JPH0967558A - ウェハダイシング・接着用シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室温条件または温和な熱圧着条件でウエハに
貼着可能で回路面等への負担が少なく、さらにダイシン
グの際にはダイシングテープとして使用することがで
き、しかも接着剤としてウェハ裏面にマウントすること
ができ、リードフレーム等との接着力に優れ、ダイボン
ド後に耐熱性、耐老化性等に優れた硬化物を形成しうる
接着剤層を備えた接着用シートを提供すること。 【解決手段】 本発明に係るウェハダイシング・接着用
シートは、基材と、その上に形成された接着剤層とから
なり、該接着剤層がポリイミド系樹脂と、該ポリイミド
系樹脂と相溶する含窒素有機化合物とを含む接着剤組成
物からなることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、シリコンウェハ等をダイ
シングし、さらにリードフレーム等に接着する工程で使
用される接着用シートに関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】シリコン、ガリウムヒ素などの半
導体ウェハは大径の状態で製造され、このウェハは素子
小片（ＩＣチップ）に切断分離（ダイシング）された後
に次の工程であるマウント工程に移されている。この
際、半導体ウェハは予じめ粘着シートに貼着された状態
でダイシング、洗浄、乾燥、エキスパンディング、ピッ
クアップの各工程が加えられた後、次工程のボンディン
グ工程に移送される。

【０００３】このような半導体ウェハのダイシング工程
からピックアップ工程に至る工程で用いられる粘着シー
トとしては、ダイシング工程から乾燥工程まではウェハ
チップに対して充分な接着力を有しており、ピックアッ
プ時にはウェハチップに粘着剤が付着しない程度の接着
力を有しているものが望まれている。

【０００４】ダイボンディング工程において、ピックア
ップされたチップに、エポキシ系接着剤、ポリイミド系
接着剤、銀ペーストなどの液状で供給されるダイ接着用
接着剤が塗布・乾燥され、これを熱圧着してリードフレ
ームに固定し、半導体装置が製造されている。しかしな
がら、このような液状物の塗布では、チップが非常に小
さな場合には、適量の接着剤を均一に塗布することが困
難であり、ＩＣチップから接着剤がはみ出したり、ある
いはＩＣチップが大きい場合には、接着剤が不足するな
ど、充分な接着力を有するように接着を行うことができ
ないなどという問題点があった。

【０００５】また半導体装置に要求される性能が近年さ
らに高度化し、耐熱性・耐湿性・イオン性不純物の濃度
等の要求性能を上記エポキシ系の接着剤では満足するこ
とが困難になってきている。

【０００６】一方、ダイ接着用あるいはリードフレーム
接着用に耐熱性の優れたポリイミド樹脂を用いたフィル
ム接着剤が提案されている。このフィルム接着剤では前
述したような塗布工程の欠点は改善されるが、被着体へ
の熱圧着条件が２７５℃、５０kgf/cm²、３０分間と高
温・長時間と過酷で、半導体装置の回路面への負担が大
きく、イミド化にともなう水の発生など、電子部品への
信頼性や量産性の面で、充分な要求を満たしていなかっ
た。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に鑑み
てなされたものであって、室温下での圧着または温和な
加熱・加圧条件でウエハに貼着可能で回路面等への負担
が少なく、さらにダイシングの際にはダイシングテープ
として使用することができ、しかも接着剤としてウェハ
裏面にマウントすることができ、リードフレーム等に対
する接着力に優れ、ダイボンド後に耐熱性、耐老化性等
に優れた硬化物を形成しうる接着用シートを提供し、さ
らに得られる半導体装置の信頼性を向上させることを目
的としている。

【０００８】

【発明の概要】本発明に係るウェハダイシング・接着用
シートは、基材と、その上に形成された接着剤層とから
なり、該接着剤層がポリイミド系樹脂と該ポリイミド系
樹脂と相溶する含窒素有機化合物とを含む接着剤組成物
からなることを特徴としている。

【０００９】また本発明においては、前記基材と接着剤
層との接着力が、接着剤層と貼着されるシリコンウェハ
との接着力よりも小さいことが好ましい。さらに、本発
明においては、上記接着剤層が、上記ポリイミド系樹脂
１００重量部に対し含窒素有機化合物０．５〜５０重量
部とを含む接着剤組成物からなることが好ましい。

