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JP4297319B2 - Adhesive tape - Google Patents
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JP4297319B2 - Adhesive tape - Google Patents

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JP4297319B2
JP4297319B2 JP2002061088A JP2002061088A JP4297319B2 JP 4297319 B2 JP4297319 B2 JP 4297319B2 JP 2002061088 A JP2002061088 A JP 2002061088A JP 2002061088 A JP2002061088 A JP 2002061088A JP 4297319 B2 JP4297319 B2 JP 4297319B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材フィルムの片面に粘着剤層を設け、粘着剤層側に通常のセパレータを設けてなる粘接着テープに関するものである。さらに詳しくはシリコンウェハ等の半導体装置を製造するにあたりウェハ等を固定し、ダイシングし、さらにリードフレームや半導体チップと重ね合わせるための接着工程に使用される半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンド用粘接着テープに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ICなどの半導体装置の組立工程においては、パターン形成後の半導体ウェハ等は個々のチップに切断分離(ダイシング)する工程と、チップをリードフレーム等にマウントする工程、そして樹脂等で封止する工程からなっている。
ダイシング工程は、半導体ウェハをあらかじめ粘着テープに貼り付けて固定した後、チップ形状に沿ってダイシングを行う工程であり、マウント工程は、チップを粘着テープから剥離(ピックアップ)させ、樹脂等で封止する工程では、該チップを接着固定用の接着剤でリードフレーム等に固定する。
【0003】
上記目的に使用するテープとしては、通常の感圧接着タイプのものと紫外線、電子線など放射線により硬化して粘着力が低下する性質を有するテープがあり、いずれもダイシングする際にはウェハが剥離したりしない、十分な粘着力を必要とし、ピックアップの際には容易に剥離できる性質が要求される。
また、マウント工程においては、チップとリードフレーム等において十分な接着力が要求される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記工程に使用されるダイシング用粘着テープとリードフレーム等への接着剤の機能を兼ね備え、接着剤の塗布の作業性を改善し、プロセスを簡略化させた粘接着テープが種々提案されている(例えば、特開平2−32181号、特開平8−53655号等)。
上記公報に開示されている粘着テープは、ダイシング後、チップ裏面に粘着剤層を付けたままでピックアップし、リードフレーム等にマウントした後加熱などにより硬化接着させるいわゆるダイレクトダイボンディングを可能にし、接着剤の塗布工程を省略できるようにするものである。
しかしながら、特開平2−32181号にて開示されている粘接着剤は、一般に高温乾燥する際の塗布液の粘度が低く、またテープ基材の表面エネルギーが40dyne/cm と低いものを使用しているため、塗布液の濡れ性が低く、基材に塗布してもはじきが発生しやすく、歩留りが低い。さらに、シリコーン離型剤を処理した剥離材に上記塗布液を塗布・乾燥し、テープ基材に貼合するいわゆる転写塗工は、該組成物の塗布液ではさらに困難であった(特開平8−53655号記載)。また、特開平2−32181号、特開平8−53655号においては、エポキシ樹脂と熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤を配合した粘着剤が開示されているが、この硬化剤が吸湿性のため湿気により硬化を促進させ、可使時間を低下させるため保存安定性が悪いという問題点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために鋭意検討した結果、前述した粘接着テープに使用される粘接着組成物として、少なくとも主鎖の炭素鎖に結合基として放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基及び、エポキシ基含有基、及びカルボキシル基含有基を有するアクリル系粘接着組成物を用いた際、放射線照射時には炭素−炭素二重結合による架橋反応により粘着剤が硬化し、その後熱を加えることによりエポキシ基とカルボキシル基が架橋反応を生じてさらに硬化することが可能であることを見出し、熱硬化性樹脂及び熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤を添加することなく放射線硬化及び熱硬化性を有する粘接着テープを開発するに至り、可使時間が長く、保存安定性に優れる粘接着テープを発明するに至った。
本発明は、熱硬化性樹脂及び熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤を添加することなく放射線硬化と熱硬化の2段階の硬化反応を呈することが可能な保存安定性に優れる粘接着テープに関するものである。さらに詳しくはダイシング時には粘着剤層とウェハ及び基材フィルムとが剥離しない十分な粘着力を有し、ピックアップの際には放射線硬化により粘着剤層にチップ裏面を密着させて、基材フィルムから剥離でき、マウント工程においては、チップとリードフレーム等において十分な接着力が得られるいわゆるダイレクトダイボンディングを可能にするのに好適なものである。
すなわち本発明は、
(1)基材フィルムの少なくとも片面に粘着剤層を設けてなる半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープにおいて、粘着剤の樹脂成分が、少なくとも放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基、エポキシ基含有基、及びカルボキシル基を含有する基をそれぞれ有するアクリル系粘着剤であり、かつゲル分率が60%以上であることを特徴とする半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ、
(2)前記アクリル系粘着剤が、(メタ)アクリル酸エステル、カルボキシル基含有不飽和化合物およびヒドロキシル基含有不飽和化合物を共重合させて得られるアクリル系共重合体に、この共重合体のカルボキシル基又はヒドロキシル基に対して付加反応することが可能な官能基及び炭素−炭素二重結合を有する化合物を付加反応させて得られた共重合体Aと、(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ基含有不飽和化合物およびヒドロキシル基含有不飽和化合物を共重合させて得られるアクリル系共重合体に、この共重合体のエポキシ基又はヒドロキシル基に対して付加反応することが可能な官能基及び炭素−炭素二重結合を有する化合物を付加反応させて得られた共重合体Bとを混合させて得られたことを特徴とする(1)に記載の半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ、
(3)アクリル系共重合体中全構成成分中のエポキシ基含有基を有する構成成分の割合が1〜30mol%、カルボキシル基含有基を有する構成成分の割合が1〜30mol%、炭素−炭素二重結合含有基を有する構成成分の割合が1〜10mol%であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ、
(4)放射線照射後のシリコンウェハと粘接着テープの剥離力は、0.5〜50N/25mm、粘接着テープと基材フィルムとの剥離力は0.5N/25mm以下で、シリコンウェハと粘接着テープの剥離力が基材フィルムと粘接着テープの剥離力より大きいことを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ、
