JPWO2009011281A1 - ダイシング−ダイボンディングテープ及び半導体チップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係るダイシング−ダイボンディングテープでは好ましくは、前記非粘着層と前記粘接着剤層との間の剥離力が1〜15N/mである。剥離力がこの範囲であると、紫外線等を照射しなくても、半導体チップが接合された粘接着剤層を非粘着層から無理なく剥離し、半導体チップを粘接着剤層ごと容易にかつ確実にピックアップすることができる。
(発明の効果)
さらに、上記非粘着層がアクリル系ポリマーを主成分として含有する組成物により形成されており、さらに非粘着層の半導体チップのピックアップ時の温度における、貯蔵弾性率が1〜400MPaでありかつ破断伸度が5〜100%の範囲にあるため、ダイシング後に非粘着層の剥離力を変化させなくても、半導体チップが接合された粘接着剤層を非粘着層から無理なくかつ容易に剥離できる。しかも、ダイシング時には、半導体ウェーハとともに上記粘接着剤層を無理なく切削できる。従って、ダイシングに際し、切削屑が生じ難く、該切削屑によるピックアップの不良が生じ難い。
2…離型フィルム
2a…上面
3…粘接着剤層
3a…表面
4…非粘着層
4a…一方の面
4b…他方の面
5…ダイシングフィルム
5a…基材
5b…粘接着剤層
5c…延長部
6,7…保護シート
11…ダイシング−ダイボンディングテープ
15…ダイシング−ダイボンディングテープ
16…ダイシングフィルム
21…半導体ウェーハ
21a…表面
21b…裏面
21c…外周側面
22…ステージ
23…ダイシングリング
24…ステージ
31…半導体チップ
41…第1の切断刃
42…第1の切断部分
43…第2の切断刃
44…第2の切断部分
図1(a)、(b)に、本発明の一実施形態に係るダイシング−ダイボンディングテープを部分切欠正面断面図及び部分切欠平面図で示す。
粘接着剤層3の径は、非粘着層4の径と異なっていてもよい。上記非粘着層4の径は、粘接着剤層3の径よりも大きいことが好ましい。非粘着層4の外周側面は、粘接着剤層3の外周側面よりも外側に張り出していることが好ましい。これらの場合には、粘接着剤層3に半導体ウェーハを接合する際に、非粘着層4が設けられている位置に対応する部分に半導体ウェーハを正確に位置合わせできる。また、半導体ウェーハを粘接着剤層3に確実に接合できる。
粘接着剤層3の離型フィルム2が貼付された表面3aは、半導体ウェーハが貼付される面である。
上記貯蔵弾性率は、1〜150MPaの範囲にあることが好ましい。半導体チップのピックアップ時の温度における上記破断伸度は、10〜50%の範囲にあることが好ましい。
上記非粘着層4は、アクリル系ポリマーを主成分として含有する組成物により形成されており、半導体チップのピックアップ時の温度における貯蔵弾性率が上記特定の範囲にあり、かつ破断伸度が上記特定の範囲にある限り、特に限定されない。非粘着層4として、様々なアクリル樹脂系フィルムを用いることができる。
上記官能基含有モノマーとしては、(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4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル又は(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有モノマーが挙げられる。
上記光ラジカル発生剤は特に限定されない。上記光ラジカル発生剤の市販品としては、例えば、イルガキュア184、イルガキュア2959、イルガキュア907、イルガキュア819、イルガキュア651、イルガキュア369及びイルガキュア379(以上、いずれもチバ・スペシャリティーケミカルズ社製)、ベンソ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、並びにルシリンTPO(BASF Japan社製)等が挙げられる。
上記アクリル基と反応可能な二重結合を有するオリゴマーは、加熱や光の照射により、上述のアクリル系ポリマーと架橋する。この架橋により、架橋体中に上記オリゴマーに由来する骨格が取り込まれる。このため、貯蔵弾性率や破断伸度を所望の範囲に制御できる。
ポリエーテル骨格とポリウレタン骨格とを有する3〜10官能のウレタンアクリルオリゴマーとしては、ポリプロピレンオキシド主鎖のウレタンアクリルオリゴマー等が挙げられる。これらの市販品としては、U−2PPA、U−4HA、U−6HA、U−15HA、UA−32P、U−324A、U−108A、U−200AX、UA−4400、UA−2235PE、UA−160TM及びUA−6100(新中村化学工業社製)、並びにUN−7600、UN−7700、UN−333及びUN−1255(根上工業社製)等が挙げられる。
