JPWO2018139612A1 - 部品製造用フィルム、部品製造用具及び部品製造方法 - Google Patents

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Abstract

異なる工程間で共用できる汎用性を有しながら、加熱環境下においてチャックテーブルに確実に吸着できる部品製造用フィルム、部品製造用具及び部品製造方法を提供することを目的として、本フィルム1は、第1領域S1と領域S1を囲んで配置された第2領域S2とを有し、領域S1は基層11とその一面側に設けられた粘着材層12とで形成され、領域S2は基層11及び粘着材層12と、層12上に貼着された付加層13とで形成され、温度190℃以下の範囲において、付加層13の引張弾性率が基層11の引張弾性率以上である。本方法は、部品固定工程とチャックテーブルの端縁より内側に領域S1と領域S2との境界が位置するように載置するフィルム載置工程と吸着工程と加熱工程とを備える。

Description

本発明は、部品製造用フィルム、部品製造用具及び部品製造方法に関する。更に詳しくは、半導体部品製造に利用される部品製造用フィルム、この部品製造用フィルムを用いた部品製造用具、半導体部品を製造する部品製造方法、電子部品製造に利用される部品製造用フィルム、この部品製造用フィルムを用いた部品製造用具、及び、電子部品を製造する部品製造方法に関する。
近年、回路形成されたウエハを個片化した後、個片化された半導体部品を検査し、検査合格した半導体部品のみをピックアップして、その後の工程へと送るという半導体部品の製造方法が知られている。この製造方法は、例えば、下記特許文献1(請求項1等参照)に開示がある。
半導体部品は、一般に、1枚の半導体ウエハ上に一体に形成された後、個片化して製造されるが、初期不良の個体が存在するため、特許文献1の方法を利用することで、初期不良が危惧される個体を後工程へ持ち込まず、最終製品の歩留まり率を向上させることができる。
特開平08−330372号公報 特開2007−005436号公報
上記方法を利用するには、ダイシング(個片化)、検査、ピックアップの3つの工程を行う必要がある。この際、半導体ウエハや半導体部品(半導体ウエハを個片化したもの)等の部品は、キャリア(貼着シートや治具等)上に配置した状態で加工されるものの、各工程においてキャリアに要求される性能が異なっている。このため、従来、各工程毎に、必要に応じたキャリア上に、部品を乗せ換える必要があり、煩雑且つコスト増に繋がっていた。
上記特許文献1では、この問題を、伸縮性シートを利用して解消しようとしている。しかしながら、特許文献1で想定された「伸縮性」は、熱的伸縮性である。即ち、シートを事前に熱収縮させておくことで、その後の伸張余地を形成し、熱膨張差に起因した検査用電極パッド111とバンプ103とのずれ(特許文献1[図15]参照)を解消しようとするものである。そのため、特許文献1で想定された伸縮量は、コンタクタの熱膨張量程度と極めて小さな変位量である(わざわざコンタクタに熱膨張量の大きな材料を利用しない)。このような熱伸縮特性を有するシートは、力の負荷に伴って得られる力学的な伸縮性には寧ろ乏しく、ピックアップ工程のエキスパンドに適した伸長量は得られない。従って、特許文献1ではピックアップ工程が記載(特許文献1[図2](c))されているものの、実際に、想定された伸縮性シートを用いてピックアップ工程まで行おうとすると、シートの力学的な伸縮量が足りず、ピックアップ性は著しく低下してしまう。一方で、力学的な伸縮性に優れたシートは、熱膨張量も大きいため、伸縮性シートの熱膨張量がコンタクタの熱膨張量に対して過剰となり、結局、検査用電極パッド111とバンプ103とのずれを解消するに至らない。このように、部材間の熱膨張差の合わせ込みで、ダイシング、検査、ピックアップの3つの工程で共用できるキャリアを調整することは極めて困難といえる。
一方で、上記工程のうち、ダインシング工程及びピックアップ工程で、キャリアとして、上記特許文献2に開示されたダイシングフィルムを利用できることが知られている。ダイシング工程は、半導体ウエハをダイシングフィルムに貼着した状態で個片化して半導体部品を得る工程であり、ピックアップ工程は、ダイシングフィルムを引き伸ばして、個片化された半導体部品同士に間隙を形成してピックアップする工程である。従って、ダイシングフィルムは、ダイシングに耐える機械的強度と、部品同士に間隙を形成できる程度に引き伸ばすことができる柔軟性(力学的な伸縮性)を有している。
他方、上述の検査工程には種々の個別の工程が含まれ得るものの、なかでも、加温環境下での作動確認や、熱ストレス負荷を用いた加速評価等の熱付加を利用した検査が含まれる。そのため、キャリアは、上述のダイシング工程及びピックアップ工程で必要とされる機械的強度及び柔軟性に加え、耐熱性も要求されることとなるが、この点についての検討は特許文献2ではなされていない。
本発明者らは、上述の観点から、種々の材料を検討し、より多くの要求特性をバランスできる材料を選択すべく試験を繰り返した。そうしたところ、部品同士に間隙を形成できる(ピックアップ工程)程度に柔軟な材料を選択すると、チャックテーブルに部品製造用フィルムを固定できない不具合を生じる場合があることが知見された。即ち、検査時に相当する熱付加がなされた状態で、チャックテーブルへ部品製造用フィルムを固定しようとすると、枠体に固定された部品製造用フィルムであっても、枠体内で皺を生じ、正常にチャックテーブルに吸着できないという不具合を生じることが分かった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、異なる工程間で共用できる汎用性を有しながら、加熱環境下においてチャックテーブルに確実に吸着できる部品製造用フィルム、この部品製造用フィルムを用いた部品製造用具、及び、これら部品製造用フィルム及び部品製造用具を用いた部品製造方法を提供することを目的とする。
即ち、本発明は以下の通りである。
[1]請求項1に記載の部品製造用フィルムは、半導体部品の製造方法又は電子部品の製造方法に用いられる部品製造用フィルムであって、
第1領域と、前記第1領域を囲んで配置された第2領域と、を有し、
前記第1領域は、基層と、前記基層の一面側に設けられた粘着材層とで形成され、
前記第2領域は、前記基層及び前記粘着材層と、前記粘着材層上に貼着された付加層とで形成され、
温度190℃以下の範囲において、前記付加層の引張弾性率は、前記基層の引張弾性率と同じであるか、又は、前記基層の引張弾性率よりも大きいことを要旨とする。
[2]請求項2に記載の部品製造用フィルムは、請求項1に記載の部品製造用フィルムにおいて、前記基層の線熱膨張係数が100ppm/K以上であることを要旨とする。
[3]請求項3に記載の部品製造用フィルムは、請求項1又は2に記載の部品製造用フィルムにおいて、前記基層は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、熱可塑性ポリアミド系エラストマー、及び、ポリブチレンテレフタレートのうちの少なくとも1種を含むことを要旨とする。
[4]請求項4に記載の部品製造用フィルムは、請求項1乃至3のうちのいずれかに記載の部品製造用フィルムにおいて、前記付加層が、金属、樹脂、セラミックス、ガラスの群から選ばれる1種又は2種以上の材料からなることを要旨とする。
[5]請求項5に記載の部品製造用フィルムは、請求項1乃至4のうちのいずれかに記載の部品製造用フィルムにおいて、更に、前記第2領域を囲んで配置された第3領域を有し、
前記第3領域は、前記基層と、前記粘着材層とで形成されていることを要旨とする。
[6]請求項6に記載の部品製造用具は、半導体部品の製造方法又は電子部品の製造方法に用いられる部品製造用具であって、
開口部を有する枠体と、請求項1乃至5のうちのいずれかに記載の部品製造用フィルムと、を備え、
前記部品製造用フィルムが、前記開口部を覆い、且つ、前記第1領域と前記第2領域との境界が前記開口部の内側に位置するように、前記枠体に固定されていることを要旨とする。
[7]請求項7に記載の部品製造方法は、半導体部品及び電子部品から選ばれる部品の製造方法であって、
請求項1乃至5のうちのいずれかに記載の部品製造用フィルムの前記第1領域内に前記部品を固定する部品固定工程と、
前記部品が固定された部品製造用フィルムを、チャックテーブルに対して、前記チャックテーブルの端縁より内側に、前記第1領域と前記第2領域との境界が位置するように、載置するフィルム載置工程と、
前記部品が固定された部品製造用フィルムを前記チャックテーブルの表面に吸着して固定する吸着工程と、
前記チャックテーブル上に固定された前記部品製造用フィルムを介して、前記部品製造用フィルム上の前記部品を、前記チャックテーブル側から加熱する加熱工程と、を備えることを要旨とする。
[8]請求項8に記載の部品製造方法は、半導体部品及び電子部品から選ばれる部品の製造方法であって、
請求項6に記載の部品製造用具の前記開口部から露出された前記部品製造用フィルムの前記第1領域内に前記部品を固定する部品固定工程と、
前記部品が固定された部品製造用具を、チャックテーブルに対して、前記チャックテーブルの端縁より内側に、前記部品製造用フィルムの前記第1領域と前記第2領域との境界が位置するように、載置するフィルム載置工程と、
前記部品が固定された部品製造用フィルムを前記チャックテーブルの表面に吸着して固定する吸着工程と、
前記チャックテーブル上に固定された前記部品製造用フィルムを介して、前記部品製造用フィルム上の前記部品を、前記チャックテーブル側から加熱する加熱工程と、を備えることを要旨とする。
