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JPH10335271A - ウェハ貼着用シートおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents

ウェハ貼着用シートおよび半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH10335271A
JPH10335271A JP9144240A JP14424097A JPH10335271A JP H10335271 A JPH10335271 A JP H10335271A JP 9144240 A JP9144240 A JP 9144240A JP 14424097 A JP14424097 A JP 14424097A JP H10335271 A JPH10335271 A JP H10335271A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiation
adhesive layer
polyimide
sensitive adhesive
wafer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9144240A
Other languages
English (en)
Inventor
Norihito Umehara
原 則 人 梅
Masazumi Amami
海 正 純 雨
Osamu Yamazaki
崎 修 山
Kazuyoshi Ebe
部 和 義 江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lintec Corp
Texas Instruments Japan Ltd
Original Assignee
Lintec Corp
Texas Instruments Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lintec Corp, Texas Instruments Japan Ltd filed Critical Lintec Corp
Priority to JP9144240A priority Critical patent/JPH10335271A/ja
Publication of JPH10335271A publication Critical patent/JPH10335271A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッケージクラック等の発生を防止し、信頼
性を向上することができる半導体装置の製造方法ならび
に該製法に好適に用いられるウェハ貼着用シートを提供
すること。 【解決手段】 本発明に係るウェハ貼着用シートは、基
材フィルムと、前記基材フィルム上に形成された放射線
硬化型粘着剤層と、該放射線硬化型粘着剤層上に形成さ
れたポリイミド系接着剤層とから構成されることを特徴
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、半導体ウェハ、例えばシ
リコンウェハの上に形成された複数の半導体集積回路を
回路毎にダイシングし、個々の半導体集積回路、即ちＩ
Ｃチップ（チップまたはダイとも言う）とする工程にお
いて使用されるウェハ貼着用シート、およびこのような
工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】近年、半導体装置において、メモ
リーの高集積化に伴い、ＬＯＣ（lead on chip）やＣＯ
Ｌ（chip on lead）構造の半導体装置が提案されている
（たとえば、NIKKEI MICRODEVICES １９９１年２月号
８９〜９７頁あるいは特開平２−２４６１２５号公報参
照）。
【０００３】ＬＯＣやＣＯＬ構造には、種々の利点があ
るが、従来のパッケージと全く違う構造であるため、さ
まざまな課題を克服する必要がある。解決されるべき課
題として、チップと封止樹脂との界面の剥離や、パッケ
ージクラックの発生等による信頼性の低下があげられ
る。
【０００４】このようなパッケージクラックの発生を防
止するために、ウェハの裏面に予めポリイミド系樹脂層
を設けておき、これをダイシングして得られる、裏面に
ポリイミド系樹脂層を有するＩＣチップを用いることが
提案されている。パッケージクラックの発生防止のメカ
ニズムは必ずしも明らかではないが、ポリイミド系樹脂
層を介することにより、ＩＣチップと封止樹脂との密着
性が向上するため、パッケージクラックの発生が防止さ
れるものと考えられている。
【０００５】従来、ポリイミド系樹脂層をウェハ裏面に
設けるためには、ポリイミド系樹脂を直接スピンコート
あるいはスクリーン印刷することにより行われていた。
しかしながら、この方法では原材料のロスが大きく、ま
