JPS60189938A - 半導体ウエハの保護方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ＩＣ素子の形成を終えた半導体ウェハを研
摩する際にこのウェハを保護するための方法に関する。

半導体ウェハの製造工程において、一般に、ＩＣ素子の
形成を終えたウェハをできるたけ薄く均一にするために
、このウェハの裏面を研摩することが行われており、こ
の研摩により例えば０．５關程度の厚みのウェハは０．
２〜０．３　ｙｎｍ程度の厚みとされる。

この研摩工程において半導体ウェハが破損したりＩＣ素
子の形成されたウェハ表面が傷付くのを防ぐために、ア
）ウェハ表面に塗料を用いて被膜を形成したのち裏面を
研摩し、研摩後この被膜を溶剤により除去する、イ）薄
葉シートをスペーサーとしてウェハ表面に積層して裏面
研摩したのもこのシートを取り除く、つ）ウェハ表面に
感圧性接着フィルムを貼り付けたのち裏面を研摩し、研
摩後このフィルムを剥離するなどの方法がとられていた
。

しかしながら、上記のアの方法では、被膜形成の作業性
の面から被膜の厚みか通常１．０７７ｍ以下とされるた
め、研摩時にウェハ表面が傷付いたりウェハに割れが生
じるなどウェハの保護が充分に行えなかった。また、上
記のイの方法でも、薄葉シートがウェハに接着していな
いためウェハに対する補強効果が不充分で、ウェハが欠
けたり割れたりするなどウェハの保護は充分ではなかっ
た。

これに対して」１記のつの方法は、通常８０１ｔｍ程度
までの厚みの感圧性接着フィルムをウェハ表面に貼り付
けるため、すぐれた保護効果が得られるとともに研摩に
よるウェハの厚み精度が良好であるという利点を有して
いる。この方法で用いられる感圧性接着フィルムの接着
力は、ウェハの表面と良好に接着しうるだけの大きさで
しかも研摩後の接着フィルムの剥離に困難をきたさない
程度の大きさに制御されている。

しかしながら、この方法では、半導体ウェハの表面状態
によっては上記のフィルムの接着状態にほらつきを生じ
やすいという問題があり、例えば研摩時のウェハの保護
か不充分であったり、研摩後の剥離作業性か低下したり
、あるいは剥離時にウェハを破損するなどの事態が生じ
る場合があった。

そこで、この発明者らは、上記のつの方法におけるこの
問題を解決することを目的として鋭意検討した結果、こ
の発明をなすに至った。

すなわち、この発明は、半導体ウェハの裏面を研摩する
にあたり、このウェハの表、面に感圧性接着フィルムを
貼り付げ、上記の研摩後この接着フィルムを剥離する半
導体ウェハの保護方法において、−１−記の感圧性接着
フィルムが光透過性の支持体とこの支持体上に設けられ
た光照射により硬化し三次元網状化する性質を有する感
圧性接着剤１とからなり、研摩後この接着フィルムを剥
離する前にこの接着フィルムに光照射することを特徴と
する半導体ウェハの保護方法に係るものである。

この発明の保護方法によれば、使用する感圧性接着フィ
ルムの接着力を研摩後の剥離作業性を考慮せずに充分な
大きさとすることができるため、この接着フィルムは、
研摩時にはウェハの表面状態にかかわらずウェハ表面に
良好に接着してずぐれた保護機能を発揮することができ
る。

−万、研摩後には、この接着フィルムの支持体側から光
照射し感圧性接着剤層を硬化させて三次元網状化させる
ことにより、この接着剤層は、凝集力が−に昇し、これ
にともない粘着性をほとんど失うため、接着フィルムの
ウェハ表面に対する接着力は大幅に低下する。このため
、ウェハの表面状態にかかわりなくこの接着フィルムの
剥離を容易に行うことができる。

