以下、本発明の仮固定用テープについて詳細に説明する。
まず、本発明の仮固定用テープを説明するのに先立って、本発明の仮固定用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。
<半導体装置>
図1は、本発明の仮固定用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。
図1に示す半導体装置10は、QFP(Quad Flat Package)型の半導体パッケージであり、半導体チップ(半導体素子)20と、半導体チップ20を接着層60を介して支持するダイパッド30と、半導体チップ20と電気的に接続されたリード40と、半導体チップ20を封止するモールド部(封止部)50とを有している。
ダイパッド30は、金属基板で構成され、半導体チップ20を支持する支持体として機能を有するものである。
このダイパッド30は、例えば、Cu、Fe、Niやこれらの合金(例えば、Cu系合金や、Fe−42Niのような鉄・ニッケル系合金)等の各種金属材料で構成される金属基板や、この金属基板の表面に銀メッキや、Ni−Pdメッキが施されているもの、さらにNi−Pdメッキの表面にPd層の安定性を向上するために設けられた金メッキ(金フラッシュ)層が設けられているもの等が用いられる。
また、ダイパッド30の平面視形状は、通常、半導体チップ20の平面視形状に対応し、例えば、正方形、長方形等の四角形とされる。
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。
このリード40のダイパッド30と反対側の端部は、モールド部50から突出(露出)している。
リード40は、導電性材料で構成され、例えば、前述したダイパッド30の構成材料と同一のものを用いることができる。
また、リード40には、その表面に錫メッキ等が施されていてもよい。これにより、マザーボードが備える端子に半田を介して半導体装置10を接続する場合に、半田とリード40との密着性を向上させることができる。
ダイパッド30には、接着層60を介して半導体チップ20が固着(固定)されている。
この接着層60は、特に限定されないが、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ポリイミド系接着剤およびシアネート系接着剤等の各種接着剤を用いて形成される。また、接着層60には、銀粉や銅粉のような金属粒子が含まれていてもよい。これにより、接着層60の熱伝導性が向上することから、接着層60を介して半導体チップ20からダイパッド30に効率よく熱が伝達されるため、半導体チップ20の駆動時における放熱性が向上する。
また、半導体チップ20は、電極パッド21を有しており、この電極パッド21とリード40とが、ワイヤー22で電気的に接続されている。これにより、半導体チップ20と各リード40とが電気的に接続されている。
このワイヤー22の材質は、特に限定されないが、ワイヤー22は、例えば、Au線やAl線で構成することができる。
そして、ダイパッド30、ダイパッド30の上面側に設けられた各部材およびリード40の内側の部分は、モールド部50により封止されている。その結果として、リード40の外側の端部が、半導体封止材料の硬化物で構成されるモールド部50から突出している。
かかる構成の半導体装置は、例えば、本発明の仮固定用テープを用いて以下のようにして製造される。
<半導体装置の製造方法>
図2、図3は、図1に示す半導体装置を、本発明の仮固定用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、図3中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
[1A]まず、複数の半導体チップ20が作り込まれた半導体用ウエハ7と、支持基材82と、支持基材82の上面(一方の面)に積層された粘着層81とを有する仮固定用テープ200とを用意し、半導体用ウエハ7の表面(保護面)71に、仮固定用テープ200の粘着層81を表面71側にして、仮固定用テープ200を押圧することで、積層(貼付)する(図2(a)参照)。
すなわち、半導体用ウエハ7を仮固定用テープ200に仮固定する。
なお、複数の半導体チップ20は、半導体用ウエハ7の表面71側に作り込まれ、これに起因して、半導体用ウエハ7は、表面71に複数の凹部を備えている。
[2A]次に、半導体用ウエハ7の表面71とは反対側の裏面(加工面)72を、表面71側に仮固定用テープ200を貼付した状態で、研削または研磨(バックグラインド)する(図2(c)参照)。
この半導体用ウエハ7の裏面72の研削・研磨は、図2(b)に示すように、例えば、研削装置(グラインダー)を用いて行うことができる。
かかる裏面72の研削・研磨により、半導体用ウエハ7の厚さは、半導体装置10が適用される電子機器によっても異なるが、好ましくは50μm以上600μm以下程度に設定され、より好ましくは50μm以上200μm以下程度に設定される。これにより、得られる半導体チップ20の薄型化が行われ、かかる半導体チップ20を備える半導体装置さらにはICパッケージの小型化を実現することができる。
このような薄い厚さに、半導体用ウエハ7が好ましくは研削・研磨されるが、このような薄い厚さに研削・研磨されたとしても、本発明の仮固定用テープ200を用いることで、半導体用ウエハ7における反りの発生を的確に抑制または防止した状態で、仮固定用テープ200により半導体用ウエハ7を固定することができるが、その詳細な説明は、後に行うこととする。
[3A]次に、基材4と、基材4の上面に積層された粘着層2とを有する半導体用ウエハ加工用粘着テープ100(以下、単に「粘着テープ100」ということもある。)を用意し、図示しないダイサーテーブルの上に、粘着テープ100を設置し、その中心部122に裏面(仮固定用テープ200が積層されている表面71と反対側の面)72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(貼付)する(図2(d)参照)。
なお、粘着テープ100に半導体用ウエハ7を予め貼着した後に、ダイサーテーブルに設置しても良い。
[4A]次に、粘着層81に支持基材82を介してエネルギー線を照射することで、粘着層81の半導体用ウエハ7に対する粘着力を低下させることで、図2(e)に示すように、仮固定用テープ200を半導体用ウエハ7から剥離する。
すなわち、半導体用ウエハ7の仮固定用テープ200への仮固定の状態を解除する。
なお、エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線、イオンビームのような粒子線等や、またはこれらのエネルギー線を2種以上組み合わせたものが挙げられる。これらの中でも、特に、紫外線を用いるのが好ましい。紫外線によれば、粘着層81の半導体用ウエハ7に対する粘着性を効率よく低下させることができる。
[5A]次に、粘着層2の外周部121をウエハリング9で固定し、その後、図示しない、ダイシングソー(ブレード)を用いて半導体用ウエハ7を切断(ダイシング)して半導体用ウエハ7を個片化する(図3(a)参照)。
また、ブレードを用いた半導体用ウエハ7の切断は、図3(a)に示すように、基材4の厚さ方向の途中まで到達するように実施される。これにより、半導体用ウエハ7の個片化を確実に実施することができる。
[6A]次に、粘着テープ100が備える粘着層2にエネルギーを付与することで、粘着層2の半導体用ウエハ7に対する粘着性を低下させる。
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。
