TWI649798B - Mask integrated surface protection tape - Google Patents

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Abstract

本發明係一種遮罩一體型表面保護帶，其係用於包含下述步驟(a)~(d)之半導體晶片之製造者，且遮罩一體型表面保護帶於基材膜上依序具有放射線硬化型黏著劑層及放射線硬化型遮罩材料層，於下述步驟(b)中，於放射線照射前，黏著劑層與遮罩材料層之間剝離，於放射線放射後，遮罩材料層與圖案面剝離；[步驟(a)~(d)]
(a)於將遮罩一體型表面保護帶貼合於半導體晶圓之圖案面側之狀態下，研削半導體晶圓之背面，於研削後之半導體晶圓之背面貼合晶圓固定帶，藉由環狀框進行支撐固定之步驟；(b)自遮罩一體型表面保護帶一體地剝離基材膜及上述黏著劑層而使遮罩材料層露出於表面後，藉由雷射切斷遮罩材料層中相當於半導體晶圓之切割道之部分而使半導體晶圓之切割道開口的步驟；(c)藉由SF6電漿以上述切割道分割半導體晶圓而單片化為半導體晶片之電漿切割步驟；及(d)藉由O2電漿而去除上述遮罩材料層之灰化步驟。

Description

遮罩一體型表面保護帶
本發明係關於一種遮罩一體型表面保護帶。
最近，半導體晶片向薄膜化、小晶片化之進化較為驚人，尤其於記憶卡或智慧卡之類之內置有半導體IC晶片之IC卡中要求薄膜化，又，於LED、LCD驅動用裝置等中要求小晶片化。認為今後，隨著該等之需求增加，半導體晶片之薄膜化、小晶片化之需要進一步提高。
該等半導體晶片係藉由於背面研磨步驟或蝕刻步驟等中將半導體晶圓薄膜化為特定厚度後，經過切割步驟而分割為各個晶片而獲得。於該切割步驟中，使用藉由切割刀片切斷之刀片切割方式。於刀片切割方式中，於切斷時，刀片之切削阻力直接施加於半導體晶圓。因此，有半導體晶片因該切削阻力而產生微小之碎片(碎屑)之情況。碎屑之產生不僅有損半導體晶片之外觀，根據情況，亦可能會導致因抗彎強度不足所引起之拾取時之晶片破損，甚至晶片上之電路圖案發生破損。又，於利用刀片進行之物理切割步驟中，無法使晶片彼此之間隔即切口(劃線，亦稱為切割道(street))之寬度窄於具有厚度之刀片寬度。其結果為，可自一片晶圓取得之晶片之數量(產率)變少。進而，亦有晶圓之加工時間較長之 問題。
除刀片切割方式以外，於切割步驟中，亦利用各種方式。
例如，鑒於在將晶圓薄膜化後難以進行切割，有DBG(先切割後研磨)方式，其係首先以特定之厚度於晶圓形成槽，其後，進行研削加工而同時進行薄膜化及向晶片之單片化。根據該方式，切口寬度與刀片切割步驟相同，但有晶片之抗彎強度提高，可抑制晶片之破損之優點。
又，有藉由雷射進行切割之雷射切割方式。
根據雷射切割方式，亦有可縮窄切口寬度且成為乾式製程之優點。然而，有晶圓表面因藉由雷射進行切斷時之昇華物而污染之不良情況，有需要藉由特定之液狀保護材料保護晶圓表面之預處理之情形。又，雖說為乾式製程，但未達到實現完全之乾式製程。再者，雷射切割方式與刀片切割方式相比，可使處理速度高速化。然而，於逐條線進行加工之方面無變化，極小晶片之製造相應地耗費時間。
進而，亦有使用於水壓下進行切割之噴水方式等濕式製程之方式。
於該方式中，可能會於MEMS裝置或CMOS感測器等必須高程度地抑制表面污染之材料中發生問題。又，切口寬度之狹小化有限制，所獲得之晶片之產率亦較低。
又，亦已知有一種於晶圓之厚度方向藉由雷射而形成改質層，進行延伸分割而進行單片化之隱形切割方式。
該方式有可使切口寬度為零，可藉由乾式進行加工之優點。然而，有晶片抗彎強度因改質層形成時之熱歷程而降低之傾向，又，於進行延伸分 割時，有產生矽廢料之情形。進而，與鄰接晶片之碰撞可能會引起抗彎強度不足。
進而，作為併用隱形切割及先切割後研磨之方式，有應對窄劃線寬度之晶片單片化方式，其係於薄膜化之前，首先以特定之厚度形成改質層，其後，自背面進行研削加工而同時進行薄膜化及向晶片之單片化。
該技術係改善上述製程之缺點者，於晶圓背面研削加工中矽之改質層藉由應力而劈裂，進行單片化，故而有切口寬度為零，晶片產率較高，抗彎強度亦提高之優點。然而，由於在背面研削加工中進行單片化，故而有可見晶片端面與鄰接晶片碰撞而晶片邊角出現缺口之現象之情形。
除此以外，亦有電漿切割方式(例如，參照專利文獻1)。
電漿切割方式係藉由電漿而選擇性地蝕刻未經遮罩覆蓋之部位，藉此分割半導體晶圓之方法。若使用該切割方法，則可選擇性地進行晶片之分割，即便劃線彎曲，亦可無問題地進行分割。又，由於蝕刻速率非常高，故而近年來視為最適於晶片之分割之製程之一。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-19385號公報
於電漿切割方式中，使用六氟化硫(SF6)或四氟化碳(CF4)等與晶圓之反應性非常高之氟系氣體作為電漿產生用氣體，因其較高之蝕 刻速率，必須對不進行蝕刻之面藉由遮罩進行保護，必須事先形成遮罩。
於該遮罩形成中，如專利文獻1中所記載，一般使用於晶圓之表面塗佈抗蝕劑後，藉由光微影製程去除相當於切割道之部分而製成遮罩之技術。因此，為了進行電漿切割，需要電漿切割設備以外之光微影步驟設備，從而有晶片成本上升之問題。
又，由於於電漿蝕刻後為殘留有遮罩(抗蝕劑膜)之狀態，故而為了去除遮罩而必須使用大量之溶劑，即便如此亦有無法完全地去除遮罩之情況，有產生不良晶片之情形。
進而，由於經過藉由抗蝕劑之遮蔽步驟，故而亦有整體之處理製程變長之不良情況。
半導體晶片之厚度有近年來逐漸變薄之傾向，於將半導體晶圓背面進行背面研削為如此薄之情形時，亦必須與半導體晶圓之圖案面良好地密接而有效地保護圖案面。
而且，於遮罩一體型表面保護帶中，於半導體晶圓之背面研削後，自遮罩一體型表面保護帶僅使遮罩材料(層)殘留於半導體晶圓之圖案面上，故而於黏著劑層與遮罩材料層之間發生剝離，因此該剝離必須容易，且可無糊劑殘留地進行剝離。
於上述剝離中，必須可使遮罩材料層簡單地露出於晶圓表面，且必須藉由SF6電漿將晶圓更確實地、高精度地切割為晶片。進而，必須於電漿切割後(晶圓之分割後)藉由O2電漿而更確實地去除遮罩材料層之遮罩材料，高程度地抑制不良晶片之產生。
然而，於上述步驟中，有必須將貼合於圖案面之遮罩材料 (層)重貼之情況。
於此情形時，根據本發明者等人之研究，重要的是可無糊劑殘留地完全地剝離圖案面上之遮罩材料(層)，但於習知技術中，未必為可令人滿意之水準。
因此，本發明之課題在於提供一種遮罩一體型表面保護帶，其係電漿切割方式用，並且薄膜化之程度較大之背面研削步驟中之半導體晶圓之圖案面之保護性、表面保護帶自遮罩材料層之剝離性、半導體晶圓上之遮罩材料之重貼性及遮罩材料之去除性優異，糊劑殘留較少，不良晶片之產生較少，且無需光微影製程。
除此以外，其課題亦在於提供一種如此可高程度地抑制不良晶片之產生，且生產性較高，加工製程較短，可廉價地製造之遮罩一體型表面保護帶。
本發明之上述課題係藉由以下之手段而解決。
[1]一種遮罩一體型表面保護帶，其係用於包含下述步驟(a)~(d)之半導體晶片之製造者，其特徵在於：上述遮罩一體型表面保護帶於基材膜上依序具有放射線硬化型黏著劑層及放射線硬化型遮罩材料層，於下述步驟(b)中，於放射線照射前，該黏著劑層與該遮罩材料層之間剝離，於放射線放射後，該遮罩材料層與圖案面剝離；[步驟(a)~(d)]
