JP2010056328A - チップ保護用フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムは、ウエハの回路形成面の裏面に貼り付けられるエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムであって、剥離フィルムと、該剥離フィルム上に形成されたエネルギー線硬化型保護膜形成層とを有し、エネルギー線硬化型保護膜形成層をウエハに貼合した際のウエハからの剥離力をA、エネルギー線硬化型保護膜形成層の離型フィルムからの剥離力をBとしたときに、エネルギー線による硬化前はA<B、硬化後はA>Bの関係を満たすように構成されている。
【選択図】図1
Description
半導体ウエハが実装されたテープ基板は、ダイシングソーによりチップ単位で切断(ダイシング)され、これにより、半導体チップと同サイズのCSPを得ることができる。
剥離フィルムと、該剥離フィルム上に形成されたエネルギー線硬化型保護膜形成層とを有し、
前記エネルギー線硬化型保護膜形成層をウエハに貼合した際のウエハからの剥離力をA、前記エネルギー線硬化型保護膜形成層の前記離型フィルムからの剥離力をBとしたときに、エネルギー線による硬化前はA<B、硬化後はA>Bの関係を満たすことを特徴とする。
一方、エネルギー線による硬化前はA<Bの関係を満たすことで、硬化前であればエネルギー線硬化型保護膜形成層をウエハ裏面から剥離することができ、ウエハ裏面への貼り直しを行うことができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムを示す断面図であり、図2は、本発明の第2の実施形態に係るエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムを示す断面図である。
予め25mm幅の短冊状に形成したエネルギー線硬化型保護膜形成層をウエハに50〜100℃の温度で加熱貼合し、その後、引張試験機(JIS B 7721)を使用し、JIS Z 0237に準拠した90°剥離法で引張速さ50mm/minにて、エネルギー線照射(照射量1,000mJ/cm2)の前後での各剥離力(N/25mm)を測定する。
予め25mm幅の短冊状に形成したエネルギー線硬化型保護膜形成層を引張試験機(JIS B 7721)を使用し、T字剥離法で引張速さ300mm/minにて、エネルギー線照射(照射量1,000mJ/cm2)の前後での各剥離力(N/25mm)を測定する。
図1に示す剥離フィルム1A、1Bと図2に示す剥離フィルム1Cは、エネルギー線硬化型保護膜形成層2を保護するために、保護膜形成層2に対して剥離可能に配置される。
エネルギー線硬化型保護膜形成層は、紫外線、電子線等のエネルギー線の照射によって硬化し、ウエハの裏面に保護膜を形成する。
エネルギー線硬化型保護膜形成層としては、上述した硬化前後における上記剥離力Aと剥離力Bとの関係を満たす限り、特に限定されないが、例えば、(A)バインダーポリマー成分、(B)エネルギー線硬化性成分、(C)光重合開始剤、(D)シリカを含むことができる。さらに必要に応じて(E)染料および顔料や、(F)その他の成分を含んでいてもよい。
本発明では、フィルムとしての可とう性や操作性を向上させるために、ポリマー成分を使用する。ポリマー成分としては、例えば、アクリル系共重合体、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ゴム系ポリマー等を用いることができ、特に、二重結合を有するアクリル系共重合体が好ましい。このアクリル系共重合体の重量平均分子量は、5万以上、特に20万〜100万の範囲にあるのが好ましい。分子量が低すぎるとシート形成が不十分となり、高すぎると他の成分との相溶性が悪くなり、結果としてフィルム形成が妨げられる。
エネルギー線硬化性成分は、紫外線、電子線等のエネルギー線の照射を受けると重合硬化する化合物からなるものである。このような化合物は、分子内に少なくとも1つの重合性二重結合を有し、重量平均分子量が100〜30000の範囲、より好ましくは300〜10000の範囲にあるものが用いられる。
エネルギー線硬化型保護膜形成層に光重合開始剤を混入することにより、重合硬化時間ならびに光線照射量を少なくすることができる。
光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、アセトフェノン、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、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール、2,4−ジエチルチオキサンソン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、アシルホスフィンオキシドなどが挙げられる。
これらの中でも、350nm以上の長波長域の光も吸収し、染料及び顔料を添加した系でも硬化可能なアシルホスフィンオキシドが特に好ましい。