(5)アクリル系共重合体は、架橋剤を、アクリル系共重合体100重量部に対して、0.01〜5.0重量部、及び/または光重合開始剤をアクリル系共重合体100重量部に対して0.01〜5重量部の範囲で加えたことを特徴とする(2)又は(3)に記載の半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ、及び
(6)前記基材フィルムとして、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテン共重合体、及びペンテン系共重合体からなる群から選ばれる1種または2種以上を用いたことを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1項に記載の半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ
を提供するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる粘接着剤は、少なくとも炭素−炭素結合からなる主鎖に放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基及び、エポキシ基含有基、及びカルボキシル基含有基を有するアクリル系共重合体もしくはアクリル系共重合体の混合物もしくはその架橋物からなるものである。
このようなアクリル系共重合体は、(メタ)アクリル酸エステル、ヒドロキシル基含有不飽和化合物、カルボキシル基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物等からなる共重合体(A)に、これらの共重合体の官能基に対して付加反応することが可能な官能基及び炭素−炭素二重結合を有する化合物(B)を付加反応して得られる。本発明でいう不飽和化合物とは放射線硬化しうる炭素−炭素二重結合を少なくとも1つ有する化合物をいう。
【0007】
上記の(メタ)アクリル酸エステルの例としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等が挙げられる。
また、ヒドロキシル基含有不飽和化合物の例としては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。
カルボキシル基含有不飽和化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸などが挙げられる。
エポキシ基含有不飽和化合物としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。
前記の付加反応することが可能な官能基と炭素−炭素二重結合を有する化合物(B)としては、例えばヒドロキシル基と反応可能な2−イソシアネートエチルメタクリレート等のイソシアネート化合物、エポキシ基と反応可能なカルボキシル基を有するアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシル基と反応可能なエポキシ基含有不飽和化合物が挙げられる。
【0008】
共重合体の製造にはエポキシ基含有基、及びカルボキシル基含有基及びヒドロキシル基含有基を有する不飽和化合物に加えて、(メタ)アクリル酸エステルから1種単独もしくは2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお上記アクリル系共重合体の合成法としては、
(1)(メタ)アクリル酸エステル、ヒドロキシル基含有不飽和化合物、カルボキシル基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物等からなる共重合体(A)に、これらの共重合体の官能基に対して付加反応することが可能な官能基及び炭素−炭素二重結合を有する化合物(B)を付加反応する方法、
(2)エポキシ基含有不飽和化合物、ヒドロキシル基含有不飽和化合物、(メタ)アクリル酸エステルからなる共重合体(A-1)と、カルボキシル基含有不飽和化合物、ヒドロキシル基含有不飽和化合物、(メタ)アクリル酸エステルからなる共重合体(A-2)とを別々に共重合し、上記共重合体(A-1)と(A-2)に、炭素−炭素二重結合を有しエポキシ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基のいずれかと反応可能な官能基を有する化合物(B)をそれぞれ付加反応させたのち、両者を混合する方法などにより合成することが可能であり、いずれの方法においても同様の効果が得られる。
また、上記アクリル系共重合体は、エポキシ基あるいはカルボキシル基の濃度が高くなると、重合時にエポキシ基とカルボキシル基が反応しやすくなるため、例えば、エポキシ基含有不飽和化合物、ヒドロキシル基含有不飽和化合物、(メタ)アクリル酸エステルからなる共重合体(A-1)と、カルボキシル基含有不飽和化合物、ヒドロキシル基含有不飽和化合物、(メタ)アクリル酸エステルからなる共重合体(A-2)とを別々に共重合し、上記共重合体(A-1)と(A-2)に、炭素−炭素二重結合を有しヒドロキシル基と反応可能な官能基を有する化合物(B)をそれぞれ付加反応させたのち、両者を混合することにより調製することが好ましい。
【0009】
本発明に用いるアクリル系共重合体の分子量としては、好ましくは重量平均分子量で1万〜100万、さらに好ましくは5万〜50万である。
本発明のアクリル系重合体の全構成成分(繰り返し単位)中、炭素−炭素二重結合含有基を有する構成成分の割合としては、好ましくは1〜20mol%であり、1〜10mol%がより好ましい。炭素−炭素二重結合含有基の割合が低すぎると放射線照射時の架橋度が不充分であるため、ピックアップ工程で容易に粘接着剤層と基材フィルム層で剥離することができないことがあり、割合が高すぎると放射線照射時の架橋度が高くなりすぎ、その後の加熱硬化が十分に進行しないことがある。
【0010】
また、アクリル系共重合体の全構成成分に対し、エポキシ基含有基を有する構成成分の割合は、好ましくは1〜30mol%であり、5〜20mol%がより好ましい。カルボキシル基含有基を有する構成成分の割合は好ましくは1〜30mol%であり、5〜20mol%がより好ましい。エポキシ基とカルボキシル基の割合が低すぎると加熱時の架橋度が不充分であるため、マウント工程においてチップとリードフレーム等との十分な接着力が得られないことがある。また双方の割合が高すぎると、ダイシング時にウェハを固定する十分な粘着力が得られない。
このようにして得られるアクリル系共重合体は、必要に応じてポリイソシアネート化合物またはアルキルエーテル化メラミン化合物またはアルキルエーテル化メラミン化合物等の架橋剤を配合することができる。架橋剤の添加量は、アクリル系共重合体100重量部に対して0.01〜5.0重量部が好ましい。
【0011】
なお、本発明の放射線硬化性粘着剤を紫外線照射によって硬化させる場合には、必要に応じて、光重合開始剤、例えばイソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、α-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシメチルフェニルプロパン等を使用することができる。これら光重合開始剤の配合量はアクリル系共重合体100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましい。
本発明においてこの粘着剤のゲル分率は、例えば以下のようにして求められる。すなわち粘接着テープの粘接着層約0.05gを秤取し、キシレン50mlに120℃で24時間浸漬した後、200メッシュのステンレス製金網で濾過し、金網上の不溶解分を110℃にて120分間乾燥する。次に、乾燥した不溶解分の重量を秤量し、下記に示す式にてゲル分率を算出する。
ゲル分率(%)=(不溶解分の重量/秤取した粘着剤層の重量)×100
本発明においては、粘着剤中に低分子成分が存在していると、テープ製造後に長期保管している間に、低分子成分がテープ表面に移行し粘接着特性を損なう恐れがあるため、ゲル分率が高いことが望ましく、通常60%以上、好ましくは 70%以上である。
【0012】
また、上記粘接着剤には、ダイボンド後の導電性、熱伝導性の付与を目的として金属製微粉末やその他導電性もしくは熱伝導性に優れる材料を添加することも可能である。
また、上記粘接着剤には、熱安定性向上を目的として金属酸化物やガラス等の微粉末を添加することも可能である。
粘接着剤塗布層の厚さは、5〜50μmが好ましい。
