JP2018186119A - ステルスダイシング用粘着テープ及びそれを用いた半導体チップの製造方法 - Google Patents

ステルスダイシング用粘着テープ及びそれを用いた半導体チップの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】レーザー光を照射して半導体ウエハ内部に改質層を形成するステルスダイシングにおいて、ステルスダイシング用粘着テープをエキスパンドした際に半導体ウエハの分割を容易に行うことができ、個片化された半導体チップを容易に剥離できるステルスダイシング用粘着テープを供給する。【解決手段】本発明によれば、基材フィルム上に紫外線硬化型粘着剤層を有するステルスダイシング用粘着テープであって、前記紫外線硬化型粘着剤層が特定の組成であり、紫外線照射前の紫外線硬化型粘着剤層の周波数1Hz、23℃における貯蔵弾性率、前記基材フィルムの23℃における引張弾性率を規定することにより、半導体ウエハの分割性、剥離性が優れるステルスダイシング用粘着テープを提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、ステルスダイシング用粘着テープ及びそれを用いた半導体チップの製造方法に関する。
半導体ウエハは、回路を形成した後に粘着テープを貼合してから、素子小片への切断(ダイシング)、洗浄、乾燥、粘着テープの延伸(エキスパンド)、粘着テープからの素子小片の剥離(ピックアップ)、などの各工程を経て半導体チップ化される。これらの工程で使用される粘着テープ(ダイシングテープ)には、ダイシング工程から乾燥工程までは切断された素子小片(チップ)に対して充分な粘着力を有しながら、剥離工程時には糊残りのない程度に粘着力が減少していることが望まれる。
一方、近年のICデバイスの高性能化および小型化に伴い、半導体チップの薄型化が進められており、従来350μm程度の厚みであったウエハを100μm以下にまで薄くすることが求められるようになった。
しかし、半導体ウエハとして用いられるシリコンやガラス等は脆性材料であり、厚さが薄くなると運搬や加工の際に破損するおそれがあった。特に、ウエハを回転刃でダイシングした際に欠けやチッピングが生じると、チップの抗折強度が著しく低下する。
このため、チッピングの発生を抑制する方法として、赤外領域の波長のレーザー光を半導体ウエハの内部に集光させて改質層を形成させ、改質層を起点としてウエハを分割する、いわゆるステルスダイシングたるウエハの分割方法が提案されている(特許文献1)。
また、特許文献2には、粘着テープの23℃におけるヤング率、周波数1Hz、23℃における粘着剤層の貯蔵弾性率を特定したステルスダイシング用粘着テープが提案されている。
WO2003/077295号 特開2011−119548号公報
これら半導体ウエハの内部にレーザー光を集光させて改質層を形成させるステルスダイシングにおいては、粘着剤層の硬さと基材層の延伸性のバランスが重要である。しかし、特許文献2に記載の粘着テープは粘着剤層の貯蔵弾性率が高く、ウエハ分割時にウエハが粘着テープから滑り、分割できない可能性がある。また粘着剤層も規定されていないため、ウエハ分割後に粘着テープから半導体チップを剥離できない可能性もある。
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、ステルスダイシング後、ステルスダイシング用粘着テープをエキスパンドした際に半導体ウエハの分割を容易に行うことができ、チップ化された半導体チップを容易に剥離できるステルスダイシング用粘着テープ及びそれを用いた半導体チップの製造方法を提供することを目的とする。
本発明は上記の課題を解決するために、下記の手段を採用する。
(1)基材フィルム上に紫外線硬化型粘着剤層を積層してなるステルスダイシング用粘着テープであって、
前記紫外線硬化型粘着剤層が(メタ)アクリル酸エステル共重合体100質量部、ウレタンアクリレートオリゴマー20〜150質量部、多官能イソシアネート硬化剤0.1〜20質量部及び光重合開始剤0.1〜10質量部を含み、
前記基材フィルムの23℃における引張弾性率が40〜150MPaであり、
紫外線照射前の前記紫外線硬化型粘着剤層の周波数1Hz、23℃における貯蔵弾性率が0.05〜0.5MPaであり、
前記ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量が40,000〜350,000である、ステルスダイシング用粘着テープ。
(2)前記紫外線硬化型粘着剤層の厚みが1〜30μmである、(1)に記載のステルスダイシング用粘着テープ。
(3)前記基材フィルムの厚みが30〜150μmである(1)又は(2)に記載のステルスダイシング用粘着テープ。
(4)表面に回路が形成された半導体ウエハに、
(a)(1)〜(3)のいずれか一項に記載のステルスダイシング用粘着テープを半導体ウエハとリングフレームに貼り付ける貼付工程、
