专利名称：激光切割用粘合片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种当通过激光的光吸收消融在被加工物内部设置改性区域而进行单片化时用于支撑固定该被加工物的激光切割用粘合片。另外，本发明还涉及一种通过激光的光吸收消融而对电路基板、半导体晶圆、玻璃基板、陶瓷基板、金属基板、半导体激光器等发光或光敏器件基板、MEMS基板、或半导体封装等各种被加工物进行单片化的元件小片的制造方法。
背景技术：
在半导体相关产品的制造工序中，在基板上进行各种电路的形成以及表面处理之后，切割分离(切割，dicing)该半导体基板而制造元件小片(例如，半导体元件等)。具体为，在基板上贴合粘合片后用刀片切割基板，然后通过使粘合带展开(expand)而分离成元件小片。
近年来，利用热损坏少且可以进行高精细加工的、激光的光吸收消融的半导体基板等的切割方法，作为精密的切割方法而备受瞩目。
作为上述技术，例如，提出了在切割片上支撑固定被加工物后利用激光光线切割被加工物的方法(专利文献1)。还有，就上述切割片而言，已公开是由包含支撑片的基材和配置在上述基材的单个表面上的粘合剂层构成，上述粘合剂层可以被激光光线所切割，但激光光线不能切割上述支撑片。
另外，也提出了组合微喷水器和激光器而切割半导体晶圆的方法(专利文献2)。还公开了如下所述的激光切割用粘合带，其中在基材的单面上具有非放射线固化型粘合剂层以及放射线固化型粘合剂层，基材是可以透过喷水器的喷射水流的材质，且在基材和放射线固化型粘合剂层之间设有非放射线固化型粘合剂层。
另外，提出了一种激光加工方法，该方法中具备在表面具有粘合性的片材上固定加工对象物的工序；在上述加工对象物的内部会集聚焦点来照射激光，并沿着上述加工对象物的切割预定线，在上述加工对象物的内部形成改性区域的工序(专利文献3)。
然而，当照射激光时，为了在被加工物(加工对象物)内部形成高度均匀的改性区域，有必要在该部分使激光以高精度聚焦。在使用一般刀片的切割过程中，几μm左右的被加工物的厚度偏差不会成为大问题，但是在进行激光切割时，几μm左右的被加工物的厚度偏差会造成激光的聚焦区域的偏离，改性区域的高度会变得不均匀，该改性区域的高度偏差会导致难以对被加工物进行单片化而形成芯片。
激光切割装置中包括带有高度调节机构的装置，在使用这种装置时，不大会出现如上所述的问题，但因高度的微调节需要时间，所以生产效率极差，在现实中无法使用。另外，对具有较大弯度的被加工物进行加工时，虽然用上述激光切割装置可以在一定程度上满足需求，但对于具有细小凹凸不平的被加工物，就无法适用上述激光切割装置。
进而，在通过展开而分离成芯片时，在使用不同粘合片的情况下，会出现只有片材的周围部分伸展而中心部的片材伸展不充分的问题，所以中央部的芯片不能实现单片化。
专利文献1特开2002-343747号公报专利文献2特开2003-34780号公报专利文献3特开2003-33887号公报发明内容本发明的目的在于，提供一种当通过激光的光吸收消融在被加工物内部设置改性区域而进行单片化时，能够以高生产效率确实可靠地对被加工物进行单片化而形成元件小片的激光切割用粘合片及其制造方法。另外，本发明的目的还在于，提供一种使用上述激光切割用粘合片而确实可靠地以高生产效率制造元件小片的方法。
本发明人为了解决上述课题而进行了潜心研究，结果发现利用下述的激光切割用粘合片(下面，也称为粘合片)能够达到上述目的，从而完成了本发明。
即，本发明涉及一种激光切割用粘合片，是在通过激光的光吸收消融在被加工物的内部设置改性区域而进行单片化时使用的激光切割用粘合片，其特征在于，上述粘合片中，在基材的单面上至少具有粘合剂层，且至少在不接触于粘合剂层的基材表面上，不具有宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、以及宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部。
在通过激光的光吸收消融而对被加工物进行激光加工之前，上述粘合片被层叠在被加工物的吸附台面侧(激光射出面侧)或激光入射面侧，并在切割时以及随后的各工序中用于支撑固定被加工物(元件小片)。
本发明人认为，不能顺利地对被加工物进行单片化的原因在于，用于支撑固定被加工物的粘合片上。于是，本发明人发现，当粘合片的基材表面上具有宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、或宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部的情况下，在将该粘合片贴合到被加工物上时，因该凹凸部的影响被加工物的平担性会受损，或者激光的聚焦区域会发生偏离，所以形成在被加工物内部的改性区域的高度不均匀，其结果不能将被加工物顺利地单片化成小片。
