JP5949065B2 - 工程用フィルムおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents

工程用フィルムおよび半導体装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、工程用フィルムおよび半導体装置の製造方法に関するものである。
現在、スマートホン、タブレット型端末、電子書籍等の普及により、従来よりも増して、薄型半導体パッケージの需要が高まっている。これに併せて、BGA、フリップチップ等の半田バンプ(以下、単に「バンプ」とも言う。)により回路基板に接続するパッケージや、半導体チップの需要が高まっている。
ここで、例えばフリップチップの製造工程は、半導体ウエハの回路形成後、バンプを形成し、バックグラインドにより所定の厚みまで半導体ウエハを薄くして、その後ダイシングにより半導体ウエハを個片化する工程が主に採用されていた。
しかし、バンプ形成をバックグラインド前に行うと、バンプの厚みがあるために、均一の厚みにウエハを加工することが困難であった。
特許文献1には、バックグラインド後にバンプを形成する工程が提案されているが、バンプの安定的な形成が困難であり、半導体装置の歩留まりが低下するという不具合があった。
特開2000−294637号公報
本発明の目的はバンプの形成を安定的に行うことができ、半導体装置の歩留まりを向上させるための工程用フィルムを提供すること、また、半導体装置の歩留まりを向上させる半導体装置の製造方法を提供することである。
このような目的は、下記(1)〜(○)の本発明により達成される。
(1)半導体装置を製造する際に用いる工程用フィルムであって、前記工程用フィルムは、該工程用フィルムに半導体部材を固定した状態でバンプを形成した後、該半導体部材を剥離するために用いるものであり、80℃で4時間熱処理した前記工程用フィルムの粘着力が、60cN/25mm以上、1000cN/25mm以下であることを特徴とする工程用フィルム。
(2)前記工程用フィルムは、粘着層と、基材層とを有する(1)に記載の工程用フィルム。
(3)前記粘着層が、光硬化性樹脂を含む(2)に記載の工程用フィルム。
(4)前記粘着層が、ウレタンアクリレートを含む(2)または(3)のいずれかに記載の工程用フィルム。
(5)前記工程用フィルムを、365nm波長の紫外線を200mJ/cm照射する光照射処理後の粘着力が、5以上、50cN/25mm以下である(1)〜(4)のいずれかに記載の工程用フィルム。
(6)前記粘着層のDSCでの発熱ピークの現れる温度が120℃以上である請求項1〜5のいずれかに記載の工程用フィルム。
(7)前記工程用フィルムの80℃における弾性率が、1000Pa以上である(1)〜(6)のいずれかに記載の工程用フィルム。
(7)前記工程用フィルムに半導体部材を貼りつける工程、前記半導体部材にバンプをマウントする工程、前記半導体部材を前記工程用フィルムから剥がす工程、をこの順で含む半導体装置の製造方法。
本発明によれば、バンプの形成を安定的に行うことができ、半導体装置の歩留まりを向上させるための工程用フィルムを提供すること、また、半導体装置の歩留まりを向上させる半導体装置の製造方法を提供することができる。
本発明の工程用フィルムは、半導体装置を製造する際に用いる工程用フィルムであって、 前記工程用フィルムは、該工程用フィルムに半導体部材を固定した状態でバンプを形成した後、該半導体部材を剥離するために用いるものであり、80℃で4時間熱処理した前記工程用フィルムの粘着力が、60cN/25mm以上、1000cN/25mm以下であることを特徴とする。
このような工程用フィルムにより、半導体部材へのバンプの形成を安定的に、また選択的に行うことができる。つまり、こういうことである。本発明の工程用フィルムに半導体部材を固定した状態でバンプを形成することで、バンプ形成前に、半導体部材における不良を確認することができ、選択的にバンプを形成することができるため、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。また、80℃で4時間熱処理後の粘着力が、60cN/25mm以上、1000cN/25mm以下であることにより、バンプ形成において必要な熱処理により工程用フィルムが受ける熱履歴によっても、バンプ形成後に十分な密着力を有することができる。このため、バンプ形成後における半導体部材の不本意な剥離や、剥離を起因とする半導体部材の破壊等の不具合を抑制することができ、同時にバンプ形成時にも十分な密着力によって半導体部材を保持することができることにより、安定的なバンプの形成を実現することができる。ここで、工程用フィルムの粘着力は、被着体である半導体部材との粘着力である。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記工程用フィルムに半導体部材を貼りつける工程、前記半導体部材にバンプをマウントする工程、前記半導体部材を前記工程用フィルムから剥がす工程、をこの順で含む。
