JP2003174125A - 半導体装置の製造法及びこれに用いるシート状樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックグラインド時にシリコンウェハーを良
好に保持し、かつ半導体チップを基板上に実装する際の
アンダーフィル機能をも有するシート状樹脂組成物の提
供及びかかる半導体装置の製造法。 【解決手段】(ｉ)ポリカルボジイミド共重合体からなる
シート状樹脂組成物をシリコンウェハー能動面に粘着す
る工程、(ii)該樹脂組成物によりシリコンウェハーを保
持してシリコンウェハーをバックグラインドする工程、
(iii)該シリコンウェハーをダイシングする工程、及び
(iv)このダイシングされた半導体チップに付着するシー
ト状樹脂組成物により半導体チップと基板との界面封止
を行う工程を有することを特徴とする半導体装置の製造
法を提供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェハ−
のアンダーフィル用シート状樹脂組成物をバックグライ
ンド用としても用いて半導体装置を製造する方法に関す
る。また、本発明はこのような半導体装置の製造法に適
した、バックグラインド用と共にアンダーフィル用とし
ても用いられるシート状樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体装置の高密度化に伴い、フ
リップチップと呼ばれるバンプ付き集積回路(ＩＣ)を用
いた実装方式が急速に広まってきている。また、半導体
装置の薄型化の要求にともない、半導体ウェハーをより
薄くするため、ウェハーの裏面を削る、いわゆるバック
グラインドが行われている。特に、ここ数年はチップス
ケールパッケージ(ＣＳＰ)と呼ばれる半導体装置の普及
にともない、バンプ付きウェハーをより薄くする技術が
求められている。このような厚みの薄いバンプ付きウェ
ハ−を得るには、バックグラインドを行ってウェハーを
所望の厚みにした後、バンプ付けを行う方法が採用され
ている。

【０００３】しかしながら、バックグラインドを行った
薄いウェハーは搬送が困難であることに加え、近年、ウ
ェハーの大口径化からが進展しているところから、バッ
クグラインド工程をバンプ付け工程の後に行う技術の開
発が強く求められている。

【０００４】このような課題を解決する手段として、バ
ンプ付きウェハーの能動面にバックグラインド用テープ
を貼り付けてバックグラインドを行う方法が知られてい
るが、このようなバックグラインド用テープではバンプ
とウェハー面との凹凸を十分に埋めることが困難で、バ
ックグラインド時にウェハーの能動面に水が浸入した
り、バックグラインド後のウェハーの研磨面にバンプの
凹凸に起因する凹凸が残ったり、或いは薄いウェハが反
って割れるなどの問題が発生するなど、効率よくウェハ
ーを得ることができない。また、得られるウェハーも、
市場の要求を十分に満たしているとは言えない。

【０００５】一方、バックグラインドしたウェハーをダ
イシングにより切断して得られたバンプ付き半導体チッ
プは、基板に実装した際に、アンダーフィル材と呼ばれ
る熱硬化性液状樹脂を充填し、硬化させる(アンダーフ
ィル工程)。このアンダーフィル工程は、半導体チップ
と基板との間の電気的接続を確保するのに必要不可欠な
技術であるが、その処理工程の数が多いため、より簡素
な方法が市場で要求されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、バックグラインド時にシリコンウェハーを良好
に保持することができ、かつ半導体チップを基板上に実
装する際のアンダーフィル機能をも有するシート状樹脂
組成物を提供すると共に、該シート状樹脂組成物を用い
て半導体装置の製造する方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、(ｉ)ポリカル
ボジイミド共重合体からなるシート状樹脂組成物をシリ
コンウェハー能動面に粘着する工程、(ii)該樹脂組成物
によりシリコンウェハーを保持してシリコンウェハーを
バックグラインドする工程、(iii)該シリコンウェハー
をダイシングする工程、及び(iv)このダイシングされた
半導体チップに付着するシート状樹脂組成物により半導
体チップと基板との界面封止を行う工程を有することを
特徴とする半導体装置の製造法を提供するものである。

【０００８】また、本発明は、上記半導体の製造法に用
いるに適した粘着シート状樹脂組成物を提供するもの
で、該組成物は、下式：

【０００９】

【化２】 (式中、ｋは０〜３０の整数、ｍは２〜１００の整数、
ｎは０〜３０までの整数、Ｒ_１は２〜１０のアルキレン
基、Ｒ_２は芳香族ジイソシアネート残基、Ｒ_３は芳香族
モノイソシアネート残基を意味する。)にて表されるポ
リカルボジイミド共重合体からなるシリコンウェハー用
の粘着シート状樹脂組成物である。また、前記の製造法
によって得られる半導体装置を提供するものである。本
発明によれば、バックグラインドに用いたシートは、後
工程にてウェハー面から除去する必要がなく、アンダー
フィル用として用いることができる。なお、本明細書に
おいては一般にシート又はフィルムと称される厚さのも
のをまとめてシートと言う。

