JP2005174963A - 半導体ダイシング用粘接着テープ - Google Patents

Abstract

【課題】 ウエハのダイシング工程において、ヒゲ状切削屑の発生が少なく、ウエハダイシングに問題が発生しない半導体ウエハダイシング用粘接着テープを提供する。
【解決手段】 基材フィルムの片面に粘着剤を塗布してなる半導体ダイシング加工用テープにおいて、前記基材フィルムが少なくとも２層からなり、前記基材フィルムの粘着層に接する層の樹脂の融点が１３０〜２４０℃であって、前記粘着層に接する層以外に少なくとも１層が、ポリプロピレン系樹脂１００質量部に対し、スチレン・ブタジエン共重合体の水素添加物が２０〜４００質量部よりなる樹脂組成物からなる層である半導体ダイシング用粘接着テープ。
【選択図】 なし

Description

本発明は、半導体を小片に切断する際に使用する、いわゆる半導体ダイシング用粘接着テープに関するものである。

ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体装置の製造工程においては、パターン形成後のウェハは、通常、その厚さを薄くするため、ウェハ裏面を研削し、その後半導体ウェハ等を個々のチップに切断分離するダイシング（ダイサーという専用装置をもちいて半導体ウェハを切断分離すること）工程においては、半導体ウエハをあらかじめ粘着テープに貼着固定した後、ダイサーによりチップ形状に沿って基材フィルム層の一部まで切断するフルカット方式が採用されている。
また、個々のチップを半導体ダイシング用粘着テープからピックアップし、リードフレームにマウントする方法としては、ダイシングテープを放射状に伸展することによって均一にチップ間隔を広げる、いわゆるエキスパンドにより、個々の素子を粘着テープ上よりピックアップする方式が行われている。
また、半導体を製造するにあたり、ウェハ等を固定し、ダイシングし、さらにリードフレームや半導体チップと重ね合わせるための接着工程に使用される、半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンド用粘接着テープなどもある。

従来からある半導体ウエハダイシング用粘着テープとしては、例えば、特許文献１に示されているように、基材がポリブテン−１、ポリウレタン、ポリエステルエラストマー、１，２−ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体若しくは、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水添加物、スチレン−エチレン−ペンテン−スチレン（ＳＥＰＳ）又は、スチレン−エチレン−ブチレン共重合体（ＳＥＢＳ）からなる半導体ウエハダイシング用粘着テープが開示されている。
また、特許文献２では、半導体ウエハダイシング用粘着テープの基材において、粘着剤被塗布層と、前記粘着剤被塗布層に熱可塑性エラストマー層を介して設けられる樹脂層とを有し、前記粘着剤被塗布層の前記樹脂層と反対側に粘着剤層を介して半導体ウェハを固定するための粘着テープ用基材であって、前記熱可塑性エラストマー層が、水素添加したスチレン−ブタジエン共重合体２０〜７０質量％と、ポリプロピレン８０〜３０質量％との樹脂組成物からなることを特徴とする粘着テープ用基材が開示されている。
更に、特許文献３には、基材フィルムが、少なくとも、可塑剤含有塩化ビニル系重合体層とエチレン（メタ）アクリル酸共重合体層とからなることを特徴とする粘着テープが開示されている。この特許文献３においては、基材フィルムとしてポリ塩化ビニル系樹脂を用いることにより、ダイシングにより発生するヒゲ状切削屑、ダイシングしたチップの切断面に発生する不定形破断（以下チッピング）、エキスパンド特性など、ダイシングテープに重要な特性においては、他の樹脂特性より優れた特徴を持っていることが記載されている。しかしながら、ポリ塩化ビニル系樹脂については、近年、環境に対しての悪影響から、ポリ塩化ビニルを使用しない半導体ウエハダイシング用粘着テープの開発が検討されている。

ダイシング工程においては、高速回転するブレードによって半導体ウエハとともにダイシングテープが一部切断されることから、ダイシングテープに使用される基材フィルムがブレードとの摩擦熱により溶融化し、それが半導体ウェハ上にヒゲ状切削屑として、生成、付着する。
特に、切断分離しようとする半導体ウェハが近年著しく薄くなっている。そのため、これまでウェハ厚さが厚い場合は、ダイシングテープの基材フィルムから発生するヒゲ状切削屑が切断されたＳｉチップの間隔に隠れていたものが、発生するヒゲ状切削屑の長さに対し切断するウェハの厚さが薄くなることにより、ウェハ上にヒゲ状切削屑が発生し問題化となっており、ヒゲ状切削屑の低減要求が高まっている。また特許文献４のダイシングテープのように、ポリオレフィン樹脂を基材として用いるダイシングテープでは、薄膜対応の半導体ウェハ（ウェハの厚みが２００μｍ以下）のダイシングで対応できなくなっている。
また、前記特許文献２記載の粘着テープ用基材においても、用いる基材がエキスパンド性において良好であるものの、粘着剤塗布層と接触する基材層がエチレン−メチルメタアクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）を用いており、ダイシング時にこの層を切断した際、ヒゲ状切削屑が発生し、不具合が生じることは避けられない。
特開平２−２１５５２８号公報 特開平１１−１９９８４０号公報 特開平６−１３４９４１号公報 特開平７−２３０９７２号公報

