JP6995612B2 - ダイシングテープ一体型粘接着性シート - Google Patents

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本発明は、半導体装置の製造過程で使用することのできるダイシングテープ一体型粘接着性シートに関する。
半導体装置の製造過程においては、ワークである半導体ウエハに対してそれに対応するサイズのダイシングテープ一体型粘接着性シートが貼り合わされたうえで、当該半導体ウエハおよび粘接着性シートの個片化を経て、小片の粘接着性シートを伴う半導体チップが得られる場合がある。ダイシングテープ一体型粘接着性シートとしては、いわゆるダイシングダイボンドフィルムや、ダイシングテープ一体型裏面保護フィルムなどが挙げられる。ダイシングダイボンドフィルムは、例えば、基材と粘着剤層とを含む積層構造のダイシングテープ、及びその粘着剤層に密着しているダイボンドフィルムを有し、ダイボンディング用の小片のダイボンドフィルムを伴う半導体チップを得るうえで使用される。一方、ダイシングテープ一体型裏面保護フィルムは、例えば、基材と粘着剤層とを含む積層構造のダイシングテープ、及びその粘着剤層に密着している裏面保護フィルムを有し、半導体チップ裏面保護用の小片の裏面保護フィルムを伴う半導体チップを得るうえで使用される。これらダイシングテープ一体型粘接着性シートに関する技術については、例えば下記の特許文献1~4に記載されている。
特開2007-2173号公報 特開2010-177401号公報 特開2011-151360号公報 特開2016-213244号公報
粘接着性シート付き半導体チップを得るうえで、上述のようなダイシングテープ一体型粘接着性シートの粘接着性シート面上に保持された状態にある半導体ウエハに対してブレードダイシングが行われることがある。ブレードダイシングでは、半導体ウエハとこれを保持するダイシングテープ一体型粘接着性シートの粘接着性シートとが、高速回転するダイシングブレードによる切削加工を受けて、小片の粘接着性シートをそれぞれが伴う複数の半導体チップへと個片化される。このブレードダイシング工程では、不可避的に生ずる切削屑の除去などの目的でダイシングブレードや半導体ウエハに向けて流水が供給し続けられる中で、切削加工が進められる。
このような切削加工において、半導体ウエハ等に対してダイシングテープとは反対の側から接近して切り込むダイシングブレードの切り込み深さがダイシングテープの基材にまで至る場合、繊維状の切削屑が発生することがある。基材において、高速回転するダイシングブレードと接触する箇所では摩擦熱が発生し、この摩擦熱によって軟化溶融した基材構成材料が、高速回転するダイシングブレードから受ける引張り作用によって延伸され、これによって繊維状の切削屑が発生するものと考えられる。この繊維状屑は、流水供給下でのブレードダイシング工程を経たワークに付着したままであることが多い。ワークにおいて高い表面清浄性を実現するという観点からは、ブレードダイシング時のこのような繊維状屑の発生量は、より少ないことが望まれる。
一方、粘接着性シート付き半導体チップを得るための手法として、ダイシングテープ一体型粘接着性シートの粘接着性シート面上に半導体ウエハが保持されている状態で当該ダイシングテープ一体型粘接着性シートをその径方向にエキスパンドする手法が知られている。この手法では、まず、粘接着性シートに共だって割断されて複数の半導体チップへと個片化可能なように加工された半導体ウエハが例えば、ダイシングテープ一体型粘接着性シートの粘接着性シート面上に保持される。そのうえで、それぞれが半導体チップに密着している複数の粘接着性シート小片がダイシングテープ上の粘接着性シートから生じるように当該粘接着性シートを割断すべく、半導体ウエハを保持しているダイシングテープ一体型粘接着性シートがその径方向にエキスパンドされる。ダイシングテープ一体型粘接着性シートの当該エキスパンドにより、粘接着性シートおよびその上の半導体ウエハにおいて共に割断予定箇所に沿って割断が生じた場合に、小片の粘接着性シートを伴う半導体チップが生ずることとなる。このような割断用エキスパンド工程では、ダイシングテープ一体型粘接着性シートの粘接着性シートとその上の半導体ウエハにおける割断予定箇所に沿って適切に割断が生ずることが要求される。
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、その目的は、ブレードダイシング時に繊維状屑の発生を抑制するのに適するとともに、割断用エキスパンド工程での良好な割断性を実現するのに適した、ダイシングテープ一体型粘接着性シートを提供することにある。
本発明により提供されるダイシングテープ一体型粘接着性シートは、ダイシングテープおよび粘接着性シートを備える。ダイシングテープは、基材と粘着剤層とを含む積層構造を有する。粘接着性シートは、ダイシングテープにおける粘着剤層に剥離可能に密着している。基材は、主成分としてのエチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)および3~45質量%のアイオノマー樹脂を含む。基材における主成分とは、基材構成成分中で最も大きな質量割合を占める成分とする。基材におけるアイオノマー樹脂の含有割合は、好ましくは5~40質量%、より好ましくは7~35質量%、より好ましくは9~25質量%である。このような構成のダイシングテープ一体型粘接着性シートは、半導体装置の製造過程で使用することができる。具体的には、本発明のダイシングテープ一体型粘接着性シートは、粘接着性シートについていわゆるダイボンドフィルムの構成が採用されたダイシングダイボンドフィルムとして、チップ相当サイズのダイボンディング用の粘接着性シートを伴う半導体チップを得るうえで使用することができる。また、本発明のダイシングテープ一体型粘接着性シートは、粘接着性シートについていわゆる裏面保護フィルムの構成が採用されたダイシングテープ一体型裏面保護フィルムとして、チップ相当サイズの半導体チップ裏面保護用の粘接着性シートを伴う半導体チップを得るうえで使用することができる。
本ダイシングテープ一体型粘接着性シートのダイシングテープの基材は、上述のように、主成分としてEVAを含む。ダイシングテープの基材が主成分としてEVAを含むという構成は、均一性高く伸張しやすい基材ひいてはダイシングテープを実現するのに適し、例えば室温以下の低温領域においても、均一性高く伸張しやすい基材ひいてはダイシングテープを実現するのに適する。割断用エキスパンド工程において、ダイシングテープ一体型粘接着性シートのダイシングテープないしその基材が均一性高く伸張しやすいことは、当該ダイシングテープ上の粘接着性シートおよび半導体ウエハの割断予定箇所全域に対して均一性高く割断力を作用させるのに適し、従って、良好な割断性を実現するのに適する。
加えて、本ダイシングテープ一体型粘接着性シートのダイシングテープの基材は、上述のように、3~45質量%のアイオノマー樹脂を含む。アイオノマー樹脂は、高分子鎖間が金属イオンによって架橋されて凝集体をなす高分子材料であり、耐摩耗性に優れる傾向にある。主成分としてのEVAに加えてこのようなアイオノマー樹脂をダイシングテープ基材が含むという構成は、EVAを主成分として含むことから均一性高く伸張しやすい基材において適度な硬さを確保するのに適し、ブレードダイシング時の上述の摩擦熱・引張り作用に起因する基材由来の繊維状屑の発生を抑制するのに適する。本ダイシングテープ一体型粘接着性シート上の半導体ウエハに対するブレードダイシング時にダイシングブレードの切り込み深さがダイシングテープ基材に至る場合において、当該基材が主成分としてのEVAに加えてアイオノマー樹脂を含むという構成は、基材構成材料に由来する繊維状屑の発生を抑制するのに適するのである。ダイシングテープ基材のアイオノマー樹脂含有割合が3質量%以上であるという構成は、このような繊維状屑抑制作用を本ダイシングテープ一体型粘接着性シートにおいて有意な程度に発現させるのに適する。ダイシングテープ基材のアイオノマー樹脂含有割合が45質量%以下であるという構成は、本ダイシングテープ一体型粘接着性シートにおいて、ブレードダイシング時の繊維状屑抑制作用を発現させる一方で、基材が主成分としてEVAを含むことによる上述の効果(割断用エキスパンド工程での良好な割断性)を充分に享受するのに適する。
以上のように、本ダイシングテープ一体型粘接着性シートは、ブレードダイシング時に繊維状屑の発生を抑制するのに適するとともに、割断用エキスパンド工程での良好な割断性を実現するのに適するのである。具体的には、後記の実施例および比較例をもって示すとおりである。このようなダイシングテープ一体型粘接着性シートは、粘接着性シート付き半導体チップを得るための手法としてブレードダイシングが行われる場合にも割断用エキスパンドが行われる場合にも、用いることができる。
本ダイシングテープ一体型粘接着性シートにおけるダイシングテープの基材は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、-15℃および引張速度100mm/分の条件(第1の条件)で行われる引張試験において示す引張弾性率が、好ましくは9MPa以上、より好ましくは10MPa以上、より好ましくは11MPa以上、より好ましくは12MPa以上である。このような構成は、粘接着性シート付き半導体チップを得るために本ダイシングテープ一体型粘接着性シートを使用して行う割断用エキスパンド工程において、エキスパンドされるダイシングテープないしその基材からダイシングテープ上の粘接着性シートおよび半導体ウエハに対して充分な割断力を作用させるうえで好ましく、従って、良好な割断性を実現するうえで好ましい。
本ダイシングテープ一体型粘接着性シートにおけるダイシングテープの基材は、幅10mmの基材試験片について上記第1の条件で行われる引張試験において示す引張弾性率が、好ましくは30MPa以下、より好ましくは20MPa以下、より好ましくは15MPa以下である。このような構成は、粘接着性シート付き半導体チップを得るために本ダイシングテープ一体型粘接着性シートを使用して行う割断用エキスパンド工程において、ダイシングテープを均一性高く伸張させて当該ダイシングテープ上の粘接着性シートおよび半導体ウエハの割断予定箇所全域に対して均一性高く割断力を作用させるうえで好ましく、従って、割断用エキスパンド工程での良好な割断性を実現するうえで好ましい。
本ダイシングテープ一体型粘接着性シートにおけるダイシングテープの基材は、幅10mmの基材試験片について上記第1の条件で行われる引張試験において歪み値10%で示す引張応力が、好ましくは25N以下、より好ましくは20N以下、より好ましくは12N以下である。また、当該ダイシングテープ基材は、幅10mmの基材試験片について上記第1の条件で行われる引張試験において歪み値30%で示す引張応力が好ましくは25N以下、より好ましくは20N以下、より好ましくは18N以下である。これら構成は、粘接着性シート付き半導体チップを得るために本ダイシングテープ一体型粘接着性シートを使用して行う割断用エキスパンド工程において、ダイシングテープ上で小片化された粘接着性シートの端部が当該ダイシングテープから部分的または全体的に剥離するのを抑制するうえで好ましい。
本ダイシングテープ一体型粘接着性シートにおけるダイシングテープの基材は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、25℃および引張速度100mm/分の条件(第2の条件)で行われる引張試験において示す引張弾性率が、好ましくは15MPa以下、より好ましくは10MPa以下、より好ましくは7.5MPa以下である。当該ダイシングテープ基材は、幅10mmの基材試験片について前記第2の条件で行われる引張試験において歪み値10%で示す引張応力が、好ましくは15N以下、より好ましくは10N以下、より好ましくは6N以下である。また、当該ダイシングテープ基材は、幅10mmの基材試験片について前記第2の条件で行われる引張試験において歪み値30%で示す引張応力が、好ましくは15N以下、より好ましくは12N以下、より好ましくは10N以下である。これら構成は、本ダイシングテープ一体型粘接着性シートが半導体ウエハを保持している状態で行われる割断用エキスパンド工程の後に、複数の粘接着性シート付き半導体チップの離間距離を広げるためにダイシングテープの再度のエキスパンドが行われる工程において、ダイシングテープ上の粘接着性シート小片の端部が当該ダイシングテープから部分的または全体的に剥離するのを抑制するうえで好ましい。
本発明の一の実施形態に係るダイシングテープ一体型粘接着性シートの断面模式図である。 図1に示すダイシングテープ一体型粘接着性シートの製造方法の一部の工程を表す。 図2の後に続く工程を表す。 図1に示すダイシングテープ一体型粘接着性シートが使用される半導体装置製造方法における一部の工程を表す。 図4に示す工程の後に続く工程を表す。 図1に示すダイシングテープ一体型粘接着性シートが使用される別の半導体装置製造方法における一部の工程を表す。 図6に示す工程の後に続く工程を表す。 図7に示す工程の後に続く工程を表す。 図8に示す工程の後に続く工程を表す。 図9に示す工程の後に続く工程を表す。 図1に示すダイシングテープ一体型粘接着性シートが使用される半導体装置製造方法の変形例における一部の工程を表す。 図1に示すダイシングテープ一体型粘接着性シートが使用される半導体装置製造方法の変形例における一部の工程を表す。 図1に示すダイシングテープ一体型粘接着性シートが使用される半導体装置製造方法の変形例における一部の工程を表す。 図1に示すダイシングテープ一体型粘接着性シートが使用される半導体装置製造方法の変形例における一部の工程を表す。
図1は、本発明の一の実施形態に係るダイシングテープ一体型粘接着性シートXの断面模式図である。ダイシングテープ一体型粘接着性シートXは、半導体装置の製造において、粘接着性シート付き半導体チップを得る過程で使用することのできるものであり、本実施形態では、ダイシングテープ10と、粘接着性シート20と、セパレータSとを含む積層構造を有する。また、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXは、半導体装置の製造過程における加工対象の半導体ウエハに対応するサイズの円盤形状を有し、その直径は、例えば、345~380mmの範囲内(12インチウエハ対応型)、245~280mmの範囲内(8インチウエハ対応型)、195~230mmの範囲内(6インチウエハ対応型)、または495~530mmの範囲内(18インチウエハ対応型)にある。
ダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおいて、ダイシングテープ10は、基材11と粘着剤層12とを含む積層構造を有する。粘接着性シート20は、面20a,20bを有し、ワーク貼着用領域およびフレーム部材貼着用領域を面20a側に含み、且つ、ダイシングテープ10の粘着剤層12に対して面20b側にて剥離可能に密着している。セパレータSは、粘接着性シート20上に配され、粘接着性シート20から剥離可能である。
ダイシングテープ10の基材11は、ダイシングテープ10ないしダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおいて支持体として機能する要素である。基材11は、プラスチック基材であり、主成分としてエチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)を含む。基材11における主成分とは、基材構成成分中で最も大きな質量割合を占める成分とする。また、基材11は、EVAに加えてアイオノマー樹脂を含む。アイオノマー樹脂は、高分子主鎖間が金属イオンによって架橋されて凝集体をなす高分子材料である。このようなアイオノマー樹脂の基材11における含有割合は、3~45質量%であり、好ましくは5~40質量%、より好ましくは7~35質量%、より好ましくは9~25質量%である。
基材11は、EVAおよびアイオノマー樹脂に加えて一種類または二種類以上の他の樹脂材料を含んでもよい。そのような他の樹脂材料としては、例えば、EVAおよびアイオノマー樹脂を除くポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフィド、アラミド、フッ素樹脂、セルロース系樹脂、およびシリコーン樹脂が挙げられる。上記ポリオレフィンとしては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、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、エチレン-ブテン共重合体、およびエチレン-ヘキセン共重合体が挙げられる。ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、およびポリブチレンテレフタレート(PBT)が挙げられる。
基材11は、無延伸フィルムであってもよいし、一軸延伸フィルムであってもよいし、二軸延伸フィルムであってもよい。また、基材11上の粘着剤層12が紫外線硬化性を有する場合、基材11は紫外線透過性を有するのが好ましい。
ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの使用過程においてダイシングテープ10ないし基材11を例えば部分的な加熱によって収縮させる場合には、基材11は熱収縮性を有するのが好ましい。基材11が主成分としてEVAを含むという構成は、基材11において良好な熱収縮性を確保するうえで好ましい。また、ダイシングテープ10ないし基材11について等方的な熱収縮性を実現するうえでは、基材11は二軸延伸フィルムであるのが好ましい。このような基材11ないしダイシングテープ10は、加熱温度100℃および加熱処理時間60秒の条件にて行われる加熱処理試験での熱収縮率が例えば2~30%である。当該熱収縮率は、いわゆるMD方向の熱収縮率およびいわゆるTD方向の熱収縮率の少なくとも一方をいうものとする。
基材11における粘着剤層12側の表面は、粘着剤層12との密着性を高めるための物理的処理、化学的処理、または下塗り処理が施されていてもよい。物理的処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、サンドマット加工処理、オゾン暴露処理、火炎暴露処理、高圧電撃暴露処理、およびイオン化放射線処理が挙げられる。化学的処理としては例えばクロム酸処理が挙げられる。密着性を高めるための当該処理は、基材11における粘着剤層12側の表面全体に施されているのが好ましい。
基材11の厚さは、ダイシングテープ10ないしダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおける支持体として基材11が機能するための強度を確保するという観点からは、好ましくは40μm以上、好ましくは50μm以上、より好ましくは55μm以上、より好ましくは60μm以上である。また、ダイシングテープ10ないしダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおいて適度な可撓性を実現するという観点からは、基材11の厚さは、好ましくは200μm以下、より好ましくは180μm以下、より好ましくは150μm以下である。
ダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおけるダイシングテープ10の基材11は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、-15℃および引張速度100mm/分の条件(第1の条件)で行われる引張試験において示す引張弾性率が、好ましくは9MPa以上、より好ましくは10MPa以上、より好ましくは11MPa以上、より好ましくは12MPa以上である。
基材11は、幅10mmの基材試験片について上記第1の条件で行われる引張試験において示す引張弾性率が、好ましくは30MPa以下、より好ましくは20MPa以下、より好ましくは15MPa以下である。
基材11は、幅10mmの基材試験片について上記第1の条件で行われる引張試験において歪み値10%で示す引張応力が、好ましくは25N以下、より好ましくは20N以下、より好ましくは12N以下である。
基材11は、幅10mmの基材試験片について上記第1の条件で行われる引張試験において歪み値30%で示す引張応力が好ましくは25N以下、より好ましくは20N以下、より好ましくは18N以下である。
基材11は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、25℃および引張速度100mm/分の条件(第2の条件)で行われる引張試験において示す引張弾性率が、好ましくは15MPa以下、より好ましくは10MPa以下、より好ましくは7.5MPa以下である。
基材11は、幅10mmの基材試験片について上記第2の条件で行われる引張試験において歪み値10%で示す引張応力が、好ましくは15N以下、より好ましくは10N以下、より好ましくは6N以下である。
基材11は、幅10mmの基材試験片について上記第2の条件で行われる引張試験において歪み値30%で示す引張応力が、好ましくは15N以下、より好ましくは12N以下、より好ましくは10N以下である。
ダイシングテープ10の粘着剤層12は、粘着剤を含有する。粘着剤は、放射線照射や加熱など外部からの作用によって意図的に粘着力を低減させることが可能な粘着剤(粘着力低減型粘着剤)であってもよいし、外部からの作用によっては粘着力がほとんど又は全く低減しない粘着剤(粘着力非低減型粘着剤)であってもよい。粘着剤層12中の粘着剤として粘着力低減型粘着剤を用いるか或いは粘着力非低減型粘着剤を用いるかについては、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXを使用して個片化される半導体チップの個片化の手法や条件など、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの使用態様に応じて、適宜に選択することができる。
粘着剤層12中の粘着剤として粘着力低減型粘着剤を用いる場合、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの使用過程において、粘着剤層12が相対的に高い粘着力を示す状態と相対的に低い粘着力を示す状態とを、使い分けることが可能である。例えば、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXが後記のエキスパンド工程に使用される時には、粘着剤層12からの粘接着性シート20の浮きや剥離を抑制・防止するために粘着剤層12の高粘着力状態を利用する一方で、それより後、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXのダイシングテープ10から粘接着性シート付き半導体チップをピックアップするための後記のピックアップ工程では、粘着剤層12から粘接着性シート付き半導体チップをピックアップしやすくするために粘着剤層12の低粘着力状態を利用することが可能である。
このような粘着力低減型粘着剤としては、例えば、放射線硬化性を有する粘着剤(放射線硬化性粘着剤)や加熱発泡型粘着剤などが挙げられる。本実施形態の粘着剤層12においては、一種類の粘着力低減型粘着剤が用いられてもよいし、二種類以上の粘着力低減型粘着剤が用いられてもよい。また、粘着剤層12の全体が粘着力低減型粘着剤から形成されてもよいし、粘着剤層12の一部が粘着力低減型粘着剤から形成されてもよい。例えば、粘着剤層12が単層構造を有する場合、粘着剤層12の全体が粘着力低減型粘着剤から形成されてもよいし、粘着剤層12における所定の部位が粘着力低減型粘着剤から形成され、他の部位が粘着力非低減型粘着剤から形成されてもよい。また、粘着剤層12が積層構造を有する場合、積層構造をなす全ての層が粘着力低減型粘着剤から形成されてもよいし、積層構造中の一部の層が粘着力低減型粘着剤から形成されてもよい。
粘着剤層12における放射線硬化性粘着剤としては、例えば、電子線、紫外線、α線、β線、γ線、またはX線の照射により硬化するタイプの粘着剤を用いることができ、紫外線照射によって硬化するタイプの粘着剤(紫外線硬化性粘着剤)を特に好適に用いることができる。
粘着剤層12における放射線硬化性粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤たるアクリル系ポリマーなどのベースポリマーと、放射線重合性の炭素-炭素二重結合等の官能基を有する放射線重合性のモノマー成分やオリゴマー成分とを含有する、添加型の放射線硬化性粘着剤が挙げられる。
上記のアクリル系ポリマーは、好ましくは、アクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルに由来するモノマーユニットを質量割合で最も多いモノマーユニットとして含む。「(メタ)アクリル」は、「アクリル」および/または「メタクリル」を意味するものとする。
アクリル系ポリマーのモノマーユニットをなすための(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステルなどの炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、s-ブチルエステル、t-ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、2-エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、およびエイコシルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸のシクロペンチルエステルおよびシクロヘキシルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アリールエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸フェニルおよび(メタ)アクリル酸ベンジルが挙げられる。アクリル系ポリマーのモノマーユニットをなすためのモノマー成分として、一種類の(メタ)アクリル酸エステルが用いられてもよいし、二種類以上の(メタ)アクリル酸エステルが用いられてもよい。アクリル系ポリマーのモノマーユニットをなすための(メタ)アクリル酸エステルとしては、アルキル基の炭素数が10以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、アクリル酸ドデシルがより好ましい。また、(メタ)アクリル酸エステルに依る粘着性等の基本特性を粘着剤層12にて適切に発現させるうえでは、アクリル系ポリマーを形成するための全モノマー成分における(メタ)アクリル酸エステルの割合は、好ましくは40質量%以上、より好ましくは60質量%以上である。
アクリル系ポリマーは、その凝集力や耐熱性などを改質するために、(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な一種類の又は二種類以上の他のモノマーに由来するモノマーユニットを含んでいてもよい。そのような他のモノマーとしては、例えば、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物モノマー、ヒドロキシ基含有モノマー、グリシジル基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、アクリルアミド、およびアクリロニトリルなどの官能基含有モノマーが挙げられる。カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、およびクロトン酸が挙げられる。酸無水物モノマーとしては、例えば、無水マレイン酸および無水イタコン酸が挙げられる。ヒドロキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシドデシル、および(メタ)アクリル酸(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチルが挙げられる。グリシジル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルおよび(メタ)アクリル酸メチルグリシジルが挙げられる。スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、および(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸が挙げられる。リン酸基含有モノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートが挙げられる。
アクリル系ポリマーは、そのポリマー骨格中に架橋構造を形成するために、(メタ)アクリル酸エステルなどのモノマーと共重合可能な多官能性モノマーに由来するモノマーユニットを含んでいてもよい。そのような多官能性モノマーとして、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート(即ちポリグリシジル(メタ)アクリレート)、ポリエステル(メタ)アクリレート、およびウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。アクリル系ポリマーのためのモノマーとして、一種類の多官能性モノマーが用いられてもよいし、二種類以上の多官能性モノマーが用いられてもよい。アクリル系ポリマーを形成するための全モノマー成分における多官能性モノマーの割合は、(メタ)アクリル酸エステルに依る粘着性等の基本特性を粘着剤層12にて適切に発現させるうえでは、好ましくは40質量%以下、好ましくは30質量%以下である。
