JP6210827B2 - 半導体加工用シート - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施形態に係る半導体加工用シートの断面図である。本実施形態に係る半導体加工用シート1は、基材2と、基材2の一方の面(図1では上側の面)に積層された粘着剤層3とを備えて構成される。本実施形態に係る半導体加工用シート1は、一例としてTSVウエハまたはTSVチップをワークとすることが好ましく、TSVウエハまたはTSVチップをワークとしたダイシングシートやピックアップシートなどとして好ましく用いられる。
本実施形態に係る半導体加工用シート1の基材2としては、ポリエステル系樹脂を主成分とする材料からなるものが使用され、通常はシート(フィルム)状である。かかる材料からなる基材2は、ダイシング工程やピックアップ工程などに付随して使用される低極性有機溶剤に対して耐性(以下、単に「耐溶剤性」という場合がある。)を有する。したがって、本実施形態における基材2を上記低極性有機溶剤に浸漬するような場合であっても、当該基材2にしわ等が発生したり、当該基材2が軟化したりすることがなく、基材2は初期の形状、硬度等を維持する。
本実施形態に係る半導体加工用シート1が備える粘着剤層3は、側鎖にエネルギー線硬化性基が導入された(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)、好ましくはさらに架橋剤(B)を含有する粘着剤組成物から形成された粘着剤からなる。なお、本明細書における「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸およびメタクリル酸の両方を意味する。他の類似用語についても同様である。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)は、少なくとも(メタ)アクリル酸メチル(A1)および反応性の官能基を有する官能基含有モノマー(A2)を共重合したアクリル系共重合体(AP)と、官能基含有モノマー(A2)の官能基と反応可能な置換基およびエネルギー線硬化性の炭素−炭素二重結合を有する硬化性基含有化合物(A3)とを反応させて得られるものである。
本実施形態における粘着剤層3を形成する粘着剤組成物は、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を架橋することのできる架橋剤(B)を含有することが好ましい。この場合、本実施形態における粘着剤層3は、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)と架橋剤(B)との架橋反応により得られた架橋物を含有する。かかる架橋剤(B)を使用することにより、粘着剤層3を形成する粘着剤のゲル分率を好適な範囲に調整することが容易となる。
本実施形態における粘着剤層3を形成する粘着剤組成物は、上記の成分に加えて、光重合開始剤、染料や顔料等の着色材料、難燃剤、フィラーなどの各種添加剤を含有してもよい。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を硬化させるためのエネルギー線としては、電離放射線、すなわち、紫外線、電子線、X線などが挙げられる。これらのうちでも、比較的照射設備の導入の容易な紫外線が好ましい。
本実施形態における粘着剤層3の厚さは、少なくとも被着体に存在する微小な突起物の高さよりも大きい必要があり、通常は10μm以上であることが好ましく、特に20μm以上であることが好ましく、さらには35μm以上であることが好ましい。一方、粘着剤層3の厚さが厚過ぎると、ダイシング時に粘着剤凝着物がチップなどに付着したり、無駄にコストが高くなるおそれがあるため、粘着剤層3の厚さは、100μm以下であることが好ましく、特に80μm以下であることが好ましく、さらには65μm以下であることが好ましい。
粘着剤層3を構成する粘着剤のゲル分率は、12.5〜100%であることが好ましく、特に37.5〜100%であることが好ましく、さらには50〜95%であることが好ましい。粘着剤のゲル分率が上記の範囲内にあると、当該ゲル分率と、アクリル系共重合体(AP)全体の質量に占める(メタ)アクリル酸メチル(A1)由来の構造部分の質量の割合との積が、100〜1800の範囲を満たし易くなる。また、粘着剤のゲル分率が12.5%以上であると、粘着剤の凝集力が良好なものとなり、粘着剤層3の耐久性が維持される。なお、粘着剤層3を形成する粘着剤組成物における架橋剤(B)の含有量を、上述の好ましい範囲とした場合には、粘着剤層3を構成する粘着剤のゲル分率が50%以上となる傾向がある。
本実施形態に係る半導体加工用シート1は、被着体に粘着剤層3を貼付するまでの間、粘着剤層3を保護する目的で、粘着剤層3の基材2側の面と反対側の面に、剥離シートが積層されていてもよい。剥離シートの構成は任意であり、プラスチックフィルムを剥離剤等により剥離処理したものが例示される。プラスチックフィルムの具体例としては、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、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、およびポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンフィルムが挙げられる。剥離剤としては、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系等を用いることができるが、これらの中で、安価で安定した性能が得られるシリコーン系が好ましい。剥離シートの厚さについては特に制限はないが、通常20〜250μm程度である。
