JPS63205382A - ウエハ貼着用粘着シ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光期Ω技封光野 本発明はウェハ貼着用粘着シートに関し、さらに詳しく
は、半導体ウェハを小片に切断分離する際に用いられる
ウェハ貼着用粘着シートに関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点 シリコン、ガリウムヒ素などの半導体ウェハは大径の状
態で製造され、このウェハは素子小片に切断分離（ダイ
シング）された後に次の工程であるマウント工程に移さ
れている。この際、半導体ウェハは予じめ粘着シートに
貼着された状態でダ゛イシング、洗浄、乾煤、エキスパ
ンディング、ピックアップ、マウンティングの各工程が
加えられている。

このような半導体ウェハのダイシング工程で用いられて
いる粘着シートとしては、従来、塩化ビニル、ポリプロ
ピレンなとの基材面上にアクリル系などの粘着剤層が設
けられたものが用いられてきた。

ところで上記のような粘着シートを用いて半導体ウェハ
を切断ブレードにより切断分離するには、従来半導体ウ
ェハの厚みの半分程度を切断するハーフカット方式が主
として採用されてきた。ところがこのハーフカット方式
では、切断ブレードにより切断されたウェハをさらに分
割する操作が必要であるという問題点があった。

このような問題点を解決するため、ウェハを切断ブレー
ドによって完全に切断するフルカット方式が採用されつ
つある。このフルカット方式によればウェハは完全に切
断されるため、ウェハを分割する必要はないが、ウェハ
の切断時に切断ブレードが粘着剤層あるいは基材にもく
い込むため、切断ブレードに粘着剤が付着し目づまりを
起こして切断ブレードによるウェハの切断ができなくな
ってしまうという新たな問題点が生じてしまう。

このような粘着剤が付着した切断ブレードは、この付着
物を除去するとともに切れ味を回復させるなめ、いわゆ
るドレッサーボードと接触させることが行なわれている
が、このような操作を採用しても、切断ブレードの寿命
は、ハーフカット方式の場合に比較して１／１０程度に
なってしまう。

切断ブレードの寿命が短くなるということは、単に高価
な切断ブレードが新たに必要となるという問題点に加え
て、切断ブレードの取り替えに手間がかかるという問題
点もある。なぜなら切断ブレードの取り替えには、精度
が要求されるからである。

上記のように、ウェハを切断ブレードによってフルカッ
ト方式により切断することが求められているが、現状で
はフルカット方式を採用すると切断ブレードの寿命が著
しく短くなってしまうという大きな問題点が存在してい
る。

光肌例且狼 本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解決
しようとするものであって、半導体ウェハを粘着シート
に貼着した状態で切断ブレードによりフルカット方式で
切断分離しても、切断ブレードに大量の粘着剤が付着し
て目づまりを起こすことがなく、かつ砥粒の研磨効果に
よって切断ブレードの寿命が短縮されることがないよう
な、ウェハ貼着用粘着シートを提供することを目的とし
ている。

光」Ｖｌｌ九 本発明に係るウェハ貼着用粘着シートは、基材面上に粘
着剤層を塗布してなるウェハ貼着用粘着シートにおいて
、基材中に、粒径が０．５〜１００μｍでありモース硬
度が６〜１０である砥粒を分散さぜたことを特徴として
いる。

本発明に係るウェハ貼着用粘着シートは、基材面上に粘
着剤層を塗布してなるウェハ貼着用粘着シートにおいて
、基材中に特定の粒径および硬度を有する砥粒を分散さ
せているので、半導体ウェハを粘着シートに貼着した状
態で切断ブレードによりフルカット方式で切断分離して
も、切断ブレードに大量の粘着剤が付着して目づまりを
起こすことがなく、かつ砥粒の研磨効果によって切断ブ
レードの寿命が短縮されることが少ない。

光用Ｏ且体煎肌朋 以下本発明に係るウェハ貼着用粘着シートについて具体
的に説明する。

本発明に係るウェハ貼着用粘着シートは、第１図に示す
ように、基材２とこの表面に設けられた粘着剤層３とか
らなっており、この基材２中には、砥粒４が分散されて
いる。

