JP2013120841A - 保護膜形成層付ダイシングシートおよびチップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】剥離処理された基材フィルム1と、基材フィルムの内周部に形成された保護膜形成層4と、基材フィルムの外周部に形成された粘着剤層2とからなり、基材フィルムの融点が130℃を超えるか、もしくは融点を持たず、130℃で2時間加熱時における基材フィルムの熱収縮率が−1〜+1%である。
【選択図】図1
Description
〔1〕剥離処理された基材フィルムと、基材フィルムの内周部に形成された保護膜形成層と、基材フィルムの外周部に形成された粘着剤層とからなり、
基材フィルムの融点が130℃を超えるか、もしくは融点を持たず、
130℃で2時間加熱時における基材フィルムの熱収縮率が−1〜+1%である保護膜形成層付ダイシングシート。
波長300〜1200nmにおける保護膜形成層の最大透過率が20%以下である〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):ワークと保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜と基材フィルムとを剥離。
工程(4):保護膜にレーザー印字。
本発明における基材フィルムは剥離処理されており、具体的には、基材フィルムの全面または基材フィルムの内周部(保護膜形成層を形成する面)が剥離処理される。
本発明における粘着剤層は、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。
本発明における保護膜形成層は特に限定されず、例えば熱硬化性、熱可塑性、エネルギー線硬化性の保護膜形成層を用いることができる。これらの中でも、本発明に係る上記の基材が、耐熱性を備えており、熱硬化時の残存応力の発生を抑制できるという効果が好ましく発揮されることから、熱硬化性の保護膜形成層が好ましい。
保護膜形成層に十分な接着性および造膜性(シート形成性)を付与するためにバインダーポリマー成分(A)が用いられる。バインダーポリマー成分(A)としては、従来公知のアクリルポリマー、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ゴム系ポリマー等を用いることができる。
硬化性成分(B)は、熱硬化性成分および/またはエネルギー線硬化性成分が用いられる。
保護膜形成層は、上記バインダーポリマー成分(A)及び硬化性成分(B)に加えて下記成分を含むことができる。
保護膜形成層は、着色剤(C)を含有することが好ましい。保護膜形成層に着色剤を配合することで、半導体装置を機器に組み込んだ際に、周囲の装置から発生する赤外線等を遮蔽し、それらによる半導体装置の誤作動を防止することができ、また保護膜形成層を硬化して得た保護膜に、製品番号等を印字した際の文字の視認性が向上する。すなわち、保護膜を形成された半導体装置や半導体チップでは、保護膜の表面に品番等が通常レーザーマーキング法(レーザー光により保護膜表面を削り取り印字を行う方法)により印字されるが、保護膜が着色剤(C)を含有することで、保護膜のレーザー光により削り取られた部分とそうでない部分のコントラスト差が充分に得られ、視認性が向上する。着色剤(C)としては、有機または無機の顔料および染料が用いられる。これらの中でも電磁波や赤外線遮蔽性の点から黒色顔料が好ましい。黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化鉄、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等が用いられるが、これらに限定されることはない。半導体装置の信頼性を高める観点からは、カーボンブラックが特に好ましい。着色剤(C)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明における保護膜形成層の高い硬化性は、可視光および/または赤外線と紫外線との両方の透過性を低下させる着色剤を用い、紫外線の透過性が低下した場合に、特に好ましく発揮される。可視光および/または赤外線と紫外線との両方の透過性を低下させる着色剤としては、上記の黒色顔料のほか、可視光および/または赤外線と紫外線との両方の波長領域で吸収性または反射性を有するものであれば特に限定されない。
硬化促進剤(D)は、保護膜形成層の硬化速度を調整するために用いられる。硬化促進剤(D)は、特に、硬化性成分(B)において、エポキシ樹脂と熱硬化剤とを併用する場合に好ましく用いられる。
カップリング剤(E)は、保護膜形成層のチップに対する接着性、密着性および/または保護膜の凝集性を向上させるために用いてもよい。また、カップリング剤(E)を使用することで、保護膜形成層を硬化して得られる保護膜の耐熱性を損なうことなく、その耐水性を向上することができる。
無機充填材(F)を保護膜形成層に配合することにより、硬化後の保護膜における熱膨張係数を調整することが可能となり、半導体チップに対して硬化後の保護膜の熱膨張係数を最適化することで半導体装置の信頼性を向上させることができる。また、硬化後の保護膜の吸湿率を低減させることも可能となる。
