JPWO2014054781A1 - 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
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Abstract
Description
[1]外周部に粘着部を有する支持体の内周部に、硬化性の保護膜形成層が剥離可能に仮着されてなり、該保護膜形成層の、硬化前の23℃における貯蔵弾性率が0.6〜2.5GPaである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、
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する工程、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、支持体とを剥離する工程。
工程(4):保護膜にレーザー印字する工程。
基材フィルム1としては、保護膜形成層4の熱硬化を、支持体3から保護膜形成層4を剥離後に行う場合には、特に限定されず、例えば低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE),エチレン・プロピレン共重合体、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸メチル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸エチル共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリウレタンフィルム、アイオノマー等からなるフィルムなどが用いられる。なお、本明細書において「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの両者を含む意味で用いる。
支持体3は、少なくともその外周部に粘着部を有する。粘着部は、保護膜形成層付ダイシングシート10の外周部において、リングフレーム5を一時的に固定する機能を有し、所要の工程後にはリングフレーム5が剥離可能であることが好ましい。したがって、粘着剤層2には、弱粘着性のものを使用してもよいし、エネルギー線照射により粘着力が低下するエネルギー線硬化性のものを使用してもよい。再剥離性粘着剤層は、従来より公知の種々の粘着剤(例えば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ウレタン系、ビニルエーテル系などの汎用粘着剤、表面凹凸のある粘着剤、エネルギー線硬化型粘着剤、熱膨張成分含有粘着剤等)により形成できる。
保護膜形成層4は、上記のような外周部に粘着部を有する支持体3の内周部に、剥離可能に仮着されてなる。保護膜形成層は、硬化性を有し、硬化前の23℃における貯蔵弾性率が0.6〜2.5GPaであることを特徴としている。本発明において、硬化前の23℃における貯蔵弾性率は、周波数を1Hzとして測定した値である。硬化前の保護膜形成層4の貯蔵弾性率が上記範囲にあると、保護膜形成層のプリカット時における剥離シートの変形や剥離の発生を抑え、保護膜形成層の破壊、変形が防止され、保護膜の信頼性およびレーザーマーキング性が向上する。また、貯蔵弾性率が上記範囲にあることで、被着体であるウエハ等に対しても、充分な接着力で貼付できる。一方、保護膜形成層の硬化前の貯蔵弾性率が高過ぎると、保護膜形成層のプリカット時に、保護膜形成層に破壊や変形が生じやすく、保護膜の信頼性やレーザーマーキング性が低下する懸念がある。保護膜形成層の硬化前の貯蔵弾性率が低過ぎると、保護膜形成層付のチップをピックアップする際に、保護膜形成層が変形することがある。
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が用いられる。バインダーポリマー成分としては、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、フェノキシ樹脂等を用いることができる。
硬化性成分は、特に限定はされず、熱硬化性であってもよく、放射線硬化性であってもよい。これらの中でも、特に硬化後の保護膜の強度が高い熱硬化性成分が好ましく用いられる。このような熱硬化性成分の中でも、特に保護膜の強度が高い、エポキシ系熱硬化樹脂が好ましく用いられる。
熱硬化剤は、加熱環境下で、エポキシ系熱硬化樹脂に対する硬化剤として機能し、熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤とも呼ばれる。好ましい熱硬化剤としては、1分子中にエポキシ基と反応しうる官能基を2個以上有する化合物が挙げられる。その官能基としてはフェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アミノ基、カルボキシル基および酸無水物などが挙げられる。これらのうち好ましくはフェノール性水酸基、アミノ基、酸無水物などが挙げられ、さらに好ましくはフェノール性水酸基、アミノ基が挙げられる。
(硬化促進剤)
硬化促進剤は、保護膜形成層の硬化速度を調整するために用いられる。硬化促進剤は、特に、硬化性成分が熱硬化性成分であり、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。
(着色剤)
保護膜形成層には、着色剤を配合することができる。保護膜形成層に着色剤を配合することで、レーザー印字により保護膜に刻印された文字、記号等の視認性が向上するとともに、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による半導体装置の誤作動を防止することができる。着色剤としては、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。着色剤の配合量は、保護膜形成層を構成する全固形分100質量部に対して、好ましくは0.1〜35質量部、さらに好ましくは0.5〜25質量部、特に好ましくは1〜15質量部である。
