JP6589209B2 - 保護膜形成用シートおよび保護膜付き半導体チップの製造方法 - Google Patents
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Description
本願は、2014年8月22日に、日本に出願された特願2014−169266号および特願2014−169267号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
(1)第1の支持シートと、前記第1の支持シートの第1の面側に積層された保護膜形成フィルムとを備えた保護膜形成用シートであって、前記保護膜形成フィルムは硬化性材料からなり、前記保護膜形成フィルムが硬化してなる保護膜は、50℃における破断ひずみが20%以下、かつ損失正接のピーク温度T1が25℃から60℃の範囲内にあることを特徴とする保護膜形成用シート。
[1]第1の支持シートと、前記第1の支持シートの第1の面側に積層された保護膜形成フィルムとを備えた保護膜形成用シートであって、
前記保護膜形成フィルムは硬化性材料からなり、
前記保護膜形成フィルムは以下の特性を有する保護膜形成用シート:
前記保護膜形成フィルムを硬化して保護膜としたとき、50℃における破断ひずみが20%以下、かつ損失正接のピーク温度T1が25℃から60℃である。
[2]前記保護膜形成フィルムがさらに以下の特性を有する[1]に記載の保護膜形成用シート:
前記保護膜の25℃における貯蔵弾性率が3.0×109Pa以上である。
[3]前記保護膜形成フィルムがさらに以下の特性を有する[1]又は[2]に記載の保護膜形成用シート:
前記保護膜は、25℃における損失正接が0.4以下である。
[4]前記保護膜形成フィルムがさらに以下の特性を有する[1]から[3]のいずれか一つに記載の保護膜形成用シート:
前記保護膜の波長1064nmの光線透過率が40%以上である。
[5]前記保護膜形成用シートは、前記保護膜形成フィルムにおける前記第1の支持シートに対向する面とは反対の面側に積層された第2の支持シートをさらに備える、[1]から[4]のいずれか一つに記載の保護膜形成用シート。
[6][1]から[5]のいずれかに一つに記載される保護膜形成用シートが備える前記保護膜形成フィルムにおける前記第1の支持シートに対向する面とは反対側の面を表出させ、前記表出させた面をワークの一の面に貼付して、前記保護膜形成用シートと前記ワークとを備える第1の積層体を得る貼付工程;
前記第1の積層体における前記保護膜形成フィルムを硬化させることによって前記保護膜を得る第1の硬化工程;
前記第1の硬化工程を経た前記第1の積層体における前記保護膜の温度T2を40℃から70℃の範囲内に保持した状態で前記第1の支持シートを伸長させて、前記ワークとともに前記保護膜を分割することによって、前記ワークと前記保護膜との積層体が厚さ方向に切断面が発生するように分割されてなる複数の保護膜付きチップが、前記第1の支持シートの一方の面上に配置されてなる第2の積層体を得る第1の分割工程;および
前記第2の積層体が備える前記複数の保護膜付きチップのそれぞれを前記第1の支持シートから分離して、前記保護膜付きチップを加工物として得る第1のピックアップ工程、を含み、さらに
前記第1の分割工程が開始されるまでに、前記ワークの内部に設定された焦点に集束されるように赤外域のレーザ光を照射して、前記ワーク内部に改質層を形成する改質層形成工程、を含む
保護膜付きチップの製造方法。
[7]前記温度T2は前記温度T1以上である、[6]に記載の保護膜付チップの製造方法。
[8][1]から[5]のいずれか1つに記載される保護膜形成用シートが備える前記保護膜形成フィルムの前記第1の支持シートに対向する面とは反対側の面を表出させ、前記表出させた面をワークの一の面に貼付すること、および前記保護膜形成用シートの前記第1の支持シートを前記保護膜形成フィルムから剥離することによって、前記ワークと前記保護膜形成フィルムとを備える第3の積層体を得る積層工程;
前記第3の積層体が備える前記保護膜形成フィルムを硬化させることによって前記保護膜を得る第2の硬化工程;
第3の基材と、前記第3の基材の一方の面側に積層された第3の粘着剤層とを備えた加工用シートにおける前記第3の粘着剤層が積層された側の面と、前記第2の硬化工程を経た前記第3の積層体における前記保護膜側の面とを貼合して、前記加工用シートと前記第3の積層体とを備える第4の積層体を得る第2の貼付工程;
前記第4の積層体が備える前記保護膜の温度T3を40℃から70℃の範囲内に保持した状態で、前記第4の積層体が備える前記加工用シートを伸長させて、前記ワークとともに前記保護膜を分割することによって、前記ワークと前記保護膜との積層体が厚さ方向に切断面を発生するように分割されてなる複数の保護膜付きチップが、前記加工用シートの一方の面上に配置されてなる第5の積層体を得る第2の分割工程;および
前記第5の積層体が備える前記複数の保護膜付きチップのそれぞれを前記加工用シートから分離して、前記保護膜付きチップを加工物として得る第2のピックアップ工程、を含み、さらに
前記第2の分割工程が開始されるまでに、前記ワークの内部に設定された焦点に集束されるように赤外域のレーザ光を照射して、前記ワーク内部に改質層を形成する改質層形成工程、を含む