保護膜形成層が、前述した硬化性成分(B)としてエネルギー線硬化性成分を含有する場合には、その使用に際して、紫外線等のエネルギー線を照射して、エネルギー線硬化性成分を硬化させる。この際、該組成物中に光重合開始剤(G)を含有させることで、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。
保護膜形成層の初期接着力および凝集力を調節するために、架橋剤を添加することもできる。架橋剤(H)としては有機多価イソシアネート化合物、有機多価イミン化合物などが挙げられる。
保護膜形成層には、上記の他に、必要に応じて各種添加剤が配合されてもよい。各種添加剤としては、レベリング剤、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、イオン捕捉剤、ゲッタリング剤、連鎖移動剤などが挙げられる。
保護膜形成層付ダイシングシートには、使用に供するまでの間、表面の外部との接触を避けるための剥離シートを設けてもよい。剥離シートとしては、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、ポリ塩化ビニルフィルム、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などの透明フィルムが用いられる。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。また、これらを着色したフィルム、不透明フィルムなどを用いることができる。また、剥離シートは片面が剥離処理されていてもよい。剥離処理に用いる剥離剤としては、例えば、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が挙げられる。
保護膜形成層付ダイシングシートの製造方法としては、次のような方法が挙げられる。まず、剥離シート上に保護膜形成層を形成する。保護膜形成層は、上記各成分を適宜の割合で、適当な溶媒中で混合してなる保護膜形成層用組成物を、適当な剥離シート上に塗布乾燥して得られる。また、剥離シート上に保護膜形成層用組成物を塗布、乾燥して成膜し、これを別の剥離シートと貼り合わせて、2枚の剥離シートに挟持された状態(剥離シート/保護膜形成層/剥離シート)としてもよい。
次に本発明に係る保護膜形成層付ダイシングシートの利用方法について、該シートをチップ(例えば半導体チップ等)の製造に適用した場合を例にとって説明する。
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):半導体ウエハ(ワーク)と保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜と基材フィルムとを剥離。
工程(4):保護膜にレーザー印字。
保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層をシリコンウエハ(直径8インチ、厚み200μm、#2000研磨)に、粘着シートの外周部における粘着剤層をリングフレームに貼付した。次いで、130℃で2時間加熱して保護膜形成層を硬化し、保護膜付シリコンウエハを5mm×5mmのチップサイズにダイシングした。ダイシングに用いたダイシングブレードの幅は、30μmである。このとき、ダイシング後の時点で隣接チップ同士の間隔をデジタル顕微鏡により計測した。計測は、縦方向に隣接するチップ(下側に隣接するチップ)および横方向に隣接するチップ(右隣のチップ)との間隔について行い、5つのチップの計測結果についての平均をとった。チップ同士の間隔が、20μm以上である場合を「A」、20μm未満となっている場合を「B」、10μm未満となっている場合を「C」と評価した。
UV−visスペクトル検査装置((株)島津製作所製)を用いて、保護膜形成層付ダイシングシートにおける基材フィルムの波長532nm、1064nmでの全光線透過率を測定した。
チップ間隔保持性の評価と同様に、保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層のシリコンウエハへの貼付、粘着剤層のリングフレームへの貼付、保護膜形成層の加熱硬化を行った。次いで、YAGレーザーマーカー(日立建機ファインテック(株)製 LM5000、レーザー波長:532nm)を用いて、基材フィルム越しに保護膜にレーザー印字した。その後、基材フィルムを剥離し、CCDカメラにより保護膜上に印字された文字が読み取れるか否かを確認した。読み取れた場合を「A」、読み取れなかった場合を「B」と評価した。なお、文字のサイズは、横400μm、横200μmであった。
基材フィルムの融点は、JIS K7121;1987に準拠した方法にて測定した。
基材フィルムを10cm×10cmに裁断し、熱風オーブンに投入した(130℃、2時間)。その後、基材フィルムを取り出し、基材フィルムの寸法を測定し、下記式により熱収縮率を求めた。
熱収縮率(%)={(投入前の基材フィルムの面積)−(投入後の基材フィルムの面積)}/投入前の基材フィルムの面積×100
保護膜形成層を構成する各成分と配合量を下記に示す(各成分/配合量)。
(A)バインダーポリマー成分:n−ブチルアクリレート55質量部、メチルメタクリレート15質量部、グリシジルメタクリレート20質量部、及び2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部からなるアクリルポリマー(重量平均分子量:90万、ガラス転移温度:−28℃) /100質量部
