JP3889859B2 - ウェハ貼着用粘着シート - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明はウェハ貼着用粘着シートに関し、さらに詳しくは、半導体ウェハを小片に切断分離する際に発生する糸状のダイシング屑によるチップの汚染、損壊を低減することができるウェハ貼着用粘着シートに関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
シリコン、ガリウムヒ素などの半導体ウェハは大径の状態で製造され、このウェハは素子小片に切断分離（ダイシング）された後に次の工程であるマウント工程に移されている。この際、半導体ウェハは予め粘着シート（ダイシングシート）に貼着された状態でダイシング、洗浄、乾燥、エキスパンディング、ピックアップ、マウンティングの各工程が加えられている。
【０００３】
半導体ウェハのダイシング工程からピックアップ工程に至る工程では、基材上に粘着剤が塗布されてなる粘着シートが用いられてきた。このような粘着シートにおいて、エキスパンド性を考慮して、比較的軟質な樹脂からなる基材が用いられており、たとえばポリエチレン系フィルムが用いられることがある。
【０００４】
ダイシング時には、ダイシングブレードが基材の表面までも切込み、ときには糸状の切断屑を生じることがある。このような糸状の切断屑は、約３００μｍ以上の長さになりやすく、また粘着シートの粘着剤を同伴している。このため、糸状の屑はチップに付着しやすく、チップの信頼性、歩留り低下の原因となる。
【０００５】
本願出願人は、特開平５−２１１２３４号公報において、軟質なポリエチレン系フィルムに電子線を照射して架橋させれば、上記のような糸状の切削屑の発生を低減できることを報告している。
【０００６】
しかし、この方法では、電子線照射工程を必要とするため、工程数が多くなり、コスト面でも不利になる。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解決しようとするものであり、電子線照射等の工程を経ることなく、コスト的に有利で、かつダイシング時に発生する糸状の切削屑の発生を低減できるようなウェハ貼着用粘着シートを提供することを目的としている。
【０００８】
【発明の概要】
本発明に係るウェハ貼着用粘着シートは、
基材と、その上に形成された粘着剤層とからなり、該基材が、少なくとも無延伸ポリプロピレンフィルム層を有してなることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明においては、該基材が、２種以上の樹脂層を積層してなる多層基材であってもよく、この場合には、基材の最上層が無延伸ポリプロピレン層からなり、該無延伸ポリプロピレン層上に粘着剤層が形成されてなる。
【００１０】
特に好ましい多層基材の構成としては、無延伸ポリプロピレン層と伸張可能なフィルム層からなる多層基材、あるいは無延伸ポリプロピレン層と伸張可能なフィルム層と背面フィルム層とがこの順に積層されてなる多層基材を挙げることができる。
【００１１】
本発明に係るウェハ貼着用粘着シートでは、上記のように無延伸ポリプロピレン層上に粘着剤層が形成されている。したがって、フルカットダイシングを行い、ダイシングブレードが粘着剤層を突き抜けた後には、ブレードは無延伸ポリプロピレン層を切削することになる。従来の電子線未照射のポリエチレン系フィルムでは糸状の切削屑が多量に発生するが、この無延伸ポリプロピレン層では電子線照射を行わなくても糸状の切削屑は発生せず、チップの信頼性、歩留りを向上することができる。
【００１２】
【発明の具体的説明】
図１に示すように、本発明に係るウェハ貼着用粘着シート１０は、基材１上に粘着剤層２が形成されてなる。基材１は、無延伸ポリプロピレン層１ａ単独であってもよく、また、２種以上の樹脂層を積層してなる多層基材であってもよい。ただし、多層基材の場合には、基材１の最上層が無延伸ポリプロピレン層１ａからなり、該無延伸ポリプロピレン層１ａ上に粘着剤層２が形成されてなる。このような多層基材は、図２に示すように、無延伸ポリプロピレンフィルム１ａと伸張可能なフィルム１ｂとの積層フィルムであってもよく、さらに、無延伸ポリプロピレンフィルム１ａと伸張可能なフィルム１ｂと背面フィルム１ｃとの積層フィルムであってもよい。粘着シート１０の使用前にはこの粘着剤層２を保護するため、図４に示すように粘着剤層２の上面に剥離性シート３を仮粘着しておくことが好ましい。
【００１３】
本発明に係る粘着シート１０の形状は、テープ状、ラベル状などあらゆる形状をとりうる。
無延伸ポリプロピレンフィルム１ａは、ポリプロピレン樹脂を、押出成形（Ｔダイ、インフレーション）などによりフィルム状に成形することにより得られる。ポリプロピレン樹脂としては、種々の汎用品が特に制限されることなく用いられ、プロピレンの単独重合体であってもよく、プロピレンと少量の他のオレフィンとを共重合してなるプロピレン系共重合体であってもよい。なお、延伸タイプのポリプロピレンフィルムでは、エキスパンドの際の応力が強過ぎ、ダイシングテープの基材としては不適当である。
【００１４】
上記ポリプロピレン樹脂を成形して得られる無延伸ポリプロピレンフィルムの弾性率は、好ましくは１×１０7 〜１×１０10Ｐａ、特に好ましくは１×１０8 〜１×１０9 Ｐａである。１×１０7 Ｐａ未満では、フィルムの腰が弱く、貼付適性、チップ保持適性に劣ることになり、一方１×１０10Ｐａを超えると、フィルムが硬すぎて、ダイシングテープ用基材として使用できないという問題を生じることがある。
【００１５】
上記のような無延伸ポリプロピレンフィルム単独で、基材１を構成する場合には、その厚さは好ましくは２０〜５００μｍ、特に好ましくは５０〜２００μｍである。なお、基材１が前記したような無延伸ポリプロピレンフィルム単独で、あるいは後述するような２種以上の多層基材のいずれで構成されている場合でも、基材表面上にコロナ放電処理などを行った後に粘着層を基材上に設けることができる。このような処理を施すことによって、基材と粘着層との密着性が強固になり、被着体などに粘着層を形成する粘着剤が残ることがない。
【００１６】
