JP6309108B2 - ダイシングフィルム粘着層形成用組成物およびダイシングフィルム - Google Patents

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Description

本発明は、ダイシングフィルム粘着層形成用組成物およびダイシングフィルムに関する。
一般に、半導体チップの製造工程は、ウエハに微細なパターンを形成する工程と、最終装置の規格に合うようにウエハを研磨してパッケージング（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）する工程とを含む。
パッケージング工程は、半導体チップの不良を検査するウエハ検査工程；ウエハを切断してバラのチップに分離するダイシング工程；分離されたチップを回路フィルム（ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）またはリードフレームの搭載板に付着させるダイボンディング工程；半導体チップ上に具備されたチップパッドと回路フィルムまたはリードフレームの回路パターンとをワイヤのような電気的接続手段で連結させるワイヤボンディング工程；半導体チップの内部回路とその他の部品を保護するために封止材で外部を囲むモールディング工程；リードとリードとを連結しているダムバーを切断するトリム工程；リードを所望の形状に曲げるフォーミング工程；および完成したパッケージの不良を検査する完成品検査工程などを含む。
ダイシング工程では、ウエハをダイヤモンドホイールなどを用いて所定の厚さにカッティングする。この時、ウエハを固定させるために、ウエハの後面にダイシングフィルムを適切な条件でラミネートした後、工程を進行させる。また、ダイシングされた個々のチップを回路基板に付着させるためにダイボンディングフィルム（接着フィルム）が使用される。
一方、ダイシング工程は、半導体ウエハをダイシングブレードで切削する段階と、前記半導体ウエハの基底フィルムに紫外線を照射し、前記半導体ウエハの切削によって分離された個別チップをピックアップする段階とを含むが、ピックアップ工程時にフィルム間の固着化が発生する問題、およびフィルム間のピール強度が大きすぎてチップのピックアップ成功率が低くなったり、ピックアップ中にチップクラックが発生する問題があった。
本発明は、ダイシング工程において、フィルム間の固着化を防止することでピックアップ成功率が高められ、相対的に高いダイシェア強度を示して接着力の低下による剥離現象を防止することのできるダイシングダイボンディングフィルムを提供するためのダイシングフィルム粘着層形成用組成物を提供する。
また、本発明は、前記ダイシングフィルム粘着層形成用組成物を用いたダイシングフィルムを提供する。
さらに、本発明は、前記ダイシングフィルムを含むダイシングダイボンディングフィルムを提供する。
なお、本発明は、前記ダイシングフィルムを用いた半導体ウエハのダイシング方法を提供する。
本明細書では、反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルと、粘着バインダーと、光開始剤とを含み、前記粘着バインダー対比、前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルの重量比が０．０１％〜４．５％である、ダイシングフィルム粘着層形成用組成物が提供される。
前記反応性官能基は、ヒドロキシ基、カルビノール（ｃａｂｉｎｏｌ）、エポキシ、アミノ基、チオール基、およびカルボキシル基からなる群より選択された１種以上の官能基を含んでもよい。
前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルは、下記化学式１のシリコン化合物、化学式２のシリコン化合物、およびポリエーテル変性ヒドロキシ官能性ポリジメチルシロキサンからなる群より選択された１種以上のシリコン化合物と、有機溶媒とを含んでもよい。
Figure 0006309108
前記化学式１において、Ｒ1はそれぞれ炭素数１〜３のアルキルであり、Ｒ2はヒドロキシ基、炭素数１〜１０のアルキレンアルコール、エポキシ、アミノ基、チオール基、またはカルボキシル基であり、ｍは０〜５００の整数であり、ｎは１〜５００の整数である。
Figure 0006309108
前記化学式２において、Ｒ1はそれぞれ炭素数１〜３のアルキルであり、Ｒ3およびＲ4のうちの少なくとも１つは炭素数１〜３のアルキルであり、他の１つはヒドロキシ基、炭素数１〜１０のアルキレンアルコール、エポキシ、アミノ基、チオール基、またはカルボキシル基であるか、またはＲ3およびＲ4それぞれがヒドロキシ基、炭素数１〜１０のアルキレンアルコール、エポキシ、アミノ基、チオール基、またはカルボキシル基であり、ｐは０〜５００の整数である。
前記有機溶媒は、アルコール類、エーテル類、アセテート類、またはケトン類である。
前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルは、２５℃で１０ｍｍ2／ｓ〜２０，０００ｍｍ2／ｓの粘度を有してもよい。
前記粘着バインダーは、ヒドロキシ基、イソシアネート基、ビニル基、および（メタ）アクリレート基からなる群より選択された１種以上の官能基が１以上置換もしくは非置換の（メタ）アクリレート系重合体または（メタ）アクリレート系共重合体を含んでもよい。
前記粘着バインダーは、（メタ）アクリレート樹脂の主鎖に、炭素−炭素二重結合を有するアクリレートを付加させた内在型粘着バインダーを含んでもよい。例えば、前記内在型粘着バインダーとしては、（メタ）アクリレート系ベース樹脂の主鎖に、（メタ）アクリレート官能基を側鎖として１ｗｔ％〜４５ｗｔ％付加した高分子樹脂が用いられる。
前記粘着バインダーは、１００，０００〜１，５００，０００の重量平均分子量を有する高分子樹脂を含んでもよい。