【００１０】

【発明の実施の形態】つぎに本発明を更に詳細に説明す
る。前記式(II)のポリカルボジイミドを製造するには、
下式(II)：

【００１１】

【化３】 (式中、ｍは２〜１００の整数、Ｒ_１は炭素数２〜１０
のアルキレン基を意味する。)で表されるポリカーボネ
ートジオールを、芳香族ジイソシアネートと反応させて
ポリウレタンを得る。ついで、カルボジイミド化触媒の
存在下、末端のイソシアネート基と芳香族ジイソシアネ
ートとによりカルボジイミド化を行い、芳香族モノイソ
シアネートにより末端封鎖してポリカルボジイミド共重
合体を得るのが好ましい。

【００１２】すなわち、式(II)のポリカーボネートジオ
ール１モルに対して２倍モル以上、好ましくは４〜８０
倍モル、より好ましくは５〜５０倍モルの芳香族ジイソ
シアネートを用い、溶媒の存在下、通常０〜１２０℃、
好ましくは２０〜１００℃で１分〜５時間程度反応す
る。系中に水酸基が殆ど存在しなくなった点を両末端Ｎ
ＣＯ含有ポリウレタン生成反応の終点とする。

【００１３】ついで、カルボジイミド化触媒の存在下、
このポリウレタンと系中に過剰に存在する芳香族ジイソ
シアネートとを通常４０〜１５０℃、好ましくは５０〜
１４０℃にて反応し、前記式(I)の共重合体を得る。

【００１４】ここで、必要な芳香族ジイソシアネート
は、前記ポリカーボネート１モルに対して２倍モル以上
であり、この反応段階で追加してもよく、反応初期より
存在するものであってもよい。また、芳香族モノイソシ
アネートによる末端封鎖は、カルボジイミド化の初期、
中期、末期又は全般にわたり芳香族モノイソシアネート
を加えて行うのが好ましい。

【００１５】反応の終点は、ＩＲ測定によるカルボジイ
ミド基由来の吸収(２１４０ｃｍ^{− １})の観測およびイソ
シアネート基由来の吸収(２２８０ｃｍ^−１)の消失によ
り確認することができる。

【００１６】(ポリカーボネートジオール)式(II)におい
て、Ｒ_１は炭素数２〜１０のアルキレン基であり、たと
えば、エチレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オ
クタメチレン基などが挙げられる。また、ｍは２〜１０
０の整数であり、好ましくは５〜８０である。

【００１７】ポリカーボネートジオールは、カーボネー
ト基を含むポリカーボネートジオールであればよく、具
体的にはポリエチレンカーボネートジオール、ポリテト
ラメチレンカーボネートジオール、ポリヘキサメチレン
カーボネートジオール、ポリオクタメチレンカーボネー
トジオール、ポリドデカメチレンカーボネートジオール
などが挙げられ、特にポリヘキサメチレンカーボネート
ジオールが好ましい。なお、これらのポリカーボネート
ジオールは単独で用いてもよく、２種以上を混合して使
用してもよい。

【００１８】(芳香族ジイソシアネート)式(I)中でＲ_２
は芳香族ジイソシアネート残基であり、Ｒ_２としては、
たとえば、トリレンジイソシアネート残基、ジフェニル
メタンジイソシアネート残基などが挙げられる。また、
ｋは０〜３０の整数であり、好ましくは２〜２０であ
る。また、ｎは０〜３０の整数であり、好ましくは２〜
２０である。

【００１９】したがって、芳香族ジイソシアネートは、
具体的には、４,４'−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、２,６−トリレンジイソシアネート、２,４−トリレ
ンジイソシアネート、１−メトキシフェニル−２,４−
ジイソシアネート、３,３'−ジメトキシ−４,４'−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、４,４'−ジフェニルエ
ーテルジイソシアネート、３,３'−ジメチル−４,４'−
ジフェニルエーテルジイソシアネート、２,２−ビス[４
−(４−イソシアネートフェノキシ)フェニル]ヘキサフ
ルオロプロパン、２,２−ビス[４−(４−イソシアネー
トフェノキシ)フェニル]プロパンなどが挙げられ、特に
トリレンジイソシアネートが好適に使用できる。なお、
これらのジイソシアネートは単独で用いても２種以上を
混合して使用してもよい。

【００２０】(芳香族モノイソシアネート)また、重合反
応の末期、中期、初期のいずれか、もしくは全般にわた
り、その分子内にＲ_３基を有する芳香族モノイソシアネ
ートを加えて末端封鎖処理をするのが好ましい。このよ
うな末端封鎖処理に用いられる芳香族モノイソシアネー
トとしては、具体的には、フェニルイソシアネート、ｐ
−ニトロフェニルイソシアネート、ｐ−及びｍ−トリル
イソシアネート、ｐ−ホルミルフェニルイソシアネー
ト、ｐ−イソプロピルフェニルイソシアネートなどを用
いることができる。特にｐ−イソプロピルフェニルイソ
シアネートが好適に用いられる。このようにして末端封
鎖したポリカルボジイミド共重合体溶液は、溶液の保存
安定性に優れている。

