(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの表面に粘着テープを貼着し、研削機を用いて半導体ウエハの裏面を研削した後、粘着テープを剥離する半導体ウエハの製造方法であって、
熱収縮性を有する粘着テープを半導体ウエハの表面に貼着する工程、
粘着テープの貼着された半導体ウエハを該粘着テープを介して前記研削機のウエハ固定手段に固定し、該半導体ウエハの裏面を研削する工程、
引き続き、半導体ウエハを上下半回転させて研削された半導体ウエハの裏面で前記ウエハ固定手段に固定し、研削機内において前記粘着テープを加熱して半導体ウエハの表面から剥離する工程
とを有することを特徴とする半導体ウエハの製造方法。
【請求項２】
口径が６〜１６インチである半導体ウエハの裏面を厚み８０〜４００μｍまで研削することを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項３】
口径が６〜１６インチである半導体ウエハの裏面を厚み８０〜２００μｍまで研削することを特徴とする請求項２に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項４】
口径が６〜１２インチである半導体ウエハの裏面を厚み８０〜２００μｍまで研削することを特徴とする請求項３に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項５】
温水及び温風からなる群から選ばれた少なくとも１種の熱媒体を用いて５０〜９９℃の温度範囲に加熱することを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項６】
熱媒体の温度が５０〜８０℃である請求項５に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項７】
温水を用いて５０〜９９℃の温度範囲に加熱することを特徴とする請求項５に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項８】
温水を用いて５０〜８０℃の温度範囲に加熱することを特徴とする請求項７に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項９】
半導体ウエハを５〜５００ｒｐｍの回転速度で回転しながら加熱することを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項１０】
粘着テープの熱収縮率が、５０〜９９℃において５〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項１１】
粘着テープの熱収縮率が、５０〜８０℃において５〜５０％であることを特徴とする請求項１０に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項１２】
半導体ウエハの表面から粘着テープを剥離し、さらに、洗浄液で半導体ウエハの表面を洗浄することを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハの製造方法に関する。詳しくは、熱収縮性を有する半導体ウエハ表面保護用粘着テープをシリコンウエハ等の半導体ウエハの集積回路が組み込まれた側の面（以下、ウエハ表面という）に貼着した後、半導体ウエハ裏面研削機へ供給して半導体ウエハの集積回路の組み込まれていない側の面（以下、ウエハ裏面という）を研削し、引き続いて研削機内において、該粘着テープを加熱してウエハ表面から粘着テープを剥離する、半導体ウエハの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、半導体集積回路（以下、ＩＣという）は、高純度シリコン単結晶等をスライスして半導体ウエハとした後、その表面にエッチング加工等の手段により集積回路を組み込み、さらに半導体ウエハの裏面をグラインディング、エッチング、ラッピング等により研削して２００〜４００μｍ程度まで薄くした後、ダイシングしてチップ化する方法により製造されている。要約すると、ＩＣの形成が完了した後、半導体ウエハ表面に粘着テープを貼着する工程、半導体ウエハの裏面を研削する工程、粘着テープを剥離する工程、半導体ウエハ表面を洗浄する工程、の４工程を経て、ダイシング工程でチップ化される。通常、これらの各製造工程間の半導体ウエハの搬送時には、半導体ウエハはカセットに収納されて搬送される。すなわち、各工程において、カセットからの取り出し、及び、カセットへの収納の単位操作が繰り返される。これらの操作は、近年の薄層化および大口径化の傾向により、ウエハの破損のより大きな原因となるだけでなく、工程の煩雑化、作業時間のロス等の原因となっている。
【０００３】
