TW201940625A - 半導體加工用黏著帶 - Google Patents

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Abstract

本發明的半導體加工用黏著帶，係具備有：基材、與設置在基材的一面上的黏著劑層的黏著帶，其特徵在於：在對黏著劑層施行能量射線照射前，黏著劑層的膠化率係35%以上，50℃下的黏著劑層的損失正切係未滿0.65；對黏著劑層施行能量射線照射後，黏著劑層的黏著力係3100mN/25mm以下。

Description

半導體加工用黏著帶
本發明係關於半導體加工用黏著帶。特別係關於對半導體晶圓加工時，供保護電路面用較佳使用的半導體加工用黏著帶。
各種電子機器所搭載的半導體晶片係藉由將已形成電路的半導體晶圓施行單片化而獲得。電子機器急遽朝小型化、多功能化演進，針對半導體晶片亦要求小型化、低輪廓、高密度化。為將晶片施行小型化與低輪廓，一般係在半導體晶圓表面上形成電路後，再對半導體晶圓背面研削而進行晶片的厚度調整。
在半導體晶圓進行背面研削時，為保護晶圓表面的電路、且保持半導體晶圓，便有在晶圓表面上黏貼通稱「背面研磨帶」的黏著帶。
經背面研削後的半導體晶圓會被搬送於將晶圓單片化的切割步驟等下一步驟。然而，經背面研削後的半導體晶圓非常薄，容易有隨黏著帶一起發生翹曲的傾向。又，因為半導體晶圓僅由低剛性黏著帶保持，因而在搬送時會對半導體晶圓施加負荷，導致容易破損。
所以，專利文獻1與2有記載：將背面研磨帶的周緣部，在背面研削時亦黏貼於研削裝置所裝設的環狀框架(以下亦稱「環形框架」)上，經利用背面研磨帶將半導體晶圓固定於環形框架上之後，才施行背面研削。即，在金屬製環形框架、半導體晶圓及背面研磨帶呈一體化狀態下，載置並固定於吸盤台上，再利用研磨機對半導體晶圓背面施行研削。
藉由半導體晶圓與環形框架呈一體化，便可將經背面研削後的半導體晶圓，一起與高剛性環形框架搬送於下一步驟。所以，即便經研削後的半導體晶圓非常薄，但仍可利用環形框架抑制半導體晶圓出現翹曲。又，因為在搬送時幾乎不會對晶圓施加負荷，因而可抑制晶圓破損。
再者，因為背面研磨帶係在固定於環形框架上的狀態下，被搬送於下一步驟，因而當下一步驟係切割步驟時，在環形框架上所黏貼的背面研磨帶便可兼用為切割膠帶。以下將此種黏著片亦稱為「半導體加工用黏著帶」。
先行技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平6-302569號公報
專利文獻2：日本專利特開平11-45866號公報
發明所欲解決之課題
然而，因為半導體晶圓並非直接由環形框架支撐著，而是黏貼於背面研磨帶上，因而半導體晶圓的荷重會施加於背面研磨帶。因為該半導體晶圓係屬於背面研削前的晶圓，因而較重於背面研削後的晶圓。所以，會有因半導體晶圓的自重而導致背面研磨帶出現鬆弛的問題。
再者，專利文獻1與2亦有記載，在背面研削時為使研磨機與環形框架不會相接觸，便藉由將環形框架下推、或者將半導體晶圓所載置的吸盤台上推，藉此背面研磨帶便被拉伸。
在背面研削結束後，便鬆開背面研磨帶的伸長，但背面研磨帶並不會回復至背面研削前的狀態，導致會有背面研磨帶出現鬆弛的問題。
再者，在背面研削結束後，為能將半導體晶圓或半導體晶片會轉印於其他膠帶，便必需將半導體加工用黏著帶從半導體晶圓與環形框架二者上剝離。因為該黏著帶在環形框架上較在半導體晶圓上更加牢固接著，所以在該黏著帶剝離時，會有在環形框架上殘留該黏著帶的部分黏著劑、或因該黏著帶自體破裂而殘留的問題。若發生此種殘膠情形，會導致在後續步驟發生不良情況。
本發明係有鑑於此種實情而完成，目的在於提供：抑制黏著帶鬆弛、且從環形框架上的剝離性佳之半導體加工用黏著帶。
解決課題之技術手段
本發明態樣係如下。
[1]一種半導體加工用黏著帶，係具備有：基材、與設置在基材的一面上的黏著劑層的黏著帶，其特徵在於：
在對黏著劑層施行能量射線照射前，黏著劑層的膠化率係35%以上，50℃下的黏著劑層的損失正切係未滿0.65；
對黏著劑層施行能量射線照射後，黏著劑層的黏著力係3100mN/25mm以下。
[2]如[1]所記載的半導體加工用黏著帶，其中，黏著劑層係含有：交聯結構與能量射線硬化性樹脂。
[3]如[2]所記載的半導體加工用黏著帶，其中，交聯結構係至少由丙烯酸系聚合物與交聯劑構成。
[4]如[3]所記載的半導體加工用黏著帶，其中，交聯結構的膠化率係70%以上且95%以下。