また、多官能のウレタンアクリルオリゴマーの場合には、上記(メタ)アクリル酸エステルポリマー100重量部に対して、オリゴマーは1〜50重量部の割合で配合されることが好ましく、1〜30重量部の割合で配合されることがより好ましい。
なお、本明細書において、「平均粒径」とは、動的レーザー散乱法によって測定される体積平均径を示す。
、いずれもアドマテックス社製)等が挙げられる。
上記非粘着層4の厚みは特に限定されない。上記非粘着層4の厚みは、30〜100μmの範囲内にあることが好ましい。厚みが30μm未満であると、エクスパンド性が不足する場合がある。厚みが100μmを超えると、厚みが不均一になる場合がある。厚みが不均一であると、ダイシングを適切に行えない場合がある。
上記離型フィルム2は、粘接着剤層3の半導体ウェーハが貼付される面3aを保護するために用いられる。なお、離型フィルムは、必ずしも用いられなくてもよい。
上記粘接着剤層3は、半導体チップを基板や、他の半導体チップ等に接合するために用いられる。上記粘接着剤層3は、ダイシングに際し、半導体ウェーハごと切断される。
上記硬化性樹脂は特に限定されない。上記硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂等が挙げられる。
上記エポキシ基を有する高分子ポリマーとしては、例えば、エポキシ基含有アクリルゴム、エポキシ基含有ブタジエンゴム、ビスフェノール型高分子量エポキシ樹脂、エポキシ基含有フェノキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂、エポキシ基含有ウレタン樹脂又はエポキシ基含有ポリエステル樹脂等が挙げられる。なかでも、硬化物の機械的強度や耐熱性を高めることができるため、エポキシ基含有アクリル樹脂が好適に用いられる。これらのエポキシ基を有する高分子ポリマーは、単独で用いられてもよいし、2種類以上が併用されてもよい。
上記ダイシンフィルム5は、上述のように基材5aと基材5aの片面に積層された粘着剤層5bとを有する。粘着剤層5bは、ダイシングリングが貼付されるダイシングリング貼付用粘着剤層である。
離型フィルム2を剥離した後、又は離型フィルム2を剥離しながら、露出したダイシングフィルム5の延長部5cの粘接着剤層5bを、ダイシングリング23上に貼付する。さらに、露出した粘接着剤層3を、半導体ウェーハ21の裏面21bに接合する。
粘接着剤層3が接合された半導体ウェーハ21をダイシングし、個々の半導体チップ31に分割する工程を、図8(a)〜(d)を用いて説明する。
非粘着層を作製するために、下記の表1に示すアクリル系ポリマー1〜5の内のいずれかを用いた。アクリル系ポリマー1〜5のいずれかを主成分として含む組成物により、非粘着層を形成した。
先ず、以下のアクリル系ポリマーを合成した。
2−エチルヘキシルアクリレート95重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5重量部、光ラジカル発生剤としてのイルガキュア651(チバガイギ社製、50%酢酸エチル溶液)0.2重量部、及びラウリルメルカプタン0.01重量部を酢酸エチルに溶解させ、溶液を得た。この溶液に紫外線を照射して重合を行い、ポリマーの酢酸エチル溶液を得た。さらに、この溶液の固形分100重量部に対して、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製、カレンズMOI)を3.5重量部反応させて、アクリル共重合体(アクリル系ポリマー1)を得た。得られたアクリル系ポリマー1の重量平均分子量は70万であり、酸価は0.86(mgKOH/g)であった。
2−エチルヘキシルアクリレート94重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5重量部、アクリル酸1重量部、光ラジカル発生剤としてのイルガキュア651(チバガイギ社製、50%酢酸エチル溶液)0.2重量部、及びラウリルメルカプタン0.01重量部を酢酸エチルに溶解させ、溶液を得た。この溶液に紫外線を照射して重合を行い、ポリマーの酢酸エチル溶液を得た。さらに、この溶液の固形分100重量部に対して、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製、カレンズMOI)を3.5重量部反応させて、アクリル共重合体(アクリル系ポリマー2)を得た。得られたアクリル系ポリマー2の重量平均分子量は76万であり、酸価は6.73(mgKOH/g)であった。