(b)半導体ウエハ上に赤外領域の波長のレーザー光を照射して、半導体ウエハ内部に改質層を形成するステルスダイシング工程、
(c)ステルスダイシング用粘着テープをエキスパンドすることにより、半導体ウエハを分割してチップ化する分割工程、
(d)ステルスダイシング用粘着テープの基材フィルム面に紫外線を照射する紫外線照射工程、
(e)個片化された半導体チップをステルスダイシング用粘着テープから剥離する剥離工程、
とを有する半導体チップの製造方法。
本発明は、ステルスダイシング後、ステルスダイシング用粘着テープをエキスパンドした際に半導体ウエハの分割を容易に行うことができ、チップ化された半導体チップを容易に剥離できるステルスダイシング用粘着テープ及びびそれを用いた半導体チップの製造方法を提供できる。
以下、本発明を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。
本発明は、基材フィルム上に紫外線硬化型粘着剤層を積層してなるステルスダイシング用粘着テープであって、前記紫外線硬化型粘着剤層が、特定の成分であり、前記基材フィルムの引張弾性率及び紫外線硬化型粘着剤層の貯蔵弾性率が特定の数値であるステルスダイシング用粘着テープである。
<基材フィルム>
本発明の基材フィルムは、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸−アクリル酸エステルフィルム、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン系共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、および、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体やエチレン−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等を金属イオンで架橋したアイオノマ樹脂などが挙げられる。基材フィルムは、これら樹脂の混合物又は共重合体であってよく、これら樹脂からなるフィルムやシートの積層体であってもよい。基材フィルムの23℃における引張弾性率が40以上150以下であり、好ましくは60以上120以下である。この範囲であれば、ステルスダイシング用粘着テープをエキスパンドした際に半導体ウエハの分割を容易に行うことができる。基材フィルムの引張弾性率が40未満では、エキスパンドの際の力が半導体ウエハに十分に伝わらず、半導体ウエハの分割性が悪くなる。また。基材フィルムの引張弾性率が150を超過すると、エキスパンド性が低下し半導体ウエハの分割性が低下する。
基材フィルムはアイオノマ樹脂を用いることが好ましい。アイオノマ樹脂の中でも、エチレン単位、メタアクリル酸単位、及び(メタ)アクリル酸アルキルエステル単位を有する共重合体をNa、K、Zn2+等の金属イオンで架橋したアイオノマ樹脂を用いると、エキスパンド性が良好であり、好適に用いられる。
基材フィルムの厚さは30〜150μmが好ましく、更に好ましくは50〜120μmである。
基材フィルムには、帯電防止処理をすることが好ましい。帯電防止処理としては、基材フィルムに帯電防止剤を配合する処理、基材フィルム表面に帯電防止剤を塗布する等の方法がある。
帯電防止剤としては、例えば四級アミン塩単量体などを用いることができる。四級アミン塩単量体としては、例えばジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート四級塩化物、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート四級塩化物、メチルエチルアミノエチル(メタ)アクリレート四級塩化物、p−ジメチルアミノスチレン四級塩化物、およびp−ジエチルアミノスチレン四級塩化物が挙げられる。このうち、ジメチルアミノエチルメタクリレート四級塩化物が好ましい。
基材フィルムの片面に紫外線硬化型粘着剤層を積層し、他方の面は平均表面粗さ(Ra)が0.1〜1.5μmのエンボス面とすることが可能である。エンボス面を有することにより、ダイシング後のエキスパンド工程で基材フィルムを容易に拡張することができる。
ダイシング後のエキスパンド性を向上させるために、基材フィルムの粘着剤を積層した他方の面に、滑り剤を塗布したり、基材フィルムに滑り剤を練り込むことができる。
滑り剤は、ステルスダイシング用粘着テープとエキスパンド装置の摩擦係数を低下させる材料であれば特に限定されず、例えばシリコーン樹脂や(変性)シリコーン油等のシリコーン化合物、フッ素樹脂、六方晶ボロンナイトライド、カーボンブラック、及び二硫化モリブデン等が挙げられる。これらは複数の成分を混合してもよい。電子部品の製造はクリーンルームで行われるため、シリコーン化合物又はフッ素樹脂を用いることが好ましい。シリコーン化合物の中でも特にシリコーンマクロモノマー単位を有する共重合体は帯電防止層との相溶性が良く、帯電防止性とエキスパンド性のバランスが図れるため、好適に用いられる。
