(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に粘着層（Ａ）を設けた、厚さが１０μｍ以上１００μｍ以下で引張弾性率が４．９ＭＰａ以上１４．７ＭＰａ以下である軟質樹脂からなる層（Ｂ）と、片面に粘着層（Ｃ）を設けた、厚さが１０μｍ以上２５０μｍ以下で引張弾性率が２９４ＭＰａ以上３９２３ＭＰａ以下の樹脂からなる層（Ｄ）とを、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄの順になるように貼り合わせてなるダイシング用粘着フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウエハ、化合物ウエハ等の薄板状材料をチップに切断分離する際に、材料を貼付け保持するためのダイシング用粘着フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコン、ガリウム砒素等の半導体ウエハは、歩留り向上のため大口径のものが生産され、これに微細回路を形成した後ＩＣチップ等の小片に切断分離（ダイシング）された後に、次工程のダイボンド工程に移される。この際、半導体ウエハは予め粘着剤が塗布されたフィルム、シート、テープ等の粘着材料に貼着された状態でダイシング、洗浄、乾燥、エキスパンディング、ピックアップ、ダイボンディングの各工程が加えられる。
このダイシング工程においては、毎分数万回転の高速で回転する薄い砥石がウエハを切断しながら移動すると共に、切削粉を洗い流す水を激しく吹き付ける結果、ウエハ及び切断されたチップには大きな剥離力が加わるため、これに対抗するために必要な粘着力を持つ粘着フィルム（用途によりフィルム、シート、テープ等の材料形態があるが、以後フィルムで代表させて説明する）が使われている。
ところで、ダイシング後のダイボンディング工程では、通常粘着フィルムに貼付けられたチップをコレットで真空吸着し、必要に応じて粘着フィルム裏面からニードルによる突上げを併用してピックアップするので、その際、チップが容易かつ確実に粘着フィルムからはがれる程度のあまり強すぎない粘着力を持つフィルムが要求され、その目的に合う粘着フィルムが供給されていた。ところが、近年、電子機器等のＩＣ組み込み製品の小型化、薄型化が進む中で、ウエハチップの薄型化が要求されつつある。
チップが薄くなった場合、その強度が弱くなる。このため、従来のダイシングフィルムを用いてダイシングしピックアップすると、チップ強度がフィルムの粘着力に負けて破損することがある。さらに、チップが薄くなった場合、チッピング（チップ周辺のカケ）の半導体特性に及ぼす影響が大きくなるが、チッピングを抑えるため、ダイシングフィルムの基材フィルムを硬質にするとピックアップ時にフィルムが変形しにくくなり、剥離力が大きくなるという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、薄型ウエハをダイシングする際に、チップ飛びが起きない程度に十分なチップ保持力と、チッピングが起きにくい程度に十分なフィルムの弾性率を有する層と、ピックアップする際にチップを破損しない程度に十分な剥離力を有する層との多層構成からなるダイシング用粘着フィルムを提供することを目的とする
【０００４】
【課題を解決するための手段】
かかる目的は本発明によれば、片面に粘着層（Ａ）を設けた、厚さが１０μｍ以上１００μｍ以下で引張弾性率が４．９ＭＰａ以上１４．７ＭＰａ以下である軟質樹脂からなる層（Ｂ）と、片面に粘着層（Ｃ）を設けた、厚さが１０μｍ以上２５０μｍ以下で引張弾性率が２９４ＭＰａ以上３９２３ＭＰａ以下の樹脂からなる層（Ｄ）とを、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄの順になるように貼り合わせてなるダイシング用粘着フィルムを用いることにより達成される。
半導体ウエハ等をダイシングする際、ウエハを保持するフィルムは十分硬質で、ダイシング時のカッタ刃による振動を抑制できるものが好ましく、また、粘着剤はダイシング時に切断されたチップが飛散することがないよう十分粘着力が大きいことが好ましい。一方、切断されたチップをピックアップする際は、容易にチップが剥離するよう粘着力は十分小さく、剥離がチップ周辺から段階的に進行し得るよう十分軟質であることが好ましい。
