JP5480415B1 - 半導体ウェハ加工用粘着テープ - Google Patents
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Abstract
【課題】薄膜化が進んでいる半導体ウェハのダイシング工程とピックアップ工程を通して要求性能に満たしチッピングを低減させ、かつ、ピックアップを容易、確実とする半導体ウェハ加工用粘着テープを提供する。
【解決手段】基材シート上に粘着剤層を有し、基材シートの、厚さ方向に対して先端形状Ｒ＝５．０±０．１ｍｍ（すなわち、Ｒ＝４．９〜５．１ｍｍ）の圧子を１ｍｍ／ｍｉｎで押込み、該基材シートからの反発応力が５０Ｎとなった変位を保った状態からの応力緩和の時間変化において、０〜５秒の応力緩和の時間変化（Ａ）が０．２３〜０．２８Ｎ／ｓであり、かつ５〜１０秒までの応力緩和の時間変化（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）が０．４０〜０．４５である半導体ウェハ加工用粘着テープ。
【選択図】図１
【解決手段】基材シート上に粘着剤層を有し、基材シートの、厚さ方向に対して先端形状Ｒ＝５．０±０．１ｍｍ（すなわち、Ｒ＝４．９〜５．１ｍｍ）の圧子を１ｍｍ／ｍｉｎで押込み、該基材シートからの反発応力が５０Ｎとなった変位を保った状態からの応力緩和の時間変化において、０〜５秒の応力緩和の時間変化（Ａ）が０．２３〜０．２８Ｎ／ｓであり、かつ５〜１０秒までの応力緩和の時間変化（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）が０．４０〜０．４５である半導体ウェハ加工用粘着テープ。
【選択図】図１
Description
本発明は半導体ウェハを小片に切断分離するダイシング工程に用いられる半導体ウェハ加工用粘着テープに関する。
近年、モバイル機器の発展から、半導体デバイスに対して更なる薄型化が望まれている。このため、半導体チップを厚さ５０〜１００μｍあるいはそれ以下まで薄くする必要が生じている。一般的に、裏面研削の際は半導体ウェハの回路面に表面保護シートを貼付して、回路面の保護およびウェハの固定を行い裏面研削が行われる。その後、ダイシング、ピックアップ、ダイボンド、樹脂封止等の各種の工程を経て、半導体装置が製造される。
半導体ウェハをダイシングし、チップ化する際には、半導体ウェハの裏面（研削面）にダイシングテープが貼着され、ダイシングテープ上にウェハを保持しつつウェハの個片化（ダイシング）を行っている。ダイシングテープとしては、種々のものが上市されているが、特にＵＶテープと呼ばれる紫外線硬化型粘着テープが好ましく用いられている。ＵＶテープは、紫外線照射により粘着剤層が硬化し、接着力が消失または激減する性質を有する。したがって、ウェハのダイシング時には、十分な接着力でウェハを固定することができ、ダイシング終了後には粘着剤層を紫外線硬化させることで、チップを容易にピックアップできる。
半導体ウェハのダイシング時に、チッピングと呼ばれるチップの欠け・ヒビが生じ、その大きさは１００μｍに達することがある。薄膜化が進んでいる半導体デバイスにおいては、数十μｍのチッピングであっても、回路面にチッピングが達することがあり、これが歩留まりの低下に繋がる。
このチッピングは、ダイシング時に回転刃によってチップが振動してしまい、チップと回転刃、あるいはチップ同士との接触が生じることに起因する。チッピングの問題を解決するために、特許文献１においては、より強固にチップを保持するための粘着剤構成物が開示されている。一方、基材シートについては言及されておらず、十分なチッピング抑制に至っていない。
特許文献２においては、チッピング抑制に効果のある基材シートの引張強度を開示している。しかし、ダイシング時には、回転刃による押し込みの応力が基材シートに大きくかかっており、押込みに対する反発力の指標の検討が不十分である。また、引張強度の上限についてはエキスパンド性に着目して設定されており、ピックアップ工程については言及されておらず、ピックアップ工程に適した基材シートとしてはまだ満足できるものでなかった。
本発明は、薄膜化が進んでいる半導体ウェハのダイシング工程とピックアップ工程を通して要求性能に満たしチッピングを低減させ、かつ、ピックアップを容易、確実とする半導体ウェハ加工用粘着テープを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、粘着テープを構成する基材シートに対して、押し込み応力を付与した際の緩和応力の時間変化を時間との関係で制御することにより、チッピングを低減でき、かつ、ピックアップが容易となることを見出した。本発明はこの知見に基づきなされたものである。
すなわち、上記課題は以下の手段により達成された。
すなわち、上記課題は以下の手段により達成された。
（１）基材シート上に粘着剤層が積層された半導体ウェハ加工用粘着テープであって、