一般认为这些凹凸部是在制造粘合片时产生的。例如，在为了稳定化粘合剂的特性而进行的加热处理工序中，基材的部分收缩会造成凹凸部的产生。另外，当对成为辊状的层叠片(粘合片)进行加热处理、或以辊状保存粘合片时，未与粘合剂层接触的基材表面会粘附在用于保护粘合剂层表面的光滑的隔片上，而当隔片受压时基材会发生变形，从而出现凹凸部。
图1是表示本发明的粘合片截面的示意图。如图1所示，上述凸部的宽度(W)是指凸部的起始点和终止点之间的最大间隔(mm)，上述凹部的宽度(W)是指凹部的起始点和终止点之间的最大间隔(mm)。另外，上述凸部的高度(h)是指自基材表面的凸部的最大高度(μm)，上述凹部的深度(d)是指自基材表面的凹部的最大深度(μm)。
本发明的粘合片中，在基材表面上不应有宽度(W)为20mm以下的上述凹凸部。即使基材表面上存在宽度(W)超过20mm的凹部或凸部，通过使用装有高度调节机构的激光切割装置，能够充分对应于被加工物的高度变化，所以不会成为问题。
本发明的粘合片中，形成粘合剂层的粘合剂优选为放射线固化型粘合剂。当使用放射线固化型粘合剂时，通过放射线(例如为紫外线)照射可降低粘合剂层的粘合力，所以在形成改性区域之后通过对粘合剂层进行放射线照射，能够容易地进行粘合片的剥离。
另外，本发明的粘合片中，基材优选为没有颈缩性(necking)的材料。颈缩性是指在拉伸试验中，根据应力伸展直至断裂的性质。这是因为在通过展开而单片化成芯片的过程中，如果基材具有颈缩性，则只有被施加应力的部分发生伸展，应力无法充分传到整个基材上，从而会使中央部的芯片不能实现单片化。作为不具有颈缩性的材料，特别优选使用聚氯乙烯。
另外，本发明的粘合片中，优选在上述粘合剂层上设置有隔片。通过设置隔片，能够将层叠片(粘合片)做成辊状进行加热处理或者保存。另外，在使用粘合片之前的期间内，能够保护粘合剂层的表面不受尘埃等的影响。
本发明涉及一种激光切割用粘合片的制造方法，其特征在于，对基材的单面上至少设置有粘合剂层的层叠片不实施加热处理。因为不对层叠片实施加热处理，能够防止由热造成的基材的部分变形，其结果能够抑制在基材表面上产生上述凹凸部。
另外，本发明涉及一种激光切割用粘合片的制造方法，具备在基材的单面上设置粘合剂层的工序、在该粘合剂层上设置隔片而制成层叠片的工序、将该层叠片卷绕成辊状而制成辊状层叠片的工序、对该辊状层叠片实施加热处理的工序。
上述基材的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度Ra优选为0.4μm以上。当将上述层叠片卷绕成辊状时，基材表面和隔片表面相互接触，如果基材表面过于光滑(当Ra不到0.4μm时)，则会粘附于隔片表面上，导致基材难以滑动。在这种状态下，如果对辊状层叠片实施加热处理，则不仅基材发生收缩，由于向隔片施加压力，在上述基材表面上会局部地出现较多的上述凹凸部。另外，如果基材表面过于光滑，则基材和吸附台的摩擦力会增大，所以不能均匀展开，其结果无法对被加工物确实可靠且容易地进行单片化从而形成为元件小片。
另外，上述隔片中的不接触于粘合剂层的表面优选成为梨皮或凹凸结构。当将层叠片做成辊状时，通过将与基材接触的隔片表面做成梨皮或凹凸结构，能够缓和与基材表面的粘附性，提高基材的滑动性。其结果，即使在因加热处理基材发生收缩的情况下，由于基材和隔片的滑动性较好，可以抑制局部变形，从而能够防止在基材表面上局部出现上述凹凸部。
本发明涉及一种元件小片的制造方法，具备在被加工物的单面上贴合上述激光切割用粘合片的粘合剂层的工序、通过照射激光在被加工物的内部形成改性区域的工序、通过展开激光切割用粘合片而对被加工物进行单片化的工序、从经单片化的被加工物剥离激光切割用粘合片的工序。
图2是表示半导体晶圆的切割方法的例子的示意图。
图中1—基材，2—粘合剂层，3—隔片，4—激光切割用粘合片，5—半导体晶圆，6—吸附台，7—激光，8—保护片，9—切割框。
具体实施例方式
作为本发明中使用的激光器，只要是能够通过多光子吸收而在被加工物内部形成改性区域，就没有特别限制，可以列举出如激发波长为1064nm的YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、以及钛蓝宝石(titan sapphire)激光器等。所使用的激光器可以根据被加工物的种类而进行适当选择，例如，在硅晶圆的情况下优选使用YAG激光器。
作为被加工物，只要是可通过由上述激光器输出的激光的光吸收消融而能够在内部形成改性区域，就没有特别限制，可以列举出如片材、电路基板、半导体晶圆、玻璃基板、陶瓷基板、金属基板、半导体激光器等发光或光敏元件基板、MEMS(微电子机械系统，Micro Electro MechanicalSystem)基板、以及半导体封装等。
本发明的激光切割用粘合片特别优选适用于半导体晶圆的激光切割。