本発明に係る粘着シートの形状は、テープ状、ラベル状
などあらゆる形状をとりうる。基材２としては、耐水性
および耐熱性に優れているものが適し、特に合成樹脂フ
ィルムが適する。本発明の粘着シートでは、後記するよ
うに、その使用に当り、ＥＢ’１ＰＵＶなどの放射線照
射が行なわれる場合には、ＥＢ照射の場合は、該基材２
は透明である必要はないが、ＵＶ照射をして用いる場合
は、透明な材料である必要がある。

このような基材２としては、具体的に、ポリエチレンフ
ィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィ
ルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチ
レンテレフタレートフィルム、ポリブテンフィルム、ポ
リブタジェンフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリメ
チルペンテンフィルム、エチレン酢ビフィルムなどが用
いられる。また重合体構成単位としてカルボキシル基を
有する化合物を含む重合体フィルムあるいはこれと汎用
重合体フィルムとのラミネート体を用いることもできる
。

半導体ウェハのダイシング後にエキスパディング処理を
する必要がある場合には、従来と同様にポリ塩化ビニル
、ポリプロピレンなどの長さ方向および幅方向に延伸性
をもつ合成樹脂フィルムを基材として用いることが好ま
しい。

本発明に係るウェハ貼着用粘着シート］では、基材２中
に砥粒４が分散されている。この砥粒４は、粒径が０．
５〜１００μｍ好ましくは１−〜５０μｍであって、モ
ース硬度は６〜］０好ましくは７〜］０である。具体的
には、グリーンカーボランダム、人造コランダム、オプ
ティカルエメリー、ホワイトアランダム、炭化ホウ素、
酸化クロム（ＩＩ［）、酸化セリウム、ダイヤモンドパ
ウダー、などが用いられる。このような砥粒４は無色あ
るいは白色であることが好ましい。このような砥粒４は
、基材２中に０．５〜７０重量％好ましくは５〜５０重
量％の量で存在している。

このような本発明に係るウェハ貼着用粘着シート１は、
切断ブレードをウェハのみならず基材２にまでも切り込
むような深さで用いる場合に、特に好ましく用いられる
。

上記のような砥粒４を基材２中に含ませることによって
、切断ブレードが基材２中に切り込んできて、切断ブレ
ードに粘着剤が付着しても砥粒の研磨効果により、目づ
まりを簡単に除去することができる。

粘着剤としては、ゴム系あるいはアクリル系粘着剤など
の従来公知のものが広く用いられうるが、アクリル系粘
着剤が好ましく、具体的には、アクリル系エステルを主
たる楊成単量体単位とする単独重合体および共重合体か
ら選ばれたアクリル系重合体その他の官能性単量体との
共重合体およびこれら重合体の混合物である。たとえば
、モノマーのアクリル酸エステルとして、メタアクリル
酸エチル、メタアクリル酸ブチル、メタアクリル酸−２
−エチルヘキシル、メタアクリル酸グリシジル、メタア
クリル酸−２−ヒドロキシエチルなど、また上記のメタ
アクリル酸をたとえばアクリル酸に代えたものなども好
ましく使用できる。ウェハ裏面への粘着剤の付着を防止
するためには、低粘着性の粘着剤を用いることが好まし
い。

さらに後述するオリゴマーとの相溶性を高めるため、（
メタ）アクリル酸、アクリロニトリル、酢酸ビニルなど
のモノマーを共重合させてもよい。

これらのモノマーから重合して得られるアクリル系重合
体の分子量は、５．ＯＸ］、０４〜］０，０×１−０　
　であり、好ましくは、２．０Ｘ１０’　〜８．０Ｘ１
０５である。

