JP2015185590A - 半導体用ウエハ加工用粘着テープ - Google Patents
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Abstract
Description
(1) 樹脂材料を含有する基材と、該基材上に積層された粘着層とを備える積層体により構成された半導体用ウエハ加工用粘着テープであって、
当該半導体用ウエハ加工用粘着テープは、下記要件A、Bを満足することを特徴する半導体用ウエハ加工用粘着テープ。
要件A:当該半導体用ウエハ加工用粘着テープを、5℃/minの昇温速度でJIS K7120に規定のプラスチックの熱重量測定方法に準拠して、室温25℃から100℃まで加熱したとき、前記粘着層の重量減少率Aが0.00001wt%以上、2.0wt%以下となる。
要件B:当該半導体用ウエハ加工用粘着テープを、5℃/minの昇温速度でJIS K7120プラスチックに規定の熱重量測定方法に準拠して、室温25℃から260℃まで加熱したとき、前記粘着層の重量減少率Bが1.0wt%以上、10.0wt%以下となる。
まず、本発明の半導体用ウエハ加工用粘着テープを説明するのに先立って、本発明の半導体用ウエハ加工用粘着テープを用いて製造された半導体装置について説明する。
図1は、本発明の半導体用ウエハ加工用粘着テープを用いて製造された半導体装置の一例を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
ダイパッド30の外周部には、複数のリード40が、放射状に設けられている。
図2は、図1に示す半導体装置を、本発明の半導体用ウエハ加工用粘着テープを用いて製造する方法を説明するための縦断面図である。なお、以下の説明では、図2中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
これにより、粘着層2と半導体用ウエハ7との間で剥離が生じる状態とする。
このモールド部50による封止は、例えば、形成すべきモールド部50の形状に対応した内部空間を備える成形型を用意し、この内部空間内に配置された半導体チップ20を取り囲むように、粉末状をなす半導体封止材料を内部空間に充填する。そして、この状態で、半導体封止材料を加熱することにより硬化させて、半導体封止材料の硬化物とすることにより行われる。
図3は、本発明の半導体用ウエハ加工用粘着テープの実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図3中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
基材4は、主として樹脂材料から成り、この基材4上に設けられた粘着層2を支持する機能を有している。
粘着層2は、前記工程[3A]において、半導体用ウエハ7をダイシングする際に、半導体用ウエハ7を粘着して支持する機能を有している。また、この粘着層2は、このものに対するエネルギーの付与により半導体用ウエハ7への粘着性が低下し、これにより、粘着層2と半導体用ウエハ7との間で容易に剥離を生じさせ得る状態となるものである。
(1)ベース樹脂
ベース樹脂は、粘着性を有し、粘着層2へのエネルギー線の照射前に、半導体用ウエハ7に対する粘着性を粘着層2に付与するために、樹脂組成物中に含まれるものである。
硬化性樹脂は、例えば、エネルギー線の照射により硬化する硬化性を備えるものである。この硬化によってベース樹脂が硬化性樹脂の架橋構造に取り込まれた結果、粘着層2の粘着力が低下する。
また、粘着層2は、エネルギー線の照射により半導体用ウエハ7に対する粘着性が低下するものであるが、エネルギー線として紫外線等を用いる場合には、硬化性樹脂には、硬化性樹脂の重合開始を容易とするために光重合開始剤を含有することが好ましい。
さらに、硬化性樹脂には、架橋剤が含まれていてもよい。架橋剤が含まれることで、硬化性樹脂の硬化性の向上が図られる。
さらに、粘着層2を構成する樹脂組成物には、上述した各成分(1)〜(4)の他に他の成分として、帯電防止剤、粘着付与剤、老化防止剤、粘着調整剤、充填材、着色剤、難燃剤、軟化剤、酸化防止剤、可塑剤、界面活性剤等のうちの少なくとも1種が含まれていてもよい。以下、これらのうち、帯電防止剤および粘着付与剤について説明する。
帯電防止剤としては、特に限定されないが、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤等の界面活性剤等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
粘着付与剤としては、特に限定されないが、例えば、ロジン樹脂、テルペン樹脂、クマロン樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族芳香族共重合系石油樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
