JP3601892B2 - 半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びその使用方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びその使用方法に関する。詳しくは、シリコンウエハ等の半導体ウエハの集積回路が組み込まれた側の面（以下、ウエハ表面という）に貼付して該半導体ウエハの他の面（以下、ウエハ裏面という）を研削し、研削終了後に剥離する半導体ウエハの裏面研削用粘着フィルムであり、温度変化によって粘着力が変化する粘着剤層を有する半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、半導体集積回路は、高純度シリコン単結晶等をスライスしてウエハとした後、イオン注入、エッチング等によりその表面に集積回路を形成し、更にウエハの裏面をグライディング、ポリッシング、ラッピング等により研削し、ウエハの厚さを１００〜６００μｍ程度まで薄くしてから、ダイシングしてチップ化する方法で製造されている。これらの工程の中で、半導体ウエハ裏面の研削時に半導体ウエハの破損を防止したり、研削加工を容易にするため、粘着フィルムをその粘着剤層を介してウエハ表面に貼付して保護する方法が用いられている。
【０００３】
粘着フィルムをウエハ表面に貼着してウエハ裏面を研削する場合、該粘着フィルムに求められる性能の一つに、半導体ウエハ表面に対する粘着特性が挙げられる。具体的には、ウエハ裏面研削時には剥離しない程度の高い粘着力を有し、また剥離時には作業性がよく且つ半導体ウエハを破損しない程度の低い粘着力が必要とされている。
【０００４】
しかし、近年、大容量化、高集積化、半導体チップの量産化、小型軽量化等が図られるに伴い、半導体ウエハは大口径化し、また半導体ウエハの厚みはさらに薄く成る傾向があり、半導体ウエハ裏面研削時の表面保護と、剥離の際の作業性、非破損性のバランスを保つことが難しくなってきている。
【０００５】
これらの問題を解決する方法として、例えば、特開昭６０−１８９９３８号公報には、半導体ウエハの裏面を研磨するにあたり、このウエハの表面に感圧性接着フィルムを貼り付け、上記の研磨後この接着フィルムを剥離する半導体ウエ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、研磨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エハの保護方法が開示されている。
【０００６】
しかし、該発明に開示されている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（粘着剤層）は、ラジカル重合により重合する粘着剤層であるため、ウエハと粘着剤層の間に酸素が入り込んだ場合には、酸素の重合禁止効果により硬化反応が十分に進まず、半導体ウエハ裏面研磨後の剥離時に凝集力の低い未硬化の粘着剤がウエハ表面を汚染することがあった。集積回路が形成された半導体ウエハ表面には複雑な凹凸があり、空気（酸素）を全く挟み込まずに貼付することは不可能である。また、貼付のために酸素を除いた系を作り出すには大掛かりな装置と大きなコストが必要となる。この様な粘着剤層に起因する汚染は、溶剤等による洗浄で除去できる場合もあるが、ほとんどの場合、完全に除去できないのが現状である。
【０００７】
近年、半導体ウエハの大口径化、薄層化およびＩＣの高性能化に伴い、半導体ウエハ表面への汚染が少なく、且つ、ウエハ裏面の研削時や粘着フィルムの剥離時にウエハを破損しない半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びその使用方法が望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上の点に鑑み、本発明の目的は、半導体ウエハの裏面研削時には強い粘着力でウエハ表面を保護し、剥離の際には冷却または加熱することにより粘着力が低下して半導体ウエハを破損させずに剥離することができ、尚かつ、剥離後に粘着剤層からの半導体ウエハ表面に付着する汚染物が殆どない、半導体ウエハの大口径化、薄層化およびＩＣの高性能化に対応できる半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びその使用方法を提供することにある。
【０００９】
【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、結晶性高分子を含み、且つ、温度変化と共に粘着力が劇的に変化する性質を有する粘着剤層が基材フィルムの片面に形成された半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの中で、特定の粘着力特性を有する粘着フィルムが、上記目的を達成し得て、半導体ウエハの大口径化、薄層化およびＩＣの高性能化に対応できる半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムとして使用できることを見出し、本発明に到った。
【００１０】
具体的には、粘着剤に結晶性高分子を含有させるこにより、特定の温度範囲においてのみウエハ表面を保護するに充分な粘着力を示し、その温度範囲外の低温領域または高温領域では粘着力が低下することを見出し、更に、該温度範囲において貼着、研磨処理を行い、該温度範囲外において剥離処理を行うことにより上記目的が達成し得ることを見出し、本発明に到った。
【００１１】
すなわち、本発明の第１発明は、基材フィルムの片面に粘着剤層が設けられた半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムであって、該粘着剤層が結晶性高分子を含む粘着剤により形成され、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの粘着力が、−１０℃以上の温度における少なくとも一部の温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ａ℃未満の温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であることを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムである。
【００１２】
本発明の第２発明は、基材フィルムの片面に粘着剤層が設けられた半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムであって、該粘着剤層が結晶性高分子を含む粘着剤により形成され、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの粘着力が、７０℃以下の温度における少なくとも一部の温度範囲Ｅ〜Ｆ℃（Ｅ＜Ｆ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ｆ℃を超える温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であることを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムである。
【００１３】
本発明の第３発明は、半導体ウエハの裏面研削時にその表面に貼着し、研削終了後に剥離する半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法であって、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムが、基材フィルムの片面に結晶性高分子を含む粘着剤により形成された粘着剤層を有し、その粘着力が−１０℃以上の温度における少なくとも一部の温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ａ℃未満の温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であり、Ａ〜Ｂ℃の温度範囲に含まれる少なくとも一部の温度範囲Ｃ〜Ｄ℃（Ａ＜Ｃ≦Ｄ＜Ｂ、１≦Ｃ≦Ｄ≦６０）においてウエハ表面に該粘着フィルムを貼着し、Ｃ〜Ｄ℃の温度範囲の冷却水をかけながら半導体ウエハの裏面を研削し、次いで、Ａ℃未満に冷却した状態で該粘着フィルムを剥離することを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法である。
【００１４】
また、本発明の第４発明は、半導体ウエハの裏面研削時にその表面に貼着し、研削終了後に剥離する半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法であって、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムが、基材フィルムの片面に結晶性高分子を含む粘着剤により形成された粘着剤層を有し、その粘着力が７０℃以下の温度における少なくとも一部の温度範囲Ｅ〜Ｆ℃（Ｅ＜Ｆ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ｆ℃を超える温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であり、Ｅ〜Ｆ℃の温度範囲に含まれる少なくとも一部の温度範囲Ｇ〜Ｈ℃（Ｅ＜Ｇ≦Ｈ＜Ｆ、１≦Ｇ）においてウエハ表面に該粘着フィルムを貼着し、Ｇ〜Ｈ℃の温度範囲の冷却水をかけながら半導体ウエハの裏面を研削し、次いで、Ｆ℃を超える温度に加熱した状態で該粘着フィルムを剥離することを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法である。
【００１５】
本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム（以下、粘着フィルムという）は、半導体ウエハの裏面を研削する際には、強い粘着力でウエハ表面に粘着してそれを保護し、ウエハの破損等を防止する。また、剥離する際には、冷却または加熱することにより粘着力を低下させ得るため、剥離を容易にして剥離応力による半導体ウエハの破損を防止することができる。さらに、粘着フィルムを剥離した後には、ウエハ表面に粘着剤層に起因する汚染物が殆ど付着することがなく、ウエハ表面の汚染防止にも優れた効果を発揮する。そのため、本発明によれば、半導体ウエハの大口径化、薄層化、及びＩＣの高性能化に対応できる半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びその使用方法が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の粘着フィルムは、基材フィルムに粘着剤層を構成する成分を含有した粘着剤溶液またはエマルジョン液（以下、粘着剤という）を塗布、乾燥して粘着剤層を形成することにより製造される。この場合、環境に起因する汚染等から粘着剤層を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。また、剥離フィルムの片表面に粘着剤を塗布、乾燥して粘着剤層を形成した後、粘着剤層の表面に基材フィルムを貼付して粘着剤層を基材フィルム側に転着する方法によっても製造される。この場合は、粘着剤層を乾燥する際等において粘着剤層表面が汚染されない利点がある。
【００１７】
基材フィルムまたは剥離フィルムのいずれの片表面に粘着剤塗布液等を塗布するかは、基材フィルム及び剥離フィルムの耐熱性、表面張力、半導体ウエハ表面への汚染性等を考慮して決める。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、基材フィルムへ転写する。耐熱性が同等または基材フィルムの方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付する。しかし、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付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、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。
【００１８】
本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法は、特定の温度範囲において粘着剤層を介して半導体ウエハの表面に貼着し、ウエハ表面を保護してウエハ裏面を研削し、次いで、該温度範囲外に冷却または加熱して粘着剤層の温度を該温度範囲外とした後に剥離する方法である。
【００１９】
先ず、本発明の粘着フィルムの製造方法について説明する。
本発明の粘着フィルムは、通常、基材フィルムの片表面に粘着剤を塗布、乾燥して粘着剤層を形成する方法、または、剥離フィルムの片表面に粘着剤を塗布、乾燥して粘着剤層を形成した後、基材フィルムの片表面に転着する方法により製造される。
【００２０】
基材フィルムまたは剥離フィルムの片表面に粘着剤を塗布する方法としては、従来公知の塗布方法、例えば、ロールコーター法、リバースロールコーター法、グラビアロールコーター法、バーコーター法、コンマコーター法、ダイコーター法等が採用できる。また、粘着剤を塗布する方法の他に、基材フィルムと粘着剤層を共押出しする方法も挙げられる。粘着剤層や基材フィルム等の性質に応じて、これらの方法でも適宜選択できる。
【００２１】
本発明の粘着フィルムに用いる基材フィルムとして、合成樹脂、天然ゴム、合成ゴム等から製造されたフィルムが挙げられる。具体的に例示するならば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリブタジエン、軟質塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アイオノマー等の樹脂、およびそれらの共重合体エラストマー、およびジエン系、ニトリル系、シリコーン系、アクリル系等の合成ゴム等のフィルムが挙げられる。基材フィルムは単層体であっても、また、積層体であってもよい。
【００２２】
基材フィルムの厚みは、半導体ウエハ裏面を研削する際のウエハの破損防止、ウエハ表面への貼付作業性および剥離作業性等に影響する。かかる観点から、基材フィルムの厚みは、通常、１０〜２０００μｍである。好ましくは１００〜３００μｍである。基材フィルムの厚み精度は、粘着フィルムの厚み精度に影響を与え、ひいては裏面研削後の半導体ウエハの厚み精度に影響を与える。従って、基材フィルムは上記範囲の厚みにおいて±５μｍ以内の精度で作成されたものが好ましい。さらに好ましくは±３μｍ以内である。
