JP2007031535A - 粘着シートおよびそれを用いた電子部品の製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品集合体の切断・研削等の加工に適した基材層、粘着シート、およびそれを用いた電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】カルボキシル基を有するビニル化合物単位を有する多元共重合体の金属配向性樹脂（アイオノマ樹脂)を含有する基材層。本発明の基材層、粘着シートをダイシング工程に供することにより、ダイシング加工時における切削屑の発生がなく、高効率高信頼性ダイシング処理を行い、電子部品を製造することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は粘着シートおよびそれを用いた電子部品の製造方法に関する。

電子部品の製造において、半導体ウエハまたは回路基板材上等に回路パターンを形成してなる電子部品集合体（通称「ワーク」という）を固定し、ダイヤモンドなどの砥粒を備えたダイシングブレードで単位チップまたは単位デバイスごとにダイシングする方法が知られている（特許文献１参照）。

電子部品集合体に、半導体ウエハまたは回路基板材上に回路パターンを形成してなるものがある。あるいは、エポキシ樹脂で封止された封止樹脂パッケージ、具体的にはボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）、チップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ）、スタック・メモリー・モジュール、システム・オン・モジュール等が集合したものがある。
特開平０９−００７９７６号公報

電子部品集合体の切断・研削等の加工に適した粘着シート、およびそれを用いた電子部品の製造方法を提供する。

本発明は、ＪＩＳＫ ７１２１に準拠するＤＳＣ法で測定した融点が８０℃以上であり、かつ２００℃で測定した伸張粘度が剪断速度３７５ｓ−１において２５０００Ｐａ・ｓ以上であるアイオノマ樹脂を基材層に用いた粘着シート、およびそれを用いた電子部品製造方法である。

本発明の粘着シートをダイシング工程に供することにより、ダイシング加工時における切削屑の発生がなく、高効率高信頼性ダイシング処理を行い、電子部品を製造できる。

本明細書において（メタ）アクリル酸等の（メタ）を含む化合物名は、名称中に「メタ」を有する化合物と「メタ」を有する化合物を含まない化合物の総称である。

アイオノマ樹脂とは、カルボキシル基を有するビニル化合物単位を有する多元共重合体樹脂の金属塩である。例えば、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、およびエチレン−アクリル酸に第３成分として例えば（メタ）アクリル酸エステルや（メタ）アクリル酸エステル等を重合し、更にナトリウム、亜鉛等の金属イオン存在下で架橋させた３元体がある（「プラスチック活用ノート 素材選択と新製品開発」、1987年２月15日、プラスチックス編集部編、（株）工業調査会発行、67頁等参照）

基材層に適したアイオノマ樹脂は、例えば、エチレン−（メタ）アクリル酸金属塩系アイオノマ樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸金属塩−メタアクリル酸プロピルアイオノマ樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸金属塩−（メタ）アクリル酸ブチルアイオノマ樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸金属塩−（メタ）アクリル酸ヘキシルアイオノマ樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸金属塩−（メタ）アクリル酸２−メチルプロピルアイオノマ樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸金属塩−（メタ）アクリル酸２−メチルプロピルアイオノマ樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸金属塩−メタアクリル酸２−メチルブチルアイオノマ樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸金属塩−（メタ）アクリル酸２−エチルブチルアイオノマ樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸金属塩−（メタ）アクリル酸２−メチルヘキシルアイオノマ樹脂等が挙げられる。

これらのアイオノマ樹脂の中ではエチレン−（メタ）アクリル酸金属塩系アイオノマ樹脂が好ましい。

アイオノマ樹脂は、エチレン、スチレン、ブタジエン、プロピレン、クロロプレン等の公知のビニル化合物系モノマ単位を、本発明の効果を阻害しない範囲内で含有しても良い。

アイオノマ樹脂の融点は、８０℃以上である。融点が８０℃より低い場合にはフィルムの加工性が困難であるとともに、粘着シートの製造時や電子部品製造時に巻き取ったフィルムがブロッキングを生じ、ほぐすことが困難となることがある。

粘着シートを半導体ウエハのダイシングに用いる場合、アイオノマ樹脂の融点は８０℃以上９０℃以下とすることが好ましく、８３℃以上８８℃以下とすることがより好ましい。融点が低いとフィルムの加工性、および融着の問題が生じることがあり、融点が高いと剛性も高くなるため、ダイシング後のエキスパンド工程においてテープの拡張性が低下して、ピックアップ不良を引き起こす場合がある。

