JP2005162818A - ダイシングダイボンドシート - Google Patents

Abstract

【課題】粘着剤の粘着力を弱めることなく、保護フィルムを容易に剥離させることができ、ダイシング用リングを充分に貼り付かせ、その後のダイシング工程等を容易に行えるダイシングダイボンドシートの提供。
【解決手段】保護フィルム１の片面に、所定平面視形状の接着剤（ダイボンド材）２と、接着剤２を覆い、その接着剤２よりも一回り広く大きく、そしてその接着剤２とは重なり合わない周縁部（ダイシング用リング載置部となる）を有する粘着剤と、前記粘着剤に重なり合う基材フィルムとを、この順に積層したダイシングダイボンドシートにおいて、接着剤２の外周部では、少なくとも一箇所で、粘着剤の外周部に平面視で接し若しくは近接するように突き出た突出部を剥離起点として形成させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置を製造する際に好適に使用されるダイシングダイボンドシートに関するものである。

従来、半導体チップとリードフレーム等の支持部材との接合には銀ペーストが主に使用されていた。しかし、近年の半導体チップの小型化・高性能化に伴い、使用されるリードフレームも小型化・細密化が要求されるようになり、銀ペーストでは、ワイヤボンディング時においてハミ出しや半導体チップの傾きに起因する不具合が発生したり、あるいは接着剤層の膜厚の制御が困難であったり、接着剤層にボイドが発生する等の理由で、上記要求に対処しきれなくなってきた。

そこで、近年は、銀ペーストに代えて接着フィルム（フィルム状接着剤、フィルム状ダイボンド材、等ともいう。）を、いわゆる個片貼付け方式として、あるいはウェハ裏面貼付け方式で使用するようになってきている。前者の個片貼付け方式で半導体装置を製造する場合、ロール状（リール状）の接着フィルムからカッティングあるいはパンチングによって接着フィルムの個片を切り出した後、この個片をリードフレームに貼り付け、得られた接着フィルム付きリードフレームに、予めダイシング工程にて切断分離（ダイシング）した素子小片（半導体チップ）を載置し接合（ダイボンド）して半導体チップ付きリードフレームを作製し、その後、必要に応じてワイヤボンド工程、封止工程などを経て半導体装置とする。しかし、この場合は、ロール状の接着フィルムから接着フィルムの個片を切り出し、これをリードフレームへ接着させる専用の組立装置が必要なことから、銀ペーストを使用する方法に比べて製造コストが割高になる。

一方、後者のウェハ裏面貼付け方式で半導体装置を製造する場合は、まず半導体ウェハ（現在の主流は直径約２０ｃｍ）の裏面に接着フィルムを貼り付け、更にこの上にダイシングテープを貼り合わせ、その後、ダイシングによって接着フィルムが付いた状態で半導体ウェハを個片化し、得られた接着フィルム付き半導体チップの各個片をピックアップし、これをリードフレームに貼り付け、その後、加熱、硬化、ワイヤボンドなどの工程を経て半導体装置とする。この方法では、接着フィルム付き半導体チップをリードフレームに接合するために、接着フィルムを個片化する装置を必要とせず、従来の銀ペースト用の組立装置をそのままあるいは熱盤を付加するなどの装置の一部改良で済むため、製造コストを比較的安く抑えることができる。しかし、この方法も、ダイシング工程までに、接着フィルムの貼付と、それに続くダイシングテープの貼付との二つの貼付工程が必要である。

そこで、二つの貼付工程を要せず一つの貼付工程で済むようにするために、予め接着フィルムとダイシングテープとを貼り合わせた（あるいは、一つのシートでダイシング工程及びダイボンド工程の両方に使用できるシート）「ダイシングダイボンドシート」が開発されている（特許文献１参照）。特許文献１では、放射線硬化型粘着剤層における放射線硬化後の弾性率を所定の範囲に維持して、ダイシング工程後のエキスパンディング性及びピックアップ性を容易にすることが狙いである。

