JP2002069396A - 半導体ウエハ保護用粘着フィルム及びそれを用いる半導体ウエハの裏面加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハの裏面加工において充分な保護
性能を有し、且つ、半導体ウエハの反りを矯正し得る半
導体ウエハ保護用粘着フィルム、及びそれを用いる半導
体ウエハの裏面加工方法を提供する。 【解決手段】 厚みが５０〜３５０μｍである基材フィ
ルムの片表面に粘着剤層が形成された半導体ウエハ保護
用粘着フィルムであって、基材フィルムが、少なくとも
３層からなる実質的に対称の層構造をなし、その表裏の
最外層が貯蔵弾性率（Ｅ’）が１×１０⁵〜１×１０⁸Ｐ
ａ、厚みが１０〜１５０μｍである低弾性率フィルム、
内層が貯蔵弾性率（Ｅ’）が２×１０⁸〜１×１０¹⁰Ｐ
ａ、厚みが１０〜１５０μｍである高弾性率フィルムに
よりそれぞれ形成された半導体ウエハ保護用粘着フィル
ム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ保護
用粘着フィルム及びそれを用いる半導体ウエハの裏面加
工方法に関する。詳しくは、薄層化した半導体チップの
製造工程において、半導体ウエハの破損防止、生産性向
上のために好適である半導体ウエハ保護用粘着フィルム
及びそれを用いる半導体ウエハの裏面加工方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣカード、携帯通信機器等の普
及、或いは、電子機器の小型化の要求により、半導体チ
ップのさらなる薄層化が望まれている。従来、半導体チ
ップの厚さは３００μｍ程度であったが、用途によって
は、３０μｍ程度の要求がある。半導体チップは、回路
が形成された半導体ウエハの表面に半導体ウエハ保護用
粘着フィルムを貼着する工程、半導体ウエハの裏面加工
により薄層化する工程、半導体ウエハ保護用粘着フィル
ムを剥離する工程を経た後、半導体ウエハをダイシング
することにより製造されるのが一般的である。特に、１
００μｍ以下の半導体チップの製造における裏面加工
は、従来行われている研削加工により２００〜１００μ
ｍ程度まで薄層化し、次いで研磨加工、エッチング加工
によりさらなる薄層化をする必要がある。

【０００３】しかし、薄層化したウエハは、剛性の低下
により、反りが著しく大きくなる場合があり、製造上の
問題となっている。即ち、半導体チップの製造工程にお
いて、半導体ウエハを専用のケースに収納し、各工程間
を移動する。各工程内では、ロボットによりウエハ一枚
毎を搬送し、チャックテーブルに固定後、加工する。加
工されたウエハをケースに再び収納する。この際にウエ
ハの反りが大きい場合、ロボットによるウエハの破損、
搬送ができないことによる工程の停止、テーブルに固定
する際、無理な平坦化によるクラックの発生等、重大な
支障が発生する。ウエハの反りは、半導体ウエハ保護用
粘着フィルムの残留応力と、ウエハに付設されている回
路保護膜の残留応力により発生する。

【０００４】半導体ウエハ保護用粘着フィルムの残留応
力は、半導体ウエハの表面に貼着する際、フィルムにか
かる張力による。一般的に、伸びやすい軟質の基材フィ
ルムを用いた半導体ウエハ保護用粘着フィルムで残留応
力が大きくなり問題となる反りが発生する。従って、伸
びにくい硬質の基材フィルムを用いた半導体ウエハ保護
用粘着フィルムが有利である。しかしながら、ウエハの
回路形成面の凹凸段差が大きい場合、硬質の基材フィル
ムでは、表面の凹凸段差を吸収することができないた
め、裏面研削時にウエハが破損し易いという重大な欠点
がある。一方、回路保護膜の残留応力は、ポリイミド系
保護膜において顕著である。特に、ポリイミド系保護膜
が厚い場合には、その残留応力により反りが異常に大き
くなり、薄層化できていないのが現状である。

【０００５】特開２０００−１５０４３２号公報には、
半導体ウエハ保護用粘着フィルムを半導体ウエハ表面に
貼着する際の残留応力を低減するために、応力緩和率が
高い基材フィルムを用いた半導体ウエハ保護用粘着フィ
ルムが開示されている。しかしながら、回路保護膜の残
留応力による半導体ウエハの反りに対しての解決方法は
示されていない。

【０００６】

【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、薄層化した半導体チップの製造工程におる
半導体ウエハの裏面加工において充分な保護性能を有
し、且つ、薄層化、回路保護膜の残留応力等による半導
体ウエハの反りを矯正し得る半導体ウエハ保護用粘着フ
ィルム、及びそれを用いる半導体ウエハの裏面加工方法
を提供することにある。

【０００７】

【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、基材フィルムが少なくとも３層からなる実質的
に対称の層構造であり、表裏の最外層が特定の弾性率と
厚みを有する低弾性率フィルム、内層が特定の弾性率と
厚みを有する高弾性率フィルムからそれぞれ形成された
粘着フィルムが、上記課題を解決し得るものであること
を見出し、本発明を完成した。