−{(重量減少率B − 重量減少率A)/(時間B − 時間A)}・・・式A
図4は、図3に示す半導体用ウエハ加工用粘着テープを製造する方法を説明するための縦断面図である。なお、以下の説明では、図4中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
なお、本発明はこれらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
まず、各実施例および各比較例の半導体用ウエハ加工用粘着テープの製造に用いた原材料を以下に示す。
樹脂材料1として、ポリプロピレン60重量部と、下記一般式(1)で示されるポリスチレンセグメントと下記一般式(2)で示されるビニルポリイソプレンセグメントとから成るブロック共重合体40重量部とを含有するものを用意した。
樹脂材料2として、塩化ビニル樹脂70重量部と、可塑剤としてジオクチルフタレート(DOP)30重量部とを含有するものを用意した。
樹脂材料3として、直鎖状低密度ポリエチレンを用意した。
樹脂材料4として、プロピレン成分及びエチレンプロピレンゴム成分を含むプロピレン系熱可塑性エラストマー(三菱化学(株)製、「商品名:ゼラス」)を用意した。
樹脂材料5として、メタアクリル酸エステル樹脂((株)クラレ製、「商品名:パラペットSA−F」)を用意した。
樹脂材料6として、ポリエステルエラストマー樹脂(帝人化成(株)製の「商品名:ヌーベラン」)を用意した。
樹脂材料7として、低密度ポリエチレン(商品名:スミカセン、MFR=1.5、三井住友ポリオレフィン(株)製)を用意した。
樹脂材料8として、エチレン−メタクリル酸共重合物(商品名:ニュクレル、MFR=2.0、三井デュポンポリケミカル(株)製)を用意した。
樹脂材料9として、軟化ポリ塩化ビニル(商品名:KMフィルム、三菱化学MKV社製)を用意した。
樹脂材料10として、ポリブチレンテレフタレート(商品名:ノバデュラン5510S、三菱エンジニアリングプラスチック社製)を用意した。
樹脂材料11として、メタクリル樹脂(商品名:パラペットSA、クラレ社製)を用意した。
樹脂材料12として、アイオノマー(商品名:ハイミラン1706、三井デュポン社製)を用意した。
樹脂材料13として、軟質ポリエチレンテレフタレート(商品名:ダイアホイル 軟質Cタイプ、三菱化学ポリエステルフィルム社製)を用意した。
樹脂材料14として、アイオノマー樹脂(ハイミラン(HM)1855(商品名)、三井デュポン社製)100質量部に対し、熱可塑性エラストマー(HSBR、水素添加スチレン・ブタジエン共重合体、ダイナロン1320P(商品名)、JSR社製)10質量部を混合したものを用意した。
樹脂材料15として、アイオノマー樹脂(ハイミラン(HM)1855(商品名)、三井デュポン社製)100質量部に対し、熱可塑性エラストマー(HSBR、水素添加スチレン・ブタジエン共重合体、ダイナロン1320P(商品名)、JSR社製)100質量部を混合したものを用意した。
樹脂材料16として、アイオノマー樹脂(ハイミラン(HM)1855(商品名)、三井デュポン社製)100質量部に対し、熱可塑性エラストマー(HSBR、水素添加スチレン・ブタジエン共重合体、ダイナロン1320P(商品名)、JSR社製)300質量部を混合したものを用意した。
ベース樹脂1として、第1の共重合体を10重量部と、第2の共重合体を90重量部とからなるものを用意した。なお、第1の共重合体としては、アクリル酸ブチル70重量部と、アクリル酸2−エチルヘキシル25重量部と、酢酸ビニル5重量部とを共重合させて得られた重量平均分子量が500000の共重合体を用いた。また、第2の共重合体としては、アクリル酸2−エチルヘキシル50重量部と、アクリル酸ブチル10重量部と、酢酸ビニル37重量部と、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル3重量部とを共重合させて得られた重量平均分子量が300000の共重合体を用いた。
ベース樹脂2として、アミド基を含有するガラス転移温度−15℃のアクリル系樹脂を用意した。
ベース樹脂3として、アクリル酸メチル(ホモポリマ−でのTg:8℃)45重量部、アクリル酸エチル(ホモポリマ−でのTg:−24℃)40重量部、およびアクリル酸2−ヒドロキシルエチル(ホモポリマ−でのTg:55℃)15重量部を、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部の存在下、酢酸エチル中で共重合させて得られた重量平均分子量80万のアクリル系ポリマーを含有する溶液に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート10重量部を添加して付加反応させ、前記アクリル系ポリマー分子内に炭素−炭素二重結合を導入した二重結合導入型アクリル系ポリマー(炭素−炭素二重結合を有する側鎖数は、全側鎖数の8%である)を用意した。