たウェハにダメージを与える虞もある。さらに、ポリイ
ミド系樹脂層とＩＣチップとの密着性が必ずしも充分で
ないため、界面剥離を起こし、パッケージクラックの発
生原因となることもあった。また、この方法では、ポリ
イミド系樹脂層を均一な厚さで形成することが困難であ
った。
【０００６】
【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、パッケージクラック等の発生
を防止し、信頼性を向上することができる半導体装置の
製造方法ならびに該製法に好適に用いられるウェハ貼着
用シートを提供することを目的としている。
【０００７】
【発明の概要】本発明に係るウェハ貼着用シートは、基
材フィルムと、前記基材フィルム上に形成された放射線
硬化型粘着剤層と、該放射線硬化型粘着剤層上に形成さ
れたポリイミド系接着剤層とから構成されることを特徴
としている。
【０００８】本発明に係る第１の半導体装置の製造方法
は、基材フィルムと、前記基材フィルム上に形成された
放射線硬化型粘着剤層と、該放射線硬化型粘着剤層上に
形成されたポリイミド系接着剤層とから構成されるウェ
ハ貼着用シートのポリイミド系接着剤層に、半導体ウェ
ハを熱圧着し、前記半導体ウェハをダイシングしてＩＣ
チップとし、前記放射線硬化型粘着剤層に放射線を照射
して放射線硬化型粘着剤層を硬化させ、前記ＩＣチップ
裏面に前記ポリイミド系接着剤層を固着残存させて放射
線硬化型粘着剤層から剥離する工程を含むことを特徴と
している。
【０００９】本発明に係る第２の半導体装置の製造方法
は、ポリイミド用工程フィルムと、前記ポリイミド用工
程フィルム上に形成されたポリイミド系接着剤層とから
なるポリイミド接着シートの前記ポリイミド系接着剤層
に、半導体ウェハを熱圧着した後、該ポリイミド用工程
フィルムを剥離し、基材フィルムと、前記基材フィルム
上に形成された放射線硬化型粘着剤層とからなる粘着シ
ートの前記放射線硬化型粘着剤層を、前記ポリイミド系
接着剤層が熱圧着された半導体ウェハのポリイミド系接
着剤層面に貼着し、前記半導体ウェハをダイシングして
ＩＣチップとし、前記放射線硬化型粘着剤層に放射線を
照射して放射線硬化型粘着剤層を硬化させ、前記ＩＣチ
ップ裏面に前記ポリイミド系接着剤層を固着残存させて
放射線硬化型粘着剤層から剥離する工程を含むことを特
徴としている。
【００１０】本発明において、前記放射線硬化型粘着剤
層の放射線照射後における弾性率は１×１０9 dyn/cm2
以上であることが好ましい。また、前記放射線硬化型粘
着剤層が、ウェハダイシング用のリングフレームに支持
可能な面積を有し、かつ、前記ポリイミド系接着剤層の
外径が、ウェハダイシング用のリングフレームの内径よ
りも小さいことが好ましい。
【００１１】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るウェハ貼着用
シートおよび半導体装置の製造方法について、具体的に
説明する。
【００１２】本発明に係るウェハ貼着用シート１０は、
図１に示すように、基材フィルム１と、その上に形成さ
れた放射線硬化型粘着剤層２と、前記放射線硬化型粘着
剤層２上に形成されたポリイミド系接着剤層４からな
る。なお、本発明のウェハ貼着用シート１０の使用前
に、放射線硬化型粘着剤層２およびポリイミド系接着剤
層４を保護するために、シート１０の上面に離型フィル
ムを積層しておいてもよい。
【００１３】本発明に係るウェハ貼着用シートの形状
は、テープ状、ラベル状などあらゆる形状をとりうる。
基材フィルム１としては、耐水性および耐熱性に優れて
いるものが適し、特に合成樹脂フィルムが適する。本発
明のウェハ貼着用シートでは、後記するように、その使
用に当り、電子線（ＥＢ）や紫外線（ＵＶ）などの放射
線照射が行われているので、ＥＢ照射の場合は、該基材
フィルム１は透明である必要はないが、ＵＶ照射をして
用いる場合は、有色であってもＵＶを透過する材料であ
る必要がある。
【００１４】このような基材フィルム１としては、具体
的には、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィル
ム、ポリ塩化ビニルフィルム、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、
ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリウ
レタンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−（メタ）
アクリル酸共重合体フィルム、エチレン−（メタ）アク
リル酸メチル共重合体フィルム、エチレン−（メタ）ア
クリル酸エチル共重合体フィルム等が用いられる。また
これらの積層フィルムであってもよい。基材フィルム１
の膜厚は、通常は１０〜３００μｍ程度であり、好まし
くは５０〜２００μｍ程度である。
【００１５】ウェハのダイシング後にエキスパンド処理
