JPWO2017154619A1 - ダイシングダイボンディングシート、半導体チップの製造方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2016年3月10日に、日本に出願された特願2016−046904号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本発明のダイシングダイボンディングシートにおいては、前記粘着剤層が非エネルギー線硬化性であることが好ましい。
本発明のダイシングダイボンディングシートにおいては、前記粘着剤層の前記フィルム状接着剤に対する粘着力が35〜300mN/25mmであることが好ましい。
また、本発明は、前記半導体チップの製造方法により、前記半導体チップを形成する工程を行った後、前記切れ込みを形成後のダイシングダイボンディングシートに対して、その基材側から力を加えるとともに、前記半導体チップを、切断後の前記フィルム状接着剤とともに前記粘着剤層から引き離す工程を有する、半導体装置の製造方法を提供する。
本発明のダイシングダイボンディングシートは、基材上に粘着剤層を備え、前記粘着剤層上にフィルム状接着剤を備えてなり、前記粘着剤層の厚さが20μm〜50μmであり、前記粘着剤層の破断伸度が5〜50%のものである。
本発明のダイシングダイボンディングシートは、半導体ウエハのダイシングブレードを用いたダイシング(すなわち、ブレードダイシング)と、それに続く、切断後のフィルム状接着剤を備えた半導体チップ(本明細書においては「フィルム状接着剤付き半導体チップ」と称することがある)のピックアップと、を行うときに用いるものとして好適である。
以下、まず、本発明のダイシングダイボンディングシートを構成する各層について説明する。
前記基材の構成材料は、各種樹脂であることが好ましく、具体的には、例えば、ポリエチレン(低密度ポリエチレン(LDPEと略すことがある)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPEと略すことがある)、高密度ポリエチレン(HDPEと略すことがある)等)、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、スチレン・エチレンブチレン・スチレンブロック共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリウレタンアクリレート、ポリイミド、エチレン酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、フッ素樹脂、これらのいずれかの樹脂の水添加物、変性物、架橋物又は共重合物等が挙げられる。
なお、本明細書においては、基材の場合に限らず、「複数層が互いに同一でも異なっていてもよい」とは、「すべての層が同一であってもよいし、すべての層が異なっていてもよく、一部の層のみが同一であってもよい」ことを意味し、さらに「複数層が互いに異なる」とは、「各層の構成材料及び厚さの少なくとも一方が互いに異なる」ことを意味する。
ここで、「基材の厚さ」とは、基材全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる基材の厚さとは、基材を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。なお、基材の厚さの測定方法としては、例えば、任意の5箇所において、接触式厚み計を用いて厚さを測定し、測定値の平均を算出する方法等が挙げられる。
また、基材は、表面がプライマー処理を施されたものであってもよい。
また、基材は、帯電防止コート層、ダイシングダイボンディングシートを重ね合わせて保存する際に、基材が他のシートに接着することや、基材が吸着テーブルに接着することを防止する層等を有するものであってもよい。
前記粘着剤層は、以下に示す厚さ及び破断伸度の条件を満たすものであり、非エネルギー線硬化性であることが好ましい。
本発明において、「非エネルギー線硬化性」とは、エネルギー線を照射しても硬化しない性質を意味する。これとは逆にエネルギー線を照射することにより硬化する性質を「エネルギー線硬化性」と称する。
本発明において、「エネルギー線」とは、電磁波又は荷電粒子線の中でエネルギー量子を有するものを意味し、その例として、紫外線、電子線等が挙げられる。
紫外線は、例えば、紫外線源として高圧水銀ランプ、ヒュージョンHランプ又はキセノンランプ等を用いることで照射できる。電子線は、電子線加速器等によって発生させたものを照射できる。
ここで、「粘着剤層の厚さ」とは、粘着剤層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる粘着剤層の厚さとは、粘着剤層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。なお、粘着剤層の厚さの測定方法としては、例えば、任意の5箇所において、接触式厚み計を用いて厚さを測定し、測定値の平均を算出する方法等が挙げられる。