近年、半導体チップの小型化が図られるにつれて、ウエハを薄層化する傾向が進み、従来、裏面研削後のウエハの厚さが２００〜４００μｍ程度であったものが、チップの種類によっては１５０μｍ程度まで薄くなっている。また、サイズについても、従来、口径が最大８インチであったものが、１２インチ、さらには１６インチへと大型化される傾向にある。このような半導体ウエハの薄層化、大口径化の状況下では、裏面が研削された後の半導体ウエハは、より反りが発生し易く、ウエハの表面に粘着テープが貼着されている場合には、粘着テープのテンションによりその傾向はさらに強くなる。そのため、裏面研削後、薄層化された半導体ウエハは、カセットに収納される際にカセット収納口と接触して、僅かな衝撃が加えられた場合であってもより破損し易くなっている。
【０００４】
半導体ウエハ裏面の研削工程では、半導体ウエハの表面に形成されたＩＣの保護、研削応力による半導体ウエハの破損防止、等を目的として、ウエハ表面保護用粘着テープがウエハ表面に貼着される。該粘着テープは、ウエハ裏面の研削が終了した後、不要となるため、粘着テープ剥離用装置によってウエハ表面から剥離される。剥離する方法としては、例えば、特開平２一２８９５０号公報には、半導体ウエハ表面に貼着された粘着テープの基材フィルム面に剥離テープと称する強粘着力を有するテープを貼着け、該剥離テープを介して剥離する方法が開示されている。しかし、上記の如く、半導体ウエハの薄層化、大口径化の状況下では、反りの大きい半導体ウエハを研削機のチャックテーブルに吸着させる際、または、粘着テ−プを半導体ウエハから剥離する際に、半導体ウエハが破損し易い。
【０００５】
粘着テープを半導体ウエハ表面から剥離する際のウエハ破損防止のために、剥離性を改善した表面保護用フィルムが提案されている。例えば、特開昭６０−１８９９３８号公報には、半導体ウエハの裏面研磨の際、光透過性の支持体とこの支持体上に設けられた光照射により硬化し三次元網状化する性質を有する感圧性接着剤からなる接着フィルムをウエハ表面に貼着し、研磨後にこの接着フィルムに光照射し、ウエハを破損させることなく該接着フィルムを剥離する方法が記載されている。しかし、該発明に開示されている、光照射により硬化し三次元網状化する性質を有する感圧性接着剤（粘着剤層）は、ラジカル重合により重合する粘着剤層であるため、ウエハと粘着剤層の間に酸素が入り込んだ場合は、酸素の重合禁止効果により硬化反応が十分に進まず、ウエハ裏面研削後の剥離時に凝集力の低い未硬化の粘着剤がウエハ表面を汚染することがあった。集積回路が組み込まれたウエハ表面には複雑な凹凸があり、空気（酸素）を全く入り込ませること無く貼着することは極めて困難である。また、貼着のために酸素を除いた系を作り出すには新たに装置を設置する必要がある。このような粘着剤に起因する汚染は、溶剤等による洗浄で除去できる場合もあるが、ほとんどの場合、完全に除去できないのが現状である。さらに、この方法ではウエハ裏面研削後、ウエハを粘着テープ剥離工程へ搬送する際のウエハの破損防止および作業時間の短縮に関しては、何らの利点も見だすことができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、半導体ウエハの大口径化及び薄層化、ＩＣの高性能化が図られる状況下、ウエハ表面の非汚染性、ウエハ裏面の研削時の破損防止性等を従来と同レベルに維持し、粘着テープの剥離時及びウエハの各処理工程間の搬送時においてウエハを破損することなく、且つ、作業時間を短縮できる半導体ウエハの製造方法の提供が望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、半導体ウエハの搬送時、半導体ウエハ表面保護用粘着テープの剥離時、等におけるウエハの割れを防止し、さらに、作業時間の短縮が図れる半導体ウエハの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成するために、鋭意検討した結果、熱収縮性を有する半導体ウエハ表面保護用粘着テープを採用し、それをウエハ表面に貼着した後、半導体ウエハ裏面研削機内で裏面研削を実施し、引き続いて同研削機内において該粘着テープを加熱することにより、半導体ウエハを破損することなく粘着テープを容易に剥離することができることを見出し、且つ、これにより従来の次工程である粘着テープ剥離工程が省略できることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、半導体ウエハの表面に粘着テープを貼着し、研削機を用いて半導体ウエハの裏面を研削した後、粘着テープを剥離する半導体ウエハの製造方法であって、該粘着テープとして熱収縮性を有する粘着テープを用い、且つ、半導体ウエハの裏面を研削した後、引き続いて研削機内において粘着テープを加熱して半導体ウエハの表面から剥離することを特徴とする半導体ウエハの製造方法である。
【００１０】
本発明において、研削機内において粘着テープを加熱する好ましい方法としては、温水及び温風からなる群から選ばれた少なくとも１種の熱媒体を用いる方法が挙げられる。熱媒体の温度は５０〜９９℃の範囲であり、好ましくは５０〜８０℃の範囲である。さらに、研削機内で粘着テープを剥離した後、引き続き洗浄液でウエハ表面を洗浄してもよい。この場合、洗浄液としては水、温水等を用いることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の概要は、半導体ウエハの表面保護用粘着テープ（以下、粘着テープという）の粘着剤層から剥離フィルムを剥離し、粘着剤層表面を露出させ、その粘着剤層を介して、半導体ウエハの集積回路が組み込まれた側の面（ウエハ表面）に貼着する。次いで、研削機のチャックテーブル等に粘着テープの基材フィルム層を介して半導体ウエハを固定し、半導体ウエハの裏面を研削する。研削が終了した後、引き続いて研削機内において、粘着テープを加熱して、粘着テープを剥離する。次いで、必要によりウエハ表面を洗浄し、その後、ウエハを研削機から取り出し、カセット等に収納してダイシング工程等の次工程へ搬送する。