上記のような粘着剤層中に放射線重合性化合物を含まぜ
ることによって、ウェハを切断分離した後、該粘着剤層
に放射線を照射することによって粘着力を低下させるこ
とができる。このような放射線重合性化合物としては、
たとえば特開昭６０−１．９６，９５６号公報および特
開昭６０−２２３．１．３９号公報に開示されているよ
うな光照射によって三次元網状化しうる分子内に光重合
性炭素−炭素二重結合を少なくとも２個以上有する低分
子量化合物が広く用いられ、具体的には、トリメチロー
ルプロパンアクリレート、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トリアクリレー
ト、ペンタエリスリトール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へキサアクリレートあるいは１
．４−ブチレングリコールジアクリレート、１．６−へ
キサンジオールジアクリレート、ポリエチレング＝　９
− リコールジアクリレート、市販のオリゴエステルアクリ
レートなどが用いられる。

さらに放射線重合性化合物として、上記のようなアクリ
レート系化合物のほかに、ウレタンアクリレート系オリ
ゴマーを用いることもできる。ウレタンアクリレート系
オリゴマーは、ポリエステル型またはポリエーテル型な
どのポリオール化合物と、多価イソシアナート化合物た
とえば２．４−）リレンジイソシアナート、２．６−ド
リレンジイソシアナート、１，３−キシリレンジイソシ
アナート、１゜４−キシリレンジイソシアナート、ジフ
ェニルメタン４，４−ジイソシアナートなどを反応させ
て得られる末端インシアナートウレタンプレポリマーに
、ヒドロキシル基を有する（メタ〉アクリレートたとえ
ば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒ
ドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレン
グリコール（メタ）アクリレートなどを反応させて得ら
れる。このウレタンアクリレート系オリゴマーは、炭素
−炭素二重結合を少なくとも１個以上有する放射線重合
性化合物である。

このようなウレタンアクリレート系オリゴマーとして、
特に分子量が３０００〜１００００好ましくは４０００
〜８０００であるものを用いると、半導体ウェハ表面が
粗い場合にも、ウェハチップのピックアップ時にチップ
表面に粘着剤が付着することがないため好ましい。また
ウレタンアクリレート系オリゴマーを放射線重合性化合
物として用いる場合には、特開昭６０−１９６，９５６
号公報に開示されたような分子内に光重合性炭素−炭素
二重結合を少なくとも２個以上有する低分子量化合物を
用いた場合と比較して、粘着シートとして極めて優れた
ものが得られる。すなわち粘着シートの放射線照射前の
接着力は充分に大きく、また放射線照射後には接着力が
充分に低下してウェハチップのピックアップ時にチップ
表面に粘着剤が残存することはない。

本発明における粘着剤中のアクリル系粘着剤とウレタン
アクリレート系オリゴマーなどの放射線重合性化合物と
の配合比は、アクリル系粘着剤１０〜９０重量部に対し
て放射線重合性化合物は９０〜１０重量部の範囲の量で
用いられることが好ましい。この場合には、得られる粘
着シートは初期の接着力が大きくしかも放射線照射後に
は粘着力は大きく低下し、容易にウェハチップを該粘着
シートからピックアップすることができる。

また本発明では粘着剤層３中に放射線照射により着色す
る化合物を含まぜることもできる。このような放射線照
射により着色する化合物は、放射線の照射前には無色ま
たは淡色であるが、放射線の照射により有色となる化合
物であって、この化合物の好ましい具体例としてはロイ
コ染料が挙げられる。ロイコ染料としては、慣用の１〜
リフエニルメタン系、フルオラン系、フェノチアジン系
、オーラミン系、スピロピラン系のものが好ましく用い
られる。具体的には３−［Ｎ−（Ｐ−）シルアミノ）］
−７−アニリツフルオラン、３−ＩＮ−（Ｐ−）シル）
−Ｎ−メチルアミノ］−７−アニリツフルオラン、３−
［Ｎ−（Ｐ−）シル）−Ｎ−エチルアミノ１−７−アニ
リノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７
−アニリノフルオラン、クリスタルバイオレットラクト
ン、４．４’、４’“−トリスジメチルアミノトリフェ
ニルメタノール、４，４°、４”−）リスジメチルアミ
ノトリフェニルメタンなどが挙げられる。

