JP2009188303A - レーザーダイシングシートおよびチップ体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザーダイシングにおいて、レーザー光によるダイシングシートの切断、チャックテーブルの損傷およびダイシングシートのチャックテーブルへの融着を防止すること。
【解決手段】 本発明に係るレーザーダイシングシートは、ポリ（オキシアルキレン）からなる基材と、その片面に形成された粘着剤層とからなることを特徴としている。
【選択図】 なし

Description

本発明は、レーザー光でワークをダイシングしてチップ化する際にワークを固定するために好適に用いられるレーザーダイシングシート、および、該レーザーダイシングシートを用いて好適に行われるチップ体の製造方法に関する。

レーザーダイシングは、ブレードダイシングでは切断困難なワークも切断可能である場合があり、近年特に注目されている。そのようなレーザーダイシングに用いられるレーザーダイシングシートは種々提案されている（特許文献１、２）。

レーザーダイシングにおいては、ダイシングシート上に固定されたワークにレーザー光を走査してワークを切断（ダイシング）している。この際、レーザー光の焦点は、次のように移動している。レーザー光の焦点は、ワークが貼付されていないダイシングシート表面（ワークの外縁部）から加速し、ワーク表面を一定速度で走査し、ワークの他方の外縁部で減速、停止する。その後、進行方向を反転し、加速後、ワーク表面を走査し、再度減速、停止、反転する。

したがって、レーザー光焦点の移動における加速・減速時には、ワークが貼付されていないダイシングシートの端部に直接レーザー光が照射されている。この際、レーザー光によりダイシングシートが切断されたり、レーザー光がダイシングシートを透過し、チャックテーブルを損傷するという問題が発生することがあった。さらに、レーザー光によって加熱されたチャックテーブルに接するダイシングシートの面が溶融し、チャックテーブルに融着するという問題が発生することもあった。

これらの問題を回避するために、厚いダイシングシートを用いて、ワークとチャックテーブル表面との距離を長くする手法がとられた（特許文献３）。この手法を用いれば、チャックテーブルに到達したレーザー光は焦点が合っておらず、したがってエネルギー密度が低いため、チャックテーブルの損傷には至らない。また、上記したダイシングシートの融着の問題も起こらない。しかし、基材が厚いため、ダイシング後のエキスパンドが困難になることがあった。
特開２００２−３４３７４７号公報 特開２００５−２３６０８２号公報 特開２００６−２４５４８７号公報

本発明は上記のような従来技術に伴う問題を解決しようとするものである。すなわち、本発明は、レーザーダイシングにおいて、レーザー光によるダイシングシートの切断、チャックテーブルの損傷およびダイシングシートのチャックテーブルへの融着を防止しうるレーザーダイシングシート、およびそれを用いたレーザーダイシング法によるチップ体の製造方法を提供することを目的としている。

このような課題の解決を目的とした本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）ポリ（オキシアルキレン）からなる基材と、その片面に形成された粘着剤層とからなるレーザーダイシングシート。
（２）前記ポリ（オキシアルキレン）の主鎖を構成するアルキレンオキシ基(-(-R-O-)n-)のアルキレン基Ｒが、炭素数１〜６のアルキレン基である（１）に記載のレーザーダイシングシート。
（３）前記アルキレンオキシ基(-(-R-O-)n-)のアルキレン基Ｒが、メチレン、エチレンのうち少なくとも１つである（２）に記載のレーザーダイシングシート。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のレーザーダイシングシートの粘着剤層にワークを貼付し、レーザー光によりワークを個片化してチップを作製する、チップ体の製造方法。

本発明においては、基材の構成樹脂としてポリ（オキシアルキレン）を用いているため、基材にレーザー光が照射されても、基材の受ける損傷は小さく切断されない。また、基材は損傷を受けなくとも基材を透過してチャックテーブルにまで到達する光量は低減される。この結果、レーザーダイシングにおいて、レーザー光によるダイシングシートの切断、チャックテーブルの損傷およびダイシングシートのチャックテーブルへの融着が防止され、レーザーダイシングによるチップ体の製造工程が円滑に行われるようになる。

