JP5117435B2 - ウエハ加工用テープ - Google Patents
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Description
しかし、最も一般的なダイシング方法である高速回転する薄型砥石(ダイシングブレード)によりチップを切断すると、チップの薄型化に伴い、ダイシングブレードの回転振動により隣接するチップ同士が接触して、チップ割れやチップ欠け等のチッピングが発生するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、ダイシング時におけるチップ割れやチップ欠け等のチッピングを低減することができるウエハ加工用テープを提供することにある。
この発明は上述した知見に基づきなされたものである。
この構成によれば、tanδad/tanδfilmを5.0以下にしたことにより、粘着フィルムが振動を十分に吸収できる程度に軟らかくなる。このため、接着剤層のダイシングブレードの回転振動による振動が粘着フィルムにより吸収され、チップに伝わりにくくなり、隣接するチップ(個片化された接着剤層付きチップ)同士の接触が低減される。これにより、ダイシング時におけるチップ割れやチップ欠け等のチッピングが低減される。好ましくは、tanδad/tanδfilmが3.4以下である。
図1は一実施形態に係るウエハ加工用テープ10を示す断面図である。このウエハ加工用テープ10は、基材フィルム12aとその上に形成された粘着剤層12bとからなる粘着フィルム12と、この粘着フィルム12上に積層された接着剤層13とを有する。このように、ウエハ加工用テープ10では、基材フィルム12aと粘着剤層12bと接着剤層13とがこの順に形成されている。
なお、粘着剤層12bは一層の粘着剤層により構成されていてもよいし、二層以上の粘着剤層が積層されたもので構成されていてもよい。なお、図1においては、接着剤層13を保護するため、剥離ライナー11がウエハ加工用テープ10に設けられている様子が示されている。
粘着フィルム12の80℃における損失正接をtanδfilm、接着剤層13の80℃における損失正接をtanδadとしたとき、tanδad/tanδfilmが5.0以下である。好ましくは、tanδad/tanδfilmが3.4以下である。
E*=σ/ε
E*=E´+iE´´ ・・・式(1)
また、本発明で使用される損失正接tanδは、下記の式(2)により表される。
tanδ=E´´/E´ ・・・式(2)
ここで、E´は貯蔵弾性率、E´´は損失弾性率である。
貯蔵弾性率E´は弾性的な性質を示し、損失弾性率E´´や損失正接tanδは粘性的、すなわちエネルギー損失の性質を示す。
このように、粘性に相当する損失弾性率E´´と弾性に相当する貯蔵弾性率E´の比(E´´/E´)で表される損失正接tanδは、振動吸収性を反映し、その値が大きいほど、粘性が高くなり(軟らかくなり)振動吸収性が高くなる。逆に、その値が小さいほど、粘性が低くなり(硬くなり)振動吸収性が低くなる。
以下、本実施形態のウエハ加工用テープ10の各構成要素について詳細に説明する。
接着剤層13は、半導体ウエハ1等が貼り合わされてダイシングされた後、半導体チップ2をピックアップする際に、粘着フィルム12から剥離して半導体チップ2に付着し、半導体チップ2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。従って、接着剤層13は、ピックアップ工程において、個片化された半導体チップ2に付着したままの状態で、粘着フィルム12から剥離することができる剥離性を有し、さらに、ダイボンディング工程において、半導体チップ2を基板やリードフレームに接着固定するために、十分な接着信頼性を有するものである。
粘着フィルム12は、半導体ウエハ1をダイシングする際には半導体ウエハ1が剥離しないように十分な粘着力を有し、ダイシング後に半導体チップ2をピックアップする際には容易に接着剤層13から剥離できるよう低い粘着力を有するものである。本実施形態において、粘着フィルム12は、図1に示すように、基材フィルム12aに粘着剤層12bを設けたものを使用した。
半導体装置の製造工程の中で、ウエハ加工用テープ10は、以下のように使用される。図2においては、ウエハ加工用テープ10に、半導体ウエハ1とリングフレーム20とが貼り合わされた様子が示されている。まず、図2に示すように、粘着フィルム12の粘着剤層12bをリングフレーム20に貼り付け、半導体ウエハ1を接着剤層13に貼り合わせる。これらの貼り付け順序に制限はなく、半導体ウエハ1を接着剤層13に貼り合わせた後に粘着フィルム12の粘着剤層12bをリングフレーム20に貼り付けてもよい。また、粘着フィルム12のリングフレーム20への貼り付けと、半導体ウエハ1の接着剤層13への貼り合わせとを、同時に行っても良い。