前記光開始剤は、ベンゾインとそのアルキルエーテル類、アセトフェノン類、アントラキノン類、チオキサントン類、ケタール類、ベンゾフェノン類、α−アミノアセトフェノン類、アシルホスフィンオキシド類、およびオキシムエステル類からなる群より選択された１種以上を含んでもよい。
前記粘着バインダー１００重量部対比、前記光開始剤０．０１〜８重量部、または０．０２〜５重量部を含んでもよい。
前記ダイシングフィルム粘着層形成用組成物は、硬化剤をさらに含んでもよい。
前記硬化剤は、イソシアネート系化合物、アジリジン系化合物、エポキシ系化合物、および金属キレート系化合物からなる群より選択された１種以上を含んでもよい。
前記ダイシングフィルム粘着層形成用組成物は、前記粘着バインダー１００重量部対比、前記硬化剤０．１〜３０重量部を含んでもよい。
また、本明細書では、基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一面上に形成された粘着層とを含み、前記粘着層は、請求項１に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物を含む、ダイシングフィルムが提供される。
前記基材フィルムの厚さは、１０μｍ〜２００μｍであり、前記粘着層の厚さは、０．５μｍ〜５０μｍである。
また、本明細書では、前記ダイシングフィルムと、前記ダイシングフィルムの少なくとも一面に形成された接着層とを含む、ダイシングダイボンディングフィルムが提供される。
また、本明細書では、前記ダイシングダイボンディングフィルムと、前記ダイシングダイボンディングフィルムの少なくとも一面に積層されたウエハとを含む半導体ウエハを完全分断または分断可能に部分処理する前処理段階と、前記前処理段階の後、半導体ウエハをエキスパンディングする段階と、前記エキスパンディングした半導体ウエハの基材フィルムに紫外線を照射し、前記半導体ウエハの分断によって分離された個別チップをピックアップする段階とを含む、半導体ウエハのダイシング方法が提供される。
ダイシング工程において、フィルム間の固着化を防止することでピックアップ成功率が高められ、相対的に高いダイシェア強度を示して接着力の低下による剥離現象を防止することのできるダイシングダイボンディングフィルムを提供するためのダイシングフィルム粘着層形成用組成物および前記組成物を含む粘着層を含むダイシングフィルム、並びに前記ダイシングフィルムを含むダイシングダイボンディングフィルムおよび前記ダイシングダイボンディングフィルムを用いた半導体ウエハのダイシング方法が提供される。
以下、発明の具体的な実施形態に係るダイシングフィルム、ダイシングダイボンディングフィルムおよび半導体ウエハのダイシング方法に関してより詳細に説明する。
発明の一実施形態によれば、反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルと、粘着バインダーと、光開始剤とを含み、前記粘着バインダー対比、前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルの重量比が０．０１％〜４．５％である、ダイシングフィルム粘着層形成用組成物が提供される。
従来は、ダイシング工程中のピックアップ工程時にフィルム間の固着化が発生する問題、およびフィルム間のピール強度が大きすぎてチップのピックアップ成功率が低くなり得る問題が存在していた。
そこで、本発明者らは、前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルを特定含有量で含む前記ダイシングフィルム粘着層形成用組成物から形成された粘着層を含むダイシングフィルムを用いる場合、フィルム間の固着化防止およびフィルム間のピール強度を低くしてチップのピックアップ成功率を向上させることができ、相対的に高いダイシェア強度を示して接着力の低下による剥離現象を防止することができ、半導体製造過程の信頼性を向上させることができるという点を、実験を通して確認し、発明を完成した。
前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルに含まれる前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物は、有機物や無機物に対して離型性を有し、ジメチルシロキサン構造のアルキル基が被着体表面に対して非極性分子として作用して極性の被着体に対して離型性およびスリップ性を有する。これによって、前記ダイシングフィルム粘着層形成用組成物は、接着層（ダイボンディングフィルム）に対してより高い離型性およびスリップ性を付与してＵＶ硬化後の剥離を容易にすることができる。
前記粘着バインダー対比、前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルの重量比が０．０１％〜４．５％、または０．１％〜２％であってもよい。
前記粘着バインダー対比、前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルの重量比が低すぎると、前記実施形態のダイシングフィルム粘着層形成用組成物から製造されるダイシングフィルムの粘着層が剥離強度、例えば、ＵＶ照射前後における１８０度剥離力およびタック強度とＳＵＳに対する剥離力が過度に高くなり得る。
また、前記粘着バインダー対比、前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルの重量比が高すぎると、前記実施形態のダイシングフィルム粘着層形成用組成物から製造されるダイシングフィルムの粘着層が剥離強度はある程度低下させられるものの、前記粘着層のダイシェア強度が大きく低下して接着力の低下による剥離現象が現れ、これによって半導体製造過程における信頼性が低下することがある。
一方、前記シリコン化合物オイルに含まれるシリコンには反応性官能基が１以上含まれるかもしくは置換されていてもよいし、このような反応性官能基の具体例としては、ヒドロキシ基、カルビノール（ｃａｂｉｎｏｌ）、エポキシ、アミノ基、チオール基、およびカルボキシル基からなる群より選択された１種以上の官能基が挙げられる。
