JP2005191531A - 半導体チップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光を照射することにより気体を発生する気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシング用粘着テープが貼付された半導体ウエハをダイシングして、個々の半導体チップに分割するダイシング工程と、分割された個々の半導体チップに紫外線を照射して、半導体チップからダイシング用粘着テープの少なくとも一部を剥離する剥離工程と、半導体チップをニードルレスピックアップ法により取り上げるピックアップ工程とを有する半導体チップの製造方法であって、剥離工程において照射する紫外線の波長365nmにおける照射強度X(mW/cm2;ただし、Xは500〜10000mW/cm2)と照射時間Y(秒)とが、下記式(1)及び下記式(2)に示される関係をともに満たす半導体チップの製造方法。
Y≦−1.90Ln(X)+16.55 (1)
Y≧−0.16Ln(X)+1.36 (2)
【選択図】 なし
Description
体チップを得ることができる半導体チップの製造方法を提供することを目的とする。
Y≦−1.90Ln(X)+16.55 (1)
Y≧−0.16Ln(X)+1.36 (2)
以下に本発明を詳述する。
上記半導体ウエハの厚さとしては特に限定されず、従来の100〜300μm程度のものから、50μm以下のものでも用いることができる。本発明の半導体チップの製造方法は、特に厚さが50μm以下の半導体ウエハから半導体チップを高い生産性で製造するのに適している。
上記アゾ化合物としては、例えば、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス[N−(2−メチルプロピル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス[N−(2−メチルエチル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N−ヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−プロピル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−エチル−2
−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン2−イル)プロパン]ジハイドロクロライド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン2−イル)プロパン]ジハイドロクロライド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン2−イル)プロパン]ジサルフェイトジハイドロレート、2,2’−アゾビス[2−(3,4,5,6−テトラハイドロピリミジン−2−イル)プロパン]ジハイドロクロライド、2,2’−アゾビス{2−[1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリン2−イル]プロパン}ジハイドロクロライド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン2−イル)プロパン]、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ハイドロクロライド、2,2’−アゾビス(2−アミノプロパン)ジハイドロクロライド、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシアシル)−2−メチル−プロピオンアミジン]、2,2’−アゾビス{2−[N−(2−カルボキシエチル)アミジン]プロパン}、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミドオキシム)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート、4,4’−アゾビス(4−シアンカルボニックアシッド)、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタノイックアシッド)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)等が挙げられる。
これらのアゾ化合物は、光、とりわけ波長365nm程度の紫外線を照射することにより窒素ガスを発生する。
メチルプロピル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス[N−(2−メチルエチル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N−ヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−プロピル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−エチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]等が挙げられる。なかでも、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)及び2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]は、溶剤への溶解性に特に優れていることから好適に用いられる。
上記粘着剤を架橋させる刺激は、上記気体発生剤から気体を発生させる刺激と同一であってもよいし、異なっていてもよい。刺激が異なる場合には、剥離の際、気体発生剤から気体を発生させる刺激を与える前に架橋成分を架橋させる刺激を与える。
。
上記共重合可能な他の改質用モノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の一般の(メタ)アクリル系ポリマーに用いられている各種のモノマーが挙げられる。
上記光重合開始剤を用いる場合には、酸素による上記後硬化型粘着剤の硬化阻害を防止するために、2phr以上配合することが好ましい。
ーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。なかでも、熱分解温度が高いことから、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド等が好適である。これらの熱重合開始剤のうち市販されているものとしては特に限定されないが、例えば、パーブチルD、パーブチルH、パーブチルP、パーメンタH(以上いずれも日本油脂製)等が好適である。これら熱重合開始剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記基材としては光を透過又は通過するものであれば特に限定されず、例えば、ポリアクリル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、塩化ビニル、ABS、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン、ポリウレタン、ポリイミド等の透明な樹脂からなるシート、網目状の構造を有するシート、孔が開けられたシート等が挙げられる。
例えば、後述するピックアップ工程において上記ダイシング用粘着テープをエクスパンドする場合には、上記基材としては、フィルム厚みが100μm時の20%伸び荷重が25N/25mm以下である柔軟層を有することが好ましい。このような柔軟層を有することにより、上記ダイシング用粘着テープを容易にエクスパンドすることができる。柔軟層の
20%伸び荷重が25N/25mmを超えると、上記ダイシング用粘着テープをエクスパンドするために強い張力をかけることが必要となり装置が大型化したり、張力が不均一となり半導体チップが位置ずれを起こしたりすることがある。
また、粘着剤側と反対の面に、剛性の高い補強板を設けて上記柔軟層を支持しても同様な効果を得ることができる。上記補強板としては、光が透過又は通過できるものであれば特に限定されず、例えばガラス板やアクリル板、PET板等が挙げられる。この支持板は上記柔軟層と接触していればよく、特に接着していてもなくともよい。
更に、例えば、後述する剥離工程において高強度紫外線照射して半導体チップを自己剥離させる場合には、ピックアップ工程において上記ダイシング用粘着テープをエクスパンドしなくても良いことから、上記基材としてはウエハの変形を防止する性能の高い、補強板といえる程度の剛性の高いものを基材として用いてもよい。このような基材としては、自己剥離性能が向上することから、厚みが100μm時の20%伸び荷重が100N/25mm以上のものが好ましい。このような剛性の高い基材を用いることにより、50μm以下の薄い半導体ウエハを取り扱う場合に、半導体ウエハを支持して破損するのを防止することもできる。
上記ダイシングの方法としては特に限定されず、例えば、従来公知の砥石等を用いて切断分離する方法等を用いることができる。
上述のように上記ダイシング用粘着テープは上記気体発生剤を含有することから、紫外線を照射することにより、発生した気体が粘着剤層と半導体チップとの界面に放出され接着
面の少なくとも一部を剥がし接着力を低下させるため、容易に半導体チップを剥離することができる。
本発明者らは、更に鋭意検討の結果、光として波長365nmにおける照射強度が一定の範囲である紫外線を、照射強度と照射時間とが一定の関係を満たすように照射した場合にのみ、確実にニードルを用いないニードルレスピックアップ法により半導体チップを容易に取り上げることができるとともに、半導体チップの汚染も発生しないことを見出し、本発明を完成するに至った。
なお、本明細書においてニードルレスピックアップ法とは、ニードルを用いて半導体チップを突き上げてピックアップを行う方法以外の方法を意味し、例えば、吸引パッド等の吸引手段や水等の液体を付着させた吸着治具による吸着手段、緩衝機構を有したピンセット等によりチップを挟み込んで取り上げる手段等が挙げられる。
Y≧−0.16Ln(X)+1.36 (2)
一方、上記式(1)に示した関係を満たすように波長365nmにおける照射強度が500〜10000mW/cm2である紫外線を照射した場合には、上記粘着剤層に含まれる成分に由来する油状分解物が発生することがなく、半導体チップを汚染することがない。
照射強度が低い又は照射時間が短いことにより上記式(2)を満たさない場合には、ニードルレスピックアップ法によっては確実に半導体チップを取り上げることができず、照射強度が高い又は照射時間が長いことにより上記式(1)を満たさない場合には、半導体チップが汚染される。
る。500mW/cm2未満であると、照射時間を延長してもニードルレスピックアップ法による確実な半導体チップの取り上げは実現できない。10000mW/cm2を超えると、照射装置等にようする費用が著しく増大し、現実的ではない。コスト等を勘案すれば、実際の生産現場においては、5000mW/cm2程度が事実上の上限であると考えられる。
個々の半導体チップごとに紫外線照射、剥離及びピックアップを連続して行うことにより、このようなピックアップ不良による生産性低下を抑えることができる。
この場合、目的とする半導体チップに隣接する半導体チップができる限り紫外線に暴露されないようにすることが好ましい。隣接する半導体チップが紫外線に暴露されると、該半導体チップがバラバラに剥離してしまったり、テープに対して斜めに剥離してしまったりしてしまい、ピックアップ不良の原因となり、かえって生産性が低下することがある。
半導体チップの全面に照射される光が、照射強度の変動幅が平均照射強度の20%以内で
ある場合には、気体の発生が均一となり、特に自己剥離させたい場合に有効である。また、自己剥離させたい場合には、光は、半導体チップの中心位置から同心円状又は矩形状に広げた接着部分の面積が半導体チップの全接着面積の5〜30%となる接着面内側部における照射強度の平均値が、前記接着面内側部以外の部分における照射強度の平均値に対して40〜70%の強度であることも好適である。このように半導体チップの接着面内側部における照射強度を高くすることにより、中心部からの気体発生が先行し、周辺部が先に剥離してそこからガス抜けが起こって剥離不良が発生することを防ぐことができる。
