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CN111868190A - 粘着胶带及半导体装置的制造方法 - Google Patents

粘着胶带及半导体装置的制造方法 Download PDF

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CN111868190A
CN111868190A CN201980020569.5A CN201980020569A CN111868190A CN 111868190 A CN111868190 A CN 111868190A CN 201980020569 A CN201980020569 A CN 201980020569A CN 111868190 A CN111868190 A CN 111868190A
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CN
China
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adhesive
adhesive tape
base material
semiconductor wafer
meth
Prior art date
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Application number
CN201980020569.5A
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垣内康彦
前田淳
西田卓生
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Lintec Corp
Original Assignee
Lintec Corp
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Publication date
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Abstract

本发明提供一种即使在所谓的预切割法之后进行干式抛光时，也能够稳定地保持芯片等的粘着胶带。所述粘着胶带在对半导体晶圆表面形成有沟槽的半导体晶圆的背面进行磨削，并通过该磨削使半导体晶圆单颗化为半导体芯片后，进行干式抛光的工序中，贴附于半导体晶圆表面而进行使用，所述粘着胶带包含基材、及设置在该基材的一面的粘着剂层，60℃下的所述基材的拉伸储能模量为250Mpa以上。

Description

粘着胶带及半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种粘着胶带，更详细而言，涉及一种在通过所谓的预切割(predicing)法将半导体晶圆芯片化进而进行干式抛光而制造半导体装置时，用于用以将半导体晶圆、芯片等暂时固定的粘着胶带、及使用了该粘着胶带的半导体装置的制造方法。
背景技术
随着各种电子设备的小型化、多功能化的进展，对于搭载于这些电子设备的半导体芯片也同样要求小型化、薄型化。为了芯片的薄型化，通常会对半导体晶圆的背面进行磨削来调节厚度。此外，有时也会利用被称为预切割法的技术，其中，从晶圆的表面侧形成规定深度的沟槽后，从晶圆背面侧进行磨削，通过磨削将沟槽的底部去除而将晶圆单颗化(singulation)，进而得到芯片。在预切割法中，由于能够同时进行晶圆的背面磨削与晶圆的单颗化，因此能够高效地制造薄型芯片。
以往，对半导体晶圆的背面进行磨削时或通过预切割法而制造芯片时，通常会将被称为背磨胶带的粘着胶带贴附在晶圆表面，用以保护晶圆表面的电路，并事先将半导体晶圆及半导体芯片固定。
作为在预切割法中使用的背磨胶带，可例示具备基材、及设置在基材的一侧的面的粘着剂层的粘着胶带。作为这样粘着胶带的一个例子，日本特开2015-185691号公报(专利文献1)中提出了一种在基材膜上设置有放射线固化性粘着剂层的半导体晶圆加工用粘着胶带。在专利文献1中，作为基材膜，公开了一种至少层叠有选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的两种不同材料的基材膜，作为优选的具体实例，公开了一种由聚乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯这3层构成的基材膜。
当进行如上所述的利用预切割法的晶圆的单颗化时，在进行背面磨削时，为了去除磨削时所产生的热量、磨削屑等，会一边对磨削面供给水一边进行背面磨削。然而已知在这样的以往的背面磨削中，会在芯片背面残留磨削痕，成为损害芯片的抗折强度的主要原因。特别是，作为芯片的薄型化及小型化的结果，芯片变得容易损坏，因此芯片的抗折强度的降低被视为问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-185691号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
为了将如上所述的磨削痕(以下，有时称为“损伤部”)去除，已研究了在使用了水的背面磨削后，进一步在最后通过不使用水的干式抛光(dry polishing)来去除损伤部，提高芯片的抗折强度。干式抛光是指不使用包含水、研磨粒的浆料而通过研磨抛光轮(polishing buff)进行研磨的工序。
