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JP2678655B2 - 半導体チップ固着キャリヤの製造方法及びウエハ固定部材 - Google Patents

半導体チップ固着キャリヤの製造方法及びウエハ固定部材

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JP2678655B2
JP2678655B2 JP6893989A JP6893989A JP2678655B2 JP 2678655 B2 JP2678655 B2 JP 2678655B2 JP 6893989 A JP6893989 A JP 6893989A JP 6893989 A JP6893989 A JP 6893989A JP 2678655 B2 JP2678655 B2 JP 2678655B2
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holding
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祐三 赤田
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Nitto Denko Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体チップ固着キャリヤの製造方法、及
びウエハ固定部材に関する。さらに詳しくは、半導体チ
ップをチップキャリヤに固着するための接着剤を、分断
前の半導体ウエハ予め付設した状態で取り扱うようにし
て製造工程を簡略化したものである。
発明の背景 回路パターンが形成された半導体ウエハは、必要に応
じ裏面研摩して厚さ調整したのち、ダイシング工程で素
子小片に分断され、形成された半導体チップは、マウン
ト工程におかれて接着剤を介しチップキャリアに固着さ
れたのち、ボンディング工程に移行される。分断に際し
ては切断屑の除去等のため適度な液圧（通常2kg/cm2程
度）で洗浄することが通例である。
前記において、チップキャリヤに接着剤を付設し、そ
の接着剤を介して半導体チップを固着するこれまでの方
法では、接着剤層の厚さを均一にすることが困難であっ
たり、接着剤の付設に特殊な装置を要したり、また付設
に長時間を要したりするため、半導体チップに分断する
前の半導体ウエハに予め固着用の接着剤を設ける方法が
試みられている。
従来の技術 従来、前記の方法として、支持基材の上に導電性接着
剤層を剥離可能に付設した固定部材を用い、先ずその接
着剤層に半導体ウエハを接着保持させ、その半導体ウエ
ハに溝を設けて割り、素子小片に分断する。次に、支持
基材を延伸して、形成された半導体チップを導電性接着
剤層と共に一括剥離し、落下散在した半導体チップを個
々に拾い上げつつ、その導電性接着剤層を介してチップ
キャリヤに固着する方法が提案されている（特開昭60−
57642号公報、同60−182200号公報）。従ってこの方法
では、固定部材がダイシング工程において半導体ウエハ
を接着保持する役割も兼ねており、工程が簡略な利点を
有している。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、支持基材と導電性接着剤層との接着力
を調整することが困難な問題点があった。すなわち、半
導体ウエハを素子小片に分断する点よりは、分断時に支
持基材と導電性接着剤層とが層間剥離して分断不能や分
断寸法ミス等の事態が生じないよう、その剥がし力に耐
える強い保持力が要求される反面、形成された半導体チ
ップを導電性接着剤層と共に支持基材より剥離する点よ
りは、弱い接着力であることが要求される。そのため、
これらの背反する要求がバランスするよう支持基材と導
電性接着剤層との接着力を調整する必要があるか、その
調整が困難な問題点があった。半導体ウエハの全厚さを
回転丸刃等で切断する方式などのように、大きい保持力
が要求される場合に適用できるものを得ることは特に困
