JP2005236082A - レーザーダイシング用粘着シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザー光の光吸収アブレーションにより被加工物の内部に改質領域を設けて個片化する際に、確実にかつ生産効率よく被加工物を素子小片に個片化することのできるレーザーダイシング用粘着シート及びその製造方法を提供することを目的とする。また、前記レーザーダイシング用粘着シートを用いて確実にかつ生産効率よく素子小片を製造する方法を提供すること。
【解決手段】レーザー光の光吸収アブレーションにより被加工物の内部に改質領域を設けて個片化する際に用いられるレーザーダイシング用粘着シート４において、前記粘着シート４は基材１の片面に少なくとも粘着剤層２を有するものであり、少なくとも粘着剤層２と接触していない基材１表面に、幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、及び幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部がないことを特徴とするレーザーダイシング用粘着シート。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザー光の光吸収アブレーションにより被加工物の内部に改質領域を設けて個片化する際に、該被加工物を支持固定するために用いられるレーザーダイシング用粘着シートに関する。また本発明は、回路基板、半導体ウエハ、ガラス基板、セラミック基板、金属基板、半導体レーザー等の発光あるいは受光素子基板、ＭＥＭＳ基板、又は半導体パッケージなどの各種被加工物をレーザー光の光吸収アブレーションにより個片化する素子小片の製造方法に関する。

半導体関連製品の製造工程においては、基板に様々な回路形成及び表面処理を行った後、該半導体基板等を切断分離（ダイシング）して素子小片（例えば、半導体素子など）を製造している。具体的には、基板に粘着シートを貼り付け、ブレードを用いて基板をダイシングし、その後粘着テープをエキスパンドすることにより素子小片に分離している。

近年、熱ダメージが少なく、高精細の加工が可能であるレーザー光の光吸収アブレーションによる半導体基板等のダイシング方法は、精密な切断方法として注目されている。

上記技術としては、例えば、被加工物をダイシングシートに支持固定して、レーザー光線により被加工物をダイシングする方法が提案されている（特許文献１）。そして、前記ダイシングシートとしては、支持シートを含む基材と、前記基材の片面表面に配置される粘着剤層とからなり、前記粘着剤層はレーザー光線により切断可能であり、前記支持シートはレーザー光線により切断不可能であるものが開示されている。

また、ウォーターマイクロジェットとレーザーを組み合わせて半導体ウエハをダイシングする方法も提案されている（特許文献２）。そして、基材の片面上に、非放射線硬化型粘着剤層及び放射線硬化型粘着剤層を有してなり、基材がウォータージェットのジェット水流を透過しうるものであり、かつ、非放射線硬化型粘着剤層が基材と放射線硬化型粘着剤層の間に設けられているレーザーダイシング用粘着テープが開示されている。

また、表面に粘着性を有するシート上にか加工対象物を固定する工程と、前記加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記加工対象物の切断予定ラインに沿って前記加工対象物の内部に改質領域を形成する工程と、を備えるレーザ加工方法が提案されている（特許文献３）。

ところで、レーザー光を照射する際には、被加工物（加工対象物）の内部に均一な高さで改質領域を形成するために、その部分にレーザー光を精度よく集光させる必要がある。一般的なブレードを用いたダイシングにおいては、数μｍ程度の被加工物の厚みのバラツキは大きな問題とはならないが、レーザーダイシングの場合には、数μｍ程度の被加工物の厚みのバラツキによりレーザー光の集光領域がズレてしまい、改質領域の高さが均一にならず、この改質領域の高さのバラツキによって被加工物をチップに個片化することが困難となる問題があった。

レーザーダイシング装置には高さ調整機構がついているものがあり、そのような装置を使用した場合には上記のような問題はそれほど生じないが、高さの微調整に時間がかかるため、生産効率が極めて悪く、現実的に使用できないという問題がある。また、大きなうねりを持つ被加工物に対しては、上記レーザーダイシング装置によりある程度対応できるが、細かな凹凸を有する被加工物に対しては、上記レーザーダイシング装置では対応することができない。

さらに、エキスパンドによってチップに分離する際に、使用する粘着シートによっては、シートの周辺部だけが伸び、中心部のシートが十分に伸びないために中央部のチップが個片化されないという問題があった。
特開２００２−３４３７４７号公報 特開２００３−３４７８０号公報 特開２００３−３３８８７号公報

本発明は、レーザー光の光吸収アブレーションにより被加工物の内部に改質領域を設けて個片化する際に、確実にかつ生産効率よく被加工物を素子小片に個片化することのできるレーザーダイシング用粘着シート及びその製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、前記レーザーダイシング用粘着シートを用いて確実にかつ生産効率よく素子小片を製造する方法を提供することを目的とする。

