JP5993255B2 - アクリル系樹脂フィルム及びダイシング用粘着シート - Google Patents

Description

本発明は、半導体製造工程において使用するのに適したダイシング用粘着シート及び該粘着シートの基材として用いられるフィルムについての発明である。

シリコン、ガリウム、砒素等を材料とする半導体ウエハの製造工程では、回路を形成したウエハに露光−拡散−エッチング等の前工程処理を施し、必要に応じて裏面研削を行った後、ウエハの一面（回路形成面と反対側）にダイシング用粘着シート（以下「ダイシングシート」という）を貼り付けてダイシング装置に送り、ダイシングブレードと呼ばれる砥石でウエハに研削溝を入れてチップサイズにダイシング（分割）し（ダイシング工程）、ダイシングシートを放射状に引き伸して個々のチップの間隔を広げ（エキスパンド工程）、次いでコレット等で各チップをピックアップし（ピックアップ工程）、各チップをそれぞれリードフレーム等の回路基板に導電性接着剤で貼り付け（マウント工程）、外部接続のためにボンディングを行い、機械的或いは化学的保護のためにモールド材（封止材）で密封し（モールド工程）、リード加工やリードメッキ等の仕上げ工程を経て製造するのが一般的である。

ダイシングシートは、例えば上記のように使用されるため、ダイシング作業で半導体チップが散乱するのを防止することができ、且つチップの現状の位置に保持したまま次の工程へ搬送することができ、且つチップ部品等をダイシングシートから簡単に取り外すことができること等の特性が要求されるため、一般的に基材シート上に粘着剤からなる粘着剤層が形成された構成のものが使用されている。
この際、エキスパンド工程では、ダイシングシートに優れた伸張性が要求されるため、基材シートの材質として、伸張性に優れたポリ塩化ビニルシートが広く使用されている。

ところが、基材シートにポリ塩化ビニルシートを用いたダイシングシートの場合、基材シートに含まれる添加剤等の成分が粘着剤層に移行し、ダイシングシート保管中に粘着力が低下する現象が発生し、その結果、ダイシング時に於けるチップの飛散、作業性及び歩留りの著しい低下を招来するという問題があった。

このような問題を解決するため、特定の多層構造重合体粒子と熱可塑性樹脂からなる熱可塑性重合体組成物をシート化して得られる基材シートからなるダイシング用粘着シートが開示されている（下記特許文献１参照）。

特開２００４−７９９１６号公報

しかしながら、この方法では、十分な破断伸びを得ることができない問題があった。

そこで本発明は、柔軟性、応力緩和特性、破断伸び等の優れた伸張性をもち、半導体ウエハの製造工程で用いられるダイシング用粘着シートの基材フィルム及びダイシング用粘着シートを提供することを目的としている。

本発明は、
（１）アクリル系樹脂、アクリル系軟質多層重合体、及び熱可塑性ウレタンエラストマーを含み、引張弾性率が５０〜４５０ＭＰａ、引張破断伸度が２００％以上、２０％歪み応力緩和率が４０％以上であることを特徴とするアクリル系樹脂フィルム。
（２）アクリル系樹脂を１０〜３０重量％、アクリル系軟質多層重合体を２０〜５０重量％、及び熱可塑性ウレタンエラストマーを２０〜７０重量％含む、（１）に記載のアクリル系樹脂フィルム。
（３）（１）または（２）に記載のアクリル系樹脂フィルムに粘着剤層を積層してなるダイシング用粘着シート。
に関る。

本発明により、柔軟性、応力緩和特性、破断伸び等の優れた伸張性をもち、半導体ウエハの製造工程で用いられるダイシング用粘着シートの基材フィルム及びダイシング用粘着シートを提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
本発明のフィルム（以下、「基材フィルム」と記載する場合がある）は、アクリル系樹脂、アクリル系軟質多層重合体、及び熱可塑性ウレタンエラストマーを含み、引張弾性率が５０〜４５０ＭＰａ、引張破断伸度が２００％以上、２０％歪み応力緩和率が４０％以上である。

本発明で使用するアクリル系樹脂は、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、他のアクリル系熱可塑性樹脂等から選ばれるすくなくとも１種類である。