以下、本発明についてさらに具体的に説明する。本発明に係るダイシングシートは、基材と、その上に形成された粘着剤層とからなる。

基材としては、ポリ(オキシアルキレン)を主たる構成成分とする樹脂フィルムが使用される。ポリ(オキシアルキレン)は、アルキレンオキシ基(-(-R-O-)n-)を主骨格とするポリマーである。アルキレンオキシ基を構成するアルキレン基Ｒの炭素数は、好ましくは１〜６であり、直鎖あるいは分枝アルキレン基であってもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)中には２種以上のアルキレン基が含まれていてもよい。アルキレン基Ｒとしては、具体的にはメチレン、エチレン、メチルメチレン、プロピレン、トリメチレン、エチルメチレン、テトラメチレン、1-メチルトリメチレン、2-メチルトリメチレン、1,1-ジメチルエチレン、1,2-ジメチルエチレン、エチルエチレン、n-プロピルメチレン、イソプロピルメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレンが挙げられ、好ましくはメチレンおよびエチレンが挙げられる。

また、ｎは好ましくは50〜100,000、さらに好ましくは3,000〜50,000である。

ポリ(オキシアルキレン)は、アルキレンオキシ基を主たる構成単位とし、その他に、ヒドロキシル基、メトキシ基、アセチル基等の構成単位を分子鎖末端等に含んでいてもよい。アルキレンオキシ基以外の構成単位は、ポリ(オキシアルキレン)中に１０モル％以下の割合で含まれていてもよい。

ポリ(オキシアルキレン)の重量平均分子量（Mw）は、好ましくは10,000〜3,000,000であり、さらに好ましくは100,000〜1,000,000である。

これらのポリ(オキシアルキレン)の中でも、本発明では特にポリアセタールが好ましく用いられる。

ポリアセタールは、オキシメチレン(-CH₂O-)単位を含むポリマーであり、ホルムアルデヒドのみが重合したホモポリマー(-(-CH₂O-)n-)と、オキシメチレンに加えて１０モル％以下のオキシエチレン(-CH₂CH₂O-)単位を含むコポリマーの２種類が汎用されている。

ポリアセタール樹脂の製造方法は特に制限はなく、公知の方法により製造できる。ポリアセタールホモポリマーの代表的な製造方法の例としては、高純度のホルムアルデヒドを有機アミン、有機あるいは無機の錫化合物、金属水酸化物のような塩基性重合触媒を含有する有機溶媒中に導入して重合し、重合体を濾別した後、無水酢酸中、酢酸ナトリウムの存在下で加熱してポリマー末端をアセチル化して製造する方法や、精製されたホルムアルデヒドより触媒存在下、アニオン重合により合成する方法などが挙げられる。

また、代表的なポリアセタールコポリマーの製造方法としては、高純度のトリオキサンおよび、エチレンオキシドや１，３−ジオキソランなどの共重合成分をシクロヘキサンのような有機溶媒中に導入し、三弗化ホウ素ジエチルエーテル錯体のようなルイス酸触媒を用いてカチオン重合した後、触媒の失活と末端基の安定化を行うことによる製造法、あるいは溶媒を全く使用せずに、セルフクリーニング型攪拌機の中へトリオキサン、共重合成分、および触媒を導入して塊状重合した後、さらに不安定末端を分解除去して製造する方法などが挙げられる。

重合反応の性格上、ポリマー末端はオキシメタノール構造(-OCH₃OH)となるが、末端がアルコールのままであると融点以上で容易に熱分解（解重合）するので、通常は無水酢酸を用いたアセチル化などのエンドキャップ処理が施され、熱安定性が改善されている。

基材は上記ポリ（オキシアルキレン）を主たる構成成分とし、レーザーダイシング適性を損なわない程度に、炭酸カルシウム、シリカ、雲母などの無機フィラー、鉄、鉛等の金属フィラーが含まれていてもよい。また基材には、顔料や染料等の着色剤が含まれていてもよく、柔軟性や成形性を制御するために、ポリオレフィン等の樹脂成分が含まれていてもよい。

