WO2018221675A1 - 半導体加工用テープ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a semiconductor processing tape.
- a semiconductor device is manufactured through a sealing process for sealing a semiconductor chip fixed to a substrate, glass, or a temporary fixing material with a resin, a dicing process for separating the sealed semiconductor chip as needed, and the like. .
- a wafer polishing step may be performed. These steps are often carried out with the chip or substrate covered with a protective tape.
- the protective tape is usually attached to a surface to be protected before a specific processing step, and is peeled off after the processing step.
- Patent Document 1 discloses a heat-resistant adhesive sheet for semiconductor manufacturing used for manufacturing a substrate-less semiconductor package that does not use a metal lead frame, an adhesive used for the sheet, and a method for manufacturing a semiconductor device using the sheet. To do.
- the inventors of the present invention have studied the use of a dicing die bonding tape that has been conventionally used as a temporary fixing tape required in various processes in the manufacturing process of a semiconductor device. If one type of tape can be applied to both dicing die bonding tape and temporary fixing tape, the versatility of the tape is enhanced, and the semiconductor device can be efficiently manufactured.
- semiconductor processing tape One of the characteristics that a tape applicable to various processes in the manufacturing process of a semiconductor device (hereinafter referred to as “semiconductor processing tape”) should have is heat resistance.
- the pressure-sensitive adhesive layer in the pressure-sensitive adhesive sheet described in Patent Document 1 has room for improvement in that heat resistance is not sufficient because it contains a rubber component as a main component.
- the tape used for temporary fixing is designed so that the pressure-sensitive adhesive layer has appropriate flexibility from the viewpoint of securing appropriate peelability.
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a semiconductor processing tape having excellent versatility in a semiconductor manufacturing process.
- the base material layer, the adhesive layer, and the thermosetting adhesive layer are laminated in this order, and after being cured at 130 ° C. for 1 hour,
- the shrinkage rate of the adhesive layer is less than 2%
- the thermal elastic modulus of the adhesive layer is less than 5 MPa.
- the peel strength of the adhesive layer to the wafer is preferably 15 N / m or more.
- the adhesive layer satisfies this requirement, sufficient adhesion to the wafer can be ensured.
- the semiconductor processing tape according to the present invention temporarily fixes the substrate to one surface of the adhesive layer in the manufacturing process of the semiconductor device, and peels off the base material layer and the adhesive layer and then the other surface of the adhesive layer. It can be used to temporarily fix the wafer. For example, as described above, when the semiconductor processing tape is used for temporary fixing, none of the base material layer, the adhesive layer, and the adhesive layer remains in the finally manufactured semiconductor device.
- the adhesive layer preferably includes a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a curing accelerator, and a filler.
- the content of the thermoplastic resin in the adhesive layer is 100 parts by mass
- the content of the thermosetting resin in the adhesive layer is preferably 1 to 40 parts by mass.
- the filler content in the adhesive layer is preferably 1 to 330 parts by mass.
- the adhesive layer may be UV type or non-UV type.
- a semiconductor processing tape having excellent versatility in the semiconductor manufacturing process is provided.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of a semiconductor processing tape of the present invention.
- 2A to 2F are cross-sectional views schematically showing a process for manufacturing a semiconductor device using the semiconductor processing tape shown in FIG. 1 as a dicing die bonding tape.
- FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of a semiconductor device manufactured using the semiconductor processing tape shown in FIG. 4A to 4F are cross-sectional views schematically showing a process for manufacturing a semiconductor device using the semiconductor processing tape shown in FIG. 1 as a temporary fixing tape.
- (meth) acryl means acryl or methacryl.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor processing tape according to this embodiment.
- the semiconductor processing tape 10 can be applied to both dicing die bonding tape and temporary fixing tape in the manufacturing process of a semiconductor device.
- the semiconductor processing tape 10 has a shrinkage rate of the adhesive layer 3 of less than 2% after being cured at 130 ° C. for 1 hour, and the thermal elastic modulus of the adhesive layer 3. Is less than 5 MPa.
- the adhesive layer 3 after being cured at 130 ° C. for 1 hour satisfies these conditions, the semiconductor processing tape 10 has the heat resistance and peelability required in various processing steps in the manufacturing process of the semiconductor device. It can be applied to the adhesive layer 3.
- the shrinkage rate of the adhesive layer 3 is less than 2%. This value is preferably 1.8% or less, and more preferably 1.6% or less. When this value is less than 2%, even when heat is applied to the adhesive layer 3 while the wafer or the substrate is temporarily fixed to the adhesive layer 3 in the manufacturing process of the semiconductor device, the displacement can be sufficiently suppressed. .
- the shrinkage rate of the adhesive layer 3 can be determined as follows.
- the semiconductor processing tape 10 is cut into a predetermined size (for example, 100 mm ⁇ 100 mm), and the base material layer 1 and the pressure-sensitive adhesive layer 2 are peeled off from this to prepare a sample consisting only of the adhesive layer 3. This is cured by heating at 130 ° C. for 1 hour, and the size of the sample after the curing treatment is measured.
- the heat elastic modulus of the adhesive layer 3 is less than 5 MPa after being cured at 130 ° C. for 1 hour. This value is preferably 4.5 MPa or less, and more preferably 4 MPa or less. When this value is less than 5 MPa, even when heat is applied to the adhesive layer 3 while the wafer or the substrate is temporarily fixed to the adhesive layer 3 in the manufacturing process of the semiconductor device, the adhesive layer 3 is moderately flexible. Thus, excellent releasability can be realized.
- the lower limit value of the elastic modulus during heating of the adhesive layer 3 is, for example, 1 MPa.
- the thermal elastic modulus of the adhesive layer 3 can be determined as follows.
- the semiconductor processing tape 10 is cut into a predetermined size, and then the base material layer 1 and the adhesive layer 2 are peeled off to prepare a sample consisting only of the adhesive layer 3. This is cured by heating at 130 ° C. for 1 hour.
- a sample is obtained by cutting the adhesive layer 3 thus obtained after the curing treatment into a predetermined size (for example, 4 mm ⁇ 30 mm).
- This sample is measured using a dynamic viscoelasticity measuring device. That is, a tensile load is applied to the sample, and measurement is performed from ⁇ 50 ° C. to 300 ° C. under conditions of a frequency of 10 Hz and a temperature rising rate of 10 ° C./min.
- the elastic modulus at a temperature of 100 ° C. is defined as the thermal elastic modulus.
- the peel strength of the adhesive layer 3 to the wafer after the curing treatment at 130 ° C. for 1 hour is preferably 15 N / m or more, preferably 20 to 200 N / m is more preferable, and 25 to 150 N / m is even more preferable.
- the adhesive layer 3 preferably contains a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a curing accelerator, and a filler.
- the content of the thermoplastic resin in the adhesive layer 3 is 100 parts by mass
- the content of the thermosetting resin in the adhesive layer 3 is preferably 1 to 40 parts by mass, more preferably 5 to 39 parts by mass. Part by mass is more preferable.
- the content of the curing accelerator in the adhesive layer 3 is preferably 0.01 to 3 parts by mass, more preferably 0.02 to 2 parts by mass, and still more preferably 0.03 to 1 part by mass.
- the filler content in the adhesive layer 3 is preferably 1 to 330 parts by mass, more preferably 1 to 300 parts by mass, further preferably 5 to 200 parts by mass, and particularly preferably 10 to 100 parts by mass.
- the adhesive layer 3 satisfying these requirements can further stably improve the heat resistance and peelability required in various processing steps in the manufacturing process of the semiconductor device.
- the adhesive layer 3 and the pressure-sensitive adhesive layer 2 are sufficiently in contact with each other so that no peeling occurs during the processing step.
- the adhesive force between the adhesive layer 3 and the adhesive layer 2 can be evaluated by the T-peel strength of both.
- the T-shaped peel strength (peeling speed: 50 mm / min) between the adhesive layer 3 and the adhesive layer 2 is preferably 15 N / m or more, and more preferably 16 to 100 N / m.
- the T-shaped peel strength is determined by the following method. After bonding the adhesive layer 3 and the adhesive layer 2 with a laminator, a measurement sample is prepared by making a 25 mm wide cut. At this time, when UV irradiation type adhesive is used, UV irradiation is appropriately performed. The peeling speed is measured at 50 mm / min.
- the adhesive layer 3, the pressure-sensitive adhesive layer 2, and the base material layer 1 constituting the semiconductor processing tape 10 will be described.
- the adhesive layer 3 preferably includes a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a curing accelerator, and a filler.
- thermoplastic resin a resin having thermoplasticity, or a resin having thermoplasticity at least in an uncured state and forming a crosslinked structure after heating can be used.
- a thermoplastic resin a (meth) acrylic copolymer having a reactive group (hereinafter referred to as “reactive group-containing (meth) acrylic copolymer) as a semiconductor processing tape from the viewpoint of excellent shrinkage, heat resistance and peelability. In some cases, it is also referred to as “polymer”.
- the adhesive layer 3 may not include the thermosetting resin. That is, the aspect containing a reactive group containing (meth) acrylic copolymer, a hardening accelerator, and a filler may be sufficient.
- a thermoplastic resin can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- (Meth) acrylic copolymers include (meth) acrylic acid ester copolymers such as acrylic glass and acrylic rubber, and acrylic rubber is preferred.
- the acrylic rubber is preferably formed by copolymerization of a monomer mainly composed of an acrylic ester and selected from (meth) acrylic ester and acrylonitrile.
- (Meth) acrylic acid esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, Examples include isopropyl acrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and lauryl methacrylate.
- the (meth) acrylic acid ester copolymer is preferably a copolymer containing butyl acrylate and acrylonitrile as a copolymer component, and a copolymer containing ethyl acrylate and acrylonitrile as a copolymer component.
- the reactive group-containing (meth) acrylic copolymer is preferably a reactive group-containing (meth) acrylic copolymer containing a (meth) acrylic monomer having a reactive group as a copolymerization component.
- a reactive group-containing (meth) acrylic copolymer can be obtained by copolymerizing a monomer composition containing a (meth) acrylic monomer having a reactive group and the above monomer. .
- an epoxy group, a carboxyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a hydroxyl group, and an episulfide group are preferable from the viewpoint of improving heat resistance, and an epoxy group and a carboxyl group are more preferable from the viewpoint of crosslinkability.
- the reactive group-containing (meth) acrylic copolymer is preferably an epoxy group-containing (meth) acrylic copolymer containing an epoxy group-containing (meth) acrylic monomer as a copolymerization component.
- (meth) acrylic monomers having an epoxy group include glycidyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, glycidyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate glycidyl ether, 3,4- Examples include epoxy cyclohexyl methyl methacrylate.
- the (meth) acrylic monomer having a reactive group is preferably glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate from the viewpoint of heat resistance.
- the Tg of the thermoplastic resin is preferably -50 ° C to 50 ° C. It is easy to ensure the softness
- the Tg of the thermoplastic resin is a midpoint glass transition temperature value obtained by differential scanning calorimetry (DSC). Specifically, the Tg of the thermoplastic resin is an intermediate value calculated by a method according to JIS K 7121: 1987 by measuring a change in calorie under conditions of a temperature rising rate of 10 ° C./min and a measurement temperature of ⁇ 80 to 80 ° C. It is the point glass transition temperature.
- the weight average molecular weight of the thermoplastic resin is preferably 100,000 or more and 2,000,000 or less.
- the weight average molecular weight is 100,000 or more, it is easy to ensure heat resistance when used for temporary fixation.
- the weight average molecular weight is 2 million or less, it is easy to suppress a decrease in flow and a decrease in pastability when used for temporary fixation.
- the weight average molecular weight of the thermoplastic resin is more preferably 500,000 to 2,000,000, and further preferably 1,000,000 to 2,000,000.
