JPH11238710A - 半導体ウエハの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハの裏面研削に伴う一連の操作に
おいてウエハの割れを防止し、且つ、作業時間の短縮が
図れる半導体ウエハの製造方法を提供することを目的と
する。 【解決手段】 半導体ウエハの表面に粘着テープを貼着
し、研削機を用いて半導体ウエハの裏面を研削した後、
粘着テープを剥離する半導体ウエハの製造方法であっ
て、該粘着テープとして熱収縮性を有する粘着テープを
用い、且つ、半導体ウエハの裏面を研削した後、引き続
いて研削機内において粘着テープを加熱して半導体ウエ
ハの表面から剥離することを特徴とする半導体ウエハの
製造方法が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハの製
造方法に関する。詳しくは、熱収縮性を有する半導体ウ
エハ表面保護用粘着テープをシリコンウエハ等の半導体
ウエハの集積回路が組み込まれた側の面（以下、ウエハ
表面という）に貼着した後、半導体ウエハ裏面研削機へ
供給して半導体ウエハの集積回路の組み込まれていない
側の面（以下、ウエハ裏面という）を研削し、引き続い
て研削機内において、該粘着テープを加熱してウエハ表
面から粘着テープを剥離する、半導体ウエハの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、半導体集積回路（以下、ＩＣとい
う）は、高純度シリコン単結晶等をスライスして半導体
ウエハとした後、その表面にエッチング加工等の手段に
より集積回路を組み込み、さらに半導体ウエハの裏面を
グラインディング、エッチング、ラッピング等により研
削して２００〜４００μｍ程度まで薄くした後、ダイシ
ングしてチップ化する方法により製造されている。要約
すると、ＩＣの形成が完了した後、半導体ウエハ表面に
粘着テープを貼着する工程、半導体ウエハの裏面を研削
する工程、粘着テープを剥離する工程、半導体ウエハ表
面を洗浄する工程、の４工程を経て、ダイシング工程で
チップ化される。通常、これらの各製造工程間の半導体
ウエハの搬送時には、半導体ウエハはカセットに収納さ
れて搬送される。すなわち、各工程において、カセット
からの取り出し、及び、カセットへの収納の単位操作が
繰り返される。これらの操作は、近年の薄層化および大
口径化の傾向により、ウエハの破損のより大きな原因と
なるだけでなく、工程の煩雑化、作業時間のロス等の原
因となっている。

【０００３】近年、半導体チップの小型化が図られるに
つれて、ウエハを薄層化する傾向が進み、従来、裏面研
削後のウエハの厚さが２００〜４００μｍ程度であった
ものが、チップの種類によっては１５０μｍ程度まで薄
くなっている。また、サイズについても、従来、口径が
最大８インチであったものが、１２インチ、さらには１
６インチへと大型化される傾向にある。このような半導
体ウエハの薄層化、大口径化の状況下では、裏面が研削
された後の半導体ウエハは、より反りが発生し易く、ウ
エハの表面に粘着テープが貼着されている場合には、粘
着テープのテンションによりその傾向はさらに強くな
る。そのため、裏面研削後、薄層化された半導体ウエハ
は、カセットに収納される際にカセット収納口と接触し
て、僅かな衝撃が加えられた場合であってもより破損し
易くなっている。

【０００４】半導体ウエハ裏面の研削工程では、半導体
ウエハの表面に形成されたＩＣの保護、研削応力による
半導体ウエハの破損防止、等を目的として、ウエハ表面
保護用粘着テープがウエハ表面に貼着される。該粘着テ
ープは、ウエハ裏面の研削が終了した後、不要となるた
め、粘着テープ剥離用装置によってウエハ表面から剥離
される。剥離する方法としては、例えば、特開平２一２
８９５０号公報には、半導体ウエハ表面に貼着された粘
着テープの基材フィルム面に剥離テープと称する強粘着
力を有するテープを貼着け、該剥離テープを介して剥離
する方法が開示されている。しかし、上記の如く、半導
体ウエハの薄層化、大口径化の状況下では、反りの大き
い半導体ウエハを研削機のチャックテーブルに吸着させ
る際、または、粘着テ−プを半導体ウエハから剥離する
際に、半導体ウエハが破損し易い。

【０００５】粘着テープを半導体ウエハ表面から剥離す
る際のウエハ破損防止のために、剥離性を改善した表面
保護用フィルムが提案されている。例えば、特開昭６０
−１８９９３８号公報には、半導体ウエハの裏面研磨の
際、光透過性の支持体とこの支持体上に設けられた光照
射により硬化し三次元網状化する性質を有する感圧性接
着剤からなる接着フィルムをウエハ表面に貼着し、研磨
後にこの接着フィルムに光照射し、ウエハを破損させる
ことなく該接着フィルムを剥離する方法が記載されてい
る。しかし、該発明に開示されている、光照射により硬
化し三次元網状化する性質を有する感圧性接着剤（粘着
剤層）は、ラジカル重合により重合する粘着剤層である
ため、ウエハと粘着剤層の間に酸素が入り込んだ場合
は、酸素の重合禁止効果により硬化反応が十分に進ま
ず、ウエハ裏面研削後の剥離時に凝集力の低い未硬化の
粘着剤がウエハ表面を汚染することがあった。集積回路
が組み込まれたウエハ表面には複雑な凹凸があり、空気
（酸素）を全く入り込ませること無く貼着することは極
めて困難である。また、貼着のために酸素を除いた系を
作り出すには新たに装置を設置する必要がある。このよ
うな粘着剤に起因する汚染は、溶剤等による洗浄で除去
できる場合もあるが、ほとんどの場合、完全に除去でき
ないのが現状である。さらに、この方法ではウエハ裏面
研削後、ウエハを粘着テープ剥離工程へ搬送する際のウ
エハの破損防止および作業時間の短縮に関しては、何ら
の利点も見だすことができない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の通り、半導体ウ
エハの大口径化及び薄層化、ＩＣの高性能化が図られる
状況下、ウエハ表面の非汚染性、ウエハ裏面の研削時の
破損防止性等を従来と同レベルに維持し、粘着テープの
剥離時及びウエハの各処理工程間の搬送時においてウエ
ハを破損することなく、且つ、作業時間を短縮できる半
導体ウエハの製造方法の提供が望まれている。