本部品製造用フィルム及び本部品製造用具によれば、異なる工程間で共用できる汎用性を有しながら、加熱環境下において、部品製造用フィルムを、チャックテーブルに確実に吸着させることができる。
このため、加熱工程を含む検査を、部品製造用フィルムをチャックテーブルに固定して行うことができるとともに、検査前後で、キャリアの入れ替えを行う必要がなく、効率よく部品を製造できる。とりわけ、本部品製造用フィルム及び本部品製造用具は、ダイシング、検査及びピックアップの各工程を含む複数の工程におけるキャリアの共用を可能にできる。
本部品製造用フィルムを用いた本第1の部品製造方法、及び、本部品製造用具を用いた本第2の部品製造方法によれば、異なる工程間で共用できる汎用性を有しながら、加熱環境下においても、部品製造用フィルムを、チャックテーブルに確実に吸着させることができる。
このため、加熱工程を含む検査を、部品製造用フィルムをチャックテーブルに固定して行うことができるとともに、検査前後で、キャリアの入れ替えを行う必要がなく、効率よく部品を製造できる。とりわけ、本部品製造用フィルム及び本部品製造用具は、ダイシング、検査及びピックアップの各工程を含む複数の工程におけるキャリアの共用を可能にできる。
本部品製造用フィルムの一例の平面形態(a)及び対応する断面形態(b)を説明する説明図である。 本部品製造用フィルムの他例の平面形態を説明する説明図である。 本部品製造用フィルムの更に他例の平面形態を説明する説明図である。 本部品製造用具の一例の平面形態(a)及び対応する断面形態(b)を説明する説明図である。 本部品製造用フィルムの効果(a)と従来の部品製造用フィルムの効果(b)との差異を説明する説明図である。 本方法に係る部品固定工程を説明する説明図である。 本方法に係るフィルム載置工程を説明する説明図である。 本方法に係る吸着工程及び加熱工程を説明する説明図である。 本方法に係る評価工程を説明する説明図である。 本方法に係る個片化工程を説明する説明図である。 本方法に係る評価工程を説明する説明図である。 本方法に係る部品離間工程を説明する説明図である。 本方法に係るピックアップ工程を説明する説明図である。 本発明に含まれない部品製造用フィルムの例示。 本発明に含まれない部品製造用フィルムの例示。 本発明に含まれない部品製造用フィルムの例示。
以下、本発明を、図を参照しながら説明する。ここで示す事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要で、ある程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
[1]部品製造用フィルム
本発明の部品製造用フィルム(1)は、半導体部品の製造方法又は電子部品の製造方法に用いられるフィルムである。即ち、本発明の部品製造用フィルム(1)には、半導体部品製造用フィルム(1)と、電子部品製造用フィルム(1)と、が含まれる。
この部品製造用フィルム(1)は、第1領域(S1)と、第1領域(S1)を囲んで配置された第2領域(S2)と、を有する(図1〜図3参照)。
そして、第1領域(S1)は、基層(11)と、基層(11)の一面(11a)側に設けられた粘着材層(12)とで形成される(図1参照)。
一方、第2領域(S2)は、基層(11)及び粘着材層(12)と、粘着材層(12)上に貼着された付加層(13)とで形成される(図1参照)。
更に、温度190℃以下の範囲において、付加層(13)の引張弾性率は、基層(11)の引張弾性率と同じであるか、又は、基層(11)の引張弾性率よりも高くされている。
本部品製造用フィルム1は、この構成を有することによって、異なる工程間で共用できる汎用性を有しながら、加熱環境下において、部品製造用フィルム(1)を、チャックテーブルに確実に吸着させることができる。
上記構成を換言すれば、部品製造用フィルム1は、基層11と、基層11の一面11a側に積層された粘着材層12と、粘着材層12の表裏面のうち基層11と反対側に位置された粘着材層12の表面(一面)12aの一部のみに積層された付加層13と、の3層を備える(図1参照)。そして、平面視した場合に、第1領域S1を囲んで配置された第2領域S2を有し、第1領域S1は基層11及び粘着材層12のみを備え、第2領域S2は3層全てを備えている。
尚、粘着材層12は、基層11の一面11a側にのみ設けられていればよいが、必要な場合には、基層11の一面11a側及び他面11b側の両方に設けることができる。また、基層11と粘着材層12とは直接接していてもよく他層を介していてもよい。同様に、粘着材層12と付加層13とは直接接していてもよく他層を介していてもよい。
(1)各領域について
本部品製造用フィルム1は、第1領域S1と、第2領域S2と、を有し、第1領域S1は、第2領域S2によって囲まれた領域である(図1〜図3参照)。
従来の部品製造用フィルム1’のように、第2領域S2を備えない部品製造用フィルム1’では、基層の材料選択やチャックテーブル表面の温度状況など適応不合により、吸着を行おうとすると、皺Xを生じて吸引漏れを起こし、部品製造用フィルム1’をチャックテーブルへ正常に吸着固定することができない場合(図5(b)参照)がある。
これに対して、上述のように、第1領域S1を囲む第2領域S2を備えた本部品製造用フィルム1は、チャックテーブル60の表面61に正常に吸着固定することができる。とりわけ、基層11として柔軟な材料を選択し、更には、加温されたチャックテーブル60に対して吸着を行う場合であっても、吸着不良を生じることなく、部品製造用フィルム1をチャックテーブル60の表面61に正常に吸着固定できる。
第2領域S2を備えることで吸着できるようになる機序は明らかではないが、加温下での引張弾性率が、基層11と同じであるか、又は、基層11よりも大きい付加層13で、第1領域S1を囲むことにより、第2領域S2を吸着起点として機能させることができるのではないかと考えられる。即ち、加温時の弾性低下が相対的により低い第2領域S2で第1領域S1を囲むことで、先に第2領域S2が正常に吸着され、この第2領域S2に囲まれた第1領域S1からの吸引漏れが防止されることによって、第1領域S1も正常に吸着できるのではないかと考えることができる。
通常、上述の第2領域S2の形状は、付加層13の形状に対応する。従って、第1領域S1の外周形状(第1領域S1の概形であり、第2領域S2の内周形状に相当する)、第2領域S2の内周形状、第2領域S2の外周形状等は、付加層13の形状で決定できる。
本部品製造用フィルム1は、上述のように、付加層13によって、第1領域S1の形状や大きさを設計できることから、例えば、部品製造用フィルム1全体に対して、部品を載置する領域が通常よりも小さい場合や、大小様々な形態の部品を載置する必要がある場合(異なる大きさの部品製造に対して、本部品製造用フィルム1を共通利用する場合や、ロットにより異なるサイズの部品を載置する必要がある場合など)に好適である。即ち、載置領域(即ち、第1領域S1)の形状や大きさに合わせて、適宜の形状や大きさを有する付加層13を、粘着材層12上に貼着することによって、最適な第1領域S1を設定できる。
本部品製造用フィルム1の概形としては、例えば、図1〜図3の形態が例示される。
図1に示す第2領域S2は、一連のリング形状を呈する。即ち、図1に示す部品製造用フィルム1は、一連のリング形状となった付加層13を備える。図1の付加層13は、第2領域S2の外周形状と内周形状とは相似な円形状となっている。このように、第2領域S2の外周形状と内周形状とは、相関した形状であってもよく、相関しない形状であってもよい。即ち、第2領域S2の外周形状と内周形状とが相似な円形状であるという相関した形状とすることができる。一方、例えば、第2領域S2の外周形状が四角形であり、第2領域S2の内周形状が円形である場合には、外周形状と内周形状とが相関しない形状となるが、このように形状であっても、本発明の効果を奏することができる。
また、本部品製造用フィルム1は、1枚の部品製造用フィルム1内に、第1領域S1を1ヶ所のみ有して(図1参照)もよいが、2ヶ所以上を有することもできる。同様に、1枚の本部品製造用フィルム1内に、第2領域S2を1ヶ所のみを有して(図1参照)もよいが、2ヶ所以上を有してもよい。
また、付加層13は、粘着材層12に対して、粘着材層12を構成する粘着材以外の手段を利用して、より強固に接合された状態であってもよいが、粘着材層12に付加層13を貼着しただけの状態であってもよい。いずれの状態でも本部品製造用フィルム1として機能させることができる。
更に、本部品製造用フィルム1は、上述の第1領域S1及び第2領域S2のみを有した形態であってもよいし、更に他の領域を備えた形態であってもよい。
第1領域S1及び第2領域S2のみを有した形態は、図3に例示される。即ち、第1領域S1の外周から外側であって、部品製造用フィルム1の外縁までの全領域を第2領域S2とした部品製造用フィルム1とすることができる。
これに対して、第1領域S1及び第2領域S2以外の他の領域を備えた形態としては、図1及び図2の部品製造用フィルム1が例示される。即ち、第1領域S1及び第2領域S2以外に、基層11と粘着材層12とで形成され、第2領域S2を囲んで配置された第3領域S3を備えることができる。
このように、第3領域S3を備える場合には、ピックアップ性を向上させることができる。
本部品製造用フィルム1は、第2領域S2の外縁よりも内側に、チャックテーブル60の端縁62が配置されるように、チャックテーブル60上に配置することで、吸着不良を生じることなく、部品製造用フィルム1をチャックテーブルの表面61に吸着固定できる。