保護膜付きチップの製造方法。
[9]前記温度T3は前記温度T1以上である、[8]に記載の保護膜付チップの製造方法。
図1は本発明の一実施形態に係る保護膜形成用シートの断面図である。図1に示すように、本実施形態に係る保護膜形成用シート3は、第1の支持シート4と、第1の支持シート4の一方の面(後述する「第1の面」;図1中、上面)側に積層された保護膜形成フィルム1と、保護膜形成フィルム1における第1の支持シート4と対向する面とは反対側の面の周縁部に積層された治具用粘着剤層5とを備えて構成される。治具用粘着剤層5は、保護膜形成用シート3をリングフレーム等の治具に接着するための層である。また、本実施形態に係る保護膜形成用シート3は、保護膜形成フィルム1および治具用粘着剤層5上(即ち、第1の支持シート4とは反対側)に、剥離シート6を備えている。この剥離シート6は、保護膜形成用シート3の使用時に剥離除去されるシートであり、保護膜形成用シート3において必須の構成要素ではない。
即ち、本発明の一実施形態に係る保護膜形成用シートの1つの側面は、第1の支持シート4と、第1の支持シート4の一方の面側に積層された保護膜形成フィルム1と、保護膜形成フィルム1における第1の支持シート4と対向する面とは反対側の面の周縁部に積層された治具用粘着剤層5と、所望により、保護膜形成フィルム1および治具用粘着剤層5上に積層された剥離シート6と、を含む。
本発明の一実施形態である保護膜形成用シート3に係る第1の支持シート4は、基材41と、基材41の一方の面側(即ち、保護膜形成フィルム1側;図1中、上側)に積層された粘着剤層42とを備えて構成される。ここで、第1の支持シート4における保護膜形成フィルム1が積層される側の面を「第1の面」、その反対側の面(図1中、下面)を「第2の面」という。第1の支持シート4において、粘着剤層42は第1の支持シート4の第1の面側に積層されており、基材41は第1の支持シート4の第2の面側に積層されている。
本発明の一実施形態である保護膜形成用シート3に係る基材41はステルスダイシングに用いられる粘着シートの基材として通常使用される基材であれば、特に限定されない。基材41は単層構造を有していてもよいし、積層構造を有していてもよい。保護膜形成フィルム1が加熱により保護膜を形成するフィルムであって、保護膜形成のための保護膜形成フィルム1の加熱が行われる際に、基材41も加熱される場合には、基材41はこの加熱後も適切に使用できる(例えば、適切にエキスパンドできること等が挙げられる。)基材であることが求められる。
なお、「厚さ」とは、任意の5箇所で、接触式厚み計で厚さを測定した平均で表される値を意味する。
本発明の一実施形態である保護膜形成用シート3に係る第1の支持シート4が備える粘着剤層42は、エネルギー線非硬化性粘着剤から構成されてもよいし、エネルギー線硬化性粘着剤から構成されてもよい。エネルギー線非硬化性粘着剤としては、所望の粘着力および再剥離性を有するものが好ましく、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤等を使用することができる。これらの中でも、保護膜形成フィルム1との密着性が高いアクリル系粘着剤が好ましい。
エネルギー線としては、通常、紫外線、電子線等が用いられる。エネルギー線の照射量は、エネルギー線の種類によって異なるが、例えば紫外線の場合には、光量で50〜1000mJ/cm2が好ましく、100〜500mJ/cm2がより好ましい。また、電子線の場合には、10〜1000krad程度が好ましい。
なお、ここでいう「主成分」とは、エネルギー線硬化性粘着剤の総質量に対して、60質量%以上含まれることを意味する。
即ち、アクリル系共重合体(a1)は、アクリル系共重合体(a1)の総質量に対して、上記官能基含有モノマーから導かれる構成単位を3〜100質量%の割合で含有し、(メタ)アクリル酸エステルモノマーまたはその誘導体から導かれる構成単位を通常0〜97質量%の割合で含有することが好ましく;上記官能基含有モノマーから導かれる構成単位を5〜40質量%の割合で含有し、(メタ)アクリル酸エステルモノマーまたはその誘導体から導かれる構成単位を通常60〜95質量%の割合で含有することがより好ましい。
なお、上記官能基含有モノマーから導かれる構成単位と(メタ)アクリル酸エステルモノマーまたはその誘導体から導かれる構成単位の合計質量は、100質量%を超えない。
上記の中でも、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートが好ましい。
上記の中でも多官能性アクリル酸エステル類、ポリウレタンオリゴ(メタ)アクリレートが好ましい。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
即ち、エネルギー線硬化性粘着剤の1つの側面は、エネルギー線硬化型共重合体(A)と、所望によりエネルギー線硬化性のモノマーおよびオリゴマーからなる群から選択される少なくとも1つの成分(B)、光重合開始剤(C)、エネルギー線硬化性を有しないポリマー成分またはオリゴマー成分(D)、および架橋剤(E)からなる群から選択される少なくとも1つの成分を含む。