(B)硬化性成分
(B1)ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量180〜200g/eq)50質量部、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製エピクロンHP−7200HH)50質量部、からなる熱硬化性成分/(合計100質量部)
(B2)熱活性潜在性エポキシ樹脂硬化剤(ジシアンジアミド(旭電化製 アデカハードナー3636AS)/2.8質量部
(C)着色剤:カーボンブラック/10.0質量部
(D)硬化促進剤(2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業社製 キュアゾール2PHZ)/2.8質量部
(E)カップリング剤:シランカップリング剤(日本ユニカー製 A−1110)/1質量部
(F)無機充填剤:シリカフィラー(溶融石英フィラー(平均粒径8μm)/300質量部
東レ・ダウコーニング(株)製 シリコーンCF-2017 100質量部、及び東レ・ダウ・シリコーン(株)製 SRX212 1質量部からなるシリコーン系粘着剤
保護膜形成層用組成物の上記各成分を上記配合量で配合した。また、剥離シートとして、片面に剥離処理を行ったポリエチレンテレフタレートフィルム(リンテック社製 SP−P502010、厚さ50μm)を用意した。
基材フィルムとして、厚み70μmの剥離処理が施された無延伸ポリプロピレンフィルム(サントックス株式会社製 RS82#70)を用い、剥離処理が施されていない面に保護膜形成層および粘着剤層を積層した以外は実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
基材フィルムとして、厚み100μmのポリブチレンテレフタレートフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
基材フィルムとして、厚み110μmのコロナ処理済みポリエチレンフィルムを用い、コロナ処理面に保護膜形成層および粘着剤層を積層した以外は、実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。ポリエチレンフィルムは、保護膜形成層の加熱硬化時に溶融し、チップ間隔保持性およびレーザー印字性の評価ができなかった。また、熱収縮率の測定ができなかった。各評価結果を表1に示す。
基材フィルムとして、厚み75μmの剥離処理が施された無延伸ポリプロピレンフィルム(サントックス社製 RS72#75)を用い、剥離処理が施されていない面に保護膜形成層および粘着剤層を積層した以外は実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
基材フィルムとして、厚み50μmの剥離処理が施された二軸延伸ポリプロピレンフィルム(三井化学東セロ株式会社製 T234)を用い、剥離処理が施されていない面に保護膜形成層および粘着剤層を積層した以外は実施例1と同様にして保護膜形成層付ダイシングシートを得た。各評価結果を表1に示す。
2 … 粘着剤層
3 … 粘着シート
4 … 保護膜形成層
5 … リングフレーム
10… 保護膜形成層付ダイシングシート
Claims (7)
- 剥離処理された基材フィルムと、基材フィルムの内周部に形成された保護膜形成層と、基材フィルムの外周部に形成された粘着剤層とからなり、
基材フィルムの融点が130℃を超えるか、もしくは融点を持たず、
130℃で2時間加熱時における基材フィルムの熱収縮率が−1〜+1%である保護膜形成層付ダイシングシート。 - 保護膜形成層が熱硬化性である請求項1に記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 波長532nmおよび波長1064nmにおける基材フィルムの全光線透過率が70%以上である請求項1または2に記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 保護膜形成層がバインダーポリマー成分(A)及び硬化性成分(B)を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。
- 保護膜形成層が着色剤(C)を含有し、
波長300〜1200nmにおける保護膜形成層の最大透過率が20%以下である請求項1〜4のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシート。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の保護膜形成層付ダイシングシートの保護膜形成層を、ワークに貼付し、以下の工程(1)〜(3)を(1)、(2)、(3)の順で行うチップの製造方法;
工程(1):保護膜形成層を硬化し保護膜を得る、
工程(2):ワークと保護膜とをダイシング、
工程(3):保護膜と基材フィルムとを剥離。 - 前記工程(1)の後に、さらに下記工程(4)を行う請求項6に記載のチップの製造方法;
工程(4):保護膜にレーザー印字。
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