【０００７】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、半導
体ウエハの搬送時、半導体ウエハ表面保護用粘着テープ
の剥離時、等におけるウエハの割れを防止し、さらに、
作業時間の短縮が図れる半導体ウエハの製造方法を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために、鋭意検討した結果、熱収縮性を有
する半導体ウエハ表面保護用粘着テープを採用し、それ
をウエハ表面に貼着した後、半導体ウエハ裏面研削機内
で裏面研削を実施し、引き続いて同研削機内において該
粘着テープを加熱することにより、半導体ウエハを破損
することなく粘着テープを容易に剥離することができる
ことを見出し、且つ、これにより従来の次工程である粘
着テープ剥離工程が省略できることを見出し、本発明を
完成した。

【０００９】すなわち、本発明は、半導体ウエハの表面
に粘着テープを貼着し、研削機を用いて半導体ウエハの
裏面を研削した後、粘着テープを剥離する半導体ウエハ
の製造方法であって、該粘着テープとして熱収縮性を有
する粘着テープを用い、且つ、半導体ウエハの裏面を研
削した後、引き続いて研削機内において粘着テープを加
熱して半導体ウエハの表面から剥離することを特徴とす
る半導体ウエハの製造方法である。

【００１０】本発明において、研削機内において粘着テ
ープを加熱する好ましい方法としては、温水及び温風か
らなる群から選ばれた少なくとも１種の熱媒体を用いる
方法が挙げられる。熱媒体の温度は５０〜９９℃の範囲
であり、好ましくは５０〜８０℃の範囲である。さら
に、研削機内で粘着テープを剥離した後、引き続き洗浄
液でウエハ表面を洗浄してもよい。この場合、洗浄液と
しては水、温水等を用いることが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の概要は、半導体ウエハの表面保護用粘着
テープ（以下、粘着テープという）の粘着剤層から剥離
フィルムを剥離し、粘着剤層表面を露出させ、その粘着
剤層を介して、半導体ウエハの集積回路が組み込まれた
側の面（ウエハ表面）に貼着する。次いで、研削機のチ
ャックテーブル等に粘着テープの基材フィルム層を介し
て半導体ウエハを固定し、半導体ウエハの裏面を研削す
る。研削が終了した後、引き続いて研削機内において、
粘着テープを加熱して、粘着テープを剥離する。次い
で、必要によりウエハ表面を洗浄し、その後、ウエハを
研削機から取り出し、カセット等に収納してダイシング
工程等の次工程へ搬送する。

【００１２】本発明に使用する粘着テープは、熱収縮性
を有する基材フィルムの片表面に粘着剤層が形成された
ものである。保存、搬送等の間、粘着剤層を保護するた
め、該粘着剤層の表面に、通常セパレーターと称する剥
離フィルムが貼着されていることが好ましい。粘着テー
プの製造方法は、先ず、剥離フィルムの片表面に粘着剤
を塗布、乾燥して粘着剤層を形成した後、熱収縮性を有
する基材フィルムの表面に転着させる。熱収縮性を有す
る基材フィルムとしては、５０〜９９℃、好ましくは５
０〜８０℃における１軸方向または２軸（縱、横）方向
の熱収縮率が５〜５０％の範囲であることが好ましい。

【００１３】上記剥離フィルムは、本質的には、表面張
力の絶対値が如何なる値であっても基材フィルムのそれ
よりも低い表面張力を有するフィルムであればよい。ま
た、剥離フィルムの耐熱性は、その表面に塗布された粘
着剤の乾燥性に影響する。耐熱性が低いと粘着剤の乾燥
温度を低温とする必要があり、乾燥に長時問を要し短時
間で効率よく乾燥することができない。また、例えば、
乾燥炉内で剥離フィルムが熱収縮を起こすことがあり、
剥離フィルムにしわが発生する等の不具合が生じ、均一
な厚みを有する粘着剤層が形成されないことがある。か
かる観点から、剥離フィルムは、所定の耐熱性を有する
ことが好ましい。耐熱性の判断基準として、１００℃以
上のビカット軟化点を有することが好ましい。上記条件
を満たす限り、剥離フィルムの種類には特に制限はな
い。単層フィルムであっても、また、積層フィルムであ
ってもよく、市販品の中から適宜選択できる。

【００１４】具体的な剥離フィルムの例としては、高密
度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリアミド系樹脂等、またはそれらの混合物
から製造されたフィルムが挙げられる。好ましくは、高
密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムお
よぴポリエチレンテレフタレートフィルム等が挙げられ
る。これらのフィルムの製造方法には特に制限はなく、
押出成形法、カレンダー成形法等公知の方法で製造され
たもので差支えなく、また、成形温度は、原料樹脂のガ
ラス転移点または軟化点以上、分解温度未満の温度であ
れば差支えない。

