説明

脆質部材加工用粘着シートおよび脆質部材の処理方法

【課題】 半導体ウエハ等の脆質部材の搬送や裏面研削等の加工を施す際に、脆質部材を安定して保持でき、しかも所要の処理が終了した後には、脆質部材を破損することなく剥離することができる脆質部材の処理方法に好ましく用いられる脆質部材加工用粘着シートを提供すること。
【解決手段】 本発明に係る脆質部材加工用粘着シートは、
第1のフィルムと第2のフィルムとを有し、これらの周縁部が結着され、結着部に囲繞された内部領域で2枚のフィルムが気密的に密着一体化してなる積層フィルム基材と、
該積層フィルム基材の両外表面に形成された粘着剤層とからなることを特徴としている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウエハ等の脆質部材の搬送や半導体ウエハの裏面研削等の加工に代表される各種の処理工程を含む、脆質部材の処理方法に好適に用いられる脆質部材加工用粘着シートに関する。また、本発明は、脆質部材の処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年のICカードの普及にともない、その構成部材であるウエハの薄型化が進められている。従来350μm程度の厚みであったウエハを、50〜100μmあるいはそれ以下まで薄くすることが求められるようになった。
【0003】
脆質部材であるウエハは、薄くなるにつれて、加工や運搬の際、破損する危険性が高くなる。このため、ウエハを極薄まで研削したり、極薄のウエハを運搬したりする場合は、ウエハをガラス板やアクリル板のような硬質板上に両面粘着シートなどにより固定・保護して作業を進めるのが望ましい。
【0004】
しかしながら、両面粘着シートでウエハと硬質板とを貼り合わせる方法では、一連の工程を終えた後、ウエハを硬質板から剥離する際、ウエハが割れてしまうことがあった。2枚の薄層品が貼り合わせてなる積層物を剥離する際には、薄層品の何れか一方、または両者を湾曲させて剥離する必要がある。しかし、硬質板を湾曲することは不可能ないし困難であるため、ウエハ側を湾曲せざるをえない。このため、脆弱なウエハにひずみがかかって割れてしまうことになる。
【0005】
このような問題を解決するための手段として、ウエハの変形をできる限り低減して剥離を行う方法や、ウエハに保護フィルムを積層するなどしてウエハを補強した上で剥離を行う方法、さらにはウエハを硬質板に固定する手段として、接着力を制御可能な粘着剤や両面粘着テープを用い、剥離時に粘着剤の発泡などの適宜な手段により接着力を低下させた後に剥離を行う方法などが種々提案されている(特許文献1〜5)。
【0006】
特許文献6では、硬質板を使用せずに、比較的剛性の高い樹脂フィルムを用いた脆質部材の保護方法が開示されている。
【特許文献1】特開2004-153227号公報
【特許文献2】特開2005-116678号公報
【特許文献3】特開2003-324142号公報
【特許文献4】特開2005-277037号公報
【特許文献5】国際特許公開WO2003/049164
【特許文献6】特開2004-63678号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ウエハを硬質板上に保持した場合には、ウエハを剥離する際にウエハ側を変形することとなる。このため、ウエハの破損を完全に防止することは難しい。また、発泡などにより接着力を低減するように設計された特殊な粘着剤や両面粘着テープを使用した場合には、ウエハに接着剤が残着し、ウエハを汚染してしまう可能性もある。特許文献6に提案されている方法では、剛性の樹脂フィルム側を変形してウエハからの剥離を行うため、ウエハの破損という問題は解消できる。しかし、樹脂フィルムであるため、形状保持性が必ずしも十分ではなく、ウエハの搬送時にウエハが破損するおそれがある。
