JP2009094127A - 半導体ウエハ加工用フィルム - Google Patents

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洋介 大河原
Hiromitsu Maruyama
弘光 丸山
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泰正 盛島
Shinichi Ishiwatari
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Abstract

【課題】エキスパンド条件の最適化のために多大な時間や労力を要することなく、エキスパンドによって良好に分断可能な半導体ウエハ加工用フィルムを提供すること。
【解決手段】本発明の半導体ウエハ加工用テープ１０は、半導体ウエハＷに接着した状態でエキスパンドされることにより、半導体ウエハＷとともにチップサイズに分断される略円形の接着フィルム１１と、接着フィルム１１の半導体ウエハＷに接着される面とは反対の面に貼り合わされた略円形の粘着テープ１２とを有する積層構造の加工用フィルムであって、接着フィルム１１の粘着テープ１２に対する直径比が、０．８１５〜１の範囲である。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエハに接着した状態でエキスパンドされることにより、半導体ウエハとともにチップサイズに分断される接着フィルムと、接着フィルムの半導体ウエハに接着される面とは反対の面に貼り合わされた粘着テープを有する積層構造の半導体ウエハ加工用フィルムに関する。
近時、半導体ウエハを個々のチップに分断する際に半導体ウエハを固定するためのダイシングテープと、分断された半導体チップをリードフレームやパッケージ基板等に接着するため、又は、スタックドパッケージにおいては、半導体チップ同士を積層、接着するためのダイボンディングフィルム（ダイアタッチフィルムともいう）との２つの機能を併せ持つダイシング・ダイボンディングフィルム（ＤＤＦ）が開発されている。
従来のダイシング・ダイボンディングフィルムについて、図５及び図６を用いて説明する。図５は、ダイシング・ダイボンディングフィルム５０に半導体ウエハＷを搭載した状態を示す平面図である。また、図６は、ダイシング・ダイボンディングフィルム５０に、半導体ウエハＷとリングフレーム６０が貼り合わされた状態を示す断面図である。
図示のように、ダイシング・ダイボンディングフィルム５０は、ダイボンディングフィルムとして機能する接着フィルム５１と、ダイシングテープとして機能する粘着テープ５２とが積層された構造を有する。接着フィルム５１は、半導体ウエハＷの外径と同じか、又は、ウエハの位置ズレを考慮して、半導体ウエハＷの外径よりやや大きい外径の円形形状である。粘着テープ５２は、基材フィルム５２ａとその上に設けられた粘着剤層５２ｂとからなり、ダイシング用リングフレーム６０の内径よりも大きい外径の円形形状である。
半導体ウエハＷを個々のチップに切断する際には、ダイシングブレードを用いて半導体ウエハＷと接着フィルム５１とを研削して個片化し、その後、粘着テープ５２に紫外線照射等の硬化処理を施して個片化した半導体チップをピックアップする。このとき、粘着テープ５２は、硬化処理によって粘着力が低下しているので、接着フィルム５１から容易に剥離し、半導体チップは裏面に接着フィルム５１が付着した状態でピックアップされる。半導体チップの裏面に付着した接着フィルム５１は、その後、半導体チップをリードフレームやパッケージ基板、あるいは他の半導体チップに接着する際に、ダイボンディングフィルムとして機能する。
しかしながら、上記のようにダイシングブレードを用いて半導体ウエハを切断する場合、ウエハにはブレードによる切削抵抗がかかるため、半導体ウエハ及び半導体チップの欠けや割れ（以下、チッピングという）が発生する場合がある。このような問題は、半導体ウエハの薄膜化の傾向が進むに従って、一層深刻化すると推測される。
上記のような問題を解決する方法として、例えば、特許文献１には、レーザー加工装置を用いた半導体基板の切断方法が提案されている。特許文献１の半導体基板の切断方法は、ダイボンド樹脂層（接着フィルム）を介在させてシート（粘着テープ）が貼り付けられた半導体基板の内部に焦点光を合わせてレーザー光を照射することにより、半導体基板の内部に多光子吸収による改質領域を形成し、この改質領域で切断予定部を形成する工程と、シートを拡張（エキスパンド）させることにより、切断予定部に沿って半導体基板及びダイボンド樹脂層を切断する工程とを備えている。
特許文献１の半導体基板の切断方法によれば、半導体内部に形成された切断予定部を起点として、比較的小さな力で半導体基板の厚さ方向に割れが発生するため、半導体基板に貼り付けられたシート（粘着テープ）を拡張させると、切断予定部に沿って半導体基板を精度良く切断することができる。また、このとき、切断された半導体基板の対向する切断面は、シート（粘着テープ）のエキスパンドに伴って離間していくため、半導体基板とシート（粘着テープ）との間に存在するダイボンド樹脂層（接着フィルム）も切断予定部に沿って切断される。
