TWI490303B

TWI490303B - Wafer adhesive tape and wafer processing methods

Info

Publication number: TWI490303B
Application number: TW098106769A
Authority: TW
Inventors: Akira Yabuki; Syozo Yano; Satoshi Ota; Yuri Tamagawa
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2015-07-01
Also published as: TW201022394A

Description

晶圓黏貼用黏著片以及晶圓之加工方法

本發明係關於一種晶圓黏貼用黏著片以及晶圓之加工方法。更詳細而言，係關於一種能減少當將半導體晶圓切斷分離成小片時產生之晶片的碎片或裂痕(以下記為碎屑)之晶圓黏貼用黏著片以及晶圓之加工方法。

IC、LSI等半導體裝置之製造步驟中，在將矽、砷化鎵等之半導體晶圓切斷分離(切割)成小片之步驟後，進入拾取步驟。對於一般的半導體晶圓之切割步驟以及拾取步驟，一邊參照圖2至圖5所示之剖面圖，一邊進行說明。

首先，於兩端固定在保持器11上且基材膜上塗佈有黏著劑之黏著片12上，黏貼半導體晶圓13(參照圖2)，藉由切割將晶圓分割成元件小片(晶片)14(參照圖3)。繼而，為了拾取晶片14，藉由擴張器16向實線箭頭方向15上頂，然後向虛線箭頭方向17擴展，從而擴大晶片14間之間隔(參照圖4)，拾取全部晶片14或部分晶片14(參照圖5)。且，在圖2至圖5中，同一個符號表示相同的元件，在此省略部分圖示之相關說明。

先前，在從半導體晶圓之切割步驟至拾取步驟之製程中，係使用基材膜上塗佈有黏著劑之黏著片。就該種黏著片而言，考慮到擴展性，使用由較軟質之樹脂所構成之基材。例如，有時使用聚氯乙烯膜或聚乙烯系膜。

在切割時，會產生被稱為碎屑之晶片的碎片、裂痕，大小為100μm以上之情形並不少見，若碎屑到達電路面，則有時亦會影響電路本身之性能。且，在拾取步驟之時，有時由碎屑而產生之晶片的破片會附著於其他晶片表面，而破壞電路。

碎屑係如以下方式而產生，即，因切割時稱作葉片(blade)之旋轉刃使切削中晶片產生振動，使晶片與葉片接觸，而產生上述碎屑。因此，亦有代替黏著片而利用蠟使晶圓完全固定，以避免產生振動之方法。但是，在如製造步驟般進行反覆切割之情形下，利用蠟之固定、除去較費事，並不實用。且，由於蠟在無法被完全除去之情形下會殘留下來而污染晶圓，因此在極度忌諱污染物質之電子機器中難以適用。

本發明之課題在於，提供一種能以低成本製造且能減少在切割時產生之碎屑的晶圓黏貼用黏著片。並且，本發明之課題在於，提供一種晶圓之加工方法，其可減少在切割時所產生之碎屑的產生。

本發明人等對上述課題經潛心研究之結果發現，可藉由使晶圓黏貼用黏著片具有特定之損耗係數來解決上述課題。本發明係基於該見解而完成者。

即，根據本發明提供以下方法：

(1)一種晶圓黏貼用黏著片，係由基材膜與形成於該基材膜上之黏著劑層所構成，其特徵在於：使用將該黏著片加工成寬7mm的測試片，藉由動態黏彈性測量裝置在膜狀下測量出之損耗係數(23℃，頻率1～100Hz)為0.15以上；

(2)如上述(1)項之晶圓黏貼用黏著片，其中，構成上述基材膜之層中至少1層含有苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-氫化異戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物；

(3)如上述(2)項之晶圓黏貼用黏著片，其中，構成上述基材膜之層中至少1層係由苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物、或苯乙烯-氫化異戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物與聚丙烯之混合物所構成；

(4)如上述(2)項或(3)項之晶圓黏貼用黏著片，其中，上述基材膜中之苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物、或苯乙烯-氫化異戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物之含量為10～75質量%；

(5)如(1)至(4)項中任一項之晶圓黏貼用黏著片，其中，形成上述黏著劑層之黏著劑係丙烯酸系黏著劑；及

(6)一種晶圓之加工方法，其特徵在於：包含將晶圓貼合於上述(1)至(5)項中任一項所述之晶圓黏貼用黏著片之步驟、及該晶圓之切割步驟，且上述切割步驟中切口不到達晶圓黏貼用黏著片之基材膜。

另，上述「苯乙烯-氫化異戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物」，係表示「苯乙烯-氫化異戊二烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物」。

