JP6034384B2 - 保護膜形成層付ダイシングシートおよびチップの製造方法 - Google Patents
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Description
[1]粘着成分と遊離のエポキシ基含有化合物とを含む粘着剤層が、基材フィルム上に積層されてなる粘着シートの粘着剤層上に、保護膜形成層を剥離可能に設けられ、
前記保護膜形成層がバインダーポリマー成分および熱硬化性成分を含有し、
前記熱硬化性成分が、エポキシ系熱硬化性成分である保護膜形成層付ダイシングシート。
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る工程、
工程(2):ワークと、保護膜形成層または保護膜とをダイシングする工程、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、粘着シートとを剥離する工程。
工程(4):保護膜にレーザー印字を行う工程。
基材フィルム1としては、保護膜形成層4の熱硬化を、粘着シート3から保護膜形成層4を剥離後に行う場合には、特に限定されず、例えば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、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、エチレン・酢酸ビニル共重合体、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、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリウレタンフィルム、アイオノマー等からなるフィルムなどが用いられる。なお、本明細書において「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタアクリルの両者を含む意味で用いる。
本発明における粘着剤層2は、エポキシ基含有化合物、粘着成分および必要に応じその他の添加剤から構成されている。
本発明の保護膜形成層付ダイシングシート10における粘着剤層2は、エポキシ基含有化合物を有することを特徴としている。粘着剤層2中で、エポキシ基含有化合物は遊離状態で存在し、粘着剤層2と保護膜形成層4との界面において一部が油膜状となり離型剤として機能すると考えられる。つまり、粘着剤層2と保護膜形成層4との界面にエポキシ基含有化合物が存在することで、粘着剤層2と保護膜形成層4とが過度に密着することが防止され、所要の工程後に、粘着シート3から保護膜形成層4(または保護膜)を剥離する際の剥離力が適切な範囲に制御され、保護膜形成層4(または保護膜)を伴ったチップのピックアップ力が低減される。以下では、特に使用態様を説明する場合に、保護膜形成層およびその硬化物である保護膜を総称して単に「保護膜形成層」と記載することがある。
粘着成分は、適度な再剥離性を粘着剤層に付与するものであればその種類は特に限定はされず、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ウレタン系、ビニルエーテル系など汎用の粘着剤から形成されてもよい。これらの中でも特にアクリル系粘着剤が好ましく用いられる。また、粘着成分は、エネルギー線硬化性の粘着成分であってもよい。
上記のように本発明における粘着剤層2は、粘着成分およびエポキシ基含有化合物を主成分とするが、粘着成分およびエポキシ基含有化合物に加えて、本発明の趣旨を損なわない範囲で他の成分が配合されていてもよい。エネルギー線として紫外線を用いる場合には、粘着剤層中に光重合開始剤を配合することが好ましい。光重合開始剤としては、具体的には、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、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール、2,4−ジエチルチオキサンソン、α―ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、ベンジル、ジベンジル、ジアセチル、β―クロールアンスラキノンあるいは2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。
粘着シート3は、上記の基材フィルム1の片面に、上記の粘着成分および遊離のエポキシ基含有化合物を含む粘着剤層2が形成されてなる。基材フィルム1の粘着剤層2と接する面には粘着剤層2との密着性を向上するために、コロナ処理を施したりプライマー等の他の層を設けてもよい。
