JPH09310050A

JPH09310050A - ウエハ加工用粘着剤とその粘着シ―ト類

Info

Publication number: JPH09310050A
Application number: JP8128229A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yamamoto; 山本　　和彦; Masashi Yamamoto; 昌司山本; Koichi Hashimoto; 浩一橋本
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1997-12-02
Anticipated expiration: 2016-05-23
Also published as: JP3549173B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ウエハ加工時には貼り替え可能な適度な粘着
力を有してウエハを強固に保持でき、加工後にはウエハ
表面の材質や形状に影響されずに、また経時での粘着力
の増大をみることなく、容易に剥離できるウエハ加工用
粘着剤と、その粘着シ―ト類を提供する。【解決手段】アルキル基の炭素数が２〜１４のアクリ
ル系単量体５０〜８９重量％、Ｎ−置換（メタ）アクリ
ルアミド３０〜１０重量％、カルボキシル基含有単量体
またはその無水物１０〜１重量％を必須とした単量体混
合物の共重合体を主成分とするとともに、ゲル分率を８
０％以上に設定して、ウエハ加工用粘着剤を構成する。
また、このウエハ加工用粘着剤からなる層を基材の片面
に設けて、粘着シ―ト類を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハなど
の加工時に使用される、ウエハ加工用粘着剤とその粘着
シ―ト類に関する。ここで、加工は、半導体ウエハのパ
タ―ン面の反対面（裏面）を研磨することや、半導体ウ
エハを所定のサイズにダイシングすることなどであり、
前者ではパタ―ン面に粘着シ―ト類を貼り付けてパタ―
ン面を保護し、後者では背面に貼り付けてダイシング時
の固定を行うものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハは、近年ますます大型化、
薄板化している。その理由は、大型化に関しては、１ウ
エハからのチツプの取り数を多くするためであり、また
薄板化に関しては、封止チツプを組み入れる電子機器の
小型化のためであり、研磨後のウエハ厚みは、１００μ
ｍから５００μｍ程度である。

【０００３】このように半導体ウエハを薄く研磨する
と、ウエハから加工用粘着シ―トを剥離する際にウエハ
が割れやすくなる。また、半導体ウエハをダイシングし
たのちのチツプのサイズは、０．２〜３０mm□である
が、このサイズが大きくなると、加工用粘着シ―トから
剥離しにくくなり、ピツクアツプ時にうまくとれなかつ
たり、チツプに傷が入るなどの不良が発生する。

【０００４】このような剥離時の問題に対して、従来で
は、加工用粘着シ―トの粘着力を低く設定したり、放射
線硬化型粘着剤を使用して、剥離前に放射線照射により
粘着力を低減させるなどして、半導体ウエハの研磨やダ
イシングなどの加工後に粘着シ―トを容易に剥離できる
ように工夫している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の工夫では、半導体ウエハの表面の種々の材質（シリ
コ─ン、ポリイミド、アルミなど）や形状により、粘着
力が異なるため、剥離性が変化し、ある種の半導体ウエ
ハでは剥がれやすいが、別の種類の半導体ウエハでは剥
がれにくいといつた問題があり、ウエハ加工用シ―トを
使い分けする必要があつた。また、貼り付け後に粘着力
が増加し、剥がす際に強固に付いているため、剥離が困
難となるという問題もあつた。

【０００６】一方、上記従来のように粘着力を低く設定
すると、裏面の研磨時に粘着シ―トが剥がれてしまい、
ウエハの研磨屑などでパタ―ン面が汚れて不良となつた
り、ひどい場合はウエハが割れるおそれがあり、またダ
イシング時にはダイシングの衝撃でチツプが飛散するこ
ともあつた。さらに、放射線硬化型粘着剤を用いたもの
では、放射線を照射する前は粘着力が高いため、粘着シ
―トの貼り付けミスが生じた場合に貼り替えができない
か、できても硬化していない粘着剤がウエハ上に残り、
元どおりの再生が難しいという問題があつた。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑み、ウエハ
加工時には貼り替え可能な適度な粘着力を有してウエハ
を強固に保持でき、加工後にはウエハ表面の材質や形状
に影響されずに、また経時での粘着力の増大をみること
なく、容易に剥離できるウエハ加工用粘着剤とその粘着
シ―ト類を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために、鋭意検討した結果、特定の単量体
構成からなるアクリル系共重合体を用い、これを特定の
ゲル分率となるまで架橋構造化したときに、ウエハ加工
時には貼り替え可能な適度な粘着力を有してウエハを強
固に保持でき、加工後にはウエハ表面の材質や形状に影
響されずに、また経時での粘着力の増大をみることな
く、容易に剥離できる、とくに１〜２０ｍ／分程度の実
用的な剥離速度で安定に剥離できるウエハ加工用粘着剤
とその粘着シ―ト類が得られることを知り、本発明を完
成するに至つた。

