JP4785095B2 - ウエハ加工用テープ - Google Patents
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Description
図1は本実施形態に係るウエハ加工用テープ10を示す断面図である。図2は、(a)は直角形引裂試験片の平面図であり、(b)は切断部分を入れた直角形引裂試験片の平面図である。図3は、2号形試験片の平面図である。図4は、ウエハ加工用テープ上に半導体ウエハを貼り合せた状態を説明するための図であり、図5は、ダイシング工程を説明するための図である。また、図6は、エキスパンド工程を説明するための図であり、図7はピックアップ工程を説明するための図である。
(接着剤層)
接着剤層13は、半導体ウエハ1(図4参照)等が貼り合わされてダイシングされた後、半導体チップ2(図7参照)をピックアップする際に、粘着フィルム12から剥離して半導体チップ2に付着し、半導体チップ2を基板やリードフレームに固定する際の接着剤として使用されるものである。従って、接着剤層13は、ピックアップ工程(図7参照)において、個片化された半導体チップ2に付着したままの状態で、粘着フィルム12から剥離することができる剥離性を有し、さらに、ダイボンディング工程において、半導体チップ2を基板やリードフレームに接着固定するために、十分な接着信頼性を有するものである。
粘着フィルム12は、半導体ウエハ1をダイシングする際には半導体ウエハ1が剥離しないように十分な粘着力を有し、ダイシング後に半導体チップ2をピックアップする際には容易に接着剤層13から剥離できるよう低い粘着力を有するものである。本実施形態において、粘着フィルム12は、図1に示すように、基材フィルム12a上に粘着剤層12bを設けたものを使用した。
粘着フィルム12を直角形引裂試験片とした、JIS K7128−3「プラスチックーフィルム及びシートの引裂強さ試験方法―第3部:直角形引裂法」に示される直角形引裂試験片の試験方法において、直角形引裂試験片100の引裂強度をCとし、直角形引裂試験片100の直角部の先端を通る中央線上で、該直角部の先端から長さ略1mmの切断部分115を入れた直角形引裂試験片110の引裂強度をDとしたとき、強度比(D/C)が、0.8以下であることを満たしている。
さらに、JIS K7113の2号形試験片を使用した伸び率の測定において、2号形試験片である接着剤層13の伸び率が、150%以上であることを満たしている。
半導体装置の製造工程の中で、ウエハ加工用テープ10は、以下のように使用される。
図4においては、ウエハ加工用テープ10に、半導体ウエハ1とリングフレーム20とが貼り合わされた様子が示されている。まず、図4に示すように、粘着フィルム12の粘着剤層12bをリングフレーム20に貼り付け、半導体ウエハ1を接着剤層13に貼り合わせる。これらの貼り付け順序に制限はなく、半導体ウエハ1を接着剤層13に貼り合わせた後に粘着フィルム12の粘着剤層12bをリングフレーム20に貼り付けてもよい。また、粘着フィルム12のリングフレーム20への貼り付けと、半導体ウエハ1の接着剤層13への貼り合わせとを、同時に行っても良い。
(実施例)
まず、下記の表1に示す基材フィルム1A〜1G及び下記の表2に示す粘着剤層組成物2A〜2Fを調製した後、基材フィルム1A〜1G上に粘着剤層組成物2A〜2Fの乾燥後の厚さが10μmになるように粘着剤層組成物2A〜2Fを塗工し、110℃で3分間乾燥させて粘着フィルム12を作製した。次いで、下記の表3に示す接着剤層組成物3A〜3Dを調製し、離型処理した厚さ25μmのポリエチレン−テレフタレートフィルムよりなる剥離ライナー11上に、乾燥後の厚さが40μmになるように接着剤層組成物3A〜3Cを塗工し、140℃で5分間乾燥させて剥離ライナー11上に下記の表3に示す接着剤層13を作製した。また、接着剤層組成物3Dも同様に、乾燥後の厚さが10μmになるようにして、剥離ライナー11上に下記の表3に示す接着剤層13を作製した。そして、粘着フィルム12及び接着剤層13を図4に示すような形状に裁断した後、粘着フィルム12の粘着剤層12b側に接着剤層13を貼り合わせて、下記の表4に示す実施例1〜15のウエハ加工用テープ10及び下記の表5に示す比較例1〜12のウエハ加工用テープを作製した。
粘着剤層組成物2Aは、アクリル系粘着剤である。粘着剤層組成物2Aは、表2に示すように、共重合体化合物100質量部に対して、硬化剤2質量部を加え、さらに光重合開始剤5質量部を加えて混合した放射線硬化性の粘着剤層組成物である。尚、共重合体化合物は、放射線硬化性炭素−炭素二重結合および官能基を有する化合物として、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレートおよびメチルメタクリレートからなり、質量平均分子量70万、ガラス転移温度(Tg)−64℃、放射線硬化性炭素−炭素二重結合量0.9meq/gを有する共重合体化合物である。また、硬化剤としてポリイソシアネート化合物コロネートL(日本ポリウレタン株式会社製、商品名)を用い、光重合開始剤としてイルガキュア184(日本チバガイギー株式会社製、商品名)を用いた。
粘着剤層組成物2Bは、粘着剤層組成物2Aよりも硬化剤を減量したアクリル系粘着剤である。粘着剤層組成物2Bは、表2に示すように、共重合体化合物100質量部に対して、硬化剤1質量部を加え、さらに光重合開始剤5質量部を加えて混合した放射線硬化性の粘着剤層組成物である。
粘着剤層組成物2Cは、粘着剤層組成物2Aよりも硬化剤を増量したアクリル系粘着剤である。粘着剤層組成物2Cは、表2に示すように、共重合体化合物100質量部に対して、硬化剤5質量部を加え、さらに光重合開始剤5質量部を加えて混合した放射線硬化性の粘着剤層組成物である。
粘着剤層組成物2Dは、粘着剤層組成物2Aよりも共重合体化合物の質量平均分子量を大きくしたアクリル系粘着剤である。粘着剤層組成物2Dは、表2に示すように、共重合体化合物100質量部に対して、硬化剤2質量部を加え、さらに光重合開始剤5質量部を加えて混合した放射線硬化性の粘着剤層組成物である。尚、共重合体化合物の質量平均分子量は110万である。
粘着剤層組成物2Eは、粘着剤層組成物2Aよりも共重合体化合物の質量平均分子量を小さくしたアクリル系粘着剤である。粘着剤層組成物2Eは、表2に示すように、共重合体化合物100質量部に対して、硬化剤2質量部を加え、さらに光重合開始剤5質量部を加えて混合した放射線硬化性の粘着剤層組成物である。尚、共重合体化合物の質量平均分子量は20万である。