(a)於將遮罩一體型表面保護帶貼合於半導體晶圓之圖案面側之狀態 下，研削該半導體晶圓之背面，於研削後之半導體晶圓之背面貼合晶圓固定帶，藉由環狀框進行支撐固定之步驟；(b)自上述遮罩一體型表面保護帶一體地剝離上述基材膜及上述黏著劑層而使上述遮罩材料層露出於表面後，藉由雷射切斷該遮罩材料層中相當於半導體晶圓之切割道之部分而使半導體晶圓之切割道開口的步驟；(c)藉由SF6電漿以上述切割道分割半導體晶圓而單片化為半導體晶片之電漿切割步驟；及(d)藉由O2電漿而去除上述遮罩材料層之灰化步驟。
[2]如[1]記載之遮罩一體型表面保護帶，其中，藉由放射線照射進行硬化之前之上述遮罩材料層與上述黏著劑層之間的密接力為2.0N/25mm以下。
[3]如[1]或[2]記載之遮罩一體型表面保護帶，其中，上述遮罩材料層及上述黏著劑層均含有：(甲基)丙烯酸系共聚物、及具有2官能或3官能以上之放射線聚合性官能基且質量平均分子量為2,000~20,000之範圍之放射線聚合性化合物。
[4]如[3]記載之遮罩一體型表面保護帶，其中，上述遮罩材料層中所包含之上述(甲基)丙烯酸系共聚物、及上述黏著劑層中所包含之上述(甲基)丙烯酸系共聚物之玻璃轉移點(Tg)均為-25~-5℃，且該(甲基)丙烯酸系共聚物之至少一者之酸值為0~10mgKOH/g。
[5]如[1]至[4]中任一項記載之遮罩一體型表面保護帶，其中，上述遮罩材料層及上述黏著劑層中所使用之硬化劑均為異氰酸酯系硬化劑。
[6]如[1]至[5]中任一項記載之遮罩一體型表面保護帶，其中，上述遮罩 材料層及上述黏著劑層中所使用之硬化劑均為環氧系硬化劑。
藉由本發明，可提供一種遮罩一體型表面保護帶，其係電漿切割方式用，並且薄膜化之程度較大之背面研削步驟中之半導體晶圓之圖案面之保護性、表面保護帶自遮罩材料層之剝離性、半導體晶圓上之遮罩材料之重貼性及遮罩材料之去除性優異，糊劑殘留較少，不良晶片之產生較少，且無需光微影製程。
除此以外，亦可提供一種如此可高程度地抑制不良晶片之產生，且生產性較高，加工製程較短，可廉價地製造之遮罩一體型表面保護帶。
適當參照隨附之圖式，根據下述記載進一步瞭解本發明之上述及其他特徵及優點。
1‧‧‧半導體晶圓
2‧‧‧圖案面
3‧‧‧遮罩一體型表面保護帶
3a‧‧‧表面保護帶
3aa‧‧‧基材膜
3ab‧‧‧放射線硬化型黏著劑層
3b‧‧‧放射線硬化型遮罩材料層
4‧‧‧晶圓固定帶
7‧‧‧晶片
S‧‧‧表面
B‧‧‧背面
M1‧‧‧晶圓研削裝置
M2‧‧‧頂針
M3‧‧‧吸嘴
F‧‧‧環狀框
L‧‧‧雷射(CO2雷射)
P1‧‧‧SF6氣體之電漿
P2‧‧‧O2氣體之電漿
圖1係本發明之遮罩一體型表面保護帶之示意性概略剖面圖。
圖2係說明至對使用本發明之遮罩一體型表面保護帶之半導體晶圓貼合表面保護帶為止之步驟的概略剖面圖。分圖2(a)表示半導體晶圓，分圖2(b)表示貼合遮罩一體型表面保護帶之情況，分圖2(c)表示貼合遮罩一體型表面保護帶而成之半導體晶圓。
圖3係說明至使用本發明之遮罩一體型表面保護帶之半導體晶圓之薄膜化及固定為止之步驟的概略剖面圖。分圖3(a)表示半導體晶圓之薄膜化處理，分圖3(b)表示貼合晶圓固定帶之情況，分圖3(c)表示將半導 體晶圓固定於環狀框之狀態。
圖4係說明至使用本發明之遮罩一體型表面保護帶形成遮罩為止之步驟的概略剖面圖，分圖4(a)表示自遮罩一體型表面保護帶殘留遮罩材料層而剝離表面保護帶之情況，分圖4(b)表示露出遮罩一體型表面保護帶之遮罩材料層之狀態，分圖4(c)表示藉由雷射而切除相當於切割道之遮罩材料層之步驟。
圖5係說明使用本發明之遮罩一體型表面保護帶之電漿切割及電漿灰化之步驟的概略剖面圖，分圖5(a)表示進行電漿切割之情況，分圖5(b)表示單片化為晶片之狀態，分圖5(c)表示進行電漿灰化之情況。
圖6係說明至拾取使用本發明之遮罩一體型表面保護帶之晶片為止之步驟的概略剖面圖，分圖6(a)表示去除遮罩材料層後之狀態，分圖6(b)表示拾取晶片之情況。
圖7係說明使用本發明之遮罩一體型表面保護帶，進行遮罩材料層之重貼之步驟之概略剖面圖，表示如分圖7(a)般將本發明之遮罩一體型表面保護帶貼合於半導體晶圓，如分圖7(b)般僅殘留遮罩材料層，如分圖7(c)般為了重貼遮罩材料層而再貼合表面保護帶，自黏著劑層進行紫外線照射，如分圖7(d)般剝離遮罩材料層之情況。
本發明之遮罩一體型表面保護帶係用於藉由電漿切割將半導體晶圓進行分割、單片化而獲得半導體晶片之方法。
如以下說明般，藉由使用本發明之遮罩一體型表面保護帶，無需於電 漿切割步驟之前之光微影製程，可大幅抑制半導體晶片或半導體製品之製造成本。
而且，於必須重貼將貼合過一次於圖案面之遮罩材料(層)之情形時，可無糊劑殘留地完全地剝離圖案面上之遮罩材料(層)。
本發明之遮罩一體型表面保護帶3如圖1所示，於基材膜3aa上具有放射線硬化型黏著劑層3ab，且於該黏著劑層上具有遮罩材料層，該遮罩材料層為放射線硬化型遮罩材料層3b。
此處，於基材膜3aa上具有放射線硬化型黏著劑層3ab之部分為表面保護帶3a。
本發明之遮罩一體型表面保護帶係用於切割方式如上所述為電漿切割方式者，即為電漿切割方式用遮罩一體型表面保護帶。
更具體而言，於自半導體晶圓獲得半導體晶片時，用於包含藉由電漿切割將晶圓進行分割、單片化之步驟在內之半導體晶片之製造。
而且，如上所述，為無需光微影製程之遮罩一體型表面保護帶。
本發明之遮罩一體型表面保護帶係用於半導體晶圓之加工，於半導體晶圓之背面研削時，為了保護圖案面(表面)，貼合於該圖案面而使用。
本發明之遮罩一體型表面保護帶之黏著劑層及遮罩材料層均為放射線照射型。
因此，如分圖7(a)般，於在藉由放射線照射進行硬化之前之剝離步驟中，遮罩材料層與黏著劑層剝離，必須重貼貼合過一次於圖案面之遮罩材料(層)之情形時，由於遮罩材料層為放射線照射型，故而可如分圖7 (c)般，自黏著劑層側照射紫外線等放射線，如分圖7(d)般，無糊劑殘留地完全地剝離圖案面上之遮罩材料(層)。又，由於黏著劑層為放射線照射型，故而黏著劑層與遮罩材料層均交聯，因此實質上成為一體，難以將黏著劑層與遮罩材料層之間剝離。
再者，於本發明中，可省略分圖7(b)之步驟。
以下，將本發明之遮罩一體型表面保護帶與半導體晶片之製造步驟(半導體晶圓之加工步驟)一起詳細地進行說明。
本發明之遮罩一體型表面保護帶進而較佳為用於至少包含下述步驟(a)~(d)之半導體晶片之製造。
即，本發明之遮罩一體型表面保護帶係包含下述步驟(a)~(d)之半導體晶片之製造用遮罩一體型表面保護帶。
[步驟(a)~(d)]
(a)於將遮罩一體型表面保護帶貼合於半導體晶圓之圖案面側之狀態下，研削該半導體晶圓之背面，於研削後之半導體晶圓之背面貼合晶圓固定帶，藉由環狀框進行支撐固定之步驟；(b)自上述遮罩一體型表面保護帶一體地剝離上述基材膜及上述黏著劑層(即，自遮罩一體型表面保護帶剝離表面保護帶)而使上述遮罩材料層露出於表面後，藉由雷射切斷該遮罩材料層中相當於半導體晶圓之切割道之部分而使半導體晶圓之切割道開口的步驟；(c)藉由SF6電漿以上述切割道分割半導體晶圓而單片化為半導體晶片之電漿切割步驟；及(d)藉由O2電漿而去除上述遮罩材料層之灰化步驟
應用本發明之遮罩一體型表面保護帶之上述半導體晶片之製造方法較佳為於上述步驟(d)後，包含下述步驟(e)。又，於包含下述步驟(e)之情形時，較佳為於該步驟(e)後，進而包含下述步驟(f)。