【0013】
本発明に用いられる基材フィルムとしては、放射線透過性を有するものであれば公知のものを使用することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、アイオノマーなどのα−オレフィンの単独重合体または共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル等のエンジニアリングプラスチック、またはポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテンもしくはペンテン系共重合体等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。またはこれらの群から選ばれる2種以上が混合されたものもしくは複層化されたものでもよい。
フィルムの厚みは50〜200μmが好ましく用いられる。本発明の、粘接着テープは、使用前は粘着剤層側に保護のためセパレータ(剥離フィルム)が貼着されている。
【0014】
このようにして得られた粘接着テープは、ダイシング時には粘着剤層とウェハ及び基材フィルムと剥離しない十分な粘着力を有し、ピックアップの際には放射線硬化により粘着剤層とチップ裏面が密着した状態で、基材フィルムから剥離でき、加熱によりリードフレーム等に接着することが可能である。
ダイシング時のシリコンウェハと粘接着テープの剥離力(剥離するに必要な力)は、好ましくは0.5〜10N/25mm、より好ましくは1〜5N/25mmであり、放射線照射後のシリコンウェハと粘接着テープの剥離力は0.5〜50N/25mm、基材フィルムと粘接着テープの粘着剤層との剥離力は0.5N/25mm以下が好ましい。この場合にもちろん剥離力の関係は、前者の方が後者より大きいことが必要である。
次いで、マウント工程においては、加熱することにより粘接着層中のエポキシ基とカルボキシル基の硬化反応により、ICチップとリードフレームもしくはICチップとICチップとの接着が実現される。この場合の加熱温度は、特に制限するものではないが、通常は100〜200℃が好ましく、加熱時間は、1〜60分間が好ましい。
【0015】
【実施例】
次に、本発明を実施例に基づき、更に詳細に説明する。尚、以下の実施での各特性は、次のように試験した。
【0016】
1.ゲル分率:粘着剤層約0.05gを秤取し、キシレン50mlに120℃で24時間浸漬した後、200メッシュのステンレス製金網で濾過し、金網上の不溶解分を110℃にて120分間乾燥する。次に、乾燥した不溶解分の重量を秤量し、下記に示す式にてゲル分率を算出した。
ゲル分率(%)=(不溶解分の重量/秤取した粘着剤層の重量)×100
【0017】
2.保存安定性
実施例、比較例に基づいて作成した粘接着テープについて、60℃、85%RHの環境下に1週間放置し、室温に1時間放置したのち被着体に貼合したものと、加熱処理しない粘接着テープを被着体に貼合したものの剥離力を測定し、剥離力の変化率を確認することで保存安定性を評価した。
剥離力の測定法としては、JIS Z 0237に従って測定した。(テープを幅25mm、長さ約250mmに切断し、SUS 304鋼板を280番の耐水研磨紙で表面研磨したものを被着体として用い、質量2000gのゴムローラーにて圧着させたものを90度引き剥がし法にて測定。)
変化率(%)=(加熱放置前後の粘着力差/加熱放置前の剥離力)×100
とし、
放置前後での剥離力変化率が30%未満:○
放置前後での剥離力変化率が30%以上:×
にて判定した。
【0018】
3.ダイシング性評価(チップ飛びの確認)
実施例、比較例に基づいて作成した粘接着テープに下記の条件にてウェハを貼合し、ダイシングした際のチップの飛散の有無を確認した。
チップ飛び無し :○
ウェハ外周部の不完全な形状のチップの飛散のみ:△
チップ飛び有り :×
にて判定した。
【0019】
4.せん断接着力
実施例、比較例に基づいて作成した粘接着テープに下記の条件にてウェハを貼合し、ダイシングし紫外線を照射した後、高密度ポリエチレン樹脂フィルム層と剥離し、シリコンウェハに貼着し、39.2kPaの荷重をかけて150℃で30分保持し粘接着層を硬化させたのち、プッシュプルゲージを用いて常温(23℃)と200℃でのせん断接着力を測定した。
【0020】
3.及び4.のダイシング条件としては、以下の条件とした。
ダイシング装置 :ディスコ社製 DAD−340
ブレード :ディスコ社製 NBC−ZH2050 27HEDD
ブレード回転数 :40000rpm
切削速度 :100mm/sec
切り残し厚み :50μm
ダイシングサイズ :5mm角
ウェハ :Siウェハ
ウェハサイズ :6インチ
ウェハ厚み :350μm
ウェハの裏面研削粗さ:#2000研磨面
【0021】
共重合体Aの合成
共重合体Aは、ブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸を原料として、下記表1の配合比で重合を行い共重合体を得た。
この重合体に2−イソシアネートエチルメタクリレートを下記表1の配合比で付加反応させ、共重合体Aを得た。なお、A7は参考例である。
【0022】
【表1】

Figure 0004297319
【0023】
共重合体Bの合成
共重合体Bは、ブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジルメタクリレートを原料として、下記表2の配合比で重合を行い共重合体を得た。
この重合体に2−イソシアネートエチルメタクリレートを下記表2の配合比で付加反応させ、共重合体Bを得た。なお、B7は参考例である。
【0024】
【表2】
Figure 0004297319
【0025】
粘接着テープの作成
共重合体A及び共重合体Bの合成により得られた共重合体A、Bと、硬化剤としてポリイソシアネート化合物(日本ポリウレタン社製、商品名コロネートL)、光開始剤としてα-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを下記表Cの配合比で混合し、粘接着剤を得た。
各々乾燥後の粘接着剤厚さを30μmとし、高密度ポリエチレン樹脂フィルム(100μm)に塗工し、粘着テープを作成した。
これにより共重合体AとBとは加熱乾燥工程で共重合体A、及びBの有するヒドロキシル基と硬化剤のイソシアネート基官能基の反応により硬化反応を生じる他、共重合体A及びBの含有する炭素−炭素二重結合が光硬化反応可能である他、共重合体Aの有するカルボキシル基と共重合体Bの有するエポキシ基が加熱により硬化反応を起こすことができる。
【0026】
【表3】
Figure 0004297319
【0027】
【表4】
Figure 0004297319
【0028】
比較例1として、ビスフェノール系グリシジル型エポキシ樹脂(エピコート828、エピコート1002、(いずれも商品名)ジャパンエポキシレジン社製)各々300重量部、熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤(サンエイドSI−100L(商品名)三新化学工業社製)18重量部配合した。
【0029】
【表5】
Figure 0004297319
【0030】
【表6】
Figure 0004297319
【0031】
【発明の効果】
このように本発明によれば、ダイシングの際にはダイシングテープとして使用でき、マウントの際には接着剤として使用でき、また保存安定性のよい粘接着テープを提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adhesive tape in which a pressure-sensitive adhesive layer is provided on one side of a base film and a normal separator is provided on the pressure-sensitive adhesive layer side. More specifically, in manufacturing a semiconductor device such as a silicon wafer, the wafer is fixed, diced, and further used in an adhering process for overlapping with a lead frame or a semiconductor chip. It is about.
