JP2012099838A - ウエハ加工用テープ - Google Patents

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Abstract

【課題】接着剤層を分断するエキスパンド工程において使用可能な、均一且つ等方的な拡張性を有するウエハ加工用テープを提供すること。
【解決手段】本発明のウエハ加工用テープ10は、エキスパンドにより接着剤層13をチップに沿って分断する際に用いる、エキスパンド可能なウエハ加工用テープであって、基材フィルム11と、基材フィルム11上に設けられた粘着剤層12と、粘着剤層12上に設けられた接着剤層13とを有し、基材フィルム11の少なくとも1層の樹脂層は、JIS K7206で規定されるビカット軟化点が50〜80℃の熱可塑性樹脂からなり、 70〜80℃で加熱した後の熱可塑性樹脂からなる樹脂層の10%伸び応力は、樹脂層の押出し成形工程における押出し・巻き取り方向(MD)の応力をFMDとし、MDと直交する方向(TD)の応力をFTDとした場合に、FMD/FTD≧0.89を満たす。
【選択図】図1

Description

本発明は、エキスパンドにより接着剤層をチップに沿って分断する際に用いる、エキスパンド可能なウエハ加工用テープに関する。
ICなどの半導体装置の製造工程では、半導体ウエハの裏面に粘着性及び伸縮性のあるウエハ加工用テープを貼り付けた後、半導体ウエハをチップ単位に分断する工程、ウエハ加工用テープをエキスパンドする工程、分断されたチップをピックアップする工程、さらにピックアップされたチップをリードフレームやパッケージ基板等に接着する、あるいは、スタックドパッケージにおいては、半導体チップ同士を積層、接着するダイボンディング(マウント)工程が実施される。
上記半導体装置の製造工程に使用されるウエハ加工用テープとして、基材フィルム上に粘着剤層と接着剤層とがこの順に積層されたダイシング・ダイボンディングテープが提案されている。
一般に、ダイシング・ダイボンディングテープを用いる場合は、まず、半導体ウエハの裏面にダイシング・ダイボンディングテープの接着剤層を貼り付けて半導体ウエハを固定し、ダイシングブレードを用いて半導体ウエハ及び接着剤層をチップ単位にダイシングする。その後、テープを周方向にエキスパンドすることによって、チップ同士の間隔を広げるエキスパンド工程が実施される。このエキスパンド工程は、その後のピックアップ工程において、CCDカメラ等によるチップの認識性を高めるとともに、チップをピックアップする際に隣接するチップ同士が接触することによって生じるチップの破損を防止するために実施される。ピックアップ工程では、チップは接着剤層とともに粘着剤層から剥離して、ピックアップされる。このように、ダイシング・ダイボンディングテープを用いることで、接着剤層付きのチップをリードフレームやパッケージ基板等にダイレクトに接着することが可能となるので、接着剤の塗布工程や別途各チップにダイボンディングフィルムを接着する工程を省略することができる。
しかしながら、上記ダイシング工程では、上述のようにダイシングブレードを用いて半導体ウエハと接着剤層とを一緒にダイシングすると、ウエハの切削屑だけでなく、接着剤層の切削屑も発生してしまう。接着剤層の切削屑は、それ自身が接着機能を有するので、切削屑がウエハのダイシング溝に詰まった場合、チップ同士がくっついてピックアップ不良などが発生し、半導体装置の製造歩留まりが低下する。
上記の問題を解決するために、ダイシング工程では半導体ウエハのみをブレードでダイシングし、エキスパンド工程において、ダイシング・ダイボンディングテープをエキスパンドすることにより、接着剤層を個々のチップに対応して分断する方法が提案されている(例えば、特許文献1の「0055」〜「0056」)。このようなエキスパンド時の張力を利用した接着剤層の分断方法によれば、接着剤の切削屑が発生せず、ピックアップ工程において悪影響を及ぼすことがない。
また近年、半導体ウエハの切断方法として、レーザー加工装置を用いて、非接触でウエハを切断可能な、いわゆるステルスダイシング法が提案されている。
例えば、特許文献2には、ステルスダイシング法として、ダイボンド樹脂層(接着剤層)を介在させてシートが貼り付けられた半導体基板の内部に焦点光を合わせてレーザー光を照射することにより、半導体基板の内部に多光子吸収による改質領域を形成し、この改質領域で切断予定部を形成する工程と、シートを拡張(エキスパンド)させることにより、切断予定部に沿って半導体基板及びダイボンド樹脂層を切断する工程とを備えた半導体基板の切断方法が開示されている。
また、レーザー加工装置を用いた半導体ウエハの切断方法の別法として、例えば、特許文献3には、半導体ウエハの裏面にダイボンディング用の接着フィルム(接着剤層)を装着する工程と、裏面に該接着フィルムが装着された半導体ウエハの接着フィルム側に伸長可能な保護粘着テープを貼着する工程と、保護粘着テープを貼着した半導体ウエハの表面からストリートに沿ってレーザー光線を照射して個々の半導体チップに分割する工程と、保護粘着テープを拡張(エキスパンド)して接着フィルムに引張力を付与し、接着フィルムを半導体チップ毎に破断する工程と、破断された接着フィルムが貼着されている半導体チップを保護粘着テープから離脱する工程、とを含む半導体ウエハの分割方法が提案されている。