然而，与背面磨削工序不同，由于在干式抛光时不使用水，因此无法通过水去除研磨时所产生的热量，导致芯片带热量。芯片的热量会传送至贴附在芯片上的粘着胶带。其结果，在干式抛光时粘着胶带的温度有时会变为60℃以上。
由于粘着胶带的基材由树脂成分形成，因此容易因热导致变形。在干式抛光时，若粘着胶带的基材因热而变形，则在端部，粘着胶带的固定会变得不充分，无法充分保持粘着胶带上的芯片，导致芯片剥离并飞散。这样的芯片飞散不仅会造成产率降低，且会因飞散的芯片接触其它芯片而导致其它芯片发生破损、或对磨削装置造成损伤，因此会导致向下一个工序的转运不良。
本发明鉴于上述实际情况而成，其目的在于提供一种即使在所谓的预切割法之后进行干式抛光时，也能够稳定地保持芯片等的粘着胶带。
解决技术问题的技术手段
本发明的方案为：
[1]一种粘着胶带，其在对半导体晶圆表面形成有沟槽的半导体晶圆的背面进行磨削，并通过该磨削使半导体晶圆单颗化为半导体芯片后，进行干式抛光的工序中，贴附于半导体晶圆表面而进行使用，所述粘着胶带包含基材、及设置在所述基材的一面的粘着剂层，60℃下的基材的拉伸储能模量为250MPa以上。
[2]一种半导体装置的制造方法，其具备：
从半导体晶圆的表面侧形成沟槽的工序；
将粘着胶带贴附在半导体晶圆的表面的工序，所述粘着胶带包含基材、及设置在所述基材的一面的粘着剂层，60℃下的基材的拉伸储能模量为250MPa以上；
对表面贴附有粘着胶带且形成有沟槽的半导体晶圆，从背面侧进行磨削，将沟槽的底部去除，从而单颗化为多个芯片的工序；
将半导体晶圆单颗化为半导体芯片之后，进行干式抛光的工序；及
从粘着胶带上剥离芯片的工序。
发明效果
本发明的粘着胶带即使在因干式抛光时的热导致粘着胶带温度上升的情况下，也能够稳定地保持半导体芯片。因此，即使进行包含干式抛光工序的预切割法，也能够以高产率制造半导体芯片。
具体实施方式
以下，对本发明的粘着胶带具体地进行说明。首先，对本说明书中使用的主要用语进行说明。
在本说明书中，例如，“(甲基)丙烯酸酯”用作为表示“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”这两者的用语，对于其它类似用语也相同。
粘着胶带是指包含基材、及设置在所述基材的一面的粘着剂层的层叠体，也可包含除上述以外的其它构成层。例如，为了提高基材表面与粘着剂层界面的密合性、防止低分子量成分的移行等，也可在粘着剂层侧的基材表面形成底涂(primer)层。此外，也可在粘着剂层表面层叠有用于直到使用前保护粘着剂层的剥离片。此外，基材可为单层，也可为具备缓冲层等功能层的多层。粘着剂层也相同。
半导体晶圆的“表面”是指形成有电路的面，“背面”是指未形成电路的面。半导体晶圆的单颗化是指将半导体晶圆按照电路分割而得到半导体芯片。
干式抛光是指不使用含有水、研磨粒的浆料，而使用研磨抛光轮进行研磨的工序。另外，在本说明书中，有时也记载为“干式抛光工序”。
作为在干式抛光中使用的研磨抛光轮，可使用各种通用的研磨抛光轮，作为市售品，可使用DISCO Corporation的研磨轮“Gettering DP”、“DP08 SERIES”，但并不限定于此。通过进行干式抛光，将芯片的损伤部、即磨削痕去除。
预切割法是指在从晶圆的表面侧形成规定深度的沟槽之后，从晶圆背面侧进行磨削，通过磨削将晶圆单颗化的方法。
背磨胶带是指在进行半导体晶圆的背面磨削时用于保护晶圆电路面的粘着胶带，特别是在本说明书中，是指能够优选用于预切割法的粘着胶带。
(1.粘着胶带)
本发明的粘着胶带能够作为上述背磨胶带而用干式抛光工序中。本发明的粘着胶带包含基材、及设置在所述基材的一面的粘着剂层。以下，对粘着胶带的构成要素详细地进行说明。
(1.1.基材)
作为本实施方式的粘着胶带的基材，可使用用作背磨胶带的基材的各种树脂膜。
以下，对本发明中使用的基材的一个例子进行详述，但其仅是为了容易获取基材而记载，不应以任何限定性的方式进行理解。
(1.2.基材的物性)
在本实施方式中，60℃下的基材的拉伸储能模量(E'60)为250MPa以上。拉伸储能模量(E')是基材的变形难易度(硬度)的指标之一。通过使60℃下的基材的拉伸储能模量(E'60)在上述的范围内，能够防止因基材的热变形而导致芯片从粘着胶带上剥离，且能够防止在加工工序，特别是干式抛光时因应力而引起基材的变形。此外，能够适当地保持在背面磨削时及干式抛光时的针对应力的缓冲性能。
进一步，贴附有粘着胶带的半导体晶圆在背面磨削时及干式抛光时介由粘着胶带而配置在吸附台上，通过使基材的拉伸储能模量(E'60)在上述范围内，粘着胶带与吸附台的密合性提高，能够抑制背面磨削时及干式抛光时的振动。进一步，在背面磨削后及干式抛光后，易于从吸附台上剥离粘着胶带。
E'60优选为270MPa以上，更优选为300MPa以上。另一方面，E'60优选为4000MPa以下，更优选为1100MPa以下。
因此，在本实施方式中，通过将60℃下的基材的拉伸储能模量控制在上述范围内，即使在干式抛光时粘着剂层被加热的情况下，也能够有效地抑制芯片的飞散。
与粘着剂层的损耗角正切及剪切模量相同，基材的拉伸储能模量使用公知的方法测定即可。例如，可以将由与构成基材的片或膜相同的材质构成的材料制成规定大小的试料，使用动态粘弹性测定装置，在规定温度范围内，采用规定频率对试料赋予应变，测定弹性模量，并由测定的弹性模量算出拉伸储能模量。
