JP2017088782A - 積層体および合同体・組み合わせの回収方法・半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイシング後半導体裏面保護フィルム同士の密着を防止可能な積層体などを提供する。
【解決手段】両面粘着シートと、両面粘着シート上に配置された半導体裏面保護フィルムとを含む積層体に関する。両面粘着シートは、第１粘着剤層と第２粘着剤層と基材層とを含む。基材層は、第１粘着剤層と第２粘着剤層との間に位置する。加熱により剥離力が低下する性質を第１粘着剤層は有する。第１粘着剤層は、半導体裏面保護フィルムと基材層との間に位置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、積層体と、合同体と、組み合わせの回収方法と、半導体装置の製造方法とに関する。

半導体裏面保護フィルムは、半導体ウエハの反りを抑える役割や裏面を保護する役割を担う。

半導体裏面保護フィルムとダイシングテープとを一体的に取り扱う方法が知られている。たとえば、ダイシングテープに固定された半導体裏面保護フィルムに半導体ウエハを固定し、ダイシングによりチップとダイシング後半導体裏面保護フィルムとからなる組み合わせを形成し、ニードルでダイシングテープを突き上げることによりダイシングテープを拡張し、ダイシングテープから組み合わせを剥離する方法である。

特開２０１２−３３６３６号公報

上述の方法において、ダイシング後半導体裏面保護フィルム同士がピックアップまでに密着することがある。ダイシングテープを拡張した後にダイシングテープが収縮する―隣接するダイシング後半導体裏面保護フィルム間の距離が短くなる―からである。ダイシング後半導体裏面保護フィルム同士が密着すると、ピックアップの成功率が低下する。

本発明は、ダイシング後半導体裏面保護フィルム同士の密着を防止可能な積層体を提供することを目的のひとつとする。本発明は、ダイシング後半導体裏面保護フィルム同士の密着を防止可能な合同体を提供することを目的のひとつとする。本発明は、ダイシング後半導体裏面保護フィルム同士の密着を防止可能な方法を提供することを目的のひとつとする。

本発明は、両面粘着シートと、両面粘着シート上に配置された半導体裏面保護フィルムとを含む積層体に関する。両面粘着シートは、第１粘着剤層と第２粘着剤層と基材層とを含む。基材層は、第１粘着剤層と第２粘着剤層との間に位置する。加熱により剥離力が低下する性質を第１粘着剤層は有する。第１粘着剤層は、半導体裏面保護フィルムと基材層との間に位置する。

硬質の支持体を第２粘着剤層に固定し半導体ウエハをダイシングしたときは、隣接するダイシング後半導体裏面保護フィルム同士の密着を防止できる。硬質の支持体は収縮を起こさないからである。しかも、拡張なしで組み合わせを両面粘着テープから剥離できる。熱により剥離力が低下する性質を第１粘着剤層が有するからである。

本発明はまた、はく離ライナーと、はく離ライナー上に配置された積層体とを含む合同体に関する。

本発明はまた、半導体チップと半導体チップに固定されたダイシング後半導体裏面保護フィルムとを含む組み合わせを回収する方法に関する。組み合わせの回収方法は、積層体における半導体裏面保護フィルムに半導体ウエハを固定する工程（Ａ）と、積層体の第２粘着剤層に硬質の支持体を固定する工程（Ｂ）と、半導体裏面保護フィルムに固定された半導体ウエハをダイシングすることにより組み合わせを形成する工程（Ｃ）と、工程（Ｃ）の後に両面粘着シートを加熱する工程（Ｄ）と、工程（Ｄ）の後に両面粘着シートから組み合わせを剥離する工程（Ｅ）とを含む。

本発明はまた、工程（Ａ）〜工程（Ｅ）を含む半導体装置の製造方法に関する。半導体装置の製造方法は、組み合わせを被着体に固定する工程（Ｆ）をさらに含む。

合同体の概略平面図である。 合同体の一部の概略断面図である。 半導体装置の製造工程の概略断面図である。 半導体装置の製造工程の概略断面図である。 半導体装置の製造工程の概略断面図である。 半導体装置の製造工程の概略断面図である。 変形例１における積層体の概略断面図である。 変形例２における積層体の概略断面図である。 変形例３における合同体の一部の概略断面図である。

以下に実施形態を掲げ、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

［実施形態１］
（合同体１）
図１および図２に示すように、合同体１は、はく離ライナー１３とはく離ライナー１３上に配置された積層体７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、……、７１ｍ（以下、「積層体７１」と総称する。）とを含む。積層体７１ａと積層体７１ｂのあいだの距離、積層体７１ｂと積層体７１ｃのあいだの距離、……積層体７１ｌと積層体７１ｍのあいだの距離は一定である。合同体１は、複数の積層体７１上にそれぞれ配置されたはく離ライナー１４をさらに含む。合同体１はロール状をなすことができる。