該基材シートの、厚さ方向に対して先端形状、Ｒ＝５．０±０．１ｍｍ（すなわちＲ＝４．９〜５．１ｍｍ）の圧子を１ｍｍ／ｍｉｎで押込み、該基材シートからの反発応力が５０Ｎとなった変位を保った状態からの応力緩和の時間変化において、０〜５秒の応力緩和の時間変化（Ａ）が０．２３〜０．２８Ｎ／ｓであり、かつ５秒を越え１０秒までの応力緩和の時間変化（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）が０．４０〜０．４５であることを特徴とする半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（２）前記粘着剤層厚さが、５〜１０μｍであることを特徴とする（１）に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（３）前記粘着剤層にフタル酸ジエステルを、粘着剤樹脂成分１００質量部に対して、０．１〜３０質量部含有することを特徴とする（１）または（２）に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（４）前記基材シートが、ポリ塩化ビニル樹脂であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（５）前記半導体ウェハ加工用粘着テープが、半導体デバイスのダイシング工程に用いられることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
該基材シートの、厚さ方向に対して先端形状、Ｒ＝５．０±０．１ｍｍ（すなわちＲ＝４．９〜５．１ｍｍ）の圧子を１ｍｍ／ｍｉｎで押込み、該基材シートからの反発応力が５０Ｎとなった変位を保った状態からの応力緩和の時間変化において、０〜５秒の応力緩和の時間変化（Ａ）が０．２３〜０．２８Ｎ／ｓであり、かつ５秒を越え１０秒までの応力緩和の時間変化（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）が０．４０〜０．４５であることを特徴とする半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（２）前記粘着剤層厚さが、５〜１０μｍであることを特徴とする（１）に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（３）前記粘着剤層にフタル酸ジエステルを、粘着剤樹脂成分１００質量部に対して、０．１〜３０質量部含有することを特徴とする（１）または（２）に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（４）前記基材シートが、ポリ塩化ビニル樹脂であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
（５）前記半導体ウェハ加工用粘着テープが、半導体デバイスのダイシング工程に用いられることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープでは、基材シートに押込み応力を付与した際の緩和応力の時間変化（応力緩和性）を押込み応力による変位付与からの経過時間との関係で特定の範囲に制御することで、チッピングの低減と易ピックアップ性の両立を図ることができる。特に薄膜化半導体ウェハの加工用粘着テープとして有用である。
以下に本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。
＜＜半導体ウェハ加工用粘着テープ＞＞
＜＜半導体ウェハ加工用粘着テープ＞＞
図１は本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープの好ましい実施態様を示す概略断面図であり、基材シート１と、基材シート１上に粘着剤層２が形成されている。
本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープは、基材シートの、厚さ方向に対して先端形状Ｒ＝５．０±０．１ｍｍの圧子を１ｍｍ／ｍｉｎで押込み、基材シートからの反発応力が５０Ｎとなった変位を保った状態からの応力緩和の時間変化において、０〜５秒の応力緩和の時間変化（Ａ）が０．２３〜０．２８Ｎ／ｓであり、かつ５〜１０秒までの応力緩和の時間変化（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）が０．４０〜０．４５である。
ダイシングブレードによる切削においては、回転刃の高速回転により被着体および粘着テープの一部を削り取る。回転刃の回転方向は、粘着テープ面に対して垂直であるため、ダイシング時に粘着テープは回転刃による垂直下方向、すなわち、粘着テープからすると押込み方向への圧縮応力が生じている。
一般的には、ダイシングでは、被着体切削とともに、粘着テープの一部まで切り込まれる。チッピングの要因となる、ダイシング時の振動は、被着体による切削時抵抗、および、粘着テープによる抵抗に起因する。粘着テープの切削時の抵抗に着目すると、一般的には粘着剤層はダイシングによって完全分断されてしまうため、基材シートの押込み応力対する反発応力が支配的となる。従って、基材シートが押し込まれた際の応力緩和の時間変化が大きいと、チップの振動を抑制でき、チッピングを低減できる。
また、その際発生した反発応力は、一定値に近づくように時間変化していくが、その時間が短いと、隣接ラインを切削する際には安定した状態を保てるため、その影響を受け難くなり、チップ同士の接触によるチッピングを低減できる。