从材质、物性、厚度等角度出发，能够通过适当地选择构成基材的膜来控制基材的拉伸储能模量E'。例如，作为构成膜，通过选择具有较高Tg的膜、或在对基材进行制膜时进行退火处理，能够将拉伸储能模量控制在规定范围内。
(1.3.基材的具体实例)
以下，对基材的具体实例进行说明，但其仅是为了容易获取基材而记载，不应以任何限定性的方式进行理解。
本发明的基材例如也可为较硬质的树脂膜。此外，本发明的基材也可以为在较硬质的树脂膜的一面或两面层叠由较软质的树脂膜构成的缓冲层而成的层叠体。
基材的厚度没有特别限定，但优选为500μm以下，更优选为15～350μm，进一步优选为20～160μm。通过使基材的厚度为500μm以下，易于控制粘着胶带的剥离力。此外，通过使基材的厚度为15μm以上，基材易于发挥作为粘着胶带的支撑体的功能。
作为基材的材质，可使用各种树脂膜。此处，作为拉伸储能模量为250MPa以上的基材，例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、全芳香族聚酯等聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚酮、双向拉伸聚丙烯等树脂膜。
这些树脂膜中，优选包含选自聚酯膜、聚酰胺膜、双向拉伸聚丙烯膜中的一种以上的膜，更优选包含聚酯膜，进一步优选包含聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
此外，在不损害本发明的效果的范围内，基材也可含有增塑剂、润滑剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、填料、着色剂、抗静电剂、抗氧化剂、催化剂等。此外，基材对于在将粘着剂层固化时所照射的能量射线具有透射性。
此外，为了提高与缓冲层及粘着剂层中的至少一者的密合性，可以对基材的至少一侧的表面实施电晕放电处理等粘接处理。此外，基材也可具有上述的树脂膜、及覆盖在树脂膜的至少一侧的表面的易粘合层(底涂层)。
作为形成易粘合层的易粘合层形成用组合物，没有特别限定，例如可列举出含有聚酯类树脂、氨基甲酸乙酯类树脂、聚酯氨基甲酸乙酯类树脂、丙烯酸类树脂等的组合物。易粘合层形成用组合物也可根据需要而含有交联剂、光聚合引发剂、抗氧化剂、软化剂(增塑剂)、填充剂、防锈剂、颜料、染料等。
易粘合层的厚度优选为0.01～10μm，更优选为0.03～5μm。另外，由于相对于基材的厚度，易粘合层的厚度较小，且易粘合层为柔软的材质，因此对拉伸储能模量的影响较小，即使具有易粘合层时，基材的拉伸储能模量也与树脂膜的拉伸储能模量基本相同。
(1.4.缓冲层)
也可以在上述基材的一面或两面设置缓冲层。缓冲层由较软质的树脂膜构成，其缓和因半导体晶圆的磨削带来的振动，防止半导体晶圆产生裂纹及缺损。此外，贴附了粘着胶带的半导体晶圆在背面磨削时会配置在吸附台上，但通过设置缓冲层，粘着胶带容易适当地保持在吸附台上。
缓冲层的厚度优选为8～80μm，进一步优选为10～60μm。
缓冲层优选聚丙烯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、离子聚合物树脂膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、LDPE膜、LLDPE膜。此外，也可以为由含有能量射线聚合性化合物的缓冲层形成用组合物形成的层。具有缓冲层的基材可通过将基材与缓冲层层压而得到。
(1.5.粘着剂层)
以下，以物性及组成的顺序对本发明中使用的粘着剂层的一个例子进行详述，但其仅是为了容易制造或获取粘着剂层而记载，不应以任何限定性的方式进行理解。
(1.6.粘着剂层的物性)
粘着剂层只要以能够发挥粘着胶带的性能的方式构成，则没有特别限制。在本实施方式中，如上所述，在干式抛光时，粘着胶带的温度有时会变为60℃以上。
因此，在本实施方式中，60℃下的粘着剂层的损耗角正切(tanδ60)优选为0.40以下，60℃下的粘着剂层的剪切模量(G'60)优选为3.0×104Pa以上。
损耗角正切(tanδ)由“损耗模量/储能模量”定义，其为使用动态粘弹性测定装置并通过对施加至对象物的拉伸应力及扭转应力等应力的应答而测定的值。通过使60℃下的粘着剂层的损耗角正切(tanδ60)在上述范围内，即使在加工工序、特别是在干式抛光工序中粘着剂层被施加应力的情况下，也可抑制粘着剂层变形，维持芯片的排列性，因此有可抑制芯片飞散的倾向。
此外，tanδ60更优选为0.05以上，进一步优选为0.10以上。另一方面，tanδ60更优选为0.37以下。
此外，剪切模量(G')是粘着剂层的变形难易度(硬度)的指标之一。通过使60℃下的粘着剂层的剪切模量(G'60)在上述范围内，即使在加工工序、特别是在干式抛光工序中粘着剂层被施加应力的情况下，芯片与粘着剂层的密合性也良好，可维持粘着剂层对芯片的保持力，因此有可抑制芯片飞散的倾向。
此外，G'60更优选为3.5×104Pa以上，进一步优选为3.7×104Pa以上。另一方面，G'60更优选为5.0×105Pa以下，进一步优选为1.0×105Pa以下。
因此，在本实施方式中，通过将60℃下的粘着剂层的损耗角正切与剪切模量这两者控制在上述范围内，即使在干式抛光时粘着剂层被加热的情况下，也能够进一步提高有效抑制芯片飞散的效果。
粘着剂层的损耗角正切及剪切模量使用公知的方法进行测定即可。例如，可将粘着剂层制成规定大小的试料，使用动态粘弹性测定装置，在规定温度范围内，采用规定频率对试料赋予应变，测定弹性模量，并由测定的弹性模量算出损耗角正切及剪切模量。
