JPH06177097A - ウエハ裏面研削用テープおよびその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光重合開始剤としてアクリル化ベンゾフェノ
ン化合物を用いた紫外線硬化型粘着剤を、ＥＶＡとＰＰ
の２層からなる厚さ１１０μｍのフィルムのコロナ処理
したＥＶＡ面にロールコーターにて塗布し、９０℃で乾
燥して塗布厚み３０μｍの紫外線硬化型粘着剤を有する
ウエハ裏面研削用テープを得る。 【効果】 本ウエハ裏面研削方法によれば大口径ウエハ
を薄く研削した場合でも、ウエハの破損を防ぎ、かつ、
ウエハ表面を汚染しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はウエハ裏面研削用テープ
およびこれを用いるウエハ裏面研削方法に関するもので
ある。ウエハ裏面研削用テープは半導体集積回路（以
下、ＩＣという）製造工程において使用される。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣは、通常高純度シリコン単結晶等を
スライスして半導体ウエハ（以下、単にウエハと略すこ
ともある）とした後、その表面に不純物熱拡散や超微細
加工等の手段で集積回路を組み込み、ダイシングしてチ
ップ化する方法で製造されている。これら工程の内、ウ
エハを薄くするためにウエハ裏面を研削する工程があ
る。この工程においてウエハ表面にウエハ裏面研削テー
プが用いられている。このウエハ裏面研削用テープに要
求される性能は、研削中にシリコンの屑や潤滑、冷却、
シリコン屑の除去のために噴射される純水からウエハ表
面を保護し、ウエハの破損を防ぐことである。従来、ウ
エハ裏面研削用テープの粘着剤として通常の水系エマル
ジョン粘着剤や溶剤系粘着剤が用いられてきた。

【０００３】ところが、近年、半導体チップの小型化に
つれて、ウエハを薄型化する傾向が進み、従来研削後の
厚さで２５０〜４００μｍ程度であったものが、２００
μｍ以下になりつつあり、一方、ウエハ径は大型化が進
み、８インチ以上になりつつあるため、従来のウエハ裏
面研削用テープを用いると、ウエハからウエハ裏面研削
用テープを剥離する際、ウエハとウエハ裏面研削用テー
プの粘着力が強く、ウエハが破損するという問題があっ
た。さらに、ウエハとウエハ裏面研削用テープの粘着力
を弱くすると、研削時に純水がウエハとウエハ裏面研削
用テープの間に浸入し、次いでシリコン屑も浸入し、や
はりウエハが破損するという問題があった。

【０００４】そこで、ウエハ裏面研削用テープの粘着剤
として光硬化型粘着剤が用いられる場合があった。この
粘着剤を用いると、ウエハ裏面研削時には、表面を保護
するのに必要な粘着力が得られ、かつ、ウエハ裏面研削
用テープを剥離する際には、光を照射することにより粘
着力を低下させることが出来る。

【０００５】このようなウエハ裏面研削用テープとして
は、特開昭６０−１８９９３８号などに開示されたもの
がある。しかして、一般に、光を照射すると同時に熱も
発生し、ウエハ裏面研削用テープおよび光硬化型粘着剤
も加熱され、通常のゴム系あるいはアクリル系の粘着
剤、例えば、特開昭６０−１８９９３８号に開示される
如きウエハ裏面研削用テープの粘着剤を用いると、耐熱
性が弱い為、いわゆる糊残りは生じない場合でも、半導
体部品において問題となるミクロンオーダーあるいはサ
ブミクロンオーダーの汚染がブリードしてくるという問
題点があった。

【０００６】このブリードしてくる汚染の一因としてラ
ジカルを発生した光重合開始剤の内、ポリマー鎖に取り
込まれず、再結合したものや２次生成物となったものが
粘着剤中に残存し、これらが光硬化型粘着剤中からブリ
ードしてくることが挙げられる。

