(57)【要約】【課題】半導体ウェハが厚み２００μｍ以下に薄層化された場合であっても、半導体ウェハの破損を防止し得る半導体ウェハ保護方法を提供する。【解決手段】基材フィルム層の片表面に、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムであって、基材フィルム層として、弾性率が１×１０８Ｐａ以上であり、厚みが２０〜２００μｍである高剛性フィルムを少なくとも１層有することを特徴とする半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを、半導体ウェハの裏面に貼り付けることにより、半導体ウェハに保護性能を付与することができることを特徴とする半導体ウェハ保護方法である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性率が１×１０８Ｐａ以上であり、厚みが２０〜２００μｍである高剛性樹脂層を少なくとも１層有する基材フィルムの片表面に、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成されていることを特徴とする半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム。
【請求項２】
高剛性樹脂層が、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド及びポリイミドからなる群から選ばれた樹脂を含有してなる樹脂層であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム。
【請求項３】
基材フィルムが、厚み３０〜２００μｍのエチレン−酢酸ビニル層を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム。
【請求項４】
サポート基板と半導体ウェハの回路形成面を貼り合わせた、半導体ウェハの回路非形成面を研削し、次いで加工処理を行ったのち、サポート基板と半導体ウェハを剥離する際の半導体ウエハの保護方法であって、半導体ウェハの回路非形成面に請求項１〜３のいずれかに記載の粘着フィルムを貼り付けサポート基板を剥離することを特徴とする半導体ウェハの保護方法。
【請求項５】
半導体ウェハ回路非形成面研削後の加工処理が、メタルスパッタ層及び／又はバンプを付設する加工処理であることを特徴とする請求項４に記載の半導体ウェハの保護方法。
【請求項６】
非回路形成面研削後の半導体ウェハの厚みが２００μｍ以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の半導体ウェハの保護方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ回路非形成面の加工工程終了後の半導体ウェハ保護方法およびそれに用いる半導体ウエハ裏面保護用粘着フィルムに関する。詳しくは、半導体ウェハの回路形成面とサポート基板をワックスなどを介して貼り合わせ、半導体ウェハの回路非形成面を機械的に研削、加工後、半導体ウェハとサポート基板を剥離する際、加工後の半導体ウェハ回路非形成面に半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを貼り付けることを特徴とする半導体ウェハの保護方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄層化により半導体ウェハ自身の強度が低下する場合やＧａＡｓ化合物のように脆い半導体ウェハの場合には、半導体ウェハ製造の一連のプロセスにおいて、半導体ウェハにガラス基板、セラミック基板やシリコンウェハ基板などを張り合わせて、半導体ウェハにサポート性を付与する方法が用いられている。そのプロセスフローは、ワックスなどの樹脂を介して半導体ウェハの回路形成面とサポート基板を貼り合わせる工程、半導体ウェハの回路非形成面を加工する工程、半導体ウェハとサポート基板を剥離する工程、半導体ウェハを分割切断するダイシング工程を経た後、半導体チップを外部保護の為に樹脂で封止するモールド工程等により構成される。
【０００３】
半導体ウェハの厚さが２００μｍ以下になる場合、半導体ウェハの回路非形成面を機械的に研削する工程に次いで、研削後の半導体ウェハの回路非形成面に生じた破砕層を除去するために化学的な処理を加える工程が実施されることもある。この場合の化学的処理は、ウェットエッチング、ドライエッチング及びプラズマエッチングなどである。更に、半導体ウェハの回路非形成面研削後、半導体ウェハ回路非形成面に対してメタルスパッタ層やバンプ付設などを施し、半導体ウェハの回路非形成面を段差形状とすることも検討されている。
また、ワックスなどを介して貼り合わされた半導体ウェハとサポート基板の従来の剥離方法は、３０〜１００℃に加温された溶剤の中に１２〜２４時間浸漬され、徐々に剥離する方法が行われており、溶剤を用いる環境面の問題と長い剥離時間が問題であった。