【００１５】また、粘着剤層の剥離フィルムからの剥離
応力を小さくする目的で、剥離フィルムの粘着剤を塗布
する表面に粘着剤層を汚染しない範囲において、シリコ
ーン系等の剥離剤を塗布しても差し支えない。剥離フィ
ルムの厚さは、乾燥条件、粘着剤層の種類および厚さ、
または粘着テープの加工条件、加工方法等により異なる
が、通常、１０〜１０００μｍである。好ましくは２０
〜１００μｍである。

【００１６】粘着テープの熱収縮性は、半導体ウエハ表
面からの剥離性に影響する。収縮率が低すぎると、加熱
時に剥離不良が生じたり、剥離に時間がかかったりする
ことがある。また、収縮率が高すぎると、保管時の経時
変化により粘着テープが変形し、ウエハ表面に粘着テー
プを貼着する際の作業性が低下する。かかる観点から、
５０〜９９℃、好ましくは５０〜８０℃における、粘着
テープの熱収縮率は５〜５０％であることが好ましい。
この場合、上記温度範囲の少なくとも１点において、上
記の熱収縮性を示すテープであればよい。収縮する方向
は、１軸方向方向でも、２軸（縱、横）方向でもよい。
材質の種類は特に制限ない。具体的に例示するならば、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル
酸共重合体、ポリブタジエン共重合体、ポリブタジエ
ン、軟質塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン、ポリエステ
ル、ポリアミド、アイオノマー等の樹脂、およびそれら
の共重合体エラストマー、およびジエン系、ニトリル
系、アクリル系等のフィルムが挙げられる。基材フィル
ムは、単層体でもあっても、積層体であってもよい。

【００１７】ただし、ウエハ裏面研削中の半導体ウエハ
の破損防止を考慮すると、ＡＳＴＭ−Ｄ−２２４０に既
定されたショアＤ型硬度が４０以下である樹脂をフィル
ム状に成形加工した弾性を有するフィルム、例えば、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡという）フ
ィルム、ポリブタジエンフィルム等が好ましく用いられ
る。この場合、基材フィルムの粘着剤層が設けられる面
の反対側の面に、これより硬いフィルム、具体的には、
ショア−Ｄ型硬度が４０を超える樹脂をフィルム状に成
形加工した熱収縮性を有するフィルムを積層することが
好ましい。そのことにより、粘着テープの剛性が増し、
貼着作業性及び剥離作業性が改善される。

【００１８】基材フィルムの厚みは、保護する半導体ウ
エハの形状、表面状態、研削の方法、研削条件、あるい
はウエハ表面保護用粘着テープの切断、貼着等の作業性
により適宜決められるが、通常、１０〜１０００μｍで
ある。好ましくは１００〜３００μｍである。

【００１９】上記基材フィルムの製造方法には特に制限
はなく、押出成形法、カレンダー成形法等公知の方法で
製造されたもので差支えない。成形温度は、原料樹脂の
ガラス転移点または軟化点以上、分解温度未満の温度で
差支えない。基材フィルムに熱収縮性を付与するため
に、少なくとも１軸方向に延伸することが好ましい。延
伸倍率は、ウエハ裏面の研削の後、粘着テープをウエハ
表面から剥離する際の剥離性、作業性等に影響を及ぼ
す。延伸倍率が低いとウエハ表面から剥離する際に加熱
した場合、基材フィルムの収縮が充分に起こらず、剥離
性、作業性等が低下する。かかる点を考慮すると、延伸
倍率は、１．２倍以上、好ましくは１．５倍以上であ
る。基材フィルムの延伸方向は、フィルムの縦方向また
は横方向に延伸する１軸延伸、またはフィルムの縦方向
および横方向に延伸する２軸延伸のいずれでもよい。延
伸倍率の上限は、延伸時の破れ等を考慮すると１０倍程
度である。

【００２０】また、延伸方法にも特別な制限はなく、ロ
ール圧延法、ロール延伸法等による縦一軸延伸法、テン
ター機を用いる縦横逐次二軸延伸法、テンター機を用い
る縦横同時二軸延伸法等、公知の延伸方法で差支えな
い。延伸温度は、４０〜７０℃であることが好ましい。
上記のようにして延伸された基材フィルムは、経時での
収縮が起きないよう熱処理が行われる。熱処理温度は、
４５〜８０℃であることが好ましい。基材フィルムの、
少なくとも粘着剤を積層しようとする面の表面張力は、
剥離フィルムの粘着剤層が形成される側の面の表面張力
より高いことが必要である。基材フィルムは、通常、表
面張力の絶対値が如何なる値であっても剥離フィルムの
表面張力よりも高い表面張力を有するフィルムであれば
用いることができる。剥離フィルムからの転着後の粘着
剤層の密着性等を考慮すると、３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上
の表面張力を有する延伸フィルムであることを基準とし
て選定することが好ましい。表面張力が低いと粘着剤層
と基材フィルムとの密着性が低下し、粘着剤層の剥離フ
ィルムからの転着が良好に行えない。基材フィルムの表
面張力を高くする方法としては、コロナ放電処理等が挙
げられる。

【００２１】粘着剤の組成は、特に制限はなく、市販品
の中から適宜選択できるが、粘着性、塗布性、ウエハ表
面の非汚染性等の点からアクリル系粘着剤が好ましい。
このようなアクリル系粘着剤は、アクリル酸アルキルエ
ステルモノマー、およびカルボキシル基を有するモノマ
ーを含むモノマー混合物を共重合して得られる。更に、
必要に応じてそれらと共重合可能なビニルモノマー、多
官能性モノマー、内部架橋性モノマー等を共重合するこ
とができる。