【０００８】すなわち、本発明は、厚みが５０〜３５０
μｍである基材フィルムの片表面に粘着剤層が形成され
た半導体ウエハ保護用粘着フィルムであって、基材フィ
ルムが、少なくとも３層からなる実質的に対称の層構造
をなし、その表裏の最外層が貯蔵弾性率（Ｅ’）が１×
１０⁵〜１×１０⁸Ｐａ、厚みが１０〜１５０μｍである
低弾性率フィルム、内層が貯蔵弾性率（Ｅ’）が２×１
０⁸〜１×１０¹⁰Ｐａ、厚みが１０〜１５０μｍである
高弾性率フィルムによりそれぞれ形成された半導体ウエ
ハ保護用粘着フィルムである。

【０００９】また、本発明の他の発明は、上記半導体ウ
エハ保護用粘着フィルムを用いる半導体ウエハの裏面加
工方法であって、該粘着フィルムを半導体ウエハの回路
形成表面に貼着し、次いで、半導体ウエハの厚みが１５
０μｍ以下になるまで裏面加工を施すことを特徴とする
半導体ウエハの裏面加工方法である。

【００１０】本発明の特徴は、上記構成の内、特に、基
材フィルムが、表裏の最外層が貯蔵弾性率の低いフィル
ムにより形成されて、内層が貯蔵弾性率の高いフィルム
により形成されて、且つ、貯蔵弾性率及び厚みにおい
て、厚み方向に実質的に対称の層構造をなすことにあ
る。

【００１１】本発明の半導体ウエハ保護用粘着フィルム
は、内層が貯蔵弾性の高いフィルムにより形成されてい
るため、半導体ウエハが薄層化され剛性が低下した場合
であっても、その反りを防止することができる。また、
表裏両面の最外層が貯蔵弾性率が低いフィルムにより形
成されているため、その柔軟性により、半導体ウエハの
回路形成面の凹凸段差が大きい場合であっても、その段
差を充分に吸収することができ、ウエハ裏面の研削等に
おける応力等を吸収することができる。更に、基材フィ
ルム層が、貯蔵弾性率及び厚みにおいて、厚み方向に実
質的に対称の層構造をなすために、半導体ウエハが、薄
層化され、且つ、回路保護膜の残留応力等により反りが
発生した場合であっても、それを矯正することができ
る。而して、本発明の半導体ウエハ保護用粘着フィルム
を用いることにより、半導体ウエハの裏面加工時、及び
工程間の搬送時等におけるウエハの破損を防止すること
ができる効果を奏するものである。

【００１２】尚、本発明において、基材フィルムを形成
する各フィルムの貯蔵弾性率（Ｅ’）は後述する実施例
に記載した方法により測定した値を意味する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の半導体ウエハ保護用粘着フィルムは、基
材フィルムの片面に粘着剤層が形成されたものである。
使用に際しては、該粘着フィルムを半導体ウエハの回路
形成表面に貼着し、次いで、半導体ウエハの裏面加工を
施した後、半導体ウエハ保護用粘着フィルムを剥離する
半導体ウエハの裏面加工工程に用いるものである。

【００１４】先ず、本発明の半導体ウエハ表面保護用粘
着フィルムについて説明する。本発明の半導体ウエハ保
護用粘着フィルムは、基材フィルムを作成した後、その
片面に粘着剤層を形成することにより製造される。粘着
剤層を形成する方法として、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、
基材フィルムの片面に粘着剤塗布液を塗布、乾燥して粘
着剤層を形成する方法が挙げられる。

【００１５】前者の方法による場合は、使用する際に剥
離フィルムを剥離するとよい。後者の方法による場合
は、環境に起因する汚染等から保護するために粘着剤層
の表面に剥離フィルムを貼着することが好ましい。基材
フィルム及び剥離フィルムのいずれの片面に粘着剤塗布
液を塗布するかは、基材フィルム及び剥離フィルムの耐
熱性、半導体ウエハ表面の汚染性を考慮して決める。例
えば、剥離フィルムの耐熱性が基材フィルムのそれより
優れている場合は、剥離フィルムの表面に粘着剤層を設
けた後、基材フィルム側へ転写する。耐熱性が同等また
は基材フィルムが優れている場合は、基材フィルムの表
面に粘着剤層を設け、その表面に剥離フィルムを貼着す
る。

【００１６】しかし、半導体ウエハ保護用粘着フィルム
は、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エハ表面に貼着されることを考慮
し、粘着剤層による半導体ウエハ表面の汚染防止を図る
ためには、基材フィルムの耐熱性にかかわらず、耐熱性
の良好な剥離フィルムを使用し、その表面に粘着剤塗布
液を塗布、乾燥して粘着剤層を形成する方法が好まし
い。