また、本発明においては、後述するような基材１が、２種以上の樹脂層を積層してなる多層基材であってもよい。この場合には、基材１の最上層が無延伸ポリプロピレン層１ａからなり、該無延伸ポリプロピレン層１ａ上に粘着剤層２が形成されてなる。特に好ましい多層基材の構成としては、図２に示す無延伸ポリプロピレン層１ａと伸張可能なフィルム層１ｂからなる多層基材、あるいは図３に示す無延伸ポリプロピレン層１ａと伸張可能なフィルム層１ｂと背面フィルム層１ｃとがこの順に積層されてなる多層基材などを挙げることができる。
【００１７】
伸張可能なフィルム１ｂは、特に限定はされないが、耐水性および耐熱性に優れているものが適し、特に合成樹脂フィルムが適する。伸張可能なフィルム１ｂを介在させると、エキスパンドを容易に行えるようになる。
【００１８】
このような伸張可能なフィルム１ｂとしては、具体的には、
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン・プロピレン共重合体、プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体加硫物、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸メチル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エチル共重合体、ポリ塩化ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、エチレン・塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、アイオノマー、ニトリルゴム、ブチルゴム、スチレン・イソプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、天然ゴムおよびその水添加物または変性物等からなるフィルムなどが用いられる。また、これら伸張可能なフィルム１ｂは、２種以上を配合または積層して組み合わせて用いることもできる。さらに、重合体構成単位としてカルボキシル基を有する化合物を含む重合体フィルムあるいはこれと汎用重合体フィルムとの積層体を用いることもできる。
【００１９】
伸張可能なフィルム１ｂの弾性率は、好ましくは１×１０9Ｐａ未満、さらに好ましくは１×１０7〜１×１０9Ｐａの範囲にある。
また伸張可能なフィルム１ｂの他層と接する面には密着性を向上するために、コロナ処理を施したりプライマー等の他の層を設けてもよい。
【００２０】
背面フィルム１ｃとしては、前述した無延伸ポリプロピレンフィルム、フィルム１ｂなどので例示したフィルムが用いられるが、フィルム１ｃの弾性率はフィルム１ｂのものよりも大きいことが好ましい。背面フィルム１ｃを介在させると、エキスパンド時のチップの整列性が良くなり、またブロッキング防止、カール防止等の効果も得られる。
【００２１】
背面フィルム１ｃの弾性率は、好ましくは１×１０10Ｐａ未満、さらに好ましくは１×１０8 〜５×１０9 Ｐａの範囲にある。
また背面フィルム１ｃの伸張可能なフィルム１ｂと接する面には密着性を向上するために、コロナ処理を施したりプライマー等の他の層を設けてもよい。
【００２２】
本発明のウェハ貼着用粘着シートにおいて、粘着剤層２が紫外線硬化型粘着剤からなる場合には、ダイシング工程の前または後に、粘着剤層２に紫外線を照射することがあるが、この場合には、無延伸ポリプロピレン層１ａ、伸張可能なフィルム１ｂおよび背面フィルム１ｃは透明である必要がある。
【００２３】
基材１が無延伸ポリプロピレン層１ａと伸張可能なフィルム層１ｂからなる場合、無延伸ポリプロピレン層１ａの厚みは好ましくは２〜１００μｍ、特に好ましくは５〜５０μｍであり、伸張可能なフィルム層１ｂの厚みは好ましくは５〜４００μｍ、特に好ましくは１０〜２００μｍであり、基材１の全厚は好ましくは２０〜５００μｍ、特に好ましくは４０〜４００μｍである。
【００２４】
また、基材１が無延伸ポリプロピレン層１ａと伸張可能なフィルム層１ｂと背面フィルム層１ｃとからなる場合、無延伸ポリプロピレン層１ａの厚みは好ましくは２〜１００μｍ、特に好ましくは５〜５０μｍであり、伸張可能なフィルム層１ｂの厚みは好ましくは５〜４００μｍ、特に好ましくは１０〜２００μｍであり、背面フィルム層１ｃの厚みは好ましくは２〜４００μｍ、特に好ましくは５〜２００μｍであり、基材１の全厚は好ましくは２０〜５００μｍ、特に好ましくは４０〜３００μｍである。
【００２５】
このような多層基材は、各層を構成するフィルムを別個に製造した後、貼り合わせたり、あるいは各層を構成する樹脂を共押出成形することで得られる。
粘着剤層２は、従来より公知の種々の粘着剤により形成され得る。このような粘着剤としては、何ら限定されるものではないが、たとえばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系等の粘着剤が用いられる。また、放射線硬化型や加熱発泡型の粘着剤も用いることができる。さらに、ダイシング・ダインボンディング兼用可能な接着剤であってもよい。放射線硬化（光硬化、紫外線硬化、電子線硬化）型粘着剤としては、たとえば、特公平１−５６１１２号公報、特開平７−１３５１８９号公報等に記載のものが好ましく使用されるがこれらに限定されることはない。しかしながら、本発明においては、特に紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。
【００２６】
粘着剤層２の厚さは、その材質にもよるが、通常は３〜１００μｍ程度であり、好ましくは１０〜５０μｍ程度である。
また上記の粘着剤中に、イソシアネート系硬化剤を混合することにより、初期の接着力を任意の値に設定することができる。このような硬化剤としては、具体的には多価イソシアネート化合物、たとえば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、リジンイソシアネートなどが用いられる。
【００２７】
紫外線硬化型粘着剤の場合には、粘着剤中に光重合開始剤を混入することにより、紫外線照射による重合硬化時間ならびに紫外線照射量を少なくなることができる。
【００２８】