粘着層2にエネルギーを付与する方法としては、特に限定されないが、例えば、粘着層2にエネルギー線を照射する方法、粘着層2を加熱する方法等が挙げられる。
また、エネルギー線としては、前記工程[4A]で説明したのと同様のものが挙げられる。
[7A]次に、粘着テープ100を図示しないエキスパンド装置で放射状に伸ばして、個片化した半導体用ウエハ7(半導体チップ20)を一定の間隔に開き(図3(b)参照)、その後、この半導体チップ20を、ニードル等を用いて突き上げた状態とし、この状態で、真空コレットまたはエアピンセットによる吸着等によりピックアップする(図3(c)参照)。
[8A]次に、ピックアップした半導体チップ20を、接着層60を介してダイパッド30上に搭載し、その後、半導体チップ20が備える電極パッド21とリード40とをワイヤーボンディングすることでワイヤー22により電気的に接続する。
[9A]次に、半導体チップ20をモールド部50で封止する。
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。
以上のような工程を有する半導体装置の製造方法により、半導体装置10が得られる。より詳しくは、前記工程[1A]〜[9A]を実施した後に、前記工程[7A]〜[9A]を繰り返して実施することで、1つの半導体用ウエハ7から複数の半導体装置10を一括して製造することができる。
以下、このような半導体装置10の製造方法に用いられる仮固定用テープ200(本発明の仮固定用テープ)について説明する。
<仮固定用テープ>
図4は、本発明の仮固定用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4中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
仮固定用テープ200は、図4に示すように、支持基材82と、この支持基材82の上面(一方の面)に積層された粘着層81とを備え、半導体用ウエハ7を加工するためにこの半導体用ウエハ7を、粘着層81を介して支持基材82に仮固定し、半導体用ウエハ7の加工後に粘着層81にエネルギー線を照射することで半導体用ウエハ7を支持基材82から離脱させるために用いられるものであり、支持基材82は、この支持基材82を一方向に伸ばす伸長力を支持基材82に付与して一方向に10%伸長させた後に付与した伸長力を解除し、その後、10分経過したときの収縮荷重が、0.8MPa以下であることを特徴とする。
このように前記収縮荷重が0.8MPa以下であることで、仮固定時、すなわち、前記工程[1A]において、半導体用ウエハ7に仮固定用テープ200が貼付され、その後、前記工程[2A]において、半導体用ウエハ7を研削・研磨して、その厚さを薄くしたとしても、半導体用ウエハ7における反りの発生を的確に抑制または防止することができる。したがって、半導体ウエハの反りに起因する、半導体用ウエハ7における亀裂の発生をも的確に抑制または防止されるため、製造される半導体装置10の歩留まりの向上が図られる。
以下、このような仮固定用テープ(バックグラインドテープ)200が有する、支持基材82および粘着層81について、詳述する。
<支持基材82>
支持基材82は、この支持基材82上に設けられた粘着層81、ひいては、粘着層81上に貼付される半導体用ウエハ7を支持する機能を有している。
ここで、前記背景技術で記載の通り、半導体用ウエハに仮固定用テープを貼付した状態で、半導体用ウエハを研削・研磨して、その厚さを薄くすると、半導体用ウエハにおいて反りが発生するという問題があった。
かかる問題点は、本発明者の検討により、以下に示すことを主因として生じることが判った。
すなわち、前記工程[1A]では、仮固定用テープに気泡および貼りじわが生じることなく、半導体用ウエハに仮固定用テープが貼付されることが求められる。そのため、半導体用ウエハへの仮固定用テープの貼付では、予め、仮固定用テープを少なくとも一方向に伸ばす伸長力を仮固定用テープに付与して伸長させた後に、仮固定用テープを貼付することで、前記気泡および貼りじわの発生が防止される。
ところが、かかる手法により、仮固定用テープを貼付するため、収縮力が仮固定用テープに残存すること、さらには、前記工程[2A]において半導体用ウエハの厚さが薄くなることに起因して、研削・研磨の後の半導体用ウエハに反りが生じると考えられた。
また、本発明者によるさらなる検討により、仮固定用テープが備える粘着層および支持基材のうち、前記収縮力は、支持基材が支配的となって生じていることが判った。したがって、支持基材82の前記収縮力を規定すること、すなわち、支持基材82を一方向に伸ばす伸長力を支持基材82に付与して一方向に10%伸長させた後に前記伸長力を解除し、その後、10分経過したときの支持基材82の収縮荷重が、0.8MPa以下であることにより、前記工程[2A]における半導体用ウエハ7の研削・研磨の後に、半導体用ウエハ7での反りの発生を的確に抑制または防止することができ、本発明を完成するに至った。そして、半導体ウエハの反りに起因する、半導体用ウエハ7における亀裂の発生をも的確に抑制または防止されるため、製造される半導体装置10の歩留まりの向上が図られる。
なお、前記支持基材82の収縮荷重は、0.8MPa以下であればよいが、0.6MPa以下であることが好ましく、0MPa超0.5MPa以下であることがより好ましい。これにより、前記工程[2A]における半導体用ウエハ7の研削・研磨の後に、半導体用ウエハ7において反りが発生するのをより的確に抑制または防止することができる。
また、支持基材82は、前記工程[2A]において、半導体用ウエハ7の裏面72を、研削・研磨する際に、半導体用ウエハ7の表面71に凹部が形成されていたとしても、裏面72に対して、均一な研削力・研磨力を付与するためのクッション層としても機能する。このようなクッション層としての機能を、支持基材82に付与するためには、支持基材82の20℃以上60℃以下の温度範囲における動的弾性率のtanδ(以下、単に「tanδ」と言うこともある。)の最小値は、0.3以上であることが好ましく、0.35以上2.0以下であることがより好ましい。これにより、前記クッション層としての機能をより確実に発揮させることができ、半導体用ウエハ7の裏面72を、その全体に亘ってより均一に研削・研磨することができることから、半導体用ウエハ7に厚みムラが生じることなく、その薄型化が実現される。すなわち、半導体用ウエハ7における厚みムラの発生を的確に抑制または防止して、均一な厚さで薄型化された半導体用ウエハ7を得ることができる。なお、このtanδは、動的粘弾性測定装置等を用いて測定することができる。
さらに、支持基材82のtanδ(82)が前記関係を満足する場合、支持基材82のtanδ(82)と、粘着層81のtanδ(81)とは、tanδ(81)<tanδ(82)なる関係を満足するのが好ましく、1.5tanδ(81)<tanδ(82)なる関係を満足するのがより好ましい。かかる関係式を満足することにより、仮固定用テープ200が備える支持基材82と粘着層81とのうち、支持基材82にクッション層としての機能を発揮させて、半導体用ウエハ7の裏面72を、その全体に亘ってより均一に研削・研磨することができる。
この支持基材82は、例えば、熱可塑性エラストマーを主材料として含有するものが用いられる。
熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されず、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマーのようなオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられ、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。これにより、前記収縮荷重を、比較的容易に、0.8MPa以下のものとすることができる。
また、これらの中でも、スチレン系熱可塑性エラストマーであることが好ましい。これにより、支持基材82の20℃以上60℃以下の温度範囲におけるtanδの最小値を、容易に0.3以上に設定することができる。
なお、支持基材82には、熱可塑性エラストマーの他に、鉱油、プロセスオイルのような軟化剤、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、マイカ、クレーのような充填材、石油樹脂、炭化水素樹脂、テルペン樹脂、ロジンエステル、フェノール樹脂のようなタッキファイヤ、フタル酸エステルや非晶性ポリプロピレンのような可塑剤等の添加剤が添加されていてもよい。これにより、支持基材82の20℃以上60℃以下の温度範囲におけるtanδの最小値を、確実に0.3以上に設定することができる。
また、スチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)としては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)の部分水添物、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)の完全水添物、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体(SIBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)、スチレン−エチレン−プロピレン−ブチレンブロック共重合体(SEPS)等が挙げられ、これらの中でも、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)の部分水添物、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)の完全水添物、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体(SIBS)のうちの少なくとも1種であることが好ましい。これらの化合物を1種または2種以上を組み合わせて用いることで、tanδの最小値を、より確実に0.3以上に設定することができる。
また、これらの熱可塑性エラストマーは、光(可視光線、近赤外線、紫外線)、X線、電子線等のエネルギー線を透過し得る材料であることから、前記工程[4A]において、エネルギー線を支持基材82側から支持基材82を透過させて粘着層81に照射させることができる。
さらに、支持基材82は、酸化防止剤、光安定剤、滑剤、分散剤、中和剤、着色剤等を含有するものであってもよい。
支持基材82の厚さは、特に限定されないが、例えば、10μm以上400μm以下であるのが好ましく、30μm以上300μm以下であるのがより好ましく、80μm以上300μm以下であるのがさらに好ましい。支持基材82の厚さがこの範囲内であると、前記工程[2A]における半導体用ウエハ7の研削・研磨を、優れた作業性により実施することができる。また、前記tanδの最小値を0.3以上とすることにより得られる効果をより顕著に発揮させることができる。
さらに、支持基材82は、その表面に、粘着層81に含まれる構成材料と反応性を有する、ヒドロキシル基、アミノ基のような官能基が露出していることが好ましい。この場合、例えば、支持基材82表面にコロナ処理を行うことによって、官能基を露出させることが出来る。
また、支持基材82は、異なる前記樹脂材料で構成される層を複数積層した積層体(多層体)で構成されるものであってもよい。さらに、前記樹脂材料をドライブレンドしたブレンドフィルムで構成されるものであってもよい。
なお、前記工程[1A]では、半導体用ウエハ7への仮固定用テープ200の貼付に先立って、仮固定用テープ200を少なくとも一方向に伸ばす伸長力を仮固定用テープ200に付与するが、かかる方向は、仮固定用テープ200が半導体用ウエハ7の形状に対応して円盤状をなす場合、仮固定用テープ200の中心から放射線状をなす方向であってもよいし、仮固定用テープ200の中心を通る一方向であってもよい。さらに、仮固定用テープ200の平面形状が長方形のシート状をなす場合、長手方向および短手方向のうちの何れか一方または双方であってもよい。
<粘着層81>
粘着層81は、前記工程[2A]において、半導体用ウエハ7の裏面72を研削・研磨する際に、半導体用ウエハ7に粘着して、半導体用ウエハ7をこのものを介して支持基材82により支持する機能を有している。また、前記工程[4A]において、粘着層81は、この粘着層81に対するエネルギー線の照射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81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。
また、この粘着層81は、仮固定用テープ200の仮固定時、すなわち、前記工程[1A]において、半導体用ウエハ7に仮固定用テープ200を貼付するとき、深さ0.03mm、幅0.3mmの凹部に対する、エネルギー線照射前における粘着層81の追従率が70%以上となっていることが好ましく、80%以上100%以下となっていることがより好ましい。かかる大きさの凹部に対する粘着層81の追従率が前記範囲内となっていれば、前記工程[2A]において、裏面72を研削または研磨する際に、研削くずの洗い流しや半導体用ウエハの冷却のために用いられる研削水が、凹部に浸入するのを的確に抑制または防止することができる。さらに、前記工程[2A]において、前記追従率が前記範囲内のように高追従率で凹部内に粘着層81が充填されていることにより、支持基材82による半導体用ウエハ7の支持がより安定なものとなる。そのため、半導体用ウエハ7の裏面72を、その全体に亘って均一に研削・研磨することができることから、半導体用ウエハ7に厚みムラが生じることなく、その薄型化が実現される。
さらに、粘着層81は、粘着層81に対するエネルギー線照射前において、23℃の温度条件下でのせん断接着力が0.8MPa以上であることが好ましく、0.9MPa以上2.0MPa以下であることがより好ましい。粘着層81のせん断接着力が、かかる大きさを示すことで、前記工程[2A]において、裏面72を研削または研磨する際に、粘着層81と半導体用ウエハ7との間で剥離が生じること、すなわち、凹部内において粘着層81が剥離することを、的確に抑制または防止することができる。
なお、このせん断接着力は、ステンレスで構成される2枚の試験片を用意し、これら試験片同士を、それぞれの一方の面において、縦・横25×25mmの粘着層81を介して接合した後に、試験片の両端を、これら同士が面方向で引き離されるように、200mm/minの引張速度で引っ張り、試験片同士が粘着層81を介して接合される接合部が破壊されるときの最大荷重を測定することにより求めることができる。
このような粘着層81は、例えば、(1)アクリル系共重合体と、(2)エネルギー線の照射により重合するエネルギー線重合性化合物と、(3)エネルギー線重合開始剤と、(4)架橋剤とを主材料として含有する樹脂組成物で構成される。
以下、樹脂組成物に含まれる各成分について、順次、詳述する。
(1)アクリル系共重合体
