JP6648906B2 - リワーク方法 - Google Patents
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Description
(1)半導体ウエハの回路が形成された面の反対側の面に積層された、エネルギー線硬化型の裏面保護フィルムに、基材と、基材の一方の面に設けられたエネルギー線硬化型の粘着剤層とを備えるリワーク用粘着シートを、前記粘着剤層を介して貼り合わせる工程と、
前記裏面保護フィルム及び粘着剤層にエネルギー線を照射して硬化させる工程と、
前記半導体ウエハから、硬化した前記裏面保護フィルムを前記リワーク用粘着シートとともに剥離する工程と
を備えるリワーク方法。
(2)前記粘着剤層が、粘着性樹脂(X)と、エネルギー線硬化性化合物(Y)とを含有する粘着剤組成物により形成される上記(1)に記載のリワーク方法。
(3)前記粘着剤組成物におけるエネルギー線硬化性化合物(Y)の含有量が、粘着性樹脂(X)100質量部に対して、60質量部以上である上記(2)に記載のリワーク方法。
(4)前記裏面保護フィルムが、非エネルギー線硬化性重合体成分(A)とエネルギー線硬化性化合物(B)とを含有し、又はエネルギー線硬化性重合体成分(C)を含有する裏面保護フィルム組成物から形成される上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載のリワーク方法。
(5)エネルギー線硬化性化合物(B)が、モノマー及び重量平均分子量100000未満のオリゴマーからなる群から選択される少なくとも1種である上記(4)に記載のリワーク方法。
(6)非エネルギー線硬化性重合体成分(A)又はエネルギー線硬化性重合体成分(C)が、重量平均分子量10000以上のアクリル系樹脂である上記(6)又は(7)に記載のリワーク方法。
(7)前記裏面保護フィルムが、非エネルギー線硬化性重合体成分(A)とエネルギー線硬化性化合物(B)とを含有する裏面保護フィルム組成物から形成される上記(1)〜(6)のいずれか1項に記載のリワーク方法。
(8)半導体ウエハの回路が形成された面の反対側の面に積層された、エネルギー線硬化型の裏面保護フィルム上に貼り合わされ、その後、前記裏面保護フィルムをリワーク用粘着シートとともに前記半導体ウエハから引き剥がすために使用されるリワーク用粘着シートであって、
基材と、基材の一方の面に設けられたエネルギー線硬化型の粘着剤層とを備えるリワーク用粘着シート。
また、本明細書において、重量平均分子量とは、特に断りのない限り、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算値を意味する。
本方法において使用される半導体ウエハ10は、特に限定されないが、シリコンウエハでもよいし、セラミック、ガラス、サファイア系等のウエハであってもよい。半導体ウエハ10の一方の面(すなわち、表面10A)は、回路が形成される回路形成面であり、バンプ等の電極部が設けられる。また、半導体ウエハ10は、いわゆるWL−CSP(Wafer Level Chip Size Package)により、予めパッケージされたものであってもよく、例えば、半導体ウエハ10の回路形成面が樹脂封止等されていてもよい。
裏面保護フィルム11は、正常なプロセスでは、半導体ウエハから剥がされることはなく、エネルギー線が照射され硬化されることで、半導体ウエハ10(又は、半導体チップ)の裏面10Bを保護するための保護膜となるものである。また、裏面保護フィルム11が裏面10Bに積層された半導体ウエハ10は、正常なプロセスでは、ダインシングにより個片化され、その後、ピックアップされることで半導体チップとなる。半導体チップは、その裏面に、裏面保護フィルム11を硬化して形成した保護膜を有するものであるが、裏面保護フィルム11の硬化は、通常、ダイシングをする前に行う。また、ダイシングは、通常、半導体ウエハ10の裏面側(すなわち、裏面保護フィルム11の上)にダイシングシートを貼付した状態で行うものである。
(I)半導体ウエハ10の裏面10Bに積層されたエネルギー線硬化型の裏面保護フィルム11に、基材13と、基材13の一方の面に設けられたエネルギー線硬化型の粘着剤層14とを備えるリワーク用粘着シート15を、粘着剤層14を介して貼り合わせる工程;
(II)裏面保護フィルム11及び粘着剤層14にエネルギー線を照射して硬化させる工程;
(III)半導体ウエハ10から、硬化した裏面保護フィルム11をリワーク用粘着シート15とともに剥離する工程
[工程(I)]
半導体ウエハ10の裏面10Bに積層された裏面保護フィルム11は、上記したように、半導体ウエハ10から剥がす必要のあるものである。裏面保護フィルム11は、エネルギー線を照射することにより硬化するエネルギー硬化型のフィルムである。なお、エネルギー線とは、電磁波又は荷電粒子線の中でエネルギー量子を有するものを意味し、その例として、紫外線、電子線等が挙げられる。
また、半導体ウエハ10に貼付される前、裏面保護フィルム11は、他方の面11B上に、さらに剥離フィルム(図示せず)が設けられたものであってよい。この剥離フィルムにより、裏面保護フィルム11を保護等することが可能になる。剥離フィルムは、裏面保護フィルム11を半導体ウエハ10に貼付する際には、裏面保護フィルム11から剥離され、他方の面11Bを露出させる。
支持シートは、樹脂フィルム単体等からなる基材フィルムであってもよいが、裏面保護フィルム11から容易に剥離できるように、剥離フィルムであることが好ましい。すなわち、裏面保護フィルム11は、半導体ウエハ10に貼付される前には、その両面11A,11B上に剥離フィルムが設けられ、2枚の剥離フィルムにより保護されていてもよい。
このように、支持シートが、粘着シートである場合等には、支持シートは、ダイシング時に半導体ウエハ10を支持するダイシングシートとして使用することがある。そのような場合、支持シートは、正常なプロセスでは、半導体ウエハ10をダイシングするまで裏面保護フィルム11上に積層されたままとなる。
