JP2015183169A - 粘着シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】板状部材14にレーザー光15を照射して改質部16を形成し、板状部材14を分割してチップ化することに用いる粘着シート10であって、基材11と、基材11の一方の面に設けられた粘着剤層12とを備え、基材11が、アルキル基のC4〜8のアルキル(メタ)アクリレート(a)と、アルキル基のC1〜3のアルキル(メタ)アクリレート(b)との共重合体であるアクリル共重合体(A)を主成分として含有するアクリルフィルムからなる粘着シート。
【選択図】図2
Description
(1)板状部材にレーザー光を照射して改質部を形成し、前記板状部材を分割してチップ化することに用いる粘着シートであって、基材と、前記基材の一方の面に設けられた粘着剤層とを備え、前記基材が、アルキル基の炭素数が4〜8であるアルキル(メタ)アクリレート(a)と、アルキル基の炭素数が1〜3であるアルキル(メタ)アクリレート(b)との共重合体であるアクリル共重合体(A)を主成分として含有するアクリルフィルムからなる粘着シート。
(2)アクリル共重合体(A)は、アルキル(メタ)アクリレート(a)とアルキル(メタ)アクリレート(b)とを質量比10:90〜40:60で共重合したものである上記(1)に記載の粘着シート。
(3)前記アクリル共重合体(A)が、ランダム共重合体である上記(1)又は(2)に記載の粘着シート。
(4)アクリル共重合体(A)が、重量平均分子量が60万以上のアクリル共重合体(A1)と、重量平均分子量が40万以下のアクリル共重合体(A2)とを混合したものである上記(1)〜(3)のいずれかに記載の粘着シート。
(5)アクリル共重合体(A1)と、アクリル共重合体(A2)との混合比率が、質量比で5:95〜35:65である上記(4)に記載の粘着シート。
(6)アルキル(メタ)アクリレート(a)が、アルキル基の炭素数が4〜8であるアルキルアクリレートであるとともに、アルキル(メタ)アクリレート(b)が、アルキル基の炭素数が1〜3であるアルキルメタクリレートである上記(1)〜(5)のいずれかに記載の粘着シート。
(7)アルキル(メタ)アクリレート(a)がブチルアクリレートであって、アルキル(メタ)アクリレート(b)がメチルメタクリレートである上記(6)に記載の粘着シート。
(8)前記基材のヤング率が50〜500MPaである上記(1)〜(7)のいずれかに記載の粘着シート。
(9)前記基材の一方の面とは反対側の面の中心線平均粗さRaが、0.1μm以下である上記(1)〜(8)のいずれかに記載の粘着シート。
(10)前記基材の一方の面の中心線平均粗さRaが、0.15μm以上である上記(1)〜(9)のいずれかに記載の粘着シート。
(11)全光線透過率が85%以上でHAZEが7%以下である上記(1)〜(10)のいずれかに記載の粘着シート。
(12)前記粘着剤層が、アクリル系粘着剤から形成される上記(1)〜(11)のいずれかに記載の粘着シート。
(13)板状部材の一方の面に、請求項1〜12のいずれかに記載の粘着シートを貼付する工程と、
前記板状部材に貼付された粘着シートを介して、前記板状部材にレーザー光を照射して改質部を形成する工程と、
前記粘着シートのエキスパンドにより前記板状部材を分割してチップ化し、チップ状部材を得る工程とを備えるチップ状部材の製造方法。
(14)前記チップ状部材は、粘着シートの中央領域に貼付されており、
前記中央領域の外側の領域である粘着シートの外周領域を加熱して収縮させる工程をさらに備える上記(13)に記載のチップ状部材の製造方法。
図1に示すように、本発明の粘着シート10は、基材11と、基材11の一方の面に設けられた粘着剤層12とを備え、板状部材にレーザー光を照射して改質部を形成し、その板状部材を分割してチップ化する方法において半導体ウエハ等の板状部材に貼付されて使用される粘着シートである。以下、各部材の構成についてより詳細に説明する。
基材は、アルキル基の炭素数が4〜8であるアルキル(メタ)アクリレート(a)と、アルキル基の炭素数が1〜3であるアルキル(メタ)アクリレート(b)との共重合体であるアクリル共重合体(A)を主成分として含むアクリルフィルムである。
本発明では、アクリル共重合体(A)が、アルキル基の炭素数が比較的大きい(a)成分と、アルキル基の炭素数が小さい(b)成分とを構成モノマーとして含有することで、基材は、表面タック性を発現することなく伸張性が良好になるので、ブロッキングを発生することなく優れたエキスパンド性を有するものとなる。また、本発明の基材は、アクリル共重合体を主成分とするため、優れたレーザー透過性を有し、かつ、加熱による収縮均一性が良好で、後述するように加熱収縮しても、しわが生じにくくなる。