【００２１】(反応)重合の温度は４０〜１５０℃が好ま
しく、５０〜１４０℃がより好ましい。反応温度が４０
℃より低いと反応時間が長くなりすぎ実用的でない。ま
た１５０℃を越える反応温度は溶媒の選択が困難であ
る。

【００２２】反応溶液中のジイソシアネートモノマー濃
度は５〜８０重量％(以下、単に％という)である。溶液
濃度が５％より低いとカルボジイミド化反応が進行しな
い場合がある。また８０％を越えると反応の制御が困難
になる可能性がある。

【００２３】ポリカルボジイミドの製造に用いられる溶
媒、及びポリカルボジイミド溶液に用いられる有機溶媒
は、従来公知のものであってよい。具体的にはテトラク
ロロエチレン、１,２‐ジクロロエタン、クロロホルム
などのハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど
のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサンなど
の環状エ一テル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香
族炭化水素系溶媒か挙げられる。これら溶媒は単独で用
いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

【００２４】また、カルボジイミド化に用いる触媒とし
ては、公知のリン系触媒がいずれも好適に用いられ、例
えば１−フェニル−２−ホスホレン−１−オキシド、３
−メチル−２−ホスホレン−１−オキシド、１−エチル
−２−ホスホレン−１−オキシド、３−メチル−１−フ
ェニル−２−ホスホレン−１−オキシド、あるいはこれ
らの３−ホスホレン異性体などのホスホレンオキシドが
挙げられる。

【００２５】共重合反応の終了後にメタノール、エタノ
ール、イソプロピルアルコール、ヘキサンなどの貧溶媒
に反応液を投入し、ポリカルボジイミド共重合体を沈澱
として析出させ、未反応のモノマーや触媒を取り除いて
もよい。

【００２６】ポリカルボジイミドの溶液を調製するに
は、沈澱として析出したポリマーを所定の操作により洗
浄、乾燥を行い、再度有機溶媒に溶解する。このような
操作を行うことにより、ポリカルボジイミド共重合体の
溶液安定性を向上させることができる。

【００２７】また、ポリマー溶液中に含まれる副生成物
は適当な吸着剤などに吸着させ、精製してもよい。吸着
剤としては例えばアルミナゲル、シリカゲル、活性炭、
ゼオライト、活性酸化マグネシウム、活性ボーキサイ
ト、フラースアース、活性白土、分子ふるいカーボンな
どを単独もしくは併用して用いることができる。

【００２８】本発明のポリカルボジイミド共重合体の平
均重合度は２〜１６０、好ましくは９〜１２０である。
ポリカルボジイミド共重合体の重合度がこれより高い
と、常温での放置においても数分から数時間で容易にゲ
ル化するため、実用上好ましくない。また、重合度が前
記の範囲より小さいと、皮膜の信頼性に欠けるので好ま
しくない。

【００２９】(シート状樹脂組成物の製造)本発明のポリ
カルボジイミド共重合体のシート状樹脂組成物を製造す
るには、ポリカルボジイミド共重合体ワニスを公知の方
法(キャスティング、スピンコーティング、ロールコー
ティングなど)を用い、適当な厚さに製膜する。製膜さ
れた膜は、通常、溶媒の除去に必要な温度で乾燥する。
すなわち、硬化反応をあまり進行させずに乾燥させるよ
う、塗工温度は例えば２０〜３５０℃、好ましくは５０
〜２５０℃、最も好ましくは７０〜２００℃である。乾
燥温度が２０℃より低いと、シート中に溶剤が残存し、
シートの信頼性が乏しくなり好ましくない。また乾燥温
度が３５０℃より高いと、シートの熱硬化が進みやす
い。

【００３０】本発明のシート状樹脂組成物製造にあたっ
ては、その加工性、耐熱性を損なわない範囲で微細な無
機充填剤を配合してよい。また表面平滑性を付与するた
めに平滑剤、レベリング剤、脱泡剤などの各種添加剤を
必要に応じて添加してもよい。これらの配合量は、共重
合体１００重量部に対して、０.１〜１００重量部、好
ましくは０.２〜５０重量部である。

【００３１】また、接着力向上のため、シート状樹脂組
成物にシランカップリング剤、チタン系カップリング
剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリ
コーン系添加剤などの各種添加剤を必要に応じて添加し
てもよい。

【００３２】シート状樹脂組成物の製造にあたっては、
導電性の付与や熱伝導性の向上、弾性率の調節などをは
かるため、例えばアルミニウム、銅、銀、金、ニッケ
ル、クロム、鉛、錫、亜鉛、パラジウム、半田などの金
属、あるいは合金、アルミナ、シリカ、マグネシア、窒
化ケイ素などのセラミック、その他カーボンなどからな
る種々の無機粉末を必要に応じ１種または２種以上配合
してもよい。