【0008】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題を解決しようとするものである。すなわち、本発明は、半導体ウエハ等の脆質部材の搬送や裏面研削等の加工を施す際に、脆質部材を安定して保持でき、しかも所要の処理が終了した後には、脆質部材を破損することなく剥離することができる脆質部材の処理方法に好ましく用いられる脆質部材加工用粘着シートを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
このような課題の解決を目的とした本発明の要旨は以下のとおりである。
【0010】
(1)第1のフィルムと第2のフィルムとを有し、これらの周縁部が結着され、結着部に囲繞された内部領域で2枚のフィルムが気密的に密着一体化してなる積層フィルム基材と、
該積層フィルム基材の両外表面に形成された粘着剤層とからなる粘着シート。
【0011】
(2)前記積層フィルム基材の内側表面同士の静摩擦係数が0.1以上である(1)に記載の脆質部材加工用粘着シート。
【発明の効果】
【0012】
本発明においては、周縁部においてのみ結着された積層フィルム基材を有する脆質部材加工用粘着シートを介して半導体ウエハ等の脆質部材を硬質板に固定して保護しているため、脆質部材の搬送・保管・加工時において脆質部材を変形することなく保持できる。また、所要の処理の後には、積層フィルム基材を切断することで脆質部材を硬質板から容易に分離できるため、脆質部材の剥離が容易になり、脆質部材の破損が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明について図面を参照しながら、本発明の脆質部材の処理方法を説明するとともに、本発明の脆質部材加工用粘着シートについて、さらに具体的に説明する。
【0014】
図1に示すように、本発明に係る脆質部材の処理方法では、脆質部材加工用粘着シート1の片面に脆質部材2を再剥離可能に固定し、他面に硬質板3を再剥離可能に固定する。
【0015】
脆質部材2としては、シリコンウエハ、ガリウム・ヒ素ウエハ等の各種半導体ウエハ、セラミックス板、ガラス板、金属板等が挙げられるが、これらに限定されない。これらの中でも、本発明の処理方法は、表面に回路が形成された半導体ウエハに適用することが特に好ましい。さらに、裏面研削を施されて厚みが極めて薄くなり、強度が極端に低下した半導体ウエハに好ましく適用できる。
【0016】
硬質板3は、脆質部材2の搬送・保管・加工時において、これを支持し保護する機能を果たす。硬質板3としては、たとえばガラス板、石英板や、アクリル板、ポリ塩化ビニル板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリプロピレン板、ポリカーボネート板等のプラスチック板が使用できる。硬質板3のASTM D 883により定義される硬度は、好ましくは70MPa以上である。硬質板3の厚さは、その材質にもよるが、通常は、0.1〜10mm程度である。硬質板3の径は、脆質部材2の径と同一またはこれよりも若干大きめのものが採用される。さらに、後述するように、脆質部材加工用粘着シート1の粘着剤層11a、12aとして、紫外線硬化型の粘着剤を使用する場合は、硬質板3は、紫外線透過性の材質により形成される。
【0017】
本発明では、上記硬質板3上に、脆質部材加工用粘着シート1を介して脆質部材2が固定されてなる。
【0018】
脆質部材加工用粘着シート1は、第1のフィルム11と第2のフィルム12とを有し、これらの周縁部が結着されてなる積層フィルム基材10と、積層フィルム基材10の両外表面に形成された粘着剤層11aおよび12aからなる。
【0019】
積層フィルム基材10は、図1にその断面図を示したように、第1のフィルム11と第2のフィルム12とを有し、これらの周縁部が結着されてなる積層フィルム基材があげられる。図1において、第1のフィルム11と第2のフィルム12との接触面での周縁部における符号13は、第1のフィルム11と第2のフィルム12との結着部13を示す。第1のフィルム11と第2のフィルム12とは、常態においては、気密的に密着一体化している。すなわち、積層フィルム基材10は、2枚のフィルムが周縁部において結着、固定された積層フィルムである。結着部13は、貼付される脆質部材2の外縁よりも外側に位置するように設けられる。
