JP2011151360A - フリップチップ型半導体裏面用フィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】チップ状ワーク自体には損傷をほとんど又は全く与えずに、優れたレーザーマーキング性でレーザーマーキングを行うことができるフリップチップ型半導体裏面用フィルムを提供すること。
【解決手段】
ウエハ接着層とレーザーマーク層とを含む多層構造を有しており、且つ前記ウエハ接着層は波長:532nmの光線による光線透過率が40%以上であるとともに、前記レーザーマーク層は波長:532nmの光線による光線透過率が40%未満であるフリップチップ型半導体裏面用フィルム、あるいは、ウエハ接着層とレーザーマーク層とを含む多層構造を有しており、且つ前記ウエハ接着層は波長:1064nmの光線による光線透過率が40%以上であるとともに、前記レーザーマーク層は波長:1064nmの光線による光線透過率が40%未満であるフリップチップ型半導体裏面用フィルム。
【選択図】図1

Description

本発明は、フリップチップ型半導体裏面用フィルムに関する。フリップチップ型半導体裏面用フィルムは、チップ状ワーク(半導体チップなど)の裏面の保護と、強度向上等のために用いられる。また本発明は、前記フリップチップ型半導体裏面用フィルムを有するダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いた半導体装置及び該装置の製造方法に関する。
近年、半導体装置及びそのパッケージの薄型化、小型化がより一層求められている。そのため、半導体装置及びそのパッケージとして、半導体チップ(チップ状ワーク)が基板に、半導体チップの回路面が基板の電極形成面と対向する形態で固定されたもの(フリップチップボンディングにより製造されたもの;フリップチップ実装の半導体装置)が広く利用されている。このような半導体装置等では、半導体チップ(チップ状ワーク)の裏面を保護フィルムにより保護し、半導体チップの損傷等を防止している場合がある。
特開2008−166451号公報 特開2008−006386号公報 特開2007−261035号公報 特開2007−250970号公報 特開2007−158026号公報 特開2004−221169号公報 特開2004−214288号公報 特開2004−142430号公報 特開2004−072108号公報 特開2004−063551号公報
しかしながら、半導体装置の製造において、半導体チップの裏面にレーザーマーキングを行うが、チップ状ワーク自体には損傷をほとんど又は全く与えずに、優れたレーザーマーキング性でレーザーマーキングを施すことができる、半導体チップの裏面を保護する裏面保護フィルムが求められている。
また、半導体チップの裏面を保護する裏面保護フィルムを、半導体ウエハをダイシング工程でダイシングして得られた半導体チップの裏面に貼付するのは、その工程が追加されるため、工程数が増え、コスト等が増加することになる。またさらに、近年の薄型化により、ダイシング工程の後の半導体チップのピックアップ工程で、半導体チップに損傷が生じる場合があり、ピックアップ工程までに半導体ウエハ又は半導体チップを補強させることが求められている。
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、チップ状ワーク自体には損傷をほとんど又は全く与えずに、優れたレーザーマーキング性でレーザーマーキングを行うことができるフリップチップ型半導体裏面用フィルムを提供することである。また、半導体ウエハのダイシング工程から半導体チップのフリップチップボンディング工程にかけて利用することができるダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを提供することにある。またさらに、本発明の他の目的は、半導体ウエハのダイシング工程において、優れた保持力を発揮することができ、半導体チップのフリップチップボンディング工程後には、優れたレーザーマーキング性及び外観性を発揮することができるダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを提供することにある。
本願発明者等は、上記従来の問題点を解決すべく、鋭意検討した結果、基材及び粘着剤層を有するダイシングテープの粘着剤層上に、特定の光線透過率を有する層による多層構造を有しているフリップチップ型半導体裏面用フィルムを積層して、ダイシングテープとフリップチップ型半導体裏面用フィルムとを一体的に形成すると、このダイシングテープとフリップチップ型半導体裏面用フィルムとが一体的に形成された積層体(ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム)は、半導体ウエハのダイシング工程から半導体チップのフリップチップボンディング工程にかけて利用することができ、また、半導体ウエハのダイシング工程において、優れた保持力を発揮することができ、半導体チップのフリップチップボンディング工程後には、優れたレーザーマーキング性及び優れた外観性を発揮することができることを見出して、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、被着体上にフリップチップ接続された半導体素子の裏面に形成するためのフリップチップ型半導体裏面用フィルムであって、ウエハ接着層とレーザーマーク層とを含む多層構造を有しており、且つ前記ウエハ接着層は波長:532nmの光線(レーザー)による光線透過率が40%以上であるとともに、前記レーザーマーク層は波長:532nmの光線による光線透過率が40%未満であることを特徴とするフリップチップ型半導体裏面用フィルムである。
また、本発明は、被着体上にフリップチップ接続された半導体素子の裏面に形成するためのフリップチップ型半導体裏面用フィルムであって、ウエハ接着層と、レーザーマーク層とを含む多層構造を有しており、且つ前記ウエハ接着層は波長:1064nmの光線(レーザー)による光線透過率が40%以上であるとともに、前記レーザーマーク層は波長:1064nmの光線による光線透過率が40%未満であることを特徴とするフリップチップ型半導体裏面用フィルムである。
またさらに、本発明は、基材上に粘着剤層を有するダイシングテープと、該粘着剤層上に設けられたフリップチップ型半導体裏面用フィルムとを有するダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムであって、前記フリップチップ型半導体裏面用フィルムが前記構成及び特性を有するものであり、且つフリップチップ型半導体裏面用フィルムのレーザーマーク層がダイシングテープの粘着剤層上に積層された構成を有していることを特徴とするダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムである。
このように、本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、フリップチップ型半導体裏面用フィルムと、基材及び粘着剤層を有するダイシングテープとが一体となった形態で形成されており、且つフリップチップ型半導体裏面用フィルムがウエハ接着層とレーザーマーク層とによる多層構造を有しているので、ウエハ(半導体ウエハ)をダイシングする際にワーク(半導体ウエハ)にダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムをウエハ接着層を利用して優れた密着性で貼着させることにより、ワークを保持させて有効にダイシングすることができる。また、ワークをダイシングしてチップ状ワーク(半導体チップ)を形成させた後、チップ状ワークをフリップチップ型半導体裏面用フィルムとともにダイシングテープの粘着剤層から剥離させることにより、裏面が保護されたチップ状ワークを容易に得ることができる。しかも、光線透過率(光線の波長:532nm又は1064nm)が特定の値であるウエハ接着層と、光線透過率(光線の波長:532nm又は1064nm)が特定の値であるレーザーマーク層とを有しているので、チップ状ワークの裏面(すなわち、レーザーマーク層)に、チップ状ワーク自体には損傷をほとんど又は全く与えずに、優れたレーザーマーキング性でレーザーマーキングを行うことができる。また、外観性等を効果的に高めることができる。
また、本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、前述のように、ダイシングテープとフリップチップ型半導体裏面用フィルムが一体的に形成されているので、ダイシング工程の前にダイシングテープを半導体ウエハ裏面に貼着させる際に、フリップチップ型半導体裏面用フィルムも貼着させることができ、フリップチップ型半導体裏面用フィルムのみを貼着させる工程(フリップチップ型半導体裏面用フィルム貼着工程)を必要としない。しかも、その後のダイシング工程やピックアップ工程では、半導体ウエハの裏面又はダイシングにより形成された半導体チップの裏面には、フリップチップ型半導体裏面用フィルムが貼着されているので、半導体ウエハや半導体チップを有効に保護することができ、ダイシング工程やそれ以降の工程(ピックアップ工程など)において、半導体チップの損傷を抑制又は防止することができる。
本発明では、ウエハ接着層及びレーザーマーク層は、ともに、着色されていることが好適である。フリップチップ型半導体裏面用フィルムは着色されていると、レーザーマーキング性を向上させることができるだけでなく、ダイシングテープと、フリップチップ型半導体裏面用フィルムとを、容易に区別することができ、作業性等を向上させることができる。
本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、フリップチップ実装の半導体装置に好適に用いることができる。
本発明は、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いた半導体装置の製造方法であって、
前記のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムのフリップチップ型半導体裏面用フィルムにおけるウエハ接着層上にワークを貼着する工程と、
前記ワークをダイシングしてチップ状ワークを形成する工程と、
前記チップ状ワークを前記フリップチップ型半導体裏面用フィルムとともに、ダイシングテープの粘着剤層から剥離する工程と、
前記チップ状ワークを被着体にフリップチップボンディングにより固定する工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
また、本発明は、フリップチップ実装の半導体装置であって、前記のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いて作製され、且つチップ状ワークの裏面に、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムのフリップチップ型半導体裏面用フィルムが貼着された構成を有していることを特徴とするフリップチップ実装の半導体装置を提供する。
本発明のフリップチップ型半導体裏面用フィルムは、優れたレーザーマーキング性及び優れた外観性を発揮することができる。また、本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムによれば、ダイシングテープと、フリップチップ型半導体裏面用フィルムが一体的に形成されているとともに、フリップチップ型半導体裏面用フィルムが特定の光線透過率を有するウエハ接着層と特定の光線透過率を有するレーザーマーク層を含む多層構造を有しているので、半導体ウエハのダイシング工程から半導体チップのフリップチップボンディング工程にかけて利用することができる。具体的には、本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、半導体ウエハのダイシング工程において、優れた保持力を発揮することができるとともに、半導体チップのフリップチップボンディング工程及びその後には、優れたレーザーマーキング性及び優れた外観性を発揮することができる。また、フリップチップボンディング工程等では、半導体チップの裏面がフリップチップ型半導体裏面用フィルムにより保護されているため、半導体チップの割れ、欠け、反りなどを有効に抑制又は防止することができる。もちろん、本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、ダイシング工程から半導体チップのフリップチップボンディング工程以外の工程などでも、その機能を有効に発揮できる。
本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの一例を示す断面模式図である。 本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面模式図である。
本発明の実施の形態について、図1を参照しながら説明するが、本発明はこれらの例に限定されない。図1は、本発明のフリップチップ型半導体裏面用フィルムを用いた本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの一例を示す断面模式図である。図1において、1はダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム、2はフリップチップ型半導体裏面用フィルム(以下、「半導体裏面用フィルム」という場合がある。)、21はレーザーマーク層、22はウエハ接着層、3はダイシングテープ、31は基材、32は粘着剤層である。
なお、本明細書において、図には、説明に不要な部分は省略し、また、説明を容易にするために拡大又は縮小等して図示した部分がある。
図1で示されるように、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム1は、基材31と、該基材31上に形成された粘着剤層32とを有するダイシングテープ3の粘着剤層32上に、レーザーマーク層21とウエハ接着層22とによる多層構造の半導体裏面用フィルム2が、粘着剤層32とレーザーマーク層21とが接触する形態で形成された構成を有している。前記レーザーマーク層21は、波長:532nmにおける光線透過率が40%未満、又は波長:1064nmにおける光線透過率が40%未満である特性を有している。また、前記ウエハ接着層22は、波長:532nmにおける光線透過率が40%以上、又は波長:1064nmにおける光線透過率が40%以上である特性を有している。なお、半導体裏面用フィルム2の表面(ウエハの裏面に貼着される側の表面;すなわち、ウエハ接着層22の表面)は、ウエハ裏面に貼着されるまでの間、セパレータ等により保護されていても良い。
なお、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、ダイシングテープの粘着剤層上において、半導体裏面用フィルムが全面的に形成された構成であってもよく、半導体裏面用フィルムが部分的に形成された構成であってもよい。例えば、図1で示されているように、ダイシングテープの粘着剤層上において、半導体ウエハを貼着させる部分のみに半導体裏面用フィルムが形成された構成であってもよい。
[フリップチップ型半導体裏面用フィルム]
半導体裏面用フィルムはフィルム状の形態を有している。半導体裏面用フィルムは、前述のように、ウエハ接着層とレーザーマーク層とを含む多層構造を有しているので、該半導体裏面用フィルム上(すなわち、ウエハ接着層上)に貼着されているワーク(半導体ウエハ)をチップ状に切断する切断加工工程(ダイシング工程)では、ワークに密着して支持する機能を有しており、切断片を飛散させない密着性を発揮することができる。また、ダイシング工程の後のピックアップ工程では、ダイシングにより個片化されたチップ状ワークを半導体裏面用フィルムとともにダイシングテープより容易に剥離させることができる。さらに、ピックアップ工程の後(ダイシングにより個片化されたチップ状ワークを半導体裏面用フィルムとともにダイシングテープより剥離させた後)では、チップ状ワーク(半導体チップ)の裏面を保護する機能を有することができる。しかも、チップ状ワークの裏面側は、レーザーマーク層が最外層となっているとともに、該最外層のレーザーマーク層の光線透過率(波長:532nm又は1064nm)が40%未満であり、且つ内層側のウエハ接着層の光線透過率(波長:532nm又は1064nm)が40%以上であるので、チップ状ワークには光線による損傷をほとんど又は全く与えずに、優れたレーザーマーキング性でレーザーマークを施すことができる。また、チップ状ワークの裏面には、ウエハ接着層が優れた密着性で貼着しているので、密着不良による浮き等がなく、チップ状ワークは、優れた外観性を発揮することができる。このように、半導体裏面用フィルムは、優れたレーザーマーキング性を有しているので、チップ状ワーク又は該チップ状ワークが用いられた半導体装置の非回路面側の面に、半導体裏面用フィルム(すなわち、半導体裏面用フィルムのレーザーマーク層)を介して、レーザーマーキング方法を利用して、レーザーマーキングを施し、文字情報や図形情報などの各種情報を優れたマーキング性で付与させることができる。