このような製造方法により、半導体部材へのバンプの形成を安定的にまた、選択的に行うことができる。つまり、工程用フィルムに半導体部材を固定した状態でバンプを形成することで、バンプ形成前に、半導体部材における不良を確認することができ、選択的にバンプを形成することができるため、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。
以下、本発明の工程用フィルムについて詳細に説明する。
本発明の工程用フィルムは、半導体装置を製造する際に用いる工程用フィルムであって、 前記工程用フィルムは、該工程用フィルムに半導体部材を固定した状態でバンプを形成した後、該半導体部材を剥離するために用いるものであり、80℃で4時間熱処理した前記工程用フィルムの粘着力が、60cN/25mm以上、1000cN/25mm以下であることを特徴とする。
本発明の工程用フィルムは、80℃で4時間の熱処理後の粘着力が、60cN/25mm以上、1000cN/25mm以下であることを特徴とする。このような構造を有することにより、バンプ形成において必要な熱処理によって工程用フィルムが受ける熱履歴によっても、半導体部材との密着力が十分であり、バンプ形成を安定的に行うことができる。また、バンプ形成後においても半導体部材と十分な密着を保つことができるため、半導体部材の不本意な剥離を抑制することができ、半導体装置の製造における歩留まりを向上させることができる。
前記工程用フィルムは、80℃で4時間の熱処理後の粘着力が、上記の範囲であれば特に限定されないが、100以上、800cN/25mm以下が好ましく、200以上、500cN/25mm以下がより好ましい。前記下限値以上であることで、被着体との密着性を得ることができ、前記上限値以下であることで、粘着剤の被着体への糊残りをより低下させるとの効果を得ることができる。
このような半導体部材と前記工程用フィルムの粘着力は、特に限定されないが、例えばJIS Z0237に準じた測定により求めることができる。
具体的には、テープをミラー(鏡面)ウエハ等の半導体部材に貼り付けた後、30min放置し、剥離速度300mm/minで引っ張り試験機にて180°ピールを行うことにより求めることができる。
また、前記工程用フィルムの粘着力をAとして、前記工程用フィルムを80℃で4時間の熱処理後の粘着力をBとしたとき、0.8≦B/A≦2を満たすことが好ましく、1≦B/A≦1.5を満たすことがより好ましい。前記好ましい範囲内であることにより、バンプの形成をより安定的に行うことができる。
前記工程用フィルムは、粘着層と、基材層とを有することが好ましい。このような構成にすることにより、上述のような粘着性を設計して、さらに基材層にクッション性等を向上させる機能を追加することができる。
前記基材層としては、特に限定されないが、例えば樹脂材料から構成されることが好ましい。樹脂材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体等のオレフィン系共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリアルキレンテレフタレート系樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリビニルイソプレン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂や、これらの熱可塑性樹脂の混合物が用いられる。これらの中でも、ポリプロピレンとエラストマーとの混合物、またはポリエチレンとエラストマーとの混合物が用いられることが好ましい。また、このエラストマーとして、一般式(1)で示されるポリスチレンセグメントと一般式(2)で示されるビニルポリイソプレンセグメントとから成るブロック共重合体が好ましい。このような樹脂材料を用いることにより、半導体部材を貼り合わせる際、およびバンプ形成の際に十分なクッション性を有することができる。
Figure 0005949065


(式(1)中、nは2以上の整数)
Figure 0005949065

(式(2)中、nは2以上の整数)
また、基材層は、工程用フィルムの物性を損ねない範囲内で、帯電防止剤、フィラーなどを添加することができる。
基材層の厚みは、特に限定されないが、50μm以上、300μm以下であるのが好ましい。基材層の厚みが前記下限値以上であることにより、半導体製造工程において、前記工程用フィルムが破れる等の不良を防止することができ、前記上限値以下であることで、工程用フィルムの供給時にロール形状で供給する場合、工程用フィルムのロールを小型化させることができ、併せて半導体装置の生産性を向上させることができる。さらに、半導体部材が薄ウエハ、薄チップ等である場合、80μm以上、200μm以下がより好ましい。前記上限値以下であることで、バンプ形成時における半導体部材の安定性がより向上し、前記下限値以上であることにより、十分なクッション性を持たせることができる。また、半導体部材が、BGA等の半導体パッケージである場合、100μm以上、250μm以下がより好ましい。前記下限値以上であることで、工程用フィルムをそのままダイシング加工する場合であっても、半導体部材の加工において十分なクッション性を与えることができ、また前記上限値以下であることで、工程用フィルムの生産性を向上させることができる。