【００１７】本発明に用いる基材フィルムとしては、少
なくとも３層からなる実質的に対称の層構造であり、表
裏の最外層が低弾性率フィルム、内層が高弾性率フィル
ムによりそれぞれ形成される。内層は、高弾性フィルム
による複数層であっても、単層であってもよい。複数層
からなる場合は、厚み方向において、厚み及び貯蔵弾性
率が対称の層構造となるように形成する。

【００１８】高弾性率フィルム層は、その剛性により、
半導体ウエハ保護用粘着フィルムを半導体ウエハ表面に
貼着する際に伸びを抑制し、且つ回路保護膜の残留応力
による半導体ウエハの反りを矯正する作用を有する。か
かる点を考慮すると、高弾性率フィルムの貯蔵弾性率
（Ｅ’）は２×１０⁸〜１×１０¹⁰Ｐａであることが好
ましい。例示すると、ポリプロピレン、ポリメチルペン
テン等のポリオレフィン、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、ポリスチレン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、２軸延伸により剛性を上げ
たポリエステル或いはポリオレフィンが好ましい。更に
好ましくは２軸延伸ポリエステルフィルムである。

【００１９】高弾性率フィルム層の貯蔵弾性率（Ｅ’）
が２×１０⁸Ｐａ未満であると反りの低減効果が少なく
なる。また、１×１０¹⁰Ｐａを超えると過大な剛性を有
することとなり、半導体ウエハ保護用粘着フィルムを剥
離することが困難になる場合がある。高弾性率フィルム
層の厚みは１０〜１５０μｍであることが好ましい。よ
り好ましくは３０〜１００μｍである。厚みが１０μｍ
未満であると反りの低減効果が少なくなる。また、１５
０μｍを超えると半導体ウエハ保護用粘着フィルムを剥
離することが困難になる場合がある。

【００２０】低弾性率フィルム層は、その柔軟性によ
り、これを半導体ウエハの回路形成面（以下、表面）に
貼着したとき、ウエハ表面の回路による凹凸段差を吸収
し、半導体ウエハの裏面研削加工における破損を防ぐ作
用を有する。かかる観点から、低弾性率フィルム層の貯
蔵弾性率（Ｅ’）は１×１０⁵〜１×１０⁸Ｐａであるこ
とが好ましい。例示すると、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。

【００２１】低弾性率フィルム層の貯蔵弾性率（Ｅ’）
が１×１０⁸Ｐａを超えるとウエハ表面の凹凸段差を充
分に吸収できない場合がある。また、１×１０⁵Ｐａ未
満であると半導体ウエハ保護用粘着フィルム背面（粘着
剤層を形成する面と反対の面）がタックを有し、半導体
ウエハ表面への貼着時、裏面加工工程での搬送時に支障
をきたす場合がある。低弾性率フィルム層の厚みは１０
〜１５０μｍであることが好ましい。より好ましくは３
０〜１００μｍである。厚みが１０μｍ未満であるとウ
エハ表面の凹凸段差を充分に吸収できない場合がある。
また、１５０μｍを超えると半導体ウエハ保護用粘着フ
ィルムを剥離することが困難になる場合がある。

【００２２】本発明においては、基材フィルムは、少な
くとも３層からなり、且つ、厚み及び貯蔵弾性率が、厚
み方向において実質的に対称の層構造となるように形成
することが重要である。厚み及び貯蔵弾性率が、厚み方
向において実質的に対称の層構造とすることにより、半
導体ウエハの薄層化、ポリイミド保護膜の残留応力等に
よるウエハの反りを低減することができる。実質的に対
称の層構造とは、基材フィルム層の厚み方向の中心線に
基づいて対称に位置するそれぞれの層の弾性率及び厚み
の差が２０％程度の範囲内にあることを意味する。さら
に好ましくは１０％以内である。最も好ましくは、対称
位置における厚み及び貯蔵弾性率が同一のものである。
また、高貯蔵弾性率のフィルムにより内層を形成し、そ
の表裏両面に同一組成、同一厚みの低貯蔵弾性率のフィ
ルムを積層した３層構成の基材フィルムを用いることが
更に好ましい。

【００２３】基材フィルムの厚みは５０〜３５０μｍが
好ましい。より好ましくは１００〜２５０μｍである。
厚みが５０μｍ未満であるとウエハの反りの低減効果が
少なくなる。また、３５０μｍを超えると半導体ウエハ
保護用粘着フィルムを剥離することが困難になる場合が
ある。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
いた高弾性率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高弾性率フィルムの接着力を高
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。

【００２４】本発明の粘着フィルムに用いる粘着剤層
は、半導体ウエハ表面に対し極めて低汚染性であること
が好ましい。粘着フィルム剥離後、ウエハ表面に汚染が
多い場合は洗浄する必要があるが、薄層化したウエハに
おいては、洗浄工程において破損する頻度が高くなから
である。

