JP4902965B2 - ダイシングダイ結合フィルム - Google Patents
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Description
本発明は、熱可塑性ゴム及び熱硬化性樹脂の組み合わせを含む多層接着フィルム、特に半導体パッケージ内のダイシングダイ結合フィルム(dicing die bonding film)として有用なものに関する。
半導体ダイを基材に結合する一つの方法として、そのダイと基材との間に配置するフィルムの形のダイ結合接着剤を使用する方法がある。この接着性フィルムが半導体シリコンウエハーに施された後、そのウエハーは個々のチップ又はダイに切断される。このダイシングプロセスの間シリコンウエハーを保護し支持するために、その接着性フィルムはダイシングテープと呼ばれるテープに接触している。このような構成のために使用される接着性フィルムは「ダイシングダイ結合」フィルムと呼ばれる。従って、ウエハー、接着性フィルム及びダイシングテープのアセンブリーはウエハーのダイシングの前に形成される。
本発明は、半導体シリコンウエハーとダイシング支持テープとの間に配置される、半導体シリコンウエハー用のダイシングダイ結合フィルムであって、ダイシングダイ結合フィルムは、(a)ダイシング支持テープと接する第一の接着層、及び(b)半導体シリコンウェハーと接する第二の接着層を含み、半導体シリコンウェハーに対する第二の接着層の接着力はダイシング支持テープに対する第一の接着層の接着力よりも少なくとも0.1N/cm高い、フィルムである。一つの態様において、第一の接着層が0.05N/cm以上0.5N/cm未満の範囲内のダイシング支持テープに対する特性的剥離強度を有し、第二の接着層が0.5N/cm以上のシリコンウエハーに対する特性的剥離強度を有する(ただし、二つの接着特性値の間には少なくとも0.1N/cmの差が存在する。)。多層フィルムは、ダイシングダイ結合プロセスにおいて使用される材料に対する接着力を最適化することを可能にする。
第一の接着層としては、0.05N/cm以上0.5N/cm未満の範囲内のダイシングテープに対する特性的剥離強度を有するものであればいずれの接着性組成物も使用できる。一方、第二の接着層としては、0.5N/cm以上のシリコンウエハーに対する特性的剥離強度を有するものであればいずれの接着性の組成物も使用でき、そのような第二の接着層は第一の接着層にラミネートされることができる。いくつかの状況においては、上記の範囲外のものも使用できるが、少なくとも0.1N/cmの剥離強度の差が常に存在していることが必要である。
を有するものが挙げられる。X1の例としては、例えば、ポリ(ブタジエン類)、ポリ(カーボネート類)、ポリ(ウレタン類)、ポリ(エーテル類)、ポリ(エステル類)、単純炭化水素(simple hydrocarbon)、カルボニル、カルボキシル、アミド、カルバメート、尿素、エーテルなどの官能基を含む単純炭化水素などが挙げられる。これらのタイプの樹脂は商業的に入手でき、例えば、National Starch and Chemical Company及びDainippon Ink and Chemical, Inc.から得ることができる。一つの態様において、マレイミド樹脂は、
好適なアクリレート樹脂としては、例えば、一般構造:
を有するものが挙げられる。X2の例としては、例えば、ポリ(ブタジエン類)、ポリ(カーボネート類)、ポリ(ウレタン類)、ポリ(エーテル類)、ポリ(エステル類)、単純炭化水素、カルボニル、カルボキシル、アミド、カルバメート、尿素、エーテルなどの官能基を含む単純炭化水素などが挙げられる。商業的に入手できる材料としては、例えば、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、n−ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ノニルフェノールポリプロポキシレート(メタ)アクリレート、及びポリペントキシレートテトラヒドロフルフリルアクリレート(Kyoeisha Chemical Co., LTDから入手可能);ポリブタジエンウレタンジメタクリレート(CN302, NTX6513)及びポリブタジエンジメタクリレート(CN301, NTX6039, PRO6270) (Sartomer Company, Inc.から入手可能);ポリカーボネートウレタンジアクリレート(ArtResin UN9200A) (Negami Chemical Industries Co., LTDから入手可能);アクリレート化脂肪族ウレタンオリゴマー(Ebecryl 230, 264, 265, 270, 284, 4830, 4833, 4834, 4835, 4866, 4881, 4883, 8402, 8800-20R, 8803, 8804) (Radcure Specialities, Incから入手可能);ポリエステルアクリレートオリゴマー(Ebecryl 657, 770, 810, 830, 1657, 1810, 1830) (Radcure Specialities, Inc.