JP7349261B2 - ダイシングテープ、及び、ダイシングダイボンドフィルム - Google Patents
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Description
後工程は、例えば、ウエハの回路面とは反対側の面をダイボンド層に貼り付けて、ダイシングテープにウエハを固定するマウント工程と、ダイボンド層を介してダイシングテープに貼り付けられた半導体ウエハを割断処理によって小さいチップ(ダイ)へ加工するダイシング工程と、小さく加工された半導体チップ同士の間隔を広げるエキスパンド工程と、ダイボンド層と粘着剤層との間を剥離してダイボンド層が貼り付いた状態で半導体チップ(ダイ)を取り出すピックアップ工程と、ダイボンド層が貼り付いた状態の半導体チップ(ダイ)を被着体に接着させるダイボンド工程と、を有する。半導体集積回路は、これらの工程を経て製造される。
上記の製造方法のピックアップ工程において、割断された半導体チップは、これに密着しているチップ相当サイズのダイボンド層とともに、ピックアップ機構のピン部材によって、ダイシングテープの下側から突き上げられ、ダイシングテープからピックアップされる。
ところで、近年、半導体製品の軽薄化及び高集積化に伴って、半導体ウエハの厚さが従前よりも薄くなってきている。このような半導体ウエハを使用すると、ピックアップ工程における上記の突き上げによって、半導体ウエハが変形して破損するという問題がより発生しやすい。このような破損を防ぐべく、ダイシングテープには、割断された後に、少ない突き上げ量でもダイボンドフィルムから良好に剥離できる性能、即ち、良好なピックアップ性が要望されている。
特許文献1に記載のダイシングダイボンドフィルムにおいて、粘着剤層は、加熱前のゲル分率が90質量%未満であり且つ加熱後のゲル分率が90質量%以上に変化する層である。加熱によってゲル分率が90質量%以上となった粘着剤層は、容易にダイボンド層と剥離され得る。
基材層と、該基材層に重なった粘着剤層とを備えるダイシングテープであって、
前記粘着剤層がアクリルポリマーを含み、
前記アクリルポリマーは、C9~C11アルキル(メタ)アクリレートの構成単位と、水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位とを含み、
前記アクリルポリマーは、前記C9~C11アルキル(メタ)アクリレートの構成単位を、40mol%以上85mol%以下含むことを特徴とする
上記構成のダイシングテープによれば、良好なピックアップ性を発揮できる。
上記のアクリルポリマーは、分子中に、C9~C11アルキル(メタ)アクリレートの構成単位と、水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位とを少なくとも有する。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」との表記は、メタクリレート(メタクリル酸エステル)及びアクリレート(アクリル酸エステル)のうちの少なくとも一方を表す。同様に、「(メタ)アクリル酸」との表記は、メタクリル酸及びアクリル酸のうちの少なくとも一方を表す。
C9~C11アルキルの炭化水素部分は、飽和炭化水素であってもよく、不飽和炭化水素であってもよい。例えば、C9~C11アルキルの炭化水素部分は、直鎖状飽和炭化水素、分岐鎖状飽和炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素である。斯かる炭化水素部分は、直鎖状飽和炭化水素、又は、分岐鎖状飽和炭化水素であることが好ましく、分岐鎖状飽和炭化水素であることがより好ましい。
なお、C9~C11アルキルの炭化水素部分は、酸素(O)や窒素(N)などを含有する極性基を含まないことが好ましい。これにより、アルキルポリマーの極性が極端に高まることを抑制できる。従って、粘着剤層22が、ダイボンド層10に対して過度の親和性を有することが抑えられる。よって、ダイボンド層10からダイシングテープ20を、より良好に剥離することができる。
C9~C11アルキル(メタ)アクリレートの構成単位としては、ノニル(メタ)アクリレートの構成単位及びデシルアクリレートの構成単位のうち少なくとも1種が好ましく、イソノニル(メタ)アクリレートの構成単位及びイソデシル(メタ)アクリレートの構成単位のうち少なくとも1種がより好ましい。
アルキル(メタ)アクリレート構成単位において、炭化水素部分の炭素数が8以下であると、粘着剤層22とダイボンド層10との親和性が高まり過ぎることによって、ダイシングテープ20をダイボンド層10から剥離することが困難になるそれがある。また、炭化水素部分の炭素数が12以上であると、粘着剤層22とダイボンド層10との親和性が低下し過ぎることによって、半導体集積回路の製造方法(後に詳述)において、ダイシングテープ20がダイボンド層10から意図せず剥離するおそれがある。特に、炭化水素部分の炭素数は、9又は10であることが好ましい。
上記のアクリルポリマーが、C9~C11アルキル(メタ)アクリレートの構成単位を、40mol%以上85mol%以下含むため、良好なピックアップ性を発揮させることができる。
上記のアクリルポリマーは、C9~C11アルキル(メタ)アクリレートの構成単位を、45mol%以上含むことがより好ましい。また、80mol%以下含むことがより好ましい。
換言すると、上記のアクリルポリマーは、重合前の(メタ)アクリレートモノマーにおける(メタ)アクリロイル基の不飽和二重結合部分が重合によって連なった主鎖を有する。上記のmol%は、重合によって主鎖を構成することとなった(メタ)アクリレートモノマーの総モル数に対するモル百分率である。なお、アクリルポリマーの側鎖における分子構造は、上記のmol%において考慮されない。
水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位を有するアクリルポリマーと、イソシアネート化合物とを粘着剤層22に共存させておくことによって、粘着層を適度に高分子化させることができる。そのため、アクリルポリマーが十分にゲル化できる。よって、粘着剤層22は、形状を維持しつつ粘着性能を発揮できる。
C2~C4アルキルの炭化水素部分は、通常、飽和炭化水素である。例えば、C2~C4アルキルの炭化水素部分は、直鎖状飽和炭化水素、又は、分岐鎖状飽和炭化水素である。C2~C4アルキルの炭化水素部分は、酸素(O)や窒素(N)などを含有する極性基を含まないことが好ましい。