半導体加工用シート1の製造方法は、前述の粘着剤組成物から形成される粘着剤層3を基材2の一の面に積層できれば、詳細な方法は特に限定されない。一例を挙げれば、前述の粘着剤組成物、および所望によりさらに溶媒または分散媒を含有する塗工用組成物を調製し、基材2の一の面上に、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、スリットコーター、ナイフコーター等によりその塗工用組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥させることにより、粘着剤層3を形成することができる。塗工用組成物は、塗布を行うことが可能であればその性状は特に限定されず、粘着剤層3を形成するための成分を溶質として含有する場合もあれば、分散質として含有する場合もある。
(1)ピックアップシートとしての使用
図2を参照して、本実施形態に係る半導体加工用シート1をTSVチップのピックアップシートとして使用する例を以下に説明する。
図3を参照して、本実施形態に係る半導体加工用シート1をTSVウエハのダイシングシートとして使用する例を説明する。
(1)(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の調製
アクリル酸n−ブチル69質量部(固形分換算値;以下同様に表記)と、メタクリル酸メチル(A1)10質量部と、アクリル酸2−ヒドロキシエチル20質量部と、アクリル酸(A2)1質量部とを共重合させて、アクリル系共重合体(AP)を得た。
上記工程(1)で得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)100質量部と、光重合開始剤としてのα−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製,製品名「イルガキュア184」)3質量部と、架橋剤(B)としてのトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(東洋インキ社製,製品名「BHS−8515」)1質量部とを溶媒中で混合し、粘着剤組成物の塗布溶液を得た。
上記工程(2)で得られた粘着剤組成物の塗布溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET381031」,厚さ:38μm)の剥離処理面に、乾燥後の厚さが50μmとなるようにナイフコーターで塗布したのち、100℃で1分間処理して粘着剤の塗膜を形成した。次いで、得られた塗膜と、基材としてのポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム(厚さ:80μm)とを貼合することにより、粘着剤層における基材側の面とは反対側の面に剥離シートが積層された状態で、半導体加工用シートを得た。
アクリル酸n−ブチル52質量部と、メタクリル酸メチル20質量部と、アクリル酸2−ヒドロキシエチル28質量部とを共重合させて、アクリル系共重合体(AP)を調製した。得られたアクリル系共重合体(AP)とMOIとを反応させ、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を得た。このとき、アクリル系共重合体(AP)100g当たり、MOIが30.0g(アクリル系共重合体(AP)のアクリル酸2−ヒドロキシエチル単位100モル当たり80モル(80モル%))となるように、両者を反応させた。
実施例1と同様にして調製した(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を使用するとともに、架橋剤(B)の配合量を(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)100質量部に対して0.5質量部となるように変更する以外、実施例1と同様にして粘着剤組成物の塗布溶液を調製し、それを用いて半導体加工用シートを作製した。
アクリル酸n−ブチル52質量部と、メタクリル酸メチル28質量部と、アクリル酸2−ヒドロキシエチル20質量部とを共重合させて、アクリル系共重合体(AP)を調製した。得られたアクリル系共重合体(AP)とMOIとを、実施例2と同様にして反応させ、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を得た。
実施例2と同様にして調製した(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を使用するとともに、架橋剤(B)の配合量を(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)100質量部に対して0.8質量部となるように変更する以外、実施例1と同様にして粘着剤組成物の塗布溶液を調製し、それを用いて半導体加工用シートを作製した。
実施例2と同様にして調製した(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を使用する以外、実施例1と同様にして粘着剤組成物の塗布溶液を調製し、それを用いて半導体加工用シートを作製した。
