JPH1161065A - 半導体ウエハ加工用粘着シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハに対して優れた粘着力を示し、
耐チッピング特性に優れ、安定な粘着物性を保ち、エキ
スパンディング後のチップ整列性に優れた半導体ウエハ
加工用粘着シートを提供する。 【解決手段】 基材面上にベースポリマー、放射線重合
性化合物及び放射線重合性重合開始剤を含有する粘着剤
層が形成された半導体ウエハ加工用粘着シートにおい
て、該粘着剤層がＪＩＳＺ０２３７における保持力が３
６００秒後のズレの距離が５ｍｍ以下である半導体ウエ
ハ加工用粘着シートである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基材と粘着剤層と
を備える半導体ウエハ加工用粘着シートに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエハに貼着し、ダイシン
グ、エキスパンティング等を行い、次いで該半導体ウエ
ハをピックアップすると同時にマウンティングする際に
用いる半導体ウエハ加工用シートとして、紫外線及び／
又は電子線に対し透過性を有する基材上に紫外線及び／
又は電子線により重合硬化反応をする粘着剤層が形成さ
れた粘着シートを用い、ダイシング後に紫外線及び／又
は電子線を粘着剤層に照射し、粘着剤層を重合硬化反応
をさせ、粘着力を低下せしめて半導体ウエハ（チップ）
をピックアップする方法が知られている。例えば、特開
昭６０−１９６９５６号公報、特開昭６０−２２３１３
９号公報には、粘着剤層を構成する光重合性開始剤とし
て、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタ
エリスリトールトリアクリレート、ポリエチレングリコ
ールジアクリレート、オリゴエステルアクリレート等の
分子内に紫外線及び／又は電子線重合性炭素−炭素二重
結合を少なくとも２個以上有するアクリル樹脂系化合物
を用いることが提案されている。

【０００３】しかしながら、前記の化合物を用いた粘着
剤層では、化合物の粘度が低いため層全体の粘度が低下
し凝集力が不十分となり、ダイシングジ時にチップの位
置ズレや浮きが生じやすく、その結果チッピング（チッ
プ欠け）やチップ飛びが発生しやすくなるという欠点が
ある。ここで凝集力とは粘着剤層中の分子同士の寄り集
まろうとする力であり、外部応力による塑性変形に対す
る抵抗力である。通常ＪＩＳＺ０２３７保持力で評価さ
れる。

【０００４】特開昭６２−１５３３７６号公報には、分
子量３０００〜１００００程度の多官能ウレタンアクリ
レート系オリゴマーを使用することが提案されている
が、このような範囲の分子量を持つ多官能ウレタンアク
リレート系オリゴマーを使用した粘着剤層では、ダイシ
ングラインの粘着剤が剥離脱落してチップを汚染した
り、粘着剤層の凝集力が不十分であるため、ダイシング
時のチッピング、チップ飛散という問題が発生しやすい
という欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体ウエハに対して優れた粘着力を示し、かつ耐チッピン
グ特性に優れた半導体ウエハ加工用粘着シートを提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、紫外線及び／
又は電子線に対し透過性を有する基材面上にベースポリ
マー、放射線重合性化合物及び放射線重合性重合開始剤
を含有する粘着剤層が形成された半導体ウエハ加工用粘
着シートにおいて、半導体ウエハに対する粘着力が紫外
線及び／又は電子線照射前で５０〜５００ｇ／２５ｍ
ｍ、照射後には５〜４０ｇ／２５ｍｍであり、且つ、照
射前の該粘着剤層の保持力がＪＩＳＺ０２３７において
３６００秒後のズレの距離が５ｍｍ以下であることを特
徴とする半導体ウエハ加工用粘着シートである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明において、基材上に設けられる粘着剤層は、紫外線
及び／又は電子線により重合硬化反応を起こせばよく、
粘着剤層には、放射線重合性化合物、放射線重合性重合
開始剤等を含有しており、該粘着剤層の凝集力がＪＩＳ
Ｚ０２３７において保持力で３６００秒後のズレの距離
が５ｍｍ以下(好ましくは３ｍｍ以下より好ましくは１
ｍｍ以下)と高くダイシング時にチップの位置ズレや浮
きが生じにくく、その結果チッピング（チップ欠け）や
チップ飛びが発生しにくく、、紫外線及び／又は電子線
を照射することにより重合硬化反応し、塑性流動性が低
下するので粘着力が低下し、チップのピックアップを容
易に行うことができる。更に、硬化後も一定以上の破断
伸度を有しているので、エキスパンディング時に粘着剤
層の割れを防ぐことができ、チップ間隔の整列性を均一
に保つことができる。