また、光を、半導体チップの中心位置から同心円状又は矩形状に広げた接着部分の面積が半導体チップの全接着面積の5〜30%となる接着面内側部における照射強度の平均値が、前記接着面内側部以外の部分における照射強度の平均値に対して150〜250%の強度であるようにして照射した場合には、半導体チップの中心部からの気体発生が遅れることから、剥離時に半導体チップが位置ずれするのを防止することができる。
また、上記剥離工程において、吸引手段を用いて半導体チップを吸引した状態で光を照射した場合には、そのままピックアップ工程に移行でき、従来の方法のようにニードルで突き上げなくとも吸引パッド等の吸引手段を用いて吸引するだけで容易に半導体チップを取り上げることができる。
ては、必ずしもこれらの一連の工程が同一の場所において一括して行われるわけではなく、半導体ウエハ又は半導体チップを粘着テープに貼付した状態で搬送したり保存したりすることも考えられる。このような場合であっても、半導体ウエハ又は半導体チップを破損させたり汚染したりすることなく粘着テープを剥離できることが重要である。
Y≦−1.90Ln(X)+16.55 (1)
Y≧−0.16Ln(X)+1.36 (2)
本発明の粘着テープの剥離方法によれば、半導体ウエハ又は半導体チップを破損させたり汚染したりすることなく、貼付した粘着テープを剥離することができる。
(粘着剤の調製)
下記の化合物を酢酸エチルに溶解させ、紫外線を照射して重合を行い、重量平均分子量70万のアクリル共重合体を得た。
得られたアクリル共重合体を含む酢酸エチル溶液の樹脂固形分100重量部に対して、2−イソシアナトエチルメタクリレート3.5重量部を加えて反応させ、更に、反応後の酢酸エチル溶液の樹脂固形分100重量部に対して、U324A(新中村化学社製)40重量部、光重合開始剤(イルガキュア651)5重量部、ポリイソシアネート0.5重量部を混合し粘着剤(1)の酢酸エチル溶液を調製した。
ブチルアクリレート 79重量部
エチルアクリレート 15重量部
アクリル酸 1重量部
2−ヒドロキシエチルアクリレート 5重量部
光重合開始剤 0.2重量部
(イルガキュア651、50%酢酸エチル溶液)
ラウリルメルカプタン 0.01重量部
粘着剤(2)の酢酸エチル溶液を、片面にコロナ処理を施した厚さ75μmの透明なポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に乾燥皮膜の厚さが約15μmとなるようにドクターナイフで塗工し110℃、5分間加熱して塗工溶液を乾燥させた。乾燥後の粘着剤層は乾燥状態で粘着性を示した。次いで、粘着剤(2)層の表面に離型処理が施されたPETフィルムを貼り付けた。その後、40℃、3日間静置養生を行い、ダイシング用粘着テープを得た。
得られたダイシング用粘着テープと回路が形成された厚さ50μmのシリコンウエハとを常温常圧で貼り合わせた。次いで、シリコンウエハを5mm×5mmにダイシングして半導体チップを得た。
得られたダイシング用粘着テープが貼付された半導体チップを半導体チップが上面になるように置き、その1つにダイシング用粘着テープ側から表1に示した照射強度及び照射時間の組み合わせにより紫外線を照射した。なお、紫外線の照射には、光ファイバの先端から高強度の紫外線が点状に出光する高強度紫外線照射装置(スポットキュア、ウシオ電機社製)を用いた。
結果を表1に示した。
なお、表1の各データは、式(1)及び(2)との適合/ニードルレスピックアップ法によるピックアップ性/半導体チップの汚染性を示す。
紫外線照射後のダイシング用粘着テープ上にある半導体チップを吸引パッドで吸着して取り上げた。10枚のダイシング用粘着テープが貼付された半導体チップに対して半導体チップ1個当たり約0.5秒間の速度で連続して操作を行ったときに、半導体チップが破損することなくピックアップできた場合の割合が70%以上であった場合を〇、70%未満であった場合を×と評価した。
得られた半導体チップの表面を200倍の光学顕微鏡を用いて目視にて評価し、付着物の認められなかった場合を〇、付着物が認められた場合を×と評価した。
Claims (4)
- 光を照射することにより気体を発生する気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシング用粘着テープが貼付された半導体ウエハをダイシングして、個々の半導体チップに分割するダイシング工程と、
前記分割された個々の半導体チップに紫外線を照射して、半導体チップから前記ダイシング用粘着テープの少なくとも一部を剥離する剥離工程と、
前記半導体チップをニードルレスピックアップ法により取り上げるピックアップ工程とを有する半導体チップの製造方法であって、
前記剥離工程において照射する紫外線の波長365nmにおける照射強度X(mW/cm2;ただし、Xは500〜10000mW/cm2)と照射時間Y(秒)とが、下記式(1)及び下記式(2)に示される関係をともに満たす
ことを特徴とする半導体チップの製造方法。
Y≦−1.90Ln(X)+16.55 (1)
Y≧−0.16Ln(X)+1.36 (2) - 剥離工程において、吸引手段を用いて半導体チップを吸引する直前に、又は、吸引手段を用いて半導体チップを吸引した状態で紫外線を照射することを特徴とする請求項1記載の半導体チップの製造方法。
- 剥離工程を、不活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1又は2記載の半導体チップの製造方法。
- 光を照射することにより気体を発生する気体発生剤を含有する粘着剤層を有する粘着テープが貼付された半導体ウエハ又は半導体チップから前記粘着テープを剥離する方法であって、前記粘着テープに貼付された半導体ウエハ又は半導体チップに波長365nmにおける照射強度X(mW/cm2;ただし、Xは500〜10000mW/cm2)と照射時間Y(秒)とが、下記式(1)及び下記式(2)に示される関係をともに満たす紫外線を照射することを特徴とする粘着テープの剥離方法。
Y≦−1.90Ln(X)+16.55 (1)
Y≧−0.16Ln(X)+1.36 (2)
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