TW202330661A - 半導體製造膠帶用基材薄膜 - Google Patents

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Abstract

本發明旨在提供一種半導體製造膠帶用基材薄膜，其含有1－丁烯的均聚物及密度為0.93g／cm3以下的低密度聚乙烯，1－丁烯的均聚物與低密度聚乙烯的質量比為1－丁烯的均聚物：低密度聚乙烯＝10：90～70：30。

Description

半導體製造膠帶用基材薄膜
本發明係關於一種半導體製造膠帶用基材薄膜（以下，有時僅稱為「基材薄膜」）。
作為IC晶片等半導體裝置的製造方法，例如廣泛使用如下方法：在晶圓用的半導體製造膠帶（晶圓切割膠帶／Dicing Tape）上通過切割（Dicing）來進行大致圓板狀的半導體晶圓上形成有電路的晶圓電路的分割，而得到各個半導體裝置。切割後，例如將晶圓切割膠帶進行拉伸以在半導體裝置之間形成間隙（亦即，擴展）之後，通過機器人等來拾取各個半導體裝置。
作為晶圓用的半導體製造膠帶，使用在上述的晶圓切割膠帶的黏著層上積層有接著層的切割・黏晶薄膜（DDAF），在切割・黏晶薄膜上通過切割將晶圓電路分割後，將切割・黏晶薄膜進行拉伸，在半導體裝置之間形成間隙，然後，使黏著層光固化，在接著有接著層的狀態下將半導體裝置從黏著層剝除並拾取。
晶圓切割膠帶、切割・黏晶薄膜一般而言由固定晶圓的黏著層和含有聚烯烴等的基材薄膜形成。例如，已知有包括基材薄膜的晶圓切割膠帶，該基材薄膜由聚烯烴層（中間層）和聚乙烯系樹脂層（表面層）的積層體構成，前述聚烯烴層（中間層）含有：30～100重量％的丙烯及／或1－丁烯成分的含有率為50重量％以上的非晶質聚烯烴、0～70重量％的結晶性聚丙烯系樹脂、0～70重量％的聚乙烯系樹脂；前述聚乙烯系樹脂層（表面層）積層於該聚烯烴層的兩面，由低密度聚乙烯等聚乙烯系樹脂形成（例如，參照專利文獻1）。
另外，已知有由中間層和表面層的積層體構成的基材薄膜，前述中間層包含含有40質量％以上的選自由乙烯、丙烯、1－丁烯構成之組中的至少一種成分的非晶質聚烯烴；前述表面層積層於該中間層的兩面，以結晶性聚乙烯為主要成分（例如，參照專利文獻2）。
已知有由中間層和表面層的積層體構成的基材薄膜，前述中間層以丙烯系無規共聚物（β）為主要成份，該丙烯系無規共聚物（β）是丙烯與乙烯及／或碳數為4～8的α－烯烴的無規共聚物，乙烯及／或碳數為4～8的α－烯烴的含量為6重量％以上，按照ASTM D1505所測量的密度為885kg／m3以下；前述表面層積層於該中間層的兩面，以乙烯和／或碳數為4～8的α－烯烴的含量比丙烯系無規共聚物（β）少、且密度高的丙烯系無規共聚物（α）為主要成份（例如，參照專利文獻3）。
專利文獻1： 日本特開平11－323273號公報
專利文獻2： 日本特開2001－232683號公報
專利文獻3： 日本特開2018－65327號公報
－發明欲解決之技術問題－
然而，記載於上述專利文獻1中的基材薄膜，由於相對於非晶性丁烯共聚物添加了等量以上的結晶性無規聚丙烯，因此在使基材薄膜伸長時會發生頸縮，存在基材薄膜的伸長均勻性（均勻的擴展性）不充分的問題。由於使用了低黏度的丁烯共聚物，因此存在將基材薄膜成形時的拉引共振等噴出變動所引起的厚度變動變大、基材薄膜的加工穩定性不充分的問題。