をする必要がある場合には、従来と同様のポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン等の長さ方向および幅方向に延伸性を
有する合成樹脂フィルムを基材として用いることが好ま
しい。
【００１６】基材フィルム１上に形成されている放射線
硬化型粘着剤層２は、たとえば粘着剤と放射線重合性化
合物からなる。粘着剤としては、アクリル系、ポリエス
テル系、天然ゴム系等従来公知の粘着剤が特に制限され
ることなく用いられる。これらの内でも、アクリル系粘
着剤が好ましく、特にアクリル酸エステルを主たる構成
単位とするアクリル系粘着剤が好ましい。
【００１７】アクリル酸エステルとしては、たとえば、
炭素数１〜１０のアルキルアルコールのアクリル酸エス
テル、炭素数１〜１０のアルキルアルコールのメタクリ
ル酸エステル等が用いられる。
【００１８】また、この他にも、本発明の目的を損なわ
ない範囲で、水酸基、アミノ基、置換アミノ基、グリシ
ジル基等を含有するアクリル酸エステル；および（メ
タ）アクリル酸、酢酸ビニル、アクリロニトリル、ビニ
ルアルキルエーテル等から導かれる構成単位が、アクリ
ル系粘着剤中に含有されていてもよい。
【００１９】これらのモノマーを重合して得られる共重
合体の分子量は、１．０×１０5 〜１０．０×１０5 で
あり、好ましくは４．０×１０5 〜８．０×１０5 であ
る。上記のようなアクリル系粘着剤は、架橋剤を使用す
ることにより接着力と凝集力とを任意の値に設定するこ
とができる。このような架橋剤としては、多価イソシア
ネート化合物、多価エポキシ化合物、多価アジリジン化
合物、キレート化合物等がある。
【００２０】また放射線硬化型粘着剤層２に用いられる
放射線重合性化合物としては、たとえば特開昭６０−１
９６，９５６号公報および特開昭６０−２２３，１３９
号公報に開示されているような光照射によって三次元網
状化しうる分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を少な
くとも２個以上有する低分子量化合物が広く用いられ、
具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペン
タエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリト
ールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノ
ヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトー
ルヘキサアクリレートあるいは１，４−ブチレングリコ
ールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアク
リレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、市
販のオリゴエステルアクリレートなどが用いられる。
【００２１】さらに放射線重合性化合物として、上記の
ようなアクリレート系化合物のほかに、ウレタンアクリ
レート系オリゴマーを用いることもできる。ウレタンア
クリレート系オリゴマーは、ポリエステル型またはポリ
エーテル型などのポリオール化合物と、多価イソシアネ
ート化合物たとえば２，４−トリレンジイソシアネー
ト、２，６−トリレンジイソシアネート、１，３−キシ
リレンジイソシアネート、１，４−キシリレンジイソシ
アネート、ジフェニルメタン４，４−ジイソシアネート
などを反応させて得られる末端イソシアネートウレタン
プレポリマーに、ヒドロキシル基を有するアクリレート
あるいはメタクリレートたとえば２−ヒドロキシエチル
アクリレートまたは２−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロ
キシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコール
アクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート
などを反応させて得られる。
【００２２】粘着剤中のアクリル系粘着剤と放射線重合
性化合物との配合比は、アクリル系粘着剤１００重量部
に対して放射線重合性化合物は５０〜２００重量部、好
ましくは５０〜１５０重量部、特に好ましくは７０〜１
２０重量部の範囲の量で用いられることが望ましい。こ
の場合には、得られる粘着シートは初期の接着力が大き
く、しかも放射線照射後には粘着力は大きく低下し、ポ
リイミド系接着剤層と放射線硬化型粘着剤層との界面で
の剥離が容易になり、チップ裏面にポリイミド系接着剤
層を伴って該粘着シートからチップをピックアップでき
る。
【００２３】また、放射線硬化型粘着剤層２は、側鎖に
放射線重合性基を有するエネルギー線硬化型共重合体か
ら形成されていてもよい。このような放射線硬化型共重
合体は、粘着性と放射線硬化性とを兼ね備える性質を有
