JP7146145B1 - ワークハンドリングシートおよびデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
が好ましい(発明2)。
図1には、一実施形態に係るワークハンドリングシートの断面図が示される。図1に示されるワークハンドリングシート1は、基材12と、基材12における片面側に積層された界面アブレーション層11とを備える。
本実施形態における界面アブレーション層11の具体的な構成や組成は、ワーク小片を保持可能であるとともに、レーザー光の照射によって界面アブレーションするという性質を有し、且つ、活性エネルギー線硬化性成分、光重合開始剤および紫外線吸収剤を含有するものである限り、特に限定されない。
本実施形態における紫外線吸収剤の種類は特に限定されない。本実施形態における紫外線吸収剤は、有機化合物であってもよく、無機化合物であってもよいが、良好な界面アブレーションを生じさせ易いという観点からは有機化合物であることが好ましい。
本実施形態における活性エネルギー線硬化性成分としては、活性エネルギー線の照射により界面アブレーション層11を硬化させることが可能である限り、特に限定されない。活性エネルギー線硬化性成分の例としては、活性エネルギー線硬化性粘着剤や、粘着剤以外の活性エネルギー線硬化性を有する樹脂等が挙げられるが、ワーク小片を保持可能という性質を発揮し易い観点から、活性エネルギー線硬化性粘着剤であることが好ましい。活性エネルギー線硬化性成分が活性エネルギー線硬化性粘着剤である場合、界面アブレーション層11は、活性エネルギー線硬化性成分、光重合開始剤および紫外線吸収剤を含有する粘着性組成物からなるものであることが好ましい。
本実施形態における光重合開始剤は、特に限定されない。本実施形態における界面アブレーション層11が光重合開始剤を含有することで、特に活性エネルギー線として紫外線を用いる場合に、界面アブレーション層11の重合硬化時間および光線照射量を低減しながらも、効果的に界面アブレーション層11を硬化させることが可能となる。
本実施形態における活性エネルギー線硬化性成分が活性エネルギー線硬化性粘着剤である場合、当該活性エネルギー線硬化性粘着剤においては、上記成分以外にも、適宜他の成分を配合してもよい。他の成分としては、例えば、活性エネルギー線非硬化性ポリマー成分またはオリゴマー成分(D)、架橋剤(E)等が挙げられる。
本実施形態における界面アブレーション層11の厚さは、3μm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25μm以上が好ましい。また、界面アブレーション層11の厚さは、100μm以下であることが好ましく、特に50μm以下であることが好ましく、さらには40μm以下であることが好ましい。界面アブレーション層11の厚さが上記範囲であることで、界面アブレーション層11上におけるワーク小片の保持と、界面アブレーションによるワーク小片の分離とを両立し易いものとなる。
本実施形態における基材12は、その組成や物性について特に限定されない。ワークハンドリングシート1が所望の機能を発揮し易いという観点からは、基材12は、樹脂から構成されることが好ましい。基材12が樹脂から構成される場合、当該樹脂の例としては、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系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、エチレン-ノルボルネン共重合体、ノルボルネン樹脂等のポリオレフィン系樹脂;エチレン-酢酸ビニル共重合体;エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸メチル共重合体、その他のエチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体等のエチレン系共重合樹脂;ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等のポリ塩化ビニル系樹脂;(メタ)アクリル酸エステル共重合体;ポリウレタン;ポリイミド;ポリスチレン;ポリカーボネート;フッ素樹脂などが挙げられる。また、基材12を構成する樹脂は、上述した樹脂を架橋したものや、上述した樹脂のアイオノマーといった変性したものであってもよい。また、基材12は、上述した樹脂からなる単層のフィルムであってもよく、あるいは、当該フィルムが複数積層されてなる積層フィルムであってもよい。この積層フィルムにおいて、各層を構成する材料は同種であってもよく、異種であってもよい。
本実施形態に界面アブレーション層11が、それを構成する成分の1つとして粘着剤を含む場合、界面アブレーション層11における基材12とは反対側の面をワーク小片に貼付するまでの間、当該面を保護する目的で、当該面に剥離シートが積層されていてもよい。
本実施形態に係るワークハンドリングシート1では、界面アブレーション層11における基材12とは反対側の面に接着剤層が積層されていてもよい。当該シートでは、接着剤層における界面アブレーション層11とは反対側の面にワークを貼付し、当該ワークとともに接着剤層をダイシングすることで、個片化された接着剤層が積層されたワーク小片を得ることができる。当該チップは、この個片化された接着剤層によって、当該ワーク小片が搭載される対象に対して容易に固定することが可能となる。上述した接着剤層を構成する材料としては、熱可塑性樹脂と低分子量の熱硬化性接着成分とを含有するものや、Bステージ(半硬化状)の熱硬化型接着成分を含有するもの等を用いることが好ましい。
