JP4690907B2 - レーザーダイシング用ダイシングダイボンドシート - Google Patents

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Description

本発明は、レーザーダイシングにより接着剤付きウエハをチップ状に分割個片化する際に使用されるダイシングダイボンドシートに関する。
ここ最近において、実装部品の小型化のニーズはより一層高まり、半導体パッケージングの小型化技術はますます進化してきている。これに伴い、半導体チップも薄膜化・小チップ化を余儀なくされ、同時に、それら薄膜・小チップの半導体チップをコンパクトにパッケージングするための技術的ニーズは今後も高まる傾向にある。従来、これらの半導体チップは、バックグラインド工程において裏面研削され薄膜化された半導体ウェハを、ダイシング工程にてチップ化されることにより得られる。更に、チップ化された半導体チップは、ピックアップダイボンダ等により、連続的に流れるリードフレームにダイボンディング毎に液状接着剤を必要量塗布し、その位置にダイボンディングされることになる。
これらの工程のうちダイシング工程において、半導体ウェハ(以下、単にウェハという場合がある)にはダイシングテープを貼り合わせ、リングフレームでダイサーのチャックテーブルに固定し、そしてブレードにより切断されるのが一般的である。この際、ウェハにはブレードによる切削抵抗がかかるため、個片化された半導体チップ(以下、単にチップという場合がある)に微小な欠けやクラック(以下、チッピングという)が発生することがある。このチッピング発生は、昨今、重要な問題のうちの1つとして捉えられ、これまでにもチッピング低減のための検討が種々行われてきたが、未だ満足できる手段は無いのが現状である。
更に、このチッピングはウェハの厚さが薄くなると発生しやすくなる傾向にあり、また、小チップではチッピングの許容レベルも厳しくなる。したがって、前述のように半導体チップの薄膜化・小チップの傾向がますます進むことにより、このチッピングの問題は今後より一層深刻化してくるものと容易に推測される。
更に、個片化された半導体チップには、チッピング発生防止と共に、コンパクトにパッケージングされることも求められる。これは、パッケージサイズの小型化のニーズからくるものであり、望ましくは半導体チップの寸法とほぼ同じサイズでパッケージングされることが求められている。
このような課題に対し、ダイシング工程までに、フィルム状接着剤とダイシングテープを貼付け、これをさらに半導体ウエハ裏面に貼付けるという2つの貼付工程を要することなく、基材フィルム上に粘着剤層と接着剤層が順次この順で設けられたダイシングダイボンドシートというを作成し、これをウエハに貼り付け、ダイシングを行い、その後接着剤層をウエハ側に残して、接着剤付きの素子小片を得る技術が提案されている(特許文献1)。
またチッピング発生防止、コンパクトパッケージングの要求を解決する方法として、レーザー光線を使用して、被加工物を切断する際に前記被加工物を支持固定するためのダイシングシートであって、支持シートを含む基材と、前記基材の片側表面に配置される粘着剤層とからなり、前記粘着剤層は前記レーザー光線により切断可能であり、前記支持シートは前記レーザー光線により切断不可能であることを特徴とする、ダイシングシートが開示されている。この方法によれば、粘着剤付きの素子小片を得ることができ、しかも被加工物の切断がレーザー光線で行われるので、チッピングが少ないとされている(特許文献2)。
WO2005/088700公報 特開2002−343747号公報
特許文献1に示す技術は、接着剤側に粘着剤の成分が残らないよう接着剤と粘着剤の界面で剥離することができればよいが、本発明者等がこのようなシートを貼付して、レーザーダイシングを行ったところ、レーザー照射することによる発生する熱で粘着剤の成分が接着剤に移行し、接着剤と粘着剤の界面でうまく剥離できないことのあることが判明した。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、レーザーダイシングによりウエハを切断しても剥離できるレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシートを提供するものである。
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討した結果、以下のダイシングダイボンドフィルムがその目的に適合することを見出した。
すなわち本発明は、
(1)基材フィルム上に、粘着剤層、熱可塑性フィルムおよびウエハ固定用接着剤層が順次積層され、前記接着剤層と熱可塑性フィルムが剥離可能状態で積層され、前記粘着剤層と前記熱可塑性フィルムとの剥離力が前記熱可塑性フィルムと前記接着剤層との間の剥離力よりも高くされているとともに、前記熱可塑性フィルムが実質的にレーザー光透過性であることを特徴とするレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシート、