【００２５】粘着剤層は、通常、架橋剤と反応し得る官
能基を有する粘着剤ポリマー１００重量部、及び、１分
子中に２個以上の架橋反応性官能基を有する架橋剤０．
１〜３０重量部を含むことが好ましい。このような粘着
剤としては、例えば、放射線硬化型、熱硬化型、加熱発
泡型等の粘着力スイッチング機能を有する粘着剤、スイ
ッチング機能を有しない通常の粘着剤等が挙げられる。
一般に、半導体ウエハへの低汚染性を考慮した場合には
通常の粘着剤を用いることが好ましい。こうしたスイッ
チング機能を有しない通常の粘着剤としては、天然ゴム
系、合成ゴム系、シリコーンゴム系、アクリルゴム系等
の粘着剤を用いることができる。これらの粘着剤の中で
も、粘着剤物性の制御、再現性等を考慮するとアクリル
ゴム系の粘着剤が好ましい。

【００２６】粘着剤がアクリルゴム系である場合、粘着
剤ポリマーを構成する主モノマーは、アクリル酸アルキ
ルエステル及びメタクリル酸アルキルエステルを含むも
のが好ましい。アクリル酸アルキルエステル及びメタク
リル酸アルキルエステルの例としては、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、又、２種以上を混合して使用し
てもよい。主モノマーの使用量は、粘着剤ポリマーの原
料となる全モノマーの総量中に、６０〜９９重量％の範
囲で含まれていることが好ましい。かかる組成のモノマ
ー混合物を用いることにより、ほぼ同組成のアクリル酸
アルキルエステル単位、メタクリル酸アルキルエステル
単位、又はこれらの混合単位を含むポリマーが得られ
る。

【００２７】粘着剤ポリマーは、架橋剤と反応し得る官
能基を有することが好ましい。架橋剤と反応し得る官能
基としては、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、ア
ミノ基等が挙げられる。粘着剤ポリマー中にこれらの架
橋剤と反応しうる官能基を導入する方法としては、粘着
剤ポリマーを重合する際にこれらの官能基を有するコモ
ノマーを共重合させる方法が用いられる。

【００２８】これらのコモノマーとしては、例えば、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−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。これらのコモノマーの内の１種を上記主モノマーと
共重合させてもよいし、又２種以上を共重合させてもよ
い。上記の架橋剤と反応しうる官能基を有するコモノマ
ーの使用量（共重合量）は、粘着剤ポリマーの原料とな
る全モノマーの総量中に、１〜４０重量％の範囲内で含
まれていることが好ましい。かかる組成のモノマー混合
物を用いることにより、ほぼ同組成のコモノマー単位を
含むポリマーが得られる。

【００２９】本発明において、上記粘着剤ポリマーを構
成する主モノマー単位及び架橋剤と反応し得る官能基を
有するコモノマー単位の他に、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してお
り、万一粘着剤層に起因する汚染がウエハ表面に生じた
としても、水洗により容易に除去することが可能とな
る。

【００３０】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
ク酸ジエステル系のもの〔花王（株）製；商品名：ラテ
ムルＳ−１２０Ａ、同Ｓ−１８０Ａ等〕等が挙げられ
る。

【００３１】さらに必要に応じて、アクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸グリシジル、イソシアネートエチルア
クリレート、イソシアネートエチルメタクリレート、２
−（１−アジリジニル）エチルアクリレート、２−（１
−アジリジニル）エチルメタクリレート等の自己架橋性
の官能基を持ったモノマー、酢酸ビニル、アクリロニト
リル、スチレン等の重合性二重結合を持ったモノマー、
ジビニルベンゼン、アクリル酸ビニル、メタクリル酸ビ
ニル、アクリル酸アリル、メタクリル酸アリル等の多官
能性のモノマー等を共重合してもよい。

【００３２】粘着剤ポリマー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
び半導体ウエ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、等が挙げられる。

【００３３】粘着剤ポリマーの重合法としては、乳化重
合法、懸濁重合法、溶液重合法等が挙げられるが、これ
らの中では乳化重合法が好ましい。粘着剤ポリマーを乳
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。半導体ウエ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
基を持ったアゾ化合物がさらに好ましい。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
ルボキシル基を持ったアゾ化合物が特に好ましい。

【００３４】本発明に用いる１分子中に２個以上の架橋
反応性官能基を有する架橋剤は、粘着剤ポリマーが有す
る官能基と反応させて、架橋密度、粘着力及び凝集力を
調整する為に用いる。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架橋剤、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
アジリジン系架橋剤、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架橋剤等が挙げられ
る。これらの架橋剤は単独で使用してもよいし、２種以
上を併用してもよい。

【００３５】又、粘着剤が水系（エマルションを含む）
である場合には、イソシアネート系架橋剤は水との副反
応による失活速度が速い為、粘着剤ポリマーとの架橋反
応が十分に進行しない場合がある。従って、この場合に
は上記の架橋剤の中でアジリジン系もしくはエポキシ系
の架橋剤を用いることが好ましい。