なお、本明細書において、「破断伸度がX%である(式中、Xは正の数である)」とは、上述の測定方法において、粘着剤層を引っ張り、粘着剤層がその引張方向において元の長さ(すなわち、引っ張っていないときの長さ)のX%の長さだけ伸びたとき、すなわち、粘着剤層の引張方向における全体の長さが引っ張る前の長さの[1+X/100]倍となったときに、粘着剤層が破断することを意味する。
前記粘着力が35mN/25mm以上であることで、ダイシングダイボンディングシートにおいて、粘着剤層及びフィルム状接着剤の積層構造をより安定して維持できる。また、前記粘着力が45mN/25mm以上であることで、半導体ウエハのダイシング時に半導体チップに加えられる力によって半導体チップが飛散する、いわゆるチップ飛びが、より抑制される。
一方、前記粘着力が300mN/25mm以下であることで、粘着剤層のフィルム状接着剤に対する粘着力が適度に小さくなり、後述するように、エネルギー線照射等による粘着剤層の硬化を行わなくても、ダイシング後のフィルム状接着剤付き半導体チップを容易に粘着剤層から引き離してピックアップできる。さらにこのとき、フィルム状接着剤に粘着剤層の一部が付着して残ったまま、フィルム状接着剤付き半導体チップがピックアップされることが抑制される。また、前記粘着力が100mN/25mm以下であることで、フィルム状接着剤付き半導体チップを突き上げて、粘着剤層から引き離してピックアップするときに、少ない突き上げ量で容易にピックアップでき、例えば、半導体チップに割れや欠けが生じる、いわゆるチッピングが、より抑制される。
次いで、常温(例えば、23℃)下で、フィルム状接着剤によって、このダイシングダイボンディングシートを固定用基材へ貼付する。ここで「固定用基材」とは、ダイシングダイボンディングシートのフィルム状接着剤を強固に固定できるものであればよく、その形状はシート状であってもよいし、その他の形状であってもよく、例えば、フィルム状接着剤(換言するとダイシングダイボンディングシート)の固定面として粘着面を有する粘着性基材が挙げられる。
次いで、常温(例えば、23℃)下において、フィルム状接着剤から基材及び粘着剤層の積層物を、フィルム状接着剤及び粘着剤層の互いに接触していた面同士が180°の角度を為すように、剥離速度300mm/minで引き剥がす、いわゆる180°剥離を行う。このときの剥離力を測定して、その測定値を前記粘着力(mN/25mm)とする。
測定に供するダイシングダイボンディングシートの長さは、剥離力を安定して測定できる範囲であれば、特に限定されない。
前記粘着剤組成物は、非エネルギー線硬化性であるものが好ましい。
非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物としては、例えば、アクリル系樹脂(すなわち、(メタ)アクリロイル基を有する樹脂)、ウレタン系樹脂(すなわち、ウレタン結合を有する樹脂)、ゴム系樹脂(すなわち、ゴム構造を有する樹脂)、シリコーン系樹脂(すなわち、シロキサン結合を有する樹脂)、エポキシ系樹脂(すなわち、エポキシ基を有する樹脂)、ポリビニルエーテル、又はポリカーボネート等の粘着性樹脂(以下、「粘着性樹脂(i)」と称する)を含有するものが挙げられる。
前記粘着性樹脂(i)は、アクリル系樹脂であることが好ましい。
粘着性樹脂(i)における前記アクリル系樹脂としては、例えば、少なくとも(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位を有するアクリル系重合体が挙げられる。
前記アクリル系樹脂が有する構成単位は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとして、より具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル((メタ)アクリル酸ラウリルともいう)、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル((メタ)アクリル酸ミリスチルともいう)、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル((メタ)アクリル酸パルミチルともいう)、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル((メタ)アクリル酸ステアリルともいう)、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸イコシル等が挙げられる。
前記官能基含有モノマーとしては、例えば、前記官能基が後述する架橋剤と反応することで架橋の起点となったり、前記官能基が不飽和基含有化合物中の不飽和基と反応することで、アクリル系重合体の側鎖に不飽和基の導入を可能とするものが挙げられる。
すなわち、官能基含有モノマーとしては、例えば、水酸基含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー等が挙げられる。
前記他のモノマーは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル等と共重合可能なものであれば特に限定されない。