このように、この発明の半導体ウェハの保護力法によれ
ば、ウェハの表面状態にかかわりなくすくれた保護効果
が得られるとともに研摩後の感圧性接着フィルムの剥１
１１Ｆ作業性にもすぐれている。

この発明の方法において用いる感圧性接着フィルムを構
成する光透過性の支持体としては、ポリ塩化ビニル、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピ
レンなどのプラスチックフィルムが挙けられる。このフ
ィルムの厚みとしては通常１０〜１００　ｆｉ７７１程
度とするのがよい。

この光透過性の支持体」二に設けられた光照射により硬
化し三次元網状化する性質を有する感圧性接着剤層は、
たとえば通常のゴム系あるいはアクリル系の感圧性接着
剤に分子中に少なくとも２個の光重合性炭素−炭素二重
結合を有する低分子量化合物（以下、光重合性化合物と
いう）および光重合開始剤が配合されてなる感圧性接着
剤組成物を用いて形成される。

上記のゴム系あるいはアクリル系の感圧性接着剤は、天
然ゴム、各種の合成ゴムなどのゴム系ポリマーあるいは
ポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）ア
クリル酸アルキルエステルとこれと共重合可能な他の不
飽和単量体との共重合物などのアクリル系ポリマーをベ
ースポリマーとし、これに必要に応じてポリイソシアネ
ート化合物、アルキルエーテル化メラミン化合物の如き
架橋剤などが配合されたものである。なお、」１記のベ
ースポリマーが分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を
持つものであってもよい。

−上記の光重合性化合物は、その分子量が通常１０．０
００以下程度であるのがよく、より好ましくは、光照射
による感圧性接着剤層の三次元網状化が効率よくなされ
るように、その分子量が５．０（１０以下でかつ分子内
の光重合性炭素−炭素二重結合の数が２〜６個のものを
用いるのがよい。

このようなとくに好ましい光重合性化合物としては、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−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へキサア
クリレートなどが挙けられる。また、その他の光重合性
化合物としては、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挙げられる。

光重合性化合物としては、」１記の化合物のうちの］種
を単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよく、そ
の使用量は、通常」１記のベースポリマー１００重量部
に対して１〜１００重量部の範囲とするのがよい。この
使用量が少なすぎると、感圧性接着剤層の光照射による
三次元網状化が不充分となり、感圧性接着フィルムの接
着力の低下の程度が小さすぎて好ましくない。また、こ
の使用量が多すぎると、感圧性接着剤層の可塑化が著し
く半導体ウェハ研摩時に必要な接着力が得られないため
好ましくない。

上記の光重合開始剤としては、例えはインプロピルベン
ゾインエーテル、インブチルベンゾインエーテル、ヘン
シフエノン、ミヒラー氏ケトン、クロロチオキサントン
、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、
ジエチルチオキサントン、アセトフェノンジエチルケタ
ール、ベンンルジメチルケタール、α−ヒドロキシシク
ロへキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェ
ニルプロパンなどが挙げられ、これらのうちの１種を単
独であるいは２種以上の混合で使用すれはよい。

この光重合開始剤の使用量としては、通常−上記のベー
スポリマー１００重量部に対して０１〜５重量部の範囲
とするのがよい。この使用量が少なすぎると、感圧性接
着剤層の光照射による三次元網状化が不充分となり、感
圧性接着フィルムの接着力の低下の程度が小さすぎて好
ましくない。また、この使用量が多すぎるとそれに見合
う効果が得られないばかりか、ウェハの表面にこの光重
合開始剤が残留するため好ましくない。なお、必要に応
じてこの光重合開始剤とともにトリエチルアミン、テト
ラエチルペンタアミン、ジメチルアミノエタノールなど
のアミン化合物を光重合促進剤として併用してもよい。

