JP2007027474A - ウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルム及びそれを有するウエハフルカット用ダイシングテープ - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハフルカットダイシングにおいて切削屑の発生を抑制したウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムを提供する。
【解決手段】ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠するＤＳＣ法で測定した融点が８３℃以上８８℃以下の範囲にあるエチレン−アクリル酸エチル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる少なくとも１類のエチレン系共重合体で構成されているウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムとする。前記ウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムの面粗度（Ｒａ）は、好ましくは、０．５〜１．６μｍである。

Description

本発明は、主として各種半導体を製造する工程において、シリコンウエハをダイシングするウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルム及びそれを有するウエハフルカット用ダイシングテープに関する。

従来、ウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムとしては、安価で汎用性の高いエチレン−アクリル酸エチル共重合体（以下、「ＥＥＡ」という。）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、「ＥＶＡ」という。）等の合成樹脂が用いられてきた（特許文献１を参照。）。

しかしながら、従来のＥＥＡ、ＥＶＡ等の合成樹脂で構成される単一樹脂単層構造を有する基材フィルムを用いたウエハフルカットダイシング、即ち、ダイシングブレードが被削材（以下、「ワーク」という。）を完全に切断して、そのブレードの先端がワークの下に位置する基材フィルムに達するウエハフルカットダイシング、においては、糸状の切削屑（以下、「切削屑」という。）が発生するという問題があった。そして、このような切削屑の発生は、ワークの裁断により得られるチップの小型化やダイシングブレードの多用化に伴い、依然として、顕在化している問題であった。
特開２００１−３５４９３０号公報 成澤著、「プラスチックの機械的性質」、シグマ出版 （１９９４年）２２０〜２２１ページ

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。

即ち、本発明は、ウエハフルカットダイシングにおいて切削屑の発生を抑制したウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルム及びそれを有するウエハフルカット用ダイシングテープを提供することを目的とする。

本発明者らは、合成樹脂で構成される基材フィルムを有するダイシングテープのフルカットダイシングにおいて、上記切削屑の発生の問題を解決すべく鋭意検討を重ねたところ、従来、ダイシングテープにおいて用いられたことのない『ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠するＤＳＣ法で測定した融点が８３℃以上８８℃以下の範囲にあるエチレン−アクリル酸エチル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる少なくとも１類のエチレン系共重合体で構成されるウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルム』のみが、切削屑の発生を抑制することができることを見出して本発明を完成するに至った。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠するＤＳＣ法で測定した融点が８３℃以上８８℃以下の範囲にあるエチレン−アクリル酸エチル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる少なくとも１類のエチレン系共重合体で構成されていることを特徴とするウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムである。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記ウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムの面粗度（Ｒａ）が、０．５〜１．６μｍであることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載のウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムの少なくとも一方の面に粘着剤層が設けられていることを特徴とするウエハフルカット用ダイシングテープである。

本発明は、以下に記載するような効果を奏する。

請求項１に記載された発明によれば、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠するＤＳＣ法で測定した融点が８３℃以上８８℃以下の範囲にあるエチレン−アクリル酸エチル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる少なくとも１類のエチレン系共重合体で構成されているので、ウエハフルカットダイシングにおいて切削屑の発生を抑制したウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムを提供することができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記ダイシングテープの基材フィルムの面粗度（Ｒａ）が、０．５〜１．６μｍであるので、ブロッキングやロールへの抱きつきを防止することができる。

請求項３に記載された発明によれば、請求項１又は２に記載のウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムの少なくとも一方の面に粘着剤層が設けられているので、ウエハフルカットダイシングにおいて切削屑の発生を抑制したウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムを提供することができる。

本発明者らは、ダイシング工程を高分子材料の切削・研削加工が応用された工程であると捉えて、ダイシング時のブレードと基材フィルムとの間には、トライボロジー、即ち、磨耗学に従った自然現象が起こり、切削屑の発生も基本的には、これに従う、と考えた。そして、前記樹脂のトライボロジーは、複雑な要因の組み合わせであるので、切削屑発生の原因を簡単に特定するのは困難であるが、例えば、非特許文献１には、さまざまな樹脂トライボロジー現象が挙げられており、これらのうちでアブレーションの効果と溶融の現象とが切削屑の発生に関連しそうであると認められた。前者では、樹脂の固体物性が問題になり、そして、後者では、樹脂の溶融物性が問題になる。

