JPH097976A - 半導体ウエハ固定用粘着テープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 基材フィルム上に粘着剤層を有してなる半導
体ウエハ固定用粘着テープにおいて、前記基材フィルム
が、融点が６０〜８０℃のアイオノマー樹脂を含む層を
少なくとも１層有してなる半導体ウエハ固定用粘着テー
プ。 【効果】 ピックアップ工程でのエキスパンド率の増大
によるチップ間隔の拡張にも難なく対応でき、その後の
収納ミスを起こすこともない。より広いチップ間隔を要
求され、エキスパンド時に押し下げ量を増やしたとして
も、エキスパンド開放後に熱風をあてることによりエキ
スパンドで生じたたるみを十分に除去して、もとの状態
に復元することができ、収納カセットへの収納ミスの発
生を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体ウエハをチップ状
にダイシング加工する際に用いられる半導体ウエハ固定
用粘着テープ、いわゆるダイシングテープに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
回路パターンの形成された半導体ウエハのダイシング、
ピックアップ工程には、ウエハを放射線硬化性粘着テー
プにより固定して行う方式が提案されている。この方式
において半導体チップはマウント工程に移されるまで
に、半導体ウエハを粘着シートに貼着、固定した状態で
チップ状にダイシングされ、洗浄の後エキスパンド、ピ
ックアップの工程に移される。この方式は、ダイシング
工程の際にチップの飛散を防止するために粘着剤は強接
着性とし、その後放射線等を照射し、放射線硬化性化合
物を硬化させることで粘着剤層のウエハ固定粘着力を著
しく低下させチップをピックアップしやすくする方式で
ある。この場合、ダイシングはウエハの切残しのないフ
ルカット方式が一般に用いられる。また、その他に、ダ
イシング後、放射線を照射せずにそのままピックアップ
工程に移される方式も広く知られており、この方式では
粘着剤は放射線硬化性の性質を有する必要はない。この
場合、ダイシングの際にはウエハに切残しを持たせるセ
ミフルカットやハーフカット方式を用い、チップの飛散
を防ぐ。さらに、ダイシングの後、裏面からブレーキン
グを行い、チップを完全分離したのちピックアップ工程
に移す。ピックアップ工程を終えると、粘着テープに対
する伸長が開放され、テープは金属状フレームに貼り付
けられたまま、ドライヤーにより熱風をあてるなどした
後、幅１〜１．５ｍｍ程度のカセットに収納される。

【０００３】次に、上記工程を図面に従って説明する
と、図１に示す半導体ウエハ固定用の粘着テープ１は、
基材フィルム３の片側面上に粘着剤層２を有してなり、
図２に示すように粘着剤層２上にウエハ５が貼着、固定
されて以後の工程に用いられる。エキスパンド工程は、
図３及び図４に示される。図３に示すように、ダイシン
グ後のウエハ５が接着した粘着テープ１の端部を金属状
フレーム６に貼り付け、図４に縦断面図で示したように
リング又はテーブル状の固定治具７で固定し、金属状フ
レーム６に貼り付けられた粘着テープ１をフレームごと
押し下げて粘着テープ１を引き伸ばし、チップ５’を互
いに離間させ、チップ５’の間隔を広げる。ピックアッ
プ工程は、図５に示される。ダイシングされたウエハチ
ップ５’が貼着されたシート状の粘着テープ１をエキス
パンドすることによりチップ間隔を広げた状態で保持さ
れており、このウエハチップ５’にピックアップ用のピ
ン９を突き刺して行われる。ピックアップ終了後、図６
に示すように、粘着テープの伸長が開放され、粘着テー
プを貼り付けたフレーム１１は収納用カセットに収納さ
れる。このフレーム１１は、連続的にフレーム収納用カ
セット１０に収納される。このとき、収納用カセット１
０において粘着テープ１枚の収納幅は約１〜１．５ｍｍ
程度と非常に狭いため、エキスパンド開放後に粘着テー
プにたるみが生じていると収納の際に引っ掛かりを生
じ、収納ミスが発生する。図３に示したように、エキス
パンド工程時においては、粘着テープ１は高応力で押し
下げられる。このため、粘着テープ１と固定治具７の端
部との接触部分８がエキスパンド工程前には有していた
ゴム状弾性を失ってしまい、その結果、接触部分８のみ
が局所的に伸張し基材フィルム厚が非接触部分に比べ著
しく薄くなる現象、すなわちネッキング現象を起こして
しまう。このような場合、エキスパンド開放後も粘着テ
ープ１はたるみを生じたままとなり、収納用カセット１
０にうまく収納できない。そこで、収納の前に、熱風を
あてるなどしてテープを収縮させ、たるみを除去する処
置が施されるが、工程上、温度、時間に制約があり、十
分に収縮させることは困難であった。