無機フィラーとしてのシリカは、硬化後の硬化性保護膜形成層の熱膨張係数をウエハの熱膨張係数に近づける機能を有し、これにより加工途中のウエハの反りを低減することができる。
このようなシリカは、特に限定されないが、平均粒径が、0.1〜10μmの球状合成シリカが好ましい。
染料および/または顔料は、主として硬化被膜(保護膜)に形成されるレーザマーキングの印字の認識性を向上するために添加される。この顔料としては、例えばアゾ系の黒色の有機顔料が用いられるが、これに限定されず顔料としては、カーボンブラックや、各種の無機顔料が挙げられる。また、顔料としては、インダスレン系、インドフェノール系、フタロシアニン系などの各種有機顔料が挙げられる。
エネルギー線硬化型保護膜形成層には、上記成分のほかに、必要に応じて、架橋剤、カップリング剤、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、応力緩和剤としてブタジエン系ゴムやシリコーンゴム等を含有させることができる。また、エポキシ樹脂やその熱硬化のためのフェノール樹脂及び潜在性硬化剤を含有させてもよい。
次に、本発明のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムの製造方法を説明する。
本発明のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムは、第1の剥離フィルムの剥離面上に、上述したエネルギー線硬化型保護膜形成層を構成する各成分を含む組成物を、ロールナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、リバースコーターなどの一般に公知の方法に準じて直接または転写により塗工して、乾燥させることで得ることができる。上記の組成物は、必要に応じて、溶剤に溶解しまたは分散させて塗布しても良い。次に、保護膜形成層の上に、第2の剥離シートを貼り合わせる。これにより、図1に示す3層構成のチップ保護用フィルムを得ることができる。
次に、本発明のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムの使用方法の一例を説明する。
まず、図1に示す第1の剥離フィルム1Aを剥離した後、図3(a)〜(c)に示すように、エネルギー線硬化型チップ保護用フィルム10のエネルギー線硬化型保護膜形成層2を、ローラ102を用いてウエハ100の裏面101に50〜100℃、0.05〜0.5MPaで加熱・加圧した状態で貼り合わせる。このときの保護膜形成層2のウエハからの剥離力Aは、剥離フィルム1Bからの剥離力Bよりも小さい。
その後、得られた保護膜付きウエハをダイシングすることにより、保護用フィルムで保護されたチップを得ることができる。
まず、一方の剥離フィルム1Aを剥離した後、図5(a)に示すように、エネルギー線硬化型チップ保護用フィルム10のエネルギー線硬化型保護膜形成層2を、ウエハ100の裏面に50〜100℃、0.05〜0.5MPaで加熱・加圧した状態で貼り合わせる。このとき、保護膜形成層2のウエハ100からの剥離力Aは、剥離フィルム1Bからの剥離力Bよりも小さいことから、図5(b)に示すように、エネルギー線硬化型チップ保護用フィルム10をウエハ100の裏面101から剥離すると、保護膜形成層2は、図5(c)に示すように、ウエハ裏面Wに転写されることなく、ウエハW裏面から剥離される。このように、硬化前であればエネルギー線硬化型保護膜形成層をウエハ裏面から剥離することができるので、ウエハ裏面への貼り直しを自由に行うことができる。
表1に、実施例1〜4のエネルギー線硬化型保護膜形成層の組成、使用した剥離シートの種類、UV硬化前後での保護膜形成層の剥離フィルムからの剥離力(N/25mm)、UV硬化前後での保護膜形成層のウエハからの剥離力(N/25mm)、剥離フィルムの表面粗さRz、リペア性、及び保護膜形成層の転写性を示す。
また、表2に、比較例1〜5のエネルギー線硬化型保護膜形成層の組成、使用した剥離シートの種類、UV硬化前後での保護膜形成層の剥離フィルムからの剥離力(N/25mm)、UV硬化前後での保護膜形成層のウエハからの剥離力(N/25mm)、剥離フィルムの表面粗さRz、リペア性、及び保護膜形成層の転写性を示す。
(UV硬化型)
ポリマー成分[重量平均分子量80万、ガラス転移温度10℃のアクリル系共重合体]
100部
UV硬化性成分[エポキシアクリレート(ビスA系)] 100部
光重合開始剤[アシルホスフィンオキシド系] 4部
シリカ[球状合成シリカ(平均粒径1.2μm)] 300部
染料および顔料[黒色顔料(アゾ系)] 5部
(熱硬化型)
ポリマー成分[重量平均分子量80万、ガラス転移温度10℃のアクリル系共重合体]
100部
熱硬化性成分[ビスフェノールA型エポキシ樹脂] 100部
硬化剤[ジシアンジアミド] 5部
硬化促進剤[2−メチルイミダゾール] 0.5部
シリカ[球状合成シリカ(平均粒径1.2μm)] 300部
染料および顔料[黒色顔料(アゾ系)] 5部
