JP4310932B2 - 半導体基板加工用粘着シート - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種半導体を製造する工程において使用する粘着テープに関し、さらに詳しくいえば、例えばパターンを形成したウエハを一つ一つのパターン毎に切断し半導体素子として分割する際に使用する半導体ウエハ固定用の放射線硬化性粘着テープに関するもので，帯電防止効果を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウエハおよび一括封止されたパッケージに貼着し、ダイシング、エキスパンティング等を行い、次いでピックアップすると同時にマウンティングする（パッケージの場合はトレイに収納される）際に用いる半導体加工用シートとして、紫外線及び／又は電子線に対し透過性を有する基材上に紫外線及び／又は電子線により重合硬化反応をする粘着剤層が塗布された粘着シートを用い、ダイシング後に紫外線及び／又は電子線を粘着剤層に照射し、粘着剤層を重合硬化反応をさせ、粘着力を低下せしめて半導体ウエハまたは切断されたパッケージをピックアップする方法が知られている。
例えば、特開昭６０−１９６９５６号公報、特開昭６０−２２３１３９号公報には、粘着剤層を構成する光重合性開始剤として、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、オリゴエステルアクリレート等の分子内に紫外線及び／又は電子線重合性炭素−炭素二重結合を少なくとも２個以上有するアクリル樹脂系化合物を用いることが提案されている。
【０００３】
しかしながら、近年半導体デバイスの高集積化に伴い回路が高詳細化し、帯電による製品破壊や作業上の不具合が問題が生じている。工程中懸念される帯電としては、シートをセパレータより剥離する際の剥離による帯電、ダイシング時のブレードとシートと摩擦による帯電、ダイシング後シートを吸着テーブルより取り外す際の剥離帯電、洗浄時に高圧吐出される洗浄液とシ−トとの摩擦による帯電、洗浄後乾燥時にテーブルを高速回転することによる発生する帯電、チップおよびパッケージをピックアップする際の剥離による帯電等などがある。
これら帯電により半導体デバイスの破壊や性能劣化が生じたり、以降の作業に不具合を生じるという問題が発生している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題点を解決し、半導体製造工程中における帯電の発生を防止し、該帯電による半導体デバイスの破壊および製品の劣化を防ぐことのできる半導体加工用粘着シートを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、基材フィルムの中心層としてエチレン−メタクリル酸共重合体の分子間をカリウムイオンで架橋したアイオノマー樹脂を有するものが、帯電の発生を防止することを見出し、この知見に基づき本発明をなすに至った。
【０００６】
すなわち本発明は、基材フィルムの片側に放射線硬化性粘着層を設けてなる半導体加工用粘着シートにおいて、前記基材フィルムが、エチレン−メタクリル酸共重合体の分子間をカリウムイオンで架橋したアイオノマー樹脂フィルム層を有するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明におけるアイオノマー樹脂としては、エチレン−メタアクリル酸共重合体の分子間をカリウムイオンで架橋したもの、上記共重合体に必要に応じてカルボキシル基などの官能基を含む無水マレイン酸などの低分子を付加または置換し変性した変性体等従来公知のもの、あるいはこれらの混合物等が用いられ、基材フィルムの要求特性、コストなどを諸事情に応じて樹脂の種類、混合比率を任意に選択することができる。
【０００８】
本発明のエチレン−メタアクリル酸共重合体の分子間をカリウムイオンで架橋したアイオノマー樹脂において、分子間を架橋する金属をカリウムに限定した理由は、帯電防止効果が期待できるからである。尚、本発明のエチレン−メタアクリル酸共重合体の分子間をカリウムイオンで架橋したアイオノマー樹脂は、後述するブレンド組成での相溶性、複層、積層構造での層間接着力を高めるため、アクリル酸、アクリロニトリル、酢酸ビニルなどのモノマーをさらに共重合させたものでも良い。
【０００９】
また、本発明における基材フィルムは、アイオノマー樹脂に他の樹脂をブレンドした組成物からなるブレンド樹脂を用いることができる。本発明のエチレン−メタアクリル酸共重合体の分子間を亜鉛イオンで架橋したアイオノマー樹脂とブレンドしうる樹脂は、エチレン−メタアクリル酸共重合体の分子間をカリウムイオンで架橋したアイオノマー樹脂と相溶性があり、かつ放射線透過性が良好な樹脂であれば、特に制限されるものではない。
【００１０】