【０００７】この問題に関し、例えば、特開昭６０−２
４８７８６には、粘着剤のポリマー鎖中に光重合開始剤
を共重合させる方法が開示されているが、光反応性ビニ
ル化合物を添加して、光照射により粘着力を低下させる
ようなウエハ裏面研削用テープの粘着剤に対して、この
方法を用いると、光重合開始剤がポリマー鎖中に結合し
ているため、移動しづらく、未反応の光反応性ビニル化
合物が残存してしまい、かえってこれらが汚染の原因と
なる。

【０００８】さらには、特開昭６０−１８９９３８号に
開示される如きウエハ裏面研削用テープの基材フィル
ム、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等では、硬度が大きく、研削時の外
力を吸収しきれず、ウエハを薄く研削した場合には、ウ
エハが割れるという問題点があった。又、ポリ塩化ビニ
ル等では、可塑剤を添加する事により硬度を小さくする
ことが出来るが、可塑剤を添加すると、可塑剤が粘着剤
中に移行し、紫外線照射により粘着力が充分に低下しな
い、あるいは、ウエハ表面が汚染されるという問題点が
あった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上の点に鑑み、本発
明は、ウエハ裏面研削時および研削後の剥離時にウエハ
の破損を防止し、かつウエハ表面を汚染しないウエハ裏
面研削用テープおよびこれを使用するウエハ裏面研削方
法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成する為に、鋭意検討した結果、ラジカルを発生し
た光重合開始剤の内、ポリマー鎖に取り込まれず、再結
合したものや２次生成物となったものが粘着剤中に残存
し、これらが光硬化型粘着剤中からブリードし、ウエハ
を汚染することをつきとめ、光重合性炭素−炭素二重結
合をもつ光重合開始剤を共重合させず、混合して使用す
ると、光重合開始剤が自由に移動出来、光反応性ビニル
化合物と効率良く反応する上、光重合開始剤がポリマー
鎖に取り込まれるので、光反応性ビニル化合物や光重合
開始剤により、ウエハ表面が汚染されないことを見出
し、さらには、ウエハ裏面研削用テープの基材フィルム
として、ショアＤ型硬度４０以下のものを用いると、ウ
エハを薄く研削した場合にも、ウエハの破損を防止する
ことが出来ることを見出し本発明を完成した。

【００１１】即ち、本発明の要旨は、一層または二層以
上の光透過性のフィルムからなり、少なくともその内の
一層がショアーＤ型硬度が４０以下である基材フィルム
に光重合性炭素−炭素二重結合を有する光重合開始剤を
用いた光硬化型粘着剤を塗布してなることを特徴とする
ウエハ裏面研削用テープであり、これを使用することを
特徴とするウエハ裏面研削方法である。

【００１２】本発明で用いる基材フィルムの少なくとも
一層は、光を透過し、かつ、ショアーＤ型硬度が４０以
下の合成樹脂または合成、天然ゴムのフィルムである。
好ましくは、エチレン−酢酸ビニル共重合体および／ま
たはブタジエンゴムである。

【００１３】ショアーＤ型硬度が４０を越えると研削時
ウエハにかかる外力を分散させる能力が乏しくなり、ウ
エハが破損してしまう。ここで、ショアーＤ型硬度と
は、ＡＳＴＭ Ｄ−２２４０によるショアーＤ型硬度計
を用いて測定した値である。エチレン−酢酸ビニル共重
合体および／またはブタジエンゴムの厚さは、保護する
ウエハの形状、表面状態および研削方法により適宜決め
られるが、通常１０〜２０００μｍが好ましい。

【００１４】さらに、エチレン−酢酸ビニル共重合体お
よび／またはブタジエンゴムは貼付け、剥離時の作業性
を改善するために、他のフィルムと積層することが出来
る。この際、他のフィルムのショアーＤ硬度は４０を越
えるものが望ましい。ショアーＤ硬度が４０以下の場
合、貼付け、剥離時の作業性を改善することが出来な
い。

【００１５】積層するフィルムの厚さは保護するウエハ
の形状、表面状態、研削方法およびエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体および／またはブタジエンゴムの厚さにより
適宜決められるが、通常１０〜１０００μｍが好まし
い。

