JP5957795B2 - 接着シートロール及び半導体装置 - Google Patents
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Description
また本明細書において「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
本発明の接着シートロールは、巻き芯と、巻き芯の外周面に巻きつけられた接着シートと、を有し、接着シートは、剥離基材と、前記剥離基材の表面に部分的に設けられた接着剤層と、を含んで構成されている。
また接着シートは、接着シートの長手方向における接着剤層の長さの総和が最も長くなる最長形成部を有し、その最長形成部の両側には、接着剤層が設けられていない非形成領域を有している。
そして接着シートが巻き芯に巻きつけられたときに、非形成領域の少なくとも一部に対応する巻き芯の外径は、最長形成部に対応する巻き芯の外径よりも大きいものとなっている。
具体的には、本発明の接着シートロールに用いられた接着シートは、上記の通り、剥離基材の表面に部分的に接着剤層が設けられており、最長形成部と非形成領域とを有している。そして、そのような接着シートを巻き芯に巻きつけてロール状にすると、最長形成部においては接着剤層が最も長く形成されているため他の部分に比べて厚くなるのに対し、非形成領域では接着剤層が形成されていないため、接着剤層の厚みの分、剥離基材間に隙間が生じることになる。そのため、例えば従来のように、外径が軸方向において一定な巻き芯を用いた場合は、他の部分に比べて厚く積層された最長形成部に巻取りの圧力が集中すると考えられる。そして、前記最長形成部に圧力が集中すると、前記長手方向における接着剤層の端部の段差が、他の接着剤層に食い込んで転写され、巻き跡が発生すると考えられる。
図1は、本発明の第1実施形態における接着シートロールを示す模式図である。また図2(a)は、図1の接着シートロールに用いられる巻き芯を模式的に示す斜視図であり、図2(b)は図2(a)の2B−2B断面図である。
図1に示す接着シートロール110は、例えば、円筒状の巻き芯11と、巻き芯11の外周面に巻きつけられた接着シート100と、で構成されている。
具体的には、接着剤層2は、図1に示すように、剥離基材1の長手方向に沿って複数設けられている。またそれぞれの接着剤層2は、円形であり、かつ、前記短手方向における剥離基材1の中央部に形成されている。そのため図1の接着シートロール110では、接着シート100の前記短手方向における中心が最長形成部4となり、前記短手方向における接着剤層2の両端部から剥離基材1の両端部までの領域が非形成領域5となる。
また、支持部材非設領域の軸方向における長さは、巻き芯11の軸方向における長さ全体の2/5以上4/5以下であることが好ましく、上記範囲であることにより、軸方向中央部における空間に余裕ができやすく、接着剤層2への巻き跡の転写がより抑制される。
なお、接着剤層2の形状によって、また接着剤層2が円形以外の形状を有する場合はその向きによって、上記「接着剤層2の長さが最長形成部の0.94倍以上1.0倍以下である領域」は変わる。例えば、接着剤層2の形状が正方形であり、一辺が前記長手方向に平行であれば、接着剤層2に対応する領域全体が、上記「接着剤層2の長さが最長形成部の0.94倍以上1.0倍以下である領域」に相当する。
ただし本発明では、図1のように粘着フィルム層3を用いた形態に限定されず、剥離基材1上に接着剤層2が形成され、粘着フィルム層3が形成されていない接着シートを用いてもよい。
また図1の接着シートロール110では、上記の通り、剥離基材1上に接着剤層2及び粘着フィルム層3を形成した接着シート100を用いているが、これに限られず、接着剤層2に加えて、さらに剥離基材1の短手方向両端部に支持層を設けた接着シートを用いたものであってもよい。
第2実施形態における接着シートロールは、巻き芯11の代わりに、図3に示す巻き芯31を用いた以外は、第1実施形態の接着シートロールと同じ構成である。
図3(a)に、本発明の第2実施形態における接着シートロールに用いられる巻き芯を模式的に示す斜視図を示し、図3(b)に図3(a)の3B−3B断面図を示す。
図3に示す巻き芯31は、支持部材を用いず、巻き芯基材32の軸方向中央部に窪みを形成すること等により、巻き芯基材32そのものの外径が、軸方向両端部に比べて軸方向中央部において小さいものを用いている。そして図3に示す巻き芯31は、上記のような巻き芯基材32からなる一体型の巻き芯であること以外は、第1実施形態の巻き芯11と同様である。
図3に示す巻き芯31を用いた第2実施形態の接着シートロールにおいても、接着シートにおける非形成領域の少なくとも一部に対応する巻き芯31の外径が、最長形成部に対応する巻き芯31の外径よりも大きいため、接着剤層への巻き跡の転写が抑制される。
第3実施形態における接着シートロールは、巻き芯11の代わりに、図4に示す巻き芯41を用いた以外は、第1実施形態の接着シートロールと同じ構成である。