また、図７（ａ）、（ｂ）に示すようなダイシングダイボンドシート、すなわち、保護フィルム１の上にディスク状の接着剤（ダイボンド材）２を形成し、その上に前記接着剤（ダイボンド材）よりも一回り大きいディスク状の基材フィルム付き粘着剤３（図７（ｂ）で言えば、下側が粘着剤、上側が基材フィルム）を積層した「保護フィルム／接着剤／粘着剤／基材フィルム」の４層構造を有するダイシングダイボンドシートが開発されている。このダイシングダイボンドシートを使用する場合は、保護フィルム１を先ず剥がして除くとともに接着剤２を露出させ（図７（ｃ））、続いて、ダイシング用リング載置部（帯状円環状の粘着剤）の上にダイシング用リング６を載置し、その内側の半導体ウェハ搭載部２ａに半導体ウェハ４を載置し（図７（ｄ））、半導体ウェハをダイシングし、個片化した接着フィルム付き半導体チップとし（図７（ｅ））、その後、この接着フィルム付き半導体チップをピックアップし、リードフレーム上に載置し、加熱・接合（ダイボンド）し、引き続いて、ワイヤボンドし、封止材を用いて封止し、半導体装置を製造する。

特開平７−０４５５５７号公報

ところで、上記図７に示したダイシングダイボンドシートの基材フィルム付き粘着剤３の粘着剤は、ダイシング工程においてダイシング用リング６と充分に貼り付かなくてはならないため、比較的強い粘着力が必要である。しかし、粘着力が強すぎると保護フィルム１を剥がすことが難しくなり、剥離に時間が掛かったり、あるいは剥離不良になりやすい。本発明の目的は、このような問題点を改善したダイシングダイボンドシート、すなわち、前記粘着剤の粘着力を弱めることなく、保護フィルム１を容易に剥離させることができ、したがって、粘着剤（ダイシング用リング載置部）にダイシング用リング６を充分に貼り付かせ（密着させ）、その後のダイシング工程等を容易に行えるダイシングダイボンドシートを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明者らは種々検討した結果、ダイシングダイボンドシート中に、（粘着力が強い）粘着剤と保護フィルムとが直接に接していない部分を積極的につくり出し、その部分を剥離起点とすれば保護フィルムを容易に剥がせるのではと着想し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、保護フィルム１の片面に、所定平面視形状の接着剤（ダイボンド材）２と、前記接着剤２を覆い、前記接着剤２よりも一回り広く大きく、そして前記接着剤２とは重なり合わない周縁部（ダイシング用リング載置部となる）を有する粘着剤と、前記粘着剤に重なり合う基材フィルムとを、この順に積層したダイシングダイボンドシートであって、
前記接着剤２の外周部においては、少なくとも一箇所で、粘着剤の外周部に平面視で接し若しくは近接するように突き出た突出部が剥離起点を形成しているダイシングダイボンドシートである。

ここで、本発明のダイシングダイボンドシートの幅は、半導体ウェハの大きさ（幅）よりも大きい幅で、通常は、２０〜５０ｃｍ程度であり、保護フィルム（シート）１上の接着剤２と、この接着剤２よりも一回り広く大きく、そして接着剤２とは重なり合わない周縁部を有する粘着剤と、その粘着剤に重なり合う基材フィルムとを一組とする「ラベル状」の形態として提供することもでき、また、上記接着剤と上記粘着剤と上記基材フィルムとを一組として、これらが長尺の保護フィルム１の片面に島状に多数配されてロール状に巻かれた「テープ状（又はシート状）」の形態として提供することもできる。

また、本発明のダイシングダイボンドシートでは、接着剤２の平面視形状は、好ましくは円形、略円形又は半導体ウェハ形状である。

また、本発明のダイシングダイボンドシートでは、これに放射線や紫外線等の高エネルギー線を照射すると、粘着剤の粘着力が低下し、接着剤と粘着剤との界面で剥がれやすくなるものが好ましい。