また、ヤング率をより適切な値にしやすいことから、質量比(a:b)は、15:85〜25:75であることがさらに好ましい。
ランダム共重合体は、上記(a)成分と、(b)成分がランダムに共重合されたものであれば限定されないが、例えば各種のラジカル重合法により重合される。ラジカル重合法としては、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等が挙げられる。また、ラジカル重合体において使用される重合開始剤としては、アゾ化合物、過酸化物、種々のレドックス開始剤等が挙げられる。
これら観点からアクリル共重合体(A1)の重量平均分子量が80万〜130万であるとともに、アクリル共重合体(A2)の重量平均分子量が1万〜20万であることがより好ましく、アクリル共重合体(A1)の重量平均分子量が90万〜110万であるとともに、アクリル共重合体(A2)の重量平均分子量が3万〜8万であることがさらに好ましい。
なお、アクリル共重合体(A1)及びアクリル共重合体(A2)それぞれは、上記したアクリル共重合体(A)であればよく、アクリル共重合体(A1)を構成するモノマー組成(構成モノマーの種類と、各モノマーの質量比)は、アクリル共重合体(A2)を構成するモノマー組成と同じであってもよいし、異なってもよい。
混合比率(A1:A2)は、ヤング率を適切な値にしやすいことから8:92〜15:85とすることがさらに好ましく、特に、混合比率(A1:A2)を8:92〜15:85としつつ、上記質量比(a:b)を15:85〜25:75とすることが最も好ましい。
上記ヤング率は、ブロッキング等を発生しにくくし、また、機械強度を向上させつつエキスパンド性をより良好にする観点から、60〜450MPaであることがより好ましく、100〜420MPaであることがさらに好ましく、150〜300MPaであることがよりさらに好ましい。
第1の面は以上の平均粗さを有することで、第2の面を平滑な面としても、アクリルフィルムを巻き取った際のブロッキングを防止できる。なお、基材の粘着剤層側の表面は、粗い凹凸を有していても、粘着剤層が積層されることによって、界面における光の拡散が低減されるため、粘着シートの光線透過性への影響は小さい。
基材の厚みは、好ましくは40〜200μm、より好ましくは50〜150μmの範囲にある。
本発明の基材(アクリルフィルム)の成形方法は、特に限定されないが、インフレーション法、Tダイ等を用いた押出成形、カレンダー成形等が挙げられるが、これらの中では押出成形が好ましい。また、上記した中心線平均粗さRaを得るには、例えば、押出したフィルムをシボロールに押し付けることで基材の表面状態を適宜調整すればよい。
上記アクリル重合体(X)を構成するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステルモノマーまたはその誘導体が挙げられる。例えば、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、例えばメチル(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)アクリレートなどが挙げられ;環状骨格を有する(メタ)アクリレート、例えばシクロアルキル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イミドアクリレートなどが挙げられ;水酸基を有する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)アクリレートなどが挙げられ、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレートなどが挙げられる。また、上記アクリル重合体(X)は、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレンなどが共重合されたアクリル共重合体であってもよい。
エネルギー線硬化型粘着性重合体の主鎖または側鎖に結合するエネルギー線重合性基は、たとえばエネルギー線重合性の炭素−炭素二重結合を含む基であり、具体的には(メタ)アクリロイル基等を例示することができる。エネルギー線重合性基は、アルキレン基、アルキレンオキシ基、ポリアルキレンオキシ基を介してエネルギー線硬化型粘着性重合体に結合していてもよい。