アクリル系ポリマーは、それを形成するための原料モノマーを重合して得ることができる。重合手法としては、例えば、溶液重合、乳化重合、塊状重合、および懸濁重合が挙げられる。ダイシングテープ10ないしダイシングテープ一体型粘接着性シートXの使用される半導体装置製造方法における高度の清浄性の観点からは、ダイシングテープ10ないしダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおける粘着剤層12中の低分子量成分は少ない方が好ましく、アクリル系ポリマーの数平均分子量は、好ましくは10万以上、より好ましくは20万~300万である。
粘着剤層12ないしそれをなすための粘着剤は、アクリル系ポリマーなどベースポリマーの数平均分子量を高めるために例えば、外部架橋剤を含有してもよい。アクリル系ポリマーなどベースポリマーと反応して架橋構造を形成するための外部架橋剤としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、ポリオール化合物(ポリフェノール系化合物など)、アジリジン化合物、およびメラミン系架橋剤が挙げられる。粘着剤層12ないしそれをなすための粘着剤における外部架橋剤の含有量は、ベースポリマー100質量部に対して、好ましくは6質量部以下、より好ましくは0.1~5質量部である。
放射線硬化性粘着剤をなすための上記の放射線重合性モノマー成分としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)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(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、および1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。放射線硬化性粘着剤をなすための上記の放射線重合性オリゴマー成分としては、例えば、ウレタン系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリブタジエン系など種々のオリゴマーが挙げられ、分子量100~30000程度のものが適当である。放射線硬化性粘着剤中の放射線重合性のモノマー成分やオリゴマー成分の総含有量は、形成される粘着剤層12の粘着力を放射線照射によって適切に低下させ得る範囲で決定され、アクリル系ポリマーなどのベースポリマー100質量部に対して、例えば5~500質量部であり、好ましくは40~150質量部である。また、添加型の放射線硬化性粘着剤としては、例えば特開昭60-196956号公報に開示のものが用いられてもよい。
粘着剤層12における放射線硬化性粘着剤としては、例えば、放射線重合性の炭素-炭素二重結合等の官能基をポリマー側鎖や、ポリマー主鎖中、ポリマー主鎖末端に有するベースポリマーを含有する内在型の放射線硬化性粘着剤も挙げられる。このような内在型の放射線硬化性粘着剤は、形成される粘着剤層12内での低分子量成分の移動に起因する粘着特性の意図しない経時的変化を抑制するうえで好適である。
内在型の放射線硬化性粘着剤に含有されるベースポリマーとしては、アクリル系ポリマーを基本骨格とするものが好ましい。そのような基本骨格をなすアクリル系ポリマーとしては、添加型の放射線硬化性粘着剤中のアクリル系ポリマーとして上述したものを採用することができる。アクリル系ポリマーへの放射線重合性の炭素-炭素二重結合の導入手法としては、例えば、所定の官能基(第1の官能基)を有するモノマーを含む原料モノマーを共重合させてアクリル系ポリマーを得た後、第1の官能基との間で反応を生じて結合しうる所定の官能基(第2の官能基)と放射線重合性炭素-炭素二重結合とを有する化合物を、炭素-炭素二重結合の放射線重合性を維持したままアクリル系ポリマーに対して縮合反応または付加反応させる方法が、挙げられる。
第1の官能基と第2の官能基の組み合わせとしては、例えば、カルボキシ基とエポキシ基、エポキシ基とカルボキシ基、カルボキシ基とアジリジル基、アジリジル基とカルボキシ基、ヒドロキシ基とイソシアネート基、イソシアネート基とヒドロキシ基が挙げられる。これら組み合わせのうち、反応追跡の容易さの観点からは、ヒドロキシ基とイソシアネート基の組み合わせや、イソシアネート基とヒドロキシ基の組み合わせが、好適である。また、反応性の高いイソシアネート基を有するポリマーを作製するのは技術的難易度が高いことから、アクリル系ポリマーの作製または入手のしやすさの点では、アクリル系ポリマー側の上記第1の官能基がヒドロキシ基であり且つ上記第2の官能基がイソシアネート基である場合が、より好適である。この場合、放射線重合性炭素-炭素二重結合と第2の官能基たるイソシアネート基とを併有するイソシアネート化合物、即ち、放射線重合性の不飽和官能基含有イソシアネート化合物としては、例えば、メタクリロイルイソシアネート、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)、およびm-イソプロペニル-α,α-ジメチルベンジルイソシアネートが挙げられる。
粘着剤層12における放射線硬化性粘着剤は、好ましくは光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては、例えば、α-ケトール系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ケタール系化合物、芳香族スルホニルクロリド系化合物、光活性オキシム系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、カンファーキノン、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド、およびアシルホスフォナートが挙げられる。α-ケトール系化合物としては、例えば、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、α-ヒドロキシ-α,α'-ジメチルアセトフェノン、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、および1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが挙げられる。アセトフェノン系化合物としては、例えば、メトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、および2-メチル-1-[4-(メチルチオ)-フェニル]-2-モルホリノプロパン-1が挙げられる。ベンゾインエーテル系化合物としては、例えば、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、およびアニソインメチルエーテルが挙げられる。ケタール系化合物としては、例えばベンジルジメチルケタールが挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系化合物としては、例えば2-ナフタレンスルホニルクロリドが挙げられる。光活性オキシム系化合物としては、例えば、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシムが挙げられる。ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、および3,3'-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノンが挙げられる。チオキサントン系化合物としては、例えば、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、および2,4-ジイソプロピルチオキサントンが挙げられる。粘着剤層12における放射線硬化性粘着剤中の光重合開始剤の含有量は、アクリル系ポリマーなどのベースポリマー100質量部に対して例えば0.05~20質量部である。
粘着剤層12に用いられうる加熱発泡型粘着剤は、例えば、粘着主剤と、加熱によって発泡や膨張をする成分とを含有する。加熱発泡型の粘着剤層は、それに含有される発泡性成分や膨張成分が充分な加熱を受けると、膨張し、その表面(粘着面)にて凹凸形状を生じる。所定の被着体に粘着面が貼着している状態で加熱発泡型粘着剤層がそのような加熱を受けると、当該粘着剤層が膨張してその粘着面にて凹凸形状を生じて被着体に対する接着総面積を減じ、当該被着体に対する粘着力が低下することとなる。
加熱発泡型粘着剤用の粘着主剤としては、例えば、アクリル系粘着剤としてのアクリル系ポリマー、ゴム系粘着剤、およびシリコーン系粘着剤が挙げられる。
アクリル系粘着剤としてのアクリル系ポリマーは、好ましくは、アクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルに由来するモノマーユニットを質量割合で最も多いモノマーユニットとして含む。そのようなアクリル系ポリマーとしては、例えば、放射線硬化性粘着剤に関して上述したアクリル系ポリマーが挙げられる。
加熱発泡型粘着剤用の、加熱によって発泡や膨張をする成分としては、例えば、発泡剤および熱膨張性微小球が挙げられる。
加熱発泡型粘着剤用の発泡剤としては、種々の無機系発泡剤および有機系発泡剤が挙げられる。無機系発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、およびアジド類が挙げられる。有機系発泡剤としては、例えば、トリクロロモノフルオロメタンやジクロロモノフルオロメタンなどの塩フッ化アルカン、アゾビスイソブチロニトリルやアゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレートなどのアゾ系化合物、パラトルエンスルホニルヒドラジドやジフェニルスルホン-3,3'-ジスルホニルヒドラジド、4,4'-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、アリルビス(スルホニルヒドラジド)などのヒドラジン系化合物、ρ-トルイレンスルホニルセミカルバジドや4,4'-オキシビス(ベンゼンスルホニルセミカルバジド)などのセミカルバジド系化合物、5-モルホリル-1,2,3,4-チアトリアゾールなどのトリアゾール系化合物、並びに、N,N'-ジニトロソペンタメチレンテトラミンやN,N'-ジメチル-N,N'-ジニトロソテレフタルアミドなどのN-ニトロソ系化合物が挙げられる。
加熱発泡型粘着剤用の熱膨張性微小球としては、例えば、加熱によって容易にガス化して膨張する物質が殻内に封入された構成の微小球が挙げられる。加熱によって容易にガス化して膨張する物質としては、例えば、イソブタン、プロパン、およびペンタンが挙げられる。加熱によって容易にガス化して膨張する物質をコアセルベーション法や界面重合法などによって殻形成物質内に封入することによって、熱膨張性微小球を作製することができる。殻形成物質としては、熱溶融性を示す物質や、封入物質の熱膨張の作用によって破裂し得る物質を用いることができる。そのような物質としては、例えば、塩化ビニリデン-アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、およびポリスルホンが挙げられる。
粘着剤層12における上記の粘着力非低減型粘着剤としては、例えば感圧性粘着剤が挙げられる。この感圧性粘着剤としては、例えば、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤やゴム系粘着剤を用いることができる。粘着剤層12が感圧性粘着剤としてアクリル系粘着剤を含有する場合、当該アクリル系粘着剤のベースポリマーたるアクリル系ポリマーは、好ましくは、(メタ)アクリル酸エステルに由来するモノマーユニットを質量割合で最も多いモノマーユニットとして含む。そのようなアクリル系ポリマーとしては、例えば、放射線硬化性粘着剤に関して上述したアクリル系ポリマーが挙げられる。
粘着剤層12における感圧性粘着剤として、粘着力低減型粘着剤に関して上述した放射線硬化性粘着剤を放射線照射によって硬化させた形態の粘着剤を利用してもよい。そのような硬化済の放射線硬化タイプの粘着剤は、放射線照射によって粘着力が低減されているとしても、ポリマー成分の含有量によっては当該ポリマー成分に起因する粘着性を示し得て、所定の使用態様において被着体を粘着保持するのに利用可能な粘着力を発揮することが可能である。
本実施形態の粘着剤層12においては、一種類の粘着力非低減型粘着剤が用いられてもよいし、二種類以上の粘着力非低減型粘着剤が用いられてもよい。また、粘着剤層12の全体が粘着力非低減型粘着剤から形成されてもよいし、粘着剤層12の一部が粘着力非低減型粘着剤から形成されてもよい。例えば、粘着剤層12が単層構造を有する場合、粘着剤層12の全体が粘着力非低減型粘着剤から形成されてもよいし、粘着剤層12における所定の部位が粘着力非低減型粘着剤から形成され、他の部位が粘着力低減型粘着剤から形成されてもよい。また、粘着剤層12が積層構造を有する場合、積層構造をなす全ての層が粘着力非低減型粘着剤から形成されてもよいし、積層構造中の一部の層が粘着力非低減型粘着剤から形成されてもよい。
粘着剤層12ないしそれをなすための粘着剤には、上述の各成分に加えて、架橋促進剤や、粘着付与剤、老化防止剤、着色剤などを含有してもよい。着色剤としては、顔料および染料が挙げられる。また、着色剤は、放射線照射を受けて着色する化合物であってもよい。そのような化合物としては、例えばロイコ染料が挙げられる。
粘着剤層12の厚さは、例えば1~50μmであり、好ましくは2~30μm、より好ましくは5~25μmである。
ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの粘接着性シート20は、熱硬化性を示す接着剤としての機能と、半導体ウエハ等のワークと後記のリングフレームなどフレーム部材とを保持するための粘着機能とを併有する。本実施形態において、粘接着性シート20をなすための粘接着剤は、熱硬化性樹脂と例えばバインダー成分としての熱可塑性樹脂とを含む組成を有してもよいし、硬化剤と反応して結合を生じ得る熱硬化性官能基を伴う熱可塑性樹脂を含む組成を有してもよい。粘接着性シート20をなすための粘接着剤が、熱硬化性官能基を伴う熱可塑性樹脂を含む組成を有する場合、当該粘接着剤は熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂など)を更に含む必要はない。このような粘接着性シート20は、単層構造を有してもよいし、多層構造を有してもよい。
