JP2012059768A - 半導体装置用フィルム、及び、半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ダイシングフィルム上に接着フィルムが積層されたダイシングシート付き接着フィルムが所定の間隔をおいてカバーフィルムに積層された半導体装置用フィルムであって、23℃におけるダイシングフィルムの引張貯蔵弾性率Eaと、23℃におけるカバーフィルムの引張貯蔵弾性率Ebとの比Ea/Ebが0.001〜100の範囲内である半導体装置用フィルム。
【選択図】 図1
Description
このように、前記構成によれば、ロール状に巻き取った際に、転写痕が接着フィルムに発生することを抑制することができる。また、カバーフィルムのフィルム浮きや、半導体ウェハのマウントの際に接着フィルムと半導体ウェハとの間でボイド(気泡)が発生することを抑制することができる。
図1(a)は、本実施形態に係る半導体装置用フィルムの概略を示す平面図であり、図1(b)は、その部分断面図である。半導体装置用フィルム10は、ダイシングシート付き接着フィルム1が所定の間隔をおいてカバーフィルム2に積層された構成を有している。ダイシングシート付き接着フィルム1は、ダイシングフィルム11上に接着フィルム12が積層されており、更にダイシングフィルム11は基材13上に粘着剤層14が積層された構造である。
このように、半導体装置用フィルム10によれば、ロール状に巻き取った際に、転写痕が接着フィルム12に発生することを抑制することができる。また、カバーフィルム2のフィルム浮きや、半導体ウェハのマウントの際に接着フィルム12と半導体ウェハとの間でボイド(気泡)が発生することを抑制することができる。
本実施の形態に係る半導体装置用フィルム10の製造方法は、基材13上に粘着剤層14を形成してダイシングフィルム11を作製する工程と、基材セパレータ22上に接着フィルム12を形成する工程と、接着フィルム12を、貼り付ける半導体ウェハの形状に合わせて打ち抜く工程と、ダイシングフィルム11の粘着剤層14と接着フィルム12を貼り合わせ面として積層させる工程と、リングフレームに対応した円形状にダイシングフィルム11を打ち抜く工程と、接着フィルム12上の基材セパレータ22を剥離することによりダイシングシート付き接着フィルム1を作製する工程と、カバーフィルム2上に、所定の間隔をおいてダイシングシート付き接着フィルム1を貼り合わせる工程とを含む。
(ダイシングフィルムの粘着剤層の作製)
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)76部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)24部、及び、過酸化過酸化ベンゾイル0.2部及びトルエン60部を入れ、窒素気流中で61℃にて6時間重合処理をし、重量平均分子量75万のアクリル系ポリマーAを得た。2EHAとHEAとのモル比は、100mol対20molとした。重量平均分子量の測定は前述の通りである。
紫外線(UV)照射装置:高圧水銀灯
紫外線照射積算光量:500mJ/cm2
出力:120W
照射強度:200mW/cm2
エポキシ基を有するアクリルゴム(「SG80H」;ナガセケムテックス(株)製)100部に対して、エポキシ樹脂1(JER(株)製、エピコート1004)228部、エポキシ樹脂2(JER(株)製、エピコート827)206部、フェノール樹脂(三井化学(株)製、ミレックスXLC−4L)466部、無機充填剤として球状シリカ(アドマテックス(株)製、商品名;SO−25R、平均粒径0.5μm)667部、硬化触媒(四国化成(株)製、C11−Z)3部をメチルエチルケトンに溶解して濃度25重量%となるように調整した。なお23℃における接着フィルムの引張貯蔵弾性率は1421MPa、ガラス転移温度は41.5℃であった。
次に、前記接着フィルムを直径230mmの円形状に切り出し、前記ダイシングフィルムの粘着剤層と円形状に切り出した接着フィルムとを貼り合わせた。貼り合わせはニップロールを用い、貼り合わせ条件はラミネート温度50℃、線圧3kgf/cmにて貼り合わせ、更に、接着フィルム上の基材セパレータを剥離して離型処理フィルム(カバーフィルム)として、シリコーン離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ50μm)を貼り合せた。このとき、カバーフィルムに対し、位置ズレ、ボイド(気泡)等が発生するのを防止するため、ダンサーロールを用いて17Nの引張張力をMD方向に加えながら、ラミネート温度はかけずに、線圧2kgf/cmで貼り合せ、ダイシングシート付き接着フィルムを作製した。
