JP4651472B2 - 半導体製造テープ用基材フィルム - Google Patents

Description

本発明は、製膜性や耐熱性、柔軟性に優れているうえ、良好な紫外線透過性と延伸性を有し、ダイシング時の基材フィルム面に糸状屑の発生が極めて少ない半導体製造テープ用基材フィルムに関する。

半導体製造工程には、ダイシング工程、エキスパンド工程、マウンティング工程などがある。それぞれの工程を施すにあたり、半導体ウエハを（粘着剤層を介して）保持するための半導体製造テープ用基材フィルムが用いられている。
中でも、ダイシング工程においては、ウエハの完全な裁断を行うためにウエハを保持する基材フィルムの内部まで切り込みを行う切断方法が主流であり、該工程に使用される基材フィルムとしては、耐熱性、柔軟性、延伸性などに加え、切断時のフィルム切断面にウエハ汚染の原因となる糸状屑の発生が起こらないことが重要である。

また、焼却時の有毒ガス発生等の環境問題を考慮して塩化ビニル系樹脂に代わる軟質素材として、ポリオレフィン系樹脂が挙げられる。
但し、オレフィン系樹脂では単層構造であると樹脂の特性によって十分な性能を得ることができないため、最近では、耐熱性はあるが柔軟性に欠けるポリプロピレン系樹脂層を中心層とし、これに、柔軟性はあるが耐熱性に劣るポリエチレン系樹脂層を外層として積層したフィルムが使用されるようになっている。

しかし、単に積層構造とすることでは、十分満足が得られる半導体製造テープ用基材とすることができず、各ポリプロピレン系樹脂層、ポリエチレン系樹脂層における配合樹脂の種類やその配合比率の工夫等により、様々な基材フィルムが検討されている。

例えば、特許第３２７１３０１号公報（特許文献１）には、（Ａ）プロピレン及び／又はブテン−１の含有率が５０重量％以上の非晶質ポリオレフィンと結晶性ポリプロピレンとからなる層、及び（Ｂ）特定の密度を有するポリエチレン系樹脂からなる層とが積層されたフィルムが提案されている。
しかし、この提案では、ウエハのダイシング工程に用いた際に、延伸性が不十分であるうえ、切断時にフィルムの切断面に糸状屑が発生し、優れた切断性は得られず、ダイシング特性において不十分であった。

また、特開２００４−３３８２８９号公報（特許文献２）には、（ＩＩ）ポリプロピレン系樹脂と水素添加ブロック共重合体とからなる層、及び（Ｉ）直鎖状低密度ポリエチレンからなる層とが積層された粘着テープ用基材が提案されている。
しかし、このテープ用基材は、高い延伸性を有するものの、基材切断面における糸状屑の発生の問題は解決されていない。

従って、良好な耐熱性、延伸性などを有すると共に、優れた切断性（ダイシング特性）を発現できる基材フィルムの開発が急務となっている。
特許第３２７１３０１号公報 特開２００４−３３８２８９号公報

本発明は、以上の諸点を考慮し、製膜性や耐熱性、柔軟性に優れているうえ、良好な紫外線透過性と延伸性を有し、ダイシング時の切断面に糸状屑の発生が極めて少ない半導体製造テープ用基材フィルムを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明者らは、種々検討を行ったところ、まず、基材フィルムの中心層となるポリプロピレン系樹脂層において、特定のＭＦＲを有するアタクチックポリプロピレン樹脂と、特定のＭＦＲと融点を有するポリプロピレン樹脂とを組み合わせて使用することにより、ダイシング特性の優れたものとなることを見出した。
さらに、ダイシング時のフィルム切断面における糸状屑の発生をより一層抑えるために、それら樹脂の「ＭＦＲ値」等と「配合比率」とを特定し、外層であるポリエチレン系樹脂層を構成する樹脂についても最適なものを選択することで、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、ポリプロピレン系樹脂層と、ポリエチレン系樹脂層との２層からなる半導体製造テープ用基材フィルムであって、ポリプロピレン系樹脂層は、ＭＦＲが５.０未満のアタクチックポリプロピレン１０〜５０重量％と、ＭＦＲが５.０未満で融点が１３５℃以上のポリプロピレン９０〜５０重量％とを含み、前記ポリプロピレン系樹脂層上に粘着剤層が設けられることを特徴とする半導体製造テープ用基材フィルムを要旨とする。
このとき、ポリプロピレン系樹脂層とポリエチレン系樹脂層との層比が、１：１〜１：８であることが好ましく、またポリエチレン系樹脂層は、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体であってもよい。

