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    公开号:WO1985005734A1
    申请号:PCT/JP1985/000284
    申请日:1985-05-23
    公开日:1985-12-19
    发明作者:Osamu Narimatsu；Michiyasu Ito；Kazuyoshi Komatsu；Yasuhiro Shibata
    申请人:Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated；
    IPC主号:H01L21-00
    专利说明:
    [0001] - 明 細 ウェハ加工用フ ィ ルム 技 術 分 野
    [0002] 本癸明は、 シ リ コ ンウェハ等のウ ェハを研磨加工する 際に用いるウェハの破損防止用フィルムに閱する。
    [0003] 背 景 技 術
    [0004] 半導体チッ プの製造に用いられるウェハには、 シ リ コ ンゃガリ ウム — ヒ素等のものがあり 、 なかでもシ リ コ ン が多用されている。 例えばシ リ コ ンウェハでは、 高純度 の単結晶シ リ コ ン.を厚さ 500〜 Ι Ο Ο Ομιι程度に薄く スライ スするこ とによ り製 —されているが、 近年、 チッ プの小 型化および量産化にともない、 さらに薄肉化する傾向に ある。 また、 その大きさについても従釆の 3 〜 4 イ ンチ から 5 〜 8イ ンチへ移行しつつある。
    [0005] シ リ コ ンウェハ自体はもともと脆いものであり 、 さら にその表面に集積回路が組み込まれたものでは、 表面の 凹凸のために僅かな外力によっても破損し易いという欠 点があり 、 裏面研磨等の後加工の際の大きな障害となつ ている。
    [0006] 従来よ り シ リ コ ンウェハの表面加工時の破損防止方法 と して、 ノ 'ラフィ ン、 レジス 卜イ ンク等を使用して表面 の凹凸を埋め、 加わる外力を分散させるようにしつつ表 面加工する方法が採られてきた。 しかし、 この方法では パラ.フィ ン等を塗布した後の乾燥固化、 さらには研磨後 に該パラフ ィ ン等を加熱下で溶剤を用いて洗淨、 除去す る工程が必要となり 、 操作が煩錐になる。 これに加え、 のような従来法では 5インチ以上の大口径ウェハの研 磨においてはゥ Xハの破損が依然と して防止できず、 生 産性向上の大きな障害となっていた。 また、 パラフィ ン 等の使用にともない、 これらによるウェハ表面の汚染の 問題もあり 、 パラフィ ン等の塗布法に代わるウェハの破 損防止法の開発が強く要望されていた。
    [0007] パラフィ ン等の塗布法に代わる破損防止方法と して、 粘着層を有する加工用フ ィ ルムをゥェ八の表面に貼り合 せて用いる方法が検討された。 しかし、 この方法では ウェハの破損を完全に防止するこ とはできなかった。 ま た、 このような加工用フィルムを使用した場合には、 こ のフ イ ルムの製造工程、 あるいは輸送、 保管中に空気中 の塵埃が粘着層に付着することがあり 、 この塵埃がゥェ ハ表面に &着し、 ゥ Iハ腐蝕等による半導体の品質低 下、 さらには機能喪失等の問題が引き起された。 すなわ ち、 このよ う な加工用フ ィ ルムを使用 した場合には、 ウ ェハの加工後にウ ェハを従来の方法によ り洗浄しただ けではゥェ八表面に付着した塵埃を満足に除去すること はできなかった。 このよ うな問題点のために、 加工用 フィルムを用いる破損防止法は未だ実用化していない。
    [0008] 発 明 の 開 示