即ち、エネルギー線硬化性粘着剤の1つの側面は、エネルギー線硬化性を有しないポリマー成分と、エネルギー線硬化性の多官能モノマーおよびオリゴマーからなる群から選択される少なくとも1つの成分と、所望により、光重合開始剤(C)および架橋剤(E)からなる群から選択される少なくとも1つの成分とを含む。
保護膜形成フィルム1は、ワークまたは前記ワークを加工して得られる加工物に保護膜を形成するためのフィルムである。この保護膜は硬化した保護膜形成フィルム1から構成される。ワークとしては、例えば半導体ウエハ等が挙げられ、前記ワークを加工して得られる加工物としては、例えば半導体チップが挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、ワークが半導体ウエハの場合、保護膜は、半導体ウエハの裏面側(バンプ等の電極が形成されていない側)に形成される。
即ち、本発明の一実施形態である保護膜形成用シートの1つの側面は、未硬化の硬化性材料からなる保護膜形成フィルムを含む。
着色剤およびフィラーからなる群から選択される少なくとも1つの成分の含有量としては、保護膜形成フィルム全体の質量に対して、5〜75質量%が好ましい。
フィラーの平均粒径は0.005〜20μmが好ましい。
保護膜形成フィルム1がバインダーポリマー成分および硬化性成分を含有する場合、カップリング剤の含有量としては、バインダーポリマー成分および硬化性成分の質量部の合計を100質量部としたとき、0.1〜5質量部が好ましい。
即ち、保護膜形成フィルム1の1つの側面は、硬化性成分と、バインダーポリマー成分と、所望により、着色剤およびフィラーからなる群から選択される少なくとも1つの成分、カップリング剤、架橋剤、帯電防止剤、および難燃剤からなる群から選択される少なくも1つの成分と、を含む。
本発明の一実施形態に係る保護膜形成フィルム1から形成された保護膜は、次の特性を備える。
なお、保護膜の「50℃における破断ひずみ」は、後述する試験例に記載する方法により測定することができる。
なお、保護膜の「損失正接のピーク温度」は、後述する試験例に記載の方法により測定することができる。
なお、保護膜の「25℃における貯蔵弾性率」および「25℃における損失正接」は、後述する試験例に記載する方法により測定することができる。
なお、保護膜の「50℃における破断応力」は、後述する試験例に記載する方法により測定することができる。
50℃における破断ひずみが0.1%以上、20%以下であり、かつ損失正接のピーク温度T1が25℃から60℃の範囲内にある。
前記保護膜形成フィルムは以下の少なくとも1つの特性をさらに有していてもよい:
25℃における貯蔵弾性率が3.0×109Pa以上、5.0×1011以下である;
25℃における損失正接が0.01以上、0.4以下である;
波長1064nmの光線透過率は40%以上、100%以下である;
50℃における破断応力が1.0×103Pa以上、2.0×107Pa以下である。
なお、ここでいう「特性」とは、保護膜形成フィルムの化学的または物理化学的特性を意味する。
治具用粘着剤層5を構成する粘着剤としては、所望の粘着力および再剥離性を有する粘着剤が好ましく、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤等を使用することができる。これらの中でも、リングフレーム等の治具との密着性が高く、ダイシング工程等にてリングフレーム等から保護膜形成用シート3が剥がれることを効果的に抑制することのできるアクリル系粘着剤が好ましい。なお、治具用粘着剤層5の厚さ方向の途中には、芯材としての基材が介在していてもよい。
本発明の一実施形態である保護膜形成用シート3に係る剥離シート6は、保護膜形成用シート3が使用されるまでの間、保護膜形成フィルム1および治具用粘着剤層5を保護する。
保護膜形成用シート3は、好ましくは、保護膜形成フィルム1を含む積層体(本明細書において「積層体I」ともいう。)と、第1の支持シート4を含む積層体(本明細書において「積層体II」ともいう。)とを別々に作製した後、積層体Iおよび積層体IIを使用して、保護膜形成フィルム1と第1の支持シート4とを積層することにより製造することができるが、これに限定されるものではない。
本発明の一実施形態である保護膜形成用シート3を用いて、一例としてワークとしての半導体ウエハから保護膜付きチップを製造する方法を以下に説明する。
まず、上記の本発明の一実施形態に係る保護膜形成用シート3が備える保護膜形成フィルム1における第1の支持シート4に対向する面とは反対側の面を表出させる。図1に示される保護膜形成用シート3については、図2に示されるように、剥離シート6を剥離すればよい。
即ち、第1の貼付工程の1つの側面は、本発明の一実施形態に係る保護膜形成用シートが備える保護膜形成フィルムにおける、第1の支持シートに対向する面とは反対側の面を表出させること;および前記表出させた面をワークの一の面に貼付して、前記保護膜形成用シートと前記ワークとを備える第1の積層体を得ること、を含む。
加熱時間および加熱温度はフィルムを構成する材料によって異なるが、例えば90〜170℃で、0.5〜5時間加熱するのが好ましい。