記載於上述專利文獻2中的基材薄膜，由於基材薄膜的剛性不充分，因此在基材薄膜的製造製程中，存在基材的開捲變得不穩定的問題。
記載於上述專利文獻3中的基材薄膜，由於使用了半晶性樹脂而不是非晶性樹脂，因此存在將基材薄膜成形時會發生頸縮、基材薄膜的伸長均勻性不充分的問題。由於基材薄膜的剛性不充分，因此在基材薄膜的製造製程中，存在基材的開捲變得不穩定的問題。由於基材薄膜的表面為高黏著性，因此存在如下問題：在輸送基材薄膜時基材薄膜與輸送輥黏著，基材薄膜的輸送和捲取變得困難，並且在進行基材薄膜的捲取時發生黏結，加工穩定性不充分。
因此，本發明是鑑於上述問題而完成者，其目的在於提供一種伸長均勻性、剛性以及加工穩定性優異的半導體製造膠帶用基材薄膜。
－用於解決技術問題之技術手段－
為了達成上述目的，本發明的半導體製造膠帶用基材薄膜的特徵在於：含有1－丁烯的均聚物及密度為0.93g／cm3以下的低密度聚乙烯，1－丁烯的均聚物與低密度聚乙烯的質量比為1－丁烯的均聚物：低密度聚乙烯＝10：90～70：30。
－發明之效果－
根據本發明，能夠提供一種伸長均勻性、剛性以及加工穩定性優異的半導體製造膠帶用基材薄膜。
以下，對本發明的半導體製造膠帶用基材薄膜進行具體說明。需要說明的是，本發明並不被限定於以下實施方式，在不改變本發明的主旨的範圍內，能夠進行適當變更而應用。
本發明的基材薄膜為由聚烯烴系樹脂形成的薄膜，含有1－丁烯的均聚物和密度為0.93g／cm3以下的低密度聚乙烯。
＜1－丁烯的均聚物＞
在本發明中，作為聚丁烯，使用將1－丁烯單獨聚合所得到的均聚物。該1－丁烯的均聚物為高分子量且具有體積大的側鏈，通過該體積大的側鏈產生的強分子間力，盡管為結晶性高分子，但與非晶性的情況同樣地能夠提升基材薄膜的伸長均勻性。
本實施方式中使用的1－丁烯的均聚物能夠使用重均分子量（Mw）約為50萬～150萬的均聚物。
需要說明的是，上述「重均分子量」為指按照JIS K 7252－1：2016所算出的值。
由於本發明中使用的1－丁烯的均聚物為高分子量，因此表面黏著性低，能夠作為表面層使用，此外，由於與非晶性聚烯烴相比剛性高，因此能夠提供在基材薄膜的製造製程中能夠進行基材的開捲的具有高剛性的基材薄膜。
盡管本發明中使用的1－丁烯的均聚物為高分子量，但能夠以通用的擠壓機來成形，薄膜的表面黏著性由於高分子量成分而較低，因此能夠抑制輸送基材薄膜時對輸送輥的黏著，並且能夠抑制進行基材薄膜的捲取時的黏結以及將基材薄膜成形時的拉引共振（draw resonance），能夠提升基材薄膜的加工穩定性。
如上所述，通過使用1－丁烯的均聚物作為形成基材薄膜的樹脂，能夠提升基材薄膜的伸長均勻性、剛性以及加工穩定性。
＜低密度聚乙烯＞
在本發明中，低密度聚乙烯的密度為0.930g／cm3以下。在低密度聚乙烯的密度為0.930g／cm3以下的情況下，結晶度的過度上升得到抑制而柔軟性提升，因此能夠提升基材薄膜的均向性。需要說明的是，在低密度聚乙烯的密度大於0.930g／cm3的情況下，由於結晶度會過度上升，故有時均向性降低，此外，由於剛性變得過大，導致有時半導體裝置的拾取性降低，半導體裝置遭受破壞。
從提升加工穩定性的觀點來看，低密度聚乙烯的密度較佳為0.860g／cm3以上，更佳為0.880g／cm3以上。
直鏈狀低密度聚乙烯由於在高密度聚乙烯的直鏈結構中具有側鏈分支，因此與高密度聚乙烯相比，結晶度不會過高，柔軟性優異。
