(57)【要約】【課題】半導体ウエハの反りや割れを有効に防止できる半導体ウエハ固定用シートを提供すること。【解決手段】シート状の支持体１と、該支持体１の両面に設けられる粘着剤層を備え、前記粘着剤層の一方を半導体ウエハ固定用の第一粘着剤層２ａとし、他方の第二粘着剤層２ｂに補強層３が積層されている構成であって、前記粘着剤層２ａ，２ｂのうち少なくとも第二粘着剤層２ｂに熱膨張性粒子４が含まれている半導体ウエハ固定用シートを提供する。【選択図】  図１
2004266179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の支持体（１）と、該支持体（１）の両面に設けられる粘着剤層（２）を備え、前記粘着剤層（２）の一方を半導体ウエハ固定用の第一粘着剤層（２ａ）とし、他方を第二粘着剤層（２ｂ）とした半導体ウエハ固定用シートであって、前記第二粘着剤層（２ｂ）の支持体（１）が積層されていない面に補強層（３）が積層されると共に前記粘着剤層（２）のうち少なくとも第二粘着剤層（２ｂ）に熱膨張性粒子（４）が配合されていることを特徴とする半導体ウエハ固定用シート。
【請求項２】
前記支持体（１）の厚さが２５〜１５０μｍであって、前記第一粘着剤層（２ａ）の支持体（１）に接触していない面（２ａ１）の剥離力が０．２〜２．０Ｎ／ｃｍであって、前記第二粘着剤層（２ｂ）の補強層（３）に接触している面（２ｂ１）の熱膨張後の剥離力が０．２Ｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウエハ固定用シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハを固定するための半導体ウエハ固定用シートに係り、特に、半導体ウエハを薄肉に研磨するバックグラインド工程時や半導体ウエハの加工現場等への輸送時などにおいて半導体ウエハを安定的に固定するために用いられる半導体ウエハ固定用シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップの製造に用いられる半導体ウエハには、シリコンウエハ、ガリウム−砒素等があり、中でもシリコンウエハが多用されている。このシリコンウエハは、高純度の単結晶シリコンを厚さ５００〜１０００μｍ程度に薄く研磨する工程を経て製造されてきた。
【０００３】
近年、ＩＣカードの普及やスタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）の多層化等により、半導体ウエハのより一層の薄肉化が進展し、厚さが３５０μｍ程度の半導体ウエハを１００μｍ以下まで研磨（バックグラインド）することが技術的に要求されるようになってきた。この要求の中にあって、従来の半導体ウエハの研磨工程（バックグラインド工程）は、軟質の支持体上に粘着剤が積層された半導体ウエハ固定用シートに半導体ウエハの回路形成面を貼り付けた状態で行われるのが一般的であった（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２１３６６３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軟質の支持体を用いた半導体ウエハ固定用シート（以下、固定用シートという）では、図３に示すように、半導体ウエハ１０１に固定用シート１００を貼り付ける際に気泡が入らないように張力を加えて貼り付けるため、この張力が固定用シート１００内に残留応力として残ってしまう。この状態で半導体ウエハ１０１を極薄まで研磨すると、次第に半導体ウエハ１０１の強度よりも固定用シート１００の残留応力が勝り、この残留応力を解消しようとする力で固定用シート１００及び半導体ウエハ１０１が、それぞれ１００’、１０１’のように反ってしまうという課題があった。
【０００６】
また、研磨工程後には半導体ウエハが薄肉化して脆くなるため、固定用シートに保持された状態で搬送する際に、半導体ウエハに振動や外力が加わって半導体ウエハが破損してしまうという課題があった。
【０００７】
このため、特に、薄肉や大口径の半導体ウエハの研磨等に用いる固定用シートの基材には硬質性のものが検討されている。