JPWO2013099869A1 - 保護膜形成層付ダイシングシートおよびチップの製造方法 - Google Patents
保護膜形成層付ダイシングシートおよびチップの製造方法Info
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Abstract
Description
(1)基材フィルムと粘着剤層とからなる粘着シートの粘着剤層上に、剥離力調整層を介して保護膜形成層を有し、
粘着シートの内周部に、剥離力調整層と保護膜形成層との積層体を有し、
粘着シートの外周部に粘着剤層が露出しており、剥離力調整層と、保護膜形成層を硬化した保護膜との間の剥離力が0.05〜5N/25mmである保護膜形成層付ダイシングシート。
波長300〜1200nmにおける保護膜形成層の最大透過率が20%以下である(1)〜(5)のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):ワークと、保護膜形成層または保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、剥離力調整層とを剥離。
工程(4):保護膜にレーザー印字。
本発明における基材フィルム1は特に限定はされないが、具体的には、好ましくは融点が130℃を超え、もしくは融点を有さないことが好ましい。また、130℃で2時間加熱時における基材フィルムの熱収縮率は好ましくは−5〜+5%である。基材フィルムの融点が130℃以下であったり、熱収縮率が上記範囲外であると、保護膜形成層の硬化時に基材フィルムが溶融あるいは収縮し、基材フィルムの形状を保つことが困難になるおそれがある。また、基材フィルムが半導体チップ製造工程中の周辺の装置と融着してしまうことがある。さらにまた、基材フィルムの溶融、収縮に起因した保護膜形成層の変形により、保護膜への印字精度が低下することがある。また、基材フィルムの変形により、粘着シートの厚み精度が低下し、ダイシング適性が損なわれることがある。さらにダイシング後では、粘着シートの縦方向あるいは横方向に変形が発生すると、チップの整列性が低下し、ピックアップ適性が損なわれることがある。なお、融点を有さないとは、融点が樹脂の燃焼温度よりも高いことを指す。
本発明における粘着剤層は、従来より公知の種々の粘着剤により形成され得る。このような粘着剤としては、何ら限定されるものではないが、たとえばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル等の粘着剤が用いられる。また、エネルギー線硬化型や加熱発泡型、水膨潤型の粘着剤も用いることができる。エネルギー線硬化(紫外線硬化、電子線硬化)型粘着剤としては、特に紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。
本発明における剥離力調整層4は、保護膜形成層付ダイシングシートからの保護膜付きチップの剥離を容易とするために、粘着剤層と保護膜形成層の間に介在させられる。剥離力調整層と保護膜の間の剥離力は、0.05〜5N/25mmである。剥離力調整層と保護膜の間の剥離力は、以下のように測定される。まず、保護膜形成層付ダイシングシートを25mmの幅に裁断し、保護膜形成層をシリコンミラーウエハに貼付した後、硬化させる。硬化は、保護膜形成層が熱硬化性であれば、加熱により硬化し、その条件は130℃で2時間程度である。また、保護膜形成層がエネルギー線硬化性であれば、含有するエネルギー線重合性基が実質的に存在しなくなるまでエネルギー線を適当な条件で照射して硬化させる。次いで、基材フィルム、粘着剤層、および剥離力調整層の積層体を、保護膜から23℃60%相対湿度環境下で300mm/分の速度で180°で剥離し、その剥離力をとる。剥離力が0.05N/25mm未満場合には、ダイシング時に保護膜付きチップを固定できず、チップが移動するおそれがある。剥離力が5N/25mmを越える場合には、保護膜付きチップのピックアップが困難となることがある。剥離力は0.05〜3N/25mmであることがより好ましい。
本発明における保護膜形成層5は特に限定されず、例えば熱硬化性、熱可塑性、放射線硬化性の保護膜形成層を用いることができる。これらの中でも、熱硬化性の保護膜形成層を用いた場合に、剥離力調整層が存在しない場合の粘着剤層または基材フィルムと保護膜との密着の問題が顕著となるので、本発明の効果は好ましく発揮される。
保護膜形成層に十分な接着性および造膜性(シート加工性)を付与するためにバインダーポリマー成分(A)が用いられる。バインダーポリマー成分(A)としては、従来公知のアクリルポリマー、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ゴム系ポリマー等を用いることができる。
