JP2003324080A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JP2003324080A JP2002128659A JP2002128659A JP2003324080A JP 2003324080 A JP2003324080 A JP 2003324080A JP 2002128659 A JP2002128659 A JP 2002128659A JP 2002128659 A JP2002128659 A JP 2002128659A JP 2003324080 A JP2003324080 A JP 2003324080A
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wafer
chip
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田 欣 也 持
Hideo Senoo
尾 秀 男 妹
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイボンド用の接着剤として最適な接着シー
トを用いて、簡便な方法でコストパフォーマンスに優れ
た半導体装置の製造方法を提供することを目的としてい
る。 【解決手段】 本発明に係る半導体装置の製造方法は、
半導体ウエハの回路面に保護用粘着テープを貼付し、ダ
イボンド用の接着フィルムを前記半導体ウエハの裏面に
対して接着積層し、前記保護用粘着テープ上に半導体ウ
エハを支持した状態で、前記接着フィルムの側よりダイ
シングを行い、前記接着フィルムとともに半導体ウエハ
をチップ化し、前記保護用粘着シートから半導体チップ
をピックアップして、前記接着フィルムによってチップ
搭載用基板にダイボンドすることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係り、特に接着フィルムを用いて半導体チップをチ
ップ搭載用の基板にダイボンドする工程を有する半導体
装置の製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体チップをチップ搭載用の基
板にダイボンドする工程は、基板の所定位置に液状の接
着剤を塗布し、その上に半導体チップを載置して行われ
ている。別のダイボンドの方法としては、半導体ウエハ
をチップ化（個片化）する際に使用するダイシングシー
トとして、半導体ウエハを固定する粘着剤層がダイボン
ド用の接着剤の機能を兼ね備える粘接着シートを用い、
ピックアップ時に接着剤層をチップ裏面に残着させた状
態で粘接着シートの基材から剥離し、該チップを接着剤
層を介して基板上に加熱圧着する方法が種々提案されて
いる（特開平２−３２１８１号公報、特開平８−５３６
５５号公報、特開平８−２３９６３６号公報、特開平９
−１００４５０号公報、特開平９−２０２８７２号公
報、特開平９−６７５５８号公報等参照）。
【０００３】
【発明の解決しようとする課題】ところが、液状の接着
剤を基板に塗布する場合は接着剤を適量に制御すること
が困難で、広面積のチップや極小のチップあるいは縦横
の比が大きなチップでは、接着剤の不足やはみ出しが起
こる虞があった。また、ダイシング工程を兼用する粘接
着シートでダイボンドを行う場合は、ダイシング時に粘
接着シートがチップ飛びを抑える機能（チップ固定機
能）、粘接着層が粘接着シートの基材から剥離する機能
（剥離性）、さらにダイボンド後に粘接着剤がチップと
基板を接着する機能（ダイボンド性）がそれぞれ相反す
る性質となる場合が多いため、最適な組成の選択が困難
となる虞があった。
【０００４】本発明は、上記のような問題を鑑み、ダイ
ボンド用の接着剤として最適な接着シートを用いて、簡
便な方法でコストパフォーマンスに優れた半導体装置の
製造方法を提供することを目的としている。また、本発
明を他の側面からみれば、ダイボンド用接着剤の材料マ
ージンを広くし、コストの低減に寄与しうる半導体装置
の製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の製造方法は、半導体ウエハの回路面に保護用粘着テー
プを貼付し、ダイボンド用の接着フィルムを前記半導体
ウエハの裏面に対して接着積層し、前記保護用粘着テー
プ上に半導体ウエハを支持した状態で、前記接着フィル
ムの側よりダイシングを行い、前記接着フィルムととも
に半導体ウエハをチップ化し、前記保護用粘着シートか
ら半導体チップをピックアップして、前記接着フィルム
