JP5904809B2 - シートおよび該シートを用いた粘着シート - Google Patents
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Description
〔1〕ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと、分子内にチオール基を有する化合物と、N−ニトロソアミン系重合禁止剤および/またはN−オキシル系重合禁止剤とを含む配合物をエネルギー線硬化させた硬化物からなるシート。
前記回路形成面に、〔3〕に記載の粘着シートを貼付し、
その後、前記半導体ウエハの裏面研削をすることでウエハの厚みを薄くするとともに、最終的には個々のチップへの分割を行ない、チップをピックアップする工程を含む、半導体チップの製造方法。
本発明のシートは、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーとチオール基含有化合物とN−ニトロソアミン系重合禁止剤および/またはN−オキシル系重合禁止剤を含み、必要に応じエネルギー線硬化性モノマーを含む配合物をエネルギー線硬化させた硬化物である。以下、本発明のシートを特に「エネルギー線硬化層」と記載することがある。
熱可塑性樹脂層としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル樹脂、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂、ポリイミド(PI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の熱可塑性樹脂が使用される。これらの熱可塑性樹脂は単一層、または積層することによって複層品として用いることができる。後述する基材の製造方法の一例のように、熱可塑性樹脂層を介してエネルギー線硬化性モノマーを含む配合物にエネルギー線を照射する可能性がある場合には、熱可塑性樹脂層は、用いるエネルギー線に対して透過性のあるものが好ましい。
粘着シートの基材は、前記のように、エネルギー線硬化層と熱可塑性樹脂層とが積層されてなる。エネルギー線硬化層と熱可塑性樹脂層とは直接積層されていてもよく、接着剤層を介して接着されていてもよい。
粘着剤層は、ウエハに対し適度な再剥離性があればその種類は特定されず、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、エネルギー線の照射により硬化して再剥離性となるエネルギー線硬化型粘着剤や、加熱発泡型、水膨潤型の粘着剤も用いることができる。
本発明に係る粘着シートは、上記基材の片面に粘着剤層が形成されてなる。基材が、エネルギー線硬化層の片面に熱可塑性樹脂層が積層された2層構造の場合には、粘着剤層はエネルギー線硬化層の表面に設けられてなることが好ましい。本発明に係る粘着シートは、テープ状、ラベル状などあらゆる形状をとり得る。また、被着体の形状に予め型抜きされた粘着シートが剥離シート上に保持されたプリカット形状であっても良い。プリカット形状の粘着シートは、剥離シート上に未切断の粘着シートを設けた後、粘着シートのみを被着体形状に完全に打ち抜き、剥離シートは完全には切断しない、いわゆるハーフカット法により得られる。この際、粘着シートを完全に切断するため、剥離シートにも若干切り込むことが好ましい。しかし、剥離シートを過度に切り込むと、強度が低下し、操作性が損なわれるため、剥離シートへの切り込み深さは剥離シートの全厚の30%以下、さらに好ましくは20%以下とする。
本発明の粘着シートは、下記に示すように半導体ウエハの加工に用いることが出来る。
(ウエハ裏面研削方法)
ウエハの裏面研削においては、表面に回路が形成された半導体ウエハの回路面に粘着シートを貼付して回路面を保護しつつウエハの裏面を研削し、所定厚みのウエハとする。
さらにまた、本発明の粘着シートは、いわゆる先ダイシング法による高バンプ付ウエハのチップ化において好ましく用いられ、具体的には、
バンプを有する回路が表面に形成された半導体ウエハ表面からそのウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し、
該回路形成面に、上記粘着シートを表面保護シートとして貼付し、
その後上記半導体ウエハの裏面研削をすることでウエハの厚みを薄くするとともに、最終的には個々のチップへの分割を行なう半導体チップの製造方法に好ましく用いられる。
本発明の粘着シートを用いることで、チップと粘着剤層との間に高い密着性が得られるため、回路面への研削水の滲入がなく、チップの汚染を防止できる。
粘度計として、E型粘度計(東機産業株式会社製、RE−85U)を用いてエネルギー線硬化型組成物の25℃、10rpmの条件での粘度を測定した。