(2)前記接着剤層の波長355nmにおける光透過率が80%以下であることを特徴とする(1)記載のレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシート、
(3)前記粘着剤層の波長355nmにおける光透過率が80%以上であることを特徴とする(1)または(2)記載のレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシート、及び
(4)前記接着剤層は少なくともフィラーを5〜40重量%含有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載のレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシート
を提供するものである。
上記において熱可塑性フィルムが実質的に光透過性であることは、厚さ100μmのフィルムで波長355nmの光の透過率が80%以上であることをいう。
本発明のレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシートは、レーザーを照射して、チップ状に分割個片化した場合において、粘着剤層とウエハ固定用接着剤層の間に特定の熱可塑性フィルムを介在させているので、レーザー照射時に発生する熱によりウエハ固定用接着剤層と粘着剤層が融着することなく、ピックアップ成功率を高め、裏面に接着剤層が形成されたチップを得ることができる。
本発明のレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシートは基材フィルム上に、粘着剤層、熱可塑性フィルムおよびウエハ固定用接着剤層が順次積層され、前記接着剤層と熱可塑性フィルムが剥離可能状態で積層されている。以下、各層を構成する材料ごとに説明する。
(基材フィルム)
本発明のダイシングダイボンドテープを構成する基材フィルムについて説明する。本発明においては、被加工物であるウエハを保持できる機能を有するものであれば特に制限なく使用することができるが、レーザーダイシングを行う際に照射されるレーザー光により切断されることのないよう、レーザー光の透過率の高いものが好ましい。
そのうち好ましいのはポリオレフィンであり、ポリオレフィンのうちでもポリエチレン、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、アイオノマーが好ましい。
このような基材として選択し得るポリマーの例としては、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列挙することができる。また、これらを複層にしたものを使用してもよい。
さらには基材フィルムの表面には、粘着剤層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。基材フィルムの厚みは、強伸度特性、放射線透過性の観点から通常30〜300μmが好ましい。
(粘着剤層)
本発明のダイシングダイボンドテープは基材フィルム上に粘着剤層が形成され、該粘着剤層は基材フィルム上に粘着剤を塗工して製造することができる。本発明においては、波長355nmでの全光線透過率が80%以上とするのが好ましい。
本発明においては、ダイシング加工後、熱可塑性フィルムとウエハ固定用接着剤層の間で剥離されるため、その際に熱可塑性フィルムと粘着剤層の間は剥離されないことが必要とされる。このことは、熱可塑性フィルムと粘着剤層との間の粘着性を高めてその剥離力を接着剤層と熱可塑性フィルム間の剥離力に比べて高く設計することにより実現できる。
例えば、本発明の粘着剤層に使用される材料は、従来より公知のアクリル系、ゴム系、ポリウレタン系、シリコーン系、ポリエステル系等の各種の粘着剤を適宜選択することができる。この中でも、特に粘着特性の制御の容易さの点で、アクリル系粘着剤が好ましく使用される。アクリル系粘着剤は、アクリル系共重合体を主成分とする粘着剤である。アクリル系共重合体は通常、炭素数が1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーを主モノマーとし、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の官能基を有するモノマーや、その他の共重合可能なモノマーを共重合してなる。
粘着剤層の厚さは、5〜30μmであることが好ましい。
(熱可塑性フィルム)
本発明においては、前記粘着剤層に熱可塑性フィルム及びウエハ固定用接着剤層が積層され、レーザーダイシングによりウエハとウエハ固定用接着剤層まで切断され接着剤層付きの素子小片とされるが、熱可塑性フィルムは切断されないことが必要である。このように熱可塑性フィルムが切断されないことにより、接着剤付きの素子小片は熱可塑性フィルム上に保持される。