以下、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明で用いる保護フィルム１としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルム等のポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム等が好ましく用いられ、紙、不織布、金属箔なども使用できる。また、その剥離面はシリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤などの離型剤で処理することが好ましい。また、保護フィルム１の厚みは、作業性を損なわない範囲で適宜に選択できる。通常は１００μｍ以下、好ましくは１０〜７５μｍ、更に好ましくは２５〜５０μｍである。

本発明で用いる接着剤２としては、半導体チップの接着（接合）に使用されている公知の種々の熱硬化性接着剤、光硬化性接着剤、熱可塑性接着剤あるいは酸素反応性接着剤等を用いることができる。これらは、単独で用いても２種類以上を組み合わせてもよい。

接着剤２の平面視形状は、半導体ウェハの貼付が容易であればよく、円形、略円形、四角形、五角形、六角形、八角形、ウェハ形状（円の外周の一部が直線である形状）等がある。ただ、半導体ウェハ搭載部以外の無駄部分を少なくするためには、円形やウェハ形状が好ましい。

接着剤２の層厚みは、通常は１〜２００μｍ、好ましくは３〜１５０μｍ、更に好ましくは１０〜１００μｍである。１μｍよりも薄いと十分なダイボンド接着力を確保するのが困難になり、２００μｍよりも厚いと不経済で特性上の利点もない。

本発明で用いる粘着剤としては、紫外線や放射線等の高エネルギー線や熱によって硬化する（すなわち、粘着力を低下させる）ものが好ましく、中でも高エネルギー線によって硬化するものが好ましく、更には紫外線によって硬化するものが特に好ましい。

そのような高エネルギー線（又は紫外線）によって硬化する粘着剤は、従来から種々のタイプが知られている。その中から、高エネルギー線（又は紫外線）の照射によって、その粘着力が接着剤２の粘着力よりも低くなるものを適宜選んで用いることができる。

なお、粘着剤中の含有成分としては、例えば、ジオール基を有する化合物、イソシアネート化合物、ウレタン（メタ）アクリレート化合物、ジアミン化合物、尿素メタクリレート化合物、側鎖にエチレン性不飽和基を有する高エネルギー線重合性共重合体等がある。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。

粘着剤の平面視形状は、接着剤２の平面視形状よりも一回り広く大きくて、接着剤２を覆い尽くすことができる形状で、接着剤２と重なり合わない周縁部（ダイシング用リング載置部となる）を有する形状であれば、特に制限されない。円形、略円形、四角形、五角形、六角形、八角形、ウェハ形状等がある。ただ、前記した接着剤２の好ましい形状（円形やウェハ形状）との関係から、好ましい形状は円形である。

粘着剤の層厚みは、通常は１〜１００μｍ、好ましくは２〜２０μｍ、更に好ましくは３〜１０μｍである。１μｍよりも薄いと十分な粘着力を確保するのが困難になり、ダイシング時に半導体チップが飛散する恐れがあり、１００μｍよりも厚いと不経済で特性上の利点もない。

基材フィルムとしては、保護フィルム１に用いたフィルムもしくはシートと同様な基材を用いることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルム等のポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム等である。なお、基材フィルムの厚みは、通常１０〜５００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍである。

本発明のダイシングダイボンドシートを用いて半導体装置を製造する場合は、次のようにして行う。
（ｉ）接着剤２の外周部に形成した剥離起点を利用して保護フィルム１を剥離・除去し、接着剤を露出させる。
（ii）ダイシング用リング載置部（帯状円環状の粘着剤）にダイシング用リング６を載置するとともに、露出させた接着剤２の半導体ウェハ搭載部２ａに半導体ウェハ４を貼り付ける。
（iii）半導体ウェハ４の上方側から、接着剤２と粘着剤との界面までダイシングする。このとき、接着剤２と粘着剤との正確な界面まででなくとも、粘着剤側に１〜５０μｍ程度（ダイシング後のピックアップ工程で、基材フィルムが横向きに引き伸ばされた時などに切れ込みが原因でフィルムが破れない程度に）深く切り込んでもよい；
（iv）紫外線を照射し、上記接着剤２と上記粘着剤と間の接着力を低下させる；
（ｖ）各々の半導体チップを接着剤２が付いた状態でピックアップし、この接着剤付き半導体チップをリードフレーム等の支持部材の上に載置し、加熱・接着する；
（vi）ワイヤボンドする；
（vii）封止材を用いて封止して、半導体装置を得る。

