JP2008218930A - エネルギー線硬化型チップ保護用フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】染料及び顔料を含有した系でエネルギー線により硬化させた場合でもレーザーマーク認識性、高硬度、実装信頼性を実現できるエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムを提供することを課題とする。
【解決手段】剥離シート1上に、(A)重合性二重結合を有する重量平均分子量5万以上のアクリル系共重合体からなるポリマー成分、(B)エネルギー線硬化性成分、(C)染料および/または顔料及び(D)シリカを含有したエネルギー線硬化型保護膜形成層2を有することを特徴とするエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
【選択図】図1
【解決手段】剥離シート1上に、(A)重合性二重結合を有する重量平均分子量5万以上のアクリル系共重合体からなるポリマー成分、(B)エネルギー線硬化性成分、(C)染料および/または顔料及び(D)シリカを含有したエネルギー線硬化型保護膜形成層2を有することを特徴とするエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体チップの裏面に効率良く保護膜を形成でき、かつチップの製造効率の向上が可能なチップ保護用フィルムに関するものであり、特に、いわゆるフェースダウン(face down)方式で実装される半導体チップの製造に用いられるチップ保護用フィルムに関するものである。
近年、いわゆるフェースダウン(face down)方式と呼ばれる実装法を用いた半導体装置の製造が行われている。フェースダウン方式では、チップの回路面側に導通を確保するためのバンプと呼ばれる凸部が形成されてなるチップを用い、回路面側の凸部が基台に接続する構造となる。
このような半導体装置は、一般に、次のような工程を経て製造されている。
(イ)半導体ウエハの表面にエッチング法等により回路を形成し、回路面の所定位置にバンプを形成する。
(ロ)半導体ウエハ裏面を所定の厚さまで研削する。
(ハ)リングフレームに張設されたダイシングシートに半導体ウエハ裏面を固定し、ダイシングソーにより回路毎に切断分離し、半導体チップを得る。
(ニ)半導体チップをピックアップし、フェースダウン方式で所定の基台上に実装し、必要に応じチップを保護するために樹脂封止またはチップ裏面に樹脂コーティングを施し、半導体装置を得る。
(イ)半導体ウエハの表面にエッチング法等により回路を形成し、回路面の所定位置にバンプを形成する。
(ロ)半導体ウエハ裏面を所定の厚さまで研削する。
(ハ)リングフレームに張設されたダイシングシートに半導体ウエハ裏面を固定し、ダイシングソーにより回路毎に切断分離し、半導体チップを得る。
(ニ)半導体チップをピックアップし、フェースダウン方式で所定の基台上に実装し、必要に応じチップを保護するために樹脂封止またはチップ裏面に樹脂コーティングを施し、半導体装置を得る。
上記の樹脂封止は、適量の樹脂をチップ上に滴下・硬化するポッティング(potting)法や、金型を用いたモールド法などにより行われる。しかし、ポッティング法では適量の樹脂を滴下することが難しい。またモールド法では金型の洗浄等が必要になり、設備費、運転が高価になる。さらに、上記の樹脂コーティングは、適量の樹脂を均一に塗布することが難しいため、品質にばらつきがでることがある。
したがって、均一性の高い保護膜を、チップ裏面に簡便に形成できる技術の開発が要望されている。
したがって、均一性の高い保護膜を、チップ裏面に簡便に形成できる技術の開発が要望されている。
また、上記(ロ)工程の裏面研削では、機械研削によってチップ裏面に微小な筋状の傷が形成される。この微小な傷は、(ハ)のダイシング工程やパッケージングの後に、クラック発生の原因となることがある。このため、従来は、機械研削後に、微小な傷を除くためのケミカルエッチングが必要になる場合があった。しかし、ケミカルエッチングには、もとより設備費、運転費が必要になり、コスト増の原因となる。
したがって、機械研削によってチップ裏面に微小な傷が形成されたとしても、かかる傷に起因する悪影響を解消する技術の開発が要望されている。
したがって、機械研削によってチップ裏面に微小な傷が形成されたとしても、かかる傷に起因する悪影響を解消する技術の開発が要望されている。
この問題を解決するため、均一性の高い保護膜をチップ裏面に簡便に形成でき、しかも機械研削によってチップ裏面に微小な傷が形成されたとしても、かかる傷に起因する悪影響を解消できるプロセス、ならびに該プロセスに用いられるチップ保護用フィルムが提案されている(特許文献1〜3)。
特開2004−214288号公報
特開2004−260190号公報
特開2004−331728号公報