【００１２】
本発明に使用する粘着テープは、熱収縮性を有する基材フィルムの片表面に粘着剤層が形成されたものである。保存、搬送等の間、粘着剤層を保護するため、該粘着剤層の表面に、通常セパレーターと称する剥離フィルムが貼着されていることが好ましい。粘着テープの製造方法は、先ず、剥離フィルムの片表面に粘着剤を塗布、乾燥して粘着剤層を形成した後、熱収縮性を有する基材フィルムの表面に転着させる。熱収縮性を有する基材フィルムとしては、５０〜９９℃、好ましくは５０〜８０℃における１軸方向または２軸（縱、横）方向の熱収縮率が５〜５０％の範囲であることが好ましい。
【００１３】
上記剥離フィルムは、本質的には、表面張力の絶対値が如何なる値であっても基材フィルムのそれよりも低い表面張力を有するフィルムであればよい。また、剥離フィルムの耐熱性は、その表面に塗布された粘着剤の乾燥性に影響する。耐熱性が低いと粘着剤の乾燥温度を低温とする必要があり、乾燥に長時問を要し短時間で効率よく乾燥することができない。また、例えば、乾燥炉内で剥離フィルムが熱収縮を起こすことがあり、剥離フィルムにしわが発生する等の不具合が生じ、均一な厚みを有する粘着剤層が形成されないことがある。かかる観点から、剥離フィルムは、所定の耐熱性を有することが好ましい。耐熱性の判断基準として、１００℃以上のビカット軟化点を有することが好ましい。上記条件を満たす限り、剥離フィルムの種類には特に制限はない。単層フィルムであっても、また、積層フィルムであってもよく、市販品の中から適宜選択できる。
【００１４】
具体的な剥離フィルムの例としては、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド系樹脂等、またはそれらの混合物から製造されたフィルムが挙げられる。好ましくは、高密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムおよぴポリエチレンテレフタレートフィルム等が挙げられる。これらのフィルムの製造方法には特に制限はなく、押出成形法、カレンダー成形法等公知の方法で製造されたもので差支えなく、また、成形温度は、原料樹脂のガラス転移点または軟化点以上、分解温度未満の温度であれば差支えない。
【００１５】
また、粘着剤層の剥離フィルムからの剥離応力を小さくする目的で、剥離フィルムの粘着剤を塗布する表面に粘着剤層を汚染しない範囲において、シリコーン系等の剥離剤を塗布しても差し支えない。剥離フィルムの厚さは、乾燥条件、粘着剤層の種類および厚さ、または粘着テープの加工条件、加工方法等により異なるが、通常、１０〜１０００μｍである。好ましくは２０〜１００μｍである。
【００１６】
粘着テープの熱収縮性は、半導体ウエハ表面からの剥離性に影響する。収縮率が低すぎると、加熱時に剥離不良が生じたり、剥離に時間がかかったりすることがある。また、収縮率が高すぎると、保管時の経時変化により粘着テープが変形し、ウエハ表面に粘着テープを貼着する際の作業性が低下する。かかる観点から、５０〜９９℃、好ましくは５０〜８０℃における、粘着テープの熱収縮率は５〜５０％であることが好ましい。この場合、上記温度範囲の少なくとも１点において、上記の熱収縮性を示すテープであればよい。収縮する方向は、１軸方向方向でも、２軸（縱、横）方向でもよい。材質の種類は特に制限ない。具体的に例示するならば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリブタジエン共重合体、ポリブタジエン、軟質塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アイオノマー等の樹脂、およびそれらの共重合体エラストマー、およびジエン系、ニトリル系、アクリル系等のフィルムが挙げられる。基材フィルムは、単層体でもあっても、積層体であってもよい。
【００１７】
ただし、ウエハ裏面研削中の半導体ウエハの破損防止を考慮すると、ＡＳＴＭ−Ｄ−２２４０に既定されたショアＤ型硬度が４０以下である樹脂をフィルム状に成形加工した弾性を有するフィルム、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡという）フィルム、ポリブタジエンフィルム等が好ましく用いられる。この場合、基材フィルムの粘着剤層が設けられる面の反対側の面に、これより硬いフィルム、具体的には、ショア−Ｄ型硬度が４０を超える樹脂をフィルム状に成形加工した熱収縮性を有するフィルムを積層することが好ましい。そのことにより、粘着テープの剛性が増し、貼着作業性及び剥離作業性が改善される。
【００１８】