このような切断方法では、レーザー光の照射とシートのエキスパンドによって、非接触で半導体ウエハとダイボンド樹脂層（接着シート）を切断することができるので、ダイシングブレードを用いる場合のようなチッピングを発生させることなく半導体ウエハの切断が可能である。したがって、例えば５０μｍ以下の極薄半導体ウエハを切断する場合に特に有用である。
特開２００３−３３８４６７号公報
しかしながら、上記のようにエキスパンドによって接着フィルムを分断する場合、接着フィルムを１００％分断するためには、エキスパンドスピードやエキスパンド量などのエキスパンド条件の最適化が必要であり、多大な時間や労力を要してしまう。
そこで、本発明の目的は、エキスパンド条件の最適化のために多大な時間や労力を要することなく、エキスパンドによって良好に分断可能な半導体ウエハ加工用フィルムを提供することにある。
本発明の半導体ウエハ加工用フィルムは、半導体ウエハに接着した状態でエキスパンドされることにより、半導体ウエハとともにチップサイズに分断される略円形の接着フィルムと、前記接着フィルムの半導体ウエハに接着される面とは反対の面に貼り合わされた略円形の粘着テープとを有する積層構造の加工用フィルムであって、
前記接着フィルムの前記粘着テープに対する直径比が、０．８１５〜１の範囲であることを特徴とする。
前記半導体ウエハ加工用フィルムは、
（ａ）半導体ウエハの分割予定部分に予めレーザー光を照射して、該ウエハの内部に多光子吸収による改質領域を形成する工程と、
（ｂ）前記半導体ウエハに前記半導体ウエハ加工用フィルムを貼り付ける工程と
を順序不同に含み、さらに、
（ｃ）前記半導体ウエハ加工用フィルムをエキスパンドし、前記半導体ウエハ及び接着フィルムを分割予定ラインに沿って分断することにより、複数の接着フィルム付き半導体チップを得る工程と
を含む半導体装置の製造方法に好適に使用される。
前記粘着テープは、エキスパンド時に使用するリングフレームの内径と同じか又はそれ以上の直径を有することが好ましい。
また、前記粘着テープは、以下の条件下で引張試験を行ったときに、テープ伸び率１０％での引張荷重が１０Ｎ以上であることが好ましい。
試験片の幅：２５ｍｍ
試験片の標線間距離：１００ｍｍ
つかみ具間距離：１００ｍｍ
引張速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ
さらに、前記接着フィルムは、以下の条件下で引張試験を行ったときに、破断荷重が１０Ｎ以下であることが好ましい。
試験片の幅：１０ｍｍ
試験片の標線間距離：４０ｍｍ
引張速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ
本発明によれば、接着フィルムの粘着テープに対する直径比を０．８１５〜１と大きくする、すなわち、接着フィルムの直径を粘着テープの直径と同じか又は同直径に近づけることで、エキスパンドによって半導体ウエハ加工用テープが受ける張力を接着フィルムにも均一に印加させることが可能となる。これにより、接着フィルムを均一に伸張させることができ、接着フィルムの分断性を向上させることができる。また、接着フィルムの分断性の向上により、エキスパンド条件の最適化に要する時間や労力を軽減することができるという効果が得られる。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る半導体ウエハ加工用フィルム１０に、半導体ウエハＷが貼り合わされた状態を示す平面図である。図２は、半導体ウエハ加工用フィルム１０に、半導体ウエハＷとエキスパンド用リングフレーム２０が貼り合わされた状態を示す断面図である。
本実施形態の半導体ウエハ加工用フィルム１０は、接着フィルム１１と、粘着テープ１２とが積層された構造を有する。粘着テープ１２は、基材フィルム１２ａと、その上に設けられた粘着剤層１２ｂとからなる。
接着フィルム１１及び粘着テープ１２は、それぞれ半導体ウエハの形状に対する略円形形状を有しており、接着フィルム１１の粘着テープ１２に対する直径比は、０．８１５〜１の範囲に設定される。粘着テープ１２は、後述するエキスパンド用のリングフレームの内径と同じか又はそれ以上の直径を有する。
本実施形態の半導体ウエハ加工用フィルム１０を使用して、接着フィルム付き半導体チップを製造する方法について説明する。
まず、図３に示すように、半導体ウエハＷの分割予定部分にレーザー光を照射して、ウエハ内部に多光子吸収による改質領域を３０形成する。次いで、図４（ａ）に示すように、半導体ウエハＷと半導体ウエハ下降用フィルム１０の接着フィルム１１とを貼り合わせ、粘着テープ１２の外周部にリングフレーム２０を貼り付けて、粘着テープ１２の基材フィルム１２ｂの下面を、エキスパンド装置のステージ２１上に載置する。図中、符号２２は、エキスパンド装置の中空円柱形状の突き上げ部材である。