これら特許文献2及び特許文献3に記載の半導体ウエハの切断方法によれば、レーザー光の照射及びテープのエキスパンドによって、非接触で半導体ウエハを切断するので、半導体ウエハへの物理的負荷が小さく、現在主流のブレードダイシングを行う場合のようなウエハの切削屑(チッピング)を発生させることなく半導体ウエハの切断が可能である。また、エキスパンドによって接着剤層を分断するので、接着剤層の切削屑を発生させることもない。このため、ブレードダイシングに代わり得る優れた技術として注目されている。
上記特許文献1〜3に記載にされたようなエキスパンドによって接着剤層を分断する場合、使用されるウエハ加工用テープには、半導体チップに沿って接着剤層を確実に分断するために、基材フィルムの均一且つ等方的な拡張性が要求される。基材フィルムに局所的に拡張が不十分な箇所が生じた場合には、その箇所では接着剤層に十分な引張力が伝搬されず、接着剤層が分断できなくなってしまうからである。
ところが、一般に、基材フィルムを押出成形する際や、製品としてテープをロール状に巻き取る際に、ウエハ加工用テープに異方的な力が加わり、ひずみ応力が生じ、基材フィルムの拡張性は不均一且つ異方的なものとなってしまうことが知られている。そこで、均一な拡張性を有するウエハ加工用テープとして、これまでに数々の提案がなされている(例えば、特許文献4〜8参照)。
特開2007−5530号公報 特開2003−338467号公報 特開2004−273895号公報 特開平6−134941号公報 特開平11−199840号公報 特開2000−273416号公報 特開2001−11207号公報 特開2003−158098号公報
しかしながら、上記特許文献4〜8に記載のウエハ加工用テープは、いずれも、ピックアップ工程でのチップの認識性を高めるためにチップ同士の間隔を広げることを目的としたエキスパンドに使用されるものであり、比較的ゆっくりと小さい引張力でエキスパンドされることを念頭において設計されている。そのため、上述のようなエキスパンドによって接着剤層を分断する場合、すなわち比較的急激で引張力の大きいエキスパンドを行う場合には、テープの拡張性が必ずしも十分なレベルにあるとはいえない。
そこで、本発明は、接着剤層を分断するエキスパンド工程において使用可能な、均一且つ等方的な拡張性を有するウエハ加工用テープを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題に対して鋭意検討した結果、以下のような知見を得た。すなわち、ウエハ加工用テープの接着剤層にウエハの裏面を貼合する際には、接着剤を加熱軟化させて接着性を高めるために、70〜80℃程度の加熱貼合が行われるが、ビカット軟化点(ビカット軟化温度ともいう)が50〜80℃の熱可塑性樹脂を用いてテープの基材フィルムを構成することで、加熱貼合の際に基材フィルムが軟化し、基材フィルムに生じたひずみ応力を緩和できること、そして、これにより急激且つ引張力の大きいエキスパンドにおいてもウエハ加工用テープの均一且つ等方的な拡張性が得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の第1の態様は、エキスパンドにより接着剤層をチップに沿って分断する際に用いる、エキスパンド可能なウエハ加工用テープであって、
少なくとも1層の樹脂層を有する基材フィルムと、
前記基材フィルム上に設けられた粘着剤層と、
前記粘着剤層上に設けられた接着剤層と
を有し、
前記基材フィルムの少なくとも1層の樹脂層は、JIS K7206で規定されるビカット軟化点が50〜80℃の熱可塑性樹脂からなり、
70〜80℃で加熱した後の前記熱可塑性樹脂からなる樹脂層の10%伸び応力は、樹脂層の押出し成形工程における押出し・巻き取り方向(MD)の応力をFMDとし、MDと直交する方向(TD)の応力をFTDとした場合に、FMD/FTD≧0.89を満たすことを特徴とするウエハ加工用テープである。
本発明の第2の態様は、前記第1の態様にかかるウエハ加工用テープにおいて、半導体ウエハを前記接着剤層に70〜80℃で加熱貼合した後、エキスパンドにより接着剤層をチップに沿って分断することを特徴とする。本発明の第3の態様は、前記第1又は第2の態様にかかるウエハ加工用テープにおいて、70〜80℃で加熱した後の前記熱可塑性樹脂からなる樹脂層の10%伸び応力は、FMD/FTD≦0.97であることを特徴とする。
本発明の第4の態様は、前記第1から第3のいずれかの態様にかかるウエハ加工用テープにおいて、前記ウエハ加工用テープは、
(a)半導体ウエハの分割予定部分に予めレーザー光を照射して、該ウエハの内部に多光子吸収による改質領域を形成する工程と、
(b)70〜80℃で半導体ウエハを加熱した状態で、前記半導体ウエハの裏面に前記ウエハ加工用テープの接着剤層を貼合する工程と
を順序不同に含み、さらに、