【0020】
第1のフィルム11および第2のフィルム12は、適度な柔軟性を有する樹脂フィルムであれば、特に限定されず、各種の樹脂フィルムが使用可能である。このような樹脂フィルムとしては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン(メタ)アクリル酸エステル共重合体等のエチレン共重合体、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等のポリエステル、ポリ塩化ビニル、アクリルゴム、ポリアミド、ウレタン、ポリイミド等の樹脂フィルムが挙げられる。また、それぞれのフィルム11およびフィルム12はこれらの単層であってもよいし、積層体からなってもよい。また、架橋等の処理を施したフィルムであってもよい。さらに、第1のフィルム11および第2のフィルム12は、熱可塑性樹脂を押出成形によりシート化したフィルムであってもよいし、硬化性樹脂を所定手段により薄膜化、硬化してシート化したフィルムが使われてもよい。硬化性樹脂としては、たとえば、エネルギー線硬化性のウレタンアクリレート系オリゴマーを主剤とし、比較的嵩高い基を有するアクリレートモノマーを希釈剤とし、必要に応じて光重合開始剤を配合した樹脂組成物が用いられる。
【0021】
第1のフィルム11と第2のフィルム12とは、同種の樹脂フィルムから形成されていてもよく、また結着し密着一体化できる限りにおいて異種の樹脂フィルムから形成されていてもよい。
【0022】
第1のフィルム11および第2のフィルム12の厚さは、それぞれ好ましくは5〜200μm、さらに好ましくは10〜150μm、特に好ましくは20〜100μmである。したがって、第1のフィルム11と第2のフィルム12との合計厚さは、好ましくは10〜400μm、さらに好ましくは20〜300μm、特に好ましくは40〜200μmである。
【0023】
第1のフィルムと第2のフィルムとの結着は、熱による融着であってもよく、また接着剤による接着であってもよい。接着剤を用いる場合には、アクリル系等の強力な接着剤を使用することが好ましい。
【0024】
積層フィルム基材10は、たとえば第1のフィルム11と第2のフィルム12とを重ね、リング状加熱部を備えた熱圧着装置で第1のフィルム11と第2のフィルム12とを熱圧着して得られる。また、一方のフィルム表面にリング状に接着剤層を形成し、他方のフィルムを積層することで、積層フィルム基材10を得ることもできる。積層フィルム基材10の製造後に、結着部の外径に沿って、基材を切断してもよい。
【0025】
第1のフィルム11と第2のフィルム12との結着部13は、図2に平面図(第1のフィルム11と第2のフィルム12との接触面における平面図)を示すように、積層フィルム基材10の周縁部に設けられる。結着部13は、積層フィルム基材10の周縁部の全周に連続的に設けられていても良く、不連続に設けられていても良い。結着部13に囲繞された内部領域では、第1のフィルム11と第2のフィルム12とが気密的に密着一体化してなる。
【0026】
本発明における脆質部材2の処理が、半導体ウエハの裏面研削である場合には、半導体ウエハには剪断方向(横方向)に応力が加えられ、同時に積層フィルム基材10にも剪断方向への応力が伝搬する。この結果、第1のフィルム11と第2のフィルム12との接触面でフィルムが滑り、フィルムの位置ズレが起こることがある。このようなフィルムの位置ズレが発生すると、裏面研削が不可能になる。
【0027】
上記のようなフィルムの位置ズレを防止するため、第1のフィルム11と第2のフィルム12との接触面、すなわち、積層フィルム基材10の内側表面同士の静摩擦係数は、好ましくは0.1以上、さらに好ましくは0.15以上、特に好ましくは0.2以上である。ここで、積層フィルム基材10の内側表面同士の静摩擦係数とは、第1のフィルム11と第2のフィルム12との接触面においてJIS K 7125に準じて測定された値である。静摩擦とは、滑り開始時に「しきい値」を超えるときの摩擦を意味し、静摩擦係数は「しきい値」から求めた係数であり、μ=F/Fで定義される。ここで、μは静摩擦係数、Fは静摩擦力、Fは滑り片の質量によって生じる法線力をしめす。静摩擦係数の測定条件について、図6に示す静摩擦係数測定装置を参照してさらに具体的に説明する。
