(57)【要約】【課題】半導体ウエハ等の被加工体の裏面を、例えば１５０μｍ以下といったような厚さに研削する際に、被加工体の割れや反りを抑え、カセットへの収納などのハンドリング性の向上を図る加工体の製造方法を提供する。【解決手段】半導体ウエハの裏面を研削して半導体製品を製造する方法において、半導体ウエハ（１）の表面に保護テープ（２）を貼り付け、その保護テープ（２）上にさらに保護テープ（３）を少なくとも１枚重ねて貼り付ける半導体製品の製造方法。【選択図】        図１
2004186254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工体の裏面を研削して加工体を製造するに当り、被加工体の表面に保護テープを貼り付け、その保護テープ上にさらに保護テープを少なくとも１枚重ねて貼り付けることを特徴とする加工体の製造方法。
【請求項２】
半導体ウエハの裏面を研削して半導体を製造するに当り、半導体ウエハの回路パターン表面に保護テープを貼り付け、その保護テープ上にさらに保護テープを少なくとも１枚重ねて貼り付けた後に、半導体ウエハの大きさに合わせてすべてのテープを同時に同じ大きさに切断することを特徴とする半導体の製造方法。
【請求項３】
前記保護テープの弾性率が０．１から１０ＧＰａであることを特徴とする請求項１に記載の加工体または請求項２に記載の半導体の製造方法。
【請求項４】
前記保護テープ及び当該保護テープ上に貼り付けられる保護テープの少なくとも一方のテープが、放射線硬化型テープであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工体または半導体の製造方法。
【請求項５】
被加工体が半導体ウエハであることを特徴とする請求項１、３または４に記載の加工体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工体の保護または補強などの目的で粘着テープを被加工体に貼り付けてその裏面を研削し加工体を製造する方法に係り、特に半導体ウエハの研削による半導体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体ウエハなどの裏面研削の工程では、カセットから取り出したウエハの表面をチャックテーブルで吸着保持してウエハの裏面を砥石で用途に応じた厚みに研削する。洗浄、乾燥等の処理が終了すると、吸着保持されてカセット内に収納される。このため、ウエハ等の被加工体の表面側に形成されている回路等が破損したり汚れたりするおそれがある。そこで、研削加工装置でウエハを加工する場合には、ウエハ表面に基材フィルム上に粘着材層を設けた保護テープを１枚貼り付け、ウエハの外形とほぼ同じ大きさにカットして固定し、研削するのが一般的である。
【０００３】
従来の保護テープは、弾性材料で形成し、加工時における局部的な応力の集中を避け、ウエハに生じる割れや欠けを防ぐものである。しかし、ウエハ厚が１５０μｍ以下といったような薄くなった場合には、１枚の表面保護テープでは充分な強度がなく、ウエハに反りが生じ、カセットへの収納が困難になるなど、ハンドリングに支障を来たすことがある。そこで、保護テープ自体の強度を上げる試みが行われている（例えば、特許文献１参照）が、充分なクッション性と強度アップの両立を図ることが難しく、研削の際にクッション性の欠乏によりウエハが割れたり、強度不足によりウエハが反ったりすることがしばしばある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１５０４３２公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、その目的は半導体ウエハ等の被加工体の裏面を、例えば１５０μｍ以下といったような厚さに研削する際に、被加工体の割れや反りを抑え、カセットへの収納などのハンドリング性の向上を図る加工体の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、研削に当り、被加工体の表面に２枚以上の保護テープを貼り合わせることにより、被加工体の裏面研削をして所定の厚さになった際に、被加工体が割れたり、反ったりすることなく加工体を製造できることがわかった。
すなわち本発明は、
（１）被加工体の裏面を研削して加工体を製造するに当り、被加工体の表面に保護テープを貼り付け、その保護テープ上にさらに保護テープを少なくとも１枚重ねて貼り付けることを特徴とする加工体の製造方法、