(e)自晶圓固定帶拾取半導體晶片之步驟
(f)將拾取之半導體晶片轉移至黏晶步驟之步驟
如上所述，本發明之遮罩一體型表面保護帶具有基材膜、設置於該基材膜上之放射線硬化型黏著劑層、及設置於該黏著劑層上之放射線硬化型遮罩材料層。於本發明中，如圖1所示，有時將由基材膜及設置於該基材膜上之黏著劑層所構成之積層體稱為表面保護帶(表面保護帶3a)。即，本發明之遮罩一體型表面保護帶係於表面保護帶之黏著劑層上進而設置有遮罩材料層之積層構造之帶。
本發明之遮罩一體型表面保護帶之黏著劑層及遮罩材料層為放射線硬化型(即，具有藉由放射線照射而硬化之特性)。
於本發明之遮罩一體型表面保護帶之情形時，於上述步驟(b)中，包含不照射放射線，自上述遮罩一體型表面保護帶一體地剝離上述基材膜及上述黏著劑層而使遮罩材料層露出於表面之步驟。
藉由利用放射線照射而使黏著劑層及遮罩材料(層)硬化，遮罩材料層與黏著劑層之層間密接性提昇，故而於必須於半導體晶圓重貼遮罩材料時，可將表面保護帶再次貼合於露出於半導體晶圓上之遮罩材料上，照射放射線，除去遮罩材料(層)。
以下，包含作為使用本發明之遮罩一體型表面保護帶之用途的半導體晶片之製造方法中所應用之步驟(a)~(d)在內，詳細地進行說 明。
以下，針對使用本發明之遮罩一體型表面保護帶之半導體晶片之製造方法(以下，簡稱為「應用本發明之製造方法」)，參照圖式說明其較佳之實施形態。但是，除本發明中所規定之內容以外，本發明並不限定於下述實施形態。又，各圖式所示之形態係用以容易理解本發明之示意圖，有各構件之尺寸、厚度或相對之大小關係等為了便於說明而改變大小之情形，並非直接表示實際之關係。又，除本發明中規定之事項以外，並不限定於該等圖式所示之外形、形狀。
再者，下述實施形態中使用之裝置及材料等只要未特別說明，則可使用自習知以來用於半導體晶圓之加工之通常之裝置及材料等，其使用條件亦可於通常之使用方法之範圍內根據目的而適當地設定、最佳化。又，關於各實施形態中共通之材質、構造、方法、效果等，省略重複記載。
參照圖2~圖6說明應用本發明之遮罩一體型表面保護帶之製造方法。
半導體晶圓1具有於其表面S形成有半導體元件之電路等之圖案面2(參照分圖2(a))。於該圖案面2貼合本發明之遮罩一體型表面保護帶3，該遮罩一體型表面保護帶3係於在基材膜3aa設置有放射線硬化型黏著劑層3ab之表面保護帶3a之放射線硬化型黏著劑層3ab上進而設置放射線硬化型遮罩材料層3b而成(參照分圖2(b))，獲得圖案面2經本發明之遮罩一體型表面保護帶3被覆之半導體晶圓1(參照分圖2(c))。
其次，藉由晶圓研削裝置M1研削半導體晶圓1之背面B， 減薄半導體晶圓1之厚度(參照分圖3(a))。於該研削後之背面B貼合晶圓固定帶4(參照分圖3(b))，支撐固定於環狀框F(參照分圖3(c))。
自半導體晶圓1剝離遮罩一體型表面保護帶3之表面保護帶3a，並且使該放射線硬化型遮罩材料層3b殘留於半導體晶圓1(參照分圖4(a))，使放射線硬化型遮罩材料層3b露出(參照分圖4(b))。然後，自表面S之側對於圖案面2適當形成為格子狀等之多個切割道(未圖示)照射CO2雷射L，去除放射線硬化型遮罩材料層3b之相當於切割道之部分，使半導體晶圓之切割道開口(參照分圖4(c))。
其次，自表面S側進行藉由SF6氣體之電漿P1之處理，蝕刻於切割道部分露出之半導體晶圓1(參照分圖5(a))，分割為各個晶片7而進行單片化(參照分圖5(b))，繼而，藉由O2氣體之電漿P2而進行灰化(參照分圖5(c))，除去殘留於表面S之放射線硬化型遮罩材料層3b(參照分圖6(a))。並且，最後藉由頂針M2上推單片化之晶片7，藉由吸嘴M3進行吸附而拾取(參照分圖6(b))。
此處，使用SF6氣體之半導體晶圓之Si之蝕刻製程亦稱為BOSCH製程，係使露出之Si與將SF6電漿化所生成之F原子進行反應而以四氟化矽(SiF4)之形式去除者，亦稱為反應式離子蝕刻(RIE)。另一方面，藉由O2電漿之去除係於半導體製造製程中亦以電漿清潔器之形式使用之方法，亦稱為灰化(ashing)，為去除有機物之方法之一。為了清潔殘留於半導體裝置表面之有機物殘渣而進行。
其次，對遮罩一體型表面保護帶3中使用之材料及上述步驟中使用之材料進行說明。
再者，除遮罩一體型表面保護帶3中使用之材料以外，上述步驟中使用之材料並不限定於下述說明者。
半導體晶圓1係具有於單面形成有半導體元件之電路等之圖案面2之矽晶圓等，圖案面2係形成有半導體元件之電路等之面，於俯視下具有切割道。
本發明之遮罩一體型表面保護帶3具有於基材膜3aa上設置有放射線硬化型黏著劑層3ab，進而於放射線硬化型黏著劑層3ab上設置有放射線硬化型遮罩材料層3b之構成，具有保護形成於圖案面2之半導體元件之功能。即，於後續步驟之晶圓薄膜化步驟(背面研削步驟)中，為了藉由圖案面2支撐半導體晶圓1而研削半導體晶圓之背面，遮罩一體型表面保護帶3必須耐受該研削時之負載。因此，遮罩一體型表面保護帶3與單純之抗蝕劑膜等不同，有被覆形成於圖案面之元件之厚度，其按壓阻力較低，又，能夠以不會發生研削時之灰塵或研削水等之滲入之方式將元件密接的密接性較高。
於本發明之遮罩一體型表面保護帶3中，基材膜3aa係由塑膠或橡膠等所構成，作為其材質，例如可列舉：聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烴樹脂、1-聚丁烯、聚-4-甲基-1-戊烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、離子聚合物等α-烯烴之均聚物或共聚物、或該等之混合物、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚苯硫醚、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚胺酯(polyurethane)、苯乙烯-乙烯-丁烯-或戊烯系共聚物等單一成分或混合2種以上而成者、進而於該等中摻合該等以外之樹脂或填充材料、添加劑等而成之樹脂組成 物，可根據要求特性任意地選擇。
基材膜3aa較佳為具有由聚烯烴樹脂所構成之層。於此情形時，基材膜3aa可為由聚烯烴樹脂層所構成之單層，亦可為由聚烯烴樹脂層及其他樹脂層所構成之2層或2層以上之複層構造。又，低密度聚乙烯與乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之積層體或聚丙烯與聚對苯二甲酸乙二酯之積層體、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯係較佳之材質之一。
該等基材膜3aa可使用一般之擠出法而製造。於積層各種樹脂而獲得基材膜3aa之情形時，藉由共擠出法、層壓法等而製造。此時，可如於通常之層壓膜之製法中平常進行般，於樹脂與樹脂之間設置接著層。就強度、伸長率特性、放射線穿透性之觀點而言，此種基材膜3aa之厚度較佳為20~200μm。