なお、半導体ウエハＷにレーザー光を照射する工程に先立って、半導体ウエハ加工用フィルム１０との貼合せ工程を実施してもよい。
次に、図４（ｂ）に示すように、リングフレーム２０を固定した状態で、エキスパンド装置の突き上げ部材２２を上昇させ、半導体ウエハ加工用フィルム１０をエキスパンドする。このエキスパンドにより、接着フィルム及び粘着テープ１２が引き伸ばされ、半導体ウエハＷが、改質領域を起点としてチップ単位で分断されるとともに、接着フィルム１１も分断される。
その後、粘着テープ１２に放射線硬化処理又は熱硬化処理等を施し、半導体チップをピックアップすることで、接着シート付き半導体チップを得ることができる。
なお、エキスパンド工程に先立って、粘着テープ１２の硬化処理を実施してもよい。
上記のような接着フィルム付き半導体チップの製造方法において、接着フィルム１１の粘着テープ１２に対する直径比が０．８１５よりも小さい場合には、エキスパンド装置の突き上げ部材２２の上昇によって、粘着テープの外周部分が引き伸ばされ、この粘着テープの伸びによって接着フィルムが引き伸ばされて切断されるが、この場合、エキスパンドによってフィルム１０が受ける張力の一部が、粘着テープの伸びによって吸収されてしまうので、内側の接着フィルムを均一に引き伸ばすことができず、接着フィルムを１００％分断することが困難となる。
これに対し、本発明の半導体加工用フィルム１０は、接着フィルム１１の粘着テープ１２に対する直径比が０．８１５〜１に設定されているので、接着フィルム１１の直径が粘着テープ１２の直径と同じか又は同直径に近く、エキスパンドによる張力を接着フィルム１１にも均一に印加させることが可能となる。したがって、接着フィルム１１を均一に伸張させることができ、接着フィルムの分断性を向上させることができる。また、接着フィルムの分断性の向上により、エキスパンド条件の最適化に要する時間や労力を縮減することができる。
本発明の半導体加工用フィルム１０は、接着フィルムと粘着テープとが積層されたものであり、ウエハ１枚分毎に切断された形態と、これが複数形成された長尺のシートをロール状に巻き取った形態とを含む。
ロール状に巻き取った形態では、接着フィルムの粘着テープに対する直径比を０．８１５〜１と大きくすることで、接着フィルムのウエハ貼付け部分に、各層の段差に起因する巻きシワ（転写痕、又は、巻き跡ともいう）が形成されることを軽減させる効果が得られ、接着フィルムとウエハとの接着不良の抑制が期待できる。
次に、本実施形態のウエハ加工用フィルム１０の各構成要素について詳細に説明する。
（接着フィルム）
接着フィルム１１は、半導体ウエハが貼り合わされ切断された後、チップをピックアップする際に、切断された接着フィルム１１が粘着テープ１２から剥離してチップに付着しており、チップをパッケージ基板やリードフレームに固定する際のボンディングフィルムとして機能するものである。
接着フィルム１１は、以下の条件下で引張試験を行ったときに、破断荷重が１０Ｎ以下であることが望ましい。
試験片の幅：１０ｍｍ
試験片の標線間距離：４０ｍｍ
引張速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ
標線間距離及びつかみ具間距離は、ＪＩＳ Ｋ ７１１３による規定に基づく。
破断荷重が１０Ｎを超えると、切断されたチップとともに切断され難くなってしまう。すなわち、エキスパンド時の分断性を向上させるためには、接着フィルム１１は、破断荷重が１０Ｎ以下であることが好ましい。
また、破断荷重が１０Ｎを超えると、より高速でエキスパンドしなければ接着フィルム１１が切断できなくなる。より高速でエキスパンドするためにはエキスパンド装置の強化（装置改造）が必要となり、やはりエキスパンド条件の最適化に要する時間や労力が増してしまう。
接着フィルム１１としては、特に限定されるものではないが、上記物性値を満たす、ダイボンディングフィルムとして一般的に使用されるフィルム状接着剤を好適に使用することができ、ポリイミド系接着剤、アクリル系粘接着剤、エポキシ樹脂／フェノール樹脂／アクリル樹脂／無機フィラーのブレンド系粘接着剤等が好ましい。その厚さは適宜設定してよいが、５〜１００μｍ程度が好ましい。
本発明の半導体ウエハ加工用フィルムは、予め円形形状にカットされた接着フィルムを、粘着テープ上に直接にラミネートすることによって形成することができる。ラミネート時の温度は１０〜１００℃の範囲で、０．０１〜１０Ｎ／ｍの線圧をかけることが好ましい。
（粘着テープ）
粘着テープ１２は、半導体ウエハのダイシング工程で、切断されたチップが飛び散らないようにウエハを固定するものであり、ウエハを強力に固定する高い粘着力が求められる一方で、チップのピックアップ時には、チップから容易に剥がれることが求められる。