另外，上述损耗角正切及剪切模量是指贴附在半导体晶圆或半导体芯片之前的未固化状态的粘着剂层在60℃下的物性。粘着剂层由能量射线固化性粘着剂形成时，则是指能量射线固化前的粘着剂层在60℃下的物性。
此外，上述的损耗角正切及剪切模量例如能够通过调节构成粘着剂层的粘着剂组合物的组成而进行变化。
粘着剂层的厚度优选小于200μm，更优选为5～80μm，进一步优选为10～70μm。若将粘着剂层设定得如此之薄，则能够减少粘着胶带中刚性较低的部分的比例，因此易于进一步防止在背面磨削时产生的半导体芯片的缺损。
(1.7.粘着剂层的组成)
粘着剂层的组成没有特别限定，为了实现上述的物性，在本实施方式中，粘着剂层例如由丙烯酸类粘着剂、氨基甲酸乙酯类粘着剂、橡胶类粘着剂、硅酮类粘着剂等构成，优选由丙烯酸类粘着剂构成。
此外，粘着剂层优选由能量射线固化性粘着剂形成。通过使粘着剂层由能量射线固化性粘着剂形成，能够在利用能量射线照射进行固化前，将损耗角正切及剪切模量设定在上述范围内，同时能够易于将固化后的剥离力设定为1000mN/50mm以下。
以下，对粘着剂的具体实例进行详述，但其仅为非限定性的例示，本发明中的粘着剂层不应被理解为仅限定于此。
作为能量射线固化性粘着剂，例如也可使用含有非能量射线固化性的粘着性树脂(也称为“粘着性树脂I”)、与除粘着性树脂以外的能量射线固化性化合物的能量射线固化性粘着剂组合物(以下，也称为“X型的粘着剂组合物”)。此外，作为能量射线固化性粘着剂，也可使用含有将不饱和基团导入非能量射线固化性的粘着性树脂的侧链而成的能量射线固化性的粘着性树脂(以下，也称为“粘着性树脂II”)作为主成分、并且不含有除粘着性树脂以外的能量射线固化性化合物的粘着剂组合物(以下，也称为“Y型的粘着剂组合物”)。
进一步，作为能量射线固化性粘着剂，也可使用X型与Y型的并用型，即除了能量射线固化性的粘着性树脂II以外，还含有除粘着性树脂以外的能量射线固化性化合物的能量射线固化性粘着剂组合物(以下，也称为“XY型的粘着剂组合物”)。
其中，优选使用XY型的粘着剂组合物。通过使用XY型的粘着剂组合物，在固化前具有充分的粘着特性，另一方面，在固化后也能够使对半导体晶圆的剥离力充分地降低。
然而，作为粘着剂，也可由即使照射能量射线也不固化的非能量射线固化性的粘着剂组合物形成。非能量射线固化性的粘着剂组合物为至少含有非能量射线固化性的粘着性树脂I，而不含有上述的能量射线固化性的粘着性树脂II及能量射线固化性化合物的粘着剂组合物。
另外，在以下的说明中，“粘着性树脂”用作指代上述粘着性树脂I及粘着性树脂II中的一者或两者的用语。作为具体的粘着性树脂，例如可列举出丙烯酸类树脂、氨基甲酸乙酯类树脂、橡胶类树脂、硅酮类树脂等，优选丙烯酸类树脂。
(1.7.1.丙烯酸类树脂)
以下，作为粘着性树脂，对使用丙烯酸类树脂的丙烯酸类粘着剂更加详细地进行说明。
丙烯酸类树脂中可使用丙烯酸类聚合物(a)。丙烯酸类聚合物(a)为将至少含有(甲基)丙烯酸烷基酯的单体聚合而得到的物质，其含有源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。作为(甲基)丙烯酸烷基酯，可列举出烷基的碳原子数为1～20的(甲基)丙烯酸烷基酯，烷基可以为直链也可以为支链。作为(甲基)丙烯酸烷基酯的具体实例，可列举出(甲基)丙烯酸酯甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等。(甲基)丙烯酸烷基酯可单独使用或组合使用2种以上。
此外，从提高粘着剂层的粘着力的角度出发，丙烯酸类聚合物(a)优选含有源自烷基的碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。作为该(甲基)丙烯酸烷基酯的碳原子数，优选为4～12，进一步优选为4～6。此外，烷基的碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯优选为丙烯酸烷基酯。
在丙烯酸类聚合物(a)中，在构成丙烯酸类聚合物(a)的单体总量(以下也简称为“单体总量”)中，烷基的碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯的含有比例优选为40～98质量％，更优选为45～95质量％，进一步优选为50～90质量％。
为了调节粘着剂层的储能模量或粘着特性，丙烯酸类聚合物(a)优选为除了含有源自烷基的碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元以外，还含有源自烷基的碳原子数为1～3的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元的共聚物；另外，该(甲基)丙烯酸烷基酯优选为碳原子数为1或2的(甲基)丙烯酸烷基酯，更优选(甲基)丙烯酸甲酯，最优选甲基丙烯酸甲酯。在丙烯酸类聚合物(a)中，单体总量中，烷基的碳原子数为1～3的(甲基)丙烯酸烷基酯优选为1～30质量％，更优选为3～26质量％，进一步优选为6～22质量％。
丙烯酸类聚合物(a)除了具有上述源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元以外，优选还具有源自含官能团单体的结构单元。作为含官能团单体的官能团，可列举出羟基、羧基、氨基、环氧基等。含官能团单体可以与后述的交联剂反应而成为交联起点、或者可以与含不饱和基团化合物反应而将不饱和基团导入丙烯酸类聚合物(a)的侧链。
