JP6506116B2 - 保護膜形成用フィルム、保護膜形成用シート、及びワーク又は加工物の製造方法 - Google Patents
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Description
[1].フィラーを含有する保護膜形成用フィルムであって、前記フィラーの平均粒径が0.2μm以上であり、波長550nmの光線透過率が10%以下であり、波長1250nmの光線透過率が40%以上である、保護膜形成用フィルム。
[2].前記保護膜形成用フィルムの着色剤の含有量が3質量%以下である、[1]に記載の保護膜形成用フィルム。
[3].前記保護膜形成用フィルムが有機系顔料を含む、[1]又は[2]に記載の保護膜形成用フィルム。
[5].前記エポキシ樹脂が、23℃、1atmで液状のエポキシ樹脂を少なくとも含む、[4]に記載の保護膜形成用フィルム。
[7].[1]〜[5]のいずれか一項に記載の保護膜形成用フィルム、又は[6]に記載の保護膜形成用シートを使用して、ワーク又は前記ワークが分割加工されてなる加工物に保護膜を形成する、ワーク又は加工物の製造方法。
[8].前記分割加工が、前記ワーク内に設定された焦点に集束されるように赤外域のレーザー光を照射して、前記ワーク内部に改質層を形成し、前記改質層が形成されたワークに力を付与して、前記改質層が形成されたワークを分割して複数の片状体を加工物として得る加工である、[7]に記載のワーク又は加工物の製造方法。
[9].前記ワークが半導体ウエハであり、前記加工物が半導体チップである、[7]又は[8]に記載のワーク又は加工物の製造方法。
〔保護膜形成用フィルム〕
本実施形態に係る保護膜形成用フィルムは、ワーク又は前記ワークを加工して得られる加工物に保護膜を形成するためのものである。この保護膜は、保護膜形成用フィルム、好ましくは硬化した保護膜形成用フィルムから構成される。ワークとしては、例えば、半導体ウエハ等が挙げられ、前記ワークを加工して得られる加工物としては、例えば、半導体チップ等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、ワークが半導体ウエハの場合、保護膜は、半導体ウエハの裏面側(バンプ等の電極が形成されていない側)に形成される。
保護膜形成用フィルムは、未硬化の硬化性接着剤を含有することが好ましい。この場合、保護膜形成用フィルムに半導体ウエハ等のワークを重ね合わせた後、保護膜形成用フィルムを硬化させることにより、保護膜をワークに強固に接着することができ、耐久性を有する保護膜をチップ等に形成することができる。
熱硬化性成分は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
バインダーポリマーは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の両方を包含する概念とする。他の類似用語についても同様である。
着色剤としては、例えば、無機系顔料、有機系顔料、有機系染料等、公知のものを使用することができるが、光線透過率の制御性を高める観点から、着色剤は有機系着色剤を含有することが好ましい。着色剤の化学的安定性(具体的には、溶出しにくさ、色移りの生じにくさ、経時変化の少なさが例示される。)を高める観点から、着色剤は顔料を含むことが好ましく、顔料からなることがより好ましい。したがって、本実施形態に係る保護膜形成用フィルムが含有する着色剤は、有機系顔料を含むことが好ましく、有機系顔料からなることがより好ましい。
本実施形態においては、保護膜形成用フィルム中における着色剤の配合量が、例えば、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2.7質量%以下等の少量であっても、後述するように保護膜形成用フィルムの波長550nmの光線透過率が十分に低くなり、半導体ウエハ等のワークや半導体チップ等の加工物の外観が優れたものとなる。
カップリング剤は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
シランカップリング剤は、1種を単独で、又は2種以上混合して使用することができる。
架橋剤、帯電防止剤及び難燃剤は、いずれも1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(1)透過率
本実施形態に係る保護膜形成用フィルムは、波長550nmの光線透過率が10%以下である。本明細書における光線透過率は、いずれの波長(例えば、後述する波長1064nm、1250nm)においても、積分球を使用せずに測定した値とし、測定器具としては分光光度計を使用する。
