CN118103953A - 半导体制造胶带用基材薄膜 - Google Patents

半导体制造胶带用基材薄膜 Download PDF

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CN118103953A CN202280069948.5A CN202280069948A CN118103953A CN 118103953 A CN118103953 A CN 118103953A CN 202280069948 A CN202280069948 A CN 202280069948A CN 118103953 A CN118103953 A CN 118103953A
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Abstract

半导体制造胶带用基材薄膜含有1‑丁烯的均聚物及密度为0.93g/cm3以下的低密度聚乙烯，1‑丁烯的均聚物与低密度聚乙烯的质量比为1‑丁烯的均聚物:低密度聚乙烯＝10:90～70:30。

Description

半导体制造胶带用基材薄膜
技术领域
本发明涉及一种半导体制造胶带用基材薄膜(以下，有时仅称为“基材薄膜”)。
背景技术
作为IC芯片等半导体装置的制造方法，例如广泛使用如下方法：通过切割(Dicing)在晶圆用的半导体制造胶带(切割胶带/Dicing Tape)上来对在大致圆板状的半导体晶圆上形成有电路的晶圆电路进行分割，而得到一个一个的半导体装置。切割完以后，例如对切割胶带进行拉伸以在半导体装置之间形成间隙(亦即扩展)，然后再利用机器人等来拾取各个半导体装置。
作为晶圆用的半导体制造胶带，使用的是在上述晶圆切割胶带的粘着层上层叠有粘接层的切割芯片粘接薄膜(DDAF)，通过切割在切割芯片粘接薄膜上将晶圆电路分割后，对切割芯片粘接薄膜进行拉伸，在半导体装置之间形成间隙，然后，使粘着层进行光固化，在已粘接有粘接层的状态下将半导体装置从粘着层上剥离下来并拾取。
切割胶带、切割芯片粘接薄膜一般而言由固定晶圆的粘着层和含有聚烯烃等的基材薄膜形成。例如，已知有包括基材薄膜的切割胶带，该基材薄膜由聚烯烃层(中间层)和聚乙烯类树脂层(表面层)的层叠体构成，所述聚烯烃层(中间层)含有：30～100重量％的丙烯及/或1-丁烯成分的含有率为50重量％以上的非晶质聚烯烃、0～70重量％的结晶性聚丙烯类树脂、0～70重量％的聚乙烯类树脂；所述聚乙烯类树脂层(表面层)层叠于该聚烯烃层的两面，由低密度聚乙烯等聚乙烯类树脂形成(例如，参照专利文献1)。
已知有由中间层和表面层的层叠体构成的基材薄膜，所述中间层包含含有40质量％以上的选自由乙烯、丙烯、1-丁烯构成的组中的至少一种成分的非晶质聚烯烃；所述表面层层叠于该中间层的两面，以结晶性聚乙烯为主要成分(例如，参照专利文献2)。
已知有由中间层和表面层的层叠体构成的基材薄膜，所述中间层以丙烯类无规共聚物(β)为主要成分，该丙烯类无规共聚物(β)是丙烯与乙烯及/或碳数为4～8的α－烯烃的无规共聚物，乙烯及/或碳数为4～8的α－烯烃的含量为6重量％以上，按照ASTM D1505测量的密度为885kg/m3以下；所述表面层层叠于该中间层的两面，以乙烯和/或碳数为4～8的α-烯烃的含量比丙烯类无规共聚物(β)少、且密度高的丙烯类无规共聚物(α)为主要成分(例如，参照专利文献3)。
专利文献1：日本公开专利公报特开平11－323273号公报
专利文献2：日本公开专利公报特开2001－232683号公报