更に、接着フィルムが中心となるように直径270mmの円形状にダイシングフィルムを打ち抜くことにより、10mmの間隔をあけて250枚のダイシングシート付き接着フィルムが貼り合わされた本実施例に係る半導体装置用フィルムを得た。
<ダイシングフィルムの作製>
本実施例に係るダイシングフィルムは、前記粘着剤層に、100μmのポリオレフィンフィルム(基材)を貼り合せた以外は実施例1と同様のものを使用した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー(根上工業(株)製、商品名;パラクロンW−197CM、Tg:18℃、重量平均分子量:40万)100部に対して、エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、商品名;EOCN−1027)434部、フェノール樹脂(三井化学(株)製、ミレックスXLC−4L)466部、無機充填剤として球状シリカ(アドマテックス(株)製、商品名;SO−25R、平均粒径0.5μm)1500部、硬化触媒(四国化成(株)製、C11−Z)3部をメチルエチルケトンに溶解して濃度20重量%となるように調整した。なお23℃における接着フィルムの引張貯蔵弾性率は517MPa、ガラス転移温度は47.5℃であった。
前記接着フィルムを直径230mmの円形状に切り出し、前記ダイシングフィルムの粘着剤層と円形状に切り出した接着フィルムとを貼り合わせた。更に、接着フィルム上の基材セパレータを剥離して離型処理フィルム(カバーフィルム)として、シリコーン離型処理されたポリオレフィンフィルム(厚さ25μm)を貼り合せることにより、ダイシングシート付き接着フィルムを作製した。貼り合わせ条件は、実施例1と同様とした。
更に、接着フィルムが中心となるように直径270mmの円形状にダイシングフィルムを打ち抜くことにより、100mmの間隔をあけて250枚のダイシングシート付き接着フィルムが貼り合わされた本実施例に係る半導体装置用フィルムを得た。
<ダイシングフィルムの作製>
本実施例に係るダイシングフィルムは、ランダムポリプロピレン樹脂(MFR:2g/10分、エチレン成分含有量:60重量%)のみからなる粘着テープ基材(厚さ100μm)を粘着剤層として使用した以外は実施例1と同様のものを使用した。なお、粘着テープ基材の一面にコロナ処理を施した。次いで、当該粘着剤層の表面に、厚さ100μmのポリオレフィンフィルム(基材)を貼り合せた。その後、50℃にて24時間保存をした。
アクリルゴム(ナガセケムテックス(株)製、商品名:SG−708−6)100部に対して、エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、商品名;EOCN−1027)434部、フェノール樹脂(三井化学(株)製、ミレックスXLC−LL)466部、無機充填剤として球状シリカ(アドマテックス(株)製、商品名;SO−25R、平均粒径0.5μm)429部をメチルエチルケトンに溶解して濃度25重量%となるように調整した。なお23℃における接着フィルムの引張貯蔵弾性率は2320MPa、ガラス転移温度は38.9℃であった。
前記接着フィルムを直径230mmの円形状に切り出し、前記ダイシングフィルムの粘着剤層と円形状に切り出した接着フィルムとを貼り合わせた。更に、接着フィルム上の基材セパレータを剥離して離型処理フィルム(カバーフィルム)として、低密度ポリエチレン樹脂(住友化学製スミカセンF218)をTダイ法で押し出して、厚さ25μmのシートとしたフィルムを貼り合せることにより、ダイシングシート付き接着フィルムを作製した。貼り合わせ条件は、実施例1と同様とした。
更に、接着フィルムが中心となるように直径270mmの円形状にダイシングフィルムを打ち抜くことにより、10mmの間隔をあけて250枚のダイシングシート付き接着フィルムが貼り合わされた本実施例に係る半導体装置用フィルムを得た。
<半導体装置用フィルムの作製>
カバーフィルムとして、厚さ100μmのシリコーン離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた以外は、本実施例1と同様にして、本比較例に係る半導体装置用フィルムを作製した。