[0002]
[Prior art]
In an assembly process of a semiconductor device such as an IC, a process of cutting and separating (dicing) a semiconductor wafer after pattern formation, a process of mounting a chip on a lead frame, and a process of sealing with a resin or the like It is made up of.
The dicing process is a process in which the semiconductor wafer is bonded and fixed in advance to the adhesive tape, and then dicing along the chip shape. The mounting process is performed by peeling (picking up) the chip from the adhesive tape and sealing it with a resin or the like. In this step, the chip is fixed to a lead frame or the like with an adhesive for fixing the adhesive.
[0003]
There are two types of tapes used for the above purpose: normal pressure-sensitive adhesives and tapes that have the property of decreasing the adhesive strength when cured by radiation such as ultraviolet rays and electron beams. Therefore, it requires a sufficient adhesive strength and can be easily peeled off when picked up.
In the mounting process, a sufficient adhesive force is required between the chip and the lead frame.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Various adhesive tapes have been proposed that have the function of an adhesive to the dicing pressure-sensitive adhesive tape and lead frame used in the above process, improve the workability of adhesive application, and simplify the process. (For example, JP-A-2-32181, JP-A-8-53655, etc.).
The pressure-sensitive adhesive tape disclosed in the above publication enables so-called direct die bonding after dicing, picking up with the pressure-sensitive adhesive layer attached to the back surface of the chip, mounting it on a lead frame, etc., and curing and bonding by heating, etc. The application process can be omitted.
However, the adhesive disclosed in JP-A-2-32181 generally uses a coating solution having a low viscosity when dried at high temperature and a surface energy of the tape substrate as low as 40 dyne / cm. Therefore, the wettability of the coating solution is low, the repelling is likely to occur even when applied to the substrate, and the yield is low. Furthermore, so-called transfer coating, in which the coating solution is applied to a release material treated with a silicone release agent, dried, and bonded to a tape substrate, is more difficult with the coating solution of the composition (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8). -53655 description). In addition, in JP-A-2-32181 and JP-A-8-53655, an adhesive containing an epoxy resin and a thermally activated latent epoxy resin curing agent is disclosed, but this curing agent is hygroscopic. There is a problem that the storage stability is poor because curing is accelerated by moisture and the pot life is reduced.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent studies to achieve the above-mentioned object, the adhesive composition used for the above-mentioned adhesive tape contains at least a radiation-curable carbon-carbon double bond as a bonding group in the main carbon chain. When an acrylic adhesive composition having a group, an epoxy group-containing group and a carboxyl group-containing group is used, the pressure-sensitive adhesive is cured by a crosslinking reaction by a carbon-carbon double bond at the time of radiation irradiation, and then heat is applied. It was found that the epoxy group and the carboxyl group can be further cured by causing a crosslinking reaction, and radiation curing and thermosetting without adding a thermosetting resin and a thermoactive latent epoxy resin curing agent. As a result, an adhesive tape having a long working life and excellent storage stability has been invented.