【００３３】さらに、これらのシートを支持体上に設け
た積層接着シートとしてもよい。このような積層接着シ
ートを製造するには、支持体上に前記ポリカルボジイミ
ドのワニスを塗工してもよく、また、あらかじめフィル
ムを形成しておき、これをプレスなどにより支持体にラ
ミネートしてもよい。

【００３４】ここで用いられる支持体としては金属箔、
絶縁性フィルムなどが挙げられる。金属箔としてはアル
ミニウム、銅、銀、金、ニッケル、インジウム、クロ
ム、鉛、錫、亜鉛、パラジウム等がいずれも用いられて
よく、これらを単独で、あるいは合金として用いてもよ
い。また、絶縁性フィルムとしては、ポリイミド、ポリ
エステル、ポリエチレンテレフタレートなど、耐熱性や
耐薬品性を有するフィルムであればいずれも用いること
ができる。

【００３５】前記の金属箔と絶縁性フィルムは、それぞ
れ単独で用いてもよく、また両者を２層以上積層した、
例えば金属箔／絶縁性フィルムなどの２層基材を用いて
もよい。このような２層基材としては、例えば銅／ポリ
イミド２層基材などが挙げられる。

【００３６】また、バンプ付きウェハ−へのシート状樹
脂組成物の貼り合せにあたっては、バックグラインド時
に水の侵入を防止できるようウェハー表面のバンプの凹
凸に沿った密着を行う必要があるため、シート状樹脂組
成物は、貼り付け温度にて塑性変形するのが好ましい。
好ましい樹脂組成物の粘度は、貼り付け温度(２０〜１
５０℃)にて１０〜１０^１０Ｐａ・ｓであるのが好まし
く、１００〜１０^９Ｐａ・ｓがより好ましい。

【００３７】また、シート状樹脂組成物の厚みは５〜２
５０μｍが好ましく、１０〜１２０μｍであるのがより
好ましい。特に、シート厚みがバンプ平均高さ＋０〜５
０μｍであるのが好ましく、平均値からの厚みバラツキ
が±５μｍ以下であるのが好ましい。

【００３８】また、前記シート状樹脂組成物は、２０〜
１５０℃でシリコンウェハーに対して粘着を行う。かか
る接着、粘着工程までにシート状樹脂組成物の表面に埃
等が付着しないようにし、また単層ではフィルム強度が
不足して搬送が困難であることから補強目的で、シート
状樹脂組成物の表面を離型性プラスチックフィルムで保
護するのが好ましい。

【００３９】離型性プラスチックフィルムとして、たと
えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、脂肪
族アミド系、シリカ系等の公知の離型剤等により離型処
理された、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリ
エステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカー
ボネートフィルム、ポリイミドフィルム等のプラスチッ
クフィルム等が挙げられる。また、ポリテトラフルオロ
エチレンフィルム等のフッ素樹脂フィルム、ポリプロピ
レンフィルム、ポリエチレンフィルムなどを用いてもよ
い。

【００４０】また、前記プラスチックフィルムとシート
状樹脂組成物の界面に加熱発泡型接着剤層や紫外線硬化
型接着剤層等を設けて、加熱および紫外線照射の前後に
おけるシート状樹脂組成物と前記加熱発泡型接着剤層
や、紫外線硬化方接着剤層等との離型強度に強弱を付与
することにより、本発明の目的に適した離型性プラスチ
ックフィルムとすることもできる。

【００４１】シート状樹脂組成物の表面を離型性プラス
チックフィルムで保護するには、種々の方法を用いるこ
とができ、離型性プラスチックフィルムの間にシート状
樹脂組成物を挟み、これを例えば、プレス圧延、あるい
はロール圧延する方法などを用いることができる。この
ようにして得られた本発明のシート状樹脂組成物は、バ
ックグラインド時のウェハー保持の機能を果たすと共
に、ダイシング後の半導体チップ実装にあたりアンダー
フィル用接着剤シートとしての機能も有する。従って、
該シート状樹脂組成物を用いることにより、バックグラ
インド時に水の浸入がなく、また、バンプがついている
ウェハーであっても、シート状樹脂組成物の有する弾力
性及び塑性変形によりこのようなバンプによる研磨面上
の局部的な圧力差が緩和されるため、研磨面の平滑なウ
ェハーが得られる。また、該ウェハーをダイシングして
得られた半導体チップは、バックグラインド時に粘着さ
せたシートを用いて直接基板上に実装することができ、
従来の方法のように、煩雑な工程を経る必要がなく、大
幅に工程を簡素化できる。

【００４２】(半導体装置の製造)次に、本発明の半導体
装置の製造方法について述べる。

【００４３】本発明の半導体装置の製造方法は、シリコ
ンウェハーに前記シート状樹脂組成物を付着させてバッ
クグラインドを行い、該シート樹脂組成物をさらにアン
ダーフィル材として用いて半導体チップと基板との界面
を封止する工程を含む。