本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、下記レーザーダイシング用粘着シート（以下、粘着シートともいう）により上記目的を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、レーザー光の光吸収アブレーションにより被加工物の内部に改質領域を設けて個片化する際に用いられるレーザーダイシング用粘着シートにおいて、前記粘着シートは基材の片面に少なくとも粘着剤層を有するものであり、少なくとも粘着剤層と接触していない基材表面に、幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、及び幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部がないことを特徴とするレーザーダイシング用粘着シートに関する。

前記粘着シートは、レーザー光の光吸収アブレーションにより被加工物をレーザー加工する前に、被加工物の吸着ステージ面側（レーザー光出射面側）又はレーザー光入射面側に積層され、ダイシング時及びその後の各工程で被加工物（素子小片）を支持固定するために用いられるものである。

本発明者は、被加工物をうまく個片化できない原因が、被加工物を支持固定するために用いられる粘着シートにあると考えた。そして、本発明者は、粘着シートの基材表面に幅（Ｗ）２０ｍｍ以内かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、又は幅（Ｗ）２０ｍｍ以内かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部がある場合には、該粘着シートを被加工物に貼り合わせた際に、その凹凸部の影響により被加工物の平坦性が損なわれたり、レーザー光の集光領域がズレてしまうため、被加工物内部に形成された改質領域の高さが不均一になり、その結果、被加工物を小片にうまく個片化することができなくなることを見出した。

これら凹凸部は、粘着シートを製造する際に発生すると考えられる。たとえば、粘着剤の特性を安定化させるために行われる加熱処理工程において、基材が部分的に収縮することにより凹凸部が発生すると考えられる。また、ロール状にした積層シート（粘着シート）を加熱処理したり、ロール状で粘着シートを保存したりする場合、粘着剤層と接触していない基材表面が、粘着剤層表面を保護する平滑なセパレータに密着し、セパレータに圧力が加わることによって基材が変形して凹凸部が発生すると考えられる。

図１は、本発明の粘着シートの断面を示す概略図である。図１に示すように、前記凸部の幅（Ｗ）とは、凸部の始点と終点との最大間隔（ｍｍ）をいい、前記凹部の幅（Ｗ）とは、凹部の始点と終点との最大間隔（ｍｍ）をいう。また、前記凸部の高さ（ｈ）とは、基材表面からの凸部の最大高さ（μｍ）をいい、前記凹部の深さ（ｄ）とは、基材表面からの凹部の最大深さ（μｍ）をいう。

本発明の粘着シートは、基材表面に幅（Ｗ）２０ｍｍ以下の上記凹凸部がないことが必要である。幅（Ｗ）２０ｍｍを超える凹部又は凸部が基材表面にあっても、高さ調整機構のついたレーザーダイシング装置を使用することにより、被加工物の高さ変化に十分に対応することができるため特に問題にはならない。

本発明の粘着シートは、粘着剤層を形成する粘着剤が放射線硬化型粘着剤であることが好ましい。放射線硬化型の粘着剤を用いた場合には、放射線（例えば、紫外線）照射によって粘着剤層の粘着力が低下するため、改質領域を形成した後に粘着剤層に放射線を照射することによって、粘着シートの剥離を容易に行うことができる。

また、本発明の粘着シートは、基材がネッキング性を有しないものであることが好ましい。ネッキング性とは、引張り試験において、破断するまで応力に応じて伸びる性質をいう。エキスパンドによるチップへの個片化においては、ネッキング性を有する基材では、応力のかかる部分だけが伸びてしまい、基材全体に応力が十分に伝わらないため中央部のチップが個片化されないと考えられるからである。ネッキング性を有しない材料として、特にポリ塩化ビニルを用いることが好ましい。

また、本発明の粘着シートは、前記粘着剤層上にセパレータが設けられていることが好ましい。セパレータを設けることにより積層シート（粘着シート）をロール状にして加熱処理したり、保管することができる。また、粘着シートを使用するまでの間、粘着剤層の表面を埃等から保護することができる。

本発明は、基材の片面に少なくとも粘着剤層を設けた積層シートに加熱処理を施さないことを特徴とするレーザーダイシング用粘着シートの製造方法に関する。積層シートに加熱処理を施さないことにより、熱による基材の部分的な変形を防止することができ、その結果、基材表面に前記凹凸部が発生することを抑制することができる。

また、本発明は、基材の片面に粘着剤層を設ける工程、該粘着剤層上にセパレータを設けて積層シートを作製する工程、該積層シートをロール状に巻き取ってロール状積層シートを作製する工程、該ロール状積層シートに加熱処理を施す工程を含むレーザーダイシング用粘着シートの製造方法に関する。

