JP3594581B2 - 半導体ウェハ保護方法及び該保護方法に用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ保護方法、及び該保護方法に用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムに関する。詳しくは、半導体ウェハを薄層化加工する工程における半導体ウェハの破損防止に有用で、生産性向上を図り得る半導体ウェハ保護方法、及び該保護方法に用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハを加工する工程は、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着する工程、半導体ウェハの回路非形成面を加工する工程、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離する工程、半導体ウェハを分割切断するダイシング工程、分割された半導体チップをリードフレームへ接合するダイボンディング工程を経た後、半導体チップを外部保護の為に樹脂で封止するモールド工程、等により構成されている。
【０００３】
従来、ダイボンディング工程では、リードフレーム上にダイボンディング材料である樹脂ペーストを供給し、その上に半導体チップを載せて接着する方法が最も多く用いられている。しかし、樹脂ペーストを用いた場合、リードフレーム上に均一に塗布することが困難である為、接着層の硬化時にボイドが発生したり、チップクラックが生じる等の問題がある。
【０００４】
ダイボンディング材料である樹脂ペーストの欠点である不均一な塗布性を改善すること、及び工程全般の合理化を目的として、特開平６−３０２６２９号公報には、ダイボンディング工程において、ダイボンディング用接着フィルムを用いる方法が開示されている。この方法は、半導体ウェハの回路非形成面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する工程、ダイボンディング用接着フィルムを貼着した状態の半導体ウェハをダイシングテープに固着した後、分割切断するダイシング工程、及びダイシングテープを剥離する工程を経た後、半導体チップをリードフレームにダイボンディングする工程を実施する方法である。
【０００５】
しかしながら、この方法は、半導体ウェハの回路非形成面を加工して、半導体ウェハを更に薄くした場合、特に２００μｍ以下にした場合には、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムが貼着していない状態では、ダイボンディング用接着フィルムを貼着する際に、ロールの圧力等により半導体ウェハが破損する等の重大な問題が発生する。
【０００６】
近年益々、半導体チップの薄層化の要求が高まっており、厚みが３０〜１００μｍ程度のチップも望まれている。従って、このように薄層化された半導体ウェハであっても破損することなく、ダイボンディング用粘着フィルムを貼着できる半導体ウェハの保護方法が望まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、半導体ウェハが厚み２００μｍ以下程度に薄層化された場合であっても、半導体ウェハの破損を防止し得る半導体ウェハの保護方法、及び該保護方法に用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討した結果、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着して、半導体ウェハの回路非形成面を加工し、次いで、半導体ウェハの回路非形成面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する一連の工程を実施するに際し、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムが貼着された状態で半導体ウェハの回路非形成面にダイボンディング用接着フィルムを貼着し、且つ、少なくとも一層が融点２００℃以上の樹脂から形成された基材フィルムの片表面に粘着剤層が形成された半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを用いることにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明の第１発明は、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着する第一工程、半導体ウェハの回路非形成面を加工して薄層化する第二工程、及び半導体ウェハの回路非形成面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する第三工程、更に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離する工程及び半導体ウェハを分割切断するダイシング工程を順次実施する工程を含む半導体ウェハ保護方法であって、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離することなしに第三工程を実施し、且つ、融点が２００℃以上の樹脂から形成された厚みが１０〜３００μｍである層を少なくとも一層有し、該層の貯蔵弾性率［（Ｇ）ＭＰａ］と厚み［（Ｄ）μｍ］との比が、０〜１００℃において下記数式（１）、１００〜３００℃において下記数式（２）
３≦Ｇ／Ｄ≦１００００ ・・・（１）
０．０３≦Ｇ／Ｄ≦１０００・・・（２）
の関係をそれぞれ満たす基材フィルムの片表面に、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０5Ｐａ、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを使用することを特徴とする半導体ウェハ保護方法である。
【００１０】
本発明の第１発明の特徴は、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着してから半導体ウェハを分割切断するまでの一連の工程において、半導体ウェハの回路非形成面を加工して薄層化する工程に引き続き、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着したままの状態で、半導体ウェハの回路非形成面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する工程を実施すること、及び、これらの工程で用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムとして、融点が２００℃以上の樹脂から形成された厚みが１０〜３００μｍである層を少なくとも一層有し、該層の貯蔵弾性率［（Ｇ）ＭＰａ］と厚み［（Ｄ）μｍ］との比が、０〜１００℃において上記数式（１）、１００〜３００℃において上記数式（２）の関係をそれぞれ満たす基材フィルムの片表面に、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０5Ｐａ、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された粘着フィルムを用いることにある。
【００１１】
また、本発明の第２発明は、上記第１発明に係わる半導体ウェハ保護方法に用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムであって、少なくとも一層が融点２００℃以上の樹脂から形成され、厚みが５０〜３５０μｍである基材フィルムの片表面に、貯蔵弾性率が１５０℃において少なくとも１×１０５Ｐａ、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された薄層化半導体ウェハの製造に好適に用いられる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムである。
本発明によれば、厚みが２００μｍ以下に薄層化された半導体ウェハであっても、上記一連の工程における半導体ウェハの破損、汚染などを防止できる効果を奏する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明に係わる半導体ウェハ保護方法を適用した半導体ウェハの製造方法は、先ず、前記の如く、半導体ウェハの回路形成面（以下、表面という）に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着する第一工程、及び半導体ウェハの回路非形成面（以下、裏面という）を加工する第二工程を順次実施し、引き続き、該表面保護用粘着フィルムを剥離することなしに半導体ウェハの裏面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する第三工程を実施する。以降の工程には特に制限はないが、例えば、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離する工程、半導体ウェハを分割切断するダイシング工程、半導体チップを外部保護の為に樹脂で封止するモールド工程、等を順次実施する半導体ウェハの製造方法が挙げられる。
【００１３】
先ず、本発明の半導体ウェハ保護方法について詳細に説明する。本発明の半導体ウェハ保護方法は、半導体ウェハの表面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着する第一工程、及び半導体ウェハの裏面を加工する第二工程を順次実施し、引き続き、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離することなしに、半導体ウェハ裏面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する第三工程を実施する。この際、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムとして、少なくとも一層が融点２００℃以上の樹脂から形成された基材フィルムの片表面に、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０５Ｐａ、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された表面保護用粘着フィルムを用いる。
【００１４】
本発明に係わる半導体ウェハ保護方法の詳細は、先ず、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム（以下、表面保護用粘着フィルムと略称する）の粘着剤層側から剥離フィルムを剥離し、粘着剤層表面を露出させ、その粘着剤層を介して、半導体ウェハの表面に表面保護用粘着フィルムを貼着する（第一工程）。次いで、裏面加工機のチャックテーブル等に表面保護用粘着フィルムの基材フィルム層を介して半導体ウェハを固定し、半導体ウェハの裏面を加工する（第二工程）。第二工程は、半導体ウェハの裏面研削工程、ウェットエッチング工程、及びポリッシング工程を全て実施してもよいし、又は、これらの工程のいずれか一工程を実施してもよい。次いで、表面保護用粘着フィルムを剥離することなしに、ダイボンディング用接着フィルムの貼着工程に搬送され、ダイボンディング用接着フィルムを貼着する（第三工程）。その後、表面保護用粘着フィルムは剥離される。また、必要に応じて表面保護用粘着フィルムを剥離した後に、半導体ウェハ表面に対して、水洗、プラズマ洗浄等の処理が施される。
【００１５】
従来、裏面加工工程において、半導体ウェハは、研削前の厚みが５００〜１０００μｍであったものが、半導体チップの種類等に応じ、２００〜６００μｍ程度まで研削、薄層化される。一方、本発明の保護方法を適用することにより、厚みが２００μｍ以下になるまで薄層化することができる。その場合、半導体ウェハの最低厚みは２０μｍ程度である。２００μｍ以下まで薄くする場合は、裏面研削に引き続いて、ウェットエッチング工程やポリッシング工程を実施することもできる。裏面を研削する前の半導体ウェハの厚みは、半導体ウェハの直径、種類等により適宜決められ、裏面研削後の半導体ウェハの厚みは、得られるチップのサイズ、回路の種類等により適宜決められる。
【００１６】
表面保護用粘着フィルムを半導体ウェハの表面に貼着する操作は、人手により行われる場合もあるが、一般に、ロール状の表面保護用粘着フィルムを取り付けた自動貼り機と称される装置によって行われる。このような自動貼り機として、例えばタカトリ（株）製、形式：ＡＴＭ−１０００Ｂ、同ＡＴＭ−１１００、同ＴＥＡＭ−１００、帝国精機（株）製、形式：ＳＴＬシリーズ等が挙げられる。
【００１７】
裏面研削方式としては、スルーフィード方式、インフィード方式等の公知の研削方式が採用される。通常、いずれの方法においても、半導体ウェハと砥石に水を供給して冷却しながら裏面研削が行われる。裏面研削終了後、必要に応じて、ウェットエッチング、ポリッシングが行われる。ウェットエッチング工程及びポリッシング工程は、半導体ウェハ裏面に生じた歪の除去、半導体ウェハのさらなる薄層化、酸化膜等の除去、電極を裏面に形成する際の前処理等を目的として行われる。エッチング液は、上記の目的に応じて適宜選択される。
【００１８】
ダイボンディング用接着フィルムを貼着する工程で用いる装置としては、例えば、タカトリ（株）製、形式：ＡＴＭ−８２００、同ＤＭ−８００等が挙げられる。ダイボンディング用接着フィルムとしては、ポリエステル系、ポリプロピレン系フィルムの表面に、ポリイミド樹脂と熱硬化性樹脂の混合物からなるワニスを塗布して、接着剤層を形成したダイボンディング用接着フィルムが挙げられる。この時、必要に応じてポリイミド樹脂と熱硬化性樹脂の混合物に添加剤を混合することもある。ロールを用いて、ダイボンディング用接着フィルムを半導体ウェハ裏面に加熱貼着することにより、接着剤付半導体ウェハとされる。
【００１９】
