JP2005281420A - 粘着シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材フィルム上に、粘着性のアクリル系共重合ポリマー〔成分(A)〕、酢酸ビニルモノマーから導かれる構成単位を50〜99.99質量%含有する酢酸ビニル共重合ポリマー〔成分(B)〕及びエネルギー線硬化性のモノマー又はオリゴマー〔成分(C)〕を主成分とする粘着剤組成物を用いて形成された粘着剤層を有する粘着シートとする。
【選択図】なし
Description
すなわち、このダイシング用粘着シートには、ウエハのダイシング時には、ウエハを確実に保持するための粘着力が必要であり、保持が完全でないと、ダイシング中にチップが剥がれて飛ぶ「チップ飛散」が生じやすくなる。しかし、粘着力が大きくなると、ダイシングしたチップをピックアップする際に大きな力が必要となり、ピックアップが不能となるか、チップにチップ割れやチップ裏面にダメージを受けパッケージクラックの要因となる。
また、一般的に粘着剤は弾性率が低いため、ダイシング用粘着シートの粘着剤層はウエハ(チップ)の微小な振動を抑えることができない。この振動はダイシングブレードとチップの切断面との間に影響し、チップの切断面に欠け(チッピング)を発生させる。この欠けは、チップ自身の折れ曲げ強度を低下させたり、封止されたICのパッケージ内に空気を巻き込んだりして、パッケージクラックを起こしやすくする。
更にまた、チップをチップ用基板に接着する際に用いる接着剤がシート化され、このシート状接着剤もウエハのダイシングと同時に切断したいという要望がある。シート状接着剤を貼着したウエハをダイシングする場合は、ダイシング用粘着シートの粘着剤層が該シート状接着剤に貼着され、ダイシング用粘着シートの粘着剤層とシート状接着剤の界面からチップがピックアップされる。一般的に粘着剤の粘着力は、接着剤のような樹脂膜に対して大きくなる傾向があるため、ダイシング用粘着シートはピックアップ性と粘着力に更に広いマージンが求められている。
然るに、ダイシング用粘着シートにこれらの性質を共存させることは困難であり、何れかの性質を犠牲とした複数のダイシング用粘着シートが、状況に応じて選択されて使用されている。
(1)基材フィルムとその上に形成された粘着剤層からなる粘着シートであって、該粘着剤層が、粘着性のアクリル系共重合ポリマー〔成分(A)〕、酢酸ビニルモノマーから導かれる構成単位を50〜99.99質量%含有する酢酸ビニル共重合ポリマー〔成分(B)〕及びエネルギー線硬化性のモノマー又はオリゴマー〔成分(C)〕を主成分とする粘着剤組成物により形成されてなることを特徴とする粘着シート、
(2)成分(A)のガラス転移温度(Tg)が−10℃以下であることを特徴とする上記(1)の粘着シート、
(3) 成分(A)と成分(B)の配合比(A)/(B)が5〜70質量部/95〜30質量部であり、成分(C)の配合比が成分(A)と成分(B)との合計100質量部に対して1〜1000質量部であることを特徴とする上記(1)又は(2)の粘着シート、
(4)成分(A)が、アルキル基の炭素数が4以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー〔成分(A1)〕から導かれる構成単位、架橋性官能基含有モノマー〔成分(A2)〕から導かれる構成単位及び成分(A1)及び(A2)以外の重合性モノマー(A3)から導かれる構成単位を含有するポリマーであり、各構成単位の含有比(A1)/(A2)/(A3)が40〜95質量%/0.01〜30質量%/0〜40質量%であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかの粘着シート、及び
(5)成分(B)が、酢酸ビニル〔成分(B1)〕から導かれる構成単位、架橋性官能基含有モノマー〔成分(B2)〕から導かれる構成単位及び成分(B1)及び(B2)以外の重合性モノマー(B3)から導かれる構成単位を含有するポリマーであり、各構成単位の含有比(B1)/(B2)/(B3)が50〜99.5質量%/0.01〜30質量%/0〜40質量%であることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかの粘着シート、を提供するものである。
ここで、粘着性とは、ガラス転移温度(Tg)が−10℃以下であることを意味し、成分(A)と成分(B)とが混合された粘着剤層が、ダイシング工程でウエハを保持するのに必要な粘着性を生じさせるためには、このTgを有することが必要である。好ましいTgは、−50〜−10℃である。
ガラス転移温度(Tg)は、Foxの式を用い、共重合するモノマーのモノマー比率とそのモノマーによるホモポリマーのTgの値から算出できる。