図4(a)に、本発明の第3実施形態における接着シートロールに用いられる巻き芯を模式的に示す斜視図を示し、図4(b)に図4(a)の4B−4B断面図を示す。
図4に示す巻き芯41は、図2に示す巻き芯11と同様に、外径が一定の円筒状である巻き芯基材42と、巻き芯基材42の外周面に設けられた一定の膜厚を有する2つの支持部材44及び46と、で構成されている。そして巻き芯41は、巻き芯基材42の軸方向両端部に、支持部材44及び46が設けられていない領域を有する点で異なる以外は、巻き芯11と同様の構成となっている。
図4に示す巻き芯41を用いた第3実施形態の接着シートロールにおいても、接着シートにおける非形成領域の少なくとも一部に対応する巻き芯41の外径が、最長形成部に対応する巻き芯41の外径よりも大きいため、接着剤層への巻き跡の転写が抑制される。
なお、巻き芯基材42の軸方向両端部の外径は特に限定されず、巻き芯基材42の軸方向中央部の外径と同じでもよく、より小さくてもよい。
巻き芯11に用いる材料は、接着シート100を巻きつけることが可能であれば特に限定されない。巻き芯基材22としては、例えば、金属製のもの、プラスチック製のもの等が挙げられる。また支持部材24及び26としては、例えば、紙製、布製、プラスチック製などのテープ等が挙げられる。
なお、前記断面が円形以外の形状である場合、「外径」とは、前記断面を円に換算したときの径(すなわち、前記断面と同じ面積の円の直径)を意味する。
一方、巻き芯11の内径については、特に限定されないが、接着シートロール110をセットする際の取り扱いの利便性という観点から、巻き芯11の軸方向端部の内径と軸方向中央部の内径とが同じであることが望ましい。
次に、剥離基材1について説明するが、これらに限定されない。
剥離基材1は、接着シートの使用時にキャリアフィルムとしての役割を果たすものであり、かかる剥離基材1としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルムなどのポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム等を使用することができる。また、紙、不織布、金属箔等も使用することができる。
接着剤層2の材料としては、特に制限されないが、例えば、熱硬化性接着剤、光硬化性接着剤、熱可塑性接着剤、及び、酸素反応性接着剤等を含んで構成される。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができるが、接着剤として半導体素子の固定に使用されることを考慮すると、接着剤層2は熱硬化性接着剤を含んで構成されていることが好ましい。
グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート以外のモノマーとしては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらは、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。なお、本発明において、エチル(メタ)アクリレートとは、エチルアクリレートとエチルメタクリレートの両方を示す。官能性モノマーを組み合わせて使用する場合の混合比率は、グリシジル基含有(メタ)アクリル共重合体のTgを考慮して決定することができ、Tgが−10℃以上となるようにすることが好ましい。Tgが−10℃以上であると、Bステージ状態での接着剤層2のタック性が適当であり、取り扱い性が良好なものとなる傾向にある。
なお、本発明において、重量平均分子量とは、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値を示す。
ここで、接着剤層2の貯蔵弾性率を大きくする方法として、例えば、エポキシ樹脂の使用量を増やす方法、グリシジル基濃度の高いエポキシ樹脂又は水酸基濃度の高いフェノール樹脂を使用する等してポリマー全体の架橋密度を上げる方法、フィラーを添加する方法等が挙げられる。
ただし、接着剤層の平面形状は、半導体ウェハの平面形状に完全に一致している必要はなく、例えば、半導体ウェハの平面形状よりもやや大きい平面形状であってもよい。また、一般的に半導体ウェハは円の外周の一部が直線である平面形状を有しているため、接着シートの平面形状が円形形状である場合でも、一般的な半導体ウェハへの接着剤層の貼り付け、及び、半導体ウェハのダイシングを容易に行うことが可能となる傾向にある。また、接着剤層2の外周の一部が粘着フィルム層3の外周の一部の近傍にあるようにするために、接着剤層2の外周の一部に凸部を有していてもよい。
以下、粘着フィルム層3に用いられる粘着フィルムについて説明する。
粘着フィルムとしては、基材フィルムに粘着剤層を設けたものが好ましい。この場合、粘着フィルム層3における接着剤層2と接する側の層が上記粘着剤層となっている。
ここで、高エネルギー線としては、例えば、紫外線等が挙げられる。
また粘着フィルム全体の厚さは、10μm以上300μm以下が好ましい。フィルム全体の厚さが10μm以上であることにより、ダイシング時の粘着フィルムの切断を抑制させることができる。また、300μm以下であることにより、経済的にも有利となる。
