JP2022170661A

JP2022170661A - テープ

Info

Publication number: JP2022170661A
Application number: JP2022000138A
Authority: JP
Inventors: 佑奈鈴木; Yuna Suzuki; 壮一佃; Soichi Tsukuda; 憲治千嶋; Kenji Chishima
Original assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd
Current assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2022-01-04
Publication date: 2022-11-10
Also published as: TW202249093A; WO2022230907A1; KR20240001144A; JP7005805B1; JP2022170408A; CN117203297A; EP4332187A1

Abstract

【課題】追従性及び耐熱性を有するテープを提供する。【解決手段】基材層１２の片面に粘接着層１１を有するテープ１０であって、破断伸度１００％以上、弾性率２ＧＰａ以下であり、かつ、２３０℃×８０秒の加熱後において、破断伸度１００％以上、弾性率２ＧＰａ以下を保持する。【選択図】図１

Description

本発明は、テープに関する。

半導体部品の製造工程においては、特許文献１～４に記載されているように、加工される半導体を貼り付けるため、粘着剤層を有するテープが使用されている。

特開２００３－１０５２９２号公報特開２０１０－２２５７５３号公報特開２０１０－２５１７２２号公報国際公開第２０１７／１５４６１９号

テープに固定される半導体がチップである場合、チップに対してテープの追従性が求められる。また、テープに固定された半導体チップをインターポーザー等の基板に実装する際、リフロー工程においてテープが半田の溶融温度に耐える耐熱性が求められる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、追従性及び耐熱性を有するテープを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、基材層の片面に粘接着層を有するテープであって、破断伸度１００％以上、弾性率２ＧＰａ以下であり、かつ、２３０℃×８０秒の加熱後において、破断伸度１００％以上、弾性率２ＧＰａ以下を保持する、テープを提供する。

前記テープは、前記粘接着層が硬化により粘接着力を低下させることができてもよい。
前記テープは、２３０℃×８０秒の加熱後、又は前記粘接着層の硬化により粘接着力を低下させた後において、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）に対する粘接着力が０．５Ｎ／２５ｍｍ以下であってもよい。

前記テープは、前記粘接着層の、前記基材層とは反対側の粘接着面に、剥離フィルムを有してもよい。
前記テープは、半導体チップの保護テープであってもよい。

本発明によれば、破断伸度１００％以上、弾性率２ＧＰａ以下であり、かつ、２３０℃×８０秒の加熱後において、破断伸度１００％以上、弾性率２ＧＰａ以下を保持することにより、テープが半導体チップを保持する場合であっても、追従性及び耐熱性を有する。

テープの一例を示す断面図である。

以下、好適な実施形態に基づいて、本発明を説明する。図１に、実施形態のテープの一例を示す。実施形態のテープ１０は、基材層１２の片面に粘接着層１１を有するテープ１０であって、破断伸度１００％以上、弾性率２ＧＰａ以下である。さらに、テープ１０は、２３０℃×８０秒の加熱後においても、破断伸度１００％以上、弾性率２ＧＰａ以下を保持する。

粘接着層１１は、所定の粘接着力により半導体ウエハ、半導体チップ等の被着体を固定することができる。被着体は、粘接着層１１の粘接着面１１ａに固定される。本明細書において、粘接着層とは、粘着層、接着層、又は、粘着層及び接着層の両方の性質を兼ね備えたもののいずれかを指す。粘接着層１１は、粘接着剤から形成することができる。粘接着剤とは、粘着剤、接着剤、又は、粘着剤及び接着剤の両方の性質を兼ね備えたもののいずれかを指す。粘接着力とは、剥離強度であり、例えば、粘着力又は接着力を指す。粘接着面１１ａは、粘接着層１１が粘接着力を有する面であり、例えば、粘着面又は接着面を指す。粘接着剤の具体例としては、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、エポキシ系接着剤、オレフィン系ヒートシール剤等が挙げられる。粘接着層１１は、感圧型接着剤（粘着剤）に限定されず、硬化型接着剤、反応型接着剤、溶剤型接着剤等を用いて形成してもよい。粘接着層１１に粘着剤を用いたテープ１０は、粘着テープであってもよい。粘接着層１１に接着剤を用いたテープ１０は、接着テープであってもよい。