[5]如[1]至[4]中任一項所記載的半導體加工用黏著帶，其中，在對半導體晶圓加工的步驟中，加工裝置上所固定的環形框架與半導體晶圓均被黏貼於黏著劑層上。
發明效果
根據本發明可提供經抑制黏著帶鬆弛、且從環形框架上的剝離性佳之半導體加工用黏著帶。
以下，針對本發明根據具體實施形態，依照以下順序進行詳細說明。
(1. 半導體加工用黏著帶)
本實施形態的半導體加工用黏著帶1係如圖1所示，具有在基材10上積層黏著劑層20的構成。半導體加工用黏著帶並不僅侷限於圖1所記載的構成，在能獲得本發明效果之前提下，亦可設有其他層。例如亦可在黏著劑層20的主面20a上形成：直到將黏著劑層20黏貼於被黏貼物之前均保護黏著劑層20的剝離片。以下，針對半導體加工用黏著帶的構成要件進行詳細說明。
(1.1. 黏著劑層)
本實施形態在對半導體晶圓加工(例如背面研削)前，將被黏貼物(固定半導體晶圓用的環形框架與半導體晶圓表面)黏貼於黏著劑層20的主面20a。然後，在半導體晶圓的加工後，便將半導體加工用黏著帶(即黏著劑層20)從半導體晶圓與環形框架上剝離。所以，黏著劑層對於屬於被黏貼物的半導體晶圓與環形框架兩者，均呈現具有適度再剝離性的黏著力。
黏著劑層20的厚度並無特別的限制，較佳係1μm以上且50μm以下、更佳係5μm以上且30μm以下、特佳係12μm以上且18μm以下。若黏著劑層的厚度過薄，則在半導體晶圓加工時會有黏著劑層的黏著力降低之傾向。另一方面，若過厚，則在背面研削中會有半導體晶圓厚度呈不均的傾向。
本實施形態中，環形框架與半導體晶圓所黏貼的黏著劑層的主面係具有以下物性。以下物性係在黏著劑層主面上，至少顯現於環形框架與半導體晶圓所黏貼的區域。
(1.1.1. 能量射線照射前之膠化率)
在本實施形態，對黏著劑層施行能量射線照射前，黏著劑層的膠化率係35%以上。能量射線照射前(即背面研削等步驟中)的膠化率在上述範圍內，即便對黏著劑層施加力的情況，黏著劑層仍不易變形。結果，具有抑制膠帶的鬆弛的傾向。
黏著劑層的膠化率較佳係37%以上、更佳係40%以上。又，黏著劑層的膠化率較佳係70%以下、更佳係60%以下、特佳係50%以下。當膠化率過大的情況，雖可充分抑制膠帶的鬆弛，但因為背面研削時的膠帶之伸長變小，導致會有研磨機碰觸到環形框架的傾向。
(1.1.2. 能量射線照射前的損失正切)
本實施形態中，50℃的黏著劑層的損失正切(tanδ)係未滿0.65。損失正切(tanδ)係依「損失彈性模數/儲存彈性模數」定義，使用動態黏彈性測定裝置，利用對於對象物賦予的拉伸應力、扭轉應力等應力所產生回應所測定的值。藉由損失正切在上述範圍內，即便對黏著劑層施加力的情況，黏著劑層仍不易變形，故會有抑制膠帶的鬆弛的傾向。
黏著劑層的損失正切較佳係0.60以下、更佳係0.55以下。又，黏著劑層的損失正切較佳係0.30以上、更佳係0.40以上。若損失正切過小的情況，雖充分抑制膠帶的鬆弛，但因為背面研削時的膠帶的伸長變小，導致會有研磨機碰觸到環形框架的傾向。
(1.1.3. 能量射線照射後之黏著力)
對黏著劑層施行能量射線照射後，黏著劑層的黏著力係3100mN/25mm以下。能量射線照射後(即將半導體加工用黏著帶從環形框架上剝離時)，藉由黏著劑層的黏著力在上述範圍內，則不僅從晶圓上，就連從環形框架上亦均可良好剝離。
能量射線照射後的黏著劑層黏著力較佳係3000mN/25mm以下、更佳係2500mN/25mm以下。
藉由黏著劑層具有上述(1.1.1.)至(1.1.3.)所示物性，在背面研削時能抑制黏著帶的鬆弛，且經背面研削後可從環形框架上良好剝離。
(1.2. 黏著劑層之構造與構成成分)
黏著劑層在具有上述物性之前提下，則黏著劑層的構造與組成均無特別的限定，本實施形態最好具有如下述構造與構成成分。
本實施形態，為使黏著帶可良好地從半導體晶圓與環形框架上剝離，便利用能量射線照射前後的黏著劑層黏著力變化。即，在背面研削等加工步驟中，並未對黏著劑層施行能量射線照射，以確保黏著帶、與環形框架及半導體晶圓間之接著性。當加工步驟後從環形框架上剝離時，便對黏著劑層照射能量射線，使黏著劑層的黏著力降低，使黏著帶能輕易從環形框架上剝離。
所以，本實施形態的半導體加工用黏著帶之黏著劑層中，構成成分較佳係含有能量射線硬化性樹脂。但是，此種能量射線硬化性樹脂係較低分子量、且凝聚性低。所以，當黏著劑層含有能量射線照射前的能量射線硬化性樹脂時，若對黏著劑層施加力，則能量射線硬化性樹脂容易移動。結果，黏著劑層容易發生變形，導致抑制膠帶的鬆弛趨於困難。
