JP5563341B2

JP5563341B2 - 半導体ウエハーの分割方法

Info

Publication number: JP5563341B2
Application number: JP2010061866A
Authority: JP
Inventors: 英晶小田; 修風藤
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2030-03-18
Also published as: JP2011198875A

Description

本発明は、特定のポリビニルアルコール（以下、「ポリビニルアルコール」を「ＰＶＡ」と略称することがある）系重合体を含むフィルムを用いた半導体ウエハーの分割方法、半導体チップの製造方法、半導体ウエハーに貼り合わせる用途に使用される上記フィルム、および、当該フィルムを半導体ウエハーに貼り合わせてなる積層体に関する。

半導体チップは多くの場合、シリコンウエハー等の半導体ウエハーをスライスして得られるウエハースライスの上に数十個分の回路を作製し、その後、回路ひとつずつを分割し、洗浄して製造されている。しかしながら、携帯電話用のシリコンウエハーなどにおいては薄膜化が進行していて、薄いものでは厚さが２５μｍ程度になることもあり、半導体チップの製造工程において割れやすいという問題がある。特に回路ひとつずつを分割する方法として、分割すべき部分に切れ目を入れて上部から治具で押し込む方法が採用されることもあるが、この際に分割すべき部分以外の部分で割れてしまうことがあった。

ところで半導体ウエハーを保護する手法として、ＰＶＡ等の水溶性樹脂の溶液を半導体ウエハーに塗布し乾燥させることにより保護膜を形成する方法が知られている。例えば、シリコンウエハー等の基板上に集積回路群（半導体素子群）を形成後、その上にＰＶＡ等の水溶性樹脂の水性溶液を塗布し乾燥して皮膜とすることにより、当該ウエハーの輸送・保管に際しウエハー上の素子の損傷や汚染が防止されることが知られている（特許文献１参照）。

また、特定のＰＶＡを溶媒に溶解または分散して得られる組成物をシリコンウエハーに塗布し乾燥して保護膜とすることにより、面取り工程（ウエハーの切断面をアルカリ溶液を含浸させた布で研磨することにより滑らかにするとともに付着した破片を洗浄して除去する工程）の際にウエハー表面が汚染されるのを防ぐことができることが知られている（特許文献２参照）。

また、デバイスウエハに設けられるダイシング用の格子溝や先ダイシングされた格子溝を水溶性樹脂で埋め、この水溶性樹脂膜の上に保護テープのＵＶ照射硬化性樹脂粘着剤層を貼付させることにより、エッチング液、エッチングガスまたは研磨剤スラリーの格子溝への浸透が防止されることが知られている（特許文献３参照）。特許文献３には上記水溶性樹脂膜がＰＶＡ等の水溶性樹脂の水溶液をデバイスウエハのデバイス面に塗布し乾燥することにより形成されることが記載されている。

さらに、半導体ウエハー等のマザーボードに複数の基板を多数面取りし当該マザーボードより基板を切り出す際に、マザーボードの表面に水溶性の第１の保護膜を形成し、次いで第１の保護膜の上に難水溶性の第２の保護膜を形成し、第１および２の保護膜が形成されたマザーボードを切断して複数の基板を切り出し、切断された基板を溶剤にて洗浄して第２の保護膜を除去し、次いで水で洗浄して第１の保護膜を除去することにより、ダイシングブレードを用いたダイシング加工の際に切屑やダストが基板に固着するのが抑制されることが知られている（特許文献４参照）。特許文献４には、上記第１の保護膜がＰＶＡ系樹脂やポリビニルピロリドン系樹脂などの樹脂の液をスピンコーティング法などによって塗布して硬化することにより得られることが記載されている。

しかしながら、ＰＶＡ溶液を直接半導体ウエハーに塗布して乾燥することにより保護膜を形成する方法は、操作が煩雑で時間がかかる上、乾燥時に半導体ウエハーが曲がったり、保護膜の剥離が困難であったり、ＰＶＡ溶液中の添加物・不純物などにより半導体ウエハーが腐食する等の問題が生じる場合があった。