(c)前記ウエハ加工用テープをエキスパンドすることにより、前記半導体ウエハと前記接着剤層とを分断ラインに沿って分断し、複数の接着剤層付き半導体チップを得る工程と
を含む半導体装置の製造方法に使用されることを特徴とする。
本発明の第5の態様は、前記第1から第3のいずれかの態様にかかるウエハ加工用テープにおいて、前記ウエハ加工用テープは、
(a)70〜80℃で半導体ウエハを加熱した状態で、半導体ウエハの裏面に前記ウエハ加工用テープの接着剤層を貼合する工程と、
(b)前記半導体ウエハの表面から分断ラインに沿ってレーザー光を照射して、個々の半導体チップに分断する工程と、
(c)前記ウエハ加工用テープをエキスパンドすることにより、前記接着剤層を前記半導体チップ毎に分断し、複数の接着剤層付きチップを得る工程と
を含む半導体装置の製造方法に使用されることを特徴とする。
本発明の第6の態様は、前記第1から第3のいずれかの態様にかかるウエハ加工用テープにおいて、前記ウエハ加工用テープは、
(a)70〜80℃で半導体ウエハを加熱した状態で、半導体ウエハの裏面に前記ウエハ加工用テープの接着剤層を貼合する工程と、
(b)ダイシングブレードを用いて前記半導体ウエハを分断ラインに沿って切削し、個々の半導体チップに分断する工程と、
(c)前記ウエハ加工用テープをエキスパンドすることにより、前記接着剤層を前記半導体チップ毎に分断し、複数の接着剤層付きチップを得る工程と
を含む半導体装置の製造方法に使用されることを特徴とする。
本発明のウエハ加工用テープでは、テープをウエハに加熱貼合する際の加熱温度よりも低いガラス転移点を有する熱可塑性樹脂を用いて基材フィルムを構成する。これにより、ウエハへの加熱貼合の際に基材フィルムが軟化し、基材フィルムに生じたひずみ応力を緩和することができるので、均一且つ等方的な優れた拡張性を得ることが可能となる。したがって、エキスパンド時に大きなエキスパンド速度及び引張力が要求される、接着剤層分断用のエキスパンド工程においても、好適に使用することができる。
本発明の実施形態にかかるウエハ加工用テープに、半導体ウエハとリングフレームとが貼合された状態を示す断面図である。 レーザー加工により半導体ウエハに改質領域が形成された様子を示す断面図である。 ウエハ加工用テープに半導体ウエハとリングフレームとを貼合する工程を説明するための図である。 (a)は、粘着テープが、エキスパンド装置に搭載された状態を示す断面図である。 (b)は、エキスパンド後の粘着テープ、接着剤フィルム、及び半導体ウエハを示す断面図である。 ウエハ加工用テープの伸び応力の測定方法を説明するための図である。
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るウエハ加工用テープ10に、半導体ウエハWとリングフレーム20が貼り合わされた状態を示す断面図である。本発明のウエハ加工用テープ10は、エキスパンドにより接着剤層をチップに沿って分断する際に用いる、エキスパンド可能なテープであり、基材フィルム11と、基材フィルム11上に設けられた粘着剤層12と、粘着剤層12上に設けられた接着剤層13とを有する。また、それぞれの層は、使用工程や装置に併せて予め所定形状に切断(プリカット)されていてもよい。さらに、本発明のウエハ加工用テープは、ウエハ1枚分ごとに切断された形態と、これが複数形成された長尺のシートをロール状に巻き取った形態とを含む。
以下に、各層の構成について説明する。
<基材フィルム>
基材フィルム11は、JIS K7206で規定されるビカット軟化点が50〜80℃の熱可塑性樹脂から構成される。ウエハ加工用テープの接着剤層13にウエハWの裏面を貼合する際には、接着剤を加熱軟化させて接着性を高めるために、70〜80℃程度の加熱貼合が行われるので、50〜80℃で軟化が始まる本発明の熱可塑性樹脂を用いることで、加熱貼合の際に軟化し、その結果、フィルムに生じたひずみ応力が緩和され、均一且つ等方的な優れた拡張性を得ることができる。なお、ビカット軟化点が低すぎると、上記加熱貼合の際に、樹脂が過剰に軟化し、流動化してしまうので好ましくない。したがって、ビカット軟化点の下限は50℃程度が適当である。
上記の均一且つ等方的な拡張性の面からは、本発明の熱可塑性樹脂からなる基材フィルム11の70〜80℃で加熱した後の10%伸び応力が、樹脂膜の押出し成形工程における押出し・巻き取り方向(MD)の応力をFMDとし、MDと直交する方向(TD)の応力をFTDとした場合に、FMD/FTD≧0.89を満たす。
また、エキスパンド性の面からは、基材フィルム11の破断伸び率は200%以上が望ましく、破断応力は10N/10mm以上が望ましい。
基材フィルム11を構成する熱可塑性樹脂としては、上記ビカット軟化点を有する限り特に限定はされず、従来公知の各種プラスチック、ゴムなどを使用できる。例えば、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体またはエチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体もしくはそれらを金属イオンで架橋したアイオノマー樹脂や、超低密度ポリエチレンや,エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。
