KR20210107031A - 광경화성 점착제의 평가 방법, 다이싱·다이본딩 일체형 필름과 그 제조 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

광경화성 점착제의 평가 방법, 다이싱·다이본딩 일체형 필름과 그 제조 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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미치코 카야
요시노부 오자키
케이스케 오쿠보
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쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤
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Abstract

다이싱·다이본딩 일체형 필름에 이용되는 광경화성 점착제의 평가 방법이 개시된다. 또, 이와 같은 광경화성 점착제의 평가 방법에 근거하는 다이싱·다이본딩 일체형 필름 및 그 제조 방법이 개시된다. 또한, 이와 같은 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 이용한 반도체 장치의 제조 방법이 개시된다.

Description

광경화성 점착제의 평가 방법, 다이싱·다이본딩 일체형 필름과 그 제조 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법
본 발명은, 광경화성 점착제의 평가 방법, 다이싱·다이본딩 일체형 필름과 그 제조 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 칩의 제조에 있어서는, 반도체 웨이퍼를 개개의 반도체 칩으로 개편화하는 다이싱 공정, 및 개편화한 반도체 칩을 리드 프레임, 패키지 기판 등에 접착하는 다이본딩 공정이 통상 구비되어 있다. 이와 같은 반도체 칩의 제조에 있어서는, 다이싱 공정에 있어서의 반도체 웨이퍼의 고정에 이용되는 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층을 구비하는 다이싱 필름과, 반도체 칩과 리드 프레임, 패키지 기판 등의 접착에 이용되는 접착제층을 구비하는 다이본딩 필름을 조합한 다이싱·다이본딩 일체형 필름이 주로 이용되고 있다.
최근, 박형(薄型) 반도체 웨이퍼를 개편화하여 반도체 칩을 제조하는 방법의 일례로서, 반도체 웨이퍼를 완전하게 절단하지 않고, 절단 예정 라인 상의 반도체 웨이퍼 내부에 레이저광을 조사하여 개질층을 형성하며, 다이싱 필름을 확장시킴으로써 반도체 웨이퍼를 할단(割斷)하는, 이른바 스텔스 다이싱이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 스텔스 다이싱에 의하여 개편화된 반도체 칩은, 그 후의 픽업 공정에서의 파손 방지의 관점에서, 다이본딩 필름과 다이싱 필름을 보다 작은 힘으로 박리시킬 것이 요구된다. 그러나, 작은 힘으로 박리시키고자 하면 박리 시간이 길어져 버려, 생산성이 악화되는 경향이 있다. 그 때문에, 박형 반도체 칩의 제조에 이용되는 다이싱·다이본딩 일체형 필름에는, 픽업의 성공률을 높게 할 수 있는 것 및 픽업에 있어서의 박리 시간을 짧게 할 수 있는 것이 요구되고 있고, 광경화성 점착제층을 구성하는 광경화성 점착제의 선정이 중요시되고 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2003-338467호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2004-017639호 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 2006-089521호 특허문헌 4: 일본 공개특허공보 2006-266798호 특허문헌 5: 일본 공개특허공보 2014-055250호 특허문헌 6: 일본 공개특허공보 2014-181258호 특허문헌 7: 일본 공개특허공보 2015-028146호
그러나, 반도체 칩의 제조에 있어서, 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 광경화성 점착제층으로서 사용 예정의 광경화성 점착제가 우수한 픽업성을 갖는 것인지를 사전에 예측하는 것은 어렵고, 실제로 사용하지 않으면 알 수 없는 경우가 많다.
본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 다이싱·다이본딩 일체형 필름에 이용되는 광경화성 점착제의 신규 평가 방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
피착체와 점착제의 박리성의 영향 인자로서는, 점착제의 점착력(점착제의 벌크 특성), 피착체와 점착제의 계면에 있어서의 상호 작용(점착제의 표면 특성) 등을 들 수 있다. 일반적으로, 벌크 특성이 표면 특성보다 박리성에 대한 기여가 큰 것이 알려져 있고, 벌크 특성을 조정함으로써 박리성은 제어되는 경향이 있다. 그러나, 박형 반도체 칩의 픽업성에 관해서는, 표면 특성의 영향도 무시할 수 없어, 예를 들면 피착체와 점착제의 사이에 있어서의 점착제의 변형 형태, 예를 들면 피착체와 점착제를 박리시켰을 때에, 상황에 따라 점착제가 피착체와의 사이에서 파단되지 않고 실, 경우에 따라서는 벽과 같이 대변형되는 코브웨빙(cobwebbing)도 박리성에 큰 영향을 준다고 생각된다. 종래의 산업 분야에서는, 코브웨빙 현상의 발생은, 점착제의 바람직하지 않은 현상으로서 파악되고 있고, 코브웨빙의 발생을 저감시키는 것 또는 억제함으로써, 박리성의 향상이 달성되고 있었다(예를 들면, 상기 특허문헌 2~7 등 참조). 이와 같은 상황하에 있어서, 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 피착체와 점착제를 박리시켰을 때에, 코브웨빙 현상이 관측되지 않았던 경우보다 특정의 코브웨빙 현상이 관측된 경우 쪽이, 코브웨빙의 파단 충격의 전파에 의하여 박리 진전이 빨라져, 박리 속도가 향상되는 것을 알아내, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 일 측면은, 다이싱·다이본딩 일체형 필름에 이용되는 광경화성 점착제의 평가 방법을 제공한다. 이 광경화성 점착제의 평가 방법은, 기재층(基材層), 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층, 및 접착제층이 이 순서로 적층된 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 준비하고, 광경화성 점착제층에 대하여 하기 조사 조건으로 자외선을 조사하여, 광경화성 점착제층의 경화물을 형성하며, 하기 박리 조건으로 접착제층과 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시켰을 때의 박리력을 측정하는 제1 공정과, 기재층, 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층, 및 접착제층이 이 순서로 적층된 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 준비하고, 광경화성 점착제층을 하기 가열 냉각 조건으로 처리하며, 광경화성 점착제층에 대하여 하기 조사 조건으로 자외선을 조사하여, 광경화성 점착제층의 경화물을 형성하고, 하기 박리 조건으로 접착제층과 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시키며, 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면을 주사형 프로브 현미경으로 관찰하여, 표면에 있어서의 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭을 계측하는 제2 공정과, 박리력 및 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭에 근거하여, 광경화성 점착제의 불량 여부를 판정하는 제3 공정을 구비한다.
(조사 조건)
조사 강도: 70mW/cm2
적산광량: 150mJ/cm2
(박리 조건)
온도: 25±5℃
습도: 55±10%
박리 각도: 30°
박리 속도: 600mm/분
(가열 냉각 조건)
가열 처리: 65℃, 15분간
냉각 처리: 25±5℃까지 30분간 공랭 정치
이와 같은 광경화성 점착제의 평가 방법은, 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 광경화성 점착제층으로서 사용 예정의 광경화성 점착제가 우수한 픽업성을 갖는 것인지를 사전에 예측하는 데에 유용하다.
제3 공정은, 박리력 및 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭이 하기 조건 (a) 및 하기 조건 (b)를 충족시키는지 아닌지에 따라 광경화성 점착제의 불량 여부를 판정하는 공정이어도 된다.
조건 (a): 박리력이 0.70N/25mm 이하이다.
조건 (b): 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면에, 코브웨빙 자국의 자국수가 15 이상인 25μm×25μm의 영역이 존재하고, 영역 내에 있어서의 코브웨빙 자국의 자국폭의 중앙값이 120~200nm이다.
광경화성 점착제는, 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체와, 광중합 개시제와, 반응성 관능기와 반응 가능한 관능기를 2 이상 갖는 가교제를 함유하고 있어도 된다. (메트)아크릴 공중합체는, 메타크릴산 단량체 단위를 더 포함하고 있어도 된다.
접착제층은, 에폭시 수지와, 에폭시 수지 경화제와, 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체를 함유하고 있어도 된다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은, 기재층 상에, 상술한 광경화성 점착제의 평가 방법에서 양호하다고 판정된 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층을 형성하는 공정과, 광경화성 점착제층 상에 접착제층을 형성하는 공정을 구비하는, 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 제조 방법을 제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은, 상술한 제조 방법에 의하여 얻어지는 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 접착제층을 반도체 웨이퍼에 첩부하는 공정과, 반도체 웨이퍼, 접착제층, 및 광경화성 점착제층을 다이싱에 의하여 개편화하는 공정과, 광경화성 점착제층에 대하여 자외선을 조사하여, 광경화성 점착제층의 경화물을 형성하는 공정과, 광경화성 점착제층의 경화물로부터 접착제층이 부착된 반도체 소자를 픽업하는 공정과, 접착제층을 개재하여, 반도체 소자를 반도체 소자 탑재용의 지지 기판에 접착하는 공정을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
반도체 웨이퍼의 두께는, 35μm 이하여도 된다. 다이싱은, 스텔스 다이싱을 적용한 것이어도 된다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은, 기재층과, 상술한 광경화성 점착제의 평가 방법에서 양호하다고 판정된 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층과, 접착제층을 이 순서로 구비하는, 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 제공한다.
본 발명에 의하면, 다이싱·다이본딩 일체형 필름에 이용되는 광경화성 점착제의 신규 평가 방법이 제공된다. 또, 본 발명에 의하면, 이와 같은 광경화성 점착제의 평가 방법에 근거하는, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 및 그 제조 방법이 제공된다. 또한, 본 발명에 의하면, 이와 같은 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 이용한 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
도 1은, 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는, 광경화성 점착제층의 경화물의 표면의 형상상(形狀像) 프로파일 및 위상상(位相像) 프로파일의 일례를 나타내는 도이며, 도 2의 (a)는, 형상상 프로파일이고, 도 2의 (b)는, 위상상 프로파일이다.
도 3은, 광경화성 점착제층의 경화물의 표면의 단면 프로파일의 일례를 나타내는 도이며, 도 3의 (a)는, 형상상 프로파일이고, 도 3의 (b)는, 도 3의 (a)에 있어서의 코브웨빙 자국(X)의 iii-iii선의 단면 프로파일이다.
도 4는, 광경화성 점착제층의 경화물의 표면의 단면 프로파일의 일례를 나타내는 도이며, 도 4의 (a)는, 형상상 프로파일이고, 도 4의 (b)는, 도 4의 (a)에 있어서의 코브웨빙 자국(Y)의 iv-iv선의 단면 프로파일이다.
