JP4813863B2 - ダイシングシート用基体フィルム - Google Patents

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本発明は、半導体ウエハ等をチップ状にダイシングする工程で使用されるダイシングシートに用いられる基体フィルムに関する。
予め大面積でつくられた半導体ウエハは、チップ状に切断(ダイシングという)される。このダイシング工程では、該半導体ウエハを固定する必要がある。この固定のためにダイシングシートが使用される。
該シートは、粘着剤層と基体フィルムとから構成されている。この基体フィルムとしては、一般にポリ塩化ビニル系フィルム、ポリオレフィン系フィルム又はその他の樹脂を用いたフィルムが使用されているが、ポリ塩化ビニル系フィルムは、特に環境問題等で数量が減っているのが実情である。
ポリオレフィン系フィルム又は他の樹脂を用いたフィルムをダイシングシート用基体フィルムとするときには、ダイシング後の拡張性に問題があり、これを解決しようとする特許技術が公開されている。
例えば、一定の表面粗度と伸張前後に一定の面内位相差をもってなるポリオレフィン系フィルムをダイシング基体フィルムとして特定し、該フィルムを結晶性ポリエチレンを主とする層を表裏層に、その中間にエチレン、プロピレン又はブテンー1のいずれかのモノマー成分を40重量%以上含む非晶性ポリオレフィンによる層をもって積層したもので達成するというものである。(特許文献1参照)
また、エチレンを主成分(60重量%以上)として、これにメタクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステル(C3〜C8のアルキル基)を共重合した弾性を有する3元共重合樹脂をダイシング基体フィルムとして、これに粘着層を設けて2層からなるダイシングテープ又は該ダイシング基体フィルムに、更にポリエチレンやエチレン−酢酸ビニル共重合体を積層して3層からなるダイシングシートとするものである。(特許文献2参照)
また、軟質アクリル系樹脂を内部に、硬質アクリル系樹脂を最外層とする多層構造重合体粒子又はこれに0〜50質量%の熱可塑性樹脂、例えば極性の高いエチレン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂又はナイロン系樹脂等をブレンドしたものからなるフィルムを基体として、この片面に粘着剤層を設けてダイシング用粘着シートとしたものである。(特許文献3参照)
特開2001−232683号公報 特開平7−230972号公報 特開2004−79916号公報
一般に半導体ウエハは、まずダイシングシートの粘着面に固定され、ラックに収納した状態でダイシング工程に送られる。そしてここで、まずダイサーによって所定サイズにダイシングされる。次に該テープは拡張され、ダイシングされた半導体ウエハはピックアップしやすいように一定の隙間がつくられる。そして、ピッカーによってピックアップされる。その後使用済みとなったダイシングシートは、収納ラックに回収されて、主たる工程は終了する。
ところで、最近の更なる半導体チップの小片化に伴って、上記工程において、次の二つのような新たな課題が発生していた。
まずその一つが、ダイシング工程においてこれまでより小片にダイシングされた後、次の工程で半導体チップをピックアップする際、半導体チップが小片化しているため、より広く、均一に拡張しなければ、適正にピックアップできず、誤作動の原因になっていた。
また、もう一つが、使用済みのダイシングシートの回収である。上記ラックに収納した状態でダイシング工程に送られるところから、使用済みダイシングシートのラック回収までは、人の手を通さず全て機械が行う。したがって、ダイシングシートを拡張する前に比べて拡張後のシートのサイズが、大きくなっていたりすると、効率的にラックへの回収ができなくなる。
このラックへの効率的回収は、使用済み該シートを所定温度に加熱し、収縮させることによって回収するものであるが、前記一般に知られているダイシングシートでは、該温度での加熱収縮が小さいので、該ラック内への収納が困難であった。この困難さは、半導体チップのサイズが小さくなるほど、該シートの拡張はより大きくする必要があり、したがって回収における加熱収縮もより大きく収縮させないことには、該ラック内に収納できないことになる。
本発明は、半導体チップの小片化に伴って必要とされる、より広く均一に拡張ができて(以下これを拡張性と呼ぶ。)、且つ使用済みのダイシングシートのラックへの回収が、より容易に行える(以下これをラック回収性と呼ぶ。)、ダイシングシート用基体フィルムを見出すことを主たる課題として、見出されたものである。
本発明は、アクリル酸エステル成分が80〜60重量%であり、メタクリル酸エステル成分が20〜40重量%であるアクリル系樹脂からなるA層、酸変性水添スチレン系熱可塑性エラストマーからなるB層、熱可塑性エチレン系樹脂からなるC層とがA層/B層/C層の3層に積層されているダイシングシート用基体フィルムであることを特徴とする。