放射線硬化型黏著劑層3ab擔負與遮罩材料一起吸收形成於圖案面之元件之凹凸而提高與圖案面之密接性，保護圖案面之作用。為了使遮罩一體型表面保護帶耐受晶圓薄膜化步驟之負載，放射線硬化型黏著劑層3ab較佳為於晶圓薄膜化步驟中，與放射線硬化型遮罩材料層3b或基材膜3aa之密接性較高。另一方面，於晶圓薄膜化步驟後，為了與基材膜3aa一體地與遮罩材料層剝離，較佳為與遮罩材料層之密接性較低(較佳為剝離性較高)。又，於必須重貼半導體晶圓之圖案面上之遮罩材料時，較佳為再次貼於該遮罩材料(層)上之表面保護帶與黏著劑層之密接性較高。為了以更高之水準實現此種特性，本發明之遮罩一體型表面保護帶之放射線硬化型黏著劑層3ab及放射線硬化型遮罩材料層3b為放射線硬化型。藉由使放射線硬化型黏著劑層3ab及放射線硬化型遮罩材料層3b為放射線硬 化型，黏著劑層及遮罩材料層藉由放射線照射而進行三維網狀化，密接力提昇，故而可使用剝離過一次遮罩材料之表面保護帶自圖案面簡單地剝離遮罩材料層。
再者，於本發明中，「放射線」係用於包含紫外線之類之光線或電子束之類之游離性放射線兩者的含義。於本發明中，放射線較佳為紫外線。
於本發明之遮罩一體型表面保護帶中，放射線硬化型黏著劑層3ab含有(甲基)丙烯酸系共聚物。此處，放射線硬化型黏著劑層3ab含有(甲基)丙烯酸系共聚物係包含(甲基)丙烯酸系共聚物於與下述硬化劑經反應之狀態下存在之形態之含義。
此處，如(甲基)丙烯酸系般，「(甲基)」之括號部分意指其可存在，亦可不存在，例如，(甲基)丙烯酸系可為丙烯酸系、甲基丙烯酸系或包含該等情形任一者。
於本發明中，(甲基)丙烯酸系共聚物例如可列舉：具有(甲基)丙烯酸酯作為構成成分之共聚物、或該等共聚物之混合物等。
該等聚合物之質量平均分子量通常為30萬~100萬左右。
於上述(甲基)丙烯酸系共聚物之所有單體成分中，(甲基)丙烯酸酯成分之比率較佳為70莫耳%以上，更佳為80莫耳%以上，進而較佳為90莫耳%以上。又，於在(甲基)丙烯酸系共聚物之所有單體成分中，(甲基)丙烯酸酯成分之比率並非為100莫耳%之情形時，剩餘部分之單體成分較佳為以將(甲基)丙烯醯基作為聚合性基而經聚合之形態存在之單體成分[(甲基)丙烯酸等]。
又，於(甲基)丙烯酸系共聚物之所有單體成分中，具有與下 述硬化劑進行反應之官能基(例如羥基)之(甲基)丙烯酸酯成分之比率較佳為1莫耳%以上，更佳為2莫耳%以上，更佳為5莫耳%以上，更佳為10莫耳%以上。又，該(甲基)丙烯酸酯成分之比率較佳為35莫耳%以下，更佳為25莫耳%以下。
上述(甲基)丙烯酸酯成分可為(甲基)丙烯酸烷基酯(亦稱為alkyl(meth)acrylate)。於此情形時，構成(甲基)丙烯酸烷基酯之烷基之碳數較佳為1~20，更佳為1~15，進而較佳為1~12。
放射線硬化型黏著劑層3ab中之(甲基)丙烯酸系共聚物之含量(換算為與硬化劑進行反應之前之狀態之含量)較佳為80質量%以上，更佳為90質量%以上，更佳為95~99.9質量%。
於放射線硬化型黏著劑層3ab以放射線硬化型黏著劑構成之情形時，可良好地使用含有丙烯酸系黏著劑及放射線聚合性化合物而成之黏著劑。
丙烯酸系黏著劑係(甲基)丙烯酸系共聚物、或(甲基)丙烯酸系共聚物與硬化劑之混合物。
硬化劑係用於與(甲基)丙烯酸系共聚物所具有之官能基進行反應而調整黏著力及凝集力者。
例如可列舉：1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)甲苯、1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)苯、N,N,N',N'-四環氧丙基間苯二甲胺、乙二醇二環氧丙醚、對苯二甲酸二環氧丙酯丙烯酸酯等分子中具有2個以上之環氧基之環氧化合物(以下，亦稱為「環氧系硬化劑」)；2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-苯二甲基二異氰酸 酯、1,4-苯二甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯及該等之加成物類型等分子中具有2個以上之異氰酸酯基之異氰酸酯化合物(以下，亦稱為「異氰酸酯系硬化劑」)；四羥甲基-三-β-氮丙啶基丙酸酯、三羥甲基-三-β-氮丙啶基丙酸酯、三羥甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、三羥甲基丙烷-三-β-(2-甲基氮丙啶)丙酸酯、三-2,4,6-(1-氮丙啶基)-1,3,5-三、三[1-(2-甲基)-氮丙啶基]氧化膦、六[1-(2-甲基)-氮丙啶基]三磷雜三等分子中具有2個以上之氮丙啶基之氮丙啶化合物(氮丙啶系硬化劑)等。
硬化劑之添加量只要根據所需之黏著力進行調整即可，相對於(甲基)丙烯酸系共聚物100質量份，較佳為0.1~5.0質量份。於本發明之遮罩一體型表面保護帶之黏著劑層中，硬化劑處於與(甲基)丙烯酸系共聚物經反應之狀態。
作為上述放射線聚合性化合物，廣泛使用藉由放射線之照射而可進行三維網狀化之分子內具有至少2個以上之光聚合性碳-碳雙鍵的低分子量化合物。
具體而言，可廣泛應用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、新戊四醇四丙烯酸酯、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、聚乙二醇二丙烯酸酯或寡酯丙烯酸酯等丙烯酸酯系化合物。
又，除上述丙烯酸酯系化合物以外，亦可使用丙烯酸胺酯系低聚物。
丙烯酸胺酯系低聚物係使具有羥基之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如 丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯等)與末端異氰酸酯胺酯預聚物進行反應而獲得，該末端異氰酸酯胺酯預聚物係使聚酯型或聚醚型等之多元醇化合物與多元異氰酸酯化合物(例如2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-苯二甲基二異氰酸酯、1,4-苯二甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4-二異氰酸酯等)進行反應而獲得。
就與丙烯酸系黏著劑之相溶性之方面而言，上述放射線聚合性化合物之質量平均分子量之範圍較佳為2,000~20,000之範圍，更佳為2,300~10,000之範圍，進而較佳為2,500~5,000之範圍。
此處，於本發明中，質量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法(GPC)換算為標準聚苯乙烯而獲得者。
作為放射線硬化型黏著劑中之丙烯酸系黏著劑與放射線聚合性化合物之摻合比，較理想為相對於丙烯酸系黏著劑100質量份，於50~200質量份、較佳為50~150質量份之範圍內摻合放射線聚合性化合物。於為該摻合比之範圍之情形時，可於放射線照射後提昇與遮罩材料層之密接性。
又，亦較佳為使用使上述(甲基)丙烯酸系共聚物本身為放射線聚合性之放射線聚合性(甲基)丙烯酸系共聚物作為放射線硬化型黏著劑層3ab中使用之放射線硬化型黏著劑。
於此情形時，放射線硬化型黏著劑可包含硬化劑。
放射線聚合性(甲基)丙烯酸系共聚物係於共聚物之分子中具有可藉由放射線、尤其是紫外線照射而進行聚合反應之反應性之基的共聚物。
作為此種反應性之基，較佳為乙烯性不飽和基、即具有碳-碳雙鍵(乙烯性不飽和鍵)之基。作為此種基之例，可列舉：乙烯基、烯丙基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯基胺基等。
