技術コラム/技術情報

紫外線(UV)剥離について

UV剥離は半導体製造の後工程において、一時的な固定と剥離が必要な工程(バックグラインド・ダイシング・ダイボンディング・搬送など)で利用されています。

これらの工程では、ウェハやチップの保持や表面保護が必要で且つ、後に剥離する必要があります。

これには強い粘着性を持ち対象物をしっかりと保持・固定出来るUV硬化型粘着剤が使用されます。UV硬化型粘着剤は、UV照射を行うことで粘着力が低下し、剥離が容易になる特徴があります。

通常の接着剤とUV硬化型粘着剤の大きな違いは、接着のメカニズムと使用目的にあります。接着剤は化学反応や乾燥、熱による固化で接着力を発揮し、一度固定すると剥がすのが難しいです。

一方、UV硬化型粘着剤はUVを照射することで粘着力が低下し簡単に剥がせる(易剥離)特性を持っています。通常の接着剤が恒久的な固定を目的とするのに対し、UV硬化型粘着剤は一時的な固定と易剥離を目的としています。

UVテープ(UV剥離テープ)とは

半導体製造工程で使用されるUV硬化型粘着剤は、大きく分けて2種類の形態があります。
1つ目は、基材と呼ばれるフィルムやシートの片面にUV硬化型粘着剤を均一に塗布したもの、2つ目は、基材とUV硬化型粘着剤の他に剥離フィルムを積層したものがあります。

この剥離フィルムは、ウェハなどへの貼付を行う際の粘着面の表面保護を目的としています。これら2種類の形態を総称してUVテープと呼ばれています。

※工程によりダイシングテープやバックグラインドテープなどと呼ばれることもあります。
基材は、軟質ポリ塩化ビニル(軟質PVC)、ポリエチレン(PE)・ポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステルが使用されています。

下記記事でも紹介しておりますので、こちらも合わせてご覧ください！

＞＞技術コラム「半導体に使用されるUVテープの原理とは？」

UV剥離のメカニズム

UV硬化型粘着剤は多くの場合、アクリル酸エステル共重合体とUV硬化性樹脂の混合物です。

これにUVを照射すると、UV硬化性樹脂の光ラジカル重合による三次元網状化で発生する粘着剤の弾性率の上昇と、体積収縮が起こるため粘着力が低下します。そのため、UVテープからウェハやチップが剥離しやすくなります。

UV剥離に使用される紫外線(UV)照射装置

UVテープに使用されているUV硬化型粘着剤の多くは、主に300nmから400nm程度の範囲(UV-AおよびUV-B領域)で反応するように設計されているため、上記範囲のUV光を効率よく照射するメタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどのUVランプ、ブラックライトやUV-LEDを使用した紫外線(UV)照射装置が利用されています。

なお、剥離に必要なUVの光量や波長は、UVテープ(UV硬化型粘着剤)の特性によるため、使用する光源装置は慎重に選定する必要があります。

UVテープに使用される紫外線（UV）照射装置の具体的アプリケーション

次に、UVテープに使用される紫外線（UV）照射装置の具体的アプリケーションについて説明していきます。

①ダイシングテープ剥離用UV照射装置

半導体製造ラインにおいて、半導体ウエハのダイシング工程でテープを剥離するために、UV照射装置が用いられています。

UVテープを剥離する際に使用するUVの波長は365nmが一般的で、水銀ランプやメタルハライドランプ、UV-LED、ブラックライトなどが光源として使用されています。

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