特開平９−１０６９８１号公報特開平１０−１２０９６５号公報特開２００３−１８８１２９号公報特開２００１−１０２３３０号公報

本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、シリコンウエハー等の半導体ウエハーを目的の箇所で容易に分割することができて個々の半導体チップを分割しやすく、しかも貼り合わせたフィルムを剥離後、フィルム成分が回路側に残存しにくい半導体ウエハーの分割方法、半導体チップの製造方法、半導体ウエハーに貼り合わせる用途に使用されるフィルム、および、当該フィルムを半導体ウエハーに貼り合わせてなる積層体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、特定のＰＶＡ系重合体を含むフィルムを予め製造しておき、これを半導体ウエハーに貼り合わせた後、当該半導体ウエハーを分割することにより上記目的が達成されることを見出し、当該知見に基づいてさらに検討を重ねて本発明を完成させた。

すなわち本発明は、
［１］重合度１００〜３０００およびけん化度７０〜９９モル％のＰＶＡ系重合体を含むフィルムを半導体ウエハーに貼り合わせた後、当該半導体ウエハーを割ることにより分割する工程を有する、半導体ウエハーの分割方法、
［２］前記フィルムが前記ＰＶＡ系重合体１００質量部に対して無機塩を５〜１５０質量部含む、上記［１］の分割方法、
［３］前記フィルムが前記ＰＶＡ系重合体１００質量部に対して硝酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムおよびケイ酸二ナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の無機塩を５〜１５０質量部含む、上記［１］の分割方法、
［４］前記半導体ウエハーがシリコンウエハーである、上記［１］〜［３］のいずれか１つの分割方法、
［５］重合度１００〜３０００およびけん化度７０〜９９モル％のＰＶＡ系重合体を含むフィルムを半導体ウエハーに貼り合わせた後、当該半導体ウエハーを割ることにより分割して半導体チップを得る工程を有する、半導体チップの製造方法、
［６］前記フィルムが前記ＰＶＡ系重合体１００質量部に対して無機塩を５〜１５０質量部含む、上記［５］の製造方法、
［７］前記フィルムが前記ＰＶＡ系重合体１００質量部に対して硝酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムおよびケイ酸二ナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の無機塩を５〜１５０質量部含む、上記［５］の製造方法、
［８］前記半導体ウエハーがシリコンウエハーである、上記［５］〜［７］のいずれか１つの製造方法、
［９］重合度１００〜３０００およびけん化度７０〜９９モル％のＰＶＡ系重合体および当該ＰＶＡ系重合体１００質量部に対して無機塩を５〜１５０質量部含むフィルムであって、半導体ウエハーに貼り合わせる用途に使用されるフィルム、
［１０］重合度１００〜３０００およびけん化度７０〜９９モル％のＰＶＡ系重合体および当該ＰＶＡ系重合体１００質量部に対して硝酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムおよびケイ酸二ナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の無機塩を５〜１５０質量部含むフィルムであって、半導体ウエハーに貼り合わせる用途に使用されるフィルム、
［１１］前記半導体ウエハーがシリコンウエハーである、上記［９］または［１０］のフィルム、
［１２］上記［９］〜［１１］のいずれか１つのフィルムを半導体ウエハーに貼り合わせてなる積層体、
に関する。

本発明の半導体ウエハーの分割方法および半導体チップの製造方法によれば、使用されるフィルムの弾性力が強すぎずシリコンウエハー等の半導体ウエハーを目的の箇所で容易に分割することができて個々の半導体チップを分割しやすく、しかも貼り合わせたフィルムを剥離後、フィルム成分が回路側に残存しにくい。
また本発明のフィルムはシリコンウエハー等の半導体ウエハーに貼り合わせることにより当該半導体ウエハーを容易に保護することができ、上記半導体ウエハーの分割方法および半導体チップの製造方法に好適に使用することができる。さらに本発明の積層体を用いれば、シリコンウエハー等の半導体ウエハーが保護されるとともに当該半導体ウエハーを目的の箇所で容易に分割することができて個々の半導体チップを分割しやすく、しかも貼り合わせたフィルムを剥離後、フィルム成分が回路側に残存しにくい。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において使用されるフィルムは重合度１００〜３０００およびけん化度７０〜９９モル％のＰＶＡ系重合体を含む。以下、当該フィルムを「ＰＶＡ系重合体フィルム」と称することがある。

