JP7446773B2 - 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

本発明は、ダイシングテープ及びダイシングダイボンドフィルムに関する。
従来、半導体装置の製造において、ダイボンディング用の半導体チップを得るために、ダイシングテープやダイシングダイボンドフィルムを用いることが知られている。
前記ダイシングテープは基材層上に粘着剤層が積層されて構成されており、前記ダイシングダイボンドフィルムは、前記ダイシングテープの粘着剤層上にダイボンド層が剥離可能に積層されて構成されている。
そして、前記ダイシングダイボンドフィルムを用いてダイボンディング用の半導体チップ(ダイ)を得る方法として、半導体ウェ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ェハに溝を形成するハーフカット工程と、ハーフカット工程後の半導体ウェハを研削して厚さを薄くするバックグラインド工程と、バックグラインド工程後の半導体ウェハの一面(例えば、回路面とは反対側の面)をダイボンド層に貼付して、ダイシングテープに半導体ウェ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、半導体チップ同士の間隔を維持するカーフ維持工程と、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付された状態で半導体チップを取り出すピックアップ工程と、ダイボンド層が貼付された状態の半導体チップを被着体(例えば、実装基板等)に接着させるダイボンド工程と、を有する方法を採用することが知られている。
なお、前記カーフ維持工程においては、ダイシングテープに熱風(例えば、100~130℃)を当ててダイシングテープを熱収縮させた後(ヒートシュリンクさせた後)冷却固化させて、割断された隣り合う半導体チップ間の距離(カーフ)を維持している。
また、前記エキスパンド工程では、前記ダイボンド層は、個片化された複数の半導体チップのサイズに相当する大きさに割断される。
ところで、前記カーフ維持工程後に、ダイボンド層付の半導体チップの外周縁部分が前記粘着剤層の表面から浮き上がることがある(チップ浮きが生じることがある)。
このようなチップ浮きを抑制するために、例えば、特許文献1には、特定の物性を有するダイシングテープを用いることが記載されている。
詳しくは、少なくとも1方向の、23℃の温度条件で30%延伸してから1000秒後の応力緩和率が45%以上であり、かつ、前記少なくとも一方向の、23℃の温度条件で30%延伸してから1000秒後の応力値が4MPa以下であるダイシングテープを用いることが記載されている。
特開2019-16633号公報
しかしながら、前記カーフ維持工程後におけるチップ浮きの抑制について、未だ十分な検討がなされているとは言い難い。
そこで、本発明は、カーフ維持工程後におけるチップ浮きを比較的抑制することができる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提供することを課題とする。
本発明者らが鋭意検討したところ、単一構造または積層構造を備えた樹脂フィルムで構成された基材層において、100℃におけるMD方向の熱収縮率を所定値以下とし、かつ、ナノインデンターを用いて25℃で測定した前記基材層の弾性率と前記基材層の断面二次モーメントとの積として求められる曲げ硬さを所定値以下とすることにより、カーフ維持工程後におけるチップ浮きを比較的抑制することができることを見出して、本発明を想到するに至った。
即ち、本発明に係るダイシングテープは、
基材層上に粘着剤層が積層されたダイシングテープであって、
前記基材層が、単一構造または積層構造を備えた樹脂フィルムで構成されており、
前記基材層は、100℃におけるMD方向の熱収縮率が20%以下であり、かつ、ナノインデンターを用いて25℃で測定した前記基材層の弾性率と前記基材層の断面二次モーメントとの積として求められる曲げ硬さが40N・mm以下である。
斯かる構成によれば、前記基材層は、100℃におけるMD方向の熱収縮率が20%以下であるので、カーフ維持工程における前記基材層の熱収縮を比較的小さくすることができる。そのため、エキスパンド工程において半導体チップから離れる方向の抗力が前記基材層に生じたとしても、熱収縮後に前記基材層に残存する抗力を比較的小さくすることができる。その結果、半導体チップの外周縁部分が前記粘着剤層から浮き上がることを比較的抑制することができる。
また、前記基材層は、ナノインデンターを用いて25℃で測定した前記基材層の弾性率と前記基材層の断面二次モーメントの積として求められる曲げ硬さが40N・mm以下であるので、エキスパンド工程において、前記基材層は比較的曲げ変形し易いものとなる。すなわち、半導体チップの外周縁部分が浮き上がる方向に変位した場合でも、基材層が、その変位に比較的追従し易くなる。
これにより、カーフ維持工程後におけるチップ浮きを比較的抑制することができる。
前記ダイシングテープにおいては、
前記基材層は、前記粘着剤層が積層される側の表層部について、ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの弾性回復率が75%以下であることが好ましい。
斯かる構成によれば、前記基材層は、前記粘着剤層が積層される側の表層部について、ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの弾性回復率が75%以下であるので、エキスパンド工程において半導体チップから離れる方向の抗力が前記基材層に生じたとしても、熱収縮後に前記基材層に残存する抗力をより一層小さくすることができる。その結果、半導体チップの外周縁部分が前記粘着剤層から浮き上がることをより一層抑制することができる。
これにより、カーフ維持工程後におけるチップ浮きをより一層抑制することができる。
前記ダイシングテープにおいては、
前記基材層は、前記粘着剤層が積層される側の表層部について、ナノンデンターを用いて25℃で測定したときの硬度が40MPa以下であることが好ましい。
斯かる構成によれば、前記基材層は、前記粘着剤層が積層される側の表層部について、ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの硬度が40MPa以下であるので、エキスパンド工程において半導体チップから離れる方向の抗力が前記基材層に生じたとしても、熱収縮後に前記基材層に残存する抗力をより一層小さくすることができる。その結果、半導体チップの外周縁部分が前記粘着剤層から浮き上がることをより一層抑制することができる。
これにより、カーフ維持工程後におけるチップ浮きをより一層抑制することができる。
本発明に係るダイシングダイボンドフィルムは、
基材層上に粘着剤層が積層されたダイシングテープと、
前記ダイシングテープの粘着剤層上に積層されたダイボンド層と、を備え、
前記基材層が、単一構造または積層構造を備えた樹脂フィルムで構成されており、
前記基材層は、100℃におけるMD方向の熱収縮率が20%以下であり、かつ、ナノインデンターを用いて25℃で測定した前記基材層の弾性率と前記基材層の断面二次モーメントとの積として求められる曲げ硬さが40N・mm以下である。
斯かる構成によれば、エキスパンド工程において半導体チップから離れる方向の抗力が前記基材層に生じたとしても、熱収縮後に前記基材層に残存する抗力を比較的小さくすることができ、かつ、エキスパンド工程において前記基材層を比較的弾性変形し易いものとすることができる。
これにより、カーフ維持工程後におけるチップ浮きを比較的抑制することができる。
本発明によれば、カーフ維持工程後におけるチップ浮きを比較的抑制することができる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提供することができる。
本発明の一実施形態に係るダイシングテープの構成を示す断面図。 本発明の一実施形態に係るダイシングダイボンドフィルムの構成を示す断面図。 半導体集積回路の製造方法におけるハーフカット加工の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法におけるハーフカット加工の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法におけるバックグラインド加工の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法におけるバックグラインド加工の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法におけるマウント工程の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法におけるマウント工程の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法における低温でのエキスパンド工程の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法における低温でのエキスパンド工程の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法における低温でのエキスパンド工程の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法における常温でのエキスパンド工程の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法における常温でのエキスパンド工程の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法におけるカーフ維持工程の様子を模式的に示す断面図。 半導体集積回路の製造方法におけるピックアップ工程の様子を模式的に示す断面図。