作为上述片材，可以列举出如由聚酰亚胺类树脂、聚酯类树脂、环氧类树脂、氨基甲酸酯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚乙烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚碳酸酯类树脂、硅酮类树脂、氟类树脂等构成的高分子薄膜或无纺布，通过对这些树脂进行拉伸加工、浸渗加工等而赋予了物理或光学功能的片材，铜、铝、不锈钢等金属片材，或直接或借助胶粘剂等层叠上述高分子薄膜和/或金属片材而成的材料等。
作为上述电路基板，可以列举出单面、双面或多层挠性印刷电路板，由环氧玻璃、陶瓷、或金属芯基板等构成的刚性基板，形成在玻璃或聚合物上的光回路或光—电混合电路基板等。
如图1所示，本发明的粘合片4是在基材1的单面上至少具有粘合剂层2的材料。为了将层叠片卷绕成辊状，在粘合剂层2上可以设置隔片3。
作为基材的形成材料，可以列举出如聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚酰亚胺， (甲基)丙烯酸类聚合物，聚氨酯类树脂，聚降冰片烯类树脂，聚乙二醇，聚丁撑二醇等聚亚烷基二醇类树脂，硅酮类橡胶，以及聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚乙烯醇、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚甲基戊烯、聚氯乙烯等聚烯烃类树脂等，但并不限于这些。
在这些物质中，优选使用没有颈缩性的聚合物，作为这些聚合物，可以举例为聚丁二烯、EVA、以及聚氯乙烯等具有橡胶弹性的聚合物，α-烯烃类聚合物。特别优选基材由软质聚氯乙烯形成。
基材可以是单层，也可以是多层。
关于基材的厚度，在不损坏向被加工物的贴合、被加工物的激光切割、以及元件小片的剥离及回收等各工序中的操作性或作业性的范围内，可以进行适当调节，通常为50～300μm，优选50～150μm。为了提高与粘合剂层的粘附性、稳定性等，基材的单面可以实施惯用的表面处理，例如铬酸处理、臭氧曝露、火焰曝露、高压电击曝露、以及离子化放射线处理等化学或物理处理，或使用底涂剂(例如，后述的粘合物质)的涂敷处理。另外，基材的另一侧表面的算术平均高度Ra优选为0.4μm以上，进一步优选0.5μm以上。其中，为了防止上述凹凸部的形成，算术平均高度Ra优选为1μm以下，进一步优选0.9μm以下。
作为粘合剂层的形成材料，能够使用含有(甲基)丙烯酸类聚合物或橡胶类聚合物等的公知的粘合剂。
作为形成(甲基)丙烯酸类聚合物的单体成分，可以举例为具有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基、以及十二烷基等碳原子数为30以下、优选碳原子数为4～18的直链或支链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。这些(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用1种，也可以合用2种以上。
作为上述以外的单体成分，可以举例为丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸以及巴豆酸等含羧基单体，马来酸酐或衣康酸酐等酸酐单体，(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯、(甲基)丙烯酸8-羟辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、以及(4-羟基甲基环己基)甲基(甲基)丙烯酸酯等含羟基单体，苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙烷磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯、以及(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体，2-羟乙基丙烯酰磷酸酯等含磷酸基单体等。这些单体成分可以单独使用1种，也可以合用2种以上。
另外，为了实施(甲基)丙烯酸类聚合物的交联处理等，在必要时也能够将多官能单体等用作共聚单体成分。
作为多官能单体，可以列举出如己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇一羟基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、以及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酸酯等。这些多官能单体可以单独使用1种，也可以合用2种以上。
关于多官能单体的使用量，从粘合特性等观点来看，优选所有单体成分的30重量％以下，进一步优选15重量％以下。
调制(甲基)丙烯酸类聚合物时，可以对含有1种或2种以上的单体成分的混合物采用溶液聚合方式、乳液聚合方式、本体聚合方式、或悬浮聚合方式等适宜的方式进行。