後述する粘着剤層12として、放射線照射により硬化し、粘着強度が低下するタイプを用いる場合には、基材フィルムは、放射線透過性であることが好ましい。
基材フィルム11の厚さは、特に限定されないが、エキスパンド性、ピックアップ応答性、強度などを考慮し、70〜150μmに設定されることが好ましい。
なお、図1に示す例では、基材フィルム11は単層構造を有しているが、これに限定されず、2層以上の複数層構造であってもよい。この場合、複数層のうち少なくとも1層が本発明の熱可塑性樹脂からなる樹脂層であればよい。2層以上の複数層の基材フィルムの製造方法としては、従来公知の押出法、ラミネート法などを用いることができる。ラミネート法を用いる場合は、層間に接着剤を介在させてもよい。接着剤としては従来公知の接着剤を用いることができる。
<粘着剤層>
粘着剤層12は、基材フィルム11に粘着剤を塗工して形成することができる。本発明のウエハ加工用テープを構成する粘着剤層に特に制限はなく、ダイシング時には接着剤層とのチップ飛びなどの不良を発生しない程度の保持性や、ピックアップ時には接着剤層と剥離が容易とする特性を有するものであればよい。ダイシング後のピックアップ性を向上させるために、粘着剤層は放射線硬化性のものが好ましく、接着剤層との剥離が容易な材料であることが好ましい。
例えば、本発明では、分子中にヨウ素価0.5〜20の放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する化合物(A)に、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、及びエポキシ樹脂から選択される少なくとも1種の化合物(B)を付加反応させてなるポリマーを含有することが好ましい。
粘着剤層の主成分の1つである化合物(A)について説明する。化合物(A)の放射線硬化性炭素−炭素二重結合の好ましい導入量はヨウ素価で0.5〜20、より好ましくは0.8〜10である。ヨウ素価が0.5以上であると、放射線照射後の粘着力の低減効果を得ることができ、ヨウ素価が20以下であれば、放射線照射後の粘着剤の流動性が十分で、延伸後の素子間隙を十分得ることができるため、ピックアップ時に各素子の画像認識が困難になるという問題が抑制できる。さらに、化合物(A)そのものに安定性があり、製造が容易となる。
上記化合物(A)は、ガラス転移点が−70℃〜0℃であることが好ましく、−66℃〜−28℃であることがより好ましい。ガラス転移点(以下、Tgという。)が−70℃以上であれば、放射線照射に伴う熱に対する耐熱性が十分であり、0℃以下であれば、表面状態が粗いウエハにおけるダイシング後の素子の飛散防止効果が十分得られる。
上記化合物(A)はどのようにして製造されたものでもよいが、例えば、アクリル系共重合体またはメタクリル系共重合体などの放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有し、かつ、官能基をもつ化合物((1))と、その官能基と反応し得る官能基をもつ化合物((2))とを反応させて得たものが用いられる。
このうち、前記の放射線硬化性炭素−炭素二重結合および官能基を有する化合物((1))は、アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルなどの放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する単量体((1)−1)と、官能基を有する単量体((1)−2)とを共重合させて得ることができる。
単量体((1)−1)としては、炭素数6〜12のヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、デシルアクリレート、または炭素数5以下の単量体である、ペンチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、またはこれらと同様のメタクリレートなどを列挙することができる。
単量体((1)−1)として、炭素数の大きな単量体を使用するほどガラス転移点は低くなるので、所望のガラス転移点のものを作製することができる。また、ガラス転移点の他、相溶性と各種性能を上げる目的で酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリルなどの炭素−炭素二重結合をもつ低分子化合物を配合することも単量体((1)−1)の総質量の5質量%以下の範囲内で可能である。