【００２３】
裏面を研削する際の半導体ウエハの破損防止を考慮すると、基材フィルムの硬度は、ＡＳＴＭ−Ｄ−２２４０に規定されるショアーＤ型硬度が４０以下である樹脂をフィルム状に成形加工した弾性フィルム、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリブタジエンフィルム等が好ましく用いられる。この場合、基材フィルムの粘着剤層が設けられる面の反対側の面に、これより硬いフィルム、具体的には、ショアーＤ型硬度が４０を超える樹脂をフィルム状に成形加工したフィルムを積層することが好ましい。そのことにより、粘着フィルムの剛性が増し、貼付作業性及び剥離作業性が改善される。
【００２４】
また、半導体ウエハの裏面を研削した後に施される酸によるエッチング処理の際にも引続き、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを貼付して半導体ウエハの表面を保護する場合には、耐酸性に優れた基材フィルムを使用することが好ましい。耐酸性フィルムを基材フィルムの粘着剤層と反対側に積層してもよい。耐酸性のフィルムしては、例えばポリプロピレンフィルム等が挙げられる。
基材フィルムと粘着剤層との接着力を向上させるため、基材フィルムの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。また、基材フィルムと粘着剤層の間に下塗り剤を用いてもよい。
【００２５】
本発明の粘着フィルムの粘着剤表面に配設する剥離フィルムとして、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルムが挙げられる。必要に応じてその表面にシリコーン処理等が施されたものが好ましい。剥離フィルムの厚みは、通常１０〜２０００μｍである。好ましくは３０〜１００μｍである。
【００２６】
本発明の粘着フィルムに設ける粘着剤層は、結晶性高分子を含有し、特定の温度範囲において、半導体ウエハ表面を保護するに十分な粘着力を示す粘着剤によって形成される。
粘着剤の具体例としては、例えば、特表平６−５１０５４８号公報（国際公開番号：ＷＯ９２／１３９０１）に記載されている粘着剤が好ましい。すなわち、通常、粘着テープ等の粘着剤層に使用されている粘着剤組成物（以下、通常の粘着剤という）と結晶性高分子との混合物である。通常、その混合割合は、通常の粘着剤約５０〜９９．７重量部に対して、結晶性高分子が約０．３〜５０重量部の範囲で混合することが好ましい。より好ましくは、通常の粘着剤約６５〜９５重量部に対して、結晶性高分子が約５〜３５重量部であり、さらに好ましくは、通常の粘着剤約７０〜９０重量部に対して、結晶性高分子が約１０〜３０重量部であり、最も好ましくは、通常の粘着剤約７０〜８０重量部に対して結晶性高分子が約２０〜約３０重量部である。
【００２７】
通常の粘着剤としては、天然ゴム系粘着剤、並びに、スチレン−ブタジエン共重合体系粘着剤、及び、炭素数１〜９のアルキル基を有するポリアクリル酸アルキルエステルまたはその共重合体等のアクリル系粘着剤等の合成ゴム系粘着剤等が挙げられ、これらは単独でも２種以上の混合物であってもよい。
【００２８】
これらの通常の粘着剤は架橋剤を用いて凝集力や粘着力特性を調整する必要がある場合には、架橋点となりうる官能基を有していることが好ましい。官能基としてはカルボキシル基、水酸基、アミノ基等が挙げられる。またこれらの通常の粘着剤には、適宜、可塑剤、粘着付与剤、安定剤等を混合してもよい。
【００２９】
結晶性高分子としては、側鎖結晶性高分子、主鎖結晶性高分子等が挙げられる。粘着力の温度変化への依存性を考慮すると前者の方が好ましい。側鎖結晶性高分子としては、重合性炭素−炭素２重結合をもつ１種以上の単量体であって、重合した際に結晶化が可能となる側鎖を有する単量体（以下、ＳＣＣ単量体と称する）を重合して得られる重合体または共重合体、並びに、ＳＣＣ単量体及びＳＣＣ単量体と共重合可能な他の単量体とを共重合して得られる共重合体が挙げられる。ＳＣＣ単量体は単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。また、ＳＣＣ単量体と共重合可能な他の単量体も２種以上を混合して使用してもよい。
【００３０】
これらのＳＣＣ単量体として、炭素数１０〜５０の脂肪族基を有するアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド誘導体、メタクリルアミド誘導体、ビニルエーテル誘導体、ビニルエステル誘導体、少なくとも一部がフッ素置換された炭素数６〜５０の脂肪族基を有するアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド誘導体、メタクリルアミド誘導体、ビニルエーテル誘導体、ビニルエステル誘導体、並びに、炭素数８〜２４のアルキル基を有するスチレン誘導体から選ばれた少なくとも１種の単量体等が挙げられる。
【００３１】
これらの内、粘着特性の温度依存性、重合反応性等を考慮すると、炭素数１４〜５０の線状脂肪族基を有するアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド誘導体、メタクリルアミド誘導体等が好ましい。さらに好ましくは、炭素数１４〜２２の線状脂肪族基を有するアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド誘導体、メタクリルアミド誘導体等である。
上記のＳＣＣ単量体と共重合可能な他の単量体としては、炭素数が１〜９のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等が挙げられる。
【００３２】
架橋剤を用いて凝集力や粘着力特性を調整する必要がある場合等を考慮すると、側鎖結晶性高分子には、架橋点となり得る官能基を有する単量体を共重合することが好ましい。架橋点となり得る官能基を有する単量体として、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。
【００３３】
また、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単量体、さらには、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、メアクリル酸アリル等の多官能性の単量体を組み合わせてもよい。
【００３４】
粘着フィルムの粘着力特性を考慮すると、側鎖結晶性高分子は、結晶性側鎖の質量の合計が、結晶性高分子全体の質量の５０重量％以上になるように合成することが好ましい。より好ましくは６５重量％以上である。
【００３５】
側鎖結晶性高分子を重合する方法としては、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等既知の様々な方法が採用できる。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が、粘着剤の製造コスト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。これらは、得られる側鎖結晶性高分子の性質、重合方法に応じて適宜選択される。
【００３６】
側鎖結晶性高分子としては、上記重合体の他に、結晶性側鎖を有するものであれば、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリエチレンイミン系、シリコーン系等の高分子等が挙げられる。
また、主鎖結晶性高分子としては、水不溶性ポリアルキレンオキシド、低級アルキルポリエステル、ポリアミド、ナイロン、ポリテトラヒドロフラン、及び一般式（１）〔化１〕
【００３７】
【化１】
（式中、Ｒは水素、炭素数１〜１２の直鎖状または枝分かれ状アルキル基、ｎは５〜５００００の整数である）で表される構造のポリ−α−オレフィン等が挙げられる。上記一般式（１）〔化１〕において、好ましくは、Ｒが炭素数１〜８の直鎖状または枝分かれ状アルキル基である。
【００３８】
粘着特性の温度依存性、半導体ウエハ表面への汚染性を考慮すると、上記結晶性高分子は３，５００から９００，０００程度の分子量を有するものが好ましい。これらの結晶性高分子の分子量は、特に粘着特性の温度依存性に影響を与え、分子量によって、ウエハの表面に貼着した際にウエハの表面を保護するに充分な粘着力を示す温度範囲（以下、この温度範囲をＡ〜Ｂ℃の温度範囲、または、Ｅ〜Ｆ℃の温度範囲という）が異なる傾向にある。例えば、結晶性高分子の分子量が大きくなるに従い、温度範囲の上限ＢまたはＦの値が大きくなる傾向があり、特に、第２および第４発明の場合、分子量が大きくなりすぎると、粘着剤層とウエハ表面の間に化学的な相互作用（ウエハ表面の腐食、汚染等）を引き起こす温度、粘着剤層の分解温度、基材フィルムの軟化温度等、を越える温度に加熱しても粘着フィルムを剥離することが出来なくなることがある。従って、結晶性高分子の分子量は半導体ウエハの裏面研削工程における温度条件（冷却水の温度、剥離時の温度等）、ウエハ表面への汚染性等を考慮して決定する必要がある。
【００３９】
例えば、Ｅ〜Ｆ℃の温度範囲においてのみウエハの表面を保護するに充分な粘着力を示す粘着剤が形成された粘着フィルムを、Ｆ℃の温度範囲外に加熱して剥離する場合、分子量は３，５００から２５，０００程度の範囲に調整することが好ましく、より好ましくは、３，５００から１２，０００程度の範囲である。
【００４０】
また、Ａ〜Ｂ℃の温度範囲においてのみウエハの表面を保護するに充分な粘着力を示す粘着剤が形成された粘着フィルムを、Ａ℃の温度範囲外に冷却によって剥離する場合には、何れの分子量でも特に問題はないが、ウエハ表面への汚染性を考慮するとより高い分子量が好ましく、従って２５，０００から９００，０００程度の範囲に調整することが好ましく、より好ましくは、１００，０００から９００，０００程度の範囲である。
【００４１】
通常の粘着剤と結晶性高分子の混合物は、粘着力特性、凝集力の調整、ウエハ表面への汚染性等を考慮して、必要に応じて、架橋させてもよい。ウエハの凹凸の状態によっても異なるが、ウエハ裏面研削後、冷却してから粘着フィルムを剥離する場合、架橋させた方が、粘着力が低下し易くなる傾向がある。架橋方法としては、架橋剤による架橋、光や放射線等による架橋等既知の架橋方法の中から適宜選択することができるが、架橋方法の簡便さを考慮すると架橋剤による架橋が好ましい。
【００４２】
架橋剤としては、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化合物、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化合物、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化合物、及びヘキサメトキシメチロールメラミン等のメラミン系化合物等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４３】
架橋剤の添加量は、粘着剤層に求められる粘着特性、凝集力、通常の粘着剤および結晶性高分子の性質等により異なるが、通常、通常の粘着剤と結晶性高分子の混合物１００重量部に対して０．０１〜３０重量部の範囲で適宜選択される。
【００４４】
粘着剤層の厚みは、半導体ウエハの表面状態、形状、裏面の研削方法等により適宣決められるが、半導体ウエハの裏面を研削している時の粘着力、研削が完了した後の剥離性等を勘案すると、通常２〜１００μｍ程度である。好ましくは５〜７０μｍである。
【００４５】
上記のようにして得られる本発明の粘着フィルムは、半導体ウエハ表面に粘着フィルムを貼着する工程から該ウエハ裏面の研削工程を経て粘着フィルムを剥離する工程の直前に到るまでの間、ウエハ表面にしっかりと貼着してウエハ表面を保護するに充分な粘着力を有する粘着フィルムである。ここで、ウエハ表面を保護するに充分な粘着力とは、ウエハ裏面の研作中に剥離したり、ウエハ表面と粘着剤層との間に冷却水の侵入が生じない程度の粘着力のことであり、具体的には、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に規定される方法に準拠して、被着体としてＳＵＳ３０４−ＢＡ板を用い、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎ．、剥離角度１８０度の条件下で測定した粘着力が所定の温度において、通常、１５０〜２０００ｇ／２５ｍｍの範囲内であることを意味する。好ましくは２００〜２０００ｇ／２５ｍｍの範囲内である。
【００４６】
かくして、上記の如くして製造される本発明に係わる粘着フィルムは、−１０℃以上の温度における少なくとも一部の温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍの粘着力を示し、且つ、Ａ℃未満の温度領域に冷却することにより、その粘着力が１５０ｇ／２５ｍｍ未満に低下するものである。温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）における好ましい粘着力は２００〜２０００ｇ／２５ｍｍである。Ａ℃未満の温度領域における好ましい粘着力は８０ｇ／２５ｍｍ以下である。また、好ましいＡ〜Ｂ℃の温度範囲は、１０℃以上の温度範囲における少なくとも一部の温度範囲である。ここで、「−１０℃以上の温度範囲」に於ける上限の温度には特に制限はないが、実質的には基材フィルムが加熱により軟化し、本発明で定義する粘着力の測定が事実上不可能となる温度であり、具体的には、ＪＩＳ Ｋ ２２０７（環球法）に準拠して測定した基材フィルムの原料樹脂（即ちフィルム化前の樹脂）の軟化温度＋５０℃程度の温度が挙げられる。基材フィルムが融点を有する場合は融点程度の温度が上限温度である。
【００４７】
また、本発明の他の発明に係わる粘着フィルムは、７０℃以下の温度における少なくとも一部の温度範囲Ｅ〜Ｆ℃（Ｅ＜Ｆ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍの粘着力を示し、且つ、Ｆ℃を超える温度領域に加熱することにより、その粘着力が１５０ｇ／２５ｍｍ未満に低下するものである。好ましくは、Ｅ〜Ｆ℃の温度範囲は、６０℃以下の温度における少なくとも一部の温度範囲である。温度範囲Ｅ〜Ｆ℃（Ｅ＜Ｆ）における好ましい粘着力は２００〜２０００ｇ／２５ｍｍである。Ｆ℃を超える温度領域における好ましい粘着力は８０ｇ／２５ｍｍ以下である。ここで、「７０℃以下の温度範囲」に於ける下限の温度には特に制限はないが、実質的には、基材フィルムが冷却により脆性を示すようになり、本発明で定義する粘着力の測定が事実上不可能となる温度である。具体的には、ＡＳＴＭ Ｄ−７４６に準拠して測定した基材フィルムの原料樹脂（即ちフィルム化前の樹脂）の脆化温度−１００℃程度の温度が挙げられる。