積層体７１は、両面粘着シート１２と両面粘着シート１２上に配置された半導体裏面保護フィルム１１とを含む。

両面粘着シート１２は、第１粘着剤層１２１と、第２粘着剤層１２２と、第１粘着剤層１２１および第２粘着剤層１２２の間に位置する基材層１２３とを含む。第１粘着剤層１２１は、半導体裏面保護フィルム１１と基材層１２３の間に位置している。第１粘着剤層１２１は半導体裏面保護フィルム１１と接している。第１粘着剤層１２１は基材層１２３と接している。両面粘着シート１２の両面は、第１面と第１面に対向した第２面とで定義できる。両面粘着シート１２の第１面は、半導体裏面保護フィルム１１と接している面である。

半導体裏面保護フィルム１１と両面粘着シート１２との剥離力（２３℃、剥離角度１８０度、剥離速度３００ｍｍ／分）は、好ましくは０．０５Ｎ／２０ｍｍ〜５Ｎ／２０ｍｍである。０．０５Ｎ／２０ｍｍ以上であると、ダイシング時に半導体裏面保護フィルム１１が両面粘着シート１２から剥離しにくい。

（第１粘着剤層１２１）
第１粘着剤層１２１は、加熱により剥離力が低下する性質を有する。たとえば、加熱により発泡する性質である。発泡した後は、半導体裏面保護フィルム１１を両面粘着シート１２から簡単に剥離できる。

第１粘着剤層１２１は、常温から１５０℃の温度域における動的弾性率が５万〜１０００万ｄｙｎ／ｃｍ^２のポリマーをベースポリマーとする粘着剤からなることができる。たとえば、（メタ）アクリル酸アルキルエステルの１種または２種以上を単量体成分として用いたアクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤である。

第１粘着剤層１２１は熱膨張性微小球を含む。加熱により膨張する性質を熱膨張性微小球は有する。熱膨張性微小球が膨張した後は、半導体裏面保護フィルム１１を両面粘着シート１２から簡単に剥離できる。第１粘着剤層１２１が変形を起こすからである。熱膨張性微小球は、加熱により気体に変化する物質と、加熱により気体に変化する物質を内包するマイクロカプセルとからなることができる。加熱により気体に変化する物質は、たとえばイソブタン、プロパン、ペンタンなどである。マイクロカプセルは高分子からなることができる。たとえば塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルホンなどである。なかでも、熱可塑性高分子が好ましい。熱膨張性微小球の市販品は、松本油脂製薬社製のマイクロスフェアなどである。

熱膨張性微小球の加熱膨張の開始温度は、好ましくは９０℃以上である。９０℃以上であると、ピックアップ工程までに第１粘着剤層１２１が受ける熱による膨張が起きにくい。熱膨張性微小球の体積膨張率は好ましくは５倍以上、より好ましくは７倍以上、さらに好ましくは１０倍以上である。熱膨張性微小球の平均粒径は、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下である。熱膨張性微小球の平均粒径の下限は、たとえば１μｍである。ベースポリマー１００重量部に対して熱膨張性微小球の含有量は、好ましくは１重量部以上、より好ましくは１０重量部以上、さらに好ましくは２５重量部以上である。ベースポリマー１００重量部に対して熱膨張性微小球の含有量は、好ましくは１５０重量部以下、より好ましくは１３０重量部以下、さらに好ましくは１００重量部以下である。

第１粘着剤層１２１の厚みは、好ましくは２μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。第１粘着剤層１２１の厚みは、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下である。

（第２粘着剤層１２２）
第２粘着剤層１２２はアクリル系粘着剤などの粘着剤からなる。加熱により膨張する性質を第２粘着剤層１２２は有さない。第２粘着剤層１２２の厚みは、好ましくは２μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。第２粘着剤層１２２の厚みは、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下である。

（基材層１２３）
基材層１２３は、レーザーが透過する性質（以下、「レーザー透過性」という。）を有していることが好ましい。基材層１２３越しにレーザーを半導体裏面保護フィルム１１に照射できる。

基材層１２３の厚みは、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上、さらに好ましくは２０μｍ以上、さらに好ましくは３０μｍ以上である。基材層１２３の厚みは、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは３００μｍ以下、さらに好ましくは２００μｍ以下である。

（半導体裏面保護フィルム１１）
第１主面と第１主面に対向した第２主面とで半導体裏面保護フィルム１１の両面は定義できる。第１主面は第１粘着剤層１２１と接している。第２主面は、はく離ライナー１３と接している。

