WO2015146856A1

WO2015146856A1 - 半導体ウェハ加工用粘着テープおよび半導体ウェハの加工方法

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Publication number: WO2015146856A1
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Inventors: 祥文岡; 具朗内山
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Abstract

　８０μｍ以上の高さの凹凸を表面に有する半導体ウエハに貼合し、該半導体ウエハの裏面を研削する工程で用いられる半導体ウエハ加工用粘着テープ（１０）であって、基材フィルム（１）上に粘着剤層（３）を有し、該粘着剤層（３）の厚みが、前記半導体ウエハ表面の凹凸高さの２５％～９０％であり、かつ、前記粘着剤層の厚みが前記半導体ウエハ加工用テープ（１０）全体の厚みの２５％以下である半導体ウエハ加工用粘着テープ及び半導体ウエハの加工方法。

Description

半導体ウェハ加工用粘着テープおよび半導体ウェハの加工方法

　本発明は、シリコンウェハ等の半導体装置を製造する際、半導体ウェハの加工のために使用される半導体ウェハ加工用粘着テープであって、半導体ウェハ等を表面保護したり、半導体ウェハ等を固定しバックグラインドするために使用される半導体ウェハ加工用粘着テープおよび半導体ウェハの加工方法に関するものである。
　より詳しくは、特に表面に１０μｍ以上の電極などの突起を有する半導体ウェハ表面にテープ貼合するプロセスからバックグラインド工程を経て、半導体ウェハ表面から電極への糊残り、電極の脱落等がなく半導体ウェハ等を剥離可能にし得る半導体ウェハ加工用粘着テープおよび半導体ウェハの加工方法に関する。

　半導体ウェハなどを半導体チップに加工し、電子機器に実装するに至る工程は、例えば、半導体ウェハのパターン表面に半導体ウェハ表面保護テープを貼り付ける工程、半導体ウェハの裏面を研削し、厚みを薄くする工程、ダイシングテープへ前記工程で研削し、厚みを薄くした半導体ウェハをマウントする工程、半導体ウェハから前記の半導体ウェハ加工用粘着テープを剥離する工程、ダイシングにより半導体ウェハを分割する工程、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ため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。

　半導体ウェハ加工用粘着テープには大きく分けて２種が存在する。放射線照射後に粘着力が著しく低下し、剥離を容易にする放射線硬化型と、ウェハ裏面研削加工中および剥離時で粘着力に変化のない、すなわち放射線によって粘着力が変化しない、感圧型である。
　これらの半導体ウェハ加工用粘着テープとしては、エチレン－酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン基材フィルム上に、（メタ）アクリルポリマーを主成分とした粘着剤層が設けられたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、半導体ウェハ表面に５０μｍ以上の高さの電極が存在する場合、導体ウェハに加工用粘着テープを貼合する工程を４０℃～７０℃程度に加熱しながら行う場合がある。また、剥離時も同様に剥離を軽くするために加熱しながら剥離する場合がある。

　半導体ウェハ表面のパターンには、各種の電子回路や電極、それらを保護するポリイミドなどの保護膜、さらに半導体ウェハをチップに個片化するダイシング工程時にブレードが切り込む溝であるスクライブラインが存在するため、半導体ウェハ表面は平滑ではなく数μｍ～数十μｍの段差・凹凸が存在している。ここで、半導体ウェハ裏面を研削加工し、厚みを薄くしたウェハをダイシングした後、ピックアップしてチップ表面電極を介して接合する方式をフリップチップ接合と呼ぶ。この接合方式においては電極部の凹凸が非常に大きく１０μｍ～３００μｍ程度の高さを有している。

　このような段差は半導体ウェハやデバイスの種類によって様々であるが、半導体ウェハ加工用粘着テープを貼合することで半導体ウェハ表面の段差に密着して隙間を埋めることが期待される。しかし、半導体ウェハの段差が大きい場合、特に電極高さが非常に高い場合や、粘着剤弾性率が高い場合は半導体ウェハ表面への追従性が不足する。これに起因してバックグラインド工程時に研削水が半導体ウェハと半導体ウェハ加工用粘着テープの隙間に浸入するシーページと呼ばれる現象が発生する。また、電極を有したフリップチップ接合を目的とする半導体ウェハにおいては特に、電極を完全にテープで埋めることができない場合、裏面研削加工時に気泡が残存した箇所を起点にして割れが発生したり、加工中に気泡が半導体ウェハ中心部に集まり、該当箇所のシリコンの厚みが薄くなり、ヘソと呼ばれる現象が発生する。また、各電極部で局所的に半導体ウェハ厚みが異なることにより、ディンプルと呼ばれる凹凸を生じる恐れがある。

　このように、シーページが発生することで、半導体ウェハ加工用粘着テープが半導体ウェハから剥離し、その箇所を起点として半導体ウェハにクラックが発生し、破損に繋がったり、浸入水による半導体ウェハ表面の汚染や糊の付着が発生し、歩留りを大きく悪化させる原因となる。

　シーページの発生に対しては、粘着剤層を厚くしたり、粘着剤層の弾性率を下げるといった方法で半導体ウェハ表面への密着性を向上させる方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。また、粘着力を高めることでも同様の効果が期待される。