需要說明的是，從強度方面來看，可以使用以茂金屬系觸媒或齊格勒觸媒製造的直鏈狀低密度聚乙烯。
直鏈狀低密度聚乙烯的熔體質量流動速率（MFR）較佳為0.5g～7.5g／10分鐘，更佳為1.0～6.0g／10分鐘，尤佳為2.0g～5.0g／10分鐘。這是因為，在直鏈狀低密度聚乙烯的熔體質量流動速率（MFR）為0.5g／10分鐘以上的情況下，分子量不會過大，能夠提升柔軟性和加工性，在直鏈狀低密度聚乙烯的熔體質量流動速率（MFR）為7.5g／10分鐘以下的情況下，分子量不會過小，能夠提升加工穩定性。
需要說明的是，上述熔體質量流動速率能夠通過按照JIS K7210：1999的規定來進行測量而得到。
如上所述，通過使用密度為0.93g／cm3以下的低密度聚乙烯作為形成基材薄膜的樹脂，能夠提升基材薄膜的柔軟性和均向性。
＜基材薄膜＞
本發明的基材薄膜中的1－丁烯均的均聚物與低密度聚乙烯的質量比在1－丁烯均聚物：低密度聚乙烯＝10：90～70：30的範圍內。通過將1－丁烯的均聚物與低密度聚乙烯的質量比設定在該範圍內，能夠防止將基材薄膜成形時發生頸縮，能夠進行均勻的擴展，並且能夠在基材薄膜的製造製程中進行基材的開捲。進而，能夠防止進行基材薄膜的捲取時發生黏結、和將基材薄膜成形時拉伸共振引起厚度變動。因此，能夠提供伸長均勻性、剛性以及加工穩定性優異的基材薄膜。
在本發明的基材薄膜中，從進一步提升基材薄膜的伸長均勻性的觀點來看，較佳在基材薄膜的機械軸（長度）方向（以下稱為「MD」）及與其正交的方向（以下，稱為「TD」）中，應力（伸長40％時）與應力（伸長20％時）之比（亦即基材薄膜的伸長率）較佳為1以上2以下，更佳為1.05以上1.8以下，尤佳為1.1以上1.7以下。在基材薄膜的伸長率大於2的情況下，伴隨著過剩的應力增大，有時難以保持擴展環，在基材薄膜的伸長率小於1的情況下，有時會發生頸縮，難以進行均勻的擴展。
MD及TD上的應力（25％伸長時）較佳為5MPa以上20MPa以下，更佳為6MPa以上15MPa以下，尤佳為7MPa以上13MPa以下。在MD及TD上的應力大於20MPa的情況下，剛性變得過大，因此半導體裝置的拾取性降低，有時半導體裝置破損，在MD及TD上的應力小於5MPa的情況下，剛性會變低，因此在基材薄膜的製造製程中，有時基材的開捲變得困難，並且黏著劑的塗布性降低。
從利用擴展時的基材薄膜的均向性來抑制鬆弛發生的觀點來看，MD上的應力（25％伸長時）相對於TD上的應力（25％伸長時）的比（亦即，25％伸長時的基材薄膜的應力比）較佳為0.8以上1.3以下，更佳為0.85以上1.15以下，尤佳為0.9以上1.1以下。
需要說明的是，上述「應力」是指按照JIS K7161－2：2014所測量的應力。
基材薄膜的厚度較佳為50μm～300μm，更佳為80μm～150μm。若基材薄膜的厚度為50μm以上，則操作性提升，若基材薄膜的厚度為300μm以下，則能夠提升柔軟性（擴展性）。需要說明的是，在晶圓用的基材薄膜的情況下，基材膜的厚度較佳為50μm～150μm，更佳為70μm～100μm。
＜製造方法＞
本發明的基材薄膜通過如下方法製造：使用含有上述1－丁烯的均聚物和密度為0.93g／cm3以下的低密度聚乙烯的樹脂材料，例如通過具備T字模（T－Die）的擠壓機，在規定的溫度下將上述樹脂材料擠出成形。需要說明的是，也可以通過公知的壓延法或吹脹法來製造本發明的基材薄膜。
＜其他實施方式＞