半導体裏面保護フィルム１１は有色である。有色であると、両面粘着シート１２と半導体裏面保護フィルム１１とを簡単に区別できることがある。半導体裏面保護フィルム１１は、たとえば、黒色、青色、赤色などの濃色であることが好ましい。黒色が特に好ましい。レーザーマークを視認しやすいからである。

濃色とは、基本的には、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系で規定されるＬ^*が、６０以下（０〜６０）［好ましくは５０以下（０〜５０）、さらに好ましくは４０以下（０〜４０）］となる濃い色のことを意味している。

また、黒色とは、基本的には、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系で規定されるＬ^*が、３５以下（０〜３５）［好ましくは３０以下（０〜３０）、さらに好ましくは２５以下（０〜２５）］となる黒色系色のことを意味している。なお、黒色において、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系で規定されるａ^*やｂ^*は、それぞれ、Ｌ^*の値に応じて適宜選択することができる。ａ^*やｂ^*としては、たとえば、両方とも、−１０〜１０であることが好ましく、より好ましくは−５〜５であり、特に−３〜３の範囲（中でも０またはほぼ０）であることが好適である。

なお、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系で規定されるＬ^*、ａ^*、ｂ^*は、色彩色差計（商品名「ＣＲ−２００」ミノルタ社製；色彩色差計）を用いて測定することにより求められる。なお、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系は、国際照明委員会（ＣＩＥ）が１９７６年に推奨した色空間であり、ＣＩＥ１９７６（Ｌ^*ａ^*ｂ^*）表色系と称される色空間のことを意味している。また、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系は、日本工業規格では、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定されている。

８５℃および８５％ＲＨの雰囲気下で１６８時間放置したときの、半導体裏面保護フィルム１１の吸湿率は、好ましくは１重量％以下、より好ましくは０．８重量％以下である。１重量％以下であることにより、レーザーマーキング性を向上できる。吸湿率は、無機充填剤の含有量などによってコントロールできる。半導体裏面保護フィルム１１における吸湿率の測定方法は、以下のとおりである。すなわち、８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽に半導体裏面保護フィルム１１を１６８時間放置し、放置前後の重量減少率から、吸湿率を求める。

半導体裏面保護フィルム１１は未硬化状態である。未硬化状態は半硬化状態を含む。半硬化状態が好ましい。

半導体裏面保護フィルム１１を硬化させることにより得られる硬化物を、８５℃および８５％ＲＨの雰囲気下で１６８時間放置したときの吸湿率は、好ましくは１重量％以下、より好ましくは０．８重量％以下である。１重量％以下であることにより、レーザーマーキング性を向上できる。吸湿率は、無機充填剤の含有量などによってコントロールできる。硬化物における吸湿率の測定方法は、以下のとおりである。すなわち、８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽に硬化物を１６８時間放置し、放置前後の重量減少率から、吸湿率を求める。

半導体裏面保護フィルム１１における揮発分の割合は少ないほど好ましい。具体的には、加熱処理後の半導体裏面保護フィルム１１の重量減少率（重量減少量の割合）が１重量％以下が好ましく、０．８重量％以下がより好ましい。加熱処理の条件は、たとえば、２５０℃で１時間である。１重量％以下であると、レーザーマーキング性がよい。リフロー工程におけるクラックの発生を抑制できる。重量減少率は、熱硬化後の半導体裏面保護フィルム１１を２５０℃、１時間で加熱したときの値を意味する。

半導体裏面保護フィルム１１の未硬化状態における２３℃での引張貯蔵弾性率は、好ましくは１ＧＰａ以上、より好ましくは２ＧＰａ以上、さらに好ましくは３ＧＰａ以上である。１ＧＰａ以上であると、半導体裏面保護フィルム１１がキャリアテープに付着することを防止できる。２３℃での引張貯蔵弾性率の上限は、たとえば５０ＧＰａである。２３℃での引張貯蔵弾性率は、樹脂成分の種類やその含有量、充填材の種類やその含有量などによりコントロールすることができる。レオメトリック社製の動的粘弾性測定装置「Ｓｏｌｉｄ Ａｎａｌｙｚｅｒ ＲＳ Ａ２」を用いて、引張モードにて、サンプル幅：１０ｍｍ、サンプル長さ：２２．５ｍｍ、サンプル厚み：０．２ｍｍで、周波数：１Ｈｚ、昇温速度：１０℃／分、窒素雰囲気下、所定の温度（２３℃）にて、引張貯蔵弾性率は測定する。

