專利名稱：激光加工用壓敏粘合片和用于激光加工的方法
技術領域：
本發明涉及激光加工用壓敏粘合片和用于激光加工的方法，所述壓敏粘合片在當
工件通過具有紫外線區域波長的激光光或經由多光子吸收過程能夠光吸收的激光光激光加工時使用。
背景技術：
隨著最近電氣和電子器件的小型化等，它們的部件的尺寸正在減小，精細度(fineness)正在增加。因此，在各種材料的切斷中，也存在對于更大精細度和精度的需要。特別地，在其中存在對于更小尺寸和更高密度的極大需要的半導體領域中，近年來，已關注于用激光光切斷半導體晶片的方法，其導致很小的熱損害并允許高精度加工。
作為上述技術，已提出包括以下的方法將通過使基板進行各種電路形成和表面處理步驟獲得的工件固定于切割片(dicing sheet)，并用激光光切割該工件以形成小的芯片。作為要用于該方法的切割片，已提出包含包括基材膜的基材和在所述基材表面上形成的壓敏粘合劑層的切割片，其中所述壓敏粘合劑層通過激光光切斷而不切斷該基材膜(例如，參見JP-A-2002-343747)。 在當將激光光用于切割工件的情況下，通過用激光光燒蝕而賦予工件應力，因而發生所謂的切削飛濺(chip fry)，所述切削飛濺使工件的分離片不能保持在激光加工用壓敏粘合片上，從而失去一些工件片。因此，存在不能有效收集工件的分離片的問題。
在使用JP-A-2002-343747中所述的切割片的情況下，壓敏粘合劑層通過YAG激光器的基波(波長1064nm)或紅寶石激光器的激光光(波長694nm)熱切斷。因此，在用激光切斷的情況下，不僅在壓敏粘合劑層的上層而且在壓敏粘合劑層的內部或在基材與壓敏粘合劑層之間的界面處發生通過熱加工的分解，以致易于發生沿橫向的壓敏粘合劑層的加工。因此，該切割片不足以抑制工件分離片的切削飛濺。
發明內容
本發明的目的是提供激光加工用壓敏粘合片和用于激光加工的方法，其中工件的分離片能夠保持在激光加工用壓敏粘合片上，能夠抑制切削飛濺，還能夠有效地收集工件的分離片。 作為為解決上述問題深入研究的結果，本發明人已發現通過以下激光加工用壓敏粘合片能夠實現上述目的，因而已完成本發明。
SP，本發明提供 激光加工用壓敏粘合片，其包括基材和設置于所述基材的一個表面上的壓敏粘合劑層，所述壓敏粘合劑層具有50cm—1至900cm—1的在波長355nm處的吸收系數， 所述壓敏粘合劑層包含光吸收劑，其中所述光吸收劑在O.Ol重量％乙腈溶液中
在波長355nm處的吸光度為0. 01至1. 20，禾口
3
其中所述壓敏粘合片在當工件通過具有紫外線區域波長的激光光或經由多光子吸收過程能夠光吸收的激光光激光加工時使用。 在通過使用激光光的紫外線吸收燒蝕而激光加工工件之前，將上述激光加工用壓敏粘合片層壓在工件的吸附臺表面(激光光射出面)上，以在加工時和在隨后的各步驟期間用于支承和固定工件(要用激光加工的制品或激光加工過的制品)。
壓敏粘合劑層在波長355nm處的吸收系數優選50cm—1至900cm—、更優選70cm—1至800cm—、進一步優選90cm—1至600cm—、甚至還優選100cm—1至400cm—、當壓敏粘合劑層在波長355nm處的吸收系數落入該范圍內時，即使在激光光切斷工件并達到壓敏粘合劑層之后，壓敏粘合劑層也適當吸收激光光，并且燒蝕加工依次從壓敏粘合劑層的上層部至下層部進行。在此情況下，由于加工過的壓敏粘合劑組分沿加工線剝離至體系外側，通過燒蝕的應力不賦予至工件并且能夠確保實現防止切削飛濺。就此而論，在壓敏粘合劑層在波長355nm處的吸收系數小于50cm—1的情況下，激光光透過壓敏粘合劑層，并在壓敏粘合劑層與基材之間的界面處發生基材的燒蝕以使壓敏粘合劑層破裂。因此，壓敏粘合劑層也沿橫向加工，沿橫向的應力也賦予至工件，以致切削飛濺易于發生。此外，當壓敏粘合劑層在波長355nm處的吸收系數大于900cm—1時，壓敏粘合劑層的激光光吸收性高，在工件側的壓敏粘合劑層表面上轉化為熱能的效率增大，以致壓敏粘合劑層的燒蝕變得過大。因此，壓敏粘合劑層也接受沿橫向的應力，沿橫向的應力也賦予至工件，以致切削飛濺易于發生。