なお、水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位において、水酸基(-OH基)は、炭化水素部分のいずれの炭素(C)に結合していてもよい。水酸基(-OH基)は、炭化水素部分の末端の炭素(C)に結合していることが好ましい。
水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位を1mol%以上含むことによって、イソシアネート化合物(架橋剤)と架橋反応できる水酸基が比較的多くなる。そのため、架橋によってアクリルポリマーが十分にゲル化できる。その結果、粘着剤層22の流動性が抑えられる。よって、粘着剤層22は、形状を維持しつつ粘着性能を発揮できる。従って、活性エネルギー線(紫外線など)を照射する前における粘着剤層22の粘着力(ピックアップ工程前)を良好に発揮させることができる。
アクリルポリマーは、水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位を1.5mol%以上含むことがより好ましく、2.0mol%以上含むことがさらに好ましい。
また、水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位を30mol%以下含むことによって、粘着剤層22の極性が比較的低く抑えられる。そのため、粘着剤層22と、ダイボンド層10との極性的な相互作用が抑えられ、ダイシングテープ20をダイボンド層10から、より良好に剥離できる。従って、活性エネルギー線(紫外線など)を照射した後に、より良好なピックアップ性を発揮させることができる。
アクリルポリマーは、水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位を20mol%以下含むことがより好ましく、17.5mol%以下含むことがさらに好ましく、10mol%以下含むことが特に好ましい。
上記のアクリルポリマーが、重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位を含むことによって、ピックアップ工程の前に、粘着剤層22を、活性エネルギー線(紫外線等)の照射によって硬化させることができる。詳しくは、紫外線等の活性エネルギー線の照射によって、光重合開始剤からラジカルを発生させ、このラジカルの作用によって、アクリルポリマー同士を架橋反応させることができる。これによって、粘着剤層22の粘着力を、照射前よりも、照射後に低下させることができる。そして、ダイボンド層10を粘着剤層22から良好に剥離させることができ、より良好なピックアップ性を発揮させることができるという利点がある。
なお、活性エネルギー線としては、紫外線、放射線、電子線が採用される。
具体的には、重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位は、上述した水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位における水酸基に、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートモノマーのイソシアネート基がウレタン結合した分子構造を有してもよい。換言すると、重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位は、水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位由来の分子構造であって、水酸基由来のウレタン結合を介して重合性基((メタ)アクリロイル基)が結合した分子構造を有してもよい。
上記の比[A/(B+C)]が0.5以上であることにより、活性エネルギー線(後に詳述)の照射後に、粘着剤層22が過剰に硬化することを抑制できる。従って、割断された半導体チップとこれに密着しているチップ相当サイズのダイボンド層10とを、ダイシングテープ20から剥離するときに、粘着剤層22が比較的容易に変形できる。これにより、剥離角度がより十分となり、その結果、より良好に剥離できる。また、上記の比[A/(B+C)]が6.0以下であることにより、活性エネルギー線の照射後に、粘着剤層22がより良好に硬化収縮できる。従って、ダイボンド層10に対する粘着剤層22の剥離力が、照射後に、より良好に低下する。
上記の比[A/(B+C)]は、0.6以上であることがより好ましく、0.67以上であることがさらに好ましく、0.7以上であることが特に好ましい。
上記の比[A/(B+C)]は、5.67以下であることがより好ましく、5.5以下であることがさらに好ましく、5.0以下であることが特に好ましい。
上記の比[B/(B+C)]は、0.06以上であることがより好ましく、0.07以上であることがさらに好ましい。
上記の比[B/(B+C)]は、0.40以下であることがより好ましく、0.20以下であることがさらに好ましい。
上記の比[C/(B+C)]が0.50以上であることにより、紫外線等の照射に伴う重合反応によって、粘着剤層22をより十分に硬化収縮させることができる。従って、ダイボンド層10を粘着剤層22から剥離するときの剥離力をより十分に低下させることができる。また、上記の比[C/(B+C)]が0.95以下であることにより、イソシアネート化合物(架橋剤)と反応できる水酸基が比較的多くなる。そのため、アクリルポリマー同士が架橋して、より十分にゲル化できる。その結果、粘着剤層22の流動性が抑えられ、粘着剤層22は、形状を維持しつつ粘着性能を発揮できる。
上記の比[C/(B+C)]は、0.60以上であることがより好ましく、0.80以上であることがさらに好ましい。
上記の比[C/(B+C)]は、0.95以下であることがより好ましく、0.94以下であることがさらに好ましく、0.93以下であることが特に好ましい。
上記の比(B/A)が0.01以上であることにより、イソシアネート化合物(架橋剤)と反応できる水酸基が比較的多くなる。そのため、アクリルポリマー同士が架橋して、より十分にゲル化できる。その結果、粘着剤層22の流動性が抑えられ、粘着剤層22は、形状を維持しつつ粘着性能を発揮できる。
上記の比(B/A)が0.08以下であることにより、粘着剤層22の極性が比較的低く抑えられる。そのため、粘着剤層22と、ダイボンド層10との極性的な相互作用が抑えられ、ダイシングテープ20をダイボンド層10から、より良好に剥離できる。
上記の比(B/A)は、0.02以上であることがより好ましく、0.03以上であることがさらに好ましい。
上記の比(B/A)は、0.75以下であることがより好ましく、0.70以下であることがさらに好ましい。