する。側鎖に放射線重合性基を有するエネルギー線硬化
型共重合体は、たとえば、特開平５−３２９４６号公
報、特開平８−２７２３９号公報等にその詳細が記載さ
れている。
【００２４】上記のような組成を有する放射線硬化型粘
着剤層２の放射線硬化後における弾性率は、好ましくは
１×１０9 dyn/cm2 以上、さらに好ましくは１×１０9
〜１×１０10 dyn/cm2である。
【００２５】ここで、弾性率は以下の手法により決定さ
れる値である。すなわち、層２を構成する放射線硬化型
粘着剤を長さ５０mm、幅４mm、厚さ０．２mmの粘着剤小
片とし、これを８０Ｗ／cmの高圧水銀灯下に置き、１秒
間放射線を照射し、硬化後の小片の弾性率を、粘弾性測
定装置（レオバイブロン：ＤＤＶ−II−ＥＰ、オリエン
テック（株）製）を用いて３．５Ｈｚで測定して得られ
るグラフより、２５℃の値を読み取って弾性率とする。
【００２６】上記のような放射線硬化型粘着剤は、放射
線照射前には被着体に対して充分な接着力を有し、放射
線照射後には接着力が著しく減少する。すなわち、放射
線照射前には、ポリイミド系接着剤層４を充分な接着力
で保持するが、放射線照射後には、ポリイミド系接着剤
層４を容易に剥離することができる。
【００２７】このような放射線硬化型粘着剤層２の膜厚
は、通常は、３〜５０μｍ程度であり、好ましくは５〜
３０μｍ程度である。さらに上記の放射線硬化型粘着剤
層２中に、ＵＶ照射用の場合には、ＵＶ開始剤を混入す
ることにより、ＵＶ照射による重合硬化時間ならびにＵ
Ｖ照射量を少なくすることができる。
【００２８】このようなＵＶ開始剤としては、具体的に
は、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイ
ンエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、
ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラ
ムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジ
ベンジル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノンな
どが挙げられる。
【００２９】放射線硬化型粘着剤層２上に形成されるポ
リイミド系接着剤層４は、ポリイミド系樹脂からなる。
ポリイミド系樹脂は、ポリイミド樹脂自体と、ポリイミ
ド樹脂の前駆体とを包含する。ポリイミド樹脂は、側鎖
または主鎖にイミド結合を有する。またポリイミド樹脂
前駆体とは、適当な熱処理によって、上記のポリイミド
樹脂を与えるものをいう。このようなポリイミド系樹脂
としては、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。
【００３０】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。
【００３１】また、ポリイミド系樹脂に、他のポリマー
やオリゴマー、低分子化合物を添加したポリイミド系接
着剤を用いてもよい。たとえば、エポキシ樹脂、アミド
樹脂、ウレタン樹脂、アミド酸樹脂、アクリル樹脂、シ
リコーン樹脂などの各種ポリマーやオリゴマー；トリエ
タノールアミンや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などの含窒素有機化合
物などを添加剤として挙げることができる。
【００３２】また、ポリイミド系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・分散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、エチルセロソルブ、ジオキサン、シ
クロペンタノン、シクロヘキサノ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。
【００３３】ポリイミド系接着剤層４の膜厚は、好まし
くは１〜５０μｍ程度であり、特に好ましくは５〜２０
μｍ程度である。上記のようなポリイミド系接着剤層４
を、放射線硬化型粘着剤層２上に設けるには、図２に示
すように、ポリイミド系接着剤層４をポリイミド用工程
フィルム５上に成膜した後に、得られた積層体のポリイ
ミド系接着剤層面を放射線硬化型粘着剤層２面に貼着
し、ポリイミド系接着剤層を放射線硬化型粘着剤２上に
積層することにより行う。
【００３４】ポリイミド用工程フィルム５としては、具
体的には、ポリエチレンナフタレートフィルム、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（4-メ
チルペンテン-1）フィルム等の耐熱性フィルムが用いら
れる。また、ポリイミド用工程フィルム５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。これらの