【０００４】従来、半導体用粘着シートの基材フィルム
に用いられる重合体としては、ポリエチレン系の２元共
重合体等が広く知られており、エチレン−酢酸ビニル、
エチレン−メタクリル酸、エチレン−アクリル酸メチ
ル、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等の例が挙げ
られる。これらの重合体は伸張性には富むが、ネッキン
グを生じやすく、熱風をあてても元の状態に復元する度
合いも少ない。このような問題点を解決するために、特
公平１−４９７５４号記載の架橋フィルムを用いる技術
が提案されている。しかしながら最近では、ピックアッ
プ工程において、より広いチップ間隔が要求されること
が多くなってきており、エキスパンド時に押し下げる距
離をより長くすることで粘着テープの引き伸ばし率を高
め、チップ間隔を広げるという手法がとられている。し
かし、粘着テープと固定治具の端部との接触部分（図４
の８）において、より高応力がかかるため、ネッキング
現象はより顕著に現れ、前記のような架橋フィルムを用
いた場合でも、ドライヤーで熱風をかけた後も十分にた
るみを除去できないという問題があった。したがって本
発明は、引き伸ばし率の増大によるチップ間隔の拡張に
対応でき、エキスパンドによって生じたたるみが熱風吹
き付けによって十分に除去でき、ピックアップ終了後の
カセット収納時に収納ミスの発生しない半導体ウエハ固
定用粘着テープを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的に鑑み
てなされたものであり、（１）基材フィルム上に粘着剤
層を有してなる半導体ウエハ固定用粘着テープにおい
て、前記基材フィルムが、融点６０〜８０℃のアイオノ
マー樹脂を含む層を少なくとも１層有してなることを特
徴とする半導体ウエハ固定用粘着テープ、（２）基材フ
ィルム上に粘着剤層を有してなる半導体ウエハ固定用粘
着テープにおいて、前記基材フィルムが、融点６０〜８
０℃のアイオノマー樹脂を６０ｗｔ％以上含む層を少な
くとも１層有してなることを特徴とする半導体ウエハ固
定用粘着テープ、及び（３）融点６０〜８０℃のアイオ
ノマー樹脂を含む層の厚みが基材フィルムの厚みの５０
％以上であることを特徴とする（１）又は（２）項記載
の半導体ウエハ固定用粘着テープを提供するものであ
る。

【０００６】一般的にはアイオノマー樹脂とはエチレン
−メタクリル酸共重合体の金属配向性樹脂のことを指し
ていうが、本発明において基材フィルムに用いられるア
イオノマー樹脂は、この他にエチレン−アクリル酸共重
合体系、あるいはエチレン−メタクリル酸及びエチレン
−アクリル酸に第３成分として例えばアクリル酸エステ
ルやメタクリル酸エステル等を重合させた３元体、さら
にはそれ以上の多元共重合体の金属配向性樹脂も含まれ
る。すなわち、広義におけるカルボキシル基を有する多
元共重合体の金属配向性樹脂のことを言う。具体的に
は、エチレン−アクリル酸アイオノマー、エチレン−メ
タクリル酸アイオノマー、エチレン−メタクリル酸−メ
タクリル酸プロピルアイオノマー、エチレン−メタクリ
ル酸−メタクリル酸ブチルアイオノマー、エチレン−メ
タクリル酸−メタクリル酸ヘキシルアイオノマー、エチ
レン−アクリル酸−アクリル酸２−メチルプロピルアイ
オノマー、エチレン−メタクリル酸−アクリル酸２−メ
チルプロピルアイオノマー、エチレン−メタクリル酸−
メタクリル酸２−メチルブチルアイオノマー、エチレン
−メタクリル酸−メタクリル酸２−エチルブチルアイオ
ノマー、エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸２−メ
チルヘキシルアイオノマー等が挙げられる。

