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JPH0616524B2 - 半導体ウエハ固定用接着薄板 - Google Patents

半導体ウエハ固定用接着薄板

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Publication number
JPH0616524B2
JPH0616524B2 JP4774384A JP4774384A JPH0616524B2 JP H0616524 B2 JPH0616524 B2 JP H0616524B2 JP 4774384 A JP4774384 A JP 4774384A JP 4774384 A JP4774384 A JP 4774384A JP H0616524 B2 JPH0616524 B2 JP H0616524B2
Authority
JP
Japan
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thin plate
semiconductor wafer
pressure
adhesive
light
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP4774384A
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English (en)
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JPS60196956A (ja
Inventor
剛正 植村
良成 里田
栄二 重村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=12783830&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH0616524(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP4774384A priority Critical patent/JPH0616524B2/ja
Priority to EP85301674A priority patent/EP0157508B1/en
Priority to DE8585301674T priority patent/DE3586329T2/de
Publication of JPS60196956A publication Critical patent/JPS60196956A/ja
Priority to US07/817,089 priority patent/US5714029A/en
Priority to US08/195,829 priority patent/US5637395A/en
Publication of JPH0616524B2 publication Critical patent/JPH0616524B2/ja
Priority to US08/934,104 priority patent/US6010782A/en
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、半導体ウエハを素子小片に切断分離する際
にこのウエハを固定するために用いる半導体ウエハ固定
用接着薄板に関する。
当初、半導体ウエハを素子小片に切断分離する際には、
形成すべき素子形状に合わせて半導体ウエハ表面に浅く
楔状溝を入れたのち、外力を加えて分割する方法がとら
れていた。しかし、この方法では分離精度が悪く、しか
も切断分離後、素子小片を次のマウント工程へ移すのに
人手を要して作業性が低かつた。
その後、半導体ウエハを予め接着薄板に貼り付けて固定
したのち、このウエハを回転丸刃で素子形状に沿って切
断し、次いで形成された素子小片を接着薄板からピツク
アツプすると同時にマウントするというダイレクトピツ
クアツプ方式がとられるようになつた。
上記の方法では、回転丸刃を用いての半導体ウエハの切
断時に、摩擦熱の除去と切断くずの除去とを目的として
２Kg／cm2程度の水圧をかけながら水で洗浄する。この
ため、上記の接着薄板はこの洗浄水の水圧に耐えるだけ
の接着力が必要である。しかし、この接着薄板の接着力
が大きすぎると、形成された素子小片の接着薄板からの
ピツクアツプが容易でなくなる。このため、接着薄板の
接着力は、上記の水圧に耐えうる大きさでしかもピツク
アツプの作業性が低下しない程度の大きさとなるように
制御されている。
しかしながら、接着薄板の接着力を上記のように制御し
うるのは、形成される素子小片が２０mm2程度までの大
きさの場合であり、近年の集積度の増大したＬＳＩ用の
素子小片のように５０mm2あるいはそれ以上の大きさの
ものでは、上記のように接着薄板の接着力を制御するこ
とは困難であり、上記のダイレクトピツクアツプ方式が
適用できないという問題が生じてきている。
そこで、この発明者らは、素子小片の大きさが５０mm2
以上となる場合にも使用でる接着薄板を提供することを
目的として検討した結果、この発明をなすに至った。
すなわち、この発明は、半導体ウエハを水圧にかけた水
で洗浄しながら素子小片に完全に切断分離する際の半導
体ウエハ固定用の接着薄板であつて、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、か
つこの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んでなる、半導体
ウエハに対する１８０゜剥離接着力（剥離速度３００mm
／分）が光照射前で２００〜１，０００ｇ／２０mmであ
り、この接着力が光照射により１５０ｇ／２０mm以下と
なる感圧性接着剤組成物からなることを特徴とする半導
体ウエハ固定用接着薄板に係るものである。
この発明の半導体ウエハ固定用接着薄板によれば、この
接着薄板の接着力をウエハ切断後のピツクアツプの作業
性を考慮せず充分な大きさとすることができるため、ウ
エハの切断時にはこの接着薄板は素子小片と強固に接着
して、洗浄水の水圧が加えられても素子小片が脱落する
ことがない。
一方、ウエハ切断後は、接着薄板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上昇しこれにともない
粘着性をほとんど失うため、接着薄板の素子小片に対す
る接着力は大幅に低下する。このため、素子小片の大き
さにはほとんどかかわりなく、つまり素子小片の大きさ
が５０mm2以上であつてもピツクアツプを容易に行うこ
とができる。
このように、この発明の半導体ウエハ固定用接着薄板を