中でも特に好ましくはポリエチレンナフタレートフィル
ムが用いられる。
【００３５】ポリイミド用工程フィルム５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１６〜１００μｍ程度である。また、ポ
リイミド接着剤層との剥離性を付与するためには、ポリ
イミド用工程フィルム５の片面に離型処理を施してお
き、この離型処理面に、ポリイミド系接着剤層を設ける
ことが好ましい。
【００３６】このような離型処理に用いられる離型剤と
しては、アルキッド系、シリコーン系、フッ素系、不飽
和ポリエステル系、ポリオレフィン系、ワックス系等が
用いられるが、特にアルキッド系、シリコーン系、フッ
素系の離型剤が耐熱性を有するので好ましい。特に表面
張力が調整しやすいため、アルキッド樹脂が好ましい。
【００３７】上述したように、本発明に係るウェハ貼着
用シート１０は、基材フィルム１、放射線硬化型粘着剤
層２およびポリイミド系接着剤層４が順次積層されてな
る。本発明に係るウェハ貼着用シート１０においては、
図１に示すように放射線硬化型粘着剤層２の面積を、ポ
リイミド系接着剤層４の面積よりも大きくし、放射線硬
化型粘着剤層２の一部を露出させておくことが好まし
い。露出した放射線硬化型粘着剤２は、図３に示すよう
に、ダイシング時にシート１０を固定するためのリング
フレーム６の接着に使用される。
【００３８】すなわち、本発明のウェハ貼着用シート１
０においては、前記放射線硬化型粘着剤層２が、ウェハ
ダイシング用のリングフレーム６に支持可能な面積を有
し、かつ、前記ポリイミド系接着剤層４の外径が、ウェ
ハダイシング用のリングフレーム６の内径よりも小さい
ものであることが好ましい。
【００３９】本発明のウェハ貼着用シート１０において
は、１００〜３００℃、好ましくは１２０〜１５０℃程
度の加熱、および１〜１０kg／cm2 好ましくは１〜４kg
／cm 2 程度の加圧条件下でウェハをポリイミド系接着剤
層４に熱圧着可能であり、熱圧着により、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以上の接着力を有するようになる。前
記接着力は、「１８０°剥離試験法（ＪＩＳ Ｚ ０２
３７）に準じて得られたものである。
【００４０】次に本発明に係る半導体装置の製造方法に
ついて説明する。本発明の第１の製造方法においては、
まず、ウェハ貼着用シート１０をダイシング装置上に、
リングフレーム６により固定し、半導体ウェハ７の一方
の面をウェハ貼着用シート１０のポリイミド系接着剤層
４上に熱圧着する。熱圧着の条件は上記のとおりであ
る。次いで、ダイシングソーなどの切断手段を用いて、
上記の半導体ウェハ７を切断しＩＣチップを得る（図４
参照）。この際の切断深さは、半導体ウェハ７とポリイ
ミド系接着剤層４との厚みおよびダイシングソーの磨耗
分を加味した深さにする。
【００４１】次いで、ウェハ貼着用シート１０の放射線
硬化型粘着剤層２に放射線を照射する。本発明において
使用することができる放射線としては、紫外線（中心波
長＝約３６５nm）および電子線等が挙げられる。エネル
ギー線として紫外線を使用する場合、通常、照度は２０
〜５００mW／cm2、さらに照射時間は０．１〜１５０秒
の範囲内に設定される。また、たとえば電子線を照射す
る場合にも、上記の紫外線照射の場合に準じて諸条件を
設定することができる。なお、上記のような放射線照射
の際に補助的に加熱することもできる。
【００４２】このように放射線の照射を行なうことによ
り、放射線硬化型粘着剤層２中の放射線重合性化合物が
重合し、放射線硬化型粘着剤層２が硬化する。この結
果、チップ裏面のポリイミド系接着剤層４と放射線硬化
型粘着剤層２との接着力が低下し、ポリイミド系接着剤
層をＩＣチップの裏面に固着残存させて放射線硬化型粘
着剤層２から剥離することができる。
【００４３】なお、放射線の照射は、ダイシング工程の
前に行なわれていてもよい。また、ＩＣチップの剥離
（ピックアップ）に先立ち、ウェハ貼着用シート１０の
エキスパンドを行うと、図５に示すようにＩＣチップ間
隔が拡張し、ＩＣチップのピックアップをさらに容易に
行えるようになる。
【００４４】また、本発明の第２の製造方法において
は、前述したポリイミド用工程フィルム５とその上に形
成されたポリイミド系接着剤層４とからなるポリイミド
接着シート８、および基材フィルム１とその上に形成さ
れた放射線硬化型粘着剤２とからなる粘着シート３を別
々に用意する。次いで、図６に示すように、半導体ウェ
ハ７を、ポリイミド接着シート８のポリイミド系接着剤
層４に熱圧着する。熱圧着の条件は前記のとおりであ
る。次に、ポリイミド用工程フィルム５を剥離除去し、
ポリイミド系接着剤層４を半導体ウェハ７の裏面に転写
する。次いで、粘着シート３の放射線硬化型粘着剤層２
を、ポリイミド系接着剤層４が熱圧着された半導体ウェ
ハ７のポリイミド系接着剤層４面に貼着固定するととも