基材フィルムの厚みは、保護する半導体ウエハの形状、表面状態、研削の方法、研削条件、あるいはウエハ表面保護用粘着テープの切断、貼着等の作業性により適宜決められるが、通常、１０〜１０００μｍである。好ましくは１００〜３００μｍである。
【００１９】
上記基材フィルムの製造方法には特に制限はなく、押出成形法、カレンダー成形法等公知の方法で製造されたもので差支えない。成形温度は、原料樹脂のガラス転移点または軟化点以上、分解温度未満の温度で差支えない。基材フィルムに熱収縮性を付与するために、少なくとも１軸方向に延伸することが好ましい。延伸倍率は、ウエハ裏面の研削の後、粘着テープをウエハ表面から剥離する際の剥離性、作業性等に影響を及ぼす。延伸倍率が低いとウエハ表面から剥離する際に加熱した場合、基材フィルムの収縮が充分に起こらず、剥離性、作業性等が低下する。かかる点を考慮すると、延伸倍率は、１．２倍以上、好ましくは１．５倍以上である。基材フィルムの延伸方向は、フィルムの縦方向または横方向に延伸する１軸延伸、またはフィルムの縦方向および横方向に延伸する２軸延伸のいずれでもよい。延伸倍率の上限は、延伸時の破れ等を考慮すると１０倍程度である。
【００２０】
また、延伸方法にも特別な制限はなく、ロール圧延法、ロール延伸法等による縦一軸延伸法、テンター機を用いる縦横逐次二軸延伸法、テンター機を用いる縦横同時二軸延伸法等、公知の延伸方法で差支えない。延伸温度は、４０〜７０℃であることが好ましい。上記のようにして延伸された基材フィルムは、経時での収縮が起きないよう熱処理が行われる。熱処理温度は、４５〜８０℃であることが好ましい。基材フィルムの、少なくとも粘着剤を積層しようとする面の表面張力は、剥離フィルムの粘着剤層が形成される側の面の表面張力より高いことが必要である。基材フィルムは、通常、表面張力の絶対値が如何なる値であっても剥離フィルムの表面張力よりも高い表面張力を有するフィルムであれば用いることができる。剥離フィルムからの転着後の粘着剤層の密着性等を考慮すると、３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上の表面張力を有する延伸フィルムであることを基準として選定することが好ましい。表面張力が低いと粘着剤層と基材フィルムとの密着性が低下し、粘着剤層の剥離フィルムからの転着が良好に行えない。基材フィルムの表面張力を高くする方法としては、コロナ放電処理等が挙げられる。
【００２１】
粘着剤の組成は、特に制限はなく、市販品の中から適宜選択できるが、粘着性、塗布性、ウエハ表面の非汚染性等の点からアクリル系粘着剤が好ましい。このようなアクリル系粘着剤は、アクリル酸アルキルエステルモノマー、およびカルボキシル基を有するモノマーを含むモノマー混合物を共重合して得られる。更に、必要に応じてそれらと共重合可能なビニルモノマー、多官能性モノマー、内部架橋性モノマー等を共重合することができる。
【００２２】
アクリル酸アルキルエステルモノマーとして、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、へキシルメタクリレート、オクチルアクリレート、オクチルメタクリレート、ノニルアクリレート、ノニルメタクリレート、ドデシルアクリレート、ドデシルメタクリレート等が挙げられる。これらのモノマーの側鎖アルキル基は直鎖状でも分岐状でも良い。また、上記のアクリル酸アルキルエステルモノマーは目的に応じて２種以上併用しても良い。
【００２３】
カルボキシル基を有するモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。アクリル酸アルキルエステルモノマー、およびカルボキシル基を有するモノマーと共重合可能なビニルモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアミノアクリレート、ジメチルアミノメタクリレート、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル等が挙げられる。
【００２４】
粘着剤ポリマー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が、粘着剤の製造コスト、モノマーの官能基の影響および半導体ウエハ表面へのイオンの影響、等を考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、等が挙げられる。
【００２５】
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。半導体ウエハ表面へのイオンの影響を考慮すれば、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さらに好ましい。
【００２６】
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、粘着剤ポリマーが有する官能基と反応させ、粘着力およ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−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、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等が挙げられる。
