JP2016119432A - レーザーダイシング用補助シート - Google Patents
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Abstract
Description
(1)機能層は、厚みが0.5μm以上10μm以下に調整されていることが望ましい。
(2)機能層は、その露出側の表面粗さが、Ra:0.2μm以上、1.5μm以下に調整されていることが望ましい。
(3)機能層の形成に用いる混合物中の固形分の合計を100質量%としたとき、金属酸化物粒子と熱可塑性樹脂のエマルション粒子との割合を、固形分換算で、金属酸化物粒子:10〜90質量%、熱可塑性樹脂のエマルション粒子:90〜10質量%とすることができる。
本発明のレーザーダイシング用補助シートは、主として、基材フィルムと、基材フィルムの表面に積層された粘着層と、基材フィルムの裏面に積層された機能層とから構成される。以下、半導体ウェハの加工作業を例にとり、各構成要素の実施の形態について説明する。
基材フィルムの裏面に積層される機能層は、レーザー光の照射によって溶融しない、もしくは溶融しにくい層であって、レーザー光のエネルギーが集中する部位において、基材フィルムの溶融等によって基材フィルムが加工用テーブル等に付着しないように、基材フィルムの裏面側を保護するための層である。
酸変性ポリオレフィン系樹脂中の不飽和カルボン酸成分の含有量は、0.1〜30質量%程度の少量であることが好ましい。この量は、後述する樹脂の水性化のし易さなどの観点から、0.5〜22質量%が好ましく、0.5〜15質量%がより好ましく、1〜10質量%がさらに好ましく、1〜5質量%が特に好ましい。不飽和カルボン酸成分の含有量が30質量%を超えると耐水性や基材との密着性が低下するおそれがある。
ポリアミド樹脂を構成する単量体としては、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸、アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸等のアミノ酸、ε−カプロラクタム、ウンデカンラクタム、ω−ラウリルラクタム等のラクタム等が挙げられる。これらの単量体は1種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。
これらのポリアミドは、1種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。
すなわち本発明では、上記熱可塑性樹脂として、水性のエマルションの状態で供給されるものを用いる。
「不揮発性水性化助剤を実質的に含有しない」とは、本発明で使用する上記熱可塑性樹脂の水性エマルションの製造時に、不揮発性水性化助剤を積極的には系に添加しないことにより、結果的にこれらを含有しないことを意味する。不揮発性水性化助剤は、エマルション中の含有量がゼロであることが特に好ましいが、本発明の効果を損ねない範囲で、ポリオレフィン系樹脂成分に対して0.1質量%未満、含まれていても差し支えない。
本発明でいう「不揮発性水性化助剤」としては、例えば、乳化剤、保護コロイド作用を有する化合物、変性ワックス類、高酸価の酸変性物、水溶性高分子などが挙げられる。
アローベースシリーズのエマルションとしては、例えばCB−1010(PE骨格、有効成分濃度:20%)、CB−1200(PE骨格、有効成分濃度:23質量%)、CD−1200(PE骨格、有効成分濃度:20質量%)、SB−1200(PE骨格、有効成分濃度:25質量%)、SD−1200(PE骨格、有効成分濃度:20質量%)、SE−1200(PE骨格、有効成分濃度:20質量%、アニオン性)、TC−4010(PP骨格、有効成分濃度:25質量%)、TD−4010(PP骨格、有効成分濃度:25質量%)等の1種または2種以上が挙げられる。
金属酸化物微粒子と熱可塑性樹脂のエマルション粒子との配合比率は、それぞれ、前記組成物の10〜90質量%と90〜10質量%の範囲とすることが好ましく、35〜65質量%と65〜35質量%の範囲とすることがより好ましく、40〜60質量%と60〜40質量%がさらに好ましい。最も好ましくは、金属酸化物微粒子:45〜55質量%、熱可塑性樹脂のエマルション粒子:55〜45質量%である。これらの配合であるとき、形成される機能層の、基材フィルムとは反対面(露出側)の表面粗さを後述の範囲に調整しやすく、これにより基材フィルムの融解等による加工テーブルへの付着を、より有効に防止することができる。特に、金属酸化物微粒子と熱可塑性樹脂のエマルション粒子との配合比率が、45〜55質量%と55〜45質量%(実質的に1:1)であるとき、機能層の前記表面粗さが最適となり、その結果、基材フィルムの融解等による加工テーブルへの付着を、より一層、有効に防止することが期待できる。