粘接着性シート20が、熱硬化性樹脂を熱可塑性樹脂とともに含む場合、当該熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、および熱硬化性ポリイミド樹脂が挙げられる。粘接着性シート20における熱硬化性樹脂としては、一種類の樹脂が用いられてもよいし、二種類以上の樹脂が用いられてもよい。半導体チップなどワークの腐食原因となりうるイオン性不純物等の含有量が少ない傾向にあるという理由から、粘接着性シート20に含まれる熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂が好ましい。また、エポキシ樹脂の硬化剤としてはフェノール樹脂が好ましい。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、臭素化ビスフェノールA型、水添ビスフェノールA型、ビスフェノールAF型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型、ヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型、およびグリシジルアミン型のエポキシ樹脂が挙げられる。ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、およびテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂は、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み且つ耐熱性に優れることから、粘接着性シート20に含まれるエポキシ樹脂として好ましい。
エポキシ樹脂の硬化剤として作用しうるフェノール樹脂としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、および、ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレンが挙げられる。ノボラック型フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert-ブチルフェノールノボラック樹脂、およびノニルフェノールノボラック樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂の硬化剤として作用しうるフェノール樹脂としては、一種類のフェノール樹脂が用いられてもよいし、二種類以上のフェノール樹脂が用いられてもよい。フェノールノボラック樹脂やフェノールアラルキル樹脂は、ダイボンディング用接着剤としてのエポキシ樹脂の硬化剤として用いられる場合に当該接着剤の接続信頼性を向上させうる傾向にあるので、粘接着性シート20に含まれるエポキシ樹脂の硬化剤として好ましい。
粘接着性シート20におけるエポキシ樹脂とフェノール樹脂との硬化反応を充分に進行させるという観点からは、フェノール樹脂は、エポキシ樹脂成分中のエポキシ基1当量当たり、当該フェノール樹脂中の水酸基が好ましくは0.5~2.0当量、より好ましくは0.8~1.2当量となる量で、粘接着性シート20中に含まれる。
粘接着性シート20における熱硬化性樹脂の含有割合は、粘接着性シート20において熱硬化型接着剤としての機能を適切に発現させるという観点から、好ましくは5~60質量%、より好ましくは10~50質量%である。
粘接着性シート20に含まれる熱可塑性樹脂としては、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、6-ナイロンや6,6-ナイロン等のポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、PETやPBT等の飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、およびフッ素樹脂が挙げられる。粘接着性シート20における熱可塑性樹脂としては、一種類の樹脂が用いられてもよいし、二種類以上の樹脂が用いられてもよい。粘接着性シート20に含まれる熱可塑性樹脂としては、イオン性不純物が少なく且つ耐熱性が高いために粘接着性シート20による接合信頼性を確保しやすいという理由から、アクリル樹脂が好ましい。また、後記のリングフレームなどフレーム部材に対する粘接着性シート20の、室温およびその近傍の温度における貼着性と剥離時残渣の防止との両立の観点からは、粘接着性シート20は、熱可塑性樹脂の主成分として、ガラス転移温度が-10~10℃のポリマーを含むのが好ましい。熱可塑性樹脂の主成分とは、熱可塑性樹脂成分中で最も大きな質量割合を占める樹脂成分とする。
ポリマーのガラス転移温度については、下記のFoxの式に基づき求められるガラス転移温度(理論値)を用いることができる。Foxの式は、ポリマーのガラス転移温度Tgと、当該ポリマーにおける構成モノマーごとの単独重合体のガラス転移温度Tgiとの関係式である。下記のFoxの式において、Tgはポリマーのガラス転移温度(℃)を表し、Wiは当該ポリマーを構成するモノマーiの重量分率を表し、Tgiはモノマーiの単独重合体のガラス転移温度(℃)を示す。単独重合体のガラス転移温度については文献値を用いることができる。例えば「新高分子文庫7 塗料用合成樹脂入門」(北岡協三 著,高分子刊行会,1995年)や「アクリルエステルカタログ(1997年度版)」(三菱レイヨン株式会社)には、各種の単独重合体のガラス転移温度が挙げられている。一方、モノマーの単独重合体のガラス転移温度については、特開2007-51271号公報に具体的に記載されている手法によって求めることも可能である。
Foxの式 1/(273+Tg)=Σ[Wi/(273+Tgi)]
粘接着性シート20に熱可塑性樹脂として含まれるアクリル樹脂は、好ましくは、(メタ)アクリル酸エステルに由来するモノマーユニットを質量割合で最も多い主たるモノマーユニットとして含む。そのような(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、粘着剤層12形成用の放射線硬化性粘着剤の一成分たるアクリル系ポリマーに関して上記したのと同様の(メタ)アクリル酸エステルを用いることができる。
粘接着性シート20に熱可塑性樹脂として含まれるアクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な一種類の又は二種類以上の他のモノマーに由来するモノマーユニットを含んでいてもよい。そのような他のモノマー成分としては、例えば、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物モノマー、ヒドロキシ基含有モノマー、グリシジル基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、アクリルアミド、アクリロニトリルなどの官能基含有モノマーや、各種の多官能性モノマーが挙げられ、具体的には、粘着剤層12形成用の放射線硬化性粘着剤の一成分たるアクリル系ポリマーに関して(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な他のモノマーとして上記したのと同様のものを用いることができる。粘接着性シート20において高い凝集力を実現するという観点からは、粘接着性シート20に含まれる当該アクリル樹脂は、好ましくは、(メタ)アクリル酸エステルと、カルボキシ基含有モノマーと、窒素原子含有モノマーと、多官能性モノマーとの共重合体である。当該(メタ)アクリル酸エステルとしては、アルキル基の炭素数が4以下の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。当該多官能性モノマーとしては、ポリグリシジル系多官能モノマーが好ましい。粘接着性シート20に含まれる当該アクリル樹脂は、より好ましくは、アクリル酸エチルと、アクリル酸ブチルと、アクリロニトリルと、ポリグリシジル(メタ)アクリレートとの共重合体である。
粘接着性シート20が、熱硬化性官能基を伴う熱可塑性樹脂を含む場合、当該熱可塑性樹脂としては、例えば、熱硬化性官能基含有アクリル樹脂を用いることができる。この熱硬化性官能基含有アクリル樹脂をなすためのアクリル樹脂は、好ましくは、(メタ)アクリル酸エステルに由来するモノマーユニットを質量割合で最も多い主たるモノマーユニットとして含む。そのような(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、粘着剤層12形成用の放射線硬化性粘着剤の一成分たるアクリル系ポリマーに関して上記したのと同様の(メタ)アクリル酸エステルを用いることができる。一方、熱硬化性官能基含有アクリル樹脂をなすための熱硬化性官能基としては、例えば、グリシジル基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、およびイソシアネート基が挙げられる。これらのうち、グリシジル基およびカルボキシ基を好適に用いることができる。すなわち、熱硬化性官能基含有アクリル樹脂としては、グリシジル基含有アクリル樹脂やカルボキシ基含有アクリル樹脂を好適に用いることができる。また、熱硬化性官能基含有アクリル樹脂の硬化剤としては、例えば、粘着剤層12形成用の放射線硬化性粘着剤の一成分とされる場合のある外部架橋剤として上記したものを用いることができる。熱硬化性官能基含有アクリル樹脂における熱硬化性官能基がグリシジル基である場合には、硬化剤としてポリフェノール系化合物を好適に用いることができ、例えば上記の各種フェノール樹脂を用いることができる。
硬化される前の粘接着性シート20について、ある程度の架橋度を実現するためには、例えば、粘接着性シート20に含まれる上述の樹脂の分子鎖末端の官能基等と反応して結合しうる多官能性化合物を架橋剤として粘接着性シート形成用樹脂組成物に配合しておくのが好ましい。このような構成は、粘接着性シート20について、高温下での接着特性を向上させるうえで、また、耐熱性の改善を図るうえで好適である。そのような架橋剤としては、例えばポリイソシアネート化合物が挙げられる。ポリイソシアネート化合物としては、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、p-フェニレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、および、多価アルコールとジイソシアネートの付加物が挙げられる。粘接着性シート形成用樹脂組成物における架橋剤の含有量は、当該架橋剤と反応して結合しうる上記官能基を有する樹脂100質量部に対し、形成される粘接着性シート20において高い凝集力を実現する観点からは好ましくは0.05質量部以上であり、形成される粘接着性シート20において高い接着力を実現する観点からは好ましくは7質量部以下である。また、粘接着性シート20における架橋剤としては、エポキシ樹脂など他の多官能性化合物をポリイソシアネート化合物と併用してもよい。
粘接着性シート20における以上のような高分子量成分の含有割合は、好ましくは50~100質量%、より好ましくは50~80質量%である。高分子量成分とは、重量平均分子量10000以上の成分とする。このような構成は、後記のリングフレームなどフレーム部材に対する粘接着性シート20の、室温およびその近傍の温度における貼着性と剥離時残渣の防止との両立を図るうえで好ましい。また、粘接着性シート20は、23℃で液状である液状樹脂を含んでもよい。粘接着性シート20がそのような液状樹脂を含む場合、粘接着性シート20における当該液状樹脂の含有割合は、好ましくは1~10質量%、より好ましくは1~5質量%である。このような構成は、後記のリングフレームなどフレーム部材に対する粘接着性シート20の、室温およびその近傍の温度における貼着性と剥離時残渣の防止との両立を図るうえで好ましい。
粘接着性シート20は、フィラーを含有していてもよい。粘接着性シート20へのフィラーの配合により、粘接着性シート20の引張貯蔵弾性率など弾性率や、導電性、熱伝導性などの物性を調整することができる。フィラーとしては、無機フィラーおよび有機フィラーが挙げられ、特に無機フィラーが好ましい。無機フィラーとしては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ホウ酸アルミニウムウィスカ、窒化ホウ素、結晶質シリカ、非晶質シリカの他、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル等の金属単体や、合金、アモルファスカーボンブラック、グラファイトが挙げられる。フィラーは、球状、針状、フレーク状等の各種形状を有していてもよい。粘接着性シート20には一種類のフィラーが配合されてもよいし、二種類以上のフィラーが配合されてもよい。後記のリングフレームなどフレーム部材に対する粘接着性シート20の貼着性を確保するうえでは、粘接着性シート20におけるフィラー含有割合は、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。
粘接着性シート20がフィラーを含有する場合における当該フィラーの平均粒径は、好ましくは0.005~10μm、より好ましくは0.005~1μmである。当該フィラーの平均粒径が0.005μm以上であるという構成は、粘接着性シート20において、半導体ウエハ等の被着体に対する高い濡れ性や接着性を実現するうえで好適である。当該フィラーの平均粒径が10μm以下であるという構成は、粘接着性シート20において充分なフィラー添加効果を享受するとともに耐熱性を確保するうえで好適である。フィラーの平均粒径は、例えば、光度式の粒度分布計(商品名「LA-910」,株式会社堀場製作所製)を使用して求めることができる。