前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルは、前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物と、有機溶媒とを含む。
具体的には、前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルは、下記化学式１のシリコン化合物、化学式２のシリコン化合物、およびポリエーテル変性ヒドロキシ官能性ポリジメチルシロキサンからなる群より選択された１種以上のシリコン化合物と、有機溶媒とを含んでもよい。
Figure 0006309108
前記化学式１において、Ｒ1はそれぞれ炭素数１〜３のアルキルであり、Ｒ2はヒドロキシ基、炭素数１〜１０のアルキレンアルコール、エポキシ、アミノ基、チオール基、またはカルボキシル基であり、ｍは０〜５００の整数であり、ｎは１〜５００の整数である。
Figure 0006309108
前記化学式２において、Ｒ1はそれぞれ炭素数１〜３のアルキルであり、Ｒ3およびＲ4のうちの少なくとも１つは炭素数１〜３のアルキルであり、他の１つはヒドロキシ基、炭素数１〜１０のアルキレンアルコール、エポキシ、アミノ基、チオール基、またはカルボキシル基であるか、またはＲ3およびＲ4それぞれがヒドロキシ基、炭素数１〜１０のアルキレンアルコール、エポキシ、アミノ基、チオール基、またはカルボキシル基であり、ｐは０〜５００の整数である。
前記ポリエーテル変性ヒドロキシ官能性ポリジメチルシロキサンの例としては、ＢＹＫ ｓｉｌｃｌｅａｎ３７２０などの商用製品が挙げられるが、具体例がこれに限定されるものではない。
前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルに含まれる有機溶媒の具体例が限定されるものではなく、例えば、前記有機溶媒は、アルコール類、エーテル類、アセテート類、またはケトン類であってもよい。
前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルは、２５℃で１０ｍｍ2／ｓ〜２０，０００ｍｍ2／ｓの粘度（ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）を有してもよい。
一方、前記粘着バインダーは、ダイシングフィルムの粘着層を形成するのに使用できることが知られている高分子樹脂を大きな制限なく使用可能であり、例えば、所定の反応性官能基が置換された高分子樹脂、または反応性官能基を含む主鎖の高分子樹脂が用いられる。
具体的には、前記粘着バインダーは、ヒドロキシ基、イソシアネート基、ビニル基、および（メタ）アクリレート基からなる群より選択された１種以上の官能基が１以上置換もしくは非置換の（メタ）アクリレート系重合体または（メタ）アクリレート系共重合体を含んでもよい。
また、前記粘着バインダーとしては、（メタ）アクリレート樹脂の主鎖に、炭素−炭素二重結合を有するアクリレートを付加させた内在型粘着バインダーであってもよい。例えば、前記内在型粘着バインダーとしては、（メタ）アクリレート系ベース樹脂の主鎖に、（メタ）アクリレート官能基を側鎖として１ｗｔ％〜４５ｗｔ％付加した高分子樹脂が用いられる。
前記粘着バインダーは、１００，０００〜１，５００，０００の重量平均分子量を有する高分子樹脂を含んでもよい。
具体的には、前記ヒドロキシ基、イソシアネート基、ビニル基、および（メタ）アクリレート基からなる群より選択された１種以上の官能基が１以上置換もしくは非置換の（メタ）アクリレート系重合体または（メタ）アクリレート系共重合体は、１００，０００〜１，５００，０００の重量平均分子量を有してもよい。
本明細書において、（メタ）アクリレートは、アクリレート［ａｃｒｙｌａｔｅ］および（メタ）クリレート［（ｍｅｔｈ）ａｃｒｙｌａｔｅ］を全て含む意味である。
このような（メタ）アクリレート系重合体または（メタ）アクリレート系共重合体は、例えば、（メタ）アクリル酸エステル系単量体および架橋性官能基含有単量体の重合体または共重合体であってもよい。
この時、（メタ）アクリル酸エステル系単量体の例としては、アルキル（メタ）アクリレートが挙げられ、より具体的には、炭素数１〜１２のアルキル基を有する単量体として、ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、またはデシル（メタ）アクリレートの１種または２種以上の組み合わせが挙げられる。アルキルの炭素数が大きい単量体を用いるほど、最終共重合体のガラス転移温度が低くなるので、目的のガラス転移温度に応じて適切な単量体を選択すれば良い。
また、架橋性官能基含有単量体の例としては、ヒドロキシ基含有単量体、カルボキシル基含有単量体、または窒素含有単量体の１種または２種以上の組み合わせが挙げられる。この時、ヒドロキシル基含有化合物の例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートまたは２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどが挙げられ、カルボキシル基含有化合物の例としては、（メタ）アクリル酸などが挙げられ、窒素含有単量体の例としては、（メタ）アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピロリドン、またはＮ−ビニルカプロラクタムなどが挙げられるが、これらに制限されるわけではない。前記（メタ）アクリレート系樹脂にはさらに、相溶性などのその他機能性向上の観点から、酢酸ビニル、スチレン、またはアクリロニトリル炭素−炭素二重結合含有低分子量化合物などが追加的に含まれてもよい。
また、前記（メタ）アクリレート樹脂の主鎖に、炭素−炭素二重結合を有するアクリレートを付加させた内在型粘着バインダーは、１００，０００〜１，５００，０００の重量平均分子量を有してもよい。