に、これらをリングフレーム６で固定する。引続き、上
記第１の製造方法と同様にして、ダイシング、ピックア
ップ等の各工程を行う（図４〜図５）。
【００４５】このようにして得られた、裏面にポリイミ
ド系接着剤層を有するチップは、特にチップ裏面の一部
または全部がモールド樹脂に接触する構造の半導体装置
の製造に好適に用いられる。このような構造の半導体装
置では、チップ裏面と封止樹脂とがポリイミド系接着剤
層を介して強固に接着するので、パッケージクラックの
発生が防止される。
【００４６】なお、この際に用いる封止樹脂としては、
クレゾールノボラック型エポキシ、ナフタレン型エポキ
シ、ビフェニル型エポキシあるいは芳香族多官能型エポ
キシを主原料とし、フェノールノボラック等の一般に用
いられる硬化剤およびシリカ、シリコーン、カーボン、
フィラー等を混合した樹脂が好ましく用いられる。
【００４７】
【発明の効果】本発明に係るウェハ貼着用シートは、ウ
ェハプロセス終了後のウェハを貼付し、ダイシング加工
してチップとし、このチップを用いてＬＯＣ構造に代表
されるようなチップ裏面の一部または全部がモールド樹
脂に接触する構造の半導体装置を製造するために好適に
用いられる。このような本発明によれば、製造された半
導体装置にパッケージクラック等が発生せず、製品の信
頼性を向上できるようになる。
【００４８】
【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。
【００４９】なお、以下の実施例および比較例におい
て、「パッケージクラック発生率」、「チップ飛散数」
および「チップ剥離力」は次のようにして評価した。パッケージクラック発生率 ダイシング後、ウェハダイシング・接着シートからチッ
プを取り出し、リードフレームにマウントし、ボンディ
ング後、所定のモールド樹脂（ビフェニル型エポキシ樹
脂）で高圧封止する。１７５℃、６時間をを要して、そ
の樹脂を硬化させ、パッケージとして完成させた後、８
５℃、８５％ＲＨの環境下に１６８時間放置する。その
後、２１５℃のＶＰＳ（Vapor Phase Soldering）（所
要時間：１分間）を３回行い、走査型超音波探傷機ＳＡ
Ｔ（Scanning Acoustic Tomography）で封止樹脂のクラ
ックの有無を検査する。投入検体数に対するクラック発
生数の比率をパッケージクラック発生率とする。チップ飛散数 各チップサイズにダイシングした後、発生したシリコン
や樹脂等の切削屑をウェハを回転させながら純水及びガ
ス洗浄する洗浄工程において、発生する飛散チップ数
（周縁の不定形部分を含む）をカウントした。チップ剥離力 ダイシング・接着シートに接着したウェハを各チップサ
イズにダイシングし、ＵＶ照射した後、該シートのエキ
スパンドシート側、即ち基材フィルム１の放射線硬化型
粘着剤層２とは反対の面を厚さ１０mmのガラス板に両面
粘着シートで固定した。ダイシングされたチップの表面
に鍵形状の垂直懸架用治具を瞬間接着剤で固定し、イン
ストロン４２０４型万能材料試験機（インストロン
（株）製）のクロスヘッド部にループ状のナイロンで固
定し、これを前記治具の鍵状部に掛けて、クロスヘッド
速度５００mm／分で垂直剥離したときの最大値をチップ
剥離力とした。
【００５０】
【実施例１】 「放射線硬化型粘着剤の調整」アクリル系粘着剤（ヒド
ロキシエチルアクリレートとブチルアクリレートとの共
重合体：ヒドロキシエチルアクリレート含量＝９重量％
（９.８モル％））１００重量部と、分子量約６０００
の２官能ウレタンアクリレート系オリゴマー（大日精化
工業社製）７０重量部と、４官能ポリエステル系オリゴ
マー３０重量部、芳香族イソシアナート（東洋インキ製
造（株）製）１０重量部とを混合して放射線硬化型粘着
剤を調製した。
【００５１】この放射線硬化型粘着剤を用いて、「弾性
率」を評価した。結果を表１に示す。 「粘着シートの作製」厚さ１００μｍのポリエチレンフ
ィルム上に、上記の放射線硬化型粘着剤を塗布量１０ｇ
／ｍ2となるように塗布し、放射線硬化型粘着剤層を設
けた。この粘着剤層の上に、剥離シートとしてＰＥＴフ
ィルムを積層して粘着シートを作製した。
【００５２】「ポリイミド接着シートの作製」アルキッ
ド系剥離剤により剥離処理したポリエチレンナフタレー
トフィルム（厚さ２５μｍ：融点２７℃、表面張力３４
ｄｙｎ／ｃｍ）をポリイミド用工程フィルムとし、この
処理面に熱可塑性ポリイミド接着剤のシクロヘキサノン
溶液を塗布厚１０μｍとなるように塗布し、乾燥（１４
０℃、３分）してポリイミド接着シートを作製した。
【００５３】「半導体装置の作製」上記のポリイミド接
着シートを直径１５０ｍｍに打ち抜き加工し、６インチ
ウェハを熱圧着（１４０℃、３０秒）させ、その後、ポ
リイミド用工程フィルムを剥離した。先に作製した、ウ
ェハ貼着用粘着シートでポリイミド系接着剤面と放射線
硬化型粘着剤面が接するように貼付し、ウェハをリング
フレームに固定した。これを１０ｍｍ×１０ｍｍのチッ