以下、本発明の一実施形態について説明する。
[ダイシングテープ]
図1に示したように、本実施形態に係るダイシングテープ10は、基材層1上に粘着剤層2が積層されたダイシングテープである。
本実施形態に係るダイシングテープ10は、基材層1が単一構造または積層構造を備えた樹脂フィルムで構成されている。
本実施形態に係るダイシングテープ10においては、基材層1は、100℃におけるMD方向(樹脂ながれ方向)の熱収縮率が20%以下である。
本実施形態に係るダイシングテープ10においては、基材層1は、ナノインデンターを用いて25℃で測定した基材層1の弾性率と基材層1の断面二次モーメントとの積として求められる曲げ硬さが40N・mm以下である。曲げ硬さは、30N・mm以下であることが好ましく、20N・mm以下であることがより好ましい。
本明細書において、基材層1の100℃におけるMD方向の熱収縮率とは、MD方向が長さ方向となるように所定寸法(幅20mm、長さ120mm)に切り出した基材層1を試験片とし、該試験片を温度100℃の環境に60秒間曝した後の収縮率を意味する。
MD方向の熱収縮率は、以下の手順にしたがって求めることができる。
(1)加熱前の前記試験片の長さ方向の両端部から10mmの箇所にそれぞれマーキングをする。
(2)加熱前の前記試験片のマーキング間の距離L(すなわち、MD方向の初期長さ)を測定する。
(3)マーキングした箇所よりも外側(すなわち、長さ方向の端部側)の部分をクリップで固定した状態で、前記試験片を温度100℃の環境に60秒間曝す。
(4)前記試験片を室温(23±2℃)まで冷却した後、(2)と同じ箇所について長さLを測定する。
(5)以下の式にしたがって、前記試験片の長さ方向(MD方向)の寸法変化率Rを算出する。

=(L-L)/L×100
本実施形態に係るダイシングテープ10においては、100℃におけるMD方向(樹脂ながれ方向)の熱収縮率が、0.01%以上であることが好ましく、0.1%以上であることがより好ましく、1%以上であることがさらに好ましい。
熱収縮率が1%以上であることにより、半導体ウェハを半導体チップに割断した後に、半導体チップ間の距離(すなわち、カーフ)をより十分に維持することができる。
基材層1の曲げ硬さを算出するのに用いる基材層1の弾性率は、以下のようにして求めることができる。
測定装置及び測定条件
・装置:Tribo Indenter(Hysitron Inc.社製)
・使用圧子:バーコビッチ型ダイヤモンド製圧子(三角錐型)
・測定方法:単一押し込み測定
・測定温度:25℃
・押し込み深さ設定:200nm
・測定雰囲気:空気中
・負荷(押し込み)速度:20nm/s
・除荷(引き抜き)速度:20nm/s
測定試料
包埋樹脂を用いてダイシングテープ(長さl:5mm、幅w:5mm、厚さt:125μm)の全体を包埋した後、ミクロトームを用いて、包埋されたダイシングテープを幅方向に沿って断面を切り出したもの(断面出ししたもの)を測定試料とする。
なお、包埋樹脂としては、例えば、DEV-TUBE S-31(ITW PP&Fジャパン社製)を用いることができる。
測定方法
(1)測定試料を25℃にて1時間保持する。
(2)バーコビッチ型ダイヤモンド製圧子の押し込み方向と、測定試料の基材層1の表面とが直交するように、測定試料を配置する。
(3)バーコビッチ型ダイヤモンド製圧子の先端を測定試料の基材層1の表面に当接させた後、基材層1の表面から深さ200nmまで、負荷速度20nm/sにてバーコビッチ型ダイヤモンド製圧子を押し込む。
(4)基材層1の表面から深さ200nmまで、バーコビッチ型ダイヤモンド製圧子を押し込んだ後、除荷速度20nm/sにて、バーコビッチ型ダイヤモンド製圧子を押し込み開始時の位置まで戻す。
(5)解析ソフト「Triboscan Ver.9.2.12.0」を用いて、圧子を最も押し込んだ位置から除荷しているときの基材層1の各変位、前記各変位となるときに基材層1に掛けられている荷重、及び、理論的に算出される前記各変位における圧痕面積(前記各変位となるときの圧子と基材層1との接触面積(接触投影面積))から、弾性率を算出する。
上記測定は、基材層1の異なる3箇所について行い、3箇所において算出された弾性率を算術平均することにより、基材層1の弾性率を求める。
なお、基材層1が積層構造である場合には、各層について弾性率を求める。
また、基材層1の断面二次モーメントIは、基材層1の断面が長方形状であると過程すると、以下の式を用いて算出することができる。

I=w×h/12(ただし、wはダイシングテープの幅であり、hは基材層1の厚さである)

なお、基材層1が積層構造である場合には、各層について断面二次モーメントを算出する。
基材層1の曲げ硬さは、基材層1の弾性率と基材層1の断面二次モーメントとの積を算出することより求めることができる。
なお、基材層1が積層構造である場合には、各層について弾性率と断面二次モーメントとの積をそれぞれ求め、これらを足し合わせることにより、曲げ硬さを求めることができる。
基材層1が、第1層と該第1層の一方面側に積層される第2層とで構成される2層構造であって、前記第1層の他方面側に粘着剤層2が積層される場合、ナノインデンターを用いて25℃で測定した前記第1層の弾性率は、350MPa以上800MPa以下であることが好ましく、ナノインデンターを用いて25℃で測定した前記第2層の弾性率は、10MPa以上120MPa以下であることが好ましい。
また、基材層1が、中心層たる第2層と、中心層の一方面側に積層され、かつ、粘着剤層2が積層される第1層と、中心層の他方面側に積層される第3層とから構成される、3層構造である場合、ナノインデンターを用いて25℃で測定した前記第1層及び前記第3層の弾性率は、350MPa以上800MPa以下であることが好ましく、ナノインデンターを用いて25℃で測定した前記第2層の弾性率は、10MPa以上200MPa以下であることが好ましい。
基材層1の曲げ硬さは、3N・mm以上であることが好ましく、10N・mm以上であることがより好ましい。曲げ硬さが3N・mm以上であることにより、製品形態において、長尺のセパレータ(例えば、PETセパレータ)から、個片化されたダイシングテープをスムーズに剥がすことができる。
樹脂フィルムで作製された基材層1が、100℃におけるMD方向の熱収縮率が20%以下であり、かつ、ナノインデンターを用いて25℃で測定した基材層1の弾性率と基材層1の断面二次モーメントとの積として求められる曲げ硬さが40N・mm以下であることにより、カーフ維持工程後におけるチップ浮き(半導体チップの外周縁部分が粘着剤層2から浮き上がること)を比較的抑制できる理由については、以下のように考えられる。
ダイシングテープ10を用いて半導体ウェハから複数の半導体チップを得るためには、一般に、半導体ウェハを割断処理によってチップ(ダイ)に加工すべく半導体ウェハに溝を形成するハーフカット工程と、ハーフカット工程後の半導体ウェハを研削して厚さを薄くするバックグラインド工程と、バックグラインド工程後の半導体ウェハの一面(例えば、回路面とは反対側の面)をダイシングテープ10の粘着剤層2に貼付して、ダイシングテープ10に半導体ウェ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、半導体チップ同士の間隔を維持するカーフ維持工程と、半導体チップと粘着剤層2との間を剥離して半導体チップを取り出すピックアップ工程と、を備える方法が採用されることが多い。
ここで、半導体ウェハの回路面には、一般に、フォトリソグラフィ法によって回路が形成されているため、このフォトリソグラフィ法による回路形成により、半導体ウェハは、回路面側に反り易くなっている。
また、エキスパンド工程は、後述するように、突き上げ部材を備えるエキスパンド装置を用いて、溝が形成された半導体ウェハを固定したダイシングテープ10を、前記突き上げ部材で突き上げつつ下方向(斜め下方向)に引き延ばすことが多い。このような場合、エキスパンド工程において、ダイシングテープ10には、ダイシングテープ10を上方に突き上げる力が作用している。
そして、ダイシングテープ10を上方に突き上げる力(突上力)に抗する力として、ダイシングテープ10には、この突上力とは反対方向の力、すなわち、下方向の抗力が生じる。
一方で、ダイシングテープ10を上方に突き上げつつ引き延ばすときには、溝が形成された半導体ウェハには、ダイシングテープ10が引き延ばされる方向(斜め下方向)の力(引延力)が作用することになり、このダイシングテープ10に作用する引延力に抗する力として、溝が形成された半導体ウェハには、引延力とは反対方向の力、すなわち、斜め上方の抗力が生じる。
そして、カーフ維持工程において、ダイシングテープ10を冷却固化した後には、ダイシングテープ10に生じる下方向の抗力及び溝が形成された半導体ウェハに生じる斜め上方向の抗力は、保存されることになるので、保存されたこれらの力によって、カーフ維持工程後に、割断された半導体チップは、ダイシングテープ10に対して外周縁部が浮き上がるようになると考えられる。
さらに、引き延ばしにより半導体チップに割断される半導体ウェハの厚さは0.055mm程度と比較的薄いので、割断された半導体チップは、ダイシングテープ10を冷却固化した後に保存される、ダイシングテープ10に生じる抗力及び半導体ウェハに生じる抗力の影響を受けやすくなっていると考えられるため、半導体チップの外周縁部分は、カーフ維持工程後に、粘着剤層2から浮き上がり易くなっていると考えられる。
