JP2014030029A - 保護膜形成層付ダイシングシートおよびチップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材フィルム1と粘着剤層2と保護膜形成層4とを有し、基材フィルムが所定の特性を有している保護膜形成層付ダイシングシート10。さらに、保護膜形成層は平面視で粘着剤層の取り囲まれて形成され、熱硬化性の性質をもつ。
【選択図】図1
Description
〔1〕基材フィルムと粘着剤層と保護膜形成層とを有し、
粘着剤層は平面視で少なくとも保護膜形成層を取り囲む領域に形成されており、
基材フィルムが次の(a)〜(c)の特性を備える保護膜形成層付ダイシングシート:
(a)融点が130℃を超えるか、もしくは融点を持たない、
(b)130℃で2時間加熱時における熱収縮率が−5〜+5%、
(c)MD方向およびCD方向の破断伸度が100%以上、25%応力が100MPa以下。
波長300〜1200nmにおける保護膜形成層の最大透過率が20%以下である〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
粘着シートの内周部に保護膜形成層が形成され、
粘着シートの外周部に粘着剤層が露出している〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):ワークと、保護膜形成層または保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、粘着シートとを剥離。
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):ワークと、保護膜形成層または保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、基材フィルムとを剥離。
工程(4):保護膜にレーザー印字。
以下、本発明について、その最良の形態も含めてさらに具体的に説明する。
図1に示すように、本発明に係る保護膜形成層付ダイシングシート10の好ましい態様(以下「図1の態様」ともいう。)としては、基材フィルム1と粘着剤層2とからなる粘着シート3の粘着剤層2上に保護膜形成層4が形成されており、粘着シート3の内周部に保護膜形成層4が形成され、粘着シート3の外周部に粘着剤層2が露出している。そして、粘着シート3の外周部の粘着剤層2によりリングフレーム5に貼付される。
また、図2に示すように、本発明に係る保護膜形成層付ダイシングシート10の別の好ましい態様(以下「図2の態様」ともいう。)としては、基材フィルム1と、基材フィルム1の内周部に形成された保護膜形成層4と、基材フィルム1の外周部に形成された粘着剤層2とからなる。そして、基材フィルム1の外周部において粘着剤層2を介してリングフレーム5に貼付される。
本発明における基材フィルムは耐熱性を有し、具体的には、以下の(a)〜(c)の特性を備える。
(a)基材フィルムの融点は130℃を超えるか、もしくは融点を持たない、
(b)130℃で2時間加熱における基材フィルムの熱収縮率は−5〜+5%である、
(c)基材フィルムのMD方向およびCD方向の破断伸度は100%以上、基材フィルムの25%応力は100MPa以下である。
本発明における粘着剤層は、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、たとえばゴム系、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)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。
また、図2の態様に係る保護膜形成層付ダイシングシートの基材フィルムの全面をシリコーン系の剥離剤を用いて剥離処理する場合には、基材フィルムと粘着剤層との接着性の観点から、シリコーン系の粘着剤を用いることが好ましい。なお、図2の態様に係る保護膜形成層付ダイシングシートの粘着剤層は、基材フィルムの外周部に形成される。
図1の態様に係る保護膜形成層付ダイシングシートの粘着シートは、基材フィルム上に粘着剤層を設けることで得られる。基材フィルム表面に粘着剤層を設ける方法は、剥離シート上に所定の膜厚になるように塗布し形成した粘着剤層を基材フィルム表面に転写しても構わないし、基材フィルム表面に粘着剤層を構成する粘着剤組成物を直接塗布して粘着剤層を形成しても構わない。剥離シートとしては、後述する保護膜形成層上に設けるものと同じものを用いることができる。
基材フィルム上に粘着剤層を設けることで得られた粘着シートは、基材フィルムが耐熱性を有する。また、基材フィルムが所定の引っ張り特性を有するため、エキスパンドを容易に行うことができる。
本発明における保護膜形成層は特に限定されず、例えば熱硬化性、熱可塑性、エネルギー線硬化性の保護膜形成層を用いることができる。これらの中でも、本発明における上記の基材フィルムが、耐熱性を備えており、熱硬化時の変形を抑制できるという効果が好ましく発揮されることから、熱硬化性の保護膜形成層が好ましい。
保護膜形成層に十分な接着性および造膜性(シート形成性)を付与するためにバインダーポリマー成分(A)が用いられる。バインダーポリマー成分(A)としては、従来公知のアクリルポリマー、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ゴム系ポリマー等を用いることができる。
