(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張弾性率が１９．０ＭＰａ以上、厚さが５０μｍ以上で３５０μｍ以下であるフィルム基材に、２３℃における動的粘弾性率が８×１０4 Ｐａ以上で１０×１０5 Ｐａ以下である粘着剤を、厚さが０．２μｍ〜２５μｍ塗布してなるダイシング用ウエハ保持フィルム。
【請求項２】
粘着剤がアクリル系ゴムである請求項１に記載のダイシング用ウエハ保持フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘着フィルムに関し、さらに詳しくは半導体ウエハを小片に切断分離する際に用いられる、ウエハを貼付けておくための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、一般的にこのウエハはＩＣチップ等の小片に切断分離（ダイシング）された後に、次工程のマウント工程に移されている。この際、半導体ウエハは予め粘着剤を塗布したフィルム、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、マウンティングの各工程が加えられている。
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ことと、切削粉を洗い流す水を激しく吹きつけることで、ウエハに振動が生ずるとともに切断されたチップには大きな剥離力が加わる。そこで、これに対抗するために必要な粘着力をもつ粘着フィルム（用途によりフィルム、シート、テープ等の材料形態が有るが、以後フィルム形状で代表させて説明する）が使われている。
ダイシング後のマウント工程では、通常粘着フィルムの裏面から針で突き上げるとともに、コレットによりチップ表面を真空吸着してチップを一つずつ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離れる程度の適度な粘着力をも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。
ところで、この適切な粘着力を有する粘着フィルムを用いても、高速で回転する薄い砥石でウエハを切断した後から切断分離されたチップを観察すると、図１に示したように、切断されたチップ４の表裏端部には、いわゆるチッピングと称される欠損部分５、６が発生していることが多く見られる。そして、この欠損部分が大きくなると半導体用チップの絶縁膜破損による電気的接続信頼性や抗折強度等の物理的強度信頼性が著しく低下するため使用できず、良品チップの生産歩留りを不安定にしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ダイシング工程で半導体チップに生じていたチッピングを少なくすることにあり、かつその主な原因の一つとされる切削中のふらつきを防止するために、切削装置そのものを変更するのでのはなく、如何に適切な粘着フィルムを提供するかということにより、解決しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は切削時の各部分の挙動を分析した結果、図２に示したように矢印方向に移動しながら高速回転して、ウエハ10を所定の切断場所を回転砥石７により切断する際、現実には被切削体であるウエハは、上下左右方向に微妙にビビリながら切断が進行し、切断線８のように大小様々なひび割れを発生し、かつ加工されたチップには図１に示したようなチッピング５、６が発生していることが分かった。もちろん、切削装置の回転砥石のブレやテーブル上での図２の矢印方向への直線移動させるための装置システム側の精度の問題も考慮に入れなければならないが、そのビビリ現象への寄与度合いを比較してみた結果、ウエハ10を支える粘着フィルム１の柔らかさ、別な言葉で言うならばその剛性、弾性が小さい場合にチッピング５、６が多く発生することが分かった。そこで、発明者らは鋭意検討結果、チッピングを工業生産的に見て、適切に減少させる際の評価の目安として図３に示したようなチッピングのサイズを各長さｌの和と、各深さｗの内の最大値Ｗとの積（但しｌ、Ｗはμｍ単位）で表し、その積をチップの単位長さ１００μｍで除した値、即ち便宜的目安のチッピング率Ｃ＝（ｌ1 ＋ｌ2 ＋ｌ3 ＋・・＋ｌn ）×ｗ／１００を求めて比較してみた。剛性と粘弾性率の異なるベースフィルムと粘着剤を組み合わせ、チッピング率Ｃが小さい値を示す粘着フィルムそれぞれを探索した。
その結果実施例の項で示すように、ウエハ加工の各工程で要求される諸条件の内でも特にマウンティング工程での適度の粘着力を満足させながら、しかもビビリ振動を減少させる適度の剛性範囲の粘着フィルムが好結果のチッピング率（即ち、従来の粘着フィルムでのＣ＝１５〜２０がＣ＝１０以下になる）を得られることが分かった。
【０００５】
