JP2000212524A - 半導体ウエハ保護用粘着シ―ト及び半導体ウエハの研削方法 - Google Patents
半導体ウエハ保護用粘着シ―ト及び半導体ウエハの研削方法Info
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Abstract
制できる半導体ウエハ保護用粘着シートを得る。 【解決手段】 半導体ウエハ保護用粘着シートは、基材
フィルムと粘着剤層とで構成された半導体ウエハ保護用
粘着シートであって、基材フィルムの引張り弾性率が
0.6GPa以上であることを特徴とする。また、半導
体ウエハ保護用粘着シートは、基材フィルムと粘着剤層
とで構成された半導体ウエハ保護用粘着シートであっ
て、基材フィルムが引張り弾性率0.6GPa以上のフ
ィルム層を少なくとも1層含む多層フィルムで構成され
ていてもよい。さらに、半導体ウエハ保護用粘着シート
は、基材フィルムと粘着剤層とで構成された半導体ウエ
ハ保護用粘着シートであって、基材フィルムの引張り弾
性率(GPa)と基材フィルムの厚み(mm)との積が
0.02(GPa・mm)以上であってもよい。
Description
工程のうち半導体ウエハの裏面を研削するバックグライ
ンド工程において用いる半導体ウエハ保護用粘着シー
ト、及び半導体ウエハの研削方法に関する。
の表(おもて)面にパターンを形成した後、所定の厚さ
になるまでウエハ裏面をバックグラインダー等で研削す
るバックグラインド工程を経るのが一般的である。その
際、ウエハの保護等の目的で、ウエハ表面に半導体ウエ
ハ保護シート(テープ)なる粘着シートを貼り合わせた
上で研削することが一般的に行われている。
で保護した状態で裏面を研削した場合、研削後のウエハ
に反りが生じやすい。特に、最近繁用されている直径8
インチ又は12インチという大型ウエハやICカード用
などの薄型ウエハを研削する場合において、上記反りの
問題は重大である。
目的は、バックグラインド工程でのウエハの反りを抑制
できる半導体ウエハ保護用粘着シート、及び半導体ウエ
ハの研削方法を提供することにある。
を達成するため、半導体ウエハ保護用粘着シート(以
下、「保護シート」又は「ウエハ固定用粘着シート」と
称する場合がある)を構成する基材フィルムの物性と半
導体ウエハの反りとの関係について鋭意検討した結果、
以下の考察を経て本発明に到った。
合わせた状態でのウエハの反りは保護シートを剥離した
後のウエハの反りよりも大きい。より詳細には、ウエハ
自体の反りは研削面(ウエハの裏面)を外側に、回路形
成面(ウエハの表面)を内側に湾曲して反ることが多
く、保護シートを貼った状態での研削直後の反りはこれ
よりもさらに大きいのが一般的である。これは、保護シ
ートが何らかの形でウエハの反りを助長していることを
意味している。
討を重ねた結果、保護シートが助長している反りは保護
シートをウエハに貼り合わせる時の引張り力、圧力に関
係するところが大きいということをつきとめた。一般に
は、保護シートのウエハへの貼り合わせは、貼り合わせ
機による自動処理によって実施されることが多い。この
場合、保護シートがたるんで気泡やしわ等が発生しない
ように、該保護シートを引っ張りながら且つ圧力を加え
ながら貼り合わせがなされる。そのため、このときに保
護シートにかかった引張りの力、圧着の力が残存応力と
なって保護シート上に残ったまま貼り合わされ、ウエハ
を薄く研削するとウエハの強度は落ち、保護シートの残
存応力に応じてウエハは反ることになる。
であるから、保護シートの材質には関係しない。しか
し、ウエハの反り量という面では材質間に差が生じてく
る。そして、本発明者らは、同じ力を与えた場合でも、
保護シートを構成する基材フィルム(以下、単に「基
材」と称する場合がある)が変形の大きい材質でできて
いるほどウエハの反りが大きくなり、変形の少ない材質
でできているほどウエハの反りが小さくなるという関係
があることを見いだした。これは以下のような理由によ
るものと考えられる。
ある。まず、引張り弾性率が大きい基材の場合、貼り合
わせ時にかかった引張り応力の分だけ基材の中に残存力
として力が残っている(点A)。基材はこの力を解消し
ようとするので収縮する。すなわちウエハを反らすこと
で基材は収縮し、基材中の残存応力が減っていく(直線
)。一方、ウエハ中の応力は最初は0であるが、基材
の収縮に伴いウエハが反ることによって、徐々にウエハ
中にもとに戻ろうとする力が働く(直線)。したがっ
て、この2つの直線との交点(点B)、すなわち力
の釣り合い点までウエハは反り、そのときの横軸の値が
反り量となる。
場合、貼り合わせ時にかかった引張り応力は前記と同じ
であるが(点A)、弾性率が低い分だけ傾きが緩やかに
なり(直線)、ウエハの力との釣り合い点(点C)は
右の方にずれる。すなわち反り量が大きくなることにな
る。
れているEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)、低
密度ポリエチレンなどの軟質系の基材、すなわち引張り
弾性率の小さい多くの基材は応力緩和速度が遅いため、
実際の直線の傾きはさらに緩やかになり(直線)、ウ
エハの力との釣り合い点(点D)はさらに右の方にず