その上で、第2領域S2よりも外側に、第3領域S3を有する場合には、部品製造用フィルム1の外縁を、チャックテーブル60よりも、例えば、下側に位置させることによって、部品製造用フィルム1を展開させ引っ張ることができる。これにより、第1領域S1は、均等に伸張され、第1領域S1に置かれた部品同士(ダイシングされた部品)に間隙を形成でき、各部品をピックアップし易くすることができる。
また、図2では、複数の円弧形状(扇形)の個別領域S21が全体として、第2領域S2を形成し、第1領域S1を囲む形態となっている。即ち、図2に示す部品製造用フィルム1は、複数の円弧形状(扇形)の個別付加層131が全体として、付加層13を形成している。また、この図2では、個別領域S21は、各々円弧形状をなしているが、これらは同じ形状であってもよいし、異なる形状のものが混在してもよい。個別領域S21の形状は、円弧形状に限られず、例えば、長方形状の個別領域S21によっても同様に第2領域S2を形成できる。
更に、第2領域S2を構成する個別領域S21の個数は限定されず、2個以上の個別領域S21によって第2領域S2を形成できる(通常、50個以下)。また、図1の場合と同様に、図2における個別領域S21の各々の外周形状と内周形状とは、相関した形状であってもよく、相関しない形状であってもよい。
上述のように、複数の個別領域S21が全体として第2領域S2を形成して、第1領域S1を囲む形態では、第1領域S1の中心P(回転中心とすることができる)から、遠心方向へ仮想線Lを引いた場合に、どの遠心方向Dへの仮想線Lも、いずれかの個別領域S21と交差するように、個別領域S21が配置されることが好ましい。従って、図2に示すように、個別領域S21である各円弧は、中心Pから遠心方向Dへの通り抜けが防止されるように、円弧形状の個別領域S21同士が互いに一部で遠心方向Dに重なるように配置されることが好ましい(図2参照)。
(2)基層
基層11は、粘着材層12及び付加層13を支持することができればよく、基層11を構成する材料は特に限定されない。
基層11を構成する材料としては、樹脂が好ましい。また、樹脂のなかでも、ダインシング工程、ピックアップ工程、検査工程等、より多くの異なる工程間で共用できるために、十分な柔軟性(力学的な伸縮性)を有する樹脂であることが好ましく、特にエラストマー性を有する樹脂であることが好ましい。
エラストマー性を有する樹脂としては、熱可塑性エラストマー及びシリコーン等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。これらのうちでは、熱可塑性を有するものが好ましいため、熱可塑性エラストマーが好ましい。熱可塑性エラストマーは、ハードセグメント及びソフトセグメントを有したブロック共重合体からなってもよく、ハードポリマーとソフトポリマーとのポリマーアロイからなってもよく、これらの両方の特性を有したものであってもよい。
熱可塑性エラストマーを含む場合、その割合は、基層11を構成する樹脂全体に対して、例えば、30質量%以上100質量%以下とすることができる。即ち、基層11を構成する樹脂は熱可塑性エラストマーのみからなってもよい。熱可塑性エラストマーの割合は、更に、50質量%以上100質量%以下が好ましく、70質量%以上100質量%以下がより好ましい。
具体的には、熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフイン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリイミド系熱可塑性エラストマー(ポリイミドエステル系、ポリイミドウレタン系等)などが挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
これらのうちでは、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリイミド系熱可塑性エラストマーが好ましく、更には、ポリエステル系熱可塑性エラストマー及び/又はポリアミド系熱可塑性エラストマーが特に好ましい。
ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、ポリエステル成分をハードセグメントとする以外、どのような構成であってもよい。ソフトセグメントとしては、ポリエステル、ポリエーテル及びポリエーテルエステル等を利用できる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。即ち、例えば、ハードセグメントを構成するポリエステル成分としては、テレフタル酸ジメチル等のモノマーに由来する構成単位を含むことができる。一方、ソフトセグメントを構成する成分としては、1,4−ブタンジオール及びポリ(オキシテトラメチレン)グリコール等のモノマーに由来する構成単位を含むことができる。
より具体的には、PBT−PE−PBT型ポリエステル系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
このようなポリエステル系熱可塑性エラストマーとして、三井化学株式会社製「プリマロイ(商品名)」、東レ・デュポン社製「ハイトレル(商品名)」、東洋紡績株式会社製「ペルプレン(商品名)」、リケンテクノス株式会社製「ハイパーアロイアクティマー(商品名)」等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、ポリアミド成分をハードセグメントとする以外、どのような構成であってもよい。ソフトセグメントとしては、ポリエステル、ポリエーテル及びポリエーテルエステル等を利用できる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。即ち、例えば、ハードセグメントを構成するポリアミド成分としては、ポリアミド6、ポリアミド11及びポリアミド12等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。これらのポリアミド成分には、各種のラクタム等をモノマーとして利用できる。一方、ソフトセグメントを構成する成分としては、ジカルボン酸等のモノマーやポリエーテルポリオールに由来する構成単位を含むことができる。このうち、ポリエーテルポリオールとしては、ポリエーテルジオールが好ましく、例えば、ポリ(テトラメチレン)グリコール、ポリ(オキシプロピレン)グリコール等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
より具体的には、ポリエーテルアミド型ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステルアミド型ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエーテルエステルアミド型ポリアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
このようなポリアミド系熱可塑性エラストマーとして、アルケマ株式会社製「ペバックス(商品名)」、ダイセル・エボニック株式会社製「ダイアミド(商品名)」、ダイセル・エボニック株式会社製「ベスタミド(商品名)」、宇部興産株式会社製「UBESTA XPA(商品名)」等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
また、基層11が、熱可塑性エラストマー以外の樹脂を含む場合、このような樹脂としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、アクリル樹脂等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。これらのなかでは、ポリエステル及び/又はポリアミドが好ましく、具体的には、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、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル、ナイロン6、ナイロン12等のポリアミドが挙げられる。
具体的には、ポリブチレンナフタレートとして、東レ株式会社製「トレコン(商品名)」が挙げられる。このポリブチレンテレフタレートは、単独で基層11として利用可能である。
更に、基層11は、これを構成する樹脂中に、可塑剤及び軟化剤(鉱油等)、充填剤(炭酸塩、硫酸塩、チタン酸塩、珪酸塩、酸化物(酸化チタン、酸化マグネシウム)、シリカ、タルク、マイカ、クレー、繊維フィラー等)、酸化防止剤、光安定化剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤等の各種添加剤を含むことができる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
また、基層11は、温度190℃以下の範囲において、引張弾性率が、付加層13と同じであるか、又は、付加層13よりも小さくされている。即ち、基層11は、基層11の温度190℃以下における引張弾性率(以下、単に「E11’」ともいう)が、付加層13の引張弾性率(以下、単に「E13’」ともいう)と同じであるか、又は、小さい層である。即ち、E11’≦E13’である。
この引張弾性率の相関(E11’≦E13’)を有することにより、本部品製造用フィルム1は、異なる工程間で共用できる汎用性を有しながら、加熱環境下においてチャックテーブルに確実に吸着させることができる。
上記E11’≦E13’の相関は、より高温域において成立することが好ましい。このような観点から、E11’≦E13’の相関は、50℃以上190℃以下の温度範囲で成立することが好ましく、70℃以上180℃以下の温度範囲で成立することがより好ましく、90℃以上170℃以下の温度範囲で成立することが更に好ましく、110℃以上160℃以下の温度範囲で成立することが特に好ましい。
