CN103509479A - 晶片加工用胶带 - Google Patents

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Abstract

本发明提供半导体晶片加工用胶带，该半导体晶片加工用胶带可降低半导体晶片加工时晶片的翘曲、晶片背面的韧窝、晶片表面电极上的余胶及表面污染，可进行晶片薄膜磨削。

Description

晶片加工用胶带
技术领域
本发明涉及半导体晶片加工用胶带，其为在制造硅晶片等半导体装置时为了进行晶片加工而使用的半导体晶片加工用放射线固化型胶带，该胶带用于对晶片等进行表面保护、或者用于将晶片等固定来进行背面研磨。更详细地说，本发明特别涉及下述半导体晶片加工用放射线固化型胶带：在对表面具有10μm以上的电极等突起的半导体晶片表面进行带贴合的工艺之后，经过背面研磨工序，不会出现从晶片表面到电极的余胶(糊残り)、不会出现电极的脱落等而能够将晶片等剥离。
背景技术
对于将晶片等加工成半导体芯片、直至安装于电子机器的工序，例如由下述工序构成：在半导体晶片的图案表面粘贴半导体晶片表面保护带的工序；对半导体晶片的背面进行磨削使其变薄的工序；将上述磨削后的晶片装配在切割带上的工序；从半导体晶片剥离上述表面保护用胶带的工序；通过切割进行晶片分割的工序；将分割后的半导体芯片接合于引线框架的芯片粘贴工序；之后的为了保护外部而利用树脂对半导体芯片进行密封的模塑(モールド)工序；等等。上述表面保护用胶带中大致分为2种。这2种为：在照射后粘合力显著降低、易于剥离的放射线固化型；以及在晶片背面加工中和剥离时粘合力无变化的、即不会由于放射线而发生粘合力变化的压敏型。
对于这些表面保护用胶带，提出了在乙烯乙酸乙烯酯共聚物等聚烯烃基材膜上设置以丙烯酸聚合物为主成分的粘合剂层的方案(例如参见专利文献1)。
此外，在半导体晶片表面存在有50μm以上高度的电极的情况下，有时在加热至40℃～70℃左右的情况下实施带贴合工艺。在剥离时，为使剥离容易，有时也同样地在加热的情况下进行剥离。
在晶片表面的图案中，存在有各种电子电路或电极、对它们进行保护的聚酰亚胺等保护膜、以及在将晶片单片化为芯片的切割工序中划片刀切入而得到的槽、即划片槽，因而晶片表面不平滑，存在有几微米～几十微米的阶梯差(段差)·凹凸。此处，对晶片背面进行磨削加工，对变薄的晶片进行切割后，进行拾取，隔着芯片表面电极进行接合；将该方式称为倒装芯片接合。该接合方式中，电极部的凹凸非常大，具有10μm～300μm左右的高度。
这样的阶梯差根据晶片或器件的种类而为多样的，但期待通过贴合表面保护用带使晶片表面的阶梯差密合、填埋缝隙。但是，晶片的阶梯差大的情况下，特别是电极高度非常高的情况下、或者是带较硬的情况下，对晶片表面的追从性不足。由于该原因，在进行背面研磨工序时，会产生磨削水浸入到晶片与带的缝隙中的、被称为渗出(シーページ)的现象。此外，在以具有电极的倒装芯片接合为目的的晶片中、特别是在电极无法完全被带填埋的情况下，在背面磨削加工时，会以混入有气泡的位置为起点产生裂痕(割れ)、或者气泡在加工中集中在晶片中心部，该处的Si厚度变薄，可能会产生被称为韧窝(ディンプル)的晶片面内精度变差的现象。
从而，由于发生渗出，带从晶片剥离，晶片以该处为起点产生裂纹、致使发生破损，或者因浸入水而使得晶片表面发生污染或糊的附着，导致成品率大幅恶化。
针对渗出的发生，已知有利用使粘合剂增厚、或使粘合剂的弹性模量降低之类的方法来提高与晶片表面的密合性的方法(例如参见专利文献2)。另外，通过提高粘合力也可期待同样的效果。
但是，在上述这样的方法中，在晶片图案表面的电极高度较高、为10μm以上的情况下，不能完全密合，无法解决上述的渗出问题。此外，在粘合剂与晶片图案表面电极之间存在空隙的情况下，由于氧存在于空隙之间，在紫外线照射时会产生氧固化障碍，在晶片表面残留有部分粘合剂，存在容易产生被称为余胶的现象等问题。在产生余胶的情况下，可能会导致在后续工序的连线焊接或电连接中产生不利状况。
另外，在晶片薄膜化的进展中，近年来特别是在半导体存储用途中，一般进行使晶片厚度薄至100μm以下的薄膜磨削。对于器件晶片，通过背面磨削使其薄膜化至规定厚度后，利用切割工序进行芯片化，将2个以上的芯片层积，进行基板·芯片间的导线连接，之后利用树脂进行密封，由此得到制品。作为接合剂，以往是将糊料状的树脂涂布在晶片背面，但为了进行芯片的薄膜化·小芯片化或进行工序简化，通常采取下述工艺：将预先在基材上层积了粘合剂与接合剂(固晶用粘接片)的切割固晶片贴合在晶片背面(磨削面)，通过切割工序与晶片一起切断(例如参见专利文献3)。在该方法中，由于将均匀厚度的接合剂与芯片同尺寸地进行切断，因而不需要接合剂涂布等工序，并且可以与现有的切割带使用同样的装置，因而作业性良好。
特别是在以电连接为目的的具有10μm以上高度的电极的半导体晶片的情况下，作为绝缘层而涂布的聚酰亚胺涂布层非常厚、聚酰亚胺树脂层在加热固化后的残余应力也大，因而在晶片薄片化后的翘曲大、翘曲应力也强。