【００４８】
さらに、実際の作業性を考慮すると、上記のいずれの粘着フィルムついても、少なくとも２０〜２５℃の温度範囲内において、ウエハ表面を保護するに充分な粘着力を示すものであることが好ましい。さらに好ましくは少なくとも１５〜３０℃の温度範囲内においてウエハ表面を保護するに充分な粘着力を示すものである。
【００４９】
次いで、本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法について説明する。第１の方法として、粘着フィルムの粘着剤層から剥離フィルムを剥離して粘着剤層表面を露出させ、その粘着剤層を介して集積回路が形成された側の半導体ウエハの表面に、−１０℃以上の温度における少なくとも一部の温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）の温度範囲に含まれる少なくとも一部の温度範囲Ｃ〜Ｄ℃（Ａ＜Ｃ≦Ｄ＜Ｂ、１≦Ｃ≦Ｄ≦６０）においてウエハ表面に粘着フィルムを貼着し、粘着フィルムの基材フィルム側を介して研削機のチャックテーブル等に半導体ウエハを固定し、Ｃ〜Ｄ℃の温度範囲の冷却水をかけながら半導体ウエハの裏面を研削し、次いで、Ａ℃未満に冷却した状態で該粘着フィルムを剥離する方法が挙げられる。
【００５０】
ウエハ表面に粘着フィルムを貼着し、且つ、冷却水の温度である上記Ｃ〜Ｄ℃の温度範囲は、１０≦Ｃ≦Ｄ≦４０であることが好ましい。半導体ウエハ表面を保護するに十分な粘着力を示す温度範囲に管理するために、研削中の冷却水の温度、研削室温等をＣ〜Ｄ℃の範囲内で管理する必要がある。剥離温度は、Ａ℃未満ならば、任意の温度でよいが、実際の作業性を考慮すると、通常、−３０℃以上が好ましい。
【００５１】
また、第２の方法として、粘着フィルムの粘着剤層から剥離フィルムを剥離して粘着剤層表面を露出させ、その粘着剤層を介して集積回路が形成された側の半導体ウエハの表面に、７０℃以下の温度に含まれる少なくとも一部の温度範囲Ｇ〜Ｈ℃（Ｅ＜Ｇ≦Ｈ＜Ｆ、１≦Ｇ）においてウエハ表面に該粘着フィルムを貼着し、粘着フィルムの基材フィルム側を介して研削機のチャックテーブル等に半導体ウエハを固定し、Ｇ〜Ｈ℃の温度範囲の冷却水をかけながら半導体ウエハの裏面を研削し、次いで、Ｆ℃を超える温度に加熱した状態で該粘着フィルムを剥離する方法が挙げられる。
【００５２】
ウエハ表面に粘着フィルムを貼着し、且つ、冷却水の温度である上記Ｇ〜Ｈ℃の温度範囲は、１０≦Ｇ≦Ｈ≦４０であることが好ましい。半導体ウエハ表面を保護するに十分な粘着力を示す温度範囲に管理するために、研削中の冷却水の温度、研削室温等をＧ〜Ｈ℃の範囲内で管理する必要がある。剥離温度は、Ｆ℃を超える温度ならば任意の温度でよいが、通常、粘着剤層とウエハ表面の間に化学的な相互作用（ウエハ表面の腐食、汚染等）を引き起こす温度、粘着剤層の一部が分解し始める温度、または基材フィルムの軟化温度の何れの温度をも超えない様にすることが好ましい。具体的には、通常、基材フィルムの軟化温度が１００℃以下の場合にはその軟化温度未満、基材フィルムの軟化温度が１００℃を超える場合には、１００℃以下の温度で剥離することが好ましい。
【００５３】
本発明の粘着フィルムの粘着力は、研削する半導体ウエハの口径、研削時間、半導体ウエハの表面形状、研削後の厚み等種々を考慮して上記範囲内に適宜調整することができる。
半導体ウエハ裏面を研削する装置、器具等、及び研削方法には特に制限はなく公知の方法が適用できる。半導体ウエハ裏面の研削が完了した後、粘着フィルムを剥離する前にケミカルエッチング工程を経ることもある（この場合、ケミカルエッチング層はＡ〜Ｂ℃、またはＥ〜Ｆ℃の範囲内に管理する必要がある。好ましくはＣ〜Ｄ℃、またはＧ〜Ｈ℃である。
本発明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。
【００５４】
【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。
以下に示す実施例及び比較例の中で、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの製造（粘着剤塗布液の調製以降）および半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを用いた半導体ウエハの裏面研削は全て米国連邦規格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た環境において実施した。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
尚、本実施例において使用された通常の粘着剤（アクリル系粘着剤）、および結晶性高分子（側鎖結晶性高分子）の合成は、下記調製例１〜４の方法に従って行った。また、得られた粘着フィルムの性能および該フィルムを用いた半導体ウエハ裏面研削方法における各特性は、下記（１）〜（３）の方法により評価した。
【００５５】
（１）裏面研削時の半導体シリコンウエハの破損数（枚数）
集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（径：８インチ、厚み：６００μｍ、表面の凹凸：約１０μｍ）の表面に、それぞれの実施例および比較例で得られた粘着フィルムを貼付し、研削機〔（株）ディスコ製：バックグラインダーＤＦＧ−８２１Ｆ／８〕を用いて，所定の水温の水をかけて冷却しながら半導体シリコンウエハの裏面を該ウエハの厚みが２００μｍになるまで研削する。研削終了後、所定の条件下で該フィルムを剥離する。各実施例および比較例毎に半導体シリコンウエハを２０枚使用し、研削を２０回行い、裏面研削中に破損したウエハの枚数（研削中の粘着フィルムの剥離が原因）、粘着フィルムと半導体ウエハの間に水の侵入があったウエハの枚数、剥離時に破損したウエハの枚数を計数する。
【００５６】
（２）顕微鏡による半導体ウエハへの汚染性の観察（％）
上記（１）における半導体ウエハ裏面研削中、及び、粘着フィルムの剥離時に破損しなかったウエハに対して、ウエハ表面の集積回路を光学顕微鏡（（株）ニコン製：ＯＰＴＩＰＨＯＴ２）を用いて５０〜１０００倍の範囲でウエハ表面全体及び回路の微細部分まで観察し、汚染されているチップの割合を評価する。
【００５７】
（３）粘着力（ｇ／２５ｍｍ）特性
基本的な操作はＪＩＳ Ｚ ０２３７に記載される方法に準拠し、下記条件下で実施する。
実施例及び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、ＳＵＳ３０４−ＢＡ板（縦：２０ｃｍ、横：５ｃｍ）の表面に貼付し、２３℃において３０分間放置する。放置後、試料の一端を挟持し、剥離角度：１８０度、剥離速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ．で所定の温度において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。
【００５８】
調製例１
＜アクリル系粘着剤（以下、高分子１）の合成＞
アクリル酸ブチル９１重量部、アクリロニトリル４．５重量部、アクリル酸４．５重量部をトルエン１５０重量部中で、開始剤として２，２’−アゾビス−イソブチロニトリル（以下、ＡＩＢＮという）１重量部を用いて窒素雰囲気下８０℃において共重合して、高分子１の溶液（固形分４０重量％）を得た。
【００５９】
調製例２
＜側鎖結晶性高分子その１（以下、高分子２）の合成＞
メタクリル酸ヘキサデシル９８重量部、アクリル酸２重量部をトルエン１８０重量部中でドデシルメルカプタン５重量部の存在下で、開始剤としてＡＩＢＮ１重量部を用いて窒素雰囲気下８０℃において共重合して、高分子２の溶液（固形分３６重量％）を得た。
【００６０】
調製例３
＜側鎖結晶性高分子その２（以下、高分子３）の合成＞
アクリル酸オクタデシル９８重量部、アクリル酸２重量部をトルエン１８０重量部中でドデシルメルカプタン５重量部の存在下で、開始剤としてＡＩＢＮ１重量部を用いて窒素雰囲気下８０℃において共重合して、高分子３の溶液（固形分３６重量％）を得た。
【００６１】
調製例４
＜側鎖結晶性高分子その３（以下、高分子４）の合成＞
メタクリル酸ヘキサデシル９８重量部、アクリル酸２重量部を酢酸エチル１８０重量部中で、開始剤としてＡＩＢＮ０．２重量部を用いて窒素雰囲気下７５℃において共重合して、高分子４の溶液（固形分３６重量％）を得た。
【００６２】
実施例１
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）７５重量部、及び、調製例２で合成した高分子２の溶液（固形分３６重量％）２５重量部を混合し、さらに、イソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０重量％）１重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液をロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）の片面に塗布し、１２０℃で１分間乾燥して厚さ１５μｍの粘着剤層を設けた。次いで、コロナ放電処理を施した厚さ１２０μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（ショアーＤ型硬度：３８）の該処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させることにより粘着フィルムを製造した。
【００６３】
室温が２３℃に管理された環境下で、得られた粘着フィルムの粘着剤層から剥離フィルムを剥離し、粘着剤層表面を露出させ、その粘着剤層を介して、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（径：８インチ、厚み６００μｍ、表面の凹凸差：約１０μｍ）の表面に貼付し、研削機〔（株）ディスコ製：バックグラインダーＤＦＧ−８２１Ｆ／８〕を用いて，２３℃の水をかけて冷却しながら半導体シリコンウエハの裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま５℃に冷却し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。得られた粘着フィルムの実施例１の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００６４】
実施例２
実施例１で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を３０℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま１０℃に冷却し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。実施例１の粘着フィルムの実施例２の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００６５】
実施例３
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）７５重量部、及び、調製例３で合成した高分子３の溶液（固形分３６重量％）２５重量部を混合し、さらに、イソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０重量％）２重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液を用いて、実施例１と同様の方法で粘着フィルムを製造した。
【００６６】
得られた粘着フィルムを用い、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま６５℃に加熱し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。得られた粘着フィルムの実施例３の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００６７】
実施例４
実施例３で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を４０℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま５５℃に加熱し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。実施例３の粘着フィルムの実施例４の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００６８】
実施例５
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）７０重量部、及び、調製例４で合成した高分子４の溶液（固形分３６重量％）３０重量部を混合し、さらに、イソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０重量％）１．５重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液を用いて、実施例１と同様の方法で粘着フィルムを製造した。
【００６９】
得られた粘着フィルムを用い、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面を該ウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、実施例１と同様の方法で該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。得られた粘着フィルムの実施例５の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００７０】
実施例６
