JP5138281B2

JP5138281B2 - ダイシング用基体フィルム及びダイシングフィルム

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Publication number: JP5138281B2
Application number: JP2007164024A
Authority: JP
Inventors: 茂佐合; 真明岡川
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2027-06-21
Also published as: JP2009004568A

Description

本発明は、半導体ウェハ等をチップ状にダイシングする際に、半導体ウェハ等を固定するためのダイシングフィルムに関する。

半導体ウェハは、予め大面積で作られた後、チップ状にダイシング（切断分離）されてエキスパン工程に移される。そのダイシングに際して、半導体ウェハを固定するために用いられるのがダイシングフィルムである。

ダイシングフィルムは、基本的には半導体ウェハを固定する粘着剤層とダイシングブレードの切込みを受ける樹脂層（ダイシング用基体フィルム）とから構成されている。ダイシングフィルムに固定された半導体ウェハは、チップ状にダイシングされ、各チップ同士を分離するためにエキスパンドリング上で面方向に一様にエキスパンドされた後、ピックアップされる。

半導体チップは、小型化・薄型化がすすみ、製造工程において破損や不良等が発生しやすくなってきている。このようなチップの破損等を抑制することを目的として、貯蔵弾性率がある範囲にある粘着層をもった半導体ウェハシートが提案されている。
特開平１０−２４２０８６号公報

本発明は、半導体ウェハのダイシング工程において、切断の際にチップの欠けが発生しにくいダイシングフィルムを提供することを目的とする。また、該ダイシングフィルムに用いられるダイシング用基体フィルムを提供することも目的とする。

本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意研究を行った結果、スチレン−イソプレン共重合体水素添加物を含む層を有するダイシング用基体フィルム、及び該ダイシング用基体フィルムにアクリル系粘着剤を設けたダイシングフィルムが、上記の課題を解決できることを見出した。

本発明は、スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物、ポリプロピレン系樹脂、又はこれらの混合物を５〜１００重量部混合した樹脂組成物を含む（Ａ）層を、少なくとも１層有するダイシング用基体フィルムを提供する。

本発明は、前記（Ａ）層の片面に、ゴム弾性を有する熱可塑性樹脂を含んでなる（Ｂ）層を有する、２層構成からなるダイシング用基体フィルムを提供する。

また、本発明は、前記いずれかのダイシング用基体フィルムの（Ａ）層上にさらにアクリル系粘着剤を有するダイシングフィルムを提供する。

本発明のダイシング用基体フィルムは、ダイシング工程において、半導体チップの欠けを抑制し、不良品の発生を効果的に低減することができる。

本発明におけるダイシング用基体フィルムは、スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物４〜８０重量部、及びポリプロピレン系樹脂４〜８０重量部混合した樹脂組成物を含む（Ａ）層を、少なくとも１層有する。

本発明におけるダイシング用基体フィルムは、前記（Ａ）層の片面に、ゴム弾性を有する熱可塑性樹脂を含んでなる（Ｂ）層を有する。
以下、各層について説明する。

（Ａ）層は、スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物、ポリプロピレン系樹脂、又はこれらの混合物を５〜１００重量部混合した樹脂組成物を含んでいる。

（Ａ）層で用いられるスチレン−イソプレン共重合体水素添加物は、スチレン単位からなる重合体ブロックとイソプレン単位からなる重合体ブロックからなるブロック共重合体であり、イソプレン単位に基づく炭素−炭素二重結合の少なくとも一部又は全部が水素添加されたものである。このイソプレンに基づく重合体ブロック中の炭素−炭素二重結合の水素添加率は、要求される耐熱性によって決定されるが、本発明におけるスチレン−イソプレン共重合体水素添加物としては、二重結合の７０％以上が水素添加された、水素添加率７０％以上のものが好ましい。

また、スチレン−イソプレン共重合体水素添加物中のスチレン単位の含有率は、好ましくは５〜３０重量％であり、より好ましくは１０〜２５重量％である。このスチレン−イソプレン共重合体水素添加物としては、ＪＩＳＫ７２１０（１９９９）に準拠して温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎで測定したＭＦＲ（メルトフローレート）が０．５〜２０ｇ／１０分、好ましくは０．５〜１０ｇ／１０分の範囲にあるものがよい。

（Ａ）層で用いられるスチレン−ブタジエン共重合体水素添加物は、スチレン単位からなる重合体ブロックとブタジエン単位からなる重合体ブロックからなるブロック共重合体であり、ブタジエン単位に基づく炭素−炭素二重結合の少なくとも一部又は全部が水素添加されたものである。このブタジエンに基づく重合体ブロック中の炭素−炭素二重結合の水素添加率は、二重結合の５０％以上が水素添加された、水素添加率５０％以上のものが好ましい。