によってチップ搭載用基板にダイボンドすることを特徴
としている。
【０００６】本発明においては、前記半導体ウエハの回
路面に保護用粘着テープを貼付した後、前記半導体ウエ
ハの裏面側の研磨を行って所定の厚さに加工し、その
後、前記ダイボンド用の接着フィルムを前記半導体ウエ
ハの研磨面に接着積層してダイシング工程を行っても良
い。
【０００７】また、前記接着フィルムは、長尺の工程フ
ィルム上に剥離可能に積層され、該工程フィルム上で半
導体ウエハと略同サイズに抜き加工が施されてなるもの
であることが好ましい。このような本発明によれば、ダ
イボンド用接着フィルムには、チップ固定機能や剥離性
は要求されないので、ダイボンド性に重点をおいて材料
選択ができる。このため、接着フィルムの材料マージン
が広がり、コストの削減に寄与しうる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体ウエハ
の製造方法について、具体的に説明する。本発明におい
ては、まず図１に示すように、半導体ウエハ１の回路面
に保護用粘着テープ２を貼付する。ウエハ表面への回路
の形成は、エッチング法、リフトオフ法などの汎用の手
段により行われる。また、回路形成後に、回路面に保護
用粘着テープ２を貼付し、ウエハ裏面を研削し、所定の
厚みに調整してもよい。ここで、所定の厚みとは特に限
定はされないが、一般的には５０〜５００μｍ程度であ
る。
【０００９】保護用粘着テープ２としては、従来より半
導体ウエハの加工に用いられてきた種々の粘着テープが
用いられ得る。本発明においては、特に、所定の工程終
了後に、半導体チップを保護用粘着テープ２の粘着剤層
２１から剥離する必要があるため、粘着剤層２１は、い
わゆる再剥離型の弱粘着剤からなるか、またはエネルギ
ー線照射により粘着力を低減できるエネルギー線硬化型
粘着剤からなることが好ましい。
【００１０】弱粘着剤としては、アクリル系、ポリエス
テル系、天然ゴム系等従来公知の粘着剤が特に制限され
ることなく用いられる。これらの内でも、アクリル系粘
着剤が好ましく、特にアクリル酸エステルを主たる構成
単位とするアクリル系粘着剤が好ましい。このような弱
粘着剤の粘着力は、１００〜５０００ｍＮ／25mm、好ま
しくは２００〜２０００ｍＮ／25mm程度であり、ウエハ
（チップ）の加工中にはウエハ（チップ）を十分に固定
でき、また所要の工程終了後には、容易にチップをピッ
クアップできる。
【００１１】また、エネルギー線硬化型粘着剤として
は、たとえば特開昭６０−１９６，９５６号公報、特開
昭６０−２２３，１３９号公報、特開平５−３２９４６
号公報、特開平８−２７２３９号公報等に記載のものが
特に制限されることなく用いられる。このようなエネル
ギー線硬化型粘着剤は、エネルギー線照射前にはウエハ
（チップ）に対して充分な接着力を有し、エネルギー線
照射後には接着力が著しく減少する。すなわち、エネル
ギー線照射前には、ウエハ（チップ）を充分な接着力で
保持するが、エネルギー線照射後には、得られたチップ
を容易に剥離することができる。このようなエネルギー
線硬化型粘着剤の硬化後の好ましい粘着力は１０〜１０
００ｍＮ／25mmであり、さらに好ましくは５０〜５００
ｍＮ／25mm程度である。
【００１２】粘着剤層２１の厚さは特に限定はされない
が、好ましくは３〜１００μｍ、特に好ましくは５〜５
０μｍである。保護用粘着テープ２の基材２２として
は、従来より各種の粘着テープの基材に用いられてきた
種々の合成樹脂フィルムが特に制限されることなく用い
られる。このような合成樹脂フィルムとしては、たとえ
ばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン
等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、
ポリウレタン等が好ましく用いられる。基材２２として
は、これらの合成樹脂フィルムの単層からなっていても
よいし、複層からなる積層体であってもよい。
【００１３】このようなフィルムとしては、従来、種々
のものが知られているが、本発明においては、一般にチ
ップにイオン汚染等の悪影響を与えないものであればい
かなるものでも用いることができる。上記のような基材
２２の厚さは、通常２０〜３００μｍであり、好ましく
は３０〜２００μｍである。
【００１４】このように、半導体ウエハ１の回路面に保
護用粘着テープ２を貼付後に、必要に応じ、ウエハ１の
裏面研削を行ってもよい。裏面研削は、回路形成時に形
成された酸化物被膜を除去したり、ウエハの厚みを整え