したがって本発明は、ウエハのダイシング工程において、ヒゲ状切削屑の発生が少なく、ウエハダイシングに問題が発生しない半導体ウエハダイシング用粘接着テープを提供することを目的とする。

本発明は、粘着層に接する層の樹脂の融点を制御するとともに、当該粘着層に接する層以外の層の少なくとも一層として（好ましくは中間層として）、ランダム型ポリプロピレン系樹脂とスチレン・ブタジエン共重合体の水素添加物とからなる樹脂組成物からなる層を設けることにより、ダイシング後のエキスパンド工程において、容易にエキスパンドできる性質とチッピング（チップ切断面の不定形破断）を損なうことがなく、ダイシング時のヒゲ状切削屑の発生を防止しうることを見い出し、この知見に基づき本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、
（１）基材フィルムの片面に粘着剤を塗布してなる半導体ダイシング加工用テープにおいて、前記基材フィルムが少なくとも２層からなり、前記基材フィルムの粘着層に接する層の樹脂の融点が１３０〜２４０℃であって、前記粘着層に接する層以外に少なくとも１層が、ポリプロピレン系樹脂１００質量部に対し、スチレン・ブタジエン共重合体の水素添加物が２０〜４００質量部よりなる樹脂組成物からなることを特徴とする半導体ダイシング用粘接着テープ、及び
（２）ポリプロピレン系樹脂がランダム共重合体であることを特徴とする（１）項記載の半導体ダイシング用粘接着テープ（以下、粘着テープという）
を提供するものである。

本発明によれば、ダイシング時に要求されるダイシング時のチップの保持力、チッピング、エキスパンド性など従来からの要求特性を損なうことなく、半導体ウェハのダイシング時に発生するヒゲ状切削屑の発生を防止することができる。

本発明においては、前記基材フィルムは少なくとも２層からなる。前記基材フィルムの粘着層に接する層は、融点を１３０〜２４０℃、好ましくは１４０〜２４０℃の樹脂とする。この樹脂の融点が低すぎるとダイシング時に発生するヒゲ状切削屑の数量が多くなり、また、切削屑の長さも長くなり、融点が高すぎると基材フィルムの硬さが顕著に硬くなり、エキスパンド性やチッピング性に悪影響を及ぼすことも確認されている。

この粘着層と接する層に用いられる樹脂としては、低密度ポリエチレン（LDPE）、高密度ポリエチレン（HDPE）、ポリプロピレン（PP）、ポリメチルペンテン、ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリブテンなどが用いられる。その厚みは、特に制限しないが好ましくは基材フィルムの総厚さに対し、５〜６０％、より好ましくは５〜５０％である。この層の樹脂は、粘着剤との接着性が高いものが好ましい。
次に本発明の半導体ダイシング用粘接着テープの基材フィルムは接着層に接する層以外に少なくとも１層、ポリプロピレン系樹脂とスチレン・ブタジエン共重合体の水素添加物とを配合比率で通常、ポリプロピレン系樹脂１００質量部に対し、スチレン・ブタジエン共重合体の水素添加物が１５質量部〜４２０質量部、好ましくはポリプロピレン系樹脂１００質量部に対し、スチレン・ブタジエン共重合体の水素添加物が２０質量部〜４００質量部で混合した樹脂組成物の層を有する。

具体的に実施態様を述べると、基材フイルムが２層からなる場合がある。その場合は上記の粘着層側の樹脂層以外の層はエキスパンドリング接触層となる。この時のエキスパンドリング接着層としての厚さは、好ましくは基材フィルムの総厚さに対し、４０〜９５％、より好ましくは５０〜９５％である。また基材フイルムが３層の場合は、上記のポリプロピレン系樹脂とスチレン・ブタジエン共重合体の水素添加物とからなる樹脂組成物の層は中間層とするのが好ましい。この３層の態様の基材フイルムの総厚さは、好ましくは５０〜２００μｍ、より好ましくは７０〜１５０μｍである。さらに３層構成基材フィルムの各層の厚さは、基材フィルムの総厚さに対し、粘着層側とエキスパンドリング接触層の厚さは、各々５〜３０％、中間層の厚さは、４０〜９０％の構成とするのが好ましい。これにより、ヒゲ状切削屑を発生させず、更にエキスパンド特性、復元性を改善することができる。
３層構成の場合、基材フィルムの最下層（エキスパンドリング接触層）の樹脂は粘着層側の樹脂と同様のものを用いるのが好ましい。この樹脂としては２層の基材フイルムについて例示したものがあげられる。