【００４４】具体的には、図１に示すように前記離型性
プラスチックフィルムで両面を保護されたシート状樹脂
組成物を用いる場合、片面の離型性プラスチックフィル
ムを剥がし、剥き出しになったシート状樹脂組成物２の
面に、直接シリコンウェハー１を密着させる。他方、離
型性プラスチックフィルム３の面を研磨装置の研磨ステ
ージ４上に固定してバックグラインドを行う。次いで、
シート状樹脂組成物が付着したままのシリコンウェハー
１をダイシングして半導体チップを形成する。得られた
チップ表面の離型性プラスチックフィルム３を剥がして
剥き出しになったシート状樹脂組成物の面を直接基板に
フリップチップボンダーを用いて実装する。このように
して得られる半導体装置は、封止作業にあたり、例え
ば、次のようにして硬化を行うことができる。すなわ
ち、実装した半導体装置を１００〜２５５℃、好ましく
は１２０〜２００℃で３〜３００分間、好ましくは５〜
１８０分間加熱することにより硬化を生じ半導体装置の
封止を行うことができる。

【００４５】なお、前記ダイシングは、シート状樹脂組
成物側、ウェハ−裏面のいずれからでも可能であるが、
ウェハー裏面からの場合は、シート状樹脂組成物はダイ
シングシートとしても機能する。

【００４６】また、ダイシングとバックグラインドの順
序を前記方法(Ａ法)とは逆転させた下記の工程(Ｂ法)を
採用してもよい。すなわち、ウェハー裏面にダイシング
テープを貼った後、バンプ付きウェハーを能動面よりウ
ェハー厚みの途中までダイシング(いわゆるハーフカッ
ト)する。つぎに、本発明のシート状樹脂組成物をウェ
ハー能動面に貼り付け、一方ウェハー裏面のダイシング
テープを剥離して裏面をチップが分断するまでバックグ
ラインドする。さらにウェハー裏面より該シート状樹脂
組成物をダイシングし、各々アンダーフィル材の付いた
半導体チップを離型性プラスチックフィルム上に形成す
る。該離型性フィルム上から半導体チップをピックアッ
プし、剥き出しになったシート状樹脂組成物(アンダー
フィルム材)の面を直接基板に実装し、基板と半導体チ
ップとの電気接続を得るとともに、シート状樹脂組成物
を加熱溶融・硬化して半導体チップと基板との界面を封
止する。

【００４７】本発明の適用が可能な半導体装置としては
特に限定されるものではないが、例えばＧａＡｓデバイ
ス等の一般に厚みが薄く、割れやすいデバイスに用いる
のが好ましい。本発明のシート状樹脂組成物を用いて、
前記のバックグラインドを行う前にウェハ−をハーフカ
ットすることにより、より安定性に優れた量産プロセス
が実現できる。

【００４８】本発明で用いられるシリコンウェハーに特
に限定はない。また、その表面には、バンプ５が形成さ
れていても、いなくてもよい。バンプ５の高さは、特に
限定されるものではないが２〜２００μｍが好ましい。

【００４９】研磨装置としては、研磨ステージを有する
ものであれば特に限定はなく、ディスコ(株)製「ＤＦＧ
−８４０」等の公知の装置をいずれも用いることができ
る。また、研磨条件も特に限定されない。

【００５０】バックグラインドしたシリコンウェハーの
厚みは、５０〜６００μｍ程度が好ましい。また、得ら
れたシリコンウェハーをダイシングする方法及び半導体
チップの大きさは特に限定はない。

【００５１】ダイシングにより得られたアンダーフィル
付き半導体チップを基板に実装する際は、通常のフリッ
プチップボンダーが用いられる。実装条件は半導体チッ
プと基板との電気接続が良好に得られる範囲であれば特
に限定されるものではなく、バンプや基板の電極の材質
に応じて適宜に決められる。アンダーフィル材の硬化や
バンプ溶融はフリップチップボンダーを用いて行っても
よいし、専用のアンダーフィル硬化炉やバンプ溶融炉を
用いてもよい。

【００５２】このようにして得られた半導体装置は、ウ
ェハーの研磨面が平滑で信頼性の高い電気接続を有す
る。

【００５３】

【実施例】つぎに、本発明を実施例及び比較例によりさ
らに具体的に説明する。ポリカルボジイミドの製造はす
べて窒素気流下で行った。なお、得られたポリカルボジ
イミドの特性は次のようにして測定した。

【００５４】ＩＲ ＦＴ／ＩＲ‐２３０(日本電子製)を用いて測定した。

【００５５】数平均分子量 装置としてＨＬＣ８１２０((株)東ソー製)、カラムにＧ
ＭＨ_ＨＲ‐Ｈ＋ＧＭＨ _ＨＲ‐Ｈ＋Ｇ２０００Ｈ
_ＨＲ((株)東ソー製)を用い、テトラヒドロフランを展開
溶媒として用いて測定した。