作为含官能团单体，可列举出含羟基单体、含羧基单体、含氨基单体、含环氧基单体等。这些单体可单独使用或组合使用2种以上。其中，优选含羟基单体、含羧基单体，更优选含羟基单体。
作为含羟基单体，例如可列举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯；乙烯醇、烯丙醇等不饱和醇等。
作为含羧基单体，例如可列举出(甲基)丙烯酸、巴豆酸等烯属不饱和一元羧酸；富马酸、衣康酸、马来酸、柠康酸等烯属不饱和二元羧酸及其酐、甲基丙烯酸2-羧基乙酯等。
构成丙烯酸类聚合物(a)的单体总量中，官能团单体的含有比例优选为1～35质量％，更优选为3～32质量％，进一步优选为6～30质量％。
此外，除了上述以外，丙烯酸类聚合物(a)也可含有源自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺等能够与上述丙烯酸类单体共聚的单体的结构单元。
上述丙烯酸类聚合物(a)能够用作非能量射线固化性的粘着性树脂I(丙烯酸类树脂)。此外，作为能量射线固化性的丙烯酸类树脂，可列举出使具有光聚合性不饱和基团的化合物(也称为含不饱和基团的化合物)与上述丙烯酸类聚合物(a)的官能团进行反应而得到的物质。
含不饱和基团的化合物为兼具能够与丙烯酸类聚合物(a)的官能团键合的取代基与光聚合性不饱和基团的化合物。作为光聚合性不饱和基团，可列举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基、乙烯基苄基等，优选(甲基)丙烯酰基。
此外，作为含不饱和基团的化合物所具有的能够与官能团键合的取代基，可列举出异氰酸酯基、缩水甘油基等。因此，作为含不饱和基团的化合物，例如可列举出(甲基)丙烯酰氧乙基异氰酸酯、(甲基)丙烯酰基异氰酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。
此外，含不饱和基团的化合物优选与丙烯酸类聚合物(a)的官能团的一部分进行反应，具体而言，优选使含不饱和基团化合物与丙烯酸类聚合物(a)所具有的官能团的50～98摩尔％进行反应，更优选与其55～93摩尔％进行反应。如此，在能量射线固化性丙烯酸类树脂中，通过使官能团的一部分不与含不饱和基团化合物反应而残留，从而易于通过交联剂进行交联。
另外，丙烯酸类树脂的重均分子量(Mw)优选为30万～160万，更优选为40万～140万，进一步优选为50万～120万。
(1.7.2.能量射线固化性化合物)
作为X型或XY型的粘着剂组合物中所含有的能量射线固化性化合物，优选在分子内具有不饱和基团且能够通过能量射线照射而聚合固化的单体或寡聚物。
作为这样的能量射线固化性化合物，例如可列举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯等多元(甲基)丙烯酸酯单体、氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等寡聚物。
其中，从分子量较高、不易使粘着剂层的剪切模量降低的角度出发，优选氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物。能量射线固化性化合物的分子量(寡聚物时为重均分子量)优选为100～12000，更优选为200～10000，进一步优选为400～8000，特别优选为600～6000。
在相对于粘着性树脂100质量份，X型的粘着剂组合物中的能量射线固化性化合物的含量优选为40～200质量份，更优选为50～150质量份，进一步优选为60～90质量份。
另一方面，相对于粘着性树脂100质量份，XY型的粘着剂组合物中的能量射线固化性化合物的含量优选为1～30质量份，更优选为2～20质量份，进一步优选为3～15质量份。在XY型的粘着剂组合物中，由于粘着性树脂为能量射线固化性，因此即使能量射线固化性化合物的含量较少，也可在照射能量射线后使剥离力充分地降低。
(1.7.3.交联剂)
优选粘着剂组合物进一步含有交联剂。交联剂例如与粘着性树脂所具有的源自官能团单体的官能团进行反应，从而将粘着性树脂彼此交联。作为交联剂，例如可列举出甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等、及它们的加合物等异氰酸酯类交联剂；乙二醇缩水甘油醚(ethylene glycol glycidyl ether)等环氧类交联剂；六[1-(2-甲基)-氮丙啶基]三磷杂三嗪(hexa[1-(2-methyl)-aziridinyl]triphosphatriazine)等氮丙啶类交联剂；铝螯合物等螯合物类交联剂等。这些交联剂可单独使用或者组合使用2种以上。
其中，从提高凝聚力从而提高粘着力的角度、及获取难易度等角度出发，优选异氰酸酯类交联剂。
从促进交联反应的角度出发，相对于粘着性树脂100质量份，交联剂的掺合量优选为0.01～10质量份，更优选为0.03～7质量份，进一步优选为0.05～4质量份。
(1.7.4.光聚合引发剂)
此外，粘着剂组合物为能量射线固化性时，优选粘着剂组合物进一步含有光聚合引发剂。通过含有光聚合引发剂，即使是紫外线等较低能量的能量射线，也能够使粘着剂组合物的固化反应充分地进行。