前記他のモノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド等が挙げられる。
粘着剤組成物は、架橋剤(ii)を含有することが好ましい。
架橋剤(ii)は、例えば、前記官能基と反応して、粘着性樹脂(i)同士を架橋するものである。
架橋剤(ii)としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、これらジイソシアネートのアダクト体等のイソシアネート系架橋剤(すなわち、イソシアネート基を有する架橋剤);エチレングリコールグリシジルエーテル等のエポキシ系架橋剤(すなわち、グリシジル基を有する架橋剤);ヘキサ[1−(2−メチル)−アジリジニル]トリフオスファトリアジン等のアジリジン系架橋剤(すなわち、アジリジニル基を有する架橋剤);アルミニウムキレート等の金属キレート系架橋剤(すなわち、金属キレート構造を有する架橋剤);イソシアヌレート系架橋剤(すなわち、イソシアヌル酸骨格を有する架橋剤)等が挙げられる。
粘着剤の凝集力を向上させて粘着剤層の粘着力を向上させる点、及び入手が容易である等の点から、架橋剤(ii)はイソシアネート系架橋剤であることが好ましい。
粘着剤組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内において、上述のいずれの成分にも該当しない、その他の添加剤を含有していてもよい。
前記その他の添加剤としては、例えば、帯電防止剤、酸化防止剤、軟化剤(すなわち、可塑剤)、充填材(すなわち、フィラー)、防錆剤、着色剤(すなわち、顔料又は染料)、増感剤、粘着付与剤、反応遅延剤、架橋促進剤(すなわち、触媒)等の公知の添加剤が挙げられる。
なお、「反応遅延剤」とは、例えば、粘着剤組成物中に混入している触媒の作用によって、保存中の粘着剤組成物において、目的としない架橋反応が進行するのを抑制するものである。反応遅延剤としては、例えば、触媒に対するキレートによってキレート錯体を形成するものが挙げられ、より具体的には、1分子中にカルボニル基(−C(=O)−)を2個以上有するものが挙げられる。
粘着剤組成物は、溶媒を含有していてもよい。粘着剤組成物は、溶媒を含有していることで、塗工対象面への塗工適性が向上する。
粘着剤組成物は、これを構成するための各成分を配合することで得られる。
各成分の配合時における添加順序は特に限定されず、2種以上の成分を同時に添加してもよい。
溶媒を用いる場合には、溶媒を溶媒以外のいずれかの配合成分と混合してこの配合成分を予め希釈しておくことで用いてもよいし、溶媒以外のいずれかの配合成分を予め希釈しておくことなく、溶媒をこれら配合成分と混合することで用いてもよい。
各成分の添加及び混合時の温度並びに時間は、各配合成分が劣化しない限り特に限定されず、適宜調節すればよいが、温度は15〜30℃であることが好ましい。
前記フィルム状接着剤は、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されず、公知のものを適宜用いることができる。
ここで、「フィルム状接着剤の厚さ」とは、フィルム状接着剤全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなるフィルム状接着剤の厚さとは、フィルム状接着剤を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。なお、フィルム状接着剤の厚さの測定方法としては、例えば、任意の5箇所において、接触式厚み計を用いて厚さを測定し、測定値の平均を算出する方法等が挙げられる。
また、フィルム状接着剤としては、その各種物性を改良するために、重合体成分(a)及びエポキシ系熱硬化性樹脂(b)以外に、さらに必要に応じて、これらに該当しない他の成分を含有していてもよい。前記他の成分で好ましいものとしては、例えば、硬化促進剤(c)、充填材(d)、カップリング剤(e)、架橋剤(f)、エネルギー線硬化性樹脂(g)、光重合開始剤(h)、汎用添加剤(i)等が挙げられる。汎用添加剤(i)は、公知のものでよく、目的に応じて任意に選択でき、特に限定されないが、好ましいものとしては、例えば、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤(すなわち、染料又は顔料)、ゲッタリング剤等が挙げられる。
フィルム状接着剤は、その構成材料を含有する接着剤組成物をから形成できる。例えば、フィルム状接着剤の形成対象面に接着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、目的とする部位にフィルム状接着剤を形成できる。フィルム状接着剤のより具体的な形成方法は、他の層の形成方法とともに、後ほど詳細に説明する。接着剤組成物中の、常温で気化しない成分同士の含有量の比率は、通常、フィルム状接着剤の前記成分同士の含有量の比率と同じとなる。
接着剤組成物が含有する溶媒は、接着剤組成物中の含有成分をより均一に混合できる点から、メチルエチルケトン等であることが好ましい。
接着剤組成物及びフィルム状接着剤における、重合体成分(a)等の各成分の含有量は、特に限定されず、目的に応じて適宜選択すればよい。
