JP2013098408A - ダイシングシートおよび半導体チップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材と、その片面に設けられた中間層2と、中間層の上に設けられた厚みが8〜30μmの粘着剤層1とからなり、粘着剤層が、エネルギー線硬化性二重結合を分子内に有する化合物を含有し、粘着剤層の硬化前の23℃における貯蔵弾性率G’が中間層の23℃における貯蔵弾性率G’の4倍よりも大きく、高さ15μm、直径15μmの円柱型電極が40μmのピッチで等間隔に3行3列に形成されたウエハに、粘着剤層を介して貼付した場合に、3行3列に形成された円柱型電極の中心の電極において、該電極の高さ7.5μm以下の部分に粘着剤層が接触しない構成とする。
【選択図】図2
Description
〔1〕基材と、その片面に設けられた中間層と、中間層の上に設けられた厚みが8〜30μmの粘着剤層とからなり、
粘着剤層が、エネルギー線硬化性二重結合を分子内に有する化合物を含有し、粘着剤層の硬化前の23℃における貯蔵弾性率G’が中間層の23℃における貯蔵弾性率G’の4倍よりも大きく、
高さ15μm、直径15μmの円柱型電極が40μmのピッチで等間隔に3行3列に形成されたウエハに、粘着剤層を介して貼付した場合に、3行3列に形成された円柱型電極の中心の電極において、該電極の高さ7.5μm以下の部分に粘着剤層が接触しないことを特徴とするダイシングシート。
アクリル重合体100質量部に対して、架橋剤を5質量部以上含有することを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のダイシングシート。
粘着剤層の硬化前(エネルギー線照射前)の23℃における貯蔵弾性率G’は、中間層の23℃における貯蔵弾性率G’の4倍よりも大きく、好ましくは中間層の23℃における貯蔵弾性率G’の5倍よりも大きい。このように低弾性率の中間層2を覆う形で、比較的弾性の高い粘着剤層が存在することで、突起状電極間に粘着剤層が追従することを好適に抑制し、突起状電極間における粘着剤層の残渣の発生や、ピックアップ時におけるチップの破損を防止できる。また、粘着剤層と中間層の積層体において、粘着剤層が中間層の低弾性を補強するので、低弾性率の層の一層のみが存在する場合に比べて、ダイシング時のウエハの振動が抑制され、チッピングが発生しにくくなる。粘着剤層の硬化前の23℃における貯蔵弾性率G’は、具体的には好ましくは3×105Pa以上、より好ましくは3.5×105Pa〜1×107Paである。粘着剤層の硬化前の23℃における貯蔵弾性率G’を上記範囲とすることで、粘着剤の突起状電極間への追従を抑制する効果等がより確実に得られる。
具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートなどのアルキル基の炭素数が1〜18であるアルキル(メタ)アクリレート;
シクロアルキル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イミド(メタ)アクリレートなどの環状骨格を有する(メタ)アクリレート;
ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどの水酸基含有(メタ)アクリレート;
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどが挙げられる。
また、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等が共重合されていてもよい。
これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、エネルギー線硬化型粘着性重合体(AB)は分子内にエネルギー線重合性基を有し、かつ反応性官能基をも有することが可能であるため、一分子が他の分子と結合する確率が高い。このため、エネルギー線を照射し、粘着剤層を硬化させた後、低分子成分が三次元網目構造に取り込まれずに残存する可能性が低い。したがって、三次元網目構造に取り込まれずに残存した低分子成分に起因した残渣の発生が抑制される。
中間層2は、たとえば従来より公知の種々の粘着剤により形成され得る。このような粘着剤としては、何ら限定されるものではないが、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル等の粘着剤が用いられる。また、エネルギー線硬化型や加熱発泡型、水膨潤型の粘着剤も用いることができる。エネルギー線硬化(紫外線硬化、電子線硬化等)型粘着剤としては、特に紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。
粘着剤層の硬化前の23℃における貯蔵弾性率G’が中間層の23℃における貯蔵弾性率G’の4倍以下である場合には、電極形成領域の外周部におけるダイシングシートの追従性が低下し、突起状電極が形成されたウエハに本発明のダイシングシートを貼付する際に、電極形成領域の外周部において、ウエハとダイシングシートとの間に噛み込む空気の量が多くなるため、空気中の酸素によりエネルギー線硬化性化合物等の活性が一部失われ、エネルギー線照射時に粘着剤層が重合不全を起こすことがある。その結果、電極形成領域の外周部において糊残りが発生するおそれがある。