ただし、本リワーク方法を利用して、半導体ウエハ10に一旦貼付した裏面保護フィルム11を半導体ウエハ10から剥がす場合には、裏面保護フィルム11を剥がす前に、支持シート(ダイシングシート)を剥がす必要がある。すなわち、まず、工程(I)の前に、支持シート(ダイシングシート)を裏面保護フィルム11から剥離し、その後、工程(I)〜(III)を行う必要がある。
また、裏面保護フィルム又は支持シートには、ダイシング工程にて、半導体ウエハを保持するための冶具(例えば、リングフレーム)に接着しやすいように、これらの外周領域に環状の冶具用接着剤層、環状の両面テープ等をさらに設けてもよい。
なお、リワーク用粘着シート15は、半導体ウエハ10及び裏面保護フィルム11のいずれか又は両方と同じ大きさを有するものであってもよいが、異なる大きさを有するものであってもよい。
工程(II)では、図3に示すように、半導体ウエハ10上に積層された裏面保護フィルム11、及びリワーク用粘着シート15の粘着剤層14に対して、エネルギー線を照射する。エネルギー線は、上記のように、紫外線、電子線等が挙げられるが、紫外線が好ましい。紫外線は、例えば、紫外線源として高圧水銀ランプ、ヒュージョンHランプ、キセノンランプ又はLED等を用いることで照射できる。電子線は、電子線加速器等によって発生させたものを照射できる。
一方で、裏面保護フィルム11及び粘着剤層14は、上記エネルギー線により一体的に硬化され、それにより、裏面保護フィルム11の粘着剤層14に対する接着力も高くなる。本発明では、工程(III)において、裏面保護フィルム11を粘着シート15とともに、半導体ウエハ10から一体的に剥離することができるように、硬化後の裏面保護フィルム11の粘着剤層14に対する接着力は、硬化後の裏面保護フィルム11の半導体ウエハ10に対する接着力よりも高くなる。
工程(III)では、エネルギー線により硬化された粘着剤層14を有するリワーク用粘着シート15を、図4に示すように、エネルギー線により硬化された裏面保護フィルム11とともに、半導体ウエハ10から剥離する。ここで、硬化された裏面保護フィルム11は、上記したように、粘着剤層14に対する接着力が高くなるものであり、リワーク用粘着シート15を引き剥がすことで、リワーク用粘着シート15とともに容易に半導体ウエハ10から引き剥がされる。
また、本発明では、単に裏面保護フィルム11を半導体ウエハ10から引き剥がすのではなく、リワーク用粘着シート15と裏面保護フィルム11とを接着させ、これらの積層体を半導体ウエハ10から剥離するものである。そのため、裏面保護フィルム11が半導体ウエハ10に高い接着力で接着しているような場合であっても、裏面保護フィルム11はスムーズに剥離され、リワーク性が良好になる。そして、半導体ウエハ10上に裏面保護フィルム11の残渣が残りにくくなり、また半導体ウエハ10が破損等しにくくなる。
さらに、裏面保護フィルム11の組成を調整して、裏面保護フィルム11と半導体ウエハ10との剥離性を特段高める必要もない。したがって、裏面保護フィルム11の組成設計の制約が少なくなるため、裏面保護フィルム11の各種性能を良好にしやすくなる。
また、工程(III)において、リワーク用粘着シート15を剥離するとき、半導体ウエハ10は、その表面10A側が例えば、吸着テーブル等によって吸着され保持されることが好ましい。半導体ウエハ10は、吸着テーブル等により保持されることで、リワーク用粘着シート15の剥離を適切に行いやすくなる。なお、半導体ウエハ10は、表面10A上に貼り付けられている上記バッククラインドシートを介して吸着テーブルに吸着されてもよい。
[リワーク用粘着シート]
リワーク用粘着シートは、半導体ウエハの裏面上のエネルギー線硬化型の裏面保護フィルム上に貼り合わされ、その後、裏面保護フィルムを該粘着シートとともに半導体ウエハから剥がすために使用される。リワーク用粘着シートは、基材と、基材の一方の面に設けられた粘着剤層とを備えるものである。
リワーク用粘着シートにおける粘着剤層は、エネルギー線の照射により硬化することが可能なエネルギー線硬化型の粘着剤層である。粘着剤層を構成する粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリオレフィン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、フッ素系粘着剤、スチレン−ジエンブロック共重合体系粘着剤等の各種粘着剤が挙げられる。
ただし、エネルギー線硬化型の粘着剤組成物は、粘着性樹脂(X)自体がエネルギー線硬化性を有するものであってもよい。この場合、粘着剤組成物は、粘着性樹脂(X)以外のエネルギー線硬化性化合物(Y)を含有してもよいし、含有しなくてもよい。
以下、粘着性樹脂(X)がアクリル系樹脂である場合について詳細に説明する。
粘着剤に使用されるアクリル系樹脂としては、粘着性のアクリル系共重合ポリマー(XA)が挙げられる。ここで、粘着性とは、ガラス転移温度(Tg)が10℃以下であることを意味する。また、Tgは、粘着性を高めるために、−50〜−10℃であることが好ましい。なお、ガラス転移温度(Tg)は、Foxの式を用い、共重合するモノマーのモノマー比率とそのモノマーによるホモポリマーのTgの値から算出できる。
アクリル系共重合ポリマー(XA)は、種々のモノマーの組み合わせにより製造することができるが、アルキル基の炭素数が4以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステル〔成分(X1)〕と、官能基含有モノマー〔成分(X2)〕、又は、成分(X1)及び(X2)に加え、これら成分(X1)及び(X2)以外の共重合性モノマー〔成分(X3)〕とを共重合したものが好ましい。