しかしながら、本実施形態に係るダイシングテープ10においては、基材層1の100℃におけるMD方向の熱収縮率が20%以下であるので、カーフ維持工程における基材層1の熱収縮を比較的小さくすることができる。
上記したように、カーフ維持工程後には、ダイシングテープ10に抗力が生じるものの、基材層1の熱収縮が比較的小さいと、熱収縮後に前記基材層に残存する抗力が大きくなることを抑制できる。
その結果、ダイシングテープ10に生じる抗力によって、半導体チップの外周縁部分が粘着剤層2から浮き上がることを抑制できる。
また、本実施形態に係るダイシングテープ10においては、基材層1の曲げ硬さが40N・mm以下であるので、エキスパンド工程において、比較的曲げ変形し易くなる。すなわち、半導体チップの外周縁部が浮き上がる方向に変位した場合でも、基材層1が、その変位に比較的追従し易くなる。
上記により、カーフ維持工程後におけるチップ浮きを比較的抑制することができると考えられる。
また、ダイシングテープ10の基材層1の厚さは、後述するように、通常、55μm以上195μm以下と薄いものである。
そのため、基材層1の特性を物性により改善しようとする場合には、微小領域での評価に適した物性について検討することが有益であると考えられる。
ここで、本発明において、基材層1を特定するために採用した曲げ硬さという物性は、ナノインデンターという微小領域測定に特に適した装置で測定した弾性率を用いて算出されたものである。
すなわち、曲げ硬さは、ダイシングテープ10の基材層1の特性を改善するために検討する物性として特に適したものであると考えられる。
また、基材層1が積層構造である場合、ナノインデンターを用いると、各層ごとに曲げ硬さをそれぞれ求めることができるので、この点からも、曲げ硬さは、基材層1の特性を評価するものとして特に適したものであると考えられる。
本実施形態に係るダイシングテープ10において、基材層1は、粘着剤層2が積層される側の表層部について、ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの弾性回復率が75%以下であることが好ましく、65%以下であることがより好ましい。
本実施形態に係るダイシングテープ10において、基材層1は、粘着剤層2が積層される側の表層部について、ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの弾性回復率が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い。
ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの弾性回復率が50%以上であることにより、基材層1が変形することに起因する外観不良をより十分に抑制することができる。
ナノインデンターを用いた弾性回復率の測定は、上記した基材層1の弾性率の測定に用いたものと同じ測定装置及び測定試料を用い、上記した基材層1の弾性率の測定条件と同じ条件を採用し、解析ソフト「Triboscan Ver.9.2.12.0」を用いて、上記した基材層1の弾性率と同じ測定方法を採用することにより行うことができる。
なお、圧子を最も押し込んだ位置から除荷を開始したときに基材層1に荷重がかかっていなければ、弾性回復率は0%となり、圧子と基材層1とが当接しなくなる直前まで基材層1に荷重がかかっていれば、弾性回復率は100%となる。
すなわち、弾性回復率は、押し込み開始位置を基準として、どの位置まで除荷したときに、基材層1に荷重が掛からなくなるかを調べることにより、求めることができる。
本実施形態に係るダイシングテープ10において、基材層1は、粘着剤層2が積層される側の表層部について、ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの硬度が40MPa以下であることが好ましく、35MPa以下であることがより好ましい。
本実施形態に係るダイシングテープ10において、基材層1は、粘着剤層2が積層される側の表層部について、ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの硬度が20MPa以上であることが好ましく、30MPa以上であることがより好ましい。
ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの硬度が20MPa以上であることにより、半導体ウェハ及びダイボンド層の割断をより良好に行うことができる。
ナノインデンターを用いた硬度の測定は、上記した基材層1の弾性率の測定に用いたものと同じ測定装置及び測定試料を用い、上記した基材層1の弾性率の測定条件と同じ条件を採用し、解析ソフト「Triboscan Ver.9.2.12.0」を用いて、圧子を最も押し込んだときに基材層1に掛かる荷重、及び、圧子を最も押し込んだときに理論的に算出される圧痕面積(圧子を最も押し込んだときの圧子と基材層1との接触面積(接触投影面積))から、基材層1の硬度を求める以外は、上記した基材層1の弾性率の測定方法と同じ方法を採用することによって行うことができる。
基材層1は、粘着剤層2を支持する。基材層1は樹脂フィルムを用いて作製される。樹脂フィルムに含まれる樹脂としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフェニルスルフィド、フッ素樹脂、セルロース系樹脂、及び、シリコーン樹脂等が挙げられる。
ポリオレフィンとしては、例えば、α-オレフィンのホモポリマー、2種以上のα-オレフィンの共重合体、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、1種または2種以上のα-オレフィンと他のビニルモノマーとの共重合体等が挙げられる。
α-オレフィンのホモポリマーとしては、炭素数2以上12以下のα-オレフィンのホモポリマーであることが好ましい。このようなホモポリマーとしては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン等が挙げられる。
2種以上のα-オレフィンの共重合体としては、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/1-ブテン共重合体、エチレン/プロピレン/1-ブテン共重合体、エチレン/炭素数5以上12以下のα-オレフィン共重合体、プロピレン/エチレン共重合体、プロピレン/1-ブテン共重合体、プロピレン/炭素数5以上12以下のα-オレフィン共重合体等が挙げられる。
1種または2種以上のα-オレフィンと他のビニルモノマーとの共重合体としては、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)等が挙げられる。
ポリオレフィンは、α-オレフィン系熱可塑性エラストマーと呼ばれるものであってもよい。α-オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、プロピレン・エチレン共重合体とプロピレンホモポリマーとを組み合わせたもの、または、プロピレン・エチレン・炭素数4以上のα-オレフィン三元共重合体が挙げられる。
α-オレフィン系熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、プロピレン系エラストマー樹脂であるビスタマックス3980(エクソンモービルケミカル社製)が挙げられる。
樹脂フィルムは、前記した樹脂を1種含むものであってもよいし、前記した樹脂を2種以上含むものであってもよい。
なお、粘着剤層2が後述する紫外線硬化粘着剤を含む場合、基材層1を作製する樹脂フィルムは、紫外線透過性を有するように構成されることが好ましい。
基材層1は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。基材層1は、無延伸成形により得られてもよいし、延伸成形により得られてもよいが、延伸成形により得られることが好ましい。基材層1が積層構造である場合、基材層1は、エラストマーを含む層(以下、エラストマー層という)と非エラストマーを含む層(以下、非エラストマー層という)とを有することが好ましい。
基材層1をエラストマー層と非エラストマー層とを有するものとすることにより、エラストマー層を、引張応力を緩和する応力緩和層として機能させることができる。すなわち、基材層1に生じる引張応力を比較的小さくすることができるので、基材層1を適度な硬さを有しつつ、比較的伸び易いものとすることができる。
これにより、半導体ウェハから複数の半導体チップへの割断性を向上させることができる。
また、エキスパンド工程における割断時に、基材層1が破れて破損することを抑制することができる。
なお、本明細書においては、エラストマー層とは、非エラストマー層に比べて室温での引張貯蔵弾性率が低い低弾性率層を意味する。エラストマー層としては、室温での引張貯蔵弾性率が10MPa以上200MPa以下のものが挙げられ、非エラストマー層としては、室温での引張貯蔵弾性率が200MPa以上500MPa以下のものが挙げられる。
エラストマー層は、1種のエラストマーを含むものであってもよいし、2種以上のエラストマーを含むものであってもよいが、α-オレフィン系熱可塑性エラストマーや、EVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体)を含むことが好ましい。
