JPH09328663A

JPH09328663A - 半導体ウエハ固定用シート

Info

Publication number: JPH09328663A
Application number: JP8170624A
Authority: JP
Inventors: Seiji Saida; 誠二齋田; Hiroyuki Uchida; 弘之内田; Shigeru Wada; 和田　　茂; Takashi Hayashi; 隆史林
Original assignee: Toyo Kagaku Co Ltd
Current assignee: Toyo Kagaku Co Ltd
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1997-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】アクリル系粘着剤を使用した半導体固定用シー
トでは、汚染性（一旦粘着させた半導体ウエハを剥離す
ると粘着剤が該ウエハに付着する）という課題があっ
た。また、紫外線照射されたアクリル粘着剤は硬化して
しまうため、紫外線照射後のエキスパンド時にシート全
体が破断してしまいチップが剥離・落下してしまうとい
う課題があった。またさらに、紫外線等の照射によって
粘着剤の粘着力を低下させ過ぎてしまい一旦粘着された
チップを無闇に脱落させてしまうという課題があった。【解決手段】基材としての紫外線透過シートと、該紫外
線透過シート上に積層された粘着剤とで半導体ウエハ固
定用シートの主要部を形成する。該粘着剤の主成分を、
エラストマ１００重量部、粘着付与樹脂５〜１００重量
部、硬化剤０．０５〜３０重量部、紫外線架橋性オリゴ
マ及び／又はモノマ５〜３００重量部及び重合開始剤
０．１〜５重量部で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は板状の半導体ウエハ
からチップ小片に切断・分離する際に該半導体ウエハを
固定するシートに係り、特に一旦粘着させた半導体ウエ
ハを剥離しても粘着剤が付着せず、紫外線照射後のエキ
スパンドにあわせて粘着剤もエキスパンドされ、さら
に、一旦粘着されたチップを無闇に脱落させない半導体
ウエハ固定用シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体ウエハ固定用シートとして
は、アクリル系の粘着剤を使用したものが知られている
（例えば特開昭６２−１０１８０号公報、特開昭６１−
２８５７２号参照）。また、半導体ウエハからチップを
作製する手段としては、シート上に固定され回転丸刃で
切断された半導体ウエハのチップ同士の間隔をシートご
とエキスパンドして広げた後、該チップを一つ一つピッ
クアップする手段が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
手段では、汚染性（一旦粘着させた半導体ウエハを剥離
すると粘着剤が該ウエハに付着する）という課題があっ
た。また、紫外線照射されたアクリル粘着剤は硬化して
しまうため、紫外線照射した後にエキスパンドすると半
導体固定用シート全体が破断してしまいチップが剥離・
落下してしまうという課題があった。

【０００４】またさらに、上記手段では紫外線等の照射
によって粘着剤の粘着力を低下させ過ぎてしまい一旦粘
着されたチップを無闇に脱落させてしまうという課題が
あった。

【０００５】したがって、本発明の目的は、一旦粘着さ
せた半導体ウエハを剥離しても粘着剤が付着せず、紫外
線照射後のエキスパンドにあわせて粘着剤もエキスパン
ドされ、さらに、一旦粘着されたチップを無闇に脱落さ
せない半導体ウエハ固定用シートを提供することにあ
る。

【０００６】

【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、半導体ウエハ固定用シートに使
用される粘着剤の主剤をエラストマ、粘着付与樹脂、硬
化剤、紫外線架橋性オリゴマ又はモノマ及び重合開始剤
とすると共に所定比率で作製することにより上記課題を
解決できることを見出だし、本発明を完成した。

【０００７】すなわち、本発明にかかる半導体ウエハ固
定用シートは、エラストマ１００重量部、粘着付与樹脂
５〜１００重量部、硬化剤０．０５〜３０重量部、紫外
線架橋性オリゴマ及び／又はモノマ５〜３００重量部及
び重合開始剤０．１〜５重量部を主成分とすることを特
徴とするものである。

