JP3824682B2 - 半導体ウエハ固定用放射線硬化性粘着テープ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、シリコンやガリウム砒素等の半導体ウエハ、セラミックス、ガラス等を切断、研摩する加工工程において使用する固定用粘着テープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放射線、例えば紫外線のごとき光、または電子線のごとき電離性放射線を透過する支持体と、この支持体上に塗工された放射線照射により硬化する性質を有する粘着剤層とからなる放射線硬化性粘着テープが開発されている。これは、例えば、ダイシング加工時においては半導体ウエハに対して強い粘着力を有し、一方、半導体ウエハを素子小片に切断後は、基材側から放射線照射を行い、粘着層を硬化させることによって、素子固定粘着力を大幅に低下させるようにしたものである。この放射線硬化性粘着テープは素子小片の大きさに関係なく、例えば２５ｍｍ²以上の大きな素子であっても容易にピックアップすることができるようにしたものとして提案されている。
これらの提案は、放射線透過性の支持体上に塗工した放射線硬化性粘着剤に含まれる放射線重合性化合物を放射線照射によって硬化させ粘着剤に三次元網状化構造を与えて、その流動性を著しく低下させる原理に基づくものである。このような粘着テープとしては、特開昭６０−１９６９５６号、特開昭６０−２０１６４２号、特開昭６１−２８５７２号、特開昭６２−１０１８０号等に開示されたものなどがある。
また、放射線重合性化合物を使用せずにテープの伸展後に粘着力を低下させる半導体素子ダイシング用フィルムとしては、粘着剤層の粘着剤に有機質または無機質の充填剤を配合し、半導体ウエハの素子小片への切断分離後、テープを伸展させて該充填剤を粘着剤層表面に突出させピックアップを容易にするという半導体ウエハ固定用粘着テープが特開昭６２−１６５４３号に提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、半導体素子の製造工程を簡略化するために、半導体ウエハの素子小片への切断した後、テープの伸展を行わずに半導体素子をピックアップする方法が行われている。この場合、前記特開昭６２−１６５４３号で提案されているような粘着剤の放射線硬化によらないで、伸展によってピックアップを容易にするタイプのテープは、伸展によるピックアップ性向上を前提としているので適用できない。
【０００４】
一方、放射線硬化性テープの場合は、伸展工程が不要となるタイプの設計が可能であるため、上記したような半導体素子の製造工程の簡略化という目的に対してきわめて有用である。しかし、かかる放射線硬化性テープにおいても、半導体ウエハを切断した後の素子の大きさが１００ｍｍ²を越えるような大型の素子の場合には粘着力の低下が不十分であるためにピックアップができないという新たな問題が生じている。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
すなわち、本発明においては、粘着剤と炭素−炭素二重結合を有する化合物を主として含有する粘着性組成物を基材上に形成してなる放射線硬化性粘着テープであって、前記粘着性組成物が、アクリル樹脂重合体の球状粒子を含有していることを特徴とする放射線硬化性粘着テープを提供する。
【０００６】
本発明の放射線硬化性粘着テープにおける基材としては、放射線を透過する限りにおいて特に制限されず、プラスチック、ゴム等が好ましく用いられる。このような基材として使用しうる具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマーなどのα−オレフィンの単独重合体または共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル共重合体などの塩化ビニル系単独重合体あるいは共重合体、フッ化ビニル−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体などのフッ素系ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のエンジニアリングプラスチックなどの単独あるいは混合物が挙げられる。
この基材の形状はシートまたはフィルム状が一般的であり、上述した樹脂の単独あるいは複数層からなり、その厚さは通常１０〜２００μｍ程度とするのがよい。
【０００７】
本発明における粘着性組成物は、粘着剤と炭素−炭素二重結合を有する化合物を主として含有しており、粘着剤としては特に制限はないが、例えばアクリル系粘着剤を用いることができる。
【０００８】
具体的には、アクリル酸エステルを重合体構成単位とする重合体およびアクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系重合体、あるいは官能性単量体との共重合体、およびこれらの重合体の混合物が挙げられる。
【０００９】
また、炭素−炭素二重結合を有する化合物とは、放射線重合性のモノマー、オリゴマー、ポリマーであり、例えば、アクリレート、メタクリレート、シアヌレート、イソシアヌレート等である。アクリレート、メタクリレートの具体例としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ウレタンアクリレート系オリゴマーなどアクリレート系オリゴマーなどのアクリレート、メタクリレート、などが挙げられる。