本発明における保護膜形成層4は特に限定されず、例えば熱硬化性、熱可塑性、エネルギー線硬化性の保護膜形成層を用いることができる。これらの中でも、熱硬化性の保護膜形成層を用いた場合に、粘着剤層と保護膜との密着の問題が顕著となるので、本発明の効果は好ましく発揮される。また、保護膜形成層4は、単層であってもよく、本発明の趣旨を損なわない範囲で多層であってもよい。
保護膜形成層4を多層構造とした場合の概略図を図2に示した。多層の保護膜形成層は、ワークに接するための層である接着層4aと、粘着剤層側に接する粘着剤近接層4bとを含む。接着層4aは被着体に接着しうる機能を有する限り、特に限定はされない。また接着層4a自体をさらに多層構造とすることもできる。
保護膜形成層に十分な接着性および造膜性(シート加工性)を付与するためにバインダーポリマー成分(A)が用いられる。バインダーポリマー成分(A)としては、従来公知のアクリルポリマー、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ゴム系ポリマー、フェノキシ樹脂等を用いることができる。
架橋剤は、架橋前のアクリルポリマー100質量部に対して通常0.01〜20質量部、好ましくは0.1〜10質量部、より好ましくは0.5〜5質量部の比率で用いられる。
硬化性成分(B)は、熱硬化性成分および/またはエネルギー線硬化性成分が用いられ、特に熱硬化性成分が好ましく用いられる。
熱硬化性成分としては、エポキシ系熱硬化性成分が挙げられ、エポキシ系熱硬化性成分は、エポキシ系化合物および熱硬化剤からなる。
エネルギー線硬化性成分としては、エネルギー線重合性基を含み、紫外線、電子線等のエネルギー線の照射を受けると重合硬化する低分子化合物(エネルギー線重合性化合物)を用いることができる。このようなエネルギー線硬化性成分として具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートあるいは1,4−ブチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、オリゴエステルアクリレート、ウレタンアクリレート系オリゴマー、エポキシ変性アクリレート、ポリエーテルアクリレートおよびイタコン酸オリゴマーなどのアクリレート系化合物等の光重合性炭素−炭素二重結合を含む化合物を用いることができる。
保護膜形成層は、着色剤(C)を含有することが好ましい。保護膜形成層に着色剤を配合することで、半導体装置を機器に組み込んだ際に、周囲の装置から発生する赤外線等を遮蔽し、それらによる半導体装置の誤作動を防止することができ、また保護膜形成層を硬化して得た保護膜に、製品番号等を印字した際の文字の視認性が向上する。すなわち、保護膜を形成された半導体装置や半導体チップでは、保護膜の表面に品番等が通常レーザーマーキング法(レーザー光により保護膜表面を削り取り印字を行う方法)により印字されるが、保護膜が着色剤(C)を含有することで、保護膜のレーザー光により削り取られた部分とそうでない部分のコントラスト差が充分に得られ、視認性が向上する。着色剤(C)としては、有機または無機の顔料および染料が用いられる。これらの中でも電磁波や赤外線遮蔽性の点から黒色顔料が好ましい。黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化鉄、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等が用いられるが、これらに限定されることはない。半導体装置の信頼性を高める観点からは、カーボンブラックが特に好ましい。着色剤(C)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明における保護膜形成層の高い硬化性は、可視光および/または赤外線と紫外線との両方の透過性を低下させる着色剤を用い、紫外線の透過性が低下した場合に、特に好ましく発揮される。可視光および/または赤外線と紫外線との両方の透過性を低下させる着色剤としては、上記の黒色顔料のほか、可視光および/または赤外線と紫外線との両方の波長領域で吸収性または反射性を有するものであれば特に限定されない。
硬化促進剤(D)を、保護膜形成層の硬化速度を調整するために用いてもよい。硬化促進剤(D)は、特に、硬化性成分(B)において、エポキシ系化合物と熱硬化剤とを併用する場合に好ましく用いられる。