本発明のポリプロピレン系樹脂層は、ＭＦＲが５.０未満のアタクチックポリプロピレン（非晶性ポリマー）１０〜５０重量％と、ＭＦＲが５.０未満で融点が１３５℃以上のポリプロピレン９０〜５０重量％とを含むことが重要である。
上記アタクチックポリプロピレンが、１０重量％に満たない場合は十分な柔軟性が得られず、５０重量％を超えると製膜時にべた付くことがあるため、本発明では上記の配合比率とするものであり、好ましい配合比率は１０〜３０重量％である。

非晶性ポリマーであるアタクチックポリプロピレンとしては、ＭＦＲ（Melt Flow Rate：メルトフローレート）が５.０未満、好ましくは１．０〜３．０のものを用いる。本発明におけるＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２１．２Ｎの条件で、例えば、（株）テクノ・セブン製 商品名“卓上メルトインデクサＬ２６０”などの測定装置にて求めた値である（以下同様）。
ＭＦＲが５．０以上であると、良好な積層状態を得ることができたとしても、ダイシング時の切断面に糸状屑が発生しやすくなることがあるため、５．０未満とするが、好ましくは３．０以下である。
なお、ＭＦＲの下限は、特に限定しないが、小さすぎても製膜性を低下させるばかりでなく、ダイシング時の切断面に糸状屑を発生させる場合もあるため、１．０程度であり、好ましいＭＦＲは１．０〜３．０である。

このアタクチックポリプロピレンは、ホモポリプロピレン重合の際、アイソタクチックポリプロピレンと同時に重合されるものであり、一般のポリプロピレンにも非常に少量ではあるが含まれている。ガラス転移温度が一般のポリプロピレンと比べると低いため、ホモポリプロピレンの沸騰ｎ−ヘプタン（またはキシレン）可溶分として抽出することができる。
従って、本発明では、ＭＦＲが５．０未満のものであれば、ポリプロピレン製造時に副生するアタクチックポリプロピレンを用いてもよいし、原料から目的生産して用いてもよい。また、該当する好適な市販品があれば、適宜市販品を選択して用いることができ、１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。

ＭＦＲが５.０未満で融点が１３５℃以上のポリプロピレンとしては、好ましくはＭＦＲが１．０〜３．０のものを用いる。
ＭＦＲが５．０以上であると、良好な積層状態を得ることができてもダイシング時におけるフィルム切断面に糸状屑の発生が起こり易くなるため、５.０未満とするが、好ましくは３．０以下である。
なお、ＭＦＲの下限は、特に限定しないが、小さすぎても製膜性を低下させるばかりでなく、ダイシング時の切断面に糸状屑を発生させる場合もあるため、１．０程度であり、好ましいＭＦＲは１．０〜３．０である。
また、融点は１３５℃以上のものを使用することが重要であり、１３５℃未満のものを使用する場合、ダイシング性が低下してしまう。

このＭＦＲが５.０未満で融点が１３５℃以上のポリプロピレンは、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、３元共重合ポリプロピレン等が好ましく用いられ、本発明では、ＭＦＲが５．０未満で融点が１３５℃以上のものであれば、従来のポリプロピレンの製造方法により製造して用いてもよいし、該当する好適な市販品があれば、適宜市販品を選択して用いることができ、１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。

