JP2019091903A - ダイシングシートおよび当該ダイシングシートを用いるチップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(I)エネルギー線が照射される前の粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率(単位:Pa、本明細書において、「照射前貯蔵弾性率」ともいう。)に上限を設けるとともに、エネルギー線が照射される前のダイシングシートについての、JIS Z0237:2009に規定されるステンレス試験板に対する180°引きはがし試験により測定された粘着力(単位:N/25mm、本明細書において、「照射前粘着力」ともいう。)に下限を設けることによって、チップ飛散を生じにくくすることができる。
(II)エネルギー線照射後の粘着剤層の耐屈曲性を高めることによって凹陥部内への物質残留を生じにくくすることができる。かかる耐屈曲性は、ダイシングシートの折り曲げ試験や、粘着剤層の破断伸度により評価することが可能である。
(1)基材と、前記基材の少なくとも一方の面に積層された粘着剤層とを備えたダイシングシートであって、前記粘着剤層は、エネルギー線重合性官能基を有する化合物であるエネルギー重合性化合物(B)を含む粘着剤組成物から形成されたものであり、前記粘着剤層はエネルギー線照射前の23℃における貯蔵弾性率が135,000Pa以下であり、前記粘着剤層にエネルギー線を照射する前の前記ダイシングシートについて、JIS Z0237:2009に準拠して、ステンレス試験板に対する180°引きはがし粘着力試験を行ったときに測定される粘着力が、10N/25mm以上であり、前記ダイシングシートの前記粘着剤層にエネルギー線を照射したのち、当該ダイシングシートについて、ガードナー式マンドレル屈曲試験機を用いて、ASTM−D522に基づいて、マンドレルの直径を2mmとして折り曲げ試験を行っても、前記エネルギー線照射後の粘着剤層に割れが生じないことを特徴とするダイシングシート。
したがって、本発明に係るダイシングシートを用いることにより、ダイシング工程やピックアップ工程において不具合が生じにくくなって、品質に優れるチップを生産性高く製造することが可能となる。
図1に示されるように、本発明の一実施形態に係るダイシングシート1は、基材2と、基材2の一方の面に積層された粘着剤層3とを備える。
本実施形態に係るダイシングシート1の基材2は、ダイシング工程の後に行われるエキスパンド工程などにおいて破断しない限り、その構成材料は特に限定されず、通常は樹脂系の材料を主材とするフィルムから構成される。そのフィルムの具体例として、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム等のエチレン系共重合フィルム;低密度ポリエチレン(LDPE)フィルム、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)フィルム、高密度ポリエチレン(HDPE)フィルム等のポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、エチレン−ノルボルネン共重合体フィルム、ノルボルネン樹脂フィルム等のポリオレフィン系フィルム;ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム等のポリ塩化ビニル系フィルム;ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム;ポリウレタンフィルム;ポリイミドフィルム;ポリスチレンフィルム;ポリカーボネートフィルム;フッ素樹脂フィルムなどが挙げられる。またこれらの架橋フィルム、アイオノマーフィルムのような変性フィルムも用いられる。上記の基材2はこれらの1種からなるフィルムでもよいし、さらにこれらを2種類以上組み合わせた積層フィルムであってもよい。なお、本明細書における「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸およびメタクリル酸の両方を意味する。他の類似用語についても同様である。
エチレン系共重合フィルムは共重合比を変えることなどによりその機械特性を広範な範囲で制御することが容易である。このため、エチレン系共重合フィルムを備える基材2は本実施形態に係るダイシングシート1の基材として求められる機械特性を満たしやすい。また、エチレン系共重合フィルムは粘着剤層3に対する密着性が比較的高いため、ダイシングシートとして使用した際に基材2と粘着剤層3との界面での剥離が生じにくい。