【００２２】アクリル酸アルキルエステルモノマーとし
て、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレー
ト、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロ
ピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルア
クリレート、ブチルメタクリレート、ヘキシルアクリレ
ート、へキシルメタクリレート、オクチルアクリレー
ト、オクチルメタクリレート、ノニルアクリレート、ノ
ニルメタクリレート、ドデシルアクリレート、ドデシル
メタクリレート等が挙げられる。これらのモノマーの側
鎖アルキル基は直鎖状でも分岐状でも良い。また、上記
のアクリル酸アルキルエステルモノマーは目的に応じて
２種以上併用しても良い。

【００２３】カルボキシル基を有するモノマーとして
は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、
イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。ア
クリル酸アルキルエステルモノマー、およびカルボキシ
ル基を有するモノマーと共重合可能なビニルモノマーと
しては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒド
ロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアク
リレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、アクリ
ルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアミノアクリレ
ート、ジメチルアミノメタクリレート、酢酸ビニル、ス
チレン、アクリロニトリル等が挙げられる。

【００２４】粘着剤ポリマーの重合反応機構としては、
ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等が挙げら
れるが、粘着剤の製造コスト、モノマーの官能基の影響
および半導体ウエハ表面へのイオンの影響、等を考慮す
ればラジカル重合によって重合することが好ましい。ラ
ジカル重合反応によって重合する際、ラジカル重合開始
剤として、ベンゾイルパーオキサイド、アセチルパーオ
キサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイル
パーオキサイド、ジターシャルブチルパーオキサイド、
ジターシャルアミルパーオキサイド等の有機過酸化物、
過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウ
ム等の無機過酸化物、２，２’−アゾビスイソブチロニ
トリル、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリ
ル、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッ
ド等のアゾ化合物、等が挙げられる。

【００２５】乳化重合法により重合する場合には、これ
らのラジカル重合開始剤の中で、水溶性の過硫酸アンモ
ニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過
酸化物、同じく水溶性の４，４’−アゾビス−４−シア
ノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を持
ったアゾ化合物が好ましい。半導体ウエハ表面へのイオ
ンの影響を考慮すれば、４，４’−アゾビス−４−シア
ノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を持
ったアゾ化合物がさらに好ましい。

【００２６】本発明に用いる架橋性の官能基を１分子中
に２個以上有する架橋剤は、粘着剤ポリマーが有する官
能基と反応させ、粘着力および凝集力を調整するために
用いる。架橋剤としては、ソルビトールポリグリシジル
エーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、
ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリ
セロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグ
リシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジ
ルエーテル、レソルシンジグリシジルエーテル等のエポ
キシ系化合物、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパン
のトルエンジイソシアネート３付加物、ポリイソシアネ
ート等のイソシアネート系化合物、トリメチロールプロ
パン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラ
メチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネ
ート、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルメタン−４，４’−ビス
（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ’−ヘキ
サメチレン−１，６−ビス（１−アジリジンカルボキシ
アミド）、Ｎ，Ｎ’−トルエン−２，４−ビス−アジリ
ジンカルボキシアミド）、トリメチロールプロパン−ト
リ−β−（２−メチルアジリジン）プロピオネート等の
アジリジン系化合物、及びヘキサメトキシメチロールメ
ラミン等のメラミン系化合物等が挙げられる。

【００２７】これらは単独で使用してもよいし、２種以
上を併用してもよい。上記架橋剤の中で、エポキシ系架
橋剤は架橋反応の速度が遅く、反応が十分に進行しない
場合には粘着剤層の凝集力が低くなり、半導体ウエハ表
面の凹凸によっては粘着剤層に起因する汚染が生じるこ
とがある。したがって、適宜、アミン等の触媒を添加す
るか、もしくは触媒作用のあるアミン系官能基をもつモ
ノマーを粘着剤ポリマ一に共重合するか、架橋剤を使用
する際にアミンとしての性質を有するアジリジン系架橋
剤を併用することが好ましい。

【００２８】架橋剤の添加量は、通常、架橋剤中の官能
基数が粘着剤ポリマー中の官能基数よりも多くならない
程度の範囲で添加する。しかし、架橋反応で新たに官能
基が生じる場合、架橋反応が遅い場合、等には必要に応
じて過剰に添加してもよい。通常、ウエハ裏面研削用粘
着テープの粘着力は、ＳＵＳ−ＢＡ板に対する粘着力に
換算すると１０〜１０００ｇ／２５ｍｍ、好ましくは３
０〜６００ｇ／２５ｍｍ程度である。ウエハ裏面の研削
条件、ウエハの口径、研削後のウエハの厚み等を勘案し
て上記範囲に調整する。目安としては、粘看剤ポリマー
１００重量部に対し、架橋剤０．１〜３０重量部を添加
して調整する。好ましくは０．３〜１５重量部である。

【００２９】また、粘着剤には必要に応じて、ウエハ表
面を汚染しない程度に、界面活性剤等を添加することも
可能である。添加する界面活性剤は、ウエハ表面を汚染
しないものであれば、ノニオン性でもアニオン性でも使
用することができる。ノニオン性界面活性剤として、ポ
リオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレンニノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチ
レンラウリルエーテル等が挙げられる。アニオン性界面
活性剤として、アルキルジフェニールエーテルジスルフ
ォネートおよびその塩、ビスナフタレンスルフォネート
およびその塩、ポリオキシアルキルスルホコハク酸エス
テルおよびその塩、ポリオキシエチレンフェニルエーテ
ルの硫酸エステルおよびその塩、等が挙げられる。

【００３０】上に例示した界面活性剤は、単独で使用し
てもよいし、２種以上を併用してもよい。界面活性剤の
添加量は、粘着剤ポリマーと架橋剤の合計重量、すなわ
ち、架橋した粘着剤ポリマー１００重量部に対して０．
０５〜５重量部が好ましい。より好ましくは０．０５〜
３重量部である。