このような光重合開始剤としては、具体的には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、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、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノンなどが挙げられる。
【００２９】
以下、本発明に係るウェハ貼着用粘着シートを用いたウェハダイシング方法の手順を説明する。なお、図４〜図８は、基材１が単層の場合を示すが、前述したように、基材１は多層基材であってもよい。
【００３０】
粘着シート１０の上面に剥離性シート３が設けられている場合（図４）には、該シート３を除去し、次いで粘着シート１０の粘着剤層２を上向きにして載置し、図５に示すようにして、この粘着剤層２の上面にダイシング加工すべき半導体ウェハＡを貼着する。この貼着状態でウェハＡにダイシング、洗浄、乾燥の諸工程が加えられる（図６）。この際、粘着剤層２によりウェハチップは粘着シート１０に充分に接着保持されているので、上記各工程の間にウェハチップが脱落することはない。また、本発明のウェハ貼着用粘着シートにおいては、前述したように、粘着剤層２が無延伸ポリプロピレン層上に形成されてなるので、ダイシングブレードが粘着剤層２を突き抜けた後には、このブレードによって無延伸ポリプロピレン層が切削されることになる。そして、該無延伸ポリプロピレン層は、糸状の切削屑は発生せず、球状の屑のみが発生する。このような球状の屑は、糸状の切削屑に比べて小さく（通常は粒径３０μｍ以下）、多くの場合は、ダイシングによって形成された溝の中に残留し、ウェハ（チップ）上に付着することはない。また仮にチップ上に付着したとしても、同伴する粘着剤量が少なく粘着力も小さいので、水洗によって容易に除去することができる。
【００３１】
次に、各ウェハチップを粘着シートからピックアップして所定の基台上にマウンティングするが、この際、粘着剤層２が放射線硬化型粘着剤あるいは電子線硬化型粘着剤からなる場合には、ピックアップに先立ってあるいはピックアップ時に、図６に示すように、紫外線（ＵＶ）あるいは電子線（ＥＢ）などの電離性放射線Ｂを粘着シート１０の粘着剤層２に照射し、粘着剤層２中に含まれる放射線重合性化合物を重合硬化せしめる。このように粘着剤層２に放射線を照射して放射線重合性化合物を重合硬化せしめると、粘着剤の有する接着力は大きく低下し、わずかの接着力が残存するのみとなる。
【００３２】
粘着シート１０への放射線照射は、基材フィルム１の粘着剤層２が設けられていない面から行なうことが好ましい。したがって前述のように、放射線としてＵＶを用いる場合には基材フィルム１は光透過性であることが必要であるが、放射線としてＥＢを用いる場合には基材フィルム１は必ずしも光透過性である必要はない。
【００３３】
このようにウェハチップＡ1，Ａ2……が設けられた部分の粘着剤層２に放射線を照射して、粘着剤層２の接着力を低下せしめた後、この粘着シート１０をピックアップステーション（図示せず）に移送し、図７に示すように、ここで常法に従って基材フィルム１の下面から突き上げ針扞４によりピックアップすべきチップＡ1……を突き上げ、このチップＡ1……をたとえば吸引コレット５によりピックアップし、これを所定の基台上にマウンディングする。このようにしてウェハチップＡ1，Ａ2……のピックアップを行なうと、ウェハチップ面上には粘着剤が全く付着せずに簡単にピックアップすることができ、汚染のない良好な品質のチップが得られる。なお放射線照射は、ピックアップステーションにおいて行なうこともできる。
【００３４】
放射線照射は、ウェハＡの貼着面の全面にわたって１度に照射する必要は必ずしもなく、部分的に何回にも分けて照射するようにしてもよく、たとえば、ピックアップすべきウェハチップＡ1，Ａ2……の１個ごとに、これに対応する裏面にのみ照射する放射線照射管により照射しその部分の粘着剤のみの接着力を低下させた後、突き上げ針扞４によりウェハチップＡ1，Ａ2……を突き上げて順次ピックアップを行なうこともできる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係るウェハ貼着用粘着シートでは、無延伸ポリプロピレン層上に粘着剤層が形成されている。したがって、フルカットダイシングを行い、ダイシングブレードが粘着剤層を突き抜けた後には、ブレードは無延伸ポリプロピレン層を切削することになる。従来の電子線未照射のポリエチレン系フィルムでは糸状の切削屑が多量に発生するが、この無延伸ポリプロピレン層では電子線照射を行わなくても糸状の切削屑は発生せず、チップの信頼性、歩留りを向上することができる。
【００３６】
【実施例】
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３７】
なお、実施例および比較例で用いた粘着剤、基材構成樹脂は以下のとおりである。
〔粘着剤〕
アクリル系粘着剤（ｎ−ブチルアクリレートとアクリル酸との共重合体）１００重量部と分子量８０００のウレタンアクリレート系オリゴマー１００重量部と、硬化剤（ジイソシアネート系）１０重量部と、紫外線硬化反応開始剤（ベンゾフェノン系）５重量部とを混合した粘着剤組成物
〔基材構成樹脂〕
ポリプロピレン（ＰＰ）：
融点＝１６０℃、弾性率＝６．０×１０8 Ｐａ
エチレン・メチルメタクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）：
メチルメタクリレート含量＝１０重量％
融点＝１００℃、弾性率＝５．０×１０7 Ｐａ
エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）：
メタクリル酸含量＝９重量％
融点＝９９℃、弾性率＝２．０×１０8 Ｐａ
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）：
融点＝１０５℃、弾性率＝１．０×１０8 Ｐａ
【００３８】
【実施例１】
上記のポリプロピレン樹脂をＴダイにより押出成形して得た厚さ１００μｍの無延伸フィルム（単独層）を基材とし、片面にコロナ放電処理を施した後、同面上に上述した粘着剤組成物を厚さ１０μｍとなるように塗布し、粘着シートを作成した。