表1に示す接着剤層(A)〜(C)を有する接着フィルム及び粘着フィルム(1)〜(3)を、それぞれ直径370mm、320mmの円形にカットし、粘着フィルム(1)〜(3)のいずれかの粘着剤層と、接着剤層(A)〜(C)のいずれかを有する接着フィルムの接着剤層とを貼り合わせた。最後に、接着フィルムのPETフィルムを接着剤層から剥離し、表1に示す実施例1〜4及び比較例1〜5の各ウエハ加工用テープを得た。
<接着剤層(A)>
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210g/eq、分子量1200、軟化点80℃)50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、水酸基当量175g/eq、吸水率1.8%、350℃における加熱重量減少率4%)50重量部、シランカップリング剤としてZ−6044(東レ・ダウコーニング(株)製商品名、3−グリシドキシプロピルメチルメトキシシラン)0.35重量部、シリカフィラーとしてS0−C2(アドマファイン(株)製商品名、比重2.2g/cm3、モース硬度7、平均粒径0.5μm、比表面積6.0m2/g)35重量部、硬化促進剤としてキュアゾール2PZ(四国化成(株)製商品名、2−フェニルイミダゾール)3重量部、アクリル樹脂としてSG-P3(ナガセケムテックス(株)製商品名、重量平均分子量85万、ガラス転移温度10℃)250重量部を有機溶剤中で攪拌し、接着剤層組成物を得た。この接着剤層組成物を、離型処理したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に塗工、乾燥して膜厚20μmの接着剤層(A)を有する接着フィルムを作製した。この接着剤層(A)の動的粘弾性測定による硬化前80℃における損失正接tanδadは0.162であった。この損失正接tanδadの測定方法は後述する。
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210g/eq、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、水酸基当量175g/eq、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Z−6044(東レ・ダウコーニング(株)製商品名、3−グリシドキシプロピルメチルメトキシシラン)0.3重量部、シリカフィラーとしてS0−C2(アドマファイン(株)製商品名、比重2.2g/cm3、モース硬度7、平均粒径0.5μm、比表面積6.0m2/g)30重量部、硬化促進剤としてキュアゾール2PZ(四国化成(株)製商品名、2−フェニルイミダゾール)0.4重量部、アクリル樹脂としてSG-P3(ナガセケムテックス(株)製商品名、重量平均分子量85万、ガラス転移温度10℃)275重量部を有機溶剤中で攪拌し、接着剤層組成物を得た。この接着剤層組成物を、離型処理したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に塗工、乾燥して膜厚20μmの接着剤層(B)を有する接着フィルムを作製した。この接着剤層(B)の動的粘弾性測定による硬化前80℃における損失正接tanδadは0.232であった。
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210g/eq、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、水酸基当量175g/eq、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Z−6044(東レ・ダウコーニング(株)製商品名、3−グリシドキシプロピルメチルメトキシシラン)1.5重量部、シリカフィラーとしてS0−C2(アドマファイン(株)製商品名、比重2.2g/cm3、モース硬度7、平均粒径0.5μm、比表面積6.0m2/g)150重量部、硬化促進剤としてキュアゾール2PZ(四国化成(株)製商品名、2−フェニルイミダゾール)0.5重量部、アクリル樹脂としてSG-P3(ナガセケムテックス(株)製商品名、重量平均分子量85万、ガラス転移温度10℃)100重量部を有機溶剤中で攪拌し、接着剤層組成物を得た。この接着剤層組成物を、離型処理したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に塗工、乾燥して膜厚20μmの接着剤層(C)を有する接着フィルムを作製した。この接着剤層(C)の動的粘弾性測定による硬化前80℃における損失正接tanδadは0.619であった。
<粘着フィルム(1)>
ブチルアクリレート65重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート25重量部、アクリル酸10重量部をラジカル重合させ、2−イソシアネートエチルメタクリレートを滴下反応させて合成した重量平均分子量80万のアクリル共重合体に硬化剤としてポリイソシアネート3重量部、光重合開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン1重量部を加えて混合し、粘着剤層組成物とした。
