JP2014022513A - ウェハ加工用テープ - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤層付き半導体チップを容易にピックアップでき、半導体ウェハのダイシングにより得られた半導体チップ表面に、半導体ウェハが貼り付けられていない部分の接着剤層が付着することを抑制可能なウェハ加工用テープを提供すること。
【解決手段】ウェハ加工用テープ１では、接着剤層３が、貼付対象の半導体ウェハ１１の形状に対応した第１の接着領域と、第１の接着領域を囲う第２の接着領域と、を有し、第１の接着領域における接着剤層３ａの厚さが５μｍ以上３０μｍ未満であり、第２の接着領域における接着剤層３ｂの厚さが３０μｍ以上である。これにより、接着剤層３ａ付き半導体チップ１４を容易にピックアップでき、半導体ウェハ１１をダイシングして得られた半導体チップ１４表面に、第２の接着領域における接着剤層３ｂが付着することを抑制可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウェハ加工用テープに関する。

半導体チップの製造工程として、半導体ウェハを個々の半導体チップに個片化させるダイシング工程、及び個片化させた半導体チップをリードフレームやパッケージ基板等に接着するダイボンディング工程がある。スタックドパッケージでは、ダイボンディング工程において半導体チップ同士を積層・接着する場合もある。このような半導体チップの製造工程では、ダイシング工程における半導体ウェハの固定や、ダイボンディング工程における半導体チップとリードフレーム等との接着に併用できるウェハ加工用テープの導入が進められている。ウェハ加工用テープには、ウェハへの貼り付け時や、ダイシングの際のリングフレームへの取り付け時の作業性を考慮し、プリカット加工が施されたものがある。

近年、半導体ウェハの薄型化に伴い、従来用いられてきたブレードダイシング方式では、チップクラックなどが発生してしまうため適用できないという問題が発生している。そこで、特に薄型の半導体ウェハにおけるチップの個片化方法として、レーザープロセスを用いたレーザーダイシング方法が検討されるようになってきた。主なレーザーダイシングとしては、ステルスダイシングプロセス、及びＤＢＧ（ＤｉｃｉｎｇＢｅｆｏｒｅ Ｄｒｉｎｄｉｎｇ）プロセスなどが挙げられる。

ステルスダイシングプロセスは、バックグラインドされた半導体ウェハの内部にレーザーを照射することで、脆弱な改質層を形成後、ウェハ加工用テープをラミネートし、冷却下でエキスパンドを行うことで、ウェハ加工用テープの接着剤層（ダイボンディングシート）と半導体ウェハを一緒に個片化するプロセスである。また、ＤＢＧプロセスは、予めブレードダイシングによりハーフカットされた半導体ウェハをバックグラインドすることで個片化し、その後ウェハ加工用テープをラミネートして、接着剤層をレーザーでハーフカット後、冷却下でエキスパンドすることで接着剤層を切断するプロセスである。

従来のブレードダイシングプロセス及びレーザーダイシングプロセスでは、一般的に、特許文献１に開示されているような形状のウェハ加工用テープが用いられる。

特開２００７−５３３２５号公報

しかしながら、上述のブレードダイシングプロセス及びレーザーダイシングプロセスにおいて、ウェハ加工用テープを用いる場合、半導体ウェハのダイシングによりウェハ加工用テープの接着剤層と半導体ウェハとを一緒に個片化させて得られた接着剤層付き半導体チップをピックアップし易くするために、冷却下でウェハ加工用テープをエキスパンドする工程が必要である。特許文献１に開示されているような形状を有するウェハ加工用テープを用いて、冷却下でエキスパンドすると、半導体ウェハが貼り付けられた部分の接着剤層だけではなく、半導体ウェハが貼り付けられていない部分の接着剤層も細かく切断される。この結果、半導体ウェハが貼り付けられていない外周部分の接着剤層が粘着剤層（ダイシングテープ）から剥がれて、半導体ウェハのダイシングにより得られた半導体チップ表面に付着し、半導体チップの歩留りが低下するという問題がある。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、接着剤層付き半導体チップを容易にピックアップでき、半導体ウェハのダイシングにより得られた半導体チップ表面に、半導体ウェハが貼り付けられていない部分の接着剤層が付着することを抑制可能なウェハ加工用テープを提供する。