熱可塑性フィルムがレーザーダイシング時のレーザー光により切断されないようにするためには、熱可塑性フィルムは実質的に光透過性であることが必要である。具体的には、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、延伸ポリプロピレン、非延伸ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、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共重合体、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、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アイオノマー、又はフッ素樹脂等からなるシートを挙げることができる。支持シートは、単層であっても、あるいは全体として切断不可能である限り、複層であってもよい。また、膜状やメッシュ状など種々の形状のものを選択することができる。
(接着剤層)
本発明のダイシングダイボンドテープは、熱可塑性フィルムを介して粘着剤層に接着剤層が積層される。
なお、ここで接着剤層とは半導体ウエハ等が貼合されダイシングされた後、チップをピックアップする際に、熱可塑性フィルム層と剥離してチップに付着しており、チップを基板やリードフレームに固定する際の接着剤として使用されるものである。接着剤層は、ダイシングダイボンドテープに一般的に使用されるフィルム状接着剤であれば良く、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。
接着剤層を構成する樹脂組成物は、常温でウエハに貼合できダイシング加工できるような粘着性を有するとともに、ダイシング加工が終了した後に適宜熱可塑性フィルムから剥離でき、その後加熱することにより接着性が発現し、ダイボンド剤として作用するものである。この際の加熱は、特に制限するものではないが、好ましくは40〜100℃、より好ましくは60〜80℃で行う。
このような性能を発揮できる接着剤であれば、特に制限なく最外層である接着剤層として使用できる。エポキシ樹脂とともに放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有するエポキシ基含有共重合体を含有することが好ましい。放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有するエポキシ基含有共重合体としては、例えば放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有するグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレートを例示することができる。
接着剤層には、炭素−炭素二重結合を有するエポキシ基含有アクリル共重合体(a)、エポキシ樹脂(b)の他にさらにフェノール樹脂(c)を含有する組成物とすることができる。以下それぞれの成分について説明する。
炭素−炭素二重結合を有するエポキシ基含有アクリル共重合体(a)に関しては、粘着剤層に用いられる化合物(A)と同様の方法で製造することができる。例えば、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、エポキシ基を官能基として有する単量体((1)−2)を共重合させて得られた化合物(1)と、カルボキシル基、環状酸無水物、アミノ基を有する化合物(2)との反応により得ることできる。また、炭素−炭素二重結合を有するエポキシ基含有アクリル共重合体(a)のTgとしては、常温でタックを持たせるために−50℃以上0℃以下であることが好ましい。
本発明において使用されるエポキシ樹脂(b)は、硬化して接着作用を呈するものであれば特に制限はないが、二官能基以上で、好ましくは分子量が5000未満、より好ましくは3000未満のエポキシ樹脂が使用できる。また、好ましくは分子量が500以上、より好ましくは800以上のエポキシ樹脂が使用できる。
このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールのジグリシジリエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジリエーテル化物、フェノール類のジグリシジリエーテル化物、アルコール類のジグリシジルエーテル化物、及びこれらのアルキル置換体、ハロゲン化物、水素添加物などの二官能エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。また、多官能エポキシ樹脂や複素環含有エポキシ樹脂等、一般に知られているものを適用することもできる。これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。さらに、特性を損なわない範囲でエポキシ樹脂以外の成分が不純物として含まれていてもよい。