しかしながら、単に固定用シートの基材として硬質性のものを選択しただけでは、固定用シートを半導体ウエハから剥離する時に加えられる力が半導体ウエハに伝わり、１００μｍ以下に薄く且つ脆くなっている半導体ウエハを破損させてしまうおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、半導体ウエハを厚さ１００μｍ以下に研磨した際であっても、半導体ウエハを安定して維持できる半導体ウエハ固定用シートを提供することを主な目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る半導体ウエハ固定用シート（以下、固定用シートという）は、シート状の支持体と、該支持体の両面に設けられる粘着剤層を備え、前記粘着剤層の一方を半導体ウエハ固定用の第一粘着剤層とし、他方を第二粘着剤層とした半導体固定用シートであって、前記第二粘着剤層の前記支持体が積層されていない面に補強層が積層されると共に前記粘着剤層のうち少なくとも第二粘着剤層に熱膨張性粒子を配合したことを特徴としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る固定用シートは、第二粘着剤層に積層された補強層により、半導体ウエハを厚さ１００μｍ以下に研磨しても反りや割れが発生せず、第二粘着剤層に配合された熱膨張性粒子により、補強層を固定シートから剥離させる際の応力を減少することができるものである。
【００１１】
本発明に係る固定用シートの補強層は、固定用シートを半導体ウエハへ貼り付けた際の残留応力を受けて半導体ウエハを極薄まで研磨しても半導体ウエハが反ったり割れたりすることを防止するためのものであり、表面平滑性を備える板状体である。
【００１２】
この補強層の剛性にあっては、固定用シートを半導体ウエハに貼り付けた際の残留応力を受けても反らない程度であれば良く、固定用シートの支持体の材料にあわせて適宜設定することができる。また、補強層の厚さも、補強層の材料にあわせて適宜設定可能であるが、取り扱い上の観点から２００μｍ以上の厚さを有するものが好ましい。
【００１３】
このような補強層の材料として具体的には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等の合成樹脂や、ガラス、シリコン等の無機材料を適宜選択して形成することができる。
【００１４】
また、本発明に係る固定用シートの第二粘着剤層に配合された熱膨張性粒子は、固定用シートから補強層を剥離させる際に、該第二粘着剤層の剥離力を低減させるためのものである。
【００１５】
ここで、本発明の固定用シートにあっては、半導体ウエハを極薄に研磨した後、次工程の妨げにならないよう補強層を剥離させる必要がある。この際に、補強層を剥離させる応力が半導体ウエハに伝わると、薄く且つ脆くなっている半導体ウエハが破損してしまう恐れがある。このため、本発明にあっては、補強層が貼り付けられている粘着剤層に配合させた熱膨張性粒子を、補強層を剥離する際に加熱処理して膨張させ、補強層と粘着剤層の接触面積を減少させて粘着剤層の剥離力を低減させ、補強層の剥離を容易に行えるようにしたものである。
【００１６】
このような熱膨張性粒子は、熱可塑性樹脂殻の内部に、加熱によりガスを発生する成分、好ましくは該熱可塑性樹脂の軟化温度より低い沸点を有する有機物を封入して得られるものである。この熱膨張性粒子にあっては、熱可塑性樹脂殻に封入された有機物が加熱されることによりガスを発生し、このガスにより熱可塑性樹脂殻が膨張して熱膨張性粒子の表面積を増大させるものであり、例えば、特公昭４２−２６５２４号に記載されている方法によって製造される。
【００１７】
熱膨張性粒子の粒子径にあっては、あまりに小さいと粘着力低減効果が得られず、あまりに大きいと粘着剤層の表面粗さが大きくなって被着体を安定的に固定できなくなってしまうため、５〜５０μがよく、好ましくは１０〜３０μがよい。
【００１８】
また、熱膨張性粒子の膨張倍率にあっては、あまりに小さいと粘着力低減効果が得られず、あまりに大きくても効果が頭打ちになってしまうため、２０〜１５０倍がよく、好ましくは５０〜１００倍がよい。
【００１９】
さらに、熱膨張性粒子の配合量にあっては、熱膨張性粒子の膨張率に合わせて適宜選択して配合すれば良いが、あまりに少ないと粘着力低減効果が得られず、あまりに多くても効果が頭打ちになってしまうため、熱膨張後の第二粘着剤層（及び第一粘着剤層）の体積が、膨張前の体積の２〜５倍になる量がよく、好ましくは２〜３倍となる量がよい。なお、膨張後の体積が５倍より大きくなると膨張後の接着力が著しく低下し、被着体が自然剥離してしまうので好ましくない。
【００２０】
熱膨張性粒子に封入される有機物として好ましい具体例は、プロパン、ブタン、ペンタン、イソブタン、ネオペンタン等であり、必要であれば、アゾビスイソブチルニトリル等の熱分解性化合物を用いてもよい。
【００２１】
また、熱膨張性粒子の殻として用いられる熱可塑性樹脂の具体例は、好ましくはアクリル酸系ポリマー（例えば、ポリアクリル酸エステル、アクリル酸エステル−アクリロニトリル・コポリマー、メタクリル酸エステル−アクリル酸コポリマー等）、塩化ビニリデン系ポリマー（例えば、塩化ビニリデン−メタクリル酸エステル、塩化ビニリデン−アクリロニトリルコポリマー等）、スチレン系ポリマー（例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステルコポリマー等）であり、必要であれば、これに酢酸ビニル、塩化ビニル、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸等をその成分として含有させてもよい。この樹脂の殻はその構成成分であるモノマーを加熱によりガスを発生する成分の存在下に重合して形成すればよい。