上述反應性基向共聚物中之導入例如可藉由使具有羥基之共聚物與具有與羥基進行反應之基(例如異氰酸酯基)且具有上述反應性基之化合物[(代表為異氰酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯]進行反應而進行。
較佳為於構成形成本發明之遮罩一體型表面保護帶之放射線硬化型黏著劑層3ab之側鏈具有乙烯性不飽和鍵之(甲基)丙烯酸系共聚物的單體成分中，包含碳數為8~12之(甲基)丙烯酸烷基酯成分。於構成側鏈具有乙烯性不飽和鍵之(甲基)丙烯酸系共聚物之單體成分中，碳數為8~12之(甲基)丙烯酸烷基酯成分之比率較佳為45~85莫耳%，更佳為50~80莫耳%。
又，於藉由放射線使放射線硬化型黏著劑層3ab進行聚合硬化之情形時，可使用光聚合起始劑、例如安息香異丙醚、安息香異丁醚、二苯甲酮、米其勒酮、氯9-氧硫、苯偶醯甲基縮酮、α-羥基環己基苯基酮、2-羥基甲基苯基丙烷等。藉由於黏著劑層中添加該等中之至少1種，可高效率地進行聚合反應。
上述放射線硬化型黏著劑層3ab可進而含有光敏劑、習知公知之黏著賦予劑、軟化劑、抗氧化劑等。
亦較佳為作為上述放射線硬化型黏著劑層3ab，採用日本特開2014-192204號公報之段落編號0036~0055中所記載之形態。
就進一步提高形成於圖案面2之元件等之保護能力，又，進 一步提高對圖案面之密接性之觀點而言，放射線硬化型黏著劑層3ab之厚度較佳為5~30μm。再者，圖案表面之凹凸大致為數μm~15μm左右，但亦根據裝置之種類而不同。
於放射線硬化型遮罩材料層3b中含有(甲基)丙烯酸系共聚物。
此處，於放射線硬化型遮罩材料層3b中含有(甲基)丙烯酸系共聚物係包含(甲基)丙烯酸系共聚物於與硬化劑經反應之狀態下存在之形態之含義。
放射線硬化型遮罩材料層3b可良好地使用放射線硬化型之黏著劑。作為該放射線硬化型之黏著劑，可良好地使用上述(甲基)丙烯酸系共聚物與硬化劑之混合物。
若放射線硬化型遮罩材料層3b及放射線硬化型黏著劑層3ab均為放射線硬化型黏著劑，則於放射線照射後於遮罩材料層與黏著劑層之間進行三維交聯，提昇密接性，於將於圖案面上曝光之遮罩材料進行再剝離時可容易地剝離。
就利用電漿灰化之去除速度之觀點而言，放射線硬化型遮罩材料層3b之厚度較佳為5~15μm，更佳為5~10μm。
於放射線硬化型遮罩材料層3b及放射線硬化型黏著劑層3ab均為(甲基)丙烯酸系共聚物之情形時，較佳為放射線硬化型黏著劑層3ab中所使用之(甲基)丙烯酸系共聚物之質量平均分子量大於放射線硬化型遮罩材料層3b中所使用之(甲基)丙烯酸系共聚物之質量平均分子量。其中，放射線硬化型黏著劑層3ab中所使用之(甲基)丙烯酸系共聚物之質量平均分子量較佳為與放射線硬化型遮罩材料層3b中所使用之(甲基)丙烯酸系共聚 物之質量平均分子量相比大20萬以上之情形，更佳為大23萬以上之情形，進而較佳為大25萬以上之情形。
本發明之遮罩一體型表面保護帶較佳為放射線硬化型黏著劑層3ab之形成所使用之硬化劑與放射線硬化型遮罩材料層3b之形成所使用之硬化劑的種類相同。藉由使用同種硬化劑，可確保藉由放射線進行硬化前遮罩材料層與黏著劑層之間之密接性，耐受薄膜研削加工。
其中，較佳為使用異氰酸酯系硬化劑作為放射線硬化型黏著劑層3ab及放射線硬化型遮罩材料層3b之形成所使用之硬化劑。由於與環氧系硬化劑相比可容易地進行密接力之控制，故而藉由採用此種構成，容易僅使遮罩材料層殘留於半導體晶圓上。
於本發明之遮罩一體型表面保護帶中，較佳為形成放射線硬化型黏著劑層3ab之(甲基)丙烯酸系共聚物、及形成放射線硬化型遮罩材料層3b之(甲基)丙烯酸系共聚物之玻璃轉移溫度(Tg)均為-25℃~-5℃。玻璃轉移溫度越高，則層間接著力越降低，故而可於遮罩材料與黏著劑之間容易地進行剝離。
又，於本發明中，形成放射線硬化型黏著劑層3ab之(甲基)丙烯酸系共聚物與形成放射線硬化型遮罩材料層3b之(甲基)丙烯酸系共聚物之玻璃轉移溫度(Tg)的差(差之絕對值)較佳為8~20℃，進而較佳為8~15℃。
此處，上述形成放射線硬化型黏著劑層3ab之(甲基)丙烯酸系共聚物之Tg及形成放射線硬化型遮罩材料層3b之(甲基)丙烯酸系共聚物之Tg均意指與硬化劑進行反應之前之狀態下的(甲基)丙烯酸系共聚物之Tg。
Tg可使用示差掃描型熱量分析裝置[島津製作所股份有限公司製造，DSC-60]進行測定。更詳細而言，自-100℃至100℃以升溫速度5℃/分鐘進行升溫，將JIS K 7121「塑膠之轉移溫度測定方法」之外推玻璃轉移起始溫度作為Tg。
[(甲基)丙烯酸系聚合物之酸值]
於本發明中，黏著劑層或遮罩材料層中所包含之(甲基)丙烯酸系聚合物中之任一者之酸值較佳為0~10mgKOH/g，更佳為0~7mgKOH/g，進而較佳為0~5mgKOH/g。
又，於本發明中，形成放射線硬化型黏著劑層3ab之(甲基)丙烯酸系共聚物與形成放射線硬化型遮罩材料層3b之(甲基)丙烯酸系共聚物之酸值的差(差之絕對值)較佳為1.0~10mgKOH/g，進而較佳為2.5~10mgKOH/g。
再者，於本發明中，酸值係中和(甲基)丙烯酸酯聚合物1g中所包含之游離酸所需之氫氧化鉀之毫克數。
藉由使(甲基)丙烯酸系聚合物之酸值處於上述範圍內，可控制表面保護帶及遮罩材料層之密接力，即便Tg接近，亦容易地剝離遮罩材料層及表面保護帶之黏著劑層。
酸基並非為如硬化劑之共價鍵，但藉由酸基彼此而構成近似交聯，故而藉由包含於黏著劑層及遮罩材料層兩者中，提昇黏著劑層與遮罩材料層之密接性，難以自表面保護帶剝離遮罩材料。
酸值之調整例如可藉由調整聚合(甲基)丙烯酸系聚合物時之丙烯酸之摻合量而適當調整。
本發明之遮罩一體型表面保護帶較佳為於放射線照射前，放 射線硬化型遮罩材料層3b與放射線硬化型黏著劑層3ab之間之密接力為2.0N/25mm以下。藉由具有此種密接力，於自研削加工後變薄之半導體晶圓剝離表面保護帶時，可無半導體晶圓之破損等而進行剝離。
於本發明中，「密接力」(單位：N/25mm)係藉由如下方式求出：使用Tensilon測試機[島津製作所股份有限公司製造之AG-10kNI(商品名)]，利用切割機將遮罩一體型表面保護帶切出5mm寬度之切口後，以剝離速度300mm/min於180°方向拉伸遮罩材料層而剝離，並測量此時之應力(剝離強度)。
於上述密接力之測定中，紫外線照射條件係指以成為累計照射量500mJ/cm2之方式，自該帶之基材膜側對遮罩一體型表面保護帶整體照射紫外線。於紫外線照射中使用高壓水銀燈。
晶圓固定帶4保持半導體晶圓1，必需即便暴露於電漿切割步驟亦可耐受之電漿耐性。又，於拾取步驟中，亦要求良好之拾取性，或者根據情況，亦要求延伸性等。
此種晶圓固定帶4可使用與上述表面保護帶3a相同之帶。又，可使用一般被稱為切割帶之習知之電漿切割方式中所利用之公知之切割帶。又，為了容易進行拾取後向黏晶步驟之轉移，亦可使用於黏著劑層與基材膜之間積層黏晶用接著劑而成之切割黏晶帶。
於切斷放射線硬化型遮罩材料層3b之雷射照射中，可使用照射紫外線或紅外線之雷射光之雷射照射裝置。該雷射光照射裝置沿半導體晶圓1之切割道自由移動地配設雷射照射部，可照射為了去除放射線硬化型遮罩材料層3b而適當地控制之輸出之雷射。其中，CO2雷射可獲得數 W~數十W之大輸出，可良好地用於本發明。
