JP5494075B2 - ダイシングフィルム - Google Patents

Description

本発明は、ダイシングフィルムおよびそれを用いた半導体装置の製造方法に関するものである。

半導体装置を製造する工程において、半導体ウエハやパッケージ等の半導体部材を切断する際にダイシングフィルムが用いられている。ダイシングフィルムとは、半導体部材を貼り付け、ダイシング（切断、個片化）し、さらに当該ダイシングフィルムをエキスパンティング等することにより、前記半導体ウエハ等をピックアップするために用いられるものである。

一般にダイシングフィルムは、基材フィルムと、粘着層とで構成されている。従来、基材フィルムとしてはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂フィルムが多く用いられていた。しかしながら、ＰＶＣ樹脂フィルムに含有される可塑剤の付着による半導体部材の汚染防止や、環境問題に対する意識の高まりから、最近ではオレフィン系樹脂並びに、エチレンビニルアルコール系樹脂およびエチレンメタクリル酸アクリレート系樹脂等の非ＰＶＣ樹脂系材料を用いた基材フィルムが開発されている（例えば特許文献１参照）。

また近年、半導体部材の小型化・薄型化が進むことで、ダイシングフィルムの厚み精度にバラつきがある場合、ダイシング工程において、ダイシングブレードの接触の仕方に差が生じ半導体ウエハ割れが発生しやすくなるという問題を生じさせる。また、フィルム厚み精度にバラつきがあると半導体部材のカット残りやダイシング時の切り屑や基材ヒゲ（基材フィルムのカットラインから伸びたヒゲ状の切り残査）が発生し半導体デバイスに付着するといった問題も発生する。特に半導体パッケージを切断する際は、厚みの大きいダイシングブレードを使用することが多く、半導体ウエハを切断する時よりも基材ヒゲ発生の問題が顕著に現れ、基材ヒゲを抑制することのできるダイシングフィルムが求められている。

特開２００３−２５７８９３

本発明の目的は、半導体製造時のダイシング工程において切り屑や基材ヒゲの発生が少なく、また好適な強度および良好な外観を有するダイシングフィルムを提供することにある。

本発明に係るダイシングフィルムは、基材フィルムの少なくとも一の面に粘着層を有するダイシングフィルムであって、前記基材フィルムがポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを含むものである。

本発明に係るダイシングフィルムは、前記ポリオレフィン系樹脂（Ａ）がポリプロピレン樹脂であるとすることができる。

本発明に係るダイシングフィルムは、前記基材フィルム中のポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）との重量比率（Ａ／Ｂ）がＡ／Ｂ＝９５／５〜５０／５０であるとすることができる。

本発明に係るダイシングフィルムは、前記ポリカーボネート樹脂（Ｂ）のメルトフローレート〔測定方法：ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８準拠 測定条件：樹脂温度３００℃、加重１．２ｋｇｆ〕が３（ｇ／１０min）以上１５（ｇ／１０min）以下であるものとすることができる。

本発明に係るダイシングフィルムは、前記基材フィルムが多層構造を有するものであるとすることができる。

本発明に係るダイシングフィルムは、前記基材フィルムの少なくとも１の層がポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを含む層であるとすることができる。

本発明に係るダイシングフィルムは、前記ポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを含む層が粘着層と接するものであるとすることができる。

本発明に係る半導体の製造方法は、ダイシングフィルムと半導体部材とを貼付する工程と、前記半導体部材をダイシングする工程とを有する半導体装置の製造方法であってダイシングフィルムが前記ダイシングフィルムである半導体の製造方法である。

本発明によれば、半導体製造時のダイシング工程において切り屑や基材ヒゲの発生が少なく、また好適な強度および良好な外観を有するダイシングフィルムを提供することができる。

本発明に係るダイシングフィルムの一例を示す概略断面図である。 本発明に係るダイシングフィルムを用いたダイシング機能付き半導体フィルムの一例を 示す概略断面図である。

本発明に係るダイシングフィルムは、主に半導体を製造する工程において、半導体ウエハや半導体パッケージ等の半導体部材をダイシング（切断）する際に用いられるものである。例えば、半導体ウエハや半導体パッケージ等に貼り付けられ、半導体ウエハ等をダイシングし、その後エキスパンティングすることにより、半導体ウエハを切断して得られた半導体素子をピックアップするために用いられる。

本発明によると基材フィルムの構成成分にポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを用いることにより、樹脂に起因する基材ヒゲの発生を低減し、フィルムとして好適な強度と優れた外観を改善することが可能となる。また、併せてダイシングフィルムのエキスパンド性を重視した設計が可能となる。

