JP5500857B2 - ダイシング用補助シート - Google Patents

Description

本発明は、シリコンやガリウム−ヒ素等を材料とする半導体ウェハ、半導体パッケージ、ガラス、セラミックス等のダイシングに使用されるダイシング用補助シートに関する。

シリコン、ゲルマニウム、ガリウム−ヒ素等を材料とする半導体ウェハは、大径の状態で製造された後、所定の厚みになるように裏面研削（バックグラインド）され、更に、必要に応じて裏面処理（エッチング、ポリッシング等）を施し、切断加工（ダイシング）することにより半導体チップが製造される。

より詳細には、半導体ウェハの裏面にダイシング用補助シートが設置され（マウント工程）、素子小片（チップ）に切断分離（ダイシング工程）され、続いて、洗浄工程、エキスパンド工程、ピックアップ工程の各工程を経てチップ化される。ここで、半導体ウェハは切断分離（ダイシング工程）の際に、ダイシング用補助シートにより固定することにより、欠けが発生したり（チッピング）、チップが飛び散ることを抑制できると共に、半導体ウェハの破損も抑制することができる。ダイシング工程の際は、半導体ウェハの切断はブレードが用いられている。また、ダイシング工程は、スクライビング（ハーフカット）とフルカット（完全切断）という２種類の方法がある。

ダイシング用補助シートとしては、プラスチックフィルム等からなる基材層上に、アクリル系粘着剤等を塗布、乾燥して厚さ約１〜５０μｍの接着層を積層した構造を有するものが主流である（特許文献１）。

特開平２−１８７４７８号公報

多くのダイシング工程においては、半導体ウェハの切断はブレードが用いられており、従来のダイシング用補助シートでも特に支障を生じることはなかった。

しかし、近年、半導体ウェハの切断手段としてレーザー加工（ＹＡＧレーザー、ルビーレーザー）が用いられてきており、ダイシング方法としてフルカット（完全切断）を行う場合、レーザーによって半導体ウェハに加えてダイシング用補助シート自体も切断されてしまい、生産性が低下するという問題が生じた。

そこで、本発明は、レーザーを用いたダイシング工程の際に切断されてしまうことのないダイシング用補助シートを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明のレーザーダイシング用補助シートは、シリカ粒子を充填した２軸延伸ポリエステルフィルムの少なくとも一方の面に、無機顔料およびバインダー樹脂を含む無機顔料充填層を有することを特徴とするものである。

また、本発明のレーザーダイシング用補助シートは、好ましくは、シリカ粒子を充填した２軸延伸ポリエステルフィルムの両方の面に、無機顔料およびバインダー樹脂を含む無機顔料充填層を有することを特徴とするものである。

また、本発明のレーザーダイシング用補助シートは、好ましくは、前記無機顔料充填層上に接着層を有することを特徴とするものである。

また、本発明のレーザーダイシング用補助シートは、好ましくは、前記無機顔料充填層が接着性を有することを特徴とするものである。

また、本発明のレーザーダイシング用補助シートは、好ましくは、前記無機顔料がシリカおよび／または炭酸カルシウムであることを特徴とするものである。

本発明のダイシング用補助シートは、レーザーを用いたダイシング工程の際にも、半導体ウェハ等の被着体とともに切断されてしまうことがないため、ダイシング加工の作業性を向上させることができる。

本発明のダイシング用補助シートの一実施例を示す断面図 本発明のダイシング用補助シートの他の実施例を示す断面図 本発明のダイシング用補助シートの他の実施例を示す断面図 本発明のダイシング用補助シートの他の実施例を示す断面図

本発明のダイシング用補助シートは、無機顔料およびバインダーを含む無機顔料充填層を有することを特徴とするものである。以下、各構成要素の実施の形態について説明する。

図１〜４は本発明のダイシング用補助シート２の実施の形態を示す断面図である。本発明のダイシング用補助シート２は、図１のように無機顔料充填層１１の単層からなるもの、図２のように無機顔料充填層１１上に接着層１２を有するもの、図３のように透明プラスチックフィルム１３上に無機顔料充填層１１および接着層１２を有するもの、図４のように透明プラスチックフィルム１３上に無機顔料充填層１１を有するものなどがあげられる。

無機顔料充填層は少なくとも無機顔料およびバインダー樹脂を含む層である。このような無機顔料充填層が存在することにより、ダイシング工程時の切断手段としてレーザー（ＹＡＧレーザー、ルビーレーザー）を用いても、ダイシング用補助シート自体が切断されにくくすることができる。なお、無機顔料に代えて樹脂ビーズを用いた場合はレーザーによる切断を防止することはできない。