（２）半導体ウエハの裏面を研削して半導体を製造するに当り、半導体ウエハの回路パターン表面に保護テープを貼り付け、その保護テープ上にさらに保護テープを少なくとも１枚重ねて貼り付けた後に、半導体ウエハの大きさに合わせてすべてのテープを同時に同じ大きさに切断することを特徴とする半導体の製造方法、
（３）前記保護テープの弾性率が０．１から１０ＧＰａであることを特徴とする（１）に記載の加工体または（２）に記載の半導体の製造方法、
（４）前記保護テープ及び当該保護テープ上に貼り付けられる保護テープの少なくとも一方のテープが、放射線硬化型テープであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の加工体または半導体の製造方法、及び、
（５）被加工体が半導体ウエハであることを特徴とする（１）、（３）または（４）に記載の加工体の製造方法、
を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の被加工体を研削して加工体を製造する方法の好ましい実施の態様について、詳細に説明する。
本発明の被加工体には、半導体ウエハ、ガラス、基板、樹脂等があり、ここでは代表的な被加工体として半導体ウエハについて述べるが、他の被加工体も同様である。
本発明は、図１に示すように被加工体である半導体ウエハ１の裏面研削を行う際に、ウエハ表面に第１層の保護テープ２を貼り、さらにそのテープの上に第２層の保護テープ３を貼り付けることによって、裏面研削後にウエハが割れたり、反ったりすることを防ぎ、半導体製品を製造することができる。必要により、第２層の保護テープ３の上にさらに第３層、第４層と保護テープを重ねて貼り付けても良い。
【０００８】
第１層及び第２層、さらにその上に使用する保護テープは特に制限されるものではないが、第１層にクッション性を持たせるための表面保護テープを、第２層に強度を補強するためのサポートテープを貼り合わせることが好ましい。
特に反りを防ぐため、第２層以上には第１層より弾性率の高い保護テープを使用するのが好ましい。そして、第２層には好ましくは、弾性率が０．１から１０ＧＰａ、より好ましくは弾性率が０．３から６ＧＰａの範囲にある保護テープを使用する。これよりも弾性率が小さいと、ウエハ加工後の反りを防ぐのが難しくなり、これよりも弾性率が大きいとテープの剥離が難しくなる。
なお、弾性率は引張試験器を用いて引張り試験を行い、得られた引張強度と伸びのチャートから算出することができる。本明細書に記載の弾性率の値はＪＩＳＢ  ７７２１に適合する引張試験器を用いて３００ｍｍ／分の速度で引張強度を測定し算出した値である。
【０００９】
ウエハに直接貼り付ける第１層の保護テープは裏面研削の際に一般的に使用されている感圧型保護テープや放射線硬化型保護テープを用いる。ウエハが研削により所定の厚さになった場合、粘着力が大きいと剥離する際にウエハが割れることがあるので、剥離性を考慮した場合には、第１層の保護テープの粘着力が最も小さいのが好ましい。具体的には、第１層テープの粘着力と第２層以降のテープのシリコンウエハミラー面での粘着力の比が１：１．４以上となるような組み合わせで用いると２つの層のテープを同時に剥離することが可能となる。２枚のテープを貼る場合、剥がす手間が２倍になると言った問題も解消できる。
【００１０】
そのため、放射線照射によって粘着力を小さくでき剥離が容易な放射線硬化型保護テープを使用するのが好ましいが、特に第１層に使用するのがより好ましい。第１層の保護テープは、放射線１０００ｍＪ／ｃｍ２照射後のシリコンウエハミラー面に対する粘着力が０．０１から２．５（Ｎ／２５ｍｍ）の範囲にあるものを用いるのが好ましい。これより粘着力が低いと意図せずに自己剥離する可能性があり保護機能を持たなくなり、これより粘着力が高いとウエハからの剥離が容易にできなくなり、ウエハの割れを招くことになる。なお、粘着力は、２５ｍｍ幅の短冊状に切断した保護テープをシリコンウエハ鏡面に貼着し、ＪＩＳ  Ｚ０２３７（１９９１）に準拠し、９０°引き剥がし法、剥離速度５０ｍｍ／分で測定した値である。
【００１１】
保護テープの貼り付け工程は、専用機で貼り付ける場合と手作業で貼り付ける場合が考えられるが、ウエハに貼り付けたテープは、研削処理に先立ち切断する必要がある。貼り付けたテープの大きさがウエハに対しわずかでも異なると、研削砥石がテープに引っかかりウエハに割れが生じる問題がある。そのため第１層の保護テープをウエハに貼り付けた後、カットしない、もしくはウエハの外形よりも大きくカットし、２層目の保護テープを貼り付け、その後でウエハに見合う外形で２枚のテープを同時に切断するのが良い。
切断する治具は特に制限はなく、一般的に使用されているレーザー又は刃物などでよい。
【００１２】