【００５６】ガラス転移温度(Ｔｇ) 動的粘弾性装置ＤＭＳ２１０((株)セイコー電子工業製)
を用いて測定した。

【００５７】引っ張り弾性率(Ｅ') 動的粘弾性装置ＤＭＳ２１０((株)セイコー電子工業製)
を用いて測定した。

【００５８】熱分解開始温度(Ｔｄ) ＴＧ／ＤＴＡ３００((株)セイコー電子工業製)を用いて
測定し、５％重量減少温度をＴｄとした。

【００５９】［製造例１］攪拌装置、滴下漏斗、還流冷
却器、温度計を取り付けた５００ｍＬの四つ口フラスコ
にトリレンジイソシアネート(１００ｇ,０.５７ｍｏｌ)
(武田薬品工業(株)製タケネート８０)、ポリヘキサメチ
レンカーボネートジオール(１００ｇ、０.０３４ｍｏ
ｌ)(宇部興産(株)製ＵＨ−ＣＡＲＢ３００)、キシレン
１１２.５ｇ、シクロヘキサノン３７.５ｇを仕込み、１
００℃で３時間ウレタン化を行った。溶液を室温に戻し
た後、カルボジイミド化触媒(３−メチル−１−フェニ
ル−２−ホスホレン−１−オキシド)(０.８８３ｇ,４.
５９ｍｍｏｌ)、ｐ−イソプロピルフェニルイソシアネ
ート(６.４７９３ｇ,４０.２ｍｍｏｌ)を仕込み、１０
０℃で１時間、攪拌して重合を行った。ＩＲスペクトル
によりカルボジイミド化を確認した。このポリカルボジ
イミドの数平均分子量(Ｍｎ)は５４００であった。

【００６０】上記で得られたワニスを厚さ１０５μｍの
銅箔上に塗工し、９０℃×３０分、次いで２００℃×３
０分で乾燥して接着剤層の厚みが３０μｍのシート状樹
脂組成物を得た。この接着シートの熱的特性を評価した
ところ、ガラス転移温度は１２０℃、３５℃における引
っ張り弾性率は１７ＭＰａであった。熱分解開始温度Ｔ
ｄは３９５℃であった。

【００６１】［製造例２］攪拌装置、滴下漏斗、還流冷
却器、温度計を取り付けた５００ｍＬの四つ口フラスコ
にトリレンジイソシアネート(１００ｇ,０.５７ｍｏｌ)
(武田薬品工業(株)製タケネート８０)、キシレン７５
ｇ、シクロヘキサノン２５ｇを仕込んだ。カルボジイミ
ド化触媒(３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン
−１−オキシド)(０.８８３ｇ,４.５９ｍｍｏｌ)、ｐ−
イソプロピルフェニルイソシアネート(６.４７９３ｇ,
４０.２ｍｍｏｌ)を仕込み、１００℃で１時間、攪拌し
て重合を行った。ＩＲスペクトルによりカルボジイミド
化を確認した。このポリカルボジイミドの数平均分子量
(Ｍｎ)は４８００であった。

【００６２】このワニスを厚さ１０５μｍの銅箔上に塗
工し、９０℃×３０分、次いで２００℃×３０分で乾燥
して接着剤層の厚みが３０μｍの接着シートを得た。こ
のシート状樹脂組成物の熱的特性を評価したところ、ガ
ラス転移温度は１２５℃、３５℃における引っ張り弾性
率は３４００ＭＰａであった。熱分解開始温度Ｔｄは４
００℃であった。

【００６３】［実施例１］(Ａ法) 製造例１にて製造したワニスを剥離剤で処理したポリエ
チレンテレフタレートフィルムからなるセパレータ(厚
さ５０μｍ)の上に塗工機により塗工した。これを、１
５０℃で乾燥してロール状に巻き取り、片面がポリエチ
レンテレフタレートフィルムで保護されたシート状樹脂
組成物(厚さ３０μｍ)を得た。このようにして得られた
シート状樹脂組成物を用い、前記の半導体装置の製造法
により半導体装置を製造した。