此处，在进行片贴合时，为在晶片表面贴合了保护用带的情况下被卡盘工作台所吸附的状态，在片贴合后，保护带被剥离。为使该片材与晶片密合，在贴合时需要加热，但近年来有时要求在更高温度(～80℃)下进行加热。因此，在带背面的基材膜层的软化点、熔点低的情况下，存在有在卡盘工作台发生熔融粘着的风险。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-8010号公报
专利文献2：日本特开2002-53819号公报
专利文献3：日本特开2007-53325号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题在于提供一种半导体晶片加工用胶带，其可解决上述问题，在经过了半导体晶片的加工、进一步详细地说在经过了硅晶片等的背面磨削工序、带剥离工序之后，晶片的翘曲、在晶片背面产生的韧窝、晶片表面电极上的余胶或表面污染(主要由渗出所致)得以降低，可进行晶片薄膜磨削。
解决课题的手段
本发明人对于上述课题进行了深入研究，结果发现，在基材膜上设有放射线固化型粘合层的胶带中，在基材膜与放射线固化型粘合层之间设置中间层，该中间层的弹性模量及其与放射线固化型粘合层的包括膜厚在内的关系为重要的；通过进一步进行研究发现，可显著降低晶片背面磨削时渗出的发生、特别是可显著降低薄膜磨削的情况下背面磨削时的韧窝发生·晶片裂痕。本发明是基于该技术思想而完成的。
即，上述课题通过以下手段达成。
(1)一种半导体晶片加工用胶带，该半导体晶片加工用胶带的特征在于：
在高弹性基材膜的一侧面具有至少1层以上的低弹性模量层，在该低弹性模量层上具有放射线固化型粘合剂层；
该高弹性基材膜的杨氏模量(拉伸弹性系数)为5.0×108Pa～1.1×1010Pa；
该低弹性模量层在25℃下的储能模量G’(25℃)为2.5×105Pa～4.0×105Pa、在60℃下的储能模量G’(60℃)为0.2×105Pa～1.5×105Pa，二者之比G’(60℃)/G’(25℃)为0.5以下；
该低弹性模量层在25℃下的损耗角正切tanδ(25℃)为0.08～0.15，与在60℃下的损耗角正切tanδ(60℃)之比tanδ(60℃)/tanδ(25℃)为4.0以上；且
该放射线固化型粘合剂层的厚度为5μm～100μm，该低弹性模量层与该放射线固化型粘合剂层的厚度之比、即放射线固化型粘合剂层厚度/低弹性模量层厚度为1/2以下。
(2)如(1)所述的半导体晶片加工用胶带，其特征在于，上述半导体晶片加工用胶带是粘贴在表面具有10μm以上突起的半导体晶片的该表面上进行使用的半导体晶片加工用胶带；上述低弹性模量层的厚度为该半导体晶片加工用胶带厚度的1/2以上；该低弹性模量层含有乙酸乙烯酯成分为10质量%～45质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
(3)如(1)或(2)所述的半导体晶片加工用胶带，其特征在于，上述高弹性基材膜为聚酯系树脂。
(4)如(1)～(3)的任一项所述的半导体晶片加工用胶带，其特征在于，上述半导体晶片加工用胶带在厚度方向的压缩时变形量在25℃下为130μm～170μm，在施加50N的应力下保持3分钟保持后的应力减少率为15%以下。
发明的效果
本发明的半导体表面保护带在薄化半导体晶片的加工中、更详细地说在以电连接至表面为目的的具有10um以上高度的电极的硅晶片等的背面磨削工序中，在BG带层积、晶片背面磨削加工、带剥离工序中可抑制在晶片表面的余胶或表面污染(渗出)，同时可无韧窝·裂痕地实施薄膜磨削处理。
附图说明
图1为示出了本发明的一个优选实施方式中在晶片图案表面贴合本发明的半导体晶片加工用胶带的状态的截面图。
符号的说明
1基材膜(高弹性)
2低弹性模量层
3粘合剂层
4晶片图案层(配线·电极等)
5晶片Si层
具体实施方式
以下详细说明本发明。
本发明的半导体晶片加工用胶带在基材膜1上具有放射线固化型粘合层3、在基材膜1与放射线固化型粘合层3之间具有作为中间层树脂层的低弹性模量层2。
需要说明的是，图1中示出了在晶片的硅(Si)层5上的晶片图案层4侧贴合了半导体晶片加工用胶带的状态。
<基材膜>
本发明中，基材膜1为杨氏模量(拉伸弹性系数)高的基材膜。
此处，对于基材膜的杨氏模量，在基材含有多层基材膜的情况下，其为杨氏模量最高的基材层的膜部分的杨氏模量。
基材膜可在进行半导体晶片的背面磨削加工时保护其免受冲击，同时可抑制半导体晶片的翘曲。特别是基材膜具有针对半导体晶片的背面磨削加工或背面研磨加工时的水清洗等的耐水性，同时对于半导体晶片上的聚酰亚胺等绝缘膜中的残余应力所致的半导体晶片的翘曲应力具有矫正力。
本发明中，基材膜的杨氏模量为5.0×108Pa～1.1×1010Pa。该杨氏模量若过低，则无法矫正半导体晶片磨削加工后的翘曲应力，翘曲会变大、导致在研磨机加工中出现传送错误。杨氏模量优选为8.0×108Pa～1.0×1010Pa。
需要说明的是，基材膜的杨氏模量可利用拉伸试验机(例如INSTRON社制造的INSTRON拉伸试验机5567双柱台式等)进行测定。具体地说，通过JIS K7127(塑料膜和片的拉伸试验方法、拉伸弹性模量测定方法)进行测定。