粘弾性測定装置(Rheometrics社製、装置名:DYNAMIC ANALYZER RDA II)を用いて、直径8mm、厚さ6mmのエネルギー線硬化層を用意し、1Hzで23℃での捻り貯蔵弾性率を測定した。
エネルギー線硬化層、熱可塑性樹脂層とアクリル系粘着剤層からなる粘着シートを、縦15mm×横15mmの形状に裁断し、後述する万能引張圧縮試験機のサンプルテーブルに静置し、剥離シートを取り除く。上向きに表出した粘着剤層面に対して、縦10mm×横10mm×厚み200μmのシリコンウエハからなるバンプ付チップ(バンプ高さ250μm、バンプピッチ500μm)のバンプ形成面(10mm×10mmの正方形)の全体を上部からエネルギー線硬化層面に接触させて0.6mm/分の速度で、万能引張圧縮試験機[インストロン社製、製品名「インストロン5581型」]で深さ140μmまで押し込んだ。その際に粘着シートからシリコンウエハチップにかかる荷重(圧縮荷重)を測定した。測定は温度23℃、相対湿度50%の環境下で行った。測定された圧縮荷重と押し込まれたバンプの表面積から、圧縮応力を算出した。
なお、バンプの直径を280μmとし、バンプの半分まで押し込んだ時の荷重を測定していると仮定した。140μm押し込んだ際のチップ平面全体のバンプの表面積(39.9mm2)は、1バンプの表面積とバンプの数(324個)とから算出され、圧縮応力は以下の式(1)から算出される。
圧縮応力=圧縮荷重/チップ平面全体のバンプの表面積 ・・・(1)
ソルダーバンプ付ウエハ(チップサイズ縦10mm×横10mmのチップが整列している8インチシリコンウエハ、バンプ高さ250μm、バンプピッチ500μm、全厚720μm)を粘着シートに貼付、固定し、厚み250μmまで研削した後((株)ディスコ社製 グラインダーDGP8760を使用)、ウエハの裏面を目視にて観察し、ウエハ裏面のバンプに対応する部分にディンプルが発生していないか確認した。ディンプルが発生していないものをA、わずかにディンプルが発生しているのが確認されたが実用上問題ないものをB、明らかにディンプルが発生したものをCとした。
また、ウエハのクラック(ウエハのひび、割れ)の有無を目視にて確認した。
バンプ高さ250μmのバンプ付ウエハに粘着シートをリンテック(株)製ラミネーター「RAD3510」を用いて貼付し、直後にテクロック社製 定圧厚さ測定器:PG−02にてバンプの有る部分の全厚“A”(ウエハの裏面から粘着シートの基材面までの距離)、バンプが無い部分の全厚“B”を測定し、「A−B」を高低差として算出した。高低差が小さいほど、バンプ高さに起因する凹凸が粘着シートによって緩和されていることを意味する。
ウエハ表面に粘着シートを貼付した後、水を噴霧しつつウエハ裏面を全厚250μmまで研削し、ウエハ表面から粘着シートを剥がし、ウエハ表面への研削水の浸入の有無を光学デジタル顕微鏡(倍率100倍)にて確認した。
バンプ付ウエハの回路面に粘着シートをリンテック(株)製ラミネーター「RAD3510」を用いて貼付し、直後に光学デジタル顕微鏡(倍率300倍)にて観察し、バンプ間の埋め込み距離を測定した。なお、バンプ間の埋め込み距離は、次のように定義する。
分子量8000のポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネート(以下IPDIと記述)を重合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ーの末端に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下HEMAと記述)を反応させ、重量平均分子量が55000のポリエーテルポリオール系ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを得た。なお、当該重量平均分子量は、市販の分子量測定機(本体製品名「HLC−8220GPC」、東ソー(株)製;カラム製品名「TSKGel SuperHZM-M」、東ソー(株)製;展開溶媒 テトラヒドロフラン)を用いて得た値である(以下、同様。)。
粘着シートの評価結果を表2に示す。また、これとは別に、エネルギー線硬化型組成物を80℃500時間加熱保存したものを用いてエネルギー線硬化層の原料とした以外は、上記粘着シートと同様にして粘着シートを作成し、評価を行った。結果を表2に示す。なお、表2においてはエネルギー線硬化型組成物を加熱保存せず作成した粘着シートの結果を加熱前、加熱保存して作成した粘着シートの結果を加熱後と示した。他の実施例および比較例においても同様である(比較例2においては、エネルギー線硬化型組成物が存在しないため、便宜上加熱前の欄に記載した。)。エネルギー線硬化型組成物の組成は、表1に示す。