<ダイシングフィルムの作製>
本比較例に係るダイシングフィルムは、ランダムポリプロピレン樹脂(MFR:1.7g/10分、エチレン成分含有量:75重量%)のみからなる粘着テープ基材130μmを粘着剤層として使用した以外は実施例1と同様のものを使用した。
本比較例に係る接着フィルムは、実施例3と同様の接着フィルムを用いた。
前記接着フィルムを直径230mmの円形状に切り出し、前記ダイシングフィルムの粘着剤層と円形状に切り出した接着フィルムとを貼り合わせた。更に、接着フィルム上の基材セパレータを剥離して離型処理フィルム(カバーフィルム)として、厚さ25μmのシリコーン離型処理されたポリオレフィンフィルムを貼り合せることにより、ダイシングシート付き接着フィルムを作製した。貼り合わせ条件は、実施例1と同様とした。
更に、接着フィルムが中心となるように直径270mmの円形状にダイシングフィルムを打ち抜くことにより、100mmの間隔をあけて250枚のダイシングシート付き接着フィルムが貼り合わされた本比較例に係る半導体装置用フィルムを得た。
各実施例及び比較例におけるダイシングフィルムを粘弾性測定装置(レオメトリックス社製:形式:RSA−II)を用いて、ダイシングフィルムの硬化前の23℃における引張貯蔵弾性率を測定した。より詳細には、長さ30.0mm×幅5.0mm、断面積0.125〜0.9mm2の測定試料をフィルム引っ張り測定用治具にセットし、−30℃〜100℃の温度域で周波数10.0Hz、歪み0.025%、昇温速度10℃/分の条件下で測定した。
各実施例及び比較例のカバーフィルムについて、粘弾性測定装置(レオメトリックス社製:形式:RSA−II)を用いて、23℃における引張弾性率を測定した。より詳細には、サンプルサイズを長さ30mm×幅5mmとし、測定試料をフィルム引っ張り測定用治具にセットし−30〜280℃の温度域で周波数1.0Hz、歪み0.025%、昇温速度10℃/minの条件下で測定した。
各実施例及び比較例の接着フィルムについて、粘弾性測定装置(レオメトリックス社製:形式:RSA−II)を用いて、23℃における引張弾性率を測定した。より詳細には、サンプルサイズを長さ30mm×幅5mmとし、測定試料をフィルム引っ張り測定用治具にセットし−30〜280℃の温度域で周波数10.0Hz、歪み0.025%、昇温速度10℃/minの条件下で測定した。
各実施例及び比較例のガラス転移温度は、粘弾性測定装置(レオメトリックス社製、形式:RSA−II)を用いて、−30℃〜250℃の温度域で周波数10.0Hz、歪み0.025%、昇温速度10℃/分の条件下で測定したときのTanδ(G”(損失弾性率)/G’(貯蔵弾性率))が極大値を示す温度とした。
各半導体装置用フィルムからカバーフィルムをそれぞれ剥離し、接着フィルム上に半導体ウェハのマウントを行った。半導体ウェハとしては大きさが8インチ、厚さ75μmのものを使用した。半導体ウェハのマウント条件は、前記と同様にした。
ダイシング方法:ステップカット
ダイシング装置:DISCO DFD6361(商品名、株式会社ディスコ製)
ダイシング速度:50mm/sec
ダイシングブレード:Z1;ディスコ社製「NBC−ZH203O−SE27HDD」
Z2;ディスコ社製「NBC−ZH203O−SE27HBB」
ダイシングブレード回転数:Z1;50,000rpm, Z2;50,000rpm
ダイシングテープ切り込み深さ:20μm
ウェハチップサイズ:5mm×5mm
ピックアップ装置:商品名「SPA―300」新川社製
ニードル数:5本
突き上げ量 :400μm
突き上げ速度:10mm/秒
引き落とし量:3mm
各実施例、及び、比較例で得られた半導体装置用フィルムを、巻き取り張力を2kgとしてロール状に巻き取った。そして、この状態で、温度−30℃の冷蔵庫内に2週間放置した。その後、室温に戻してからロールを解き、100枚目のダイシングシート付き接着フィルムを用いて、半導体ウェハのマウントを行い、目視にてボイドの有無を確認した。半導体ウェハとしては大きさが8インチ、厚さ75μmのものを使用した。なお、貼り合わせ条件は、以下のようにした。結果を表1に示す。
貼り付け装置:ACC(株)製、商品名;RM−300
貼り付け速度:20mm/sec 貼り付け圧力:0.25MPa
貼り付け温度:60℃
日東精機(株)社製のMA−3000IIIを用い、100枚のウエハに対してダイシングシート付き接着フィルムの貼付けを行い、装置が一時停止してしまうようなトラブル回数を計測した。貼り付け条件は、貼り付け速度:20mm/sec、貼り付け圧力:0.25MPa、貼り付け温度:60℃とした。
