JP2016115775A - ダイシングシート、ダイシング・ダイボンドフィルム及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(ダイシングシート1)
図1に示すように、ダイシングシート1は、基材11及び基材11上に配置された粘着剤層12を備える。
図2に示すように、ダイシング・ダイボンドフィルム10は、ダイシングシート1と、粘着剤層12上に配置された接着剤層3とを備える。
図3に示すように、半導体ウエハ4Pの内部に集光点を合わせ、格子状の分割予定ライン4Lに沿ってレーザー光100を照射し、半導体ウエハ4Pの内部に改質領域41を形成する。これにより、分割ウエハ4を得る。
(A)レーザー光100
レーザー光源 半導体レーザー励起Nd:YAGレーザー
波長 1064nm
レーザー光スポット断面積 3.14×10−8cm2
発振形態 Qスイッチパルス
繰り返し周波数 100kHz以下
パルス幅 1μs以下
出力 1mJ以下
レーザー光品質 TEM00
偏光特性 直線偏光
(B)集光用レンズ
倍率 100倍以下
NA 0.55
レーザー光波長に対する透過率 100%以下
(C)半導体ウエハが載置される裁置台の移動速度 280mm/秒以下
E上に配置された半導体素子5Eを備える。ダイボンド用チップ2Fは、接着フィルム22F及び接着フィルム22F上に配置された半導体素子5Fを備える。ダイボンド用チップ2Gは、接着フィルム22G及び接着フィルム22G上に配置された半導体素子5Gを備える。ダイボンド用チップ2Hは、接着フィルム22H及び接着フィルム22H上に配置された半導体素子5Hを備える。接着フィルム22A、22B、22C、……、22Hが粘着剤層12と接する。
加圧雰囲気の圧力は、好ましくは0.5kg/cm2(4.9×10−2MPa)以上、より好ましくは1kg/cm2(9.8×10−2MPa)以上、さらに好ましくは5kg/cm2(4.9×10−1MPa)以上である。0.5kg/cm2以上であると、接着フィルム22Aと被着体6との間に存在するボイドを容易に消滅させることができる。加圧雰囲気の圧力は、好ましくは20kg/cm2(1.96MPa)以下、より好ましくは18kg/cm2(1.77MPa)以下、さらに好ましくは15kg/cm2(1.47MPa)以下である。20kg/cm2以下であると、過度な加圧による接着フィルム22Aのはみ出しを抑制できる。
変形例1では、ダイシング・ダイボンドフィルム10に半導体ウエハ4Pを圧着する。次いで、ダイシング・ダイボンドフィルム10上に配置された半導体ウエハ4Pの内部に改質領域41を形成して、分割ウエハ4を得る。
変形例2では、接着フィルム22Aを熱硬化することなく、ワイヤーボンディング工程を行う。
周辺部12bは、放射線照射により硬化された部分である。
中央部12aは、放射線照射により硬化されていない部分である。
実施例及び比較例で使用した基材A〜Gを説明する。基材A〜Gの厚みを表1に示す。
基材A:グンゼ社製のファンクレア NRB#115(エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム)
基材B:グンゼ社製のファンクレア NRB#135(エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム)
基材C:オージーフィルム社製のPE−5(エチレン−アクリル酸エステル共重合体フィルム)
基材D:ロンシール工業社製のHLフィルム(ポリ塩化ビニルフィルム)
基材E:オージーフィルム社製のPP−1(ポリプロピレンフィルム)
基材F:ポリプロピレン(80%)ポリエチレン(20%)2層フィルム
基材G:ポリプロピレン(80%)ポリエチレン(20%)2層フィルム
(実施例1)
冷却管、窒素導入管、温度計、及び、撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸−2−エチルヘキシル(以下、「2EHA」ともいう。)86.4部、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル(以下、「HEA」ともいう。)13.6部、過酸化ベンゾイル0.2部、及び、トルエン65部を入れ、窒素気流中で61℃にて6時間重合処理をし、アクリル系ポリマーBを得た。アクリル系ポリマーBに2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(以下、「MOI」ともいう。)14.6部を加え、空気気流中で50℃にて48時間、付加反応処理をし、アクリル系ポリマーB’を得た。