作为聚合引发剂，可以列举出过氧化氢、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化物等过氧化物类。优选单独使用，不过也能够和还原剂组合而作为氧化还原类聚合引发剂使用。作为还原剂，能够列举出如亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、铁、铜、钴盐等离子化盐，三乙醇胺等胺类，醛糖、酮糖等还原糖等。另外，偶氮化合物也是优选的聚合引发剂，能够使用2，2’-偶氮二-2-甲基丙酰脒酸盐、2，2’-偶氮二-2，4-二甲基戊腈、2，2’-偶氮二-N，N’-二亚甲基异丁基脒酸盐、2，2’-偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二-2-甲基-N-(2-羟乙基)丙酰胺等。另外，也可以合用2种以上上述聚合引发剂。
反应温度通常为50～85℃，反应时间为1～8小时左右。另外，在上述制造法中优选溶液聚合法，作为(甲基)丙烯酸类聚合物的溶剂，一般使用醋酸乙酯、甲苯等极性溶剂。溶液浓度通常为20～80重量％。
在上述粘合剂中，为了提高作为基础聚合物的(甲基)丙烯酸类聚合物的数均分子量，也可适当添加交联剂。作为交联剂，可以列举出聚异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮杂环丙烷化合物、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、无水化合物、聚胺、含羧基聚合物等。当使用交联剂时，考虑到不能过度降低剥离粘合力，其使用量一般相对于上述基础聚合物100重量份，优选为0.01～5重量份左右。另外，必要时，在形成粘合剂层的粘合剂中除了能够含有上述成分之外，还可以含有以往公知的各种增粘剂、抗老化剂、填充剂、着色剂等常用的添加剂。
为了改善从被加工物剥离的性能，粘合剂优选为可以用紫外线、电子射线等放射线进行固化的放射线固化型粘合剂。还有，当作为粘合剂而使用放射线固化型粘合剂时，因在激光加工后对粘合剂层进行放射线照射，所以上述基材优选为具有充分的放射线透过性的材料。
作为放射线固化型粘合剂，能够没有限制地使用具有碳—碳双键等放射线固化性官能团且显示粘合性的材料。作为放射线固化型粘合剂，可以举例为在上述(甲基)丙烯酸类聚合物中配合了放射线固化性单体成分或低聚物成分的放射线固化型粘合剂。
作为所配合的放射线固化性的单体成分或低聚物成分，可以列举出如氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇一羟基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、以及1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。它们可以单独使用1种，也可以合用2种以上。
对放射线固化性单体成分或低聚物成分的配合量没有特别限制，但考虑到粘合性，相对于构成粘合剂的(甲基)丙烯酸类聚合物等基础聚合物100重量份，优选5～500重量份左右，进一步优选60～150重量份左右。
另外，在放射线固化型粘合剂中，作为基础聚合物，也可使用在聚合物侧链或主链或主链末端具有碳—碳双键的聚合物。作为这种基础聚合物，优选以(甲基)丙烯酸类聚合物作为基本骨架的聚合物。此时，可以无须特别添加放射线固化性的单体成分或低聚物成分，其使用是任意的。
当使用紫外线等进行固化时，上述放射线固化型粘合剂中，可以含有光聚合引发剂，作为光聚合引发剂，可以列举出如4-(2-羟基乙氧基)苯基(2-羟基-2-丙基)酮、α-羟基-α，α-甲基苯乙酮、甲氧基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1等苯乙酮类化合物，苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、茴香偶姻甲醚等苯偶姻醚类化合物、2-甲基-2-羟基苯丙酮等α-酮醇类化合物，苄基二甲基缩酮等缩酮类化合物，2-萘磺酰氯等芳香族磺酰氯类化合物，1-苯酮-1，1-丙烷二酮-2-(邻乙氧羰基)肟等光活性肟类化合物，二苯甲酮、苯酰苯甲酸、3，3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮类化合物，硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮、2-甲基硫杂蒽酮、2，4-二甲基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮、2，4-二氯硫杂蒽酮、2，4-二乙基硫杂蒽酮、2，4-二异丙基硫杂蒽酮等硫杂蒽酮类化合物，樟脑醌，卤化酮，酰基氧化膦以及酰基膦酸酯等。