従来より、高硬度の保護膜をチップ裏面に形成する際には、熱硬化性成分を使用した熱硬化が一般的であり、そのために、100〜200℃で1〜3時間程度の加熱処理工程が必要であった。この加熱処理工程を簡略化するため、エネルギー線硬化型チップ保護用フィルムを使用することで、例えば紫外線等によって10〜300秒程度で瞬時に硬化させることが可能となる。
特許文献2では、熱硬化型ではなくエネルギー線(紫外線)硬化型のチップ保護用フィルムも例示されているが、この場合、レーザーマーク認識性向上、外観向上等を目的として染料及び顔料を添加すると、フィルムの透過率が低くなり、熱硬化型の場合と比較してフィルム全体を十分に硬化させることが困難であった。
特許文献2では、熱硬化型ではなくエネルギー線(紫外線)硬化型のチップ保護用フィルムも例示されているが、この場合、レーザーマーク認識性向上、外観向上等を目的として染料及び顔料を添加すると、フィルムの透過率が低くなり、熱硬化型の場合と比較してフィルム全体を十分に硬化させることが困難であった。
このような理由で、エネルギー線(紫外線)硬化型チップ保護用フィルムに関しては、レーザーマーク認識性、実装信頼性および硬度のすべての面を満足させうる十分な性能が得られない等の問題があった。
本発明は、かかる従来の事情に鑑み、染料及び顔料を含有した系でエネルギー線により硬化させた場合でもレーザーマーク認識性、高硬度、実装信頼性を実現できるエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムを提供することを課題とする。
本発明は、かかる従来の事情に鑑み、染料及び顔料を含有した系でエネルギー線により硬化させた場合でもレーザーマーク認識性、高硬度、実装信頼性を実現できるエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムを提供することを課題とする。
本発明者らは、上記の課題に対して、鋭意検討した結果、特定のポリマー成分と、エネルギー線硬化性成分と、染料および/または顔料と、さらにシリカを必須成分としたエネルギー線硬化型保護膜形成層を有する構成とすると、エネルギー線により硬化させた後もレーザーマーク認識性、高硬度、実装信頼性を実現できるエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムが得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、下記(1)〜(6)のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムを提供するものである。
(1)(A)重合性二重結合を有する重量平均分子量5万以上のアクリル系共重合体からなるポリマー成分、(B)エネルギー線硬化性成分、(C)染料および/または顔料及び(D)シリカを含有してなるエネルギー線硬化型保護膜形成層を有することを特徴とするエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
(2)エネルギー線硬化性成分(B)が、エポキシ変性アクリレートであることを特徴とする(1)に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
(3)エネルギー線硬化型保護膜形成層が、(A)ポリマー成分および(B)エネルギー線硬化性成分の合計100質量部に対し、(C)染料および/または顔料を1〜50質量部、(D)シリカを100〜700質量部含有することを特徴とする(1)または(2)に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
(4)エネルギー線硬化型保護膜形成層が、(A)〜(D)成分のほかに、(E)光重合開始剤を含有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
(5)(E)光重合開始剤が、アシルホスフィンオキシドであることを特徴とする(4)に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
(6)剥離シートをエネルギー線硬化型保護膜形成層の片面又は両面に仮着したことを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
(1)(A)重合性二重結合を有する重量平均分子量5万以上のアクリル系共重合体からなるポリマー成分、(B)エネルギー線硬化性成分、(C)染料および/または顔料及び(D)シリカを含有してなるエネルギー線硬化型保護膜形成層を有することを特徴とするエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
(2)エネルギー線硬化性成分(B)が、エポキシ変性アクリレートであることを特徴とする(1)に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