本発明において、これらの基材フィルムと粘着剤との密着強度を十分に保ち、ダイシング時に基材フィルムと粘着剤から剥離することがないよう、コロナ処理などのように基材フィルムの下地処理が必要となる。

本発明においてポリプロピレン系樹脂はランダム共重合体が相溶性が高く好ましい。
本発明に用いる半導体用ダイシングテープは、紫外線硬化型粘着テープであり、用いる粘着材料としては、通常用いられるものを用いることができ、例えば、特開平０９−１３２７６３号に記載のものがあげられる。例えばブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートを主成分とした、アクリル系共重合体
（ガラス転移点＝−３０℃、重量平均分子量：５０万）１００質量部に対して、放射性重合性化合物として、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを１５０質量部、イソシアネート系硬化剤（日本ポリウレタン社製、商品名コロネート−Ｌ）を３質量部、光重合性開始剤として、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを１質量部混合してなるものである。

以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明する。
粘着テープの性能試験は以下のようにして行った。
（１）ヒゲ状切削屑発生の評価
以下の条件で半導体ウェハのダイシング試験を行った。
（ダイシング試験条件）
ダイシング装置 ：ＤＩＳＣＯ社製 ＤＡＤ−３４０（商品名）
ブレード ：ＤＩＳＣＯ社製 ＮＢＣ−ＺＨ２０５０ ２７ＨＥＤＤ（商品名）
ブレード回転数 ：４００００ｒｐｍ
切削速度 ：１００ｍｍ／ｓｅｃ
切り込み厚さ ：３０μｍ
切削水量 ：１．２リットル／ｍｉｎ
切削水設定温度 ：１８℃
ダイシングサイズ ：５ｍｍ角
ウェハ ：Ｓｉ金蒸着ウェハ
ウェハサイズ ：６インチ
ウェハ厚み ：２００μｍ
ウェハの裏面研削粗さ：＃２０００研磨面

上記のように半導体ウェハのダイシング試験を行い、以下のようにヒゲ状切削屑発生の評価を行った。
測定場所：ダイシング時の切断したチップの１軸及び２軸方向
評価方法ならびに測定数：切断した全チップ上に発生したヒゲ状切削屑の発生数量
ヒゲ状切削屑発生の評価
（判定）
ヒゲ状切削屑発生判定：下記発生量の内、長さの異なる片方の発生量が多い場合は、判定結果として、悪く判定する。
◎ ○ ×
１００μｍ未満長さ ０個 １〜10個 10個以上
１００μｍ以上長さ ０個 １〜４個 ５個以上

（２）チッピングの評価
測定場所：ウェハの裏面側（粘着テープ貼着面）
評価方法ならびに測定数：切断した１チップ４辺当たりの最大チッピング（最大欠け）平均値とし（１チップの平均値）、更に、ウェハ中の任意の５０チップを測定し、１チップ当りの平均値を算出した。
（判定）
チッピング判定：５０μｍ未満を◎
５０μｍ以上、７０μｍ未満を○
７１μｍ以上を×とした。

（３）エキスパンド性評価
上記の条件でダイシングし、以下の条件で、エキスパンド性を評価した。ＵＶ照射装置によりテープに貼合されたＳｉウェハをテープ側からＵＶ照射した。その後、ピックアップダイボンダー装置を用いて、エキスパンド工程により個々に切断されたチップ間隔を拡張し評価した。評価方法は、ダイシングした後のＵＶ照射後、エキスパンド前のチップ−チップ間の距離（カーフ幅）を１００％とした場合のエキスパンド後の開口率をウェハ中の任意の２０チップ測定し、評価した。

（ＵＶ照射条件）
ＵＶ照射装置 ：古河電気工業社製 ＵＶＭ−２００（商品名）
ＵＶ照射ランプ ：ウシオ電機製、高圧水銀灯 ＵＶＬ２０００ＲＳ（商品名）
ＵＶ照射量 ：５００ｍＪ（照度：４０ｍＷ／ｃｍ²、照射時間：１２．５秒）

