JP6535047B2 - 半導体加工用粘着テープ - Google Patents

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Description

本発明は、半導体加工用粘着テープに関する。
さらに詳しくは、半導体ウェハをチップにダイシングする際などにおける半導体ウェハの固定保持に適したダイシング用粘着テープおよび半導体パッケージ加工に使用されるダイシング用粘着テープに関するものである。特に、高密度実装半導体パッケージ加工用として好適なダイシング用粘着テープに関するものである。
ダイシング用粘着テープは、回路パターンの形成された半導体ウェハをチップ状に分離するダイシング工程時に、ウェハを保護・固定するものである。具体的には、半導体ウェハは、粘着テープに固定された後、ダイシングブレードと呼ばれる回転刃により分割(ダイシング)され、チップ状に分離された半導体チップになる。半導体チップは粘着テープにより、ピックアップ工程まで保持される。
その後、複数の半導体チップをパッケージ樹脂で一括モールドし、個別に分離して個々の半導体パッケージを形成する場合は、ダイシングテープに貼り付け固定し、ダイシングブレードによりダイシングを行う。このように樹脂で一括封止されたパッケージのダイシング工程では、切断時の負荷が大きい上、パッケージ樹脂は離型剤を含有するとともにその樹脂表面も微小な凹凸を有する構造を有する。このため、上記ダイシングテープ(以下、「半導体加工用テープ」ともいう。)に使用されている粘着剤には、強固にパッケージを保持でき、ダイシング時にパッケージが保持されず飛散する(以下、「パッケージフライ」という。)などの不具合が生じないように柔軟な粘着剤が使用されている。
一方で、柔軟な粘着剤を使用することにより、ダイシングによるパッケージ側面への粘着剤の付着や、パッケージに捺印されているレーザーマークが剥がれる等の問題が生じている。
パッケージフライの発生を低減するため、従来から検討が行われている。
例えば、粘着剤層に(メタ)アクリル酸アルキルエステルを用いた粘着テープが提案されている(特許文献1参照)。
半導体チップの小型化、薄膜化に伴い、樹脂で一括封止されたパッケージも小型化が進み、精密さも求められている。
この小型化に際し、従来のピン突き上げによるピックアップ方法では、ピックアップの際に隣接するパッケージ同士が擦れることによる欠けを防ぐために、高いピンハイトで突き上げることも行われている。
しかしながら、高いピンハイトで突き上げることより、目的のパッケージに隣接するパッケージも一緒に取れてしまう不具合が生じたり、ピックアップに非常に時間がかかる等の問題が生じてしまう。
そのため、ピンセット等によりテープの背面を擦ることによりテープを撓ませて、パッケージを一気に落とす(以下、「擦り落とし」という。)ことでピックアップを行なったり、スクラッピングと呼ばれる、パッケージ/糊面間をきっかけ用のバー(ナイフ)で剥離し(そぎ落とし)てテープから剥がすような方式でピックアップを行うようになってきた。
特開2007−100064号公報
また、近年では、パッケージの小型化によるピックアップ方式の変更やコスト削減による半導体加工メーカーのテープ統一化により、従来の半導体加工用テープでは多種多様のピックアップ方式に対応できないという問題が生じてきた。
例えば、高ピンハイトピックアップ(Picking-up)に求められるテープの性能としては、先の細いピンを用いた高ピンハイトでの突き上げに対しても、破れずに耐え得る柔軟性が挙げられる。また、擦り落としに求められるテープの性能としては、背面からの擦り落としがし易い適度なテープ剛性が挙げられる。さらに、スクラッピングに求められるテープの性能としては、せん断方向の力でパッケージ(Package)が剥離できる易剥離性が挙げられる。
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決しようとするものであり、ダイシング時に発生するパッケージフライの発生を低減しつつ、かつ、ダイシング後には、ピンでの突き上げ、擦り落とし、スクラッピングのいずれのピックアップでもパッケージを半導体加工用粘着テープから剥離できる、半導体加工用粘着テープを提供することを課題とする。
本発明者は、鋭意検討した結果、粘着テープの5%モジュラスの値と、UV照射前後のSiに対するせん断接着力の値とが、それぞれ適切な範囲内に設定されることが重要であることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明の上記課題は以下の手段によって解決される。