用いると、素子小片の大きさが５０mm2以上となる場合
にもダイレクトピツクアツプ方式を適用できるため生産
性が低下することがない。
この発明の半導体ウエハ固定用接着薄板を構成する光透
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
プラスチツクフイルムが挙げられる。このフイルムの厚
みとしては通常１０〜１００μｍ程度とするのがよい。
この光透過性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多の不
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、上記のベー
スポリマーが分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を持
つものであつてもよい。
上記の光重合性化合物は、その分子料が通常１０，００
０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５，０００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レリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリ
スリトールモノヒドロキシパンタアクリレート、ジペン
タエリスリトールヘキサアクリレートなどが挙げられ
る。また、その他の光重合性化合物としては、１・４-ブ
タンジオールイアクリレート、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、上記の化合物のうちの１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、通常上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、接着薄板の素子小片に対する
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性が著
しく半導体ウエハ切断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、例えばイソプロピルベン
ゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベン
ゾフエノン、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、アセトフエノンジエチル
ケタール、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシ
シクロヘキシルフエニルケトン、２−ヒドロキシメチル
フエ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ばよい。
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０．１〜５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、接
着薄板の素子小片に対する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、素子小片の表面に
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、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みと
しては通常５〜４０μｍであるのがよい。
また、この感圧性接着剤層は、通常１００％モジユラス
（２０℃）が１０kg／cm2以下であるのがよく、また、
通常はトルエンに２４時間浸漬して求めたゲル分率が５
５重量％未満でゲルの膨潤度が２０倍以上であるのがよ
い。
上記の光透過性の支持体と感圧性接着剤層とからなるこ
の発明の半導体ウエハ固定用接着薄板を用いて半導体ウ
エハを素子小片に切断分離するには、まずこの接着薄板
に半導体ウエハを貼り付けて固定したのち、回転丸刃で
このウエハを水圧をかけた水で洗浄しながら素子小片に
完全に切断分離する。その後、接着薄板の支持体側から
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１０〜１８０秒間程度照
射し、次いで素子小片をニードルで突き上げると共にエ
アピンセットで吸着するなどの方法によりピツクアツプ
すると同時にマウントすればよい。
上記の接着薄板の半導体ウエハに対する１８０゜剥離接
着力（剥離速度３００mm／分）は、光照射前には通常２
００〜１，０００ｇ／２０mmであり、上記の切断時に加
えられる通常２kg／cm2程度の水圧によつてもこの接着
薄板から素子小片が剥がれ落ちることはない。
一方、光照射されると上記の接着薄板の感圧性接着剤層
は、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時間浸漬して求めたゲル分率が光照射前
の約１．４倍以上となり、かつこのゲル分率が５５重量
％以上となることを意味する。また、光照射後の上記の
接着剤層は、上記と同様にして求めたゲルの膨潤度が通
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１００％モ
ジユラス（２０℃）が２０kg／cm2以上となる。これに
ともないこの接着剤層の粘着性はほとんど失われて、接
着薄板の素子小片に対する接着力は大幅に低下し、この
ときの１８０゜剥離接着力（剥離速度３００mm／分）は
通常１５０ｇ／２０mm以下となる。このため、素子小片
の大きさが５０mm2以上であつても、接着薄板からの素
子小片のピツクアツプ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。なお、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、ジエン
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−ヒドロキシシクロヘキシルフエニルケト
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５０μｍの厚みのポリエチレンテレフタレ
ートフイルムの片面に接着剤層の厚みが１０μｍとなる
ように塗工し、１３０℃で３分間加熱してこの発明の半
導体ウエハ固定用接着薄板を得た。
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
ポリイソシアネート化合物（実施例１と同じもの）５
部、ペンタエリスリトールアクリレータ２０部およびイ