於進行電漿切割及電漿灰化時，可使用電漿蝕刻裝置。電漿蝕刻裝置係可對半導體晶圓1進行乾式蝕刻之裝置，於真空室內製作出密閉處理空間，於高頻側電極載置半導體晶圓1，自與該高頻側電極對向設置之氣體供給電極側供給電漿產生用氣體。若對高頻側電極施加高頻電壓，則於氣體供給電極與高頻側電極之間產生電漿，故而利用該電漿。於發熱之高頻電極內使冷媒循環，防止因電漿之熱所引起之半導體晶圓1之升溫。
根據上述半導體晶片之製造方法(半導體晶圓之處理方法)，藉由使保護圖案面之表面保護帶具有電漿切割中之遮罩功能，無需用以設置習知之電漿切割製程中所使用之抗蝕劑之光微影步驟等。尤其是由於使用表面保護帶，故而無需遮罩之形成要求印刷或轉印等之高程度之對位之技術，可簡單地貼合於半導體晶圓表面，可藉由雷射裝置簡單地形成遮罩。
又，由於可藉由O2電漿而去除放射線硬化型遮罩材料層3b，故而可藉由與進行電漿切割之裝置相同之裝置而去除遮罩部分。除此以外，由於自圖案面2側(表面S側)進行電漿切割，故而無須於拾取作業前使晶片之上下反轉。
因該等原因，可簡化設備，可大幅抑制製程成本。
[實施例]
以下，基於實施例更詳細地說明本發明，但本發明並不限定於此。
[實施例1]遮罩一體型表面保護帶之製作、半導體晶片之製 造
<遮罩一體型表面保護帶之製作>
混合丙烯酸丁酯44mol%、丙烯酸月桂酯50mol%、丙烯酸2-羥基乙酯6.0mol%，於溶液中進行聚合，藉此獲得質量平均分子量65萬、酸值0mgKOH/g、Tg-15℃之(甲基)丙烯酸系共聚物溶液。
相對於所獲得之(甲基)丙烯酸系共聚物100質量份，摻合作為紫外線反應性樹脂之6官能之質量平均分子量3,500之丙烯酸胺酯低聚物[新中村化學工業股份有限公司製造]100質量份及3官能之丙烯酸胺酯低聚物[新中村化學工業股份有限公司製造]50質量份、作為硬化劑之Coronate L[Nippon Polyurethane Industry股份有限公司製造]4.0質量份、作為光聚合起始劑之Irgacure 184(BASF公司製造)10質量份，獲得黏著劑組成物a。
混合丙烯酸20mol%、丙烯酸丁酯70mol%、丙烯酸甲酯10mol%，於溶液中進行聚合，藉此合成丙烯酸系共聚物(質量平均分子量：40萬，羥值：0mgKOH/g，酸值：9.8mgKOH/g，Tg：-23℃)。
相對於所獲得之丙烯酸系共聚物100質量份，摻合作為紫外線反應性樹脂之6官能之質量平均分子量3,000之丙烯酸胺酯低聚物[新中村化學工業股份有限公司製造]50質量份及3官能之丙烯酸胺酯低聚物[新中村化學工業股份有限公司製造]50質量份、作為硬化劑之Coronate L[Nippon Polyurethane Industry股份有限公司製造]4.0質量份、作為光聚合起始劑之Irgacure 184(BASF公司製造)10質量份，獲得黏著劑組成物b。
將上述黏著劑組成物a作為遮罩材料層形成用組成物而塗敷於剝離襯墊上，將所形成之黏著劑層貼合於厚度100μm之LDPE(低密度聚乙烯) 膜，獲得厚度130μm之放射線硬化型表面保護帶3a。
進而，以乾燥後之厚度成為5μm之方式將黏著劑組成物b塗敷於剝離襯墊上，貼合於放射線硬化型表面保護帶3a之將剝離襯墊剝離而露出之黏著劑層表面，藉此獲得總厚135μm之放射線硬化型之遮罩一體型表面保護帶3。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III[商品名；日東精機股份有限公司製造]，於附劃線(切割道)之矽晶圓(直徑8英吋)表面，貼合上述所獲得之放射線硬化型之遮罩一體型表面保護帶。
其後，使用DGP8760[商品名；Disco股份有限公司製造]，將與貼合有上述遮罩一體型表面保護帶之面相反之面(晶圓之背面)研削至晶圓之厚度成為50μm。使用RAD-2700F[商品名；琳得科股份有限公司製造]，將研削後之晶圓自晶圓背面側安裝於晶圓固定帶(放射線硬化型之切割帶)上，藉由環狀框進行支撐固定。其後，僅剝離表面保護帶3a，僅使放射線硬化型遮罩材料層3b殘留於晶圓上。此處，由於可殘留放射線硬化型遮罩材料層3b而僅剝離表面保護帶3a，故而可知遮罩材料層與黏著劑層之密接力低於遮罩材料層與晶圓之間之密接力。
其次，藉由CO2雷射而去除劃線上之遮罩材料，使劃線開口。
其後，使用SF6氣體作為電漿產生用氣體，以15μm/分鐘之蝕刻速度自遮罩材料層側電漿照射矽晶圓5分鐘。藉由該電漿切割而切斷晶圓，分割為各個晶片。繼而，使用O2氣體作為電漿產生用氣體，以1.5μm/分鐘之蝕刻速度進行10分鐘灰化，去除遮罩材料。其後，自晶圓固定帶側照射 紫外線(照射量200mJ/cm2)，降低晶圓固定帶之黏著力，拾取晶片。
於上述實施例1中，如分圖7(a)所示，將寬度25mm之遮罩一體型表面保護帶貼合於作為模型半導體晶圓之不鏽鋼。其後，於剝離角度90°、剝離速度300mm/min之條件下測定密接力，結果於2.0N/25mm，如分圖7(b)所示，確認到遮罩材料層與黏著劑層之間之剝離。
於上述評價後，如分圖7(c)所示，於露出於晶圓上之遮罩材料層再次貼合黏著劑層，照射紫外線(500mJ/cm2)，於剝離角度90°、剝離速度300mm/min之條件下測定密接力，結果如分圖7(d)所示，於遮罩材料層與不鏽鋼之間確認到再剝離。為了確認該再剝離試驗之再現性，進行10次再剝離試驗，10次均確認到再剝離。因此，於下述表1中，遮罩材料層之再剝離性為「◎」。
[實施例2]遮罩一體型表面保護帶之製作、半導體晶片之製造
<遮罩一體型表面保護帶之製作>
混合甲基丙烯酸1.5mol%、甲基丙烯酸甲酯40.5mol%、丙烯酸2-羥基乙酯1.5mol%，於溶液中進行聚合，藉此獲得質量平均分子量：17萬、酸值：11mgKOH/g、Tg：-10℃之(甲基)丙烯酸系共聚物溶液。
相對於所獲得之(甲基)丙烯酸系共聚物100質量份，摻合作為紫外線反應性樹脂之6官能之丙烯酸胺酯低聚物[新中村化學工業股份有限公司製造]100質量份及3官能且分子量為5000之丙烯酸胺酯低聚物[新中村化學工業股份有限公司製造]50質量份、作為硬化劑之Coronate L(Nippon Polyurethane Industry股份有限公司製造)4.0質量份、作為光聚合起始劑之 Irgacure 184(BASF公司製造)10質量份，獲得黏著劑組成物c。
將實施例1中所獲得之黏著劑組成物b作為黏著劑層形成用組成物而塗敷於剝離襯墊上，將所形成之黏著劑層貼合於厚度100μm之LDPE(低密度聚乙烯)膜，獲得厚度140μm之放射線硬化型之表面保護帶3a。
進而，將黏著劑組成物c作為遮罩材料層形成用組成物，以乾燥後之厚度成為15μm之方式塗敷於剝離襯墊上，貼合於上述放射線硬化型之表面保護帶之將剝離襯墊剝離後之黏著劑層上，藉此獲得總厚155μm之放射線硬化型之遮罩一體型表面保護帶3。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III[商品名；日東精機股份有限公司製造]，於附劃線之矽晶圓(直徑8英吋)表面貼合上述所獲得之放射線硬化型之遮罩一體型表面保護帶。