前記粘着バインダーに含まれる高分子樹脂の重量平均分子量が低すぎると、前記実施形態のダイシングフィルム粘着層形成用組成物のコーティング性または凝集力が低下することがあり、前記実施形態の組成物から形成された粘着層の剥離時、被着体に残留物が残ったり、または前記粘着層が破壊されることがある。
また、前記粘着バインダーに含まれる高分子樹脂の重量平均分子量が高すぎると、前記実施形態のダイシングフィルム粘着層形成用組成物の紫外線硬化が十分に起こらないことがあり、これによって前記組成物から形成される粘着層の剥離力が十分に低くならず、ピックアップ成功率が低下することがある。
一方、前記ダイシングフィルム粘着層形成用組成物は、紫外線硬化型化合物をさらに含んでもよい。
前記紫外線硬化型化合物の種類は特に制限されず、例えば、重量平均分子量が５００〜３００，０００程度の多官能性化合物（ｅｘ．多官能性ウレタンアクリレート、多官能性アクリレート単量体またはオリゴマーなど）が用いられる。この分野における平均的技術者は、目的の用途に応じた適切な化合物を容易に選択することができる。
前記紫外線硬化型化合物の含有量は、前述した粘着バインダー１００重量部に対して、５重量部〜４００重量部、好ましくは１０重量部〜２００重量部であってもよい。紫外線硬化型化合物の含有量が５重量部未満であれば、硬化後の粘着力の低下が十分でなく、ピックアップ性が低下する恐れがあり、４００重量部を超えると、紫外線照射前の粘着剤の凝集力が不足したり、離型フィルムなどとの剥離が容易に行われない恐れがある。
一方、前記実施形態のダイシングフィルム粘着層形成用組成物に含まれる光開始剤の具体例が限定されるものではなく、通常知られた光開始剤を格別な制限なく使用可能である。例えば、前記光開始剤としては、ベンゾインとそのアルキルエーテル類、アセトフェノン類、アントラキノン類、チオキサントン類、ケタール類、ベンゾフェノン類、α−アミノアセトフェノン類、アシルホスフィンオキシド類、オキシムエステル類、またはこれら２種以上の混合物が用いられる。
前記光開始剤の使用量は、製造される粘着層の物性および特性と使用される粘着バインダーの種類および特性などを考慮して決定可能であり、例えば、前記実施形態のダイシングフィルム粘着層形成用組成物は、前記粘着バインダー１００重量部対比、前記光開始剤０．０１〜５重量部を含んでもよい。
一方、前記実施形態のダイシングフィルム粘着層形成用組成物は、硬化剤をさらに含んでもよい。前記実施形態のダイシングフィルム粘着層形成用組成物を基材フィルムにコーティング時、前記硬化剤は、粘着バインダーの反応基と常温または３０〜５０℃の温度で反応して架橋を形成することができる。また、前記硬化剤に含まれる所定の反応基が未反応状態で残留し、ピックアップ前にＵＶ照射により追加の架橋が進行して粘着層の粘着力を低下させることができる。
前記硬化剤は、イソシアネート系化合物、アジリジン系化合物、エポキシ系化合物、および金属キレート系化合物からなる群より選択された１種以上を含んでもよい。
前記硬化剤の使用量は、製造される粘着層の物性および特性と使用される粘着バインダーの種類および特性などを考慮して決定可能であり、例えば、前記実施形態のダイシングフィルム粘着層形成用組成物は、前記粘着バインダー１００重量部対比、前記硬化剤０．１〜３０重量部を含んでもよい。
一方、発明の他の実施形態によれば、基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一面上に形成された粘着層とを含み、前記粘着層は、上述した一実施形態のダイシングフィルム粘着層形成用組成物を含む、ダイシングフィルムが提供される。
前記基材フィルムの種類は特に制限されず、例えば、この分野で公知のプラスチックフィルムまたは金属箔などを用いることができる。例えば、前記基材フィルムは、低密度ポリエチレン、線状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ポリプロピレンのランダム共重合体、ポリプロピレンのブロック共重合体、ホモポリプロピレン、ポリメチルペンテン（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｐｅｎｔｅｎｅ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−アイオノマー共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリブテン、スチレンの共重合体、またはこれら２種以上の混合物が挙げられる。上記で２種以上の高分子の混合物が含まれる基材フィルムの意味は、前述した高分子をそれぞれ含むフィルムが２層以上積層された構造のフィルム、または前述した高分子が２以上含まれている単一層のフィルムを全て含む。
前記基材フィルムの厚さは特に限定されず、通常１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは５０μｍ〜１８０μｍの厚さに形成される。前記厚さが１０μｍ未満であれば、ダイシング工程で切断深さ（ｃｕｔ ｄｅｐｔｈ）の調節が不安になる恐れがあり、２００μｍを超えると、ダイシング工程でバリ（ｂｕｒｒ）が多量発生したり、延伸率が低下してエキスパンディング工程が正確に行われない恐れがある。
前記基材フィルムには、必要に応じて、マット処理、コロナ放電処理、プライマー処理、または架橋処理などの慣用的な物理的または化学的処理を加えることができる。
前記粘着層の厚さは、０．５μｍ〜５０μｍ、または５μｍ〜３０μｍであってもよい。
前記粘着層に含まれるダイシングフィルム粘着層形成用組成物に関する内容は、前記一実施形態に関して上述した内容を全て含む。
一方、発明のさらに他の実施形態によれば、前記ダイシングフィルムと、前記ダイシングフィルムの少なくとも一面に形成された接着層とを含む、ダイシングダイボンディングフィルムが提供される。
前記ダイシングフィルムに関する具体的な内容は、上述した内容を全て含む。