実施例５で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を４０℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、実施例２と同様の方法で該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。実施例５の粘着フィルムの実施例６の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００７１】
【表１】
【００７２】
比較例１
実施例１で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、冷却せずにそのまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に１１枚のウエハが破損した。実施例１の粘着フィルムの比較例１の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表２〕に示す。
【００７３】
比較例２
実施例３で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、加熱せずにそのまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に４枚のウエハが破損した。実施例３の粘着フィルムの比較例２の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、の研削結果を〔表２〕に示す。
【００７４】
比較例３
実施例５で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、冷却せずにそのまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に１０枚のウエハが破損した。実施例５の粘着フィルムの比較例３の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表２〕に示す。
【００７５】
比較例４
５℃の環境下において、実施例１で得られた粘着フィルムを、その粘着剤層を介して、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の表面に貼付したところ、粘着力がほとんどなく貼付できなかった。結果を〔表２〕に示す。
【００７６】
比較例５
実施例３で得られた粘着フィルムを６５℃に加熱し、そのままの温度で、その粘着剤層を介して、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の表面に貼付したところ、すぐに半導体ウエハ周辺からフィルムが浮き上がりが始め、ウエハの裏面研削が不可能な状態となった。結果を〔表２〕に示す。
【００７７】
比較例６
５℃の環境下において、実施例５で得られた粘着フィルムを、その粘着剤層を介して、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の表面に貼付したところ、粘着力がほとんどなく貼付できなかった。結果を〔表２〕に示す。
【００７８】
比較例７
実施例１で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を１０℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま１０℃に維持し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に１０枚のウエハが破損し、破損のなかった残りの全てのウエハ（１０枚）にウエハと粘着フィルムの間に水の侵入が認められた。この水侵入の認められたウエハから該テープを剥離した時のウエハの破損は皆無であった。実施例１の粘着フィルムの比較例７の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表２〕に示す。
【００７９】
比較例８
実施例３で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を５５℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま５５℃に維持し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に１１枚のウエハが破損し、破損のなかった残りの全てのウエハ（９枚）にウエハと粘着フィルムの間に水の侵入が認められた。この水侵入の認められたウエハから該テープを剥離した時のウエハの破損は皆無であった。実施例３の粘着フィルムの比較例８の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表２〕に示す。
【００８０】
比較例９
実施例５で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を１０℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま１０℃に維持し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に１０枚のウエハが破損し、破損のなかった残りの全てのウエハ（１０枚）にウエハと粘着フィルムの間に水の侵入が認められた。この水侵入の認められたウエハから該テープを剥離した時のウエハの破損は皆無であった。実施例５の粘着フィルムの比較例９の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表２〕に示す。
【００８１】
【表２】
【００８２】
比較例１０
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０％）１．２重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液をロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で１分間乾燥して厚さ１５μｍの粘着剤層を設けた。次いで、コロナ放電処理を施した厚さ１２０μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（ショアーＤ型硬度：３８）の該処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させることにより粘着フィルムを製造した。
【００８３】
実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま５℃に冷却し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に１３枚のウエハが破損した。得られた粘着フィルムの比較例１０の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表３〕に示す。
【００８４】
比較例１１
比較例１０で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま６５℃に加熱し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に４枚のウエハが破損した。得られた粘着フィルムの比較例１１の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハへの汚染性、並びに、研削結果を〔表３〕に示す。
【００８５】
比較例１２
比較例１０で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、室温で該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて上記の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に１０枚のウエハが破損した。得られた粘着フィルムの比較例１２の使用条件下における粘着力特性および半導体ウエハへの汚染性、並びに、研削結果を〔表３〕に示す。
【００８６】
比較例１３
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０％）６．５重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液をロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で１分間乾燥して厚さ１５μｍの粘着剤層を設けた。次いで、コロナ放電処理を施した厚さ１２０μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（ショアーＤ型硬度：３８）の該処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させることにより粘着フィルムを製造した。
【００８７】
実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、室温で該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて、同様の操作を２０回行った。研削中に３枚のウエハが破損し、破損のなかった残りの全てのウエハ（１７枚）にウエハと粘着フィルムの間に水の侵入が認められた。この水侵入の認められたウエハから該テープを剥離した時のウエハの破損は皆無であった。得られた粘着フィルムの比較例１３の使用条件下における粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表３〕に示す。
【００８８】
比較例１４
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０％）２重量部、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６重量部およびα−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．４重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液をロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で１分間乾燥して厚さ１５μｍの粘着剤層を設けた。次いで、コロナ放電処理を施した厚さ１２０μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（ショアーＤ型硬度：３８）の該処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させることにより粘着フィルムを製造した。
【００８９】
実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、粘着フィルムのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム側から高圧水銀ランプ（４０Ｗ／ｃｍ）で１５ｃｍの距離から２０秒間光照射した後、室温で該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。しかし、顕微鏡による観察で、一部の回路のアルミ電極上に粘着剤に起因する汚染物が観察された。得られた粘着フィルムの比較例１４の使用条件下における粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００９０】
【表３】
【００９１】
【発明の効果】
本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムは、結晶性高分子を含む粘着剤層が形成されており、半導体ウエハの裏面を研削する際には強い粘着力で半導体ウエハを保護し、剥離するの際には冷却または加熱する等の簡単な操作で容易に粘着力が低下する。そのため、研削操作中には、半導体ウエハと粘着フィルムの間に冷却水が侵入することがない上、半導体ウエハが破損することがない。また、剥離応力が小さいので剥離する際に半導体ウエハが破損することがない。さらに、剥離した後に粘着剤層からの汚染物が半導体ウエハ表面に付着することが殆どない。従って、半導体ウエハの大口径化、薄層化およびＩＣの高性能化にある当技術分野において優れた効果を発揮するものである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びその使用方法に関する。詳しくは、シリコンウエハ等の半導体ウエハの集積回路が組み込まれた側の面（以下、ウエハ表面という）に貼付して該半導体ウエハの他の面（以下、ウエハ裏面という）を研削し、研削終了後に剥離する半導体ウエハの裏面研削用粘着フィルムであり、温度変化によって粘着力が変化する粘着剤層を有する半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、半導体集積回路は、高純度シリコン単結晶等をスライスしてウエハとした後、イオン注入、エッチング等によりその表面に集積回路を形成し、更にウエハの裏面をグライディング、ポリッシング、ラッピング等により研削し、ウエハの厚さを１００〜６００μｍ程度まで薄くしてから、ダイシングしてチップ化する方法で製造されている。これらの工程の中で、半導体ウエハ裏面の研削時に半導体ウエハの破損を防止したり、研削加工を容易にするため、粘着フィルムをその粘着剤層を介してウエハ表面に貼付して保護する方法が用いられている。
【０００３】
粘着フィルムをウエハ表面に貼着してウエハ裏面を研削する場合、該粘着フィルムに求められる性能の一つに、半導体ウエハ表面に対する粘着特性が挙げられる。具体的には、ウエハ裏面研削時には剥離しない程度の高い粘着力を有し、また剥離時には作業性がよく且つ半導体ウエハを破損しない程度の低い粘着力が必要とされている。
【０００４】
しかし、近年、大容量化、高集積化、半導体チップの量産化、小型軽量化等が図られるに伴い、半導体ウエハは大口径化し、また半導体ウエハの厚みはさらに薄く成る傾向があり、半導体ウエハ裏面研削時の表面保護と、剥離の際の作業性、非破損性のバランスを保つことが難しくなってきている。
【０００５】
これらの問題を解決する方法として、例えば、特開昭６０−１８９９３８号公報には、半導体ウエハの裏面を研磨するにあたり、このウエハの表面に感圧性接着フィルムを貼り付け、上記の研磨後この接着フィルムを剥離する半導体ウエ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、研磨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エハの保護方法が開示されている。
