JP4364508B2

JP4364508B2 - Protective film forming sheet for chip back surface and manufacturing method of chip with protective film

Info

Publication number: JP4364508B2
Application number: JP2002379755A
Authority: JP
Inventors: 野貴志杉; 崎修山; 藤明徳佐; 伯尚哉佐
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2022-12-27
Also published as: JP2004214288A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップ裏面に効率良く高硬度の保護膜を形成でき、しかも保護膜表面に印字可能であり、かつチップの製造効率の向上が可能なチップ用保護膜形成用シートに関し、特にいわゆるフェースダウン(face down)方式で実装される半導体チップの製造に用いられるチップ用保護膜形成用シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、いわゆるフェースダウン(face down)方式と呼ばれる実装法を用いた半導体装置の製造が行われている。フェースダウン方式では、チップの回路面側に導通を確保するためのバンプと呼ばれる凸部が形成されてなるチップを用い、回路面側の凸部が基台に接続する構造となる。
【０００３】
このような半導体装置は、一般的には次のような工程を経て製造されている。
（１）半導体ウエハの表面にエッチング法等により回路を形成し、回路面の所定位置にバンプを形成する。
（２）半導体ウエハ裏面を所定の厚さまで研削する。
（３）リングフレームに張設されたダイシングシートに半導体ウエハ裏面を固定し、ダイシングソーにより各回路毎に切断分離し、半導体チップを得る。
（４）半導体チップをピックアップし、フェースダウン方式で所定の基台上に実装し、必要に応じチップを保護するために樹脂封止またはチップ裏面に樹脂コーティングを施し、半導体装置を得る。
【０００４】
樹脂封止は、適量の樹脂をチップ上に滴下・硬化するポッティング(potting)法や、金型を用いたモールド法などにより行われる。しかし、ポッティング法では適量の樹脂を滴下することが難しい。またモールド法では金型の洗浄等が必要になり、設備費、運転費が高価になる。
樹脂コーティングは、適量の樹脂を均一に塗布することが難しいため、品質にばらつきがでることがある。
【０００５】
したがって、均一性の高い保護膜を、チップ裏面に簡便に形成できる技術の開発が要望されている。
また、上記（２）工程の裏面研削では、機械研削によってチップ裏面に微小な筋状の傷が形成される。この微小な傷は、（３）のダイシング工程やパッケージングの後に、クラック発生の原因となることがある。このため、従来は、機械研削後に、微小な傷を除くためのケミカルエッチングが必要になる場合があった。しかし、ケミカルエッチングには、もとより設備費、運転費が必要になり、コスト増の原因となる。
【０００６】
したがって、機械研削によってチップ裏面に微小な傷が形成されたとしても、かかる傷に起因する悪影響を解消する技術の開発が要望されている。
このような技術としては、既に本願出願人により、「剥離シートと、該剥離シートの剥離面上に形成された、熱硬化性成分および／またはエネルギー線硬化性成分とバインダーポリマー成分とからなる保護膜形成層とを有するチップ用保護膜形成用シート」が開示されている（特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、該特許文献１に開示のチップ用保護膜形成用シートでは、保護膜形成層が主として樹脂の硬化物からなるため、その強度、硬度の向上には限界があった。硬化物の強度、硬度を向上するためには、フィラーを増量することが有効ではあるが、あまりにフィラーを増量すると、接着性が低下してしまい、貼付作業性や、チップへの密着性が劣ることになる。
【０００８】
また、樹脂封止されたチップを含む半導体装置では、封止樹脂の表面に品番等がレーザーマーキング法などにより印字されることがある。レーザーマーキング法とは、レーザー光により樹脂表面を削り取り印字を行う技術である。しかし、特許文献１に開示のチップ用保護膜形成用シートでは、保護膜表面が平滑になり、印字部と非印字部とで充分なコントラスト差が得られず、結局印字の認識性の点で充分なものではなかった。
【０００９】
このような、保護膜の強度、硬度を向上し、また印字適性を向上させるためには、保護膜を形成する樹脂にフィラーや、顔料、染料等を添加することが有効と考えられる。特許文献１においては、００３３段落、００３４段落において、保護膜形成層に顔料、染料、フィラー等を添加してもよい旨が記載されてはいる。
しかし、保護膜形成層に顔料、染料、フィラー等を添加することによって、貼付作業性や保護膜とチップとの密着性が損なわれることは前述したとおりである。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−２８０３２９号公報（請求項１，２、段落００３３、００３４）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたものであって、均一性が高く、高強度かつ印字可能な保護膜を、チップ裏面に充分な密着力で形成でき、しかも機械研削によってチップ裏面に微小な傷が形成されたとしても、かかる傷に起因する悪影響を解消できるチップ用保護膜形成用シートを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るチップ用保護膜形成用シートは、
硬化性接着剤層と、その上に形成された硬化性保護膜形成層とを有し、
該硬化性保護膜形成層の硬化後の弾性率（２３℃）が3.0×10⁹〜5.0×10¹¹Ｐａの範囲にあることを特徴としている。
【００１３】
本発明のチップ用保護膜形成用シートにおいては、該硬化性保護膜形成層の硬化後の全光線透過率が、１％以下であることが好ましい。このため、該硬化性保護膜形成層に、フィラー、顔料あるいは染料が含まれてなるものであってもよい。
さらに、本発明のチップ用保護膜形成用シートにおいては、硬化後の硬化性保護膜形成層表面がレーザーマーキング法などによって印字可能であることが好ましい。
【００１４】
また、上記硬化性接着剤層上に第１の剥離シート、上記硬化性保護膜形成層上に第２の剥離シートがそれぞれ仮着されてなることが好ましく、この場合、第２の剥離シートの剥離処理面の表面粗度(Rz)が0.5〜10.0μｍであることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながらさらに具体的に説明する。
本発明に係るチップ用保護膜形成用シート１０は、図１に示すように硬化性接着剤層２と、その上に形成された硬化性保護膜形成層１とを有し、必要に応じ、硬化性接着剤層２上に第１の剥離シート３、硬化性保護膜形成層１上に第２の剥離シート４がそれぞれ仮着されていてもよい。
【００１６】
以下、各層の具体例について説明するが、本発明のチップ用保護膜形成用シート１０を構成する層は、これら限定されず、たとえば本発明の趣旨を損なわない範囲で、硬化性接着剤層２と硬化性保護膜形成層１との間に、接着層などの他の層を介在させてもよい。
（硬化性保護膜形成層１）
硬化性保護膜形成層１は、所定の操作によって硬化し、チップ体の最上面に保護膜を形成する。
【００１７】
すなわち、硬化性保護膜形成層１の硬化により、弾性率（２３℃）が3.0×10⁹〜5.0×10¹¹Ｐａ、好ましくは4.0×10⁹〜2.0×10¹¹Ｐａ、さらに好ましくは5.0×10⁹〜5.0×10¹⁰Ｐａの硬化被膜（保護膜）が形成される。
また、硬化性保護膜形成層１の硬化により得られる保護膜は、全光線透過率が１．０％以下を示す層であることが好ましい。さらに得られる保護膜のグロス値は、好ましくは５０以下、さらに好ましくは４０以下、特に好ましくは３０以下である。保護膜の全光線透過率およびグロス値が上記範囲であれば、通常の半導体装置と同様に装置表面に印字して充分なコントラストが得られるようになる。したがって、装置に印字した品番型番をカメラを使用した自動認識が問題なくできるようになる。
【００１８】
半導体装置の印字手段は通常レーザーマーキングであり、レーザーで印字面を薄く削る加工である。このため、全光線透過率が大きい場合は、印字部と非印字部との境界でコントラストが得られず、カメラでの自動認識が難しくなる。
硬化性保護膜形成層２は、その硬化被膜が上記諸物性を充足する限り種々の硬化性樹脂を使用して形成され得る。
【００１９】
このような硬化性樹脂の中でも特に、熱硬化性成分および／またはエネルギー線硬化性成分からなり、さらにバインダーポリマー成分が配合されたものが好ましく用いられる。
熱硬化性成分としては、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等およびこれらの混合物が挙げられる。特に本発明では、エポキシ樹脂、フェノール樹脂ならびにこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００２０】
エポキシ樹脂は、加熱を受けると三次元網状化し、強固な被膜を形成する性質を有する。このようなエポキシ樹脂としては、従来より公知の種々のエポキシ樹脂が用いられるが、通常は、分子量３００〜２０００程度のものが好ましく、特に分子量３００〜５００、好ましくは３３０〜４００の常態で液状のエポキシ樹脂と、分子量４００〜２５００、好ましくは５００〜２０００の常温で固体のエポキシ樹脂とをブレンドした形で用いるのが望ましい。また、本発明において好ましく使用されるエポキシ樹脂のエポキシ当量は通常５０〜５０００g/eqである。このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、レゾルシノール、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなどのフェノール類のグリシジルエーテル；ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのアルコール類のグリシジルエーテル；フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸などのカルボン酸のグリシジルエーテル；アニリンイソシアヌレートなどの窒素原子に結合した活性水素をグリシジル基で置換したグリシジル型もしくはアルキルグリシジル型のエポキシ樹脂；ビニルシクロヘキサンジエポキシド、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-ジシクロヘキサンカルボキシレート、2-(3,4-エポキシ)シクロヘキシル-5,5-スピロ(3,4-エポキシ)シクロヘキサン-m-ジオキサンなどのように、分子内の炭素−炭素二重結合をたとえば酸化することによりエポキシが導入された、いわゆる脂環型エポキシドを挙げることができる。その他、ビフェニル骨格、ジシクロペンタジエン骨格、ジシクロヘキサジエン骨格あるいはナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂を用いることができる。
【００２１】
これらの中でも、本発明では、ビスフェノール系グリシジル型エポキシ樹脂、o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂が好ましく用いられる。これらエポキシ樹脂は、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２２】
エポキシ樹脂を用いる場合には、助剤として、熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤を併用することが好ましい。
熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤とは、室温ではエポキシ樹脂と反応せず、ある温度以上の加熱により活性化し、エポキシ樹脂と反応するタイプの硬化剤である。
【００２３】
熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤の活性化方法には、加熱による化学反応で活性種（アニオン、カチオン）を生成する方法；室温付近ではエポキシ樹脂中に安定に分散しており高温でエポキシ樹脂と相溶・溶解し、硬化反応を開始する方法；モレキュラーシーブ封入タイプの硬化剤で高温で溶出して硬化反応を開始する方法；マイクロカプセルによる方法等が存在する。
【００２４】
本発明において使用される熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤の具体例としては各種オニウム塩や、二塩基酸ジヒドラジド化合物、ジシアンジアミド、アミンアダクト硬化剤、イミダゾール化合物等の高融点活性水素化合物等を挙げることができる。
これら熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤は、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。上記のような熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤は、エポキシ樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．１〜２０重量部、さらに好ましくは０．２〜１０重量部、特に好ましくは０．３〜５重量部の割合で用いられる。
【００２５】
フェノール系樹脂としては、アルキルフェノール、多価フェノール、ナフトール等のフェノール類とアルデヒド類との縮合物等が特に制限されることなく用いられる。本発明において好ましく使用されるフェノール系樹脂としては、具体的には、フェノールノボラック樹脂、o-クレゾールノボラック樹脂、p-クレゾールノボラック樹脂、t-ブチルフェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエンクレゾール樹脂、ポリパラビニルフェノール樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、トリアジン構造含有ノボラック樹脂あるいはこれらの変性物等が用いられる。
【００２６】
これらのフェノール系樹脂に含まれるフェノール性水酸基は、前記エポキシ樹脂のエポキシ基と加熱により容易に付加反応して、耐衝撃性の高い硬化物を形成できる。このため、エポキシ樹脂とフェノール系樹脂とを併用してもよい。