【０００９】すなわち、本発明は、下記のａ〜ｃ成分ま
たはこれとｄ成分；ａ）一般式（１）：ＣＨ₂ ＝Ｃ（Ｒ¹ ）ＣＯＯＲ² （式
中、Ｒ¹ は水素またはメチル基、Ｒ² は炭素数２〜１４
のアルキル基である）で表されるアクリル系単量体５０
〜８９重量％（式中、Ｒ³ は水素またはメチル基、Ｒ⁴ ，Ｒ⁵ は水素
またはアルキル基であるか、または両者が結合しこれと
Ｎ原子とで複素環を構成する有機基である）で表される
Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド３０〜１０重量％ｃ）カルボキシル基含有単量体またはその無水物１０〜
１重量％ｄ）上記のａ〜ｃ成分と共重合可能な単量体２０〜０重
量％からなる単量体混合物の共重合体を主成分とし、ゲル分
率が８０％以上であることを特徴とするウエハ加工用粘
着剤と、このウエハ加工用粘着剤からなる層を基材の片
面に有することを特徴とする粘着シ―ト類とに係るもの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明におけるａ成分としてのア
クリル系単量体は、たとえば、一般式（１）中のＲ² が
ブチル基、イソブチル基、イソアミル基、ヘキシル基、
ヘプチル基、２−エチルヘキシル基、イソオクチル基、
イソノニル基、イソデシル基などのアルキル基からなる
アクリル酸またはメタクリル酸のエステルが挙げられ
る。Ｒ²の炭素数が２未満では、粘着剤の濡れ性が低下
して、貼り付け直後の初期粘着力が不足し、研磨時やダ
イシング時に粘着シ―トが剥離するなどの問題がある。
また、Ｒ² の炭素数が１４を超えると、粘着力に劣りや
すい。

【００１１】このａ成分としてのアクリル系単量体は、
単量体全体量の５０〜８９重量％、好ましくは６０〜８
０重量％の範囲で、その１種または２種以上が用いられ
る。５０重量％未満では、アクリル系粘着剤としての性
能を発揮できず、また８９重量％を超えると、そのぶん
後述するｂ，ｃ成分の絶対量が不足し、目的とする研磨
やダイシングなどの加工時のウエハ保持性と加工後の剥
離性にともにすぐれるウエハ加工用粘着シ―ト類が得ら
れない。

【００１２】本発明におけるｂ成分としてのＮ−置換
（メタ）アクリルアミドには、一般式（２）中のＲ⁴ ，
Ｒ⁵ が水素またはアルキル基（ただし、Ｒ⁴ ，Ｒ⁵ の少
なくとも一方はアルキル基）である非環状の（メタ）ア
クリルアミドと、同Ｒ⁴ ，Ｒ⁵が結合しこれとＮ原子と
で複素環を構成する環状の（メタ）アクリルアミドとが
含まれ、使用目的に応じて、そのいずれか一方または両
方が用いられる。

【００１３】非環状の（メタ）アクリルアミドには、
Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メ
タ）アクリルアミドなどがある。また、環状の（メタ）
アクリルアミドとしては、Ｎ−（メタ）アクリロイルモ
ルホリン、Ｎ−（メタ）アクリロイルピロリドン、Ｎ−
（メタ）アクリロイルピペリジン、Ｎ−（メタ）アクリ
ロイルピロリジン、Ｎ−（メタ）アクリロイル−４−ピ
ペリドンなどがある。

【００１４】このｂ成分としてのＮ−置換（メタ）アク
リルアミドは、単量体全体量の３０〜１０重量％、好ま
しくは２５〜１３重量％の範囲で、その１種または２種
以上が用いられる。３０重量％を超えると、粘着剤の濡
れ性が低下して、初期粘着力が不足しやすく、また１０
重量％未満となると、実用的な剥離速度のもとでの剥離
性が十分に得られにくい。

【００１５】本発明におけるｃ成分としてのカルボキシ
ル基含有単量体またはその無水物としては、たとえば、
アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸など
や、無水フマル酸などが挙げられ、使用目的に応じて、
その１種または２種以上が適宜選択使用される。使用量
は、単量体全体量の１０〜１重量％、好ましくは８〜２
重量％の範囲とするのがよい。１０重量％を超えると、
初期粘着力に劣り、また１重量％未満となると、凝集力
が不足しやすい。