【００３９】
基材の詳細な構成を表１に示す。
得られた粘着シートの粘着剤層上に５インチのシリコンウェハを貼着してウェハのダイシングを行なった。この際のダイシング条件は下記のとおりである。
【００４０】
ダイシング条件
ダイサー： ＤＩＳＣＯ製 ２Ｈ／６Ｔ
ブレード： ＤＩＳＣＯ製 ２７ＨＥＣＧ
ブレード回転数： ４０，０００ ｒ．ｐ．ｍ．
ダイシングスピード： １００ｍｍ／秒
ダイシング深さ： テープ表面から５μｍ、２５μｍ、３０μｍ
ブレード厚： ５０μｍ
ダイシングサイズ： ５ｍｍ×５ｍｍ
カットモード： ダウンカット
ダイシング後、ウェハ（チップ）上の異物を拡大鏡（１００倍率）で観察し、異物（ダイシング屑）の個数を大きさ毎にカウントした。この際、糸状の異物はその長さにより、球状の異物はその径により、大きさを区分した。
【００４１】
結果を表２に示す。
【００４２】
【実施例２】
実施例１の基材のかわりに上記したポリプロピレン、エチレン・メチルメタクリレート共重合体、低密度ポリエチレンをそれぞれ２０μｍ、６０μｍおよび２０μｍの厚さとなるようにＴダイで共押出成形した全厚１００μｍの無延伸フィルムを用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを作成した。なおコロナ放電処理を、ポリプロピレン樹脂層（上層）表面に施した。
【００４３】
基材の詳細な構成を表１に示す。
次いで実施例１同様にダイシングを行った。
結果を表２に示す。
【００４４】
【実施例３】
実施例１の基材のかわりに上記したポリプロピレンをＴダイにより押出成形して得た厚さ２０μｍの無延伸フィルムと、低密度ポリエチレンをＴダイにより押出成形して得た厚さ８０μｍの無延伸フィルムとをドライラミネートして得られた貼り合わせフィルムを用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを作成した。なおコロナ放電処理を、ポリプロピレン樹脂層（上層）表面に施した。
【００４５】
基材の詳細な構成を表１に示す。
次いで実施例１同様にダイシングを行った。
結果を表２に示す。
【００４６】
【比較例１】
実施例１の基材のかわりに上記した低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）をＴダイにより押出成形して得た厚さ１００μｍの無延伸フィルムを用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを作成した。なおコロナ放電処理を、ＬＤＰＥ表面に施した。
【００４７】
基材の詳細な構成を表１に示す。
次いで実施例１同様にダイシングを行った。
結果を表２に示す。
【００４８】
【比較例２】
実施例１の基材のかわりに上記した低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレン・メチルメタクリレート共重合体およびポリプロピレンをそれぞれ２０μｍ、６０μｍ、２０μｍの厚さとなるように、Ｔダイを用いて共押出成形した全厚１００μｍの無延伸フィルムを用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを作成した。なおコロナ放電処理を、ＬＤＰＥ樹脂層表面に施した。
【００４９】
基材の詳細な構成を表１に示す。
次いで実施例１同様にダイシングを行った。
結果を表２に示す。
【００５０】
【比較例３】
実施例１の基材のかわりに上記したエチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）をＴダイにより押出成形して得た厚さ８０μｍの無延伸フィルムと、低密度ポリエチレンをＴダイにより押出成形して得た厚さ３０μｍの無延伸フィルムとをドライラミネートして得た貼り合わせフィルムを用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを作成した。なおコロナ放電処理を、ＥＭＡＡ樹脂層表面に施した。
【００５１】
基材の詳細な構成を表１に示す。
次いで実施例１同様にダイシングを行った。
結果を表２に示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートの概略断面図である。
【図２】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートの概略断面図である。
【図３】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートの概略断面図である。
【図４】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートの概略断面図である。
【図５】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートを用いたウェハダイシング方法の説明図である。
【図６】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートを用いたウェハダイシング方法の説明図である。
【図７】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートを用いたウェハダイシング方法の説明図である。
【符号の説明】
１…基材
１ａ…無延伸ポリプロピレン層
１ｂ…伸張可能なフィルム層
１ｃ…背面フィルム層
２…粘着剤層
３…剥離性シート
４…突き上げ針扞
５…吸引コレット
Ａ…ウェハ
Ｂ…放射線
【発明の技術分野】
本発明はウェハ貼着用粘着シートに関し、さらに詳しくは、半導体ウェハを小片に切断分離する際に発生する糸状のダイシング屑によるチップの汚染、損壊を低減することができるウェハ貼着用粘着シートに関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
シリコン、ガリウムヒ素などの半導体ウェハは大径の状態で製造され、このウェハは素子小片に切断分離（ダイシング）された後に次の工程であるマウント工程に移されている。この際、半導体ウェハは予め粘着シート（ダイシングシート）に貼着された状態でダイシング、洗浄、乾燥、エキスパンディング、ピックアップ、マウンティングの各工程が加えられている。