エネルギー線硬化型チップ保護用フィルムを25mm幅にカットし、第1の剥離フィルムを剥離した側をウエハに70℃の加熱温度にて貼り合わせた。UV照射(照射量1,000mJ/cm2)前後での保護膜形成層のウエハからの剥離力(N/25mm)を、引張試験機(JIS B 7721)を使用し、JIS Z 0237に準拠した90°剥離法で引張速さ50mm/minにて測定した。
エネルギー線硬化型チップ保護用フィルムを25mm幅にカットし、UV照射(照射量1,000mJ/cm2)前後での保護膜形成層の第2の剥離フィルムからの剥離力(N/25mm)を、引張試験機(JIS B 7721)を使用し、T字剥離法で引張速さ300mm/minにて測定した。
10点平均表面粗さRzは、JIS B 0601に準じて、触針式測定器(TENCOR製)を使用して測定した。
エネルギー線硬化型チップ保護用フィルムの第1の剥離フィルムを剥離し、保護膜形成層をウエハに70℃の加熱温度にて貼り合わせた。その後、第2の剥離フィルムと保護膜形成層を剥離し、ウエハから保護膜形成層が再剥離可能かどうかを確認した。保護膜形成層がウエハ面積の90%以上剥離したものを○、30%以上90%未満剥離したものを△、30%未満を×として評価した。
エネルギー線硬化型チップ保護用フィルムの第1の剥離フィルムを剥離し、保護膜形成層をウエハに70℃の加熱温度にて貼り合わせた。第2の剥離フィルム側からUV照射(照射量1,000mJ/cm2)した後、第2の剥離フィルムと保護膜形成層を剥離し、ウエハ部分のみに保護膜形成層が転写し、バリの発生の有無を確認した。発生したバリ部がウエハの外周部の2%以下であるものを○、2%超〜10%未満であるものを△、10%以上であるものを×として評価した。
保護膜形成層の第1の剥離フィルムを剥離し、保護膜形成層をウエハに貼り合わせ、第2の剥離フィルム側から紫外線照射機を用いて紫外線を1,000mJ/cm2照射(照度40mW/cm2を25秒)した。その後、第2の剥離フィルムを剥離し、レーザーマーキングを行った(キーエンス製:ML−G9320使用、文字高さ0.75mm、文字幅0.5mm)。その後、レーザーマーキングの印字の認識性を顕微鏡により観察した。
認識性の評価は、顕微鏡搭載のCCDカメラを用いて行った。CCDカメラによるコントラスト値が80%を超えるものを○、80%以下30%以上のものを△、30%未満のものを×とした。
これに対し、熱硬化型の保護膜形成層である比較例1〜3では、UV照射前後で剥離フィルムからの剥離力、ウエハからの剥離力に差がないため、リペア性及び転写性の両立が不可であった。また、UV硬化型の保護膜形成層である比較例4では、剥離フィルムからの剥離力が小さすぎるためにリペア性がなく、比較例5では、剥離フィルムからの剥離力が大きすぎるために転写することができなかった。
2 エネルギー線硬化型保護膜形成層
10,10A エネルギー線硬化型チップ保護用フィルム
Claims (6)
- ウエハの回路形成面の裏面に貼り付けられるエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムであって、
剥離フィルムと、該剥離フィルム上に形成されたエネルギー線硬化型保護膜形成層とを有し、
前記エネルギー線硬化型保護膜形成層をウエハに貼合した際のウエハからの剥離力をA、前記エネルギー線硬化型保護膜形成層の前記離型フィルムからの剥離力をBとしたときに、エネルギー線による硬化前はA<B、硬化後はA>Bの関係を満たすことを特徴とするエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。 - 前記剥離力Aが、前記エネルギー線硬化型保護膜形成層を50〜100℃で加熱貼合した際のウエハからの剥離力であることを特徴とする請求項1に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
- 前記剥離力Bが、エネルギー線による硬化前で1.0N/25mm以上であり、硬化後で0.01〜1.0N/25mmの範囲であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
- 前記剥離力Bが、エネルギー線による硬化前で1.0N/25mm以上であり、硬化後で0.1〜0.5N/25mmの範囲であることを特徴とする請求項3に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
- 前記剥離フィルムが、少なくとも前記エネルギー線硬化型保護膜形成層との接触面に異接着処理が施されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
- 前記エネルギー線硬化型保護膜形成層側の前記剥離フィルムの表面粗さRzが、0.5〜10μmの範囲であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
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