【００１０】

【発明の具体的説明】以下、本発明に係るウェハダイシ
ング・接着用シートについて、具体的に説明する。

【００１１】本発明のウェハダイシング・接着用シート
は、基材と、その上に形成された接着剤層とからなる。
ウェハダイシング・接着用シートは、テープ状、プリカ
ット状シートなどあらゆる形状をとりうる。

【００１２】基材としては、特に限定されることなく、
種々のフィルム、特に好ましくはプラスチックフィルム
が用いられる。このような基材としては、具体的には、
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、ポリエ
チレンナフタレートフィルム等が用いられる。また、基
材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。

【００１３】基材の膜厚は、その材質にもよるが、通常
は１０〜３００μｍ程度であり、好ましくは１６〜１０
０μｍ程度である。また、基材の片面にシリコーン処理
等により離型処理を施しておいても構わない。

【００１４】接着剤層を構成するポリイミド系樹脂は、
側鎖または主鎖にイミド結合を有し、具体的には、ポリ
イミド樹脂、ポリイソイミド樹脂、マレイミド樹脂、ビ
スマレイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテ
ルイミド樹脂、ポリ−イミド・イソインドロキナゾリン
ジオンイミド樹脂等が挙げられ、これらの樹脂単独もし
くは２つ以上混合させて使用することができる。これら
の中でも特にポリイミド樹脂が好ましい。

【００１５】ポリイミド系樹脂の分子量は、好ましくは
１０，０００〜１，０００，０００、特に好ましくは５
０，０００〜１００，０００程度である。上記のような
ポリイミド系樹脂には、反応性官能基を有しない熱可塑
性ポリイミド系樹脂と加熱によりイミド化反応する熱硬
化性のポリイミド樹脂が存在するが、そのいずれであっ
てもよい。熱硬化性ポリイミド樹脂を本発明の接着剤の
構成成分として使用する場合は、ＩＣチップとリードフ
レームを仮接着したのち、加熱硬化して接着剤層をポリ
イミド化し、接着工程を完了させる。

【００１６】本発明において最も好ましいポリイミド系
樹脂は、一般に芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン
酸二無水物との混合物からポリアミド酸（前駆体）を合
成し、これを加熱により脱水環化（イミド化）すること
によって得られる（下記式参照）。

【００１７】

【化１】

【００１８】Ａｒを含むイミド結合部位およびＡｒ’と
しては、具体的には次表の芳香族基等が任意の組合せで
用いられる。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】このようなポリイミド系樹脂の前駆体が熱
硬化性ポリイミド樹脂として市販されており、本発明に
おいては、たとえばセミコファインＳＰ−８１１（商品
名：東レ（株）製）、セミコファインＳＰ−５１０（商
品名：東レ（株）製）等が好ましく用いられる。本発明
に係るウェハダイシング・接着用シートの接着剤層を構
成するポリイミド系樹脂は、上記のような前駆体を適当
な加熱により硬化させることにより得られる。また、上
記のようなポリイミドの前駆体そのものを接着剤層のポ
リイミド系樹脂の構成成分として用い、最終接着工程に
よる加熱により完全に硬化させてポリイミド化するよう
な方法で用いることもできる。

【００２２】接着剤層を構成する含窒素有機化合物と
は、分子中に少なくとも１つの窒素原子を有する有機化
合物を指す。該含窒素有機化合物はポリイミド系樹脂と
相溶し、乾燥状態で相分離しない接着剤相を形成する。
該含窒素有機化合物は常温常圧において液状状態であっ
ても、固体状態であっても良い。

【００２３】このような含窒素有機化合物としては、ト
リエタノールアミン、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；低分子量のアミ
ド樹脂、ウレタン樹脂、アミド酸樹脂等の含窒素化合物
が用いられる。

【００２４】含窒素有機化合物は、前記ポリイミド系樹
脂１００重量部に対して、好ましくは０．５〜５０重量
部、好ましくは特に好ましくは３〜３０重量部の割合で
用いられる。

