JP2004087634A - 半導体基板加工用粘着テープ - Google Patents

Abstract

【課題】半導体基板加工に際して、不純物の少ない優れたエキパンド性を示し、かつ耐チッピング特性に優れた半導体基板加工用粘着テープを提供すること。
【解決手段】ベースポリマーと放射線重合性化合物と放射線重合性重合開始剤からなる粘着剤とフィルム基材とからなる半導体基板加工用粘着テープにおいて、フィルム基材がプロピレン樹脂からなり、その非粘着剤面がエンボス処理をされており、非粘着面の表面粗さＲｚが８ミクロン以上３０ミクロン以下であり、かつフィルム基材のデューロメータ硬度Ｄが２５〜５５であることを特徴とする半導体基板加工用粘着テープである。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンやガリウムヒ素などの半導体基板を加工する際に使用する基板加工用の粘着テープに関するものであって、加工時に塩素イオン等の不純物の発生がなくエキスパンドが可能な半導体基板加工用粘着テープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体基板に貼着し、ダイシング、エキスパンディング等を行い、次いで半導体チップをピックアップすると同時にマウンティングする際に用いる半導体基板加工用テープとして、紫外線及び／又は電子線に対し透過性を有する基材上に紫外線及び／又は電子線により重合硬化反応をする粘着剤層が塗布された粘着テープを用い、ダイシング後に紫外線及び／又は電子線を粘着剤層に照射し、粘着剤層を重合硬化反応させ、粘着力を低下せしめて半導体チップをピックアップする方法が知られている。
【０００３】
この問題を解決するために、すでに軟質ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を基材フィルムとして使用するものが実用化されているが、最近の環境問題で焼却が難しいことやポリ塩化ビニル樹脂は塩素系樹脂であり、しかも鉛をはじめとする金属化合物からなる安定剤や可塑剤などが接着層に移行して半導体基板の表面を汚染とする原因となることがあった。
このような課題を解決するためにポリオレフィンを主体とした基材の使用が検討されている。（例えば、特開昭６２−６９６４０号公報、特開昭６２−１２１７８１号公報、特開平１−２４９８７７号公報、特開平１−２５２６８４号公報）
【０００４】
しかしながら、前記の特許ではエキスパンド時に必要とされる応力・伸び特性などの検討については不十分のままである。また、エキスパンド時にチップ間隔が開かずにピックアップの際にミスが発生し、歩留まりの低下につながっていた。
【０００５】
特開平５−２３５１５０号公報には、基材としてエチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体を用い、エキスパンドの際の応力・伸び特性について評価を行っているが、ピックアップ時の基板欠け等のチッピング特性については検討がされていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、半導体基板加工に際して、不純物の少ない優れたエキスパンド性を示し、かつ耐チッピング特性に優れた半導体基板加工用粘着テープを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
（１）　ベースポリマーと放射線重合性化合物と放射線重合性重合開始剤からなる粘着剤とフィルム基材とからなる半導体基板加工用粘着テープにおいて、フィルム基材がプロピレン樹脂からなり、その非粘着剤面がエンボス処理をされており、非粘着面の表面粗さＲｚが８ミクロン以上３０ミクロン以下であり、かつフィルム基材のデューロメータ硬度Ｄが２５〜５５であることを特徴とする半導体基板加工用粘着テープ、
（２）　該フィルム基材がポリプロピレン樹脂と他樹脂との混合物からなる（１）項記載の半導体基板加工用粘着テープ、
（３）　該フィルム基材がポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂組成物からなるフィルムと他の樹脂フィルムとからなる複層フィルム基材である（１）項記載の半導体基板加工用粘着テープ
である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明に用いられるフィルム基材は、プロピレン樹脂からなり、その非粘着剤面がエンボス処理をされており、非粘着面の表面粗さＲｚが８ミクロン以上３０ミクロン以下であり、かつＪＩＳ　Ｋ７２１５で規定されるフィルム基材のデューロメータ硬度Ｄが２５〜５５であるものである。
【０００９】
本発明に用いられる基材フィルムは、ポリプロピレン樹脂単独、又はポリプロピレン樹脂に他の樹脂をブレンドした組成物から構成される。また、ポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂組成物からなるフィルムと他の樹脂フィルムからなる複層フィルム基材を用いることができる。ポリプロピレン樹脂にブレンドされる他の樹脂は、放射線透過性が良好な樹脂であれば、特に制限されるものではない。