半導体ウエハのダイシングに用いる場合、アイオノマ樹脂に用いる金属イオンは特に限定されないが、低融点のアイオノマを合成しやすい亜鉛イオンが好ましい。

封止樹脂パッケージのダイシングに用いる場合、アイオノマ樹脂は、ダイシング工程後にエキスパンド工程を必要としないため、基材層の剛性が高いフィルムも使用可能である。アイオノマ樹脂の融点は９０℃以上が好ましく、９３℃以上とすることが好ましい。封止樹脂パッケージのダイシングでは、半導体ウエハをダイシングする場合と比較すると切削時の発熱が大きくなるため、融点を９０℃未満の場合、チャックテーブルに基材層の融着が生じる場合がある。アイオノマ樹脂融点の上限は特に限定されず、１００℃を超えるものであっても使用可能であるが、更なる作業性向上が期待できず、高価となる場合があり、不経済である。

封止樹脂パッケージのダイシングに用いる場合、アイオノマ樹脂の金属配向に用いる金属イオンは特に限定されないが、高融点のアイオノマを合成しやすいナトリウムイオン、カリウムイオン、および亜鉛イオンがより好ましい。

ダイシング時にはダイシングブレードの選択が重要である。半導体ウエハをダイシングする際にはワークの厚みが薄く、刃幅２０〜５０μｍ、好ましくは３５μｍ程度の薄いダイシングブレードを使用するのが好ましい。封止樹脂パッケージをダイシングする際にはワークの厚みが厚く、刃幅１００〜５００μｍ、好ましくは２００μｍ程度の厚いダイシングブレードを使用するのが好ましい。

アイオノマ樹脂は２００℃で測定した伸張粘度が剪断速度３７５ｓ−１において２５０００Ｐａ・ｓ以上のものである。３００００Ｐａ・ｓ以上とすることがより好ましい。伸張粘度が小さいと、ダイシング加工時に切削屑が発生してしまい、ピックアップ不良を引き起こす場合がある。

基材層の加工性を向上させるために、少なくとも基材層の片面にシボ加工やエンボス加工を施して凹凸を形成することが好ましい。好ましい面粗度は算術平均Ｒａ値が０．３μｍ以上２．０μｍ以下であり、０．５μｍ以上１．５μｍ以下とすることがより好ましい。面粗度が小さいと基材層製膜後に基材層を巻き戻すことが困難であり、２．０μｍより大きいと、視認性が損なわれることがある。

基材層の厚みは特に限定されないが、６０〜３００μｍが好ましく、７０〜２００がより好ましい。基材層が薄い場合には基材層の融着が懸念される。基材層が厚い場合は、半導体ウエハをダイシング処理する場合にはエキスパンド性に欠け、更に重量が増大するのでコスト性、作業性の両面からも実用的ではない。

ダイシングテープにおける粘着剤としては、特に限定されず、公知の（メタ）アクリル酸エステル系共重合体等が挙げられる。また、粘着剤に紫外線および／または放射線の照射によって三次元網状化しうる分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を分子内に少なくとも２個以上有する低分子量化合物、たとえば公知のアクリレート系化合物またはウレタンアクリレート系オリゴマ等を用いて光硬化型感圧性粘着剤としてもよい。

粘着剤層の厚みは特に限定されないが、一般的には５〜１００μｍ程度が用いられ、５〜４０μｍ程度であるのが好ましい。粘着剤層を基材層上に形成する方法は特に限定されず、公知の方法が使用できる。粘着シートを製造するには、例えば粘着剤成分をそのまま、または適当な有機溶剤により溶液化し、塗布、印刷、または散布等により基材層上に塗工し、例えば８０〜１００℃、３０秒〜１０分間程度、加熱処理等により乾燥させることにより得られる。

ワークは、シリコンウエハ、ガリウム−砒素ウエハ等の半導体ウエハの他に、ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）基板、ガラス、エポキシ基板、高分子液晶ポリマー基板がある。

粘着シートを使用し、チップを製造する方法は特に限定されず、公知の方法でよいが、例えば配線処理を行った電子部品集合体を粘着シートに貼り付けて固定した後、回転丸刃で半導体部材または回路基板をダイシングしてチップとする。その際、必要に応じて電子部品集合体に研削、エッチング等の加工を施しても良い。