在0.01重量X乙腈溶液中在波長355nm處，包含于壓敏粘合劑層的光吸收劑的吸光度優選O. 01至1.20，更優選0. 02至l.OO，進一步優選O. 03至0. 95，以防止該試劑的過高含量或過低含量。 此外，光吸收劑優選光反應性聚合弓I發劑。 光反應性聚合引發劑優選任意的苯烷基酮類化合物、a -苯烷基酮類化合物和酰基氧化膦類化合物。通過改變這些在波長355nm處吸光度不同的光反應性聚合引發劑的量，能夠容易地控制壓敏粘合劑層的激光吸收性。這些光吸收劑可單獨添加或其兩種以上添加。 壓敏粘合劑層優選包含丙烯酸類聚合物。通過使用丙烯酸類聚合物，能夠容易地控制壓敏粘合劑層等的污染。 壓敏粘合劑層優選包含紫外線固化型壓敏粘合劑。通過使用紫外線固化型壓敏粘合劑，能夠容易地實現在加工時的保持性和在用紫外線照射后通過剝離該層而從工件剝離。 壓敏粘合劑層優選包括含丙烯酸類聚合物的壓敏粘合劑，所述丙烯酸類聚合物在其側鏈中具有碳-碳雙鍵。 基材在波長355nm處的吸收系數優選10cm—1以下。
基材優選具有由聚乙烯或聚丙烯組成的層的基材。 基材優選具有至少一層由包含乙烯的共聚物組成的層的基材。由于該構成，基材難以吸收激光光，因而通過激光光的燒蝕難以發生。因此，通過燒蝕基材導致的賦予工件的力能夠最小化，并能夠防止切削飛濺。
工件優選半導體元件。
本發明還提供
用于激光加工的方法，其包括
將上述壓敏粘合片粘貼至工件，和 隨后用具有紫外線區域波長的激光光或經由多光子吸收過程能夠光吸收的激光光，從與粘貼所述壓敏粘合片的表面相對的表面照射所述工件，由此通過燒蝕加工所述工件。 在該方法中，工件可為半導體元件，半導體元件可通過用激光光照射而分離為片，從而形成半導體芯片。
圖1為示出通過使用激光光的紫外線吸收燒蝕加工的層壓體的橫截面的示意圖。 圖2為示出在本發明中半導體晶片切割方法的實例的示意圖。 附圖標記說明 1 工件 2激光加工用壓敏粘合片 2a壓敏粘合劑層 2b基材 3 層壓體 4吸附臺 5 吸附板 6 激光光 7半導體晶片 8 切割焰
具體實施例方式
作為要用于本發明的激光器，為了不劣化在激光加工時通過熱損害引起的工件的孔邊緣和切斷壁表面的精度和外觀，采用能夠通過紫外線吸收而燒蝕加工的激光器，所述燒蝕加工為不通過熱加工過程的非熱加工。 具體地，可提及具有400nm以下振蕩波長的激光器，例如具有248nm振蕩波長的KrF準分子激光器、具有308nm振蕩波長的XeCI準分子激光器、和YAG激光器的三次諧波(355nm)或四次諧波(266nm)，或在具有400nm以上振蕩波長的激光器的情況下，提及具有750nm至800nm波長的鈦藍寶石激光器，其具有脈沖寬度le—9秒(0. 000000001秒)以下，能夠經由多光子吸收過程在紫外線區域中光吸收，并能夠通過多光子吸收燒蝕以20ym以下的寬度切斷。特別地，優選使用允許在20iim以下微細寬度內聚焦激光光并放射355nm紫外線的激光器。 工件不特別限定，只要其能夠通過使用由上述激光器輸出的激光光的紫外線吸收
燒蝕加工即可。其實例包括各種片材、電路板、半導體晶片、玻璃基板、陶瓷基板、金屬基板、
用于半導體激光器等的光發射體或光感受體的基板、用于MEMS(微電子機械系統(Micro
Electro Mechanical System))的基板、半導體封裝體、織物、皮革和紙等。 本發明的激光加工用壓敏粘合片能夠特別適合用于加工片材、電路板、半導體晶
5片、玻璃基板、陶瓷基板、金屬基板、用于半導體激光器的光發射體或光感受體的基板、用于MEMS的基板或半導體封裝體。 上述各種片材的實例包括由聚酰亞胺樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚
苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚酰胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、硅樹脂或氟碳聚合物等組成的聚合
物膜和無紡布；通過樹脂的拉伸或浸漬等賦予其物理或光學功能的片；銅、鋁或不銹鋼等
的金屬片；直接或經由粘合劑等的上述聚合物膜和/或金屬片的層壓體。 上述電路板的實例包括單面、雙面或多層柔性印刷電路板；由玻璃環氧樹脂
(glass印oxy)、陶瓷或金屬芯基板組成的剛性板；和在玻璃或聚合物上形成的光學電路板