このような薄層化された半導体ウェハの回路非形成面を前記のように加工した後の工程において、ハンドリングが容易でウエハの破損を防ぐことのできる半導体ウェハの保護方法が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、半導体ウェハの薄層加工に伴い半導体ウェハ強度低下に起因した半導体ウェハの破損防止に有用である半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム及びそれを用いる半導体ウェハの保護方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討した結果、ワックスなどを介して半導体ウェハの回路形成面にサポート基板を貼り合わせる工程、半導体ウェハの回路非形成面を機械的に研削する工程、半導体ウェハの回路非形成面を加工する工程を順次実施し、半導体ウェハからサポート基板を剥離する際、特定の半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち本発明は、
（１）弾性率が１×１０８Ｐａ以上であり、厚みが２０〜２００μｍである高剛性樹脂層を少なくとも１層有する基材フィルムの片表面に、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成されていることを特徴とする半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム。
（２）高剛性樹脂層が、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド及びポリイミドからなる群から選ばれた樹脂を含有してなる樹脂層であることを特徴とする（１）記載の半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム。
（３）    基材フィルムが、厚み３０〜２００μｍのエチレン−酢酸ビニル層を含むことを特徴とする（１）または（２）に記載の半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム。
（４）    サポート基板と半導体ウェハの回路形成面を貼り合わせた、半導体ウェハの回路非形成面を研削し、次いで加工処理を行ったのち、サポート基板と半導体ウェハを剥離する際の半導体ウエハの保護方法であって、半導体ウェハの回路非形成面に（１）〜（３）いずれかに記載の粘着フィルムを貼り付けサポート基板を剥離することを特徴とする半導体ウェハの保護方法。
（５）    半導体ウェハ回路非形成面研削後の加工処理が、メタルスパッタ層及び／又はバンプを付設する加工処理であることを特徴とする（４）に記載の半導体ウェハの保護方法。
（６）    非回路形成面研削後の半導体ウェハの厚みが２００μｍ以下であることを特徴とする（４）又は（５）に記載の半導体ウェハの保護方法。に関する。
【０００７】
本発明の特徴は、サポート基板と半導体ウェハ回路形成面とを貼り合わせ、半導体ウェハの回路非形成面を研削、加工処理した後、半導体ウェハからサポート基板を剥離する際、特定の半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを半導体ウェハの回路非形成面に貼り付けることにより、半導体ウェハ強度を維持でき、一連の工程においてウエハの破損を防止できる。また、サポート基板を加熱スライド方式によってサポート基板と半導体ウェハの剥離を容易にできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体ウエハの製造方法は、先ず、前記の如く、半導体ウェハの回路形成面（以下、表面という）にワックスなどの樹脂を介してサポート基板を貼り合わせる第一工程、及び半導体ウェハの回路非形成面（以下、裏面という）を機械的に研削する第二工程、研削後の半導体ウェハ裏面に対して、メタルスパッタ層やバンプなどを付設する第三工程を順次実施し、引き続き、サポート基板と半導体ウェハを剥離する際、本発明の半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを、裏面加工処理した半導体ウェハの裏面に貼り付けることにより半導体ウェハに強度を付与し、また、加熱スライド方式によるサポート基板と半導体ウェハとの剥離時間を短縮できる。更に、サポート基板剥離後、半導体ウェハ表面に対して、水洗、プラズマ洗浄等の処理が施される。洗浄方法としては、水洗浄、溶剤洗浄等の湿式洗浄、プラズマ洗浄等の乾式洗浄等が挙げられる。湿式洗浄の場合、超音波洗浄を併用してもよい。これらの洗浄方法は、ウェハ表面の汚染状況により適宜選択される。このような半導体ウェハ表面の洗浄といった工程において、サポート性を付与することができ、半導体ウェハの破損を防止することができる。
【０００９】
また、薄層化された半導体ウェハは自身の強度低下や半導体ウェハ裏面へのメタルスパッタ層或いはバンプ付設工程により半導体ウェハが反る現象がみられるが、高剛性樹脂層を少なくとも１層有する半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを用いることにより、適度のサポート性を付与することができ、半導体ウェハの反り現象に起因した破損も防止することができる。
【００１０】