また、基材層は、全光線透過量が、80%以上、99%以下が好ましく、85%以上、98%以下が好ましい。前記下限値以上であることにより、後述するように粘着層を光硬化させる場合に、粘着層に十分に光が照射され得る。一方、前記上限値以下であることにより、工程用フィルムの視認性が十分となり、作業性が向上する。
基材層の製造方法として、特に限定されないが、例えばカレンダー法、押出成形法などの一般的な成形方法が用いられる。基材層の粘着剤層側の面には、粘着剤層を構成する材料と反応する官能基、例えば、ヒドロキシル基またはアミノ基などが露出していることが好ましい。
前記粘着層は、前記粘着性を有しているものであれば特に限定されないが、アクリル系粘着剤、光硬化性樹脂、架橋剤等を含む樹脂組成物から構成されるものが好ましい。このような構成により、半導体部材へ粘着層が転写し難く、糊残りを防止することができる。また、半導体部材を工程用フィルムから剥がす際に、粘着層を光硬化させて粘着性を落とすことで、簡単に工程用フィルムから半導体部材を剥がすことができる。
アクリル系樹脂としては、例えば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。極性基を含有したアクリル系粘着剤としては、例えば、カルボキシル基含有のアクリル酸ブチル等が好ましく、カルボキシル基含有のアクリル酸ブチルを用いることにより、半導体部材を剥がす際に糊残りを効果的に防止することができる。
また、光硬化性樹脂としては、光照射により硬化するものであれば特に限定されないが、例えばウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレートが挙げられ、中でもウレタンアクリレートを含むことが好ましい。ウレタンアクリレートは光硬化性樹脂の中でも、熱により硬化し難いことから、80℃で4時間の熱処理によっても硬化が進まないことから、工程用フィルムの粘着性を上述のような設計にするのに好適である。前記ウレタンアクリレートは、ポリオールとイソシアネートの重合により得ることができる。
このようなウレタンアクリレートとしては、特に限定されないが、分子量が1000以上、10000以下が好ましく、2000以上、6000以下がより好ましい。前記下限値以上であることにより、熱処理に対する耐性がより向上し、前記上限値以下であることで、光硬化後の粘着力の低下が十分なものとなる。また、ウレタンアクリレートの光硬化性の官能基としては、ビニル基を含むものが好ましい。また、ウレタンアクリレートは、光硬化性の官能基を2以上、10以下有するものが好ましく、4以上、6以下有するものがより好ましい。前記下限値以上であることにより、光硬化後の粘着力の低下が十分なものとなり、前記上限値以下であることにより、半導体部材に対する糊残りをより抑制することができる。
架橋剤として、例えば、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、メチロール系架橋剤、キレート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、多価金属キレート系架橋剤などが挙げられる。これらの中でもイソシアネート系架橋剤が好ましく、半導体部材に対する糊残りをより抑制することができる。
イソシアネート系架橋剤として、特に限定されないが、例えば、多価イソシアネートのポリイソシアネート化合物およびポリイソシアネート化合物の三量体、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とを反応させて得られる末端イソシアネート化合物の三量体または末端イソシアネートウレタンプレポリマーをフェノール、オキシム類などで封鎖したブロック化ポリイソシアネート化合物などが挙げられる。
多価イソシアネートとして、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’−ジイソシアネート等が用いられる。これらの中でも2,4−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネートから成る群より選択される少なくとも1種の多価イソシアネートが好ましい。