上記の比(C/A)が0.08以上であることによって、紫外線等の照射によって、粘着剤層22をより十分に硬化収縮させることができ、より良好にダイシングテープ20からダイボンド層を剥離することができる。また、上記の比(C/A)が1.40以下であることによって、紫外線等の照射によって、粘着剤層22が過剰に硬化収縮することを抑制できる。なお、粘着剤層22の過剰な硬化収縮を抑制すると、割断された半導体チップとこれに密着しているチップ相当サイズのダイボンド層とを、ダイシングテープ20から剥離するときに、粘着剤層22が比較的容易に変形できる。これにより、剥離角度がより十分となり、その結果、より良好に剥離できる。
上記の比(C/A)は、0.09以上であることがより好ましく、0.10以上であることがさらに好ましく、0.20以上であることが特に好ましい。
上記の比(C/A)は、1.35以下であることがより好ましく、1.30以下であることがさらに好ましく、1.20以下であることが特に好ましい。
上記の比(C/B)が0.9以上であることによって、紫外線等の照射によって、粘着剤層22をより十分に硬化収縮させることができ、粘着剤層22の照射後の粘着力をより十分に低下させることができる。よって、より良好にダイシングテープ20からダイボンド層を剥離することができる。
上記の比(C/B)が18.0以下であることによって、イソシアネート化合物(架橋剤)と架橋反応できる水酸基が比較的多くなる。そのため、架橋によってアクリルポリマーが十分にゲル化できる。その結果、粘着剤層22の流動性が抑えられる。よって、粘着剤層22は、形状を維持しつつ粘着性能を発揮できる。
上記の比(C/B)は、0.95以上であることがより好ましく、1.0以上であることがさらに好ましい。
上記の比(C/B)は、17.5以下であることがより好ましく、17.33以下であることがさらに好ましく、17.0以下であることが特に好ましい。
さらに好ましい形態において、重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位は、水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位の一部の水酸基がウレタン化反応したウレタン結合を有し、このウレタン結合を介して組み込まれた(メタ)アクリロイル基を重合性基としてさらに有する。
イソシアネート化合物は、分子中に複数のイソシアネート基を有する。イソシアネート化合物が分子中に複数のイソシアネート基を有することによって、粘着剤層22におけるアクリルポリマー間の架橋反応を進行させることができる。詳しくは、イソシアネート化合物の一方のイソシアネート基をアクリルポリマーの水酸基と反応させ、他方のイソシアネート基を別のアクリルポリマーの水酸基と反応させることで、イソシアネート化合物を介した架橋反応を進行させることができる。
脂環族ジイソシアネートとしては、例えば、3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキサン、1,3-又は1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン-2,4-又は2,6-ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート、1,3-又は1,4-ジイソシアナトシクロヘキサン等が挙げられる。
芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、m-又はp-フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、2,4-又は2,6-トリレンジイソシアネート、1,3’-又は1,4-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3-又は1,4-ビス(α-イソシアナトイソプロピル)ベンゼン等が挙げられる。
さらに、イソシアネート化合物としては、例えば、ジイソシアネートの二量体や三量体等の重合ポリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが挙げられる。
活性水素含有低分子量化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール、水添ビスフェノールA、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビット、シュクローズ、ヒマシ油、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、水、アンモニア、尿素等が挙げられ、活性水素含有高分子量化合物としては、種々のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリウレタンポリオール、アクリルポリオール、エポキシポリオール等が挙げられる。
上記のイソシアネート化合物は、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。
重合開始剤としては、例えば、光重合開始剤又は熱重合開始剤などが採用される。重合開始剤としては、一般的な市販製品を使用できる。
基材層21を構成する繊維シートとしては、紙、織布、不織布などが挙げられる。
樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン-プロピレン共重合体等のポリオレフィン;エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、アイオノマー樹脂、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル(ランダム、交互)共重合体等のエチレンの共重合体;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル;ポリアクリレート;ポリ塩化ビニル(PVC);ポリウレタン;ポリカーボネート;ポリフェニレンスルフィド(PPS);脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミド(アラミド)等のポリアミド;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK);ポリイミド;ポリエーテルイミド;ポリ塩化ビニリデン;ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体);セルロース又はセルロース誘導体;含シリコーン高分子;含フッ素高分子などが挙げられる。これらは、1種が単独で又は2種以上が組み合わされて使用され得る。
