JP6129546B2 - 半導体ウエハ加工用シートおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
〔1〕少なくとも一層のポリプロピレン系樹脂層を有する基材フィルムの少なくとも片面に、接着性樹脂層を有する半導体ウエハ加工用シートであって、
前記ポリプロピレン系樹脂層が酸化防止剤を含有し、
前記ポリプロピレン系樹脂層における酸化防止剤の含有量が、0.25質量%以下である半導体ウエハ加工用シート。
基材フィルムは少なくとも一層のポリプロピレン系樹脂層を有する。本発明に係る半導体ウエハ加工用シートは、半導体ウエハなどの被着体に貼付された状態で、被着体のダイシングが行われることがある。ポリプロピレン系樹脂層を有する基材フィルムを用いることで、ダイシング時に基材フィルムが切り込まれても、切断面に糸状屑が発生することを抑制できる。また、基材フィルムが耐熱性に優れたものとなる。
また、本発明におけるポリプロピレン系樹脂層は酸化防止剤を含有し、ポリプロピレン系樹脂層における酸化防止剤の含有量は0.25質量%以下である。
ポリプロピレン系樹脂層における酸化防止剤の含有量が0.25質量%を超える場合、その原理は明らかではないが、接着性樹脂層を基材フィルムから剥離する際の応力(基材剥離力)が増大することがある。本発明に係る半導体ウエハ加工用シートは、半導体ウエハや半導体チップなどの被着体に貼付され、被着体に所要の加工を施した後、接着性樹脂層を被着体に固着残存させて基材フィルムから剥離することがある。すなわち、接着性樹脂層を、基材フィルムから被着体に転写する工程を含むプロセスに好適に使用される。このため、基材剥離力が増大すると、接着性樹脂層を基材フィルムから剥離する工程(例えばピックアップ工程)を良好に行うことが困難になるおそれがある。このようなピックアップ不良現象の発生は、基材フィルムの高温保管により顕著となる傾向がある。加えて、ポリプロピレン系樹脂層は比較的剛直な機械的特性を有するために、ポリプロピレン系樹脂層を有する基材フィルムを用いた場合、元来ピックアップは困難となる傾向がある。したがって、かかるピックアップ不良現象が特に生じやすい。
本発明においては、ポリプロピレン系樹脂層における酸化防止剤の含有量を0.25質量%以下、好ましくは0.12質量%以下とすることで、高温保管された基材フィルムと接着性樹脂層との間の基材剥離力と、常温保管された基材フィルムと接着性樹脂層との間の基材剥離力との差異を低減でき、ひいてはピックアップ不良現象の発生を抑制しうる。なお、酸化防止剤を含有しない基材フィルムを製造することは事実上困難であることから、酸化防止剤の含有量の下限は、通常0質量%より大きく、好ましくは0.01質量%である。
ポリプロピレン系樹脂層における酸化防止剤の含有量が0.25質量%を超えると、高温保管された基材フィルムと接着性樹脂層との間の基材剥離力と、常温保管された基材フィルムと接着性樹脂層との間の基材剥離力との差異を低減することが困難となる。
上記非晶性ポリプロピレンが、10質量%に満たない場合は十分な柔軟性が得られないことがあり、50質量%を超えると製膜時にべた付くことがあるため、本発明では上記の配合比率とすることが好ましく、より好ましい配合比率は10〜40質量%である。
結晶性ポリプロピレンの配合比率が、90〜50質量%の範囲にあることで、ダイシング時の糸状屑発生の抑制や、耐熱性が向上する傾向がある。一方で、基材フィルムの機械的特性がより剛直となる傾向があり、このような傾向は、ピックアップ不良現象の要因となる。本発明の半導体加工用シートは、高温保管された基材フィルムと接着性樹脂層との間の基材剥離力と、常温保管された基材フィルムと接着性樹脂層との間の基材剥離力との差異を低減できるため、ピックアップ不良現象を抑制しうる。結晶性ポリプロピレンの、より好ましい配合比率は90〜60質量%である。
例えば、これらポリプロピレンを、α−オレフィン、アクリル酸、メタアクリル酸、エタアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸、これら不飽和カルボン酸のエステル、酸無水物、金属塩等の誘導体、不飽和物のアミド、アミノ化合物、グリシジルメタアクリレート、ヒドロキシメタアクリレート等により変性して用いることができる。
エチレンを主成分とする共重合体としては、例えば、エチレンとプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン等のオレフィン、及びエチレンと(メタ)アクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等との共重合体又は多元重合体が挙げられ、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。