粘着テープ１２は、以下の条件下で引張試験を行ったときに、テープ伸び率１０％での引張荷重が１０Ｎ以上であることが好ましい。引張荷重が１０Ｎより小さいと、エキスパンド時のスピードや力がウエハ中央部まで伝わらなかったり、その前にダイシングテープが破断したりしてしまう。
試験片の幅：２５ｍｍ
試験片の標線間距離：１００ｍｍ
つかみ具間距離：１００ｍｍ
引張速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ
標線間距離及びつかみ具間距離は、ＪＩＳ Ｋ ７１１３による規定に基づく。
基材フィルム１２ａは、複層でもよいし単層で構成されていてもよい。基材フィルム１２ａの構成材料としては、特に限定されるものではなく、従来公知の各種プラスチック、ゴムなどを使用できるが、その中でも、上記物性値を満たすものが好ましい。
後述する粘着剤層１２ｂとして、放射線照射により硬化して粘接着力の制御を行うタイプのものを使用する場合には、基材フィルム１２ａは放射線透過性であることが好ましく、粘着剤が硬化する波長での放射線透過性の良いものを選択することが好ましい。このような基材としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマーなどのα−オレフィンの単独重合体または共重合体あるいはこれらの混合物、ポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテンもしくはペンテン系共重合体、ポリアミド−ポリオール共重合体等の熱可塑性エラストマー、およびこれらの混合物を挙げることができる。また、これらを複層にしたものを使用しても良い。
なお、基材フィルム１２ａは、エキスパンド後、接着フィルム付半導体チップをピックアップする際に、チップ間隙を大きくするために、ネッキング（基材フィルムを放射状延伸したときに起こる力の伝播性不良による部分的な伸びの発生）の極力少ないものが好ましい。このような基材フィルムとしては、例えばポリウレタンのほか、スチレン−エチレン−ブテンもしくはペンテン系共重合体等を例示することができるが、特にモノマー成分としてスチレンを有する共重合体を使用する場合には、分子量やスチレン含有量を適宜選択することが好ましい。ダイシング時の伸びあるいはたわみを防止するには架橋した基材フィルムを選択することが好ましい。
さらには基材フィルム１２ａの粘接着剤層１２ｂが設けられる側の表面には、粘接着剤層１２ｂとの接着性を向上させるためにコロナ処理、あるいはプライマー層を設ける等の処理を適宜施してもよい。
基材フィルム１２ａの厚みは、強伸度特性、放射線透過性の観点から通常５０〜２００μｍが適当である。
粘着剤層１２ｂは、基材フィルム１２ａ上に粘着剤を塗工して製造することができる。粘着剤層１２ｂとしては特に制限はなく、エキスパンドの際に接着剤層１１及び半導体ウエハが剥離したりしない程度の保持性や、ピックアップ時には接着剤層１１と剥離が容易とする特性を有するものであればよい。ピックアップ性を向上させるために、粘着剤層１２ｂは放射線硬化性のものが好ましく、接着剤層１１との剥離が容易な材料であることが好ましい。
例えば、本発明では、主鎖に対して、少なくとも放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基、水酸基及びカルボキシル基を含有する基をそれぞれ有するアクリル系共重合体を主成分とし、かつゲル分率が６０％以上であることが好ましい。さらには、分子中にヨウ素価０．５〜２０の放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する化合物（Ａ）と、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、およびエポキシ樹脂から選ばれた少なくとも１種の化合物（Ｂ）を付加反応させてなるポリマーを含有していることが好ましい。
粘着剤層の主成分の１つである化合物（Ａ）について説明する。化合物（Ａ）の放射線硬化性炭素−炭素二重結合の好ましい導入量はヨウ素価で０．５〜２０、より好ましくは０．８〜１０である。ヨウ素価が０．５以上であると、放射線照射後の粘着力の低減効果を得ることができ、ヨウ素価が２０以下であれば、放射線照射後の粘着剤の流動性が十分で、延伸後の素子間隙を十分得ることができるため、ピックアップ時に各素子の画像認識が困難になるという問題が抑制できる。さらに、化合物（Ａ）そのものに安定性があり、製造が容易となる。
上記化合物（Ａ）は、ガラス転移点が−７０℃〜０℃であることが好ましく、−６６℃〜−２８℃であることがより好ましい。ガラス転移点（以下、Ｔｇという。）が−７０℃以上であれば、放射線照射に伴う熱に対する耐熱性が十分であり、０℃以下であれば、表面状態が粗いウエハにおけるダイシング後の素子の飛散防止効果が十分得られる。
上記化合物（Ａ）はどのようにして製造されたものでもよいが、例えば、アクリル系共重合体またはメタクリル系共重合体などの放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有し、かつ、官能基をもつ化合物（（１））と、その官能基と反応し得る官能基をもつ化合物（（２））とを反応させて得たものが用いられる。