【００１６】本発明におけるｄ成分としての単量体は、
ａ〜ｃ成分の単量体と共重合可能なものであればよく、
たとえば、酢酸ビニル、スチレン、（メタ）アクリル酸
メチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、
（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）ア
クリル酸グリシジル、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げ
られる。このｄ成分は、必要により、単量体全体量の２
０重量％以下、好ましくは１５重量％以下の範囲で、そ
の１種または２種以上が用いられる。２０重量％を超え
ると、アクリル系粘着剤としての粘着特性を発現しにく
い。

【００１７】本発明のアクリル系共重合体は、上記のａ
〜ｃ三成分またはこれとｄ成分からなる単量体混合物
を、常法により、溶液重合法、塊状重合法、乳化重合
法、懸濁重合法などの方法で共重合させることにより、
得ることができる。

【００１８】本発明のウエハ加工用粘着剤は、上記のア
クリル系共重合体を主成分とし、ゲル分率が８０％以
上、好ましくは８５％以上（理想的には１００％まで）
となるまで架橋構造化したものである。ゲル分率が８０
％未満では、粘着力が高くなりすぎて、加工後の剥離性
に難があり、またウエハ加工用粘着シ―トとして致命的
である剥離後の被着体への糊残りという問題がある。

【００１９】なお、ゲル分率とは、約５００mgの粘着剤
を試料として用意し、これを、ソツクスレ―抽出器を用
いて、アセトン中で５０℃、４時間抽出するか、あるい
はトルエン中に室温で２日間浸漬したのち、１３０℃で
１時間乾燥後、粘着剤の初期重量（Ｇ₀ ）と不溶分重量
（Ｇ_t）とから、〔Ｇ_t／Ｇ₀ 〕×１００（％）とし
て、計算される値である。

【００２０】粘着剤の架橋構造化は、アクリル系重合体
を得る際に内部架橋剤として多官能（メタ）アクリレ―
トなどを添加するか、あるいはアクリル系重合体を得た
のちに外部架橋剤として多官能のエポキシ系化合物やイ
ソシアネ―ト系化合物などを添加することにより実施で
きる。その他、放射線照射による架橋処理を施してもよ
い。好ましくは、多官能性エポキシ化合物や多官能性イ
ソシアネ―ト化合物が使用される。ここでいう多官能性
とは２官能性以上のことである。

【００２１】多官能性エポキシ化合物は、分子中に２個
以上のエポキシ基を有するもので、ソルビト―ルテトラ
グリシジルエ―テル、トリメチロ―ルプロパングリシジ
ルエ―テル、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノメ
チルシクロヘキサン、テトラグリシジルメタキシレンジ
アミン、トリグリシジル−ｐ−アミノフエノ―ルなどが
ある。多官能性イソシアネ―ト化合物は、分子中に２個
以上のイソシアネ―ト基を有するもので、ジフエニルメ
タンジイソシアネ―ト、トリレンジイソシアネ―ト、ヘ
キサメチレンジイソシアネ―トなどがある。

【００２２】これらの架橋剤は、アクリル系共重合体の
組成や分子量などに応じて、粘着剤のゲル分率が前記範
囲となる使用割合で、その１種または２種以上が用いら
れる。その際、反応を促進させるために、粘着剤に通常
用いられるジブチルスズラウレ―トなどの架橋触媒を加
えるようにしてもよい。

【００２３】本発明のウエハ加工用粘着シ―ト類は、こ
のような粘着剤からなる層を基材の片面に設けてシ―ト
状やテ―プ状などの形態としたもので、粘着剤の保護の
ためにその上に剥離フイルムを積層しておくのが望まし
い。粘着剤層の厚さは、５〜１００μｍ、好ましくは１
０〜４０μｍ程度である。

【００２４】基材としては、ポリオレフイン系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹
脂、ポリイミド系樹脂などのプラスチツクフイルムや、
金属箔などが用いられる。これらの基材は、１種または
２種以上を組み合わせて使用してもよく、また片面また
は両面にコロナ処理などの表面処理を施したものであつ
てもよい。この基材の厚さとしては、５０〜３００μ
ｍ、好ましくは７０〜２００μｍ程度であるのがよい。

【００２５】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を記載してより具体
的に説明する。なお、以下において、部とあるのは重量
部を意味する。