なお、機能層の厚みが厚すぎると(例えば10μm超)、機能層にクラックが生じやすくなる。
ここで、表面粗さとは、機能層の露出側のJIS B0601に定義された算術平均粗さ(Ra)を意味する。算術平均粗さ(Ra)は、例えば触針式表面粗さ測定機(商品名SURFCOM 1500SD2−3DF、東京精密社製)を使用して測定することができる。
基材フィルムは、自己支持性の公知のフィルムから選択することができる。基材フィルムは、均一な厚みを有するシート状であることが好ましいが、メッシュ状等の形態であってもよい。また、基材フィルムは単一層であってもよいし、2層以上の多層構造であってもよい。
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン共重合体、プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブタジエン、ポリビニルアルコール、ポリメチルペンテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル等の1種以上を用いることができる。中でも、エチレン及びプロピレン系(共)重合体、さらに、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン共重合体、プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体の少なくとも1種であることが好ましい。これらの材料を選択することにより、適当な伸張性と、レーザー加工に対する適当な強度とのバランスを図ることができる。
Tg及び熱変形温度は、例えば、JIS K7121の一般的なプラスチックの転移温度の測定方法(具体的には、示差熱分析(DTA)、示差走査熱量分析(DSC)等)を利用して測定することができる。また、比重は、例えば、JIS K7112の一般的に知られているプラスチックの密度(比重)測定方法(具体的には、水中置換法、ピクノメーター法、浮沈法、密度勾配法等)を利用して測定することができる。
基材フィルムの表面に積層される粘着層は、特に限定されず、例えば、紫外線、電子線等の放射線により硬化するエネルギー線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂などを含有する、当該分野で公知の粘着剤組成物を用いて形成することができる。特に、被加工物の剥離性を向上させるため、エネルギー線硬化型樹脂を用いることが好ましい。
エネルギー線を照射することにより、粘着剤内での三次元網目構造の形成のために、粘着強さを低下させることができ、使用後において剥離を容易にすることができるからである。これらの粘着剤は、限定されないが、例えば、特開2002−203816号、特開2003−142433号、特開2005−19607号、特開2005−279698号、特開2006−35277号、特開2006−111659号等に記載されているものを用いることができる。
粘着剤は、必要であれば、粘着付与剤、充填材、顔料、老化防止剤または安定化剤、軟化剤、などの任意の添加剤が混合されていてもよい。
粘着層の厚さは、特に限定されないが、十分な粘着強さを得るとともに、半導体ウェハ等から本発明のレーザーダイシング用補助シートを取り外した後に、そこに望ましくない粘着剤残渣を残存させないことを考慮して、例えば、300μm程度以下、3〜200μm程度が挙げられる。
本発明のレーザーダイシング用補助シートは、レーザー光を用いた各種加工、例えば以下のような半導体チップの製造工程等に好適に使用することができる。特に、本発明のレーザーダイシング用補助シートは、例えば7W以上など、レーザー光の高い照射出力が必要な用途、例えば、サファイア基板や銅に銀蒸着した基板等、高硬度基板を用いた光デバイスウェハ等の加工に使用することもできる。
以下、半導体チップの製造工程を例にとり、説明する。
レーザー光の強度、照度は、切断する当該ウェハの厚みに依存するが、当該ウェハをフルカットできる程度であればよい。
ピックアップされた半導体チップはその後、常法によりダイボンド、樹脂封止がされ半導体装置が製造される。
なお、本例において、微粒子A及びB、樹脂C〜Eは次のものを用いた。
[微粒子B]ジルコニア(ナノユースZR−30BFN:日産化学工業社、ジルコニア微粒子分散液(ジルコニアゾル)、固形分30%、一次粒子の平均粒子径:10〜30nm)
[樹脂D]ポリアミド樹脂(ME−X025:ユニチカ社、ポリアミド樹脂水性分散体、有効成分濃度:25%、融点:150〜160℃)
[樹脂E]ポリエステル樹脂(バイロンGK880:東洋紡績社、溶剤可溶型、有効成分濃度:100%、融点:84℃、重量平均分子量:18000)
<1.レーザーダイシング用補助シートの作製>