作为光聚合引发剂，例如可列举出苯偶姻化合物、苯乙酮化合物、酰基氧化膦化合物、二茂钛化合物、9-噻吨酮化合物、过氧化物化合物、以及胺或苯醌等光敏剂等，更具体而言，例如可列举出1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苄基苯基硫醚、一硫化四甲基秋兰姆、偶氮二异丁腈、二苄基(dibenzyl)、双乙酰、8-氯蒽醌、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦等。
这些光聚合引发剂可单独使用或组合使用2种以上。相对于粘着性树脂100质量份，光聚合引发剂的掺合量优选为0.01～10质量份，更优选为0.03～5质量份，进一步优选为0.05～5质量份。
(1.7.5.其它添加剂)
在不损害本发明的效果的范围内，粘着剂组合物也可含有其它添加剂。作为其它添加剂，例如可列举出抗静电剂、抗氧化剂、软化剂(增塑剂)、填充剂、防锈剂、颜料、染料等。掺合这些添加剂时，相对于粘着性树脂100质量份，添加剂的掺合量优选为0.01～6质量份。
此外，从提高对基材、缓冲层或剥离片的涂布性的角度出发，也可进一步使用有机溶剂稀释粘着剂组合物，从而得到粘着剂组合物的溶液。
作为有机溶剂，例如可列举出甲基乙基酮、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、二噁烷、环己烷、正己烷、甲苯、二甲苯、正丙醇、异丙醇等。
另外，这些有机溶剂可直接使用在合成粘着性树脂时所使用的有机溶剂，也可以以能够均匀涂布该粘着剂组合物的溶液的方式，添加除合成时所使用的有机溶剂以外的1种以上的有机溶剂。
(1.8.剥离片)
在粘着胶带的表面也可以贴附有剥离片。具体而言，剥离片贴附于粘着胶带的粘着剂层的表面。通过将剥离片贴附于粘着剂层表面，从而在输送时、保管时保护粘着剂层。剥离片可剥离地贴附于粘着胶带，并在使用粘着胶带之前(即，晶圆背面磨削前)从粘着胶带上剥离去除。
剥离片为至少一面经剥离处理而得到的剥离片，具体而言，可列举出将剥离剂涂布在剥离片用基材的表面上而得到的剥离片等。
作为剥离片用基材，优选树脂膜，作为构成该树脂膜的树脂，例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂等聚酯树脂膜、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂等聚烯烃树脂等。作为剥离剂，例如可列举出硅酮类树脂、烯烃类树脂、异戊二烯类树脂、丁二烯类树脂等橡胶类弹性体、长链烷基类树脂、醇酸类树脂、氟类树脂等。
剥离片的厚度没有特别限制，但优选为10～200μm，更优选为20～150μm。
(2.粘着胶带的制造方法)
作为本发明的粘着胶带的制造方法，没有特别限制，能够使用公知的方法进行制造。
例如，能够将设置在剥离片上的粘着剂层贴合于基材的一面，制造在粘着剂层的表面贴附有剥离片的粘着胶带。此外，通过将剥离片上所设置的缓冲层与基材贴合并将剥离片去除，能够得到缓冲层与基材的层叠体。进一步，将在剥离片上所设置的粘着剂层贴合在层叠体的基材侧，能够制造在粘着剂层表面贴附有剥离片的粘着胶带。另外，将缓冲层设置在基材的两面时，粘着剂层可形成在缓冲层上。被贴附在粘着剂层的表面的剥离片在使用粘着胶带前适当地剥离去除即可。
作为在剥离片上形成粘着剂层的方法，通过使用公知的涂布方法将粘着剂组合物直接涂布在剥离片上，并将涂布膜加热干燥而使溶剂挥发，由此能够形成粘着剂层。作为涂布方法，可列举出旋涂法、喷涂法、棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法、刮板涂布法、模涂法、凹版涂布法等。同样地，也可将粘着剂组合物直接涂布在基材的一面或缓冲层上，从而形成粘着剂层。
(3.半导体装置的制造方法)
本发明的粘着胶带特别优选在于预切割法中贴附于半导体晶圆表面并进行晶圆的背面磨削后进行干式抛光时进行使用。作为粘着胶带的非限定性的使用例，以下更具体地说明半导体装置的制造方法。
具体而言，半导体装置的制造方法至少具备以下的工序1～工序4。
工序1：从半导体晶圆的表面侧形成沟槽的工序；
工序2：将上述的粘着胶带贴附在半导体晶圆表面的工序；
工序3：对表面贴附有粘着胶带且形成有上述沟槽的半导体晶圆，从背面侧进行磨削，将沟槽的底部去除，从而单颗化为多个芯片，并对经单颗化的芯片进行干式抛光的工序；及
工序4：从经单颗化的半导体晶圆(即，多个半导体芯片)上剥离粘着胶带的工序。
以下，对上述半导体装置的制造方法的各工序详细地进行说明。
(3.1.工序1)
在工序1中，从半导体晶圆表面侧形成沟槽。本工序中所形成的沟槽为深度比半导体晶圆的厚度浅的的沟槽。沟槽的形成可使用以往公知的晶圆切割装置等通过切割而进行。此外，半导体晶圆在后述的工序3中，通过将沟槽的底部去除，从而沿着沟槽被分割为多个半导体芯片。
本制造方法中所使用的半导体晶圆可以为硅晶圆，也可以为砷化镓等晶圆、玻璃晶圆、蓝宝石晶圆。半导体晶圆的磨削前的厚度没有特别限定，通常为500～1000μm左右。此外，半导体晶圆通常在其表面形成有电路。可使用包含蚀刻法、溶脱剥离法(lift-offmethod)、刀片法(blade method)等以往常用的方法的各式各样的方法，在晶圆表面形成电路。
(3.2.工序2)
在工序2中，将本发明的粘着胶带介由粘着剂层而贴附在形成有沟槽的半导体晶圆表面。
贴附有粘着胶带且形成有沟槽的半导体晶圆被载置于吸附台上，并被吸附台吸附而得以保持。此时，半导体晶圆以表面侧配置于机台侧的方式而被吸附。