裏面研削工程、エッチング工程、及びダイボンディング用接着フィルムの貼着工程がそれぞれ終了した後、半導体ウェハ表面から表面保護用粘着フィルムが剥離される。これらの一連の操作は、人手により行われる場合もあるが、一般的に自動剥がし機と称される装置を用いて行われる。このような自動剥がし機としては、タカトリ（株）製、形式：ＡＴＲＭ−２０００Ｂ、同ＡＴＲＭ−２１００、帝国精機（株）製、形式：ＳＴＰシリーズ等が挙げられる。また、剥離性の向上を目的として、必要に応じて加熱剥離することが好ましい。
【００２０】
表面保護用粘着フィルムを剥離した後の半導体ウェハ表面は、必要に応じて洗浄される。洗浄方法としては、水洗浄、溶剤洗浄等の湿式洗浄、プラズマ洗浄等の乾式洗浄等が挙げられる。湿式洗浄の場合、超音波洗浄を併用してもよい。これらの洗浄方法は、半導体ウェハ表面の汚染状況により適宜選択される。
【００２１】
次いで、本発明に用いる表面保護用粘着フィルムについて説明する。本発明に係わる表面保護用粘着フィルムは、基材フィルムの片表面に粘着剤層を形成することにより製造される。通常、粘着剤層を保護するために、粘着剤層の表面に剥離フィルムが貼着される。剥離フィルムを剥離したときに露出する粘着剤層の表面を介して半導体ウェハ表面に貼着することを考慮し、粘着剤層による半導体ウェハ表面の汚染防止を図るためには、剥離フィルムの片面に、粘着剤塗布液を塗布、乾燥して粘着剤層を形成した後、得られた粘着剤層を基材フィルムの片面に転写する方法が好ましい。
【００２２】
基材フィルムは、少なくとも一層が、融点が２００℃以上の樹脂から形成された耐熱性を有するフィルムが好ましい。さらに好ましくは、融点が２５０℃以上の樹脂から形成されたフィルムである。例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン等、及びこれらの混合樹脂から成形された樹脂フィルムが挙げられる。代表的市販品として、帝人（株）製、商品名：テオネックス、三菱化学（株）製、商品名：トーロン４２０３Ｌ、ＩＣＩ社製、商品名：４５Ｇ、及び２００Ｐ等が挙げられる。
【００２３】
表面保護用粘着フィルムの基材フィルムは、少なくとも一層が、融点が２００℃以上である樹脂フィルムで形成されていれば、他のフィルムとの積層体であってもよい。全ての層の融点が２００℃未満である場合は、ダイボンディング用接着フィルムの貼着工程において、表面保護用粘着フィルムに熱による変形が発生し、薄層化した半導体ウェハを破損する危険性がある。
【００２４】
半導体ウェハの裏面研削時の保護性能を高める目的で耐熱性フィルムの他に低弾性率の樹脂から成形されたフィルムを積層してもよい。これらの低弾性フィルムとして、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アルキルアクリレート共重合体（アルキル基の炭素数１〜４）、低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体（α−オレフィンの炭素数３〜８）等から成形された樹脂フィルムが挙げられる。これらの内、酢酸ビニル単位の含有量が５〜５０重量％程度のエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムが好ましい。
【００２５】
基材フィルムの代表的な製造方法として、低弾性率フィルムを押出機で押出成形しながら、予め用意しておいた耐熱性フィルムとラミネートする方法が挙げられる。低弾性率フィルムと耐熱性フィルムとの接着力を高めるために両者の間に新たに接着層を設けてもよい。基材フィルムと粘着剤層の接着力を高めるために、粘着剤層を設ける面にはコロナ放電処理または化学処理等を施すことが好ましい。基材フィルム全体の厚みは５０〜３５０μｍであることが好ましい。耐熱性フィルムと低弾性率フィルムを積層する場合は、前者の層の厚みは１０〜３００μｍ程度、後者の層の厚みは２０〜３００μｍ程度が好ましい。更に好ましくは、前者の厚みが１５〜２００μ程度である。低弾性率フィルム層は、その柔軟性により、半導体ウェハ表面の回路により形成された凹凸段差を吸収し、半導体ウェハの裏面研削加工による破損を防止する効果を有する。粘着剤層を形成する基材フィルム層は、耐熱フィルム側、低弾性率フィルム側のいずれでもよいが、ダイボンディング工程の加熱粘着工程等を考慮すると、低弾性率フィルム側が好ましい。
【００２６】
２００μｍ以下程度に薄層化した半導体ウェハの反りを防止すること等を考慮すると、融点が２００℃以上である樹脂から形成された基材フィルム層の貯蔵弾性率は、０〜１００℃において１０３〜１０５ＭＰａ、好ましくは１０３〜１０４ＭＰａ、１００〜３００℃において１０〜１０４ＭＰａ、好ましくは１０２〜１０３ＭＰａであることが好ましい。
【００２７】
本発明に係わる表面保護用粘着フィルムの粘着剤層を形成する粘着剤は、ダイボンディング用接着フィルム貼着時の温度条件下でも、粘着剤として充分機能するものであることが好ましい。具体的には、アクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤等が例示される。粘着剤層の厚みは３〜１００μｍであることが好ましい。粘着剤層は、表面保護用粘着フィルムを剥離した後、半導体ウェハの回路形成面に糊残りなどによる汚染が生じないことが好ましい。
【００２８】
粘着剤層は、特に、ダイボンディング用接着フィルムを加熱貼着するダイボンディング工程において高温に曝された際に、粘着力が大きくなり過ぎないように、また、半導体ウェハ表面の汚染が増加しないように、反応性官能基を有する架橋剤、過酸化物、放射線等により高密度に架橋されたものであることが好ましい。更に、ダイボンディング用接着フィルムを貼着する際に、温度１５０℃以上の条件下で加熱処理された場合であっても、粘着力が上昇して剥離不良を起こさないこと、及び糊残りが発生しないことが好ましい。その為、粘着剤層は、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０５Ｐａであることが好ましい。更に好ましくは、２００℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０５Ｐａである。貯蔵弾性率は、高ければ高いほどよいが、通常、その上限は１×１０８Ｐａ程度である。
【００２９】
更に、２００μｍ以下程度に薄層化した半導体ウェハの反りを防止すること等を考慮すると、融点２００℃以上の樹脂から形成された基材フィルム層の貯蔵弾性率〔（Ｇ）ＭＰａ〕と厚み〔（Ｄ）μｍ〕との比が、０〜１００℃において下記数式（１）、１００〜３００℃において下記数式（２）で表される関係を満たすことが好ましい。
３≦Ｇ／Ｄ≦１００００ ・・（１）
０．０３≦Ｇ／Ｄ≦１０００・・（２）
更に好ましくは、上記比が０〜１００℃において下記数式（３）、１００〜３００℃において下記数式（４）で表される関係を満たすことである。
５≦Ｇ／Ｄ≦７００ ・ ・・ （３）
０．５≦Ｇ／Ｄ≦７０・・・ （４）
上記特性を有する粘着剤層を形成する方法として、アクリル系粘着剤を用いる方法を例示する。粘着剤層は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマー単位（Ａ）、架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー単位（Ｂ）、２官能性モノマー単位（Ｃ）をそれぞれ特定量含む乳化重合共重合体であるアクリル系粘着剤、並びに、凝集力を上げたり粘着力を調整するための、官能基を１分子中に２個以上有する架橋剤を含む溶液またはエマルション液を用いることにより形成される。溶液で使用する場合は、乳化重合で得られたエマルション液からアクリル系粘着剤を塩析等で分離した後、溶剤等で再溶解して使用する。アクリル系粘着剤は、分子量が充分に大きく、溶剤への溶解性が低く、若しくは溶解しない場合が多いので、コスト的な観点から鑑みても、エマルション液のまま使用することが好ましい。
【００３０】
本発明に用いるアクリル系粘着剤としては、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、又はこれらの混合物を主モノマー〔以下、モノマー（Ａ）〕として、架橋剤と反応し得る官能基を有するコモノマーを含むモノマー混合物を共重合して得られたものが挙げられる。
【００３１】
モノマー（Ａ）としては、炭素数１〜１２程度のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル、又はメタクリル酸アルキルエステル〔以下、これらの総称して（メタ）アクリル酸アルキルエステルという〕が挙げられる。好ましくは、炭素数１〜８のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルである。具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル等が挙げられる。これらは単独で使用しても、また、２種以上を混合して使用してもよい。モノマー（Ａ）の使用量は粘着剤の原料となる全モノマーの総量中に、通常、１０〜９８．９重量％の範囲で含ませることが好ましい。更に好ましくは８５〜９５重量％である。モノマー（Ａ）の使用量をかかる範囲とすることにより、（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマー単位（Ａ）１０〜９８．９重量％、好ましくは８５〜９５重量％を含むポリマーが得られる。
【００３２】
架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー単位（Ｂ）を形成するモノマー（Ｂ）としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、メサコン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ターシャル−ブチルアミノエチルアクリレート、ターシャル−ブチルアミノエチルメタクリレート等が挙げられる。好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド等である。これらの一種を上記主モノマーと共重合させてもよいし、また２種以上を共重合させてもよい。架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー（Ｂ）の使用量は、粘着剤の原料となる全モノマーの総量中に、通常、１〜４０重量％の範囲で含まれていることが好ましい。更に好ましくは、１〜１０重量％である。而して、モノマー組成とほぼ等しい組成の構成単位（Ｂ）を有するポリマーが得られる。
【００３３】
更に、粘着剤層は、半導体ウェハの裏面加工、及びダイボンディング用接着フィルムの貼着時等における温度条件下でも、粘着剤として充分機能するように、粘着力や剥離性を調整することが好ましい。その方策として、エマルション粒子の凝集力を維持する為に粒子バルクの架橋方式も考慮することが好ましい。
【００３４】
エマルション粒子に対しては、１５０〜２００℃の温度条件下でも１×１０５Ｐａ以上を有する為に、２官能モノマー（Ｃ）を共重合することによって凝集力を維持するよう架橋方式を改良することが好ましい。良好に共重合するモノマーとして、メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル、ジビニルベンゼン、メタクリル酸ビニル、アクリル酸ビニルや、例えば、両末端がジアクリレートまたはジメタクリレートで主鎖の構造がプロピレングリコール型〔日本油脂（株）製、商品名；ＰＤＰ−２００、同ＰＤＰ−４００、同ＡＤＰ−２００、同ＡＤＰ−４００〕、テトラメチレングリコール型〔日本油脂（株）製、商品名；ＡＤＴ‐２５０、同ＡＤＴ‐８５０〕及びこれらの混合型〔日本油脂（株）製、商品名：ＡＤＥＴ‐１８００、同ＡＤＰＴ−４０００〕であるもの等が挙げられる。
２官能モノマー（Ｃ）を乳化共重合する場合、その使用量は、全モノマー中に０．１〜３０重量％含むことが好ましい。更に好ましくは０．１〜５重量％である。而して、モノマー組成とほぼ等しい組成の構成単位（Ｃ）を有するポリマーが得られる。
【００３５】
上記粘着剤を構成する主モノマー、及び架橋剤と反応し得る官能基を有するコモノマーの他に、界面活性剤としての性質を有する特定のコモノマー（以下、重合性界面活性剤と称する）を共重合してもよい。重合性界面活性剤は、主モノマー及びコモノマーと共重合する性質を有すると共に、乳化重合する場合には乳化剤としての作用を有する。重合性界面活性剤を用いて乳化重合したアクリル系粘着剤を用いた場合には、通常、界面活性剤による半導体ウェハ表面に対する汚染が生じない。また、粘着剤層に起因する僅かな汚染が生じた場合においても、半導体ウェハ表面を水洗することにより容易に除去することが可能となる。
【００３６】
このような重合性界面活性剤の例としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルのベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製；商品名：アクアロンＲＮ−１０、同ＲＮ−２０、同ＲＮ−３０、同ＲＮ−５０等〕、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルの硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製；商品名：アクアロンＨＳ−１０、同ＨＳ−２０等〕、及び分子内に重合性二重結合を持つ、スルホコハク酸ジエステル系〔花王（株）製；商品名：ラテムルＳ−１２０Ａ、同Ｓ−１８０Ａ等〕等が挙げられる。更に必要に応じて、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の重合性２重結合を有するモノマーを共重合してもよい。
【００３７】