硬化性保護膜形成層２あるいは第２の剥離シート４が、エネルギー線に対して透過性の構成であれば、そのエネルギー線で硬化可能なエネルギー線硬化性成分を、硬化性保護膜形成層２の硬化性樹脂として使用することができる。チップの製造工程において、第２の剥離シート４を剥離した後にエネルギー線照射を行う場合は、第２の剥離シート４にエネルギー線透過性は不要となる。エネルギー線硬化性成分は、硬化性保護膜形成層２の硬化性成分として単独で配合または前述の熱硬化性成分と併用することができる。
【００２７】
エネルギー線硬化性成分は、紫外線、電子線等のエネルギー線の照射を受けると重合硬化する化合物からなる。この化合物は、分子内に少なくとも１つの重合性二重結合を有し、通常は、分子量が１００〜３００００、好ましくは３００〜１００００程度である。このようなエネルギー線重合型化合物としては、たとえば特開昭６０−１９６，９５６号公報および特開昭６０−２２３，１３９号公報に開示されているような低分子量化合物が広く用いられ、具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、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あるいは１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、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、さらにポリエステル型またはポリエーテル型のウレタンアクリレートオリゴマーやポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシ変性アクリレート、ジシクロペンタジエン骨格含有アクリレート等を用いることができる。
【００２８】
これらの中でも本発明では、紫外線硬化型樹脂が好ましく用いられ、具体的には、オリゴエステルアクリレート、ウレタンアクリレートオリゴマー、ジシクロペンタジエン骨格含有アクリレート等が特に好ましく用いられる。
エネルギー線硬化性成分に光重合開始剤を混入することにより、重合硬化時間ならびに光線照射量を少なくすることができる。
【００２９】
このような光重合開始剤としては、具体的には、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、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール、2,4-ジエチルチオキサンソン、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、ベンジル、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。また、トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のリン系光開始剤を用いることもできる。
【００３０】
光重合開始剤は、前記エネルギー線硬化性成分１００重量部に対し、１．５〜４．５重量部、好ましくは２．０〜４．０重量部程度の割合で用いることが好ましい。
バインダーポリマー成分は、硬化性保護膜形成層１にシート保型性および造膜性を与え、シートの操作性を向上するために用いられる。
【００３１】
バインダーポリマーの重量平均分子量は、通常は５万〜２００万、好ましくは１０万〜１５０万、特に好ましくは１５万〜１００万の範囲にある。分子量が低過ぎるとシート形成が不十分となり、高過ぎると他の成分との相溶性が悪くなり、結果として均一なシート形成が妨げられる。
このようなバインダーポリマーとしては、たとえばアクリル系ポリマー、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ゴム系ポリマー、フェノキシ樹脂、ポリアセタール樹脂、飽和ポリエステル樹脂等が用いられ、特にアクリル系ポリマーが好ましく用いられる。
【００３２】
アクリル系ポリマーとしては、たとえば、（メタ）アクリル酸エステルモノマーおよび（メタ）アクリル酸誘導体から導かれる構成単位とからなる（メタ）アクリル酸エステル共重合体が挙げられる。ここで（メタ）アクリル酸エステルモノマーとしては、好ましくはアルキル基の炭素数が１〜１８である（メタ）アクリル酸アルキルエステル、たとえば（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）アクリル酸ブチル等が用いられる。また、（メタ）アクリル酸誘導体としては、たとえば（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル等を挙げることができる。
【００３３】
メタクリル酸グリシジル等を共重合してアクリル系ポリマーにグリシジル基を導入することにより、後述する熱硬化型接着成分としてのエポキシ樹脂との相溶性が向上し、また硬化後のＴｇが高くなり耐熱性も向上する。また、ヒドロキシエチルアクリレート等でアクリル系ポリマーに水酸基を導入することにより、チップへの密着性や粘着物性のコントロールが容易になる。
【００３４】
アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは１０００００以上であり、特に好ましくは１５００００〜１００００００である。
チップ用保護膜形成用シートにおいて、硬化性保護膜形成層１に熱硬化性成分のみを配合する場合、その配合の比率は、バインダーポリマー成分１００重量部に対して、好ましくは５０〜１５００重量部、さらに好ましくは８０〜１０００重量部、特に好ましくは１００〜８００重量部である。また、硬化性保護膜形成層１にエネルギー線硬化性成分のみを使用する場合、その配合比率は、バインダーポリマー成分１００重量部に対して、好ましくは５〜５００重量部、さらに好ましくは１０〜２００重量部、特に好ましくは２０〜１５０重量部である。
【００３５】
また熱硬化性成分およびエネルギー線硬化性成分を併用する場合はこれら成分は合計で、バインダーポリマー成分１００重量部に対して、好ましくは１００〜１５００重量部、さらに好ましくは１５０〜１０００重量部、特に好ましくは２００〜８００重量部の割合で用いられる。またこの場合、熱硬化性成分とエネルギー線硬化性成分との重量比（熱硬化性成分／エネルギー線硬化性成分）が、好ましくは５５／４５〜９７／３、さらに好ましくは６０／４０〜９５／５、特に好ましくは好ましくは７０／３０〜９０／１０であることが望ましい。
【００３６】
このような割合で、熱またはエネルギー線硬化性成分とバインダーポリマー成分とを配合すると硬化後には、チップ最上面に強固な保護膜を形成することができる。
また、硬化性保護膜形成層１は、フィラーが配合されていてもよい。フィラーとしては、結晶シリカ、合成シリカ等のシリカや、アルミナ、ガラスバルーン等の無機フィラーがあげられる。硬化性保護膜形成層１に無機フィラーを添加することにより、硬化後の層の熱膨張係数をウエハの熱膨張係数に近づけることができ、これによって加工途中のウエハの反りを低減することができるようになる。フィラーとしては合成シリカが好ましく、特に半導体装置の誤作動の要因となるα線の線源を極力除去したタイプの合成シリカが最適である。フィラーの形状としては、球形、針状、無定型タイプのものいずれも使用可能であるが、特に最密充填の可能な球形のフィラーが好ましい。
【００３７】
また、硬化性保護膜形成層１に添加するフィラーとしては、上述した無機フィラーの他にも、下記のような機能性のフィラーが配合されていてもよい。たとえば、ダイボンド後の導電性の付与を目的として、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、カーボン、またはセラミック、あるいはニッケル、アルミニウム等を銀で被覆したもののような導電性フィラーを添加してもよく、また熱伝導性の付与を目的として、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、シリコン、ゲルマニウム等の金属材料やそれらの合金等の熱伝導性物質を添加してもよい。
【００３８】
さらに、硬化性保護膜形成層１に添加するフィラーとしては、硬化後における保護膜と接着剤層との接着性・密着性を向上させる目的で、硬化性保護膜形成層１にカップリング剤を添加することもできる。カップリング剤は、硬化被膜の耐熱性を損なわずに、接着剤層との接着性、密着性を向上させることができ、さらに耐水性（耐湿熱性）も向上する。
【００３９】
カップリング剤としては、その汎用性とコストメリットなどからシラン系（シランカップリング剤）が好ましい。
硬化性保護膜形成層１に配合されるフィラーの添加量は、フィラーの種類により様々であるが、一般的には硬化性保護膜形成層１を形成する全成分の４０〜９０％、好ましくは５０〜８５％程度が適当である。硬化性保護膜形成層１中のフィラーをこのような配合比とすることで、硬化被膜の弾性率（２３℃）、グロス、全光線透過率を調整することができる。フィラーを増量することで、硬化被膜の弾性率（２３℃）を増加させることができ、チップに対する保護機能が付与される。一方グロスや全光線透過率は減少して、保護膜表面に形成される印字の認識性も向上するようになる。また、硬化後の保護膜の熱膨張係数をウエハの熱膨張係数に近づけることができる。これによって加工途中において熱膨張係数の違いにより発生するウエハの反りを低減することができるようになる。ウエハに反りが発生すると破損しやすく、また搬送が困難となる。
【００４０】
また顔料や染料を添加することによって硬化被膜の弾性率をある程度制御することも可能であるが、顔料、染料は主として硬化被膜（保護膜）表面に形成される印字の認識性を向上させるために添加される。
このような顔料としては、カーボンブラックや、各種の無機顔料が例示できる。またアゾ系、インダスレン系、インドフェノール系、フタロシアニン系、インジゴイド系、ニトロソ系、ザンセン系、オキシケトン系などの各種有機顔料があげられる。
【００４１】
顔料、染料の添加量もその種類により様々であるが、一般的には硬化性保護膜形成層１を形成する全成分の１〜２０％、好ましくは２〜１５％程度が適当である。
また、硬化性保護膜形成層１には、硬化射前の凝集力を調節するために、有機多価イソシアナート化合物、有機多価イミン化合物、有機金属キレート化合物等の架橋剤を添加することもできる。
【００４２】
また、硬化性保護膜形成層１は、着色されていてもよい。硬化性保護膜形成層１の着色は、たとえば、顔料、染料等を配合することで行われる。硬化性保護膜形成層１を着色しておくと、外観の向上が図られる。
さらに硬化性保護膜形成層１に帯電防止剤を添加することもできる。帯電防止剤を添加することにより、静電気を抑制できるため、チップの信頼性が向上する。
【００４３】
また、リン酸化合物、ブロム化合物、リン系化合物等を加え難燃性能を付加することでパッケージとしての信頼性が向上する。
さらに、保護膜の全光線透過率およびグロスを制御する手段として、後述する第２の剥離シート４として、その剥離処理面の表面粗度(Rz)が０．５〜１０μｍのものを用いる方法がある。すなわち、硬化性保護膜形成層１に、表面粗度(Rz)が０．５〜１０μｍの第２の剥離シート４を仮着しておき、この状態で硬化性保護膜形成層１の硬化を行うと、第２の剥離シート４の表面の凹凸が転写されて硬化性保護膜形成層１が硬化し、所定の表面粗度(Rz)を有する保護膜を得ることができる。
【００４４】
硬化性保護膜形成層１の厚さは、通常は、３〜１００μｍ、好ましくは１０〜６０μｍであることが望ましい。
このような硬化性保護膜形成層１によれば、硬度、均一性が高く、後記硬化性接着剤層２を硬化してなる接着剤層とよく密着し、剥離やクラックなどのない保護膜を形成できる。また、前述したフィラー、顔料、染料を含む場合あるいは（表面粗度(Rz)、グロス、全光線透過率）が所定の範囲になるように選択した場合には、レーザーマーキング等によって鮮明な印字を形成できる。すなわち、これらの場合には、印字部と非印字部との間で充分なコントラスト差が得られることになり、印字の認識性が向上される。
【００４５】
なお、硬化性保護膜形成層１は、後記硬化性接着剤層２上に直接形成されていてもよく、また本発明の趣旨を損なわない範囲で、他の構成層、たとえば接着剤層を介して積層されていてもよい。
（硬化性接着剤層２）
硬化性接着剤層２を構成する接着剤としては、チップと、硬化性保護膜形成層１の硬化により形成される保護膜とを充分な強度で接着でき、熱や衝撃などに耐性のある硬化物を形成しうるものであれば、特に限定はされず、種々の硬化性接着剤が用いられうる。
【００４６】
このような硬化性接着剤層２は、好ましくはＳＵＳ板に対して硬化前の接着力が１〜４０Ｎ／25mmを示す硬化性の接着剤からなる。硬化性接着剤層２は、硬化前に接着力を示すことにより、チップへの貼付作業が可能となり、硬化することにより、硬化性保護膜形成層１の保護機能を阻害しない。硬化性接着剤層２のかわりに非硬化性の粘着剤層を用いた場合は、粘着剤層の柔らかさによって保護膜形成層１の弾性率がどんなに高くても充分な保護機能が達成できない。
【００４７】
硬化性接着剤層２は、その硬化により形成される接着剤層が上記諸物性を充足する限り種々の材料から形成されうる。しかしながら、硬化性保護膜形成層１（またはその硬化物）との密着性、ならびにチップから製造される半導体の最終製品の信頼性の観点から、硬化性接着剤層２は硬化性保護膜形成層１と同様の成分からなることが好ましい。
【００４８】
したがって、硬化性接着剤層２を形成する成分としては、上述した熱硬化性成分、エネルギー線硬化性成分、バインダーポリマー成分、フィラー、その他の成分を同様に例示でき、またこれらの好ましい例も同様である。
なお、硬化性接着剤層２に使用されるバインダーポリマー成分は、硬化性接着剤層２にさらにタック性（常温粘着性）を付与させる機能を兼ね備えるものが好ましい。具体的には、バインダーポリマー成分はアクリル系ポリマーが好ましく、そのガラス転移温度が２０℃以下のものが好ましく、さらに−７０〜０℃のアクリル系ポリマーが好ましい。
【００４９】
硬化性接着剤層２は、硬化後に形成される接着剤層がチップとよく密着する必要がある。したがって、前述の成分の配合比を適宜変更するとともに、フィラーその他の添加剤により硬化性接着剤層の物性を適宜に調整することが望ましい。チップ用保護膜形成用シートにおいて、硬化性接着剤層２に熱硬化性成分のみを配合する場合、その配合の比率は、バインダーポリマー成分１００重量部に対して、好ましくは１００〜１５００重量部、さらに好ましくは１５０〜１０００重量部、特に好ましくは２００〜８００重量部である。また、硬化性接着剤層２にエネルギー線硬化性成分のみを使用する場合、その配合比率は、バインダーポリマー成分１００重量部に対して、好ましくは５〜５００重量部、さらに好ましくは１０〜２００重量部、特に好ましくは２０〜１５０重量部である。