また、本発明は、縦方向と横方向に40%伸長させ、これを60℃で10秒間加熱して収縮させた場合の縦方向と横方向の復元率が90%以上であるダイシングシート用基体フィルムであることも特徴とする。
より優れた拡張性を有するダイシングシート用基体フィルムが得られるようになり、半導体ウエハ等をより小片にダイシングし、ピックアップすることが容易に、且つ確実にできるようになった。
また、使用済みダイシングシートのラックへの収納回収が、より確実に、容易に行えるようになった。
本発明において、A層を形成するアクリル系樹脂はアクリル酸エステル成分とメタクリル酸エステル成分とを含んでおり、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルとの共重合体であっても、アクリル酸エステル系樹脂とメタクリル酸エステル系樹脂とのブレンド樹脂であってもよい。
まず、アクリル酸エステルとしては、具体的にはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシルまたはアクリル酸n−オクチル等が例示でき、また、メタクリル酸エステルとしては、具体的にはメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチルまたはメタクリル酸イソブチル等が例示できる。
アクリル酸エステル成分は、軟質的な特性を有し、その硬度は(JIS K 6253 デュロメータータイプA)40〜90が好ましく、50〜80がさらに好ましい。
また、メタクリル酸エステル成分は、硬質的な特性を有し、その硬度は(JIS K 6253 デュロメータータイプD)20〜50が好ましく、30〜40がさらに好ましい。
共重合体は、アクリル酸エステルを主成分としてメタクリル酸エステルを共重合成分として共重合することにより得られる。
アクリル酸エステル系樹脂としては、アクリル酸エステルを単量体とした単独重合体又はアクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体との共重合体のいずれでもよい。
アクリル酸エステル系樹脂がゴム弾性を有するためには、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル又はアクリル酸n−オクチルが好ましく、アクリル酸n−ブチルがより好ましい。
また、アクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体としては、具体的にはメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ペンチル等のメタクリル酸エステル系単量体やスチレン、α―メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−メチルスチレン等の芳香族ビニル系単量体が例示できる。アクリル酸エステル系樹脂が軟質的な特性を有するためには、アクリル酸エステルが主成分であること、つまり重合体を形成させるために使用される全単量体に対して、アクリル酸エステルと共重合可能な単量体の割合は、50重量%未満で使用されるのが好ましい。
次に、メタクリル酸エステル系樹脂としては、メタクリル酸を単量体とした単独重合体又はメタクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体との共重合体のいずれでもよい。
メタクリル酸系樹脂が硬質的な特性を有するためには、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル又はメタクリル酸プロピルが好ましく、メタクリル酸メチルがより好ましい。
また、メタクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体としては、具体的にはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ペンチル等のアクリル酸エステル系単量体やスチレン、α―メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−メチルスチレン等の芳香族ビニル系単量体が例示できる。メタクリル酸エステル系樹脂が硬質的な特性を有するためには、メタクリル酸エステルが主成分であること、つまり重合体を形成させるために使用される全単量体に対して、メタクリル酸エステルと共重合可能な単量体の割合は、50重量%未満で使用されるのが好ましい。
次に、アクリル系樹脂におけるアクリル酸エステル成分とメタクリル酸エステル成分の割合は、アクリル酸エステル成分が80〜60重量%、メタクリル酸エステル成分が20〜40重量%であるのが好ましく、さらに好ましくはアクリル酸エステル成分が75〜65重量%、メタクリル酸エステル成分が25〜35重量%である。