これらポリ（オキシアルキレン）以外の添加成分は、基材中にポリ（オキシアルキレン）１００重量部に対して１０重量部以下の割合で含まれていてもよい。

また、基材の上面、すなわち粘着剤層が設けられる側の面には、粘着剤との密着性を向上するために、コロナ処理を施したり、プライマー層を設けてもよい。また粘着剤層とは反対面に、別のフィルムや塗膜を有する積層フィルムを基材として用いても良い。本発明に係るレーザーダイシングシートは、上記のような基材上に粘着剤層を設けることで製造される。なお、粘着剤層を紫外線硬化型粘着剤により構成する場合には、基材は紫外線に対して、透明である必要がある。本発明のレーザーダイシングシートにおいて、基材の厚みは、本発明の解決手段としては特に制限はないが、作業性などの面から、好ましくは５０〜３００μｍである。

粘着剤層は、従来より公知の種々の粘着剤により形成され得る。このような粘着剤としては、何ら限定されるものではないが、たとえばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル等の粘着剤が用いられる。また、エネルギー線硬化型や加熱発泡型、水膨潤型の粘着剤も用いることができる。

エネルギー線硬化（紫外線硬化、電子線硬化）型粘着剤としては、特に紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。

粘着剤層の厚さは、好ましくは１〜１００μｍ、さらに好ましくは３〜８０μｍ、特に好ましくは５〜５０μｍである。なお、粘着剤層には、その使用前に粘着剤層を保護するために剥離シートが積層されていてもよい。

剥離シートは、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂からなるフィルムまたはそれらの発泡フィルムや、グラシン紙、コート紙、ラミネート紙等の紙に、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有カルバメート等の剥離剤で剥離処理したものを使用することができる。

基材表面に粘着剤層を設ける方法は、剥離シート上に所定の膜厚になるように塗布し形成した粘着剤層を基材表面に転写しても構わないし、基材表面に直接塗布して粘着剤層を形成しても構わない。

次に、本発明のレーザーダイシングシートを使用したチップ体の製造方法について説明する。

本発明のチップ体の製法では、上記レーザーダイシングシートの粘着剤層にワークを貼付し、ワーク表面をレーザー光で走査し、ワークを切断してチップ体を得る。このようなレーザーダイシング方法自体は公知である。レーザーダイシングにおいては、レーザー光の焦点は、次のように移動している。レーザー光の焦点は、ワークが貼付されていないダイシングシートの露出表面（ワークの外縁部）から加速し、ワーク表面を一定速度で走査し、ワークの他方の外縁部で減速、停止する。その後、進行方向を反転し、加速後、再度ワーク表面を走査し、再度減速、停止、反転する。通常は、ひとつのダイシングラインあたり、１〜複数回程度のレーザー光走査を行う。

レーザー光焦点の移動における加速・減速時には、ワークが貼付されていないダイシングシートの端部に直接レーザー光が照射されている。この際、従来のダイシングシートにおいては、レーザー光がダイシングシートを切断することがあった。また、レーザー光がダイシングシートを透過し、チャックテーブルを損傷するという問題が発生することがあった。さらに、レーザー光によって加熱されたチャックテーブルに接するダイシングシートの面が溶融し、チャックテーブルに融着するという問題が発生することもあった。

しかし、本発明においては、レーザーダイシングシートの基材として、上述したポリ（オキシアルキレン）フィルムを使用することで、上記の課題を解決している。すなわち、本発明のレーザーダイシングシートを使用した場合、たとえレーザー光がレーザーダイシングシートに直接照射されても、基材は、レーザー光による損傷を受けにくいことが確認された。具体的には、基材表面の一部分がレーザー光により切り込まれるのみであり、基材が切断されることがない。また、高いエネルギーをもったレーザー光が基材を透過してチャックテーブルに至ることもなく、レーザーダイシングシートの融着も確認されなかった。

レーザーダイシングを終えた後、必要に応じ、レーザーダイシングシートをエキスパンドして、チップ間隔を広げる。チップ間隔を広げることで、チップ同士の接触による損傷が低減される。その後、チップをピックアップして取り出し、チップ体を得る。なお、粘着剤層が紫外線硬化型粘着剤からなる場合は、必要に応じて、ピックアップ前に紫外線照射を行う。紫外線硬化型粘着剤は、紫外線の照射により重合硬化し、粘着力が低下するため、チップのピックアップを円滑に行えるようになる。