有機化合物と反応しうる基と、無機物表面の官能基と結合しうる基を有するカップリング剤(E)を、保護膜形成層のチップに対する接着性、密着性および/または保護膜の凝集性を向上させるために用いてもよい。また、カップリング剤(E)を使用することで、保護膜形成層を硬化して得られる保護膜の耐熱性を損なうことなく、その耐水性を向上することができる。カップリング剤(E)は保護膜形成層のチップに対する接着性を向上させる観点から、接着層4aに用いることが特に好ましい。
無機充填材(F)を保護膜形成層に配合することにより、硬化後の保護膜における熱膨張係数を調整することが可能となり、半導体チップに対して硬化後の保護膜の熱膨張係数を最適化することで半導体装置の信頼性を向上させることができる。また、硬化後の保護膜の吸湿率を低減させることも可能となる。
保護膜形成層が、エネルギー線硬化性成分を含有する場合には、その使用に際して、紫外線等のエネルギー線を照射して、エネルギー線硬化性成分を硬化させる。この際、光重合開始剤(G)を含有させることで、重合硬化時間ならびに光線照射量を少なくすることができる。
保護膜形成層には、上記の他に、必要に応じて各種添加剤が配合されてもよい。各種添加剤としては、レベリング剤、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、イオン捕捉剤、ゲッタリング剤、連鎖移動剤などが挙げられる。
00〜1200nmでの全光線透過率を測定し、透過率の最も高い値(最大透過率)とした。
保護膜形成層付ダイシングシートには、使用に供するまでの間、表面の外部との接触を避けるための剥離シートを設けてもよい。剥離シートとしては、たとえば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルムなどの透明フィルムが用いられる。またこれらの架橋フィルムも用いられる。さらにこれらの積層フィルムであってもよい。また、これらを着色したフィルム、不透明フィルムなどを用いることができる。剥離剤としては、剥離剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有カルバメート等の剥離剤が挙げられる。
保護膜形成層付ダイシングシートは、粘着シート3の粘着剤層2上に、上述の保護膜形成層4を設けてなる。図2に示したように、保護膜形成層は多層構造であってもよい。図1、2で示したように、本発明の保護膜形成層付ダイシングシート10は、基材フィルム1と粘着剤層2とからなる粘着シート3の内周部に保護膜形成層4(または多層保護膜形成層)が剥離可能に積層され、粘着シート3の外周部に粘着剤層2が露出していることが好ましい。つまり、粘着シート3よりも小径の保護膜形成層4(または多層保護膜形成層)が、粘着シート3の粘着剤層2上に同心円状に剥離可能に積層されていることが好ましい。なお、図1においては、保護膜形成層は粘着剤近接層の単層から構成されている。以下、保護膜形成層がこのような単層構成である場合を例にとり説明する。
保護膜形成層付ダイシングシートの製造方法としては、次のような方法が挙げられる。まず、剥離シート上に保護膜形成層を形成する。保護膜形成層は、上記各成分を適宜の割合で、適当な溶媒中で混合してなる保護膜形成層用組成物を、適当な剥離シート上に塗布乾燥して得られる。また、剥離シート上に保護膜形成層用組成物を塗布、乾燥して成膜し、これを別の剥離シートと貼り合わせて、2枚の剥離シートに挟持された状態(剥離シート/保護膜形成層/剥離シート)としてもよい。多層保護膜形成層を作成する場合には、上記の操作を別途行い、2枚の剥離シートに挟持された保護膜形成層を複数準備し、それぞれの剥離シートの1枚を剥離して、保護膜形成層を露出させ、露出した保護膜形成層同士を積層することで、2枚の剥離シートに挟持された多層保護膜形成層を得る。
次に本発明に係る保護膜形成層付ダイシングシート10の利用方法について、該シートをチップ(例えば半導体チップ等)の製造に適用した場合を例にとって説明する。
工程(2):半導体ウエハ(ワーク)と、保護膜形成層または保護膜とをダイシングする工程、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と粘着シートとを剥離する工程。
工程(4):保護膜にレーザー印字を行う工程。
保護膜形成層付ダイシングシートを25mmの幅に裁断して試料とし、70℃に加熱しながらシリコンミラーウエハに貼付した。その後保護膜形成層を硬化させるために130℃2時間の熱硬化を行った。硬化した保護膜から粘着シートをJIS Z 0237:2009に準拠して180°で剥離し、粘着力を測定した。なお、上記工程「(2)、(3)、(1)」の順の工程を想定した場合も考え、上記保護膜形成層の熱硬化工程を行わなかった場合の粘着力測定も行った。