其後，使用DGP8760[商品名；Disco股份有限公司製造]，將與貼合有上述遮罩一體型表面保護帶之面相反之面(晶圓之背面)研削至晶圓之厚度成為50μm。使用RAD-2700F[商品名；琳得科股份有限公司製造]，將研削後之上述附遮罩材料之晶圓自晶圓背面側安裝於晶圓固定帶(放射線硬化型之切割帶)上，藉由環狀框進行支撐固定。進而，僅剝離表面保護帶3a，僅使放射線硬化型遮罩材料層3b殘留於晶圓上。其後，以與實施例1相同之方式、即以與實施例1相同之方式使劃線開口，進行電漿切割、灰化，拾取晶片。
於上述實施例2中，如分圖7(a)所示，將寬度25mm之遮罩一體型表面保護帶貼合於作為模型半導體晶圓之不鏽鋼。其後，於剝 離角度90°、剝離速度300mm/min之條件下測定密接力，結果如分圖7(b)所示，於2.0N/25mm確認到遮罩材料層與黏著劑層之間之剝離。
於上述評價後，如分圖7(c)所示，於露出於晶圓上之遮罩材料層再次貼合黏著劑層，照射紫外線(500mJ/cm2)，於剝離角度90°、剝離速度300mm/min之條件下測定密接力，結果於0.4N/25mm，如分圖7(d)所示，於遮罩材料層與不鏽鋼之間確認到再剝離。為了確認該再剝離試驗之再現性，進行10次再剝離試驗，9次確認到再剝離。因此，於下述表1中，遮罩材料層之再剝離性為「○」。
[實施例3]遮罩一體型表面保護帶之製作、半導體晶片之製造
<遮罩一體型表面保護帶之製作>
混合甲基丙烯酸1.0mol%、丙烯酸丁酯23mol%、丙烯酸月桂酯68mol%、丙烯酸2-羥基乙酯9.0mol%，於溶液中進行聚合，藉此獲得質量平均分子量65萬、酸值5.0mgKOH/g、Tg-10℃之(甲基)丙烯酸系共聚物溶液。
相對於所獲得之(甲基)丙烯酸系共聚物100質量份，摻合作為紫外線反應性樹脂之5官能且分子量為1500之丙烯酸胺酯低聚物[新中村化學工業股份有限公司製造]100質量份及3官能之丙烯酸胺酯低聚物[新中村化學工業股份有限公司製造]50質量份、作為硬化劑之Tetrad C[(商品名；三菱瓦斯化學股份有限公司製造；1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己酮]2.0質量份、作為光聚合起始劑之Irgacure 184(BASF公司製造)10質量份，獲得黏著劑組成物d。
將上述黏著劑組成物d塗敷於剝離襯墊上，將所形成之黏著 劑層貼合於厚度100μm之PET(聚對苯二甲酸乙二酯)與LDPE(低密度聚乙烯)積層膜(層構成25μm：75μm)之LDPE層上，獲得厚度105μm之放射線硬化型表面保護帶3a。
將上述實施例1之黏著劑組成物b之硬化劑變更為Tetrad C[(商品名；三菱瓦斯化學股份有限公司製造；1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己酮]，其後，獲得以相同之方式製作之黏著劑組成物e。
將黏著劑組成物e作為遮罩材料層形成用組成物，以乾燥後之厚度成為5μm之方式塗敷於剝離襯墊上，貼合於該放射線硬化型表面保護帶之將剝離襯墊剝離而露出之黏著劑層表面，藉此獲得總厚110μm之放射線硬化型之遮罩一體型表面保護帶3。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III[商品名；日東精機股份有限公司製造]，於附劃線之矽晶圓(直徑8英吋)表面，貼合上述所獲得之放射線硬化型之遮罩一體型表面保護帶。
其後，使用DGP8760[商品名；Disco股份有限公司製造]，將與貼合有上述遮罩一體型表面保護帶之面相反之面(晶圓之背面)研削至晶圓之厚度為50μm。使用RAD-2700F[商品名；琳得科股份有限公司製造]，將研削後之晶圓自晶圓背面側安裝於晶圓固定帶(放射線硬化型之切割帶)上，藉由環狀框進行支撐固定。進而，僅剝離表面保護帶3a，僅使放射線硬化型遮罩材料層3b殘留於晶圓上。此處，由於可殘留放射線硬化型遮罩材料層3b而僅剝離表面保護帶3a，故而可知於紫外線照射前，遮罩材料層與黏著劑層之密接力低於遮罩材料層與晶圓之間之密接力。
其後，以與實施例1相同之方式使劃線開口，進行電漿切割、灰化，照射紫外線後，拾取晶片。
於上述實施例3中，如分圖7(a)所示，將寬度25mm之遮罩一體型表面保護帶貼合於作為模型半導體晶圓之不鏽鋼。其後，於剝離角度180°、剝離速度300mm/min之條件下測定密接力，結果於1.9N/25mm，如分圖7(b)所示，確認到遮罩材料層與黏著劑層之間之剝離。
於上述評價後，於露出於晶圓上之遮罩材料再次貼合黏著劑層，照射紫外線(500mJ/cm2)，於剝離角度90°、剝離速度300mm/min之條件下測定密接力，結果於1.3N/25mm，如分圖7(b)所示，於遮罩材料層與不鏽鋼之間確認到再剝離。為了確認該再剝離試驗之再現性，進行10次再剝離試驗，9次確認到再剝離。因此，於下述表1中，遮罩材料層之再剝離性為「○」。
[比較例1]遮罩一體型表面保護帶之製作、半導體晶片之製造
<遮罩一體型表面保護帶之製作>
混合甲基丙烯酸1mol%、甲基丙烯酸甲酯35.0mol%、丙烯酸2-乙基己酯60mol%、丙烯酸2-羥基乙酯2.0mol%，於溶液中進行聚合，藉此獲得質量平均分子量20萬、酸值6.0mgKOH/g、Tg-30℃之(甲基)丙烯酸系共聚物溶液。
相對於所獲得之(甲基)丙烯酸系共聚物100質量份，摻合環氧硬化劑2.0質量份，獲得黏著劑F。
此處，上述環氧硬化劑使用N,N,N',N'-四環氧丙基-1,3-苯二(甲烷胺)[三 菱瓦斯化學股份有限公司製造，商品名：TETRAD-X]。
將上述黏著劑組成物f塗敷於剝離襯墊上，將所形成之黏著劑層貼合於厚度100μm之PET(聚對苯二甲酸乙二酯)與LDPE(低密度聚乙烯)積層膜(層構成25μm：75μm)之LDPE層上，獲得厚度130μm之壓敏硬化型表面保護帶3a。
進而，將上述實施例1中所製備之黏著劑組成物b作為遮罩材料層形成用組成物，以乾燥後之厚度成為5μm之方式塗敷於剝離襯墊上，貼合於壓敏硬化型表面保護帶之將剝離襯墊剝離而露出之黏著劑層表面，藉此獲得總厚135μm之放射線硬化型之遮罩一體型表面保護帶3。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III[商品名；日東精機股份有限公司製造]，於附劃線之矽晶圓(直徑8英吋)表面，貼合上述所獲得之遮罩一體型表面保護帶。
其後，使用DGP8760[商品名；Disco股份有限公司製造]，將與貼合有上述遮罩一體型表面保護帶之面相反之面(晶圓之背面)研削至晶圓之厚度為50μm。使用RAD-2700F[商品名；琳得科股份有限公司製造]，將研削後之晶圓自晶圓背面側安裝於晶圓固定帶(放射線硬化型之切割帶)上，藉由環狀框進行支撐固定。進而，可知雖欲僅剝離表面保護帶3a，僅使放射線硬化型遮罩材料層3b殘留於晶圓上，但無法殘留放射線硬化型遮罩材料層3b而僅剝離表面保護帶3a，故而放射線照射前之遮罩材料層與黏著劑層之密接力高於遮罩材料層與晶圓之間之密接力。
再者，由於無法僅殘留遮罩材料而剝離，故而無法評價遮罩材料層之 再剝離性、以下之試驗例3之遮罩材料層之去除性及試驗例3之劃線上之糊劑殘留。
[比較例2]遮罩一體型表面保護帶之製作、半導體晶片之製造
<遮罩一體型表面保護帶之製作>
將比較例1中所製作之黏著劑組成物f塗敷於剝離襯墊上，將所形成之黏著劑層貼合於厚度100μm之PET(聚對苯二甲酸乙二酯)與LDPE(低密度聚乙烯)積層膜(層構成25μm：75μm)之LDPE層上，獲得厚度130μm之壓敏硬化型表面保護帶3a。