专利文献3：日本公开专利公报特开2018－65327号公报
发明内容
－发明要解决的技术问题－
然而，记载于上述专利文献1中的基材薄膜，由于相对于非晶性丁烯共聚物添加了等量以上的结晶性无规聚丙烯，因此在使基材薄膜伸长时会发生颈缩，存在基材薄膜的均匀伸长性(均匀的扩展性)不充分的问题。由于使用了低粘度的丁烯共聚物，因此存在将基材薄膜成形时的拉伸共振等喷出变动所引起的厚度变动变大、基材薄膜的加工稳定性不充分的问题。
记载于上述专利文献2中的基材薄膜，由于基材薄膜的刚性不充分，因此在基材薄膜的制造工序中存在基材的开卷变得不稳定的问题。
记载于上述专利文献3中的基材薄膜，由于使用的是半晶性树脂而不是非晶性树脂，因此存在将基材薄膜成形时会发生颈缩、基材薄膜的均匀伸长性不充分的问题。由于基材薄膜的刚性不充分，因此在基材薄膜的制造工序中存在基材的开卷变得不稳定的问题。由于基材薄膜的表面为高粘着性，因此存在如下问题：在输送基材薄膜时基材薄膜往输送辊上粘着，基材薄膜的输送和卷取变得困难，并且在进行基材薄膜的卷取时发生粘连(blocking)，加工稳定性不充分。
因此，本发明正是为解决上述问题而完成的，其目的在于：提供一种均匀伸长性、刚性以及加工稳定性优异的半导体制造胶带用基材薄膜。
－用以解决技术问题的技术方案－
为达成上述目的，本发明的半导体制造胶带用基材薄膜的特征在于：含有1-丁烯的均聚物及密度为0.93g/cm3以下的低密度聚乙烯，1-丁烯的均聚物与低密度聚乙烯的质量比为1-丁烯的均聚物:低密度聚乙烯＝10:90～70:30。
－发明的效果－
根据本发明，能够提供一种均匀伸长性、刚性以及加工稳定性优异的半导体制造胶带用基材薄膜。
附图说明
图1是实施例1的基材薄膜的MD上的S－S曲线(应力－应变曲线)；
图2是实施例1的基材薄膜的TD上的S－S曲线(应力－应变曲线)。
具体实施方式
以下，对本发明的半导体制造胶带用基材薄膜进行具体说明。需要说明的是，本发明并不被限定于以下实施方式，在不改变本发明的主旨的范围内，能够进行适当变更而应用。
本发明的基材薄膜为由聚烯烃类树脂形成的薄膜，含有1-丁烯的均聚物和密度为0.93g/cm3以下的低密度聚乙烯。
＜1-丁烯的均聚物＞
在本发明中，作为聚丁烯，使用将1-丁烯单独聚合而得到的均聚物。该1-丁烯的均聚物为高分子量且具有大体积的侧链，尽管为结晶性高分子，通过由该大体积的侧链产生的强分子间力，也能够与非晶性的情况一样，提高基材薄膜的均匀伸长性。
在本实施方式中使用的1-丁烯的均聚物能够使用重均分子量(Mw)约为50万～150万的均聚物。
需要说明的是，上述“重均分子量”是指按照JIS K 7252－1：2016计算出的值。
由于本发明中使用的1-丁烯的均聚物为高分子量，因此表面粘着性低，能够作为表面层使用。此外，由于与非晶性聚烯烃相比，本发明中使用的1-丁烯的均聚物刚性高，因此能够提供在基材薄膜的制造工序中能够进行基材的开卷的具有高刚性的基材薄膜。
尽管本发明中使用的1-丁烯的均聚物为高分子量，但能够以通用的挤出机来成形，薄膜的表面粘着性由于高分子量成分而较低，因此能够抑制输送基材薄膜时往输送辊上的粘着，并且能够抑制进行基材薄膜的卷取时的粘连以及将基材薄膜成形时的拉伸共振(draw resonance)，能够提高基材薄膜的加工稳定性。
如上所述，通过使用1-丁烯的均聚物作为形成基材薄膜的树脂，能够提高基材薄膜的均匀伸长性、刚性以及加工稳定性。
＜低密度聚乙烯＞