(3.3.工序3)
在工序1及工序2之后，对吸附台上的半导体晶圆的背面进行磨削，从而将半导体晶圆单颗化为多个半导体芯片。
此处，由于半导体晶圆中形成有深度比半导体晶圆的厚度浅的沟槽，因此以至少将半导体晶圆薄化至沟槽的底部的位置的方式进行背面磨削。通过该背面磨削，沟槽成为贯穿晶圆的切口，半导体晶圆通过切口而被分割，从而被单颗化为各个半导体芯片。
经单颗化的半导体芯片的形状可为方形，也可为矩形等细长形状。此外，经单颗化的半导体芯片的厚度没有特别限定，但优选为5～100μm左右，更优选为10～45μm。此外，经单颗化的半导体芯片的大小没有特别限定，但芯片尺寸优选小于50mm2，更优选小于30mm2，进一步优选小于10mm2。
背面磨削结束后，进行干式抛光。
在背面磨削中，由于会在芯片背面残留磨削痕，因此成为损害芯片的抗折强度的主要原因。作为芯片的薄型化及小型化的结果，芯片变得容易损坏，抗折强度的降低被视为问题。为了将上述的磨削痕(损伤部)去除，优选在背面磨削后，进一步在最后通过不使用水的干式抛光，将损伤部去除，提高芯片的抗折强度。
然而，与背面磨削不同，由于在干式抛光时不使用水，因此无法通过水去除研磨时所产生的热量，导致芯片带热量。芯片的热量会传送至贴附在芯片上的粘着胶带。其结果，在干式抛光时粘着胶带的温度有时会变为60℃以上，粘着胶带对芯片的保持力变得不充分，芯片有时会发生剥离并飞散。但是，通过使用本发明的粘着胶带，可抑制粘着胶带的变形，能够减少芯片飞散。因此，本发明的粘着胶带特别适合用于在包含干式抛光工序的预切割法中，用以保持半导体晶圆及芯片等。
即，通过使用本发明的粘着胶带，即使为如此薄型和/或小型的半导体芯片，也可在背面磨削时及干式抛光时(工序3)、以及粘着胶带剥离时(工序4)，防止半导体芯片产生缺损。
(3.4.工序4)
接着，从经单颗化的半导体晶圆(即，多个半导体芯片)上剥离粘着胶带。本工序例如通过以下的方法进行。
首先，粘着胶带的粘着剂层由能量射线固化性粘着剂形成时，照射能量射线而使粘着剂层固化。接着，将拾取胶带贴附在经单颗化的半导体晶圆的背面侧，并以能够拾取的方式对准位置及方向。此时，使配置在晶圆的外周侧的环形框架也贴合在拾取胶带上，从而将拾取胶带的外周缘部固定在环形框架上。拾取胶带可同时贴合晶圆及环形框架，也可在不同的时机贴合晶圆及环形框架。接着，将粘着胶带从固定在拾取胶带上的多个半导体芯片上剥离。
然后，将位于拾取胶带上的多个半导体芯片拾取并固定在基板等上，从而制造半导体装置。
另外，拾取胶带没有特别限定，例如能够由具备基材、及设置在基材的一侧的面的粘着剂层的粘着片构成。
此外，也能够使用接着胶带来代替拾取胶带。作为接着胶带，可列举出膜状粘合剂与剥离片的层叠体、切割胶带与膜状粘合剂的层叠体、或由兼具切割胶带与固晶胶带(diebonding tape)的功能的粘合剂层与剥离片构成的切割-固晶胶带等。此外，也可在贴附拾取胶带之前，将膜状粘合剂贴合在经单颗化的半导体晶圆的背面侧。使用膜状粘合剂时，膜状粘合剂也可与晶圆为相同形状。
使用粘合胶带时或在贴附拾取胶带之前将膜状粘合剂贴合在经单颗化的半导体晶圆的背面侧时，位于粘合胶带或拾取胶带上的多个半导体芯片与被分割成与半导体芯片相同形状的粘合剂层一同被拾取。进一步，半导体芯片介由粘合剂层而被固定在基板等上，从而制造半导体装置。粘合剂层的分割能够通过激光或扩展而进行。
以上，关于本发明的粘着胶带，主要对用于通过预切割法将半导体晶圆单颗化并进行干式抛光的方法的例子进行了说明。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不受上述实施方式的任何限定，可以在本发明的范围内以各种方式进行改变。
实施例
以下，利用实施例对本发明更详细地进行说明，但本发明不受这些例子的限定。
本实施例中的测定方法及评价方法如以下。
(拉伸储能模量)
准备由与构成基材的膜或片相同的材质构成的15mm宽度×2310mm(长度)的测定用膜。使用动态粘弹性装置(ORIENTEC Co.,LTD制造，商品名称“Rheovibron DDV-II-EP1”)，以1Hz的测定频率对测定用膜的10个试验片测定-20～150℃温度范围下的拉伸模量。将60℃下的10个试样的拉伸模量的平均值设为E'60。
(芯片的飞散评价)
对于实施例、比较例中得到的带剥离片的粘着胶带，一边将剥离片剥下一边将粘着胶带设置于胶带层压机(Lintec Corporation制造，商品名称“RAD-3510”)，并在以下的条件下贴附在通过预切割法在晶圆表面形成有沟槽的12英寸的硅晶圆(厚度为760μm)上。
辊高度：0mm
辊温度：23℃(室温)
机台温度：23℃(室温)
将得到的带粘着胶带的硅晶圆通过背面磨削(预切割法)而单颗化为30μm的厚度、1mm见方的芯片尺寸。
背面磨削结束后，使用DISCO Corporation制造的的DPG8760，对磨削面进行干式抛光。研磨轮使用DISCO Corporation制造的“Gettering DP”。通过该干式抛光，将芯片的损伤部(磨削痕)去除。
干式抛光结束后，肉眼观察在粘着胶带的端部所保持的芯片的状态，并确认有无芯片飞散。将无芯片飞散的情况判定为“良好”，将有芯片飞散的情况判定为“不良”。另外，由于存在于硅晶圆的最外周区域的芯片具有与所需要的形状(通常为四方形状)的芯片不同的形状(通常为三角形状)，因此这些芯片的飞散在上述的评价中不予以考虑。即，上述评价中只对四方形状芯片评价了有无飞散。