なお、本発明では、半導体裏面用フィルムにおいて、レーザーマーク層は着色されていることが好ましく、さらには、ウエハ接着層及びレーザーマーク層の両層が、ともに着色されていることが好適である。このように、半導体裏面用フィルムにおいて、レーザーマーク層(好ましくはウエハ接着層及びレーザーマーク層)が着色されていると、より一層、優れたレーザーマーキング性を発揮することができる。着色の色をコントロールすることにより、マーキングにより付与された情報(文字情報、図形情報など)を、優れた視認性で視認することが可能になる。
特に、半導体裏面用フィルムは、半導体ウエハや半導体チップに対して優れた密着性を有しているので、浮き等がない。また、優れた外観性も発揮できるので、付加価値のある外観性に優れた半導体装置を得ることができる。なお、例えば、半導体装置として、製品別に色分けすることも可能である。
また、ウエハ接着層及びレーザーマーク層を着色することにより、ダイシングテープと、半導体裏面用フィルムとを、容易に区別することができ、作業性等を向上させることができる。
このように、半導体裏面用フィルムは半導体チップを基板等の被着体上にダイボンディングするために用いられるものではなく、フリップチップ実装される(又はフリップチップ実装された)半導体チップの裏面(非回路面)の保護等のために用いられ、そのための最適な機能及び構成を有している。なお、半導体チップを基板等の被着体に強固に接着させる用途で用いられるダイボンドフィルムは、接着剤層であり、封止材により封止されるため、レーザーマーク層を有しておらず、レーザーマーキング性を有していない。従って、本発明におけるウエハ裏面保護フィルムは、ダイボンドフィルムとは、異なる機能又は構成を有しており、ダイボンドフィルムとして利用することは適切でない。
(ウエハ接着層)
ウエハ接着層は、ウエハ(半導体ウエハ)に対して優れた密着性を発揮する層(ウエハ密着層)であり、ウエハの裏面と接触する層である。ウエハ接着層のウエハに対する密着力(接着力)としては、半導体裏面用フィルムを厚さ0.6mmの半導体ウエハに、ウエハ接着層がウエハ表面に接触する形態で、50℃で熱ラミネート法を利用して貼着させた後に、23℃の雰囲気下で30分間放置した際の23℃におけるウエハ接着層のウエハに対する接着力(剥離角度:180°、引張速度:300mm/min)が1N/10mm幅以上(例えば、1N/10mm幅〜10N/10mm幅)であることが重要であり、好ましくは2N/10mm幅以上(例えば、2N/10mm幅〜10N/10mm幅)であり、より好ましくは4N/10mm幅以上(例えば、4N/10mm幅〜10N/10mm幅)である。ウエハ接着層のウエハに対する接着力(温度:23℃、剥離角度:180°、引張速度:300mm/min)が1N/10mm幅以上であると、ウエハ接着層として優れた密着性を示す。
なお、ウエハ接着層のウエハに対する接着力は、次のようにして測定する。具体的には、ウエハ接着層及びレーザーマーク層からなる半導体裏面用フィルムのレーザーマーク層側の面に、粘着テープ(商品名「BT315」、日東電工株式会社製)を貼着して裏面補強し、その後、裏面補強した長さ150mm、幅10mmの半導体裏面用フィルムのウエハ接着層の表面に、厚さ0.6mmのウエハ(半導体ウエハ)を、50℃で、2kgのローラーを一往復して貼り合わせる。その後、熱板上(50℃)に2分間静置した後、常温(23℃程度)で20分静置し、放置後、剥離試験機(商品名「オートグラフAGS−J」、島津製作所社製)を用いて、温度23℃の条件下で、剥離角度:180°、引張速度:300mm/minの条件で、裏面補強された半導体裏面用フィルムを引き剥がして、ウエハ接着層とウエハとの界面で剥離させて剥離力(N/10mm幅)を測定する。本発明における接着力には、粘着力や剥離力が含まれる。
ウエハ接着層のウエハに対する接着力は、構成樹脂成分の種類やその含有量、架橋剤の種類やその含有量、充填材の種類やその含有量などによりコントロールすることができる。
また、ウエハ接着層は、波長:532nmにおける光線透過率が40%以上又は波長:1064nmにおける光線透過率が40%以上である特性を有している。このように、ウエハ接着層は、波長:532nmにおける光線透過率が40%以上、又は、波長:1064nmにおける光線透過率が40%以上である特性を有しているので、ウエハ接着層は、レーザーマーキングの際に、レーザーマークされるのを有効に抑制又は防止することができる。そのため、レーザーマークのコントラスト比を向上させることができ、また、レーザーマーキング時のウエハへの損傷を抑制又は防止することができる。なお、ウエハ接着層は、波長:532nmにおける光線透過率が40%以上である特性と、波長:1064nmにおける光線透過率が40%以上である特性とのうち何れか一方の特性を有していればよく、両方の特性を有していても良い。
本発明では、ウエハ接着層の光線透過率(波長:532nm又は1064nm)としては40%以上であれば特に制限されないが、好ましくは50%以上(より好ましくは70%以上)であり、さらに70%以上(さらに80%以上)であることが好適である。なお、ウエハ接着層の光線透過率(厚さ:10μm)において、波長:532nmでの光線透過率と、波長:1064nmでの光線透過率は、同一であっても、異なっていても良い。ウエハ接着層の光線透過率において、波長:532nmでの光線透過率と、波長:1064nmでの光線透過率とが異なっている場合、何れの光線透過率が大きくてもよい(小さくてもよい)。
ウエハ接着層の光線透過率(%)は、レーザーマーク層などに積層させずに、厚さ(平均厚さ):10μmのウエハ接着層を作製し、該ウエハ接着層(厚さ:10μm)に、商品名「UV−2550」(島津製作所製)を用いて、波長:400nm〜1100nmの可視光線を所定の強度で照射する。この照射によりウエハ接着層を透過した可視光線の光強度を測定し、次式により算出することができる。
可視光線透過率(%)=((ウエハ接着層の透過後の可視光線の光強度)/(可視光線の初期の光強度))×100
なお、光線透過率(%)の前記算出方法は、厚さが10μmでないウエハ接着層の光線透過率(%)の算出にも適用することができる。具体的には、ランベルトベールの法則により、10μmでの吸光度A10を下記の通り算出することができる。
10=α×L10×C (1)
(式中、L10は光路長、αは吸光係数、Cは試料濃度を表す)
また、厚さX(μm)での吸光度Aは下記式(2)により表すことができる。
=α×L×C (2)
更に、厚さ20μmでの吸光度A20は下記式(3)により表すことができる。
10=−log1010 (3)
(式中、T10は厚さ10μmでの光線透過率を表す)
前記式(1)〜(3)より、吸光度Aは、
=A10×(L/L10
=−[log10(T10)]×(L/L10
と表すことができる。これにより、厚さX(μm)での光線透過率T(%)は、下記式により算出することができる。
=10−AX
但し、A=−[log10(T10)]×(L/L10
本発明では、ウエハ接着層の光線透過率(%)を求める際のウエハ接着層の厚さ(平均厚さ)は10μmであるが、このウエハ接着層の厚さは、あくまでもウエハ接着層の光線透過率(%)を求める際の厚さであり、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムにおける半導体裏面用フィルムのウエハ接着層の厚さとは異なっていても同一であっても良い。
なお、ウエハ接着層の光線透過率(%)は、構成樹脂成分の種類やその含有量、着色剤(顔料や染料など)の種類やその含有量、充填材の種類やその含有量などによりコントロールすることができる。
なお、ウエハ接着層は、通常、セパレータにより保護されているが、セパレータを剥がすと、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの一方の側の最外層となり、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムをウエハに貼着させる際に用いられる。
ウエハ接着層は、樹脂組成物により形成することができる。ウエハ接着層を形成するための樹脂組成物(「ウエハ接着層用樹脂組成物」と称する場合がある)としては、熱可塑性樹脂成分と熱硬化性樹脂成分とを含む樹脂組成物を好適に用いることができる。該ウエハ接着層用樹脂組成物において、熱可塑性樹脂成分としては、下記の(熱可塑性樹脂成分)の項で記載(又は例示)の熱可塑性樹脂などを用いることができ、一方、熱硬化性樹脂成分としては、下記の(熱硬化性樹脂成分)の項で記載(又は例示)の熱硬化性樹脂などを用いることができる。
なお、本発明では、下記に示すように、ウエハ接着層用樹脂組成物中の熱可塑性樹脂成分としてはアクリル樹脂が好適である。一方、ウエハ接着層用樹脂組成物中の熱硬化性樹脂成分としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂が好適である。従って、ウエハ接着層用樹脂組成物としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びアクリル樹脂を含む樹脂組成物が好適である。これらの樹脂成分は、イオン性不純物が少なく耐熱性が高いので、半導体素子の信頼性を確保できる。
ウエハ接着層用樹脂組成物において、熱可塑性樹脂成分の割合としては、半導体ウエハへの密着性の観点より、樹脂成分全量に対して、好ましくは30重量%未満(例えば、0重量%以上且つ30重量%未満)であり、より好ましくは28重量%以下(さらに好ましくは25重量%以下)である。なお、ウエハ接着層用樹脂組成物において、熱可塑性樹脂成分の割合が過少であると、フィルム成形性が低下する。従って、ウエハ接着層用樹脂組成物中の熱可塑性樹脂成分の樹脂成分全量に対する割合の下限値としては、フィルム成形性の観点より、好ましくは5重量%以上であり、より好ましくは10重量%以上(さらに好ましくは15重量%以上)である。従って、ウエハ接着層用樹脂組成物中の熱可塑性樹脂成分の割合としては、例えば、5重量%以上且つ30重量%未満(好ましくは10重量%以上且つ30重量%未満、より好ましくは15重量%以上且つ30重量%未満)の範囲から選択することができる。
もちろん、ウエハ接着層用樹脂組成物中の熱硬化性樹脂成分の割合は、樹脂成分全量の割合である100重量%から、熱可塑性樹脂成分の割合を除いた残部である。なお、熱可塑性樹脂成分の割合が樹脂成分全量に対して0重量%である場合、ウエハ接着層用樹脂組成物は、樹脂成分としては熱硬化性樹脂成分のみを含んでいる(熱可塑性樹脂成分は含んでいない)樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)になる。
ウエハ接着層用樹脂組成物は、樹脂成分以外の成分として、必要に応じて、架橋剤、着色剤の他、充填剤(フィラー)、難燃剤、シランカップリング剤、イオントラップ剤、増量剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤などの添加剤を含んでいても良い。架橋剤としては、例えば、下記の(架橋剤)の項で記載(又は例示)の架橋剤などを用いることができる。着色剤としては、例えば、下記の(着色剤)の項で記載(又は例示)の着色剤などを用いることができる。
なお、架橋剤を用いることにより、高温下での密着特性を向上させ、耐熱性の改善を図ることができる。本発明では、架橋剤を用いて、樹脂成分を架橋させるために、樹脂成分の重合体には、分子鎖末端等に、架橋剤と反応する官能基が導入されていることが重要である。
ウエハ接着層は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂成分やアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂成分と、必要に応じて溶媒やその他の添加剤などとを混合して樹脂組成物を調製し、フィルム状の層に形成する慣用の方法を利用し形成することができる。具体的には、例えば、前記樹脂組成物を、ダイシングテープの粘着剤層上に形成されたレーザーマーク層上に塗布する方法、適当なセパレータ(剥離紙など)上に前記樹脂組成物を塗布して樹脂層を形成し、これをレーザーマーク層上に転写(移着)する方法などにより、フィルム状の層としてのウエハ接着層を形成することができる。
ウエハ接着層の厚さとしては、特に制限されないが、例えば、1μm〜100μmが好ましく、2μm〜80μmがより好ましく、3μm〜50μmがさらに好ましく、5μm〜40μmがさらに好ましい。ウエハ接着層の厚さが過小であると、レーザーマーク時に半導体ウエハ表面が露出してしまう可能性があり、一方、過大であると、熱硬化後に半導体ウエハが反ってしまう可能性がある。なお、ウエハ接着層は単層、複層の何れの形態であってもよい。
(レーザーマーク層)
レーザーマーク層は、優れたレーザーマーキング性を発揮する層であり、半導体チップの裏面に、レーザーマーキングを行う際に利用される層である。すなわち、レーザーマーク層は、レーザー加工性が良好な層である。レーザーマーク層のレーザー加工性は、レーザーマーク層に、レーザー[波長:532nm、株式会社キーエンス製のレーザー発生装置(商品名「MD−S9900」)]を、強度:1.0Wの条件で照射させた際の加工深さ(深度)が2μm以上であることが重要であり、その上限は特に制限されず、レーザーマーク層の厚さと同じ値であってもよい。具体的には、レーザーマーク層のレーザー加工深さとしては、例えば、2μm〜25μmの範囲から選択することができ、好ましくは3μm以上(3μm〜20μm)であり、より好ましくは5μm以上(5μm〜15μm)である。レーザーマーク層のレーザー加工性の指標である加工深さ[波長:532nm、株式会社キーエンス製のレーザー発生装置(商品名「MD−S9900」)]が、強度:1.0Wの条件で2μm以上であると、優れたレーザーマーキング性を発揮する。なお、レーザーマーク層のレーザー加工深さが、レーザーマーク層の厚さと同じ値であると、レーザーの照射により、レーザーマーク層と積層されているウエハ接着層にもレーザーが到達し、ウエハ接着層も加工されることになる場合がある。また、レーザーの照射により、レーザーマーク層は加工されるが、その加工としては、例えば、レーザーにより有機成分等が燃焼して組成が変更される加工などが挙げられる。
なお、レーザーマーク層のレーザー加工性の指標である加工深さは、レーザーマーク層(ウエハ接着層との積層体であってもよい)に、[波長:532nm、株式会社キーエンス製のレーザー発生装置(商品名「MD−S9900」)]を、強度:1.0Wの条件で照射させて、このレーザーの照射により加工された加工深さを測定することにより、求められた値である。
なお、レーザーマーク層のレーザー加工性は、構成樹脂成分の種類やその含有量、着色剤の種類やその含有量、架橋剤の種類やその含有量、充填材の種類やその含有量などによりコントロールすることができる。
また、レーザーマーク層は、波長:532nmにおける光線透過率が40%未満又は波長:1064nmにおける光線透過率が40%未満である特性を有している。このように、レーザーマーク層は、波長:532nmにおける光線透過率が40%未満、又は、波長:1064nmにおける光線透過率が40%未満である特性を有しているので、ウエハ接着層や半導体ウエハへの加工(又は損傷)を抑制又は防止して、レーザーマーク層には、レーザーマーキングにより、優れたレーザーマーキング性でレーザーマークを施すことができる。なお、レーザーマーク層は、波長:532nmにおける光線透過率が40%未満である特性と、波長:1064nmにおける光線透過率が40%未満である特性とのうち何れか一方の特性を有していればよく、両方の特性を有していても良い。
本発明では、レーザーマーク層の光線透過率(波長:532nm又は1064nm)としては40%未満であれば特に制限されないが、好ましくは30%未満(より好ましくは10%未満)であり、さらに5%未満(さらに3%未満)であることが好適であり、さらに1%未満であることが最適である。なお、レーザーマーク層の光線透過率において、波長:532nmでの光線透過率と、波長:1064nmでの光線透過率は、同一であっても、異なっていても良い。レーザーマーク層の光線透過率(厚さ:10μm)において、波長:532nmでの光線透過率と、波長:1064nmでの光線透過率とが異なっている場合、何れの光線透過率が小さくてもよい(大きくてもよい)。
レーザーマーク層の光線透過率(%)は、ダイシングテープやウエハ接着層などに積層させずに、厚さ(平均厚さ):10μmのレーザーマーク層を作製し、該レーザーマーク接着層(厚さ:10μm)に、商品名「UV−2550」(島津製作所製)を用いて、波長:400nm〜1100nmの可視光線を所定の強度で照射する。この照射によりレーザーマーク層を透過した可視光線の光強度を測定し、次式により算出することができる。
可視光線透過率(%)=((レーザーマーク層の透過後の可視光線の光強度)/(可視光線の初期の光強度))×100
なお、光線透過率(%)の前記算出方法は、厚さが10μmでないレーザーマーク層の光線透過率(%)の算出にも適用することができる。具体的には、ランベルトベールの法則により、10μmでの吸光度A10を下記の通り算出することができる。
