JP2021050251A - ワーク加工用シートおよび半導体装置の製法方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態に係るワーク加工用シートは、基材と、当該基材の片面側に積層された粘着剤層とを備える。当該粘着剤層は、アクリル系重合体および粘着付与剤を少なくとも含有する粘着性組成物から形成された活性エネルギー線硬化性の粘着剤からなる。そして、当該粘着付与剤は、アルキレングリコール変性ロジンエステルである。
(1)基材
本実施形態における基材としては、ワーク加工用シートの使用の際に所望の機能を発揮するものである限り、特に限定されない。特に、基材は、樹脂系の材料を主材とする樹脂フィルムであることが好ましい。その具体例としては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、エチレン−ノルボルネン共重合体フィルム、ノルボルネン樹脂フィルム等のポリオレフィン系フィルム;ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系フィルム;エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム;エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体フィルム、その他のエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム等のエチレン系共重合フィルム;ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム等のポリ塩化ビニル系フィルム;(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム;ポリウレタンフィルム;ポリイミドフィルム;ポリスチレンフィルム;ポリカーボネートフィルム;フッ素樹脂フィルムなどが挙げられる。また、これらの架橋フィルム、アイオノマーフィルムといった変性フィルムも用いられる。また、基材は、上述したフィルムが複数積層されてなる積層フィルムであってもよい。この積層フィルムにおいて、各層を構成する材料は同種であってもよく、異種であってもよい。上記の中でも、エチレン系共重合フィルムを使用することが好ましく、特にエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体フィルムを使用することが好ましい。なお、本明細書における「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸およびメタクリル酸の両方を意味する。他の類似用語についても同様である。また、本明細書における「重合体」は「共重合体」の概念も含むものとする。
本実施形態における粘着剤層を構成する粘着剤としては、アクリル系重合体と、粘着付与剤としてのアルキレングリコール変性ロジンエステルとを少なくとも含有する粘着性組成物から形成された活性エネルギー線硬化性の粘着剤であるとともに、ワーク加工用シート上におけるワークの加工を可能とする粘着力を達成できるものである限り、特に限定されない。
本実施形態に係るワーク加工用シートでは、その粘着面をワークに貼付するまでの間、当該面を保護する目的で、当該面に剥離シートが積層されていてもよい。剥離シートの構成は任意であり、プラスチックフィルムを剥離剤等により剥離処理したものが例示される。プラスチックフィルムの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、およびポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンフィルムが挙げられる。剥離剤としては、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系等を用いることができ、これらの中で、安価で安定した性能が得られるシリコーン系が好ましい。剥離シートの厚さについては特に制限はないが、通常20μm以上、250μm以下である。
本実施形態に係るワーク加工用シートでは、ワーク加工用シートに対して活性エネルギー線を照射する前における、ワーク加工用シートのシリコンウエハのミラー面に対する粘着力が、200mN/25mm以上であることが好ましく、特に300mN/25mm以上であることが好ましく、さらには400mN/25mm以上であることが好ましい。上記粘着力が200mN/25mm以上であることにより、ワーク加工用シートの粘着面上にワークを良好に固定し易くなる。その結果、ワークの加工をより良好に行うことが可能となり、例えば、ダイシングの際に、チッピングやチップ飛びを効果的に抑制できるものとなる。また、上記粘着力は、20000mN/25mm以下であることが好ましく、特に10000mN/25mm以下であることが好ましく、さらには5000mN/25mm以下であることが好ましい。上記粘着力が20000mN/25mm以下であることにより、ワークの活性面に対する密着性の過度な上昇をより抑制し易いものとなる。なお、上記シリコンウエハのミラー面とは、活性面ではないものとする。また、上記粘着力の測定方法の詳細は、後述する試験例に記載の通りである。
本実施形態に係るワーク加工用シートの製造方法は特に限定されない。好ましい製造方法としては、粘着剤層と剥離シートとの積層体を準備した後、当該積層体における粘着剤層側の面に基材を貼り合わせる方法が挙げられる。
本実施形態に係るワーク加工用シートは、ワークの加工のために使用することができる。すなわち、本実施形態に係るワーク加工用シートの粘着面をワークの片面に貼付した後、ワーク加工用シート上にてワークの加工を行うことができる。当該加工の例としては、バックグラインド、ダイシング、エキスパンド、ピックアップ等が挙げられる。上記ダイシングは、例えば、回転する丸刃を用いたブレードダイシングであってもよく、レーザー光の照射によって半導体ウエハをフルカットするレーザーダイシングであってもよく、レーザー光の照射によって半導体ウエハに改質層を形成した後、半導体ウエハを引き延ばすことで当該改質層にて半導体ウエハを分割するステルスダイシングであってもよい。本実施形態に係るワーク加工用シートは、その加工の種類に応じて、バックグラインドシート、ダイシングシート、エキスパンドシート、ピックアップシート等として使用することができる。
(1)アクリル系重合体の作製