無機顔料としては、シリカ、炭酸カルシウムが好ましく使用される。その他の無機顔料として、硫酸バリウム、酸化チタン等があげられる。

バインダー樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などを用いることができる。

また、これら樹脂の中から、接着性を発現する樹脂を用いれば、別途接着剤を塗布等することなく、半導体ウェハ等の被着体をダイシング用補助シートにより固定することができる。接着性を発現する樹脂としては、後述する接着層で例示する樹脂と同様の樹脂を用いることができる。

無機顔料充填層の形態は特に限定されないが、寸法安定性、強度、耐レーザー性の観点から、無機顔料を充填した２軸延伸プラスチックフィルムであることが好ましい。２軸延伸プラスチックフィルムとしては、２軸延伸ポリエステルフィルムが好ましい。

無機顔料充填層は１層だけでなく、２層以上あってもよい。例えば、２層の無機顔料充填層で本発明のダイシング用補助シートを構成したり、プラスチックフィルム（無機顔料を充填した２軸延伸プラスチックフィルム、もしくは透明プラスチックフィルム）の両面に無機顔料充填層を有する構成であってもよい。

無機顔料充填層において、無機顔料の平均粒子径は０．１〜２０μｍ、無機顔料の含有量はバインダー１００重量部に対して０．１〜１０００重量部、無機顔料充填層の厚みは１〜３００μｍ程度で適宜設計を行う。

無機顔料充填層は、それ単独で強度が十分でない場合には、基材上に形成することが好ましい。このような基材としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、フッ素系樹脂などからなる各種の透明プラスチックフィルムや、紙などがあげられる。

また、無機顔料充填層上には、被着体の固定化容易のために接着層を有することが好ましい。接着層には、アクリル系感圧接着剤、ゴム系感圧接着剤などの感圧接着剤、ホットメルト接着剤などの接着剤、熱圧着可能な熱可塑性樹脂フィルムなどを用いることができる。また、常温では感圧接着性を有し、加熱ないしは電離放射線照射等による架橋硬化により接着力が低下する接着剤は、工程中（ダイシング等）の被着体の固定に優れつつ、工程完了後にダイシング用補助シートから被着体を剥離しやすい点で好ましい。

感圧接着剤を用いる場合、接着層（あるいはバインダー樹脂として感圧接着剤を用いた無機顔料充填層）上には、取り扱い性を損なわないようにセパレータを貼り合わせておくことが好ましい。セパレータとしては、各種プラスチックフィルムに離型処理を施したものなどを使用することができる。

接着層において、層の厚みは１〜５０μｍ程度で適宜設計を行う。

上述した無機顔料充填層、接着層中には、レベリング剤などの添加剤を添加してもよい。

以上のような無機顔料充填層、接着層を形成するには、各層を構成する材料を、適宜必要に応じて添加剤や希釈溶剤等を加えて塗布液として調整して、当該塗布液を従来公知のコーティング方法により塗布、乾燥する方法、無機顔料充填層、接着層を構成する樹脂成分を溶融し、これに他の必要成分（無機顔料等）を含有させてシート化する方法などがあげられる。

本発明のダイシング用補助シートを使用した被着体のダイシング方法を、被着体として半導体ウェハを用いた場合について説明する。

半導体ウェハをダイシングする一連の工程としては、マウント工程、ダイシング工程、ピックアップ工程を有する。マウント工程は、半導体ウェハとダイシング用補助シートを貼り合わせる工程である。ダイシング用補助シートが接着性を有する場合、当該接着性を有する面と被着体とを対向させて貼り合わせることができる。ダイシング用補助シートが接着性を有しない場合、ダイシング用補助シートの少なくとも一部に接着剤を塗布して接着させたり、テープその他の固定部材によりダイシング用補助シートと被着体とを固定することができる。

ダイシング工程は、半導体ウェハを個片化して半導体チップを製造する工程である。ダイシングは、レーザー（ＹＡＧレーザー、ルビーレーザー）を用いた公知の方法に従い行われる。レーザーの加工条件は、たとえば、波長：２６６ｎｍ、繰り返し周波数：５０ｋＨｚ、平均出力：４ｗ、集光スポット：楕円形（長軸２００μｍ、短軸１０μｍ）、加工送り速度：１５０ｍｍ／秒である。本発明のダイシング用補助シートは、無機顔料充填層に少なくとも無機顔料およびバインダー樹脂を含むことから、レーザーを用いたダイシング工程時に、ダイシング用補助シート自体を切断されにくくすることができる。