【0028】
図6に示す静摩擦係数測定装置20は、水平なテーブル21と、滑り片22およびテーブル21を水平方向に動かす駆動機構(図示せず)からなる。滑り片22は、接触面積(底面積)40cm2(一辺の長さ63 mm)で底面がフェルト22aで覆われてなり、全質量は200±2gである。試験フィルム23,24は、それぞれ第1のフィルム11、第2のフィルム12の何れか一方であり、試験フィルム23は、前記滑り片22の底面を覆うようにセットされる。試験フィルム23のサイズは63 mm×80 mmであり、試験フィルム24のサイズは80 mm×100 mmである。試験フィルム23,24は、積層フィルム基材10を構成した際に、第1のフィルム11と第2のフィルム12との接触面となる表面同士が接触するようにセットされる。試験フィルム23がセットされた滑り片22は、バネ25を介してロードセル26に接続される。なおバネ25のバネ定数は、0.2N/mmである。静摩擦係数測定装置20を上記のように構成した後、100mm/minでテーブル21を水平移動させて、ロードセル26で荷重を読み取る。測定値から、JIS K 7125に準拠して静摩擦係数を算出する。
【0029】
第1のフィルム11と第2のフィルム12の表面は目的の静摩擦係数を得るために、ブラスト処理、コロナ処理、コート処理、プラズマ処理、電子線処理などを行ってもよい。
【0030】
脆質部材加工用粘着シート1は、図1に示したように、第1のフィルム11と第2のフィルム12とからなる積層フィルム基材10と、その両外側の面に粘着剤層11a、12aが設けられた構成からなる。粘着剤層11a、12aとしては、再剥離可能であれば、特に限定はされず、従来公知の粘着剤が使用できる。たとえば通常の弱粘着剤であってもよく、また、剥離力を紫外線照射により制御できる紫外線硬化型粘着剤であってもよい。粘着剤層11a、12aの厚みは特に限定はされず、通常は1〜300μm程度であり、好ましくは5〜50μmである。
【0031】
積層フィルム基材10の両外側の面に設けられる粘着剤層11a、12aは、どちらも同じものであってもよいが、両側が異なる材質のものでもよい。後述する工程において、第1のフィルム11は、脆質部材2に貼着された状態で硬質板3から分離される。その後の第1のフィルム11の除去を容易にするために、粘着剤層11aは、弱粘着剤または紫外線硬化型粘着剤からなることが好ましい。
【0032】
なお、本発明においては、脆質部材2上に、さらに保護テープなどを貼り合わせ、脆質部材2を補強してもよい。
【0033】
本発明の処理方法では、上述したように、硬質板3上に、脆質部材加工用粘着シート1を介して脆質部材2を固定する。この際の順序は特に限定はされず、予め脆質部材加工用粘着シート1が貼着された硬質板3に脆質部材2を貼着してもよく、この逆でもよい。脆質部材2が、表面に回路が形成された半導体ウエハの場合には、回路面側を脆質部材加工用粘着シート1に貼り合わせて、回路面の保護を行う。
【0034】
次いで、脆質部材2に任意の処理を行う。この処理は、脆質部材2の用途に応じて様々であり、種々の加工処理、あるいは搬送や保管等をも含む。たとえば脆質部材2が表面に回路が形成された半導体ウエハの場合には、加工処理としては、ウエハ裏面に対するエッチング処理、ポリッシング処理、スパッタ処理、蒸着処理、研削処理等である。なお、脆質部材2に施される処理が、保管、搬送である場合には、かかる処理に先立ち、脆質部材2上に、さらに保護テープなどを貼り合わせ、脆質部材2を補強してもよい。
【0035】