基材として厚み160μmのポリエチレンフィルムの一方の面に、下記組成の粘着層用塗布液を乾燥後の厚みが25μmとなるようにバーコーティング法により塗布、乾燥して粘着層を形成した。次に、ポリエチレンフィルムの他方の面に、下記組成の機能層用塗布液を乾燥後の厚みが1.5μmとなるようにバーコーティング法により塗布、乾燥して機能層を形成し、レーザーダイシング用補助シートを作製した。
・アクリル系感圧接着剤 100部
(コーポニールN4823:日本合成化学社)
・イソシアネート化合物 0.44部
(コロネートL45E:日本ポリウレタン工業社)
・希釈溶剤 54部
・金属酸化物微粒子 表1記載の種類と配合量
・熱可塑性樹脂 表1記載の種類と配合量
・溶媒 表1記載の種類と配合量
2−1.機能層の表面粗さ値
作製した各レーザーダイシング用補助シート(以下、単に「補助シート」と略記する。)の機能層の、それぞれ任意位置の3箇所(位置n1、位置n2、位置n3)について、測定装置としての触針式表面粗さ測定機(商品名SURFCOM 1500SD2−3DF、東京精密社)を使用し、JIS B0601における算術平均粗さ(Ra)の値を測定した。最終的には測定値3点の平均(Ave.)を機能層露出側のRa値とした。結果を表2に示す。
JIS K6253で規定されている2kgゴムローラーを用いて、準備したシリコンウェハ(8インチ)の上を一往復させる条件で、作製した各補助シートの粘着層面を当該ウェハ上に圧着した(工程1)。次に、石英ガラス製吸着板を有する、ダイシング装置のチャックテーブル上に、機能層面を下にして、補助シートに貼付したシリコンウェハを配置した(工程2)。次に、下記のレーザー照射条件に基づき、Nd−YAGレーザーを用いてレーザー光線をウェハ側から照射し、ウェハを切断加工(フルカットの切断)し(工程3)、以下の基準でカット適正を評価した。結果を表2に示す。
×:補助シートの基材がフルカットされていた(不良)。
波長:355nm
繰り返し周波数:100kHz
平均出力:7w
照射回数:6回/1ライン
パルス幅:50ns
集光スポット:楕円形(長軸100μm、短軸10μm)
加工送り速度:100mm/秒
上記2−2の工程1〜3の操作を行った後、個々の半導体チップとともに補助シートを搬送アームにて、チャックテーブルから引き上げ、以下の基準で貼り付き防止性を評価した。結果を表2に示す。
〇:補助シートの全面積の3%程度がチャックテーブルに貼り付いていたが、補助シートをチャックテーブルから引き上げることができた(優れている)。
△:補助シートの全面積の5%程度がチャックテーブルに貼り付いていたが、補助シートをチャックテーブルから引き上げることができた(良好)。
×:補助シートの全面積のすべて(100%)がチャックテーブルに貼り付いていた。その結果、補助シートをチャックテーブルから引き上げることができなかった(不良)。
表1及び表2に示すように、機能層用塗布液中の熱可塑性樹脂がエマルション形態である場合(実験例1〜8)、その塗布液を用いて形成したすべての機能層に有用性が確認された。特に、塗布液中の金属酸化物微粒子と熱可塑性樹脂の配合比率(固形分換算)が、金属酸化物微粒子55質量%、熱可塑性樹脂のエマルション粒子45質量%であり、熱可塑性樹脂として酸変性ポリオレフィン樹脂を用いた場合(実験例2)、最も効果的であることが確認された。
これに対し、熱可塑性樹脂として溶剤可溶型を用いた場合(実験例9及び10)、塗布液中の金属酸化物微粒子と熱可塑性樹脂の配合比率(固形分換算)が金属酸化物微粒子10〜90質量%、熱可塑性樹脂90〜10質量%と適切であっても、貼り付き防止性が劣ることが確認できた。
Claims (4)
- 基材フィルムの一方の面に粘着層が積層されたレーザーダイシング用補助シートにおいて、前記基材フィルムの他方の面に、機能層が積層してあり、前記機能層は、一次粒子の平均粒子径が5〜400nmの金属酸化物微粒子と、結着材としての熱可塑性樹脂のエマルション粒子とを含む混合物を用いて形成されたことを特徴とするレーザーダイシング用補助シート。
- 前記機能層は、厚みが0.5μm以上10μm以下に調整されている、請求項1記載のレーザーダイシング用補助シート。
- 前記機能層は、その露出側の表面粗さが、Ra:0.2μm以上、1.5μm以下に調整されている、請求項1または2記載のレーザーダイシング用補助シート。
- 前記混合物中の固形分の合計を100質量%としたとき、前記金属酸化物粒子と前記熱可塑性樹脂のエマルション粒子との割合が、固形分換算で、金属酸化物粒子:10〜90質量%、熱可塑性樹脂のエマルション粒子:90〜10質量%に調整されている、請求項1〜3のいずれかに記載のレーザーダイシング用補助シート。
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