本実施形態に係る半導体関連部材加工用シート1が備える粘着剤層3はエネルギー線重合性官能基を有する化合物であるエネルギー重合性化合物(B)を含む粘着剤組成物から形成される。これにより、粘着剤層3がかかる化合物を含有することになり、後述するように、粘着剤層3の物性をエネルギー線を照射する前後で変化させることができる。
主剤(A)の種類は、特に限定されないが、粘着剤層、特にエネルギー線を照射する前の粘着剤層に適切な粘着性を容易に付与できるものが好ましい。かかる主剤(A)として、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系等の樹脂材料が例示される。以下、アクリル系の材料の一種であるアクリル系重合体(A1)についてやや詳しく説明する。
本実施形態に係る粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物が含有するエネルギー線重合性化合物(B)は、エネルギー線重合性基を有し、紫外線、電子線、X線等のエネルギー線の照射を受けて重合反応することができる限り、具体的な構成は特に限定されない。エネルギー線重合性化合物(B)が重合することによって粘着剤層3の粘着性が低下して、ピックアップ工程の作業性が向上する。エネルギー線が照射されるまでは、エネルギー線重合性基の重合反応は実質的に生じないため、本実施形態に係るダイシングシート1の粘着剤層3は、エネルギー線が照射される前の状態において、エネルギー線重合性化合物(B)を含有する。
本実施形態に係る粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物は、前述のように、アクリル系重合体(A1)などの主剤(A)と反応しうる架橋剤(C)を含有してもよい。この場合には、本実施形態に係る粘着剤層3は、主剤(A)と架橋剤(C)との架橋反応により得られた架橋物を含有する。
本実施形態に係るダイシングシート1が備える粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物は、上記の成分に加えて、光重合開始剤、粘着付与剤、染料や顔料などの着色材料、難燃剤、フィラー、帯電防止剤等の各種添加剤を含有してもよい。
(5−1)照射前貯蔵弾性率
本実施形態に係るダイシングシート1が備える粘着剤層3は、エネルギー線を照射する前の23℃における貯蔵弾性率(本明細書において「照射前貯蔵弾性率」ともいう。)が135,000Pa以下である。照射前貯蔵弾性率がこの範囲を満たすことによって、粘着剤層3を構成する材料は被着面である半導体関連部材の面に容易に濡れ広がり、優れた粘着性を有するダイシングシート1が得られる。被着面が凹陥部を有している場合には、粘着剤層3を構成する材料は凹陥部内にも濡れ広がることができ、ダイシングシート1の半導体関連部材に対する粘着性が特に高まる。ダイシングシート1の半導体関連部材に対する粘着性をより安定的に高める観点から、照射前貯蔵弾性率は120,000Pa以下であることが好ましく、100,000Pa以下であることがより好ましい。
エネルギー線を照射する前の状態における本発明の一実施形態に係るダイシングシート1について、JIS Z0237:2009に準拠して、ステンレス試験板に対する180°引きはがし粘着力試験を行ったときに測定される粘着力(照射前粘着力)は、10N/25mm以上である。照射前粘着力が10N/25mm以上であることにより、本発明の一実施形態に係るダイシングシート1は、被着面が保護膜の面からなる場合のみならず、被着面が半導体パッケージの封止樹脂の面からなる場合であっても、ダイシング工程においてチップ飛散などの問題が生じにくい。ダイシング工程において問題が生じる可能性をより安定的に低減させる観点から、本発明の一実施形態に係るダイシングシート1の照射前粘着力は15N/25mm以上であることがより好ましく、20N/25mm以上であることがさらに好ましく、25N/25mm以上であることが特に好ましい。本発明の一実施形態に係るダイシングシート1の照射前粘着力の上限は限定されない。
本発明の一実施形態に係るダイシングシート1の粘着剤層3は優れた耐屈曲性を有する。耐屈曲性は次の折り曲げ試験により評価することが可能である。