The present invention relates to an adhesive tape excellent in storage stability capable of exhibiting a two-stage curing reaction of radiation curing and thermosetting without adding a thermosetting resin and a thermoactive latent epoxy resin curing agent. Is. More specifically, the adhesive layer and the wafer and the base film have sufficient adhesive strength to prevent peeling when dicing, and when picking up, the chip back surface is brought into close contact with the adhesive layer by radiation curing and peeled off from the base film In the mounting process, it is suitable for enabling so-called direct die bonding in which a sufficient adhesive force can be obtained between the chip and the lead frame.
That is, the present invention
(1) In a semiconductor wafer dicing die bonding adhesive tape in which an adhesive layer is provided on at least one surface of a base film, the resin component of the adhesive is at least a radiation-curable carbon-carbon double bond-containing group. , An epoxy pressure-sensitive adhesive having an epoxy group-containing group and a carboxyl group-containing group, and having a gel fraction of 60% or more, dicing for semiconductor wafer-adhesive tape for die bonding ,
(2) The acrylic pressure-sensitive adhesive is obtained by copolymerizing an acrylic copolymer obtained by copolymerizing a (meth) acrylic acid ester, a carboxyl group-containing unsaturated compound, and a hydroxyl group-containing unsaturated compound. Copolymer A obtained by addition reaction of a compound having a functional group capable of undergoing addition reaction with respect to a group or a hydroxyl group and a carbon-carbon double bond, a (meth) acrylic acid ester, and an epoxy group Functional group and carbon-carbon capable of undergoing addition reaction with respect to epoxy group or hydroxyl group of this copolymer to acrylic copolymer obtained by copolymerization of unsaturated compound and hydroxyl group-containing unsaturated compound The semiconductor according to (1) obtained by mixing with a copolymer B obtained by addition reaction of a compound having a double bond Dicing for body wafers-adhesive tape for die bonding,
(3) The proportion of the constituent component having an epoxy group-containing group in all the constituent components in the acrylic copolymer is 1 to 30 mol%, the proportion of the constituent component having a carboxyl group-containing group is 1 to 30 mol%, (1) or (2) semiconductor wafer dicing-die bonding pressure-sensitive adhesive tape, wherein the proportion of the component having a heavy bond-containing group is 1 to 10 mol%,
(4) The peeling force between the silicon wafer and the adhesive tape after irradiation is 0.5 to 50 N / 25 mm, and the peeling force between the adhesive tape and the base film is 0.5 N / 25 mm or less. (1) to (3), wherein the peeling force between the adhesive tape and the adhesive tape is greater than the peeling force between the base film and the adhesive tape. Adhesive tape,
(5) The acrylic copolymer has a crosslinking agent of 0.01 to 5.0 parts by weight and / or a photopolymerization initiator for the acrylic copolymer 100 with respect to 100 parts by weight of the acrylic copolymer. (2) or (3) semiconductor wafer dicing-die bonding adhesive tape, characterized by being added in the range of 0.01 to 5 parts by weight with respect to parts by weight, and (6) As a base film, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polybutene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylate copolymer, ionomer, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyurethane, styrene -1 type, or 2 or more types selected from the group consisting of ethylene-butene copolymer and pentene copolymer Characterized by using (1) to (5) dicing the semiconductor wafer according to any one of - there is provided a pressure-sensitive adhesive tape for die bonding.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The adhesive used in the present invention is an acrylic copolymer having a radiation-curable carbon-carbon double bond-containing group, an epoxy group-containing group, and a carboxyl group-containing group in at least a main chain composed of carbon-carbon bonds. It consists of a mixture or a mixture of acrylic copolymers or a cross-linked product thereof.
Such an acrylic copolymer includes (meth) acrylic acid ester, a hydroxyl group-containing unsaturated compound, a carboxyl group-containing unsaturated compound, an epoxy group-containing unsaturated compound, and the like (A). It can be obtained by addition reaction of a compound (B) having a functional group capable of undergoing addition reaction with respect to the functional group of the copolymer and a carbon-carbon double bond. The unsaturated compound in the present invention refers to a compound having at least one carbon-carbon double bond that can be radiation-cured.
[0007]
Examples of the (meth) acrylic acid ester include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate and the like.
Examples of the hydroxyl group-containing unsaturated compound include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, and the like.
Examples of the carboxyl group-containing unsaturated compound include acrylic acid and methacrylic acid.
Examples of the epoxy group-containing unsaturated compound include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and allyl glycidyl ether.
Examples of the compound (B) having a functional group capable of addition reaction and a carbon-carbon double bond can react with an isocyanate compound such as 2-isocyanatoethyl methacrylate capable of reacting with a hydroxyl group, and an epoxy group. Examples thereof include acrylic group-containing unsaturated compounds that can react with acrylic acid, methacrylic acid, and carboxyl groups having a carboxyl group.
[0008]
In addition to unsaturated groups having an epoxy group-containing group, a carboxyl group-containing group, and a hydroxyl group-containing group, the copolymer may be used alone or in combination of two or more from a (meth) acrylic ester. Can do.
