JPWO2011007732A1 - 接着シートの製造方法及び接着シート - Google Patents

Abstract

本発明の接着シートの製造方法は、長尺の剥離基材１と、該剥離基材１上に島状に配置された接着剤層２と、を備える接着シートの製造方法であって、剥離基材１上に長尺の接着剤層２を積層した後、該接着剤層２の所定の部分が剥離基材１上に島状に残るように、該接着剤層２の不要部分６を剥離する剥離工程を有し、剥離工程において、接着剤層２の不要部分６の短尺方向の幅が最も狭い狭幅部８における破断強さが２００ｇ以上となるように、狭幅部８の幅Ｗを調整する方法である。

Description

本発明は、接着シートの製造方法及び接着シートに関し、より詳しくは、半導体用接着シートの製造方法及び半導体用接着シートに関する。

従来、半導体素子と半導体素子搭載用の支持部材との接合には銀ペーストが主に使用されている。しかし、近年の半導体素子の小型化・高性能化に伴い、使用される支持部材にも小型化・細密化が要求されるようになってきている。こうした要求に対して、銀ペーストでは、はみ出しや半導体素子の傾きに起因するワイヤボンディング時における不具合の発生、銀ペーストからなる接着剤層の膜厚の制御困難性、及び接着剤層のボイド発生などにより、上記要求に対処しきれなくなってきている。

そのため、上記要求に対処するべく、近年、フィルム状の接着剤が使用されるようになってきた。このフィルム状接着剤は、個片貼付け方式あるいはウェハ裏面貼付け方式において使用されている。フィルム状接着剤を用いて個片貼付け方式により半導体装置を作製する場合には、まず、ロール状（リール状）に巻き取られたフィルム状接着剤をカッティング又はパンチングによって任意のサイズに切り出し、フィルム状接着剤の個片を得る。この個片を、半導体素子搭載用の支持部材に貼り付け、フィルム状接着剤付き支持部材を得る。その後、ダイシング工程によって個片化した半導体素子をフィルム状接着剤付き支持部材に接合（ダイボンド）して半導体素子付き支持部材を作製する。更に、必要に応じてワイヤボンド工程、封止工程等を経ることにより半導体装置を作製する。

しかし、個片貼付け方式においてフィルム状接着剤を用いる場合には、フィルム状接着剤を切り出して支持部材に接着するための専用の組立装置が必要であるため、銀ペーストを使用する方法に比べて製造コストが高くなるという問題があった。

一方、フィルム状接着剤を用いてウェハ裏面貼付け方式により半導体装置を作製する場合には、まず、半導体ウェハの回路面とは反対側の面（裏面）にフィルム状接着剤を貼付け、更にフィルム状接着剤の半導体ウェハ側と反対側の面にダイシングテープを貼り合わせる。次に、ダイシングによって半導体ウェハ及びフィルム状接着剤を個片化し、フィルム状接着剤付き半導体素子を得る。得られたフィルム状接着剤付き半導体素子をピックアップし、それを半導体素子搭載用の支持部材に接合（ダイボンド）する。その後、加熱、硬化、ワイヤボンド等の工程を経ることにより半導体装置を作製する。

このフィルム状接着剤を用いたウェハ裏面貼付け方式は、フィルム状接着剤付き半導体素子を支持部材に接合するため、フィルム状接着剤を個片化するための専用の装置を必要とせず、従来の銀ペースト用の組立装置をそのまま又は熱盤を付加するなどの装置の一部を改良することにより使用できる。そのため、フィルム状接着剤を用いた半導体装置の組立方法の中で製造コストが比較的安く抑えられる方法として注目されている。

しかし、フィルム状接着剤を用いた上記のウェハ裏面貼付け方式においては、半導体ウェハのダイシングを行うまでに、フィルム状接着剤を半導体ウェハに貼付する工程とダイシングテープをフィルム状接着剤に貼付する工程との２つの貼付工程が必要である。そこで、このプロセスを簡略化するために、フィルム状接着剤とダイシングテープとを貼り合わせ、一枚で両方の機能を併せ持つ接着シート（ダイボンドダイシングシート）が開発されている（例えば、特許文献１参照）。このような接着シートは、例えば、剥離基材／接着剤層／粘着フィルムの三層構造を有している。

また、このような接着シートを、半導体素子を構成するウェハの形状にあらかじめ加工しておく方法（いわゆるプリカット加工）が知られている（例えば、特許文献２参照）。かかるプリカット加工は、使用されるウェハの形状に合わせて接着剤層を打ち抜き、ウェハを貼り付ける部分以外の接着剤層を剥離し、そこへダイシングテープを貼り付けた後、ダイシング工程でウェハ固定用に用いるフレーム（ウェハリング）の形状に合わせてダイシングテープを打ち抜き、不要部分を除去する方法である。