【０００３】
半導体ウェハのダイシング工程からピックアップ工程に至る工程では、基材上に粘着剤が塗布されてなる粘着シートが用いられてきた。このような粘着シートにおいて、エキスパンド性を考慮して、比較的軟質な樹脂からなる基材が用いられており、たとえばポリエチレン系フィルムが用いられることがある。
【０００４】
ダイシング時には、ダイシングブレードが基材の表面までも切込み、ときには糸状の切断屑を生じることがある。このような糸状の切断屑は、約３００μｍ以上の長さになりやすく、また粘着シートの粘着剤を同伴している。このため、糸状の屑はチップに付着しやすく、チップの信頼性、歩留り低下の原因となる。
【０００５】
本願出願人は、特開平５−２１１２３４号公報において、軟質なポリエチレン系フィルムに電子線を照射して架橋させれば、上記のような糸状の切削屑の発生を低減できることを報告している。
【０００６】
しかし、この方法では、電子線照射工程を必要とするため、工程数が多くなり、コスト面でも不利になる。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解決しようとするものであり、電子線照射等の工程を経ることなく、コスト的に有利で、かつダイシング時に発生する糸状の切削屑の発生を低減できるようなウェハ貼着用粘着シートを提供することを目的としている。
【０００８】
【発明の概要】
本発明に係るウェハ貼着用粘着シートは、
基材と、その上に形成された粘着剤層とからなり、該基材が、少なくとも無延伸ポリプロピレンフィルム層を有してなることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明においては、該基材が、２種以上の樹脂層を積層してなる多層基材であってもよく、この場合には、基材の最上層が無延伸ポリプロピレン層からなり、該無延伸ポリプロピレン層上に粘着剤層が形成されてなる。
【００１０】
特に好ましい多層基材の構成としては、無延伸ポリプロピレン層と伸張可能なフィルム層からなる多層基材、あるいは無延伸ポリプロピレン層と伸張可能なフィルム層と背面フィルム層とがこの順に積層されてなる多層基材を挙げることができる。
【００１１】
本発明に係るウェハ貼着用粘着シートでは、上記のように無延伸ポリプロピレン層上に粘着剤層が形成されている。したがって、フルカットダイシングを行い、ダイシングブレードが粘着剤層を突き抜けた後には、ブレードは無延伸ポリプロピレン層を切削することになる。従来の電子線未照射のポリエチレン系フィルムでは糸状の切削屑が多量に発生するが、この無延伸ポリプロピレン層では電子線照射を行わなくても糸状の切削屑は発生せず、チップの信頼性、歩留りを向上することができる。
【００１２】
【発明の具体的説明】
図１に示すように、本発明に係るウェハ貼着用粘着シート１０は、基材１上に粘着剤層２が形成されてなる。基材１は、無延伸ポリプロピレン層１ａ単独であってもよく、また、２種以上の樹脂層を積層してなる多層基材であってもよい。ただし、多層基材の場合には、基材１の最上層が無延伸ポリプロピレン層１ａからなり、該無延伸ポリプロピレン層１ａ上に粘着剤層２が形成されてなる。このような多層基材は、図２に示すように、無延伸ポリプロピレンフィルム１ａと伸張可能なフィルム１ｂとの積層フィルムであってもよく、さらに、無延伸ポリプロピレンフィルム１ａと伸張可能なフィルム１ｂと背面フィルム１ｃとの積層フィルムであってもよい。粘着シート１０の使用前にはこの粘着剤層２を保護するため、図４に示すように粘着剤層２の上面に剥離性シート３を仮粘着しておくことが好ましい。
【００１３】
本発明に係る粘着シート１０の形状は、テープ状、ラベル状などあらゆる形状をとりうる。
無延伸ポリプロピレンフィルム１ａは、ポリプロピレン樹脂を、押出成形（Ｔダイ、インフレーション）などによりフィルム状に成形することにより得られる。ポリプロピレン樹脂としては、種々の汎用品が特に制限されることなく用いられ、プロピレンの単独重合体であってもよく、プロピレンと少量の他のオレフィンとを共重合してなるプロピレン系共重合体であってもよい。なお、延伸タイプのポリプロピレンフィルムでは、エキスパンドの際の応力が強過ぎ、ダイシングテープの基材としては不適当である。
【００１４】
上記ポリプロピレン樹脂を成形して得られる無延伸ポリプロピレンフィルムの弾性率は、好ましくは１×１０7 〜１×１０10Ｐａ、特に好ましくは１×１０8 〜１×１０9 Ｐａである。１×１０7 Ｐａ未満では、フィルムの腰が弱く、貼付適性、チップ保持適性に劣ることになり、一方１×１０10Ｐａを超えると、フィルムが硬すぎて、ダイシングテープ用基材として使用できないという問題を生じることがある。
【００１５】
上記のような無延伸ポリプロピレンフィルム単独で、基材１を構成する場合には、その厚さは好ましくは２０〜５００μｍ、特に好ましくは５０〜２００μｍである。なお、基材１が前記したような無延伸ポリプロピレンフィルム単独で、あるいは後述するような２種以上の多層基材のいずれで構成されている場合でも、基材表面上にコロナ放電処理などを行った後に粘着層を基材上に設けることができる。このような処理を施すことによって、基材と粘着層との密着性が強固になり、被着体などに粘着層を形成する粘着剤が残ることがない。
【００１６】
また、本発明においては、後述するような基材１が、２種以上の樹脂層を積層してなる多層基材であってもよい。この場合には、基材１の最上層が無延伸ポリプロピレン層１ａからなり、該無延伸ポリプロピレン層１ａ上に粘着剤層２が形成されてなる。特に好ましい多層基材の構成としては、図２に示す無延伸ポリプロピレン層１ａと伸張可能なフィルム層１ｂからなる多層基材、あるいは図３に示す無延伸ポリプロピレン層１ａと伸張可能なフィルム層１ｂと背面フィルム層１ｃとがこの順に積層されてなる多層基材などを挙げることができる。
【００１７】
伸張可能なフィルム１ｂは、特に限定はされないが、耐水性および耐熱性に優れているものが適し、特に合成樹脂フィルムが適する。伸張可能なフィルム１ｂを介在させると、エキスパンドを容易に行えるようになる。