（エキスパンド条件）
ピックアップダイボンダー装置：ニチデン機械製 ＣＰＳ−１００ＦＭ（商品名）
エキスパンド時のテープ引落し量：１０ｍｍ
（判定）
エキスパンド性判定
エキスパンド時のチップ−チップ間の開口率を測定した。

開口率 ：４０％未満を×
４１〜１００％未満を○
１０１％以上を◎

総合判定 使用上での支障 問題なし ：◎
限定して使用可 ：○
問題あり（不合格） ：×
次に以下の方法で粘着テープを作成した。その性能及び特性の試験結果を後記の表１に示した。粘着テープの基材フィルムは厚さ１００μｍとし、この基材フィルムの片側に粘着剤を乾燥後の粘着剤塗布厚みが１０μｍとなるように塗布した。また、この時に、粘着テープの粘着剤面に表面保護フィルムとして、ＰＥＴ基材（厚さ：２５μｍ）の片側にシリコン離型剤を塗布したセパレータを用いた。このようにして、作製された粘着テープを次のように評価した。

（１）粘着剤の調製方法
例えば、ブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートを主成分とし、
アクリル系共重合体（ガラス転移点＝−３０℃、重量平均分子量：５０万）１００質量部に対して、放射性重合性化合物として、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを１５０質量部、イソシアネート系硬化剤（日本ポリウレタン社製、商品名コロネート−Ｌ）を３質量部、光重合性開始剤として、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを１質量部混合して、紫外線硬化性粘着剤を作成し、下記の基材フィルムＡ〜Ｐに粘着剤厚１０μｍで塗布した。

（２）基材フィルム
テープＡ〜Ｐに用いた基材フィルムについては、ポリオレフィン共重合体と水素添加してなるスチレン・ブタジエン共重合体の混合してなる基材フィルムを用い、その厚さ構成は、２層品の総厚さを１００μｍとし、また、３層品の総厚さも１００μｍとするが、３層品の各層は以下の通りとする。基材フィルムの粘着層側とエキスパンドリング接触層側の厚さを１０μｍとし、基材フィルムの中間層を８０μｍとした。ここで、用いたポリプロピレンは日本ポリケム製のポリプロピレン“ＦＷ３Ｅ（商品名、ランダムコポリマー、融点：１４０℃）”を用いた。また、スチレン・ブタジエン共重合体の水素添加物は、ＪＳＲ製ダイナロン１３２０Ｐ（商品名、スチレン含量：１０％、比重：０．８９、ＭＦＲ（メルトフローレイト）：３．５）を用いた。また、粘着層に接する樹脂として日本ポリケム製のポリプロピレンＦＷ３Ｅ（融点１４０℃）を用いた。

実施例１
粘着テープ Ａ ：上記の紫外線硬化性粘着剤を用いて、基材フィルムの構成が２層構成であり、粘着剤接触層に融点：１３１℃の高密度ポリエチレン（出光石油化学製、グレード名：６４０ＵＦ）、エキスパンドリング接触層にランダムコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム製、融点：１４０℃）１００ｗｔ％に対し、水素添加してなるスチレン・ブタジエン共重合体２０ｗｔ％構成となる厚さ１００μｍの基材フィルムを用いて粘着テープを得た。

実施例２
粘着テープ Ｂ ：上記の紫外線硬化性粘着剤を用いて、基材フィルムの構成が２層構成であり、粘着剤接触層に融点：１４０℃のランダムコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム製、融点：１４０℃）、エキスパンドリング接触層にランダムコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム製、融点：１４０℃）１００ｗｔ％に対し、水素添加してなるスチレン・ブタジエン共重合体２０ｗｔ％構成となる厚さ１００μｍの基材フィルムを用いて粘着テープを得た。

実施例３
粘着テープ Ｃ ：上記の紫外線硬化性粘着剤を用いて、基材フィルムの構成が２層構成であり、粘着剤接触層に融点：１６３℃のホモコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム、グレード名：ＦＹ４）、エキスパンドリング接触層にランダムコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム製、融点：１４０℃）１００ｗｔ％に対し、水素添加してなるスチレン・ブタジエン共重合体２０ｗｔ％構成となる厚さ１００μｍの基材フィルムを用いて粘着テープを得た。

実施例４
粘着テープ Ｄ ：上記の紫外線硬化性粘着剤を用いて、基材フィルムの構成が２層構成であり、粘着剤接触層に融点：２３７℃のポリメチルペンテン（三井石油化学、グレード名：ＲＴ１８）、エキスパンドリング接触層にランダムコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム製、融点：１４０℃）１００ｗｔ％に対し、水素添加してなるスチレン・ブタジエン共重合体２０ｗｔ％構成となる厚さ１００μｍの基材フィルムを用いて粘着テープを得た。