作製した粘着剤層組成物を乾燥膜厚が10μmとなるように塗工用フィルム(基材フィルム12a以外の塗工用フィルム)に塗工し、120℃で3分間乾燥する。この後、そのフィルムに塗工した粘着剤層組成物を、基材フィルム12aとして、厚さ100μmのポリプロピレン−エラストマー(PP:HSBR=80:20のエラストマー)樹脂フィルム上に転写させることで粘着フィルム(1)を作製した。この粘着フィルム(1)の動的粘弾性測定による80℃における損失正接tanδfilmは0.098であった。
なお、ポリプロピレン(PP)は、日本ポリケム株式会社製のノバテックFG4を用い、水添スチレンブタジエン(HSBR)はJSR 株式会社製のダイナロン1320Pを用いた。また、塗工用フィルムはシリコーン離型処理されたPETフィルム(帝人:ヒューピレックスS-314、厚み25μm)を用いた。
基材フィルム12aとして、MFR1.2、融点71℃のエチレン−メタクリル酸−(アクリル酸2−メチル−プロピル)3元共重合体−Zn ++ −アイオノマー樹脂(三井・デュポンポリケミカル社製、ハイミランAM−7316)を用いた以外は粘着フィルム(1)と同様に作製した。この粘着フィルム(2)の動的粘弾性測定による80℃における損失正接tanδfilmは0.068であった。
基材フィルム12aとして、MFR2.2、融点97℃のエチレン−メタクリル酸−(アクリル酸2−メチル−プロピル)3元共重合体樹脂(三井・デュポンポリケミカル社製、ニュクレルAN4217−3C)を用いた以外は粘着フィルム(1)と同様に作製した。この粘着フィルム(3)の動的粘弾性測定による80℃における損失正接tanδfilmは0.016であった。
セパレータフィルム(PET)に接着剤層(A)を20μm塗工したものを2つ用意し、接着剤層(A)同士で貼り合わせ、セパレータフィルムを剥離した後、さらに、セパレータフィルムに接着剤層(A)20μmを塗工したものを接着剤層(A)同士で貼り合わせるという工程を繰り返して1mmの厚さになるまで積層し、8mmΦに打ち抜き接着剤層(A)のサンプルとした。
動的粘弾性測定装置ARES(レオロジカ製)を用い硬化前の接着剤層(A)のサンプルに対して、サンプル厚み1mm、プレート径8mmΦ、周波数1Hzのせん断条件で室温より200℃まで昇温速度10℃/分の条件で昇温した際の80℃における接着剤層 (A)の損失正接tanδadを測定した。
接着剤層(B)及び接着剤層(C)の各損失正接tanδadも、接着剤層(A)の損失正接tanδadと同様に測定した。
上記粘着フィルム(1)〜(3)を、それぞれ幅5mmに切断しサンプルとした。
動的粘弾性測定装置RSAIII(TAインスツルメント製)を用いてチャック間距離20mm、周波数10Hzの引張条件で−10℃より150℃まで昇温速度10℃/分の条件で昇温した際の80℃における粘着フィルム(1)の損失正接tanδfilmを測定した。粘着フィルム(2)及び粘着フィルム(3)の各損失正接tanδfilmも、粘着フィルム(1)の損失正接tanδfilmと同様に測定した。
実施例1〜4及び比較例1〜5に係る各ウエハ加工用テープを、厚み200μmのシリコンウエハの裏面に貼り付け、7.5mm×7.5mmにダイシングした後、ダイの断面を光学顕微鏡にて観察しチップ欠けの有無を評価した。表1に示すように、チップが割れているものがある場合を××、チップ欠けが多発しているものを×、チップ欠けが見受けられるものを△、チップ欠けが殆ど観察されなかったものを○とし、チッピング性能評価を行った。
これに対して、比較例1〜5では、ダイシング時におけるチップ割れやチップ欠け等のチッピングが発生している。
上記比tanδad/tanδfilmを3.4以下にすることにより、表1で示すように、ダイシング時におけるチップ割れやチップ欠けが殆ど発生しない。従って、ダイシング時におけるチップ割れやチップ欠け等のチッピングを十分に低減することができる。
2:半導体チップ(半導体素子)
10:ウエハ加工用テープ
12:粘着フィルム
12a:基材フィルム
12b:粘着剤層
13:接着剤層
Claims (2)
- 基材フィルムと該基材フィルム上に設けられた粘着剤層とからなる粘着フィルムと、前記粘着剤層上に設けられた接着剤層とを有するウエハ加工用テープであって、
前記粘着フィルムの80℃における損失正接をtanδfilm、前記接着剤層の80℃における損失正接をtanδadとしたとき、tanδad/tanδfilmが5.0以下であり、
前記粘着フィルムに、振動を吸収する機能を持たせたことを特徴とする半導体加工テープ。 - 前記tanδad/tanδfilmが3.4以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体加工テープ。
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