粘接着性シート20は、必要に応じて一種類の又は二種類以上の他の成分を含んでいてもよい。当該他の成分としては、例えば、難燃剤、シランカップリング剤、およびイオントラップ剤が挙げられる。難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、および臭素化エポキシ樹脂が挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、およびγ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランが挙げられる。イオントラップ剤としては、例えば、ハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス、含水酸化アンチモン(例えば東亜合成株式会社製の「IXE-300」)、特定構造のリン酸ジルコニウム(例えば東亜合成株式会社製の「IXE-100」)、ケイ酸マグネシウム(例えば協和化学工業株式会社製の「キョーワード600」)、およびケイ酸アルミニウム(例えば協和化学工業株式会社製の「キョーワード700」)を挙げることができる。金属イオンとの間で錯体を形成し得る化合物もイオントラップ剤として使用することができる。そのような化合物としては、例えば、トリアゾール系化合物、テトラゾール系化合物、およびビピリジル系化合物が挙げられる。これらのうち、金属イオンとの間で形成される錯体の安定性の観点からはトリアゾール系化合物が好ましい。そのようなトリアゾール系化合物としては、例えば、1,2,3-ベンゾトリアゾール、1-{N,N-ビス(2-エチルヘキシル)アミノメチル}ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3-t-ブチル-5-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、6-(2-ベンゾトリアゾリル)-4-t-オクチル-6'-t-ブチル-4'-メチル-2,2'-メチレンビスフェノール、1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)ベンゾトリアゾール、1-(1,2-ジカルボキシジエチル)ベンゾトリアゾール、1-(2-エチルヘキシルアミノメチル)ベンゾトリアゾール、2,4-ジ-t-ペンチル-6-{(H-ベンゾトリアゾール-1-イル)メチル}フェノール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、オクチル-3-[3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル]プロピオネート、2-エチルヘキシル-3-[3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル]プロピオネート、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(1-メチル-1-フェニルエチル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-t-ブチルフェノール、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)-ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)-5-クロロ-ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ジ(1,1-ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2,2'-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル]-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール]、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、および、メチル-3-[3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル]プロピオネートが挙げられる。また、キノール化合物や、ヒドロキシアントラキノン化合物、ポリフェノール化合物など所定の水酸基含有化合物も、イオントラップ剤として使用することができる。そのような水酸基含有化合物としては、例えば、1,2-ベンゼンジオール、アリザリン、アントラルフィン、タンニン、没食子酸、没食子酸メチル、およびピロガロールが挙げられる。
粘接着性シート20の厚さは、例えば1~200μmの範囲にある。当該厚さの上限は、好ましくは100μm、より好ましくは80μmである。当該厚さの下限は、好ましくは3μm、より好ましくは5μmである。
セパレータSは、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの粘接着性シート20の表面を被覆して保護するための要素であり、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXを使用するにあたって当該フィルムから剥がされる。セパレータSとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、フッ素系剥離剤や長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙類などが、挙げられる。
このようなセパレータSの厚さは、例えば5~200μmである。また、セパレータSは長尺状であってもよい。その場合、例えば、それぞれがダイシングテープ10と粘接着性シート20とを含む複数の積層体が長尺状のセパレータS上に例えば等間隔で配され、且つ当該セパレータSが巻き回されてロールの形態とされる。
本実施形態では、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの面内方向Dにおいて、ダイシングテープ10における基材11の外周端11eおよび粘着剤層12の外周端12eから、粘接着性シート20の外周端20eが、1000μm以内、好ましくは700μm以内、より好ましくは500μm以内、より好ましくは300μm以内の距離にある。すなわち、粘接着性シート20の外周端20eは、全周にわたり、フィルム面内方向Dにおいて、基材11および粘着剤層12の外周端11e,12eに対して内側1000μmから外側1000μmまでの間、好ましくは内側700μmから外側700μmまでの間、より好ましくは内側500μmから外側500μmまでの間、より好ましくは内側300μmから外側300μmまでの間にある。ダイシングテープ10ないしその粘着剤層12とその上の粘接着性シート20とが面内方向Dにおいて実質的に同一の寸法を有する当該構成では、粘接着性シート20は、上述のように、ワーク貼着用領域に加えてフレーム部材貼着用領域を面20a側に含むこととなる。
以上のような構成を有するダイシングテープ一体型粘接着性シートXは、例えば以下のようにして製造することができる。
まず、図2(a)に示すように、長尺状のセパレータSの上に粘接着剤組成物層C1を形成する。粘接着剤組成物層C1は、粘接着性シート20形成用に調製された粘接着剤組成物をセパレータS上に塗工することによって形成することができる。粘接着剤組成物の塗工手法としては、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、およびグラビア塗工が挙げられる。
次に、図2(b)に示すように、粘接着剤組成物層C1の上に粘着剤組成物層C2を形成する。粘着剤組成物層C2は、粘着剤層12形成用に調製された粘着剤組成物を粘接着剤組成物C1上に塗工することによって形成することができる。粘着剤組成物の塗工手法としては、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、およびグラビア塗工が挙げられる。
次に、セパレータS上の粘接着剤組成物層C1および粘着剤組成物層C2の一括的な加熱処理を経ることにより、図2(c)に示すように、粘接着性シート20'および粘着剤層12'を形成する。この加熱処理では、両層を必要に応じて乾燥させ、また、両層において必要に応じて架橋反応を生じさせる。加熱温度は例えば60~175℃であり、加熱時間は例えば0.5~5分間である。粘接着性シート20'は、上述の粘接着性シート20へと加工形成されることとなるものである。粘着剤層12'は、上述の粘着剤層12へと加工形成されることとなるものである。
次に、図2(d)に示すように、粘着剤層12'上に基材11'を圧着して貼り合わせる。基材11'は、上述の基材11へと加工形成されるものである。樹脂製である基材11'は、カレンダー製膜法、有機溶媒中でのキャスティング法、密閉系でのインフレーション押出法、Tダイ押出法、共押出し法、ドライラミネート法などの製膜手法により作製することができる。製膜後のフィルムないし基材11'には、必要に応じて所定の表面処理が施される。本工程において、貼り合わせ温度は、例えば30~50℃であり、好ましくは35~45℃である。貼り合わせ圧力(線圧)は、例えば0.1~20kgf/cmであり、好ましくは1~10kgf/cmである。本工程により、セパレータSと、粘接着性シート20'と、粘着剤層12'と、基材11'との積層構造を有する長尺状の積層シート体が得られる。
次に、図3(a)に示すように、上記の積層シート体に対し、基材11'の側からセパレータSに至るまで加工刃を突入させる加工を施す(図3(a)では切断箇所を模式的に太線で表す)。例えば、積層シート体を一方向Fに一定速度で流しつつ、その方向Fに直交する軸心まわりに回転可能に配され且つ打抜き加工用の加工刃をロール表面に伴う加工刃付き回転ロール(図示略)の加工刃付き表面を、積層シート体の基材11'側に所定の押圧力を伴って当接させる。これにより、ダイシングテープ10(基材11,粘着剤層12)と粘接着性シート20とが一括的に加工形成される。それぞれがダイシングテープと粘接着性シート20とを含む複数の積層体がこのようにしてセパレータS上にて加工形成された後、図3(b)に示すように、各積層体(ダイシングテープ10,粘接着性シート20)の周囲の材料積層部がセパレータS上から取り除かれる。粘着剤層12が放射線硬化型粘着剤層である場合、この除去工程の前または後に、基材11の側から粘着剤層12に対して粘着力低減措置としての紫外線照射など放射線照射を行ってもよい。放射線照射が紫外線照射である場合、その照射量は、例えば50~500mJ/cm2であり、好ましくは100~300mJ/cm2である。ダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおいて粘着剤層12の粘着力低減措置としての放射線照射が行われる領域(図1では照射領域Rとして示す)は、例えば、粘着剤層12における粘接着性シート貼り合わせ領域内のその周縁部を除く領域である。
以上のようにして、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXを製造することができる。
ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの基材11は、上述のように、主成分としてEVAを含む。基材11が主成分としてEVAを含むという構成は、均一性高く伸張しやすい基材11ひいてはダイシングテープ10を実現するのに適し、例えば室温以下の低温領域においても、均一性高く伸張しやすい基材11ひいてはダイシングテープを実現するのに適する。ダイシングテープ一体型粘接着性シートXのダイシングテープ10ないしその基材11が均一性高く伸張しやすいことは、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXを使用して割断用エキスパンド工程を行う場合において、ダイシングテープ10上の粘接着性シート20と半導体ウエハの割断予定箇所全域に対して均一性高く割断力を作用させるのに適し、従って、割断用エキスパンド工程での良好な割断性を実現するのに適する。
加えて、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの基材11は、上述のように、3~45質量%のアイオノマー樹脂を含む。アイオノマー樹脂は、高分子主鎖間が金属イオンによって架橋されて凝集体をなす高分子材料であって耐摩耗性に優れる傾向にある。主成分としてのEVAに加えてこのようなアイオノマー樹脂を基材11が含むという構成は、EVAを主成分として含むことから均一性高く伸張しやすい基材11において適度な硬さを確保するのに適する。したがって、当該構成は、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXを使用してブレードダイシングを行う場合において、高速回転するダイシングブレードによる摩擦熱を伴う引張り作用に起因する基材11由来の繊維状屑の発生を抑制するのに適する。ダイシングテープ一体型粘接着性シートX上の半導体ウエハに対するブレードダイシング時にダイシングブレードの切り込み深さが基材11に至る場合において、基材11が主成分としてのEVAに加えてアイオノマー樹脂を含むという構成は、基材構成材料に由来する繊維状屑の発生を抑制するのに適するのである。基材11のアイオノマー樹脂含有割合が3質量%以上であるという構成は、このような繊維状屑抑制作用をダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおいて有意な程度に発現させるのに適する。基材11のアイオノマー樹脂含有割合が45質量%以下であるという構成は、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおいて、ブレードダイシング時の繊維状屑抑制作用を発現させる一方で、基材11が主成分としてEVAを含むことによる上述の効果(割断用エキスパンド工程での良好な割断性)を充分に享受するのに適する。
以上のように、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXは、ブレードダイシング時に繊維状屑の発生を抑制するのに適するとともに、割断用エキスパンド工程での良好な割断性を実現するのに適する。このようなダイシングテープ一体型粘接着性シートXは、粘接着性シート付き半導体チップを得るための手法としてブレードダイシングが行われる場合にも割断用エキスパンドが行われる場合にも、用いることができる。
ダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおける基材11は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、-15℃および引張速度100mm/分の条件(第1の条件)で行われる引張試験において示す引張弾性率が、好ましくは9MPa以上、より好ましくは10MPa以上、より好ましくは11MPa以上、より好ましくは12MPa以上である。このような構成は、粘接着性シート付き半導体チップを得るためにダイシングテープ一体型粘接着性シートXを使用して行う割断用エキスパンド工程において、エキスパンドされるダイシングテープ10ないしその基材11からダイシングテープ10上の粘接着性シート20および半導体ウエハに対して充分な割断力を作用させるうえで好ましく、従って、良好な割断性を実現するうえで好ましい。
基材11は、幅10mmの基材試験片について上記第1の条件で行われる引張試験において示す引張弾性率が、好ましくは30MPa以下、より好ましくは20MPa以下、より好ましくは15MPa以下である。このような構成は、粘接着性シート付き半導体チップを得るためにダイシングテープ一体型粘接着性シートXを使用して行う割断用エキスパンド工程において、ダイシングテープ10を均一性高く伸張させて当該ダイシングテープ10上の粘接着性シート20および半導体ウエハの割断予定箇所全域に対して均一性高く割断力を作用させるうえで好ましく、従って、割断用エキスパンド工程での良好な割断性を実現するうえで好ましい。