【００３６】本発明における１分子中に２個以上の架橋
反応性官能基を有する架橋剤の含有量は、粘着剤ポリマ
ー１００重量部に対し架橋剤０．１〜３０重量部が好ま
しい。更に好ましくは０．５〜２５重量部である。架橋
剤の含有量が少ないと、粘着剤層の凝集力が不十分とな
り、ウエハ表面に汚染を生じることがある。多過ぎる
と、粘着剤層とウエハ表面との密着力が弱くなり、研削
加工中に水や研削屑が浸入し、ウエハを破損したり、研
削屑によるウエハ表面の汚染が生じることがある。

【００３７】本発明における粘着剤層を構成する粘着剤
には、上記の架橋剤と反応しうる官能基を有する粘着剤
ポリマー、一分子中に２個以上の架橋反応性官能基を有
する架橋剤の他に、粘着特性を調整する為に、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
性剤等を適宜含有してもよい。又、粘着剤ポリマーがエ
マルション液である場合は、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテル等の増膜助剤を本発明の目的に影響しな
い程度に適宜含有してよい。

【００３８】粘着剤層の厚みは、ウエハ表面の汚染性、
粘着力等に影響を及ぼす。粘着剤層の厚みが薄くなる
と、ウエハ表面に残留することがある。粘着剤層の厚み
が厚すぎると粘着力が高くなり、剥離の際の作業性が低
下することがある。かかる観点から、粘着剤層の厚みは
１〜１００μｍであることが好ましい。

【００３９】本発明において、基材フィルムの片表面に
粘着剤層を形成する際には、上記粘着剤を溶液又はエマ
ルション液（以下、これらを総称して粘着剤塗布液と称
する）として、ロールコーター、コンマコーター、ダイ
コーター、メイヤーバーコーター、リバースロールコー
ター、グラビアコーター等の公知の方法に従って塗布、
乾燥して粘着剤層を形成する方法を用いることができ
る。この際、塗布した粘着剤層を環境に起因する汚染等
から保護する為に、塗布した粘着剤層の表面に剥離フィ
ルムを貼着することが好ましい。

【００４０】あるいは、剥離フィルムの片表面に、上記
した公知の方法に従って粘着剤塗布液を塗布、乾燥して
粘着剤層を形成した後、ドライラミネート法等の慣用の
方法を用いて粘着剤層を転写させる方法（以下、転写法
という）をとってもよい。粘着剤を乾燥する際の乾燥条
件には特に制限はないが、一般的には、８０〜３００℃
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。さらに好ましくは、８０〜２００℃の温度範
囲において１５秒〜５分間乾燥する。本発明において
は、架橋剤と粘着剤ポリマーとの架橋反応を十分に促進
させる為に、粘着剤塗布液の乾燥が終了した後に、半導
体ウエハ表面保護用粘着フィルムを４０〜８０℃におい
て５〜３００時間程度加熱してもよい。

【００４１】本発明において、半導体ウエハ表面保護用
粘着フィルムの粘着力は、ウエハ裏面の研削加工、薬液
処理時等におけるウエハの保護性と、ウエハから剥離す
る際の作業性との双方に影響する。ウエハ裏面の研削加
工、薬液処理時等におけるウエハの保護性（研削水、研
削屑及び薬液等の浸入防止）を考慮すれば、ＪＩＳＺ−
０２３７に規定される方法に準拠して、被着体としてＳ
ＵＳ３０４−ＢＡ板を用い、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉ
ｎ、剥離角度１８０度の条件下で測定した粘着力が、１
０〜５００ｇ／２５ｍｍであることが好ましい。より好
ましくは１０〜３００ｇ／２５ｍｍである。

【００４２】本発明の半導体ウエハ表面保護用粘着フィ
ルムの製造方法は上記のとおりであるが、半導体ウエハ
表面の汚染防止の観点から、基材フィルム、剥離フィル
ム、粘着剤等、全ての原料及び資材の製造環境、粘着剤
塗布液の調整、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。

【００４３】次に、本発明に係わる半導体ウエハの裏面
加工方法について説明する。本発明の半導体ウエハの裏
面加工方法は、半導体ウエハの裏面を研削加工、化学エ
ッチング加工、またはこれらの操作を共に実施する際
に、上記半導体ウエハ保護粘着フィルムを用いることに
特徴がある。

【００４４】その詳細は、先ず、上記半導体ウエハ保護
用粘着フィルム（以下、粘着フィルムという）の粘着剤
層から剥離フィルムを剥離し、粘着剤層の表面を露出さ
せ、粘着剤層を介して、半導体ウエハの集積回路が組み
込まれた側の面に貼着する。次いで、研削機のチャック
テーブル等に粘着フィルムの基材フィルム層を介して半
導体ウエハを固定し、半導体ウエハの裏面に対し、研削
加工、化学エッチング加工等を実施する。本発明におい
ては、研削加工、化学エッチング加工等の何れかを単独
で行ってもよいし、両方を同時に行ってもよい。両方同
時に行う場合、その順番はいずれでもよいが、通常、研
削加工の後、化学エッチング加工等を行う。研削加工、
化学エッチング加工等が終了した後、該粘着フィルムを
剥離する。いずれの裏面加工方法においても、必要に応
じて、粘着フィルム剥離後の半導体ウエハ表面に対し
て、水洗、プラズマ洗浄等の処理を施してもよい。