- a weight average molecular weight is a polystyrene conversion value using the calibration curve by a standard polystyrene by the gel permeation chromatography method (GPC).
- the total content thereof is 0.1 to 20% by mass based on the total amount of the copolymerization component. It is preferably 0.5 to 15% by mass, more preferably 1.0 to 10% by mass.
- the content is within the above range, the flexibility, adhesiveness, and peelability of the adhesive layer 3 can be achieved at a higher level.
- the (meth) acrylic copolymer having a reactive group as described above a copolymer obtained by a polymerization method such as pearl polymerization or solution polymerization may be used.
- a copolymer obtained by a polymerization method such as pearl polymerization or solution polymerization
- commercially available products such as HTR-860P-3CSP (trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation) may be used.
- thermosetting resin any resin that can be cured by heat can be used without particular limitation.
- thermosetting resin include an epoxy resin, an acrylic resin, a silicone resin, a phenol resin, a thermosetting polyimide resin, a polyurethane resin, a melamine resin, and a urea resin. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- the epoxy resin is not particularly limited as long as it is cured and has a heat resistance.
- a bifunctional epoxy resin such as a bisphenol A type epoxy, a novolac type epoxy resin such as a phenol novolac type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, or the like can be used.
- the epoxy resin conventionally known ones such as a polyfunctional epoxy resin, a glycidylamine type epoxy resin, a heterocyclic ring-containing epoxy resin, and an alicyclic epoxy resin can be used.
- Examples of the phenol novolac type epoxy resin include Epicoat 152, Epicoat 154 (all manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), EPPN-201 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), DEN-438 (manufactured by Dow Chemical Company), and the like. .
- Examples of the o-cresol novolac type epoxy resin include YDCN-700-10 (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.), EOCN-102S, EOCN-103S, EOCN-104S, EOCN-1012, EOCN-1025, EOCN-1027 (all Are also available from Nippon Kayaku Co., Ltd.), YDCN701, YDCN702, YDCN703, YDCN704 (all manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.).
- Polyfunctional epoxy resins include Epon 1031S (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Araldite 0163 (manufactured by BASF Japan), Denacol EX-611, EX-614, EX-614B, EX-622, EX-512, EX- 521, EX-421, EX-411, EX-321 (all manufactured by Nagase ChemteX Corporation).
- amine type epoxy resin Epicoat 604 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), YH-434 (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), TETRAD-X, TETRAD-C (all manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), ELM -120 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
- heterocyclic ring-containing epoxy resin include Araldite PT810 (manufactured by BASF Japan), ERL4234, ERL4299, ERL4221, and ERL4206 (all manufactured by Union Carbide). These epoxy resins can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- the epoxy resin curing agent that is a part of the thermosetting resin component
- a commonly used known resin can be used. Specifically, bisphenols having at least two phenolic hydroxyl groups in one molecule such as amines, polyamides, acid anhydrides, polysulfides, boron trifluoride, bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S, phenol novolac resins And phenol resins such as bisphenol A novolac resin and cresol novolac resin.
- phenol resins such as phenol novolak resin, bisphenol A novolak resin, and cresol novolak resin are particularly preferable from the viewpoint of excellent electric corrosion resistance during moisture absorption.
- curing agent may be used simultaneously with an epoxy resin, and may be used independently.
- Phenolite LF2882, Phenolite LF2822, Phenolite TD-2090, Phenolite TD-2149, Phenolite VH-4150, Phenolite VH4170 both manufactured by DIC Corporation, trade name
- H-1 Maywa Kasei Co., Ltd., trade name
- EpiCure MP402FPY EpiCure YL6065, EpiCure YLH129B65, Mirex XL, Mirex XLC, Mirex XLC-LL, Mirex RN, Mirex RS, Mirex VR (all Mitsubishi Chemical Corporation ), Product name).
- Curing accelerators include imidazoles, dicyandiamide derivatives, dicarboxylic acid dihydrazide, triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, 2-ethyl-4-methylimidazole-tetraphenylborate, 1,8-diazabicyclo [5,4, 0] undecene-7-tetraphenylborate and the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- the adhesive layer 3 contains a (meth) acrylic copolymer having an epoxy group
- a curing accelerator that accelerates the curing of the epoxy group contained in the acrylic copolymer.
- Curing accelerators that accelerate the curing of epoxy groups include phenolic curing agents, acid anhydride curing agents, amine curing agents, imidazole curing agents, imidazoline curing agents, triazine curing agents, and phosphine curing agents.
- phenolic curing agents include phenolic curing agents, acid anhydride curing agents, amine curing agents, imidazole curing agents, imidazoline curing agents, triazine curing agents, and phosphine curing agents.
- an imidazole-based curing agent that can be expected to shorten process time and improve workability is preferable.
- These compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- the content of the curing accelerator in the adhesive layer 3 is preferably 0.02 to 20 parts by mass, more preferably 0.025 to 10 parts by mass, and 0.025 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. Is more preferable, and 0.025 to 0.05 is particularly preferable. When the content of the curing accelerator is within the above range, the storage stability tends to be sufficiently suppressed while improving the curability of the adhesive layer 3.
- an inorganic filler in the adhesive layer 3, an inorganic filler can be blended.
- the inorganic filler include metal fillers such as silver powder, gold powder, and copper powder, and nonmetallic inorganic fillers such as silica, alumina, boron nitride, titania, glass, iron oxide, and ceramic.
- the inorganic filler can be selected according to the desired function.
- the inorganic filler preferably has an organic group on the surface. Since the surface of the inorganic filler is modified with an organic group, the dispersibility in an organic solvent when preparing the varnish for forming the adhesive layer 3 and the shrinkage of the adhesive layer 3 can be suppressed, and the elastic modulus can be reduced. It becomes easy to improve and improve peelability.
- the inorganic filler having an organic group on the surface can be obtained, for example, by mixing a silane coupling agent represented by the following formula (B-1) and an inorganic filler and stirring at a temperature of 30 ° C. or higher. It can be confirmed by UV measurement, IR measurement, XPS measurement or the like that the surface of the inorganic filler is modified with an organic group.
- X represents an organic group selected from the group consisting of a phenyl group, a glycidoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, an amino group, a vinyl group, an isocyanate group, and a methacryloxy group;
- R 11 , R 12 and R 13 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
- alkyl group having 1 to 10 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, isopropyl group and isobutyl group.
- the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferably a methyl group, an ethyl group or a pentyl group from the viewpoint of easy availability.
- X is preferably an amino group, a glycidoxy group, a mercapto group, or an isocyanate group, and more preferably a glycidoxy group or a mercapto group.
- s is preferably 0 to 5, and more preferably 0 to 4, from the viewpoint of suppressing film fluidity at high heat and improving heat resistance.
- silane coupling agent examples include trimethoxyphenylsilane, dimethyldimethoxyphenylsilane, triethoxyphenylsilane, dimethoxymethylphenylsilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2 -Aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycid Xylpropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrieth
- 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane are preferable, and trimethoxyphenylsilane, 3-glycidoxy More preferred are propyltrimethoxysilane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.
- a silane coupling agent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- the content of the coupling agent is preferably 0.01 to 50 parts by weight, and 0.05 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler, from the viewpoint of balancing heat resistance and storage stability. Part is more preferable, and 0.5 to 10 parts by mass is more preferable from the viewpoint of improving heat resistance.
- the content of the inorganic filler in the adhesive layer 3 is preferably 330 parts by mass or less, more preferably 180 parts by mass or less, and still more preferably 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin.
- the content of an inorganic filler in the adhesive layer 3 is preferably 330 parts by mass or less, more preferably 180 parts by mass or less, and still more preferably 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin.
- limiting in particular in content of an inorganic filler It is preferable that it is 1 mass part or more with respect to 100 mass parts of thermoplastic resins, It is more preferable that it is 5 mass parts or more, It is 8 mass parts or more. More preferably.
- An organic filler can be blended in the adhesive layer 3.
- the organic filler include carbon, rubber filler, silicone fine particles, polyamide fine particles, and polyimide fine particles. 300 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of thermoplastic resins, as for content of an organic filler, 200 mass parts or less are more preferable, and 100 mass parts or less are still more preferable. Although the minimum of content of an organic filler does not have a restriction
- the adhesive layer 3 may be further diluted with an organic solvent as necessary.
- the organic solvent is not particularly limited, but can be determined in consideration of the volatility during film formation from the boiling point. Specifically, solvents having a relatively low boiling point such as methanol, ethanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene, etc. It is preferable from the viewpoint that curing is difficult to proceed.
- a solvent having a relatively high boiling point such as dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone. These solvents can be used singly or in combination of two or more.
- the pressure-sensitive adhesive layer 2 those having a pressure-sensitive adhesive force at room temperature and having an adhesive force to the adhesive layer 3 are preferable.
- the pressure-sensitive adhesive layer 2 may be of a UV type (cured by high energy rays such as ultraviolet rays or radiation) or a non-UV type (for example, cured by heat).
- the pressure-sensitive adhesive that forms the pressure-sensitive adhesive layer 2 preferably contains an acrylic copolymer, a crosslinking agent, and a photopolymerization initiator.
- the epoxy resin, isocyanate group, aziridine group, and melanin group are selected as the crosslinking agent that reacts with the base resin and the functional group of the base resin by a crosslinking reaction in order to adjust the adhesive strength. It is preferable to have at least one functional group.
- These cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.
- the base resin include acrylic resins, various synthetic rubbers, natural rubber, and polyimide resins.
- the base resin preferably has a functional group capable of reacting with other additives such as a hydroxyl group and a carboxyl group.
- catalysts such as an amine or tin, can be used suitably.
- optional components such as rosin-based and terpene resin-based tackifiers, various surfactants and the like may be appropriately contained so as not to affect the effects of the present invention.
- the thickness of the adhesive layer 2 is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 2 to 50 ⁇ m, and even more preferably 5 to 40 ⁇ m. If the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 2 is less than 1 ⁇ m, it may be difficult to secure a sufficient adhesive force with the adhesive layer, which may make it difficult to process. There is no advantage.
- Base material layer As the base material layer 1, a known polymer sheet or tape can be used. Specific examples include crystalline polypropylene, amorphous polypropylene, high density polyethylene, medium density polyethylene, low density polyethylene, ultra low density polyethylene, low density linear polyethylene, polybutene, polymethyl pentene and other polyolefins, ethylene-vinyl acetate copolymer.
- Polymer ionomer resin, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid ester (random, alternating) copolymer, ethylene-butene copolymer, ethylene-hexene copolymer, polyurethane, Polyester such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyimide, polyetherimide, polyamide, wholly aromatic polyamide, polyphenylsulfide, aramid (paper), gallium Scan, glass cloth, fluorine resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, cellulose resin, and silicone resin.
- a mixture in which a plasticizer, silica, an antiblocking material, a slip agent, an antistatic agent and the like are mixed can also be used.
- At least one selected from polypropylene, polyethylene-polypropylene random copolymer, polyethylene-polypropylene block copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, and ethylene- (meth) acrylic acid copolymer is used.
- the layer as the main component is preferably in contact with the adhesive layer.
- These resins are preferable from the viewpoints of characteristics such as Young's modulus, stress relaxation, melting point, etc., cost, and recycling of used materials after use, and also from the viewpoint of easily obtaining the surface modification effect by ultraviolet rays.
- the base material layer 1 may be a single layer, but may have a multilayer structure in which layers made of different materials are laminated as necessary.
- a base material layer having different layers may be formed at a time by a multilayer extrusion method, or a tape made by an inflation method or a single layer extrusion method is attached using an adhesive. It may be obtained by a technique such as bonding or bonding by heat welding.