アクリル酸2−メトキシエチル45質量部、アクリル酸メチル25質量部、およびアクリル酸2−ヒドロキシエチル30質量部に対し、アゾビスイソブチロニトリル(開始剤)0.25質量部を添加した後、窒素雰囲気下で溶液重合法により重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体を得た。この(メタ)アクリル酸エステル重合体と、当該(メタ)アクリル酸エステル重合体を構成するアクリル酸2−ヒドロキシエチルに対して80モル%に相当する量のメタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)とを反応させて、側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体を得た。このアクリル系重合体の重量平均分子量(Mw)は、50万であった。
ガムロジン711g、グリセリン107g、フマル酸189g、重量平均分子量が1000であるポリプロピレングリコール2100gおよびキシレン150gをフラスコに仕込み、窒素置換した後、撹拌しながら280℃で13時間加熱した。その後、200℃で20分間かけてキシレンを減圧除去した。続いて、フラスコから内容物を取り出して、室温まで冷却して固化させることで、粘着付与剤としてのアルキレングリコール変性ロジンエステルを得た。
上記(1)で得られた、側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、上記(2)で得られた粘着付与剤としてのアルキレングリコール変性ロジンエステル2質量部と、架橋剤としてのトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(東ソー社製,製品名「コロネートL」)0.5質量部と、光重合開始剤としての2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(BASF社製,製品名「オムニラッド651」)0.3質量部とを溶媒中で混合し、固形分濃度が30質量%である粘着性組成物の塗布液を得た。
厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にシリコーン系の剥離剤層が形成されてなる剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET3801」)の剥離面に対して、上記(3)で調製した粘着性組成物の塗布液を、コンマコーターを用いて塗布し、90℃で1分間加熱して乾燥させることで、剥離シート上に、厚さ5μmの粘着剤層を形成した。
上記(4)で形成した粘着剤層の露出面と、基材としての厚さ80μmのエチレン−メタクリル酸共重合体フィルムの片面とを貼り合わせた後、23℃、相対湿度50%の環境下で1週間静置することで、ワーク加工用シートを得た。
<測定条件>
・GPC測定装置:東ソー社製,HLC−8320
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK gel superH−H
TSK gel superHM−H
TSK gel superH2000
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
アクリル系重合体の組成、ならびに粘着付与剤の種類および含有量を表1に記載の通り変更した以外は、実施例1と同様にしてワーク加工用シートを製造した。
実施例および比較例にて製造したワーク加工用シートを、25mm幅の短冊状に裁断した。得られた短冊状のワーク加工用シートから剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層の粘着面を、鏡面加工してなるシリコンウエハの当該鏡面に対して、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、2kgゴムローラーを用いて貼付し、20分静置し、測定用サンプルとした。なお、上記シリコンウエハにおける上記鏡面は、研削してから1か月以上経過し、活性が消失した面(通常面)であった。
グラインド装置(ディスコ社製,製品名「DFG8540」)を用いて、シリコンウエハの片面を、当該シリコンウエハの厚さが500μmとなるまで研削した。当該研削により活性化された研削面(活性面)に対し、実施例1と同様に得た短冊状のワーク加工用シートの粘着面を、実施例1と同様に貼付し、測定用サンプルとした。なお、上記活性面に対するワーク加工用シートの貼付は、上記研削から5分以内に行った。
グラインド装置(ディスコ社製,製品名「DFG8540」)を用いて、シリコンウエハの片面を、当該シリコンウエハの厚さが150μmとなるとともに、♯2000研磨面が得られるまで研削した。当該研削により活性化された研削面(活性面)に対し、実施例および比較例にて製造したワーク加工用シートから剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層の粘着面を、ラミネーターを用いて貼付した。なお、この貼付は、上記研削から5分以内に行った。
<ダイシング条件>
・ダイシング装置 :ディスコ社製 DFD−6362
・ブレード :ディスコ社製 NBC−2H 2050 27HECC
・ブレード幅 :0.025〜0.030mm
・刃先出し量 :0.640〜0.760mm
・ブレード回転数 :35000rpm
・切削速度 :60mm/sec
・基材切り込み深さ:70μm
・切削水量 :1.0L/min
・切削水温度 :20℃
・ダイシングサイズ:0.5mm角
○:チップ飛びの割合が、1割以下であった。
△:チップ飛びの割合が、1割超、5割以下であった。
×:チップ飛びの割合が、5割超であった。
グラインド装置(ディスコ社製,製品名「DFG8540」)を用いて、シリコンウエハの片面を、当該シリコンウエハの厚さが150μmとなるまで研削した。当該研削により活性化された研削面(活性面)に対し、実施例および比較例にて製造したワーク加工用シートから剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層の粘着面を、ラミネーターを用いて貼付した。なお、この貼付は、上記研削から5分以内に行った。
<ダイシング条件>
・ダイシング装置 :ディスコ社製 DFD−6362
・ブレード :ディスコ社製 NBC−2H 2050 27HECC
・ブレード幅 :0.025〜0.030mm