上記の各成分が混合されてなる感圧性接着剤組成物を用
いて感圧性接着剤層を形成するには、」−記の光透過性
の支持体上にこの組成物を塗布し、必要に応じて加熱す
ればよい。このようにして形成される感圧性接着剤層の
厚ろとしては通常５〜１００μｍであるのがよい。

また、この感圧性接着剤層は、通常１００％モジュラス
（２０°Ｃ）が１ＯＫｙ　／　ｃｒｌ以下であるのかよ
く、また、通常はトルエンに２４時間浸漬してめたゲル
分率が５５重ｉ％未満でゲルの膨潤度が２０倍以」−で
あるのがよい。

この発明の半導体ウェハの保護方法は、上記の光透過性
の支持体と感圧性接着剤層とからなる感圧性接着フィル
ムを用いて行う。この方法においては、まず、ＩＣ素子
の形成を終えた半導体ウェハ表面に上記の感圧性接着フ
ィルムを貼り何けたのち、ウェハの裏面の研摩を行う。

研摩後、接着フィルムの支持体側から高圧水銀ランプ、
超高圧水銀ランプなどにより、１８０〜４６０ｎｍの波
長の光を通常２〜１８０秒間程度照射し、次いでこの接
着フィルムをウェハ表面から剥離する。

上記の感圧性接着フィルムの半導体ウェハ表面に対する
１８０剥離接着力（剥離速度３００　ｍｍ　／分）は、
光照射前には通常２００〜１０００ｙ／２０ｍ１〃であ
る。このため、ウェハの研摩時には、この接着フィルム
はウェハ表面に良好に接着しており、しかもこの接着フ
ィルムがクッションとしても有効に機能するのでウェハ
の破損やウェハ表面の傷の発生を効果的に防止すること
ができる。また、接着フィルムとウェハ表面との接着が
良好でこの間に研摩時の洗浄水が侵入することがなく研
摩によるウェハの厚み精度も安定的にすぐれたものとす
ることができる。

一方、−１−記の接着フィルムは光照射されると、この
フィルムにおける感圧性接着剤層において、光重合性化
合物どうしが重合するとともにベースポリマーにもラジ
カルが発生してこのポリマーと光重合性化合物とが反応
することにより、接着剤層は硬化し三次元網状化する。

なお、ここでいう三次元網状化とは、通常、接着剤層を
トルエンに２４時間浸漬してめたゲル分率が光照射前の
約１４倍以−１＝となり、かっこのゲル分率が５５重量
％以」−となるこまを意味する。

また、光照射後の接着剤層は上記と同様にしてめたケル
の膨潤度か通常１８倍以下となるのがよい、、 このように三次元網状化することにより、接着剤層の凝
集力は光照射前に比べて著しく上昇し、通常１．００％
モジ−ｔラス（２０”ｃ）が２０　Ｋｇ／　ｏａ以」−
となる。これにともない接着剤層の粘着性はほとんど失
われて、接着フィルムの接着力は大幅に低下し、このと
きの半導体ウェハ表面に対する１８０剥離接着力（剥離
速度３００ｍｎｒ１分）は通常１５０　ｙ／　２０　＋
＃ｍ以下となる。このため、ウェハの表面状態にかかわ
りなく接着フィルムのウェハ表面からの剥離を容易に行
うことができる。

以下にこの発明の実施例を記載する。なｔ１以下におい
て部とあるのは重量部を意味する。

実施例１ アクリル酸ブチル１００部、アクリロニトリル５部およ
びアクリル酸５部からなる配合組成物をトルエン中で共
重合させて、数平均分子量３００．０００のアクリル系
共重合物を得た。

この共重合物１００部にポリイソシアネート化合物（日
本ポリウレタン社製商品名コロネートＬ）５部、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１
５部およびα−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケト
ン１部を添加し混合して感圧性接着剤組成物を調製した
。

この組成物を５０１部ｍの厚みのポリエチレンテレツク
レートフィルムの片面に接着剤層の厚みが３０μｍとな
るように塗工し、１３０°Ｃで３分間加熱して感圧性接
着フィルムを得た。