对于高弹性模量基材膜，只要满足上述储能模量的范围就没有特别限制。特别是从可矫正薄膜磨削后的半导体晶片的翘曲的方面考虑，优选由含有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯系树脂的树脂组合物形成的膜；或为聚醚醚酮(polyetheretherketone、即PEEK)树脂、聚酰亚胺树脂等。进一步优选PET或PEN。若将聚酯系树脂用于相对于粘合剂为相反侧的最外层，则还可同时赋予耐热性，因而优选。这种情况下，在本发明的半导体晶片加工用胶带(也包含表面保护功能)贴合在半导体晶片表面的同时，利用该带的高弹性基材膜面吸附于半导体晶片保持部件(例如卡盘工作台)的情况下，即使在该半导体晶片背面贴合有切割固晶带时进行加热，也可防止该半导体晶片加工用胶带热粘在卡盘工作台上。
此外，可以将聚酯系树脂中混配了比聚酯系树脂更具有柔软性的树脂的树脂组合物作为基材膜使用。可通过制成两种以上的树脂共混而成的树脂组合物来制得具有刚性和柔软性的基材膜。例如，可以使用在聚酯系树脂中混配了热塑性弹性体的树脂组合物作为基材树脂膜。
基材膜的厚度并无特别限制，优选为10μm～100μm、更优选为25μm～50μm。
基材膜的制造方法没有特别限定。可以使用注射·挤出·吹胀·双向拉伸等现有的方法。
<低弹性模量层>
本发明中，在基材膜与放射线固化型粘合剂层之间至少具有1层中间层树脂层。该中间层树脂层为储能模量G’低的层，在本发明中称为低弹性层。
对于该低弹性模量层的储能模量，在本发明中，在25℃下的储能模量G’(25℃)为2.5×105Pa～4.0×105Pa、在60℃下的储能模量G’(60℃)为0.2×105Pa～1.5×105Pa。
低弹性模量层的弹性模量G’在常温(25℃)下或高温(60℃)下过高的情况下，无法确保相对于半导体晶片表面的电极等凹凸的密合性，在利用研磨机的半导体晶片薄化加工中会导致渗出·裂痕·韧窝的发生。通过为上述范围内的弹性模量，可改善与凹凸表面的密合性、可抑制晶片磨削后的渗出·裂痕·韧窝的发生，因而是优选的。
此外，在低弹性模量层的弹性模量G’在常温(25℃)下或高温(60℃)下过低的情况下，在晶片背面磨削加工中会阻碍磨削磨石的自发刃(自発刃)作用而产生被称为面烧伤(面焼け)的现象、或者在加工后晶片的面内厚度精度会变差。
储能模量G’(25℃)优选为2.6×105Pa～3.8×105Pa，储能模量G’(60℃)优选为2.8×105Pa～3.6×105Pa。
此外，25℃与60℃的储能模量G’之比G’(60℃)/G’(25℃)为0.5以下、优选为0.45以下。下限优选为0.3以上。
该比若超过0.5，则在半导体晶片上具有50μm以上的电极、且在带贴合时加热至50℃～70℃而进行贴合的情况下，相对晶片表面凹凸的密合性差、在磨削加工中会导致裂痕或韧窝。
除此之外，本发明中，低弹性模量层在25℃下的损耗角正切tanδ(25℃)为0.08～0.15，与在60℃下的损耗角正切tanδ(60℃)之比tanδ(60℃)/tanδ(25℃)为4.0以上。
损耗角正切tanδ(25℃)若小于0.08，则相对于晶片表面凹凸的密合性差，在磨削加工中会导致灰尘浸入或裂痕、韧窝的产生；反之，若超过0.15，则会出现在带贴合时无法进行处理等不良状况，或在磨削加工中带的变形增大，从而产生晶片裂痕或面烧伤。
此外，在该比值小于4.0的情况下，在半导体晶片具有50μm以上的电极、且在带贴合时加热至50℃～70℃而进行贴合的情况下，相对于晶片表面凹凸的密合性差，在磨削加工中会导致裂痕或韧窝。
损耗角正切tanδ(25℃)优选为0.1～0.12。另一方面，比值tanδ(60℃)/tanδ(25℃)优选为3以上。该比值的上限没有特别限定，优选为10以下、更优选为8以下。
需要说明的是，低弹性模量层的储能模量(G’)或损耗角正切tanδ可利用动态粘弹性测定装置(例如，TA Instruments社制造的ARES)进行测定。将低弹性模量层的厚度统一为2mm，在频率0.6rad/sec下进行测定。具体内容在实施例中进一步说明。
对于低弹性模量层没有特别限制，可以使用现有公知的物质，可以举出利用交联剂调整了弹性模量的粘合剂、或乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等聚烯烃类。
特别是在使用乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的情况下，该乙酸乙烯酯含量优选为10质量%～45质量%、更优选为20质量%～45质量%、进一步优选为30质量%～45质量%。
需要说明的是，作为利用交联剂调整了弹性模量的粘合剂，例如，作为树脂成分，可以举出以作为粘合剂的主成分使用的(甲基)丙烯酸酯为主成分的丙烯酸类树脂等，作为交联剂，可以举出异氰酸酯系固化剂等。
在低弹性模量层中，除上述树脂成分以外，可以含有包含用于使带着色的颜料的树脂。
为了将低弹性模量层的储能模量G’调整在上述范围，可通过增加作为主成分的EVA树脂中的乙酸乙烯酯含量、或者减少聚合物中的固化剂量、或者降低聚合物的分子量等方法进行调整；同样地，为了将损耗角正切tanδ调整在上述范围，可通过变更主成分聚合物中的侧链长来改变玻璃化转变温度等方法进行调整。
低弹性模量层的厚度并无特别限定，可适当进行设定，优选为晶片表面电极的高度以上；优选为50μm～400μm、更优选为250μm～400μm。