本発明で使用するアクリル系軟質多層重合体は、ゴム成分層（Ｉ）を内部に少なくとも１層有し、かつ熱可塑性樹脂成分層（ＩＩ）を少なくとも最外層として有する。本発明で使用するアクリル系軟質多層重合体を構成する層の数は、２層以上であればよく、３層で構成されていても４層以上で構成されていてもよい。２層構造の場合は、層（Ｉ）（中心層）／層（ＩＩ）（最外層）の構成であり、３層構造の場合は、層（Ｉ）（最内層）／層（Ｉ）（中間層）／層（ＩＩ）（最外層）、層（Ｉ）（最内層）／層（ＩＩ）（中間層）／層（ＩＩ）（最外層）又は層（ＩＩ）（最内層）／層（Ｉ）（中間層）／層（ＩＩ）（最外層）の構成であり、４層構造の場合には、例えば、層（Ｉ）（最内層）／層（ＩＩ）（中間層）／層（Ｉ）（中間層）／層（ＩＩ）（最外層）の構成を有することができる。これらの中でも、取扱い性に優れる点において、層（Ｉ）（中心層）／層（ＩＩ）（最外層）の２層構造；又は層（Ｉ）（最内層）／層（Ｉ）（中間層）／層（ＩＩ）（最外層）若しくは層（ＩＩ）（最内層）／層（Ｉ）（中間層）／層（ＩＩ）（最外層）の３層構造が好ましい。

また、層（Ｉ）と層（ＩＩ）の総質量比は、（Ｉ）／（ＩＩ）において３０／７０〜９０／１０の範囲内にあることが好ましい。層（Ｉ）の割合が３０／７０以上であればアクリル系軟質多層重合体を成形して得られる基材シートにおける弾性回復性が十分であり、また、層（Ｉ）の割合が９０／１０以下であれば層構造を完全な形態で形成し易く、溶融流動性が極端に低下することがないため、他の成分（物性改善剤等）との混練及び成形が容易となる。なお、層（Ｉ）の総質量とは、アクリル系軟質多層重合体中の層（Ｉ）が１層のみの場合には該層の質量であり、層（Ｉ）が２層以上の場合にはそれらの層の質量の和である。同様に、層（ＩＩ）の総質量とは、アクリル系軟質多層重合体中の層（ＩＩ）が１層のみの場合には該層の質量であり、層（ＩＩ）が２層以上の場合にはそれらの層の質量の和である。層（Ｉ）と層（ＩＩ）の総質量比は、（Ｉ）／（ＩＩ）において５０／５０〜９０／１０の範囲内にあることがさらに好ましく、６０／４０〜９０／１０の範囲内にあることがより好ましい。

本発明で使用するアクリル系軟質多層重合体は、例えば、アクリル酸エステル、該アクリル酸エステルと共重合可能な他の単官能性単量体及び多官能性単量体からなる単量体混合物の共重合によって形成される重合体層であるゴム成分層とメタクリル酸エステル及び該メタクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体との重合体層である熱可塑性樹脂成分層からなる多層構造重合体粒子が挙げられる。
また、アクリル系軟質多層重合体は、例えば、既存の方法（例えば、特開２００４−７９９１６号公報）により製造することができる。

本発明で使用する熱可塑性ウレタンエラストマーに特に制限はなく、ジイソシアネート成分としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリ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、イソホロンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等を挙げることができる。これらの中で、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、シクロヘキサンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートをジイソシアネート成分とする熱可塑性ウレタンエラストマーは、黄変しにくいので好適に用いることができ、ヘキサメチレンジイソシアネートをジイソシアネート成分とする熱可塑性ウレタンエラストマーを特に好適に用いることができる。
本発明に用いる熱可塑性ウレタンエラストマーのポリオール成分としては、例えば、エチレンアジペート、ブチレンアジペート、カプロラクトン等のポリエステルジオール、あるいはポリテトラメチレンエーテルグリコール等のポリエーテルジオール等を挙げることができる。これらの中で、ポリエステルジオールをポリオール成分とする熱可塑性ウレタンエラストマーは、耐熱性が良好なので、好適に用いることができる。

基材フィルムの引張弾性率が５０ＭＰａより小さいと基材フィルムが柔らかすぎるため加工性が悪く、４５０ＭＰａを超えるとダイシング加工時のエキスパンド性が悪くなる。基材フィルムは引張弾性率が５０〜３５０ＭＰａであるのがより好ましい。
基材フィルムの引張破断伸びが２００％より小さいとエキスパンド加工時に破断してしまう恐れがある。
また、２０％歪み応力緩和率が４０％より小さいとエキスパンド後の戻りが悪く、再加工性が悪くなってしまう。
なお、上記引張弾性率、引張破断伸び、２０％歪み応力緩和率の値は、ＪＩＳ Ｋ７１２７に準じ、実施例に記載の方法により得られた値である。