官能基含有モノマーの具体的な例としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル;(メタ)アクリル酸アセトアセトキシメチル;(メタ)アクリル酸モノメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モノエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モノメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸モノエチルアミノプロピルなどの(メタ)アクリル酸モノアルキルアミノアルキル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸などのエチレン性不飽和カルボン酸などが挙げられる。これらの単量体は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
アクリル系共重合ポリマー(XA)は、官能基含有モノマー(X2)由来の構成単位を有することで、後述する架橋剤と反応して、粘着剤層に三次元状の架橋構造を形成させることが可能になる。そのため、粘着剤層の凝集力や耐熱性等を向上させやすくなる。
成分(X1)の質量割合をこれら範囲内とすることで、ガラス転移温度を適切な範囲として、粘着剤層の粘着力を適切な大きさに調整しやすくなる。
また、官能基含有モノマー〔成分(X2)〕由来の構成単位の含有割合は、好ましくは0.01〜30質量%であり、より好ましくは0.1〜20質量%である。このような範囲内とすることで、粘着剤層の凝集力や耐熱性を適切なものとしやすくなる。
さらに、ポリマー(XA)における成分(X3)由来の構成単位の含有割合は、50質量%未満であればよいが、好ましくは40質量%以下である。
一方で、上記したように、粘着性樹脂(X)(すなわち、アクリル系樹脂)自体が、エネルギー線硬化型である場合、粘着性樹脂(X)(アクリル系樹脂)としては、上記アクリル系共重合ポリマー(XA)を、エネルギー線重合性基を有する化合物(M)と反応させて得たエネルギー線硬化型アクリル系共重合ポリマー(XB)を使用する。
この場合、ポリマー(XA)の官能基含有モノマー(X2)由来の構成単位の一部は、化合物(M)と化学結合し、それにより、ポリマー(XB)は側鎖にエネルギー線重合性基が導入されたものとなる。側鎖にエネルギー線重合性基が導入されたポリマー(XB)は、エネルギー線が照射されることにより、硬化(重合)することが可能になる。
また、エネルギー線重合性基は、エネルギー線重合性の炭素−炭素二重結合を有するものが挙げられ、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
化合物(M)には、エネルギー線重合性基が、1分子毎に1〜5個、好ましくは1〜2個含まれている。
化合物(M)の上記ポリマー(XA)100g当りの導入量は、硬化性を十分に高めるために、35ミリモル以上であることが好ましく、より好ましくは40〜300ミリモル、さらに好ましくは60〜200ミリモルである。
粘着剤組成物に含有されるエネルギー線硬化性化合物(Y)は、エネルギー線の照射により硬化(重合)することが可能な成分である。エネルギー線硬化性化合物(Y)は、エネルギー線硬化性のモノマー及びオリゴマーが使用される。オリゴマーである化合物(Y)は、その重量平均分子量(Mw)が10000未満となるものである。モノマー又はオリゴマーのエネルギー線硬化性化合物(Y)は、硬化時に裏面保護フィルム側の化合物に反応しやすくなるため、硬化時に裏面保護フィルムとの接着性を高めやすくなる。
エネルギー線硬化性化合物(Y)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
エネルギー線硬化性化合物(Y)は、一分子中にエネルギー線重合性基(例えば、(メタ)アクリロイル基)を2個以上有することが好ましく、2〜6個有することが好ましい。また、エネルギー線硬化性化合物(Y)としては、具体的には、(メタ)アクリレートモノマー、(メタ)アクリレートオリゴマーが挙げられる。
これらの中では、モノマーが好ましく、中でもジペンタエリスリトールヘキサアクリレートがより好ましい。
架橋剤(Z)としては、例えばイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、アミン樹脂などが挙げられるが、これらの中ではイソシアネート系架橋剤が好ましい。
金属キレート系架橋剤の例としては、アルミニウム、銅、鉄、スズ、亜鉛、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロム、ジルコニウムなどの二価以上の金属のアセチルアセトンやアセトン酸エステルからなるキレート化合物が挙げられる。
アジリジン系架橋剤の例としては、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、ビスイソフタロイル−1−(2−メチルアジリジン)などが挙げられる。
これらの架橋剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。粘着剤組成物における架橋剤の含有量は、成分(X)100質量部に対して0.1〜30質量部が好ましく、1〜25質量部が好ましい。
粘着剤組成物は、さらに光重合開始剤(Q)を含有してもよい。エネルギー線として紫外線を用いる場合には、光重合開始剤(Q)を配合することで、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。
光重合開始剤(Q)としては、具体的には、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキサイドなどが挙げられる。
粘着剤組成物における光重合開始剤(Q)の含有量は、成分(X)100質量部に対して、好ましくは0.1〜10質量部であり、特に好ましくは0.5〜5質量部である。0.1質量部以上とすることで、高い硬化性を得やすくなる。また、10質量部以下とすることで、粘着剤の性能を低下させずに、配合量に見合った光重合開始剤の効果を発揮させるやすくなる。