本発明において使用されるＰＶＡ系重合体としては、ビニルエステル系モノマーを重合して得られるポリビニルエステル系重合体をけん化することにより製造されるものを使用することができる。ビニルエステル系モノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル等を例示することができる。これらの中でも酢酸ビニルが、入手の容易性、ＰＶＡ系重合体の製造の容易性、コストなどの点から好ましく用いられる。

上記のポリビニルエステル系重合体は、モノマーとして１種または２種以上のビニルエステル系モノマーのみを用いて得られたものであってもよいが、本発明の効果が損なわれない限り、１種または２種以上のビニルエステル系モノマーと、これと共重合可能な他のモノマーとの共重合体であってもよい。このような他のモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン等の炭素数２〜３０のα−オレフィン類；（メタ）アクリル酸またはその塩；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルへキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル等の（メタ）アクリル酸エステル類；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸またはその塩、（メタ）アクリルアミドプロピルジメチルアミンまたはその塩、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミドまたはその誘導体等の（メタ）アクリルアミド誘導体；Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニルアミド類；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、ｉ−ブチルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル等のビニルエーテル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニル類；酢酸アリル、塩化アリル等のアリル化合物；マレイン酸またはその塩もしくはエステル；イタコン酸またはその塩もしくはエステル；ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物；酢酸イソプロペニル；不飽和スルホン酸などを挙げることができる。これらの他のモノマーは、１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。

これらの他のモノマー（ビニルエステル系モノマーと共重合可能な他のモノマー）の共重合比率は、ポリビニルエステル系重合体を構成する全構造単位のモル数に基づいて１５モル％以下であることが好ましく、１０モル％以下であることがより好ましく、５モル％以下であることがさらに好ましい。

本発明において使用されるＰＶＡ系重合体としては、グラフト共重合がされていないものを好ましく使用することができるが、本発明の効果が損なわれない範囲内であれば、ＰＶＡ系重合体は１種または２種以上のグラフト共重合可能なモノマーによって変性されたものであってもよい。当該グラフト共重合は、ポリビニルエステル系重合体およびそれをけん化することにより得られるＰＶＡ系重合体のうちの少なくとも一方に対して行うことができる。上記グラフト共重合可能なモノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸またはその誘導体；不飽和スルホン酸またはその誘導体；炭素数２〜３０のα−オレフィンなどが挙げられる。ポリビニルエステル系重合体またはＰＶＡ系重合体におけるグラフト共重合可能なモノマーに由来する構造単位の割合は、ポリビニルエステル系重合体またはＰＶＡ系重合体を構成する全構造単位のモル数に基づいて、５モル％以下であることが好ましい。

本発明において使用されるＰＶＡ系重合体は、その水酸基の一部が架橋されていてもよいし架橋されていなくてもよい。また本発明において使用されるＰＶＡ系重合体は、その水酸基の一部がホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド等のアルデヒド化合物などと反応してアセタール構造が形成されたポリビニルアセタール系重合体であってもよいし、これらの化合物と反応せずアセタール構造を形成していなくてもよい。

本発明において使用されるＰＶＡ系重合体の重合度は１００〜３０００の範囲内であり、３００〜２５００の範囲内であることが好ましく、５００〜２０００の範囲内であることがより好ましい。ＰＶＡ系重合体の重合度が上記範囲にあることにより得られるＰＶＡ系重合体フィルムの強度が向上し当該ＰＶＡ系重合体フィルムを半導体ウエハーに貼り合わせることによって半導体ウエハーの望まない割れをより効果的に防止することができるとともに、水による洗浄によってＰＶＡ系重合体フィルムを除去する際の水溶性も維持することができる。なお、本明細書でいうＰＶＡ系重合体の重合度はＪＩＳＫ６７２６−１９９４の記載に準じて測定した平均重合度を意味する。

また本発明において使用されるＰＶＡ系重合体のけん化度は７０〜９９モル％の範囲内であり、７５〜９８モル％の範囲内であることが好ましく、８０〜９７モル％の範囲内であることがより好ましい。ＰＶＡ系重合体のけん化度が上記範囲にあることにより、得られるＰＶＡ系重合体フィルムの水溶性を実用的範囲内に維持することができる。なお、本明細書におけるＰＶＡ系重合体のけん化度とは、ＰＶＡ系重合体が有する、けん化によってビニルアルコール単位に変換され得る構造単位（典型的にはビニルエステル単位）とビニルアルコール単位との合計モル数に対して当該ビニルアルコール単位のモル数が占める割合（モル％）をいう。けん化度はＪＩＳＫ６７２６−１９９４の記載に準じて測定することができる。