〔1〕基材フィルム上に粘着剤層を有する半導体加工用粘着テープであって、
前記半導体加工用粘着テープの5%モジュラスが3.0〜15.0MPaであり、UV照射前のSiに対するせん断接着力が30〜400N/cm2であり、UV照射後のSiに対するせん断接着力が150〜700N/cm2であることを特徴とする半導体加工用粘着テープ。
〔2〕前記粘着剤層に用いられる粘着剤が、アクリル系粘着剤である〔1〕項に記載の半導体加工用粘着テープ。
〔3〕半導体パッケージのダイシングおよびピックアップに用いられる〔1〕または〔2〕項に記載の半導体加工用粘着テープ。
本発明では、アクリル系と称する場合、メタアクリル系も包括するものである。
また、アクリル系をより明確にするため、(メタ)アクリル系のように、「(メタ)」の括弧部分は、これがあってもなくてもよいことを意味し、例えば、(メタ)アクリル系は、アクリル系もしくはメタクリル系またはこれら両方を含む場合のいずれでも構わない。このことは、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリレートについても同様の意味である。
本発明の半導体加工用粘着テープは、ダイシング時に発生するパッケージフライの発生を低減しつつ、かつ、ダイシング後には、ピンでの突き上げ、擦り落とし、スクラッピングのいずれのピックアップでも迅速かつ確実にパッケージを粘着テープから剥離することができる。
ここで、半導体加工用粘着テープのモジュラスの値を制御することで、高ピンハイトでのピン突き上げ時に破れず、擦り落としがし易い適切な柔軟性が得られる。また、半導体加工用粘着テープのせん断接着力の値を制御することで、パッケージフライの発生低減とスクラッピングによるピックアップのし易さが両立できる。
本発明の半導体加工用粘着テープの一実施形態を示す断面模式図である。 本発明の半導体加工用粘着テープを使用する半導体ウェハのダイシングおよびピックアップ工程において、半導体加工用粘着テープを半導体ウェハに貼合し、ホルダーに固定した状態を示す概略断面図である。 本発明の半導体加工用粘着テープを使用する半導体ウェハのダイシングおよびピックアップ工程において、半導体ウェハを半導体チップに個片化した状態を示す概略断面図である。 本発明の半導体加工用粘着テープを使用する半導体ウェハのダイシングおよびピックアップ工程において、エキスパンダーによって半導体加工用粘着テープを点線矢印方向にエキスパンドする工程を示す概略断面図である。 本発明の半導体加工用粘着テープを使用する半導体ウェハのダイシングおよびピックアップ工程において、半導体チップをピックアップする工程を示す概略断面図である。
以下に、本発明の半導体加工用粘着テープを詳細に説明する。
<<半導体加工用粘着テープ>>
本発明の半導体加工用粘着テープ12は、図1で模式的に示す概略断面図のように、基材フィルム1上の少なくとも一方の面に粘着剤層2を有する。
以下、基材フィルム1から順に説明する。
<基材フィルム1>
本発明では、基材フィルム1は、均一かつ等方的な拡張性を有することが、ピンでのピックアップ時のエキスパンド工程においてパッケージ間の間隔が全方向に偏りなく広がる点で好ましい。また、基材フィルム1の剛性が大きくなりすぎないことが、基材フィルムをエキスパンドするために必要な力が大きくなりすぎず、装置の負荷が大きくならない点で好ましい。さらに、基材フィルム1の材質については特に限定されず、例えば、架橋樹脂及び非架橋樹脂のいずれであってもよい。
一般に、架橋樹脂は、非架橋樹脂と比較して引っ張りに対する復元力が大きく、エキスパンド工程後の引き伸ばされた状態からの復元性に優れる。一方、非架橋樹脂は、架橋樹脂と比較して引っ張りに対する復元力が小さい。したがって、擦り落としによるピックアップ時にテープが変形後から収縮しにくいため、擦り落としによるピックアップがしやすい点で優れる。非架橋樹脂のなかでもオレフィン系の非架橋樹脂がより好ましく使用される。
基材フィルム1は、単層構造であっても、複層構造であってもよい。
(架橋樹脂)
上記架橋樹脂としてはエチレン−(メタ)アクリル酸二元共重合体またはエチレン−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主な重合体構成成分とした三元共重合体を金属イオンで架橋したアイオノマー樹脂からなることが好ましい。
これらの架橋樹脂は、均一拡張性の面でエキスパンド工程に適し、かつ架橋によって加熱時に強く復元力が働く点で、特に好適である。
上記アイオノマー樹脂に含まれる金属イオンは特に限定されず、亜鉛、ナトリウム等のイオンが挙げられる。溶出性が低く低汚染性の点から亜鉛イオンが好ましい。