本発明においては、基材シートの、厚さ方向に対して先端形状Ｒ＝５．０±０．１ｍｍ（Ｒは曲率半径）の圧子を１ｍｍ／ｍｉｎで押込み、基材シートからの反発応力が５０Ｎとなった変位を保った状態からの応力緩和の時間変化において、０〜５秒の応力緩和の時間変化（Ａ）が０．２３〜０．２８Ｎ／ｓであり、かつ５秒を越え１０秒までの応力緩和の時間変化（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）が、０．４０〜０．４５である。前記（Ａ）と比（Ｂ／Ａ）の値を前記範囲に設定することでダイシング工程のチッピングの発生を抑制し、ピックアップ工程のチップのピックアップ不良を防止できる。（Ａ）が０．２３Ｎ／ｓ未満である場合は、押込み応力に対する応力緩和速度が十分ではなく、チップ振動が発生し、チッピングが生じる。また、０．２８Ｎ／ｓを超えると、応力緩和速度が速すぎてピックアップ時の突き上げピンによる応力を緩和してしまい、ピックアップ不良を起こす可能性がある。そして、（Ｂ／Ａ）が０．４０未満である場合は、基材シートの反発応力が高い状態で留まることとなるため、ピックアップの際に、ピンの突き上げ応力がチップに過度に伝わり、チップクラックを生じることがある。また、０．４５よりも大きい場合は、基材シートの反発応力が一定値に達するまでに時間を要するため、次の隣接チップ切削段階に移行後においても反発応力が変化している可能性があり、隣接チップ同士の接触によるチッピングを引き起こす恐れがある。なお、一般的に反発応力は時間経過と共に減少していくため、（Ｂ／Ａ）は１以下になる。
上記の応力緩和の時間変化の測定は、後述の実施例で示す方法で測定できる。
ここで、応力緩和の関係は、基材シートの厚みが８０μｍ、粘着剤層の厚みが１００μｍで得られた値であり、半導体ウェハ加工用粘着テープの特性を示すものである。従って、本発明における半導体ウェハ加工用粘着テープの基材シートと粘着剤層の厚みを規定するものではない。
ここで、応力緩和の関係は、基材シートの厚みが８０μｍ、粘着剤層の厚みが１００μｍで得られた値であり、半導体ウェハ加工用粘着テープの特性を示すものである。従って、本発明における半導体ウェハ加工用粘着テープの基材シートと粘着剤層の厚みを規定するものではない。
０〜５秒の応力緩和の時間変化（Ａ）は、好ましくは、０．２３〜０．２５Ｎ／ｓである。また、（Ｂ／Ａ）は、好ましくは、０．４１〜０．４４である。
応力緩和の関係をこのように調整するには、基材シートの樹脂成分、樹脂中の添加物、シートの厚み等の変更で調整することができ、また、基材シートが複合フィルムの場合は、これらに加えて、組み合わせるフィルムの樹脂成分や込み合わせるフィルムの厚みで調製することができる。また、粘着剤層の種類や厚みによっても調整できる。
応力緩和の関係をこのように調整するには、基材シートの樹脂成分、樹脂中の添加物、シートの厚み等の変更で調整することができ、また、基材シートが複合フィルムの場合は、これらに加えて、組み合わせるフィルムの樹脂成分や込み合わせるフィルムの厚みで調製することができる。また、粘着剤層の種類や厚みによっても調整できる。
基材シートを構成する樹脂としては、上記の応力緩和の時間変化の範囲内であれば、特に制限はなく、他の樹脂やゴムなどシート状に成形できるものを併用してもよい。
例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン・プロピレン共重合体、プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体加硫物、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エチル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸ブチル共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、アイオノマー、ニトリルゴム、ブチルゴム、スチレンイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴムおよびその水添加物または変性物、各種アイオノマー樹脂等などを用いてもよい。
例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン・プロピレン共重合体、プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体加硫物、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エチル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸ブチル共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、アイオノマー、ニトリルゴム、ブチルゴム、スチレンイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴムおよびその水添加物または変性物、各種アイオノマー樹脂等などを用いてもよい。
なお、アイオノマー樹脂は、ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等が用いられる。用いる金属イオンはＫ、Ｎａ、Ｃａ、Ｚｎ等様々な選択が可能である。なかでも、エチレンと（メタ）アクリル酸共重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部を金属イオンで中和架橋した二元共重合体系アイオノマー樹脂、または、エチレンと（メタ）アクリル酸とα，β−不飽和カルボン酸エステルの三元共重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部を金属イオンで中和した三元共重合体系アイオノマー樹脂が好ましい。