実施例５
粘着テープ Ｅ ：上記の紫外線硬化性粘着剤を用いて、基材フィルムの構成が２層構成であり、粘着剤接触層に融点：１３１℃の高密度ポリエチレン（出光石油化学製、グレード名：６４０ＵＦ）、エキスパンドリング接触層にランダムコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム製、融点：１４０℃）１００ｗｔ％に対し、水素添加してなるスチレン・ブタジエン共重合体４００ｗｔ％構成となる厚さ１００μｍの基材フィルムを用いて粘着テープを得た。

比較例１
粘着テープ Ｉ ：上記の紫外線硬化性粘着剤を用いて、基材フィルムの構成が２層構成であり、粘着剤接触層に融点：１２５℃の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（出光石油化学製、グレード名：０１６８）、エキスパンドリング接触層にランダムコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム製、融点：１４０℃）１００ｗｔ％に対し、水素添加してなるスチレン・ブタジエン共重合体２０ｗｔ％構成となる厚さ１００μｍの基材フィルムを用いて粘着テープを得た。

比較例２
粘着テープ Ｊ ：上記の紫外線硬化性粘着剤を用いて、基材フィルムの構成が２層構成であり、粘着剤接触層に融点：１０５℃のエチレン−メタクリル酸共重合体（三井デュポン製、グレード名：ニュクレルＡＮ４２１４Ｃ）、エキスパンドリング接触層にランダムコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム製、融点：１４０℃）１００ｗｔ％に対し、水素添加してなるスチレン・ブタジエン共重合体２０ｗｔ％構成となる厚さ１００μｍの基材フィルムを用いて粘着テープを得た。

比較例３
粘着テープ Ｋ ：上記の紫外線硬化性粘着剤を用いて、基材フィルムの構成が２層構成であり、粘着剤接触層に融点：２６０℃のポリエチレンテレフタレート樹脂（帝人化学製、グレード名：ＴＲ８５５０）、エキスパンドリング接触層にランダムコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム製、融点：１４０℃）１００ｗｔ％に対し、水素添加してなるスチレン・ブタジエン共重合体２０ｗｔ％構成となる厚さ１００μｍの基材フィルムを用いて粘着テープを得た。

比較例４
粘着テープ Ｌ ：上記の紫外線硬化性粘着剤を用いて、基材フィルムの構成が２層構成であり、粘着剤接触層に融点：１３１℃の高密度ポリエチレン（出光石油化学製、グレード名：６４０ＵＦ）、エキスパンドリング接触層にランダムコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム製、融点：１４０℃）１００ｗｔ％に対し、水素添加してなるスチレン・ブタジエン共重合体１０ｗｔ％構成となる厚さ１００μｍの基材フィルムを用いて粘着テープを得た。

比較例５
粘着テープ Ｍ ：上記の紫外線硬化性粘着剤を用いて、基材フィルムの構成が２層構成であり、粘着剤接触層に融点：１３１℃の高密度ポリエチレン（出光石油化学製、グレード名：６４０ＵＦ）、エキスパンドリング接触層にランダムコポリマーのポリプロピレン（日本ポリケム製、融点：１４０℃）１００ｗｔ％に対し、水素添加してなるスチレン・ブタジエン共重合体４５０ｗｔ％構成となる厚さ１００μｍの基材フィルムを用いて粘着テープを得た。

表１の総合判定から明らかなように、本発明の実施例１〜５の半導体ダイシング用粘接着テープは、ヒゲ状切削屑の発生の問題がなく、優れた性能を示す。これに対し、比較例１〜５は、ヒゲ判定、チッピング判定またはエキスパンド性判定いずれかに問題があり、使用に耐えるものではなかった。

Claims (2)

1. 基材フィルムの片面に粘着剤を塗布してなる半導体ダイシング加工用テープにおいて、前記基材フィルムが少なくとも２層からなり、前記基材フィルムの粘着層に接する層の樹脂の融点が１３０〜２４０℃であって、前記粘着層に接する層以外に少なくとも１層が、ポリプロピレン系樹脂１００質量部に対し、スチレン・ブタジエン共重合体の水素添加物が２０〜４００質量部よりなる樹脂組成物からなることを特徴とする半導体ダイシング用粘接着テープ
   。
2. ポリプロピレン系樹脂がランダム共重合体であることを特徴とする請求項１記載の半導体ダイシング用粘接着テープ。