また、非特許文献１には、ある一定の面間圧力において摩擦速度が増大すると、プラスチックの表面は熱のために溶融すると記載されている。ダイシングでは、通常ブレードが２００００−４５０００ｒｐｍの高速で回転するために基材フィルムの溶融が起こり、さらに、基材フィルムの溶融物が、ブレードと被削物との相対的変位（送り）により、延伸され切削屑の発生に至ると考えられる。したがって、本発明者らは、基材フィルムに由来する切削屑の抑制には、溶融物性に着目する必要性があると考えた。

また、本発明者らは、切削屑の抑制にはダイシングの切削温度と基材フィルム樹脂融点との相関が極めて重要であることを見いだした。具体的には、基材フィルム樹脂融点が切削温度より十分に低ければ、ダイシング時のブレードの回転で基材樹脂の表面は滑らかに溶融し研削抵抗が低減し、その結果切削屑の抑制につながることを見いだした。

ところが、ダイシング時に樹脂が到達する温度について明確な測定方法を以って開示した公知文献はこれまでにない。そこで、本発明者らは、以下の実験を行った。すなわち様々なオレフィン系樹脂フィルムについて、先ずそれぞれの融点をＤＳＣ法（ＪＩＳ Ｋ ７１２１）により明確にした上で、融点の異なるフィルムを選定し、ダイシングにより一方向に一本の切削線を入れた後、前記切削線に対して直角方向に細かい間隔でダイシングして、ダイシング線を顕微鏡で観察した。その結果、融点が９０℃付近の材料では、最初にダイシングした一本の軌跡位置が、後から入れた直角線によって大幅に変位し、特に、著しい塑性変形があった。非特許文献１によれば、このような大きな変形では、樹脂の溶融がある。一方、融点が１１０℃台の材料では、上記のような変位は認められなかった。

前記した実験結果から、本発明者らは、切削温度は、９０℃から１１０℃の範囲であることを見いだした。実際のダイシング、即ち、ワークが貼り付けられた状態では、切削抵抗がさらに増大するので、基材温度が上昇する。そこで、本発明では、溶融が確実に起こると思われる融点９０℃前後のエチレン系共重合体について、様々なダイシング条件でダイシング加工を行い、切削屑の発生状態を調べた。以下、本発明において記述される基材フィルム材料樹脂の融点は、ＤＳＣ法（ＪＩＳ Ｋ ７１２１）により測定した。また、評価に用いた基材フィルムは、Ｔダイ成型によって得た。厚みは約１５０μｍとした。また材料の選定にあたっては、フィルムの強度を考慮して、ＭＦＲ１５以下を対象とした。

切削屑の発生は、ダイシングで得られた切削線を顕微鏡観察することにより評価した。ダイシングは、基材フィルムの片面にアクリレート系の粘着材を塗工してテープにし、該粘着面にシリコンウエハを貼着したワークに対して行った。ブレードの回転数は４００００ｒｐｍとし、送り速度は４０ｍｍ／ｓから１６０ｍｍ／ｓの範囲とした。ダイシングの間隔は１０ｍｍごととした。またダイシングにはウエハダイシング用の刃幅３５μｍのブレードを用いた。

その結果、融点が８３℃未満の材料では、フィルムがダイシング装置の真空チャックテーブルに融着する場合が認められた。融点が８８℃を越える材料では、切削屑が抑制されなかった。さらに融点８３℃以上８８℃以下の場合のＥＥＡ及びＥＶＡを用いた場合に本発明の効果が現れた。同融点範囲にあるエチレン−メタアクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ）及びエチレン−メタアクリル酸（ＥＭＡＡ）では、切削屑の発生が認められる場合があった。

即ち、上記の実験によれば、ポリエチレンと共重合するモノマーの種類にかかわらず、融点を一定値以下にすることで切削屑を抑制できることが示唆される。なかでも、ＥＥＡ及びＥＶＡでは顕著に効果が認められた。