また、粘着剤層の厚さは、通常1〜100μm、好ましくは2〜60μm程度の範囲である。
リワーク用粘着シートの基材としては、従来、粘着シートの基材フィルムとして慣用されているものを適宜選択して用いることができるが、例えば、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などのポリオレフィン系フィルム;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、ポリブチレンナフタレートフィルムなどのポリエステル系フィルム;エチレン・酢酸ビニル共重合体フィルム、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などのエチレン共重合体系フィルム;ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリウレタンフィルム、アイオノマー樹脂フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、フッ素樹脂フィルムなどの樹脂フィルムが用いられる。
基材は、これらの樹脂フィルムの複層フィルムであってもよいし、架橋されたフィルムであってもよい。また、使用するエネルギー線に対し透過性を有していれば、有色でも無色でもよい。
基材の厚さは、使用目的や状況に応じて適宜定めればよいが、通常30〜300μm、好ましくは40〜200μmの範囲である。
粘着剤組成物の塗布方法としては、例えばグラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーターなどを用いる方法を挙げることができる。
裏面保護フィルムは、エネルギー線の照射により硬化可能なエネルギー線硬化型である。
裏面保護フィルムは、通常、重合体成分を有する裏面保護フィルム組成物により形成されるものである。重合体成分は、重合性化合物が重合反応されて形成された成分であり、裏面保護フィルムに造膜性や、可撓性等を付与するための重合体化合物である。ここでいう重合反応には、重縮合反応も含まれる。
裏面保護フィルム組成物は、重合体成分として、エネルギー線硬化性を有さない非エネルギー線硬化性重合体成分(A)を含有することが好ましい。
非エネルギー線硬化性重合体成分(A)としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、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、ポリスチレン等が挙げられ、アクリル系樹脂が好ましい。なお、非エネルギー線硬化性重合体成分(A)は、エネルギー線重合性基を有さない化合物である。
非エネルギー線硬化性重合体成分(A)として使用されるアクリル系樹脂としては、公知のアクリル重合体を用いることができる。そのアクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、10000以上であり、10000〜2000000であることが好ましく、100000〜1500000であることがより好ましい。
非エネルギー線硬化性重合体成分(A)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、アクリル系樹脂を構成するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン、N−メチロールアクリルアミド等の、(メタ)アクリル酸エステル以外のモノマーを含んでいてもよい。
アクリル系樹脂を構成するモノマーは、1種のみでもよいし、2種以上でもよい。
裏面保護フィルム組成物は、重合体成分として非エネルギー線硬化性重合体成分(A)を含有する場合、さらにエネルギー線硬化性化合物(B)を含有する。この場合、上記粘着剤組成物は、上記したように、粘着性樹脂(X)に加えてエネルギー線硬化性化合物(Y)を含有することが好ましい。裏面保護フィルム及び粘着剤層が、いずれも成分(A)、(X)以外に、エネルギー線硬化性化合物(成分(B)、(Y))が配合されることで、これら2層がエネルギー線により硬化されると、これら2層に含有されるエネルギー線硬化性化合物がともに重合して、これら2層間の接着力が高めやすくなる。
本発明では、エネルギー線硬化性化合物(B)として、上記のようなモノマーまたはオリゴマーを使用することで、裏面保護フィルムと粘着剤層とを積層した状態でエネルギー線によって硬化すると、これら2層間の接着力が高めやすくなる。
エネルギー線硬化性化合物(B)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
エネルギー線硬化性化合物(B)は、一分子中に有するエネルギー線重合性基(例えば、(メタ)アクリロイル基)の数が2個以上である多官能化合物であることが好ましい。
そして、裏面保護フィルム組成物が含有するエネルギー線硬化性化合物(B)のうち、前記多官能化合物が占める割合は、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましく、98質量%以上であることがさらに好ましく、100質量%、すなわち、裏面保護フィルム組成物が含有するエネルギー線硬化性化合物(B)はすべて前記多官能化合物であってもよい。
より具体的には、(メタ)アクリロイル基を2個以上有する多官能(メタ)アクリレートモノマーとして、例えば、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート(トリシクロデカンジメチロールジアクリレート)、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、ジ(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート等の2官能(メタ)アクリレートモノマー;