所以，因能在維持因含有能量射線硬化性樹脂而獲得半導體加工用黏著帶的再剝離性情況下，可在半導體晶圓加工時能抑制因對半導體加工用黏著帶的負荷所造成黏著劑層變形，本實施形態便在黏著劑層中導入交聯結構。藉由存在交聯結構，能量射線硬化性樹脂的移動便會因交聯結構而受阻害，便可輕易讓上述膠化率與損失正切成為在上述範圍內，且可使能量射線照射後的黏著力充分降低。
本實施形態，上述交聯結構較佳係由含官能基之丙烯酸系聚合物與交聯劑形成。所以，黏著劑層較佳係具有含官能基之丙烯酸系聚合物、交聯劑及能量射線硬化性樹脂。針對該等構成成分進行詳細說明。
(1.2.1. 含官能基之丙烯酸系聚合物)
含官能基之丙烯酸系聚合物係只要公知丙烯酸系聚合物便可。含官能基之丙烯酸系聚合物係可為由1種丙烯酸系單體形成的單聚物，亦可由複數種丙烯酸系單體形成的共聚物，亦可由1種或複數種丙烯酸系單體、與除丙烯酸系單體外之單體形成的共聚物。
本實施形態，含官能基之丙烯酸系聚合物較佳係由(甲基)丙烯酸烷基酯與含官能基單體進行共聚合的丙烯酸系共聚物。另外，本說明書中，「(甲基)丙烯酸酯」係指「丙烯酸酯」與「甲基丙烯酸酯」兩者的用詞，相關其他類似用詞亦同。
(甲基)丙烯酸烷基酯係可舉例如具有碳數1~18之烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、較佳係具有碳數1~8之烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、更佳係具有碳數1~4之烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
(甲基)丙烯酸烷基酯係可舉例如：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸正辛酯等。該等之中較佳係丙烯酸丁酯。
(甲基)丙烯酸烷基酯係就含官能基之丙烯酸系共聚物可僅含有1種、亦可含有2種以上。
由(甲基)丙烯酸烷基酯所衍生構成單元，在含官能基之丙烯酸系共聚物的總構成單元中，較佳係佔70質量%以上、更佳係佔80質量%以上。另一方面，由(甲基)丙烯酸烷基酯所衍生構成單元較佳係99質量%以下、更佳係90質量%以下。
含官能基單體係含有反應性官能基的單體。反應性官能基係能與後述交聯劑等其他化合物產生反應的官能基。藉由丙烯酸系共聚物係藉由具有由含官能基單體所衍生的構成單元，利用交聯劑而進行交聯。
反應性官能基具體係可舉例如：羧基、羥基、環氧基等。該等之中，為使與交聯劑的反應性良好，更佳係羧基。
含官能基單體係可例示如：丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、順丁烯二酸、衣康酸、檸康酸等乙烯性不飽和羧酸。又，尚可例示如：(甲基)丙烯酸羥甲酯、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-3-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯等含羥基之(甲基)丙烯酸酯。又，尚可例示如：乙烯醇、烯丙醇等不飽和醇。又，尚可例示如：(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸-β-甲基環氧丙酯、(甲基)丙烯酸-(3,4-環氧環己基)甲酯、(甲基)丙烯酸-3-環氧環-2-羥丙酯等含環氧基之(甲基)丙烯酸酯。又，尚可例示如：巴豆酸環氧丙酯、烯丙基環氧丙醚等非丙烯酸系含環氧基單體。
含官能基單體係就丙烯酸系共聚物可僅含有1種、亦可含有2種以上。
該等之中，就從與交聯劑之反應性的觀點，較佳係乙烯性不飽和羧酸，其中更佳係丙烯酸、甲基丙烯酸，特佳係丙烯酸。
由含官能基單體所衍生的構成單元，在含官能基之丙烯酸系共聚物的總構成單元中，較佳係佔1質量%以上、更佳係5質量%以上。另一方面，由含官能基單體所衍生構成單元較佳係30質量%以下、更佳係15質量%以下。
含官能基之丙烯酸系聚合物的重量平均分子量(Mw)，從塗佈時的造膜性觀點，較佳係1萬~200萬、更佳係10萬~150萬。另外，本說明書的「重量平均分子量」係利用凝膠滲透色層分析(GPC)法所測定的聚苯乙烯換算值。