    [0009] 以上の問題点に鑑み、 本発明者らはウェハの加工時の 破損防止方法について検討を続けた結果、 特定の硬度を 有する加工用フ ィ ルムを粘着層を介してウェハ表面に貼 り合せることにより、 ウェハ表面の凹凸が埋められ、 加 ェ時に加わる外力が適度に分散し、 ゥ I八の.破損が防止 できることを見い出した。 また、 特定の硬度を有する補 助フ ィ ルムをこの加工フ ィ ルムの粘着層配設面とは反対 の面に積層することにより、 ウェハ破損防止効果を低下 させることなく 、 ウェハの加工フ ィ ルムへの貼付け時お よびゥ Iハ研磨後のフ ィ ルムの釗離時の作業性が大巾に 改善されることを見い出した。 更に、 粘着層の粘着剤の 組成を選択することにより、 上記の塵埃の除去も容易に 実施できることを見い出し本発明を完成するに至った。
    [0010] 本発明の目的は、 ウェハ、 殊にシリ コンウェハの表面 研磨加工に際し、 その破損を完全に防止することのでき るウェハの加工用フ ィ ルムを提供することにある。
    [0011] 本発明の他の目的は、 取り扱いやすく 、 洗浄操作を含 めたウェハ加工の生産性を向上させることのできるゥェ ハの加工用フ ィ ルムを提供することにある。
    [0012] すなわち本発明のウェハ加工用フィルムは、 ショ ァ— - -
    [0013] D型硬度が 40以下である基材フィルムの片側表面上に粘 着層が配設されて構成される。
    [0014] また、 該基材 ·フ ィ ルム 'の粘着層非配設面上に、 シ ョ ァ— D型硬度が 40より大きい補助フィルムが積層されて いることが好ましい。
    [0015] 更に、 該粘着層は、 ノニオン系界面活性剤およびェチ レングリ コール誘導体からなる群より選ばれた 1 種以上 を含有するものであることが好ましい。
    [0016] 発明を実施するための好適な態様
    [0017] 本発明のウ ェハ加工用フ ィ ルムの使用の対象となる ウェハは、 シリ コ ンウェハのみならずガリ ウムー ヒ素、 ガリ ウム - リ ン、 ゲルマ二ゥム等のゥェハが挙げられ、 特に大口径のシ リ コ ンウ ェハに対して好適に使用され る。
    [0018] 本発明のウェハ加工用フ ィ ルムは、 ゥ Iハの表面の研 磨加工の際に、 ゥ Iハをこの加工用フ ィ ルム上の粘着層 へ貼り合せてウェハの表面の研磨加工を行うのに用いる ものである。 このようにして加工用フィルムを使用する ことによ り ウェハ表面の研磨加工時のウェハの破損が防 止できる。 また、 加工が完了した後は、 加工用フ ィ ルム 上からウ ェハを剝離して簡易な洗浄操作を実施すれば ゥ ェ八表面の汚染も防止される。
    [0019] 本発明のウェハ加工用フィルムに用いる基材フィルム - - と しては、 熱可塑性樹脂、 熱硬化性樹脂、 天然ゴムまた - は合成ゴムを素材とするもので、 シ ョ ァ一 D型硬度が 40 以下、 好まし く は 30以下のものであれぱ各種のフ ィルム が適宜選択できる。 シ ョ ァ一 D型硬度と は、 A S TM D - 2240による D型シ ョ ァ—硬度計を用いて測定して求めら れる値である。 該硬度が 40を越えるものの場合にはゥェ 八に加わる外力を分散させる能力に乏し く 、 ウェハの研 磨時の破損を実質的に防止できない。
    [0020] 該基材フィルムの素材と しては、 エチレン -酢酸ビニ ル共重合体、 ポリブ夕 ジェン、 ポリ ウ レ夕ン、 軟貢塩化 ビニル樹脂、 ポリオ レフ イ ン、 ポリエステル、 ポリ アミ ド等の熱可塑性エラス 卜マ— ： およびジェン系、 ニ 卜 リ ル系、 シ リ コ ン系、 アク リル系等の合成ゴム等が代表的 に例示される。 該基材フ ィ ルムの厚みは、 保護するシ リ コ ンウェハの形状、 表面状態および研磨方法、 研磨条件 によ り適宜選択されるが、 通常 1 0〜 2000μϋΐ程度のものが 適当である。
    [0021] 本発明のウェハ加工用フィルムは、 基材フ ィ ルムと粘 着層との二層構造からなるものでもよいが、 単純な二層 構造のものは、 基材フイルムが極めて柔軟性に富んでい るため、 加工フィルムのゥ Iハへの貼付け時およびゥェ 八研磨後のフィルム剝離時の作業性にやや難がある。 そ こで、 基材フ ィ ルムの破損防止機能を損なわずに作業性 - - を向上させるために、 基材フ ィ ルムの粘着層の非配設面 上に、 ショ ァ一 D型硬度が 40より大きい補助フ ィルムを 積層したものであることが好ましい。