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ビス(アクリロキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート等の3官能(メタ)アクリレートモノマー;
ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の4官能(メタ)アクリレートモノマー;
ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の5官能(メタ)アクリレートモノマー;
ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の6官能(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。
また、(メタ)アクリレートオリゴマーとして、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
これらの中では、(メタ)アクリレートモノマーが好ましく、特に、トリシクロデカンジメチロールジアクリレートが好ましい。
なお、裏面保護フィルム組成物において、エネルギー線硬化性化合物(B)の総含有量に対する、一分子中にエネルギー線重合性基を2〜3個有するエネルギー線硬化性化合物の総含有量の割合は、80質量%以上であることが好ましく、85質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることが特に好ましく、100質量%、すなわち、前記裏面保護フィルム組成物が含有するエネルギー線硬化性化合物(B)が、すべて一分子中にエネルギー線重合性基を2〜3個有するエネルギー線硬化性化合物であってもよい。
以上では、裏面保護フィルム組成物が、非エネルギー線硬化性重合体成分(A)と、エネルギー線硬化性化合物(B)とを含む場合を説明したが、裏面保護フィルム組成物は、重合体成分としてエネルギー線硬化性重合体成分(C)を含有するものであってもよい。以下、そのような場合の好適な態様を説明する。
裏面保護フィルム組成物が、エネルギー線硬化性重合体成分(C)を含む場合、エネルギー線硬化性重合体成分(C)は、エネルギー線重合性基を有するものであるが、アクリル系樹脂(エネルギー線硬化性アクリル系樹脂)を好ましく使用する。
エネルギー線硬化性アクリル系樹脂は、側鎖にエネルギー線重合性基を有するものが好ましい。エネルギー線重合性基は、エネルギー線の照射により重合反応する基であれば、特に限定されないが、炭素−炭素二重結合を有する基が挙げられ、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。エネルギー線硬化性アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、10000以上であり、10000〜2000000であることが好ましく、100000〜1500000であることがより好ましい。
エネルギー線重合性基を有する化合物(MA)は、エネルギー線重合性基に加えて官能基と反応し得る置換基を有する化合物であり、上記した化合物(M)として列挙した各化合物を使用可能である。
なお、エネルギー線硬化性アクリル系樹脂としては、アクリル樹脂を構成するモノマーが水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルを含むとともに、エネルギー線重合性基を有する化合物(MA)として、上記化合物(M)として列挙されたもののうち、イソシアナート基を有するものが好ましい。化合物(MA)としては、中でもメタクリロイルオキシエチルイソシアナート(MOI)が特に好ましい。
また、重合体成分がアクリル系樹脂を含有する場合、上記した粘着性樹脂(X)はアクリル系樹脂であることが好ましい。重合体成分及び粘着性樹脂(X)がいずれもアクリル系樹脂である場合、粘着剤層と裏面保護フィルムとの接着力が高めやすくなる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、フェノキシ樹脂、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリスチレン等が挙げられる。
熱可塑性樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
裏面保護フィルム組成物は、さらに光重合開始剤(D)を含有することが好ましい。光重合開始剤(D)は、エネルギー線の照射によりラジカルを発生し、エネルギー線硬化性化合物(B)のラジカル重合による硬化反応を開始させるための成分である。
光重合開始剤(D)は、公知のものでよく、具体的には、例えば、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−2−(ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、α−ヒドロキシ−α,α’−ジメチルアセトフェノン、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン等のα−ケトール系化合物;アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、メトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1等のアセトフェノン系化合物;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−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アニソインメチルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