また、本発明の効果は、基層11として高温におけるE11’がより小さい材料において大きい。即ち、高温下でのE11’が小さい材料を基層11に利用する場合ほど、前述の吸着不良を生じ易い。このため、付加層13を設けて第2領域S2を形成することにより、吸着不良を防止できる効果が得られ易いといえる。このような観点では、E11’が90℃以上190℃以下の温度範囲において(更には110℃以上160℃以下の温度範囲において)、E11’≦390MPaとなる基層11が好ましく、0.1MPa≦E11’≦570MPaである基層11が好ましく、更に、0.5MPa≦E11’≦270MPaである基層11が好ましく、更に、1MPa≦E11’≦130MPaである基層11が好ましく、更に、2MPa≦E11’≦80MPaである基層11が好ましく、更に、3MPa≦E11’≦40MPaである基層11が好ましい。
また、前述のように、引張弾性率E11’と引張弾性率E13’とは同じ(E11’=E13’)であってもよいが、E13’がE11’よりも大きい(E11’<E13’)ことが好ましい。より具体的には、90℃以上190℃以下の温度範囲において(更には110℃以上160℃以下の温度範囲において)、E11’とE13’との比(E13’/E11’)が、(E13’/E11’)≧1.5であることが好ましい(通常、(E13’/E11’)≦17000)。特に後述するように付加層13が樹脂によって構成される場合においては、1.5≦(E13’/E11’)≦250が好ましく、1.8≦(E13’/E11’)≦100がより好ましく、2.2≦(E13’/E11’)≦80が更に好ましく、2.5≦(E13’/E11’)≦65が特に好ましい。
更に、基層11の温度T(℃)における引張弾性率をE11’(T)とし(以下同様)、引張弾性率E11’(160)及びE11’(−40)の比「E11’(160)/E11’(−40)」をR11とした場合に、E11’(160)≦800MPaであるとともに、0.01≦R11≦1であることが好ましい。
これにより、部品製造時に、−40℃以上0℃以下の低温、及び/又は、100℃以上190℃以下(特に160℃以下)の高温、の各温度域で行う工程を経ることができるとともに、ピックアップ工程においての必要な柔軟性も維持できる。従って、温度変化を伴った加熱工程(例えば、評価工程)と、個片化工程(半導体ウエハやアレイ化された電子部品等を個片に切り分ける工程)やピックアップ工程等の各工程に共通して利用できる部品製造用フィルム1を得ることができる。このため、工程毎に専用の部品製造用フィルムに部品を張り替える必要がなく、生産性に優れる。
加えて、部品製造用フィルム1を貼着したまま、加熱工程や他工程を行うことができるため、これらの工程のいずれを先に行うこともでき、専用の粘着フィルムやトレーなどを利用する場合に比べて工程の自由度に優れる。
このR11は、更に、0.01≦R11≦0.5が好ましく、0.01≦R11≦0.3がより好ましく、0.02≦R11≦0.2が更に好ましく、0.02≦R11≦0.1が特に好ましい。
本発明における部品50(半導体ウエハ51、半導体部品52、アレイ状電子部品53、電子部品54等)の製造に際しては、低温を経る場合(例えば、低温化での評価工程等)がある。基層11の低温下における引張弾性率E’は、高温下における引張弾性率E’よりも大きくなるため、このような工程を経る場合には、低温下における柔軟性を維持できることが好ましい。しかしながら、高温下における耐熱性が得られる材料は、通常、高温引張弾性率が大きく、このような材料の引張弾性率は低温では更に大きくなる。この点、基層11の比R11がR11≧0.01であり、且つ、E11’(−40)が、20MPa≦E11’(−40)≦4300MPaである部品製造用フィルム1では、本発明における部品50の製造に際して生じ得る上述のような各状況においても共用できる。
更に、E11’(−40)は、上記R11の相関を満たすことが好ましく、E11’(−40)単独の具体的な値は限定されないが、80MPa≦E11’(−40)≦4000MPaが好ましく、120MPa≦E11’(−40)≦3800MPaがより好ましく、180MPa≦E11’(−40)≦2500MPaが更に好ましく、250MPa≦E11’(−40)≦1400MPaが特に好ましい。
尚、本明細書において述べるE11’は、基層11のMD方向及びTD方向の両方において記載した範囲であることが好ましい。
基層11に関する上記各引張弾性率E11’は、動的粘弾性測定装置(DMA:Dynamic Mechanical Analysis)により測定される。具体的には、サンプルサイズを幅10mm、チャック間の長さ20mmとし、周波数1Hz、昇温速度5℃/分の測定条件で−50℃から200℃まで測定して得られたデータから各温度のデータを読み取ることで得られる。
更に、基層11の線熱膨張係数は、限定されないものの、100ppm/K以上であることが好ましい。このような材料としては、上述したような熱可塑性エラストマーが挙げられる。即ち、熱可塑性エラストマーは、線熱膨張係数が比較的大きい材料であり、大きな線熱膨張係数は、高温下において、部品製造用フィルムの変形に起こす駆動要因と考えられる。このように、線熱膨張係数が100ppm/K以上である基層を用いた部品製造用フィルム1は、特に加熱環境下において、皺などを生じてチャックテーブルへの吸着不具合を生じ易い傾向にある。これに対し、線熱膨張係数が100ppm/K以上である基層11を利用する場合であっても、付加層13を用いて第2領域S2を設けることで、加温環境下におけるチャックテーブルへの吸着不良を防止できる。
更に、本発明の部品製造用フィルム1の構成は、基層11の線熱膨張係数が100ppm/K以上300ppm/K以下である場合に好適であり、更に、150ppm/K以上250ppm/K以下である場合により好適である。
尚、線熱膨張係数は、JIS K7197に準じて測定され、温度50℃から190℃までの間における熱膨張係数である。
基層11の厚さは、特に限定されず、例えば、50μm以上200μm以下とすることができ、65μm以上175μm以下が好ましく、80μm以上150μm以下がより好ましい。また、基層11の延伸の有無は問わない。
(3)粘着材層
粘着材層12は、粘着材によって形成された層であり、基層11の一面にのみ、又は、基層11の両面に備えることができる。この粘着材層12は、基層11と直接接して設けられていてもよく、他層を介して設けられていてもよい。
粘着材層12の粘着力は、特に限定されないが、シリコンウエハの表面に貼着して60分間放置した後、シリコンウエハの表面から剥離するときの、JIS Z0237に準拠して測定されるシリコンウエハに対する粘着力が(温度23℃、相対湿度50%の環境下にて測定)0.1〜10N/25mmであることが好ましい。粘着力が上記範囲である場合には、部品との良好な接着性を確保しつつ、剥離する際には、部品への糊残りを抑制できる。この粘着力は、更に、0.2N/25mm以上9N/25mm以下がより好ましく、0.3N/25mm以上8N/25mm以下が更に好ましい。
また、粘着材層12の厚さ(基層11の一面側の厚さ)は特に限定されないが、1μm以上40μm以下が好ましく、2μm以上35μm以下がより好ましく、3μm以上25μm以下が特に好ましい。
粘着材としては、どのような材料を用いてもよい。通常、少なくとも粘着主剤を含む。粘着主剤としては、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤等が挙げられる。また、この粘着材は、粘着主剤以外に、架橋剤を含むことができる。
更に、粘着材は、エネルギー線によって硬化できるエネルギー線硬化型粘着材であってもよいし、エネルギー線によって硬化されないエネルギー非硬化型粘着材であってもよい。エネルギー線硬化型粘着材である場合、粘着材に対しエネルギー線照射を行うことで、粘着材を硬化させ、その粘着力を低下させることができ、本部品製造用フィルム1と部品50とを離間させる際に、部品50に対する糊残りを防止できる。エネルギー線の種類は限定されず、紫外線、電子線、赤外線等を利用できる。
エネルギー線硬化型粘着材である場合、粘着材は、上述の粘着主剤以外に、分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物と、エネルギー線に反応して硬化性化合物の重合を開始させることができる光重合開始剤を含むことができる。この硬化性化合物は、分子中に炭素−炭素二重結合を有し、ラジカル重合により硬化可能なモノマー、オリゴマー及び/又はポリマーが好ましい。
(4)付加層
付加層13は、第2領域S2を形成する層であり、温度190℃以下の範囲において、その引張弾性率(以下、単に「E13’」ともいう)が、基層11の引張弾性率E11’と同じであるか、又は、基層11の引張弾性率よりも大きい層である。即ち、E11’≦E13’である。付加層13としては、E11’≦E13’である材料であれば制限なく利用できる。具体的には、有機材料であってもよく、無機材料であってもよく、これらの複合材料であってもよい。
上記のうち、有機材料としては、各種樹脂(樹脂フィルム、樹脂リング等)、抄紙材(パルプ、樹脂繊維等を抄紙して得られた抄紙材等)などが挙げられる。これらのなかでは、成形性、物性制御のし易さ等の観点からは、樹脂が好ましい。
また、樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱可硬化性樹脂及び熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。これらのなかでも成形性の観点からは、熱可塑性樹脂及び熱可塑性樹脂エラストマーが好ましい。