(3)エネルギー線硬化型保護膜形成層が、(A)ポリマー成分および(B)エネルギー線硬化性成分の合計100質量部に対し、(C)染料および/または顔料を1〜50質量部、(D)シリカを100〜700質量部含有することを特徴とする(1)または(2)に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
(4)エネルギー線硬化型保護膜形成層が、(A)〜(D)成分のほかに、(E)光重合開始剤を含有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
(5)(E)光重合開始剤が、アシルホスフィンオキシドであることを特徴とする(4)に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
(6)剥離シートをエネルギー線硬化型保護膜形成層の片面又は両面に仮着したことを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
本発明のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムによれば、エネルギー線によってレーザーマーク認識性、硬度、実装信頼性に優れた保護膜をチップに形成できるので、従来の加熱工程を簡略化することができる。
つぎに、本発明の好ましい実施態様としてのエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムについて、図面を参照してさらに詳細に説明する。
図1および図2は、剥離シート上にエネルギー線硬化型保護膜形成層を有する本発明のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムの二つの例であり、図1はエネルギー線硬化型保護膜形成層の両面に剥離シートを仮着させた構成、図2はエネルギー線硬化型保護膜形成層の片面に剥離シートを仮着させた構成である。
以下に、この剥離シートおよびエネルギー線硬化型保護膜形成層の構成に関して、順に説明する。また、このようなエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムの製造方法および使用方法についても、以下に説明する。
図1および図2は、剥離シート上にエネルギー線硬化型保護膜形成層を有する本発明のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムの二つの例であり、図1はエネルギー線硬化型保護膜形成層の両面に剥離シートを仮着させた構成、図2はエネルギー線硬化型保護膜形成層の片面に剥離シートを仮着させた構成である。
以下に、この剥離シートおよびエネルギー線硬化型保護膜形成層の構成に関して、順に説明する。また、このようなエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムの製造方法および使用方法についても、以下に説明する。
<剥離シート>
剥離シートは、エネルギー線硬化型保護膜形成層を保護する目的で用いられる。
剥離シートの表面張力としては、好ましくは40mN/m以下であるのがよく、特に好ましくは35mN/m以下であるのがよい。このような表面張力の低い剥離シートは、材質を適宜に選択して得ることが可能であるし、またシートの表面にシリコーン樹脂等を塗布して離型処理を施すことで得ることもできる。
剥離シートの膜厚は、通常は5〜300μm、好ましくは10〜200μm、特に好ましくは20〜150μm程度である。
剥離シートは、エネルギー線硬化型保護膜形成層を保護する目的で用いられる。
剥離シートの表面張力としては、好ましくは40mN/m以下であるのがよく、特に好ましくは35mN/m以下であるのがよい。このような表面張力の低い剥離シートは、材質を適宜に選択して得ることが可能であるし、またシートの表面にシリコーン樹脂等を塗布して離型処理を施すことで得ることもできる。
剥離シートの膜厚は、通常は5〜300μm、好ましくは10〜200μm、特に好ましくは20〜150μm程度である。
剥離シートの材質としては、たとえば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ピニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム等が用いられる。またこれらの架橋フィルムも用いられる。さらにこれらの積層フィルムであってもよい。
<エネルギー線硬化型保護膜形成層>
エネルギー線硬化型保護膜形成層は、本発明の最も特徴とする層であり、(A)重合性二重結合を有する重量平均分子量5万以上のアクリル系共重合体からなるポリマー成分、(B)エネルギー線硬化性成分、(C)染料および/または顔料及び(D)シリカを含有している。また、この層には、上記(A)〜(D)成分のほかに、(E)光重合開始剤を含んでいるのが望ましい。さらに、必要により、(F)その他の成分を含ませることもできる。これらの成分について、以下に順次説明する。