【０００８】本発明にあっては、分子骨格の軟らかいエ
ラストマと硬化剤の組み合わせを採用することにより汚
染（半導体ウエハにシートの粘着剤面を一旦粘着させた
後に該シートを剥離すると粘着剤が付着すること）をな
くし、さらに紫外線照射によって粘着力を低下させても
エラストマ自身の分子骨格の軟らさによってチップを剥
離・落下させることがない。

【０００９】また、本発明にあっては、紫外線架橋オリ
ゴマ及び／又はモノマを採用することにより紫外線照射
によって粘着剤全体が硬化するが分子骨格の軟らかいエ
ラストマを含有しているため、紫外線照射後にエキスパ
ンドされてもシート全体が破断しない。

【００１０】本発明において、上記エラストマを採用し
たのはエラストマの分子骨格が軟らかいため、半導体ウ
エハにしっかりと貼り付き、ダイシング時にチップがむ
やみに飛散せず安定してダイシングできるためである。
また、チップ飛散によるブレードの破損がなくなりブレ
ードの耐久性が向上し、生産性向上につながるためでも
ある。

【００１１】該エラストマとしては、例えば、天然ゴ
ム、合成イソプレンゴム、ＳＢＲ（スチレンブタジエン
ゴム）、スチレン・ブタジエンブロック共重合体、スチ
レン・イソプレンブロック共重合体、ブチルゴム、ポリ
イソブチレン、ポリブタジエン、ポリビニルエーテル、
シリコーンゴム、ポリビニルイソブチルエーテル、クロ
ロプレンゴム、ニトリルゴム、クラフトゴム、再生ゴ
ム、スチレン・エチレン・ブチレン・ブロックコポリ
マ、スチレン・プロピレン・ブチレン・ブロックコポリ
マ、スチレン・イソプレン・ブロツクポリマ、アクリロ
ニトリル・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ア
クリルエステル共重合体、メチル・メタアクリレート・
ブタジエン共重合体、ポリイソブチレン・エチレン・プ
ロピレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ
イソブチレン・シリコンゴム、ポリビニルイソブチルエ
ーテル・クロロプレン等があり、これらの単独物のみな
らず混合物であってもよい。

【００１２】本発明における紫外線架橋性オリゴマ及び
／又はモノマは、紫外線照射を受けた重合開始剤によっ
て粘着剤全体を硬化させてその剥離接着力を低下させる
ためのものであり、この配合比はあまりに多いと光に敏
感になり保存安定性が悪くなり、あまりに少ないと硬化
が遅く作業性に劣るため、好ましくは５〜３００重量
部、さらに好ましくは２０〜１００重量部がよい。

【００１３】該紫外線架橋性オリゴマ及び／又はモノマ
は、具体的には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−炭素二重結合を少なくとも二個以上
有する低分子量化合物がよく、例えばアクリレート系化
合物、ウレタンアクリレート系オリゴマがある。

【００１４】該アクリレート系化合物としては、例えば
トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチ
ロールメタンテトラアクリレート、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、オリゴエステルア
クリレート等がある。

【００１５】一方、ウレタンアクリレート系オリゴマ
は、炭素−炭素二重結合を少なくとも二個以上有する紫
外線重合性化合物であり、例えばポリエステル型又はポ
リエーテル型等のポリオール化合物と、多価イソシアネ
ート化合物例えば２，４−トリレンジイソシアナート、
２，６−トリレンジイソシアナート、１，３−キシリレ
ンジイソシアナート、１，４−キシリレンジイソシアナ
ート、ジフエニルメタン４，４−ジイソシアナート等を
反応させて得られる端末イソシアナートウレタンプレポ
リマに、ヒドロキシル基を有するアクリレートあるい
は、メタクリレート例えば２−ヒドロキシエチルアクリ
レート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒ
ドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピ
ルメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレー
ト、ポリエチレングリコールメタクリレート等を反応さ
せて得られるものがある。