上記の金属イオンとしては、例えばＮａイオン、ＫイオンもしくはＬｉイオン等のアルカリ金属イオン、Ｃａイオン、Ｍｇイオン、Ｚｎイオン等の２価金属イオン、例えばＡｌイオンもしくはＮｄイオン等の３価金属イオン、およびそれらの混合物が挙げられるが、Ｎａイオン、ＺｎイオンまたはＬｉイオン等が耐久性等から好適に用いられる。
前記二元共重合体系アイオノマー樹脂の具体例を商品名で例示すると、三井デュポンポリケミカル（株）社から市販されているハイミラン１６０５（Ｎａ）、ハイミラン１７０６（Ｚｎ）、ハイミラン１７０７（Ｎａ）、ハイミランＡＭ７３１８（Ｎａ）、ハイミランＡＭ７３１５（Ｚｎ）、ハイミランＡＭ７３１７（Ｚｎ）、ハイミランＡＭ７３１１（Ｍｇ）またはハイミランＭＫ７３２０（Ｋ）等が挙げられる。更にデュポン社から市販されているアイオノマー樹脂としては、サーリン８９２０（Ｎａ）、サーリン８９４０（Ｎａ）、サーリンＡＤ８５１２（Ｎａ）、サーリン９９１０（Ｚｎ）、サーリンＡＤ８５１１（Ｚｎ）、サーリン７９３０（Ｌｉ）またはサーリン７９４０（Ｌｉ）等が挙げられる。またエクソン化学社から市販されているアイオノマー樹脂としては、アイオテック７０１０（Ｚｎ）またはアイオテック８０００（Ｎａ）等が挙げられる。
前記三元共重合体系アイオノマー樹脂の具体例を商品名で例示すると、三井デュポンポリケミカル（株）から市販されているハイミラン１８５６（Ｎａ）、ハイミラン１８５５（Ｚｎ）、ハイミランＡＭ７３１６（Ｚｎ）等、デュポン社から市販されているサーリンＡＤ８２６５（Ｎａ）、サーリンＡＤ８２６９（Ｎａ）等が挙げられる。なお、前記アイオノマー樹脂の商品名の後の括弧内に記載したＮａ、Ｚｎ、Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇなどはこれらの中和金属イオンの金属種を示している。
これらの樹脂のうち、ポリ塩化ビニル樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体もしくは、エチレンおよび（メタ）アクリル酸に加えて（メタ）アクリル酸エステル等の他の共重合成分を含む３元以上の共重合体、さらにはアイオノマー樹脂が好ましい。
このうち、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体は、（メタ）アクリル酸の含有量が、１〜２０質量％が好ましく、１〜１５質量％がより好ましい。
また、アイオノマー樹脂は、エチレン−（メタ）アクリル酸系の二元もしくは三元（左記に加えてさらに（メタ）アクリル酸エステルの三元）以上が好ましい。
また、上記の好ましい共重合体もしくは樹脂のうち、特に、ポリ塩化ビニル樹脂が好ましい。
このうち、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体は、（メタ）アクリル酸の含有量が、１〜２０質量％が好ましく、１〜１５質量％がより好ましい。
また、アイオノマー樹脂は、エチレン−（メタ）アクリル酸系の二元もしくは三元（左記に加えてさらに（メタ）アクリル酸エステルの三元）以上が好ましい。
また、上記の好ましい共重合体もしくは樹脂のうち、特に、ポリ塩化ビニル樹脂が好ましい。
ポリ塩化ビニルを用いる場合は適宜、安定剤、可塑剤を用いることができる。
これらの基材シートを構成する樹脂は単層または複層構成としてもよく、本発明においては複層構成が好ましい。
複層構成とした場合、粘着剤層側の樹脂は、ポリ塩化ビニル、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体が好ましく、粘着剤層が設けられる側とは反対側のフィルムの樹脂は、ポリ塩化ビニル、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体またはアイオノマー樹脂が好ましい。
複層構成とした場合、粘着剤層側の樹脂は、ポリ塩化ビニル、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体が好ましく、粘着剤層が設けられる側とは反対側のフィルムの樹脂は、ポリ塩化ビニル、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体またはアイオノマー樹脂が好ましい。
基材シートの厚さは、特に限定されないが、取扱い易さから、５０〜２００μｍが好ましく、７０〜１１０μｍがさらに好ましい。
基材シートの粘着剤層に接する面には密着性をさらに向上させるために、コロナ処理、プライマー等の処理を施してもよい。
粘着剤層を構成する粘着剤としては、放射線硬化型が好ましく、例えば、特公平１−５６１１２号公報、特開平７−１３５１８９号公報等に記載のものが好ましく使用されるが、これらに限定されることはない。放射線により硬化し三次元網状化する性質を有すればよく、例えば通常のゴム系あるいは（メタ）アクリル系の感圧性ベース樹脂（ポリマー）に対して、分子中に少なくとも２個の光重合性炭素−炭素二重結合を有する低分子量化合物（以下、光重合性化合物という）および光重合開始剤が配合されてなるものが使用することができる。