在本发明中，低密度聚乙烯的密度为0.930g/cm3以下。在低密度聚乙烯的密度为0.930g/cm3以下的情况下，结晶度的过度上升得到抑制，柔软性提高，因此能够提高基材薄膜的各向同性。需要说明的是，在低密度聚乙烯的密度大于0.930g/cm3的情况下，由于结晶度会过度上升，故有时各向同性降低，此外，由于刚性变得过大，导致有时半导体装置的拾取性降低，半导体装置遭受破坏。
从提高加工稳定性的观点来看，低密度聚乙烯的密度优选为0.860g/cm3以上，更优选为0.880g/cm3以上。
直链状低密度聚乙烯由于在高密度聚乙烯的直链结构中具有侧链分支，因此与高密度聚乙烯相比，结晶度不会过高，柔软性优异。
需要说明的是，从强度方面考虑，也可以使用利用茂金属类催化剂或者齐格勒催化剂制造出的线性低密度聚乙烯。
直链状低密度聚乙烯的熔体质量流动速率(MFR)优选为0.5g～7.5g/10分钟，更优选为1.0～6.0g/10分钟，进一步优选为2.0g～5.0g/10分钟。这是因为：在直链状低密度聚乙烯的熔体质量流动速率(MFR)为0.5g/10分钟以上的情况下，分子量不会过大，能够提高柔软性和加工性；在直链状低密度聚乙烯的熔体质量流动速率(MFR)为7.5g/10分钟以下的情况下，分子量不会过小，能够提高加工稳定性。
需要说明的是，上述熔体质量流动速率能够通过按照JIS K7210：1999的规定进行测量而得到。
如上所述，通过使用密度为0.93g/cm3以下的低密度聚乙烯作为形成基材薄膜的树脂，能够提高基材薄膜的柔软性和各向同性。
＜基材薄膜＞
本发明的基材薄膜中的1-丁烯的均聚物与低密度聚乙烯的质量比在1-丁烯均聚物:低密度聚乙烯＝10:90～70:30的范围内。通过将1-丁烯的均聚物与低密度聚乙烯的质量比设定在该范围内，能够防止将基材薄膜成形时发生颈缩，能够进行均匀的扩展，并且能够在基材薄膜的制造工序中进行基材的开卷。进而，能够防止进行基材薄膜的卷取时发生粘连、和将基材薄膜成形时拉伸共振所引起的厚度的变动。因此，能够提供均匀伸长性、刚性以及加工稳定性优异的基材薄膜。
本发明的基材薄膜，从进一步提高基材薄膜的均匀伸长性的观点来看，在基材薄膜的机械轴(长度)方向(以下称为“MD”)及与其正交的方向(以下，称为“TD”)中，应力(伸长40％时)与应力(伸长20％时)之比(亦即基材薄膜的伸长率)优选为1以上2以下，更优选为1.05以上1.8以下，进一步优选为1.1以上1.7以下。在基材薄膜的伸长率大于2的情况下，伴随着过剩的应力增大，有时难以保持扩展环；在基材薄膜的伸长率小于1的情况下，有时会发生颈缩，难以进行均匀的扩展。
MD及TD上的应力(25％伸长时)优选为5MPa以上20MPa以下，更优选为6MPa以上15MPa以下，进一步优选为7MPa以上13MPa以下。在MD及TD上的应力大于20MPa的情况下，刚性变得过大，因此半导体装置的拾取性降低，有时半导体装置会破损；在MD及TD上的应力小于5MPa的情况下，刚性会变低，因此在基材薄膜的制造工序中，有时基材的开卷变得困难，并且粘着剂的涂布性降低。
从利用扩展时的基材薄膜的各向同性来抑制松弛发生的观点来看，MD上的应力(25％伸长时)相对于TD上的应力(25％伸长时)之比(亦即，25％伸长时的基材薄膜的应力比)优选为0.8以上1.3以下，更优选为0.85以上1.15以下，进一步优选为0.9以上1.1以下。
需要说明的是，上述“应力”是指按照JIS K7161－2：2014测量的应力。
基材薄膜的厚度优选为50μm～300μm，更优选为80μm～150μm。若基材薄膜的厚度为50μm以上，则操作性提高；若基材薄膜的厚度为300μm以下，则能够提高柔软性(扩展性)。需要说明的是，在晶圆用的基材薄膜的情况下，基材膜的厚度优选为50μm～150μm，更优选为70μm～100μm。