粘接着層１１に被着体が固定されないうちは、粘接着層１１の粘接着面１１ａに、剥離フィルム１４を有してもよい。粘接着層１１と基材層１２との接合力を向上するため、基材層１２は、粘接着層１１との間にアンカー剤層を有してもよい。テープ１０が剥離フィルム１４を有する場合、剥離フィルム１４は、テープ１０を被着体に貼り付ける前に除去される。被着体に対しては、基材層１２の片面に粘接着層１１を有するテープ本体１３が貼合される。

基材層１２としては、特に限定されないが、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等のポリオレフィン樹脂；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂等のポリエステル樹脂；ナイロン等のポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、フッ素樹脂等の少なくとも１種の樹脂フィルムが挙げられる。

基材層１２の光学特性は特に限定されず、透明、半透明、不透明を問わず用いることができる。基材層１２が着色又は印刷を有する樹脂フィルムであってもよい。基材層１２の厚さは、特に限定されないが、例えば５～５００μｍが挙げられ、薄型の場合は、１５～３０μｍ程度であってもよい。基材層１２は、単層でもよく、２層以上の積層体であってもよい。

被着体に対する追従性等の観点から、テープ１０の破断伸度が１００％以上であり、テープ１０の弾性率が２ＧＰａ以下であることが好ましい。テープ１０が剥離フィルム１４を有する場合、実施形態の破断伸度及び弾性率として、剥離フィルム１４を除いた、基材層１２の片面に粘接着層１１を有するテープ本体１３の破断伸度及び弾性率が測定される。

破断伸度は、例えばフィルム等の試料が定速の引張りにより破断した時点の伸びを％で表した値である。具体的には、引張試験前の試料の長さをＬｏとし、破断時の試料の長さをＬとしたとき、破断伸度は（Ｌ－Ｌｏ）／Ｌｏ×１００（％）で表される。破断伸度が大きいほど、引張力に対して柔軟なフィルムである。

弾性率は、例えばフィルム等の試料が弾性変形する場合における応力と歪みとの間の比例定数である。弾性率としては、引張弾性率、圧縮弾性率、曲げ弾性率、せん断弾性率、ねじり弾性率などが挙げられる。引張方向における弾性率は、ヤング率と呼ばれる。ヤング率の試験に用いる装置及び試料は、破断伸度の試験に用いるものと同様でよい。テープ１０の弾性率は、２ＧＰａ以下であれば特に限定されないが、０．５ＧＰａ以上であってもよく、例えば、１．０ＧＰａ程度であってもよい。

基材層１２は、耐熱性の高い樹脂として、例えば加熱温度２００℃～２６０℃での加熱処理に対する耐熱性を有することが好ましい。耐熱性樹脂の具体例としては、例えば、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、フッ素樹脂等の少なくとも１種が挙げられる。

テープ１０が加熱処理を行う用途に供される場合、上述の破断伸度及び弾性率は、加熱処理を経た後にも保持されることが好ましい。例えば、テープ１０が、２３０℃×８０秒の加熱後においても、破断伸度１００％以上、弾性率２ＧＰａ以下を保持することが好ましい。

基材層１２の少なくとも一方において、耐熱性と柔軟性を兼ね備える樹脂として、例えば炭素数が３個以上の脂肪族ユニットを、芳香族ユニット間に有する、高延伸性のポリイミド樹脂を用いることが好ましい。さらに脂肪族ユニットは、炭素数が１～１０程度のアルキレン基を有するポリアルキレンオキシ基を含むことが好ましい。ポリイミド樹脂層を形成するための材料として、溶剤可溶型のポリイミドワニスを用いてもよい。ポリイミド樹脂は、分子中にイミド基を有する共重合体であればよく、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂等であってもよい。

粘接着層１１は、必要に応じて、半導体ウエハ、半導体チップ等の被着体を容易に取り外すことができるように、被着体に対する粘接着力を低下させることができることが好ましい。例えば粘接着層１１に光硬化性樹脂や光重合開始剤等の感光性材料を添加することにより、粘接着層１１が紫外線、電子線等のエネルギー線の照射を受けたときに硬化して、粘接着力を低下させることができる。この場合、基材層は、粘接着層１１を硬化させるためのエネルギー線を透過させることが好ましい。例えば、基材層１２の透過率が３６５ｎｍ、４０５ｎｍ又はこれらの間の波長において１５％以上であることが好ましい。