アクリル酸エステル成分とメタクリル酸エステル成分の割合は、アクリル酸エステル成分が80〜60重量%、メタクリル酸エステル成分が20〜40重量%の範囲にあるときに、より優れた拡張性を示し、さらにラック回収性にも優れる。
ピックアップ工程におけるダイシングシート用基体フィルムの拡張量が大きい場合には、フィルムの破れといった問題が生じることがある。その場合には、A層のアクリル系樹脂に熱可塑性エラストマーを添加することができる。
熱可塑性エラストマーとしては、ポリスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー又はポリアミド系エラストマーが例示できるが、アクリル系樹脂に添加しても透明性の低下の少ないポリスチレン系エラストマーが好ましい。
スチレン系エラストマーとしては、スチレンと共役ジエン、例えばブタジエン、イソプレン又は1,3−ペンタジエン等とのブロック共重合体が一般的であり、その中でもスチレンとブタジエンとのブロック共重合体が最も一般的である。
該スチレンと共役ジエンとのブロック共重合体は、温度230℃、荷重21.2Nの時のMFRが3〜10g/10分のものが好ましい。
スチレン系エラストマーの添加量が増えてくると、ダイシングシート用基体フィルムのラック回収性に影響が出てくる。つまり、60℃に加熱しても、一旦拡張したダイシングシート用基体フィルムが収縮しきらない場合には、ラック回収性が悪くなることになる。
このような場合には、さらにテルペン樹脂を添加することによりラック回収性を補うことができる。
テルペン樹脂としては、一般に知られているように、テルペンモノマー、つまりα―ピネン、β―ピネン又はジペンテンを骨格とするテルペン樹脂、これを骨格とするスチレン変性テルペン樹脂又はこれを骨格とするフェノール変性テルペン樹脂である。他にこれらテルペン樹脂を水添した飽和テルペン樹脂もある。
該テルペン樹脂は、分子量500〜1400、軟化点80〜150℃及びガラス転移点40〜90℃であることが好ましい。アクリル系樹脂やスチレンと共役ジエンとからなるブロック共重合樹脂に対する相溶性から、フェノール変性共重合テルペン樹脂で、かつガラス転移点55〜90℃の好ましい。
スチレン系エラストマーとテルペン樹脂の添加できる割合は、次のように例示できる。
スチレン系エラストマーの添加量としては、3〜20重量%が好ましい。スチレン系エラストマーが3〜10重量%の範囲では、さらにテルペン樹脂を添加しなくても充分なラック回収性が得られるが、テルペン樹脂を添加しても特に問題はない。
スチレン系エラストマーが10重量%を超えて20重量%までの範囲では、テルペン樹脂を添加した方がよい。その割合は、アクリル系樹脂80〜89重量%とスチレン系エラストマー11〜20重量%とのブレンド樹脂100重量部に対して、テルペン樹脂5〜23重量部添加するのが好ましい。
スチレン系エラストマーが20重量%を超えると、テルペン樹脂をさらに添加しても、充分なラック回収性が得られず好ましくない。
次に、B層について説明する。B層はA層とC層の間にあって、両層を強い接着力でもって積層するための接着層である。
B層を形成する酸変性水添スチレン系熱可塑性エラストマーは、例えば次のようなものである。
ポリスチレンセグメントとジエンセグメント、例えばポリブタジエン、ポリイソプレン等とがブロック結合されてなる熱可塑性エラストマーが水素添加され、更に酸変性されたものである。ここでジエンセグメントが、例えばポリブタジエンによる場合、それが水添(水素添加)されると、ポリ(エチレンーブチレン)セグメントになり、ポリイソプレンの場合には、ポリ(エチレンープロピレン)セグメントになる。このジエンセグメントとしてはポリブタジエンによるものが好ましい。
酸変性は、一般にオレフィン樹脂等で行われる酸変性と同じであり、α、β―不飽和カルボン酸又はその無水物、例えば(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸又はフマル酸等を付加することで行われる。
該酸変性水添スチレン系熱可塑性エラストマーの密度は0.88〜0.99の範囲であり、かつ、温度230℃、荷重21.2NのときのMFRが2〜10g/10minのものが好ましい。
尚、該酸変性水添スチレン系熱可塑性エラストマーは、一般的にはこれ単独で使用するのが最も好ましいが、他の例えばエチレン系共重合樹脂(例えばエチレンとC1〜C4のアクリル酸エステルとのコポリマー)をブレンドしてもよい。但し、この他の樹脂のブレンド量は50重量%未満に抑えることが好ましい。