或光電混合電路板。 基材形成材料的實例包括聚對苯二甲酸乙二酯，聚萘二甲酸乙二酯，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚酰亞胺，(甲基)丙烯酸類聚合物，聚氨酯類樹脂，聚降冰片烯類樹脂，聚亞烷基二醇類樹脂如聚乙二醇和聚丁二醇，硅酮類橡膠和聚烯烴類樹脂如聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚乙烯醇和聚甲基戊烯，但形成材料不限于此。 在這些中，優選使用聚烯烴類樹脂。特別地，優選使用乙烯_乙酸乙烯酯共聚物或直鏈飽和烴類樹脂如聚乙烯或聚丙烯。由于在其側鏈中不具有官能團的聚乙烯的蝕刻率極其小，激光加工性特別低，所以能夠有效地抑制聚乙烯分解產物的產生。 基材可為單層或多層。此外，其可為各種形式如膜或網狀物。特別地，具有大的空隙率的基材，如上述樹脂的纖維狀體、無紡布、織物或多孔體是合適的。 在粘貼至工件、工件的切斷和鉆孔，以及激光加工制品的剝離和收集的各步驟中，在不損害操作性和加工性的范圍內，基材的厚度可任意調節，但通常為500ym以下，優選約5 ii m至約300 ii m，更優選10 y m至250 y m。為了增強與相鄰材料如吸附板的粘合性和保持性，可使基材的表面進行通常的表面處理，例如化學或物理處理如用鉻酸的處理、暴露于臭氧、暴露于火焰、暴露于高壓電擊，或電離輻射處理或用底涂層(例如，以下提及的壓敏粘合劑物質)的涂布處理。 基材在波長355nm處的吸收系數優選10cm—1以下。此外，基材優選為具有至少一層由聚乙烯或聚丙烯組成的層的基材。此外，基材為具有至少一層由包含乙烯的共聚物組成的層的基材。 作為壓敏粘合劑層的形成材料，可使用包括(甲基)丙烯酸類聚合物或橡膠類聚合物的已知壓敏粘合劑。 形成(甲基)丙烯酸類聚合物的單體組分的實例包括具有30個碳原子以下，優選3至18個碳原子的直鏈或支鏈烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，所述烷基例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環己基、2_乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、
十八烷基、或十二烷基。這些(甲基)丙烯酸烷基酯可單獨使用或其兩種以上可組合使用。
除上述單體組分之外的單體組分的實例包括含羧基單體如丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸和巴豆酸；酸酐單體如馬來酸酐和衣康酸酐；含羥基單體如(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥月桂酯和(甲基)丙烯酸(4-羥甲基環己基)甲酯；含磺酸基單體例如苯乙烯磺酸、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)丙烯酸磺丙酯(sulfopropyl(meth)acrylate)和 (甲基)丙烯酰氧基萘磺酸；含磷酸基單體例如2-羥乙基丙烯酰磷酸酯。這些單體組分可 單獨使用或其兩種以上可組合使用。 此外，為了 (甲基)丙烯酸類聚合物交聯處理的目的，根據需要，可將多官能單體 等用作共聚單體組分。 多官能單體的實例包括己二醇二 (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、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(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、二季戊四醇單羥基五(甲基) 丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯 和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。這些多官能單體可單獨使用或其兩種以上可組合使用。