上記課題の解決のため、本発明に係るウェハ加工用テープは、半導体ウェハのダイシング及び当該ダイシングにより得られた半導体チップのダイボンディングに用いられるウェハ加工用テープであって、テープの基部をなす離型フィルムと、離型フィルムの一面側に所定の間隔で設けられた接着剤層と、接着剤層上に設けられた粘着剤層、及び粘着剤層上に設けられた基材フィルムとからなる粘着フィルムと、を備え、接着剤層が、貼付対象の半導体ウェハの形状に対応した第１の接着領域と、第１の接着領域を囲う第２の接着領域と、を有し、第１の接着領域における接着剤層の厚さが５μｍ以上３０μｍ未満であり、第２の接着領域における接着剤層の厚さが３０μｍ以上であることを特徴とする。

このウェハ加工用テープでは、第１の接着領域における接着剤層の厚さが５μｍ以上３０μｍ未満である。第１の接着領域における接着剤層の厚さが５μｍ以上であると、接着剤層に十分な厚さを持たせることができるので、接着剤が半導体ウェハに対して優れた接着力を発揮しやすい。一方、第１の接着領域における接着剤層の厚さが３０μｍ未満であると、冷却下で行われるエキスパンド工程において、接着剤層を分断し易くなるため、接着剤層付き半導体チップを容易にピックアップできる。

また、上記ウェハ加工用テープでは、第２の接着領域における接着剤層の厚さは３０μｍ以上である。第２の接着領域における接着剤層の厚さが３０μｍ以上であると、冷却下で行われるエキスパンド工程において、第２の接着領域における接着剤層が切断されにくくなり、半導体チップ表面に、第２の接着領域における接着剤層がウェハ加工用テープから剥がれて半導体チップ表面に付着することを抑制することができる。以上より、第１の接着領域における接着剤層の厚さが５μｍ以上３０μｍ未満であり、第２の接着領域における接着剤層の厚さが３０μｍ以上であると、接着剤層付き半導体チップを容易にピックアップでき、半導体ウェハのダイシングにより得られた半導体チップ表面に、半導体ウェハが貼り付けられていない部分の接着剤層が付着することを抑制可能なウェハ加工用テープを提供できる。

第１の接着領域は、半導体ウェハの面積より大きく設定され、第１の接着領域に含まれるように半導体ウェハを貼り付けたときに、半導体ウェハからはみ出す第１の接着領域の幅は、全体にわたって５ｍｍ以上２５ｍｍ未満であることが好ましい。半導体ウェハからはみ出す第１の接着領域の幅が全体にわたって５ｍｍ以上であると、ウェハマウント時において、装置起因のマウント誤差が発生しても、厚みが均一の第１の接着領域に含まれるように半導体ウェハをラミネートし易い。また、半導体ウェハからはみ出す第１の接着領域の幅が全体にわたって２５ｍｍ未満であると、半導体ウェハが貼り付けられていない部分の第１の接着領域における接着剤層の面積がより小さくなるので、半導体ウェハが貼り付けられていない部分の接着剤層が半導体チップ表面に付着する量を抑制することができる。

接着剤層に半導体ウェハを貼り付けたときに、半導体ウェハからはみ出す第１の接着領域と第２の接着領域の合計の幅は、全体にわたって２５ｍｍ以上５０ｍｍ未満であることが好ましい。上記第１の接着領域と第２の接着領域の合計の幅が全体にわたって２５ｍｍ以上であると、特に、従来のブレードダイシングプロセスを用いた場合において、切削水等によって接着剤層が剥離することがないため、半導体チップ表面に接着剤層が付着することをより抑制することができる。上記第１の接着領域と第２の接着領域の合計の幅が全体にわたって５０ｍｍ未満であると、ウェハマウント工程において、装置誤差などによって接着剤層が半導体ウェハのみならずウェハリングにもラミネートされることを回避できる。

第２の接着領域における接着剤層は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及びシリカフィラーを含む接着剤組成物からなり、アクリル樹脂の含有量が接着剤組成物１００質量部に対して７０質量部以上であることが好ましい。アクリル樹脂の含有量が７０質量部未満では、冷却下で行われるエキスパンド工程において、第２の接着領域における接着剤層が破断し易い傾向がある。一方、アクリル樹脂の含有量が７０質量部以上であると、第２の接着領域における接着剤層が冷却下で行われるエキスパンド工程においても切断されにくくなる結果、ダイシングテープから剥がれにくくなり、半導体チップ表面に、半導体ウェハが貼り付けられていない部分の接着剤層が付着することをより抑制することができる。