【００４５】この様な一連の工程中の、半導体ウエハ裏
面の研削加工、化学エッチング等の操作において、半導
体ウエハは、研削前の厚みが、通常、５００〜１０００
μｍであるのに対して、半導体チップの種類等に応じ、
１００μｍ程度まで、時には、５０μｍ程度まで薄層化
される。研削加工後の厚みと化学エッチング後の厚みは
半導体ウエハ種類、目標最終厚み等により、適宜決めら
れる。研削する前の半導体ウエハの厚みは、半導体ウエ
ハの口径、種類等により適宜決められ、研削後の厚み
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。

【００４６】粘着フィルムを半導体ウエハに貼着する操
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。この様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、帝国精機（株）製、形式：ＳＴＬ
シリーズ等が挙げられる。

【００４７】半導体ウエハ裏面の研削加工の方式には特
に制限はなく、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。研削の際には、半導
体ウエハと砥石に水をかけて冷却しながら行うことが好
ましい。ウエハ裏面を研削加工する研削機としては、例
えば、（株）ディスコ製、形式：ＤＦＧ−８４１、(株)
岡本工作機械製作所製、形式：ＳＶＧ−５０２ＭＫＩＩ
８等が挙げられる。

【００４８】化学エッチング加工は、薬液処理、ＣＭＰ
と称される裏面研磨とケミカルエッチングを同時に行う
方式、プラズマによるエッチング等があるが、薬液処理
が広く行われている。薬液処理は弗化水素酸や硝酸、硫
酸、酢酸等の単独もしくは混合物等の酸性水溶液、水酸
化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカ
リ性水溶液等からなる群から選ばれたエッチング液を用
いる。薬液処理の方式の中には、ウエハごと薬液にどぶ
づけする方式（ディッピング法）、ウエハ裏面を回転さ
せながら裏面に選択的に薬液を接触させる方式（スピン
エッチング法）裏面の研削加工、薬液処理等が終了した
後、粘着フィルムはウエハ表面から剥離される。粘着フ
ィルムをウエハ表面から剥離する操作は、人手により行
われる場合もあるが、一般には、自動剥がし機と称され
る装置により行われる。この様な、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：ＳＴ
Ｐシリーズ等がある。

【００４９】本発明の半導体ウエハ保護用粘着フィル
ム、及びそれを用いる半導体ウエハの裏面加工方法が適
用できる半導体ウエハとして、シリコンウエハのみなら
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、等のウエハが挙げられ
る。

【００５０】

【実施例】以下、実施例を示して本発明についてさらに
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。以下に示す全ての実施例及び比較例につ
いて、米国連邦規格２０９ｂに規定されるクラス１，０
００以下のクリーン度に維持された環境において粘着財
塗布液の調整及び塗布、乾燥、並びに、半導体シリコン
ウエハの裏面研削等を実施した。なお、以下の実施例及
び比較例において示した粘着力、貯蔵弾性率、実用評価
は、下記の方法に従って測定、評価を行った。

【００５１】（１）粘着力（ｇ／２５ｍｍ） 下記に規定した条件以外は、全てＪＩＳ Ｚ−０２３７
に準じて測定する。２３℃において、実施例又は比較例
で得られた粘着フィルムをその粘着剤層を介して、ＳＵ
Ｓ３０４−ＢＡ板（ＪＩＳ Ｇ−４３０５規定、縦：２
０ｃｍ、横：５ｃｍ）の表面に貼付し、１時間放置す
る。放置後、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し、剥離する際の応力を測
定してｇ／２５ｍｍに換算する。

【００５２】（２）貯蔵弾性率（Ｅ’）（単位：Ｐａ） フィルム状シートを、長さ７０ｍｍ、幅５ｍｍの短冊状
にラミネート前の各層をサンプリングする。このサンプ
ルを、動的粘弾性測定装置｛レオメトリックス社製、形
式；ＲＳＡ−ＩＩ、フィルム引っ張り試験用アタッチメ
ントを使用｝を用いて、周波数１ｒａｄ／ｓｅｃにて、
−４０〜６０℃の温度範囲で貯蔵弾性率を測定する。具
体的には、サンプルを６０℃にて上記アタッチメントを
介して動的粘弾性測定装置にセットし、６０℃から−４
０℃まで３℃／分の降温速度で降温しながら貯蔵弾性率
を測定する。測定終了後、得られた−４０℃〜６０℃の
貯蔵弾性率−温度曲線の中から、２５℃における貯蔵弾
性率Ｅ’（Ｐａ）の値を採用する。

