CN117413347A - 半导体加工用保护片及半导体装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的技术问题在于:提供一种即使在通过DBG等对晶圆进行薄化加工的情况下,加工晶圆时所产生的静电也会充分地受到抑制,且在进行剥离时,芯片的裂纹的产生受到抑制的半导体加工用保护片;以及提供一种使用了该半导体加工用保护片的半导体装置的制造方法。作为解决手段,所述半导体加工用保护片具有基材、抗静电层、能量射线固化性的粘着剂层及缓冲层,能量射线固化后的粘着剂层的表面电阻率为5.1×1012Ω/cm2以上且1.0×1015Ω/cm2以下。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工用保护片及半导体装置的制造方法。特别是涉及一种可适宜地使用于对晶圆的背面进行研磨并以其应力等对晶圆进行单颗化的方法中的半导体加工用保护片、以及使用该半导体加工用保护片的半导体装置的制造方法。
背景技术
随着各种电子设备的小型化、多功能化的推进,对于搭载在这些电子设备中的半导体芯片也同样地要求小型化、薄化。为了将芯片薄化,通常对半导体晶圆的背面进行研磨来调整厚度。此外,为了得到经薄化的芯片,有时利用被称为先切割法(DBG:研磨前切割(Dicing Before Grinding))的方法,该方法利用切割刀片从晶圆的表面侧形成预定深度的沟槽后,从晶圆的背面侧进行研磨,使研磨面到达沟槽或沟槽附近来将晶圆单颗化而得到芯片。在DBG中,由于可以同时进行晶圆的背面研磨与晶圆的单颗化,因此能够有效地制造薄型芯片。
以往,在进行半导体晶圆的背面研磨时或通过DBG制造芯片时,为了保护晶圆表面的电路、且为了保持半导体晶圆及半导体芯片,通常在晶圆表面贴附被称为背磨片的粘着胶带。
作为背磨片的一个实例,专利文献1及专利文献2公开一种粘着胶带,其是在高杨氏模量的基材中,在基材的一个表面设置有缓冲层、在另一个表面设置有粘着剂层的粘着胶带。
近年来,作为DBG的变形例,已经提出一种利用激光在晶圆内部设置改质区域,并且以晶圆背面研磨时的应力等进行晶圆的单颗化的方法。以下,有时将该方法记作LDBG(研磨前激光切割(Laser Dicing Before Grinding))。在LDBG中,由于将改质区域作为起点而将晶圆沿结晶方向切断,因此相较于使用切割刀片的DBG,能够减少崩边(chipping)的产生。其结果,能够有助于芯片的进一步薄化。此外,相较于利用切割刀片在晶圆表面形成预定深度的沟槽的DBG,由于没有利用切割刀片将晶圆削掉的区域、即由于切口宽度(kerfwidth)极小,因此芯片的产率优异。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2015/156389号
专利文献2:日本特开2015-183008号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
已知在加工晶圆时(例如,切割时、背面研磨时、清洗时、剥离背磨胶带时)会产生静电。当产生静电时,研磨时所产生的切削屑、环境中存在的微小异物等容易附着于晶圆或单颗化而成的芯片。
例如,若在进行背面研磨时切削屑、异物等附着于晶圆,则背面研磨时的压力会集中在所附着的异物等,晶圆可能以异物等为起点而破损。特别是在进行以磨薄晶圆为目的的DBG时,晶圆容易因轻微的压力的集中而发生破损。因此,有必要抑制加工晶圆时所产生的静电。
此外,要求背磨胶带在进行晶圆的背面研磨时与晶圆的表面强力粘合而充分地保护电路等,且在背面研磨后从晶圆剥离背磨胶带时,容易从晶圆上剥离。因此,贴附于晶圆的背磨胶带的粘着剂层通常由能量射线固化性的粘着剂构成。在剥离时,向粘着剂层照射能量射线而使其固化,并使其粘着力降低,由此谋求兼顾背面研磨时的粘合性与背面研磨后的剥离性。
然而,当基于能量射线照射的粘着剂层的固化不充分时,存在粘着剂在剥离时残留在晶圆上、或者因剥离不良而使单颗化而成的芯片彼此接触进而发生芯片的缺失、破损(以下有时称为芯片的裂纹)的情况。特别是在LDBG中,由于芯片的切口宽度小,因此即使是略微的剥离不良也可能产生芯片的裂纹。
当将专利文献1及专利文献2所记载的背磨胶带使用于DBG、特别是使用于LDBG时,存在对加工晶圆时所产生的静电的抑制不充分与对剥离背磨胶带时的芯片的裂纹的产生的抑制不充分的问题。
本发明鉴于这种实际情况而完成,本发明的目的在于提供一种半导体加工用保护片且提供一种使用了该半导体加工用保护片的半导体装置的制造方法,所述半导体加工用保护片即使在通过DBG等对晶圆进行薄化加工的情况下,加工晶圆时所产生的静电也充分地受到抑制,且在进行剥离时,芯片的裂纹的产生也受到抑制。
解决技术问题的技术手段
本发明的方案如下。
[1]一种半导体加工用保护片,其具有基材、抗静电层、能量射线固化性的粘着剂层及缓冲层,能量射线固化后的粘着剂层的表面电阻率为5.1×1012Ω/cm2以上且1.0×1015Ω/cm2以下。
[2]根据[1]所述的半导体加工用保护片,其中,以剥离速度为600mm/分钟且使粘着剂层与硅晶圆所呈的角度为90°的方式,将能量射线固化后的粘着剂层从硅晶圆上剥离时的粘着力小于0.15N/25mm。
[3]根据[1]或[2]所述的半导体加工用保护片,其中,以剥离速度为600mm/分钟且使粘着剂层与硅晶圆所呈的角度为90°的方式将能量射线固化后的粘着剂层从硅晶圆上剥离时的粘着力,相对于以剥离速度为600mm/分钟且使粘着剂层与硅晶圆所呈的角度为90°的方式将能量射线固化前的粘着剂层从硅晶圆上剥离时的粘着力之比为4%以下。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的半导体加工用保护片,其中,基材的杨氏模量为1000MPa以上。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的半导体加工用保护片,其具有在基材的一个主面上具有粘着剂层,在基材与粘着剂层之间设置有抗静电层,在基材的另一个主面上设置有缓冲层的构成;或者其具有在基材的一个主面上具有粘着剂层,在基材与粘着剂层之间设置有抗静电层及缓冲层的构成。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的半导体加工用保护片,其在对表面形成有沟槽或内部形成有改质区域的晶圆的背面进行研磨而将晶圆单颗化为芯片的工序中,以贴附在晶圆的表面的方式进行使用。
[7]一种半导体装置的制造方法,其具有下述工序:
将[1]~[6]中任一项所述的半导体加工用保护片贴附在晶圆的表面的工序;
从晶圆的表面侧形成沟槽的工序、或者从晶圆的表面或背面在晶圆内部形成改质区域的工序;
对表面贴附有半导体加工用保护片,且形成有沟槽或改质区域的晶圆从背面侧进行研磨,以沟槽或改质区域为起点,将所述晶圆单颗化为多个芯片的工序;及
将半导体加工用保护片从单颗化而成的芯片上剥离的工序。
发明效果
根据本发明,能够提供一种半导体加工用保护片且能够提供一种使用了该半导体加工用保护片的半导体装置的制造方法,所述半导体加工用保护片即使在通过DBG等对晶圆进行薄化加工的情况下,加工晶圆时所产生的静电也充分地受到抑制,且在进行剥离时,芯片的裂纹的产生也受到抑制。
附图说明
图1A为示出本实施方案的半导体加工用保护片的一个实例的剖面示意图。
图1B为示出本实施方案的半导体加工用保护片的另一个实例的剖面示意图。
图2为示出本实施方案的半导体加工用保护片被贴附在晶圆的电路面的情况的剖面示意图。
具体实施方式
以下,基于具体实施方案、使用附图对本发明进行详细说明。首先,对本说明书中使用的主要术语进行说明。
晶圆的单颗化是指将晶圆按电路进行分割而得到芯片。
晶圆的“表面”是指形成有电路、电极等的面,晶圆的“背面”是指未形成电路等的面。
DBG(研磨前切割)是指在晶圆的表面侧形成预定深度的沟槽后,从晶圆的背面侧进行研磨,通过研磨将晶圆单颗化的方法。在晶圆的表面侧形成的沟槽通过刀片切割、激光切割或等离子切割等方法形成。
此外,LDBG(研磨前激光切割)是DBG的变形例,是指利用激光在晶圆内部设置改质区域,以晶圆背面研磨时的应力等来进行晶圆的单颗化的方法。
“芯片组”是指在晶圆的单颗化之后,保持在本实施方案的半导体加工用保护片上的多个芯片。这些芯片作为一个整体构成与晶圆的形状相同的形状。
将“(甲基)丙烯酸酯”用作表示“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”这两者的术语,其他类似术语也同样。
“能量射线”是指紫外线、电子束等,优选为紫外线。
若无特别说明,则“重均分子量”是指通过凝胶渗透色谱(GPC)法测定的聚苯乙烯换算值。基于这种方法的测定例如以下述方式进行:在TOSOH CORPORATION制造的高速GPC装置“HLC-8120GPC”上依次连接高速色谱柱“TSK guard column HXL-H”、“TSK Gel GMHXL”、“TSK Gel G2000 HXL”(以上均是TOSOH CORPORATION制造),在色谱柱温度:40℃、送液速度:1.0mL/分钟的条件下,将检测器设为差示折光仪。
(1.半导体加工用保护片)