これらロイコ染料とともに好ましく用いられる顕色剤と
しては、従来から用いられているフェノールホルマリン
樹脂の初期重合体、芳香族カルボン酸誘導体、活性白土
などの電子受容体が挙げられ、さらに、色調を変化させ
る場合は種々公知の発色剤を組合せて用いることもでき
る。

このような放射線照射によって着色する化合物は、一旦
有機溶媒などに溶解された後に粘着剤層中に含ませても
よく、また微粉末状にして粘着剤層中に含ませてもよい
。この化合物は、粘着剤層中に０．０１〜１０重量％好
ましくは０．５〜５重量％の量で用いられることが望ま
しい。該化合物が］０重量％を越えた量で用いられると
、粘着シートに照射される放射線がこの化合物に吸収さ
れすぎてしまうため、粘着剤層の硬化が不十分となり好
ましくなく、一方該化合物が０．０１重量％未満の量で
用いられると放射線照射時に粘着＝　　１３　− シートが充分に着色しないことがあり、ウェハチップの
ピックアップ時に誤動作が生じやすくなるため好ましく
ない。

また上記の粘着剤中に、イソシアネート系硬化剤を混合
することにより、初期の接着力を任意の値に設定するこ
とができる。このような硬化剤としては、具体的には多
価イソシアナート化合物、たとえば２．４−）リレンジ
イソシアナート、２．６−）リレンジイソシアナート、
１，３−キシリレンジイソシアナート、１，４−キシレ
ンジイソシアナート、ジフェニルメタン−４，４−ジイ
ソシアナート、ジフェニルメタン−２，４−ジイソシア
ナート、３−メチルジフェニルメタンジイソシアナート
、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソ
シアナート、ジシクロキシシルメタン−４，４°−ジイ
ソシアナート、ジシクロヘキシルメタン−２，４゛−ジ
イソシアナート、リジンイソシアナートなどが用いられ
る。

さらに上記の粘着剤中に、Ｕ■照射用の場合には、ＵＶ
開始剤を混入することにより、ＵＶ照射による重合硬化
時間ならびにｔＪＶ照射量を少なくすることができる。

このようなＵＶ開始剤としては、具体的には、ベンゾイ
ン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエー
テル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジフ
ェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルフ
ァイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジ
アセチル、β　−クロールアンスラキノンなどが挙げら
れる。

以下本発明に係る粘着シートの使用方法について説明す
る。

本発明に係る粘着シート１の上面に剥離性シートが設け
られている場合には、該シートを除去し、次いで粘着シ
ート１−の粘着剤層３を上向きにして載置し、この粘着
剤層３の上面にダイシング加工すべき半導体ウェハＡを
貼着する。この貼着状態でウェハＡにダイシング工程が
加えられる。

この際、切断ブレードは、ウェハＡを完全に切断して、
粘着剤層３および基材２に達する。ところが本発明に係
る粘着シート１の基材２には砥粒４が含まれているので
、この砥粒４の働きによって切断ブレードに粘着剤が付
着することが軽減され、たとえ付着しても砥粒の研磨作
用でブレードの目立てが達成でき、したがって切断ブレ
ードの寿命が著しく短縮されることがない。

ダイシング工程の後、洗浄、乾煤、エキスパンディング
の諸工程がウェハに加えられる。この際粘着剤層３によ
りウェハチップは粘着シートに充分に接着保持されてい
るので、上記各工程の間にウェハチップが脱落すること
はない。

次に、各ウェハチップを粘着シートからピックアップし
て所定の基台上にマウンティングするが、粘着剤層３中
に放射線重合化合物が含まれている場合には、ピックア
・ツブに先立っであるいはピックアップ時に、紫外線（
ＵＶ）あるいは電子線（ＥＢ）などの電離性放射線Ｂを
粘着シート］−の粘着剤層３に照射し、粘着剤層３中に
含まれる放射線重合性化合物を重合硬化せしめる。この
ように粘着剤層３に放射線を照射して放射線重合性化合
物を重合硬化せしめると、粘着剤の有する接着力は大き
く低下し、わずかの接着力が残存するのみとなる。