したがって、本発明のウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムは、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠するＤＳＣ法で測定した融点が８３℃以上８８℃以下の範囲にあるエチレン−アクリル酸エチル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる少なくとも１類のエチレン系共重合体で構成されている。このように、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠するＤＳＣ法で測定した融点が８３℃以上８８℃以下の範囲にあるエチレン−アクリル酸エチル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる少なくとも１類のエチレン系共重合体で構成されていると、ウエハフルカットダイシングにおいて切削屑の発生を抑制したウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムを提供することができる。

本発明によれば、ウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムが十分に溶融することで、切削のバリが低減し、結果として、切削屑は大幅に抑制されることがわかった。さらに、ブレードの送り速度が遅く、基材の任意の箇所が長時間にわたりブレードにより切削される場合には、切削屑が発生しやすいこともわかった。

そのため、本発明では送り速度が、６０ｍｍ／ｓ以上のときに、特に、効果が現れ、４０ｍｍ／ｓでは、切削屑が発生する場合があった。また、１２０ｍｍ／ｓを超えると、本発明の基材フィルムでは、ワークのチッピングが発生しやすくなり、実用性に乏しい。以上のことから、本発明の基材フィルムは、ダイシングの送り速度が６０ｍｍ／ｓ以上１２０ｍｍ／ｓ以下のときに最も効果を発揮する。

本発明の基材フィルムの好ましい厚みは、７０〜３００μｍである。基材フィルムの厚みが７０μｍ未満の場合には、ダイシングの切削熱による基材融着の懸念がある。また、基材フィルムの厚みが３００μｍを越える場合には、重量が増大するのでコスト性、作業性の両面からも実用的ではなく、さらにエキスパンド性が悪化し、ダイシングしたウエハチップのピックアップが困難になる。

また、本発明ではブロッキングを抑制するために、少なくとも、基材フィルムの片面にシボ加工やエンボス加工により凹凸が形成されていることが好ましい。本発明の基材フィルムの面粗度は、好ましくは、算術平均Ｒａで０．５〜１．６μｍであり、さらに好ましくは、０．７〜１．０μｍである。本発明の基材フィルムの面粗度は、０．５μｍ未満であるとブロッキングする可能性があり、そして、１．０を越えると視認性が損なわれる。

凹凸加工について補足すると、特に、本発明で物性を規定した樹脂材料を用いて基材フィルムを製造した場合には、ブロッキングやロールへの巻きつきが起こりやすい。したがってアンチブロッキング材やスリップ材等の添加及び／又は凹凸加工が必要である。添加剤は樹脂１００重量部に対して２重量部未満が好ましい。添加量が多くなると該添加剤が基材フィルム表面にブリードし、粘着剤層と基材フィルム層の界面で剥離が生ずることがある。このようなテープを用いると、テープの粘着特性が低下するために、ダイシング中にワーク片の飛散が起こる。したがって、本発明のウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムは、添加剤の添加よりも、凹凸加工でブロッキング防止処理をすることができ、さらに完成度の高いものとなる。

本発明のウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムは、単一材料且つ単一層の構成で十分に効果を発揮するが、本発明に規定する物性を満たす樹脂を１種類又は２種類以上を混合したものを主として含んでいる混合材料の使用が可能である。またブレードが、本発明で規定する物性を満たす樹脂が主として含まれる層のみを切り込む場合においては、ブレードが切り込まない層に任意の樹脂を設けた積層構造のフィルムを用いることでも、本発明の効果は妨げられない。しかし、前記混合材料や積層のフィルムの構成はコスト高になるばかりでなく、リサイクル性に乏しく環境負荷が高いことから好ましくない。そこで本発明の実施は特に単一樹脂材料且つ単一層の構成を最も好ましく例示するものである。

本発明のウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムは、該基材フィルムへの粘着剤層の塗工前に、該基材フィルムの少なくとも片面にコロナ放電等の表面処理を施してもよい。これらのコロナ放電等の表面処理により、粘着剤と基材フィルムとの密着性を向上させることができ、さらに、本発明を実施する際の実用性が高まる。また本発明の基材フィルムへの粘着剤層の塗工前に、該基材フィルムに電子線などのエネルギー線を照射してもよい。該工程により、フィルムの基材強度が向上するなどの特性を付与することが可能である。