도 5는, 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 설명하기 위한 모식 단면도이며, 도 5의 (a), (b), (c), (d), 및 (e)는, 각 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 6은, 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 설명하기 위한 모식 단면도이며, 도 6의 (f), (g), (h), 및 (i)는, 각 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 7은, 반도체 장치의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
이하, 도면을 적절히 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시형태에 있어서, 그 구성 요소(스텝 등도 포함한다)는, 특별히 명시한 경우를 제외하고, 필수는 아니다. 각 도면에 있어서의 구성 요소의 크기는 개념적인 것이며, 구성 요소 간의 크기의 상대적인 관계는 각 도면에 나타난 것에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서의 수치 및 그 범위에 대해서도 동일하며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서 "~"를 이용하여 나타난 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 각각 최솟값 및 최댓값으로서 포함하는 범위를 나타낸다. 본 명세서 중에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 하나의 수치 범위에서 기재된 상한값 또는 하한값은, 다른 단계적인 기재의 수치 범위의 상한값 또는 하한값으로 치환해도 된다. 또, 본 명세서 중에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 그 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 실시예에 나타나 있는 값으로 치환해도 된다.
본 명세서에 있어서, (메트)아크릴레이트는, 아크릴레이트 또는 그것에 대응하는 메타크릴레이트를 의미한다. (메트)아크릴로일기, (메트)아크릴 공중합체 등의 다른 유사 표현에 대해서도 동일하다.
본 명세서에 있어서, "코브웨빙"이란, 피착체와 점착제의 사이에 있어서의 점착제의 변형 형태이며, 피착체와 점착제를 박리시켰을 때에, 점착제가 피착체와의 사이에서 파단되지 않고 실과 같이 대변형되는 것을 의미한다. "코브웨빙 자국"은, 코브웨빙이 발생한 후에 점착제가 파단되어 부분적으로 수축하는 것, 대변형된 후에 부분적으로 수축하는 것, 또는 점착제가 불가역일 정도로 연신된 혹은 대변형된 후에 피착체로부터 박리되어 부분적으로 수축함으로써, 점착제의 표면에 있어서 자국(돌기)으로서 관측되는 것을 의미한다.
[광경화성 점착제의 평가 방법]
일 실시형태에 관한 다이싱·다이본딩 일체형 필름에 이용되는 광경화성 점착제의 평가 방법은, 기재층, 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층, 및 접착제층이 이 순서로 적층된 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 준비하고, 광경화성 점착제층에 대하여 특정의 조사 조건으로 자외선을 조사하여, 광경화성 점착제층의 경화물을 형성하며, 특정의 박리 조건으로 접착제층과 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시켰을 때의 박리력을 측정하는 제1 공정과, 기재층, 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층, 및 접착제층이 이 순서로 적층된 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 준비하고, 광경화성 점착제층을 특정의 가열 냉각 조건으로 처리하며, 광경화성 점착제층에 대하여 특정의 조사 조건으로 자외선을 조사하여, 광경화성 점착제층의 경화물을 형성하고, 특정의 박리 조건으로 접착제층과 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시키며, 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면을 주사형 프로브 현미경으로 관찰하여, 표면에 있어서의 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭을 계측하는 제2 공정과, 박리력 및 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭에 근거하여, 광경화성 점착제의 불량 여부를 판정하는 제3 공정을 구비한다.
이하에서는, 먼저, 평가 대상인 광경화성 점착제, 및 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층을 구비하는 다이싱·다이본딩 일체형 필름 및 그 제조 방법을 설명하고, 이어서, 코브웨빙 현상의 영향 인자를 고찰하며, 마지막에 각 공정에 대하여 설명한다.
<광경화성 점착제>
본 실시형태에 관한 광경화성 점착제의 평가 방법에서는, 자외선의 조사에 의하여 경화되는 광경화성 점착제가 평가 대상이 될 수 있다. 이하, 평가 대상이 되는 광경화성 점착제의 일례로서, 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체와, 광중합 개시제와, 반응성 관능기와 반응 가능한 관능기를 2 이상 갖는 가교제를 함유하는 광경화성 점착제를 설명한다.
(반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체)
반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체는, 예를 들면 1종 또는 2종 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체 (a1) 또는 (메트)아크릴산과, 반응성 관능기를 갖는 1종 또는 2종 이상의 중합성 화합물 (a2)를 공중합함으로써 얻을 수 있다.
(메트)아크릴레이트 단량체 (a1)은, 예를 들면 직쇄 또는 분기 알킬(메트)아크릴레이트, 지환식 (메트)아크릴레이트, 방향족 (메트)아크릴레이트, 알콕시알킬(메트)아크릴레이트, 알콕시(폴리)알킬렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 알콕시알콕시알킬(메트)아크릴레이트, 및 다이알킬아미노알킬(메트)아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이어도 된다.
직쇄 또는 분기 알킬(메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, n-뷰틸(메트)아크릴레이트, 아이소뷰틸(메트)아크릴레이트, t-뷰틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 트라이데실(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
지환식 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면 사이클로헥실(메트)아크릴레이트, 아이소보닐(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜탄일(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
방향족 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면 페녹시에틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
알콕시알킬(메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면 에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 뷰톡시에틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
알콕시(폴리)알킬렌글라이콜(메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면 메톡시다이에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 에톡시다이에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 메톡시트라이에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 뷰톡시트라이에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 메톡시다이프로필렌글라이콜(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
알콕시알콕시알킬(메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면 2-메톡시에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에톡시에틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
다이알킬아미노알킬(메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면 N,N-다이메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-다이에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
중합성 화합물 (a2)는, 하이드록시기 및 에폭시기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 반응성 관능기를 갖고 있어도 된다. 하이드록시기 및 에폭시기는, 아이소사이아네이트기 등을 갖는 화합물 (b)와의 반응성이 양호하기 때문에, 적합하게 이용할 수 있다. 중합성 화합물 (a2)는, 하이드록시기를 갖는 것이 바람직하다.
반응성 관능기로서 하이드록시기를 갖는 중합성 화합물 (a2)로서는, 예를 들면 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시뷰틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
반응성 관능기로서 에폭시기를 갖는 중합성 화합물 (a2)로서는, 예를 들면 글리시딜(메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시사이클로헥실(메트)아크릴레이트 등의 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
(메트)아크릴 공중합체는, (메트)아크릴산을 단량체 단위로서 포함하고 있어도 된다. 또, (메트)아크릴레이트 단량체 (a1) 및 중합성 화합물 (a2)에 더하여, 다른 중합성 화합물을 단량체 단위로서 포함하고 있어도 된다. 다른 중합성 화합물로서는, 예를 들면 스타이렌, 바이닐톨루엔 등의 방향족 바이닐 화합물 등을 들 수 있다.
반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체는, 연쇄 중합 가능한 관능기를 더 갖고 있어도 된다. 즉, 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체로 이루어지는 주쇄와, 주쇄에 결합하여, 중합성 이중 결합을 포함하는 측쇄를 갖는 것이어도 된다. 중합성 이중 결합을 포함하는 측쇄는, (메트)아크릴로일기여도 되지만, 이것에 한정되지 않는다. 연쇄 중합 가능한 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체는, 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체의 반응성 관능기와 반응하는 관능기와 연쇄 중합 가능한 관능기를 갖는 1종 또는 2종 이상의 화합물 (b)와 반응시켜 (메트)아크릴 공중합체의 측쇄에 연쇄 중합 가능한 관능기를 도입함으로써 얻을 수 있다.
반응성 관능기(에폭시기, 하이드록시기 등)와 반응하는 관능기로서는, 예를 들면 아이소사이아네이트기 등을 들 수 있다.
아이소사이아네이트기를 갖는 화합물 (b)의 구체예로서는, 2-메타크릴옥시에틸아이소사이아네이트(예를 들면, 쇼와 덴코 주식회사제, 상품명 "카렌즈 MOI")를 들 수 있다.
화합물 (b)의 함유량은, 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체에 대하여, 0.3~1.5mmol/g이어도 된다.
반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체의 산가는, 예를 들면 0~150mgKOH/g이어도 된다. 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체의 수산기가는, 예를 들면 0~150mgKOH/g이어도 된다. 산가 및 수산기가는, JIS K0070에 준하여 측정되는 것이다.
반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은, 10만~100만, 20만~80만, 또는 30만~70만이어도 된다. 중량 평균 분자량은, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피법(GPC)으로 표준 폴리스타이렌에 의한 검량선을 이용한 폴리스타이렌 환산값이다.
(광중합 개시제)
광중합 개시제로서는, 자외선의 조사에 의하여 중합을 개시시키는 것이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 광라디칼 중합 개시제 등을 들 수 있다. 광라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들면 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온 등의 벤조인케탈; 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤 등의 α-하이드록시케톤; 2-벤질-2-다이메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-뷰탄-1-온 등의 α-아미노케톤; 1-[4-(페닐싸이오)페닐]-1,2-옥타다이온-2-(벤조일)옥심 등의 옥심에스터; 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드 등의 포스핀옥사이드; 2-(o-클로로페닐)-4,5-다이페닐이미다졸 이량체 등의 2,4,5-트라이아릴이미다졸 이량체; 벤조페논, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-다이아미노벤조페논 등의 벤조페논 화합물; 2-에틸안트라퀴논 등의 퀴논 화합물; 벤조인메틸에터 등의 벤조인에터; 벤조인 등의 벤조인 화합물; 벤질다이메틸케탈 등의 벤질 화합물; 9-페닐아크리딘 등의 아크리딘 화합물: N-페닐글라이신, 쿠마린 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 적절한 증감제와 조합하여 이용해도 된다.
광중합 개시제의 함유량은, (메트)아크릴 공중합체 100질량부에 대하여, 0.1~10질량부 또는 0.5~5질량부여도 된다.
(가교제)
가교제는, 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체의 반응성 관능기(에폭시기, 하이드록시기 등)와 반응 가능한 관능기를 2 이상 갖는 화합물이면 특별히 제한되지 않는다. 가교제와 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체의 반응에 의하여 형성되는 결합으로서는, 예를 들면 에스터 결합, 에터 결합, 아마이드 결합, 이미드 결합, 유레테인 결합, 유레아 결합 등을 들 수 있다.
가교제로서는, 예를 들면 1분자 중에 2 이상의 아이소사이아네이트기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 이와 같은 화합물을 이용하면, 상기 (메트)아크릴 공중합체가 갖는 반응성 관능기와 용이하게 반응하기 때문에, 점착성 및 코브웨빙의 제어를 하기 쉬운 경향이 있다.