10=α×L10×C (1)
(式中、L10は光路長、αは吸光係数、Cは試料濃度を表す)
また、厚さX(μm)での吸光度Aは下記式(2)により表すことができる。
=α×L×C (2)
更に、厚さ20μmでの吸光度A20は下記式(3)により表すことができる。
10=−log1010 (3)
(式中、T10は厚さ10μmでの光線透過率を表す)
前記式(1)〜(3)より、吸光度Aは、
=A10×(L/L10
=−[log10(T10)]×(L/L10
と表すことができる。これにより、厚さX(μm)での光線透過率T(%)は、下記式により算出することができる。
=10−AX
但し、A=−[log10(T10)]×(L/L10
本発明では、レーザーマーク層の光線透過率(%)を求める際のレーザーマーク層の厚さ(平均厚さ)は10μmであるが、このレーザーマーク層の厚さは、あくまでもレーザーマーク層の光線透過率(%)を求める際の厚さであり、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムにおける半導体裏面用フィルムのレーザーマーク層の厚さとは異なっていても同一であっても良い。
本発明では、レーザーマーク層の光線透過率(%)は、樹脂成分の種類やその含有量、着色剤(顔料や染料など)の種類やその含有量、充填材の種類やその含有量などによりコントロールすることができる。
なお、レーザーマーク層は、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムでは、ダイシングテープの粘着剤層に貼着されているが、ダイシング工程後にピックアップされた半導体チップでは、半導体チップの裏面側の最外層となっている。
レーザーマーク層は、樹脂組成物により形成することができる。レーザーマーク層を形成するための樹脂組成物(「レーザーマーク層用樹脂組成物」と称する場合がある)としては、熱可塑性樹脂成分と熱硬化性樹脂成分とを含む樹脂組成物を好適に用いることができる。該レーザーマーク層用樹脂組成物において、熱可塑性樹脂成分としては、下記の(熱可塑性樹脂成分)の項で記載(又は例示)の熱可塑性樹脂などを用いることができ、一方、熱硬化性樹脂成分としては、下記の(熱硬化性樹脂成分)の項で記載(又は例示)の熱硬化性樹脂などを用いることができる。
なお、本発明では、下記に示すように、レーザーマーク層用樹脂組成物中の熱可塑性樹脂成分としてはアクリル樹脂が好適である。一方、レーザーマーク層用樹脂組成物中の熱硬化性樹脂成分としてはエポキシ樹脂及びフェノール樹脂が好適である。従って、ウエハ接着層用樹脂組成物としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びアクリル樹脂を含む樹脂組成物が好適である。これらの樹脂成分は、イオン性不純物が少なく耐熱性が高いので、半導体素子の信頼性を確保できる。
レーザーマーク層用樹脂組成物において、熱可塑性樹脂成分の割合としては、レーザーマーキング性の観点より、樹脂成分全量に対して30重量%以上(例えば、30重量%以上且つ100重量%以下)であることが好ましい。なお、レーザーマーク層用樹脂組成物において、熱可塑性樹脂成分の割合が過多であると、耐熱性能が低下する。従って、レーザーマーク層用樹脂組成物中の熱可塑性樹脂成分の樹脂成分全量に対する割合の上限値としては、耐熱性の観点より、好ましくは90重量%以下であり、より好ましくは80重量%以下であり、さらに好ましくは60重量%以下(さらに好ましくは50重量%以下)である。従って、レーザーマーク層用樹脂組成物中の熱可塑性樹脂成分の割合としては、例えば、30重量%以上且つ90重量%以下(好ましくは30重量%以上且つ80重量%以下、より好ましくは30重量%以上且つ60重量%以下、さらに好ましくは30重量%以上且つ50重量%以下)の範囲から選択することができる。
もちろん、レーザーマーク層用樹脂組成物中の熱硬化性樹脂成分の割合は、樹脂成分全量の割合である100重量%から、熱可塑性樹脂成分の割合を除いた残部である。なお、熱可塑性樹脂成分の割合が樹脂成分全量に対して100重量%である場合、レーザーマーク層用樹脂組成物は、樹脂成分としては熱可塑性樹脂成分のみを含んでいる(熱硬化性樹脂成分は含んでいない)樹脂組成物(熱可塑性樹脂組成物)になる。
レーザーマーク層用樹脂組成物は、樹脂成分以外の成分として、必要に応じて、架橋剤、着色剤の他、充填剤(フィラー)、難燃剤、シランカップリング剤、イオントラップ剤、増量剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤などの添加剤を含んでいても良い。架橋剤としては、例えば、下記の(架橋剤)の項で記載(又は例示)の架橋剤などを用いることができる。着色剤としては、例えば、下記の(着色剤)の項で記載(又は例示)の着色剤などを用いることができる。
なお、架橋剤を用いることにより、高温下での密着特性を向上させ、耐熱性の改善を図ることができる。本発明では、架橋剤を用いて、樹脂成分を架橋させるために、樹脂成分の重合体には、分子鎖末端等に、架橋剤と反応する官能基が導入されていることが重要である。
レーザーマーク層は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂成分やアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂成分と、必要に応じて溶媒やその他の添加剤などとを混合して樹脂組成物を調製し、フィルム状の層に形成する慣用の方法を利用し形成することができる。具体的には、例えば、前記樹脂組成物を、ダイシングテープの粘着剤層上に塗布する方法、適当なセパレータ(剥離紙など)上に前記樹脂組成物を塗布して樹脂層を形成し、これをダイシングテープの粘着剤層上又はウエハ接着層上に転写(移着)する方法などにより、フィルム状の層としてのレーザーマーク層を形成することができる。
レーザーマーク層の厚さとしては、特に制限されないが、例えば、1μm〜100μmが好ましく、2μm〜80μmがより好ましく、3μm〜50μmがさらに好ましく、5μm〜40μmがさらに好ましい。レーザーマーク層の厚さが過小であると、レーザーマーク時に半導体ウエハ表面が露出してしまう可能性があり、一方、過大であると、熱硬化後に半導体ウエハが反ってしまう可能性がある。なお、レーザーマーク層は単層、複層の何れの形態であってもよい。
(熱可塑性樹脂成分)
ウエハ接着層用樹脂組成物やレーザーマーク層用樹脂組成物において、熱可塑性樹脂成分としては、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−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、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、6−ナイロンや6,6−ナイロン等のポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、PET(ポリエチレンテレフタレート)やPBT(ポリブチレンテレフタレート)等の飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、又はフッ素樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂成分は単独で又は2種以上を併用して用いることができる。これらの熱可塑性樹脂成分のうち、イオン性不純物が少なく耐熱性が高く、半導体素子の信頼性を確保できるアクリル樹脂が好ましい。
前記アクリル樹脂としては、特に限定されるものではなく、炭素数30以下(好ましくは炭素数4〜18)の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの1種又は2種以上を成分とする重合体等が挙げられる。すなわち、本発明では、アクリル樹脂とは、メタクリル樹脂も含む広義の意味である。前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、へキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ドデシル基(ラウリル基)、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基等が挙げられる。
また、前記アクリル樹脂を形成するための他のモノマー(アルキル基の炭素数が30以下のアクリル酸又はメタクリル酸のアルキルエステル以外のモノマー)としては、特に限定されるものではなく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸若しくはクロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸等の酸無水物モノマー、(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4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル若しくは(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)−メチルアクリレート等のヒドロキシル基含有モノマー、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート若しくは(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー、又は2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等の燐酸基含有モノマーなどが挙げられる。
かかる樹脂は、公知の方法に従って合成して用いてもよく、市販品を用いてもよい。
(熱硬化性樹脂成分)
ウエハ接着層用樹脂組成物やレーザーマーク層用樹脂組成物において、熱硬化性樹脂成分としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂の他、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂成分は、単独で又は2種以上併用して用いることができる。熱硬化性樹脂成分としては、半導体素子を腐食させるイオン性不純物等含有が少ないエポキシ樹脂が好適である。また、エポキシ樹脂の硬化剤としてはフェノール樹脂を好適に用いることができる。
エポキシ樹脂としては、特に限定は無く、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオンレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂等の二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、又はヒダントイン型エポキシ樹脂、トリスグリシジルイソシアヌレート型エポキシ樹脂若しくはグリシジルアミン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を用いることができる。
エポキシ樹脂としては、前記例示のうちノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂が好ましい。これらのエポキシ樹脂は、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み、耐熱性等に優れるからである。
エポキシ樹脂は、公知の方法に従って合成して用いてもよく、市販品を用いてもよい。
更に、前記フェノール樹脂は、前記エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン等が挙げられる。フェノール樹脂は単独で又は2種以上を併用して用いることができる。これらのフェノール樹脂のうちフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂が好ましい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。
フェノール樹脂は、公知の方法に従って合成して用いてもよく、市販品を用いてもよい。
エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、例えば、前記エポキシ樹脂成分中のエポキシ基1当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が0.5当量〜2.0当量になるように配合することが好適である。より好適なのは、0.8当量〜1.2当量である。即ち、両者の配合割合が前記範囲を外れると、十分な硬化反応が進まず、エポキシ樹脂硬化物の特性が劣化し易くなるからである。
エポキシ樹脂とフェノール樹脂の熱硬化促進触媒としては、特に制限されず、公知の熱硬化促進触媒の中から適宜選択して用いることができる。熱硬化促進触媒は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。熱硬化促進触媒としては、例えば、アミン系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、ホウ素系硬化促進剤、リン−ホウ素系硬化促進剤などを用いることができる。
(架橋剤)
ウエハ接着層用樹脂組成物やレーザーマーク層用樹脂組成物において用いられる架橋剤としては、特に制限されず、公知の架橋剤から適宜選択することができる。具体的には、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、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤の他、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、アミン系架橋剤などが挙げられる。架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤やエポキシ系架橋剤が好適である。架橋剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
前記イソシアネート系架橋剤としては、例えば、1,2−エチレンジイソシアネート、1,4−ブチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートなどの低級脂肪族ポリイソシアネート類;シクロペンチレンジイソシアネート、シクロへキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネ−ト、水素添加キシレンジイソシアネ−トなどの脂環族ポリイソシアネート類;2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート類などが挙げられ、その他、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートL」]、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート3量体付加物[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートHL」]なども用いられる。また、前記エポキシ系架橋剤としては、例えば、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、1,3−ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノール−S−ジグリシジルエーテルの他、分子内にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ系樹脂などが挙げられる。
なお、架橋剤の使用量は、特に制限されず、架橋させる程度に応じて適宜選択することができる。具体的には、架橋剤の使用量としては、例えば、樹脂成分(ポリマー成分)(特に、分子鎖末端の官能基を有する重合体)100重量部に対し、通常0.05重量部〜7重量部とするのが好ましい。架橋剤の使用量がポリマー成分100重量部に対して0.05重量部〜7重量部であると、密着性や凝集性を高いレベルで発揮させることができる。
なお、本発明では、架橋剤を用いる代わりに、あるいは、架橋剤を用いるとともに、電子線や紫外線などの照射により架橋処理を施すことも可能である。
(着色剤)
本発明では、半導体裏面用フィルムは着色されていることが好ましい。具体的には、ウエハ接着層、レーザーマーク層のうち少なくとも一方の層が着色されていることが好ましく、中でも少なくともレーザーマーク層が着色されていることが好ましく、ウエハ接着層及びレーザーマーク層の両層がともに着色されていることがより好適である。
本発明では、ウエハ接着層及びレーザーマーク層の両層がともに着色されている場合、ウエハ接着層と、レーザーマーク層とは、同一の色で着色されていてもよく、異なる色で着色されていてもよい。