本実施形態に係るダイシングシート1の粘着剤層3の厚さは限定されない。粘着剤層3が厚い方がチップ飛散の問題は生じにくくなり、粘着剤層3が薄い方がダイシング工程において粘着剤が被着体に凝着することに起因する問題(粗大な凝着物が生成する、凝着物量が多いなど)が生じにくい。また、粘着剤層3が過度に厚い場合には、凹陥部への物質残留が生じやすくなるおそれがある。凹陥部への物質残留量が増大することは、レーザーマーキング処理などにより形成された印字の視認性を低下させる要因となる。チップ飛散および凹陥部への物質残留を生じにくくさせる観点から、本実施形態に係るダイシングシート1の粘着剤層3の厚さは、2μm以上30μm以下であることが好ましく、5μm以上25μm以下であることがより好ましく、7μm以上15μm以下であることがさらに好ましい。
本実施形態に係るダイシングシート1は、被着体である半導体関連部材に粘着剤層3を貼付するまでの間粘着剤層3を保護する目的で、粘着剤層3の基材第一面に対向する側と反対側の面に、剥離シートの剥離面が貼合されていてもよい。剥離シートの構成は任意であり、プラスチックフィルムを剥離剤等により剥離処理したものが例示される。プラスチックフィルムの具体例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、およびポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンフィルムが挙げられる。剥離剤としては、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系などを用いることができるが、これらの中で、安価で安定した性能が得られるシリコーン系が好ましい。剥離シートの厚さについて特に制限はないが、通常20μm以上250μm以下程度である。
ダイシングシート1の製造方法は、前述の粘着剤組成物から形成される粘着剤層3を基材2の一の面に積層できれば、詳細な方法は特に限定されない。一例を挙げれば、前述の粘着剤組成物および所望によりさらに溶媒を含有する塗工用組成物を調製し、基材2の一の面上に、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、スリットコーター、ナイフコーター等によりその塗工用組成物を塗布して塗膜を形成し、当該一の面上の塗膜を乾燥させることにより、粘着剤層3を形成することができる。塗工用組成物は、塗布を行うことが可能であればその性状は特に限定されず、粘着剤層3を形成するための成分を溶質として含有する場合もあれば、分散質として含有する場合もある。
本実施形態に係るダイシングシート1を用いて半導体パッケージからモールドチップを製造する場合を具体例として、半導体関連部材からチップを製造する方法を以下に説明する。本明細書において、「半導体関連部材」とは半導体製造で使用される材料を意味し、例えば、シリコン、SiC、GaN等の半導体ウエハ、アルミナ、サファイア等のセラミック基板、半導体パッケージ、ガラス部材などが挙げられる。「半導体パッケージ」は、基台の集合体の各基台上に半導体チップを搭載し、これらの半導体チップを一括して樹脂封止した電子部品集合体をいう。「モールドチップ」は、半導体チップが樹脂封止された半導体部品をいう。
主剤としてのアクリル重合体(2−エチルヘキシルアクリレート/メチルアクリレート/アクリル酸=50/40/10の組成比、重量平均分子量:80万)100質量部に対し、下記のエネルギー線重合性化合物(B1)を75質量部、およびトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート(TDI−TMP)を含む架橋剤(トーヨーケム社製「BHS 8515」)を10質量部(配合量はいずれも固形分量)添加し、有機溶媒の溶液としての粘着剤塗工用組成物を得た。これを剥離フィルム(リンテック社製「SP−PET381031」)上に塗布し、100℃、1分の乾燥を行った。次いで、電子線を照射した厚さ140μmのエチレン−メタクリル酸共重合体フィルムの電子線照射側の面に粘着剤層を転写し、ダイシングシートを得た。粘着剤層の乾燥後の厚さは、10μmであった。
エネルギー線重合性化合物(B2):6官能アクリレート(日本化薬DPCA−120」、分子量:1946)
エネルギー線重合性化合物(B3):3官能アクリレート(新中村化学工業社製「A−9300」、分子量:423)
エネルギー線重合性化合物(B4):4官能アクリレート(新中村化学工業社製「AD−TMP」、分子量:466)
エネルギー線重合性化合物(B5):3〜4官能ウレタンアクリレート(大日精化社製「EXL810TL」、重量平均分子量:5000)
実施例1において、粘着剤層の厚さ(乾燥後の厚さ)が30μmとなるように塗布したこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