　しかし、上記のような方法では、半導体ウェハパターン表面の電極の高さが１０μｍ以上と大きい場合は完全に密着せず、上記のシーページの問題が解決できない。また、粘着剤と半導体ウェハパターン表面電極との間に空隙が存在してしまう場合、空隙に酸素が介在することで紫外線照射時に酸素による硬化阻害を生じ、半導体ウェハ表面に粘着剤の一部が残ってしまう糊残りといわれる現象が発生しやすいことなどの問題がある。糊残りが発生する場合、後工程でのワイヤーボンディングや電気的接続において不具合を引き起こす原因となり得る。

　ところで、半導体ウェハの薄膜化が進む近年、特に半導体メモリー用途では、半導体ウェハの厚さを１００μｍ以下まで薄くする、薄膜研削が一般的である。デバイスウェハは、裏面研削により所定の厚みまで薄膜化された後、ダイシング工程にてチップ化され、複数のチップを積層、基板・チップ間でのワイヤー接続された後に樹脂で封止され製品となる。
　一方、接着剤として、従来はペースト状の樹脂が半導体ウェハ裏面に塗工されていたが、チップの薄膜化・小チップ化や工程簡略化のため、あらかじめ基材上に粘着剤と接着剤（ダイボンド用の接着シート）が積層されたダイシングダイボンドシートが半導体ウェハ裏面（研削面）に貼合されてダイシング工程で半導体ウェハと一括して切断するプロセスが一般的となっている（例えば、特許文献３参照）。この方法では、均一な厚さの接着剤がチップと同サイズに切断されるため、接着剤塗布などの工程が不要であり、また従来のダイシングテープと同様の装置が使用できるため、作業性が良好である。

　特に電気的な接続を目的とした１０μｍ以上の高さの電極を有する半導体ウェハの場合、絶縁層として塗布されるポリイミドコーティング層が非常に厚く、ポリイミド樹脂層加熱硬化後の残留応力も大きいことから、半導体ウェハの薄化後、反りが大きく、反る応力も強い。

　ここで、ダイシングダイボンドシート貼合の際は、半導体ウェハ表面に半導体ウェハ加工用粘着テープが貼合されたままチャックテーブルに吸着された状態であり、ダイシングダイボンドシートを貼合後に半導体ウェハ加工用粘着テープが剥離される。このダイシングダイボンドシートを半導体ウェハに密着させるため、貼合時に加熱が必要であるが、近年ではより高温（～８０℃）での加熱が要求される場合がある。このため、半導体ウェハ加工用粘着テープ背面の基材フィルム層の軟化点、融点が低い場合はチャックテーブルで溶融固着してしまうリスクが存在する。

特開２０００－８０１０号公報特開２００２－５３８１９号公報特開２００７－５３３２５号公報

　本発明は、上記の問題点を解決し、半導体ウェハの加工、さらに詳しくはシリコンウェハなどの裏面研削工程、テープ剥離工程を経た後に、半導体ウェハ裏面に発生するディンプルや表面汚染（主としてシーページによる）を低減し、半導体ウェハ表面の凹凸の高さの高い半導体ウェハに対しても密着性に優れ、ウェハ薄膜研削が可能な半導体ウェハ加工用粘着テープを提供することを課題とする。

　本発明者は、上記課題について鋭意検討した結果、基材フィルム上に粘着層を設けた粘着テープにおいて、半導体ウェハ表面の凹凸高さと粘着剤層の厚みの関係、テープの外部応力に対する緩和性が重要であることを見出し、さらに検討することで、半導体ウェハ裏面研削時のシーページの発生、とりわけ薄膜研削の場合、裏面研削時のディンプル発生および半導体ウェハ割れを著しく低減できることを見出した。本発明はこの知見に基づきなされたものである。

　すなわち、上記課題は以下の手段により達成された。
（１）８０μｍ以上の高さの凹凸を表面に有する半導体ウェハに対して貼合し、該半導体ウェハの裏面を研削する工程で用いられる半導体ウェハ加工用粘着テープであって、
　基材フィルム上に粘着剤層を有し、該粘着剤層の厚みが、前記半導体ウェハ表面の凹凸高さの２５％～９０％であり、かつ、
　前記粘着剤層の厚みが前記半導体ウェハ加工用粘着テープ全体の厚みの２５％以下であることを特徴とする半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（２）前記半導体ウェハ加工用粘着テープの厚み方向への圧縮応力付与時の応力減少率が、５０Ｎの圧縮応力付加時の変位量を測定し、圧縮応力５０Ｎ到達時の応力値に対する、圧縮応力５０Ｎ到達から１８０秒後の応力値の比から算出して４０％以上であることを特徴とする（１）に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（３）前記半導体ウェハ表面の凹凸が電極であり、半導体ウェハ貼合前の半導体ウェハ加工用粘着テープと表面電極を除く半導体ウェハ厚みとの合計値をＡ、半導体ウェハ貼合後の半導体ウェハ加工用粘着テープおよび半導体ウェハの積層体の合計の厚みをＢとした場合にＡ／Ｂが０．９５以上であることを特徴とする（１）または（２）に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（４）前記基材フィルムが紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする（１）～（３）のいずれか１項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（５）８０μｍ以上の高さの凹凸を表面に有する半導体ウェハに対して貼合する半導体ウェハ加工用粘着テープを使用する半導体ウェハの加工方法であって、
　前記半導体ウェハ加工用粘着テープが、基材フィルム上に粘着剤層を有し、該粘着剤層の厚みが、半導体ウェハ加工用粘着テープ全体の厚みの２５％以下であり、
　前記粘着剤層の厚みが、前記半導体ウェハ表面の凹凸高さの２５％～９０％であって、
　前記半導体ウェハに前記半導体ウェハ加工用粘着テープを貼合する工程を含むことを特徴とする半導体ウェハの加工方法。