単量体((1)−2)が有する官能基としては、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、環状酸無水基、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、単量体((1)−2)の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、フタル酸、2−ヒドロキシアルキルアクリレート類、2−ヒドロキシアルキルメタクリレート類、グリコールモノアクリレート類、グリコールモノメタクリレート類、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、アリルアルコール、N−アルキルアミノエチルアクリレート類、N−アルキルアミノエチルメタクリレート類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フマル酸、無水フタル酸、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の一部を水酸基またはカルボキシル基および放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する単量体でウレタン化したものなどを列挙することができる。
化合物(2)において、用いられる官能基としては、化合物(1)、つまり単量体((1)−2)の有する官能基が、カルボキシル基または環状酸無水基である場合には、水酸基、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、水酸基である場合には、環状酸無水基、イソシアネート基などを挙げることができ、アミノ基である場合には、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、エポキシ基である場合には、カルボキシル基、環状酸無水基、アミノ基などを挙げることができ、具体例としては、単量体((1)−2)の具体例で列挙したものと同様のものを列挙することができる。
化合物(1)と化合物(2)の反応において、未反応の官能基を残すことにより、酸価または水酸基価などの特性に関して、本発明で規定するものを製造することができる。
上記の化合物(A)の合成において、反応を溶液重合で行う場合の有機溶剤としては、ケトン系、エステル系、アルコール系、芳香族系のものを使用することができるが、中でもトルエン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、ベンゼンメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトンなどの、一般にアクリル系ポリマーの良溶媒で、沸点60〜120℃の溶剤が好ましく、重合開始剤としては、α,α′−アゾビスイソブチルニトリルなどのアゾビス系、ベンゾイルペルオキシドなどの有機過酸化物系などのラジカル発生剤を通常用いる。この際、必要に応じて触媒、重合禁止剤を併用することができ、重合温度および重合時間を調節することにより、所望の分子量の化合物(A)を得ることができる。また、分子量を調節することに関しては、メルカプタン、四塩化炭素系の溶剤を用いることが好ましい。なお、この反応は溶液重合に限定されるものではなく、塊状重合、懸濁重合など別の方法でもさしつかえない。
以上のようにして、化合物(A)を得ることができるが、本発明において、化合物(A)の分子量は、30万〜100万程度が好ましい。30万未満では、放射線照射による凝集力が小さくなって、ウエハをダイシングする時に、素子のずれが生じやすくなり、画像認識が困難となることがある。この素子のずれを、極力防止するためには、分子量が、40万以上である方が好ましい。また、分子量が100万を越えると、合成時および塗工時にゲル化する可能性がある。
なお、本発明における分子量とは、ポリスチレン換算の質量平均分子量である。
化合物(A)が、水酸基価5〜100となるOH基を有すると、放射線照射後の粘着力を減少することによりピックアップミスの危険性をさらに低減することができるので好ましい。また、化合物(A)が、酸価0.5〜30となるCOOH基を有することが好ましい。
ここで、化合物(A)の水酸基価が低すぎると、放射線照射後の粘着力の低減効果が十分でなく、高すぎると、放射線照射後の粘着剤の流動性を損なう傾向がある。また酸価が低すぎると、テープ復元性の改善効果が十分でなく、高すぎると粘着剤の流動性を損なう傾向がある。
次に、粘着剤層のもう1つの主成分である化合物(B)について説明する。化合物(B)は、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、およびエポキシ樹脂から選ばれる化合物であり、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。この化合物(B)は架橋剤として働き、化合物(A)または基材フィルムと反応した結果できる架橋構造により、化合物(A)および(B)を主成分とした粘着剤の凝集力を、粘着剤塗布後に向上することができる。
ポリイソシアネート類としては、特に制限がなく、例えば、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4′−〔2,2−ビス(4−フェノキシフェニル)プロパン〕ジイソシアネート等の芳香族イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート等が挙げられる。を挙げることができ、具体的には、コロネートL(日本ポリウレタン株式会社製商品名)等を用いることができる。