    [0022] この補助フ ィ ルムとしては、 熱可塑性樹脂、 熱硬化性 樹脂、 あるいは合成樹脂をラミネ— 卜した紙、 薄木板等 を素材とするもので、 ショ ァ— D型硬度が 40を越えるも のであれぱ各種のフィルムが適宜選択できる。 硬度が 40 以下のものでは、 貼合せ、 釗離時の作業性を改善するこ とができない。
    [0023] 補助フィルムの素材と しては、 ポリエチ レン、 ポリ ブ ロ ビ レン、 ポリエステル、 ポリ アミ ド、 硬質塩化ビニル 樹脂、 ポリ エーテルサルフ ォ ン 、 アク リ ル樹脂、 フ エ ノ ール樹脂等の合成樹脂、 あるいはフ Iノ ール樹脂を含 浸した紙、 ポリエチレンをコーティ ングした紙等が代表 的なものと して例示される。
    [0024] 該補助フィルムの厚みは、 ウエノ に加工用フィルムを 貼付ける機械および剥離する機械の仕様により 、 また基 材フィルムの厚みにより適宜選択されるが、 通常、 1 0〜 1 Ο Ο Ομω程度のものが適当である。
    [0025] 基材フ ィ ルムへの補助フ ィルムの積層方法と しては、
    [0026] ①予め製造された基材フィルムと補助フ ィルムのいずれ か片方に接着剤を塗布して重ねて貼り合わせる方法、
    [0027] ② 2層 Τダイもし く は 2層イ ンフ レーシ ョ ンによ り 同時 押出 し によ り接着させる方法、
    [0028] ③予め製造された一方のフィルムに他方の樹脂を τダイ 法や力 レンダ一法によ り積層する方法、
    [0029] 等従来公知の各種積層方法が採用できる。
    [0030] 基材フィルムの表面に設ける粘着層を構成する粘着剤 と しては、 例えぱアク リル系、 エステル系、 ウ レ夕 ン系 等の粘着剤あるいは合成ゴム系粘着剤等の通常の市販さ れている粘着剤が使用できる。 しかし、 該粘着剤は、 ノ 二オン系界面活性剤を含有するものであるこ とが好まし く 、 また粘着層の形成時に、 粘着剤の水ェマルジヨ ンに エチ レングリ コール誘導体を添加したものを塗布して形 成されたものであるこ とが好ましい。 粘着層がこのよ う なものによ り構成されている場合には、 粘着剤や粘着層 上に付着していた塵埃がウェハの表面上に付着したと し ても、 比較的'簡易に洗浄除去するこ とができ、 またゥェ 八表面の腐蝕が防止される。
    [0031] ノ ニオン系界面活性剤と しては、 例えばポリオキシェ チレンォクチルフ： L二ルェ一テル、 アルカノ ールァマイ ド、 ポリオキシエチ レンノ ニルフニルェ一テル、 ポリ エ チ レングリ コール、 ポリオキシエチ レンラウ リルェ一テ ル等が適当なものと してあげられる。 ァニオン糸、 カチ オン系の界面活性剤ではウェハ表面が腐蝕されるので好 まし く ない。 ノニオン系界面活性剤の含有量は、 粘着剤 100重量部に対して 0.01〜 50重量部、 よ り好まし く は 0. 1 ~ 10重量部が適当である。
    [0032] また、 エチ レングリ コール誘導体と しては、 例えばジ エチレングリ コールモノブチルエーテル、 卜リエチレン グリ コ ールモノ メチルエーテル、 エチ レングリ コ 一ルモ ノ メチルエーテル、 ジエチ レング リ コ ールモノ ブチル エーテルァセテ一 卜等が好ま し いものと してあげられ る。 該エチレングリ コ ール誘導体は、 好まし く は沸点が
    [0033] 100eC以上のもの、 よ り好まし く は 15(TC以上の沸点を 有するものが好ましい。 沸点が 100 °c未満のものでは粘 着剤の塗工時に飛散しやく 、 粘着剤層に残存しにく いた めウェハの洗淨時の塵埃の除去の向上に寄与しにく い。 使用するエチレングリ コール誘導体の量は、 ウェハに対 する粘着剤の粘着力とゥェハの釗離後の塵埃除去効果を 勘案して適宜選択するこ とができるが、 通常粘着剤の形 成に用いる水ェマルジ ヨ ン粘着剤 （固形分 30 ~ 60重量 % ) 100重量部に対して 〜 〗00重量部、 より好まし く は 5〜 50重量部が適当である。