前記基材の粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さＲａは、０．４μｍ以上であることが好ましい。前記積層シートをロール状に巻き取ると、基材の表面とセパレータの表面が接することになるが、基材の表面が平滑すぎると（Ｒａが０．４μｍ未満の場合）セパレータ表面に密着して、基材が滑りにくくなる。このような状態でロール状積層シートに加熱処理を施すと、基材の収縮のみならず、セパレーターに圧力が加わることにより、基材表面に前記凹凸部が局所的に多く発生する傾向にある。また、基材の表面が平滑すぎると、基材と吸着ステージとの摩擦力が大きくなるため、均一にエキスパンドすることができなくなり、その結果、被加工物を確実かつ容易に素子小片に個片化できなくなる傾向にある。

また、前記セパレータの粘着剤層と接触していない表面は、梨地又は凹凸構造になっていることが好ましい。積層シートをロール状にした際に、基材と接触するセパレータの表面を梨地又は凹凸構造にすることにより、基材表面との密着性を緩和し、基材の滑り性を向上させることができる。その結果、加熱処理により基材が収縮した場合であっても、基材とセパレータとの滑り性がよいため局所的な変形が抑制され、基材表面に前記凹凸部が局所的に発生することを防止することができる。

本発明は、被加工物の片面に前記レーザーダイシング用粘着シートの粘着剤層を貼付する工程、レーザー光を照射して被加工物の内部に改質領域を形成する工程、レーザーダイシング用粘着シートをエキスパンドすることにより被加工物を個片化する工程、個片化した被加工物からレーザーダイシング用粘着シートを剥離する工程を含む素子小片の製造方法に関する。

本発明で用いられるレーザーとしては、多光子吸収により被加工物の内部に改質領域を形成することのできるレーザーであれば特に制限されず、例えば、発信波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザー、ＹＶＯ₄ レーザー、ＹＬＦレーザー、及びチタンサファイヤレーザーなどが挙げられる。使用するレーザーは被加工物の種類により適宜選択することができ、例えば、シリコンウエハの場合にはＹＡＧレーザーを使用することが好ましい。

被加工物としては、上記レーザーにより出力されたレーザー光の光吸収アブレーションにより、内部に改質領域を形成できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、シート材料、回路基板、半導体ウエハ、ガラス基板、セラミック基板、金属基板、半導体レーザー等の発光あるいは受光素子基板、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）基板、及び半導体パッケージなどが挙げられる。

本発明のレーザーダイシング用粘着シートは、特に半導体ウエハのレーザーダイシングに好適に用いることができる。

前記シ−ト材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂等からなる高分子フィルムや不織布、それらの樹脂を延伸加工、含浸加工等により物理的あるいは光学的な機能を付与したシート、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属シート、又は上記高分子フィルム及び／又は金属シートを直接あるいは接着剤等を介して積層したものなどが挙げられる。

前記回路基板としては、片面、両面あるいは多層フレキシブルプリント基板、ガラスエポキシ、セラミック、又は金属コア基板等からなるリジッド基板、ガラスまたはポリマー上に形成された光回路あるいは光−電気混成回路基板などが挙げられる。

本発明の粘着シート４は、図１に示すように、基材１の片面に少なくとも粘着剤層２を有するものである。積層シートを巻いてロール状にするために、粘着剤層２上にはセパレータ３が設けられていてもよい。

基材の形成材料としては、例えば、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、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリウレタン系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリアルキレングリコール系樹脂、シリコン系ゴム、及びポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニルなどのポリオレフィン系樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

これらのうち、ネッキング性を有しないポリマーを用いることが好ましく、それらポリマーとしては、例えば、ポリブタジエン、ＥＶＡ、及びポリ塩化ビニルなどのゴム弾性を有するポリマー、α−オレフィン系ポリマーが挙げられる。特に基材が軟質塩化ビニルによって形成されていることが好ましい。

基材は単層であってもよく複層であってもよい。

基材の厚さは、被加工物への貼り合わせ、被加工物のレーザーダイシング、及び素子小片の剥離や回収などの各工程における操作性や作業性を損なわない範囲で適宜調整することができるが、通常５０〜３００μｍ程度であり、好ましくは５０〜１５０μｍである。基材の片面は、粘着剤層との密着性、保持性などを高めるために慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン曝露、火炎曝露、高圧電撃曝露、及びイオン化放射線処理などの化学的又は物理的処理、あるいは下塗り剤（例えば、後述の粘着物質）によるコーティング処理が施されていてもよい。また、基材の他面側表面の算術平均高さＲａは０．４μｍ以上であることが好ましく、さらに好ましくは０．５μｍ以上である。ただし、上記凹凸部の形成を防止するために算術平均高さＲａは１μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．９μｍ以下である。