In addition, as a synthesis method of the acrylic copolymer,
(1) Copolymer (A) composed of (meth) acrylic acid ester, hydroxyl group-containing unsaturated compound, carboxyl group-containing unsaturated compound, epoxy group-containing unsaturated compound, etc., to the functional groups of these copolymers A method of subjecting a compound (B) having a functional group capable of undergoing an addition reaction and a carbon-carbon double bond to the addition reaction,
(2) Epoxy group-containing unsaturated compound, hydroxyl group-containing unsaturated compound, copolymer (A-1) comprising (meth) acrylic acid ester, carboxyl group-containing unsaturated compound, hydroxyl group-containing unsaturated compound, ( Copolymer (A-2) made of (meth) acrylic acid ester is copolymerized separately, and the copolymer (A-1) and (A-2) have a carbon-carbon double bond and epoxy. The compound (B) having a functional group capable of reacting with any one of a group, a carboxyl group, and a hydroxyl group can be synthesized by a method such as a method of mixing the two after the addition reaction. The effect is obtained.
In addition, since the acrylic copolymer has a high concentration of an epoxy group or a carboxyl group, the epoxy group and the carboxyl group are likely to react during polymerization. For example, an epoxy group-containing unsaturated compound or a hydroxyl group-containing unsaturated compound A copolymer (A-1) composed of (meth) acrylic acid ester, a carboxyl group-containing unsaturated compound, a hydroxyl group-containing unsaturated compound, and a copolymer (A-2) composed of (meth) acrylic acid ester Are separately copolymerized, and compounds (B) each having a carbon-carbon double bond and a functional group capable of reacting with a hydroxyl group are added to the above copolymers (A-1) and (A-2), respectively. It is preferable to prepare by mixing both after making it react.
[0009]
The molecular weight of the acrylic copolymer used in the present invention is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 50,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight.
The ratio of the component having a carbon-carbon double bond-containing group in all the components (repeating units) of the acrylic polymer of the present invention is preferably 1 to 20 mol%, more preferably 1 to 10 mol%. . If the ratio of the carbon-carbon double bond-containing group is too low, the degree of crosslinking at the time of radiation irradiation is insufficient, so that the adhesive layer and the base film layer cannot be easily peeled off in the pickup process. If the ratio is too high, the degree of crosslinking at the time of radiation irradiation becomes too high, and the subsequent heat curing may not proceed sufficiently.
[0010]
Moreover, the ratio of the component which has an epoxy-group containing group with respect to all the components of an acryl-type copolymer becomes like this. Preferably it is 1-30 mol%, and 5-20 mol% is more preferable. The proportion of the component having a carboxyl group-containing group is preferably 1 to 30 mol%, and more preferably 5 to 20 mol%. If the ratio between the epoxy group and the carboxyl group is too low, the degree of cross-linking during heating is insufficient, so that sufficient adhesion between the chip and the lead frame may not be obtained in the mounting process. Moreover, when both ratios are too high, sufficient adhesive force which fixes a wafer at the time of dicing cannot be obtained.
The acrylic copolymer thus obtained can be blended with a crosslinking agent such as a polyisocyanate compound, an alkyl etherified melamine compound or an alkyl etherified melamine compound, if necessary. The addition amount of the crosslinking agent is preferably 0.01 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic copolymer.
[0011]
When the radiation-curable pressure-sensitive adhesive of the present invention is cured by ultraviolet irradiation, a photopolymerization initiator such as isopropyl benzoin ether, isobutyl benzoin ether, benzophenone, Michler's ketone, chlorothioxanthone, dodecylthioxanthone, dimethyl is used as necessary. Thioxanthone, diethylthioxanthone, benzyl dimethyl ketal, α-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxymethylphenylpropane, and the like can be used. The blending amount of these photopolymerization initiators is preferably 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic copolymer.
In this invention, the gel fraction of this adhesive is calculated | required as follows, for example. That is, about 0.05 g of the adhesive layer of the adhesive tape was weighed and immersed in 50 ml of xylene at 120 ° C. for 24 hours, and then filtered through a 200-mesh stainless steel wire mesh. For 120 minutes. Next, the weight of the dried insoluble matter is weighed, and the gel fraction is calculated by the following formula.
Gel fraction (%) = (weight of insoluble matter / weight of weighed adhesive layer) × 100
In the present invention, if a low molecular component is present in the pressure-sensitive adhesive, the low molecular component may migrate to the tape surface and damage the adhesive properties during long-term storage after tape production. A high gel fraction is desirable, and it is usually 60% or more, preferably 70% or more.
[0012]
Moreover, it is also possible to add to the said adhesive agent the metal fine powder and the material which is excellent in electroconductivity or thermal conductivity for the purpose of providing the electroconductivity after die-bonding, and heat conductivity.
Moreover, it is also possible to add fine powders, such as a metal oxide and glass, to the said adhesive agent for the purpose of heat stability improvement.
The thickness of the adhesive application layer is preferably 5 to 50 μm.
[0013]
As the base film used in the present invention, a known film can be used as long as it has radiolucency. For example, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polybutene, ethylene-vinyl acetate copolymer can be used. Polymers, ethylene-acrylic acid ester copolymers, homopolymers or copolymers of α-olefins such as ionomers, engineering plastics such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, or polyurethane, styrene-ethylene-butene or Examples thereof include thermoplastic elastomers such as pentene copolymers. Alternatively, a mixture of two or more selected from these groups or a multilayered structure may be used.