（作用）
後述する図１〜図３のＡ−Ｂ断面図に示すように、接着剤（ダイボンド材）２の外周部にて外方へ向けて突き出ている突出部では、保護フィルム１は粘着剤とは直接に触れておらず、粘着力の弱い接着剤（ダイボンド材）２と直接に接している。そのため、この突出部先端を剥離起点とすれば、ダイシングダイボンドシートから保護フィルム１を容易に剥離することが可能となる。

本発明のダイシングダイボンドシートによれば、粘着剤における粘着力を弱めることなく、保護フィルム１を容易に剥離させることができ、したがって、粘着剤（ダイシング用リング載置部）にダイシング用リング６を充分に密着させ、その後のダイシング工程等を容易に行える。

図面を参照しながら本発明を更に具体的に説明する。
図１は本発明の第一実施例のダイシングダイボンドシートである。四角いシート状の保護フィルム１の片面（上面）に、ディスク状の接着剤（ダイボンド材）２の層が形成され、その上に、同心円的に、その接着剤を完全に覆う一回り広く大きいディスク状の基材フィルム付き粘着剤３がその粘着剤層を下側にして形成され、接着剤と重なり合わない粘着剤の周縁部の下側（保護フィルム側）は帯状円環状でダイシング用リング載置部となっている（図１のＣ−Ｄ断面図）。このシートの特徴的なところは、接着剤２の外周部が、一箇所にて粘着剤の外周部に平面視で接するように突き出て突出部を形成していることである（図１の平面図及びＡ−Ｂ断面図）。なお、この接着剤２における突出部の先端では、Ａ−Ｂ断面図に見るように、粘着剤は保護フィルム１に触れておらず、（粘着力の弱い）接着剤２が保護フィルム１に接しているので、ここを剥離起点とすれば、保護フィルム１をダイシングダイボンドシートから容易に剥がし始めることができる。そうすれば、その後は、粘着剤が保護フィルム１に接している部分があっても保護フィルム１は容易に剥がせるのである。

図２は本発明の第二実施例のダイシングダイボンドシートであり、図３は本発明の第三実施例のダイシングダイボンドシートである。いずれも、第一実施例の変形である。基材フィルム付き粘着剤３の突出部の先端は、接着剤２の外周部に比べて少しハミ出していてもよく（図２）、あるいは寸足らずに近接していてもよい（図３）。接着剤２の突出部の先端付近で、粘着剤と保護フィルム１とが直接に触れていなければよい。

図４はダイシングダイボンドシートにおける接着剤２及び粘着剤（又は、基材フィルム付き粘着剤３）の種々の平面視形状（６種）を示した。例えば、接着剤２も粘着剤も円形の例、接着剤２は円形で粘着剤は四角形又は六角形の例、接着剤２は方形、略方形又はウェハ形状（円の外周の一部が直線である形状）で粘着剤は四角形又は六角形の例などである。

なお、接着剤２の平面視形状は、上記以外であっても、半導体ウェハの貼付が容易であれば、五角形、六角形、八角形等でも構わない。但し、半導体ウェハ搭載部以外の無駄部分を少なくするためには、好ましくは円形やウェハ形状（円の外周の一部が直線である形状）である。
また、このとき、接着剤２において外方へ突き出た突出部の数は一個でも、（対向するような）二個でも、あるいは３〜４個でもよい。