<紫外線硬化型粘着剤層>
紫外線硬化型粘着剤層は、(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ウレタンアクリレートオリゴマー、多官能イソシアネート硬化剤及び光重合開始剤を含み、有機溶剤で希釈して基材フィルムに塗布、乾燥して得られる。
((メタ)アクリル酸エステル共重合体)
本発明で使用される(メタ)アクリル酸エステル共重合体は、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらのエステルモノマーを重合させたポリマー、これらモノマーと共重合可能な不飽和単量体(例えば、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル)とを共重合させたコポリマーである。
(メタ)アクリル重合体の主単量体としては、例えば、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル単量体が挙げられる。
(メタ)アクリル単量体としては、少なくとも一部に官能基を含有する単量体を有するものが好ましい。官能基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、アミド基、アミノ基、メチロール基、スルホン酸基、スルファミン酸基及び亜リン酸エステル基等が挙げられる。これらの中でヒドロキシル基が好ましい。
ヒドロキシル基を有する官能基含有単量体としては、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、及び2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートがある。
カルボキシル基を有する単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、フマール酸、アクリルアミドN−グリコール酸、及びケイ皮酸等が挙げられる。
エポキシ基を有する単量体としては、例えばアリルグリシジルエーテル、及び(メタ)アクリル酸グリシジルエーテル等が挙げられる。
アミド基を有する単量体としては、例えば(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
アミノ基を有する単量体としては、例えばN,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
メチロール基を有する単量体としては、例えばN−メチロールアクリルアミド等が挙げられる。
(ウレタンアクリレートオリゴマー)
ウレタンアクリレートオリゴマーは、ポリエステル型又はポリエーテル型などのポリオール化合物と多価イソシアネート化合物とを反応させて得られる末端イソシアネートウレタンプレポリマ−に、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得られる。
多価イソシアネート化合物には、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−キシレンジイソシアネート、1,4−キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン4,4−ジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが用いらえる。また、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートには、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、グリシドールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートなどが用いられる。
ウレタンアクリレートオリゴマーは、不飽和二重結合を4個以上有するウレタンアクリレートオリゴマーが、紫外線等の照射後の粘着剤の硬化が良好である点で、好ましい。
ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量は40,000以上350,000以下であり、好ましくは80,000〜200,000である。ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量が40,000未満では半導体ウエハの分割性が低下し、350,000を超過すると半導体ウエハの分割性が低下する。