中間層の23℃における貯蔵弾性率G’は、具体的には好ましくは104Pa以上105Pa未満であり、より好ましくは104〜9×104Pa、さらに好ましくは104〜8×104Paである。中間層の23℃における貯蔵弾性率G’をこのような範囲に調整することで、電極形成領域の外周部におけるダイシングシートの追従性を向上させる効果がより確実に得られる。
中間層の23℃における貯蔵弾性率G’が低すぎると、突起状電極間に粘着剤層が追従し、突起状電極間に粘着剤層の残渣が発生することがある。
なお、中間層がエネルギー線照射により硬化する性質を有する場合には、中間層の23℃における貯蔵弾性率G’は、エネルギー線照射前の貯蔵弾性率である。
基材3としては、特に限定はされないが、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)フィルム、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)フィルム、高密度ポリエチレン(HDPE)フィルム等の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、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレ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、ポリウレタンフィルム、ポリイミドフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、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、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、およびその水添加物または変性物等からなるフィルムが用いられる。またこれらの架橋フィルム、共重合体フィルムも用いられる。上記の基材は1種単独でもよいし、さらにこれらを2種類以上組み合わせた複合フィルムであってもよい。
また、電極形成領域の外周部26(図3における破線の外側)において、粘着剤層1が電極20に追従しウエハ30に貼着する。このため、ダイシング時における水の侵入を防ぎ、ダイシング性に優れ、チッピングの発生を防止できる。また、粘着剤層1をエネルギー線硬化することにより、その粘着力を制御できるため、チップのピックアップが容易であると共に、チップの破損を防止できる。
なお、上記の特性の評価の際には、ウエハへの貼付は、23℃、貼付圧0.3MPa、貼付速度5mm/秒の条件下で行われる。
3行3列に40μmのピッチで等間隔に、両面に円柱型電極(高さ15μm、直径15μm)がそれぞれ突出して形成されたシリコンウエハ(直径8インチ、厚み50μm)の片面に、ダイシングシートを貼付(23℃、貼付圧0.3MPa、貼付速度5mm/秒)した。次いで、紫外線照射装置(リンテック社製 RAD−2000m/12)を用い、窒素雰囲気下にて紫外線を照射し(照度230mW/cm2、光量190mJ/cm2)、粘着剤層を硬化した。ウエハからダイシングシートを剥離した後、1行1列目の円柱型電極(図3の20aの円柱型電極)の痕の中心と、3行3列目の円柱型電極(図3の20iの円柱型電極)の痕の中心を結ぶ直線に沿って、剥離したダイシングシートを切断した。切断面をデジタル顕微鏡を用いて観察し、円柱型電極の頭頂部が接していた点と、粘着剤層がウエハ表面に最も接近した点の、ウエハ表面からの距離の差を求め、この差が7.5μmよりも小さくなっているか否かを確認することで、円柱型電極の高さ7.5μm以下の部分に粘着剤層が接触したか否かを判断した。
円柱型電極間に粘着剤層が追従していない場合(電極の高さ7.5μm以下の部分に粘着剤層が接触していない場合)を「A」、円柱型電極間に追従した場合を「B」と評価した。
シリコンウエハをダイシングしてチップを得、10個の該チップにおける端部を観察し、端部において30μmより大きいチッピング(チップ端部の欠け)がない場合を「A」、30μm超、50μm以下のチッピングがある場合を「B」、50μmより大きいチッピングがある場合を「C」と評価した。なお、ダイシング条件は以下の通りである。
両面に円柱型電極(高さ15μm、直径15μm)が形成されたシリコンウエハ(直径8インチ、厚み50μm)の片面に、ダイシングシートを貼付(23℃、貼付圧0.3MPa、貼付速度5mm/秒)した。ダイシング装置(ディスコ社製 DFD651)を用い、切断速度20mm/分、ダイシングシートの基材への切り込み深さ20μmでシリコンウエハのダイシングを行い、チップ(サイズ:5mm×5mm)を得た。なお、ダイシングブレードとしては、ディスコ社製ダイシングブレード(27HECC)を用い、ブレードの回転数を40000rpmとした。また、円柱型電極は40μmのピッチで等間隔に形成され、1mm2当たり400個であった。
シリコンウエハをダイシングしてチップを得、紫外線照射装置(リンテック社製 RAD−2000m/12)を用い、窒素雰囲気下にて紫外線を照射した(照度230mW/cm2、光量190mJ/cm2)。次いで、ピックアップ装置(キャノンマシナリー社製 BESTEM D02)を用いて、チップをピックアップした。チップのピックアップが可能であった場合を「A」、ピックアップできなかった場合を「B」と評価した。なお、ダイシング条件は上記の通りである。