アクリル系共重合体(アクリル系樹脂)は、粘着性を有し、粘着層81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81に付与するために、樹脂組成物中に含まれるものである。また、樹脂組成物に、アクリル系共重合体が含まれることで、粘着層81の耐熱性の向上を図ることができる。
このアクリル系共重合体は、(メタ)アクリル酸エステルをモノマー主成分とするポリマー(ホモポリマーまたはコポリマー)をベースポリマーとする共重合体のことを言う。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシルのような(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルのような(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、(メタ)アクリル酸フェニルのような(メタ)アクリル酸アリールエステル等が挙げられ、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。これらの中でも、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチルのような(メタ)アクリル酸アルキルエステルであることが好ましい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、特に、耐熱性に優れ、また、比較的容易かつ安価に入手できる。
なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルとの双方を含む意味で用いることとする。
また、アクリル系共重合体は、上述したような関係式を満足し得るように、ポリマーを構成するモノマー成分として、(メタ)アクリル酸エステルの他に、共重合性モノマーを含むものが好ましく用いられる。
このような共重合性モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシルのようなヒドロキシル基含有モノマー(水酸基含有(メタ)アクリレート)、(メタ)アクリル酸グリシジルのようなエポキシ基含有モノマー、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸のようなカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸、無水イタコン酸のような酸無水物基含有モノマー、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドのようなアミド基含有モノマー(アミド基含有(メタ)アクリレート)、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチルのようなアミノ基含有モノマー、(メタ)アクリロニトリルのようなシアノ基含有モノマー、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルのようなアルコキシ基含有モノマー、N−ビニル−2−ピロリドン、N−メチルビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルオキサゾール、N−ビニルモルホリン、N−ビニルカプロラクタム、N−(メタ)アクリロイルモルホリン等の窒素原子含有環を有するモノマー等が挙げられ、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。これらの中でも、共重合性モノマーとしては、カルボキシル基含有モノマー、アミド基含有モノマーのうちの少なくとも1種を含むのが好ましい。これにより、これらのモノマーに由来する共重合体をアクリル系共重合体として含有する粘着層81を、半導体用ウエハ7が備える凹部に対して、より優れた追従性をもって、充填させることができる。
これら共重合性モノマーの含有量は、アクリル系共重合体を構成する全モノマー成分に対して、40重量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましい。
また、共重合性モノマーは、アクリル系共重合体を構成するポリマーにおける主鎖の末端に含まれるものであってもよいし、その主鎖中に含まれるもの、さらには、主鎖の末端と主鎖中との双方に含まれるものであってもよい。
さらに、共重合性モノマーには、ポリマー同士の架橋等を目的として、多官能性モノマーが含まれていてもよい。
多官能性モノマーとしては、例えば、1,6−ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、ブチルジ(メタ)アクリレート、ヘキシルジ(メタ)アクリレート等が挙げられ、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。
なお、このようなアクリル系共重合体(ポリマー)は、単一のモノマー成分または2種以上のモノマー成分の混合物を重合させることにより生成させることができる。また、これらモノマー成分の重合は、例えば、溶液重合方法、乳化重合方法、塊状重合方法、懸濁重合方法等の重合方法を用いて実施することができる。
以上、説明したモノマー成分を重合することにより得られるアクリル系共重合体としては、炭素−炭素二重結合を、側鎖、主鎖中または主鎖の末端に有しているアクリル系共重合体(「二重結合導入型アクリル系共重合体」と言うこともある。)であることが好ましい。アクリル系共重合体が二重結合導入型アクリル系共重合体である場合には、後述するエネルギー線重合性化合物(硬化性樹脂)の添加を省略したとしても、得られる粘着層81に、上述した粘着層81としての機能を発揮させることができる。
このような二重結合導入型アクリル系共重合体の合成方法(すなわち、アクリル系共重合体に炭素−炭素二重結合を導入する方法)としては、特に限定されず、例えば、共重合性モノマーとして官能基を有するモノマーを用いて共重合して、官能基を含有するアクリル系共重合体(「官能基含有アクリル系共重合体」と言うこともある。)を合成した後、官能基含有アクリル系共重合体中の官能基と反応し得る官能基と、炭素−炭素二重結合とを有する化合物(「炭素−炭素二重結合含有反応性化合物」と言うこともある。)を、官能基含有アクリル系共重合体に、炭素−炭素二重結合のエネルギー線硬化性(エネルギー線重合性)を維持した状態で、縮合反応または付加反応させることにより、二重結合導入型アクリル系共重合体を合成する方法等が挙げられる。
また、官能基含有アクリル系共重合体に炭素−炭素二重結合含有反応性化合物を縮合反応又は付加反応させる際には、触媒を用いることにより、前記反応を効果的に進行させることができる。このような触媒としては、特に制限されないが、ジラウリン酸ジブチルスズのようなスズ系触媒が好ましく用いられる。このスズ系触媒の含有量としては、特に制限されないが、例えば、官能基含有アクリル系共重合体100重量部に対して0.05重量部以上1重量部以下であることが好ましい。
また、アクリル系共重合体の重量平均分子量としては、好ましくは30万〜500万に設定され、より好ましくは40万〜300万に設定され、さらに好ましくは50万〜150万に設定される。アクリル系共重合体の重量平均分子量を前記範囲内に設定することにより、前記工程[4A]において、半導体用ウエハ7から仮固定用テープ200を剥離する際に、表面71に備える凹部に粘着層81の一部が残存するのを的確に抑制または防止することができる。