【００１６】積層方法としては、接着剤による貼り合わ
せ、共押出、コロナ処理をかけて圧着する等、公知の方
法が適宜用いることが出来る。

【００１７】本発明で用いられる光硬化型粘着剤は、エ
チレン性二重結合を有するモノマーと官能基を有する共
重合性モノマーとの共重合物で、かつ、光重合性炭素−
炭素二重結合を有するものに、光反応性ビニル化合物、
光重合開始剤を配合したものである。

【００１８】本発明に用いられる、エチレン性二重結合
を有するモノマーとは、例えばメタクリル酸メチル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、ア
クリル酸エチル等の（メタ）アクリル酸エステルモノマ
ー、酢酸ビニルの如きビニルエステル、アクリロニトリ
ル、アクリルアミド、スチレン、フッ素含有（メタ）ア
クリル酸エステルモノマー等が挙げられ、これらは１種
でもよく、２種以上組み合わせて使用しても良い。

【００１９】本発明に用いられる官能基を有する共重合
性モノマーとは（メタ）アクリル酸、マレイン酸、２−
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル
（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリ
ルアミドなどの１種もしくは２種以上が挙げられる。

【００２０】エチレン性二重結合を有するモノマーと官
能基を有する共重合性モノマーの割合は９５．０重量部
対５．０重量部〜８０．０重量部対２０．０重量部の範
囲である。官能基を有する共重合性モノマーが５．０重
量部より少ないと光重合性炭素−炭素二重結合の導入が
不十分になり易い。また、２０．０重量部を越えると、
光照射前の粘着力が十分に得られなくなる。

【００２１】本発明において、エチレン性二重結合を有
するモノマーと官能基を有する共重合性モノマーとの共
重合物の分子中に光重合性炭素−炭素二重結合を導入す
る方法としては上記共重合物中に存在するカルボキシル
基、ヒドロキシル基、グリシジル基などの官能基と反応
し得る基を有する重合性炭素−炭素二重結合を含む光反
応性モノマーを共重合させればよい。

【００２２】共重合させる割合は、重合性炭素−炭素二
重結合を含む光反応性モノマーと官能基を有する共重合
性モノマーの種類および添加量に応じて、エチレン性二
重結合を有するモノマーと官能基を有する共重合性モノ
マーとの共重合物１００重量部に対して、３．０〜２
０．０重量部の範囲で適宜選択することが出来る。

【００２３】本発明に用いられる光反応性ビニル化合物
とは、分子中に光重合を行う重合性炭素−炭素二重結合
を少なくとも１個、好ましくは２個以上、さらに好まし
くは４個以上有する多官能性の化合物である。

【００２４】例示するならば、トリプロピレングリコー
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、テトラメチロールメタンテト
ラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）
アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）
アクリレートなどが挙げられる。

【００２５】光反応性ビニル化合物の添加量としては、
エチレン性二重結合を有するモノマーと官能基を有する
共重合性モノマーとの共重合物１００．０重量部に対し
て、１．０〜２０．０重量部であり、さらに、好ましく
は１．０〜１０．０である。１．０重量部より少ない
と、光照射後、粘着力を十分に低下させることが出来な
い。また、２０．０重量部を越えると、光照射後、十分
な凝集力が得られず、また、未反応成分が表面にブリー
ドし、糊残りする。

【００２６】本発明に用いられる光重合開始剤として
は、光重合性炭素−炭素二重結合をもつ光重合開始剤で
あり、例示するならば、α−アリルベンゾイン、α−ア
リルベンゾインアリールエーテル、アクリル化ベンゾフ
ェノン化合物、４−（２−アクリロキシエトキシ）フェ
ニル−２−ヒドロキシ−２−プロピルケトン等が挙げら
れる。