るために行われる。次いで、図２に示すように、ダイボ
ンド用の接着フィルム３を前記半導体ウエハ１の裏面に
対して接着積層する。接着フィルム３の大きさ、形状
は、半導体ウエハに貼付された時に半導体ウエハ１と略
同一となるようにする。したがって、一般に半導体ウエ
ハは円形であるため、接着フィルム３も円形にプリカッ
トされているものを用いるか、またはウエハに接着後に
ウエハ形状に合わせて周縁部が切除される。また、プリ
カットされた場合の接着フィルム３の直径は、ウエハ径
に対して−０．５〜＋２％程度である。
【００１５】接着フィルム３としては、後述するダイボ
ンド工程でチップを所定の基板上に固着できる機能を有
するものであれば、特に制限されることなく種々の接着
フィルムが用いられる。しかし、後述するダイシング工
程において、ダイシング屑などが付着することを防止す
るため、常温ではタックを有しない熱可塑性接着フィル
ムを用いることが好ましい。
【００１６】熱可塑性接着フィルムは、たとえばポリエ
ステル樹脂、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニ
ルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエ
チレン、ポリアミド、ポリイソブチレン、ポリビニルエ
ーテル、ポリイミド樹脂等の各種の熱可塑性樹脂を主成
分とした接着フィルムである。これらの中でも特に耐熱
性の高いポリイミド樹脂を使用したポリイミド系接着フ
ィルムが好ましく用いられる。ポリイミド系接着フィル
ムは、ポリイミド樹脂の他、ポリイミド前駆体であるポ
リアミドイミドからなるものであってもよい。
【００１７】ポリイミド系接着フィルムに使用するポリ
イミド樹脂の分子量は、好ましくは１０，０００〜５０
０，０００、特に好ましくは５０，０００〜１００，０
００程度である。また、ポリイミド樹脂に、他のポリマ
ーやオリゴマー、低分子化合物を添加したポリイミド系
接着フィルムを用いてもよい。たとえば、エポキシ樹
脂、アミド樹脂、ウレタン樹脂、アミド酸樹脂、アクリ
ル樹脂、シリコーン樹脂などの各種ポリマーやオリゴマ
ー；トリエタノールアミンやα，ω−（ビス３−アミノ
プロピル）ポリエチレングリコールエーテルなどの含窒
素有機化合物などが添加剤として挙げることができる。
なお、主成分であるポリイミド樹脂が熱可塑性であれ
ば、これらの添加剤は熱硬化性であってもよい。
【００１８】接着フィルム３の膜厚は、好ましくは１〜
１００μｍ程度であり、特に好ましくは５〜６０μｍ程
度である。このような接着フィルム３の積層方法は、特
に限定はされないが、工程の自動化という観点から、図
３に示すように、長尺の工程フィルム４上に接着フィル
ム３が剥離可能に積層または成膜されたシートを予め準
備しておくことが好ましい。このシートは、たとえば工
程フィルム４上に、上記接着剤の調製液を塗布乾燥し
て、接着フィルムを成膜し、該接着フィルムの層をウエ
ハと略同サイズに抜き加工して得られる。このようなシ
ートを準備しておくと、図４に示すように、接着フィル
ム３の積層工程を、たとえばローラー５を用いて自動化
でき、省力化に寄与できる。
【００１９】工程フィルム４としては、片面が剥離処理
された汎用の剥離フィルムが特に制限されることなく用
いられる。剥離処理面には、接着フィルム３が積層また
は成膜される。工程フィルム４の剥離処理面の表面張力
は、好ましくは４０dyn/cm未満、さらに好ましくは３０
〜４０dyn/cmであり、このような表面張力を有する表面
に接着フィルム３が形成されてなることが好ましい。特
に表面張力が３０〜４０dyn/cmの範囲では、接着フィル
ム３の工程フィルム４から転写性に優れる。
【００２０】工程フィルム４の材質は、特に限定され
ず、片面が剥離処理されている紙、布であってもよい
が、好ましくは合成樹脂フィルムからなる。なお、接着
フィルム３がポリイミド系熱可塑性接着剤からなる場合
には、工程フィルム４は、耐熱性の樹脂からなることが
好ましく、前記樹脂の融点は好ましくは２００℃以上、
さらに好ましくは２３０℃〜３００℃、特に好ましくは
２５０℃〜２８０℃である。
【００２１】このような耐熱性の工程フィルム４として
は、具体的には、ポリエチレンナフタレートフィルム、
ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテ
レフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエー
テルイミドフィルム、ポリアラミドフィルム、ポリエー
テルケトンフィルム、ポリエーテル・エーテルケトンフ
ィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ポリ
（4-メチルペンテン-1）フィルム等が用いられる。ま
た、工程フィルム４はこれらフィルムの積層体であって
もよい。さらに、上記フィルムと、他のフィルムとの積
層体であってもよい。これらの中でも特に好ましくはポ
リエチレンナフタレートフィルムが用いられる。
【００２２】工程フィルム４の膜厚は、その材質にもよ
るが、通常は１０〜３００μｍ程度であり、好ましくは
１６〜１００μｍ程度である。工程フィルム４の調整時
の剥離処理に用いられる剥離剤としては、アルキッド
系、シリコーン系、フッ素系、不飽和ポリエステル系、
ポリオレフィン系、ワックス系等が用いられるが、特に
アルキッド系、シリコーン系、フッ素系の剥離剤が耐熱
性を有するので好ましい。特に基材フィルムへの密着性
が高く、表面張力が調製しやすいため、アルキッド樹脂
が好ましい。
【００２３】上記の剥離剤を用いてを剥離処理するため
には、剥離剤をそのまま無溶剤で、または溶剤希釈やエ
マルション化して、グラビアコーター、メイヤーバーコ
ーター、エアナイフコーター、ロールコーター等により
樹脂フィルムに塗布して、常温または加熱により、ある
いは紫外線や電子線により硬化させたり、ウェットラミ
ネーションやドライラミネーション、熱溶融ラミネーシ
ョン、溶融押出ラミネーション、共押出加工などで積層
体を形成すればよい。
【００２４】半導体ウエハ１の裏面に接着フィルム３を
接着した後、半導体ウエハ１および接着フィルム３をダ
イシング装置等を用いてダイシングして、接着フィルム
付のチップを得る。ダイシングは、上記半導体ウエハ１
が保護用粘着テープ２上に支持された状態で行う。ダイ
シングに際しては、図５に示すように、保護用粘着テー
プ２の背面を吸着テーブル７に吸着させることで、ウエ
ハ１を固定しておいてもよく、また、図６に示すよう
に、保護用粘着テープ２の背面を、リングフレーム９に
張設された固定用粘着シート８に貼着することでウエハ
を固定しておいてもよい。
【００２５】ダイシングは、ダイシング装置のダイシン
グブレード６等により接着フィルム３およびウエハ１を
完全に切断するように行う。このようにして裏面に接着
フィルム３を有するチップ１０が得られる。次いで、ダ
イスピッカー、ダイスボンダー等の装置のコレット１１
等を用いて、チップ１０を保護用粘着テープ２からピッ
クアップする。なお、保護用粘着テープ２の粘着剤層２
１をエネルギー線硬化型粘着剤から形成した場合には、
チップ１０のピックアップに先立ち、粘着剤層２１にエ
ネルギー線を照射して接着力を低下させておくことが好
ましい。接着力を低下させることで、チップのピックア
ップが円滑に行えるようになる。ピックアップされたチ
ップ１０は、所定のトレイに移載して保管してもよい
し、直接所定のチップ搭載用基板にダイボンドしてもよ
い。
【００２６】接着フィルム３として熱可塑性接着フィル
ムを用いた場合には、チップ１０を載置する前に加熱す
るか載置直後にチップ搭載用基板を加熱してダイボンド
することが好ましい。加熱温度は、熱可塑性接着フィル
ムを構成する熱可塑性接着剤が軟化する温度であれば充
分である。たとえばポリイミド系接着剤を使用する場
合、加熱温度は、通常は８０〜２００℃、好ましくは１
００〜１８０℃であり、加熱時間は、通常は0.1秒〜５
分、好ましくは0.5秒〜３分であり、またチップマウン
ト圧力は通常１ｋＰａ〜１００ＭＰａである。
【００２７】このようにしてチップ１０をダイボンドし
た後、ワイヤーボンディング、モールディングなどの工
程を経て、半導体装置が得られる。
【００２８】
【発明の効果】このような本発明によれば、ダイボンド
用接着フィルムには、チップ固定機能や剥離性は要求さ
れないので、ダイボンド性にのみ重点をおいて材料選択
ができる。このため、接着フィルムの設計に選択の幅が
広がり、コストの削減に寄与しうる。
【００２９】
【実施例１】半導体ウエハ（200mm径、厚さ720μm）の
回路面側に対し、紫外線硬化型粘着剤層を有するウエハ
研磨用の保護用粘着テープ（リンテック社製、Adwill E
8180）をテープラミネーター（リンテック社製、RAD350
0m/12）を用いて貼付した。この半導体ウエハの裏面側
をウエハ研磨装置（ディスコ社製、DFG840）を用いて厚
さ100μmまで研磨を行った。
【００３０】ダイボンディング用の接着シートとして、