【００１６】また、ウレタンアクリレート系オリゴマを
紫外線重合性化合物として用いる場合には分子内に光重
合性炭素−炭素二重結合を少なくとも二個以上有する低
分子量化合物を用いた場合と比較して、粘着シートとし
て極めて優れたものが得られる。

【００１７】本発明における上記重合開始剤は、紫外線
照射を受けた際に上記紫外線架橋性オリゴマ及び／又は
モノマを硬化させることにより粘着剤全体を硬化させて
その剥離接着力を低下させるためのものであり、この配
合比はあまりに多いと光に敏感になり保存安定性が悪く
なり、あまりに少ないと硬化が遅く作業性に劣るため、
好ましくは０．１〜５重量部、さらに好ましくは１〜３
重量部がよい。

【００１８】上記重合開始剤としては、具体的にはベン
ゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチル
エーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジル
ジフエニルサルフアイド、テトラメチルチウラムモノサ
ルフアイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジ
ル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノン等があ
る。

【００１９】該重合開始剤には、必要に応じてトリエチ
ルアミン、テトラエチルペンタアミン、ジメチルアミノ
エーテル等のアミン化合物を光重合促進剤として併用し
ても良い。

【００２０】本発明における上記粘着付与樹脂は、あま
りに少ないとエラストマを主成分とする粘着剤の粘着効
果が出ずあまりに多いと軟らかくなりすぎて照射前の汚
染性が高くなり、照射後粘着力が低下しづらくなるた
め、５〜１００重量部、好ましくは１０〜３０重量部が
よい。

【００２１】該粘着付与樹脂としては、ロジン系樹脂、
テルペン系樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、水
添石油樹脂、クロマン・インデン樹脂、スチレン系樹
脂、アルキルフエノール樹脂、キシレン樹脂等の単独物
又は混合物があり、エラストマとの相溶性を考慮すると
テルペン系樹脂が好ましい。上記ロジン系樹脂として
は、ロジン、重合ロジン、水添ロジン、ロジンエステ
ル、水添ロジンエステル、ロジン変成フェノール樹脂等
があり、上記テルペン系樹脂としては、テルペン樹脂、
テルペンフェノール樹脂、芳香族変成テルペン樹脂等が
ある。また、上記水添石油樹脂としては、芳香族系のも
の、ジシクロペンンタジエン系のもの、脂肪族系のもの
等がある。

【００２２】本発明において硬化剤を配合させたのは、
粘着剤として凝集力を高めつつ貼り合わせ時の汚染を押
さえ、再貼り合わせをしても汚染をなくすためである。
また、あまりに多いと初期粘着力が低くなりあまりに少
ないと汚染性が高くなるため、該硬化剤は０．０５〜３
０重量部、好ましくは１．０〜５．０重量部配合するの
がよい。

【００２３】該硬化剤としては、イソシアネート、硫黄
と加流促進剤の混合物、ポリアルキルフェノール、有機
過酸化物等があり、これらの単独物のみならず混合物で
あってもよい。上記イソシアネートとしては、多価イソ
シアネート化合物、例えば２，４−トリレンジイソシア
ナート、２，６−トリレンジイソシアナート、１，３−
キシリレンジイソシアナート、１，４−キシレンジイソ
シアナート、ジフエニルメタン−４，４’−ジイソシア
ナート、ジフエニルメタン−２，４’−ジイソシアナー
ト、３−メチルジフエニルメタンジイソシアナート、ヘ
キサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシア
ナート、ジシクロキシシルメタン−４，４’−ジイソシ
アナート、ジシクロヘキシルメタン−２，４’ジイソシ
アナート、リジンイソシアナート、フェニレンジイソシ
アネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタ
ジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート等
がある。

【００２４】本発明における粘着剤に重合禁止剤を配合
することにより意図しない重合（例えば熱による重合）
を防止させることもできる。この重合禁止剤としては、
ピクリン酸、フエノール、ハイドロキノン、ハイドルキ
ノンモノメチルエーテル等がある。