アクリル系ポリマーB’100部に対し、ポリイソシアネート化合物(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン(株)製)2部、及び、光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)5部を加えて、粘着剤組成物溶液を得た。粘着剤組成物溶液を、離型処理フィルム上に塗布し、120℃で2分間加熱乾燥し、厚さ30μmの粘着剤層を形成した。次いで、粘着剤層に、基材Aを貼り合せた。その後、マスクを介して、粘着剤層のうち12inchサイズのウェハが貼り付けられる予定の部分に紫外線を400mJ/cm2照射し、紫外線硬化した。得られたダイシングシートは、基材A、基材A上に配置された粘着剤層を有する。
アクリル樹脂:ナガセケムテックス社製 SG−708−6(Tg:4℃)
エポキシ樹脂A:東都化成株式会社製 KI−3000(固形)
エポキシ樹脂B:三菱化学株式会社製 JER YL980(液状)
フェノール樹脂:明和化成株式会社製 MEH−7800H(固形)
シリカ:アドマテックス株式会社製 SE−2050MC(平均粒径:0.5μm)
触媒:北興化学株式会社製 TPP−K
基材Aに代えて基材Bを使用したこと以外は実施例1と同様の方法でダイシング・ダイボンドフィルムを作製した。
基材Aに代えて基材Cを使用したこと以外は実施例1と同様の方法でダイシング・ダイボンドフィルムを作製した。
基材Aに代えて基材Dを使用したこと以外は実施例1と同様の方法でダイシング・ダイボンドフィルムを作製した。
基材Aに代えて基材Eを使用したこと以外は実施例1と同様の方法でダイシング・ダイボンドフィルムを作製した。
基材Aに代えて基材Fを使用したこと以外は実施例1と同様の方法でダイシング・ダイボンドフィルムを作製した。
基材Aに代えて基材Gを使用したこと以外は実施例1と同様の方法でダイシング・ダイボンドフィルムを作製した。
ダイシングシートについて以下の評価を行った。結果を表1に示す。
ダイシング・ダイボンドフィルムから接着剤層を剥がすことにより、ダイシングシートを得た。ダイシングシートから、MD方向の長さ150mm、幅25mmの短冊状の試験片500を切り出した。図16に示すように、試験片500に100mmの間隔で2つの標線501a、501bを入れた。竿502に試験片500を吊り下げ、試験片500を乾燥機で100℃で1分加熱した。冷却後に、2つの標線501a、501bの間隔を測定し、下記式にて加熱収縮率を求めた。
加熱収縮率=加熱後の標線間距離/加熱前の標線間距離×100
ダイシング・ダイボンドフィルムから接着剤層を剥がすことにより、ダイシングシートを得た。ダイシングシートから、MD方向の長さ150mm、幅25mの短冊状の測定片を切り出した。引っ張り試験機(オートグラフ、島津製作所社製)を用いて、23℃、引張速度300mm/分、チャック間距離100mmの条件下で引張試験を行い、試験片が3%伸びた時点の引張応力を読み取った。
ダイシング・ダイボンドフィルムから接着剤層を剥がすことにより、ダイシングシートを得た。ダイシングシートから、MD方向の長さ150mm、幅25mの短冊状の測定片を切り出した。引っ張り試験機(オートグラフ、島津製作所社製)を用いて、23℃、引張速度300mm/分、チャック間距離100mmの条件下で引張試験を行い、試験片が6%伸びた時点の引張応力を読み取った。
ダイシング・ダイボンドフィルムを用いて以下の評価を行った。結果を表1に示す。
レーザー加工装置として株式会社東京精密製、ML300−Integrationを用いて、12inchサイズの半導体ウェハの内部に集光点を合わせ、格子状(10mm×10mm)の分割予定ラインに沿って半導体ウェハの表面(おもてめん)または裏面側からレーザー光を照射し、半導体ウェハの内部に改質領域を形成した。その後、半導体ウェハ表面にバックグラインド用保護テープを貼り合せ、ディスコ社製バックグラインダーDGP8760を用いて半導体ウェハの厚みが30μmになるように裏面を研削した。レーザー光照射条件を以下に示す。
(A)レーザー光
レーザー光源 半導体レーザー励起Nd:YAGレーザー
波長 1064nm
レーザー光スポット断面積 3.14×10−8cm2
発振形態 Qスイッチパルス
繰り返し周波数 100kHz
パルス幅 30ns
出力 20μJ/パルス
レーザー光品質 TEM00 40
偏光特性 直線偏光
(B)集光用レンズ
倍率 50倍
NA 0.55
レーザー光波長に対する透過率 60%
(C)半導体基板が載置される裁置台の移動速度 100mm/秒