本実施形態に係るワークハンドリングシートでは、シリコンウエハのミラー面に対する粘着力(活性エネルギー線照射前の粘着力)が、300mN/25mm以上であることが好ましく、特に320mN/25mm以上であることが好ましく、さらには350mN/25mm以上であることが好ましい。上記粘着力が300mN/25mm以上であることにより、ワークハンドリングシートにワーク小片等の被着体を良好に固定し易くなり、ハンドリング性により優れたものとなる。特に、本実施形態に係るワークハンドリングシートに対して、他のシート等の上に設けたワーク小片を転写する際に、本実施形態に係るワークハンドリングシートがワーク小片を保持し易くなり、上記他のシートにワーク小片が残ることが生じ難くなる。また、上記粘着力は、30000mN/25mm以下であることが好ましく、特に20000mN/25mm以下であることが好ましく、さらには15000mN/25mm以下であることが好ましい。上記粘着力が30000mN/25mm以下であることにより、レーザー光照射によるワーク小片の分離をより良好に行い易くなる。
本実施形態に係るワークハンドリングシート1の製造方法は特に限定されない。例えば、基材12上に界面アブレーション層11を直接形成してもよく、あるいは、工程シート上で界面アブレーション層11を形成した後、当該界面アブレーション層11を基材12上に転写してもよい。
本実施形態に係るワークハンドリングシート1は、ワーク小片の取り扱いのために好適に使用することができる。前述した通り、本実施形態に係るワークハンドリングシート1では、界面アブレーション層11が、レーザー光の照射によって効率的に界面アブレーションするものであるため、界面アブレーション層11上に保持されたワーク小片を高い精度で所定の位置に向けて分離することができる。
(1)粘着性組成物の調製
アクリル酸2-エチルヘキシル80質量部と、アクリル酸2-ヒドロキシエチル20質量部とを、溶液重合法により重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体を得た。この(メタ)アクリル酸エステル重合体に対し、そのアクリル酸2-ヒドロキシエチルに対して80モル%のメタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)を反応させて、側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体(活性エネルギー線硬化性成分)を得た。このアクリル系重合体の重量平均分子量(Mw)を前述の方法によって測定したところ、100万であった。
厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にシリコーン系の剥離剤層が形成されてなる剥離シート(リンテック社製,製品名「SP-PET381031」)の剥離面に対して、上記工程(1)で得られた粘着性組成物の塗布液を塗布し、得られた塗膜を加熱により乾燥させた。これにより、塗膜が乾燥してなる厚さ30μmの界面アブレーション層と、剥離シートとが積層されてなる積層体を得た。
上記工程(2)で得られた積層体における界面アブレーション層側の面と、基材としてのポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカル社製,製品名「T-910 WM19」,厚さ:50μm)の片面とを貼り合わせることで、剥離シートが貼付された状態のワークハンドリングシートを得た。
<測定条件>
・測定装置:東ソー社製,HLC-8320
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK gel superH-H
TSK gel superHM-H
TSK gel superH2000
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
活性エネルギー線硬化性成分の組成、架橋剤の含有量、光重合開始剤の種類、ならびに紫外線吸収剤の種類および含有量を表1に示すように変更する以外、実施例1と同様にしてワークハンドリングシートを製造した。
実施例および比較例で使用した光重合開始剤について、溶媒としてのアセトニトリルに溶解し、濃度0.01質量%の測定溶液を調製した。当該測定溶液について、大形試料室(島津製作所社製,製品名「MPC-3100」)が付属した分光光度計(島津製作所社製,「UV-3600」)により、波長313nm、355nm、365nm、380nmおよび407nmの吸光度を測定した。その結果を表2に示す。
実施例および比較例にて製造したワークハンドリングシートを、25mm幅の短冊状に裁断した。得られた短冊状のワークハンドリングシートから剥離シートを剥離し、露出した界面アブレーション層の露出面を、鏡面加工してなるシリコンウエハの当該鏡面(ミラー面)に対して、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、2kgゴムローラーを用いて貼付し、20分静置し、粘着力測定用サンプルとした。
(1)ワークハンドリングシート上におけるチップの準備(準備工程)
シリコンウエハ(#2000,厚さ:350μm)の片面に、ダイシングシート(リンテック社製,製品名「D-485H」)の粘着面を貼付した。続いて、当該ダイシングシートにおける上記粘着面の周縁部(シリコンウエハとは重ならない位置)に、ダイシング用リングフレームを付着させた。さらに、リングフレームの外径に合わせてダイシングシートを裁断した。その後、ダイシング装置(ディスコ社製,製品名「DFD6362」)を用いて、シリコンウエハを、300μm×300μmのサイズを有するチップにダイシングした。
上記工程(1)で得られた積層体に対し、活性エネルギー線の照射(硬化工程)およびレーザー光照射によるチップの分離(分離工程)を行った。これら硬化工程および分離工程は、以下の条件1、2および3の3通りの方法でそれぞれ行った。