光聚合引发剂的配合量，相对于构成粘合剂的(甲基)丙烯酸类聚合物等基础聚合物100重量份，优选为0.1～10重量份左右，进一步优选0.5～10重量份左右。
本发明的激光切割用粘合片可以通过在上述基材表面上涂敷粘合剂溶液后经干燥(必要时加热交联)形成粘合剂层而制造。此外，还可以采用在剥离衬垫上另外形成粘合剂层之后将其贴合在基材上的方法等。
从防止污染被加工物等观点来看，粘合剂层中低分子量物质的含量较少为宜。根据这一点，(甲基)丙烯酸类聚合物的数均分子量优选为30万以上，进一步优选40万～300万。
关于粘合剂层的厚度，可以在不被从加工物上剥离下来的范围内适当选择，通常为4～50μm左右，优选5～20μm左右。
另外，根据相对于SUS 304的常温(激光照射前)下的胶粘力(90度峰值，剥离速度为300mm/分钟)，粘合剂层的胶粘力优选在20N/20mm以下，进一步优选0.001～10N/20mm，特别优选0.01～8N/20mm。
为了进行标记加工、或者为了保护粘合剂层、或者为了将层叠片做成辊状而容易进行加热处理或保存，优选在本发明的激光切割用粘合片的粘合剂层表面上设置隔片。
作为隔片的构成材料，可以举出聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚芳酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚丁烯薄膜、聚丁二烯、聚甲基戊烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜、聚氨酯薄膜、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物薄膜、离聚物树脂薄膜、乙烯—(甲基)丙烯酸共聚物薄膜、乙烯—(甲基)丙烯酸酯共聚物薄膜、聚苯乙烯薄膜、以及聚碳酸酯薄膜等塑料薄膜等。
为了提高从粘合剂层的剥离性，必要时可以对隔片的单面实施硅酮处理、长链烷基处理、氟处理等剥离处理。另外，必要时也可以实施防紫外线透过处理等以使激光切割用粘合片不在环境紫外线的作用下发生反应。隔片的厚度通常为5～200μm，优选25～100μm，进一步优选38～60μm。
隔片的不接触于粘合剂层的表面优选为梨皮或凹凸结构。这些形状能够通过喷砂或化学蚀刻而形成。另外，在制隔片膜时，也能够使用金属辊或橡胶辊而形成。隔片的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度Ra优选为0.2～2μm，进一步优选0.3～1.5μm。在算术平均高度Ra不到0.2μm的情况下，当将层叠片(粘合片)做成辊状时，会增加与基材表面的粘附性，基材和隔片容易成为一体。如果在这种状态下对辊状层叠片实施加热处理，则不仅会引起基材的收缩，还会因施加给隔片的压力，在基材表面会局部出现较多的上述凹凸部。另一方面，在算术平均高度Ra超过2μm的情况下，隔片的该凹凸形状会转印至基材表面上，有可能在基材表面上形成高度(h)为1μm以上的凸部或深度(d)为1μm以上的凹部。
优选将在粘合剂层上设置有隔片的层叠片做成辊状而进行加热处理。通过对层叠片进行加热处理，能够使粘合剂的特性稳定。加热处理的温度为30～60℃左右，处理时间为12～100小时左右。由此制造的粘合片中，至少在不接触于粘合剂层的基材表面上，不具有宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、以及宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部。
下面，说明使用了上述粘合片的、利用激光的光吸收消融的元件小片的制造方法。
当进行半导体晶圆的激光切割加工时，如图2所示，将半导体晶圆5的单面贴合在设置于吸附台6之上的粘合片4上，并使用透镜将从规定激光振荡器中输出的激光7聚焦、照射在半导体晶圆5的内部，同时沿着规定加工线移动其激光照射位置，由此在半导体晶圆5的内部形成改性区域。作为激光的移动机构，可以使用被称为电流扫描(galvanoscan)或X-Y分段扫描、屏蔽、イメ一ソング加工的公知的激光加工方法。还有，可以在半导体晶圆5的激光入射面一侧设置保护片8。
当在半导体晶圆内部形成改性区域之后，通过展开粘合片，以上述改性区域为起点切割半导体晶圆，分离相邻的元件小片(半导体芯片)。然后，可利用以往公知的芯片焊接机等装置，用被称为指针(needle)的顶针，拾取元件小片，或者，采用特开2001-118862号公报中所示的方式等公知的方法拾取各个元件小片，并进行回收。
在本发明的元件小片的制造方法中，在通过展开而分离元件小片之后，剥离粘合片4以回收元件小片。对剥离方法没有限制，重要的是在剥离时尽量不要施加会使元件小片永久变形的应力。例如，当在粘合片4的粘合剂层2中使用放射线固化型粘合剂时，根据粘合剂的种类，利用放射线照射使粘合剂层固化，从而降低粘合性。通过放射线照射，使粘合剂层的粘合性因固化而降低，从而能够使剥离变得容易。对照射放射线的方法没有特别限制，例如可以采用紫外线照射等。