アクリル系粘着剤の重合反応機構としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等が挙げられる。粘着剤の製造コスト、モノマーの官能基の影響及び半導体ウェハ表面へのイオンの影響等を等慮すればラジカル重合によって重合することが好ましい。ラジカル重合反応によって重合する際、ラジカル重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−ターシャル−ブチルパーオキサイド、ジ−ターシャル−アミルパーオキサイド等の有機過酸化物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等のアゾ化合物が挙げられる。
【００３８】
乳化重合法により重合する場合には、これらのラジカル重合開始剤の中で、水溶性の過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、同じく水溶性の４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を持ったアゾ化合物が好ましい。半導体ウェハ表面へのイオンの影響を考慮すれば、過硫酸アンモニウム、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物が更に好ましい。４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物が特に好ましい。
【００３９】
本発明に用いる架橋性の官能基を１分子中に２個以上有する架橋剤は、アクリル系粘着剤が有する官能基と反応させ、粘着力及び凝集力を調整するために用いる。架橋剤としては、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、レソルシンジグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパンのトルエンジイソシアネート３付加物、ポリイソシアネート等のイソシアネート系化合物、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルメタン−４，４’−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレン−１，６−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ’−トルエン−２，４−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、トリメチロールプロパン−トリ−β−（２−メチルアジリジン）プロピオネート等のアジリジン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルｍ−キシレンジアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサンの４官能性エポキシ系化合物及びヘキサメトキシメチロールメラミン等のメラミン系化合物が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上に対して併用してもよい。
【００４０】
架橋剤の含有量は、通常、架橋剤中の官能基数がアクリル系粘着剤中の官能基数よりも多くならない程度の範囲が好ましい。しかし、架橋反応で新たに官能基が生じる場合や、架橋反応が遅い場合等、必要に応じて過剰に含有してもよい。好ましい含有量は、アクリル系粘着剤１００重量部に対し、架橋剤０．１〜１５重量部である。含有量が少なすぎると、粘着剤層の凝集力が不十分となり、１５０〜２００℃において、弾性率が１×１０５Ｐａ未満となり、耐熱特性が低下する。そのため、粘着剤層に起因する糊残りを生じ易くなったり、粘着力が高くなり、表面保護用粘着フィルムを半導体ウェハ表面から剥離する際に自動剥がし機で剥離トラブルが発生したり、半導体ウェハを完全に破損したりすることがある。含有量が多すぎると、粘着剤層と半導体ウェハ表面との密着力が弱くなり、半導体ウェハ裏面研削工程において、半導体ウェハ表面と粘着剤層の間に研磨屑が浸入して半導体ウェハを破損したり、半導体ウェハ表面を汚染することがある。
【００４１】
本発明に用いる粘着剤塗布液には、上記の特定の２官能モノマーを共重合したアクリル系粘着剤及び架橋剤の他に、粘着特性を調整するためにロジン系、テルペン樹脂系等のタッキファイヤー、各種界面活性剤等を本発明の目的に影響しない程度に適宜含有してもよい。また、塗布液がエマルション液である場合は、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル等の造膜助剤を本発明の目的に影響しない程度に適宜添加してよい。造膜助剤として使用されるジエチレングリコールモノアルキルエーテル及びその誘導体は、粘着剤層中に多量に存在した場合、洗浄が不可能となる程度に半導体ウェハ表面を汚染することがある。そのため、粘着剤塗布液の乾燥温度において揮発する性質を有するものを使用し、粘着剤層中の残存量を極力低くすることが好ましい。
【００４２】
本発明の表面保護用粘着フィルムの粘着力は、半導体ウェハの加工条件、半導体ウェハの直径、裏面研削後の半導体ウェハの厚み、ダイボンディング用接着フィルム貼着温度等を勘案して適宜調整できる。粘着力が低すぎると、半導体ウェハ表面への表面保護用粘着フィルムの貼着が困難となったり、表面保護用粘着フィルムによる保護性能が不十分となり、半導体ウェハが破損したり、半導体ウェハ表面に研削屑等による汚染が生じることがある。また、粘着力が高すぎると、半導体ウェハの裏面加工を実施した後、表面保護用粘着フィルムを半導体ウェハ表面から剥離する際に、自動剥がし機で剥離トラブルが発生する等、剥離作業性が低下したり、半導体ウェハを破損したりすることがある。通常、ＳＵＳ３０４−ＢＡ板に対する粘着力に換算して５〜５００ｇ／２５ｍｍ、好ましくは１０〜３００ｇ／２５ｍｍである。
【００４３】
基材フィルムまたは剥離フィルムの片表面に粘着剤塗布液を塗布する方法としては、従来公知の塗布方法、例えば、ロールコーター法、リバースロールコーター法、グラビアロール法、バーコート法、コンマコーター法、ダイコーター法等が採用できる。塗布された粘着剤の乾燥条件には特に制限はないが、一般的には、８０〜２００℃の温度範囲において、１０秒〜１０分間乾燥することが好ましい。更に好ましくは、８０〜１７０℃において、１５秒〜５分間乾燥する。架橋剤と粘着剤との架橋反応を十分に促進させるために、粘着剤塗布液の乾燥が終了した後、表面保護粘着フィルムを４０〜８０℃において５〜３００時間程度加熱してもよい。
【００４４】
本発明の半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムの製造方法は、上記の通りであるが、半導体ウェハ表面の汚染防止の観点から、基材フィルム、剥離フィルム、粘着剤主剤等全ての原料資材の製造環境、粘着剤塗布液の調製、保存、塗布及び乾燥環境は、米国連邦規格２０９ｂに規定されるクラス１，０００以下のクリーン度に維持されていることが好ましい。
【００４５】
本発明の半導体ウェハ保護方法が適用できる半導体ウェハとして、シリコンウェハに限らず、ゲルマニウム、ガリウム−ヒ素、ガリウム−リン、ガリウム−ヒ素−アルミニウム等のウェハが挙げられる。
【００４６】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明についてさらに詳細に説明する。以下に示す全ての実施例及び比較例において、米国連邦規格２０９ｂに規定されるクラス１，０００以下のクリーン度に維持された環境において粘着剤塗布液の調製及び塗布、半導体シリコンウェハの裏面研削、並びにダイボンディング用接着フィルム貼着等を実施した。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、実施例に示した各種特性値は下記の方法で測定した。
【００４７】
１．各種特性の測定方法
１−１．粘着力測定（ｇ／２５ｍｍ）
下記に規定した条件以外は、全てＪＩＳ Ｚ−０２３７−１９９１に規定される方法に準じて測定する。２３℃の雰囲気下において、実施例または比較例で得られた粘着フィルムをその粘着剤層を介して、５ｃｍ×２０ｃｍのＳＵＳ３０４−ＢＡ板（ＪＩＳ Ｇ−４３０５−１９９１規定）の表面に貼着し、６０分放置する。試料の一端を挟持し、剥離角度１８０度、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎ．でＳＵＳ３０４−ＢＡ板の表面から試料を剥離する際の応力を測定し、２５ｍｍ幅に換算する。
【００４８】
１−２．貯蔵弾性率（Ｐａ）
１）粘着剤層
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムの粘着剤層の部分を厚さ１ｍｍになるように積層し、直径８ｍｍの粘弾性測定用試料を作製する。動的粘弾性測定装置（レオメトリックス社製：形式：ＲＭＳ−８００）を用いて、１５０℃及び２００℃において貯蔵弾性率を測定する。測定周波数は１Ｈｚとし、歪みは０．１〜３％とする。
２）基材フィルム層
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムの基材フィルム層部分を切断し、長方形（機械方向：３ｍｍ、機械方向と直交する方向：４０ｍｍ）の試料を作製する。動的粘弾性測定装置（レオメトリックス社製：形式：ＲＳＡ−ＩＩ）を用いて、０〜３００℃までの貯蔵弾性率（機械方向）を測定する。測定周波数は、１Ｈｚとし、歪みは０．０１〜０．１％とする。但し、積層基材フィルムの場合は、各層独立で測定を行った。
【００４９】
１−３．汚染性評価
半導体シリコンウェハ（直径：８インチ、厚み：６００μｍ、スクライブラインの深さ：８μｍ、スクライブラインの幅：１００μｍ）の表面に試料用の表面保護用粘着フィルムをその粘着剤層を介して、半導体シリコンウェハの全表面に貼着し、半導体ウェハの裏面加工工程、ダイボンディング用接着フィルム貼着工程を経た後、粘着フィルムを剥離（日東精機（株）製、型式：ＨＲ８５００ＩＩ）した後の半導体ウェハの表面をレーザーフォーカス顕微鏡（ＫＥＹＥＮＣＥ製、形式：ＶＦ−７５１０、ＶＦ−７５００、ＶＰ−ＥＤ１００）を用いて２５０倍率で観察する。評価基準は、次の通り。○：糊残り無し。×：糊残り発生。
【００５０】
１−４．半導体ウェハの破損（枚数）
半導体ウェハ裏面研削工程、ダイボンディング用接着フィルム貼着工程、及び表面保護用粘着フィルム剥離工程における半導体ウェハの破損枚数を示す。
【００５１】
２．表面保護用粘着フィルムの製造例
２−１．基材フィルムの製造例１
耐熱特性を有するフィルムとして、ポリエチレンナフタレート（融点２６９℃）フィルム（厚み５０μｍ、５０℃の貯蔵弾性率２８００ＭＰａ、２００℃の貯蔵弾性率１９０ＭＰａ）を選定し、これと低弾性率フィルムであるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ショアーＤ型硬度３５、融点８５℃、５０℃の貯蔵弾性率１４．５ＭＰａ）フィルム（厚み７０μｍ）を積層し、粘着剤層を形成する低弾性率フィルム側はコロナ放電処理を施し、全体の厚みが１２０μｍである基材フィルム１を作成した。
【００５２】
２−２．基材フィルムの比較製造例１
低弾性率フィルムであるエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ショアーＤ型硬度３５、融点８５℃）の単層フィルム（厚み１２０μｍ、５０℃の貯蔵弾性率１４．５ＭＰａ）を基材フィルム２とした。粘着剤層を形成する側にコロナ処理を施した。
【００５３】
２−３．基材フィルムの比較製造例２
耐熱特性を有するフィルムとして、ポリプロピレン（融点１６０℃）フィルム（厚み５０μｍ、５０℃の貯蔵弾性率１３００ＭＰａ）を選定し、これと低弾性率フィルムであるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ショアーＤ型硬度３５、融点８５℃）フィルム（厚み７０μｍ、５０℃の貯蔵弾性率１４．５ＭＰａ）を積層し、粘着剤層を形成する低弾性率フィルム側はコロナ放電処理を施し、全体の厚みが１２０μｍである基材フィルム３を作成した。
【００５４】
２−４．基材フィルムの比較製造例３
耐熱特性を有するフィルムとして、ポリメチルペンテン（融点２３０℃）フィルム（厚み３００μｍ、５０℃の貯蔵弾性率１００ＭＰａ、２００℃の貯蔵弾性率５ＭＰａ）を選定し、これと低弾性率フィルムであるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ショアーＤ型硬度３５、融点８５℃）フィルム（厚み５０μｍ、５０℃の貯蔵弾性率１４．５ＭＰａ）を積層し、粘着剤層を形成する低弾性率フィルム側はコロナ放電処理を施し、全体の厚みが３５０μｍである基材フィルム４を作成した。
【００５５】
２−５．粘着剤主剤の製造例１
重合反応機に脱イオン水１５０重量部、重合開始剤として４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕を０．６２５重量部、モノマー（Ａ）としてアクリル酸−２−エチルヘキシル６２．２５重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル１８重量部、及びメタクリル酸メチル１２重量部、モノマー（Ｂ）としてメタクリル酸−２−ヒドロキシエチル３重量部、メタクリル酸２重量部、及びアクリルアミド１重量部、モノマー（Ｃ）としてポリテトラメチレングリコールジアクリレート〔日本油脂（株）製、商品名：ＡＤＴ−２５０〕１重量部、水溶性コモノマーとしてポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイドの付加モル数の平均値：約２０）の硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製、商品名：アクアロンＨＳ−１０〕０．７５重量部を装入し、攪拌下で７０〜７２℃において８時間乳化重合を実施し、アクリル系樹脂エマルションを得た。これを９重量％アンモニア水で中和（ｐＨ＝７．０）し、固形分４２．５重量％のアクリル系粘着剤（粘着剤主剤１）とした。
【００５６】
２−６．粘着剤主剤の製造例２
