JP6010945B2 - ダイシングフィルム - Google Patents

Description

本発明は、ダイシングフィルムに関するものである。

半導体装置を製造する工程において、半導体ウエハやパッケージ等の半導体部材を切断する際にダイシングフィルムが用いられている。ダイシングフィルムは、半導体部材を貼り付け、ダイシング（切断、個片化）し、さらに当該ダイシングフィルムをエキスパンティング等することにより、前記半導体ウエハ等をピックアップするために用いられる。

前記ダイシングは、主にブレードダイシングが用いられているが、ダイシング時には半導体ウエハ割れや、半導体部材のカット残り、およびダイシング時の切り屑やダイシングフィルムの基材ヒゲが発生し、半導体デバイスへ付着する等、個片化された半導体部材に不良が発生することがある。このような不良が発生した半導体部材は、パッケージにおいて信頼性の低下等の不具合を生じることがあった。

特開Ｈ０５−２１１２３４号公報

不良が発生した半導体部材の含まれたパッケージは、出荷前の検査で不良を検知して、出荷停止等の措置が取られるが、パッケージを完成させるまで不良の発生を検知することができないため、パッケージ製造の歩留まりを低下させていた。

本発明の目的は、ダイシングにおいて発生した不良を、予め検知して、パッケージ製造の歩留まりを向上させることにある。

このような目的は、下記（１）〜（２）の本発明により達成される。
（１）ブレードダイシングに用いられるダイシングフィルムであって、
基材層、粘着剤層、および保護層がこの順に積層してなり、
基材層の粘着剤層と反対側の面の平均面粗さＳａ１（μｍ）が、０．０３以上０．４以下であり、
基材層の粘着剤層側の面にのみエンボス加工がされ、基材層の粘着剤層側の面の平均面粗さＳａ２（μｍ）が、０．１以上０．８以下であり、
基材層の粘着剤層側と反対側の面の平均面粗さＳａ１（μｍ）が、基材層の粘着剤層側の面の平均面粗さＳａ２（μｍ）より小さく、
基材層がポリプロピレンとエラストマーとの混合物、またはポリエチレンとエラストマーとの混合物から構成されることを特徴とするダイシングフィルム。
（２）ダイシングフィルムの４００ｎｍ以上、８００ｎｍ以下の分光透過率が、５０％以上であることを特徴とする（１）に記載のダイシングフィルム。

本発明によれば、ダイシングにおいて発生した不良を、予め検知して、パッケージ製造の歩留まりを向上させ得るダイシングフィルムを提供することができる。

本発明のダイシングフィルムの模式図である。

本発明のダイシングフィルムは、ブレードダイシングに用いられるダイシングフィルムであって、基材層、粘着剤層、および保護層がこの順に積層してなり、基材層の粘着剤層と反対側の面の平均面粗さＳａ１（μｍ）が、０．６以下であることを特徴とする。

本発明のダイシングフィルムは、上述のような構成をとることにより、透明性が増す。そして、透明性が増すことにより、ブレードダイシングして個片化された半導体部材を、該ダイシングフィルムを通して検査することが可能となる。このような検査が可能となることにより、ダイシングにおいて発生した不良を、予め検知して、パッケージ製造の歩留まりを向上させることができる。このようにして、本発明のダイシングフィルムは、パッケージ製造の歩留まりを向上させることができる。ここで、半導体部材とは、半導体ウエハや一括封止された半導体装置の集合体等を含む。

また、半導体装置の製造方法は、ダイシングフィルムから保護層を剥離する剥離工程と、前記ダイシングフィルムと半導体部材とを貼付する貼付工程と、前記半導体部材をブレードダイシングして個片化された半導体部材を得るブレードダイシング工程と、前記個片化された半導体部材を前記ダイシングフィルムを通して検査する検査工程と、前記個片化された半導体部材をピックアップするピックアップ工程と、を有する。