実施例1においてチオール基含有化合物として用いたTMMP4.0gに代えて、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン(昭和電工(株)製:カレンズMT BD1、固形分濃度100質量%)0.8gを用いた以外は、実施例1と同様の方法にて粘着シートを得、評価を行った。結果を表2に示す。エネルギー線硬化型組成物の組成は、表1に示す。
実施例2においてチオール基含有化合物として用いたカレンズMT BD1の添加量を4.0gに変更した以外は、実施例1と同様の方法にて粘着シートを得、評価を行った。結果を表2に示す。エネルギー線硬化型組成物の組成は、表1に示す。
実施例2においてチオール基含有化合物として用いたカレンズMT BD1の添加量を6.0gに変更した以外は、実施例1と同様の方法にて粘着シートを得、評価を行った。結果を表2に示す。エネルギー線硬化型組成物の組成は、表1に示す。
実施例2においてチオール基含有化合物として用いたカレンズMT BD1の添加量を8.0gに変更した以外は、実施例1と同様の方法にて粘着シートを得、評価を行った。結果を表2に示す。エネルギー線硬化型組成物の組成は、表1に示す。
実施例3において、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩にかえて、2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペラジン−1−オキシル0.04gを用いた以外は、実施例1と同様の方法にて粘着シートを得、評価を行った。結果を表2に示す。エネルギー線硬化型組成物の組成は、表1に示す。
実施例3において、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩の添加量を0.015gに変更した以外は、実施例1と同様の方法にて粘着シートを得、評価を行った。結果を表2に示す。エネルギー線硬化型組成物の組成は、表1に示す。
実施例3において、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩の添加量を0.10gに変更した以外は、実施例1と同様の方法にて粘着シートを得、評価を行った。結果を表2に示す。エネルギー線硬化型組成物の組成は、表1に示す。
実施例1において、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩を添加しなかった以外は、実施例1と同様の方法にて粘着シートを得、評価を行った。結果を表2に示す。エネルギー線硬化型組成物の組成は、表1に示す。
基材として、エネルギー線硬化層を形成せずに、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(三菱化学ポリエステル社製:T−100、厚み188μm)の単層フィルムを使用した以外は、実施例1と同様の方法にて粘着シートを得、評価を行った。結果を表2に示す。エネルギー線硬化型組成物の組成は、表1に示す。
Claims (5)
- ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと、分子内にチオール基を有する化合物と、N−ニトロソアミン系重合禁止剤および/またはN−オキシル系重合禁止剤とを含む配合物をエネルギー線硬化させた硬化物からなるシートと、
熱可塑性樹脂からなるシートとから構成される基材上に、粘着剤層を備える粘着シート。 - 前記配合物におけるN−ニトロソアミン系重合禁止剤および/またはN−オキシル系重合禁止剤の含有量が、分子内にチオール基を有する化合物100gに対して、0.5〜5gである請求項1に記載の粘着シート。
- 前記配合物をエネルギー線硬化させた硬化物からなるシートの捻り貯蔵弾性率が0.1〜2MPaである請求項1または2に記載の粘着シート。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の粘着シートの粘着剤層に、表面に回路が形成された半導体ウエハの回路表面を貼付し、前記半導体ウエハの裏面研削を行う半導体ウエハの加工方法。
- バンプを有する回路が表面に形成された半導体ウエハ表面からそのウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し、
前記回路形成面に、請求項1〜3のいずれかに記載の粘着シートを貼付し、
その後、前記半導体ウエハの裏面研削をすることでウエハの厚みを薄くするとともに、最終的には個々のチップへの分割を行ない、チップをピックアップする工程を含む、半導体チップの製造方法。
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