また、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸プロピル、メタアクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル等が挙げられる。
また、上記架橋樹脂としては、上記のアイオノマー樹脂の他に、比重0.910以上0.930未満の低密度ポリエチレン、比重0.910未満の超低密度ポリエチレン等のポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる樹脂に対して、電子線等のエネルギー線を照射することで架橋させた樹脂も好適に用いられる。
これらの架橋樹脂は、架橋部位と非架橋部位が樹脂中に共存していることから、一定の均一拡張性を有する。また、復元力が働くことから、エキスパンド工程で生じたテープの弛みを除去する上でも好適であり、分子鎖の構成中に塩素をほとんど含まないため、使用後に不要となったテープを焼却処分しても、ダイオキシンやその類縁体等の塩素化芳香族炭化水素が発生しない為、環境負荷も小さい。上記ポリエチレンやエチレン−酢酸ビニル共重合体に対して照射するエネルギー線の量を適宜に調整することで、十分な均一拡張性を有する樹脂を得ることができる。
(非架橋樹脂)
また、上記非架橋樹脂としては、例えば、ポリプロピレンとスチレン−オレフィン共重合体との混合樹脂組成物が挙げられる。
ポリプロピレンとしては、例えばプロピレンの単独重合体、又は、ブロック型若しくはランダム型プロピレン−エチレン共重合体を用いることができる。ランダム型のプロピレン−エチレン共重合体は剛性が小さく好ましい。
プロピレン−エチレン共重合体中のエチレン構成単位の含有率が0.1質量%以上であることが、テープが適度な剛性を有し、混合樹脂組成物中の樹脂同士の相溶性が高い点から好ましい。テープが適度な剛性を有すると擦り落としによるピックアップ性が向上し、樹脂同士の相溶性が高い場合は押出し吐出量が安定化しやすい。上記エチレン構成単位の含有率は、より好ましくは1質量%以上である。また、プロピレン−エチレン共重合体中のエチレン構成単位の含有率が7質量%以下であることが、ポリプロピレンが安定して重合しやすくなる点から好ましく、より好ましくは5質量%以下である。
スチレン−オレフィン共重合体中のオレフィン構成単位としては、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン等が挙げられ、ブタジエン、イソプレンが好ましい。
スチレン−オレフィン共重合体としては水素添加したものを用いてもよい。スチレン−オレフィン共重合体が水素添加されると、プロピレンとの相溶性が良くかつオレフィン中の二重結合に起因する酸化劣化による、脆化、変色を防止することができる。
また、スチレン−オレフィン共重合体中のスチレン構成単位の含有率が5質量%以上であることが、スチレン−オレフィン共重合体を安定して重合しやすい点で好ましい。また、上記スチレン構成単位の含有率は40質量%以下であることが、柔軟で拡張性に優れる点から好ましく、より好ましくは25質量%以下であり、さらに好ましくは15質量%以下である。
スチレン−オレフィン共重合体としては、ブロック型共重合体及びランダム型共重合体のいずれを用いてもよい。ランダム型共重合体は、スチレン相が均一に分散し、より偏在の少ない拡張性や柔軟性を得られる点から好ましい。構成各成分の特徴を出しやすい点からは、ブロック共重合体が好ましく、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体がより好ましく、スチレン−水添オレフィン−スチレンブロック共重合体がさらに好ましい。
上記混合樹脂組成物中におけるポリプロピレンの含有率が30質量%以上であることが、基材フィルム1の厚さムラを抑制できる点で好ましい。厚さが均一であると、拡張性が等方化しやすい。上記ポリプロピレンの含有率は、より好ましくは50質量%以上である。また、上記ポリプロピレンの含有率が90質量%以下であると、基材フィルム1の剛性を調整しやすい。基材フィルム1の剛性が大きくなりすぎると、基材フィルム1を拡張するために必要な力が大きくなるため、装置の負荷が大きくなり、十分にエキスパンドができなくなる場合やピンでのピックアップ時に破れが発生する場合があるので、適度な剛性に調整することは重要である。
上記混合樹脂組成物中のスチレン−オレフィン共重合体の含有率の下限は10質量%以上であることが、装置に適した基材フィルム1の剛性に調整しやすい点で好ましい。また、上限は厚さムラを抑制できる点から、70質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましい。