1분자 중에 2 이상의 아이소사이아네이트기를 갖는 화합물로서는, 2,4-톨릴렌다이아이소사이아네이트, 2,6-톨릴렌다이아이소사이아네이트, 1,3-자일릴렌다이아이소사이아네이트, 1,4-자일렌다이아이소사이아네이트, 다이페닐메테인-4,4'-다이아이소사이아네이트, 다이페닐메테인-2,4'-다이아이소사이아네이트, 3-메틸다이페닐메테인다이아이소사이아네이트, 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트, 아이소포론다이아이소사이아네이트, 다이사이클로헥실메테인-4,4'-다이아이소사이아네이트, 다이사이클로헥실메테인-2,4'-다이아이소사이아네이트, 라이신아이소사이아네이트 등의 아이소사이아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
1분자 중에 2 이상의 아이소사이아네이트기를 갖는 화합물의 구체예로서는, 다관능 아이소사이아네이트(닛폰 폴리유레테인 고교 주식회사제, 상품명 "콜로네이트 L")를 들 수 있다.
가교제는, 상술한 아이소사이아네이트 화합물과, 1분자 중에 2 이상의 하이드록시기를 갖는 다가 알코올의 반응물(아이소사이아네이토기 함유 올리고머)이어도 된다. 1분자 중에 2 이상의 하이드록시기를 갖는 다가 알코올로서는, 예를 들면 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 뷰틸렌글라이콜, 1,6-헥세인다이올, 1,8-옥테인다이올, 1,9-노네인다이올, 1,10-데케인다이올, 1,11-운데케인다이올, 1,12-도데케인다이올, 글리세린, 펜타에리트리톨, 다이펜타에리트리톨, 1,4-사이클로헥세인다이올, 1,3-사이클로헥세인다이올 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 가교제는, 1분자 중에 2 이상의 아이소사이아네이트기를 갖는 다관능 아이소사이아네이트와, 1분자 중에 3 이상의 하이드록시기를 갖는 다가 알코올의 반응물(아이소사이아네이토기 함유 올리고머)이어도 된다. 이와 같은 아이소사이아네이트기 함유 올리고머를 가교제로서 이용함으로써, 광경화성 점착제층(20)이 보다 치밀한 가교 구조를 형성하는 경향이 있다.
가교제의 함유량은, 예를 들면 (메트)아크릴 공중합체 전체 질량에 대하여, 3~50질량%여도 된다.
<다이싱·다이본딩 일체형 필름 및 그 제조 방법>
도 1은, 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 다이싱·다이본딩 일체형 필름(1)은, 기재층(10), 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층(20), 및 접착제층(30)이 이 순서로 적층되어 있다.
(기재층)
기재층(10)은, 이미 알려진 폴리머 시트 또는 필름을 이용할 수 있고, 다이본딩 공정에 있어서 익스팬드하는 것이 가능한 재료로 구성되어 있으면, 특별히 제한되지 않는다. 이와 같은 재료로서는, 예를 들면 결정성 폴리프로필렌, 비정성 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 직쇄 폴리에틸렌, 폴리뷰텐, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀; 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체; 아이오노머 수지; 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체; 에틸렌-(메트)아크릴산 에스터(랜덤, 교호) 공중합체; 에틸렌-프로필렌 공중합체; 에틸렌-뷰텐 공중합체; 에틸렌-헥센 공중합체; 폴리유레테인; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터; 폴리카보네이트; 폴리이미드; 폴리에터에터케톤; 폴리이미드; 폴리에터이미드; 폴리아마이드; 전(全)방향족 폴리아마이드; 폴리페닐설파이드; 아라마이드(종이); 유리; 유리 크로스; 불소 수지; 폴리 염화 바이닐; 폴리 염화 바이닐리덴; 셀룰로스계 수지; 실리콘 수지 등을 들 수 있다. 이들 재료는, 가소제, 실리카, 안티 블로킹재, 슬립제, 대전 방지제 등과 혼합한 재료여도 된다.
이들 중에서도, 기재층(10)은, 영률, 응력 완화성, 융점 등의 특성, 가격면, 사용 후의 폐재(廢材) 리사이클 등의 관점에서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌 블록 공중합체로부터 선택되는 적어도 1종의 재료를 주성분으로 하는 표면을 갖고, 당해 표면이 광경화성 점착제층(20)과 접하고 있는 것이어도 된다. 기재층(10)은, 단층이어도 되고, 다른 재료로 이루어지는 2층 이상의 다층이어도 된다. 기재층(10)은, 후술하는 광경화성 점착제층(20)과의 밀착성을 제어하는 관점에서, 필요에 따라, 코로나 방전 처리, 매트 처리 등의 표면 조화(粗化) 처리가 실시되어 있어도 된다.
기재층(10)의 두께는, 70~120μm 또는 80~100μm여도 된다. 기재층(10)의 두께가 70μm 이상이면, 익스팬드에 의한 파손을 보다 억제할 수 있는 경향이 있다. 기재층(10)의 두께가 120μm 이하이면, 픽업에 있어서의 응력이 접착제층까지 도달하기 쉬워져, 픽업성이 보다 우수한 경향이 있다.
(광경화성 점착제층)
광경화성 점착제층(20)은, 상술한 광경화성 점착제로 이루어지는 층이다. 광경화성 점착제층(20)은, 기재층(10) 상에 형성되어 있다. 기재층(10) 상에 광경화성 점착제층(20)을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 광경화성 점착제층 형성용 바니시를 조제하고, 당해 바니시를 기재층(10)에 도공하여, 당해 바니시의 휘발 성분을 제거하며, 광경화성 점착제층(20)을 형성하는 방법, 당해 바니시를 이형 처리된 필름 상에 도공하여, 당해 바니시의 휘발 성분을 제거하고, 광경화성 점착제층(20)을 형성하며, 얻어진 광경화성 점착제층(20)을 기재층(10)에 전사하는 방법을 들 수 있다.
광경화성 점착제층 형성용 바니시는, 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체, 광중합 개시제, 및 반응성 관능기와 반응 가능한 관능기를 2 이상 갖는 가교제와 유기 용제를 함유한다. 유기 용제는, 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체, 광중합 개시제, 및 반응성 관능기와 반응 가능한 관능기를 2 이상 갖는 가교제를 용해할 수 있는 것이며, 가열에 의하여 휘발하는 것이어도 된다. 이와 같은 유기 용제로서는, 예를 들면 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소; 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥세인 등의 환상 에터; 메탄올, 에탄올, 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜 등의 알코올; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온 등의 케톤; 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, γ-뷰티로락톤 등의 에스터; 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등의 탄산 에스터; 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜다이메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노에틸에터, 프로필렌글라이콜다이메틸에터 등의 다가 알코올알킬에터; 에틸렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트 등의 다가 알코올알킬에터아세테이트; N,N-다이메틸폼아마이드, N,N-다이메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아마이드 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 바니시의 고형분 농도는, 바니시 전체 질량을 기준으로 하여, 10~60질량%여도 된다.
광경화성 점착제층(20)의 두께는, 예를 들면 1~200μm, 3~50μm, 또는 5~30μm여도 된다.
(접착제층)
접착제층(30)은, 접착제로 이루어지는 층이다. 접착제는, 다이본딩 필름의 분야에서 사용되는 접착제이면 특별히 제한되지 않는다. 이하, 접착제의 일례로서, 에폭시 수지와, 에폭시 수지 경화제와, 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체를 함유하는 접착제를 설명한다. 이와 같은 접착제로 이루어지는 접착제층(30)에 의하면, 칩과 기판의 사이, 칩과 칩의 사이의 접착성이 우수하고, 전극 매립성, 와이어 매립성 등을 부여하는 것이 가능하며, 또한 다이본딩 공정에 있어서, 저온에서 접착하는 것이 가능해진다.
에폭시 수지로서는, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 F 노볼락형 에폭시 수지, 다이사이클로펜타다이엔 골격 함유 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 트라이아진 골격 함유 에폭시 수지, 플루오렌 골격 함유 에폭시 수지, 트라이페놀페놀메테인형 에폭시 수지, 바이페닐형 에폭시 수지, 자일릴렌형 에폭시 수지, 바이페닐아랄킬형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 다관능 페놀류, 안트라센 등의 다환 방향족류의 다이글리시딜에터 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
에폭시 수지 경화제는, 예를 들면 페놀 수지여도 된다. 페놀 수지는, 분자 내에 페놀성 수산기를 갖는 것이면 특별히 제한없이 이용할 수 있다. 페놀 수지로서는, 예를 들면 페놀, 크레졸, 레조신, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 페닐페놀, 아미노페놀 등의 페놀류 및/또는 α-나프톨, β-나프톨, 다이하이드록시나프탈렌 등의 나프톨류와 폼알데하이드 등의 알데하이드기를 갖는 화합물을 산성 촉매하에서 축합 또는 공축합시켜 얻어지는 노볼락형 페놀 수지, 알릴화 비스페놀 A, 알릴화 비스페놀 F, 알릴화 나프탈렌다이올, 페놀 노볼락, 페놀 등의 페놀류 및/또는 나프톨류와 다이메톡시파라자일렌 또는 비스(메톡시메틸)바이페닐로 합성되는 페놀아랄킬 수지, 나프톨아랄킬 수지 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
에폭시기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체는, 원료로서 글리시딜(메트)아크릴레이트를, 얻어지는 공중합체에 대하여 0.5~6질량%가 되는 양으로 조정된 공중합체여도 된다. 당해 양이 0.5질량% 이상이면, 높은 접착력이 얻어지기 쉬워지는 경향이 있고, 당해 양이 6질량% 이하이면, 젤화를 억제할 수 있는 경향이 있다. 글리시딜(메트)아크릴레이트의 잔부는 메틸(메트)아크릴레이트 등의 탄소수 1~8의 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트, 및 스타이렌, 아크릴로나이트릴 등의 혼합물이어도 된다. 알킬(메트)아크릴레이트는, 에틸(메트)아크릴레이트 및/또는 뷰틸(메트)아크릴레이트를 포함하고 있어도 된다. 각 성분의 혼합 비율은, 얻어지는 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체의 Tg(유리 전이점)를 고려하여 조정할 수 있다. Tg가 -10℃ 이상이면, B 스테이지 상태에서의 접착제층(30)의 태킹(tacking)성이 양호해지는 경향이 있고, 취급성이 우수한 경향이 있다. 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체의 Tg의 상한값은, 예를 들면 30℃여도 된다.