【００１８】
このような伸張可能なフィルム１ｂとしては、具体的には、
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン・プロピレン共重合体、プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体加硫物、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸メチル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エチル共重合体、ポリ塩化ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、エチレン・塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、アイオノマー、ニトリルゴム、ブチルゴム、スチレン・イソプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、天然ゴムおよびその水添加物または変性物等からなるフィルムなどが用いられる。また、これら伸張可能なフィルム１ｂは、２種以上を配合または積層して組み合わせて用いることもできる。さらに、重合体構成単位としてカルボキシル基を有する化合物を含む重合体フィルムあるいはこれと汎用重合体フィルムとの積層体を用いることもできる。
【００１９】
伸張可能なフィルム１ｂの弾性率は、好ましくは１×１０9Ｐａ未満、さらに好ましくは１×１０7〜１×１０9Ｐａの範囲にある。
また伸張可能なフィルム１ｂの他層と接する面には密着性を向上するために、コロナ処理を施したりプライマー等の他の層を設けてもよい。
【００２０】
背面フィルム１ｃとしては、前述した無延伸ポリプロピレンフィルム、フィルム１ｂなどので例示したフィルムが用いられるが、フィルム１ｃの弾性率はフィルム１ｂのものよりも大きいことが好ましい。背面フィルム１ｃを介在させると、エキスパンド時のチップの整列性が良くなり、またブロッキング防止、カール防止等の効果も得られる。
【００２１】
背面フィルム１ｃの弾性率は、好ましくは１×１０10Ｐａ未満、さらに好ましくは１×１０8 〜５×１０9 Ｐａの範囲にある。
また背面フィルム１ｃの伸張可能なフィルム１ｂと接する面には密着性を向上するために、コロナ処理を施したりプライマー等の他の層を設けてもよい。
【００２２】
本発明のウェハ貼着用粘着シートにおいて、粘着剤層２が紫外線硬化型粘着剤からなる場合には、ダイシング工程の前または後に、粘着剤層２に紫外線を照射することがあるが、この場合には、無延伸ポリプロピレン層１ａ、伸張可能なフィルム１ｂおよび背面フィルム１ｃは透明である必要がある。
【００２３】
基材１が無延伸ポリプロピレン層１ａと伸張可能なフィルム層１ｂからなる場合、無延伸ポリプロピレン層１ａの厚みは好ましくは２〜１００μｍ、特に好ましくは５〜５０μｍであり、伸張可能なフィルム層１ｂの厚みは好ましくは５〜４００μｍ、特に好ましくは１０〜２００μｍであり、基材１の全厚は好ましくは２０〜５００μｍ、特に好ましくは４０〜４００μｍである。
【００２４】
また、基材１が無延伸ポリプロピレン層１ａと伸張可能なフィルム層１ｂと背面フィルム層１ｃとからなる場合、無延伸ポリプロピレン層１ａの厚みは好ましくは２〜１００μｍ、特に好ましくは５〜５０μｍであり、伸張可能なフィルム層１ｂの厚みは好ましくは５〜４００μｍ、特に好ましくは１０〜２００μｍであり、背面フィルム層１ｃの厚みは好ましくは２〜４００μｍ、特に好ましくは５〜２００μｍであり、基材１の全厚は好ましくは２０〜５００μｍ、特に好ましくは４０〜３００μｍである。
【００２５】
このような多層基材は、各層を構成するフィルムを別個に製造した後、貼り合わせたり、あるいは各層を構成する樹脂を共押出成形することで得られる。
粘着剤層２は、従来より公知の種々の粘着剤により形成され得る。このような粘着剤としては、何ら限定されるものではないが、たとえばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系等の粘着剤が用いられる。また、放射線硬化型や加熱発泡型の粘着剤も用いることができる。さらに、ダイシング・ダインボンディング兼用可能な接着剤であってもよい。放射線硬化（光硬化、紫外線硬化、電子線硬化）型粘着剤としては、たとえば、特公平１−５６１１２号公報、特開平７−１３５１８９号公報等に記載のものが好ましく使用されるがこれらに限定されることはない。しかしながら、本発明においては、特に紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。
【００２６】
粘着剤層２の厚さは、その材質にもよるが、通常は３〜１００μｍ程度であり、好ましくは１０〜５０μｍ程度である。
また上記の粘着剤中に、イソシアネート系硬化剤を混合することにより、初期の接着力を任意の値に設定することができる。このような硬化剤としては、具体的には多価イソシアネート化合物、たとえば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、リジンイソシアネートなどが用いられる。
【００２７】
紫外線硬化型粘着剤の場合には、粘着剤中に光重合開始剤を混入することにより、紫外線照射による重合硬化時間ならびに紫外線照射量を少なくなることができる。
【００２８】
このような光重合開始剤としては、具体的には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、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、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノンなどが挙げられる。
【００２９】
以下、本発明に係るウェハ貼着用粘着シートを用いたウェハダイシング方法の手順を説明する。なお、図４〜図８は、基材１が単層の場合を示すが、前述したように、基材１は多層基材であってもよい。
【００３０】