メラミン・ホルムアルデヒド樹脂としては、具体的には、ニカラックMX−45(三和ケミカル株式会社製商品名)、メラン(日立化成工業株式会社製商品名)等を用いることができる。
エポキシ樹脂としては、TETRAD−X(三菱化学株式会社製商品名)等を用いることができる。
本発明においては、特にポリイソシアネート類を用いることが好ましい。
(B)の添加量としては、化合物(A)100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.4〜3重量部の割合となるよう、選択することが必要である。この範囲内で選択することにより、適切な凝集力とすることができ、急激に架橋反応が進行することないので、粘着剤の配合や塗布等の作業性が良好となる。
また、本発明において、粘着剤層には、光重合開始剤(C)が含まれていることが好ましい。粘着剤層の含まれる光重合開始剤(C)に特に制限はなく、従来知られているものを用いることができる。例えば、ベンゾフェノン、4,4'−ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4'−ジエチルアミノベンゾフェノン、4,4'−ジクロロベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン等のアセトフェノン類、2−エチルアントラキノン、t−ブチルアントラキノン等のアントラキノン類、2−クロロチオキサントン、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、2,4,5−トリアリ−ルイミダゾール二量体(ロフィン二量体)、アクリジン系化合物等を挙げることができ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(C)の添加量としては、化合物(A)100質量部に対して0.1〜10質量部とすることが好ましく、0.5〜5質量部とすることがより好ましい。
さらに本発明に用いられる放射線硬化性の粘着剤には必要に応じて粘着付与剤、粘着調整剤、界面活性剤など、あるいはその他の改質剤等を配合することができる。また、無機化合物フィラーを適宜加えてもよい。
粘着剤層の厚さは少なくとも5μm、より好ましくは10μm以上であることが好ましい。なお、粘着剤層は複数の層が積層された構成であってもよい。
<接着剤層>
接着剤層13は、ウエハが貼合されダイシングされた後、チップをピックアップする際に、粘着剤層と剥離してチップに付着しており、チップを基板やリードフレームに固定する際の接着剤として使用されるものである。接着剤層は、特に限定されるものではないが、ダイシング・ダイボンディングテープに一般的に使用されるフィルム状接着剤であれば良く、アクリル系粘接着剤、エポキシ樹脂/フェノール樹脂/アクリル樹脂のブレンド系粘接着剤等が好ましい。その厚さは適宜設定してよいが、5〜100μm程度が好ましい。
本発明のウエハ加工用テープ10において、接着剤層は予め接着剤層がフィルム化されたもの(以下、接着フィルムと言う。)を、基材フィルム上に直接または間接にラミネートして形成してもよい。ラミネート時の温度は10〜100℃の範囲で、0.01〜10N/mの線圧をかけることが好ましい。なお、接着剤フィルムはセパレータ上に形成されたものを用い、ラミネート後にセパレータを剥離してもよく、あるいは、そのままダイシングダイボンド用粘接着テープのカバーフィルムとして使用し、ウエハを貼合する際に剥離してもよい。
接着フィルムは粘着剤層の全面に積層してもよいが、予め貼合されるウエハに応じた形状に切断された(プリカットされた)接着フィルムを積層してもよい。ウエハに応じた接着フィルムを積層した場合、図1に示すように、ウエハWが貼合される部分には接着剤層13があり、リングフレーム12が貼合される部分には接着剤層13がなく粘着剤層12のみが存在する。一般に、接着剤層は被着体と剥離しにくいため、プリカットされた接着剤フィルムを使用することで、リングフレームは粘着剤層に貼合することができ、使用後のテープ剥離時にリングフレームへの糊残りを生じにくいという効果が得られる。
<用途>
本発明のウエハ加工用テープの使用用途としては、少なくともエキスパンドにより接着剤層を分断する工程を含む半導体製造装置の製造方法に使用する限り、特に限定されない。例えば、以下の半導体製造装置の製造方法(A)〜(C)において好適に使用できる。
半導体製造装置の製造方法(A):
(a)ウエハWの分割予定部分に予めレーザー光を照射して、ウエハWの内部に多光子吸収による改質領域を形成する工程と、
(b)70〜80℃でウエハWを加熱した状態で、ウエハWの裏面にウエハ加工用テープ10の接着剤層13を貼合する工程と
を順序不同に含み、さらに、
(c)ウエハ加工用テープ10をエキスパンドすることにより、ウエハWと接着剤層13とを分断ラインに沿って分断し、複数の接着剤層付き半導体チップを得る工程と