【００２２】
特に好ましい熱膨張性粒子としては、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合樹脂、酢酸ビニル−アクリロニトリル共重合樹脂、メチルメタクリレート共重合樹脂を殻とし、プロパン、ブタン、ペンタン等をガス発生成分として有するものがよく、例えば、ミクロパール（松本油脂製薬株式会社）、サランマイクロスフェア（ダウケミカル社）等の商品名のものを採用できる。
【００２３】
また、本発明に係る固定用シートにあっては、半導体ウエハを貼り付けるための第一粘着剤層にも、これらの熱膨張性粒子を配合しても良い。第一粘着剤層に熱膨張性粒子を配合することにより、薄肉化された半導体ウエハを剥離させる前に加熱処理して第一粘着剤層の剥離力を低下させることができ、半導体ウエハが破損することをさらに防止できる。なお、第一粘着剤層へ熱膨張性粒子を配合する際には、第二粘着剤層へ配合した熱膨張性粒子の熱処理温度より高い熱処理温度を示す熱膨張性粒子を配合し、処理温度の違いにより剥離させる部位を選択できるようにすることが好ましい。
【００２４】
なお、本願において「剥離力」という変数を採用したのは、補強層を備える層構造を特徴とする固定用シートにおいては、前記補強層をいかに少ない力で剥離させることができるか（剥離容易性）が半導体ウエハの品質に直結し、該固定用シートの実用化において極めて重要であるからであり、この剥離容易性を特定する変数として、「剥離力」という変数を採用することが最も直接的で、かつ理にかなっているからである。
【００２５】
また、本願において、「剥離力」は、「ＪＩＳ  ３ｂ  ０２３７」に準ずる粘着力試験に基づくものであり、貼り合わされた部材を剥離させる時の粘着力に相関する（以下、同様）。
【００２６】
本願の他の発明に係る固定用シートの特徴は、支持体の厚さ、第一粘着剤層の剥離力及び第二粘着剤層の膨張後の剥離力を特定したことにより、研磨によって薄く脆くなった半導体ウエハの破損を、より防止できるようにしたことである。
【００２７】
本願の他の発明に係る固定用シートは具体的には、支持体の厚さが２５〜１５０μｍであって、前記第一粘着剤層の支持体に接触していない面の剥離力が０．２〜２．０Ｎ／ｃｍであって、前記第二粘着剤層の補強層に接触している面の熱膨張後の剥離力が０．２Ｎ／ｃｍ以下にしたものである。
【００２８】
支持体の厚さを特定したのは、支持体の厚さが、あまりに厚いと剛性が高くなりすぎて、半導体ウエハを固定用シートから剥離する時に加えられる力が半導体ウエハに伝わり、薄く脆くなっている半導体ウエハを破損させてしまい、あまりに薄いと剛性が低くなりすぎて、研磨時に半導体ウエハにかかる応力により半導体ウエハを破損させてしまうためである。このため、支持体の厚さにあっては、２５〜１５０μｍがよく、好ましくは５０〜１００μｍがよい。
【００２９】
このような支持体の材料としては、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、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド等の耐熱性合成樹脂を適宜選択して形成することができる。
【００３０】
また、第一粘着剤層の剥離力を特定したのは、剥離力があまりに大きいと第一粘着剤層と半導体ウエハの剥離容易性が失われてしまい、半導体ウエハを固定用シートから剥離する時に加えられる力が半導体ウエハに伝わり脆くなっている半導体ウエハを破損させてしまうおそれが生じ、剥離力があまりに小さいと研磨（バックグラインド工程）時において半導体ウエハと第一粘着剤層の界面で剥がれてしまい、その隙間に研磨の際に使用される洗浄水や研磨屑が浸入し、研磨不良が発生してしまうためである。このため第一粘着剤層の剥離力にあっては、好ましくは０．２〜２．０Ｎ／ｃｍが良い。
【００３１】
さらに、第二粘着剤層の剥離力を特定したのは、剥離力があまりに大きいと第二粘着剤層と補強層の剥離容易性が顕著に失われてしまい、補強層を固定用シートから剥離する時に加えられる力が半導体ウエハに伝わり脆くなっている半導体ウエハを破損させてしまうおそれが生じるためである。このため第二粘着剤層の熱膨張後の剥離力にあっては、好ましくは０．２Ｎ／ｃｍ以下で、特に好ましくは０．０５Ｎ／ｃｍである。
【００３２】