ピックアップ後のチップの表面を観察し、円柱型電極間および円柱型電極形成領域の外周部における粘着剤層の残渣の有無を確認した。残渣が発生しなかった場合を「A」、残渣がわずかに発生した場合を「B」、残渣が発生した場合を「C」と評価した。
硬化前の中間層および粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率G’は、動的粘弾性装置(レオメトリクス社製 RDAII)により、周波数1Hz、ねじり量0.5%で測定した。
〔粘着剤組成物の作製〕
ブチルアクリレート/メチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルアクリレート=62/10/28(質量比)を反応させて得られたアクリル粘着性重合体と、該アクリル粘着性重合体100g当たり30.2g(アクリル粘着性重合体の2−ヒドロキシエチルアクリレート単位100モル当たり80モル)のメタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)とを反応させて得られたエネルギー線硬化型粘着性重合体(重量平均分子量:60万)100質量部、光重合開始剤(α−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・ケミカルズ株式会社製 イルガキュア184))3質量部、及び、架橋剤(多価イソシアナート化合物(日本ポリウレタン社製 コロネートL))8.6質量部を溶媒中で混合し、粘着剤組成物を得た。なお、重量平均分子量は、市販の分子量測定機(本体製品名「HLC−8220GPC」、東ソー(株)製;カラム製品名「TSKGel SuperHZM-M」、東ソー(株)製;展開溶媒 テトラヒドロフラン)を用いて得た値である(以下、同様。)。また、質量部数は溶媒希釈された荷姿のものであっても、すべて固形分換算の値である(以下、同様。)。
ブチルアクリレート/アクリル酸=91/9(質量比)を反応させてアクリル重合体(重量平均分子量:80万)を得た。
また、水酸基から算出した分子量700のポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートとを重合させて得られる末端イソシアネートウレタンプレポリマーの末端に、2−ヒドロキシプロピルアクリレートを反応させ、重量平均分子量が4000の2官能ウレタンアクリレートオリゴマーを得た。
剥離フィルム(リンテック社製 SP−PET3811(S))に、上記中間層組成物を、乾燥後の厚みが15μmとなるように塗布・乾燥(乾燥条件:100℃、1分間)して、剥離フィルム上に形成された中間層を得た。次いで、中間層と基材(エチレンメタクリル酸共重合フィルム 80μm厚)とを貼り合わせて、中間層上から剥離フィルムを剥離し、中間層を基材上に転写した。
中間層の厚みを20μmとしたこと以外は実施例1と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
基材として、厚み60μmのエチレンメタクリル酸共重合フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
粘着剤層の厚みを20μmとしたこと以外は実施例3と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
以下の中間層組成物を用い、中間層の厚みを20μmとしたこと以外は実施例3と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
ブチルアクリレート/2−ヒドロキシエチルアクリレート=85/15(質量比)を反応させて得られたアクリル粘着性重合体と、該アクリル粘着性重合体100g当たり16.2g(アクリル粘着性重合体の2−ヒドロキシエチルアクリレート単位100モル当たり80モル)のメタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)とを反応させて得られたエネルギー線硬化型粘着性重合体(重量平均分子量:60万)100質量部、光重合開始剤(α−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・ケミカルズ株式会社製 イルガキュア184))3質量部、及び、架橋剤(多価イソシアナート化合物(日本ポリウレタン社製 コロネートL))0.1質量部を溶媒中で混合し、中間層組成物を得た。
以下の粘着剤組成物を用いたこと以外は、実施例3と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
2−エチルヘキシルアクリレート/酢酸ビニル/2−ヒドロキシエチルアクリレート=40/40/20(質量比)を反応させて得られたアクリル粘着性重合体と、該アクリル粘着性重合体100g当たり21.6g(アクリル粘着性重合体の2−ヒドロキシエチルアクリレート単位100モル当たり80モル)のメタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)とを反応させて得られたエネルギー線硬化型粘着性重合体(重量平均分子量:55万)100質量部、光重合開始剤(α−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・ケミカルズ株式会社製 イルガキュア184))3質量部、及び、架橋剤(多価イソシアナート化合物(日本ポリウレタン社製 コロネートL))7.0質量部を溶媒中で混合し、粘着剤組成物を得た。