その後、粘着シートの基材フルム側から紫外線および／または放射線を照射し、次いで粘着シートを放射状に拡大し、素子小片（チップ）間を一定間隔に広げた後、素子小片をニードル等で突き上げると共に、真空コレツト、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良い。

（基材層の製造）
各樹脂をＴダイ押し出し成型により、厚さ１００μｍ、封止樹脂パッケージ用として１５０μｍの基材層を製造した。基材層の一方の表面にシボロール＃６００を使用しエンボス処理を施した。得られ基材層のエンボスの未処理面にコロナ処理を施し、コロナ処理面にコンマコータを用いて感圧性粘着剤を転写塗工により１５μｍ塗布して半導体ウエハダイシング用の粘着シートを得た。

（半導体ウエハのダイシング）
ダイシング装置はＤＩＳＣＯ社製 ＤＡＤ３４１を用いた。ダイシングブレードはＤＩＳＣＯ社製ＮＢＣ−ＺＨ２０５０−２７ＨＥＥＥを用いた。形状は外径５５．５６ｍｍ、刃幅３５μｍ、内径１９．０５ｍｍを用いた。ダイシングブレードの回転数は４０，０００ｒｐｍとし、送り速度は８０ｍｍ／秒とした。切削水の水温は２５℃、切削水量は１．５Ｌ／分とした。

ワークは直径５インチ×厚み０．４ｍｍのシリコンウエハを用い、ダイシングパターンは５ｍｍ×５ｍｍとし、テープの切り込み量は３０μｍとした。

（封止樹脂パッケージのダイシング）
ダイシング装置はＤＩＳＣＯ社製 ＤＡＤ３４１を用いた。ダイシングブレードは三菱マテリアル社製の＃４０／６０μのＭタイプ、形状は外径５８．２ｍｍ、溝深さ１．８ｍｍ、刃幅０．２ｍｍ、溝幅１ｍｍ、溝の数１６、内径４０ｍｍを用いた。ダイシングブレードの回転数は３０，０００ｒｐｍとし、送り速度は４０ｍｍ／秒とした。冷却水の水温は２５℃とし、切削水量は１．５Ｌ／分とした。

ワークは４０ｍｍ×１６０ｍｍ×厚み１．２ｍｍの封止樹脂パッケージを用い、ダイシングパターンは５ｍｍ×５ｍｍとし、テープの切り込み量は１００μｍとした。

（基材層の評価方法）
樹脂の融点測定方法；ＪＩＳ Ｋ ７１２１法に基づき測定した。
測定装置：ＤＳＣ−２００（セイコー電子社製）
試料：アルミパンに１０ｍｇの試料を充填し、アルゴンガス雰囲気下でγ―アルミナを対照試料として測定した。

加工性：Ｔダイ法による巻き取り始め、および巻き取り終わりから約５ｍの部分について、フィルムの両端部、および中央部の計６箇所の厚み測定をダイヤルゲージで行った。その結果、１００μｍの目標厚みに対して、±１０μｍの範囲に全て入っていたもの、および１５０μｍの目標厚みに対して、±１５μｍの範囲にすべて入っていたものを合格、１つでも外れていたものを不可とした。

伸張粘度：ＲＯＳＡＮＤ社のツインキャピラリーレオメーターＲＨ−７を用いて測定した。伸張粘度測定に際し、バレル温度は２００℃とした。またキャピラリ−直径は１ｍｍφとし、長いキャピラリ−の長さは１６ｍｍ、短いキャピラリ−の長さは０．５ｍｍとした。剪断速度は３０ｓ−１から５０００ｓ−１の範囲とし、同装置付属の解析プログラムを用いて算出し、剪断測度３５０ｓ−１における値を採用した。伸張粘度の解析式はＦ．Ｎ．Ｃｏｇｓｗｅｌｌ，Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｍｅｌｔ Ｒｈｅｏｌｏｇｙ，Ｗｏｏｄｈｅａｄ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ（１９８１）Ａｐｐｅｎｄｉｘ２記載の式を用いた。

切削屑：半導体ウエハ、および封止樹脂パッケージを前記条件にて各々ダイシングした後、切断されたワークの側面を超深度形態観察顕微鏡（キーエンス社製ＶＫ―８５００）を用い、倍率２００倍で観察し、０．０５ｍｍ以上の長さの切削屑が１つも確認されなかったものを◎（優）、１個以上１０個未満の場合を○（良）、１０個以上確認されたものを△（可）、目視で切削屑が容易に確認されたものを×（不可）とした。