【００３１】基材フィルムまたは剥離フィルムの片表面
に粘着剤塗布液を塗布する方法としては、従来公知の塗
布方法、例えばロールコーター法、グラビアロール法、
バーコート法等が採用できる。塗布された粘着剤の乾燥
条件には特に制限はないが、一般的には、８０〜２００
℃の温度範囲において１０秒〜１０分間乾燥することが
好ましい。さらに好ましくは、８０〜１７０℃において
１５秒〜５分間乾燥することである。粘着剤層の厚み
は、半導体ウエハの表面状態、形状、裏面の研削方法等
により適宜決められるが、半導体ウエハの裏面を研削し
ている時の粘着力、研削が完了した後の剥離性等を勘案
すると、通常、２〜１００μｍ程度である。好ましくは
５〜７０μｍ程度である。

【００３２】上記のようにして剥離フィルムの表面に粘
着剤層を形成した後、該粘着剤層の表面に上記基材フィ
ルムを積層し、押圧して粘着剤層を基材フィルムの表面
に転着する。転着する方法は、公知の方法で差しつかえ
ない。例えば、剥離フィルムの表面に形成された粘着剤
層の表面に基材フィルムを重ねて、それらをニップロー
ルに通引して押圧する方法等が挙げられる。粘着剤層の
表面から剥離フィルムを剥離するのは、粘着テープとし
て使用する直前が好ましい。こうして得られる粘着テー
プは、ロール状とするか、または、所定の形状に切断し
た後、保管、搬送等に供される。

【００３３】次いで、上記の如き粘着テープを半導体ウ
エハの表面に貼着してからダイシング工程に到るまでの
一連の半導体ウエハの製造方法について詳細に説明す
る。

【００３４】本発明では、粘着テープはその粘着剤層を
介して半導体ウエハ表面に貼着される。粘着フィルムを
半導体ウエハ表面に貼着する操作は、人手により行われ
る場合もあるが、通常、ロール状の粘着フィルムを取り
付けた自動貼り機と称される装置によって行われる。こ
の様な自動貼り機として、例えば、タカトリ（株）製、
形式：ＡＴＭ−１０００Ｂ、同ＡＴＭ−１１００、帝国
精機（株）製、形式：ＳＴＬシリーズ等がある。

【００３５】そして、半導体ウエハは、粘着テープの基
材フィルム層を介してウエハ裏面研削機のチャックテー
ブル等に固定される。研削機によりウエハ裏面が所定の
厚さになるまで研削される。研削の際に、研削面に冷却
水が注水されることが一般的である。裏面研削方式とし
ては、スルーフィード方式、インフィード方式等の公知
の研削方式が採用される。半導体ウエハの厚みは、研削
前が５００〜１０００μｍであったものが、研削後には
８０〜４００μｍ、好ましくは８０〜２００μｍ程度に
なるまで研削される。通常、研削する前の半導体ウエハ
の厚みは、ウエハの口径、種類等により適宜決められ、
研削後の厚みは、得られるチップの大きさ、ＩＣの種
類、等により適宜決められる。

【００３６】研削が終了した後、研削面に純水を注水す
る等の方法により研削屑等を除去した後、ウエハを上下
に半回転させ、チャックテーブルにウエハ裏面を介して
固定する。次いで、該粘着テープを加熱して基材フィル
ム層を収縮させることにより該粘着テープをウエハ表面
から剥離する。剥離した粘着テープは専用治具を吸引す
る等の方法により系外へ除去する。

【００３７】ここで、粘着テープが剥離した状態とは、
ウエハ表面に貼着した粘着テープが、ウエハ表面の２０
％以上にわたって剥離した状態を言う。この場合、加熱
された粘着テープの他の部分は、熱収縮により変形して
おり、除去しやすい状態となる。詳細な剥離機構は定か
ではないが、例えば、温水を用いて加熱、剥離する場合
には、剥離状態でない部分においても、ウエハ表面と粘
着剤層の界面の大部分に温水が浸入した状態となってい
る。また、温風で剥離する場合においても、ウエハ表面
と粘着剤層の界面に基材フィルムの変形応力に伴う部分
的な浮き上がりが生じている。

【００３８】加熱方法は、ウエハ表面に貼着された粘着
テープを加熱収縮させることさえできれば、特に制限は
ないが、５０〜９９℃、好ましくは５０〜８０℃の温水
を粘着テープ表面に注水する方法、ウエハと共に５０〜
９９℃、好ましくは５０〜８０℃の温水中へ浸漬する方
法等により粘着テープを５０〜９９℃、好ましくは５０
〜８０℃の温水と接触させる方法、５０〜９９℃、好ま
しくは５０〜８０℃の温風を吹き付ける方法、等が挙げ
られる。基材フィルムを収縮させるための粘着テープへ
の熱伝導性を考慮した場合、５０〜９９℃、好ましくは
５０〜８０℃の温水を粘着テープと接触させる方法が好
ましい。更に、粘着テープを剥離した後、研削機内にお
いて、ウエハ表面の洗浄を同時に実施することを考慮す
ると、上記温度の温水を粘着テープ表面に注水して加熱
する方法が好ましい。この場合、粘着テープの基材フィ
ルム表面に偏りなく温水を供給して、剥離性を一層容易
にすることを考慮すると、ウエハを５〜５００ｒｐｍの
回転速度で回転させながら温水を供給することが好まし
い。ウエハの回転方法は、ウエハの中心部を回転の中心
点として平面回転させればよい。