粘着剤層は、感圧型の粘着剤層であることが好ましい。感圧型の粘着剤層は、ＵＶ硬化型粘着剤層に比較して安価であり、またＵＶ照射工程を必要としないため、プロセス簡略化も可能である。

本発明によれば、接着剤層付き半導体チップを容易にピックアップでき、半導体ウェハのダイシングにより得られた半導体チップ表面に、半導体ウェハが貼り付けられていない部分の接着剤層が付着することを抑制可能である。

本発明に係るウェハ加工用テープの一実施形態を示す斜視図である。 図１に示したウェハ加工用テープの要部拡大図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。 ウェハ加工用テープを使用した半導体チップの製造工程を示す図である。 図５の後続の工程を示す図である。 図６の後続の工程を示す図である。 ウェハ加工用テープの変形例を示す図である。 ウェハ加工用テープの別の変形例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るウェハ加工用テープの好適な実施形態について詳細に説明する。
［ウェハ加工用テープの構成］

図１は、本発明に係るウェハ加工用テープの一実施形態を示す斜視図である。また、図２は、その要部拡大図であり、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。ウェハ加工用テープ１は、例えば半導体チップの製造工程において、ダイシング工程での半導体ウェハの固定や、ダイボンディング工程での半導体チップとリードフレーム等との接着に用いられる長尺のテープである。ウェハ加工用テープ１は、図１に示すように、離型フィルム２の一面側に、プリカット加工された接着剤層３及び粘着フィルム４を備え、通常はロール状に巻かれた状態となっている。

接着剤層３は、接着剤層３に貼り付けられる半導体ウェハ１１（図５参照）と同様に円形に形成され、ウェハ加工用テープ１の長手方向の中心線に沿って所定の間隔で配列されている。接着剤層３は、接着剤層３に貼り付けられる半導体ウェハの形状に対応した第１の接着領域と、第１の接着領域を囲む第２の接着領域と、を有する。第１の接着領域は、半導体ウェハが貼り付けられる領域であり、半導体ウェハの面積より大きく設定されている。第２の接着領域は、平面視において、第１の接着領域の外周部分に相当する領域であって、半導体チップの製造工程において半導体ウェハが貼り付けられない領域である。なお、接着剤層３に貼り付けられる半導体ウェハの直径は、８インチウェハでは、２００ｍｍ、１２インチウェハでは３００ｍとなっている。

接着剤層３ａの厚さは５μｍ以上３０μｍ未満であり、１０μｍ以上３０μｍ未満であることが好ましい。また、第２の接着領域における接着剤層３ｂの厚さは３０μｍ以上であり、４０μｍ以上であることが好ましい。一方、粘着フィルム４は、図３に示すように、粘着剤層５と、基材フィルム６とによって２層構造となっており、粘着剤層５側が離型フィルム２側を向くように配置されている。粘着剤層５の厚さは、例えば５μｍ〜４０μｍ程度であることが好ましく、基材フィルム６の厚さは、例えば５０μｍ〜１５０μｍ程度であることが好ましい。

粘着フィルム４は、接着剤層３を覆う円形のラベル部７と、ラベル部７から離間して離型フィルム２の幅方向の両端部にそれぞれ配置された縁部８，８とを有している。ラベル部７は、図２に示すように、接着剤層３よりも一回り大径の円形をなし、接着剤層３と同心になるように接着剤層３上に積層されている。ラベル部７の縁部８，８は、接着剤層３よりも外側に張り出す張出領域となっており、接着剤層３を介さずに離型フィルム２の表面に付着した状態となっている。この張出領域の外縁部分には、図２に示すように、後述のウェハリング１２に貼り付けられる貼付領域Ｐが設定されている。

次に、ウェハ加工用テープ１の各構成素材について説明する。

離型フィルム２は、例えばヤング率が２Ｇｐａ以上となるように素材及び厚さが調整されている。こうすることで、ウェハ加工用テープ１を巻く際の離型フィルム２の伸びを防ぐことができる。離型フィルム２の素材には、公知の材料を用いることができるが、例示するのであれば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリ半芳香族エステルフィルム、全芳香族ポリエステルフィルム、液晶性芳香族ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム等が挙げられる。

粘着剤層５としては、一般に既知のものが使用可能であるが、例えばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、ブタジエン系粘着剤、ブタジエン共重合体系粘着剤、シリコーン系粘着剤、オレフィン系粘着剤などが挙げられる。また、粘着剤層５は、感圧型の粘着剤層であることが好ましい。