本実施形態に係る保護膜形成用フィルムから形成された保護膜は、保護膜の印字視認性を高めることが容易となる観点では、JIS Z8741:1997(ISO 2813:1994)で規定される60度鏡面光沢度Gs(60°)が40%以上であることが好ましい。本明細書において、60度鏡面光沢度Gs(60°)は、日本電色工業社製光沢計「VG 2000」を用いて測定された値を意味する。保護膜の印字視認性をより安定的に高める観点から、保護膜の60度鏡面光沢度Gs(60°)は50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、70%以上であることがさらに好ましく、80%以上であることが特に好ましい。保護膜の印字視認性を高める観点からは、保護膜の60度鏡面光沢度Gs(60°)の上限値は特に限定されないが、例えば、95%であることが好ましい。
図1は本発明の一実施形態に係る保護膜形成用シートの断面図である。図1に示すように、本実施形態に係る保護膜形成用シート2は、保護膜形成用フィルム1と、保護膜形成用フィルム1の一方の面(図1では下側の面)に積層された剥離シート21とを備えて構成される。ただし、剥離シート21は、保護膜形成用シート2の使用時に剥離されるものである。
剥離シート21の構成は任意であり、フィルム自体が保護膜形成用フィルム1に対し剥離性を有するプラスチックフィルム、及び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、及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、長鎖アルキル系のもの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剥離剤が好ましい。
剥離シート21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。
最初に、表面に回路が形成され、バックグラインド加工された半導体ウエハの裏面に、保護膜形成用シート2の保護膜形成用フィルム1を貼付する。このとき、所望により保護膜形成用フィルム1を加熱して、粘着性を発揮させてもよい。
図2は本発明の他の一実施形態に係る保護膜形成用シートの断面図である。図2に示すように、本実施形態に係る保護膜形成用シート3は、基材41の一方の面側に粘着剤層42が積層されてなる粘着シート4と、粘着シート4の粘着剤層42側に積層された保護膜形成用フィルム1と、保護膜形成用フィルム1における粘着シート4とは反対側の周縁部に積層された治具用粘着剤層5とを備えて構成される。治具用粘着剤層5は、保護膜形成用シート3をリングフレーム等の治具に接着するための層である。
本実施形態に係る保護膜形成用シート3の粘着シート4は、基材41と、基材41の一方の面に積層された粘着剤層42とを備えて構成される。
粘着シート4の基材41は、ワークの加工、例えば半導体ウエハのダイシング及びエキスパンディングに適するものであれば、その構成材料は特に限定されず、通常は樹脂系の材料を主材とするフィルム(以下「樹脂フィルム」という。)から構成される。
本実施形態に係る保護膜形成用シート3の粘着シート4が備える粘着剤層42は、非エネルギー線硬化性粘着剤から構成されてもよいし、エネルギー線硬化性粘着剤から構成されてもよい。非エネルギー線硬化性粘着剤としては、所望の粘着力及び再剥離性を有するものが好ましく、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤等を使用することができる。これらの中でも、保護膜形成用フィルム1との密着性が高く、ダイシング工程等にてワーク又は加工物の脱落を効果的に抑制することのできるアクリル系粘着剤が好ましい。
(メタ)アクリル酸エステルモノマーは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
エネルギー線硬化性のモノマー及びオリゴマーは、いずれも1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
前記他の成分は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
保護膜形成用シート3は、好ましくは、保護膜形成用フィルム1を含む第1の積層体と、粘着シート4を含む第2の積層体とを別々に作製した後、第1の積層体及び第2の積層体を使用して、保護膜形成用フィルム1と粘着シート4とを積層することにより製造することができるが、これに限定されるものではない。
本実施形態に係る保護膜形成用シート3を用いて、一例としてワークとしての半導体ウエハから、保護膜が形成されたチップ(加工物)を、改質層破壊式引張り分割による分割加工を含む製造方法により製造する方法を以下に説明する。