　本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープは、厚みの薄い半導体ウェハの加工、さらに詳しくは表面に電気的接続を目的とした１０μｍ以上、特に８０μｍを超えるような高さの電極を有したシリコンウェハ等の裏面研削工程において、バックグラインド（ＢＧ）テープラミネート、半導体ウェハ裏面研削加工において半導体ウェハ表面への密着性を確保しつつ、しかも外部応力に対する緩和性に優れ、薄膜研削処理をディンプル・割れなく実施することが可能であり、その後の半導体ウェハ加工用粘着テープ剥離工程において問題なく剥離できる半導体ウェハ加工用粘着テープおよび半導体ウェハの加工方法が提供できる。

　本発明の上記及び他の特徴及び利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。

本発明の好ましい一実施の形態について、半導体ウェハパターン表面に本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープが貼合された状態を模式的に示す断面図である。

　以下、本発明を詳細に説明する。
　本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープ１０は、基材フィルム１上に、粘着剤層３を有し、好ましくは、基材フィルム１と粘着剤層３の間にアンカー層２を有する。
　なお、図１では、半導体ウェハのシリコン（Ｓｉ）層５上の半導体ウェハのパターン層（配線・電極など）４側に半導体ウェハ加工用粘着テープを貼合した状態を示している。

＜基材フィルム＞
　本発明では、基材フィルムはポリオレフィン系樹脂からなるフィルムまたは紫外線硬化型樹脂を硬化させたフィルムが好ましい。
　ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）や、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や（メタ）アクリル系樹脂が好ましく、なかでも、（メタ）アクリル系樹脂が好ましい。
　紫外線硬化型樹脂としては、紫外線照射で硬化する官能基として、例えば、エチレン性不飽和基〔（メタ）アクリロイル基、ビニル基等〕が挙げられ、具体的には、例えば、ウレタンアクリレート系オリゴマーが分子内にもつ光重合性の二重結合が挙げられる。
　本発明では、（メタ）アクリル系樹脂に、紫外線硬化型樹脂（硬化剤）のウレタンアクリレートを加えて、紫外線硬化させた樹脂が好ましい。

　なお、紫外線硬化型樹脂の硬化剤の基本骨格としては、ポリオール化合物とイソシアネート化合物とアクリレートあるいはメタクリレートからなるウレタンアクリレート系オリゴマーに加え、例えば、エポキシアクリレートなどが挙げられ、このうち、ウレタンアクリレートが好ましい。
　なお、ウレタンアクリレート系オリゴマーは、下記一般式（Ｉ）で表される化合物が好ましい。

　一般式（Ｉ）において、Ｒは水素原子またはメチル基を表し、Ｑは多価イソシアネートの部分構造を表し、Ｐはポリオールから得られる２価の基を表す。

　ここで、多価イソシアネートの部分構造は、２個以上のイソシアネート基を有する化合物と２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとの反応で得られる構造である。

　本発明では、分子中に、（メタ）アクリロイルオキシエチルオキシ基を２～１０個有するものが好ましく、２～６個がより好ましく、３～５個がさらに好ましい。

　これらの紫外線硬化型樹脂に用いるウレタンアクリレート系オリゴマーは、例えば、日本合成化学から紫光シリーズとして、市販されている。

　（メタ）アクリル系樹脂は、後述の粘着剤で使用される樹脂が好ましい。
　紫外線硬化型樹脂（硬化剤）のウレタンアクリレートの配合量は、（メタ）アクリル系樹脂１００質量部に対して、１０～１５０質量部が好ましく、３０～１２０質量部がより好ましく、５０～１００質量部がさらに好ましい。

　基材フィルムは、半導体ウェハの裏面研削加工や裏面研削加工を行うときの衝撃から保護するとともに、半導体ウェハの反りを抑制することができる。特に基材フィルムは、半導体ウェハの裏面研削加工や裏面研磨加工時の水洗浄などに対する耐水性を有するとともに、半導体ウェハ上のポリイミド等の絶縁膜中の残留応力に起因する半導体ウェハの反り応力に対して、矯正力を有することである。

　基材フィルムの厚さは、特に制限するものではないが、好ましくは１００～３５０μｍであり、より好ましくは２５０～３００μｍである。
　基材フィルムの製造方法は特に限定されない。ポリオレフィン系樹脂の場合、射出・押出・インフレーション・２軸延伸など従来の方法を用いることができる。紫外線硬化型樹脂をフィルムとして用いる場合、原料をＴダイなどにより塗膜形成後、インライン紫外線（ＵＶ）照射設備により架橋・フィルム化する方法などを用いることができる。