また、粘着剤（又は、基材フィルム付き粘着剤３）の平面視形状は、円形やウェハ形状以外にも、五角形、八角形、菱形形状、星型等の形状でもよく、ダイシング用リングを粘着（密着）させる形がとれる形状であれば構わない。ただ、現在の半導体ウェハ及びダイシング用リングの形状を考慮すると、円形もしくは略円形が好ましく、接着剤２の平面視形状に相似な形状が更に好ましい。

接着剤２と、それより一回り大きな粘着剤の、各々の平面視大きさについては、半導体ウェハやダイシング用リングの大きさに左右されて自ずと決まってくるが、粘着剤は、その外周の５０％以上、好ましくは７０％以上、更に好ましくは９０％以上が、接着剤２の外周の外側にあることが好ましい。接着剤２と粘着剤とが重なり合わない部分の粘着剤の周縁部（通常は、帯状円環状）における保護フィルム側はダイシング用リング載置部となる。

次に、本発明のダイシングダイボンドシートの製造法について説明する。
ダイシングダイボンドシートの製造法では、先ずは、保護フィルムの上に部分的に接着剤を形成できる方法でなければならない。そのような方法としては、保護フィルム上に全面的に接着剤原料ワニスを塗布（塗工）したのち硬化させ、その後、打ち抜き加工を施して不要部分を取り除く方法がある。また、保護フィルムに何らかの塗布阻害用のコーティング処理を部分的にしたのち、接着剤原料ワニスを塗布し（コーティング処理部には接着剤原料ワニスは塗布されず）、その後硬化するなどの方法でも構わない。ただし、作業の簡便さを考慮すると、前者の方法が好ましい。
上記保護フィルム上の接着剤を覆う一回り大きな（広い）粘着剤を部分的に形成する方法も、上記接着剤の形成方法と同様な方法で、粘着剤層を形成させ、その後、打ち抜き加工する方法で行うことができる。

図５は、本発明におけるダイシングダイボンドシートの第１の製造法を説明する図である。順に説明する。
（１）保護フィルム１の片面に、接着剤層（ダイボンド材層）２を形成させる（Ｉ）。
（２）所定の平面視形状（図では円形）で、その外周部においては、少なくとも一箇所で外方に突き出た突出部を有する接着剤２を形成でき、かつ、その他の不要な接着剤を除去可能にする切り込み（細溝）を、金型５やカッターを用いて、接着剤層２の上方側から、保護フィルム１と接着剤層２との界面に達する深さに形成する（打抜き加工）（II）。
（３）不要な接着剤２を剥離・除去すると（IIIｂ）、保護フィルム１上に所定の平面視形状で突出部を有する略円形の接着剤（ダイボンド材）２を島状に多数形成させた接着剤（ダイボンド材）付き保護フィルムを得る（IIIａ）。

（４）図示しないが、別途、基材フィルムの片面に粘着剤層を形成させた基材フィルム付き粘着剤（粘着フィルム）３を用意する。
（５）同じく図示しないが、この基材フィルム付き粘着剤３に、上記各々の接着剤よりも一回り広く大きい形状で、その外周部においては、前記接着剤２の突出部の先端に平面視で接し若しくは近接する基材フィルム付き粘着剤３を形成でき、かつ、その他の不要な基材フィルム付き粘着剤３を除去可能にする切り込みを、基材フィルム付き粘着剤３の片側から形成する。
（６）上記（３）で得られた接着剤（ダイボンド材）付き保護フィルムと、上記（５）で得られた切り込み入り基材フィルム付き粘着剤とを、保護フィルム及び基材フィルムを外側にし（接着剤と粘着剤とが各々向かい合うようにし）、かつ、位置合せしながら貼り合わせ、その後に、不要部分の基材フィルム付き粘着剤を剥離・除去する。そうして、保護フィルム上に所定形状の接着剤２及び基材フィルム付き粘着剤３を多数、島状に形成させたダイシングダイボンドシートを得る（IVａ、IVｂ）。

