JP4568465B2

JP4568465B2 - 半導体ウエハ保護用シート

Info

Publication number: JP4568465B2
Application number: JP2001378066A
Authority: JP
Inventors: 正信九津見; 弘之内田; 知道高津
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: JP2003176464A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ保護用シートに係り、特に、半導体ウエハを１００μｍ以下の厚さまで研磨でき、半導体ウエハを研磨した後にダイボンディングフィルムを融着させても半導体ウエハが破損しない半導体ウエハ保護用シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップの製造に用いられるウエハにはシリコンウエハ、ガリウム−砒素等があり、中でもシリコンウエハが多用されている。シリコンウエハは高純度の単結晶シリコンを厚さ５００〜１０００μｍ程度に薄くスライスすることにより製造されているが、近年ＩＣカード（インテグレーテッドサーキットカード）の普及やスタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）の多層化により、さらなる薄肉化が望まれており、厚さが３５０μｍ程度であった半導体ウエハを１００μｍ以下まで研磨することが必要とされてきた。
【０００３】
また、半導体チップを基板へ実装させる際に、半導体チップと基板を安定的に固定するための接着剤として、ダイボンディングフィルムが使用されている。ダイボンディングフィルムは、半導体ウエハに熱融着されるものであり、厚さが３５０μｍ程度の半導体ウエハでは、半導体ウエハ保護用シートを剥離させた後に融着させることができる。しかし、厚さが１００μｍ以下の半導体ウエハにあっては、半導体ウエハ保護用シートを剥離させてしまうと半導体ウエハが自重によって破損してしまうため、半導体ウエハ保護用シートを貼り付けたままダイボンディングフィルムを融着させることが必要とされてきた。
【０００４】
ここで、半導体ウエハを研磨する際に半導体ウエハを保持するための半導体ウエハ保護用シートとしては、例えば、特開２００１−１２３１３９号の手段が知られている。この手段は、特定の粘着剤を軟質の支持体上に積層させたものであり、半導体ウエハの裏面へ粘着剤が移行することを防止するというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この手段のような半導体ウエハ保護用シートでは、ダイボンディングフィルムを融着させる際に、半導体ウエハ保護用シートの支持体が融着熱によって軟化し、半導体ウエハが安定的に保持されなくなって破損してしまうという課題があった。
【０００６】
この課題を解決するために、支持体として硬質のものを採用する手段が考えられるが、単に支持体を硬質のものに変更しただけでは、半導体ウエハを研磨する際に半導体ウエハにかかる応力を緩和することができず、研磨中に半導体ウエハが破損してしまうという新たな課題が発生した。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、半導体ウエハを１００μｍ以下の厚さまで研磨できるとともに、半導体ウエハを研磨した後にダイボンディングフィルムを融着させても半導体ウエハが破損しない半導体ウエハ保護用シートを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記に鑑み鋭意検討を行った結果、単層又は複数層からなる支持体と、支持体上に積層された粘着剤層を有する半導体ウエハ保護用シートであって、支持体が、融点１６０〜３００℃で、引張弾性率０．１〜１．５ＧＰａである耐熱支持層を少なくとも１層有することにより、上記課題を解決できることを見出し本発明を完成した。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体ウエハ保護用シートにおける耐熱支持層の融点は、あまりに低いと、ダイボンディングフィルムを融着させる際の融着熱によって支持体が軟化し半導体ウエハが破損してしまい、あまりに高いと、支持体が硬くなってしまい半導体ウエハを研磨する際に発生する応力を緩和できなくなり半導体ウエハが破損してしまう。このため、耐熱支持層の融点にあっては、１６０〜３００℃の範囲が良く、好ましくは、１８０〜３００℃の範囲が良い。ここで融点とは、ＪＩＳＫ７１２１に準じて測定して得られた値であり、示差走査熱量計による融解熱量測定で得られた融解曲線における吸熱ピークの頂点の温度をいう。