【００１０】
例えば、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルペンテン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタアクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタアクリル酸エステル共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−エチレン−ブテン共重合体などの単独重合体、共重合体等従来公知のものあるいはこれらの混合物、または他の樹脂及び、エラストマーとの混合物等が挙げられる。
【００１１】
本発明の樹脂を調整するためには、ドライブレンドでもかまわないが、混合手段としては、加熱ロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、二軸混練機等が一般に採用される。以上のような混合手段を用いると混合が容易であるとともに確実であるので得られたテープ（基材）は折り曲げても白化現象はないという効果も有している。この際、各成分の添加順序には制限がなく、例えば、全成分をヘンシェルミキサー、ブレンダー等の混合機で予備混合し上記の混練機で溶融混練したり、あるいは任意の成分を予備混合しマスターバッチ的に溶融混練し、さらに残りの成分を添加し溶融混練する等の添加方法を採用できる。また、この際溶融混練する温度は１７０℃〜３００℃の中から好適に選ぶことができる。
また、カレンダー成形、押し出し成形などの一般的かつ任意の成形方法により、シート（基材）とすることができる。
【００１２】
さらに、本発明の樹脂には、その改質を目的として、ガラス繊維、カーボン繊維、熱老化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、難燃剤、顔料、染料などを添加することもできる。また、シート（基材）に帯電防止剤を塗布しても良い。
【００１３】
これら処理に用いられる帯電防止剤としては、例えばアルファオレフィンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、メチルタウリン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、エーテルカルボン酸塩等に代表されるアニオン系界面活性剤、第四級アンモニウム、アミン塩類等に代表されるカチオン系界面活性剤、ノニルフェノール系、高級アルコール系、脂肪酸エステル系、アルキルアミンエチレンオキサイド付加体等に代表されるノニオン系界面活性剤などがある。または、これらを複合して用いてもよい。またポリピロール系、ポリアニリン系、ポリチオフェン系等のπ電子共役系や金属イオンをドーピングした導電性ポリマーや、或いは酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化チタン、カーボンブラック、珪素系有機化合物があげられる。これらを単体で使用しても効果は得られるがこれら２種以上を組み合わせて使用しても差し支えない。また、ポリアルキレングリコールと過塩素酸リチウムなどの過塩素酸塩との複合体等の導電性フィラーや帯電防止性を上げる為に導電性フィラーにアンチモン等をドーピングしたものを使用してもよい。また上記の界面活性剤、金属酸化物、導電ポリマーを複合して用いてもよい。
【００１４】
本発明において、帯電防止剤の処理方法としては、基材への粘着剤層と基材界面へのアンカー処理、基材への練り込み、基材の粘着剤を有する面と反対側の面への塗布処理、またはこれらを組み合わせる処理などが挙げられる。
【００１５】
本発明に使用するフィルム基材のデュロ−メータ硬度Ｄが２５〜５５である。硬度Ｄが２５未満であると、柔らかすぎてハンドリングが難しくなり、またチッピング性が悪く、チップをピックアップした後のテープ上にウエハの欠けが存在する。また、５５を超えると硬すぎて延びず、エキスパンドが難しくなる。また、エキスパンド後のタルミが多くなり、次の工程に移送する際にウエハボックスに収納する際に収納できなかったり、あるいは収納されたウエハ同士が接したりし、汚染の原因になるという問題点がある。
本発明において、基材の非粘着剤面にエンボス処理を施し、多数の小さな凹凸を形成し、基材の非粘着面のＲｚを８ミクロン以上３０ミクロン以下にすることにより、基材の滑り性を向上させ、ダイシング後のエキスパンドを容易にすることができる。
Ｒｚが８ミクロン以下であると、基材がエキスパンド時に滑らずチップ間隔が均等に開かない問題点がある。
Ｒｚが３０ミクロン以上であると、シートに大きな凹凸が存在するために、ダイシングの際にチッピングの問題点がある。加工方法としては、エンボスロールと金属ロールの間に基材を送り出し、この基材の非粘着面がエンボスロールと圧接するようにエンボス加工することで行う。
【００１６】