即ち、本発明に係るダイシングフィルムはその基材フィルムをポリオレフィン系樹脂（Ｂ）とポリカーボネート樹脂（Ａ）とを含む構成とすることを特徴とする。そして当該特徴により前記発明の効果を奏するものとなる。以下本発明の構成要件について図面を用いて説明する。

（基材フィルム）
本発明に係るダイシングフィルム１０は、図1に例示するように基材フィルム１と粘着層２とを少なくとも有するものである。そして前記基材フィルム１には、ポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とが含まれる。前記ポリオレフィン系樹脂はポリプロピレン樹脂であることが好ましい。ポリプロピレン樹脂を使用することにより、ダイシング時の切り屑や基材ヒゲの発生をより少なくすることができる。

前記基材フィルム１中のポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂との重量比率（Ａ／Ｂ）はＡ／Ｂ＝９５／５〜５０／５０であることが好ましく、ポリオレフィン系樹脂（Ａ）の重量比率を前記範囲下限値以上であることにより基材フィルムの強度が好適なものとなり、前記範囲上限値以下とすることにより基材フィルムの基材ヒゲ抑制の効果が優れたものとなる。

前記ポリカーボネート樹脂（Ｂ）は、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８で規定されるメルトフローレートが、樹脂温度：３００℃、荷重：１．２ｋｇの試験条件において３ｇ以上１５ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましい。前記範囲上限値以下であることにより基材フィルムの強度、外観が優れたものとなり、前記範囲下限値以上とすることにより製膜時の負荷を低減することが出来る。

上記のように、ポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを併用することにより、基材ヒゲ抑制に優れ、半導体部材加工工程において好適に用いられるダイシングフィルムとなる。

本発明に係るダイシングフィルムの基材フィルムは、生産効率の観点からは、ポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを含む単層構造であるものとすることが好ましい。

また、目的に応じて基材フィルムとして多層構造を有するものを用いることができる。多層構造とする場合、少なくとも一の層がポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを含んでいることが好ましく、基材ヒゲ抑制の観点からは、ポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを含む層が粘着層と接していることが好ましい。ポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを含む層が粘着層と接するものでことにより、ダイシングブレードで切り込まれる基材ヒゲの発生を低減させる基材層の割合を増やす事ができ、切り屑や基材ヒゲの発生を少なくすることができるからである。

また本発明に係るダイシングフィルムの基材フィルムには本発明の効果を損なわない範囲で、目的に合わせて、各種樹脂や添加剤等を添加することができる。例えば、帯電防止性を付与するために、ポリエーテル/ポリオレフィンブロックポリマーやポリエーテルエステルアミド等の高分子型帯電防止剤やカーボンブラック等が添加可能な材料として挙げられる。なお、帯電防止効果を付与する場合においては、オレフィン系樹脂との相溶性という観点からは、ポリエーテルポリオレフィン共重合体を用いたイオン伝導型帯電防止剤が好ましい。また、エラストマーを付与する事で破断伸度を大きくすることができる。

ダイシングフィルムの基材フィルムの厚みは半導体ウエハダイシング用では５０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは、７０μｍ以上１００μｍ以下である。また、半導体パッケージ等の特殊部材ダイシング用では、１００μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは、１５０μｍ以上２００μｍ以下である。前記範囲下限値以上とすることによりエキスパンド時の基材フィルムが破損しにくいものとなり、前記範囲上限値以下とすることによりダイシング時の基材ヒゲの発生を抑制することができる。

本発明に係るダイシングフィルムは、半導体部材をダイシングした後、半導体部材を容易にピックアップできるように半導体部材を貼り付けた状態でダイシングフィルムをエキスパンドする（引き伸ばす）ことにより半導体部材の間隔を広げる。好適なエキスパンド性を得るためには、ダイシングフィルムの引張試験（JISK７１６１：サンプル幅１０ｍｍ・標線間隔４０ｍｍ・引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ）において、破断時の伸率が１００％以上７００％以下であることが好ましい。上記下限値以上とすることによりエキスパンド時の破断や、エキスパンド後のフィルムの弛みを抑制することができる。また、上記上限値以下とすることにより好適なフィルムの厚み精度を得ることができる。破断時の伸率は基材フィルム中のエラストマーの配合比率を変更することにより適宜調整可能となる。例えばエラストマーを配合することにより伸率を大きくすることができる。

(粘着層)
図１に例示するように本発明に係るダイシングフィルム１０の基材フィルム１の少なくとも片面には、粘着層２が設けられる。粘着層２に用いられる樹脂組成物としては、アクリル系粘着剤、ＵＶ硬化性ウレタンアクリレート樹脂、イソシアネート系架橋剤等があげられる。これらの中でも半導体部材マウント、端材飛び及びチッピングを抑制するたためには極性基を含有したアクリル系粘着剤を用いることが好ましい。

