JP4563257B2 - 粘着シート及び電子部品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、粘着シート及び電子部品製造方法に係り、特に２５μｍ以上の回路面やハンダボール等のバンプを有する半導体ウエハや電子部品の製造に供される粘着シート及び電子部品製造方法に関する。

半導体チップの製造に用いられるウエハにはシリコンウエハ、ガリウム−砒素等があり、中でもシリコンウエハが多用されている。シリコンウエハは高純度の単結晶シリコンを厚さ５００〜１０００μｍ程度に薄くスライスすることにより製造されているが、近年５０μｍ程度の回路付きウエハやウエハレベルＣＳＰ等に代表されるパッケージ化された１００〜５００μｍのバンプ（ハンダボール等の凹凸）を有するウエハの需要が増えてきている。

特許文献１のように、シートの硬度と厚みを特定した粘着シートでは、２５μｍを超える凹凸を有する半導体ウエハに用いると、凹凸への追従性や応力緩和に耐えきれず、バンプに対応するディンプル（裏面研削部の凹み）が生じたり、割れが生じたりした。

特許文献２のＪＩＳ−Ａ硬度１０〜５５の軟質基材にショアＤ硬度３０〜５０の基材を積層する手段では、２５μｍ以上の凹凸を吸収できても、基材が軟質であるため粘着シートの厚み精度が悪く、基材成形時にブロッキングが生じていた。
特公平６−１８１９０号公報 特開２０００−８０１０号公報

本発明の課題は、２５μｍ以上の回路面やハンダボール等のバンプを有する半導体ウエハ等の電子部材を研削すると、バンプに追従できず、バンプに対応するディンプル（裏面研削部の凹み）が生じたり、割れが生じたりし、追従できても粘着シートの厚み精度低下、粘着シートの基材成形時のブロッキングである。

本願請求項１記載の発明は、補強層、軟質層、中間層、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層の順に積層される粘着シートであって、エチレン−エチルアクリレート共重合体である補強層がショアＤ硬度４０〜９０且つ厚み５〜１０００μｍであり、エチレン−酢酸ビニル共重合体である軟質層がショアＡ硬度１５〜５０且つ厚み５０〜１０００μｍであり、エチレン−エチルアクリレート共重合体である中間層がショアＤ硬度４０〜９０且つ厚み５〜１００μｍである粘着シートである。

本願請求項２記載の発明は、電子部品用である請求項１記載の粘着シートである。

本願請求項３記載の発明は、表面に２５〜５００μｍの突起がある電子部品の背面を研削して電子部品を製造する電子部品製造方法であって、電子部品の突起形成面と請求項１記載の粘着シートの粘着層を貼り合わせ、電子部品の背面を研削する電子部品製造方法である。

本願請求項４記載の発明は、表面に２５〜５００μｍの突起がある電子部品を複数個有する板状体を個々にダイシングする電子部品製造方法であって、電子部品の突起形成面と請求項１記載の粘着シートの粘着層を貼り合わせ、電子部品を個々にダイシングする電子部品製造方法である。

本願請求項５記載の発明は、表面に２５〜５００μｍの突起がある電子部品を複数個有する板状体を個々にダイシングする電子部品製造方法であって、電子部品の突起形成面と請求項１又は２記載の粘着シートの粘着層を貼り合わせ、電子部品を個々にダイシングする電子部品製造方法である。

本発明は、上記構成により、粘着シートの厚み精度が維持され、粘着シートの基材成形時のブロッキングも生じないし、２５μｍ以上の回路面やハンダボール等のバンプを有する半導体ウエハ等の電子部材を研削しても、バンプに追従し、バンプに対応するディンプル（裏面研削部の凹み）や割れも生じない。

本発明において、補強層、軟質層、中間層、粘着剤層の順に積層される粘着シートであって、補強層がショアＤ硬度４０〜９０且つ厚み５〜１０００μｍであり、軟質層がショアＡ硬度２０〜８０且つ厚み５０〜１０００μｍであり、中間層がショアＤ硬度４０〜９０且つ厚み５〜１００μｍである粘着シートとしたのは、単に硬度の低い基材と高い基材を積層したシートでは、本発明の課題を解決することはできず、もう一方の軟質基材側に比較的薄い基材（本願の中間層）を積層することによりバンプ追従が可能となり、２５μｍ以上のバンプを有するウエハの裏面研削・ダイシングに用いても良好な結果を得ることを見出し、本発明に至った。

補強層のショアＤ硬度を４０〜９０にしたのは、あまりに硬すぎるとロール状での巻き取りが困難になり、あまりに柔らかすぎると研削時に歪みが発生しウエハが破損したりブロッキングによる影響で歩留まりが低下するからである。ショアＤ硬度とはＡＳＴＭ Ｄ−２２４０によるＤ型ショア硬度計を使用した値である。