【０００６】
しかし、該発明に開示されている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（粘着剤層）は、ラジカル重合により重合する粘着剤層であるため、ウエハと粘着剤層の間に酸素が入り込んだ場合には、酸素の重合禁止効果により硬化反応が十分に進まず、半導体ウエハ裏面研磨後の剥離時に凝集力の低い未硬化の粘着剤がウエハ表面を汚染することがあった。集積回路が形成された半導体ウエハ表面には複雑な凹凸があり、空気（酸素）を全く挟み込まずに貼付することは不可能である。また、貼付のために酸素を除いた系を作り出すには大掛かりな装置と大きなコストが必要となる。この様な粘着剤層に起因する汚染は、溶剤等による洗浄で除去できる場合もあるが、ほとんどの場合、完全に除去できないのが現状である。
【０００７】
近年、半導体ウエハの大口径化、薄層化およびＩＣの高性能化に伴い、半導体ウエハ表面への汚染が少なく、且つ、ウエハ裏面の研削時や粘着フィルムの剥離時にウエハを破損しない半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びその使用方法が望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上の点に鑑み、本発明の目的は、半導体ウエハの裏面研削時には強い粘着力でウエハ表面を保護し、剥離の際には冷却または加熱することにより粘着力が低下して半導体ウエハを破損させずに剥離することができ、尚かつ、剥離後に粘着剤層からの半導体ウエハ表面に付着する汚染物が殆どない、半導体ウエハの大口径化、薄層化およびＩＣの高性能化に対応できる半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びその使用方法を提供することにある。
【０００９】
【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、結晶性高分子を含み、且つ、温度変化と共に粘着力が劇的に変化する性質を有する粘着剤層が基材フィルムの片面に形成された半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの中で、特定の粘着力特性を有する粘着フィルムが、上記目的を達成し得て、半導体ウエハの大口径化、薄層化およびＩＣの高性能化に対応できる半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムとして使用できることを見出し、本発明に到った。
【００１０】
具体的には、粘着剤に結晶性高分子を含有させるこにより、特定の温度範囲においてのみウエハ表面を保護するに充分な粘着力を示し、その温度範囲外の低温領域または高温領域では粘着力が低下することを見出し、更に、該温度範囲において貼着、研磨処理を行い、該温度範囲外において剥離処理を行うことにより上記目的が達成し得ることを見出し、本発明に到った。
【００１１】
すなわち、本発明の第１発明は、基材フィルムの片面に粘着剤層が設けられた半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムであって、該粘着剤層が結晶性高分子を含む粘着剤により形成され、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの粘着力が、−１０℃以上の温度における少なくとも一部の温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ａ℃未満の温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であることを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムである。
【００１２】
本発明の第２発明は、基材フィルムの片面に粘着剤層が設けられた半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムであって、該粘着剤層が結晶性高分子を含む粘着剤により形成され、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの粘着力が、７０℃以下の温度における少なくとも一部の温度範囲Ｅ〜Ｆ℃（Ｅ＜Ｆ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ｆ℃を超える温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であることを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムである。
【００１３】
本発明の第３発明は、半導体ウエハの裏面研削時にその表面に貼着し、研削終了後に剥離する半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法であって、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムが、基材フィルムの片面に結晶性高分子を含む粘着剤により形成された粘着剤層を有し、その粘着力が−１０℃以上の温度における少なくとも一部の温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ａ℃未満の温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であり、Ａ〜Ｂ℃の温度範囲に含まれる少なくとも一部の温度範囲Ｃ〜Ｄ℃（Ａ＜Ｃ≦Ｄ＜Ｂ、１≦Ｃ≦Ｄ≦６０）においてウエハ表面に該粘着フィルムを貼着し、Ｃ〜Ｄ℃の温度範囲の冷却水をかけながら半導体ウエハの裏面を研削し、次いで、Ａ℃未満に冷却した状態で該粘着フィルムを剥離することを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法である。
【００１４】
また、本発明の第４発明は、半導体ウエハの裏面研削時にその表面に貼着し、研削終了後に剥離する半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法であって、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムが、基材フィルムの片面に結晶性高分子を含む粘着剤により形成された粘着剤層を有し、その粘着力が７０℃以下の温度における少なくとも一部の温度範囲Ｅ〜Ｆ℃（Ｅ＜Ｆ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ｆ℃を超える温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であり、Ｅ〜Ｆ℃の温度範囲に含まれる少なくとも一部の温度範囲Ｇ〜Ｈ℃（Ｅ＜Ｇ≦Ｈ＜Ｆ、１≦Ｇ）においてウエハ表面に該粘着フィルムを貼着し、Ｇ〜Ｈ℃の温度範囲の冷却水をかけながら半導体ウエハの裏面を研削し、次いで、Ｆ℃を超える温度に加熱した状態で該粘着フィルムを剥離することを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法である。
【００１５】
本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム（以下、粘着フィルムという）は、半導体ウエハの裏面を研削する際には、強い粘着力でウエハ表面に粘着してそれを保護し、ウエハの破損等を防止する。また、剥離する際には、冷却または加熱することにより粘着力を低下させ得るため、剥離を容易にして剥離応力による半導体ウエハの破損を防止することができる。さらに、粘着フィルムを剥離した後には、ウエハ表面に粘着剤層に起因する汚染物が殆ど付着することがなく、ウエハ表面の汚染防止にも優れた効果を発揮する。そのため、本発明によれば、半導体ウエハの大口径化、薄層化、及びＩＣの高性能化に対応できる半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びその使用方法が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の粘着フィルムは、基材フィルムに粘着剤層を構成する成分を含有した粘着剤溶液またはエマルジョン液（以下、粘着剤という）を塗布、乾燥して粘着剤層を形成することにより製造される。この場合、環境に起因する汚染等から粘着剤層を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。また、剥離フィルムの片表面に粘着剤を塗布、乾燥して粘着剤層を形成した後、粘着剤層の表面に基材フィルムを貼付して粘着剤層を基材フィルム側に転着する方法によっても製造される。この場合は、粘着剤層を乾燥する際等において粘着剤層表面が汚染されない利点がある。
【００１７】
基材フィルムまたは剥離フィルムのいずれの片表面に粘着剤塗布液等を塗布するかは、基材フィルム及び剥離フィルムの耐熱性、表面張力、半導体ウエハ表面への汚染性等を考慮して決める。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、基材フィルムへ転写する。耐熱性が同等または基材フィルムの方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付する。しかし、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付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、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。
【００１８】
本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法は、特定の温度範囲において粘着剤層を介して半導体ウエハの表面に貼着し、ウエハ表面を保護してウエハ裏面を研削し、次いで、該温度範囲外に冷却または加熱して粘着剤層の温度を該温度範囲外とした後に剥離する方法である。
【００１９】
先ず、本発明の粘着フィルムの製造方法について説明する。
本発明の粘着フィルムは、通常、基材フィルムの片表面に粘着剤を塗布、乾燥して粘着剤層を形成する方法、または、剥離フィルムの片表面に粘着剤を塗布、乾燥して粘着剤層を形成した後、基材フィルムの片表面に転着する方法により製造される。
【００２０】
基材フィルムまたは剥離フィルムの片表面に粘着剤を塗布する方法としては、従来公知の塗布方法、例えば、ロールコーター法、リバースロールコーター法、グラビアロールコーター法、バーコーター法、コンマコーター法、ダイコーター法等が採用できる。また、粘着剤を塗布する方法の他に、基材フィルムと粘着剤層を共押出しする方法も挙げられる。粘着剤層や基材フィルム等の性質に応じて、これらの方法でも適宜選択できる。
【００２１】
本発明の粘着フィルムに用いる基材フィルムとして、合成樹脂、天然ゴム、合成ゴム等から製造されたフィルムが挙げられる。具体的に例示するならば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリブタジエン、軟質塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アイオノマー等の樹脂、およびそれらの共重合体エラストマー、およびジエン系、ニトリル系、シリコーン系、アクリル系等の合成ゴム等のフィルムが挙げられる。基材フィルムは単層体であっても、また、積層体であってもよい。
【００２２】
基材フィルムの厚みは、半導体ウエハ裏面を研削する際のウエハの破損防止、ウエハ表面への貼付作業性および剥離作業性等に影響する。かかる観点から、基材フィルムの厚みは、通常、１０〜２０００μｍである。好ましくは１００〜３００μｍである。基材フィルムの厚み精度は、粘着フィルムの厚み精度に影響を与え、ひいては裏面研削後の半導体ウエハの厚み精度に影響を与える。従って、基材フィルムは上記範囲の厚みにおいて±５μｍ以内の精度で作成されたものが好ましい。さらに好ましくは±３μｍ以内である。
【００２３】
裏面を研削する際の半導体ウエハの破損防止を考慮すると、基材フィルムの硬度は、ＡＳＴＭ−Ｄ−２２４０に規定されるショアーＤ型硬度が４０以下である樹脂をフィルム状に成形加工した弾性フィルム、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリブタジエンフィルム等が好ましく用いられる。この場合、基材フィルムの粘着剤層が設けられる面の反対側の面に、これより硬いフィルム、具体的には、ショアーＤ型硬度が４０を超える樹脂をフィルム状に成形加工したフィルムを積層することが好ましい。そのことにより、粘着フィルムの剛性が増し、貼付作業性及び剥離作業性が改善される。
【００２４】
また、半導体ウエハの裏面を研削した後に施される酸によるエッチング処理の際にも引続き、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを貼付して半導体ウエハの表面を保護する場合には、耐酸性に優れた基材フィルムを使用することが好ましい。耐酸性フィルムを基材フィルムの粘着剤層と反対側に積層してもよい。耐酸性のフィルムしては、例えばポリプロピレンフィルム等が挙げられる。
基材フィルムと粘着剤層との接着力を向上させるため、基材フィルムの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。また、基材フィルムと粘着剤層の間に下塗り剤を用いてもよい。
【００２５】
本発明の粘着フィルムの粘着剤表面に配設する剥離フィルムとして、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルムが挙げられる。必要に応じてその表面にシリコーン処理等が施されたものが好ましい。剥離フィルムの厚みは、通常１０〜２０００μｍである。好ましくは３０〜１００μｍである。
【００２６】
本発明の粘着フィルムに設ける粘着剤層は、結晶性高分子を含有し、特定の温度範囲において、半導体ウエハ表面を保護するに十分な粘着力を示す粘着剤によって形成される。