＜制造方法＞
使用含有上述1-丁烯的均聚物和密度为0.93g/cm3以下的低密度聚乙烯的树脂材料，例如利用包括T型模头(T－Dice)的挤出机，在规定的温度下将上述树脂材料挤出而成形，即可制造本发明的基材薄膜。需要说明的是，也可以利用公知的压延法或吹胀法来制造本发明的基材薄膜。
＜其他实施方式＞
可以在本发明的基材薄膜中含有各种添加剂。作为添加剂，能够使用半导体制造胶带中通常使用的公知的添加剂，例如能够举出交联助剂、抗静电剂、热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑剂、抗粘连剂、着色剂等。需要说明的是，这些添加剂可以单独使用一种，也可以同时使用两种以上。
作为交联助剂，例如能够举出异氰尿酸三烯丙酯等，在基材薄膜含有交联助剂的情况下，基材薄膜中的交联助剂的含量相对于形成基材薄膜的树脂100质量份，优选为0.05质量份～5质量份，更优选为1质量份～3质量份。
[实施例]
以下根据实施例说明本发明。需要说明的是，本发明并不限于下述实施例，能够根据本发明的主旨在下述实施例的基础上做各种变形和变更，它们都落在本发明的保护范围内。
基材薄膜的制作中使用的材料如下所示。
(1)LLDPE－1：直链低密度聚乙烯、熔点：120℃、密度：0.913g/cm3、MFR：2.0g/线性低密度聚乙烯10分
(2)LLDPE－2：直链低密度聚乙烯、熔点：108℃、密度：0.921g/cm3、MFR：2.5g/10分
(3)LLDPE－3：直链低密度聚乙烯、熔点：93℃、密度：0.903g/cm3、MFR：2.0g/10分
(4)LLDPE－4：直链低密度聚乙烯、熔点：124℃、密度：0.936g/cm3、MFR：2.0g/10分
(5)LLDPE－5：直链低密度聚乙烯、密度：0.923g/cm3、MFR：0.5g/10分(普瑞曼聚合物公司制、商品名称：ULTZEX(注册商标)2005HC)
(6)LDPE－1：低密度聚乙烯、熔点：108℃、密度：0.918g/cm3、MFR：7.5g/10分(宇部丸善PE公司制、商品名称：UBE POLYETHYLENE L719)
(7)LDPE－2：低密度聚乙烯、熔点：110℃、密度：0.922g/cm3、MFR：5.0g/10分(宇部丸善PE公司制、商品名称：UBE POLYETHYLENE F522N)
(8)PP弹性体1：丙烯类弹性体、密度：0.889g/cm3、MFR：8.0g/10分(230℃)、聚乙烯含有率4％(埃克森公司制、商品名称：Vistamaxx(注册商标)3588FL)
(9)PP弹性体2：丙烯类弹性体、密度：0.862g/cm3、MFR：3.0g/10分(230℃)、聚乙烯含有率：16％(埃克森公司制、商品名称：Vistamaxx(注册商标)6102FL)
(10)非晶质聚烯烃+结晶性聚丙烯(1-丁烯·丙烯共聚物：结晶性聚丙烯＝50：50)：密度：0.880g/cm3、MFR：11.7g/10分(大日精化公司制、商品名称：PERICON CAP350S)
(11)1－Bu：1-丁烯的均聚物、熔点：128℃、密度：0.920g/cm3、MFR：0.5g/10分
(实施例1)
＜基材薄膜的制作＞
首先，混合表1所示的各材料，准备了具有表1所示的组成(质量份)的实施例1的树脂材料。接着，使用三种三层的共挤出机，利用T型模头，在模头温度为180℃～200℃、冷却辊温度为40℃的条件下挤出该树脂材料，由此得到具有表1的厚度的基材薄膜。