半導体装置の製造方法は、上述のような構成をとることにより、ダイシングにおいて発生した不良を、予め検知することができる。これにより、不良の発生した半導体部材を除き、不良の発生していない半導体部材を選択してパッケージを組み立てることが可能となる。このように予め不良の発生していない半導体部材を選択してパッケージを組み立てることで、パッケージ製造の歩留まりを向上させることができる。

＜ダイシングフィルム＞
まず、本発明のダイシングフィルムについて説明する。
本発明のダイシングフィルム１０は、図１に示すように基材層１と、粘着剤層２と、保護層３とがこの順に積層してなる。

ダイシングフィルム１０の基材層１の粘着剤層２と反対側の面の平均面粗さＳａ１（μｍ）は、０．６以下である。このような平均面粗さＳａ１（μｍ）を有することによって、ダイシングフィルムの透明性が向上し、ブレードダイシングして個片化された半導体部材を、ダイシングフィルムを通して検査することができる。

また、ダイシングフィルム１０の基材層１の粘着剤層２と反対側の面の平均面粗さＳａ１（μｍ）は、好ましくは０．０１以上０．５以下であり、より好ましくは０．０３以上０．４以下である。前記下限値以上であることにより、ダイシングフィルムの透明性を確保しつつ基材層１の滑り性が向上し、ダイシングフィルム１０の製造時の歩留まりが上昇する効果や、ダイシングフィルム１０の搬送時において巻ずれ等の不良を抑制する効果を発揮し、また、前記上限値以下であることにより、ダイシングフィルム１０の透明性を向上させることができる。

また、ダイシングフィルム１０の基材層１の粘着剤層２と反対側の面の平均面粗さＳａ１（μｍ）は、好ましくはダイシングフィルム１０の基材層１の粘着剤層２側の面の平均面粗さＳａ２（μｍ）より小さいことが好ましい。このような構成にすることにより、面粗さの大きい粘着剤層側の面により、基材層１の滑り性が向上し、ダイシングフィルム１０の製造時の歩留まりを上昇させる効果を発揮し、一方で粘着剤層２を積層したときに、粘着剤層２が基材層１の表面の粗い面に積層されることで、アンカー効果により密着性が上昇して、半導体部材に転写することを抑制できる。さらに粘着剤層２によって基材層１の表面の粗い面が埋め込まれることにより、十分な透明性が確保できるという効果が得られる。

また、ダイシングフィルム１０の基材層１の粘着剤層２側の面の平均面粗さＳａ２（μｍ）は、特に限定されないが、１．０以下であることが好ましく、０．１以上０．８以下であることがより好ましい。前記下限値以上であることにより、ダイシングフィルム１０の透明性を保ちながら、基材層１の滑り性が向上し、ダイシングフィルム１０の製造時の歩留まりが上昇する効果を発揮し、一方で、基材層１と粘着剤層２との密着が上昇し、粘着剤層が半導体部材に転写することを抑制することができる。また、前記上限値以下であることにより、ダイシングフィルムの透明性をより上昇させることができる。

ダイシングフィルム１０の基材層の平均面粗さＳａ１（μｍ）及びＳａ２（μｍ）は、三次元算術平均表面粗さであって、下記数式１で求めることができる。すなわち、平均面をＸ−Ｙ平面とし、高さ方向をＺ軸として、市販の表面粗さ計により測定された起伏カーブから得られる表面起伏形態の面積ｚをｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）で表し、数式１から求められる。ここで、Ｌ_Ｘ、Ｌ_ＹはそれぞれＸ方向、Ｙ方向の測定長さである。

市販の表面粗さ計は、ＺＹＧＯ社製の光干渉による非接触式表面粗さ計等が挙げられ、本発明の平均面粗さＳａ（μｍ）は基材表面からの反射光を厚み方向にスキャンすることにより測定を行った。

本発明のダイシングフィルム１０は、基材層１の表面粗さを調節することで、ダイシングシート１０における光の吸収および乱反射を防ぐものである。そして、光の吸収および乱反射を防ぐことで、ダイシングシート１０の透明性を上げたものである。このように設計されたダイシングフィルム１０により、ブレードダイシングして個片化された半導体部材を、ダイシングフィルム１０を通して検査することを可能となる。さらに、このような検査が可能となることにより、半導体装置の歩留まりを上昇させるものである。