에폭시기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체의 중량 평균 분자량은 10만 이상이어도 되고, 30만~300만 또는 50만~200만이어도 된다. 중량 평균 분자량이 300만 이하이면, 반도체 칩과 지지 기판의 사이의 충전성의 저하를 제어할 수 있는 경향이 있다. 중량 평균 분자량은, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피법(GPC)으로 표준 폴리스타이렌에 의한 검량선을 이용한 폴리스타이렌 환산값이다.
접착제는, 필요에 따라, 제3급 아민, 이미다졸류, 제4급 암모늄염류 등의 경화 촉진제를 더 함유하고 있어도 된다. 경화 촉진제로서는, 예를 들면 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-사이아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-사이아노에틸-2-페닐이미다졸륨트라이멜리테이트를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
접착제는, 필요에 따라, 무기 필러를 더 함유해도 된다. 무기 필러로서는, 예를 들면 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 규산 칼슘, 규산 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 마그네슘, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 붕산 알루미늄 위스커, 질화 붕소, 결정질 실리카, 비정질 실리카 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
접착제층(30)은, 광경화성 점착제층(20) 상에 형성되어 있다. 광경화성 점착제층(20) 상에 접착제층(30)을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 접착제층 형성용 바니시를 조제하고, 당해 바니시를 이형 처리된 필름 상에 도공하여, 접착제층(30)을 형성하며, 얻어진 접착제층(30)을 광경화성 점착제층(20)에 전사하는 방법을 들 수 있다. 접착제층 형성용 바니시는, 에폭시 수지, 에폭시 수지 경화제, 및 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체와 유기 용제를 함유한다. 유기 용제는, 광경화성 점착제층 형성용 바니시로 사용되는 유기 용제로 예시한 것과 동일해도 된다.
접착제층(30)의 두께는, 예를 들면 1~300μm, 5~150μm, 또는 10~100μm여도 된다.
[코브웨빙의 영향 인자]
코브웨빙은, 접착제층과 광경화성 점착제층의 경화물의 계면에서의 상호 작용으로 발생할 수 있다. 그 때문에, 코브웨빙 현상의 영향 인자의 하나로서는, 가교제의 종류 및 함유량을 들 수 있다. 예를 들면, 가교제의 함유량을 감소시키면, 코브웨빙 자국의 자국수는 증가하고, 코브웨빙 자국의 자국폭도 커지는 경향이 있다. 따라서, 가교제의 종류 및 함유량을 조정함으로써, 코브웨빙 자국수 및 자국폭을 제어할 수 있다. 또, 광경화성 점착제의 조성 이외의 코브웨빙 현상의 영향 인자로서는, 도공 조건을 들 수 있다. 도공 속도, 도공 온도, 풍량 등의 도공 조건을 변경시킴으로써, 코브웨빙 자국수 및 자국폭을 제어할 수 있다. 또한, 코브웨빙 현상의 영향 인자로서는, 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 제작 시의 접착제층과 광경화성 점착제층을 첩합할 때의 조건, 접착제층 및 광경화성 점착제층의 표면 물성(표면 조도, 표면 자유 에너지 등), 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체의 분자량, 극성 및 유리 전이점 등을 들 수 있다.
<제1 공정>
본 공정에서는, 먼저, 기재층, 평가 대상인 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층, 및 접착제층이 이 순서로 적층된 평가용 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 준비한다.
평가용 다이싱·다이본딩 일체형 필름에 있어서, 기재층, 광경화성 점착제층, 및 접착제층의 종류 등은 특별히 제한되지 않고, 임의로 선택되는 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 이용할 수 있다. 평가 대상인 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제의 두께는, 예를 들면 10μm로 할 수 있다. 접착제층의 두께는, 예를 들면 10μm로 할 수 있다.
이어서, 광경화성 점착제층에 대하여 하기 조사 조건으로 자외선을 조사하여, 광경화성 점착제층의 경화물을 형성한다. 자외선의 광원은, 사용하는 광중합 개시제의 종류에 따라 적절히 최적인 것을 선택할 수 있다. 자외선의 광원은, 특별히 제한되지 않지만, 저압 수은 램프, 원자외선 램프, 엑시머 자외선 램프, 고압 수은 램프, 및 메탈할라이드 램프로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종이어도 된다. 이들 중, 자외선의 광원은, 중심 파장 365nm인 고압 수은 램프인 것이 바람직하다. 또, 자외선의 조사에 있어서는, 광원으로부터 발하는 열의 영향을 저감시키기 위하여, 콜드 미러 등을 병용해도 된다.
(조사 조건)
조사 강도: 70mW/cm2
적산광량: 150mJ/cm2
자외선의 조사 조건에 있어서의 조사 온도는, 60℃ 이하 또는 40℃ 이하여도 된다.
마지막으로, 하기 박리 조건으로 접착제층과 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시켰을 때의 박리력(저각(低角) 필(peel) 강도)을 측정한다. 접착제층과 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시키는 경우, 박리 각도를 조정하는 것이 가능한 필 강도 측정 장치를 이용하여, 접착제층에 점착 테이프, 지지 테이프 등을 첩부하여 이들의 테이프를 잡아 당김으로써 행하는 것이 바람직하다.
(박리 조건)
온도: 25±5℃
습도: 55±10%
박리 각도: 30°
박리 속도: 600mm/분
또한, 박리 각도는 저각으로 할수록, 박리력에 있어서의 기재층의 영향을 배제할 수 있는 경향이 있지만, 15°미만에서는 측정이 곤란해진다. 그 때문에, 30°가 저각 필 강도의 시험 조건으로서 적합하다.
<제2 공정>
본 공정에서는, 먼저, 기재층, 평가 대상인 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층, 및 접착제층이 이 순서로 적층된 평가용 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 준비한다. 제2 공정의 평가용 다이싱·다이본딩 일체형 필름은, 제1 공정의 평가용 다이싱·다이본딩 일체형 필름과 동일한 것이어도 되지만, 제1 공정의 박리력의 측정을 행하고 있지 않은 것을 이용한다.
이어서, 평가용 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 광경화성 점착제층을 하기 가열 냉각 조건으로 처리한다. 광경화성 점착제층을 가열 냉각 조건으로 처리하지 않는 경우, 광경화성 점착제층과 접착제층의 밀착성이 충분하지 않을 가능성이 있어, 접착제층과 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시켰을 때, 코브웨빙 자국이 관찰되기 어려운 경향이 있다. 하기 가열 냉각 조건은, 반도체 장치의 웨이퍼 래미네이트 공정을 상정하는 것이며, 코브웨빙 자국이 보다 관찰되기 쉬워지는 경향이 있다. 가열 냉각 조건에 있어서의 가열 처리는, 히터 등을 이용하여 기재층 측으로부터 행하는 것이 바람직하다. 또한, 기재층은, 가열 처리(65℃, 15분간)로 주름, 이완 등의 변형이 일어나지 않는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 가열 처리에는, 평가용 다이싱·다이본딩 일체형 필름이 만곡(灣曲)되지 않도록, 가열에 견딜 수 있는 천 등으로 억제하면서 가열하는 것이 바람직하다. 이때의 면압은 0.1g/cm2 정도여도 된다. 면압이 과도하게 높으면, 광경화성 점착제층과 접착제층이 필요 이상으로 밀착되어, 코브웨빙 자국이 과잉으로 형성될 우려가 있다. 광경화성 점착제층의 경화를 방지하기 위하여, 차광하면서 행하는 것이 바람직하다.
(가열 냉각 조건)
가열 처리: 65℃, 15분간
냉각 처리: 25±5℃까지 공랭
이어서, 광경화성 점착제층에 대하여 제1 공정과의 동일한 조사 조건으로 자외선을 조사하여, 광경화성 점착제층의 경화물을 형성하고, 접착제층을 제1 공정과의 동일한 박리 조건으로 잡아 당겨, 접착제층과 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시킨다. 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물을 구비하는 기재층을 계측 샘플로서 회수한다. 이때, 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물이 오염되지 않도록 회수한다. 또, 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물을 구비하는 기재층을 5mm×5mm의 사이즈로 잘라 계측 샘플로 하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면을 주사형 프로브 현미경으로 관찰하여, 당해 표면에 있어서의 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭을 계측한다. 계측 샘플의 주사형 프로브 현미경으로의 고정에는, 정전기의 영향을 피하는 관점에서, 주사형 전자 현미경 관찰 등에서 사용되는 일반적인 카본 양면 테이프를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 정전기의 영향을 피하는 관점에서, 주사형 프로브 현미경에 의한 관찰은, 반일(12시간) 이상 고정한 상태로 정치하여 제전(除電)한 후, 또는 이오나이저 등을 이용하여 적절히 정전기를 제거한 후 행하는 것이 바람직하다.
주사형 프로브 현미경의 탐침(探針)에는, 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면을 계측하는 데에 최적인 스프링 상수가 낮은 캔틸레버가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또, 주사형 프로브 현미경에 의한 관찰은, 다이나믹 포스 모드(DFM)로 행하는 것이 바람직하다.
코브웨빙 자국은, 광경화성 점착제층의 경화물의 표면에 있어서 자국(돌기)으로서 관측되는 것이며, 광경화성 점착제층의 경화물의 표면의 위상상의 데이터를 취득하고, 그 위상상에 있어서 경도가 명확하게 주위와 다른 개소를 코브웨빙 자국으로 할 수 있다. 코브웨빙 자국의 자국수는, 위상상에 있어서 경도가 명확하게 주위와 다른 개소의 수이다.