粘着剤層の厚みを15μmとしたこと以外は実施例6と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
以下の中間層組成物を用いたこと以外は、実施例3と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
2−エチルヘキシルアクリレート/2−ヒドロキシエチルアクリレート=90/10(質量比)を重合させて得たアクリル重合体(重量平均分子量:78万)100質量部、及び、架橋剤(多価イソシアナート化合物(日本ポリウレタン社製 コロネートL))0.5質量部を溶媒中で混合し、中間層組成物を得た。
中間層の厚みを25μmとしたこと以外は実施例5と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
中間層の厚みを10μmとしたこと以外は実施例5と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
中間層を用いなかったこと以外は実施例3と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
中間層を用いず、粘着剤層の厚みを25μmとしたこと以外は実施例1と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
以下の中間層組成物を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
ブチルアクリレート/アクリル酸=90/10(質量比)を重合させて得たアクリル重合体(重合平均分子量:85万)100質量部、及び、架橋剤(多価イソシアナート化合物(日本ポリウレタン社製 コロネートL))2質量部を溶媒中で混合し、中間層組成物を得た。
中間層の厚みを20μmとし、粘着剤層を用いなかったこと以外は実施例1と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
粘着剤層の厚みを5μmとしたこと以外は実施例3と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
粘着剤層の厚みを40μmとしたこと以外は実施例3と同様にしてダイシングシートを得、各評価を行った。結果を表1に示す。
1 :粘着剤層
2 :中間層
3 :粘着剤層
20(20a〜20i):円柱型電極
30:半導体ウエハ
Claims (10)
- 基材と、その片面に設けられた中間層と、中間層の上に設けられた厚みが8〜30μmの粘着剤層とからなり、
粘着剤層が、エネルギー線硬化性二重結合を分子内に有する化合物を含有し、粘着剤層の硬化前の23℃における貯蔵弾性率G’が中間層の23℃における貯蔵弾性率G’の4倍よりも大きく、
高さ15μm、直径15μmの円柱型電極が40μmのピッチで等間隔に3行3列に形成されたウエハに、粘着剤層を介して貼付した場合に、3行3列に形成された円柱型電極の中心の電極において、該電極の高さ7.5μm以下の部分に粘着剤層が接触しないことを特徴とするダイシングシート。 - エネルギー線硬化性二重結合を分子内に有する化合物が、重合体の主鎖または側鎖に、エネルギー線重合性基が結合されてなるエネルギー線硬化型粘着性重合体を含む請求項1に記載のダイシングシート。
- 中間層の23℃における貯蔵弾性率G’が104Pa以上105Pa未満である請求項1または2に記載のダイシングシート。
- 粘着剤層の硬化前の23℃における貯蔵弾性率G’が3×105Pa以上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ダイシングシート。
- 粘着剤層が、反応性官能基を有するアクリル重合体および架橋剤を含有し、
アクリル重合体100質量部に対して、架橋剤を5質量部以上含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のダイシングシート。 - 架橋剤がイソシアネート系架橋剤であることを特徴とする請求項5に記載のダイシングシート。
- 突起状電極が設けられたウエハに貼付して用いることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のダイシングシート。
- 突起状電極が、貫通電極である請求項7に記載のダイシングシート。
- 中間層が、突起状電極の高さの0.5〜1.5倍の厚みであることを特徴とする請求項7または8に記載のダイシングシート。
- 突起状電極を有する半導体ウエハの電極が形成された面に、請求項1〜9のいずれかに記載のダイシングシートを貼付する工程、該半導体ウエハを回路ごとに個片化して半導体チップを作製する工程、半導体チップをピックアップする工程を含む半導体チップの製造方法。
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