如图1A所示,本实施方案的半导体加工用保护片1具有在基材10的一个主面10a上依次设置有抗静电层20及粘着剂层30,在基材10的另一个主面10b上设置有缓冲层40的构成。从抗静电功能的角度出发,抗静电层优选靠近半导体加工用保护片的剥离界面、即优选靠近粘着剂层的表面30a。因此,如图1A所示,抗静电层20相较于设置在基材10的另一个主面10b上,优选设置在基材10的一个主面10a上。使用半导体加工用保护片1时,粘着剂层30的表面30a暂时贴附于被粘物,然后从被粘物上剥离。
半导体加工用保护片不限于图1A中记载的构成。例如,如图1B所示,半导体加工用保护片1可以在基材10的一个主面10a上设置抗静电层20、粘着剂层30及缓冲层40。抗静电层20及缓冲层40配置在基材10与粘着剂层30之间。从半导体加工用保护片的制造的容易性的角度出发,如图1B所示,优选在基材10上依次配置有抗静电层20、缓冲层40及粘着剂层30。另一方面,如上所述,从抗静电功能的角度出发,优选在基材10上依次配置有缓冲层40、抗静电层20及粘着剂层30。
此外,只要能得到本发明的效果,则半导体加工用保护片也可以具有其他层。即,若半导体加工用保护片具有基材、抗静电层、缓冲层及粘着剂层,例如,可以在基材与缓冲层之间形成其他层,也可以在基材与抗静电层之间形成其他层。
以下,对半导体加工用保护片具有图1A所示的构成的情况进行说明。
如图2所示,通过在作为被粘物的晶圆100的电路面、即晶圆100的表面100a上贴附粘着剂层的表面30a,在研磨晶圆100的背面100b时,本实施方案的半导体加工用保护片1保护晶圆100的表面100a。
如上所述,在对晶圆进行包含背面研磨的加工时,晶圆或芯片组产生静电。当无法缓和这种静电时,会导致异物等因静电而附着于晶圆等,有产生晶圆等的破损的疑虑。因此,本实施方案的半导体加工用保护片包含抗静电层,且粘着剂层的表面电阻率在预定的范围,由此降低静电压而缓和静电。
此外,本申请的发明人发现,粘着剂层的表面电阻率反映了能量射线照射后的粘着剂层的固化程度。固化前的粘着剂层中的能量射线聚合性的碳碳双键量增多时,粘着剂层的固化容易进行、固化后的粘着剂层中的交联点增加,因此电荷难以移动而使表面电阻率趋于提高。另一方面,固化前的粘着剂层中的能量射线聚合性的碳碳双键量减少时,虽然表面电阻率趋于降低,但由于聚合反应的起点减少,粘着剂层的固化容易不充分。其结果,当从晶圆等剥离半导体加工用保护片时,趋于发生粘着剂层的剥离不良,产生晶圆等的破损、裂纹等。因此,在本实施方案中,例如通过控制固化前的粘着剂层中的能量射线聚合性的碳碳双键量,使粘着剂层的组成成为因能量射线照射而充分固化的组成的同时,将粘着剂层的表面电阻率控制在预定的范围以缓和静电,且抑制由粘着剂层的剥离不良引起的晶圆等的破损、裂纹等。
以下,对半导体加工用保护片的构成要素进行详细说明。
(2.基材)
基材只要由能够在晶圆的背面研磨前支撑晶圆,且在背面研磨后能够保持晶圆等的材料构成,则对其没有限制。例如,作为基材,可例示出作为背磨胶带的基材而使用的各种树脂膜。基材可以由一个树脂膜所形成的单层膜构成,也可以由多个树脂膜层叠而成的多层膜构成。
(2.1基材的物性)
在本实施方案中,优选基材的刚性高。通过使基材的刚性高,能够抑制背面研磨时的振动等,其结果,晶圆等的支撑及保持性能提高,晶圆等的破损、裂纹等减少。此外,可以减小从晶圆等剥离半导体加工用保护片时的应力,减少剥离时所产生的晶圆等的破损、裂纹。进一步,将半导体加工用保护片贴附于晶圆时的操作性也良好。具体而言,基材在23℃下的杨氏模量优选为1000MPa以上,更优选为1800MPa以上。杨氏模量的上限并无特别限制,但为30000MPa左右。
在本实施方案中,基材的厚度优选为15μm以上且110μm以下,更优选为20μm以上且105μm以下。
(2.2基材的材质)
作为基材的材质,选择使基材的杨氏模量在上述范围内的材料即可。在本实施方案中,例如可列举出聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、全芳香族聚酯等聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚酮、双轴拉伸聚丙烯等。其中,优选为选自聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、双轴拉伸聚丙烯中的一种以上,更优选为聚酯,进一步优选为聚对苯二甲酸乙二酯。
此外,在不损害本发明的效果的范围内,基材可以包含增塑剂、润滑剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、填料、着色剂、抗静电剂、抗氧化剂、催化剂等。此外,基材可以是透明的,也可以是不透明的,还可以根据需要进行着色或蒸镀。
此外,为了提高与其他层的密合性,可以在基材的至少一个主面实施电晕处理等粘合处理。此外,基材可以在至少一个主面具有底漆层。
作为形成底漆层的底漆层形成用组合物,没有特别限定,但例如可列举出包含聚酯类树脂、氨基甲酸酯类树脂、聚酯氨基甲酸酯类树脂、丙烯酸类树脂等的组合物。在底漆层形成用组合物中,可根据需要含有交联剂、光聚合引发剂、抗氧化剂、软化剂(增塑剂)、填充剂、防锈剂、颜料、染料等。
底漆层的厚度优选为0.01~10μm,更优选为0.03~5μm。由于底漆层的材质柔软,因此对杨氏模量的影响小,在具有底漆层的情况下,基材的杨氏模量与树脂膜的杨氏模量实质上也是相同的。
例如,基材的杨氏模量能够通过树脂组成的选择、增塑剂的添加、制造树脂膜时的拉伸条件等来控制。
(3.粘着剂层)
粘着剂层贴附于半导体晶圆的电路面直到从电路面剥离,粘着剂层保护电路面并支撑半导体晶圆。在本实施方案中,粘着剂层为能量射线固化性。粘着剂层可以由一层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成。当粘着剂层具有多个层时,这些多个层彼此可以相同也可以不同,构成这些多个层的层的组合没有特别限制。
粘着剂层的厚度没有特别限制,但优选为3μm以上且200μm以下,更优选为5μm以上且100μm以下。通过使粘着剂层的厚度在上述范围内,能够抑制晶圆的破裂、芯片的移动。
另外,粘着剂层的厚度是指粘着剂层整体的厚度。例如,由多个层构成的粘着剂层的厚度是指构成粘着剂层的所有的层的总厚度。
在本实施方案中,粘着剂层具有以下的物性。
(3.1表面电阻率)
在本实施方案中,能量射线固化后的粘着剂层的表面电阻率为5.1×1012Ω/cm2以上且1.0×1015Ω/cm2以下。另外,该表面电阻率为粘着剂层的表面中贴附于被粘物的面(在图1A中为粘着剂层的表面30a)的表面电阻率。
通过使表面电阻率在上述范围内,静电容易从半导体加工用保护片中逸出,加工贴附有半导体加工用保护片的晶圆时,能够抑制晶圆或芯片组带静电。因此,在将半导体加工用保护片贴附在晶圆的表面的工序、研磨晶圆的背面的工序、剥离半导体加工用保护片的工序、剥离半导体加工用保护片后的晶圆或芯片组的搬运工序等中,能够抑制异物等附着于晶圆等。其结果,异物等的附着所引起的晶圆等的破损、裂纹受到抑制。
此外,通过使表面电阻率在上述范围内,即使剥离半导体加工用保护片,也可抑制单颗化而成的芯片的移动、减少芯片彼此之间的接触,因此能够抑制芯片的裂纹。如上所述,表面电阻率可以通过固化前的粘着剂层中的能量射线聚合性的碳碳双键量来进行某种程度的控制,当粘着剂层进行固化时,表面电阻率趋于提高。因此,当表面电阻率小于上述范围时,粘着剂层的固化不充分。其结果,在剥离半导体加工用保护片时,无法从晶圆或芯片上良好地剥离,粘着剂层的一部分仍然会附着在晶圆或芯片上(残胶),可能导致芯片的裂纹。
表面电阻率优选为9.5×1014Ω/cm2以下,更优选为9.0×1014Ω/cm2以下。另一方面,表面电阻率优选为5.2×1012Ω/cm2以上,更优选为5.5×1012Ω/cm2以上。
在本实施方案中,根据JIS K 7194测定表面电阻率。即,以与JIS K7194中规定的测定方法相同的方式进行测定,但测定条件可以不同。具体的测定条件将在后述的实施例中说明。
(3.2能量射线固化后的粘着剂层的90°剥离粘着力)
在本实施方案中,以使粘着剂层与硅晶圆所呈的角度为90°的方式,将能量射线固化后的粘着剂层从硅晶圆上剥离时的粘着力(以下,也称为能量射线固化后的粘着剂层的90°剥离粘着力)优选小于0.15N/25mm。通过使能量射线固化后的粘着剂层的90°剥离粘着力在上述范围内,粘着力充分地降低,因此从进行背面研磨后的芯片组剥离粘着剂层变得容易。因此,能够减少晶圆等上的残胶、芯片的裂纹。
能量射线固化后的粘着剂层的90°剥离粘着力更优选为0.14N/25mm以下,进一步优选为0.13N/25mm以下。另一方面,当能量射线固化后的粘着剂层的90°剥离粘着力过小时,胶带可能会在预定的胶带剥离工序之前的意外的时机发生剥离、产生工艺误差(process error)。因此,能量射线固化后的粘着剂层的90°剥离粘着力优选为0.035N/25mm以上。
在本实施方案中,能量射线固化后的粘着剂层的90°剥离粘着力是以JIS Z 0237为基准,将粘着剂层贴附在硅晶圆上,并通过能量射线使粘着剂层固化后,以剥离速度为600mm/分钟的条件测定从硅晶圆上以90°的角度剥离固化后的粘着剂层时的粘着力。具体的测定条件将在后述的实施例中说明。
另外,600mm/分钟的剥离速度趋于比通常的粘着力测定时的剥离速度快。该条件假定了从通过DBG、LDBG而研磨的晶圆等上剥离粘着剂层时的剥离速度。当剥离速度增大时,通常粘着力趋于增大。