【００２５】なお、本発明にかかる半導体固定用シート
で積層される粘着剤は、一般に５〜５０μｍの厚みで形
成される。これはあまりに厚いと紫外線照射による硬化
が遅くなりあまりに薄いと粘着剤としての機能（チップ
保持）を発揮し得なくなるためである。また、該粘着剤
には従来公知の充填剤、老化防止剤、軟化剤、安定剤若
しくは着色剤などを適宜選択して添加することができ
る。

【００２６】本発明における基材としての紫外線透過シ
ートは、該紫外線透過シート側からの紫外線を粘着剤に
まで届かせるものがよく、例えばポリ塩化ビニル、ポリ
ブテン、ポリブタジエン、ポリウレタン、エチレン−酢
酸ビニルコポリマ、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等の単独層又は複数層を採用
できる。なお、一般に半導体ウエハ固定用シートの基材
の厚みは１０〜５００μｍの範囲内から選択される。

【００２７】なお、本発明にかかる半導体固定用シート
は、必要に応じて粘着剤上にポリエチレンラミネート
紙、剥離処理プラスチックフイ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。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明にあっては、基材としての
紫外線透過シートと、該紫外線透過シート上に積層され
た粘着剤とで主要部が形成される半導体ウエハ固定用シ
ートにおいて、該粘着剤を、エラストマ１００重量部、
粘着付与樹脂５〜１００重量部、硬化剤０．０５〜３０
重量部、紫外線架橋性オリゴマ及び／又はモノマ５〜３
００重量部及び重合開始剤０．１〜５重量部で主成分と
し、これにより初期の１８０度剥離接着力（ＪＩＳＺ
０２３７）１００〜１０００ｇｆ／２０ｍｍ（剥離速
度３００ｍｍ／分）が紫外線照射によって０〜５０ｇｆ
／２０ｍｍに低減する。

【００２９】すなわち、本発明にかかる半導体ウエハ固
定用シートは、この構成により、一旦粘着させた半導体
ウエハを剥離しても粘着剤が付着せず、紫外線照射後の
エキスパンドにあわせて粘着剤もエキスパンドされ、さ
らに、一旦粘着されたチップを無闇に脱落させないもの
となる。

【００３０】

【実施例】本発明にかかる半導体ウエハ固定用シートの
各実施例と比較例の粘着剤の主要配合物とその特性値を
表１に開示しつつ詳細に説明する。なお、表１における
配合物の数値の単位は重量部である。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１におけるエラストマは、実施例１と比
較例１〜８ではアクリルゴムとしての日本ゼオン社製の
ＡＲ５３Ｌ、実施例２ではポリイソプレンとしての同社
製のＩＲ２２０５を採用した。粘着付与樹脂はテルペン
樹脂としてのヤスハラケミカル社製ＹＳＲＥＳＩＮ
１２５０を、硬化剤はイソシアネート系硬化剤としての
日本ポリウレタン工業社製のコロネートＬを、紫外線
架橋性オリゴマは荒川化学工業社製ビームセット５７５
を、重合開始剤はチバガイギー社製のイルガキュアー６
５１を採用した。なお、表への記載を省略したが、各実
施例・比較例には熱重合禁止剤としてのハイドロキノン
モノメチルエーテルがそれぞれ０．３重量部配合されて
いる。

【００３３】特性値の測定にあっては、上記配合比で作
成した粘着剤を１０μｍの厚さで基材として採用された
紫外線透過シートとしてのポリ塩化ビニルシートに塗布
し１００℃、１分間加熱乾燥したもので行った。また、
各実施例及び比較例で採用された紫外線照射は、高圧水
銀灯で照射光量１００ｍＪ／ｃｍ²で行ったものであ
る。