プリカット加工が施された接着シートは、例えば、図１（ａ）に示すような構造を有している。また、図１（ｂ）は図１（ａ）のダイボンドダイシングシート２００のＸ−Ｘ端面図であり、剥離基材１上に接着剤層２が積層され、その上にさらに粘着フィルム３が、剥離基材１側が粘着性を有する面となるようにして積層されている。なお、粘着フィルム３は接着剤層２を覆い、且つ、接着剤層２の周囲で剥離基材１に接するように積層されており、これにより、半導体ウェハのダイシングを行う際に、半導体ウェハの外周部のウェハリングに粘着フィルム３を貼り付けて接着シート２００を固定することができるようになっている。

かかるプリカット加工を施す場合、上記の接着シートは一般的に、フィルム状接着剤において接着剤層をウェハ形状に合わせてプリカット加工し、それとダイシングテープとを貼り合わせた後、このダイシングテープに対してウェハリング形状に合わせたプリカット加工を施すか、又は、あらかじめウェハリング形状にプリカット加工したダイシングテープを、プリカット加工したフィルム状接着剤と貼り合わせることによって作製される。

特開平７−４５５５７号公報 実公平６−１８３８３号公報

上記接着剤層のプリカット加工では、使用されるウェハ形状に合わせて接着剤層を打ち抜き、ウェハを貼り付ける部分以外の不要な接着剤層を剥離した後に、粘着フィルムを剥離基材側が粘着性を有する面になるよう積層するが、接着剤層を剥離する工程において以下のような不具合が生じることを本発明者らは見出した。すなわち、接着剤層は半導体素子の特性や半導体装置の組立方法の違いによって様々な特性が要求されるため、厚みが薄くなったり、接着剤層そのものがもろくなったりする。そのため、不要な接着剤層を剥離する時に接着剤層が破れてしまうため、長尺の剥離基材上にある不要な接着剤層を連続して剥離することができない。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、長尺の剥離基材上に接着剤層が島状に配置される接着シートの作製方法において、必要な接着剤層を剥離基材上に残し不要な接着剤層を剥離基材から剥離する工程で、不要な接着剤層が破れることを抑制することが可能な、接着シートの製造方法及び接着シートを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、長尺の剥離基材と、該剥離基材上に島状に配置された接着剤層と、を備える接着シートの製造方法であって、上記剥離基材上に長尺の接着剤層を積層した後、該接着剤層の所定の部分が上記剥離基材上に島状に残るように、該接着剤層の不要部分を剥離する剥離工程を有し、上記剥離工程において、上記接着剤層の不要部分の短尺方向の幅が最も狭い狭幅部における破断強さが２００ｇ以上となるように、上記狭幅部の幅を調整する、接着シートの製造方法を提供する。

かかる製造方法によれば、必要な接着剤層を剥離基材上に残し不要な接着剤層を剥離基材から剥離する剥離工程において、不要な接着剤層が破れることを十分に抑制することができる。そのため、不要な接着剤層を連続して効率よく剥離することが可能となり、接着シートの生産効率を向上させることができる。

本発明の接着シートの製造方法において、上記接着剤層の厚みは、０．５μｍ以上であることが好ましい。これにより、剥離工程において不要な接着剤層が破れることをより十分に抑制することができる。

本発明はまた、上記本発明の接着シートの製造方法により製造された接着シートを提供する。

本発明によれば、長尺の剥離基材上に接着剤層が島状に配置される接着シートの作製方法において、必要な接着剤層を剥離基材上に残し不要な接着剤層を剥離基材から剥離する工程で、不要な接着剤層が破れることを抑制することが可能な、接着シートの製造方法及び接着シートを提供することができる。

（ａ）は、接着シートの一例を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ端面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の接着シートの製造方法の好適な一実施形態を示す一連の工程図である。 （ｅ）〜（ｈ）は、本発明の接着シートの製造方法の好適な一実施形態を示す一連の工程図である。 本発明の接着シートの製造方法における剥離工程を説明するための説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