実施例1において、塗工用組成物を得るために用いたエネルギー線重合性化合物の種類およびその配合量(主剤100質量部に対する配合量)を、表1に示されるように変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート製基材フィルムの一方の主面上に厚さ0.1μmのシリコーン系の剥離剤層が形成されてなる剥離シート(リンテック社製「SP−PET382120」)を用意した。実施例および比較例において調製した塗工用組成物のそれぞれを、上記の剥離シートの剥離面上に、ナイフコーターにて塗布した。得られた塗膜を剥離シートごと100℃の環境下に1分間経過させることにより塗膜を乾燥させて、各塗工用組成物から形成された粘着剤層(最終的に得られた粘着剤層の厚さは40μmであった。)と剥離シートとからなる積層体を複数準備した。これらの積層体を用いて、各塗工用組成物から形成された粘着剤層を厚さ800μmとなるまで貼り合せ、得られた粘着剤層の積層体を直径10mmの円形に打ち抜いて、各塗工用組成物から形成された粘着剤層の粘弾性を測定するための試料を得た。粘弾性測定装置(ティー・エイ・インスツルメント社製「ARES」)により、上記の試料に周波数1Hzのひずみを与え、−50〜150℃の貯蔵弾性率を測定し、23℃における貯蔵弾性率の値を照射前貯蔵弾性率として得た。その結果を表1に示す。
実施例および比較例において得られたダイシングシートの粘着力を、JIS Z0237:2009(ISO 29862〜29864:2007)に準拠して、以下のようにして測定した。
ステンレス試験板の面に、幅25mm×長さ200mmのダイシングシートを貼付し23℃、相対湿度50%の環境下に保管して20分経過後、万能型引張試験機(オリエンテック社製「TENSILON/UTM−4−100」)を用いて、剥離速度300mm/分、剥離角度180°にてダイシングシートの粘着力を測定し、得られた粘着力を照射前粘着力(単位:N/25mm)とした。
上記の試験の被着面を、ステンレス試験板の面から、封止樹脂組成物(京セラケミカル社製「KE−G1250」)を成形してなる半導体パッケージ(150mm×50mm、厚さ600μm、ダイシングシート貼付面の算術平均粗さRa:2μm)の封止樹脂の面に変更したこと以外は上記と同様の方法にて粘着力を測定し、得られた粘着力をPKG粘着力(照射前)(単位:mN/25mm)とした。
実施例および比較例において得られたダイシングシートを上記の半導体パッケージの封止樹脂の面に貼付してから、23℃、相対湿度50%の雰囲気下に20分間放置した後、ダイシングシートの基材側より、紫外線照射装置(リンテック社製「RAD−2000m/12」)を用い、窒素雰囲気下にてダイシングシート側から紫外線照射(照度:230mW/cm2、光量:190mJ/cm2)を行った。紫外線照射後のダイシングシートについて、上記のPKG粘着力(照射前)の測定と同様にして粘着力を測定し、得られた粘着力をPKG粘着力(照射後)(単位:mN/25mm)とした。
これらの結果を表1に示す。
実施例および比較例のダイシングシートに対して、窒素雰囲気下にてダイシングシート側から試験例2に記載される条件で紫外線照射を行った。紫外線照射後のダイシングシートについて、ガードナー式マンドレル屈曲試験機を用いて、ASTM−D522に基づいて、マンドレルの直径を2mmとしてダイシングシートの折り曲げ試験を行った。折り曲げ試験後のダイシングシートの粘着剤層を観察して、割れが生じたか否かを確認した。
同様の試験を、マンドレルの直径を1mmとして行った。折り曲げ試験後のダイシングシートの粘着剤層を観察して、割れが生じたか否かを確認した。
これらの結果を表1に示す。
封止樹脂組成物(京セラケミカル社製「KE−G1250」)を成形してなる半導体パッケージ(50mm×50mm、厚さ600μm、ダイシングシート貼付面の算術平均粗さRa:2μm)の封止樹脂の面に、実施例および比較例のダイシングシートをテープマウンター(リンテック社製「Adwill RAD2500」)を用いて貼付し、ダイシング用リングフレーム(ディスコ社製「2−6−1」)に固定した。次いで、半導体パッケージを、下記のダイシング条件で1mm角の半導体部品にダイシングした。ダイシング後、ダイシングシートから飛散した半導体部品の個数を目視にて数えた。ダイシングされた半導体部品の個数に対する飛散した半導体部品の個数の割合(%)を算出し、10%未満を「良好」、10%以上を「不良」と判定した。
また、ダイシングによる粘着剤凝集物の発生を顕微鏡により確認し、チップ側面における粘着剤凝集物の大きさを測定した。10μm以上の粘着剤凝集物の有無により、粘着剤凝集物の発生しやすさを評価した。