The thickness of the film is preferably 50 to 200 μm. The adhesive tape of the present invention has a separator (release film) attached to the pressure-sensitive adhesive layer side for protection before use.
[0014]
The adhesive tape thus obtained has a sufficient adhesive strength that does not peel off the adhesive layer, the wafer and the substrate film during dicing, and the adhesive layer and the back surface of the chip are separated by radiation curing at the time of pickup. It can be peeled off from the base film in a close contact state, and can be bonded to a lead frame or the like by heating.
The peeling force (force required for peeling) between the silicon wafer and the adhesive tape during dicing is preferably 0.5 to 10 N / 25 mm, more preferably 1 to 5 N / 25 mm. The silicon wafer after radiation irradiation The peel strength of the adhesive tape is preferably 0.5 to 50 N / 25 mm, and the peel force between the base film and the adhesive layer of the adhesive tape is preferably 0.5 N / 25 mm or less. In this case, of course, the relationship between the peeling forces needs to be greater in the former than in the latter.
Next, in the mounting step, the adhesion between the IC chip and the lead frame or the IC chip and the IC chip is realized by heating to cure the epoxy group and the carboxyl group in the adhesive layer. The heating temperature in this case is not particularly limited, but is usually preferably 100 to 200 ° C., and the heating time is preferably 1 to 60 minutes.
[0015]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail based on examples. Each characteristic in the following implementation was tested as follows.
[0016]
1. Gel fraction: About 0.05 g of the pressure-sensitive adhesive layer was weighed, immersed in 50 ml of xylene at 120 ° C. for 24 hours, filtered through a 200 mesh stainless steel wire mesh, and the insoluble content on the wire mesh was 120 ° C. at 120 ° C. Dry for minutes. Next, the weight of the dried insoluble matter was weighed, and the gel fraction was calculated by the following formula.
Gel fraction (%) = (weight of insoluble matter / weight of weighed adhesive layer) × 100
[0017]
2. Storage stability The adhesive tapes prepared based on Examples and Comparative Examples were left in an environment of 60 ° C. and 85% RH for 1 week, left at room temperature for 1 hour, and then bonded to the adherend. The peel strength of the adhesive tape that was not heat-treated was bonded to the adherend was measured, and the storage stability was evaluated by confirming the rate of change of the peel force.
As a measuring method of peeling force, it measured according to JISZ0237. (The tape was cut to a width of 25 mm and a length of about 250 mm, and the surface of a SUS 304 steel plate polished with a No. 280 water-resistant abrasive paper was used as the adherend. (Measured by peeling method.)
Rate of change (%) = (difference in adhesive strength before and after heating / peeling strength before standing) × 100
age,
Change rate of peel force before and after standing is less than 30%: ○
The peel force change rate before and after being left is 30% or more: ×
Judged by.
[0018]
3. Dicing evaluation (confirmation of chip skipping)
The wafer was bonded to the adhesive tape prepared based on the examples and comparative examples under the following conditions, and it was confirmed whether or not the chips were scattered when diced.
No chip jumping: ○
Only incompletely shaped chips scattered on the outer periphery of the wafer: △
There is chip jumping: ×
Judged by.
[0019]
4). After bonding wafers to the adhesive tape prepared based on the shearing adhesive strength examples and comparative examples under the following conditions, dicing and irradiating with ultraviolet rays, peeling from the high-density polyethylene resin film layer, the silicon wafer After sticking and applying a load of 39.2 kPa and holding at 150 ° C. for 30 minutes to cure the adhesive layer, measure the shear adhesive strength at normal temperature (23 ° C.) and 200 ° C. using a push-pull gauge. did.
[0020]
3. And 4. The dicing conditions were as follows.
Dicing machine: DAD-340 manufactured by DISCO Corporation
Blade: NBC-ZH2050 27HEDD manufactured by Disco Corporation
Blade rotation speed: 40000 rpm
Cutting speed: 100 mm / sec
Uncut thickness: 50 μm
Dicing size: 5 mm square wafer: Si wafer Wafer size: 6 inch wafer thickness: 350 μm
Wafer backside grinding roughness: # 2000 polished surface
Synthesis of Copolymer A Copolymer A was polymerized using butyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and acrylic acid as raw materials at a blending ratio shown in Table 1 below to obtain a copolymer.
2-isocyanatoethyl methacrylate was added to this polymer at a compounding ratio shown in Table 1 to obtain a copolymer A. A7 is a reference example.
[0022]
[Table 1]
Figure 0004297319
[0023]
Synthesis of Copolymer B Copolymer B was polymerized using butyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and glycidyl methacrylate as raw materials at a blending ratio shown in Table 2 below to obtain a copolymer.
2-isocyanatoethyl methacrylate was added to this polymer at a blending ratio shown in Table 2 below to obtain a copolymer B. B7 is a reference example.
[0024]
[Table 2]
Figure 0004297319
[0025]
Preparation of adhesive tape Copolymers A and B obtained by synthesizing copolymer A and copolymer B, polyisocyanate compound (trade name Coronate L, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) as a curing agent, photoinitiator As a mixture, α-hydroxycyclohexyl phenyl ketone was mixed at a blending ratio shown in Table C below to obtain an adhesive.
The thickness of the adhesive after drying was set to 30 μm and applied to a high-density polyethylene resin film (100 μm) to prepare an adhesive tape.
As a result, the copolymers A and B cause a curing reaction by the reaction between the hydroxyl groups of the copolymers A and B and the isocyanate group functional group of the curing agent in the heat drying step, and the copolymers A and B are contained. In addition to being capable of photocuring the carbon-carbon double bond, the carboxyl group of copolymer A and the epoxy group of copolymer B can cause a curing reaction by heating.