本発明の半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムは、基材フィルム層の片表面に、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムであって、基材フィルム層として、弾性率が１×１０８Ｐａ以上であり、厚みが５０〜２００μｍである高剛性樹脂層を少なくとも１層有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に用いる半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムは、基材フィルムを作成した後、その片面に粘着剤層を形成することにより製造される。剥離フィルムを剥離したときに露出する粘着剤層の表面を介して半導体ウェハ裏面に貼り付けられることを考慮し、粘着剤層による半導体ウェハ裏面の汚染防止を図るためには、剥離フィルムの片面に、粘着剤塗布液を塗布、乾燥して粘着剤層を形成した後、得られた粘着剤層を基材フィルムの片面に転写する方法が好ましい。
【００１２】
本発明に用いる半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムの基材フィルムの少なくとも一層は、１×１０８Ｐａ以上の弾性率を有し、厚みが２０〜２００μｍ、更に好ましくは５０〜１５０μｍである高剛性フィルムであることが好ましい。これらの高剛性フィルムとして、例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルファイド等及びこれらの混合樹脂から成形された樹脂フィルムが挙げられる。代表的市販品として、帝人デュポンフィルム製、商品名：テオネックス、三菱化学製、商品名：トーロン４２０３Ｌ、ＩＣＩ製、商品名：４５Ｇ、ＩＣＩ社製、商品名：２００Ｐ、東レ製、商品名トレリナ、三菱樹脂製、商品名スペリオ等が挙げられる。
また、半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムの剛性を調整するために、エチレン−酢酸ビニル共重合体を積層しても良い。この場合の剛性とは、サポート基板を剥離する際の保護性能や剥離した後の薄層化された半導体ウェハをサポートできる剛性であり、また、メタルスパッタ層や付設されたバンプを保護するためのクッション性及び半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを剥離する際の粘着力の調整も含む。
【００１３】
多層からなる基材フィルムの製造方法として、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムを押出機で押出成形しながら、予め用意しておいた高剛性フィルムとラミネートする方法が挙げられる。エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムと高剛性フィルムとの接着力を高めるために両者の間に新たに接着層を設けてもよい。基材フィルムと粘着剤層の接着力を高めるために、粘着剤層を設ける面にはコロナ放電処理または化学処理等を施すことが好ましい。基材フィルム全体の厚みは５０〜２００μｍが好ましい。エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムと高剛性フィルムを積層する場合は、前者の層の厚みは３０〜２００μｍ程度、後者の厚みは２０〜２００μｍ程度が好ましい。エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム層は、その柔軟性により、ウエハ裏面の段差を吸収し、半導体ウェハの破損を防ぐ作用を有する。粘着剤層を形成するフィルム層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム側、高剛性フィルム側のいずれでもよいが、加熱工程などが含まれる場合を加味すれば、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム側が好ましい。
【００１４】
本発明の半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムの粘着剤層を形成する粘着剤は、サポート基板と半導体ウェハを剥離する際のワックス加温条件下、或いは剥離後の半導体ウェハ表面の洗浄における耐水性、耐溶剤性を要する工程においても、粘着剤として充分機能するもので、アクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤が好ましい。その厚みは３〜１００μｍであることが好ましい。粘着フィルム剥離時には、半導体ウェハの加工処理裏面を汚染していないことが好ましい。
【００１５】
特に、サポート基板と半導体ウェハとの剥離工程において、ワックス加温条件下に曝された後、粘着力が大きくなり過ぎないように、また、ウエハ裏面への汚染が増加しないように、反応性官能基を有する架橋剤、過酸化物、放射線等により高密度に架橋されたものであることが好ましい。更に、粘着力の上昇に伴う剥離不良及び糊残りが発生しなことが好ましい。
【００１６】
上記特性を有する粘着剤層を形成する方法として、アクリル系粘着剤を用いる方法を例示する。粘着剤層は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマー単位（Ａ）、架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー単位（Ｂ）、２官能性モノマー単位（Ｃ）をそれぞれ特定量含む乳化重合共重合体のアクリル系粘着剤、並びに、粘着剤層の凝集力や粘着フィルムの粘着力を調整するための、官能基を１分子中に２個以上有する架橋剤を含む溶液またはエマルション液を用いることにより形成される。溶液で使用する場合は、乳化重合で得られたエマルション液からアクリル系粘着剤を塩析等で分離してから溶剤等で再溶解して使用する。アクリル系粘着剤は、分子量が充分に大きく、溶剤への溶解性が低く、若しくは溶解しない場合が多いので、コスト的な観点から鑑みても、エマルション液のまま使用することが好ましい。