本発明において使用されるＰＶＡ系重合体フィルムは上記したＰＶＡ系重合体の他にさらに無機塩を含むことが好ましい。ＰＶＡ系重合体フィルムが無機塩を含むことにより、半導体ウエハーに貼り合わせたＰＶＡ系重合体フィルムを剥離した際にフィルム成分が半導体ウエハー上に残存するのを抑制することができるとともに、ＰＶＡ系重合体フィルムの完溶時間を短くすることができフィルム成分が残存しても水洗によって容易に除去することができる。その上、ＰＶＡ系重合体フィルムが無機塩を含むことにより、ＰＶＡ系重合体フィルムを製造する際の厚さの調整が容易となり、粘着性や弾性の調整も容易になる。

上記の無機塩の種類に特に制限はなく、本発明の効果が損なわれない限りどのような無機塩であってもよい。当該無機塩としては、例えば、ハロゲン化物、硝酸塩、亜硝酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、硫酸塩、リン酸塩、一水素リン酸塩、二水素リン酸塩、酸化物（例えば、アルミナ）、各種ケイ酸塩、粘土鉱物などが挙げられる。無機塩を構成するカチオン種としては、例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。無機塩は１種を単独で使用しても２種以上を併用してもよい。当該無機塩としては、硝酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムおよびケイ酸二ナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の無機塩が、ＰＶＡ系重合体への分散性が良好で比較的凝集しにくく得られるＰＶＡ系重合体フィルムの凝集物による接着不良、応力集中が抑制されるとともに、ＰＶＡ系重合体フィルムの強度および水溶性も維持することができることから好ましい。

ＰＶＡ系重合体フィルムにおける無機塩の含有率はＰＶＡ系重合体１００質量部に対して５〜１５０質量部の範囲内であることが好ましく、７〜１２０質量部の範囲内であることがより好ましく、１０〜１００質量部の範囲内であることがさらに好ましい。

無機塩は水和物の形で使用することができる。当該水和物としては、例えば、硝酸マグネシウム６水和物、硫酸ナトリウム１０水和物、リン酸水素二ナトリウム１２水和物、ケイ酸二ナトリウム５水和物などが挙げられる。ＰＶＡ系重合体フィルム中で無機塩が水和物の形態を有しているとＰＶＡ系重合体フィルムの完溶時間を短くすることができ、半導体ウエハーに貼り合わせたＰＶＡ系重合体フィルムを剥離した際に残存したフィルム成分を水洗によって容易に除去することができる。

本発明において使用されるＰＶＡ系重合体フィルムは可塑剤を含むことができる。可塑剤としては多価アルコールが好ましく用いられ、その具体例としては、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジグリセリン、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。これらの可塑剤は１種を単独で使用しても２種以上を併用してもよい。

ＰＶＡ系重合体フィルムにおける可塑剤の含有率はＰＶＡ系重合体１００質量部に対して０．５〜４０質量部の範囲内であることが好ましく、１〜３０質量部の範囲内であることがより好ましく、３〜２５質量部の範囲内であることがさらに好ましい。

ＰＶＡ系重合体フィルムの水分率は、その強度（ヤング率、引張強度、伸度など）、接着力、水溶性などに影響を与えるため、その範囲を調整することは重要である。ＰＶＡ系重合体フィルムの水分率は０．１〜１０質量％の範囲内であることが好ましく、０．５〜８質量％の範囲内であることがより好ましく、１〜６質量％の範囲内であることがさらに好ましい。水分率は添加される無機塩に結晶水として取り込まれている水の影響を受けることもあるが、本明細書においては、以下の測定方法により求めた値を水分率とする。すなわち、１Ｐａ以下の減圧下、５０℃で２時間の乾燥を行ったときの乾燥前後のＰＶＡ系重合体フィルムの質量から下記の式により求める。
水分率（質量％）＝１００×［乾燥前のＰＶＡ系重合体フィルムの質量−乾燥後のＰＶＡ系重合体フィルムの質量］／乾燥前のＰＶＡ系重合体フィルムの質量