【００２６】実施例１冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反
応容器に、アクリル酸２−エチルヘキシル７７部、Ｎ−
アクリロイルモルホリン２０部、アクリル酸３部、重合
開始剤として２，２´−アゾビスイソブチロニトリル
０．１５部、酢酸エチル１００部を入れ、６０℃で１２
時間重合して、ポリマ―溶液を得た。このポリマ―溶液
に、ポリマ―固形分１００部に対して、テトラグリシジ
ル−１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン３部を加
えて、混合したのち、厚さが１４０μｍのエチレン−酢
酸ビニル共重合体フイルム上に塗布、乾燥して、粘着剤
層の厚さが１５μｍのウエハ加工用粘着テ―プを作製し
た。また、剥離フイルム上に塗布し乾燥して、ゲル分率
測定用のサンプルを作製し、これを用いて本文詳記の方
法にて粘着剤のゲル分率を測定した。

【００２７】実施例２単量体組成を、アクリル酸２−エチルヘキシル７３部、
アクリル酸ｎ−ブチル１０部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリ
ルアミド１５部およびアクリル酸５部に変更した以外
は、実施例１と同様にして、ポリマ―溶液を得た。この
ポリマ―溶液に、ポリマ―固形分１００部に対して、テ
トラグリシジル−１，３−ビスアミノメチルシクロヘキ
サン２部を加えて、混合したのち、実施例１と同様のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体フイルム上に塗布、乾燥し
て、粘着剤層の厚さが１５μｍのウエハ加工用粘着テ―
プを作製した。また、実施例１と同様にして、ゲル分率
測定用のサンプルを作製し、これを用いて粘着剤のゲル
分率を測定した。

【００２８】実施例３単量体組成を、アクリル酸ｎ−ブチル７５部、Ｎ−イソ
プロピルアクリルアミド２３部およびアクリル酸２部に
変更した以外は、実施例１と同様にして、ポリマ―溶液
を得た。このポリマ―溶液に、ポリマ―固形分１００部
に対して、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノメチ
ルシクロヘキサン３部を加えて、混合したのち、厚さが
１００μｍのポリエステルフイルム上に塗布、乾燥し
て、粘着剤層の厚さが３５μｍのウエハ加工用粘着テ―
プを作製した。また、実施例１と同様にして、ゲル分率
測定用のサンプルを作製し、これを用いて粘着剤のゲル
分率を測定した。

【００２９】実施例４単量体組成を、アクリル酸２−エチルヘキシル６７部、
アクリル酸ｎ−ブチル１０部、Ｎ−アクリロイルモルホ
リン１８部、アクリル酸５部およびアクリル酸２−ヒド
ロキシエチル０．３部に変更した以外は、実施例１と同
様にして、ポリマ―溶液を得た。このポリマ―溶液に、
ポリマ―固形分１００部に対して、テトラグリシジル−
１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン０．５部およ
びトリレンジイソシアネ―ト５部を加えて、混合したの
ち、厚さが１３０μｍのポリエチレンフイルム上に塗
布、乾燥して、粘着剤層の厚さが２０μｍのウエハ加工
用粘着テ―プを作製した。また、実施例１と同様にし
て、ゲル分率測定用のサンプルを作製し、これを用いて
粘着剤のゲル分率を測定した。

【００３０】比較例１単量体組成を、アクリル酸２−エチルヘキシル８７部、
Ｎ−アクリロイルモルホリン８部およびアクリル酸５部
に変更した以外は、実施例１と同様にして、ポリマ―溶
液を得た。このポリマ―溶液に、ポリマ―固形分１００
部に対して、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノメ
チルシクロヘキサン１部を加えて、混合したのち、実施
例１と同様のエチレン−酢酸ビニル共重合体フイルム上
に塗布、乾燥して、粘着剤層の厚さが１５μｍのウエハ
加工用粘着テ―プを作製した。また、実施例１と同様に
して、ゲル分率測定用のサンプルを作製し、これを用い
て粘着剤のゲル分率を測定した。

【００３１】比較例２単量体組成を、アクリル酸ｎ−ブチル６９部、Ｎ−イソ
プロピルアクリルアミド３０部およびアクリル酸１部に
変更した以外は、実施例１と同様にして、ポリマ―溶液
を得た。このポリマ―溶液に、ポリマ―固形分１００部
に対して、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノメチ
ルシクロヘキサン０．５部およびトリレンジイソシアネ
―ト３部を加えて、混合したのち、実施例３と同様のポ
リエステルフイルム上に塗布、乾燥して、粘着剤層の厚
さが３５μｍのウエハ加工用粘着テ―プを作製した。ま
た、実施例１と同様にして、ゲル分率測定用のサンプル
を作製し、これを用いて粘着剤のゲル分率を測定した。