重合反応機に脱イオン水１５０重量部、重合開始剤として４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕を０．６２５重量部、モノマー（Ａ）としてアクリル酸−２−エチルヘキシル６２．２５重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル１８重量部、及びメタクリル酸メチル１２重量部、モノマー（Ｂ）としてメタクリル酸−２−ヒドロキシエチル３重量部、メタクリル酸２重量部、及びアクリルアミド１重量部、モノマー（Ｃ）としてメタクリル酸アリル〔和光純薬工業（株）製〕１重量部、水溶性コモノマーとしてポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイドの付加モル数の平均値：約２０）の硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製、商品名：アクアロンＨＳ−１０〕０．７５重量部を装入し、攪拌下で７０〜７２℃において８時間乳化重合を実施し、アクリル系樹脂エマルションを得た。これを９重量％アンモニア水で中和（ｐＨ＝７．０）し、固形分４２．５重量％のアクリル系粘着剤（粘着剤主剤２）とした。
【００５７】
２−７．粘着剤主剤の比較製造例１
重合反応機に脱イオン水１５０重量部、重合開始剤として４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕を０．６２５重量部、モノマー（Ａ）としてアクリル酸−２−エチルヘキシル６３．２５重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル１８重量部、及びメタクリル酸メチル１２重量部、モノマー（Ｂ）としてメタクリル酸−２−ヒドロキシエチル３重量部、メタクリル酸２重量部、及びアクリルアミド１重量部、水溶性コモノマーとしてポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイドの付加モル数の平均値：約２０）の硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製、商品名：アクアロンＨＳ−１０〕０．７５重量部を装入し、攪拌下で７０〜７２℃において８時間乳化重合を実施し、アクリル系樹脂エマルションを得た。これを９重量％アンモニア水で中和（ｐＨ＝７．０）し、固形分４２．５重量％のアクリル系粘着剤（粘着剤主剤３）とした。
【００５８】
２−８．粘着剤塗布液の製造例１
粘着剤主剤の製造例１得られた粘着剤主剤１の１００重量部を採取し、さらに９重量％アンモニア水を加えてｐＨ９．５に調整した。次いで、アジリジン系架橋剤〔日本触媒化学工業（株）製、商品名：ケミタイトＰｚ−３３〕１．６重量部を添加して粘着剤塗布液１を得た。
【００５９】
２−９．粘着剤塗布液の製造例２
粘着剤主剤の製造例２で得られた粘着剤主剤２を用いた以外は、粘着剤塗布液の製造例１と同様にして粘着剤塗布液２を得た。
【００６０】
２−１０．粘着剤塗布液の比較製造例１
粘着剤主剤の比較製造例１で得られた粘着剤主剤３を用いた以外は、粘着剤塗布液の製造例１と同様にして粘着剤塗布液３を得た。
【００６１】
２−１１．粘着フィルムの製造例１
粘着剤塗布液１を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム１のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において１．５×１０５Ｐａ、２００℃において１．３×１０５Ｐａであった。また、粘着力は、１２０ｇ／２５ｍｍであった。
【００６２】
２−１２．粘着フィルムの製造例２
粘着剤塗布液２を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム１のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム２を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において２．５×１０５Ｐａ、２００℃において１．８×１０５Ｐａであった。また、粘着力は、１５０ｇ／２５ｍｍであった。
【００６３】
２−１３．粘着フィルムの比較製造例１
粘着剤塗布液１を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記の基材フィルム２のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム３を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において１．５×１０５Ｐａ、２００℃において１．３×１０５Ｐａであった。また、粘着力は、１２５ｇ／２５ｍｍであった。
【００６４】
２−１４．粘着フィルムの比較製造例２
粘着剤塗布液３を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム１のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム４を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において４．５×１０４Ｐａ、２００℃において４．３×１０４Ｐａであった。また、粘着力は、９０ｇ／２５ｍｍであった。
【００６５】
２−１５．粘着フィルムの比較製造例３
粘着剤塗布液１を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記の基材フィルム３のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム５を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において１．５×１０５Ｐａ、２００℃において１．３×１０５Ｐａであった。また、粘着力は、１２０ｇ／２５ｍｍであった。
【００６６】
２−１６．粘着フィルムの比較製造例４
粘着剤塗布液３を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記の基材フィルム４のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム６を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において４．５×１０４Ｐａ、２００℃において４．３×１０４Ｐａであった。また、粘着力は、９０ｇ／２５ｍｍであった。
【００６７】
３．半導体ウェハの保護方法の実施例
３−１．保護方法の実施例１
半導体ウェハに対する、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１の保護性能を評価した。半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１を集積回路が組み込まれた２０枚の半導体シリコンウェハ（直径：８インチ、厚み：６００μｍ、スクライブラインの深さ：８μｍ、スクライブラインの幅：１００μｍ）の回路形成の全表面に貼着した状態で、裏面研削（ディスコ製、形式：ＤＦＤ−２Ｓ／８）工程において、厚みが１００μｍになるまでウェハ裏面を研削した後、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１を貼着した状態で、ダイボンディング用接着フィルム（日立化成（株）製、商品名：ハイアタッチ）を１５０℃で半導体ウェハ裏面に貼着（タカトリ（株）製、形式：ＤＭ−８００）した。その結果、２０枚全ての半導体ウェハに対して接着フィルム貼着時において半導体ウェハの割れは発生しなかった。半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１の剥離工程（日東精機（株）製、形式：ＨＲ８５００ＩＩ）においても半導体ウェハの割れは発生しなかった。また、表面保護用粘着フィルムを剥離した後の半導体ウェハ表面に糊残り等の汚染は観察されなかった。得られた結果を表１に示す。
【００６８】
３−２．保護方法の実施例２
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム２を用いた以外、実施例１と同様の方法を実施した。その結果、実施例１と同様の結果が得られた。得られた結果を表１に示す。
【００６９】
３−３．保護方法の比較例１
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１を集積回路が組み込まれた２０枚の半導体シリコンウェハ（直径：８インチ、厚み：６００μｍ、スクライブラインの深さ：８μｍ、スクライブラインの幅：１００μｍ）の回路形成の全表面に貼着した状態で、裏面研削（ディスコ製、形式：ＤＦＤ−２Ｓ／８）工程を行った。１００μｍまで裏面を研削した後、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１を剥離した。その後、ダイボンディング用接着フィルム（日立化成（株）製、商品名：ハイアタッチ）を１５０℃で半導体ウェハ裏面に貼着（タカトリ（株）製、形式：ＤＭ−８００）する工程を実施した。その結果、ダイボンディング用接着フィルム貼着時に半導体ウェハが１５枚割れ、ダイボンディング用接着フィルムが貼着できる状態ではなかった。得られた結果を表２に示す。
【００７０】
３−４．保護方法の比較例２
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム３を用いた以外、実施例１と同様の方法を実施した。その結果、ダイボンディング用接着フィルムを貼着した後、チャックテーブルに接している基材フィルムが熱により融解したため、チャックテープルからアームによる搬送ができず、ダイボンディング用接着フィルムのアフターキュアへのアーム移動ができなかった。表２には、この現象をエラー１と記載した。得られた結果を表２に示す。
【００７１】
３−５．保護方法の比較例３
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム４を用いた以外、実施例１と同様の方法を実施した。その結果、ウェハ２０枚に対して、表面保護用粘着フィルムの剥離不良が１５枚発生した。ダイボンディング用接着フィルムを貼着することができた半導体ウェハ５枚に対しては、粘着フィルム剥離工程後の半導体ウェハ表面を光学顕微鏡測定したところ、半導体ウェハ４枚に対して糊残りが発生していた。得られた結果を表２に示す。
【００７２】
３−６．保護方法の比較例４
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム５を用いた以外、実施例１と同様の方法を実施した。その結果、ダイボンディング用接着フィルムを貼着した後、チャックテーブルに接している基材フィルムが熱により融解したため、チャックテープルからアームによる搬送ができず、ダイボンディング用接着フィルムのアフターキュアへのアーム移動ができなかった。表２には、この現象をエラー１と記載した。得られた結果を表２に示す。
【００７３】
３−７．保護方法の比較例５
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム６を用いた以外、実施例１と同様の方法を実施した。その結果、半導体ウェハ裏面研削後のウェハの反りが大きく、ダイボンディング用接着フィルム貼着装置（タカトリ（株）製、形式：ＤＭ−８００）で、ダイボンディング用接着フィルムを貼着することができなかった。表２には、この現象をエラー２と記載した。得られた結果を表２に示す。
【００７４】
【表１】
【００７５】
【表２】
【００７６】
【発明の効果】
本発明は、半導体ウェハの表面に、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着してから、それを剥離する工程に到る一連の工程において、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着した状態で、半導体ウェハの裏面を研削する工程と半導体ウェハの裏面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する工程を行い、且つ、これらの工程で用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムとして、少なくとも一層が融点２００℃以上の樹脂から形成された基材フィルムの片表面に、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０５Ｐａ、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを使用することを特徴とする半導体ウェハ保護方法である。本発明によれば、裏面加工工程において、厚みが２００μｍ以下に薄層化された半導体ウェハであっても、上記一連の工程における半導体ウェハの破損、汚染などを防止することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ保護方法、及び該保護方法に用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムに関する。詳しくは、半導体ウェハを薄層化加工する工程における半導体ウェハの破損防止に有用で、生産性向上を図り得る半導体ウェハ保護方法、及び該保護方法に用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハを加工する工程は、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着する工程、半導体ウェハの回路非形成面を加工する工程、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離する工程、半導体ウェハを分割切断するダイシング工程、分割された半導体チップをリードフレームへ接合するダイボンディング工程を経た後、半導体チップを外部保護の為に樹脂で封止するモールド工程、等により構成されている。
【０００３】