本發明之上述及其他特徵與優點，參照適當附加之圖式且根據下述記載將會更加明瞭。

圖1，係表示本發明之晶圓黏貼用黏著片之較佳實施形態的概略剖面圖，係由基材膜1、與形成於基材膜1上之黏著劑層2所構成。本發明中，黏著片包含膠帶(例如，切割膠帶)。本發明之晶圓黏貼用黏著片，係使用被加工成寬7mm之測試片，以動態黏彈性測量裝置測量出之損耗係數(23℃，頻率1～100Hz)為0.15以上。

本說明書中，損耗係數(tanδ)係儲存剪切彈性模數(G')與損耗剪切彈性模數(G")之比(G'/G")。損耗係數，係依據JIS G 0602「制振鋼板之振動衰減特性測試方法」所記載之中央支撐固定加振法(中央加振法)，以如下方式測量。使用動態黏彈性測量裝置(Rheometric公司製造之ARES)，且利用膜測量工具，將黏著片加工成寬7mm，製成測試片，然後固定於支撐用夾具，在測量溫度為23℃、測量頻率為1～100Hz之條件下，根據JIS G 0602「制振鋼板之振動衰減特性測試方法」中所記載之衰減法或半帶寬度法算出損耗係數。測試片之長度可為60mm以上。

碎屑係由切割時稱作葉片之旋轉刃所引起。本發明人等就其原因經潛心研究後發現，碎屑係如以下方式而產生，即，因旋轉刃使切削中之晶片發生振動，而使晶片與葉片接觸，從而產生上述碎屑。然而，本發明之晶圓黏貼用黏著片由於具有制振性，故而能使切割時所產生之晶片之振動衰減，從而防止碎屑。晶圓黏貼用黏著片之損耗係數為0.15以上，較佳為0.20以上。若損耗係數未達0.15，則無法降低由切割葉片產生之振動，從而導致碎屑之產生增多。

關於晶圓黏貼用黏著片之損耗係數(tanδ)，較佳為0.15以上、0.40以下，更佳為0.20以上、0.40以下，尤佳為0.20以上、0.30以下。在此，若晶圓黏貼用黏著片之損耗係數(tanδ)過大，則膠帶擴展後之回復性有時會下降，若為0.30以下，則可獲得更大之回復性，故較佳。

基材膜1並無特別限制，較佳為由苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物，以下稱作「SEPS」)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物(以下稱作「SIS」)、苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物(以下稱作「SEBS」)或苯乙烯-氫化異戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物(以下稱作「SEEPS」)之一種、或此等中之任一種與其他樹脂之混合物所構成。

基材膜1，適用耐水性及耐熱性優異者，特別適用合成樹脂膜。若夾有能延伸之膜，則變得容易進行擴展。該種樹脂，具體而言，除上述之SEPS、SIS、SEBS、SEEPS以外，亦可例舉：聚丙烯、低密度聚乙烯(LDPE)、直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-丙烯共聚物、丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物硫化物、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、離子聚合物、腈橡膠、丁基橡膠、苯乙烯異戊二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、天然橡膠及其氫化物或改質物等。

由該等樹脂所構成之能延伸的膜，亦可摻合2種以上或積層組合而使用。在基材膜係由多層所構成時，較佳為至少有1層含有SEPS、SIS、SEBS或SEEPS，更佳為上述之至少1層由SEPS、SIS、SEBS或SEEPS與聚丙烯之混合物所構成。

本發明中SEPS、SIS、SEBS或SEEPS之摻合量，可根據制振性之要求程度而適當選定，亦可考慮到膜強度與制振性之平衡而作出適當決定，例如，每100質量份構成基材膜之基礎聚合物，可選定10～75質量份，但尤佳為15～60質量份。若本發明中之SEPS、SIS、SEBS或SEEPS之含量過少，則有時無法獲得充分之制振性，而導致碎屑抑制效果小。且，若SEPS、SIS、SEBS或SEEPS之含量過多，則膜本身會變得過軟，而導致處理惡化。

且，在構成基材膜之層，與SEPS、SIS、SEBS或SEEPS一同混合使用之樹脂並不限定於此，但較佳為聚丙烯。在由SEPS、SIS、SEBS或SEEPS與聚丙烯摻合而形成構成基材膜之基礎聚合物時，聚丙烯之含量可設定為90～25質量份，較佳為85～40質量份。