粘着剤の具体例としては、例えば、特表平６−５１０５４８号公報（国際公開番号：ＷＯ９２／１３９０１）に記載されている粘着剤が好ましい。すなわち、通常、粘着テープ等の粘着剤層に使用されている粘着剤組成物（以下、通常の粘着剤という）と結晶性高分子との混合物である。通常、その混合割合は、通常の粘着剤約５０〜９９．７重量部に対して、結晶性高分子が約０．３〜５０重量部の範囲で混合することが好ましい。より好ましくは、通常の粘着剤約６５〜９５重量部に対して、結晶性高分子が約５〜３５重量部であり、さらに好ましくは、通常の粘着剤約７０〜９０重量部に対して、結晶性高分子が約１０〜３０重量部であり、最も好ましくは、通常の粘着剤約７０〜８０重量部に対して結晶性高分子が約２０〜約３０重量部である。
【００２７】
通常の粘着剤としては、天然ゴム系粘着剤、並びに、スチレン−ブタジエン共重合体系粘着剤、及び、炭素数１〜９のアルキル基を有するポリアクリル酸アルキルエステルまたはその共重合体等のアクリル系粘着剤等の合成ゴム系粘着剤等が挙げられ、これらは単独でも２種以上の混合物であってもよい。
【００２８】
これらの通常の粘着剤は架橋剤を用いて凝集力や粘着力特性を調整する必要がある場合には、架橋点となりうる官能基を有していることが好ましい。官能基としてはカルボキシル基、水酸基、アミノ基等が挙げられる。またこれらの通常の粘着剤には、適宜、可塑剤、粘着付与剤、安定剤等を混合してもよい。
【００２９】
結晶性高分子としては、側鎖結晶性高分子、主鎖結晶性高分子等が挙げられる。粘着力の温度変化への依存性を考慮すると前者の方が好ましい。側鎖結晶性高分子としては、重合性炭素−炭素２重結合をもつ１種以上の単量体であって、重合した際に結晶化が可能となる側鎖を有する単量体（以下、ＳＣＣ単量体と称する）を重合して得られる重合体または共重合体、並びに、ＳＣＣ単量体及びＳＣＣ単量体と共重合可能な他の単量体とを共重合して得られる共重合体が挙げられる。ＳＣＣ単量体は単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。また、ＳＣＣ単量体と共重合可能な他の単量体も２種以上を混合して使用してもよい。
【００３０】
これらのＳＣＣ単量体として、炭素数１０〜５０の脂肪族基を有するアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド誘導体、メタクリルアミド誘導体、ビニルエーテル誘導体、ビニルエステル誘導体、少なくとも一部がフッ素置換された炭素数６〜５０の脂肪族基を有するアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド誘導体、メタクリルアミド誘導体、ビニルエーテル誘導体、ビニルエステル誘導体、並びに、炭素数８〜２４のアルキル基を有するスチレン誘導体から選ばれた少なくとも１種の単量体等が挙げられる。
【００３１】
これらの内、粘着特性の温度依存性、重合反応性等を考慮すると、炭素数１４〜５０の線状脂肪族基を有するアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド誘導体、メタクリルアミド誘導体等が好ましい。さらに好ましくは、炭素数１４〜２２の線状脂肪族基を有するアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド誘導体、メタクリルアミド誘導体等である。
上記のＳＣＣ単量体と共重合可能な他の単量体としては、炭素数が１〜９のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等が挙げられる。
【００３２】
架橋剤を用いて凝集力や粘着力特性を調整する必要がある場合等を考慮すると、側鎖結晶性高分子には、架橋点となり得る官能基を有する単量体を共重合することが好ましい。架橋点となり得る官能基を有する単量体として、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。
【００３３】
また、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単量体、さらには、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、メアクリル酸アリル等の多官能性の単量体を組み合わせてもよい。
【００３４】
粘着フィルムの粘着力特性を考慮すると、側鎖結晶性高分子は、結晶性側鎖の質量の合計が、結晶性高分子全体の質量の５０重量％以上になるように合成することが好ましい。より好ましくは６５重量％以上である。
【００３５】
側鎖結晶性高分子を重合する方法としては、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等既知の様々な方法が採用できる。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が、粘着剤の製造コスト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。これらは、得られる側鎖結晶性高分子の性質、重合方法に応じて適宜選択される。
【００３６】
側鎖結晶性高分子としては、上記重合体の他に、結晶性側鎖を有するものであれば、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリエチレンイミン系、シリコーン系等の高分子等が挙げられる。
また、主鎖結晶性高分子としては、水不溶性ポリアルキレンオキシド、低級アルキルポリエステル、ポリアミド、ナイロン、ポリテトラヒドロフラン、及び一般式（１）〔化１〕
【００３７】
【化１】
【００３８】
粘着特性の温度依存性、半導体ウエハ表面への汚染性を考慮すると、上記結晶性高分子は３，５００から９００，０００程度の分子量を有するものが好ましい。これらの結晶性高分子の分子量は、特に粘着特性の温度依存性に影響を与え、分子量によって、ウエハの表面に貼着した際にウエハの表面を保護するに充分な粘着力を示す温度範囲（以下、この温度範囲をＡ〜Ｂ℃の温度範囲、または、Ｅ〜Ｆ℃の温度範囲という）が異なる傾向にある。例えば、結晶性高分子の分子量が大きくなるに従い、温度範囲の上限ＢまたはＦの値が大きくなる傾向があり、特に、第２および第４発明の場合、分子量が大きくなりすぎると、粘着剤層とウエハ表面の間に化学的な相互作用（ウエハ表面の腐食、汚染等）を引き起こす温度、粘着剤層の分解温度、基材フィルムの軟化温度等、を越える温度に加熱しても粘着フィルムを剥離することが出来なくなることがある。従って、結晶性高分子の分子量は半導体ウエハの裏面研削工程における温度条件（冷却水の温度、剥離時の温度等）、ウエハ表面への汚染性等を考慮して決定する必要がある。
【００３９】
例えば、Ｅ〜Ｆ℃の温度範囲においてのみウエハの表面を保護するに充分な粘着力を示す粘着剤が形成された粘着フィルムを、Ｆ℃の温度範囲外に加熱して剥離する場合、分子量は３，５００から２５，０００程度の範囲に調整することが好ましく、より好ましくは、３，５００から１２，０００程度の範囲である。
【００４０】
また、Ａ〜Ｂ℃の温度範囲においてのみウエハの表面を保護するに充分な粘着力を示す粘着剤が形成された粘着フィルムを、Ａ℃の温度範囲外に冷却によって剥離する場合には、何れの分子量でも特に問題はないが、ウエハ表面への汚染性を考慮するとより高い分子量が好ましく、従って２５，０００から９００，０００程度の範囲に調整することが好ましく、より好ましくは、１００，０００から９００，０００程度の範囲である。
【００４１】
通常の粘着剤と結晶性高分子の混合物は、粘着力特性、凝集力の調整、ウエハ表面への汚染性等を考慮して、必要に応じて、架橋させてもよい。ウエハの凹凸の状態によっても異なるが、ウエハ裏面研削後、冷却してから粘着フィルムを剥離する場合、架橋させた方が、粘着力が低下し易くなる傾向がある。架橋方法としては、架橋剤による架橋、光や放射線等による架橋等既知の架橋方法の中から適宜選択することができるが、架橋方法の簡便さを考慮すると架橋剤による架橋が好ましい。
【００４２】
架橋剤としては、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化合物、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化合物、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化合物、及びヘキサメトキシメチロールメラミン等のメラミン系化合物等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４３】
架橋剤の添加量は、粘着剤層に求められる粘着特性、凝集力、通常の粘着剤および結晶性高分子の性質等により異なるが、通常、通常の粘着剤と結晶性高分子の混合物１００重量部に対して０．０１〜３０重量部の範囲で適宜選択される。
【００４４】
粘着剤層の厚みは、半導体ウエハの表面状態、形状、裏面の研削方法等により適宣決められるが、半導体ウエハの裏面を研削している時の粘着力、研削が完了した後の剥離性等を勘案すると、通常２〜１００μｍ程度である。好ましくは５〜７０μｍである。
【００４５】
上記のようにして得られる本発明の粘着フィルムは、半導体ウエハ表面に粘着フィルムを貼着する工程から該ウエハ裏面の研削工程を経て粘着フィルムを剥離する工程の直前に到るまでの間、ウエハ表面にしっかりと貼着してウエハ表面を保護するに充分な粘着力を有する粘着フィルムである。ここで、ウエハ表面を保護するに充分な粘着力とは、ウエハ裏面の研作中に剥離したり、ウエハ表面と粘着剤層との間に冷却水の侵入が生じない程度の粘着力のことであり、具体的には、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に規定される方法に準拠して、被着体としてＳＵＳ３０４−ＢＡ板を用い、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎ．、剥離角度１８０度の条件下で測定した粘着力が所定の温度において、通常、１５０〜２０００ｇ／２５ｍｍの範囲内であることを意味する。好ましくは２００〜２０００ｇ／２５ｍｍの範囲内である。
【００４６】
かくして、上記の如くして製造される本発明に係わる粘着フィルムは、−１０℃以上の温度における少なくとも一部の温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍの粘着力を示し、且つ、Ａ℃未満の温度領域に冷却することにより、その粘着力が１５０ｇ／２５ｍｍ未満に低下するものである。温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）における好ましい粘着力は２００〜２０００ｇ／２５ｍｍである。Ａ℃未満の温度領域における好ましい粘着力は８０ｇ／２５ｍｍ以下である。また、好ましいＡ〜Ｂ℃の温度範囲は、１０℃以上の温度範囲における少なくとも一部の温度範囲である。ここで、「−１０℃以上の温度範囲」に於ける上限の温度には特に制限はないが、実質的には基材フィルムが加熱により軟化し、本発明で定義する粘着力の測定が事実上不可能となる温度であり、具体的には、ＪＩＳ Ｋ ２２０７（環球法）に準拠して測定した基材フィルムの原料樹脂（即ちフィルム化前の樹脂）の軟化温度＋５０℃程度の温度が挙げられる。基材フィルムが融点を有する場合は融点程度の温度が上限温度である。
【００４７】
また、本発明の他の発明に係わる粘着フィルムは、７０℃以下の温度における少なくとも一部の温度範囲Ｅ〜Ｆ℃（Ｅ＜Ｆ）においてのみ１５０〜２，０００ｇ／２５ｍｍの粘着力を示し、且つ、Ｆ℃を超える温度領域に加熱することにより、その粘着力が１５０ｇ／２５ｍｍ未満に低下するものである。好ましくは、Ｅ〜Ｆ℃の温度範囲は、６０℃以下の温度における少なくとも一部の温度範囲である。温度範囲Ｅ〜Ｆ℃（Ｅ＜Ｆ）における好ましい粘着力は２００〜２０００ｇ／２５ｍｍである。Ｆ℃を超える温度領域における好ましい粘着力は８０ｇ／２５ｍｍ以下である。ここで、「７０℃以下の温度範囲」に於ける下限の温度には特に制限はないが、実質的には、基材フィルムが冷却により脆性を示すようになり、本発明で定義する粘着力の測定が事実上不可能となる温度である。具体的には、ＡＳＴＭ Ｄ−７４６に準拠して測定した基材フィルムの原料樹脂（即ちフィルム化前の樹脂）の脆化温度−１００℃程度の温度が挙げられる。
【００４８】
さらに、実際の作業性を考慮すると、上記のいずれの粘着フィルムついても、少なくとも２０〜２５℃の温度範囲内において、ウエハ表面を保護するに充分な粘着力を示すものであることが好ましい。さらに好ましくは少なくとも１５〜３０℃の温度範囲内においてウエハ表面を保護するに充分な粘着力を示すものである。
【００４９】
次いで、本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法について説明する。第１の方法として、粘着フィルムの粘着剤層から剥離フィルムを剥離して粘着剤層表面を露出させ、その粘着剤層を介して集積回路が形成された側の半導体ウエハの表面に、−１０℃以上の温度における少なくとも一部の温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）の温度範囲に含まれる少なくとも一部の温度範囲Ｃ〜Ｄ℃（Ａ＜Ｃ≦Ｄ＜Ｂ、１≦Ｃ≦Ｄ≦６０）においてウエハ表面に粘着フィルムを貼着し、粘着フィルムの基材フィルム側を介して研削機のチャックテーブル等に半導体ウエハを固定し、Ｃ〜Ｄ℃の温度範囲の冷却水をかけながら半導体ウエハの裏面を研削し、次いで、Ａ℃未満に冷却した状態で該粘着フィルムを剥離する方法が挙げられる。
【００５０】
ウエハ表面に粘着フィルムを貼着し、且つ、冷却水の温度である上記Ｃ〜Ｄ℃の温度範囲は、１０≦Ｃ≦Ｄ≦４０であることが好ましい。半導体ウエハ表面を保護するに十分な粘着力を示す温度範囲に管理するために、研削中の冷却水の温度、研削室温等をＣ〜Ｄ℃の範囲内で管理する必要がある。剥離温度は、Ａ℃未満ならば、任意の温度でよいが、実際の作業性を考慮すると、通常、−３０℃以上が好ましい。
【００５１】
また、第２の方法として、粘着フィルムの粘着剤層から剥離フィルムを剥離して粘着剤層表面を露出させ、その粘着剤層を介して集積回路が形成された側の半導体ウエハの表面に、７０℃以下の温度に含まれる少なくとも一部の温度範囲Ｇ〜Ｈ℃（Ｅ＜Ｇ≦Ｈ＜Ｆ、１≦Ｇ）においてウエハ表面に該粘着フィルムを貼着し、粘着フィルムの基材フィルム側を介して研削機のチャックテーブル等に半導体ウエハを固定し、Ｇ〜Ｈ℃の温度範囲の冷却水をかけながら半導体ウエハの裏面を研削し、次いで、Ｆ℃を超える温度に加熱した状態で該粘着フィルムを剥離する方法が挙げられる。
【００５２】