エネルギー線硬化型保護膜形成層は、本発明の最も特徴とする層であり、(A)重合性二重結合を有する重量平均分子量5万以上のアクリル系共重合体からなるポリマー成分、(B)エネルギー線硬化性成分、(C)染料および/または顔料及び(D)シリカを含有している。また、この層には、上記(A)〜(D)成分のほかに、(E)光重合開始剤を含んでいるのが望ましい。さらに、必要により、(F)その他の成分を含ませることもできる。これらの成分について、以下に順次説明する。
(A)ポリマー成分
本発明では、フィルムとしての可とう性や操作性を向上させるために、ポリマー成分を使用するが、このポリマー成分として特に重合性二重結合を有するアクリル系共重合体を使用する。このようなアクリル系共重合体を使用することにより、エネルギー線硬化後の硬度や耐熱性を向上させることができる。
このアクリル系共重合体の重量平均分子量は、5万以上、特に20万〜100万の範囲にあるのが好ましい。分子量が低すぎるとシート形成が不十分となり、高すぎると他の成分との相溶性が悪くなり、結果としてフィルム形成が妨げられる。
本発明では、フィルムとしての可とう性や操作性を向上させるために、ポリマー成分を使用するが、このポリマー成分として特に重合性二重結合を有するアクリル系共重合体を使用する。このようなアクリル系共重合体を使用することにより、エネルギー線硬化後の硬度や耐熱性を向上させることができる。
このアクリル系共重合体の重量平均分子量は、5万以上、特に20万〜100万の範囲にあるのが好ましい。分子量が低すぎるとシート形成が不十分となり、高すぎると他の成分との相溶性が悪くなり、結果としてフィルム形成が妨げられる。
(B)エネルギー線硬化性成分
エネルギー線硬化性成分は、紫外線、電子線等のエネルギー線の照射を受けると重合硬化する化合物からなるものである。このような化合物は、分子内に少なくとも1つの重合性二重結合を有し、通常は重量平均分子量が100〜30,000の範囲、特に好ましくは300〜10,000の範囲にあるものが用いられる。
エネルギー線硬化性成分は、紫外線、電子線等のエネルギー線の照射を受けると重合硬化する化合物からなるものである。このような化合物は、分子内に少なくとも1つの重合性二重結合を有し、通常は重量平均分子量が100〜30,000の範囲、特に好ましくは300〜10,000の範囲にあるものが用いられる。
このようなエネルギー線硬化性成分としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートあるいは1,4−ブチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、オリゴエステルアクリレート、ポリエステル型またはポリエーテル型のウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシ変性アクリレート等が挙げられる。
これらの中でも、紫外線硬化型樹脂が特に好ましい。具体的には、エポキシ変性アクリレート、オリゴエステルアクリレート、ウレタンアクリレートオリゴマー等が好ましく、硬度、耐熱性、接着性等の面からエポキシ変性アクリレートが最も好ましい。
これらの中でも、紫外線硬化型樹脂が特に好ましい。具体的には、エポキシ変性アクリレート、オリゴエステルアクリレート、ウレタンアクリレートオリゴマー等が好ましく、硬度、耐熱性、接着性等の面からエポキシ変性アクリレートが最も好ましい。
(C)染料および顔料
顔料、染料は、主として硬化被膜(保護膜)に形成されるレーザーマーキングの印字の認識性を向上させるために添加される。このような顔料としては、カーボンブラックや、各種の無機顔料が例示できる。またアゾ系、インダスレン系、インドフェノール系、フタロシアニン系、インジゴイド系、ニトロソ系、ザンセン系、オキシケトン系などの各種有機顔料があげられる。
これらの添加量は、その種類により様々であるが、一般に、(A)ポリマー成分および(B)エネルギー線硬化性成分の合計100質量部に対して、(C)染料および/または顔料が1〜50質量部、好ましくは3〜25質量部が適当である。
顔料、染料は、主として硬化被膜(保護膜)に形成されるレーザーマーキングの印字の認識性を向上させるために添加される。このような顔料としては、カーボンブラックや、各種の無機顔料が例示できる。またアゾ系、インダスレン系、インドフェノール系、フタロシアニン系、インジゴイド系、ニトロソ系、ザンセン系、オキシケトン系などの各種有機顔料があげられる。
これらの添加量は、その種類により様々であるが、一般に、(A)ポリマー成分および(B)エネルギー線硬化性成分の合計100質量部に対して、(C)染料および/または顔料が1〜50質量部、好ましくは3〜25質量部が適当である。