【００５０】
また熱硬化性成分およびエネルギー線硬化性成分を併用する場合はこれら成分は合計で、バインダーポリマー成分１００重量部に対して、好ましくは１００〜１５００重量部、さらに好ましくは１５０〜１０００重量部、特に好ましくは２００〜８００重量部の割合で用いられる。またこの場合、熱硬化性成分とエネルギー線硬化性成分との重量比（熱硬化性成分／エネルギー線硬化性成分）が、好ましくは５５／４５〜９７／３、さらに好ましくは６０／４０〜９５／５、特に好ましくは好ましくは７０／３０〜９０／１０であることが望ましい。
【００５１】
このような割合で、熱またはエネルギー線硬化性成分とバインダーポリマー成分とを配合すると、硬化前には適度なタックを示し、貼付作業を安定して行なえ、また硬化後には、チップと保護膜とを強固に接着できる。
また、フィラーとしては、前述した無機フィラー、機能性フィラー、カップリング剤などの種々のフィラーが用いられ得る。
【００５２】
硬化性接着剤層２に無機フィラーを添加することにより硬化後の層の熱膨張係数をウエハの熱膨張係数に近づけることができ、これによって加工途中のウエハの反りを低減することができるようになる。フィラーの添加量は、フィラーの種類により様々であるが、一般的には硬化性接着剤層２を形成する成分中で０〜７０％程度が好ましい。各層間で大きな接着力を必要とする場合は、フィラーの添加量が少ない方が好ましく、また、半導体装置の製造過程で発生する反りをさらに低減させる必要のある場合は、フィラーの添加量を多くする方が好ましい。
【００５３】
硬化性保護膜形成層１、硬化性保護膜形成層２あるいは第２の剥離シート４が、エネルギー線に対して透過性の構成であれば、エネルギー線で硬化可能なエネルギー線硬化性成分を、硬化性接着剤層１の硬化性樹脂として使用することができる。チップの製造工程において、第２の剥離シート４を剥離した後にエネルギー線照射を行う場合は、第２の剥離シート４にエネルギー線透過性は不要となる。エネルギー線硬化性成分は、硬化性接着剤層１の硬化性成分として単独で配合または前述の熱硬化性成分と併用することができる。
【００５４】
硬化性接着剤層２の厚さは、通常は、３〜１００μｍ、好ましくは１０〜６０μｍであることが望ましい。
このような硬化性接着剤層２によれば、均一性が高く、チップと保護膜とを強固に接着できる接着剤層を、チップ裏面に簡便に形成でき、しかも機械研削によってチップ裏面に微小な傷が形成されたとしても、かかる傷に起因する悪影響を解消できる。
（第１の剥離シート３）
本発明のチップ用保護膜形成用シート１０においては、その使用前に硬化性接着剤層２を保護するために、第１の剥離シート３を硬化性接着剤層２に仮着しておいてもよい。
【００５５】
第１の剥離シート３としては、たとえば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、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナ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、ポリウレタンフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、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、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム等が用いられる。またこれらの架橋フィルムも用いられる。さらにこれらの積層フィルムであってもよい。
【００５６】
第１の剥離シート３は、表面の接着性が低い材質のフィルムを適宜選択して得ることが可能であるし、また剥離シートの表面にシリコーン樹脂等を塗布して離型処理を施すことで得ることもできる。
剥離シート３の膜厚は、通常は５〜３００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、特に好ましくは２０〜１５０μｍ程度である。
（第２の剥離シート４）
本発明のチップ用保護膜形成用シート１０においては、その使用前に硬化性保護膜形成層１を保護するために、第２の剥離シート４を硬化性保護膜形成層１に仮着しておいてもよい。
【００５７】
この第２の剥離シート４としては、前記第１の剥離シート３と同様のものを例示できる。
なお、第２の剥離シート４としては、保護膜１ａの全光線透過率やグロス値を好ましい範囲とするために、剥離処理の側の面を粗くすることが好ましい。剥離処理面の表面粗度(Rz)は好ましくは０．５〜１０μｍ、さらに好ましくは１．０〜９．０μｍ、特に好ましくは１．５〜８．０μｍのものである。これにより、硬化性保護膜形成層１の硬化物である保護膜の表面に凹凸を転写し、その表面粗度(Rz)を所定の値に制御することができる。この場合、硬化性保護膜形成層１を硬化した後に、第２の剥離シート４を硬化被膜（保護膜）から剥離することもできる。この場合、剥離シート４としては、耐熱性に優れたポリメチルペンテンフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリイミドフィルムが好ましく用いられる。
【００５８】
また、剥離シート４はこれらの積層フィルムであってもよい。
剥離シート４を表面粗度(Rz)とする手段としては、剥離シート４にシリカ等の充填剤を練り込んでおく方法、あるいは剥離シート４の表面にエンボス加工を施す方法等があり、特に限定はされない。
剥離シート４の膜厚は、通常は５〜３００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、特に好ましくは２０〜１５０μｍ程度である。
（チップ用保護膜形成用シートの製造）
本発明に係るチップ用保護膜形成用シート１０は、前述したように、硬化性接着剤層２と、その上に形成された硬化性保護膜形成層１とを有し、必要に応じ、硬化性接着剤層２上に第１の剥離シート３、硬化性保護膜形成層１上に第２の剥離シート４がそれぞれ仮着された構造を有し、その製造法は特に限定はされない。
【００５９】
たとえば、硬化性接着剤層２を工程フィルム上に製膜し、その上に硬化性保護膜形成層１を製膜してもよく、またこの逆であってもよい。
また、前記第１の剥離シート３上に硬化性接着剤層２を製膜し、硬化性接着剤層２上に硬化性保護膜形成層１を製膜し、さらに、硬化性保護膜形成層１上に第２の剥離シート４を仮着してもよく、またこの逆の順であってもよい。
【００６０】
さらに、前記第１の剥離シート３上に硬化性接着剤層２を製膜し、これとは別に第２の剥離シート４上に硬化性保護膜形成層１を製膜し、これらを硬化性接着剤層２と硬化性保護膜形成層１とが接するように積層してもよい。
硬化性接着剤層２および硬化性保護膜形成層１の製膜は、所定の剥離シートの剥離面上に上記成分からなる組成物をロールナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、リバースコーターなど一般に公知の方法にしたがって直接または転写によって塗工し、乾燥させることによって得ることができる。なお、上記の組成物は、必要に応じ、溶剤に溶解し、若しくは分散させて塗布することができる。
（チップへの保護膜形成方法）
次に本発明に係るチップ用保護膜形成用シートを用いて、チップ上に保護膜を形成する方法について説明する。
【００６１】
基本的には、図２に説明するように、表面に回路が形成された半導体ウエハ５の裏面に本発明のチップ用保護膜形成用シート１０を貼付し（図２(Ａ)）、これを所定の手段、たとえば熱硬化、エネルギー線照射など、により硬化させる（図２(Ｂ)）。これにより硬化性接着剤層２および硬化性保護膜形成層１が硬化し、ウエハ５上に硬化した接着剤層２ａを介して保護膜１ａが形成される。
【００６２】
次いで、必要に応じ保護膜１ａの露出面にレーザーマーキング法などにより品番等を印字する（図２(Ｃ)）。なお、印字は表面の各回路パターンに対応して形成する。次いで、図２(Ｄ)に示すように、半導体ウエハ５と硬化した接着剤層２ａと保護膜１ａとの積層体を、ウエハ表面に形成された回路毎にダイシングする。ダイシングは、ウエハ５と接着剤層２ａと保護膜１ａをともに切断するように行われる。ウエハのダイシングは、ダイシングシートを用いた常法により行われる。この結果、裏面に保護膜を有する半導体チップが得られる。
【００６３】
最後に、ダイシングされたチップをコレット等の汎用手段によりピックアップすることで、裏面に保護膜を有する半導体チップが得られる（図２(Ｅ)）。
なお、上記した硬化工程、印字工程、ダイシング工程およびピックアップ工程の順はこの順に限定はされない。
たとえば、印字工程の後に硬化工程を行ってもよい。
【００６４】
また、硬化工程、ダイシング工程、ピックアップ工程の後に、個々のチップ毎に印字工程を施してもよい。なお、印字工程は必ずしも必須の工程ではないが、印字を行う場合には硬化工程の後に行うことが好ましい。
次に本発明のチップ用保護膜形成用シート１０が、第１の剥離シート３および第２の剥離シート４を含む場合について、以下に説明する。
【００６５】
まず、第１の剥離シート３を剥離し、硬化性接着剤層２を露出させ、これを半導体ウエハ５に貼付する。次いで、第２の剥離シート４を剥離し、上述した各工程を行うことができる。また、剥離シート４の剥離を任意の段階で行ってもよい。たとえば、硬化工程後に第２の剥離シート４の剥離を行ってもよく、またピックアップ時に、チップ／接着剤層２ａ／保護膜１ａの積層体を剥離シート４から剥離するようにしてもよい。さらに、ピックアップ時に、チップ／未硬化の硬化性接着剤層２／未硬化の硬化性保護膜形成層１の積層体を剥離シート４から剥離し、その後に硬化工程を行ってもよい。
【００６６】
ただし、第２の剥離シート４の剥離処理面が０．５〜１０μｍの表面粗度(Rz)を有し、保護膜１ａ表面の粗面化により保護膜のグロス値や全光線透過率を低下させようとする場合には、第２の剥離シート４の剥離を硬化工程の後に行うことが好ましい。これにより、硬化性保護膜形成層１に精度よく第２の剥離シート４表面の凹凸が転写される。
【００６７】
なお、上記のようなチップ裏面への保護膜形成方法の詳細は、たとえば特許文献１（特開２００２−２８０３２９号公報）に記載されており、本発明では、同公報に記載の方法を特に制限なく使用できる。
【００６８】
【発明の効果】
このような本発明によれば、均一性が高く、高強度かつ印字可能な保護膜を、チップ裏面に充分な密着力で形成でき、しかも機械研削によってチップ裏面に微小な傷が形成されたとしても、かかる傷に起因する悪影響を解消できるチップ用保護膜形成用シートが提供される。
【００６９】
【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。なお、実施例、比較例に用いた硬化性接着剤層および硬化性保護膜形成層の各成分を以下に示し、その配合を表１および表２に示す。また表１に硬化性接着剤層の接着力と、表２に硬化性保護膜形成層の硬化後（保護膜）の弾性率と全光線透過率を示す。
Ａ．熱硬化性成分
（エポキシ樹脂）
Ａ−１：液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８０〜２００）
Ａ−２：固形ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量８００〜９００）
Ａ−３：ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂（エポキシ当量２２０〜２６０）
Ａ−４：o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２１０〜２３０）
（熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤）
Ａ−５：ジシアンジアミド
Ａ−６：イミダゾール化合物（2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール）
（フェノール樹脂）
Ａ−７：トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂（水酸基当量１１０〜１４０）
Ｂ．エネルギー線硬化性成分
Ｂ−１：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
Ｂ−２：ジシクロペンタジエン骨格含有アクリレート
（光重合開始剤）
Ｂ−３：2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド
Ｃ．バインダーポリマー成分
Ｃ−１：アクリル酸エステル共重合体（アクリル酸ブチル５５重量部とメタクリル酸メチル１５重量部とメタクリル酸グリシジル２０重量部とアクリル酸2-ヒドロキシエチル１５重量部とを共重合してなる重量平均分子量９０万、ガラス転移温度−２８℃の共重合体）
Ｃ−２：フェノキシ樹脂（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂由来、重量平均分子量６万）
Ｄ．フィラー
Ｄ−１：溶融石英フィラー（平均粒径８μｍ）
Ｄ−２：合成シリカフィラー（平均粒径０．５μｍ）
Ｅ．顔料・染料
Ｅ−１：カーボンブラック（平均粒径２８nm）
Ｅ−２：青色顔料（インダスレンブルー）
Ｆ．シランカップリング剤
Ｇ．ポリイソシアナート（トリメチロールプロパンとトルイレンジイソシアナートとの付加反応化合物）
（接着力）
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに、表１に記載の組成物番号１〜５に同じ配合比で、２５μｍの厚さで塗布製膜し、得られた接着シートのSUS304（鏡面）に対する接着力をJIS Z0237に準じて測定し、これを硬化性接着層２の接着力とした。結果を表１に示す。
（弾性率）
上記各成分を表２に記載の組成物番号６〜１０の配合で混合し、硬化性保護膜形成層用の組成物を調製した。得られた組成物を、剥離シート上に単層で製膜し、厚さが１００μｍとなるように積層した後に１３０℃２時間の加熱硬化を行った。この硬化物よりなる保護膜を粘弾性測定装置（オリエンテック社製、レオバイブロンDDV-II、周波数１１Hz、昇温速度３℃／分）で、硬化性保護膜形成層１の硬化後の弾性率を測定した。結果を表２に示す。
（全光線透過率）
弾性率の測定と同様の方法で得られた厚さ５０μｍの硬化物よりなる保護膜をＵＶ−visスペクトル検査装置（島津製作所社製）を用いて波長１９０〜３１００nmの全光線透過率を測定した。結果を表２に示す。
【００７０】
【表１】