第1の貼付工程により得られた第1の積層体10の保護膜形成用シート3が備える保護膜形成フィルム1を硬化させて保護膜を得る。保護膜を得るための硬化条件は保護膜形成フィルム1を構成する材料に基づいて適宜設定される。保護膜形成フィルム1が熱硬化性接着剤の場合には、保護膜形成フィルム1を所定温度で適切な時間加熱すればよい。また、保護膜形成フィルム1が熱硬化性接着剤でない場合には、別途加熱処理を施す。
即ち、第1の硬化工程の1つの側面は、前記第1の積層体における保護膜形成フィルムを硬化させることによって保護膜を得ることを含む。
前記第1の硬化工程を経た第1の積層体10の保護膜形成用シート3が備える保護膜の温度T2を40℃から70℃の範囲内に保持した状態で、保護膜形成用シート3が備える第1の支持シート4を伸長させて(エキスパンドさせて)、半導体ウエハ7とともに保護膜を分割する。その結果、図4に示されるように、半導体ウエハ7と保護膜との積層体が厚さ方向に切断面を発生するように分割されてなる複数(例えば2〜20,000)の保護膜付きチップ9が、第1の支持シート4の一方の面上に配置されてなる第2の積層体20が得られる。
即ち、第1の分割工程の1つの側面は、前記第1の硬化工程を経た前記第1の積層体における前記保護膜の温度T2を40℃から70℃の範囲内に保持した状態で前記第1の支持シートを伸長させて、前記ワークと前記保護膜との積層体を分割することによって、複数の保護膜付きチップが前記第1の支持シートの一方の面上に配置されてなる第2の積層体を得ること、を含む。
第1のピックアップ工程では、第1の分割工程を実施したことにより得られた、第2の積層体20が備える複数の保護膜付きチップ9のそれぞれを、第1の支持シート4から分離して個別の保護膜付きチップ9を加工物として得る。この分離方法は限定されない。図5に示されるように、突き上げピンPおよび真空吸着コレットCを使用してもよい。こうして、保護膜付きチップ9を得ることができる。 即ち、第1のピックアップ工程の1つの側面は、前記第2の積層体が備える前記複数の保護膜付きチップのそれぞれを前記第1の支持シートから分離することによって前記保護膜付きチップを加工物として得ることを含む。
第1の分割工程が開始されるまでに、半導体ウエハ7(ワーク)の内部に設定された焦点に集束されるように赤外域(例えば1064nm)のレーザ光を照射して、半導体ウエハ7内部に改質層を形成する改質層形成工程が行われる。第1の分割工程では、改質層形成工程を経た半導体ウエハ7に対して貼着する第1の支持シートが伸長されることにより、分割予定ラインでの半導体ウエハ7の分割が行われる。即ち、改質層形成工程の1つの側面は、前記第1の分割工程が開始されるまでに、前記ワークの内部に設定された焦点に集束されるように赤外域のレーザ光を照射して、前記ワーク内部に改質層を形成することを含む。
(1)第1の支持シートが治具用粘着剤層を有しない場合
図6は本発明のその他の実施形態の一つに係る保護膜形成用シートの断面図である。図6に示すように、本実施形態に係る保護膜形成用シート3Aは、基材41の一方の面に粘着剤層42が積層されてなる第1の支持シート4と、第1の支持シート4における粘着剤層42が積層されている側に積層された保護膜形成フィルム1と、保護膜形成フィルム1の、第1の支持シート4に対応する面とは反対側の面に積層された剥離シート6とを備えて構成される。実施形態における保護膜形成フィルム1は、面方向にてワークとほぼ同じか、ワークよりも少し大きく形成されており、かつ第1の支持シート4よりも面方向に小さく形成されている。保護膜形成フィルム1が積層されていない部分の粘着剤層42は、リングフレーム等の治具に貼付することが可能となっている。
図11に示すように、本発明のその他の実施形態の一つに係る保護膜形成用シート3Bが備える第1の支持シートは、粘着剤層を備えず、基材(のみ)からなってもよい。この場合、基材における保護膜形成フィルム側の面が第1の支持シートの第1の面に該当する。
本発明のその他の実施形態の一つに係る保護膜形成用シートが備える第1の支持シートは、剥離面を有する剥離シートであってもよい。この場合、剥離面が第1の支持シートの第1の面に該当する。剥離シートの具体的な構成は限定されない。
本発明のその他の実施形態の一つに係る保護膜形成用シートは、保護膜形成フィルムの第1の支持シートに対向する面とは反対の面側に積層された第2の支持シートを備えてもよい。第2の支持シートは剥離シートであって、剥離面が保護膜形成フィルムに対向するように配置されていてもよい。
図2から図5に示されるように、上記の本発明の一実施形態に係る保護膜付きチップ7の製造方法では、第1の硬化工程において保護膜形成フィルム1から保護膜を形成した後、第1のピックアップ工程において、第1の支持シート4から保護膜、具体的には、保護膜付きチップ7の一部である保護膜の分割体を分離させる。
本発明の一実施形態に係る保護膜形成用シートが備える保護膜形成フィルム1における第1の支持シートに対向する面とは反対側の面を表出させ、前記表出させた面を半導体ウエハ等のワーク7の一の面に貼付すること、および前記保護膜形成用シートの第1の支持シートを保護膜形成フィルム1から剥離することによって、前記ワーク7と前記保護膜形成フィルム1とを備える第3の積層体11を得る積層工程;