前記接着剤層は、エポキシ樹脂、低炭性高分子量樹脂、および接着剤層用硬化剤を含んでもよい。前記エポキシ樹脂には、この分野で公知の一般的な接着剤用エポキシ樹脂が含まれてもよいし、例えば、分子内に２個以上のエポキシ基を含有し、重量平均分子量が１００〜５，０００のエポキシ樹脂が用いられる。
前記エポキシ樹脂は、硬化工程によりハードな架橋構造を形成して、優れた接着性、耐熱性および機械的強度を示すことができる。
より具体的には、前記エポキシ樹脂としては、特に、平均エポキシ当量が１００〜１，０００のエポキシ樹脂を使用することが好ましい。前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が１００未満であれば、架橋密度が過度に高くなって、接着フィルムが全体的に硬い性質を示す恐れがあり、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が１，０００を超えると、耐熱性が低下する恐れがある。
前記エポキシ樹脂の例としては、ビスフェノールＡエポキシ樹脂またはビスフェノールＦエポキシ樹脂などの二官能性エポキシ樹脂；またはクレゾールノボラックエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、四官能性エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、またはジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂などの３個以上の官能基を有する多官能性エポキシ樹脂の１種または２種以上が挙げられるが、これらに制限されるわけではない。
前記エポキシ樹脂として、二官能性エポキシ樹脂および多官能性エポキシ樹脂の混合樹脂を使用することが好ましい。
前記『多官能性エポキシ樹脂』とは、３個以上の官能基を有するエポキシ樹脂を意味する。つまり、一般に二官能性エポキシ樹脂は、柔軟性および高温での流れ性などは優れているものの、耐熱性および硬化速度が低下するのに対し、官能基が３個以上の多官能性エポキシ樹脂は、硬化速度が速く、高い架橋密度によって優れた耐熱性を示すものの、柔軟性および流れ性が低下する。したがって、前記２種類の樹脂を適切に混合、使用することによって、接着層の弾性率およびタック（ｔａｃｋ）特性を制御しながらも、ダイシング工程時にチップの飛散やバリの発生を抑制することができる。
前記低炭性高分子量樹脂は、接着剤内でソフトセグメントをなして高温での応力緩和特性を付与する役割を果たすことができる。前記高分子量樹脂として、前記エポキシ樹脂とブレンディングされてフィルム形成時に壊れるのを誘発せず、架橋構造の形成後に粘弾性を示すことができ、他の成分との相溶性および保管安定性に優れているものであれば、いかなる樹脂成分も使用可能である。
前記低炭性高分子量樹脂の具体的な種類は、前述した特性を満足する限り、特に制限はないが、例えば、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、フェノキシ、反応性アクリロニトリルブタジエンゴム、または（メタ）アクリレート系樹脂などの１種または２種以上の組み合わせが用いられる。
前記（メタ）アクリレート系樹脂の具体例としては、（メタ）アクリル酸およびその誘導体を含むアクリル系共重合体が挙げられ、この時、（メタ）アクリル酸およびその誘導体の例としては、（メタ）アクリル酸；メチル（メタ）アクリレートまたはエチル（メタ）アクリレートなどの炭素数１〜１２のアルキル基を含有するアルキル（メタ）アクリレート；（メタ）アクリロニトリルまたは（メタ）アクリルアミド；およびその他共重合性単量体が含まれる。
前記（メタ）アクリレート系樹脂はさらに、グリシジル基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、およびアミン基などの１種または２種以上の官能基を含んでもよく、このような官能基は、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、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、またはカルボキシ（メタ）アクリレートなどの単量体を共重合させることによって導入することができる。
前記接着剤組成物に含まれる硬化剤は、前記エポキシ樹脂および／または低炭性高分子量樹脂と反応して、架橋構造を形成できるものであれば特に制限はない。例えば、前記２つの成分と同時に反応して架橋構造を形成できる硬化剤が用いられるが、このような硬化剤は、接着剤内のソフトセグメントおよびハードセグメントとそれぞれ架橋構造をなして耐熱性を向上させると同時に、両者の界面で２つのセグメントの架橋剤として作用して半導体パッケージの信頼性を向上させることができる。
前記接着層の厚さが大きく限定されるものではないが、例えば、１μｍ〜１００μｍ、または３μｍ〜５０μｍの範囲であってもよい。
一方、発明のさらに他の実施形態によれば、前記ダイシングダイボンディングフィルムの接着層がウエハの一面に付着しており、前記ダイシングダイボンディングフィルムの基材フィルムがウエハリングフレームに固定されている半導体ウエハが提供される。
このような半導体ウエハは、半導体ウエハの裏面にダイシングダイボンディングフィルムの接着部を温度０℃〜１８０℃の条件でウエハの裏面に付着（ラミネーション）し、前記基材フィルムをウエハリングフレームに固定させて製造することができる。
また、発明のさらに他の実施形態によれば、配線基板と、前記配線基板のチップ搭載面に形成され、上述した半導体用接着フィルムを含む接着層と、前記接着層上に搭載された半導体チップとを含む半導体装置に関する。