    [0034] 粘着層の厚みは、 シ リ コ ンゥ I八の表面状態、 形状、 研磨法等により適宜決められるが、 通常、 2〜 2Ό0ΜΒ程 度とするのが好ましい。
    [0035] 粘着剤を基材フィルム表面に積層する方法と しては、 従来公知の各種塗布方法、 例えぱロールコ一夕—法、 グ ラ ビアロ ール法、 ノ X —コ ー 卜法、 浸漬法、 ハケ塗り法、 スプレー法等が採用でき、 基材フィルムの全面もし く は 部分的に塗布するこ とができる。
    [0036] 本発明のゥ η:ハ加工用フ ィ ルムは、 基材フ ィ ルムが ウェハに加わる外力を吸収して分散する性質を有してい るので、 ウェハに貼り合せてウェハの表面の硏磨加工を 行えぱ、 加工時のウェハの破損を防止できる。 また、 補 助フィルムが積層されていものは、 保形性に優れ、 ゥ ェ 八への貼合せ時および研磨後の釗離時の作業性が非常に 良く 、 生産性向上にも大きな効果が発揮できる。 更に、 粘着層に前記の好ましい組成のもの使用した場合には、 加工用フィ ルムを釗した後の洗浄等の後処理が簡易に実 施でき、 かつゥェ八表面の汚染や腐蝕もなく なるという 優れた利点を発揮する。
    [0037] 以下、 本癸明を実施例に基づきよ り詳細に説明する。 実施例 1
    [0038] A S TM D - 2240に準じて測定したシ ョ ァ— D型硬度が 30 であるエチ レン -酢酸ビニル共重合体樹脂フィルム （厚 さ 200μϋΐ ) の片面をコ ロナ放電処理を施した後、 ァク リ ル系粘着剤 "ァロマテッ クス " （三井東圧化学 製） を ロ ールコ一夕一機によ り塗布し、 90 °Cで乾燥して、 約 50 μϋΐのァク リ ル系粘着剤層を設けたシ リ コ ンウェハ加工用 フ ィ ルムを作成した。 こ の フ ィ ルムを、 集積回路が形成され表面の凹凸差 が約 50ίϋπのシ リ コンウェハ （ 6イ ンチ） の表面にデイス コ社製自動貼合せ機にて阽合せ、 ゥ ェ八の裏面を研磨 機 （ディスコ社製） で研磨した。 研磨加工後、 ゥ Xハか らフ ィ ルムを剝し、 ゥ I八を純水で洗浄して 100枚の裏 面加工済みウェハを製造した。 このときのウェハの破損 数は皆無であり 、 その作業時間は全体で約 1 時圊であつ た。
    [0039] 実施例 2
    [0040] 実施例 1 で用いたェチレン -酢酸ビニル共重合体樹脂 フ ィルムとシ ョ ァ一 D型硬度が 80のポリ プロ ピレンフィ ルム （厚さ 〗00μϋΐ) をアク リル系接着剤 "ポンロン " （ 三井更圧化学弒製） を用いて接着積層したフィルムの共 重合体樹脂フ ィルム面上に実施例 1 と同様にして実施例 1 と同じ粘着層を設けたウェハ加工用フ ィ ルムを作成し た。
    [0041] このフ ィルムを使用して実施例 1 と同様にして 100枚 のシ リ コ ンウ ェハの研磨加工を実施した。 このときの ウェハの破損数は皆無であり 、 その作業時間は全体で約 30分であつた。
    [0042] 実施例 3
    [0043] シ ョ ァ一 D型硬度が 20であるブ夕 ジェンゴムシ一 ト (厚さ 300μϋΐ) を用いたことを除き、 実施例 "！ と全く 同 様に-してシ リ コ ンウェハ加工用フ ィ ルムを作成した。 このフイルムを使用して実施例 1 と同様にして 1 00枚 のシ リ コ ンウ ェハの研磨加工を実施した。 このときの ウェハの破損数は皆無であり 、 その作業時間は全体で約 1 時圊であった。
    [0044] 実施例 4