以上により、伸長可能なダイシングシートとして機能する粘着シート4の粘着剤層42側の面に保護膜が形成され、この保護膜の粘着剤層42側の面とは反対側の面に半導体ウエハ6が積層された構成を備える積層構造体(本明細書において、前記積層構造体を「第1の積層構造体」ともいう。)を得る。図4に示される第1の積層構造体は、治具用粘着剤層5及びリングフレーム7をさらに備える。保護膜形成用フィルム1が熱硬化性接着剤の場合には、保護膜形成用フィルム1を所定温度で適切な時間加熱することで、保護膜を形成すればよい。なお、保護膜形成用フィルム1の硬化は、次に説明するレーザー印字及び分割加工のいずれかの後に行ってもよい。
図3は本発明のさらに他の一実施形態に係る保護膜形成用シートの断面図である。図3に示すように、本実施形態に係る保護膜形成用シート3Aは、基材41の一方の面側に粘着剤層42が積層されてなる粘着シート4と、粘着シート4の粘着剤層42側に積層された保護膜形成用フィルム1とを備えて構成される。本実施形態における保護膜形成用フィルム1は、面方向にてワークとほぼ同じか、ワークよりも少し大きく形成されており、かつ粘着シート4よりも面方向に小さく形成されている。保護膜形成用フィルム1が積層されていない部分の粘着剤層42は、リングフレーム等の治具に貼付することが可能となっている。
[実施例1]
次の各成分を表1に示す配合比(固形分換算)で混合し、固形分濃度が61質量%となるようにメチルエチルケトンで希釈して、保護膜形成用フィルム用塗布剤を調製した。
(A)重合体成分:n−ブチルアクリレート10質量部、メチルアクリレート70質量部、グリシジルメタクリレート5質量部、及び2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量:40万、ガラス転移温度:−1℃)
(B−1)ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製「jER828」、23℃・1atmで液状、分子量370、軟化点93℃、エポキシ当量183〜194g/eq)
(B−2)ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製「jER1055」、23℃・1atmで固形、分子量1600、エポキシ当量800〜900g/eq)
(B−3)ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製「エピクロンHP−7200HH」、23℃・1atmで固形、軟化点88〜98℃、エポキシ当量255〜260g/eq)
(C−1)熱活性潜在性エポキシ樹脂硬化剤(ジシアンジアミド、ADEKA社製「アデカハードナーEH−3636AS」、活性水素量21g/eq)
(C−2)熱活性潜在性エポキシ樹脂硬化剤(ジシアンジアミド、三菱化学社製「DICY7」)
(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」)
(E−1)シリカフィラー(アドマテックス社製「YA050CMJA」、平均粒子径0.05μm)
(E−2)シリカフィラー(アドマテックス社製「SC2050MA」、平均粒子径0.5μm)
(E−3)シリカフィラー(アドマテックス社製「YC100CMLA」、平均粒子径0.1μm)
(E−4)シリカフィラー(アドマテックス社製「SC1050」をシランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM1003」)でビニル基表面修飾したもの、平均粒子径0.3μm)
(F)シランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM403」)
(G−1)着色剤(青色顔料):フタロシアニン系青色色素(Pigment Blue 15:3)を、色素成分のスチレン−アクリル樹脂に対する質量比が1/3となる量だけ用いて顔料化したもの。
(G−2)着色剤(黄色顔料):イソインドリノン系黄色色素(Pigment Yellow 139)を、色素成分のスチレン−アクリル樹脂に対する質量比が1/3となる量だけ用いて顔料化したもの。
(G−3)着色剤(赤色顔料):ジケトピロロピロール系赤色色素(Pigment Red264)を、色素成分のスチレン−アクリル樹脂に対する質量比が1/3となる量だけ用いて顔料化したもの。
(H)着色剤:カーボンブラック(三菱化学社製「MA600B」、平均粒径28nm)
・カラム:TSKgel GMHXL(2本)、TSKgel 2000HXLをこの順に連結したもの
・溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
・流速:1ml/分
・検出器:示差屈折計
・標準試料:ポリスチレン