其中，低弹性模量层的厚度与放射线固化型粘合剂层的厚度满足后述的关系。
此外，在本发明中，低弹性模量层的厚度优选为半导体晶片加工用胶带的厚度的1/2以上、更优选为0.4以下。该厚度比的下限优选为0.05以上、更优选为0.1以上。
<粘合剂层>
本发明的粘合剂只要为放射线固化型就无特别限制，可以使用现有的物质，优选丙烯酸类树脂〔(甲基)丙烯酸类树脂〕。
这样的丙烯酸类树脂可以举出以(甲基)丙烯酸酯为构成成分的均聚物、或者具有(甲基)丙烯酸酯作为构成成分的共聚物。作为构成含有丙烯酸酯作为构成成分的聚合物的单体成分，可以举出例如具有甲基、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的直链或支链烷基的丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。这些(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用，也可以合用两种以上。
作为与(甲基)丙烯酸酯共聚的成分，可以含有下述单体成分。可以举出例如：丙烯酸、甲基丙烯酸、羧基(甲基)丙烯酸乙酯、羧基(甲基)丙烯酸戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸以及丁烯酸等含羧基单体；马来酸酐、衣康酸酐等酸酐单体；(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟基月桂酯和(4-羟基甲基环己基)(甲基)丙烯酸甲酯等含羟基单体；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、磺基(甲基)丙烯酸丙酯和(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体；2-羟基乙基丙烯酰磷酸酯等含磷酸基单体；(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸N-羟基甲基酰胺、(甲基)丙烯酸烷基氨基烷基酯(例如，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、叔丁基氨基甲基丙烯酸乙酯等)、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰吗啉、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈等。这些单体成分可以单独使用，也可以合用两种以上。
此外，作为丙烯酸类树脂，可以含有下述多官能性单体作为构成成分。可以举出例如己二醇二(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、二季戊四醇单羟基五(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)丙烯酸酯和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。这些多官能性单体可以单独使用，也可以合用两种以上。
丙烯酸酯之中，优选可以举出丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸-2-羟基乙酯等、以及将它们组合而成的共聚物。此外，可使用将上述丙烯酸酯替换为例如甲基丙烯酸酯等的丙烯酸系聚合物与固化剂而得到的物质。
作为固化剂，可以使用日本特开2007-146104号公报所记载的固化剂。可以举出例如：1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)甲苯、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)苯、N,N,N,N’-四缩水甘油基-间二甲苯二胺等在分子中具有2个以上环氧基的环氧化合物；2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-苯二亚甲基二异氰酸酯、1,4-二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯等在分子中具有2个以上异氰酸酯基的异氰酸酯系化合物；四羟甲基-三-β-氮丙啶基丙酸酯、三羟甲基-三-β-氮丙啶基丙酸酯、三羟甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、三羟甲基丙烷-三-β-(2-甲基氮杂环丙烷)丙酸酯等在分子中具有2个以上氮丙啶基的氮杂环丙烷系化合物等。固化剂的含量可根据所期望的粘合力进行调整，相对于上述树脂成分100质量份，优选为0.01质量份～10质量份、进一步优选为0.1质量份～5质量份。
通过使粘合剂层中含有光聚合性化合物和光聚合引发剂，可通过照射紫外线等放射线进行固化，使粘合剂的粘合力降低。
作为这样的光聚合性化合物，例如可广泛使用日本特开昭60-196956号公报和日本特开昭60-223139号公报中公开的通过光照射可进行三维网状化的在分子内具有至少2个以上光聚合性碳-碳双键(烯键式双键)的低分子量化合物。