プにダイシングし、ピックアップ、ボンディング及びＩ
Ｃモールドを行なった。同様に、異なるチップサイズで
ある３mm×３mmのチップも試料として作製した。
【００５４】次いで、上記の手法により「パッケージク
ラック発生率」、「チップ飛散数」及び「チップ剥離
力」を測定した結果を表１に示す。
【００５５】
【実施例２】実施例１の放射線硬化型粘着剤の調製にお
いて、４官能ポリエステル系オリゴマー３０重量部に代
えて、６官能ポリエステルアクリレート系オリゴマー
（日本化薬社製）３０重量部を用いた以外は、実施例１
と同様の操作を行なった。
【００５６】結果を表１に示す。
【００５７】
【実施例３】実施例１の放射線硬化型粘着剤の調製にお
いて、アクリル系粘着剤をヒドロキシエチルアクリレー
トとブチルアクリレートとの共重合体（ヒドロキシエチ
ルアクリレート含量：２５重量％（２６.９モル％））
に代えた以外は、実施例１と同様の操作を行なった。
【００５８】結果を表１に示す。
【００５９】
【実施例４】 「放射線硬化型粘着剤の調整」アクリル系粘着剤（ヒド
ロキシエチルアクリレートとブチルアクリレートとの共
重合体：ヒドロキシエチルアクリレート含量＝２５重量
％（２６.９モル％））１００重量部と、分子量約６０
００の２官能ウレタンアクリレート系オリゴマー（大日
精化工業社製）７０重量部と、６官能ポリエステル系オ
リゴマー３０重量部（日本化薬社製）、芳香族イソシア
ナート（東洋インキ製造（株）製）１０重量部とを混合
して放射線硬化型粘着剤を調製した。この放射線硬化型
粘着剤を用いて、「弾性率」を評価した。結果を表１に
示す。次いで、実施例１の放射線硬化型粘着剤の代わり
に、上記の放射線硬化型粘着剤を用いた以外は、実施例
１と同様の操作を行なった。
【００６０】結果を表１に示す。
【００６１】
【実施例５】 「放射線硬化型粘着剤の調製」アクリル系粘着剤（メチ
ルメタクリレートとブチルアクリレートとアクリル酸と
の共重合体：メチルメタクリレート含量＝２０重量％、
ブチルアクリレート含量＝７５重量％）１００重量部
と、２官能変性ビスフェノールＡアクリレート（日本化
薬社製）７０重量部と芳香族イソシアナート（東洋イン
キ製造（株）製）１０重量部とを混合して放射線硬化型
粘着剤を調製した。この放射線硬化型粘着剤を用いて、
「弾性率」を評価した。
【００６２】結果を表１に示す。 「ウェハ貼着用シートの作製」厚さ１００μｍのポリエ
チレンナフタレートフィルム上に、上記の放射線硬化型
粘着剤を塗布量１０ｇ／ｍ2となるように塗布し、放射
線硬化型粘着剤層を設けた。この粘着剤層の上に、剥離
シートとしてＰＥＴフィルムを積層して粘着シートを作
製した。
【００６３】続いて、実施例１と同様にして作製したポ
リイミド接着シートを直径１５０ｍｍに打ち抜き加工
し、ポリイミド系接着剤面と放射線硬化型粘着剤面が接
するように粘着シートを貼付してウェハ貼着用シートを
作製した。
【００６４】「半導体装置の作製」ウェハ貼着用シート
のポリイミド工程用フィルムを剥離し、ポリイミド系接
着剤面に６インチウェハを熱圧着（１４０℃、３０秒）
し、放射線硬化型粘着剤によりウェハをリングフレーム
に固定した。これを１０ｍｍ×１０ｍｍのチップにダイ
シングし、ピックアップ、ボンディング及びＩＣモール
ドを行なった。同様に、異なるチップサイズである３mm
×３mmのチップも試料として作製した。
【００６５】次いで、実施例１と同様に評価を行なっ
た。その結果を表１に示す。
【００６６】
【比較例１】 「粘着剤の調製」ヒドロキシエチルアクリレートとブチ
ルアクリレートとの共重合体（ヒドロキシエチルアクリ
レート含量＝９重量％（９.８モル％））１００重量部
と、芳香族イソシアナート（東洋インキ製造（株）製）
１０重量部とを混合して非放射線硬化型の粘着剤を調製
した。
【００６７】「粘着シートの作製」厚さ１００μｍのポ
リエチレンナフタレートフィルム上に、上記のアクリル
系粘着剤を塗布量１０ｇ／ｍ2となるように塗布し、ア
クリル系粘着剤層を設けた。この粘着剤層の上に、剥離
シートとしてＰＥＴフィルムを積層して非放射線硬化型
の粘着シートを作製した。
【００６８】「ポリイミド接着シートの作製」実施例１
と同様に作製した。 「半導体装置の作製」上記のポリイミド接着シートを直
径１５０ｍｍに打ち抜き加工し、６インチウェハを熱圧
着（１４０℃、３０秒）させ、その後、ポリイミド用工
程フィルムを剥離した。先に作製した、ウェハ貼着用粘
着シートでポリイミド系接着剤面とアクリル系粘着剤面
が接するように貼付し、ウェハをリングフレームに固定
した。これを１０ｍｍ×１０ｍｍのチップにダイシング
し、ピックアップ、ボンディング及びＩＣモールドを行
なった。
【００６９】次いで、実施例１と同様に評価を行なっ
た。その結果を表１に示す。
【００７０】
【比較例２】 「粘着剤の調製」ヒドロキシエチルアクリレートとブチ
ルアクリレートとメチルメタクリレートとの共重合体
（ヒドロキシエチルアクリレート含量＝３０重量％、ブ