このような半導体装置は、以下の過程を経て製造できる。つまり、前述したダイシングダイボンディングフィルムの付着した半導体ウエハを、ダイシング機器を用いて完全に切断して個々のチップに分割する。その後、紫外線照射または熱の印加などの手段により粘着部を硬化させる。このように紫外線または熱によって硬化した粘着剤は、接着剤の密着力が低下し、後工程においてチップのピックアップが容易になる。この時、必要に応じて、ダイシングダイボンディングフィルムを引張するエキスパンディング工程を実施して、チップ間の間隔を画定し、接着部および粘着部の界面にずれを生じさせてピックアップを容易にすることができる。
この状態でチップのピックアップを実施すると、半導体ウエハおよび接着部が粘着部から剥離され、接着層のみが付着したチップを得ることができる。得られた前記接着剤層の付着したチップを半導体用基板に付着させる。チップの付着温度は通常１００℃〜１８０℃であり、付着時間は０．５秒〜３秒、付着圧力は０．５ｋｇｆ／ｃｍ2〜２ｋｇｆ／ｃｍ2である。
前記工程を進行させた後に、ワイヤボンディングとモールディング工程を経て半導体装置が得られる。本発明では特に、ダイボンディング用接着剤の強度などの最適化により、前記ダイボンディング後には、先硬化工程を行わないながらも、ワイヤボンディングまたはモールディング工程においてチップの剥離、はみ出しまたは傾き現象などが抑制できる。
半導体装置の製造方法は前記工程に限定されるものではなく、任意の工程を含んでもよく、工程の順序を変えてもよい。例えば、紫外線硬化→ダイシング→エキスパンディング工程に進行させてもよく、ダイシング→エキスパンディング→紫外線硬化工程に進行させてもよい。チップ付着工程の後に、追加的に加熱または冷却工程を含んでもよい。
一方、発明のさらに他の実施形態によれば、前記ダイシングダイボンディングフィルムと、前記ダイシングダイボンディングフィルムの少なくとも一面に積層されたウエハとを含む半導体ウエハを完全分断または分断可能に部分処理する前処理段階と、前記前処理段階の後、半導体ウエハをエキスパンディングする段階と、前記エキスパンディングした半導体ウエハの基材フィルムに紫外線を照射し、前記半導体ウエハの分断によって分離された個別チップをピックアップする段階とを含む、半導体ウエハのダイシング方法が提供される。
前記ダイシングダイボンディングフィルムに関する内容は、上述した内容を全て含む。
前記ダイシング方法の細部段階に関する内容を除いて、通常知られた半導体ウエハのダイシング方法に使用される装置、方法などを格別な制限なく使用可能である。
前記ダイシングフィルムを含むダイシングダイボンディングフィルムを用いることにより、半導体ウエハのダイシング工程中に発生し得るバリ（ｂｕｒｒ）現象を最小化して半導体チップの汚染を防止し、半導体チップの信頼度および寿命を向上させることができる。
本発明の具体的な実施形態を下記の実施例でより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は発明の具体的な実施形態を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例によって限定されるものではない。
実施例１
光硬化型粘着バインダー樹脂１００重量部対比、イソシアネート系硬化剤（多官能イソシアネートオリゴマー）２重量部、シリコン化合物オイルＸ−２２−４０３９（信越社）０．５重量部、および光開始剤としてダロカーＴＰＯ１重量部を混合して、ＵＶ硬化型粘着組成物を製造した。前記光硬化型粘着バインダー樹脂としては、アクリル系ベース樹脂の主鎖に、アクリレート官能基を側鎖として２０ｗｔ％付加した高分子樹脂（Ｍｗ３００，０００）を使用した。
前記ＵＶ硬化型粘着組成物を１００ｕｍのポリオレフィンフィルムの一方の面にコーティングし、乾燥して、１０ｕｍの粘着層が含まれているダイシングフィルムを製造した。
実施例２
光硬化型粘着バインダー樹脂１００重量部対比、イソシアネート系硬化剤（多官能イソシアネートオリゴマー）２重量部、シリコン化合物オイルＫＦ−１００１（信越社）０．５重量部、および光開始剤としてダロカーＴＰＯ１重量部を混合して、ＵＶ硬化型粘着組成物を製造した。前記光硬化型粘着バインダー樹脂としては、アクリル系ベース樹脂の主鎖に、アクリレート官能基を側鎖として２０ｗｔ％付加した高分子樹脂（Ｍｗ３００，０００）を使用した。
前記ＵＶ硬化型粘着組成物を１００ｕｍのポリオレフィンフィルムの一方の面にコーティングし、乾燥して、１０ｕｍの粘着層が含まれているダイシングフィルムを製造した。
実施例３
光硬化型粘着バインダー樹脂１００重量部対比、イソシアネート系硬化剤（多官能イソシアネートオリゴマー）２重量部、シリコン化合物オイルＸ−ＫＦ−８００８（信越社）０．５重量部、および光開始剤としてダロカーＴＰＯ１重量部を混合して、ＵＶ硬化型粘着組成物を製造した。前記光硬化型粘着バインダー樹脂としては、アクリル系ベース樹脂の主鎖に、アクリレート官能基を側鎖として２０ｗｔ％付加した高分子樹脂（Ｍｗ３００，０００）を使用した。
前記ＵＶ硬化型粘着組成物を１００ｕｍのポリオレフィンフィルムの一方の面にコーティングし、乾燥して、１０ｕｍの粘着層が含まれているダイシングフィルムを製造した。
実施例４
光硬化型粘着バインダー樹脂１００重量部対比、イソシアネート系硬化剤（多官能イソシアネートオリゴマー）２重量部、シリコン化合物オイルＢＹＫ ｓｉｌｃｌｅａｎ３７２０ ０．５重量部、および光開始剤としてダロカーＴＰＯ１重量部を混合して、ＵＶ硬化型粘着組成物を製造した。前記光硬化型粘着バインダー樹脂としては、アクリル系ベース樹脂の主鎖に、アクリレート官能基を側鎖として２０ｗｔ％付加した高分子樹脂（Ｍｗ３００，０００）を使用した。
前記ＵＶ硬化型粘着組成物を１００ｕｍのポリオレフィンフィルムの一方の面にコーティングし、乾燥して、１０ｕｍの粘着層が含まれているダイシングフィルムを製造した。
比較例１
光硬化型粘着バインダー樹脂１００重量部対比、イソシアネート系硬化剤（多官能イソシアネートオリゴマー）２重量部、および光開始剤としてダロカーＴＰＯ１重量部を混合して、ＵＶ硬化型粘着組成物を製造した。前記光硬化型粘着バインダー樹脂としては、アクリル系ベース樹脂の主鎖に、アクリレート官能基を側鎖として２０ｗｔ％付加した高分子樹脂（Ｍｗ３００，０００）を使用した。