本発明において使用されるＰＶＡ系重合体フィルムは上記したＰＶＡ系重合体、無機塩、可塑剤の他、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、隠蔽剤、着色防止剤、油剤などの他の成分を含むこともできる。
本発明において使用されるＰＶＡ系重合体フィルムの質量に対して、ＰＶＡ系重合体、任意成分としての無機塩および任意成分としての可塑剤の合計の質量の占める割合は、５０〜１００質量％の範囲内であることが好ましく、８０〜１００質量％の範囲内であることがより好ましく、９０〜１００質量％の範囲内であることがさらに好ましい。

本発明において使用されるＰＶＡ系重合体フィルムの製造方法に特に制限はなく、例えば、上記したＰＶＡ系重合体および必要に応じてさらに上記した無機塩、可塑剤、その他の成分を含む水溶液を用いて流延製膜法により製造してもよいし、またはＰＶＡ系重合体および必要に応じてさらに上記した無機塩、可塑剤、その他の成分を含む混合物を用いて熱溶融成形法（例えば、熱プレス成形法、押出成形法等）により製造してもよい。

上記の製造方法の中でも特に無機塩を含むＰＶＡ系重合体フィルムを製造する場合は、押出成形法による熱溶融成形法が好適である。押出成形法としては、例えば、ＰＶＡ系重合体と無機塩（水和物を含む）とをミキサー等の混合機で均一に混合し、あるいは両成分を単軸または二軸の押出機等を用いてペレット化し、次に得られた混合物またはペレットを押出機に供給して溶融混練し、押出機に連結された、好ましくは１００〜１４０℃、より好ましくは１１０〜１３０℃の温度に保たれたダイス等により成形する方法が挙げられる。ダイスより押出されたフィルムは、必要に応じて延伸（一軸延伸、または二軸延伸）してもよいし、乾燥、熱処理をしてもよい。

また薄膜のＰＶＡ系重合体フィルムを製造する場合には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなる基材フィルム上に溶液コートまたは溶融押出しして、必要に応じてさらに乾燥、冷却を行い、皮膜を形成する方法も好ましい。

本発明において使用されるＰＶＡ系重合体フィルムの厚さは１〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、３〜８０μｍの範囲内であることがより好ましい。

上記のようにして得られたＰＶＡ系重合体フィルムは半導体ウエハーに貼り合わせることにより積層体の形態にして使用される。このような形態とすることにより半導体ウエハーが、望まない割れ、傷つき、腐食などから保護されるとともに、半導体ウエハーを分割する際に、分割すべき部分以外の部分で半導体ウエハーが分割されることが妨げられ、半導体ウエハーを目的の箇所で容易に分割することができるようになる。

ここで半導体ウエハーとは、半導体チップ（ＩＣチップ）の製造に用いられるような半導体でできた薄い基板である。その原料としては、シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素等が挙げられるが、シリコンを原料としたシリコンウエハーが広く使用されており、本発明においても好ましく使用することができる。半導体ウエハーは、多くの場合、シリコン等の原料物質を円柱状に単結晶成長させ、これを薄くスライスして製造される。半導体ウエハーの直径に特に制限はないが、直径が１００〜３００ｍｍ程度の半導体ウエハーを好ましく使用することができる。

ＰＶＡ系重合体フィルムは半導体ウエハーに回路を形成する工程の任意の段階で貼り付けることができる。貼り付け方法は特に制限されないが、ＰＶＡ系重合体フィルムおよび／または半導体ウエハーの表面に水分を与えた後、ローラー等でプレスして貼り付ける方法；半導体ウエハーおよび／またはＰＶＡ系重合体フィルムを８０〜２００℃に加熱した後、同様に圧力を掛けて貼り付ける方法（加熱した熱板を押し当てる方法等）などが例示される。またＰＶＡ系重合体フィルムの厚さが薄い場合には、上述したようにＰＶＡ系重合体フィルムを基材フィルム上に形成したままの形で当該ＰＶＡ系重合体フィルム面が半導体ウエハーに接触するように貼り付けた後、基材フィルムのみ剥離する方法も好ましく採用することができる。