(3.3能量射线固化前后的粘着剂层的90°剥离粘着力之比)
在本实施方案中,能量射线固化前后的粘着剂层的90°剥离粘着力之比优选为4%以下。即,能量射线固化后的粘着剂层的90°剥离粘着力相对于以使粘着剂层与硅晶圆所呈的角度为90°的方式将能量射线固化前的粘着剂层从硅晶圆上剥离时的粘着力(以下,也称为能量射线固化前的粘着剂层的90°剥离粘着力)之比(以下,也称为粘着力之比)优选为4%以下。
通过使粘着力之比在上述范围内,进行背面研磨时,粘着剂层充分地吸附于晶圆的表面以保护电路,且同时在背面研磨后,容易从晶圆等上剥离粘着剂层,能够抑制芯片的裂纹。
粘着力之比更优选为3%以下,进一步优选为2%以下。另一方面,粘着力之比的下限没有特别限制,但通常为0.3%左右。
对于能量射线固化前的粘着剂层的90°剥离粘着力,除了测定能量射线固化前的粘着剂层的粘着力之外,设定为与能量射线固化后的粘着剂层的90°剥离粘着力的测定方法相同即可。具体的测定条件将在后述的实施例中说明。
(3.4粘着剂层的组成)
关于粘着剂层的组成,只要粘着剂层具有能够保护晶圆的电路面的程度的粘着性,且具有上述的表面电阻率,则没有特别限制。在本实施方案中,作为可以表现出粘着性的粘着剂成分(粘着性树脂),粘着剂层优选例如由包含丙烯酸类粘着剂、氨基甲酸酯类粘着剂、橡胶类粘着剂、有机硅类粘着剂等的组合物(粘着剂层用组合物)构成。
此外,从容易实现上述的能量射线固化后的粘着力及粘着力之比的角度出发,粘着剂层用组合物包含能量射线固化性粘着剂。
(3.5粘着剂层用组合物)
如上所述,由于粘着剂层为能量射线固化性,因此由具有能量射线固化性的组合物(粘着剂层用组合物)形成。以下,对粘着剂层用组合物进行说明。
粘着剂层用组合物可以通过除粘着性树脂以外掺合能量射线固化性化合物而具有能量射线固化性,但优选上述粘着性树脂本身具有能量射线固化性。当粘着性树脂本身具有能量射线固化性时,向粘着性树脂中引入能量射线聚合性基团,优选将能量射线聚合性基团引入粘着性树脂的主链或侧链。
此外,当除粘着性树脂以外掺合能量射线固化性化合物时,作为该能量射线固化性化合物,使用具有能量射线聚合性基团的单体、低聚物。低聚物是重均分子量(Mw)小于10000的低聚物,例如可列举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
在本实施方案中,从控制能量射线聚合性碳碳双键量的角度出发,相对于100质量份的不具有能量射线固化性的粘着性树脂,优选为0.1~300质量份,更优选为0.5~200质量份,进一步优选为1~150质量份。
以下,对粘着剂层用组合物中所含的能量射线固化性的粘着性树脂为能量射线固化性的丙烯酸类聚合物(以下,也称为“丙烯酸类聚合物(A)”)的情况进行更详细的说明。
(3.5.1丙烯酸类聚合物(A))
丙烯酸类聚合物(A)为引入能量射线聚合性基团,且具有来自(甲基)丙烯酸酯的结构单元的丙烯酸类聚合物。能量射线聚合性基团优选引入丙烯酸类聚合物的侧链。
丙烯酸类聚合物(A)优选为使丙烯酸类共聚物(A0)与具有能量射线聚合性基团的聚合性化合物(Xa)进行反应而得到的生成物,该丙烯酸类共聚物(A0)具有来自(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)的结构单元与来自含官能团单体(a2)的结构单元。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(a1),使用烷基的碳原子数为1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯。具体而言,可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二酯、(甲基)丙烯酸正十三酯、(甲基)丙烯酸十四酯、(甲基)丙烯酸十六酯、(甲基)丙烯酸十八酯等。
其中,(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)优选为烷基的碳原子数为4~8的(甲基)丙烯酸烷基酯。具体而言,优选(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正丁酯,更优选(甲基)丙烯酸正丁酯。另外,这些(甲基)丙烯酸烷基酯可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
从提高所形成的粘着剂层的粘着力的角度出发,相对于丙烯酸类共聚物(A0)的全部的结构单元(100质量%),丙烯酸类共聚物(A0)中的来自(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)的结构单元的含量优选为40~98质量%,更优选为45~95质量%,进一步优选为50~90质量%。
例如,在(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)中,除了上述(甲基)丙烯酸2-乙基己酯及(甲基)丙烯酸正丁酯之外,也可以含有(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯等。通过含有这些单体,容易将粘着剂层的粘着性能调整到所期望的水平。
含官能团单体(a2)为具有羟基、羧基、环氧基、氨基、氰基、含氮原子的环基、烷氧基甲硅烷基等官能团的单体。作为含官能团单体(a2),在上述之中,优选选自含羟基单体、含羧基单体及含环氧基单体中的一种以上。
作为含羟基单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟烷基酯;乙烯醇、烯丙醇等不饱和醇等。
作为含羧基单体,可列举出(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸等。
作为含环氧基单体,可列举出含有环氧基的(甲基)丙烯酸酯及含有非丙烯酸类的环氧基的单体。作为含有环氧基的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基缩水甘油酯、(3,4-环氧环己基)甲基(甲基)丙烯酸酯、3-环氧环-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯等。此外,作为含有非丙烯酸类的环氧基的单体,例如可列举出巴豆酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等。
含官能团单体(a2)可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
作为含官能团单体(a2),在上述之中,更优选含羟基单体,其中,更优选(甲基)丙烯酸羟烷基酯,进一步优选(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯。
通过将(甲基)丙烯酸羟烷基酯用作(a2)成分,可以相对容易地使丙烯酸类共聚物(A0)与聚合性化合物(Xa)进行反应。
相对于丙烯酸类共聚物(A0)的全部的结构单元(100质量%),丙烯酸类共聚物(A0)中的来自含官能团单体(a2)的结构单元的含量优选为1~35质量%,更优选为3~32质量%,进一步优选为6~30质量%。
若含量为1质量%以上,则能够确保一定量的作为与聚合性化合物(Xa)的反应点的官能团。因此,由于能够通过照射能量射线而使粘着剂层适当地固化,故而可以降低能量射线照射后的粘着力。此外,若含量为30质量%以下,则能够在涂布粘着剂层用组合物的溶液而形成粘着剂层时,确保充分的使用期限(pot life)。
丙烯酸类共聚物(A0)可以是(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)与含官能团单体(a2)的共聚物,也可以是(a1)成分、(a2)成分以及除这些(a1)及(a2)成分以外的其他单体(a3)的共聚物。
作为其他单体(a3),例如可列举出(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、双环戊烯基乙氧基(甲基)丙烯酸酯等具有环状结构的(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯等。其他单体(a3)可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
相对于丙烯酸类共聚物(A0)的全部的结构单元(100质量%),丙烯酸类共聚物(A0)中的来自其他单体(a3)的结构单元的含量优选为0~30质量%,更优选为0~10质量%,进一步优选为0~5质量%。
聚合性化合物(Xa)为具有能量射线聚合性基团和可与来自丙烯酸类共聚物(A0)的(a2)成分的结构单元中的官能团反应的取代基(以下,也称为“反应性取代基”)的化合物。
能量射线聚合性基团只要是包含能量射线聚合性的碳碳双键的基团即可。例如可列举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基等,优选为(甲基)丙烯酰基。此外,聚合性化合物(Xa)优选为每一个分子具有1~5个能量射线聚合性基团的化合物。