ウエハ表面に粘着フィルムを貼着し、且つ、冷却水の温度である上記Ｇ〜Ｈ℃の温度範囲は、１０≦Ｇ≦Ｈ≦４０であることが好ましい。半導体ウエハ表面を保護するに十分な粘着力を示す温度範囲に管理するために、研削中の冷却水の温度、研削室温等をＧ〜Ｈ℃の範囲内で管理する必要がある。剥離温度は、Ｆ℃を超える温度ならば任意の温度でよいが、通常、粘着剤層とウエハ表面の間に化学的な相互作用（ウエハ表面の腐食、汚染等）を引き起こす温度、粘着剤層の一部が分解し始める温度、または基材フィルムの軟化温度の何れの温度をも超えない様にすることが好ましい。具体的には、通常、基材フィルムの軟化温度が１００℃以下の場合にはその軟化温度未満、基材フィルムの軟化温度が１００℃を超える場合には、１００℃以下の温度で剥離することが好ましい。
【００５３】
本発明の粘着フィルムの粘着力は、研削する半導体ウエハの口径、研削時間、半導体ウエハの表面形状、研削後の厚み等種々を考慮して上記範囲内に適宜調整することができる。
半導体ウエハ裏面を研削する装置、器具等、及び研削方法には特に制限はなく公知の方法が適用できる。半導体ウエハ裏面の研削が完了した後、粘着フィルムを剥離する前にケミカルエッチング工程を経ることもある（この場合、ケミカルエッチング層はＡ〜Ｂ℃、またはＥ〜Ｆ℃の範囲内に管理する必要がある。好ましくはＣ〜Ｄ℃、またはＧ〜Ｈ℃である。
本発明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。
【００５４】
【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。
以下に示す実施例及び比較例の中で、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの製造（粘着剤塗布液の調製以降）および半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを用いた半導体ウエハの裏面研削は全て米国連邦規格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た環境において実施した。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
尚、本実施例において使用された通常の粘着剤（アクリル系粘着剤）、および結晶性高分子（側鎖結晶性高分子）の合成は、下記調製例１〜４の方法に従って行った。また、得られた粘着フィルムの性能および該フィルムを用いた半導体ウエハ裏面研削方法における各特性は、下記（１）〜（３）の方法により評価した。
【００５５】
（１）裏面研削時の半導体シリコンウエハの破損数（枚数）
集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（径：８インチ、厚み：６００μｍ、表面の凹凸：約１０μｍ）の表面に、それぞれの実施例および比較例で得られた粘着フィルムを貼付し、研削機〔（株）ディスコ製：バックグラインダーＤＦＧ−８２１Ｆ／８〕を用いて，所定の水温の水をかけて冷却しながら半導体シリコンウエハの裏面を該ウエハの厚みが２００μｍになるまで研削する。研削終了後、所定の条件下で該フィルムを剥離する。各実施例および比較例毎に半導体シリコンウエハを２０枚使用し、研削を２０回行い、裏面研削中に破損したウエハの枚数（研削中の粘着フィルムの剥離が原因）、粘着フィルムと半導体ウエハの間に水の侵入があったウエハの枚数、剥離時に破損したウエハの枚数を計数する。
【００５６】
（２）顕微鏡による半導体ウエハへの汚染性の観察（％）
上記（１）における半導体ウエハ裏面研削中、及び、粘着フィルムの剥離時に破損しなかったウエハに対して、ウエハ表面の集積回路を光学顕微鏡（（株）ニコン製：ＯＰＴＩＰＨＯＴ２）を用いて５０〜１０００倍の範囲でウエハ表面全体及び回路の微細部分まで観察し、汚染されているチップの割合を評価する。
【００５７】
（３）粘着力（ｇ／２５ｍｍ）特性
基本的な操作はＪＩＳ Ｚ ０２３７に記載される方法に準拠し、下記条件下で実施する。
実施例及び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、ＳＵＳ３０４−ＢＡ板（縦：２０ｃｍ、横：５ｃｍ）の表面に貼付し、２３℃において３０分間放置する。放置後、試料の一端を挟持し、剥離角度：１８０度、剥離速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ．で所定の温度において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。
【００５８】
調製例１
＜アクリル系粘着剤（以下、高分子１）の合成＞
アクリル酸ブチル９１重量部、アクリロニトリル４．５重量部、アクリル酸４．５重量部をトルエン１５０重量部中で、開始剤として２，２’−アゾビス−イソブチロニトリル（以下、ＡＩＢＮという）１重量部を用いて窒素雰囲気下８０℃において共重合して、高分子１の溶液（固形分４０重量％）を得た。
【００５９】
調製例２
＜側鎖結晶性高分子その１（以下、高分子２）の合成＞
メタクリル酸ヘキサデシル９８重量部、アクリル酸２重量部をトルエン１８０重量部中でドデシルメルカプタン５重量部の存在下で、開始剤としてＡＩＢＮ１重量部を用いて窒素雰囲気下８０℃において共重合して、高分子２の溶液（固形分３６重量％）を得た。
【００６０】
調製例３
＜側鎖結晶性高分子その２（以下、高分子３）の合成＞
アクリル酸オクタデシル９８重量部、アクリル酸２重量部をトルエン１８０重量部中でドデシルメルカプタン５重量部の存在下で、開始剤としてＡＩＢＮ１重量部を用いて窒素雰囲気下８０℃において共重合して、高分子３の溶液（固形分３６重量％）を得た。
【００６１】
調製例４
＜側鎖結晶性高分子その３（以下、高分子４）の合成＞
メタクリル酸ヘキサデシル９８重量部、アクリル酸２重量部を酢酸エチル１８０重量部中で、開始剤としてＡＩＢＮ０．２重量部を用いて窒素雰囲気下７５℃において共重合して、高分子４の溶液（固形分３６重量％）を得た。
【００６２】
実施例１
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）７５重量部、及び、調製例２で合成した高分子２の溶液（固形分３６重量％）２５重量部を混合し、さらに、イソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０重量％）１重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液をロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）の片面に塗布し、１２０℃で１分間乾燥して厚さ１５μｍの粘着剤層を設けた。次いで、コロナ放電処理を施した厚さ１２０μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（ショアーＤ型硬度：３８）の該処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させることにより粘着フィルムを製造した。
【００６３】
室温が２３℃に管理された環境下で、得られた粘着フィルムの粘着剤層から剥離フィルムを剥離し、粘着剤層表面を露出させ、その粘着剤層を介して、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（径：８インチ、厚み６００μｍ、表面の凹凸差：約１０μｍ）の表面に貼付し、研削機〔（株）ディスコ製：バックグラインダーＤＦＧ−８２１Ｆ／８〕を用いて，２３℃の水をかけて冷却しながら半導体シリコンウエハの裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま５℃に冷却し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。得られた粘着フィルムの実施例１の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００６４】
実施例２
実施例１で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を３０℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま１０℃に冷却し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。実施例１の粘着フィルムの実施例２の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００６５】
実施例３
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）７５重量部、及び、調製例３で合成した高分子３の溶液（固形分３６重量％）２５重量部を混合し、さらに、イソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０重量％）２重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液を用いて、実施例１と同様の方法で粘着フィルムを製造した。
【００６６】
得られた粘着フィルムを用い、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま６５℃に加熱し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。得られた粘着フィルムの実施例３の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００６７】
実施例４
実施例３で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を４０℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま５５℃に加熱し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。実施例３の粘着フィルムの実施例４の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００６８】
実施例５
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）７０重量部、及び、調製例４で合成した高分子４の溶液（固形分３６重量％）３０重量部を混合し、さらに、イソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０重量％）１．５重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液を用いて、実施例１と同様の方法で粘着フィルムを製造した。
【００６９】
得られた粘着フィルムを用い、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面を該ウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、実施例１と同様の方法で該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。得られた粘着フィルムの実施例５の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００７０】
実施例６
実施例５で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を４０℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、実施例２と同様の方法で該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。実施例５の粘着フィルムの実施例６の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００７１】
【表１】
比較例１
実施例１で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、冷却せずにそのまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に１１枚のウエハが破損した。実施例１の粘着フィルムの比較例１の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表２〕に示す。
【００７３】
比較例２
実施例３で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、加熱せずにそのまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に４枚のウエハが破損した。実施例３の粘着フィルムの比較例２の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、の研削結果を〔表２〕に示す。
【００７４】
比較例３
実施例５で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、冷却せずにそのまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に１０枚のウエハが破損した。実施例５の粘着フィルムの比較例３の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表２〕に示す。
【００７５】
比較例４
５℃の環境下において、実施例１で得られた粘着フィルムを、その粘着剤層を介して、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の表面に貼付したところ、粘着力がほとんどなく貼付できなかった。結果を〔表２〕に示す。
【００７６】
比較例５
実施例３で得られた粘着フィルムを６５℃に加熱し、そのままの温度で、その粘着剤層を介して、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の表面に貼付したところ、すぐに半導体ウエハ周辺からフィルムが浮き上がりが始め、ウエハの裏面研削が不可能な状態となった。結果を〔表２〕に示す。
【００７７】
比較例６
５℃の環境下において、実施例５で得られた粘着フィルムを、その粘着剤層を介して、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の表面に貼付したところ、粘着力がほとんどなく貼付できなかった。結果を〔表２〕に示す。