このように、半導体裏面用フィルムが有色となっている場合(無色・透明ではない場合)、着色により呈している色としては特に制限されないが、例えば、黒色、青色、赤色などの濃色であることが好ましく、黒色であることがより好ましい。
本発明において、濃色とは、基本的には、L*a*b*表色系で規定されるL*が、60以下(0〜60)[好ましくは50以下(0〜50)、より好ましくは40以下(0〜40)]となる濃い色のことを意味している。
また、黒色とは、基本的には、L*a*b*表色系で規定されるL*が、35以下(0〜35)[好ましくは30以下(0〜30)、より好ましくは25以下(0〜25)]となる黒色系色のことを意味している。なお、黒色において、L*a*b*表色系で規定されるa*b*は、それぞれ、L*の値に応じて適宜選択することができる。a*やb*としては、例えば、両方とも、−10〜10であることが好ましく、−5〜5であることがより好ましく、−3〜3の範囲(中でも0又はほぼ0)であることがさらに好ましい。
なお、本発明において、L*a*b*表色系で規定されるL*、a*、b*は、色彩色差計(商品名「CR−200」ミノルタ社製;色彩色差計)を用いて測定することにより求められる。なお、L*a*b*表色系は、国際照明委員会(CIE)が1976年に推奨した色空間であり、CIE1976(L*a*b*)表色系と称される色空間のことを意味している。また、L*a*b*表色系は、日本工業規格では、JIS Z 8729に規定されている。
ウエハ接着層やレーザーマーク層を着色する際には、目的とする色に応じて、色材(着色剤)を用いることができる。このような色材としては、黒系色材、青系色材、赤系色材などの各種濃色系色材を好適に用いることができ、黒系色材がより好適である。色材としては、顔料、染料などいずれであってもよい。色材は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、染料としては、酸性染料、反応染料、直接染料、分散染料、カチオン染料等のいずれの形態の染料であっても用いることが可能である。また、顔料も、その形態は特に制限されず、公知の顔料から適宜選択して用いることができる。
特に、色材として染料を用いると、半導体裏面用フィルム中には、染料が溶解により均一又はほぼ均一に分散した状態となるため、着色濃度が均一又はほぼ均一な半導体裏面用フィルム(ひいてはダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム)を容易に製造することができる。そのため、色材として染料を用いると、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムにおける半導体裏面用フィルムは、着色濃度を均一又はほぼ均一とすることができ、マーキング性や外観性を向上させることができる。
黒系色材としては、特に制限されないが、例えば、無機の黒系顔料、黒系染料から適宜選択することができる。また、黒系色材としては、シアン系色材(青緑系色材)、マゼンダ系色材(赤紫系色材)およびイエロー系色材(黄系色材)が混合された色材混合物であってもよい。黒系色材は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。もちろん、黒系色材は、黒以外の色の色材と併用することもできる。
具体的には、黒系色材としては、例えば、カーボンブラック(ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなど)、グラファイト(黒鉛)、酸化銅、二酸化マンガン、アゾ系顔料(アゾメチンアゾブラックなど)、アニリンブラック、ペリレンブラック、チタンブラック、シアニンブラック、活性炭、フェライト(非磁性フェライト、磁性フェライトなど)、マグネタイト、酸化クロム、酸化鉄、二硫化モリブデン、クロム錯体、複合酸化物系黒色色素、アントラキノン系有機黒色色素などが挙げられる。
黒系色材としては、C.I.ソルベントブラック3、同7、同22、同27、同29、同34、同43、同70、C.I.ダイレクトブラック17、同19、同22、同32、同38、同51、同71、C.I.アシッドブラック1、同2、同24、同26、同31、同48、同52、同107、同109、同110、同119、同154C.I.ディスパーズブラック1、同3、同10、同24等のブラック系染料;C.I.ピグメントブラック1、同7等のブラック系顔料なども利用することができる。
このような黒系色材としては、例えば、商品名「Oil Black BY」、商品名「OilBlack BS」、商品名「OilBlack HBB」、商品名「Oil Black 803」、商品名「Oil Black 860」、商品名「Oil Black 5970」、商品名「Oil Black 5906」、商品名「Oil Black 5905」(オリエント化学工業株式会社製)などが市販されている。
黒系色材以外の色材としては、例えば、シアン系色材、マゼンダ系色材、イエロー系色材などが挙げられる。
シアン系色材としては、例えば、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、同70、同93、同95;C.I.アシッドブルー6、同45等のシアン系染料;C.I.ピグメントブルー1、同2、同3、同15、同15:1、同15:2、同15:3、同15:4、同15:5、同15:6、同16、同17、同17:1、同18、同22、同25、同56、同60、同63、同65、同66;C.I.バットブルー4;同60、C.I.ピグメントグリーン7等のシアン系顔料などが挙げられる。
また、マゼンダ系色材において、マゼンダ系染料としては、例えば、C.I.ソルベントレッド1、同3、同8、同23、同24、同25、同27、同30、同49、同52、同58、同63、同81、同82、同83、同84、同100、同109、同111、同121、同122;C.I.ディスパースレッド9;C.I.ソルベントバイオレット8、同13、同14、同21、同27;C.I.ディスパースバイオレット1;C.I.ベーシックレッド1、同2、同9、同12、同13、同14、同15、同17、同18、同22、同23、同24、同27、同29、同32、同34、同35、同36、同37、同38、同39、同40;C.I.ベーシックバイオレット1、同3、同7、同10、同14、同15、同21、同25、同26、同27、28などが挙げられる。
マゼンダ系色材において、マゼンダ系顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド1、同2、同3、同4、同5、同6、同7、同8、同9、同10、同11、同12、同13、同14、同15、同16、同17、同18、同19、同21、同22、同23、同30、同31、同32、同37、同38、同39、同40、同41、同42、同48:1、同48:2、同48:3、同48:4、同49、同49:1、同50、同51、同52、同52:2、同53:1、同54、同55、同56、同57:1、同58、同60、同60:1、同63、同63:1、同63:2、同64、同64:1、同67、同68、同81、同83、同87、同88、同89、同90、同92、同101、同104、同105、同106、同108、同112、同114、同122、同123、同139、同144、同146、同147、同149、同150、同151、同163、同166、同168、同170、同171、同172、同175、同176、同177、同178、同179、同184、同185、同187、同190、同193、同202、同206、同207、同209、同219、同222、同224、同238、同245;C.I.ピグメントバイオレット3、同9、同19、同23、同31、同32、同33、同36、同38、同43、同50;C.I.バットレッド1、同2、同10、同13、同15、同23、同29、同35などが挙げられる。
また、イエロー系色材としては、例えば、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162等のイエロー系染料;C.I.ピグメントオレンジ31、同43;C.I.ピグメントイエロー1、同2、同3、同4、同5、同6、同7、同10、同11、同12、同13、同14、同15、同16、同17、同23、同24、同34、同35、同37、同42、同53、同55、同65、同73、同74、同75、同81、同83、同93、同94、同95、同97、同98、同100、同101、同104、同108、同109、同110、同113、同114、同116、同117、同120、同128、同129、同133、同138、同139、同147、同150、同151、同153、同154、同155、同156、同167、同172、同173、同180、同185、同195;C.I.バットイエロー1、同3、同20等のイエロー系顔料などが挙げられる。
シアン系色材、マゼンダ系色材、イエロー系色材などの各種色材は、それぞれ、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、シアン系色材、マゼンダ系色材、イエロー系色材などの各種色材を2種以上用いる場合、これらの色材の混合割合(または配合割合)としては、特に制限されず、各色材の種類や目的とする色などに応じて適宜選択することができる。
なお、黒色系色として、シアン系色材、マゼンダ系色材及びイエロー系色材が混合された色材混合物を用いる場合、これらの色材はそれぞれ単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、混合インク組成物中のシアン系色材、マゼンダ系色材およびイエロー系色材の混合割合(または配合割合)としては、黒色系色(例えば、L表色系で規定されるL、aやbが、前記範囲となる黒色系色)を呈することができれば特に制限されず、各色材の種類などに応じて適宜選択することができる。混合インク組成物中におけるシアン系色材、マゼンダ系色材およびイエロー系色材の各色材の含有割合は、例えば、色材の総量に対して、シアン系色材/マゼンダ系色材/イエロー系色材=10重量%〜50重量%/10重量%〜50重量%/10重量%〜50重量%(好ましくは20重量%〜40重量%/20重量%〜40重量%/20重量%〜40重量%)の範囲から適宜選択することができる。
色材の含有量は、ウエハ接着層やレーザーマーク層を形成する樹脂組成物(溶剤又は溶媒を除く)中、0.1重量%〜10重量%の範囲から適宜選択することができ、0.5重量%〜8重量%が好ましく、1重量%〜5重量%がより好ましい。
(他の添加剤)
本発明では、前述のように、ウエハ接着層用樹脂組成物やレーザーマーク層用樹脂組成物において、必要に応じて他の添加剤を適宜に配合することができる。他の添加剤としては、充填剤(フィラー)、難燃剤、シランカップリング剤、イオントラップ剤の他、増量剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤などの添加剤を用いることができる。
充填剤としては、無機充填剤、有機充填剤のいずれであってもよいが、無機充填剤が好適である。無機充填剤等の充填剤の配合により、半導体裏面用フィルムに導電性の付与や熱伝導性の向上、弾性率の調節等を図ることができる。なお、半導体裏面用フィルムとしては導電性であっても、非導電性であってもよい。前記無機充填剤としては、例えば、シリカ、クレー、石膏、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミナ、酸化ベリリウム、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック類、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、鉛、錫、亜鉛、パラジウム、半田などの金属、又は合金類、その他カーボンなどからなる種々の無機粉末などが挙げられる。充填剤は単独で又は2種以上を併用して用いることができる。充填剤としては、なかでも、シリカが好適であり、溶融シリカがより好適である。なお、無機充填剤の平均粒径は0.1μm〜80μmの範囲内であることが好ましい。無機充填剤の平均粒径は、例えば、レーザー回折型粒度分布測定装置によって測定することができる。
前記充填剤(例えば、無機充填剤)の配合量は、有機樹脂成分の総量100重量部に対して80重量部以下(0重量部〜80重量部)であることが好ましく、0重量部〜70重量部であることがより好ましい。
また、前記難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂等が挙げられる。難燃剤は、単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。前記シランカップリング剤としては、例えば、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。シランカップリング剤は、単独で又は2種以上を併用して用いることができる。前記イオントラップ剤としては、例えばハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス等が挙げられる。イオントラップ剤は、単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
半導体裏面用フィルムの厚さ(ウエハ接着層とレーザーマーク層を含むフィルム全体の厚さ)は特に限定されないが、例えば、2μm〜200μm程度の範囲から適宜選択することができる。本発明では、半導体裏面用フィルムの厚さとしては、4μm〜160μm程度であることが好ましく、6μm〜100μm程度であることがより好ましく、10μm〜80μm程度であることがさらに好ましい。なお、半導体裏面用フィルムは、
ウエハ接着層とレーザーマーク層との間の層として、他の層を有していても良い。
なお、半導体裏面用フィルムにおいて、ウエハ接着層やレーザーマーク層が、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物により形成されている場合、半導体裏面用フィルムは、半導体ウエハに適用する前の段階では、熱硬化性樹脂が未硬化又は部分硬化の状態である。この場合、半導体ウエハに適用後に(具体的には、通常、フリップチップボンディング工程で封止材をキュアする際に)、半導体裏面用フィルムにおけるウエハ接着層やレーザーマーク層中の熱硬化性樹脂を完全に又はほぼ完全に硬化させる。
このように、半導体裏面用フィルムにおけるウエハ接着層やレーザーマーク層は、熱硬化性樹脂を含んでいても、該熱硬化性樹脂は未硬化又は部分硬化の状態であるため、半導体裏面用フィルムにおけるウエハ接着層やレーザーマーク層のゲル分率としては、特に制限されないが、例えば、50重量%以下(0重量%〜50重量%)の範囲より適宜選択することができ、好ましくは30重量%以下(0重量%〜30重量%)であり、より好ましくは10重量%以下(0重量%〜10重量%)である。半導体裏面用フィルムにおけるウエハ接着層やレーザーマーク層のゲル分率の測定方法は、以下の測定方法により測定することができる。
<ゲル分率の測定方法>
半導体裏面用フィルムにおけるウエハ接着層やレーザーマーク層からから約0.1gをサンプリングして精秤し(試料の重量)、該サンプルをメッシュ状シートで包んだ後、約50mLのトルエン中に室温で1週間浸漬させる。その後、溶剤不溶分(メッシュ状シートの内容物)をトルエンから取り出し、130℃で約2時間乾燥させ、乾燥後の溶剤不溶分を秤量し(浸漬・乾燥後の重量)、下記式(a)よりゲル分率(重量%)を算出する。
ゲル分率(重量%)=[(浸漬・乾燥後の重量)/(試料の重量)]×100 (a)
なお、半導体裏面用フィルムにおけるウエハ接着層やレーザーマーク層のゲル分率は、樹脂成分の種類やその含有量、架橋剤の種類やその含有量の他、加熱温度や加熱時間などによりコントロールすることができる。
本発明における半導体裏面用フィルム(ウエハ接着層及びレーザーマーク層を有する半導体裏面用フィルム、なかでもレーザーマーク層)としては、23℃における弾性率(引張貯蔵弾性率E’)が1GPa以上であることが好ましく、2GPa以上であることがより好ましく、3GPa以上であることがさらに好ましい。半導体裏面用フィルム(なかでもレーザーマーク層)の弾性率が1GPa以上であると、チップ状ワークを半導体裏面用フィルムとともに、ダイシングテープの粘着剤層から剥離させた後、半導体裏面用フィルムを支持体(例えば、キャリアテープ)上に載置して、輸送等を行った際に、半導体裏面用フィルムが支持体(例えば、キャリアテープにおけるトップテープやボトムテープなど)に貼着してしまうことを抑制又は防止することができる。なお、半導体裏面用フィルムにおけるウエハ接着層やレーザーマーク層が熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物により形成されている場合、前述のように、熱硬化性樹脂は、通常、未硬化又は部分硬化の状態であるので、半導体裏面用フィルム(ウエハ接着層及びレーザーマーク層を有する半導体裏面用フィルム、特にレーザーマーク層)の23℃における弾性率は、熱硬化性樹脂が未硬化状態又は部分硬化状態での23℃における弾性率となる。