・刃先出し量 :0.640〜0.760mm
・ブレード回転数 :35000rpm
・切削速度 :60mm/sec
・基材切り込み深さ:70μm
・切削水量 :1.0L/min
・切削水温度 :20℃
・ダイシングサイズ:10mm角
○:チップの分離ができた。
×:チップの分離ができなかった。
〔活性エネルギー線硬化性重合体の組成〕
MEA:アクリル酸2−メトキシエチル(ガラス転移温度Tg:−50℃)
MA:アクリル酸メチル(ガラス転移温度Tg:10℃)
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル(ガラス転移温度Tg:−15℃)
2EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル(ガラス転移温度Tg:−70℃)
VAc:酢酸ビニル(ガラス転移温度Tg:28℃)
iso−STA:アクリル酸イソステアリル(ガラス転移温度Tg:−18℃)
BA:アクリル酸n−ブチル(ガラス転移温度Tg:−55℃)
ACMO:アクリロイルモルフォリン(ガラス転移温度Tg:145℃)
MMA:メタクリル酸メチル(ガラス転移温度Tg:105℃)
MOI:メタクリロイルオキシエチルイソシアネート
アルキレングリコール変性ロジンエステル:実施例1の工程(2)の通り作製したロジンエステル
テルペンフェノールT−100:テルペンフェノール(ヤスハラケミカル社製,「T−100」)
テルペンフェノールT−130:テルペンフェノール(ヤスハラケミカル社製,「T−130」)
テルペンフェノールT−160:テルペンフェノール(ヤスハラケミカル社製,「T−160」)
石油樹脂FTR6100:スチレン系モノマー/脂肪族系モノマー共重合体(三井化学社製,製品名「FTR6100」)
石油樹脂FTR7100:スチレン系モノマー/α−メチルスチレン脂肪族系モノマー共重合体(三井化学社製,製品名「FTR7100」)
酸変性ロジンエステル:酸変性ロジンエステル(荒川化学工業社製,製品名「パインクリスタルKE−604」)
水素添加ロジンエステルKE−311:水素添加ロジンエステル(荒川化学工業社製,製品名「パインクリスタルKE−311」)
水素添加ロジンエステルKE−359:水素添加ロジンエステル(荒川化学工業社製,製品名「パインクリスタルKE−359」)
ポリグリセリン:ポリグリセリン(阪本薬品社製,製品名「PG310−6EO」)
Claims (12)
- 基材と、前記基材の片面側に積層された粘着剤層とを備えたワーク加工用シートであって、
前記粘着剤層が、アクリル系重合体および粘着付与剤を少なくとも含有する粘着性組成物から形成された活性エネルギー線硬化性の粘着剤からなり、
前記粘着付与剤が、アルキレングリコール変性ロジンエステルである
ことを特徴とするワーク加工用シート。 - 前記粘着性組成物中における前記粘着付与剤の含有量は、前記アクリル共重合体100質量部に対して、0.005質量部以上、15質量部以下であることを特徴とする請求項1に記載のワーク加工用シート。
- 前記粘着付与剤の軟化点は、−100℃以上、50℃以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のワーク加工用シート。
- 前記粘着付与剤の重量平均分子量は、1000以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のワーク加工用シート。
- 前記ワーク加工用シートに対して活性エネルギー線を照射する前における、前記ワーク加工用シートのシリコンウエハのミラー面に対する粘着力は、200mN/25mm以上、20000mN/25mm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のワーク加工用シート。
- 前記アクリル系重合体は、活性エネルギー線硬化性を有するものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のワーク加工用シート。
- 前記アクリル系重合体は、当該アクリル系重合体を構成するモノマー単位として、ホモポリマーのガラス転移温度Tgが−30℃以下であるモノマーを10質量%以上含有するとともに、ホモポリマーのガラス転移温度Tgが10℃以上であるモノマーを3質量%以上含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のワーク加工用シート。
- ホモポリマーのガラス転移温度Tgが10℃以上である前記モノマーは、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリロイルモルフォリン、酢酸ビニルおよびメタクリル酸2−ヒドロキシエチルから選択される少なくとも1種のモノマーであることを特徴とする請求項7に記載のワーク加工用シート。
- 表面を研削して120分以内の半導体ウエハにおける前記研削した面に貼付されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のワーク加工用シート。
- 表面を研削して120分以内の半導体ウエハにおける前記研削した面、および前記研削した面以外の面のいずれにも貼付可能なものであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のワーク加工用シート。
- 半導体ウエハの表面を研削する研削工程と、
前記半導体ウエハにおける前記研削を行った面に対し、請求項1〜10のいずれか一項に記載のワーク加工用シートを貼付する貼付工程と、
前記半導体ウエハを前記ワーク加工用シート上でダイシングし、複数の半導体チップを得るダイシング工程と、
前記ワーク加工用シートにおける前記粘着剤層に対して活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射工程と、
前記半導体チップを前記ワーク加工用シートから個々にピックアップするピックアップ工程と
を備えることを特徴とする半導体装置の製法方法。 - 前記貼付工程における前記半導体ウエハへの前記ワーク加工用シートの貼付は、前記研削工程における前記半導体ウエハの表面の研削から120分以内に行われることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置の製法方法。
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