前記ＵＶ硬化型粘着組成物を１００ｕｍのポリオレフィンフィルムの一方の面にコーティングし、乾燥して、１０ｕｍの粘着層が含まれているダイシングフィルムを製造した。
比較例２
光硬化型粘着バインダー樹脂１００重量部対比、イソシアネート系硬化剤（多官能イソシアネートオリゴマー）２重量部、シリコン化合物オイルＸ−２２−４０３９（信越社）５重量部、および光開始剤としてダロカーＴＰＯ１重量部を混合して、ＵＶ硬化型粘着組成物を製造した。前記光硬化型粘着バインダー樹脂としては、アクリル系ベース樹脂の主鎖に、アクリレート官能基を側鎖として２０ｗｔ％付加した高分子樹脂（Ｍｗ３００，０００）を使用した。
前記ＵＶ硬化型粘着組成物を１００ｕｍのポリオレフィンフィルムの一方の面にコーティングし、乾燥して、１０ｕｍの粘着層が含まれているダイシングフィルムを製造した。
比較例３
光硬化型粘着バインダー樹脂１００重量部対比、イソシアネート系硬化剤（多官能イソシアネートオリゴマー）２重量部、シリコン化合物オイルＬ−７５００（Ｓｉｌｗｅｔ社）０．５重量部、および光開始剤としてダロカーＴＰＯ１重量部を混合して、ＵＶ硬化型粘着組成物を製造した。
前記ＵＶ硬化型粘着組成物を１００ｕｍのポリオレフィンフィルムの一方の面にコーティングし、乾燥して、１０ｕｍの粘着層が含まれているダイシングフィルムを製造した。
実験例
前記実施例１〜４および比較例１〜３により製造されたダイシングフィルムの剥離力、タック試験、およびピックアップ成功率を下記のように測定し、結果を下記表１および２に示した。
１．ダイボンディングフィルム／ダイシングフィルム間の１８０度剥離力の測定（ＵＶ硬化前後）
ダイボンディングフィルムとＰＳＡ層との間の剥離力測定のために、接着フィルムを常温でダイシングフィルムと貼り合わせた後、１時間放置し、その後、幅２５ｍｍのサンプルを作製して、３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で１８０度ピール強度を測定し、追加的にＵＶ照射後の値も測定した。前記測定は１サンプルあたり３回以上行って、その平均値を記載した。
２．ＳＵＳ／ダイシングフィルム間の９０度剥離力の測定（ＵＶ硬化前）
２５ｍｍ幅のダイシングフィルムを準備して、ＳＵＳ３０４を被着体にして付着させた。付着して１時間硬化後に、３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で９０度ピール強度を測定した。前記測定は１サンプルあたり３回以上行って、その平均値を記載した。
３．タック試験（ＵＶ硬化前後）
プレート上にダイシングフィルムの粘着層を上に向かせて載せ、直径１インチのボールタイプのプローブ（ｐｒｏｂｅ）を用いてタック強度を測定した。この時、プローブに印加される力は８００ｇｆ、接触時間は０．０１秒、プローブを引き離す測定速度は１ｍｍ／ｓであり、測定に使用された機器はＴｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｚｅｒであった。
４．ピックアップ成功率の測定
前記実施例および比較例により製造されたダイシングフィルムから製造されたダイシングダイボンディングフィルムおよびウエハを７０℃の条件でラミネーションさせた。次に、ダイシング装備（ＮＥＯＮ社製造）を用いて下記条件でダイシング工程を行った後、ダイシングフィルム面に下記条件で紫外線照射を行った。その後、各チップをダイボンダ（Ｓｈｉｎｋａｗａ社）で２００個ピックアップし、ピックアップされなかった個数を測定してパーセントで表記した。
［ダイシング条件］
ブレード：２７ＨＥＤＤ
ブレード回転速度：４０，０００ｒｐｍ
速度：３０ｍｍ／ｓ
チップサイズ：１０ｍｍｘ１０ｍｍ
ｃｕｔ ｄｅｐｔｈ：７０ｕｍ
［紫外線照射条件］
ランプ：ｍｅｔａｌ ｈａｌｉｄｅ ｔｙｐｅ
照度：７０ｍＷ／ｃｍ2（照度測定：ＵＶ ｍｅｔｅｒ）
照射量：２００ｍＪ／ｃｍ2以上（照射量測定：ＵＶ ｍｅｔｅｒ）
［ピックアップ条件］
エキスパンディング：４ｍｍ
ピン高さ：０．１５ｍｍ
ピックアップ強度：１００ｇｆ。
５．ダイシェア強度（Ｄｉｅ Ｓｈｅａｒ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）
二酸化膜でコーティングされた厚さ５００ｕｍのウエハを用いて５ｍｍｘ５ｍｍの大きさに切断した後、ダイシングダイボンディングフィルムと共に６０℃の条件でラミネーションし、ＵＶを照射してダイシングフィルムを除去後、チップサイズの接着フィルムだけを残して切断した。１０ｍｍｘ１０ｍｍの大きさの下部チップに５ｍｍｘ５ｍｍの大きさの上部チップを載せた後、１３０℃のホットプレート上で２ｋｇｆの力で２秒間押して付着させた後、１２５℃で１時間硬化した。このように作製された試験片を１７５℃で２時間硬化後、２５０度で上部チップのダイシェア強度を測定した。
Figure 0006309108
Figure 0006309108
前記表１および表２に示されているように、前記実施例１〜４で製造されたダイシングフィルムは、比較例１で製造されたダイシングフィルムに比べて、ＵＶ照射前後における１８０度剥離力およびタック強度が相対的に低く、ＳＵＳ剥離力も相対的に低く、高いピックアップ成功率を示す点が確認された。
これと共に、前記実施例１〜４で製造されたダイシングフィルムは、比較例１〜３で製造されたダイシングフィルムに比べて、相対的に高いダイシェア強度を示して接着力の低下による剥離現象を防止することができ、これによってリフロークラックを抑制することができ、半導体製造過程の信頼性を向上させることができる点が確認された。

Claims (16)

  1. 反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルと、粘着バインダーと、光開始剤とを含み、
    前記粘着バインダー対比、前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルの重量比が０．０１％〜４．５％であり、