(D)シリカ
シリカは、硬化後の層の熱膨張係数をウエハの熱膨張係数に近づける機能を有し、これにより加工途中のウエハの反りを低減することができる。
このようなシリカは、特に限定されるものではないが、平均粒径が0.1〜10μmの球状合成シリカが好ましく、特に半導体装置の誤作動の要因となるα線の線源を極力除去したタイプの合成シリカが最適である。
シリカの添加量は、一般に、(A)ポリマー成分および(B)エネルギー線硬化性成分の合計100質量部に対して、(D)シリカは好ましくは100〜700質量部、より好ましくは200〜600質量部が適当である。このようにシリカを全体量の50質量%以上添加することで硬度、耐熱性を向上させることができる。
シリカは、硬化後の層の熱膨張係数をウエハの熱膨張係数に近づける機能を有し、これにより加工途中のウエハの反りを低減することができる。
このようなシリカは、特に限定されるものではないが、平均粒径が0.1〜10μmの球状合成シリカが好ましく、特に半導体装置の誤作動の要因となるα線の線源を極力除去したタイプの合成シリカが最適である。
シリカの添加量は、一般に、(A)ポリマー成分および(B)エネルギー線硬化性成分の合計100質量部に対して、(D)シリカは好ましくは100〜700質量部、より好ましくは200〜600質量部が適当である。このようにシリカを全体量の50質量%以上添加することで硬度、耐熱性を向上させることができる。
(E)光重合開始剤
エネルギー線硬化型保護膜形成層は、これに光重合開始剤を混入することにより、重合硬化時間ならびに光線照射量を少なくすることができる。
このような目的で使用される光重合開始剤の使用量は、(B)エネルギー線硬化性成分100質量部に対して、通常1.5〜4.5質量部、特に好ましくは2.4〜3.8質量部程度の割合とするのがよい。
エネルギー線硬化型保護膜形成層は、これに光重合開始剤を混入することにより、重合硬化時間ならびに光線照射量を少なくすることができる。
このような目的で使用される光重合開始剤の使用量は、(B)エネルギー線硬化性成分100質量部に対して、通常1.5〜4.5質量部、特に好ましくは2.4〜3.8質量部程度の割合とするのがよい。
このような光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール、2,4−ジエチルチオキサンソン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンジル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノン、アシルホスフィンオキシドなどが挙げられる。
これらの中でも、長波長域の光も吸収し、染料及び顔料を添加した系でも硬化可能なアシルホスフィンオキシドが特に好ましい。
これらの中でも、長波長域の光も吸収し、染料及び顔料を添加した系でも硬化可能なアシルホスフィンオキシドが特に好ましい。
(F)その他の成分
エネルギー線硬化型保護膜形成層には、上記成分のほかに、必要により、架橋剤、カップリング剤、酸化防止剤、難燃剤、応力緩和剤としてブタジエン系ゴムやシリコーンゴム等を含有させることができる。また、エポキシ樹脂やその熱硬化のためのフェノール樹脂及び潜在性硬化剤を含有させてもよい。
架橋剤は、硬化前の凝集力を調節するためのものであり、有機多価イソシアナート化合物、有機多価イミン化合物、有機金属キレート化合物等が挙げられる。
カップリング剤は、硬化被膜の耐熱性を損なわずに、接着性や密着性を向上させ、また耐水性(耐湿熱性)も向上させる。カップリング剤には、その汎用性とコスト面等から、シラン系(シランカップリング剤)が好ましい。
エネルギー線硬化型保護膜形成層には、上記成分のほかに、必要により、架橋剤、カップリング剤、酸化防止剤、難燃剤、応力緩和剤としてブタジエン系ゴムやシリコーンゴム等を含有させることができる。また、エポキシ樹脂やその熱硬化のためのフェノール樹脂及び潜在性硬化剤を含有させてもよい。
架橋剤は、硬化前の凝集力を調節するためのものであり、有機多価イソシアナート化合物、有機多価イミン化合物、有機金属キレート化合物等が挙げられる。
カップリング剤は、硬化被膜の耐熱性を損なわずに、接着性や密着性を向上させ、また耐水性(耐湿熱性)も向上させる。カップリング剤には、その汎用性とコスト面等から、シラン系(シランカップリング剤)が好ましい。
<製造方法>
本発明のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムは、剥離シートの剥離面上に上記のエネルギー線硬化型保護膜形成層を構成させる各成分を含む組成物をロールナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、リバースコーターなどの一般に公知の方法に準じて直接または転写によって塗工し、乾燥させて得ることができる。上記の組成物は、必要により、溶剤に溶解しまたは分散させて塗布してもよい。