【００２７】
これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。上記架橋剤の中で、エポキシ系架橋剤は架橋反応の速度が遅く、反応が十分に進行しない場合には粘着剤層の凝集力が低くなり、半導体ウエハ表面の凹凸によっては粘着剤層に起因する汚染が生じることがある。したがって、適宜、アミン等の触媒を添加するか、もしくは触媒作用のあるアミン系官能基をもつモノマーを粘着剤ポリマ一に共重合するか、架橋剤を使用する際にアミンとしての性質を有するアジリジン系架橋剤を併用することが好ましい。
【００２８】
架橋剤の添加量は、通常、架橋剤中の官能基数が粘着剤ポリマー中の官能基数よりも多くならない程度の範囲で添加する。しかし、架橋反応で新たに官能基が生じる場合、架橋反応が遅い場合、等には必要に応じて過剰に添加してもよい。通常、ウエハ裏面研削用粘着テープの粘着力は、ＳＵＳ−ＢＡ板に対する粘着力に換算すると１０〜１０００ｇ／２５ｍｍ、好ましくは３０〜６００ｇ／２５ｍｍ程度である。ウエハ裏面の研削条件、ウエハの口径、研削後のウエハの厚み等を勘案して上記範囲に調整する。目安としては、粘看剤ポリマー１００重量部に対し、架橋剤０．１〜３０重量部を添加して調整する。好ましくは０．３〜１５重量部である。
【００２９】
また、粘着剤には必要に応じて、ウエハ表面を汚染しない程度に、界面活性剤等を添加することも可能である。添加する界面活性剤は、ウエハ表面を汚染しないものであれば、ノニオン性でもアニオン性でも使用することができる。ノニオン性界面活性剤として、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンニノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等が挙げられる。アニオン性界面活性剤として、アルキルジフェニールエーテルジスルフォネートおよびその塩、ビスナフタレンスルフォネートおよびその塩、ポリオキシアルキルスルホコハク酸エステルおよびその塩、ポリオキシエチレンフェニルエーテルの硫酸エステルおよびその塩、等が挙げられる。
【００３０】
上に例示した界面活性剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。界面活性剤の添加量は、粘着剤ポリマーと架橋剤の合計重量、すなわち、架橋した粘着剤ポリマー１００重量部に対して０．０５〜５重量部が好ましい。より好ましくは０．０５〜３重量部である。
【００３１】
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、グラビアロール法、バーコート法等が採用できる。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。さらに好ましくは、８０〜１７０℃において１５秒〜５分間乾燥することである。粘着剤層の厚みは、半導体ウエハの表面状態、形状、裏面の研削方法等により適宜決められるが、半導体ウエハの裏面を研削している時の粘着力、研削が完了した後の剥離性等を勘案すると、通常、２〜１００μｍ程度である。好ましくは５〜７０μｍ程度である。
【００３２】
上記のようにして剥離フィルムの表面に粘着剤層を形成した後、該粘着剤層の表面に上記基材フィルムを積層し、押圧して粘着剤層を基材フィルムの表面に転着する。転着する方法は、公知の方法で差しつかえない。例えば、剥離フィルムの表面に形成された粘着剤層の表面に基材フィルムを重ねて、それらをニップロールに通引して押圧する方法等が挙げられる。粘着剤層の表面から剥離フィルムを剥離するのは、粘着テープとして使用する直前が好ましい。こうして得られる粘着テープは、ロール状とするか、または、所定の形状に切断した後、保管、搬送等に供される。
【００３３】
次いで、上記の如き粘着テープを半導体ウエハの表面に貼着してからダイシング工程に到るまでの一連の半導体ウエハの製造方法について詳細に説明する。
【００３４】
本発明では、粘着テープはその粘着剤層を介して半導体ウエハ表面に貼着される。粘着フィルムを半導体ウエハ表面に貼着する操作は、人手により行われる場合もあるが、通常、ロール状の粘着フィルムを取り付けた自動貼り機と称される装置によって行われる。この様な自動貼り機として、例えば、タカトリ（株）製、形式：ＡＴＭ−１０００Ｂ、同ＡＴＭ−１１００、帝国精機（株）製、形式：ＳＴＬシリーズ等がある。
【００３５】
そして、半導体ウエハは、粘着テープの基材フィルム層を介してウエハ裏面研削機のチャックテーブル等に固定される。研削機によりウエハ裏面が所定の厚さになるまで研削される。研削の際に、研削面に冷却水が注水されることが一般的である。裏面研削方式としては、スルーフィード方式、インフィード方式等の公知の研削方式が採用される。半導体ウエハの厚みは、研削前が５００〜１０００μｍであったものが、研削後には８０〜４００μｍ、好ましくは８０〜２００μｍ程度になるまで研削される。通常、研削する前の半導体ウエハの厚みは、ウエハの口径、種類等により適宜決められ、研削後の厚みは、得られるチップの大きさ、ＩＣの種類、等により適宜決められる。