ダイシングフィルム１０の透明性は、ブレードダイシングして個片化された半導体部材を、ダイシングフィルムを通して検査することができるようであれば特に限定されないが、例えば４００ｎｍ以上、８００ｎｍ以下の分光透過率が、５０％以上９５％以下であることが好ましく、より好ましくは６０％以上９０％以下である。前記下限値以上であることにより、半導体部材の検査精度が上昇し、パッケージ製造の歩留まりをより向上させることができる。前記上限値以下であることで、ダイシングフィルムを自動認識して工程を進めるオートマウンター等で好適に使用することができる。

分光透過率の測定方法は、特に限定されないが、市販の分光透過率測定機を用いて測定することができる。本発明の４００ｎｍ以上、８００ｎｍ以下の分光透過率は、測定するフィルムに入射光を入射させ、透過した平行光線の割合から測定を行った。

基材層１は、特に限定されないが、樹脂材料から構成されることが好ましく、樹脂材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、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等のオレフィン系共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリアルキレンテレフタレート系樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリビニルイソプレン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂や、これらの熱可塑性樹脂の混合物が用いられる。これらの中でも、ポリプロピレンとエラストマーとの混合物、またはポリエチレンとエラストマーとの混合物が用いられることが好ましい。また、このエラストマーとして、一般式（１）で示されるポリスチレンセグメントと一般式（２）で示されるビニルポリイソプレンセグメントとから成るブロック共重合体が好ましい。このような樹脂材料を用いることにより、ダイシングフィルムは上述のような透明性に加え、粘着剤層２を支持し、後述するエキスパンド工程において、引延しに耐え得るだけの強度を有することできる。

（式（１）中、ｎは２以上の整数）

（式（２）中、ｎは２以上の整数）

また、基材層１は、ダイシングフィルム１０の物性を損ねない範囲内で、帯電防止剤、フィラーなどを添加することができる。

基材層１厚みは、特に限定されないが、５０μｍ以上３００μｍ以下であるのが好ましく、８０μｍ以上２００μｍ以下であるのがより好ましい。基材層１の厚みが前記下限値以上であることにより、ダイシング工程およびエキスパンド工程において、ダイシングフィルムが破れる等の不良を防止することができ、前記上限値以下であることで、ダイシングフィルムの透明性が上昇する。

基材層１の製造方法として、特に限定されないが、例えばカレンダー法、押出成形法などの一般的な成形方法が用いられる。基材層１の粘着剤層２側の面には、粘着剤層２を構成する材料と反応する官能基、例えば、ヒドロキシル基またはアミノ基などが露出していることが好ましい。

また、基材層１の表面に上述のような平均面粗さＳａ１（μｍ）及びＳａ２（μｍ）を設計する方法は、特に限定されないが、例えば、フィラー添加する方法や、基材層１の粘着剤層２側の面にのみエンボス加工する方法、基材層の両面に差が出るようにエンボス加工する方法が挙げられ、なかでも基材層１の粘着層２側の面のみにエンボス加工する方法や、基材層１の粘着層２側の面に強くエンボス加工する方法を用いることが好ましい。エンボス加工は、溶融したフィルムに表面加工したロールのエンボス形状を転写させることで得ることができる。従来、基材層１には一般的に両面に同条件でエンボス加工をしていたところ、基材層の粘着層２側の面に強くエンボス加工するという方法や、粘着層２側の面のみにエンボス加工するという方法を用いることで、基材層１の粘着剤層２と反対側の面については平均面粗さＳａ１（μｍ）を０．５以下とすることが容易にでき、かつ、基材層１の粘着剤層２側にはある程度の粗さを設計することができる。これにより、ダイシングフィルムの透明性を上昇することができ、かつ基材層１の滑り性が向上し、ダイシングフィルム１０の製造時の歩留まりが上昇する効果を発揮することができる。