再者，含官能基之丙烯酸系聚合物亦可含有除上述(甲基)丙烯酸烷基酯與含官能基單體以外的構成單體。具體係可舉例如：環烷基之碳數1~20左右的(甲基)丙烯酸環烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯等具環狀骨架的(甲基)丙烯酸酯；丙烯醯胺、N-甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺等丙烯醯胺化合物；醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯化合物；乙烯、丙烯、異丁烯等烯烴；氯乙烯、偏二氯乙烯等鹵化烯烴；苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系單體；丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯(chloroprene)等二烯系單體；丙烯腈、甲基丙烯腈等腈系單體等等。
(1.2.2. 交聯劑)
在可形成使黏著劑層能輕易滿足上述特性之交聯結構的交聯劑前提下，交聯劑並無特別的限制。本實施形態中，此種交聯結構主要形成較緩交聯的構造，在該構造中部分性存在較強交聯的構造。藉由較緩交聯的構造的一部分形成較強交聯的構造，便可輕易滿足上述黏著劑層的物性。
為形成此種交聯結構，對於含官能基之丙烯酸系共聚物的交聯劑係至少使用2種交聯劑。藉此，在交聯結構中可輕易形成較緩交聯結構、與較強交聯結構共存狀態。
具體較佳係形成較緩交聯結構的交聯劑係使用聚異氰酸酯系交聯劑、而形成較強交聯結構的交聯劑係使用環氧系交聯劑。
該等交聯劑會與含官能基之丙烯酸系聚合物中的官能基產生反應，而將含官能基之丙烯酸系聚合物進行交聯。聚異氰酸酯系交聯劑與環氧系交聯劑的交聯程度不同，藉由使用該等交聯劑，便可形成能兼顧能量射線照射前之膠化率與損失正切、以及能量射線照射後之黏著力的交聯結構。即，可將所獲得交聯結構的交聯程度控制於較佳範圍內。
聚異氰酸酯系交聯劑係每1分子具有2個以上異氰酸酯基的化合物。具體係可舉例如：甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、二異氰酸伸苯二甲酯等芳香族聚異氰酸酯；六伸甲基二異氰酸酯等脂肪族聚異氰酸酯；異佛爾酮二異氰酸酯、氫化二苯甲烷二異氰酸酯等脂環式聚異氰酸酯等。又，尚可舉例如：該等的縮二脲(biuret)體、異三聚氰酸酯體，以及由該等、與例如：乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、蓖麻油等含低分子活性氫化合物的反應物之加成體等。聚異氰酸酯系交聯劑係可僅含有1種、亦可含有2種以上。
環氧系交聯劑係可舉例如：1,3-雙(N,N'-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、N,N,N',N'-四環氧丙基間二甲苯二胺、乙二醇二環氧丙醚、1,6-己二醇二環氧丙醚、三羥甲基丙烷二環氧丙醚、二環氧丙基苯胺、二環氧丙基胺等。環氧系交聯劑係可僅含有1種、亦可含有2種以上。
聚異氰酸酯系交聯劑的含有量，相對於含官能基之丙烯酸系共聚物100質量份，較佳係5質量份以上。另一方面，該含有量較佳係15質量份以下。
再者，環氧系交聯劑的含有量，相對於含官能基之丙烯酸系共聚物100質量份，較佳係0.01質量份以上、更佳係0.03質量份以上。另一方面，該含有量較佳係0.5質量份以下、更佳係0.3質量份以下、特佳係0.1質量份以下。
若聚異氰酸酯系交聯劑與環氧系交聯劑的含有量在上述範圍內，便可輕易調整對半導體晶圓與環形框架，施行能量射線照射前的半導體加工用黏著帶之黏著力。又，在半導體加工用黏著帶製造後不需要過久的固化期間，可使黏著特性安定。
再者，本實施形態交聯結構的膠化率(即，由含官能基之丙烯酸系聚合物與交聯劑所形成交聯結構的膠化率)，較佳係70%以上且95%以下。上述黏著劑層的膠化率不僅考慮到交聯結構，亦考慮較低分子量能量射線硬化性樹脂的膠化率，會因能量射線硬化性樹脂的量及分子量而受到影響。例如若含較多的低分子量能量射線硬化性樹脂，則黏著劑層的膠化率會有降低的傾向。另一方面，因為交聯結構的膠化率係排除能量射線硬化性樹脂的影響，因而可認為良好地反映交聯程度。本實施形態交聯結構的膠化率較佳係大於黏著劑層的膠化率。
(1.2.3. 能量射線硬化性樹脂)
能量射線硬化性樹脂係分子內具有藉由能量射線照射而可硬化之不飽和基的樹脂。此種不飽和基係可例示如：(甲基)丙烯醯基、乙烯基等。