2−エチルヘキシルアクリレート97重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート3重量部、光ラジカル発生剤としてのイルガキュア651(チバガイギ社製、50%酢酸エチル溶液)0.2重量部、及びラウリルメルカプタン0.01重量部を酢酸エチルに溶解させ、溶液を得た。この溶液に紫外線を照射して重合を行い、ポリマーの酢酸エチル溶液を得た。さらに、この溶液の固形分100重量部に対して、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製、カレンズMOI)を1.8重量部反応させて、アクリル共重合体(アクリル系ポリマー3)を得た。得られたアクリル系ポリマー3の重量平均分子量は89万であり、酸価は0.58(mgKOH/g)であった。
2−エチルヘキシルアクリレート99重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート1重量部、光ラジカル発生剤としてのイルガキュア651(チバガイギ社製、50%酢酸エチル溶液)0.2重量部、及びラウリルメルカプタン0.01重量部を酢酸エチルに溶解させ、溶液を得た。この溶液に紫外線を照射して重合を行い、ポリマーの酢酸エチル溶液を得た。さらに、この溶液の固形分100重量部に対して、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製、カレンズMOI)を0.9重量部反応させて、アクリル共重合体(アクリル系ポリマー4)を得た。得られたアクリル系ポリマー4の重量平均分子量は73万であり、酸価は0.34(mgKOH/g)であった。
2−エチルヘキシルアクリレート95重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5重量部、光ラジカル発生剤としてのイルガキュア651(チバガイギ社製、50%酢酸エチル溶液)0.2重量部、及びラウリルメルカプタン0.01重量部を酢酸エチルに溶解させ、溶液を得た。この溶液に紫外線を照射して重合を行い、ポリマーの酢酸エチル溶液を得た。さらに、この溶液の固形分100重量部に対して、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製、カレンズMOI)を7重量部反応させて、アクリル共重合体(アクリル系ポリマー5)を得た。得られたアクリル系ポリマー5の重量平均分子量は92万であり、酸価は1.00(mgKOH/g)であった。
(フィラー)
SC4050:アドマテックス社製、シリカフィラー、平均粒径:1μm
SC2050:アドマテックス社製、シリカフィラー、平均粒径:0.5μm
SC1050:アドマテックス社製、シリカフィラー、平均粒径:0.3μm
(オリゴマー)
U324A:新中村化学工業社製、ウレタンアクリルオリゴマー(10官能のウレタンアクリルオリゴマー)、重量平均分子量:1,300
UA340P:新中村化学工業社製、ウレタンアクリルオリゴマー(2官能)、重量平均分子量:12,000
UN7600:根上工業社製、ウレタンアクリルオリゴマー(2官能)、重量平均分子量:11,500
UN7700:根上工業社製、ウレタンアクリルオリゴマー(2官能)、重量平均分子量:20,000
EBECRYL12:ダイセルサイテック社製、ポリプロピレングリコールトリアクリレート、重量平均分子量:780
上記アクリル系ポリマー1を100重量部と、イルガキュア651を1重量部と、ウレタンアクリルオリゴマーとしてU324Aを15重量部とを配合し、組成物を得た。得られた組成物に、160Wの水銀灯2灯を用いて、光を4000mJ/cm2のエネルギーとなるように照射し、組成物を硬化させ、非粘着層としての非粘着フィルムを得た。このようにして得られた非粘着層の半導体チップピックアップ時の温度としての23℃の温度における貯蔵弾性率と、破断伸度とを以下の方法で測定した。
G−2050M(日本油脂社製、エポキシ含有アクリルポリマー、重量平均分子量Mw20万)15重量部と、EXA−7200HH(大日本インキ社製、ジシクロペンタジエン型エポキシ)70重量部と、HP−4032D(大日本インキ社製、ナフタレン型エポキシ)15重量部と、YH−309(ジャパンエポキシレジン社製、酸無水物系硬化剤)38重量部と、2MAOK−PW(四国化成社製、イミダゾール)8重量部と、S320(チッソ社製、アミノシラン)2重量部と、MT−10(トクヤマ社製、表面疎水化ヒュームドシリカ)4重量部とを配合し、配合物を得た。得られた配合物を溶剤としてのメチルエチルケトン(MEK)に固形分60%となるように添加し、攪拌し、塗液を得た。得られた塗液を離型フィルム上に厚み40μmになるように塗布し、110℃のオーブン内で3分間加熱乾燥し、離型フィルム上に粘接着剤層を形成した。