粘着剤層２は、ダイシングフィルム１０の透明性を大きく損なわず、半導体部材を貼り付けて、かつブレードダイシング後に個片化された半導体部材を好適に剥がすことができるものであれば特に限定されないが、アクリル系粘着剤、ＵＶ硬化性ウレタンアクリレート樹脂、イソシアネート系架橋剤等を含む樹脂組成物から構成されるものが好ましい。このような構成にすることで、ブレードダイシング前には半導体部材を十分に保持することができ、かつ、個片化された半導体部材をピックアップする前にＵＶ照射を行うことで粘着剤層２の個片化された半導体部材に対する保持力を低下させて、好適にピックアップすることができる。また、これらの中でも半導体部材の貼付け、ブレードダイシング時の端材飛び及びチッピング抑制のためには、極性基を含有したアクリル系粘着剤を用いることが好ましい。アクリル系粘着剤としては、例えば、カルボキシル基含有のアクリル酸ブチル等が好ましく、カルボキシル基含有のアクリル酸ブチルを用いることにより、半導体部材のマウント、端材飛び及びチッピングの抑制に特に好適なものとなる。

粘着剤層２の厚みは、２μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３μｍ以上３０μｍ以下である。前記下限値以上であることにより、半導体部材との密着が十分なものとなり、前記上限値以下であることにより、半導体部材に対しての糊残りをふせぐことができ、併せて基材層１の表面の粗さを十分に埋め込み、透明性を向上させるという効果を得ることができる。ここで、半導体ウエハダイシング用ダイシングフィルムでは２μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３μｍ以上１０μｍ以下である。また、一括封止された半導体装置の集合体等の特殊部材ダイシング用ダイシングフィルムでは５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。粘着剤層２の厚みを前記範囲下限値以上とすることにより被着体の保持力に優れ、また前記範囲上限値以下とすることによりダイシング時の加工性に優れるダイシングフィルムを得ることができる。

保護層３は、ダイシングフィルム１０の使用時まで粘着剤層２を保護し、ダイシングフィルムの使用時に好適に除去できるものであれば特に限定はされないが、樹脂フィルムで構成されているものが好ましく、これらの中でも、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂等が好ましい。これらを用いることで、ダイシングフィルム１０の使用時における作業性が向上する。また、保護層３の粘着剤層２側の面には、離型処理を行っていることが好ましい。これにより、ダイシングフィルム１０の使用時に保護層２をより好適に除去することができる。離型処理する方法は、特に限定されないが、例えば、シリコーン樹脂、アルキッド樹脂等の離型樹脂を塗布する方法を用いることができる。

＜ダイシングフィルムの製造方法＞
ダイシングフィルム１０の製造方法は、特に限定されないが、例えば粘着剤層２として用いられる樹脂組成物を適宜溶剤に溶解または分散させた塗工液を用いることが好ましい。保護層３、または基材層１に対して、ロールコーティングやグラビアコーティングなどの公知のコーティング法により前記塗工液を塗布し、乾燥することにより粘着剤層２が形成される。

＜半導体装置の製造方法＞
半導体装置の製造方法は、ダイシングフィルム１０と半導体部材とを貼付する貼付工程と、前記半導体部材をブレードダイシングして個片化された半導体部材を得るブレードダイシング工程と、前記個片化された半導体部材をダイシングフィルム１０を通して検査する検査工程と、前記個片化された半導体部材をピックアップするピックアップ工程と、を有する。

前記半導体装置の製造方法は、個片化された半導体部材を、ダイシングフィルム１０を通して検査することで、ダイシングにおいて発生した不良を、予め検知して、パッケージ製造の歩留まりを向上させることができる。

ダイシングフィルム１０と前記半導体部材とを貼付する貼付工程は、特に限定されないが、市販のマウンター等を使用することができる。ダイシングフィルム１０の保護層３を除去しながら、粘着剤層２と半導体部材とをロール等で貼りつけることができる。また、併せてウエハリング等を粘着剤層２に貼付することが好ましい。このようにすることで、後にブレードダイシングするときに、ダイサー等に固定するときにダイシングフィルム１０にシワが生じることを防ぐことができ、ブレードダイシング工程においてダイシングフィルム１０が破れることをふせぐことができる。