アクリル酸n−ブチル89質量部と、メタクリル酸メチル5質量部と、アクリル酸2−ヒドロキシエチル6質量部とを共重合させて、アクリル系共重合体(AP)を調製した。得られたアクリル系共重合体(AP)と、MOIとを、アクリル系共重合体(AP)100g当たり、MOIが6.4g(アクリル系共重合体(AP)のアクリル酸2−ヒドロキシエチル単位100モル当たり50モル(50モル%))となるように反応させて、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を得た。
比較例2と同様にして調製した(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を使用するとともに、架橋剤(B)の配合量を(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)100質量部に対して7質量部となるように変更する以外、実施例1と同様にして粘着剤組成物の塗布溶液を調製し、それを用いて半導体加工用シートを作製した。
基材をエチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)からなるフィルム(厚さ:120μm)に変更する以外、実施例1と同様にして半導体加工用シートを作製した。
実施例4と同様にして調製した(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を使用するとともに、架橋剤(B)の配合量を(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)100質量部に対して1.5質量部となるように変更する以外、実施例1と同様にして粘着剤組成物の塗布溶液を調製し、それを用いて半導体加工用シートを作製した。
BA:アクリル酸n−ブチル
MMA:メタクリル酸メチル
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
AA:アクリル酸
MOI:2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート
各実施例・比較例と同様にして作製した厚さ20μmの粘着剤層を50mm×100mmのサイズに裁断して、その粘着剤層を100mm×150mmサイズのナイロンメッシュ(メッシュサイズ200)に包み、粘着剤及びナイロンメッシュの質量を精密天秤にて秤量し、秤量した質量から、あらかじめ測定しておいたナイロンメッシュの質量を減じることで、粘着剤のみの質量を得た。このときの質量をM1とする。
TSVウエハとして、片面に、高さ20μm、幅300μm、ピッチ1mmの四角柱状突起物を複数有するシリコンウエハ(直径8インチ,厚さ350μm)を用意した。このシリコンウエハを、実施例または比較例で作製した半導体加工用シートに、ラミネート圧0.3MPa、ラミネート速度10mm/sで貼付した。
試験例2と同様にして、実施例または比較例で作製した半導体加工用シートにシリコンウエハを貼付した。また、同じ貼付条件にて、上記半導体加工用シートの周縁部にリングフレームを貼付し、これを評価サンプルとした。
2…基材
3…粘着剤層
4W…TSVウエハ
4C…TSVチップ
41…基板
42…貫通電極
5…リングフレーム
6…洗浄装置
7…硬質支持体
71…接着剤
8…硬質支持体剥離装置
9…リンス装置
Claims (5)
- 基材と、前記基材の少なくとも一方の面に積層された粘着剤層とを備えた半導体加工用シートであって、
前記半導体加工用シートは、前記半導体加工用シートを低極性有機溶剤に接触させる工程を備える方法に使用するためのものであり、
前記基材は、ポリエステル系樹脂を主成分とする材料からなり、
前記粘着剤層は、側鎖にエネルギー線硬化性基が導入された(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を含有する粘着剤組成物から形成された粘着剤からなり、
前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)は、
少なくとも(メタ)アクリル酸メチル(A1)および反応性の官能基を有する官能基含有モノマー(A2)を共重合したアクリル系共重合体(AP)と、
前記官能基含有モノマー(A2)の官能基と反応可能な置換基およびエネルギー線硬化性の炭素−炭素二重結合を有する硬化性基含有化合物(A3)と
を反応させて得られるものであり、
前記アクリル系共重合体(AP)全体の質量に占める前記(メタ)アクリル酸メチル(A1)由来の構造部分の質量の割合は、8〜40質量%であり、
前記アクリル系共重合体(AP)全体の質量に占める前記(メタ)アクリル酸メチル(A1)由来の構造部分の質量の割合と、前記粘着剤のゲル分率との積は、100〜1800である
ことを特徴とする半導体加工用シート。 - 前記粘着剤のゲル分率は、12.5〜100%であることを特徴とする請求項1に記載の半導体加工用シート。
- 前記粘着剤組成物は、さらに架橋剤(B)を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の半導体加工用シート。
- 前記基材の前記ポリエステル系樹脂は、ポリブチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体加工用シート。
- 貫通電極を有する半導体ウエハをワークとすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体加工用シート。
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