この接着フィルムをＩＣ素子の形成された直径５インチ
の大きさで厚みが０．５　ｍｍの半導体ウェハの表面に
貼り付けたのち、このウェハの裏面を常法により研摩し
た。この研摩時にウェハが割れたり欠けたりすることが
なくウェハ表面にも傷が付かなかった。また、ウェハと
接着フィルムの間に水が侵入することもなかった。

研摩後、上記の接着フィルムのポリエチレンテレフタレ
ートフィルム側から高圧水銀ランプ（４０Ｗ／ｃ＋ｎ）
で１５ｃｍの距離から２０秒間光照射したのち、接着フ
ィルムを剥離した。この剥離は極めて容易に行え、ウェ
ハ表面への感圧性接着剤層の移行も全く認められなかっ
た。また、研摩後のウェハの厚みは０．２５　ｖｎで全
体的に均一な厚みであった。

実施例２ アクリル系共重合物（実施例１と同じもの）１００部に
ポリイソシアネ−１・化合物（実施例１と同じもの）５
部、ペンタエリ、スリトールトリアクリレート２０部お
よびインブチルベンゾインエーテル０５部を添加し混合
して感圧性接着剤組成物を調製した。この組成物を用い
て実施例１と同様にして感圧性接着フィルムを作製した
。

この接着フィルムを実施例１と同様の半導体つエバの表
面に貼り付けたのち、このウェハの裏面を研摩した。こ
の研摩後上記の接着フィルムに実施例１と同様に光照射
したのち、接着フィルムを剥離した。上記の研摩時のウ
ェハの保護は実施例１と同様に良好に行え、また剥離作
業性も良好でウェハ表面にのり残りも認められなかった
。また、研摩後のウェハの厚みは０２５朋で全体的に均
一な厚みであった。

比較例１ 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１５部およびα−ヒドロキシンクロへキシルフェニ
ルケトン１部を使用しなかった以外は実施例１と同様に
して感圧性接着剤組成物を調製し、この組成物を用いて
実施例１と同様にして感圧性接着フィルムを作製した。

この接着フィルムを実施例１と同様の半導体ウェハの表
面に貼り付けたのち、このウェハの裏面を研摩したとこ
ろ実施例１と同様に良好にウェハの保護が行えた。研摩
後、この接着フィルムをウェハ表面から剥離しようとし
たところ、接着フィルムとウェハとの接着が強固で剥離
できなかった。

次に、この接着フィルムのポリエチレンテレフタレート
フィルム側から実施例１と同様に光照射したのち、接着
フィルムを剥離しようとしたところ、上記の場合と同様
に剥離が困難であったか、さらに強力に剥離しようとし
たところウェハが破損した。

比較例２ アクリル系共重合物（実施例１と同じもの）１００部に
ポリイソシアネート化合物（実施例１と同じもの）１０
部を添加し混合して感圧性接着剤組成物を調製し、この
組成物を５０１部ｍの厚みのポリエチレンテレフタレー
トフィルムの片面に接着剤層の厚みが１０μ７１１とな
るように塗工し、１３０°Ｃで３分間加熱して感圧性接
着フィルムを作製した。

この接着フィルムを実施例１と同様の半導体ウェハの表
面に貼り付けたのち、このウェハの裏面を常法により研
摩したところ、このウェハと接着フィルムとの間の接着
が不充分でこの間に洗浄水が侵入した。

研摩後、接着フィルムのウェハ表面からの剥離は容易に
行えたが、研摩時の水の侵入により研摩後のウェハの厚
みは０．２４〜０．２６　ａｍと不均一であった。

試験例 〈】８０剥離接着力〉 」１記の実施例１，２および比較例１．２で得られた感
圧性接着フィルムの半導体ウェハ表面に対する１８０°
剥１１［接着力（剥離速度３００關／分）を測定した。