厚み350μm、直径6インチ、♯2000研磨を行ったシリコンウエハの研磨面に保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層を70℃に加熱しながら貼付した。次いで、保護膜形成層付ダイシングシートを貼付したウエハを130℃の加熱オーブンに2時間投入して、保護膜形成層を硬化させた。次いで、ダイサー(ディスコ株式会社製、DFD651)を用いて、ブレード速度40mm/秒で、基材フィルムに15μmの深さに切り込みが入るようにして3mm×3mmのサイズのチップにウエハをダイスした。その際、チップ飛びの有無を目視で観察した。次いで、ダイボンダー(キャノンマシナリー社製、Bestem−D02)により50個のチップのピックアップを行い、ピックアップできた個数を調べた。なお、上記工程「(2)、(3)、(1)」の順の工程を想定して、上記保護膜形成層の熱硬化工程を行わなかった場合のピックアップ試験も行った。
ピックアップされたチップをプラスチックトレーに入れて1日放置後に、トレーを逆さまにしてチップがトレーに付着していないかどうかを確認した。
また、実施例および比較例において、粘着剤の「エポキシ指数」の測定は、JIS K7236に準拠し、指示薬滴定法にて行った。試料として、ダイシングテープの製造過程において基材上に積層しない状態で採取した粘着剤を、室温で1週間エージングしてから測定に供した。測定用の粘着剤約1.0gをソックスレー中に投入し、ウォーターバス(シバタ社製、SB−6)で沸点以上に加熱した酢酸エチル溶媒の還流により抽出してゾル成分を得た。エポキシ指数の滴定は、酢酸エチル溶媒を揮発し、前記ゾル成分をクロロホルム約50mlで溶解した状態で行った。なお、表1 におけるエポキシ指数は抽出前の粘着剤重量1kg当たりの換算値である。
保護膜形成層を構成する各成分と配合量を下記に示す(各成分/配合量)。
(A)バインダーポリマー成分:n−ブチルアクリレート55質量部、メチルメタクリレート10質量部、グリシジルメタクリレート20質量部、及び2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部からなるアクリルポリマー(重量平均分子量:90万、ガラス転移温度:−28℃) /100質量部
(B)硬化性成分
(B1)ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量180-200)50質量部、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製エピクロンHP-7200HH)50質量部を組み合わせたエポキシ系化合物/(合計100質量部)
(B2)熱活性潜在性エポキシ樹脂硬化剤
ジシアンジアミド(旭電化製、アデカハードナー3636AS):2.8重量部
(C)着色剤:カーボンブラック10.0質量部
(D)硬化促進剤:2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業社製, キュアゾール2PHZ)2.8重量部
(E)シランカップリング剤:A-1110(日本ユニカー製)/1重量
(F)シリカフィラー:溶融石英フィラー(平均粒径8μm)/300重量部
厚み100μmのポリプロピレンフィルム CT265(三菱樹脂株式会社製)
(粘着剤A1)
(メタ)アクリル酸エステル重合体(2−エチルヘキシルアクリレート/酢酸ビニル/ヒドロキシエチルアクリレート= 45/40/5(質量比)、重量平均分子量= 約50万) に、メタクリロイルオキシエチルイソシアナートを80%当量(アクリルポリマー100質量部に対し16質量部)反応させたエネルギー線架橋性重合体100質量部に、光重合開始剤(チバ・スペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア(登録商標)184)3.5質量部、エポキシ基含有化合物(大日本インキ化学工業(株) 製、商品名エピクロン(登録商標) EXA-4850-150、分子量約900)10質量部、およびイソシアナート化合物(東洋インキ製造社製、BHS-8515)1.07 質量部を配合(すべて固形分換算による配合比)し、粘着剤組成物とした。
エポキシ基含有化合物の配合量を20質量部とした以外は、粘着剤A1と同様にして粘着剤組成物とした。