非エラストマー層は、1種の非エラストマーを含むものであってもよいし、2種以上の非エラストマーを含むものであってもよいが、後述するメタロセンPPを含むことが好ましい。
基材層1がエラストマー層と非エラストマー層とを有する場合、基材層1は、エラストマー層を中心層とし、該中心層の互いに対向する両面に非エラストマー層を有する三層構造(非エラストマー層/エラストマー層/非エラストマー層)に形成されることが好ましい。
また、前記したように、カーフ維持工程においては、室温(例えば23℃)でエキスパンド状態を維持した前記ダイシングダイボンドフィルムに熱風(例えば、100~130℃)を当てて前記ダイシングダイボンドフィルムを熱収縮させた後、冷却固化させるため、基材層1の最外層は、ダイシングテープに当てられる熱風の温度に近い融点を有する樹脂を含んでいることが好ましい。これにより、熱風を当てることにより溶融した最外層をより迅速に固化させることができる。
その結果、カーフ維持工程において、カーフをより十分に維持することができる。
基材層1がエラストマー層と非エラストマー層との積層構造であり、エラストマー層がα-オレフィン系熱可塑性エラストマーを含み、かつ、非エラストマー層が後述するメタロセンPPなどのポリオレフィンを含む場合、エラストマー層は、該エラストマー層を形成するエラストマーの総質量に対して、α-オレフィン系熱可塑性エラストマーを50質量%以上100質量%以下含んでいることが好ましく、70質量%以上100質量%以下含んでいることがより好ましく、80質量%以上100質量%以下含んでいることがさらに好ましく、90質量%以上100質量%以下含んでいることが特に好ましく、95質量%以上100質量%以下含んでいることが最適である。α-オレフィン系熱可塑性エラストマーが前記範囲で含まれていることにより、エラストマー層と非エラストマー層との親和性が高くなるため、基材層1を比較的容易に押出成形することができる。また、エラストマー層を応力緩和層として作用させることができるので、ダイシングテープに貼付した半導体ウェハを効率良く割断することができる。
基材層1がエラストマー層と非エラストマー層との積層構造である場合、基材層1は、エラストマーと非エラストマーとを共押出して、エラストマー層と非エラストマー層との積層構造とする共押出成形により得られることが好ましい。共押出成形としては、フィルムやシート等の製造において一般に行われる任意の適切な共押出成形を採用することができる。共押出成形の中でも、基材層1を効率良く安価に得ることができる点から、インフレーション法や共押出Tダイ法を採用することが好ましい。
積層構造をなす基材層1を共押出成形にて得る場合、前記エラストマー層及び前記非エラストマー層は加熱されて溶融された状態で接するため、前記エラストマー及び前記非エラストマーの融点差は小さい方が好ましい。融点差が小さいことにより、低融点となる前記エラストマーまたは前記非エラストマーのいずれかに過度の熱がかかることが抑制されることから、低融点となる前記エラストマーまたは前記非エラストマーのいずれかが熱劣化することによって副生成物が生成されることを抑制できる。また、低融点となる前記エラストマーまたは前記非エラストマーのいずれかの粘度が過度に低下することにより前記エラストマー層と前記非エラストマー層との間に積層不良が生じることも抑制できる。前記エラストマー及び前記非エラストマーの融点差は、0℃以上70℃以下であることが好ましく、0℃以上55℃以下であることがより好ましい。
前記エラストマー及び前記非エラストマーの融点は、示差走査熱量(DSC)分析により測定することができる。例えば、示差走査熱量計装置(TAインスツルメンツ社製、型式DSC Q2000)を用い、窒素ガス気流下、昇温速度5℃/minにて200℃まで昇温し、吸熱ピークのピーク温度を求めることにより測定することができる。
基材層1の厚さは、55μm以上195μm以下であることが好ましく、55μm以上190μm以下であることがより好ましく、55μm以上170μm以下であることがさらに好ましく、60μm以上160μm以下であることが最適である。基材層1の厚さを前記の範囲とすることにより、ダイシングテープを効率良く製造することができ、かつ、ダイシングテープに貼付した半導体ウェハを効率良く割断することができる。
基材層1の厚さは、例えば、ダイアルゲージ(PEACOCK社製、型式R-205)を用いて、ランダムに選んだ任意の5点の厚さを測定し、これらの厚さを算術平均することにより求めることができる。
エラストマー層と非エラストマー層とを積層させた基材層1において、エラストマー層の厚さに対する非エラストマー層の厚さの比は、1/25以上1/3以下であることが好ましく、1/25以上1/3.5以下であることがより好ましく、1/25以上1/4であることがさらに好ましく、1/22以上1/4以下であることが特に好ましく、1/20以上1/4以下であることが最適である。エラストマー層の厚さに対する非エラストマー層の厚さの比を前記範囲とすることにより、ダイシングテープに貼付した半導体ウェハをより効率良く割断することができる。
エラストマー層は、単層(1層)構造であってもよいし、積層構造であってもよい。エラストマー層は、1層~5層構造であることが好ましく、1層~3層構造であることがより好ましく、1層~2層構造であることがさらに好ましく、1層構造であることが最適である。エラストマー層が積層構造である場合、全ての層が同じエラストマーを含んでいてもよいし、少なくも2層が異なるエラストマーを含んでいてもよい。
非エラストマー層は、単層(1層)構造であってもよいし、積層構造であってもよい。非エラストマー層は、1層~5層構造であることが好ましく、1層~3層構造であることがより好ましく、1層~2層構造であることがさらに好ましく、1層構造であることが最適である。非エラストマー層が積層構造である場合、全ての層が同じ非エラストマーを含んでいてもよいし、少なくとも2層が異なる非エラストマーを含んでいてもよい。
非エラストマー層は、非エラストマーとして、メタロセン触媒による重合品であるポリプロピレン樹脂(以下、メタロセンPPという)を含むことが好ましい。メタロセンPPとしては、メタロセン触媒の重合品であるプロピレン/α-オレフィン共重合体が挙げられる。非エラストマー層がメタロセンPPを含むことにより、ダイシングテープを効率良く製造することができ、かつ、ダイシングテープに貼付した半導体ウェハを効率良く割断することができる。
なお、市販のメタロセンPPとしては、ウィンテックWFX4M(日本ポリプロ社製)が挙げられる。
ここで、メタロセン触媒とは、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期表第4族の遷移金属化合物(いわゆる、メタロセン化合物)と、メタロセン化合物と反応して該メタロセン化合物を安定なイオン状態に活性化し得る助触媒とからなる触媒であり、必要により、有機アルミニウム化合物を含む。メタロセン化合物は、プロピレンの立体規則性重合を可能とする架橋型のメタロセン化合物である。
前記メタロセン触媒の重合品であるプロピレン/α-オレフィン共重合体の中でも、メタロセン触媒の重合品であるプロピレン/α-オレフィンランダム共重合体が好ましく、前記メタロセン触媒の重合品であるプロピレン/α-オレフィンランダム共重合体の中でも、メタロセン触媒の重合品であるプロピレン/炭素数2のα-オレフィンランダム共重合体、メタロセン触媒の重合品であるプロピレン/炭素数4のα-オレフィンランダム共重合体、及び、メタロセン触媒の重合品であるプロピレン/炭素数5のα-オレフィンランダム共重合体の中から選ばれるものが好ましく、これらの中でも、メタロセン触媒の重合品であるプロピレン/エチレンランダム共重合体が最適である。
前記メタロセン触媒の重合品であるプロピレン/α-オレフィンランダム共重合体としては、前記エラストマー層との共押出成膜性、及び、ダイシングテープに貼付した半導体ウェハの割断性の観点から、融点が80℃以上140℃以下、特に、100℃以上130℃以下のものが好ましい。
前記メタロセン触媒の重合品であるプロピレン/α-オレフィンランダム共重合体の融点は、前記した方法によって測定することができる。
ここで、前記エラストマー層が基材層1の最外層に配されていると、基材層1をロール体とした場合に、最外層に配された前記エラストマー層同士がブロッキングし易くなる(くっつき易くなる)。そのため、基材層1をロール体から巻き戻し難くなる。これに対し、前記した積層構造の基材層1の好ましい態様では、非エラストマー層/エラストマー層/非エラストマー層、すなわち、最外層に非エラストマー層が配されているので、このような態様の基材層1は、耐ブロッキング性に優れたものとなる。これにより、ブロッキングによってダイシングテープ10を用いた半導体装置の製造が遅延することを抑制できる。
前記非エラストマー層は、100℃以上130℃以下の融点を有し、かつ、分子量分散度(質量平均分子量/数平均分子量)が5以下である樹脂を含むことが好ましい。このような樹脂としては、メタロセンPPが挙げられる。
前記非エラストマー層が前記のごとき樹脂を含むことにより、カーフ維持工程において、非エラストマー層をより迅速に冷却固化することができる。そのため、ダイシングテープを熱収縮させた後に、基材層1が縮むことをより十分に抑制することができる。
これにより、カーフ維持工程において、カーフをより十分に維持することができる。
なお、樹脂フィルムを上記したような樹脂で構成し、基材層1の厚さを上記したような厚さとすることにより、基材層1を、100℃におけるMD方向の熱収縮率が20%以下であり、かつ、ナノインデンターを用いて25℃で測定した基材層1の弾性率と基材層1の断面二次モーメントとの積として求められる曲げ硬さが40N・mm以下のものとすることができる。