本発明の接着シートの製造方法は、長尺の剥離基材と、該剥離基材上に島状に配置された接着剤層と、を備える接着シートの製造方法であって、上記剥離基材上に長尺の接着剤層を積層した後、該接着剤層の所定の部分が上記剥離基材上に島状に残るように、該接着剤層の不要部分を剥離する剥離工程を有し、上記剥離工程において、上記接着剤層の不要部分の短尺方向の幅が最も狭い狭幅部における破断強さが２００ｇ以上となるように、上記狭幅部の幅を調整することを特徴とする方法である。かかる製造方法により、接着剤層の不要部分を剥離する際に、剥離する接着剤層が破れることを抑制することができる。

図２（ａ）〜（ｄ）及び図３（ｅ）〜（ｈ）は、本発明の接着シートの製造方法の好適な一実施形態を示す一連の工程図である。本実施形態の接着シートの製造方法においては、まず、図２（ａ）に示すように、長尺の剥離基材１上の全面に長尺の接着剤層２を積層する。次に、図２（ｂ）に示すように、金型５又はそれに相当する部材を用いて、接着剤層２の剥離基材１に接する側と反対側の面Ｆ１から剥離基材１に達するまで切り込みを入れ、所定の形状に打ち抜き加工を施す。その後、図２（ｃ）に示すように、打ち抜き加工を施した接着剤層２の不要部分６（以下、「不要な接着剤層６」という）を剥離除去する（剥離工程）。これにより、図２（ｃ）及び（ｄ）に示すように、剥離基材１上に、島状に配置された所定の平面形状を有する接着剤層２を形成する。

次に、図３（ｅ）に示すように、接着剤層２及び露出している剥離基材１の全体を覆うように粘着フィルム３を積層する。次いで、図２（ｆ）に示すように、粘着フィルム３に対して金型５等を用いて打ち抜き加工を施す。その後、図３（ｇ）に示すように、打ち抜き加工を施した粘着フィルム３の不要部分７を剥離除去する。これにより、図３（ｈ）に示すように、剥離基材１上に、接着剤層２及び粘着フィルム３からなる積層体１０を形成する。以上により、接着シート１６０が作製される。

図４は、図２（ｃ）に示した剥離工程を説明するための説明図である。図４に示す剥離基材１及び接着剤層２において、図４中のＸ軸方向が短尺方向、Ｙ軸方向が長尺方向、Ｚ軸方向が厚み方向である。また、図４中のＷは、不要な接着剤層６の短尺方向の幅が最も狭い狭幅部８の幅を示す。そして、本実施形態の接着シートの製造方法においては、不要な接着剤層６の狭幅部８における破断強さが２００ｇ以上となるように、狭幅部８の幅Ｗを調整する。

不要な接着剤層６の短尺方向の狭幅部８の幅Ｗを調整する方法としては特に制限はなく、例えば、剥離基材１上に島状に配置される必要な接着剤層２を小さくすることで相対的に不要な接着剤層６の狭幅部８の幅Ｗを広くしても良い。しかし、ウェハの大きさは制限があり、ウェハの大きさを変更することが難しい場合もあることや、接着剤層２からウェハがはみ出してしまう可能性があることから、あらかじめ接着剤層２の短尺方向の長さ全体を長くして、必要な接着剤層２の大きさを変えずに、不要な接着剤層６の狭幅部８の幅を広くする方法が好ましい。

あらかじめ接着剤層２の短尺方向の長さ全体を長くする方法において、短尺方向の長さの制限は特に無く、不要な接着剤層６が破れることを抑制する観点では、長ければ長い方が良い。しかし、接着剤層２をプリカットする装置にも幅方向（短尺方向）に装置の最大幅の制限があることや、短尺方向の長さ全体を長くすると不要な接着剤層６の量が増え、生産効率が悪化することを考慮すると、短尺方向の幅を狭く、かつ不要な接着剤層６を剥離させる工程で接着剤層６が切れない状態が最も好ましい。

そこで、本発明においては、接着剤層２の短尺方向の全体の幅が狭く、かつ不要な接着剤層６を剥離する工程で接着剤層６が切れない状態として、不要な接着剤層６の狭幅部８における破断強さが２００ｇ以上になるように、狭幅部８の幅Ｗを広くする。剥離工程における不要な接着剤層６の破断をより十分に抑制する観点では、上記狭幅部８における接着剤層６の破断強さは５００ｇ以上であることが好ましく、１ｋｇ以上であることが更に好ましい。この破断強さが２００ｇ未満である場合、剥離工程において不要な接着剤層６が破れることがあり、本発明の効果を得ることができない。一方、不要な接着剤層６の量を低減し、良好な生産効率を得る観点からは、上記狭幅部８における接着剤層６の破断強さは１．５ｋｇ以下であることが好ましい。破断強さが１．５ｋｇを超える場合には、剥離工程において不要な接着剤層６が破れることを防ぐ効果は十分に得られるため、狭幅部８の幅Ｗをより狭くして不要な接着剤層６の量を低減することが好ましい。