接着剤組成物は、これを構成するための各成分を配合することで得られ、配合成分が異なる点以外は、上述の粘着剤組成物の製造方法と同じ方法で製造できる。
ここに示すダイシングダイボンディングシート101は、基材11上に粘着剤層12を備え、粘着剤層12上にフィルム状接着剤13を備えてなるものである。また、ダイシングダイボンディングシート101は、さらにフィルム状接着剤13上に剥離フィルム15を備えている。
粘着剤層12は、上述のとおり、厚さが20μm〜50μmであり、破断伸度が5〜50%である。
すなわち、ダイシングダイボンディングシート102においては、基材11の第1面11aに粘着剤層12が積層され、粘着剤層12の第1面12aの全面にフィルム状接着剤13が積層され、フィルム状接着剤13の第1面13aの全面に、剥離フィルム15が積層されている。
ここに示すダイシングダイボンディングシート103は、フィルム状接着剤の形状が異なる点以外は、図1に示すダイシングダイボンディングシート101と同じものである。
すなわち、ダイシングダイボンディングシート103は、基材11上に粘着剤層12を備え、粘着剤層12上にフィルム状接着剤23を備えてなるものである。また、ダイシングダイボンディングシート103は、さらにフィルム状接着剤23上に剥離フィルム15を備えている。
前記ダイシングダイボンディングシートは、上述の各層を対応する位置関係となるように順次積層することで製造できる。各層の形成方法は、先に説明したとおりである。
いずれの方法においても、剥離フィルムは目的とする積層構造を形成後の任意のタイミングで取り除けばよい。
本発明の半導体チップの製造方法は、上述の本発明のダイシングダイボンディングシートを用いた、半導体チップの製造方法であって、前記ダイシングダイボンディングシートにおける前記フィルム状接着剤の、前記粘着剤層が設けられている側とは反対側の表面(すなわち、前記第1面)に、半導体ウエハが設けられてなる中間構造体を形成する工程(以下、「中間構造体形成工程」と略記することがある)と、ダイシングブレードを用いて、前記中間構造体において、前記半導体ウエハの表面から前記粘着剤層に到達するとともに、前記基材には到達しない切れ込みを形成することで、前記半導体ウエハを分割して半導体チップを形成する工程(以下、「ダイシング工程」と略記することがある)と、を有する。
ここでは、図1に示すダイシングダイボンディングシートを用いた場合の製造方法について説明する。
前記中間構造体形成工程においては、図4(a)に示すように、ダイシングダイボンディングシート101におけるフィルム状接着剤13の第1面13aに、半導体ウエハ9’が設けられてなる中間構造体201を形成する。
中間構造体201中の半導体ウエハ9’の厚さは、特に限定されないが、10μm〜100μmであることが好ましく、30μm〜90μmであることがより好ましい。
次いで、前記ダイシング工程においては、図4(b)に示すように、ダイシングブレードを用いて、中間構造体201において、半導体ウエハ9’の表面(すなわち、回路形成面)9a’から粘着剤層12に到達するとともに、基材11には到達しない切れ込み10を形成することで、半導体ウエハ9’を分割して半導体チップ9を形成する。
半導体チップ9の厚さは、上述の半導体ウエハ9’の厚さと同じである。
図5に示すように、本工程においては、粘着剤層12の厚さT1、粘着剤層12の第1面12aからの切れ込み10の深さT2が、T1>T2の関係を満たすように、切れ込み10を形成する。なお、粘着剤層12における切れ込み部位の底面120aが平面でない場合には、前記底面120aの基材11に最も近い部位(すなわち、粘着剤層12において切れ込み10の深さが最も深い部位)を、T2を算出する際の一方の基準とすればよい。
ダイシング工程において、切削屑の発生量を低減できていることは、例えば、フィルム状接着剤付き半導体チップ9のピックアップ後に、粘着剤層及び基材についてSEMを用いて観察したときに、ダイシングライン上に残存している切削屑が少なくなっていることで確認できる。
一方、前記長さLの下限値は0μmより大きければ特に限定されないが、通常は、10μmであることが好ましく、15μmであることがより好ましい。前記長さLは、後述する角度θを用いて、L=(W×tanθ)/2で表される。
また、ダイシングブレードの移動速度は、20〜80mm/secであることが好ましく、40〜60mm/secであることがより好ましい。
また、ダイシングブレードの作動時には、ダイシングを行っている箇所に対して、例えば、0.5〜1.5L/min程度の量で切削水を流すことが好ましい。
本発明の半導体装置の製造方法は、上述の本発明の半導体チップの製造方法により、前記半導体チップを形成する工程(すなわち、ダイシング工程)を行った後、前記切れ込みを形成後のダイシングダイボンディングシートに対して、その基材側から力を加えるとともに、前記半導体チップを、切断後の前記フィルム状接着剤とともに前記粘着剤層から引き離す工程(以下、「引き離し工程」と略記することがある)を有する。
これにより、前記引き離し工程において、フィルム状接着剤を備えた半導体チップ(すなわち、フィルム状接着剤付き半導体チップ)のピックアップ不良の発生が抑制される。