次に、C層について説明する。C層はダイシングシート用基体フィルムを押出・製膜する際にロール状に巻き取るが、その際にフィルム面どうしがブロッキングしないようにする、所謂ブロッキング防止層として働く。また、ダイシング工程で半導体をダイシングした後、ダイシングシートを拡張する際に、ダイシング受け台との摩擦を少なくし、滑らかに拡張するようにする効果も有している。
C層を形成する熱可塑性エチレン系樹脂は、例えば次のようなものである。
中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン(C3〜C8のα―オレフィンを共重合成分とするもの)またはエチレンとアクリル酸エステルとの共重合体等が挙げられる。中でも好ましいのはエチレンとアクリル酸エステルの共重合体である。このアクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピルまたはアクリル酸ブチル等が例示できる。
該熱可塑性エチレン系樹脂の密度は0.91〜0.96の範囲であり、かつ、温度190℃、荷重21.2NのときのMFRが0.5〜10g/10minのものが好ましい。
そして、3層からなるダイシングシート用基体フィルムの厚み構成は、次のとおり例示できる。
A層は30〜200μm、好ましくは40〜150μm、B層は5〜50μm、好ましくは8〜40μm、C層は5〜50μm、好ましくは10〜40μmである。
A層の厚みが30〜200μmであるとき、優れた拡張性を示し、さらにラック回収性にも優れる。
B層は5〜50μmのときに、外層と内層との充分な接着性を示すと共に、A層の優れた拡張性とラック回収性を阻害しないものとなる。
C層はダイシングシート用基体フィルムをロール状に巻き取った際に生じるブロッキングを防止するために設ける層であるが、その厚みが5〜50μmのときに、A層の優れた拡張性とラック回収性を阻害せずに、良好なブロッキング防止性を示す。
尚、ダイシングシートとして実際に使用する場合には、前記ダイシングシート用基体フィルムに粘着剤層を設ける。
この粘着剤層に用いられる粘着剤は一般に知られているポリアクリル系、ポリビニルアルコール系または塩素化ポリエチレン系等の粘着性樹脂が適宜使用される。
また、この粘着剤層はA層面上に設けられる。
次に、3層ダイシングシート用基体フィルムの好ましい製造手段の一つとして例示できる共押出法について説明する。
この共押出法は、3台の押出機を用い、それぞれの押出機にA層を構成する樹脂、B層を構成する樹脂及びC層を構成する樹脂を投入する。押出機内で溶融・混練された後マルチダイ(3層)からフィルム状に押出されるが、該ダイの形状によりTダイ法またはインフレーション法に分けられる。いずれの方法でもよいが、フィルムの厚み精度の点から、Tダイ法の方が好ましい。
押出された3層フィルム状物は、約30〜100℃のロールを介して、冷却して巻き取られる。
このようにして得られたダイシングシート用基体フィルムは、優れた拡張性とラック回収性を有している。
以下に比較例と共に実施例で、より詳細に説明する。
尚、以下の各例での拡張性およびラック回収性は次のとおり測定し得たものである。
●拡張性
得られたダイシングシート用基体フィルムを300mm×300mmの大きさにカットし試料片とする。次に、試料片の全面に10mm×10mmの格子状に線を入れる。
中央部に直径200mmの穴の空いた2枚の枠を用意し、穴の位置が丁度重なるように、前記試験片を間に挟んで、試験片が動かないように固定する。その後、この枠を水平に固定する。この枠の下側、穴の中央部に外径150mm、内径140mmの円筒をセットする。次にこの円筒を200cm/分の速度で40mm押し上げることにより、該試料を拡張する。そして、この押し上げた状態で中央に位置している格子の縦方向と横方向の長さを測定し、原試料に対する各々の伸度(%)を求め、その伸度の比率を算出する。その比が1.3以下であれば拡張性に優れるとして○、1.3を超える場合には拡張性なしとして×とした。
●ラック回収性
得られたダイシングシート用基体フィルムの縦方向と横方向について以下の測定を行う。
縦100mm×横10mmにカットした試料片に標線間距離40mmになるように線を入れる。この試料片を株式会社島津製作所製の引張試験機“AGS100A”に、チャック間距離40mmで(標線とチャックを合わせるように)セットし、引張速度200mm/分にて40%伸張する。そしてその伸張で1分間保持した後、チャックを解放し、試料片を取り出す。次に、この試料片の表面温度が60℃となる温風を10秒間吹き付ける。試料片が常温に戻ったら、標線の距離L(mm)を測定する。40%伸張に対する縦方向の復元率(%)を下記の式より求める。
復元率(%)=[{40−(L−40)}/40]×100
この同じ測定を、縦10mm×横100mmにカットした試料片でも行う。縦および横方向の復元率が90%以上であれば、ラック回収性に優れるとして○、90%未満ではラック回収性なしとして×とした。
(実施例1)
各層で使用した樹脂は次のようなものである。
