JP2015198116A - 熱硬化型ダイボンドフィルム、ダイシング・ダイボンドフィルム及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 熱硬化前において、0℃における貯蔵弾性率Aが1GPa以上であり、0℃における損失弾性率Bが500MPa以下であり、0℃における損失正接Cが0.1以下であり、ガラス転移温度Dが0℃を超え、かつ前記ガラス転移温度Dの絶対値の前記損失正接Cの絶対値に対する比Eが600以上である熱硬化型ダイボンドフィルム。
【選択図】 図5
Description
0℃における貯蔵弾性率Aが1GPa以上であり、
0℃における損失弾性率Bが500MPa以下であり、
0℃における損失正接C(=B/A)が0.1以下であり、
ガラス転移温度Dが0℃を超え、かつ
前記ガラス転移温度Dの絶対値の前記損失正接Cの絶対値に対する比E(=D/C)が600以上である熱硬化型ダイボンドフィルムに関する。
半導体ウェハの分割予定ラインに、レーザー光を照射して前記分割予定ライン上に改質領域を形成する工程と、
改質領域形成後の半導体ウェハを、前記ダイシング・ダイボンドフィルムに貼り合わせる工程と、
−30℃〜20℃の条件下において、前記ダイシング・ダイボンドフィルムに引張応力を加えることにより、前記半導体ウェハと前記ダイシング・ダイボンドフィルムを構成するダイボンドフィルムとを前記分割予定ラインにて破断し、半導体素子を形成する工程と、
前記半導体素子を前記ダイボンドフィルムととともにピックアップする工程と、
ピックアップした前記半導体素子を、前記ダイボンドフィルムを介して被着体にダイボンドする工程と
を有する半導体装置の製造方法も含まれる。
半導体ウェハの表面に裏面まで達しない溝を形成する工程と、
前記半導体ウェハの裏面研削を行い、前記裏面から前記溝を表出させる工程と、
前記裏面から前記溝が表出した前記半導体ウェハを、前記ダイシング・ダイボンドフィルムに貼り合わせる工程と、
−30℃〜20℃℃の条件下において、前記ダイシング・ダイボンドフィルムに引張応力を加えることにより、前記ダイシング・ダイボンドフィルムを構成するダイボンドフィルムを破断し、半導体素子を形成する工程と、
前記半導体素子を前記ダイボンドフィルムととともにピックアップする工程と、
ピックアップした前記半導体素子を、前記ダイボンドフィルムを介して被着体にダイボンドする工程と
を有する半導体装置の製造方法も含まれる。
<ダイシング・ダイボンドフィルム>
本発明のダイシング・ダイボンドフィルムについて以下に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るダイシング・ダイボンドフィルムを示す断面模式図である。図2は、本発明の他の実施形態に係るダイシング・ダイボンドフィルムを示す断面模式図である。ただし、図の一部又は全部において、説明に不要な部分は省略し、また説明を容易にするために拡大または縮小等して図示した部分がある。
前記基材1は紫外線透過性を有するものが好ましく、ダイシング・ダイボンドフィルム10、12の強度母体となるものである。例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル(ランダム、交互)共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド(紙)、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、金属(箔)、紙等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル又はシクロアルキルエステルと共重合可能な他のモノマー成分に対応する単位を含んでいてもよい。この様なモノマー成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物モノマー;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、
(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有モノマー;スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー;2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等のリン酸基含有モノマー;アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これら共重合可能なモノマー成分は、1種又は2種以上使用できる。これら共重合可能なモノマーの使用量は、全モノマー成分の40重量%以下が好ましい。