粘着剤層2は、粘着剤を含有する。粘着剤層2は、半導体チップに個片化するための半導体ウェハを粘着することにより保持する。
前記粘着剤としては、ダイシングテープ10の使用過程において外部からの作用により粘着力を低減可能なもの(以下、粘着低減型粘着剤という)が挙げられる。
粘着剤として粘着低減型粘着剤を用いる場合、ダイシングテープ10の使用過程において、粘着剤層2が比較的高い粘着力を示す状態(以下、高粘着状態という)と、比較的低い粘着力を示す状態(以下、低粘着状態という)とを使い分けることができる。例えば、ダイシングテープ10に貼付された半導体ウェハが割断に供されるときには、半導体ウェハの割断により個片化された複数の半導体チップが、粘着剤層2から浮き上がったり剥離したりすることを抑制するために、高粘着状態を利用する。これに対し、半導体ウェハの割断後に、個片化された複数の半導体チップをピックアップするためには、粘着剤層2から複数の半導体チップをピックアップし易くするために、低粘着状態を利用する。
前記粘着低減型粘着剤としては、例えば、ダイシングテープ10の使用過程において放射線照射によって硬化させることが可能な粘着剤(以下、放射線硬化粘着剤という)が挙げられる。
前記放射線硬化粘着剤としては、例えば、電子線、紫外線、α線、β線、γ線、またはX線の照射によって硬化するタイプの粘着剤が挙げられる。これらの中でも、紫外線照射により硬化する粘着剤(紫外線硬化粘着剤)を用いることが好ましい。
前記放射線硬化粘着剤としては、例えば、アクリル系ポリマーなどのベースポリマーと、放射線重合性の炭素-炭素二重結合等の官能基を有する放射線重合性モノマー成分や放射線重合性オリゴマー成分とを含む、添加型の放射線硬化粘着剤が挙げられる。
前記アクリル系ポリマーとしては、(メタ)アクリル酸エステルに由来するモノマー単位を含むものが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、及び、(メタ)アクリル酸アリールエステル等が挙げられる。
粘着剤層2は、外部架橋剤を含んでいてもよい。外部架橋剤としては、ベースポリマーであるアクリル系ポリマーと反応して架橋構造を形成できるものであれば、どのようなものでも用いることができる。このような外部架橋剤としては、例えば、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、ポリオール化合物、アジリジン化合物、及び、メラミン系架橋剤等が挙げられる。
前記放射線重合性モノマー成分としては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、および、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。前記放射線重合性オリゴマー成分としては、例えば、ウレタン系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリブタジエン系などの種々のオリゴマーが挙げられる。前記放射線硬化粘着剤中の放射線重合性モノマー成分や放射線重合性オリゴマー成分の含有割合は、粘着剤層2の粘着性を適切に低下させる範囲で選ばれる。
前記放射線硬化粘着剤は、光重合開始剤を含むことが好ましい。光重合開始剤としては、例えば、α-ケトール系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ケタール系化合物、芳香族スルホニルクロリド系化合物、光活性オキシム系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、カンファーキノン、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド、及び、アシルホスフォナート等が挙げられる。
粘着剤層2は、前記各成分に加えて、架橋促進剤、粘着付与剤、老化防止剤、顔料、又は、染料などの着色剤等を含んでいてもよい。
粘着剤層2の厚さは、1μm以上50μm以下であることが好ましく、2μm以上30μm以下であることがより好ましく、5μm以上25μm以下であることがさらに好ましい。
[ダイシングダイボンドフィルム]
次に、図2を参照しながら、ダイシングダイボンドフィルム20について説明する。なお、ダイシングダイボンドフィルム20の説明において、ダイシングテープ10と重複する部分においては、その説明は繰り返さない。
図2に示したように、本実施形態に係るダイシングダイボンドフィルム20は、基材層1上に粘着剤層2が積層されたダイシングテープ10と、ダイシングテープ10の粘着剤層2上に積層されたダイボンド層3と、を備える。
ダイシングダイボンドフィルム20では、ダイボンド層3上に半導体ウェハが貼付される。
ダイシングダイボンドフィルム20を用いた半導体ウェハの割断においては、半導体ウェハと共にダイボンド層3も割断される。ダイボンド層3は、個片化された複数の半導体チップのサイズに相当する大きさに割断される。これにより、ダイボンド層3付の半導体チップを得ることができる。
ダイシングダイボンドフィルム20のダイシングテープ10は、前記したように、基材層1が、単一構造または積層構造を備えた樹脂フィルムで構成されており、ダイシングテープ10の基材層1は、100℃におけるMD方向の熱収縮率が20%以下であり、かつ、ナノインデンターを用いて25℃で測定した基材層1の弾性率と基材層1の断面二次モーメントとの積として求められる曲げ硬さが40N・mm以下である。
ダイシングダイボンドフィルム20のダイシングテープ10において、基材層1は、前記したように、100℃におけるMD方向の熱収縮率が0.01%以上であることが好ましく、0.1%以上であることがより好ましく、1%以上であることがさらに好ましく、ナノインデンターを用いて25℃で測定した基材層1の弾性率と基材層1の断面二次モーメントとの積として求められる曲げ硬さが3N・mm以上であることが好ましく、10N・mm以上であることがより好ましい。
また、ダイシングダイボンドフィルム20のダイシングテープ10において、基材層1は、前記したように、粘着剤層2が積層される側の表層部について、ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの弾性回復率が75%以下であることが好ましく、65%以下であることがより好ましい。弾性回復率は、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い。
さらに、ダイシングダイボンドフィルム20のダイシングテープ10において、基材層1は、前記したように、粘着剤層2が積層される側の表面について、ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの硬度が40MPa以下であることが好ましく、35MPa以下であることがより好ましい。硬度は、20MPa以上であることが好ましく、30MPa以上であることがより好ましい。
ダイボンド層3は、熱硬化性を有することが好ましい。ダイボンド層3に熱硬化性樹脂及び熱硬化性官能基を有する熱可塑性樹脂の少なくとも一方を含ませることにより、ダイボンド層3に熱硬化性を付与することができる。
ダイボンド層3が熱硬化性樹脂を含む場合、このような熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、及び、熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの中でもエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、臭素化ビスフェノールA型、水添ビスフェノールA型、ビスフェノールAF型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型、ヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型、及び、グリシジルアミン型のエポキシ樹脂が挙げられる。
エポキシ樹脂の硬化剤としてのフェノール樹脂としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、及び、ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレンが挙げられる。
ダイボンド層3が、熱硬化性官能基を有する熱可塑性樹脂を含む場合、このような熱可塑性樹脂としては、例えば、熱硬化性官能基含有アクリル樹脂が挙げられる。熱硬化性官能基含有アクリル樹脂におけるアクリル樹脂としては、(メタ)アクリル酸エステルに由来するモノマー単位を含むものが挙げられる。
熱硬化性官能基を有する熱硬化性樹脂においては、熱硬化性官能基の種類に応じて、硬化剤が選ばれる。
ダイボンド層3は、樹脂成分の硬化反応を充分に進行させたり、硬化反応速度を高めたりする観点から、熱硬化触媒を含有していてもよい。熱硬化触媒としては、例えば、イミダゾール系化合物、トリフェニルフォスフィン系化合物、アミン系化合物、およびトリハロゲンボラン系化合物が挙げられる。