本発明の半導体加工用粘着テープとしての性能を満たすものであれば、基材フィルム1の材質は上記の樹脂に限定されない。基材フィルム1は、1種の樹脂で構成されていても、2種以上の樹脂で構成されていてもよい。ただし、2種以上の樹脂で構成される際には、2種以上の樹脂は架橋性か非架橋性かで統一されている場合には各々の特性がより増強されて発現する観点で好ましく、架橋性と非架橋性の樹脂を組合わせて積層した場合には各々の欠点が補われる点で好ましい。
基材フィルム1の厚みは特に限定されないが、半導体加工用粘着テープ12のエキスパンド工程において引き伸ばし易く、かつピックアップ時に破断等しないだけの十分な強度を有していればよい。具体的には、例えば、50〜200μmが好ましく、100〜150μmがより好ましい。
複層構造の基材フィルム1の製造方法としては、従来公知の押出法、ラミネート法などを用いることができる。ラミネート法を用いる場合は、層間に接着剤を介在させてもよい。接着剤としては従来の任意の接着剤を用いることができる。
<粘着剤層2>
粘着剤層2は、従来の任意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、例えばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系等をベースポリマーとした粘着剤が用いられる。
粘着剤中、ベースポリマーの含有率は、20〜100質量%が好ましく、30〜90質量%がより好ましい。
本発明では、被着体である半導体パッケージへの糊残りの少なさからアクリル系粘着剤が好ましい。
粘着剤には、上記ベースポリマーに凝集力を付加し、初期の接着力を任意の値に設定する点から、架橋剤を配合することができる。
架橋剤としては、各種ベースポリマーに応じて適宜選択されるが、例えばイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、アミン樹脂のものが挙げられる。
イソシアネート系架橋剤は、ヒドロキシ基、アミノ基等を有するベースポリマー(例えば、後述するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを構成単位とするポリマー)に対して使用することができる。
イソシアネート系架橋剤としては、多価イソシアネート化合物が用いられ、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート、3−メチル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、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−2,4’−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネートが挙げられ、市販品では、日本ポリウレタン社製のコロネートL(商品名)が挙げられる。
粘着剤中、イソシアネート系架橋剤は、ベースポリマー100質量部に対し、0.1〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。
粘着剤には、上記のベースポリマー、架橋剤の他にも、本発明の効果が損なわれない範囲で、所望により、各種添加成分を含有させることができる。
また、放射線硬化型や加熱発泡型の粘着剤も用いることができる。
放射線硬化型の粘着剤としては、紫外線、電子線等で硬化されることで、剥離時に剥離しやすくなる粘着剤を使用することができる。一方、加熱発泡型の粘着剤としては、加熱による発泡や膨張により剥離しやすくなる粘着剤を使用することができる。さらに、粘着剤としてはダイシング・ダイボンディング兼用可能な接着剤を用いることもできる。放射線硬化型粘着剤としては、例えば、特公平1−56112号公報、特開平7−135189号公報等に記載のものが好ましく使用されるが、これらに限定されることはない。
本発明においては、紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。紫外線硬化型粘着剤としては、放射線(紫外線)により硬化し三次元網状化する性質を有していればよい。例えば通常のゴム系あるいはアクリル系の感圧性ベース樹脂(ベースポリマー)に対して、分子中に少なくとも2個の光重合性炭素−炭素二重結合を有する低分子量化合物(以下、光重合性化合物という)および光重合開始剤が配合されてなる、紫外線硬化型粘着剤が挙げられる。