エネルギー線硬化型粘着性重合体(XY)は、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、置換アミノ基、エポキシ基等の官能基を含有するアクリル粘着性重合体と、該官能基と反応する置換基とエネルギー線重合性炭素−炭素二重結合を1分子毎に1〜5個を有する重合性基含有化合物とを反応させて得られる。アクリル粘着性重合体は、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、置換アミノ基、エポキシ基等の官能基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーまたはその誘導体を含む(X)成分を構成するモノマーからなる共重合体であることが好ましい。重合性基含有化合物としては、(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、メタ−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート、(メタ)アクリロイルイソシアネート、アリルイソシアネート、グリシジル(メタ)アクリレート;(メタ)アクリル酸等が挙げられる。
基材の一方の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の表面に転写しても構わないし、基材の表面に直接塗布して粘着剤層を形成しても構わない。
次に、本発明に係る粘着シートを用いてチップ状部材を製造する方法について説明する。チップ状部材の製造方法は、板状部材の一方の面に、上記の粘着シートを貼付する工程と、板状部材に貼付された粘着シートを介して、板状部材にレーザー光を照射して改質部を形成する工程と、粘着シートのエキスパンドにより、板状部材を分割してチップ化し、チップ状部材を得る工程とを備えるものである。
以下、本製造方法について、板状部材が半導体ウエハであり、半導体チップを製造する場合の一例を図2、3を参照しつつ詳述する。
裏面研削工程に続いて、必要に応じ裏面にエッチング処理などの発熱を伴う加工処理や、裏面への金属膜の蒸着、有機膜の焼き付けのように高温で行われる処理を施してもよい。なお、高温での処理を行う場合には、通常、表面保護シートを剥離した後に、裏面への処理を行う。
レーザー光はウエハ内部に照射され、切断予定ラインに沿ってウエハ内部に改質部16を形成する。ひとつの切断予定ラインをレーザー光が走査する回数は1回であっても複数回であってもよい。好ましくは、レーザー光の照射位置と、回路間の切断予定ラインの位置をモニターし、レーザー光の位置合わせを行いながら、レーザー光の照射を行う。
この粘着シート10のエキスパンドにより、半導体ウエハ11は、ウエハ内部の改質部16を起点として個々のチップ18に切断分離される。また、エキスパンドと同時に粘着シート10を基材11側から治具等を用いてひっかくようにして、ウエハ10をチップ18に切断分離することもできる。エキスパンドは、5〜600mm/分の速度で行うことが好ましい。
[重量平均分子量(Mw)]
基材に用いたアクリル共重合体については、以下の条件により測定した。
装置:東ソー製 HLC−8121GPC/HT
カラム:Shodex GPC HT−806M×2
オーブン温度:135℃
溶離液:ジクロロベンゼン
また、粘着剤組成物に用いたアクリル重合体については、以下の条件により測定した。
ゲル浸透クロマトグラフ装置(東ソー株式会社製、製品名「HLC−8020」)を用いて、下記の条件下で測定し、標準ポリスチレン換算にて測定した値を用いた。
(測定条件)
・カラム:「TSK guard column HXL−H」「TSK gel GMHXL(×2)」「TSK gel G2000HXL」(いずれも東ソー株式会社製)
・カラム温度:40℃
・展開溶媒:テトラヒドロフラン
・流速:1.0mL/min
[ヤング率評価]
万能型引張試験機(オリエンテック社製テンシロンRTA-T-2M)を用いて23℃50RH%環境下において、幅15mm、チャック間長さ100mmとして引張速度200mm/分で基材の引張強度及び伸びを測定し、これらよりヤング率を得た。
[透過率評価]
JIS 7361-1:1997に準拠し、HAZE METER(日本電色工業社製NDH-5000)を用いて粘着シートの全光線透過率を測定した。
[HAZE評価]
JIS 7136:2000に準拠し、HAZE METER(日本電色工業社製NDH-5000)を用いて粘着シートのHAZEを測定した。
[算術平均粗さRa]
算術平均粗さRaは、株式会社ミツトヨ製 SV‐3000S4を用いてJIS B−6001に準じて測定した。