基材層21の表面には、粘着剤層22との密着性を高めるために、表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的方法又は物理的方法による酸化処理等が採用され得る。また、アンカーコーティング剤、プライマー、接着剤等のコーティング剤によるコーティング処理が施されていてもよい。
基材層21は、背面側から紫外線等の活性エネルギー線を粘着剤層22へ与えることが可能となる点で、光透過性(紫外線透過性)の樹脂フィルム等であることが好ましい。
また、剥離シートとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等のフッ素系ポリマー製のフィルム;ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン製のフィルム;ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル製のフィルムなどを用いることができる。
また、剥離シートとしては、例えば、フッ素系剥離剤や長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤によって表面コートされた、プラスチックフィルム又は紙類などを用いることができる。
なお、剥離シートは、粘着剤層22を支持するための支持材として利用できる。特に、剥離シートは、基材層21のうえに粘着剤層22を重ねるときに、好適に使用される。詳しくは、剥離シートと粘着剤層22とが積層された状態で粘着剤層22を基材層21に重ね、重ねた後に剥離シートを剥がす(転写する)ことによって、基材層21のうえに粘着剤層22を重ねることができる。
エポキシ樹脂としては、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み且つ耐熱性に優れるという点で、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましい。
ノボラック型フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert-ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等が挙げられる。
フェノール樹脂としては、フェノールノボラック樹脂が好ましく、ビフェニルノボラック樹脂がより好ましい。これらのフェノール樹脂は、エポキシ樹脂(ダイボンディング用接着剤)の硬化剤として作用したときに、接着剤としてのエポキシ樹脂の接着性をより向上させることができる。
上記フェノール樹脂としては、1種のみ、又は、2種以上が採用される。
上記熱可塑性樹脂としては、イオン性不純物が少なく且つ耐熱性が高いためにダイボンド層10の接着性をより確保できるという点で、アクリル樹脂が好ましい。
上記熱可塑性樹脂としては、1種のみ、又は、2種以上が採用される。
上記アクリル樹脂は、アルキル(メタ)アクリレートモノマーと共重合可能な他のモノマー成分に由来する構成単位を含んでいてもよい。
上記他のモノマー成分としては、例えば、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物モノマー、ヒドロキシ基含有モノマー、グリシジル基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、アクリルアミド、アクリロニトリル等の官能基含有モノマー、又は、その他各種の多官能性モノマー等が挙げられる。
上記アクリル樹脂は、ダイボンド層10においてより高い凝集力を発揮できるという点で、好ましくは、アルキル(メタ)アクリレート(特に、アルキル部分の炭素数が4以下のアルキル(メタ)アクリレート)と、カルボキシ基含有モノマーと、窒素原子含有モノマーと、多官能性モノマー(特にポリグリシジル系多官能モノマー)との共重合体であり、より好ましくは、アクリル酸エチルと、アクリル酸ブチルと、アクリル酸と、アクリロニトリルと、ポリグリシジル(メタ)アクリレートとの共重合体である。
一方、熱硬化性官能基含有アクリル樹脂における熱硬化性官能基としては、例えば、グリシジル基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、イソシアネート基等が挙げられる。なかでも、グリシジル基が好ましい。換言すると、熱硬化性官能基含有アクリル樹脂としては、グリシジル基含有アクリル樹脂が好ましい。
ダイボンド層10は、熱硬化性官能基含有アクリル樹脂と硬化剤とを含むことが好ましい。硬化剤としては、粘着剤層22に含まれ得る硬化剤として例示されたものが挙げられる。熱硬化性官能基含有アクリル樹脂における熱硬化性官能基がグリシジル基である場合には、複数のフェノール構造を有する化合物を硬化剤として用いることが好ましい。例えば、上述の各種フェノール樹脂を硬化剤として用いることができる。
フィラーとしては、無機フィラー及び有機フィラーが挙げられる。フィラーとしては、無機フィラーが好ましい。
無機フィラーとしては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、結晶質シリカや非晶質シリカといったシリカなどを含むフィラーが挙げられる。また、無機フィラーの材質としては、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル等の金属単体や、合金などが挙げられる。ホウ酸アルミニウムウィスカ、アモルファスカーボンブラック、グラファイト等のフィラーであってもよい。フィラーの形状は、球状、針状、フレーク状等の各種形状であってもよい。フィラーとしては、上記の1種のみ、又は、2種以上が採用される。
難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂等が挙げられる。
シランカップリング剤としては、例えば、β-(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、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
イオントラップ剤としては、例えば、ハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
上記他の添加剤としては、1種のみ、又は、2種以上が採用される。