前記第3の積層体11が備える前記保護膜形成フィルム1を硬化させることによって保護膜を得る第2の硬化工程;
第3の基材11と、第3の基材132の一方の面側に積層された第3の粘着剤層131とを備えた加工用シート13における、前記第3の粘着剤層側131の面と、前記第2の硬化工程を経た前記第3の積層体11における前記保護膜側の面とを貼合することによって、前記加工用シート13と前記第3の積層体11とを備える第4の積層体12を得る第2の貼付工程;
前記第4の積層体12が備える前記保護膜の温度T3を40℃から70℃の範囲内に保持した状態で、前記第4の積層体12が備える前記加工用シート13を伸長させて、前記ワーク7とともに前記保護膜を分割することによって前記ワーク7と前記保護膜との積層体が厚さ方向に切断面を発生するように分割されてなる、複数の保護膜付きチップ9が、前記加工用シート13の一方の面上に配置されてなる第5の積層体14を得る第2の分割工程;および
前記第5の積層体14が備える複数の保護膜付きチップ9のそれぞれを前記加工用シート13から分離して、保護膜付きチップ9を加工物として得る第2のピックアップ工程を含み、さらに
前記第2の分割工程が開始されるまでに、前記ワーク7の内部に設定された焦点に集束されるように赤外域のレーザ光を照射して、前記ワーク7内部に改質層を形成する改質層形成工程を含む。
次の各成分を、表1に示す配合比(固形分換算)で混合し、固形分濃度が保護膜形成フィルム用塗布剤の総質量に対して、50質量%となるようにメチルエチルケトンで希釈して、保護膜形成フィルム用塗布剤を調製した。
(A−1)バインダーポリマー:n−ブチルアクリレート10質量部、メチルアクリレート70質量部、グリシジルメタクリレート5質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部を共重合してなる(メタ)アクリル酸エステル共重合体(重量平均分子量:40万,ガラス転移温度:−1℃)
(A−2)バインダーポリマー:メチルアクリレート85質量部、および2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部を共重合してなる(メタ)アクリル酸エステル共重合体(重量平均分子量:40万,ガラス転移温度:−6℃)
(A−3)バインダーポリマー:n−ブチルアクリレート55質量部、メチルアクリレート10質量部、グリシジルメタクリレート20質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部を共重合してなる(メタ)アクリル酸エステル共重合体(重量平均分子量:80万,ガラス転移温度:−28℃)
(B−1)ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製,jER828,エポキシ当量184〜194g/eq)
(B−2)ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製,jER1055,エポキシ当量800〜900g/eq)
(B−3)ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製,エピクロンHP−7200HH,エポキシ当量255〜260g/eq)
(B−4)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製,EOCN−104,エポキシ当量220g/eq)
(C)熱活性潜在性エポキシ樹脂硬化剤:ジシアンジアミド(ADEKA社製,アデカハードナーEH−3636AS,活性水素量21g/eq)
(D)硬化促進剤:2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業社製,キュアゾール2PHZ)
(E−1)エポキシ基修飾球状シリカフィラー(アドマテックス社製,SC2050MA,平均粒径0.5μm)
(E−2)ビニル基修飾球状シリカシリカフィラー(アドマテックス社製,YA050C−MJA,平均粒径0.05μm)
(E−3)不定形シリカシリカフィラー(龍森社製,SV−10,平均粒径8μm)
(F)シランカップリング剤:γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製,KBM403,メトキシ当量:12.7mmol/g,分子量:236.3)
保護膜形成フィルムを構成する各成分の種類および配合量を表1の実施例2の列に示される組成であって固形分濃度が50%となるようにメチルエチルケトンで希釈された保護膜形成フィルム用塗布剤を調整したこと以外、実施例1と同様にして保護膜形成用シートを製造した。
保護膜形成フィルムを構成する各成分の種類および配合量を表1の比較例1の列に示される組成であって固形分濃度が50%となるようにメチルエチルケトンで希釈された保護膜形成フィルム用塗布剤を調整したこと以外、実施例1と同様にして保護膜形成用シートを製造した。