上記の中でも、エチレンと(メタ)アクリル酸との共重合体が、ダイシング特性上、好ましい。なお、(メタ)アクリル酸とはアクリル酸及び/またはメタクリル酸を意味する。
基材フィルムが、ポリプロピレン系樹脂層とポリエチレン系樹脂層の2層構造の場合、ポリプロピレン系樹脂層上に接着性樹脂層を設けることが好ましい。また、本発明の作用効果がより効率的に奏されるためには、ポリプロピレン系樹脂層上に直接に接着性樹脂層が積層されていることが好ましい。
ポリプロピレン系樹脂層が厚すぎても、薄すぎても、ポリエチレン系樹脂層との所望の相乗作用を得ることができなくなるため、より好ましい上記の層比は3:7〜5:5である。
例えば、共押出積層法、カレンダー法、共押出インフレーション法などの公知の方法が挙げられ、溶融状態で積層した後、冷却ロール、水冷または空冷で冷却する方法を用いて、積層フィルムとしてもよい。
半導体ウエハ加工用シートにおける接着性樹脂層は、シートの用途に応じて様々な機能を有する樹脂の中から適宜に選択される。
接着性樹脂層は、フィルム状接着剤であってもよい。このようなフィルム状接着剤は、チップのダイボンド工程において近年多用されている。このようなフィルム状接着剤は、好ましくはエポキシ系接着剤またはポリイミド系接着剤を製膜したものであり、基材フィルム上に剥離可能に形成され、本発明の半導体ウエハ加工用シートが得られる。
さらに、本発明に係る半導体ウエハ加工用シートの接着性樹脂層は、チップの裏面に保護膜を形成するための保護膜形成層であってもよい。この場合、例えば、接着性樹脂層に半導体ウエハを貼付し、接着性樹脂層を硬化させて樹脂膜とし、その後、半導体ウエハと樹脂膜をダイシングし、樹脂膜(保護膜)を有するチップを得る。このような保護膜形成用のシートは、基材フィルム上に保護膜となる接着性の樹脂層を有する。保護膜となる接着性樹脂層は、たとえば前記したアクリル系重合体と、エポキシ系接着剤を含み、また必要に応じ着色剤やフィラー等が含まれていてもよい。
半導体加工用シートの使用前に、接着性樹脂層を保護するために、接着性樹脂層の基材フィルムと対向しているのとは逆の面に剥離フィルムを積層しておいてもよい。半導体加工用シートの製造方法は特に限定はされず、基材フィルム上に、接着性樹脂層を形成するための組成物を塗布乾燥することで製造してもよく、また、接着性樹脂層を剥離フィルム上に設け、これを基材フィルムに転写することで製造してもよい。
本発明の半導体ウエハ加工用シートの貼付される被着体である半導体ウエハまたはチッの厚さは特に限定されないが、10〜500μmであることが好ましく、チップを他のチップ上にさらに多段積層する場合には、10〜100μmであることがより好ましい。特に、厚みの小さいチップではピックアップの際の破損の懸念が大きいために、ピックアップ不良現象の発生を抑制しうる本発明の半導体ウエハ加工用シートが好適である。
温度履歴を模した条件として、実施例および比較例で得た基材フィルムを通常条件および促進条件(23℃14日および60℃1日)に投入した。
その後、基材フィルムの片面に接着性樹脂層(接着剤層)を形成して半導体ウエハ加工用シートを作成し、該シートを幅25mmで長さ250mmにカットして試料を得た。試料における接着剤層を固定板に両面テープで貼り合わせ、基材フィルムを剥離して剥離力を測定した。具体的には、JIS Z 0237;2009に基づき、万能引張試験機(島津製作所社製オートグラフ)を用いて、23℃相対湿度50%の環境下において剥離速度300mm/分、剥離角度180°にて基材フィルムを引き剥がした際の力(基材剥離力)を測定した。
23℃14日の促進条件の基材フィルムを用いて作成された半導体ウエハ加工用シートの基材剥離力を「基材剥離力a」、60℃1日の促進条件の基材フィルムを用いて作成された半導体ウエハ加工用シートの基材剥離力を「基材剥離力b」とし、b/aを算出し、b/aが2以下の場合を良好、2を超えた場合を不良と評価した。
(基材フィルム)
ポリプロピレン系樹脂層
非晶性ポリプロピレンA(ランダムアタクチックポリプロピレン(住友化学製商品名“タフセレンH3002” MFR:2.0))と結晶性ポリプロピレンB(ランダムポリプロピレン(住友化学製商品名“S131” MFR:1.2 融点:137℃))とを質量比(A:B)が20:80となるように混合した混合物100質量部に対して、酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系熱安定剤の混合物(BASF社製、イルガノックスB225)を0.1質量部添加し、温度200℃にて30分間溶融混練して、樹脂組成物1を調整した。
エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体(三井デュポンポリケミカル社製 商品名“ニュクレル”)を、温度200℃にて30分間溶融混練して、樹脂組成物2を調整した。
アクリル酸エステル共重合体(n−ブチルアクリレート:55質量部、メチルアクリレート:10質量部、グリシジルメタクリレート:20質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部から得られる共重合体、重量平均分子量:90万、ガラス転移温度:−29°)40質量部、エポキシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製 jER828、エポキシ当量:189g/eq)50質量部、エポキシ樹脂としてフェニレン骨格型エポキシ樹脂(日本化薬社製 EPPN−502H、エポキシ当量:167g/eq)50質量部、熱硬化剤としてノボラック型フェノール樹脂(昭和高分子製 BRG−556、フェノール性水酸基当量:103g/eq)50質量部、硬化促進剤として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−PW)0.5質量部、及びカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(信越化学社製 KBE−403)1.5質量部を配合(固形質量比)してフィルム状接着剤を形成するための組成物を得た。
上記の組成物を溶剤で希釈して、シリコーン処理された剥離フィルム(リンテック社製 SP−PET381031)上に20μmの厚みになるように塗布、乾燥(乾燥条件:オーブンにて100℃1分間)してフィルム状接着剤を得た。その後、フィルム状接着剤面と上記基材フィルムのポリプロピレン系樹脂層とが対向するように積層し、フィルム状接着剤を基材フィルムに転写することで、半導体ウエハ加工用シートを得た。評価結果を表1に示す。
上記樹脂組成物1の代わりに、非晶性ポリプロピレンAと結晶性ポリプロピレンBとを質量比(A:B)が40:60となるように混合した混合物を用いて樹脂組成物を調整したこと以外は、実施例1と同様にして半導体ウエハ加工用シートを得た。結果を表1に示す。
基材フィルムの製造において、非晶性ポリプロピレンAの代わりにプロピレン及び/又はオクテンからなる非晶質ポリオレフィン(デュポンダウ製 商品名“エンゲージ8200” MFR:5.0 融点:60℃)を用い、酸化防止剤の添加量を0.5質量部としたこと以外は、実施例1と同様にして半導体ウエハ加工用シートを得た。結果を表1に示す。
基材フィルムの製造において、非晶性ポリプロピレンAの代わりにプロピレン及び/又はオクテンからなる非晶質ポリオレフィン(デュポンダウ製 商品名“エンゲージ8200” MFR:5.0 融点:60℃)を用い、酸化防止剤の添加量を0.5質量部としたこと以外は、実施例2と同様にして半導体ウエハ加工用シートを得た。結果を表1に示す。
Claims (8)
- 少なくとも一層のポリプロピレン系樹脂層を有する基材フィルムの少なくとも片面に、接着性樹脂層を有する半導体ウエハ加工用シートであって、
前記ポリプロピレン系樹脂層が酸化防止剤を含有し、
前記ポリプロピレン系樹脂層における酸化防止剤の含有量が、0.25質量%以下である半導体ウエハ加工用シート。 - 前記基材フィルムが、さらにポリエチレン系樹脂層を有する請求項1に記載の半導体ウエハ加工用シート。
- 前記ポリプロピレン系樹脂層が、非晶性ポリプロピレン10〜50質量%と結晶性ポリプロピレン90〜50質量%とを含む請求項1または2に記載の半導体ウエハ加工用シート。
- 前記接着性樹脂層が、基材フィルムから被着体に転写する工程を含むプロセスに使用される、請求項1〜3のいずれかに記載の半導体ウエハ加工用シート。
- 前記接着性樹脂層が、半導体チップを基板または他の半導体チップに固定するためのフィルム状接着剤として機能する請求項1〜4のいずれかに記載の半導体ウエハ加工用シート。
- ダイシング・ダイボンド兼用シートとして用いられる請求項5に記載の半導体ウエハ加工用シート。
- 前記半導体チップが、半導体ウエハの表面に、個片化するチップの形状の外郭に合わせて溝を形成し、半導体ウエハの表面に保護シートを貼付し、次いで裏面側から溝に到達するまで薄化処理を行うことにより半導体ウエハをチップに個片化する工程を含む半導体チップの製造方法により得られた半導体チップである請求項5に記載の半導体ウエハ加工用シート。
- 前記接着性樹脂層が、半導体ウエハまたはチップの保護膜として機能する請求項1〜4のいずれかに記載の半導体ウエハ加工用シート。
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