【００１７】
本発明に用いるアクリル系粘着剤としては、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、又はこれらの混合物を主モノマー〔以下、モノマー（Ａ）〕として、架橋剤と反応し得る官能基を有するコモノマーを含むモノマー混合物を共重合して得られるが挙げられる。
モノマー（Ａ）としては、炭素数１〜１２程度のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル又はメタアクリル酸アルキルエステル〔以下、これらの総称して（メタ）アクリル酸アルキルエステルという〕が挙げられる。好ましくは、炭素数１〜８のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルである。具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシルが挙げられる。これらは単独で使用しても、また、２種以上を混合して使用してもよい。モノマー（Ａ）の使用量は粘着剤の原料となる全モノマーの総量中に、通常、１０〜９８．９重量％の範囲で含ませることが好ましい。更に好ましくは８５〜９５重量％である。モノマー（Ａ）の使用量をかかる範囲とすることにより、（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマー単位（Ａ）１０〜９８．９重量％、好ましくは８５〜９５重量％を含むポリマーが得られる。
【００１８】
架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー単位（Ｂ）を形成するモノマー（Ｂ）としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、メサコン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ターシャル−ブチルアミノエチルアクリレート、ターシャル−ブチルアミノエチルメタクリレート等が挙げられる。好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド等である。これらの一種を上記主モノマーと共重合させてもよいし、また２種以上を共重合させてもよい。架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー（Ｂ）の使用量は、粘着剤の原料となる全モノマーの総量中に、通常、１〜４０重量％の範囲で含まれていることが好ましい。更に好ましくは、１〜１０重量％である。而して、モノマー組成とほぼ等しい組成の構成単位（Ｂ）を有するポリマーが得られる。
【００１９】
更に、サポート基板と半導体ウェハの剥離工程及び半導体ウェハ表面の洗浄工程において、粘着剤として充分機能するように、粘着剤の厚み調整の他に、粘着力や剥離性を調整する方策として、エマルション粒子の凝集力を維持する為に粒子バルクの架橋方式も考慮することが好ましい。
エマルション粒子に対しては、２官能モノマー（Ｃ）を共重合することによって凝集力を維持するよう架橋方式を改良することが好ましい。良好に共重合するモノマーとして、メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル、ジビニルベンゼン、メタクリル酸ビニル、アクリル酸ビニルや、例えば、両末端がジアクリレートまたはジメタクリレートで主鎖の構造がプロピレングリコール型〔日本油脂（株）製、商品名；ＰＤＰ−２００、同ＰＤＰ−４００、同ＡＤＰ−２００、同ＡＤＰ−４００〕、テトラメチレングリコール型〔日本油脂（株）製、商品名；ＡＤＴ‐２５０、同ＡＤＴ‐８５０〕及びこれらの混合型〔日本油脂（株）製、商品名：ＡＤＥＴ‐１８００、同ＡＤＰＴ−４０００〕等が挙げられる。
２官能モノマー（Ｃ）を乳化共重合する場合、その使用量は、全モノマー中に０．１〜３０重量％含むことが好ましい。更に好ましくは０．１〜５重量％である。而して、モノマー組成とほぼ等しい組成の構成単位（Ｃ）を有するポリマーが得られる。
【００２０】
上記粘着剤を構成する主モノマー及び架橋剤と反応し得る官能基を有するコモノマーの他に、界面活性剤としての性質を有する特定のコモノマー（以下、重合性界面活性剤と称する）を共重合してもよい。重合性界面活性剤は、主モノマー及びコモノマーと共重合する性質を有すると共に、乳化重合する場合には乳化剤としての作用を有する。重合性界面活性剤を用いて乳化重合したアクリル系粘着剤を用いた場合には、通常界面活性剤による半導体ウェハ裏面に対する汚染が生じない。
【００２１】