ダイシング・ダイボンドフィルムに、レーザー光による前処理を行った半導体ウェハ及びダイシングリングを貼り合わせた後、ディスコ社製ダイセパレーターDDS2300を用いて半導体ウェハの割断及びダイシングシートの熱収縮を行うことにより、サンプルを得た。すなわち、まずクールエキスパンダーユニットで、エキスパンド温度−15℃、エキスパンド速度200mm/秒、エキスパンド量12mmの条件で半導体ウェハを割断した。
その後、ヒートエキスパンダーユニットで、エキスパンド量10mm、ヒート温度250℃、風量40L/min、ヒート距離20mm、ローテーションスピード3°/secの条件でダイシングシートを熱収縮させることにより、サンプルを得た。サンプルについて株式会社新川社製ダイボンダーSPA−300を用いてピックアップ評価を行った。すなわち、エキスパンド量3mm、ニードル本数9本、ニードル突き上げ量400μm、突き上げ速度10mm/sec、突き上げ時間1secの条件で、半導体チップ及び半導体チップと接する接着剤層を有するダイボンド用チップを突き上げる動作を100回行うことにより、ピックアップ成功回数を評価した。
サンプルを23℃で1週間保存し、その後同様の方法でピックアップ成功回数を評価した。
接着剤層について以下の評価を行った。結果を表2に示す。
接着剤層を60℃の条件下で厚さ300μmになるまで重ねあわせ、次いで長さ30mm、幅10mmの短冊状の測定片を切り出した。次に、動的粘弾性測定装置(RSA(II)、レオメトリックサイエンティフィック社製)を用いて、−30℃〜100℃での貯蔵弾性率及び損失弾性率をチャック間距離22.5mm、周波数1Hz、昇温速度10℃/分の条件下にて測定し、tanδのピーク値によりガラス転移温度を得た。
1 ダイシングシート
2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H ダイボンド用チップ
3 接着剤層
4P 半導体ウエハ
4L 分割予定ライン
4 分割ウエハ
5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G、5H 半導体素子
6 被着体
7 ボンディングワイヤー
8 封止樹脂
11 基材
12 粘着剤層
12a 中央部
12b 周辺部
21 積層体
22A、22B、22C、22D、22E、22F、22G、22H 接着フィルム
31 ダイシングリング
32 吸着テーブル
33 突き上げ部
41 改質領域
51 分割構造体
61 半導体素子付き被着体
100 レーザー光
901 ダイシングシート
903 接着剤層
904 ウエハ
905A、905B、905C、905D、905E、905F、905G、905H 半導体素子
911 基材
912 粘着剤層
912b 周辺部
Claims (10)
- 100℃で1分加熱することにより収縮し、前記加熱前のMD方向の第1長さ100%に対して前記加熱後の前記MD方向の第2長さは95%以下であるダイシングシート。
- 23℃で前記MD方向に3%伸ばしたときの引張応力は1N/mm2以上である請求項1に記載のダイシングシート。
- 23℃で前記MD方向に6%伸ばしたときの引張応力は1.5N/mm2以上である請求項1又は2に記載のダイシングシート。
- 厚みは40μm〜200μmである請求項1〜3のいずれかに記載のダイシングシート。
- 基材及び前記基材上に配置された粘着剤層を備える請求項1〜4のいずれかに記載のダイシングシート。
- 請求項5に記載のダイシングシートと、
前記粘着剤層上に配置された接着剤層とを備えるダイシング・ダイボンドフィルム。 - 前記接着剤層のガラス転移温度は0℃以上である請求項6に記載のダイシング・ダイボンドフィルム。
- 前記粘着剤層が、前記接着剤層と接した中央部及び前記中央部の周辺に配置された周辺部を備える請求項6又は7に記載のダイシング・ダイボンドフィルム。
- ダイシング・ダイボンドフィルム、及び前記接着剤層上に配置された、改質領域を備える分割ウエハを備える分割体を準備する工程と、
前記ダイシングシートを拡張することにより、前記改質領域を起点に前記分割ウエハ及び前記接着剤層を分断する工程と、
前記分割ウエハ及び前記接着剤層を分断する工程の後に、前記周辺部を加熱する工程とを含む半導体装置の製造方法に使用するための請求項8に記載のダイシング・ダイボンドフィルム。 - 請求項8に記載のダイシング・ダイボンドフィルム、及び前記接着剤層上に配置された、改質領域を備える分割ウエハを備える分割体を準備する工程と、
前記ダイシングシートを拡張することにより、前記改質領域を起点に前記分割ウエハ及び前記接着剤層を分断する工程と、
前記分割ウエハ及び前記接着剤層を分断する工程の後に、前記周辺部を加熱する工程とを含む半導体装置の製造方法。
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