シアヌレートまたはイソシアヌレート化合物は、紫外線照射後の粘着力降下が大きくなり、優れた紫外線硬化性粘着剤が得られる点で特に好ましい。このシアヌレートまたはイソシアヌレート化合物は、分子内にトリアジン環またはイソトリアジン環を有し、さらに放射線重合性の炭素−炭素二重結合を有する化合物であり、モノマー、オリゴマーまたはこれらの混合物であっても差し支えない。トリアジン環またはイソトリアジン環を有する化合物は一般にハロシアン化合物、ジアニリン化合物、ジイソシアネート化合物などを原料として常法の環化反応によって合成することができる。さらにこのようにして合成された化合物に放射線重合性炭素−炭素二重結合含有基、例えばビニル基、アリル基、アクリロキシ基もしくはメタクリロキシ基等を含む官能基を導入してこの発明に使用される化合物が得られる。
【００１０】
本発明では上記の点以外はシアヌレートまたはイソシアヌレート化合物については特に制限はないが、さらに詳しく述べればトリアジン環またはイソトリアジン環に導入された炭素−炭素二重結合基がいわゆる剛直な分子構造、例えば芳香環、異節環基等を含まないものが望ましい。その理由はこれらによって放射線重合性に過度の剛直性を与えては、この発明の粘着剤が放射線照射により過度に脆化するからである。したがって炭素−炭素二重結合とトリアジン環またはイソトリアジン環との間の結合基は原始の自由回転性に富む基を含むことが好ましい。これらの基を例示すると、アルキレン基、アルキリデン基などの脂肪族基等であり、これらには−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−結合などを有していても良い。なおこの結合基が−Ｏ−を介してトリアジン環に結合する場合には、この−Ｏ−に結合する３つのアルキレン基、アルキリデン基などのうち少なくとも１つはその炭素数は２以上がよい。
【００１１】
このようなシアヌレートまたはイソシアヌレート化合物の具体例としては、２−プロペニル ジ−３−ブテニルシアヌレート、２−ヒドロキシエチル ビス（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリス（メタクリロキシエチル）イソシアヌレート、ビス（２−アクリロキシエチル）２−｛（５−アクリロキシヘキシル）−オキシ｝エチルイソシアヌレート、トリス（１，３−ジアクリロキシ−２−プロピル−オキシカルボニルアミノ−ｎ−ヘキシル）イソシアヌレート、トリス（１−アクリロキシエチル−３−メタクリロキシ−２−プロピル−オキシカルボニルアミノ−ｎ−ヘキシル）イソシアヌレート、トリス（４−アクリロキシ−ｎ−ブチル）イソシアヌレートなどが挙げられる。
【００１２】
本発明に用いられる上記シアヌレートまたはイソシアヌレート化合物のモノマーまたはオリゴマーの繰り返し単位当たりの放射線重合性炭素−炭素二重結合の数は通常少なくとも２個有するのが良く、より好ましくは２〜６個が良い。この二重結合の数が２個未満では放射線照射により粘着強度を低下せしめるに十分な架橋度が得られず、また６個を越えては放射線効果後の粘着剤の脆化を過度にすることがある。
【００１３】
本発明の粘着性組成物におけるシアヌレートまたはイソシアヌレート化合物の配合量は通常アクリル系粘着剤１００重量部に対して５〜５００重量部である。この配合量が少なすぎると放射線硬化性粘着剤の放射線照射による三次元網状化が不十分となり、アクリル系粘着剤の流動性阻止を制御することができず、容易に素子をピックアップすることができる程度に素子固定粘着力が低下せず好ましくない。また逆にこの配合量が多すぎるとアクリル系粘着剤に対する可塑化効果が大きく、ダイシング時の回転丸刃による切断衝撃力または洗浄水の水圧に耐えうるだけに十分な素子固定粘着力が得られなくなる。
【００１４】
なお、本発明の粘着性組成物には、放射線硬化性の他の化合物、例えば脂肪族のポリオールのポリアクリレートまたはポリメタクリレートなど１種以上を併用することができる。これらの化合物を例示すれば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール（炭素数＝３〜１４）などのアクリル酸またはメタクリル酸エステルなどまたはこれらのオリゴマーなどである。
【００１５】
また、光重合開始剤、例えば、イソプロピルベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等を併用することができる。これらのうち１種あるいは２種以上を粘着性組成物に添加することによって、硬化反応時間または紫外線照射量が少なくても効率よく硬化反応を進行させ、素子固定粘着力を低下させることができる。
【００１６】
また、必要に応じて放射線照射後の固定粘着力を良好に低下させるために放射線硬化性のシリコンアクリレートまたはシリコンメタアクリレートを、あるいは被着体であるウエハの表面に金属物質のコーティングされている特殊処理面に対しても同様に固定粘着力を低下させるためにイオン封鎖剤等を、またタッキファイヤー、粘度調整剤、界面活性剤などあるいはその他の改質剤及び慣用成分を配合することができる。