ウレタンアクリレートオリゴマーの配合量は、(メタ)アクリル酸エステル共重合体100質量部に対して20質量部以上150質量部以下であり、好ましくは40質量部以上100質量部以下である。ウレタンアクイレートオリゴマーの配合量が20質量部未満では紫外線照射後の粘着ステルスダイシング用粘着テープから半導体チップを剥離し難く、150質量部を超過すると半導体ウエハの分割性が低下する。
(多官能イソシアネート硬化剤)
本発明の紫外線硬化型粘着剤層に用いる紫外線硬化型粘着剤には、多官能イソシアネート硬化剤を配合する。多官能イソシアネート硬化剤の配合は、(メタ)アクリル重合体100質量部に対し、0.1質量部以上20質量部以下であり、好ましくは2質量部以上15重量部以下である。多官能イソシアネート硬化剤の配合比が0.1質量部未満の場合は半導体ウエハの分割性が低下し、20質量部超過の場合はエキスパンド時に半導体ウエハが滑り、分割性が低下する。
多官能イソシアネート硬化剤としては、例えば芳香族ポリイソシアネート硬化剤、脂肪族ポリイソシアネート硬化剤、脂環族ポリイソシアネート硬化剤がある。また、好ましくは、脂肪族ポリイソシアネート硬化剤、特にそのうちのキサメチレンジイソシアネート硬化剤がよい。
芳香族ポリイソシアネートは特に限定されず、例えば1,3−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−トルイジンジイソシアネート、2,4,6−トリイソシアネートトルエン、1,3,5−トリイソシアネートベンゼン、ジアニシジ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’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネート、ω,ω’−ジイソシアネート−1,3−ジメチルベンゼン、ω,ω’−ジイソシアネート−1,4−ジメチルベンゼン、ω,ω’−ジイソシアネート−1,4−ジエチルベンゼン、1,4−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、及び1,3−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートは特に限定されず、例えばトリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、及び2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族ポリイソシアネートは特に限定されず、例えば3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、及び1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンがある。
ポリイソシアネートのうち、1,3−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−トルイジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートが好適に用いられる。
多官能エポキシ硬化剤は、主にエポキシ基を2個以上、第3級窒素原子を1個以上有する化合物をいい、N・N−グリシジルアニリン、N・N−グリシジルトルイジン、m−N・N−グリシジルアミノフェニルグリシジルエーテル、p−N・N−グリシジルアミノフェニルグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、N・N・N’・N’−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、N・N・N’・N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、N・N・N’・N’・N’’−ペンタグリシジルジエチレントリアミンなどが挙げられる。
(光重合開始剤)
光重合開始剤には、ベンゾイン、アセトフェノン類、アントラキノン類、チオキサントン類、ケタール類、ベンゾフェノン類及びキサントン類などが挙げられる。
ベンゾインとしては、例えばベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテルなどがある。
アセトフェノン類としては、例えばベンゾインアルキルエーテル類、アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−アセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−アセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどがある。
アントラキノン類としては、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−ターシャリブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノンなどがある。