코브웨빙 자국의 자국폭은, 이하와 같이 하여 구할 수 있다. 먼저, 주사형 프로브 현미경을 이용하여, 위상상에 있어서 경도가 명확하게 주위와 다른 개소를 포함하는 광경화성 점착제층의 경화물의 표면의 형상상 프로파일 및 위상상 프로파일을 취득한다. 도 2는, 광경화성 점착제층의 경화물의 표면의 형상상 프로파일 및 위상상 프로파일의 일례를 나타내는 도이며, 도 2의 (a)는, 형상상 프로파일이고, 도 2의 (b)는, 위상상 프로파일이다. 도 2의 (a)의 형상상 프로파일에 있어서, 코브웨빙 자국은, 융기되어 있는 개소가 위로 볼록한 그래프로서 관측되고, 가장 옅은 색(흑백 화상의 경우, 예를 들면 백색)으로 나타난다. 한편, 위상상 프로파일에 있어서, 위상차가 주위보다 작은 것은, 주위보다 견고한 것을 의미한다. 도 2의 (b)의 위상상 프로파일에 있어서, 코브웨빙 자국은, 광경화 점착제층이 극한까지 연신되는 점에서, 주위와의 위상차가 주위보다 50% 이하인 개소로서 관측되고, 가장 짙은 색(흑백 화상의 경우, 예를 들면 흑색)으로 나타난다. 이와 같이, 코브웨빙 자국은, 형상상 프로파일뿐만 아니라, 위상상 프로파일로부터도 관측할 수 있다. 이어서, 취득한 도 2의 (a)의 형상상 프로파일로부터, 시판 중인 화상 처리 소프트웨어(주사형 프로브 현미경 부속의 화상 처리 소프트웨어 등)를 이용하여, 측정 대상이 되는 코브웨빙 자국 전부에 대하여, 각 코브웨빙 자국의 자국폭이 최대가 되는 것 같은 단면선의 단면 프로파일을 각각 출력한다. 도 3은, 광경화성 점착제층의 경화물의 표면의 단면 프로파일의 일례를 나타내는 도이며, 도 3의 (a)는, 형상상 프로파일이고, 도 3의 (b)는, 도 3의 (a)에 있어서의 코브웨빙 자국(X)의 iii-iii선의 단면 프로파일이다. 도 3의 (b)는, 관측되는 코브웨빙 자국의 양단의 높이에 실질적으로 차이가 없는(예를 들면, 1nm 이하) 경우의 단면 프로파일이다. 이와 같은 단면 프로파일에서는, 코브웨빙 자국(X)의 양단(극솟값)끼리의 폭(Wx)을 코브웨빙 자국(X)의 자국폭으로 할 수 있다. 한편, 도 4는, 광경화성 점착제층의 경화물의 표면의 단면 프로파일의 일례를 나타내는 도이며, 도 4의 (a)는, 형상상 프로파일이고, 도 4의 (b)는, 도 4의 (a)에 있어서의 코브웨빙 자국(Y)의 iv-iv선의 단면 프로파일이다. 도 4의 (b)는, 관측되는 코브웨빙 자국의 양단의 높이에 차이가 있는(예를 들면, 1nm를 초과하는) 경우의 단면 프로파일이다. 이 경우, 코브웨빙 자국(Y)의 정점으로부터 높이가 가까운 쪽의 끝(극솟값)을 기준 높이(Hy)로 하고, 당해 기준 높이(Hy)에 있어서의 폭(Wy)을 코브웨빙 자국(Y)의 자국폭으로 할 수 있다.
<제3 공정>
본 공정에서는, 박리력 및 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭에 근거하여, 광경화성 점착제의 불량 여부를 판정한다. 평가 기준인 박리력 및 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭의 기준은, 반도체 웨이퍼의 두께 등에 맞추어 적절히 설정할 수 있다.
제3 공정은, 박리력 및 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭이 하기 조건 (a) 및 하기 조건 (b)를 충족시키는지 아닌지에 따라 광경화성 점착제의 불량 여부를 판정하는 공정이어도 된다. 하기 조건 (a) 및 하기 조건 (b)를 충족시키는 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층을 구비하는 다이싱·다이본딩 일체형 필름은, 두께가 비교적 얇은(예를 들면, 35μm 이하) 반도체 웨이퍼에 적용되는 다이싱 프로세스(예를 들면, 스텔스 다이싱 등)에 적합하게 이용할 수 있다.
조건 (a): 박리력이 0.70N/25mm 이하이다.
조건 (b): 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면에 코브웨빙 자국의 자국수가 15 이상인 25μm×25μm의 영역(경우에 따라 "특정 영역"이라고 하는 경우가 있다.)이 존재하고, 영역 내에 있어서의 코브웨빙 자국의 자국폭의 중앙값이 120~200nm이다.
조건 (a)를 충족시키는 광경화성 점착제를 다이싱·다이본딩 일체형 필름에 적용하면, 픽업의 성공률이 보다 향상되는 경향이 있다. 조건 (a)에 있어서의 박리력은, 0.65N/25mm 이하 또는 0.63N/25mm 이하여도 된다. 조건 (a)의 박리력의 하한값은, 특별히 제한되지 않지만, 0.10N/25mm 이상이어도 된다.
조건 (b)를 충족시키는 광경화성 점착제를 다이싱·다이본딩 일체형 필름에 적용하면, 픽업의 박리 시간이 보다 짧아지는 경향이 있다.
접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면에 특정 영역이 존재함으로써, 응력 전반성(傳搬性)이 양호해져, 박리 속도가 향상되는 경향이 있다. 특정 영역 내에 존재하는 코브웨빙 자국의 자국수는, 15 이상 또는 20 이상이어도 되고, 70 이하, 60 이하, 또는 50 이하여도 된다. 박리 속도는, 특정 영역의 존재와 그 특정 영역에 존재하는 코브웨빙 자국의 자국폭의 쌍방이 기여하고 있다. 특정 영역에 있어서, 코브웨빙 자국의 자국수가 15 이상이면, 응력 전반성이 높아, 박리 속도가 촉진되는 경향이 있다. 특정 영역에 있어서, 코브웨빙 자국의 자국수가 70 이하이면, 박리력이 과도하게 증대되는 것을 억제할 수 있는 경향이 있다.
접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면에 코브웨빙 자국의 자국수가 15 이상인 특정 영역이 존재하는 경우에 있어서, 이들 특정 영역에 존재하는 코브웨빙 자국의 자국폭의 중앙값을 산출한다. 여기에서 중앙값은, 유한개의 데이터를 작은 순으로 나열했을 때의 중앙에 위치하는 값을 의미하고, 데이터가 짝수개인 경우는, 중앙에 가까운 값의 평균값을 의미한다. 예를 들면, 코브웨빙 자국의 자국수가 15인 경우, 코브웨빙 자국의 자국폭을 작은 순으로 나열했을 때의 8번째의 코브웨빙 자국의 자국폭이 중앙값이며, 코브웨빙 자국의 자국수가 16인 경우, 코브웨빙 자국의 자국폭을 작은 순으로 나열했을 때의 8번째의 코브웨빙 자국의 자국폭과 9번째의 코브웨빙 자국의 자국폭의 평균값이 중앙값이다. 특정 영역에 존재하는 코브웨빙 자국의 자국폭의 중앙값은, 130nm 이상 또는 150nm 이상이어도 되고, 190nm 이하 또는 180nm 이하여도 된다. 특정 영역에 존재하는 코브웨빙 자국의 자국폭의 중앙값이 120nm 이상이면, 코브웨빙의 파단 충격이 전파되기 쉬워져 박리 속도가 향상되는 경향이 있다. 특정 영역에 존재하는 코브웨빙 자국의 자국폭의 중앙값이 200nm 이하이면, 코브웨빙의 파단이 일어나기 쉬워져 박리 속도가 향상되는 경향이 있다.
[다이싱·다이본딩 일체형 필름의 제조 방법]
일 실시형태에 관한 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 제조 방법은, 기재층 상에, 상술한 광경화성 점착제의 평가 방법에서 양호하다고 판정된 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층을 형성하는 공정과, 광경화성 점착제층 상에 접착제층을 형성하는 공정을 구비한다. 기재층 및 접착제층은, 상술한 광경화성 점착제의 평가 방법에서 예시한 것과 동일한 것이어도 된다. 광경화성 점착제층의 형성 방법 및 접착제층의 형성 방법도, 상술한 광경화성 점착제의 평가 방법에서 예시한 방법과 동일해도 된다.
[다이싱·다이본딩 일체형 필름]
일 실시형태에 관한 다이싱·다이본딩 일체형 필름은, 기재층과, 상술한 광경화성 점착제의 평가 방법에서 양호하다고 판정된 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층과, 접착제층을 이 순서로 구비한다. 기재층 및 접착제층은, 상술한 광경화성 점착제의 평가 방법에서 예시한 것과 동일한 것이어도 된다.
[반도체 장치(반도체 패키지)의 제조 방법]
도 5 및 도 6은, 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 설명하기 위한 모식 단면도이다. 본 실시형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법은, 상술한 제조 방법에 의하여 얻어지는 다이싱·다이본딩 일체형 필름(1)의 접착제층(30)을 반도체 웨이퍼(W2)에 첩부하는 공정(웨이퍼 래미네이트 공정)과, 반도체 웨이퍼(W2), 접착제층(30), 및 광경화성 점착제층(20)을 개편화하는 공정(다이싱 공정)과, 광경화성 점착제층(20)에 대하여 자외선을 조사하는 공정(자외선 조사 공정)과, 기재층(10)으로부터 접착제층(30a)이 부착된 반도체 소자(접착제층 부착 반도체 소자(50))를 픽업하는 공정(픽업 공정)과, 접착제층(30a)을 개재하여, 접착제층 부착 반도체 소자(50)를 반도체 소자 탑재용 지지 기판(60)에 접착하는 공정(반도체 소자 접착 공정)을 구비한다.
다이싱 공정에 있어서의 다이싱은, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 블레이드 다이싱, 레이저 다이싱, 스텔스 다이싱 등을 들 수 있다. 반도체 웨이퍼(W2)의 두께를 35μm 이하로 하는 경우, 다이싱은 스텔스 다이싱을 적용한 것이어도 된다. 이하에서는, 다이싱으로서 주로 스텔스 다이싱을 이용한 양태에 대하여 상세하게 설명한다.
<개질층 형성 공정>
다이싱이 스텔스 다이싱을 적용한 것인 경우, 반도체 장치의 제조 방법은, 웨이퍼 래미네이트 공정 전에 개질층 형성 공정을 구비하고 있어도 된다.
먼저, 두께 H1의 반도체 웨이퍼(W1)를 준비한다. 개질층을 형성하는 반도체 웨이퍼(W1)의 두께 H1은, 35μm를 초과하고 있어도 된다. 계속해서, 반도체 웨이퍼(W1)의 일방의 주면(主面) 상에 보호 필름(2)을 첩부한다(도 5의 (a) 참조). 보호 필름(2)이 첩부되는 면은, 반도체 웨이퍼(W1)의 회로면인 것이 바람직하다. 보호 필름(2)은, 반도체 웨이퍼의 이면(裏面) 연삭(백그라인드)에 사용되는 백그라인드 테이프여도 된다. 계속해서, 반도체 웨이퍼(W1) 내부에 레이저광을 조사하여 개질층(4)을 형성하고(도 5의 (b) 참조), 반도체 웨이퍼(W1)의 보호 필름(2)이 첩부된 면과는 반대 측(이면 측)에 대하여 백그라인딩(이면 연삭) 및 폴리싱(연마)을 행함으로써, 개질층(4)을 갖는 반도체 웨이퍼(W2)를 제작한다(도 5의 (c) 참조). 얻어지는 반도체 웨이퍼(W2)의 두께 H2는, 35μm 이하여도 된다.