【０００８】本発明において、半導体ウエハに対する粘
着力は紫外線及び／又は電子線照射前で５０〜５００ｇ
／２５ｍｍ、好ましくは１００〜５００ｇ／２５ｍｍ、
照射後には５〜４０ｇ／２５ｍｍ、好ましくは１０〜４
０ｇ／２５ｍｍである。照射前の粘着力が５０ｇ／２５
ｍｍ未満ではダイシング時にチップ飛びが発生しやすく
なり、５００ｇ／２５ｍｍを超えると照射後の粘着力の
低下が十分ではなくなる。照射後の粘着力が５ｇ／２５
ｍｍ未満ではエキスパンディング時にチップが剥がれや
すくなり、４０ｇ／２５ｍｍを超えるとチップのピック
アップが困難となる。

【０００９】本発明において用いられる基材としては、
紫外線及び／又は電子線に対して透過性を有するもので
あれば特に限定されず、例えば、塩化ビニル、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、
ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン
−ヘキセン共重合体、エチレン−ブテン共重合体または
エチレン−プロピレン−ブテン共重合体等が用いられ
る。

【００１０】本発明において用いられるベースポリマー
としては、特に限定されるものではなく、例えば、アク
リル酸、メタクリル酸及びそれらのエステルからなるポ
リマー、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらのエステ
ルと共重合可能な不飽和単量体、例えば、酢酸ビニル、
スチレン、アクリロニトリルなどとの共重合体が用いら
れる。また本発明の粘着剤には、凝集力を高めるために
ロジン樹脂、テルペン樹脂、クマロン樹脂、フェノール
樹脂、スチレン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油
樹脂、脂肪族芳香族共重合系石油樹脂等の粘着付与剤等
を添加しても構わない。

【００１１】本発明において用いられる放射線重合性化
合物混合物は、紫外線及び／又は電子線による硬化反応
前には半導体ウエハに対して十分な粘着力を有し、硬化
反応後には粘着力が低下し半導体ウエハ（チップ）のピ
ックアップを容易に行うことができ、しかも高い凝集力
を保つために５０００以上、好ましくは８０００以上、
更に好ましくは１００００以上の分子量を持つ多官能ウ
レタンアクリレートと１０００以下の分子量を持つ多官
能アクリレートモノマーまたは２種類以上のアクリレー
トモノマーとを混合する必要がある。

【００１２】５０００以上の分子量を持つ多官能ウレタ
ンアクリレートを用いることで、硬化反応前の粘着剤層
に十分な凝集力を付与することができ、エキスパンディ
ング時にアルミリング等の専用治具から粘着シートが剥
離、脱落する恐れがなくなる。しかも蛍光灯下に長時間
暴露しても粘着力を安定することができ、更に硬化反応
後の粘着剤層にも十分な凝集力を付与することができ、
ダイシング時にチッピングやチップの飛散を抑えること
ができる。分子量が５０００未満であると粘度が低くな
り、粘着剤層の凝集力が不足し、官能基数が１であると
硬化後の粘着剤層の架橋密度が十分に上がらず、粘着力
の低下が不十分となる。

【００１３】一方５０００以上の分子量を持つ多官能の
ウレタンアクリレートのみでは粘度が高く取扱が困難
で、硬化後の粘着力の低下が十分でなくチップのピック
アップが困難になる。これを調整するために１０００以
下の分子量を持つ多官能のアクリレートモノマーを併用
すると粘着物性のバランスが好適になる。多官能のアク
リレートモノマーを使用するのは硬化後の粘着剤層の架
橋密度を上げ、粘着力を十分に低下させるためのであ
り、これらの組み合わせ以外では硬化後の粘着力の低下
が十分でなくチップのピックアップが困難になる等とい
う問題が発生する。

【００１４】本発明において用いる放射線重合性化合物
中の多官能ウレタンアクリレートとしては、ジイソシア
ネート、ポリオール及びヒドロキシ（メタ）アクリレー
トとにより合成される化合物であり、好ましくは２個の
アクリロイル基を有するウレタンアクリレートである。
前記のイソシアネートとしては、例えばトルエンジイソ
シアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネ
ート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシ
レンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシ
アネート、ナフタレンジイソシアネート等を挙げること
ができる。前記のポリオールとしては、例えばエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、
ヘキサンジオール等を挙げることができる。前記のヒド
ロキシ（メタ）アクリレートとしては、例えば、２−ヒ
ドルキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドルキシ
プロピル（メタ）アクリレート等を挙げることができ
る。