チオキサントン類としては、例えば2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントンなどがある。
ケタール類としては、例えばアセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルメタール、ベンジルジフエニルサルフアイド、テトラメチルチウラムモノサルフアイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノンなどがある。
光重合開始剤の配合量は、(メタ)アクリル酸エステル共重合体100質量部に対して、0.1〜10質量部である。光重合開始剤の配合量が0.1質量部未満では紫外線照射後のステルスダイシング用粘着テープから半導体チップを剥離する際に剥離性が低下し、10質量部超過では光重合開始剤が紫外線硬化型粘着剤層表面へブリードアウトし、半導体ウエハの分割性が低下する。
光重合開始剤には、必要に応じて従来公知の光重合促進剤を1種または2種以上を組合せて併用してもよい。光重合促進剤には、安息香酸系や第三級アミンなどを用いることができる。第三級アミンとしては、トリエチルアミン、テトラエチルペンタアミン、ジメチルアミノエーテルなどが挙げられる。
紫外線硬化型粘着剤層の組成物には、例えば、粘着付与樹脂、軟化剤、老化防止剤、充填剤、導電剤、紫外線吸収剤、及び光安定剤等の各種添加剤を添加してもよい。
紫外線硬化型粘着剤層の厚みは、1μm以上30μmが好ましく、3μm以上15μm以下が特に好ましい。紫外線硬化型粘着剤層が30μmを超過すると紫外線照射後のステルスダイシング用粘着テープから半導体チップを剥離する際に剥離性が低下する。また、紫外線硬化型粘着剤層が1μm未満では、粘着力が低くなり過ぎ、半導体ウエハの分割性が低下する。
<ステルスダイシング用粘着テープの製造>
基材フィルム上に紫外線硬化型粘着剤層を形成して粘着テープとする方法としては、例えばグラビアコーター、コンマコーター、バーコーター、ナイフコーター又はロールコーターといったコーターで基材フィルム上に紫外線硬化型粘着剤を直接塗布する方法や、剥離フィルムに粘着剤を塗布/乾燥後に基材フィルムに貼り合わせる方法がある。凸板印刷、凹板印刷、平板印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、又はスクリーン印刷等で基材フィルム上に粘着剤を印刷してよい。
<半導体チップの製造方法>
本発明に係る半導体チップの製造方法の具体的な工程を順に説明する。
(1)貼付工程
貼付工程では、ステルスダイシング用粘着テープを半導体ウエハとリングフレームに貼り付ける。半導体ウエハはシリコンウエハおよびガリウムナイトライドウエハ、炭化ケイ素ウエハ、ガラスウエハ、サファイアウエハなどの従来汎用のウエハであってよい。
(2)ステルスダイシング工程
ステルスダイシング工程では、半導体ウエハ上に赤外領域の波長のレーザー光を照射して、半導体ウエハ内部に複数回改質層を形成する。赤外領域の波長は半導体ウエハの種類によって異なるが、1,064nmの波長を用いることが多い。
(3)分割工程
分割工程では、ステルスダイシングにて半導体ウエハ内部に改質層を形成された半導体ウエハをエキスパンドにより分割する。
(4)紫外線照射工程
紫外線照射工程では、基材フィルム側から紫外線硬化型粘着剤層に紫外線等の活性光線を照射する。紫外線の光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプを用いることができる。また、紫外線に替えて電子線を用いてもよく、電子線の光源としてはα線、β線、γ線を用いることができる。
紫外線により紫外線硬化型粘着剤層は三次元網状化して硬化し、紫外線硬化型粘着剤層の粘着力が低下する。
(5)剥離工程
剥離工程では、分割された半導体チップをニードルピン等で突き上げる。その後、半導体チップ又は部品を真空コレットまたはエアピンセット等で吸着し、紫外線硬化型粘着剤層から剥離する。
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
<実施例>
表1、2に示す配合に従ってステルスダイシング用粘着テープを調製した。紫外線硬化型粘着剤層は、(メタ)アクリル酸エステル共重合体等を混合させて得た紫外線硬化型粘着剤をポリエチレンテレフタレート製のセパレーターフィルム上に、乾燥後の紫外線硬化型粘着層の厚みが10μmとなるように塗工することにより、得た。この紫外線硬化型粘着層を基材フィルムに積層し、40℃で7日間熟成し、ステルスダイシング用粘着テープを得た。
Figure 2018186119
Figure 2018186119
[紫外線硬化型粘着剤層]
紫外線硬化型粘着剤層の各成分は、以下を用いた。