このうち、前記の放射線硬化性炭素−炭素二重結合および官能基を有する化合物（（１））は、アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルなどの放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する単量体（（１）−１）と、官能基を有する単量体（（１）−２）とを共重合させて得ることができる。粘着剤二重結合量については加熱乾燥された粘着剤約１０ｇに含まれる炭素−炭素二重結合量を真空中暗所における臭素付加反応による重量増加法により定量測定できる。
単量体（（１）−１）としては、炭素数６〜１２のヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、デシルアクリレート、または炭素数５以下の単量体である、ペンチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、またはこれらと同様のメタクリレートなどを列挙することができる。
単量体（（１）−１）として、炭素数の大きな単量体を使用するほどガラス転移点は低くなるので、所望のガラス転移点のものを作製することができる。また、ガラス転移点の他、相溶性と各種性能を上げる目的で酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリルなどの炭素−炭素二重結合をもつ低分子化合物を配合することも単量体（（１）−１）の総質量の５質量％以下の範囲内で可能である。
単量体（（１）−２）が有する官能基としては、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、環状酸無水基、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、単量体（（１）−２）の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、フタル酸、２−ヒドロキシアルキルアクリレート類、２−ヒドロキシアルキルメタクリレート類、グリコールモノアクリレート類、グリコールモノメタクリレート類、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、アリルアルコール、Ｎ−アルキルアミノエチルアクリレート類、Ｎ−アルキルアミノエチルメタクリレート類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フマル酸、無水フタル酸、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の一部を水酸基またはカルボキシル基および放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する単量体でウレタン化したものなどを列挙することができる。
化合物（２）において、用いられる官能基としては、化合物（１）、つまり単量体（（１）−２）の有する官能基が、カルボキシル基または環状酸無水基である場合には、水酸基、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、水酸基である場合には、環状酸無水基、イソシアネート基などを挙げることができ、アミノ基である場合には、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、エポキシ基である場合には、カルボキシル基、環状酸無水基、アミノ基などを挙げることができ、具体例としては、単量体（（１）−２）の具体例で列挙したものと同様のものを列挙することができる。
化合物（１）と化合物（２）の反応において、未反応の官能基を残すことにより、酸価または水酸基価などの特性に関して、本発明で規定するものを製造することができる。
上記の化合物（Ａ）の合成において、反応を溶液重合で行う場合の有機溶剤としては、ケトン系、エステル系、アルコール系、芳香族系のものを使用することができるが、中でもトルエン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、ベンゼンメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトンなどの、一般にアクリル系ポリマーの良溶媒で、沸点６０〜１２０℃の溶剤が好ましく、重合開始剤としては、α，α’−アゾビスイソブチルニトリルなどのアゾビス系、ベンゾイルペルオキシドなどの有機過酸化物系などのラジカル発生剤を通常用いる。この際、必要に応じて触媒、重合禁止剤を併用することができ、重合温度および重合時間を調節することにより、所望の分子量の化合物（Ａ）を得ることができる。また、分子量を調節することに関しては、メルカプタン、四塩化炭素系の溶剤を用いることが好ましい。なお、この反応は溶液重合に限定されるものではなく、塊状重合、懸濁重合など別の方法でもさしつかえない。