また、前記粘着層には、光重合開始剤が含んでもよい。光重合開始剤は、硬化成分の重合開始を容易とするために添加される。光重合開始剤として、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ベンゾフェノン、アセトフェノン、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−クロールアンスラキノン等が挙げられる。
また、前記粘着層には、帯電防止剤を含んでも良い。帯電防止剤として、特に限定されないが、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤などの界面活性剤が用いられる。また、温度依存性を示さない帯電防止剤として、例えば、カーボンブラック、銀、ニッケル、アンチモンドープスズ酸化物、スズドープインジウム酸化物などの粉体が用いられる。これらの中でも、カーボンブラック、銀、アンチモンドープスズ酸化物、スズドープインジウム酸化物が好ましい。このような帯電防止剤を含むことにより、半導体部材を剥がす際に、静電気により不良を発生させることを抑制することができる。
また、前記粘着層には、粘着付与剤を含んでも良い。粘着付与剤として、特に限定されないが、例えば、ロジン樹脂、テルペン樹脂、クマロン樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族芳香族共重合系石油樹脂などが用いられる。これらの中でも、フェノール樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族芳香族共重合系石油樹脂が好ましい。
前記粘着剤層の厚みは、特に限定されないが、3μm以上30μm以下であるのが好ましく、5μm以上25μm以下であるのがより好ましい。粘着剤層の厚みが前記下限値以上であることにより、半導体製造工程において、半導体部材が不本意に剥離する等の不良を防止することができ、前記上限値以下であることで、工程用フィルムと、半導体装置の生産性を向上させることができる。さらに、半導体部材が薄ウエハ、薄チップ等である場合、5μm以上15μm以下が好ましい。前記上限値以下であることで、バンプ形成時における半導体部材の安定性がより向上し、前記下限値以上であることにより、十分なクッション性を持たせることができる。また、半導体部材が、BGA等の半導体パッケージである場合、10μm以上、25μm以下が好ましい。前記下限値以上であることで、工程用フィルムをそのままダイシング加工する場合であっても、半導体部材の加工において十分なクッション性を与えることができ、また前記上限値以下であることで、工程用フィルムの生産性を向上させることができる。
また、前記粘着層は、DSC測定により、100℃以上でピークが観察されるものが好ましい。より好ましくは、120℃以上でピークが観察されるものが好ましい。ここで観察されるピークは、特に限定されないが、主に粘着層の光硬化樹脂の反応温度や光開始剤の融点に由来しているものであってもよい。前記好ましい範囲にピークが観察されることで、バンプの形成がより安定的になり、また上述のような粘着力をより簡便に設計することができる。
例えばDSCでのピークは例えば5℃/minの速度で昇温させた際に各温度での発熱吸熱ピークを測定する。
前記工程用フィルムは、光照射処理をすることで、粘着力が低下することが好ましく、例えば365nm波長の紫外線を200mJ/cm照射する光照射処理後の粘着力が、10以上、30cN/25mm以下であることが好ましい。前記下限値以上であることで、粘着層の光硬化後にも十分に半導体部材を保持することができるため、意図しない半導体部材の剥離を防止することができ、一方で前記上限値以下であることで、半導体部材を簡便に剥離させることができる。
前記工程用フィルムの80℃における弾性率は、1000Pa以上であることが好ましく、2000Pa以上であることがより好ましい。前記好ましい範囲であることにより、バンプの形成がより安定的になる。このような工程用フィルムの弾性率は、特に限定されないが、例えばセイコーインスツルメント(株)製の動的粘弾性測定装置(DMA)を用いて、昇温5℃/分、周波数1Hzの条件で測定し、貯蔵弾性率を測定することができる。
前記工程用フィルムの製造方法は、特に限定されないが、例えば粘着層として用いられる樹脂組成物を適宜溶剤に溶解または分散させた塗工液を用いることが好ましい。基材層に対して、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前記塗工液を塗布し、乾燥することにより粘着層が形成される。塗工後に保護層により粘着層をカバーしてもよい。また、保護層に粘着層を形成し、基材層に転写させることもできる。このような保護層としては、樹脂フィルムで構成されているものが好ましく、これらの中でも、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂等が好ましい。これらを用いることで、前記工程用フィルムの使用時における作業性が向上する。また、保護層の粘着層側の面には、離型処理を行っていることが好ましい。これにより、工程用フィルムの使用時に保護層をより好適に除去することができる。離型処理する方法は、特に限定されないが、例えば、シリコーン樹脂、アルキッド樹脂等の離型樹脂を塗布する方法を用いることができる。