巻き芯11の外周面に、上記接着シート100を巻きつけることで、接着シートロール110が作製される。
具体的には、例えば、接着シート100の長手方向端部において、剥離基材1の接着剤層2及び粘着フィルム層3が形成された面を、巻き芯11の外周面に接触させ、接着剤層2が支持部材非設領域に位置するように、接着シート100を巻きつける。
接着シート100を巻き芯11に巻きつける力(巻取力)としては、例えば接着シート100の短手方向における幅が39cmである場合において、5N以上50N以下が挙げられる。
次に、本発明の接着シートロールを用いて半導体装置を製造する方法について説明する。
具体的には、接着シートロール110の接着シート100から、剥離基材1を剥離し、積層体の接着剤層2を半導体ウエハに貼り付ける。次に、上記の工程により得られた積層体付き半導体ウェハをダイシングし、必要な大きさの積層体付き半導体素子を得る。ここで更に、洗浄、乾燥等の工程を行ってもよい。このとき、接着剤層2及び粘着フィルム層3により半導体ウェハは積層体に十分に粘着保持されているので、上記各工程中に半導体ウェハが脱落することが抑制される。
その後、必要に応じてワイヤボンド工程や封止工程等を経て、半導体装置が製造される。
なお、半導体ウェハの厚さは特に限定されないが、上記半導体装置の製造方法は薄い半導体ウェハにも適した方法であり、例えば10μm以上100μm以下であってもよい。
図5は、上述した半導体装置の製造方法により製造される本発明の半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。
接着シート100として、ダイシングダイボンディング一体型フィルム(日立化成工業社製、型番:FH−WP121T−60、剥離基材1の厚さ:38μm、剥離基材1の短手方向における幅:39cm、接着剤層2の厚さ:60μm、接着剤層2の形状:円形、接着剤層2の直径:32cm、粘着フィルム層3の厚さ:100μm、粘着フィルム層3の形状:円形、粘着フィルム層3の直径:37cm、粘着フィルム層3の間隔(粘着フィルム層3の中心とその隣に位置する粘着フィルム層3の中心との距離):37.8cm)を用いた。なお、上記ダイシングダイボンディング一体型フィルムにおいては、剥離基材1の前記短手方向中心部に、前記長手方向に沿って1列に、等間隔に接着剤層2及び粘着フィルム層3が形成されている。
巻き芯として、一体型の巻き芯(すなわち、巻き芯基材22自体が軸方向中央部と軸方向両端部とで外径差を有する巻き芯)を用いた以外は、実施例1と同様にして、接着シートロールを得た。具体的には、軸方向中央部における外径(小):8.3cm、軸方向両端部における外径(大):8.4cmであり、上記外径(小)の領域の長さが35cmの巻き芯を用いた。
巻き芯として、図7に示す外径が一定(8.4cm)の巻き芯211を用いた以外は、実施例1と同様にして、接着シートロールを得た。
得られた接着シートロールを、2週間放置した後、接着シートロールの外側から100枚目以降の接着剤層について、20枚おきに巻き跡の転写を確認し、180枚目以降は10枚おきに確認した。
確認方法としては、確認する接着剤層を粘着フィルム層とともに剥離基材から剥離し、400μm厚の半導体ウェハ(シリコンウェハ)を熱板温度70℃の条件でラミネートし、ラミネート後のウェハと接着シートの間に空気を巻き込んでいないものを○、空気を巻き込んでいるものを×として評価した。表1に評価結果を示す。
Claims (2)
- 巻き芯と、
前記巻き芯の外周面に巻きつけられ、剥離基材と前記剥離基材の表面に部分的に設けられた接着剤層と前記接着剤層を覆い前記接着剤層が設けられた領域の周囲で前記剥離基材に接するように設けられた粘着フィルム層とを含んで構成され、前記剥離基材の短手方向における前記剥離基材の両端部の表面に粘着フィルム層が設けられていない接着シートと、を有し、
前記接着シートは、前記接着シートの長手方向における前記接着剤層の長さの総和が最も長くなる最長形成部と、前記最長形成部の両側に前記接着剤層が設けられていない非形成領域と、を有し、
前記接着シートが前記巻き芯に巻きつけられたときに、前記非形成領域のうち前記粘着フィルム層が設けられた領域の少なくとも一部に対応する巻き芯の外径と、前記非形成領域のうち前記粘着フィルム層が設けられていない領域の少なくとも一部に対応する巻き芯の外径と、が前記最長形成部に対応する巻き芯の外径よりも大きい、接着シートロール。 - 前記巻き芯は、巻き芯基材と、支持部材と、を含んで構成され、
前記支持部材は、前記接着シートが前記巻き芯に巻きつけられたときに前記非形成領域のうち前記粘着フィルム層が設けられた領域の少なくとも一部及び前記非形成領域のうち前記粘着フィルム層が設けられていない領域の少なくとも一部に対応する位置において、前記巻き芯基材の外周面に巻きつけられてなる、請求項1に記載の接着シートロール。
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