上記のうち、付加層13を構成し得る熱可塑性樹脂としては、ポリエステル(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、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等)、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン12等)、ポリカーボネート、アクリル樹脂等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
上記のうち、付加層13を構成し得る熱可塑性エラストマーとしては、基層11を構成し得る材料をそのまま適用できる。
付加層13としては、前述のように、無機材料を用いることができるため、例えば、部品製造用フィルム1に対して重石(金属リングなど)になるような付加層13を利用することもできる。しかしながら、重石として機能し得るような付加層13を利用すると、その重さが、部品製造用フィルム1に対して負担となるため、部品製造用具15として扱い難くなる傾向にある。即ち、部品製造用フィルム1を異なる2つ以上のチャックテーブル間で移動しながら共用する場合等には、その都度、付加層13を取り外すことが必要となり得る。これに対し、自重が十分に軽く、部品製造用フィルム1に対して、負荷を掛け難い樹脂製の付加層13や、金属箔製の付加層13であれば、付加層13を取り外すことなく、工程間でのより高度な共用ができる。
このような観点から、付加層13は、厚み1mmにおける単位面積あたりの質量を、0.1g/cm以上2.0g/cm以下にすることができる。更に0.2g/cm以上1.5g/cm以下、更に0.3g/cm以上1.2g/cm以下、更に0.5g/cm以上1.0g/cm以下とすることができる。
また、付加層13として、樹脂を用いる場合、付加層13の引張弾性率E13’は、上記「E11’≦E13’」の関係を満たす限り特に限定されないが、このE11’≦E13’の相関は、より高温域において成立することが好ましい。この観点から、E11’≦E13’の相関は、50℃以上190℃以下の温度範囲で成立することが好ましく、70℃以上190℃以下の温度範囲で成立することがより好ましく、90℃以上190℃以下の温度範囲で成立することが更に好ましく、110℃以上190℃以下の温度範囲で成立することが特に好ましい。
更には、E13’が90℃以上190℃以下の温度範囲において(更には110℃以上160℃以下の温度範囲において)、E13’>390MPaとなる付加層13が好ましく、390MPa≦E13’≦5000MPaである付加層13がより好ましく、500MPa≦E13’≦4500MPaである付加層13が更に好ましく、800MPa≦E13’≦4000MPaである付加層13が特に好ましい。
尚、本明細書において述べるE13’は、付加層13のMD方向及びTD方向の両方において記載した範囲であることが好ましい。
尚、付加層13に関する上記各引張弾性率E13’は、動的粘弾性測定装置(DMA:Dynamic Mechanical Analysis)により測定される。具体的には、サンプルサイズを幅10mm、チャック間の長さ20mmとし、周波数1Hz、昇温速度5℃/分の測定条件で−50℃から200℃まで測定して得られたデータから各温度のデータを読み取ることで得られる。
また、付加層13として、無機材料を用いる場合、無機材料としては、金属(金属フィルム、金属リング等)、セラミックス(セラミックリング等)、ガラス(ガラスリング等)などが挙げられる。これらのなかでは、成形性、物性制御のし易さ等の観点からは、金属が好ましい。
また、金属としては、マグネシウム、チタン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、パラジウム、銀、スズ、タングステン、白金、金、鉛等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用(合金等)してもよい。
付加層13の厚さは、特に限定されないが、例えば、50μm以上2000μm以下とすることができ、65μm以上1750μm以下が好ましく、80μm以上1500μm以下がより好ましい。
特に、後述のように、加熱工程R4として、プローブカード80を用いた評価工程を行う場合には、評価に際して、プローブカード80等の測定機器側の各部と付加層13との接触を避けるため、付加層13は、プローブカード80等の測定機器側の各部と接触しない厚さに抑え得ることが好ましい。即ち、より薄い形態において特性を発揮できることが好ましい。
(3)その他の層
本部品製造用フィルム1は、基層11、粘着材層12及び付加層13のみからなってもよいが、他層を備えることができる。他層としては、貼り付け面の凹凸形状を吸収してフィルム面を平滑にできる凹凸吸収層、粘着材との界面強度を向上する界面強度向上層、基材から粘着面への低分子量成分の移行を抑制する移行防止層等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
(4)部品製造用フィルムの製造
本部品製造用フィルムは、どのような方法で製造してもよく、その方法は特に限定されない。具体的には、共押出し法、押出ラミネート法、接着ラミネート法、塗布法等の方法により製造できる。このうち、共押出し法は、基層11となる溶融樹脂と粘着材層12となる溶融樹脂とを共押出しによって積層して、部品製造用フィルムのうち付加層13を除くベース層を製造する方法である。その後、得られたベース層に対して、別途用意しておいた付加層13を積層することで、本部品製造用フィルム1を得ることができる。
また、押出ラミネート法は、基層11上に、粘着材層12となる溶融樹脂を押出しによって積層して、部品製造用フィルムのうち付加層13を除くベース層を製造する方法である。この場合にも、その後、得られたベース層に対して、別途用意しておいた付加層13を積層することで、本部品製造用フィルム1を得ることができる。
更に、塗布法は、基層11上に、粘着材層12となる溶融樹脂を塗布又は塗工によって積層して部品製造用フィルムのうち付加層13を除くベース層を製造する方法である。粘着材層12を構成する粘着材として、エネルギー線硬化型粘着材を用いる場合は、この塗布法を用いることが好ましい。この塗布法においても、その後、得られたベース層に対して、別途用意しておいた付加層13を積層することで、本部品製造用フィルム1を得ることができる。
また、接着ラミネート法は、基層11と粘着材層12とを、熱圧着、接着剤、ホットメルト等を介して積層して半導体部品製造用フィルムを製造する方法である。この接着ラミネート法では、基層11と粘着材層12とのみを先に積層して、ベース層を形成してもよいし、基層11と粘着材層12と付加層13とを同時に積層して、一括して、本部品製造用フィルム1を製造することもできる。
これらの方法は、1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
[2]部品製造用具
本発明の部品製造用具(15)は、半導体部品の製造方法又は電子部品の製造方法に用いられる。
この部品製造用具(15)は、開口部(71)を有する枠体(70)と、部品製造用フィルム(1)と、を備える。そして、部品製造用フィルム(1)が、開口部(71)を覆い、且つ、第1領域(S1)と第2領域(S2)との境界が、開口部(71)の内側に位置するように、枠体(70)に固定されていることを特徴とする(図4参照)。
このように、第1領域(S1)と第2領域(S2)との境界が、開口部(71)の内側に位置するように、枠体(70)に固定することにより、異なる工程間で共用できる汎用性を有しながら、加熱環境下において、部品製造用フィルム1を、チャックテーブルに確実に吸着させることができる。即ち、吸着不良を生じることなく、品製造用フィルム1をチャックテーブル60の表面61に吸着固定できる。とりわけ、基層11として柔軟な材料を選択し、更には、加温されたチャックテーブル60に対して吸着を行う場合であっても、吸着不良を生じることがない。
更に、部品製造用フィルム1が、前述のように、第3領域S3を備える場合、第1領域S1と第2領域S2との境界、及び、第2領域S2と第3領域S3との境界、の両方の境界ともが、開口部71の内側に位置するように、枠体70に固定されていることが好ましい。即ち、第2領域S2と第3領域S3との境界が、枠体70の開口部71の内周端縁よりも内側に位置するように、部品製造用フィルム1が枠体70に固定されていることが好ましい。
このように、第3領域S3が、開口部71の内側に位置されている場合には、ピックアップ性を向上させることができる。即ち、第2領域S2は付加層13を備えるが、第3領域S3は付加層13を備えないため、第3領域S3は、基層11の伸張性を直接享受し易い。更に、この第3領域S3が、第2領域S2の外側であって、尚且つ、開口部71の内周端縁72よりも内側に位置している場合には、第3領域S3を伸張させることができる。例えば、枠体70をチャックテーブル60よりも下側に位置させ、部品製造用フィルム1を展開して引っ張ることができる。この場合には、第1領域S1は、均等に伸張され、第1領域S1に置かれた部品同士(ダイシングされた部品)に間隙を形成でき、各部品をピックアップし易くすることができる。
部品製造用具15を構成する枠体70としては、例えば、リングフレームを用いることができる。枠体70の概形は限定されず、適宜必要に応じた形状にできる。例えば、円形又は四角形等を採用できる。同様に、開口部71の概形も限定されず、適宜必要に応じた形状にでき、例えば、円形又は四角形等を採用できる。枠体70を構成する材質も限定されず、例えば、樹脂及び/又は金属等を用いることができる。