本発明の保護テープとして使用する放射線硬化型テープに適用可能な放射線硬化型粘着剤としては、特に制限は無く、一般的には、アクリル系粘着剤と放射線重合性化合物とを主成分としてなる。
アクリル系粘着剤は、（メタ）アクリル系共重合体及び硬化剤を必須成分とするものである。
（メタ）アクリル系共重合体は、例えば（メタ）アクリル酸エステルを重合体構成単位とする重合体、及び（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の（メタ）アクリル系重合体、或いは官能性単量体との共重合体、及びこれらの重合体の混合物等が挙げられる。これらの重合体の分子量としては重量平均分子量が５０万〜１００万程度の高分子量のものが一般的に適用される。
【００１３】
また、硬化剤は、（メタ）アクリル系共重合体が有する官能基と反応させて粘着力及び凝集力を調整するために用いられるものである。例えば、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、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）トルエン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ′−テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミンなどの分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、１，４−キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネートなどの分子中に２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物、テトラメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、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、トリメチロールプロパン−トリ−β−（２−メチルアジリジン）プロピオネートなどの分子中に２個以上のアジリジニル基を有するアジリジン系化合物等が挙げられる。硬化剤の添加量は、所望の粘着力に応じて調整すればよく、（メタ）アクリル系共重合体１００質量部に対して０．１〜５．０質量部が適当である。
【００１４】
更に、前記の放射線重合性化合物は、例えば光照射によって三次元網状化しうる分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を少なくとも２個以上有する低分量化合物が広く用いられ、具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートや、オリゴエステルアクリレート等が広く適用可能である。
【００１５】
また、上記の様なアクリレート系化合物のほかに、ウレタンアクリレート系オリゴマーを用いることもできる。ウレタンアクリレート系オリゴマーは、ポリエステル型またはポリエーテル型などのポリオール化合物と、多価イソシアナート化合物（例えば、２，４−トリレンジイソシアナート、２，６−トリレンジイソシアナート、１，３−キシリレンジイソシアナート、１，４−キシリレンジイソシアナート、ジフェニルメタン４，４−ジイソシアナートなど）を反応させて得られる末端イソシアナートウレタンプレポリマーに、ヒドロキシル基を有するアクリレートあるいはメタクリレート（例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレートなど）を反応させて得られる。
【００１６】
放射線硬化型粘着剤中のアクリル系粘着剤と放射線重合性化合物との配合比としては、アクリル系粘着剤１００質量部に対して放射線重合性化合物を５０〜２００質量部、好ましくは５０〜１５０質量部の範囲で配合されるのが望ましい。この配合比の範囲である場合、放射線照射後に粘着剤層の粘着力は大きく低下する。
更には、放射線硬化型粘着剤は、上記の様にアクリル系粘着剤に放射線重合性化合物を配合する替わりに、アクリル系粘着剤自体を放射線重合性アクリル酸エステル共重合体とすることも可能である。
また、放射線により粘着剤層を重合させる場合には、光重合性開始剤、例えばイソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、ベンジルメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等を併用することができる。これらのうち少なくとも１種類を粘着剤層に添加することにより、効率よく重合反応を進行させることができる。