【００２７】光重合開始剤の添加量としては、エチレン
性二重結合を有するモノマーと官能基を有する共重合性
モノマーとの共重合物１００重量部に対して、１．０〜
２０．０重量部であり、１．０重量部より少ないと、光
照射後、粘着力を十分に低下させることが出来ない。ま
た、２０．０重量部を越えると、光照射後、開始剤が残
存し、ブリードを起こして、ウエハ表面を汚染する。

【００２８】本発明に用いられる光硬化型粘着剤には架
橋剤を添加してもよく、架橋剤としてはイソシアネート
系、エポキシ系、アジリジン系などエチレン性二重結合
を有するモノマーと官能基を有する共重合性モノマーと
の共重合物の官能基と反応するものから適宜選択するこ
とが出来る。

【００２９】本発明の光硬化型粘着剤は、以上の化合物
を配合して得られるが、粘度調整のために溶剤を添加し
たり、あるいは、熱重合禁止剤等の添加剤を添加したり
することが出来る。

【００３０】基材フィルムに粘着剤を塗布する方法とし
ては、リバースロールコーター、グラビヤコーター、バ
ーコーター、ダイコーター、コンマコーター等の公知の
コーティング方法で塗布することができ、基材フィルム
の全面もしくは部分的に塗布することが出来る。塗布厚
さは、乾燥後で通常１μｍ〜１００μｍぐらいである。
又、必要に応じて粘着剤層を保護するためにセパレータ
ーと称する合成樹脂フィルムを粘着剤層側に貼付けてお
くのが好ましい。

【００３１】照射する光は紫外線が使用出来る。紫外線
照射方法としてはキセノンランプ、水銀ランプ、太陽
光、カーボンアーク等が使用出来る。

【００３２】ウエハの裏面研削方法は、特に制限はな
く、グラインダー等による物理的研削でも、ケミカルエ
ッチング等による化学的研削でも、公知の方法が適宜用
いられる。

【００３３】

【実施例】以下実施例にて本発明を更に具体的に説明す
る。尚、本実施例におけるウエハ表面の異物数の評価は
下記の方法で実施した。日立電子エンジニアリング
（株）製レーザー表面検査装置ＨＬＤ−３００Ｂにより
ウエハ表面の異物数を測定した。

【００３４】実施例１ ２−エチルヘキシルアクリレート４６重量部、エチルア
クリレート２５重量部、メチルアクリレート２１重量
部、アクリル酸８重量部、トルエン１００重量部、過酸
化ベンゾイル０．０５重量部を窒素置換したフラスコに
仕込み、攪拌しながら７５℃で約１０時間反応させた。
これに、グリシジル（メタ）アクリレート５重量部とテ
トラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド２
重量部を添加し、空気を吹き込みながら１０５℃で約６
時間反応させ重合性炭素−炭素二重結合を導入した。こ
の重合生成物２０７．５重量部に対し、ジペンタエリス
リトールヘキサアクリレート５重量部、アクリル化ベン
ゾフェノン化合物（ダイセル・ユーシービー株式会社製
Ｕｖｅｃｒｙｌ Ｐ３６）５重量部、ポリグリコールポ
リグリシジルエーテル２重量部、トルエン３０重量部を
添加し、紫外線硬化型粘着剤を得た。

【００３５】この紫外線硬化型粘着剤を、Ｔダイ法にて
製膜したショアーＤ型硬度が３０で厚さが７０μｍのエ
チレン−酢酸ビニル共重合体とショアーＤ型硬度が８０
で厚さが４０μｍのポリプロピレンの２層からなるフィ
ルムのコロナ処理したエチレン−酢酸ビニル共重合体面
にロールコーターにて塗布し、９０℃で乾燥して塗布厚
さ３０μｍの紫外線硬化型粘着剤を有するウエハ裏面研
削用テープを得た。

【００３６】こうして得たウエハ裏面研削用テープをミ
ラーウエハに貼付け、２４時間放置後、該テープを剥が
し、ウエハ表面の異物数を測定した。さらに、こうして
得たウエハ裏面研削用テープを厚さ７５０μｍの８イン
チウエハに貼付け、バックグラインダーＤＦＧ−８２Ｉ
Ｆ／８（株式会社ディスコ製）を用い、厚さ２００μｍ
までウエハを研削した後、該ウエハ裏面研削用テープを
剥離した。この作業をウエハ５枚について行った。破損
は無く、良好であった。