＜粘着剤層＞
　本発明においては、基材フィルム上に粘着剤層を少なくとも１層有するが、粘着剤層と基材フィルムとの密着性が十分確保できない場合においては、アンカー層として感圧型粘着剤を基材フィルム上に塗布することもでき、基材フィルムと粘着剤層との間にアンカー層を設けることもできる。

　粘着剤層の厚みは適宜に設定してよいが、半導体ウェハ表面の凹凸高さに対して２５％～９０％であり、好ましくは３０％～９０％であって、５０μｍ～４００μｍであることがより好ましく、２５０μｍ～４００μｍであることが特に好ましい。

　これに加えて、粘着剤層の厚みは、本発明では、半導体ウェハ加工用粘着テープ全体の厚みの２５％以下であり、２０％以下が好ましい。なお、粘着剤層の厚みの下限は特に制限されるものではないが、５％以上が好ましい。

　また、本発明における半導体ウェハ加工用粘着テープの厚み方向へ圧縮応力を加えた場合の応力減少率は４０％以上であることが好ましい。なお、応力減少率に関しては、以後に詳細に説明する。

　本発明の粘着剤や基材フィルムは紫外線硬化型が好ましく、ともに紫外線硬化型であることがより好ましい。
　このような粘着剤は、放射線硬化型であれば特に制限されるものではなく、従来のものを用いることができるが、好ましくは、（メタ）アクリル樹脂（以降、アクリル樹脂とも称す。）である。

（粘着剤もしくは粘着剤層）
　粘着剤もしくは粘着剤からなる粘着剤層の樹脂としては、上記のように（メタ）アクリル樹脂が好ましく、このようなアクリル樹脂は、（メタ）アクリル酸エステルを構成成分とする単独重合体や、（メタ）アクリル酸エステルを構成成分として有する共重合体を挙げることができる。アクリル酸エステルを構成成分として含む重合体を構成する単量体成分としては、例えば、メチル、エチル、ｎ－プルピル、イソプルピル、ｎ－ブチル、ｔ－ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、ヘキシル、ヘプチル、シクロヘキシル、２－エチルヘキシル、オクチル、イソオクチル、ノニル、イソノニル、デシル、イソデシル、ウンデシル、ラウリル、トリデシル、テトラデシル、ステアリル、オクタデシルおよびドデシルなどの炭素数３０以下、好ましくは炭素数４～１８の直鎖または分岐のアルキル基を有するアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレートが挙げられる。これらアルキル（メタ）アクリレートは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

　（メタ）アクリル酸エステルとの共重合成分としては、以下のモノマー成分を含むことができる。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル（メタ）アクリレート、カルボキシペンチル（メタ）アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸およびクロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸や無水イタコン酸などの酸無水物モノマー、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４－ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６－ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８－ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０－ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２－ヒドロキシラウリルおよび（４－ヒドロキシメチルシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレートおよび（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー、２－ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどのリン酸基含有モノマー、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸Ｎ－ヒドロキシメチルアミド、（メタ）アクリル酸アルキルアミノアルキルエステル（例えば、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ｔ－ブチルアミノエチルメタクリレート等）、Ｎ－ビニルピロリドン、アクリロイルモルフオリン、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル等が挙げられる。これらモノマー成分は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

　また、（メタ）アクリル樹脂としては、構成成分として、以下の多官能性モノマーを含むことができる。例えば、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレートおよびウレタン（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これら多官能性単量体は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

　（メタ）アクリル酸エステルのうち、好ましくは、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２－エチルヘキシル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸２－ヒドロキシエチルなど、およびこれらを組み合わせた共重合体を挙げることができる。また上記のアクリル酸エステルを例えばメタクリル酸エステルに代えたものなどのアクリル系ポリマーと硬化剤を用いてなるものを使用することができる。

（光重合開始剤）
　粘着剤層中に光重合性化合物および光重合開始剤を含ませることによって、紫外線等の放射線を照射することにより硬化し、粘着剤の粘着力を低下させることができる。

　光重合開始剤としては、特開２００７－１４６１０４号公報または特開２００４－１８６４２９号公報に記載の光重合開始剤を使用することができる。イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、ベンジルメチルケタール、α－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－ヒドロキシメチルフェニルプロパン等を併用することができる。

　光重合性化合物の含有量は上記樹脂成分１００質量部に対し、５０～１５０質量部が好ましく、光重合開始剤の含有量は上記樹脂成分１００質量部に対し、１～５質量部が好ましい。

（硬化剤）
　硬化剤（架橋剤とも称す）としては、特開２００７－１４６１０４号公報に記載の硬化剤を使用することができる。例えば、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、１，３－ビス（Ｎ，Ｎ－ジグリシジルアミノメチル）トルエン、１，３－ビス（Ｎ，Ｎ－ジグリシジルアミノメチル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ’－テトラグリシジル－ｍ－キシレンジアミンなどの分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物、２，４－トリレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート、１，３－キシリレンジイソシアネート、１，４－キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネートなどの分子中に２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物、テトラメチロール－トリ－β－アジリジニルプロピオネート、トリメチロール－トリ－β－アジリジニルプロピオネート、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、トリメチロールプロパン－トリ－β－（２－メチルアジリジン）プロピオネートなどの分子中に２個以上のアジリジニル基を有するアジリジン系化合物等が挙げられる。硬化剤の含有量は、所望の粘着力に応じて調整すればよく、上記のような樹脂成分１００質量部に対して、０．０１～１０質量部が好ましく、さらに好ましくは、０．１～５質量部である。