硬化性成分(B)は、熱硬化性成分および/またはエネルギー線硬化性成分が用いられる。
保護膜形成層は、上記バインダーポリマー成分(A)及び硬化性成分(B)に加えて下記成分を含むことができる。
保護膜形成層は、着色剤(C)を含有することが好ましい。保護膜形成層に着色剤を配合することで、半導体装置を機器に組み込んだ際に、周囲の装置から発生する赤外線等を遮蔽し、それらによる半導体装置の誤作動を防止することができ、また保護膜形成層を硬化して得た保護膜に、製品番号等を印字した際の文字の視認性が向上する。すなわち、保護膜を形成された半導体装置や半導体チップでは、保護膜の表面に品番等が通常レーザーマーキング法(レーザー光により保護膜表面を削り取り印字を行う方法)により印字されるが、保護膜が着色剤(C)を含有することで、保護膜のレーザー光により削り取られた部分とそうでない部分のコントラスト差が充分に得られ、視認性が向上する。着色剤(C)としては、有機または無機の顔料および染料が用いられる。これらの中でも電磁波や赤外線遮蔽性の点から黒色顔料が好ましい。黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化鉄、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等が用いられるが、これらに限定されることはない。半導体装置の信頼性を高める観点からは、カーボンブラックが特に好ましい。着色剤(C)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明における保護膜形成層の高い硬化性は、可視光および/または赤外線と紫外線との両方の透過性を低下させる着色剤を用い、紫外線の透過性が低下した場合に、特に好ましく発揮される。可視光および/または赤外線と紫外線との両方の透過性を低下させる着色剤としては、上記の黒色顔料のほか、可視光および/または赤外線と紫外線との両方の波長領域で吸収性または反射性を有するものであれば特に限定されない。
硬化促進剤(D)は、保護膜形成層の硬化速度を調整するために用いられる。硬化促進剤(D)は、特に、硬化性成分(B)において、エポキシ樹脂と熱硬化剤とを併用する場合に好ましく用いられる。
カップリング剤(E)は、保護膜形成層のチップに対する接着性、密着性および/または保護膜の凝集性を向上させるために用いてもよい。また、カップリング剤(E)を使用することで、保護膜形成層を硬化して得られる保護膜の耐熱性を損なうことなく、その耐水性を向上することができる。
無機充填材(F)を保護膜形成層に配合することにより、硬化後の保護膜における熱膨張係数を調整することが可能となり、半導体チップに対して硬化後の保護膜の熱膨張係数を最適化することで半導体装置の信頼性を向上させることができる。また、硬化後の保護膜の吸湿率を低減させることも可能となる。
保護膜形成層が、前述した硬化性成分(B)としてエネルギー線硬化性成分を含有する場合には、その使用に際して、紫外線等のエネルギー線を照射して、エネルギー線硬化性成分を硬化させる。この際、該組成物中に光重合開始剤(G)を含有させることで、重合硬化時間ならびに光線照射量を少なくすることができる。
保護膜形成層の初期接着力および凝集力を調節するために、架橋剤を添加することもできる。架橋剤(H)としては有機多価イソシアネート化合物、有機多価イミン化合物などが挙げられる。
保護膜形成層には、上記の他に、必要に応じて各種添加剤が配合されてもよい。各種添加剤としては、レベリング剤、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、イオン捕捉剤、ゲッタリング剤、連鎖移動剤などが挙げられる。
保護膜形成層付きダイシングシートには、使用に供するまでの間、表面の外部との接触を避けるための剥離シートを設けてもよい。剥離シートとしては、たとえば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルムなどの透明フィルムが用いられる。またこれらの架橋フィルムも用いられる。さらにこれらの積層フィルムであってもよい。また、これらを着色したフィルム、不透明フィルムなどを用いることができる。剥離剤としては、剥離剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有カルバメート等の剥離剤が挙げられる。