表１において、「融着」とは、半導体ウエハおよび封止樹脂パッケージを前記条件にて各々ダイシングした後、チャックテーブルへの融着を確認したものである。粘着シートが融着および変色が確認されなかったものを◎（優）、融着はしなかったが変色が生じたものを○（良）、わずかに融着したがチャックテーブルへの影響が認められなかったものを△（可）、融着しチャックテーブルが破損したものを×（不可）とした。

エキスパンド性：半導体ウエハを前記条件にてダイシングした後、エキスパンド装置を用いて電子部品の引き落とし性を評価した。
エキスパンド装置：ＨＵＧＬＥ社製ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＨＳ−１８００
試験条件：引き落とし量２０ｍｍ、引き落とし速度２０ｍｍ／秒、加温条件４０℃×１分
評価基準：エキスパンド後、チップの間に形成される隙間のうち最も狭いものが０．３ｍｍ以上の場合を◎（優）、０．３ｍｍ未満０．２ｍｍ以上の場合を○（良）、０．２ｍｍ未満０．１ｍｍ以上の場合を△（可）、０．１ｍｍ未満の場合を×（不可）とした。

以下に説明する実施例、および比較例は、特に記載しない限り本実施例と同様のものである。

（実施例１）
本実施例におけるダイシングテープの基材層の材料として、アイオノマ樹脂Ａ（エチレン−メタアクリル酸共重合体、メタアクリル酸１５質量％、Ｚｎ塩、イオン化度５０％）を用いた。

（実施例２）
基材層の材料がアイオノマ樹脂Ｂ（エチレン−メタアクリル酸共重合体、メタアクリル酸１５質量％、Ｚｎ塩、イオン化度３０％）とした以外は、実施例１と同様とした。

（実施例３）
基材層の材料がアイオノマ樹脂Ｃ（エチレン−メタアクリル酸共重合体、メタアクリル酸９質量％、Ｎａ塩、イオン化度５０％）とした以外は、実施例１と同様とした。

（実施例４）
基材層の材料がアイオノマ樹脂Ｄ（エチレン−メタアクリル酸共重合体、メタアクリル酸９質量％、Ｎａ塩、イオン化度３０％）した以外は、実施例１と同様とした。

（実施例５）
基材層の材料がアイオノマ樹脂Ｅ（エチレン−メタアクリル酸共重合体、メタアクリル酸１１質量％、Ｎａ塩、イオン化度３０％）とした以外は、実施例１と同様とした。

（実施例６）
基材層の材料がアイオノマ樹脂Ｆ（エチレン−メタアクリル酸共重合体、メタアクリル酸１１質量％、Ｚｎ塩、イオン化度３０％）とした以外は、実施例１と同様とした。

（実施例７）
基材層の材料がアイオノマ樹脂Ｇ（エチレン−メタアクリル酸共重合体、メタアクリル酸１０質量％、Ｎａ塩、イオン化度２０％）とした以外は、実施例１と同様とした。

（実施例８）
基材層の材料がアイオノマ樹脂Ｈ（エチレン−メタアクリル酸共重合体、メタアクリル酸１１質量％、Ｚｎ塩、イオン化度２０％）とした以外は、実施例１と同様とした。

（実施例９）
基材層の材料がアイオノマ樹脂Ｉ（エチレン−メタアクリル酸−（アクリル酸−２−メチルプロピル）共重合体、メタアクリル酸１６質量％、アクリル酸−２−メチルプロピル３質量％、Ｚｎ塩、イオン化度１０％）とした以外は、実施例１と同様とした。

（比較例）
比較例１；基材層の材料をポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）とした以外は、実施例１と同様とした。
比較例２；基材層の材料をポリエチレン樹脂とした以外は、実施例１と同様とした。

本発明のダイシングテープは、ワークをダイシングする際に用いられるものであり、特に、半導体ウエハ、およびＢＧＡ等の封止樹脂パッケージをダイシングする工程に好適に用いられるものである。

Claims (3)

1. ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠するＤＳＣ法で測定した融点が８０℃以上であり、かつ２００℃で測定した伸張粘度が剪断速度３７５ｓ−１において２５０００Ｐａ・ｓ以上であるアイオノマ樹脂を基材層に用いた粘着シート。
2. エチレン−（メタ）アクリル酸金属塩系アイオノマ樹脂を基材層に用いた粘着シート。
3. 請求項1または請求項２記載の粘着シートを用いることを特徴とする電子部品の製造方法。