半導体裏面用フィルムの23℃における弾性率(引張貯蔵弾性率E’)は、ダイシングテープに積層させずに、ウエハ接着層及びレーザーマーク層により形成された半導体裏面用フィルムを作製し、レオメトリック社製の動的粘弾性測定装置「Solid Analyzer RS A2」を用いて、引張モードにて、サンプル幅:10mm、サンプ
ル長さ:22.5mm、サンプル厚さ:0.2mmで、周波数:1Hz、昇温速度:10℃/分、窒素雰囲気下、所定の温度(23℃)にて測定して、得られた引張貯蔵弾性率E’の値とする。
半導体裏面用フィルムの弾性率は、ウエハ接着層やレーザーマーク層の樹脂成分(熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂)の種類やその含有量、シリカフィラー等の充填材の種類やその含有量などによりコントロールすることができる。
半導体裏面用フィルムの可視光領域(波長:400nmから800nm)における光線透過率(可視光線透過率)は特に限定されないが、例えば、20%以下(0%〜20%)の範囲が好ましく、10%以下(0%〜10%)の範囲がより好ましく、5%以下(0%〜5%)の範囲が特に好ましい。可視光における光線透過率を20%以下にすることにより、可視光線が半導体裏面用フィルムを透過して、半導体チップに到達し、当該半導体チップに悪影響が及ぶのを低減することができる。
前記半導体裏面用フィルムの光線透過率(%)は、半導体裏面用フィルムを構成する樹脂成分の種類やその含有量、着色剤(顔料や染料等)の種類や含有量、充填材の種類やその含有量などによりコントロールすることができる。
前記可視光線透過率(%)は、例えば、次の通りにして算出することができる。即ち、厚さ(平均厚さ)20μmの半導体裏面用フィルムをダイシングテープに積層させることなく作製する。次に、この半導体裏面用フィルムに対して、「ABSORPTION SPECTRO PHOTOMETER」(商品名、(株)島津製作所)を用いて、可視光線を照射した。可視光線の波長は400nm〜800nmである。この照射により半導体裏面用フィルムを透過した可視光線の光強度を測定し、次式により算出することができる。
可視光線透過率(%)=((半導体裏面用フィルムの透過後の可視光線の光強度)/(可視光線の初期の光強度))×100
なお、光線透過率(%)の前記算出方法は、厚さが20μmでない半導体裏面用フィルムの光線透過率(%)の算出にも適用することができる。具体的には、ランベルトベールの法則により、20μmでの吸光度A20を下記の通り算出することができる。
20=α×L20×C (1)
(式中、L20は光路長、αは吸光係数、Cは試料濃度を表す)
また、厚さX(μm)での吸光度Aは下記式(2)により表すことができる。
=α×L×C (2)
更に、厚さ20μmでの吸光度A20は下記式(3)により表すことができる。
20=−log1020 (3)
(式中、T20は厚さ20μmでの光線透過率を表す)
前記式(1)〜(3)より、吸光度Aは、
=A20×(L/L20
=−[log10(T20)]×(L/L20
と表すことができる。これにより、厚さX(μm)での光線透過率T(%)は、下記式により算出することができる。
=10−AX
但し、A=−[log10(T20)]×(L/L20
また、前記光線透過率(%)の算出方法における半導体裏面用フィルムの厚さを20μmとすることについては、特に本発明の半導体裏面用フィルムの厚さを限定するものではない。測定の際に、便宜上採用した厚さである。
本発明では、半導体裏面用フィルムとしては、吸湿率が低い方が好ましい。具体的には、半導体裏面用フィルムとしては、温度:85℃で且つ湿度:85%RHの雰囲気下で168時間放置したときの吸湿率が、1重量%以下であることが好ましく、0.8重量%以下であることがより好ましい。半導体裏面用フィルムの吸湿率(85℃且つ85%RHの雰囲気下で168時間放置後)を1重量%以下にすることにより、レーザーマーキング性を向上させることができる。また、例えば、リフロー工程に於いてボイドの発生などを抑制又は防止することもできる。半導体裏面用フィルムの吸湿率は、例えば、無機フィラーの添加量を変化させることにより調整することができる。半導体裏面用フィルムの吸湿率(重量%)は、温度:85℃で且つ湿度:85%RHの雰囲気下で168時間放置したときの重量変化により算出したものである(下記式を参照)。なお、半導体裏面用フィルムの吸湿率としては、半導体裏面用フィルムにおけるウエハ接着層やレーザーマーク層が熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物により形成されている場合は、熱硬化後に、温度:85℃で且つ湿度:85%RHの雰囲気下で168時間放置したときの重量変化により算出したものである。
吸湿率(重量%)=(((半導体裏面用フィルムの放置後の重量)−(半導体裏面用フィルムの放置前の重量))/(半導体裏面用フィルムの放置前の重量))×100
また、本発明では、半導体裏面用フィルムとしては、揮発分の割合が少ない方が好ましい。具体的には、半導体裏面用フィルムとしては、温度:250℃で1時間加熱後の重量減少量の割合(重量減少率)が2重量%以下であることが好ましく、1重量%以下であることがより好ましく、0.8重量%以下であることがさらに好ましい。半導体裏面用フィルムの重量減少率(温度:250℃で1時間加熱後)を2重量%以下にすることにより、レーザーマーキング性を向上させることができる。また、例えば、リフロー工程に於いて、パッケージにクラックが発生するのを抑制又は防止することができる。半導体裏面用フィルムの重量減少率は、例えば、鉛フリーハンダリフロー時のクラック発生を減少させることができる無機物、例えば、シリカやアルミナ等の無機系フィラーの添加により調整することができる。半導体裏面用フィルムの重量減少率(重量%)は、温度:250℃で1時間の条件下で加熱したときの重量変化により算出したものである(下記式を参照)。なお、半導体裏面用フィルムの重量減少率としては、半導体裏面用フィルムにおけるウエハ接着層やレーザーマーク層が熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物により形成されている場合は、熱硬化後に、温度:250℃で1時間の条件下で加熱したときの重量変化により算出したものである。
重量減少率(重量%)=(((半導体裏面用フィルムの放置前の重量)−(半導体裏面用フィルムの放置後の重量))/(半導体裏面用フィルムの放置前の重量))×100
半導体裏面用フィルム(好ましくはウエハ接着層)は、セパレータ(剥離ライナー)により保護されていることが好ましい(図示せず)。セパレータは、実用に供するまで半導体裏面用フィルム(好ましくはウエハ接着層)を保護する保護材としての機能を有している。また、セパレータは、更に、ダイシングテープの基材上の粘着剤層に半導体裏面用フィルムを転写する際の支持基材として用いることができる。セパレータはダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの半導体裏面用フィルム上にワークを貼着する際に剥がされる。セパレータとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルム(ポリエチレンテレフタレートなど)や紙等も使用可能である。なお、セパレータは従来公知の方法により形成することができる。また、セパレータの厚さ等も特に制限されない。
また、本発明の半導体裏面用フィルムは、前記ウエハ接着層とレーザーマーク層を含
む多層構造を有するが、前記ウエハ接着層がウエハの裏面と接触し、且つ、前記レーザーマーク層が、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムではダイシングテープの粘着剤層に貼着され、ダイシング工程後にピックアップされた半導体チップでは半導体チップの裏面側の最外層となる限り、前記ウエハ接着層とレーザーマーク層との間に、他の層(例えば、中間層、光線遮断層、補強層、着色層、基材層、電磁波遮断層、熱伝導層、粘着層など)を含むものであってもよい。
[ダイシングテープ]
ダイシングテープは、基材及び該基材上に形成された粘着剤層により構成されている。このように、ダイシングテープは、基材と、粘着剤層とが積層された構成を有していればよい。基材(支持基材)は粘着剤層等の支持母体として用いることができる。基材としては、例えば、紙などの紙系基材;布、不織布、フェルト、ネットなどの繊維系基材;金属箔、金属板などの金属系基材;プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材;ゴムシートなどのゴム系基材;発泡シートなどの発泡体や、これらの積層体[プラスチック系基材と他の基材との積層体や、プラスチックフィルム(又はシート)同士の積層体など]等の適宜な薄葉体を用いることができる。本発明では、基材としては、プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材を好適に用いることができる。このようなプラスチック材における素材としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−プロピレン共重合体等のオレフィン系樹脂;エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、アイオノマー樹脂、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル(ランダム、交互)共重合体等のエチレンをモノマー成分とする共重合体;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル;アクリル系樹脂;ポリ塩化ビニル(PVC);ポリウレタン;ポリカーボネート;ポリフェニレンスルフィド(PPS);ポリアミド(ナイロン)、全芳香族ポリアミド(アラミド)等のアミド系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK);ポリイミド;ポリエーテルイミド;ポリ塩化ビニリデン;ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体);セルロース系樹脂;シリコーン樹脂;フッ素樹脂などが挙げられる。また基材の材料としては、前記樹脂の架橋体等のポリマーも用いることができる。これらの素材は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
なお、基材として、プラスチック系基材が用いられている場合は、延伸処理等により伸び率などの変形性を制御していてもよい。
基材の厚さは、特に制限されず強度や柔軟性、使用目的などに応じて適宜に選択でき、例えば、一般的には1000μm以下(例えば、1μm〜1000μm)、好ましくは10μm〜500μm、より好ましくは20μm〜300μm、さらに好ましくは30μm〜200μm程度であるが、これらに限定されない。なお、基材は単層の形態又は積層された形態のいずれ形態を有していてもよい。
基材の表面は、隣接する層との密着性、保持性等を高めるため、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的方法による酸化処理等が施されていてもよく、下塗り剤によるコーティング処理等が施されていてもよい。
なお、基材には、本発明の効果等を損なわない範囲で、各種添加剤(着色剤、充填剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤、難燃剤など)が含まれていてもよい。
粘着剤層は粘着剤により形成されており、粘着性を有している。このような粘着剤としては、特に制限されず、公知の粘着剤の中から適宜選択することができる。具体的には、粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、スチレン−ジエンブロック共重合体系粘着剤、これらの粘着剤に融点が約200℃以下の熱溶融性樹脂を配合したクリ−プ特性改良型粘着剤などの公知の粘着剤(例えば、特開昭56−61468号公報、特開昭61−174857号公報、特開昭63−17981号公報、特開昭56−13040号公報等参照)の中から、前記特性を有する粘着剤を適宜選択して用いることができる。また、粘着剤としては、放射線硬化型粘着剤(又はエネルギー線硬化型粘着剤)や、熱膨張性粘着剤を用いることもできる。粘着剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
本発明では、粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤を好適に用いることができ、アクリル系粘着剤がより好適である。アクリル系粘着剤としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルの1種又は2種以上を単量体成分として用いたアクリル系重合体(単独重合体又は共重合体)をベースポリマーとするアクリル系粘着剤が挙げられる。
前記アクリル系粘着剤における(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(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)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−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)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(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)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が4〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好適である。なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステルのアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状の何れであっても良い。
なお、前記アクリル系重合体は、凝集力、耐熱性、架橋性などの改質を目的として、必要に応じて、前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な他の単量体成分(共重合性単量体成分)に対応する単位を含んでいてもよい。このような共重合性単量体成分としては、例えば、(メタ)アクリル酸(アクリル酸、メタクリル酸)、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー;無水マレイン酸、無水イコタン酸などの酸無水物基含有モノマー;(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチルメタクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー;スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー;2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどのリン酸基含有モノマー;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミドなどの(N−置換)アミド系モノマー;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル
などの(メタ)アクリル酸アミノアルキル系モノマー;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノアクリレートモノマー;(メタ)アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有アクリル系モノマー;スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル系モノマー;イソプレン、ブタジエン、イソブチレンなどのオレフィン系モノマー;ビニルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー;N−ビニルピロリドン、メチルビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリン、N−ビニルカルボン酸アミド類、N−ビニルカプロラクタムなどの窒素含有モノマー;N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系モノマー;N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコンイミド、N−シクロヘキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマー;N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクルロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー;(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコールなどのグリコール系アクリルエステルモノマー;(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレートなどの複素環、ハロゲン原子、ケイ素原子などを有するアクリル酸エステル系モノマー;ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ジビニルベンゼン、ブチルジ(メタ)アクリレート、ヘキシルジ(メタ)アクリレートなどの多官能モノマー等が挙げられる。これらの共重合性単量体成分は1種又は2種以上使用できる。