    [0045] シ ョ ァ一 D型硬度が 20であるブタ ジエンゴムと シ ョ ァー D型硬度が 80のポリ プロ ピ レンを 2層 Tダイ法にて 同時製膜して得られた 2層フィルム （ブタジエンゴム層 の厚さ 200μϋΐ、 ポリ プロ ピ レン層の厚さ 200 ） のブ夕 ジェンゴム面上に実施例 1 と同様にしてアク リル系粘着 剤を約 30μϋΐの厚みに塗布したウェハ加工用フィルムを作 成した。 このフィ ルムを、 表面の凹凸差が約 30 のシ リ コ ンウェハ表面に貼り合せ、 実施例 1 と同様の方法によ り 、 1 00枚の研磨シ リ コ ンゥ ェ八を製造した。 その結 果、 破損不良品は 0 であり 、 約 30分で全加工作業を完了 した。
    [0046] 比較例 1
    [0047] 実施例 〗 で用いたのと 同 じ シ リ コ ンウ ェハの表面上 に、 約 50°Cでポリイ ソプレン系 レジス トイ ンク J SR C I R (商標、 日本合成ゴム睇製） を流し込み 2 時間冷却した 後、 ウェハの裏面を研磨し、 次いで 50°Cに加熱た 卜 リ ク □ □エチ レンで レジス 卜イ ンクを洗浄し、 更に純水で洗 淨する方法により 、 〗00枚の加工シ リ コ ンウェハを製造 した。 この時のウェハの破損数は 20枚であった。 また、 加工作業に要した時間は全体で約 5時囿であった。 すな わち、 実施例 2 に比べ生産速度は約】/ 10、 製品歩留り は 80%であった。 更に、 洗浄後のウェハ表面にはレジス 卜 イ ンクによる汚染が認められた。
    [0048] 比較例 2
    [0049] シ ョ ァ一 D型硬度が 50である低密度ポリエチレンフィ ルム （厚み 200iun) とショ ァ一 D型硬度が 80のポリ プロ ビ レンフィルム （厚み lOO/un) を実施例 1 と同様にして 積層し、 低密度ポリ エチレンフ ィ ルム面に実施例 1 と同 様にして約 30MJn厚みのアク リル系粘着剤を塗布したシリ コ ンウェハ加工用フィルムを作成した。
    [0050] このフィルムを用いて、 実施例 1 と同様にして 〗00枚 のシ リ コ ンウェハの裏面研磨加工を行った。 その結果、 破損による不良品が 76枚も発生した。
    [0051] 実施例 5
    [0052] 温度計、 還流冷却器、 滴下ロ ー 卜、 窒素導入口および 撹拌機を付したフラスコ中に脱イオン水 〗 15重量部、 ポ リ オキシエチ レンノ ニルフ エニルエーテル 2重量部を加 え、 窒素雰囲気下で撹拌しながら了 (TCまで昇温し、 ァゾ 系重合開始剤 ACVA (大塚製棻製） 0，5重量部を添加して 溶解させた。 次いでメタク リル酸メチル 23重量部、 ァク リル酸 - 2 -ェチルへキシル 73重量部、 メ夕ク リ ル酸グ リ シジル 2重量部およびメ夕ク リ ル酸 2重量部よ りなる モノ マ ー混合物を 4時間かけ連続滴下し、 滴下終了後も 3時間撹袢を続け重合させ、 固形分が約 47重量％のァク リ ル系ェマルジョ ン粘着剤を作成した。
    [0053] この粘着剤を用いて下記組成の塗布液を作成した。 アク リル系ェマルジ ヨ ン粘着剤 〗 00重量部 ジエチレングリ コ ールモノブチルエーテル 50 〃 ポリオキシエチ レンフエニルエーテル 5 II この塗布液を用いたこ とを除いては実施例 1 と全く 同 様にしてウェハ加工用フ ィルムを作成した。
    [0054] このようにして作成した加工用フ ィルムを 4イ ンチシ リ コ ンウェハに貼付け、 釗離した後、 ゥヱハを 5(TCのィ ソブロ ビルアルコール中に浸漬し、 10分圊超音波をかけ て洗浄した後、 更に常温の純水中に浸漬して、 10分圊超 音波をかけて洗浄し 、 次いで赤外線 ヒー夕 一で乾燥さ せ。 このようにして洗浄したシ リ コ ンウェハの塵埃の付 着量を HIAC- R0YC0社製の PC-320/LAS346 を使用して評価 した。 その結果を表 1 に示した。 表から明らかなよ う に 塵埃の付着量は極めて少なく 良好な洗浄が実施できた。 実施例 6