【００７１】
【表２】

【００７２】
【実施例および比較例】
実施例１〜５および比較例１〜２においては、後述の参考例で使用する剥離シートａ上に、硬化性保護膜形成層用の塗布剤を乾燥膜厚が２５μｍとなるように、塗布乾燥した。続いて参考例で使用する剥離シートｃ上に、硬化性接着剤層用の塗布剤を乾燥膜厚が２５μｍとなるように塗布乾燥し、その塗布面上に上記で製膜した硬化性保護膜形成層を積層し、剥離シートａ／硬化性保護膜形成層／硬化性接着剤層／剥離シートｃの積層シートを得た。
【００７３】
また、比較例３では、剥離シートａ上に硬化性接着剤層用の塗布剤を乾燥膜厚が５０μｍとなるように塗布乾燥し、塗布面上に剥離シートｃを積層した。
比較例４では、剥離シートａ上に硬化性保護膜形成層用の塗布剤を乾燥膜厚が５０μｍとなるように塗布乾燥し、塗布面上に剥離シートｃを積層した。
実施例、比較例における各層の組み合わせおよび結果を表３に示す。
【００７４】
得られたチップ用保護膜形成用シートの「貼付性」、「接着信頼性１」、「接着信頼性２」、「レーザーマーキング適性」を以下の方法により評価した。
結果は表３に示すようにいずれも良好であった。
（貼付性）
粘着シート貼付装置(商品名：Adwill RAD3500F/8DBS、リンテック（株）製)を用いて、テーブル温度６０℃、ロール温度６０℃でチップ用保護膜形成用シートを３５０μｍ厚に研磨したシリコンウエハの研磨面に貼付し、保護膜形成層のウエハからの浮きや剥がれの有無を目視により確認した。
（接着信頼性１）
シリコンウエハに貼付したチップ用保護膜形成用シートを１３０℃、２時間で加熱硬化し、硬化被膜（保護膜）にレーザーマーキングをしてからその保護膜層側にダイシングテープを貼付し、３ｍｍ×３ｍｍにダイシングした。なお、実施例４、実施例５では、加熱硬化を行う前にエネルギー線（紫外線）の照射を行った。分割された個々のシリコンチップを冷熱衝撃試験装置に投入し、デラミネーションなどの接着性に関わる状態を目視および顕微鏡観察した。２０個のサンプルのうち、デラミネーション等が発生したものをカウントした。
（接着信頼性２）
「接着信頼性１」のダイシングまで行ったサンプルを恒温恒湿度試験装置に投入し、その後ＩＲリフロー装置により熱処理を行った後のデラミネーションなどの接着性に関わる状態を目視および顕微鏡観察した。２０個のサンプルのうち、デラミネーション等が発生したものをカウントした。
（レーザーマーキング適性）
グリーンレーザーマーカーにより縦４００μｍ横２００μｍの文字を印字し、その文字を顕微鏡により主にコントラストと光の反射（９０°直下光）による認識性について観察した。
【００７５】
認識性の評価は、顕微鏡搭載のＣＣＤカメラを用いて行った。その評価基準は下記のとおり。
良好：ＣＣＤカメラによるコントラスト値が７０％以上
可：ＣＣＤカメラによるコントラスト値が３０〜７０％
不良：ＣＣＤカメラによるコントラスト値が３０％未満
（測定装置、測定条件）
上記各試験において使用した測定装置、測定条件は下記のとおり。
送風定温高温機：ヤマト科学（株）製、DN610
レーザーマーカー：日立建機ファインテック（株）製、LM5000
ダイシング装置：東京精密（株）製、AWD4000B
冷熱衝撃試験装置：エスペック（株）製、TSA-101S-W
投入条件：-65℃⇔150℃、各ソーク時間１０分、1000サイクル
恒温恒湿度試験装置：エスペック（株）製、EX-111
投入条件：85℃、85%RHで168時間
ＩＲリフロー装置：相模理工（株）製、WL-15-20DNX-1
リフロー条件：Max260℃×３回
【００７６】
【表３】

【００７７】
【参考例】
硬化性保護膜形成層用の組成物６，７，９を下記の３種の剥離シート上に製膜した。なお、剥離処理剤としては、何れの剥離シートにおいてもシリコーン系剥離剤を用いた。
ａ．シリカ練り込みマット化ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み５０μｍ、片面剥離処理、剥離面表面粗度(Rz)：２．０）
ｂ．ポリエチレンテレフタレートフィルムとポリエチレンフィルムとの貼り合わせフィルムのポリエチレンフィルム側にエンボス加工し、その面に剥離処理したフィルム（剥離面表面粗度(Rz)：５．４）
ｃ．クリアータイプのポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み５０μｍ、片面剥離処理、剥離面表面粗度(Rz)：０．２）
製膜後、剥離シートを剥離し、硬化性樹脂を硬化させて、剥離処理面に積層されていた面のグロスを測定した（以下、「硬化前剥離」と呼ぶ）。また、製膜後、硬化性樹脂を硬化させた後に剥離シートを剥離し、剥離処理面に積層されていた面のグロスを測定した（以下、「硬化後剥離」と呼ぶ）。
【００７８】
なお、グロスの測定には、日本電色工業（株）製、Gloss Meter VG 2000を用い、測定角度は６０°とした。
結果を表４に示す。
【００７９】
【表４】