かかる粘着性のアクリル系共重合ポリマーは、種々のモノマーの組み合わせにより製造することができるが、アルキル基の炭素数が4以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステル〔成分(A1)〕と架橋性の官能基含有モノマー〔成分(A2)〕とを、必要に応じて、成分(A1)及び(A2)以外の重合性モノマー〔成分(A3)〕と共に共重合することにより得られたものが好ましい。
このような官能基含有モノマーの、具体的な例としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル;(メタ)アクリル酸アセトアセトキシメチル;(メタ)アクリル酸モノメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モノエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モノメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸モノエチルアミノプロピルなどの(メタ)アクリル酸モノアルキルアミノアルキル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸などのエチレン性不飽和カルボン酸などが挙げられる。これらの単量体は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
即ち、成分(A)における、成分(A1)から導かれる構成単位の含有割合の範囲は、好ましくは40〜95質量%であり、特に好ましくは50〜90質量%である。
即ち、成分(A)の質量平均分子量は、好ましくは10〜200万であり、特に好ましくは20〜150万である。
成分(B2)の架橋性の官能基含有モノマーとしては、上記で成分(A)の製造に使用する架橋性の官能基含有モノマー〔成分(A2)〕として例示したものが使用できる。
これらの中では、特に(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸デシルなどが挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
即ち、成分(B)における、成分(B1)から導かれる構成単位の含有割合の範囲は、50〜99.99質量%である必要があり、好ましくは50〜99.5質量%であり、特に好ましくは60〜95質量%である。
即ち、成分(B)のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは−10〜+100℃であり、特に好ましくは0〜+50℃である。
即ち、成分(B)の質量平均分子量は、好ましくは1〜100万であり、特に好ましくは10〜80万である。
成分(A)の配合比が過大になれば、チッピング性が劣るようになるとともに、粘着力が大きくなりピックアップが困難になるおそれがある。成分(B)が過大になれば、粘着性に劣りウエハをしっかり固定できずチップが飛散しやすくなる。
特に好ましい配合比(A)/(B)は、10〜60質量部/90〜40質量部である。
成分(C)の配合比がこの範囲未満の場合はエネルギー線照射を行っても粘着力が低下せずピックアップができなくなるおそれがあり、この範囲を超えるとエネルギー線照射した後の硬化した粘着剤層が脆くなりすぎ、ピックアップを行うためのエキスパンドができなくなるおそれがある。
成分(C)の特に好ましい配合比は、成分(A)と成分(B)との合計100質量部に対して10〜200質量部である。
該架橋剤としては、例えばイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、アミン樹脂などが挙げられる。
架橋剤の量は、成分(A)及び成分(B)の合計量100質量部に対して0.1〜20質量部が好ましく、特に0.5〜10質量部が好ましい。
その照射量は、エネルギー線の種類によりに異なり、例えば紫外線の場合は50〜200mJ/cm2 程度が好ましく、電子線を用いる場合は、10〜1000krad程度が好ましい。
このような光重合開始剤としては、具体的には、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンジル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキサイドなどが挙げられる。
即ち、光重合開始剤の配合量の範囲は、成分(C)100質量部に対して、好ましくは0.1〜10質量部であり、特に好ましくは0.5〜5質量部である。