【００６４】すなわち、シート状樹脂組成物の面を、高
さ２μｍの金メッキバンプ付き(ペリフェラル９１バン
プ/チップ、ピッチ２００μｍ)シリコンウェハー(６イ
ンチ、厚み６２５μｍ)のバンプがついている表面上に
付着させた。ついで、該シート状樹脂組成物の他方の面
(ポリエチレンテレフタレートフィルムにより保護され
た面)を研磨装置(ディスコ(株)製、商品名ＤＦＧ−８４
０)の研磨ステージ上にセットし、所定の研磨条件(荒研
削：３６０番、４８００ｒｐｍで３２０μｍまで研削、
仕上げ研削：２０００番、６５００ｒｐｍで３００μｍ
まで研削)にてバックグラインドを行い、厚み３００μ
ｍのシリコンウェハーとした。次いで、シート状樹脂組
成物が付着したままのバンプつきシリコンウェハーをダ
イサー(ディスコ(株)製、商品名ＤＡＤ５２２)にて８ｍ
ｍ□の大きさのチップに切断した。つぎに、得られたバ
ンプつき半導体チップに付着したシート状樹脂組成物か
らポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がし、剥き
出しになった樹脂組成物の面を基板に実装した。この試
料を、ステージ温度１５０℃、ツール温度２５０℃、ボ
ンディング荷重１.９６ＭＰａ／チップ、ボンディング
時間６０秒の条件にて加熱溶融してバンプと基板電極を
接続させて電気的接続を得た後、熱硬化(１２５℃×３
０分)して半導体装置を得た。

【００６５】なお、バックグラインド後のバンプ付きシ
リコンウェハーについて、その能動面を調べたところ、
水の浸入はなかった。また、該シリコンウェハーの研磨
面を表面粗さ計(サーフコム)により調べたところ平滑で
あった。

【００６６】なお、基板として、厚み４５μｍ、配線高
さ２０μｍ、Ｌ/Ｓ＝１００μｍ/１００μｍのＦＰＣ２
層基板を使用した。得られた半導体装置１０個につい
て、初期導通性を２５℃にて行い、さらに、その導通の
得られている半導体装置を各５個ずつ用いてＴＣＴ試験
〔(条件：−２５℃×３０分→常温×３分→１２５℃×
３０分)１０００サイクル〕、高温高湿試験〔(条件：８
５℃/８５％ＲＨ)５００時間〕を行って抵抗値を測定し
た。抵抗値測定は、初期導通性及び高温高湿試験はアド
バンテスト製デジタルマルチメーター(ＴＲ６８４７)に
て常温２５℃で行った。ＴＣＴ試験については、装置内
で常温時の抵抗値を測定した。評価方法は、初期導通性
は抵抗値が無限大(断線している)ものを不良とし、ＴＣ
Ｔ試験と高温高湿試験おいては抵抗値が初期の２倍以上
となったものを不良品としてカウントした。これらの結
果を後記の表１に示す。

【００６７】［実施例２］(Ｂ法) 製造例１にて製造したワニスを剥離剤で処理したポリエ
チレンテレフタレートフィルムからなるセパレータ(厚
さ５０μｍ)の上に塗工機にて塗工した。これを１５０
℃にて乾燥しロール状に巻き取って、片面がポリエチレ
ンテレフタレートフィルムで保護されたシート状樹脂組
成物(厚さ３０μｍ)を得た。得られたシート状樹脂組成
物を用いて、以下の方法に従って半導体装置を製造し
た。

【００６８】すなわち、高さ２μｍの金メッキバンプ付
き(ペリフェラル９１バンプ／１チップ、ピッチ２００
μｍ)シリコンウェハー(６インチ、厚み６２５μｍ)の
バンプがついていない表面にダイシング用粘着テープ
(日東電工(株)製、エレップホルダーＶ１２Ｓ)を貼り付
けて、ダイサー(ディスコ(株)製、商品名ＤＡＤ５２２)
を用いてウェハー表面から深さ３５０μｍまで８ｍｍ□
の大きさにハーフカットした。次いで、該シート状樹脂
組成物をバンプがついているウェハー表面上に付着させ
た後、先に貼り付けられているダイシング用粘着テープ
を剥離し、該シート状樹脂組成物の他方の面(ポリエチ
レンテレフタレートフィルムで保護された面)を研磨装
置(ディスコ(株)製、商品名ＤＦＧ−８４０)の研磨ステ
ージ上にセットし、所定の研磨条件(荒研削：３６０
番、４８００ｒｐｍで３２０μｍまで研削、仕上げ研
削：２０００番、６５００ｒｐｍで３００μｍまで研
削)にてバックグラインドを行った。ついで、該シート
状樹脂組成物をバックグラインドした面側からダイシン
グして分断し、厚み３００μｍ、大きさ８ｍｍ□の樹脂
組成物付き半導体チップを得た。次に、この半導体チッ
プをポリエチレンテレフタレートフィルムから剥離し、
剥き出しになった樹脂組成物の面を基板に実装した。こ
の試料をステージ温度１５０℃、ツール温度２５０℃、
ボンディング荷重１.９６ＭＰａ／１チップ、ボンディ
ング時間６０秒の条件にて加熱溶融してバンプと基板電
極を接続させて電気的接続を得た後、熱硬化(１２５℃
×３０分)し半導体装置を得た。

【００６９】なお、バックグラインド後のバンプ付きシ
リコンウェハーについて、その能動面を調べたところ水
の侵入はなく、また、該シリコンウェハーの研磨面は平
滑であった(表面粗さ計(サーフコム))。使用した基板及
び得られた半導体装置の評価は実施例１と同様に行っ
た。結果を表１に併せて示す。