例えば、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルペンテン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタアクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタアクリル酸エステル共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−エチレン−ブテン共重合体などの単独重合体、共重合体等従来公知のものあるいはこれらの混合物、または他の樹脂及び、エラストマーとの混合物等が挙げられ基材フィルムの要求特性、コストなどの諸事情に応じて樹脂の種類、ブレンド比率を任意に選択することができる。
【００１１】
本発明の樹脂を調整するために混合手段としては、加熱ロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、二軸混練機等が一般に採用される。以上のような混合手段を用いると混合が容易であるとともに確実であるので得られた基材フィルムは折り曲げても白化現象はないという効果も有している。また、カレンダー成形、押し出し成形などの一般的かつ任意の成形方法により、アイオノマーシートとすることができる。
【００１２】
また本発明において中心層となるアイオノマー樹脂フィルムと他の樹脂からなるフィルムとの複層フィルムを中心として用いることができる。複層とするためのフィルムは、例えば、相溶性のある樹脂、相溶し難いが要求を満たす樹脂等従来公知のあるもの、あるいはこれらの化合物等からなるもので、基材フィルムの要求特性、コストなどの諸事情に応じて任意に選択される。また、このフィルムの厚みは、アイオノマー樹脂からなるフィルムの厚み以下で任意に選択することができる。
【００１３】
この複層フィルムの製法としては、従来公知の共押出法、ラミネート法などが用いられ、この際通常のラミネートフィルムの製造で通常行われているように、複層フィルム間に接着剤を介在させても良い。このような接着剤としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはこれをマレイン酸変性したもの等、従来公知の接着剤を使用することができる。
【００１４】
基材フィルムの厚みは、強伸度特性、放射線透過性の観点から通常３０〜３００μｍが適当である。基材フィルムの中心層の厚さ比率は、基材フィルムの要求特性に応じて任意に設定されるが、通常基材フィルムの総厚に対して１０％以上が好ましく、５０〜９０％がより好ましい。
【００１５】
本発明において、用いられるベースポリマーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらのエステルからなるポリマー、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらのエステルと共重合可能な不飽和単量体、例えば、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリルなどとの共重合体が用いられる。また本発明の粘着剤には、凝集力を高めるためにロジン樹脂、テルペン樹脂、クマロン樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂、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の粘着付与剤等を添加しても構わない。
【００１６】
本発明において用いる放射線重合性化合物としては特に限定されるものではなく、例えばウレタンアクリレートやアクリルモノマーなどが用いられる。
【００１７】
ウレタンアクリレートとしては、分子内に２〜４個のアクリロイル基を有するウレタンアクリレートで、ジイソシアネート、ポリオール及びヒドロキシ（メタ）アクリレートとにより合成される化合物であり、好ましくは２個のアクリロイル基を有するウレタンアクリレートである。前記のイソシアネートとしては、例えばトルエンジイソシアネート、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、フェニレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等を挙げることができる。前記のポリオールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール等を挙げることができる。前記のヒドロキシ（メタ）アクリレートとしては、例えば、２−ヒドルキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドルキシプロピル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【００１８】
アクリレートモノマーとしては、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等を挙げることができる。
【００１９】
放射線重合性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、ベンゾフェノン、アセトフェノン、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。