より具体的には、例えば市販のものでは、エピコート807,エピコート815),エピコート825,エピコート827,エピコート828,エピコート834,エピコート1001,エピコート1002,エピコート1003,エピコート1055,エピコート1004,エピコート1004AF,エピコート1007,エピコート1009,エピコート1003F,エピコート1004F(以上、ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名)、DER−330,DER−301,DER−361,DER−661,DER−662,DER−663U,DER−664,DER−664U,DER−667,DER−642U,DER−672U,DER−673MF,DER−668,DER−669(以上、ダウケミカル社製、商品名)、YD8125,YDF8170(以上、東都化成株式会社製、商品名)等のビスフェノールA型エポキシ樹脂、YDF−2004(東都化成株式会社製、商品名)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂、エピコート152,エピコート154(以上、ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名)、EPPN−201(日本化薬株式会社製、商品名)、DEN−438(ダウケミカル社製、商品名)等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、エピコート180S65(ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名)、アラルダイトECN1273,アラルダイトECN1280,アラルダイトECN1299(以上、チバスペシャリティーケミカルズ社製、商品名)、YDCN−701,YDCN−702,YDCN−703,YDCN−704(以上、東都化成株式会社製、商品名)、EOCN−102S,EOCN−103S,EOCN−104S,EOCN−1012,EOCN−1020,EOCN−1025,EOCN−1027(以上、日本化薬株式会社製、商品名)、ESCN−195X,ESCN−200L,ESCN−220(以上、住友化学工業株式会社製、商品名)等のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポン1031S,エピコート1032H60,エピコート157S70(以上、ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名)、アラルダイト0163(チバスペシャリティーケミカルズ社製、商品名)、デナコールEX−611,デナコールEX−614,デナコールEX−614B,デナコールEX−622,デナコールEX−512,デナコールEX−521,デナコールEX−421,デナコールEX−411,デナコールEX−321(以上、ナガセ化成株式会社製、商品名)、EPPN501H,EPPN502H(以上、日本化薬株式会社製、商品名)等の多官能エポキシ樹脂、エピコート604(ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名)、YH−434(東都化成株式会社製、商品名)、TETRAD−X,TETRAD−C(以上、三菱ガス化学株式会社製、商品名)、ELM−120(住友化学株式会社製、商品名)等のアミン型エポキシ樹脂、アラルダイトPT810(チバスペシャリティーケミカルズ社製、商品名)等の複素環含有エポキシ樹脂、ERL4234,ERL4299,ERL4221,ERL4206(以上、UCC社製、商品名)等の脂環式エポキシ樹脂などを使用することができ、これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
また、本発明においては、耐熱性の観点から、室温で固体であり、環球式で測定した軟化点が50℃以上のエポキシ樹脂を使用することが好ましく、その使用量としては、エポキシ樹脂(b)全体の20重量%以上であることが好ましく、40重量%以上がより好ましく、60重量%以上が更に好ましい。例えば、市販品のものでは、YDCN−703,YDCN−704(以上、東都化成株式会社製、商品名)、エピコート1004,エピコート1007(以上、ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名)等を挙げることができる。
分子量が600以上であり、軟化点が50℃以上であるエポキシ樹脂は、エポキシ基含有アクリル共重合体(a)との極性の差が大きく相溶しにくいことから、このようなエポキシ樹脂を使用することが好ましい。
また、本発明において、エポキシ樹脂(b)のエポキシ当量は、100〜2000g/eqであることが好ましく、150〜1000g/eqであることがより好ましく、150〜300g/eqであることがさらに好ましい。エポキシ当量が100g/eq未満であると、硬化物が脆く、接着性が低下する傾向があり、2000g/eqを超えると、Tgが低下し、耐熱性が悪化する傾向がある。
フェノール樹脂(c)としては、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであれば特に制限は無いが、吸湿時の耐電食性に優れることから、ノボラック型あるいはレゾール型の樹脂を用いることが好ましい。水酸基当量は、好ましくは150〜400g/eq、より好ましくは180〜300g/eq、さらに好ましくは180〜250g/eqである。水酸基当量が150g/eq未満であると、吸水率が増大し、耐リフロー性が悪化する傾向があり、400g/eqを超えると、Tgが低下し、耐熱性が悪化する傾向がある。