また、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物中のスチレン単位の含有率は、好ましくは５〜４０重量％であり、より好ましくは７〜３０重量％である。

（Ａ）層で用いられるポリプロピレン系樹脂は結晶性のものが好ましい。結晶性ポリプロプレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体あるいはプロピレンと少量のα−オレフィン及び／又はエチレンとのランダム又はブロック共重合体が挙げられる。前記ポリプロピレン系樹脂が共重合体である場合には、ランダム共重合体の場合、該共重合体中のα−オレフィン及び／又はエチレンの共重合割合は一般的に合計で１０重量％以下、好ましくは０．５〜７重量％であり、ブロック共重合体の場合は、該共重合体中の他のα−オレフィン及び／又はエチレンの共重合割合は一般的に合計１〜４０重量％、好ましくは１〜２５重量％、更に好ましくは２〜２０重量％、特に好ましくは３〜１５重量％である。これらのポリプロピレン系樹脂は、２種以上の重合体を混合したものであってもよい。ポリプロピレン系樹脂の結晶性の指標としては例えば、融点、結晶融解熱量などが用いられ、融点は１２０℃〜１７６℃、結晶融解熱量は６０Ｊ／ｇ〜１２０Ｊ／ｇの範囲にあることが好ましい。

この結晶性ポリプロピレン系樹脂としては、ＪＩＳＫ７２１０（１９９９）に準拠して温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎで測定したＭＦＲ（メルトフローレート）が０．５〜２０ｇ／１０分、好ましくは０．５〜１０ｇ／１０分の範囲にあるものがよい。

（Ａ）層の樹脂組成物中における、スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対する、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物、ポリプロピレン系樹脂、又はこれらの混合物の含有量は、５〜１００重量部、好ましくは１０〜９０重量部、より好ましくは１５〜７０重量部である。スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物、ポリプロピレン系樹脂、又はこれらの混合物の添加量が５重量部より少ないと、粘着性が激しくなり、ブロッキングをおこしやすくなり好ましくない、また１００重量部を超えると、ダイシング用基体フィルムの制振性が悪くなり、チップ欠け等のトラブルが発生しやすくなり好ましくない。

本発明における（Ｂ）層に用いられるゴム弾性を有する熱可塑性樹脂は、エキスパンド工程におけるエキスパンドリングと接して一様にエキスパンドされる。該ゴム弾性を有する熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体である直鎖状低密度ポリエチレン若しくは超低密度ポリエチレンであって、α−オレフィンがプロピレン、ブテン−１、４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１である樹脂、スチレン系共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−メチルアクリレート共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン−エチルメタクリレート共重合体、又はこれら樹脂の混合物等が挙げられる。これらのうち、ＥＭＡ、ＥＭＡＡ又はＥＭＭＡが好ましく、ＥＭＡが特に好ましい。

ダイシング基体フィルムの厚さは、ダイシングブレードの切り込み深さよりも厚くし、且つ容易にロール状に巻くことができる程度であればよく、例えば５０〜３００μｍであり、好ましくは６０〜２５０μｍ、より好ましくは７０〜２００μｍである。（Ａ）層の１層構成の場合、この厚さが（Ａ）層の厚さとなる。

（Ａ）層／（Ｂ）層の２層構成の場合、ダイシング用基体フィルム全厚さに対する（Ｂ）層の割合は、通常５〜５０％であり、好ましくは１０〜３０％である。

２層構成の好ましい具体例として、ダイシング用基体フィルムの全厚さが１３０〜１７０μｍの場合、（Ａ）層の厚さは、７５〜１４０μｍ、好ましくは８０〜１３０μｍ、より好ましくは１００〜１３０μｍである。また、（Ｂ）層の厚さは、１０〜７５μｍ、好ましくは２０〜７０μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍである。

本発明の１層構成のダイシング用基体フィルムは、（Ａ）層用樹脂を押出成形して製造する。また、２層構成のダイシング用基体フィルムは、（Ａ）層及び（Ｂ）層用樹脂を多層共押出成形して製造される。

具体的には、１層構成のダイシング用基体フィルムは、スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物、ポリプロピレン系樹脂、又はこれらの混合物を５〜１００重量部混合した樹脂組成物を含む（Ａ）層用樹脂を、押出成形することにより製造される。

また、２層構成のダイシング用基体フィルムは、スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物、ポリプロピレン系樹脂、又はこれらの混合物を５〜１００重量部混合した樹脂組成物を含む（Ａ）層用樹脂、ゴム弾性を有する熱可塑性樹脂を含む（Ｂ）層用樹脂を、この順で多層共押出成形することにより製造される。