A層:アクリル酸ブチル70重量%、メタクリル酸メチル30重量%であるアクリル系樹脂(ビカット軟化点70℃、MFR=22g/10分) 100重量%
B層:酸変性水添スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂(旭化成ケミカルズ株式会社製、商品名タフテック、品種M1913) 100重量%
C層:エチレンーアクリル酸ブチル共重合樹脂(アトフィナジャパン株式会社製、商品名ロトリル、品種7BA01) 100重量%
上記の樹脂をそれぞれ3台の押出機に投入し、アクリル系樹脂は220℃で、酸変性水添スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂は200℃で、エチレンーアクリル酸ブチル共重合樹脂は200℃でそれぞれ溶解させ、220℃のTダイから積層押出し、60℃の引き取りロールで冷却固化し、巻き取ってフィルムを得た。
得られたフィルムの厚み構成は、A層/B層/C層の順に、110μm/10μm/30μm=150μmであった。
前記得られたフィルムの一部をカットして、試料片を作成し、拡張性およびラック回収性を測定した。結果は表1に示した。
参考例1
各層で使用した樹脂は次のようなものである。
A層:アクリル酸ブチル70重量%、メタクリル酸メチル30重量%であるアクリル系樹脂(ビカット軟化点70℃、MFR=22g/10分)93重量%とスチレン−ブタジエンブロック共重合樹脂(JSR株式会社製、商品名ダイナロン 品種4630P)7重量%
B層:酸変性水添スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂(旭化成ケミカルズ株式会社製、商品名タフテック、品種M1913)60重量%とエチレンーメチルアクリレート共重合樹脂(アトフィナジャパン株式会社製、商品名ロトリル 品種9MA02)40重量%
C層:エチレンーメチルアクリレート共重合樹脂(アトフィナジャパン株式会社製 商品名ロトリル 品種9MA02)100重量%
上記の樹脂を用いて、実施例1と同様の方法でフィルムを得た。得られたフィルムの厚み構成は、A層/B層/C層の順に、100μm/35μm/15μm=150μmであった。
前記得られたフィルムの一部をカットして、試料片を作成し、拡張性およびラック回収性を測定した。結果は表1に示した。
参考例2
各層で使用した樹脂は次のようなものである。
A層:アクリル酸ブチル70重量%、メタクリル酸メチル30重量%であるアクリル系樹脂(ビカット軟化点70℃、MFR=22g/10分)85重量%とスチレン−ブタジエンブロック共重合樹脂(JSR株式会社製、商品名ダイナロン 品種4630P)15重量%の混合樹脂100重量部に対して、フェノール変性テルペン樹脂(ヤスハラケミカル株式会社製、商品名YSポリスター、品種T115)15重量部
B層:酸変性水添スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂(旭化成ケミカルズ株式会社製、商品名タフテック、品種M1913)60重量%とエチレンーメチルアクリレート共重合樹脂(アトフィナジャパン株式会社製、商品名ロトリル 品種9MA02)40重量%
C層:エチレンーメチルアクリレート共重合樹脂(アトフィナジャパン株式会社製 商品名ロトリル 品種9MA02)100重量%
上記の樹脂を用いて、実施例1と同様の方法でフィルムを得た。得られたフィルムの厚み構成は、A層/B層/C層の順に、100μm/35μm/15μm=150μmであった。
前記得られたフィルムの一部をカットして、試料片を作成し、拡張性およびラック回収性を測定した。結果は表1に示した。
(比較例1)
A層として、アクリル酸ブチル50重量%、メタクリル酸メチル50重量%であるアクリル系樹脂(ビカット軟化点80℃、MFR=25g/10分) 100重量%を用いる以外は実施例1と同様の条件でフィルムを得た。
得られたフィルムの一部をカットして、試料片を作成し、拡張性およびラック回収性を測定した。結果は表1に示した。
Figure 0004813863


3

Claims (2)

  1. A層/B層/C層の3層から構成されるフィルムにおいて、各層がそれぞれ下記成分からなることを特徴とするダイシングシート用基体フィルム。
    A層:アクリル酸エステル成分が60〜80重量%であり、メタクリル酸エステル成分が20〜40重量%であるアクリル系樹脂。
    B層:酸変性水添スチレン系熱可塑性エラストマー。
    C層:熱可塑性エチレン系樹脂。
  2. 縦方向と横方向に40%伸長させ、これを60℃で10秒間加熱して収縮させた場合の縦方向と横方向の復元率が90%以上である、請求項1記載のダイシングシート用基体フィルム。






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