以下、本発明の半導体装置の製造方法について詳細に説明する。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記工程用フィルムに半導体部材を貼りつける工程、前記半導体部材にバンプをマウントする工程、前記半導体部材を前記工程用フィルムから剥がす工程、をこの順で含む。
半導体部材としては、特に限定されないが、半導体ウエハや、半導体ウエハをダイシングして個片化された半導体チップ、または半導体パッケージが複数形成されたMAP基板、MAP基板を個片化した半導体パッケージ等が挙げられる。まず、これらの半導体部材について、バンプを形成する面と反対側の面を、前記工程用フィルムに貼りつける。このとき、半導体ウエハや、MAP基板等、ある程度の大きさを有する半導体部材に対しては、市販のラミネーターを好適に用いることができる。また、個片化された半導体チップや、半導体パッケージ等の小さい半導体部材に対しては、マウンター等が好適に用いることができる。
次に、前記工程用フィルムに貼りつけた半導体部材に、バンプを形成する。このとき、半田バンプを半導体部材に十分に接着させるために、前記工程用フィルムに貼りつけた半導体部材を熱板の上に載せる等の方法により熱を加えて、半田バンプをマウントすることで、半導体部材上にバンプを形成する。このとき、熱板の温度は、70℃以上110℃以下が好ましく、80℃以上100℃以下がより好ましい。前記下限値以上であることにより、半田バンプが十分に半導体部材に密着し、前記上限値以下であることにより、工程用フィルムの粘着力、弾性率の低下を抑えることができ、半田バンプの形成がより安定的になる。
さらに、半導体部材を前記工程用フィルムから剥がす。このとき、半導体部材への粘着層の転写による糊残りや、粘着力が強いことで半導体部材を剥がす際に半導体部材が破壊されることを防ぐために、工程用フィルムに光照射を行い、粘着層を硬化させることが好ましい。光照射は、工程用フィルムの半導体部材を貼りつけている方と反対側から照射することが好ましく、365nm波長の紫外線を100mJ/cm以上、より好ましくは200mJ/cm以上照射することが好ましい。このように光照射を行うことで、工程用フィルムの粘着力を十分に低下させることができる。半導体部材を前記工程用フィルムから剥がすときは、個片化された半導体チップや、半導体パッケージの場合は、ダイマウンターや、ダイピッカー等が好適に用いられ、半導体ウエハや、MAP基板の場合は、テープリムーバー等が好適に用いられる。
また、半導体部材として、半導体ウエハや、MAP基板等を工程用フィルムに貼りつけている場合、前記工程用フィルムを貼りつけて、半導体部材を前記工程用フィルムから剥がすまでに、ダイシングをすることで、半導体チップやMAP基板を個片化することもできる。このようなダイシングは、バンプマウントの前、またはバンプマウントの後に行うことができる。
以下、実施例および比較例を示して、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
<工程用フィルムの作製>
基材層を構成する材料として、ポリプロピレン60重量部、一般式(1)で示されるポリスチレンセグメントと一般式(2)で示されるビニルポリイソプレンセグメントとから成るブロック共重合体40重量部を準備した。
Figure 0005949065

(式(1)中、nは2以上の整数)
Figure 0005949065

(式(2)中、nは2以上の整数)
上記の基材層を構成する材料を二軸混練機で混練した後、混練したものを押出し機で押し出して、厚み150μmの基材層を作製した。
粘着層のベース樹脂として、アクリル酸2−エチルヘキシル30重量部と酢酸ビニル70重量部と、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル3重量部とを共重合させて得られた重量平均分子量が150000の共重合体を準備した。
粘着層の硬化成分として、ウレタンアクリレート(商品名「紫光 UV−1700B」、日本合成化学工業株式会社製)を、ベース樹脂100重量部に対して20重量部準備した。また、粘着層の光重合開始剤として、 ベンゾフェノン系光開始剤(商品名「イルガキュア651」、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製)を、ベース樹脂100重量部に対して5重量部準備した。また、粘着層の架橋剤として、ポリイソシアネート化合物(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン工業株式会社製)を、ベース樹脂100重量部に対して6重量部準備した。