以上のようにして、化合物（Ａ）を得ることができるが、本発明において、化合物（Ａ）の分子量は、３０万〜１００万程度が好ましい。３０万未満では、放射線照射による凝集力が小さくなって、ウエハをダイシングする時に、素子のずれが生じやすくなり、画像認識が困難となることがある。この素子のずれを、極力防止するためには、分子量が、４０万以上である方が好ましい。また、分子量が１００万を越えると、合成時および塗工時にゲル化する可能性がある。
なお、本発明における分子量とは、ポリスチレン換算の質量平均分子量である。
なお、化合物（Ａ）が、水酸基価５〜１００となるＯＨ基を有すると、放射線照射後の粘着力を減少することによりピックアップミスの危険性をさらに低減することができるので好ましい。また、化合物（Ａ）が、酸価０．５〜３０となるＣＯＯＨ基を有することが好ましい。
ここで、化合物（Ａ）の水酸基価が低すぎると、放射線照射後の粘着力の低減効果が十分でなく、高すぎると、放射線照射後の粘着剤の流動性を損なう傾向がある。また酸価が低すぎると、テープ復元性の改善効果が十分でなく、高すぎると粘着剤の流動性を損なう傾向がある。
つぎに、粘着剤層のもう１つの主成分である化合物（Ｂ）について説明する。化合物（Ｂ）は、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、およびエポキシ樹脂から選ばれる化合物であり、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。この化合物（Ｂ）は架橋剤として働き、化合物（Ａ）または基材フィルムと反応した結果できる架橋構造により、化合物（Ａ）および（Ｂ）を主成分とした粘着剤の凝集力を、粘着剤塗布後に向上することができる。
ポリイソシアネート類としては、特に制限がなく、例えば、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、４，４’−〔２，２−ビス（４−フェノキシフェニル）プロパン〕ジイソシアネート等の芳香族イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、２，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート等が挙げられる。を挙げることができ、具体的には、コロネートＬ（日本ポリウレタン株式会社製、商品名）等を用いることができる。
また、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂としては、具体的には、ニカラックＭＸ−４５（三和ケミカル株式会社製、商品名）、メラン（日立化成工業株式会社製、商品名）等を用いることができる。
さらに、エポキシ樹脂としては、ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ（三菱化学株式会社製、商品名）等を用いることができる。
本発明においては、特にポリイソシアネート類を用いることが好ましい。
（Ｂ）の添加量としては、化合物（Ａ）１００質量部に対して０．１〜１０質量部、好ましくは０．４〜３質量部の割合となるよう、選択することが必要である。この範囲内で選択することにより、適切な凝集力とすることができ、急激に架橋反応が進行することないので、粘着剤の配合や塗布等の作業性が良好となる。
また、本発明において、粘着剤層１２ｂには、光重合開始剤（Ｃ）が含まれていることが好ましい。粘着剤層１２ｂの含まれる光重合開始剤（Ｃ）に特に制限はなく、従来知られているものを用いることができる。例えば、ベンゾフェノン、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン等のアセトフェノン類、２−エチルアントラキノン、ｔ−ブチルアントラキノン等のアントラキノン類、２−クロロチオキサントン、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、ベンジル、２，４，５−トリアリ−ルイミダゾール二量体（ロフィン二量体）、アクリジン系化合物等を挙げることができ、これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
（Ｃ）の添加量としては、化合物（Ａ）１００質量部に対して０．１〜１０質量部とすることが好ましく、０．５〜５質量部とすることがより好ましい。
さらに本発明に用いられる放射線硬化性の粘着剤には必要に応じて粘着付与剤、粘着調整剤、界面活性剤など、あるいはその他の改質剤等を配合することができる。また、無機化合物フィラーを適宜加えてもよい。
粘着剤層の厚さは少なくとも５μｍ、より好ましくは１０μｍ以上であることが好ましい。なお、粘着剤層は複数の層が積層された構成であってもよい。