- the semiconductor processing tape 10 can be produced, for example, by the method described below. That is, first, on a release film, a material obtained by dissolving the raw resin composition of the adhesive layer 3 in a solvent such as an organic solvent to form a varnish, a knife coating method, a roll coating method, a spray coating method, a gravure coating method, Coating is performed by a bar coating method, a curtain coating method, or the like, and the solvent is removed to form the adhesive layer 3. Thereafter, a separately prepared laminate composed of the base material layer 1 and the adhesive layer 2 is laminated at room temperature to 60 ° C. Thereby, the tape 10 for semiconductor processing by which the adhesion layer 2 and the contact bonding layer 3 were laminated
- a solvent such as an organic solvent to form a varnish
- a knife coating method, a roll coating method, a spray coating method, a gravure coating method, Coating is performed by a bar coating method, a curtain coating method, or the
- the semiconductor processing tape 10 can be used as a dicing die bonding tape, for example, and can also be used as a temporary fixing tape for a substrate and a wafer. Each application will be described below.
- FIGS. 2A to 2F and FIG. 3 are cross-sectional views for explaining an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device (semiconductor package) using the semiconductor processing tape 10.
- the manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment includes an attaching step (wafer laminating step) for attaching the adhesive layer 3 of the semiconductor processing tape 10 to the semiconductor wafer, and dicing for separating the semiconductor wafer W and the adhesive layer 3 into pieces.
- an attaching step wafer laminating step
- dicing for separating the semiconductor wafer W and the adhesive layer 3 into pieces.
- a step of irradiating the adhesive layer 2 with ultraviolet rays a pickup step of picking up the semiconductor element 50 with the adhesive layer 3 attached from the base layer 1,
- the semiconductor processing tape 10 is placed in a predetermined apparatus. 2A and 2B, the semiconductor processing tape 10 is attached to the semiconductor wafer W so that the adhesive layer 3 is in contact with one surface Ws of the semiconductor wafer W.
- the circuit surface Wc of the semiconductor wafer W is preferably a surface opposite to the surface Ws.
- the semiconductor wafer W, the adhesive layer 2 and the adhesive layer 3 are diced.
- the base material layer 1 may be diced halfway.
- the semiconductor processing tape 10 also functions as a dicing sheet.
- the pressure-sensitive adhesive layer 2 is a UV type
- the pressure-sensitive adhesive layer 2 is cured by irradiating the pressure-sensitive adhesive layer 2 with ultraviolet rays, so that the pressure-sensitive adhesive layer 2 and the adhesive layer 3 are cured.
- the wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated is preferably 200 to 400 nm, and the irradiation conditions are preferably such that the irradiance is 30 to 240 mW / cm 2 and the irradiation amount is 200 to 500 mJ.
- the semiconductor elements 50 obtained by cutting are separated from each other, and the needle 42 is used from the adhesive layer 3 side.
- the pushed-up semiconductor element 50 with the adhesive layer is sucked and picked up by the suction collet 44.
- the semiconductor element with an adhesive layer 50 includes a semiconductor element Wa and an adhesive layer 3a.
- the semiconductor element Wa is obtained by dividing the semiconductor wafer W, and the adhesive layer 3a is obtained by dividing the adhesive layer 3. In the pick-up process, it is not always necessary to perform expansion, but the pick-up performance can be further improved by expanding.
- the push-up amount by the needle 42 can be selected as necessary. Furthermore, from the viewpoint of ensuring sufficient pickup performance even for an ultra-thin wafer, for example, a two-stage or three-stage pickup method may be performed. Further, the semiconductor element 50 may be picked up by a method other than the suction collet 44.
- the semiconductor element 50 with the adhesive layer is bonded to the support substrate 60 for mounting the semiconductor element via the adhesive layer 3a by thermocompression bonding. To do. After mounting the semiconductor element 50 with the adhesive layer on the support substrate 60 via the adhesive layer 3a, the semiconductor element 50 with the adhesive layer may be bonded again to the semiconductor element Wa via the adhesive layer 3a by thermocompression bonding. . Thereby, the plurality of semiconductor elements Wa can be more reliably mounted on the support substrate 60.
- the semiconductor element Wa and the support substrate 60 are electrically connected by a wire bond 70 as necessary.
- the semiconductor element Wa, the adhesive layer 3a, and the support substrate 60 are heated at 170 ° C. for about 15 to 60 minutes, for example.
- the semiconductor element Wa may be resin-sealed as necessary.
- the resin sealing material 80 is formed on the surface 60a of the support substrate 60, and the solder balls 90 are formed on the surface opposite to the surface 60a of the support substrate 60 for electrical connection with an external substrate (motherboard). May be.
- the adhesive layer 3a is in a semi-cured state when sealing with resin. Thereby, the adhesive layer 3a can be more satisfactorily filled in the concave and convex portions formed on the surface 60a of the support substrate 60 when the resin is sealed.
- the semi-cured state means a state where the adhesive layer 3a is not completely cured.
- the semi-cured adhesive layer 3a may be finally heat-cured using one or more heat treatments in the manufacturing process of the semiconductor device.
- the semiconductor device 100 can be manufactured using the semiconductor processing tape 10.
- the semiconductor processing tape 10 temporarily fixes the substrate S on one surface of the adhesive layer 3 in the manufacturing process of the semiconductor device, and the semiconductor layer 10 on the other surface of the adhesive layer 3 after the base material layer 1 and the adhesive layer 2 are peeled off. It can be used to temporarily fix the wafer W.
- FIG. 4A to 4F are cross-sectional views showing a process for manufacturing a semiconductor device using the semiconductor processing tape 10 as a temporary fixing tape.
- the semiconductor processing tape 10 is used as a temporary fixing tape, none of the base material layer 1, the adhesive layer 2 and the adhesive layer 3 remains in the finally manufactured semiconductor device (see FIG. 4F). .
- the semiconductor processing tape 10 is attached to the substrate S so that the adhesive layer 3 is in contact with the surface of the substrate S.
- the temperature at this time may be about 50 to 90 ° C.
- the adhesive force between the adhesive layer 3 and the substrate S is greater than the adhesive force between the adhesive layer 3 and the adhesive layer 2. can do. That is, the board
- substrate S is for controlling the adhesiveness of the contact bonding layer 3 in the state in which the contact bonding layer 3 was bonded together.
- the adhesive layer 3 in a state of being bonded to the substrate S is a layer having predetermined heat resistance as well as being controlled by applying heat.
- FIG. 4A By peeling the base material layer 1 and the adhesive layer 2 from the state shown in FIG. 4A, a laminate 20 composed of the substrate S and the adhesive layer 3 is obtained as shown in FIG. 4B. Subsequently, the semiconductor wafer W is attached to the adhesive layer 3 so that the surface Ws of the semiconductor wafer W is in contact with the adhesive layer 3. The surface opposite to the surface Ws of the semiconductor wafer W is the circuit surface Wc. As a result, as shown in FIG. 4C, a laminate 30 is obtained in which the substrate S is bonded to one surface F ⁇ b> 1 of the adhesive layer 3 and the semiconductor wafer W is bonded to the other surface F ⁇ b> 2 of the adhesive layer 3. It is done.
- the temperature at the time of bonding the adhesive layer 3 and the semiconductor wafer W may be about 50 to 90 ° C.
- the substrate S is peeled off by a pickup.
- the laminated body 40 which consists of the contact bonding layer 3a and semiconductor element Wa shown by FIG.4 (d) is obtained.
- the semiconductor element Wa is mounted on the support substrate 60 with the circuit surface Wc of the semiconductor element Wa facing the support substrate 60 (see FIG. 4E).
- An adhesive (not shown) may be interposed between the semiconductor element Wa and the support substrate 60.
- the adhesive layer 3a is peeled off (see FIG. 4F). From the state shown in FIG. 4F, the semiconductor device is manufactured by electrically connecting the semiconductor element Wa and the support substrate 60 by wire bonding, for example, as necessary.
- An acrylic copolymer was obtained by a solution polymerization method using the following main monomer and functional group monomer as an adhesive. That is, 2-ethylhexyl acrylate and methyl methacrylate were used as main monomers, and hydroxyethyl acrylate and acrylic acid were used as functional group monomers.
- the acrylic copolymer had a weight average molecular weight of 400,000 and a glass transition point of ⁇ 38 ° C.
- a pressure-sensitive adhesive solution was prepared by blending 10 parts by mass of a polyfunctional isocyanate crosslinking agent (trade name: Mytec NY730A-T, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) with 100 parts by mass of this acrylic copolymer.
- a pressure-sensitive adhesive solution was applied and dried on a surface release-treated polyethylene terephthalate (thickness: 25 ⁇ m) so that the thickness of the pressure-sensitive adhesive during drying was 10 ⁇ m. Further, a polyolefin substrate (thickness: 100 ⁇ m) made of polypropylene / vinyl acetate / polypropylene was laminated on the pressure-sensitive adhesive surface. Thereby, the adhesive film which consists of an adhesion layer and a polyolefin base material (base material layer) was obtained. The pressure-sensitive adhesive film was allowed to stand at room temperature for 2 weeks and sufficiently aged.
- Example 1 (Preparation of adhesive varnish) The following materials were mixed and vacuum degassed to obtain an adhesive varnish.
- the adhesive varnish was applied onto a 75 ⁇ m-thick surface release-treated polyethylene terephthalate (Teijin DuPont Films, Ltd., Teijin Tetron Film: A-31). As a result, an adhesive sheet having an adhesive layer formed on one surface of the resin film was obtained. The adhesive sheet and the adhesive film were bonded together to obtain a semiconductor processing tape. In addition, the adhesive sheet and the adhesive film were bonded together so that the adhesive layer of the adhesive sheet and the adhesive layer of the adhesive film were in direct contact. Since the adhesive layer sticks to the adhesive layer, the adhesive layer formed on the polyethylene terephthalate can be reliably reversed to the adhesive layer side.
- Example 2 A tape for semiconductor processing was obtained in the same manner as in Example 1 except that each material used for preparing the adhesive varnish was formulated as shown in Example 2 of Table 1.
- Comparative Example 1 A tape for semiconductor processing was obtained in the same manner as in Example 1 except that each material used for the preparation of the adhesive varnish was formulated as shown in Comparative Example 1 of Table 1.
- EXA-830CRP is a trade name of a thermosetting resin (bisphenol F type epoxy resin, epoxy equivalent 170) manufactured by DIC Corporation.
- Comparative Example 2 A tape for semiconductor processing was obtained in the same manner as in Example 1 except that each material used for preparing the adhesive varnish was blended as shown in Comparative Example 2 of Table 1.
- LF-4871 is a trade name of a thermosetting resin (bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 118) manufactured by DIC Corporation
- YDF-8170C is Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.
- SC-2050-HLG is a trade name of a filler manufactured by Admatechs Co., Ltd.
- Comparative Example 3 A tape for semiconductor processing was obtained in the same manner as in Example 1, except that each material used for preparing the adhesive varnish was blended as shown in Comparative Example 3 of Table 1.
- Comparative Example 4 A tape for semiconductor processing was obtained in the same manner as in Example 1 except that each material used for the preparation of the adhesive varnish was formulated as shown in Comparative Example 4 in Table 1.
- the tape for semiconductor processing which concerns on an Example and a comparative example was evaluated with the following method.
- Shrinkability of adhesive layer The semiconductor processing tapes according to Examples and Comparative Examples were each cut into a size of 100 mm ⁇ 100 mm.
- the adhesive film (adhesive layer and substrate layer) and the surface release-treated polyethylene terephthalate were peeled off from each sample to form only the adhesive layer, which was used as a measurement sample.
- the measurement samples according to Examples and Comparative Examples were cured by heating at 130 ° C. for 1 hour. The size of the sample after the curing treatment was measured, and the shrinkage rate was calculated by the following formula.