可以在本發明的基材薄膜中含有各種添加劑。作為添加劑，能夠使用半導體製造膠帶中通常使用的公知的添加劑，例如能夠舉出交聯助劑、抗靜電劑、熱穩定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、潤滑劑、抗黏結劑、著色劑等。需要說明的是，這些添加劑可以單獨使用一種，也可以同時使用兩種以上。
作為交聯助劑，例如能夠舉出異三聚氰酸三烯丙酯等，在基材薄膜含有交聯助劑的情況下，基材薄膜中的交聯助劑的含量相對於形成基材薄膜的樹脂100質量份，較佳為0.05質量份～5質量份，更佳為1質量份～3質量份。 ＜實施例＞
以下根據實施例說明本發明。需要說明的是，本發明並不限定於該等實施例，能夠根據本發明主旨對該等實施例進行變形、改變，該等亦包括在本發明範疇內。
基材薄膜的製作中使用的材料如下所示。
（1）LLDPE－1：直鏈低密度聚乙烯、熔點：120℃、密度：0.913g／cm3、MFR：2.0g／10分
（2）LLDPE－2：直鏈低密度聚乙烯、熔點：108℃、密度：0.921g／cm3、MFR：2.5g／10分
（3）LLDPE－3：直鏈低密度聚乙烯、熔點：93℃、密度：0.903g／cm3、MFR：2.0g／10分
（4）LLDPE－4：直鏈低密度聚乙烯、熔點：124℃、密度：0.936g／cm3、MFR：2.0g／10分
（5）LLDPE－5：直鏈低密度聚乙烯、密度：0.923g／cm3、MFR：0.5g／10分（Priam Polymer公司製、商品名稱：ULTZEX（註冊商標）2005HC）
（6）LDPE－1：低密度聚乙烯、熔點：108℃、密度：0.918g／cm3、MFR：7.5g／10分（Ube-Maruzen Polyethylene公司製、商品名稱：UBE聚乙烯 L719）
（7）LDPE－2：低密度聚乙烯、熔點：110℃、密度：0.922g／cm3、MFR：5.0g／10分（Ube-Maruzen Polyethylene公司製、商品名稱：UBE POLYETHYLENE F522N）
（8）PP彈性體1：丙烯系彈性體、密度：0.889g／cm3、MFR：8.0g／10分（230℃）、聚乙烯含有率4％（Exxon公司製、商品名稱：Vistamaxx（註冊商標）3588FL）
（9）PP彈性體2：丙烯系彈性體、密度：0.862g／cm3、MFR：3.0g／10分（230℃）、聚乙烯含有率：16％（Exxon公司製、商品名稱：Vistamaxx（註冊商標）6102FL）
（10）非晶質聚烯烴＋結晶性聚丙烯（1－丁烯・丙烯共聚物：結晶性聚丙烯＝50：50）：密度：0.880g／cm3、MFR：11.7g／10分（大日精化公司製、商品名稱：PERICON CAP350S）
（11）1－Bu：1－丁烯的均聚物、熔點：128℃、密度：0.920g／cm3、MFR：0.5g／10分
（實施例1）
＜基材薄膜的製作＞
首先，混合表1所示的各材料，準備了具有表1所示的組成（質量份）的實施例1的樹脂材料。接著，使用三種三層的共擠壓機，利用T字模，在模溫度為180℃～200℃、冷卻輥溫度為40℃的條件下擠出該樹脂材料，由此得到具有表1的厚度的基材薄膜。
＜降伏點是否存在的評價＞
使用製作的基材薄膜，按照JIS　K7161－2：2014，得到了測量用樣品。接著，將得到的測量用樣品以夾具間為40mm的方式設置在拉伸試驗機（島津製作所公司製，商品名稱：AG－5000A）上，按照JIS　K7161－2：2014，在溫度23℃、相對濕度40％的環境下，以300mm／分的拉伸速度進行了拉伸試驗。