保護膜形成フィルムを構成する各成分の種類および配合量を表1の比較例2の列に示される組成であって固形分濃度が50%となるようにメチルエチルケトンで希釈された保護膜形成フィルム用塗布剤を調整したこと以外、実施例1と同様にして保護膜形成用シートを製造した。なお、(E−3)不定形シリカシリカフィラー(SV−10)は予めメチルエチルケトン中にビーズミルで24時間分散を行ったものを使用した。
(1)硬化物サンプルの作製
実施例および比較例で作製した保護膜形成用シートの2枚の剥離シートを剥離して、得られた保護膜形成フィルムを厚さ200μmになるように積層した。得られた保護膜形成層を、130℃、2時間オーブン内(大気雰囲気下)で加熱して、厚さ200μmの保護膜を硬化物サンプルとして得た。
(2)硬化後の50℃における破断ひずみの測定
得られた硬化物サンプルを切り出し、幅5mm×長さ20mm×厚さ200μmの試験片を用意した。動的機械分析装置(ティー・エイ・インスツルメント社製,DMA Q800)を用いて、試験片の引張り試験(チャック間距離:5mm)を行った。温度50℃の環境下に1分間保持した後に、1N/分の一定の増加率で荷重を増加させながら引張り試験を行った。その結果から破断ひずみを抽出した。結果を表2に示す。
(3)硬化物サンプルの損失正接のピーク温度の測定
硬化物サンプルを切り出し、幅4.5mm×長さ20mm×厚さ200μmの試験片を用意した。動的機械分析装置(ティー・エイ・インスツルメント社製,DMA Q800)を用いて、下記の条件で貯蔵弾性率および損失弾性率の測定を行った。
測定モード:引っ張りモード
測定開始温度:0℃
測定終了温度:300℃
昇温速度:3℃/分
周波数:11Hz
測定雰囲気:大気
得られた貯蔵弾性率および損失弾性率から損失正接(tanδ)を算出して、その値が最大となる温度を、損失正接のピーク温度とした。結果を表2に示す。
(4)硬化物サンプル25℃における貯蔵弾性率および損失正接の測定
上記の貯蔵弾性率および損失弾性率の測定データから、25℃での貯蔵弾性率および25℃での損失正接を求めた。結果を表2に示す。
(5)硬化後の50℃における破断応力の測定
得られた硬化物サンプルを切り出し、幅5mm×長さ20mm×厚さ200μmの試験片を用意した。動的機械分析装置(ティー・エイ・インスツルメント社製,DMA Q800)を用いて、試験片の引張り試験(チャック間距離:5mm)を行った。温度50℃の環境下に1分間保持した後に、1N/分の一定の増加率で荷重を増加させながら引張り試験を行った。その結果から破断応力を抽出した。その結果、実施例1では1.71×10 7Pa、実施例2では1.02×107Pa、比較例1では8.90×106Pa、比較例2では2.27×107Paであった。
厚さ100μm、外径8インチのシリコンウエハからなるワークに、シリコンウエハと同形状に切断加工された保護膜形成フィルムを、貼付装置(リンテック社製,RAD−3600F/12)を用いて70℃で貼付後、130℃、2時間オーブン内(大気雰囲気下)で加熱し、硬化させて保護膜付きウエハを作製した。
貼付装置(リンテック社製,RAD−2700F/12)を用い、ステルスダイシング用ダイシングテープ(リンテック社製,Adwill D−821HS)を、保護膜付きウエハの保護膜面に貼付した。このとき、リングフレームに対するダイシングテープの貼付も行った。
レーザ照射装置を用いて、ダイシングテープおよび保護膜越しに、ウエハ内部で集光するレーザ(波長:1064nm)を照射した。この際、5mm×5mmのチップ体が形成されるように設定された切断予定ラインに沿って走査させながら照射した。
次いで、エキスパンド装置(DISCO社製,DDS2300)を用いて、温度50℃の環境下で、速度100mm/秒、エキスパンド量10mmで、保護膜付きウエハに貼着するダイシングテープのエキスパンドを行った。
その結果、全ての切断予定ラインにて分割されたウエハと同様に保護膜も分割された場合には保護膜分割性が良好(表2中「A」)とし、分割後の保護膜に糸曳き現象が認められた場合(表2中「B」)、または保護膜が分割されない箇所があった場合(表2中「C」)を不良と判定した。結果を表2に示す。
試験例2において行った分割性評価後に上記のエキスパンド装置を用いて、熱源を550℃に設定したIR炉を用いて、分割されたウエハおよび保護膜(すなわち、複数の保護膜付きチップ)ならびにダイシングテープを備える積層体(第4の積層体)を、5分間加熱することにより、ダイシングテープをエキスパンドした際に生じたダイシングテープの弛みを矯正した。次いで、ダイボンダー(キヤノンマシナリー社製,Bestem−D02)を用いて、3mmのエキスパンドを行った状態で、ダイシングテープの分割されたウエハおよび保護膜に対向する面と反対の面側から突き上げピンを押し付け、押し出された保護膜付きチップを真空吸着コレットで引き上げることにより、保護膜付きチップをピックアップした。
ピックアップされた保護膜付きチップを観察して、保護膜に押し付けたピンの跡が認められなかった場合を良好(表2中「A」)、問題ない程度のピンの跡が認められた場合を可(表2中「B」)、ピンの後が認められた場合を不良(表2中「C」)と判定した。結果を表2に示す。なお、本評価は、比較例2に係る保護膜は、試験例2において適切に分割されなかったため、実施例1および2ならびに比較例1(評価対象は割断された一部とした。)に係る保護膜を備える第4の積層体についてのみ本評価を行った。