本発明において適用可能なワークとしては、レーザー光によって切断処理を実施することができる限り、その素材に限定はなく、たとえば半導体ウエハ、ガラス基板、セラミック基板、ＦＰＣ等の有機材料基板、又は精密部品等の金属材料など種々の物品を挙げることができる。

レーザーは、波長及び位相が揃った光を発生させる装置であり、ＹＡＧ（基本波長＝１０６４ｎｍ）、もしくはルビー（基本波長＝６９４ｎｍ）などの固体レーザー、又はアルゴンイオンレーザー（基本波長＝１９３０ｎｍ）などの気体レーザーおよびこれらの高調波などが知られており、本発明ではそれらの種々のレーザーを用いることができる。

本発明においては、基材の構成樹脂としてポリ（オキシアルキレン）を用いているため、基材にレーザー光が照射されても、基材の受ける損傷は小さく、また基材を透過してチャックテーブルにまで到達する光量は低減される。この結果、レーザーダイシングにおいて、レーザー光によるチャックテーブルの損傷およびダイシングシートのチャックテーブルへの融着が防止され、レーザーダイシングによるチップ体の製造工程が円滑に行われるようになる。

（実施例）
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において、粘着剤として下記組成物を用いた。

［粘着剤組成物］
ブチルアクリレート84重量部、メチルメタクリレート10重量部、アクリル酸1重量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート5重量部からなる共重合体（重量平均分子量700,000）のトルエン30重量%溶液に対し、多価イソシアナート化合物（コロネートL（日本ポリウレタン社製））3重量部を混合し、粘着剤組成物を得た。

また、ポリアセタールのNMR分析方法、レーザーダイシング条件およびダイシング結果の評価法を以下に示す。

[ポリアセタールのNMR分析方法]
下記実施例１〜４で用いるポリアセタールに対し、それぞれHFIP-d2（重水素化1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノール（重水素化率９７％以上））を溶媒として用い、3wt%溶液を調整し、測定試料を得た。測定装置として、Brucker社製「AVANCE500」を用い、測定温度を５５℃、積算回数を２５６回として、メチレンオキシ基とエチレンオキシ基とのモル比を測定した。その他測定条件および解析条件は、特開平６−３４５８３に準拠した。

［レーザーダイシング条件（１）］
・ 装置 ：Ｎｄ−ＹＡＧレーザー
・ チャックテーブル材質：石英
・ 波長 ：355nm（第３高調波）
・ 出力 ：8W
・ 繰り返し周波数 ：10kHz
・ パルス幅 ：35nsec
・ 照射回数 ：2回/1ライン
・ カット速度 ：200mm/sec
・ デフォーカス量 ：テープ表面上から+100μm（ウエハの表面上から＋50μｍ）
・ ウエハ材質 ：シリコン
・ ウエハ厚 ：50μm
・ ウエハサイズ ：8インチ
・ カットチップサイズ ：5mm□

［レーザーダイシング条件（２）］
・ 装置 ：Ｎｄ−ＹＡＧレーザー
・ チャックテーブル材質：石英
・ 波長 ：355nm（第３高調波）
・ 出力 ：8W
・ 繰り返し周波数 ：10kHz
・ パルス幅 ：35nsec
・ 照射回数 ：6回/1ライン
・ カット速度 ：150mm/sec
・ デフォーカス量 ：テープ表面上から+100μm（ウエハの表面上から＋50μｍ）
・ ウエハ材質 ：シリコン
・ ウエハ厚 ：50μm
・ ウエハサイズ ：8インチ
・ カットチップサイズ ：5mm□

［切込深さ評価］
レーザーダイシングが終了した後にカットラインを断面観察し、粘着剤層を含むシート表面からの切込深さを計測した（観察部位はウエハが貼られていない、レーザーが直射される部分）。切断されてしまったものは「切断」と表記した。

［チャックテーブルの損傷］
レーザーダイシングが終了した後にテーブル表面を目視で観察し、損傷がないか確認した。テーブルに損傷がなかったものを「Ａ」、損傷があったものを「Ｂ」とした。