粘着剤層の形成材料としては、（メタ）アクリル系ポリマーやゴム系ポリマーなどを含む公知の粘着剤を用いることができる。

（メタ）アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プルピル基、イソプルピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、及びドデシル基などの炭素数３０以下、好ましくは炭素数４〜１８の直鎖又は分岐のアルキル基を有するアルキル（メタ）ア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１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記以外のモノマー成分としては、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、フマール酸、及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、及び（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、及び（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などが挙げられる。これらモノマー成分は１種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）アクリル系ポリマーの架橋処理等を目的に多官能モノマーなども必要に応じて共重合モノマー成分として用いることができる。

多官能モノマーとしては、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、及びウレタン（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これら多官能モノマーは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

多官能モノマーの使用量は、粘着特性等の観点より全モノマー成分の３０重量％以下であることが好ましく、さらに好ましくは１５重量％以下である。

（メタ）アクリル系ポリマーの調製は、例えば１種又は２種以上のモノマー成分を含む混合物を溶液重合方式、乳化重合方式、塊状重合方式、又は懸濁重合方式等の適宜な方式を適用して行うことができる。

重合開始剤としては、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルパーオキサイドなどの過酸化物系が挙げられる。単独で用いるのが望ましいが、還元剤と組み合わせてレドックス系重合開始剤として使用することもできる。還元剤としては、例えば、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、鉄、銅、コバルト塩などのイオン化の塩、トリエタノールアミン等のアミン類、アルドース、ケトース等の還元糖などを挙げることができる。また、アゾ化合物も好ましい重合開始剤であり、２，２’−アゾビス−２−メチルプロピオアミジン酸塩、２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、２，２’−アゾビス−Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン酸塩、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−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド等を使用することができる。また、上記重合開始剤を２種以上併用して使用することも可能である。

反応温度は通常５０〜８５℃程度、反応時間は１〜８時間程度とされる。また、前記製造法のなかでも溶液重合法が好ましく、（メタ）アクリル系ポリマーの溶媒としては一般に酢酸エチル、トルエン等の極性溶剤が用いられる。溶液濃度は通常２０〜８０重量％程度とされる。

前記粘着剤には、ベースポリマーである（メタ）アクリル系ポリマーの数平均分子量を高めるため、架橋剤を適宜に加えることもできる。架橋剤としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、無水化合物、ポリアミン、カルボキシル基含有ポリマーなどがあげられる。架橋剤を使用する場合、その使用量は引き剥がし粘着力が下がり過ぎないことを考慮し、一般的には、上記ベースポリマー１００重量部に対して、０．０１〜５重量部程度配合するのが好ましい。また粘着剤層を形成する粘着剤には、必要により、前記成分のほかに、従来公知の各種の粘着付与剤、老化防止剤、充填剤、老化防止剤、着色剤等の慣用の添加剤を含有させることができる。

被加工物からの剥離性を向上させるため、粘着剤は、紫外線、電子線等の放射線により硬化する放射線硬化型粘着剤とすることが好ましい。なお、粘着剤として放射線硬化型粘着剤を用いる場合には、レーザー加工後に粘着剤層に放射線が照射されるため、前記基材は十分な放射線透過性を有するものが好ましい。

放射線硬化型粘着剤としては、炭素−炭素二重結合等の放射線硬化性の官能基を有し、かつ粘着性を示すものを特に制限なく使用することができる。放射線硬化型粘着剤としては、例えば、前述の（メタ）アクリル系ポリマーに放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合した放射線硬化性粘着剤が挙げられる。

配合する放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分としては、例えば、ウレタン（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、及び１，４−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分の配合量は、特に制限されるものではないが、粘着性を考慮すると、粘着剤を構成する (メタ）アクリル系ポリマー等のベースポリマー１００重量部に対して、５〜５００重量部程度であることが好ましく、さらに好ましくは６０〜１５０重量部程度である。

また、放射線硬化型粘着剤としては、ベースポリマーとして、炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖または主鎖中もしくは主鎖末端に有するものを用いることもできる。このようなベースポリマーとしては、（メタ）アクリル系ポリマーを基本骨格とするものが好ましい。この場合においては、放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を特に加えなくてもよく、その使用は任意である。

前記放射線硬化型粘着剤には、紫外線線等により硬化させる場合には光重合開始剤を含有させる。光重合開始剤としては、例えば、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、α−ヒドロキシーα，α−メチルアセトフェノン、メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシー２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノプロパン−１などのアセトフェノン系化合物、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、アニゾインメチルエーテルの如きベンゾインエーテル系化合物、２−メチル−２−ヒドロキシプロピルフェノンなどのα−ケトール系化合物、ベンジルジメチルケタールなどのケタール系化合物、２−ナフタレンスルホニルクロリドなどの芳香族スルホニルクロリド系化合物、１−フェノン−１，１−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシムなどの光活性オキシム系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物、チオキサンソン、２−クロロチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジクロロチオキサンソン、２，４−ジエチルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソンなどのチオキサンソン系化合物、カンファーキノン、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド及びアシルホスフォナートなどが挙げられる。