難であった。
課題を解決するための手段 本発明は、感圧接着層を介した保持方式とし、その感
圧接着層をチップ固着用の接着剤層より容易に剥離でき
るようにして、上記の課題を克服したものである。
すなわち、本発明は、支持基材に設けた保持用感圧接
着層の上に、固着用接着剤層を介し半導体ウエハを接着
固定して素子小片に分断する工程、形成した半導体チッ
プを固着用接着剤層と共に保持用感圧接着層より剥離す
る工程、剥離した半導体チップをその固着用接着剤層を
介しチップキャリヤに固着する工程からなることを特徴
とする半導体チップ固着キャリヤの製造方法、及び 支持基材の上に、素子小片に分断する半導体ウエハを
支持するための保持用感圧接着層を有し、そのその保持
用感圧接着層の上に、分断形成した半導体チップをチッ
プキャリヤに固着するための固着用接着剤層有してな
り、その保持用感圧接着層と固着用接着剤層とが剥離可
能に形成されていることを特徴とするウエハ固定部材を
提供するものである。
作 用 支持基材とチップ固着用の接着剤層との間に保持用感
圧接着層を、該接着剤層に対し剥離可能に介在させるこ
とにより、分断時に半導体ウエハを保持させる際の接着
力と、分断形成された半導体チップを固着用接着剤層と
共に剥離する際の接着力とを実質的に他に影響されない
で独自に設定することができる。その結果、分断時にお
いては充分な力で半導体ウエハを保持することができ、
また剥離時においては半導体チップを固着用接着剤層と
共にスムースに離去することができる。
実施例 第１図に例示したように、本発明の方法において半導
体ウエハの素子小片への分断は、半導体ウエハ１が固着
用接着剤層２と接着され、その固着用接着剤層２が保持
用感圧接着層３を介し支持基材４に固定された状態で行
われる。
その状態の形成方式は任意である。例えば、半導体ウ
エハに固着用接着剤層を設け、支持基材に保持用感圧接
着層を設けてその固着用接着剤層と保持用感圧接着層と
を接着する方式などにより形成してもよい。前記状態の
好ましい形成方式は、予め支持基材の上に保持用感圧接
着層と固着用接着剤層を順次設けてなるウエハ固定部材
を用いる方式である。第３図にウエハ固定部材の構成例
を示した。４が支持基材、３が保持用感圧接着層、２が
固着用接着剤層である。なお、５は半導体ウエハを接着
するまでの間、固着用接着剤層２を被覆保護するセパレ
ータである。セパレータは必要に応じて設けられる。固
着用接着剤層は連続面として形成されていてもよいし、
半導体ウエハの平面形態、ないし配置間隔に対応させて
パターン状態に形成されてもよい。
接着固定した半導体ウエハ１を分断する方式について
は特に限定はない。半導体ウエハに溝を設けて割る方式
でもよい。本発明では、半導体ウエハの全厚さにわたり
回転丸刃等で切断する方式を採ることも可能である。そ
の場合、第２図のように固着用接着剤層２の全厚さを含
めて切れ目11を入れる方式が、後続の半導体チップの個
別剥離に有利である。なお支持基材４は、分断しないで
一体物として残存させておくことが取り扱いを容易とす
るうえで有利である。その際、支持基材４の一部に切り
込み溝が入る程度は許容される。前記の半導体ウエハの
全厚さを切断する方式は、得られる半導体チップが寸法
精度に優れる利点がある。
本発明の方法において分断工程を経て形成された半導
体チップは、固着用接着剤層と共に保持用感圧接着層よ
り剥離され、その固着用接着剤層を介しチップキャリヤ
に固着される。
半導体チップを固着用接着剤層と共に剥離し、チップ
キャリヤにマウントする方式は任意である。例えば、支
持基材を延伸して半導体チップを一括剥離して落下させ
たのち、真空チャックで個々に拾い上げてマウントする
方式などでもよい。好ましい方式は、切断分離した素子
小片をそのまま保持用感圧接着層に支持せた状態で個々
のチップをニードル等で突き上げ、真空チャックで吸着
してピックアップし、その保持下に移動させてマウント
する方式などのように、同じ保持手段を介して個々の半
導体チップについて剥離とマウントを一連に行う方式で