作为聚合性化合物(Xa)中的反应性取代基,根据含官能团单体(a2)所具有的官能团适当地变更即可,例如可列举出异氰酸酯基、羧基、环氧基等,从反应性等的角度出发,优选异氰酸酯基。当聚合性化合物(Xa)具有异氰酸酯基时,例如,当含官能团单体(a2)的官能团为羟基时,可以容易地与丙烯酸类共聚物(A0)进行反应。
作为具体的聚合性化合物(Xa),例如可列举出(甲基)丙烯酰氧乙基异氰酸酯、3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯、(甲基)丙烯酰异氰酸酯、烯丙基异氰酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸等。这些聚合性化合物(Xa)可以单独使用,或者也可以组合使用两种以上。
其中,从为作为上述反应性取代基而具有合适的异氰酸酯基,且主链与能量射线聚合性基团之间的距离适当的化合物的角度出发,优选(甲基)丙烯酰氧乙基异氰酸酯。
从控制能量射线聚合性的碳碳双键量的角度出发,聚合性化合物(Xa)优选与来自丙烯酸类共聚物(A0)中的含官能团单体(a2)的官能团总量(100当量)中的50~98当量的官能团反应,更优选与55~93当量的官能团反应。
丙烯酸类聚合物(A)的重均分子量(Mw)优选为30万~160万,更优选为40万~140万。通过具有这种Mw,可以赋予粘着剂层适当的粘着性。
即使在粘着性树脂具有能量射线固化性的情况下,粘着剂层用组合物也优选包含除粘着性树脂以外的能量射线固化性化合物。作为这种能量射线固化性化合物,优选在分子内具有不饱和基团、可以通过能量射线照射而聚合固化的单体或低聚物。
具体来说,例如可列举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯等多价(甲基)丙烯酸酯单体、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等低聚物。
其中,从分子量相对较高、粘着剂层的表面电阻率在上述范围内的角度出发,优选氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。
从控制能量射线聚合性的碳碳双键量的角度出发,相对于100质量份的丙烯酸类聚合物(A),能量射线固化性化合物的含量优选为0.1~300质量份,更优选为0.5~200质量份,进一步优选为1~150质量份。
(3.5.2交联剂)
粘着剂层用组合物优选进一步含有交联剂。例如,通过在涂布粘着剂层用组合物后对其进行加热,使其因交联剂而被交联。通过使丙烯酸类聚合物(A)因交联剂而被交联,使粘着剂层适当地形成涂膜,容易发挥作为粘着剂层的功能。
作为交联剂,可列举出异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、氮丙啶类交联剂、螯合物类交联剂,其中,优选异氰酸酯类交联剂。交联剂可以单独使用,或者也可以组合使用两种以上。
作为异氰酸酯类交联剂,可列举出聚异氰酸酯化合物。作为聚异氰酸酯化合物的具体例,可列举出:甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯等芳香族聚异氰酸酯;六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族聚异氰酸酯;异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯等脂环族聚异氰酸酯等。此外,也可列举出上述聚异氰酸酯化合物的缩二脲体、异氰脲酸酯体,进一步可列举出作为与乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、蓖麻油等低分子含活性氢化合物的反应产物的加合物等。
在上述之中,优选甲苯二异氰酸酯等芳香族聚异氰酸酯的多元醇(例如,三羟甲基丙烷等)加合物。
相对于100质量份的丙烯酸类聚合物(A),交联剂的含量优选为0.01~10质量份,更优选为0.03~7质量份。
(3.5.3光聚合引发剂)
粘着剂层用组合物优选进一步含有光聚合引发剂。通过使粘着剂层用组合物含有光聚合引发剂,使粘着剂层用组合物容易因紫外线等进行能量射线固化。
作为光聚合引发剂,例如可列举出苯乙酮、2,2-二乙氧基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、米其勒酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、苄基二苯基硫醚、一硫化四甲基秋兰姆、苄基二甲基缩酮、联苄、二乙酰、1-氯蒽醌、2-氯蒽醌、2-乙基蒽醌、2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦等低分子量聚合引发剂、低聚{2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮}等被低聚物化的聚合引发剂等。
另外,光聚合引发剂可以单独使用,或者也可以组合使用两种以上。此外,在上述之中,优选2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮。
相对于100质量份的丙烯酸类聚合物(A),光聚合引发剂的含量优选为0.01~10质量份,更优选为0.03~7质量份,进一步优选为0.05~5质量份。
在不损害本发明的效果的范围内,粘着剂层用组合物可以含有其他添加剂。作为其他添加剂,例如可列举出增粘剂、抗氧化剂、软化剂(增塑剂)、填充剂、防锈剂、颜料、染料等。当含有这些添加剂时,相对于100质量份的丙烯酸类聚合物(A),添加剂各自的含量优选为0.01~6质量份,更优选为0.02~2质量份。
另外,可以通过调整例如构成丙烯酸类聚合物(A)的单体的种类及数量、引入丙烯酸类聚合物(A)的能量射线聚合性基团的数量等来调整粘着剂层的表面电阻率及粘着力。在上文中,对引入丙烯酸类聚合物(A)的能量射线聚合性基团的数量等的优选范围进行了记载,例如,当增加能量射线聚合性基团的数量时,固化后的粘着力降低,表面电阻率趋于提高。然而,粘着剂层的表面电阻率及粘着力也可以通过除上述因素以外的因素来调整。例如,可以通过调整在粘着剂层中掺合的交联剂的量、光聚合引发剂的量等而适当地调整。
(4.抗静电层)
抗静电层配置在基材与粘着剂层之间。在抗静电层中,抗静电成分能够通过泄漏由贴附有半导体加工用保护片的晶圆的加工等引起的静电来抑制静电压变高。抗静电层的组成只要具有能够使将粘着剂层从晶圆等剥离时的剥离静电压成为预定值以下的程度的抗静电性即可。在本实施方案中,优选将剥离静电压设为500V以下。
抗静电层的厚度优选为10nm以上,更优选为15nm以上,进一步优选为20nm以上,特别优选为60nm以上。此外,该厚度优选为300nm以下,更优选为250nm以下,进一步优选为200nm以下。
(4.1抗静电层用组合物)
在本实施方案中,抗静电层优选由包含高分子化合物的组合物(抗静电层用组合物)构成。作为这种组合物,可例示出包含作为抗静电成分的导电性高分子化合物的组合物、包含抗静电成分与高分子化合物的组合物等。抗静电层用组合物优选为包含导电性高分子化合物的组合物。
作为导电性高分子化合物,例如可列举出聚噻吩类聚合物、聚吡咯类聚合物、聚苯胺类聚合物。在本实施方案中,优选聚噻吩类聚合物。
作为聚噻吩类聚合物,例如可列举聚噻吩、聚(3-烷基噻吩)、聚(3-噻吩-β-乙磺酸)、聚亚烷基二氧基噻吩与聚苯乙烯磺酸盐(PSS)的混合物(包含掺杂物)等。其中,优选聚亚烷基二氧基噻吩与聚苯乙烯磺酸盐(PSS)的混合物。作为上述聚亚烷基二氧基噻吩,可列举出聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、聚丙烯二氧基噻吩、聚(乙烯/丙烯)二氧噻吩等,其中优选聚(3,4-乙烯二氧噻吩)。即,在上述之中,特别优选聚(3,4-乙烯二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸盐的混合物(掺杂有PSS的PEDOT)。
作为聚吡咯类聚合物,例如可列举出聚吡咯、聚3-甲基吡咯、聚3-辛基吡咯等。
作为聚苯胺类聚合物,例如可列举出聚苯胺、聚甲基苯胺、聚甲氧基苯胺等。
作为包含抗静电成分与高分子化合物的组合物,可列举出包含抗静电成分与粘结剂树脂的组合物。作为抗静电成分,可例示出上述的导电性高分子化合物、表面活性剂、离子液体、导电性无机化合物等。
作为表面活性剂,只要为选自阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂中的至少一种即可。例如可例示出包含季铵盐的阳离子表面活性剂。作为导电性无机化合物,可例示出各种金属、导电性氧化物等。
此外,粘结剂树脂并无特别限制。例如可列举出聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂等。此外,也可以同时使用交联剂。作为交联剂,例如可列举出被羟甲基化或烷基醇化的三聚氰胺类化合物、尿素类化合物、乙二醛类化合物、丙烯酰胺类化合物、环氧类化合物、异氰酸酯类化合物等。
抗静电层用组合物中的抗静电剂的含量根据所期望的抗静电性能而适当地决定即可。具体而言,抗静电层用组合物中的抗静电剂的含量优选为0.1~20质量%。
(5.缓冲层)