光重合開始剤の配合量は、粘着剤を構成する (メタ）アクリル系ポリマー等のベースポリマー１００重量部に対して、０．１〜１０重量部程度であることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜１０重量部程度である。

本発明のレーザーダイシング用粘着シートは、例えば、前記基材の表面に粘着剤溶液を塗布し、乾燥させて（必要に応じて加熱架橋させて）粘着剤層を形成することにより製造することができる。また、別途、剥離ライナーに粘着剤層を形成した後、それを基材に貼り合せる方法等を採用することができる。

粘着剤層は、被加工物への汚染防止等の点より低分子量物質の含有量が少ないことが好ましい。かかる点より（メタ）アクリル系ポリマーの数平均分子量は３０万以上であることが好ましく、さらに好ましくは４０万〜３００万である。

粘着剤層の厚さは、被加工物から剥離しない範囲で適宜選択できるが、通常４〜５０μｍ程度、好ましくは５〜２０ｍｍ程度である。

また粘着剤層の接着力は、ＳＵＳ３０４に対する常温（レーザー照射前）での接着力（９０度ピール値、剥離速度３００ｍｍ／分）に基づいて、２０Ｎ／２０ｍｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．００１〜１０Ｎ／２０ｍｍ、特に好ましくは０．０１〜８Ｎ／２０ｍｍである。

本発明のレーザーダイシング用粘着シートの粘着剤層の表面には、ラベル加工するため、粘着剤層を保護するため、又は積層シートをロール状にして加熱処理や保存しやすくするためにセパレータを設けることが好ましい。

セパレータの構成材料としては、ポリエーテルエーテルケトン，ポリエーテルイミド、ポリアリレート，ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム，ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体フィルム、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、及びポリカーボネートフィルム等のプラスチックフィルムなどが挙げられる。

セパレータの片面には粘着剤層からの剥離性を高めるため、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の剥離処理が施されていてもよい。また、必要に応じて、レーザーダイシング用粘着シートが環境紫外線によって反応してしまわないように、紫外線透過防止処理等が施されていてもよい。セパレータの厚みは、通常５〜２００μｍであり、好ましくは２５〜１００μｍ、さらに好ましくは３８〜６０μｍである。

セパレータの粘着剤層と接触していない表面は、梨地又は凹凸構造になっていることが好ましい。これらの形状は、サンドブラストやケミカルエッチングにより形成することができる。また、セパレータの製膜時にメタルロールやゴムロールを用いて形成することもできる。セパレータの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さＲａは０．２〜２μｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．３〜１．５μｍである。算術平均高さＲａが０．２μｍ未満の場合には、積層シート（粘着シート）をロール状にした際に、基材の表面との密着性が増加し、基材がセパレータと一体化しやすくなる。このような状態でロール状積層シートに加熱処理を施すと、基材の収縮のみならず、セパレーターに圧力が加わることにより、基材表面に前記凹凸部が局所的に多く発生する傾向にある。一方、算術平均高さＲａが２μｍを超える場合には、セパレータの該凹凸形状が基材表面に転写されて、基材表面に高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部や深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部が形成される恐れがある。

粘着剤層上にセパレータを設けた積層シートはロール状にして加熱処理することが好ましい。積層シートを加熱処理することにより、粘着剤の特性を安定化させることができる。加熱処理における温度は３０〜６０℃程度であり、処理時間は１２〜１００時間程度である。このようにして製造された粘着シートは、少なくとも粘着剤層と接触していない基材表面に、幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、及び幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部を有さないものである。

以下、前記粘着シートを用いたレーザー光の光吸収アブレーションによる素子小片の製造方法を説明する。

半導体ウエハのレーザーダイシング加工の場合は、図２の如く半導体ウエハ５の片面を吸着ステージ６上に設けられた粘着シート４に貼り合わせ、所定のレーザー発振器より出力されるレーザー光７をレンズにて半導体ウエハ５の内部に集光・照射するとともに、そのレーザー照射位置を所定の加工ライン上に沿って移動させることにより半導体ウエハ５の内部に改質領域を形成する。レーザー光の移動手段としては、ガルバノスキャンあるいはＸ−Ｙステージスキャン、マスク、イメーソング加工といった公知のレーザー加工方法が用いられる。なお、半導体ウエハ５のレーザー光入射面側には保護シート８が設けられていてもよい。

半導体ウエハの内部に改質領域を形成した後、粘着シートをエキスパンドすることにより、前記改質領域を起点にして半導体ウエハを切断し、隣接する素子小片（半導体チップ）を離間する。その後、従来より知られるダイボンダーなどの装置によりニードルと呼ばれる突き上げピンを用いて素子小片をピックアップしたり、或いは、特開２００１−１１８８６２号公報に示される方式など公知の方法で個々の素子小片をピックアップして回収することができる。