粘着剤として放射線硬化型粘着剤(又はエネルギー線硬化型粘着剤)を用いる場合、放射線硬化型粘着剤(組成物)としては、例えば、ラジカル反応性炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖又は主鎖中もしくは主鎖末端に有するポリマーをベースポリマーとして用いた内在型の放射線硬化型粘着剤や、粘着剤中に紫外線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分が配合された放射線硬化型粘着剤などが挙げられる。また、粘着剤として熱膨張性粘着剤を用いる場合、熱膨張性粘着剤としては、例えば、粘着剤と発泡剤(特に熱膨張性微小球)とを含む熱膨張性粘着剤などが挙げられる。
本発明では、粘着剤層には、本発明の効果を損なわない範囲で、各種添加剤(例えば、粘着付与樹脂、着色剤、増粘剤、増量剤、充填剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤、架橋剤など)が含まれていても良い。
前記架橋剤としては、特に制限されず、公知の架橋剤を用いることができる。具体的には、架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤の他、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、アミン系架橋剤などが挙げられ、イソシアネート系架橋剤やエポキシ系架橋剤が好適である。イソシアネート系架橋剤やエポキシ系架橋剤の具体例としては、前記のウエハ裏面保護フィルムの項で、イソシアネート系架橋剤やエポキシ系架橋剤として具体的に例示した化合物(具体例)などが挙げられる。架橋剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。なお、架橋剤の使用量は、特に制限されない。
なお、本発明では、架橋剤を用いる代わりに、あるいは、架橋剤を用いるとともに、電子線や紫外線などの照射により架橋処理を施すことも可能である。
粘着剤層は、例えば、粘着剤(感圧接着剤)と、必要に応じて溶媒やその他の添加剤などとを混合して、シート状の層に形成する慣用の方法を利用し形成することができる。具体的には、例えば、粘着剤および必要に応じて溶媒やその他の添加剤を含む混合物を、基材上に塗布する方法、適当なセパレータ(剥離紙など)上に前記混合物を塗布して粘着剤層を形成し、これを基材上に転写(移着)する方法などにより、粘着剤層を形成することができる。
粘着剤層の厚さは特に制限されず、例えば、5μm〜300μmが好ましく、5μm〜200μmがより好ましく、5μm〜100μmがさらに好ましく、7μm〜50μmがさらに好ましい。粘着剤層の厚さが前記範囲内であると、適度な粘着力を発揮することができる。なお、粘着剤層は単層、複層の何れであってもよい。
また、ダイシングテープの厚さ(基材及び粘着剤層を含むテープ全体の厚さ)としては、例えば、6μm〜1300μmの範囲から選択することができ、好ましくは15μm〜700μm、より好ましくは25μm〜400μm、さらに好ましくは37μm〜250μmである。
なお、本発明では、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムには、帯電防止能を持たせることができる。これにより、その密着時(接着時)及び剥離時等に於ける静電気の発生やそれによるワーク(半導体ウエハ等)の帯電で回路が破壊されること等を防止することができる。帯電防止能の付与は、基材、粘着剤層乃至半導体裏面用フィルムへ帯電防止剤や導電性物質を添加する方法、基材への電荷移動錯体や金属膜等からなる導電層を付設する方法等、適宜な方式で行うことができる。これらの方式としては、半導体ウエハを変質させるおそれのある不純物イオンが発生しにくい方式が好ましい。導電性の付与、熱伝導性の向上等を目的として配合される導電性物質(導電フィラー)としては、銀、アルミニウム、金、銅、ニッケル、導電性合金等の球状、針状、フレーク状の金属粉、アルミナ等の金属酸化物、アモルファスカーボンブラック、グラファイト等が挙げられる。ただし、前記半導体裏面用フィルムは、非導電性であることが、電気的にリークしないようにできる点から好ましい。
本発明においては、ダイシングテープは、前記のようにして作製したものを用いてもよく、また、市販品を用いてもよい。
また、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、ロール状に巻回された形態で形成されていてもよく、シート(フィルム)が積層された形態で形成されていてもよい。例えば、ロール状に巻回された形態を有している場合、半導体裏面用フィルムを、必要に応じてセパレータにより保護した状態でロール状に巻回して、ロール状に巻回された状態又は形態のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムとして作製することができる。なお、ロール状に巻回された状態又は形態のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムとしては、基材と、前記基材の一方の面に形成された粘着剤層と、前記粘着剤層上に形成された半導体裏面用フィルムと、前記基材の他方の面に形成された剥離処理層(背面処理層)とで構成されていてもよい。
なお、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの厚さ(ウエハ接着層及びレーザーマーク層からなる半導体裏面用フィルムの厚さと、基材及び粘着剤層からなるダイシングテープの厚さの総厚)としては、例えば、8μm〜1500μmの範囲から選択することができ、好ましくは20μm〜850μm、より好ましくは31μm〜500μm、さらに好ましくは47μm〜330μmである。
ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムにおいて、半導体裏面用フィルムの厚さと、ダイシングテープの粘着剤層の厚さとの比としては、特に制限されないが、例えば、半導体裏面用フィルムの厚さ/ダイシングテープの粘着剤層の厚さ=150/5〜3/100の範囲から適宜選択することができ、好ましくは100/5〜3/50であり、より好ましくは60/5〜3/40である。半導体裏面用フィルムの厚さと、ダイシングテープの粘着剤層の厚さとの比が、前記範囲内であると、適度な粘着力を発揮することができ、優れたダイシング性やピックアップ性を発揮することができる。
また、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムにおいて、半導体裏面用フィルムの厚さと、ダイシングテープの厚さ(基材及び粘着剤層の総厚)との比としては、特に制限されないが、例えば、半導体裏面用フィルムの厚さ/ダイシングテープの厚さ=150/50〜3/500の範囲から適宜選択することができ、好ましくは100/50〜3/300であり、より好ましくは60/50〜3/150である。半導体裏面用フィルムの厚さ/ダイシングテープの厚さが、150/50〜3/500の範囲であると、ピックアップ性が良好であり、且つ、ダイシング時に側面残渣が生じることを抑制又は防止することができる。
このように、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムにおいて、半導体裏面用フィルムの厚さと、ダイシングテープの粘着剤層の厚さとの比や、半導体裏面用フィルムの厚さと、ダイシングテープの厚さ(基材及び粘着剤層の総厚)との比をコントロールすることにより、ダイシング工程時のダイシング性、ピックアップ工程時のピックアップ性などを向上させることができ、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを、半導体ウエハのダイシング工程から半導体チップのフリップチップボンディング工程にかけて有効に利用することができる。
(ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの製造方法)
本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの製造方法について、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム1を例にして説明する。先ず、基材31は、従来公知の製膜方法により製膜することができる。当該製膜方法としては、例えばカレンダー製膜法、有機溶媒中でのキャスティング法、密閉系でのインフレーション押出法、Tダイ押出法、共押出し法、ドライラミネート法等が例示できる。
次に、基材31上に粘着剤組成物を塗布し、乾燥させて(必要に応じて加熱架橋させて)粘着剤層32を形成する。塗布方式としては、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。なお、粘着剤層組成物を直接基材31に塗布して、基材31上に粘着剤層32を形成してもよく、また、粘着剤組成物を表面に剥離処理を行った剥離紙等に塗布して粘着剤層を形成させた後、該粘着剤層を基材31に転写させて、基材31上に粘着剤層32を形成してもよい。このように、基材31上に粘着剤層32を形成することにより、ダイシングテープ3を作製する。
一方、ウエハ接着層22を形成する為の形成材料である樹脂組成物(ウエハ接着層用樹脂組成物)を剥離紙上に乾燥後の厚みが所定厚みとなる様に塗布し、更に所定条件下で乾燥して(熱硬化が必要な場合などでは、必要に応じて加熱処理を施し乾燥して)、ウエハ接着層22を形成する。続いて、レーザーマーク層21を形成する為の形成材料である樹脂組成物(レーザーマーク層用樹脂組成物)をウエハ接着層22上に乾燥後の厚みが所定厚みとなる様に塗布し、更に所定条件下で乾燥して(熱硬化が必要な場合などでは、必要に応じて加熱処理を施し乾燥して)、レーザーマーク層21を形成して、レーザーマーク層21とウエハ接着層22との積層構造を有している半導体裏面用フィルム2を作製する。この半導体裏面用フィルム2を、レーザーマーク層21が前記粘着剤層32に接触する形態で、粘着剤層32上に転写することにより、半導体裏面用フィルム2を粘着剤層32上に形成する。なお、前記粘着剤層32上に、レーザーマーク層用樹脂組成物を塗布してレーザーマーク層21を形成し、さらに該レーザーマーク層21上に、ウエハ接着層用樹脂組成物を塗布してウエハ接着層22を形成することによっても、半導体裏面用フィルム2を粘着剤層32上に形成することができる。以上により、本発明に係るダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム1を得ることができる。なお、半導体裏面用フィルム2を形成する際に熱硬化を行う場合、部分硬化の状態となる程度で熱硬化を行うことが重要であるが、好ましくは熱硬化を行わない。
本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、フリップチップボンディング工程を具備する半導体装置の製造の際に好適に用いることができる。すなわち、本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、フリップチップ実装の半導体装置を製造する際に用いられ、半導体チップの裏面に、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの半導体裏面用フィルムが貼着している状態又は形態で、フリップチップ実装の半導体装置が製造される。従って、本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、フリップチップ実装の半導体装置(半導体チップが基板等の被着体に、フリップチップボンディング方式で固定された状態又は形態の半導体装置)に対して用いることができる。
(半導体ウエハ)
ワーク(半導体ウエハ)としては、公知乃至慣用の半導体ウエハであれば特に制限されず、各種素材の半導体ウエハから適宜選択して用いることができる。本発明では、半導体ウエハとしては、シリコンウエハを好適に用いることができる。
(半導体装置の製造方法)
本発明の半導体装置の製造方法は、前記ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いた半導体装置の製造方法であれば特に制限されないが、例えば、下記の工程を具備する製造方法などが挙げられる。
前記ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの半導体裏面用フィルム上(すなわち、半導体裏面用フィルムのウエハ接着層上)にワークを貼着する工程(マウント工程)
前記ワークをダイシングしてチップ状ワークを形成する工程(ダイシング工程)
前記チップ状ワークを前記半導体裏面用フィルムとともに、ダイシングテープの粘着剤層から剥離する工程(ピックアップ工程)
前記チップ状ワークを被着体にフリップチップボンディングにより固定する工程(フリップチップボンディング工程)
より具体的には、半導体装置の製造方法としては、例えば、本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを、半導体裏面用フィルム上に任意に設けられたセパレータを適宜に剥離して、次の様に使用することにより、半導体装置を製造することができる。なお、以下では、図2を参照しながらダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム1を用いた場合を例にして説明する。
図2は、本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面模式図である。図2において、4はワーク(半導体ウエハ)
、5はチップ状ワーク(半導体チップ)、51は半導体チップ5の回路面側に形成されているバンプ、6は被着体、61は被着体6の接続パッドに被着された接合用の導電材61であり、1、2、21、22、3、31、32は前記と同様に、それぞれ、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム、半導体裏面用フィルム、レーザーマーク層、ウエハ接着層、ダイシングテープ、基材、粘着剤層である。
(マウント工程)
先ず、図2(a)で示されるように、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム1における半導体裏面用フィルム2のウエハ接着層22上に半導体ウエハ(ワーク)4を貼着し(特に圧着し)、これを密着保持させて固定する(マウント工程)。なお、本工程は、通常、圧着ロール等の押圧手段により押圧しながら行われる。
(ダイシング工程)
次に、図2(b)で示されるように、半導体ウエハ4のダイシングを行う。これにより、半導体ウエハ4を所定のサイズに切断して個片化(小片化)し、半導体チップ(チップ状ワーク)5を製造する。ダイシングは、例えば、半導体ウエハ4の回路面側から常法に従い行われる。また、本工程では、例えば、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム1まで切込みを行うフルカットと呼ばれる切断方式等を採用できる。本発明では、ダイシング工程では、ワークはフルカット(完全切断)することが重要であり、この際、半導体裏面用フィルムも完全切断させて、ワークを半導体裏面用フィルムとともにダイシングすることが重要である。すなわち、本工程は、ワークを半導体裏面用フィルムとともにダイシングしてチップ状ワークを形成する工程であることが重要である。なお、ワークを半導体裏面用フィルムとともにダイシングする際には、ダイシングテープには切り込みをいれない形態や、ダイシングテープにも少なくとも部分的に(好ましくは、ダイシングテープが切断されない程度に部分的に)切り込みをいれる形態で、ダイシングを行うことができる。本工程で用いるダイシング装置としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。また、半導体ウエハ4は、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム1により密着固定されているので、チップ欠けやチップ飛びを抑制できると共に、半導体ウエハ4の破損も抑制できる。なお、半導体裏面用フィルム2(レーザーマーク層、ウエハ接着層)がエポキシ樹脂を含む樹脂組成物により形成されていると、ダイシングにより切断されても、その切断面において半導体裏面用フィルムの糊はみ出しが生じるのを抑制又は防止することができる。その結果、切断面同士が再付着(ブロッキング)することを抑制又は防止することができ、後述のピックアップを一層良好に行うことができる。
