説明

半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープ

【課題】 廃棄物の削減を図ることのできる半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープを提供する。
【解決手段】 非伸縮性の基材層2と、この基材層2の片面である表面に積層接着され、バックグラインドされる半導体ウェーハ10の回路パターンが形成された表面11に着脱自在に粘着される密着支持層3とを備える。バックグラインド作業の終了後に剥離したバックグラインド用保護テープ1をそのまま廃棄するのではなく、再利用するので、資源を有効利用することができ、廃棄物の大幅な削減を図ることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バックグラインドにより薄く加工される半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープに関するものである。
【背景技術】
【0002】
シリコンウェーハに代表される半導体ウェーハは、通常700〜800μmの厚さを有する平面円形に形成されるが、このままでは実装時に厚すぎて電気・電子機器の小型化の障害となる。特にこの問題は、半導体同士を積層して使用する場合に顕著な傾向を示すこととなる。
【0003】
そこで、従来においては、半導体ウェーハの表面に回路パターンが形成された後、半導体ウェーハの裏面を研削して薄くするバックグラインド作業が行なわれている。このバックグラインド作業は、図示しないが、先ず、半導体ウェーハの回路パターンが形成された表面に使い捨ての保護テープを粘着し、チャックテーブルに半導体ウェーハを保護テープを介して吸着固定し、その後、チャックテーブルを一方向に回転させるとともに、このチャックテーブルとは逆の他方向等に回転する砥石により研削液をかけながら半導体ウェーハの裏面を研削する(特許文献1、2参照)。
【0004】
この作業の際、保護テープは、チャックテーブルと半導体ウェーハとの摩擦に伴う回路パターンの損傷を防止したり、研削かすを含む研削液による回路パターンの汚染を防止するよう機能する。
【特許文献1】特開2005‐191296号公報
【特許文献2】特開2004‐311750号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来における保護テープは、以上のように半導体ウェーハの回路パターンが形成された表面に粘着され、バックグラインド作業の終了後に剥離されてそのまま廃棄処分されるので、資源を有効利用したり、廃棄物の削減を図ることができないという大きな問題がある。
【0006】
本発明は上記に鑑みなされたもので、廃棄物の削減を図ることのできる半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープ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】
【0007】
本発明においては上記課題を解決するため、バックグラインドされる半導体ウェーハを保護するものであって、
非伸縮性の基材層と、この基材層に重ね設けられて半導体ウェーハのパターン面に着脱自在に粘着される密着支持層とを含んでなることを特徴としている。
【0008】
なお、基材層を、10〜100MPaの引張り弾性率を有するとともに、50〜200μmの厚さを有する合成樹脂フィルムとすることが好ましい。
また、密着支持層を、20〜75のJIS A硬度を有するとともに、10〜500μmの厚さを有するエラストマーとすることが好ましい。
【0009】
さらに、固定キャリアに搭載されてバックグラインドされる半導体ウェーハのパターン面を保護テープにより保護するものであって、
固定キャリアは、剛性を有する支持基材と、この支持基材の周縁部に貼り着けられて半導体ウェーハを保護テープを介し着脱自在に保持する変形可能な保持層とを含み、支持基材と保持層との間に区画空間を形成し、支持基材に、保持層を支持する複数の突起を形成するとともに、支持基材に、区画空間に連通する給排孔を設け、保持層を、区画空間内の気体を外部に給排孔を介し排気することにより変形させ、この変形により保持層に保持された半導体ウェーハを取り外すようにし、
保護テープは、非伸縮性の基材層と、この基材層に重ね設けられて半導体ウェーハのパターン面に着脱自在に粘着される密着支持層とを含んでなることを特徴としても良い。
【0010】
ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハは、Siウェーハ、GaPウェーハ、200mmタイプ、300mmタイプ、450mmタイプ等を特に問うものではなく、周縁部にオリフラやノッチが形成されていても良いし、そうでなくても良い。基材層と密着支持層との間には、接着シート等からなる他の層が単数複数介在しても良いし、そうでなくても良い。さらに、半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープは、半導体ウェーハの保護に資するのであれば、平面円形、矩形、多角形等の任意の形状に適宜形成することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、資源を有効利用したり、半導体ウェーハのバックグラインド作業に伴い発生する廃棄物を削減することができるという効果がある。
また、基材層の引張り弾性率を10〜100MPaの範囲とするので、使用時に伸びや収縮が生じたり、永久変形により以後の作業が困難になるのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープ1は、図1ないし図4に示すように、非伸縮性の基材層2と、この基材層2の片面である表面に積層接着され、300μm以下の厚さにバックグラインドされる半導体ウェーハ10の回路パターンが形成された表面11に着脱自在に粘着される弾性の密着支持層3とを備えた厚手の多層構造に形成される。