本発明における破断強さは、接着剤層の測定サンプルを５０ｍｍ／分の速度で上下方向に引張り、接着剤層が破断した時の強さを表す。この時の測定サンプルの長さについては特に制限はないが、測定装置の測定範囲内で接着剤層が切れるような長さが好ましい。また、測定サンプルの厚みは、実際にプリカットされる接着剤層２の厚みと同じ厚みにする必要がある。更に、測定サンプルの幅は、不要な接着剤層６の短尺方向の狭幅部８の幅Ｗと同じ幅にすることが必要である。しかし、実際にプリカットされる接着剤層２の厚みが厚すぎたり薄すぎたり、幅が広すぎたり狭すぎたりし、破断強さを正確に測ることができないなど、測定に不都合が生じる場合には、測定可能な厚み及び幅を有する接着剤層の破断強度を測定し、それを用いて以下の式から破断強さを算出しても良い。
（破断強度）〔ＭＰａ〕＝（破断強さ）〔ｋｇ〕／（測定サンプルの断面積）〔ｍｍ^２〕
（破断強さ）〔ｋｇ〕＝（破断強度）〔ＭＰａ〕×（実際のプリカット時の接着剤層の狭幅部の幅）〔ｍｍ〕×（実際にプリカットされる接着剤層の厚み）〔ｍｍ〕

また、剥離時に不要な接着剤層６が破れることをより十分に抑制する観点から、接着シートの短尺方向の全体の幅に対する不要な接着剤層６の狭幅部８の幅Ｗの割合は、１２％以上であることが好ましい。

本実施形態における接着剤層２は、半導体チップの接着（接合）に使用されている公知の種々の熱硬化性接着剤、光硬化性接着剤、熱可塑性接着剤あるいは酸素反応性接着剤等を用いて形成することができる。これらの接着剤は、１種を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

不要な接着剤層６を剥離した後の必要な接着剤層２の平面視形状は、半導体ウェハの貼付が容易な形状であればよく、円形、略円形、四角形、五角形、六角形、八角形、ウェハ形状（円の外周の一部が直線である形状）等が挙げられる。ただし、半導体ウェハ搭載部以外の無駄な部分を少なくするためには、円形やウェハ形状であることが好ましい。

接着剤層２の厚みは特に制限はないが、接着剤層２の厚みが厚い方が不要な接着剤層６を剥離する工程で接着剤層６の破断を防ぐことができる。しかし、接着剤層２の厚みは半導体装置などによって制限があり、通常は１〜２００μｍ、好ましくは３〜１５０μｍ、更に好ましくは１０〜１００μｍである。厚みが１μｍよりも薄いと十分なダイボンド接着力を確保するのが困難となる傾向があり、２００μｍよりも厚いと半導体装置が大きくなりデザインに合わなくなる傾向がある。

剥離基材１としては特に制限はないが、ダイボンドダイシングシートは半導体装置作製に用いられるシートであるため、その作製プロセスを考慮すると、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのポリエステル系フィルム、ポリビニルアセテートフィルムなどのポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム等が挙げられる。また、紙、不織布、金属箔等も使用することができるが、半導体装置作製のプロセス上、接着剤層２と粘着フィルム３との積層体１０を剥離基材１から剥がして使用するため、剥離基材１は剥離性を有していることが好ましい。

剥離基材１の剥離性の種類などについて特に制限はない。剥離基材１の剥離性を必要とする面を、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の離型剤で表面処理しても良い。

粘着フィルム３としては特に制限はないが、ダイボンドダイシングシートは半導体装置作製に用いられるシートであるため、その作製プロセスを考慮すると放射線又は熱によって硬化する（すなわち粘着力を制御できる）ものが好ましく、中でも放射線によって硬化するものがより好ましく、紫外線によって硬化するものが特に好ましい。

粘着フィルム３は、保護フィルムに粘着剤層を設けた２層構造のものであることが好ましい。この場合、粘着フィルム３における接着剤層２と接する側の層が上記粘着剤層となっている。また、粘着剤層は、上述したように放射線又は熱によって硬化するものが好ましく、放射線によって硬化するものがより好ましく、紫外線によって硬化するものが特に好ましい。