そのようなフェノール樹脂の具体例として、例えば、次記一般式(I)で示されるフェノール樹脂が挙げられる。
Figure 0004690907
(式中、R1は、それぞれ、同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜10の直鎖若しくは分岐アルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、アリール基、又はハロゲン原子を表し、nは、1〜3の整数を表し、そしてmは、0〜50の整数を表す)
上記フェノール樹脂(c)は、耐湿性の観点から、85℃、85%RHの恒温恒湿槽に48時間投入後の吸水率が2重量%以下であることが好ましい。また、熱重量分析計(TGA)で測定した350℃での加熱重量減少率(昇温速度:5℃/min,雰囲気:窒素)が5重量%未満のものを使用することは、加熱加工時などにおいて揮発分が抑制されることで、耐熱性、耐湿性などの諸特性の信頼性が高くなり、また、加熱加工などの作業時の揮発分による機器の汚染を低減することができるために、好ましい。
式(I)で示される本発明のフェノール樹脂は、例えば、フェノール化合物と2価の連結基であるキシリレン化合物を、無触媒又は酸触媒の存在下に反応させて得ることができる。また市販品としては、例えば、ミレックスXLC−シリーズ,同XLシリーズ(以上、三井化学株式会社製、商品名)などを挙げることができる。
上記フェノール樹脂(c)とエポキシ樹脂(b)との配合量は、それぞれエポキシ当量と水酸基当量の当量比で0.70/0.30〜0.30/0.70となるのが好ましく、0.65/0.35〜0.35/0.65となるのがより好ましく、0.60/0.30〜0.30/0.60となるのがさらに好ましく、0.55/0.45〜0.45/0.55となるのが特に好ましい。配合比が上記範囲を超えると、接着剤にした際、硬化性に劣る可能性がある。
式(I)のフェノール樹脂の製造に用いられるフェノール化合物としては、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−n−プロピルフェノール、m−n−プロピルフェノール、p−n−プロピルフェノール、o−イソプロピルフェノール、m−イソプロピルフェノール、p−イソプロピルフェノール、o−n−ブチルフェノール、m−n−ブチルフェノール、p−n−ブチルフェノール、o−イソブチルフェノール、m−イソブチルフェノール、p−イソブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、2,4−キシレノール、2,6−キシレノール、3,5−キシレノール、2,4,6−トリメチルフェノール、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン、4−メトキシフェノール、o−フェニルフェノール、m−フェニルフェノール、p−フェニルフェノール、p−シクロヘキシルフェノール、o−アリルフェノール、p−アリルフェノール、o−ベンジルフェノール、p−ベンジルフェノール、o−クロロフェノール、p−クロロフェノール、o−ブロモフェノール、p−ブロモフェノール、o−ヨードフェノール、p−ヨードフェノール、o−フルオロフェノール、m−フルオロフェノール、p−フルオロフェノール等が例示される。
これらのフェノール化合物は、単独用いてもよく、二種類以上を混合して用いてもよい。特に好ましくは、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール等が挙げられる。
式(I)のフェノール樹脂の製造に用いられる2価の連結基であるキシリレン化合物としては、次に示すキシリレンジハライド、キシリレンジグリコール及びその誘導体が用いることができる。すなわち、α,α’−ジクロロ−p−キシレン、α,α’−ジクロロ−m−キシレン、α,α’−ジクロロ−o−キシレン、α,α’−ジブロモ−p−キシレン、α,α’−ジブロモ−m−キシレン、α,α’−ジブロモ−o−キシレン、α,α’−ジヨード−p−キシレン、α,α’−ジヨード−m−キシレン、α,α’−ジヨード−o−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−p−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−m−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−o−キシレン、α,α’−ジメトキシ−p−キシレン、α,α’−ジメトキシ−m−キシレン、α,α’−ジメトキシ−o−キシレン、α,α’−ジエトキシ−p−キシレン、α,α’−ジエトキシ−m−キシレン、α,α’−ジエトキシ−o−キシレン、α,α’−ジ−n−プロポキシ−p−キシレン、α,α’−n−プロポキシ−m−キシレン、α,α’−ジ−n−プロポキシ−o−キシレン、α,α′−ジ−イソプロポキシ−p−キシレン、α,α’−ジイソプロポキシ−m−キシレン、α,α’−ジイソプロポキシ−