如图1A所示,在基材的与形成有粘着剂层的主面为相反侧的主面上形成有缓冲层。缓冲层40相较于基材为较软质的层,其缓和晶圆的背面研磨时的应力,防止晶圆产生破裂及缺失。此外,对贴附有半导体加工用保护片的晶圆进行背面研磨时,经由半导体加工用保护片配置在真空工作台上,通过使半导体加工用保护片具有缓冲层作为构成层,容易适当地保持在真空工作台上。
这种缓冲层在通过DBG、特别是在通过LDBG对晶圆进行加工时是有用的。
缓冲层的厚度优选为5~100μm,更优选为1~100μm,进一步优选为5~80μm。通过使缓冲层的厚度为上述范围,缓冲层能够适当地缓和背面研磨时的应力。
缓冲层可以是由包含能量射线聚合性化合物的缓冲层用组合物形成的层,也可以是聚丙烯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、离聚物树脂膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、LDPE膜,LLDPE膜等的膜。
(5.1缓冲层用组合物)
包含能量射线聚合性化合物的缓冲层用组合物可以通过照射能量射线进行固化。
此外,更具体而言,包含能量射线聚合性化合物的缓冲层用组合物优选包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(b1)与具有环形成原子数为6~20的脂环基或杂环基的聚合性化合物(b2)。此外,除了上述(b1)及(b2)成分之外,缓冲层用组合物也可以含有具有官能团的聚合性化合物(b3)。此外,除了上述成分之外,缓冲层用组合物也可以含有光聚合引发剂。进一步,在不损害本发明的效果的范围内,缓冲层用组合物可以含有其他添加剂、树脂成分。
以下,对包含能量射线聚合性化合物的缓冲层用组合物中所包含的各个成分进行详细说明。
(5.1.1氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(b1))
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(b1)是指至少具有(甲基)丙烯酰基及氨基甲酸酯键的化合物,其具有通过能量射线照射而聚合固化的性质。氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(b1)为低聚物或聚合物。
成分(b1)的重均分子量(Mw)优选为1,000~100,000,更优选为2,000~60,000,进一步优选为3,000~20,000。此外,作为成分(b1)中的(甲基)丙烯酰基数(以下,也称为“官能团数”),可以是单官能、二官能或三官能以上,但优选为单官能或二官能。
成分(b1)例如可以下述方式得到:使多元醇化合物与多价异氰酸酯化合物进行反应而得到末端异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物,使该预聚物与具有羟基的(甲基)丙烯酸酯进行反应。另外,成分(b1)可以单独使用,或者也可以组合使用两种以上。
作为成分(b1)的原料的多元醇化合物若为具有2个以上羟基的化合物,则没有特别限定。可以是二官能的二醇、三官能的三醇、四官能以上的多元醇中的任一种,但优选为二官能的二醇,更优选为聚酯型二醇或聚碳酸酯型二醇。
作为多价异氰酸酯化合物,例如可列举出:四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族类聚异氰酸酯类;异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、ω,ω’-二异氰酸酯二甲基环己烷等脂环族类二异氰酸酯类;4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、四亚甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯等芳香族类二异氰酸酯类等。
其中,优选异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯。
能够通过使上述的多元醇化合物与多价异氰酸酯化合物进行反应而得到末端异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物,并使该预聚物与具有羟基的(甲基)丙烯酸酯进行反应而得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(b1)。作为具有羟基的(甲基)丙烯酸酯,只要为至少在一分子中具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物,则没有特别限定。
作为具体的具有羟基的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基环己酯、(甲基)丙烯酸5-羟基环辛酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸羟烷基酯;N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等含有羟基的(甲基)丙烯酰胺;使乙烯醇、乙烯基苯酚、双酚A的二缩水甘油酯与(甲基)丙烯酸反应而得到的反应产物等。
其中,优选(甲基)丙烯酸羟烷基酯,更优选(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯。
相对于缓冲层用组合物的总量(100质量%),缓冲层用组合物中的成分(b1)的含量优选为10~70质量%,更优选为20~60质量%,进一步优选为25~55质量%。
(5.1.2具有环形成原子数为6~20的脂环基或杂环基的聚合性化合物(b2))
成分(b2)为具有环形成原子数为6~20的脂环基或杂环基的聚合性化合物,进一步,优选为具有至少一个(甲基)丙烯酰基的化合物,更优选为具有一个(甲基)丙烯酰基的化合物。通过使用成分(b2),能够提高所得到的缓冲层用组合物的成膜性。
作为具体的成分(b2),例如可列举出:(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯等含有脂环基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、吗啉(甲基)丙烯酸酯(morphorine(meth)acrylate)等含有杂环基的(甲基)丙烯酸酯等。另外,成分(b2)可以单独使用,或者也可以组合使用两种以上。在含有脂环基的(甲基)丙烯酸酯中,优选(甲基)丙烯酸异冰片酯,在含有杂环基的(甲基)丙烯酸酯中,优选(甲基)丙烯酸四氢糠基酯。
相对于缓冲层用组合物的总量(100质量%),缓冲层用组合物中的成分(b2)的含量优选为10~70质量%,更优选为20~60质量%,进一步优选为25~55质量%。
(5.1.3具有官能团的聚合性化合物(b3))
成分(b3)为含有羟基、环氧基、酰胺基、氨基等官能团的聚合性化合物,进一步,优选为具有至少一个(甲基)丙烯酰基的化合物,更优选为具有一个(甲基)丙烯酰基的化合物。
成分(b3)与成分(b1)的相容性良好,容易将缓冲层用组合物的粘度调整到适度的范围。此外,即使缓冲层相对较薄,缓冲性能也良好。
作为成分(b3),例如可列举出含有羟基的(甲基)丙烯酸酯、含有环氧基的化合物、含有酰胺基的化合物、含有氨基的(甲基)丙烯酸酯等。其中,优选含有羟基的(甲基)丙烯酸酯。
作为含有羟基的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸苯基羟基丙酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等。其中,更优选(甲基)丙烯酸苯基羟基丙酯等具有芳香环的含有羟基的(甲基)丙烯酸酯。
另外,成分(b3)可以单独使用,或者也可以组合使用两种以上。为了提高缓冲层用组合物的成膜性,相对于缓冲层用组合物的总量(100质量%),缓冲层用组合物中的成分(b3)的含量优选为5~40质量%,更优选为7~35质量%,进一步优选为10~30质量%。
(5.1.4除成分(b1)~(b3)以外的聚合性化合物(b4))
在不损害本发明的效果的范围内,缓冲层形成用组合物可以含有除上述成分(b1)~(b3)以外的其他的聚合性化合物(b4)。
作为成分(b4),例如可列举出:具有碳原子数为1~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯;苯乙烯、乙二醇乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺等乙烯基化合物等。另外,成分(b4)可以单独使用,或者也可以组合使用两种以上。
缓冲层形成用组合物中的成分(b4)的含量优选为0~20质量%,更优选为0~10质量%,进一步优选为0~5质量%,特别优选为0~2质量%。
(5.1.5光聚合引发剂)
从形成缓冲层时缩短基于能量射线照射的聚合时间、且减少能量射线照射量的角度出发,缓冲层用组合物优选进一步含有光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,例如可列举出苯偶姻化合物、苯乙酮化合物、酰基氧化膦化合物、二茂钛化合物、噻吨酮化合物、过氧化物化合物,进一步可列举出胺、醌等光敏剂等,更具体而言,例如可列举出1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻异丙醚、苄基苯基硫醚、一硫化四甲基秋兰姆、偶氮二异丁腈、联苄、二乙酰、8-氯蒽醌、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等。