また、上記の接着フィルムを半導体ウェハに貼り付けて
ポリエチレンテレフタレートフィルム側から高圧水銀ラ
ンプ（４０Ｗ／ｃｍ）で１５側の距離から２０秒間光照
射したのち、上記の接着力を測定した。

〈１００％モジュラス〉 −１−記の実施例１，２および比較例Ｆ、２で用いた感
圧性接着剤組成物をそれぞれ剥離処理を施した５０μ７
ｎの厚みのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面
に厚みが１０μｎｔとなるように塗工し、１：（０°Ｃ
で３分間乾燥したのち５０ｍ＋＋＋Ｘ５０　ｍｍの大き
さに切断し棒状にまるめることにより断面積が０．５　
ｍＪの糸状の試験片を得た。この試験片について２０°
Ｃにおける１００％モジュラスを測定した。また、この
試験片に」１記と同様の条件で光照射したのち、同様の
１００％モジュラスを測定した。

〈ゲル分率、ゲルの膨潤度〉 上記の感圧性接着剤組成物をそれぞれ１（）０％モジュ
ラス用試験片の場合と同様にして塗工、乾燥を行ったの
ち、５０　ｍｍ　Ｘ　５０　ノＩｕｔの大きさに切断し
たものを試験片とした。この試験片をトルエンに２４時
間浸漬してゲル分率とゲルの膨潤度を調べた。また、こ
の試験片に上記と同様の条件で光照射したのち、これを
トルエンに２４時間浸漬してゲル分率とゲルの膨潤度を
調べた。

」１記の試験結果を下記の表に示した。なお、下記の表
においてＡ欄は光照射前の測定値を示し、Ｂ欄は光照射
後の測定値を示す。

上記の実施例および比較例から明らかなように、この発
明の半導体ウェハの保護方法によれば、ウェハの研摩時
には、感圧性接着フィルムとウェハとを強固に接着させ
ることができるため、ウェハの表面状態にかかわりなく
ウェハの保護を効果的に行え、しかも研摩後には、上記
の接着フィルムの支持体側から光照射することによりウ
ェハ表面からの接着フィルムの剥離を極めて容易に行え
る。

また、このように接着フィルムの剥離を容易に行えるの
は、接着フィルムの（感圧性接着剤層が光照射により三
次元網状化して凝集力が著しく上昇し、これにともない
接着フィルムの半導体ウェハ表面に対する接着力が大幅
に低下するためであることがわかる。

特許出願人　日東電気］二業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）半導体ウェハの裏面を研摩するにあたり、このウ
   ェハの表面に感圧性接着フィルムを貼り付け、」−記の
   研摩後この接着フィルムを剥離する半導体ウェハの保護
   方法において、上記の感圧性接着フィルムが光透過性の
   支持体とこの支持体上に設けられた光照射により硬化し
   三次元網状化する性質を有する感圧性接着剤層とからな
   り、研摩後この接着フィルムを剥離する前にこの接着フ
   ィルムに光照射することを特徴とする半導体ウェハの保
   護方法。 （２）感圧性接着フィルムが光照射前には半導体ウェハ
   表面に対して２００〜１．０００９７２０ｍｍの１８　
   （１’剥離接着力を有し、光照射後にはこの（３）　感
   圧性接着剤層がベースポリマー１００重量部、分子内に
   光重合性炭素−炭素二重結合を少なくとも２個有する低
   分子量化合物１〜１００重量部および光重合開始剤０．
   １〜５重量部を必須成分として含む感圧性接着剤組成物
   を塗工して設けられた特許請求の範囲第（２）項記載の
   半導体ウェハの保護方法。 （４）感圧性接着剤層が光照射によりそのゲル分率が５
   ５重量％以上でかつ光照射前のゲル分率の１．４倍以−
   ヒとなる特許請求の範囲第（３）項記載の半導体ウェハ
   の保護方法。