基材フィルムはアクリル系樹脂、アクリル系軟質多層重合体、熱可塑性ウレタンエラストマーを配合してなり、各樹脂の比率としては、アクリル系樹脂１０〜３０重量％、アクリル系軟質多層重合体２０〜５０重量％、熱可塑性ウレタンエラストマー２０〜７０重量％であることが好ましい。
アクリル系樹脂が１０重量％以上であれば基材フィルムが柔らかくなりすぎることがなく加工性が良好で、３０重量％以下であれば基材フィルムが硬くなってしまうことがなくダイシング加工時のエキスパンド性が良好である。
アクリル系軟質多層重合体が２０重量％以上であれば２０％歪み応力緩和率が低くなることがなくエキスパンド後の戻りが良好であり、５０重量％以上であれば引張破断伸びが大きく、エキスパンド加工時に破断してしまうことがない。
熱可塑性ウレタンエラストマーが２０重量％以上であれば引張破断伸びが大きく、エキスパンド加工時に破断してしまう恐れがなく、７０重量％以下であれば２０％歪み応力緩和率が低くなることがなくエキスパンド後の戻りが良好である。

基材フィルムは、必要に応じて上記以外の合成樹脂や、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、スリップ剤（滑剤）、アンチブロッキング剤、顔料、着色剤、充填剤、核剤、難燃剤、帯電防止剤等、通常アクリル樹脂製フィルムに添加される添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加することができる。
基材フィルムは、単層でも多層でも良く、各層に前記添加剤を配合しても良い。
なお、基材フィルムを用いたダイシング用粘着シートにおいて粘着剤として紫外線硬化型のアクリル系粘着剤を用いる場合は、基材フィルムは紫外線透過タイプとすることが好ましく、通常、紫外線吸収剤の添加は避けることが好ましい。
基材フィルムは、カレンダー成型法、Ｔダイ成型法及びインフレーション成型法等の一般的なアクリル系樹脂フィルムの成型方法により製造することができ、多層の場合は、前記の方法で製造した個々の層（フィルム）をラミネーターを用いて貼り合わせる方法やフィルム成型と同時に圧着ラミネートする方法により製造できるが、多層Ｔダイ押し出し法によって成型と同時に積層フィルムを製造するのが工程数を減らすことが出来るため特に好ましい。
基材フィルムの厚みは通常３０〜５００μｍ、好ましくは５０〜３００μｍである。
また、基材フィルムが多層である場合、各層の厚さは特に限定されないが、例えば基材フィルムが（Ａ）層／（Ｂ）層／（Ｃ）層の少なくとも３層を有する場合には、各層の厚さの比は特に限定されるものではないが、（Ａ）層の厚さ：（Ｂ）層の厚さ：（Ｃ）層の厚さ＝１：１：１〜１:１０：１であるのが好ましい。また各層の組成は同じであっても異なっていてもよい。

基材フィルムの少なくとも片面側に粘着剤層を設けることによりダイシング用粘着シートが得られる。
粘着剤層は、粘着剤を５０〜１００重量％含有するのが好ましい。
粘着剤としてはアクリル系粘着剤が好ましい。アクリル系粘着剤としては、従来公知の粘着剤用のアクリル系樹脂を広く用いることができる。例えば、（メタ）アクリル酸アルキルの重合体、共重合性単量体との共重合体またはこれらの混合物が用いられる。更にアクリル系粘着剤の接着性や凝集力を制御する目的でアクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリルまたは酢酸ビニル等の単量体を共重合させてもよい。これらの単量体を重合して得られるアクリル系（共）重合体の重量平均分子量は、５×１０^４〜２×１０^６であるのが好ましく、更に４×１０^５〜８×１０^５であるのが好ましい。
更に粘着剤層に架橋剤を配合することにより接着力と凝集力とを任意の値に設定することができる。このような架橋剤としては、多価イソシアネート化合物、多価エポキシ化合物、多価アジリジン化合物及びキレート化合物等がある。多価イソシアネート化合物としては、具体的にはトルイレンジイソシアネート、ジフェニルメタ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及びこれらのアダクトタイプのもの等が用いられる。多価エポキシ化合物としては、具体的にはエチレングリコールジグリシジルエーテル及びテレフタル酸ジグリシジルエステルアクリレート等が用いられる。多価アジリジン化合物としては、具体的にはトリス−２，４，６−（１−アジリジニル）−１，３，５−トリアジン、トリス〔１−（２−メチル）−アジリジニル〕ホスフィンオキシド、ヘキサ〔１−（２−メチル）−アジリジニル〕トリホスファトリアジン等が用いられる。またキレート化合物としては、具体的にはエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート及びアルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）等が用いられる。