前記引き離し工程においては、図8に示すように、切れ込み10を形成後のダイシングダイボンディングシート101に対して、その基材11側から力を加えるとともに、半導体チップ9を、切断後のフィルム状接着剤13とともに粘着剤層12から引き離す(すなわち、ピックアップする)。
半導体チップ9を引き上げる方法は、公知の方法でよく、例えば、真空コレットにより半導体チップ9の表面を吸着して引き上げる方法等が挙げられる。
なお、以下において、時間の単位「msec」は「ミリ秒」を意味する。
<ダイシングダイボンディングシートの製造>
基材上に非エネルギー線硬化性の粘着剤層を備えてなるダイシングシート(基材の厚さ80μm、粘着剤層の厚さ30μm)の前記粘着剤層に、フィルム状接着剤(リンテック社製「ADWILL LE61−25*」、厚さ25μm)を常温下で貼付した。以上により、前記基材上に粘着剤層を備え、前記粘着剤層上にフィルム状接着剤を備えてなるダイシングダイボンディングシートを得た。
粘着剤層を、長さが30mm、幅が10mm、厚さが0.03mmとなるように切り出して試験片とした。
次いで、この試験片を測定装置(島津製作所社製「Autograph」)に設置した。このとき、試験片の長さ方向の両端から10mmの長さの部分までをチャックで挟み、試験片の測定対象部の長さが10mmとなるようにした。
次いで、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、引張速度1000mm/minで、試験片をその長さ方向に引っ張り、粘着剤層の破断伸度及び弾性率を測定した。
ダイシングダイボンディングシートを、幅が25mm、長さが200mmとなるように切り出して試験片とした。
次いで、常温(23℃)下において、この試験片をフィルム状接着剤によって粘着シートの粘着面に貼付した。
次いで、常温(23℃)下において、フィルム状接着剤から基材及び粘着剤層の積層物を、フィルム状接着剤及び粘着剤層の互いに接触していた面同士が180°の角度を為すように、剥離速度300mm/minで引き剥がして180°剥離を行い、このときの剥離力を測定して、粘着剤層のフィルム状接着剤に対する粘着力(mN/25mm)とした。
(中間構造体形成工程)
ドライポリッシュ仕上げを施した12インチシリコンウエハ(厚さ75μm)の研磨面に、フルオートマルチウェハマウンター(リンテック社製「ADWILL RAD−2700」)を用いて、上記で得られたダイシングダイボンディングシートを、そのフィルム状接着剤によって貼付し、中間構造体を得た。
次いで、得られた中間構造体を、その粘着剤層の露出面によりダイシング用リングフレームに貼付して固定した。
次いで、ダイシング装置(ディスコ社製「DFD6361」)を用い、上記で得られた中間構造体において切れ込みを形成した。そのときの条件は、以下のとおりである。シリコンウエハの表面から、フィルム状接着剤を貫通し、粘着剤層のフィルム状接着剤を備えている側の表面から20μmの深さにまで、ダイシングブレードを用いて切削し、切れ込みを形成した。すなわち、前記切れ込みは、前記中間構造体において、基材には到達しないように形成し、粘着剤層の厚さT1に対する、粘着剤層における切れ込みの深さT2の割合(T2/T1)を0.67とした。ダイシングブレードとしては、前記幅Wが30μm〜35μm、前記先端部の角度θが30°、前記径方向の長さLが9μm〜10μmであるものを用い、このダイシングブレードの回転速度を40000rpm、移動速度を50mm/secとした。また、ダイシングを行っている箇所に対して、1L/minの量で切削水を流しながら、ダイシングを行った。
以上により、シリコンウエハの表面を上方から見下ろしたときに、直交する2方向に8mm間隔で、すなわち、シリコンチップが8mm×8mmの大きさとなるように、ダイシングを行った。
次いで、切れ込みを形成し、シリコンチップを形成した後の中間構造体を、ピックアップ・ダイボンディング装置(キャノンマシナリー社製「BESTEM−D02」)に設置した。そして、常温下で、突き上げ速度を20mm/sec、保持時間を300msecとし、突き上げ量を特定の値に設定して、5ピン突き上げ方式によって、切れ込みを形成後のダイシングダイボンディングシートに対して、その基材側から力を加えて、切れ込み及びシリコンチップを形成後の中間構造体を突き上げるとともに、半導体チップを引き離す部位の大きさが8mm×8mmのコレットを用いて、得られたフィルム状接着剤付き半導体チップの粘着剤層からの引き離し(すなわち、ピックアップ)を試みた。この中間構造体の突き上げと、フィルム状接着剤付き半導体チップの引き離しとを、突き上げ量を変化させて続けて行い、30回連続して、異常を伴うことなく行うことができた場合の突き上げ量の最小値を求め、フィルム状接着剤付き半導体チップのピックアップ適性の評価の指標とした。また、走査型電子顕微鏡(SEM、KEYENCE社製「VE−9800」)を用いて、ピックアップ後の基材及び粘着剤層の表面を観察し、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表1に示す。
[実施例2]