粘着シートにシリコンウエハ及びリングフレームを貼付し、下記の分割条件で、粘着シートを介してレーザーを照射してウエハの内部に改質部を形成した。
(分割条件)
レーザー:Nd−YAG、波長:1064nm、繰り返し周波数:100kHz
パルス幅:30nm、加工速度:100mm/分、
シリコンウエハ:直径200mmφ、厚み10μm チップサイズ:5mm×5mm
その後、エキスパンド装置(JCM製ME−300B)を用い、引き落とし量25mmで粘着シートの周縁部を引き落としてエキスパンドを行い、シリコンウエハを個片化した。
(加工性評価)
個片化したチップの断面をデジタル顕微鏡(KEYENCE社製VHX-1000)にて観察し、一定間隔で直線状にレーザーによる改質部が形成されている場合には“A”、改質部の間隔が不均一であり又は改質部をつないだ線が直線とならない場合を“E”と評価した。
(エキスパンド性評価)
また、上記のように個片化したチップを、転写シートに転写して、デジタル顕微鏡(KEYENCE社製 VHX-1000)でチップ間隔を測定した。チップ間隔は、任意の9点を測定して平均値を算出した。
(ヒートシュリンク性(HS性)評価)
チップを転写した後、ワーク(すなわち、リングフレームに貼付された粘着シート)を、50℃に加熱したホットプレート(加熱面鉄製)に30秒間のせ、粘着シートの弛みが完全に解消した場合を“A”、弛みが解消せず又はしわが発生した場合は“E”とした。
(粘着剤組成物の作製)
アクリル重合体(構成モノマー比:ブチルアクリレート/アクリル酸 =90/10(質量比)、重量平均分子量:60万、溶媒で希釈した濃度34質量%の希釈液)34質量部、エネルギー線重合性化合物(6官能アクリレートオリゴマー、Mw=2000、溶媒で希釈した濃度90質量%の希釈液)30質量部、光重合開始剤(BASF社製「イルガキュア184」)0.1質量部、エポキシ系架橋剤(TETRAD−C 三菱ガス化学製)0.04質量部(すべて固形分換算の部数)を配合し、溶媒で希釈された粘着剤組成物を得た。
(基材の作製)
ブチルアクリレート(BA)とメチルメタクリレート(MAA)を30:70の質量比でランダム共重合して、重量平均分子量100万のアクリル共重合体(A1)と、重量平均分子量5万のアクリル重合体(A2)とをそれぞれを作製し、これらを混合比率10:90の割合で混合したものを、押出成型して製膜しつつシボロールへ押し付け、厚さ80μmのアクリルフィルムを得た。このアクリルフィルムは、一方の面(第1の面)の中心線平均粗さRaが0.281μmであり、他方の面(第2の面)の中心線平均粗さRaが0.084μmであった。
(粘着シートの作製)
上記で作製した粘着剤組成物を剥離フィルム(SP−PET381031、リンテック株式会社製)上に乾燥後の厚みが5μmとなるように塗布し、80℃で1分の乾燥を行って形成された粘着剤層を、基材としてのアクリルフィルムに貼り合わせ、剥離シート付きの粘着シートを得た。なお、粘着剤層の貼り合わせは、第1の面に対して行った。
基材を、ブチルアクリレートとメチルメタクリレートを30:70の質量比でランダム共重合して得た、重量平均分子量100万のアクリル共重合体(A1)と、重量平均分子量5万のアクリル共重合体(A2)とを質量比20:80の割合で混合し、その混合物を押出成型により製膜して得た厚さ80μmのアクリルフィルムに変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。
基材を、ブチルアクリレートとメチルメタクリレートを20:80の質量比でランダム共重合して得た、重量平均分子量100万のアクリル共重合体(A1)と、重量平均分子量5万のアクリル共重合体(A2)を質量比10:90の割合で混合し、その混合物を押出成型により製膜して得た厚さ80μmのアクリルフィルムに変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。
基材を、ブチルアクリレートとメチルメタクリレートを20:80の質量比でランダム共重合して得た、重量平均分子量100万のアクリル共重合体(A1)と、重量平均分子量5万のアクリル共重合体(A2)を質量比20:80の割合で混合し、その混合物を押出成型により製膜して得た厚さ80μmのアクリルフィルムに変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。
アクリルフィルムを、構成モノマー比がエチレン/メタクリル酸=91/9(質量比)である厚さ80μmのEMAA(エチレンメタクリル酸共重合体樹脂)フィルムに変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。