工程フィルム上に加熱接着型のポリイミドの層を有する
接着シート（リンテック社製、Adwill LP-3）を用い
た。220mm幅としたこの接着シートのポリイミド層のみ
を、15mm間隔で直径201mmの円形に打ち抜き、外周部を
カス部として除去した。この接着シートを上記で用意し
た半導体ウエハの研磨面に対して、温度130℃、圧力0.1
5Ｐａ、時間5 秒で圧着し、工程フィルムを剥離して、
半導体ウエハ裏面に対し略面一となるよう転写した。
【００３１】固定用粘着テープとして厚さ80μmのポリ
オレフィンフィルムに強粘着力のアクリル系粘着剤層
（リンテック社製、品名PK、厚さ25μm）を設けたもの
を用意した。テープマウンター（リンテック社製、RAD2
500m/8）を用いて、研磨したウエハの保護用粘着テープ
側に該固定用粘着テープを貼付するとともに、その外周
部をリングフレーム（ディスコ社製、MODTF2-8-1）に貼
付固定した。
【００３２】リングフレームに支持されたウエハをダイ
シング装置（東京精密社製、AWD4000B）を用いて、接着
シートとともに半導体ウエハを10mmｘ10mmのチップサイ
ズにダイシングした。ダイシングの際の切り込み深さ
は、保護用粘着テープの粘着面の位置から20μmを切り
込む量とした。続いて、ダイスピッカーを用いてチップ
のピックアップを行い、基板の代用とした300μm厚の銅
板上に、温度１５０℃、圧力２０ｋPa、時間３秒でダイ
ボンディングを行ったところ、工程上の問題もなくチッ
プのダメージも観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体装置の製造工程の一工程を
示す。
【図２】本発明に係る半導体装置の製造工程の一工程を
示す。
【図３】本発明で用いる接着フィルムの使用前の状態を
示す。
【図４】本発明に係る半導体装置の製造工程の一工程を
示す。
【図５】本発明に係る半導体装置の製造工程の一工程を
示す。
【図６】本発明に係る半導体装置の製造工程の一工程を
示す。
【図７】本発明に係る半導体装置の製造工程の一工程を
示す。
【符号の説明】
１…ウエハ ２…保護用粘着テープ ２１…粘着剤層 ２２…基材 ３…接着フィルム ４…工程フィルム ５…ローラー ６…ダイシングブレード ７…吸着テーブル ８…固定用粘着シート ９…リングフレーム １０…チップ １１…コレット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体ウエハの回路面に保護用粘着テープ
    を貼付し、 ダイボンド用の接着フィルムを前記半導体ウエハの裏面
    に対して接着積層し、 前記保護用粘着テープ上に半導体ウエハを支持した状態
    で、前記接着フィルムの側よりダイシングを行い、前記
    接着フィルムとともに半導体ウエハをチップ化し、 前記保護用粘着シートから半導体チップをピックアップ
    して、前記接着フィルムによってチップ搭載用基板にダ
    イボンドすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項２】前記半導体ウエハの回路面に保護用粘着テ
    ープを貼付した後、前記半導体ウエハの裏面側の研磨を
    行って所定の厚さに加工し、 その後、前記ダイボンド用の接着フィルムを前記半導体
    ウエハの研磨面に接着積層することを特徴とする請求項
    １記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項３】前記接着フィルムは、長尺の工程フィルム
    上に剥離可能に積層され、該工程フィルム上で半導体ウ
    エハと略同サイズに抜き加工が施されてなるものである
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置の製
    造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003332267A (ja) * 2002-05-09 2003-11-21 Lintec Corp 半導体ウエハの加工方法
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JP2013065888A (ja) * 2012-12-25 2013-04-11 Hitachi Chemical Co Ltd 半導体装置の製造方法

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