半導体裏面保護フィルム１１における可視光（波長：３８０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の光線透過率（可視光透過率）は、特に制限されないが、たとえば、２０％以下（０％〜２０％）の範囲であることが好ましく、より好ましくは１０％以下（０％〜１０％）、特に好ましくは５％以下（０％〜５％）である。半導体裏面保護フィルム１１は、可視光透過率が２０％より大きいと、光線通過により、半導体チップに悪影響を及ぼすおそれがある。また、可視光透過率（％）は、半導体裏面保護フィルム１１の樹脂成分の種類やその含有量、着色剤（顔料や染料など）の種類やその含有量、無機充填材の含有量などによりコントロールすることができる。

半導体裏面保護フィルム１１の可視光透過率（％）は、次のとおりにして測定することができる。すなわち、厚み（平均厚み）２０μｍの半導体裏面保護フィルム１１単体を作製する。次に、半導体裏面保護フィルム１１に対し、波長：３８０ｎｍ〜７５０ｎｍの可視光線［装置：島津製作所製の可視光発生装置（商品名「ＡＢＳＯＲＰＴＩＯＮ ＳＰＥＣＴＲＯ ＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ」）］を所定の強度で照射し、透過した可視光線の強度を測定する。さらに、可視光線が半導体裏面保護フィルム１１を透過する前後の強度変化より、可視光透過率の値を求めることができる。

半導体裏面保護フィルム１１は、好ましくは着色剤を含む。着色剤は、たとえば、染料、顔料である。なかでも染料が好ましく、黒色染料がより好ましい。

半導体裏面保護フィルム１１における着色剤の含有量は、好ましくは０．５重量％以上、より好ましくは１重量％以上、さらに好ましくは２重量％以上である。半導体裏面保護フィルム１１における着色剤の含有量は、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは８重量％以下、さらに好ましくは５重量％以下である。

半導体裏面保護フィルム１１は、熱可塑性樹脂を含むことができる。熱可塑性樹脂としては、たとえば、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、６−ナイロンや６，６−ナイロンなどのポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、またはフッ素樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂は単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。なかでも、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂が好適である。

半導体裏面保護フィルム１１における熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上である。半導体裏面保護フィルム１１における熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは９０重量％以下、より好ましくは７０重量％以下である。

半導体裏面保護フィルム１１は、熱硬化性樹脂を含むことができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂は、単独でまたは２種以上併用して用いることができる。熱硬化性樹脂としては、特に、半導体チップを腐食させるイオン性不純物など含有が少ないエポキシ樹脂が好適である。また、エポキシ樹脂の硬化剤としてはフェノール樹脂を好適に用いることができる。

エポキシ樹脂としては、特に限定は無く、たとえば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＦ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂などの二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、またはヒダントイン型エポキシ樹脂、トリスグリシジルイソシアヌレート型エポキシ樹脂もしくはグリシジルアミン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂を用いることができる。

さらに、フェノール樹脂は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、たとえば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂などのノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラオキシスチレンなどのポリオキシスチレンなどが挙げられる。フェノール樹脂は単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。これらのフェノール樹脂のうちフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂が特に好ましい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。

エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、たとえば、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が０．５当量〜２．０当量になるように配合することが好適である。より好適なのは、０．８当量〜１．２当量である。

半導体裏面保護フィルム１１における熱硬化性樹脂の含有量は、好ましくは２重量％以上、より好ましくは５重量％以上である。半導体裏面保護フィルム１１における熱硬化性樹脂の含有量は、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下である。

半導体裏面保護フィルム１１は、熱硬化促進触媒を含むことができる。たとえば、アミン系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、ホウ素系硬化促進剤、リン−ホウ素系硬化促進剤などである。

半導体裏面保護フィルム１１を予めある程度架橋させておくため、作製に際し、重合体の分子鎖末端の官能基などと反応する多官能性化合物を架橋剤として添加させておくことが好ましい。これにより、高温下での接着特性を向上させ、耐熱性の改善を図ることができる。

半導体裏面保護フィルム１１は、充填剤を含むことができる。無機充填剤が好適である。無機充填剤は、たとえば、シリカ、クレー、石膏、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、酸化ベリリウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、鉛、錫、亜鉛、パラジウム、半田などである。充填剤は単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。なかでも、シリカが好ましく、溶融シリカが特に好ましい。無機充填剤の平均粒径は０．１μｍ〜８０μｍの範囲内であることが好ましい。無機充填剤の平均粒径は、たとえば、レーザー回折型粒度分布測定装置によって測定することができる。

半導体裏面保護フィルム１１における充填剤の含有量は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは２０重量％以上である。半導体裏面保護フィルム１１における充填剤の含有量は、好ましくは７０重量％以下、より好ましくは５０重量％以下である。

半導体裏面保護フィルム１１は、ほかの添加剤を適宜含むことができる。ほかの添加剤としては、たとえば、難燃剤、シランカップリング剤、イオントラップ剤、増量剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤などが挙げられる。

半導体裏面保護フィルム１１の厚みは、好ましくは２μｍ以上、より好ましくは４μｍ以上、さらに好ましくは６μｍ以上、特に好ましくは１０μｍ以上である。半導体裏面保護フィルム１１の厚みは、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１６０μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下、特に好ましくは８０μｍ以下である。

（はく離ライナー１４）
はく離ライナー１４は、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。

（はく離ライナー１３）
はく離ライナー１３は、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。

（半導体装置の製造方法）
図３に示すように、積層体７１の半導体裏面保護フィルム１１に半導体ウエハ４を固定する。具体的には、圧着ロールなどの押圧手段を用いて５０℃〜１００℃で半導体ウエハ４に積層体７１を圧着する。回路面と回路面に対向した裏面（非回路面、非電極形成面などとも称される）とで半導体ウエハ４の両面は定義できる。半導体ウエハ４はたとえばシリコンウエハである。

図４に示すように、はく離ライナー１４を剥離し、硬質の支持体８を第２粘着剤層１２２に固定する。具体的には、減圧雰囲気下において平行平板で第２粘着剤層１２２に支持体８を押しつけることにより第２粘着剤層１２２に支持体８を固定する。減圧雰囲気下で第２粘着剤層１２２に支持体８を押しつけると、気泡を低減できる。支持体８は板状をなす。平滑で平坦なものが好ましい。支持体８は、たとえば金属板、セラミックス板、ガラス板などである。支持体８は、レーザー透過性を有していることが好ましい。支持体８越しにレーザーを半導体裏面保護フィルム１１に照射できるからである。支持体８の厚みはたとえば０．１ｍｍ〜１０ｍｍである。

図５に示すように、半導体ウエハ４をダイシングすることにより組み合わせ５を形成する。組み合わせ５は、半導体チップ４１と半導体チップ４１の裏面に固定されたダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１とを含む。回路面と回路面に対向した裏面とで半導体チップ４１の両面は定義できる。組み合わせ５は、両面粘着シート１２に固定されている。

組み合わせ５と両面粘着シート１２との間の剥離力を低下させる。具体的には、支持板８にあてたヒーターで両面粘着シート１２を加熱することにより剥離力を低下させる。すなわち、加熱により第１粘着剤層１２１を膨張させる。ここでは、熱膨張性微小球の膨張開始温度よりも５０℃以上高温で加熱することが好ましい。たとえば１００℃〜２５０℃である。

減圧吸着コレットで組み合わせ５を第１粘着剤層１２１から剥離する。すなわち組み合わせ５をピックアップする。

図６に示すように、フリップチップボンディング方式（フリップチップ実装方式）により組み合わせ５を被着体６に固定する。具体的には、半導体チップ４１の回路面が被着体６と対向する形態で、組み合わせ５を被着体６に固定する。たとえば、半導体チップ４１のバンプ５１を被着体６の導電材（半田など）６１に接触させ、押圧しながら導電材６１を溶融させる。組み合わせ５と被着体６との間には空隙がある。空隙の高さは一般的に３０μｍ〜３００μｍ程度である。固定後は、空隙などの洗浄をおこなうことができる。

被着体６としては、リードフレームや回路基板（配線回路基板など）などの基板を用いることができる。このような基板の材質としては、特に限定されるものではないが、セラミック基板や、プラスチック基板が挙げられる。プラスチック基板としては、たとえば、エポキシ基板、ビスマレイミドトリアジン基板、ポリイミド基板などが挙げられる。

バンプや導電材の材質としては、特に限定されず、たとえば、錫−鉛系金属材、錫−銀系金属材、錫−銀−銅系金属材、錫−亜鉛系金属材、錫−亜鉛−ビスマス系金属材などの半田類（合金）や、金系金属材、銅系金属材などが挙げられる。なお、導電材６１の溶融時の温度は、通常２６０℃程度である。ダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１がエポキシ樹脂を含むと、この温度に耐えることが可能である。

組み合わせ５と被着体６との間の空隙を封止樹脂で封止する。通常、１７５℃で６０秒間〜９０秒間の加熱を行うことにより封止樹脂を硬化させる。この加熱により、ダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１も熱硬化させることができる。

封止樹脂としては、絶縁性を有する樹脂（絶縁樹脂）であれば特に制限されない。封止樹脂としては、弾性を有する絶縁樹脂がより好ましい。封止樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物などが挙げられる。また、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物による封止樹脂としては、樹脂成分として、エポキシ樹脂以外に、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂（フェノール樹脂など）や、熱可塑性樹脂などが含まれていてもよい。なお、フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂の硬化剤としても利用することができる。封止樹脂の形状は、フィルム状、タブレット状などである。