【００２５】本発明にかかるウェハダイシング・接着用
シートの接着剤層は、上記のようなポリイミド系樹脂、
含窒素有機化合物とを含む接着剤組成物から形成されて
いる。この接着剤組成物には、必要に応じ、シリコーン
樹脂、アクリル樹脂、アミド樹脂、ウレタン樹脂等が添
加されていてもよい。また、接着剤組成物を調製する際
に、上記各成分を均一に溶解・分散させることが可能な
溶媒を用いることもできる。このような溶媒としては、
上記材料を均一に溶解できるものであれば特に限定はな
く、たとえばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、
ジエチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、ベ
ンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロ
フラン、エチルセルソルブ、ジオキサン等を挙げること
ができ。１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を混
合して用いてもよい。

【００２６】本発明にかかるウェハダイシング・接着用
シートは、上記のような接着剤組成物を、基材上に塗布
し、塗膜を乾燥することにより得られる。接着剤層の膜
厚は、好ましくは１〜５０μｍ程度であり、特に好まし
くは１０〜２０μｍ程度である。

【００２７】かくして得られるウェハダイシング・接着
用シートは、室温での貼付（いわゆる感圧接着）か、ま
たは温和な加熱・加圧でウェハに接着して、ダイシング
が可能になる。この時の接着力はシリコンウェハに対し
好ましくは１００ｇ／２５ｍｍ以上、特に好ましくは４
００ｇ／２５ｍｍ以上である。

【００２８】さらに本発明のウェハダイシング・接着用
シートの基材と接着剤層との接着力は、前記シリコンウ
ェハに対する接着力よりも小さい値が好ましく、より好
ましくは、１００ｇ／２５ｍｍ以下である。これにより
ダイシングされたチップが接着剤層を接着したままピッ
クアップが可能となる。

【００２９】次に本発明に係るウェハダイシング・接着
用シートの使用方法について説明する。まず、接着用シ
ートをダイシング装置上に固定し、シリコンウェハの一
方の面を接着用シートに貼着して固定する。必要に応じ
てウェハを温和な加熱・加圧をすることにより、接着力
を向上させても良い。次いで、ダイシングソーなどの切
断手段を用いて、上記のシリコンウェハと接着用シート
とを切断してＩＣチップを得る。この際のシリコンウェ
ハと接着用シートの接着剤層との接着力が、接着用シー
トの接着剤層と基材との接着力よりも強く、接着剤層を
ＩＣチップの片面に固着残存させて基材から剥離するこ
とができる。

【００３０】このようにして接着剤層が固着されている
ＩＣチップをリードフレームに載置し、次いで加熱す
る。加熱温度は、通常は１００〜３００℃、好ましくは
１５０〜２５０℃であり、加熱時間は、通常は１秒〜６
０分、好ましくは１秒〜１分である。このような加熱に
より、接着剤層中のポリイミド系樹脂を硬化させ、ＩＣ
チップとリードフレームとを強固に接着することができ
る。

【００３１】なお、本発明の接着用シートは、上記のよ
うな使用方法の他、半導体化合物、ガラス、セラミック
ス、金属などの接着に使用することもできる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、室温条件または温和な
熱圧着条件でウエハに貼着可能で回路面等への負担が少
なく、さらにダイシングの際にはダイシングテープとし
て使用することができ、しかも接着剤としてウェハ裏面
にマウントすることができ、リードフレーム等との接着
力に優れ、ダイボンド後に耐熱性、耐老化性等に優れた
硬化物を形成しうる接着剤層を備えた接着用シートを提
供することができる。

【００３３】

【実施例】以下本発明を実施例により説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。

【００３４】なお、以下の実施例および比較例におい
て、「接着力」は次のようにして評価した。接着力 基材と接着剤層間の接着力は、接着用シートの接着剤層
面を両面粘着テープで鋼板に固定し、基材を１８０°剥
離する際の応力をＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて測定し、
接着力（Ａ）とした。

【００３５】接着剤とシリコンウェハ間の接着力は、室
温または所定の温度に加熱したシリコンウェハの鏡面仕
上げ面に接着用シートを貼着し、次いで基材を接着剤層
から剥離し、該接着剤層面に２５ｍｍ幅のセロハンテー
プに貼着した後、セロハンテープとともに接着剤層をシ
リコンウェハから１８０°剥離する際の応力をＪＩＳＺ
０２３７に準じて測定し、接着力（Ｂ）とした。