粘着剤層組成物2Fは、粘着剤層組成物2Aの共重合体化合物を変更して、質量平均分子量を小さくしたアクリル系粘着剤である。粘着剤層組成物2Fは、表2に示すように、共重合体化合物100質量部に対して、硬化剤2質量部を加え、さらに光重合開始剤5質量部を加えて混合した放射線硬化性の粘着剤層組成物である。尚、共重合体化合物は、放射線硬化性炭素−炭素二重結合および官能基を有する化合物として、2−エチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレートおよびメチルメタクリレートからなり、質量平均分子量20万、ガラス転移温度(Tg)−5℃、放射線硬化性炭素−炭素二重結合量0.9meq/gを有する共重合体化合物である。
接着剤層組成物3Aは、エポキシ−アクリル系接着剤層組成物である。表3に示すように、エポキシ樹脂55質量部、フェノール樹脂45質量部、シランカップリング剤(1)1.7質量部、シランカップリング剤(2)3.2質量部、フィラー32質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを60質量部加えて攪拌混合し、更にビーズミルを用いて90分混練した。これにグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート3重量%を含むアクリルゴムHTR−860P−3(ナガセケムテックス(株)製商品名、重量平均分子量80万)を280質量部、及び硬化促進剤を0.5質量部加え、攪拌混合し、真空脱気し、接着剤層組成物3Aを得た。尚、エポキシ樹脂としてYDCN−703(東都化成(株)製商品名、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量210、分子量1200、軟化点80℃)を用い、フェノール樹脂としてミレックスXLC−LL(三井化学(株)製商品名、下記式(1)で表されるフェノール樹脂、水酸基当量175、吸水率1.8%、350℃における加熱重量減少率4%)を用いた。また、シランカップリング剤(1)としてNUC A−189(日本ユニカー(株)製商品名、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)を用い、シランカップリング剤(2)としてNUC A−1160(日本ユニカー(株)製商品名、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン)を用いた。また、フィラーとしてアエロジルR972(シリカ表面にジメチルジクロロシランを被覆し、400℃の反応器中で加水分解させた、メチル基などの有機基を表面に有するフィラー、日本アエロジル(株)製商品名、シリカ、平均粒径0.016μm)を用いた。また、硬化促進剤としてキュアゾール2PZ−CN(四国化成(株)製商品名、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール)を用いた。
接着剤層組成物3Bは、接着剤層組成物3Aよりも伸び率を小さくした(接着剤層組成物3Aの伸び率の半分の伸び率)エポキシ−アクリル系接着剤層組成物である。表3に示すように、エポキシ樹脂80質量部、フェノール樹脂68質量部、シランカップリング剤(1)2.1質量部、シランカップリング剤(2)3.7質量部、フィラー363質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを55質量部加えて攪拌混合し、更にビーズミルを用いて90分混練した。これにグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート3重量%を含むアクリルゴムHTR−860P−3(ナガセケムテックス(株)製商品名、重量平均分子量80万)を180質量部、及び硬化促進剤を0.6質量部加え、攪拌混合し、真空脱気し、接着剤層組成物3Bを得た。
接着剤層組成物3Cは、接着剤層組成物3Aよりも伸び率を小さくした(接着剤層組成物3Aの伸び率の4分の1の伸び率)エポキシ−アクリル系接着剤層組成物である。表3に示すように、エポキシ樹脂110質量部、フェノール樹脂90質量部、シランカップリング剤(1)2.4質量部、シランカップリング剤(2)4質量部、フィラー485質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを80質量部加えて攪拌混合し、更にビーズミルを用いて90分混練した。これにグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート3重量%を含むアクリルゴムHTR−860P−3(ナガセケムテックス(株)製商品名、重量平均分子量80万)を100質量部、及び硬化促進剤を0.7質量部加え、攪拌混合し、真空脱気し、接着剤層組成物3Cを得た。
接着剤層組成物3Dは、接着剤層組成物3Aよりも伸び率を大きくした(接着剤層組成物3Aの伸び率の1.5倍の伸び率)エポキシ−アクリル系接着剤層組成物である。表3に示すように、エポキシ樹脂40質量部、フェノール樹脂32質量部、シランカップリング剤(1)1.7質量部、シランカップリング剤(2)3.2質量部、フィラー25質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを65質量部加えて攪拌混合し、更にビーズミルを用いて90分混練した。これにグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート3重量%を含むアクリルゴムHTR−860P−3(ナガセケムテックス(株)製商品名、重量平均分子量80万)を450質量部、及び硬化促進剤を0.5質量部加え、攪拌混合し、真空脱気し、接着剤層組成物3Dを得た。