【００７０】［比較例１］(Ａ法) 製造例２にて得られたワニスを剥離剤で処理したポリエ
チレンテレフタレートフィルムからなるセパレータ(厚
さ５０μｍ)の上に塗工機を用いて塗工した。これを、
１５０℃で乾燥してロール状に巻き取って片面がポリエ
チレンテレフタレートフィルムで保護されたシート状樹
脂組成物(厚さ３０μｍ)を得た。このシート状樹脂組成
物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして半導体装
置の製造及び評価を行った。評価結果を表１に併せて示
す。

【００７１】なお、バックグラインド後のバンプ付きシ
リコンウェハーについて、その能動面を調べたところ水
の侵入はなかった。また、前記と同様にして測定したと
ころシリコンウェハーの研磨面は平滑であった。

【００７２】［比較例２］(Ｂ法) 製造例２で製造したワニスを剥離剤で処理したポリエチ
レンテレフタレートフィルムからなるセパレータ(厚さ
５０μｍ)の上に塗工機にて塗工した。これを、１５０
℃で乾燥してロール状に巻き取って、片面がポリエチレ
ンテレフタレートフィルムで保護されたシート状樹脂組
成物(厚さ３０μｍ)を得た。このシート状樹脂組成物を
用いたこと以外は、実施例２と同様にして半導体装置の
製造及び評価を行った。結果を表１に併せて示す。

【００７３】なお、バックグラインド後のバンプ付きシ
リコンウェハーについて、その能動面を調べたところ、
水の侵入はなく、また、シリコンウェハーの研磨面は平
滑であった。

【００７４】

【表１】

【００７５】表１から明らかなように、実施例において
は初期導通性およびＴＣＴ試験後の通電試験、高温高湿
試験後の通電試験、全てにおいて不良はなく、比較例に
比べてすぐれた導通性を示すことが確認できた。このこ
とから、本発明の半導体装置は、ＴＣＴ試験および高温
高湿試験等の信頼性試験において安定した通電を確保し
ていることが明らかである。

【００７６】

【発明の効果】本発明のシート状樹脂組成物は、バック
グラインド時にシリコンウェハーを良好に保持すること
ができ、かつ半導体チップを基板上に実装する際のアン
ダーフィル機能をも有する。本発明のシート状樹脂組成
物を用いると、バックグラインド時にウェハーの能動面
に水の浸入がなく、ウェハーを平滑に研磨でき、さらに
チップ実装工程も簡素化されるため、効率的に半導体装
置が製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 シリコンウェハーを研磨ステージ上に固定し
たところを示す概略説明図である。

【符号の説明】

１ シリコンウェハー ２ シート状樹脂組成物 ３ 離型性プラスチックフィルム ４ 研磨ステージ ５ バンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｌ 75:04 (72)発明者 堀田 祐治 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 4F071 AA53 AA78 AH12 BA02 BC01 4J034 BA03 DA01 DB04 DB07 DF02 HA01 HA04 HA07 HC08 HC12 HC61 HC64 HC67 HC68 HC71 JA02 KA01 KD14 LA01 QC08 RA14 4M109 AA01 BA03 CA10 ED03 5F061 AA01 BA03 CA10 CB05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(ｉ)ポリカルボジイミド共重合体からなる
   シート状樹脂組成物をシリコンウェハー能動面に粘着す
   る工程、(ii)該樹脂組成物によりシリコンウェハーを保
   持してシリコンウェハーをバックグラインドする工程、
   (iii)該シリコンウェハーをダイシングする工程、及び
   (iv)このダイシングされた半導体チップに付着するシー
   ト状樹脂組成物により半導体チップと基板との界面封止
   を行う工程を有することを特徴とする半導体装置の製造
   法。
2. 【請求項２】 下式： 【化１】 (式中、ｋは０〜３０の整数、ｍは２〜１００の整数、
   ｎは０〜３０までの整数、Ｒ_１は２〜１０のアルキレン
   基、Ｒ_２は芳香族ジイソシアネート残基、Ｒ_３は芳香族
   モノイソシアネート残基を意味する。)にて表されるポ
   リカルボジイミド共重合体からなるシリコンウェハー用
   の粘着シート状樹脂組成物。
3. 【請求項３】 式(I)において、Ｒ_１がヘキサメチレン
   基であり、Ｒ_２がトリレンジイソシアネート残基又はジ
   フェニルメタンジイソシアネート残基である請求項２の
   シート状樹脂組成物。
4. 【請求項４】 式(I)において、Ｒ_３がｐ−イソプロピ
   ルフェニルイソシアネート残基である請求項２のシート
   状樹脂組成物。
5. 【請求項５】 該樹脂組成物の表面が離型性プラスチッ
   クフィルムで保護されてなる請求項２〜４のいずれかの
   シート状樹脂組成物。