粘着剤層として以下に示すもの(厚さ30μm)を備えたダイシングシートを用いた点以外は、実施例1と同じ方法で、ダイシングダイボンディングシート及び半導体チップを製造し、さらに前記突き上げ量の最小値を求め、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表1に示す。また、粘着剤層の破断伸度及び弾性率、並びにフィルム状接着剤に対する粘着力をあわせて表1に示す。
(粘着剤層)
粘着性樹脂として、2EHA(85質量部)、及びHEA(15質量部)を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量700000、ガラス転移温度−63℃)(100質量部)と、架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーインキ社製「BHS8515」)(28.28質量部)と、を含有する粘着剤層。
粘着剤層として以下に示すもの(厚さ30μm)を備えたダイシングシートを用いた点以外は、実施例1と同じ方法で、ダイシングダイボンディングシート及び半導体チップを製造し、さらに前記突き上げ量の最小値を求め、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表1に示す。また、粘着剤層の破断伸度及び弾性率、並びにフィルム状接着剤に対する粘着力をあわせて表1に示す。
(粘着剤層)
粘着性樹脂として、2EHA(80質量部)、及びHEA(20質量部)を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量850000、ガラス転移温度−61℃)(100質量部)と、架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーインキ社製「BHS8515」)(37.70質量部)と、を含有する粘着剤層。
粘着剤層として以下に示すもの(厚さ30μm)を備えたダイシングシートを用いた点以外は、実施例1と同じ方法で、ダイシングダイボンディングシート及び半導体チップを製造し、さらに前記突き上げ量の最小値を求め、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表1に示す。また、粘着剤層の破断伸度及び弾性率、並びにフィルム状接着剤に対する粘着力をあわせて表1に示す。
(粘着剤層)
粘着性樹脂として、2EHA(60質量部)、MMA(30質量部)、及びHEA(10質量部)を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量450000、ガラス転移温度−31℃)(100質量部)と、架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーインキ社製「BHS8515」)(56.55質量部)と、を含有する粘着剤層。
粘着剤層として以下に示すもの(厚さ30μm)を備えたダイシングシートを用いた点以外は、実施例1と同じ方法で、ダイシングダイボンディングシート及び半導体チップを製造し、さらに前記突き上げ量の最小値を求め、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表1に示す。また、粘着剤層の破断伸度及び弾性率、並びにフィルム状接着剤に対する粘着力をあわせて表1に示す。
(粘着剤層)
粘着性樹脂として、2EHA(60質量部)、MMA(30質量部)、及びアクリル酸4−ヒドロキシブチル(以下、「4HBA」と略記する)(10質量部)を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量300000、ガラス転移温度−30℃)(100質量部)と、架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーインキ社製「BHS8515」)(15.19質量部)と、を含有する粘着剤層。
<ダイシングダイボンディングシートの製造>
実施例1と同じ方法でダイシングダイボンディングシートを製造した。
(中間構造体形成工程)
実施例1と同じ方法で中間構造体を得た。
次いで、得られた中間構造体を、その粘着剤層の露出面によりダイシング用リングフレームに貼付して固定した。
次いで、ダイシング装置(ディスコ社製「DFD6361」)を用い、上記で得られた中間構造体において切れ込みを形成した。そのときの条件は、以下のとおりである。シリコンウエハの表面から、フィルム状接着剤及び粘着剤層を貫通し、基材の粘着剤層を備えている側の表面から20μmの深さにまで、ダイシングブレードを用いて切削し、切れ込みを形成した。すなわち、前記切れ込みは、前記中間構造体において、粘着剤層の厚さ方向の全域に渡って形成し、粘着剤層の厚さT1に対する、粘着剤層における切れ込みの深さT2の割合(T2/T1)を1とするとともに、さらに、基材にも切れ込みを形成して、基材における切れ込みの深さT3を20μmとした。ダイシングブレード、並びにダイシングブレードの回転速度及び移動速度は、実施例1の場合と同じとした。
以上により、シリコンウエハの表面を上方から見下ろしたときに、直交する2方向に8mm間隔で、すなわち、シリコンチップが8mm×8mmの大きさとなるように、ダイシングを行った。
