JP5006015B2 - 半導体ウェハ表面保護テープおよびそれを用いた半導体チップの製造方法 - Google Patents
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Description
従来、これらの半導体チップは、半導体ウェハの回路パターン面に表面保護テープを貼合した状態でバックグラインド工程にて所定の厚みになるまで回路パターンの無い裏面側を研削した後、該表面保護テープを剥離し、次いでダイシング工程にてダイシングテープに支持固定した状態にてダイシング装置等にて切断分離されチップ化されることにより得られる。その後、チップ化された半導体チップは、ピックアップダイボンダ等により、連続的に流れるリードフレームにダイボンディングされ、最終的にモールド樹脂にてモールドされパッケージングされることになる。
そこで最近では、バックグラインド工程にて所定の厚みになるまで半導体ウェハの回路パターンの無い裏面側を研削した後(必要であればストレスリリーフ等の処理をかけ)、その裏面側一面にダイボンドシートを貼合し、次いでこれをダイシングテープに貼合支持固定させ、ウェハダイシング装置等にて半導体ウェハとダイボンドシートを同時にフルカットする方式が提案されている。
また、この場合、ダイボンドシート12は半導体ウェハへの密着性のためその殆どの種類が加熱した状態で貼合される必要があり、一般的には、半導体ウェハ9の表面保護テープ15が貼合された面を下側にして加熱吸着台10に載せ吸着固定し、上側となった裏面一面に貼合ロール11にてダイボンドシート12を貼合する方法がとられる。加熱用吸着台10上では半導体ウェハ自体が高温状態にあり、その状態でダイボンドシートが貼合されるため半導体ウェハへの密着性は良好となる。
しかし、これらの表面保護テープは、基材フィルムの熱収縮によるウェハ反り等を防止するものではなく、この点においてはいずれも不十分なものであった。
すなわち本発明は、
(1)半導体ウェハの回路パターン面に貼合し、該半導体ウェハの回路パターンのない面を研削し、その後該テープの貼合された面を加熱吸着台に吸着させた状態で加熱する際に使用される半導体ウェハの回路面の表面保護テープであって、該テープの基材層が不織布および/または織物を使用してなり、該基材層の背面側に架橋層が設けられたことを特徴とする半導体ウェハ表面保護テープ、
(2)前記架橋層が放射線で硬化されたものであることを特徴とする(1)記載の半導体ウェハ表面保護テープ、
(3)前記架橋層の厚さが20μm以上であることを特徴とする(1)または(2)記載の半導体ウェハ表面保護テープ、
(4)前記不織布および/または織物がポリエステル樹脂および/またはナイロン樹脂よりなることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項記載の半導体ウェハ表面保護テープ、
(5)前記(1)〜(4)のいずれか1項記載の半導体ウェハ表面保護テープを半導体ウェハの回路パターン面に該テープの粘着剤層を貼合し、該半導体ウェハの回路パターンのない面を研削後、該テープの貼合された面を加熱吸着台に吸着させた状態で、回路パターンのない研削した面側にダイボンドシートを貼合することを特徴とする半導体チップの製造方法、
を提供するものである。
更には、半導体ウェハ裏面研削時において表面保護テープの基材層の厚みが均一で平滑であるためディンプルの発生を防止し、研削後のウェハの仕上げ厚みの精度は極めて優れている。
したがって、この表面保護テープを用いた半導体チップの製造方法は、優れた品質の半導体チップの製造を可能にする。
本発明の表面保護テープは、図1に示すように基材層2の面に粘着剤層1が形成された表面保護テープ3である。
このフィルム状の基材層は、従来のTダイ法やインフレーション法等で作成されフィルムと異なり、天然繊維や樹脂繊維から構成されるものであるから、その層は通気性の空隙を有するものである。
本発明の基材層はフィルム状にされる過程において、前述のような熱収縮を引き起こす原因となる加熱延伸や成形歪みなどの熱履歴がかかることがないので、結果的にダイボンドシートの加熱貼合時に非常に大きなウェハ反りを生じさせる様な問題を引き起こすことが無い。本発明の基材層を構成する繊維が樹脂繊維の場合は、それが成形される過程において幾分か繊維に熱履歴がかかることになるが、フィルム状への過程ではないのでその影響は小さい。更に、構造上これらの基材層は繊維間に通気性の空隙が存在するため、収縮の影響をその空隙に逃がす効果もあり、反り軽減に有効な構造であるものと言える。
なお、本発明の基材層は、通気性の空隙を有する不織布および/または織物を含有し、さらにその他に通気孔を有するフィルムを含有していてもよい。