【００１５】また放射線重合性化合物中の多官能アクリ
レートモノマーとしては、例えばトリメチロールプロパ
ントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリ
レート、ペンタエリスリトールトテトラアクリレート、
ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等を
挙げることができる。放射線重合性化合物の多官能のウ
レタンアクリレートと多官能のアクリレートモノマーの
重量比は１０：９０〜９０：１０の範囲であり、好まし
く３０：７０〜７０：３０の範囲である。多官能ウレタ
ンアクリレートの重量比が１０未満になると粘着剤層の
凝集力が不足し、９０を越えると硬化後の粘着力の低下
が十分でなくチップのピックアップが困難になるという
問題が生じる。

【００１６】放射線重合性化合物、放射線重合性重合開
始剤の配合割合は、ベースポリマー１００重量部に対し
て、放射線重合性化合物が５０〜２００重量部、放射線
重合性重合開始剤０．０３〜２２．５重量部の混合割合
である。放射線重合性化合物の割合が５０重量部未満で
あると硬化後の粘着力の低下が十分でなくチップのピッ
クアップが困難になり、２００重量部を越えると粘着剤
層の凝集力が不足し好ましくない。放射線重合性重合開
始剤の割合が０．０３重量部未満であると紫外線及び／
又は電子線照射における放射線重合性化合物の硬化反応
が乏しくなり粘着力の低下が不十分となり好ましくな
く、２２．５重量部を越えると熱あるいは蛍光灯下での
安定性が悪くなり好ましくない。

【００１７】本発明において、前記粘着剤層の厚さは特
に限定されるものではないが、５〜３５μｍ程度である
のが好ましい。本発明において、粘着剤層を基材上に形
成し、半導体ウエハ加工用粘着シートを製造するには、
粘着剤層を構成する成分をそのまま、または適当な有機
溶剤により溶液化し、塗布又は散布等により基材上に塗
工し、例えば８０〜１００℃で３０秒〜１０分程度加熱
処理等により乾燥させることにより得ることができる。
又は剥離性のフィルムに塗工、乾燥後、基材を粘着剤層
にラミネートしても得ることができる。

【００１８】本発明の半導体ウエハ加工用粘着シートを
使用するには公知の方法を用いることができ、例えば半
導体ウエハ加工用粘着シートを半導体ウエハに貼り付け
て固定した後、回転丸刃で半導体ウエハを素子小片（以
下チップという）に切断する。その後、前記加工用粘着
シートの基材側から紫外線及び／又は電子線を照射し、
次いで専用治具を用いて前記ウエハ加工用粘着シート放
射状に拡大しチップ間を一定間隔に広げた後、チップを
ニードル等で突き上げるとともに、真空コレット、エア
ピンセット等で吸着する方法等によりピックアップする
と同時にマウンティングすればよい。

【００１９】

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により、更に
詳細に説明するが、本発明はこれらに限定するものでは
ない。 《実施例１》ベースポリマーとしてアクリル酸２−エチ
ルヘキシル５０重量部とアクリル酸ブチル１０重量部、
酢酸ビニル３７重量部、メタクリル酸２−ヒドロキシエ
チル３重量部とを共重合して得られた重量平均分子量５
０００００の共重合体１００重量部に対し、放射線重合
化合物として分子量が１１０００の２官能ウレタンアク
リレートと分子量が５００の５官能アクリレートモノマ
ーが、それぞれ３５重量部、６５重量部、光重合開始剤
として２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノ
ンを放射性重合化合物１００重量部に対して８．３重量
部、ポリイソシアネート系架橋剤をアクリル共重合体１
００重量部に対して、６重量部を配合した粘着剤層とな
る樹脂溶液を、剥離処理した厚さ３８μｍのポリエステ
ルフィルムに乾燥後の厚さが１０μｍになるように塗工
し、８０℃５分間乾燥した。その後、基材として厚さ８
０μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルムをラミネー
トし、半導体加工用粘着シートを作製した。得られた半
導体加工用粘着シートを室温で７日以上成熟後、ＪＩＳ
Ｚ０２３７に準じて粘着力及び凝集力を測定するための
サンプルを作製し、各項目の評価を行った。その結果を
表１に示す。