（光重合性化合物）
　光重合性化合物としては、例えば特開昭６０－１９６９５６号公報および特開昭６０－２２３１３９号公報に開示されているような光照射によって三次元網状化しうる分子内に光重合性炭素－炭素二重結合（エチレン性二重結合）を少なくとも２個以上有する低分子量化合物が広く用いられる。
　具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートあるいは１，４－ブチレングリコールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、市販のオリゴエステルアクリレートなどが用いられる。

（重合性基を有する重合体）
　本発明では、粘着剤層の粘着剤として、重合体中に光重合性炭素－炭素二重結合（エチレン性二重結合）を有する重合体、光重合開始剤および硬化剤を含む樹脂組成物を用いてなる光重合性粘着剤を用いることができる。重合体中に炭素－炭素二重結合を有する重合体としては、例えば、側鎖に、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基を有するものが挙げられ、好ましくは側鎖に炭素原子数が４～１２、さらに好ましくは炭素原子数８のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルなどの単量体や共重合性改質単量体を、１種または２種以上、任意の方法で単独重合または共重合した（メタ）アクリル系重合体が好ましい。
　このようにして形成される放射線硬化型粘着剤層は、放射線、好ましくは紫外線を照射することにより、粘着力を初期の値から大きく低下させて、容易に被着体から粘着テープを剥離することができる。

　本発明において放射線硬化型粘着剤層の厚さは、８０μｍ以上の電極高さをもつ半導体ウェハに対して、３０％～９０％であることが好ましく、４０％～８０％であることがより好ましい。

（アンカー層）
　基材フィルム上に粘着剤層を形成するためには、基材フィルムの少なくとも片面に、少なくとも１種類の粘着剤を任意の方法で塗布もしくは転写すればよいが、本発明では、基材フィルムと粘着剤層の間に、アンカー層（プライマー層とも称す）などの中間層を設けてもよい。本発明では、アンカー層を設けるのが好ましい。
　アンカー層を形成する樹脂としては、イソシアネート硬化系粘着剤やエポキシ硬化系粘着剤などが挙げられ、このうち、イソシアネート硬化系粘着剤が好ましい。

　アンカー層の厚みは、０．５～１０μｍが好ましく、３～５μｍがより好ましい。

　また、必要に応じて、実用に供するまでの間、放射線硬化型粘着剤層を保護するため通常セパレータとして用いられる合成樹脂フィルムを粘着剤層側に貼付しておいてもよい。
　セパレータは、シリコーン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルムなどが用いられる。また必要に応じて、シリコーン離型処理をしないポリプロピレンフィルムなども用いられる。

＜半導体ウェハ加工用粘着テープの圧縮時変形＞
　本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープは、２５℃５０Ｎの応力付加後で３分後の応力減少率は３０％以上が好ましく、３５％以上がより好ましく、４０％以上がさらに好ましい。応力減少率の上限は、特に限定されるものではないが、８０％以下が現実的である。

　応力減少を上記のような好ましい範囲に調整するには、具体的には、粘着剤層の弾性率Ｇ’の調整や粘着剤層の厚さ、基材フィルムの厚さを調整することで調整できる。

　半導体ウェハ加工用粘着テープの厚さ方向の圧縮時応力減少率は、以下のようにして測定できる。
　半導体ウェハ加工用粘着テープを２００ｍｍ×２００ｍｍ程度の大きさに５枚切断し、基材フィルムと粘着剤層との間で積層し、その積層されたものを２５ｍｍ×５５ｍｍに切断し、これを試験片とする。この試験片の粘着剤層を上にして、引張試験機に設けた圧縮試験用の平行板治具に戴置し、曲げ試験（ＪＩＳ　Ｋ７１７１）の圧子から、２５℃、速度１．０ｍｍ／分で圧縮応力を印加する。圧縮応力付与時の応力減少率は、圧縮応力５０Ｎ到達時の応力値に対する、圧縮応力５０Ｎ到達から１８０秒後の応力値の比で求めることができる。

＜半導体ウェハ加工用粘着テープと半導体ウェハ厚みの関係＞
　本発明では、半導体ウェハ貼合前の半導体ウェハ加工用粘着テープと表面電極を除く半導体ウェハ厚みとの合計値をＡとし、半導体ウェハ貼合後の半導体ウェハ加工用粘着テープおよび半導体ウェハの積層体の合計の厚みをＢとした場合、Ａ／Ｂの値が、０．９５以上であることが好ましく、０．９９であることが特に好ましい。この値は、貼合後のテープの浮きが評価可能であり、浮きの発生が多いとＡ／Ｂの値が小さくなる。
せたでも評価し、この値が１に近づくにつれて浮きの発生もなくなる。

＜半導体ウェハ加工用粘着テープの用途＞
　本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープは、半導体ウェハ表面が８０μｍ以上の突起を有する半導体ウェハに使用することで、本発明の効果を効果的に奏することができる。半導体ウェハ表面の凹凸の高さは、１００μｍ以上でも好ましく、１２０μｍでも好ましく適用できる。なお、半導体ウェハ表面の凹凸の高さの適用できる上限は、現実的には、３００μｍ以下である。