基材フィルム６としては、適度な延伸性を有するフィルムであれば特に制限はないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー等のα−オレフィンの単独重合体又は共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル等のエンジニアリングプラスチック、又はポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテン若しくはペンテン系共重合体等の熱可塑性エラストマー、及びこれらの混合物、積層物が挙げられる。

次に接着剤層３について詳細に説明する。

第１の接着領域における接着剤層３ａは、特に限定されるものではないが、ダイボンディングフィルムとして一般的に使用されるフィルム状接着剤を好適に使用することができ、ポリイミド系接着剤、アクリル系粘接着剤、エポキシ樹脂／フェノール樹脂／アクリル樹脂／無機フィラーのブレンド系粘接着剤等が好ましい。

第２の接着領域における接着剤層３ｂは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリカフィラーを含有する接着剤組成物からなり、アクリル樹脂の含有量は、接着剤組成物１００質量部に対して７０質量部以上であることが好ましい。アクリル樹脂の含有量を７０質量部以上にすることで、第２の接着領域の接着剤層３ｂが冷却下で行われるエキスパンド工程においても切断されにくくなる結果、第２の接着領域の接着剤層３ｂがウェハ加工用テープ１から剥がれにくくなる。

以上の構成を有するウェハ加工用テープ１を用いて半導体ウェハ１１をダイシングする場合、ロール状のウェハ加工用テープ１を順次引き出しながら、離型フィルム２から接着剤層３及び粘着フィルム４のラベル部７のみを積層状態のまま剥がし、接着剤層３上に半導体ウェハ１１の裏面側を貼り付ける。

次に、所定のラミネート装置を用いることにより、図５に示すように、ラベル部７の貼付領域Ｐにウェハリング１２を粘着固定する。本実施形態では、第１の接着領域における接着剤層３ａの厚さが５μｍ以上であるため、十分な接着力を発揮できる。

ここで、第１の接着領域は、半導体ウェハ１１の面積より大きく設定され、第１の接着領域に含まれるように半導体ウェハ１１を貼り付けたときに、半導体ウェハ１１からはみ出す第１の接着領域の幅Ｌ１は、全体にわたって５ｍｍ以上２５ｍｍ未満であることが好ましく、１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満であることがより好ましい。半導体ウェハ１１からはみ出す第１の接着領域の幅Ｌ１が全体にわたって５ｍｍ以上であると、ウェハマウント時において、装置起因のマウント誤差が発生しても、厚みが均一の第１の接着領域に含まれるように半導体ウェハ１１をラミネートし易い。また、半導体ウェハからはみ出す第１の接着領域の幅Ｌ１が全体にわたって２５ｍｍ未満であると、半導体ウェハ１１が貼り付けられていない部分の第１の接着領域がより小さくなるので、半導体ウェハ１１が貼り付けられていない部分の接着剤層３ａが半導体チップ表面に付着する量を抑制することができる。

接着剤層３に半導体ウェハ１１を貼り付けたときに、半導体ウェハ１１からはみ出す第１の接着領域と第２の接着領域の合計の幅Ｌ２は、全体にわたって２５ｍｍ以上５０ｍｍ未満であることが好ましく、３０ｍｍ以上４０ｍｍ未満であることがより好ましい。第１の接着領域と第２の接着領域の合計の幅Ｌ２が全体にわたって２５ｍｍ以上であると、従来のブレードダイシングプロセスを用いた場合において、切削水等によって接着剤層３が剥離することがないため、半導体チップ１４表面に接着剤層３が付着することをより抑制することができる。第１の接着領域と第２の接着領域の合計の幅Ｌ２が全体にわたって５０ｍｍ未満であると、ウェハマウント工程において、装置誤差などによって接着剤層３が半導体ウェハ１１のみならずウェハリングにもラミネートされることを回避できる。

次いで、半導体ウェハ１１及びウェハリング１２の固定を行った後、図６に示すように、ブレード１３によって半導体ウェハ１１を所定の形状にダイシングし、半導体チップ１４を得る。

そして、図７に示すように、冷却下で粘着フィルム４上の半導体チップ１４の間隔を広げ、接着剤層３ａを分断する（エキスパンド工程）。ラベル部７の裏面を突上ピン１５で押圧しながら、コレット１６によって半導体チップ１４をピックアップする。このとき、接着剤層３ａが粘着剤層５から剥離し、ピックアップされた半導体チップ１４に付着した状態となる。