粘着層２の厚みは、３μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、ダイシングフィルムの半導体ウエハダイシング用では３μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。また、パッケージ等の特殊部材ダイシング用としては１０μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。前記範囲下限値以上とすることにより被着体の保持力に優れ、前記範囲上限値以下とすることによりダイシング時の加工性に優れる。

本発明に係るダイシングフィルム１０の粘着層２は基材フィルム１、または基材フィルム１を含む樹脂フィルムに対して粘着層２として用いられる樹脂を適宜溶剤に溶解または分散させて塗工液とし、ロールコーティングやグラビアコーティングなどの公知のコーティング法により塗布し、乾燥することにより形成される。

本発明に係るダイシングフィルムには、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて他の樹脂層を設けることができる。

（ダイシング機能付き半導体フィルム）
本発明に係るダイシングフィルムを、半導体素子用接着フィルム３０と積層することにより、ダイシング機能付き半導体フィルム（以下ＤＤＦという）とすることができる。このようにダイシングフィルムと半導体素子用接着フィルムを一体化することにより、半導体ウエハ加工工程の短縮化が可能となる。図２はダイシング機能付き半導体フィルムの概略断面図である。ＤＤＦの具体的な使用方法の例は次の通りである。ＤＤＦの半導体素子用接着フィルム２０面の側に半導体ウエハの裏面を貼り付けた後、ＤＤＦに貼り付けられた状態で半導体ウエハと半導体素子用接着フィルムをダイシングソーにより所定のサイズにダイシングする。そして次にダイシングフィルムの粘着層と半導体素子用接着フィルムの間で剥離し、半導体接着フィルムが接合した半導体素子を基板に圧着し、更にダイボンディングした後硬化させ、樹脂で封止することにより半導体を得る。

本発明を実施例により更に詳細に説明するが、これは単なる例示であり、本発明はこれにより限定されるものではない。
＜基材フィルムの作製＞
下記原料を表１に示す比率でドライブレンドにより混合した後、５０ｍｍのフルフライト押出機（L／Ｄ＝２５ 圧縮比＝２．９ 有効長＝１２４５ｍｍ）、８５０ｍｍ幅のコートハンガーダイ（リップ間隙＝１ｍｍ）、エアギャップ＝７ｃｍ、吐出＝３０ｋｇ／時、押出温度（スクリュー根元：１８０℃ 〜スクリュー先端・ダイ：２４０℃）の条件で押出製膜し、得られたフィルムの中央部の厚みを流れ方向に１０ｃｍ間隔で１０点測定し、その平均厚みが１５０μｍとなるフィルムを得た。

ポリカーボネート樹脂１（ポリカーボネート樹脂 ＭＦＲ：４ｇ／１０分 カリバー３０１−４ 住友ダウ社製）
ポリカーボネート樹脂２（ポリカーボネート樹脂 ＭＦＲ：６ｇ／１０分 カリバー３０１−６ 住友ダウ社製）
ポリカーボネート樹脂３（ポリカーボネート樹脂 ＭＦＲ：１５ｇ／１０分 カリバー３０１−１５ 住友ダウ社製）
ポリカーボネート樹脂４（ポリカーボネート樹脂 ＭＦＲ：２２ｇ／１０分 カリバー３０１−２２ 住友ダウ社製）
ポリカーボネート樹脂５（ポリカーボネート樹脂 ＭＦＲ：３０ｇ／１０分 カリバー３０１−３０ 住友ダウ社製）
ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂 ＶシリーズＶＢ１７０Ａ サンアロマー社製）
ポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ樹脂 ＨＦ７７ ＰＳジャパン社製）
ＰＥＴ樹脂（ＰＥＴ樹脂 ＧＮ０７１ イーストマン社製）
ＰＢＴ樹脂（ＰＢＴ樹脂 Ｆ５０２０ 三菱エンプラ社製）

＜粘着層の作製＞
２−エチルヘキシルアクリレート３０重量％、酢酸ビニル７０重量％および２−ヒドロキシエチルメタクリレート１重量％をトルエン溶媒中にて溶液重合させ重量平均分子量１５０，０００のベース樹脂を得た。このベース樹脂１００重量部に対して、エネルギー線硬化型樹脂として２官能ウレタンアクリレート１００重量部（三菱レイヨン社製、重量平均分子量が１１，０００）と、架橋剤としてトリレンジイソシアネートの多価アルコール付加体（コロネートＬ、日本ポリウレタン社製）１５重量部と、エネルギー線重合開始剤として２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン５重量部とを酢酸エチルに溶解した後、剥離処理したポリエステルフィルム（厚さ３８μｍ）に乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗工し、８０℃で５分間乾燥して粘着層を得た。