冷凍保存試験に用いた半導体装置用フィルムを上記条件でマウント、ダイシング、ピックアップを行った。次に、半導体素子をビスマレイミド−トリアジン樹脂基板に、120℃×500gf×1secの条件でダイボンディングした後、180℃で1時間の熱履歴をかけた。次に、モールドマシン(TOWA製,Model−Y−serise)を用いて、これらをモールドした。具体的には、エポキシ系封止樹脂(日東電工製,HC−300B6)を用い、175℃で、プレヒート設定3秒、インジェクション時間12秒、キュア時間120秒にてモールドした。その後、175℃、5時間の条件で加熱硬化して半導体パッケージを得た。このパッケージを恒温恒湿器中(30℃、60%RH)で192時間、吸湿処理した後、IRリフロー装置SAI−2604M(千住金属工業製)に3回繰り返し投入した。そのときのパッケージ表面ピーク温度は260℃になるように調整した。剥離の有無を超音波探査映像装置(日立建機ファインテック製FS−200)にて観察し、その後パッケージの中心部を切断し、切断面を研磨した後、キーエンス製光学顕微鏡を用いて、パッケージの断面を観察し、剥離の認められなかったものを○とし、剥離のあったものを×とした。
表1から明らかな通り、実施例1、2、3の半導体装置製造用フィルムであると、温度−30℃の冷凍庫内に2週間保存した場合でも巻き跡転写によるボイドは確認されなかった。また、装置での搬送トラブルがなく、マウント性、ダイシング性、ピックアップ性は良好であり、吸湿信頼性試験においても剥離は見られなかった。
これに対し、比較例1の半導体装置用フィルムでは、半導体ウェハマウント時にカバーフィルムのフィルム浮きやフィルムの折れが発生した。さらに温度−30℃の冷凍庫内に2週間保存した場合、巻き跡転写によるボイドが確認された。さらに巻き跡転写されたフィルムの吸湿信頼性試験を行うと、巻き跡転写によるボイドが確認された。
比較例2の半導体装置用フィルムでは、冷凍庫内に2週間保存した場合、、巻き跡転写によるボイドが確認された。さらに、ピックアップ成功率は100%であったが、チップ飛びが発生した。さらに巻き跡転写されたフィルムの吸湿信頼性試験を行うと、巻き跡転写によるボイドが確認された。
2 カバーフィルム
10 半導体装置用フィルム
11 ダイシングフィルム
12 接着フィルム
13 基材
14 粘着剤層
21 第1セパレータ
22 基材セパレータ
23 第2セパレータ
Claims (7)
- ダイシングフィルム上に接着フィルムが積層されたダイシングシート付き接着フィルムが所定の間隔をおいてカバーフィルムに積層された半導体装置用フィルムであって、
23℃におけるダイシングフィルムの引張貯蔵弾性率Eaと、23℃におけるカバーフィルムの引張貯蔵弾性率Ebとの比Ea/Ebが0.001〜100の範囲内であることを特徴とする半導体装置用フィルム。 - 前記接着フィルムは、ガラス転移温度が0〜100℃の範囲内であり、かつ、硬化前23℃における引張貯蔵弾性率が50MPa〜5000MPaの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置用フィルム。
- 前記カバーフィルムの厚みは、10〜100μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置用フィルム。
- 前記ダイシングフィルムの厚みは、25〜180μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載の半導体装置用フィルム。
- 23℃における前記ダイシングフィルムの引張貯蔵弾性率Eaは、1〜500MPaであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の半導体装置用フィルム。
- 23℃における前記カバーフィルムの引張貯蔵弾性率Ebは、1〜5000MPaであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1に記載の半導体装置用フィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1に記載の半導体装置用フィルムを用いて製造された半導体装置。
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