【００３６】
研削が終了した後、研削面に純水を注水する等の方法により研削屑等を除去した後、ウエハを上下に半回転させ、チャックテーブルにウエハ裏面を介して固定する。次いで、該粘着テープを加熱して基材フィルム層を収縮させることにより該粘着テープをウエハ表面から剥離する。剥離した粘着テープは専用治具を吸引する等の方法により系外へ除去する。
【００３７】
ここで、粘着テープが剥離した状態とは、ウエハ表面に貼着した粘着テープが、ウエハ表面の２０％以上にわたって剥離した状態を言う。この場合、加熱された粘着テープの他の部分は、熱収縮により変形しており、除去しやすい状態となる。詳細な剥離機構は定かではないが、例えば、温水を用いて加熱、剥離する場合には、剥離状態でない部分においても、ウエハ表面と粘着剤層の界面の大部分に温水が浸入した状態となっている。また、温風で剥離する場合においても、ウエハ表面と粘着剤層の界面に基材フィルムの変形応力に伴う部分的な浮き上がりが生じている。
【００３８】
加熱方法は、ウエハ表面に貼着された粘着テープを加熱収縮させることさえできれば、特に制限はないが、５０〜９９℃、好ましくは５０〜８０℃の温水を粘着テープ表面に注水する方法、ウエハと共に５０〜９９℃、好ましくは５０〜８０℃の温水中へ浸漬する方法等により粘着テープを５０〜９９℃、好ましくは５０〜８０℃の温水と接触させる方法、５０〜９９℃、好ましくは５０〜８０℃の温風を吹き付ける方法、等が挙げられる。基材フィルムを収縮させるための粘着テープへの熱伝導性を考慮した場合、５０〜９９℃、好ましくは５０〜８０℃の温水を粘着テープと接触させる方法が好ましい。更に、粘着テープを剥離した後、研削機内において、ウエハ表面の洗浄を同時に実施することを考慮すると、上記温度の温水を粘着テープ表面に注水して加熱する方法が好ましい。この場合、粘着テープの基材フィルム表面に偏りなく温水を供給して、剥離性を一層容易にすることを考慮すると、ウエハを５〜５００ｒｐｍの回転速度で回転させながら温水を供給することが好ましい。ウエハの回転方法は、ウエハの中心部を回転の中心点として平面回転させればよい。
【００３９】
本発明では、粘着テープを剥離した後のウエハ表面に純水、アルコール類等の洗浄液を供給して、洗浄することができる。洗浄液として、純水を使用することが好ましい。これらの方法を採用することにより、通常、ウエハの裏面研削工程の後に実施される専用の洗浄工程を省略することができ、ウエハの裏面研削工程から表面洗浄工程に至る一連の工程が簡略化され、作業時間の短縮が可能である。
【００４０】
加熱温度は、基材フィルムの延伸倍率、半導体ウエハ表面保護用テープの粘着力等によって、また、加熱方法の種類によって５０〜９９℃、好ましくは５０〜８０℃の範囲で適宜選択し得る。加熱時間も半導体ウエハ表面からの剥離性に影響を及ぼす。加熱時間は、基材フィルムの延伸倍率、加熱温度によって異なるが、作業性等を考慮すると１〜６０秒間、好ましくは１０〜３０秒間である。
【００４１】
従来、ウエハ裏面の研削が終了した後、ウエハをカセットに収納して粘着テープ剥離工程に搬送して、該カセットを剥離機にセットし、カセットから取り出して粘着テープを剥離する方法が採用されていた。更に、粘着テープを剥離した後、再度カセットに収納して洗浄工程に搬送し、カセットから取り出して洗浄機にセットしてウエハ表面を洗浄する方法が採用されていた。洗浄工程へ搬送する際には、カセットへの収納及び取り出しは、ウエハ表面に粘着テープが貼着された状態で実施されるので、ウエハの厚みが２００μｍ、またはそれ以下の厚みとなるまで薄く研削された場合には、ウエハが著しく反ることとなり、ウエハがカセットの収納口に接触すること等によって衝撃を受けて割れることが多かった。直径が１２インチ、またはそれ以上の大口径である場合には、研削後の厚みが４００μｍ程度であっても著しい反りが発生していた。
【００４２】
一方、本発明の方法においては、裏面研削機内において、加熱によって粘着テープを剥離すると共に、ウエハ表面の洗浄処理まで実施する。そのため、裏面研削によって薄層化されたウエハをカセットに収納して、剥離工程、さらには洗浄工程に搬送する必要がない。そのため、ウエハ搬送用カセットへの収納作業、及び該カセットからの取り出し作業が極めて少ない。特に、裏面研削工程から剥離工程への搬送が省略できるため、ウエハの反りに起因した、カセットへの収納時、及び取り出し時のウエハの割れが防止できる。その上、裏面研削、粘着テープの加熱、剥離の後、続いて研削機内で、純水、アルコール類等の洗浄液でウエハ表面を洗浄することにより、ウエハ表面洗浄工程も省略することができる。最後に、ウエハを１０００〜１００００ｒｐｍ程度の高速回転する等の方法で乾燥することにより一連の工程が終了する。本発明が摘要できる半導体ウエハのサイズは、直径が６〜１６インチ、好ましくは６〜１２インチの大口径のものである。
【００４３】
実施例
以下、実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。尚、実施例に示した各種特性値は下記の方法で測定した。
【００４４】
（１）粘着テープの収縮率（％）