前記半導体部材をブレードダイシングして個片化された半導体部材を得るブレードダイシング工程は、特に限定されないが、市販のダイサー等を使用することができる。

前記個片化された半導体部材をダイシングフィルム１０を通して検査する検査工程は、特に限定されないが、市販の対物顕微鏡等を用いることで行うことができる。ダイシングフィルム１０は、従来のダイシングフィルムと比べて透明性が上昇していることから、従来行うことができなかったピックアップ工程前における検査工程を行うことが可能となった。検査工程を含めることにより、ダイシングにおいて発生した不良を、予め検知して、パッケージ製造の歩留まりを向上させることができる。また、検査工程の前に、エキスパンド工程を含んでもよい。エキスパンド工程とは、ダイシングフィルム１０を引き伸ばすことにより、個片化された半導体部材の間を拡張する工程であり、エキスパンド工程を含むことで、検査工程を好適に行うことができ、検査精度を向上させ、パッケージ製造の歩留まりを向上させることができる。また、後述のピックアップ工程においても、隣り合う個片化された半導体部材の接触を防ぐことができ、ピックアップ工程を好適にするとともに、半導体部材の接触による割れ、欠け等を防ぎ、パッケージ製造の歩留まりを向上させることができる。

前記個片化された半導体部材をピックアップするピックアップ工程は、特に限定されないが、市販のチップボンダー等を用いることで行うことができる。このとき、粘着剤層にＵＶ硬化性ウレタンアクリレート樹脂等を含む場合、ピックアップ工程の前にＵＶ照射工程を含んでもよい。ＵＶ照射工程を含むことにより、粘着剤層２の個片化された半導体部材に対する保持力を低下させることができ、好適にピックアップすることができる。

以下、実施例および比較例を示して、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

次に、本発明のダイシングフィルムに係る実施例と、比較例とについて説明する。なお、実施例によって本発明は何ら限定されるものではない。

（実施例１）
＜ダイシングフィルムの作製＞
基材層を構成する材料樹脂として、ポリプロピレン６０重量部と、一般式（１）で示されるポリスチレンセグメントと一般式（２）で示されるビニルポリイソプレンセグメントとから成るブロック共重合体４０重量部とを準備した。

（式（１）中、ｎは２以上の整数）

（式（２）中、ｎは２以上の整数）

上記の基材層を構成する材料を２軸混練機で混練した後、混練したものを押出し機で押し出して、片面を鏡面処理された金属ロール（以下、「鏡面ロール（１）」とも言う。）の表面形状を転写させ、もう片面をエンボス加工されたゴムロール（平均面粗さＳａ（μｍ）＝０．８以下、「エンボスロール（１）」とも言う。）の表面形状を転写させることで、厚み１００μｍの基材層を作製した。得られた基材層のエンボスロール（１）により加工された面の平均面粗さＳａ２（μｍ）は０．６であり、鏡面ロール（１）により加工された面の平均面粗さＳａ１（μｍ）は０．０４であった。

粘着剤層を構成する材料として、アクリル酸２−エチルヘキシル５０重量部と、アクリル酸ブチル１０重量部と、酢酸ビニル３７重量部と、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル３重量部とを共重合させて得られた重量平均分子量が３０００００の共重合体を１００重量部と、１５官能のオリゴマーのウレタンアクリレート（Ｍｉｗｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、品番：Ｍｉｒａｍｅｒ ＳＣ２１５２）を１４０重量部と、ポリイソシアネート（日本ポリウレタン工業株式会社製、品番：コロネートＬ）を５重量部と、ベンジルジメチルケタール（チバスペシャルティケミカルズ株式会社製、品番：イルガキュア６５１）を３重量部と、を所定の量の溶剤に溶解させた塗工液を準備した。