本発明のダイシングテープは、請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイシングテープの基材フィルムの少なくとも一方の面に粘着剤層が設けられたものである。このように、請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイシングテープの基材フィルムの少なくとも一方の面に粘着剤層が設けられていると、フルカットダイシングにおいて切削屑の発生を抑制したダイシングテープを提供することができる。

（フィルムの作製）
実施例１〜３及び比較例１〜１４における基材フィルムは、それぞれ、次の表１に示される樹脂をＴダイを用いた押し出し成型で作製した。表１における三井ＤＰは、三井デュポンケミカル社である。ダイの幅は５５０ｍｍとし、押し出し部（リップ）の開きは５００μｍとした。採取フィルムの幅は巻き取り工程にカッターを設けることにより両端を裁断し、最終的に３００ｍｍとした。目標厚みは１５０μｍとし巻き取り速度で調整しながら全長５０ｍのフィルムを検体として得た。

この検体の厚みの判定は、巻き取り始めから約５ｍ目、１５ｍ目、３０ｍ目の部分について、フィルムの両端部、及び、中央部について名刺大の検体を切り出し、それぞれの厚み測定をダイヤルゲージで行った。１５０μｍの目標厚みについて、±１０μｍの範囲にすべて入っていたものを表面コロナ処理するか、又は、電子線照射を行った後、片面に１５μｍ厚みアクリル系粘着材層を塗工により設け、評価用ダイシングテープを得た。

（ダイシング試験）
ダイシング装置は、ＤＩＳＣＯ社製 ＤＡＤ３４１を用いた。ブレードは、ＤＩＳＣＯ社製、ＮＢＣ−ＺＨ２０５０−２７ＨＥＥＥを用いた。本ブレードの刃幅は３５μｍである。ブレードの回転数は４０，０００ｒｐｍとし、送り速度は４０、６０、８０、１００、１２０ｍｍ／ｓとした。冷却水の水温は２５℃とし、水量は１．０Ｌ／分とした。

ダイシングのワークには、予め４０ｍｍ×４０ｍｍに切り出した厚み６００μｍのウエハ片を用いた。ワークをダイシングテープに粘着した後、ダイシングテープをダイシング装置のチャックテーブルに設置した。ダイシングパターンは、１０ｍｍ間隔でダイシング後（第一方向）、第一方向と９０°になるように、同様のパターンでダイシング（第二方向）した。ダイシング深さについては、基材フィルムの粘着材側から４０μｍまで切り込みを行った。

ダイシング後の切削屑発生有無は、超深度形態観察顕微鏡（キーエンス社製ＶＫ―８５００）を用い、倍率１０００倍〜２５００倍として観察を行った。観察対象は、ウエハ上に形成されたダイシングライン全てとした。試験数は、１種類のフィルムについて１０回行い、ワーク上にヒゲ状の切削屑が一本でもみられた場合の試験の回数とした。但し、この観察はダイシングで一度も融着が起こらなかったフィルムについてのみ行った。試験結果は、次の表２に示される。

表２において、融着性の判定基準は、
○：ダイシング後にテープをダイシング装置のチャックテーブルから引き離すことが でき、実用上問題がないもの
×：テープ素材が溶融し、ダイシング後にテープをダイシング装置のチャックテーブ ルから引き離すことができず、実用上問題があるもの
とし、ウエハダイシングの判定基準は、
○：切削屑の発生がなく、実用上問題がないもの
×：切削屑の発生があり、実用上問題があるもの
とし、そして、総合判判定基準は、
○：融着も切削屑の発生もなく、実用上問題がないもの
×：融着又は切削屑の発生があり、実用上問題があるもの
とした。

Claims (3)

1. ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠するＤＳＣ法で測定した融点が８３℃以上８８℃以下の範囲にあるエチレン−アクリル酸エチル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる少なくとも１類のエチレン系共重合体で構成されていることを特徴とするウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルム。
2. 前記ウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムの面粗度（Ｒａ）が、０．５〜１．６μｍであることを特徴とする請求項１に記載のウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルム。
3. 請求項１又は２に記載のウエハフルカット用ダイシングテープの基材フィルムの少なくとも一方の面に粘着剤層が設けられていることを特徴とするウエハフルカット用ダイシングテープ。