<웨이퍼 래미네이트 공정>
이어서, 다이싱·다이본딩 일체형 필름(1)의 접착제층(30)을 소정의 장치에 배치한다. 계속해서, 반도체 웨이퍼(W2)의 주면(Ws)에, 접착제층(30)을 개재하여 다이싱·다이본딩 일체형 필름(1)을 첩부하고(도 5의 (d) 참조), 반도체 웨이퍼(W2)의 보호 필름(2)을 박리한다(도 5의 (e) 참조).
<다이싱 공정>
다음으로, 적어도 반도체 웨이퍼(W2) 및 접착제층(30)을 다이싱에 의하여 개편화한다(도 6의 (f) 참조). 다이싱이 스텔스 다이싱을 적용한 것인 경우, 쿨 익스팬드 및 히트 슈링크를 행함으로써 개편화할 수 있다.
<자외선 조사 공정>
다음으로, 광경화성 점착제층(20)에 자외선을 조사함으로써 광경화성 점착제층(20)을 경화시켜, 광경화성 점착제층의 경화물을 형성한다(도 6의 (g) 참조). 이로써, 광경화성 점착제층(20)과 접착제층(30)의 사이의 점착력을 저하시킬 수 있다. 자외선 조사에 있어서는, 파장 200~400nm의 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 자외선 조사 조건은, 조도: 30~240mW/cm2이며 조사량 200~500mJ/cm2가 되도록 조정하는 것이 바람직하다.
<픽업 공정>
다음으로, 기재층(10)을 익스팬드함으로써, 다이싱된 접착제층 부착 반도체 소자(50)를 서로 이간시키면서, 기재층(10) 측으로부터 니들(42)로 밀어 올려진 접착제층 부착 반도체 소자(50)를 흡인 콜릿(44)으로 흡인하여, 광경화성 점착제층의 경화물(20ac)로부터 픽업한다(도 6의 (h) 참조). 또한, 접착제층 부착 반도체 소자(50)는, 반도체 소자(Wa)와 접착제층(30a)을 갖는다. 반도체 소자(Wa)는 반도체 웨이퍼(W2)가 다이싱에 의하여 분할된 것이며, 접착제층(30a)은 접착제층(30)이 다이싱에 의하여 분할된 것이다. 광경화성 점착제층의 경화물(20ac)은 광경화성 점착제층의 경화물이 다이싱에 의하여 분할된 것이다. 광경화성 점착제층의 경화물(20ac)은 접착제층 부착 반도체 소자(50)를 픽업할 때에 기재층(10) 상에 잔존할 수 있다. 픽업 공정에서는, 반드시 익스팬드할 필요는 없지만, 익스팬드함으로써 픽업성을 보다 향상시킬 수 있다.
니들(42)에 의한 밀어 올림양은, 적절히 설정할 수 있다. 또한, 극박(極薄) 웨이퍼에 대해서도 충분한 픽업성을 확보하는 관점에서, 예를 들면 2단 또는 3단의 픽업을 행해도 된다. 또, 흡인 콜릿(44)을 이용하는 방법 이외의 방법으로 접착제층 부착 반도체 소자(50)의 픽업을 행해도 된다.
<반도체 소자 접착 공정>
접착제층 부착 반도체 소자(50)를 픽업한 후, 접착제층 부착 반도체 소자(50)를, 열압착에 의하여, 접착제층(30a)을 개재하여 반도체 소자 탑재용 지지 기판(60)에 접착한다(도 6의 (i) 참조). 반도체 소자 탑재용 지지 기판(60)에는, 복수의 접착제층 부착 반도체 소자(50)를 접착해도 된다.
도 7은, 반도체 장치의 일 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 7에 나타내는 반도체 장치(100)는, 상기 공정과, 반도체 소자(Wa)와 반도체 소자 탑재용 지지 기판(60)을 와이어 본드(70)에 의하여 전기적으로 접속하는 공정과, 반도체 소자 탑재용 지지 기판(60)의 표면(60a) 상에, 수지 밀봉재(80)를 이용하여 반도체 소자(Wa)를 수지 밀봉하는 공정을 더 구비하는 제조 방법에 의하여 제조할 수 있다. 반도체 소자 탑재용 지지 기판(60)의 표면(60a)과 반대 측의 면에, 외부 기판(머더보드)과의 전기적인 접속용으로서 땜납 볼(90)이 형성되어 있어도 된다.
실시예
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 기재가 없는 한, 화합물은 시판 중인 시약을 사용했다.
[다이싱·다이본딩 일체형 필름의 준비]
((메트)아크릴 공중합체 용액 A~E의 조제)
쓰리 원 모터, 교반 날개, 및 질소 도입관이 구비된 용량 2000mL의 오토클레이브에, 2-에틸헥실아크릴레이트(2EHA), 2-하이드록시에틸아크릴레이트(HEA), 및 메타크릴산(MAA)을 표 1에 나타내는 비율(단위: 질량부)로 첨가하고, 추가로 아세트산 에틸 127질량부 및 아조비스아이소뷰티로나이트릴 0.04질량부를 첨가했다. 이것을 균일해질 때까지 교반하고, 유량 500ml/min으로 60분간 버블링을 실시하며, 계 내의 용존 산소를 탈기했다. 이어서, 1시간 동안 78℃까지 승온하고, 78~83℃로 유지한 상태로 6시간 중합시켰다. 그 후, 쓰리 원 모터, 교반 날개, 및 질소 도입관이 구비된 용량 2000mL의 가압 가마에 반응 용액을 옮겨, 120℃, 0.28MPa 조건으로 4.5시간 가온한 후, 실온(25℃, 이하 동일)까지 냉각했다. 다음으로, 아세트산 에틸을 98질량부 더 첨가하여 희석했다. 이것에 중합 금지제로서 하이드로퀴논·모노메틸에터를 0.05질량부 및 유레테인화 촉매로서 다이옥틸 주석 다이라우레이트 0.02질량부를 첨가하고, 연쇄 중합 가능한 관능기를 갖는 화합물로서 2-메타크릴옥시에틸아이소사이아네이트(쇼와 덴코 주식회사제, 상품명 "카렌즈 MOI") 10질량부를 첨가하여, 70℃에서 6시간 반응시키며, 실온까지 냉각했다. 그 후, 불휘발분(고형분) 함유량이 35질량%가 되도록 아세트산 에틸을 첨가하고, 반응성 관능기로서 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체 용액 A~E를 얻었다.
(메트)아크릴 공중합체 용액 A~E에 있어서의 (메트)아크릴 공중합체의 산가 및 수산기가를, JIS K0070에 따라 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또, 얻어진 아크릴 수지를 60℃에서 하룻밤 진공 건조하고, 얻어진 고형분을 엘레멘타사제 전자동 원소 분석 장치 varioEL로 원소 분석을 실시하여, 질소 함유량으로부터 도입된 2-메타크릴옥시에틸아이소사이아네이트의 함유량을 산출했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, GPC 장치로서 도소 주식회사제 SD-8022/DP-8020/RI-8020, 칼럼으로서 히타치 가세이 주식회사제 Gelpack GL-A150-S/GL-A160-S, 및 용리액으로서 테트라하이드로퓨란을 이용하여, 폴리스타이렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
<제조예 1: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 A의 제작>
(다이싱 필름의 제작)
반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체로서 상기에서 조제한 (메트)아크릴 공중합체 용액 A를 고형분으로서 100질량부, 광중합 개시제로서 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(치바 스페셜리티 케미컬즈 주식회사제, 이르가큐어 184) 0.5질량부, 및 가교제로서 다관능 아이소사이아네이트(닛폰 폴리유레테인 고교 주식회사제, 상품명 "콜로네이트 L", 고형분 75%) 2질량부를 혼합했다. 이 혼합물에 대하여, 고형분의 총 함유량이 25질량%가 되도록 아세트산 에틸을 첨가하고, 10분간 균일하게 교반하여, 광경화성 점착제층 형성용 바니시를 얻었다. 얻어진 광경화성 점착제층 형성용 바니시를, 편면이 이형 처리된 폭 350mm, 길이 400mm, 두께 38μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 상에 건조 후의 광경화성 점착제층의 두께가 10μm가 되도록, 갭을 조정하면서 도공하고, 80~100℃에서 광경화성 점착제층 형성용 바니시를 3분간 가열 건조했다. 그 후, 편면에 코로나 방전 처리가 실시된 폴리올레핀제 필름(기재층, 두께: 90μm)을 첩합하여, 40℃, 72시간의 조건으로 양생(養生)을 행하고, 가교 처리를 행함으로써, 기재층과 광경화성 점착제층을 구비하는 다이싱 필름을 얻었다. 또한, 가교 처리는, FT-IR 스펙트럼을 이용하여, 양생의 진행을 확인하면서 행했다.
(다이본딩 필름의 제작)
에폭시 수지로서 YDCN-703(도토 가세이 주식회사제, 상품명, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 에폭시 당량 210, 분자량 1200, 연화점 80℃) 55질량부, 페놀 수지로서 미렉스 XLC-LL(미쓰이 가가쿠 주식회사제, 상품명, 수산기 당량 175, 흡수율 1.8%, 350℃에 있어서의 가열 질량 감소율 4%) 45질량부, 실레인 커플링제로서 NUCA-189(닛폰 유니카 주식회사제, 상품명, γ-머캅토프로필트라이메톡시실레인) 1.7질량부 및 NUCA-1160(닛폰 유니카 주식회사제, 상품명, γ-유레이도프로필트라이에톡시실레인) 3.2질량부, 및 필러로서 에어로질 R972(실리카 표면을 다이메틸다이클로로실레인으로 피복하고, 400℃의 반응기 내에서 가수분해하여, 메틸기 등의 유기기에 의하여 표면 수식된 실리카 필러, 닛폰 에어로질 주식회사제, 상품명, 평균 입경 0.016μm) 32질량부에, 사이클로헥산온을 첨가하여 교반 혼합하고, 추가로 비즈 밀을 이용하여 90분 혼련했다. 얻어진 혼합물에 대하여, 아크릴 고무로서 HTR-860P-3(나가세 켐텍스 주식회사제, 상품명, 중량 평균 분자량 80만, 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트 3질량%를 포함하는 아크릴 고무) 280질량부 및 경화 촉진제로서 큐어졸 2PZ-CN(시코쿠 가세이 고교 주식회사제, 상품명, 1-사이아노에틸-2-페닐이미다졸) 0.5질량부 첨가하여 교반 혼합하고, 진공 탈기함으로써, 접착제층 형성용 바니시를 얻었다. 얻어진 접착제층 형성용 바니시를 설정의 두께가 되도록 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 상에 도포하고, 140℃에서 5분간 가열 건조하여, 두께가 10μm인 B 스테이지 상태의 접착제층을 형성하며, 접착제층을 구비하는 다이본딩 필름을 제작했다.