粘着テープの任意の箇所を選択し、縦横それぞれ１０ｃｍの正方形の試料片を１５枚作成する。試料片から剥離フィルムを剥離した後、２５℃、５０℃及び８０℃の空気オーブン中で１分間加熱した後、室温で５分間放置する。縦方向（機械方向）の試料片の長さを測定して、加熱前の長さ（Ｌ1）、及び、加熱後の長さ（Ｌ2）から収縮率〔｛（Ｌ1）−（Ｌ2）｝／（Ｌ1）〕Ｘ１００（％）を求める。各条件において５回測定してその平均値を求める。
【００４５】
（２）ＥＳＣＡによるウエハ表面汚染の測定
８インチシリコンミラーウエハをダイアモンドカッターで表面を汚染しないように１ｃｍ角に切断した。切断したウエハの表面をＥＳＣＡを用いて下記の条件で測定し、珪素に対する炭素の比（以下、Ｃ／Ｓｉ比という）を求め、有機物によるシリコンウエハの汚染状況を調べる。
＜ＥＳＣＡ測定条件及ぴＣ／Ｓｉ比算出法＞
Ｘ線源：ＭｇＫα線（１２５３．６ｅＶ）、Ｘ線出力：３００Ｗ、測定真空度：２×１０-7Ｐａ以下、Ｃ／Ｓｉ：（炭素のピーク面積）／（珪素のピーク面積）
＜Ｃ／Ｓｉ比の評価方法＞
試料を貼着する前のシリコンミラーウエハ表面のＣ／Ｓｉ値は０．１０（ブランク値）である。従って、試料を貼着した後のシリコンミラーウエハ表面のＣ／Ｓｉ値が０．１０〜０．１２程度のものを汚染無し、それを超えるものを汚染有りと判定する。
【００４６】
（３）粘着力の測定
２３℃において、粘着剤層を介して、５Ｘ２０ｃｍのＳＵＳ−ＢＡ板の表面に貼着し、１時間放置する。試料の一端を挟持し、剥離角度１８０°、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎ．でＳＵＳ−ＢＡ板から試料を剥離する際の応力を測定し、ｇ／２５ｍｍに換算する。
【００４７】
実施例１
重合反応機に脱イオン水１４８重量部、アニオン性界面活性剤としてポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルサルフェートのアンモニウム塩（日本乳化剤（株）製、商品名：Ｎｅｗｃｏｌ−５６０ＳＦ、５０重量％水溶液）２重量部（界面活性剤単体として１重量部）、重合開始剤として４，４’−アゾビス−４一シアノバレリックアシッド（大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ）０．５重量部、アクリル酸ブチル７４重量部、メタクリル酸メチル１４重量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル９重量部、メタクリル酸２重量部、アクリルアミド１重量部を添加し、攪枠下で７０℃において９時間乳化重合を実施し、アクリル樹脂系水エマルジョンを得た。これを１４重量％アンモニア水で中和し、固形分約４０重量％の粘着剤ポリマー（主剤）エマルジョンを得た。得られた粘着剤主剤エマルジョン１００重量部（粘着剤ポリマー濃度約４０重量％）を採取し、さらに１４重量％アンモニア水を加えてｐＨ９．３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）２重量部、および造膜助剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテル５重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。
【００４８】
Ｔダイ押出法にて製膜された厚さ５０μｍ、ビカット軟化点１４０℃、片表面の表面張力が３０ｄｙｎｅ／ｃｍであるポリプロピレンフィルムを剥離フィルムとして用い、ロールコーター法により該剥離フィルムの該片表面に上記方法により得られたアクリル系樹脂水エマルジョン型粘着剤を塗布し、１００℃において６０秒間乾燥し、剥離フィルムの表面に厚さ１０μｍのアクリル系粘看剤層を設けた。
【００４９】
Ｔダイ押出法により製膜された未延伸エチレンー酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡという）フィルムを５０℃において縦方向に３．０倍延伸し、さらに６０℃で熱固定し、厚さ１２０μｍの一軸延伸ＥＶＡフィルムとした。該一軸延伸ＥＶＡフィルムの片面にコロナ放電処理を施し、表面張力を５０ｄｙｎｅ／ｃｍとし、これを基材フィルムとして用いた。
【００５０】
剥離フィルムの表面に設けられたアクリル系粘着剤層の表面に基材フィルムのコロナ放電処理面を重ね合わせて積層し、２ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で押圧し、該粘着剤層を基材フィルムの表面に転着させて、粘着力２００ｇ／２５ｍｍの粘着テープを得た。該粘着テープの各温度における熱収縮率を上記方法により測定した結果を〔表１〕に示す。
【００５１】