ここで、放射線とは、紫外線のような光線、または電子線のような電離性放射線を意味する。「（メタ）アクリル」とは、「アクリル」又は「メタクリル」のいずれか、または両方を意味する。
ここで、放射線とは、紫外線のような光線、または電子線のような電離性放射線を意味する。「（メタ）アクリル」とは、「アクリル」又は「メタクリル」のいずれか、または両方を意味する。
上記のゴム系あるいはアクリル系のベース樹脂は、天然ゴム、各種の合成ゴムなどのゴム系ポリマー、あるいはポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとこれと共重合可能な他の不飽和単量体との共重合物などの（メタ）アクリル系ポリマーが使用することができる。
（メタ）アクリル系ポリマーは、特に制限されないが、質量平均分子量が１０万〜１００万、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−５０〜０℃の範囲にすることができる。
（メタ）アクリル系ポリマーは、特に制限されないが、質量平均分子量が１０万〜１００万、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−５０〜０℃の範囲にすることができる。
また、上記の粘着剤中に、イソシアネート系硬化剤を混合することにより、初期の接着力を任意の値に設定することができる。このような硬化剤としては、具体的には多価イソシアネート化合物、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、１，４−キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート、３−メチルジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−２，４’−ジイソシアネート、リジンイソシアネートなどが用いられる。
硬化剤の含有量は、所望の粘着力に応じて調整すれば良く、粘着剤の前記ベース樹脂共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜１０質量部、さらに好ましくは０．１〜５質量部である。
硬化剤の含有量は、所望の粘着力に応じて調整すれば良く、粘着剤の前記ベース樹脂共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜１０質量部、さらに好ましくは０．１〜５質量部である。
放射線硬化型粘着剤は、粘着剤中に光重合開始剤を混入することにより、放射線照射による重合硬化反応を発現することができる。
このような光重合開始剤としては、具体的には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロルアンスラキノンなどが挙げられる。
粘着剤層の厚さは、好ましくは５〜１０μｍである。５μｍより薄くなると安定製造性が得難く、また、１０μｍより厚いとダイシング時のチップ振動の影響が大きくなる。
このような光重合開始剤としては、具体的には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロルアンスラキノンなどが挙げられる。
粘着剤層の厚さは、好ましくは５〜１０μｍである。５μｍより薄くなると安定製造性が得難く、また、１０μｍより厚いとダイシング時のチップ振動の影響が大きくなる。
また、上記のような粘着剤層中に光重合性化合物及び光重合開始剤を含ませることによって、放射線を照射することにより硬化し、粘着剤の粘着力を低下させて、被着体から接着剤層を剥離しやすくすることができる。
粘着剤層の形成は、通常のダイシングテープ同様に基材シート上に粘着剤を塗工して製造することができる。
本発明においては、粘着剤層に可塑剤を含有することが好ましい。可塑剤を用いることで、粘着剤の柔軟性が上がり、ダイシング時の回転刃による応力を和らげることができる。可塑剤の量、種類は、特に制限はなく、一般的な可塑剤を用いることができる。
このような可塑剤としては、芳香族エステル、脂肪族エステル、リン酸エステル、アミド化合物、脂肪族アルコール、パラフィン類が挙げられる。なかでも、芳香族エステル、リン酸エステルが好ましく、芳香族エステルがより好ましい。芳香族エステルとしては、なかでもフタル酸ジエステルが好ましく、アルコール部の炭素数が６〜１２のものがさらに好ましく、フタル酸ジオクチルが最も好ましい。
このような可塑剤としては、芳香族エステル、脂肪族エステル、リン酸エステル、アミド化合物、脂肪族アルコール、パラフィン類が挙げられる。なかでも、芳香族エステル、リン酸エステルが好ましく、芳香族エステルがより好ましい。芳香族エステルとしては、なかでもフタル酸ジエステルが好ましく、アルコール部の炭素数が６〜１２のものがさらに好ましく、フタル酸ジオクチルが最も好ましい。
芳香族エステルとしては、例えば、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジドデシル、フタル酸テレフタル酸ジ２−エチルヘキシル、イソフタル酸ジブチル、トリメリット酸トリイソプロピル等が挙げられ、リン酸エステルとしては、トリクレジルホスフェート、トリ２−エチルヘキシルホスフェート等が挙げられる。