また、枠体70の開口部71を覆うように、枠体70の一面70aに、電子部品製造用フィルム1の粘着材層12を貼着する際には、必要に応じて加熱を行うことができる。
[3]部品の製造方法
(1)第1の方法
本第1発明の方法は、部品製造用フィルム(1)を用いた部品(50)の製造方法である。この第1の方法には、半導体部品(52)の製造方法、及び、電子部品(54)の製造方法が含まれる。
本第1の方法は、部品製造用フィルム(1)の第1領域(S1)内に部品(50)を固定する部品固定工程(R1)(図6参照)と、
部品(50)が固定された部品製造用フィルム(1)を、チャックテーブルに対して、前記チャックテーブル(60)の端縁(62)より内側に、第1領域(S1)と第2領域(S2)との境界が位置するように、載置するフィルム載置工程(R2)(図7参照)と、
部品(50)が固定された部品製造用フィルム(1)をチャックテーブル(60)の表面(61)に吸着して固定する吸着工程(R3)(図8参照)と、
チャックテーブル(60)上に固定された部品製造用フィルム(1)を介して、部品製造用フィルム(1)上の部品(50)を、チャックテーブル(60)側から加熱する加熱工程(R4)(図8参照)と、を備える。
このうち、吸着工程(R3)と加熱工程(R4)とは、同時におこなうことができる。即ち、例えば、予め加熱されたチャックテーブル(60)の表面(61)へ、部品(50)が固定された部品製造用フィルム(1)を吸着して固定するような場合が想定される。
(2)第2の方法
本第2発明の方法は、部品製造用具(15)を用いた部品(50)の製造方法である。この第2の方法には、半導体部品(52)の製造方法、及び、電子部品(54)の製造方法が含まれる。
本第2の方法は、部品製造用具(15)の開口部(71)から露出された部品製造用フィルム(1)の第1領域(S1)内に部品(50)を固定する部品固定工程(R1)(図6参照)と、
部品(50)が固定された部品製造用具(15)を、チャックテーブル(60)に対して、チャックテーブル(60)の端縁(62)より内側に、部品製造用フィルム(1)の第1領域(S1)と第2領域(S2)との境界が位置するように、載置するフィルム載置工程(R2)(図7参照)と、
部品(50)が固定された部品製造用フィルム(1)をチャックテーブル(60)の表面(61)に吸着して固定する吸着工程(R3)(図8参照)と、
チャックテーブル(60)上に固定された部品製造用フィルム(1)を介して、部品製造用フィルム(1)上の部品(50)を、チャックテーブル(60)側から加熱する加熱工程(R4)(図8参照)と、を備える。
このうち、吸着工程(R3)と加熱工程(R4)とは、同時におこなうことができる。即ち、例えば、予め加熱されたチャックテーブル(60)の表面(61)へ、部品(50)が固定された部品製造用フィルム(1)を吸着して固定するような場合が想定される。
(3)部品固定工程(R1)
部品固定工程R1(図6)は、第1の方法では、部品製造用フィルム1の第1領域S1内に部品50を固定する工程である。また、第2の方法では、部品製造用具15の開口部71から露出された部品製造用フィルム1の第1領域S1内に部品50を固定する工程である。固定方法は特に限定されないが、部品50の裏面に部品製造用フィルム1の粘着材層12を貼着して固定することができる。
上記固定に際しては、図6に例示するように、上方に部品製造用フィルム1を位置させるとともに下方に部品50を位置させて、部品50を部品製造用フィルム1の粘着材層12の表面12aに貼着することができる。また、当然ながら、この逆に位置させて貼着することもできる。即ち、上方に部品50を位置させるとともに下方に部品製造用フィルム1を位置させて、部品50を部品製造用フィルム1の粘着材層12の表面12aに貼着させることができる。更に、固定に際しては、必要に応じて加熱を行うことができる。
尚、部品製造用具15は、開口部71を覆って、第1領域S1と第2領域S2との境界が、開口部71の内側に位置するように、枠体70に対して部品製造用フィルム1が固定されている。この部品製造用具15における、枠体70と部品製造用フィルム1との固定方法は限定されないが、枠体70の一面70aに部品製造用フィルム1の粘着材層12を貼着して固定することができる。従って、部品固定工程R1において、部品製造用フィルム1に対して部品50を固定すると同時に、枠体70に対して部品製造用フィルム1を固定することができる。
ここで、部品50には、半導体ウエハ51、半導体部品52、アレイ状電子部品53、及び、電子部品54が含まれる。半導体部品52は、半導体ウエハ51を個片化(ダイシング、図10参照)して得られる部品であり。アレイ状電子部品53は、個片化前の電子部品54がアレイ状に一体化された状態の部品である。即ち、アレイ状電子部品53は、複数個の半導体部品がアレイ状に封止された電子部品とも表現できる。一方、電子部品54は、アレイ状電子部品53を個片化(ダイシング、図10参照)して得られる部品である。1つの電子部品54は、1つ又は2つ以上の半導体部品52を含むことができる。これらの個片化は、公知の方法を用いて適宜行うことができる。
また、個片化は、1つの半導体部品52内に少なくとも1つの半導体回路領域が含まれるように個片化されてもよく、1つの半導体部品52内に2つ以上の半導体回路領域が含まれるように個片化されてもよい、同様に、1つの電子部品54内に少なくとも1つの半導体部品52が含まれるように個片化されてもよく、1つの電子部品54内に2つ以上の半導体部品52が含まれるように個片化されてもよい。
上記部品50のうち、半導体ウエハ51を構成する基板は特に限定されないが、シリコン基板、サファイア基板、ゲルマニウム基板、ゲルマニウム−ヒ素基板、ガリウム−リン基板、ガリウム−ヒ素−アルミニウム基板等が挙げられる。このうち、サファイア基板を用いた半導体ウエハとは、サファイア基板上に半導体層(GaN等)が積層された半導体ウエハが挙げられる。これらの半導体ウエハの表面には、通常、回路が形成されている。この回路としては、配線、キャパシタ、ダイオード及びトランジスタ等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
また、部品50のうち、アレイ状電子部品53は、半導体部品52がアレイ状に封止されたものである。具体的には、下記の形態(1)−(3)の電子部品54が含まれる。
形態(1)は、回路形成された半導体ウエハ51を個片化して得られた半導体部品52(チップ、ダイ)を、リードフレーム上に配列し、ワイヤーボンディングした後、封止剤57で封止して得られたアレイ状電子部品53である。
形態(2)は、回路形成された半導体ウエハ51を個片化して得られた半導体部品52(チップ、ダイ)を、離間配列し、封止剤57で封止した後、再配線層及びバンプ電極等の外部との導通を得る外部回路59を一括して形成したアレイ状電子部品53である。即ち、ファンアウト方式(eWLB方式)において得られるアレイ状電子部品53である。
形態(3)は、半導体ウエハ51をウエハ状態のまま半導体部品52として利用し、再配線層及びバンプ電極等の外部との導通を得る外部回路59や、封止剤57で封止した封止層57を一括して形成したアレイ状電子部品53である。形態(3)における半導体ウエハ51は、個片化前状態であって、半導体部品52(チップ、ダイ)がアレイ状に形成された形態や、半導体ウエハ51を基体として利用する(非回路シリコン基板上に回路を有するチップを接合して利用する形態)等を含むものである。即ち、形態(3)におけるアレイ状電子部品53は、ウエハレベルチップサイズパッケージ(WLCSP)方式において得られるアレイ状電子部品である。
尚、形態(2)の電子部品54を形成する際にも本部品製造用フィルム1を利用できる。具体的には、部品製造用フィルム1上に半導体部品52を離間配列し、封止剤57で封止した後、再配線層及びバンプ電極等の外部との導通を得る外部回路59を一括して形成してアレイ状電子部品53を得ることができる。
(4)フィルム載置工程(R2)
フィルム載置工程R2(図7)は、第1の方法では、部品50が固定された部品製造用フィルム1を、チャックテーブルに対して、チャックテーブル60の端縁62より内側に、第1領域S1と第2領域S2との境界が位置するように、載置する工程である。
また、第2の方法では、部品50が固定された部品製造用具15を、チャックテーブル60に対して、チャックテーブル60の端縁62より内側に、部品製造用フィルム1の第1領域S1と第2領域S2との境界が位置するように、載置する工程である。
この工程では、前述のように、部品製造用フィルム1が、第3領域S3を備える場合には、第2領域S2と第3領域S3との境界も、チャックテーブル60の端縁62より内側に位置するように載置することが好ましい。
このように、チャックテーブル60の端縁62より内側に、第1領域S1と第2領域S2との境界を位置させることにより、部品製造用フィルム1をチャックテーブル60に正常に吸着できる。この吸着の機序は明らかではないが、チャックテーブル60の端縁62より内側に、第1領域S1と第2領域S2との境界が位置すると、高温下での引張弾性率が、基層11と同じであるか、又は、基層11よりも大きい付加層13を有する第2領域S2が吸着起点として機能されるのではないかと考えられる。即ち、高温時の弾性低下が相対的により低い第2領域S2が、先に正常に吸着され、この第2領域S2に囲まれた第1領域S1からの吸引漏れが防止されて、第1領域S1も正常に吸着できるのではないかと考えることができる。
(5)吸着工程(R3)