次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（１）粘着テープの作製
（粘着テープＡ）
有機溶剤に溶解したアクリル系放射線硬化性粘着剤組成物を、ポリオレフィンフィルムＡに乾燥膜厚が１０μｍとなるように塗布し、１１０℃で３分間乾燥し、粘着テープAを調製した。
（粘着テープＢ）
同様のアクリル系放射線硬化性粘着剤組成物を、ポリオレフィンフィルムＢに乾燥膜厚が１０μｍとなるように塗布し、１１０℃で３分間乾燥し、粘着テープＢを調製した。
（粘着テープＣ）
同様のアクリル系放射線硬化性粘着剤組成物を、ポリオレフィンフィルムＣに乾燥膜厚が１０μｍとなるように塗布し、１１０℃で３分間乾燥し、粘着テープＣを調製した。
（２）接着フィルムの作製
（接着フィルムａ）
有機溶剤に溶解したエポキシ−アクリル系接着剤を離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、１１０℃で１分間加熱乾燥して、膜厚が４０μｍのＢステージ状態の接着フィルムaを調製した。
（接着フィルムｂ）
有機溶剤に溶解したエポキシ−アクリル系接着剤(接着フィルムａとはエポキシ樹脂とアクリル樹脂の配合比が異なる)を離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、１１０℃で１分間加熱乾燥して、膜厚が４０μｍのＢステージ状態の接着フィルムbを調製した。
（接着フィルムｃ）
有機溶剤に溶解したエポキシ−アクリル系接着剤(接着フィルムａ、ｂとはエポキシ樹脂とアクリル樹脂の配合比が異なる)を離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、１１０℃で１分間加熱乾燥して、膜厚が４０μｍのＢステージ状態の接着フィルムcを調製した。
＜特性評価＞
各粘着テープの伸び率１０％での引張荷重、及び各接着フィルムの破断荷重の測定を、以下の条件にて行った。結果を表１に示す。
（粘着テープの伸び率１０％での引張荷重）
測定温度及び湿度：２５℃、６０％
試験片の幅：２５ｍｍ
試験片の標線間距離：１００ｍｍ
つかみ具間距離：１００ｍｍ
引張速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ
測定装置：ストログラフ (東洋精機)
（接着フィルムの、破断荷重）
測定温度及び湿度：２５℃、６０％
試験片の幅：１０ｍｍ
試験片の標線間距離：４０ｍｍ
引張速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ
測定装置： ストログラフ (東洋精機)
（実施例１）
粘着テープＡ及び接着フィルムａを、それぞれ直径３７０ｍｍ、３３５ｍｍの円形にカットし、粘着テープＡの粘着剤層と接着フィルムａとを貼り合わせ、表１に示す直径比を有する実施例１のウエハ加工用フィルムを作製した。
（実施例２）
実施例１の粘着テープＡを、粘着テープＢに代えた以外は、実施例１と同様にして実施例２のウエハ加工用フィルムを作製した。
（実施例３）
実施例１の粘着テープＡを、粘着テープＣに代えた以外は、実施例１と同様にして実施例３のウエハ加工用フィルムを作製した。
（実施例４）
実施例１の接着フィルムａを、接着フィルムｂに代えた以外は、実施例１と同様にして実施例４のウエハ加工用フィルムを作製した。
（実施例５）
実施例１の接着フィルムａを、接着フィルムｃに代えた以外は、実施例１と同様にして実施例５のウエハ加工用フィルムを作製した。
（実施例６）
実施例１の接着フィルムａの直径を、粘着テープＡの直径と同じ３７０ｍｍに代えた以外は、実施例１と同様にして実施例６のウエハ加工用フィルムを作製した。
（比較例１）
実施例１の接着フィルムａの直径を、３００ｍｍに代えた以外は、実施例１と同様にして比較例１のウエハ加工用フィルムを作製した。
＜接着フィルムの分断性試験＞
まず、半導体ウエハ（厚さ５０μｍ、径３００ｍｍ）に、レーザー光を照射し、ウエハ内部に改質領域を形成した。レーザー照射後の半導体ウエハ及びステンレス製のリングフレームに、実施例１〜６及び比較例１のウエハ加工用フィルムをラミネートした。次に、ウエハ加工用フィルムの外周部に、内径３３０ｍｍの樹脂製のエキスパンドリングを貼り付け、エキスパンド装置によりリングを固定し、半導体ウエハ加工用フィルムを以下のエキスパンド条件にてエキスパンドした。
エキスパンド速度：１００ｍｍ／ｓｅｃ
エキスパンド量：１５ｍｍ
その後、半導体ウエハ加工用フィルムに紫外線を照射し、粘着テープの粘着剤層を硬化させ、粘着力を低下させた。
＜接着フィルムの分断性の評価方法＞
エキスパンド後に、半導体ウエハとともに接着フィルムが分断されたか否かを光学顕微鏡で観察した。結果を表１に示す。表1に示す分断性は、総チップ数に対する、良好に分断された接着フィルムの数をパーセンテージで表したものである。なお、レーザー加工後の総チップ数は、約４００個であり、チップサイズは１０ｍｍ×１０ｍｍである。