基材11は、幅10mmの基材試験片について上記第1の条件で行われる引張試験において歪み値10%で示す引張応力が、好ましくは25N以下、より好ましくは20N以下、より好ましくは12N以下である。また、基材11は、幅10mmの基材試験片について上記第1の条件で行われる引張試験において歪み値30%で示す引張応力が好ましくは25N以下、より好ましくは20N以下、より好ましくは18N以下である。これら構成は、粘接着性シート付き半導体チップを得るためにダイシングテープ一体型粘接着性シートXを使用して行う割断用エキスパンド工程において、ダイシングテープ10上で小片化された粘接着性シート20の端部が当該ダイシングテープ10から部分的または全体的に剥離するのを抑制するうえで好ましい。
基材11は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、25℃および引張速度100mm/分の条件(第2の条件)で行われる引張試験において示す引張弾性率が、好ましくは15MPa以下、より好ましくは10MPa以下、より好ましくは7.5MPa以下である。基材11は、幅10mmの基材試験片について前記第2の条件で行われる引張試験において歪み値10%で示す引張応力が、好ましくは15N以下、より好ましくは10N以下、より好ましくは6N以下である。また、基材11は、幅10mmの基材試験片について前記第2の条件で行われる引張試験において歪み値30%で示す引張応力が、好ましくは15N以下、より好ましくは12N以下、より好ましくは10N以下である。これら構成は、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXが半導体ウエハを保持している状態で行われる割断用エキスパンド工程の後に、複数の粘接着性シート付き半導体チップの離間距離を広げるためにダイシングテープ10の再度のエキスパンドが行われる工程において、ダイシングテープ10上の粘接着性シート20の小片の端部が当該ダイシングテープ10から部分的または全体的に剥離するのを抑制するうえで好ましい。
図4および図5は、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXが使用されて行われる半導体装置製造方法を表す。本方法は、粘接着性シート付き半導体チップを得るためのブレードダイシングを含むものである。
本方法においては、まず、図4(a)に示すように、セパレータSの剥離されたダイシングテープ一体型粘接着性シートXの粘接着性シート20上に半導体ウエハ30が貼り合わせられる。半導体ウエハ30の片面側には各種の半導体素子(図示略)が既に作り込まれ、且つ、当該半導体素子に必要な配線構造等(図示略)が当該片面上に既に形成されている。本工程では、半導体ウエハ30がダイシングテープ一体型粘接着性シートXに圧着ロール等によって押圧されて、半導体ウエハ30の素子等形成面側がダイシングテープ一体型粘接着性シートXの粘接着性シート20に対して貼り付けられる。
次に、図4(b)に示すように、半導体ウエハ30に対してダイシングを行う(ダイシング工程)。具体的には、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXに半導体ウエハ30が保持された状態で、ダイシング装置等のダイシングブレードを使用して半導体ウエハ30がダイシングされて半導体チップ単位に個片化される(図中では切断箇所を模式的に太線で表す)。これにより、チップサイズの粘接着性シート20を伴う半導体チップ31が形成されることとなる。
ダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおける粘着剤層12が放射線硬化型粘着剤層である場合、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの製造過程での上述の放射線照射に代えて、ダイシング工程の前に又は後に、基材11の側から粘着剤層12に対して粘着力低減措置としての紫外線照射など放射線照射を行ってもよい。放射線照射が紫外線照射である場合、その照射量は、例えば50~500mJ/cm2であり、好ましくは100~300mJ/cm2である。ダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおいて粘着剤層12の粘着力低減措置としての放射線照射が行われる領域(図1では照射領域Rとして示す)は、例えば、粘着剤層12における粘接着性シート貼り合わせ領域内のその周縁部を除く領域である。
そして、粘接着性シート付き半導体チップ31を伴うダイシングテープ10における半導体チップ31側を水などの洗浄液を使用して洗浄するクリーニング工程を必要に応じて経た後、粘接着性シート付き半導体チップ31をダイシングテープ10からピックアップする(ピックアップ工程)。例えば、ピックアップ対象の粘接着性シート付き半導体チップ31について、ダイシングテープ10の図中下側においてピックアップ機構のピン部材(図示略)を上昇させてダイシングテープ10を介して突き上げた後、吸着治具(図示略)によって吸着保持する。
次に、図5(a)に示すように、ピックアップされた粘接着性シート付き半導体チップ31が、所定の被着体51に対して粘接着性シート21を介して仮固着される。被着体51としては、例えば、リードフレーム、TAB(Tape Automated Bonding)フィルム、配線基板、および、別途作製した半導体チップが挙げられる。
次に、図5(b)に示すように、半導体チップ31の電極パッド(図示略)と被着体51の有する端子部(図示略)とをボンディングワイヤー52を介して電気的に接続する(ワイヤーボンディング工程)。半導体チップ31の電極パッドや被着体51の端子部とボンディングワイヤー52との結線は、加熱を伴う超音波溶接によって実現され、粘接着性シート21を熱硬化させないように行われる。ボンディングワイヤー52としては、例えば金線、アルミニウム線、または銅線を用いることができる。ワイヤーボンディングにおけるワイヤー加熱温度は、例えば80~250℃であり、好ましくは80~220℃である。また、その加熱時間は数秒~数分間である。
次に、図5(c)に示すように、被着体51上の半導体チップ31やボンディングワイヤー52を保護するための封止樹脂53によって半導体チップ31を封止する(封止工程)。本工程では、粘接着性シート21の熱硬化が進む。本工程では、例えば、金型を使用して行うトランスファーモールド技術によって封止樹脂53が形成される。封止樹脂53の構成材料としては、例えばエポキシ系樹脂を用いることができる。本工程において、封止樹脂53を形成するための加熱温度は例えば165~185℃であり、加熱時間は例えば60秒~数分間である。本工程(封止工程)で封止樹脂53の硬化が充分には進行しない場合には、本工程の後に封止樹脂53を完全に硬化させるための後硬化工程が行われる。封止工程において粘接着性シート21が完全に熱硬化しない場合であっても、後硬化工程を行うことによって封止樹脂53と共に粘接着性シート21の完全な熱硬化が可能となる。後硬化工程において、加熱温度は例えば165~185℃であり、加熱時間は例えば0.5~8時間である。
以上のようにして、半導体装置を製造することができる。
図6から図10は、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXが使用されて行われる半導体装置製造方法における一部の工程を表す。本方法は、粘接着性シート付き半導体チップを得るための割断用エキスパンド工程を含むものである。
本方法においては、まず、図6(a)および図6(b)に示すように、半導体ウエハWに分割溝30aが形成される(分割溝形成工程)。半導体ウエハWは、第1面Waおよび第2面Wbを有する。半導体ウエハWにおける第1面Waの側には各種の半導体素子(図示略)が既に作り込まれ、且つ、当該半導体素子に必要な配線構造等(図示略)が第1面Wa上に既に形成されている。本工程では、粘着面T1aを有するウエハ加工用テープT1が半導体ウエハWの第2面Wb側に貼り合わされた後、ウエハ加工用テープT1に半導体ウエハWが保持された状態で、半導体ウエハWの第1面Wa側に所定深さの分割溝30aがダイシング装置等の回転ブレードを使用して形成される。分割溝30aは、半導体ウエハWを半導体チップ単位に分離させるための空隙である(図6から図8では分割溝30aを模式的に太線で表す)。
次に、図6(c)に示すように、粘着面T2aを有するウエハ加工用テープT2の、半導体ウエハWの第1面Wa側への貼り合わせと、半導体ウエハWからのウエハ加工用テープT1の剥離とが、行われる。
次に、図6(d)に示すように、ウエハ加工用テープT2に半導体ウエハWが保持された状態で、半導体ウエハWが所定の厚さに至るまで第2面Wbからの研削加工によって薄化される(ウエハ薄化工程)。研削加工は、研削砥石を備える研削加工装置を使用して行うことができる。このウエハ薄化工程によって、本実施形態では、複数の半導体チップ31に個片化可能な半導体ウエハ30Aが形成される。半導体ウエハ30Aは、具体的には、当該ウエハにおいて複数の半導体チップ31へと個片化されることとなる部位を第2面Wb側で連結する部位(連結部)を有する。半導体ウエハ30Aにおける連結部の厚さ、即ち、半導体ウエハ30Aの第2面Wbと分割溝30aの第2面Wb側先端との間の距離は、例えば1~30μmであり、好ましくは3~20μmである。
次に、図7(a)に示すように、ウエハ加工用テープT2に保持された半導体ウエハ30Aが、セパレータSの剥離されたダイシングテープ一体型粘接着性シートXの粘接着性シート20に対して貼り合わせられる。この後、図7(b)に示すように、半導体ウエハ30Aからウエハ加工用テープT2が剥がされる。ダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおける粘着剤層12が放射線硬化性粘着剤層である場合には、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの製造過程等での上述の放射線照射に代えて、半導体ウエハ30Aの粘接着性シート20への貼り合わせの前または後に、基材11の側から粘着剤層12に対して粘着力低減措置としての紫外線照射など放射線照射を行ってもよい。放射線照射が紫外線照射である場合、その照射量は、例えば50~500mJ/cm2であり、好ましくは100~300mJ/cm2である。ダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおいて粘着剤層12の粘着力低減措置としての放射線照射が行われる領域(図1では照射領域Rとして示す)は、例えば、粘着剤層12における粘接着性シート貼り合わせ領域内のその周縁部を除く領域である。
次に、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXにおける粘接着性シート20上にリングフレーム41が貼り付けられた後、図8(a)に示すように、半導体ウエハ30Aを伴う当該ダイシングテープ一体型粘接着性シートXがエキスパンド装置の保持具42に固定される。
次に、相対的に低温の条件下での第1エキスパンド工程(割断用のクールエキスパンド工程)が、図8(b)に示すように行われ、半導体ウエハ30Aが複数の半導体チップ31へと個片化されるとともに、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの粘接着性シート20が小片の粘接着性シート21に割断されて、粘接着性シート付き半導体チップ31が得られる。本工程では、エキスパンド装置の備える中空円柱形状の突き上げ部材43が、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの図中下側においてダイシングテープ10に当接して上昇され、半導体ウエハ30Aの貼り合わされたダイシングテープ一体型粘接着性シートXのダイシングテープ10が、半導体ウエハ30Aの径方向および周方向を含む二次元方向に引き伸ばされるようにエキスパンドされる。このエキスパンドは、ダイシングテープ10において15~32MPa、好ましくは20~32MPaの範囲内の引張応力が生ずる条件で行われる。クールエキスパンド工程における温度条件は、例えば0℃以下であり、好ましくは-20~-5℃、より好ましくは-15~-5℃、より好ましくは-15℃である。クールエキスパンド工程におけるエキスパンド速度(突き上げ部材43が上昇する速度)は、好ましくは0.1~100mm/秒である。また、クールエキスパンド工程におけるエキスパンド量は、好ましくは3~16mmである。
本工程では、半導体ウエハ30Aにおいて薄肉で割れやすい部位に割断が生じて半導体チップ31への個片化が生じる。これとともに、本工程では、エキスパンドされるダイシングテープ10の粘着剤層12に密着している粘接着性シート20において各半導体チップ31が密着している各領域では変形が抑制される一方で、半導体チップ31間の分割溝に対向する箇所には、そのような変形抑制作用の生じない状態で、ダイシングテープ10に生ずる引張応力が作用する。その結果、粘接着性シート20において半導体チップ31間の分割溝に対向する箇所が割断されることとなる。本工程の後、図8(c)に示すように、突き上げ部材43が下降されて、ダイシングテープ10におけるエキスパンド状態が解除される。
次に、相対的に高温の条件下での第2エキスパンド工程が、図9(a)に示すように行われ、粘接着性シート付き半導体チップ31間の距離(離間距離)が広げられる。本工程では、エキスパンド装置の備える中空円柱形状の突き上げ部材43が再び上昇され、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXのダイシングテープ10がエキスパンドされる。第2エキスパンド工程における温度条件は、例えば10℃以上であり、好ましくは15~30℃である。第2エキスパンド工程におけるエキスパンド速度(突き上げ部材43が上昇する速度)は、例えば0.1~10mm/秒であり、好ましくは0.3~1mm/秒である。また、第2エキスパンド工程におけるエキスパンド量は、例えば3~16mmである。後記のピックアップ工程にてダイシングテープ10から粘接着性シート付き半導体チップ31を適切にピックアップ可能な程度に、本工程では粘接着性シート付き半導体チップ31の離間距離が広げられる。本工程の後、図9(b)に示すように、突き上げ部材43が下降されて、ダイシングテープ10におけるエキスパンド状態が解除される。エキスパンド状態解除後にダイシングテープ10上の粘接着性シート付き半導体チップ31の離間距離が狭まることを抑制するうえでは、エキスパンド状態を解除するより前に、ダイシングテープ10における半導体チップ31保持領域より外側の部分を加熱して収縮させるのが好ましい。