光源として紫外線LEDを備えた紫外線照射装置(リンテック社製,製品名「RAD-2100」)を用い、上述した積層体におけるワークハンドリングシート側の面に対し、紫外線を照射(照度200mW/cm2、積算光量200mJ/cm2)することで、ワークハンドリングシートにおける界面アブレーション層を全体的に硬化させた。なお、上記紫外線LEDでは、発する紫外線を含むエネルギー線の発光スペクトルが、最大強度365nm、半値全幅10nmの単一の発光ピークを含むものとなっている。
光源として高圧水銀ランプを備えた紫外線照射装置(リンテック社製,製品名「RAD-2000」)を用い、上述した積層体におけるワークハンドリングシート側の面に対し、紫外線を照射(照度:230mW/cm2,光量:190mJ/cm2)することで、ワークハンドリングシートにおける界面アブレーション層を全体的に硬化させた。
レーザー光照射装置(YAG第三次高調波(波長355nm)かつパルス幅20nsで、光量700mJ/cm2)を用いて、ワークハンドリングシート越しにチップに対してレーザー光を照射し、界面アブレーション層の照射位置を硬化させると同時に、界面アブレーションを生じさせた。なお、上記照射は、チップ中央の270μm×270μmの領域に対して行った。その他の照射条件としては、周波数:30kHz、照射量:50μJ/shotとした。また、照射は、複数のチップの中から100個のチップ(縦10個×横10個のチップのまとまり)を選択し、それらに対して行った。
以上の照射を行ったワークハンドリングシートおよびチップについて、条件ごとに、ワークハンドリングシートにおける基材と界面アブレーション層との界面におけるブリスターの発生の有無、およびワークハンドリングシートからのチップの脱離の有無を確認し、以下の基準に基づいて、レーザーリフトオフ適性を評価した。結果を表1に示す。
○…ブリスターの発生および脱離が生じたチップの数が、80個以上であった。
×…ブリスターの発生および脱離が生じたチップの数が、80個未満であった。
〔光重合開始剤〕
Omnirad379:2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルフォリノ-フェニル)ブタン-1-オン(IGM Resins社製,製品名「Omnirad379」)
IrugacureOXE02: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社製,製品名「IrugacureOXE02」)
Omnirad651:2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(IGM Resins社製,製品名「Omnirad651」)
Omnirad819:ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(IGM Resins社製,製品名「Omnirad819」)
OmniradTPO:2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(IGM Resins社製,製品名「OmniradTPO」)
Omnirad184:1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン(IGM Resins社製,製品名「Omnirad184」)
〔紫外線吸収剤〕
Tinuvin477:トリス[2,4,6-[2-{4-(オクチル-2-メチルエタノエート)オキシ-2-ヒドロキシフェニル}]-1,3,5-トリアジン(ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤,BASF社製,製品名「Tinuvin477」)
Tinuvin400:2-[4-(2-ヒドロキシ-3-ドデシロキシ-プロピル)オキシ-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-[ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンと2-[4-(2-ヒドロキシ-3-トリデシロキシ-プロピル)オキシ-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-[ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンの混合物(ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤,BASF社製,製品名「Tinuvin400」)
11,11’…界面アブレーション層
12…基材
13…反応領域
2,2’…ワーク小片
3…対象物
4…活性エネルギー線
5…レーザー光
6…ブリスター
Claims (22)
- 基材と、
前記基材における片面側に積層され、ワーク小片を保持可能であるとともに、レーザー光の照射によって界面アブレーションする界面アブレーション層と
を備えるワークハンドリングシートであって、
前記界面アブレーション層が、活性エネルギー線硬化性成分、光重合開始剤および紫外線吸収剤を含有する
ことを特徴とするワークハンドリングシート。 - 前記活性エネルギー線硬化性成分は、活性エネルギー線硬化性粘着剤であることを特徴とする請求項1に記載のワークハンドリングシート。
- 前記活性エネルギー線硬化性粘着剤は、アクリル系粘着剤であることを特徴とする請求項2に記載のワークハンドリングシート。
- シリコンウエハのミラー面に対する粘着力は、300mN/25mm以上、30000mN/25mm以下であることを特徴とする請求項2または3に記載のワークハンドリングシート。