＜チップ端面からの接着フィルムはみ出し評価＞
分断されたチップをピックアップし、チップと接着フィルムの端面を観察し、接着フィルムのはみ出しの有無を調べた。結果を表１に示す。
Figure 2009094127
表１の結果より、接着フィルムの粘着テープに対する直径比が本発明の範囲を満たす実施例１〜６のウエハ加工用フィルムは、比較例１のウエハ加工用フィルムと比較して、接着フィルムの分断性に優れることが確認された。特に、粘着テープの伸び率１０％での引張荷重が１０Ｎ以上であり、且つ、接着フィルムの破断伸び荷重が１０以下である実施例１，２，４，６のウエハ加工用フィルムについては、接着フィルムの分断性１００％が達成された。これに対し、これらの特性のいずれかを満たさない実施例３，５のウエハ加工用フィルムについては、若干、接着フィルムの分断性に劣るとともに、チップ端面からの接着フィルムのはみ出しが観察された。これらのことから、粘着テープ及び接着フィルムの特性が本発明の好ましい範囲を満たす場合に、より効果的に接着フィルムの分断性を向上できるとともに、接着フィルムのはみ出しの抑制にも効果的であることがわかる。なお、実施例２のウエハ加工用フィルムについては、接着フィルムの分断性１００％を達成しているものの、粘着テープの引張荷重が本発明の好ましい範囲の下限値（１０Ｎ）を示すことから、チップ端面からの接着フィルムのはみ出しが若干観察された。
本発明の実施形態に係る半導体ウエハ加工用フィルムの平面図である。 本発明の実施形態に係る半導体ウエハ加工用フィルムに、半導体ウエハとエキスパンド用リングフレームが貼り合わされた状態を示す断面図である。 レーザー加工により半導体ウエハに改質領域が形成された様子を示す断面図である。 （ａ）は、半導体ウエハが貼り合わされた半導体ウエハ加工用フィルムが、エキスパンド装置に搭載された状態を示す断面図である。 （ｂ）は、エキスパンド後の半導体ウエハ加工用フィルムと半導体ウエハを示す断面図である。 従来の半導体ウエハ加工用フィルムの平面図である。 従来の半導体ウエハ加工用フィルムに、半導体ウエハとダイシング用リングフレームが貼り合わされた状態を示す断面図である。
符号の説明
１０：半導体ウエハ加工用テープ
１１：接着フィルム
１２：粘着テープ
２０：エキスパンド用リングフレーム
２１：ステージ
２２：突き上げ部材

Claims (5)

  1. 半導体ウエハに接着した状態でエキスパンドされることにより、半導体ウエハとともにチップサイズに分断される略円形の接着フィルムと、
    前記接着フィルムの半導体ウエハに接着される面とは反対の面に貼り合わされた略円形の粘着テープと
    を有する積層構造の加工用フィルムであって、
    前記接着フィルムの前記粘着テープに対する直径比が、０．８１５〜１の範囲であることを特徴とする半導体ウエハ加工用フィルム。
  2. 前記半導体ウエハ加工用フィルムは、
    （ａ）半導体ウエハの分割予定部分に予めレーザー光を照射して、該ウエハの内部に多光子吸収による改質領域を形成する工程と、
    （ｂ）前記半導体ウエハに前記半導体ウエハ加工用フィルムを貼り付ける工程と
    を順序不同に含み、さらに、
    （ｃ）前記半導体ウエハ加工用フィルムをエキスパンドし、前記半導体ウエハ及び接着フィルムを分割予定ラインに沿って分断することにより、複数の接着フィルム付き半導体チップを得る工程と
    を含む半導体装置の製造方法に使用されることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハ加工用フィルム。
  3. 前記粘着テープは、エキスパンド時に使用するリングフレームの内径と同じか又はそれ以上の直径を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体ウエハ加工用フィルム。
  4. 前記粘着テープは、以下の条件下で引張試験を行ったときに、テープ伸び率１０％での引張荷重が１０Ｎ以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体ウエハ加工用フィルム。
    試験片の幅：２５ｍｍ
    試験片の標線間距離：１００ｍｍ
    つかみ具間距離：１００ｍｍ
    引張速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ
  5. 前記接着フィルムは、以下の条件下で引張試験を行ったときに、破断荷重が１０Ｎ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体ウエハ加工用フィルム。
    試験片の幅：１０ｍｍ
    試験片の標線間距離：４０ｍｍ
    引張速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ
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