【００７８】
比較例７
実施例１で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を１０℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま１０℃に維持し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に１０枚のウエハが破損し、破損のなかった残りの全てのウエハ（１０枚）にウエハと粘着フィルムの間に水の侵入が認められた。この水侵入の認められたウエハから該テープを剥離した時のウエハの破損は皆無であった。実施例１の粘着フィルムの比較例７の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表２〕に示す。
【００７９】
比較例８
実施例３で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を５５℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま５５℃に維持し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に１１枚のウエハが破損し、破損のなかった残りの全てのウエハ（９枚）にウエハと粘着フィルムの間に水の侵入が認められた。この水侵入の認められたウエハから該テープを剥離した時のウエハの破損は皆無であった。実施例３の粘着フィルムの比較例８の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表２〕に示す。
【００８０】
比較例９
実施例５で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、冷却水の水温を１０℃とした以外は実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま１０℃に維持し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に１０枚のウエハが破損し、破損のなかった残りの全てのウエハ（１０枚）にウエハと粘着フィルムの間に水の侵入が認められた。この水侵入の認められたウエハから該テープを剥離した時のウエハの破損は皆無であった。実施例５の粘着フィルムの比較例９の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表２〕に示す。
【００８１】
【表２】
比較例１０
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０％）１．２重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液をロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で１分間乾燥して厚さ１５μｍの粘着剤層を設けた。次いで、コロナ放電処理を施した厚さ１２０μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（ショアーＤ型硬度：３８）の該処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させることにより粘着フィルムを製造した。
【００８３】
実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま５℃に冷却し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に１３枚のウエハが破損した。得られた粘着フィルムの比較例１０の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表３〕に示す。
【００８４】
比較例１１
比較例１０で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、該ウエハを該フィルムを貼着したまま６５℃に加熱し、この温度を保持したまま該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に４枚のウエハが破損した。得られた粘着フィルムの比較例１１の使用条件下での粘着力特性および半導体ウエハへの汚染性、並びに、研削結果を〔表３〕に示す。
【００８５】
比較例１２
比較例１０で得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、室温で該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて上記の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハおよびウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハは皆無であったが、剥離時に１０枚のウエハが破損した。得られた粘着フィルムの比較例１２の使用条件下における粘着力特性および半導体ウエハへの汚染性、並びに、研削結果を〔表３〕に示す。
【００８６】
比較例１３
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０％）６．５重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液をロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で１分間乾燥して厚さ１５μｍの粘着剤層を設けた。次いで、コロナ放電処理を施した厚さ１２０μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（ショアーＤ型硬度：３８）の該処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させることにより粘着フィルムを製造した。
【００８７】
実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、室温で該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて、同様の操作を２０回行った。研削中に３枚のウエハが破損し、破損のなかった残りの全てのウエハ（１７枚）にウエハと粘着フィルムの間に水の侵入が認められた。この水侵入の認められたウエハから該テープを剥離した時のウエハの破損は皆無であった。得られた粘着フィルムの比較例１３の使用条件下における粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表３〕に示す。
【００８８】
比較例１４
調製例１で合成した高分子１の溶液（固形分４０重量％）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（三井東圧化学（株）製、オレスターＰ４９−６０ＳＸ、固形分６０％）２重量部、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６重量部およびα−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．４重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。この粘着剤塗布液をロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で１分間乾燥して厚さ１５μｍの粘着剤層を設けた。次いで、コロナ放電処理を施した厚さ１２０μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（ショアーＤ型硬度：３８）の該処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させることにより粘着フィルムを製造した。
【００８９】
実施例１と同様の環境下において、実施例１と同様の方法で、集積回路が形成された半導体シリコンウエハ（実施例１と同じ）の裏面をウエハの厚みが２００μｍになるまで研削した。研削終了後、粘着フィルムのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム側から高圧水銀ランプ（４０Ｗ／ｃｍ）で１５ｃｍの距離から２０秒間光照射した後、室温で該フィルムを剥離した。２０枚の半導体ウエハについて同様の操作を２０回行った。研削中に破損したウエハ、ウエハと粘着フィルムの間に水の侵入があったウエハ、および、剥離時に破損したウエハは皆無であった。しかし、顕微鏡による観察で、一部の回路のアルミ電極上に粘着剤に起因する汚染物が観察された。得られた粘着フィルムの比較例１４の使用条件下における粘着力特性および半導体ウエハ表面への汚染性、並びに、研削結果を〔表１〕に示す。
【００９０】
【表３】
【発明の効果】
本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムは、結晶性高分子を含む粘着剤層が形成されており、半導体ウエハの裏面を研削する際には強い粘着力で半導体ウエハを保護し、剥離するの際には冷却または加熱する等の簡単な操作で容易に粘着力が低下する。そのため、研削操作中には、半導体ウエハと粘着フィルムの間に冷却水が侵入することがない上、半導体ウエハが破損することがない。また、剥離応力が小さいので剥離する際に半導体ウエハが破損することがない。さらに、剥離した後に粘着剤層からの汚染物が半導体ウエハ表面に付着することが殆どない。従って、半導体ウエハの大口径化、薄層化およびＩＣの高性能化にある当技術分野において優れた効果を発揮するものである。
Claims (4)
- 基材フィルムの片面に粘着剤層が設けられた半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムであって、該粘着剤層が架橋剤および架橋点となり得る官能基を有する結晶性高分子を含むアクリル系粘着剤により形成され、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの粘着力が、−１０℃以上の温度における少なくとも一部の温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）においてのみ２００〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ａ℃未満の温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であることを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム。
- 基材フィルムの片面に粘着剤層が設けられた半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムであって、該粘着剤層が架橋剤および架橋点となり得る官能基を有する結晶性高分子を含むアクリル系粘着剤により形成され、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの粘着力が、７０℃以下の温度における少なくとも一部の温度範囲Ｅ〜Ｆ℃（Ｅ＜Ｆ）においてのみ２００〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ｆ℃を超える温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であることを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム。
- 半導体ウエハの裏面研削時にその表面に貼着し、研削終了後に剥離する半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法であって、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムが、基材フィルムの片面に架橋剤および架橋点となり得る官能基を有する結晶性高分子を含むアクリル系粘着剤により形成された粘着剤層を有し、その粘着力が−１０℃以上の温度における少なくとも一部の温度範囲Ａ〜Ｂ℃（Ａ＜Ｂ）においてのみ２００〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ａ℃未満の温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であり、Ａ〜Ｂ℃の温度範囲に含まれる少なくとも一部の温度範囲Ｃ〜Ｄ℃（但し、A,B,CおよびDは、Ａ＜Ｃ≦Ｄ＜Ｂであり、かつ１≦Ｃ≦Ｄ≦６０である）においてウエハ表面に該粘着フィルムを貼着し、Ｃ〜Ｄ℃の温度範囲の冷却水をかけながら半導体ウエハの裏面を研削し、次いで、Ａ℃未満に冷却し、粘着力を８０ g ／２５ｃｍ以下にした状態で該粘着フィルムを剥離することを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法。
- 半導体ウエハの裏面研削時にその表面に貼着し、研削終了後に剥離する半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法であって、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムが、基材フィルムの片面に架橋剤および架橋点となり得る官能基を有する結晶性高分子を含むアクリル系粘着剤により形成された粘着剤層を有し、その粘着力が７０℃以下の温度における少なくとも一部の温度範囲Ｅ〜Ｆ℃（Ｅ＜Ｆ）においてのみ２００〜２，０００ｇ／２５ｍｍであり、且つ、Ｆ℃を超える温度領域において１５０ｇ／２５ｍｍ未満であり、Ｅ〜Ｆ℃の温度範囲に含まれる少なくとも一部の温度範囲Ｇ〜Ｈ℃（但し、E,F,GおよびHは、Ｅ＜Ｇ≦Ｈ＜Ｆであり、かつ１≦Ｇである）においてウエハ表面に該粘着フィルムを貼着し、Ｇ〜Ｈ℃の温度範囲の冷却水をかけながら半導体ウエハの裏面を研削し、次いで、Ｆ℃を超える温度に加熱し、粘着力を８０ g ／２５ｃｍ以下にした状態で該粘着フィルムを剥離することを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの使用方法。
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