【０００７】本発明に用いられるアイオノマー樹脂は融
点６０〜８０℃、好ましくは６５〜７５℃である。粘着
テープの加熱をドライヤー等の熱風によって行う際、融
点が８０℃を超えるものでは溶融状態に近づけるのが困
難となり、十分な効果を期待できない。また、フルカッ
トダイシングの際には、基材フィルムも切り込むことと
なりダイシング刃のせん断熱がかかる。この際、冷却水
により冷却はされるが、融点が低すぎる場合には一時的
に溶融状態に近づくため、チップの欠け等の不具合を生
じる恐れがある。さらに、このアイオノマー樹脂と他の
汎用重合体とをブレンドして用いてもよい。この場合、
アイオノマー樹脂の配合比率を、好ましくは６０ｗｔ％
以上、さらに好ましくは８０ｗｔ％以上とする。この汎
用重合体としては、ポリオレフィン系やエラストマー系
等の重合体等を用いることができる。具体的には、ポリ
エチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のエチレン
系共重合体、ポリプロピレン、ポリブチレン、前記以外
のアイオノマー、ポリブタジエン、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、ポリメチルペ
ンテン、ポリウレタン等の汎用重合体が使用可能で、要
求特性、コスト等の点に応じて樹脂の種類を選択するこ
とができる。

【０００８】また、この基材フィルムは、アイオノマー
樹脂を含む層を少なくとも１層有するものであり、これ
は、上記の汎用重合体の層との多層構造にしてもよい。
この場合、アイオノマー樹脂を含む層の厚みは、基材フ
ィルム全体の厚みの５０％以上とすることが好ましく、
６０％以上がさらに好ましい。アイオノマー樹脂を含む
層の厚みが薄すぎては、目的とするたるみの復元が十分
に行われない。多層構造にする場合、層配列については
特に制限はなく、要求特性に応じて任意に選択可能であ
るが、アイオノマー樹脂を含む層を中心部の層にするの
が好ましい。また、各層の強度の違いによる基材フィル
ムの破断等を防ぐため、各層を熱融着させて多層にする
のが望ましい。この基材フィルムの厚みは、通常１００
〜３００μｍである。また、アイオノマー樹脂に存在す
る金属イオンは両側又は周辺のカルボキシル基によって
電気的に配向、固定されているため、金属イオンの移行
によりチップが金属汚染される恐れは通常ないが、基材
フィルムを、アイオノマー樹脂を含む層と粘着剤層との
間に汎用重合体の層を設けた多層構造とすることによ
り、この懸念を完全に払拭することができる。

【０００９】本発明における粘着剤層には、ピックアッ
プの方式に応じて、放射線で硬化するもの、しないも
の、いずれを使用してもよい。本明細書において、放射
線とは紫外線のような光線、又は電子線などの電離性放
射線を意味する。放射線照射により粘着力を低下させピ
ックアップを行う方式の場合、放射線硬化性化合物を含
む粘着剤が用いられる。このような粘着剤としては、通
常の粘着剤が使用可能である。例えば、アクリル系粘着
剤１００重量部に対し、炭素−炭素二重結合を有するシ
アヌレート化合物及びイソシアヌレート化合物の群の中
から選ばれた少なくとも一種の化合物１０〜２００重量
部と炭素−炭素二重結合を二個有する直鎖状のポリエス
テル又はポリオール系ウレタンアクリレート化合物５〜
１００重量部とを含有する粘着剤を用いると、放射線照
射後の粘着剤層のゴム状弾性を維持することができるた
め、放射線照射後における粘着テープのゴム状弾性（柔
軟性）を維持する効果が大きい。さらに、光重合開始
剤、例えばイソプロピルベンゾインエーテル、イソブチ
ルベンジンエーテル、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
ンジルジメチルケタール、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
パン等を粘着剤層に添加すると硬化反応時間又は放射線
照射量が少なくても効率よく硬化反応を進行させ、チッ
プの固定粘着力を低下させることができる。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
ため放射線硬化性のシリコンアクリレート又はシリコン
メタアクリレート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、イオン封鎖剤等
を、またタッキファイアー、粘着調整剤、界面活性剤等
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。

【００１０】放射線を照射しないでピックアップ工程に
移される方式の場合、粘着剤層としては従来公知のもの
が広く使用可能で、例えばアクリル系粘着剤等が用いら
れる。具体的には、アクリル酸エステルを重合体構成単
位とする重合体及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、及びこれら重合体の混合物が挙げられる。これらの
重合体の分子量としては５０万〜１００万程度の高分子
量のものが好ましい。この粘着剤層の厚みは通常５〜２
０μｍである。