这些光聚合引发剂能够单独使用,或者也能够组合使用两种以上。
相对于100质量份的能量射线聚合性化合物的总量,缓冲层用组合物中的光聚合引发剂的含量优选为0.05~15质量份,更优选为0.1~10质量份,进一步优选为0.3~5质量份。
(5.1.6其他添加剂)
在不损害本发明的效果的范围内,缓冲层用组合物可以含有其他添加剂。作为其他添加剂,例如可列举出抗静电剂、抗氧化剂、软化剂(增塑剂)、填充剂、防锈剂、颜料、染料等。当掺合这些添加剂时,相对于100质量份的能量射线聚合性化合物的总量,缓冲层用组合物中的各种添加剂的含量优选为0.01~6质量份,更优选为0.1~3质量份。
由包含能量射线聚合性化合物的缓冲层用组合物形成的缓冲层通过以能量射线照射使上述组成的缓冲层用组合物聚合固化而得到。即,该缓冲层为缓冲层用组合物的固化物。
因此,该缓冲层优选包含来自成分(b1)的聚合单元及来自成分(b2)的聚合单元。此外,该缓冲层可以含有来自成分(b3)的聚合单元,也可以含有来自成分(b4)的聚合单元。缓冲层中的各个聚合单元的含有比例通常与构成缓冲层用组合物的各个成分的比率(配比)一致。
(6.剥离片)
可以在半导体加工用保护片的表面贴附剥离片。具体而言,剥离片贴附在半导体加工用保护片的粘着剂层的表面。在粘着剂层的表面贴附剥离片,由此在运输、保管时保护粘着剂层。剥离片以可剥离的方式贴附在半导体加工用保护片上,在使用半导体加工用保护片之前(即,贴附于晶圆之前),从半导体加工用保护片剥离并去除剥离片。
剥离片使用至少一个面经剥离处理的剥离片,具体而言,可列举出在剥离片用基材的表面上涂布剥离剂而得到的剥离片等。
作为剥离片用基材,优选树脂膜,作为构成该树脂膜的树脂,例如可列举出:聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、聚萘二甲酸乙二酯树脂等聚酯树脂膜;聚丙烯树脂、聚乙烯树脂等聚烯烃树脂等。作为剥离剂,例如可列举出有机硅类树脂、烯烃类树脂、异戊二烯类树脂、丁二烯类树脂等橡胶类弹性体、长链烷基类树脂、醇酸类树脂、氟类树脂等。
剥离片的厚度没有特别限定,但优选为10~200μm,更优选为20~150μm。
(7.半导体加工用保护片的制造方法)
制造本实施方案的半导体加工用保护片的方法只要为能够在基材的主面上形成抗静电层、缓冲层及粘着剂层的方法,则没有特别限制,使用公知的方法即可。以下对制造图1A所示的半导体加工用保护片的方法进行说明。
首先,作为用于形成抗静电层的组合物,例如制备含有上述成分的抗静电层用组合物或者利用溶剂等对该抗静电层用组合物进行稀释而得到的组合物。同样地,作为用于形成粘着剂层的粘着剂层用组合物,例如制备含有上述成分的粘着剂层用组合物或者利用溶剂等对该粘着剂层用组合物进行稀释而得到的组合物。同样地,作为用于形成缓冲层的缓冲层用组合物,例如制备含有上述成分的缓冲层用组合物或者利用溶剂等对该缓冲层用组合物进行稀释而得到的组合物。
作为溶剂,例如可列举出甲基乙基酮、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、二噁烷、环己烷、正己烷、甲苯、二甲苯、正丙醇、异丙醇等有机溶剂。
然后,通过旋涂法、喷涂法、棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法、刮板涂布法、模涂法、凹版涂布法等公知的方法将缓冲层用组合物涂布于第一剥离片的剥离处理面而形成涂膜,使该涂膜进行半固化以在剥离片上形成缓冲层膜。将形成在剥离片上的缓冲层膜贴合于基材的一个面,使缓冲层膜完全固化以在基材上形成缓冲层。
在本实施方案中,涂膜的固化优选通过能量射线的照射而进行。此外,涂膜的固化可以进行一次固化处理,也可以分成数次进行。
接着,通过公知的方法将抗静电层用组合物涂布于第二剥离片的剥离处理面并进行加热干燥,由此在第二剥离片上形成抗静电层。然后,将第二剥离片上的抗静电层与基材的未形成有缓冲层的面贴合,并去除第二剥离片。
接着,通过公知的方法将粘着剂层用组合物涂布于第三剥离片的剥离处理面并进行加热干燥,由此在第三剥离片上形成粘着剂层。然后,将第三剥离片上的粘着剂层与基材上的抗静电层贴合,由此得到在基材的一个主面上依次形成有抗静电层及粘着剂层,并在基材的另一个主面上形成有缓冲层的半导体加工用保护片。另外,第三剥离片在使用半导体加工用保护片时去除即可。
(8.半导体装置的制造方法)
在DBG中,本发明的半导体加工用保护片优选贴附在半导体晶圆的表面并在进行晶圆的背面研磨时使用。特别是,本发明的半导体加工用保护片优选使用于对半导体晶圆进行单颗化时可以得到切口宽度小的芯片组的LDBG中。
作为半导体加工用保护片的非限制性的使用例,以下进一步具体地说明半导体装置的制造方法。
具体而言,半导体装置的制造方法至少具备以下的工序1~工序4。
工序1:将上述的半导体加工用保护片贴附在半导体晶圆的表面的工序;
工序2:从该半导体晶圆的表面侧形成沟槽的工序、或者从该半导体晶圆的表面或背面在该半导体晶圆内部形成改质区域的工序;
工序3:对表面贴附有半导体加工用保护片,且形成有上述沟槽或改质区域的半导体晶圆从背面侧进行研磨,以沟槽或改质区域为起点,将所述半导体晶圆单颗化为多个芯片的工序;
工序4:将半导体加工用保护片从经单颗化的半导体晶圆(即,芯片组)上剥离的工序。
以下,详细说明上述半导体装置的制造方法的各个工序。
(工序1)
如图2所示,在工序1中,在半导体晶圆100的表面100a贴附本实施方案的半导体加工用保护片1的粘着剂层30的主面30a。通过将半导体加工用保护片贴附在半导体晶圆的表面,半导体晶圆的表面受到充分地保护。
本工序可以在后述的工序2之前进行,也可以在工序2之后进行。例如,当在半导体晶圆中形成改质区域时,优选在工序2之前进行工序1。另一方面,当通过切割等在半导体晶圆表面形成沟槽时,在工序2之后进行工序1。即,在本工序1中,在具有后述工序2中形成的沟槽的晶圆的表面贴附半导体加工用保护片。
本制造方法中使用的半导体晶圆可以为硅晶圆,也可以为砷化镓、碳化硅、钽酸锂、铌酸锂、氮化镓、磷化铟等的晶圆、玻璃晶圆。在本实施方案中,半导体晶圆优选为硅晶圆。
半导体晶圆的研磨前的厚度没有特别限定,但通常为500~1000μm左右。此外,半导体晶圆通常在其表面形成有电路。能够通过包括蚀刻法、剥离法等以往通用的方法在内的各种方法在晶圆表面形成电路。
(工序2)
在工序2中,从半导体晶圆的表面侧形成沟槽。或者,从半导体晶圆的表面或背面在半导体晶圆的内部形成改质区域。
在本工序中形成的沟槽为深度比半导体晶圆的厚度浅的沟槽。沟槽的形成可以使用以往公知的晶圆切割装置等并通过切割来进行。此外,在后述的工序3中,将半导体晶圆沿着沟槽分割成多个半导体芯片。
此外,在半导体晶圆中,改质区域为经脆化的部分,且为作为单颗化成半导体芯片的起点的区域,通过研磨工序中的研磨,半导体晶圆变薄或被施加研磨所带来的力,由此半导体晶圆的改质区域被破坏而被单颗化成半导体芯片。即,工序2中的沟槽及改质区域沿着后述工序3中半导体晶圆被分割且单颗化为半导体芯片时的分割线形成。
改质区域的形成通过照射聚焦在半导体晶圆的内部的激光而进行,改质区域形成于半导体晶圆的内部。激光的照射可以从半导体晶圆的表面侧进行,也可以从背面侧进行。另外,在形成改质区域的方案中,当在工序1之后进行工序2,并从晶圆表面进行激光照射时,隔着半导体加工用保护片对半导体晶圆照射激光。
将贴附有半导体加工用保护片,且形成有沟槽或改质区域的半导体晶圆载置到卡盘工作台(chuck table)上,将其吸附并保持于卡盘工作台。此时,半导体晶圆的表面侧被配置并吸附于卡盘工作台。
(工序3)
在工序1及工序2之后,研磨卡盘工作台上的半导体晶圆的背面,将半导体晶圆单颗化为多个半导体芯片,得到芯片组。
其中,当在半导体晶圆形成沟槽时,以将半导体晶圆薄化到至少抵达沟槽底部的位置的方式进行背面研磨。通过该背面研磨,沟槽成为贯通晶圆的切口,半导体晶圆通过切口而被分割,并被单颗化为各个半导体芯片。
另一方面,当形成改质区域时,可以通过研磨而使研磨面(晶圆背面)抵达改质区域,但也可以不严密地抵达改质区域。即,只要以将改质区域作为起点使半导体晶圆被破坏而单颗化成半导体芯片的方式研磨到接近改质区域的位置即可。例如,半导体芯片的单颗化实际上可以通过贴附后述的拾取胶带并拉伸拾取胶带来进行。
此外,可在结束背面研磨后并在拾取芯片前进行干式抛光。
单颗化而成的半导体芯片的形状可以是正方形,也可以是矩形等细长形状。此外,单颗化而成的半导体芯片的厚度没有特别限定,但优选为5~100μm左右,更优选为10~45μm。根据利用激光在晶圆内部设置改质区域、以晶圆背面研磨时的应力等进行晶圆的单颗化的LDBG,容易使单颗化而成的半导体芯片的厚度为50μm以下,更优选为10~45μm。此外,单颗化而成的半导体芯片的大小没有特别限定,但芯片尺寸优选小于600mm2,更优选小于400mm2,进一步优选小于120mm2。
使用本实施方案的半导体加工用保护片时,即使是薄型和/或小型的半导体芯片,在背面研磨时(工序3)及剥离半导体加工用保护片时(工序4),也可防止静电,且防止半导体芯片产生裂纹。