なお、アクリル系共重合体は、ヒドロキシル基やカルボキシル基(特に、ヒドロキシル基)のような、架橋剤やエネルギー線重合開始剤(光重合開始剤)に対して反応性を有する官能基(反応性官能基)を有していることが好ましい。これにより、架橋剤やエネルギー線重合開始剤がポリマー成分であるアクリル樹脂に連結するため、粘着層81からこれら架橋剤やエネルギー線重合開始剤が漏出することを的確に抑制または防止することができる。その結果、前記工程[4A]におけるエネルギー線照射時により、粘着層81の半導体用ウエハ7に対する粘着性が確実に低下される。
また、アクリル系共重合体は、粘着層81(樹脂組成物)において、30wt%以上70wt%以下で配合されることが好ましく、35wt%以上65wt%以下で配合されることがより好ましく、49.5wt%で配合されることがさらに好ましい。
上記のようにアクリル系共重合体の配合量を調整することにより、前記工程[4A]における、仮固定用テープ200の半導体用ウエハ7からの剥離を、凹部内に、粘着層81が残存することなく、優れた精度で実施することができるようになる。また、前記工程[1A]において、半導体用ウエハ7に仮固定用テープ200を貼付した際に、凹部に対する粘着層81の追従率を前記範囲内とすることができる。そのため、前記工程[2A]における半導体用ウエハ7の裏面72の研削・研磨時の際に、研削水が凹部に対して浸入するのをより的確に抑制または防止することができるとともに、半導体用ウエハ7に厚みムラが生じることなく、その薄型化を実現することができる。
(2)エネルギー線重合性化合物
エネルギー線重合性化合物は、エネルギー線の照射により重合し、その結果、硬化する硬化性を備えるものである。この重合に起因する硬化によってアクリル系共重合体がエネルギー線重合性化合物の架橋構造に取り込まれ、その結果、粘着層81の粘着力が低下する。
このようなエネルギー線重合性化合物としては、例えば、紫外線、電子線等のエネルギー線の照射によって三次元架橋可能な重合性炭素−炭素二重結合を、官能基として少なくとも2個以上分子内に有する低分子量化合物が用いられる。
具体的には、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレートのような(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化物、エステルアクリレートオリゴマー、2−プロペニル−ジ−3−ブテニルシアヌレート等の炭素−炭素二重結合含有基を有しているシアヌレート系化合物、トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(2−メタクリロキシエチル)イソシアヌレート、2−ヒドロキシエチル ビス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ビス(2−アクリロキシエチル) 2−[(5−アクリロキシヘキシル)−オキシ]エチルイソシアヌレート、トリス(1,3−ジアクリロキシ−2−プロピル−オキシカルボニルアミノ−n−ヘキシル)イソシアヌレート、トリス(1−アクリロキシエチル−3−メタクリロキシ−2−プロピル−オキシカルボニルアミノ−n−ヘキシル)イソシアヌレート、トリス(4−アクリロキシ−n−ブチル)イソシアヌレートのような炭素−炭素二重結合含有基を有しているイソシアヌレート系化合物、市販のオリゴエステルアクリレート、芳香族系、脂肪族系等のウレタンアクリレート等が挙げられ、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。これらの中でも、官能基数が6官能以上であるオリゴマーが含まれることが好ましく、官能基数が15官能以上であるオリゴマーが含まれることがより好ましい。これにより、エネルギー線の照射によりエネルギー線重合性化合物をより確実に硬化させることができる。また、このようなエネルギー線重合性化合物は、ウレタンアクリレートオリゴマーであることが好ましい。これにより、粘着層81に、適度な柔軟性を付与することができる。そのため、前記工程[4A]において、仮固定用テープ200を半導体用ウエハ7から剥離する際に、粘着層81の層内において亀裂が生じ、この亀裂において剥離するのが防止されることから、凹部内に、粘着層81が残存するのを的確に抑制または防止することができる。
なお、このウレタンアクリレートとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル型またはポリエーテル型等のポリオール化合物と、多価イソシアナート化合物(例えば、2,4−トリレンジイソシアナート、2,6−トリレンジイソシアナート、1,3−キシリレンジイソシアナート、1,4−キシリレンジイソシアナート、ジフェニルメタン4,4−ジイソシアナート等)を反応させて得られる末端イソシアナートウレタンプレポリマーに、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート(例えば、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、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等)を反応させて得られたものが挙げられる。
エネルギー線重合性化合物は、その重量平均分子量が100〜10000程度であることが好ましく、200〜5000程度であることがより好ましい。さらに、エネルギー線重合性化合物の官能基数は、1〜10官能基程度であることが好ましく、2〜6官能基程度であることがより好ましい。かかる関係を満足することにより、前記効果をより顕著に発揮させることができる。
また、エネルギー線重合性化合物は、粘着層81(樹脂組成物)において、30wt%以上60wt%以下で配合されることが好ましく、35wt%以上55wt%以下で配合されることがより好ましく、42.4wt%で配合されることがさらに好ましい。
上記のようにエネルギー線重合性化合物の配合量を調整することにより、前記工程[4A]における、仮固定用テープ200の半導体用ウエハ7からの剥離を、凹部内に、粘着層81が残存することなく、優れた精度で実施することができるようになる。また、前記工程[1A]において、半導体用ウエハ7に仮固定用テープ200を貼付した際に、凹部に対する粘着層81の追従率を前記範囲内とすることができる。そのため、前記工程[2A]における半導体用ウエハ7の裏面72の研削・研磨時の際に、研削水が凹部に対して浸入するのをより的確に抑制または防止することができるとともに、半導体用ウエハ7に厚みムラが生じることなく、その薄型化を実現することができる。
なお、このエネルギー線重合性化合物は、前述したアクリル系樹脂として、二重結合導入型アクリル系樹脂を用いた場合、すなわち、炭素−炭素二重結合を、側鎖、主鎖中または主鎖の末端に有しているものを用いた場合には、その樹脂組成物中への添加を省略するようにしてもよい。これは、アクリル系樹脂が二重結合導入型アクリル系樹脂である場合には、エネルギー線の照射により、二重結合導入型アクリル系樹脂が備える炭素−炭素二重結合の機能によって、粘着層81が硬化し、これにより、粘着層81の粘着力が低下することによる。
(3)エネルギー線重合開始剤
また、粘着層81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、樹脂組成物には、エネルギー線重合性化合物の重合開始を容易とするためにエネルギー線重合開始剤(光重合開始剤)を含有することが好ましい。