従来、ダイボンディング工程では、リードフレーム上にダイボンディング材料である樹脂ペーストを供給し、その上に半導体チップを載せて接着する方法が最も多く用いられている。しかし、樹脂ペーストを用いた場合、リードフレーム上に均一に塗布することが困難である為、接着層の硬化時にボイドが発生したり、チップクラックが生じる等の問題がある。
【０００４】
ダイボンディング材料である樹脂ペーストの欠点である不均一な塗布性を改善すること、及び工程全般の合理化を目的として、特開平６−３０２６２９号公報には、ダイボンディング工程において、ダイボンディング用接着フィルムを用いる方法が開示されている。この方法は、半導体ウェハの回路非形成面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する工程、ダイボンディング用接着フィルムを貼着した状態の半導体ウェハをダイシングテープに固着した後、分割切断するダイシング工程、及びダイシングテープを剥離する工程を経た後、半導体チップをリードフレームにダイボンディングする工程を実施する方法である。
【０００５】
しかしながら、この方法は、半導体ウェハの回路非形成面を加工して、半導体ウェハを更に薄くした場合、特に２００μｍ以下にした場合には、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムが貼着していない状態では、ダイボンディング用接着フィルムを貼着する際に、ロールの圧力等により半導体ウェハが破損する等の重大な問題が発生する。
【０００６】
近年益々、半導体チップの薄層化の要求が高まっており、厚みが３０〜１００μｍ程度のチップも望まれている。従って、このように薄層化された半導体ウェハであっても破損することなく、ダイボンディング用粘着フィルムを貼着できる半導体ウェハの保護方法が望まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、半導体ウェハが厚み２００μｍ以下程度に薄層化された場合であっても、半導体ウェハの破損を防止し得る半導体ウェハの保護方法、及び該保護方法に用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討した結果、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着して、半導体ウェハの回路非形成面を加工し、次いで、半導体ウェハの回路非形成面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する一連の工程を実施するに際し、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムが貼着された状態で半導体ウェハの回路非形成面にダイボンディング用接着フィルムを貼着し、且つ、少なくとも一層が融点２００℃以上の樹脂から形成された基材フィルムの片表面に粘着剤層が形成された半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを用いることにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明の第１発明は、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着する第一工程、半導体ウェハの回路非形成面を加工して薄層化する第二工程、及び半導体ウェハの回路非形成面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する第三工程、更に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離する工程及び半導体ウェハを分割切断するダイシング工程を順次実施する工程を含む半導体ウェハ保護方法であって、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離することなしに第三工程を実施し、且つ、融点が２００℃以上の樹脂から形成された厚みが１０〜３００μｍである層を少なくとも一層有し、該層の貯蔵弾性率［（Ｇ）ＭＰａ］と厚み［（Ｄ）μｍ］との比が、０〜１００℃において下記数式（１）、１００〜３００℃において下記数式（２）
３≦Ｇ／Ｄ≦１００００ ・・・（１）
０．０３≦Ｇ／Ｄ≦１０００・・・（２）
の関係をそれぞれ満たす基材フィルムの片表面に、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０5Ｐａ、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを使用することを特徴とする半導体ウェハ保護方法である。
【００１０】
本発明の第１発明の特徴は、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着してから半導体ウェハを分割切断するまでの一連の工程において、半導体ウェハの回路非形成面を加工して薄層化する工程に引き続き、半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着したままの状態で、半導体ウェハの回路非形成面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する工程を実施すること、及び、これらの工程で用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムとして、融点が２００℃以上の樹脂から形成された厚みが１０〜３００μｍである層を少なくとも一層有し、該層の貯蔵弾性率［（Ｇ）ＭＰａ］と厚み［（Ｄ）μｍ］との比が、０〜１００℃において上記数式（１）、１００〜３００℃において上記数式（２）の関係をそれぞれ満たす基材フィルムの片表面に、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０5Ｐａ、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された粘着フィルムを用いることにある。
【００１１】
また、本発明の第２発明は、上記第１発明に係わる半導体ウェハ保護方法に用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムであって、少なくとも一層が融点２００℃以上の樹脂から形成され、厚みが５０〜３５０μｍである基材フィルムの片表面に、貯蔵弾性率が１５０℃において少なくとも１×１０５Ｐａ、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された薄層化半導体ウェハの製造に好適に用いられる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムである。
本発明によれば、厚みが２００μｍ以下に薄層化された半導体ウェハであっても、上記一連の工程における半導体ウェハの破損、汚染などを防止できる効果を奏する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明に係わる半導体ウェハ保護方法を適用した半導体ウェハの製造方法は、先ず、前記の如く、半導体ウェハの回路形成面（以下、表面という）に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着する第一工程、及び半導体ウェハの回路非形成面（以下、裏面という）を加工する第二工程を順次実施し、引き続き、該表面保護用粘着フィルムを剥離することなしに半導体ウェハの裏面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する第三工程を実施する。以降の工程には特に制限はないが、例えば、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離する工程、半導体ウェハを分割切断するダイシング工程、半導体チップを外部保護の為に樹脂で封止するモールド工程、等を順次実施する半導体ウェハの製造方法が挙げられる。
【００１３】
先ず、本発明の半導体ウェハ保護方法について詳細に説明する。本発明の半導体ウェハ保護方法は、半導体ウェハの表面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着する第一工程、及び半導体ウェハの裏面を加工する第二工程を順次実施し、引き続き、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離することなしに、半導体ウェハ裏面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する第三工程を実施する。この際、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムとして、少なくとも一層が融点２００℃以上の樹脂から形成された基材フィルムの片表面に、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０５Ｐａ、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された表面保護用粘着フィルムを用いる。
【００１４】
本発明に係わる半導体ウェハ保護方法の詳細は、先ず、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム（以下、表面保護用粘着フィルムと略称する）の粘着剤層側から剥離フィルムを剥離し、粘着剤層表面を露出させ、その粘着剤層を介して、半導体ウェハの表面に表面保護用粘着フィルムを貼着する（第一工程）。次いで、裏面加工機のチャックテーブル等に表面保護用粘着フィルムの基材フィルム層を介して半導体ウェハを固定し、半導体ウェハの裏面を加工する（第二工程）。第二工程は、半導体ウェハの裏面研削工程、ウェットエッチング工程、及びポリッシング工程を全て実施してもよいし、又は、これらの工程のいずれか一工程を実施してもよい。次いで、表面保護用粘着フィルムを剥離することなしに、ダイボンディング用接着フィルムの貼着工程に搬送され、ダイボンディング用接着フィルムを貼着する（第三工程）。その後、表面保護用粘着フィルムは剥離される。また、必要に応じて表面保護用粘着フィルムを剥離した後に、半導体ウェハ表面に対して、水洗、プラズマ洗浄等の処理が施される。
【００１５】
従来、裏面加工工程において、半導体ウェハは、研削前の厚みが５００〜１０００μｍであったものが、半導体チップの種類等に応じ、２００〜６００μｍ程度まで研削、薄層化される。一方、本発明の保護方法を適用することにより、厚みが２００μｍ以下になるまで薄層化することができる。その場合、半導体ウェハの最低厚みは２０μｍ程度である。２００μｍ以下まで薄くする場合は、裏面研削に引き続いて、ウェットエッチング工程やポリッシング工程を実施することもできる。裏面を研削する前の半導体ウェハの厚みは、半導体ウェハの直径、種類等により適宜決められ、裏面研削後の半導体ウェハの厚みは、得られるチップのサイズ、回路の種類等により適宜決められる。
【００１６】
表面保護用粘着フィルムを半導体ウェハの表面に貼着する操作は、人手により行われる場合もあるが、一般に、ロール状の表面保護用粘着フィルムを取り付けた自動貼り機と称される装置によって行われる。このような自動貼り機として、例えばタカトリ（株）製、形式：ＡＴＭ−１０００Ｂ、同ＡＴＭ−１１００、同ＴＥＡＭ−１００、帝国精機（株）製、形式：ＳＴＬシリーズ等が挙げられる。
【００１７】
裏面研削方式としては、スルーフィード方式、インフィード方式等の公知の研削方式が採用される。通常、いずれの方法においても、半導体ウェハと砥石に水を供給して冷却しながら裏面研削が行われる。裏面研削終了後、必要に応じて、ウェットエッチング、ポリッシングが行われる。ウェットエッチング工程及びポリッシング工程は、半導体ウェハ裏面に生じた歪の除去、半導体ウェハのさらなる薄層化、酸化膜等の除去、電極を裏面に形成する際の前処理等を目的として行われる。エッチング液は、上記の目的に応じて適宜選択される。
【００１８】
ダイボンディング用接着フィルムを貼着する工程で用いる装置としては、例えば、タカトリ（株）製、形式：ＡＴＭ−８２００、同ＤＭ−８００等が挙げられる。ダイボンディング用接着フィルムとしては、ポリエステル系、ポリプロピレン系フィルムの表面に、ポリイミド樹脂と熱硬化性樹脂の混合物からなるワニスを塗布して、接着剤層を形成したダイボンディング用接着フィルムが挙げられる。この時、必要に応じてポリイミド樹脂と熱硬化性樹脂の混合物に添加剤を混合することもある。ロールを用いて、ダイボンディング用接着フィルムを半導体ウェハ裏面に加熱貼着することにより、接着剤付半導体ウェハとされる。
【００１９】
裏面研削工程、エッチング工程、及びダイボンディング用接着フィルムの貼着工程がそれぞれ終了した後、半導体ウェハ表面から表面保護用粘着フィルムが剥離される。これらの一連の操作は、人手により行われる場合もあるが、一般的に自動剥がし機と称される装置を用いて行われる。このような自動剥がし機としては、タカトリ（株）製、形式：ＡＴＲＭ−２０００Ｂ、同ＡＴＲＭ−２１００、帝国精機（株）製、形式：ＳＴＰシリーズ等が挙げられる。また、剥離性の向上を目的として、必要に応じて加熱剥離することが好ましい。
【００２０】
表面保護用粘着フィルムを剥離した後の半導体ウェハ表面は、必要に応じて洗浄される。洗浄方法としては、水洗浄、溶剤洗浄等の湿式洗浄、プラズマ洗浄等の乾式洗浄等が挙げられる。湿式洗浄の場合、超音波洗浄を併用してもよい。これらの洗浄方法は、半導体ウェハ表面の汚染状況により適宜選択される。
【００２１】
次いで、本発明に用いる表面保護用粘着フィルムについて説明する。本発明に係わる表面保護用粘着フィルムは、基材フィルムの片表面に粘着剤層を形成することにより製造される。通常、粘着剤層を保護するために、粘着剤層の表面に剥離フィルムが貼着される。剥離フィルムを剥離したときに露出する粘着剤層の表面を介して半導体ウェハ表面に貼着することを考慮し、粘着剤層による半導体ウェハ表面の汚染防止を図るためには、剥離フィルムの片面に、粘着剤塗布液を塗布、乾燥して粘着剤層を形成した後、得られた粘着剤層を基材フィルムの片面に転写する方法が好ましい。