上記の粘着層のベース樹脂、硬化成分、光重合開始剤、および架橋剤が配合された樹脂溶液を作製した。この樹脂溶液を、乾燥後の粘着層の厚みが10μmになるようにして基材層にバーコート塗工した後、80℃で5分間乾燥させて、所望の工程用フィルムを得た。
<被着体への粘着に関する評価>
作製後23℃で7日間以上が経過した工程用フィルムを、被着体である半導体ウエハの鏡面に貼着した。貼着後20分後、および100℃のホットプレートで4時間加熱後において、工程用フィルムの半導体ウエハ鏡面に対する粘着力をそれぞれ180°剥離試験により測定した。180°剥離試験は、万能試験機(株式会社エー・アンド・デイ製、品名:テンシロン)を用いて、環境温度:23℃、環境圧力:常圧、引張速度:300mm/minの条件下で行われた。そして、得られた粘着力チャートの平均値を工程用フィルムの粘着力(cN/25mm)とした。結果、初期の粘着力が350cN/25mmであり、熱処理後の粘着力が450cN/25mmであった。
<バンプ付きチップの作製>
先ず、200μm厚の6インチ半導体ウエハの裏面を工程用フィルムの粘着剤層側に貼り付けて固定した。併せて、この工程用フィルムの縁部分を、リング形状のウエハリングに固定した。ここで、半導体ウエハの表側の電気回路面には、複数の10cm×10cmサイズの半導体チップの領域が形成され、各半導体チップの領域にそれぞれ電気回路(回路パターン)を形成されている。また、これら各電気回路の周囲には、外部との電気的な接続を行うための電極も形成してされている。
次に、工程用フィルムをホットプレートで80℃の温度に加熱しながら半導体ウエハの電気回路面に形成された電極上にバンプを形成した。つまり、上述した各電極上に、Arプラズマによる表面処理を行った後に、キャピラリを用いてバンプボンディングを行った。バンプの材料は、Sn−Bi合金を用いた。
<ダイシング性の評価>
バンプボンディングされた半導体ウエハを、ダイシングソーを用いて10mm×10mmのサイズにダイシングした。ダイシング条件を、以下に示す。ダイシング性評価は、ダイシング時において、周辺の△チップが飛んだものを×として、△チップが残っているものを○とした。結果を表1に示す。
(ダイシング条件)
ダイサー :ディスコ製DAD3350
カット速度 :60mm/sec
ブレードハイト: 0.07mm
ブレード回転数: 50000rpm
ブレード : ZBC−XH 2050 27HEDD(ディスコ製)
切削水量(ブレード) : 1L/min
切削水量(シャワー): 1L/min
<ピックアップ性の評価、および糊残りに関する評価>
ダイシング後、工程用フィルムの半導体ウエハが貼り付けられている面と反対側の面から、365nm波長の紫外線を200mJ/cm照射し、真空吸着するコレットを用いてダイシングされた半導体ウエハの表面を吸着し、4mm間隔の4本のニードルを工程用フィルムの下から500μm突上げて、半導体チップを工程用フィルムからピックアップした。ピックアップ条件を、以下に示す。ピックアップ性の評価は、ダイシングされた半導体ウエハのうち、99%以上ピックアップできたものを◎、90%以上99%未満ピックアップできたものを○、それ以外のものを×で評価した。また、糊残りの評価は、半導体チップの裏面を×50の光学顕微鏡で観察し、粘着剤がチップ裏面に残っているか確認した。裏面に粘着剤が付いているものを×、付いていないものを○とした。結果を表1に示す。
(ピックアップ条件)
ピックアップ装置 : ヒューグルエレクトロニクス社製 DE−35i−8タイプ
ピン形状 : R150μm
(実施例2)
<半導体チップの載せ換え作業>
実施例1と同様にして工程用フィルムを作製し、実施例1と同様の200μm厚の6インチ半導体ウエハの裏面を工程用フィルムの粘着剤層側に貼り付けて固定した。次に、半導体ウエハを、ダイシングソーを用いて10mm×10mmのサイズにダイシングした。ダイシング条件は、実施例1と同様にした。ダイシング後、工程用フィルムの半導体ウエハが貼り付けられている面と反対側の面から、365nm波長の紫外線を200mJ/cm照射した。次に、工程用フィルムをもう一枚用意し、真空吸着するコレットを用いてダイシングされた半導体ウエハの表面を吸着し、4mm間隔の4本のニードルを工程用フィルムの下から500μm突上げて、半導体チップを工程用フィルムからピックアップし、もう一枚の工程用フィルムにチップを載せた。
<バンプ付きチップの作製>
次に、工程用フィルムに乗せ換えた半導体チップに、実施例1と同様にしてバンプボンディングを行った。
<ピックアップ性の評価、および糊残りに関する評価>
工程用フィルムの半導体ウエハが貼り付けられている面と反対側の面から、365nm波長の紫外線を200mJ/cm照射し、実施例1と同様にピックアップを行い、ピックアップ性および糊残りの評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例1)