(特にアクリル系ポリマー)を単独で使用することができるが、特性を悪化させない程度に前記紫外線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合することもできる。紫外線硬化性のオリゴマー成分等は、通常ベースポリマー100重量部に対して30重量部の範囲内であり、好ましくは0〜10重量部の範囲である。
ダイボンドフィルム3、3’では、0℃における貯蔵弾性率Aが1GPa以上である。0℃における貯蔵弾性率Aは1.5GPa以上が好ましく、2GPa以上がより好ましい。貯蔵弾性率Aを上記範囲とすることにより、ダイボンドフィルムの結晶化度ないし分子鎖の凝集度を高めて低温下でのエキスパンド時の破断性を向上させることができる。0℃における貯蔵弾性率Aの上限は特に限定されないものの、ダイボンドフィルムのウエハラミネート性の点から30GPa以下が好ましく、20GPa以下がより好ましい。
本実施の形態に係るダイシング・ダイボンドフィルム10、12は、例えば、次の通りにして作製される。
先ず、基材1は、従来公知の製膜方法により製膜することができる。当該製膜方法としては、例えばカレンダー製膜法、有機溶媒中でのキャスティング法、密閉系でのインフレーション押出法、Tダイ押出法、共押出し法、ドライラミネート法等が例示できる。
先ず、ダイボンドフィルム3、3’の形成材料である接着剤組成物溶液を作製する。当該接着剤組成物溶液には、前述の通り、前記接着剤組成物やフィラー、その他各種の添加剤等が配合されている。
次に、ダイシング・ダイボンドフィルム12を用いた半導体装置の製造方法について説明する。図3〜図6は、本実施形態に係る半導体装置の一製造方法を説明するための断面模式図である。まず、半導体ウェハ4の分割予定ライン4Lにレーザー光を照射して分割予定ライン4L上に改質領域を形成する。本方法は、半導体ウェハの内部に集光点を合わせ、格子状の分割予定ラインに沿ってレーザー光を照射し、多光子吸収によるアブレーションにより半導体ウェハの内部に改質領域を形成する方法である。レーザー光照射条件としては、以下の条件の範囲内で適宜調整すればよい。
(A)レーザー光
レーザー光源 半導体レーザー励起Nd:YAGレーザー
波長 1064nm
レーザー光スポット断面積 3.14×10−8cm2
発振形態 Qスイッチパルス
繰り返し周波数 100kHz以下
パルス幅 1μs以下
出力 1mJ以下
レーザー光品質 TEM00
偏光特性 直線偏光
(B)集光用レンズ
倍率 100倍以下
NA 0.55
レーザー光波長に対する透過率 100%以下
(C)半導体基板が載置される裁置台の移動速度 280mm/秒以下
第1実施形態では、予め改質領域を形成した半導体ウェハ4をダイボンドフィルム3’上に圧着する。第2実施形態では、ダイボンドフィルム3’に半導体ウェハを圧着し、次いで、ダイボンドフィルム3’上に配置された半導体ウェハにレーザー光を照射して内部に改質領域を形成する。圧着条件及びレーザー光照射条件は第1実施形態の条件を好適に採用することができる。
次に、半導体ウェハの表面に溝を形成し、その後、裏面研削を行う工程を採用した半導体装置の製造方法について以下に説明することとする。
(ダイボンドフィルムの作製)
表1に示した割合でアクリル樹脂A、アクリル樹脂B、アクリル樹脂C、エポキシ樹脂A、エポキシ樹脂B、フェノール樹脂A、フェノール樹脂B、無機フィラー(シリカ)、及び熱硬化触媒をメチルエチルケトンに溶解して濃度40〜50重量%の接着剤組成物溶液を調製した。
アクリル樹脂A:ナガセケムテックス社製 SG−708−6(ガラス転移温度:4℃)
アクリル樹脂B:ナガセケムテックス社製 SG−70L(ガラス転移温度:−13℃)
アクリル樹脂C:ナガセケムテックス社製 SG−P3(ガラス転移温度:12℃)
エポキシ樹脂A:東都化成株式会社製 KI−3000
エポキシ樹脂B:三菱化学株式会社製 JER YL980
フェノール樹脂A:明和化成株式会社製 MEH−7800H
フェノール樹脂B:明和化成株式会社製 MEH−7851SS
フィラー:アドマテックス株式会社製 SE−2050MC(シリカ、平均粒径:0.5μm)
熱硬化触媒:北興化学株式会社製 TPP−K
各ダイボンドフィルムについて、60℃の条件下で厚さ400μmになるまで重ねあわせた後、それぞれ長さ30mm、幅10mmの短冊状とした。次に、動的粘弾性測定装置(RSA(II)、レオメトリックサイエンティフィック社製)を用いて、−30〜280℃での貯蔵弾性率及び損失弾性率をチャック間距離22.5mm、周波数1Hz、昇温速度10℃/分の条件下にて測定した。その際の、0℃における貯蔵弾性率A及び0℃における損失弾性率B、損失正接C(=B/A)を表2に示す。併せて、その際のtanδのピーク値により得られたガラス転移温度Dを表2に示す。