    [0055] 力 レンダ—法で成膜したシ ョ ァ— D型硬度が 35である 軟質塩化ビニルフィルム （厚み 70Mm) の片面に実施例 5 - で合成したァク リル系ェマルジョ ン粘着剤を用いて下記 組成の塗布液を作成し、 口— コ—夕—で塗布し、 9 (TC で乾燥して、 粘着剤層の厚みが Ι Ομιπのシ リ コ ンゥ Iハ加 ェ用フィルムを作成した。
    [0056] アク リル系ェマルジョ ン粘着剤 1 0 0重量部 卜 リエチレングリ コ ールモノ メチルエーテル 5 0 〃 ポリオキシエチ レンラウ リルエーテル 2 この加工用フィルムを使用し、 洗浄した後のゥ Iハへ の塵埃の付着量の評価を実施例 5 と全く 同様にして実施 した。 この結果も表 1 に示した。
    [0057] 実施例 7
    [0058] 実施例 5 で合成し たァク リ ル系ェマルジ ョ ン粘着剤 1 0 0重量部にシ'エチレングリ コ ールモノブチルェ一テル 5 0重量部を添加して得た塗布液を用い、 粘着剤層の厚み を I O MJHと したことを除いては実施例 1 と全く 同様にして シ リ コンゥェハ加工用フィルムを作成した。
    [0059] この加工用フィルムを使用し、 洗洚した後のウェハへ の塵埃の付着量の評価を実施例 5 と全く 同様にして実施 した。 この結果も表 1 に示した。
    [0060] 参考例
    [0061] 実施例 5 で使用 したァク リ ル系粘着剤と同一のモノ 組成物を溶液重合させたものをアセ トンに溶解させ た粘着剤溶液 （固形分 5 0重量％ ) を実施例 Sで使用した - - 軟質塩化ビニルフ ィルム上に口 —ルコータ ーで塗布し、 90でで乾燥して、 粘着剤層の厚みが Ι Ομιηのシリ コンゥェ ハ加工用フィルムを作成した。
    [0062] この加工用フイルムを使用し、 洗淨した後のゥヱハへ の塵埃の付着量の評価を実施例 5 と全く同様にして実施 した。 その結果を表 〗 に示した。 この場合には塵埃の付 着量が極めて多く、 他の例と同様な洗浄法では洗浄が不 十分であった。
    [0063] 洗浄後の塵埃の付着量 （個）
    [0064] 0.5 Mm以下 0 * 5〜 2 μαι 2〜 20μηι 20〜 50/ a 50〜 ΙΟΟμαι lOO ffl以上
    [0065] %施例 5 50 30 10 0 0 0
    [0066] 1
    [0067] %施例 6 80 60 20 0 0 0
    [0068] %施例 7 100 80 50 0 0 0 参考例 3500 2030 500 100 100 10
    权利要求:
    Claims

    請求の範囲
    ) ショ ァ— D型硬度が 40以下である基材フイルムの片 側表面上に粘着層が配設されてなるゥ ： L八加工用フィ ルム。
    ) 前記基材フィルムの粘着層非配設面上に、 ショ ァ一 D型硬度が 40よ り大きい補助フィルムが積層されてな る請求の範囲第 1 項記載の加工用フィルム。
    ) 前記粘着層の粘着剤中に、 ノニオン系界面活性剤お よびエチレングリ コール誘導体からなる群より選ぱれ た 1 種以上が含有されてなる請求の範囲第 1 または 2 頊記載の加工用フ イ ルム。
    ) 前記ェチ レングリ コ—ル誘導体が、 その沸点が 1 00 で以上のものである請求の範囲第 3 項記載の加工用 フ ィ ソレム。
    类似技术:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP59/107539||1984-05-29||
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    KR8670046A| KR900001236B1|1984-05-29|1985-05-23|웨이퍼 가공용필름|
    SG53191A| SG53191G|1984-05-29|1991-07-09|Film for machining wafers|
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