实施例下面，根据实施例进一步详细说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
合成的(甲基)丙烯酸类聚合物的数均分子量通过下述方法测定。将合成的(甲基)丙烯酸类聚合物溶解于THF中，浓度为0.1wt％，使用GPC(凝胶渗透色谱法)并通过聚苯乙烯换算来测量数均分子量。详细的测量条件如下。
GPC装置东创制，HLC-8120GPC柱东创制，(GMHHR-H)+(GMHHR-H)+(G2000HHR)流量0.8ml/min浓度0.1wt％注入量100μl柱温度40℃洗提液THF[算术平均高度(Ra)的测量]以JIS B0601-2001为基准进行测定。作为测定装置使用Tencol公司制的P-11(接触式)。
实施例1在醋酸乙酯中，使丙烯酸甲酯70重量份、丙烯酸丁酯30重量份、以及丙烯酸5重量份发生共聚反应，得到含有数均分子量为80万的丙烯酸类聚合物的溶液。向该溶液中添加二季戊四醇六丙烯酸酯(KayaradDPHA、日本化药公司制)60重量份、自由基聚合引发剂(Irgacure 651，Chiba Specialty Chemicals公司制)5重量份、以及聚异氰酸酯化合物(Coronate L，日本聚氨酯公司制)3重量份，调制紫外线固化型丙烯酸类粘合剂。
将上述粘合剂涂敷在软质聚氯乙烯薄膜(厚80μm)的单面上，经加热干燥形成紫外线固化型粘合剂层(厚5μm)。然后，在上述粘合剂层上贴合隔片(东丽公司制，Lumira S-10 #50、对粘合剂层贴合面实施了剥离处理的厚38μm的聚酯薄膜)，制造层叠片。上述软质聚氯乙烯薄膜的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.72μm。另外，上述隔片的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.03μm。
然后，将制作的层叠片卷绕成辊状而作成层叠片辊，在50℃下进行24小时加热处理。加热处理之后，从层叠片辊切出激光切割用粘合片(长100mm×宽100mm)，测量软质聚氯乙烯薄膜的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)，结果最小值为0.48μm。
将该粘合片贴合在硅晶圆的抛光面(背面)上，使用激光显微镜观察贴合在硅晶圆上的粘合片的基材表面，发现没有宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、以及宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部。
实施例2在甲苯中使丙烯酸丁酯70重量份、丙烯酸2-乙基己酯30重量份、以及丙烯酸5重量份发生共聚反应，得到含有数均分子量为70万的丙烯酸类聚合物的溶液。向该溶液中添加邻苯二甲酸二辛酯30重量份、以及聚异氰酸酯化合物(Coronate L，日本聚氨酯公司制)5重量份，调制紫外线固化型丙烯酸类粘合剂。
将上述粘合剂涂敷在软质聚氯乙烯薄膜(厚70μm)的单面上，经加热干燥，形成紫外线固化型粘合剂层(厚10μm)。然后，在上述粘合剂层上贴合隔片(东丽公司制，Lumira S-10 #50、对粘合剂层贴合面实施了剥离处理的厚38μm的聚酯薄膜)，制造层叠片。上述软质聚氯乙烯薄膜的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.58μm。另外，在上述隔片的不接触于粘合剂层的表面上，在贴合前通过喷砂处理形成凹凸形状。该表面的算术平均高度(Ra)为0.33μm。
然后，将制作的层叠片卷绕成辊状而作成层叠片辊，在50℃下进行24小时加热处理。加热处理之后，从层叠片辊切出激光切割用粘合片(长100mm×宽100mm)，测定软质聚氯乙烯薄膜的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)，结果最小值为0.44μm。
将该粘合片贴合在硅晶圆的抛光面(背面)，使用激光显微镜观察贴合在硅晶圆上的粘合片的基材表面，发现没有宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、以及宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部。