第1の方法及び第2の方法における吸着工程R3(図8参照)は、部品50が固定された部品製造用フィルム1をチャックテーブル60の表面61に吸着して固定する工程である。
この吸着工程R3は、加熱工程R4と同時におこなうことができる。即ち、例えば、予め加熱されたチャックテーブル60の表面61へ、部品50が固定された部品製造用フィルム1を吸着して固定するような場合や、吸着工程R3と加熱工程R4とが交互に行われており、チャックテーブル60の表面61が十分に冷却される前に、部品製造用フィルム1の吸着が行われる場合等が想定され得る。
ここで、チャックテーブル60は、本部品製造用フィルムを吸着できる治具であれば、制限なく利用できる。通常、本部品製造用フィルムを吸着できる吸着面を有する治具である。また、別途設置された吸引手段を有し、吸着手段からの吸引操作により、吸着面に本部品製造用フィルムを吸着させた状態で保持することができることが好ましい。具体的には、吸着面を有し、この吸着面に溝及び/又は孔からなる吸引ルートを有する緻密体や、吸気可能な多孔質体などが、上述の吸着面として利用される。このような吸着面は、通常、平面である。
(6)加熱工程(R4)
第1の方法及び第2の方法における加熱工程R4(図8参照)は、チャックテーブル60上に固定された部品製造用フィルム1を介して、部品製造用フィルム1上の部品50を、チャックテーブル60)側から加熱する工程である。
この加熱工程R4における加熱の目的は限定されないが、例えば、部品50の評価を行う際の加熱が想定され得る。即ち、部品50を評価する評価工程(図9、図11参照)における加熱が挙げられる。即ち、部品50の評価としては、半導体ウエハ51の評価、半導体部品52の評価、アレイ状電子部品53の評価、電子部品54の評価等が含まれる。
このうち、半導体ウエハ51の評価には、半導体ウエハ51を、部品製造用フィルム1上に固定した状態で、半導体ウエハ51に形成された複数の回路(各々の半導体部品の回路に対応する)の電気特性が、所定の温度域(例えば、0℃以下又は100℃以上)において、所望の特性を発揮できるか否か、プローバを利用して行う評価が含まれる(図9参照)。
また、半導体部品52の評価には、半導体ウエハ51を個片化した複数の半導体部品52を、本部品製造用フィルム1上でアレイ状に配列して固定した状態で、これらの半導体部品52の電気特性が、所定の温度域(例えば、0℃以下又は100℃以上)において、所望の特性を発揮できるか否か、プローバを利用して行う評価が含まれる(図11参照)。
これらの各評価には、上述の各温度域における動作確認を目的とするものや、上述の各温度域における加速耐久試験を目的とするもの(例えば、バーンインテスト)が含まれる。
具体的には、例えば、複数のプローブ81が形成されたプローブカード80を、半導体ウエハ51や半導体部品52の各部品50の所定の対応する箇所へ接触させて電気的接続を行い、プローブ81と各部品50上に形成された回路との間でやり取りされる信号の正否判定を行う(プローブテスト)ことができる(図9、図11参照)。
また、部品製造用具15の枠体70に固定された部品製造用フィルム1を利用して行う場合には、プローブカード80等の測定機器側の各部と枠体70との接触を避けるため、チャックテーブル60やストッパー91等の治具を枠体70の内側に配し、枠体70を下方へ押し下げ(例えば、0.5〜15mm)、枠体70をプローブカード80等の測定機器から遠ざけられることが好ましい。
これらの評価としては、上述のように、プローブを接触させて行う電気的な評価(プローブテスト)以外に、非接触の光学式の評価が挙げられる。
更に、アレイ状電子部品53の評価には、アレイ状電子部品53をアレイ状のまま、部品製造用フィルム1上に固定した状態で、アレイ状電子部品53に含まれる各内部回路、及び、これら内部回路に対応して形成された外部回路(各々の内部回路を外部へ導出するための回路)の電気特性が、所定の温度域(例えば、0℃以下又は100℃以上)において、所望の特性を発揮できるか否か、プローバを利用して行う評価が含まれる(図9参照)。
また、電子部品54の評価には、アレイ状電子部品53を個片化して複数の電子部品を、本部品製造用フィルム1上でアレイ状に配列して固定した状態で、これらの個々の電子部品の電気特性が、所定の温度域(例えば、0℃以下又は100℃以上)において、所望の特性を発揮できるか否か、プローバを利用して行う評価が含まれる(図11参照)。
これらの各評価には、上述の各温度域における動作確認を目的とするものや、上述の各温度域における加速耐久試験を目的とするもの(例えば、バーンインテスト)が含まれる。
具体的には、例えば、複数のプローブ81が形成されたプローブカード80を、アレイ状電子部品53や電子部品54の各部品50の所定の対応する箇所へ接触させて電気的接続を行い、プローブ81とアレイ状電子部品53に形成された外部回路との間でやり取りされる信号の正否の判定を行う(プローブテスト)ことができる(図9、図11参照)。
また、部品製造用具15の枠体70に固定された部品製造用フィルム1を利用して行う場合には、プローブカード80等の測定機器側の各部と枠体70との接触を避けるため、チャックテーブル60やストッパー91等の治具を枠体70の内側に配し、枠体70を下方へ押し下げ(例えば、0.5〜15mm)、枠体70をプローブカード80等の測定機器から遠ざけられることが好ましい。
加熱工程R4では、高温側では、例えば、100℃以上170℃以下(更に110℃以上170℃以下、特に120℃以上160℃以下)で評価を行ったとしても、部品製造用フィルム1が評価の際に必要な柔軟性を維持させることができる。更には、ピックアップ工程(図13参照)に支障をきたさないものとすることができる。即ち、ピックアップ工程において突上げ部材92で突き上げた際にも部品製造用フィルム1が柔軟性を維持しており、部品製造用フィルム1を破断させることなく、突き上げることができる。特に、ピックアップ工程(図13参照)前に、部品離間工程(図12参照)を備える場合には、部品製造用フィルム1が更に破断し易い状況となるが、前述の部品製造用フィルム1を利用することで、破断を防止して、スムーズにピックアップを行うことができる。
上述の製造方法では、部品固定工程R1、フィルム載置工程R2、吸着工程R3、及び、加熱工程R4、以外にも他の工程を備えることができる。
他の工程としては、個片化工程(図10参照)、部品離間工程(図12参照)及びピックアップ工程(図13参照)等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
このうち、個片化工程(図10参照)は、半導体ウエハ51が半導体部品52になるよう、又は、アレイ状電子部品53が電子部品54になるよう、各個片に切り分ける工程である。この個片化は、公知の方法を用いて適宜行うことができる。
また、部品離間工程(図12参照)は、部品製造用フィルム1を、その外周方向へ伸張することによって、少なくとも第1領域S1を伸張させ、個片化された部品50(半導体部品52、電子部品54)同士を、第1領域S1上において離間させる工程である。部品製造用フィルム1を伸張させる際には、例えば、ストッパー91を枠体70の内側に当接させて行うことができる。
更に、ピックアップ工程(図13参照)は、個片化された部品50(半導体部品52、電子部品54)を、部品製造用フィルム1の粘着材層12から離間する工程である。本部品製造用フィルム1の柔軟性は、各工程を通して維持できるため、高いピックアップ性を有することができる。具体的には、ピックアップ工程において、ピックアップ対象部品が貼着された部位のフィルムだけを変形させることができる。即ち、突上げ部材92で突き上げた際に追従して持ち上がる周辺フィルムの面積を小さく抑え、突き上げに伴って持ち上がる円形部の直径L(図13参照)を短くできる。これにより、意図せず非ピックアップ対象の部品が持ち上がる等の不具合を防止できる。十分な柔軟性を維持できないフィルムでは、突き上げに伴って意図せず持ち上がる周辺フィルムの面積が大きいため、ピックアップ対象の部品に隣合った他の部品(非ピックアップ対象部品)が同時に持ち上がったり、傾いて持ち上がったりすることで、部品同士が衝突する等の不具合を生じることが危惧される。本部品製造用フィルム1では、このような不具合を防止できる。
ピックアップ工程は、公知の方法を用いて適宜行うことができるが、例えば、部品製造用フィルム1の基層11の側から突上げ部材92によって、ピックアップ対象である部品50を突き上げ、この突き上げられた部品50をピックアップ器具93によって吸着等の方法によりピックアップすることで行うことができる。
尚、付加層13が、適宜取り外しが可能な状態で粘着材層12に貼着されている場合には、上述の部品離間工程やピックアップ工程は、付加層13を、部品製造用フィルム1から取り外して行うことも可能である。
また、本発明には含まれないものの、以下のような形態の部品製造用フィルムにおいても、本発明と同様な機序によって、同様の作用・効果を得ることができる。
図14に例示するように、基層11の一部が、第1領域S1よりも厚く形成された膜厚領域141が形成され、この膜厚領域141が領域S4を形成した形態の部品製造用フィルム1’が挙げられる。この部品製造用フィルム1’では、基層11の他部よりも厚く形成された部位を、本部品製造用フィルム1の付加層13と同様に機能させ、領域S4を、本部品製造用フィルム1の第2領域S2と同様に機能させることができる。
更に、図15に例示するように、部品製造用フィルム1’は領域S4を有し、領域S4は、本部品製造用フィルム1と同様に、基層11とは別の層(別層)142によって形成されている。但し、別層142の上側に粘着材層12を備えた形態である点で異なっている。この部品製造用フィルム1’では、別層142を、本部品製造用フィルム1の付加層13と同様に機能させ、領域S4を、本部品製造用フィルム1の第2領域S2と同様に機能させることができる。