その後、前記硬質板3から脆質部材2を分離する。この際に、図3に示すように、第1のフィルム11を、脆質部材2の外縁形状と略同形状に完全に切断する。第1のフィルムの切断は、カッターやレーザー光を用いて行う。第1のフィルム11を切断することでフィルム端部における第1のフィルム11と第2のフィルム12との間の気密性が解除されるため、フィルム端部を起点として、第1のフィルム11と第2のフィルム12とを分離できるようになる。
【0036】
第1のフィルム11の切断と同時に、第2のフィルム12も切断してもよいが、第2のフィルム12を切断しなくてもよい。第2のフィルム12を切断しない場合には、第2のフィルム12の端部を折り返したり、あるいは引き延ばすことで、第1のフィルムと第2のフィルムとの間の気密性を容易に解除できる。
【0037】
また、硬質板3の径は、前述したように、脆質部材2の径と同一またはこれよりも若干大きめである。結着部13の内径は、図1に示したように、硬質板3の径よりも小さくても良く、また図4に示したように、硬質板3の径よりも大きくても良い。図4に示す構成においては、第1のフィルムと第2のフィルムとを同時に切断する。
【0038】
上記工程により、第1のフィルム11と第2のフィルム12との間の気密性が解除される。この結果、図5に示すように、脆質部材2と第1のフィルム11との積層体を硬質板3から分離できる。
【0039】
その後、脆質部材2から第1のフィルム11を剥離する。なお、粘着剤層11a、を紫外線硬化型粘着剤で形成した場合には、第1のフィルム11を脆質部材2から剥離する前に、粘着剤層11aに紫外線照射を行うことで、粘着力が低減するため、脆質部材2の剥離がさらに容易になる。
【産業上の利用可能性】
【0040】
本発明においては、周縁部においてのみ結着された積層フィルム基材を有する脆質部材加工用粘着シートを介して脆質部材を硬質板に固定して保護している。脆質部材を硬質板に固定して保護しているため、脆質部材の搬送・保管・加工時において脆質部材を変形することなく保持できる。また、所要の処理の後には、積層フィルム基材を切断することで脆質部材を硬質板から容易に分離できるため、脆質部材の剥離が容易になり、脆質部材の破損が防止される。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明の脆質部材の処理方法の一工程を示す。
【図2】本発明の脆質部材の処理方法の一工程を示す。
【図3】本発明の脆質部材の処理方法の一工程を示す。
【図4】本発明の脆質部材の処理方法の一工程における変形例を示す。
【図5】本発明の脆質部材の処理方法の一工程を示す。
【図6】静摩擦係数測定装置を示す。
【符号の説明】
【0042】
1・・・脆質部材加工用粘着シート
10・・・積層フィルム基材
11・・・第1のフィルム
11a・・・粘着剤層
12・・・第2のフィルム
12a・・・粘着剤層
13・・・結着部
2・・・脆質部材
3・・・硬質板
20・・・静摩擦係数測定装置
21・・・テーブル
22・・・滑り片
22a・・・フェルト
23・・・試験フィルム
24・・・試験フィルム
25・・・バネ
26・・・ロードセル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のフィルムと第2のフィルムとを有し、これらの周縁部が結着され、結着部に囲繞された内部領域で2枚のフィルムが気密的に密着一体化してなる積層フィルム基材と、
該積層フィルム基材の両外表面に形成された粘着剤層とからなる粘着シート。
【請求項2】
前記積層フィルム基材の内側表面同士の静摩擦係数が0.1以上である請求項1に記載の粘着シート。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−58800(P2013−58800A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−266663(P2012−266663)
【出願日】平成24年12月5日(2012.12.5)
【分割の表示】特願2007−273580(P2007−273580)の分割
【原出願日】平成19年10月22日(2007.10.22)
【出願人】(000102980)リンテック株式会社 (1,750)
【Fターム(参考)】