基材フィルムとしては特に制限はなく、従来、粘着シートの基材フィルムとして慣用されているものの中から任意のものを適宜選択して用いることができるが、プラスチックシート、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルムなどのポリオレフィン系フィルム;ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンナフタレートフィルムなどのポリエステル系フィルム;エチレン・酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルムなどのエチレン共重合体系フィルム;ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリウレタンフィルム、アイオノマー樹脂フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、フッ素樹脂フィルムなどが用いられる。
基材フィルムは、これらのプラスチックシートの複層フィルムであってもよいし、架橋されたフィルムであってもよい。また、使用するエネルギー線に対し透過性を有していれば、基材フィルムは有色でも無色でもよい。
また、この基材フィルムとしてプラスチックシートを用いる場合には、その上に設けられる粘着剤層との接着性を向上させる目的で、所望により、サンドブラストや溶剤処理などによる凹凸化処理、あるいはコロナ放電処理、プラズマ処理、オゾン・紫外線照射処理、火炎処理、クロム酸処理、熱風処理などの酸化処理などを施すことができる。また、プライマー処理を施すこともできる。
この粘着剤層を設ける方法としては、例えば基材フィルムの一方の面に、当該粘着剤組成物を、公知の方法で直接塗布して粘着剤層を設ける方法、あるいは剥離シート上に当該粘着剤組成物を、公知の方法で塗布して粘着剤層を設けたのち、これを基材フィルムの片面に貼着し、該粘着剤層を転写する方法などを用いることができる。
なお、粘着剤組成物の塗布方法としては、例えばグラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーターなどを用いる方法を挙げることができる。
なお、各例で得られた粘着シートの性能は、以下に示す要領に従って評価した。
(1)粘着力(SUS面)
粘着シートを、鏡面処理したステンレス板(SUS304)に、23℃、50%RH環境下にて、2kgのゴムローラを用いて貼着し、20分間放置後、万能型引っ張り試験機(株式会社オリオンテック社製、テンシロンUTM−4−100)を用いて、JIS Z 0237の粘着力の測定法に準じて、剥離速度300mm/minで、180度剥離強度を測定した。
紫外線照射(照射量70mJ/cm2 )後の粘着シートについても、同様に粘着力を測した。
ステンレス板を、ダイアタッチ用のシート状接着剤(日立化成工業社製DF−400)が裏面にラミネートされた6インチシリコンウエハに変え、その接着剤面に接して粘着シートを貼着した以外は上記(1)と全く同様にして、180度剥離強度を測定した。
紫外線照射(照射量70mJ/cm2 )後の粘着シートについても、同様に粘着力を測した。
#2000の砥石で研削した6インチシリコンウエハを、当該研削面と粘着剤層とが接するように、粘着シート上にマウントし、リングフレームに固定しダイサー(東京精密社製、AWD−4000、Disco社製ダイシングブレード27HECC装着)を用いて、カット速度80mm/sec、回転数40,000rpm、粘着シートへの切り込み量25μmの条件で、5mm×5mmにダイシングした。
次に、プッシュプルゲージの先端に針を装着し、裏返した粘着シートの背面からチップを突き下げ、チップを剥離するのに要する力を、10点測定し、その平均値をピックアップ力とした。
6インチウエハの研削面にダイアタッチ用のシート状接着剤(日立化成工業社製DF−400)がラミネートされたウエハを、当該接着剤面と粘着剤層とが接するように、粘着シート上にマウントした以外は、上記(4)と全く同様にして、ピックアップ力を測定した。
上記の(4)ピックアップ力(研削面)の測定におけると同様の操作でダイシングした際に、ダイシング中に粘着剤層から剥がれて飛んだチップの数を数え、全体の中の割合(%)をチップ飛散とした。
上記の(4)ピックアップ力(研削面)の測定におけると同様の操作でピックアップしたチップについて目視し、四辺に中心に向かった深さ方向の長さが50μm以上の欠けの生じたチップの数を数え、全体の中の割合(%)をチッピングとした。
粘着性のアクリル系共重合ポリマー〔成分(A)〕
(a1):アクリル酸ブチル75質量%、メタクリル酸メチル10質量%、アクリル酸10質量%及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル5質量%を反応させて得られた、質量平均分子量が50万(Tg:−32℃)のポリマー。
(b1):酢酸ビニル80質量%、アクリル酸2−エチルヘキシル18質量%、アクリル酸1質量%及びメタクリル酸2−ヒドロキシエチル1質量%を反応させて得られた、質量平均分子量が44万(Tg:+5℃)のポリマー。