実施例1に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1B、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例2に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1C、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例3に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1D、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例4に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1B、粘着剤層組成物2B及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例5に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1E、粘着剤層組成物2C及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが100μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例6に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1F、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが150μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例7に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1B、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Dを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び10μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例8に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1B、粘着剤層組成物2D及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例9に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1B、粘着剤層組成物2E及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例10に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1E、粘着剤層組成物2D及び接着剤層組成物3Dを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが100μm、10μm及び10μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例11に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1B、粘着剤層組成物2F及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例12に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1B、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Bを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例13に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1C、粘着剤層組成物2C及び接着剤層組成物3Dを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び10μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例4に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1B、粘着剤層組成物2C及び接着剤層組成物3Dを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び10μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例15に係るウエハ加工用テープ10は、上記の表4に示すように、基材フィルム1C、粘着剤層組成物2B及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが80μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例1に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1A、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが70μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例2に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1E、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが100μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例3に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1A、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Bを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが70μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例4に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1A、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Cを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが70μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例5に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1A、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Dを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが70μm、10μm及び10μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例6に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1A、粘着剤層組成物2C及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが70μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例7に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1E、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Bを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが100μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例8に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1E、粘着剤層組成物2E及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが100μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例9に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1E、粘着剤層組成物2B及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが100μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例10に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1E、粘着剤層組成物2F及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが100μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例11に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1G、粘着剤層組成物2A及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが70μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
比較例12に係るウエハ加工用テープは、上記の表5に示すように、基材フィルム1G、粘着剤層組成物2C及び接着剤層組成物3Aを用い、前述した方法で基材フィルム12a、放射線硬化型粘着剤層12b及び接着剤層13のそれぞれの厚さが70μm、10μm及び40μmとなるように、この順に積層して作製した。
実施例1〜15に係る各ウエハ加工用テープ10、並びに、各比較例1〜12に係る各ウエハ加工用テープにおける引裂強度C及び引裂強度Dの測定は、JIS K 7128−3に準拠し、粘着フィルム12からなる直角形引裂試験片100(図2(a)参照)及び直角形引裂試験片110(図2(b)参照)を使用して、測定スピードを500(mm/min)の条件の下で測定した。
ダブルダイの発生率(%)の測定は、実施例1〜15に係る各ウエハ加工用テープ10、並びに、各比較例1〜12に係る各ウエハ加工用テープを使用した場合のピックアップ工程におけるダブルダイの発生個数を目視により測定し、その割合を算出した。
接着剤層13の伸び率(%)の測定は、実施例1〜15に係る各ウエハ加工用テープ10の接着フィルムの接着剤層13のみからなるJIS K7113の2号形試験片120(図3参照)、並びに、比較例1〜12に係る各ウエハ加工用テープの接着フィルムの接着剤層13のみからなるJIS K7113の2号形試験片120を用意し、接着剤層13である2号形試験片120を長手方向(図3の左右方向)の一方向に500(mm/min)の速度で引き伸ばして破断した時の伸び率を測定した。
プリカット加工性の評価は、実施例1〜15に係る各ウエハ加工用テープ10に使用した接着フィルム、並びに、比較例1〜12に係る各ウエハ加工用テープに使用した接着フィルムについて、剥離ライナー(離型フィルム)11と接着剤層13とからなる接着フィルムに、12インチウェハ用に直径320mmの円の切り込みを58.5mm間隔で入れ、加工速度を10m/minで100m、切り込みの外側の接着剤層13を剥離ライナー(離型フィルム)11から剥離して巻き取り、破断が一度もおきない場合を「○」として評価し、破断が発生した場合を「×」として評価した。
2:半導体チップ
10:ウエハ加工用テープ
12a:基材フィルム
12b:粘着剤層
12:粘着フィルム
13:接着剤層
100、110:直角形引裂試験片
115:切断部分
120:2号形試験片
Claims (2)
- 基材フィルムと粘着剤層と接着剤層とがこの順に形成されたウエハ加工用テープであって、
前記基材フィルムと前記粘着剤層とから形成される積層体を直角形引裂試験片として使用した、JIS K 7128−3の直角形引裂法による引裂強度の測定において、
前記直角形引裂試験片の引裂強度をCとし、
前記直角形引裂試験片の直角部の先端を通る中央線上で、前記直角部の先端から長さ略1mmの切断部分を入れた当該直角形引裂試験片の引裂強度をDとしたとき、
強度比(D/C)が、0.8以下であることを特徴とするウエハ加工用テープ。 - 前記接着剤層の伸び率が、JIS K7113の2号形試験片による伸び率の測定において、前記接着剤層を前記2号形試験片としたとき、150%以上であることを特徴とする請求項1に記載のウエハ加工用テープ。
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