これらの結果を表1に示す。
・ダイシング装置 :DISCO社製「DFD−651」
・ブレード :DISCO社製「ZBT−5074(Z111OLS3)」
・刃の厚み :0.17mm
・刃先出し量 :3.3mm
・ブレード回転数 :30000rpm
・切削速度 :100mm/分
・基材切り込み深さ:50μm
・切削水量 :1.0L/分
・切削水温度 :20℃
封止樹脂組成物(京セラケミカル社製「KE−G1250」)を成形してなる半導体パッケージ(50mm×50mm、厚さ600μm、ダイシングシート貼付面の算術平均粗さRa:2μm)の封止樹脂の面に、下記の条件でレーザーマーキングを行った。その封止樹脂の面に、実施例および比較例のダイシングシートを貼付し、貼付直後に試験例2に記載される条件で紫外線照射を行ってから剥離した場合(条件1)、および貼付から23℃相対湿度50%の環境下に保管して1週間経過後に試験例2に記載される条件で紫外線照射を行ってから剥離した場合(条件2)について、半導体パッケージの封止樹脂の面のマーキングが施された部分を目視にて観察し、マーキング部分の視認性が良好であるか不良であるかを判定した。その結果を表1に示す。
・装置Panasonic社製「LP−V10U−w20」
・使用レーザー:FAYb Laser(波長:1064nm)
・スキャンスピード:400mm/秒
・印字パルス周期:1000μs
2…基材
3…粘着剤層
Claims (7)
- 基材と、前記基材の少なくとも一方の面に積層された粘着剤層とを備えたダイシングシートであって、
前記粘着剤層は、エネルギー線重合性官能基を有する化合物であるエネルギー重合性化合物(B)を含む粘着剤組成物から形成されたものであり、
前記粘着剤層はエネルギー線照射前の23℃における貯蔵弾性率が135,000Pa以下であり、
前記粘着剤層にエネルギー線を照射する前の前記ダイシングシートについて、JIS Z0237:2009に準拠して、ステンレス試験板に対する180°引きはがし粘着力試験を行ったときに測定される粘着力が、10N/25mm以上であり、
前記ダイシングシートの前記粘着剤層にエネルギー線を照射したのち、当該ダイシングシートについて、ガードナー式マンドレル屈曲試験機を用いて、ASTM−D522に基づいて、マンドレルの直径を2mmとして折り曲げ試験を行っても、前記エネルギー線照射後の粘着剤層に割れが生じないこと
を特徴とするダイシングシート。 - 前記折り曲げ試験において、マンドレルの直径を1mmとしても、前記エネルギー線照射後の粘着剤層に割れが生じない、請求項1に記載のダイシングシート。
- 前記粘着剤層の厚さが25μm以下である、請求項1または2に記載のダイシングシート。
- 前記粘着剤組成物は、主剤(A)をさらに含むこと、および前記エネルギー重合性化合物(B)が前記主剤(A)としての機能を有する化合物(BA)を含むことの少なくとも一方を満たす、請求項1から3のいずれか一項に記載のダイシングシート。
- 前記エネルギー重合性化合物(B)は、重量平均分子量4,000以下であって、エネルギー線重合性基を有する単官能モノマーおよび多官能のモノマーならびに単官能および多官能のオリゴマーからなる群から選ばれる1種または2種以上からなる、貯蔵弾性率調整機能を有する化合物(BD)を含み、
前記粘着剤組成物における前記化合物(BD)の含有量は、前記粘着剤組成物における前記主剤(A)としての機能を有する物質の含有量100質量部に対して35質量部以上200質量部以下である、請求項4に記載のダイシングシート。 - 前記粘着剤組成物は、重量平均分子量4,000以下の貯蔵弾性率調整剤(D)(重量平均分子量4,000以下であって、エネルギー線重合性基を有する単官能モノマーおよび多官能のモノマーならびに単官能および多官能のオリゴマーからなる群から選ばれる1種または2種以上からなる化合物を除く。)を含有する、請求項1から4のいずれか一項に記載のダイシングシート。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載されるダイシングシートの前記粘着剤層側の面を、半導体関連部材の面に貼付し、前記ダイシングシート上の前記半導体関連部材を切断して個片化し、複数のチップを得る、デバイスチップの製造方法であって、
前記ダイシングシートの前記粘着剤層側の面が貼付される前記半導体関連部材の面は凹部を有する、チップの製造方法。
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