また、本発明におけるポリプロピレン系樹脂層の、ＭＦＲが５.０未満のアタクチックポリプロピレン及びＭＦＲが５.０未満で融点が１３５℃以上のポリプロピレンは、それぞれ変性したものを使用することができる。
これらポリプロピレンを、例えば、α−オレフィン、アクリル酸、メタアクリル酸、エタアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸、
これら不飽和カルボン酸のエステル、酸無水物、金属塩等の誘導体、不飽和物のアミド、アミノ化合物、グリシジルメタアクリレート、ヒドロキシメタアクリレート等により変性して用いることができる。

上記したＭＦＲが５.０未満のアタクチックポリプロピレンとＭＦＲが５.０未満で融点が１３５℃以上のポリプロピレンとの樹脂組成物の調整方法は、特に制限されるものではなく、従来のポリプロピレン組成物の製法で慣用されている方法、例えば、混練機、一軸又は二軸押出機などを用いて、加熱溶融混練して行えばよい。

上記ポリプロピレン系樹脂層には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、滑剤、難燃剤などの各種添加剤、炭酸カルシウム、タルク、マイカなどの無機充填剤等を効果的なかつ支障とならない範囲で添加してもよく、顔料、染料などで着色してもよい。
特に、帯電防止性を付与する際には、例えば、一般に市販されているポリエーテル系帯電防止剤を添加することが好ましい。この場合、ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に対し、例えば５〜５６重量部添加すればよい。

本発明の半導体製造テープ用基材フィルムは、上記のようなポリプロピレン系樹脂層と、少なくとも１層のポリエチレン系樹脂層とを有する。

ポリエチレン系樹脂層を構成するエチレン系樹脂としては、エチレン単独重合体であってもよく、エチレンを主成分とする共重合体であってもよい。
エチレンを主成分とする共重合体としては、例えば、エチレンとプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン等のオレフィン、及びエチレンと（メタ）アクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等との共重合体又は多元重合体が挙げられ、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。
上記の中でも、エチレンと（メタ）アクリル酸との共重合体が、ダイシング特性上、好ましい。なお、（メタ）アクリル酸とはアクリル酸及び／またはメタクリル酸を意味する。

上記ポリエチレン系樹脂層には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、滑剤、難燃剤などの各種添加剤、炭酸カルシウム、タルク、マイカなどの無機充填剤等を効果的なかつ支障とならない範囲で添加してもよく、顔料、染料などで着色してもよい。

以上のようなポリプロピレン系樹脂層およびポリエチレン系樹脂層からなる半導体製造テープ用基材フィルムは、通常はこれらの２層から構成されるが、ポリプロピレン系樹脂層の両表面に上記のようなポリエチレン系樹脂層を設けた３層構造としてもよい。
２層構造の場合、ポリプロピレン系樹脂層上（半導体との接触面）に粘着剤層が設けられる。この粘着剤層としては、公知もしくは慣用の粘着剤を使用することができ、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニール系等の各種の粘着剤を使用すればよい。

このような基材フィルムの厚さについては、特に限定されるものではないが、好ましくは０．０３〜０．３ｍｍ程度である。

本発明の半導体製造テープ用基材フィルムにおける各層の比率は、（ポリプロピレン系樹脂層）：（ポリエチレン系樹脂層）＝１：１〜１：８であることが好ましい。
ポリプロピレン系樹脂層が厚すぎても、薄すぎても、ポリエチレン系樹脂層との所望の相乗作用を得ることができなくなる。
本発明では、より好ましい上記の層比は３：７〜５：５である。

本発明の半導体製造テープ用基材フィルムの成形方法は、特に限定されるものではない。
例えば、共押出積層法、カレンダー法、共押出インフレーション法などの公知の方法が挙げられ、溶融状態で積層した後、冷却ロール、水冷または空冷で冷却する方法を用いて、積層フィルムとすることができる。