本實施形態中，能量射線硬化性樹脂較佳係低分子量化合物(單官能基型、多官能基型單體及寡聚物)。又，因為上述交聯結構係利用熱交聯形成，為能確保能量射線照射前的黏著力，能量射線硬化性樹脂以不易進行熱交聯者為佳。
此種低分子量能量射線硬化性樹脂係可例示如：三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、二新戊四醇單羥基五丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、或二環戊二烯二甲氧基二丙烯酸酯、丙烯酸異莰酯等含環狀脂肪族骨架之丙烯酸酯；聚乙二醇二丙烯酸酯、低聚酯丙烯酸酯、胺酯丙烯酸酯寡聚物、環氧改質丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、衣康酸寡聚物等丙烯酸酯系化合物等等。該等係可為1種、亦可為2種以上。
該等之中，更佳係多官能基型單體或寡聚物、特佳係多官能基型胺酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物。
能量射線硬化性樹脂的分子量(寡聚物的情況係重量平均分子量)，較佳係500以上、更佳係1000以上。另一方面，該分子量較佳係10000以下、更佳係7000以下、特佳係5000以下、最佳係3000以下。藉由能量射線硬化性樹脂的分子量在上述範圍內，在能量射線照射前具有既定黏著力，且經能量射線照射後，可輕易使黏著力降低至能從環形框架上剝離的程度。
再者，藉由併用較低分子量(未滿2000)之能量射線硬化性樹脂、與較高分子量(達2000以上)之能量射線硬化性樹脂，便可輕易調整能量射線照射前的黏著力、與能量射線照射後的黏著力。
能量射線硬化性樹脂的含有量，相對於含官能基之丙烯酸系共聚物100質量份，較佳係50質量份以上、更佳係100質量份以上。另一方面，該含有量較佳係250質量份以下、更佳係200質量份以下。藉由能量射線硬化性樹脂的含有量在上述範圍內，在能量射線照射前具有既定黏著力，且經能量射線照射後，可輕易使黏著力降低至能從環形框架上剝離的程度。
為使黏著劑層硬化的能量射線係可舉例如：紫外線、電子束等。該等之中，較佳係照射設備較容易引用的紫外線。
使用紫外線時，就從處置容易度的觀點，紫外線較佳係使用含有波長約200~380nm的紫外線。光量係只要配合黏著劑層所具有能量射線硬化性基的種類、半導體加工用黏著帶的厚度，再行適當選擇便可，通常係約50~500mJ/cm2 、更佳係100~450mJ/cm2 、特佳係200~400mJ/cm2 。又，紫外線照度通常係50~500mW/cm2 程度、較佳係100~450mW/cm2 、更佳係200~400mW/cm2 。紫外線源並無特別的限制，可使用例如：高壓水銀燈、金屬鹵素燈、UV-LED等。
(1.2.4. 其他成分)
再者，黏著劑層亦可含有其他成分，例如：染料、顔料、抗劣化劑、抗靜電劑、難燃劑、聚矽氧化合物、鏈轉移劑、可塑劑、光聚合起始劑等。
當黏著劑層係含有能量射線硬化性樹脂時，藉由使含有光聚合起始劑，便可充分進行硬化，且可使經能量射線照射後的黏著力降低至能從環形框架上良好剝離的程度。
光聚合起始劑係可舉例如：苯偶姻化合物、苯乙酮化合物、醯化氧化膦化合物、二茂鈦化合物、氧硫 化合物、過氧化合物等光起始劑；胺、醌等光增感劑等等。具體係可例示如：α-羥基環己基苯酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻異丙醚、苄基二苯硫醚、一硫化四甲基秋蘭姆、偶氮雙異丁腈、二苄基、二乙醯基、β-氯化蒽醌、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等。當能量射線係使用紫外線時，藉由混合光聚合起始劑，可減少照射時間與照射量。
(1.3. 基材)
本實施形態的半導體加工用黏著帶1之基材10，在由半導體晶圓加工時，能伸長至研磨機與環形框架不會接觸的程度、且黏著帶為不會斷裂的材料構成之前提下，其餘並無特別的限制。
具體係可舉例如：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物薄膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物薄膜等乙烯系共聚物薄膜；低密度聚乙烯(LDPE)薄膜、直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜、高密度聚乙烯(HDPE)薄膜等聚乙烯薄膜；聚丙烯薄膜、聚丁烯薄膜、聚丁二烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、乙烯-降莰烯共聚物薄膜、降莰烯樹脂薄膜等聚烯烴系薄膜；聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜等聚氯乙烯系薄膜；聚胺酯薄膜等。