ここで、第一粘着剤層、第二粘着剤層を形成するのに適した粘着剤としては、一般感圧型粘着剤、紫外線硬化型粘着剤、加熱硬化型粘着剤等を適宜選択して採用することができる。一般感圧型粘着剤としては、アクリル系、ゴム系、シリコーン系などの粘着剤を適宜選択して採用することができる。また、紫外線硬化型粘着剤は、一般感圧型粘着剤に硬化性化合物及び紫外線硬化開始剤を配合したものであり、紫外線の照射によりその粘着力を低下させることができるものである。さらに、加熱硬化型粘着剤は、一般硬化型粘着剤に硬化性化合物及び加熱硬化開始剤を配合したものであり、加熱によりその粘着力を低下させることができるものである。
【００３３】
アクリル系粘着剤には、公知のアクリル系粘着剤を適宜選択して使用できる。一般的には、アクリル酸エステル系を主たる構成単量体単位とする単独重合体（主モノマー）及びコモノマーとの共重合体から選ばれたアクリル系重合体、その他の官能性単位量体（官能基含有モノマー）との共重合体及びこれらの重合体の混合物がある。ここで、主モノマーとしては、例えばエチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等があり、上記コモノマーとしては、酢酸ビニル、アクリルニトリル、アクリルアマイド、スチレン、メチルメタクリレート、メチルアクリレート等がある。また、官能基含有モノマーとしては、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアマイド、メチロールアクリルアマイド、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸等がある。
【００３４】
上記ゴム系粘着剤としては、例えば、天然ゴム、合成イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・イソプレンブロック共重合体、ブチルゴム、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリビニルエーテル、シリコーンゴム、ポリビニルイソブチルエーテル、クロロプレンゴム、二トリルゴム、クラフトゴム、再生ゴム、スチレン・エチレン・ブチレン・ブロックコポリマ、スチレン・プロピレン・ブチレン・ブロックコポリマ、スチレン・イソプレン・ブロックポリマ、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・アクリルエステル共重合体、メチル・メタアクリレート・ブタジエン共重合体、ポリイソブチレン・エチレン・プロピレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリイソブチレン・シリコンゴム、ポリビニルイソブチルエーテル・クロロプレン等があり、これら単独物のみならず混合物であっても良い。
【００３５】
ゴム系粘着剤には粘着力を高めるため、粘着付与樹脂を加えることが好ましい。この粘着付与樹脂が少なすぎるとエラストマを主成分とする粘着剤の粘着効果が出ず、多すぎても粘着力向上作用が頭打ちに成るため、ゴム系粘着剤１００重量部に対して５〜１００重量部配合するのが好ましく、さらに好ましくは１〜３０重量部配合するのが良い。
【００３６】
粘着付与樹脂としては、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、水添石油樹脂、クロマン・インデン樹脂、スチレン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、キシレン樹脂等の単独又は混合物があり、エラストマとの相溶性を考慮するとテルペン系樹脂が好ましい。ロジン系樹脂としては、ロジン、重合ロジン、水添ロジン、ロジンエステル、水添ロジンエステル、ロジン変成フェノール樹脂があり、テルペン系樹脂としては、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族変成テルペン樹脂、ロジンフェノール樹脂等がある、また、水添石油樹脂としては、芳香族系のもの、ジシクロペンタジエン系のもの、脂肪族系のもの等がある。
【００３７】
上記硬化性化合物は、上記紫外線硬化開始剤や上記加熱硬化開始剤と相俟って、半導体ウエハ固定用シートから半導体ウエハを剥離させる際の、粘着剤層３ａ，３ｂの粘着力を調整するために採用する。硬化性化合物の配合比にあっては、少なすぎると硬化する部分が少なくなるため粘着剤層の粘着力を調整することができず、多すぎると熱や光に敏感になり過ぎ、環境温度や日常の光で硬化してしまって保存安定性が悪くなる。このため、上記一般感圧型粘着剤１００重量部に対して５〜９００重量部が良く、好ましくは２０〜２００重量部が良い。
【００３８】
硬化性化合物としては、具体的には２個以上の官能基を有する官能性の硬化性化合物が好ましい。例えば、アクリレート系化合物、ウレタンアクリレート、ウレタンアクリレート系オリゴマ及び／又はモノマー、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等の単体又は混合系がある。
【００３９】