エネルギー線硬化型保護膜形成層の厚さとしては、好ましくは3〜300μm、より好ましくは10〜60μmとするのがよい。この層が薄すぎると、保護、補強効果が得られにくく、また色むら等の問題が発生しやすくなる。また、この層が厚すぎると、エネルギー線照射のみでフィルム全体を硬化させることが難しくなる。
本発明のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムは、剥離シートの剥離面上に上記のエネルギー線硬化型保護膜形成層を構成させる各成分を含む組成物をロールナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、リバースコーターなどの一般に公知の方法に準じて直接または転写によって塗工し、乾燥させて得ることができる。上記の組成物は、必要により、溶剤に溶解しまたは分散させて塗布してもよい。
エネルギー線硬化型保護膜形成層の厚さとしては、好ましくは3〜300μm、より好ましくは10〜60μmとするのがよい。この層が薄すぎると、保護、補強効果が得られにくく、また色むら等の問題が発生しやすくなる。また、この層が厚すぎると、エネルギー線照射のみでフィルム全体を硬化させることが難しくなる。
<使用方法>
本発明のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムの使用用途としては、チップ保護用途であれば特に限定されないが、例えば、ウエハレベルパッケージ用のチップ裏面保護用途に用いることができる。
この場合、まずウエハの裏面にチップ保護用フィルムを40℃以上に加熱して0.05〜0.5MPaの圧力をかけてラミネートさせ、フィルムをウエハサイズに切断する。ウエハにラミネートしたフィルムに100〜2000mJ/cm2 の紫外線を照射することでフィルムを硬化させてウエハ全面を保護する。得られたフィルム付ウエハをダイシングにより個片化し、保護用フィルムで保護したチップとすることができる。
本発明のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムの使用用途としては、チップ保護用途であれば特に限定されないが、例えば、ウエハレベルパッケージ用のチップ裏面保護用途に用いることができる。
この場合、まずウエハの裏面にチップ保護用フィルムを40℃以上に加熱して0.05〜0.5MPaの圧力をかけてラミネートさせ、フィルムをウエハサイズに切断する。ウエハにラミネートしたフィルムに100〜2000mJ/cm2 の紫外線を照射することでフィルムを硬化させてウエハ全面を保護する。得られたフィルム付ウエハをダイシングにより個片化し、保護用フィルムで保護したチップとすることができる。
エネルギー線により硬化させた後のフィルムの鉛筆硬度はH以上、230℃でのプローブタックのピーク値は150mN/mm2 以下であるのがよい。
上記フィルムの鉛筆硬度がH未満となるとは、ウエハ搬送やチップ吸着、圧着等の際に保護フィルムに傷が入りやすい。
上記フィルムの230℃でのプローブタックのピーク値が150mN/mm2 を越えると、200℃以上に加熱されるリフロー工程等でフィルム剥がれ、フィルム表面の軟化に伴うフィルムの横洩れ、他の部材等への転写等の問題が発生する。
上記フィルムの鉛筆硬度がH未満となるとは、ウエハ搬送やチップ吸着、圧着等の際に保護フィルムに傷が入りやすい。
上記フィルムの230℃でのプローブタックのピーク値が150mN/mm2 を越えると、200℃以上に加熱されるリフロー工程等でフィルム剥がれ、フィルム表面の軟化に伴うフィルムの横洩れ、他の部材等への転写等の問題が発生する。
なお、プローブタックのピーク値は、一般に、金属などで作製された円柱(直径が3〜5mmのプローブ)断面を粘着面に一定の圧力、時間、温度などで押しつけ、一定の速度で引き剥がしたときの最大強度として測定される値をいうが、本発明では、直径3mmの円柱型プローブを用い、接触速さ30mm/分、接触荷重100gf、接触時間3秒、引き剥がし速さ600mm/分、230℃加熱下で測定された値をいうものとする。
つぎに、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1〜6および比較例1〜4
表1(実施例1〜6)および表2(比較例1〜4)に示した各成分の配合により、硬化性保護膜形成層用の塗布液を調製した。
なお、表1および表2における数値の単位はいずれも質量部である。また、表1および表2における各成分の符号は下記のとおりである。
表1(実施例1〜6)および表2(比較例1〜4)に示した各成分の配合により、硬化性保護膜形成層用の塗布液を調製した。
なお、表1および表2における数値の単位はいずれも質量部である。また、表1および表2における各成分の符号は下記のとおりである。