れ、反り量はより大きい値となる。
ものである。すなわち、本発明は、基材フィルムと粘着
剤層とで構成された半導体ウエハ保護用粘着シートであ
って、基材フィルムの引張り弾性率が0.6GPa以上
であることを特徴とする半導体ウエハ保護用粘着シート
(以下、「粘着シート1」と略称する場合がある)を提
供する。
とで構成された半導体ウエハ保護用粘着シートであっ
て、基材フィルムが引張り弾性率0.6GPa以上のフ
ィルム層を少なくとも1層含む多層フィルムで構成され
ていることを特徴とする半導体ウエハ保護用粘着シート
(以下、「粘着シート2」と略称する場合がある)を提
供する。
層とで構成された半導体ウエハ保護用粘着シートであっ
て、基材フィルムの引張り弾性率(GPa)と基材フィ
ルムの厚み(mm)との積が0.02(GPa・mm)
以上であることを特徴とする半導体ウエハ保護用粘着シ
ート(以下、「粘着シート3」と略称する場合がある)
を提供する。
記の何れかの半導体ウエハ保護用粘着シートを貼付して
ウエハの裏面を研削する半導体ウエハの研削方法を提供
する。この方法は、研削により、ウエハの厚み(μm)
をウエハの直径(インチ)で割った値が27(μm/イ
ンチ)以下である半導体ウエハを得るのに好適である。
ば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、
ポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム、ポリ
エチレンナフタレートフィルムなどのポリエステルフィ
ルム;2軸延伸ポリプロピレンフィルム、高密度ポリエ
チレンフィルムなどのポリオレフィン系フィルム;ポリ
カーボネートフィルム;延伸ポリアミドフィルム;ポリ
エーテルエーテルケトンフィルム;ポリスチレンフィル
ムなどのスチレン系ポリマーフィルム;及びこれらのフ
ィルムを含む多層フィルム、例えば、ポリエチレン/P
ETからなる2層フィルム、ポリエチレン/EVA(エ
チレン−酢酸ビニル共重合体)/PETからなる3層フ
ィルムなどが挙げられる。
ムの引張り弾性率、及び粘着シート2において基材フィ
ルムを構成する複数のフィルム層のうち少なくとも1つ
のフィルム層の引張り弾性率は0.6GPa以上であ
り、好ましくは1.5GPa以上である。前記引張り弾
性率は、大きすぎるとウエハより剥離する際に不具合の
原因となるため、10GPa以下であるのが好ましい。
なお、本明細書において、引張り弾性率とは、幅10m
m、厚み10μm〜100μmの短冊状の試料を23℃
において1分間に100%の割合で引張った時に得られ
るS−S曲線から求められる初期弾性率を意味する。
に対しては小さい変形ですむので好ましいとも考えられ
るが、一方で厚みが大きくなると反りに対する中心軸が
外側に偏向するために必ずしも反り量は小さくならな
い。また、逆に基材の厚みが薄くなりすぎると変形量が
大きくなるので反りは大きくなる。よって、基材フィル
ムの厚みは20μm〜300μm程度が望ましい。
ルムの引張り弾性率(GPa)と基材フィルムの厚み
(mm)との積は0.02(GPa・mm)以上であ
り、好ましくは0.03(GPa・mm)以上である。
なお、基材フィルムの引張り弾性率(GPa)と厚み
(mm)との積は、3(GPa・mm)程度以下である
のが好ましい。
性率の大きいフィルムを用いるので、同一の力が作用し
ても基材フィルムの変形が小さく、それゆえ保護シート
の反りを小さく抑制できる。
質は曲げ弾性率も大きく、基材の剛性によってウエハ自
体の反りをおさえ、反りを低減する効果もある。さら
に、従来の軟質基材の保護シートでは保護シートの製造
工程における強力な引張りテンション等などによって保
護シート自体に残存応力が蓄積され、ウエハ研削後に反
りとなって現れるが、引張り弾性率の大きい基材を有す
る保護シートは製造工程における引張りテンションの影
響を受けにくく、この意味でも反りの低減効果を見るこ
とができる。また、このような引張り弾性率の大きい材
質では、例えば放射線等で硬化する放射線硬化型の保護
シートの場合に、放射線によって硬化収縮する粘着剤層
の反りに対して基材の剛性によって抑制する効果も生じ
る。
りが保護シート側に湾曲するすべての場合に奏される。
例えば、ウエハ自体研削面を内側に湾曲している場合で
も最終的な反りが保護シートを内側にして湾曲する場合
には、前記反りの低減効果が得られる。
アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の適宜な粘着剤を用
いることができる。なかでも、半導体ウエハへの接着
性、剥離後のウエハの超純水やアルコール等の有機溶剤
による清浄洗浄性などの点から、アクリル系ポリマーを
主成分とするアクリル系粘着剤が好ましい。
ば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例えば、メ
チルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イ
ソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエス
テル、s−ブチルエステル、t−ブチルエステル、ペン
チルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステ
ル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、2−エチル
ヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエス
テル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシ
ルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、
テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタ
デシルエステル、エイコシルエステルなどの炭素数1〜
30、特に炭素数4〜18の直鎖状又は分岐鎖状のアル
キルエステルなど)、及び(メタ)アクリル酸シクロア
ルキルエステル(例えば、シクロペンチルエステル、シ
クロヘキシルエステルなど)の1種又は2種以上を単量
体成分として用いたアクリル系ポリマーなどが挙げられ
る。
性などの改質を目的として、必要に応じ、前記(メタ)
アクリル酸アルキルエステル又はシクロアルキルエステ
ルと共重合可能な他のモノマー成分に対応する単位を含
んでいてもよい。このようなモノマー成分として、例え
ば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアク
リレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン
酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などのカルボキ
シル基含有モノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸
などの酸無水物モノマー;(メタ)アクリル酸2−ヒド
ロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロ
ピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メ
タ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アク
リル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸1
0−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒド
ロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシ
ル)メチルアクリレートなどのヒドロキシル基含有モノ
マー;スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−
(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スル
ホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイ
ルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有
モノマー;2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェ
ートなどのリン酸基含有モノマーなどが挙げられる。こ
れらのモノマー成分は、1種又は2種以上使用できる。
て、架橋処理等を目的として、多官能性モノマーなど
も、必要に応じて共重合用モノマー成分として用いう
る。このようなモノマーとして、例えば、ヘキサンジオ
ールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ
(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ
(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メ
タ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メ
タ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステ
ルアクリレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられ
る。これらの多官能性モノマーも1種又は2種以上用い
ることができる。多官能性モノマーの使用量は、粘着特
性等の点から、全モノマー成分の30重量%以下が好ま
しい。
2種以上のモノマー混合物を重合に付すことにより得ら
れる。重合は、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重
合等の何れの方式で行うこともできる。粘着剤層はウエ
ハの汚染防止等の点から、低分子量物質の含有量が小さ
いのが好ましい。この点から、アクリル系ポリマーの数
平均分子量は、好ましくは30万以上、さらに好ましく
は40万〜300万程度である。ポリマーの数平均分子