次に、粘接着性シート付き半導体チップ31を伴うダイシングテープ10における半導体チップ31側を水などの洗浄液を使用して洗浄するクリーニング工程を必要に応じて経た後、図10に示すように、粘接着性シート付き半導体チップ31をダイシングテープ10からピックアップする(ピックアップ工程)。例えば、ピックアップ対象の粘接着性シート付き半導体チップ31について、ダイシングテープ10の図中下側においてピックアップ機構のピン部材44を上昇させてダイシングテープ10を介して突き上げた後、吸着治具45によって吸着保持する。
半導体装置製造方法おいては、図6(c)を参照して上述した過程を経た後、図6(d)を参照して上述したウエハ薄化工程に代えて、図11に示すウエハ薄化工程を行ってもよい。図11に示すウエハ薄化工程では、ウエハ加工用テープT2に半導体ウエハWが保持された状態で、当該ウエハが所定の厚さに至るまで第2面Wbからの研削加工によって薄化されて、複数の半導体チップ31を含んでウエハ加工用テープT2に保持された半導体ウエハ分割体30Bが形成される。本工程では、分割溝30aそれ自体が第2面Wb側に露出するまでウエハを研削する手法(第1の手法)を採用してもよいし、第2面Wb側から分割溝30aに至るより前までウエハを研削し、その後、回転砥石からウエハへの押圧力の作用によって分割溝30aと第2面Wbとの間にクラックを生じさせて半導体ウエハ分割体30Bを形成する手法(第2の手法)を採用してもよい。採用される手法に応じて、図6(a)および図6(b)を参照して上述したように形成される分割溝30aの、第1面Waからの深さは、適宜に決定される。図11では、第1の手法を経た分割溝30a、または、第2の手法を経た分割溝30aおよびこれに連なるクラックについて、模式的に太線で表す。本実施形態では、セパレータSの剥離されたダイシングテープ一体型粘接着性シートXに対し、このようにして作製される半導体ウエハ分割体30Bが上述の半導体ウエハ30Aの代わりに貼り合わされたうえで、図7から図9を参照して上述した各工程が行われてもよい。
図12(a)および図12(b)は、セパレータSの剥離されたダイシングテープ一体型粘接着性シートXに半導体ウエハ分割体30Bが貼り合わされた後に行われる第1エキスパンド工程(クールエキスパンド工程)を表す。本工程では、エキスパンド装置の備える中空円柱形状の突き上げ部材43が、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの図中下側においてダイシングテープ10に当接して上昇され、半導体ウエハ分割体30Bの貼り合わされたダイシングテープ一体型粘接着性シートXのダイシングテープ10が、半導体ウエハ分割体30Bの径方向および周方向を含む二次元方向に引き伸ばされるようにエキスパンドされる。このエキスパンドは、ダイシングテープ10において、例えば1~100MPa、好ましくは5~40MPaの範囲内の引張応力が生ずる条件で行われる。本工程における温度条件は、例えば0℃以下であり、好ましくは-20~-5℃、より好ましくは-15~-5℃、より好ましくは-15℃である。本工程におけるエキスパンド速度(突き上げ部材43が上昇する速度)は、好ましくは1~500mm/秒である。また、本工程におけるエキスパンド量は、好ましくは50~200mmである。このようなクールエキスパンド工程により、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの粘接着性シート20が小片の粘接着性シート21に割断されて粘接着性シート付き半導体チップ31が得られる。具体的に、本工程では、エキスパンドされるダイシングテープ10の粘着剤層12に密着している粘接着性シート20において、半導体ウエハ分割体30Bの各半導体チップ31が密着している各領域では変形が抑制される一方で、半導体チップ31間の分割溝30aに対向する箇所には、そのような変形抑制作用の生じない状態で、ダイシングテープ10に生ずる引張応力が作用する。その結果、粘接着性シート20において半導体チップ31間の分割溝30aに対向する箇所が割断されることとなる。
半導体装置製造方法おいては、セパレータSの剥離されたダイシングテープ一体型粘接着性シートXに対し、上述の半導体ウエハ30Aまたは半導体ウエハ分割体30Bに代えて、以下のようにして作製される半導体ウエハ30Cが貼り合わせられてもよい。
図13(a)および図13(b)に示すように、まず、半導体ウエハWに改質領域30bが形成される。半導体ウエハWは、第1面Waおよび第2面Wbを有する。半導体ウエハWにおける第1面Waの側には各種の半導体素子(図示略)が既に作り込まれ、且つ、当該半導体素子に必要な配線構造等(図示略)が第1面Wa上に既に形成されている。本工程では、粘着面T3aを有するウエハ加工用テープT3が半導体ウエハWの第1面Wa側に貼り合わされた後、ウエハ加工用テープT3に半導体ウエハWが保持された状態で、ウエハ内部に集光点の合わせられたレーザー光がウエハ加工用テープT3とは反対の側から半導体ウエハWに対してその分割予定ラインに沿って照射され、多光子吸収によるアブレーションに因って半導体ウエハW内に改質領域30bが形成される。改質領域30bは、半導体ウエハWを半導体チップ単位に分離させるための脆弱化領域である。半導体ウエハにおいてレーザー光照射によって分割予定ライン上に改質領域30bを形成する方法については、例えば特開2002-192370号公報に詳述されている。当該方法において、本実施形態でのレーザー光照射条件は、例えば以下の条件の範囲内で適宜に調整される。
レーザー光照射条件
(A)レーザー光
レーザー光源 半導体レーザー励起Nd:YAGレーザー
波長 1064nm
レーザー光スポット断面積 3.14×10-8cm2
発振形態 Qスイッチパルス
繰り返し周波数 100kHz以下
パルス幅 1μs以下
出力 1mJ以下(1パルスあたり)
レーザー光品質 TEM00
偏光特性 直線偏光
(B)集光用レンズ
倍率 100倍以下
NA 0.55
レーザー光波長に対する透過率 100%以下
(C)半導体基板が載置される載置台の移動速度 280mm/秒以下
次に、ウエハ加工用テープT3に半導体ウエハWが保持された状態で、半導体ウエハWが所定の厚さに至るまで第2面Wbからの研削加工によって薄化されて、図13(c)に示すように、複数の半導体チップ31に個片化可能な半導体ウエハ30Cが形成される(ウエハ薄化工程)。本実施形態では、セパレータSの剥離されたダイシングテープ一体型粘接着性シートXに対し、以上のようにして作製される半導体ウエハ30Cが半導体ウエハ30Aの代わりに貼り合わせられたうえで、図7から図9を参照して上述した各工程が行われてもよい。
図14(a)および図14(b)は、セパレータSの剥離されたダイシングテープ一体型粘接着性シートXに対して半導体ウエハ30Cが貼り合わされた後に行われる第1エキスパンド工程(クールエキスパンド工程)を表す。本工程では、エキスパンド装置の備える中空円柱形状の突き上げ部材43が、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの図中下側においてダイシングテープ10に当接して上昇され、半導体ウエハ30Cの貼り合わされたダイシングテープ一体型粘接着性シートXのダイシングテープ10が、半導体ウエハ30Cの径方向および周方向を含む二次元方向に引き伸ばされるようにエキスパンドされる。このエキスパンドは、ダイシングテープ10において、例えば1~100MPa、好ましくは5~40MPaの範囲内の引張応力が生ずる条件で行われる。本工程における温度条件は、例えば0℃以下であり、好ましくは-20~-5℃、より好ましくは-15~-5℃、より好ましくは-15℃である。本工程におけるエキスパンド速度(突き上げ部材43が上昇する速度)は、好ましくは1~500mm/秒である。また、本工程におけるエキスパンド量は、好ましくは50~200mmである。このようなクールエキスパンド工程により、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXの粘接着性シート20が小片の粘接着性シート21に割断されて粘接着性シート付き半導体チップ31が得られる。具体的に、本工程では、半導体ウエハ30Cにおいて脆弱な改質領域30bにクラックが形成されて半導体チップ31への個片化が生じる。これとともに、本工程では、エキスパンドされるダイシングテープ10の粘着剤層12に密着している粘接着性シート20において、半導体ウエハ30Cの各半導体チップ31が密着している各領域では変形が抑制される一方で、ウエハのクラック形成箇所に対向する箇所には、そのような変形抑制作用の生じない状態で、ダイシングテープ10に生ずる引張応力が作用する。その結果、粘接着性シート20において半導体チップ31間のクラック形成箇所に対向する箇所が割断されることとなる。
以上のように、ダイシングテープ一体型粘接着性シートXは粘接着性シート付き半導体チップを得るうえで使用することができる。ダイシングテープ一体型粘接着性シートXは、複数の半導体チップを積層して3次元実装をする場合における粘接着性シート付き半導体チップを得るうえでも使用することができる。そのような3次元実装における半導体チップ31間には、粘接着性シート21と共にスペーサが介在していてもよいし、スペーサが介在していなくてもよい。
〔実施例1〕
〈ダイシングテープの作製〉
冷却管と、窒素導入管と、温度計と、撹拌装置とを備える反応容器内で、アクリル酸ドデシル100モル部と、アクリル酸2-ヒドロキシエチル(2HEA)20モル部と、これらモノマー成分100質量部に対して0.2質量部の重合開始剤としての過酸化ベンゾイルと、重合溶媒としてのトルエンとを含む混合物を、60℃で10時間、窒素雰囲気下で撹拌した(重合反応)。これにより、アクリル系ポリマーP1を含有するポリマー溶液を得た。当該ポリマー溶液中のアクリル系ポリマーP1の重量平均分子量(Mw)は46万であった。次に、このアクリル系ポリマーP1を含有するポリマー溶液と、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)と、付加反応触媒としてのジブチル錫ジラウリレートとを含む混合物を、室温で48時間、空気雰囲気下で撹拌した(付加反応)。当該反応溶液において、アクリル系ポリマーP1における2HEA由来ユニットないしその水酸基の総量に対するMOI配合量のモル比率は0.8である。また、当該反応溶液において、ジブチル錫ジラウリレートの配合量は、アクリル系ポリマーP1100質量部に対して0.01質量部である。この付加反応により、側鎖にメタクリレート基を有するアクリル系ポリマーP2を含有するポリマー溶液を得た。次に、当該ポリマー溶液に、アクリル系ポリマーP2100質量部に対して1質量部のポリイソシアネート化合物(商品名「コロネートL」,東ソー株式会社製)と、5質量部の光重合開始剤(商品名「イルガキュア127」,BASF社製)とを加えて混合し、且つ、当該混合物の室温での粘度が500mPa・sになるように当該混合物についてトルエンを加えて希釈し、粘着剤溶液を得た。次に、シリコーン離型処理の施された面を有するPETセパレータ(厚さ38μm)のシリコーン離型処理面上にアプリケーターを使用して粘着剤溶液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜について130℃で2分間の加熱乾燥を行い、PETセパレータ上に厚さ10μmの粘着剤層を形成した。次に、ラミネーターを使用して、この粘着剤層の露出面にアイオノマーブレンドEVA製の基材S1を室温で貼り合わせた。基材S1は、酢酸ビニル重量分率が9%のエチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)にアイオノマー樹脂がブレンドされた樹脂材料から成形された厚さ80μmのフィルムであり、そのアイオノマー樹脂の含有割合は5質量%である。このアイオノマー樹脂は、エチレン-メタクリル酸共重合体とそれを架橋するZnイオンとを含み、共重合体中のメタクリル酸の重量分率が3%であり、且つメタクリル酸由来のカルボキシ基の中和度が50%である。以上のようにしてダイシングテープを作製した。
〈粘接着性シートの作製〉
アクリル樹脂(アクリル酸エチルとアクリル酸ブチルとアクリロニトリルとグリシジルメタクリレートとの共重合体,重量平均分子量は120万,ガラス転移温度は0℃,エポキシ価は0.4eq/kg)55質量部と、固形フェノール樹脂(商品名「MEHC-7851SS」,23℃で固形,明和化成株式会社製)20質量部と、液状フェノール樹脂(商品名「MEH-8000H」,23℃で液状,明和化成株式会社製)2質量部と、シリカフィラー(商品名「SO-E2」,平均粒径は0.5μm,株式会社アドマテックス製)22質量部とを、メチルエチルケトンに加えて混合し、室温での粘度が700mPa・sになるように濃度を調整し、接着剤組成物を得た。次に、離型処理の施された面を有するPETセパレータ(厚さ38μm)の離型処理面上にアプリケーターを使用して接着剤組成物を塗布して塗膜を形成し、この塗膜について130℃で2分間の加熱乾燥を行い、PETセパレータ上に厚さ10μmのダイボンドフィルムとしての粘接着性シートを形成した。
〈ダイシングテープ一体型粘接着性シートの作製〉
上述のダイシングテープからPETセパレータを剥離した後、ダイシングテープにおいて露出した粘着剤層と、PETセパレータを伴う上述の粘接着性シートとを、ラミネーターを使用して室温で貼り合わせ、積層シート体を得た。次に、この積層シート体に対し、ダイシングテープのアイオノマーブレンドEVA基材の側からセパレータに至るまで加工刃を突入させる打抜き加工を行った。具体的には、積層シート体を一方向に10m/分の速度で流しつつ、その方向に直交する軸心まわりに回転可能に配され且つ円形打抜き加工用のトムソン刃がロール表面に巻き付けられた加工刃付き回転ロールの加工刃付き表面を、積層シート体のアイオノマーブレンドEVA基材側に所定の押圧力を伴って当接させて打抜き加工を行った。この打抜き加工に使用した回転ロールの円周長さ即ち周囲長さは378.9mmである。また、回転ロール表面に巻き付けられたトムソン刃は、SUS製であり、直径370mmの円を打抜き加工可能にロール表面に配置されており、刃の高さは0.3mmであり、刃先のなす刃角は50°である。このような打抜き加工により、ダイシングテープと粘接着性シートとが円盤形状に一括的に加工形成され、ダイシングテープ一体型粘接着性シートが形成された。次に、形成されたダイシングテープ一体型粘接着性シートの周囲の材料積層部をセパレータ上から取り除いた。次に、ダイシングテープにおける粘着剤層に対して基材の側から紫外線を照射した。紫外線照射においては、高圧水銀ランプを使用し、照射積算光量を350mJ/cm2とした。以上のようにして、ダイシングテープとダイボンドフィルムとしての粘接着性シートとを含む積層構造を有する実施例1のダイシングテープ一体型粘接着性シートを作製した。