ある。この場合、形成した半導体チップの任意の散在を
防止できる利点がある。
本発明の方法、ないしウエハ固定部材においては、半
導体チップを固着用接着剤層と共に剥離するため、保持
用感圧接着層と固着用接着剤層とは剥離可能に形成され
る。
剥離を可能とする方式については特に限定はなく、剥
離工程において保持用感圧接着層と固着用接着剤層と接
着力を低下、ないし喪失させうる方式であればよい。そ
の例としては、保持用感圧接着層の硬化方式、発泡方式
ないし加熱膨脹方式、ブルーミング方式、保持用感圧接
着層ないし固着用接着剤層の冷却方式、保持用感圧接着
層と固着用接着剤層との間に加熱処理で作用する接着力
低減層を介在させる方式などがあげられる。本発明では
これらの方式を適宜に組み合わせて適用してもよい。
前記した保持用感圧接着層の硬化方式は、架橋度を増
大させて接着力を低下させるもので、その形成は紫外線
硬化型や加熱硬化型などの感圧接着剤を用いることによ
り行うことができる。
紫外線硬化型の感圧接着剤の代表例としては、不飽和
結合を２個以上有する付加重合性化合物やエポキシ基を
有するアルコキシシランの如き光重合性化合物と、カル
ボニル化合物や有機硫黄化合物、過酸化物、アミン、オ
ニウム塩系化合物の如き光重合開始剤を配合したゴム系
感圧接着剤や、アクリル系感圧接着剤などがあげられる
（特開昭60−196956号公報）。光重合性化合物、光重合
開始剤の配合量は、それぞれベースポリマ100重量部あ
たり10〜500重量部、0.1〜20重量部が一般的である。な
お、アクリル系ポリマには、通例のもの（特公昭57−54
068号公報、特公昭58−33909号公報等）のほか、側鎖に
ラジカル反応性不飽和基を有するもの（特公昭61−5626
4号公報）や、分子中にエポキシ基を有するものなども
用いうる。また、不飽和結合を２個以上有する付加重合
性化合物としては、例えばアクリル酸やメタクリル酸の
多価アルコール系エステルやオリゴエステル、エポキシ
系やウレタン系化合物などがあげられる。さらに、エチ
レングリコールジグリシジルエーテルの如き分子中にエ
ポキシ基を１個又は２個以上有するエポキシ基官能性架
橋剤を追加配合して架橋効率を上げることもできる。紫
外線硬化型の保持用感圧接着層を形成する場合には紫外
線照射処理を可能とすべく支持基材には透明なフィルム
等が用いられる。
加熱架橋型の感圧接着剤の代表例としては、ポリイソ
シアネート、メラミン樹脂、アミン−エポキシ樹脂、過
酸化物、金属キレート化合物の如き架橋剤や、必要に応
じジビニルベンゼン、エチレングリコールジアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレートの如き
多官能性化合物からなる架橋調節剤などを配合したゴム
系感圧接着剤やアクリル系感圧接着剤などがあげられ
る。
保持用感圧接着層の発泡方式、ないし加熱膨脹方式
は、加熱処理で保持用感圧接着層を発泡構造とすること
により、あるいは当該層の膨脹下に表面を凹凸構造とす
ることにより、接着面積を減少させて接着力を低下させ
るもので、その形式は保持用感圧接着層に発泡剤、ない
し加熱膨脹剤を含有させることにより行うことができ
る。前記した硬化方式との併用は、接着力の低下に特に
有効である。
発泡剤としては、例えば炭酸アンモニウムやアジド類
の如き無機系発泡剤、アゾ系化合物やヒドラジン系化合
物、セミカルバジド系化合物、トリアゾール系化合物、
Ｎ−ニトロソ系化合物の如き有機系発泡剤など、公知物
を用いてよい。加熱膨脹剤としても、例えばガス等を封
入したマイクロカプセルなど、公知物を用いてもよい。
前記のマイクロカプセルは、発泡剤としても用いること
ができて、前記した膨脹による表面凹凸構造とするか発
泡による発泡構造とするかを制御することができ、また
感圧接着剤中に容易に分散させることができて好ましく
用いうる。発泡剤、なしい加熱膨脹剤の使用量は、ベー
スポリマ100重量部あたり３〜300重量部が一般的であ
る。
保持用感圧接着層のブルーミング方式は、加熱処理で