從壓敏粘合性等的觀點，要使用的多官能單體的量優選為總單體組分的30重 量％以下，更優選20重量％以下。(甲基)丙烯酸類聚合物的制備例如可通過以下來進行對于包含一種或兩種以 上單體組分的混合物，應用合適的方法如溶液聚合法、乳液聚合法、本體聚合法或懸浮聚合 法。 聚合引發劑的實例包括過氧化物如過氧化氫、過氧化苯甲酰和過氧化叔丁基。聚 合引發劑優選單獨使用，但也與還原劑組合作為氧化還原聚合引發劑使用。還原劑的實例 包括離子化鹽如亞硫酸鹽，亞硫酸氫鹽，鐵、銅和鈷鹽，胺如三乙醇胺，以及還原性糖如醛糖 和酮糖。此外，偶氮化合物也是優選的聚合引發劑，并且可使用2，2-偶氮二-2_甲基丙脒 酸鹽、2，2'-偶氮二-2，4-二甲基戊腈、2，2-偶氮二-& N' _ 二亞甲基異丁脒酸鹽、2， 2' _偶氮二異丁腈和2，2'-偶氮二_2-甲基^-(2-羥基乙基)丙酰胺等。也可以組合 使用兩種以上的聚合引發劑。 反應溫度通常為約5(TC至約85t:，反應時間為約1小時至約24小時。此外，在上 述生產方法中優選溶液聚合，通常，將極性溶劑如乙酸乙酯或甲苯用作用于(甲基)丙烯酸 類聚合物的溶劑。溶液濃度通常為約20重量％至約80重量％。 為了增大作為基礎聚合物的(甲基)丙烯酸類聚合物的數均分子量，可將交聯劑 適當添加至壓敏粘合劑。交聯劑的實例包括多異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合 物、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂(urea resin)、酸酐化合物、多胺和含羧基聚合物。在使用交聯 劑的情況下，通常，考慮到在剝離時的壓敏粘合力不過多地降低，其量優選約0.01重量份 至約10重量份，基于100重量份基礎聚合物。此外，在形成壓敏粘合劑層的壓敏粘合劑中， 除了上述組分之外，可引入迄今已知的常規添加劑如各種增粘劑、防老劑、填料和著色劑。
為了進一步改進從工件的剝離性，壓敏粘合劑可為放射線固化型壓敏粘合劑，所 述放射線固化型壓敏粘合劑用放射線如紫外線或電子束來固化。就此而論，在將放射線固 化型壓敏粘合劑用作壓敏粘合劑的情況下，在激光加工后用放射線照射壓敏粘合劑層，因 此基材優選具有充分放射線透過性的基材。 作為放射線固化型壓敏粘合劑，可使用具有放射線固化性官能團如碳_碳雙鍵并 顯示壓敏粘合性的放射線固化型壓敏粘合劑而沒有特別限制。放射線固化型壓敏粘合劑的
7實例包括其中將放射線固化性單體組分或低聚物組分混合于前述(甲基)丙烯酸類聚合物 中的放射線固化型壓敏粘合劑。 要混合的放射線固化性單體組分或低聚物組分的實例包括氨基甲酸酯(甲基)丙 烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(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、二季戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸 酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯和1，4-丁二醇二 (甲基)丙烯酸酯。它們可單獨使用 或其兩種以上可組合使用。 要混合的放射線固化性單體組分或低聚物組分的量不特別限制，但考慮到粘合 性，該量優選約5重量份至約500重量份，更優選約70重量份至約150重量份，基于100重 量份構成壓敏粘合劑的基礎聚合物如(甲基)丙烯酸類聚合物。 此外，作為放射線固化型壓敏粘合劑，也可將在聚合物側鏈或主鏈中或在主鏈末 端處具有碳-碳雙鍵的物質用作基礎聚合物。作為該基礎聚合物，優選具有(甲基)丙烯 酸類聚合物作為基本骨架的基礎聚合物。在此情況下，可不特別添加放射線固化性單體組 分或低聚物組分，其使用是任選的。 在放射線固化型壓敏粘合劑中，在該粘合劑用紫外線固化的情況下，包含光反應 性聚合引發劑。光反應性聚合引發劑的實例包括苯烷基酮類化合物如2，2-二甲氧基-1， 2- 二苯基乙烷-1-酮、1-羥基_環己基_苯基_酮、2_羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、
1- [4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-l-丙烷-l-酮和2-羥基-1-{4-[4-(2-羥 基-2-甲基-丙酰基)_芐基]苯基}_2-甲基-丙烷-1-酮；a -苯烷基酮類化合物如