- 前記界面アブレーション層における前記基材とは反対側の面をシリコンウエハのミラー面に貼付し、前記界面アブレーション層に対して高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射して前記界面アブレーション層を硬化させた後における、前記シリコンウエハの前記ミラー面に対する粘着力は、10mN/25mm以上、300mN/25mm以下であることを特徴とする請求項2~4のいずれか一項に記載のワークハンドリングシート。
- 前記光重合開始剤は、250nm以上、500nm以下の波長の範囲に吸収ピークを有することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載のワークハンドリングシート。
- 前記紫外線吸収剤は、有機化合物であることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載のワークハンドリングシート。
- 前記紫外線吸収剤は、1個以上の複素環を有する化合物であることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載のワークハンドリングシート。
- 前記紫外線吸収剤は、炭素環および複素環の少なくとも1種を有し、
前記紫外線吸収剤が有する全ての前記炭素環および前記複素環は、それぞれ単環である
ことを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載のワークハンドリングシート。 - 前記紫外線吸収剤は、複数の芳香環を有する化合物であることを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載のワークハンドリングシート。
- 前記界面アブレーション層中における紫外線吸収剤の含有量は、1質量%以上、75質量%以下であることを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載のワークハンドリングシート。
- 前記レーザー光は、紫外域の波長を有するものであることを特徴とする請求項1~11のいずれか一項に記載のワークハンドリングシート。
- 前記界面アブレーション層に界面アブレーションを生じさせたときに、当該界面アブレーションが生じた位置においてブリスターが形成されることを特徴とする請求項1~12のいずれか一項に記載のワークハンドリングシート。
- 活性エネルギー線の照射により前記界面アブレーション層を全体的または局所的に硬化させるとともに、前記レーザー光の照射により前記界面アブレーション層において局所的に界面アブレーションを生じさせることによって、前記界面アブレーション層における前記基材とは反対の面上に保持された複数のワーク小片のうちの任意のワーク小片を、前記界面アブレーション層から選択的に分離するために使用されるものであることを特徴とする請求項1~13のいずれか一項に記載のワークハンドリングシート。
- 前記ワーク小片は、半導体部品および半導体装置から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項14に記載のワークハンドリングシート。
- 前記ワーク小片は、ミニ発光ダイオードおよびマイクロ発光ダイオードから選択される発光ダイオードであることを特徴とする請求項14または15記載のワークハンドリングシート。
- 基材と、前記基材における片面側に積層された、活性エネルギー線硬化性成分、光重合開始剤および紫外線吸収剤を含有する界面アブレーション層とを備えるワークハンドリングシートにおける、前記界面アブレーション層側の面上に複数のワーク小片が保持されてなる積層体を準備する準備工程と、
前記ワーク小片を受容可能な対象物に対して、前記積層体における前記ワーク小片側の面が向かい合うように前記積層体を配置する配置工程と、
前記積層体における前記界面アブレーション層の全体に対し、または、前記積層体における前記界面アブレーション層における、少なくとも1つの前記ワーク小片が貼付されている位置に対し、活性エネルギー線を照射することによって、前記界面アブレーション層を全体的または局所的に硬化させる硬化工程と、
前記積層体における前記界面アブレーション層における、少なくとも1つの前記ワーク小片が貼付されている位置に対し、レーザー光を照射して、前記界面アブレーション層における前記照射された位置において界面アブレーションを生じさせることで、当該界面アブレーションが生じた位置に存在する前記ワーク小片を前記ワークハンドリングシートから分離し、前記ワーク小片を前記対象物上に載置する分離工程と
を備えることを特徴とするデバイス製造方法。 - 前記硬化工程の完了後に、前記分離工程を行うことを特徴とする請求項17に記載のデバイス製造方法。
- 前記分離工程における前記レーザー光の照射を、前記硬化工程における前記活性エネルギー線の照射を兼ねるものとして行い、前記界面アブレーション層の局所的な硬化と前記界面アブレーションとを同時に行うことを特徴とする請求項17に記載のデバイス製造方法。
- 前記ワーク小片は、半導体部品および半導体装置から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項17~19のいずれか一項に記載のデバイス製造方法。
- ミニ発光ダイオードおよびマイクロ発光ダイオードから選択される発光ダイオードを前記ワーク小片として用いて、前記発光ダイオードを複数備える発光装置を製造することを特徴とする請求項17~20のいずれか一項に記載のデバイス製造方法。
- 前記発光装置は、ディスプレイであることを特徴とする請求項21に記載のデバイス製造方法。
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