ベース樹脂4として、アクリル酸メチル(ホモポリマ−でのTg:8℃)50重量部、アクリル酸2−エチルヘキシル(ホモボリマ−でのTg:−50℃)30重量部、及びアクリル酸2−ヒドロキシルエチル(ホモポリマ−でのTg:55 ℃)20重量部を、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部の存在下、酢酸エチル中で共重合させて得られた重量平均分子量100万のアクリル系ポリマーを含有する溶液に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート10重量部を添加して付加反応させ、前記アクリル系ポリマー分子内に炭素−炭素二重結合を導入した二重結合導入型アクリル系ポリマー(炭素−炭素二重結合を有する側鎖数は、全側鎖数の9%である)を用意した。
ベース樹脂5として、アクリル酸ブチル90重量部およびアクリル酸10重量部をトルエン溶液中で常法により共重合させて得られた重量平均分子量50万のアクリル系共重合体を用意した。
ベース樹脂6として、アクリル酸メチル:75重量部、アクリル酸メトキシエチル:10重量部、N−ビニルピロリドン:10重量部、及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル:5重量部を酢酸エチル中で共重合させて、アクリル系共重合体を含む溶液(A)を得、次いで、この溶液(A)に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを60重量部加え、さらに、触媒としてジラウリン酸ジブチルスズを0.1重量部加えて、50℃で24時間反応させることで、側鎖の末端に炭素−炭素二重結合を有している二重結合導入型アクリル系ポリマー(重量平均分子量:50万)を用意した。なお、この二重結合導入型アクリル系ポリマーは、アクリル系共重合体における側鎖末端のヒドロキシル基(アクリル酸2−ヒドロキシエチルに由来するヒドロキシル基)の90モル%に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートのイソシアネート基が付加反応した形態を有している。
ベース樹脂7として、2−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、2−ヒドロキシルエチルアクリレートからなるアクリル系共重合体(重量平均分子量20万、Tg=-35℃)を用意した。
ベース樹脂8として、ブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレートを主成分としたアクリル系共重合体(重量平均分子量50万、Tg=-30℃)を用意した。
硬化性樹脂1として、15官能のオリゴマーのウレタンアクリレート(Miwon Specialty Chemical社製、品番:Miramer SC2152)を用意した。
硬化性樹脂2として、15官能のオリゴマーのウレタンアクリレート(新中村化学工業株式会社製、品番:UA−53H)を用意した。
硬化性樹脂3として、重量平均分子量が11000の2官能ウレタンアクリレートと、重量平均分子量が500の5官能アクリレートモノマーとを含有するものを用意した。
硬化性樹脂4として、重量平均分子量が11000の2官能ウレタンアクリレートを用意した。
硬化性樹脂5として、9官能のオリゴマーのウレタンアクリレート(新中村化学工業株式会社製、品番:UA−32P)を用意した。
硬化性樹脂6として、ペンタエリスリトールトリアクリレートとジイソシアネートを反応させたものを用意した(25℃での粘度10Pa・s)。
硬化性樹脂7として、テトラエチレングリコールジアクリレート(分子量247)を用意した。
硬化性樹脂8として、トリプロピレングリコ−ルジアクリレート(分子量300)を用意した。
硬化性樹脂9として、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名「カヤラッドDPHA」,日本化薬(株)製)を用意した。
硬化性樹脂10として、テトラメチロールメタンテトラアクリレートを用意した。
架橋剤1として、ポリイソシアネート(日本ポリウレタン工業株式会社製、品番:コロネートL)を用意した。
架橋剤2として、イソシアネート系アクリロイル基含有モノマーを用意した。
光重合開始剤1として、ベンジルジメチルケタール(チバスペシャルティケミカルズ株式会社製、品番:イルガキュア651)を用意した。
光重合開始剤2として、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン(チバスペシャルティケミカルズ株式会社製、品番:イルガキュア2959)を用意した。