(工序4)
接着,将半导体加工用保护片从经单颗化的半导体晶圆(即,多个半导体芯片)上剥离。本工序例如通过以下方法进行。
在本实施方案中,由于半导体加工用保护片的粘着剂层由能量射线固化性粘着剂形成,因此通过照射能量射线而使粘着剂层固化收缩,降低对被粘物(经单颗化的半导体晶圆)的粘着力。接着,在经单颗化的半导体晶圆的背面侧贴附拾取胶带,以可以拾取的方式进行位置及方向对齐。此时,配置在晶圆的外周侧的环形框架也贴合于拾取胶带,将拾取胶带的外周缘部固定于环形框架。拾取胶带可以同时贴合于晶圆与环形框架,也可以在不同的时机贴合于晶圆与环形框架。接着,将半导体加工用保护片从保持在拾取胶带上的多个半导体芯片上剥离。
由于本实施方案的半导体加工用保护片具有上述特性,因此即使将半导体加工用保护片从半导体晶圆上剥离时的剥离速度快,也能够抑制静电,且不会在半导体晶圆等产生残胶,能够在抑制芯片彼此接触的状态下进行剥离。
然后,拾取位于拾取胶带上的多个半导体芯片,并固定在基板等上,从而制造半导体装置。
另外,拾取胶带没有特别限定,例如,其由具备基材与设置在基材的一个面上的粘着剂层的粘着片构成。
以上,关于本发明的半导体加工用保护片,已对将其使用于通过DBG或LDBG而将半导体晶圆单颗化的方法的实例进行了说明,但本发明的半导体加工用保护片能够优选地使用于对半导体晶圆进行单颗化时,可以得到切口宽度小且被进一步薄化的芯片组的LDBG。
以上,对本发明的实施方案进行了说明,但本发明不受上述实施方案的任何限定,可以在本发明的范围内以各种方式进行修改。
实施例
以下,使用实施例更加详细地说明本发明,但本发明不限于这些实施例。
本实施例中的测定方法及评价方法如下。
(能量射线固化后的粘着剂层的表面电阻率)
将实施例及比较例中制作的半导体加工用保护片切成10cm×10cm的尺寸,对半导体加工用保护片的粘着剂层照射紫外线而使其固化。针对固化后的粘着剂层,根据JIS K7194,在23℃50%RH、施加电压为100V的条件下,利用ADVANTEST CORPORATION制造的表面电阻率测试仪R8252来测定表面电阻率。
(能量射线固化前后的粘着剂层的90°剥离粘着力)
将实施例及比较例中制作的半导体加工用保护片切成25mm宽,将其作为试验片。用质量为2kg的辊,将试验片的粘着剂层贴附于未形成电路面的硅镜面晶圆。放置1小时后,根据JIS Z 0237,以相对于硅镜面晶圆呈90°的方式、以600mm/分钟的剥离速度剥离试验片,测定粘着力(能量射线固化前的粘着剂层的90°剥离粘着力)。
此外,用质量为2kg的辊将另一个试验片的粘着剂层贴附于硅镜面晶圆。从半导体加工用保护片的基材面侧,以照度为220mW/cm2、光量为380mJ/cm2的条件下对该试验片的粘着剂层照射紫外线而使粘着剂层固化后,根据JIS Z 0237,以相对于硅镜面晶圆呈90°的方式、以600mm/分钟的剥离速度剥离试验片,测定粘着力(能量射线固化后的粘着剂层的90°剥离粘着力)。
(半导体加工用保护片的剥离静电压)
将实施例及比较例中制作的半导体加工用保护片贴附于硅晶圆表面,使用晶圆贴片机(wafer mounter)(产品名称“RAD-2700F/12”,LINTEC Corporation制造),以剥离速度为600mm/分钟、温度为40℃的条件,将半导体加工用保护片从硅晶圆上剥离的同时,使用Prostat制造的剥离静电测试仪PFM-711A,在距离晶圆表面及粘着剂层的剥离面侧10mm处测定电压,将晶圆侧的电压值作为剥离静电压值。在本实施例中,将剥离静电压为500V以下的试样判断为良好。
(裂纹产生率)
使用背面研磨用胶带贴合机(LINTEC Corporation制造,装置名称“RAD-3510F/12”),将实施例及比较例中制作的半导体加工用保护片贴附于直径为12英寸、厚度为775μm的硅晶圆。使用激光切割机(DISCO Corporation制造,装置名称“DFL7361”),在晶圆内形成格子状的改质区域。另外,格子尺寸为10mm×10mm。
接着,使用背面研磨装置(DISCO Corporation,装置名称“DGP8761”)进行研磨(包含干式抛光)直到厚度成为30μm为止,将晶圆单颗化成多个芯片。
在研磨工序后进行能量射线(紫外线)照射,将切割胶带(LINTEC Corporation制造,Adwill D-175)贴附于半导体加工用保护片的贴附面的相反侧的面后,剥离半导体加工用保护片。然后,使用数码显微镜(产品名称“VHX-1000”,KEYENCE CORPORATION制造)观察单颗化而成的芯片,并计数产生了裂纹的芯片,裂纹的尺寸按以下基准分类。另外,对比沿芯片的纵向的裂纹的长度(μm)与沿芯片的横向的裂纹的长度(μm),将数值较大者作为裂纹的尺寸(μm)。
(基准)
大裂纹:裂纹的尺寸大于50μm
中裂纹:裂纹的尺寸为20μm以上且50μm以下
小裂纹:裂纹尺寸小于20μm
此外,基于以下公式,计算裂纹产生率(%)。将裂纹产生率为2.0%以下、大裂纹的数量为0个、中裂纹的数量为10个以下、小裂纹的数量为20个以下的情况评价为“良好”,将其他情况评价为“不良”。
裂纹产生率(%)=(产生了裂纹的芯片数/总芯片数)×100
(实施例1)
(1)粘着剂层
(粘着剂层用组合物的制备)
使65质量份的丙烯酸丁酯(BA)、20质量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)及15质量份的丙烯酸2-羟基乙酯(2HEA)进行共聚而得到丙烯酸类聚合物,以加成至丙烯酸类聚合物的总羟基中的80摩尔%的羟基的方式,使该丙烯酸类聚合物与2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯(MOI)进行反应,得到能量射线固化性的丙烯酸类树脂(Mw:50万)。向100质量份的该能量射线固化性的丙烯酸类树脂中,添加6重量份的作为能量射线固化性化合物的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯(商品名称:紫光UT-4332,Mitsubishi Chemical Corporation制造)、0.375质量份(以固体成分为基准)的异氰酸酯类交联剂(TOSOH CORPORATION制造,商品名称:CORONATE L)、1重量份的由双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦形成的光聚合引发剂,利用溶剂进行稀释,由此制备粘着剂层用组合物的涂布液。
(粘着剂层的形成)
在剥离片(LINTEC Corporation制造,商品名称“SP-PET381031”,进行了有机硅剥离处理的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜,厚度:38μm)的进行了剥离处理的面上涂布上述的粘着剂组合物的溶液并使其干燥,制作具有厚度为20μm的粘着剂层的带粘着剂层的剥离片。
(2)带抗静电层的基材的制作
作为基材,准备在一个面设置有底漆层(第一底漆层)的厚度为50μm的带底漆的PET膜(TOYOBO CO.,LTD.制造,商品名称“PET50A-4100”)。该PET膜的杨氏模量为2500MPa。
在PET膜的与设置有第一底漆层的面为相反侧的面上涂布聚噻吩类导电性聚合物(Nagase ChemteX Corporation制造,Denatron P-400MP)并使其干燥,在PET膜上形成厚度为120nm的抗静电层。
(3)缓冲层
(氨基甲酸酯丙烯酸酯类低聚物(UA-1)的合成)
使聚酯二醇与异佛尔酮二异氰酸酯反应而得到末端异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物,使该预聚物与丙烯酸2-羟基乙酯反应而得到重均分子量(Mw)为5000的二官能的氨基甲酸酯丙烯酸酯类低聚物(UA-1)。
(缓冲层形成用组合物的制备)
掺合40质量份的作为能量射线聚合性化合物的制备例1中合成的氨基甲酸酯丙烯酸酯类低聚物(UA-1)、40质量份的丙烯酸异冰片酯(IBXA)及20质量份的丙烯酸苯基羟基丙酯(HPPA),并进一步掺合2.0质量份的作为光聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮(IGMResins公司制造,产品名称“OMNIRAD184”)及0.2质量份的酞菁类颜料,制备缓冲层形成用组合物。
(缓冲层的形成)
在剥离片(LINTEC Corporation制造,商品名称“SP-PET381031”,进行了有机硅剥离处理的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜,厚度:38μm)的进行了剥离处理的面上涂布上述的缓冲层形成用组合物,形成涂膜。然后,对该涂膜照射紫外线,使该涂膜半固化,形成厚度为50μm的缓冲层形成膜。
另外,上述的紫外线照射使用传送带式紫外线照射装置(产品名称“ECS-401GX”,EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制造)及高压水银灯(H04-L41,EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制造:H04-L41),在灯高度为150mm、灯输出为3kW(换算输出为120mW/cm)、光线波长365nm的照度为120mW/cm2、照射量为100mJ/cm2的照射条件下进行。