【００３９】本発明では、粘着テープを剥離した後のウ
エハ表面に純水、アルコール類等の洗浄液を供給して、
洗浄することができる。洗浄液として、純水を使用する
ことが好ましい。これらの方法を採用することにより、
通常、ウエハの裏面研削工程の後に実施される専用の洗
浄工程を省略することができ、ウエハの裏面研削工程か
ら表面洗浄工程に至る一連の工程が簡略化され、作業時
間の短縮が可能である。

【００４０】加熱温度は、基材フィルムの延伸倍率、半
導体ウエハ表面保護用テープの粘着力等によって、ま
た、加熱方法の種類によって５０〜９９℃、好ましくは
５０〜８０℃の範囲で適宜選択し得る。加熱時間も半導
体ウエハ表面からの剥離性に影響を及ぼす。加熱時間
は、基材フィルムの延伸倍率、加熱温度によって異なる
が、作業性等を考慮すると１〜６０秒間、好ましくは１
０〜３０秒間である。

【００４１】従来、ウエハ裏面の研削が終了した後、ウ
エハをカセットに収納して粘着テープ剥離工程に搬送し
て、該カセットを剥離機にセットし、カセットから取り
出して粘着テープを剥離する方法が採用されていた。更
に、粘着テープを剥離した後、再度カセットに収納して
洗浄工程に搬送し、カセットから取り出して洗浄機にセ
ットしてウエハ表面を洗浄する方法が採用されていた。
洗浄工程へ搬送する際には、カセットへの収納及び取り
出しは、ウエハ表面に粘着テープが貼着された状態で実
施されるので、ウエハの厚みが２００μｍ、またはそれ
以下の厚みとなるまで薄く研削された場合には、ウエハ
が著しく反ることとなり、ウエハがカセットの収納口に
接触すること等によって衝撃を受けて割れることが多か
った。直径が１２インチ、またはそれ以上の大口径であ
る場合には、研削後の厚みが４００μｍ程度であっても
著しい反りが発生していた。

【００４２】一方、本発明の方法においては、裏面研削
機内において、加熱によって粘着テープを剥離すると共
に、ウエハ表面の洗浄処理まで実施する。そのため、裏
面研削によって薄層化されたウエハをカセットに収納し
て、剥離工程、さらには洗浄工程に搬送する必要がな
い。そのため、ウエハ搬送用カセットへの収納作業、及
び該カセットからの取り出し作業が極めて少ない。特
に、裏面研削工程から剥離工程への搬送が省略できるた
め、ウエハの反りに起因した、カセットへの収納時、及
び取り出し時のウエハの割れが防止できる。その上、裏
面研削、粘着テープの加熱、剥離の後、続いて研削機内
で、純水、アルコール類等の洗浄液でウエハ表面を洗浄
することにより、ウエハ表面洗浄工程も省略することが
できる。最後に、ウエハを１０００〜１００００ｒｐｍ
程度の高速回転する等の方法で乾燥することにより一連
の工程が終了する。本発明が摘要できる半導体ウエハの
サイズは、直径が６〜１６インチ、好ましくは６〜１２
インチの大口径のものである。

【００４３】実施例 以下、実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものでは
ない。尚、実施例に示した各種特性値は下記の方法で測
定した。

【００４４】（１）粘着テープの収縮率（％） 粘着テープの任意の箇所を選択し、縦横それぞれ１０ｃ
ｍの正方形の試料片を１５枚作成する。試料片から剥離
フィルムを剥離した後、２５℃、５０℃及び８０℃の空
気オーブン中で１分間加熱した後、室温で５分間放置す
る。縦方向（機械方向）の試料片の長さを測定して、加
熱前の長さ（Ｌ₁）、及び、加熱後の長さ（Ｌ₂）から収
縮率〔｛（Ｌ₁）−（Ｌ₂）｝／（Ｌ₁）〕Ｘ１００
（％）を求める。各条件において５回測定してその平均
値を求める。

【００４５】（２）ＥＳＣＡによるウエハ表面汚染の測
定 ８インチシリコンミラーウエハをダイアモンドカッター
で表面を汚染しないように１ｃｍ角に切断した。切断し
たウエハの表面をＥＳＣＡを用いて下記の条件で測定
し、珪素に対する炭素の比（以下、Ｃ／Ｓｉ比という）
を求め、有機物によるシリコンウエハの汚染状況を調べ
る。 ＜ＥＳＣＡ測定条件及ぴＣ／Ｓｉ比算出法＞Ｘ線源：Ｍ
ｇＫα線（１２５３．６ｅＶ）、Ｘ線出力：３００Ｗ、
測定真空度：２ラ１０−７Ｐａ以下、Ｃ／Ｓｉ：（炭素
のピーク面積）／（珪素のピーク面積） ＜Ｃ／Ｓｉ比の評価方法＞試料を貼着する前のシリコン
ミラーウエハ表面のＣ／Ｓｉ値は０．１０（ブランク
値）である。従って、試料を貼着した後のシリコンミラ
ーウエハ表面のＣ／Ｓｉ値が０．１０〜０．１２程度の
ものを汚染無し、それを超えるものを汚染有りと判定す
る。

【００４６】（３）粘着力の測定 ２３℃において、粘着剤層を介して、５Ｘ２０ｃｍのＳ
ＵＳ−ＢＡ板の表面に貼着し、１時間放置する。試料の
一端を挟持し、剥離角度１８０°、剥離速度３００ｍｍ
／ｍｉｎ．でＳＵＳ−ＢＡ板から試料を剥離する際の応
力を測定し、ｇ／２５ｍｍに換算する。