【0013】
バックグラインド用保護テープ1の基材層2と密着支持層3とは、図3や図4に示すように、バックグラインドされる半導体ウェーハ10の大きさに対応するよう同じ大きさ、あるいは僅かに拡径で可撓性の円板形にそれぞれ形成される。
【0014】
基材層2は、所定の合成樹脂を用いた製造法により、10以上、好ましくは10〜100MPaの引張り弾性率を有するとともに、50〜200μmの厚さを有する合成樹脂フィルムに形成される。この基材層2は、高い厚さ精度が求められる関係上、キャスティング、押出成形、押出後の二軸延伸等の製造方法により、厚さ精度が±3μm程度に抑えられたフィルムとされる。
【0015】
基材層2の具体的な材料としては、特に限定されるものではないが、PET、PEN、PI、PAI、PEI、PES、PPS、ポリアリレート、LCP等が好適に使用される。また、基材層2の引張り弾性率が10〜100MPaの範囲なのは、引張り弾性率が10MPa未満の場合には、使用時に伸びや収縮が生じて支障を来たし、逆に100MPaを超える場合には、永久変形を招いて次回の作業に困難を来たすからである。
【0016】
密着支持層3は、20〜75のJIS A硬度を有するとともに、10〜500μmの厚さを有するエラストマーを用いて形成される。この密着支持層3の具体的な材料としては、特に限定されるものではないが、弾性を有するシリコーンゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、熱可塑性エラストマー等が好適に使用される。また、密着支持層3の表面は、粘着後の空気の侵入を防止することができるよう鏡面に形成され、Raが3.6μm以下の表面粗さとされる。
【0017】
半導体ウェーハ10は、図2に示すように、300mm(12インチ)タイプの平面円形に形成され、鏡面である表面11に回路パターンが形成されており、300μm以下、好ましくは100μm以下の厚さにバックグラインドされる。
【0018】
上記において、半導体ウェーハ10の裏面をバックグラインドする場合には図1に示すように、先ず、半導体ウェーハ10の回路パターンが形成された表面11にバックグラインド用保護テープ1を隙間なく密着し、チャックテーブル20に半導体ウェーハ10をバックグラインド用保護テープ1を介して吸着固定する。
チャックテーブル20の表面は略半球形に形成され、この湾曲した表面に沿って半導体ウェーハ10がバックグラインド用保護テープ1を介して吸着固定される。
【0019】
こうしてチャックテーブル20に半導体ウェーハ10を固定したら、チャックテーブル20を一方向に回転させ、回転する複数の砥石21を純水22を供給しながら半導体ウェーハ10の裏面に部分的に接触させれば、半導体ウェーハ10の裏面をバックグラインドして薄く加工することができる。このようにして半導体ウェーハ10は、バックグラインドされ、その後、ストレスリリーフ工程、及びダイシングフレームマウント工程に順次供される。
【0020】
そして、バックグラインド用保護テープ1は、ダイシングフレームマウント工程を経た半導体ウェーハ10の表面11から剥離され、必要に応じて洗浄された後、バックグラインド前の他の半導体ウェーハ10の表面11に再び密着する。以下、上記作業が繰り返されることとなる。
【0021】
上記構成によれば、バックグラインド作業終了後に剥離したバックグラインド用保護テープ1をそのまま廃棄するのではなく、反復利用するので、資源を有効利用することができ、廃棄物の大幅な削減を図ることができる。さらに、バックグラインド用保護テープ1を単独でハンドリングが容易な肉厚に形成するので、作業性や取扱性の著しい向上が期待できる。
【0022】
次に、図5、図6は本発明の第2の実施形態を示すもので、この場合には、固定キャリア30に搭載されてバックグラインドされる半導体ウェーハ10の表面11をバックグラインド用保護テープ1により保護するようにしている。
【0023】
固定キャリア30は、剛性を有する支持基材31と、この支持基材31の周縁部32に接着されて300mmタイプの半導体ウェーハ10をバックグラインド用保護テープ1を介して着脱自在に粘着保持する変形可能な可撓性の保持層37とを備え、半導体製造後工程で使用されるとともに、この半導体製造後工程で半導体ウェーハ10が搬送される際、半導体ウェーハ10を保持した状態で機密性の高い基板収納容器に収納される。
【0024】
固定キャリア30の支持基材31と保持層37とは、それぞれ半導体ウェーハ10と同径あるいは拡径の平面円形に形成される。支持基材31は、所定の材料を使用して薄板に形成され、基板収納容器に確実に収納することができるよう半導体ウェーハ10よりも4mmの範囲で拡径に形成されるとともに、保持層37よりも僅かに拡径の円板とされており、エンドレスの周縁部32に包囲された平面円形の領域が浅く平坦に凹み形成される。
【0025】
支持基材31の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば支持基材31に半導体ウェーハ10が搭載された場合の撓み量を5mm以下に抑制可能なポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ガラス、ステンレス等があげられる。
【0026】
支持基材31の凹まった領域の表面と保持層37との間には、空気の流通する区画空間33が形成され、この区画空間33に連通する丸い給排孔34が厚さ方向に穿孔されており、凹まった表面には、保持層37の裏面を接着支持する複数の突起35が上方に向けて突出形成される。支持基材31の給排孔34には、バキューム装置36がチューブ等を介し着脱自在に接続され、このバキューム装置36が動作して区画空間33が減圧されることにより保持層37が変形する。