保護膜形成用フィルムを構成する各成分の種類及び配合量を表1に示すように変更した点以外は、実施例1と同じ方法で保護膜形成用シートを製造した。
(光線透過率)
上記の実施例及び参考例で得られた保護膜形成用シートから第2の剥離シートを剥離し、オーブン内において、大気雰囲気下、130℃で2時間加熱し、保護膜形成用フィルムを熱硬化させて保護膜とした。その後、第1の剥離シートを剥離した。
上記の実施例及び参考例で得られた保護膜形成用シートから第2の剥離シートを剥離し、保護膜形成用フィルムをシリコンウエハ(#200研磨、直径200mm、厚さ280μm)の研磨面に貼付した。貼付にはテープマウンター(リンテック社製「Adwill RAD−3600」)を用いた。保護膜形成用フィルムから第1の剥離シートを剥離した後、シリコンウエハ及び保護膜形成用フィルムを、オーブン内において、大気雰囲気下、130℃で2時間加熱し、保護膜形成用フィルムを熱硬化させて保護膜とした。得られた保護膜付きシリコンウエハを、その保護膜側から目視観察し、シリコンウエハの研磨面が保護膜を介して視認されるか否かを、下記基準に従って確認し、外観を評価した。結果を表1に示す。
A:研磨面が全く視認されない。
B:研磨面が僅かに視認される。
C:研磨面が明確に視認される。
上記の実施例及び参考例で得られた保護膜形成用シートから第2の剥離シートを剥離し、保護膜形成用フィルムをシリコンウエハ(#200研磨、直径200mm、厚さ280μm)の研磨面に貼付した。貼付にはテープマウンター(リンテック社製「Adwill RAD−3600」)を用いた。保護膜形成用フィルムから第1の剥離シートを剥離した後、シリコンウエハ及び保護膜形成用フィルムを、オーブン内において、大気雰囲気下、130℃で2時間加熱し、保護膜形成用フィルムを熱硬化させて保護膜とした。得られた保護膜付きシリコンウエハの保護膜側の面について、日本電色工業社製光沢計「VG 2000」を使用し、JIS Z8741:1997(ISO 2813:1994)に従って、60度鏡面光沢度(Gs(60°)、単位:%)を測定した。結果を表1に示す。
上記の60度鏡面光沢度の測定時に得られた保護膜付きシリコンウエハに対して、グリーンレーザーマーカー(キーエンス社製「MD-S9910A」)を用いて、下記条件でレーザー印字を行った。
波長:532nm
出力:3.0W
周波数:60kHz
スキャンスピード:500mm/s
印字文字:ABCD
文字サイズ:300μm(高さ)×250μm(幅)
文字間隔:50μm
A:印字の認識が容易であり、かつ、印字が鮮明に見える。
B:印字の認識が容易である。
C:印字の認識が困難である。
2・・・保護膜形成用シート
21・・・剥離シート
3,3A・・・保護膜形成用シート
4・・・粘着シート
41・・・基材
42・・・粘着剤層
5・・・治具用粘着剤層
6・・・半導体ウエハ
7・・・リングフレーム
Claims (9)
- フィラーを含有する保護膜形成用フィルムであって、
前記フィラーの平均粒径が0.2μm以上であり、波長550nmの光線透過率が10%以下であり、波長1250nmの光線透過率が40%以上である、保護膜形成用フィルム。 - 前記保護膜形成用フィルムの着色剤の含有量が3質量%以下である、請求項1に記載の保護膜形成用フィルム。
- 前記保護膜形成用フィルムが有機系顔料を含む、請求項1又は2に記載の保護膜形成用フィルム。
- 前記保護膜形成用フィルムがエポキシ樹脂を含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の保護膜形成用フィルム。
- 前記エポキシ樹脂が、23℃、1atmで液状のエポキシ樹脂を少なくとも含む、請求項4に記載の保護膜形成用フィルム。
- 基材の一方の面側に粘着剤層が積層されてなる粘着シートと、前記粘着シートの前記粘着剤層側に積層された、請求項1〜5のいずれか一項に記載の保護膜形成用フィルムとを備えた、保護膜形成用シート。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の保護膜形成用フィルム、又は請求項6に記載の保護膜形成用シートを使用して、ワーク又は前記ワークが分割加工されてなる加工物に保護膜を形成する、ワーク又は加工物の製造方法。
- 前記分割加工が、前記ワーク内に設定された焦点に集束されるように赤外域のレーザー光を照射して、前記ワーク内部に改質層を形成し、前記改質層が形成されたワークに力を付与して、前記改質層が形成されたワークを分割して複数の片状体を加工物として得る加工である、請求項7に記載のワーク又は加工物の製造方法。
- 前記ワークが半導体ウエハであり、前記加工物が半導体チップである、請求項7又は8に記載のワーク又は加工物の製造方法。
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