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチップ用保護膜形成用シートの断面図を示す。
【図２】本発明に係るチップ用保護膜形成用シートを用いた半導体チップの製造方法の工程図を示す。
【符号の説明】
１…硬化性保護膜形成層
１a…保護膜
２…硬化性接着剤層
２a…接着剤層（硬化後）
３…第１の剥離シート
４…第２の剥離シート
５…半導体ウエハ
１０…チップ用保護膜形成用シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a protective film-forming sheet for a chip that can efficiently form a high-hardness protective film on the back surface of a semiconductor chip, can be printed on the surface of the protective film, and can improve the manufacturing efficiency of the chip. The present invention relates to a chip protective film forming sheet used in the manufacture of a semiconductor chip mounted by a face down method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices have been manufactured using a so-called “face down” mounting method. In the face-down method, a chip in which convex portions called bumps are formed on the circuit surface side of the chip is used, and the convex portions on the circuit surface side are connected to the base.
[0003]
Such a semiconductor device is generally manufactured through the following steps.
(1) A circuit is formed on the surface of the semiconductor wafer by an etching method or the like, and bumps are formed at predetermined positions on the circuit surface.
(2) The back surface of the semiconductor wafer is ground to a predetermined thickness.
(3) The back surface of the semiconductor wafer is fixed to a dicing sheet stretched on a ring frame, and is cut and separated for each circuit by a dicing saw to obtain a semiconductor chip.
(4) A semiconductor chip is picked up and mounted on a predetermined base in a face-down manner, and if necessary, resin sealing or resin coating is applied to the back surface of the chip to obtain a semiconductor device.
[0004]
Resin sealing is performed by a potting method in which an appropriate amount of resin is dropped and cured on a chip, a molding method using a mold, or the like. However, it is difficult to drop an appropriate amount of resin by the potting method. Also, the mold method requires cleaning of the mold and the equipment and operating costs are expensive.
The resin coating may vary in quality because it is difficult to uniformly apply an appropriate amount of resin.
[0005]
Therefore, there is a demand for the development of a technique that can easily form a highly uniform protective film on the back surface of the chip.
In the back surface grinding in the step (2), minute streak is formed on the back surface of the chip by mechanical grinding. This minute scratch may cause cracking after the dicing step (3) or packaging. For this reason, conventionally, chemical etching for removing minute scratches may be necessary after mechanical grinding. However, chemical etching necessitates equipment and operation costs as well as the cost increase.
[0006]
Therefore, even if a minute scratch is formed on the back surface of the chip by mechanical grinding, there is a demand for the development of a technique that eliminates the adverse effects caused by the scratch.
As such a technique, the applicant of the present application has already said, "Protection comprising a release sheet, a thermosetting component and / or an energy ray curable component and a binder polymer component formed on the release surface of the release sheet. A "protective film forming sheet for a chip having a film forming layer" is disclosed (see Patent Document 1).
[0007]
However, in the protective film-forming sheet for chips disclosed in Patent Document 1, since the protective film-forming layer is mainly made of a cured resin, there is a limit to improvement in strength and hardness. In order to improve the strength and hardness of the cured product, it is effective to increase the amount of filler, but if the amount of filler is increased too much, the adhesiveness decreases, and the workability of sticking and the adhesion to the chip are poor. It will be.
[0008]
In a semiconductor device including a resin-sealed chip, a product number or the like may be printed on the surface of the sealing resin by a laser marking method or the like. The laser marking method is a technique in which a resin surface is scraped off by laser light to perform printing. However, in the chip protective film forming sheet disclosed in Patent Document 1, the surface of the protective film becomes smooth, and a sufficient contrast difference cannot be obtained between the printed part and the non-printed part. It was not enough.
[0009]
In order to improve the strength and hardness of the protective film and to improve the printability, it is considered effective to add a filler, a pigment, a dye, or the like to the resin forming the protective film. In Patent Document 1, paragraphs 0033 and 0034 describe that pigments, dyes, fillers and the like may be added to the protective film forming layer.
However, as described above, by adding pigments, dyes, fillers, and the like to the protective film forming layer, the workability of attaching and the adhesion between the protective film and the chip are impaired.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2002-280329 A (

