JP5590100B2 - 半導体装置製造用積層シート - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェハを接着シート付き半導体素子に個片化する工程において、半導体素子の回路面の汚染を低減できる、半導体装置製造用積層シートに関する。

従来、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材の接合には銀ペーストが主に使用されていた。しかし、近年の半導体素子の小型化・高性能化に伴い、使用される支持部材にも小型化・細密化が要求されるようになってきている。こうした要求に対して、銀ペーストでは、はみ出しや半導体素子の傾きに起因するワイヤボンディング時における不具合の発生、膜厚の制御困難性、およびボイド発生などにより前記要求に対処しきれなくなってきている。そのため、前記要求に対処するべく、近年、シート状の接着剤が使用されるようになってきた。

この接着シートの代表的な使用方法の一つにウェハ裏面貼付方式がある。これは、まず半導体ウェハの裏面に接着シートを貼付さらに接着シートの他面にダイシング用基材シートを貼り合わせ、その後前記半導体ウェハからダイシングによって、個片化した接着シート付き半導体素子をピックアップし、それを支持部材に接合し、その後の加熱、硬化、ワイヤボンド、モールドなどの工程を経ることにより半導体装置が得られることになる。また、この接着シートと前記ダイシング用基材シートを一体化したダイシングダイボンド一体型積層シートなるものがあり、その形状は長尺の剥離シートに、ウェハ径よりも大きく真円形状にプリカットされた接着シートと、その接着シートよりも更に大きく真円形状にプリカットされたダイシング用基材シートを積層したものが一般的である（図１）（例えば特許文献１、２、３参照）。

また、ウェハ裏面貼付方式でのダイシング方法としては、ダイヤモンドブレードを用いて、ウェハと接着シートを同時にダイシングする方法が一般的であるが、極薄ウェハ（例えば、厚さ１００μｍ以下）を用いる場合、ダイシング時のチップ割れが問題となってきており、この課題を解決するため種々な方法が検討されているが、近年先ダイシング方法や、ステルスダイシング方法などの接着シート付き半導体素子を個片化する方法が知られている（例えば特許文献４、５、６参照）。

前者は、半導体ウェハ表面からそのウェハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し半導体ウェハ回路面に表面保護シートを貼着し、上記半導体ウェハの裏面研削をすることでウェハの厚みを薄くするとともに、最終的には個々の半導体素子への分割を行い、研削面に、ダイシング用基材シートとその上に形成された接着シートとからなるダイシングダイボンド一体型積層シートを貼着し、前述の表面保護シートを剥離し、ダイシング用基材シートをエキスパンドすることにより、ダイシングダイボンド一体型積層シートの接着シートを半導体素子の形状に切断する方法である。後者は、半導体ウェハ表面からレーザを照射することにより、ウェハ内部に選択的に改質部を形成し、ダイシング用基材シートをエキスパンドすることにより、改質部に沿ってウェハと接着シートを半導体素子の形状に切断する方法である。

特開２００２−２２６７９６号公報 特開２００２−１５８２７６号公報 特開平２−３２１８１号公報 特開２００５−２６０２０４号公報 国際公開第０４／１０９７８６号パンフレット 特開２００６−０９３２１３号公報

これらはいずれも、ダイシング用基材シートをエキスパンドすることにより、接着シート、またはウェハと接着シートを、半導体素子の形状に切断するため、エキスパンド速度を速く、またエキスパンド量を多くする場合があるが、この時ウェハ、接着シート、ダイシング用基材シート内部に応力が発生する。ダイシング用基材シートは、一般的に延伸性にすぐれるため、またウェハ、及びウェハに貼付られた部分の接着シートは、所定の形状に切断されるため、応力が分散する。しかし、前述のように真円形状にプリカットされた接着シートの直径はウェハ径よりも大きいため、接着シートにはウェハに貼付されていない部分（以下、接着シート外周部とする）が存在し、この部分に応力が発生する。

この接着シート外周部にかかる応力を分散するために、接着シートは無秩序に切断され、無定形に個片化（以下、破片とする）される場合がある。この接着シートの破片は、エキスパンド時、またはエキスパンド後の工程において、ダイシング用基材シートから剥がれる場合があり、剥がれた破片が、個片化された半導体素子の回路面に付着、汚染し、工程異常、歩留まり低下の原因となる。