2- 甲基-1- (4-甲基苯硫基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-節基-2- 二甲氨基-1- (4-嗎啉基 苯基)-I- 丁酮、2- ( 二甲氨基)-2-[ (4-甲基苯基)甲基]-1-[4- (4-嗎啉基)苯基]-1- 丁 酮；酰基氧化膦類化合物如2， 4， 6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦和雙(2， 4， 6_三甲基 苯甲酰基)-苯基氧化膦。 由于對于每一種光反應性聚合引發劑，在波長355nm處的吸光度變化，所以要混 合的光反應性聚合引發劑的量適當選自以下范圍壓敏粘合劑層在波長355nm處的吸收系 數為50cm—'至900cm—、其量優選0. 5重量份至20重量份，基于100重量份基礎聚合物。在 放射線固化型壓敏粘合劑中，當光反應性聚合引發劑的量小于0. 5重量份時，通過用放射 線照射來固化壓敏粘合劑變得不充分或不均勻，因而壓敏粘合力的降低受到限制。此外，當 該量超過20重量份時，引起壓敏粘合劑的穩定性下降和對要切斷制品的污染增加等的問 題。為了調節壓敏粘合劑層在波長355nm處的吸收系數為50cm—1至900cm—、使用0. 5重量 份至20重量份的光反應性聚合引發劑，基于100重量份基礎聚合物，光反應性聚合引發劑 在0. 01重量％乙腈溶液中在波長355nm處的吸光度優選0. 01至1. 20。
根據本發明的激光加工用壓敏粘合片可通過以下生產將壓敏粘合劑溶液施涂至 基材表面上，并將其干燥(如果需要，加熱以實現交聯)以形成壓敏粘合劑層。此外，可采 用在剝離襯墊上分離地形成壓敏粘合劑層，隨后粘貼該層至基材的方法。如果需要，可在壓 敏粘合劑層表面上設置隔離體。 從防止工件污染的觀點，壓敏粘合劑層優選具有低含量的低分子量物質。因此， (甲基)丙烯酸類聚合物的重均分子量優選300， 000以上，更優選400， 000至3， 000， 000。
壓敏粘合劑層的厚度適當選自該層不從工件剝離的范圍，但通常為約2ym至約
8300 ii m，優選約5 ii m至約100 ii m，更優選約10 ii m至約50 ii m。 紫外線照射后的激光加工用壓敏粘合片的壓敏粘合力優選0.05N/20mm至 2. 0N/20mm，更優選0. 20N/20mm至1. 50N/20mm，特別優選約0. 40N/20mm至約1. 00N/20mm。
任意設置隔離體以標記壓敏粘合劑層的加工或保護。 隔離體的構成材料的實例包括紙和合成樹脂如聚乙烯、聚丙烯和聚對苯二甲酸乙 二酯的膜。為了增強從壓敏粘合劑層的剝離性，根據需要，可將隔離體的表面進行剝離處理 如硅酮處理、長鏈烷基處理或氟處理。此外，如果需要，可將隔離體進行處理以防止紫外線 透過等，從而防止壓敏粘合片與環境紫外線反應。隔離體的厚度通常為10 m至200 m，優 選約25 ii m至約100 ii m。 以下將描述使用上述激光加工用壓敏粘合片通過用激光光的紫外線燒蝕來生產 激光加工制品的方法。例如，在切斷的情況下，如圖1所示，將工件1和激光加工用壓敏粘 合片2的層壓體3放置在吸附臺4的吸附板5上，所述層壓體3通過已知手段如輥式層壓 機(roll laminator)或壓機(press)將壓敏粘合片2粘貼至工件1獲得，將從預定激光振 蕩器中輸出的激光光6通過透鏡聚焦并施加至工件1上，激光照射位置沿預定加工線移動， 由此進行切斷。在工件1的激光光出射側上設置的激光加工用壓敏粘合片2在激光加工前 起到支承和固定工件l的作用，并在激光加工后起到防止切斷制品落下的作用。就此而論， 可將保護片設置在工件1的激光光入射側上。將保護片用于防止通過激光加工工件1產生 的分解物質和飛散物質粘附至工件1的表面上。 作為激光光的移動手段，采用已知的激光加工方法如電掃描(galvano scan)或 X-Y臺掃描(X-Y stage scan)或掩模成像加工。 用于激光加工的條件不特別限制，只要在該條件下完全切斷工件1即可。然而，為 了避免切斷激光加工用壓敏粘合片2，優選將能量條件調整在兩倍于切斷工件1下的能量 條件內。 此外，可通過將激光光聚集部分的光束直徑聚焦而使切斷用調整片(tab)(切斷 槽)變細。為了實現切斷邊緣的精度，優選滿足以下關系 光束直徑(ii m) > 2 X (移動激光光的速度(m/秒)/激光光的重復頻率(Hz))。