【００１１】

【作用】本発明の、半導体ウエハ固定用粘着テープのた
るみ状態復元の作用については、まだ明らかではない
が、次のように推測される。アイオノマー樹脂の常温に
おける分子構造は、カルボキシル基が樹脂中に存在する
金属イオンに対して電気的に配向し、ポリエチレン鎖が
擬似的に橋渡しされたような構造をとっており、さら
に、この金属イオンで擬似的に橋渡しされた部分は熱に
対して可逆的な性質を持っている。すなわち、加熱され
て溶融状態に近づくと、カルボキシル基の金属イオンへ
の配向は開放され、常温では擬似的に橋渡しされていた
部分は消失する。しかし、この状態から常温に戻ると、
再びカルボキシル基は金属イオンに配向し元の常温での
構造に復元していく。この分子構造上の熱可逆的な性質
によって、たるみが除去できるものと考えられる。つま
り、エキスパンド時の押し下げにより基材フィルムが歪
んだ状態においても、カルボキシル基は金属イオンへ配
向している。それが、エキスパンド開放後にドライヤー
で熱風をあてる等の加熱により溶融状態に近づき、一旦
金属イオンによる擬似的な橋渡しは開放される。加熱が
終了し、常温に戻るにつれ、徐々に橋渡しされた部分が
再形成し、元の構造に戻る。その結果、エキスパンドに
より生じた歪みは除去され、たるみはなくなる。このよ
うなことから、より広いチップ間隔を要求され、エキス
パンド時の押し下げ量を増やし、その結果顕著なたるみ
が生じたとしても、テープのたるみは完全に除去される
結果となる。一般に架橋樹脂と呼ばれるような、共有結
合により架橋が形成されているタイプのものは、熱可塑
性の性質は持たず、上記のような熱可逆的な現象はな
い。従って、十分にたるみを除去できるフィルムとする
のは困難である。

【００１２】

【実施例】次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説
明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるもの
ではない。押出成形加工により下記の組成、層構造の基
材フィルムを得、そのフィルムの片側面にコロナ処理を
施し、コロナ処理面にコンマコータを用いて下記の粘着
剤Ａ又はＢを塗工し、粘着テープを得た。その際、基材
フィルムの厚みはすべて１００μｍとし、粘着剤の厚み
は１０μｍになるように塗布し、粘着テープとしての全
厚はそれぞれ１１０μｍとした。なお、基材フィルムに
用いた樹脂の商品名等は後にまとめて（注）として示し
た。粘着テープの使用試験は、図２〜図６に示す工程に
従い、次のようにして行った。粘着テープを金属フレー
ムに貼り付け、粘着テープの粘着剤層側に５インチのシ
リコンウエハを貼着し、ダイシングソーによりそのシリ
コンウエハを５×５ｍｍ² のチップ状にダイシングした
（図２、３）。そのダイシングされたチップが貼着され
た粘着テープを、フレームごとピックアップ用の装置に
取り付け、２０ｍｍのストロークで押し下げエキスパン
ドした（図４）。そのエキスパンド状態にて、約３０分
間で全チップをピックアップしてテープ上から取り除
き、その後エキスパンド状態を開放し通常のドライヤー
を用い、３０ｃｍ離した距離から、３０秒間粘着テープ
の全面に熱風をあてた（図５）。

【００１３】たるみの判定は、ドライヤーの熱風をあて
た時点でフレームごと取り出し、水平に浮かせた状態
で、フレームの最下部から粘着テープのたるみの最も大
きい部分までの縦軸方向の変位を測定し、それをたるみ
量とした（図６）。収納性の判定は、たるみ量測定の後
に幅１．３ｍｍのフレーム収納用カセットに収納し引っ
掛かり具合を観た。引っ掛かりが全くなく収納可能なも
のは○、収納時に引っ掛かりを生じ収納不可能なものは
×とした。

【００１４】粘着剤としては次のもとを用いた。 粘着剤Ａ：アクリル系粘着剤 １００重量部 イソシアヌレート化合物 ８０重量部 ウレタンアクリレート化合物 ２０重量部 光重合開始剤 １重量部 粘着剤Ｂ：アクリル系粘着剤

【００１５】実施例１ 基材フィルム エチレン−メタクリル酸−（アクリル酸２−メチルプロ
ピル）Ｚｎ²⁺アイオノマー樹脂（融点７１℃）¹⁾ 粘着剤 粘着剤Ａ

【００１６】実施例２ 基材フィルム エチレン−メタクリル酸−（アクリル酸２−メチルプロ
ピル）Ｚｎ²⁺アイオノマー樹脂（融点７１℃）¹⁾ 粘着剤 粘着剤Ｂ

【００１７】実施例３ 基材フィルム エチレン−メタクリル酸−（アクリル酸２−メチルプロ
ピル）Ｚｎ²⁺アイオノマー樹脂（融点７１℃）¹⁾６５ｗ
ｔ％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体²⁾３５ｗｔ％の
ブレンド物 粘着剤 粘着剤Ｂ

【００１８】実施例４ 基材フィルム（３層構造） 中心層：エチレン−メタクリル酸−（アクリル酸２−メ
チルプロピル） Ｚｎ²⁺アイオノマー樹脂（融点７１℃）¹⁾ 両側層：低密度ポリエチレン³⁾ 中心層の厚さを層全体の７０％とした。 粘着剤 粘着剤Ｂ