具体地说，可以使用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯或者1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、市售的低聚酯丙烯酸酯等。
作为光聚合引发剂，可以使用日本特开2007-146104号公报或日本特开2004-186429号公报所记载的光聚合引发剂。可以合用异丙基苯偶姻醚、异丁基苯偶姻醚、二苯甲酮、米希勒酮、氯噻吨酮、苄基甲基缩酮、α-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基甲基苯基丙烷等。
相对于上述树脂成分100质量份，光聚合性化合物的含量优选为50质量份～150质量份；相对于上述树脂成分100质量份，光聚合引发剂的含量优选为1质量份～5质量份。
此外，作为粘合剂层，可以使用下述光聚合性粘合剂，该光聚合性粘合剂是使用含有在聚合物中具有光聚合性碳-碳双键(烯键式双键)的聚合物、光聚合引发剂和固化剂的树脂组合物而得到的。作为在聚合物中具有碳-碳双键的聚合物，可以举出例如在侧链具有(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基的物质，优选为下述(甲基)丙烯酸系聚合物，所述(甲基)丙烯酸系聚合物为通过任意方法对1种或2种以上的在侧链优选具有碳原子数为4～12、进一步优选具有碳原子数为8的烷基的(甲基)丙烯酸酯等单体或共聚性改性单体进行均聚或共聚而成的。
对于如此形成的放射线固化型粘合剂层，通过进行放射线的照射、优选进行紫外线的照射，可在初期后大幅降低粘合力，可容易地将胶带从被粘接体剥离。
本发明中，放射线固化型粘合剂层的厚度为5μm～100μm。该厚度优选为10μm～60μm、更优选为10μm～50μm。
本发明中，上述的低弹性模量层与放射线固化型粘合剂层的厚度之比、即放射线固化型粘合剂层厚度/低弹性模量层厚度为1/2以下。
该厚度之比若超过1/2，则低弹性模量层的缓冲特性丧失，致使在磨削加工中产生裂痕。
该厚度之比优选为0.1以下、更优选为0.05以下。该比值的下限优选为0.005以上、更优选为0.01以上。
为了在基材膜上形成放射线固化型粘合剂层，可以通过任意方法在基材膜的至少单面的低弹性模量层上涂布或者转印至少一种放射线固化型粘合剂。在基材膜与放射线固化型粘合剂层之间具有低弹性模量层，也可以进一步根据需要设置底涂层等中间层。同样地，在高弹性基材膜与低弹性模量层之间也可根据需要设置粘接层等中间层。
进一步地，根据需要，为了对放射线固化型粘合剂层进行保护，也可以在直至供于实用为止的期间将通常作为分离板使用的合成树脂膜粘贴在粘合剂层侧。
<半导体晶片加工用胶带的压缩时变形>
本发明的半导体晶片加工用胶带在厚度方向的压缩时变形量在25℃下优选为130μm～170μm，在施加50N的应力下保持3分钟后的应力减少率优选为15%以下。
厚度方向的压缩时变形量更优选为130μm～150μm、应力减少率更优选为13%以下。
为了这样地调整至优选范围，具体地说，可通过调整低弹性模量层的弹性模量G’、调整低弹性模量层·粘合剂层的厚度来进行调整。
半导体晶片加工用胶带在厚度方向的压缩时变形量与应力减少率可如下进行测定。
以200mm×200mm左右的尺寸切割出5片，层积在基材膜与粘合剂层之间，将该层积物切割成25mm×55mm，将其作为试验片。使该试验片的粘合剂层朝上，载置在设于拉伸试验机的压缩试验用平行板夹具上，以1.0mm/分钟的速度由弯曲试验(JIS K7171)的压头施加压缩应力。将在应力赋予前压头与样品接触的部分作为零点，将施加50N的压缩应力时的变位量作为测定值。此外，对于应力减少率，可以将应力达到50N的时刻作为0sec，以与180sec后的应力值之比来求出该应力减少率。
<半导体晶片加工用胶带的用途>
通过将本发明的半导体晶片加工用胶带用于晶片表面具有10μm以上突起的半导体晶片，可有效发挥出本发明的效果。
本发明的晶片加工用胶带可在进行半导体晶片的背面研磨时用于对图案表面进行保护的用途中，即使在带有以电连接为目的的电极的晶片表面也可进行密合，可抑制磨削加工时的灰尘侵入或裂痕、韧窝的发生，因而可适当地用于磨削加工。
实施例
以下基于实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
<实施例1>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为7.0×108Pa(25℃)、厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以350μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为32质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
需要说明的是，粘合剂a为下述组成。
含有在侧链具有作为放射线聚合性基团的甲基丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸共聚物(100质量份)、日本聚氨酯社制造的CORONET L(2.0质量份)、日本Ciba-Geigy社制造的Irgacure184(5.0质量份)。