補強層の厚みを５〜１０００μｍにしたのは、あまりに薄いと補強層を積層した効果を発揮し得ず、あまりに厚いと研削時にかかる応力によりフィルムが歪みウエハにクラックが生じるためである。

補強層及び後述する中間層を形成する素材としては、ショアＤ硬度を上記範囲内とするものであれば従来公知の合成樹脂を適宜選択でき、具体的にはポリエチレンやポリプロピレンに代表されるポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリブテン、ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミドがある。

軟質層のショアＡ硬度を１５〜５０にしたのは、あまりに低いと研削時の圧力により基材が歪みウエハ表面状態が悪化し破損を引き起こし、あまりに高いとバンプの応力を吸収・緩和できずディンプルや破損を引き起こすからである。ショアＡ硬度とはＡＳＴＭ Ｄ−２２４０に規定されるＡ型ショア硬度計を使用した値である。

軟質層の厚みを１０〜１０００μｍにしたのは、あまりに薄いとバンプの凹凸を吸収することができず、あまりに厚いと研削時にかかる応力により粘着シート全体が歪んでウエハにクラックを生じさせるためであり、好ましくは１００〜５００μｍが良い。

軟質層として採用される素材は、ショアＡ硬度が上記値であれば従来公知の合成樹脂を適宜選択でき、具体的にはポリエチレンやポリプロピレンに代表されるポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリブテン、ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体がある。

中間層の厚みを５〜１００μｍにしたのは、あまりに薄いとフィルムにピンホールが発生し製造困難になり、あまりに厚いと粘着シート全体のバンプ追従性を失い、ウエハにクラックを生じさせるためである。

補強層、軟質層、中間層で形成されるシートは、後述する粘着剤層が紫外線硬化型粘着剤の場合には、シート自体を通過させて紫外線を粘着剤層に届かせる必要があるため、紫外線透過性のものでなければならない。シート自体は、後述する粘着剤層が加熱硬化型粘着剤や加熱発泡型粘着剤の場合には、加熱時に使用される温度より高い温度の融点を有していなければならない。

粘着剤層は、一般感圧型粘着剤、紫外線硬化型粘着剤、加熱硬化型粘着剤等を用いることができる。一般感圧型粘着剤としてはアクリル系、ゴム系、シリコン系など従来公知の粘着剤が用いられる。紫外線硬化型粘着剤は、一般感圧型粘着剤に硬化性化合物及び紫外線硬化開始剤を配合したものであり、紫外線の照射によりその粘着力を調整することができるものである。加熱硬化型粘着剤は、一般感圧型粘着剤に硬化性化合物及び加熱硬化開始剤を配合したものであり、加熱することによりその粘着力を調整することができるものである。

粘着剤層の厚みは、塗工性や作業性を考えると、３〜１００μｍの範囲が好ましい。

本発明にかかる粘着シートは、必要に応じて、上記ウエハ粘着剤層の粘着面にポリエチレンラミネート紙、剥離処理プラスチックフィルム等の剥離紙又は剥離シートを密着させて保存することができる。

本発明に係るシートの製造方法は、従来公知のＴダイ共押出法、インフレーション共押出法、カレンダー押出法等により形成するほか、単層のフィルムに粘着剤を塗工しラミネートさせる方法等さまざまな方法を用いることができる。

本発明に係るシートの製造は、従来公知のＴダイ共押出法、インフレーション共押出法、カレンダー押出法等により形成するほか、単層のフィルムに粘着剤を塗工しラミネートさせる方法等さまざまな方法を用いることができる。

上述する粘着シートの粘着剤層面を、表面に２５〜５００μｍの突起がある電子部品の突起形成面と貼り合わせ、電子部品の背面（突起のない側の面）を研削機械によって研削し、薄い電子部品を製造することができる。

上述する粘着シートの粘着剤層面を、表面に２５〜５００μｍの突起がある電子部品の突起形成面と貼り合わせ、電子部品を個々にチップ化し、ダイシングし、チップ状であって、突起のある電子部品を製造することができる。

本発明にかかる実施例を、表１を参照しつつ、比較例と対比しながら、詳細に説明する。

実施例・比較例における評価は、次のように行った。

表１の「フィルム成形性の評価」は、各実施例・各比較例の粘着シート上に目視にてピンホールなどの微細な穴がある場合又は粘着シートが硬すぎて巻き取りが困難な場合を「不可」、それ以外を「良」とした。