の固着用接着剤層との界面にブルーミング剤を活発に析
出させて接着力を低下させるもので、その形成は保持用
感圧接着層にブルーミング剤を含有させることにより行
うことができる。用いるブルーミング剤は、固着用接着
剤層との界面における接着力を低下させるものであれば
よく、一般には界面活性剤やシリコーン組成物、パラフ
ィンやワックス等の低融点物質などが用いられる。有機
溶剤や水等の液体もマイクロカプセル化して用いること
ができる。界面活性剤の使用は、帯電防止能を付与しう
る利点などもある。ブルーミング剤の使用量は、ベース
ホリマ100重量部あたり10〜300重量部が一般的である。
保持用感圧接着層ないし固着用接着剤層の冷却方式
は、低温化により接着力を低下させるもので、冷却温度
は−30℃程度までが一般的である。冷却方式は、他の方
式を適用したあとに適用することもできる。
加熱処理で作用する接着力低減層を介在させる方式
は、第４図のように、固着用接着剤層２と保持用感圧接
着層３との間に、接着力低減層６を固形層として設け、
加熱処理により、接着力低減層６を変化させて当該界面
の接着力を低減させるものである。接着力低減層の形成
には、前記のマイクロカプセル化した発泡剤、ないし加
熱膨脹剤やブルーミング剤のほか、加熱処理で軟化、な
いし流動体化するパラフィンやワックス等の低融点物質
も用いうる。接着力低減層は、保持用感圧接着層等の面
上に部分塗布やパターン塗布した状態のものとして形成
してもよく、固着用接着剤層と保持用感圧接着層との界
面の全面を占有する必要はない。
本発明において、保持用感圧接着層の厚さは１〜100
μｍ、就中１〜40μｍが適当である。また、固着用接着
剤層の厚さは１〜100μｍが適当である。
固着用接着剤層の形成には、熱可塑性樹脂や熱硬化性
樹脂からなる適宜な接着剤を用いてよい。一般には、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、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリカーボネート、セルロース
誘導体、ポリビニルアセタール、ポリビニルエーテル、
ポリウレタン、フェノキシ樹脂の如き熱可塑性樹脂から
なるホットメルト型接着剤、エポキシ樹脂、ポリイミド
樹脂、マレイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹
脂の如き熱硬化性樹脂を用いた接着剤、その他アクリル
樹脂、ゴム系ポリマ、フッ素ゴム系ポリマ、フッ素樹脂
などからなる接着剤も用いられる。熱硬化性樹脂系接着
剤による固着用接着剤層は、Ｂステージ状態として形成
される。固着用接着剤層に、例えばアルミニウム、銅、
銀、金、パラジウム、カーボンの如き導電性物質からな
る微粉末を含有させて導電性を付与してもよい。また、
アルミナの如き熱伝導性物質からなる微粉末を含有させ
て熱伝導性を高めてもよい。
本発明では、保持用接着層と固着用接着剤層との接着
力が、180度ピール値（常温、引張速度300mm/分）に基
づき、半導体ウエハの分断時において200g/20mm以上、
形成された半導体チップの剥離時において150g/20mm以
下となるよう、保持用感圧接着層、ないし固着用接着剤
層を調製したものが、分断時の保持力、剥離時の剥離容
易性などの点より好ましい。
支持基材としては、一般にポリプロピレン、ポリエチ
レン、ポリエステル、ポリカーボネート、エチレン・酢
酸ビニル共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エ
チレン・エチルアクリレート共重合体、ポリ塩化ビニル
の如きプラスチックからなるフィルムや、金属箔などが
用いられる。帯電防止能を有するプラスチック系の支持
基材は、導電性物質、例えば金属、合金、その酸化物な
どからなる厚さ30〜500Åの蒸着層を有するフィルム
や、このフィルムのラミネート体などとして得ることが
できる。支持基材の厚さは５〜200μｍ、就中10〜100μ
ｍが一般的である。
本発明の方法において半導体チップ固着キャリヤの製