Claims

1, 2, paragraphs 0033, 0034)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the prior art as described above, and can form a highly uniform, high-strength and printable protective film on the back surface of the chip with sufficient adhesion, and by mechanical grinding. An object of the present invention is to provide a protective film-forming sheet for a chip that can eliminate adverse effects caused by the scratch even if a minute scratch is formed on the back surface of the chip.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The protective film-forming sheet for chips according to the present invention is
It has a curable adhesive layer and a curable protective film forming layer formed thereon,
The elastic modulus (23 ° C.) after curing of the curable protective film forming layer is 3.0 × 10 ⁹ ~ 5.0 × 10 ¹¹ It is characterized by being in the range of Pa.
[0013]
In the protective film-forming sheet for chips of the present invention, the total light transmittance after curing of the curable protective film-forming layer is preferably 1% or less. For this reason, the curable protective film forming layer may contain a filler, a pigment or a dye.
Furthermore, in the protective film-forming sheet for chips of the present invention, it is preferable that the surface of the curable protective film-forming layer after curing can be printed by a laser marking method or the like.
[0014]
In addition, it is preferable that the first release sheet is temporarily attached onto the curable adhesive layer and the second release sheet is temporarily attached onto the curable protective film forming layer, and in this case, the second release sheet The surface roughness (Rz) of the release treatment surface is preferably 0.5 to 10.0 μm.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.
The protective film-forming sheet 10 for chips according to the present invention has a curable adhesive layer 2 and a curable protective film-forming layer 1 formed thereon as shown in FIG. The first release sheet 3 may be temporarily attached on the curable adhesive layer 2, and the second release sheet 4 may be temporarily attached on the curable protective film forming layer 1.
[0016]
Hereinafter, although the specific example of each layer is demonstrated, the layer which comprises the sheet | seat 10 for chip | tip protective film formation of this invention is not limited to these, For example, in the range which does not impair the meaning of this invention, the curable adhesive layer 2 Another layer such as an adhesive layer may be interposed between the curable protective film-forming layer 1 and the adhesive layer.
(Curable protective film forming layer 1)
The curable protective film forming layer 1 is cured by a predetermined operation to form a protective film on the uppermost surface of the chip body.
[0017]
That is, the elastic modulus (23 ° C.) is 3.0 × 10 6 by curing the curable protective film forming layer 1. ⁹ ~ 5.0 × 10 ¹¹ Pa, preferably 4.0 × 10 ⁹ ~ 2.0 × 10 ¹¹ Pa, more preferably 5.0 × 10 ⁹ ~ 5.0 × 10 ^Ten A cured film (protective film) of Pa is formed.
Further, the protective film obtained by curing the curable protective film forming layer 1 is preferably a layer having a total light transmittance of 1.0% or less. Furthermore, the gloss value of the protective film obtained is preferably 50 or less, more preferably 40 or less, and particularly preferably 30 or less. If the total light transmittance and the gloss value of the protective film are in the above ranges, a sufficient contrast can be obtained by printing on the surface of the device in the same manner as a normal semiconductor device. Therefore, automatic recognition using a camera can be performed without any problem on the product model number printed on the apparatus.
[0018]
The printing means of the semiconductor device is usually laser marking, which is a process of thinning the printing surface with a laser. For this reason, when the total light transmittance is large, contrast cannot be obtained at the boundary between the printing unit and the non-printing unit, and automatic recognition by the camera becomes difficult.
The curable protective film forming layer 2 can be formed using various curable resins as long as the cured film satisfies the above physical properties.
[0019]
Among such curable resins, those composed of a thermosetting component and / or an energy ray curable component and further blended with a binder polymer component are preferably used.
Examples of the thermosetting component include epoxy resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, polyester resins, urethane resins, acrylic resins, polyimide resins, benzoxazine resins, and mixtures thereof. Especially in this invention, an epoxy resin, a phenol resin, and these mixtures are used preferably.
[0020]
Epoxy resins have the property of forming a three-dimensional network upon heating and forming a strong film. As such an epoxy resin, conventionally known various epoxy resins are used. Usually, those having a molecular weight of about 300 to 2,000 are preferred, and in particular, a molecular weight of 300 to 500, preferably 330 to 400, in a normal state. It is desirable to use an epoxy resin blended with an epoxy resin that has a molecular weight of 400 to 2500, preferably 500 to 2000, and is solid at room temperature. Moreover, the epoxy equivalent of the epoxy resin preferably used in the present invention is usually 50 to 5000 g / eq. Specific examples of such epoxy resins include glycidyl ethers of phenols such as bisphenol A, bisphenol F, resorcinol, phenol novolac, and cresol novolac; glycidyl ethers of alcohols such as butanediol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol; Glycidyl ethers of carboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and tetrahydrophthalic acid; glycidyl type or alkyl glycidyl type epoxy resins in which active hydrogen bonded to a nitrogen atom such as aniline isocyanurate is substituted with a glycidyl group; vinylcyclohexane diepoxide; 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-dicyclohexanecarboxylate, 2- (3,4-epoxy) cyclohexyl-5,5-spiro (3,4-epoxy) cyclohexane-m- Examples thereof include so-called alicyclic epoxides in which an epoxy is introduced, for example, by oxidizing a carbon-carbon double bond in the molecule, such as dioxane. In addition, an epoxy resin having a biphenyl skeleton, a dicyclopentadiene skeleton, a dicyclohexadiene skeleton, or a naphthalene skeleton can be used.
[0021]
Among these, in the present invention, a bisphenol glycidyl type epoxy resin, an o-cresol novolac type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, and a dicyclopentadiene skeleton-containing epoxy resin are preferably used. These epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.
[0022]
When using an epoxy resin, it is preferable to use a thermally activated latent epoxy resin curing agent in combination as an auxiliary agent.
The thermally activated latent epoxy resin curing agent is a type of curing agent that does not react with the epoxy resin at room temperature but is activated by heating at a certain temperature or more and reacts with the epoxy resin.
[0023]
The heat activated latent epoxy resin curing agent is activated by a method in which active species (anions and cations) are generated by a chemical reaction by heating; the epoxy resin is stably dispersed in the epoxy resin at around room temperature and is heated at a high temperature. There are a method of initiating a curing reaction by dissolving and dissolving with a solvent; a method of starting a curing reaction by elution at a high temperature with a molecular sieve encapsulated type curing agent; a method using a microcapsule and the like.
[0024]
Specific examples of the thermally active latent epoxy resin curing agent used in the present invention include various onium salts, high melting point active hydrogen compounds such as dibasic acid dihydrazide compounds, dicyandiamide, amine adduct curing agents, and imidazole compounds. be able to.
These thermally activated latent epoxy resin curing agents can be used singly or in combination of two or more. The heat-activatable latent epoxy resin curing agent as described above is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.2 to 10 parts by weight, and particularly preferably 0.2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin. It is used at a ratio of 3 to 5 parts by weight.
[0025]
As the phenolic resin, a condensate of phenols such as alkylphenol, polyhydric phenol, naphthol and aldehydes is used without particular limitation. Specific examples of the phenolic resin preferably used in the present invention include phenol novolak resin, o-cresol novolak resin, p-cresol novolak resin, t-butylphenol novolak resin, dicyclopentadiene cresol resin, polyparavinylphenol. Resin, bisphenol A type novolak resin, triazine structure-containing novolak resin, or modified products thereof are used.
[0026]
The phenolic hydroxyl group contained in these phenolic resins can easily undergo an addition reaction with the epoxy group of the epoxy resin by heating to form a cured product having high impact resistance. For this reason, you may use together an epoxy resin and a phenol-type resin.
If the curable protective film forming layer 2 or the second release sheet 4 is permeable to energy rays, the energy ray curable component curable with the energy rays is converted into the curable protective film forming layer 2. It can be used as a curable resin. In the chip manufacturing process, when energy beam irradiation is performed after the second release sheet 4 is peeled off, the second release sheet 4 does not require energy ray permeability. The energy ray curable component can be blended alone or used in combination with the above-described thermosetting component as the curable component of the curable protective film forming layer 2.
[0027]
The energy ray curable component is composed of a compound that is polymerized and cured when irradiated with energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. This compound has at least one polymerizable double bond in the molecule, and usually has a molecular weight of about 100 to 30,000, preferably about 300 to 10,000. As such energy beam polymerization type compounds, for example, low molecular weight compounds such as those disclosed in JP-A-60-196,956 and JP-A-60-223,139 are widely used. Include trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate or 1,4-butylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate. Acrylates, polyethylene glycol diacrylates, oligoester acrylates, polyester-type or polyether-type urethane acrylate oligomers, polyester acrylates, polyethers Le acrylate, epoxy-modified acrylate, and dicyclopentadiene skeleton-containing acrylate.
[0028]
Among these, ultraviolet curable resins are preferably used in the present invention, and specifically, oligoester acrylates, urethane acrylate oligomers, dicyclopentadiene skeleton-containing acrylates, and the like are particularly preferably used.
By mixing a photopolymerization initiator in the energy ray curable component, the polymerization curing time and the amount of light irradiation can be reduced.
[0029]
Specific examples of such a photopolymerization initiator include benzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin benzoic acid, methyl benzoin benzoate, benzoin dimethyl ketal, Examples include 2,4-diethylthioxanthone, α-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzyldiphenyl sulfide, tetramethylthiuram monosulfide, azobisisobutyronitrile, benzyl, dibenzyl, diacetyl, β-chloranthraquinone, and the like. Further, a phosphorus photoinitiator such as trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide can also be used.
[0030]
The photopolymerization initiator is preferably used in a proportion of about 1.5 to 4.5 parts by weight, preferably about 2.0 to 4.0 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the energy ray curable component.
The binder polymer component is used for imparting sheet shape retention and film forming properties to the curable protective film forming layer 1 and improving the operability of the sheet.
[0031]
The weight average molecular weight of the binder polymer is usually in the range of 50,000 to 2,000,000, preferably 100,000 to 1,500,000, particularly preferably 150,000 to 1,000,000. If the molecular weight is too low, sheet formation will be insufficient, and if it is too high, compatibility with other components will deteriorate, and as a result, uniform sheet formation will be hindered.
Examples of such a binder polymer include acrylic polymers, polyester resins, urethane resins, silicone resins, rubber polymers, phenoxy resins, polyacetal resins, saturated polyester resins, and acrylic polymers are particularly preferably used.
[0032]
Examples of the acrylic polymer include (meth) acrylic acid ester copolymers composed of structural units derived from (meth) acrylic acid ester monomers and (meth) acrylic acid derivatives. Here, the (meth) acrylic acid ester monomer is preferably a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth ) Propyl acrylate, butyl (meth) acrylate, etc. are used. Examples of the (meth) acrylic acid derivative include (meth) acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, and the like.
[0033]
By copolymerizing glycidyl methacrylate and the like to introduce glycidyl groups into acrylic polymers, compatibility with epoxy resin as a thermosetting adhesive component described later is improved, and Tg after curing is increased, resulting in heat resistance. Will also improve. Further, by introducing a hydroxyl group into the acrylic polymer with hydroxyethyl acrylate or the like, it becomes easy to control the adhesion to the chip and the physical properties of the adhesive.
[0034]
The weight average molecular weight of the acrylic polymer is preferably 100,000 or more, particularly preferably 150,000 to 1,000,000.
In the chip protective film-forming sheet, when only the thermosetting component is blended in the curable protective film-forming layer 1, the blending ratio is preferably 50 to 1500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder polymer component. More preferably, it is 80-1000 weight part, Most preferably, it is 100-800 weight part. Moreover, when using only an energy-beam curable component for the curable protective film formation layer 1, the mixture ratio is preferably 5-500 parts by weight, more preferably 10-200 parts per 100 parts by weight of the binder polymer component. Part by weight, particularly preferably 20 to 150 parts by weight.
[0035]
Moreover, when using together a thermosetting component and an energy-beam curable component, these components are the sum total, Preferably it is 100-1500 weight part with respect to 100 weight part of binder polymer components, More preferably, it is 150-1000 weight part, Especially. Preferably it is used in a proportion of 200 to 800 parts by weight. In this case, the weight ratio of the thermosetting component to the energy ray curable component (thermosetting component / energy ray curable component) is preferably 55/45 to 97/3, more preferably 60/40 to 95. / 5, particularly preferably 70/30 to 90/10.
[0036]
When the heat or energy beam curable component and the binder polymer component are blended at such a ratio, a strong protective film can be formed on the top surface of the chip after curing.
Moreover, the curable protective film forming layer 1 may contain a filler. Examples of the filler include silica such as crystalline silica and synthetic silica, and inorganic filler such as alumina and glass balloon. By adding an inorganic filler to the curable protective film forming layer 1, the thermal expansion coefficient of the cured layer can be brought close to the thermal expansion coefficient of the wafer, thereby reducing the warpage of the wafer during processing. It becomes like this. Synthetic silica is preferable as the filler, and in particular, synthetic silica of the type in which the α-ray source that causes malfunction of the semiconductor device is removed as much as possible is optimal. As the shape of the filler, any of a spherical shape, a needle shape, and an amorphous type can be used, but a spherical filler capable of closest packing is particularly preferable.
[0037]
Moreover, as a filler added to the curable protective film formation layer 1, the following functional fillers other than the inorganic filler mentioned above may be mix | blended. For example, for the purpose of imparting conductivity after die bonding, a conductive filler such as gold, silver, copper, nickel, aluminum, stainless steel, carbon, or ceramic, or nickel, aluminum, etc. coated with silver is added. Alternatively, for the purpose of imparting thermal conductivity, a metallic material such as gold, silver, copper, nickel, aluminum, stainless steel, silicon, germanium, or a thermal conductive material such as an alloy thereof may be added.
[0038]
Further, as a filler to be added to the curable protective film forming layer 1, a coupling agent is added to the curable protective film forming layer 1 for the purpose of improving the adhesion and adhesion between the protective film and the adhesive layer after curing. It can also be added. The coupling agent can improve the adhesiveness and adhesion to the adhesive layer without impairing the heat resistance of the cured film, and also improve the water resistance (moisture heat resistance).
[0039]
The coupling agent is preferably a silane (silane coupling agent) because of its versatility and cost merit.
The amount of filler added to the curable protective film forming layer 1 varies depending on the type of filler, but generally 40 to 90% of the total components forming the curable protective film forming layer 1, preferably About 50 to 85% is appropriate. By setting the filler in the curable protective film forming layer 1 to such a blending ratio, the elastic modulus (23 ° C.), gloss, and total light transmittance of the cured film can be adjusted. By increasing the amount of filler, the elastic modulus (23 ° C.) of the cured film can be increased, and a protective function for the chip is imparted. On the other hand, the gloss and total light transmittance are reduced, and the recognition of the print formed on the surface of the protective film is improved. Further, the thermal expansion coefficient of the protective film after curing can be brought close to the thermal expansion coefficient of the wafer. This makes it possible to reduce wafer warpage that occurs due to a difference in thermal expansion coefficient during processing. If the wafer is warped, it is easily damaged and difficult to carry.
[0040]
It is also possible to control the elastic modulus of the cured film to some extent by adding pigments and dyes, but pigments and dyes are mainly used to improve the recognition of the print formed on the surface of the cured film (protective film). Added.
Examples of such pigments include carbon black and various inorganic pigments. Also, various organic pigments such as azo, indanthrene, indophenol, phthalocyanine, indigoid, nitroso, xanthene, oxyketone and the like can be mentioned.
[0041]
The amount of pigments and dyes to be added varies depending on the type, but generally 1 to 20%, preferably 2 to 15% of the total components forming the curable protective film forming layer 1 is appropriate.
In addition, a crosslinking agent such as an organic polyvalent isocyanate compound, an organic polyvalent imine compound, or an organometallic chelate compound may be added to the curable protective film forming layer 1 in order to adjust the cohesive force before curing. it can.
[0042]
Moreover, the curable protective film formation layer 1 may be colored. The curable protective film forming layer 1 is colored by, for example, blending a pigment, a dye or the like. When the curable protective film forming layer 1 is colored, the appearance is improved.
Further, an antistatic agent can be added to the curable protective film forming layer 1. By adding an antistatic agent, static electricity can be suppressed, so that the reliability of the chip is improved.
[0043]
Moreover, the reliability as a package improves by adding a phosphoric acid compound, a bromine compound, a phosphorus compound, etc. and adding a flame retardance performance.