［チャックテーブルへの融着］
レーザーダイシング後にレーザーダイシング装置内臓の搬送機構でダイシングテーブルからレーザーダイシングシート付きのウエハを取り出す際、搬送に問題がなかったものを「Ａ」とし、レーザーダイシングシートがテーブルに熱融着してスムーズな搬送が困難だったものを「Ｂ」とした。

（実施例１）
ポリ（オキシアルキレン）フィルムとして、メチレンオキシ基とエチレンオキシ基とのモル比が、97.8対2.2であるポリアセタールフィルム（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製ユピタールＦ２０−０３の溶融成形物、１００μｍ厚、Mw=約15万）の片面をコロナ処理し、基材を得た。

別に、上記粘着剤組成物を、シリコーン剥離処理を行ったポリエチレンテレフタレート（PET）フィルム（リンテック社製SP-PET3801）上に乾燥膜厚が10μmとなるように塗布乾燥（100℃、1分間）した。

基材のコロナ処理面上に、上記粘着剤層を転写し、レーザーダイシングシートを得た。

粘着剤層上のPETフィルム（リンテック社製SP-PET3801）を剥離して、シリコンウエハを貼付し、シート周縁部をリングフレームにて固定した。「レーザーダイシング条件（１）」の条件でレーザーダイシングを行った。結果を表１に示す。

（実施例２）
ポリ（オキシアルキレン）フィルムとして、メチレンオキシ基とエチレンオキシ基とのモル比が、95対5であるポリアセタールフィルム（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製ユピタールＶ２０−ＨＴの溶融成形物、１００μｍ厚、Mw=約16万）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。

（実施例３）
「レーザーダイシング条件（２）」の条件でレーザーダイシングを行った以外は、実施例２と同様の操作を行った。結果を表１に示す。

（実施例４）
ポリ（オキシアルキレン）フィルムとして、メチレンオキシ基とエチレンオキシ基とのモル比が、98.3対1.7であるポリアセタールフィルム（東洋プラスチック精工（株）製ＴＰＳ−ＰＯＭ（ＮＣ）、２００μｍ厚、Mw=約19万）を用いた以外は、実施例１と同様にしてレーザーダイシングシートを得た。

粘着剤層上のPETフィルム（リンテック社製SP-PET3801）を剥離して、シリコンウエハを貼付し「レーザーダイシング条件（２）」の条件でレーザーダイシングを行った。結果を表１に示す。

（比較例１）
基材フィルムとして、厚さ100μmのポリ塩化ビニルフィルム（可塑剤としてジオクチルフタレートを25重量%含有）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。

（比較例２）
基材フィルムとして、厚さ100μmのエチレン-メタクリル酸共重合体フィルム（メタクリル酸共重合比率9重量%）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。

（比較例３）
「レーザーダイシング条件（２）」の条件でレーザーダイシングを行った以外は比較例２と同様の操作を行った。結果を表１に示す。

実施例１〜４のレーザーダイシングシートは、切断されることもなく、チャックテーブルの損傷およびチャックテーブルへの融着もみられなかった。比較例１のレーザーダイシングシートは、切断され、チャックテーブルの損傷およびチャックテーブルへの融着がみられた。比較例２および３のレーザーダイシングシートは、切断されることがなかったが、ダイシングシートを透過したレーザー光によりチャックテーブルの損傷およびチャックテーブルへの融着がみられた。

Claims (4)

1. ポリ（オキシアルキレン）からなる基材と、その片面に形成された粘着剤層とからなるレーザーダイシングシート。
2. 前記ポリ（オキシアルキレン）の主鎖を構成するアルキレンオキシ基(-(-R-O-)n-)のアルキレン基Ｒが、炭素数１〜６のアルキレン基である請求項１に記載のレーザーダイシングシート。
3. 前記アルキレンオキシ基(-(-R-O-)n-)のアルキレン基Ｒが、メチレン、エチレンのうち少なくとも１つである請求項２に記載のレーザーダイシングシート。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のレーザーダイシングシートの粘着剤層にワークを貼付し、
   レーザー光によりワークを個片化してチップを作製する、チップ体の製造方法。