このような重合性界面活性剤の例としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルのベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製；商品名：アクアロンＲＮ−１０、同ＲＮ−２０、同ＲＮ−３０、同ＲＮ−５０等〕、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製；商品名：アクアロンＨＳ−１０、同ＨＳ−２０等〕、及び分子内に重合性二重結合を持つ、スルホコハク酸ジエステル系〔花王（株）製；商品名：ラテムルＳ−１２０Ａ、同Ｓ−１８０Ａ等〕等が挙げられる。更に必要に応じて、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の重合性２重結合を有するモノマーを共重合してもよい。
【００２２】
アクリル系粘着剤の重合反応機構としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等が挙げられる。粘着剤の製造コスト、モノマーの官能基の影響及び半導体ウェハ裏面へのイオンの影響等を等慮すればラジカル重合によって重合することが好ましい。ラジカル重合反応によって重合する際、ラジカル重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−ターシャル−ブチルパーオキサイド、ジ−ターシャル−アミルパーオキサイド等の有機過酸化物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等のアゾ化合物が挙げられる。
【００２３】
乳化重合法により重合する場合には、これらのラジカル重合開始剤の中で、水溶性の過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、同じく水溶性の４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を持ったアゾ化合物が好ましい。半導体ウェハ裏面へのイオンの影響を考慮すれば、過硫酸アンモニウム、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物が更に好ましい。４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物が特に好ましい。
【００２４】
本発明に用いる架橋性の官能基を１分子中に２個以上有する架橋剤は、アクリル系粘着剤が有する官能基と反応させ、粘着力及び凝集力を調整するために用いる。架橋剤としては、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、レソルシンジグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパンのトルエンジイソシアネート３付加物、ポリイソシアネート等のイソシアネート系化合物、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルメタン−４，４’−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレン−１，６−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ’−トルエン−２，４−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、トリメチロールプロパン−トリ−β−（２−メチルアジリジン）プロピオネート等のアジリジン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルｍ−キシレンジアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサンの４官能性エポキシ系化合物及びヘキサメトキシメチロールメラミン等のメラミン系化合物が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上に対して併用してもよい。
【００２５】
架橋剤の含有量は、通常架橋剤中の官能基数がアクリル系粘着剤中の官能基数よりも多くならない程度の範囲で含有する。しかし、架橋反応で新たに官能基が生じる場合や、架橋反応が遅い場合等、必要に応じて過剰に含有してもよい。好ましい含有量は、アクリル系粘着剤１００重量部に対し、架橋剤０．１〜１５重量部である。含有量が少ない場合、粘着剤層の凝集力が不十分となり、糊残りを生じ易くなったり、粘着力が高くなり、粘着フィルムをウェハ裏面から剥離する際に剥離トラブルが発生し、ウェハを破損したりする場合がある。含有量が多い場合、粘着剤層とウェハ裏面との密着力が弱くなり、半導体ウェハ表面洗浄工程において洗浄水などが浸入してウェハを破損したり、ウェハ裏面の汚染が生じたりすることが問題とされている。
【００２６】
本発明に用いる粘着剤塗布液には、上記の特定の２官能モノマーを共重合したアクリル系粘着剤、架橋剤の他に粘着特性を調整するためにロジン系、テルペン樹脂系等のタッキファイヤー、各種界面活性剤等を、本発明の目的に影響しない程度に適宜含有してもよい。また、塗布液がエマルション液である場合は、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル等の造膜助剤を本発明の目的に影響しない程度に適宜添加してよい。造膜助剤として使用されるジエチレングリコールモノアルキルエーテル及びその誘導体は、粘着剤層中に多量に含有した場合、ウェハ裏面の汚染を招くことがあることを考慮すれば、粘着剤塗工後の乾燥時の温度で揮発するものを使用し、粘着剤層中への残存量を低くすることが好ましい。