本発明の分割方法においてはＰＶＡ系重合体フィルムを半導体ウエハーに貼り合わせた後、当該半導体ウエハーを分割する工程（分割工程）を有する。このような分割方法を採用することにより上記したように半導体ウエハーを目的の箇所で容易に分割することができて半導体チップを収率よく製造することができる。半導体ウエハーの分割方法に特に制限はなく、例えば分割部にダイヤモンドカッターまたはレーザー等で切れ込みを入れた後、上部から金具等を押し当てて変形させて分割する方法が挙げられる。この際、できるだけ小さい圧力で押し込むことにより、目的の部位で完全に分割できることが好ましく、そのためにＰＶＡ系重合体フィルムの弾性は重要な役割を果たす。

ＰＶＡ系重合体フィルムの弾性は、ヤング率として０．５〜２０ｋｇ／ｍｍ^２の範囲内であることが好ましく、１〜１０ｋｇ／ｍｍ^２の範囲内であることがより好ましい。なおヤング率は、幅１０ｍｍのＰＶＡ系重合体フィルムを２０℃、６５％ＲＨの雰囲気のもとで１週間調湿した後、チャック間隔５０ｍｍ、引張り速度５００ｍｍ／分の条件で引張り試験を行い測定したものである。ヤング率がこの範囲を満足すると、運送中、ＰＶＡ系重合体フィルムが貼り合わされた半導体ウエハーの割れを防ぐことができ、さらに分割時の押し込みに抵抗して分割工程で分割不良が発生することを防ぐことができる。ヤング率を調整する方法に特に制限はないが、ＰＶＡ系重合体の重合度を調整する方法（一般的には高重合度にするとヤング率が増加する）、けん化度を調整する方法（一般的には高けん化度にするとヤング率が増加する）、変性度を調整する方法（一般的には変性種の分子量が高いほどヤング率が低下する）、可塑剤の含有率を調整する方法（一般的には高含有率ほどヤング率が低下する）、水分率を調整する方法（一般的には高水分率ほどヤング率が低下する）などにより行うことができる。

本発明において使用されるＰＶＡ系重合体フィルムが水溶性である場合、分割された半導体チップに付着したＰＶＡ系重合体フィルムを水による洗浄によって容易に除去することができる。当該洗浄の際の水温としては、例えば、１０〜８０℃の範囲内に設定することができる。なお水による洗浄は、ＰＶＡ系重合体フィルムが貼り合わされている分割された半導体チップに対して直接行ってもよいし、半導体チップからＰＶＡ系重合体フィルムを剥がした後、残存する可能性のあるフィルム成分を除去するために行ってもよい。後者の場合には半導体ウエハーが破壊されない剥離条件を採用する必要があるものの洗浄時間を短縮することができる。

本発明において使用されるＰＶＡ系重合体フィルムの水溶性の程度としては、６０℃の水中における完溶時間が１００秒以下であることが好ましく、６０秒以下であることがより好ましく、３０秒以下であることがさらに好ましい。

上記した６０℃の水中における完溶時間は、以下のようにして測定することができる。すなわち、５００ｍｌのガラスビーカー中にイオン交換水を３２５ｍｌ入れて水温を６０℃に保持する。サンプルとなるＰＶＡ系重合体フィルムを２０℃、６５％ＲＨの雰囲気下に放置して調湿した後、３．５ｃｍ×４ｃｍの大きさに切り出し、窓枠が２．３ｃｍ×３．４ｃｍの大きさのスライドマウントに該ＰＶＡ系重合体フィルムを挟んだ状態で、上記したガラスビーカー内の水中の中央に、長さが５ｃｍの回転子を有するマグネチックスターラーを用いて２８０回転／秒の強さの撹拌下、すばやく浸漬し、観察を行う。水中に浸漬したＰＶＡ系重合体フィルムは時間の経過と共にスライドマウント上で溶解するか、あるいは破れた後、スライドマウントから外れ、水中を浮遊しながら徐々に溶解し、肉眼では見えなくなるので、ＰＶＡ系重合体フィルムを浸漬した直後から肉眼で見えなくなるまでの時間を計測する。同様な実験を３回繰り返し、その平均時間を完溶時間とする。