を含む半導体装置の製造方法。
半導体装置の製造方法(B):
(a)70〜80℃でウエハWを加熱した状態で、ウエハWの裏面にウエハ加工用テープ10の接着剤層13を貼合する工程と、
(b)ウエハWの表面から分断ラインに沿ってレーザー光を照射して、個々の半導体チップに分断する工程と、
(c)ウエハ加工用テープ10をエキスパンドすることにより、接着剤層13を半導体チップ毎に分断し、複数の接着剤層付きチップを得る工程と
を含む半導体装置の製造方法。
半導体製造装置の製造方法(C):
(a)70〜80℃でウエハWを加熱した状態で、ウエハWの裏面にウエハ加工用テープ10の接着剤層13を貼合する工程と、
(b)ダイシングブレードを用いてウエハWを分断ラインに沿って切削し、個々の半導体チップに分断する工程と、
(c)ウエハ加工用テープ10をエキスパンドすることにより、接着剤層13を半導体チップ毎に分断し、複数の接着剤層付きチップを得る工程と
を含む半導体装置の製造方法。
<使用方法>
本発明のウエハ加工用テープ10を上記半導体装置の製造方法(A)に適用した場合の、テープの使用方法について、図2〜図4を参照しながら説明する。
まず、図2に示すように、半導体ウエハWの分割予定部分にレーザー光を照射して、ウエハ内部に多光子吸収による改質領域を30形成する。
次に、図3に示すように、ウエハマウンターのヒーターテーブル25上に半導体ウエハWの表面側を下にしてウエハWを載置した後、ウエハWの裏面にウエハ加工用テープ10の接着剤層13を貼り合わせるとともに、粘着剤層12の外周部にリングフレーム20を貼り合わせる。このとき、ヒーターテーブル25は70〜80℃に設定されており、これにより70〜80℃での加熱貼合が実施される。
なお、半導体ウエハWにレーザー光を照射する工程に先立って、ウエハWとの貼合工程を実施してもよい。
次に、図4(a)に示すように、ウエハW及びリングフレーム20が貼り合わされたウエハ加工用テープ10を、基材フィルム11側を下にして、エキスパンド装置のステージ21上に載置する。図中、符号22は、エキスパンド装置の中空円柱形状の突き上げ部材である。
次に、図4(b)に示すように、リングフレーム20を固定した状態で、エキスパンド装置の突き上げ部材22を上昇させ、ウエハ加工用テープ10をエキスパンドする。エキスパンド条件としては、エキスパンド速度が、例えば10〜100mm/secであり、エキスパンド量(突き上げ量)が、例えば10〜50mmである。このようにウエハ加工用テープ10が周方向に引き伸ばされることで、半導体ウエハWが、改質領域を起点としてチップ単位で分断される。このとき、接着剤層13は、ウエハWの裏面に接着している部分ではエキスパンドによる伸び(変形)が抑制され、破断は起こらないが、一方、チップ間の位置では、テープのエキスパンドによる張力が集中して破断する。したがって、ウエハWとともに接着剤層13も分断されることになる。
その後、粘着剤層12に放射線硬化処理又は熱硬化処理等を施し、半導体チップCをピックアップすることで、接着剤付き半導体チップCを得ることができる。
上記のような半導体装置の製造方法において、ビカット軟化点が50〜80℃の熱可塑性樹脂を用いて構成された基材フィルム11は、70〜80℃でウエハWへ加熱貼合する際に軟化し、製造過程で生じたひずみ応力が緩和されるので、ウエハ加工用テープの均一且つ等方的な拡張性を得ることができる。したがって、貼合時の加熱温度以下の低いガラス転移点を有する熱可塑性樹脂を用いてテープの基材フィルムを構成することで、接着剤層13を分断する際の急激且つ引張力の大きいエキスパンドにおいても、好適に使用することができ、接着剤層の分断を良好に行うことができる。
次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(実施例1〜4,比較例1〜3)
表1及び表2に示す構成及び物性を有する基材フィルム(厚さ100μm)に、厚さ10μmで粘着剤層を塗工し、さらに25μm厚の接着剤層を塗工して実施例1〜4及び比較例1〜3のウエハ加工用テープを作成した。表1及び表2に記載の各材料を以下に示す。
EMAA(1):三井デュポン社製 ニュクレルN1560(エチレン−メタクリル酸共重合体)
EMAA(2):三井デュポン社製 ニュクレルAN4214C(エチレン−メタクリル酸共重合体
アイオノマー:三井デュポン社製 ハイミラン1705(亜鉛イオン架橋エチレン−アクリル酸共重合体)
EVA:日本ポリケム社製 FW3E(エチレン−酢酸ビニル共重合体)
ULDPE:日本ポリケム社製 カーネルKF360T(超低密度ポリエチレン)
LDPE:ペトロセン 203(低密度ポリエチレン)
HDPE:ニポロンハード 2000(高密度ポリエチレン)
Figure 2012099838
Figure 2012099838
<10%伸び応力評価>
実施例1〜4及び比較例1〜3の各ウエハ加工用テープについて、ストログラフを用いて以下に示す条件で10%延び応力の評価を実施した(図5参照のこと)。測定は、加熱前と加熱後に、樹脂の押出し・巻き取り方向(MD)と、これと直交する方向(TD)の2方向について実施した。MD方向の応力をFMD、TD方向の応力をFTDとし、各応力の比FMD/FTDも算出した。結果を表3及び表4に示す。