保護フィルムとしては特に制限はないが、ダイボンドダイシングシートは半導体装置作製に用いられるシートであるため、その作製プロセスを考慮すると、フィルムの伸びが大きく、エキスパンド工程での作業性がよい点で、２５℃での引張弾性率が１０００ＭＰａ以下のフィルムであることが好ましく、８００ＭＰａ以下のフィルムであることがより好ましく、６００ＭＰａ以下のフィルムであることが特に好ましい。この引張弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１１３号に準じて測定されたものである。

粘着剤層を保護する保護フィルムの形状は、ダイボンドダイシングシートは半導体装置作製に用いられるシートであるため、その作製プロセスを考慮すると、平面視形状が円形、略円形又はダイシングリング形状であることが好ましい。

本実施形態に係る接着シートの製造方法において、剥離基材１上への接着剤層２の積層は、例えば、接着剤層２を構成する材料を溶剤に溶解又は分散してなる接着剤層形成用ワニスを剥離基材１上に塗布し、加熱により溶剤を除去することで行うことができる。

また、接着剤層２及び露出している剥離基材１上への粘着フィルム３の積層は、例えば、以下の手順で行うことができる。まず、粘着剤層を構成する材料を溶剤に溶解又は分散して粘着剤層形成用ワニスとし、これを保護フィルム上に塗布した後、加熱により溶剤を除去して、保護フィルム及び粘着剤層からなる粘着フィルム３を形成する。そして、得られた粘着フィルム３を、接着剤層２及び露出している剥離基材１の全体を覆うように積層する。

ここで、剥離基材１及び保護フィルムへのワニスの塗布方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等を用いることができる。

また、粘着フィルム３の積層は、従来公知の方法によって行うことができ、例えば、ラミネーター等を用いて行うことができる。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１〜１２及び比較例１〜３］
長尺の剥離基材（ＰＥＴフィルム、テイジンデュポンフィルム（株）製、５００ｍｍ×２０００ｍｍ）上に、以下の５種類の接着剤層を形成し、シート例１〜５を作製した。

（シート例１）
剥離基材上に、破断強度１８ＭＰａで厚み５μｍの接着剤層を形成し、シート例１を作製した。

（シート例２）
剥離基材上に、破断強度１８ＭＰａで厚み１０μｍの接着剤層を形成し、シート例２を作製した。

（シート例３）
剥離基材上に、破断強度１８ＭＰａで厚み２５μｍの接着剤層を形成し、シート例３を作製した。

（シート例４）
剥離基材上に、破断強度４．５ＭＰａで厚み１０μｍの接着剤層を形成し、シート例４を作製した。

（シート例５）
剥離基材上に、破断強度４．５ＭＰａで厚み２５μｍの接着剤層を形成し、シート例５を作製した。

（接着シートの作製）
実施例１〜１２及び比較例１〜３のそれぞれにおいて、シート例１〜５に対して図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように接着剤層のプリカットを行い、接着剤層の不要部分の狭幅部の幅を表１に示すように調整した。その後、接着剤層の不要部分を剥離し、接着剤層が破断するかどうかを目視にて評価した。接着剤層が破断しなかった場合を「Ａ」、接着剤層が破断した場合を「Ｂ」とした。また、各実施例及び各比較例における接着剤層の狭幅部の破断強さを、上述した破断強さの測定方法により測定した。それらの結果を表１に示す。

以上の結果から、接着剤層の不要部分における狭幅部の破断強さを２００ｇ以上とすることにより、接着剤層の剥離時の破断を十分に抑制することができることが確認された。

以上説明したように、本発明によれば、長尺の剥離基材上に接着剤層が島状に配置される接着シートの作製方法において、必要な接着剤層を剥離基材上に残し不要な接着剤層を剥離基材から剥離する工程で、不要な接着剤層が破れることを抑制することが可能な、接着シートの製造方法及び接着シートを提供することができる。

１…剥離基材、２…接着剤層、３…粘着フィルム、６…接着剤層の不要部分、８…狭幅部、１０…積層体、１６０，２００…接着シート。

Claims (3)

1. 長尺の剥離基材と、該剥離基材上に島状に配置された接着剤層と、を備える接着シートの製造方法であって、
   前記剥離基材上に長尺の接着剤層を積層した後、該接着剤層の所定の部分が前記剥離基材上に島状に残るように、該接着剤層の不要部分を剥離する剥離工程を有し、
   前記剥離工程において、前記接着剤層の不要部分の短尺方向の幅が最も狭い狭幅部における破断強さが２００ｇ以上となるように、前記狭幅部の幅を調整する、接着シートの製造方法。
2. 前記接着剤層の厚みが０．５μｍ以上である、請求項１記載の接着シートの製造方法。
3. 請求項１又は２記載の接着シートの製造方法により製造された接着シート。

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