上記した各層用樹脂をそれぞれスクリュー式押出機に供給し、１８０〜２２５℃で単層Ｔダイ又は多層Ｔダイからフィルム状に押出し、これを５０〜７０℃の冷却ロ−ルに通しながら冷却して実質的に無延伸で引き取る。或いは、各層用樹脂を一旦ペレットとして取得した後、上記の様に押出成形してもよい。なお、引き取りの際に実質的に無延伸とするのは、ダイシング後に行うフィルムの拡張を有効に行うためである。この実質的に無延伸とは、無延伸、或いは、ダイシングフィルムの拡張に悪影響を与えない程度の僅少の延伸を含むものである。通常、フィルム引き取りの際に、たるみの生じない程度の引っ張りであればよい。

上記により得られるダイシング用基体フィルムは、そのフィルム上に公知のアクリル系粘着剤をコートして粘着剤層が形成され、さらに必要に応じ該アクリル系粘着剤層上に離型フィルムが設けられて、ダイシングフィルムが製造される。つまり、ダイシング用基体フィルムの（Ａ）層上に、アクリル系粘着剤層及び離型フィルムが形成される。

アクリル系粘着剤層で用いられる粘着剤成分としては、公知のものが用いられ、例えば、特開平５−２１１２３４号公報等に記載された粘着剤成分を用いることができる。なお、離型フィルムも公知のものが用いられる。

アクリル系粘着剤の具体的例としては、（メタ）アクリル酸エステルを主たる構成単量体単位とする単独重合体および共重合体から選ばれたアクリル系重合体、その他の官能性単量体との共重合体、およびこれら重合体の混合物が用いられる。例えば、（メタ）アクリル酸エステルとしては、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸２−ヒドロキシエチルなどが好ましく使用できる。アクリル系重合体の分子量は、１．０×１０⁵〜１０．０×１０⁵であり、好ましくは、４．０×１０⁵〜８．０×１０⁵である。

また、上記のような粘着剤層中に放射線重合性化合物を含ませることによって、ウェハを切断分離した後、該粘着剤層に放射線を照射することによって、粘着力を低下させることができる。このような放射線重合性化合物としては、たとえば、光照射によって三次元網状化しうる分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を少なくとも２個以上有する低分子量化合物が広く用いられる（例えば、特開昭６０−１９６，９５６号公報、特開昭６０−２２３，１３９号公報等）。具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートあるいは１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、市販のオリゴエステルアクリレートなどが用いられる。

さらに、放射線重合性化合物として、上記のようなアクリレート系化合物のほかに、ウレタンアクリレート系オリゴマーを用いることもできる。ウレタンアクリレート系オリゴマーは、ポリエステル型またはポリエーテル型などのポリオール化合物と、多価イソシアネート化合物とを反応させて得られる末端イソシアネートウレタンプレポリマーに、ヒドロキシル基を有するアクリレートあるいはメタクリレートを反応させて得られる。このウレタンアクリレート系オリゴマーは、炭素−炭素二重結合を少なくとも１個以上有する放射線重合性化合物である。

さらに、粘着剤層中には、上記のような粘着剤と放射線重合性化合物とに加えて、必要に応じ、放射線照射により着色する化合物（ロイコ染料等）、光散乱性無機化合物粉末、砥粒（粒径０．５〜１００μｍ程度）、イソシアネート系硬化剤、ＵＶ開始剤等を含有させることもできる。ダイシングフィルムは、通常テープ状にカットされたロール巻き状態で取得される。

以下に、本発明を、実施例及び比較例を用いてより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例において下記の原料を用いた。
・スチレン−イソプレン共重合体水素添加物：株式会社クラレ製ハイブラー7311
・スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物：クレイトンポリマージャパン株式会社製ＭＤ６９４５
・ポリプロピレン系樹脂：サンアロマー株式会社製ＰＣ４１２
・エチレン−メチルアクリレート共重合体：アトフィナジャパン株式会社製９ＭＡ

（参考例１）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物２０重量部をドライブレンドし、（Ａ）層用樹脂とした。エチレン−メチルアクリレート共重合体１００重量％を（Ｂ）層用樹脂とした。
（Ａ）層用樹脂及び（Ｂ）層用樹脂をバレル温度１８０〜２２０℃の押出機にそれぞれ投入し、２３０℃の多層Ｔダイスから押出し、設定温度４０℃の引き取りロールにて冷却固化して、無延伸の状態で巻き取った。
得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表１を参照。

（参考例２）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物を１００重量部ドライブレンドする以外は、参考例１と同様にして多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表１を参照。