A1:ポリマー成分1(重量平均分子量80万、ガラス転移温度−33℃のアクリル系共重合体、重合性二重結合なし)
A2:ポリマー成分2(重量平均分子量80万、ガラス転移温度−65℃のアクリル系共重合体、重合性二重結合あり)
B1:エネルギー線硬化性成分1(トリメチロールプロパントトリアクリレート)
B2:エネルギー線硬化性成分2(エポキシアクリレート系樹脂)
C:染料及び顔料〔黒色顔料(アゾ系)〕
D:シリカ〔球状合成シリカ(平均粒径3μm)〕
E1:光重合開始剤1(α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)
E2:光重合開始剤2(アシルホスフィンオキシド)
F:架橋剤(有機多価イソシアネート系架橋剤)
A2:ポリマー成分2(重量平均分子量80万、ガラス転移温度−65℃のアクリル系共重合体、重合性二重結合あり)
B1:エネルギー線硬化性成分1(トリメチロールプロパントトリアクリレート)
B2:エネルギー線硬化性成分2(エポキシアクリレート系樹脂)
C:染料及び顔料〔黒色顔料(アゾ系)〕
D:シリカ〔球状合成シリカ(平均粒径3μm)〕
E1:光重合開始剤1(α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)
E2:光重合開始剤2(アシルホスフィンオキシド)
F:架橋剤(有機多価イソシアネート系架橋剤)
つぎに、上記の各塗布液を、厚さが38μmのポリエチレンテレフタレー(PET)フィルムからなる剥離シートの上に、乾燥膜厚が30μmとなるように130℃/3分で塗布乾燥したのち、その上に上記同様の別の剥離シートを貼り合わせ、剥離シート/エネルギー線硬化型保護膜形成層/剥離シートからなる3層構成のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムを作製した。
このエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムについて、下記の方法により、エネルギー線硬化型保護膜形成層の鉛筆硬度、タック力(プローブタックのピーク値)を測定し、また、下記の方法により、レーザーマーク認識性および実装信頼性を調べた、これらの結果は、表3に示されるとおりであった。
このエネルギー線硬化型チップ保護用フィルムについて、下記の方法により、エネルギー線硬化型保護膜形成層の鉛筆硬度、タック力(プローブタックのピーク値)を測定し、また、下記の方法により、レーザーマーク認識性および実装信頼性を調べた、これらの結果は、表3に示されるとおりであった。
<鉛筆硬度>
エネルギー線硬化型保護膜形成層をシリコンウエハに80℃で貼り合わせ、紫外線照射機を用いて紫外線を1,000mJ/cm2照射(照度40mW/cm2を25秒)した。その後、JIS規格:K5600−5−4に基づき室温(25℃)での鉛筆硬度を測定した。
エネルギー線硬化型保護膜形成層をシリコンウエハに80℃で貼り合わせ、紫外線照射機を用いて紫外線を1,000mJ/cm2照射(照度40mW/cm2を25秒)した。その後、JIS規格:K5600−5−4に基づき室温(25℃)での鉛筆硬度を測定した。
<プローブタックのピーク値>
被着体側のエネルギー線硬化型保護膜形成層の紫外線照射後(1,000mJ/cm2)でのプローブタックのピーク値(タック力)を、(株)レスカ社製、タッキング試験機、TAC−型を用いて測定した。測定条件と下記のとおりである。結果は、n=5の平均値とした。
プローブ :3mmφの円柱型
プローブの接触速さ :30mm/分
接触荷重 :100gf
接触時間 :3秒
引き剥がし速さ :600mm/分
測定温度 :230℃
被着体側のエネルギー線硬化型保護膜形成層の紫外線照射後(1,000mJ/cm2)でのプローブタックのピーク値(タック力)を、(株)レスカ社製、タッキング試験機、TAC−型を用いて測定した。測定条件と下記のとおりである。結果は、n=5の平均値とした。
プローブ :3mmφの円柱型
プローブの接触速さ :30mm/分
接触荷重 :100gf
接触時間 :3秒
引き剥がし速さ :600mm/分
測定温度 :230℃
<レーザーマーク認識性>
エネルギー線硬化型保護膜形成層をシリコンウエハに80℃で貼り合わせ、紫外線照射機を用いて紫外線を1,000mJ/cm2照射(照度40mW/cm2を25秒)した。その後、レーザーマーキングを行った(キーエンス製:ML−G9320使用、文字高さ0.75mm、文字幅0.5mm)後、レーザーマーキングの印字の認識性を顕微鏡により観察した。
認識性の評価は、顕微鏡搭載のCCDカメラを用いて行った。CCDカメラによるコントラスト値が85%を超えるものを◎、85%以下70%以上のものを○、70%未満30%以上のものを△、30%未満のものを×とした。