下記の表2,3に示すように、非粘着層を形成するための組成物の材料の種類及び配合割合を変更したことを除いては実施例1と同様にして非粘着層を得た。
上記のようにして非粘着層の23℃における貯蔵弾性率及び破断伸度を測定した結果を下記の表2,3に示す。
ダイシング−ダイボンディングテープの離型フィルムを粘接着剤層から剥離し、粘接着剤層を露出させた。露出した粘接着剤層を直径8inchのシリコンウェーハ(厚み80μm)の一方の面に60℃の温度でラミネートし、評価サンプルを作製した。
△:チップ飛び、ひげ状の切削屑及びクラックのうちのいずれか一つあり
×:チップ飛び、ひげ状の切削屑及びクラックのうちのいずれか二つあり
ダイシング後に、ダイボンダーbestem D−02(キャノンマシーナリー社製)を用いて、コレットサイズ8mm角、突き上げ速度5mm/秒、ピックアップ温度23℃の条件で、分割された半導体チップの連続ピックアップを行い、ピックアップの可否を評価した。表2,3に結果を示す。表2,3の評価記号の意味は以下の通りである。
△:ピックアップできなかった半導体チップの割合が1〜15%
×:ピックアップできなかった半導体チップの割合が16%以上
Claims (9)
- 粘接着剤層と、該粘接着剤層に積層された非粘着層とを備えるダイシング−ダイボンディングテープであって、
前記非粘着層が、アクリル系ポリマーを主成分として含有する組成物により形成されており、
半導体チップのピックアップ時の温度における、前記非粘着層の貯蔵弾性率が1〜400MPaでありかつ破断伸度が5〜100%であることを特徴とする、ダイシング−ダイボンディングテープ。 - 前記非粘着層が、アクリル系ポリマーを主成分として含有する組成物を架橋させた架橋体により形成されている、請求項1に記載のダイシング−ダイボンディングテープ。
- 前記非粘着層と前記粘接着剤層との間の剥離力が1〜15N/mの範囲にある、請求項1または2に記載のダイシング−ダイボンディングテープ。
- 前記組成物が、アクリル基と反応可能な二重結合を有し、かつ重量平均分子量が100〜50000であるオリゴマーをさらに含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のダイシング−ダイボンディングテープ。
- 前記オリゴマーが、ポリエーテル骨格、ポリエステル骨格、ブタジエン骨格、ポリウレタン骨格、シリケート骨格、イソプレン骨格、ポリアルキル骨格、ポリアクリロニトリル骨格、ポリカーボネート骨格及びジシクロペンタジエン骨格からなる群から選択された少なくとも1種の骨格を有する、請求項4に記載のダイシング−ダイボンディングテープ。
- 前記非粘着層が、平均粒径0.1〜10μmのフィラー粉末を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のダイシング−ダイボンディングテープ。
- 前記非粘着層の前記粘接着剤層が積層されている面とは反対側の面に積層されたダイシングフィルムをさらに備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載のダイシング−ダイボンディングテープ。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のダイシング−ダイボンディングテープと、半導体ウェーハとを用意する工程と、
ダイシング−ダイボンディングテープの前記粘接着剤層の、前記非粘着層が積層されている面とは反対側の面に前記半導体ウェーハを接合する工程と、
前記ダイシング−ダイボンディングテープに接合された半導体ウェーハを前記粘接着剤層ごとダイシングし、個々の半導体チップに分割する工程と、
ダイシング後に、前記半導体チップが接合された前記粘接着剤層を前記非粘着層から剥離し、半導体チップを前記粘接着剤層ごと取り出す工程とを備える、半導体チップの製造方法。 - ダイシング後に、前記粘接着剤層と前記非粘着層との間の剥離力を変化させることなく、半導体チップが取り出される、請求項8に記載の半導体チップの製造方法。
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