【００１７】
本発明に適用する保護テープの基材フィルムの材質としては放射線を透過するものであれば特に制限されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンや、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ナイロン、ポリイミド、ポリエーテル等の種々の材料が適用可能である。
本発明における粘着テープの基材フィルム厚は、特に制限されるものでは無いが２０〜４００μｍの範囲にあるのが望ましい。２０μｍより薄いと貼り合わせ時のハンドリング性を損なう可能性があり、又、４００μｍ厚を超えると、高強度のためテープの剥離がしにくくなる。
また、上記の放射線硬化型テープの他に、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の感圧型粘着剤を用いた感圧型テープでも良い。
【００１８】
第２層以上の保護テープの材質も特に制限されるものではないが、第１層に放射線硬化型テープを用いる場合には、基材フィルムの材質として放射線を透過するものでなければならないものの、材質を制限されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンや、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ナイロン、ポリイミド、ポリエーテル等の種々の材料が適用可能である。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明の加工体の製造方法を実施例によりさらに詳細に説明し、比較例を示しその効果を明瞭にする。
表面に回路を形成したサイズ２０．３２ｃｍ×２０．３２ｃｍ（８インチ×８インチ）、厚さ約６００μｍのシリコンウエハ表面に表示の各種の保護テープを２枚貼り合わせ又は従来通り１枚貼り、テープをウエハの大きさに合わせてカットしたものを、株式会社岡本工作機械製作所製の平面研削機で研削を行った。研削はそれぞれ６枚ずつ表示の加工厚まで実施した。
研削後、ウエハを床面に平置きし、床面からウエハ端部までの距離を定規で測定し、その値を反りとした。反りの測定箇所は目視で最も大きいと思われる数点を測定しその最大値とした。
また、研削後テープを剥ぎ取り、ウエハを顕微鏡で観察し、ウエハ端部に長手方向が１ｍｍ以上、幅０．１ｍｍ以上の亀裂が認められたもの及び割れたものを割れ枚数として数えた。
剥離実験は一般的に使用されている自動剥離機によって行い、剥離可能な割合が１００％を○、３０％以上、１００％未満を△、３０％未満を×と評価した。使用したテープ、加工厚及び得られた結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
2004186254.tif 000003
【００２１】
実施例１、実施例２は加工厚を変えたものであるが、５０μｍおよび１００μｍに関して、保護テープを２枚貼り合わせることによって、反りおよび割れがなく研削することができ、テープの剥離も容易であった。実施例３は第１層、第２層とも同じ保護テープを２枚貼り付けて実験したものであるが、反りが大きくなるものの何とか実用可能なレベルである。実施例４については、ウエハ割れは生じなかったもののテープの剥離が困難であった。これは第２層の保護テープが硬すぎるのが原因であると推定できる。
比較例１では一般的に使用されている放射線硬化型表面保護テープのみで研削したものであるが、反りが大きくなりハンドリングできないことにより剥離も不能となった。比較例２は、比較的硬い保護テープを１枚貼り付けたものであるが、研削時にウエハ割れが生じるものがあり、ウエハ割れが生じなかったものについて剥離を試みたが、剥離は困難であった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の方法によると、被加工体を１５０μｍ以下の厚さに研削する時でも割れが殆ど無く、反りも少なくなり、ハンドリングが向上することによって、製品の製造歩留まりが向上する。また、弾性率が０．１〜１０ＧＰａのテープを、特に第１層に放射線硬化型粘着テープを用いることによって、テープ剥離の際の被加工体の割れを防止することができ、加工体、特に半導体製品の生産性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様を示すもので、半導体ウエハ表面上に２枚のテープを貼り付けた断面図である。
【符号の説明】
１  半導体ウエハ
２  第１層保護テープ
３  第２層保護テープ
【図１】
2004186254.tif 000004