エネルギー線硬化型保護膜形成層をシリコンウエハに80℃で貼り合わせ、紫外線照射機を用いて紫外線を1,000mJ/cm2照射(照度40mW/cm2を25秒)した。その後、レーザーマーキングを行った(キーエンス製:ML−G9320使用、文字高さ0.75mm、文字幅0.5mm)後、レーザーマーキングの印字の認識性を顕微鏡により観察した。
認識性の評価は、顕微鏡搭載のCCDカメラを用いて行った。CCDカメラによるコントラスト値が85%を超えるものを◎、85%以下70%以上のものを○、70%未満30%以上のものを△、30%未満のものを×とした。
<実装信頼性>
エネルギー線硬化型保護膜形成層をシリコンウエハに80℃で貼り合わせ、紫外線照射機を用いて紫外線を1,000mJ/cm2照射(照度40mW/cm2を25秒)した。保護膜層側にダイシングテープを貼り合わせ、5mm×5mmにダイシングした。分割された個々のシリコンチップを85℃/85%RHの恒温恒湿槽で168時間処理した後、IRリフロー炉で250℃/120秒加熱した。その後、得られたシリコンチップと保護膜層との剥離の有無をSAT(超音波映像装置:日立建機ファインテック株式会社製)で観察した。20個のサンプルのうち、剥離が発生したものをカウントした。
エネルギー線硬化型保護膜形成層をシリコンウエハに80℃で貼り合わせ、紫外線照射機を用いて紫外線を1,000mJ/cm2照射(照度40mW/cm2を25秒)した。保護膜層側にダイシングテープを貼り合わせ、5mm×5mmにダイシングした。分割された個々のシリコンチップを85℃/85%RHの恒温恒湿槽で168時間処理した後、IRリフロー炉で250℃/120秒加熱した。その後、得られたシリコンチップと保護膜層との剥離の有無をSAT(超音波映像装置:日立建機ファインテック株式会社製)で観察した。20個のサンプルのうち、剥離が発生したものをカウントした。
本発明の実施例1〜6は、エネルギー線硬化型保護膜形成層中に顔料およびシリカを含み、その鉛筆硬度およびタック力で本発明の要件を満たしており、レーザーマーク認識性および実装信頼性のいずれにも問題はなかった。
これに対し、比較例1は十分に硬化しており、鉛筆硬度、タック力で問題ないものの、顔料を含まないため、レーザーマーク認識性が不十分である。比較例2は顔料を含んでいるために硬化が不十分であり紫外線硬化後のタック力が高く、耐熱性がないため実装信頼性の面で問題がある。比較例3でも硬化が不十分であるために鉛筆硬度が低くウエハ搬送時等に傷が入りやすく、また実装信頼性の面でも問題がある。
これに対し、比較例1は十分に硬化しており、鉛筆硬度、タック力で問題ないものの、顔料を含まないため、レーザーマーク認識性が不十分である。比較例2は顔料を含んでいるために硬化が不十分であり紫外線硬化後のタック力が高く、耐熱性がないため実装信頼性の面で問題がある。比較例3でも硬化が不十分であるために鉛筆硬度が低くウエハ搬送時等に傷が入りやすく、また実装信頼性の面でも問題がある。
1 剥離シート
2 エネルギー線硬化型保護膜形成層
2 エネルギー線硬化型保護膜形成層
Claims (6)
- (A)重合性二重結合を有する重量平均分子量5万以上のアクリル系共重合体からなるポリマー成分、(B)エネルギー線硬化性成分、(C)染料および/または顔料及び(D)シリカを含有してなるエネルギー線硬化型保護膜形成層を有することを特徴とするエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
- エネルギー線硬化性成分(B)が、エポキシ変性アクリレートであることを特徴とする請求項1に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
- エネルギー線硬化型保護膜形成層が、(A)ポリマー成分および(B)エネルギー線硬化性成分の合計100質量部に対し、(C)染料および/または顔料を1〜50質量部、(D)シリカを100〜700質量部含有することを特徴とする請求項1または2に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
- エネルギー線硬化型保護膜形成層が、(A)〜(D)成分のほかに、(E)光重合開始剤を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
- (E)光重合開始剤が、アシルホスフィンオキシドであることを特徴とする請求項4に記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
- 剥離シートをエネルギー線硬化型保護膜形成層の片面又は両面に仮着したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のエネルギー線硬化型チップ保護用フィルム。
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