アクリレート系化合物としては、例えば、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あるいは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、オリゴエヅテルアクリレート等を適宜採用できる。
【００４０】
ウレタンアクリレートとしては、例えば、ポリエステルウレタンアクリレート、ポリエーテルウレタンアクリレート、４官能基ウレタンアクリレート、６官能基ウレタンアクリレート等がある。
【００４１】
ウレタンアクリレート系オリゴマは、炭素−炭素二重結合を少なくとも２個以上有する紫外線硬化性化合物であり、例えば、ポリエステル型又はポリエーテル型等のポリオール化合物と、多価イソシアネート化合物、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、ジフエニルメタン４，４−ジイソシアナート等を反応して得られる末端イソシアナート−ウレタンプレポリマに、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等を反応させて得られるものがある。
【００４２】
また、ウレタンアクリレート系オリゴマを採用する場合、特に限定する趣旨ではないが、分子量３００〜３００００のものを粘着剤層に用いると、半導体ウエハ裏面研磨後においても、粘着剤が半導体ウエハに付着することはない。
【００４３】
上記エポキシアクリレートとしては、エポキシ基とアクリル酸又はメタクリル酸との反応によって合成されるものであり、ビスフェノールＡ型、ビシフェノールＳ型、ビスフェノールＦ型、エポキシ油化型、フェノールノボラック型、脂環型等がある。
【００４４】
上記ポリエステルアクリレートとしては、ジオール、ポリオールと２塩基酸より合成したポリエステル骨格に残ったＯＨ基に、アクリル酸を縮合してアクリレートにしたものであり、例えば、無水フタル酸／プロピレンオキサイドジオール／アクリル酸、アジピン酸／１，６−ヘキサンジオール／アクリル酸、トリメリツト酸／ジエチレングリコール／アクリル酸等がある。
【００４５】
上記粘着剤に配合される紫外線硬化型開始剤及び加熱硬化開始剤は、硬化性化合物の硬化を促進させるために採用する。紫外線硬化開始剤及び加熱硬化開始剤の配合比はあまりに多いと熱や光に敏感になり環境温度や太陽光等でも硬化してしまい保存安定性が悪くなり、あまりに少ないと硬化が遅く作業効率が悪いため、硬化性化合物１００重量部に対して０．１〜１０重量部が良く、好ましくは０．５〜５重量部が良い。
【００４６】
紫外線硬化開始剤としては、具体的には、クロロアセトフエノン、ジエトキシアセトフエノン、ヒドロキシアセトフエノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフエニルケトン、α−アミノアセトフエノン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フエニル）−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フエニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフエニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−（４−ドデシルフエニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、混合光開始剤、４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フエニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、アリルケトン含有光開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインエーテル、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフエノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フエニルベンゾフエノン、ヒドロキシベンゾフエノン、アクリル化ベンゾフエノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフエニルサルフアイド、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフエノン、メチル−Ｏ−ベンゾイルベンゾエート、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジクロロチオキサンソン、２，４−ジエチルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン、α−アシルオキシムエステル、α−アシロキシムエステル、アシルホスフインオキサイド、メチルフエニルグリオキシレート、グリオキシエステル、３−ケトクマリン、２−エチルアンスラキノン、カンフアーキノン、ベンジル、９，１０−フエナンスレンキノン、アンスラキノン、ジベンゾスベロン、４’４’’−ジエチルイソフタロフエノン、ミヒラーケトン、環状光開始剤、テトラメチルチウラムモノサルフアイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフエノン等がある。