実施例1と同じ方法で、フィルム状接着剤付き半導体チップの粘着剤層からの引き離し(すなわち、ピックアップ)を試み、前記突き上げ量の最小値を求め、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表2に示す。
粘着剤層として以下に示すもの(厚さ30μm)を備えたダイシングシートを用いた点以外は、実施例1と同じ方法で、ダイシングダイボンディングシート及び半導体チップを製造し、さらに前記突き上げ量の最小値を求め、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表2に示す。また、粘着剤層の破断伸度及び弾性率、並びにフィルム状接着剤に対する粘着力をあわせて表2に示す。
(粘着剤層)
粘着性樹脂として、2EHA(70質量部)、MMA(20質量部)、及びHEA(10質量部)を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量510000、ガラス転移温度−44℃)(100質量部)と、架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーインキ社製「BHS8515」)(18.85質量部)と、を含有する粘着剤層。
粘着剤層として以下に示すもの(厚さ30μm)を備えたダイシングシートを用いた点以外は、実施例1と同じ方法で、ダイシングダイボンディングシート及び半導体チップを製造し、さらに前記突き上げ量の最小値を求め、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表2に示す。また、粘着剤層の破断伸度及び弾性率、並びにフィルム状接着剤に対する粘着力をあわせて表2に示す。
(粘着剤層)
粘着性樹脂として、2EHA(90質量部)、及びHEA(10質量部)を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量700000、ガラス転移温度−66℃)(100質量部)と、架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーインキ社製「BHS8515」)(18.85質量部)と、を含有する粘着剤層。
粘着剤層として以下に示すもの(厚さ30μm)を備えたダイシングシートを用いた点以外は、実施例1と同じ方法で、ダイシングダイボンディングシート及び半導体チップを製造し、さらに前記突き上げ量の最小値を求め、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表2に示す。また、粘着剤層の破断伸度及び弾性率、並びにフィルム状接着剤に対する粘着力をあわせて表2に示す。
(粘着剤層)
粘着性樹脂として、2EHA(85質量部)、及びHEA(15質量部)を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量700000、ガラス転移温度−63℃)(100質量部)と、架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーインキ社製「BHS8515」)(28.28質量部)と、を含有する粘着剤層。
粘着剤層として以下に示すもの(厚さ30μm)を備えたダイシングシートを用いた点以外は、実施例1と同じ方法で、ダイシングダイボンディングシート及び半導体チップを製造し、さらに前記突き上げ量の最小値を求め、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表2に示す。また、粘着剤層の破断伸度、及びフィルム状接着剤に対する粘着力をあわせて表2に示す。なお、粘着剤層の弾性率は測定できなかった。
(粘着剤層)
粘着性樹脂として、2EHA(80質量部)、及びHEA(20質量部)を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量850000、ガラス転移温度−61℃)(100質量部)と、架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーインキ社製「BHS8515」)(113.10質量部)と、を含有する粘着剤層。
粘着剤層として以下に示すもの(厚さ30μm)を備えたダイシングシートを用いた点以外は、実施例1と同じ方法で、ダイシングダイボンディングシートの製造を試みたが、粘着剤層にフィルム状接着剤を貼付することができず、ダイシングダイボンディングシートを製造できなかった。
(粘着剤層)
粘着性樹脂として、2EHA(80質量部)、及びHEA(20質量部)を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量850000、ガラス転移温度−61℃)(100質量部)と、架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーインキ社製「BHS8515」)(188.50質量部)と、を含有する粘着剤層。