<实施例2>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以350μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为32质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。需要说明的是，弹性模量G’的测定在低弹性模量层的测定方法中一并记载。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例3>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以350μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为32质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例4>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以350μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为32质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例5>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以350μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为42质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例6>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以300μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为32质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例7>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以350μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为42质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例8>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以80μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为42质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例9>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以480μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为42质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例10>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为188μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以350μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为32质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例11>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以50μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为32质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例12>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为3.0×109Pa(25℃)、厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以350μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为32质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例13>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为5.0×109Pa(25℃)、厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以350μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为32质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为20μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<实施例14>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为10.5×109Pa(25℃)、厚度为25μm的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，在其上以350μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为32质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在25μm的PET分离板上涂布以该(甲基)丙烯酸共聚物为主成分的粘合剂a，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
<比较例1>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯69质量份、丙烯酸-2-羟基乙酯29质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合，得到丙烯酸系共聚物。在聚合后的丙烯酸系共聚物中混合2.5质量份的加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)，为了调整至易于涂布的粘度，利用乙酸乙酯进行调整，得到粘合剂组合物。
在25μm的PET分离板上涂布上述粘合剂组合物、进行干燥，通过粘贴在厚度为165μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积，对膜厚为40μm厚的粘合剂层进行层积，制作得到半导体晶片加工用胶带。
<比较例2>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯69质量份、丙烯酸-2-羟基乙酯29质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合，得到丙烯酸系共聚物。在聚合后的丙烯酸系共聚物中混合2.5质量份的加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)，为了调整至易于涂布的粘度，利用乙酸乙酯进行调整，得到粘合剂组合物。
在25μm的PET分离板上涂布上述粘合剂组合物、进行干燥，通过粘贴在杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上进行层积，对膜厚为40μm厚的粘合剂层进行层积，制作得到半导体晶片加工用胶带。
<比较例3>
作为高弹性基材膜，使用杨氏模量为8.0×109Pa(25℃)、厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在其上以350μm的厚度进行作为低弹性模量层的乙酸乙烯酯含有率为32质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成型，制作得到复合基材。
在乙酸乙酯中，于25μm的PET分离板上进行丙烯酸2-乙基己酯69质量份、丙烯酸-2-羟基乙酯29质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合，得到丙烯酸系共聚物。在聚合后的丙烯酸系共聚物中混合2.5质量份的加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)，为了调整至易于涂布的粘度，利用乙酸乙酯进行调整，进行该调整后的粘合剂组合物的涂布，将在120℃进行了2分钟干燥的厚度为10μm的粘合剂层粘贴在上述复合基材上，从而来制作半导体晶片加工用胶带。
[特性评价试验]
对于实施例1～14、比较例1～3的半导体晶片加工用胶带，如下进行特性评价试验。
·杨氏模量(拉伸弹性模量)测定
以JIS标准、JIS K7127(塑料膜和片的拉伸试验方法、拉伸弹性模量测定方法)对于各实施例以及比较例中应用的基材膜进行测定。
·树脂弹性模量测定
将各实施例以及比较例中应用的低弹性模量层(另外在进行了作为脱模处理的硅处理的PET膜上与各实施例、比较例同样地制作各低弹性层，将PET膜剥离，仅取出低弹性模量层)切出50mm×50mm的试验片，将10片重叠，在加热炉中于150℃实施3小时的加热后，冲切为粒状，使用动态粘弹性测定装置(TA Instruments社制造的ARES动态粘弹性测定装置)，在频率0.6rad/sec下进行测定。在10℃～180℃为止对于弹性模量G’、损耗角正切tanδ实施温度依赖性测定，之后对于25℃和60℃下的值进行确认。