以上の方法により得られた半導体装置（フリップチップ実装の半導体装置）は、被着体６および被着体６に固定された組み合わせ５を含む。

半導体装置のダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１にレーザーで印字することが可能である。なお、レーザーで印字する際には、公知のレーザーマーキング装置を利用することができる。また、レーザーとしては、気体レーザー、個体レーザー、液体レーザーなどを利用することができる。具体的には、気体レーザーとしては、特に制限されず、公知の気体レーザーを利用することができるが、炭酸ガスレーザー（ＣＯ_２レーザー）、エキシマレーザー（ＡｒＦレーザー、ＫｒＦレーザー、ＸｅＣｌレーザー、ＸｅＦレーザーなど）が好適である。また、固体レーザーとしては、特に制限されず、公知の固体レーザーを利用することができるが、ＹＡＧレーザー（Ｎｄ：ＹＡＧレーザーなど）、ＹＶＯ_４レーザーが好適である。

フリップチップ実装方式で実装された半導体装置は、ダイボンディング実装方式で実装された半導体装置よりも、薄く、小さい。このため、各種の電子機器・電子部品またはそれらの材料・部材として好適に用いることができる。具体的には、フリップチップ実装の半導体装置が利用される電子機器としては、いわゆる「携帯電話」、「ＰＨＳ」、小型のコンピュータ（たとえば、いわゆる「ＰＤＡ」（携帯情報端末）、いわゆる「ノートパソコン」、いわゆる「ネットブック（商標）」、いわゆる「ウェアラブルコンピュータ」など）、「携帯電話」およびコンピュータが一体化された小型の電子機器、いわゆる「デジタルカメラ（商標）」、いわゆる「デジタルビデオカメラ」、小型のテレビ、小型のゲーム機器、小型のデジタルオーディオプレイヤー、いわゆる「電子手帳」、いわゆる「電子辞書」、いわゆる「電子書籍」用電子機器端末、小型のデジタルタイプの時計などのモバイル型の電子機器（持ち運び可能な電子機器）などが挙げられるが、もちろん、モバイル型以外（設置型など）の電子機器（たとえば、いわゆる「ディスクトップパソコン」、薄型テレビ、録画・再生用電子機器（ハードディスクレコーダー、ＤＶＤプレイヤーなど）、プロジェクター、マイクロマシンなど）などであってもよい。また、電子部品または、電子機器・電子部品の材料・部材としては、たとえば、いわゆる「ＣＰＵ」の部材、各種記憶装置（いわゆる「メモリー」、ハードディスクなど）の部材などが挙げられる。

（変形例１）
図７に示すように、非熱膨張性の第３粘着剤層１２５を両面粘着シート１２はさらに含む。第３粘着剤層１２５は、第１粘着剤層１２１と半導体裏面保護フィルム１１との間に位置している。加熱により膨張する性質を第３粘着剤層１２５は有さない。熱膨張性微小球が膨張した際に発生する汚染物質―ガスや有機分など―が第１粘着剤層１２１から半導体裏面保護フィルム１１へ移行することを第３粘着剤層１２５は防止する。

（変形例２）
図８に示すように、第１粘着剤層１２１と基材層１２３との間に位置するゴム状有機弾性層１２６を両面粘着シート１２はさらに含む。膨張により第１粘着剤層１２１に生じた変形が第２粘着剤層１２２などに伝播することをゴム状有機弾性層１２６は防止できる。加熱により膨張する性質をゴム状有機弾性層１２６は有さない。ゴム状有機弾性層１２６の主成分は、合成ゴム、合成樹脂などである。ゴム状有機弾性層１２６の厚みは、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。ゴム状有機弾性層１２６の厚みは、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下である。

（変形例３）
図９に示すように、第１粘着剤層１２１の片面全体が半導体裏面保護フィルム１１と接している。

（変形例４）
支持体８を第２粘着剤層１２２に固定した後に、支持体８越しに半導体裏面保護フィルム１１にレーザーで印字する。印字後に、組み合わせ５を形成する。

（変形例５）
組み合わせ５を形成した後に、ダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１にレーザーで印字する。印字後に、両面粘着シート１２を加熱する。

（変形例６）
両面粘着シート１２を加熱した後に、ダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１にレーザーで印字する。印字後に組み合わせ５を第１粘着剤層１２１から剥離する。