可塑剤の添加量は、粘着剤樹脂成分１００質量部に対して、０．１〜３０質量部が好ましく、０．１〜２５質量部がより好ましく、０．１〜１０質量部がさらに好ましい。添加量が０．１質量部よりも少ないと、上記の応力緩和が発現しない。また、添加量が３０質量部よりも多くなると、粘着剤層が柔らかくなりすぎて、チッピングが悪化する。
本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープを使用するには通常の方法に従って用いることができ、例えば半導体ウェハ加工用粘着テープを半導体ウェハに貼り付けて固定した後、回転刃で半導体ウェハをチップに切断する。その後、前記粘着テープの基材側から紫外線または電子線を照射し、次いで専用治具を用いて前記粘着テープを放射状に拡大しチップ間を一定間隔に広げた後（エキスパンド）、チップをニードル等で突き上げるとともに、真空コレット、エアピンセット等で吸着する方法等によりピックアップすると同時にマウンティングすればよい。
また、本発明を適用する半導体ウェハの厚みは、好ましくは２００〜７５μｍ、より好ましくは１００〜７５μｍであり、その厚みが薄い場合に効果が著しい。
また、本発明を適用する半導体ウェハの厚みは、好ましくは２００〜７５μｍ、より好ましくは１００〜７５μｍであり、その厚みが薄い場合に効果が著しい。
以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
以下、本発明を実施例に基づき、さらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜粘着剤層を構成する樹脂組成物＞
粘着剤層を構成する樹脂組成物として、以下の樹脂組成物Ａ〜Ｅを用いた。
（粘着剤層を構成する樹脂組成物Ａ）
アクリル系ベースポリマー（２−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートからなる共重合体、質量平均分子量３０万、ガラス転移温度−３５℃）１００質量部に対して、ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製、商品名コロネートＬ）２質量部、光重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物としてテトラメチロールメタンテトラアクリレート５０質量部および光重合開始剤として日本チバガイギー社製のイルガキュアー１８４（商品名）０．５質量部およびフタル酸ジオクチル０．１質量部加えて混合し、放射線硬化性の粘着剤樹脂組成物Ａを調製した。
粘着剤層を構成する樹脂組成物として、以下の樹脂組成物Ａ〜Ｅを用いた。
（粘着剤層を構成する樹脂組成物Ａ）
アクリル系ベースポリマー（２−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートからなる共重合体、質量平均分子量３０万、ガラス転移温度−３５℃）１００質量部に対して、ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製、商品名コロネートＬ）２質量部、光重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物としてテトラメチロールメタンテトラアクリレート５０質量部および光重合開始剤として日本チバガイギー社製のイルガキュアー１８４（商品名）０．５質量部およびフタル酸ジオクチル０．１質量部加えて混合し、放射線硬化性の粘着剤樹脂組成物Ａを調製した。
（粘着剤層を構成する樹脂組成物Ｂ）
フタル酸ジオクチルを２５質量部とした以外は粘着剤樹脂組成物Ａと同様に粘着剤層を構成する樹脂組成物Ｂを調製した。
フタル酸ジオクチルを２５質量部とした以外は粘着剤樹脂組成物Ａと同様に粘着剤層を構成する樹脂組成物Ｂを調製した。
（粘着剤層を構成する樹脂組成物Ｃ）
フタル酸ジオクチルを３０質量部とした以外は粘着剤樹脂組成物Ａと同様に調製した。
フタル酸ジオクチルを３０質量部とした以外は粘着剤樹脂組成物Ａと同様に調製した。
（粘着剤を構成する樹脂組成物Ｄ）
ブチルアクリレート（７９質量％）、メタクリル酸（１質量％）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（２０質量％）からなるアクリル系共重合体１００質量部に、光重合性炭素−炭素二重結合および官能基を有する化合物として、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート（昭和電工社製、商品名カレンズＭＯＩ）０．２質量部を反応させて、主鎖の繰り返し単位に対して放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基を有するアクリル系単量体部を有する残基を結合した重合体を得た。この重合体の質量平均分子量は６０万であった。ここで、質量平均分子量は、テトラヒドロフランに溶解して得た１％溶液を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ウオータース社製、商品名１５０−Ｃ ＡＬＣ／ＧＰＣ）により測定した値をポリスチレン換算して算出したものである。上記重合体１００質量部に対して、ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製、商品名コロネートＬ）０．５質量部、光重合開始剤として日本チバガイギー社製のイルガキュアー１８４（商品名）０．５質量部およびフタル酸ジオクチル０．０８質量部加えて混合し、放射線硬化性の粘着剤樹脂組成物Ｄを調製した。