から入手可能);及びエポキシアクリレート樹脂(CN104, 111, 112, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 124, 136) (Sartomer Company, Inc.から入手可能)などが挙げられる。一つの態様において、アクリレート樹脂は、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、アクリレート官能基を有するポリ(ブタジエン)及びメタクリレート官能基を有するポリ(ブタジエン)からなる群から選ばれる。
を有するものが挙げられる。X3の例としては、例えば、ポリ(ブタジエン類)、ポリ(カーボネート類)、ポリ(ウレタン類)、ポリ(エーテル類)、ポリ(エステル類)、単純炭化水素(simple hydrocarbon)、カルボニル、カルボキシル、アミド、カルバメート、尿素、エーテルなどの官能基を含む単純炭化水素などが挙げられる。商業的に入手可能な樹脂としては、例えば、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、及びブタンジオールジビニルエーテル(International Speciality Products (ISP)から入手可能);Vectomer 4010, 4020, 4030, 4040, 4051, 4210, 4220, 4230, 4060, 5015(Sigma-Aldrich, Inc.から入手可能)などが挙げられる。
0.05N/cm以上0.5N/cm未満の範囲内のダイシングテープに対する特性的剥離強度を有し、0.5N/cm以上のウエハーに対する特性的剥離強度を有するこのフィルム構成は、ダイシングダイ結合フィルムに商業的に許容できる範囲内で行うことができる。フィルムは、25〜50℃の温度及び70,000〜700,000Paの圧力の商業的に許容できる条件で半導体ウエハーにラミネートされることができる。
以下の例において、4つのダイシングダイ結合フィルムが調製され、シリコンウエハーに接着した後の性能を比較された。例1及び2は本発明の2層フィルムであり、例3及び4は比較のための単層フィルムである。例5は性能試験の結果及び試験方法を説明する。
第一の層(ダイシングテープに対する接着用)が、以下の成分:
60pbw エポキシ変性CTBN(Mn:15015、Tg:−17℃);
29pbw クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量:220、軟化点:90℃);
7pbw 3,3’−ジアミノジフェニルスルホン;
1pbw 2−フェニル−4−メチルイミダゾール;
3pbw シリカ充填材(平均サイズ:0.5μm)
を重量部基準(pbw)で十分なメチルエチルケトン中に混合してペーストを調製することによって調製された。このペーストを50μm厚さの剥離コートされたポリエステルフィルム上にコートし、90℃で5分間乾燥して10μm厚さのフィルムAの第一の層を調製した。
60pbw エポキシ変性CTBN(Mn:15015、Tg:−17℃);
30pbw ビスフェノールFエポキシ樹脂(エポキシ当量:290、軟化点:4℃、粘度:50℃で35,000mPaS);
6pbw 3,3’−ジアミノジフェニルスルホン;
1pbw 2−フェニル−4−メチルイミダゾール;
3pbw シリカ充填材(平均サイズ:0.5μm)
を重量部基準(pbw)で十分なメチルエチルケトン中に混合してペーストを調製することによって調製された。このペーストを50μm厚さの剥離コートされたポリエステルフィルム上にコートし、90℃で5分間乾燥して15μm厚さのフィルムAの第二の層を調製した。
第一の層(ダイシングテープに対する接着用)が、以下の成分:
60pbw エポキシ変性CTBN(Mn:15015、Tg:−17℃);
29pbw クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量:220、軟化点:90℃);
7pbw 3,3’−ジアミノジフェニルスルホン;
1pbw 2−フェニル−4−メチルイミダゾール;
3pbw シリカ充填材(平均サイズ:0.5μm)
を重量部基準(pbw)で十分なメチルエチルケトン中に混合してペーストを調製することによって調製された。このペーストを50μm厚さの剥離コートされたポリエステルフィルム上にコートし、90℃で5分間乾燥して13μm厚さの第一の層を調製した。
25pbw カルボキシレート化アクリロニトリルブタジエンコポリマーゴム(Mw:350,000、アクリロニトリル含量:27重量%、Tg:−20℃);
15pbw ビニル末端ブタジエン−ニトリルゴム(アクリロニトリル含量:21.5%、Tg:−45℃);