エネルギー線重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、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、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、α−ヒドロキシ−α,α´−ジメチルアセトフェノン、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ミヒラーズケトン、アセトフェノン、メトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)−フェニル]−2−モルホリノプロパン−1、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジル、ベンゾイン、ジベンジル、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシメチルフェニルプロパン、2−ナフタレンスルホニルクロリド、1−フェノン−1,1−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、4,4'−ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、o−アクリルオキシベンゾフェノン、p−アクリルオキシベンゾフェノン、o−メタクリルオキシベンゾフェノン、p−メタクリルオキシベンゾフェノン、p−(メタ)アクリルオキシエトキシベンゾフェノン、1,4−ブタンジオールモノ(メタ)アクリラート、1,2−エタンジオールモノ(メタ)アクリラート、1,8−オクタンジオールモノ(メタ)アクリラートのようなアクリラートのベンゾフェノン−4−カルボン酸エステル、チオキサンソン、2−クロロチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、2,4−ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジクロロチオキサンソン、2,4−ジエチルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン、アゾビスイソブチロニトリル、β−クロールアンスラキノン、カンファーキノン、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド、アシルホスフォナート、ポリビニルベンゾフェノン、クロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−エチルアントラキノン、t−ブチルアントラキノン、2,4,5−トリアリ−ルイミダゾール二量体、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。
また、これらの中でも、ベンゾフェノン誘導体およびアルキルフェノン誘導体であることが好ましい。これらの化合物は分子中に反応性官能基として水酸基を生成するものを備えるものであり、この反応性官能基を介して、アクリル系共重合体やエネルギー線重合性化合物に連結することができ、エネルギー線重合開始剤としての機能をより確実に発揮させることができる。
また、エネルギー線重合開始剤は、粘着層81(樹脂組成物)において、1wt%以上5wt%以下で配合されることが好ましく、1.5wt%以上4.5wt%以下で配合されることがより好ましく、2.8wt%で配合されることがさらに好ましい。
上記のようにエネルギー線重合開始剤の配合量を調整することにより、前記工程[4A]における、仮固定用テープ200の半導体用ウエハ7からの剥離を、凹部内に、粘着層81が残存することなく、優れた精度で実施することができるようになる。また、前記工程[1A]において、半導体用ウエハ7に仮固定用テープ200を貼付した際に、凹部に対する粘着層81の追従率を前記範囲内とすることができる。そのため、前記工程[2A]における半導体用ウエハ7の裏面72の研削・研磨時の際に、研削水が凹部に対して浸入するのをより的確に抑制または防止することができるとともに、半導体用ウエハ7に厚みムラが生じることなく、その薄型化を実現することができる。
(4)架橋剤
架橋剤は、樹脂組成物に含まれることで、エネルギー線重合性化合物の硬化性の向上を図るためのものである。
架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、尿素樹脂系架橋剤、メチロール系架橋剤、キレート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、多価金属キレート系架橋剤、酸無水物系架橋剤、ポリアミン系架橋剤、カルボキシル基含有ポリマー系架橋剤等が挙げられる。これらの中でもイソシアネート系架橋剤が好ましい。
イソシアネート系架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、多価イソシアネートのポリイソシアネート化合物およびポリイソシアネート化合物の三量体、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とを反応させて得られる末端イソシアネート化合物の三量体または末端イソシアネートウレタンプレポリマーをフェノール、オキシム類等で封鎖したブロック化ポリイソシアネート化合物等が挙げられる。
また、多価イソシアネートとして、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート、3−メチルジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−2,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4’−〔2,2−ビス(4−フェノキシフェニル)プロパン〕ジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンの縮合化合物、2,6−トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンの縮合化合物等が挙げられ、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。これらの中でも2,4−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンの縮合化合物、および、2,6−トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンの縮合化合物から成る群より選択される少なくとも1種の多価イソシアネートが好ましい。
また、架橋剤は、粘着層81(樹脂組成物)において、0.5wt%以上6.5wt%以下で配合されることが好ましく、1.0wt%以上5.5wt%以下で配合されることがより好ましく、5.3wt%で配合されることがさらに好ましい。上記のように架橋剤の配合量を調整することにより、前記工程[4A]における、仮固定用テープ200の半導体用ウエハ7からの剥離を、凹部内に、粘着層81が残存することなく、優れた精度で実施することができるようになる。また、前記工程[1A]において、半導体用ウエハ7に仮固定用テープ200を貼付した際に、凹部に対する粘着層81の追従率を前記範囲内とすることができる。そのため、前記工程[2A]における半導体用ウエハ7の裏面72の研削・研磨時の際に、研削水が凹部に対して浸入するのをより的確に抑制または防止することができるとともに、半導体用ウエハ7に厚みムラが生じることなく、その薄型化を実現することができる。