【００１９】実施例５ 基材フィルム（３層構造） 中心層：エチレン−メタクリル酸−（アクリル酸２−メ
チルプロピル） Ｚｎ²⁺アイオノマー樹脂（融点７１℃）¹⁾８０ｗｔ％及
びエチレン−酢酸ビニル共重合体²⁾２０ｗｔ％ブレンド
物 両側層：低密度ポリエチレン³⁾ 中心層の厚さを層全体の８０％とした。 粘着剤 粘着剤Ｂ

【００２０】比較例１ 基材フィルム エチレン−酢酸ビニル共重合体²⁾ 粘着剤 粘着剤Ａ

【００２１】比較例２ 基材フィルム エチレン−アクリル酸エチル共重合体⁴⁾ 粘着剤 粘着剤Ｂ

【００２２】比較例３ 基材フィルム 架橋ポリエチレン⁵⁾ 粘着剤 粘着剤Ｂ

【００２３】比較例４ 基材フィルム エチレン−メタクリル酸系Ｚｎ²⁺アイオノマー樹脂（融
点９９℃）⁶⁾ 粘着剤 粘着剤Ｂ

【００２４】比較例５ 基材フィルム エチレン−メタクリル酸系Ｚｎ²⁺アイオノマー樹脂（融
点９１℃）⁷⁾ 粘着剤 粘着剤Ａ

【００２５】比較例６ 基材フィルム エチレン−メタクリル酸Ｚｎ²⁺アイオノマー樹脂（融点
８５℃）⁸⁾ 粘着剤 粘着剤Ｂ

【００２６】 １）三井デュポン・ポリケミカル製 ハイミランＡＭ７３１６（融点７１℃） ２）東ソー製 ウルトラセンＵＥ５１５Ｆ ３）日本石油化学製 レクスロンＦ３１２ ４）日本石油化学製 レクスロンＡ３０５０ ５）３）を電子線により架橋し、架橋ポリエチレンとした。 ６）三井デュポン・ポリケミカル製 ハイミランＨ１６５２（融点９９℃） ７）三井デュポン・ポリケミカル製 ハイミランＨ１６５０（融点９１℃） ８）三井デュポン・ポリケミカル製 ハイミランＨ１８５５（融点８５℃）

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明の半導体ウエハ固定用粘着テープ
は、ピックアップ工程でのエキスパンド率の増大による
チップ間隔の拡張にも難なく対応でき、その後の収納ミ
スを起こすこともない。すなわち、より広いチップ間隔
を要求され、エキスパンド時に押し下げ量を増やしたと
しても、エキスパンド開放後に熱風をあてることにより
エキスパンドで生じたたるみを十分に除去して、もとの
状態に復元することができ、収納カセットへの収納ミス
の発生を防止することができるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体ウエハ固定用の粘着テープの縦断面図で
ある。

【図２】半導体ウエハ固定用の粘着テープにウエハを貼
着した状態を示す縦断面図である。

【図３】エキスパンド工程において粘着テープをフレー
ムで固定した状態を示す縦断面図である。

【図４】エキスパンド工程において粘着テープが引き伸
ばされた状態を示す縦断面図である。

【図５】ピックアップ工程を示す一部縦断面図である。

【図６】フレームのカセット収納工程を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 粘着テープ ２ 粘着剤層 ３ 基材フィルム ５ ウエハ ５’ウエハチップ ６ フレーム ７ 固定治具 ８ 粘着テープと固定治具の端部との接触部分 ９ ピックアップピン １０ フレーム収納用カセット １１ 粘着テープ付フレーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材フィルム上に粘着剤層を有してなる
   半導体ウエハ固定用粘着テープにおいて、前記基材フィ
   ルムが、融点６０〜８０℃のアイオノマー樹脂を含む層
   を少なくとも１層有してなることを特徴とする半導体ウ
   エハ固定用粘着テープ。
2. 【請求項２】 基材フィルム上に粘着剤層を有してなる
   半導体ウエハ固定用粘着テープにおいて、前記基材フィ
   ルムが、融点６０〜８０℃のアイオノマー樹脂を６０ｗ
   ｔ％以上含む層を少なくとも１層有してなることを特徴
   とする半導体ウエハ固定用粘着テープ。
3. 【請求項３】 融点６０〜８０℃のアイオノマー樹脂を
   含む層の厚みが基材フィルムの厚みの５０％以上である
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体ウエハ固
   定用粘着テープ。