o−キシレン、α,α’−ジ−n−ブトキシ−p−キシレン、α,α’−ジ−n−ブトキシ−m−キシレン、α,α’−ジ−n−ブトキシ−o−キシレン、α,α’−ジイソブトキシ−p−キシレン、α,α’−ジイソブトキシ−m−キシレン、α,α’−ジイソブトキシ−o−キシレン、α,α’−ジ−tert−ブトキシ−p−キシレン、α,α’−ジ−tert−ブトキシ−m−キシレン、α,α’−ジ−tert−ブトキシ−o−キシレンを挙げることができ、中でも好ましいのはα,α’−ジクロロ−p−キシレン、α,α’−ジクロロ−m−キシレン、α,α’−ジクロロ−o−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−p−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−m−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−o−キシレン、α,α’−ジメトキシ−p−キシレン、α,α’−ジメトキシ−m−キシレン、α,α’−ジメトキシ−o−キシレンであり、これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
上記したフェノール化合物とキシリレン化合物を反応させる際には、塩酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸等の鉱酸類;ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸等の有機カルボン酸類;トリフロロメタンスルホン酸等の超強酸類;アルカンスルホン酸型イオン交換樹脂のような、強酸性イオン交換樹脂類;パーフルオロアルカンスルホン酸型イオン交換樹脂の様な、超強酸性イオン交換樹脂類(商品名:ナフィオン、Nafion、Du Pont社製);天然及び合成ゼオライト類;活性白土(酸性白土)類等の酸性触媒を用い、50〜250℃において実質的に原料であるキシリレン化合物が消失し、且つ反応組成が一定になるまで反応させる。反応時間は原料や反応温度にもよるが、おおむね1時間〜15時間程度であり、実際には、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)等により反応組成を追跡しながら決定すればよい。
尚、例外的に、α,α’−ジクロロ−p−キシレンのようなハロゲノキシレン誘導体を用いる場合は、対応するハロゲン化水素ガスを生じながら無触媒にて反応が進行するため、酸触媒は必要としない。その他の場合は、酸触媒の存在下において反応が進行し、対応する水又はアルコールが生じる。
尚、フェノール化合物とキシリレン化合物との反応モル比は通常フェノール化合物を過剰に用い、反応後、未反応フェノール化合物を回収する。この時フェノール化合物の量により平均分子量が決定し、フェノール化合物がより多く過剰にあるほど平均分子量の低いフェノール樹脂が得られる。尚、フェノール化合物部分がアリルフェノールであるフェノール樹脂は、例えば、アリル化されていないフェノール樹脂を製造し、これにアリルハライドを反応させ、アリルエーテルを経て、クライゼン転移によりアリル化する方法により得ることができる。
本発明では、更に、フィラー(d)及び硬化促進剤(e)を添加することもできる。フィラー(d)としては、具体的には無機フィラー及び有機フィラーが挙げられるが、その取り扱い性向上、熱伝導性向上、溶融粘度の調整及びチキソトロピック性付与などのために、無機フィラーを添加することが好ましい。
無機フィラーとしては特に制限が無く、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウイスカ、窒化ほう素、結晶質シリカ、非晶質シリカなどが挙げられる。これらは、1種又は2種以上を併用することもできる。熱伝導性向上のためには、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ほう素、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が好ましい。特性のバランスの観点ではシリカが好ましい。
本発明においては、レーザーダイシング時に照射されるレーザー光線のエネルギーは、接着剤層で吸収されるとともに接着剤層の熱可塑性フィルム界面近くまで伝達され、接着剤層が素子小片に合わせて切断されることが必要である。そのようにするためには、前記のフィラー含有量で調整することができるのが好ましい。く、その含有量は重量%で5〜40質量%とするのが好ましい。
フィラーの(d)の平均粒径は、0.005〜0.1μmであることが好ましく、0.008〜0.05μmであることがより好ましく、0.01〜0.03μmであることがさらに好ましい。フィラーの平均粒径が0.005μm未満であると被着体へのぬれ性が低下し、接着性が低下する傾向があり、0.1μmを超えるとフィラー添加による補強効果が小さくなり、耐熱性が低下する傾向がある。なお、本発明において、平均粒径とは、TEM、SEM等により測定したフィラー100個の粒径から求められる平均値をいう。