上記クロロアセトフエノンとしては、４−フエノキシジクロロアセトフエノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフエノン、４−ｔ−ブチル−トリクロロアセトフエノン等がある、
【００４７】
上記加熱硬化開始剤としては、有機過酸化物誘導体、アゾ系重合開始剤があり、アゾ系重合開始剤は加熱時に窒素が発生するため有機過酸化物誘導体の方が好ましい。加熱硬化開始剤の具体的な例としては、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート、アゾビスイソブチロニトリル等がある。
【００４８】
また、本発明の粘着剤層として上記紫外線硬化型粘着剤を採用した際には、必要に応じて光開始助剤を配合しても良い。光開始助剤は、それ自体は紫外線照射によって活性化はしないが、紫外線硬化開始剤と併用することにより紫外線硬化開始剤単独使用より開始反応が促進され、硬化反応を効率的にするものである。さらに、必要に応じてトリエチルアミン、テトラエチルペンタアミン、ジメチルアミノエーテル等のアミン化合物を重合促進剤として併用しても良い。
【００４９】
光開始助剤としては、主として脂肪族、芳香族アミンがあり、具体的にはトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ｎ−ブチルアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ミヒラーケトン、４，４’−ジエチルアミノフエノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフエノン、２−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸（ｎブトキシ）エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヒキシル、重合性３級アミン、トリエチルアミン、テトラエチルペンタアミン、ジメチルアミノエーテル等がある。
【００５０】
なお、本発明に係る固定用シートは、必要に応じて第一粘着剤層，第二粘着剤層上に、ポリエチレンラミネート紙、剥離処理のプラスチックフィルムなどの剥離紙又は剥離シートを密着させて保存させておくことができ、使用に際し、前記剥離紙等を剥がして、半導体ウエハ加工に供することができる。
【００５１】
前掲した構成の固定用シートに半導体ウエハを固定した場合、研磨工程や搬送の際に、半導体ウエハの反りやクラック等の破損の発生を確実に防止し、半導体ウエハを安定して維持することが出来る。
【００５２】
以下、図１、図２を参照して、本発明に係る固定用シートを利用した好適な半導体ウエハ加工方法の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る半導体ウエハ固定用シートの層構造を簡略に示す断面図であり、図２は、本加工方法の工程フロー図である。
【００５３】
本発明に係る半導体ウエハ固定用シートを利用した半導体ウエハ加工方法は、固定用シートの第一粘着剤層２の支持体１に接触していない面２ａ１に半導体ウエハ５の回路形成面５１を貼り付ける半導体ウエハ貼付工程Ｐ１と、固定された半導体ウエハ５の裏面を研磨して薄肉化する半導体ウエハ研磨工程Ｐ２と（図２中の符号５０１は、薄肉化された半導体ウエハを示す。）、薄肉化された半導体ウエハ５０１を切断してチップ化するダイシング工程Ｐ３と（図２中の符号５０２は、チップ化された半導体ウエハを示す。）、前記固定用シートを加温装置６に設置して加熱し、前記熱膨張性粒子４を膨張させることによって第二粘着剤層２ｂに対する補強層３の剥離力（及び第一粘着剤層２ａに対する半導体ウエハ５の剥離力）を低減させるシート加熱処理工程Ｐ４と、固定用シートから補強層３を剥離除去する工程Ｐ５と（図２中の符号１０は、補強層３が除去された粘着シートを示す。）、補強層３が除去された固定用シート１０（の第一粘着剤層３ａ）を引き延ばして半導体ウエハチップ５０２同士の間隔を広げるエキスパンド工程Ｐ６と、それに続く、図示しないピックアップ工程（半導体ウエハチップを固定用シートから剥離する工程）等からなる。
【００５４】