　本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープは、半導体ウェハをバックグラインドする際にパターン表面を保護する用途で用いることができ、電気的接合を目的とした電極がついたウェハ表面においても密着性に優れ、研削加工時のダスト侵入や割れ、ディンプルの発生が抑止できることから研削加工に用いるのに好適である。

＜半導体ウェハの加工方法＞
　本発明の半導体ウェハの加工方法は、８０μｍ以上の高さの凹凸を表面に有する半導体ウェハに対して、本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープを貼合せる工程を有する。
　半導体ウェハ加工用粘着テープが有する粘着剤層の厚みは、半導体ウェハ表面の凹凸高さの３０％～９０％である。
　半導体ウェハの加工方法で使用する本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープは、先に説明した半導体ウェハ加工用粘着テープの好ましい範囲のものが適用される。
好ましい

　以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
　２－エチルヘキシルアクリレート（７８ｍｏｌ％）、２－ヒドロキシルエチルアクリレート（２１ｍｏｌ％）、メタクリル酸（１ｍｏｌ％）からなるアクリル系共重合体を調整し、その後、ポリマー側鎖である２－ヒドロキシエチルアクリレートから得られた繰返し単位中のヒドロキシ基と２－（メタクリロイルオキシ）エチルイソシアネートとを反応させ、該ポリマー側鎖に、放射線硬化性の炭素－炭素二重結合として作用するメタクリロイル基を導入したアクリル系共重合体を得た。得られたアクリル系共重合体に、該共重合体の固形分１００質量部に対して、３官能の紫外線硬化型のウレタンアクリレート系オリゴマー（日本合成化学社製、（商品名）紫光シリーズのＵＶ－７５５０Ｂ　７５質量部、光重合開始剤（（商品名）、ＢＡＳＦジャパン社製、イルガキュア１８４）５．０質量部を配合し、粘着組成物を得た。
　２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）セパレータ上に（メタ）アクリル酸共重合体を主成分とする下記粘着剤ａを塗布し、１２０℃で２分間乾燥させて厚み４０μｍの粘着剤層を設けた。この接着剤層面上に、上記粘着剤組成物を紫外線によって硬化した厚み２７０μｍの基材フィルムを貼り合わせることで、半導体ウェハ加工用粘着テープを作製した。

　なお、粘着剤ａは、ブチルアクリレート（７０ｍｏｌ％）、２－ヒドロキシエチルアクリレート（２９ｍｏｌ％）、メタクリル酸（１ｍｏｌ％）からなる重量平均分子量８０万の（メタ）アクリル系共重合体を調整した後、ポリマー側鎖である２－ヒドロキシエチルアクリレートから得られた繰返し単位中のヒドロキシ基と、２－（メタクリロイルオキシ）エチルイソシアネートとを反応させ、該ポリマー側鎖に、放射線硬化性の炭素－炭素二重結合として作用するメタクリロイル基を導入したアクリル系共重合体を得た。得られたアクリル系共重合体１００質量部に対して、コロネートＬ（日本ポリウレタン工業株式会社製）を２．０質量部、日本チバガイギー社製：イルガキュア１８４（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）を５．０質量部配合することで得た。

＜実施例２＞
　２５μｍのポリエチレンテレフタレートセパレータ上に前記粘着剤ａを塗布し、１２０℃で２分間乾燥させて厚み６０μｍの粘着剤層を設け、厚み２７０μｍの前記ウレタンアクリレートからなる基材フィルム上に粘着剤層面で貼り合わせることで、半導体ウェハ加工用粘着テープを作製した。

＜実施例３＞
　２５μｍのポリエチレンテレフタレートセパレータ上に前記粘着剤ａを塗布し、１２０℃で２分間乾燥させて厚み６０μｍの粘着剤層を設け、厚み１００μｍの前記ウレタンアクリレートからなる基材フィルム上に粘着剤層面で貼り合わせることで、半導体ウェハ加工用粘着テープを作製した。
＜実施例４＞
　２５μｍのポリエチレンテレフタレートセパレータ上に前記粘着剤ａを塗布し、１２０℃で２分間乾燥させて厚み６０μｍの粘着剤層を設け、厚み２００μｍのウレタンアクリレートからなる基材フィルム上に粘着剤層面で貼り合わせることで、半導体ウェハ加工用粘着テープを作製した。
＜実施例５＞
　２５μｍのポリエチレンテレフタレートセパレータ上に前記粘着剤ａを塗布し、１２０℃で２分間乾燥させて厚み６０μｍの粘着剤層を設け、厚み３５０μｍの前記ウレタンアクリレートからなる基材フィルム上に粘着剤層面で貼り合わせることで、半導体ウェハ加工用粘着テープを作製した。