粘着シート１への放射線照射は、基材２の粘着剤層３が
設けられていない面から行なうことが好ましい。したが
って前述のように、放射線としてＵＶを用いる場合には
基材２は光透過性であることが必要であるが、放射線と
してＥＢを用いる場合には基材２は必ずしも光透過性で
ある必要はない。

このようにウェハチップＡＩ　、Ａ２・・・・・・が設
けられた部分の粘着剤層３に放射線を照射して、粘着剤
層３の接着力を低下せしめた後、この粘着シート１をピ
ックアップステーション（図示せず）に移送し、ここで
常法に従って基材２の下面から突き上げ針杆５によりピ
ックアップすべきチップＡ１・・・・・・を突き上げ、
このチップＡ１・・・・・・をたとえばエアピンセット
６によりピックアップし、これを所定の基台上にマウン
ティングする。このようにしてウェハチップＡ１．Ａ２
・・・・・・のピックアップを行なうと、ウェハチップ
面上には粘着剤が全く付着せずに簡単にピックアップす
ることができ、汚染のない良好な品質のチップが得られ
る。

なお放射線照射は、ピックアップステーションにおいて
行なうこともできる。

放射線照射は、ウェハＡの貼着面の全面にわたって１度
に照射する必要は必ずしもなく、部分的に何回にも分け
て照射するようにしてもよく、たとえば、ピックアップ
ずべきウェハチップＡ１゜Ａ２・・・・・・の］−個ご
とに、これに対応する裏面にのみ照射する放射線照射管
により照射しその部分の粘着剤のみの接着力を低下さぜ
な後、突き上げ針杆５によりウェハチップＡ１　、Ａ２
・・・・・・を突き上げて順次ピックアップを行なうこ
ともできる。第５図には、上記の放射線照射方法の変形
例を示すが、この場合には、突き上げ針杆５の内部を中
空とし、その中空部に放射線発生源７を設けて放射線照
射とピックアップとを同時に行なえるようにしており、
このようにすると装置を簡単化できると同時にピッアッ
プ操作時間を短縮することができる。

なお上記の半導体ウェハの処理において、エキスパンデ
ィング工程を行なわず、ダイシング、洗浄、乾燥後直ち
にウェハチップＡＩ　、Ａ２・・・・・・のピックアッ
プ処理を行なうこともできる。

ル刊凶カス 本発明に係るウェハ貼着用粘着シートは、基材面上に粘
着剤層を塗布してなるウェハ貼着用粘着シートにおいて
、基材中に特定の粒径および硬度を有する砥粒を分散さ
せているので、半導体ウェハを粘着シートに貼着した状
態で切断ブレードによりフルカット方式で切断分離して
も、切断ブレードに大量の粘着剤が付着して目づまりを
起こずことが少なく、したがって切断ブレードの寿命が
著しく短縮されることがない。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。

実施■ユ 重合度８００の塩化ビニル樹脂１００重量部に平均粒径
が２０μｍのホワイトアランダム３０重量部を添加し、
コンパウンドを製造した。次いでこのコンパウンドにジ
オクチルフタレー１へ（ＤＯＰ）３０重量部を加えて、
Ｔダイ押出し板により、シリンダ一温度１６０℃、ダイ
温度２００°Ｃで厚みが：＋−００）ｔ　ｍの塩化ビニ
ルフィルムを製膜した。

また平均分子量が約３５００００　（ポリエチレン換算
）のアクリル系粘着剤１００重量部（固形分４０重量％
〉と、平均分子量が約６０００の２官能ウレタンアクリ
レ一トオリゴマー７０重量部（固形分６０重量％）と、
イソシアナート系硬化剤５重量部と、ベンゾフェノン４
重量部とを混合し、粘着剤組成物を調製した。