【００３６】

【実施例１】 熱硬化性ポリイミド樹脂：１００重量部 トリエタノールアミン（分子量１４９）：３０重量部お
よび溶媒（Ｎ−メチルピロリドン）：５２５重量部から
なる接着剤組成物をシリコーン剥離処理したポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（厚さ５０μｍ）に塗布し、
接着剤層の厚さが１５μｍの接着用シートを得た。乾燥
は、遠赤外線を用いて２０〜３０秒行ない、接着剤面を
離型処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム
からなる剥離シート（厚さ３８μｍ）で保護した。上記
のようにして接着力を測定した結果を表３に示す。

【００３７】得られた接着用シートを、剥離シートを残
してウェハダイシング用リングフレームの形状に型抜き
し、リンテック社製ウェハ貼着装置（Adwill RAD 250
0、商品名）でリングフレーム及び５インチ径ウェハに
常温で貼着し、公知の方法でダイシング及びリードフレ
ームへのダイボンディングを行った。ダイシング工程、
ピックアップ工程、及びダイボンディング工程は問題な
く行うことができた。またチップとリードフレームの接
着性も充分であった。結果を表３に示す。

【００３８】

【実施例２】熱可塑性ポリイミド樹脂溶液（３０重量
％）３３３重量部に２０重量部の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（広栄
化学工業（株）製、分子量約１０００）を添加し、攪拌
して接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成物をポリ
フェニレンサルファイドフィルム（厚さ５０μｍ、東レ
（株）製）の剥離処理面に塗布乾燥し、実施例１と同じ
剥離シートで保護された厚さが１５μｍの接着剤層を有
する接着用シートを得た。

【００３９】得られた接着用シートを１５０℃に加熱し
たシリコンウェハおよびリングフレームに貼付し、１kg
のゴムロールで圧着した。貼着後、実施例１と同様にダ
イシング及びダイボンディングを行った。いずれの工程
も問題なく行うことができた。またチップとリードフレ
ームの接着性も充分であった。結果を表３に示す。

【００４０】

【実施例３】実施例２と同じポリイミド樹脂溶液に、ポ
リイミド樹脂１００重量部に対して３０重量部のトリエ
タノールアミンを添加し、攪拌して接着剤組成物を得
た。得られた接着剤組成物を、シリコーン剥離処理した
ポリエステルフィルム（厚さ５０μｍ）の剥離処理面に
塗布し乾燥し、実施例１と同じ剥離シートで保護された
厚さが１５μｍの厚さの接着剤層を有する接着用シート
を得た。

【００４１】得られた接着用シートを用いて実施例１と
同様の操作を行なった。いずれの工程も問題なく行うこ
とができた。またチップとリードフレームの接着性も充
分であった。結果を表３に示す。

【００４２】

【比較例１】実施例１で使用した熱硬化性ポリイミド樹
脂をポリフェニレンサルファイドフィルム（厚さ５０μ
ｍ、東レ（株）製）に塗布し、厚さが１５μｍのポリイ
ミド樹脂層を形成し、接着用シートを得た。

【００４３】ウェハを２００℃に加熱し、ウェハの裏面
に上記の接着用シートを加熱ロールにより１０kg/cm²で
圧着しようとしたが、接着できず、続く工程も行うこと
ができなかった。接着力を表３に示す。

【００４４】

【表３】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材と、その上に形成された接着剤層と
   からなり、該接着剤層がポリイミド系樹脂と該ポリイミ
   ド系樹脂と相溶する含窒素有機化合物とを含む接着剤組
   成物からなるウェハダイシング・接着用シート。
2. 【請求項２】 基材と接着剤層との接着力が、接着剤層
   とシリコンウェハとの接着力よりも小さいことを特徴と
   する請求項１に記載のウェハダイシング・接着用シー
   ト。
3. 【請求項３】 前記接着剤層が、前記ポリイミド系樹脂
   １００重量部に対し含窒素有機化合物０．５〜５０重量
   部とを含む接着剤組成物からなることを特徴とする請求
   項１または２に記載のウェハダイシング・接着用シー
   ト。