本発明の基材フィルムにおいては、印刷性、粘着剤塗布性を向上させるために表面処理を行ってもよい。

本発明の半導体製造テープ用基材フィルムは、製膜性や耐熱性、柔軟性に優れているうえ、良好な紫外線透過性と延伸性を有し、ダイシング時の切断面に糸状屑の発生が極めて少ない等の効果を有する。
従って、ダイシング工程、エキスパンド工程、マウンティング工程などの半導体製造工程におけるテープ用基材フィルムとして好適である。

〔実施例１〜４、比較例１〜１５〕
ポリプロピレン系樹脂層（ＰＰ層）の材料として、それぞれ下記に示す樹脂を表１，２に示す割合で混合し、温度２００℃にて３０分間溶融混練して調製した。
ポリエチレン系樹脂層（ＰＥ層）の材料として、それぞれ下記に示す樹脂を表１，２に示す割合で混合し、温度２００℃にて３０分間溶融混練して調製した。
上記調製した樹脂組成物を、テスト押出機（サーモプラスチックス工業（株）製 商品名“テストφ４０ｍｍ押出機”）を用いて、ＰＰ層とＰＥ層との比が４：６となるように厚さ０．１ｍｍの２層構造フィルムに加工した。

表１，２中の数字は、重量％を示す。
（使用原料）表１，２中の略号と共に以下に示す。
≪ポリプロピレン系樹脂層（ＰＰ層）≫
ＰＰ１：ランダムポリプロピレン（チッソポリプロ製 商品名“ＦＸ４ＧＣ”ＭＦＲ：５．０、融点：１２５℃）
ＰＰ２：ランダムポリプロピレン（チッソポリプロ製 商品名“ＦＷ４Ｂ”ＭＦＲ：７．０、融点：１３２℃）
ＰＰ３：ランダムポリプロピレン（日本ポリケム製 商品名“ＷＦＸ６”ＭＦＲ：２．０、融点：１２５℃）
ＰＰ４：ランダムポリプロピレン（日本ポリケム製商品名“ＷＦＸ４Ｔ”ＭＦＲ：７．０、融点：１２５℃）
ＰＰ５：ランダムポリプロピレン（日本ポリケム製商品名“ＦＷ３Ｅ”ＭＦＲ：７．０、融点：１４２℃）
ＰＰ６：ランダムポリプロピレン（日本ポリケム製商品名“ＥＸ５Ｃ”ＭＦＲ：４．２、融点：１６０℃）
ＰＰ７：ホモポリプロピレン（三井化学製商品名“Ｆ１０７ＢＶ”ＭＦＲ：７．０、融点：１６０℃）
ＰＰ８：ランダムポリプロピレン（住友化学製商品名“Ｓ１３１”ＭＦＲ：１．２、融点：１３７℃）
ＰＰ９：ランダムアタクチックポリプロピレン（住友化学製商品名“タフセレンＨ３００２” ＭＦＲ：２．０）
αオレフィン１：プロピレン及び／又はオクテンからなる非晶質ポリオレフィン（デュポンダウ製商品名“エンゲージ８２００”ＭＦＲ：５．０、融点：６０℃）
αオレフィン２：プロピレン及び／又はオクテンからなる非晶質ポリオレフィン（デュポンダウ製商品名“エンゲージ８８４２”ＭＦＲ：１．０、融点：３３℃）
スチレン系ゴム：水素添加ブロック共重合体（特許文献２に相当）（クラレ社製商品名“ハイブラー７１２５”）
ＬＤＰＥ：低密度ポリエチレン（住友化学社製商品名“Ｌ７０５”）
≪ポリエチレン系樹脂層（ＰＥ層）≫
ＰＥ１：エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体（三井デュポンポリケミカル社製商品名“ニュクレル”）
ＰＥ２：エチレンー（メチルメタ）アクリル酸共重合体（住友化学社製商品名“アクリフト”）

実施例１〜４および比較例１〜１５の各基材フィルムにおける（１）製膜性、（２）耐熱性、（３）柔軟性、（４）延伸性、（５）ダイシング性、（６）紫外線透過性を下記の評価方法で評価した。
結果を表３，４に示す。