Furthermore, as a means for controlling the total light transmittance and the gloss of the protective film, there is a method in which the surface roughness (Rz) of the release treatment surface is 0.5 to 10 μm as the second release sheet 4 described later. is there. That is, the second release sheet 4 having a surface roughness (Rz) of 0.5 to 10 μm is temporarily attached to the curable protective film forming layer 1, and the curable protective film forming layer 1 is cured in this state. If it carries out, the unevenness | corrugation of the surface of the 2nd peeling sheet 4 will be transcribe | transferred, the curable protective film formation layer 1 will harden | cure, and the protective film which has predetermined surface roughness (Rz) can be obtained.
[0044]
The thickness of the curable protective film-forming layer 1 is usually 3 to 100 μm, preferably 10 to 60 μm.
According to such a curable protective film forming layer 1, a protective film having high hardness and uniformity, which is in close contact with an adhesive layer formed by curing the curable adhesive layer 2 described later, and has no peeling or cracking. Can be formed. In addition, when the filler, pigment, and dye mentioned above are included or when (surface roughness (Rz), gloss, total light transmittance) is selected to be within the predetermined range, clear printing is performed by laser marking or the like. Can be formed. That is, in these cases, a sufficient contrast difference is obtained between the print portion and the non-print portion, and the print recognition is improved.
[0045]
The curable protective film-forming layer 1 may be directly formed on the curable adhesive layer 2 to be described later, and other constituent layers such as an adhesive layer may be used as long as the gist of the present invention is not impaired. May be laminated.
(Curable adhesive layer 2)
As the adhesive constituting the curable adhesive layer 2, the chip and the protective film formed by curing the curable protective film forming layer 1 can be bonded with sufficient strength, and are resistant to heat and impact. If it can form a thing, it will not specifically limit, Various curable adhesives may be used.
[0046]
Such a curable adhesive layer 2 is preferably made of a curable adhesive having an adhesive strength of 1 to 40 N / 25 mm before being cured with respect to the SUS plate. The curable adhesive layer 2 can be applied to a chip by exhibiting an adhesive force before curing, and does not inhibit the protective function of the curable protective film forming layer 1 by being cured. When a non-curable pressure-sensitive adhesive layer is used instead of the curable adhesive layer 2, a sufficient protective function cannot be achieved regardless of how high the elastic modulus of the protective film forming layer 1 is due to the softness of the pressure-sensitive adhesive layer.
[0047]
The curable adhesive layer 2 can be formed from various materials as long as the adhesive layer formed by the curing satisfies the above physical properties. However, from the viewpoint of adhesion to the curable protective film forming layer 1 (or a cured product thereof) and reliability of the final semiconductor product manufactured from the chip, the curable adhesive layer 2 is a curable protective film forming layer. 1 is preferably the same component.
[0048]
Therefore, as the component forming the curable adhesive layer 2, the above-described thermosetting component, energy ray curable component, binder polymer component, filler, and other components can be exemplified in the same manner, and preferable examples thereof are also the same. It is.
The binder polymer component used in the curable adhesive layer 2 preferably has a function of further imparting tackiness (room temperature tackiness) to the curable adhesive layer 2. Specifically, the binder polymer component is preferably an acrylic polymer, preferably having a glass transition temperature of 20 ° C. or lower, and more preferably an acrylic polymer having a temperature of −70 to 0 ° C.
[0049]
In the curable adhesive layer 2, the adhesive layer formed after curing needs to be in close contact with the chip. Therefore, it is desirable to appropriately change the compounding ratio of the above-described components and to appropriately adjust the physical properties of the curable adhesive layer with fillers and other additives. In the protective film-forming sheet for chips, when only the thermosetting component is blended in the curable adhesive layer 2, the blending ratio is preferably 100 to 1500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder polymer component. More preferably, it is 150-1000 weight part, Most preferably, it is 200-800 weight part. Moreover, when using only an energy-beam curable component for the curable adhesive layer 2, the compounding ratio is preferably 5 to 500 parts by weight, more preferably 10 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder polymer component. Parts, particularly preferably 20 to 150 parts by weight.
[0050]
Moreover, when using together a thermosetting component and an energy-beam curable component, these components are the sum total, Preferably it is 100-1500 weight part with respect to 100 weight part of binder polymer components, More preferably, it is 150-1000 weight part, Especially. Preferably it is used in a proportion of 200 to 800 parts by weight. In this case, the weight ratio of the thermosetting component to the energy ray curable component (thermosetting component / energy ray curable component) is preferably 55/45 to 97/3, more preferably 60/40 to 95. / 5, particularly preferably 70/30 to 90/10.
[0051]
When the heat or energy ray curable component and the binder polymer component are blended at such a ratio, an appropriate tack is exhibited before curing, and the sticking operation can be stably performed. Can be firmly bonded.
Moreover, as a filler, various fillers, such as the inorganic filler mentioned above, a functional filler, and a coupling agent, may be used.
[0052]
By adding an inorganic filler to the curable adhesive layer 2, the thermal expansion coefficient of the cured layer can be brought close to the thermal expansion coefficient of the wafer, thereby reducing the warpage of the wafer during processing. Become. The amount of filler added varies depending on the type of filler, but generally about 0 to 70% is preferable in the components forming the curable adhesive layer 2. When a large adhesive force is required between each layer, it is preferable that the amount of filler added is small, and when it is necessary to further reduce the warpage generated in the manufacturing process of the semiconductor device, the amount of filler added is large. Is preferred.
[0053]
If the curable protective film forming layer 1, the curable protective film forming layer 2 or the second release sheet 4 is configured to be permeable to energy rays, an energy ray curable component that can be cured with energy rays, It can be used as a curable resin for the curable adhesive layer 1. In the chip manufacturing process, when energy beam irradiation is performed after the second release sheet 4 is peeled off, the second release sheet 4 does not require energy ray permeability. The energy ray curable component can be blended alone or used in combination with the above-described thermosetting component as the curable component of the curable adhesive layer 1.
[0054]
The thickness of the curable adhesive layer 2 is usually 3 to 100 μm, preferably 10 to 60 μm.
According to such a curable adhesive layer 2, an adhesive layer having high uniformity and capable of firmly bonding the chip and the protective film can be easily formed on the back surface of the chip, and a minute amount is formed on the back surface of the chip by mechanical grinding. Even if a flaw is formed, an adverse effect caused by the flaw can be eliminated.
(First release sheet 3)
In the chip protective film forming sheet 10 of the present invention, the first release sheet 3 is temporarily attached to the curable adhesive layer 2 in order to protect the curable adhesive layer 2 before use. Also good.
[0055]
Examples of the first release sheet 3 include polyethylene film, polypropylene film, polybutene film, polybutadiene film, polymethylpentene film, polyvinyl chloride film, vinyl chloride copolymer film, polyethylene terephthalate film, polyethylene naphthalate film, and polybutylene. Terephthalate film, polyurethane film, ethylene vinyl acetate copolymer film, ionomer resin film, ethylene / (meth) acrylic acid copolymer film, ethylene / (meth) acrylic acid ester copolymer film, polystyrene film, polycarbonate film, polyimide A film, a fluororesin film, or the like is used. These crosslinked films are also used. Furthermore, these laminated films may be sufficient.
[0056]
The first release sheet 3 can be obtained by appropriately selecting a film made of a material having a low surface adhesion, and by applying a release treatment by applying a silicone resin or the like to the surface of the release sheet. It can also be obtained.
The film thickness of the release sheet 3 is usually about 5 to 300 μm, preferably about 10 to 200 μm, and particularly preferably about 20 to 150 μm.
(Second release sheet 4)
In the chip protective film forming sheet 10 of the present invention, the second release sheet 4 is temporarily attached to the curable protective film forming layer 1 in order to protect the curable protective film forming layer 1 before use. It may be left.
[0057]
As this 2nd peeling sheet 4, the thing similar to the said 1st peeling sheet 3 can be illustrated.
In addition, as the 2nd peeling sheet 4, in order to make the total light transmittance and gloss value of the protective film 1a into a preferable range, it is preferable to roughen the surface at the side of a peeling process. The surface roughness (Rz) of the release-treated surface is preferably 0.5 to 10 μm, more preferably 1.0 to 9.0 μm, and particularly preferably 1.5 to 8.0 μm. Thereby, unevenness | corrugation can be transcribe | transferred to the surface of the protective film which is a hardened | cured material of the curable protective film formation layer 1, and the surface roughness (Rz) can be controlled to a predetermined value. In this case, after hardening the curable protective film formation layer 1, the 2nd peeling sheet 4 can also be peeled from a cured film (protective film). In this case, as the release sheet 4, a polymethylpentene film, a polyethylene naphthalate film, or a polyimide film excellent in heat resistance is preferably used.
[0058]
The release sheet 4 may be a laminated film of these.
Means for setting the release sheet 4 to surface roughness (Rz) include a method of kneading a filler such as silica in the release sheet 4 or a method of embossing the surface of the release sheet 4. Not done.
The film thickness of the release sheet 4 is usually about 5 to 300 μm, preferably about 10 to 200 μm, and particularly preferably about 20 to 150 μm.
(Manufacture of protective film forming sheet for chip)
As described above, the chip protective film forming sheet 10 according to the present invention includes the curable adhesive layer 2 and the curable protective film forming layer 1 formed thereon, and is cured as necessary. The first release sheet 3 on the adhesive adhesive layer 2 and the second release sheet 4 on the curable protective film forming layer 1 are each temporarily attached, and the production method is not particularly limited.
[0059]
For example, the curable adhesive layer 2 may be formed on the process film, and the curable protective film forming layer 1 may be formed thereon, or vice versa.
Further, a curable adhesive layer 2 is formed on the first release sheet 3, a curable protective film forming layer 1 is formed on the curable adhesive layer 2, and a curable protective film forming layer is further formed. The second release sheet 4 may be temporarily attached onto 1 or in the reverse order.
[0060]
Furthermore, the curable adhesive layer 2 is formed on the first release sheet 3, and the curable protective film forming layer 1 is formed on the second release sheet 4, and these are curable. You may laminate | stack so that the adhesive bond layer 2 and the curable protective film formation layer 1 may contact | connect.
For forming the curable adhesive layer 2 and the curable protective film forming layer 1, a composition composed of the above components on a release surface of a predetermined release sheet is generally known, such as a roll knife coater, a gravure coater, a die coater, and a reverse coater. According to the method of (1), it can be obtained by coating directly by transfer or by drying. In addition, said composition can be apply | coated after making it melt | dissolve or disperse | distribute to a solvent as needed.
(Method for forming protective film on chip)
Next, a method for forming a protective film on a chip using the protective film-forming sheet for chips according to the present invention will be described.
[0061]
Basically, as described in FIG. 2, a chip protective film forming sheet 10 of the present invention is attached to the back surface of a semiconductor wafer 5 having a circuit formed on the front surface (FIG. 2 (A)). Curing is performed by a predetermined means such as heat curing or energy beam irradiation (FIG. 2B). Thereby, the curable adhesive layer 2 and the curable protective film forming layer 1 are cured, and the protective film 1a is formed on the wafer 5 via the cured adhesive layer 2a.
[0062]
Next, if necessary, a product number or the like is printed on the exposed surface of the protective film 1a by a laser marking method or the like (FIG. 2C). The print is formed corresponding to each circuit pattern on the surface. Next, as shown in FIG. 2D, the laminated body of the semiconductor wafer 5, the cured adhesive layer 2a, and the protective film 1a is diced for each circuit formed on the wafer surface. Dicing is performed so that the wafer 5, the adhesive layer 2a, and the protective film 1a are cut together. The wafer is diced by a conventional method using a dicing sheet. As a result, a semiconductor chip having a protective film on the back surface is obtained.
[0063]
Finally, the diced chip is picked up by a general-purpose means such as a collet to obtain a semiconductor chip having a protective film on the back surface (FIG. 2E).
In addition, the order of the above-described curing process, printing process, dicing process, and pickup process is not limited in this order.
For example, a curing process may be performed after the printing process.
[0064]
Moreover, you may perform a printing process for every chip | tip after a hardening process, a dicing process, and a pick-up process. The printing process is not necessarily an essential process, but when printing is performed, it is preferably performed after the curing process.
Next, the case where the protective film-forming sheet 10 for chips of the present invention includes the first release sheet 3 and the second release sheet 4 will be described below.
[0065]
First, the first release sheet 3 is peeled off to expose the curable adhesive layer 2, and this is attached to the semiconductor wafer 5. Subsequently, the 2nd peeling sheet 4 can be peeled and each process mentioned above can be performed. Moreover, you may peel the peeling sheet 4 in arbitrary steps. For example, the second release sheet 4 may be peeled off after the curing step, and the chip / adhesive layer 2a / protective film 1a laminate may be peeled off from the release sheet 4 at the time of pickup. Furthermore, at the time of pick-up, the laminate of chip / uncured curable adhesive layer 2 / uncured curable protective film forming layer 1 may be peeled off from the release sheet 4, and then a curing step may be performed.
[0066]
However, the release treatment surface of the second release sheet 4 has a surface roughness (Rz) of 0.5 to 10 μm, and the surface roughness of the protective film 1a reduces the gloss value and total light transmittance of the protective film. When trying to make it, it is preferable to peel the 2nd peeling sheet 4 after a hardening process. Thereby, the irregularities on the surface of the second release sheet 4 are accurately transferred to the curable protective film forming layer 1.
[0067]
The details of the method for forming the protective film on the back surface of the chip as described above are described in, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-280329), and the present invention particularly restricts the method described in the same publication. It can be used without.
[0068]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to form a highly uniform, high-strength and printable protective film on the back surface of the chip with sufficient adhesion, and that fine scratches are formed on the back surface of the chip by mechanical grinding. However, a protective film-forming sheet for chips that can eliminate the adverse effects caused by such scratches is provided.
[0069]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, each component of the curable adhesive layer and the curable protective film forming layer used in Examples and Comparative Examples is shown below, and the formulation is shown in Table 1 and Table 2. Table 1 shows the adhesive strength of the curable adhesive layer, and Table 2 shows the elastic modulus and total light transmittance after curing (protective film) of the curable protective film forming layer.
A. Thermosetting component
(Epoxy resin)
A-1: Liquid bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 180-200)
A-2: Solid bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 800-900)
A-3: Dicyclopentadiene skeleton-containing epoxy resin (epoxy equivalents 220 to 260)
A-4: o-cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 210-230)
(Thermally activated latent epoxy resin curing agent)
A-5: Dicyandiamide
A-6: Imidazole compound (2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole)
(Phenolic resin)
A-7: Triazine structure-containing phenol novolak resin (hydroxyl equivalent: 110-140)
B. Energy ray curable component
B-1: Dipentaerythritol hexaacrylate
B-2: Dicyclopentadiene skeleton-containing acrylate
(Photopolymerization initiator)
B-3: 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide
C. Binder polymer component
C-1: Acrylate ester copolymer (weight average obtained by copolymerizing 55 parts by weight of butyl acrylate, 15 parts by weight of methyl methacrylate, 20 parts by weight of glycidyl methacrylate and 15 parts by weight of 2-hydroxyethyl acrylate Copolymer having a molecular weight of 900,000 and a glass transition temperature of -28 ° C)
C-2: Phenoxy resin (derived from bisphenol A type epoxy resin, weight average molecular weight 60,000)
D. Filler
D-1: Fused quartz filler (average particle size 8 μm)
D-2: Synthetic silica filler (average particle size 0.5 μm)
E. Pigments and dyes
E-1: Carbon black (average particle size 28 nm)
E-2: Blue pigment (Induslen blue)
F. Silane coupling agent
G. Polyisocyanate (addition reaction compound of trimethylolpropane and toluylene diisocyanate)
(Adhesive strength)
A 50 μm thick polyethylene terephthalate film was coated and formed at a thickness of 25 μm at the same blending ratio as composition numbers 1 to 5 shown in Table 1, and the adhesive strength of the obtained adhesive sheet to SUS304 (mirror surface) was Measured according to JIS Z0237, and this was used as the adhesive strength of the curable adhesive layer 2. The results are shown in Table 1.
(Elastic modulus)
The above-mentioned components were mixed in the composition Nos. 6 to 10 shown in Table 2 to prepare a composition for a curable protective film forming layer. The obtained composition was formed into a single layer on a release sheet, laminated so as to have a thickness of 100 μm, and then heat-cured at 130 ° C. for 2 hours. The cured film is cured with a viscoelasticity measuring device (Orientec Co., Ltd., Leo Vibron DDV-II, frequency 11 Hz, temperature rising rate 3 ° C./min). It was measured. The results are shown in Table 2.
(Total light transmittance)
Using a UV-vis spectrum inspection apparatus (manufactured by Shimadzu Corporation), a total light transmittance of a wavelength of 190 to 3100 nm was measured using a UV-vis spectrum inspection apparatus (manufactured by Shimadzu Corporation). . The results are shown in Table 2.
[0070]
[Table 1]