ブチルアクリレート（７９質量％）、メタクリル酸（１質量％）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（２０質量％）からなるアクリル系共重合体１００質量部に、光重合性炭素−炭素二重結合および官能基を有する化合物として、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート（昭和電工社製、商品名カレンズＭＯＩ）０．２質量部を反応させて、主鎖の繰り返し単位に対して放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基を有するアクリル系単量体部を有する残基を結合した重合体を得た。この重合体の質量平均分子量は６０万であった。ここで、質量平均分子量は、テトラヒドロフランに溶解して得た１％溶液を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ウオータース社製、商品名１５０−Ｃ ＡＬＣ／ＧＰＣ）により測定した値をポリスチレン換算して算出したものである。上記重合体１００質量部に対して、ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製、商品名コロネートＬ）０．５質量部、光重合開始剤として日本チバガイギー社製のイルガキュアー１８４（商品名）０．５質量部およびフタル酸ジオクチル０．０８質量部加えて混合し、放射線硬化性の粘着剤樹脂組成物Ｄを調製した。
（粘着剤層を構成する樹脂組成物Ｅ）
フタル酸ジオクチルを０．２質量部とした以外は粘着剤樹脂組成物Ｄと同様に調製した。
フタル酸ジオクチルを０．２質量部とした以外は粘着剤樹脂組成物Ｄと同様に調製した。
＜基材シートを構成する樹脂組成物＞
基材シートを構成する樹脂組成物として、以下の樹脂Ｆ〜Ｉを用いた。また、基材シートとして、シートＪを用いた。
基材シートを構成する樹脂組成物として、以下の樹脂Ｆ〜Ｉを用いた。また、基材シートとして、シートＪを用いた。
（樹脂Ｆ）ポリプロピレン プライムポリマー社製 「Ｆ７２４ＮＰ」
（樹脂Ｇ）エチレン−メタクリル酸共重合体 三井デュポンポリケミカル社製 製品名
「Ｎ０９０８Ｃ」（メタクリル酸含有量９質量％）
（樹脂Ｈ）エチレン−酢酸ビニル共重合体 日本ユニカー社製 「ＮＵＣ−３７５８」
（樹脂Ｉ）エチレン−メタクリル酸−（アクリル酸２−メチル−プロピル）−Ｚｎ２＋
アイオノマー樹脂 三井・デュポンポリケミカル社製 「ハイミランＡＭ７３１６」
（シートＪ）塩化ビニルシート 厚さ８０μｍ
（樹脂Ｇ）エチレン−メタクリル酸共重合体 三井デュポンポリケミカル社製 製品名
「Ｎ０９０８Ｃ」（メタクリル酸含有量９質量％）
（樹脂Ｈ）エチレン−酢酸ビニル共重合体 日本ユニカー社製 「ＮＵＣ−３７５８」
（樹脂Ｉ）エチレン−メタクリル酸−（アクリル酸２−メチル−プロピル）−Ｚｎ２＋
アイオノマー樹脂 三井・デュポンポリケミカル社製 「ハイミランＡＭ７３１６」
（シートＪ）塩化ビニルシート 厚さ８０μｍ
樹脂Ｆ〜樹脂Ｉを下記表１、２に示す構成に調整して、２軸混練機にて約２００℃でフィルム押出成形し、厚さの合計が８０μｍで、各基材樹脂フィルムである基材シートを製造した。次に表１、２に示すように、各々の基材シートの粘着剤層に接する層に、上記の粘着剤を、乾燥後の厚さが下記表１、２の構成になるように塗工して、粘着剤層を形成し、図１のような構造の実施例１〜９、比較例１、２の半導体ウェハ加工用粘着テープを製造した。
（反発応力の時間変化評価）
作成した基材シートを２５ｍｍ×４０ｍｍに採取し、各粘着テープの粘着剤を、粘着テープ作成時と同様の方法で１００μｍとなるよう塗布し、測定用サンプルを作成した。その後インストロン引張試験機(ツインコラム卓上モデル５５６７)を用いて以下の条件で測定した。
作成した基材シートを２５ｍｍ×４０ｍｍに採取し、各粘着テープの粘着剤を、粘着テープ作成時と同様の方法で１００μｍとなるよう塗布し、測定用サンプルを作成した。その後インストロン引張試験機(ツインコラム卓上モデル５５６７)を用いて以下の条件で測定した。
（反発応力測定条件）
装置：インストロン引張試験機(ツインコラム卓上モデル５５６７)
圧縮速度：１．０ｍｍ／ｍｉｎ
試験温度：２３℃
圧子：曲げ試験（ＪＩＳ Ｋ ７１７１）の圧子
圧子先端形状：Ｒ＝５．０±０．１ｍｍ
押込み方向：基材シート側から圧縮
装置：インストロン引張試験機(ツインコラム卓上モデル５５６７)
圧縮速度：１．０ｍｍ／ｍｉｎ
試験温度：２３℃
圧子：曲げ試験（ＪＩＳ Ｋ ７１７１）の圧子
圧子先端形状：Ｒ＝５．０±０．１ｍｍ
押込み方向：基材シート側から圧縮
（試験方法）
イ）図２のように圧縮平行板上に粘着剤層が下になるように試験サンプルを設置
ロ）曲げ圧子を粘着テープの厚さに接触させる
ハ）変位及び応力をゼロにセットする
ニ）速度１．０ｍｍ／ｍｉｎにて圧縮をし、応力５０Ｎまで負荷する
ホ）応力５０Ｎ時の変位を維持した状態で１．０秒毎に応力値を採取する
イ）図２のように圧縮平行板上に粘着剤層が下になるように試験サンプルを設置
ロ）曲げ圧子を粘着テープの厚さに接触させる
ハ）変位及び応力をゼロにセットする
ニ）速度１．０ｍｍ／ｍｉｎにて圧縮をし、応力５０Ｎまで負荷する