- a semiconductor processing tape having excellent versatility in the semiconductor manufacturing process is provided.
- SYMBOLS 1 Base material layer, 2 ... Adhesive layer, 3 ... Adhesive layer, 10 ... Semiconductor processing tape, F1 ... One surface of an adhesive layer, F2 ... The other surface of an adhesive layer, S ... Substrate, W ... Semiconductor wafer.
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Abstract
本発明に係る半導体加工用テープは、基材層と、粘着層と、熱硬化性を有する接着層とがこの順序で積層されており、130℃で1時間の硬化処理がされた後において、接着層の収縮率が2%未満であり且つ接着層の熱時弾性率が5MPa未満である。この半導体加工用テープは、ダイシングダイボンディングテープとして使用できるとともに、例えば、半導体装置の製造過程における仮固定用テープとしても使用できる。
Description
本発明は半導体加工用テープに関する。
近年、電子機器の小型化、軽量化、及び高機能化の要求が高まっている。これらの要求に応じて、電子機器を構成する半導体装置については、小型化、薄型化及び高密度実装化が求められている。
半導体装置は、基板、ガラス又は仮止め材に固定された半導体チップを樹脂で封止する封止工程、封止された半導体チップを必要に応じて個片化するダイシング工程等を経て製造される。上記製造過程において、ウエハを研磨する工程が実施される場合もある。
これらの工程はチップ又は基板等を保護用テープで覆った状態で実施されることが多い。保護用テープは、通常、特定の加工工程の前に保護すべき面に貼り付けられ、該加工工程後に剥離される。
半導体装置は、基板、ガラス又は仮止め材に固定された半導体チップを樹脂で封止する封止工程、封止された半導体チップを必要に応じて個片化するダイシング工程等を経て製造される。上記製造過程において、ウエハを研磨する工程が実施される場合もある。
これらの工程はチップ又は基板等を保護用テープで覆った状態で実施されることが多い。保護用テープは、通常、特定の加工工程の前に保護すべき面に貼り付けられ、該加工工程後に剥離される。
特許文献1は、金属製リードフレームを用いない基板レス半導体パッケージの製造に使用される半導体製造用耐熱性粘着シート、該シートに用いる粘着剤、及び該シートを用いた半導体装置の製造方法を開示する。
本発明者らは、半導体装置の製造過程において、従来、用いられているダイシングダイボンディングテープを種々の工程で必要とされる仮固定用テープとして使用することを検討した。一種類のテープがダイシングダイボンディングテープ及び仮固定用テープの両方の用途に適用可能であれば、テープの汎用性が高まり、半導体装置を効率的に製造することが可能となる。
半導体装置の製造過程における種々の工程に適用可能なテープ(以下、「半導体加工用テープ」という。)が備えるべき特性の一つとして耐熱性が挙げられる。本発明者らの検討によると、特許文献1に記載の粘着シートにおける粘着剤層は、主な成分としてゴム成分を含むため、耐熱性が十分ではないという点で、改善の余地があった。
半導体加工用テープが備えるべき他の特性として、優れた剥離性が挙げられる。従来、仮固定に用いられていたテープは適度な剥離性を確保する観点から、粘着剤層が適度な柔軟性を有するように設計がなされている。
しかし、粘着剤層に単に柔軟性を付与するのみでは、必ずしも優れた剥離性を達成できなかった。具体的には、剥離工程の際に糊残りが発生する等の問題があった。
しかし、粘着剤層に単に柔軟性を付与するのみでは、必ずしも優れた剥離性を達成できなかった。具体的には、剥離工程の際に糊残りが発生する等の問題があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、半導体製造過程において優れた汎用性を有する半導体加工用テープを提供することを目的とする。
本発明に係る半導体加工用テープは、基材層と、粘着層と、熱硬化性を有する接着層とがこの順序で積層されており、130℃で1時間の硬化処理がされた後において、接着層の収縮率が2%未満であり、且つ、接着層の熱時弾性率が5MPa未満である。130℃で1時間の硬化処理がされた後における接着層がこれらの条件を満たすことで、半導体加工用テープは半導体装置の製造過程における種々の加工工程に適用し得るものとすることができる。具体的には、上記種々の加工工程において求められる耐熱性及び剥離性を接着層に付与することができる。
130℃で1時間の硬化処理がされた後において、ウエハに対する接着層のピール剥離力は、15N/m以上であることが好ましい。接着層がこの要件を満たすことにより、ウエハに対する密着性を十分に確保することができる。
本発明に係る半導体加工用テープのダイシングダイボンディングテープ以外の用途として、基板及びウエハの仮固定が挙げられる。すなわち、本発明に係る半導体加工用テープは、半導体装置の製造過程において、接着層の一方の面に基板を仮固定するとともに、基材層及び接着層を剥離した後に接着層の他方の面にウエハを仮固定するために使用することができる。例えば、上述のように、半導体加工用テープを仮固定の用途で使用する場合、基材層、粘着層及び接着層はいずれも、最終的に製造される半導体装置に残存しない。
上記接着層は、熱可塑性樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化促進剤と、フィラーとを含むことが好ましい。この場合、接着層における熱可塑性樹脂の含有量を100質量部とした際の、接着層における熱硬化性樹脂の含有量は、1~40質量部が好ましい。また、接着層における熱可塑性樹脂の含有量を100質量部とした際の、接着層におけるフィラーの含有量は、1~330質量部が好ましい。
これらの要件を満たす接着層は半導体装置の製造過程における種々の加工工程において、耐熱性及び剥離性をより一層安定的に向上することができる。
これらの要件を満たす接着層は半導体装置の製造過程における種々の加工工程において、耐熱性及び剥離性をより一層安定的に向上することができる。
上記粘着層はUV型であっても非UV型であってもよい。
本発明によれば、半導体製造過程において優れた汎用性を有する半導体加工用テープが提供される。
以下、図面を適宜参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。本明細書において、(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタクリルを意味する。
<半導体加工用テープ>
図1は本実施形態に係る半導体加工用テープを模式的に示す断面図である。同図に示す半導体加工用テープ10は、基材層1と、粘着層2と、熱硬化性を有する接着層3とがこの順序で積層されている。半導体加工用テープ10は、半導体装置の製造過程におけるダイシングダイボンディングテープ及び仮固定用テープの両方の用途に適用可能である。これを実現するため、半導体加工用テープ10は、130℃で1時間の硬化処理がされた後において、接着層3の収縮率が2%未満であり、且つ、接着層3の熱時弾性率が5MPa未満である。130℃で1時間の硬化処理がされた後における接着層3がこれらの条件を満たすことで、半導体加工用テープ10は半導体装置の製造過程における種々の加工工程で求められる耐熱性及び剥離性を接着層3に付与することができる。
図1は本実施形態に係る半導体加工用テープを模式的に示す断面図である。同図に示す半導体加工用テープ10は、基材層1と、粘着層2と、熱硬化性を有する接着層3とがこの順序で積層されている。半導体加工用テープ10は、半導体装置の製造過程におけるダイシングダイボンディングテープ及び仮固定用テープの両方の用途に適用可能である。これを実現するため、半導体加工用テープ10は、130℃で1時間の硬化処理がされた後において、接着層3の収縮率が2%未満であり、且つ、接着層3の熱時弾性率が5MPa未満である。130℃で1時間の硬化処理がされた後における接着層3がこれらの条件を満たすことで、半導体加工用テープ10は半導体装置の製造過程における種々の加工工程で求められる耐熱性及び剥離性を接着層3に付与することができる。
上述のとおり、130℃で1時間の硬化処理がされた後において、接着層3の収縮率は2%未満である。この値は1.8%以下が好ましく、1.6%以下がより好ましい。この値が2%未満であることで、半導体装置の製造過程において、接着層3に対してウエハ又は基板が仮固定された状態で接着層3に熱が加わっても位置ずれを十分に抑制できる。
接着層3の収縮率は以下のようにして求めることができる。半導体加工用テープ10を所定のサイズ(例えば、100mm×100mm)に裁断し、これから基材層1及び粘着層2を剥がすことによって接着層3のみからなる試料を準備する。これを130℃、1時間加熱して硬化させ、硬化処理後の試料のサイズを計測する。熱硬化前の試料面積と熱硬化後の試料面積を以下の式に代入して収縮率が算出される。
収縮率(%)=(硬化後の試料面積)/(硬化前の試料面積)×100
収縮率(%)=(硬化後の試料面積)/(硬化前の試料面積)×100
上述のとおり、130℃で1時間の硬化処理がされた後において、接着層3の熱時弾性率は5MPa未満である。この値は4.5MPa以下が好ましく、4MPa以下がより好ましい。この値が5MPa未満であることで、半導体装置の製造過程において、接着層3に対してウエハ又は基板が仮固定された状態で接着層3に熱が加わっても、接着層3が適度な柔軟性を有し、これにより、優れた剥離性を実現できる。なお、接着層3の上記熱時弾性率の下限値は、例えば、1MPaである。
接着層3の熱時弾性率は以下のようにして求めることができる。半導体加工用テープ10を所定のサイズに裁断し、これから基材層1及び粘着層2を剥がすことによって接着層3のみからなる試料を準備する。これを130℃、1時間加熱して硬化させる。このようにして得られた硬化処理後の接着層3を所定のサイズ(例えば、4mm×30mm)に裁断することによって試料を得る。この試料の動的粘弾性測定装置を用いて測定する。すなわち、試料に引張荷重をかけて、周波数10Hz、昇温速度10℃/分の条件で-50℃から300℃まで測定する。温度100℃の弾性率を熱時弾性率とする。
ウエハに対する接着層3の密着性を十分に確保する観点から、130℃で1時間の硬化処理がされた後において、ウエハに対する接着層3のピール剥離力は、15N/m以上が好ましく、20~200N/mがより好ましく、25~150N/mがさらに好ましいである。
接着層3は、熱可塑性樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化促進剤と、フィラーとを含むことが好ましい。接着層3における熱可塑性樹脂の含有量を100質量部とすると、接着層3における熱硬化性樹脂の含有量は、1~40質量部が好ましく、5~39質量部がより好ましく、10~38質量部がさらに好ましい。接着層3における硬化促進剤の含有量は、0.01~3質量部が好ましく、0.02~2質量部がより好ましく、0.03~1質量部がさらに好ましい。接着層3におけるフィラーの含有量は、1~330質量部が好ましく、1~300質量部がより好ましく、5~200質量部がさらに好ましく、10~100質量部が特に好ましい。これらの要件を満たす接着層3は半導体装置の製造過程における種々の加工工程において求められる耐熱性及び剥離性をより一層安定的に向上することができる。
接着層3と粘着層2は、加工工程の際に剥離が生じないように十分に密着していることが好ましい。接着層3と粘着層2の密着力は、両者のT字剥離強度で評価することができる。接着層3と粘着層2のT字剥離強度(剥離速度:50mm/分)は、15N/m以上が好ましく、16~100N/mがより好ましい。T字剥離強度は、以下の方法で行う。接着層3と粘着層2とをラミネータで貼り合せた後に25mm幅の切込みを入れることによって測定用試料を準備する。このときに、UV照射型の粘着剤を用いる場合は、適宜UV照射を行う。剥離速度は50mm/分で測定する。
以下、半導体加工用テープ10を構成する接着層3、粘着層2及び基材層1について説明する。
[接着層]
上述のとおり、接着層3は、熱可塑性樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化促進剤と、フィラーとを含むことが好ましい。
上述のとおり、接着層3は、熱可塑性樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化促進剤と、フィラーとを含むことが好ましい。
(熱可塑性樹脂)
熱可塑性樹脂としては、熱可塑性を有する樹脂、又は少なくとも未硬化状態において熱可塑性を有し、加熱後に架橋構造を形成する樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、半導体加工用テープとして、収縮性、耐熱性及び剥離性に優れる観点から、反応性基を有する(メタ)アクリル共重合体(以下、「反応性基含有(メタ)アクリル共重合体」という場合もある)が好ましい。
熱可塑性樹脂として、反応性基含有(メタ)アクリル共重合体を含む場合、接着層3は、熱硬化性樹脂を含まない態様でもよい。すなわち、反応性基含有(メタ)アクリル共重合体と、硬化促進剤と、フィラーとを含む態様でもよい。
熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