表１の「研削性の評価」は、各実施例・各比較例の粘着シート上に、直径５インチ、厚さ６５０μｍ、回路面のバンプ（ハンダボール）１５０μｍの半導体ウエハをマウンター（株式会社タカトリ製マウンターＡＴＭ−１１００）にて貼り付け、半導体ウエハ裏面研削用シートをカッティングしてから研削機（株式会社ディスコ製バックグラインダーＤＦＧ−８４１）を用いてウエハの裏面を厚さが１５０μｍになるまで研削し、研削後の半導体ウエハ表面のディンプル、クラックの発生状態を目視にて評価し、１０枚中１枚でもクラック及びディンプルが発生したものには「不可」、それ以外を「良」とした。

実施例１にかかる粘着シートについて、説明する。実施例１にかかる粘着シートは、補強層、軟質層、中間層、粘着剤層の順で形成された粘着シートであり、補強層及び中間層は、エチレン−エチルアクリレート共重合体（三井・デュポンポリケミカル社製Ａ−７０１、ショアＤ硬度４３、厚さ２５μｍ）で形成し、軟質層はエチレン−酢酸ビニル共重合体（三井・デュポンポリケミカル社製ＥＶ１５０、ショアＡ硬度３８、厚さ２００μｍ）で形成したものである。

この三層のシートは、上記各合成樹脂をＴダイ共押出法により成形したものである。

この三層のシートへの粘着剤層積層方法は、次の方法によって行った。日本合成化学工業社製Ｎ−３３３０（１００質量部）、日本ポリウレタン工業社製コロネートＬ−４５（５質量部）を攪拌機にて１時間攪拌して均質化させた粘着剤を、コンマコーターによって、離型フィルムとしてのポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ３８μｍ）の離型処理面に塗布し、塗布された粘着剤層を上述の三層のシートの中間層側に押圧して転写させて積層した。

実施例２及び３の粘着シートにあっては、実施例１の粘着剤の厚みを表１に記載した値としたものであり、この厚み以外は、実施例１と同様にして構成し、製造したものである。

比較例１〜１２の粘着シートにあっては、各層の硬度、厚みを表１に記載した値とした以外は、実施例１と同様にして、製造したものである。

表１に示したように、実施例１は、研削性の評価ではディンプルやクラックの発生は認められず、フィルム成形性も良好で、使用可能な程度のものであった。実施例２及び３は、研削性の評価においてウエハの表面状態が若干悪いが使用可能な程度のものであった。

軟質層のショアＡ硬度の低い比較例１、ショアＡ硬度の高い比較例２では、研削時にクラックの発生が認められ研削性が悪かった。軟質層が薄い比較例３ではフィルム成形時にピンホールが発生しフィルム成形性が悪いと共にバンプ追従性も得られなかったためクラックが発生し研削性も悪かった。軟質層が厚い比較例４ではクラックが発生し研削性が悪かった。中間層のショアＤ硬度の低い比較例５ではクラックが発生し研削性が悪く、中間層のショアＤ硬度の高い比較例６ではフィルム成形性が悪く、研削時にクラックも発生し研削性も悪かった。中間層が薄い比較例７ではフィルム成形性が悪く、研削時にクラックが発生し研削性も悪く、中間層が厚い比較例８では研削時にクラックが発生し研削性が悪かった。補強層のショアＤ硬度の低い比較例９では、研削時にクラックが発生し研削性が悪く、補強層のショアＤ硬度の高い比較例１０では研削性は良いがフィルム成形性が悪かった。補強層が薄い比較例１１ではフィルム成形性が悪く研削時にクラックが発生し研削性も悪く、補強層が厚い比較例１２では研削時にクラックが発生し研削性が悪かった。

本発明は、粘着シート及び電子部品製造方法に係り、特に２５μｍ以上の回路面やハンダボール等のバンプを有する半導体ウエハや電子部品の製造に供される粘着シート及び電子部品製造方法に関する。

Claims (4)

1. 補強層、軟質層、中間層、厚みが３〜１００μｍである粘着剤層の順に積層される粘着シートであって、エチレン−エチルアクリレート共重合体である補強層がショアＤ硬度４０〜９０且つ厚み５〜１０００μｍであり、エチレン−酢酸ビニル共重合体である軟質層がショアＡ硬度１５〜５０且つ厚み５０〜１０００μｍであり、エチレン−エチルアクリレート共重合体である中間層がショアＤ硬度４０〜９０且つ厚み５〜１００μｍである粘着シート。
2. 電子部品用である請求項１記載の粘着シート。
3. 表面に２５〜５００μｍの突起がある電子部品の背面を研削して電子部品を製造する電子部品製造方法であって、電子部品の突起形成面と請求項１記載の粘着シートの粘着層を貼り合わせ、電子部品の背面を研削する電子部品製造方法。
4. 表面に２５〜５００μｍの突起がある電子部品を複数個有する板状体を個々にダイシングする電子部品製造方法であって、電子部品の突起形成面と請求項１記載の粘着シートの粘着層を貼り合わせ、電子部品を個々にダイシングする電子部品製造方法。