(b2):酢酸ビニル60質量%、アクリル酸2−エチルヘキシル38質量%、アクリル酸1質量%及びメタクリル酸2−ヒドロキシエチル1質量%を反応させて得られた、質量平均分子量が48万(Tg:−7℃)のポリマー。
(c1):ウレタン系アクリレート(日本合成化学工業社製、商品名:紫外UV1700B)
(d1):1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバスペシャリティーケミカルズ社製、商品名:イルガキュア184)
架橋剤
(e1):ポリイソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン工業社製、商品名:コロネートL)
上記成分(a1)20質量部、成分(b1)80質量部、成分(c1)30質量部、光重合開始剤0.28質量部及び架橋剤3質量%を混合し、粘着剤組成物を得た。
この粘着剤組成物を、剥離処理した厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの剥離処理面に、乾燥後の塗布厚が10μmになるように塗布して、粘着剤層を形成した。この粘着剤層を厚さ80μmのエチレン・メタクリル酸共重合体フィルムに転写し、粘着シートを得た。
得られた粘着シートを用いて、粘着力(SUS面)、粘着力(樹脂面)、ピックアップ力(研削面)、ピックアップ力(樹脂面)、チップ飛散、及びチッピングを評価し、その結果を表2に示す。
成分(A)〜(E)の種類及び配合量を表1に示す如くに変えた以外は実施例1と同様にして粘着シートを得た。得られた粘着シートを用いて、実施例1と同様に評価し、その結果を表2に示す。
また、本発明の粘着シートはピックアップ性に優れているため、ピックアップ工程にのみ使用するピックアップ用シートとして利用することにも適している。すなわち、リングフレームが使用されずにチップ化が行われたウエハは、ピックアップ装置によるピックアップが不可能な形態であるため、ピックアップ用シートが用いられる。ピックアップ用シートをウエハ全面に貼着すると共にその外周をリングフレームに固定し、全てのチップをピックアップ用シートに転着することによりピックアップ装置への供給が可能となる。このような用途においても、本発明の粘着シートは適している。
また、本発明の粘着シートは、被着体としてガラス、セラミック、グリーンセラミック、一括で樹脂封止されたICパッケージ等、半導体ウエハに限らずダイシングやピックアップを行う素材、材料に適用できる。さらに、本発明の粘着シートは、ダイシング用、ピックアップ用に限定されず、最終的に粘着シートを剥離除去する工程を含む用途に適している。
Claims (5)
- 基材フィルムとその上に形成された粘着剤層からなる粘着シートであって、該粘着剤層が、粘着性のアクリル系共重合ポリマー〔成分(A)〕、酢酸ビニルモノマーから導かれる構成単位を50〜99.99質量%含有する酢酸ビニル共重合ポリマー〔成分(B)〕及びエネルギー線硬化性のモノマー又はオリゴマー〔成分(C)〕を主成分とする粘着剤組成物により形成されてなることを特徴とする粘着シート。
- 成分(A)のガラス転移温度(Tg)が−10℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の粘着シート。
- 成分(A)と成分(B)の配合比(A)/(B)が5〜70質量部/95〜30質量部であり、成分(C)の配合比が成分(A)と成分(B)との合計100質量部に対して1〜1000質量部であることを特徴とする請求項1又は2に記載の粘着シート。
- 成分(A)が、アルキル基の炭素数が4以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー〔成分(A1)〕から導かれる構成単位、架橋性官能基含有モノマー〔成分(A2)〕から導かれる構成単位及び成分(A1)及び(A2)以外の重合性モノマー(A3)から導かれる構成単位を含有するポリマーであり、各構成単位の含有比(A1)/(A2)/(A3)が40〜95質量%/0.01〜30質量%/0〜40質量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の粘着シート。
- 成分(B)が、酢酸ビニル〔成分(B1)〕から導かれる構成単位、架橋性官能基含有モノマー〔成分(B2)〕から導かれる構成単位及び成分(B1)及び(B2)以外の重合性モノマー(B3)から導かれる構成単位を含有するポリマーであり、各構成単位の含有比(B1)/(B2)/(B3)が50〜99.5質量%/0.01〜30質量%/0〜40質量%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の粘着シート。
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