[0071]
[Table 2]

[0072]
Examples and Comparative Examples
In Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, the coating agent for the curable protective film forming layer was applied and dried so that the dry film thickness was 25 μm on the release sheet a used in Reference Examples described later. did. Subsequently, on the release sheet c used in the reference example, the coating agent for the curable adhesive layer was applied and dried so that the dry film thickness was 25 μm, and the curable protective film formed on the coated surface as described above. The forming layer was laminated to obtain a laminated sheet of release sheet a / curable protective film forming layer / curable adhesive layer / release sheet c.
[0073]
In Comparative Example 3, the coating agent for the curable adhesive layer was applied and dried on the release sheet a so that the dry film thickness was 50 μm, and the release sheet c was laminated on the coated surface.
In Comparative Example 4, the coating agent for the curable protective film forming layer was applied and dried on the release sheet a so that the dry film thickness was 50 μm, and the release sheet c was laminated on the coated surface.
Table 3 shows the combinations and results of the layers in Examples and Comparative Examples.
[0074]
The “stickability”, “adhesion reliability 1”, “adhesion reliability 2”, and “laser marking suitability” of the obtained protective film-forming sheet for chips were evaluated by the following methods.
The results were all good as shown in Table 3.
(Pasteability)
Polishing of a silicon wafer by polishing a protective film forming sheet for chips to a thickness of 350 μm at a table temperature of 60 ° C. and a roll temperature of 60 ° C. using an adhesive sheet affixing device (trade name: Adwill RAD3500F / 8DBS, manufactured by Lintec Corporation) Affixed to the surface, the presence or absence of lifting or peeling of the protective film forming layer from the wafer was visually confirmed.
(Adhesion reliability 1)
The chip protective film forming sheet affixed to the silicon wafer is heat cured at 130 ° C. for 2 hours, laser marking is applied to the cured film (protective film), and then a dicing tape is applied to the protective film layer side. Dicing to 3 mm. In Examples 4 and 5, energy rays (ultraviolet rays) were irradiated before heat curing. Each divided silicon chip was put into a thermal shock test apparatus, and the state relating to adhesiveness such as delamination was visually and microscopically observed. Of the 20 samples, those in which delamination or the like occurred were counted.
(Adhesion reliability 2)
A sample that had been subjected to dicing with “adhesion reliability 1” was put into a constant temperature and humidity test apparatus, and then a state relating to adhesion such as delamination after heat treatment by an IR reflow apparatus was visually and microscopically observed. Of the 20 samples, those in which delamination or the like occurred were counted.
(Laser marking aptitude)
Characters 400 μm in length and 200 μm in width were printed with a green laser marker, and the characters were observed with a microscope for recognizability mainly by contrast and light reflection (light just below 90 °).
[0075]
Recognition evaluation was performed using a CCD camera mounted on a microscope. The evaluation criteria are as follows.
Good: Contrast value by CCD camera is 70% or more
Yes: Contrast value with CCD camera is 30-70%
Bad: Contrast value by CCD camera is less than 30%
(Measurement equipment, measurement conditions)
The measurement equipment and measurement conditions used in the above tests are as follows.
Fan constant temperature and high temperature machine: DN610, manufactured by Yamato Science Co., Ltd.
Laser marker: Hitachi Construction Machinery Finetech Co., Ltd., LM5000
Dicing machine: Tokyo Seimitsu Co., Ltd., AWD4000B
Thermal shock test equipment: manufactured by Espec Corp., TSA-101S-W
Input conditions: -65 ℃ ⇔150 ℃, each soak time 10 minutes, 1000 cycles
Constant temperature and humidity test equipment: EX-111, manufactured by ESPEC Corporation
Input condition: 168 hours at 85 ℃, 85% RH
IR reflow equipment: Sagami Riko Co., Ltd., WL-15-20DNX-1
Reflow conditions: Max 260 ° C x 3 times
[0076]
[Table 3]

[0077]
[Reference example]
Compositions 6, 7, and 9 for the curable protective film forming layer were formed on the following three types of release sheets. As the release treatment agent, a silicone release agent was used in any release sheet.
a. Silica-kneaded matted polyethylene terephthalate film (thickness 50 μm, single-sided release treatment, release surface roughness (Rz): 2.0)
b. A film obtained by embossing the polyethylene film side of a laminated film of a polyethylene terephthalate film and a polyethylene film and releasing the surface (peeling surface roughness (Rz): 5.4)
c. Clear type polyethylene terephthalate film (thickness 50μm, single-sided release treatment, release surface roughness (Rz): 0.2)
After film formation, the release sheet was peeled off, the curable resin was cured, and the gloss of the surface laminated on the release-treated surface was measured (hereinafter referred to as “pre-cure release”). Further, after the film formation, the release sheet was peeled after the curable resin was cured, and the gloss of the surface laminated on the release treatment surface was measured (hereinafter referred to as “post-cure release”).
[0078]
In addition, for the measurement of gross, Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. make, Gloss Meter VG2000 was used, and the measurement angle was 60 degrees.
The results are shown in Table 4.
[0079]
[Table 4]

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a protective film-forming sheet for chips according to the present invention.
FIG. 2 is a process chart of a semiconductor chip manufacturing method using the protective film forming sheet for chips according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... curable protective film forming layer
1a ... Protective film
2 ... Curable adhesive layer
2a… Adhesive layer (after curing)
3 ... 1st release sheet
4 ... Second release sheet
5 ... Semiconductor wafer
10 ... Protective film forming sheet for chip

Claims

A curable adhesive layer and a curable protective film-forming layer containing a filler formed thereon, and a first release sheet and the curable protective film formed on the curable adhesive layer Ri Na and second release sheet is temporarily adhered respectively onto the layer,
The addition amount of the filler is 40 to 90% of all components forming the curable protective film-forming layer,
The elastic modulus (23 ° C.) after curing of the curable protective film forming layer is in the range of 3.0 × 10 ^{9 to} 5.0 × 10 ¹¹ Pa.
A protective film-forming sheet for a back surface of a chip , characterized in that

The protective film-forming sheet for chip back surface according to claim 1, wherein the total light transmittance after curing of the curable protective film-forming layer is 1% or less.

The protective film-forming sheet for chip back surface according to claim 1 or 2, wherein the curable protective film-forming layer contains a pigment or a dye.

The protective film for a chip back surface according to any one of claims 1 to 3, wherein the curable adhesive layer is made of a curable adhesive having an adhesive strength before curing to the SUS plate of 1 to 40 N / 25 mm. Sheet.

The protective film forming sheet for chip back surface according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface roughness (Rz) of the release treatment surface of the second release sheet is 0.5 to 10.0 µm.

The first release sheet is peeled off from the protective film forming sheet for chip back surface according to any one of claims 1 to 5 , and the remaining part is attached to the back surface of the semiconductor wafer via the curable adhesive layer. Then, the following four steps are performed to manufacture a semiconductor chip having a protective film on the back surface;
Curing the curable adhesive layer and the curable protective film forming layer;
A laminated body of a semiconductor wafer, the curable adhesive layer, and the curable protective film forming layer, or a laminated body of a semiconductor wafer, a cured adhesive layer, and a cured protective film, for each circuit formed on the wafer surface. Dicing process,
Picking up the diced chip,
Peeling the second release sheet.