(5)その他の成分
さらに、粘着層81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、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。
なお、これらのうち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、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。
また、粘着層81の厚さTは、特に限定されないが、半導体用ウエハ7の表面71に備える凹部の深さをDとしたとき、1.2D<T<5.0Dなる関係を満足することが好ましく、1.5D<T<4.0Dなる関係を満足することがより好ましい。これにより、半導体用ウエハ7の表面71に備える凹部に対して、優れた追従率で粘着層81を充填することができる。
具体的には、粘着層81の厚さは、例えば、20μm以上100μm以下であるのが好ましく、30μm以上90μm以下であるのがより好ましく、40μm以上90μm以下であるのがさらに好ましい。粘着層81の厚さをかかる範囲内とすることで、上述した追従率で粘着層81を充填することができ、かつ、粘着層81は、粘着層81へのエネルギー付与前には、良好な粘着力を発揮するとともに、粘着層81へのエネルギー付与後には、粘着層81と半導体用ウエハ7との間において、良好な剥離性を発揮する。
なお、粘着層81は、異なる前記樹脂組成物で構成される層を複数積層した積層体(多層体)で構成されるものであってもよい。
また、本実施形態では、深さ0.03mm、幅0.3mmの凹部に対する追従率が70%以上となっていることが好ましいことを記載したが、かかる関係を満足していれば、各種半導体チップ20を備える半導体用ウエハ7に形成された、サイズの異なる凹部に対しても、追従性よく粘着層81を充填することができる。そのため、仮固定時には、半導体用ウエハ7が備える凹部に対して、水が浸入してしまうのを的確に抑制または防止することができるとともに、半導体用ウエハ7の裏面72を、その全体に亘って均一に研削・研磨することができる。
なお、仮固定用テープ200は、半導体用ウエハ7への貼付より前には、粘着層81に対して、セパレーターが積層されていることが好ましい。これにより、仮固定用テープ200の保管・輸送時等において、粘着層81に埃等が不本意に付着するのを確実に防止することができる。
また、セパレーターとしては、特に限定されないが、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタラートフィルム等が挙げられる。
さらに、セパレーターは、仮固定用テープ200の使用時に剥がされるために、表面を離型処理されたものを使用してもよい。離型処理としては離型剤をセパレーター表面にコーティングする処理や、セパレーター表面に細かい凹凸をつける処理等が挙げられる。なお、離型剤としては、シリコーン系、アルキッド系、フッ素系等のものが挙げられる。
なお、本実施形態では、半導体装置10を、クワッド・フラット・パッケージ(QFP)に適用し、かかる構成の半導体装置10を、仮固定用テープ200を用いて製造する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、各種の形態の半導体パッケージの製造に、仮固定用テープ200を適用することができ、例えば、デュアル・インライン・パッケージ(DIP)、プラスチック・リード付きチップ・キャリヤ(PLCC)、ロー・プロファイル・クワッド・フラット・パッケージ(LQFP)、スモール・アウトライン・パッケージ(SOP)、スモール・アウトライン・Jリード・パッケージ(SOJ)、薄型スモール・アウトライン・パッケージ(TSOP)、薄型クワッド・フラット・パッケージ(TQFP)、テープ・キャリア・パッケージ(TCP)、ボール・グリッド・アレイ(BGA)、チップ・サイズ・パッケージ(CSP)、マトリクス・アレイ・パッケージ・ボール・グリッド・アレイ(MAPBGA)、チップ・スタックド・チップ・サイズ・パッケージ等のメモリやロジック系素子に適用することができる。
以上、本発明の仮固定用テープを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、本発明の仮固定用テープにおいて、各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することができる。
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
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。
1.粘着層形成のための原材料の準備
まず、各実施例および各比較例の仮固定用テープの製造の際に、粘着層形成のために用いた原材料を以下に示す。
(アクリル系共重合体A)
アクリル系共重合体Aとして、90重量部のブチルアクリレートと、10重量部のアクリル酸からなるブロック共重合体を含有するものを用意した。
なお、このアクリル系共重合体Aの重量平均分子量は、600,000であった。
(エネルギー線重合性化合物A)
エネルギー線重合性化合物A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。
(架橋剤A)
架橋剤Aとして、トルエンジイソシアネートのトリメチロールプロパン縮合化合物(日本ポリウレタン工業株式会社社製、品番:コロネートL)を用意した。
(エネルギー線重合開始剤A)
エネルギー線重合開始剤Aとして、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン(BASF社製、品番:イルガキュア651)を用意した。
2.支持基材形成のための原材料の準備
次に、各実施例および各比較例の仮固定用テープの製造の際に、支持基材形成のために用いた原材料を以下に示す。
(スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の部分水添物)
スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の部分水添物(旭化成ケミカルズ社製、品番:L609)を用意した。
(スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体)
スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体(カネカ社製、品番:SIBSTAR062M)を用意した。
(スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体)
スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(日本ゼオン社製、品番:クインタック3433N)を用意した。
(エチレン−ブテン共重合体)
エチレン−ブテン共重合体(東ソー社製、品番:LUMITAC 43−1)を用意した。
(光重合性のウレタンアクリレート系オリゴマー)
光重合性のウレタンアクリレート系オリゴマーを得るための樹脂組成物として、2,4−トリレンジイソシアナートを反応させて得られる末端イソシアナートウレタンプレポリマーに、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを反応させて得られたもの100重量部とエネルギー線重合開始剤Aとして、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン(BASF社製、品番:イルガキュア651)2.0部を配合した樹脂組成物を用意した。