物;ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール等のケタール系化合物;2−ナフタレンスルホニルクロリド等の芳香族スルホニルクロリド系化合物;1−フェノン−1,1−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)等の光活性オキシム系化合物;ベンゾフェノン、p−フェニルベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、2−アミノアントラキノン等のアントラキノン系化合物;チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;p−ジメチルアミノ安息香酸エステル;カンファーキノン;ハロゲン化ケトン;ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド;アシルホスフォナート、オリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノン]等が挙げられる。
裏面保護フィルム組成物は、充填材(E)を含有することが好ましい。裏面保護フィルム組成物は、充填材(E)を含有することにより、熱膨張係数の調整が容易となる。したがって、裏面保護フィルムの硬化後の保護膜の熱膨張係数を半導体チップに対して最適化することで、パッケージ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したり、保護膜の熱伝導性を向上させたりすることもできる。
裏面保護フィルム組成物は、着色剤(F)を含有していてもよい。着色剤(F)としては、例えば、無機系顔料、有機系顔料、有機系染料等、公知のものが挙げられる。
前記有機系顔料及び有機系染料としては、例えば、アミニウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、アズレニウム系色素、ポリメチン系色素、ナフトキノン系色素、ピリリウム系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、ナフトラクタム系色素、アゾ系色素、縮合アゾ系色素、インジゴ系色素、ペリノン系色素、ペリレン系色素、ジオキサジン系色素、キナクリドン系色素、イソインドリノン系色素、キノフタロン系色素、ピロール系色素、チオインジゴ系色素、金属錯体系色素(金属錯塩染料)、ジチオール金属錯体系色素、インドールフェノール系色素、トリアリルメタン系色素、アントラキノン系色素、ジオキサジン系色素、ナフトール系色素、アゾメチン系色素、ベンズイミダゾロン系色素、ピランスロン系色素及びスレン系色等が挙げられる。
前記無機系顔料としては、例えば、カーボンブラック、コバルト系色素、鉄系色素、クロム系色素、チタン系色素、バナジウム系色素、ジルコニウム系色素、モリブデン系色素、ルテニウム系色素、白金系色素、ITO(インジウムスズオキサイド)系色素、ATO(アンチモンスズオキサイド)系色素等が挙げられる。
着色剤(F)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
裏面保護フィルム組成物は、カップリング剤(G)を含有していてもよい。裏面保護フィルム組成物は、カップリング剤(G)として、無機化合物又は有機化合物と反応可能な官能基を有するものを含有することにより、被着体に対する接着性及び密着性を向上させることができる。また、カップリング剤(G)が配合された裏面保護フィルムから形成された保護膜は、耐熱性を損なうことなく、耐水性が向上する。
好ましいシランカップリング剤としては、例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルメチルジエトキシシラン、3−(フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、(3−ウレイドプロピル)トリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシラン等が挙げられる。
カップリング剤(G)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
重合体成分として、他の化合物と結合可能な、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、水酸基、カルボキシ基、イソシアネート基等の官能基を有する、上述のアクリル系樹脂を用いる場合、この官能基を他の化合物と結合させて架橋するために、架橋剤(H)を用いることができる。架橋剤(H)を用いて架橋することにより、裏面保護フィルムの初期接着力及び凝集力を調節できる。
架橋剤(H)としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、イミン系架橋剤等が挙げられる。
イミン系架橋剤としては、例えば、N,N’−ジフェニルメタン−4,4’−ビス(1−アジリジンカルボキシアミド)、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、N,N’−トルエン−2,4−ビス(1−アジリジンカルボキシアミド)トリエチレンメラミン等が挙げられる。
架橋剤(H)を用いる場合、裏面保護フィルム組成物における架橋剤(H)の含有量は、重合体成分の含有量100質量部に対して、0.01〜20質量部であることが好ましく、0.1〜10質量部であることがより好ましく、0.5〜5質量部であることが特に好ましい。
裏面保護フィルム組成物は、上述の成分以外に、汎用添加剤(I)を含有していてもよい。汎用添加剤(I)としては、例えば、公知の可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、ゲッタリング剤、増感剤等が挙げられる。