ダイボンド層10において、フィラーを除く有機成分の総質量に対する、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂の含有割合は、30質量%以上70質量%以下であることが好ましく、40質量%以上60質量%以下であることがより好ましく、45質量%以上55質量%以下であることがさらに好ましい。
ダイボンド層10の総質量に対して、フィラーの含有割合は、30質量%以上70質量%以下であることが好ましく、40質量%以上60質量%以下であることがより好ましく、42質量%以上55質量%以下であることがさらに好ましい。
一方、ダイボンド層10は、例えば、2種以上の異なる組成物でそれぞれ形成された層が積層された多層構造を有してもよい。
照射後に粘着剤層22が硬化することによって、粘着剤層22の粘着力を下げることができるため、照射後に粘着剤層22からダイボンド層10(半導体ウエハが接着した状態)を比較的容易に剥離させることができる。これにより、良好なピックアップ性を発揮させることができる。
紫外線を照射するための装置は、特に限定されないが、例えば日東精機社製 製品名「UM810」を用いることができる。
一方、活性エネルギー線の照射後において、粘着剤層22とダイボンド層10との間の剥離強度(β)は、0.1(N/20mm)以下であることが好ましい。斯かる剥離強度(β)は、0.03(N/20mm)以上であってもよい。
活性エネルギー線の照射前(α)と、照射後(β)とにおける、粘着剤層22とダイボンド層10との間の剥離強度の比(α/β)は、4.0以上40.5以下であることが好ましい。
なお、上記の活性エネルギー線の照射は、実施例に記載された条件で行う。また、上記の剥離強度に関わる数値は、実施例に記載された試験条件に従って測定される。
なお、上記のエッジピール試験の最大強度に関わる数値は、実施例に記載された試験条件に従って測定される。
この剥離シートとしては、上述した剥離シートと同様のものを採用できる。この剥離シートは、ダイボンド層10を支持するための支持材として利用できる。剥離シートは、粘着剤層22のうえにダイボンド層10を重ねるときに、好適に使用される。詳しくは、剥離シートとダイボンド層10とが積層された状態でダイボンド層10を粘着剤層22に重ね、重ねた後に剥離シートを剥がす(転写する)ことによって、粘着剤層22のうえにダイボンド層10を重ねることができる。
ダイシングテープ20を製造する工程(ダイシングテープの製造方法)と、製造されたダイシングテープ20にダイボンド層10を重ねてダイシングダイボンドフィルム1を製造する工程とを備える。
アクリルポリマーを合成する合成工程と、
上述したアクリルポリマーと、イソシアネート化合物と、重合開始剤と、溶媒と、目的に応じて適宜追加するその他の成分と、を含む粘着剤組成物から溶媒を揮発させて粘着剤層22を作製する粘着剤層作製工程と、
粘着剤層22と基材層21とを貼り合わせることによって、基材層21と粘着剤層22とを積層させる積層工程と、を備える。
ラジカル重合は、一般的な方法によって行うことができる。例えば、上記の各モノマーを溶媒に溶解させて加熱しながら撹拌し、重合開始剤を添加することによって、アクリルポリマー中間体を合成できる。アクリルポリマーの分子量を調整するために、連鎖移動剤の存在下において重合を行ってもよい。
次に、アクリルポリマー中間体に含まれる、水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位の一部の水酸基と、イソシアネート基含有重合性モノマーのイソシアネート基とを、ウレタン化反応によって結合させる。これにより、水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位の一部が、重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位となる。
ウレタン化反応は、一般的な方法によって行うことができる。例えば、溶媒及びウレタン化触媒の存在下において、加熱しながらアクリルポリマー中間体とイソシアネート基含有重合性モノマーとを撹拌する。これにより、アクリルポリマー中間体の水酸基の一部に、イソシアネート基含有重合性モノマーのイソシアネート基をウレタン結合させることができる。
なお、ウレタン化反応を効率的に進行させるため、Sn触媒等の存在下において、ウレタン化反応を行ってもよい。
脱溶媒処理は、例えば、80℃以上150℃以下、0.5分間以上5分間以下の条件で行われる。
なお、架橋剤とアクリルポリマーとの反応を促進するため、また、架橋剤と基材層21の表面部分との反応を促進するために、積層工程の後に、50℃環境下で、48時間のエージング処理工程を実施してもよい。
なお、基材層21は、市販されているフィルム等を用いてもよく、一般的な方法によって製膜して作製されてもよい。製膜する方法としては、例えば、カレンダー製膜法、有機溶媒中でのキャスティング法、密閉系でのインフレーション押出法、Tダイ押出法、共押出し法、ドライラミネート法等が挙げられる。
ダイボンド層10を形成するための樹脂組成物を調製する樹脂組成物調製工程と、
樹脂組成物からダイボンド層10を作製するダイボンド層作製工程と、
上記のごとく製造したダイシングテープ20の粘着剤層22にダイボンド層10を貼り付ける貼付工程と、を備える。
脱溶媒処理は、例えば、70℃以上160℃以下、1分間以上5分間以下の条件で行われる。
この工程は、例えば、半導体ウエハを割断処理によってチップ(ダイ)へ加工すべく半導体ウエハに溝を形成し、さらに半導体ウエハを研削して厚さを薄くするハーフカット工程と、ハーフカット加工された半導体ウエハの一面(例えば、回路面とは反対側の面)をダイボンド層10に貼り付けて、ダイシングテープ20に半導体ウエハを固定するマウント工程と、ハーフカット加工された半導体チップ同士の間隔を広げるエキスパンド工程と、ダイボンド層10と粘着剤層22との間を剥離してダイボンド層10が貼り付いた状態で半導体チップ(ダイ)を取り出すピックアップ工程と、ダイボンド層10が貼り付いた状態の半導体チップ(ダイ)を被着体に接着させるダイボンド工程と、を有する。これらの工程を実施するときに、本実施形態のダイシングテープ(ダイシングダイボンドフィルム)が製造補助用具として使用される。
ハーフカット工程では、図2A~図2Dに示すように、半導体集積回路を小片(ダイ)に割断するためのハーフカット加工を施す。詳しくは、半導体ウエハの回路面とは反対側の面に、ウエハ加工用テープTを貼り付ける。また、ウエハ加工用テープTにダイシングリングRを取り付ける。ウエハ加工用テープTを貼り付けた状態で、分割用の溝を形成する。溝を形成した面にバックグラインドテープGを貼り付ける一方で、始めに貼り付けたウエハ加工用テープTを剥離する。バックグラインドテープGを貼り付けた状態で、半導体ウエハが所定の厚さになるまで研削加工を施す。