上記のゴム系あるいはアクリル系のベース樹脂は、天然ゴム、各種の合成ゴムなどのゴム系ポリマー、あるいはポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとこれと共重合可能な他の不飽和単量体(以下、「他の不飽和単量体」という。)との共重合体などのアクリル系ポリマーが使用される。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル構成単位としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記、他の不飽和単量体からなる構成単位としては、ヒドキシアルキル(メタ)アクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート)等が挙げられる。
上記光重合性化合物としては、紫外線や電子線を照射することにより、硬化反応が起こる限り制限なく用いることができる。このような光重合性化合物としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラアクリレートが挙げられる。
粘着剤中、粘着性能と可とう性を制御する点から、ベースポリマー100質量部に対し、光重合性化合物は10〜180質量部が好ましく、20〜170質量部がより好ましい。
紫外線硬化型粘着剤の場合には、粘着剤中に光重合開始剤を配合することにより、紫外線照射による重合硬化時間ならびに紫外線照射量を低減することができる。
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、β−クロールアンスラキノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどが挙げられる。
紫外線硬化型粘着剤中、光重合開始剤は、ベースポリマー100質量部に対し、0.1〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。
アクリル系粘着剤のベースポリマーの質量平均分子量は、10万〜200万が好ましく、30万〜150万がより好ましい。
また、アクリル系粘着剤のベースポリマーのガラス転移温度は、−70℃〜15℃が好ましく、−66℃〜0℃がより好ましい。
質量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により、標準ポリスチレン換算して得られたものである。
ガラス転移温度は、示差走査熱量分析(DSC)により、例えば、昇温速度5℃/minの条件で測定して得られた値である。
粘着剤層2の厚さは特に制限されないが、好ましくは4〜40μm、特に好ましくは5〜30μmである。
<半導体加工用粘着テープの5%モジュラス>
本発明では、半導体加工用粘着テープの5%モジュラスは、3.0〜15.0MPaである。
半導体加工用粘着テープの5%モジュラスは、6.0〜13.0MPaが好ましく、7.0〜12.0MPaがさらに好ましい。
半導体加工用粘着テープの5%モジュラスが3.0MPa未満であると、半導体加工用粘着テープが柔軟であるため、パッケージの擦り落とし時に力が伝わらず、パッケージが半導体加工用粘着テープ上に残ってしまうことがある。一方、半導体加工用粘着テープの5%モジュラスが15.0MPaを超えると、半導体加工用粘着テープ12が剛直すぎるため、半導体パッケージへの貼り付き性が悪化し、ダイシング時にパッケージフライが発生することがある。
5%モジュラスは、JIS K 7127/2/300に従い、5%歪み時の応力を測定することにより得られる。
本発明では、MD方向とTD方向を各5回測定し、これらの測定値の全てを平均した値を5%モジュラスの値とする。
基材フィルム1を構成する樹脂の種類及び配合量、並びに粘着剤層2を構成する粘着剤の種類及び配合量等を、それぞれ適宜調整することで、5%モジュラスを上記範囲に調整できる。
<半導体加工用粘着テープのせん断接着力>
本発明では、半導体加工用粘着テープのせん断接着力は、Siに対してUV照射前で30〜400N/cm2であり、Siに対してUV照射後で150〜700N/cm2である。
半導体加工用粘着テープのせん断接着力は、Siに対してUV照射前で50〜350N/cm2が好ましく、70〜300N/cm2がさらに好ましい。また、Siに対してUV照射後で180〜650N/cm2が好ましく、200〜600N/cm2がさらに好ましい。