保護膜形成層付ダイシングシートの製造方法としては、次のような方法が挙げられる。まず、剥離力調整層4上に保護膜形成層5を形成する。保護膜形成層は、上記各成分を適宜の割合で、適当な溶媒中で混合してなる保護膜形成層用組成物を、剥離力調整層上に塗布乾燥して得られる。また、剥離シート上に保護膜形成層用組成物を塗布、乾燥して成膜し、これを剥離力調整層と貼り合わせて、保護膜形成層が2枚のシートに挟持された状態(剥離力調整層/保護膜形成層/剥離シート)としてもよい。保護膜形成層と剥離力調整層の貼り合わせは、加熱を伴って行ってもよい。この際、保護膜形成層が熱硬化性である場合には保護膜形成層の熱硬化温度未満で加熱を行うことが好ましい。
次に本発明に係る保護膜形成層付ダイシングシートの利用方法について、該シートをチップ(例えば半導体チップ等)の製造に適用した場合を例にとって説明する。
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):ワークと保護膜形成層または保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と剥離力調整層とを剥離。
工程(4):保護膜にレーザー印字。
工程(4)は、工程(1)および工程(2)の間に行うことが好ましい。硬化後の保護膜形成層にレーザー印字を行うことで、印字精度が優れたものとなる。一方、工程(2)の後、工程(3)の前に行った場合には、ダイシング時のチップの微小な位置ずれによって印字精度が低下することがある。また、工程(3)の後に行った場合は、個々のチップに個別にレーザー印字を行っていく必要があり、プロセスが煩雑となる。
保護膜形成層付ダイシングシートについて、上述した方法により剥離力調整層と保護膜の間の剥離力を測定した。保護膜形成層の硬化は保護膜形成層付ダイシングシートを貼付したウエハを130℃の加熱オーブンに2時間投入することにより行った。
厚み350μm、直径6インチ、♯2000研磨を行ったシリコンウエハの研磨面に保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層を貼付した。次いで、保護膜形成層付ダイシングシートを貼付したウエハを130℃の加熱オーブンに2時間投入して、保護膜形成層を硬化させた。保護膜形成層と剥離力調整層(比較例2にあっては、粘着剤層)との間に、基材フィルムまたは剥離力調整層の変形に起因した剥離が生じなかった場合をA、剥離が生じた場合をBとして評価を行った。
加熱硬化工程適性の評価と同様にして保護膜形成層の硬化を行った。次いで、ダイサー(ディスコ株式会社製、DFD651)を用いて、ブレード速度40mm/秒で、基材フィルムに15μmの深さに切り込みが入るようにして3mm×3mmのサイズのチップにウエハをダイスした。ダイシングにおいて、チップが所定位置から動かなかった場合をA、ブレードの動きによりチップが跳ね飛ばされた場合をBとした。
ダイシング適性の評価を行った後、ダイボンダー(キャノンマシナリー社製、Bestem−D02)によりピックアップを行い、ピックアップ可能であった場合をA、ピックアップができなかった場合をBとした。
基材フィルムおよび剥離力調整層をそれぞれ10cm×10cmに裁断し、熱風オーブンに投入した(130℃、2時間)。その後、基材フィルムおよび剥離力調整層を取り出し、フィルムの寸法を測定し、下記式により熱収縮率を求めた。
熱収縮率(%)={(投入前のフィルムの面積)−(投入後のフィルムの面積)/投入前のフィルムの面積}×100
保護膜形成層(1):2枚の剥離シートに挟持された保護膜形成層であるリンテック株式会社製のLC2850(25)を用いた。
保護膜形成層(2):2枚の剥離シートに挟持された保護膜形成層であるリンテック株式会社製のLC2822Hを用いた。
2−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレートを、84重量%、8重量%、8重量%の割合で構成単位に含む重量平均分子量60万のアクリル系重合体100質量部に対して、イソシアネート系架橋剤(トーヨーケム株式会社製、BHS−8515)を4質量部加えた粘着剤組成物を用いた。
厚み140μmの平滑面および凹凸面を有するポリプロピレンフィルム、CT265(三菱樹脂株式会社製)
厚み140μmの平滑面および凹凸面を有するポリプロピレンフィルム、CT265(三菱樹脂株式会社製)
保護膜形成層(1)から一方の剥離シートを剥離し、保護膜形成層上に剥離力調整層用フィルムを、平滑面を対向させ、70℃に加熱しながら積層した。剥離シートを残して、保護膜形成層および剥離力調整層を、シリコンウエハと同サイズ(直径6インチ)に型抜きし、円形に型抜きされた保護膜形成層/剥離力調整層の積層体を得た。
保護膜形成層として、保護膜形成層(2)を用いた以外は、実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