剥離フィルム１４としては、テープ１０の未使用時には粘接着層１１を被覆して粘接着層１１を保護し、被着体を固定する前に剥離除去できるフィルムであれば特に限定されない。剥離フィルム１４は、例えば、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、長鎖アルキル系剥離剤等からなる剥離剤層を表面に有する樹脂フィルムであってもよく、あるいは表面に剥離剤層を有しない樹脂フィルムであってもよい。剥離フィルム１４は、耐熱性、高延伸性、エネルギー線の透過性等が優れている必要はないが、粘接着層１１の目視検査を容易にするため、透明性を有してもよい。

テープ１０の製造方法は特に限定されないが、基材層１２上に粘接着層１１を形成することにより、テープ１０を製造してもよい。剥離フィルム１４上に粘接着層１１を形成した後、基材層１２と複合させることにより、テープ１０を製造してもよい。剥離フィルム１４上に、粘接着層１１及び基材層１２を、塗布等により順に形成することにより、テープ１０を製造してもよい。

テープ１０をロール状に巻回する場合には、テープ本体１３及び剥離フィルム１４を有する積層体をロール状にしてもよい。また、剥離フィルム１４を省略して、テープ本体１３の粘接着層１１が、基材層１２と重なり合うように巻回してもよい。剥離フィルム１４を省略する場合は、基材層１２が剥離フィルム１４の機能を兼ねてもよく、基材層１２の背面１２ａに剥離剤層を設けてもよい。

テープ１０を用いた半導体部品の製造方法としては、特に限定されないが、テープ１０を半導体ウエハに貼り付けてもよく、テープ１０を半導体チップに貼り付けてもよい。半導体ウエハの加工時にテープ１０を用いる場合は、テープ１０の粘接着層１１に半導体ウエハを固定する固定工程、テープ１０を貼り付けた半導体ウエハを切断して粘接着層１１上に半導体チップを得るダイシング工程、テープ１０から半導体チップを剥離するピックアップ工程を有する製造方法が挙げられる。半導体チップの保護にテープ１０を用いる場合は、半導体ウエハを切断して得られた半導体チップをテープ１０の粘接着層１１に固定し、テープ１０上で半導体チップの加工等を行ってもよい。

半導体部品の製造に関する各工程は、主体や場所等が固定工程とは異なる状況で実施されてもよい。粘接着層１１から被着体を取り外すときは、粘接着層１１にエネルギー線を照射して、粘接着層１１の粘接着力を低下させてもよい。半導体チップを粘接着層１１上に固定したままの状態で、半導体チップをインターポーザー、リードフレーム等の他の部品と半田付けするリフロー工程を実施してもよい。テープ１０がリフロー工程に適用される場合には、テープ１０がリフロー工程に耐える耐熱性を有することが好ましい。リフローに用いる半田は、特に限定されないが、例えば、板状、ペースト状、クリーム状等でもよい。リフロー前の半導体チップをインターポーザー等に対して仮固定するためにテープ１０を用いてもよい。テープ１０を半導体チップ等に密着させるため、周囲を真空で吸引してもよい。

以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

被着体としては、シリコン（Ｓｉ）等の半導体ウエハ及び半導体チップに限定されず、ガラス基板、金属基板、樹脂基板、これらの１種以上を含む積層体、電子機器等が挙げられる。これらの被着体においても、上述の半導体部品の製造方法と同様にして、テープを貼り付けた被着体の加工、処理等を実施する工程を行った後、テープ１０から被着体を剥離する工程を行うことができる。テープの用途は、特に限定されないが、保護テープ、カバーテープ、ダイシングテープ、ダイボンディングテープ、マスキングテープ、研磨テープ、封止テープ、搬送テープ、絶縁テープ、工程テープ等が挙げられる。

以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。

（実施例１～２のテープの作製）
耐熱性を有する微粘着の粘着剤を用いて厚さ２０μｍの粘接着層を形成し、三井化学株式会社製の溶剤可溶型ポリイミドワニス（商品名ＭＰ１７Ａ）を用いて基材層を形成することにより、実施例１～２のテープを作製した。実施例１のテープでは、基材層の厚さを１２．５μｍとした。実施例２のテープでは、基材層の厚さを２５μｍとした。

（比較例１のテープの作製）
実施例１～２と同じ材料を用いて厚さ２０μｍの粘接着層を形成し、倉敷紡績株式会社製のポリエーテルエーテルケトンフィルム（商品名ＥＸＰＥＥＫ（登録商標）、厚さ２５μｍ）を用いて基材層を形成することにより、比較例１のテープを作製した。