3,3A,3B…保護膜形成用シート
4…支持シート
41…基材
42…粘着剤層
5…治具用粘着剤層
6…剥離シート
7…半導体ウエハ
8…リングフレーム
9…保護膜付きチップ
10…第1の積層体
11…第2の積層体
12…第3の積層体
13…加工用シート
131…第3の粘着剤層
132…第3の基材
14…第4の積層体
R…リング状部材
P…突き上げピン
C…真空吸着コレット
Claims (16)
- 第1の支持シートと、前記第1の支持シートの第1の面側に積層された保護膜形成フィルムとを備えた保護膜形成用シートであって、
前記保護膜形成フィルムは硬化性材料からなり、
前記保護膜形成フィルムは以下の特性を有する保護膜形成用シート:
前記保護膜形成フィルムを硬化して保護膜としたとき、前記保護膜の50℃における破断ひずみが20%以下であり、かつ損失正接のピーク温度T1が25℃から52℃である。 - 前記保護膜形成フィルムがさらに以下の特性を有する請求項1に記載の保護膜形成用シート:
前記保護膜の25℃における貯蔵弾性率が3.0×109Pa以上である。 - 前記保護膜形成フィルムがさらに以下の特性を有する請求項1または2に記載の保護膜形成用シート:
前記保護膜の25℃における損失正接が0.4以下である。 - 前記保護膜形成フィルムがさらに以下の特性を有する請求項1から3のいずれか一項に記載の保護膜形成用シート:
前記保護膜の波長1064nmの光線透過率が40%以上である。 - 請求項1から4のいずれかに一項に記載される保護膜形成用シートが備える前記保護膜形成フィルムにおける前記第1の支持シートに対向する面とは反対側の面を表出させ、前記表出させた面をワークの一の面に貼付して、前記保護膜形成用シートと前記ワークとを備える第1の積層体を得る貼付工程;
前記第1の積層体における前記保護膜形成フィルムを硬化させることによって前記保護膜を得る第1の硬化工程;
前記第1の硬化工程を経た前記第1の積層体における前記保護膜の温度T2を40℃から70℃の範囲内に保持した状態で前記第1の支持シートを伸長させて、前記ワークとともに前記保護膜を分割することによって前記ワークと前記保護膜との積層体が厚さ方向に切断面が発生するように分割されてなる複数の保護膜付きチップが、前記第1の支持シートの一方の面上に配置されてなる第2の積層体を得る第1の分割工程;および
前記第2の積層体が備える前記複数の保護膜付きチップのそれぞれを前記第1の支持シートから分離して、前記保護膜付きチップを加工物として得る第1のピックアップ工程、を含み、さらに
前記第1の分割工程が開始されるまでに、前記ワークの内部に設定された焦点に集束されるように赤外域のレーザ光を照射して、前記ワーク内部に改質層を形成する改質層形成工程、を含む
保護膜付きチップの製造方法。 - 前記温度T2は前記温度T1以上である、請求項5に記載の保護膜付チップの製造方法。
- 請求項1から4のいずれかに一項に記載される保護膜形成用シートが備える前記保護膜形成フィルムの前記第1の支持シートに対向する面とは反対側の面を表出させ、前記表出させた面をワークの一の面に貼付すること、および前記保護膜形成用シートの前記第1の支持シートを前記保護膜形成フィルムから剥離することを行って、前記ワークと前記保護膜形成フィルムとを備える第3の積層体を得る積層工程;
前記第3の積層体が備える前記保護膜形成フィルムを硬化させることによって前記保護膜を得る第2の硬化工程;
第3の基材と、前記第3の基材の一方の面側に積層された第3の粘着剤層とを備えた加工用シートにおける前記第3の粘着剤層が積層された側の面と、前記第2の硬化工程を経た前記第3の積層体における前記保護膜側の面とを貼合して、前記加工用シートと前記第3の積層体とを備える第4の積層体を得る第2の貼付工程;
前記第4の積層体が備える前記保護膜の温度T3を40℃から70℃の範囲内に保持した状態で、前記第4の積層体が備える前記加工用シートを伸長させて、前記ワークとともに前記保護膜を分割することによって、前記ワークと前記保護膜との積層体が厚さ方向に切断面が発生するように分割されてなる複数の保護膜付きチップが、前記加工用シートの一方の面上に配置されてなる第5の積層体を得る第2の分割工程;および
前記第5の積層体が備える前記複数の保護膜付きチップのそれぞれを前記加工用シートから分離して、前記保護膜付きチップを加工物として得る第2のピックアップ工程、を含み、さらに
前記第2の分割工程が開始されるまでに、前記ワークの内部に設定された焦点に集束されるように赤外域のレーザ光を照射して、前記ワーク内部に改質層を形成する改質層形成工程、を含む
保護膜付きチップの製造方法。 - 前記温度T3は前記温度T1以上である、請求項7に記載の保護膜付チップの製造方法。
- 第1の支持シートと、前記第1の支持シートの第1の面側に積層された保護膜形成フィルムとを備えた保護膜形成用シートであって、
前記保護膜形成フィルムは硬化性材料からなり、
前記保護膜形成フィルムは以下の特性を有する保護膜形成用シート:
前記保護膜形成フィルムを硬化して保護膜としたとき、前記保護膜の50℃における破断ひずみが20%以下であり、かつ損失正接のピーク温度T1が25℃から60℃である。