【００１０】
本発明の半導体ウエハ保護用シートにおける耐熱支持層の引張弾性率は、あまりに低いと、研磨時に発生する応力によって半導体ウエハが変形して破損してしまい、あまりに高いと半導体ウエハを研磨する際に発生する応力を緩和できなくなり半導体ウエハが破損してしまう。このため、耐熱支持層の引張弾性率にあっては、０．１〜１．５ＧＰａの範囲が良く、好ましくは、０．１〜１．０ＧＰａの範囲が良い。ここで引張弾性率とは、ＪＩＳＫ７１２１に準じて測定して得られた値であり、幅１０ｍｍの短冊状の試料を、雰囲気温度２３℃、引張速度１００％／ｍｉｎで引張試験をして得られた応力−ひずみ曲線から求められる初期弾性率をいう。
【００１１】
本発明の半導体ウエハ保護用シートにおける耐熱支持層は、単層で使用する際は何ら問題がない。しかし、耐熱支持層と粘着剤層の間に介在層を設ける際には、介在層の総厚が７５μｍ以下のものが良い。これは、介在層の厚さがあまりに厚いと、耐熱支持層の上記効果が得られなくなってしまうからである。なお、耐熱支持層の粘着剤層を積層させない面に積層させる層については特に限定するものではない。
【００１２】
本発明の半導体ウエハ保護用シートの耐熱支持層として採用できる材料としては、融点及び引張弾性率が上記値であれば適宜選択して採用でき、具体的にはポリブチレンテレフタレート、ポリ−１、４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ナイロン等がある。
【００１３】
本発明の半導体ウエハ保護用シートの支持体は、後述する粘着剤層が紫外線硬化型粘着剤の場合には、支持体側から照射される紫外線を粘着剤層にまで届かせる必要があるため、紫外線透過性のものでなければならない。また、支持体は、後述する粘着剤層が加熱硬化型粘着剤や加熱発泡型粘着剤の場合には、加熱時に使用される温度より高い温度の融点を有していなければならない。なお、支持体の厚さにあっては、特に限定するものではないが、一般的な半導体ウエハ保護用シートで採用されている５〜５００μｍの範囲から適宜選択して採用すれば良い。
【００１４】
本発明の半導体ウエハ保護用シートの粘着剤層は、一般的な感圧型粘着剤、紫外線硬化型粘着剤、加熱硬化型粘着剤等を用いることができる。感圧型粘着剤としてはアクリル系、ゴム系、シリコン系等従来公知の粘着剤が用いられる。また、紫外線硬化型粘着剤としてはベースポリマ、紫外線硬化性化合物、紫外線硬化開始剤等を配合したものが採用され、加熱硬化型粘着剤としてはベースポリマ、加熱硬化性化合物、加熱硬化開始剤等を配合したものが採用される。ここで、紫外線硬化型粘着剤及び加熱硬化型粘着剤のベースポリマとしては、一般的なアクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等を用いることができる。
【００１５】
なお、紫外線硬化型粘着剤の硬化を開始するためには、紫外線の照射が必要になる。また、熱硬化型粘着剤及び加熱発泡型粘着剤については剥離時に加熱が必要となる。紫外線照射及び加熱のタイミングとしては、半導体ウエハを研磨し、搬送した後に行われる。なお、粘着剤層の厚さにあっては、特に限定するものではないが、一般的な半導体ウエハ保護用シートで採用されている５〜２００μｍの範囲から適宜選択して採用すれば良い。
【００１６】
本発明にかかる半導体ウエハ保護用シートは、必要に応じて、粘着剤層の粘着面にポリエチレンラミネート紙、剥離処理プラスチックフィルム等の剥離紙又は剥離シートを密着させて保存される。
【００１７】
本発明にあっては、単層又は複数層からなる支持体と、支持体上に積層された粘着剤層を有する半導体ウエハ保護用シートであって、支持体が、融点１６０〜３００℃で、引張弾性率０．１〜１．５ＧＰａである耐熱支持層を少なくとも１層有することにより、半導体ウエハを１００μｍ以下の厚さまで研磨できるとともに、半導体ウエハを研磨した後にダイボンディングフィルムを融着させても半導体ウエハが破損しない半導体ウエハ保護用シートが得られた。
【００１８】
【実施例】
本発明にかかる半導体ウエハ保護用シートの実施例１を、比較例と比較しつつ、表１及び図１を用いて説明する。ここで、表１は、本実施例及び比較例の半導体ウエハ保護用シートの配合及び特性を示したものであり、図１は、本実施例及び比較例の半導体ウエハ保護用シートを模式的に示した断面図である。
【００１９】
【表１】