（そのほか）
変形例１〜変形例６などは、任意に組み合わせることができる。

以上のとおり、実施形態１に係る組み合わせ５の回収方法は、積層体７１における半導体裏面保護フィルム１１に半導体ウエハ４を固定する工程（Ａ）と、積層体７１の第２粘着剤層１２２に硬質の支持体８を固定する工程（Ｂ）と、半導体裏面保護フィルム１１に固定された半導体ウエハ４をダイシングすることにより組み合わせ５を形成する工程（Ｃ）と、工程（Ｃ）の後に両面粘着シート１２を加熱する工程（Ｄ）と、工程（Ｄ）の後に両面粘着シート１２から組み合わせ５を剥離する工程（Ｅ）とを含む。実施形態１に係る半導体装置の製造方法は、工程（Ａ）〜工程（Ｅ）と、組み合わせ５を被着体６に固定する工程（Ｆ）とを含む。

以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている材料や配合量などは、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

［半導体裏面保護フィルムの作製］
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー（根上工業社製 パラクロンＷ−１９７Ｃ）の固形分―溶剤を除く固形分―１００重量部に対して、エポキシ樹脂（大日本インキ社製 ＨＰ−４７００）１０重量部とフェノール樹脂（明和化成社製 ＭＥＨ７８５１−Ｈ）１０重量部と球状シリカ（アドマテックス社製 ＳＯ−２５Ｒ 平均粒径０．５μｍの球状シリカ）８５重量部と染料(オリエント化学工業社製 ＯＩＬ ＢＬＡＣＫ ＢＳ)１０重量部と触媒（四国化成社製 ２ＰＨＺ）１０重量部とをメチルエチルケトンに溶解して、固形分濃度２３．６重量％の樹脂組成物の溶液を調製した。樹脂組成物の溶液をはく離ライナー（シリコーン離型処理した厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム）に塗布し、１３０℃で２分間乾燥させた。以上の手段により平均厚み２０μｍのフィルムを得た。直径２３０ｍｍの円盤状フィルム（以下、実施例において「半導体裏面保護フィルム」という）をフィルムから切り出した。

［実施例１］
（積層体の作製）
ハンドローラーを用いて両面粘着シート「日東電工社製 リバアルファ３１９５Ｖ」の熱剥離粘着剤層に半導体裏面保護フィルムをつけることにより、実施例１の積層体を作製した。実施例１の積層体は、両面粘着シート「日東電工社製 リバアルファ３１９５Ｖ」と両面粘着シート「日東電工社製 リバアルファ３１９５Ｖ」の熱剥離粘着剤層に固定された半導体裏面保護フィルムとからなる。

（評価）
実施例１における積層体の半導体裏面保護フィルムにウエハ（裏面研磨処理された、直径８インチ厚み０．２ｍｍのシリコンミラーウエハ）を７０℃で圧着した。積層体の両面粘着シート「日東電工社製 リバアルファ３１９５Ｖ」にガラス板を平行平板で押しつけることにより、両面粘着シート「日東電工社製 リバアルファ３１９５Ｖ」にガラス板を固定した。積層体に固定されたウエハをダイシングすることにより、組み合わせ―シリコンチップとシリコンチップに固定されたダイシング後半導体裏面保護フィルムとからなる―を形成した。ガラス板を１２０℃で加熱することにより熱剥離粘着剤層とダイシング後半導体裏面保護フィルムとの界面接着力を低下させた。ピックアップ装置（新川社製 ＳＰＡ−３００）を用いて、ニードル突き上げをおこなわずに１００個の組み合わせをピックアップした。成功率が１００％に近いほどピックアップ性が良好である。
ダイシング装置：商品名「ＤＦＤ−６３６１」ディスコ社製にて以下の条件でウエハを切断した。
ダイシング速度：３０ｍｍ／ｓｅｃ
ダイシングブレード：
Ｚ１；ディスコ社製「２０３Ｏ−ＳＥ ２７ＨＣＤＤ」
Ｚ２；ディスコ社製「２０３Ｏ−ＳＥ ２７ＨＣＢＢ」
ダイシングブレード回転数：
Ｚ１；４０，０００ｒ／ｍｉｎ
Ｚ２；４５，０００ｒ／ｍｉｎ
カット方式：ステップカット
ウエハチップサイズ：２．０ｍｍ角

［実施例２］
両面粘着シート「日東電工社製 リバアルファ３１９５Ｖ」に代えて両面粘着シート「日東電工社製 リバアルファ３１９８」を使用した―ということ以外は実施例１と同じ方法で実施例２の積層体を作製した。実施例２は、実施例１と同じ方法でピックアップ性を評価した。

［比較例１］
（ダイシングテープ一体型半導体裏面保護フィルムの作製）
ハンドローラーを用いてダイシングテープ「日東電工社製 Ｖ−８−ＡＲ」（平均厚み６５μｍの基材層と平均厚み１０μｍの粘着剤層とからなる）に半導体裏面保護フィルムをつけることにより、ダイシングテープ一体型半導体裏面保護フィルムを作製した。ダイシングテープ一体型半導体裏面保護フィルムは、ダイシングテープ「日東電工社製 Ｖ−８−ＡＲ」と、粘着剤層に固定された半導体裏面保護フィルムとからなる。