一方、この不織布や織物は、種類によっては基材層としての厚み精度が通常のTダイ法やインフレーション法にて成形されたフィルムに比べて若干劣る場合がある。
不織布の場合は、不織布を成形した後、厚み方向に熱プレスをかける等の処方によって厚み精度を向上させることが可能であるが、熱プレスをかけないタイプのものでは厚み精度があまり良くなく、15〜20μm程度の厚みばらつきを持つ場合もある。ちなみに、熱プレスは厚み方向にかけるだけなので、後工程での加熱により熱収縮を引き起こしてしまう様な熱履歴ではない。
すなわち、図4に示すように、本発明の他の態様である表面保護テープ7は、不織布および/又は織物の基材層2と粘着剤層1と、背面側の面に架橋層、例えば放射線で硬化された放射線硬化型粘着剤層6を設けた構成とするものである。厚みの不均一性や、継ぎ部の段差を架橋層、例えば放射線で硬化された放射線硬化型粘着剤層で覆うことにより平滑化され、前述を原因とした厚み精度の悪さを解消することが可能となる。
さらに、この放射線で硬化された放射線硬化型粘着剤層6の厚みとしては、前述の通り不織布の厚みばらつきが場合によっては15〜20μm、又、織物の継ぎ部に出来る段差が場合によっては20μm程度であるため、これを完全に覆う構成とするためには、その厚さは20μm以上必要であり、好ましくは20〜200μm、更に好ましくは25〜100μmである。20μm未満ではばらつきを完全に覆えず、特に織物の段差の場合は局所的に段差が存在することになるためディンプルとして発生し易くなり、200μmを越えるとコストの点で問題となるものである。
また、硬化剤は、(メタ)アクリル系共重合体が有する官能基と反応させて粘着力及び凝集力を調整するために用いられるものである。例えば、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)トルエン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)ベンゼン、N,N,N,N′−テトラグリシジル−m−キシレンジアミンなどの分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネートなどの分子中に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物、テトラメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−(2−メチルアジリジン)プロピオネートなどの分子中に2個以上のアジリジニル基を有するアジリジン系化合物等が挙げられる。
硬化剤の添加量は、所望の粘着力に応じて調整すればよく、好ましくは(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して0.1〜5.0質量部である。
放射線硬化型粘着剤中のアクリル系粘着剤と放射線重合性化合物との配合比としては、アクリル系粘着剤100質量部に対して放射線重合性化合物を50〜200質量部、好ましくは50〜150質量部の範囲で配合されるのが望ましい。この配合比の範囲である場合、放射線照射後に粘着剤層の粘着力は大きく低下する。
さらには、放射線硬化型粘着剤は、上記の様にアクリル系粘着剤に放射線重合性化合物を配合する替わりに、アクリル系粘着剤自体を放射線重合性アクリル酸エステル共重合体とすることも可能である。
本発明の半導体チップの製造方法は、先ず図5に示すように、半導体ウェハ9の回路パターン8面に、図1に示す本発明の表面保護テープ3の粘着剤層1が貼合面となるように、この表面保護テープを貼合する。次に、図6に示すように半導体ウェハ9の回路パターン8の無い面側を半導体ウェハ9の厚さが所定の厚さ、例えば50〜200μmになるまで研削する。その後、図7、図8に示すように、この表面保護テープ3の貼合された面を下側にして加熱吸着台10に載せ、その状態で、回路パターン8の無い研削した面側に貼合用ロール11を使用してダイボンドシート12を貼合する工程からなる。
これらの工程おいては前述の通り、貼合の際に表面保護テープ3の基材層2の背面側は直接、高温の加熱吸着台10に接触し加熱されることになる。しかしながら、上記の通り、本発明の表面保護テープ3は、加熱しても熱軟化しない基材層2を有し、加熱吸着台の熱により基材層2が加熱吸着台10に接着してしまうような不具合は発生しなく、ウェハの反りも生起しない。
したがって、図9に示すように加熱吸着台10の吸着機構を開放すれば、表面保護テープおよびダイボンドシート付の半導体ウェハを容易に取り出すことができ、加熱吸着台を汚すこともほとんど無い。
この場合、表面保護テープ7は、厚みが均一であり、平滑化されているので、特に半導体ウェハ厚みの精度が高く、ディンプルの発生を防ぐことができる。