量を高めるため、内部架橋方式又は外部架橋方式などの
適宜な方法により架橋された架橋型ポリマーを用いるこ
ともできる。
ー成分やオリゴマー成分を加えることにより、粘着剤層
を放射性硬化型の粘着剤で構成することもできる。この
ようなモノマー及びオリゴマーとして、例えば、ウレタ
ンオリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレート、トリメ
チロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメ
チロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエ
リスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリス
トールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスト
ールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペ
ンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,
4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレートなどが挙げ
られる。オリゴマーの配合量は、粘着剤を構成する主ポ
リマー100重量部に対して、例えば5〜500重量
部、好ましくは40〜150重量部程度である。また、
オリゴマーの分子量は100〜30000程度の範囲が
適当である。
む混合物を紫外線等により硬化させる場合に使用される
光重合開始剤として、例えば、4−(2−ヒドロキシエ
トキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケ
トン、α−ヒドロキシ−α、α′−ジメチルアセトフェ
ノン、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのα
−ケトール系化合物;メトキシアセトフェノン、2,2
−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−
ジエトキシアセトフェノン、2−メチル−1−[4−
(メチルチオ)−フェニル]−2−モルホリノプロパン
−1などのアセトフェノン系化合物;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、アニソイ
ンメチルエーテルなどのベンゾインエーテル系化合物;
ベンジルジメチルケタールなどのケタール系化合物;2
−ナフタレンスルホニルクロリドなどの芳香族スルホニ
ルクロリド系化合物;1−フェノン−1,1−プロパン
ジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシムなど
の光活性オキシム系化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイ
ル安息香酸、3,3′−ジメチル−4−メトキシベンゾ
フェノンなどのベンゾフェノン系化合物;チオキサンソ
ン、2−クロロチオキサンソン、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などのチオキサンソン系化合物;カ
ンファーキノン;ハロゲン化ケトン;アシルホスフィノ
キシド;アシルホスフォナートなどが挙げられる。
Pa程度である。また、粘着剤層の接着力は、使用目的
等に応じて適宜設定できるが、一般には、半導体ウエハ
に対する密着維持性やウエハからの剥離性などの点か
ら、ウエハミラー面に対する接着力(常温、180°ピ
ール値、剥離速度300mm/分)が、例えば500g
/20mm以上、放射線照射後のウエハミラー面に対す
る接着力が、例えば40g/20mm以下であるのが好
ましい。
一般には1〜300μm、好ましくは3〜200μm、
さらに好ましくは5〜100μm程度である。
は、慣用の方法、例えば、粘着剤、及び必要に応じて、
慣用の添加剤、架橋剤、光重合開始剤等を含むコーティ
ング液を前記基材フィルム上にコーティングし、必要に
応じて硬化処理することにより製造できる。また、適当
なセパレータ(剥離紙など)上に前記コーティング液を
塗布して粘着剤層を形成し、これを前記基材フィルム上
に転写(移着)することにより製造することもできる。
は、各種半導体の製造工程のうち半導体ウエハの裏面を
研削するバックグラインド工程において半導体ウエハの
保護のために用いることができる。本発明の粘着シート
は、特に研削時に反りが発生しやすい大型ウエハ(例え
ば、直径8インチ又は12インチのウエハ)や薄型ウエ
ハ(例えば、ICカード用などのウエハ)、とりわけ、
研削により、ウエハの厚み(μm)をウエハの直径(イ
ンチ)で割った値が27(μm/インチ)以下である半
導体ウエハを得る際の保護シートとして好適である。
か、ガリウム−ヒ素ウエハなどの汎用の半導体ウエハが
含まれる。
エハ表面への貼着は、慣用の方法、例えば、自動貼付装
置などにより行うことができる。また、このようにして
表面に保護シートが貼付された半導体ウエハの裏面の研