【００５３】（３）半導体ウエハの反り（ｍｍ） 集積回路がウエハの周辺部まで組み込まれており、その
集積回路の表面が厚み２０μｍのポリイミドで保護され
ている半導体シリコンウエハ（直径：２００ｍｍ、厚
み：７２５μｍ、スクライブラインの幅：１００ｍｍ）
の表面に、実施例又は比較例で得られた半導体ウエハ保
護用粘着フィルムを貼着し、研削装置｛（株）ディスコ
製、形式；ＤＦＧ８４１｝を用いて、水をかけて冷却し
ながらウエハの裏面をウエハ厚み９０μｍまで研削加工
し、その後沸硝酸にてウエハ厚み５０μｍまで薬液処理
した。粘着フィルム毎に、１０枚の半導体シリコンウエ
ハについて裏面加工を行う。裏面加工が終了した後、反
り測定装置｛シグマ光機（株）製：ＭＡＲＫ−１２｝を
用い、該粘着フィルムを貼着した状態での半導体ウエハ
の反り形状を測定し、その最大値を反り量（ｍｍ）とす
る。次いで、表面保護テープ剥がし機｛タカトリ（株）
製、ＭＯＤＥＬ：ＡＴＲＭ−２０００Ｂ；使用剥がしテ
ープ：ハイランド印フィラメントテープＮｏ．８９７
〔住友スリーエム（株）製〕｝で該粘着フィルムを剥離
する。さらに、上記と同様にして粘着フィルム剥離後の
ウエハの反り量（ｍｍ）を測定する。

【００５４】実施例１ ＜基材フィルムの作成＞Ｔ−ダイ押出機を用いて、ショ
アーＤ型硬度が３５のエチレン−酢酸ビニル共重合体樹
脂〔三井・デュポンポリケミカル（株）製、銘柄：エバ
フレックスＰ−１９０５（ＥＶ４６０）、酢酸ビニル単
位含有量：１９重量％〕を押出成形し、厚みが７０μ
ｍ、貯蔵弾性率が４．６×１０⁷Ｐａのフィルムを成形
した。このフィルムを厚みが５０μｍ、貯蔵弾性率が
１．１×１０⁹Ｐａの２軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムの表裏両面に積層して、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体フィルム、２軸延伸ポリエチレンテレフタ
レートフィルム、及びエチレン−酢酸ビニル共重合体フ
ィルムの順に積層された３層構造の基材フィルムを形成
した。この際、粘着剤層を形成する側のエチレン−酢酸
ビニル共重合体フィルムの表面にコロナ放電処理を施し
た。

【００５５】＜粘着剤層を構成する粘着剤塗布液の調製
＞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０．５重
量部、アクリル酸ブチル５２．２５重量部、メタクリル
酸メチル２５重量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエ
チル１５重量部、メタクリル酸６重量部、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Ｈ
Ｓ−２０〕０．７５重量部を添加し、攪拌下で７０℃に
おいて９時間乳化重合を実施し、アクリル樹脂系水エマ
ルジョンを得た。これを１４重量％アンモニア水で中和
し、固形分４０重量％を含有する粘着剤ポリマーエマル
ジョン（粘着剤主剤）を得た。得られた粘着剤主剤エマ
ルジョン１００重量部（粘着剤ポリマー濃度：４０重量
％）を採取し、さらに１４重量％アンモニア水を加えて
ｐＨ９．３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〕０．８重量部、及びジエチレングリコールモノ
ブチルエーテル５重量部を添加して粘着剤層（Ｂ）を構
成する粘着剤塗布液を得た。

【００５６】＜粘着剤層の積層＞片表面にシリコーン処
理（離型処理）が施された厚み３８μｍのＰＥＴフィル
ム（剥離フィルム）の離型処理が施された側の面に、前
述の粘着剤塗布液をコンマコーターにより塗布し、１２
０℃で４分間乾燥し、厚み２０μｍの粘着剤層を得た。
これに、前述の基材フィルムのコロナ処理が施された側
の面を、ドライラミネーターにより貼り合わせて押圧し
て、粘着剤層を基材フィルムのコロナ処理が施された側
の面に転写させた。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、半導体ウエハ
保護用粘着フィルムを得た。この粘着フィルムの粘着力
は、１１０ｇ／２５ｍｍであった。得られた粘着フィル
ムを用いて、前述の方法に従って半導体ウエハの裏面加
工を実施し、粘着フィルムの剥離前後のウエハの反り量
を測定した。ウエハ裏面の研削、及び薬液処理の裏面加
工中に、半導体ウエハが脱落、割れるなどのトラブルは
発生しなかった。粘着フィルム剥離前のウエハ反り量は
４ｍｍであり、剥離後の反り量は７２ｍｍであった。

【００５７】比較例１ 実施例１の基材フィルム作成において、ショアーＤ型硬
度が３５のエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂単層と
し、その厚みを１９０μｍとした以外は、全て実施例１
と同様にして半導体ウエハ保護用粘着フィルムを得た。
この粘着フィルムの粘着力は、１２０ｇ／２５ｍｍであ
った。得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様
にして実用評価を行った結果、ウエハ裏面の研削、薬液
処理の裏面加工工程内の搬送中に、半導体ウエハが脱落
するトラブルが発生した為、その後は手動にて操作し
た。１０枚作業を行った内８枚が搬送中に脱落した。粘
着フィルム剥離前のウエハ反り量は３３ｍｍであり、剥
離後の反り量は７０ｍｍであった。