図６は、本発明におけるダイシングダイボンドシートの別の製造法（第２の製造法）を説明する図である。図５の場合と同様にして、順に説明する。
（１）保護フィルム１の片面に、接着剤層（ダイボンド材層）２を形成させる（Ｉ）。
（２）所定の平面視形状（図では円形）で、その外周部においては、少なくとも一箇所で外方に突き出た突出部を有する接着剤２を形成でき、かつ、その他の不要な接着剤を除去可能にする切り込み（細溝）を、金型５やカッターを用いて、保護フィルム１と接着剤層２との界面に達する深さに形成する（打抜き加工）（II）。
（３）不要な接着剤を剥離・除去し（IIIｂ）、保護フィルム１上に所定の平面視形状で突出部を有する円形の接着剤（ダイボンド材）２を島状に多数形成させた接着剤付き保護フィルムを得る（IIIａ）。

（４）その７から基材フィルム付き粘着剤（粘着フィルム）３を、その粘着面が内側に向くようにして貼り合わせる（IVａ、IVｂ）。
（５）突出部を有する円形の接着剤２を覆う所定形状で、外周部においては、前記接着剤２の突出部の先端に平面視で接し若しくは近接する基材フィルム付き粘着剤を形成でき、かつ、その他の不要な基材フィルム付き粘着剤部を除去可能にする切り込み（細溝）を、金型５やカッターを用い、その上方側から、粘着剤と保護フィルム１との界面に達する深さに形成する（再度の打抜き加工）（Ｖａ）。
（６）不要な基材フィルム付き粘着剤部を剥離・除去し（Ｖｂ）、保護フィルム上に所定形状の接着剤２及び基材フィルム付き粘着剤３を多数、島状に形成させたダイシングダイボンドシート（VIａ、VIｂ）を得る。

本発明の第一実施例のダイシングダイボンドシート。左側が平面図、右上側がＡ−Ｂ断面図、右下側がＣ−Ｄ断面図である。 本発明の第二実施例のダイシングダイボンドシート。左側が平面図、右上側がＡ−Ｂ断面図、右下側がＣ−Ｄ断面図である。 本発明の第三実施例のダイシングダイボンドシート。左側が平面図、右上側がＡ−Ｂ断面図、右下側がＣ−Ｄ断面図である。 本発明のダイシングダイボンドシートにおける種々の変形例の平面図（６種）。 本発明におけるダイシングダイボンドシートの第１の製造法を説明する説明図。 本発明におけるダイシングダイボンドシートの第２の製造法を説明する説明図。 従来例のダイシングダイボンドシート、及びこれを用いたダイシング工程までの説明図。（ａ）はダイシングダイボンドシートの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図であり、（ｂ）〜（ｅ）はダイシング工程までを説明する断面図である。

符号の説明

１：保護フィルム
２：接着剤（接着剤層）
２ａ：半導体ウェハ搭載部
３：基材フィルム付き粘着剤（基材フィルム付き粘着剤層）
４：半導体ウェハ
５：金型
６：ダイシング用リング

Claims (4)

1. 保護フィルムの片面に、所定平面視形状の接着剤と、前記接着剤を覆い、前記接着剤よりも一回り広く大きく、そして前記接着剤とは重なり合わない周縁部を有する粘着剤と、前記粘着剤に重なり合う基材フィルムとを、この順に積層したダイシングダイボンドシートであって、
   前記接着剤の外周部においては、少なくとも一箇所で、粘着剤の外周部に平面視で接し若しくは近接するように突き出た突出部が剥離起点を形成しているダイシングダイボンドシート。
2. 前記接着剤と前記粘着剤と前記基材フィルムとを一組として、これらが長尺の保護フィルムの片面に島状に多数配されロール状に巻かれている、請求項１のダイシングダイボンドシート。
3. 接着剤の平面視形状は円形、略円形又は半導体ウェハ形状である、請求項１又は２のダイシングダイボンドシート。
4. 高エネルギー線を照射すると粘着剤の接着力が低下し、接着剤と粘着剤との界面で剥がしやすくなる、請求項１〜３のいずれかのダイシングダイボンドシート。
   

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