以下に本発明を実施例などにより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。

［実施例１］
けん化度８８モル％、重合度１７００のＰＶＡ１５質量部、およびグリセリン３．９質量部を含有する水溶液（ＰＶＡ濃度は１５質量％）をガラス板上に流延し、１２０℃の熱風をあてながら５分間乾燥することにより、厚さ３５．２μｍ、サイズ３００ｍｍ×３００ｍｍのフィルムを得た。当該フィルムの水分率は３．２質量％であった。これを直径１５０ｍｍ、厚さ１００μｍのシリコンウエハー上に置き、１６０℃に加熱した熱板を押し当て溶着させて上記フィルムがシリコンウエハーに貼り合わされてなる積層体を得た。その後、ダイヤモンドカッターにてフィルムを貼り付けた面に対して反対の面（フィルムを貼り付けた逆面）の直径部分（シリコンウエハーの中心をとおりシリコンウエハーを２分する直線部分）に切れ目をつけた。切れ目の深さは顕微鏡観察によると平均４０μｍであった。
続いて、これをフィルムを貼り付けた逆面から切れ目と平行して、幅１ｃｍの硬質ゴムを表面につけた鉄棒を押し当ててシリコンウエハーを割ることにより分割して半円形の２枚のシリコンウエハーを得た。割れた面を顕微鏡観察したところ、３００μｍ以上ずれた部分は観察されなかった。この場合、ずれとは、シリコンウエハーを真上から見て、割る前につけた切れ目と実際に割れた面との距離（切れ目の中心をとおりウエハーの厚さ方向に広がる平面から実際に割れた面に向かって垂線を引いた場合の距離であって、シリコンウエハーの厚さ方向の位置によって上記距離が一定でない場合には、厚さ方向からシリコンウエハーを見た際に最も切れ目に近い距離）である。
分割したシリコンウエハーからフィルムを剥離しシリコンウエハー面へのフィルム成分の残り具合を観察した。次にフィルム成分がシリコンウエハー面に残った場合を想定して、剥離したフィルムの６０℃の水中における完溶時間を前述した方法に従って測定した。以上の結果を表１に示した。

［実施例２］
実施例１において、水溶液に硝酸マグネシウム６水和物の粉末（平均粒径８μｍ）を４質量部（ＰＶＡ１００質量部に対して硝酸マグネシウムとして１５質量部）さらに加えたこと以外は実施例１と同様にしてフィルムを得て、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示した。

［実施例３］
実施例１において、ＰＶＡとして、けん化度９５モル％、重合度１７００のＰＶＡを用いたこと以外は実施例１と同様にしてフィルムを得て、実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示した。

［実施例４］
実施例１において、ＰＶＡとして、けん化度９２モル％、重合度７００のＰＶＡを用いたこと以外は実施例１と同様にしてフィルムを得て、実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示した。

［実施例５］
実施例１において、ＰＶＡの代わりに、けん化度９４モル％、重合度１７００、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムを変性ＰＶＡを構成する全構造単位のモル数に基づいて２モル％の割合で共重合により変性した変性ＰＶＡを用いたこと以外は実施例１と同様にしてフィルムを得て、実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示した。

［比較例１］
実施例１において、ＰＶＡとして、けん化度６５モル％、重合度１７００のＰＶＡを用いたこと以外は実施例１と同様にしてフィルムを得て、実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示した。
表１から明らかなように、このフィルムは、完溶時間が５００を超えるため、シリコンウエハー面にフィルム成分が残った場合、水洗除去に問題がある。

［比較例２］
脱イオン水１４８質量部、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質量％水溶液〕２質量部（界面活性剤純品として１質量部）、重合開始剤として４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕０．５質量部、アクリル酸ブチル７４質量部、メタクリル酸メチル１４質量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル９質量部、メタクリル酸２質量部、アクリルアミド１質量部を添加し、反応器内で撹拌下、７０℃において９時間乳化重合を実施し、アクリル樹脂系水性エマルジョンを得た。これを１４質量％アンモニア水で中和し、固形分約４０質量％の粘着剤ポリマー（主剤）エマルジョンを得た。