实施例3采用与实施例1相同的方法调制紫外线固化型丙烯酸类粘合剂。将该粘合剂涂敷在单面实施了电晕处理的聚α-烯烃类薄膜(厚80μm)的该表面上，经加热干燥，形成紫外线固化型粘合剂层(厚5μm)。然后，在上述粘合剂层上贴合隔片(东丽公司制，Lumira S-10 # 50、对粘合剂层贴合面实施了剥离处理的厚38μm的聚酯薄膜)，制造激光切割用粘合片。上述聚α-烯烃类薄膜的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.55μm。另外，上述隔片的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.03μm。
将该粘合片(长100mm×宽100mm)贴合在硅晶圆的抛光面(背面)，使用激光显微镜观察贴合在硅晶圆上的粘合片的基材表面，发现没有宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、以及宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部。
实施例4采用与实施例2相同的方法调制紫外线固化型丙烯酸类粘合剂。将该粘合剂涂敷在单面实施了电晕处理的EVA薄膜(厚115μm)的该表面上，经加热干燥，形成紫外线固化型粘合剂层(厚10μm)。然后，在上述粘合剂层上贴合隔片(东丽公司制，Lumira S-10 #50、对粘合剂层贴合面实施了剥离处理的厚38μm的聚酯薄膜)，制造激光切割用粘合片。上述EVA薄膜的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.53μm。另外，上述隔片的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.03μm。
将该粘合片(长100mm×宽100mm)贴合在硅晶圆的抛光面(背面)上，使用激光显微镜观察贴合在硅晶圆上的粘合片的基材表面，发现没有宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、以及宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部。
比较例1采用与实施例1相同的方法调制紫外线固化型丙烯酸类粘合剂。将上述粘合剂涂敷在软质聚氯乙烯薄膜(厚80μm)的单面上，经加热干燥，形成紫外线固化型粘合剂层(厚5μm)。然后，在上述粘合剂层上贴合隔片(东丽公司制，Lumira S-10 #50、对粘合剂层贴合面实施了剥离处理的厚38μm的聚酯薄膜)，制造层叠片。上述软质聚氯乙烯薄膜的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.32μm。另外，上述隔片的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.03μm。
然后，将制作的层叠片卷绕成辊状而作成层叠片辊，在50℃下进行24小时加热处理。加热处理之后，从层叠片辊切出激光切割用粘合片(长100mm×宽100mm)，测量软质聚氯乙烯薄膜的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)，结果最小值为0.20μm。
将该粘合片贴合在硅晶圆的抛光面(背面)，使用激光显微镜观察贴合在硅晶圆上的粘合片的基材表面，发现宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、以及宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部各有1个。
比较例2采用与实施例2相同的方法调制紫外线固化型丙烯酸类粘合剂。将该粘合剂涂敷在单面实施了电晕处理的EVA薄膜(厚115μm)的该表面上，经加热干燥，形成紫外线固化型粘合剂层(厚10μm)。然后，在上述粘合剂层上贴合隔片(东丽公司制，Lumira S-10 #50、对粘合剂层贴合面实施了剥离处理的厚38μm的聚酯薄膜)，制造层叠片。上述EVA薄膜的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.34μm。另外，上述隔片的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.03μm。
然后，将制作的层叠片卷绕成辊状而作成层叠片辊，在50℃下进行24小时加热处理。加热处理之后，从层叠片辊切出激光切割用粘合片(长100mm×宽100mm)，测量EVA薄膜的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)，结果最小值为0.18μm。
将该粘合片贴合在硅晶圆的抛光面(背面)上，使用激光显微镜观察贴合在硅晶圆上的粘合片的基材表面，发现宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、以及宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部各有1个。