すなわち、ベースフィルムの硬さは、引張弾性率で１９．０ＭＰａ以上で、厚さは５０μｍ以上３５０μｍ以下でかつ該ベースフィルムの片面に塗布される粘着剤の２３℃における動的粘弾性率が８×１０4 Ｐａ以上、１０×１０5 Ｐａ以下である粘着剤を厚さが、０．２μｍ乃至２５μｍであるウエハダイシング用保持フィルムが好適である。
ベースフィルムの引張弾性率が１９．０ＭＰａ未満では、上記ビビリ現像のためチッピング率Ｃが１０を越えてしまう。また、引張弾性率が１９．０ＭＰａ以上でも、ベースフィルムの厚さが３５０μｍを越えるとダイシング装置のウエハ固定ステージとウエハとの距離が大きくなり、チッピング率Ｃが１０を越えてしまう。
ベースフィルム用材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）等が好ましい。さらに、粘着剤の２３℃における動的粘弾性率が８×１０4 Ｐａ未満では、硬質のベースフィルムを用いても粘着剤の軟らかさのため、ビビリ現象が発生しチッピング率Ｃが１０を越えてしまう。また、ウエハへの粘着剤の転着が発生し易い。粘着剤の動的粘弾性率が１０×１０5 Ｐａを越える場合、シリコンウエハに対する十分な粘着特性が得られない。粘着剤の厚さは０．２μｍ未満では、シリコンウエハに対する十分な粘着特性が得られず、２５μｍを越えると動的粘弾性率が８×１０4 Ｐａ以上、１０×１０5 Ｐａ以下であってもベースフィルムに比べ軟らかい粘着剤層の影響が強く現れ、ビビリ現象が発生しチッピング率Ｃが１０を越えてしまう。本発明に用いられる粘着剤は上記主成分の他に、着色剤等の一般的に配合される配合剤を添加してよいことをは勿論である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に供される粘着フィルムは、選定された樹脂を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、所定の厚さをもつベースフィルムに加工しておき、他方、アクリル系粘着剤と各種の添加剤例えば粘着付与剤、酸化防止剤、架橋剤等をトルエンやアセトン等の単独又は混合溶剤に溶解した粘着剤配合物を粘着層として、所定の粘度を持つよう配合して準備し、溶剤乾燥、架橋処理の出来るようなフィルムへの粘着剤塗工装置で粘着フィルムを巻物（ロール）状に製造し、必要に応じてセパレータ12を粘着剤２の表面にラミネートした上で、所定のフィルム幅にスリットして、半導体ウエハ加工工程に供給し、常法によりシリコン等のウエハの裏面相当に貼付け、最初に述べたダイシング工程へ供される。なお、粘着フィルムを製造する際、必要に応じて、ベースフィルム３と粘着剤２間の接合力を高めるために、予めベースフィルム３にプライマ11を塗布しておいて粘着剤２を塗布する。
【０００７】
【実施例】
以下、実施例によって具体的に説明する。但し、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。図４は、本発明の１実施例を示すウエハダイシング用保持フィルムの構成を示す断面図である。プライマー11及びセパレータ12は、必要に応じて構成されることがあるが、必須の構成部分ではない。なお、以下に述べる実施例と比較例の各々の材料構成、評価結果は表１にまとめて示した。
【０００８】
実施例１
ベースフィルムとして厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと称する）フィルム（ダイヤホイル製ＳＥ−１００）を用い、これにアクリル系粘着剤（帝国化学産業製ＷＳ−０２３を主剤とする配合物）（動的粘弾性率Ｇ’＝８×１０4 Ｐａ）を厚さ１０μｍになるように塗布した。シリコンウエハにこの粘着フィルムを気泡が混入しないように貼付け、ウエハをダイシングして５ｍｍ角のチップを製作した。得られたシリコンチップの表裏チッピングを顕微鏡観察により欠けた部分の長さｌの和と幅の最大値Ｗを計測して、チップ長さ１００μｍ当たりのチッピング率及びその主要性能評価（糊残り性を含む）結果を表１にまとめて示した。
【０００９】
実施例２
ベースフィルムとして厚さ３００μｍのポリカーボネート（以下ＰＣと称する）フィルム（帝人化成製ＰＣ−２１５１）を用い、これにアクリル系粘着剤（帝国化学産業製ＳＧ−７０Ｌを主剤とする配合物）（動的粘弾性率Ｇ’＝２０×１０4 Ｐａ）を厚さ１０μｍになるように塗布した。この粘着フィルムについて実施例１と同様の評価試験を実施し、その結果を表１に示した。
【００１０】
実施例３
ベースフィルムとして厚さ７５μｍのポリイミド（以下ＰＩと称する）フィルム（宇部興産製ユーピレックス７５Ｒ）を用い、これにアクリル系粘着剤（帝国化学産業製ＳＧ−８０を主剤とする配合物）（動的粘弾性率Ｇ’＝５０×１０4 Ｐａ）を厚さ５μｍとなるように塗布した。この粘着フィルムについて実施例１と同様の評価試験を実施し、その結果を表１に示した。
【００１１】
実施例４
ベースフィルムとして厚さ６０μｍの２軸延伸ポリプロピレン（以下ＯＰＰと称する）フィルム（東レ製トレファン２５３０＃６０）を用い、これにアクリル系粘着剤（帝国化学産業製ＳＧ−７０Ｌを主剤とする配合物）（動的粘弾性率Ｇ’＝２０×１０4 Ｐａ）を厚さ５μｍとなるように塗布した。この粘着フィルムについて実施例１と同様の評価試験を実施し、その結果を表１に示した。