【００３２】以上の実施例１〜４および比較例１，２で
作製したウエハ加工用粘着テ―プにつき、以下の要領
で、保持力試験、剥離性試験および機械剥離性試験を行
つた。これらの結果と各例で測定した粘着剤のゲル分率
を、表１に示した。

【００３３】＜保持力試験＞粘着テ―プを裁断して２０
mm×１００mmの大きさの試験片を作製し、この試験片を
被着体（シリコンウエハ）に２Kgのロ―ラを１往復させ
る方法で圧着して貼り付けた。貼り付け３０分後に、２
３℃，６５％ＲＨの雰囲気下、低速（０．１ｍ／分）の
引張速度で剥離力を測定し、これをウエハ保持力とし
た。この値が大きい方がウエハの保持性（密着性）が高
いことを示している。

【００３４】＜剥離性試験＞保持力試験と同様に作製し
た試験片を被着体（シリコンウエハ、ポリイミドコ─ト
ウエハ）に２Kgのロ―ラを１往復させる方法で圧着して
貼り付けた。貼り付け３０分後（初期）および４０℃で
７日間保存後（保存後）、２３℃，６５％ＲＨの雰囲気
下、高速（１０ｍ／分）の引張速度で実用剥離力を測定
し、これをウエハ剥離性の指標とした。この値が小さい
方がウエハを簡単に剥離できることを示している。な
お、表中、「Ａ」は被着体がシリコンウエハの場合、
「Ｂ」は被着体がポリイミドコ─トウエハの場合であ
る。

【００３５】＜機械剥離性試験＞粘着テ―プをシリコン
ウエハ全面に貼り付け、４０℃で７日間保存したのち、
シ―ト剥離用機械により、粘着シ―トを貼つた１００枚
のシリコンウエハを機械にかけて、剥離の成功数をカウ
ントし、成功率（％）を求めた。

【００３６】

【００３７】表１の結果より、本発明の実施例１〜４の
ウエハ加工用粘着シ―トは、保持力試験で貼り替え可能
な適度な粘着力を有して、満足できるウエハ保持性を示
し、しかも剥離性試験では実用的な剥離速度での剥離が
軽く、とくにウエハの種類による剥離力の変化が小さ
く、経時での剥離力の上昇が小さくなつているように、
すぐれた剥離性を示し、機械剥離性試験でも失敗なく剥
離できることがわかる。これに対し、比較例１，２のウ
エハ加工用粘着シ―トは、保持力試験と剥離性試験との
両立が難しく、とくに比較例１ではウエハの種類による
剥離力の変化が大きく、また経時での剥離力の上昇も大
きく、比較例２では剥離が全体に重く、機械剥離性試験
での失敗がいずれも高くなつている。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明は、半導体ウエハ
などの研磨、ダイシングなどの加工用途に対し、加工時
には貼り替え可能な適度な粘着力を有してウエハを強固
に保持でき、加工後にはウエハ表面の材質や形状に影響
されずに、また経時での粘着力の増大をみることなく、
非常に容易に剥離しうるウエハ加工用粘着剤とその粘着
シ―ト類を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｆ 220:56 220:04）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記のａ〜ｃ成分またはこれとｄ成分；ａ）一般式（１）：ＣＨ₂ ＝Ｃ（Ｒ¹ ）ＣＯＯＲ² （式
中、Ｒ¹ は水素またはメチル基、Ｒ² は炭素数２〜１４
のアルキル基である）で表されるアクリル系単量体５０
〜８９重量％（式中、Ｒ³ は水素またはメチル基、Ｒ⁴ ，Ｒ⁵ は水素
またはアルキル基であるか、または両者が結合しこれと
Ｎ原子とで複素環を構成する有機基である）で表される
Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド３０〜１０重量％ｃ）カルボキシル基含有単量体またはその無水物１０〜
１重量％ｄ）上記のａ〜ｃ成分と共重合可能な単量体２０〜０重
量％からなる単量体混合物の共重合体を主成分とし、ゲル分
率が８０％以上であることを特徴とするウエハ加工用粘
着剤。
【請求項２】多官能性エポキシ化合物または多官能性
イソシアネ―ト化合物により架橋されている請求項１に
記載のウエハ加工用粘着剤。
【請求項３】基材の片面に請求項１または２に記載の
ウエハ加工用粘着剤からなる層を有することを特徴とす
る粘着シ―ト類。