本発明において、基材上に設けられる粘着剤層は、紫外線及び／又は電子線により重合硬化反応を起こせばよく、粘着剤層には、ベースポリマー、放射線重合性化合物、放射線重合性重合開始剤等を含有している。
【００１７】
また本発明の粘着剤には、凝集力を高めるためにロジン樹脂、テルペン樹脂、クマロン樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族芳香族共重合系石油樹脂等の粘着付与剤等を添加しても構わない。ただし、これらは塩化ビニル樹脂に加えられるような可塑剤を含まないのが望ましい。
【００１８】
前記放射線重合性化合物は、紫外線及び／又は電子線による硬化反応前には半導体基板に対して十分な粘着力を有し、硬化反応後には粘着力が低下し半導体基板（チップ）のピックアップを容易に行うことができ、しかも高い凝集力を保つために分子量５０００以上の多官能ウレタンアクリレートと分子量１０００以下多官能アクリレートモノマーとの混合物を用いることができる。
【００１９】
５０００以上の分子量を持つ多官能ウレタンアクリレートを用いることで、硬化反応前の粘着剤層に十分な凝集力を付与することができ、エキスパンディング時にアルミリング等の専用治具から粘着テープが剥離、脱落する恐れがなくなる。しかも蛍光灯下に長時間暴露しても粘着力を安定することができ、更に硬化反応後の粘着剤層にも十分な凝集力を付与することができ、ダイシング時にチッピングやチップの飛散を抑えることができる。
【００２０】
一方、５０００以上の分子量を持つ多官能ウレタンアクリレートのみでは粘度が高く取扱が困難で、硬化後の粘着力の低下が十分でなくチップのピックアップが困難になる。これを調整するために１０００以下の分子量を持つ多官能アクリレートモノマーを併用すると粘着物性のバランスが好適になる。
【００２１】
本発明において用いる放射線重合性化合物中の多官能ウレタンアクリレートとしては、ジイソシアネート、ポリオール及びヒドロキシ（メタ）アクリレートとにより合成される化合物であり、好ましくは２個のアクリロイル基を有するウレタンアクリレートである。
【００２２】
また放射線重合性化合物中の多官能アクリレートモノマーとしては、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等を挙げることができる。
本発明において用いられる放射線重合性重合開始剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モンフォニルプロパンなどが用いられる。
【００２３】
本発明において、前記粘着剤層の厚さは特に限定されるものではないが、５〜３５μｍ程度であるのが好ましい。
本発明において、前記粘着剤層を前記基材上に形成し、半導体基板加工用粘着紙とを製造するには、粘着剤層を構成する成分をそのまま、または適当な有機溶剤により溶液化し、塗布又は散布等により基材上に塗工し、例えば８０〜１００℃、３０秒〜１０分程度加熱処理等により乾燥させることにより得ることができる。
【００２４】
本発明の半導体基板加工用粘着テープを使用するには公知の方法を用いることができ、例えば半導体基板加工用粘着テープを半導体基板に貼り付けて固定した後、回転丸刃で半導体基板を素子小片（以下チップという）に切断する。その後、前記加工用粘着テープの基材側から紫外線及び／又は電子線を照射し、次いで専用治具を用いて前記基板加工用粘着テープ放射状に拡大しチップ間を一定間隔に広げた後、チップをニードル等で突き上げるとともに、真空コレット、エアピンセット等で吸着する方法等によりピックアップすると同時にマウンティングすればよい。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例により、更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定するものではない。
《実施例１》ポリプロピレン樹脂ノーブレンＪ２４２ＷＢ（株式会社グランドポリマー社製）９０重量部とエラストマー樹脂タフテックＨ１０６２（旭化成株式会社製）１０重量部をドライブンレンドし、押出し機で厚み１００μｍのシートにした。その後、非粘着剤面に１００℃で５０ｋｇ／ｃｍの線圧で１７５メッシュのエンボスロールをあて、Ｒｚが１５ミクロンになるように形成した。
アクリル酸２−エチルヘキシル５０重量部とアクリル酸ブチル１０重量部、酢酸ビニル３７重量部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル３重量部とを共重合して得られた重量平均分子量５０００００の共重合体１００重量部に対し、放射線重合化合物として分子量が１１０００の２官能ウレタンアクリレートと分子量が５００の５官能アクリレートモノマーが、それぞれ３５重量部、６５重量部、放射線重合性重合開始剤として２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンを放射性重合化合物１００重量部に対して８．３重量部、ポリイソシアネート系架橋剤をアクリル共重合体１００重量部に対して、６重量部を配合した粘着剤層となる樹脂溶液を、剥離処理した厚さ３８μｍのポリエステルフィルムに乾燥後の厚さが１０μｍになるように塗工し、８０℃で５分間乾燥した。その後、基材のテープをラミネートし、半導体加工用粘着テープを作製した。