【００２７】
基材フィルムまたは剥離フィルムの片表面に粘着剤塗布液を塗布する方法としては、従来公知の塗布方法、例えばロールコーター法、リバースロールコーター法、グラビアロール法、バーコート法、コンマコーター法、ダイコーター法等が採用できる。塗布された粘着剤の乾燥条件には特に制限はないが、一般的には、８０〜２００℃の温度範囲において１０秒〜１０分間乾燥することが好ましい。更に好ましくは、８０〜１７０℃において１５秒〜５分間乾燥する。架橋剤と粘着剤との架橋反応を十分に促進させるために、粘着剤塗布液の乾燥が終了した後に、半導体ウェハ裏面保護粘着フィルムを４０〜８０℃において５〜３００時間程度加熱してもよい。
【００２８】
本発明における半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムの製造方法は、上記の通りであるが、半導体ウェハ裏面の汚染防止の観点から、基材フィルム、剥離フィルム、粘着剤主剤等全ての原料資材の製造環境、粘着剤塗布液の調製、保存、塗布及び乾燥環境は、米国連邦規格２０９ｂに規定されるクラス１，０００以下のクリーン度に維持されていることが好ましい。
本発明の半導体ウェハ保護方法が適用できる半導体ウェハとして、シリコンウェハに限らず、ゲルマニウム、ガリウム−ヒ素、ガリウム−リン、ガリウム−ヒ素−アルミニウム等のウェハが挙げられる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明についてさらに詳細に説明する。以下に示す全ての実施例及び比較例において、米国連邦規格２０９ｂに規定されるクラス１，０００以下のクリーン度に維持された環境において粘着剤塗布液の調製及び塗布、シリコンウェハの裏面研削後におけるサポートテスト等を実施した。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３０】
１．基材フィルムの調製例１
ポリエチレンテレフタレートフィルム（弾性率３×１０８Ｐａ、フィルム厚み２５μｍ）を基材フィルム１とした。粘着剤層を塗布する側にコロナ処理を施した。
２．基材フィルムの調整例２
ポリエチレンテレフタレートフィルム（弾性率３×１０８Ｐａ、フィルム厚み１９０μｍ）を基材フィルム２とした。粘着剤層を塗布する側にコロナ処理を施した。
３．基材フィルムの調整例３
ポリエチレンナフタレートフィルム（弾性率３×１０８Ｐａ、フィルム厚み１００μｍ）を基材フィルム３とした。粘着剤層を塗布する側にコロナ処理を施した。
４．基材フィルムの調整例４
ポリフェニレンサルファイドフィルム（弾性率４×１０９Ｐａ、フィルム厚み１００μｍ）を基材フィルム４とした。粘着剤層を塗布する側にコロナ処理を施した。
５．基材フィルムの調整例５
ポリエーテルイミドフィルム（弾性率３．５×１０９Ｐａ、フィルム厚み１００μｍ）を基材フィルム５とした。粘着剤層を塗布する側にコロナ処理を施した。
６．基材フィルムの調整例６
ポリイミドフィルム（弾性率５×１０９Ｐａ、フィルム厚み１００μｍ）を基材フィルム６とした。粘着剤層を塗布する側にコロナ処理を施した。
７．基材フィルムの調整例７
高剛性フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルム（弾性率率率３×１０８Ｐａ、フィルム厚み５０μｍ）を選定し、これとエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂フィルム（弾性率４×１０７Ｐａ、フィルム厚み３０μｍ）を積層し、粘着剤層を形成する側にコロナ放電処理を施し、全体の厚みが８０μｍである基材フィルム７を作成した。
８．基材フィルムの調整例８
高剛性フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルム（弾性率３×１０８Ｐａ、フィルム厚み５０μｍ）を選定し、これとエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂フィルム（弾性率４×１０７Ｐａ、フィルム厚み２００μｍ）を積層し、粘着剤層を形成する側にコロナ放電処理を施し、全体の厚みが２５０μｍである基材フィルム８を作成した。
９．基材フィルムの比較調整例１
ポリエチレンテレフタレートフィルム（弾性率３×１０８Ｐａ、フィルム厚み１６μｍ）を基材フィルム９とした。粘着剤層を塗布する側にコロナ処理を施した。
１０．基材フィルムの比較調整例２
ポリエチレンテレフタレートフィルム（弾性率３×１０８Ｐａ、フィルム厚み２５０μｍ）を基材フィルム１０とした。粘着剤層を塗布する側にコロナ処理を施した。
１１．基材フィルムの比較調整例３
エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂フィルム（弾性率４×１０７Ｐａ、フィルム厚み１２０μｍ）を基材フィルム１１とした。粘着剤層を塗布する側にコロナ処理を施した。
１２．粘着剤主剤の調製例