（評価）
ダイシングテープ一体型半導体裏面保護フィルムにウエハ（裏面研磨処理された、直径８インチ厚み０．２ｍｍのシリコンミラーウエハ）を７０℃で圧着した。半導体裏面保護フィルムに固定されたウエハをダイシングすることにより、組み合わせ―シリコンチップとシリコンチップに固定されたダイシング後半導体裏面保護フィルムとからなる―を形成した。ピックアップ装置（新川社製 ＳＰＡ−３００）を用いて、ニードル本数９本、ニードル突き上げ量５００μｍ、突き上げ速度２０ｍｍ／ｓｅｃ、突き上げ時間１ｓｅｃの条件で組み合わせをニードルで突き上げ、組み合わせをダイシングテープから剥離した。１００個の組み合わせをピックアップしたときの成功率を求めた。成功率が１００％に近いほどピックアップ性が良好である。
ダイシング装置：商品名「ＤＦＤ−６３６１」ディスコ社製にて以下の条件でウエハを切断した。
ダイシング速度：３０ｍｍ／ｓｅｃ
ダイシングブレード：
Ｚ１；ディスコ社製「２０３Ｏ−ＳＥ ２７ＨＣＤＤ」
Ｚ２；ディスコ社製「２０３Ｏ−ＳＥ ２７ＨＣＢＢ」
ダイシングブレード回転数：
Ｚ１；４０，０００ｒ／ｍｉｎ
Ｚ２；４５，０００ｒ／ｍｉｎ
カット方式：ステップカット
ウエハチップサイズ：２．０ｍｍ角

１ 合同体
１１ 半導体裏面保護フィルム
１２ 両面粘着シート
１２１ 第１粘着剤層
１２２ 第２粘着剤層
１２３ 基材層
１３ はく離ライナー
１４ はく離ライナー
７１ 積層体

４ 半導体ウエハ
５ 組み合わせ
６ 被着体
８ 支持体
４１ 半導体チップ
５１ バンプ
６１ 導電材
１１１ ダイシング後半導体裏面保護フィルム

１２５ 第３粘着剤層
１２６ ゴム状有機弾性層

Claims (9)

1. 両面粘着シートと、
   前記両面粘着シート上に配置された半導体裏面保護フィルムとを含み、
   前記両面粘着シートは、第１粘着剤層、第２粘着剤層ならびに前記第１粘着剤層および前記第２粘着剤層の間に位置する基材層を含み、
   前記半導体裏面保護フィルムおよび前記基材層の間に前記第１粘着剤層は位置し、
   加熱により剥離力が低下する性質を前記第１粘着剤層は有する、積層体。
2. 加熱により膨張する熱膨張性微小球を前記第１粘着剤層は含む請求項１に記載の積層体。
3. 前記熱膨張性微小球の加熱膨張の開始温度が９０℃以上である請求項２に記載の積層体。
4. 前記熱膨張性微小球の体積膨張率が５倍以上である請求項２または３に記載の積層体。
5. 非熱膨張性の第３粘着剤層を前記両面粘着シートはさらに含み、
   前記第３粘着剤層は、前記第１粘着剤層と前記半導体裏面保護フィルムとの間に位置する請求項２〜４のいずれかに記載の積層体。
6. 前記第１粘着剤層と前記基材層との間に位置するゴム状有機弾性層を前記両面粘着シートはさらに含む請求項２〜５のいずれかに記載の積層体。
7. はく離ライナーと
   前記はく離ライナー上に配置された請求項１〜６のいずれかに記載の積層体とを含む合同体。
8. 半導体チップおよび前記半導体チップに固定されたダイシング後半導体裏面保護フィルムを含む組み合わせを回収する方法であって、
   請求項１〜６のいずれかに記載の積層体における前記半導体裏面保護フィルムに半導体ウエハを固定する工程と、
   前記積層体の前記第２粘着剤層に硬質の支持体を固定する工程と、
   前記半導体裏面保護フィルムに固定された前記半導体ウエハをダイシングすることにより前記組み合わせを形成する工程と、
   前記組み合わせを形成する工程の後に前記両面粘着シートを加熱する工程と、
   前記両面粘着シートを加熱する工程の後に前記両面粘着シートから前記組み合わせを剥離する工程とを含む、組み合わせの回収方法。
9. 請求項８に記載の組み合わせの回収方法により回収した前記組み合わせを被着体に固定する工程を含む半導体装置の製造方法。
   
   

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