半導体チップのピックアップ工程は、ダイシング用補助シートに接着固定された半導体チップを剥離する工程である。ピックアップの方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の種々の方法を採用することができる。例えば、個々の半導体チップをダイシング用補助シート側からニードルによって突き上げて、突き上げられた半導体チップをピックアップ装置によってピックアップする方法等があげられる。

以上、被着体として半導体ウェハを用いた場合を例として説明したが、本発明のダイシング用補助シートはこれに限定されず、半導体パッケージ、ガラス、セラミックス等のダイシング用にも使用することができる。

以下、実施例により本発明を更に説明する。なお、「部」、「％」は特に示さない限り、重量基準とする。

実施例１、比較例１〜１０で用いるダイシング用補助シートとして、無機顔料充填層を有するシートＡ、無機顔料充填層を有さないａ〜ｊを準備した。

シートＡ（ケミカルマットPBU：きもと社）、シートａ（ライトアップNSH：きもと社）、シートｂ（ライトアップSXE：きもと社）、シートｃ（ライトアップMXE：きもと社）、シートｄ（ライトアップLSE：きもと社）、シートｅ（ライトアップGM2：きもと社）、シートｆ（ライトアップGM3：きもと社）、シートｇ（ライトアップDX2：きもと社）、シートｈ（ライトアップUK2：きもと社）、シートｉ（ライトアップUK4：きもと社）、シートｊ（ＬＥ５０００：リンテック社）。

なお、シートＡ（実施例１）は、無機顔料（シリカ）を充填した２軸延伸ポリエステルフィルム（無機顔料充填層ａ）の両面に、バインダー樹脂および炭酸カルシウムを含む無機顔料充填層ｂを有してなるもの、シートａ〜ｉ（比較例１〜９）は、透明プラスチックフィルム上に、バインダー樹脂および樹脂ビーズを含む樹脂ビーズ層を有してなるものであり、シートｊ（比較例１０）は、透明プラスチックフィルム上に接着層を有するダイシング用補助シート（ＬＥ５０００：リンテック社、接着層には無機顔料や樹脂ビーズを含まない）ある。

実施例１および比較例１〜９のダイシング用補助シートを、裏面研削を施した６インチの半導体ウェハ（厚さ：４０μｍ）の研削面に、両面接着テープ（ナイスタック：ニチバン社）を用いて外周部分を貼り合わせた。また、比較例１０のダイシング用補助シートは、前記研削面と接着層とを対向して貼り合わせた。次いで、ＹＡＧレーザーを用いて半導体ウェハをダイシングし、半導体チップを得た。

＜ダイシング条件＞
波長：２６６ｎｍ
繰り返し周波数：５０ｋＨｚ
平均出力：４ｗ
集光スポット：楕円形（長軸２００μｍ、短軸１０μｍ）
加工送り速度：１５０ｍｍ／秒

実施例１のダイシング用補助シートは、無機顔料充填層を有することから、レーザーによるダイシングによってシート自体が切断することはなかった。

一方、比較例１〜９のダイシング用補助シートは、無機顔料充填層を有さず、樹脂ビーズ充填層を有するものであるが、レーザーによるダイシングによりシート自体が切断してしまうものであった。比較例１０のダイシング用補助シートは、従来の一般的な構造（プラスチックフィルム上に接着層）のものであるが、レーザーによるダイシングによりシート自体が切断してしまうものであった。

１１・・・無機顔料充填層
１２・・・接着層
１３・・・透明プラスチックフィルム
２・・・・ダイシング用補助フィルム

Claims (5)

1. シリカ粒子を充填した２軸延伸ポリエステルフィルムの少なくとも一方の面に、無機顔料およびバインダー樹脂を含む無機顔料充填層を有することを特徴とするレーザーダイシング用補助シート。
2. シリカ粒子を充填した２軸延伸ポリエステルフィルムの両方の面に、無機顔料およびバインダー樹脂を含む無機顔料充填層を有することを特徴とする請求項１記載のレーザーダイシング用補助シート。
3. 前記無機顔料充填層上に接着層を有することを特徴とする請求項１又は２記載のレーザーダイシング用補助シート。
4. 前記無機顔料充填層が接着性を有することを特徴とする請求項１又は２記載のレーザーダイシング用補助シート。
5. 前記無機顔料がシリカおよび／または炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項１から４何れか１項記載のレーザーダイシング用補助シート。

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