ダイボンド層3は、熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂はバインダとして機能する。熱可塑性樹脂としては、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミド6やポリアミド6,6等のポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、PETやPBT等の飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂は、一種のみが用いられてもよいし、二種以上が組み合わされて用いられてもよい。上記熱可塑性樹脂としては、イオン性不純物が少なく、かつ、耐熱性が高いために、ダイボンド層による接続信頼性が確保し易くなるという観点から、アクリル樹脂が好ましい。
上記アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルに由来するモノマー単位を質量割合で最も多いモノマー単位として含むポリマーであることが好ましい。(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、及び、(メタ)アクリル酸アリールエステル等が挙げられる。上記アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な他の成分に由来するモノマー単位を含んでいてもよい。上記他の成分としては、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、アクリルニトリル等の官能基含有モノマーや、各種の多官能性モノマー等が挙げられる。ダイボンド層において高い凝集力を実現するという観点から、上記アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル(特に、アルキル基の炭素数が4以下の(メタ)アクリル酸アルキルエステル)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)との共重合体であることが好ましく、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ことがより好ましい。
ダイボンド層3は、必要に応じて、1種又は2種以上の他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、難燃剤、シランカップリング剤、およびイオントラップ剤が挙げられる。
ダイボンド層3の厚さは、特に限定されないが、例えば、1μm以上200μm以下である。斯かる厚さは、3μm以上150μm以下であってもよく、5μm以上100μm以下であってもよい。
本実施形態に係るダイシングダイボンドフィルム20は、例えば、半導体集積回路を製造するための補助用具として使用される。以下、ダイシングダイボンドフィルム20の使用の具体例について説明する。
以下では、基材層1が一層であるダイシングダイボンドフィルム20を用いた例について説明する。
半導体集積回路を製造する方法は、半導体ウェ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ェハに溝を形成するハーフカット工程と、ハーフカット工程後の半導体ウェハを研削して厚さを薄くするバックグラインド工程と、バックグラインド工程後の半導体ウェハの一面(例えば、回路面とは反対側の面)をダイボンド層3に貼付して、ダイシングテープ10に半導体ウェ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、半導体チップ同士の間隔を維持するカーフ維持工程と、ダイボンド層3と粘着剤層2との間を剥離してダイボンド層3が貼付され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3が貼付され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3A及び図3B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、半導体ウェハWの回路面とは反対側の面に、ウェハ加工用テープTを貼り付ける(図3A参照)。また、ウェハ加工用テープTにダイシングリングRを取り付ける(図3A参照)。ウェハ加工用テープTを貼付した状態で、分割用の溝を形成する(図3B参照)。バックグラインド工程では、図3C及び図3Dに示すように、半導体ウェハを研削して厚さを薄くする。詳しくは、溝を形成した面にバックグラインドテープGを貼付する一方で、始めに貼り付けたウェハ加工用テープTを剥離する(図3C参照)。バックグラインドテープGを貼付した状態で、半導体ウェハWが所定の厚さになるまで研削加工を施す(図3D参照)。
マウント工程では、図4A~図4Bに示すように、ダイシングテープ10の粘着剤層2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3の面に、ハーフカット加工された半導体ウェハWを貼付する(図4A参照)。その後、半導体ウェハWからバックグラインドテープGを剥離する(図4B参照)。
エキスパンド工程では、図5A~図5C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を用いて、ダイシングダイボンドフィルム20を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20を面方向に広げるように引き伸ばす(図5B参照)。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ェハW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(図5C参照)。
さらに、エキスパンド工程では、図6A~図6Bに示すように、より高い温度条件下(例えば、室温(23℃))において、面積を広げるようにダイシングテープ10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。
なお、エキスパンド工程においては、先述したように、半導体チップから離れる方向の抗力が基材層1に生じる。
ここで、本実施形態に係るダイシングダイボンドフィルム20のダイシングテープ10において、基材層1は、ナノインデンターを用いて25℃で測定した基材層1の弾性率と基材層1の断面二次モーメントとの積として求められる曲げ硬さが40N・mm以下である。そのため、エキスパンド工程において、基材層1は比較的曲げ変形し易いものとなる。すなわち、半導体チップの外周縁部分が浮き上がる方向に変位するような場合であっても、基材層1がその変位に比較的追従し易くなっている。
カーフ維持工程では、図7に示すように、ダイシングテープ10に熱風(例えば、100~130℃)を当ててダイシングテープ10を熱収縮させた後冷却固化させて、割断された隣り合う半導体チップ間の距離(カーフ)を維持する。
ここで、本実施形態に係るダイシングダイボンドフィルム20のダイシングテープ10において、基材層1は、100℃におけるMD方向の熱収縮率が20%以下であるので、カーフ維持工程における基材層1の熱収縮を比較的小さくすることができる。そのため、上記したように、エキスパンド工程において半導体チップから離れる方向の抗力が基材層1に生じる場合でも、熱収縮後に前記基材層に残存する抗力を比較的小さくすることができる。その結果、半導体チップの外周縁部分が粘着剤層2から浮き上がることを比較的抑制することができる。
ピックアップ工程では、図8に示すように、ダイボンド層3が貼付された状態の半導体チップをダイシングテープ10の粘着剤層2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10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3が貼付された状態の半導体チップを被着体に接着させる。
なお、上記の半導体集積回路の製造においては、ダイシングダイボンドフィルム20を補助具として用いる例について説明したが、ダイシングテープ10を補助具として用いた場合にも、上記と同様にして半導体集積回路を製造することができる。
なお、本発明に係るダイシングテープ及びダイシングダイボンドフィルムは、前記実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係るダイシングテープ及びダイシングダイボンドフィルムは、前記した作用効果によって限定されるものでもない。本発明に係るダイシングテープ及びダイシングダイボンドフィルムは、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
次に、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。以下の実施例は本発明をさらに詳しく説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
[実施例1]
<基材層の成形>
2種3層押出Tダイ成形機を用いて、A層/B層/C層の3層構造(B層を中心層とし、B層の両面に外層たるA層及びC層が積層された3層構造)を有する基材層を成形した。A層及びC層の樹脂にはメタロセンPP(商品名:ウィンテックWFX4M、日本ポリプロ社製)を用い、B層の樹脂にはEVA(商品名:ウルトラセン(登録商標)626、東ソー社製)を用いた。
前記押出成形は、ダイス温度190℃で行った。すなわち、A層、B層、及び、C層は190℃で押出成形された。押出成形により得られた基材層の厚さは80μmであった。なお、A層、B層、及びC層の厚さの比(層厚比)は、A層:B層:C層=1:10:1であった。
成形された基材層を十分に固化させた後に、固化後の基材層をロール状に巻き取ってロール体とした。
<ダイシングテープの作製>