上記フィラーの具体例としては、シリカはシーアイ化成株式会社からナノテックSiO2(接触角:43度、平均粒径:0.012μm)という商品名で、或いは日本アエロジル株式会社からアエロジルR972(平均粒径:0.016μm)という商品名で市販されている。アルミナは、シーアイ化成株式会社からナノテックAl2O3(接触角:55度、平均粒径:0.033μm)という商品名で市販されている。三酸化二アンチモンは日本精鉱株式会社からPATOX−U(接触角:43度、平均粒径:0.02μm)という商品名で市販されている。
本発明の接着剤に使用される硬化促進剤(e)としては、特に制限が無く、例えば、第三級アミン、イミダゾール類、第四級アンモニウム塩などを用いることができる。本発明において好ましく使用されるイミダゾール類としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテート等が挙げられ、これらは1種又は2種以上を併用することもできる。イミダゾール類は、例えば、四国化成工業(株)から、2E4MZ、2PZ−CN、2PZ−CNSという商品名で市販されている。
硬化促進剤(e)の配合量は、エポキシ樹脂(b)及びフェノール樹脂(c)との総量に対して0.01〜5重量%とすることが好ましく、0.05〜3重量%とすることがより好ましく、更には0.2〜3重量%とすることがより好ましい。硬化促進剤の配合量が0.01重量%未満であると、エポキシ樹脂の架橋が不充分であり、耐熱性が低下する傾向があり、5重量%を超えると、保存安定性が低下し、ポットライフが不充分となる傾向がある。
また、本発明の接着剤組成物には、異種材料間の界面結合を良くするために、更に、各種カップリング剤を添加することもできる。カップリング剤としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系などが挙げられるが、シラン系カップリング剤が最も好ましい。カップリング剤の添加量は、その効果や耐熱性およびコストから、樹脂の合計100重量部に対し、0〜10重量部とするのが好ましい。
また、この接着剤層を紫外線照射によって硬化させて熱可塑性フィルム層から剥離する場合には必要に応じて、光重合開始剤、例えばイソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等を使用することができる。粘接着剤層にアクリル系共重合体を使用した粘着剤を用いた場合、これら光重合開始剤の配合量はアクリル系共重合体100質量部に対して0.01〜5質量部が好ましい。
以上のような樹脂の他、接着剤層に使用される樹脂は適宜選択することができ、ポリイミド系樹脂やシリコーン系樹脂を使用することができる。
本発明のダイシングダイボンドテープにおいて接着剤層は予め接着剤層がフィルム化されたもの(以下、接着フィルムと言う。)を、前述の中間樹脂層および粘着剤層が基材フィルム上に形成された本発明のダイシングテープの粘着剤層面にラミネートして形成してもよい。ラミネート時の温度は10〜100℃の範囲で、0.1〜100kgf/cmの線圧をかけることが好ましい。なお、接着剤フィルムはセパレータ上に形成されたものを用い、ラミネート後にセパレータを剥離してもよく、あるいは、そのままダイシングダイボンドテープのカバーフィルムとして使用し、ウエハ等を貼合する際に剥離してもよい。 また、接着フィルムは、予め貼合されるウエハに応じた形状に切断された(プリカットされた)接着フィルムを積層してもよい。ウエハに応じた接着フィルムを積層した場合、本発明のダイシングダイボンドテープの使用時において、ウエハが貼合される部分には接着剤層が有り、ダイシング用のリングフレームが貼合される部分には接着剤層がなく、粘着剤層に貼合されて使用される。一般に接着剤層は被着体と剥離しにくいため、リングフレーム等に糊残りを生じやすい。プリカットされた接着剤フィルムを使用することで、リングフレームは粘着剤層に貼合することができ、使用後のテープ剥離時にリングフレームへの糊残りを生じにくいという効果が得られる。
次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
(粘着剤層付き基材フィルムの作製)
アクリル系粘着剤(アクリル系共重合体のベースポリマーに対し、芳香族イソシアナート系硬化剤を配合したもの)を厚さ100μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムに塗布し、110℃で3分間乾燥することにより、粘着剤層付きの基材フィルムを得た。
(接着剤層付き熱可塑性フィルムの作製)