光重合開始剤3として、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1(チバスペシャルティケミカルズ株式会社製、品番:イルガキュア369)を用意した。
光重合開始剤4として、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを用意した。
[実施例1]
樹脂材料1を2軸混練機で混練した後、混練したものを押出し機で押し出して、厚さ100μmの基材4を作製した。
基材4および粘着層2に含まれる構成材料およびその含有量を表1に示すように変更したこと以外は前記実施例1と同様にして、実施例2〜20、比較例1、2の半導体用ウエハ加工用粘着テープを得た。
得られた各実施例および各比較例の半導体用ウエハ加工用粘着テープを、以下の方法で評価した。
まず、各実施例および各比較例の半導体用ウエハ加工用粘着テープについて、前述した重量減少率AおよびBの測定方法用いて、重量減少率AおよびBを求めた。
各実施例および各比較例の半導体用ウエハ加工用粘着テープについて、示差熱分析を室温から380℃までの温度範囲で行なって、吸熱ピークが認められる温度、発熱ピークが認められる温度、吸熱ピークの大きさ、および、発熱ピークの大きさを求めた。
各実施例および各比較例の半導体用ウエハ加工用粘着テープについて、それぞれ、18インチの半導体用ウエハを粘着層2の上に置き、軽く押圧することで、半導体用ウエハ7を積層した後、この半導体用ウエハをダイシングソー(DISCO社製、DFD6450)を用いてダイシングすることで、10mm×10mmのサイズに個片化した。
そして、耐リフロー性の評価基準を、以下のような破壊の有無で評価することとした。
○:破壊がない。
×:破壊がある。
以上のようにして実施した、各種評価の評価結果を表1に示す。
2 粘着層
4 基材
7 半導体用ウエハ
9 ウエハリング
10 半導体装置
20 半導体チップ
21 電極パッド
22 ワイヤー
30 ダイパッド
40 リード
50 モールド部
60 接着層
100 半導体用ウエハ加工用粘着テープ
121 外周部
122 中心部
Claims (10)
- 樹脂材料を含有する基材と、該基材上に積層された粘着層とを備える積層体により構成された半導体用ウエハ加工用粘着テープであって、
当該半導体用ウエハ加工用粘着テープは、下記要件A、Bを満足することを特徴する半導体用ウエハ加工用粘着テープ。
要件A:当該半導体用ウエハ加工用粘着テープを、5℃/minの昇温速度でJIS K7120に規定のプラスチックの熱重量測定方法に準拠して、室温25℃から100℃まで加熱したとき、前記粘着層の重量減少率Aが0.00001wt%以上、2.0wt%以下となる。
要件B:当該半導体用ウエハ加工用粘着テープを、5℃/minの昇温速度でJIS K7120プラスチックに規定の熱重量測定方法に準拠して、室温25℃から260℃まで加熱したとき、前記粘着層の重量減少率Bが1.0wt%以上、10.0wt%以下となる。 - 100℃〜260℃に加熱したときの粘着層の重量減少率(前記重量減少率B−前記重量減少率A)の傾きは、−0.14℃/min以上である請求項1に記載の半導体用ウエハ加工用粘着テープ。
- 100℃〜260℃に加熱したときの重量減少率の傾きをX[℃/min]、100℃〜180℃に加熱したときの重量減少率の傾きをY[℃/min]としたとき、X/Yは、1以上、3以下である請求項1または2に記載の半導体用ウエハ加工用粘着テープ。
- 室温から380℃まで加熱したときに、示差熱分析における吸熱ピークが260℃以上の温度領域で認められる請求項1ないし3のいずれか1項に記載の半導体用ウエハ加工用粘着テープ。
- 室温から260℃まで加熱したときに、示差熱分析における発熱ピークが100℃以上、200℃以下の温度領域で認められる請求項1ないし4のいずれか1項に記載の半導体用ウエハ加工用粘着テープ。
- 前記樹脂材料は、ポリプロピレンとエラストマーとの混合物、またはポリエチレンとエラストマーとの混合物である請求項1ないし5のいずれか1項に記載の半導体用ウエハ加工用粘着テープ。
- 前記粘着層は、粘着性を有するベース樹脂を含有する請求項1ないし6のいずれか1項に記載の半導体用ウエハ加工用粘着テープ。
- 前記ベース樹脂は、アクリル系樹脂である請求項7に記載の半導体用ウエハ加工用粘着テープ。
- 前記粘着層は、さらに、エネルギーの付与により硬化する硬化性樹脂を含有する請求項7または8に記載の半導体用ウエハ加工用粘着テープ。
- 前記粘着層上に、半導体用ウエハが積層される請求項1ないし9のいずれか1項に記載の半導体用ウエハ加工用粘着テープ。
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