＜比較例１＞
　２－エチルヘキシルアクリレート６９質量部、２－ヒドロキシエチルアクリレート２９質量部およびメタクリル酸２質量部からなるアクリル系共重合体を調製した後、ポリマー側鎖である２－ヒドロキシエチルアクリレートから得られた繰返し単位中のヒドロキシ基と、２－（メタクリロイルオキシ）エチルイソシアネートとを反応させて、該ポリマー側鎖に、放射線硬化性の炭素－炭素二重結合として作用するメタクリロイル基を導入したアクリル系共重合体を得た。得られたアクリル系共重合体に、該共重合体の固形分１００質量部に対して、アダクト系イソシアネート系架橋剤コロネートＬ（商品名、日本ポリウレタン工業株式会社製）を２．５質量部配合し、塗工し易い粘度に調整するため、酢酸エチルで粘度調整を行い、粘着剤組成物を得た。
　２５μｍのポリエチレンテレフタレートセパレータ上に上記粘着剤組成物を塗布し、乾燥させて、厚みが１６５μｍのエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルム上に貼り合わせることで積層し、この積層基材フィルム上に、厚み４０μｍの粘着剤層を設けて半導体ウェハ加工用粘着テープを作製した。

＜比較例２＞
　２５μｍのポリエチレンテレフタレートセパレータ上に前記粘着剤ａを塗布し、１２０℃で２分間乾燥させて厚み６０μｍの粘着剤層を設け、厚み１６５μｍ、酢酸ビニル含有量１０質量％のエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルム上に貼り合わせることで半導体ウェハ加工用粘着テープを作製した。

＜比較例３＞
　２－エチルヘキシルアクリレート６９質量部、２－ヒドロキシエチルアクリレート２９質量部およびメタクリル酸２質量部からなるアクリル系共重合体を調整した後、ポリマー側鎖である２－ヒドロキシエチルアクリレートから得られた繰返し単位中のヒドロキシ基と、２－（メタクリロイルオキシ）エチルイソシアネートと反応させて、該ポリマー側鎖に、放射線硬化性の炭素－炭素二重結合として作用するメタクリロイル基を導入したアクリル系共重合体を得た。得られたアクリル系共重合体に、該共重合体の固形分１００質量部に対して、アダクト系イソシアネート系架橋剤コロネートＬ（商品名、日本ポリウレタン工業株式会社製）を２．５質量部配合し、塗工し易い粘度に調整するため、酢酸エチルで粘度調整を行い、粘着剤組成物を得た。
　２５μｍのポリエチレンテレフタレートセパレータ上に上記粘着剤組成物を塗布し、乾燥させて、ヤング率８．０×１０^９Ｐａ（２５℃）で厚みが１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東洋紡社製、（商品名）コスモシャインＡ４１００）上に貼り合わせることで積層し、この積層基材フィルム上に、厚み４０μｍの粘着剤層を設けて半導体ウェハ加工用粘着テープを作製した。

［特性評価試験］
　実施例１～５、比較例１～３の半導体ウェハ加工用粘着テープに対して、特性評価試験を下記のように行った。

（ｉ）圧縮変時応力の測定
　実施例および比較例の半導体ウェハ加工用粘着テープを２００ｍｍ×２００ｍｍ程度の大きさに５枚切断し、基材フィルムと粘着剤層との間で積層した。その積層されたものを２５ｍｍ×５５ｍｍに切断し、これを試験片とした。この試験片の粘着剤層を上にして、引張試験機に設けた圧縮試験用の平行板治具に戴置し、曲げ試験（ＪＩＳ　Ｋ７１７１）の圧子から、２５℃、速度１．０ｍｍ／分で圧縮応力を印加した。応力付与前に圧子がサンプルへ接触した部分をゼロ点として、５０Ｎの圧縮応力付加時の変位量を測定値とした。
　圧縮応力付与時の応力減少率（表中では、応力減少率と称す）は、圧縮応力５０Ｎ到達時の応力値に対する、圧縮応力５０Ｎ到達から１８０秒後の応力値の比から算出した。

（半導体ウェハ加工用粘着テープ貼合）
　作製した半導体ウェハ加工用粘着テープの貼合性は、自動ラミネータ（日東電工株式会社製ＤＲ－８５００ＩＩＩ）を用い、貼合ローラー両端の圧力を０．２５ＭＰａとして、８インチ（ｉｎｃｈ）ベアシリコンウェハおよび、１２０μｍボールバンプ付（バンプピッチ２５０μｍ）シリコンウェハへ貼合・カットを行った。

（ｉｉ）電極付き半導体ウェハ密着性試験
　高さ１２０μｍの電極付きシリコンウェハへ貼合したものについては、貼合直後から２４時間、２５℃で放置した後に、半導体ウェハ加工用粘着テープのテープ浮きが発生するかどうかを観察し、以下の基準で評価した。
　ここで、テープ浮きが発生を、半導体ウェハ貼合後の半導体ウェハ加工用粘着テープおよび半導体ウェハの積層体の合計の厚みをＢとし、半導体ウェハ貼合前の半導体ウェハ加工用粘着テープと表面電極を除く半導体ウェハ厚みとの合計値をＡとした場合のＡ／Ｂの値でも評価し、この値が１に近づくにつれて浮きの発生もなくなった。

評価基準
　◎：半導体ウェハ表面に浮きが全く発生しなかった（Ａ／Ｂ＝０．９９以上）
　○：半導体ウェハ表面の３０％未満が浮いた（Ａ／Ｂ＝０．９５以上０．９９未満）
　△：半導体ウェハ表面の３０％以上５０％未満が浮いた（Ａ／Ｂ＝０．８０以上０．９５未満）
　×：半導体ウェハ表面の５０％以上が浮いた（Ａ／Ｂ＝０．８０未満）