【００４７】実施例１ 重合反応機に脱イオン水１４８重量部、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重量％水
溶液）２重量部（界面活性剤単体として１重量部）、重
合開始剤として４，４’−アゾビス−４一シアノバレリ
ックアシッド（大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ）
０．５重量部、アクリル酸ブチル７４重量部、メタクリ
ル酸メチル１４重量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシ
エチル９重量部、メタクリル酸２重量部、アクリルアミ
ド１重量部を添加し、攪枠下で７０℃において９時間乳
化重合を実施し、アクリル樹脂系水エマルジョンを得
た。これを１４重量％アンモニア水で中和し、固形分約
４０重量％の粘着剤ポリマー（主剤）エマルジョンを得
た。得られた粘着剤主剤エマルジョン１００重量部（粘
着剤ポリマー濃度約４０重量％）を採取し、さらに１４
重量％アンモニア水を加えてｐＨ９．３に調整した。次
いで、アジリジン系架橋剤（日本触媒化学工業（株）
製、商品名：ケミタイトＰＺ−３３）２重量部、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重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。

【００４８】Ｔダイ押出法にて製膜された厚さ５０μ
ｍ、ビカット軟化点１４０℃、片表面の表面張力が３０
ｄｙｎｅ／ｃｍであるポリプロピレンフィルムを剥離フ
ィルムとして用い、ロールコーター法により該剥離フィ
ルムの該片表面に上記方法により得られたアクリル系樹
脂水エマルジョン型粘着剤を塗布し、１００℃において
６０秒間乾燥し、剥離フィルムの表面に厚さ１０μｍの
アクリル系粘看剤層を設けた。

【００４９】Ｔダイ押出法により製膜された未延伸エチ
レンー酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡという）フィ
ルムを５０℃において縦方向に３．０倍延伸し、さらに
６０℃で熱固定し、厚さ１２０μｍの一軸延伸ＥＶＡフ
ィルムとした。該一軸延伸ＥＶＡフィルムの片面にコロ
ナ放電処理を施し、表面張力を５０ｄｙｎｅ／ｃｍと
し、これを基材フィルムとして用いた。

【００５０】剥離フィルムの表面に設けられたアクリル
系粘着剤層の表面に基材フィルムのコロナ放電処理面を
重ね合わせて積層し、２ｋｇ／ｃｍ² の圧力で押圧し、
該粘着剤層を基材フィルムの表面に転着させて、粘着力
２００ｇ／２５ｍｍの粘着テープを得た。該粘着テープ
の各温度における熱収縮率を上記方法により測定した結
果を〔表１〕に示す。

【００５１】得られた粘着テープを、径８インチ、厚み
７００μｍのミラーウエハ５０枚の表面に貼着し、裏面
研削機へ供した。研削機内では、最初に粗研削、次いで
仕上げ研削、最後に裏面洗浄を実施した。すなわち、裏
面研削機内で、該ミラーウエハを研削速度３００μｍ／
分で厚み１７０μｍまで粗研削し、次いで、２０μｍ／
で１２０μｍまで仕上研削した。最後に、裏面を洗浄
後、さらにウエハを半転させて表裏を反対にし、ウエハ
表面に貼着された粘着テープに６０℃の温水を１０秒間
注水し、次いで、ウエハを５００ｒｐｍで回転させなが
ら、さらに６０℃の温水を１０秒間注水し、粘着テープ
を剥離した。その後３０００ｒｐｍで回転させ乾燥後、
ウエハを研削機から取り出してカセットに収納した。５
０枚すべてのウエハを破損することなく収納することが
できた。研削開始から収納までの時間は１５０分間であ
った。得られた結果を〔表１〕に示す。

【００５２】実施例２ 裏面研削の後、粘着テープを８０℃の温風で３０秒間加
熱した以外、実施例１と同様の方法で半導体ウエハを研
削し、テープの剥離を行った。５０枚すべてのウエハを
破損することなく収納した。研削開始から収納までの時
間は１６０分間であった。得られた結果を〔表１〕に示
す。

【００５３】実施例３ 実施例１と同様の方法で粘着テープの剥離まで行い、さ
らに、ウエハを１０００ｒｐｍの回転速度で回転させな
がら純水で３分間洗浄し、次いで、３０００ｒｐｍで乾
燥後ウエハを取り出した。５０枚すべてのウエハを破損
することなく収納した。研削開始から収納までの時間は
１６０分であった。収納された８インチミラーウエハの
表面汚染の測定を上記方法で行った。得られた結果を
〔表１〕に示す。

【００５４】実施例４ ミラーウエハとして、口径６インチ、厚み６００μｍの
ものを使用し、粗研削後の厚みを１５０μｍ、仕上研削
後の厚みを８０μｍとした以外は、実施例３と同様の方
法で半導体ウエハを研削し、テープの剥離、ウエハの洗
浄を行った。その結果、５０枚すべてのウエハを破損す
ることなしに収容した。研削開始から収容までの時間は
１６０分であった。得られた結果を〔表１〕に示す。

【００５５】比較例１ 厚さ１２０μｍの未延伸ＥＶＡフィルムの片面にコロナ
放電処理を施し、表面張力を５０ｄｙｎｅ／c ｍとし、
これを基材フィルムとして用いた以外は、実施例１と同
様にして粘着テープを得た。得られた粘着テープを径８
インチ、厚み７００μｍのミラーウエハ５０枚の表面に
貼着し、裏面研削機へ供した。裏面研削機内で、実施例
１と同様にして粗研削、及び仕上研削を実施した後、裏
面を洗浄および乾燥後、カセットに収納した。