【００１２】
比較例１
ベースフィルムとして厚さ４００μｍのポリカーボネートフィルム（帝人化成製ＰＣ−２１５１）を用い、これにアクリル系粘着剤（帝国化学産業製ＷＳ−０２３を主剤とする配合物、動的粘弾性率Ｇ’＝８×１０4 Ｐａ）を厚さ１０μｍになるように塗布した。この粘着フィルムについて実施例１と同様の評価試験を実施し、その結果を表１に示した。
【００１３】
比較例２
ベースフィルムとして低密度ポリエチレン樹脂（以下ＬＤＰＥと称する）（住友化学製スミカセンＦ２００）をＴダイ法で押出し厚さ８０μｍのフィルムを製造し、これにアクリルゴム系粘着剤（日本カーバイド製、ニッセツＫＰ−１４０５を主剤とする配合物、動的粘弾性率Ｇ’＝２０×１０4 Ｐａ）を厚さ５μｍとなるように塗布した。この粘着フィルムについて実施例１と同様の評価試験を実施し、その結果を表１に示した。
【００１４】
比較例３
市販のダイシングフィルム（引張り弾性率が１７．５ＭＰａ、厚み８０μｍの軟質ポリ塩化ビニルフィルムに動的粘弾性率Ｇ’が２０×１０4 Ｐａであるアクリル系粘着剤を厚さ２０μｍに塗布されたもの）について実施例１と同様の評価試験を実施し、その結果を表１に示した。
【００１５】
比較例４
ベースフィルムとして厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（ダイアホイル製ＳＥ−１００）を用い、これにアクリルゴム系粘着剤（帝国化学産業製ＨＴＲ−２８０を主剤とする配合物、動的粘弾性率Ｇ’＝１×１０4 Ｐａ）を厚さ３０μｍとなるように塗布した。この粘着フィルムについて実施例１と同様の評価試験を実施し、その結果を表１に示した。
【００１６】
比較例５
ベースフィルムとして厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（ダイアホイル製ＳＥ−１００）を用い、これにアクリルゴム系粘着剤（帝国化学産業製ＳＧ−７０Ｌを主剤とする配合物、動的粘弾性率Ｇ’＝２０×１０4 Ｐａ）を厚さ３０μｍとなるように塗布した。この粘着フィルムについて実施例１と同様の評価試験を実施し、その結果を表１に示した。
【００１７】
比較例６
ベースフィルムとして厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（ダイアホイル製ＳＥ−１００）を用い、これにアクリルゴム系粘着剤（日本カーバイド製、ニッセツＫＰ−１４０５を主剤とする配合物、動的粘弾性率Ｇ’＝２０×１０4 Ｐａ）を厚さ０．１５μｍとなるように塗布した。この粘着フィルムについて実施例１と同様の評価試験を実施し、その結果を表１に示した。
【００１８】
【表１】
実施例及び比較例一覧表
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＊  供試フィルムをシリコンウエハのミラー面に２ｋｇＪＩＳロールで貼り付け、３０分後に、剥離角度９０°、剥離速度０．２ｍ／２分で剥離したときの粘着力を幅２５ｍｍ当たりに換算した値。
＊＊５インチウエハを５ｍｍ□サイズのチップにダイシングしたときにフィルムから剥離して散逸したチップに対する比率。
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【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体ウエハをダイシング加工処理する一連の工程で装置や処理方式を変更せず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、チッピングの少ないチップが得られ、良品チップの生産工程における歩留りが向上し、経済的損失防止が計れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】切断分離された半導体チップへのチッピング発生例
【図２】ダイシング時の切断動作を上方より見た図
【図３】チッピングを生じたチップの側面図
【図４】  本発明による粘着フィルムの構成を示す断面図
【符号の説明】
１  粘着フィルム                    ２  粘着剤
３  ベースフィルム                  ４  半導体チップ
５  表側に生じたチッピング          ６  裏側に生じたチッピング
７  ウエハ切断用回転砥石            ８  切断線
９  直線                            10  シリコン等のウエハ
11  プライマ（必要に応じて構成）    12  セパレータ（必要に応じて構成）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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