得られた粘着テープを、径８インチ、厚み７００μｍのミラーウエハ５０枚の表面に貼着し、裏面研削機へ供した。研削機内では、最初に粗研削、次いで仕上げ研削、最後に裏面洗浄を実施した。すなわち、裏面研削機内で、該ミラーウエハを研削速度３００μｍ／分で厚み１７０μｍまで粗研削し、次いで、２０μｍ／で１２０μｍまで仕上研削した。最後に、裏面を洗浄後、さらにウエハを半転させて表裏を反対にし、ウエハ表面に貼着された粘着テープに６０℃の温水を１０秒間注水し、次いで、ウエハを５００ｒｐｍで回転させながら、さらに６０℃の温水を１０秒間注水し、粘着テープを剥離した。その後３０００ｒｐｍで回転させ乾燥後、ウエハを研削機から取り出してカセットに収納した。５０枚すべてのウエハを破損することなく収納することができた。研削開始から収納までの時間は１５０分間であった。得られた結果を〔表１〕に示す。
【００５２】
実施例２
裏面研削の後、粘着テープを８０℃の温風で３０秒間加熱した以外、実施例１と同様の方法で半導体ウエハを研削し、テープの剥離を行った。５０枚すべてのウエハを破損することなく収納した。研削開始から収納までの時間は１６０分間であった。得られた結果を〔表１〕に示す。
【００５３】
実施例３
実施例１と同様の方法で粘着テープの剥離まで行い、さらに、ウエハを１０００ｒｐｍの回転速度で回転させながら純水で３分間洗浄し、次いで、３０００ｒｐｍで乾燥後ウエハを取り出した。５０枚すべてのウエハを破損することなく収納した。研削開始から収納までの時間は１６０分であった。収納された８インチミラーウエハの表面汚染の測定を上記方法で行った。得られた結果を〔表１〕に示す。
【００５４】
実施例４
ミラーウエハとして、口径６インチ、厚み６００μｍのものを使用し、粗研削後の厚みを１５０μｍ、仕上研削後の厚みを８０μｍとした以外は、実施例３と同様の方法で半導体ウエハを研削し、テープの剥離、ウエハの洗浄を行った。その結果、５０枚すべてのウエハを破損することなしに収容した。研削開始から収容までの時間は１６０分であった。得られた結果を〔表１〕に示す。
【００５５】
比較例１
厚さ１２０μｍの未延伸ＥＶＡフィルムの片面にコロナ放電処理を施し、表面張力を５０ｄｙｎｅ／c ｍとし、これを基材フィルムとして用いた以外は、実施例１と同様にして粘着テープを得た。得られた粘着テープを径８インチ、厚み７００μｍのミラーウエハ５０枚の表面に貼着し、裏面研削機へ供した。裏面研削機内で、実施例１と同様にして粗研削、及び仕上研削を実施した後、裏面を洗浄および乾燥後、カセットに収納した。
【００５６】
次いで、粘着テープ剥離装置に供し、該テープを剥離した。ウエハを裏面研削機から取り出し、カセットに収納する際にウエハが２枚カセットの収納口に接触し破損した。また、粘着テープ剥離装置において、テープ剥離前、ウエハをチャックテーブルに吸着した際１枚、テープ剥離時に４枚破損した。研削開始からテープ剥離後の収納までの時間は１９０分間であった。得られた結果を〔表１〕に示す。
【００５７】
比較例２
比較例１と同様にしてテープ剥離まで行った後、さらに、ウエハを洗浄工程へ供し、カセット式のオーバーフロー式洗浄槽にて仮洗浄と本洗浄をそれぞれ３分間と５分間行った。次いで、回転式の乾燥機で乾燥した。該ウエハを裏面研削機から取り出し、カセットに収納する際にウエハが２枚カセットの収納口に接触し破損した。また、半導体表面保護用粘着テープ剥離装置において、テープ剥離前、ウエハをチャックテーブルに吸着した際１枚、テープ剥離時に２枚破損した。研削開始からテープ剥離後の収納までの時間は１９０分であった。さらに、洗浄工程への搬送の際に１枚破損した。研削開始から洗浄終了まで２２０分間であった。収納された８インチミラーウエハの表面汚染の測定を行った。得られた結果を〔表１〕に示す。
【００５８】
【表１】
0004221092.tif 000002
【００５９】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、口径が６〜１６インチ、好ましくは６〜１２インチである半導体ウエハの裏面を厚み８０〜４００μｍ、好ましくは８０〜２００μｍ程度まで薄く研削する場合であっても、裏面研削後に粘着テープを剥離する際に、半導体ウエハを破損することがない。また、研削機内で粘着テープ自体の熱収縮性を利用して粘着テープを剥離する方法であるため、例えば、研削機からウエハを取り出してカセットに収納する際に、ウエハの表面には粘着テープが貼着されておらず、ウエハの反りが極めて少ない。従って、カセットに収納する際に、ウエハがカセットの収納口に接触すること等によってウエハが割れることがない。さらに、研削機内でウエハ表面を洗浄すれば、次工程の洗浄工程への搬送を省略することができる。
【００６０】
上記した本発明の方法によれば、口径が６〜１６インチである半導体ウエハの裏面を厚み８０〜２００μｍ程度まで薄く研削する場合であっても、粘着テープを剥離する際に、半導体ウエハを破損することがない。また、研削機内で熱収縮を利用して粘着テープを剥離する方法を採用するため、例えば、研削機からウエハを取り出してカセットに収納する際に、ウエハの反りが極めて少ない。従って、カセットに収納する際に、ウエハがカセットの収納口に接触すること等によってウエハが割れることがない。さらに、研削機内で粘着テープの加熱媒体として温水を用いて加熱・剥離し、さらに、洗浄液で洗浄を実施すれば、従来次工程で行われていた専用の洗浄工程を省略することができる。よって、本発明によれば、半導体ウエハの裏面研削からウエハ表面の洗浄に至る一連の工程を短時間で実施することができ、作業時間の短縮が可能である。