なお、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムのエキスパンドを行う場合、該エキスパンドは従来公知のエキスパンド装置を用いて行うことができる。エキスパンド装置は、ダイシングリングを介してダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを下方へ押し下げることが可能なドーナッツ状の外リングと、外リングよりも径が小さくダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを支持する内リングとを有している。このエキスパンド工程により、後述のピックアップ工程において、隣り合う半導体チップ同士が接触して破損するのを防ぐことが出来る。
(ピックアップ工程)
ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム1に密着固定された半導体チップ5を回収する為に、図2(c)で示されるように、半導体チップ5のピックアップを行って、半導体チップ5を半導体裏面用フィルム2とともにダイシングテープ3より剥離させる。ピックアップの方法としては特に限定されず、従来公知の種々の方法を採用できる。例えば、個々の半導体チップ5をダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム1の基材31側からニードルによって突き上げ、突き上げられた半導体チップ5をピックアップ装
置によってピックアップする方法等が挙げられる。なお、ピックアップされた半導体チップ5は、その裏面(非回路面、非電極形成面などとも称される)が、レーザーマーク層21とウエハ接着層22とによる半導体裏面用フィルム2により保護されている。
(フリップチップボンディング工程)
ピックアップした半導体チップ5は、図2(d)で示されるように、基板等の被着体に、フリップチップボンディング方式(フリップチップ実装方式)により固定させる。具体的には、半導体チップ5を、半導体チップ5の回路面(表面、回路パターン形成面、電極形成面などとも称される)が被着体6と対向する形態で、被着体6に常法に従い固定させる。例えば、半導体チップ5の回路面側に形成されているバンプ51を、被着体6の接続パッドに被着された接合用の導電材(半田など)61に接触させて押圧しながら導電材を溶融させることにより、半導体チップ5と被着体6との電気的導通を確保し、半導体チップ5を被着体6に固定させることができる。なお、このような半導体チップ5の被着体6への固定に際しては、半導体チップ5と被着体6との対向面や間隙を洗浄し、該間隙に封止材(封止樹脂など)を充填させることが重要である。
被着体としては、リードフレームや回路基板(配線回路基板など)等の各種基板を用いることができる。このような基板の材質としては、特に限定されるものではないが、セラミック基板や、プラスチック基板が挙げられる。プラスチック基板としては、例えば、エポキシ基板、ビスマレイミドトリアジン基板、ポリイミド基板等が挙げられる。
フリップチップボンディングにおいて、バンプや導電材の材質としては、特に限定されず、例えば、錫−鉛系金属材、錫−銀系金属材、錫−銀−銅系金属材、錫−亜鉛系金属材、錫−亜鉛−ビスマス系金属材等の半田類(合金)や、金系金属材、銅系金属材などが挙げられる。
なお、本工程では、導電材を溶融させて、半導体チップ5の回路面側のバンプと、被着体6の表面の導電材とを接続させているが、この導電材の溶融時の温度としては、通常、260℃程度(例えば、250℃〜300℃)となっている。本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、半導体裏面用フィルムをエポキシ樹脂等により形成することにより、このフリップチップボンディング工程における高温にも耐えられる耐熱性を有するものとすることができる。
また、フリップチップボンディングにおいて、半導体チップ5と被着体6との対向面(電極形成面)や間隙を洗浄する際に用いられる洗浄液としては、特に制限されず、有機系の洗浄液であってもよく、水系の洗浄液であってもよい。本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムにおける半導体裏面用フィルムは、洗浄液に対する耐溶剤性を有しており、これらの洗浄液に対して実質的に溶解性を有していない。そのため、前述のように、洗浄液としては、各種洗浄液を用いることができ、特別な洗浄液を必要とせず、従来の方法により洗浄させることができる。
また、本発明において、フリップチップボンディングにおいて、半導体チップ5と被着体6との間隙を封止する際に用いられる封止材としては、絶縁性を有する樹脂(絶縁樹脂)であれば特に制限されず、公知の封止樹脂等の封止材から適宜選択して用いることができる。封止樹脂としては、弾性を有する絶縁樹脂であることが好ましい。封止樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物等が挙げられる。エポキシ樹脂としては、前記に例示のエポキシ樹脂等が挙げられる。また、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物による封止樹脂としては、樹脂成分として、エポキシ樹脂以外に、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂(フェノール樹脂など)や、熱可塑性樹脂などが含まれていても良い。なお、フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂の硬化剤としても利用することができ、このようなフェノ
ール樹脂としては、前記に例示のフェノール樹脂などが挙げられる。
封止樹脂による封止工程では、通常、加熱させて封止樹脂を硬化させて封止させる。なお、封止樹脂の硬化は、通常、175℃で60秒間〜90秒間行われる場合が多いが、本発明ではこれに限定されず、例えば165℃〜185℃で、数分間キュアすることができる。なお、半導体裏面用フィルム(ウエハ接着層やレーザーマーク層)が、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物により形成されている場合、この封止樹脂のキュアの際に、半導体裏面用フィルムを構成している熱硬化性樹脂を完全又はほぼ完全に硬化させることができる。
なお、半導体チップ5と被着体6との空隙間距離は、一般的に、30μm〜300μm程度である。
本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いて製造された半導体装置(フリップチップ実装の半導体装置)は、チップ状ワークの裏面に、特定の光線透過率を有するウエハ接着層と特定の光線透過率を有するレーザーマーク層とを有している半導体裏面用フィルムが、レーザーマーク層が最外面となる形態で貼着されているため、レーザーマーキングを優れた視認性で施すことができる。特に、優れたコントラスト比でレーザーマーキングを施すことができ、レーザーマーキングにより施された各種情報(文字情報、図研情報など)を良好に視認することが可能である。なお、レーザーマーキングを行う際には、公知のレーザーマーキング装置を利用することができる。また、レーザーとしては、気体レーザー、個体レーザー、液体レーザーなどの各種レーザーを利用することができる。具体的には、気体レーザーとしては、特に制限されず、公知の気体レーザーを利用することができるが、炭酸ガスレーザー(CO2レーザー)、エキシマレーザー(ArFレーザー、KrFレーザー、XeClレーザー、XeFレーザーなど)が好適である。また、固体レーザーとしては、特に制限されず、公知の固体レーザーを利用することができるが、YAGレーザー(Nd:YAGレーザーなど)、YVO4レーザーが好適である。
本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いて製造されたフリップチップ実装の半導体装置は、フリップチップ実装方式で実装された半導体装置であるので、ダイボンディング実装方式で実装された半導体装置よりも、薄型化、小型化された形状となっており、各種の電子機器・電子部品又はそれらの材料・部材として好適に用いることができる。具体的には、本発明のフリップチップ実装の半導体装置が利用される電子機器としては、いわゆる「携帯電話」や「PHS」、小型のコンピュータ(例えば、いわゆる「PDA」(携帯情報端末)、いわゆる「ノートパソコン」、いわゆる「ネットブック(商標)」、いわゆる「ウェアラブルコンピュータ」など)、「携帯電話」及びコンピュータが一体化された形態の小型の電子機器、いわゆる「デジタルカメラ(商標)」、いわゆる「デジタルビデオカメラ」、小型のテレビ、小型のゲーム機器、小型のデジタルオーディオプレイヤー、いわゆる「電子手帳」、いわゆる「電子辞書」、いわゆる「電子書籍」用電子機器端末、小型のデジタルタイプの時計などのモバイル型の電子機器(持ち運び可能な電子機器)などが挙げられるが、もちろん、モバイル型以外(設置型など)の電子機器(例えば、いわゆる「ディスクトップパソコン」、薄型テレビ、録画・再生用電子機器(ハードディスクレコーダー、DVDプレイヤー等)、プロジェクター、マイクロマシンなど)などであってもよい。また、電子部品又は、電子機器・電子部品の材料・部材としては、特に制限されず、例えば、いわゆる「CPU」の部材、各種記憶装置(いわゆる「メモリー」、ハードディスクなど)の部材などが挙げられる。
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。また、各例中、部は特記がない限りいずれも重量基準である。
(製造例1)
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー(商品名「パラクロンW−197CM」、根上工業株式会社製):100部に対して、エポキシ樹脂(商品名「エピコート1004」、JER株式会社製):21部、フェノール樹脂(商品名「ミレックスXLC−4L」、三井化学株式会社製):22部、球状シリカ(商品名「SO−25R」、株式会社アドマテックス製、平均粒径0.5μm):77部をメチルエチルケトンに溶解して、固形分濃度が23.6重量%となる樹脂組成物の溶液(「樹脂組成物溶液A」と称する場合がある)を調製した。
(製造例2)
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー(商品名「パラクロンW−197CM」、根上工業株式会社製):100部に対して、エポキシ樹脂(商品名「エピコート1004」、JER株式会社製):113部、フェノール樹脂(商品名「ミレックスXLC−4L」、三井化学株式会社製):121部、球状シリカ(商品名「SO−25R」、株式会社アドマテックス製、平均粒径0.5μm):246部、染料1(商品名「OIL GREEN 502」、オリエント化学工業株式会社製):5部、染料2(商品名「OIL BLACK BS」、オリエント化学工業株式会社製):5部をメチルエチルケトンに溶解して、固形分濃度が23.6重量%となる樹脂組成物の溶液(「樹脂組成物溶液B」と称する場合がある)を調製した。
(ウエハ接着性の評価)
製造例1〜2で調製された樹脂組成物溶液A〜樹脂組成物溶液Bによる樹脂層について、ウエハに対する接着力を、下記の接着力の測定方法により測定し、ウエハ接着層として適切な接着力を有しているかどうかを、下記の接着性の評価基準で評価した。評価又は測定結果は表1に示した。
<接着力の測定方法>
製造例1〜2で調製された樹脂組成物溶液A〜樹脂組成物溶液Bによる樹脂層の一方の面にポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm;「PETフィルム」と称する場合がある)を貼着させて、樹脂層貼着PETフィルムを得る。ウエハとしてのシリコンウエハ(厚さ0.6mm)を熱板の上に置き、所定の温度(50℃)下で、樹脂層貼着PETフィルムの樹脂層がウエハと接触する形態で、2kgのローラーを一往復して貼り合わせる。その後、熱板上(50℃)に2分間静置した後、常温(23℃程度)で20分静置し、放置後、剥離試験機(商品名「オートグラフAGS−J」島津製作所社製)を用いて、温度23℃の条件下で、剥離角度:180°、引張速度:300mm/minの条件で、樹脂層貼着PETフィルムを引き剥がして(樹脂層とウエハとの界面で剥離させて)、この引き剥がした時の荷重の最大荷重(測定初期のピークトップを除いた荷重の最大値)を測定し、この最大荷重を樹脂層とウエハ間の接着力(樹脂層のウエハに対する接着力)として、樹脂の接着力(N/10mm幅)を求める。
<接着性の評価基準>
○:ウエハに対する接着力が1N/10mm幅以上である
×:ウエハに対する接着力が1N/10mm幅未満である
なお、この接着力の測定方法では、樹脂層をPETフィルムで補強しているが、PETフィルムに代えて、粘着テープ(商品名「BT315」、日東電工株式会社製)を用いても、同様の接着力の値となる。
Figure 2011151360
表1より、製造例1の樹脂組成物溶液Aによる樹脂層は、ウエハに対する接着力が良好であり、ウエハ接着層として適している。従って、この樹脂層は、ウエハ接着層として利用できる。一方、製造例2の樹脂組成物溶液Bによる樹脂層は、ウエハに対する接着力が低く、ウエハ接着層として適していない。従って、この樹脂層は、ウエハ接着層として利用できない。
(レーザーマーキング性の評価)
製造例1〜2で調製された樹脂組成物溶液A〜樹脂組成物溶液Bによる樹脂層について、レーザーマーキング性を、下記のレーザー加工性の評価又は測定方法により評価又は測定し、レーザーマーク層として適切なレーザーマーキング性を有しているかどうかを、下記のレーザー加工性の評価基準で評価した。評価又は測定結果は表2に示した
<レーザー加工性の評価又は測定方法>
製造例1〜2で調製された樹脂組成物溶液A〜樹脂組成物溶液Bによる樹脂層に、レーザー[波長:532nm、装置:株式会社キーエンス製のレーザー発生装置(商品名「MD−S9900」)]を、強度:1.0Wの条件で照射させて、このレーザーの照射により加工された加工深さを、レーザー顕微鏡を用いて測定する。
<レーザー加工性の評価基準>
○:レーザー加工深さが2μm以上である
×:レーザー加工深さが2μm未満である
Figure 2011151360
表2より、製造例2の樹脂組成物溶液Bによる樹脂層は、レーザー加工性が良好であり、レーザーマーク層として適している。従って、この樹脂層は、レーザーマーク層として利用できる。一方、製造例1の樹脂組成物溶液Aによる樹脂層は、レーザー加工性が低く、レーザーマーク層として適していない。従って、この樹脂層は、基本的には、レーザーマーク層として利用できない。
(光線透過率の測定)
製造例1〜2で調製された樹脂組成物溶液A〜樹脂組成物溶液Bによる樹脂層について、532nm又は1064nmの光線による光線透過率を、下記の光線透過率の測定方法により測定した。測定結果は表3に示した。
<光線透過率の測定方法>
製造例1〜2で調製された樹脂組成物溶液A〜樹脂組成物溶液Bによる樹脂層(平均厚さ:10μm)に、商品名「UV−2550」(島津製作所製)を用いて、波長:400nm〜1100nmの可視光線を所定の強度で照射し、透過した可視光線の強度を測定して、各波長の可視光線のレーザーマーク層の透過前後の強度変化より求めることができる。
Figure 2011151360
(物性測定)
製造例1〜2で調製された樹脂組成物溶液A〜樹脂組成物溶液Bによる樹脂層について、吸湿率(重量%)、重量減少率(重量%)を、それぞれ下記の通りに測定した。測定結果を下記表4に示す。
<吸湿率の測定方法>
製造例1〜2で調製された樹脂組成物溶液A〜樹脂組成物溶液Bによる樹脂層を、温度85℃、相対湿度85%Rhの恒温恒湿槽に168時間放置して、放置前後の重量を測定し、下記式から吸湿率(重量%)を算出した。
吸湿率(重量%)=(((樹脂層の放置後の重量)−(樹脂層の放置前の重量))/(樹脂層の放置前の重量))×100
<重量減少率の測定方法>
製造例1〜2で調製された樹脂組成物溶液A〜樹脂組成物溶液Bによる樹脂層を、温度250℃の乾燥機に1時間放置して、放置前後の重量を測定し、下記式から重量減少率(重量%)を算出した。
重量減少率(重量%)=(((樹脂層の放置前の重量)−(樹脂層の放置後の重量))/(樹脂層の放置前の重量))×100
Figure 2011151360
実施例1
<半導体裏面用フィルムの作製>
製造例1で調製された樹脂組成物溶液Aを剥離ライナ(セパレータ)としてシリコーン離型処理した厚さが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布し、130℃で2分間乾燥させることにより、厚さ(平均厚さ)10μmのウエハ側樹脂層(ウエハ接着層)を形成し、その後、該ウエハ側樹脂層(ウエハ接着層)上に、製造例2で調製された樹脂組成物溶液Bを塗布し、130℃で2分間乾燥させることにより、厚さ(平均厚さ)10μmの外側樹脂層(レーザーマーク層)を形成して、厚さ(平均厚さ)20μmの半導体裏面用フィルム(「半導体裏面用フィルムA」と称する場合がある)を作製した。
<ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの作製>
上記半導体裏面用フィルムAを、ダイシングテープ(商品名「V−8−T」、日東電工株式会社製;基材の平均厚さ:65μm、粘着剤層の平均厚さ:10μm)の粘着剤層上に、外側樹脂層がダイシングテープの粘着剤層と接触する形態で、ハンドローラーを用いて貼り合せ、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを作製した。
比較例1
<半導体裏面用フィルムの作製>
製造例2で調製された樹脂組成物溶液Bを剥離ライナ(セパレータ)としてシリコーン離型処理した厚さが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布し、130℃で2分間乾燥させることにより、厚さ(平均厚さ)10μmのウエハ側樹脂層を形成し、その後、該ウエハ側樹脂層上に、製造例1で調製された樹脂組成物溶液Aを塗布し、130℃で2分間乾燥させることにより、厚さ(平均厚さ)10μmの外側樹脂層を形成して、厚さ(平均厚さ)20μmの半導体裏面用フィルム(「半導体裏面用フィルムB」と称する場合がある)を作製した。
<ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの作製>
上記半導体裏面用フィルムBを、ダイシングテープ(商品名「V−8−T」、日東電工株式会社製;基材の平均厚さ:65μm、粘着剤層の平均厚さ:10μm)の粘着剤層上に、外側樹脂層がダイシングテープの粘着剤層と接触する形態で、ハンドローラーを用
いて貼り合せ、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを作製した。
比較例2
<半導体裏面用フィルムの作製>
製造例1で調製された樹脂組成物溶液Aを剥離ライナ(セパレータ)としてシリコーン離型処理した厚さが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布し、130℃で2分間乾燥させることにより、厚さ(平均厚さ)20μmの樹脂層を形成して、厚さ(平均厚さ)20μmの半導体裏面用フィルム(「半導体裏面用フィルムC」と称する場合がある)を作製した。従って、半導体裏面用フィルムCは、単層の構成を有している。すなわち、単層構成の半導体裏面用フィルム(樹脂層)は、ウエハ側樹脂層でもあり、外側樹脂層でもある。
<ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの作製>
上記半導体裏面用フィルムCを、ダイシングテープ(商品名「V−8−T」、日東電工株式会社製;基材の平均厚さ:65μm、粘着剤層の平均厚さ:10μm)の粘着剤層上に、ハンドローラーを用いて貼り合せ、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを作製した。
比較例3
<半導体裏面用フィルムの作製>
製造例2で調製された樹脂組成物溶液Bを剥離ライナ(セパレータ)としてシリコーン離型処理した厚さが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布し、130℃で2分間乾燥させることにより、厚さ(平均厚さ)20μmの樹脂層を形成して、厚さ(平均厚さ)20μmの半導体裏面用フィルム(「半導体裏面用フィルムD」と称する場合がある)を作製した。従って、半導体裏面用フィルムDは、単層の構成を有している。すなわち、単層構成の半導体裏面用フィルム(樹脂層)は、ウエハ側樹脂層でもあり、外側樹脂層でもある。
<ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムの作製>
上記半導体裏面用フィルムDを、ダイシングテープ(商品名「V−8−T」、日東電工株式会社製;基材の平均厚さ:65μm、粘着剤層の平均厚さ:10μm)の粘着剤層上に、ハンドローラーを用いて貼り合せ、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを作製した。
なお、実施例1に係るダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムにおいて、半導体裏面用フィルムの厚さ(平均厚さ)は20μmである。また、ダイシングテープ(商品名「V−8−T」、日東電工株式会社製)は、基材の厚さ(平均厚さ)が65μmであり、粘着剤層の厚さ(平均厚さ)が10μmであり、総厚が75μmである。従って、実施例1に係るダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムにおいて、半導体裏面用フィルムの厚さと、ダイシングテープの粘着剤層の厚さとの比(半導体裏面用フィルムの厚さ/ダイシングテープの粘着剤層の厚さ;平均厚さの比)は、20/10であり、半導体裏面用フィルムの厚さと、ダイシングテープの厚さ(基材及び粘着剤層の総厚)との比(半導体裏面用フィルムの厚さ/ダイシングテープの厚さ;平均厚さの比)は、20/75である。
(評価)
実施例1及び比較例1〜3で作製したダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムについて、ダイシング性、ピックアップ性、フリップチップボンディング性、ウエハ裏面のマーキング性、ウエハ裏面の外観性を、下記の評価又は測定方法により評価又は測定した。評価又は測定結果は表5に示した。
<ダイシング性・ピックアップ性の評価方法>
実施例1及び比較例1〜3のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いて、以下の要領で、実際に半導体ウェハのダイシングを行ってダイシング性を評価し、その後に剥離性の評価を行い、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムのダイシング性能とピックアップ性能を評価した。
半導体ウェハ(直径8インチ、厚さ0.6mm;シリコンミラーウエハ)を裏面研磨処理し、厚さ0.2mmのミラーウェハをワークとして用いた。ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムからセパレータを剥離した後、その半導体裏面用フィルム上(すなわち、半導体裏面用フィルムのウエハ側樹脂層上)にミラーウェハ(ワーク)を70℃でロール圧着して貼り合わせ、更にダイシングを行った。また、ダイシングは10mm角のチップサイズとなる様にフルカットした。なお、半導体ウェハ研削条件、貼り合わせ条件、ダイシング条件は、下記のとおりである。
(半導体ウエハ研削条件)
研削装置:商品名「DFG−8560」ディスコ社製
半導体ウエハ:8インチ径(厚さ0.6mmから0.2mmに裏面研削)
(貼り合わせ条件)
貼り付け装置:商品名「MA−3000III」日東精機株式会社製
貼り付け速度計:10mm/min
貼り付け圧力:0.15MPa
貼り付け時のステージ温度:70℃
(ダイシング条件)
ダイシング装置:商品名「DFD−6361」ディスコ社製
ダイシングリング:「2−8−1」(ディスコ社製)
ダイシング速度:30mm/sec
ダイシングブレード:
Z1;ディスコ社製「203O−SE 27HCDD」
Z2;ディスコ社製「203O−SE 27HCBB」
ダイシングブレード回転数:
Z1;40,000r/min
Z2;45,000r/min
カット方式:ステップカット
ウエハチップサイズ:10.0mm角
このダイシングで、ミラーウェハ(ワーク)が剥離せずにダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムにしっかりと保持され、ダイシングを良好に行うことができたどうかを確認し、ダイシングを良好に行うことができた場合を「○」とし、ダイシングを良好に行うことができなかった場合を「×」として、ダイシング性を評価した。
次に、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムのダイシングテープ側からニードルで突き上げて、ダイシングにより得られたチップ状ワークを半導体裏面用フィルムとともにダイシングテープの粘着剤層より剥離させて、裏面が半導体裏面用フィルムにより保護された状態のチップ状ワークをピックアップさせた。この時のチップ(全個数:400個)のピックアップ率(%)を求め、ピックアップ性を評価した。従って、ピックアップ性は、ピックアップ率が100%に近いほど良好である。
なお、ピックアップ条件は、下記のとおりである。
(半導体ウエハピックアップ条件)
ピックアップ装置:商品名「SPA−300」株式会社新川社製
ピックアップニードル本数:9本
ニードル突き上げ速度:20mm/s
ニードル突き上げ量 : 500μm
ピックアップ時間:1秒
ダイシングテープ エキスパンド量 : 3mm
<フリップチップボンディング性の評価方法>
各実施例又は各比較例に係るダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いて、前記の<ダイシング性・ピックアップ性の評価方法>により得られた各実施例又は各比較例に係るチップ状ワークについて、チップ状ワークの表面(回路面)が、該回路面に対応した配線を備えた回路基板の表面に対向する形態で、チップ状ワークの回路面に形成されているバンプが、回路基板の接続パッドに被着された接合用の導電材(半田)と接触させて押圧しながら、温度を260℃まで上げて導電材を溶融させ、その後、室温まで冷却させることにより、チップ状ワークを回路基板に固定させて、半導体装置を作製した。この際のフリップチップボンディング性について、下記の評価基準により評価した。
(フリップチップボンディング性の評価基準)
○:問題なく、フリップチップボンディング方法により、実装できる
×:フリップチップボンディング方法により、実装できない
<ウエハ裏面のマーキング性の評価方法>
前記の<フリップチップボンディング性の評価方法>により得られた半導体装置におけるチップ状ワークの裏面(すなわち、半導体裏面用フィルムの最外層の表面)に、YAGレーザーによりレーザーマーキングを施し、該レーザーマーキングにより得られた情報(バーコード情報)について、下記の評価基準により、各実施例又は各比較例に係るダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いて得られた半導体装置のマーキング性(レーザーマーキング性)を評価した。
(マーキング性の評価基準)
○:無作為に選んだ成人10人中、レーザーマーキングにより得られた情報を良好に視認できると判断した人数が8人以上である
×:無作為に選んだ成人10人中、レーザーマーキングにより得られた情報を良好に視認できると判断した人数が7人以下である
<ウエハ裏面の外観性の評価方法>
各実施例に係るダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いて、前記の<ダイシング性・ピックアップ性の評価方法>により得られた各実施例に係るチップ状ワークについて、該チップ状ワークの裏面の外観性を、下記の評価基準により目視により評価した。
(外観性の評価基準)
○:チップ状ワークにおけるウエハ(シリコンウエハ)の裏面と半導体裏面用フィルムと間に剥離(浮き)が無い
×:チップ状ワークにおけるウエハ(シリコンウエハ)の裏面と半導体裏面用フィルムと間に剥離(浮き)がある
Figure 2011151360
表5より、実施例1に係るダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、ダイシングテープとしての機能と、半導体裏面用フィルムとしての機能(ウエハへの密着性、レーザーマーキング性など)を、優れたレベルで備えていることが確認できた。
本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、ダイシングテープと、半導体裏面用フィルムが一体的に形成されているとともに、半導体裏面用フィルムが、光線透過率(光線の波長:532nm又は1064nm)が特定の値であるウエハ接着層と、光線透過率(光線の波長:532nm又は1064nm)が特定の値であるレーザーマーク層とによる多層構造を有しているので、半導体ウエハのダイシング工程から半導体チップのフリップチップボンディング工程にかけて利用することができる。すなわち、本発明のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムは、フリップチップボンディング方法により半導体装置を製造する際に、ダイシングテープおよび半導体裏面用フィルムの両機能を備えたダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムとして好適に用いることができる。
1 ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム
2 フリップチップ型半導体裏面用フィルム
21 レーザーマーク層
22 ウエハ接着層
3 ダイシングテープ
31 基材
32 粘着剤層
4 半導体ウエハ(ワーク)
5 半導体チップ(チップ状ワーク)
51 半導体チップ5の回路面側に形成されているバンプ
6 被着体
61 被着体6の接続パッドに被着された接合用の導電材

Claims (7)

  1. 被着体上にフリップチップ接続された半導体素子の裏面に形成するためのフリップチップ型半導体裏面用フィルムであって、
    ウエハ接着層とレーザーマーク層とを含む多層構造を有しており、且つ前記ウエハ接着層は波長:532nmの光線による光線透過率が40%以上であるとともに、前記レーザーマーク層は波長:532nmの光線による光線透過率が40%未満であることを特徴とするフリップチップ型半導体裏面用フィルム。
  2. 被着体上にフリップチップ接続された半導体素子の裏面に形成するためのフリップチップ型半導体裏面用フィルムであって、
    ウエハ接着層とレーザーマーク層とを含む多層構造を有しており、且つ前記ウエハ接着層は波長:1064nmの光線による光線透過率が40%以上であるとともに、前記レーザーマーク層は波長:1064nmの光線による光線透過率が40%未満であることを特徴とするフリップチップ型半導体裏面用フィルム。
  3. ウエハ接着層及びレーザーマーク層が、ともに、着色されている請求項1又は2記載のフリップチップ型半導体裏面用フィルム。
  4. 基材上に粘着剤層を有するダイシングテープと、該粘着剤層上に設けられたフリップチップ型半導体裏面用フィルムとを有するダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムであって、
    前記フリップチップ型半導体裏面用フィルムが請求項1〜3いずれか記載のフリップチップ型半導体裏面用フィルムであり、且つフリップチップ型半導体裏面用フィルムのレーザーマーク層が前記ダイシングテープの粘着剤層上に積層された構成を有していることを特徴とするダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム。
  5. フリップチップ実装の半導体装置に用いられる請求項4記載のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム。
  6. ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いた半導体装置の製造方法であって、
    請求項4又は5記載のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムのフリップチップ型半導体裏面用フィルムにおけるウエハ接着層上にワークを貼着する工程と、
    前記ワークをダイシングしてチップ状ワークを形成する工程と、
    前記チップ状ワークを前記フリップチップ型半導体裏面用フィルムとともに、ダイシングテープの粘着剤層から剥離する工程と、
    前記チップ状ワークを被着体にフリップチップボンディングにより固定する工程
    とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  7. フリップチップ実装の半導体装置であって、請求項4又は5記載のダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムを用いて作製され、且つチップ状ワークの裏面に、ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルムのフリップチップ型半導体裏面用フィルムが貼着された構成を有していることを特徴とするフリップチップ実装の半導体装置。
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