【００２２】
基材フィルムは、少なくとも一層が、融点が２００℃以上の樹脂から形成された耐熱性を有するフィルムが好ましい。さらに好ましくは、融点が２５０℃以上の樹脂から形成されたフィルムである。例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン等、及びこれらの混合樹脂から成形された樹脂フィルムが挙げられる。代表的市販品として、帝人（株）製、商品名：テオネックス、三菱化学（株）製、商品名：トーロン４２０３Ｌ、ＩＣＩ社製、商品名：４５Ｇ、及び２００Ｐ等が挙げられる。
【００２３】
表面保護用粘着フィルムの基材フィルムは、少なくとも一層が、融点が２００℃以上である樹脂フィルムで形成されていれば、他のフィルムとの積層体であってもよい。全ての層の融点が２００℃未満である場合は、ダイボンディング用接着フィルムの貼着工程において、表面保護用粘着フィルムに熱による変形が発生し、薄層化した半導体ウェハを破損する危険性がある。
【００２４】
半導体ウェハの裏面研削時の保護性能を高める目的で耐熱性フィルムの他に低弾性率の樹脂から成形されたフィルムを積層してもよい。これらの低弾性フィルムとして、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アルキルアクリレート共重合体（アルキル基の炭素数１〜４）、低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体（α−オレフィンの炭素数３〜８）等から成形された樹脂フィルムが挙げられる。これらの内、酢酸ビニル単位の含有量が５〜５０重量％程度のエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムが好ましい。
【００２５】
基材フィルムの代表的な製造方法として、低弾性率フィルムを押出機で押出成形しながら、予め用意しておいた耐熱性フィルムとラミネートする方法が挙げられる。低弾性率フィルムと耐熱性フィルムとの接着力を高めるために両者の間に新たに接着層を設けてもよい。基材フィルムと粘着剤層の接着力を高めるために、粘着剤層を設ける面にはコロナ放電処理または化学処理等を施すことが好ましい。基材フィルム全体の厚みは５０〜３５０μｍであることが好ましい。耐熱性フィルムと低弾性率フィルムを積層する場合は、前者の層の厚みは１０〜３００μｍ程度、後者の層の厚みは２０〜３００μｍ程度が好ましい。更に好ましくは、前者の厚みが１５〜２００μ程度である。低弾性率フィルム層は、その柔軟性により、半導体ウェハ表面の回路により形成された凹凸段差を吸収し、半導体ウェハの裏面研削加工による破損を防止する効果を有する。粘着剤層を形成する基材フィルム層は、耐熱フィルム側、低弾性率フィルム側のいずれでもよいが、ダイボンディング工程の加熱粘着工程等を考慮すると、低弾性率フィルム側が好ましい。
【００２６】
２００μｍ以下程度に薄層化した半導体ウェハの反りを防止すること等を考慮すると、融点が２００℃以上である樹脂から形成された基材フィルム層の貯蔵弾性率は、０〜１００℃において１０３〜１０５ＭＰａ、好ましくは１０３〜１０４ＭＰａ、１００〜３００℃において１０〜１０４ＭＰａ、好ましくは１０２〜１０３ＭＰａであることが好ましい。
【００２７】
本発明に係わる表面保護用粘着フィルムの粘着剤層を形成する粘着剤は、ダイボンディング用接着フィルム貼着時の温度条件下でも、粘着剤として充分機能するものであることが好ましい。具体的には、アクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤等が例示される。粘着剤層の厚みは３〜１００μｍであることが好ましい。粘着剤層は、表面保護用粘着フィルムを剥離した後、半導体ウェハの回路形成面に糊残りなどによる汚染が生じないことが好ましい。
【００２８】
粘着剤層は、特に、ダイボンディング用接着フィルムを加熱貼着するダイボンディング工程において高温に曝された際に、粘着力が大きくなり過ぎないように、また、半導体ウェハ表面の汚染が増加しないように、反応性官能基を有する架橋剤、過酸化物、放射線等により高密度に架橋されたものであることが好ましい。更に、ダイボンディング用接着フィルムを貼着する際に、温度１５０℃以上の条件下で加熱処理された場合であっても、粘着力が上昇して剥離不良を起こさないこと、及び糊残りが発生しないことが好ましい。その為、粘着剤層は、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０５Ｐａであることが好ましい。更に好ましくは、２００℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０５Ｐａである。貯蔵弾性率は、高ければ高いほどよいが、通常、その上限は１×１０８Ｐａ程度である。
【００２９】
更に、２００μｍ以下程度に薄層化した半導体ウェハの反りを防止すること等を考慮すると、融点２００℃以上の樹脂から形成された基材フィルム層の貯蔵弾性率〔（Ｇ）ＭＰａ〕と厚み〔（Ｄ）μｍ〕との比が、０〜１００℃において下記数式（１）、１００〜３００℃において下記数式（２）で表される関係を満たすことが好ましい。
３≦Ｇ／Ｄ≦１００００ ・・（１）
０．０３≦Ｇ／Ｄ≦１０００・・（２）
更に好ましくは、上記比が０〜１００℃において下記数式（３）、１００〜３００℃において下記数式（４）で表される関係を満たすことである。
５≦Ｇ／Ｄ≦７００ ・ ・・ （３）
０．５≦Ｇ／Ｄ≦７０・・・ （４）
上記特性を有する粘着剤層を形成する方法として、アクリル系粘着剤を用いる方法を例示する。粘着剤層は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマー単位（Ａ）、架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー単位（Ｂ）、２官能性モノマー単位（Ｃ）をそれぞれ特定量含む乳化重合共重合体であるアクリル系粘着剤、並びに、凝集力を上げたり粘着力を調整するための、官能基を１分子中に２個以上有する架橋剤を含む溶液またはエマルション液を用いることにより形成される。溶液で使用する場合は、乳化重合で得られたエマルション液からアクリル系粘着剤を塩析等で分離した後、溶剤等で再溶解して使用する。アクリル系粘着剤は、分子量が充分に大きく、溶剤への溶解性が低く、若しくは溶解しない場合が多いので、コスト的な観点から鑑みても、エマルション液のまま使用することが好ましい。
【００３０】
本発明に用いるアクリル系粘着剤としては、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、又はこれらの混合物を主モノマー〔以下、モノマー（Ａ）〕として、架橋剤と反応し得る官能基を有するコモノマーを含むモノマー混合物を共重合して得られたものが挙げられる。
【００３１】
モノマー（Ａ）としては、炭素数１〜１２程度のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル、又はメタクリル酸アルキルエステル〔以下、これらの総称して（メタ）アクリル酸アルキルエステルという〕が挙げられる。好ましくは、炭素数１〜８のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルである。具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル等が挙げられる。これらは単独で使用しても、また、２種以上を混合して使用してもよい。モノマー（Ａ）の使用量は粘着剤の原料となる全モノマーの総量中に、通常、１０〜９８．９重量％の範囲で含ませることが好ましい。更に好ましくは８５〜９５重量％である。モノマー（Ａ）の使用量をかかる範囲とすることにより、（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマー単位（Ａ）１０〜９８．９重量％、好ましくは８５〜９５重量％を含むポリマーが得られる。
【００３２】
架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー単位（Ｂ）を形成するモノマー（Ｂ）としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、メサコン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ターシャル−ブチルアミノエチルアクリレート、ターシャル−ブチルアミノエチルメタクリレート等が挙げられる。好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド等である。これらの一種を上記主モノマーと共重合させてもよいし、また２種以上を共重合させてもよい。架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー（Ｂ）の使用量は、粘着剤の原料となる全モノマーの総量中に、通常、１〜４０重量％の範囲で含まれていることが好ましい。更に好ましくは、１〜１０重量％である。而して、モノマー組成とほぼ等しい組成の構成単位（Ｂ）を有するポリマーが得られる。
【００３３】
更に、粘着剤層は、半導体ウェハの裏面加工、及びダイボンディング用接着フィルムの貼着時等における温度条件下でも、粘着剤として充分機能するように、粘着力や剥離性を調整することが好ましい。その方策として、エマルション粒子の凝集力を維持する為に粒子バルクの架橋方式も考慮することが好ましい。
【００３４】
エマルション粒子に対しては、１５０〜２００℃の温度条件下でも１×１０５Ｐａ以上を有する為に、２官能モノマー（Ｃ）を共重合することによって凝集力を維持するよう架橋方式を改良することが好ましい。良好に共重合するモノマーとして、メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル、ジビニルベンゼン、メタクリル酸ビニル、アクリル酸ビニルや、例えば、両末端がジアクリレートまたはジメタクリレートで主鎖の構造がプロピレングリコール型〔日本油脂（株）製、商品名；ＰＤＰ−２００、同ＰＤＰ−４００、同ＡＤＰ−２００、同ＡＤＰ−４００〕、テトラメチレングリコール型〔日本油脂（株）製、商品名；ＡＤＴ‐２５０、同ＡＤＴ‐８５０〕及びこれらの混合型〔日本油脂（株）製、商品名：ＡＤＥＴ‐１８００、同ＡＤＰＴ−４０００〕であるもの等が挙げられる。
２官能モノマー（Ｃ）を乳化共重合する場合、その使用量は、全モノマー中に０．１〜３０重量％含むことが好ましい。更に好ましくは０．１〜５重量％である。而して、モノマー組成とほぼ等しい組成の構成単位（Ｃ）を有するポリマーが得られる。
【００３５】
上記粘着剤を構成する主モノマー、及び架橋剤と反応し得る官能基を有するコモノマーの他に、界面活性剤としての性質を有する特定のコモノマー（以下、重合性界面活性剤と称する）を共重合してもよい。重合性界面活性剤は、主モノマー及びコモノマーと共重合する性質を有すると共に、乳化重合する場合には乳化剤としての作用を有する。重合性界面活性剤を用いて乳化重合したアクリル系粘着剤を用いた場合には、通常、界面活性剤による半導体ウェハ表面に対する汚染が生じない。また、粘着剤層に起因する僅かな汚染が生じた場合においても、半導体ウェハ表面を水洗することにより容易に除去することが可能となる。
【００３６】
このような重合性界面活性剤の例としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルのベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製；商品名：アクアロンＲＮ−１０、同ＲＮ−２０、同ＲＮ−３０、同ＲＮ−５０等〕、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルの硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製；商品名：アクアロンＨＳ−１０、同ＨＳ−２０等〕、及び分子内に重合性二重結合を持つ、スルホコハク酸ジエステル系〔花王（株）製；商品名：ラテムルＳ−１２０Ａ、同Ｓ−１８０Ａ等〕等が挙げられる。更に必要に応じて、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の重合性２重結合を有するモノマーを共重合してもよい。
【００３７】
アクリル系粘着剤の重合反応機構としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等が挙げられる。粘着剤の製造コスト、モノマーの官能基の影響及び半導体ウェハ表面へのイオンの影響等を等慮すればラジカル重合によって重合することが好ましい。ラジカル重合反応によって重合する際、ラジカル重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−ターシャル−ブチルパーオキサイド、ジ−ターシャル−アミルパーオキサイド等の有機過酸化物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等のアゾ化合物が挙げられる。
【００３８】
乳化重合法により重合する場合には、これらのラジカル重合開始剤の中で、水溶性の過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、同じく水溶性の４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を持ったアゾ化合物が好ましい。半導体ウェハ表面へのイオンの影響を考慮すれば、過硫酸アンモニウム、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物が更に好ましい。４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物が特に好ましい。
【００３９】