【００２０】
放射線重合性化合物、放射線重合性重合開始剤の混合割合は、粘着剤１００重量部に対して、放射線重合性化合物が５０〜２００重量部、放射線重合性重合開始剤０．０３〜２２．５重量部の混合割合である。放射線重合性化合物の割合が５０重量部未満であると硬化後の粘着力の低下が十分でなくデバイスのピックアップが困難になり、２００重量部を越えると粘着剤層の凝集力が不足し好ましくない。放射線重合性重合開始剤の割合が０．０３重量部未満であると紫外線及び／又は電子線照射における放射線重合性化合物の硬化反応が乏しくなり粘着力の低下が不十分となり好ましくなく、２２．５重量部を越えると熱あるいは蛍光灯下での安定性が悪くなり好ましくない。
【００２１】
本発明において、前記粘着剤層の厚さは特に限定されるものではないが、５〜３５μｍ程度であるのが好ましい。
本発明において、前記粘着剤層を前記基材上に形成し、半導体ウエハ加工用粘着紙とを製造するには、粘着剤層を構成する成分をそのまま、または適当な有機溶剤により溶液化し、塗布又は散布等により基材上に塗工し、例えば８０〜１００℃、３０秒〜１０分程度加熱処理等により乾燥させることにより得ることができる。
【００２２】
本発明の半導体用粘着シートを使用するには公知の方法を用いることができ、例えば半導体加工用粘着シートを半導体ウエハに貼り付けて固定した後、回転丸刃で半導体デバイスを素子小片に切断する。その後、前記加工用粘着シートの基材側から紫外線及び／又は電子線を照射し、次いで専用治具を用いて前記加工用粘着シート放射状に拡大しチップ間を一定間隔に広げた後、デバイスをニードル等で突き上げるとともに、真空コレット、エアピンセット等で吸着する方法等によりピックアップすると同時にマウンティングまたはトレイに収納すればよい。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定するものではない。
［実施例１］
アクリル酸ブチル７０重量部とアクリル酸２−エチルヘキシル２５重量部と酢酸ビニル５重量部とを共重合して得られた重量平均分子量５０００００の共重合体(A)１０重量部とアクリル酸２−エチルヘキシル５０重量部とアクリル酸ブチル１０重量部、酢酸ビニル３７重量部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル３重量部とを共重合して得られた重量平均分子量３０００００の共重合体(B)９０重量部からなるベース樹脂１００重量部に対し、放射線重合化合物として分子量が１１０００の２官能ウレタンアクリレート(C)を３０重量部、分子量が５００の５官能アクリレートモノマー(D)を３０重量部、光重合開始剤(E)として２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンを５重量部、ポリイソシアネート系架橋剤(F)を６重量部を配合した粘着剤層となる樹脂溶液を、剥離処理した厚さ３８μｍのポリエステルフィルムに乾燥後の厚さが１０μｍになるように塗工し、８０℃５分間乾燥した。その後、K⁺で架橋したアイオノマー(三井デュポン化学株式会社製 ハイミラン SD-100)を押出し機で押し出しし、作成した厚み９０μｍのアイオノマーシートをラミネートし、半導体加工用粘着シートを作製した。
なお以下の評価は、剥離処理したポリエステルフィルムを剥離した後に実施した。
得られた半導体加工用粘着シートを室温で７日以上成熟後、帯電時の減衰時間の測定、また実際に該シートを用い、パッケージを組み立てパッケージ破壊状況の有無を評価した。その結果を表１に示す。
【００２４】
［比較例１］
アイオノマーのシートをZn²⁺で架橋させたものに変えた以外は実施例１と同様の方法でサンプルを作成し、評価した。
［比較例２］
アイオノマーのシートをNa⁺で架橋させたものに変えた以外は実施例１と同様の方法でサンプルを作成し、評価した。
【００２５】
【表１】

【００２６】
尚、実施例及び比較例の評価は、以下の評価方法を用いた。
減衰時間の測定
ｅｌｅｃｔｏ−ｔｅｃｈ ｓｙｓｔｅｍ社製のＳＴＡＴＩＣ ＤＥＣＡＹ ＭＥＴＥＲを用い、シートに５ｋＶの帯電処理を行い、その帯電が０Vまで減衰する時間を測定することにより評価を行った。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の半導体加工用シートは、該フィルム基材がエチレン−メタクリル酸共重合体の分子間をカリウムイオンで架橋したアイオノマー樹脂フィルム層であることを特徴としており、半導体製造工程中における帯電の発生を防止し、該帯電による半導体デバイスの破壊および製品の劣化を防ぐことができる。

Claims (1)

1. エチレン−メタクリル酸共重合体の分子間をカリウムイオンで架橋したアイオノマー樹脂フィルム基材面上に、ベースポリマーと放射線重合性化合物と放射線重合性重合開始剤とからなる粘着剤を塗布し、粘着剤層を形成してなる半導体基板加工用粘着シート。