粘着剤層として以下に示すもの(厚さ30μm)を備えたダイシングシートを用いた点以外は、実施例1と同じ方法で、ダイシングダイボンディングシート及び半導体チップを製造し、さらに前記突き上げ量の最小値を求め、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表3に示す。また、粘着剤層の破断伸度及び弾性率、並びにフィルム状接着剤に対する粘着力をあわせて表3に示す。
(粘着剤層)
粘着性樹脂として、2EHA(60質量部)、MMA(30質量部)、及びHEA(10質量部)を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量450000、ガラス転移温度−31℃)(100質量部)と、架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーインキ社製「BHS8515」)(94.25質量部)と、を含有する粘着剤層。
粘着剤層として以下に示すもの(厚さ30μm)を備えたダイシングシートを用いた点以外は、実施例1と同じ方法で、ダイシングダイボンディングシート及び半導体チップを製造し、ダイシングライン上の切削屑の量を確認した。結果を表3に示す。また、粘着剤層の破断伸度、及びフィルム状接着剤に対する粘着力をあわせて表3に示す。なお、本比較例では、フィルム状接着剤付き半導体チップの粘着剤層からの引き離し(すなわち、ピックアップ)を行うことができず、前記突き上げ量の最小値を求めることができなかった。また、粘着剤層の弾性率を測定できなかった。
(粘着剤層)
粘着性樹脂として、アクリル酸ラウリル(以下、「LA」と略記する)(80質量部)、及びHEA(20質量部)を共重合してなるアクリル系重合体(重量平均分子量720000、ガラス転移温度−27℃)(100質量部)と、架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーインキ社製「BHS8515」)(137.70質量部)と、を含有する粘着剤層。
このように、ダイシングライン上の切削屑の量は、フィルム状接着剤付き半導体チップのピックアップ適性と相関関係があった。
なお、実施例1〜5では、半導体ウエハのダイシング時に半導体チップが飛散する、いわゆるチップ飛びも見られなかった。
また、比較例2〜3では、粘着剤層の破断伸度が大き過ぎ、それに伴い、前記突き上げ量の最小値が大きく、フィルム状接着剤付き半導体チップのピックアップ適性が劣っていた。
また、比較例6では、粘着剤層の架橋剤の含有量が多過ぎ、粘着剤層の組成に問題があったため、上述のとおり、粘着剤層にフィルム状接着剤を貼付することができず、ダイシングダイボンディングシートを製造できなかった。
また、比較例8では、粘着剤層中の粘着性樹脂の種類が不適切であり、粘着剤層の破断伸度が大き過ぎ、粘着剤層のフィルム状接着剤に対する粘着力が大き過ぎて、上述のとおり、フィルム状接着剤付き半導体チップをピックアップできなかった。
また、比較例1〜5及び7において、ピックアップに失敗したフィルム状接着剤付き半導体チップと、それに対応した位置の粘着剤層及び基材について、SEMを用いて観察した結果、ダイシングライン上の切削屑がフィルム状接着剤に密着しており、ダイシングライン上に残存している切削屑が、ピックアップ不良の一つの原因となっていることが確認された。また、比較例1、3及び8では、ダイシングライン上に残存している切削屑が極めて多かった。
なお、比較例5及び7では、チップ飛びが見られたが、比較例1〜4及び8では、チップ飛びが見られなかった。
Claims (5)
- 基材上に粘着剤層を備え、前記粘着剤層上にフィルム状接着剤を備えてなり、
前記粘着剤層の厚さが20μm〜50μmであり、
前記粘着剤層の破断伸度が5〜50%である、ダイシングダイボンディングシート。 - 前記粘着剤層が非エネルギー線硬化性である、請求項1に記載のダイシングダイボンディングシート。
- 前記粘着剤層の前記フィルム状接着剤に対する粘着力が35〜300mN/25mmである、請求項1又は2に記載のダイシングダイボンディングシート。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のダイシングダイボンディングシートを用いた、半導体チップの製造方法であって、
前記ダイシングダイボンディングシートにおける前記フィルム状接着剤の、前記粘着剤層が設けられている側とは反対側の表面に、半導体ウエハが設けられてなる中間構造体を形成する工程と、
ダイシングブレードを用いて、前記中間構造体において、前記半導体ウエハの表面から前記粘着剤層に到達するとともに、前記基材には到達しない切れ込みを形成することで、前記半導体ウエハを分割して半導体チップを形成する工程と、を有する、半導体チップの製造方法。 - 請求項4に記載の半導体チップの製造方法により、前記半導体チップを形成する工程を行った後、
前記切れ込みを形成後のダイシングダイボンディングシートに対して、その基材側から力を加えるとともに、前記半導体チップを、切断後の前記フィルム状接着剤とともに前記粘着剤層から引き離す工程を有する、半導体装置の製造方法。
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