再者，亦可使用該等的交聯薄膜、離子聚合物薄膜之類的改質薄膜。上述基材10係可由該等單1種構成的薄膜、亦可由該等組合2種以上的積層薄膜。
再者，基材10中，針對由黏著劑層20所形成的面，亦可施行電暈處理、亦可設置底漆(primer)層。
本實施形態中，構成基材10的薄膜較佳係從乙烯系共聚物薄膜與聚烯烴系薄膜中選擇至少1種。
在本實施形態的半導體加工用黏著帶1能達本發明效果之前提下，基材10的厚度並無限定。本實施形態較佳係20μm以上且450μm以下、更佳係25μm以上且400μm以下、特佳係50μm以上且350μm以下之範圍。
(2. 半導體加工用黏著帶之製造方法)
製造本實施形態半導體加工用黏著帶的方法，係只要能在基材的一面上形成黏著劑層的方法便可，並無特別的限制，可使用公知方法。
首先，形成黏著劑層用的組成物，例如：調製含有上述構成成分(含官能基之丙烯酸系聚合物、交聯劑、能量射線硬化性樹脂)的黏著劑組成物，或將該黏著劑組成物利用溶劑等進行稀釋的組成物。
溶劑係可舉例如：甲乙酮、丙酮、醋酸乙酯、四氫呋喃、二烷、環己烷、正己烷、甲苯、二甲苯、正丙醇、異丙醇等有機溶劑。
然後，將該黏著劑組成物等，利用例如：旋塗法、噴塗法、棒塗法、刀塗法、輥塗法、刮刀塗佈法、模具塗佈法、凹版塗佈法等公知方法，塗佈於基材上，施行加熱使乾燥，而在基材上形成黏著劑層。或者，亦可在剝離片的剝離處理面上塗佈黏著劑組成物等，施行加熱使乾燥，而在剝離片上形成黏著劑層，然後將該剝離片上的黏著劑層與基材相貼合，而製得在基材上依序設有黏著劑層及剝離片的半導體加工用黏著帶。
塗佈後的乾燥條件係例如以80~150℃溫度施行30秒~5分鐘加熱便可。當黏著劑組成物等係含有交聯劑的情況，因為藉由加熱會產生交聯反應，而使交聯反應能充分進行，亦可改變上述乾燥條件(溫度、時間等)，亦可另行設計加熱處理。又，通常在基材10上形成黏著劑層20後，再將所獲得半導體加工用黏著帶在例如23℃、相對濕度50%環境中靜置約1週而施行固化。
(3. 半導體裝置之製造方法)
關於使用本實施形態半導體加工用黏著帶的半導體裝置之製造方法一例，針對由半導體晶圓製造形成作為半導體裝置的電路之半導體晶片的方法，使用圖2A至圖2F進行說明。
首先，如圖2A所示，將半導體晶圓50有形成電路之面(表面50a)、與環形框架60，黏貼於半導體加工用黏著帶1的黏著劑層的一主面上，於保護電路面狀態下，將半導體晶圓50經由半導體加工用黏著帶1而固定於環形框架60上。
半導體晶圓可為矽晶圓、亦可為鎵・砷等化合物半導體晶圓。又，形成電路的方法係可採用公知方法。已形成既定電路的半導體晶圓，在研削前的厚度無特別的限定，通常約500~1000μm。
接著，將半導體晶圓載置於研削裝置的吸盤台上，並將環形框架固定於研削裝置上。此時，如圖2B所示，在研削裝置中，為防止研磨機70與環形框架60接觸，而將環形框架60往下推，或者將吸盤台75往上推。藉此，使半導體加工用黏著帶1伸長，在此狀態下利用研磨機70對半導體晶圓50的背面50b進行研削。
若半導體晶圓50被研削至既定厚度，便結束背面研削，使環形框架60或吸盤台75返回當初的位置，而鬆開半導體加工用黏著帶1的伸長。
經背面研削後，亦可對半導體加工用黏著帶施行能量射線照射，使黏著劑硬化而降低黏著力，再將半導體加工用黏著帶從電路面上剝離，但本實施形態係在半導體加工用黏著帶黏貼於環形框架與半導體晶圓的狀態下，被搬送至切割步驟。即，半導體加工用黏著帶不僅為背面研磨帶，亦兼用為切割膠帶。
在切割步驟中，將半導體晶圓單片化成複數個半導體晶片。施行單片化的方法係可採用公知方法。例如圖2C所示，使用切割機等的旋轉刀片80，藉由形成貫穿半導體晶圓50之表面與背面的溝槽，而切斷半導體晶圓50並單片化。將單片化的半導體晶圓得到作為半導體晶片51。
其次，從經單片化的半導體晶圓(即複數半導體晶片)上，剝離半導體加工用黏著帶。