然後，在MD和TD的S－S曲線（應力－應變曲線）中，將伸長率在0％到100％的伸長過程中未確認到降伏點的情況（未發生頸縮，能夠均勻擴展的情況）記為〇，將確認到有降伏點的情況（發生頸縮，不能均勻擴展的情況）記為×。以上結果示於表1。
需要說明的是，將本實施例的基材薄膜的MD及TD的S－S曲線（應力－應變曲線）示於圖1～圖2。如圖1～圖2所示，可知在MD及TD的S－S曲線（應力－應變曲線）中，伸長率在0％到100％的伸長過程中不具有降伏點。
＜MD及TD上的應力的測量＞
使用製作的基材薄膜，按照JIS　K7161－2：2014，得到了測量用樣品。接著，將已得到的測量用樣品以夾具間為40mm的方式設置在拉伸試驗機（島津製作所公司製，商品名稱：AG－5000A）上，按照JIS　K7161－2：2014，在溫度23℃、相對濕度40％的環境下，以拉伸速度300mm／分進行了拉伸試驗。
然後，測量基材薄膜的MD及TD上的25％伸長時的應力（25％應力），同時計算了MD上的應力（25％伸長時）相對於TD上的應力（25％伸長時）的比（亦即，25％伸長時的基材薄膜的應力比）。以上結果示於表1。
同樣地測量基材薄膜的MD及TD上的20％伸長時的應力（20%應力）和40％伸長時的應力（40%應力），同時計算了MD上的應力（40％伸長時）相對於應力（20％伸長時）的比（亦即，MD上的基材薄膜的伸長率）和TD上的應力（40％伸長時）相對於應力（20％伸長時）的比（亦即，TD上的基材薄膜的伸長率）。以上結果示於表1。
＜剛性評價＞
使用製作的基材薄膜來評價剛性。更具體而言，在基材薄膜的製造製程中，基材能夠開捲的情况記為〇（基材薄膜的剛性優異），而在基材薄膜的製造製程中，基材的開捲不穩定的情况記為×（基材薄膜的剛性差）。以上結果示於表1。
＜加工穩定性評價＞
使用製作的基材薄膜來評價加工穩定性。更具體而言，將能夠抑制輸送基材薄膜時的向輸送輥的黏著、並且能夠防止進行基材薄膜的捲取時的黏結以及將基材薄膜成形時的拉引共振所引起的厚度變動的情況記為〇（基材薄膜的加工穩定性優異），將輸送基材薄膜時基材薄膜向輸送輥黏著、基材薄膜的輸送和捲取困難的情況、或者將基材薄膜成形時的拉引共振所引起的厚度變動大的情況記為×（缺乏基材薄膜的加工穩定性）。以上結果示於表1。
（實施例2～實施例9、比較例1～比較例3）
除了將樹脂成分的組成變更為表1～2所示的組成（質量份）以外，與上述實施例1同樣地製作了具有表1～表2所示的厚度的基材薄膜。
然後，與上述實施例1同樣地，進行了降伏點是否存在的評價、MD及TD上的應力的測量、剛性評價以及加工穩定性評價。以上結果示於表1～表2。
（比較例4～比較例6）
首先，在各比較例中，混和表3所示的各材料，製作出了具有表3所示的組成（質量份）的表面層形成用樹脂材料及中間層形成用樹脂材料。
接著，使用具備T字模的三種三層用的共擠壓機，將表面層形成用樹脂材料及中間層形成用樹脂材料在180℃～200℃、冷卻輥溫度為40℃的條件下同時擠出成形，由此得到了具有表3的厚度（亦即，中間層相對於基材薄膜整體的比率為80％）、並且具有表面層／中間層／表面層依次積層起來的三層結構的基材薄膜。