((メタ)アクリル酸エステル共重合体)
A−1:メチルアクリレート60質量%、2−エチルへキシルアクリレート35質量%、アクリル酸4.5質量%及び2−ヒドロキシエチルアクリレート0.5質量%を含有する共重合体であり、溶液重合により得られる。重量平均分子量20万。
A−2:エチルアクリレート54%、ブチルアクリレート19%及びメトキシエチルアクリレート24%を含有する共重合体であり、乳化重合により得られる。重量平均分子量200万。
(ウレタンアクリレートオリゴマー)
イソホロンジイソシアネートの三量体のイソシアネートにジペンタエリスリトールペンタアクリレートを主成分とする水酸基含有アクリレートを特開昭61−42529号公報や特開2012−36253公報等に公知の方法により調整したものであり、不飽和二重結合官能基数が15のウレタンアクリレート(合成品)である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により、測定し、ポリスチレン換算して重量平均分子量を得た。
B−1:重量平均分子量 11,000
B−2:重量平均分子量 43,000
B−3:重量平均分子量 79,000
B−4:重量平均分子量 154,000
B−5:重量平均分子量 338,000
B−6:重量平均分子量 385,000
重量平均分子量の測定:以下の条件で、測定した。
・装置:GPC−8020 SEC システム(東ソー社製)
・カラム:TSK Guard HZ−L+HZM−N 6.0×150mm×3
・流量:0.5ml/min
・検出器:RI−8020
・濃度:0.2wt/Vol%
・注入量:20μL
・カラム温度:40℃
・システム温度:40℃
・溶媒:THF
・検量線:標準ポリスチレン(PL社製)を用いて作製し、重量平均分子量(Mw)はポリスチレン換算値で表した。
(多官能イソシアネート硬化剤)
C−1:東ソー社製コロネートL−45E;2,4−トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体
C−2:東ソー社製コロネートHL;ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体
(光重合開始剤)
D−1:BASFジャパン社製IRGACURE651;ベンジルジメチルケタール
D−2:BASFジャパン社製IRGACURE184;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
[基材フィルム]
E−1:アイオノマ樹脂(三井・デュポンポリケミカル社製、品番:HM1855)をTダイ押出しにより80μmに製膜して得た。
E−2:ポリエチレン/アイオノマ樹脂/ポリエチレン(アキレス社製、品番:HCVH)を2種3層Tダイ押出しにより80μmに製膜(構成比:10/60/10)して得た。
E−3:ポリ塩化ビニル(ダイヤフラム社製、品番:GM−311)、80μm
E−4:エチレン酢酸ビニル共重合体(東ソー社製、品番:635)をカレンダー成形により80μmに製膜して得た。
E−5:ポリ塩化ビニル(アキレス社製、品番:FUZB−2950)、80μm
[評価]
各種評価は、以下のとおり実施した。
(1)紫外線硬化型粘着剤層の貯蔵弾性率の測定
剥離フィルムに紫外線硬化型粘着剤層を積層したフィルムを作製後、直径8mmの円柱形に型抜きする。その後、剥離フィルムを剥がし、紫外線硬化型粘着剤層が厚み1mmのなるように前記フィルムを重ね合わせて試料とした。これを捻り剪断法により周波数1Hz、温度23℃における貯蔵弾性率(G’)を、粘弾性測定装置(Anton Paar社製MCR−301)を用いて測定した。
(2)基材フィルムの引張弾性率の測定
基材フィルムの引張弾性率は、万能引張試験機(オリエンテック社製テンシロンRTA−T−2M)を用いて、JIS K7161:1994に準拠して、23℃、湿度50%の環境下において引張速度5mm/分で測定した。
(3)半導体ウエハ分割性、剥離性評価
半導体ウエハ分割性、剥離性は、ステルスダイシング用粘着テープを厚み300μmの8インチシリコンウエハとリングフレームに貼り合わせ、その後、ステルスダイシング、エキスパンドすることによって、評価した。
ステルスダイシングにおける、レーザー光の照射条件は以下のとおり。
・光源 :Nd−YAGレーザー
・波長 :1,064nm
・繰り返し周波数 :100kHz
・レーザー出力 :0.3W
・パルス幅 :30ns
・カット速度 :100mm/秒
・カットチップサイズ :5mm×5mm
エキスパンドによる半導体ウエハ分割の条件は以下の通りとした。
・エキスパンド装置:HUGLE ELECTRONICS社製HS−1800
・エキスパンド速度:5mm/秒
・引き落とし量 :25mm
剥離の条件は以下の通りとした。
・剥離装置 :キャノンマシナリー社製CAP−300II
・エキスパンド量 :5mm