硬化性成分(B)は、熱硬化性成分および/またはエネルギー線硬化性成分が用いられる。
保護膜形成層は、上記バインダーポリマー成分(A)及び硬化性成分(B)に加えて下記成分を含むことができる。
保護膜形成層は、着色剤(C)を含有することが好ましい。保護膜形成層に着色剤を配合することで、半導体装置を機器に組み込んだ際に、周囲の装置から発生する赤外線等を遮蔽し、それらによる半導体装置の誤作動を防止することができ、また保護膜形成層を硬化して得た保護膜に、製品番号等を印字した際の文字の視認性が向上する。すなわち、保護膜を形成された半導体装置や半導体チップでは、保護膜の表面に品番等が通常レーザーマーキング法(レーザー光により保護膜表面を削り取り印字を行う方法)により印字されるが、保護膜が着色剤(C)を含有することで、保護膜のレーザー光により削り取られた部分とそうでない部分のコントラスト差が充分に得られ、視認性が向上する。着色剤(C)としては、有機または無機の顔料および染料が用いられる。これらの中でも電磁波や赤外線遮蔽性の点から黒色顔料が好ましい。黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化鉄、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等が用いられるが、これらに限定されることはない。半導体装置の信頼性を高める観点からは、カーボンブラックが特に好ましい。着色剤(C)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明における保護膜形成層の高い硬化性は、可視光および/または赤外線と紫外線との両方の透過性を低下させる着色剤を用い、紫外線の透過性が低下した場合に、特に好ましく発揮される。可視光および/または赤外線と紫外線との両方の透過性を低下させる着色剤としては、上記の黒色顔料のほか、可視光および/または赤外線と紫外線との両方の波長領域で吸収性または反射性を有するものであれば特に限定されない。
硬化促進剤(D)は、保護膜形成層の硬化速度を調整するために用いられる。硬化促進剤(D)は、特に、硬化性成分(B)において、エポキシ樹脂と熱硬化剤とを併用する場合に好ましく用いられる。
カップリング剤(E)は、保護膜形成層のチップに対する接着性、密着性および/または保護膜の凝集性を向上させるために用いてもよい。また、カップリング剤(E)を使用することで、保護膜形成層を硬化して得られる保護膜の耐熱性を損なうことなく、その耐水性を向上することができる。
無機充填材(F)を保護膜形成層に配合することにより、硬化後の保護膜における熱膨張係数を調整することが可能となり、半導体チップに対して硬化後の保護膜の熱膨張係数を最適化することで半導体装置の信頼性を向上させることができる。また、硬化後の保護膜の吸湿率を低減させることも可能となる。
保護膜形成層が、前述した硬化性成分(B)としてエネルギー線硬化性成分を含有する場合には、その使用に際して、紫外線等のエネルギー線を照射して、エネルギー線硬化性成分を硬化させる。この際、該組成物中に光重合開始剤(G)を含有させることで、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。
保護膜形成層の初期接着力および凝集力を調節するために、架橋剤を添加することもできる。架橋剤(H)としては有機多価イソシアネート化合物、有機多価イミン化合物などが挙げられる。
保護膜形成層には、上記の他に、必要に応じて各種添加剤が配合されてもよい。各種添加剤としては、レベリング剤、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、イオン捕捉剤、ゲッタリング剤、連鎖移動剤などが挙げられる。
保護膜形成層付ダイシングシートには、使用に供するまでの間、保護膜形成層または粘着剤層の表面の外部との接触を避けるための剥離シートを設けてもよい。剥離シートとしては、たとえば、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、ポリエチレンナ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、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、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルムなどの透明フィルムが用いられる。またこれらの架橋フィルムも用いられる。さらにこれらの積層フィルムであってもよい。また、これらを着色したフィルム、不透明フィルムなどを用いることができる。また、剥離シートは片面が剥離処理されていてもよい。剥離処理に用いられる剥離剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有カルバメート等の剥離剤が挙げられる。
保護膜形成層付ダイシングシートの製造方法として、具体的に、図1の態様に係る保護膜形成層付ダイシングシートの製造方法、図2の態様に係る保護膜形成層付ダイシングシートの製造方法の順に説明する。