表1に記載したように基材層の片面側に、各表示の下記の「アクリル系粘着剤a」または「紫外線硬化型粘着剤B」を30μmの厚みで塗布し、図1に示す構造の各表面保護テープを作製した。
[実施例1,2,3]
表1に記載したように基材層の片面側に、下記の紫外線硬化型粘着剤Aを20μmの厚みにて塗布し、紫外線硬化型粘着剤Aに紫外線を照射して硬化させた。更に、基材層の紫外線により硬化された紫外線硬化型粘着剤Aが設けられた面とは反対側の面に紫外線硬化型粘着剤Bを30μmの厚みで塗布し、図4に示す構造の各表面保護テープを作製した。
(1)「TNo180」(商品名、日本特殊織物(株)製)
ポリエステル繊維の織物で、繊維と繊維の継ぎ目の無い部分と、繊維と繊維の継ぎ目のある部分(段差17μm)をそれぞれ採取し実施例に用いた。繊維と繊維の継ぎ目のある部分を含んだ参考例5,実施例2(表中、継ぎ目有りと記載)については、後述するウェハ貼合時において、その継ぎ目部がウェハ面内に来るように貼合した。
(2)「NNo180」(商品名、日本特殊織物(株)製)
ナイロン繊維の織物で、繊維と繊維の継ぎ目の無い部分を用いた。
(3)「PE150」(商品名、日本特殊織物(株)製)
ポリエチレン繊維の織物で、繊維と繊維の継ぎ目の無い部分を用いた。
(4)「ボンデン」(商品名、呉羽テック(株)製)
ポリエステル繊維の熱プレスをかけた不織布(サーマルボンドタイプ:厚み精度±4μm)である。
(5)「ダイナック」(商品名、呉羽テック(株)製)
ポリエステル繊維の不織布(スパンボンドタイプ:厚み精度±18μm)である。
(6)「アクリフトWD−210」(商品名、住友化学(株)製)
エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)フィルムである。
(7)「エステルフィルムE5100−100」(商品名、東洋紡(株)製)
ポリエステルフィルムである。
(紫外線硬化型粘着剤A)
アクリル酸エステル共重合体 100質量部
硬化剤(「コロネートL」(商品名、日本ポリウレタン(株)製) 2質量部
ウレタンアクリレート系オリゴマー 150質量部
光重合開始剤(「イルガキュアー184」(商品名)、日本チバガイギー社製)
2質量部
(紫外線硬化型粘着剤B)
アクリル酸エステル共重合体 100質量部
硬化剤(「コロネートL」(商品名、日本ポリウレタン(株)製) 2質量部
ウレタンアクリレート系オリゴマー 100質量部
光重合開始剤(「イルガキュアー184」(商品名)、日本チバガイギー社製)
2質量部
(アクリル系粘着剤a)
アクリル酸エステル共重合体 100質量部
硬化剤(「コロネートL」(商品名、日本ポリウレタン(株)製) 2質量部
上記の方法にて得られた各実施例、参考例および比較例の耐熱性表面保護テープを厚さ650μmの8インチシリコンウェハの表面に貼合し、ディスコ製グラインダー「DFG8560」(商品名)にて面粗さ「#2000」で最終仕上げ厚さ100μmになるようウェハ裏面研削を行った。更に、研削後、150℃に設定された加熱機構付の吸着台に、基材層の背面側(紫外線により硬化された紫外線硬化型粘着剤層Aが背面にある場合はその面側)を下側にして置き、吸着固定した状態で研削されたウェハ裏面にダイボンドシートとして「DF−470」(商品名、日立化成(株)製)を貼合した。貼合後、加熱吸着台の吸着を開放して表面保護テープおよびダイボンドシート付きのウェハを取り出した。
以上の工程を実施し、次の点について評価を行い、その結果を表1に示した。
(1)ディンプルの発生
ウェハ裏面研削後にウェハの研削面にディンプルが発生しているか否かを目視により観察した。
(2)ウェハ仕上げ厚み精度
ウェハ裏面研削後のウェハ厚(狙い値:100μm厚)のTTVをADE完全互換wafercom200XJにより測定した。
(3)ダイボンドシート貼合後のウェハ反り
150℃に設定された加熱機構付の吸着台上で貼合ロールを用いて、ダイボンドシート「DF−470」を貼合し、吸着を開放した後、表面保護テープおよびダイボンドシート付きのウェハを取り出した。取り出した後水平台に静置し、ウェハの水平台からの反りの最大値を測定した。
(4)加熱吸着台への接着の有無
150℃に設定された加熱機構付の吸着台上で貼合ロールを用いてダイボンドシート「DF−470」を貼合し、吸着を開放した後、表面保護テープおよびダイボンドシート付きのウェハを取り出した。その際、表面保護テープが加熱軟化により吸着台に接着しているか否かを目視により観察した。
(参考例1)基材層が十分な通気性空隙を有するポリエステル繊維からなる不織布で、更に熱プレスをかけ厚み精度をコントロールしたタイプであるため、ダイボンドシート加熱貼合後のウェハ反り量も小さく、ポリエステルであるため加熱軟化もなく、加熱吸着台への接着は無かった。又、ウェハ裏面研削によるディンプルの発生もなく、TTVも比較的良好であった。