（参考例３）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、ポリプロピレン系樹脂２０重量部をドライブレンドし、（Ａ）層用樹脂とした。エチレン−メチルアクリレート共重合体１００重量％を（Ｂ）層用樹脂とした。
（Ａ）層用樹脂及び（Ｂ）層用樹脂をバレル温度１８０〜２２０℃の押出機にそれぞれ投入し、２３０℃の多層Ｔダイスから押出し、設定温度４０℃の引き取りロールにて冷却固化して、無延伸の状態で巻き取った。
得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表１を参照。

（参考例４）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、ポリプロピレン系樹脂を１００重量部ドライブレンドする以外は、参考例３と同様にして多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表１を参照。

（実施例５）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物１６重量部とポリプロピレン系樹脂４重量部をドライブレンドし、（Ａ）層用樹脂とした。エチレン−メチルアクリレート共重合体１００重量％を（Ｂ）層用樹脂とした。
（Ａ）層用樹脂及び（Ｂ）層用樹脂をバレル温度１８０〜２２０℃の押出機にそれぞれ投入し、２３０℃の多層Ｔダイスから押出し、設定温度４０℃の引き取りロールにて冷却固化して、無延伸の状態で巻き取った。
得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表１を参照。

（実施例６）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物８０重量部とポリプロピレン系樹脂２０重量部をドライブレンドする以外は、実施例５と同様にして多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表１を参照。

（実施例７）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物１０重量部とポリプロピレン系樹脂１０重量部をドライブレンドする以外は、実施例５と同様にして多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表１を参照。

（実施例８）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物５０重量部とポリプロピレン系樹脂５０重量部をドライブレンドする以外は、実施例５と同様にして多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表１を参照。

（実施例９）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物４重量部とポリプロピレン系樹脂１６重量部をドライブレンドする以外は、実施例５と同様にして多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表１を参照。

（実施例１０）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物２０重量部とポリプロピレン系樹脂８０重量部をドライブレンドする以外は、実施例５と同様にして多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表１を参照。

（比較例１）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物２００重量部をドライブレンドし、（Ａ）層用樹脂とした。エチレン−メチルアクリレート共重合体１００重量％を（Ｂ）層用樹脂とした。
（Ａ）層用樹脂及び（Ｂ）層用樹脂をバレル温度１８０〜２２０℃の押出機にそれぞれ投入し、２３０℃の多層Ｔダイスから押出し、設定温度４０℃の引き取りロールにて冷却固化して、無延伸の状態で巻き取った。
得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表２を参照。

（比較例２）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物１６０重量部とポリプロピレン系樹脂４０重量部をドライブレンドする以外は、比較例１と同様にして多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表２を参照。

（比較例３）
スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物１００重量部とポリプロピレン系樹脂１００重量部をドライブレンドする以外は、比較例１と同様にして多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの厚さは、（Ａ）層１２０μｍ、（Ｂ）層３０μｍ、全体厚み１５０μｍであった。表２を参照。

試験例（チップ欠け評価）
実施例及び比較例で得られたフィルムに、紫外線硬化型アクリル粘着剤（ｎ−ブチルアクリレート／アクリル酸＝９０／１０）１００重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学製ＵＶ−３０００Ｂ）１００重量部、硬化剤４重量部（チバスペシャリティケミカルズDarocure1173）を混合し、塗布膜厚さ１０μｍとなるように塗工し、ダイシングフィルムとした。
直径６インチ、厚み750μｍの半導体ウェハを裏面研磨処理して、１５０μｍとしたものを、上記ダイシングフィルムに接着固定し、下記条件にてチップ状にダイシングした。
＜ダイシング条件＞
回転数：30000rpm
速度：80mm/sec
カットモード：３ｍｍ□のフルオートダイシング
カット深さ：ダイシングフィルム切り込み深さ３０μｍ、フルカット
ブレード：株式会社ディスコ製 B1A801 SDC 400N50M51（外径56mm×厚み0.2mm×内径40mm）
水量：1.2L/min
次に得られたチップ３３×３３＝１０８９個の切断面を観察して、チップ欠け（割れ）が３個以上発生している場合を「×」、チップ欠け（割れ）が２個以下の場合を「○」とした。結果は表１及び表２に示した。

Claims

ダイシング用基体フィルムであって、スチレン−イソプレン共重合体水素添加物１００重量部に対して、スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物４〜８０重量部、及びポリプロピレン系樹脂４〜８０重量部混合した樹脂組成物を含む（Ａ）層を、少なくとも１層有することを特徴とするダイシング用基体フィルム。
前記（Ａ）層の片面に、ゴム弾性を有する熱可塑性樹脂を含んでなる（Ｂ）層を有する、２層構成からなる請求項１記載のダイシング用基体フィルム。
前記請求項１又は２のいずれかに記載のダイシング用基体フィルムの（Ａ）層上にさらにアクリル系粘着剤を有するダイシングフィルム。