次に本発明に係る保護膜形成層付ダイシングシートの利用方法について、該シートをチップ(例えば半導体チップ等)の製造に適用した場合を例にとって説明する。
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):半導体ウエハ(ワーク)と、保護膜形成層または保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、粘着シートとを剥離。
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):半導体ウエハ(ワーク)と、保護膜形成層または保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、基材フィルムとを剥離。
工程(4):保護膜にレーザー印字。
保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層をシリコンウエハ(直径8インチ、厚み200μm、#2000研磨)に、粘着シートの外周部における粘着剤層をリングフレームに貼付した。次いで、130℃で2時間加熱して保護膜形成層を硬化し、保護膜付シリコンウエハを5mm×5mmのチップサイズにダイシングした。加熱硬化後の時点でシートの弛み有無(ウエハ保持性)を目視にて確認し、シートの弛みがなかった場合を「A」、シートの弛みがあった場合を「B」と評価した。また、ダイシング後の時点で隣接チップ同士の接触の有無(ダイシング性)を目視にて確認し、隣接チップ同士の接触がなかった場合を「A」、隣接チップ同士の接触があった場合を「B」と評価した。なお、評価の後、常法に従いチップのピックアップを行った。
保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層をシリコンウエハ(直径8インチ、厚み200μm、#2000研磨)に、粘着シートまたは基材フィルムの外周部における粘着剤層をリングフレームに貼付した。次いで、130℃で2時間加熱して保護膜形成層を硬化し、保護膜付シリコンウエハを5mm×5mmのチップサイズにダイシングした。その後、ダイボンダー(キャノンマシナリー社製 Bestem−D02)を用いて、引き落とし量3mmでエキスパンドを行った。エキスパンド時に基材フィルムの裂けの有無を確認し、エキスパンドが可能で、かつ、基材フィルムに裂けがない場合を「A」、エキスパンドが不可能、または、基材フィルムに裂けがある場合を「B」と評価した。
UV−visスペクトル検査装置((株)島津製作所製)を用いて、図1の態様(第1の好ましい態様)における保護膜形成層付ダイシングシートの場合はその粘着シートの波長532nm、1064nmでの全光線透過率を測定した。また、図2の態様(第2の好ましい態様)における保護膜形成層付ダイシングシートの場合はその基材フィルムの波長532nm、1064nmでの全光線透過率を測定した。
ウエハ保持性およびダイシング性の評価と同様に、保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層のシリコンウエハへの貼付、粘着剤層のリングフレームへの貼付、保護膜形成層の加熱硬化を行った。次いで、YAGレーザーマーカー(日立建機ファインテック(株)製 LM5000、レーザー波長:532nm)を用いて、粘着シートまたは基材フィルム越しに保護膜にレーザー印字した。その後、粘着シートまたは基材フィルムを剥離し、CCDカメラにより保護膜上に印字された文字が読み取れるか否かを確認した。読み取れた場合を「A」、読み取れなかった場合を「B」と評価した。なお、文字のサイズは、横400μm、横200μmであった。
基材フィルムの融点は、JIS K7121:1987に準拠した方法で測定した。
基材フィルムを10cm×10cmに裁断し、熱風オーブンに投入した(130℃、2時間)。その後、基材フィルムを取り出し、基材フィルムの寸法を測定し、下記式により熱収縮率を求めた。
熱収縮率(%)={(投入前の基材フィルムの面積)−(投入後の基材フィルムの面積)}/投入前の基材フィルムの面積×100
基材フィルムの破断伸度は、 万能引張試験機(オリエンテック社製テンシロンRTA−T−2M)を用いて、JIS K7161:1994に準拠して、23℃、湿度50%の環境下において引張速度200mm/分、サンプル長50mmで測定した。測定は、MD方向及びCD方向いずれも行った。なお、破断伸度は破断時の伸長率である。
また、基材フィルムの25%応力は、12.5mm伸長時に測定される力を試料の断面積で除算して計算した。
保護膜形成層を構成する各成分と配合量を下記に示す(各成分/配合量)。
(A)バインダーポリマー成分:n−ブチルアクリレート55質量部、メチルメタクリレート15質量部、グリシジルメタクリレート20質量部、及び2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部からなるアクリルポリマー(重量平均分子量:90万、ガラス転移温度:−28℃) /100質量部
(B)硬化性成分:
(B1)ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量180〜200g/eq)50質量部、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製エピクロンHP−7200HH)50質量部、からなる熱硬化性成分/(合計100質量部)