在切斷(cutting)(切割(dicing))半導體晶片的情況下，如圖2所示，將半導體 晶片7的一個表面粘貼至在吸附臺4上設置的激光加工用壓敏粘合片2，將從預定激光振 蕩器中輸出的激光光6通過透鏡聚焦并施加至半導體晶片7上，激光照射位置沿預定加工 線移動，由此進行切斷。作為激光光的移動手段，采用已知的激光加工方法如電掃描或X-Y 臺掃描或掩模成像加工。用激光加工半導體晶片的條件不特別限制，只要在該條件下完全 切斷半導體晶片7并且不切斷激光加工用壓敏粘合片2即可。就此而論，可在半導體晶片 7的激光光入射側上設置保護片。 在半導體晶片的該切割加工中，能通過已知方法可拾取并收集單個半導體芯片， 所述已知方法例如包括將晶片切斷為單個半導體芯片(激光加工制品)，隨后借助于通常 已知的設備如粘片機(die bonder)使用稱為針的上推針(push-up pin)拾取它們的方法， 或示于JP-A-2001-118862中的方法。 在用于生產根據本發明的激光加工制品的方法中，在激光加工完成后收集在壓敏 粘合片上的激光加工制品。用于剝離它們的方法不特別限制，并且在剝離時不賦予激光加工制品永久變形的應力是重要的。由于本發明的壓敏粘合片具有小的壓敏粘合力，激光加 工制品不會永久變形，并能夠容易地剝離。此外，在將放射線固化型壓敏粘合劑用于激光加 工用壓敏粘合片2的壓敏粘合劑層的情況下，依賴于壓敏粘合劑的種類通過用放射線照射 來固化壓敏粘合劑層，以降低壓敏粘合性。由于用放射線照射，壓敏粘合劑層的壓敏粘合性 可通過固化而減少，以使剝離容易。用放射線照射的手段不特別限制，但照射例如通過用紫 外線照射進行。 此外，通過飛散的分解物質的除去能夠通過用氣體如氦、氮或氧吹激光加工部件 來有效地實現。可在工件l的激光光入射側上設置保護片。 此外，根據本發明的激光加工用壓敏粘合片也用于生產具有各種形狀的激光加工
制品，例如通過用激光光的紫外線吸收燒蝕鉆孔。 實施例 以下將參考實施例具體地描述本發明，但本發明不限于這些實施例。
吸收系數的測暈 片形壓敏粘合劑和基材在波長355nm處的吸收系數通過以下方法測量。使用紫外 可見分光光度計UV-2550(由ShimadzuCorporation制造)，將片形壓敏粘合劑或基材固定 至夾具，測量在波長355nm處的透射率T(% )和反射率R(% )，接著根據以下方程計算。
T' =T/(100_R) 吸收系數(cm—1) = LN(1/T' )/片形壓敏粘合劑或基材的厚度(cm)
光吸收劑的吸光度的測暈 光吸收劑在波長355nm處的吸光度通過以下方法測量。作為要測量的被分析物， 使用用乙腈稀釋至0. 01重量％的溶液用于分光計(由Kishida Chemical Co. ， Ltd.制 造)。將包含稀釋溶液的石英玻璃池(光路1cm)放置在紫外可見分光光度計UV-2550(由 S himadzu Corporation制造)上，并測量在波長355nm處的透射率T (% )，接著根據以下 方程計算。 吸光度=L0G(100/T)
實施例1 將丙烯酸類壓敏粘合劑(1)施涂至由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物組成的基材(厚 度100iim，吸收系數6. 8cm—、乙酸乙烯酯含量10%，熔體流速(melt mass flow rate): 9g/10分鐘)，并干燥以形成壓敏粘合劑層，由此獲得激光加工用壓敏粘合片。壓敏粘合劑 層的厚度為20iim，在波長355nm處的吸收系數為102. 6cm一1。 在這點上，丙烯酸類壓敏粘合劑(1)通過以下方法制備。將50重量份的丙烯酸 2-乙基己酯(2-EHA) 、50重量份的丙烯酸甲酯(MA)和10重量份的丙烯酸(AA)使用0. 2重 量份的聚合引發劑過氧化苯甲酰(BP 0)在乙酸乙酯中聚合，以獲得丙烯酸類聚合物溶液。 將100重量份的該丙烯酸類聚合物、3. 5重量份的異氰酸酯交聯劑(Coronate L，由Ni卯on Polyurethane Industry Co. ，Ltd.制造)、50重量份的UV固化型氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚 物(UV-1700B)和5重量份的光反應性聚合引發劑2，2-二甲氧基-l，2-二苯基乙烷-l-酮 (在O. 01重量X乙腈溶液中在波長355nm處的吸光度0. 