チルアクリレート含量＝６０重量％）１００重量部と、
芳香族イソシアナート（東洋インキ製造（株）製）１０
重量部とを混合して非放射線硬化型の粘着剤を調製し
た。
【００７１】それ以外は比較例１と同様の操作を行なっ
た。結果を表１に示す。
【００７２】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に係るウェハ貼着用シートの
断面図を示す。
【図２】 図２は、本発明のウェハ貼着用シートの製造
プロセスの一工程を示す。
【図３】 図３は、ウェハ貼着用シートをリングフレー
ムで固定した状態を示す。
【図４】 図４は、半導体ウェハをダイシングしている
状態を示す。
【図５】 図５は、ウェハ貼着用シートをエキスパンド
し、ＩＣチップをピックアップしている状態を示す。
【図６】 図６は、ポリイミド接着シートに半導体ウェ
ハを熱圧着している状態を示す。
【符号の説明】
１…基材フィルム ２…放射線硬化型粘着剤層 ３…粘着シート ４…ポリイミド系接着剤層 ５…ポリイミド用工程フィルム ６…リングフレーム ７…半導体ウェハ ８…ポリイミド接着シート １０…ウェハ貼着用シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雨 海 正 純 大分県速見郡日出町大字川崎字高尾4260 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 日出工場内 (72)発明者 山 崎 修 埼玉県浦和市辻７−７−３ (72)発明者 江 部 和 義 埼玉県南埼玉郡白岡町下野田1375−19

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基材フィルムと、前記基材フィルム上に
    形成された放射線硬化型粘着剤層と、該放射線硬化型粘
    着剤層上に形成されたポリイミド系接着剤層とから構成
    されることを特徴とするウェハ貼着用シート。
  2. 【請求項２】 前記放射線硬化型粘着剤層の放射線照射
    後における弾性率が１×１０9 dyn/cm2 以上であること
    を特徴とする請求項１に記載のウェハ貼着用シート。
  3. 【請求項３】 前記放射線硬化型粘着剤層が、ウェハダ
    イシング用のリングフレームに支持可能な面積を有し、
    かつ、前記ポリイミド系接着剤層の外径が、ウェハダイ
    シング用のリングフレームの内径よりも小さいことを特
    徴とする請求項１または２に記載のウェハ貼着用シー
    ト。
  4. 【請求項４】 基材フィルムと、前記基材フィルム上に
    形成された放射線硬化型粘着剤層と、該放射線硬化型粘
    着剤層上に形成されたポリイミド系接着剤層とから構成
    されるウェハ貼着用シートのポリイミド系接着剤層に、
    半導体ウェハを熱圧着し、 前記半導体ウェハをダイシングしてＩＣチップとし、 前記放射線硬化型粘着剤層に放射線を照射して放射線硬
    化型粘着剤層を硬化させ、 前記ＩＣチップ裏面に前記ポリイミド系接着剤層を固着
    残存させて放射線硬化型粘着剤層から剥離する工程を含
    む半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項５】 ポリイミド用工程フィルムと、前記ポリ
    イミド用工程フィルム上に形成されたポリイミド系接着
    剤層とからなるポリイミド接着シートの前記ポリイミド
    系接着剤層に、半導体ウェハを熱圧着した後、該ポリイ
    ミド用工程フィルムを剥離し、 基材フィルムと、前記基材フィルム上に形成された放射
    線硬化型粘着剤層とからなる粘着シートの前記放射線硬
    化型粘着剤層を、前記ポリイミド系接着剤層が熱圧着さ
    れた半導体ウェハのポリイミド系接着剤層面に貼着し、 前記半導体ウェハをダイシングしてＩＣチップとし、 前記放射線硬化型粘着剤層に放射線を照射して放射線硬
    化型粘着剤層を硬化させ、 前記ＩＣチップ裏面に前記ポリイミド系接着剤層を固着
    残存させて放射線硬化型粘着剤層から剥離する工程を含
    む半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記放射線硬化型粘着剤層の放射線照射
    後における弾性率が１×１０9 dyn/cm2 以上であること
    を特徴とする請求項４または５に記載の半導体装置の製
    造方法。
  7. 【請求項７】 前記放射線硬化型粘着剤層が、ウェハダ
    イシング用のリングフレームに支持可能な面積を有し、
    かつ、前記ポリイミド系接着剤層の外径が、ウェハダイ
    シング用のリングフレームの内径よりも小さいことを特
    徴とする請求項４または５に記載の半導体装置の製造方
    法。
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