(B2)熱活性潜在性エポキシ樹脂硬化剤(ジシアンジアミド(旭電化製 アデカハードナー3636AS))/2.8質量部
(C)着色剤:カーボンブラック/10.0質量部
(D)硬化促進剤(2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業社製 キュアゾール2PHZ))/2.8質量部
(E)カップリング剤:シランカップリング剤(日本ユニカー製 A−1110)/1質量部
(F)無機充填剤:シリカフィラー(溶融石英フィラー(平均粒径8μm))/300質量部
信越化学工業(株)製 KS847H 60質量部、東レ・ダウ・シリコーン(株)製 SD4584 30質量部及び東レ・ダウ・シリコーン(株)製 SRX212 0.5質量部からなるシリコーン系粘着剤組成物
東レ・ダウコーニング(株)製 シリコーンCF−2017 100質量部、及び東レ・ダウ・シリコーン(株)製 SRX212 1質量部からなるシリコーン系粘着剤組成物
保護膜形成層用組成物の上記各成分を上記配合量で配合した。また、剥離シートとして、片面に剥離処理を行ったポリエチレンテレフタレートフィルム(リンテック社製 SP−PET381031、厚さ38μm、表面張力30mN/m未満、融点200℃以上)を用意した。
基材フィルムとして、厚み50μmのポリプロピレンフィルム(サントックス株式会社製 サントックス−CP KT)上にコロナ処理を行ったものを用いた以外は実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
基材フィルムとして、厚み100μmのポリブチレンテレフタレートフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
片面に剥離処理を行ったポリエチレンテレフタレートフィルム(リンテック社製 SP−PET38E−0010YC、厚さ38μm、表面張力30mN/m未満、融点200℃以上)を用意し、剥離処理面に上記粘着剤組成物1のトルエン溶液(固形濃度20重量%)を、乾燥後5μmの厚みになるように塗布、乾燥(乾燥条件:オーブンにて120℃、3分間)した後、基材フィルムとして厚み110μmのコロナ処理を行ったポリエチレンフィルムへ転写させて粘着テープを得た以外は実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。基材フィルムは、保護膜形成層の加熱硬化時に溶融して形状が変化し、ダイシング性、エキスパンド性及びレーザー印字性の評価ができなかった。また、基材フィルムの形状保持ができず、熱収縮率の測定ができなかった。各評価結果を表1に示す。
基材フィルムとして、厚み50μmのポリプロピレンフィルム(フタムラ化学社製 FOP-K)上にコロナ処理を行ったものを用いた以外は比較例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。基材フィルムは、保護膜形成層の加熱硬化時に弛みが生じたため、ダイシング性、エキスパンド性及びレーザー印字性の評価ができなかった。各評価結果を表1に示す。
基材フィルムとして、厚み150μmのポリカーボネートフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製 Q51)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
基材フィルムとして、厚み125μmのポリイミドフィルム(東レ株式会社製 カプトン500HV)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
実施例1と同様にして剥離シート上に円形に型抜きされた保護膜形成層を得た。
基材フィルムとして、厚み100μmのポリプロピレンフィルム(東洋紡績株式会社製 パイレンフィルムCTP1147)を用意した。次いで、保護膜形成層上の剥離シートを剥離し、基材フィルムと保護膜形成層とを積層した。
基材フィルムとして、厚み50μmのポリプロピレンフィルム(サントックス株式会社製 サントックス−CP KT)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表2に示す。
基材フィルムとして、厚み100μmのポリブチレンテレフタレートフィルムを用いた以外は実施例4と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表2に示す。
基材フィルムとして、厚み110μmのポリエチレンフィルムを用いたこと以外は、実施例4と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。基材フィルムは、保護膜形成層の加熱硬化時に溶融して形状が変化し、ダイシング性、エキスパンド性及びレーザー印字性の評価ができなかった。また、基材フィルムの形状保持ができず、熱収縮率の測定ができなかった。各評価結果を表2に示す。