本発明の素子小片の製造方法においては、エキスパンドすることにより素子小片を離間した後に粘着シート４を剥離して素子小片を回収する。剥離する方法は制限されないが、剥離時に素子小片が永久変形するような応力がかからないようにすることが肝要である。例えば、粘着シート４の粘着剤層２に放射線硬化型粘着剤を用いた場合には、粘着剤の種類に応じて放射線照射により粘着剤層を硬化させ粘着性を低下させる。放射線照射により、粘着剤層の粘着性が硬化により低下して剥離を容易化させることができる。放射線照射の手段は特に制限されないが、例えば、紫外線照射等により行われる。

以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

〔数平均分子量の測定〕
合成した（メタ）アクリル系ポリマーの数平均分子量は以下の方法で測定した。合成した（メタ）アクリル系ポリマーをＴＨＦに０．１ｗｔ％で溶解させて、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いてポリスチレン換算により数平均分子量を測定した。詳しい測定条件は以下の通りである。
ＧＰＣ装置：東ソー製、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ
カラム：東ソー製、（ＧＭＨ_HR−Ｈ）＋（ＧＭＨ_HR−Ｈ）＋（Ｇ２０００Ｈ_HR）
流量：０．８ｍｌ／ｍｉｎ
濃度：０．１ｗｔ％
注入量：１００μｌ
カラム温度：４０℃
溶離液：ＴＨＦ

〔算術平均高さ（Ｒａ）の測定〕
ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１に準拠して測定した。測定装置は、テンコール社製のＰ−１１（接触式）を用いた。

実施例１
メチルアクリレート７０重量部、ブチルアクリレート３０重量部、及びアクリル酸５重量部を酢酸エチル中で共重合させて数平均分子量８０万のアクリル系ポリマーを含む溶液を得た。該溶液にジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（カヤラッドＤＰＨＡ、日本化薬株式会社製）６０重量部、ラジカル重合開始剤（イルガキュア６５１、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）５重量部、及びポリイソシアネート化合物（コロネートＬ、日本ポリウレタン社製）３重量部を加えて紫外線硬化型アクリル系粘着剤を調製した。

前記粘着剤を軟質塩化ビニルフィルム（厚さ８０μｍ）の片面に塗布し、加熱乾燥して紫外線硬化型粘着剤層（厚さ５μｍ）を形成した。その後、前記粘着剤層上にセパレータ（東レ社製、ルミラーＳ−１０ ＃５０、粘着剤層貼り合わせ面に剥離処理を施した厚さ３８μｍのポリエステルフィルム）を貼り合わせて積層シートを製造した。前記軟質塩化ビニルフィルムの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．７２μｍであった。また、前記セパレータの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．０３μｍであった。

そして、作製した積層シートをロール状に巻いて積層シートロールにし、５０℃で２４時間加熱処理を行った。加熱処理後、積層シートロールからレーザーダイシング用粘着シート（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ）を切り出し、軟質塩化ビニルフィルムの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）を測定したところ、最小値で０．４８μｍであった。

該粘着シートをシリコンウエハのポリッシュ面（裏面）に貼り合わせ、レーザー顕微鏡を用いてシリコンウエハに貼り合せた粘着シートの基材表面を観察したところ、幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、及び幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部はなかった。

実施例２
ブチルアクリレート７０重量部、２−エチルヘキシルアクリレート３０重量部、及びアクリル酸５重量部をトルエン中で共重合させて数平均分子量７０万のアクリル系ポリマーを含む溶液を得た。該溶液にジオクチルフタレート３０重量部、及びポリイソシアネート化合物（コロネートＬ、日本ポリウレタン社製）５重量部を加えて紫外線硬化型アクリル系粘着剤を調製した。

前記粘着剤を軟質塩化ビニルフィルム（厚さ７０μｍ）の片面に塗布し、加熱乾燥して紫外線硬化型粘着剤層（厚さ１０μｍ）を形成した。その後、前記粘着剤層上にセパレータ（東レ社製、ルミラーＳ−１０ ＃５０、粘着剤層貼り合わせ面に剥離処理を施した厚さ３８μｍのポリエステルフィルム）を貼り合わせて積層シートを製造した。前記軟質塩化ビニルフィルムの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．５８μｍであった。また、前記セパレータの粘着剤層と接触していない表面には、貼付け前にサンドブラスト処理により凹凸を形成した。該表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．３３μｍであった。

そして、作製した積層シートをロール状に巻いて積層シートロールにし、５０℃で２４時間加熱処理を行った。加熱処理後、積層シートロールからレーザーダイシング用粘着シート（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ）を切り出し、軟質塩化ビニルフィルムの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）を測定したところ、最小値で０．４４μｍであった。