本発明に用いる架橋性の官能基を１分子中に２個以上有する架橋剤は、アクリル系粘着剤が有する官能基と反応させ、粘着力及び凝集力を調整するために用いる。架橋剤としては、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、レソルシンジグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパンのトルエンジイソシアネート３付加物、ポリイソシアネート等のイソシアネート系化合物、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルメタン−４，４’−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレン−１，６−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ’−トルエン−２，４−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、トリメチロールプロパン−トリ−β−（２−メチルアジリジン）プロピオネート等のアジリジン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルｍ−キシレンジアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサンの４官能性エポキシ系化合物及びヘキサメトキシメチロールメラミン等のメラミン系化合物が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上に対して併用してもよい。
【００４０】
架橋剤の含有量は、通常、架橋剤中の官能基数がアクリル系粘着剤中の官能基数よりも多くならない程度の範囲が好ましい。しかし、架橋反応で新たに官能基が生じる場合や、架橋反応が遅い場合等、必要に応じて過剰に含有してもよい。好ましい含有量は、アクリル系粘着剤１００重量部に対し、架橋剤０．１〜１５重量部である。含有量が少なすぎると、粘着剤層の凝集力が不十分となり、１５０〜２００℃において、弾性率が１×１０５Ｐａ未満となり、耐熱特性が低下する。そのため、粘着剤層に起因する糊残りを生じ易くなったり、粘着力が高くなり、表面保護用粘着フィルムを半導体ウェハ表面から剥離する際に自動剥がし機で剥離トラブルが発生したり、半導体ウェハを完全に破損したりすることがある。含有量が多すぎると、粘着剤層と半導体ウェハ表面との密着力が弱くなり、半導体ウェハ裏面研削工程において、半導体ウェハ表面と粘着剤層の間に研磨屑が浸入して半導体ウェハを破損したり、半導体ウェハ表面を汚染することがある。
【００４１】
本発明に用いる粘着剤塗布液には、上記の特定の２官能モノマーを共重合したアクリル系粘着剤及び架橋剤の他に、粘着特性を調整するためにロジン系、テルペン樹脂系等のタッキファイヤー、各種界面活性剤等を本発明の目的に影響しない程度に適宜含有してもよい。また、塗布液がエマルション液である場合は、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル等の造膜助剤を本発明の目的に影響しない程度に適宜添加してよい。造膜助剤として使用されるジエチレングリコールモノアルキルエーテル及びその誘導体は、粘着剤層中に多量に存在した場合、洗浄が不可能となる程度に半導体ウェハ表面を汚染することがある。そのため、粘着剤塗布液の乾燥温度において揮発する性質を有するものを使用し、粘着剤層中の残存量を極力低くすることが好ましい。
【００４２】
本発明の表面保護用粘着フィルムの粘着力は、半導体ウェハの加工条件、半導体ウェハの直径、裏面研削後の半導体ウェハの厚み、ダイボンディング用接着フィルム貼着温度等を勘案して適宜調整できる。粘着力が低すぎると、半導体ウェハ表面への表面保護用粘着フィルムの貼着が困難となったり、表面保護用粘着フィルムによる保護性能が不十分となり、半導体ウェハが破損したり、半導体ウェハ表面に研削屑等による汚染が生じることがある。また、粘着力が高すぎると、半導体ウェハの裏面加工を実施した後、表面保護用粘着フィルムを半導体ウェハ表面から剥離する際に、自動剥がし機で剥離トラブルが発生する等、剥離作業性が低下したり、半導体ウェハを破損したりすることがある。通常、ＳＵＳ３０４−ＢＡ板に対する粘着力に換算して５〜５００ｇ／２５ｍｍ、好ましくは１０〜３００ｇ／２５ｍｍである。
【００４３】
基材フィルムまたは剥離フィルムの片表面に粘着剤塗布液を塗布する方法としては、従来公知の塗布方法、例えば、ロールコーター法、リバースロールコーター法、グラビアロール法、バーコート法、コンマコーター法、ダイコーター法等が採用できる。塗布された粘着剤の乾燥条件には特に制限はないが、一般的には、８０〜２００℃の温度範囲において、１０秒〜１０分間乾燥することが好ましい。更に好ましくは、８０〜１７０℃において、１５秒〜５分間乾燥する。架橋剤と粘着剤との架橋反応を十分に促進させるために、粘着剤塗布液の乾燥が終了した後、表面保護粘着フィルムを４０〜８０℃において５〜３００時間程度加熱してもよい。
【００４４】
本発明の半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムの製造方法は、上記の通りであるが、半導体ウェハ表面の汚染防止の観点から、基材フィルム、剥離フィルム、粘着剤主剤等全ての原料資材の製造環境、粘着剤塗布液の調製、保存、塗布及び乾燥環境は、米国連邦規格２０９ｂに規定されるクラス１，０００以下のクリーン度に維持されていることが好ましい。
【００４５】
本発明の半導体ウェハ保護方法が適用できる半導体ウェハとして、シリコンウェハに限らず、ゲルマニウム、ガリウム−ヒ素、ガリウム−リン、ガリウム−ヒ素−アルミニウム等のウェハが挙げられる。
【００４６】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明についてさらに詳細に説明する。以下に示す全ての実施例及び比較例において、米国連邦規格２０９ｂに規定されるクラス１，０００以下のクリーン度に維持された環境において粘着剤塗布液の調製及び塗布、半導体シリコンウェハの裏面研削、並びにダイボンディング用接着フィルム貼着等を実施した。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、実施例に示した各種特性値は下記の方法で測定した。
【００４７】
１．各種特性の測定方法
１−１．粘着力測定（ｇ／２５ｍｍ）
下記に規定した条件以外は、全てＪＩＳ Ｚ−０２３７−１９９１に規定される方法に準じて測定する。２３℃の雰囲気下において、実施例または比較例で得られた粘着フィルムをその粘着剤層を介して、５ｃｍ×２０ｃｍのＳＵＳ３０４−ＢＡ板（ＪＩＳ Ｇ−４３０５−１９９１規定）の表面に貼着し、６０分放置する。試料の一端を挟持し、剥離角度１８０度、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎ．でＳＵＳ３０４−ＢＡ板の表面から試料を剥離する際の応力を測定し、２５ｍｍ幅に換算する。
【００４８】
１−２．貯蔵弾性率（Ｐａ）
１）粘着剤層
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムの粘着剤層の部分を厚さ１ｍｍになるように積層し、直径８ｍｍの粘弾性測定用試料を作製する。動的粘弾性測定装置（レオメトリックス社製：形式：ＲＭＳ−８００）を用いて、１５０℃及び２００℃において貯蔵弾性率を測定する。測定周波数は１Ｈｚとし、歪みは０．１〜３％とする。
２）基材フィルム層
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムの基材フィルム層部分を切断し、長方形（機械方向：３ｍｍ、機械方向と直交する方向：４０ｍｍ）の試料を作製する。動的粘弾性測定装置（レオメトリックス社製：形式：ＲＳＡ−ＩＩ）を用いて、０〜３００℃までの貯蔵弾性率（機械方向）を測定する。測定周波数は、１Ｈｚとし、歪みは０．０１〜０．１％とする。但し、積層基材フィルムの場合は、各層独立で測定を行った。
【００４９】
１−３．汚染性評価
半導体シリコンウェハ（直径：８インチ、厚み：６００μｍ、スクライブラインの深さ：８μｍ、スクライブラインの幅：１００μｍ）の表面に試料用の表面保護用粘着フィルムをその粘着剤層を介して、半導体シリコンウェハの全表面に貼着し、半導体ウェハの裏面加工工程、ダイボンディング用接着フィルム貼着工程を経た後、粘着フィルムを剥離（日東精機（株）製、型式：ＨＲ８５００ＩＩ）した後の半導体ウェハの表面をレーザーフォーカス顕微鏡（ＫＥＹＥＮＣＥ製、形式：ＶＦ−７５１０、ＶＦ−７５００、ＶＰ−ＥＤ１００）を用いて２５０倍率で観察する。評価基準は、次の通り。○：糊残り無し。×：糊残り発生。
【００５０】
１−４．半導体ウェハの破損（枚数）
半導体ウェハ裏面研削工程、ダイボンディング用接着フィルム貼着工程、及び表面保護用粘着フィルム剥離工程における半導体ウェハの破損枚数を示す。
【００５１】
２．表面保護用粘着フィルムの製造例
２−１．基材フィルムの製造例１
耐熱特性を有するフィルムとして、ポリエチレンナフタレート（融点２６９℃）フィルム（厚み５０μｍ、５０℃の貯蔵弾性率２８００ＭＰａ、２００℃の貯蔵弾性率１９０ＭＰａ）を選定し、これと低弾性率フィルムであるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ショアーＤ型硬度３５、融点８５℃、５０℃の貯蔵弾性率１４．５ＭＰａ）フィルム（厚み７０μｍ）を積層し、粘着剤層を形成する低弾性率フィルム側はコロナ放電処理を施し、全体の厚みが１２０μｍである基材フィルム１を作成した。
【００５２】
２−２．基材フィルムの比較製造例１
低弾性率フィルムであるエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ショアーＤ型硬度３５、融点８５℃）の単層フィルム（厚み１２０μｍ、５０℃の貯蔵弾性率１４．５ＭＰａ）を基材フィルム２とした。粘着剤層を形成する側にコロナ処理を施した。
【００５３】
２−３．基材フィルムの比較製造例２
耐熱特性を有するフィルムとして、ポリプロピレン（融点１６０℃）フィルム（厚み５０μｍ、５０℃の貯蔵弾性率１３００ＭＰａ）を選定し、これと低弾性率フィルムであるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ショアーＤ型硬度３５、融点８５℃）フィルム（厚み７０μｍ、５０℃の貯蔵弾性率１４．５ＭＰａ）を積層し、粘着剤層を形成する低弾性率フィルム側はコロナ放電処理を施し、全体の厚みが１２０μｍである基材フィルム３を作成した。
【００５４】
２−４．基材フィルムの比較製造例３
耐熱特性を有するフィルムとして、ポリメチルペンテン（融点２３０℃）フィルム（厚み３００μｍ、５０℃の貯蔵弾性率１００ＭＰａ、２００℃の貯蔵弾性率５ＭＰａ）を選定し、これと低弾性率フィルムであるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ショアーＤ型硬度３５、融点８５℃）フィルム（厚み５０μｍ、５０℃の貯蔵弾性率１４．５ＭＰａ）を積層し、粘着剤層を形成する低弾性率フィルム側はコロナ放電処理を施し、全体の厚みが３５０μｍである基材フィルム４を作成した。
【００５５】
２−５．粘着剤主剤の製造例１
重合反応機に脱イオン水１５０重量部、重合開始剤として４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕を０．６２５重量部、モノマー（Ａ）としてアクリル酸−２−エチルヘキシル６２．２５重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル１８重量部、及びメタクリル酸メチル１２重量部、モノマー（Ｂ）としてメタクリル酸−２−ヒドロキシエチル３重量部、メタクリル酸２重量部、及びアクリルアミド１重量部、モノマー（Ｃ）としてポリテトラメチレングリコールジアクリレート〔日本油脂（株）製、商品名：ＡＤＴ−２５０〕１重量部、水溶性コモノマーとしてポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイドの付加モル数の平均値：約２０）の硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製、商品名：アクアロンＨＳ−１０〕０．７５重量部を装入し、攪拌下で７０〜７２℃において８時間乳化重合を実施し、アクリル系樹脂エマルションを得た。これを９重量％アンモニア水で中和（ｐＨ＝７．０）し、固形分４２．５重量％のアクリル系粘着剤（粘着剤主剤１）とした。
【００５６】
２−６．粘着剤主剤の製造例２
重合反応機に脱イオン水１５０重量部、重合開始剤として４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕を０．６２５重量部、モノマー（Ａ）としてアクリル酸−２−エチルヘキシル６２．２５重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル１８重量部、及びメタクリル酸メチル１２重量部、モノマー（Ｂ）としてメタクリル酸−２−ヒドロキシエチル３重量部、メタクリル酸２重量部、及びアクリルアミド１重量部、モノマー（Ｃ）としてメタクリル酸アリル〔和光純薬工業（株）製〕１重量部、水溶性コモノマーとしてポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイドの付加モル数の平均値：約２０）の硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製、商品名：アクアロンＨＳ−１０〕０．７５重量部を装入し、攪拌下で７０〜７２℃において８時間乳化重合を実施し、アクリル系樹脂エマルションを得た。これを９重量％アンモニア水で中和（ｐＨ＝７．０）し、固形分４２．５重量％のアクリル系粘着剤（粘着剤主剤２）とした。
【００５７】
２−７．粘着剤主剤の比較製造例１