本発明はこのような背景に鑑み、エキスパンド工程において、接着シート、及びウェハと接着シートを切断するときに、接着シート外周部に発生する応力を分散し、接着シートの破片による半導体素子回路面の付着、汚染を防ぐ、半導体装置製造用積層シートを提供することを目的としている。

本発明は、長尺の剥離シートに、所定の形状にプリカットされた接着シートと、少なくとも延伸性と粘着性を有する単層または多層のダイシング用基材シートを有する、半導体装置製造用積層シートを提供するものである。

すなわち、本発明は以下の発明に関する。

（１）長尺の剥離シート上に、所定の形状にプリカットされた接着シートと、少なくとも延伸性と粘着性を有する単層または多層のダイシング用基材シートとが積層され、前記プリカット形状が真円以外の形状であることを特徴とする半導体装置製造用積層シート。

（２）前記プリカット形状が、楔形であることを特徴とする、前記（１）記載の半導体装置製造用積層シート。すなわち、接着シートの外周端部が外周に沿って多数の楔形が連続した形状（ジグザグ）にプリカット加工されたものであり、接着シートは、凹凸を有する多角形状の外周を有するものである。

（３）前記プリカット形状が、外周端部に切込を有することを特徴とする、前記（１）記載の半導体装置製造用積層シート。

（４）前記プリカット形状が、楔形を有し、且つその楔形凹部に切込を有することを特徴とする、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の半導体装置製造用積層シート。

（５）前記ダイシング用基材シートが、ウェハリングの形状にプリカットされていることを特徴とする、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の半導体装置製造用積層シート。

本発明の半導体装置製造用積層シートにより、エキスパンド工程において、接着シート、及びウェハと接着シートを切断するときに、接着シート外周部に発生する応力を分散し、接着シートの破片による半導体素子回路面の付着、汚染を防ぐことができる。

従来の半導体装置製造用積層シートの上面図と断面図である。 本発明の半導体装置製造用積層シートの実施形態例の上面図と断面図である。 本発明の半導体装置製造用積層シートの接着シートのプリカット形状例を示した模式図である。 本発明の半導体装置製造用積層シートの接着シートのプリカット形状例を示した模式図である。 楔形の形状を示した模式図である。

図１は、一般的な半導体装置製造用積層シートの上面図であり、長尺の剥離シート１に、ウェハ径よりも大きく真円形状にプリカットされた接着シート２と、その接着シート２よりも更に大きく真円形状にプリカットされたダイシング用基材シート３を積層したものである。また、図２は真円以外の形状にプリカットされた接着シートを有する本発明の半導体装置製造用積層シートの実施形態例の上面図であり、図３、４は、本発明の半導体装置製造用積層シートにおいて、接着シートのプリカット形状のみを示したものであり、図５は、楔形の形状を説明したものである。

図２は、剥離シート１上に、周囲が楔形にプリカットされた接着シート２と、円形にプリカットされたダイシング用基材シート３を有する半導体装置製造用積層シートである。以下に楔形の形状について詳細を説明するが、これに限定されるものでは無い。楔形の各凹部、各凸部は、それぞれ同心円上にあることが望ましく、上下左右対称であることが更に好ましい。図５において楔形の形状を説明する。図５は接着シートの外周に沿って設けられる楔形９の一部を示したものであり、接着シートの中心５から楔の凸部までの距離６と、中心５から楔の凹部までの距離７の差は、より大きい方が好ましいが、ウェハ貼付時の接着シート糊代部分と、半導体装置積層シートのダイシング基材用シート直径を鑑み、例えば８ｉｎｃｈウェハ用であれば、１ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上がより好ましく、２５ｍｍ以上が更に好ましいが、ウェハサイズが異なる場合はこの限りではない。また隣り合う２つの楔間の距離８は、切断する半導体素子の形状にもよるが、より小さい方が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下が更に好ましい。また、中心５から楔の凹部までの距離７は、８ｉｎｃｈウェハ用の場合では、１０５〜１１５ｍｍ程度であることが好ましい。なお、楔形の数としては、対象となるウエハの大きさにより一該に定まらないが、一般に３０〜１２０程度が好ましい。