該粘着シートをシリコンウエハのポリッシュ面（裏面）に貼り合わせ、レーザー顕微鏡を用いてシリコンウエハに貼り合せた粘着シートの基材表面を観察したところ、幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、及び幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部はなかった。

実施例３
実施例１と同様の方法で紫外線硬化型アクリル系粘着剤を調製した。該粘着剤を片面にコロナ処理を施したポリα−オレフィン系フィルム（厚さ８０μｍ）の該表面に塗布し、加熱乾燥して紫外線硬化型粘着剤層（厚さ５μｍ）を形成した。その後、前記粘着剤層上にセパレータ（東レ社製、ルミラーＳ−１０ ＃５０、粘着剤層貼り合わせ面に剥離処理を施した厚さ３８μｍのポリエステルフィルム）を貼り合わせてレーザーダイシング用粘着シートを製造した。前記ポリα−オレフィン系フィルムの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．５５μｍであった。また、前記セパレータの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．０３μｍであった。

該粘着シート（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ）をシリコンウエハのポリッシュ面（裏面）に貼り合わせ、レーザー顕微鏡を用いてシリコンウエハに貼り合せた粘着シートの基材表面を観察したところ、幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、及び幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部はなかった。

実施例４
実施例２と同様の方法で紫外線硬化型アクリル系粘着剤を調製した。該粘着剤を片面にコロナ処理を施したＥＶＡフィルム（厚さ１１５μｍ）の該表面に塗布し、加熱乾燥して紫外線硬化型粘着剤層（厚さ１０μｍ）を形成した。その後、前記粘着剤層上にセパレータ（東レ社製、ルミラーＳ−１０ ＃５０、粘着剤層貼り合わせ面に剥離処理を施した厚さ３８μｍのポリエステルフィルム）を貼り合わせてレーザーダイシング用粘着シートを製造した。前記ＥＶＡフィルムの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．５３μｍであった。また、前記セパレータの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．０３μｍであった。

該粘着シート（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ）をシリコンウエハのポリッシュ面（裏面）に貼り合わせ、レーザー顕微鏡を用いてシリコンウエハに貼り合せた粘着シートの基材表面を観察したところ、幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、及び幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部はなかった。

比較例１
実施例１と同様の方法で紫外線硬化型アクリル系粘着剤を調製した。前記粘着剤を軟質塩化ビニルフィルム（厚さ８０μｍ）の片面に塗布し、加熱乾燥して紫外線硬化型粘着剤層（厚さ５μｍ）を形成した。その後、前記粘着剤層上にセパレータ（東レ社製、ルミラーＳ−１０ ＃５０、粘着剤層貼り合わせ面に剥離処理を施した厚さ３８μｍのポリエステルフィルム）を貼り合わせて積層シートを製造した。前記軟質塩化ビニルフィルムの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．３２μｍであった。また、前記セパレータの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．０３μｍであった。

そして、作製した積層シートをロール状に巻いて積層シートロールにし、５０℃で２４時間加熱処理を行った。加熱処理後、積層シートロールからレーザーダイシング用粘着シート（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ）を切り出し、軟質塩化ビニルフィルムの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）を測定したところ、最小値で０．２０μｍであった。

該粘着シートをシリコンウエハのポリッシュ面（裏面）に貼り合わせ、レーザー顕微鏡を用いてシリコンウエハに貼り合せた粘着シートの基材表面を観察したところ、幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、及び幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部がそれぞれ１個ずつあった。

比較例２
実施例２と同様の方法で紫外線硬化型アクリル系粘着剤を調製した。該粘着剤を片面にコロナ処理を施したＥＶＡフィルム（厚さ１１５μｍ）の該表面に塗布し、加熱乾燥して紫外線硬化型粘着剤層（厚さ１０μｍ）を形成した。その後、前記粘着剤層上にセパレータ（東レ社製、ルミラーＳ−１０ ＃５０、粘着剤層貼り合わせ面に剥離処理を施した厚さ３８μｍのポリエステルフィルム）を貼り合わせて積層シートを製造した。前記ＥＶＡフィルムの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．３４μｍであった。また、前記セパレータの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．０３μｍであった。

そして、作製した積層シートをロール状に巻いて積層シートロールにし、５０℃で２４時間加熱処理を行った。加熱処理後、積層シートロールからレーザーダイシング用粘着シート（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ）を切り出し、ＥＶＡフィルムの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）を測定したところ、最小値で０．１８μｍであった。

該粘着シートをシリコンウエハのポリッシュ面（裏面）に貼り合わせ、レーザー顕微鏡を用いてシリコンウエハに貼り合せた粘着シートの基材表面を観察したところ、幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、及び幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部がそれぞれ１個ずつあった。