【００１７】
基材上に塗布する粘着性組成物の層の厚さは、特に制限はないが乾燥後で通常２〜５０μｍとする。
【００１８】
本発明においては、上記粘着性組成物にアクリル樹脂重合体の球状粒子が含有されている。
本発明におけるアクリル樹脂重合体の球状粒子、例えば、以下の方法によって製造することができる。
すなわち、メチルメタクリレートに代表されるようなアクリル系モノマーを架橋剤の存在下で乳化重合させることによって三次元構造に重合したアクリル樹脂の重合体を合成し、脱水処理した後、ジェット粉砕して製造される。架橋剤としては、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートなどの多官能ビニル化合物が用いられる。得られることによって調整することができる。
かくして得られたアクリル樹脂重合体は、２万〜１００万程度の分子量を有する球状の粒子である。
【００１９】
また、本発明に用いるアクリル樹脂重合体の球状粒子の粒径は、基材上に塗布された粘着性組成物の厚みを超えない範囲のものであることが好ましい。これよりも大きい粒径の粒子を用いると粘着層の表面平滑性が著しく損なわれるので好ましくない。
【００２０】
アクリル樹脂重合体の球状粒子の配合量は、粘着剤と炭素−炭素二重結合有する化合物の合計１００重量部に対して０．５〜５０重量部であることが好ましい。さらに好ましくは１〜３０重量部である。配合量が５０重量部を越えると、放射線照射前の粘着力が低くなる結果、被着体の保持力が十分となるので好ましくない。また配合量が０．５重量部未満である場合は、放射線照射後の粘着力低下に対して十分な効果が得られなくなるので好ましくない。
【００２１】
【実施例】
本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
アクリル系粘着剤（２−エチルヘキシルアクリレートとｎ−ブチルアクリレートの共重合体）５０重量部、ポリイソシアネート（商品名：コロネートＬ、日本ポリウレタン（株）製）１．５重量部、炭素−炭素二重結合を有する化合物（トリス−２−アクリロキシエチルイソシアヌレート）５０重量部、光重合開始剤（α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）０．５重量部に、表１に示すようにアクリル樹脂重合体の球状粒子を混合して調整した粘着性組成物を、厚み１００μｍのポリエステルフィルム上に、乾燥後の厚みが２０μｍになるように塗布し、実施例１〜６及び比較例１の放射線硬化性粘着テープを作製した。
【００２２】
実施例１〜６及び比較例１の粘着テープについて、紫外線照射前後の粘着力とピックアップ性を評価した。以下に評価方法を示す。
粘着力
直径５インチのシリコンウエハ表面に、粘着テープを貼着し、ＪＩＳ−Ｚ０２３７に基づいて紫外線照射前後の粘着力を測定した（９０゜剥離、剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎ）。紫外線ランプは高圧水銀灯８０Ｗ／ｃｍを用い、照射時間は１０秒とした。
ピックアップ性
粘着テープに固定した直径５インチのシリコンウエハを、水で洗浄しつつ回転丸刃で２０×２０ｍｍのサイズにフルカットで切断し、乾燥後高圧水銀灯下で１０秒紫外線を照射した後、素子のピックアップを行い、その良否を評価した。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１より明らかなように、比較例１の放射線硬化性粘着テープは、アクリル樹脂重合体の球状粒子が配合されていない粘着性組成物を用いているため、紫外線照射後の粘着力が高すぎ、素子のピックアップ性が不良であった。
これに対して、実施例１〜６の放射線硬化性粘着テープは、アクリル樹脂重合体の球状粒子が有効な量で配合されている粘着性組成物を用いているため、紫外線照射前は被着体を保持するのに十分な粘着力を有しているとともに、紫外線照射後には粘着力が十分に低下して素子のピックアップ性が良好であった。実施例６の放射線硬化製粘着テープは、被着体を保持する粘着力にやや劣る傾向があった。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の放射線硬化性粘着テープは、放射線照射により十分に粘着力が低下するために、糊残り等の発生もなく良好に被着物を剥離することができる。
また、本発明の粘着テープを半導体ウエハのダイシング時にウエハ固定用として使用すれば、１００ｍｍ²を越える大きな素子でも、放射線照射後に粘着テープを伸展することなく容易にピックアップすることができる。

Claims (2)

1. 粘着剤と炭素−炭素二重結合を有する化合物を主として含有する粘着性組成物を基材上に形成してなる半導体ウエハ固定用放射線硬化性粘着テープであって、前記粘着性組成物が、三次元構造に重合された分子量２万〜１００万のアクリル樹脂重合体の球状粒子を含有していることを特徴とする半導体ウエハ固定用放射線硬化性粘着テープ。
2. 前記アクリル樹脂重合体の球状粒子の配合量が、粘着剤と炭素−炭素二重結合を有する化合物の合計１００重量部に対して、０．５〜５０重量部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放射線硬化性粘着テープ。