[0026]
[Table 3]
Figure 0004297319
[0027]
[Table 4]
Figure 0004297319
[0028]
As Comparative Example 1, bisphenol-based glycidyl type epoxy resin (Epicoat 828, Epicoat 1002, (both trade names) manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) each 300 parts by weight, thermally activated latent epoxy resin curing agent (Sun Aid SI-100L ( (Product name) Sanshin Chemical Co., Ltd.) 18 parts by weight were blended.
[0029]
[Table 5]
Figure 0004297319
[0030]
[Table 6]
Figure 0004297319
[0031]
【The invention's effect】
Thus, according to the present invention, it is possible to provide an adhesive tape that can be used as a dicing tape during dicing, can be used as an adhesive during mounting, and has good storage stability.

Claims (6)

基材フィルムの少なくとも片面に粘着剤層を設けてなる半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープにおいて、粘着剤の樹脂成分が、少なくとも放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基、エポキシ基含有基、及びカルボキシル基を含有する基をそれぞれ有するアクリル系粘着剤であり、かつゲル分率が60%以上であることを特徴とする半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ。  In a semiconductor wafer dicing die bonding adhesive tape in which an adhesive layer is provided on at least one surface of a base film, the resin component of the adhesive is at least a radiation-curable carbon-carbon double bond-containing group, an epoxy group A dicing adhesive for semiconductor wafer-die bonding adhesive tape, which is an acrylic pressure-sensitive adhesive having a containing group and a group containing a carboxyl group, and has a gel fraction of 60% or more. 前記アクリル系粘着剤が、(メタ)アクリル酸エステル、カルボキシル基含有不飽和化合物およびヒドロキシル基含有不飽和化合物を共重合させて得られるアクリル系共重合体に、この共重合体のカルボキシル基又はヒドロキシル基に対して付加反応することが可能な官能基及び炭素−炭素二重結合を有する化合物を付加反応させて得られた共重合体Aと、(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ基含有不飽和化合物およびヒドロキシル基含有不飽和化合物を共重合させて得られるアクリル系共重合体に、この共重合体のエポキシ基又はヒドロキシル基に対して付加反応することが可能な官能基及び炭素−炭素二重結合を有する化合物を付加反応させて得られた共重合体Bとを混合させて得られたことを特徴とする請求項1に記載の半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ。The acrylic pressure-sensitive adhesive is obtained by copolymerizing a (meth) acrylic acid ester, a carboxyl group-containing unsaturated compound and a hydroxyl group-containing unsaturated compound, into a carboxyl group or hydroxyl group of the copolymer. Copolymer A obtained by addition reaction of a compound having a functional group capable of undergoing addition reaction to a group and a carbon-carbon double bond, (meth) acrylic acid ester, epoxy group-containing unsaturated compound And a functional group and a carbon-carbon double bond capable of undergoing an addition reaction with respect to an epoxy group or a hydroxyl group of the copolymer to an acrylic copolymer obtained by copolymerizing a hydroxyl group-containing unsaturated compound The semiconductor wafer according to claim 1, wherein the semiconductor wafer is obtained by mixing with a copolymer B obtained by addition reaction of a compound containing Dicing for wafers-Adhesive tape for die bonding. アクリル系共重合体中全構成成分中のエポキシ基含有基を有する構成成分の割合が1〜30mol%、カルボキシル基含有基を有する構成成分の割合が1〜30mol%、炭素−炭素二重結合含有基を有する構成成分の割合が1〜10mol%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ。  The proportion of the component having an epoxy group-containing group in all the components in the acrylic copolymer is 1 to 30 mol%, the proportion of the component having a carboxyl group-containing group is 1 to 30 mol%, and contains a carbon-carbon double bond The ratio of the structural component which has group is 1-10 mol%, The dicing for semiconductor wafers of Claim 1 or 2-Adhesive tape for die bondings 放射線照射後のシリコンウェハと粘接着テープの剥離力は、0.5〜50N/25mm、粘接着テープと基材フィルムとの剥離力は0.5N/25mm以下で、シリコンウェハと粘接着テープの剥離力が基材フィルムと粘接着テープの剥離力より大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ。  The peeling force between the silicon wafer and the adhesive tape after radiation irradiation is 0.5 to 50 N / 25 mm, and the peeling force between the adhesive tape and the base film is 0.5 N / 25 mm or less. 4. The adhesive tape for semiconductor wafer dicing-die bonding according to any one of claims 1 to 3, wherein the peeling force of the adhesive tape is larger than the peeling force of the base film and the adhesive tape. アクリル系共重合体は、架橋剤を、アクリル系共重合体100重量部に対して、0.01〜5.0重量部、及び/または光重合開始剤をアクリル系共重合体100重量部に対して0.01〜5重量部の範囲で加えたことを特徴とする請求項2又は3に記載の半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ。  In the acrylic copolymer, the crosslinking agent is 0.01 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic copolymer, and / or the photopolymerization initiator is 100 parts by weight of the acrylic copolymer. 4. The dicing adhesive for semiconductor wafers according to claim 2, wherein the adhesive tape is added in an amount of 0.01 to 5 parts by weight. 前記基材フィルムとして、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテン共重合体、及びペンテン系共重合体からなる群から選ばれる1種または2種以上を用いたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体ウェハ用ダイシング−ダイボンディング用粘接着テープ。As the base film, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polybutene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ionomer, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyurethane, The semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 5, wherein one or more selected from the group consisting of a styrene-ethylene-butene copolymer and a pentene copolymer are used. Dicing-Adhesive tape for die bonding.
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