ロール状の基材層から基材層の一方の表面に、アプリケータを用いて厚さ10μmとなるように粘着剤組成物を塗布した。粘着剤組成物塗布後の基材層を110℃で3分加熱乾燥し、粘着剤層を形成することにより、ダイシングテープを得た。
前記粘着剤組成物は、以下のようにして調製した。
まず、INA(イソノニルアクリレート)173質量部、HEA(ヒドロキシエチルアクリレート)54.5質量部、AIBN(2,2’-アゾビスイソブチロニトリル)0.46質量部、酢酸エチル372質量部を混合して第1樹脂組成物を得た。
次に、丸底セパラブルフラスコ(容量1L)、温度計、窒素導入管、及び、撹拌翼が装備された重合用実験装置の前記丸底セパラブルフラスコ内に前記第1樹脂組成物を加え、前記第1樹脂組成物を撹拌しながら、前記第1樹脂組成物の液温を常温(23℃)として、前記丸底セパラブルフラスコ内を6時間窒素置換した。
引き続き前記丸底セパラブルフラスコ内に窒素を流入させた状態で、前記第1樹脂組成物を撹拌しながら、前記第1樹脂組成物の液温を62℃で3時間保持した後さらに75℃で2時間保持して、前記INA、前記HEA、及び、前記AIBNを重合させて、第2樹脂組成物を得た。その後、前記丸底セパラブルフラスコ内への窒素の流入を停止した。
液温が常温となるまで前記第2樹脂組成物を冷却した後、前記第2樹脂組成物に、重合性炭素-炭素二重結合を有する化合物として、2-イソシアナトリウムメタクリレート(昭和電工社製、商品名「カレンズMOI(登録商標)」)52.5質量部、及び、ジラウリン酸ジブチルスズIV(和光純薬工業社製)0.26質量部を加えて得た第3樹脂組成物を、大気雰囲気下にて、液温50℃で24時間撹拌した。
次に、前記第3樹脂組成物において、ポリマー固形分100質量部に対してコロネートL(イソシアネート化合物)及びOmnirad127(光重合開始剤)をそれぞれ0.75質量部及び2質量部加えた後、酢酸エチルを用いて、固形分濃度が20質量%となるように前記第3樹脂組成物を希釈して、粘着剤組成物を調製した。
<ダイシングダイボンドフィルムの作製>
アクリル樹脂(ナガセケムテックス社製、商品名「SG-P3」、ガラス転移温度12℃)100質量部、エポキシ樹脂(三菱化学社製、商品名「JER1001」)46質量部、フェノール樹脂(明和化成社製、商品名「MEH-7851ss」)51質量部、球状シリカ(アドマテックス社製、商品名「SO-25R」)191質量部、及び、硬化触媒(四国化成工業社製、商品名「キュアゾールPHZ」)0.6質量部を、メチルエチルケトンに加えて混合し、固形分濃度20質量%のダイボンド組成物を得た。
次に、剥離ライナーたるPET系セパレータ(厚さ50μm)のシリコーン処理を施した面上に、アプリケータを用いて厚さ10μmとなるように前記ダイボンド組成物を塗布し、130℃で2分間乾燥して前記ダイボンド組成物から脱溶媒し、前記剥離ライナー上にダイボンド層が積層されたダイボンドシートを得た。
次に、前記ダイシングテープの前記粘着剤層上に、前記ダイボンドシートにおける前記剥離シートが積層されていない側を貼り合せた後、前記剥離ライナーを前記ダイボンド層から剥離して、ダイボンド層を備えるダイシングダイボンドフィルムを得た。
(曲げ硬さ)
粘着剤層を形成する前の基材層について、曲げ硬さを求めた。
曲げ硬さは、ナノインデンターを用いて25℃で測定した前記基材層の弾性率と前記基材層の断面二次モーメントの積として求めた。
粘着剤層を形成する前の基材層の弾性率は、以下のようにして求めた。

測定装置及び測定条件
・装置:Tribo Indenter(Hysitron Inc.社製)
・使用圧子:バーコビッチ型ダイヤモンド製圧子(三角錐型)
・測定方法:単一押し込み測定
・測定温度:25℃
・押し込み深さ設定:200nm
・測定雰囲気:空気中
・負荷(押し込み)速度:20nm/s
・除荷速度(引き抜き):20nm/s
測定試料
包埋樹脂を用いてダイシングテープ(長さl:5mm、幅w:5mm、厚さt:125μm)の全体を包埋した後、ミクロトームを用いて、包埋されたダイシングテープを幅方向に沿って断面を切り出したもの(断面出ししたもの)を測定試料とした。
なお、包埋樹脂としては、DEV-TUBE S-31(ITW PP&Fジャパン社製)を用いた。
測定方法
(1)測定試料を25℃にて1時間保持した。
(2)バーコビッチ型ダイヤモンド製圧子の押し込み方向と、測定試料の基材層の表面とが直交するように、測定試料を配置した。
(3)バーコビッチ型ダイヤモンド製圧子の先端を測定試料の基材層の表面に当接させた後、基材層1の表面から深さ200nmまで、負荷速度20nm/sにてバーコビッチ型ダイヤモンド製圧子を押し込んだ。
(4)基材層の表面から深さ200nmまで、バーコビッチ型ダイヤモンド製圧子を押し込んだ後、除荷速度20nm/sにて、バーコビッチ型ダイヤモンド製圧子を押し込み開始時の位置まで戻した。
(5)解析ソフト「Triboscan Ver.9.2.12.0」を用いて、圧子を最も押し込んだ位置から除荷しているときの基材層1の各変位、前記各変位となるときに基材層に掛けられている荷重、及び、理論的に算出される前記各変位における圧痕面積(前記各変位となるときの圧子と基材層1との接触面積(接触投影面積))から、弾性率を算出した。
上記測定は、基材層の異なる3箇所について行い、3箇所において算出された弾性率を算術平均することにより、基材層の弾性率を求めた。
実施例1に係る基材層は3層構造であったため、各層について弾性率を求めた。
また、粘着剤層を形成する前の基材層の断面二次モーメントは、基材層の断面が長方形状であると過程して、以下の式を用いて算出した。

I=w×h/12(ただし、wは基材層の幅であり、hは基材層の厚さである)

ここで、実施例1に係る基材層は3層構造であったため、各層について断面二次モーメントを算出した。
なお、基材層の1層目(A層)の幅は300mm、厚さは10.4μmであり、基材層の2層目(B層)の幅は300mm、厚さは10.4μmであり、基材層の3層目(C層)の幅は300mmであり、厚さは10.4μmであった。
なお、実施例1に係る基材層の曲げ硬さは、各層について、弾性率と断面二次モーメントとの積を求め、これらを足し合わせることにより求めた。
(弾性回復率)
粘着剤層を形成する前の基材層について、弾性回復率を求めた。
弾性回復率は、上記した基材層の測定に用いたものと同じ測定装置及び測定試料を用い、上記した基材層の弾性率の測定条件と同じ測定条件を採用し、解析ソフト「Triboscan Ver.9.2.12.0」を用いて、上記した基材層の弾性率と同じ測定方法を採用することにより測定した。
(硬度)
粘着剤層を形成する前の基材層について、硬度を求めた。
硬度は、上記した基材層の測定に用いたものと同じ測定装置及び測定試料を用い、上記した基材層の弾性率の測定条件と同じ測定条件を採用し、解析ソフト「Triboscan Ver.9.2.12.0」を用いて、圧子を最も押し込んだときに基材層に掛かる荷重、及び、圧子を最も押し込んだときに理論的に算出される圧痕面積(圧子を最も押し込んだときの圧子と基材層との接触面積(接触投影面積))から、基材層の硬度を求めることにより測定した。
(熱収縮率)
粘着剤層を形成する前の基材層から、MD方向が長さ方向となるように所定寸法(幅20mm、長さ120mm)に切り出した試験片について、100℃におけるMD方向の熱収縮率を測定した。
熱収縮率は、以下の手順にしたがって求めた。
(1)加熱前の前記試験片の長さ方向の両端部から10mmの箇所にそれぞれマーキングをした。
(2)加熱前の前記試験片のマーキング間の距離L(すなわち、MD方向の初期長さ)を測定した。
(3)マーキングした箇所よりも外側(すなわち、長さ方向の端部側)の部分をクリップで固定した状態で、前記試験片を温度100℃の環境に60秒間曝した。
(4)前記試験片を室温(23±2℃)まで冷却した後、(2)と同じ箇所について長さLを測定した。
(5)以下の式にしたがって、前記試験片の長さ方向(MD方向)の寸法変化率Rを算出した。

=(L-L)/L×100
(チップ浮きの評価)
上のようにして得た実施例1に係るダイシングダイボンドフィルムに、ベアウェハ(直径300mm)及びダイシングリングを貼付した。
次に、ダイセパレータDDS230(ディスコ社製)を用いて、半導体ウェハ及びダイボンド層の割断を行い、割断後のチップ浮きについて評価した。ベアウェハは、長さ10mm×幅10mm×厚さ0.055mmの大きさのベアチップに割断した。
なお、ベアウェハとしては、反りウェハを用いた。
反りウェハは以下のようにして作製した。
まず、下記(a)~(f)をメチルエチルケトンに溶解させ、固形分濃度20質量%の反り調整組成物を得た。
(a)アクリル樹脂(ナガセケムテックス社製、商品名「SG-70L」):5質量部
(b)エポキシ樹脂(三菱化学社製、商品名「JER828」):5質量部
(c)フェノール樹脂(明和化成社製、商品名「LDR8210」):14質量部
(d)エポキシ樹脂(三菱化学社製、商品名「MEH-8005」):2質量部
(e)球状シリカ(アドマテックス社製、商品名「SO-25R」):53質量部
(f)リン系触媒(TPP-K):1質量部
次に、前記反り調整組成物を、剥離ライナーたるPET系セパレータ(厚さ50μm)のシリコーン処理した面上に、アプリケータを用いて厚さ25μmで塗布し、130℃で2分間乾燥して前記反り調整組成物から脱溶媒し、前記剥離ライナー上に反り調整層が積層された反り調整シートを得た。
次に、前記反り調整シートにおける前記剥離ライナーが積層されていない側に、ラミネータ(MCK社製、型式MRK-600)を用いて、60℃、0.1MPa、10mm/sの条件でベアウェハを貼付し、オーブンに入れて175℃で1時間加熱して前記反り調整層における樹脂を熱硬化させ、これにより、前記反り調整層が収縮することにより反ったベアウェハを得た。