将所形成的缓冲层形成膜的表面与带抗静电层的基材的第一底漆层贴合,并从缓冲层形成膜上的剥离片侧再次照射紫外线,使该缓冲层形成膜完全固化,形成厚度为50μm的缓冲层。
另外,上述的紫外线照射使用上述的紫外线照射装置及高压水银灯,在灯高度为150mm、灯输出为3kW(换算输出为120mW/cm)、光线波长365nm的照度为160mW/cm2、照射量为500mJ/cm2的照射条件下进行。
(4)半导体加工用保护片的制作
在抗静电层上贴合带粘着剂层的剥离片的粘着剂层,由此制作在基材的一个主面上依次形成有抗静电层及粘着剂层、在基材的另一个主面上形成有缓冲层的半导体加工用保护片。
(实施例2)
除了将抗静电层的厚度设为150nm、将粘着剂层的厚度设为5μm以外,通过与实施例1相同的方法得到半导体加工用保护片。
(实施例3)
除了将抗静电层的厚度设为80nm、将粘着剂层的厚度设为200μm以外,通过与实施例1相同的方法得到半导体加工用保护片。
(实施例4)
除了使用以下的粘着剂层用组合物来形成粘着剂层以外,通过与实施例1相同的方法得到半导体加工用保护片。
(粘着剂层用组合物的制备)
使89质量份的丙烯酸正丁酯(BA)、8质量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)及3质量份的丙烯酸2-羟基乙酯(2HEA)进行共聚而得到丙烯酸类聚合物(Mw:80万)。
相对于100质量份的上述的丙烯酸类聚合物,混合1质量份(固体成分)的作为交联剂的甲苯二异氰酸酯类交联剂(TOSOH CORPORATION制造,产品名称“CORONATE L”)、2质量份(固体成分)的环氧类交联剂(1,3-双(N,N-二缩水甘油氨甲基)环己烷)、45质量份(固体成分)的能量射线固化性化合物(Mitsubishi Chemical Corporation制造,产品名称“紫光UV-3210EA”)及1质量份(固体成分)的光聚合引发剂(IGM Resins公司制造,产品名称“OMNIRAD184”),利用溶剂进行稀释,由此得到粘着剂层用组合物的涂布液。
(实施例5)
除了使用以下的粘着剂层用组合物来形成粘着剂层、将抗静电层的厚度设为25nm、将粘着剂层的厚度设为5μm以外,通过与实施例1相同的方法得到半导体加工用保护片。
(粘着剂层用组合物的制备)
使75质量份的丙烯酸丁酯(BA)、20质量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)及5质量份的丙烯酸2-羟基乙酯(2HEA)进行共聚而得到丙烯酸类聚合物,以加成至丙烯酸类聚合物的总羟基中的90摩尔%的羟基的方式,使该丙烯酸类聚合物与2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯(MOI)进行反应,得到能量射线固化性的丙烯酸类树脂(Mw:50万)。
向100质量份的该能量射线固化性的丙烯酸类树脂中添加0.375质量份(以固体成分为基准)的异氰酸酯类交联剂(TOSOH CORPORATION制造,商品名称:CORONATE L)、1重量份的由双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦形成的光聚合引发剂,利用溶剂进行稀释,由此制备粘着剂层用组合物的涂布液。
(比较例1)
除了未设置抗静电层以外,通过与实施例1相同的方法得到半导体加工用保护片。
(比较例2)
除了使用以下的粘着剂层用组合物来形成粘着剂层、将抗静电层的厚度设为50nm以外,通过与实施例1相同的方法得到半导体加工用保护片。
(粘着剂层用组合物的制备)
使65质量份的丙烯酸丁酯(BA)、20质量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)及15质量份的丙烯酸2-羟基乙酯(2HEA)进行共聚而得到丙烯酸类聚合物,以加成至丙烯酸类聚合物的总羟基中的90摩尔%的羟基的方式,使该丙烯酸类聚合物与2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯(MOI)进行反应,得到能量射线固化性的丙烯酸类树脂(Mw:50万)。
向100质量份的该能量射线固化性的丙烯酸类树脂中添加20重量份的作为能量射线固化性化合物的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯(商品名称:紫光UT-4332,MitsubishiChemical Corporation制造)、0.375质量份(以固体成分为基准)的异氰酸酯类交联剂(TOSOH CORPORATION制造,商品名称:CORONATE L)、1重量份的由双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦形成的光聚合引发剂,利用溶剂进行稀释,由此制备粘着剂层用组合物的涂布液。
(比较例3)
除了使用以下的粘着剂层用组合物来形成粘着剂层以外,通过与实施例1相同的方法得到半导体加工用保护片。
(粘着剂层用组合物的制备)
使75质量份的丙烯酸丁酯(BA)、20质量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)及5质量份的丙烯酸2-羟基乙酯(2HEA)进行共聚而得到丙烯酸类聚合物,以加成至丙烯酸类聚合物的总羟基中的50摩尔%的羟基的方式,使该丙烯酸类聚合物与2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯(MOI)进行反应,得到能量射线固化性的丙烯酸类树脂(Mw:50万)。
向100质量份的该能量射线固化性的丙烯酸类树脂中添加0.375质量份(以固体成分为基准)的异氰酸酯类交联剂(TOSOH CORPORATION制造,商品名称:CORONATE L)、1重量份的由双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦形成的光聚合引发剂,利用溶剂进行稀释,由此制备粘着剂层用组合物的涂布液。
[表1]
对所得到的试样(实施例1~5及比较例1~3)进行上述的测定及评价。粘着力之比根据能量射线固化前后的粘着剂层的90°剥离粘着力计算。将结果示于表1。
由表1确认到,当半导体加工用保护片的粘着剂层的表面电阻率在上述范围内,且半导体加工用保护片中包含抗静电层时,半导体加工用保护片的剥离所伴随的静电压低、而且芯片移位所引起的裂纹产生率也低。
附图标记说明
1:半导体加工用保护片;10:基材;20:抗静电层;30:粘着剂层;40:缓冲层。
Claims (7)
1.一种半导体加工用保护片,其具有基材、抗静电层、能量射线固化性的粘着剂层及缓冲层,能量射线固化后的粘着剂层的表面电阻率为5.1×1012Ω/cm2以上且1.0×1015Ω/cm2以下。
2.根据权利要求1所述的半导体加工用保护片,其中,以剥离速度为600mm/分钟且使粘着剂层与硅晶圆所呈的角度为90°的方式将能量射线固化后的所述粘着剂层从所述硅晶圆上剥离时的粘着力小于0.15N/25mm。
3.根据权利要求1或2所述的半导体加工用保护片,其中,以剥离速度为600mm/分钟且使粘着剂层与硅晶圆所呈的角度为90°的方式将能量射线固化后的所述粘着剂层从所述硅晶圆上剥离时的粘着力,相对于以剥离速度为600mm/分钟且使粘着剂层与硅晶圆所呈的角度为90°的方式将能量射线固化前的所述粘着剂层从所述硅晶圆上剥离时的粘着力之比为4%以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的半导体加工用保护片,其中,所述基材的杨氏模量为1000MPa以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的半导体加工用保护片,其中,所述半导体加工用保护片具有在所述基材的一个主面上具有所述粘着剂层,在所述基材与所述粘着剂层之间设置有所述抗静电层,在所述基材的另一个主面上设置有所述缓冲层的构成;或者所述半导体加工用保护片具有在所述基材的一个主面上具有所述粘着剂层,在所述基材与所述粘着剂层之间设置有所述抗静电层及所述缓冲层的构成。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的半导体加工用保护片,其在对表面形成有沟槽或内部形成有改质区域的晶圆的背面进行研磨而将晶圆单颗化为芯片的工序中,以贴附在晶圆的表面的方式进行使用。
7.一种半导体装置的制造方法,其具有下述工序:
将权利要求1~6中任一项所述的半导体加工用保护片贴附在晶圆的表面的工序;
从所述晶圆的表面侧形成沟槽的工序、或者从所述晶圆的表面或背面在所述晶圆内部形成改质区域的工序;
对表面贴附有所述半导体加工用保护片,且形成有所述沟槽或所述改质区域的晶圆从背面侧进行研磨,以所述沟槽或所述改质区域为起点,将所述晶圆单颗化为多个芯片的工序;及
将所述半导体加工用保护片从单颗化而成的芯片上剥离的工序。
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