得られた粘着剤ポリマー（主剤）エマルジョン１００質量部（粘着剤ポリマー濃度約４０質量％）を採取し、エポキシ系架橋剤〔ナガセケムテックス製、ＥＸ−６１４〕０．６５質量部、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質量部を添加して粘着剤塗布液を得た。片面に易剥離処理（シリコーン処理）が施された厚さ３８μｍのＰＥＴフィルム（剥離フィルム）の易剥離処理面に、上記粘着剤塗布液をコンマコーターにて塗布した後、１２０℃で２分間乾燥させ、厚さ２０μｍの粘着剤層を設けた。両面にコロナ放電処理による易接着処理が施された厚さ７５μｍの基材ＰＥＴフィルムの片表面に、上記粘着剤層が設けられた剥離フィルムの粘着剤層側の面を貼り合わせて押圧して粘着剤層を転写し、粘着剤層（２０μｍ）／基材ＰＥＴフィルム（７５μｍ）の積層構造を有するフィルムを得た。

これを実施例１と同様のシリコンウエハーに常温で圧着して上記フィルムがシリコンウエハーに貼り合わされてなる積層体を得た。当該積層体を用いて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示した。
比較例２では、シリコンウエハー面へのフィルム成分の残り具合を観察したところ、粘着剤層の残留物（長辺距離と短辺距離の平均が５μｍ以上のもの）が分割後の半円形のシリコンウエハー１枚において１２個観察された。

本発明の半導体ウエハーの分割方法および半導体チップの製造方法によれば、使用されるフィルムの弾性力が強すぎずシリコンウエハー等の半導体ウエハーを目的の箇所で容易に分割することができて個々の半導体チップを分割しやすく、しかも貼り合わせたフィルムを剥離後、フィルム成分が回路側に残存しにくいため、分割不良の発生が少なく半導体チップを収率よく製造することができる。このようにして得られた半導体チップは、例えば、携帯電話、パソコン、テレビ、ラジオ、太陽電池等に使用される各種電子部材の製造に有用である。

Claims

重合度１００〜３０００およびけん化度７０〜９９モル％のポリビニルアルコール系重合体を含むフィルムを半導体ウエハーに貼り合わせた後、当該半導体ウエハーを割ることにより分割する工程を有する、半導体ウエハーの分割方法。
前記フィルムが前記ポリビニルアルコール系重合体１００質量部に対して無機塩を５〜１５０質量部含む、請求項１に記載の分割方法。
前記フィルムが前記ポリビニルアルコール系重合体１００質量部に対して硝酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムおよびケイ酸二ナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の無機塩を５〜１５０質量部含む、請求項１に記載の分割方法。
前記半導体ウエハーがシリコンウエハーである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の分割方法。
重合度１００〜３０００およびけん化度７０〜９９モル％のポリビニルアルコール系重合体を含むフィルムを半導体ウエハーに貼り合わせた後、当該半導体ウエハーを割ることにより分割して半導体チップを得る工程を有する、半導体チップの製造方法。
前記フィルムが前記ポリビニルアルコール系重合体１００質量部に対して無機塩を５〜１５０質量部含む、請求項５に記載の製造方法。
前記フィルムが前記ポリビニルアルコール系重合体１００質量部に対して硝酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムおよびケイ酸二ナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の無機塩を５〜１５０質量部含む、請求項５に記載の製造方法。
前記半導体ウエハーがシリコンウエハーである、請求項５〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
重合度１００〜３０００およびけん化度７０〜９９モル％のポリビニルアルコール系重合体および当該ポリビニルアルコール系重合体１００質量部に対して無機塩を５〜１５０質量部含むフィルムであって、半導体ウエハーに貼り合わせる用途に使用されるフィルム。
重合度１００〜３０００およびけん化度７０〜９９モル％のポリビニルアルコール系重合体および当該ポリビニルアルコール系重合体１００質量部に対して硝酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムおよびケイ酸二ナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の無機塩を５〜１５０質量部含むフィルムであって、半導体ウエハーに貼り合わせる用途に使用されるフィルム。
前記半導体ウエハーがシリコンウエハーである、請求項９または１０に記載のフィルム。
請求項９〜１１のいずれか１項に記載のフィルムを半導体ウエハーに貼り合わせてなる積層体。