【0027】
複数の突起35は、支持基材31の凹まった表面に成形法、サンドブラスト法、エッチング法等により隙間をおいて配列形成される。各突起35は、支持基材31の周縁部表面と略同じ高さの円錐台形や円柱形に形成され、0.05mm以上の高さで揃えられるが、これは、0.05mm未満の高さの場合には、十分な高さの区画空間33を形成することができず、保持層37の変形に支障を来たすからである。
【0028】
保持層37は、可撓性、柔軟性、耐熱性、粘着性に優れるウレタン系、フッ素系、シリコーン系、アクリル系等の薄いエラストマーを使用して半導体ウェーハ10の直径よりも0.5〜4mm拡径の薄膜に成形され、支持基材31の周縁部表面に接着剤や接着層を介して接着されるとともに、複数の突起35の平坦な先端面に接着剤や接着層を介して接着される。
【0029】
この保持層37は、支持基材31や突起35への接着後、区画空間33内の空気が給排孔34から外部に排気されることにより凹凸に変形し、この凹凸に変形した表面の凸部先端面がグラインダや研削盤等により薄く平坦にグラインドされることにより平面精度の向上が図られる。
【0030】
このような保持層37は、バキューム装置36の吸引動作で区画空間33が負圧化されることにより、複数の突起35の配列パターンに応じてXY方向に凸凹に連続的に変形し、密着保持した半導体ウェーハ10のバックグラインド用保護テープ1との間に空気流入用の隙間を生じさせ、保持した半導体ウェーハ10を取り外し可能とする。
【0031】
半導体ウェーハ10は、その周縁部端面が厚さ方向に断面半円形に湾曲形成され、搬送パッドや専用ロボットにより保持層37上に密着してその裏面が薄くバックグラインドされる。この半導体ウェーハ10の周縁部には、結晶方位の判別や位置合わせ用のオリフラやノッチが適宜形成される。
半導体ウェーハ10の表面11を保護するバックグラインド用保護テープ1の基材層2は、保持層37の材質や必要に応じ、材質が選択的に変更される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【0032】
本実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、運搬が容易な固定キャリア30に半導体ウェーハ10を搭載するので、バックグラインド以後の工程に半導体ウェーハ10を円滑に移送することができるのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明に係る半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープの実施形態におけるバックグラインド作業の状態を示す説明図である。
【図2】本発明に係る半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープの実施形態における半導体ウェーハを示す斜視説明図である。
【図3】本発明に係る半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープの実施形態を示す斜視説明図である。
【図4】本発明に係る半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープの実施形態を示す断面説明図である。
【図5】本発明に係る半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープの第2の実施形態における固定キャリアを示す平面説明図である。
【図6】本発明に係る半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープの第2の実施形態における固定キャリアを示す部分断面説明図である。
【符号の説明】
【0034】
1 バックグラインド用保護テープ
2 基材層
3 密着支持層
10 半導体ウェーハ
11 表面(パターン面)
20 チャックテーブル
21 砥石
22 純水
30 固定キャリア
31 支持基材
32 周縁部
33 区画空間
34 給排孔
35 突起
36 バキューム装置
37 保持層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バックグラインドされる半導体ウェーハを保護する半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープであって、
非伸縮性の基材層と、この基材層に重ね設けられて半導体ウェーハのパターン面に着脱自在に粘着される密着支持層とを含んでなることを特徴とする半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープ。
【請求項2】
基材層を、10〜100MPaの引張り弾性率を有するとともに、50〜200μmの厚さを有する合成樹脂フィルムとした請求項1記載の半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープ。
【請求項3】
密着支持層を、20〜75のJIS A硬度を有するとともに、10〜500μmの厚さを有するエラストマーとした請求項1又は2記載の半導体ウェーハのバックグラインド用保護テープ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2007−103415(P2007−103415A)
【公開日】平成19年4月19日(2007.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−287589(P2005−287589)
【出願日】平成17年9月30日(2005.9.30)
【出願人】(000190116)信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Fターム(参考)】