また、図16に例示するように、部品製造用フィルム1’は領域S4を有し、領域S4は、本部品製造用フィルム1と同様に、基層11とは別の層(別層)143によって形成されている。但し、別層143が基層11の一部に埋め込まれた(又は、基層11の一部が異なる別層143として機能する他材料で形成された)形態である点で異なっている。この部品製造用フィルム1’では、別層143を、本部品製造用フィルム1の付加層13と同様に機能させ、領域S4を、本部品製造用フィルム1の第2領域S2と同様に機能させることができる。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
[1]部品製造用フィルムの製造
〈実施例1〉
(1)基層
基層11として、厚さ80μmのポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPEE)フィルム(東レ・デュポン株式会社製、品名「ハイトレル 4777」、温度50〜200℃における熱膨張率220ppm/K、融点200℃)を用いた。
この基層11を用い、引張弾性率E11’を、動的粘弾性測定装置(DMA:Dynamic Mechanical Analysis)(製品名:RSA−3、TAインスツルメント社製)により測定した。具体的には、サンプルサイズを幅10mm、チャック間の長さ20mmとし、周波数1Hz、昇温速度5℃/分の測定条件で−50℃から200℃まで測定して得られたデータから各温度のデータを読み取った。即ち、−40℃における値を引張弾性率E’(−40)とし、160℃における値を引張弾性率E’(160)とした。その結果、E’(−40)は440MPaであり、E’(160)は12MPaであった。その結果、比R(=E’(160)/E’(−40))は0.03であった。
(2)粘着材層
粘着材層12として、厚さ10μmの非硬化型のアクリル系粘着剤を用いた。
(3)基層と粘着材層との積層
上記(1)で得られた基層11の一面に、上記(2)の粘着材層12をラミネートした。
(4)付加層の積層
付加層13として、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東レ株式会社製、品名「ルミラー」、温度50〜190℃における熱膨張率15ppm/K、融点258℃)を用い(形状は図1に示すリング形状)、上記(3)までに得られた粘着材層12の表面12aに貼着して、実施例1の部品製造用フィルム1を得た。
尚、この付加層13の引張弾性率(160℃)は、基層11の場合と同様の測定により、E’(160)が400MPaであった。
〈実施例2〉
(1)付加層の積層
上記〈実施例1〉(3)までと同様にして得られた積層体に、下記の付加層13を積層した。
付加層13として、厚さ300μmのステンレス(SUS304)シート(温度50〜190℃における熱膨張率10ppm/K)を用い(形状は図1に示すリング形状)て、実施例2の部品製造用フィルム1を得た。
尚、この付加層13の引張弾性率(160℃)は、基層11の場合と同様の測定により、E’(160)が185×10MPaであった。
〈比較例1〉
付加層13を用いない以外は、実施例1及び実施例2と同様にして得た基層11と粘着材層12との積層体を、比較例1の部品製造用フィルムとして利用した(即ち、付加層13を有さない従来の部品製造用フィルム)。
Figure 2018139612
[2]部品製造用フィルムを用いた試験
実施例1−2及び比較例1を用いて、以下の試験を行った。
(1)試験1(耐熱性の評価)
温度120℃に設定した真空吸着式のチャックテーブルに、上記[1]で得られた実施例1−2及び比較例1の各部品製造用フィルムの基層11を吸着固定した。この際の吸着固定の状態を以下の基準で評価し、その結果を表1に示した。
「○」・・・良好に吸着固定できた。
「△」・・・吸着固定できたが、第3領域S3に僅かな皺が認められた。
「×」・・・部品製造用フィルムが波を打って吸着固定することができなかった。
[3]実施例の効果
付加層13を備えることにより、部品製造用フィルム1を160℃に加温されたチャックテーブル60であっても吸着固定することができた。
尚、本発明においては、上記の具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
本発明の部品製造用フィルム、部品製造用具、及び、部品の製造方法は、半導体部品製造、電子部品製造の用途において広く用いられる。特に、加熱を伴った評価工程、個片化工程及びピックアップ工程を備えた部品の製造方法を利用する場合、これらの工程で共通して利用できる汎用性を有しながら、加熱環境下においてチャックテーブルに確実に吸着できる特性を有するため、生産性に優れた部品製造を行うために好適に利用される。
1;部品製造用フィルム、
11;基層、
12;粘着材層、12a;粘着材層の表面(開口部71に露出された粘着材層12の表面)、
13;付加層、131;個別付加層、
15;部品製造用具、
50;部品、
51;半導体ウエハ、52;半導体部品、
53;アレイ状電子部品、54;電子部品、
57;封止剤(封止材、封止層)、59;外部回路、
60;チャックテーブル、61;表面(チャックテーブルの吸着可能な表面)、62;端縁(チャックテーブルの端縁)、
70;枠体、70a;枠体の一面、71;枠体の開口部、72;枠体の開口部の内周端縁、
80;プローブカード、81;プローブ、
91;ストッパー、92;突上げ部材、93;ピックアップ器具、
S1;第1領域、S2;第2領域、S21;個別領域、S3;第3領域、
R1;部品固定工程、
R2;フィルム載置工程、
R3;吸着工程、
R4;加熱工程、
R5;評価工程(半導体ウエハ評価工程、アレイ状電子部品評価工程)、
R6;個片化工程、
R7;評価工程(半導体部品評価工程、電子部品評価工程)、
R8;部品離間工程、
R9;ピックアップ工程。

Claims (8)

  1. 半導体部品の製造方法又は電子部品の製造方法に用いられる部品製造用フィルムであって、
    第1領域と、前記第1領域を囲んで配置された第2領域と、を有し、
    前記第1領域は、基層と、前記基層の一面側に設けられた粘着材層とで形成され、
    前記第2領域は、前記基層及び前記粘着材層と、前記粘着材層上に貼着された付加層とで形成され、
    温度190℃以下の範囲において、前記付加層の引張弾性率は、前記基層の引張弾性率と同じであるか、又は、前記基層の引張弾性率よりも大きいことを特徴とする部品製造用フィルム。
  2. 前記基層の線熱膨張係数が100ppm/K以上である請求項1に記載の部品製造用フィルム。
  3. 前記基層は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、熱可塑性ポリアミド系エラストマー、及び、ポリブチレンテレフタレートのうちの少なくとも1種を含む請求項1又は2に記載の部品製造用フィルム。
  4. 前記付加層が、金属、樹脂、セラミックス、ガラスの群から選ばれる1種又は2種以上の材料からなる請求項1乃至3のうちのいずれかに記載の部品製造用フィルム。
  5. 更に、前記第2領域を囲んで配置された第3領域を有し、
    前記第3領域は、前記基層と、前記粘着材層とで形成されている請求項1乃至4のうちのいずれかに記載の部品製造用フィルム。
  6. 半導体部品の製造方法又は電子部品の製造方法に用いられる部品製造用具であって、
    開口部を有する枠体と、請求項1乃至5のうちのいずれかに記載の部品製造用フィルムと、を備え、
    前記部品製造用フィルムが、前記開口部を覆い、且つ、前記第1領域と前記第2領域との境界が前記開口部の内側に位置するように、前記枠体に固定されていることを特徴とする部品製造用具。
  7. 半導体部品及び電子部品から選ばれる部品の製造方法であって、
    請求項1乃至5のうちのいずれかに記載の部品製造用フィルムの前記第1領域内に前記部品を固定する部品固定工程と、
    前記部品が固定された部品製造用フィルムを、チャックテーブルに対して、前記チャックテーブルの端縁より内側に、前記第1領域と前記第2領域との境界が位置するように、載置するフィルム載置工程と、
    前記部品が固定された部品製造用フィルムを前記チャックテーブルの表面に吸着して固定する吸着工程と、
    前記チャックテーブル上に固定された前記部品製造用フィルムを介して、前記部品製造用フィルム上の前記部品を、前記チャックテーブル側から加熱する加熱工程と、を備えることを特徴とする部品製造方法。
  8. 半導体部品及び電子部品から選ばれる部品の製造方法であって、
    請求項6に記載の部品製造用具の前記開口部から露出された前記部品製造用フィルムの前記第1領域内に前記部品を固定する部品固定工程と、
    前記部品が固定された部品製造用具を、チャックテーブルに対して、前記チャックテーブルの端縁より内側に、前記部品製造用フィルムの前記第1領域と前記第2領域との境界が位置するように、載置するフィルム載置工程と、
    前記部品が固定された部品製造用フィルムを前記チャックテーブルの表面に吸着して固定する吸着工程と、
    前記チャックテーブル上に固定された前記部品製造用フィルムを介して、前記部品製造用フィルム上の前記部品を、前記チャックテーブル側から加熱する加熱工程と、を備えることを特徴とする部品製造方法。
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