(다이싱·다이본딩 일체형 필름의 제작)
상기에서 제작한 다이본딩 필름을 PET 필름마다 취급하기 쉬운 사이즈로 컷팅했다. 컷팅한 다이본딩 필름의 접착제층에, 첩부하기 직전에 PET 필름을 박리하고 다이싱 필름의 광경화성 점착제층을 첩합했다. 첩합은, 클린 룸(온도 23℃, 습도 50%의 무진실 내)에서 래미네이팅 머신을 이용하여, 롤을 가온하지 않고(즉, 온도 23℃) 행했다. 그 후, 접착제층과 광경화성 점착제층의 밀착성을 일정하게 유지하는 관점에서, 4℃의 냉장고에서 1일 보관함으로써 다이싱·다이본딩 일체형 필름 A를 얻었다.
<제조예 2: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 B의 제작>
가교제의 함유량을 8질량부로부터 10질량부로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 B를 얻었다.
<제조예 3: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 C의 제작>
(메트)아크릴 공중합체 용액을 A로부터 B로 변경하고, 가교제의 함유량을 8질량부로부터 6질량부로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 C를 얻었다.
<제조예 4: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 D의 제작>
광경화성 점착제층 형성용 바니시의 도공 속도를 제조예 1의 도공 속도에 대하여 0.8배로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 D를 얻었다.
<제조예 5: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 E의 제작>
광경화성 점착제층 형성용 바니시의 도공 속도를 제조예 1의 도공 속도에 대하여 1.2배로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 E를 얻었다.
<제조예 6: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 F의 제작>
(메트)아크릴 공중합체 용액을 A로부터 C로 변경하고, 가교제의 함유량을 8질량부로부터 6질량부로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 F를 얻었다.
<제조예 7: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 G의 제작>
(메트)아크릴 공중합체 용액을 A로부터 D로 변경하고, 가교제의 함유량을 8질량부로부터 6질량부로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 G를 얻었다.
<제조예 8: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 H의 제작>
가교제의 함유량을 8질량부로부터 6질량부로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 H를 얻었다.
<제조예 9: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 I의 제작>
(메트)아크릴 공중합체 용액 A로부터(메트)아크릴 공중합체 용액 E로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 I를 얻었다.
<제조예 10: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 J의 제작>
광경화성 점착제층 형성용 바니시의 도공 속도를 제조예 1의 도공 속도에 대하여 1.5배로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 J를 얻었다.
<제조예 11: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 K의 제작>
광경화성 점착제층 형성용 바니시의 도공 속도를 제조예 1의 도공 속도에 대하여 0.6배로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 K를 얻었다.
<제조예 12: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 L의 제작>
다이싱·다이본딩 일체형 필름의 제작에 있어서, 클린 룸(온도 23℃, 습도 50%의 무진실 내)에서, 다이싱 필름의 PET 필름을 박리하고, 광경화성 점착제층을 공기 노출시켜 1일 이상 방치한 것을 다이본딩 필름의 접착제층에 첩부한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 L을 얻었다.
<제조예 13: 다이싱·다이본딩 일체형 필름 M의 제작>
다이싱·다이본딩 일체형 필름의 제작에 있어서, 래미네이팅 머신의 롤을 50℃로 가온하면서, 다이본딩 필름의 접착제층과 다이싱 필름의 광경화성 점착제층을 첩부한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 다이싱·다이본딩 일체형 필름 M을 얻었다.
[박리력의 측정]
<측정 샘플의 제작>
다이싱·다이본딩 일체형 필름 A~M을 각각 폭 30mm, 길이 200mm로 잘라, 다이본딩 필름의 접착제층 측의 PET 필름을 박리하고, 지지 필름(오지택 주식회사제, EC 테이프)을 접착제층 측에 롤러를 이용하여 첩부하여, 폭 25mm, 길이 170mm로 잘라냈다. 다음으로, 잘라낸 점착 필름 부착 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 기재층(폴리올레핀제 필름) 측으로부터, 자외선 조사 장치(주식회사 GS 유아사제, UV SYSTEM, 중심 파장 365nm의 자외선)를 이용하여, 조사 온도 40℃ 이하, 조사 강도 70mW/cm2, 및 적산광량 150mJ/cm2로 조사하고, 광경화성 점착제층의 경화물을 형성함으로써 측정 샘플을 얻었다.
<박리력의 측정>
상기에서 제작한 측정 샘플을 각도 자재(自在) 타입의 점착·피막 박리 해석 장치 VPA-2S(교와 가이멘 가가쿠 주식회사제)를 이용하여, 온도 25±5℃, 습도 55±10%, 박리 각도 30°, 및 박리 속도 600mm/분으로 지지 필름을 잡아 당겨, 접착제층과 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시켰을 때의 박리력(저각(30°) 필 강도)을 측정했다. 동일한 측정을 3회 행하고, 그 평균값을 저각 필 강도로 했다. 결과를 표 2, 표 3, 및 표 4에 나타낸다. 또, 조건 (a)(박리력이 0.70N/25mm 이하이다)의 충족성에 대해서도 표 2, 표 3, 및 표 4에 나타낸다.
[코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭의 계측]
<측정 샘플의 제작>
다이싱·다이본딩 일체형 필름은, 상기 박리력의 측정에서 이용한 것과 동일한 것이며, 상기 박리력의 측정을 행하고 있지 않은 것을 이용했다. 다이싱·다이본딩 일체형 필름 A~M을 각각 폭 30mm, 길이 50mm 이상으로 잘랐다. 다음으로, 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 기재층(폴리올레핀제 필름)에 히터를 접하여, 광경화성 점착제층을 65℃, 15분간 가열하고, 그 후, 25±5℃까지 공랭했다. 공랭 후, 다이본딩 필름의 접착제층 측의 PET 필름을 박리하고, 지지 필름(오지택 주식회사제, EC 테이프)을 첩합하며, 폭이 25mm가 되도록 가지런히 잘랐다. 이어서, 가열 냉각 후의 지지 필름 부착 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 기재층(폴리올레핀제 필름) 측으로부터, 자외선 조사 장치(주식회사 GS 유아사제, UV SYSTEM, 중심 파장 365nm의 자외선)를 이용하여, 조사 온도 40℃ 이하, 조사 강도 70mW/cm2, 및 적산광량 150mJ/cm2로 조사하고, 광경화성 점착제층의 경화물을 형성했다. 이어서, 각도 자재 타입의 점착·피막 박리 해석 장치 VPA-2S(교와 가이멘 가가쿠 주식회사제)를 이용하여, 온도 25±5℃, 습도 55±10%, 박리 각도 30°, 및 박리 속도 600mm/분으로 지지 필름을 잡아 당겨, 접착제층과 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시키고, 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물을 구비하는 기재층을 회수하여, 5mm×5mm의 사이즈로 자름으로써, 계측 샘플을 얻었다.
<코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭의 계측>
상기에서 제작한 계측 샘플을 판상의 스테이지에 고정했다. 계측 샘플의 고정에는, 카본 양면 테이프를 이용했다. 주사형 프로브 현미경(에스아이아이·나노테크놀로지 주식회사제, 상품명 "SPA400")을 이용하여, 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면을 관찰하고, 화상 해석 소프트웨어("SPA400"에 부속)를 이용하여 해석했다. 주사형 프로브 현미경의 탐침에는, 스프링 상수가 낮은 캔틸레버(올림푸스 주식회사제, 상품명 "OMCL-AC240TS")를 설치하여 행했다. 광경화성 점착제층의 경화물의 관찰에 있어서는, 다이나믹 포스 모드(DFM)로 관찰하고, 동시에 위상상의 데이터를 취득하여, 그 위상상에 있어서 명확하게 경도가 주위와 다른 개소를 코브웨빙 자국으로 했다. 계측 샘플의 관찰에 있어서는, 관찰의 대상인 표면에 코브웨빙 자국의 자국수가 15 이상인 25μm×25μm의 영역(특정 영역)이 존재하는지 아닌지를 확인했다. 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면에 코브웨빙 자국의 자국수가 15 이상인 특정 영역이 존재한 경우, 특정 영역에 존재하는 코브웨빙 자국의 자국폭의 중앙값을 산출했다. 코브웨빙 자국의 자국폭은, 이하와 같이 하여 구했다. 먼저, 주사형 프로브 현미경을 이용하여, 위상상에 있어서 경도가 명확하게 주위와 다른 개소를 포함하는 광경화성 점착제층의 경화물의 표면의 형상상 프로파일 및 위상상 프로파일을 취득했다. 이어서, 취득한 형상상 프로파일로부터, 시판 중인 화상 처리 소프트웨어(주사형 프로브 현미경 부속의 화상 처리 소프트웨어 등)를 이용하여, 측정 대상이 되는 코브웨빙 자국 전부에 대하여, 각 코브웨빙 자국의 자국폭이 최대가 되는 것 같은 단면선의 단면 프로파일을 각각 출력하고, 상술한 기준에 근거하여, 코브웨빙 자국의 자국폭을 구했다. 또한, 형상상 프로파일에 있어서, 코브웨빙 자국은, 가장 옅은 색(흑백 화상의 경우, 예를 들면 백색)으로 나타나지만, 위상상에 있어서 경도가 명확하게 주위와 다른 개소의 개수는, 형상상 프로파일에 있어서 가장 옅은 색으로 나타나는 개소의 개수와 동일 수였다. 결과를 표 2, 표 3, 및 표 4에 나타낸다. 또, 조건 (b)(접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면에 코브웨빙 자국의 자국수가 15 이상인 25μm×25μm의 영역이 존재하고, 영역 내에 있어서의 코브웨빙 자국의 자국폭의 중앙값이 120~200nm이다)의 충족성에 대해서도 표 2, 표 3, 및 표 4에 나타낸다.