造は、例えばホットメルト型接着剤の場合の加熱融着処
理や、Ｂステージ状態の熱硬化性樹脂系接着剤の場合の
硬化処理など、その固着用接着剤層に応じた適宜な接着
処理で、チップキャリヤにマウントした半導体チップを
固着処理することにより完了する。形成された半導体チ
ップ固着キャリヤは通常、ボンディング工程等の後続工
程へと導かれる。
発明の効果 本発明によれば、保持用感圧接着層の上に剥離可能に
設けた固着用接着剤層を介して半導体ウエハを接着する
ようにしたので、素子小片への分断時に半導体ウエハを
充分な保持力で固定することができると共に、形成した
半導体チップを固着用接着剤層と共にスムースに剥離す
ることができ、その固着用接着剤層をチップキャリヤへ
の固着にそのまま利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は半導体ウエハを接着固定した状態の断面図、第
２図は半導体ウエハを分断した状態の断面図、第３図は
ウエハ固定部材の構成例を示した断面図、第４図はウエ
ハ固定部材の他の構成例を示した断面図である。 1:半導体ウエハ 2:固着用接着剤層 3:保持用感圧接着層 4:支持基材 5:セパレータ 6:接着力低減層

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】支持基材に設けた保持用感圧接着層の上
    に、固着用接着剤層を介し半導体ウエハを接着固定して
    素子小片に分断する工程、形成した半導体チップを固着
    用接着剤層と共に保持用感圧接着層より剥離する工程、
    剥離した半導体チップをその固着用接着剤層を介しチッ
    プキャリヤに固着する工程からなることを特徴とする半
    導体チップ固着キャリヤの製造方法。
  2. 【請求項２】分断工程において、少なくとも半導体ウエ
    ハ及び固着用接着剤層の全厚さにわたり切れ目を入れる
    請求項１に記載の製造方法。
  3. 【請求項３】剥離工程及び固着工程において、固着用接
    着剤層と共に半導体チップを剥離する処理と、剥離した
    半導体チップをチップキャリヤにマウントする処理を、
    同じ保持手段を介して個々の半導体チップについて一連
    に行う請求項２に記載の製造方法。
  4. 【請求項４】支持基材の上に、素子小片に分断する半導
    体ウエハを支持するための保持用感圧接着層を有し、そ
    の保持用感圧接着層の上に、分断形成した半導体チップ
    をチップキャリヤに固着するための固着用接着剤層を有
    してなり、その保持用感圧接着層と固着用接着剤層とが
    剥離可能に形成されていることを特徴とするウエハ固定
    部材。
  5. 【請求項５】支持基材が透明フィルムからなる請求項４
    に記載のウエハ固定部材。
  6. 【請求項６】保持用感圧接着層が紫外線硬化型の感圧接
    着剤からなる請求項５に記載のウエハ固定部材。
  7. 【請求項７】保持用感圧接着層が加熱硬化型の感圧接着
    剤からなる請求項４に記載のウエハ固定部材。
  8. 【請求項８】保持用感圧接着層が発泡剤、ないし加熱膨
    脹剤を含有する請求項４に記載のウエハ固定部材。
  9. 【請求項９】保持用感圧接着層が加熱型ブルーミング剤
    を含有する請求項４に記載のウエハ固定部材。
  10. 【請求項１０】保持用感圧接着層と固着用接着剤層との
    間に加熱処理で作用する接着力低減層を有する請求項４
    に記載のウエハ固定部材。
  11. 【請求項１１】固着用接着剤層がホットメルト型接着剤
    からなる請求項４に記載のウエハ固定部材。
  12. 【請求項１２】固着用接着剤層がＢステージ状態の接着
    剤からなる請求項４に記載のウエハ固定部材。
  13. 【請求項１３】固着用接着剤層が導電性を有するもので
    ある請求項４に記載のウエハ固定部材。
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