【００３７】実施例２ ２−エチルヘキシルアクリレート４０重量部、エチルア
クリレート２７重量部、メチルアクリレート２５重量
部、アクリル酸８重量部、トルエン１００重量部、過酸
化ベンゾイル０．０５重量部を窒素置換したフラスコに
仕込み、攪拌しながら７５℃で約１０時間反応させた。
これに、グリシジル（メタ）アクリレート５重量部とテ
トラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド２
重量部を添加し、空気を吹き込みながら１０５℃で約６
時間反応させ重合性炭素−炭素二重結合を導入した。こ
の重合生成物２０７．５重量部に対し、テトラメチロー
ルメタンテトラアクリレート５重量部、４−（２−アク
リロキシエトキシ）フェニル−２−ヒドロキシ−２−プ
ロピルケトン５重量部、テトラメチロール−トリ−β−
アジリジニルプロピオネート１重量部、酢酸エチル３０
重量部を添加し、紫外線硬化型粘着剤を得た。

【００３８】この紫外線硬化型粘着剤を、ショアＤ型硬
度が２０で厚さ２００μｍのブタジエンゴムのフィルム
にロールコーターにて塗布し、９０℃で乾燥して塗布厚
さ３０μｍの紫外線硬化型粘着剤を有するウエハ裏面研
削用テープを得た。こうして得たウエハ裏面研削用テー
プを用い、実施例１と同様に、ウエハ表面の異物数、研
削作業および剥離作業によるウエハの破損数を測定し
た。結果を表１に示す。

【００３９】比較例１ 実施例１と同様の重合生成物２０７．５重量部に対し、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート５重量部、
ベンゾフェノン５重量部、ポリグリコールポリグリシジ
ルエーテル２重量部、トルエン３０重量部を添加し、紫
外線硬化型粘着剤を得た。

【００４０】この紫外線硬化型粘着剤を、Ｔダイ法にて
製膜したショアーＤ型硬度が３０で厚さが７０μｍのエ
チレン−酢酸ビニル共重合体とショアーＤ型硬度が８０
で厚さが４０μｍのポリプロピレンの２層からなるフィ
ルムのコロナ処理したエチレン−酢酸ビニル共重合体面
にロールコーターにて塗布し、９０℃で乾燥して塗布厚
さ３０μｍの紫外線硬化型粘着剤を有するウエハ裏面研
削用テープを得た。こうして得たウエハ裏面研削用テー
プを用い、実施例１と同様に、ウエハ表面の異物数、研
削作業および剥離作業によるウエハの破損数を測定し
た。結果を表１に示す。

【００４１】比較例２ 実施例２と同様の重合生成物２０７．５重量部に対し、
テトラメチロールメタンテトラアクリレート５重量部、
２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−
１−オン５重量部、テトラメチロール−トリ−β−アジ
リジニルプロピオネート１重量部、酢酸エチル３０重量
部を添加し、紫外線硬化型粘着剤を得た。

【００４２】この紫外線硬化型粘着剤を、ショアＤ型硬
度が２０で厚さ１００μｍのブタジエンゴムのフィルム
にロールコーターにて塗布し、９０℃で乾燥して塗布厚
さ３０μｍの紫外線硬化型粘着剤を有するウエハ裏面研
削用テープを得た。こうして得たウエハ裏面研削用テー
プを用い、実施例１と同様に、ウエハ表面の異物数、研
削作業および剥離作業によるウエハの破損数を測定し
た。結果を表１に示す。