為提高與基材膜1之與黏著劑層2相接觸之面的密合性，可實施電暈處理或設置底漆等其他層。基材膜1之厚度並無特別限制，較佳為30～200μm，尤佳為50～100μm。

且，在基材膜1由多層所構成時，上述SEPS、SIS、SEBS或SEEPS之含有層的厚度，較佳為5～100μm。

黏著劑層2可由先前公知之各種黏著劑而形成。該種黏著劑並無任何限定，例如可使用以橡膠系、丙烯酸系、矽酮系、聚乙烯醚系等作為基礎聚合物之黏著劑。

為了向該等基礎聚合物施加凝聚力，可調配交聯劑。

該交聯劑，對應於基礎聚合物，可例舉：異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、金屬螯合系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、胺樹脂等。並且，根據需要可使黏著劑中含有各種添加成分。

且，亦可使用輻射硬化型或加熱發泡型之黏著劑。輻射硬化型之黏著劑，可使用利用紫外線、電子束等進行硬化而使剝離時較容易剝離之黏著劑。加熱發泡型之黏著劑，可使用藉由加熱而藉由發泡劑或膨脹劑較容易剝離之黏著劑。並且，黏著劑亦可為切割、黏晶中兼用之接著劑。輻射硬化型黏著劑，較佳為使用例如日本特公平1-56112號公報、日本特開平7-135189號公報等所記載者，但並不限定於此等。在本發明中，較佳為使用紫外線硬化型黏著劑。該情形下，只要有藉由輻射而硬化，具有立體網狀化之性質即可，例如可使用對通常之橡膠系或丙烯酸系之感壓性基礎樹脂(聚合物)摻合分子中至少含有2個光聚合性碳-碳雙鍵之低分子量化合物(以下稱作光聚合性化合物)及光聚合起始劑而成者。

上述橡膠系或丙烯酸系之基礎樹脂，可使用天然橡膠、各種合成橡膠等橡膠系聚合物，或者聚(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、或(甲基)丙烯酸烷基酯與可與其共聚的其他不飽和單體所得的共聚物等丙烯酸系聚合物。

且，在上述黏著劑中，藉由混合異氰酸酯系硬化劑，可將初期之接著力設為任意值。該種硬化劑，具體可使用多元異氰酸酯化合物，例如：2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-苯二甲基二異氰酸酯、1,4-苯二甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4'-二異氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二異氰酸酯、二異氰酸己二酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二環己基甲烷-2,4'-二異氰酸酯、離胺酸異氰酸酯等。

於紫外線硬化型黏著劑之情形，藉由向黏著劑中混入光聚合起始劑，可減少紫外線照射之聚合硬化時間及紫外線照射量。

該種光聚合起始劑，具體可例舉：安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、苄基二苯硫醚、一硫化四甲基秋蘭姆、偶氮二異丁腈、二苯偶醯、二乙醯纖維素、β-氯蒽醌等。

黏著劑層2之厚度並無特別限定，較佳為4～30μm，尤佳為5～25μm。

將晶圓貼合於本發明之晶圓黏貼用黏著片，可按照一般方法，進行圖2～5所示晶圓之切割及拾取。在使用有本發明之晶圓黏貼用黏著片的晶圓之加工方法中，切口不到達基材膜，藉此，能減少切割葉片之切削阻力，使晶圓切削順暢進行，從而減少碎屑，故較佳。為了使切口不到達基材膜，例如，可手動地適當變更所使用之切割裝置的切口深度之設定。

本發明所使用之裸晶圓並無特別限定，可自先前所用之任意之裸晶圓中適當加以選擇使用。

根據本發明之晶圓黏貼用黏著片及晶圓之加工方法，在晶圓之加工中可大幅減少碎屑。

[實施例]

以下，根據實施例進一步詳細說明本發明，但本發明並不限定於此等實施例。

另，在實施例及比較例所用之黏著劑、基材構成樹脂係如下所述。

(黏著劑)

於丙烯酸系基礎聚合物(由丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸2-羥乙酯所構成之共聚物，重量平均分子量20萬，玻璃轉移點=-35℃)100質量份，添加聚異氰酸酯化合物(日本聚胺酯公司製，商品名CORONATE L)3質量份、作為含有光聚合性碳-碳雙鍵的化合物之四羥甲基甲烷四丙烯酸酯10質量份、光聚合起始劑之α-羥基環己基苯基甲酮1質量份，加以混合而獲得。

[實施例1～3、比較例1]

以表1所示之摻合比，將苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)(可樂麗(kuraray)公司製，「SEPTON KF-2104」)與均丙烯(PP)(宇部興產公司製，J-105G)加以混合，用雙軸捏合機於約200℃以膜擠壓成形進行加工，製造成厚度100μm之基材膜。

於所得之基材膜之一表面，將上述黏著劑塗佈至厚度為10μm，形成黏著劑層，從而製造出實施例1～3、比較例1之晶圓黏貼用黏著片。

[實施例4～6]