粘着シート１０の上面に剥離性シート３が設けられている場合（図４）には、該シート３を除去し、次いで粘着シート１０の粘着剤層２を上向きにして載置し、図５に示すようにして、この粘着剤層２の上面にダイシング加工すべき半導体ウェハＡを貼着する。この貼着状態でウェハＡにダイシング、洗浄、乾燥の諸工程が加えられる（図６）。この際、粘着剤層２によりウェハチップは粘着シート１０に充分に接着保持されているので、上記各工程の間にウェハチップが脱落することはない。また、本発明のウェハ貼着用粘着シートにおいては、前述したように、粘着剤層２が無延伸ポリプロピレン層上に形成されてなるので、ダイシングブレードが粘着剤層２を突き抜けた後には、このブレードによって無延伸ポリプロピレン層が切削されることになる。そして、該無延伸ポリプロピレン層は、糸状の切削屑は発生せず、球状の屑のみが発生する。このような球状の屑は、糸状の切削屑に比べて小さく（通常は粒径３０μｍ以下）、多くの場合は、ダイシングによって形成された溝の中に残留し、ウェハ（チップ）上に付着することはない。また仮にチップ上に付着したとしても、同伴する粘着剤量が少なく粘着力も小さいので、水洗によって容易に除去することができる。
【００３１】
次に、各ウェハチップを粘着シートからピックアップして所定の基台上にマウンティングするが、この際、粘着剤層２が放射線硬化型粘着剤あるいは電子線硬化型粘着剤からなる場合には、ピックアップに先立ってあるいはピックアップ時に、図６に示すように、紫外線（ＵＶ）あるいは電子線（ＥＢ）などの電離性放射線Ｂを粘着シート１０の粘着剤層２に照射し、粘着剤層２中に含まれる放射線重合性化合物を重合硬化せしめる。このように粘着剤層２に放射線を照射して放射線重合性化合物を重合硬化せしめると、粘着剤の有する接着力は大きく低下し、わずかの接着力が残存するのみとなる。
【００３２】
粘着シート１０への放射線照射は、基材フィルム１の粘着剤層２が設けられていない面から行なうことが好ましい。したがって前述のように、放射線としてＵＶを用いる場合には基材フィルム１は光透過性であることが必要であるが、放射線としてＥＢを用いる場合には基材フィルム１は必ずしも光透過性である必要はない。
【００３３】
このようにウェハチップＡ1，Ａ2……が設けられた部分の粘着剤層２に放射線を照射して、粘着剤層２の接着力を低下せしめた後、この粘着シート１０をピックアップステーション（図示せず）に移送し、図７に示すように、ここで常法に従って基材フィルム１の下面から突き上げ針扞４によりピックアップすべきチップＡ1……を突き上げ、このチップＡ1……をたとえば吸引コレット５によりピックアップし、これを所定の基台上にマウンディングする。このようにしてウェハチップＡ1，Ａ2……のピックアップを行なうと、ウェハチップ面上には粘着剤が全く付着せずに簡単にピックアップすることができ、汚染のない良好な品質のチップが得られる。なお放射線照射は、ピックアップステーションにおいて行なうこともできる。
【００３４】
放射線照射は、ウェハＡの貼着面の全面にわたって１度に照射する必要は必ずしもなく、部分的に何回にも分けて照射するようにしてもよく、たとえば、ピックアップすべきウェハチップＡ1，Ａ2……の１個ごとに、これに対応する裏面にのみ照射する放射線照射管により照射しその部分の粘着剤のみの接着力を低下させた後、突き上げ針扞４によりウェハチップＡ1，Ａ2……を突き上げて順次ピックアップを行なうこともできる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係るウェハ貼着用粘着シートでは、無延伸ポリプロピレン層上に粘着剤層が形成されている。したがって、フルカットダイシングを行い、ダイシングブレードが粘着剤層を突き抜けた後には、ブレードは無延伸ポリプロピレン層を切削することになる。従来の電子線未照射のポリエチレン系フィルムでは糸状の切削屑が多量に発生するが、この無延伸ポリプロピレン層では電子線照射を行わなくても糸状の切削屑は発生せず、チップの信頼性、歩留りを向上することができる。
【００３６】
【実施例】
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３７】
なお、実施例および比較例で用いた粘着剤、基材構成樹脂は以下のとおりである。
〔粘着剤〕
アクリル系粘着剤（ｎ−ブチルアクリレートとアクリル酸との共重合体）１００重量部と分子量８０００のウレタンアクリレート系オリゴマー１００重量部と、硬化剤（ジイソシアネート系）１０重量部と、紫外線硬化反応開始剤（ベンゾフェノン系）５重量部とを混合した粘着剤組成物
〔基材構成樹脂〕
ポリプロピレン（ＰＰ）：
融点＝１６０℃、弾性率＝６．０×１０8 Ｐａ
エチレン・メチルメタクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）：
メチルメタクリレート含量＝１０重量％
融点＝１００℃、弾性率＝５．０×１０7 Ｐａ
エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）：
メタクリル酸含量＝９重量％
融点＝９９℃、弾性率＝２．０×１０8 Ｐａ
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）：
融点＝１０５℃、弾性率＝１．０×１０8 Ｐａ
【００３８】
【実施例１】
上記のポリプロピレン樹脂をＴダイにより押出成形して得た厚さ１００μｍの無延伸フィルム（単独層）を基材とし、片面にコロナ放電処理を施した後、同面上に上述した粘着剤組成物を厚さ１０μｍとなるように塗布し、粘着シートを作成した。
【００３９】
基材の詳細な構成を表１に示す。
得られた粘着シートの粘着剤層上に５インチのシリコンウェハを貼着してウェハのダイシングを行なった。この際のダイシング条件は下記のとおりである。
【００４０】
ダイシング条件
ダイサー： ＤＩＳＣＯ製 ２Ｈ／６Ｔ
ブレード： ＤＩＳＣＯ製 ２７ＨＥＣＧ
ブレード回転数： ４０，０００ ｒ．ｐ．ｍ．
ダイシングスピード： １００ｍｍ／秒
ダイシング深さ： テープ表面から５μｍ、２５μｍ、３０μｍ
ブレード厚： ５０μｍ
ダイシングサイズ： ５ｍｍ×５ｍｍ
カットモード： ダウンカット