【００４３】比較例３ 実施例１と同様の紫外線硬化型粘着剤を、ショアＤ型硬
度が８０であるポリプロピレンの厚さ１００μｍのフィ
ルムにロールコーターにて塗布し、９０℃で乾燥して塗
布厚さ３０μｍの紫外線硬化型粘着剤を有するウエハ裏
面研削用テープを得た。こうして得たウエハ裏面研削用
テープを用い、実施例１と同様に、ウエハ表面の異物
数、研削作業および剥離作業によるウエハの破損数を測
定した。結果を表１に示す。

【００４４】比較例４ 実施例２と同様の紫外線硬化型粘着剤を、ショアＤ型硬
度が４０である可塑剤入り塩化ビニルの厚さ１００μｍ
のフィルムにロールコーターにて塗布し、９０℃で乾燥
して塗布厚さ３０μｍの紫外線硬化型粘着剤を有するウ
エハ裏面研削用テープを得た。こうして得たウエハ裏面
研削用テープを用い、実施例１と同様に、ウエハ表面の
異物数、研削作業および剥離作業によるウエハの破損数
を測定した。結果を表１に示す。

【００４５】比較例５ 温度計、還流冷却器、滴下ロート、窒素導入口及び攪拌
機を付けたフラスコに、脱イオン水１５０．０重量部、
反応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（エチレンオキサイド２０モル）のベンゼ
ン環にアリル基を付加させた化合物３．０重量部を入
れ、窒素雰囲気下で攪拌しながら７０℃まで昇温した
後、過硫酸アンモニウム（重合開始剤）０．５重量部を
添加し溶解させる。 次いで、メタクリル酸メチル２
２．５重量部、アクリル酸−２−エチルヘキシル７３．
５重量部、メタクリル酸グリシジル２．０重量部、メタ
クリル酸２．０重量部からなるモノマー混合物を４時間
で連続滴下し、滴下終了後も３時間攪拌を続けて重合
し、固形分約４０重量％のアクリル系樹脂エマルジョン
粘着剤を得た。

【００４６】こうして得た配合液を、Ｔダイ法にて製膜
したショアーＤ型硬度が３０で厚さが７０μｍのエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体とショアーＤ型硬度が８０で厚
さが４０μｍのポリプロピレンの２層からなるフィルム
のコロナ処理したエチレン−酢酸ビニル共重合体面にロ
ールコーターにて塗布し、９０℃で乾燥して塗布厚さ３
０μｍのアクリル系樹脂エマルジョン粘着剤層を有する
ウエハ裏面研削用テープを得た。こうして得たウエハ裏
面研削用テープを用い、実施例１と同様に、ウエハ表面
の異物数、研削作業および剥離作業によるウエハの破損
数を測定した。結果を表１に示す。

【００４７】

【表１】 注１）ＥＶＡ：エチレン−酢酸ビニル共重合体 ２）ＰＰ ：ポリプロピレン ３）異物数：４インチウエハ表面にある０．２μｍ以上
の異物数（個） ４）研削 ：研削作業時のウエハの破損数（枚） ５）剥離 ：剥離作業時のウエハの破損数（枚）

【００４８】

【発明の効果】本発明のウエハ裏面研削用テープを用い
る研削方法によると、ウエハを薄く削っても破損するこ
となく、かつ、ウエハ表面を汚染しない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武内 洋子 愛知県名古屋市南区丹後通２丁目１番地 三井東圧化学株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一層または二層以上の光透過性のフィル
   ムからなり、少なくともその内の一層がショアーＤ型硬
   度が４０以下である基材フィルムに光重合性炭素−炭素
   二重結合を有する光重合開始剤を用いた光硬化型粘着剤
   を塗布してなることを特徴とするウエハ裏面研削用テー
   プ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のウエハ裏面研削用テープ
   を使用することを特徴とするウエハ裏面研削方法。
3. 【請求項３】 ショアーＤ型硬度が４０以下である基材
   フィルムがエチレン−酢酸ビニル共重合体またはブタジ
   エンゴムであることを特徴とする請求項１記載のウエハ
   裏面研削用テープ。
4. 【請求項４】 請求項３記載のウエハ裏面研削用テープ
   を使用することを特徴とするウエハ裏面研削方法。