本発明によれば、ダイシングの際チップを固着するために要求される比較的硬質な支持体とピックアップの際、容易にチップを垂直方向に引き剥がせるために要求される比較的軟質な支持体とを貼り合わせた粘着剤付フィルムが提供される。この粘着フィルムを用いることにより、ダイシング時には比較的硬質なフィルムでチップが固着され、ダイシング時の衝撃等でチップが飛ばされたり、チッピングが発生するのを防止し、ピックアップの際には硬質フィルムを取り除き比較的軟質なフィルムだけに保持された状態とすることにより、容易にピックアップでき、チップの破損を防止することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるフィルムは、片面に粘着層（Ａ）を設けた厚さが１０μｍ以上１００μｍ以下の引張弾性率が４．９ＭＰａ以上１４．７ＭＰａ以下である軟質樹脂からなる層（Ｂ）と、片面に粘着層（Ｃ）を設けた厚さが１０μｍ以上２５０μｍ以下で引張弾性率が２９４ＭＰａ以上３９２３ＭＰａ以下の樹脂層からなる層（Ｄ）とをＡ／Ｂ／Ｃ／Ｄの順になるように貼り合わせたフィルムである。
Ｂ層には引張弾性率が４．９ＭＰａ以上１４．７ＭＰａ以下である軟質樹脂フイルムを用いる。引張弾性率が４．９ＭＰａ未満ではチップの保持が不十分となり、ダイシングの際、チッピングの発生が著しくなる。またＢ層の引張弾性率が大きくなりすぎるとＣ／Ｄ層をＡ／Ｂ層から剥離した後もフィルムが硬く、ピックアップの際のフィルム変形が不十分となり剥離力が大きくなる。
Ｂ層に用いられるフィルム基材としては、例えば軟質塩化ビニル、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等の軟質樹脂が好ましい。また、低密度ポリエチレン／プロピレン・ブデン１とポリプロピレンの混合樹脂／低密度ポリエチレンや低密度ポリエチレン／エチレン・酢酸ビニル共重合体／低密度ポリエチレン等の３層構成のフィルムをＢ層としてもよい。厚さは１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、１０μｍ未満ではダイシングの際、Ｂ層を切断することがあり好ましくない。また１００μｍを超えるとフィルムが変形しにくくなり、ピックアップの際に剥離力が大きくなるため好ましくない。
【０００６】
Ｄ層には、引張弾性率が２９４ＭＰａ以上３９２３ＭＰａ以下の樹脂を用いる。引張弾性率が２９４ＭＰａ未満ではダイシング時のチップ保持が不十分となり、チッピングを抑えることができない。また引張弾性率が３９２３ＭＰａを超えるとＡ／Ｂ層からの剥離の際、変形しにくいため剥離が困難となる。Ｄ層に用いられるフィルム基材としては、例えば高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、２軸延伸ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド等の比較的硬質な樹脂を用いる。
厚さは１０μｍ以上２５０μｍ以下が好ましく、１０μｍ未満ではダイシング時のチップの保持が不十分となり、チッピングを抑えることができない。また、２５０μｍを超えるとＡ／Ｂ層からの剥離の際、変形しにくいため剥離困難となる。
【０００７】
Ａ層の粘着剤は、アクリル系樹脂、天然ゴム、合成ゴム、シリコンゴム等が用いられるが、半導体ウエハ等を被着体を汚染することが少ないアクリル系樹脂が好ましい。さらに好ましくは、架橋硬化後のＴｇが５℃以上のアクリル系樹脂である。Ｔｇが５℃以上のアクリル系樹脂は、ピックアツプ時のフィルム面垂直方向へのチップの剥離の際、わずかなフィルム変形にも追従して変形し、剥離力が過度に大きくなることを抑えるためピックアップを容易にすると共に、チップへのダメージを防止する。また、アクリル系樹脂を放射線架橋型とすることにより、ピックアップの前にＡ層粘着剤を放射線照射により硬化して粘着力を低下させて剥離力を小さくすることも好ましい。ここでいうＴｇとはｔａｎδの温度依存性測定によって得られたものである。
Ｃ層の粘着剤は、アクリル系樹脂、天然ゴム、合成ゴム等が用いられるが特に制約はない。
【０００８】
本発明に用いるフィルムは、Ｔ型ダイやインフレーション用ダイをもつ押出機やカレンダー法により所定の厚さをもつフィルムに加工したり、さらに２軸延伸を加えて所定の厚さに加工することにより製造される。他方、粘着剤は各種添加剤、例えば粘着付与剤、酸化防止剤、架橋剤、分離剤、乳化剤等と共に、トルエンや２−ブタノン、酢酸エチル等の単独又は混合溶剤に溶解し、あるいはエマルションとして水に分散した粘着剤配合物として所定の粘度を持つように配合して、溶媒乾燥、架橋処理のできるようなフィルムへの粘着剤塗工装置でＡ層／Ｂ層からなる粘着フィルム及びＣ層／Ｄ層からなる粘着フィルムの２種類の粘着フィルムを製造する。