熱可塑性樹脂としては、熱可塑性を有する樹脂、又は少なくとも未硬化状態において熱可塑性を有し、加熱後に架橋構造を形成する樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、半導体加工用テープとして、収縮性、耐熱性及び剥離性に優れる観点から、反応性基を有する(メタ)アクリル共重合体(以下、「反応性基含有(メタ)アクリル共重合体」という場合もある)が好ましい。
熱可塑性樹脂として、反応性基含有(メタ)アクリル共重合体を含む場合、接着層3は、熱硬化性樹脂を含まない態様でもよい。すなわち、反応性基含有(メタ)アクリル共重合体と、硬化促進剤と、フィラーとを含む態様でもよい。
熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
(メタ)アクリル共重合体としては、アクリルガラス、アクリルゴム等の(メタ)アクリル酸エステル共重合体等が挙げられ、アクリルゴムが好ましい。アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とし、(メタ)アクリル酸エステル及びアクリロニトリルから選択されるモノマーの共重合により形成されるものが好ましい。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体としては、共重合成分としてブチルアクリレート及びアクリロニトリルを含む共重合体、共重合成分としてエチルアクリレート及びアクリロニトリルを含む共重合体が好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体としては、共重合成分としてブチルアクリレート及びアクリロニトリルを含む共重合体、共重合成分としてエチルアクリレート及びアクリロニトリルを含む共重合体が好ましい。
反応性基含有(メタ)アクリル共重合体は、反応性基を有する(メタ)アクリルモノマーを共重合成分として含む反応性基含有(メタ)アクリル共重合体であることが好ましい。このような反応性基含有(メタ)アクリル共重合体は、反応性基を有する(メタ)アクリルモノマーと、上記のモノマーとが含まれる単量体組成物を共重合することにより得ることができる。
反応性基としては、耐熱性向上の観点から、エポキシ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、水酸基、エピスルフィド基が好ましく、中でも架橋性の点から、エポキシ基及びカルボキシル基がより好ましい。
本実施形態において、反応性基含有(メタ)アクリル共重合体は、エポキシ基を有する(メタ)アクリルモノマーを共重合成分として含むエポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体であることが好ましい。この場合、エポキシ基を有する(メタ)アクリルモノマーとしては、グリシジルアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、グリシジルメタクリレート、4-ヒドロキシブチルメタクリレートグリシジルエーテル、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート等が挙げられる。反応性基を有する(メタ)アクリルモノマーは、耐熱性の観点から、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートが好ましい。
熱可塑性樹脂のTgは、-50℃~50℃であることが好ましい。熱可塑性樹脂のTgが50℃以下であると、接着層3の柔軟性を確保しやすい。また、被着体に貼り付ける際に凹凸が存在する場合、追随しやすくなり、適度な接着性を有するようになる。一方、熱可塑性樹脂のTgが-50℃以上であると、接着層3の柔軟性が高くなりすぎることを抑制しやすく、優れた取扱性及び接着性、剥離性を達成できる。
熱可塑性樹脂のTgは、示差走査熱量測定(DSC)によって得られる中間点ガラス転移温度値である。熱可塑性樹脂のTgは、具体的には、昇温速度10℃/分、測定温度:-80~80℃の条件で熱量変化を測定し、JIS K 7121:1987に準拠した方法によって算出した中間点ガラス転移温度である。
熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、10万以上200万以下であることが好ましい。重量平均分子量が10万以上であると、仮固定の用途で使用する場合、耐熱性を確保しやすくなる。一方、重量平均分子量が200万以下であると、仮固定の用途で使用する場合、フローの低下及び貼付性の低下を抑制しやすい。上述した観点から、熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、50万以上200万以下であることがより好ましく、100万以上200万以下であることがさらに好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)で標準ポリスチレンによる検量線を用いたポリスチレン換算値である。
反応性基を有する(メタ)アクリル共重合体がグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレートを共重合成分として含む場合、これらの含有量は合計で、共重合成分全量を基準として、0.1~20質量%であることが好ましく、0.5~15質量%であることがより好ましく、1.0~10質量%であることがさらに好ましい。含有量が上記範囲内であると、接着層3の柔軟性と接着性、剥離性をより高水準で両立することができる。
上述のような反応性基を有する(メタ)アクリル共重合体としては、パール重合、溶液重合等の重合方法によって得られるものを用いてもよい。または、HTR-860P-3CSP(商品名、ナガセケムテックス(株)製)等の市販品を用いてもよい。
(熱硬化性樹脂)
熱硬化性樹脂としては、熱により硬化する樹脂であれば特に制限なく用いることができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等が挙げられる。これらは、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
熱硬化性樹脂としては、熱により硬化する樹脂であれば特に制限なく用いることができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等が挙げられる。これらは、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
エポキシ樹脂は、硬化して耐熱作用を有するものであれば特に限定されない。エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ等の二官能エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂などを用いることができる。エポキシ樹脂は、また、多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環含有エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等、従来公知のものを用いることができる。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、エピコート807、エピコート815、エピコート825、エピコート827、エピコート828、エピコート834、エピコート1001、エピコート1004、エピコート1007、エピコート1009(いずれも三菱ケミカル(株)製)、DER-330、DER-301、DER-361(いずれもダウケミカル社製)、YD8125、YDF8170(いずれも東都化成(株)製)等が挙げられる。
フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、エピコート152、エピコート154(いずれも三菱ケミカル(株)製)、EPPN-201(日本化薬(株)製)、DEN-438(ダウケミカル社製)等が挙げられる。
o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、YDCN-700-10(新日鉄住金化学(株)製)、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1012、EOCN-1025、EOCN-1027(いずれも日本化薬(株)製)、YDCN701、YDCN702、YDCN703、YDCN704(いずれも東都化成(株)製)等が挙げられる。
多官能エポキシ樹脂としては、Epon 1031S(三菱ケミカル(株)製)、アラルダイト0163(BASFジャパン社製)、デナコールEX-611、EX-614、EX-614B、EX-622、EX-512、EX-521、EX-421、EX-411、EX-321(いずれもナガセケムテックス(株)製)等が挙げられる。
アミン型エポキシ樹脂としては、エピコート604(三菱ケミカル(株)製)、YH-434(東都化成(株)製)、TETRAD-X、TETRAD-C(いずれも三菱ガス化学(株)製)、ELM-120(住友化学(株)製)等が挙げられる。
複素環含有エポキシ樹脂としては、アラルダイトPT810(BASFジャパン社製)、ERL4234、ERL4299、ERL4221、ERL4206(いずれもユニオンカーバイド社製)等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、エピコート152、エピコート154(いずれも三菱ケミカル(株)製)、EPPN-201(日本化薬(株)製)、DEN-438(ダウケミカル社製)等が挙げられる。
o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、YDCN-700-10(新日鉄住金化学(株)製)、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1012、EOCN-1025、EOCN-1027(いずれも日本化薬(株)製)、YDCN701、YDCN702、YDCN703、YDCN704(いずれも東都化成(株)製)等が挙げられる。
多官能エポキシ樹脂としては、Epon 1031S(三菱ケミカル(株)製)、アラルダイト0163(BASFジャパン社製)、デナコールEX-611、EX-614、EX-614B、EX-622、EX-512、EX-521、EX-421、EX-411、EX-321(いずれもナガセケムテックス(株)製)等が挙げられる。
アミン型エポキシ樹脂としては、エピコート604(三菱ケミカル(株)製)、YH-434(東都化成(株)製)、TETRAD-X、TETRAD-C(いずれも三菱ガス化学(株)製)、ELM-120(住友化学(株)製)等が挙げられる。
複素環含有エポキシ樹脂としては、アラルダイトPT810(BASFジャパン社製)、ERL4234、ERL4299、ERL4221、ERL4206(いずれもユニオンカーバイド社製)等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
熱硬化樹脂成分の一部であるエポキシ樹脂硬化剤としては、通常用いられている公知の樹脂を使用することができる。具体的には、アミン類、ポリアミド、酸無水物、ポリスルフィド、三フッ化ホウ素、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSのようなフェノール性水酸基を1分子中に二個以上有するビスフェノール類、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂などが挙げられる。エポキシ樹脂硬化剤としては、特に、吸湿時の耐電食性に優れるという観点から、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂が好ましい。
なお、エポキシ硬化剤は、エポキシ樹脂と同時に用いてもよいし、単独で用いてもよい。
なお、エポキシ硬化剤は、エポキシ樹脂と同時に用いてもよいし、単独で用いてもよい。
上記フェノール樹脂硬化剤の中でも、フェノライトLF2882、フェノライトLF2822、フェノライトTD-2090、フェノライトTD-2149、フェノライトVH-4150、フェノライトVH4170(いずれもDIC(株)製、商品名)、H-1(明和化成(株)製、商品名)、エピキュアMP402FPY、エピキュアYL6065、エピキュアYLH129B65、ミレックスXL、ミレックスXLC、ミレックスXLC-LL、ミレックスRN、ミレックスRS、ミレックスVR(いずれも三菱ケミカル(株)製、商品名)を用いることが好ましい。
(硬化促進剤)
硬化促進剤としては、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、2-エチル-4-メチルイミダゾール-テトラフェニルボレート、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7-テトラフェニルボレート等が挙げられる。これらは、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
硬化促進剤としては、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、2-エチル-4-メチルイミダゾール-テトラフェニルボレート、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7-テトラフェニルボレート等が挙げられる。これらは、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