（評価方法）
（１）製膜性：テスト押出機での製膜時のロール剥がれ、加工状況を評価した。
問題なかったものを「○」、ロール剥がれを僅かに生じたものを「△」、ロール剥がれが大きく製膜が極めて困難もしくは不可能であったものを「×」で示した。
（２）耐熱性：得られた基材フィルムを、幅１５ｍｍの短冊状に切り出し、１２０℃のオーブン中に荷重５ｇｆにて５分間吊り下げた後の基材フィルムの外観状態を目視にて観察した。
外観上、特に大きな変形が見られず問題なかったものを「○」、大きな変化はあったが、伸びきってしまわなかったものを「△」、伸びきってしまったものを「×」で示した。
（３）柔軟性：得られた基材フィルムについて、半導体ウエハへの貼着作業を行い、問題なくスムースに作業を行えたものを「○」、シワや折れ曲がりが生じたり、半導体ウエハへの馴染み性が悪い等で、作業がスムースに行えなかったものを「×」と判定した。
（４）延伸性：得られたフィルムの直行する２方向について、ＪＩＳ Ｋ７１２７に準拠して引っ張り試験を行い１００％伸張時の応力を測定し、その比を求めて延伸性の指標とした。
比が１に近いほど均一性が良いため、０．８〜１．８の範囲内のものを「○」、当該範囲を外れたものを「×」と判定した。
（５）ダイシング性：得られたフィルムを半導体ウエハに貼着し、実際の半導体ダイシングと同様のダイシングを行い、各フィルムの切断面の糸状屑の発生状況を観察した。
糸状屑の発生が無かったものを「○」、糸状屑が微量に発生したものを「△」。糸状屑が僅かに発生したものを「×」で示した。

この結果、実施例１〜４の基材フィルムは、いずれも比較例１〜１５の基材フィルムよりも（特にダイシング性において顕著に）優れた特性を示した。なお、比較例９，１０，１５における柔軟性では、シワや折れ曲がりか、半導体ウエハへの馴染み性が悪いかの何れか一方が生じて作業がスムースに行えなかったため、「△×」と示した。

〔検討例〕（より好ましい層比の検討）
実施例１−１〜１−４
前記実施例１において、各層の厚さ比（ポリプロピレン系樹脂層：ポリエチレン系樹脂層中層）を表３に示すように代える以外は、実施例１と同様に実施した。
得られたフィルムの（１）製膜性、（２）耐熱性、（３）柔軟性、（４）延伸性、（５）ダイシング性、（６）紫外線透過性を実施例１〜４、比較例１〜１１と同様の基準で評価方法で評価した。この結果を表５に併せて示す。

本発明による半導体製造テープ用基材フィルムは、製膜性や耐熱性、柔軟性に優れているうえ、良好な紫外線透過性と延伸性を有し、ダイシング時のフィルム切断面における糸状屑の発生が極めて少ない。
従って、半導体製造工程のテープ用基材フィルムとして好適であり、ダイシング工程、エキスパンド工程、マウンティング工程などにおいて幅広く使用することができる。

Claims (3)

1. ポリプロピレン系樹脂層と、ポリエチレン系樹脂層との２層からなる半導体製造テープ用基材フィルムであって、
   前記ポリプロピレン系樹脂層は、ＭＦＲが５.０未満のアタクチックポリプロピレン１０〜５０重量％と、ＭＦＲが５.０未満で融点が１３５℃以上のポリプロピレン９０〜５０重量％とを含み、前記ポリプロピレン系樹脂層上に粘着剤層が設けられることを特徴とする半導体製造テープ用基材フィルム。
2. ポリプロピレン系樹脂層とポリエチレン系樹脂層との層比が、１：１〜１：８であることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造テープ用基材フィルム。
3. ポリエチレン系樹脂層は、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体であることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体製造テープ用基材フィルム。