カップリング剤を、保護膜形成層のチップに対する接着性、密着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。さらに、保護膜形成層が無機充填材を含有していると、保護膜にレーザーマーキングを施した場合に、レーザー光により削り取られた部分に無機充填材が露出して、反射光が拡散するために白色に近い色を呈する。これにより、保護膜形成層が着色剤を含有する場合、レーザーマーキング部分と他の部分にコントラスト差が得られ、印字が明瞭になるという効果がある。
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、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、イオン捕捉剤などが挙げられる。
前述したように、保護膜形成層は、硬化性を有し、硬化前の23℃における貯蔵弾性率が0.6〜2.5GPaであることを特徴としている。保護膜形成層の硬化前の貯蔵弾性率は、保護膜形成層を構成する各成分の種類、性質、添加量により制御される。
保護膜形成層付ダイシングシートは、外周部に粘着部を有する支持体3の内周部に保護膜形成層が剥離可能に仮着されてなる。図1で示した構成例では、保護膜形成層付ダイシングシート10は、基材フィルム1と粘着剤層2とからなる支持体3の内周部に保護膜形成層4が剥離可能に積層され、支持体3の外周部に粘着剤層2が露出している。この構成例では、支持体3よりも小径の保護膜形成層4が、支持体3の粘着剤層2上に同心円状に剥離可能に積層されていることが好ましい。
保護膜形成層付ダイシングシートには、使用に供するまでの間、保護膜形成層および粘着部のいずれか一方またはその両方の表面の、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。
図1に示す構成例の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、剥離シート上に保護膜形成層を形成する。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、適当な剥離シート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、これを別の剥離シートと貼り合わせて、2枚の剥離シートに挟持された状態(剥離シート/保護膜形成層/剥離シート)としてもよい。貼り合わせの際には、保護膜形成層を60〜90℃程度に加熱してもよい。以下、2枚の剥離シートの一方を第1剥離シートと呼び、他方を第2剥離シートと呼ぶことがある。
次に本発明に係る保護膜形成層付ダイシングシート10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(2):半導体ウエハ(ワーク)と、保護膜形成層または保護膜とをダイシングする工程、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、支持体とを剥離する工程。
工程(4):保護膜にレーザー印字する工程。
保護膜形成層用組成物を、第1の剥離シート(SP−PET381031(リンテック株式会社製))上に乾燥後の厚さが25μmとなるように塗布し、115℃、2分の乾燥を行い保護膜形成層と第1の剥離シートとの積層シートを形成した。次いで、第2の剥離シート(SP−PET381031(リンテック株式会社製))を保護膜形成層上に70℃の熱を加えながら貼り合わせて、第1の剥離シートと第2の剥離シートに挟持された保護膜形成層を有する積層シートを作製した。テープマウンターRAD3600(リンテック社製)を用いて、作製した積層シートの保護膜形成層および第2の剥離シートを円形に打ち抜きながら、円形部の外側の保護膜形成層および第2の剥離シートを除去し、第1の剥離シート上に円形に型抜きされた保護膜形成層および第2の剥離シートを得た。このようにして、30枚の打ち抜き後の保護膜形成層および第2の剥離シートを打ち抜き加工を行い、第2の剥離シートの浮き・剥がれが生じているか否かを目視にて確認し、1枚も浮きまたは剥がれのいずれも生じない場合を「A」、1枚以上9枚以下について浮きまたは剥がれが生じた場合を「B」、10枚以上について浮きまたは剥がれが生じた場合を「C」、と評価した。その後、保護膜形成層表面の第2の剥離シートを剥離し、露出した保護膜形成層に支持体であるダイシングテープを貼付し、保護膜形成層付ダイシングシートを作製した。
上記の保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層を全厚が200μmになるまで積層した。その後保護膜形成層の積層体を150mm×20mm×0.2mm(縦×横×厚み)に切り取り、動的粘弾性測定装置(DMA Q800、TAインスツルメンツ製、周波数:1Hz、昇温速度:3℃/分、測定範囲:0℃〜23℃)で貯蔵弾性率の測定を行った。
上記の保護膜形成層付きダイシングシートをシリコンウエハ(厚み350μm、#2000研磨)にラミネート機(VA−400型、大成ラミネーター株式会社製)を用いてラミネートした(ロール温度70℃,ロール速度0.3m/min)。その後、ダイサー(DFD651、株式会社ディスコ社製)を用いて10mm×10mmのサイズにダイシングし(ブレード回転速度35000rpm、ブレード送り速度50m/min)、セミオートエキスパンド装置で3mm引き落とし、エキスパンドした。その後、保護膜形成層付きチップをプッシュプルゲージ(CPUゲージ MODEL−9500 アイコーエンジニアリング株式会社製)でピックアップし、ピックアップ後の保護膜形成層の変形を目視で確認した。ピックアップ後に保護膜形成層が変形しなかったものを「A」、変形したものを「B」とした。