接着層3がエポキシ基を有する(メタ)アクリル共重合体を含有する場合、係るアクリル共重合体に含まれるエポキシ基の硬化を促進する硬化促進剤を含有することが好ましい。エポキシ基の硬化を促進する硬化促進剤としては、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、イミダゾリン系硬化剤、トリアジン系硬化剤及びホスフィン系硬化剤が挙げられる。これらの中でも、速硬化性、耐熱性及び剥離性の観点から、工程時間の短縮及び作業性の向上が期待できるイミダゾール系硬化剤であることが好ましい。これらの化合物は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
接着層3における硬化促進剤の含有量は、熱可塑性樹脂100質量部に対して、0.02~20質量部が好ましく、0.025~10質量部がより好ましく、0.025~3質量部がさらに好ましく、0.025~0.05が特に好ましい。硬化促進剤の含有量が上記範囲内であると、接着層3の硬化性を向上させながら保存安定性の低下を十分抑制できる傾向にある。
(無機フィラー)
接着層3には、無機フィラーを配合することができる。無機フィラーとしては、銀粉、金粉、銅粉等の金属フィラー、シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック等の非金属無機フィラーなどが挙げられる。無機フィラーは所望する機能に応じて選択することができる。
接着層3には、無機フィラーを配合することができる。無機フィラーとしては、銀粉、金粉、銅粉等の金属フィラー、シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック等の非金属無機フィラーなどが挙げられる。無機フィラーは所望する機能に応じて選択することができる。
上記無機フィラーは表面に有機基を有するものが好ましい。無機フィラーの表面が有機基によって修飾されていることにより、接着層3を形成するためのワニスを調製するときの有機溶剤への分散性、並びに接着層3の収縮性を抑えられ、弾性率を向上させ、剥離性を向上させることが容易となる。
表面に有機基を有する無機フィラーは、例えば、下記式(B-1)で表されるシランカップリング剤と無機フィラーとを混合し、30℃以上の温度で攪拌することにより得ることができる。無機フィラーの表面が有機基によって修飾されたことは、UV測定、IR測定、XPS測定等で確認することが可能である。
式(B-1)中、Xは、フェニル基、グリシドキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、ビニル基、イソシアネート基及びメタクリロキシ基からなる群より選択される有機基を示し、sは0又は1~10の整数を示し、R11、R12及びR13は各々独立に、炭素数1~10のアルキル基を示す。
炭素数1~10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、イソプロピル基、イソブチル基等が挙げられる。
炭素数1~10のアルキル基は、入手が容易であるという観点から、メチル基、エチル基及びペンチル基が好ましい。Xは、耐熱性の観点から、アミノ基、グリシドキシ基、メルカプト基及びイソシアネート基が好ましく、グリシドキシ基及びメルカプト基がより好ましい。式(B-1)中のsは、高熱時のフィルム流動性を抑制し、耐熱性を向上させる観点から、0~5が好ましく、0~4がより好ましい。
炭素数1~10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、イソプロピル基、イソブチル基等が挙げられる。
炭素数1~10のアルキル基は、入手が容易であるという観点から、メチル基、エチル基及びペンチル基が好ましい。Xは、耐熱性の観点から、アミノ基、グリシドキシ基、メルカプト基及びイソシアネート基が好ましく、グリシドキシ基及びメルカプト基がより好ましい。式(B-1)中のsは、高熱時のフィルム流動性を抑制し、耐熱性を向上させる観点から、0~5が好ましく、0~4がより好ましい。
シランカップリング剤としては、トリメトキシフェニルシラン、ジメチルジメトキシフェニルシラン、トリエトキシフェニルシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-(1,3―ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン、N,N’―ビス(3-(トリメトキシシリル)プロピル)エチレンジアミン、ポリオキシエチレンプロピルトリアルコキシシラン、ポリエトキシジメチルシロキサン等が挙げられる。
これらの中でも、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランが好ましく、トリメトキシフェニルシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランがより好ましい。シランカップリング剤は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランが好ましく、トリメトキシフェニルシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランがより好ましい。シランカップリング剤は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
上記カップリング剤の含有量は、耐熱性と保存安定性とのバランスを図る観点から、無機フィラー100質量部に対して、0.01~50質量部が好ましく、0.05質量部~20質量部がより好ましく、耐熱性向上の観点から、0.5~10質量部がさらに好ましい。
接着層3における無機フィラーの含有量は、熱可塑性樹脂100質量部に対し、330質量部以下が好ましく、180質量部以下がより好ましく、100質量部以下がさらに好ましい。無機フィラーの含有量の下限は特に制限はないが、熱可塑性樹脂100質量部に対し、1質量部以上であることが好ましく、5質量部以上であることがより好ましく、8質量部以上であることがさらに好ましい。無機フィラーの含有量を上記範囲とすることにより、接着層3の収縮性を抑えられ、弾性率を向上させ、剥離性を向上させることが容易となる。
(有機フィラー)
接着層3には、有機フィラーを配合することができる。有機フィラーとしては、カーボン、ゴム系フィラー、シリコーン系微粒子、ポリアミド微粒子、ポリイミド微粒子等が挙げられる。有機フィラーの含有量は、熱可塑性樹脂100質量部に対し、300質量部以下が好ましく、200質量部以下がより好ましく、100質量部以下がさらにより好ましい。有機フィラーの含有量の下限は特に制限はないが、熱可塑性樹脂100質量部に対し、5質量部以上であることが好ましい。
接着層3には、有機フィラーを配合することができる。有機フィラーとしては、カーボン、ゴム系フィラー、シリコーン系微粒子、ポリアミド微粒子、ポリイミド微粒子等が挙げられる。有機フィラーの含有量は、熱可塑性樹脂100質量部に対し、300質量部以下が好ましく、200質量部以下がより好ましく、100質量部以下がさらにより好ましい。有機フィラーの含有量の下限は特に制限はないが、熱可塑性樹脂100質量部に対し、5質量部以上であることが好ましい。
(有機溶剤)
接着層3は、必要に応じて、さらに有機溶剤を用いて希釈してもよい。有機溶剤は特に限定されないが、製膜時の揮発性等を沸点から考慮して決めることができる。具体的には、メタノール、エタノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン等の比較的低沸点の溶剤が、製膜時にフィルムの硬化が進みにくいという観点から好ましい。また、製膜性を向上させる等の目的では、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン、シクロヘキサノン等の比較的高沸点の溶剤を使用することが好ましい。これらの溶剤は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
接着層3は、必要に応じて、さらに有機溶剤を用いて希釈してもよい。有機溶剤は特に限定されないが、製膜時の揮発性等を沸点から考慮して決めることができる。具体的には、メタノール、エタノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン等の比較的低沸点の溶剤が、製膜時にフィルムの硬化が進みにくいという観点から好ましい。また、製膜性を向上させる等の目的では、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン、シクロヘキサノン等の比較的高沸点の溶剤を使用することが好ましい。これらの溶剤は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
[粘着層]
粘着層2としては、室温で粘着力があり、接着層3に対し密着力を有するものが好ましい。粘着層2はUV型(紫外線又は放射線等の高エネルギー線によって硬化するもの)であっても、非UV型(例えば、熱によって硬化するもの)であってもよい。
粘着層2としては、室温で粘着力があり、接着層3に対し密着力を有するものが好ましい。粘着層2はUV型(紫外線又は放射線等の高エネルギー線によって硬化するもの)であっても、非UV型(例えば、熱によって硬化するもの)であってもよい。
UV型粘着剤を使用する場合、粘着層2を形成する粘着剤としては、アクリル系共重合体と、架橋剤と、光重合開始剤とを含有することが好ましい。
非UV型粘着剤を使用する場合、粘着力の調整のため、ベース樹脂と、架橋反応によりベース樹脂の官能基と反応させる架橋剤として、エポキシ基、イソシアネート基、アジリジン基及びメラニン基から選ばれた少なくとも一種の官能基を有することが好ましい。これらの架橋剤は、単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
ベース樹脂としては、アクリル系樹脂、各種合成ゴム、天然ゴム、ポリイミド樹脂等が挙げられる。粘着剤が糊残りしにくい観点で、ベース樹脂は他の添加剤と反応しうる官能基、例えば、水酸基、カルボキシル基等を有しているのが好ましい。
また、反応速度が遅い場合は、適宜にアミン又はスズ等の触媒を用いることができる。粘着特性を調整するために、ロジン系、テルペン樹脂系等のタッキファイヤー、各種界面活性剤等の任意成分を本発明の効果に影響しない程度に適宜含有してもよい。
非UV型粘着剤を使用する場合、粘着力の調整のため、ベース樹脂と、架橋反応によりベース樹脂の官能基と反応させる架橋剤として、エポキシ基、イソシアネート基、アジリジン基及びメラニン基から選ばれた少なくとも一種の官能基を有することが好ましい。これらの架橋剤は、単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
ベース樹脂としては、アクリル系樹脂、各種合成ゴム、天然ゴム、ポリイミド樹脂等が挙げられる。粘着剤が糊残りしにくい観点で、ベース樹脂は他の添加剤と反応しうる官能基、例えば、水酸基、カルボキシル基等を有しているのが好ましい。
また、反応速度が遅い場合は、適宜にアミン又はスズ等の触媒を用いることができる。粘着特性を調整するために、ロジン系、テルペン樹脂系等のタッキファイヤー、各種界面活性剤等の任意成分を本発明の効果に影響しない程度に適宜含有してもよい。
粘着層2の厚さは、1~100μmが好ましく、2~50μmがより好ましく、5~40μmがさらに好ましい。粘着層2の厚さが1μmよりも薄いと接着層との十分な粘着力を確保するのが困難になり、加工がしにくい恐れがあり、一方、100μmよりも厚いと不経済で特性上の利点もない。
[基材層]
基材層1としては、既知のポリマーシート又はテープを用いることができる。具体例として、結晶性ポリプロピレン、非晶性ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、低密度直鎖ポリエチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、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(ランダム、交互)共重合体、エチレン-ブテン共重合体、エチレン-ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド(紙)、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。これらに、可塑剤、シリカ、アンチブロッキング材、スリップ剤、帯電防止剤等を混合した混合物を用いることもできる。
基材層1としては、既知のポリマーシート又はテープを用いることができる。具体例として、結晶性ポリプロピレン、非晶性ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、低密度直鎖ポリエチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、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(ランダム、交互)共重合体、エチレン-ブテン共重合体、エチレン-ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド(紙)、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。これらに、可塑剤、シリカ、アンチブロッキング材、スリップ剤、帯電防止剤等を混合した混合物を用いることもできる。
上記の中でも、ポリプロピレン、ポリエチレン-ポリプロピレンランダム共重合体、ポリエチレン-ポリプロピレンブロック共重合体、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から選ばれる少なくとも1種が主成分である層が、粘着層と接していることが好ましい。これらの樹脂は、ヤング率、応力緩和性、融点等の特性、並びに価格面、使用後の廃材リサイクル等の観点からも好ましく、紫外線による表面改質効果が得られやすい観点からも好ましい。