粘着層を設ける手段として、スチレン・ブタジエン・スチレンあるいはスチレン・イソプレン・スチレン、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性材料を用いる場合は、共押出法を用いてもよい。
【０００９】
次に、この２種類の粘着フィルムをＡ／Ｂ／Ｃ／Ｄの構成となるように加圧ラミネートする。２種類のフィルムは、Ｃ層の粘着剤によりＢ層背面と貼合わされる。この４層構造のフィルムに、必要に応じてＡ層側にセパレータをラミネートした上で所定の幅にスリットして、半導体ウエハ加工工程等に供給する。なお、粘着フィルムを製造する際、必要に応じて基材フィルムと粘着剤間の接合力を高めるため、予め基材フィルムの粘着剤塗布面にコロナ放電処理等の表面処理及び／又はプライマ塗布を行う。
半導体加工工程では、Ａ層面をウエハに、気泡、異物等の混入がないように貼付け、ウエハをダイシングする。その後、Ｃ／Ｄ層をＡ／Ｂ層から剥離する。この作業により半導体チップは軟質フィルムであるＡ／Ｂ層により保持された状態となる。次に、必要に応じて、チップ間を広げるため、フィルムを引き伸ばすエキスパンドを行った後、チップをヒップアップする。Ａ層に放射線架橋型の粘着剤を使用した場合は、ピックアップの前に紫外線、電子線等の放射線照射を行う。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明の範囲はこれら実施例によって何等限定されるものではない。
【００１１】
実施例１
Ｂ層フィルムとして低密度ポリエチレン樹脂（以下ＬＤＰＥと称す）（住友化学製スミカセン）をインフレーション法で厚さ４０μｍのフィルム（引張弾性率１４．７ＭＰａ）に製膜した。このフィルムの片面をコロナ放電処理した上で、処理した面にＡ層としてアクリルゴム系粘着剤（帝国化学製ＷＳ−０２３）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン製コロネートＬ）を５重量部配合したもの（Ｔｇ＝１８℃）を厚さ３μｍとなるように塗布した粘着フィルムＩを作成した。Ｄ層として厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（ダイアホイル製ＳＥ−１００、引張弾性率：３１３８ＭＰａ）の片面をコロナ放電したものに、Ｃ層としてアクリル系粘着剤（帝国化学産業製ＳＧ−７０Ｌ）を主剤とする配合物を厚さ１０μｍとなるように塗布した粘着フィルムＩＩを作成した。粘着フィルムＩと粘着フィルムＩＩをＢ層背面とＣ層が接するように加圧ラミネートし、ダイシング用粘着フィルムを作成した。このダイシング用粘着フィルムのＡ層面に厚さ５０μｍの５インチシリコンウエハを貼付け１０ｍｍ□のチップにフルダイシングする。次に、粘着フィルムＩＩを粘着フィルムＩから剥離し、ピックアップ装置にセットした後、チップをピックアップした。ピックアップは速度１ｍｍ／秒及び３ｍｍ／秒で行った。ピックアップの際にピックアップに要する剥離力を測定した。ダイシング時のチップ飛びの有無、ピックアップ時のピックアップ可否及びチップ破損の有無を目視で判定した。
【００１２】
実施例２
Ｂ層フィルムとして厚さ５０μｍの軟質ポリ塩化ビニル（以下ＰＶＣと称す）フィルム（バンドー化学製、可塑剤３５部入り：引張弾性率９．８ＭＰａ）を用いる。このフィルムの片面にＡ層としてアクリルゴム系粘着剤（帝国化学製ＷＳ−０２３）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン製コロネートＬ）を５重量部配合したもの（Ｔｇ＝１８℃）を厚さ３μｍとなるように塗布した粘着フィルムＩを作成した。Ｄ層として厚さ２００μｍのポリカーボネートフィルム（帝人化成製ＰＣ−２１５１、引張弾性率：２１５７ＭＰａ）の片面をコロナ放電処理したものに、Ｃ層としてアクリル系粘着剤（帝国化学産業製ＳＧ−７０Ｌ）を主剤とする配合物を厚さ１０μｍとなるように塗布した粘着フィルムＩＩを作成した。粘着フィルムＩと粘着フィルムＩＩをＢ層背面とＣ層が接するように加圧ラミネートし、ダイシング用粘着フィルムを作成した。以下実施例１と同様に試験を行った。