·压缩变位量
将实施例以及比较例的半导体晶片加工用胶带以200mm×200mm左右的尺寸切割出5片，在基材膜与粘合剂层之间进行层积。将该层积物切割成25mm×55mm，将其作为试验片。使该试验片的粘合剂层朝上，载置在设于拉伸试验机的压缩试验用平行板夹具上，以1.0mm/分钟的速度由弯曲试验(JIS K7171)的压头施加压缩应力。将在应力赋予前压头与样品接触的部分作为零点，将施加50N的压缩应力时的变位量作为测定值。对于应力减少率，以应力达到50N时与180sec后的应力值之比的形式求出。
·带贴合
对于所制作得到的带的贴合性，利用自动层压机(日东电工制DR-3000II)在带有8英寸(inch)PI膜(膜厚5.5μm)的Si晶片上进行贴合·裁切。此外，在60℃下进行在带有100μm高度的电极的Si晶片上的加热贴合·裁切。
·带有电极的晶片密合性试验
对于在带有100μm高度的电极的Si晶片上进行贴合而成的贴合物，实施自刚完成贴合开始放置24小时后，带是否发生浮起的观察。将未发生浮起的情况记为○、将晶片表面的30%以上浮起的情况记为△、将50%以上浮起的情况记为×。
·装置内传送试验
对于晶片背面磨削后的装置内传送，使用DISCO社制造的全自动研磨机DGP8760+晶片贴膜机DFM2700，对于是否未发生吸附错误、是否可自动传送到贴膜机进行确认。在未发生吸附错误、利用贴膜机在80℃进行切割芯片粘贴带贴合时未发生卡盘工作台热粘的情况记为○、将传送时发生错误或者发生卡盘工作台热粘的情况记为×。
·灰尘侵入(渗出)
对于在整个表面以5mm的间隔形成了宽度50μm、深度30μm的槽的直径为8英寸的硅晶片，使用层压机(商品名：DR-8500II、日东电工制造)，在将卡盘工作台加热至60℃的状态下，将半导体晶片加工用胶带贴合在形成了槽的面。对于该贴合了半导体晶片加工用胶带的晶片，利用研磨机(商品名：DGP8760、DISCO制造)进行背面磨削直至厚度为50μm，对于磨削后的切削水从晶片外周部浸入到槽中进行研究。使用各半导体晶片加工用胶带进行5次该评价，将5次中均完全未浸入的情况记为◎、将5次中均几乎未见浸入的情况记为○、将5次中仅1次观察到浸入的情况记为△、将5次中均明显观察到浸入的情况记为×。
·薄膜磨削性
对于带有100μm高度的电极的Si晶片进行背面磨削直至厚度为50μm，将磨削后的晶片中无裂痕·韧窝的情况记为○、将无裂痕但发生韧窝的情况记为△、将一部分发生裂痕的情况记为×。
将它们的结果汇总示于下述表1和2中。
【表1】
Figure BDA00003416861200191
【表2】
Figure BDA00003416861200201
如表1、2所示，在比较例1中，无基材膜、为EVA单层，低弹性模量层的乙烯－乙酸乙烯酯共聚物的乙酸乙烯酯含量少，因而与晶片也无法密合，在磨削时发生裂痕·卡盘工作台热粘。在比较例2中，无低弹性模量层，因而与晶片表面的电极未密合，密合性、灰尘侵入和薄膜磨削性不充分。在比较例3中，在粘合剂层中未使用放射线固化型粘合剂层，因而密合性与灰尘侵入不充分。
与此相对，在实施例1～14中，通过控制基材膜的杨氏模量、低弹性模量层的储能模量和tanδ、膜厚的关系，均显示出良好的性能。

Claims (5)

1.一种半导体晶片加工用胶带，该半导体晶片加工用胶带的特征在于：
在高弹性基材膜的一侧面具有至少1层以上的低弹性模量层，在该低弹性模量层上具有放射线固化型粘合剂层；
该高弹性基材膜的杨氏模量为5.0×108Pa～1.1×1010Pa；
该低弹性模量层在25℃下的储能模量G’(25℃)为2.5×105Pa～4.0×105Pa、在60℃下的储能模量G’(60℃)为0.2×105Pa～1.5×105Pa，二者之比G’(60℃)/G’(25℃)为0.5以下；
该低弹性模量层在25℃下的损耗角正切tanδ(25℃)为0.08～0.15，与在60℃下的损耗角正切tanδ(60℃)之比tanδ(60℃)/tanδ(25℃)为4.0以上；且
该放射线固化型粘合剂层的厚度为5μm～100μm，该低弹性模量层与该放射线固化型粘合剂层的厚度之比、即放射线固化型粘合剂层厚度/低弹性模量层厚度为1/2以下。
2.如权利要求1所述的半导体晶片加工用胶带，其特征在于，所述半导体晶片加工用胶带是粘贴在表面具有10μm以上突起的半导体晶片的该表面上进行使用的半导体晶片加工用胶带；所述低弹性模量层的厚度为该半导体晶片加工用胶带厚度的1/2以上；该低弹性模量层含有乙酸乙烯酯成分为10质量%～45质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
3.如权利要求1所述的半导体晶片加工用胶带，其特征在于，所述高弹性基材膜为聚酯系树脂。
4.如权利要求2所述的半导体晶片加工用胶带，其特征在于，所述高弹性基材膜为聚酯系树脂。
5.如权利要求1～4的任一项所述的半导体晶片加工用胶带，其特征在于，所述半导体晶片加工用胶带在厚度方向的压缩时变形量在25℃下为130μm～170μm，在施加50N的应力下保持3分钟后的应力减少率为15%以下。
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