另外，以下的实施例及比较例的质量份全部为固体成分值。
(多层基材)
使用厚度为25.0μm及75.0μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(拉伸储能模量：2500MPa)作为基材。准备在这些基材的两面设置有厚度为27.5μm的缓冲层(LDPE、低密度聚乙烯)的多层基材。由此，多层基材的构成如以下。
多层基材1：LDPE(27.5μm)/PET(25.0μm)/LDPE(27.5μm)
多层基材2：LDPE(27.5μm)/PET(75.0μm)/LDPE(27.5μm)
(粘着剂组合物A的制备)
使丙烯酸丁酯(BA)65质量份、甲基丙烯酸甲酯(MMA)20质量份及丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)15质量份共聚，从而得到丙烯酸类聚合物(a)，并以加成至丙烯酸类聚合物(a)的总羟基中的80摩尔％的羟基的方式，使2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯(MOI)与丙烯酸类聚合物(a)反应，得到能量射线固化性丙烯酸类树脂(Mw：50万)。
相对于所得到的能量射线固化性丙烯酸类聚合物100质量份，混合作为能量射线固化性化合物的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物(The Nippon Synthetic ChemicalIndustry Co.,Ltd.制造，UT-4220)6质量份、甲苯二异氰酸酯类交联剂(TOSOHCORPORATION制造，CORONATE L)0.375质量份(固体成分)、及光聚合引发剂(CibaSpecia1ty Chemica1s公司制造，IRGACURE 184)1.00质量份(固体比)，得到能量射线固化性粘着组合物A。
(粘着剂组合物B的制备)
使丙烯酸丁酯(BA)52质量份、甲基丙烯酸甲酯(MMA)20质量份及丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)28质量份共聚，从而得到丙烯酸类聚合物(a)，并以加成至丙烯酸类聚合物(a)的总羟基中的90摩尔％的羟基的方式，使2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯(MOI)与丙烯酸类聚合物(a)反应，得到能量射线固化性丙烯酸类树脂(Mw：60万)。
相对于所得到的能量射线固化性丙烯酸类聚合物100质量份，混合甲苯二异氰酸酯类交联剂(TOSOH CORPORATION制造，CORONATE L)0.50质量份(固体成分)、及光聚合引发剂(Ciba Specia1ty Chemica1s公司制造，IRGACURE 184)3.70质量份(固体比)，得到能量射线固化性粘着组合物B。
(实施例1)
将上述得到的能量射线固化性粘着剂组合物A的涂布液涂布在剥离片(LintecCorporation制造，SP-PET381031)的剥离处理面，并于100℃使其加热干燥1分钟，从而在剥离片上形成厚度为20μm的粘着剂层。
将形成的粘着剂层贴合于多层基材1的一面，制造粘着胶带。对于所得到的粘着胶带，测定60℃下的基材的拉伸储能模量E'60，并进行芯片的飞散评价。将结果示于表1。
(实施例2)
除了使用多层基材2作为基材以外，以与实施例1相同的方式制造粘着胶带。对于所得到的粘着胶带，测定60℃下的基材的拉伸储能模量E'60，并进行芯片的飞散评价。将结果示于表1。
(比较例1)
除了使用厚度为80μm的聚氯乙烯作为基材，并使用粘着剂组合物B作为粘着剂层以外，以与实施例1相同的方式制造粘着胶带。对于所得到的粘着胶带，测定60℃下的基材的拉伸储能模量E'60，并进行芯片的飞散评价。将结果示于表1。
(比较例2)
除了使用厚度为80μm的聚烯烃作为基材，并使用粘着剂组合物B作为粘着剂层以外，以与实施例1相同的方式制造粘着胶带。对于得到的粘着胶带，测定60℃下的基材的拉伸储能模量E'60，并进行芯片的飞散评价。将结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0002690478340000221
表中，“aE+b”表示a×10b
根据表1可确认到，60℃下的基材的拉伸储能模量E'60在上述的范围内时，可抑制芯片的飞散。

Claims (2)

1.一种粘着胶带，其在对半导体晶圆表面形成有沟槽的半导体晶圆的背面进行磨削，并通过该磨削使半导体晶圆单颗化为半导体芯片后，进行干式抛光的工序中，贴附于半导体晶圆表面而进行使用，
所述粘着胶带包含基材、及设置在所述基材的一面的粘着剂层，
60℃下的所述基材的拉伸储能模量为250MPa以上。
2.一种半导体装置的制造方法，其具备：
从半导体晶圆的表面侧形成沟槽的工序；
将粘着胶带贴附在所述半导体晶圆的表面的工序，所述粘着胶带包含基材、及设置在所述基材的一面的粘着剂层，60℃下的所述基材的拉伸储能模量为250MPa以上；
对表面贴附有所述粘着胶带且形成有所述沟槽的半导体晶圆，从背面侧进行磨削，将所述沟槽的底部去除，从而单颗化为多个芯片的工序；
将所述半导体晶圆单颗化为半导体芯片之后，进行干式抛光的工序；及
从所述粘着胶带上剥离芯片的工序。
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