06)添加至甲苯中，并在混合下均 勻地溶解。 將上述制備的激光加工用壓敏粘合片粘貼至具有厚度lOOym的硅晶片的一面，以制備安裝有壓敏粘合片的硅晶片。然后，在其上放置由玻璃環氧樹脂制成的吸附板的 XY臺上，設置該晶片以使工件在頂部。硅晶片通過如下切斷通過f e透鏡，將具有波長 355nm、平均輸出2. 5W和重復頻率1kHz的YAG激光器的三次諧波(355nm)聚焦至具有直徑 25mm的硅晶片表面上，借助于電掃描器以2. 5mm/秒的速度掃描激光光，并重復激光照射三 次，由此實現切割為O. 3mmX0. 3mm的芯片尺寸。在此情況下的切削飛濺率(激光切割后芯 片的消失率)為0%。
實施例2 除了將在實施例1中要添加至壓敏粘合劑的光反應性聚合引發劑的量改變為9重 量份之外，以與實施例1相同的方式，將安裝有壓敏粘合片的硅晶片進行激光加工。壓敏粘 合劑層的厚度為20iim，在波長355nm處的吸收系數為197. 9cm—、切削飛濺率為0%。
實施例3 除了將0. 5重量份的2-芐基-2- 二甲氨基-1- (4-嗎啉基苯基)_ 丁酮-1 (在0. 01 重量％乙腈溶液中在波長355nm處的吸光度0.81)用作在實施例1中要添加至壓敏粘合 劑的光反應性聚合引發劑之外，以與實施例1相同的方式，將安裝有壓敏粘合片的硅晶片 進行激光加工。壓敏粘合劑層的厚度為20iim，在波長355nm處的吸收系數為245. 9cm—1。 切削飛濺率為0%。
實施例4 除了在實施例1中使用丙烯酸類壓敏粘合劑(2)之外，以與實施例1相同的方式， 將安裝有壓敏粘合片的硅晶片進行激光加工。壓敏粘合劑層的厚度為20 ii m，在波長355nm 處的吸收系數為833. lcm—、切削飛濺率為0%。 丙烯酸類壓敏粘合劑(2)通過以下方法制備。將70重量份的丙烯酸2-甲氧基乙 酯(2MEA)、30重量份的丙烯酰嗎啉(ACMO)和15重量份的丙烯酸2-羥乙酯(2HEA)使用 0.2重量份的聚合引發劑過氧化苯甲酰(BPO)在乙酸乙酯中聚合，以獲得丙烯酸類聚合物 溶液。使16重量份2-甲基丙烯酰氧乙基異氰酸酯(MOI)與其反應以獲得在其側鏈中具有 碳-碳雙鍵的丙烯酸類聚合物的溶液。將100重量份的該丙烯酸類聚合物、1重量份的異氰 酸酉旨交聯齊U (Coronate L，由Nippon Polyurethane Industry Co. ， Ltd.制造)禾口 2重量 份的光反應性聚合弓I發劑2-芐基-2- 二甲氨基-1- (4-嗎啉基苯基)_ 丁酮-1添加至甲苯 中，并在混合下均勻地溶解。
實施例5 除了在實施例1中使用丙烯酸類壓敏粘合劑(3)之外，以與實施例1相同的方式， 將安裝有壓敏粘合片的硅晶片進行激光加工。壓敏粘合劑層的厚度為20 m，在波長355nm 處的吸收系數為499cm—、切削飛濺率為0%。 丙烯酸類壓敏粘合劑(3)通過以下方法制備。將70重量份的丙烯酸2-乙基己 酯(2EHA)、30重量份的丙烯酰嗎啉(ACMO)和15重量份的丙烯酸2-羥乙酯(2HEA)使用 0.2重量份的聚合引發劑過氧化苯甲酰(BPO)在乙酸乙酯中聚合，以獲得丙烯酸類聚合物 溶液。將10重量份的2-甲基丙烯酰氧乙基異氰酸酯(MOI)與其反應以獲得在其側鏈中具 有碳-碳雙鍵的丙烯酸類聚合物的溶液。使100重量份的該丙烯酸類聚合物、1重量份的異 氛酸酉旨交聯齊U (Coronate L，由Nippon Polyurethane Industry Co. ， Ltd.制造)禾口 2重 量份的光反應性聚合弓I發劑2-芐基-2- 二甲氨基-1- (4-嗎啉基苯基)_ 丁酮-1添加至甲苯中，并在混合下均勻地溶解。
比較例1 除了將3重量份的2-芐基-2- 二甲氨基-1-(4-嗎啉基苯基)_ 丁酮-1用作在實 施例1中要添加至壓敏粘合劑的光反應性聚合引發劑之外，以與實施例1相同的方式，將安 裝有壓敏粘合片的硅晶片進行激光加工。壓敏粘合劑層的厚度為20ym，在波長355nm處的 吸收系數為1006. 8cm—、切削飛濺率為78%。