基材層1は、単層でも構わないが、必要に応じて異なる材質からなる層が積層された多層構造を有してもよい。このような基材の製造法としては、多層押し出し法で異なる層を有する基材層を一度で作ってもよいし、インフレーション法、単層押し出し法で作られたテープを接着剤を用いて貼り合わせる、又は熱溶着によって貼り合わせる等の手法により得てもよい。また基材層1には粘着層2との密着性を制御するため、必要に応じて、マット処理、コロナ処理などの表面粗化処理を施してもよい。
<半導体加工用テープの作製方法>
半導体加工用テープ10は、例えば、以下に述べる方法により作製できる。すなわち、まず、離型フィルム上に、接着層3の原料樹脂組成物を有機溶剤等の溶媒に溶解させてワニス化したものを、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等により塗工し、溶媒を除去して接着層3を形成する。その後、別途作製した、基材層1と粘着層2とからなる積層体を常温~60℃で積層する。これにより、基材層1上に、粘着層2、接着層3が、この順に積層された半導体加工用テープ10を得ることができる。
半導体加工用テープ10は、例えば、以下に述べる方法により作製できる。すなわち、まず、離型フィルム上に、接着層3の原料樹脂組成物を有機溶剤等の溶媒に溶解させてワニス化したものを、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等により塗工し、溶媒を除去して接着層3を形成する。その後、別途作製した、基材層1と粘着層2とからなる積層体を常温~60℃で積層する。これにより、基材層1上に、粘着層2、接着層3が、この順に積層された半導体加工用テープ10を得ることができる。
<半導体加工用テープの用途>
半導体加工用テープ10は、例えば、ダイシングダイボンディングテープとして使用することができ、基板及びウエハの仮固定用テープとしても使用することができる。以下、それぞれの用途について説明する。
半導体加工用テープ10は、例えば、ダイシングダイボンディングテープとして使用することができ、基板及びウエハの仮固定用テープとしても使用することができる。以下、それぞれの用途について説明する。
[ダイシングダイボンディングテープ]
図2(a)~(f)及び図3は、半導体加工用テープ10を用いる半導体装置(半導体パッケージ)の製造方法の一実施形態を説明するための断面図である。本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体加工用テープ10の接着層3を半導体ウエハに貼り付ける貼り付け工程(ウエハラミネート工程)と、半導体ウエハW及び接着層3を個片化するダイシング工程と、粘着層2に紫外線を照射する紫外線照射工程と、接着層3が付着した半導体素子50を基材層1からピックアップするピックアップ工程と、接着層3を介して半導体素子50を半導体素子搭載用の支持基板60に接着する接着工程とを含む。以下、図面を参照しながら、各工程について説明する。
図2(a)~(f)及び図3は、半導体加工用テープ10を用いる半導体装置(半導体パッケージ)の製造方法の一実施形態を説明するための断面図である。本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体加工用テープ10の接着層3を半導体ウエハに貼り付ける貼り付け工程(ウエハラミネート工程)と、半導体ウエハW及び接着層3を個片化するダイシング工程と、粘着層2に紫外線を照射する紫外線照射工程と、接着層3が付着した半導体素子50を基材層1からピックアップするピックアップ工程と、接着層3を介して半導体素子50を半導体素子搭載用の支持基板60に接着する接着工程とを含む。以下、図面を参照しながら、各工程について説明する。
(貼り付け工程)
先ず、半導体加工用テープ10を所定の装置に配置する。続いて、図2(a)及び(b)に示されるように、半導体ウエハWの一方の面Wsに接着層3が接するように半導体加工用テープ10を半導体ウエハWに貼り付ける。半導体ウエハWの回路面Wcは、面Wsとは反対側の面であることが好ましい。
先ず、半導体加工用テープ10を所定の装置に配置する。続いて、図2(a)及び(b)に示されるように、半導体ウエハWの一方の面Wsに接着層3が接するように半導体加工用テープ10を半導体ウエハWに貼り付ける。半導体ウエハWの回路面Wcは、面Wsとは反対側の面であることが好ましい。
(ダイシング工程)
次に、図2(c)に示されるように、半導体ウエハW、粘着層2及び接着層3をダイシングする。このとき、基材層1を途中までダイシングしてもよい。このように、半導体加工用テープ10は、ダイシングシートとしても機能する。
次に、図2(c)に示されるように、半導体ウエハW、粘着層2及び接着層3をダイシングする。このとき、基材層1を途中までダイシングしてもよい。このように、半導体加工用テープ10は、ダイシングシートとしても機能する。
(紫外線照射工程)
次に、図2(d)に示されるように、粘着層2がUV型である場合は粘着層2に対して紫外線を照射することにより粘着層2を硬化させ、粘着層2と接着層3との間の接着力を低下させる。照射する紫外線の波長は200~400nmであることが好ましく、その照射条件としては、照度:30~240mW/cm2で照射量200~500mJとなるように照射することが好ましい。
次に、図2(d)に示されるように、粘着層2がUV型である場合は粘着層2に対して紫外線を照射することにより粘着層2を硬化させ、粘着層2と接着層3との間の接着力を低下させる。照射する紫外線の波長は200~400nmであることが好ましく、その照射条件としては、照度:30~240mW/cm2で照射量200~500mJとなるように照射することが好ましい。
(ピックアップ工程)
紫外線を照射した後、図2(e)に示されるように、基材層1をエキスパンドすることにより、切断により得られた各半導体素子50を互いに離間させつつ、接着層3側からニードル42で突き上げられた接着層付き半導体素子50を吸引コレット44で吸引してピックアップする。なお、接着層付き半導体素子50は、半導体素子Waと接着層3aとを有する。また、半導体素子Waは半導体ウエハWを分割して得られるものであり、接着層3aは接着層3を分割して得られるものである。ピックアップ工程では、必ずしもエキスパンドを行わなくてもよいが、エキスパンドすることによりピックアップ性をより向上させることができる。
紫外線を照射した後、図2(e)に示されるように、基材層1をエキスパンドすることにより、切断により得られた各半導体素子50を互いに離間させつつ、接着層3側からニードル42で突き上げられた接着層付き半導体素子50を吸引コレット44で吸引してピックアップする。なお、接着層付き半導体素子50は、半導体素子Waと接着層3aとを有する。また、半導体素子Waは半導体ウエハWを分割して得られるものであり、接着層3aは接着層3を分割して得られるものである。ピックアップ工程では、必ずしもエキスパンドを行わなくてもよいが、エキスパンドすることによりピックアップ性をより向上させることができる。
また、ニードル42による突き上げ量は、必要に応じて選択できる。さらに、極薄ウエハに対しても十分なピックアップ性を確保する観点から、例えば、2段又は3段ピックアップ法を行ってもよい。また、吸引コレット44以外の方法によって半導体素子50のピックアップを行ってもよい。
(接着工程)
接着層付き半導体素子50をピックアップした後、図2(f)に示されるように、接着層付き半導体素子50を、熱圧着により、接着層3aを介して半導体素子搭載用の支持基板60に接着する。接着層3aを介して支持基板60上に接着層付き半導体素子50を搭載した後、再び、接着層付き半導体素子50を、熱圧着により、接着層3aを介して半導体素子Waに接着としてもよい。これにより、複数の半導体素子Waを支持基板60上により一層確実に搭載することができる。
接着層付き半導体素子50をピックアップした後、図2(f)に示されるように、接着層付き半導体素子50を、熱圧着により、接着層3aを介して半導体素子搭載用の支持基板60に接着する。接着層3aを介して支持基板60上に接着層付き半導体素子50を搭載した後、再び、接着層付き半導体素子50を、熱圧着により、接着層3aを介して半導体素子Waに接着としてもよい。これにより、複数の半導体素子Waを支持基板60上により一層確実に搭載することができる。
続いて、図3に示されるように、必要に応じて半導体素子Waと支持基板60とをワイヤーボンド70により電気的に接続することが好ましい。このとき、半導体素子Wa、接着層3a及び支持基板60は、例えば、170℃で15~60分程度加熱される。さらに、ワイヤーボンディングにより接続した後、必要に応じて半導体素子Waを樹脂封止してもよい。樹脂封止材80を支持基板60の表面60aに形成し、他方、支持基板60の表面60aとは反対側の面に外部基板(マザーボード)との電気的な接続用として、はんだボール90を形成してもよい。
なお、樹脂封止する際に接着層3aは半硬化の状態であることが好ましい。これにより、樹脂封止する際に支持基板60の表面60aに形成された凹凸の凹部に接着層3aをより良好に充填することができる。半硬化の状態とは、接着層3aが完全には硬化していない状態を意味する。半硬化の状態の接着層3aは半導体装置の製造過程における1回又は複数回の加熱処理を利用して最終的に加熱硬化させてもよい。
以上の工程を経ることにより、半導体加工用テープ10を用いて半導体装置100を製造することができる。
[仮固定用テープ]
半導体加工用テープ10は、半導体装置の製造過程において接着層3の一方の面に基板Sを仮固定するとともに、基材層1及び粘着層2を剥離した後に接着層3の他方の面に半導体ウエハWを仮固定するために使用することができる。
半導体加工用テープ10は、半導体装置の製造過程において接着層3の一方の面に基板Sを仮固定するとともに、基材層1及び粘着層2を剥離した後に接着層3の他方の面に半導体ウエハWを仮固定するために使用することができる。
図4(a)~(f)は、半導体加工用テープ10を仮固定用テープとして使用して半導体装置を製造する工程を示す断面図である。半導体加工用テープ10を仮固定用テープとして使用する場合、基材層1、粘着層2及び接着層3はいずれも、最終的に製造される半導体装置に残存しない(図4(f)参照)。
図4(a)に示されるように、基板Sの表面に接着層3が接するように半導体加工用テープ10を基板Sに貼り付ける。この際の温度は50~90℃程度とすればよい。この温度条件で基板Sと半導体加工用テープ10とを貼り合わせることで、接着層3と基板Sとの間の接着力を接着層3と粘着層2との間の接着力よりも大きい状態とすることができる。
つまり、基板Sは、接着層3が貼り合わされた状態で接着層3の接着性をコントロールするためのものである。なお、基板Sに貼り合わされた状態の接着層3は、熱が加えられることによって接着性がコントロールされるとともに、所定の耐熱性を有する層となる。
つまり、基板Sは、接着層3が貼り合わされた状態で接着層3の接着性をコントロールするためのものである。なお、基板Sに貼り合わされた状態の接着層3は、熱が加えられることによって接着性がコントロールされるとともに、所定の耐熱性を有する層となる。
図4(a)に示される状態から基材層1及び粘着層2を剥離することにより、図4(b)に示されるとおり、基板Sと接着層3とからなる積層体20が得られる。続いて、接着層3に半導体ウエハWの面Wsが接するように接着層3に半導体ウエハWを貼り付ける。なお、半導体ウエハWの面Wsの反対側の面が回路面Wcである。これにより、図4(c)に示されるとおり、接着層3の一方の面F1に基材Sが貼り合わされ、接着層3の他方の面F2に半導体ウエハWが貼り合わされた積層体30が得られる。接着層3と半導体ウエハWとを貼り合わせる際の温度は50~90℃程度とすればよい。この温度条件で接着層3と半導体ウエハWとを貼り合わせることで、接着層3と半導体ウエハWとの間の接着力を接着層3と基板Sとの間の接着力よりも大きい状態とすることができる。
図4(c)に示された積層体30における半導体ウエハWに対して必要な加工(例えばダイシング)を施した後、ピックアップによって基板Sを剥離する。これにより、図4(d)に示される接着層3aと半導体素子Waとからなる積層体40が得られる。続いて、半導体素子Waの回路面Wcが支持基板60に向いた状態で支持基板60に半導体素子Waを搭載する(図4(e)参照)。半導体素子Waと支持基板60との間には接着剤(不図示)を介在させればよい。その後、接着層3aを剥離する(図4(f)参照)。図4(f)に示された状態から、必要に応じて半導体素子Waと支持基板60とを、例えば、ワイヤーボンドにより電気的に接続することによって半導体装置が製造される。
本発明について実施例に基づいて説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(粘着フィルムの作製)
粘着剤として、以下の主モノマーと官能基モノマーとを用い、溶液重合法によってアクリル共重合体を得た。すなわち、主モノマーとして2-エチルヘキシルアクリレートとメチルメタクリレートを用い、官能基モノマーとしてヒドロキシエチルアクリレートとアクリル酸とを用いた。上記アクリル共重合体の重量平均分子量は40万、ガラス転移点は-38℃であった。このアクリル共重合体100質量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤(三菱ケミカル(株)製、商品名マイテックNY730A-T)を10質量部配合した粘着剤溶液を調製した。表面離型処理ポリエチレンテレフタレート(厚さ25μm)の上に乾燥時の粘着剤厚さが10μmになるよう粘着剤溶液を塗工乾燥した。さらに、ポリプロピレン/酢酸ビニル/ポリプロピレンからなるポリオレフィン基材(厚さ100μm)を粘着剤面にラミネートした。これにより、粘着層と、ポリオレフィン基材(基材層)とからなる粘着フィルムを得た。この粘着フィルムを室温で2週間放置し十分にエージングを行った。