この組成物を先の砥粒含有フィルムに転写塗工して、粘
着剤層の厚さが１０μｍであるウェハ貼着用粘着シート
を作成しな。

この粘着シートに厚さ３５０μｍ口径５インチのシリコ
ンウェハを貼付し、ブレード回転数３００００切り込み
深さ３８０μｍに条件設定されたダイシングソーで、１
　ｍｍ　Ｘ　１　ｍｍのシリコンチップをフルカットし
た。

ウェハを連続処理したところ約３００００ラインでブレ
ードの摩耗が激しくなり交換した。

このダイシング済ウェハ固定粘着シートの基材面より、
リニアフィラメントから発生させた電子線を加速電圧２
００　ｋｅＶ、電流２０ｍＡで２８ｒａｄ照射したのち
、ダイボンディングを行なったところ、いずれのチップ
も精度良くピックアップできた。

実施例２ 実施例１−で製膜した砥粒混入塩化ビニルフィルム上に
、アクリル系粘着剤（ｎ−ブチルアクリレートと酢酸ビ
ニルとアクリル酸の共重合体）１００重量部（固形分３
７％）と、エチレンイミン硬化剤３重量部から調製され
た粘着剤組成物を転写塗工して粘着剤層の厚さが１０μ
ｍで総厚が１１０μｍであるウェハ貼着用粘着シートを
作成した。

実施例１と同一のシリコンウェハ、ダイシングソーの条
件設定で、ｌｍｍＸ１ｍｍのシリコンチップをフルカッ
トした。

ウェハを連続処理したところ、約３３０００ラインで切
れ味が低下したのでブレード交換を実施した。

比肩灯汁よ 実施例１におけるホワイトアランダムを全く添加しない
塩化ビニルコンパウンドを実施例１の押出し条件で厚み
が１００μｍのフィルムを製膜した。このフィルム上に
実施例２のアクリル系粘着剤組成物を転写塗工して、粘
着剤層の厚さが１−０μｍであるウェハ貼着用粘着シー
トを作成した。

次いで、実施例１と同一のシリコンウェハ、ダイシング
ソーの条件設定で、１　ｍｍ　Ｘ　１　ｍｍのシリコン
チップをフルカットしな。

ウェハを連続処理したところ、約７０００ライン付近で
チップ表面にブレードのダイヤモンド粒子が混入した粘
着剤つぶが付着しはじめ、ブレードの切れ味が急激に低
下したので交換した。

丈施胴ユ 重合度８００の塩化ビニル樹脂１００重量部に平均粒子
が１０μｍのグリーンカーボアランダム４０重量部を添
加し、コンパウンドを製造したのち実施例１の押出し条
件で、厚み１００μｍのフィルムを製膜した。

このフィルム上に実施例２のアクリル系粘着剤組成物を
転写塗工して、粘着剤層の厚さが１０μｍであるウェハ
貼着用粘着シートを作成した。

次いで、実施例１と同一のシリコンウェハ、ダイシング
ソーの条件設定で、１　ｍｍ　Ｘ　１　ｍｍのシリコン
チップをフルカットした。

ウェハを連続処理したところ、約３００００ラインまで
何らトラブルもなく同一ブレードで処理ができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る粘着シートの断面図であり、第２
図〜第５図は該粘着シートを半導体ウェハのダイシング
工程からピックアップ工程までに用いた場合の説明図で
ある。 １・・・粘着シート、２・・・基材、３・・・粘着剤層
、４・・・砥粒、　Ａ・・・ウェハ、　Ｂ・・・放射線
。 代理人　　弁理士　　銘木　俊一部 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）基材面上に粘着剤層を塗布してなるウェハ貼着用粘
   着シートにおいて、基材中に、粒径が０．５〜１００μ
   ｍでありモース硬度が６〜１０である砥粒を分散させた
   ことを特徴とするウェハ貼着用粘着シート。