保護膜形成層として、保護膜形成層(2)を用い、保護膜形成層上に剥離力調整層用フィルムを、凹凸面を対向させて積層した以外は、実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
基材フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱樹脂株式会社製、T100)を用い、剥離力調整層用フィルムとして、厚み50μmの平滑面および凹凸面を有するポリプロピレンフィルム(フタムラ化学社製、FOP−K)を用い、保護膜形成層上に剥離力調整層用フィルムを、平滑面を対向させて積層した以外は、実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
保護膜形成層として、保護膜形成層(2)を用い、剥離力調整層用フィルムとして、厚み100μmの平滑面および凹凸面を有するポリブチレンテレフタレートフィルム(オー・ジーフィルム社製、XOFL)を用い、保護膜形成層上に剥離力調整層用フィルムを、凹凸面を対向させて積層した以外は、実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
剥離力調整層を設けなかった以外は実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
剥離力調整層用フィルムとして、厚み38μmの片方の面が剥離処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(リンテック株式会社製、SP−381031)を用い、保護膜形成層上に剥離力調整層用フィルムを、剥離処理面を対向させて積層した以外は、実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。この保護膜形成層付ダイシングシートでは、ダイシング適性の評価において、ブレードの動きによりチップが跳ね飛ばされため、ピックアップ適性の評価を行うことができなかった。各評価結果を表1に示す。
2 … 粘着剤層
3 … 粘着シート
4 … 剥離力調整層
5 … 保護膜形成層
5 … リングフレーム
10… 保護膜形成層付ダイシングシート
Claims (9)
- 基材フィルムと粘着剤層とからなる粘着シートの粘着剤層上に、剥離力調整層を介して保護膜形成層を有し、
粘着シートの内周部に、剥離力調整層と保護膜形成層との積層体を有し、
粘着シートの外周部に粘着剤層が露出しており、剥離力調整層と、保護膜形成層を硬化した保護膜との間の剥離力が0.05〜5N/25mmである保護膜形成層付ダイシングシート。 - 130℃で2時間加熱時における剥離力調整層の熱収縮率が−5〜+5%である請求項1記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 130℃で2時間加熱時における基材フィルムの熱収縮率が−5〜+5%である請求項1または2に記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 粘着シートと剥離力調整層との積層体の、波長532nmおよび1064nmにおける全光線透過率が70%以上である請求項1〜3のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 保護膜形成層がバインダーポリマー成分および硬化性成分を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 保護膜形成層が着色剤を含有し、
波長300〜1200nmにおける保護膜形成層の最大透過率が20%以下である請求項1〜5のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。 - 請求項1〜6のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層を、ワークに貼付し、以下の工程(1)、(2)、(3)をこの順に行うチップの製造方法:
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):ワークと、保護膜形成層または保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、剥離力調整層とを剥離。 - 前記工程(1)の後に何れかの工程において、下記工程(4)を行う請求項7に記載のチップの製造方法:
工程(4):保護膜にレーザー印字。 - 前記工程(2)において、剥離力調整層をフルカットする請求項7または8に記載のチップの製造方法。
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