粘着剤A1において、エネルギー線架橋性重合体を下記のものに代え、光重合開始剤(チバ・スペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア(登録商標)184)の配合量を3.25質量部とした以外は、粘着剤A1と同様にして粘着剤組成物を得た。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(ブチルアクリレート/アクリル酸メチル/ヒドロキシエチルアクリレート=50/35/15(質量比)、重量平均分子量= 約84万)に、メタクリロイルオキシエチルイソシアナートを80% 当量(アクリルポリマー100質量部に対し16質量部)反応させたエネルギー線架橋性重合体。
エポキシ基含有化合物としてジャパン・エポキシレジン社製、エピコート(登録商標)828(分子量370)を20質量部とした以外は粘着剤A1と同様にして粘着剤組成物とした。
エポキシ基含有化合物としてジャパン・エポキシレジン社製、エピコート(登録商標)806(分子量約330)を20質量部とした以外は粘着剤A1と同様にして粘着剤組成物とした。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(ブチルアクリレート/メチルメタクリレート/ヒドロキシエチルアクリレート=70/25/5(質量比)、重量平均分子量=約50万)に、エポキシ基含有化合物( 大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロン(登録商標)EXA-4850-150、分子量約900)10質量部、およびイソシアナート化合物(東洋インキ製造社製、BHS-8515)10.0質量部を配合(すべて固形分換算による配合比)し、粘着剤組成物とした。
エポキシ基含有化合物を使用しなかった以外は、粘着剤A1と同様にして粘着剤組成物とした。
エポキシ基含有化合物を使用しなかった以外は、粘着剤A3 と同様にして粘着剤組成物とした。
表1に記載の粘着剤を剥離フィルム(リンテック社製、SP−PET3811、厚さ38μm) に乾燥後の塗布量が10g/m2 となるように塗布し100℃ で1分乾燥した後、基材に積層することで粘着シートを得た。次いで、実施例6以外の粘着シートについて、ウエハに貼付される領域の粘着剤層のみに対して、紫外線照射装置(リンテック社製 RAD−2000m/12)を用いて紫外線(照射条件:照度230mW/cm2、光量800mJ/cm2)を照射することにより硬化を行った。
2 … 粘着剤層
3 … 粘着シート
4 … 保護膜形成層
4a… 接着層
4b… 粘着剤近接層
5 … リングフレーム
10… 保護膜形成層付ダイシングシート
Claims (7)
- 粘着成分と遊離のエポキシ基含有化合物とを含む粘着剤層が、基材フィルム上に積層されてなる粘着シートの粘着剤層上に、保護膜形成層を剥離可能に設けられ、
前記保護膜形成層がバインダーポリマー成分および熱硬化性成分を含有し、
前記熱硬化性成分が、エポキシ系熱硬化性成分である保護膜形成層付ダイシングシート。 - 粘着剤層のエポキシ指数が、0.05eq/kg以上である請求項1に記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 粘着成分が、エネルギー線硬化性である請求項1または2に記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 粘着成分が、エネルギー線照射により架橋可能な化合物の架橋物を含有する請求項1または2に記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 保護膜形成層が着色剤を含有する請求項1〜4の何れかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層を、ワークに貼付し、以下の工程(1)〜(3)を、(1)、(2)、(3)の順、(2)、(1)、(3)の順または(2)、(3)、(1)の順に行う保護膜付チップの製造方法:
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る工程、
工程(2):ワークと、保護膜形成層または保護膜とをダイシングする工程、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、粘着シートとを剥離する工程。 - 前記工程(1)の後に何れかの工程において、下記工程(4)を行う請求項6に記載のチップの製造方法:
工程(4):保護膜にレーザー印字を行う工程。
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