保護層を構成する材料として、ＰＥＴフィルムを準備し、この表面に乾燥後の粘着剤層の厚みが１０μｍになるようにして粘着剤層をバーコート塗工した後、８０℃で５分間乾燥させて、粘着剤層を基材層のエンボスロール（１）により加工された面に貼りつけて、ダイシングフィルムを得た。得られたダイシングフィルムの４００ｎｍ以上、８００ｎｍ以下の分光透過率は９０％であった。

＜半導体部材の検査＞
得られたダイシングフィルムの保護層を剥離し、直径５インチで厚み６００μｍの円型の半導体ウエハをダイシングフィルムの粘着剤層に貼り付けた。ダイシングフィルムを半導体ウエハに貼着後、半導体ウエハを、ブレード回転数４００００ｒｐｍ、カット速度７０ｍｍ／ｓｅｃ、ブレードハイト９０μｍの条件で、２ｍｍ×２ｍｍのサイズにダイシングした。その後、ダイシングフィルムを通して個片化された半導体部材の検査を行った。検査結果を下記の指標で評価し、Ａを合格とした。評価結果を表１に示す。
Ａ：割れや欠け等の不良が発生した半導体部材を確認することができた。
Ｂ：割れや欠け等の不良が発生した半導体部材を確認することができなかった。

＜粘着剤と基材層との密着性試験＞
粘着剤層の表面にカッターでＸカットを入れ、その上にスコッチテープを貼り付けた後に、１８０°ピールテストを行った。密着性の判定は、下記の指標で行い、ＡおよびＢを合格とした。評価結果を表１に示す。
Ａ：粘着剤層の剥がれがない。
Ｂ：Ｘカット部分に粘着剤層の剥がれが確認される。
Ｃ：Ｘカット部分以外に粘着剤層の剥がれが確認される。

（実施例２）
実施例１において、両面とも鏡面処理されたゴムロール（以下、「鏡面ロール（２）」とも言う。）に変更し、形状転写させ、その片面に粘着剤層を貼りつけた。それ以外は実施例１と同様に行った。鏡面ロール（２）により加工された面の平均面粗さＳａ１（μｍ）およびＳａ２（μｍ）は両面とも０．０４であった。結果を表１に示す。

（比較例１）
実施例１において、両面にエンボス加工されたゴムロール（平均面粗さＳａ（μｍ）＝１．０以下、「エンボスロール（２）」とも言う。）の表面形状を転写させることで加工を行い、その片面に粘着剤層を貼りつけた。それ以外は実施例１と同様に行った。エンボスロール（２）により加工された面の平均面粗さＳａ１（μｍ）およびＳａ２（μｍ）は両面とも１．０であった。結果を表１に示す。

（比較例２）
実施例１において、エンボスロール（１）をエンボスロール（２）に変更し、鏡面ロール（１）により加工された面に粘着剤層を貼りつけた。エンボスロール（２）により加工された面の平均面粗さＳａ１（μｍ）は、１．０、鏡面ロール（１）で加工された面の平均面粗さＳａ２（μｍ）は、０．０４だった。それ以外は実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。

表１から明らかのように、実施例ではダイシング後に不良が発生した半導体部材が確認されたが、比較例では確認ができなかった。

１０ ダイシングフィルム
１ 基材層
２ 粘着剤層
３ 保護層

Claims (2)

1. ブレードダイシングに用いられるダイシングフィルムであって、
   基材層、粘着剤層、および保護層がこの順に積層してなり、
   基材層の粘着剤層と反対側の面の平均面粗さＳａ１（μｍ）が、０．０３以上０．４以下であり、
   基材層の粘着剤層側の面にのみエンボス加工がされ、基材層の粘着剤層側の面の平均面粗さＳａ２（μｍ）が、０．１以上０．８以下であり、
   基材層の粘着剤層側と反対側の面の平均面粗さＳａ１（μｍ）が、基材層の粘着剤層側の面の平均面粗さＳａ２（μｍ）より小さく、
   基材層がポリプロピレンとエラストマーとの混合物、またはポリエチレンとエラストマーとの混合物から構成されることを特徴とするダイシングフィルム。
2. ダイシングフィルムの４００ｎｍ以上、８００ｎｍ以下の分光透過率が、５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載のダイシングフィルム。