半導体加工用粘着テープのせん断接着力がSiに対してUV照射前で30N/cm2未満であると、半導体加工用粘着テープのチップ(パッケージ)保持力が弱くなるため、ダイシング時にパッケージフライが発生してしまうことがある。一方、半導体加工用粘着テープのせん断接着力がSiに対してUV照射前で400N/cm2を超えると、保持力が強すぎるために、ピックアップ性の悪化や糊残りの発生につながることがある。また、半導体加工用粘着テープのせん断接着力がSiに対してUV照射後で150N/cm2未満であると、半導体加工用粘着テープのチップ(パッケージ)保持力が弱くなるため、ピンでのピックアップ時に、ピックアップした隣接パッケージが飛んでしまうことがある。一方、半導体加工用粘着テープのせん断接着力がSiに対してUV照射後で700N/cm2を超えると、保持力が強すぎるために、スクラッピングでのピックアップ性の悪化につながることがある。
半導体加工用粘着テープの前記せん断接着力は、ダイシェア強度により得られる。10個のサンプルについて測定したダイシェア強度の平均をせん断接着力とする。詳細は、実施例の項で記載する。
本発明の半導体加工用粘着テープ12は、半導体ウェハ(パッケージ)13に貼合し、常法により、図2〜5に示すような半導体ウェハのダイシングおよびピックアップに使用することができる。本発明の半導体加工用粘着テープ12を用いた半導体ウェハ13の加工方法においては、基材フィルム1まで切り込みを行わないことが、ダイシングブレードの切削抵抗を低減し、半導体ウェハ13の切削をスムーズにし、チッピングを低減する点から好ましい。切り込みが基材フィルム1まで達しないためには、例えば、用いるダイシング装置の切り込み深さの設定を、マニュアルに従い適宜変更すればよい。
本発明の半導体加工用粘着テープ12は、特に、パッケージ樹脂で一括モールドされた半導体チップを、ダイシングブレードによりダイシングを行い、個別に分離して個々の半導体パッケージを形成し、ピックアップする際に好ましく用いることができる。この場合、ピックアップ工程は、図4及び図5で示す、半導体加工用粘着テープをエキスパンドする通常の方法に限られず、ピンでの突き上げ、擦り落とし、スクラッピングのいずれによるピックアップ方法でも、個々の半導体パッケージをパッケージフライの発生を抑制しつつ行うことができる。このため、個々の半導体パッケージを、高い製造効率(高い生産速度、高ピックアップ効率)で製造することができる。
なお、半導体チップ(パッケージ)14のパッケージ樹脂による一括モールドは常法により行うことができ、パッケージ樹脂も通常用いられるパッケージ樹脂を用いることができる。
本発明の半導体加工用粘着テープ12は、パッケージ樹脂で一括モールドされた半導体チップのダイシングおよびピックアップに使用することができるが、半導体ウェハ13のダイシングからパッケージ樹脂で一括モールドされた半導体チップのダイシング、ピックアップまでの一連の工程において使用することもできる。
本発明に用いられるベアウェハは、特に限定されるものではなく、従来用いられている任意のベアウェハから適宜選択して用いることができる。
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。
<基材フィルム1の製造>
1)基材フィルムA
スチレン−水添イソプレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)〔商品名:セプトンKF−2104、(株)クラレ社製〕とホモプロピレン(PP)〔商品名:J−105G、宇部興産(株)社製〕とを下記表1に示す配合比で、2軸混練機を用いて、約200℃で混合した後、約200℃でフィルム押出成形にて加工し、厚さ150μmの基材フィルムAを製造した。
2)基材フィルムB〜E
下記表1に示す配合比の樹脂を用いた以外は、基材フィルムAの製造と同様にして、厚さ150μmの基材フィルムB〜Eを各々製造した。
3)基材フィルムF
スチレン−水添ブタジエン−スチレン共重合体(SEBS)〔商品名:ダイナロン8600P、(株)JSR社製〕とホモプロピレン(PP)〔商品名:J−105G、宇部興産(株)社製〕とを、下記表1に示す配合比で、2軸混練機を用いて、約200℃で混合した後、約230℃でフィルム押出成形にて加工し、厚さ150μmの基材フィルムFを製造した。
各基材フィルムの配合を下記表1にまとめて示す。
なお、表中、ブランクは、使用していないことを意味する。
Figure 0006535047
<粘着剤の調製>
1)粘着剤a