    前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルは、下記化学式１のシリコン化合物、化学式２のシリコン化合物、およびポリエーテル変性ヒドロキシ官能性ポリジメチルシロキサンからなる群より選択された１種以上のシリコン化合物と、有機溶媒とを含む、
    ダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
    Figure 0006309108
     前記化学式１において、Ｒ 1 はそれぞれ炭素数１〜３のアルキルであり、Ｒ 2 はヒドロキシ基、炭素数１〜１０のアルキレンアルコール、エポキシ、アミノ基、チオール基、またはカルボキシル基であり、ｍは０〜５００の整数であり、ｎは１〜５００の整数であり、
    Figure 0006309108
     前記化学式２において、Ｒ 1 はそれぞれ炭素数１〜３のアルキルであり、
    Ｒ 3 およびＲ 4 のうちの少なくとも１つは炭素数１〜３のアルキルであり、他の１つはヒドロキシ基、炭素数１〜１０のアルキレンアルコール、エポキシ、アミノ基、チオール基、またはカルボキシル基であるか、またはＲ 3 およびＲ 4 はそれぞれヒドロキシ基、炭素数１〜１０のアルキレンアルコール、エポキシ、アミノ基、チオール基、またはカルボキシル基であり、
    ｐは０〜５００の整数である。
  2. 前記反応性官能基は、ヒドロキシ基、カルビノール（ｃａｂｉｎｏｌ）、エポキシ、アミノ基、チオール基、およびカルボキシル基からなる群より選択された１種以上の官能基を含む、請求項１に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
  3. 前記有機溶媒は、アルコール類、エーテル類、アセテート類、またはケトン類である、請求項１または２に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
  4. 前記反応性官能基を１以上含むシリコン化合物オイルは、２５℃で１０ｍｍ2／ｓ〜２０，０００ｍｍ2／ｓの粘度を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
  5. 前記粘着バインダーは、ヒドロキシ基、イソシアネート基、ビニル基、および（メタ）アクリレート基からなる群より選択された１種以上の官能基が１以上置換もしくは非置換の（メタ）アクリレート系重合体または（メタ）アクリレート系共重合体を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
  6. 前記粘着バインダーは、（メタ）アクリレート樹脂の主鎖に、炭素−炭素二重結合を有するアクリレートを付加させた内在型粘着バインダーを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
  7. 前記粘着バインダーは、１００，０００〜１，５００，０００の重量平均分子量を有する高分子樹脂を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
  8. 前記光開始剤は、ベンゾインとそのアルキルエーテル類、アセトフェノン類、アントラキノン類、チオキサントン類、ケタール類、ベンゾフェノン類、α−アミノアセトフェノン類、アシルホスフィンオキシド類、およびオキシムエステル類からなる群より選択された１種以上を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
  9. 前記粘着バインダー１００重量部対比、前記光開始剤０．０１〜８重量部を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
  10. 硬化剤をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
  11. 前記硬化剤は、イソシアネート系化合物、アジリジン系化合物、エポキシ系化合物、および金属キレート系化合物からなる群より選択された１種以上を含む、請求項１０に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
  12. 前記粘着バインダー１００重量部対比、前記硬化剤０．１〜３０重量部を含む、請求項１０または１１に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物。
  13. 基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一面上に形成された粘着層とを含み、
    前記粘着層は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のダイシングフィルム粘着層形成用組成物を含む、ダイシングフィルム。
  14. 前記基材フィルムの厚さは、１０μｍ〜２００μｍであり、
    前記粘着層の厚さは、０．５μｍ〜５０μｍである、請求項１３に記載のダイシングフィルム。
  15. 請求項１３または１４に記載のダイシングフィルムと、前記ダイシングフィルムの少なくとも一面に形成された接着層とを含む、ダイシングダイボンディングフィルム。
  16. 請求項１５に記載のダイシングダイボンディングフィルムと、前記ダイシングダイボンディングフィルムの少なくとも一面に積層されたウエハとを含む半導体ウエハを完全分断または分断可能に部分処理する前処理段階と、
    前記前処理段階の後、半導体ウエハをエキスパンディングする段階と、
    前記エキスパンディングした半導体ウエハの基材フィルムに紫外線を照射し、前記半導体ウエハの分断によって分離された個別チップをピックアップする段階とを含む、半導体ウエハのダイシング方法。
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