粘着剤として、以下の主モノマーと官能基モノマーとを用い、溶液重合法によってアクリル共重合体を得た。すなわち、主モノマーとして2-エチルヘキシルアクリレートとメチルメタクリレートを用い、官能基モノマーとしてヒドロキシエチルアクリレートとアクリル酸とを用いた。上記アクリル共重合体の重量平均分子量は40万、ガラス転移点は-38℃であった。このアクリル共重合体100質量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤(三菱ケミカル(株)製、商品名マイテックNY730A-T)を10質量部配合した粘着剤溶液を調製した。表面離型処理ポリエチレンテレフタレート(厚さ25μm)の上に乾燥時の粘着剤厚さが10μmになるよう粘着剤溶液を塗工乾燥した。さらに、ポリプロピレン/酢酸ビニル/ポリプロピレンからなるポリオレフィン基材(厚さ100μm)を粘着剤面にラミネートした。これにより、粘着層と、ポリオレフィン基材(基材層)とからなる粘着フィルムを得た。この粘着フィルムを室温で2週間放置し十分にエージングを行った。
<実施例1>
(接着剤ワニスの調製)
以下の材料を混合するとともに真空脱気することによって接着剤ワニスを得た。
・熱可塑性樹脂:HTR-860P-3(商品名、ナガセケムテックス(株)製、グリシジル基含有アクリルゴム、分子量100万、Tg-7℃)100質量部
・熱硬化成分:YDCN-700-10(商品名、新日鉄住金化学(株)製、o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量210)20質量部
・熱硬化成分:ミレックスXLC-LL(商品名、三井化学(株)製、フェノールアラルキル樹脂)17質量部
・硬化促進剤:2PZ-CN(商品名、四国化成工業(株)製、イミダゾール化合物)0.04質量部
・無機フィラー:アエロジルR972(商品名、日本アエロジル(株)製、酸化ケイ素)12質量部
・シランカップリング剤:A-189(商品名、日本ユニカー(株)製、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン)0.6質量部
・シランカップリング剤:A-1170(商品名、日本ユニカー(株)製、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン)1.7質量部
(接着剤ワニスの調製)
以下の材料を混合するとともに真空脱気することによって接着剤ワニスを得た。
・熱可塑性樹脂:HTR-860P-3(商品名、ナガセケムテックス(株)製、グリシジル基含有アクリルゴム、分子量100万、Tg-7℃)100質量部
・熱硬化成分:YDCN-700-10(商品名、新日鉄住金化学(株)製、o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量210)20質量部
・熱硬化成分:ミレックスXLC-LL(商品名、三井化学(株)製、フェノールアラルキル樹脂)17質量部
・硬化促進剤:2PZ-CN(商品名、四国化成工業(株)製、イミダゾール化合物)0.04質量部
・無機フィラー:アエロジルR972(商品名、日本アエロジル(株)製、酸化ケイ素)12質量部
・シランカップリング剤:A-189(商品名、日本ユニカー(株)製、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン)0.6質量部
・シランカップリング剤:A-1170(商品名、日本ユニカー(株)製、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン)1.7質量部
(半導体加工用テープの作製)
上記接着剤ワニスを、厚さ75μmの表面離型処理ポリエチレンテレフタレート(帝人デュポンフィルム(株)製、テイジンテトロンフィルム:A-31)上に塗布した。これにより、樹脂フィルムの一方の面に接着層が形成された接着シートを得た。この接着シートと、上記粘着フィルムとを貼り合わせることによって半導体加工用テープを得た。なお、接着シートの接着層と、粘着フィルムの粘着層が直接接するように、接着シートと粘着フィルムとを貼り合わせた。粘着層に対して接着層が粘着していることで、上記ポリエチレンテレフタレートに形成された接着層を粘着層側に確実に反転させることができる。
上記接着剤ワニスを、厚さ75μmの表面離型処理ポリエチレンテレフタレート(帝人デュポンフィルム(株)製、テイジンテトロンフィルム:A-31)上に塗布した。これにより、樹脂フィルムの一方の面に接着層が形成された接着シートを得た。この接着シートと、上記粘着フィルムとを貼り合わせることによって半導体加工用テープを得た。なお、接着シートの接着層と、粘着フィルムの粘着層が直接接するように、接着シートと粘着フィルムとを貼り合わせた。粘着層に対して接着層が粘着していることで、上記ポリエチレンテレフタレートに形成された接着層を粘着層側に確実に反転させることができる。
(実施例2)
接着剤ワニスの調製に使用する各材料を表1の実施例2に示す配合としたことの他は、実施例1と同様にして半導体加工用テープを得た。
接着剤ワニスの調製に使用する各材料を表1の実施例2に示す配合としたことの他は、実施例1と同様にして半導体加工用テープを得た。
(比較例1)
接着剤ワニスの調製に使用する各材料を表1の比較例1に示す配合としたことの他は、実施例1と同様にして半導体加工用テープを得た。なお、表1における「EXA-830CRP」はDIC(株)製の熱硬化性樹脂(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量170)の商品名である。
接着剤ワニスの調製に使用する各材料を表1の比較例1に示す配合としたことの他は、実施例1と同様にして半導体加工用テープを得た。なお、表1における「EXA-830CRP」はDIC(株)製の熱硬化性樹脂(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量170)の商品名である。
(比較例2)
接着剤ワニスの調製に使用する各材料を表1の比較例2に示す配合としたことの他は、実施例1と同様にして半導体加工用テープを得た。なお、表1における「LF-4871」はDIC(株)製の熱硬化性樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量118)の商品名であり、「YDF-8170C」は新日鉄住金化学(株)製の熱硬化性樹脂(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量157)の商品名であり、「SC-2050-HLG」は、アドマテックス(株)製のフィラーの商品名である。
接着剤ワニスの調製に使用する各材料を表1の比較例2に示す配合としたことの他は、実施例1と同様にして半導体加工用テープを得た。なお、表1における「LF-4871」はDIC(株)製の熱硬化性樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量118)の商品名であり、「YDF-8170C」は新日鉄住金化学(株)製の熱硬化性樹脂(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量157)の商品名であり、「SC-2050-HLG」は、アドマテックス(株)製のフィラーの商品名である。
(比較例3)
接着剤ワニスの調製に使用する各材料を表1の比較例3に示す配合としたことの他は、実施例1と同様にして半導体加工用テープを得た。
接着剤ワニスの調製に使用する各材料を表1の比較例3に示す配合としたことの他は、実施例1と同様にして半導体加工用テープを得た。
(比較例4)
接着剤ワニスの調製に使用する各材料を表1の比較例4に示す配合としたことの他は、実施例1と同様にして半導体加工用テープを得た。
接着剤ワニスの調製に使用する各材料を表1の比較例4に示す配合としたことの他は、実施例1と同様にして半導体加工用テープを得た。
実施例及び比較例に係る半導体加工用テープを以下の方法により評価した。
(1)接着層の収縮性
実施例及び比較例に係る半導体加工用テープを100mm×100mmのサイズにそれぞれ裁断した。それぞれの試料から粘着フィルム(粘着層及び基材層)と、表面離型処理ポリエチレンテレフタレートとを剥がすことによって接着層のみとし、これを測定用試料とした。実施例及び比較例に係る測定用試料を130℃、1時間加熱して硬化させた。この硬化処理後の試料のサイズを計測し、以下の式にて収縮率を算出した。表1において収縮率の値が2%未満であった試料を「A」とし、2%以上であった試料を「B」とした。
収縮率(%)=(硬化後の試料面積)/(硬化前の試料面積)×100
(1)接着層の収縮性
実施例及び比較例に係る半導体加工用テープを100mm×100mmのサイズにそれぞれ裁断した。それぞれの試料から粘着フィルム(粘着層及び基材層)と、表面離型処理ポリエチレンテレフタレートとを剥がすことによって接着層のみとし、これを測定用試料とした。実施例及び比較例に係る測定用試料を130℃、1時間加熱して硬化させた。この硬化処理後の試料のサイズを計測し、以下の式にて収縮率を算出した。表1において収縮率の値が2%未満であった試料を「A」とし、2%以上であった試料を「B」とした。
収縮率(%)=(硬化後の試料面積)/(硬化前の試料面積)×100
(2)硬化処理後の接着層の熱時弾性率
上記収縮性の評価に使用した硬化後の試料を4mm×30mmのサイズに裁断したものを測定用試料とした。この試料を動的粘弾性測定装置DVE-V4(商品名、(株)レオロジ製)を用い、引張荷重をかけて、周波数10Hz、昇温速度10℃/分の条件で-50℃から300℃まで測定した。温度100℃の弾性率を熱時弾性率とした。表1において熱時弾性率の値が5MPa未満であった試料を「A」とし、5MPa以上であった試料を「B」とした。
上記収縮性の評価に使用した硬化後の試料を4mm×30mmのサイズに裁断したものを測定用試料とした。この試料を動的粘弾性測定装置DVE-V4(商品名、(株)レオロジ製)を用い、引張荷重をかけて、周波数10Hz、昇温速度10℃/分の条件で-50℃から300℃まで測定した。温度100℃の弾性率を熱時弾性率とした。表1において熱時弾性率の値が5MPa未満であった試料を「A」とし、5MPa以上であった試料を「B」とした。
(3)ウエハに対する接着層の90°ピール剥離力(ウエハに対する密着力の評価)
上記収縮性の評価に使用した硬化後の試料を10mm幅に切断したものを測定用試料とした。測定用試料をシリコンのウエハの表面に貼り付けた。その後、測定用試料に粘着テープ(補助テープ)を貼り付け、ウエハから測定用試料を50mm/分にて90°の角度で引き剥がした。表1において90°ピール剥離力の値が15N/m以上であった試料を「A」とし、15N/m未満であった試料を「B」とした。
上記収縮性の評価に使用した硬化後の試料を10mm幅に切断したものを測定用試料とした。測定用試料をシリコンのウエハの表面に貼り付けた。その後、測定用試料に粘着テープ(補助テープ)を貼り付け、ウエハから測定用試料を50mm/分にて90°の角度で引き剥がした。表1において90°ピール剥離力の値が15N/m以上であった試料を「A」とし、15N/m未満であった試料を「B」とした。
(4)剥離後の接着層の表面粗さ
上記「ウエハに対する接着層の密着力」の評価後(剥離後)の接着層の表面粗さ(Tp)をレーザー顕微鏡((株)キーエンス製)を用いて測定した。表1において表面粗さ(Tp30の値が30以下であった試料を「A」とし、30より大きかった試料を「B」とした。
上記「ウエハに対する接着層の密着力」の評価後(剥離後)の接着層の表面粗さ(Tp)をレーザー顕微鏡((株)キーエンス製)を用いて測定した。表1において表面粗さ(Tp30の値が30以下であった試料を「A」とし、30より大きかった試料を「B」とした。
本発明によれば、半導体製造過程において優れた汎用性を有する半導体加工用テープが提供される。
1…基材層、2…粘着層、3…接着層、10…半導体加工用テープ、F1…接着層の一方の面、F2…接着層の他方の面、S…基板、W…半導体ウエハ。
Claims (7)
- 基材層と、粘着層と、熱硬化性を有する接着層とがこの順序で積層されている半導体加工用テープであって、
130℃で1時間の硬化処理がされた後において、前記接着層の収縮率が2%未満であり、且つ、前記接着層の熱時弾性率が5MPa未満である、半導体加工用テープ。 - 130℃で1時間の硬化処理がされた後において、ウエハに対する前記接着層のピール剥離力が15N/m以上である、請求項1に記載の半導体加工用テープ。
- 半導体装置の製造過程において、前記接着層の一方の面に基板を仮固定するとともに、
前記基材層及び前記接着層を剥離した後に前記接着層の他方の面にウエハを仮固定するために使用される、請求項1又は2に記載の半導体加工用テープ。 - 前記基材層、前記粘着層及び前記接着層はいずれも、最終的に製造される半導体装置に残存しないものである、請求項1~3のいずれか一項に記載の半導体加工用テープ。
- 前記接着層は、熱可塑性樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化促進剤と、フィラーとを含み、
前記接着層における前記熱可塑性樹脂の含有量を100質量部とした際の、前記接着層における前記熱硬化性樹脂の含有量が1~40質量部である、請求項1~4のいずれか一項に記載の半導体加工用テープ。 - 前記接着層における前記熱可塑性樹脂の含有量を100質量部とした際の、前記接着層における前記フィラーの含有量が1~330質量部である、請求項5に記載の半導体加工用テープ。
- 前記粘着層は非UV型粘着剤から形成される、請求項1~6のいずれか一項に記載の半導体加工用テープ。
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