アクリル系ベースポリマーa(エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレートからなる共重合体、質量平均分子量70万、ガラス転移温度:−30℃)100質量部にポリイソシアネート化合物〔商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)社製〕1質量部、光重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物としてテトラメチロールメタンテトラアクリレート50質量部、光重合開始剤としてα−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン1質量部を添加し、混合して粘着剤aを得た。
2)粘着剤b〜e
粘着剤aと同様に、下記表2に示す配合比で混合し、粘着剤b〜eを各々得た。
3)粘着剤f
アクリル系ベースポリマーb(2−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレートからなる共重合体、質量平均分子量80万、ガラス転移温度:−60℃)100質量部にポリイソシアネート化合物〔商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)社製〕1質量部、光重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物としてテトラメチロールメタンテトラアクリレート50質量部、光重合開始剤としてα−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン1質量部を添加し、混合して粘着剤fを得た。
4)粘着剤g
粘着剤fと同様に、下記表2に示す配合比で混合し、粘着剤gを得た。
各粘着剤の配合を下記表2にまとめて示す。
なお、表中、ブランクは、使用していないことを意味する。
Figure 0006535047
実施例1
上記基材フィルムAの一方の表面に、上記の粘着剤aを厚さ20μmに塗工して、粘着剤層2を形成し、実施例1の半導体加工用粘着テープ12を製造した。
実施例2〜4
上記粘着剤b、c及びfを用いた以外は実施例1と同様にして各半導体加工用粘着テープ12を各々製造した。
実施例5
上記基材フィルムBを用いた以外は実施例1と同様にして半導体加工用粘着テープ12を製造した。
実施例6
上記基材フィルムCを用いた以外は実施例1と同様にして半導体加工用粘着テープ12を製造した。
実施例7
上記基材フィルムDを用いた以外は実施例3と同様にして半導体加工用粘着テープ12を製造した。
実施例8
上記基材フィルムFを用いた以外は実施例1と同様にして半導体加工用粘着テープ12を製造した。
比較例1
上記粘着剤gを用いた以外は実施例6と同様にして半導体加工用粘着テープを製造した。
比較例2、3
上記粘着剤d、eを用いた以外は実施例7と同様にして各半導体加工用粘着テープを各々製造した。
比較例4
上記粘基材フィルムEを用いた以外は実施例1と同様にして半導体加工用粘着テープを製造した。
これらの各半導体加工用粘着テープに対して、以下のようにして、5%モジュラス、せん断接着力、パッケージフライおよびピックアップ成功率の評価を行った。
(5%モジュラス)
各半導体加工用粘着テープを用いて、JIS K7127/2/300に従い、試験片を作製し、5%モジュラスを測定した。各試験片に対して、MD方向とTD方向を各5回測定し、これらの測定値の全てを平均した値を試験結果とした。
(せん断接着力)
半導体加工用粘着テープのせん断接着力は、以下の方法により評価した。
1000Nのロードセルを装着した万能型ボンドテスター(商品名、4000シリーズ、DAGE社製)を用い、測定スピード50μm/s、測定高さ350μm、測定温度23℃でベアウェハを水平方向に押し、半導体加工用粘着テープのダイシェア強度を測定した。10個のサンプルについて測定したダイシェア強度の平均をせん断接着力とした。
(パッケージフライ)
各半導体加工用粘着テープにQFNパッケージ(Quad Flat Non lead package、60mm×150mm、厚さ0.95mm)を貼合した。ダイサー〔(株)DISCO社製 商品名、DFD6340〕にて、ブレード回転数20000rpm、切削速度30mm/min、粘着テープへの切り込み量70μmの条件で、サイズ1mm×1mmとなるようダイシングした。
ダイシング後の個々のパッケージを観察し、以下の評価基準で評価した。
評価基準
○:パッケージ(チップ)が全て半導体加工用粘着テープ上に残っている。
×:パッケージが1つ以上飛散している。
(ピックアップ成功率)