重合反応機に脱イオン水１５０重量部、重合開始剤として４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕を０．６２５重量部、モノマー（Ａ）としてアクリル酸−２−エチルヘキシル６２．２５重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル１８重量部、及びメタクリル酸メチル１２重量部、モノマー（Ｂ）としてメタクリル酸−２−ヒドロキシエチル３重量％、メタクリル酸２重量部、及びアクリルアミド１重量部、モノマー（Ｃ）としてポリテトラメチレングリコールジアクリレート〔日本油脂（株）製、商品名：ＡＤＴ−２５０〕１重量部、水溶性コモノマーとしてポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイドの付加モル数の平均値：約２０）の硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製、商品名：アクアロンＨＳ−１０〕０．７５重量部を装入し、攪拌下で７０〜７２℃において８時間乳化重合を実施し、アクリル系樹脂エマルションを得た。これを９重量％アンモニア水で中和（ｐＨ＝７．０）し、固形分４２．５重量％のアクリル系粘着剤とした。
【００３１】
１３．粘着剤塗布液の調製例
粘着剤主剤の１００重量部を採取し、さらに９重量％アンモニア水を加えてｐＨ９．５に調整した。次いで、アジリジン系架橋剤〔日本触媒化学工業（株）製、商品名：ケミタイトＰｚ−３３〕０．８重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。
【００３２】
１４．粘着フィルムの調製例１
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム１のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム１を製造した。
１５．粘着フィルムの調製例２
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム２のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム２を製造した。
１６．粘着フィルムの調製例３
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム３のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム３を製造した。
１７．粘着フィルムの調製例４
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム４のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム４を製造した。
１８．粘着フィルムの調製例５
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム５のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム５を製造した。
１９．粘着フィルムの調製例６
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム６のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム６を製造した。
２０．粘着フィルムの調製例７
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム７のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム７を製造した。
２１．粘着フィルムの調製例８
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム８のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム８を製造した。
２２．粘着フィルムの調製例９
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み３μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム３のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム９を製造した。
２３．粘着フィルムの調製例１０
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１００μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム３のコロナ処面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム１０を製造した。
２４．粘着フィルムの比較調製例１
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム９のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム１１を製造した。
２５．粘着フィルムの比較調製例２
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム１０のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム１２を製造した。
２６．粘着フィルムの比較調製例３
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム１１のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム１３を製造した。