粘着層のベース樹脂として、KP−382(日本カーバイド工業製)を準備した。
また、粘着層の架橋剤として、ポリイソシアネート化合物(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン工業株式会社製)を、ベース樹脂100重量部に対して6重量部準備した。
上記の粘着層のベース樹脂および架橋剤が配合された樹脂溶液を作製した。この樹脂溶液を、乾燥後の粘着層の厚みが20μmになるようにして実施例1と同様の基材層にバーコート塗工した後、80℃で5分間乾燥させて、所望の工程用フィルムを得た。
<被着体への粘着に関する評価>
実施例1と同様に、工程用フィルムを半導体ウエハの鏡面に貼着し、初期の粘着力と熱処理後の粘着力を確認した。結果、初期の粘着力が1200cN/25mmであり、熱処理後の粘着力が1500cN/25mmであった。
<バンプ付きチップの作製>
実施例1と同様にして、得られた工程用フィルムに半導体ウエハを貼り付けて、バンプボンディングを行った。
<ダイシング性の評価>
バンプボンディングされた半導体ウエハを、実施例1と同様にして、ダイシングソーを用いて10mm×10mmのサイズにダイシングを行い、ダイシング性の評価を行った。結果を表1に示す。
<ピックアップ性の評価、および糊残りに関する評価>
工程用フィルムの半導体ウエハが貼り付けられている面と反対側の面から、365nm波長の紫外線を200mJ/cm照射し、実施例1と同様にピックアップを行い、ピックアップ性および糊残りの評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例2)
粘着層のベース樹脂として、KP−2341(日本カーバイド工業製)を準備した。
また、粘着層の架橋剤として、ポリイソシアネート化合物(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン工業株式会社製)を、ベース樹脂100重量部に対して6重量部準備した。
上記の粘着層のベース樹脂および架橋剤が配合された樹脂溶液を作製した。この樹脂溶液を、乾燥後の粘着層の厚みが20μmになるようにして実施例1と同様の基材層にバーコート塗工した後、80℃で5分間乾燥させて、所望の工程用フィルムを得た。
<被着体への粘着に関する評価>
実施例1と同様に、工程用フィルムを半導体ウエハの鏡面に貼着し、初期の粘着力と熱処理後の粘着力を確認した。結果、初期の粘着力が10cN/25mmであり、熱処理後の粘着力が15cN/25mmであった。
<バンプ付きチップの作製>
実施例1と同様にして、得られた工程用フィルムに半導体ウエハを貼り付けて、バンプボンディングを行った。
<ダイシング性の評価>
バンプボンディングされた半導体ウエハを、実施例1と同様にして、ダイシングソーを用いて10mm×10mmのサイズにダイシングを行い、ダイシング性の評価を行った。結果を表1に示す。
<ピックアップ性の評価、および糊残りに関する評価>
工程用フィルムの半導体ウエハが貼り付けられている面と反対側の面から、365nm波長の紫外線を200mJ/cm照射し、実施例1と同様にピックアップを行い、ピックアップ性および糊残りの評価を行った。結果を表1に示す。
Figure 0005949065
表1に示すように、本発明に係る工程用フィルムは、バンプ付きの半導体部材を安定的に得ることができた。これにより、半導体装置の歩留まりを向上させることができた。

Claims (6)

  1. 半導体装置を製造する際に用いる工程用フィルムであって、
    前記工程用フィルムは、該工程用フィルムに半導体部材を固定した状態でバンプを形成した後、該半導体部材を剥離するために用いるものであり、
    前記工程用フィルムの粘着力をAとして
    前記工程用フィルムを80℃で4時間の熱処理後の粘着力をBとしたとき、
    0.8≦B/A≦2を満たし、
    Bが、60cN/25mm以上、1000cN/25mm以下であり、
    前記工程用フィルムの80℃における弾性率が、1000Pa以上であることを特徴とする工程用フィルム。
  2. 前記工程用フィルムは、粘着層と、基材層とを有する請求項1に記載の工程用フィルム。
  3. 前記粘着層が、光硬化性樹脂を含む請求項2に記載の工程用フィルム。
  4. 前記粘着層が、ウレタンアクリレートを含む請求項2または3のいずれかに記載の工程用フィルム。
  5. 前記工程用フィルムを、365nm波長の紫外線を200mJ/cm照射する光照射処理後の粘着力が、5以上、50cN/25mm以下である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の工程用フィルム。
  6. 前記粘着層のDSCでの発熱ピークの現れる温度が120℃以上である請求項1ないし5のいずれか1項に記載の工程用フィルム。

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