基材フィルムとして、厚み50μmのポリプロピレンフィルム(フタムラ化学社製 FOP-K)上にコロナ処理を行ったものを用いた以外は比較例5と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。基材フィルムは、保護膜形成層の加熱硬化時に弛みが生じたため、ダイシング性、エキスパンド性及びレーザー印字性の評価ができなかった。各評価結果を表2に示す。
基材フィルムとして、厚み150μmのポリカーボネートフィルムを用いたこと以外は、実施例4と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表2に示す。
基材フィルムとして、厚み125μmのポリイミドフィルム(東レ株式会社製 カプトン500HV)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表2に示す。
2 … 粘着剤層
3 … 粘着シート
4 … 保護膜形成層
5 … リングフレーム
10… 保護膜形成層付ダイシングシート
Claims (14)
- 基材フィルムと粘着剤層と保護膜形成層とを有し、
粘着剤層は平面視で少なくとも保護膜形成層を取り囲む領域に形成されており、
基材フィルムが次の(a)〜(c)の特性を備える保護膜形成層付ダイシングシート:
(a)融点が130℃を超えるか、もしくは融点を持たない、
(b)130℃で2時間加熱時における熱収縮率が−5〜+5%、
(c)MD方向およびCD方向の破断伸度が100%以上、25%応力が100MPa以下。 - 保護膜形成層が熱硬化性である請求項1に記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 保護膜形成層がバインダーポリマー成分(A)及び硬化性成分(B)を含有する請求項1または2に記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 保護膜形成層が着色剤(C)を含有し、
波長300〜1200nmにおける保護膜形成層の最大透過率が20%以下である請求項1〜3のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。 - 基材フィルムと粘着剤層とからなる粘着シートの粘着剤層上に保護膜形成層を有し、
粘着シートの内周部に保護膜形成層が形成され、
粘着シートの外周部に粘着剤層が露出している請求項1〜4のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。 - 基材フィルムの内周部に形成された保護膜形成層と、基材フィルムの外周部に形成された粘着剤層とからなる請求項1〜4のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 基材フィルムまたは基材フィルムと粘着剤層とからなる粘着シートの、波長532nmおよび波長1064nmにおける全光線透過率が70%以上である請求項5または6に記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 基材フィルムがポリプロピレンフィルムまたはポリブチレンテレフタレートフィルムである請求項1〜7のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 前記保護膜形成層が半導体ウエハに貼付される請求項1〜8のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 請求項5に記載の保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層を、ワークに貼付し、以下の工程(1)〜(3)を[(1)、(2)、(3)]、[(2)、(1)、(3)]、または[(2)、(3)、(1)]のいずれかの順で行うチップの製造方法;
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):ワークと、保護膜形成層または保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、粘着シートとを剥離。 - 請求項6に記載の保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層を、ワークに貼付し、以下の工程(1)〜(3)を[(1)、(2)、(3)]、[(2)、(1)、(3)]、または[(2)、(3)、(1)]のいずれかの順で行うチップの製造方法:
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):ワークと、保護膜形成層または保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、基材フィルムとを剥離。 - 保護膜形成層が熱硬化性であり、工程(1)〜(3)を[(1)、(2)、(3)]または[(2)、(1)、(3)]の順に各工程を行う請求項10または11に記載のチップの製造方法。
- 前記工程(1)の後のいずれかの工程において、下記工程(4)を行う請求項12に記載のチップの製造方法;
工程(4):保護膜にレーザー印字。 - 前記ワークが半導体ウエハである請求項10〜13のいずれかに記載のチップの製造方法。
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