【００５６】次いで、粘着テープ剥離装置に供し、該テ
ープを剥離した。ウエハを裏面研削機から取り出し、カ
セットに収納する際にウエハが２枚カセットの収納口に
接触し破損した。また、粘着テープ剥離装置において、
テープ剥離前、ウエハをチャックテーブルに吸着した際
１枚、テープ剥離時に４枚破損した。研削開始からテー
プ剥離後の収納までの時間は１９０分間であった。得ら
れた結果を〔表１〕に示す。

【００５７】比較例２ 比較例１と同様にしてテープ剥離まで行った後、さら
に、ウエハを洗浄工程へ供し、カセット式のオーバーフ
ロー式洗浄槽にて仮洗浄と本洗浄をそれぞれ３分間と５
分間行った。次いで、回転式の乾燥機で乾燥した。該ウ
エハを裏面研削機から取り出し、カセットに収納する際
にウエハが２枚カセットの収納口に接触し破損した。ま
た、半導体表面保護用粘着テープ剥離装置において、テ
ープ剥離前、ウエハをチャックテーブルに吸着した際１
枚、テープ剥離時に２枚破損した。研削開始からテープ
剥離後の収納までの時間は１９０分であった。さらに、
洗浄工程への搬送の際に１枚破損した。研削開始から洗
浄終了まで２２０分間であった。収納された８インチミ
ラーウエハの表面汚染の測定を行った。得られた結果を
〔表１〕に示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【発明の効果】本発明の方法によれば、口径が６〜１６
インチ、好ましくは６〜１２インチである半導体ウエハ
の裏面を厚み８０〜４００μｍ、好ましくは８０〜２０
０μｍ程度まで薄く研削する場合であっても、裏面研削
後に粘着テープを剥離する際に、半導体ウエハを破損す
ることがない。また、研削機内で粘着テープ自体の熱収
縮性を利用して粘着テープを剥離する方法であるため、
例えば、研削機からウエハを取り出してカセットに収納
する際に、ウエハの表面には粘着テープが貼着されてお
らず、ウエハの反りが極めて少ない。従って、カセット
に収納する際に、ウエハがカセットの収納口に接触する
こと等によってウエハが割れることがない。さらに、研
削機内でウエハ表面を洗浄すれば、次工程の洗浄工程へ
の搬送を省略することができる。

【００６０】上記した本発明の方法によれば、口径が６
〜１６インチである半導体ウエハの裏面を厚み８０〜２
００μｍ程度まで薄く研削する場合であっても、粘着テ
ープを剥離する際に、半導体ウエハを破損することがな
い。また、研削機内で熱収縮を利用して粘着テープを剥
離する方法を採用するため、例えば、研削機からウエハ
を取り出してカセットに収納する際に、ウエハの反りが
極めて少ない。従って、カセットに収納する際に、ウエ
ハがカセットの収納口に接触すること等によってウエハ
が割れることがない。さらに、研削機内で粘着テープの
加熱媒体として温水を用いて加熱・剥離し、さらに、洗
浄液で洗浄を実施すれば、従来次工程で行われていた専
用の洗浄工程を省略することができる。よって、本発明
によれば、半導体ウエハの裏面研削からウエハ表面の洗
浄に至る一連の工程を短時間で実施することができ、作
業時間の短縮が可能である。

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

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハの表面に粘着テープを貼着
   し、研削機を用いて半導体ウエハの裏面を研削した後、
   粘着テープを剥離する半導体ウエハの製造方法であっ
   て、該粘着テープとして熱収縮性を有する粘着テープを
   用い、且つ、該半導体ウエハの裏面を研削した後、引き
   続いて該研削機内において粘着テープを加熱して半導体
   ウエハの表面から剥離することを特徴とする半導体ウエ
   ハの製造方法。
2. 【請求項２】 口径が６〜１６インチである半導体ウエ
   ハの裏面を厚み８０〜４００μｍまで研削することを特
   徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの製造方法。
3. 【請求項３】 口径が６〜１６インチである半導体ウエ
   ハの裏面を厚み８０〜２００μｍまで研削することを特
   徴とする請求項２に記載の半導体ウエハの製造方法。
4. 【請求項４】 口径が６〜１２インチである半導体ウエ
   ハの裏面を厚み８０〜２００μｍまで研削することを特
   徴とする請求項３に記載の半導体ウエハの製造方法。
5. 【請求項５】 温水及び温風からなる群から選ばれた少
   なくとも１種の熱媒体を用いて５０〜９９℃の温度範囲
   に加熱することを特徴とする請求項１に記載の半導体ウ
   エハの製造方法。
6. 【請求項６】 熱媒体の温度が５０〜８０℃である請求
   項５に記載の半導体ウエハの製造方法。
7. 【請求項７】 温水を用いて５０〜９９℃の温度範囲に
   加熱することを特徴とする請求項５に記載の半導体ウエ
   ハの製造方法。
8. 【請求項８】 温水を用いて５０〜８０℃の温度範囲に
   加熱することを特徴とする請求項７に記載の半導体ウエ
   ハの製造方法。
9. 【請求項９】 半導体ウエハを５〜５００ｒｐｍの回転
   速度で回転しながら加熱することを特徴とする請求項１
   に記載の半導体ウエハの製造方法。
10. 【請求項１０】 粘着テープの熱収縮率が、５０〜９９
    ℃において５〜５０％であることを特徴とする請求項１
    に記載の半導体ウエハの製造方法。
11. 【請求項１１】 粘着テープの熱収縮率が、５０〜８０
    ℃において５〜５０％であることを特徴とする請求項１
    ０に記載の半導体ウエハの製造方法。
12. 【請求項１２】 半導体ウエハの表面から粘着テープを
    剥離し、さらに、洗浄液で半導体ウエハの表面を洗浄す
    ることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの製
    造方法。