マウント工程では、図3A~図3Bに示すように、ダイシングテープ20の粘着剤層22にダイシングリングRを取り付けた後、露出したダイボンド層10の面に、ハーフカット加工された半導体ウエハを貼り付ける。その後、半導体ウエハからバックグラインドテープGを剥離する。
エキスパンド工程では、図4A~図4Cに示すように、ダイシングリングRをエキスパンド装置の保持具Hに固定する。エキスパンド装置が備える突き上げ部材Uを、ダイシングダイボンドフィルム1の下側から突き上げることによって、ダイシングダイボンドフィルム1を面方向に広げるように引き伸ばす。これにより、特定の温度条件において、ハーフカット加工された半導体ウエハを割断する。上記温度条件は、例えば-20~5℃であり、好ましくは-15~0℃、より好ましくは-10~-5℃である。突き上げ部材Uを下降させることによって、エキスパンド状態を解除する。さらに、エキスパンド工程では、図5A~図5Bに示すように、より高い温度条件下において、面積を広げるようにダイシングテープ20を引き延ばす。これにより、割断された隣り合う半導体チップをフィルム面の面方向に引き離して、さらに間隔を広げる。
ピックアップ工程では、図6に示すように、ダイボンド層10が貼り付いた状態の半導体チップをダイシングテープ20の粘着層から剥離する。詳しくは、ピン部材Pを上昇させて、ピックアップ対象の半導体チップを、ダイシングテープ20を介して突き上げる。突き上げられた半導体チップを吸着治具Jによって保持する。
ダイボンド工程では、ダイボンド層10が貼り付いた状態の半導体チップを被着体に接着させる。
即ち、一般的なダイシングテープ、ダイシングダイボンドフィルムにおいて用いられる種々の形態が、本発明の効果を損ねない範囲において、採用され得る。
「第1合成段階」
・C9~C11アルキル(メタ)アクリレート:イソデシルアクリレート(IDA)
・C9~C11アルキル(メタ)アクリレート:イソノニルアクリレート(INA)
・水酸基含有(メタ)アクリレート:2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)
・水酸基含有(メタ)アクリレート:4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)
・重合開始剤:アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)
・重合溶媒:酢酸エチル
「第2合成段階」:重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位の調製
・イソシアネート基含有(メタ)アクリレートモノマー:2-イソシアナトエチルメタクリレート(製品名「カレンズMOI」 昭和電工社製)
・ウレタン化反応触媒:ジラウリン酸ジブチルスズ
<ダイシングテープの原料>
・粘着剤層
アクリルポリマー(それぞれ合成したもの)
イソシアネート化合物
トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物の酢酸エチル溶液
(製品名「コロネートL」 東ソー社製)
光重合開始剤(製品名「Omnirad127」 IGM Resins社製)
・基材層
EVAフィルム(成膜後にコロナ処理)
製品名「エバフレックスV1010」樹脂(三井デュポンケミカル社製)を無延伸で125μm厚さに製膜し、粘着剤層と接触する面にコロナ処理を施したもの
・有機溶媒(粘着剤層を作製するときに使用)
酢酸エチル
以下のようにして、アクリルポリマー中間体を合成した後、アクリルポリマー中間体からアクリルポリマーを合成した。合成したアクリルポリマーを用いて粘着剤層を作製して、ダイシングテープを製造した。
「第1合成段階:アクリルポリマー中間体の合成」
上記の原料を表1に示す量(質量部)で混合して混合物を調製した。セパラブルカバー、分液ロート、温度計、窒素導入管、リービッヒ冷却器、バキュームシール、撹拌棒、撹拌羽が、1L丸底セパラブルフラスコに装備された状態の重合用実験装置に、上記の混合物を投入した。撹拌しながら、常温で6時間、窒素置換した。その後、窒素を流入させつつ、撹拌しながら、62℃を3時間維持し、その後、75℃で2時間維持した。これにより、重合反応を行い、室温まで冷却して、ポリマー溶液(各アクリルポリマーの基ポリマーを含む溶液)を得た。
「第2合成段階:各アクリルポリマーの合成」
得られたポリマー溶液(アクリルポリマー中間体含有溶液)に、重合性(メタ)アクリレートモノマーとして、2-イソシアナトエチルメタクリレート(製品名「カレンズMOI」 昭和電工社製)、及び、ジラウリン酸ジブチルスズIV(和光純薬工業社製)を表1に示す量で添加し、空気雰囲気下、50℃で24時間撹拌した。
「粘着剤層用組成物の調製」
アクリルポリマーの固形分100質量部に対して、表5に示す量のイソシアネート化合物[コロネートL]および光重合開始剤(Omnirad127)を混合した。希釈溶剤としての酢酸エチルを加えて、固形分の含有率が20質量%となるように粘着剤層用組成物を調製した。
「粘着剤層の作製」
剥離シートとして、PET系フィルム(製品名「ダイヤホイルMRF38」三菱ケミカル社製)を用意した。このフィルムの片面には、離型処理が施されている。離型処理が施された剥離シートの面に、上記のごとく調製した粘着剤層用組成物を塗布した。塗布した組成物に対して剥離シート上で120℃3分間の乾燥処理を行い、厚さ10μmの粘着剤層を作製した。
「ダイシングテープの製造」
粘着剤層と剥離シートとが重なった状態で、粘着剤層を基材層(EVAフィルム)のコロナ処理面に、気泡が入らないように貼り合わせた。50℃で48時間の乾燥処理を行い、ダイシングテープを製造した。
・ダイボンド層の作製
下記の原料を用いてダイボンド層を以下のようにして作製した(実施例及び比較例において同じものを使用)
アクリル樹脂:100質量部
(製品名「テイサンレジンSG-P3」、ナガセケムテックス社製)ガラス転移温度12℃ エポキシ基含有)、
エポキシ樹脂: 46質量部
(製品名「JER1001」、三菱化学社製) ビスフェノールA型エポキシ樹脂、
フェノール樹脂:51質量部
(製品名「MEH-7851ss」、明和化成社製) ビフェニルノボラック樹脂、
球状シリカ:191質量部
(製品名「SO-25R」、アドマテックス社製)、
硬化触媒:0.6質量部
(製品名「キュアゾール2PHZ」、四国化成工業社製)