　なお、貼合前に半導体ウェハ加工用粘着テープの厚みおよび半導体ウェハ厚み（バンプ部除く）を各々測定しておき、貼合後の全体の厚みを測定し、粘着剤層の厚みの比率を算出した。

（ｉｉｉ）装置内搬送テスト
　半導体ウェハ裏面研削後の装置内搬送は、株式会社ディスコ製フルオートグラインダＤＧＰ８７６０＋ウェハマウンタＤＦＭ２７００を用いて、吸着エラーが発生しないか、マウンタへの自動搬送が可能かを確認した。吸着エラーが発生しなかったものを○、搬送時に吸着エラーが発生したものを×として評価した。

（ｉｖ）薄膜研削性
　１２０μｍ高さ電極付きシリコンウェハを厚み１５０μｍまで裏面研削を行い、以下の評価基準で割れを評価した。

評価基準
　◎：研削後の半導体ウェハに割れがなかった
　○：ウェハエッジ部に１ヶ所のクラックを確認した
　△：ウェハエッジ部に２～３ヶ所のクラックを確認した
　×：ウェハエッジ部に４ヶ所以上のクラックを確認した

　また、ディンプル（微小な凹部）を以下の基準で評価した。

評価基準
　○：研削後のウェハ裏面にディンプルなし
　×：研削後のウェハ裏面にディンプルを確認

（ｖ）ダスト侵入（シーページ）の評価
　表面の全面に亘って幅５０μｍ、深さ３０μｍの溝が５ｍｍ間隔で形成された直径８インチのシリコンウェハの、溝を形成した面にラミネータ（商品名：ＤＲ－８５００ＩＩ、日東精機株式会社製）を用いて半導体ウェハ加工用粘着テープを貼合した。該粘着テープが貼合された半導体ウェハを、グラインダー（商品名：ＤＧＰ８７６０、株式会社ディスコ製）で厚み５０μｍまで裏面研削を行い、研削後の半導体ウェハ加工用粘着ウェハ外周部から溝への切削水の浸入を調査した。
　この結果を、以下の基準で評価した。

評価基準
　○：５回上記調査を繰り返して行い、切削水の侵入が５回とも全く観測されなかった
　△：５回上記調査を繰り返して行い、切削水の侵入が少なくとも１回観測された
　×：５回上記調査を繰り返して行い、切削水の侵入が５回とも観測された

　これらの結果を下記の表１、２にまとめて示す。

　表１、２に示すように、比較例１～３では粘着剤層の厚みがテープ全体の２５％を超えており、８０μｍ以上の電極を有する半導体ウェハ研削加工において、割れが目立つ結果となった。
　これに対して実施例１～５では、粘着剤層の厚みがテープ全体の２５％以下であることから、良好な密着性・研削性を示した。

　本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。

　本願は、２０１４年３月２４日に日本国で特許出願された特願２０１４－０６１０１１に基づく優先権を主張するものであり、これはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。

　１０　半導体ウェハ加工用粘着テープ
　　１　基材フィルム
　　２　アンカー層
　　３　粘着剤層
　　４　半導体ウェハのパターン層（配線・電極など）
　　５　半導体ウェハのシリコン層

Claims

　８０μｍ以上の高さの凹凸を表面に有する半導体ウェハに対して貼合し、該半導体ウェハの裏面を研削する工程で用いられる半導体ウェハ加工用粘着テープであって、
　基材フィルム上に粘着剤層を有し、該粘着剤層の厚みが、前記半導体ウェハ表面の凹凸高さの２５％～９０％であり、かつ、
　前記粘着剤層の厚みが前記半導体ウェハ加工用粘着テープ全体の厚みの２５％以下であることを特徴とする半導体ウェハ加工用粘着テープ。
　前記半導体ウェハ加工用粘着テープの厚み方向への圧縮応力付与時の応力減少率が、５０Ｎの圧縮応力付加時の変位量を測定し、圧縮応力５０Ｎ到達時の応力値に対する、圧縮応力５０Ｎ到達から１８０秒後の応力値の比から算出して４０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
　前記半導体ウェハ表面の凹凸が電極であり、半導体ウェハ貼合前の半導体ウェハ加工用粘着テープと表面電極を除く半導体ウェハ厚みとの合計値をＡ、半導体ウェハ貼合後の半導体ウェハ加工用粘着テープおよび半導体ウェハの積層体の合計の厚みをＢとした場合にＡ／Ｂが０．９５以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
　前記基材フィルムが紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
　８０μｍ以上の高さの凹凸を表面に有する半導体ウェハに対して貼合する半導体ウェハ加工用粘着テープを使用する半導体ウェハの加工方法であって、
　前記半導体ウェハ加工用粘着テープが、基材フィルム上に粘着剤層を有し、該粘着剤層の厚みが、半導体ウェハ加工用粘着テープ全体の厚みの２５％以下であり、
　前記粘着剤層の厚みが、前記半導体ウェハ表面の凹凸高さの２５％～９０％であって、
　前記半導体ウェハに前記半導体ウェハ加工用粘着テープを貼合する工程を含むことを特徴とする半導体ウェハの加工方法。