【００２０】《実施例２》実施例１で用いたウレタンア
クリレートの分子量が６０００であること以外は、実施
例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様の項
目について試験した。その結果を表１に示す。 《実施例３》アクリル共重合体１００重量部に対しウレ
タンアクリレートが２０重量部、アクリレートモノマー
が８０重量部であること以外は、実施例１と同様の方法
で試料を作製し、実施例１と同様の項目について試験し
た。その結果を表１に示す。 《実施例４》アクリル共重合体１００重量部に対しウレ
タンアクリレートが６３重量部、アクリレートモノマー
が１１７重量部であること以外は、実施例１と同様の方
法で試料を作製し、実施例１と同様の項目について試験
した。その結果を表１に示す。

【００２１】《比較例１》実施例１で用いたウレタンア
クリレートの分子量が３０００であること以外は、実施
例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様の項
目について試験した。その結果を表２に示す。 《比較例２》アクリル共重合体１００重量部に対しウレ
タンアクリレートが５重量部、アクリレートモノマーが
９５重量部であること以外は、実施例１と同様の方法で
試料を作製し、実施例１と同様の項目について試験し
た。その結果を表２に示す。 《比較例３》アクリル共重合体１００重量部に対しウレ
タンアクリレートが１０５重量部、アクリレートモノマ
ーが１９５重量部であること以外は、実施例１と同様の
方法で試料を作製し、実施例１と同様の項目について試
験した。その結果を表２に示す。 《比較例４》アクリル共重合体１００重量部に対しウレ
タンアクリレートが７重量部、アクリレートモノマーが
１３重量部であること以外は、実施例１と同様の方法で
試料を作製し、実施例１と同様の項目について試験し
た。その結果を表２に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】尚、実施例及び比較例の評価は、以下の評
価方法を用いた。 ・初期粘着力（ＵＶ照射前） 半導体加工用粘着シートから２５ｍｍ×２５０ｍｍの測
定用シートを作成し、２３℃湿度５０％の環境下でシリ
コンウエハに２ｋｇのゴムロールを１往復させて圧着す
る。２０分以上放置した後、３００ｍｍ／ｍｉｎの引張
速度で１８０度剥離を行い、粘着力を測定した。 ・ＵＶ照射後粘着力 上記方法で作成した試料に、基材面より１０ｃｍの距離
から８０Ｗ／ｃｍの高圧水銀ランプを用いて１５秒間紫
外線を照射し、粘着剤層を硬化させた後、上記と同様の
方法で粘着力を測定した。 ・保持力 半導体加工用粘着シートから２５ｍｍ×７５ｍｍの測定
用シートを作成し、２３℃湿度５０％の環境下でステン
レス板に接着面積が２５ｍｍ×２５ｍｍになるように２
ｋｇのゴムロールを１往復させて圧着する。２０分以上
放置した後、４０℃の恒温槽に入れ、更に２０分後にセ
ン断方向に１ｋｇの荷重をかけ、１時間後のズレを測定
した。 ・チッピング特性 半導体ウエハを、粘着シートに保持固定し、ダイシング
ソー(DISCO製 DAD-2H6M)を用いてスピンドル回転数３
０，０００ｒｐｍ、カッティングスピード１２０ｍｍ／
ｍｉｎでチップサイズにカット後、チップを粘着シート
より剥離しその裏面の欠けの状態を実体顕微鏡で観察す
ることにより評価した。

【００２５】

【発明の効果】本発明の半導体ウエハ加工用シートは、
紫外線及び／又は電子線の照射前には十分な粘着力と凝
集力を有し、ダイシング時にのチッピングやチップ飛散
防止に優れ、照射後にはピックアップ等を行う際の最適
値まで粘着力を低下させることにより安定したピックア
ップが可能となる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紫外線及び／又は電子線に対し透過性を
   有する基材面上にベースポリマー、放射線重合性化合物
   及び放射線重合性重合開始剤を含有する粘着剤層が形成
   された半導体ウエハ加工用粘着シートにおいて、半導体
   ウエハに対する粘着力が紫外線及び／又は電子線照射前
   で５０〜５００ｇ／２５ｍｍ、照射後には５〜４０ｇ／
   ２５ｍｍであり、且つ、照射前の該粘着剤層の保持力が
   ＪＩＳＺ０２３７において３６００秒後のズレの距離が
   ５ｍｍ以下であることを特徴とする半導体ウエハ加工用
   粘着シート。
2. 【請求項２】 該粘着剤層がベースポリマー１００重量
   部に対して、放射線重合性化合物５０〜２００重量部、
   放射線重合性重合開始剤０．０３〜２２．５重量部を含
   有する請求項１記載の半導体ウエハ加工用粘着シート。