また、粘着剤層中に光重合性化合物を配合することによって、該粘着剤層に光線好ましくは紫外線を照射することにより、初期の接着力を大きく低下させ、容易に被着体から該粘着シートを剥離することができる。このような光重合性化合物としては、たとえば特開昭６０−１９６９５６号公報及び特開昭６０−２２３１３９号公報に開示されているような光照射によって三次元網状化しうる、分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を少なくとも２個以上有する低分子量化合物が広く用いられる。具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート及び市販のオリゴエステルアクリレート等が用いられる。なお、前記の粘着剤層中に、光重合開始剤を混入することにより、光照射による重合硬化時間及び光照射量を少なくすることができる。このような光重合開始剤としては、具体的には、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、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジアセチル及びβ−クロールアンスラキノン等が挙げられる。光重合開始剤は、通常光重合性化合物１００重量部に対し０．１〜１０重量部の量が用いられる。

粘着剤層の厚みは、通常１〜５０μｍである。１μｍ以上であれば、半導体等の被着体の保持力が十分となり、また、５０μｍ以下であれば良好な粘着性を維持でき、コストアップになる恐れもない。
粘着剤層の形成は、基材フィルム上に、粘着剤を樹脂等の成分が可溶な溶剤に溶解した後、グラビアコート法、リバースロールコート法、コンマコート法、バーコート法、ナイフコート法及びキスコート法等従来公知のコーティング方式により基材フィルム上に塗布し、溶剤を揮発、乾燥させる方法を用いればよい。
なお、基材フィルムの少なくとも片面側は、プラズマ処理やコロナ処理、オゾン処理及び火炎処理等の方法により表面処理されていてもよい。また、基材フィルムと粘着剤層の間には、必要によりプライマー層を設けてもよい。
また、本発明の目的を損なわない限り、粘着シートの粘着剤層が設けられた側と反対面及び／または基材フィルムと粘着剤層の間に更に樹脂層を設けても良い。

以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１、比較例１〜４］
表−１（実施例１、比較例１〜４）に示すアクリル系樹脂、アクリル系軟質多層重合体、熱可塑性ウレタンエラストマーを溶融混練し、２本型ロールを使用して、ロール温度１８０℃にてカレンダー成形を行い０．１ｍｍ厚さの基材フィルムを得た。
尚、実施例、比較例において各樹脂は、具体的にはそれぞれ次の通りである。
アクリル系樹脂：株式会社クラレ製 パラペットＧ−Ｐ
アクリル系軟質多層重合体：株式会社クラレ製 パラペットＳＡ−ＮＰ
熱可塑性ウレタンエラストマー：大日精化工業株式会社製 レザミンＰ−６１６５

［評価方法］
（１）フィルムの引張弾性率
ＪＩＳ Ｋ７１２７に準拠し、基材フィルムから採取した試験片（１号ダンベル）を２３℃、相対湿度６０％の環境下で、チャック間距離４０ｍｍ、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を実施した。その結果得られたＳ−Ｓ曲線の初期の立ち上がり部分に接線を引き、その接線において１００％伸びに対応する引張応力を引張弾性率とした。
（２）フィルムの引張破断伸び
ＪＩＳ Ｋ７１２７に準拠し、基材フィルムから採取した試験片（１号ダンベル）を２３℃、相対湿度６０％の環境下で、チャック間距離４０ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を実施した。
（３）フィルムの２０％歪み応力緩和率
ＪＩＳ Ｋ７１２７に準拠し、基材フィルムから採取した試験片（１号ダンベル）を２３℃、相対湿度６０％の環境下で、チャック間距離４０ｍｍ、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を実施した。チャック間が４８ｍｍ（２０％）で引張試験をとめ、３分放置し、放置前後の応力から下記（式１）を用いて２０％歪み応力緩和率を算出した。
（直後応力−３分後応力）／直後応力×１００ ・・・（式１）

Claims (3)

1. アクリル系樹脂、アクリル系軟質多層重合体、及び熱可塑性ウレタンエラストマーを含み、前記アクリル系樹脂は、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、並びにポリメチルメタクリレート及びメチルメタクリレート−スチレン共重合体以外のアクリル系熱可塑性樹脂（ただし、アクリル系軟質多層重合体の場合を除く）から選ばれる少なくとも１種類であり、引張弾性率が５０〜４５０ＭＰａ、引張破断伸度が２００％以上、２０％歪み応力緩和率が４０％以上であることを特徴とするアクリル系樹脂フィルム。
2. アクリル系樹脂を１０〜３０重量％、アクリル系軟質多層重合体を２０〜５０重量％、及び熱可塑性ウレタンエラストマーを２０〜７０重量％含む、請求項１に記載のアクリル系樹脂フィルム。
3. 請求項１または２に記載のアクリル系樹脂フィルムに粘着剤層を積層してなるダイシング用粘着シート。