図３は、本発明の半導体装置製造用積層シートにおいて、接着シートのプリカット形状のみを示したものであり、接着シート２のプリカット形状に切込４を有するものである。切込の長さはより長い方が好ましいが、ウェハ貼付時の接着シート糊代部分と、半導体装置積層シートのダイシング基材用シート直径を鑑み、例えば８ｉｎｃｈウェハ用であれば、１ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上がより好ましく、２５ｍｍ以上が更に好ましいが、ウェハサイズが異なる場合はこの限りではない。また隣り合う２つの切込間の距離は、切断する半導体素子の形状にもよるが、より小さい方が好ましいが、１０ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下が更に好ましい。なお、この切込は、図４に示すようないわゆる切込ばかりでなく、楔形などの切欠部として構成してもよい。また、各切込間あるいは各切欠間の円弧部分を削除し、全体を多角形の接着シートのプリカット形状とすることもできる。切込あるいは切欠の数としては、対象となるウエハの大きさにより一該に定まらないが、一般に３０〜１２０程度が好ましい。

図４は、図２の楔形の接着シートプリカット、及び図３の切込４の接着シートプリカット形状を兼ね備えたものであって、楔形の凹部に切込を有するものである。なお、凹部に限らず、楔型の凸部に切込を入れることも、また、凹部および凸部の両者に切込を入れることもできる。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。

実施例１〜３、比較例１
３８μｍ厚さの剥離シート上の厚さ２５μｍの接着シート（日立化成工業株式会社製、ＨＳ−ＬＤ１００）を、金型、または切削機器を用い、表１のプリカット形式の欄に示す所定形状に接着シートをプリカットしたものを準備し、次に、厚さ１１０μｍのダイシング用基材シート（古河電気工業株式会社製、ＵＣ−３３４ＥＰ）を表１に示すようなプリカットされた接着シートに張り合わせた後、ダイシングシートを直径２４０ｍｍの円形にプリカットし、積層シートを作製した。

次いで、積層シートから前記剥離シートを剥離し、既に５×５ｍｍサイズにダイシングされた支持テープ付きウェハを貼り付ける。ウェハの支持テープを剥離し、エキスパンダー（株式会社テクノビジョン製、拡張装置）を用い、エキスパンド速度５０ｍｍ／ｓ、エキスパンド量１５ｍｍの条件にてエキスパンドを行った。

比較例は、接着シートを真円形状にプリカットした以外は実施例と同様に行ったものを用いてエキスパンドを行った。

評価方法は、エキスパンド後の接着シート外周部の接着シート剥離発生量を観測した。接着シートとの剥離とは、接着シートの一部が捲れ上がる、または接着シートの一部が分離し破片となり、ダイシングテープから剥がれることを意味する。接着シートの剥離の有無は、目視によって確認した。剥離が発生しなかったものを○、発生したものを×とした。その結果を表１に示した。

表１より、実施例１〜３では接着シートの破片発生が見られず、結果が良好であった。これに対し、比較例１では接着シートの破片発生がみられることが分かった。

１ 剥離シート
２ 接着シート
３ ダイシング用基材シート
４ 切込
５ 中心
６ 中心から凸部までの距離
７ 中心から凹部までの距離
８ 隣り合う２つの楔間の距離
９ 楔形

Claims (4)

1. 長尺の剥離シート上に、所定の形状にプリカットされた接着シートと、少なくとも延伸性と粘着性を有する単層または多層のダイシング用基材シートとが積層され、前記プリカット形状が楔形の凹凸を複数有する半導体装置製造用積層シート。
2. 前記プリカット形状が、外周端部に切込を有する請求項１記載の半導体装置製造用積層シート。
3. 前記プリカット形状が、前記楔形の凹部に切込を有する請求項１又は２に記載の半導体装置製造用積層シート。
4. 前記ダイシング用基材シートが、ウェハリングの形状にプリカットされている請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置製造用積層シート。

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