２７．粘着フィルムの比較調製例４
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み２μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム３のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム１４を製造した。
２８．粘着フィルムの比較調製例５
粘着剤塗布液を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０５μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム３のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム１５を製造した。
【００３３】
２９．半導体ウエハの保護実施例
半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム１〜１０を用いて、半導体ウェハの保護性能を実施した。ガラス基板にワックスを介して集積回路が組み込まれた５０枚の半導体シリコンウェハ（直径：８インチ、厚み：６００μｍ、スクライブラインの深さ：８μｍ、スクライブラインの幅：１００μｍ）の回路形成を貼り合わせ、仕上げ厚み５０μｍで裏面研削（Ｄｉｓｃｏ社製  ＤＦＧ−８６０）を行った。序で、半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム１〜１０を貼り付け、ガラス基板側を下方にして１５０℃に設定したホットプレート上で加熱し、ワックスを溶融させることにより、スライド方式にてガラス基板と半導体ウェハを剥離した。その後、半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを貼り付けた状態で、３０℃に設定したウォーターバスに６０分浸漬した。ガラス基板剥離時及び剥離後のサポート性について、半導体ウェハは破損することなく作業することができた。また、半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを剥離する際も問題なかった。得られた結果を表１および表２に示す。
３０．半導体ウエハの保護比較例
半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム１１〜１５を用いて、半導体ウェハの保護性能を実施した。ガラス基板にワックスを介して集積回路が組み込まれた２５枚の半導体シリコンウェハ（直径：８インチ、厚み：６００μｍ、スクライブラインの深さ：８μｍ、スクライブラインの幅：１００μｍ）の回路形成を貼り合わせ、仕上げ厚み５０μｍで裏面研削（Ｄｉｓｃｏ社製  ＤＦＧ−８６０）を行った。序で、半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルム１１〜１５を貼り付け、ガラス基板側を下方にして１５０℃に設定したホットプレート上で加熱し、ワックスを溶融させることにより、スライド方式にてガラス基板と半導体ウェハを剥離した。その後、半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを貼り付けた状態で、３０℃に設定したウォーターバスに６０分浸漬した。ガラス基板剥離時及び剥離後のサポート性について、粘着フィルム１１は、フィルムが薄い為サポート性の欠如に起因して、ガラス基板を剥離する際、３枚の半導体ウェハが破損した。粘着フィルム１２は、ガラス基板の剥離後ウォーターバス中で半導体ウェハの端部から水が浸入して２枚の半導体ウェハが破損した。粘着フィルム１３は、ガラス基板剥離時にフィルムが収縮してしまい、３枚の半導体ウェハが破損した。粘着フィルム１４は、ガラス基板の剥離後ウォーターバス中で半導体ウェハの端部から水が浸入して２枚の半導体ウェハが破損した。粘着フィルム１５は、ガラス基板の剥離及びウォーターバスでの評価において問題なかったが、粘着フィルムを剥離する際、４枚の半導体ウェハが破損した。得られた結果を表３に示す。
【００３４】
【表１】
2004214521.tif 000002
【００３５】
【表２】
2004214521.tif 000003
【００３６】
【表３】
2004214521.tif 000004
【００３７】
【本発明の効果】
本発明は、半導体ウェハの裏面に、半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを貼り付けて、ワックスを介してサポート基板と貼り合わされた半導体ウェハを剥離する工程及び剥離後の半導体ウェハのサポート性を付与する一連の半導体ウェハの保護方法において、基材フィルム層の片表面に、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムであって、基材フィルム層として、弾性率が１×１０８Ｐａ以上であり、厚みが２０〜２００μｍである高剛性フィルムを少なくとも１層有することを特徴とする半導体ウェハ裏面保護用粘着フィルムを用いることにより、厚さが２００μｍ以下に薄層化された場合であっても、半導体ウェハの破損、汚染等を防止することができる。