首先，當黏著帶1的黏著劑層係含有能量射線硬化性樹脂的情況，如圖2D所示，從能量射線照射源90照射能量射線而使黏著劑層硬化，而使黏著劑層的黏著力降低。接著，如圖2E所示，將拾取膠帶100黏貼至複數半導體晶片51的背面51b與環形框架60。接著，如圖2F所示，從在拾取膠帶100上所保持的複數半導體晶片51剝離半導體加工用黏著帶，而使半導體晶片的電路面51a露出。
然後，利用公知方法拾取在拾取膠帶上的複數半導體晶片，並固定於基板等之上，便製得半導體裝置。
另外，上述是在半導體晶圓施行背面研削後才進行切割步驟，但亦可先進行切割步驟。具體而言，在半導體晶圓的電路形成面(表面)上，形成較晶圓厚度更淺的切入深度之溝槽後，再對該電路形成面與環形框架黏貼半導體加工用黏著帶。然後，如同上述，藉由施行半導體晶圓的背面研削而削薄晶圓的厚度，且藉由研削面到達切痕而將半導體晶圓單片化。
(4. 本實施形態之效果)
在環形框架與半導體晶圓相同面上所黏貼的黏著劑層，具有半導體晶圓加工時所要求的特性、與半導體晶圓加工後所要求的特性。
此處，本實施形態對半導體晶圓加工時所要求的特性，係著眼於能量射線照射前的黏著劑層的膠化率與損失正切，並將該等控制於特定範圍內。另一方面，對半導體晶圓加工後所要求的特性係著眼於能量射線照射後的黏著力，將其控制於特定範圍內。
結果，本實施形態的半導體加工用黏著帶，在半導體晶圓加工時能抑制鬆弛的情形，且經半導體晶圓加工後，從環形框架上剝離該黏著帶時，可呈現良好剝離性。
實現此種特性的黏著劑層一例，如上述，使能量射線硬化性樹脂與既定交聯結構存在於黏著劑層。又，既定交聯結構係藉由使用2種交聯劑便可輕易獲得。
以上，針對本發明實施形態進行說明，惟本發明並不僅侷限於上述實施形態，舉凡在本發明範圍內均可進行各種態樣改變。
實施例
以下，使用實施例針對發明進行更詳細說明，惟本發明並不僅侷限於該等實施例。
本實施例的測定方法及評價方法，係如下。
(膠化率)
將表1所示組成的黏著劑塗佈於剝離片上，並乾燥。塗佈後，經7天後計量黏著劑0.3g，包入於#200篩網中，於23℃條件下在醋酸乙酯中浸漬1天。取出浸漬後的篩網，於100℃下乾燥2小時後，再於23℃50RH環境下進行1小時調濕後，測定黏著劑的重量。膠化率(%)係從下式計算出：
((浸漬前黏著劑重量-浸漬後黏著劑重量)/浸漬前黏著劑重量)×100
再者，關於實施例4與比較例1，係將從黏著劑中除去能量射線硬化性樹脂後的組成之黏著劑，塗佈於剝離片上並乾燥。針對從塗佈後起經7天後的黏著劑，依照上述相同方法測定膠化率。
(能量射線照射後的黏著力)
根據規定的黏著力測定方法之JIS Z0237，依照下述順序進行測定。在23℃、50RH%環境下，使用2kg橡膠輥，將黏著片黏貼於被黏貼物之不銹鋼(SUS304)製鏡面板(算術平均粗糙度Ra=0.05μm)上。於50℃條件下，經7天後，使用Lintec公司製紫外線照射裝置(RAD-2000m/12)，從基材端以照度230mW/cm2 、積分光量500mJ/cm2 的照射條件施行紫外線照射，而使黏著劑層硬化。將經黏著劑層硬化的黏著片，使用島津製作所製萬能型拉伸試驗機(autograph AG-IS)，以剝離角度180°、剝離速度300mm/min，從不銹鋼(SUS304)製鏡面板上剝離，並測定黏著力。將所獲得的值設為能量射線照射後的黏著力。
(損失正切)
準備在黏著劑層(厚度1000μm)的雙面上，黏貼PET系剝離薄膜(Lintec公司製：SP-PET381031、厚度：38μm)的積層體。接著，將所獲得積層體裁減為8mmφ×3mm圓柱，而獲得供測定損失正切用的試料。使用黏彈性測定裝置(Ta Instruments公司製：ARES)，對上述試料賦予頻率1Hz的應變，測定0~100℃的儲存彈性模數G'與損失彈性模數G"，再從該等數值中計算出50℃下的損失正切tanδ。
(膠帶的鬆弛)
在8吋晶圓用SUS304製環形框架、與4吋矽晶圓上，利用RAD-2700黏貼實施例與比較例的半導體加工用黏著帶。在研削裝置上載置黏貼於環形框架與矽晶圓上的半導體加工用黏著帶，將環形框架朝下方推4mm，而拉伸半導體加工用黏著帶。然後，解除環形框架的下推，經5分鐘後側定鬆弛的大小，並依照以下基準評價膠帶的鬆弛。
○：沒有鬆弛
△：雖有鬆弛、但實用上沒有問題
×：有出現鬆弛、實用上會有問題
(從環形框架上的剝離)
其次，在將環形框架下推狀態下，對矽晶圓施行研削直到完工厚度成為150μm為止。經研削後，使環形框架高度復位，施行紫外線照射(照度：230mW/cm2 、光量：190mJ/cm2 )後，將半導體加工用黏著帶從環形框架上剝離，並針對從環形框架上的剝離狀態，依照以下基準進行評價。