粘着剤組成物を構成する各成分を下記に示す。
(A)アクリル重合体:構成する全単量体中、ブチルアクリレートを95質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレートを5質量%含み、重量平均分子量が60万である。
(B)架橋剤:芳香族性ポリイソシアナート(日本ポリウレタン工業株式会社製 コロネートL)
(アクリルポリマー)
a1: メチルアクリレートを85質量%、2-ヒドロキシエチルアクリレートを15質量%含み、ガラス転移温度(Tg)が4℃のアクリルポリマー
a2: シクロヘキシルアクリレートを65質量%、グリシジルメチルアクリレートを20質量%、2-ヒドロキシエチルアクリレートを15質量%含み、ガラス転移温度(Tg)が17℃のアクリルポリマー
a3: ブチルアクリレートを55質量%、メチルアクリレートを10質量%、グリシジルメタクリレートを20質量%、2-ヒドロキシエチルアクリレートを15質量%含み、ガラス転移温度(Tg)が−28℃のアクリルポリマー
(エポキシ樹脂)
b1: 液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量180−200)60質量%、固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量800−900)10質量%、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(エポキシ当量274−286)30質量%の混合エポキシ樹脂
b2: 液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量180−200)30質量%、固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量800−900)30質量%、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(エポキシ当量274−286)40質量%の根具エポキシ樹脂
(熱活性潜在性エポキシ樹脂硬化剤c)
ジシアンアミド(旭電化製 アデカハ−ドナー3636AS)
(硬化促進剤d)
硬化促進剤:2−フェニル−4,5−ジ(ヒドロキシメチル)イミダゾール(四国
化成工業(株)製 キュアゾール2PHZ)
(黒色顔料e)
カーボンブラック(三菱化学社製 #MA650、平均粒径28nm)
(シランカップリング剤)
(f1)γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製 KBM−403 メトキシ当量12.7mmol/g、分子量236.3)
(f2)γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製 KBE−403 メトキシ当量8.1mmol/g、分子量278.4)
(f3)オリゴマータイプシランカップリング剤(信越化学工業株式会社製 X−41−1056 メトキシ当量17.1mmol/g、分子量500〜1500)
(無機充填剤)
g1:平均粒径 3.1μmの不定形シリカフィラー
g2:平均粒径 0.5μmの球形シリカフィラー
(架橋剤h)
トリレンジイソシアナート系架橋剤
上記成分を表1に記載の配合比で含むメチルエチルケトン溶液(固形濃度61質量%)を調整し、保護膜形成層用組成物とした。
本発明の保護膜形成層付ダイシングシートによれば、打ち抜き加工性とピックアップ適性とを両立する優れた性能をもつことを確認した。
2 … 粘着剤層
3 … 支持体
3’… 除去すべき粘着シート
4 … 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 (8)
- 外周部に粘着部を有する支持体の内周部に、硬化性の保護膜形成層が剥離可能に仮着されてなり、該保護膜形成層の、硬化前の23℃における貯蔵弾性率が0.6〜2.5GPaである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加熱硬化性成分を含有する請求項1に記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- バインダーポリマー成分が、ガラス転移温度15℃以下のアクリルポリマーである請求項2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、所定形状に打ち抜き加工されてなる請求項1〜3の何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する請求項1〜4の何れかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層を、ワークに貼付し、以下の工程(1)〜(3)を、(1)、(2)、(3)の順、(2)、(1)、(3)の順または(2)、(3)、(1)の順に行う保護膜付チップの製造方法:
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る工程、
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する工程、
工程(3):保護膜形成層または保護膜と、支持体とを剥離する工程。 - 工程(1)〜(3)を、(2)、(3)、(1)の順に行う請求項6に記載の保護膜付チップの製造方法。
- 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6または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する工程。
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