前記保護膜の25℃における貯蔵弾性率が3.0×10 9 Pa以上である。 - 第1の支持シートと、前記第1の支持シートの第1の面側に積層された保護膜形成フィルムとを備えた保護膜形成用シートであって、
前記保護膜形成フィルムは硬化性材料からなり、
前記保護膜形成フィルムは以下の特性を有する保護膜形成用シート:
前記保護膜形成フィルムを硬化して保護膜としたとき、前記保護膜の50℃における破断ひずみが20%以下であり、かつ損失正接のピーク温度T1が25℃から60℃である。
前記保護膜の波長1064nmの光線透過率が40%以上である。 - 前記保護膜形成フィルムがさらに以下の特性を有する請求項10に記載の保護膜形成用シート:
前記保護膜の25℃における貯蔵弾性率が3.0×10 9 Pa以上である。 - 前記保護膜形成フィルムがさらに以下の特性を有する請求項9から11のいずれか一項に記載の保護膜形成用シート:
前記保護膜の25℃における損失正接が0.4以下である。 - 第1の支持シートと、前記第1の支持シートの第1の面側に積層された保護膜形成フィルムとを備えた保護膜形成用シートを用いる保護膜付きチップの製造方法であって、
前記保護膜形成用シートが備える前記保護膜形成フィルムにおける前記第1の支持シートに対向する面とは反対側の面を表出させ、前記表出させた面をワークの一の面に貼付して、前記保護膜形成用シートと前記ワークとを備える第1の積層体を得る貼付工程;
前記第1の積層体における前記保護膜形成フィルムを硬化させることによって前記保護膜を得る第1の硬化工程;
前記第1の硬化工程を経た前記第1の積層体における前記保護膜の温度T2を40℃から70℃の範囲内に保持した状態で前記第1の支持シートを伸長させて、前記ワークとともに前記保護膜を分割することによって前記ワークと前記保護膜との積層体が厚さ方向に切断面が発生するように分割されてなる複数の保護膜付きチップが、前記第1の支持シートの一方の面上に配置されてなる第2の積層体を得る第1の分割工程;および
前記第2の積層体が備える前記複数の保護膜付きチップのそれぞれを前記第1の支持シートから分離して、前記保護膜付きチップを加工物として得る第1のピックアップ工程、を含み、さらに
前記第1の分割工程が開始されるまでに、前記ワークの内部に設定された焦点に集束されるように赤外域のレーザ光を照射して、前記ワーク内部に改質層を形成する改質層形成工程、を含む
保護膜付きチップの製造方法。
ただし、前記保護膜形成フィルムは硬化性材料からなり、
前記保護膜形成フィルムは以下の特性を有する:
前記保護膜形成フィルムを硬化して保護膜としたとき、前記保護膜の50℃における破断ひずみが20%以下であり、かつ損失正接のピーク温度T1が25℃から60℃である。 - 前記温度T2は前記温度T1以上である、請求項13に記載の保護膜付チップの製造方法。
- 第1の支持シートと、前記第1の支持シートの第1の面側に積層された保護膜形成フィルムとを備えた保護膜形成用シートを用いる保護膜付きチップの製造方法であって、
前記保護膜形成用シートが備える前記保護膜形成フィルムの前記第1の支持シートに対向する面とは反対側の面を表出させ、前記表出させた面をワークの一の面に貼付すること、および前記保護膜形成用シートの前記第1の支持シートを前記保護膜形成フィルムから剥離することを行って、前記ワークと前記保護膜形成フィルムとを備える第3の積層体を得る積層工程;
前記第3の積層体が備える前記保護膜形成フィルムを硬化させることによって前記保護膜を得る第2の硬化工程;
第3の基材と、前記第3の基材の一方の面側に積層された第3の粘着剤層とを備えた加工用シートにおける前記第3の粘着剤層が積層された側の面と、前記第2の硬化工程を経た前記第3の積層体における前記保護膜側の面とを貼合して、前記加工用シートと前記第3の積層体とを備える第4の積層体を得る第2の貼付工程;
前記第4の積層体が備える前記保護膜の温度T3を40℃から70℃の範囲内に保持した状態で、前記第4の積層体が備える前記加工用シートを伸長させて、前記ワークとともに前記保護膜を分割することによって、前記ワークと前記保護膜との積層体が厚さ方向に切断面が発生するように分割されてなる複数の保護膜付きチップが、前記加工用シートの一方の面上に配置されてなる第5の積層体を得る第2の分割工程;および
前記第5の積層体が備える前記複数の保護膜付きチップのそれぞれを前記加工用シートから分離して、前記保護膜付きチップを加工物として得る第2のピックアップ工程、を含み、さらに
前記第2の分割工程が開始されるまでに、前記ワークの内部に設定された焦点に集束されるように赤外域のレーザ光を照射して、前記ワーク内部に改質層を形成する改質層形成工程、を含む
保護膜付きチップの製造方法。
ただし、前記保護膜形成フィルムは硬化性材料からなり、
前記保護膜形成フィルムは以下の特性を有する:
前記保護膜形成フィルムを硬化して保護膜としたとき、前記保護膜の50℃における破断ひずみが20%以下であり、かつ損失正接のピーク温度T1が25℃から60℃である。 - 前記温度T3は前記温度T1以上である、請求項15に記載の保護膜付チップの製造方法。
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