ダイシング後、ウェハ（チップ）上の異物を拡大鏡（１００倍率）で観察し、異物（ダイシング屑）の個数を大きさ毎にカウントした。この際、糸状の異物はその長さにより、球状の異物はその径により、大きさを区分した。
【００４１】
結果を表２に示す。
【００４２】
【実施例２】
実施例１の基材のかわりに上記したポリプロピレン、エチレン・メチルメタクリレート共重合体、低密度ポリエチレンをそれぞれ２０μｍ、６０μｍおよび２０μｍの厚さとなるようにＴダイで共押出成形した全厚１００μｍの無延伸フィルムを用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを作成した。なおコロナ放電処理を、ポリプロピレン樹脂層（上層）表面に施した。
【００４３】
基材の詳細な構成を表１に示す。
次いで実施例１同様にダイシングを行った。
結果を表２に示す。
【００４４】
【実施例３】
実施例１の基材のかわりに上記したポリプロピレンをＴダイにより押出成形して得た厚さ２０μｍの無延伸フィルムと、低密度ポリエチレンをＴダイにより押出成形して得た厚さ８０μｍの無延伸フィルムとをドライラミネートして得られた貼り合わせフィルムを用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを作成した。なおコロナ放電処理を、ポリプロピレン樹脂層（上層）表面に施した。
【００４５】
基材の詳細な構成を表１に示す。
次いで実施例１同様にダイシングを行った。
結果を表２に示す。
【００４６】
【比較例１】
実施例１の基材のかわりに上記した低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）をＴダイにより押出成形して得た厚さ１００μｍの無延伸フィルムを用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを作成した。なおコロナ放電処理を、ＬＤＰＥ表面に施した。
【００４７】
基材の詳細な構成を表１に示す。
次いで実施例１同様にダイシングを行った。
結果を表２に示す。
【００４８】
【比較例２】
実施例１の基材のかわりに上記した低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレン・メチルメタクリレート共重合体およびポリプロピレンをそれぞれ２０μｍ、６０μｍ、２０μｍの厚さとなるように、Ｔダイを用いて共押出成形した全厚１００μｍの無延伸フィルムを用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを作成した。なおコロナ放電処理を、ＬＤＰＥ樹脂層表面に施した。
【００４９】
基材の詳細な構成を表１に示す。
次いで実施例１同様にダイシングを行った。
結果を表２に示す。
【００５０】
【比較例３】
実施例１の基材のかわりに上記したエチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）をＴダイにより押出成形して得た厚さ８０μｍの無延伸フィルムと、低密度ポリエチレンをＴダイにより押出成形して得た厚さ３０μｍの無延伸フィルムとをドライラミネートして得た貼り合わせフィルムを用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを作成した。なおコロナ放電処理を、ＥＭＡＡ樹脂層表面に施した。
【００５１】
基材の詳細な構成を表１に示す。
次いで実施例１同様にダイシングを行った。
結果を表２に示す。
【００５２】
【表１】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートの概略断面図である。
【図２】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートの概略断面図である。
【図３】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートの概略断面図である。
【図４】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートの概略断面図である。
【図５】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートを用いたウェハダイシング方法の説明図である。
【図６】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートを用いたウェハダイシング方法の説明図である。
【図７】本発明に係るウェハ貼着用粘着シートを用いたウェハダイシング方法の説明図である。
【符号の説明】
１…基材
１ａ…無延伸ポリプロピレン層
１ｂ…伸張可能なフィルム層
１ｃ…背面フィルム層
２…粘着剤層
３…剥離性シート
４…突き上げ針扞
５…吸引コレット
Ａ…ウェハ
Ｂ…放射線
Claims (4)
- 基材と、その上に形成された粘着剤層とからなるウェハ貼着用粘着シートにおいて、
該基材が、少なくとも無延伸ポリプロピレン層を有し、該無延伸ポリプロピレン層上に粘着剤層が形成されてなることを特徴とするウェハ貼着用粘着シート。 - 前記基材が、無延伸ポリプロピレン層と伸張可能なフィルム層からなり、
該無延伸ポリプロピレン層上に粘着剤層が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のウェハ貼着用粘着シート。 - 前記基材が、無延伸ポリプロピレン層と伸張可能なフィルム層と背面フィルム層とがこの順に積層されてなり、
該無延伸ポリプロピレン層上に粘着剤層が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のウェハ貼着用粘着シート。 - 半導体ウェハのダイシングに用いられることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のウェハ貼着用粘着シート。
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1997
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