作製したダイボンドフィルムについて、それぞれ長さ30mm、厚さ20μm、幅10mの短冊状の測定片となる様に切断した。次に、引っ張り試験機(オートグラフ、島津製作所社製)を用いて温度0℃、引張速度50mm/分、チャック間距離10mmの条件下で延伸して破断時のチャック間距離x(mm)を求め、破断伸び率を下記式により得た。結果を表2に示す。
破断伸び率(%)={(x−10)/10}×100
レーザー加工装置として株式会社東京精密製、ML300−Integrationを用いて半導体ウェハの内部に集光点を合わせ、格子状(10mm×10mm)の分割予定ラインに沿って半導体ウェハの表面側からレーザー光を照射し、半導体ウェハの内部に改質領域を形成した。半導体ウェハは、シリコンウェハ(厚さ75μm、外径12インチ)を用いた。また、レーザー光照射条件は、下記のようにして行った。
(A)レーザー光
レーザー光源 半導体レーザー励起Nd:YAGレーザー
波長 1064nm
レーザー光スポット断面積 3.14×10−8cm2
発振形態 Qスイッチパルス
繰り返し周波数 100kHz
パルス幅 30ns
出力 20μJ/パルス
レーザー光品質 TEM00 40
偏光特性 直線偏光
(B)集光用レンズ
倍率 50倍
NA 0.55
レーザー光波長に対する透過率 60%
(C)半導体基板が載置される裁置台の移動速度 100mm/秒
半導体ウェハ(厚さ500μm)にブレードダイシング加工により格子状(10mm×10mm)の切り込み溝を形成した。切り込み溝の深さは、100μmとした。
2 粘着剤層
3、3’ ダイボンドフィルム(熱硬化型ダイボンドフィルム)
4 半導体ウェハ
5 半導体チップ
6 被着体
7 ボンディングワイヤー
8 封止樹脂
10、12 ダイシング・ダイボンドフィルム
11 ダイシングフィルム
Claims (7)
- 熱硬化前において、
0℃における貯蔵弾性率Aが1GPa以上であり、
0℃における損失弾性率Bが500MPa以下であり、
0℃における損失正接Cが0.1以下であり、
ガラス転移温度Dが0℃を超え、かつ
前記ガラス転移温度Dの絶対値の前記損失正接Cの絶対値に対する比Eが600以上である熱硬化型ダイボンドフィルム。 - 熱硬化前における0℃での破断伸び率が100%以下である請求項1に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。
- 無機フィラーを含み、該無機フィラーの含有量が10重量%以上90重量%以下である請求項1又は2に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。
- 23℃において固形の熱硬化型樹脂を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。
- 請求項1〜4のいずれか1に記載の熱硬化型ダイボンドフィルムが、基材上に粘着剤層が積層されたダイシングフィルム上に積層されているダイシング・ダイボンドフィルム。
- 請求項5に記載のダイシング・ダイボンドフィルムを用いた半導体装置の製造方法であって、
半導体ウェハの分割予定ラインに、レーザー光を照射して前記分割予定ライン上に改質領域を形成する工程と、
改質領域形成後の半導体ウェハを、前記ダイシング・ダイボンドフィルムに貼り合わせる工程と、
−30℃〜20℃の条件下において、前記ダイシング・ダイボンドフィルムに引張応力を加えることにより、前記半導体ウェハと前記ダイシング・ダイボンドフィルムを構成するダイボンドフィルムとを前記分割予定ラインにて破断し、半導体素子を形成する工程と、
前記半導体素子を前記ダイボンドフィルムととともにピックアップする工程と、
ピックアップした前記半導体素子を、前記ダイボンドフィルムを介して被着体にダイボンドする工程と
を有する半導体装置の製造方法。 - 請求項5に記載のダイシング・ダイボンドフィルムを用いた半導体装置の製造方法であって、
半導体ウェハの表面に裏面まで達しない溝を形成する工程と、
前記半導体ウェハの裏面研削を行い、前記裏面から前記溝を表出させる工程と、
前記裏面から前記溝が表出した前記半導体ウェハを、前記ダイシング・ダイボンドフィルムに貼り合わせる工程と、
−30℃〜20℃の条件下において、前記ダイシング・ダイボンドフィルムに引張応力を加えることにより、前記ダイシング・ダイボンドフィルムを構成するダイボンドフィルムを破断し、半導体素子を形成する工程と、
前記半導体素子を前記ダイボンドフィルムととともにピックアップする工程と、
ピックアップした前記半導体素子を、前記ダイボンドフィルムを介して被着体にダイボンドする工程と
を有する半導体装置の製造方法。
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