＜ダイシングフィルムの作製＞
上述の粘着層を３０℃でラミネートロールを用いて、表１の配合比で得られた平均厚み１５０μｍのフィルムにラミネートしてダイシングフィルムを得た。

得られたダイシングフィルムを以下の項目で評価を実施した。
＜１＞基材ヒゲの発生
上記により得られたダイシングフィルムをシリコンミラーウエハに貼り付けた（ミラー面へ貼付け）。貼付け後２０分間放置し、下記ダイシング条件でダイシングを実施した。ダイシング後のダイシングフィルムをＵＶ照射し、シリコンミラーウエハを剥離後、ダイシングラインを顕微鏡で観察した。任意の隣接する１０チップ（５×２）のダイシングラインの各辺の切り屑（基材ヒゲ）を顕微鏡（２５倍）で観察した。基材ヒゲの合計数が５個以下のものは◎、１０個以下のものは○、１１個以上ものは×とした。

＜２＞基材の凝集破壊
基材フィルムの表面にセロハン粘着テープを貼り付け、ＪＩＳ Ｋ５４００で規定されているＸカットテープ法に準拠して基材フィルムの凝集力を確認した。試験後のセロハン粘着テープ側に基材の付着が全く無かった場合を◎、多少の付着が見られた場合は○、セロハン粘着テープに基材フィルム表面全体が付着した場合を×とした。

＜３＞フィルム外観
基材フィルムの表面を目視により確認し、原料の混ざりのムラが見えるかを確認した。フィルム表面に色ムラが確認されない場合は◎、フィルム表面の一部に色ムラが確認される場合は○、フィルム表面全体的にムラが確認される場合は×とした。

＜４＞総合判定
上記＜１＞〜＜３＞の評価結果の中で全ての項目において×の項目が無い場合は○、１つでも×の項目があった場合は×とした。

（ダイシング条件）
ダイシングブレード：ＮＢＣ−ＺＨ２０５０−ＳＥ ２７ＨＥＤＤ（株式会社ディスコ製）、
ブレード回転数：３００００ｒｐｍ
カット速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ
サンプルカットサイズ：５ｍｍ×５ｍｍ角
ブレードハイト：７５μｍ
６インチリング／半導体ウエハ（厚み：４００μ）使用

上記実施例及び比較例の評価結果を表１に示す。実施例１〜８は全て基材ヒゲの発生が抑制されて良好なものであった。また、基材フィルムの凝集破壊、フィルム外観についても良好な結果となった。一方、比較例１、２は基材ヒゲの発生が抑制できず、比較例３〜５については、外観の良いフィルムを得ることができないという問題が発生する結果であった。

本発明のダイシングフィルムはダイシング時の切り屑や基材ヒゲの発生が少なく、ダイシングフィルムとして好適な強度と良好な外観を有するため半導体装置製造のダイシング工程において半導体部材固定用のフィルムとして好適に用いることができる。

１・・・基材フィルム
２・・・粘着層
１０・・・ダイシングフィルム
２０・・・半導体素子用接着フィルム
３０・・・ダイシング機能付き半導体フィルム

Claims (6)

1. 基材フィルムの少なくとも一の面に粘着層を有するダイシングフィルムであって、前記基材フィルムがポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを含むダイシングフィルムであって、前記基材フィルム中のポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）との重合比率（Ａ／Ｂ）がＡ／Ｂ＝９５／５〜５０／５０であるダイシングフィルム。
2. 前記ポリカーボネート樹脂（Ｂ）のメルトフローレート〔測定方法：ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８準拠 測定条件：樹脂温度３００℃、荷重１．２ｋｇｆ〕が３（ｇ／１０ｍｉｎ）以上、１５（ｇ／１０ｍｉｎ）以下である請求項１記載のダイシングフィルム。
3. 前記基材フィルムが多層構造を有するものである請求項１または２記載のダイシングフィルム。
4. 前記基材フィルムの少なくとも一の層がポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを含む層である請求項３記載のダイシングフィルム。
5. 前記ポリオレフィン系樹脂（Ａ）とポリカーボネート樹脂（Ｂ）とを含む層が粘着層と接する請求項４記載のダイシングフィルム。
6. ダイシングフィルムと半導体部材とを貼付する工程と、前記半導体部材をダイシングする工程とを有する半導体装置の製造方法であって前記ダイシングフィルムが、請求項１乃至５のいずれかに記載のダイシングフィルムである半導体装置の製造方法。