【００２０】
ここで、表１の特性値における「研磨性」は、半導体ウエハ保護用シート上に直径８インチ、厚さ７００μｍの半導体ウエハを貼り付けてから研磨機（株式会社ディスコ製バックグラインダーＤＦＧ−８５０）を用いて半導体ウエハの厚みが２５μｍになるまで研磨した後、目視にて半導体ウエハの状態を観察したものである。研磨性にあっては、半導体ウエハが破損していなかったものを○、破損が確認されたものを×として評価した。なお、試験のサンプル数は３０とした。
【００２１】
また、表１の特性値における「耐熱性」は、研磨性試験に合格したサンプルについてダイボンディングフィルムを融着させる際の条件（１４０℃、１０秒）で熱処理した後、目視にて半導体ウエハの状態を観察したものである。耐熱性にあっては、半導体ウエハが破損していなかったものを○、破損が確認されたものを×として評価した。なお、試験のサンプル数は研磨性と同様に３０とした。
【００２２】
本実施例の半導体ウエハ保護用シートは、図１に示すように、単層の耐熱支持層３からなる支持体１と、支持体１上に積層された粘着剤層２を有するものである。ここで、耐熱支持層３は、融点２２０℃、引張弾性率０．３ＧＰａ、厚さ１５０μｍのポリブチレンテレフタレート製である。また、粘着剤層２は、厚さ２０μｍの紫外線硬化型粘着剤であり、ベースポリマとしてのアクリル酸エチル−アクリル酸２−エチルヘキシルの共重合体１００重量部、紫外線硬化性化合物としての６官能性ウレタンアクリレートオリゴマ１２０重量部、紫外線硬化開始剤としてのベンゾインイソプロピルエーテル８重量部、架橋剤としての２，４−トルイレンジイソシアナート３重量部を配合して得られたものである。なお、特に記載しない限り、以下の実施例及び比較例は本実施例と同様なものである。
【００２３】
本実施例にあっては、研磨性及び耐熱性が良く、目標とする半導体ウエハ保護用シートが得られた。
【００２４】
比較例1及び比較例２について説明する。比較例１は、実施例１の耐熱支持層３を融点９０℃のポリエチレンに変更したものであり、比較例２は、実施例１の耐熱支持層３を融点３３０℃のポリテトラフルオロエチレンに変更したものである。
【００２５】
比較例１にあっては耐熱性が悪く、比較例2にあっては研磨性が悪かった。
【００２６】
比較例３及び比較例４について説明する。比較例３は、実施例１の耐熱支持層３を引張弾性率０．０７ＧＰａのエチレンビニルアセテートに変更したものであり、比較例４は、実施例１の耐熱支持層３を引張弾性率３．０ＧＰａのポリエチレンテレフタレートに変更したものである。
【００２７】
比較例３及び比較例４にあっては研磨性が悪かった。
【００２８】
本発明における実施例２及び実施例３について、図２及び図３を参照しつつ説明する。実施例２は、図２に示すように、実施例１の耐熱支持層３と粘着剤層２の間に、厚さ７０μｍのポリエチレンテレフタレート層４を介在させたものであり、実施例３は、図３に示すように、実施例1における耐熱支持層３の粘着剤層２を積層していない面に、厚さ７０μｍのポリエチレンテレフタレート層４を積層させたものである。
【００２９】
これら図２及び図３に示した実施例についても、研磨性及び耐熱性が良く、目標とする半導体ウエハ保護用シートが得られた。
【００３０】
【発明の効果】
本発明にあっては、単層又は複数層からなる支持体と、支持体上に積層された粘着剤層を有する半導体ウエハ保護用シートであって、支持体が、融点１６０〜３００℃で、引張弾性率０．１〜１．５ＧＰａである耐熱支持層を少なくとも１層有することにより、半導体ウエハを１００μｍ以下の厚さまで研磨できるとともに、半導体ウエハを研磨した後にダイボンディングフィルムを融着させても半導体ウエハが破損しない半導体ウエハ保護用シートが得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１及び比較例の半導体ウエハ保護用シートを模式的に示した断面図である。
【図２】実施例２の半導体ウエハ保護用シートを模式的に示した断面図である。
【図３】実施例３の半導体ウエハ保護用シートを模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
１支持体
２粘着剤層
３耐熱支持層

Claims

単層又は複数層からなる支持体と、該支持体上に積層された粘着剤層を有し、支持体が、融点１６０〜３００℃で、引張弾性率０．１〜１．５ＧＰａの耐熱支持層を少なくとも１層有する半導体ウエハ保護用シートを用い、半導体ウエハ保護用シートにウエハを貼り付けた状態で半導体ウエハを１００μｍ以下（但し１００μｍを除く）に研磨することを特徴とする半導体ウエハの研磨方法。
ポリブチレンテレフタレートを含有する耐熱支持層を用いた請求項１に記載の半導体ウエハの研磨方法。
請求項１又は請求項２に記載の半導体ウエハ保護用シート。