なお、半導体ウエハ固定工程Ｐ１は、慣用の方法、例えば、日東精機社製・ＤＲ−８５００等の自動貼付装置を用いて実施でき、半導体ウエハ研磨工程（バックグラインド工程）Ｐ２は、慣用の方法、例えば、（株）ディスコ社製・バックグラインダーＤＦＧ−８２１Ｆ／８等のバックグラインド装置を用いることにより実施できる。また、ダイシング工程Ｐ３は、半導体ウエハ５の切り残しのないフルカット方式の他、切り残し部分を持たせるセミフルカット方式やハーフカット方式によりチップの飛散を防止してもよい。さらに、シート加熱処理工程Ｐ４は、慣用の加熱装置６、例えば、ホットプレートを用いて、１８０℃で１分間の加熱条件の下で実施できる。エキスパンド工程Ｐ６は、第一粘着剤層２ａの端部を図示しないフレーム部材に貼り付け、このフレーム部材を押し下げる等して固定用シートを引き延ばすことにより、半導体ウエハチップ５０２，５０２・・・の間隔を広げることができる。図示しないピックアップ工程は、半導体ウエハチップ５０２に専用のピン（図示せず）を突き刺して行うことができる。
【００５５】
以上説明した本発明に係る半導体ウエハ固定用シートによれば、第二粘着剤層２ｂ（の面２ｂ１）へ積層された補強層３によって、固定用シートを半導体ウエハへ貼り付けた際の残留応力を受け、半導体ウエハを極薄まで研磨しても半導体ウエハが反ったり割れたりすることを防止することができる。また、粘着剤層に含まれている熱膨張性粒子４を熱膨張させることによって、補強層３からの剥離力や固定用シートに対する半導体ウエハ５の剥離力を低減させることができる。このため、本発明に係る半導体ウエハ固定用シートは、半導体ウエハ５の研磨加工、剥離工程、搬送工程のいずれの場面においても、半導体ウエハ５の反りや割れ等の損傷を確実に防止できる。
【００５６】
【実施例】
以下、本発明に係る固定用シート及び半導体ウエハの加工方法の有効性を実証するための検証試験を行った。まず、その結果を、実施例１〜４については「表１」に、比較例１〜８については「表２」にそれぞれ示す。
【００５７】
【表１】
2004266179.tif 000003
【００５８】
【表２】
2004266179.tif 000004
【００５９】
前掲した表１の「評価項目」における「研磨適性」は、固定用シート上に直径８インチ、厚さ７００μｍの半導体ウエハを取り付けてから研磨機（株式会社ディスコ製バックグラインダーＤＦＧ−８２１Ｆ／８）を用いて、該半導体ウエハの厚みが７５μｍになるまで研磨し、研磨後の半導体ウエハにクラックや破損が生じた場合を×、クラックや破損が生じなかった場合を○とした。
【００６０】
表１の「評価項目」における「剥離適性」は、固定用シート上に直径８インチ、厚さ７００μｍの半導体ウエハを取り付けてから研磨機（株式会社ディスコ製バックグラインダーＤＦＧ−８２１Ｆ／８）を用いて半導体ウエハの厚みが７５μｍになるまで研磨し、１００℃で１分間加熱後、固定用シートから半導体ウエハを剥離した際に半導体ウエハに割れが発生したり、補強層から容易に剥離できなかったりしたものを×、半導体ウエハの割れがなく、補強層から容易に剥離できたものを○とした。
【００６１】
表１の「評価項目」における「搬送適性」は、半導体固定用シート上に直径８インチ、厚さ７００μｍの半導体ウエハを取り付けてから研磨機（株式会社ディスコ製バックグラインダーＤＦＧ−８２１Ｆ／８）を用いて半導体ウエハの厚みが７５μｍになるまで研磨し、この研磨した半導体ウエハを搬送する際に、半導体ウエハにたわみや破損が発生したものを×、たわみや破損が発生しなかったものを○とした。
【００６２】
実施例１の固定用シートは、厚さが１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製シート状支持体１と、支持体１の両面に設けられた粘着剤層２ａ，２ｂを備え、粘着剤層２ｂに補強層３が積層されると共に、粘着剤層２ｂに熱膨張性粒子４が配合されているものである。
【００６３】
ここで、粘着剤層２ａは、２−エチルヘキシルアクリレートの共重合体１００重量部に架橋剤としてイソシアネート系架橋剤を３重量部配合し、剥離力を０．３Ｎ／ｃｍとしたものであり、粘着剤層２ｂは、２−エチルヘキシルアクリレートの共重合体からなる粘着組成物１００重量部とイソシアネート系架橋剤１重量部、熱膨張性粒子（商品名：マイクロスフェアーＦ３０Ｄ・松本油脂社製）１０重量部とを混合し、熱膨張後の剥離力が０．０５Ｎ／ｃｍ以下にしたものであり、補強層３は、厚さ７００μｍの平滑なシリコン板を採用した。なお、以下に示す実施例及び比較例は、特に記載しない限り本実施例と同様のものである。
【００６４】
実施例２の固定用シートは、実施例１の支持体１をＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）に変更すると共に、粘着剤層２ｂの粘着組成物をブチルアクリレートの共重合体１００重量部にイソシアネート系架橋剤を１．５重量部配合したものに変更したものである。