（比較例２のテープの作製）
実施例１～２と同じ材料を用いて厚さ２０μｍの粘接着層を形成し、東レ・デュポン株式会社のポリイミドフィルム（商品名カプトン（登録商標）５０Ｈ、厚さ１２．５μｍ）を用いて基材層を形成することにより、比較例２のテープを作製した。

（追従性の評価）
５００～６００μｍの間隔で、５０～６０μｍの高さのチップが置かれたインターポーザー上にテープを真空テープマウンターにて貼合した。テープは、インターポーザー上に配置された複数のチップの周囲を被覆するように、インターポーザーの表面及び各チップの外周面に貼合される。各チップに追従するようにテープが変形した場合を（〇）、各チップに追従するようにテープが変形しなかった場合を（×）と評価した。

（引張特性の評価）
引張特性として、ヤング率、破断強度、破断伸度の３種類を測定した。測定装置には、株式会社島津製作所製のＡＧＳ－Ｘ５００Ｎを使用した。試料のサイズは、幅１５ｍｍ×長さ１２０ｍｍとした。環境温度を室温（２３℃）とし、試料の長さ方向の両端を１０ｍｍ掴み、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで、繰り返し３回測定し、平均値を採用した。
ヤング率（ＧＰａ）は、チャートの初期傾きから求めた。
破断強度は、試料が破断した時の強度（ＭＰａ）を測定した。
破断伸度は、試験前の試料の長さをＬｏ、破断時の試料の長さをＬとして、試料が破断した時の引張伸び（％）を、１００×（Ｌ－Ｌｏ）／Ｌｏとして算出した。

（耐熱性）
耐熱性は、上記の引張特性と同じ形式の試料をオーブンに入れて、２３０℃×８０秒の加熱を経た後の試料について、引張特性として、ヤング率、破断強度、破断伸度の３種類を測定した。

（粘接着力）
粘接着力は、株式会社島津製作所製のＥＺＧｒａｐｈを使用し、試料のサイズを幅２５ｍｍ×長さ１００ｍｍとし、温度２３℃（室温）、被着体はＰＢＯ処理シリコンウェハ、貼合方法は２ｋｇローラー使用、貼合領域は幅２５ｍｍ×長さ９０ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、剥離角度１８０°とする条件で、繰り返し３回測定し、平均値を採用した。粘接着力として、「初期粘接着力」及び「加熱後粘接着力」の２種類を測定した。「初期粘接着力」は、加熱前に測定した粘接着力である。「加熱後粘接着力」は、２３０℃×８０秒の加熱後に測定した粘接着力である。被着体のＰＢＯ処理シリコンウェハは、表面にＰＢＯ膜を有するシリコンウェハであり、この被着体を用いることにより、ＰＢＯに対する粘接着力が測定される。

評価結果を表１に示す。

実施例１～２のテープは、リフロー工程に耐え得る耐熱性と、チップに対する追従性、粘接着力を兼ね備えていた。テープの破断伸度が高く、弾性率が低いことにより、半導体チップ等の回路部品を配置した基板等のように、被着面に凹凸を有する被着体に対しても、凹凸の周囲を含めた被着面に対して優れた追従性を実現できることが分かった。
比較例１～２のテープは、破断伸度は１００％未満で、弾性率は２ＧＰａを超えており、チップに対する追従性に劣っていた。比較例１～２のテープも、加熱前の引張特性と、２３０℃×８０秒の加熱後の引張特性とに大差がない点では、耐熱性を有している。テープに耐熱性があるにもかかわらず、チップに対する追従性が劣っていたのは、破断伸度が低く、また、弾性率（ヤング率）が高いことで、テープの変形性が低いためと考えられる。

１０…テープ、１１…粘接着層、１１ａ…粘接着面、１２…基材層、１２ａ…背面、１３…テープ本体、１４…剥離フィルム。

Claims

基材層の片面に粘接着層を有するテープであって、破断伸度１００％以上、弾性率２ＧＰａ以下であり、かつ、２３０℃×８０秒の加熱後において、破断伸度１００％以上、弾性率２ＧＰａ以下を保持する、テープ。
前記粘接着層が硬化により粘接着力を低下させることができる、請求項１に記載のテープ。
２３０℃×８０秒の加熱後、又は前記粘接着層の硬化により粘接着力を低下させた後において、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）に対する粘接着力が０．５Ｎ／２５ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載のテープ。
前記粘接着層の、前記基材層とは反対側の粘接着面に、剥離フィルムを有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のテープ。
半導体チップの保護テープである、請求項１～４のいずれか１項に記載のテープ。