代替上述苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)，而將以下之共聚物分別按表1所示之摻合比混合，除此以外使用與實施例1相同方法製造晶圓黏貼用黏著片。

苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)

(可樂麗公司製，商品名：HYBRAR5127)

苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)

(可樂麗公司製，商品名：SEPTON8104)

苯乙烯-氫化異戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物(SEEPS)

(可樂麗公司製，商品名：SEPTON4033)

將直徑6英吋、厚度350μm之表面蒸鍍有金之矽晶圓貼合於實施例1～6及比較例1之晶圓黏貼用黏著片，使用切割裝置(DISCO公司製，DAD-340)將晶片切割為5mm見方之大小。切割條件為：旋轉圓刀轉速：40000rpm、切削速度：100mm/s、切削水流量為20mL。且，切割時，將旋轉圓刀切入黏著片之切口深度為30μm。

如下述方式對多項特性進行評估，結果如表1所示。

(損耗係數)

以動態黏彈性測量裝置(Rheometric公司製，ARES)，且使用膜測量工具，將實施例及比較例之片材加工成寬7mm×長60mm之測試片，固定於支撐用夾具(夾頭)上。在測量溫度23℃、測量頻率1～100Hz之條件下進行測量，以基於JIS G 0602「制振鋼板之振動衰減特性測試方法」之中央加振法為依據，算出損耗係數。

且，上述測量係於初期負重200g、應變1%之條件下，藉由將旋轉力變換為拉伸力之方法產生拉伸負重與位移來實施。

(碎屑性)

切割後，實施UV照射(500mJ/m² )，自1片晶圓中隨機取出50個晶片，用顯微鏡(100～200倍)測量出晶片背面(黏著面)各邊上最大的碎屑值，且算出所有值之平均值。

如表1所示，與比較例1之片材相較，實施例1～6之片材能將碎屑值大幅減少至1/3以下，顯示出良好的性能。

[產業上之可利用性]

本發明之晶圓黏貼用黏著片能以低成本製造，且切割時所產生之碎屑少。因此，本發明之晶圓黏貼用黏著片能較好地適用於半導體裝置之製造等。

以上雖說明本發明與其實施態樣，但只要本發明沒有特別指定，則即使在說明本發明之任一細部中，皆非用以限定本發明者，且只要在不違反本案申請專利範圍所示之發明精神與範圍下，應作最大範圍的解釋。

本案係主張基於2008年12月1日於日本提出申請之特願2008-306587號案之優先權者，本發明係參照此申請案並將其內容加入作為本說明書之記載的一部份。

1‧‧‧基材膜

2‧‧‧黏著劑層

11‧‧‧保持器

12‧‧‧黏著片

13‧‧‧半導體晶圓

14‧‧‧小片

15‧‧‧實線箭頭方向

16‧‧‧擴張器

17‧‧‧虛線箭頭方

圖1，係表示本發明之黏著片之一實施形態的剖面圖。

圖2，係說明半導體晶圓之切割步驟及拾取步驟的剖面圖。

圖3，係說明半導體晶圓之切割步驟及拾取步驟的剖面圖。

圖4，係說明半導體晶圓之切割步驟及拾取步驟的剖面圖。

圖5，係說明半導體晶圓之切割步驟及拾取步驟的剖面圖。

1．．．基材膜

2．．．黏著劑層

Claims

一種晶圓黏貼用黏著片，係由基材膜、與形成於該基材膜上之黏著劑層所構成，其特徵在於：使用將該黏著片加工成寬7mm的測試片，藉由動態黏彈性測量裝置且於膜狀下測量出之損耗係數(23℃，頻率1~100Hz)為0.15以上0.40以下，構成該基材膜之層為1層，該層係由苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-氫化異戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物40~65質量份與樹脂之混合物構成，其中該40~65質量份係相對於每100質量份構成該基材膜之基礎聚合物而言，該樹脂為聚丙烯、低密度聚乙烯(LDPE)、直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-丙烯共聚物、丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物硫化物、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、離子聚合物、腈橡膠、丁基橡膠、苯乙烯異戊二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、天然橡膠及其氫化物或改質物。
如申請專利範圍第1項之晶圓黏貼用黏著片，其中，該樹脂為聚丙烯。
如申請專利範圍第1項之晶圓黏貼用黏著片，其中，形成該黏著劑層之黏著劑係丙烯酸系黏著劑。
如申請專利範圍第2項之晶圓黏貼用黏著片，其中，形成該黏著劑層之黏著劑係丙烯酸系黏著劑。
一種晶圓之加工方法，將晶圓貼合於申請專利範圍第1至4項中任一項之晶圓黏貼用黏著片，進行該晶圓之切割，切口不到達該基材膜。