【００６５】
実施例３の固定用シートは、実施例１における粘着剤層３ａのイソシアネート系架橋材の配合量を３．５重量部に変更して膨張後の剥離力を０．２Ｎ／ｃｍとすると共に、粘着剤層３ｂのイソシアネート系架橋材の配合量を０．７重量部、熱膨張性粒子７重量部に変更して熱膨張後の剥離力が０．２Ｎ／ｃｍ以下にし、補強層３として１０００μｍのシリコン板を使用したものである。
【００６６】
実施例４の固定用シートは、実施例３の粘着剤層３ｂにおけるイソシアネート系架橋材の配合量を１．０重量部にして剥離力を２．０Ｎ／ｃｍとしたものである。
【００６７】
比較例１の固定用シートは、実施例１の固定用シートから、補強層３を取り除いた構成のものである。
【００６８】
比較例２の固定用シートは、実施例１の第二粘着剤層から熱膨張性粒子を取り除いた構成のものである。
【００６９】
比較例３の固定用シートは、実施例１の支持体１の厚みを１８８μｍに変更したものである。
【００７０】
比較例４の固定用シートは、実施例１の支持体の厚みを１２μｍに変更したものである。
【００７１】
比較例５の固定用シートは、実施例１の粘着剤層２ａの粘着組成物を、ブチルアクリレートの共重合体１００重量部に架橋剤としてイソシアネート系架橋剤を０．５重量部配合したものに変更したものである。
【００７２】
比較例６の固定用シートは、実施例１の粘着剤層２ａの粘着組成物を、ブチルアクリレートの共重合体１００重量部に架橋剤としてイソシアネート系架橋剤を５重量部配合したものに変更したものである。
【００７３】
比較例７の固定用シートは、実施例１の粘着剤層２ｂの粘着組成物を、２―エチルヘキシルアクリレートの共重合体１００重量部に架橋剤としてイソシアネート系架橋剤を０．５重量部配合したものに変更したものである。
【００７４】
比較例８の固定用シートは、実施例１の補強層３を、厚さ１５０μｍのシリコン板に変更したものである。
【００７５】
補強層３を有さない比較例１の固定用シートにあっては、研磨作業中及び搬送作業中に半導体ウエハに破損が生じた。
【００７６】
熱膨張粒子４を有さない比較例２の固定用シートにあっては、補強層３を剥離させるのが難しく、剥離作業中に半導体ウエハに破損が生じた。
【００７７】
支持体１の厚さを１８８μｍとした比較例３の固定用シートにあっては、補強層３を剥離させるのが難しく、剥離作業中に半導体ウエハに破損が生じた。また、支持体１の厚さを１２μｍとした比較例４の固定用シートにあっては、研磨作業中に半導体ウエハに破損が生じた。
【００７８】
第一粘着剤層２ａの剥離力を３．０Ｎ／ｃｍとした比較例５の固定用シートにあっては、補強層３を剥離させるのが難しく、剥離作業中に半導体ウエハに破損が生じた。また、第一粘着剤層２ａの剥離力を０．１Ｎ／ｃｍとした比較例６の固定用シートにあっては、研磨作業中に半導体ウエハに破損が生じた。
【００７９】
第二粘着剤層２ｂの熱膨張後の剥離力を０．５Ｎ／ｃｍとした比較例７にあっては、補強層３を剥離させるのが難しく、剥離作業中に半導体ウエハに破損が生じた。
【００８０】
補強層３の厚さを１５０μｍとした比較例８にあっては、固定用シートの剛性が不足し、搬送作業中に半導体ウエハに破損が生じた。
【００８１】
以上のように、実施例１〜４は、研磨適性、剥離適性、搬送適性の全てを満足し、比較例１〜８よりも明らかに優れていた。即ち、本発明に係る固定用シートでは、研磨工程、剥離工程、搬送工程のいずれにおいても、半導体ウエハに反りや損傷が発生することがないということが明らかになった。
【００８２】
【発明の効果】
本発明に係る半導体ウエハ固定用シートによれば、第二粘着剤層へ積層された補強層によって、固定用シートを半導体ウエハへ貼り付けた際の残留応力を受け、半導体ウエハを極薄まで研磨しても半導体ウエハが反ったり割れたりすることを防止することができる。また、粘着剤層に含まれている熱膨張性粒子を熱膨張させることによって、補強層からの剥離力や固定用シートに対する半導体ウエハの剥離力を低減させることができる。このため、本発明に係る半導体ウエハ固定用シートは、半導体ウエハの研磨加工、剥離工程、搬送工程のいずれの場面においても、半導体ウエハの反りや割れ等の損傷を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体ウエハ固定用シートの層構造を簡略に示す断面図である。
【図２】本発明に係る半導体ウエハの加工方法（Ｐ１〜Ｐ３）の簡略な工程フロー図である。
【図３】従来の半導体ウエハが貼り付けられた固定用シート（１００）の反りの様子を示す図である。
【符号の説明】
１  支持体
２ａ  第一粘着剤層
２ｂ  第二粘着剤層
３  補強層
４  熱膨張性粒子
【図１】
2004266179.tif 000005
【図２】
2004266179.tif 000006
【図３】
2004266179.tif 000007