重合反応機に脱イオン水１５０重量部、重合開始剤として４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕を０．６２５重量部、モノマー（Ａ）としてアクリル酸−２−エチルヘキシル６３．２５重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル１８重量部、及びメタクリル酸メチル１２重量部、モノマー（Ｂ）としてメタクリル酸−２−ヒドロキシエチル３重量部、メタクリル酸２重量部、及びアクリルアミド１重量部、水溶性コモノマーとしてポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイドの付加モル数の平均値：約２０）の硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製、商品名：アクアロンＨＳ−１０〕０．７５重量部を装入し、攪拌下で７０〜７２℃において８時間乳化重合を実施し、アクリル系樹脂エマルションを得た。これを９重量％アンモニア水で中和（ｐＨ＝７．０）し、固形分４２．５重量％のアクリル系粘着剤（粘着剤主剤３）とした。
【００５８】
２−８．粘着剤塗布液の製造例１
粘着剤主剤の製造例１得られた粘着剤主剤１の１００重量部を採取し、さらに９重量％アンモニア水を加えてｐＨ９．５に調整した。次いで、アジリジン系架橋剤〔日本触媒化学工業（株）製、商品名：ケミタイトＰｚ−３３〕１．６重量部を添加して粘着剤塗布液１を得た。
【００５９】
２−９．粘着剤塗布液の製造例２
粘着剤主剤の製造例２で得られた粘着剤主剤２を用いた以外は、粘着剤塗布液の製造例１と同様にして粘着剤塗布液２を得た。
【００６０】
２−１０．粘着剤塗布液の比較製造例１
粘着剤主剤の比較製造例１で得られた粘着剤主剤３を用いた以外は、粘着剤塗布液の製造例１と同様にして粘着剤塗布液３を得た。
【００６１】
２−１１．粘着フィルムの製造例１
粘着剤塗布液１を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム１のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において１．５×１０５Ｐａ、２００℃において１．３×１０５Ｐａであった。また、粘着力は、１２０ｇ／２５ｍｍであった。
【００６２】
２−１２．粘着フィルムの製造例２
粘着剤塗布液２を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム１のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム２を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において２．５×１０５Ｐａ、２００℃において１．８×１０５Ｐａであった。また、粘着力は、１５０ｇ／２５ｍｍであった。
【００６３】
２−１３．粘着フィルムの比較製造例１
粘着剤塗布液１を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記の基材フィルム２のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム３を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において１．５×１０５Ｐａ、２００℃において１．３×１０５Ｐａであった。また、粘着力は、１２５ｇ／２５ｍｍであった。
【００６４】
２−１４．粘着フィルムの比較製造例２
粘着剤塗布液３を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム１のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム４を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において４．５×１０４Ｐａ、２００℃において４．３×１０４Ｐａであった。また、粘着力は、９０ｇ／２５ｍｍであった。
【００６５】
２−１５．粘着フィルムの比較製造例３
粘着剤塗布液１を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記の基材フィルム３のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム５を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において１．５×１０５Ｐａ、２００℃において１．３×１０５Ｐａであった。また、粘着力は、１２０ｇ／２５ｍｍであった。
【００６６】
２−１６．粘着フィルムの比較製造例４
粘着剤塗布液３を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記の基材フィルム４のコロナ処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム６を製造した。粘着剤層の貯蔵弾性率は、１５０℃において４．５×１０４Ｐａ、２００℃において４．３×１０４Ｐａであった。また、粘着力は、９０ｇ／２５ｍｍであった。
【００６７】
３．半導体ウェハの保護方法の実施例
３−１．保護方法の実施例１
半導体ウェハに対する、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１の保護性能を評価した。半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１を集積回路が組み込まれた２０枚の半導体シリコンウェハ（直径：８インチ、厚み：６００μｍ、スクライブラインの深さ：８μｍ、スクライブラインの幅：１００μｍ）の回路形成の全表面に貼着した状態で、裏面研削（ディスコ製、形式：ＤＦＤ−２Ｓ／８）工程において、厚みが１００μｍになるまでウェハ裏面を研削した後、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１を貼着した状態で、ダイボンディング用接着フィルム（日立化成（株）製、商品名：ハイアタッチ）を１５０℃で半導体ウェハ裏面に貼着（タカトリ（株）製、形式：ＤＭ−８００）した。その結果、２０枚全ての半導体ウェハに対して接着フィルム貼着時において半導体ウェハの割れは発生しなかった。半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１の剥離工程（日東精機（株）製、形式：ＨＲ８５００ＩＩ）においても半導体ウェハの割れは発生しなかった。また、表面保護用粘着フィルムを剥離した後の半導体ウェハ表面に糊残り等の汚染は観察されなかった。得られた結果を表１に示す。
【００６８】
３−２．保護方法の実施例２
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム２を用いた以外、実施例１と同様の方法を実施した。その結果、実施例１と同様の結果が得られた。得られた結果を表１に示す。
【００６９】
３−３．保護方法の比較例１
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１を集積回路が組み込まれた２０枚の半導体シリコンウェハ（直径：８インチ、厚み：６００μｍ、スクライブラインの深さ：８μｍ、スクライブラインの幅：１００μｍ）の回路形成の全表面に貼着した状態で、裏面研削（ディスコ製、形式：ＤＦＤ−２Ｓ／８）工程を行った。１００μｍまで裏面を研削した後、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム１を剥離した。その後、ダイボンディング用接着フィルム（日立化成（株）製、商品名：ハイアタッチ）を１５０℃で半導体ウェハ裏面に貼着（タカトリ（株）製、形式：ＤＭ−８００）する工程を実施した。その結果、ダイボンディング用接着フィルム貼着時に半導体ウェハが１５枚割れ、ダイボンディング用接着フィルムが貼着できる状態ではなかった。得られた結果を表２に示す。
【００７０】
３−４．保護方法の比較例２
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム３を用いた以外、実施例１と同様の方法を実施した。その結果、ダイボンディング用接着フィルムを貼着した後、チャックテーブルに接している基材フィルムが熱により融解したため、チャックテープルからアームによる搬送ができず、ダイボンディング用接着フィルムのアフターキュアへのアーム移動ができなかった。表２には、この現象をエラー１と記載した。得られた結果を表２に示す。
【００７１】
３−５．保護方法の比較例３
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム４を用いた以外、実施例１と同様の方法を実施した。その結果、ウェハ２０枚に対して、表面保護用粘着フィルムの剥離不良が１５枚発生した。ダイボンディング用接着フィルムを貼着することができた半導体ウェハ５枚に対しては、粘着フィルム剥離工程後の半導体ウェハ表面を光学顕微鏡測定したところ、半導体ウェハ４枚に対して糊残りが発生していた。得られた結果を表２に示す。
【００７２】
３−６．保護方法の比較例４
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム５を用いた以外、実施例１と同様の方法を実施した。その結果、ダイボンディング用接着フィルムを貼着した後、チャックテーブルに接している基材フィルムが熱により融解したため、チャックテープルからアームによる搬送ができず、ダイボンディング用接着フィルムのアフターキュアへのアーム移動ができなかった。表２には、この現象をエラー１と記載した。得られた結果を表２に示す。
【００７３】
３−７．保護方法の比較例５
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルム６を用いた以外、実施例１と同様の方法を実施した。その結果、半導体ウェハ裏面研削後のウェハの反りが大きく、ダイボンディング用接着フィルム貼着装置（タカトリ（株）製、形式：ＤＭ−８００）で、ダイボンディング用接着フィルムを貼着することができなかった。表２には、この現象をエラー２と記載した。得られた結果を表２に示す。
【００７４】
【表１】
【表２】
【発明の効果】
本発明は、半導体ウェハの表面に、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着してから、それを剥離する工程に到る一連の工程において、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着した状態で、半導体ウェハの裏面を研削する工程と半導体ウェハの裏面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する工程を行い、且つ、これらの工程で用いる半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムとして、少なくとも一層が融点２００℃以上の樹脂から形成された基材フィルムの片表面に、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０５Ｐａ、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを使用することを特徴とする半導体ウェハ保護方法である。本発明によれば、裏面加工工程において、厚みが２００μｍ以下に薄層化された半導体ウェハであっても、上記一連の工程における半導体ウェハの破損、汚染などを防止することができる。
Claims (4)
- 半導体ウェハの回路形成面に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを貼着する第一工程、半導体ウェハの回路非形成面を加工して薄層化する第二工程、及び半導体ウェハの回路非形成面にダイボンディング用接着フィルムを貼着する第三工程、更に半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離する工程及び半導体ウェハを分割切断するダイシング工程を順次実施する工程を含む半導体ウェハ保護方法であって、半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを剥離することなしに第三工程を実施し、且つ、融点が２００℃以上の樹脂から形成された厚みが１０〜３００μｍである層を少なくとも一層有し、該層の貯蔵弾性率［（Ｇ）ＭＰａ］と厚み［（Ｄ）μｍ］との比が、０〜１００℃において下記数式（１）、１００〜３００℃において下記数式（２）
３≦Ｇ／Ｄ≦１００００ ・・・（１）
０．０３≦Ｇ／Ｄ≦１０００・・・（２）
の関係をそれぞれ満たす基材フィルムの片表面に、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０5Ｐａ、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層が形成された半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムを使用することを特徴とする半導体ウェハ保護方法。 - 前記第二工程が、裏面研削工程、ウェットエッチング工程及びポリッシング工程から選ばれた少なくとも一工程を含むことを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ保護方法。
- 前記第二工程を経た後の半導体ウェハの厚みが２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ保護方法。
- 融点２００℃以上の樹脂が、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリエーテルスルフォンから選ばれた少なくとも一種の樹脂であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ保護方法。
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