アクリルフィルムをEVA(エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂)フィルム(グンゼ株式会社製「ファンクレアLEB」、厚さ120μm)に変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。
実施例1のアクリルフィルムをPVCフィルム(ジエチルヘキシルフタレート添加量25質量%、厚さ80μm)に変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。
実施例1のアクリルフィルムを厚さ80μmのPP(ポリプロピレン)フィルムに変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。
一方で、基材にアクリル共重合体(A)以外を使用した比較例1〜4では、基材のエキスパンド性、熱収縮性、レーザー透過性のうちいずれかが良好なものとならず、板状部材にレーザー光を照射して改質部を形成し、板状部材を分割してチップ化することに用いる粘着シートとして優れた性能を発揮しなかった。
10A 中央領域
10B 周縁部
10C 外周領域
11 基材
12 粘着剤層
13 リングフレーム
14 半導体ウエハ(板状部材)
15 レーザー光源
16 改質部
18 半導体チップ
20 冶具
Claims (14)
- 板状部材にレーザー光を照射して改質部を形成し、前記板状部材を分割してチップ化することに用いる粘着シートであって、
基材と、前記基材の一方の面に設けられた粘着剤層とを備え、
前記基材が、アルキル基の炭素数が4〜8であるアルキル(メタ)アクリレート(a)と、アルキル基の炭素数が1〜3であるアルキル(メタ)アクリレート(b)との共重合体であるアクリル共重合体(A)を主成分として含有するアクリルフィルムからなる粘着シート。 - アクリル共重合体(A)は、アルキル(メタ)アクリレート(a)とアルキル(メタ)アクリレート(b)とを質量比10:90〜40:60で共重合したものである請求項1に記載の粘着シート。
- 前記アクリル共重合体(A)が、ランダム共重合体である請求項1又は2に記載の粘着シート。
- アクリル共重合体(A)が、重量平均分子量が60万以上のアクリル共重合体(A1)と、重量平均分子量が40万以下のアクリル共重合体(A2)とを混合したものである請求項1〜3のいずれかに記載の粘着シート。
- アクリル共重合体(A1)と、アクリル共重合体(A2)との混合比率が、質量比で5:95〜35:65である請求項4に記載の粘着シート。
- アルキル(メタ)アクリレート(a)が、アルキル基の炭素数が4〜8であるアルキルアクリレートであるとともに、アルキル(メタ)アクリレート(b)が、アルキル基の炭素数が1〜3であるアルキルメタクリレートである請求項1〜5のいずれかに記載の粘着シート。
- アルキル(メタ)アクリレート(a)がブチルアクリレートであって、アルキル(メタ)アクリレート(b)がメチルメタクリレートである請求項6に記載の粘着シート。
- 前記基材のヤング率が50〜500MPaである請求項1〜7のいずれかに記載の粘着シート。
- 前記基材の一方の面とは反対側の面の中心線平均粗さRaが、0.1μm以下である請求項1〜8のいずれかに記載の粘着シート。
- 前記基材の一方の面の中心線平均粗さRaが、0.15μm以上である請求項1〜9のいずれかに記載の粘着シート。
- 全光線透過率が85%以上でHAZEが7%以下である請求項1〜10のいずれかに記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層が、アクリル系粘着剤から形成される請求項1〜11のいずれかに記載の粘着シート。
- 板状部材の一方の面に、請求項1〜12のいずれかに記載の粘着シートを貼付する工程と、
前記板状部材に貼付された粘着シートを介して、前記板状部材にレーザー光を照射して改質部を形成する工程と、
前記粘着シートのエキスパンドにより前記板状部材を分割してチップ化し、チップ状部材を得る工程とを備えるチップ状部材の製造方法。 - 前記チップ状部材は、粘着シートの中央領域に貼付されており、
前記中央領域の外側の領域である粘着シートの外周領域を加熱して収縮させる工程をさらに備える請求項13に記載のチップ状部材の製造方法。
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