比較例2 除了將0.5重量份1_[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-l-丙 烷-1-酮(在0. 01重量％乙腈溶液中在波長355nm處的吸光度0. 05)用作在實施例1中 在丙烯酸類壓敏粘合劑(1)中的光反應性聚合引發劑之外，以與實施例l相同的方式，將安 裝有壓敏粘合片的硅晶片進行激光加工。壓敏粘合劑層的厚度為20ym，在波長355nm處的 吸收系數為15.4cm—、切削飛濺率為19%。 如從上述實施例和比較例顯而易見的，當壓敏粘合劑層在波長355nm處的吸收系 數落入50cm—1至900cm—1的范圍內，且包含于壓敏粘合劑層中的光吸收劑在0. 01重量％乙 腈溶液中在波長355nm處的吸光度落入0. 01至1. 20的范圍內時，即使在激光光切斷工件 并達到壓敏粘合劑層之后，通過紫外線吸收的燒蝕加工也依次從壓敏粘合劑層的上層部至 下層部進行。因此，壓敏粘合劑層與基材的破壞和壓敏粘合劑層沿橫向的加工難以發生，因 而能夠防止在激光切割時切削飛濺。結果，能夠實現通過增大激光源改進生產量。此外，由 于激光加工制品在加工后不脫落，所以容易處理。此外，由于通過紫外線固化實現低粘合 性，因此加工后的剝離也容易。 雖然已詳細地并參考其具體實施方案描述本發明，但對于本領域技術人員顯而易 見的是，其中可進行各種變化和改進而不背離其范圍。 本申請基于2008年10月1日提交的日本專利申請No. 2008-255896，在此將其全 部內容引入作為參考。 此外，文中所有引用的參考文獻以其全文引入。
權利要求
一種激光加工用壓敏粘合片，其包括基材和設置于所述基材的一個表面上的壓敏粘合劑層，所述壓敏粘合劑層具有50cm-1至900cm-1的在波長355nm處的吸收系數，所述壓敏粘合劑層包含光吸收劑，其中所述光吸收劑在0.01重量％乙腈溶液中在波長355nm處的吸光度為0.01至1.20，和其中所述壓敏粘合片在當工件通過具有紫外線區域波長的激光光或經由多光子吸收過程能夠光吸收的激光光激光加工時使用。
2. 根據權利要求1所述的壓敏粘合片，其中所述光吸收劑為光反應性聚合引發劑。
3. 根據權利要求2所述的壓敏粘合片，其中所述光反應性聚合引發劑為選自由以下組 成的組的至少之一 苯烷基酮類化合物、a -苯烷基酮類化合物和酰基氧化膦類化合物。
4. 根據權利要求1所述的壓敏粘合片，其中所述壓敏粘合劑層包括含丙烯酸類聚合物 的壓敏粘合劑。
5. 根據權利要求1所述的壓敏粘合片，其中所述壓敏粘合劑層包括紫外線固化型壓敏 粘合劑。
6. 根據權利要求1所述的壓敏粘合片，其中所述壓敏粘合劑層包括含丙烯酸類聚合物 的壓敏粘合劑，所述丙烯酸類聚合物在其側鏈中具有碳-碳雙鍵。
7. 根據權利要求1所述的壓敏粘合片，其中所述基材具有10cm—1以下的在波長355nm 處的吸收系數。
8. 根據權利要求1所述的壓敏粘合片，其中所述基材具有由聚乙烯或聚丙烯組成的層。
9. 根據權利要求1所述的壓敏粘合片，其中所述基材具有至少一層由包含乙烯的共聚 物組成的層。
10. 根據權利要求1所述的壓敏粘合片，其中所述工件為半導體元件。
11. 一種用于激光加工的方法，其包括 將根據權利要求1所述的壓敏粘合片粘貼至工件，禾口隨后用具有紫外線區域波長的激光光或經由多光子吸收過程能夠光吸收的激光光，從 與粘貼所述壓敏粘合片的表面相對的表面照射所述工件，由此通過燒蝕加工所述工件。
12. 根據權利要求11所述的用于激光加工的方法，其中所述工件為半導體元件，將所 述半導體元件通過用激光光照射而分離為片以形成半導體芯片。
全文摘要
本發明涉及激光加工用壓敏粘合片和用于激光加工的方法。本發明提供激光加工用壓敏粘合片，其包括基材和設置于所述基材一個表面上的壓敏粘合劑層，所述壓敏粘合劑層具有50cm-1至900cm-1的在波長355nm處的吸收系數，所述壓敏粘合劑層包含光吸收劑，其中所述光吸收劑在0.01重量％乙腈溶液中在波長355nm處的吸光度為0.01至1.20，和其中所述壓敏粘合片在當工件通過具有紫外線區域波長的激光光或經由多光子吸收過程能夠光吸收的激光光激光加工時使用。
文檔編號H01L21/78GK101712852SQ20091017415
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月30日 優先權日2008年10月1日
發明者前川佳子, 淺井文輝, 青柳和宏, 高橋智一 申請人:日東電工株式會社