上記の原料と、メチルエチルケトンとを混合して、固形分濃度20質量%の樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物を、剥離シート(PET 厚さ50μm)の一方の面に塗布した。なお、塗布した面には、あらかじめシリコーン処理を施した。130℃で2分間加熱して溶媒を揮発させ、厚さ10μmのダイボンド層を作製した。
剥離シートに重なった状態のダイボンド層と、ダイシングテープの剥離シートを剥離した後の粘着剤層とを、気泡が入らないように貼り合わせた。ダイボンド層は、ウエハの貼り合わせ予定位置に配置され、また、ウエハサイズよりも直径が5mm大きいサイズであった。ラミネータを使って貼り合わせを行い、互いに貼り合わされた粘着剤層及びダイボンド層が、基材層と剥離シートとの間に配置された状態のダイシングダイボンドフィルムを製造した。
このような状態で、温度18~25℃、湿度40~60%、遮光条件下において24時間放置したものを試験用サンプルとして用いた。
表1~表3、及び表5に示す配合組成により、実施例1と同様にして、ダイシングテープ及びダイシングダイボンドフィルムを製造した。
表4及び表5に示す配合組成により、実施例1と同様にして、ダイシングテープ及びダイシングダイボンドフィルムを製造した。
ダイボンド層(DAF)と粘着剤層とが貼り合わせされている部分を、150mm×20mmサイズで切り出した。剥離シートを取った後のダイボンド層を、ハンドローラーを用いてSUS304BA板に貼り付けた。このとき、SUS304BA板は、80℃に加熱されたホットプレート上に置いた。貼り付けのとき、ダイボンド層とSUS板との間に気泡が入り込まないようにした。
その後、温度23℃、湿度50%の環境で3時間放置し、温度を一定化させた。テンシロン型引張試験機(島津製作所社製,AGS-J)によって、剥離強度(粘着剤層からダイボンド層を剥離した時の強度)を測定した。剥離条件は、剥離速度30mm/分、剥離角度90度、温度23℃、湿度50%であった。測定を3回実施し、その平均値を剥離強度の値とした。
上記と同様にして、温度23℃、湿度50%の環境で3時間放置した後、下記の「紫外線照射条件」で、基材層側(フィルムの背面側)からUVを照射した。さらに、温度23℃、湿度50%の環境で3時間放置し、温度を一定化させた。
テンシロン型引張試験機(島津製作所社製,AGS-J)によって、剥離強度(粘着剤層からダイボンド層を剥離した時の強度)を測定した。剥離条件は、剥離速度100mm/分、剥離角度90度、温度23℃、湿度50%であった。測定を3回実施し、その平均値を剥離強度の値とした。
一対のPET性剥離シートの間に粘着剤層(厚さ20μm)を作製した。下記の「紫外線照射条件」で、粘着剤層に紫外線を照射した。紫外線照射後の粘着剤層を10mm×30mmのサイズにカットして、これを評価サンプルとした。
引張試験機(ORIENTEC社製、製品名「RTC-1150A」)を用いて、評価サンプルの引張弾性率を測定した。詳しくは、測定温度22℃、チャック間距離10mm、速度10mm/分の条件下で、SSカーブを測定し、SSカーブの立ち上がりから初期弾性率を求めた。この値を紫外線照射後の粘着剤層の引張弾性率とした。測定を5回実施し、その平均値を紫外線照射後の粘着剤層の引張弾性率とした。
「紫外線照射条件」
紫外線照射装置:製品名-UM810(日東精機社製)
光源:高圧水銀灯
照射強度:50mW/cm2(測定機器:ウシオ社製「紫外線照度計UT-101」)
照射時間:6秒
積算光量:300mJ/cm2
12インチのベアウエハ(厚さ740μm)にダイシングテープ(日東電工社製 エレップマウントDU-300)及びダイシングリングを貼り合せ、ダイシングソー装置 DFD6361(DISCO社製)を用いて、表面からの深さが100μm、幅が30μmの溝を形成するように、10mm×10mmサイズにハーフカットダイシングを行った。ハーフカットダイシング後に、上記ダイシングテープの背面側から紫外線を照射して、溝を形成したウエハを回収した。
その後、溝を形成したウエハ表面に、バックグラインドテープ(表面保護用粘着フィルム 日東電工社製 エレップマウントUB-3083D)を貼り合せ、グラインダポリッシャ装置 DGP8760(DISCO社製)を用いて、30μm厚になるように研削して、小片化された薄ウエハを得た。
ダイシングダイボンドフィルムに、小片化された薄ウエハおよびダイシングリングを貼り合せ、バックグラインドテープの背面側から紫外線を照射して粘着剤を硬化させ、バックグラインドテープを、ウエハから剥離して取り除いた。次に、ダイセパレーター DDS2300(DISCO社製)を用いて、ウエハ及びダイボンド層の割断、及び、ダイシングテープの熱収縮を行うことによって割断サンプルを得た。具体的には、まず、クールエキスパンダーユニットで、エキスパンド温度:-15℃、エキスパンド速度:200mm/秒、エキスパンド量:12mmの条件で半導体ウエハを割断した。
その後、室温下において、エキスパンド速度1mm/秒、エキスパンド量7mmの条件で、常温エキスパンドを行った。そして、エキスパンド状態を維持したまま、ヒート温度200℃、風量40L/分、ヒート距離20mm、ローテーションスピード5°/秒の条件において、半導体チップの外周部分におけるダイシングテープを熱収縮させた。
ダイボンダーSPA-300(新川社製)を用いて、以下の条件でピックアップを行った。400μm以下のピックアップハイトでピックアップ成功率が90%以上の場合を〇、ピックアップ成功率が90%未満の場合を×として評価を行った。
「ピックアップ条件」
ピン数:5
突き上げ速度:1mm/秒
ピックアップハイト:200~1000μm
ピックアップ評価数:50
12インチのベアウエハ(厚さ740μm)にダイシングテープ(日東電工社製 エレップマウントDU-300)及びダイシングリングを貼り合せ、ダイシングソー装置 DFD6361(DISCO社製)を用いて、表面からの深さが100μm、幅が30μmの溝を形成するように、12mm×12mmサイズにハーフカットダイシングを行った。
その後、溝を形成したウエハ表面に、バックグラインドテープ(表面保護用粘着フィルム 日東電工社製 エレップマウントUB-3083D)を貼り合せ、グラインダポリッシャ装置 DGP8760(DISCO社製)を用いて、30μm厚になるように研削して薄ウエハを得た。