＜屈服点是否存在的评价＞
使用已制作出的基材薄膜，按照JIS K7161－2：2014得到了测量用样品。接着，将已得到的测量用样品设置在拉伸试验机(岛津制作所制，商品名称：AG－5000A)上，此时夹具间的间距为40mm，按照JIS K7161－2：2014，在温度23℃、相对湿度40％的环境下，以300mm/分的拉伸速度进行了拉伸试验。
然后，在MD和TD的S－S曲线(应力－应变曲线)中，将在伸长率从0％到100％的伸长过程中未确认到屈服点的情况(未发生颈缩，能够均匀扩展的情况)记为〇，将确认到有屈服点的情况(发生颈缩，不能均匀扩展的情况)记为×。以上结果示于表1。
需要说明的是，将本实施例的基材薄膜的MD及TD的S－S曲线(应力－应变曲线)示于图1～图2。如图1～图2所示，可知：在MD及TD的S－S曲线(应力－应变曲线)中，在伸长率从0％到100％的伸长过程中不具有屈服点。
＜MD及TD上的应力的测量＞
使用已制作出的基材薄膜，按照JIS K7161－2：2014得到了测量用样品。接着，将已得到的测量用样品设置在拉伸试验机(岛津制作所制，商品名称：AG－5000A)上，此时夹具间的间距为40mm，按照JIS K7161－2：2014，在温度23℃、相对湿度40％的环境下，以拉伸速度300mm/分进行了拉伸试验。
然后，测量基材薄膜的MD及TD上的25％伸长时的应力(25％应力)，同时计算了MD上的应力(25％伸长时)相对于TD上的应力(25％伸长时)之比(亦即，25％伸长时的基材薄膜的应力比)。以上结果示于表1。
同样地测量基材薄膜的MD及TD上的20％伸长时的应力(20％应力)和40％伸长时的应力(40％应力)，同时计算了MD上的应力(40％伸长时)相对于应力(20％伸长时)之比(亦即，MD上的基材薄膜的伸长率)和TD上的应力(40％伸长时)相对于应力(20％伸长时)之比(亦即，TD上的基材薄膜的伸长率)。以上结果示于表1。
＜刚性评价＞
使用已制作出的基材薄膜来评价刚性。更具体而言，在基材薄膜的制造工序中，基材能够开卷的情况记为〇(基材薄膜的刚性优异)，而在基材薄膜的制造工序中，基材的开卷不稳定的情况记为×(基材薄膜的刚性差)。以上结果示于表1。
＜加工稳定性评价＞
使用已制作出的基材薄膜来评价加工稳定性。更具体而言，将能够抑制输送基材薄膜时的往输送辊上的粘着并且能够防止进行基材薄膜的卷取时的粘连以及将基材薄膜成形时的拉伸共振所引起的厚度变动的情况记为〇(基材薄膜的加工稳定性优异)，将输送基材薄膜时基材薄膜往输送辊粘着而导致基材薄膜的输送和卷取困难的情况、或者将基材薄膜成形时的拉伸共振所引起的厚度变动大的情况记为×(基材薄膜的加工稳定性不足)。以上结果示于表1。
(实施例2～实施例9、比较例1～比较例3)
除了将树脂成分的组成变更为表1～表2所示的组成(质量份)以外，其他方面与上述实施例1一样，制作出了具有表1～表2所示的厚度的基材薄膜。
然后，与上述实施例1一样，进行了屈服点是否存在的评价、MD及TD上的应力的测量、刚性评价以及加工稳定性评价。以上结果示于表1～表2。
(比较例4～比较例6)
首先，在各比较例中，混合表3所示的各材料，制作出了具有表3所示的组成(质量份)的表面层形成用树脂材料及中间层形成用树脂材料。
接着，使用包括T型模头的三种三层用的共挤出机，在180℃～200℃、冷却辊温度为40℃的条件下对表面层形成用树脂材料及中间层形成用树脂材料同时进行挤出成形，由此得到了具有表3的厚度(亦即，中间层相对于基材薄膜整体的比率为80％)并且具有表面层/中间层/表面层依次层叠起来的三层结构的基材薄膜。