前記反り調整層を収縮させた後、反ったベアウェハにおける前記反り調整層が積層されていない側にウェハ加工用テープ(日東電工株式会社製、商品名「V-12SR2」)を貼付した後、前記ウェハ加工用テープを介して、反ったベアウェハにダイシングリングを固定した。その後、反ったベアウェハから前記反り調整層を取り除いた。
ダイシング装置(DISCO社製、型番6361)を用いて、反ったベアウェハにおける前記反り調整層を取り除いた面(以下、一方面という)の全体に、この面から100μmの深さの溝を格子状(巾20μm)に形成した。
次に、反ったベアウェハの一方面にバックグラインドテープを貼り合せ、反ったベアウェハの他方面(前記一方面と反対側の面)から前記ウェハ加工用テープを取り除いた。
次に、バックグラインダー(DISCO社製、型式DGP8760)を用いて、反ったベアウェハの厚みが55μm(0.055mm)となるように、他方面側から反ったベアウェハを研削することにより得られたウェハを、反りウェハとした。
チップ浮きは、詳細には以下のようにして評価した。
まず、クールエキスパンダーユニットにて、エキスパンド温度-5℃、エキスパンド速度100mm/秒、エキスパンド量12mmの条件で、ベアウェハ及びダイボンド層を割断して、ダイボンド層付き半導体チップを得た。
次に、室温、エキスパンド速度1mm/秒、エキスパンド量5mmの条件で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℃、ヒート距離18mm、ローテーションスピード5°/secの条件で、ベアウェハの外周縁との境界部分のダイシングダイボンドフィルムを熱収縮させた。
次に、ダイシングダイボンドフィルムの基材層表面について、顕微鏡観察によりダイボンド層付き半導体チップの浮きの状態を撮影し、二値化することにより、浮きの面積を算出した。そして、浮きの面積が4%未満の場合を〇と評価し、4%以上の場合を×と評価した。
[実施例2]
基材層を125μmとした以外は、実施例1と同様にして、実施例2に係る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得た。
また、実施例2に係る基材層について、実施例1と同様にして、曲げ硬さ、弾性回復率、及び、硬度を求めた。
さらに、実施例2に係る基材層について、実施例1と同様にして、チップ浮きを評価した。
[実施例3]
基材層を150μmとした以外は、実施例1と同様にして、実施例3に係る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得た。
また、実施例3に係る基材層について、実施例1と同様にして、曲げ硬さ、弾性回復率、及び、硬度を求めた。
さらに、実施例3に係る基材層について、実施例1と同様にして、チップ浮きを評価した。
[実施例4]
A層、B層、及びC層の厚さの比(層厚比)を、A層:B層:C層=1:4:1とした以外は、実施例3と同様にして、実施例4に係る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得た。
また、実施例4に係る基材層について、実施例1と同様にして、曲げ硬さ、弾性回復率、及び、硬度を求めた。
さらに、実施例4に係る基材層について、実施例1と同様にして、チップ浮きを評価した。
[実施例5]
基材層をA層及びB層の2層で構成し、基材層の層厚比を、A層:B層=1:5とした以外は、実施例2と同様にした、実施例5に係る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得た。
また、実施例5に係る基材層について、実施例1と同様にして、曲げ硬さ、弾性回復率、及び、硬度を求めた。
さらに、実施例5に係る基材層について、実施例1と同様にして、チップ浮きを評価した。
参考例6]
基材層のA層及びC層(外層)を構成する樹脂をNovatec LC720とした以外は、実施例2と同様にして、参考例6に係る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得た。
また、参考例6に係る基材層について、実施例1と同様にして、曲げ硬さ、弾性回復率、及び、硬度を求めた。
さらに、参考例6に係る基材層について、実施例1と同様にして、チップ浮きを評価した。
参考例7]
基材層のA層及びC層(外層)を構成する樹脂を二ポロンハード(登録商標)2000(東ソー製)とした以外は、実施例2と同様にして、参考例7に係る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得た。
また、参考例7に係る基材層について、実施例1と同様にして、曲げ硬さ、弾性回復率、及び、硬度を求めた。
さらに、参考例7に係る基材層について、実施例1と同様にして、チップ浮きを評価した。
[比較例1]
基材層をA層の1層で構成した以外は、実施例2と同様にして、比較例1に係る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得た。
また、比較例1に係る基材層について、実施例1と同様にして、曲げ硬さ、弾性回復率、及び、硬度を求めた。
さらに、比較例1に係る基材層について、実施例1と同様にして、チップ浮きを評価した。
[比較例2]
基材層のA層を構成する樹脂を二ポロンハード(登録商標)2000(東ソー製)とし、層厚を150μmとした以外は、比較例1と同様にして、比較例2に係る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得た。
また、比較例2に係る基材層について、実施例1と同様にして、曲げ硬さ、弾性回復率、及び、硬度を求めた。
さらに、比較例2に係る基材層について、実施例1と同様にして、チップ浮きを評価した。
各例に係る基材層について、曲げ硬さ、弾性回復率、及び、硬度を求めた結果とともに、各例に係るダイシングダイボンドフィルムについて、チップ浮きを評価した結果を以下の表1に示した。
表1より、実施例1~5、参考例6、7に係る基材層は、いずれも、曲げ硬さが40N・mm以下を示し、かつ、熱収縮率が20%以下を示しており、実施例1~5、参考例6、7に係るダイシングダイボンドフィルムは、チップ浮きを抑制できていることが分かる。
これに対し、比較例1に係る基材層は、曲げ硬さが40N・mm以下であるものの、熱収縮率が20%を超えており、比較例1に係るダイシングダイボンドフィルムは、チップ浮きを十分に抑制できていないことが分かる。
また、比較例2に係る基材層は、熱収縮率が20%以下であるものの、曲げ硬さが40N・mmを超えており、比較例2に係るダイシングダイボンドフィルムは、チップ浮きを十分に抑制できていないことが分かる。
なお、表1に掲載した結果は、ダイシングダイボンドフィルムに関するものであるが、ダイシングダイボンドフィルムに含まれるダイシングテープにおいても、表1に示したものと同様の結果が得られると予想される。
1 基材層
2 粘着剤層
3 ダイボンド層
10 ダイシングテープ
20 ダイシングダイボンドフィルム
1a 第1樹脂層
1b 第2樹脂層
1c 第3樹脂層
G バックグラインドテープ
H 保持具
J 吸着治具
T ウェハ加工用テープ
U 突き上げ部材
W 半導体ウェハ

Claims (4)

  1. 基材層上に粘着剤層が積層されたダイシングテープであって、
    前記基材層が、エラストマーを含むエラストマー層と、メタロセンポリプロピレン樹脂を含む非エラストマー層との積層構造を備えた樹脂フィルムで構成されており、
    前記基材層は、前記エラストマー層と前記非エラストマー層とが積層した2層構造、又は、2つの前記非エラストマー層の間に前記エラストマー層が配置された3層構造を備え、
    前記基材層は、100℃におけるMD方向の熱収縮率が20%以下であり、かつ、ナノインデンターを用いて25℃で測定した前記基材層の弾性率と前記基材層の断面二次モーメントとの積として求められる曲げ硬さが40N・mm以下である、
    ダイシングテープ。
  2. 前記基材層は、前記粘着剤層が積層される側の表層部について、ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの弾性回復率が75%以下である、
    請求項1に記載のダイシングテープ。
  3. 前記基材層は、前記粘着剤層が積層される側の表層部について、ナノインデンターを用いて25℃で測定したときの硬度が40MPa以下である、
    請求項1または2に記載のダイシングテープ。
  4. 基材層上に粘着剤層が積層されたダイシングテープと、
    前記ダイシングテープの粘着剤層上に積層されたダイボンド層と、を備え、
    前記基材層が、エラストマーを含むエラストマー層と、メタロセンポリプロピレン樹脂を含む非エラストマー層との積層構造を備えた樹脂フィルムで構成されており、
    前記基材層は、前記エラストマー層と前記非エラストマー層とが積層した2層構造、又は、2つの前記非エラストマー層の間に前記エラストマー層が配置された3層構造を備え、
    前記基材層は、100℃におけるMD方向の熱収縮率が20%以下であり、かつ、ナノインデンターを用いて25℃で測定した前記基材層の弾性率と前記基材層の断面二次モーメントとの積として求められる曲げ硬さが40N・mm以下である、
    ダイシングダイボンドフィルム。
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