各半導体加工用粘着テープとQFNパッケージ(Quad Flat Non lead package、60mm×150mm、厚さ0.95mm)とを貼り合せ、ダイサー〔(株)DISCO社製 商品名、DFD6340〕にて、ブレード回転数20000rpm、切削速度30mm/min、粘着テープへの切り込み量70μmの条件で、サイズ1mm×1mmの条件でダイシングした。ダイシング後、半導体加工用粘着テープ側から紫外線を照射し(メタルハライドランプ、UV強度30mW/cm、積算光量200mJ/cm)、粘着テープの粘着力を低下させた。
上記で得られた、紫外線照射後の半導体加工用粘着テープ付きパッケージをサンプルとして、以下3種の方法でピックアップの評価を行った。
(1)ピンでのピックアップによる評価
上記で作製したサンプルについて、キャノンマシナリ社製CAP-300II(商品名)を用いてピンハイト300μmでのピックアップ成功率と、ピンハイト1000μmでピックアップを行い、隣接チップのパッケージフライの有無を確認した。
下記の表中、「フライ有」と書いたものは、ピンハイト300μmではピックアップ成功率100%であるが、ピンハイト1000μmのときにパッケージフライが発生したため、劣(NG)の結果となったことを意味する。
(2)擦り落としによる評価
上記で作製したサンプルについて、半導体加工用粘着テープの背面をピンセットで擦り、パッケージを落とした。
下記の表中、「100%」以外は、全て「NG」である。
(3)スクラッピングによる評価
上記で作製したサンプルについて、ポリカーボネート製のバーを、半導体加工用粘着テープの粘着剤層と被着体であるパッケージ面の境に当て、パッケージをそぎ落とした。
下記の表中、「100%」以外は、全て「NG」である。
得られた結果を、下記表3−1、表3−2にまとめて示す。
なお、表中、ブランクは、試験せず(ND)であったことを意味する。
Figure 0006535047
Figure 0006535047
上記表3−1から、実施例1〜8の半導体加工用粘着テープは、いずれも5%モジュラスの値が3.0〜15.0MPaの範囲内であり、かつ、UV照射前のSiに対するせん断接着力が30〜400N/cm2、UV照射後のSiに対するせん断接着力が150〜700N/cm2であって、ダイシング時にパッケージフライが発生せず、しかも、(i)ピンでのピックアップ、(ii)擦り落としによるピックアップ、および(iii)スクラッピング(バーによるそぎ落とし)によるピックアップが、いずれも良好にできた。
これに対して、上記表3−2から以下のことが分かる。
まず、比較例1の半導体加工用粘着テープは、粘着剤中のオリゴマー成分が多く、5%モジュラスの値が小さすぎて、かつ、UV照射後のSiに対する半導体加工用粘着テープのせん断接着力の値が大きすぎた結果、スクラッピングでのピックアップが困難であった。
次いで、比較例2の半導体加工用粘着テープは、基材のエラストマー成分が少なく、また、粘着剤中のオリゴマー成分が少なく、5%モジュラスの値が大きすぎて、かつ、UV照射前のSiに対する半導体加工用粘着テープのせん断接着力の値が小さすぎた結果、半導体パッケージへの貼り付き性が悪化し、パッケージフライが発生してしまった。このため、その後の試験・評価は中止した。
また、比較例3の半導体加工用粘着テープは、基材のエラストマー成分が少なく、また、粘着剤中のオリゴマー成分が多く、UV照射後のSiに対する半導体加工用粘着テープのせん断接着力が小さすぎた結果、ピンでのピックアップ時に隣接パッケージのパッケージフライが発生してしまった。
さらに、比較例4の半導体加工用粘着テープは、基材のエラストマー成分が多く、5%モジュラスの値が小さすぎた結果、擦り落としによるピックアップで半導体加工用粘着テープ上にパッケージが残ってしまった。
1 基材フィルム
2 粘着剤層
11 ホルダー
12 半導体加工用粘着テープ
13 半導体ウェハ
14 半導体チップ
15 実線矢印方向
16 エキスパンダー
17 点線矢印方向

Claims (3)

  1. 基材フィルム上に粘着剤層を有する半導体加工用粘着テープであって、
    前記半導体加工用粘着テープの5%モジュラスが3.0〜15.0MPaであり、UV照射前のSiに対するせん断接着力が30〜400N/cm2であり、UV照射後のSiに対するせん断接着力が150〜700N/cm2であることを特徴とする半導体加工用粘着テープ。
  2. 前記粘着剤層に用いられる粘着剤が、アクリル系粘着剤である請求項1に記載の半導体加工用粘着テープ。
  3. 半導体パッケージのダイシングおよびピックアップに用いられる請求項1または2に記載の半導体加工用粘着テープ。
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