【００１３】
実施例３
Ｂ層フィルムとして厚さ５０μｍの軟質ポリ塩化ビニル（以下ＰＶＣと称す）フィルム（バンドー化学製、可塑剤３５部入り：引張弾性率９．８ＭＰａ）を用いる。このフィルムの片面にＡ層としてアクリルゴム系粘着剤（帝国化学製ＨＴＲ−２８０）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン製コロネートＬ）を３重量部配合したもの（Ｔｇ＝５℃）を厚さ３μｍとなるように塗布した粘着フィルムＩを作成した。Ｄ層として厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（ダイヤホイル製ＳＥ−１００、引張弾性率：３１３８ＭＰａ）の片面をコロナ放電処理したものに、Ｃ層としてアクリル系粘着剤（帝国化学産業製ＳＧ−７０Ｌ）を主剤とする配合物を厚さ１０μｍとなるように塗布した粘着フィルムＩＩを作成した。粘着フィルムＩと粘着フィルムＩＩをＢ層背面とＣ層が接するように加圧ラミネートし、ダイシング用粘着フィルムを作成した。以下実施例１と同様に試験を行った。
【００１４】
比較例１
Ｂ層フィルムとして厚さ５０μｍの軟質ポリ塩化ビニル（以下ＰＶＣと称す）フィルム（バンドー化学製、可塑剤３５部入り：引張弾性率９．８ＭＰａ）を用いる。このフィルムの片面にＡ層としてアクリルゴム系粘着剤（帝国化学製ＷＳ−０２３）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン製コロネートＬ）を５重量部配合したもの（Ｔｇ＝１８℃）を厚さ３μｍとなるように塗布した粘着フィルムを作成した。このフィルムをダイシングフィルムとしてダイシング及びピックアップを行い、以下実施例１と同様に試験を行った。
【００１５】
比較例２
Ｂ層フィルムとして厚さ３８μｍのＰＥＴフィルム（ダイアホイル製、ＳＥ−３８、引張弾性率：３１３８ＭＰａ）の片面をコロナ放電処理したものを用いる。このフィルムのコロナ放電処理面にＡ層としてアクリルゴム系粘着剤（帝国化学製ＷＳ−０２３）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン製コロネートＬ）を５重量部配合したもの（Ｔｇ＝１８℃）を厚さ２μｍとなるように塗布した粘着フィルムを作成した。このフィルムをダイシングフィルムとしてダイシング及びピックアップを行い、以下実施例１と同様に試験を行った。
【００１６】
比較例３
Ｂ層フィルムとして厚さ５０μｍの軟質ポリ塩化ビニル（以下ＰＶＣと称す）フィルム（バンドー化学製、可塑剤３５部入り：引張弾性率９．８ＭＰａ）を用いる。このフィルムの片面にＡ層としてアクリルゴム系粘着剤（帝国化学製ＷＳ−０２３）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン製コロネートＬ）を５重量部配合したもの（Ｔｇ＝１８℃）を厚さ３μｍとなるように塗布した粘着フィルムＩを作成した。Ｄ層として低密度ポリエチレン樹脂（以下ＬＤＰＥと称す）（住友化学製スミカセン）をインフレーション法で厚さ１２０μｍのフィルム（引張弾性率１０３ＭＰａ）に製膜した。このフィルムの片面をコロナ放電処理した上で、コロナ放電処理面にＣ層としてアクリル系粘着剤（帝国化学産業製ＳＧ−７０Ｌ）を主剤とする配合物を厚さ１０μｍとなるように塗布した粘着フィルムＩＩを作成した。粘着フィルムＩと粘着フィルムＩＩをＢ層とＣ層が接するように加圧ラミネートし、ダイシング用粘着フィルムを作成した。以下実施例１と同様に試験を行った。実施例および比較例の試験結果をそれぞれ表１および表２にしめす。
【００１７】
【表１】
0004411498.tif 000002
【００１８】
【表２】
0004411498.tif 000003
【００１９】
【発明の効果】
本発明に係るダイシング用粘着フィルムは、薄型ウエハをダイシングする際に、チップ飛びが起きない程度に十分なチップ保持力と、チッピングが起きにくい程度に十分なフィルムの弾性率を示し、ピックアップする際にチップを破損しない程度に十分な剥離力を有する。
また、本発明によれば、薄型の半導体ウエハをダイシング加工処理し、ダイボンディングする一連の工程において、厚型ウエハ用の装置や処理方式を変更することなく、本発明による粘着フィルムを従来品に代替して適用するだけで、厚型ウエハと同様にダイシングし、ダイボンディンクすることができる。