得られた半導体加工用粘着テープを室温で７日以上成熟後、　各項目の評価を行った。その結果を表１に示す。なお以下の評価は、剥離処理したポリエステルフィルムを剥離した後に実施した。
【００２６】
《実施例２》
実施例１で用いたシートの基材をノーブレンＪ２４２ＷＢ（５０重量部）とタフテックＨ１０６２（５０重量部）との混合物からなるシートに変えた以外は、実施例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様の項目について試験した。その結果を表１に示す。
《比較例１》
実施例１で用いたシートの基材をノーブレンＪ２４２ＷＢ（９５重量部）とタフテックＨ１０６２（５重量部）との混合物からなるシートに変えた以外は、実施例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様の項目について試験した。その結果を表１に示す。
《比較例２》
実施例１で用いたシートの基材をノーブレンＪ２４２ＷＢ（５重量部）とタフテックＨ１０６２（９５重量部）との混合物からなるシートに変えた以外は、実施例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様の項目について試験した。その結果を表１に示す。
《比較例３》
実施例１で用いたシートの基材を、ノーブレンＪ２４２ＷＢ（１０重量部）とタフテックＨ１０６２（９０重量部）との混合物からなるシートに変え、エンボスロールによるエンボス処理を行わなかった以外は、実施例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様の項目について試験した。その結果を表１に示す。
《比較例４》
実施例１で用いたシートの基材を、ノーブレンＪ２４２ＷＢ（５０重量部）とタフテックＨ１０６２（５０重量部）との混合物からなるシートに変え、エンボスロールによるエンボス処理を行わなかった以外は、実施例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様の項目について試験した。その結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
実施例及び比較例の評価は、以下の評価方法を用いた。
（１）エキスパンド性
５インチミラーウエハをテープに保持固定し、ダイシングソー（ＤＩＳＣＯ製　ＤＡＤ−２Ｈ６Ｍ）を用いてスピンドル回転数３０，０００ｒｐｍ、カッティングスピード１０ｍｍ／ｍｉｎ．で３ｍｍ□のチップサイズにカット後、ＵＶ照射を行い、エキスパンダー（ヒューグル製）を使用し、２０ｍｍのストロークで１０分間エキスパンドを行い、チップ間隔を測定することで評価した。
評価基準
○：チップ間隔が５０ミクロン以上開いているもの
×：チップ間隔が５０ミクロン以上開いていないもの
（２）エキスパンド後のタルミ
エキスパンダー（ヒューグル製）を使用し、２０ｍｍのストロークで１０分間エキスパンドを行い、１時間後のタルミ量を測定することで評価した。
評価基準
○：１０ｍｍ以下
△：１０〜１５ｍｍ
×：１５ｍｍ以上
（３）チッピング特性
半導体基板を、テープに保持固定し、ダイシングソー（ＤＩＳＣＯ製　ＤＡＤ−２Ｈ６Ｍ）を用いてスピンドル回転数３０，０００ｒｐｍ、カッティングスピード１２０ｍｍ／ｍｉｎ．でチップサイズにカット後、チップを粘着テープより剥離しその裏面の欠けの状態を実体顕微鏡で観察することにより評価した。
評価基準
○：チップの欠けの幅が最大で３０ｍｍ以下のもの
△：チップの欠けの幅が最大で３０〜５０ｍｍのもの
×：チップの欠けの幅が最大で５０ｍｍ以上のもの
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体基板加工に際して優れたエキスパンド性を示し、かつ耐チッピング特性に優れた半導体基板加工用粘着テープが得られる。

Claims (3)

1. ベースポリマーと放射線重合性化合物と放射線重合性重合開始剤からなる粘着剤とフィルム基材とからなる半導体基板加工用粘着テープにおいて、フィルム基材がプロピレン樹脂からなり、その非粘着剤面がエンボス処理をされており、非粘着面の表面粗さＲｚが８ミクロン以上３０ミクロン以下であり、かつフィルム基材のデューロメータ硬度Ｄが２５〜５５であることを特徴とする半導体基板加工用粘着テープ。
2. 該フィルム基材がポリプロピレン樹脂と他樹脂との混合物からなる請求項１記載の半導体基板加工用粘着テープ。
3. 該フィルム基材がポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂組成物からなるフィルムと他の樹脂フィルムとからなる複層フィルム基材である請求項１記載の半導体基板加工用粘着テープ。