ホ）応力５０Ｎ時の変位を維持した状態で１．０秒毎に応力値を採取する
実施例１〜９および比較例１、２の半導体ウェハ加工用粘着シートに、直径６インチ、厚さ１００μｍのダミー回路面付きシリコンウェハを貼合し、ダイシング装置（ＤＩＳＣＯ社製、ＤＡＤ−３４０）を使用してチップサイズが１０ｍｍ角となるようにダイシング工程を行った。
（ダイシング条件）
ダイサー：ＤＩＳＣＯ社製、ＤＡＤ−３４０
回転刃回転数：４００００ｒｐｍ
切削速度：１００ｍｍ／ｓ
切削水流量：２０ｍＬ
回転刃がシリコンウェハを切断後、粘着シートに切り込む深さ：１０μｍ
ダイサー：ＤＩＳＣＯ社製、ＤＡＤ−３４０
回転刃回転数：４００００ｒｐｍ
切削速度：１００ｍｍ／ｓ
切削水流量：２０ｍＬ
回転刃がシリコンウェハを切断後、粘着シートに切り込む深さ：１０μｍ
（ピックアップ）
シリコンウェハを半導体ウェハ加工用粘着シートの粘着剤層に貼合後、シリコンウェハをダイシングし、半導体ウェハ加工用粘着シートを放射状に拡大しチップ間を一定間隔に広げ（エキスパンド）、ダイシングテープの基材シート側から、紫外線を５００ｍＪ／ｍｍ２照射して粘着剤層を硬化させた後、個片化した半導体チップを、ダイスピッカー装置（キャノンマシナリー社製ＣＡＰ−３００ＩＩ）を用いてピックアップした。任意のチップ５０個を、下記のピックアップ条件でピックアップし、ピックアップが成功したチップ数をカウントし、５０個全ての半導体チップのピックアップが成功した場合を◎、４７〜４９個の半導体チップのピックアップが成功した場合を○、４４〜４６個の半導体チップのピックアップが成功した場合を△とし、それ以外は×として、ピックアップ性を評価した。
シリコンウェハを半導体ウェハ加工用粘着シートの粘着剤層に貼合後、シリコンウェハをダイシングし、半導体ウェハ加工用粘着シートを放射状に拡大しチップ間を一定間隔に広げ（エキスパンド）、ダイシングテープの基材シート側から、紫外線を５００ｍＪ／ｍｍ２照射して粘着剤層を硬化させた後、個片化した半導体チップを、ダイスピッカー装置（キャノンマシナリー社製ＣＡＰ−３００ＩＩ）を用いてピックアップした。任意のチップ５０個を、下記のピックアップ条件でピックアップし、ピックアップが成功したチップ数をカウントし、５０個全ての半導体チップのピックアップが成功した場合を◎、４７〜４９個の半導体チップのピックアップが成功した場合を○、４４〜４６個の半導体チップのピックアップが成功した場合を△とし、それ以外は×として、ピックアップ性を評価した。
（ピックアップ条件）
ダイスピッカー装置：キャノンマシナリー社製「ＣＡＰ−３００ＩＩ」
ピン数：４本
ピンの間隔：７．８×７．８ｍｍ
ピン先端曲率：０．２５ｍｍ
ピン突き上げ量：０．４０ｍｍ
ダイスピッカー装置：キャノンマシナリー社製「ＣＡＰ−３００ＩＩ」
ピン数：４本
ピンの間隔：７．８×７．８ｍｍ
ピン先端曲率：０．２５ｍｍ
ピン突き上げ量：０．４０ｍｍ
（チッピング）
ピックアップ後の任意のチップ５０個のチッピングを光学顕微鏡にて測定した。端部からのチッピング高さが、全て１０μｍ以下の場合を◎、１５μｍ以下の場合を○、２５μｍ以下の場合を△、それより大きい場合を×とした。
ピックアップ後の任意のチップ５０個のチッピングを光学顕微鏡にて測定した。端部からのチッピング高さが、全て１０μｍ以下の場合を◎、１５μｍ以下の場合を○、２５μｍ以下の場合を△、それより大きい場合を×とした。
表１、２に示すように、実施例１〜９の半導体ウェハ加工用粘着テープは、比較例１〜６の半導体ウェハ加工用粘着テープに比べ、チッピングの低減およびピックアップ性の両立ができた。
１ 基材シート
２ 粘着剤層
１０ 半導体ウェハ加工用粘着テープ
２１ 圧縮試験 ステージ
２２ 圧縮試験 圧子
２ 粘着剤層
１０ 半導体ウェハ加工用粘着テープ
２１ 圧縮試験 ステージ
２２ 圧縮試験 圧子
Claims (5)
- 基材シート上に粘着剤層が積層された半導体ウェハ加工用粘着テープであって、
該基材シートの、厚さ方向に対して先端形状Ｒ＝５．０±０．１ｍｍの圧子を１ｍｍ／ｍｉｎで押込み、該基材シートからの反発応力が５０Ｎとなった変位を保った状態からの応力緩和の時間変化において、０〜５秒の応力緩和の時間変化（Ａ）が０．２３〜０．２８Ｎ／ｓであり、かつ５秒を越え１０秒までの応力緩和の時間変化（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）が０．４０〜０．４５であることを特徴とする半導体ウェハ加工用粘着テープ。 - 前記粘着剤層厚さが、５〜１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
- 前記粘着剤層にフタル酸ジエステルを、粘着剤樹脂成分１００質量部に対して、０．１〜３０質量部含有することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
- 前記基材シートが、ポリ塩化ビニル樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
- 前記半導体ウェハ加工用粘着テープが、半導体デバイスのダイシング工程に用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
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