然後，與上述實施例1同樣地，進行了降伏點是否存在的評價、MD及TD上的應力的測量、剛性評價以及加工穩定性評價。以上結果示於表3。 ＜表1＞ ＜表2＞ ＜表3＞
如表1所示，可知：在含有1－丁烯的均聚物和密度為0.93g／cm3以下的低密度聚乙烯、且1－丁烯的均聚物與低密度聚乙烯的質量比為1－丁烯的均聚物：低密度聚乙烯＝10：90～70：30的實施例1～實施例9的基材薄膜中，未確認到降伏點，伸長均勻性優異，並且剛性和加工穩定性優異。
另一方面，如表2所示，可知：在比較例1的基材薄膜中，1－丁烯的均聚物與低密度聚乙烯的質量比為1－丁烯的均聚物：低密度聚乙烯＝80：20，1－丁烯均聚物的含量多，因此確認到有降伏點，並且在TD上，應力（40％伸長時）相對於應力（20％伸長時）的比小於1，缺乏伸長均勻性。
如表2所示，可知：在比較例2的基材薄膜中，由於不含1－丁烯的均聚物，因此確認到有降伏點，缺乏伸長均勻性，此外，也缺乏加工穩定性。
如表2所示，可知：在比較例3的基材薄膜中，低密度聚乙烯的密度大於0.93g／cm3（為0.936g／cm3），因此確認到有降伏點，並且在TD上，應力（40％伸長時）相對於應力（20％伸長時）的比小於1，缺乏伸長均勻性。
如表3所示，可知：在比較例4的基材薄膜中，由於不含1－丁烯的均聚物，因此確認到有降伏點，缺乏伸長均勻性。可知：由於MD上的應力（25％伸長時）相對於TD上的應力（25％伸長時）的比大於1.3，因此缺乏均向性。由於使用低黏度的丁烯共聚物，因此在將基材薄膜成形時拉引共振所引起的厚度的變動變大，缺乏加工穩定性。
如表3所示，可知：在比較例5的基材薄膜中，不含1－丁烯的均聚物，並且TD上的應力（25％伸長時）小於5MPa，因此在基材薄膜的製造製程中，基材的開捲變得不穩定，缺乏剛性。
如表3所示，可知：在比較例6的基材薄膜中，不含1－丁烯的均聚物，在MD及TD上，應力（40％伸長時）相對於應力（20％伸長時）的比小於1，因此確認到有降伏點，缺乏伸長均勻性。由於MD及TD上的應力（25％伸長時）小於5MPa，因此在基材薄膜的製造製程中，基材的開捲變得不穩定，缺乏剛性。可知：由於薄膜的表面為高黏著性，因此在輸送基材薄膜時基材薄膜向輸送輥黏著，基材薄膜的輸送和捲取變得困難，缺乏加工穩定性。
－產業上的可利用性－
如上所述，本發明對半導體製造膠帶用基材薄膜適用。
無
圖1是實施例1的基材薄膜的MD上的S－S曲線（應力－應變曲線）。
圖2是實施例1的基材薄膜的TD上的S－S曲線（應力－應變曲線）。

Claims (4)

  1. 一種半導體製造膠帶用基材薄膜，其特徵在於，含有1－丁烯的均聚物、以及密度為0.93g／cm 3以下的低密度聚乙烯， 前述1－丁烯的均聚物與前述低密度聚乙烯的質量比為1－丁烯的均聚物：低密度聚乙烯＝10：90～70：30。
  2. 如請求項1所記載之半導體製造膠帶用基材薄膜，其中應力（40％伸長時）相對於應力（20％伸長時）的比為1以上2以下。
  3. 如請求項1或2所記載之半導體製造膠帶用基材薄膜，其中應力（20％伸長時）為5MPa以上20MPa以下。
  4. 如請求項1或2所記載之半導體製造膠帶用基材薄膜，其中基材薄膜的機械軸（長度）方向MD上的應力（25％伸長時）相對於與MD正交的方向TD上的應力（25％伸長時）的比為0.8以上1.3以下。
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