[다이싱 공정에 있어서의 픽업성의 평가]
얻어진 제조예 1~13의 다이싱·다이본딩 일체형 필름 A~M에 대하여, 다이싱 공정의 소정의 조건에 있어서의 픽업의 성공률 및 픽업에 걸리는 박리 시간을 평가했다.
<평가 샘플의 제작>
(개질층 형성)
반도체 웨이퍼(실리콘 웨이퍼(두께 750μm, 외경 12인치))의 편면에, 백그라인드 테이프를 첩부하고, 백그라인드 테이프 부착 반도체 웨이퍼를 얻었다. 반도체 웨이퍼의 백그라인드 테이프가 첩부된 측과는 반대 측의 면에 대하여 레이저광을 조사하여 반도체 웨이퍼 내부에 개질층을 형성했다. 레이저의 조사 조건은 이하와 같다.
레이저 발진기 형식: 반도체 레이저 여기 Q 스위치 고체 레이저
파장: 1342nm
발진 형식: 펄스
주파수: 90kHz
출력: 1.7W
반도체 웨이퍼의 재치대의 이동 속도: 700mm/초
이어서, 반도체 웨이퍼의 백그라인드 테이프가 첩부된 측과는 반대 측의 면에 대하여, 백그라인딩 및 폴리싱을 행함으로써, 두께가 30μm인 반도체 웨이퍼를 얻었다.
(웨이퍼 래미네이트)
반도체 웨이퍼의 백그라인드 테이프가 첩부된 측과는 반대 측의 면에, 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 PET 필름을 박리하고, 접착제층을 첩부했다.
(다이싱)
이어서, 개질층을 갖는 다이싱·다이본딩 일체형 필름 부착 반도체 웨이퍼를 익스팬드 장치에 고정했다. 이어서, 다이싱 필름을 하기 조건으로 익스팬드하고, 반도체 웨이퍼, 접착제층, 및 광경화성 점착제층을 개편화했다.
장치: 주식회사 디스코제, 상품명 "DDS2300 Fully Automatic Die Separator"
쿨 익스팬드 조건:
온도: -15℃, 높이: 9mm, 냉각 시간: 90초, 속도: 300mm/초, 대기 시간: 0초
히트 슈링크 조건:
온도: 220℃, 높이: 7mm, 유지 시간: 15초, 속도: 30mm/초, 히터 속도: 7℃/초
(자외선 조사)
개편화된 반도체 웨이퍼의 광경화성 점착제층을 조사 강도 70mW/cm2 및 적산광량 150mJ/cm2이며 중심 파장 365nm의 자외선을 조사하고, 광경화성 점착제층의 경화물을 형성함으로써 후술하는 픽업성의 평가 샘플을 얻었다.
<픽업성의 평가>
다이본더 DB-830P(패스포드 테크놀로지 주식회사제(구(舊) 주식회사 히타치 하이테크놀로지즈제)를 이용하여, 핀 개수 9개로 픽업 시험을 행했다. 픽업용 콜릿에는, RUBBER TIP 13-087E-33(마이크로 메커닉스사제, 상품명, 사이즈: 10×10mm)을 이용했다. 밀어 올림 핀에는, EJECTOR NEEDLE SEN2-83-05(마이크로 메커닉스사제, 상품명, 직경: 0.7mm, 선단 형상: 직경 350μm의 반원)를 이용했다. 밀어 올림 핀은, 핀 중심으로부터 등간격으로 9개를 배치했다.
(픽업의 성공률)
상기 픽업 시험에 있어서, 픽업의 성공률이 95~100%인 것을 "A", 95% 미만인 것을 "B"라고 평가했다. 결과를 표 2, 표 3, 및 표 4에 나타낸다.
(픽업의 박리 시간)
고속도 카메라 MEMRECM GX-1Plus(주식회사 NAK 이미지 테크놀로지제, 상품명)를 이용하여, 상기 픽업 시험을 촬영하고, 콜릿이 칩에 접촉한 후, 접착제층과 광경화성 점착제층이 완전하게 박리될 때까지의 시간을 박리 시간으로서 평가했다. 픽업은 1mm/초로 300μm까지 밀어 올림으로써 행했다. 프레임 레이트는 1000프레임/초로 했다. 박리 시간이 60m초 이하인 것을 "A", 60m초 초과 90m초 미만인 것을 "B", 90m초를 초과한 것을 "C"라고 평가했다. 결과를 표 2, 표 3, 및 표 4에 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00002
[표 3]
Figure pct00003
[표 4]
Figure pct00004
표 2, 표 3, 및 표 4에 나타내는 바와 같이, 제조예 1~5의 다이싱·다이본딩 일체형 필름 A~E는, 박리력이 0.70N/25mm 이하이며, 또한 접착제층이 박리된 후의 광경화성 점착제층의 경화물의 표면에 코브웨빙 자국의 자국수가 15 이상이 되는 25μm×25μm의 영역이 존재하고, 영역 내에 있어서의 코브웨빙 자국의 자국폭의 중앙값이 120~200nm이며, 조건 (a) 및 조건 (b)의 양방을 충족시키고 있었다. 이들 제조예 1~5의 다이싱·다이본딩 일체형 필름 A~E는, 픽업성의 평가에 있어서 우수한 것이 판명되었다. 이에 대하여, 조건 (a) 혹은 조건 (b) 중 어느 일방을 충족시키지 않거나, 또는 조건 (a) 및 조건 (b)의 양방을 충족시키지 않는 제조예 6~13의 다이싱·다이본딩 일체형 필름 F~M은, 픽업성의 평가에 있어서 불충분하다는 것이 판명되었다.
1…다이싱·다이본딩 일체형 필름
2…보호 필름
4…개질층
10…기재층
20…광경화성 점착제층
20ac…광경화성 점착제층의 경화물
30, 30a…접착제층
42…니들
44…흡인 콜릿
50…접착제층 부착 반도체 소자
60…반도체 소자 탑재용 지지 기판
70…와이어 본드
80…수지 밀봉재
90…땜납 볼
W1, W2…반도체 웨이퍼
H1…반도체 웨이퍼(W1)의 두께
H2…반도체 웨이퍼(W2)의 두께
100…반도체 장치

Claims (10)

  1. 다이싱·다이본딩 일체형 필름에 이용되는 광경화성 점착제의 평가 방법으로서,
    기재층, 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층, 및 접착제층이 이 순서로 적층된 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 준비하고, 상기 광경화성 점착제층에 대하여 하기 조사 조건으로 자외선을 조사하여, 상기 광경화성 점착제층의 경화물을 형성하며, 하기 박리 조건으로 상기 접착제층과 상기 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시켰을 때의 박리력을 측정하는 제1 공정과,
    기재층, 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층, 및 접착제층이 이 순서로 적층된 다이싱·다이본딩 일체형 필름을 준비하고, 상기 광경화성 점착제층을 하기 가열 냉각 조건으로 처리하며, 상기 광경화성 점착제층에 대하여 하기 조사 조건으로 자외선을 조사하여, 상기 광경화성 점착제층의 경화물을 형성하고, 하기 박리 조건으로 상기 접착제층과 상기 광경화성 점착제층의 경화물을 박리시키며, 상기 접착제층이 박리된 후의 상기 광경화성 점착제층의 경화물의 표면을 주사형 프로브 현미경으로 관찰하여, 상기 표면에 있어서의 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭을 계측하는 제2 공정과,
    상기 박리력 및 상기 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭에 근거하여, 상기 광경화성 점착제의 불량 여부를 판정하는 제3 공정을 구비하는, 광경화성 점착제의 평가 방법.
    (조사 조건)
    조사 강도: 70mW/cm2
    적산광량: 150mJ/cm2
    (박리 조건)
    온도: 25±5℃
    습도: 55±10%
    박리 각도: 30°
    박리 속도: 600mm/분
    (가열 냉각 조건)
    가열 처리: 65℃, 15분간
    냉각 처리: 25±5℃까지 30분간 공랭 정치
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 공정은, 상기 박리력 및 상기 코브웨빙 자국의 자국수 및 자국폭이 하기 조건 (a) 및 하기 조건 (b)를 충족시키는지 아닌지에 따라 상기 광경화성 점착제의 불량 여부를 판정하는 공정인, 광경화성 점착제의 평가 방법.
    조건 (a): 상기 박리력이 0.70N/25mm 이하이다.
    조건 (b): 상기 접착제층이 박리된 후의 상기 광경화성 점착제층의 경화물의 표면에, 코브웨빙 자국의 자국수가 15 이상인 25μm×25μm의 영역이 존재하고, 상기 영역 내에 있어서의 상기 코브웨빙 자국의 자국폭의 중앙값이 120~200nm이다.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 광경화성 점착제가, 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체와, 광중합 개시제와, 상기 반응성 관능기와 반응 가능한 관능기를 2 이상 갖는 가교제를 함유하는, 광경화성 점착제의 평가 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 (메트)아크릴 공중합체가, (메트)아크릴산을 단량체 단위로서 포함하는, 광경화성 점착제의 평가 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제층이, 에폭시 수지와, 에폭시 수지 경화제와, 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체를 함유하는, 광경화성 점착제의 평가 방법.
  6. 기재층 상에, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 광경화성 점착제의 평가 방법에서 양호하다고 판정된 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층을 형성하는 공정과,
    상기 광경화성 점착제층 상에 접착제층을 형성하는 공정을 구비하는, 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 제조 방법.
  7. 청구항 6에 기재된 제조 방법에 의하여 얻어지는 다이싱·다이본딩 일체형 필름의 상기 접착제층을 반도체 웨이퍼에 첩부하는 공정과,
    상기 반도체 웨이퍼, 상기 접착제층, 및 상기 광경화성 점착제층을 다이싱에 의하여 개편화하는 공정과,
    상기 광경화성 점착제층에 대하여 자외선을 조사하여, 상기 광경화성 점착제층의 경화물을 형성하는 공정과,
    상기 광경화성 점착제층의 경화물로부터 상기 접착제층이 부착된 반도체 소자를 픽업하는 공정과,
    상기 접착제층을 개재하여, 상기 반도체 소자를 반도체 소자 탑재용의 지지 기판에 접착하는 공정을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 반도체 웨이퍼의 두께가, 35μm 이하인, 제조 방법.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 다이싱이, 스텔스 다이싱을 적용한 것인, 제조 방법.
  10. 기재층과, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 광경화성 점착제의 평가 방법에서 양호하다고 판정된 광경화성 점착제로 이루어지는 광경화성 점착제층과, 접착제층을 이 순서로 구비하는, 다이싱·다이본딩 일체형 필름.
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