エポキシ樹脂としてYDCN−703(東都化成(株)製商品名、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量210、分子量1200、軟化点80℃)55重量部、フェノール樹脂としてミレックスXLC−LL(三井化学(株)製商品名、式(I)で表されるフェノール樹脂、水酸基当量175、吸水率1.8%、350℃における加熱重量減少率4%)45重量部、シランカップリング剤としてNUC A−189(日本ユニカー(株)製商品名、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)1.7重量部とNUC A−1160(日本ユニカー(株)製商品名、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン)3.2重量部、フィラーとしてアエロジルR972(シリカ表面にジメチルジクロロシランを被覆し、400℃の反応器中で加水分解させた、メチル基などの有機基を表面に有するフィラー、日本アエロジル(株)製商品名、シリカ、平均粒径0.016μm)32重量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、更にビーズミルを用いて90分混練した。
これにグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート3重量%を含むアクリルゴムHTR−860P−3(ナガセケムテックス(株)製商品名、重量平均分子量80万)を280重量部、及び硬化促進剤としてキュアゾール2PZ−CN(四国化成(株)製商品名、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール)0.5重量部加え、攪拌混合し、真空脱気し、ワニスを得た。
ワニスを厚さ35μmの離型処理した熱可塑性フィルム上に塗布し、140℃で5分間加熱乾燥して、塗膜を形成し、接着剤層付き熱可塑性フィルムを作製した。
(実施例1、2および比較例1、2)
上述の粘着剤層付き基材フィルムの粘着剤層に、接着剤層付き熱可塑性フィルムの熱可塑性フィルム層を突き合わせ、貼合し、表1に示すような実施例1〜2、比較例1〜2のレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシートを作製し、特性評価をおこなった。
なお表1において、Aとしてはエチレン−酢酸共重合体フィルム、Bとしてはポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、接着剤層と熱可塑性フィルムの355nmにおける光透過率は、背面側からの波長355nmでの全光線透過率を透過率測定器(島津製作所製、商品名:UV3101PC&MPC−3100)を使用してN=5で測定し平均値を求めた。
Figure 0004690907
(ピックアップ成功率) 厚さ50μmのウエハ裏面にダイシングダイボンドシートを70℃×10秒で加熱貼合した後、レーザーダイシング装置(ディスコ社製、商品名:DFL7160)を使用してウエハ面側からのレーザー照射によりチップサイズ7×7mmにてレーザーダイシングを行った。シリコンウエハ中央部のチップ50個についてダイボンダー装置(NECマシナリー製、商品名CPS−100FM)によるピックアップ試験を行い、ピックアップチップ個数でのピックアップ成功率を求めた。その際、個片化チップが割れることなくピックアップされ且つ素子に熱可塑性フィルムから剥離した接着剤層が保持されているものをピックアップが成功したものとし、ピックアップ成功率を算出した。そのときの条件は、ピン配置:4ピン(Φ250μm)、エキスパンド量:3mm、突き上げスピード50mm/secとした。
表1の結果から明らかなように、実施例1および2はピックアップ成功率が100%で良好であったが、フィラーを含有しない接着剤を使用した比較例1では、355nmにおける光透過率が90%で、接着剤層のダイシングに支障を生じ、ピックアップすることができなかった。また比較例2では、熱可塑性フィルムとしてポリエチレンテレフタレートを使用したために、レーザーダイシング時のレーザーにより、熱可塑性フィルムが切断され、ピックアップすることができなかった。

Claims (4)

  1. 基材フィルム上に、粘着剤層、熱可塑性フィルムおよびウエハ固定用接着剤層が順次積層され、前記接着剤層と熱可塑性フィルムが剥離可能状態で積層され、前記粘着剤層と前記熱可塑性フィルムとの剥離力が前記熱可塑性フィルムと前記接着剤層との間の剥離力よりも高くされているとともに、前記熱可塑性フィルムが実質的にレーザー光透過性であることを特徴とするレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシート。
  2. 前記接着剤層の波長355nmにおける光透過率が80%以下であることを特徴とする請求項1記載のレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシート。
  3. 前記粘着剤層の波長355nmにおける光透過率が80%以上であることを特徴とする請求項1または2記載のレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシート。
  4. 前記接着剤層は少なくともフィラーを5〜40重量%含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザーダイシング用ダイシングダイボンドシート。
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