・ニードルピン形状 :250μmR
・ニードルピン数 :4本
・ニードルピン突き上げ高さ:1.5mm
1)半導体ウエハ分割性の評価
半導体ウエハをステルスダイシングした後、ステルスダイシング用粘着テープをエキスパンドし、チップを分割した。半導体ウエハの分割性は、分割された半導体チップと分割されなかったチップの総数から、分割された半導体チップの個数の割合により、評価した。
◎(優) :半導体ウエハ分割率95%以上
○(良) :半導体ウエハ分割率90%以上95%未満
×(不可):半導体ウエハ分割率90%未満
2)剥離性の評価
半導体チップの剥離性は、分割された半導体チップのうち、剥離できた個数により、評価した。
◎(優) :半導体チップの剥離成功率が95%以上
○(良) :半導体チップの剥離成功率が80%以上95%未満
×(不可):半導体チップの剥離成功率が80%未満
表1、2の結果のとおり、本発明の実施例のステルスダイシング用粘着テープは、半導体ウエハの分割、剥離性が良好であった。
<比較例1>
ウレタンアクリレートオリゴマーの配合量が少ないため、紫外線照射後の紫外線硬化型粘着剤層の架橋密度が低く、剥離性に不良が生じたと考えられる。
<比較例2>
ウレタンアクリレートオリゴマーの配合量が多く、紫外線硬化型粘着剤層の貯蔵弾性率が低いため、半導体ウエハの分割性が低下したと考えられる。
<比較例3>
多官能イソシアネート硬化剤の配合量が少ないため、紫外線硬化型粘着剤層の貯蔵弾性率が低く、半導体ウエハの分割性に不良が生じたと考えられる。
<比較例4>
多官能イソシアネート硬化剤の配合量が多く、紫外線硬化型粘着剤層が半導体ウエハを保持できず、エキスパンド時に半導体ウエハが滑り、分割性に不良を生じたと考えられる。
<比較例5>
光重合開始剤の配合量が少ないため、紫外線照射後の紫外線硬化型粘着剤層の架橋密度が低く、剥離性に不良が生じたと考えられる。
<比較例6>
光重合開始剤の配合量が多いため、光重合開始剤が紫外線硬化型粘着剤層表面へブリードアウトし、半導体ウエハの分割性に不良が生じたと考えられる。
<比較例7>
ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量が低いため、紫外線硬化型粘着剤層の貯蔵弾性率が低く、半導体ウエハの分割性に不良が生じたと考えられる。
<比較例8>
ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量が高いため、紫外線硬化型粘着剤層が半導体を保持できず、半導体ウエハの分割性に不良が生じたと考えられる。
<比較例9>
基材フィルムの引張弾性率が低いため、エキスパンドの際の力が半導体ウエハに十分に伝わらず、半導体ウエハの分割性に不良を生じたと考えられる。
<比較例10>
基材フィルムの引張弾性率が高いため、エキスパンド性が低下し半導体ウエハの分割性が低下したものと考えられる。

Claims (4)

  1. 基材フィルム上に紫外線硬化型粘着剤層を積層してなるステルスダイシング用粘着テープであって、
    前記紫外線硬化型粘着剤層が(メタ)アクリル酸エステル共重合体100質量部、ウレタンアクリレートオリゴマー20〜150質量部、多官能イソシアネート硬化剤0.1〜20質量部及び光重合開始剤0.1〜10質量部を含み、
    前記基材フィルムの23℃における引張弾性率が40〜150MPaであり、
    紫外線照射前の前記紫外線硬化型粘着剤層の周波数1Hz、23℃における貯蔵弾性率が0.05〜0.5MPaであり、
    前記ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量が40,000〜350,000である、ステルスダイシング用粘着テープ。
  2. 前記紫外線硬化型粘着剤層の厚みが1〜30μmである、請求項1に記載のステルスダイシング用粘着テープ。
  3. 前記基材フィルムの厚みが30〜150μmである請求項1又は請求項2に記載のステルスダイシング用粘着テープ。
  4. 表面に回路が形成された半導体ウエハに、
    (a)請求項1〜3のいずれか一項に記載のステルスダイシング用粘着テープを半導体ウエハとリングフレームに貼り付ける貼付工程、
    (b)半導体ウエハ上に赤外領域の波長のレーザー光を照射して、半導体ウエハ内部に改質層を形成するステルスダイシング工程、
    (c)ステルスダイシング用粘着テープをエキスパンドすることにより、半導体ウエハを分割してチップ化する分割工程、
    (d)ステルスダイシング用粘着テープの基材フィルム面に紫外線を照射する紫外線照射工程、
    (e)個片化された半導体チップをステルスダイシング用粘着テープから剥離する剥離工程、
    とを有する半導体チップの製造方法。

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