ソブチルベンゾインエーテル０．５部を添加し混合して
感圧性接着剤層組成物を調製した。この組成物を用いて
実施例１と同様にしてこの発明の半導体ウエハ固定用接
着薄板を得た。
実施例３ 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）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１０部、ジメチルチオキサントン１部およびト
リエチルアミン１部を添加し混合して感圧性接着剤層組
成物を調製した。この組成物を用いて実施例１と同様に
してこの発明の半導体ウエハ固定用接着薄板を得た。
実施例４ アクリル酸ブチル１００部とアクリル酸７．５部とから
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。
共重合物としてこのアクリル系共重合物を用いた以外は
実施例１と同様にしてこの発明の半導体ウエハ固定用接
着薄板を得た。
実施例５ 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部のかわりに１・６-ヘキサンジオールジアクリ
レート４０部を用いた以外は実施例１と同様にしてこの
発明の半導体ウエハ固定用接着薄板を得た。
実施例６ 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部のかわりに多官能オリゴエステルアクリレー
ト（東亜合成化学工業社製商品名アロニツクＭ−８０３
０）５０部を用いた以外は実施例１と同様にしてこの発
明の半導体ウエハ固定用接着薄板を得た。
比較例 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−ヒドロキシシクロヘキシルフエニ
ルケトン１部を使用しなかつた以外は実施例１と同様に
して比較のための半導体ウエハ固定用接着薄板を得た。
試験例 １ 上記の実施例１〜６および比較例で得られた半導体ウエ
ハ固定用接着薄板に直径５インチの大きさの半導体ウエ
ハを貼り付け、回転丸刃を用いて５０mm2の大きさの素
子小片に切断した。この切断は２kg／cm2の水圧で洗浄
しながら行つたが、上記のいずれの接着薄板においても
素子小片が剥がれ落ちることはなかつた。
この切断後、接着薄板の支持体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
のち、素子小片をニードルで突き上げると共にエアピン
セツトで吸着することによりピツクアツプした。実施例
１〜６の接着薄板を用いていた場合はいずれも容易にピ
ツクアツプでき、しかも感圧性接着剤層の素子小片への
移行は全くなかつた。これに対して、比較例の接着薄板
を用いていた場合は素子小片がこの薄板に強固に接着し
たままでピツクアツプできなかつた。
試験例 ２ ＜１８０゜剥離接着力＞ 上記の実施例１〜６および比較例で得られた半導体ウエ
ハ固定用接着薄板の半導体ウエハに対する１８０゜剥離
接着力（剥離速度３００mm／分）を測定した。また、上
記の接着薄板を半導体ウエハに貼り付けて支持体側から
試験例１と同様の条件で光照射したのちの上記の接着力
を測定した。
＜１００％モジユラス＞ 上記の実施例１〜６および比較例で用いた感圧性接着剤
層組成物をそれぞれ剥離処理を施した５０μｍの厚みの
ポリエチレンテレフタレートフイルムの表面に厚みが１
０μｍとなるように塗工し、１３０℃で３分間加熱した
のち、５０mm×５０mmの大きさに切断し、棒状にまとめ
ることにより断面積が０．５mm2の糸状の試験片を得
た。この試験片について２０℃における１００％モジユ
ラスを測定した。また、これとは別に５０mm×５０mmの
大きさに切断し、試験例１と同様の条件で光照射したの
ち、同様の１００％モジユラスを測定した。
＜ゲル分率，ゲルの膨潤度＞ 上記の感圧性接着剤層組成物をそれぞれ１００％モジユ
ラス用試験片の場合と同様にして塗工，加熱を行つたの
ち、５０mm×５００mm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、これとは別に５０
mm×５００mmの大きさに切断し、試験例１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。
上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。
上記の結果から明らかなように、この発明の半導体ウエ
ハ固定用接着薄板を用いれば、半導体ウエハの素子小片
への切断時には、上記の接着薄板と素子小片とが強固に
接着しており素子小片が剥がれ落ちることがなく、しか
もウエハ切断後には、上記の接着薄板の支持体側から光
照射することにより素子小片の大きさが５０mm2以上で
あつてもピツクアツプを容易に行うことができる。
また、このように素子小片のピツクアツプを容易に行え
るのは、上記の接着薄板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するのにともな
い素子小片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。
フロントページの続き (72)発明者 重村 栄二 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−21038（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−50164（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体ウエハを水圧をかけた水で洗浄しな
    がら素子小片に完全に切断分離する際の半導体ウエハ固
    定用の接着薄板であつて、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、かつこの接着
    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んでなる、半導体ウエハに対す
    る１８０゜剥離接着力（剥離速度３００mm／分）が光照
    射前で２００〜１，０００ｇ／２０mmであり、この接着
    力が光照射により１５０ｇ／２０mm以下となる感圧性接
    着剤組成物からなることを特徴とする半導体ウエハ固定
    用接着薄板。
  2. 【請求項２】感圧性接着剤層が光照射によりそのゲル分
    率が５５重量％以上でかつ光照射前のゲル分率の１．４
    倍以上となる特許請求の範囲第(1)項記載の半導体ウエ
    ハ固定用接着薄板。
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