参考例１
実施例１と同様の方法で紫外線硬化型アクリル系粘着剤を調製した。該粘着剤を片面にコロナ処理を施したポリエチレンフィルム（厚さ８０μｍ）の該表面に塗布し、加熱乾燥して紫外線硬化型粘着剤層（厚さ５μｍ）を形成した。その後、前記粘着剤層上にセパレータ（東レ社製、ルミラーＳ−１０ ＃５０、粘着剤層貼り合わせ面に剥離処理を施した厚さ３８μｍのポリエステルフィルム）を貼り合わせてレーザーダイシング用粘着シートを製造した。前記ポリエチレンフィルムの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．６８μｍであった。また、前記セパレータの粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．０３μｍであった。

該粘着シート（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ）をシリコンウエハのポリッシュ面（裏面）に貼り合わせ、レーザー顕微鏡を用いてシリコンウエハに貼り合せた粘着シートの基材表面を観察したところ、幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、及び幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部はなかった。

〔評価試験〕
実施例、比較例及び参考例で作製した粘着シートを用いて下記の評価試験を行った。

（１）引張試験
作製した粘着シートを幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの大きさに切断し，テンシロンにより引張り時の応力測定を行った。引張速度は３００ｍｍ／ｍｉｎで行った。

その結果、実施例１〜４及び比較例１、２の粘着シートでは、引張り量に応じて応力が増加する右肩上がりのＳ−Ｓ曲線が得られた。一方、参考例１の粘着シートでは、部分的に応力が低下するいわゆるネッキングが生じた。

（２）エキスパンド試験
作製した粘着シートをシリコンウエハ（厚さ５０μｍ）のポリッシュ面（裏面）に貼り合わせ、レーザ−を用いてシリコンウエハをダイシングした。レーザーには、波長１０６４ｍｍのＹＡＧレーザーを使用した。集光用レンズを用いて、シリコンウエハの内部に集光スポットが発生するようにした。その後、エキスパンダーを用いてシリコンウエハを２０ｍｍエキスパンドした。その結果、実施例１〜４のものでは、個々の素子小片はすべてきれいに分割されたが、比較例１、２では部分的に分割しない素子小片があった。参考例１では基材が裂けてしまい、素子小片の回収が不可能であった。

本発明のレーザーダイシング用粘着シートの断面を示す概略図である。 半導体ウエハのダイシング方法の例を示す概略図である。

符号の説明

１ 基材
２ 粘着剤層
３ セパレータ
４ レーザーダイシング用粘着シート
５ 半導体ウエハ
６ 吸着ステージ
７ レーザー光
８ 保護シート
９ ダイシングフレーム

Claims (10)

1. レーザー光の光吸収アブレーションにより被加工物の内部に改質領域を設けて個片化する際に用いられるレーザーダイシング用粘着シートにおいて、前記粘着シートは基材の片面に少なくとも粘着剤層を有するものであり、少なくとも粘着剤層と接触していない基材表面に、幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ高さ（ｈ）１μｍ以上の凸部、及び幅（Ｗ）２０ｍｍ以下かつ深さ（ｄ）１μｍ以上の凹部がないことを特徴とするレーザーダイシング用粘着シート。
2. 前記粘着剤層を形成する粘着剤が、放射線硬化型粘着剤である請求項１記載のレーザーダイシング用粘着シート。
3. 前記基材は、ネッキング性を有しないものである請求項１又は２記載のレーザーダイシング用粘着シート。
4. 前記基材は、樹脂成分としてポリ塩化ビニルを含有する請求項１〜３のいずれかに記載のレーザーダイシング用粘着シート。
5. 前記粘着剤層上にセパレータが設けられている請求項１〜４のいずれかに記載のレーザーダイシング用粘着シート。
6. 基材の片面に少なくとも粘着剤層を設けた積層シートに加熱処理を施さないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレーザーダイシング用粘着シートの製造方法。
7. 基材の片面に粘着剤層を設ける工程、該粘着剤層上にセパレータを設けて積層シートを作製する工程、該積層シートをロール状に巻き取ってロール状積層シートを作製する工程、該ロール状積層シートに加熱処理を施す工程を含む請求項５記載のレーザーダイシング用粘着シートの製造方法。
8. 前記基材の粘着剤層と接触していない表面の算術平均高さＲａが０．４μｍ以上である請求項７記載のレーザーダイシング用粘着シートの製造方法。
9. 前記セパレータの粘着剤層と接触していない表面が梨地又は凹凸構造になっている請求項７又は８記載のレーザーダイシング用粘着シートの製造方法。
10. 被加工物の片面に請求項１〜５のいずれかに記載のレーザーダイシング用粘着シートの粘着剤層を貼付する工程、レーザー光を照射して被加工物の内部に改質領域を形成する工程、レーザーダイシング用粘着シートをエキスパンドすることにより被加工物を個片化する工程、個片化した被加工物からレーザーダイシング用粘着シートを剥離する工程を含む素子小片の製造方法。

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