【００５８】比較例２ 実施例１の基材フィルム作成において、２軸延伸ポリエ
チレンテレフタレート単層とし、その厚みを１９０μｍ
とした以外は、全て実施例１と同様にして半導体ウエハ
保護用粘着フィルムを得た。この粘着フィルムの粘着力
は、５０ｇ／２５ｍｍであった。得られた粘着フィルム
を用いて、実施例１と同様にして実用評価を行った結
果、研削加工中に１０枚中４枚のウエハが割れるトラブ
ルが発生した。破損しなかった半導体ウエハに関し、粘
着テープの剥離を試みたが、粘着テープの剛性が高す
ぎ、粘着フィルム剥がし機による剥離が不可能であっ
た。粘着フィルム剥離前のウエハ反り量は２ｍｍであっ
た。

【００５９】比較例３ 実施例１の基材フィルム作成において、厚み７０μｍの
ショアーＤ型硬度が３５のエチレン−酢酸ビニル共重合
体と厚み１２０μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートをラミネートして２層とし、そのエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体側に粘着剤層を積層した以外は、全て実施
例１と同様にして半導体ウエハ保護用粘着フィルムを得
た。この粘着フィルムの粘着力は、９０ｇ／２５ｍｍで
あった。得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同
様にして実用評価を行った結果、研削、薬液処理の裏面
加工工程内の搬送中に、半導体ウエハが脱落するトラブ
ルが発生した為、その後は手動にて操作した。１０枚作
業を行った内８枚が搬送中に脱落した。粘着フィルム剥
離前のウエハ反り量は２３ｍｍであり、剥離後の反り量
は７３ｍｍであった。実施例及び比較例で得られた結果
を表１に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】＜表１の記載＞ ＥＶＡ: エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ＰＥ
Ｔ：２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム。層
構造は積層順を示す。

【００６２】

【発明の効果】本発明の半導体ウエハ保護用粘着フィル
ムを用いることにより、半導体ウエハの裏面加工時、及
び工程間の搬送時等におけるウエハの破損を防止するこ
とができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片岡 真 愛知県名古屋市南区丹後通２丁目１番地 三井化学株式会社内 (72)発明者 平井 健太郎 愛知県名古屋市南区丹後通２丁目１番地 三井化学株式会社内 (72)発明者 福本 英樹 愛知県名古屋市南区丹後通２丁目１番地 三井化学株式会社内 (72)発明者 熊谷 誠敏 東京都千代田区霞が関三丁目２番５号 霞 が関ビル 三井化学株式会社内 Ｆターム(参考） 4J004 AB01 CA04 CA06 CC03 FA04 FA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚みが５０〜３５０μｍである基材フィ
   ルムの片表面に粘着剤層が形成された半導体ウエハ保護
   用粘着フィルムであって、基材フィルムが、少なくとも
   ３層からなる実質的に対称の層構造をなし、その表裏の
   最外層が貯蔵弾性率（Ｅ’）が１×１０⁵〜１×１０⁸Ｐ
   ａ、厚みが１０〜１５０μｍである低弾性率フィルム、
   内層が貯蔵弾性率（Ｅ’）が２×１０⁸〜１×１０¹⁰Ｐ
   ａ、厚みが１０〜１５０μｍである高弾性率フィルムに
   よりそれぞれ形成された半導体ウエハ保護用粘着フィル
   ム。
2. 【請求項２】 基材フィルムの高弾性率フィルム層が２
   軸延伸のポリエステル或いはポリオレフィンフィルムで
   ある請求項１記載の半導体ウエハ保護用粘着フィルム。
3. 【請求項３】 低弾性率フィルムがエチレン−酢酸ビニ
   ル共重合体フィルムである請求項１記載の半導体ウエハ
   保護用粘着フィルム。
4. 【請求項４】 粘着剤層の厚みが１〜１００μｍである
   請求項１記載の半導体ウエハ保護用粘着フィルム。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の半
   導体ウエハ保護用粘着フィルムを半導体ウエハの回路形
   成表面に貼着し、次いで、半導体ウエハの厚みが１５０
   μｍ以下になるまで裏面加工を施すことを特徴とする半
   導体ウエハの裏面加工方法。
6. 【請求項６】 裏面加工が裏面研削及び化学エッチング
   から選ばれた少なくとも１種の操作を含むことを特徴と
   する請求項５記載の半導体ウエハの裏面加工方法。
7. 【請求項７】 半導体ウエハの裏面加工後の厚みが１０
   ０μｍ以下である請求項５記載の半導体ウエハの裏面加
   工方法。
8. 【請求項８】 半導体ウエハが、その表面にポリイミド
   系保護膜を有すること特徴とする請求項５記載の半導体
   ウエハの裏面加工方法。
9. 【請求項９】 ポリイミド系保護膜の厚みが２〜１００
   μｍであることを特徴とする請求８記載の半導体ウエハ
   の裏面加工方法。