(参考例2)基材層が十分な通気性空隙を有するポリエステル繊維からなる織物であるため、ウェハ裏面研削によるディンプルの発生もなく、TTVも良好であった。又、ダイボンドシート加熱貼合後のウェハ反り量も小さく、ポリエステルであるため加熱軟化もなく、加熱吸着台への接着は無かった。
(参考例3)基材層が十分な通気性空隙を有するナイロン繊維からなる織物であるため、ウェハ裏面研削によるディンプルの発生もなく、TTVも良好であった。又、ダイボンドシート加熱貼合後のウェハ反り量も小さく、ナイロンであるため加熱軟化もなく、加熱吸着台への接着は無かった。
(実施例1)基材層が十分な通気性空隙を有するポリエステル繊維からなる不織布であり、特に熱プレス等の処理をしていないタイプ(スパンボンドタイプ)であるが、その背面側に紫外線で硬化された紫外線硬化型粘着剤層Aが設けられた構成であるため、ウェハ裏面研削によるディンプルの発生はなく、TTVも比較的良好であった。又、ダイボンドシート加熱貼合後のウェハ反り量も小さく、又、紫外線で硬化された紫外線硬化型粘着剤層Aにより加熱軟化もなく、加熱吸着台への接着は無かった。
(参考例5)基材層が十分な通気性空隙を有するポリエステル繊維からなる織物であるが繊維と繊維の継ぎ部(段差17μm)を含んでいるため、その継ぎ目部においてウェハ裏面研削によるディンプルの発生が観られた。又、これによりTTVも若干悪かったが、場合により使用できるレベルであった。ダイボンドシート加熱貼合後のウェハ反り量は小さく、ポリエステルであるため加熱軟化もなく、加熱吸着台への接着は無かった。
(参考例6)基材層がポリエチレン繊維からなる織物であるため、ウェハ裏面研削によるディンプルの発生もなく、TTVも良好であった。但し、ポリエチレンであるためダイボンドシート加熱貼合時に加熱軟化により吸着台に少し接着した。接着したサンプルを引き剥がして取り出した後、ウェハ反り量を測定したところ小さく良好であった。
(実施例3)基材層がポリエチレン繊維からなる織物であるが、背面側に紫外線で硬化された紫外線硬化型粘着剤層Aが設けられた構成としているため、ウェハ裏面研削によるディンプルの発生は無く、TTVも良好であった。又、ダイボンドシート加熱貼合後のウェハ反り量は小さく、実用上問題がなかった。紫外線で硬化された紫外線硬化型粘着剤層Aであるため加熱軟化もなく、加熱吸着台への接着は無かった。
(比較例2)基材フィルムが通気性の空隙のないポリエステルフィルムであるため、ウェハ裏面研削によるディンプルの発生は観られず、TTVも良好であった。但し、ダイボンドシート加熱貼合後のウェハ反り量は非常に大きく、吸着台の吸着を開放する以前に反り力により吸着台から外れてしまった。加熱吸着台への接着についてはポリエステルであるため観られなかった。
2 基材層
3 表面保護テープ
4 織物を形成する繊維
4a 織物中にある繊維と繊維の継ぎ目
5 気孔
6 放射線で硬化された放射線硬化型粘着剤層
7 表面保護テープ
8 回路パターン
9 半導体ウェハ
10 加熱吸着用台
11 貼合ロール
12 ダイボンドシート
13 粘着剤層
14 基材フィルム
15 表面保護テープ
Claims (5)
- 半導体ウェハの回路パターン面に貼合し、該半導体ウェハの回路パターンのない面を研削し、その後該テープの貼合された面を加熱吸着台に吸着させた状態で加熱する際に使用される半導体ウェハの回路面の表面保護テープであって、該テープの基材層が不織布および/または織物を使用してなり、該基材層の背面側に架橋層が設けられたことを特徴とする半導体ウェハ表面保護テープ。
- 前記架橋層が放射線で硬化されたものであることを特徴とする請求項1記載の半導体ウェハ表面保護テープ。
- 前記架橋層の厚さが20μm以上であることを特徴とする請求項1または2記載の半導体ウェハ表面保護テープ。
- 前記不織布および/または織物がポリエステル樹脂および/またはナイロン樹脂よりなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の半導体ウェハ表面保護テープ。
- 前記請求項1〜4のいずれか1項記載の半導体ウェハ表面保護テープを半導体ウェハの回路パターン面に該テープの粘着剤層を貼合し、該半導体ウェハの回路パターンのない面を研削後、該テープの貼合された面を加熱吸着台に吸着させた状態で、回路パターンのない研削した面側にダイボンドシートを貼合することを特徴とする半導体チップの製造方法。
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