裏面保護フィルム組成物の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ロールナイフコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法等が挙げられる。
また、裏面保護フィルム組成物の塗膜を乾燥させる温度は、80〜130℃であることが好ましく、乾燥時間は10秒〜10分であることが好ましい。
希釈溶媒を配合した場合の裏面保護フィルム組成物の希釈液の固形分濃度は、好ましくは10〜80質量%、より好ましくは20〜70質量%、更に好ましくは30〜65質量%である。なお、上記した各説明における裏面保護フィルム組成物全量は、裏面保護フィルム組成物の固形分全量(すなわち、裏面保護フィルム組成物から希釈溶媒を除いた量)を意味する。
裏面保護フィルムを担持するための支持シートは、上記したように樹脂フィルム等からなる基材フィルム、剥離フィルム、粘着シート等のいずれでもよいが、剥離フィルムであることが好ましい。
また、裏面保護フィルムに使用する剥離フィルムとしては、剥離フィルム用基材の一方の面をシリコーン樹脂等によって剥離処理したものが例示される。剥離フィルムは、剥離処理面が裏面保護フィルムに接触するように、裏面保護フィルムに貼り合わされる。
なお、基材フィルムや剥離フィルム用基材としては、上記した粘着シートの基材に使用可能なものとして例示された各種樹脂フィルム等が使用可能である。
また、支持シートとして使用される粘着シートは、例えば、ダイシングシートとして使用される公知の粘着シートから適宜選択可能である。
<重量平均分子量(Mw)>
ゲル浸透クロマトグラフ装置(東ソー株式会社製、製品名「HLC−8220GPC」)を用いて、下記の条件下で測定し、標準ポリスチレン換算にて測定した値を用いた。
(測定条件)
・カラム:「TSK guard column HXL−H」「TSK gel GMHXL(×2)」「TSK gel G2000HXL」(いずれも東ソー株式会社製)
・カラム温度:40℃
・展開溶媒:テトラヒドロフラン
・流速:1.0mL/min
(リワーク用粘着シートの作製)
アクリル酸ブチル(BA)とアクリル酸(AA)とを、質量比(BA/AA)91/9で共重合して得たアクリル系共重合ポリマー(重量平均分子量(Mw):60万、Tg:−45℃)100質量部と、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬株式会社製,製品名「KAYARAD DPHA」)120質量部と、光重合開始剤である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(登録商標)184」)3質量部と、架橋剤である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(東ソー株式会社製、製品名「コロネートL」)22質量部とからなる粘着剤組成物を、表面を易接着処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ:50μm、東洋紡株式会社製、製品名「PET50A4100」)の易接着処理面に塗布して、加熱乾燥することにより、厚さ30μmの粘着剤層を形成し、リワーク用粘着シートを得た。
剥離フィルム(厚さ:38μm、リンテック株式会社製、製品名「SP−PET381031」)の上に、以下の配合を有する裏面保護フィルム組成物を、ナイフコーターで塗工して120℃で加熱乾燥して、剥離フィルムの上に厚さ25μmの裏面保護フィルムを形成した。次いで、上記剥離フィルムとは別途用意した剥離フィルム(厚さ:38μm、リンテック株式会社製、製品名「SP−PET381031」)を、裏面保護フィルムの露出面に貼り合わせて、剥離フィルム/裏面保護フィルム/剥離フィルムからなる積層シートを作製し、ロール状に巻き取った。
[裏面保護フィルム組成物の配合]
裏面保護フィルム組成物は、非エネルギー線硬化性重合体成分(A)32質量部、エネルギー線硬化性化合物(B)10質量部、光重合開始剤(D)0.6質量部、充填剤(E)56質量部、着色剤(F)2質量部、及びカップリング剤(G)0.4質量部からなるものである。各成分の詳細は、以下のとおりである。
・非エネルギー線硬化性重合体成分(A):アクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、及びメタクリル酸グリシジルを質量比で10/70/15/5の割合で共重合して得たアクリル系樹脂(重量平均分子量(Mw):80万、Tg:−1℃)
・エネルギー線硬化性化合物(B):トリシクロデカンジメチロールジアクリレート(日本化薬株式会社製「KAYARAD R−684」、2官能紫外線硬化性化合物、分子量304)
・光重合開始剤(D):エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)(BASF製「イルガキュア(登録商標)OXE02」)
・充填材(E):シリカフィラー(溶融石英フィラー、平均粒径8μm)
・着色剤(F):フタロシアニン系青色色素(Pigment Blue 15:3)32質量部と、イソインドリノン系黄色色素(Pigment Yellow 139)18質量部と、アントラキノン系赤色色素(Pigment Red177)50質量部を混合し、色素成分/スチレンアクリル樹脂=1/3(質量比)となるように顔料化して得られた顔料
・カップリング剤(G):3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製「KBM−503」、シランカップリング剤)
(裏面保護フィルムの貼付)