ダイシングダイボンドフィルムに、小片化された薄ウエハおよびダイシングリングを貼り合せ、バックグラインドテープの背面側から紫外線を照射して粘着剤を硬化させ、バックグラインドテープをウエハから剥離して、取り除いた。次に、ダイセパレーター DDS2300(DISCO社製)を用いて、ウエハ及びダイボンド層の割断、及び、ダイシングテープの熱収縮を行うことによって割断サンプルを得た。具体的には、まず、クールエキスパンダーユニットで、エキスパンド温度:-15℃、エキスパンド速度:200mm/秒、エキスパンド量:12mmの条件で半導体ウエハを割断した。
その後、室温下において、エキスパンド速度1mm/秒、エキスパンド量7mmの条件で、常温エキスパンドを行った。そして、エキスパンド状態を維持したまま、ヒート温度200℃、風量40L/分、ヒート距離20mm、ローテーションスピード5°/秒の条件において、半導体チップの外周部分におけるダイシングテープを熱収縮させた。
測定において、連続5チップ分(ダイボンド層[DAF]付き)を使用するため、測定時に使用予定の連続5チップ(DAF付き)に隣接する12チップ(DAF付き)を、ダイシングダイボンドフィルム上から手で取り除いた。そして、チップ(DAF付き)を取り除いたエリアにカッターナイフで刃を入れ、22mm×70mmサイズの連続5チップ(DAF付き)が搭載されたダイシングダイボンドフィルムサンプルを得た。
5連続のチップの表面(DAFがない面)に、両面テープ(製品No.5000NS 日東電工社製)を貼り付けた。このとき、ハンドローラーによって、10mm幅で5連続チップの1チップ目の端から5チップ目の端まで貼り付けを行った。また、両面テープがチップ表面積に収まるようにした。即ち、両面テープがチップ表面からはみ出すことなく貼り付けられている状況とした。
5連続チップに両面テープが貼り付けられた状態から、両面テープに付属しているセパレーターを剥離した。ハンドローラーを用いて、剥離した面をSUS304BA板に貼り付けた。その後、ダイシングダイボンドフィルムの基材層側から紫外線を照射した。照射条件は、上述の条件と同様である。
紫外線照射後、SUS板、テープ、チップ(DAF付き)を、温度23℃、湿度50%の環境下で3時間放置した。
テンシロン型引張試験機(島津製作所社製,AGS-J)によって、剥離強度(粘着剤層からダイボンド層を剥離した時の強度)を測定した。剥離条件は、剥離速度50mm/分、剥離角度90度、温度23℃、湿度50%であった。測定を3回実施し、それぞれの測定時に得られた最大強度の平均値をエッジピール試験における測定値とした。
10:ダイボンド層、
20:ダイシングテープ、
21:基材層、 22:粘着剤層。
Claims (5)
- 基材層と、該基材層に重なった粘着剤層とを備えるダイシングテープであって、
前記粘着剤層がアクリルポリマーを含み、
前記アクリルポリマーは、C9~C11アルキル(メタ)アクリレートの構成単位と、水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位と、重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位とを含み、
前記アクリルポリマーは、前記C9~C11アルキル(メタ)アクリレートの構成単位として、イソノニル(メタ)アクリレートの構成単位及びイソデシル(メタ)アクリレートの構成単位のうち少なくとも1種を、40mol%以上85mol%以下含み、
前記アクリルポリマーは、前記水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位(B)、及び、前記重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位(C)に対して、前記C9~C11アルキル(メタ)アクリレートの構成単位(A)を、モル比[A/(B+C)]で、0.5以上6.0以下含み、
前記アクリルポリマーは、前記水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位(B)、及び、前記重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位(C)に対して、前記水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位(B)を、モル比[B/(B+C)]で、0.05以上0.50以下含み、且つ、
前記アクリルポリマーは、前記水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位(B)及び前記重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位(C)に対して、前記重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位(C)を、モル比[C/(B+C)]で、0.50以上0.95以下含む、ダイシングテープ。 - 前記アクリルポリマーは、前記水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位を、1mol%以上30mol%以下含む、請求項1に記載のダイシングテープ。
- 前記水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位は、水酸基含有C2~C4アルキル(メタ)アクリレートの構成単位である、請求項2に記載のダイシングテープ。
- 前記アクリルポリマーは、前記C9~C11アルキル(メタ)アクリレートの構成単位(A)に対して、前記水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位(B)を、モル比(B/A)で、0.01以上0.80以下含む、又は、
前記アクリルポリマーは、前記C9~C11アルキル(メタ)アクリレートの構成単位(A)に対して、前記重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位(C)を、モル比(C/A)で、0.08以上1.40以下含む、又は、
前記アクリルポリマーは、前記水酸基含有(メタ)アクリレートの構成単位(B)に対して、前記重合性基含有(メタ)アクリレートの構成単位(C)を、モル比(C/B)で、0.9以上18.0以下含む、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のダイシングテープ。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のダイシングテープと、該ダイシングテープの前記粘着剤層に積層されたダイボンド層とを備える、ダイシングダイボンドフィルム。
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