【００３４】表１の特性値における再剥離性は一旦シリ
コン製半導体ウエハにシートを貼り付けてから６５℃で
７日保存した後該シートを剥離した際にウエハ表面に粘
着剤が２００倍の顕微鏡で発見されたのを×、２００倍
の顕微鏡でも発見できなかったのを○としている。１８
０度剥離接着力（剥離速度３００ｍｍ／分）はＪＩＳＺ
０２３７に準拠したものであり単位はｇｆ／２０ｍｍ
である。

【００３５】表１の「ダイシング性」は板状の半導体ウ
エハをチップにダイシングする際にチップが飛散しなか
ったのを○、ウエハの端部に形成されたチップのみが飛
散したのを△、全体的に飛散したのを×とし、エキスパ
ンド性は２５％エキスパンドしてシートが破断しないも
のを○、破断したものを×とし、「エキスパンド後のチ
ップ保持性」は半導体固定用シート上に厚さ４００μｍ
のシリコン製半導体ウエハを貼り付けてから２０分後に
０．５ｍｍ角チップへとフルカットした後、エキスパン
ドしてもそのままチップを保持したものを○、１つでも
チップが剥離・落下したものを×とし、「ピックアップ
性」はピックアップできるものを○、できないものを×
とした。

【００３６】粘着付与樹脂の量を少なくした比較例１で
は、ダイシング性やエキスパンド性に劣った。粘着付与
樹脂の量を多くした比較例２、硬化剤の量を少なくした
比較例３では、初期（紫外線照射前）の段階で再剥離し
た際に粘着剤が残った。硬化剤の量を多くした比較例４
では、ダイシング性、エキスパンド性、エキスパンド後
のチップ保持性での問題が生じた。

【００３７】紫外線架橋性オリゴマの量を少なくした比
較例５では、紫外線照射後の剥離接着力が高いままであ
りダイシング性、ピックアップ性に問題があった。紫外
線架橋性オリゴマの量を多くした比較例６では、初期
（紫外線照射前）の段階で再剥離した際に粘着剤が残
り、エキスパンド性、エキスパンド後のチップ保持性で
の問題が生じた。

【００３８】重合開始剤の量を少なくした比較例７では
紫外線照射後の剥離接着力が高いままでありピックアッ
プ性にも問題があった。重合開始剤の量を多くした比較
例８では再剥離性の試験の際に粘着剤のうちの重合開始
剤自体が半導体ウエハに残ってしまうという課題がわか
った。

【００３９】また、実施例１，２から明らかなように、
エラストマを変えても各特性値に大きな違いはなかっ
た。

【００４０】

【発明の効果】本発明にかかる半導体ウエハ固定用シー
トは、基材としての紫外線透過シートと、該紫外線透過
シート上に積層された粘着剤とで主要部が形成される半
導体ウエハ固定用シートにおいて、該粘着剤が、エラス
トマ１００重量部、粘着付与樹脂５〜１００重量部、硬
化剤０．０５〜３０重量部、紫外線架橋性オリゴマ及び
／又はモノマ５〜３００重量部及び重合開始剤０．１〜
５重量部を主成分とすることを特徴とし、これにより一
旦粘着させた半導体ウエハを剥離しても粘着剤が付着せ
ず、紫外線照射後のエキスパンドにあわせて粘着剤もエ
キスパンドされ、さらに、一旦粘着されたチップを無闇
に脱落させないという効果を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｊ 7/02 ＪＫＦＣ０９Ｊ 7/02 ＪＫＦＨ０１Ｌ 21/301 Ｈ０１Ｌ 21/78 Ｍ (72)発明者林隆史神奈川県鎌倉市台２丁目13番１号東洋化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材としての紫外線透過シートと、該紫
外線透過シート上に積層された粘着剤とで主要部が形成
される半導体ウエハ固定用シートにおいて、該粘着剤
が、エラストマ１００重量部、粘着付与樹脂５〜１００
重量部、硬化剤０．０５〜３０重量部、紫外線架橋性オ
リゴマ及び／又はモノマ５〜３００重量部及び重合開始
剤０．１〜５重量部を主成分とすることを特徴とする半
導体ウエハ固定用シート。