直径8インチ(20.32cm)のシリコンウエハを研削装置(株式会社ディスコ製、製品名「DFG8760」)により300μm厚まで研削し、研削面を鏡面に仕上げたウエハを準備した。次に、上記で得た積層シートから一方の剥離フィルムを剥がし、剥離フィルム(支持シート)/裏面保護フィルムからなる積層シートを、裏面保護フィルム側がシリコンウエハに接触するように、貼付装置(リンテック株式会社製、製品名「RAD3510F/12」)を用いて、貼付速度20mm/sec、貼付温度25℃、貼付圧力0.5MPaの条件で、シリコンウエハの研削面へ貼付した。その後、シリコンウエハ上の積層シートをウエハと同サイズに切り取った。
<リワーク用粘着シートの貼付>
上記シリコンウエハに貼付した積層シートから剥離フィルムを剥がし、その後、ウエハ上に残った裏面保護フィルム上に、リワーク用粘着シートを、上記貼付装置で貼付速度20mm/sec、貼付温度25℃、貼付圧力0.5MPaの条件で貼付した。
<紫外線照射>
リワーク用粘着シートをシリコンウエハに貼付して20分放置した後、紫外線照射装置(リンテック株式会社製、製品名「RAD−2000m/12」)を用いて、リワーク用粘着シート側から、照度230mW/cm2、光量170mJ/cm2で紫外線照射を行い、粘着シートの粘着剤層、及び裏面保護フィルムを硬化させた。
<粘着シートの剥離>
シリコンウエハを吸着テーブルに固定し、リワーク用粘着シートを剥離角度180°、剥離速度2mm/minで剥離した。
次いで、上記のようにリワーク用粘着シートを剥離した際に、粘着シートともに裏面保護フィルムが剥離できるか否かを評価した。剥離できたものを“A”、剥離できなかったものを“B”と評価した。
<ウエハ上の残渣物の評価>
リワーク用粘着シートを裏面保護フィルムとともに剥離後、ウエハ面上を目視にて観察し、裏面保護フィルム、及び粘着シートの残渣物がウエハ上に存在するか否かを目視にて確認した。n=3回の実験を行い、残渣物を全てのウエハで確認できない場合を“A”、いずれかのウエハで残渣物が確認できた場合を“B”と評価した。
粘着剤組成物を、アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)、アクリル酸メチル(MA)、アクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)を質量比(2EHA/MA/HEA)60/30/10で共重合して得たアクリル系共重合ポリマー(重量平均分子量(Mw):60万、Tg:−46℃)100質量部と、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬株式会社製,製品名「KAYARAD DPHA」144質量部と、光重合開始剤である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、架橋剤である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(東ソー株式会社製、製品名「コロネートL」)14質量部とからなる粘着剤組成物に変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
粘着剤組成物を、アクリル酸ブチル(BA)とアクリル酸(AA)とを、質量比(BA/AA)99/1で共重合して得たアクリル系共重合ポリマー(重量平均分子量(Mw):60万、Tg:−54℃)100質量部と、架橋剤である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(東ソー株式会社製,製品名「コロネートL」)3質量部からなる粘着剤組成物に変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
11 裏面保護フィルム
13 基材
14 粘着剤層
15 リワーク用粘着シート
Claims (8)
- 半導体ウエハの回路が形成された面の反対側の面に積層された、エネルギー線硬化型の裏面保護フィルムに、基材と、基材の一方の面に設けられたエネルギー線硬化型の粘着剤層とを備えるリワーク用粘着シートを、前記粘着剤層を介して貼り合わせる工程と、
前記裏面保護フィルム及び粘着剤層にエネルギー線を照射して硬化させる工程と、
前記半導体ウエハから、硬化した前記裏面保護フィルムを前記リワーク用粘着シートとともに剥離する工程と
を備えるリワーク方法。 - 前記粘着剤層が、粘着性樹脂(X)と、エネルギー線硬化性化合物(Y)とを含有する粘着剤組成物により形成される請求項1に記載のリワーク方法。
- 前記粘着剤組成物におけるエネルギー線硬化性化合物(Y)の含有量が、粘着性樹脂(X)100質量部に対して、60質量部以上である請求項2に記載のリワーク方法。
- 前記裏面保護フィルムが、非エネルギー線硬化性重合体成分(A)とエネルギー線硬化性化合物(B)とを含有し、又はエネルギー線硬化性重合体成分(C)を含有する裏面保護フィルム組成物から形成される請求項1〜3のいずれか1項に記載のリワーク方法。
- エネルギー線硬化性化合物(B)が、モノマー及び重量平均分子量100000未満のオリゴマーからなる群から選択される少なくとも1種である請求項4に記載のリワーク方法。
- 非エネルギー線硬化性重合体成分(A)又はエネルギー線硬化性重合体成分(C)が、重量平均分子量10000以上のアクリル系樹脂である請求項4又は5に記載のリワーク方法。
- 前記裏面保護フィルムが、非エネルギー線硬化性重合体成分(A)とエネルギー線硬化性化合物(B)とを含有する裏面保護フィルム組成物から形成される請求項1〜6のいずれか1項に記載のリワーク方法。
- 半導体ウエハの回路が形成された面の反対側の面に積層された、エネルギー線硬化型の裏面保護フィルム上に貼り合わされ、その後、前記裏面保護フィルムをリワーク用粘着シートとともに前記半導体ウエハから引き剥がすために使用されるリワーク用粘着シートであって、
基材と、基材の一方の面に設けられたリワーク前にエネルギー線を照射して硬化させるためのエネルギー線硬化型の粘着剤層とを備えるリワーク用粘着シート。
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