3.仮固定用テープの作製
[実施例1]
支持基材82として、厚さ200μmのスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の部分水添物を単軸押出機のホッパーに投入して押出し機で混練した後、Tダイで成形して冷却ロールで冷却してフィルムとしたものを用意した。この時、押出し機とTダイの温度は200℃、冷却ロールの温度は25℃とした。
次に、アクリル系共重合体A(49.5wt%)、エネルギー線重合性化合物A(42.4wt%)、架橋剤A(5.3wt%)およびエネルギー線重合開始剤A(2.8wt%)が配合された樹脂組成物を含有する液状材料を作製した。なお、樹脂組成物の比率は、固形分換算の質量部である。
この液状材料を、乾燥後の粘着層81の厚さが50μmになるようにして離型PETフィルムにダイコート塗工した後、80℃で1分間乾燥する搬送速度として、離型PETフィルムの上面(一方の面)に粘着層81を形成した。その後、離型PETフィルム上の粘着層81が支持基材82に接するようにラミネートして、支持基材82の上面に粘着層81が形成された実施例1の仮固定用テープを作製した。
[実施例2]
支持基材82を形成するための原材料として、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体を用いたこと以外は、前記実施例1と同様にして仮固定用テープを作製した。
[実施例3]
支持基材82を形成するための原材料として、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体を用いたこと以外は、前記実施例1と同様にして仮固定用テープを作製した。
[比較例1]
支持基材82を形成するための原材料として、エチレン−ブテン共重合体を用いたこと以外は、前記実施例1と同様にして仮固定用テープを作製した。
[比較例2]
支持基材82を形成するための原材料として、光重合性のウレタンアクリレート系オリゴマーを得るための樹脂組成物を用い、この樹脂組成物をダイコート塗工した後、光量250mJ/cm2の条件で紫外線照射することにより、支持基材82を形成したこと以外は、前記実施例1と同様にして仮固定用テープを作製した。
4.仮固定用テープの評価
4.1 支持基材の収縮荷重の評価
各実施例および各比較例の仮固定用テープを作製する際に用意した、支持基材形成のための原材料を用いて支持基材82を形成した。次いで、支持基材82を一方向に伸ばす伸長力を支持基材82に付与して前記一方向に10%伸長させた後に前記伸長力を解除し、その後、10分経過したときの支持基材82における収縮荷重を、引張り試験機を用いて測定した。
4.2 半導体用ウエハの反りの評価
深さ0.03mm、幅0.3mmの凹部を表面71に複数備え、厚さ650μmの6インチ半導体用ウエハ7を用意し、この半導体用ウエハ7の表面71に、各実施例および各比較例で得られた仮固定用テープを、離型PETフィルムを剥離させた後に、直径95mm、300mm幅、重量13.3kgfのローラーで押し付けることで貼付した。
その後、研磨装置(ディスコ社製、「製品名:DAG810」)を用いて、半導体用ウエハ7の裏面72を、その厚さが50μmとなるまで研磨した。
そして、研磨後における半導体用ウエハ7の反りを、定規で測定することにより測定した。
<半導体用ウエハにおける反りの評価基準>
◎:半導体用ウエハにおける反り量が2mm未満である。
〇:半導体用ウエハにおける反り量が2mm以上3mm未満である。
×:半導体用ウエハにおける反り量が3mm以上である。
評価結果を表1に示す。
4.3 動的粘弾性のtanδの評価
各実施例および各比較例の仮固定用テープを作製する際に用意した、支持基材形成のための原材料を用いて支持基材82を形成した。次いで、得られた支持基材82について、それぞれ、動的粘弾性測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、「製品名:DMS6100」)を用いて、周波数1Hzで、20℃以上60℃以下の温度範囲における引張り応力のtanδの最小値を測定した。
4.4 半導体用ウエハの厚さの評価
深さ0.03mm、幅0.3mmの凹部を表面71に複数備え、厚さ50μmの半導体用ウエハ7を用意し、この半導体用ウエハ7の表面71に、各実施例および各比較例で得られた仮固定用テープを、離型PETフィルムを剥離させた後に、直径95mm、300mm幅、重量13.3kgfのローラーで押し付けることで貼付した。
その後、研磨装置(ディスコ社製、「製品名:DAG810」)を用いて、半導体用ウエハ7の裏面72を、その厚さが50μmとなるまで研磨した。
そして、研磨後における半導体用ウエハ7の厚さを、ランダムな位置において、33ポイント測定した。そして、これらの測定値に基づいて、最大値と最小値の差を求めた。
<半導体用ウエハにおける厚さの評価基準>
◎:半導体用ウエハにおける最大値と最小値の差が5μm未満である。
〇:半導体用ウエハにおける最大値と最小値の差が5μm以上10μm未満である。
×:半導体用ウエハにおける最大値と最小値の差が10μm以上である。
評価結果を表1に示す。
4.5 仮固定用テープの追従率の評価
深さ0.03mm、幅0.3mmの凹部を表面71に複数備える半導体用ウエハ7を用意し、この半導体用ウエハ7の表面71に、各実施例および各比較例で得られた仮固定用テープを、離型PETフィルムを剥離させた後に、直径95mm、45mm幅、重量2.0kgfのローラーで押し付けることで貼付した。
そして、凹部に対する粘着層81の追従率を、UV照射して凹部から剥離した後の仮固定用テープの凸部の高さを凹部の深さで除することにより測定し、以下の評価基準に照らして評価した。なお、上述の高さ、および、深さは干渉顕微鏡(ZYGO社製、New View 7300)で測定した。
<仮固定用テープの追従率の評価基準>
◎:粘着層の追従率が80%以上である。
〇:粘着層の追従率が70%以上80%未満である。
×:粘着層の追従率が70%未満である。
評価結果を表1に示す。
4.6 エネルギー線照射前における、粘着層81のせん断接着力の評価
アルミニウムで構成される2枚の試験片を用意し、これら試験片同士が、それぞれの一方の面において接合されるように、各実施例および各比較例の仮固定用テープを作製する際に用意した液状材料を用いて、縦・横25×25mmの粘着層81を形成し、その後、試験片の両端を、これら同士が面方向で引き離されるように、200mm/minの引張速度で引っ張り、試験片同士が粘着層81を介して接合される接合部が破壊されるときの最大荷重を測定し、以下の評価基準に照らして評価した。
<粘着層81のせん断接着力の評価基準>
〇:粘着層81のせん断接着力が0.8MPa以上である。
×:粘着層81のせん断接着力が0.8MPa未満である。
評価結果を表1に示す。
表1から明らかなように、各実施例では、支持基材における前記収縮荷重の大きさが、0.8MPa以下となっており、これにより、半導体用ウエハ7に生じる反りの大きさを、2.0mm未満とすることができ、半導体用ウエハ7における反りの発生が抑制されていると言える。
これに対して、各比較例では、支持基材における前記収縮荷重の大きさが、0.8MPa以下にはならず、0.9MPa以上となっており、その結果、半導体用ウエハ7に生じる反りの大きさが、3.0mm以上となり、半導体用ウエハ7における反りの発生が抑制されているとは言えない結果を示した。