削(研磨)は、バックグラインダーなどの慣用の研削装
置により行うことができる。
着シートを構成する基材フィルムが特定の物性を有する
ため、半導体ウエハのバックグラインド工程での反りを
著しく抑制できる。
説明するが、本発明はこれらの実施例により限定される
ものではない。なお、ウエハ裏面のグラインドは下記の
条件で行った。 グラインド装置:ディスコ社製 DFD−840 ウエハ:6インチ径(600μmから100μmにバッ
クグラインド) ウエハの貼り合わせ:DR−8500(日東精機) また、グラインド後のウエハの反り量は、図2に示すよ
うに、研削後のウエハを保護シートを貼ったままの状態
で平坦な場所に置き、端部の浮いている距離(mm)を
測定することにより求めた。
量部及びアクリル酸5重量部からなる配合組成物をトル
エン中で共重合させて、数平均分子量300000のア
クリル系共重合物を含む重合組成物を得た。この重合組
成物に、前記アクリル系共重合物100重量部に対して
ウレタンオリゴマー70重量部、ポリイソシアネート化
合物5重量部、光開始剤(イルガキュア184)5重量
部を混合して粘着剤組成物を調製した。この粘着剤組成
物を基材フィルムとしてのポリエチレンテレフタレート
(PET)フィルム[商品名:ルミラー、東レ(株)
製、厚み50μm、引張り弾性率3.0GPa]に、乾
燥後の厚みが30μmとなるように塗工して粘着剤層を
形成し、ウエハ固定用粘着シート(保護シート)を作成
した。このようにして得られたシートにシリコンウエハ
を貼り合わせ、上記の条件でグラインドしたあと、ウエ
ハの反り量を測定した。結果を表1に示す。
(厚み30μm、引張り弾性率1.8GPa)を用いた
以外は、実施例1と同様の操作を行い、ウエハ固定用粘
着シート(保護シート)を作成した。このシートにシリ
コンウエハを貼り合わせ、上記の条件でグラインドした
あと、ウエハの反り量を測定した。結果を表1に示す。
張り弾性率3.0GPa)/EVA(エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体)フィルム(厚み7μm)/PE(ポリエ
チレン)フィルム(厚み18μm)で構成される3層構
造の基材フィルム(引張り弾性率1.7GPa)を用い
た以外は、実施例1と同様の操作を行い、ウエハ固定用
粘着シート(保護シート)を作成した。このシートにシ
リコンウエハを貼り合わせ、上記の条件でグラインドし
たあと、ウエハの反り量を測定した。結果を表1に示
す。
ックスP100(三井デュポンポリケミカル製)を11
0μm厚に製膜](引張り弾性率0.08GPa)を用
いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、ウエハ固定
用粘着シート(保護シート)を作成した。このシートに
シリコンウエハを貼り合わせ、上記の条件でグラインド
したあと、ウエハの反り量を測定した。結果を表1に示
す。
ートを用いてバックグラインドを行うと、比較例のウエ
ハ固定用粘着シートに比べて、ウエハの反り量は極めて
小さい。
Claims (5)
- 【請求項1】 基材フィルムと粘着剤層とで構成された
半導体ウエハ保護用粘着シートであって、基材フィルム
の引張り弾性率が0.6GPa以上であることを特徴と
する半導体ウエハ保護用粘着シート。 - 【請求項2】 基材フィルムと粘着剤層とで構成された
半導体ウエハ保護用粘着シートであって、基材フィルム
が引張り弾性率0.6GPa以上のフィルム層を少なく
とも1層含む多層フィルムで構成されていることを特徴
とする半導体ウエハ保護用粘着シート。 - 【請求項3】 基材フィルムと粘着剤層とで構成された
半導体ウエハ保護用粘着シートであって、基材フィルム
の引張り弾性率(GPa)と基材フィルムの厚み(m
m)との積が0.02(GPa・mm)以上であること
を特徴とする半導体ウエハ保護用粘着シート。 - 【請求項4】 ウエハの表面に請求項1〜3の何れかの
項に記載の半導体ウエハ保護用粘着シートを貼付してウ
エハの裏面を研削する半導体ウエハの研削方法。 - 【請求項5】 研削により、ウエハの厚み(μm)をウ
エハの直径(インチ)で割った値が27(μm/イン
チ)以下である半導体ウエハを得る請求項4記載の半導
体ウエハの研削方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01212299A JP4417460B2 (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 半導体ウエハ保護用粘着シート及び半導体ウエハの研削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01212299A JP4417460B2 (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 半導体ウエハ保護用粘着シート及び半導体ウエハの研削方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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