〔実施例2〕
基材S1の代わりにアイオノマーブレンドEVA製の基材S2を用いたこと以外は実施例1のダイシングテープ一体型粘接着性シートと同様にして、実施例2のダイシングテープ一体型粘接着性シートを作製した。基材S2は、上記アイオノマー樹脂の含有割合が5質量%ではなく10質量%であること以外は、基材S1と同様の構成を有する。
〔実施例3〕
基材S1の代わりにアイオノマーブレンドEVA製の基材S3を用いたこと以外は実施例1のダイシングテープ一体型粘接着性シートと同様にして、実施例3のダイシングテープ一体型粘接着性シートを作製した。基材S3は、上記アイオノマー樹脂の含有割合が5質量%ではなく20質量%であること以外は、基材S1と同様の構成を有する。
〔実施例4〕
基材S1の代わりにアイオノマーブレンドEVA製の基材S4を用いたこと以外は実施例1のダイシングテープ一体型粘接着性シートと同様にして、実施例5のダイシングテープ一体型粘接着性シートを作製した。基材S4は、酢酸ビニル重量分率が14%のエチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)にアイオノマー樹脂がブレンドされた樹脂材料から成形された厚さ80μmのフィルムであり、そのアイオノマー樹脂の含有割合は10質量%である。このアイオノマー樹脂は、エチレン-メタクリル酸共重合体とそれを架橋するZnイオンとを含み、共重合体中のメタクリル酸の重量分率が3%であり、且つメタクリル酸由来のカルボキシ基の中和度が50%である。
〔実施例5〕
基材S1の代わりにアイオノマーブレンドEVA製の基材S5を用いたこと以外は実施例1のダイシングテープ一体型粘接着性シートと同様にして、実施例5のダイシングテープ一体型粘接着性シートを作製した。基材S5は、上記アイオノマー樹脂の含有割合が5質量%ではなく30質量%であること以外は、基材S1と同様の構成を有する。
〔実施例6〕
基材S1の代わりにアイオノマーブレンドEVA製の基材S6を用いたこと以外は実施例1のダイシングテープ一体型粘接着性シートと同様にして、実施例6のダイシングテープ一体型粘接着性シートを作製した。基材S6は、上記アイオノマー樹脂の含有割合が5質量%ではなく40質量%であること以外は、基材S1と同様の構成を有する。
〔比較例1,2〕
基材S1の代わりにEVA製の基材S7(比較例1)またはEVA製の別の基材S8(比較例2)を用いたこと以外は実施例1のダイシングテープ一体型粘接着性シートと同様にして、比較例1,2のダイシングテープ一体型粘接着性シートを作製した。基材S7は、酢酸ビニル重量分率が9%のエチレン-酢酸ビニル共重合体から成形された厚さ124μmのフィルムである。基材S8は、酢酸ビニル重量分率が14%のエチレン-酢酸ビニル共重合体から成形された厚さ129μmのフィルムである。
〔引張弾性率〕
実施例1~6および比較例1,2のダイシングテープ一体型粘接着性シートで用いられる各基材について、次のようにして引張弾性率を調べた。まず、基材から、そのMD方向に延びる15mmの長さと10mmの幅を有する試験片(第1試験片)、および、MD方向に直交するTD方向に延びる15mmの長さと10mmの幅を有する試験片(第2試験片)を、切り出した。そして、各試験片について、引張試験機(商品名「オートグラフ」,株式会社島津製作所製)を使用して引張試験を行い、引張弾性率を測定した。本引張試験において、初期チャック間距離は10mmであり、温度条件は-15℃であり、引張速度は100mm/分である。第1試験片の引張弾性率(MD方向)および第2試験片の引張弾性率(MPa)の測定結果を表1に掲げる。
また、実施例1~6および比較例1,2のダイシングテープ一体型粘接着性シートで用いられる各基材について、引張試験における温度条件を-15℃から25℃に変えること以外は上述の調べ方と同様にして、MD方向およびTD方向の引張弾性率(MPa)を調べた。その結果を表1に掲げる。
〔ブレードダイシングでの繊維状屑〕
実施例1~6および比較例1,2の各ダイシングテープ一体型粘接着性シートについて、以下の過程に使用された場合における繊維状屑の発生の程度を調べた。
まず、使用するダイシングテープ一体型粘接着性シートのダイシングテープ粘着剤層に対してダイシングテープ基材の側から紫外線の照射を行った。照射領域は、粘接着性シートのリングフレーム貼付け領域に対応する周縁部、を除く領域である。照射積算光量は350mJ/cm2である。
次に、このダイシングテープ一体型粘接着性シートの粘接着性シートに対してシリコンウエハ(直径8インチ,厚さ50μm,東京化工株式会社製)を貼り合わせ且つリングフレームを貼り付けた後、図4(b)を参照して上述したようなフルカットダイシングのダイシング工程を行った。具体的には、ダイシングテープ一体型粘接着性シートの粘接着性シートとその上のシリコンウエハにおいて、ダイシング装置(商品名「DFD6260」,株式会社ディスコ製)を使用して行うブレードダイシングにより、個片化用の分割溝(一区画10mm×10mmの格子状をなす)を形成した。このブレードダイシングにおいては、まず、Z1ブレード(商品名「203O-SE 27HCDD」,株式会社ディスコ製)によってブレード回転数40000rpmおよびダイシング速度50mm/s秒の条件でウエハ表面からウエハをその厚さ半分の深さまで切削し、その後、Z2ブレード(商品名「203O-SE 27HCBB」,株式会社ディスコ製)によってブレード回転数45000rpmおよびダイシング速度50mm/s秒の条件でダイシングテープ基材に至るまで切削した(本工程の総切削深さは75μmである)。このようなダイシング工程中、回転するブレードおよびシリコンウエハに向けて流水が供給し続けられた(水供給量は1L/分,水温は25℃)。
実施例1~6および比較例1,2の各ダイシングテープ一体型粘接着性シートを使用して行った以上のような過程を経た後、シリコンウエハ上の繊維状屑の付着量の程度について調べた。具体的には、ダイシング工程を経たシリコンウエハ上の所定の5箇所のそれぞれにおいて、長さ50μm以上の繊維状屑をカウントし、その5箇所での繊維状屑の総数を5で除した値(平均本数)を算出した。カウント箇所は、形成された分割溝の交差箇所のうち、シリコンウエハ中央に最も近い交差箇所を含む一つの十字ラインと、最外に位置し且つ90度間隔でウエハ周方向に互いに離隔する四つの交差箇所に係る十字ラインである(各十字ラインに含まれる両ラインは2チップ分の長さを有する)。そして、当該平均本数が0である場合を優と評価し、当該平均本数が1~10である場合を良と評価し、当該平均本数が10を超える場合を不可と評価した。繊維状屑の平均本数および評価結果を表1に掲げる。
〔割断性〕
実施例1~6および比較例1,2の各ダイシングテープ一体型粘接着性シートについて、以下の過程に使用される場合の割断性を調べた。
まず、シリコンウエハ(直径12インチ,厚さ780μm,東京化工株式会社製)の内部に、当該ウエハをチップ単位に分割するための脆弱化領域としての改質領域を形成した。具体的には、レーザー加工装置(商品名「ML300-Integration」,株式会社東京精密製)を使用して、シリコンウエハ内部に集光点を合わせたレーザー光を、当該シリコンウエハにおける格子状(一区画10mm×10mmの格子状)の分割予定ラインに沿って照射して、ウエハ内部の表面側に改質領域を形成した。レーザー光照射条件は、下記のとおりである。
<レーザー光照射条件>
(A)レーザー光
レーザー光源 半導体レーザー励起Nd:YAGレーザー
波長 1064nm
レーザー光スポット断面積 3.14×10-8cm2
発振形態 Qスイッチパルス
繰り返し周波数 100kHz
パルス幅 1ns
出力 20μJ/パルス
レーザー光品質 TEM00
偏光特性 直線偏光
(B)集光用レンズ
倍率 50倍
NA 0.55
レーザー光波長に対する透過率 60%
(C)半導体基板が載置される載置台の移動速度 100mm/秒
次に、内部に改質領域の形成された上記シリコンウエハをその裏面側から研削して薄化した。具体的には、当該シリコンウエハの表面側にバックグラインド用保護テープ(商品名「UB-3083D」,日東電工株式会社製)を貼り合わせたうえで、バックグラインド装置(商品名「DGP8760」,株式会社ディスコ製)を使用して、当該シリコンウエハについてその厚さが20μmになるまで研削した。
次に、使用するダイシングテープ一体型粘接着性シートのダイシングテープ粘着剤層に対してダイシングテープ基材の側から紫外線の照射を行った。照射領域は、粘接着性シートのリングフレーム貼付け領域に対応する周縁部、を除く領域である。照射積算光量は350mJ/cm2である。
次に、このダイシングテープ一体型粘接着性シートの粘接着性シートに対して上記薄化後のシリコンウエハの裏面側を貼り合わせ且つリングフレームを貼り付けた後、図14を参照して上述したような割断用のクールエキスパンド工程を行った。具体的には、ダイセパレート装置(商品名「ダイセパレータ DDS2300」,株式会社ディスコ製)を使用して、そのクールエキスパンドユニットにて、シリコンウエハを伴うダイシングテープ一体型粘接着性シートのダイシングテープをエキスパンドした。このエキスパンド工程において、温度は-15℃であり、エキスパンド速度は200mm/秒であり、エキスパンド量は12mmである。
次に、図9を参照して上述したような離間用のエキスパンド工程を行った。具体的には、ダイセパレート装置(商品名「ダイセパレータ DDS2300」,株式会社ディスコ製)を使用して、そのヒートエキスパンドユニットにて、第1エキスパンド工程を経たシリコンウエハを伴うダイシングテープ一体型粘接着性シートのダイシングテープをエキスパンドし且つその周縁領域に熱収縮を生じさせた。このエキスパンド工程において、エキスパンド量は10mmであり、ダイシングテープ一体型粘接着性シートにおけるウエハ保持領域の周囲に20mm離れた位置から吹き付けられる熱風に関し、ヒート温度は250℃、風量は40L/分、ローテーションスピードは3°/秒である。
実施例1~6および比較例1,2の各ダイシングテープ一体型粘接着性シートを使用して行った以上のような過程を経た後、半導体ウエハに含まれる半導体チップの総数に対する、割断され且つ浮き(ダイシングテープからの部分的または全体的な剥離)のない粘接着性シートを伴う半導体チップの総数の割合を調べた。そして、割断性について、当該割合が90%以上である場合を優と評価し、当該割合が70%以上かつ90%未満である場合を良と評価し、当該割合が70%未満である場合を不可と評価した。この評価結果を表1に掲げる。
[評価]
実施例1~6のダイシングテープ一体型粘接着性シートは、ブレードダイシング時に繊維状屑の発生を抑制するのに適するとともに、割断用エキスパンド工程での良好な割断性を実現するのに適する。比較例1,2のダイシングテープ一体型粘接着性シートは、ブレードダイシング時に多量の繊維状屑を生ずる。
Figure 0006995612000001
X ダイシングテープ一体型粘接着性シート
10 ダイシングテープ
11 基材
11e 外周端
12 粘着剤層
12e 外周端
20,21 粘接着性シート
20e 外周端
W,30,30A,30C 半導体ウエハ
30B 半導体ウエハ分割体
30a 分割溝
30b 改質領域
31 半導体チップ

Claims (8)

  1. 主成分としてのエチレン-酢酸ビニル共重合体および3~45質量%のアイオノマー樹脂を含む基材、並びに粘着剤として添加型放射線硬化性粘着剤、内在型放射線硬化性粘着剤、加熱発泡型粘着剤、又は感圧性粘着剤を含む粘着剤層であり、添加型放射線硬化性粘着剤はアクリル系粘着剤のベースポリマーと、放射線重合性の炭素-炭素二重結合等の官能基を有する放射線重合性のモノマー成分及び/又はオリゴマー成分とを含有し、内在型放射線硬化性粘着剤、加熱発泡型粘着剤、及び感圧性粘着剤はベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含有するものである粘着剤層、を含む積層構造を有するダイシングテープと、
    前記ダイシングテープにおける前記粘着剤層に剥離可能に密着している粘接着性シートと、を備えるダイシングテープ一体型粘接着性シート。
  2. 前記基材は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、-15℃および引張速度100mm/分の条件で行われる引張試験において9MPa以上の引張弾性率を示す、請求項1に記載のダイシングテープ一体型粘接着性シート。
  3. 前記基材は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、-15℃および引張速度100mm/分の条件で行われる引張試験において30MPa以下の引張弾性率を示す、請求項1または2に記載のダイシングテープ一体型粘接着性シート。
  4. 前記基材は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、-15℃および引張速度100mm/分の条件で行われる引張試験において、歪み値10%で25N以下の引張応力を示す、請求項1から3のいずれか一つに記載のダイシングテープ一体型粘接着性シート。
  5. 前記基材は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、-15℃および引張速度100mm/分の条件で行われる引張試験において、歪み値30%で25N以下の引張応力を示す、請求項1から4のいずれか一つに記載のダイシングテープ一体型粘接着性シート。
  6. 前記基材は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、25℃および引張速度100mm/分の条件で行われる引張試験において15MPa以下の引張弾性率を示す、請求項1から5のいずれか一つに記載のダイシングテープ一体型粘接着性シート。
  7. 前記基材は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、25℃および引張速度100mm/分の条件で行われる引張試験において、歪み値10%で15N以下の引張応力を示す、請求項1から6のいずれか一つに記載のダイシングテープ一体型粘接着性シート。
  8. 前記基材は、幅10mmの基材試験片について初期チャック間距離10mm、25℃および引張速度100mm/分の条件で行われる引張試験において、歪み値30%で15N以下の引張応力を示す、請求項1から7のいずれか一つに記載のダイシングテープ一体型粘接着性シート。
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