本実施形態では、第１の接着領域における接着剤層３ａの厚さが３０μｍ未満である。このため、冷却下で行われるエキスパンド工程において、接着剤層３ａを分断し易くなり、接着剤層３ａ付き半導体チップ１４を容易にピックアップし易くなる。また、第２の接着領域における接着剤層３ｂの厚さが３０μｍ以上である。このため、冷却下で行われるエキスパンド工程において、第２の接着領域における接着剤層３ｂが切断されにくくなり、半導体チップ１４の表面に接着剤層３ｂが付着することを抑制することができる。なお、接着剤層３ａは、半導体チップ１４をリードフレーム等に接着する際のダイボンディングフィルムとして機能する。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。

上記実施形態では、第１の接着領域における接着剤層３ａと第２の接着領域における接着剤層３ｂとが重なっていなかったが、図８、９に示すように、接着剤層３ａと接着剤層３ｂとが重なっていてもよい。図８に示すウェハ加工用テープ１０は、離型フィルム２の上に、接着剤層３ａ、接着剤層３ｂの順で積層されている。接着剤層３ａは円形となっており、接着剤層３ｂはドーナツ形状となっている。接着剤層３ａと接着剤層３ｂとは、接着剤層３ａの外縁と接着剤層３ｂの内縁とが重なっている。ウェハ加工用テープ１０の作製方法については特に制限はないが、まず、接着剤層３ａを円形にプリカット加工する。こののち、別途ドーナッツ形状にプリカット加工した接着剤層３ｂをラミネート後、更に粘着剤層５と基材フィルム６からなる粘着フィルム４をラミネートして任意形状にプリカット加工を行うことで製造できる。

図９に示すウェハ加工用テープ２０は、離型フィルム２の上に、第２の接着領域である接着剤層３ｂ、第１の接着領域である接着剤層３ａの順で積層されている。接着剤層３ａは円形となっており、接着剤層３ｂはドーナツ形状となっている。接着剤層３ｂの全部は、接着剤層３ａの内縁と重なっている。ウェハ加工用テープ２０の作製方法については特に制限はないが、まず、接着剤層３ｂをドーナッツ状にプリカット加工する。こののち、接着剤層３ａをラミネート後、円形にプリカット加工し、更に粘着剤層５と基材フィルム６からなる粘着フィルム４をラミネートして任意形状にプリカット加工を行うことで製造できる。

１…ウェハ加工用テープ、２…離型フィルム、３，３ａ,３ｂ…接着剤層、４…粘着フィルム、５…粘着剤層、６…基材フィルム。

Claims (5)

1. 半導体ウェハのダイシング及び当該ダイシングにより得られた半導体チップのダイボンディングに用いられるウェハ加工用テープであって、
   テープの基部をなす離型フィルムと、
   前記離型フィルムの一面側に所定の間隔で設けられた接着剤層と、
   前記接着剤層上に設けられた粘着剤層、及び前記粘着剤層上に設けられた基材フィルムとからなる粘着フィルムと、を備え、
   前記接着剤層が、貼付対象の半導体ウェハの形状に対応した第１の接着領域と、前記第１の接着領域を囲う第２の接着領域と、を有し、
   前記第１の接着領域における前記接着剤層の厚さが５μｍ以上３０μｍ未満であり、前記第２の接着領域における前記接着剤層の厚さが３０μｍ以上であることを特徴とするウェハ加工用テープ。
2. 前記第１の接着領域は、前記半導体ウェハの面積より大きく設定され、
   前記第１の接着領域に含まれるように前記半導体ウェハを貼り付けたときに、前記半導体ウェハからはみ出す前記第１の接着領域の幅は、全体にわたって５ｍｍ以上２５ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載のウェハ加工用テープ。
3. 前記接着剤層に前記半導体ウェハを貼り付けたときに、前記半導体ウェハからはみ出す前記第１の接着領域と前記第２の接着領域の合計の幅は、全体にわたって２５ｍｍ以上５０ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載のウェハ加工用テープ。
4. 前記第２の接着領域における前記接着剤層は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及びシリカフィラーを含有する接着剤組成物からなり、前記アクリル樹脂の含有量は、前記接着剤組成物１００質量部に対して７０質量部以上であることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載のウェハ加工用テープ。
5. 前記粘着剤層は、感圧型の粘着剤層であることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載のウェハ加工用テープ。

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