○：無剝離不良
△：有發生剝離不良(重剝離化)
×：有發生剝離不良(膠帶固著於環形框架上)
(實施例1)
(黏著劑組成物之製備)
將丙烯酸丁酯(BA)91質量份、與丙烯酸(AA)9質量份共聚合，獲得含官能基之丙烯酸系共聚物(重量平均分子量：70萬)。將所獲得的丙烯酸系重共聚物100質量份(以固形份換算，以下亦同)、甲苯二異氰酸酯系交聯劑(TOSO公司製、製品名「CORONATE L」)9質量份、聚環氧丙基胺系化合物(三菱瓦斯化學公司製、TETRAD-C)0.045質量份、多官能基型胺酯丙烯酸酯寡聚物A(SEIKA-BEAM EXL-810TL：Mw=5000)127質量份、以及多官能基型胺酯丙烯酸酯寡聚物B(SHIKO UV-5806：Mw=1740)40質量份，在作為溶劑的甲乙酮中進行混合，獲得固形份含有量為35質量%的黏著劑組成物。
(半導體加工用黏著帶之製造)
在剝離片(Lintec公司製、SP-PET381031)的剝離面上，塗佈上述黏著劑組成物。接著，利用加熱施行乾燥，並使進行交聯反應，將黏著劑組成物的塗膜設為黏著劑層。該黏著劑層的厚度係15μm。然後，藉由將所獲得的剝離片上的黏著劑層、與作為基材用且一面經施行電暈處理過的乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMAA)薄膜(厚度：80μm)之電暈處理面貼合，而獲得半導體加工用黏著帶。
(實施例2~5、比較例1及2)
除將黏著劑的組成設為表1所示組成之外，其餘均依照與實施例1相同方法獲得半導體加工用黏著帶。
[表1]
針對所獲得的試料(實施例1~5、比較例1及2)施行上述的測定與評價。結果如表2所示。另外，實施例1中，經從黏著劑中除去能量射線硬化性樹脂之組成的黏著劑的膠化率係75%；而，實施例4中，經從黏著劑中除去能量射線硬化性樹脂之組成的黏著劑的膠化率係85%。又，比較例1中，經從黏著劑中除去能量射線硬化性樹脂之組成的黏著劑的膠化率係55%。
[表2]
由表2可確認到當膠化率與損失正切在上述範圍內的情況，膠帶的鬆弛呈良好。又，可確認到當紫外線照射後的黏著力在上述範圍內的情況，從環形框架上的剝離性呈良好。
再者，從實施例1與4可確認到交聯結構的膠化率遠高於黏著劑層的膠化率。即，可確認到在實施例的半導體加工用黏著帶之黏著劑層中，有存在較表觀膠化率更強交聯的交聯結構。
(產業上之可利用性)
本發明半導體加工用黏著帶係適用於例如在將環形框架與半導體晶圓相黏貼狀態下，進行半導體晶圓加工。
1‧‧‧半導體加工用黏著帶
10‧‧‧基材
20‧‧‧黏著劑層
20a‧‧‧主面
50‧‧‧半導體晶圓
50a‧‧‧表面
50b‧‧‧背面
51‧‧‧半導體晶片
51a‧‧‧電路面
51b‧‧‧背面
60‧‧‧環形框架
70‧‧‧研磨機
75‧‧‧吸盤台
80‧‧‧旋轉刀片
90‧‧‧能量射線照射源
100‧‧‧拾取膠帶
圖1係本發明一實施形態的半導體加工用黏著帶剖視圖。
圖2A係使用本發明一實施形態半導體加工用黏著帶的半導體裝置之製造方法說明示意之剖視圖。
圖2B係圖2A之續圖。
圖2C係圖2B之續圖。
圖2D係圖2C之續圖。
圖2E係圖2D之續圖。
圖2F係圖2E之續圖。

Claims (5)

  1. 一種半導體加工用黏著帶，係具備有：基材、與設置在基材的一面上的黏著劑層的黏著帶，其特徵在於： 在對上述黏著劑層施行能量射線照射前，上述黏著劑層的膠化率係35%以上，50℃下的上述黏著劑層的損失正切係未滿0.65； 對上述黏著劑層施行能量射線照射後，上述黏著劑層的黏著力係3100mN/25mm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體加工用黏著帶，其中，上述黏著劑層含有：交聯結構與能量射線硬化性樹脂。
  3. 如申請專利範圍第2項之半導體加工用黏著帶，其中，上述交聯結構係至少由丙烯酸系聚合物與交聯劑構成。
  4. 如申請專利範圍第3項之半導體加工用黏著帶，其中，上述交聯結構的膠化率係70%以上且95%以下。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之半導體加工用黏著帶，其中，在對半導體晶圓加工的步驟中，加工裝置上所固定的環形框架與上述半導體晶圓均被黏貼於上述黏著劑層上。
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