サンプル形状:25mm幅短冊状
引っ張り速度:300mm/min
サンプルを固定する上下の冶具の初期間隔:100mm
加熱温度・時間:70℃・20sec
<分断性能評価>
実施例1〜4および比較例1〜3について、以下に示す条件で接着剤層の分断性能の評価試験を実施した。接着剤層がチップサイズに沿って完全に分断されている場合を分断成功とみなし、分断失敗箇所が1ヶ所でも有れば分断失敗とみなして、接着剤分断の成否を評価した。結果を表3及び表4に示す。
使用ウエハ:100μmシリコンウエハ、直径8インチ
ウエハ貼合温度・時間:70℃・20sec
ウエハ分断方法:分断予定ラインにそって赤外レーザーを照射
チップサイズ:3mm×3mm
エキスパンド速度:30mm/sec
エキスパンド量:15mm
Figure 2012099838
Figure 2012099838
表3及び表4より、実施例1〜4の加熱後の応力比は全て0.9以上であり、本発明のウエハ加工用テープが均一且つ等方的な拡張性を有すること、さらに、その結果として優れた接着剤層分断性を有することが確認された。
10:ウエハ加工用テープ
11:基材フィルム
12:粘着剤層
13:接着剤層
20:リングフレーム
21:ステージ
22:突き上げ部材
25:ヒーターテーブル

Claims (6)

  1. エキスパンドにより接着剤層をチップに沿って分断する際に用いる、エキスパンド可能なウエハ加工用テープであって、
    少なくとも1層の樹脂層を有する基材フィルムと、
    前記基材フィルム上に設けられた粘着剤層と、
    前記粘着剤層上に設けられた接着剤層と
    を有し、
    前記基材フィルムの少なくとも1層の樹脂層は、JIS K7206で規定されるビカット軟化点が50〜80℃の熱可塑性樹脂からなり、
    70〜80℃で加熱した後の前記熱可塑性樹脂からなる樹脂層の10%伸び応力は、樹脂層の押出し成形工程における押出し・巻き取り方向(MD)の応力をFMDとし、MDと直交する方向(TD)の応力をFTDとした場合に、FMD/FTD≧0.89を満たすことを特徴とするウエハ加工用テープ。
  2. 半導体ウエハを前記接着剤層に70〜80℃で加熱貼合した後、エキスパンドにより接着剤層をチップに沿って分断することを特徴とする請求項1に記載のウエハ加工用テープ。
  3. 70〜80℃で加熱した後の前記熱可塑性樹脂からなる樹脂層の10%伸び応力は、FMD/FTD≦0.97であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のウエハ加工用テープ。
  4. 前記ウエハ加工用テープは、
    (a)半導体ウエハの分割予定部分に予めレーザー光を照射して、該ウエハの内部に多光子吸収による改質領域を形成する工程と、
    (b)70〜80℃で半導体ウエハを加熱した状態で、前記半導体ウエハの裏面に前記ウエハ加工用テープの接着剤層を貼合する工程と
    を順序不同に含み、さらに、
    (c)前記ウエハ加工用テープをエキスパンドすることにより、前記半導体ウエハと前記接着剤層とを分断ラインに沿って分断し、複数の接着剤層付き半導体チップを得る工程と
    を含む半導体装置の製造方法に使用されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のウエハ加工用テープ。
  5. 前記ウエハ加工用テープは、
    (a)70〜80℃で半導体ウエハを加熱した状態で、半導体ウエハの裏面に前記ウエハ加工用テープの接着剤層を貼合する工程と、
    (b)前記半導体ウエハの表面から分断ラインに沿ってレーザー光を照射して、個々の半導体チップに分断する工程と、
    (c)前記ウエハ加工用テープをエキスパンドすることにより、前記接着剤層を前記半導体チップ毎に分断し、複数の接着剤層付きチップを得る工程と
    を含む半導体装置の製造方法に使用されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のウエハ加工用テープ。
  6. 前記ウエハ加工用テープは、
    (a)70〜80℃で半導体ウエハを加熱した状態で、半導体ウエハの裏面に前記ウエハ加工用テープの接着剤層を貼合する工程と、
    (b)ダイシングブレードを用いて前記半導体ウエハを分断ラインに沿って切削し、個々の半導体チップに分断する工程と、
    (c)前記ウエハ加工用テープをエキスパンドすることにより、前記接着剤層を前記半導体チップ毎に分断し、複数の接着剤層付きチップを得る工程と
    を含む半導体装置の製造方法に使用されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のウエハ加工用テープ。
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