20pbw 4,4’−ビスマレイミド−ジフェニル−メタン;
25pbw トリシクロデカン−ジメタノール及び3−イソプロペニル−ジメチルベンジルイソシアネートの付加体;
5pbw ジクミルペルオキシド;
10pbw シリカ充填材(平均サイズ:0.5μm)
を重量部基準(pbw)で十分なメチルエチルケトン中に混合してペーストを調製することによって調製された。このペーストを50μm厚さの剥離コートされたポリエステルフィルム上にコートし、90℃で5分間乾燥して12μm厚さの第二の層を調製した。
フィルムCが、以下の成分:
60pbw エポキシ変性CTBN(Mn:15015、Tg:−17℃);
29pbw クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量:220、軟化点:90℃);
7pbw 3,3’−ジアミノジフェニルスルホン;
1pbw 2−フェニル−4−メチルイミダゾール;
3pbw シリカ充填材(平均サイズ:0.5μm)
を重量部基準(pbw)で十分なメチルエチルケトン中に混合してペーストを調製することによって調製された。このペーストを50μm厚さの剥離コートされたポリエステルフィルム上にコートし、90℃で5分間乾燥して25μm厚さのフィルムCを調製した。このフィルムの剥離ライナーを引き剥がし、ダイシングテープ(Adwill(商標)G-64)をその表面上に室温、0.21MPaの圧力でラミネートした。
フィルムDが、以下の成分:
25pbw カルボキシレート化アクリロニトリルブタジエンコポリマーゴム(Mw:350,000、アクリロニトリル含量:27重量%、Tg:−20℃);
15pbw ビニル末端ブタジエン−ニトリルゴム(アクリロニトリル含量:21.5%、Tg:−45℃);
20pbw 4,4’−ビスマレイミド−ジフェニル−メタン;
25pbw トリシクロデカン−ジメタノール及び3−イソプロペニル−ジメチルベンジルイソシアネートの付加体;
5pbw ジクミルペルオキシド;
10pbw シリカ充填材(平均サイズ:0.5μm)
を重量部基準(pbw)で十分なメチルエチルケトン中に混合してペーストを調製することによって調製された。このペーストを50μm厚さの剥離コートされたポリエステルフィルム上にコートし、90℃で5分間乾燥して25μm厚さのフィルムDを調製した。このフィルムの剥離ライナーを引き剥がし、ダイシングテープ(Adwill(商標)G-64)をその表面上に室温、0.21MPaの圧力でラミネートした。
フィルムA〜D及び商業的に入手できる単層接着テープ(フィルムH)の各々を様々な温度でシリコンウエハーにラミネートし、UV照射し、90°剥離強度を試験した。この試験結果を表1に示す。
Claims (7)
- 半導体シリコンウエハーとダイシング支持テープとの間に配置するためのダイシングダイ結合フィルムであって、ダイシングダイ結合フィルムは、
(a)ダイシング支持テープと接する第一の接着層、及び
(b)半導体シリコンウェハーと接する第二の接着層
を含み、第一及び第二の接着層がいずれも、30〜85重量%の熱可塑性ゴム、15〜70重量%の熱硬化性樹脂、0.05〜40重量%の硬化剤、0.01〜10重量%の促進剤、及び1〜80重量%の充填材から本質的になり、半導体シリコンウェハーに対する第二の接着層の接着力はダイシング支持テープに対する第一の接着層の接着力よりも少なくとも0.1N/cm高く、第一の層の熱硬化性樹脂が60℃を超える軟化点を有し、第二の層の熱硬化性樹脂が60℃以下の軟化点を有する、フィルム。 - 第一の接着層が0.05N/cm以上0.5N/cm未満の範囲内のダイシング支持テープに対する特性的剥離強度を有し、第二の接着層が0.5N/cm以上の半導体シリコンウエハーに対する特性的剥離強度を有する、請求項1に記載のダイシングダイ結合フィルム。
- 第一の接着層における熱硬化性樹脂が60℃を超える軟化点及び100〜1000のエポキシ当たりの重量当量を有する固体エポキシ樹脂である、請求項1に記載のダイシングダイ結合フィルム。
- 第二の接着層における熱硬化性樹脂が60℃以下の軟化点及び100〜1000のエポキシ当たりの重量当量を有するエポキシ樹脂である、請求項1に記載のダイシングダイ結合フィルム。
- 第二の接着層における熱硬化性樹脂が熱硬化性樹脂の混合物である、請求項1に記載のダイシングダイ結合フィルム。
- 熱可塑性ゴムがカルボキシ末端ブタジエン−ニトリル/エポキシ付加体及びニトリルブタジエンゴムである、請求項1に記載のダイシングダイ結合フィルム。
- カルボキシ末端ブタジエン−ニトリル/エポキシ付加体が約20〜80重量%のカルボキシ末端ブタジエン−ニトリル及び約20〜80重量%のジグリシジルエーテルビスフェノールA:ビスフェノールAエポキシからなる、請求項6に記載のダイシングダイ結合フィルム。
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