参考例1采用与实施例1相同的方法调制紫外线固化型丙烯酸类粘合剂。将该粘合剂涂敷在单面实施了电晕处理的聚乙烯薄膜(厚80μm)的该表面上，经加热干燥，形成紫外线固化型粘合剂层(厚5μm)。然后，在上述粘合剂层上贴合隔片(东丽公司制，Lumira S-10#50、对粘合剂层贴合面实施了剥离处理的厚38μm的聚酯薄膜)，制造激光切割用粘合片。上述聚乙烯薄膜的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.68μm。另外，上述隔片的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度(Ra)为0.03μm。
将该粘合片(长100mm×宽100mm)贴合在硅晶圆的抛光面(背面)上，使用激光显微镜观察贴合在硅晶圆上的粘合片的基材表面，发现没有宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、以及宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部。
使用在实施例、比较例以及参考例中制作的粘合片进行下述的评价试验。
(1)拉伸试验将制作的粘合片切成宽10mm、长100mm的大小，使用坦锡伦(Tensilon)测量拉伸时的应力。在拉伸速度为300mm/min的情况下进行。
其结果，用在实施例1～4以及比较例1、2的粘合片，可得到应力随拉伸量而增加的右肩部上升的S-S曲线。另一方面，在参考例1中的粘合片上，出现应力部分下降的所谓肩颈。
(2)展开试验将制作的粘合片贴合在硅晶圆(厚50μm)的抛光面(背面)上，并使用激光切割硅晶圆。作为激光器使用波长为1064mm的YAG激光器。使用聚光用透镜，在硅晶圆内部形成聚焦斑，然后，使用展开器将硅晶圆展开20mm。其结果在实施例1～4中，能够很干净地分割每个元件小片，但在比较例1、2中，有部分未分割的元素小片。在参考例1中，基材破裂，且也不能进行元件小片的回收。
权利要求
1.一种激光切割用粘合片，是在通过激光的光吸收消融在被加工物的内部设置改性区域而进行单片化时使用的激光切割用粘合片，其特征在于，所述粘合片中，在基材的单面上至少具有粘合剂层，且至少在不接触于粘合剂层的基材表面上，不具有宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、以及宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部。
2.根据权利要求1所述的激光切割用粘合片，其特征在于，形成所述粘合剂层的粘合剂为放射线固化型粘合剂。
3.根据权利要求1所述的激光切割用粘合片，其特征在于，所述基材为不具有颈缩性的材料。
4.根据权利要求1所述的激光切割用粘合片，其特征在于，所述基材中作为树脂成分含有聚氯乙烯。
5.根据权利要求1所述的激光切割用粘合片，其特征在于，在所述粘合剂层上设置有隔片。
6.权利要求1～4中任意一项所述的激光切割用粘合片的制造方法，其特征在于，对于在基材的单面上至少设有粘合剂层的层叠片，不实施加热处理。
7.权利要求5所述的激光切割用粘合片的制造方法，其特征在于，包括在基材的单面上设置粘合剂层的工序、在该粘合剂层上设置隔片而制作层叠片的工序、将该层叠片卷绕成辊状而制作辊状层叠片的工序、对该辊状层叠片实施加热处理的工序。
8.根据权利要求7所述的激光切割用粘合片的制造方法，其特征在于，所述基材的不接触于粘合剂层的表面的算术平均高度Ra为0.4μm以上。
9.根据权利要求7或者8所述的激光切割用粘合片的制造方法，其特征在于，所述隔片的不接触于粘合剂层的表面为梨皮或凹凸结构。
10.一种元件小片的制造方法，其特征在于，包括在被加工物的单面上贴合权利要求1～5中任意一项所述的激光切割用粘合片的粘合剂层的工序、通过照射激光在被加工物的内部形成改性区域的工序、通过展开激光切割用粘合片而对被加工物进行单片化的工序、从经单片化的被加工物剥离激光切割用粘合片的工序。
全文摘要
一种激光切割用粘合片，是在通过激光的光吸收消融在被加工物的内部设置改性区域而进行单片化时使用的激光切割用粘合片，其特征在于，所述粘合片中，在基材的单面上至少具有粘合剂层，且至少在不接触于粘合剂层的基材表面上，不具有宽度(W)为20mm以下且高度(h)为1μm以上的凸部、以及宽度(W)为20mm以下且深度(d)为1μm以上的凹部。根据本发明可以提供当通过激光的光吸收消融在被加工物内部设置改性区域而进行单片化时能够以高生产效率确实可靠地对被加工物进行单片化而制作元件小片的激光切割用粘合片及其制造方法。另外，本发明还提供了使用所述激光切割用粘合片以高生产效率确实可靠地制造元件小片的方法。
文档编号H01L21/301GK1657584SQ200510009379
公开日2005年8月24日 申请日期2005年2月21日 优先权日2004年2月20日
发明者大川雄士 申请人:日东电工株式会社