然后，与上述实施例1一样，进行了屈服点是否存在的评价、MD及TD上的应力的测量、刚性评价以及加工稳定性评价。以上结果示于表3。
[表1]
[表2]
[表3]
如表1所示，可知：在含有1-丁烯的均聚物和密度为0.93g/cm3以下的低密度聚乙烯、且1-丁烯的均聚物与低密度聚乙烯的质量比为1-丁烯的均聚物:低密度聚乙烯＝10:90～70:30的实施例1～实施例9的基材薄膜中，未确认到屈服点，均匀伸长性优异，并且刚性和加工稳定性优异。
另一方面，如表2所示，可知：在比较例1的基材薄膜中，1-丁烯的均聚物与低密度聚乙烯的质量比为1-丁烯的均聚物：低密度聚乙烯＝80：20，1-丁烯均聚物的含量多，因此确认到有屈服点，并且在TD上，应力(40％伸长时)相对于应力(20％伸长时)之比小于1，均匀伸长性不足。
如表2所示，可知：在比较例2的基材薄膜中，由于不含1-丁烯的均聚物，因此确认到有屈服点，均匀伸长性不足，此外，加工稳定性也不足。
如表2所示，可知：在比较例3的基材薄膜中，低密度聚乙烯的密度大于0.93g/cm3(为0.936g/cm3)，因此确认到有屈服点，并且在TD上，应力(40％伸长时)相对于应力(20％伸长时)之比小于1，均匀伸长性不足。
如表3所示，可知：在比较例4的基材薄膜中，由于不含1-丁烯的均聚物，因此确认到有屈服点，均匀伸长性不足。还可知：由于MD上的应力(25％伸长时)相对于TD上的应力(25％伸长时)之比大于1.3，因此各向同性不足。由于使用低粘度的丁烯共聚物，因此在将基材薄膜成形时拉伸共振所引起的厚度的变动变大，加工稳定性不足。
如表3所示，可知：在比较例5的基材薄膜中，不含1-丁烯的均聚物，并且TD上的应力(25％伸长时)小于5MPa，因此在基材薄膜的制造工序中，基材的开卷变得不稳定，刚性不足。
如表3所示，可知：在比较例6的基材薄膜中，不含1-丁烯的均聚物，在MD及TD上，应力(40％伸长时)相对于应力(20％伸长时)之比小于1，因此确认到有屈服点，均匀伸长性不足。由于MD及TD上的应力(25％伸长时)小于5MPa，因此在基材薄膜的制造工序中，基材的开卷变得不稳定，刚性不足。还可知：由于薄膜的表面为高粘着性，因此在输送基材薄膜时基材薄膜往输送辊上粘着，基材薄膜的输送和卷取变得困难，加工稳定性不足。
－产业实用性－
综上所述，本发明对半导体制造胶带用基材薄膜适用。

Claims (4)

1.一种半导体制造胶带用基材薄膜，其特征在于：其含有1-丁烯的均聚物、以及密度为0.93g/cm3以下的低密度聚乙烯，
所述1-丁烯的均聚物与所述低密度聚乙烯的质量比为1-丁烯的均聚物:低密度聚乙烯＝10:90～70:30。
2.根据权利要求1所述的半导体制造胶带用基材薄膜，其特征在于：
40％伸长时的应力相对于20％伸长时的应力之比为1以上2以下。
3.根据权利要求1或2所述的半导体制造胶带用基材薄膜，其特征在于：
25％伸长时的应力为5MPa以上20MPa以下。
4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的半导体制造胶带用基材薄膜，其特征在于：
25％伸长时的该基材薄膜的机械轴方向上的应力相对于25％伸长时的与该机械轴方向正交的方向上的应力之比为0.8以上1.3以下。
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