進而，將上述黏著劑組成物f作為遮罩材料層形成用組成物，以乾燥後之厚度成為10μm之方式塗敷於剝離襯墊上，貼合於壓敏硬化型表面保護帶之將剝離襯墊剝離而露出之黏著劑層表面，藉此獲得總厚140μm之壓敏硬化型之遮罩一體型表面保護帶3。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III[商品名；日東精機股份有限公司製造]，於附劃線之矽晶圓(直徑8英吋)表面貼合上述所獲得之遮罩一體型表面保護帶。
其後，使用DGP8760[商品名；Disco股份有限公司製造]，將與貼合有上述遮罩一體型表面保護帶之面相反之面(晶圓之背面)研削至晶圓之厚度為50μm。使用RAD-2700F[商品名；琳得科股份有限公司製造]，將研削後之晶圓自晶圓背面側安裝於晶圓固定帶(放射線硬化型之切割帶)上，藉由環狀框進行支撐固定。進而，可知雖欲僅剝離表面保護帶3a，僅使放射線硬化型遮罩材料層3b殘留於晶圓上，但無法殘留放射線硬化型遮罩材 料層3b而僅剝離表面保護帶3a，故而放射線照射前之遮罩材料層與黏著劑層之密接力高於遮罩材料層與晶圓之間之密接力。
再者，由於無法僅殘留遮罩材料而剝離，故而無法評價遮罩材料層之再剝離性、以下之試驗例3之遮罩材料層之去除性及試驗例3之劃線上之糊劑殘留。
[試驗例1]遮罩材料層與黏著劑層之密接性評價
自實施例及比較例之遮罩一體型表面保護帶採集寬度25mm×長度300mm之試片3個。於經JIS R 6253中規定之280號耐水研磨紙精加工之JIS G 4305中規定之厚度2.0mm之SUS鋼板(模型半導體晶圓)上，將2kg之橡膠輥往復3次而壓接各試片，放置1小時後，使用測定值落於其能力之15~85%之範圍之符合JIS B 7721的拉伸試驗機，測定於23℃之黏著力。測定係藉由180度剝離法進行，此時之拉伸速度設為300mm/min。
[試驗例2]表面保護帶之剝離性評價
於上述各實施例及比較例之<半導體晶片之製造>中，藉由下述評價基準而評價剝離表面保護帶時所需之力(剝離性)。再者，表面保護帶之剝離係使用RAD-2700F[商品名；琳得科股份有限公司製造]而進行。
-表面保護帶之剝離性之評價基準-
◎：可藉由較弱之力簡單地僅剝離表面保護帶。
○：剝離需要稍強之力，但可僅剝離表面保護帶。
×：無法剝離，或者連帶遮罩材料層一起剝離。
[試驗例3]藉由O2電漿灰化之遮罩材料層之去除性評價
於上述各實施例之<半導體晶片之製造>中，使用雷射顯微鏡調查O2 電漿灰化(以1.5μm/分鐘之蝕刻速度灰化10分鐘)後之遮罩材料之殘留之有無。
-遮罩材料層之去除性之評價基準-
○：不存在遮罩材料層之殘留。
×：存在遮罩材料層之殘留。
[試驗例4]劃線上之糊劑殘留之評價
於上述各實施例之<半導體晶片之製造>中，剝離表面保護帶後，藉由顯微鏡觀察晶圓表面，調查劃線上之糊劑殘留之有無。
-劃線上之糊劑殘留之評價基準-
○：不存在糊劑殘留。
×：存在糊劑殘留。
將試驗例1~3中所獲得之結果彙總示於下述表1。
再者，「-」表示無法評價。
根據上述各試驗例之結果，於對半導體晶圓進行加工而製造 半導體晶片時，藉由使用本發明之遮罩一體型表面保護帶，可僅藉由於半導體晶圓之圖案面貼附遮罩一體型表面保護帶並自該貼附之遮罩一體型表面保護帶剝離表面保護帶，從而不產生糊劑殘留而簡單地形成遮罩。進而，可知該遮罩材料可藉由O2電漿更確實地去除，可高程度地抑制不良晶片之產生。又，可知藉由將黏著劑層再次貼合於遮罩材料層並照射紫外線，可將遮罩材料層自圖案面容易地剝離。
已對本發明與其實施態樣一同進行了說明，但只要本發明者未作特別指定，則於說明之任一細節中均不對本發明進行限定，且認為可於不違反隨附之申請專利範圍所示之發明之精神與範圍的情況下廣泛地進行解釋。
本申請案係基於2016年3月31日於日本提出專利申請之日本特願2016-073262而主張優先權者，在此將其作為參照，並將其內容作為本說明書之記載之一部分而併入本文中。

Claims (9)

  1. 一種遮罩一體型表面保護帶，其係用於包含下述步驟(a)~(d)之半導體晶片之製造者，其特徵在於：上述遮罩一體型表面保護帶於基材膜上依序具有放射線硬化型黏著劑層及放射線硬化型遮罩材料層，於下述步驟(b)中，於放射線照射前，該黏著劑層與該遮罩材料層之間剝離，於放射線放射後，該遮罩材料層與圖案面剝離；[步驟(a)~(d)](a)於將遮罩一體型表面保護帶貼合於半導體晶圓之圖案面側之狀態下，研削該半導體晶圓之背面，於研削後之半導體晶圓之背面貼合晶圓固定帶，藉由環狀框進行支撐固定之步驟；(b)自上述遮罩一體型表面保護帶一體地剝離上述基材膜及上述黏著劑層而使上述遮罩材料層露出於表面後，藉由雷射切斷該遮罩材料層中相當於半導體晶圓之切割道之部分而使半導體晶圓之切割道開口的步驟；(c)藉由SF6電漿以上述切割道分割半導體晶圓而單片化為半導體晶片之電漿切割步驟；及(d)藉由O2電漿而去除上述遮罩材料層之灰化步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之遮罩一體型表面保護帶，其中，藉由放射線照射進行硬化之前之上述遮罩材料層與上述黏著劑層之間的密接力為2.0N/25mm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之遮罩一體型表面保護帶，其中，上述遮罩材料層及上述黏著劑層均含有：(甲基)丙烯酸系共聚物、及具有2官能或3官能以上之放射線聚合性官能基且質量平均分子量為2,000~20,000之範圍之放射線聚合性化合物。
  4. 如申請專利範圍第2項之遮罩一體型表面保護帶，其中，上述遮罩材料層及上述黏著劑層均含有：(甲基)丙烯酸系共聚物、及具有2官能或3官能以上之放射線聚合性官能基且質量平均分子量為2,000~20,000之範圍之放射線聚合性化合物。
  5. 如申請專利範圍第3項之遮罩一體型表面保護帶，其中，上述遮罩材料層中所包含之上述(甲基)丙烯酸系共聚物、及上述黏著劑層中所包含之上述(甲基)丙烯酸系共聚物之玻璃轉移點(Tg)均為-25~-5℃，且該(甲基)丙烯酸系共聚物之至少一者之酸值為0~10mgKOH/g。
  6. 如申請專利範圍第4項之遮罩一體型表面保護帶，其中，上述遮罩材料層中所包含之上述(甲基)丙烯酸系共聚物、及上述黏著劑層中所包含之上述(甲基)丙烯酸系共聚物之玻璃轉移點(Tg)均為-25~-5℃，且該(甲基)丙烯酸系共聚物之至少一者之酸值為0~10mgKOH/g。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之遮罩一體型表面保護帶，其中，上述遮罩材料層及上述黏著劑層中所使用之硬化劑均為異氰酸酯系硬化劑。
  8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之遮罩一體型表面保護帶，其中，上述遮罩材料層及上述黏著劑層中所使用之硬化劑均為環氧系硬化劑。
  9. 如申請專利範圍第7項之遮罩一體型表面保護帶，其中，上述遮罩材料層及上述黏著劑層中所使用之硬化劑均為環氧系硬化劑。
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