JP2007005530A - チップ体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明に係るチップ体の製造方法は、伸長可能な基材と、その片面中央部においてワークを一時的に保持する機能を有するワーク保持部と、ワーク保持部よりも外部に配置された収縮部とを有するワーク保持材のワーク保持部に個片化されたチップ群が仮着された状態にする工程、
ワーク保持材をエキスパンドしチップ間の間隔を離間する工程、
収縮部を収縮させ、収縮部とワーク保持部との間のたるみを解消する工程、および
チップが仮着された状態でワーク保持材をカセットに収納する工程を含むチップ体の製造方法。
【選択図】図2
Description
このため、可能であるならば、ウエハをチップ化した状態で保管、搬送することが好ましい。チップ化した後であれば、一部のチップが破損した場合であっても、破損チップを破棄すれば足りるため、歩留まりの低下は少ない。
しかし、単にエキスパンド装置でダイシングテープをエキスパンドしては、テープにたるみが生じ、カセットへの収納の際にテープの粘着剤が不用意に隣のテープに付着したり、カセットの壁面に付着するので安定した収納ができなくなる。
(1) 伸長可能な基材と、その片面中央部においてワークを一時的に保持する機能を有するワーク保持部と、ワーク保持部よりも外部に配置された収縮部とを有するワーク保持材のワーク保持部に個片化されたチップ群が仮着された状態にする工程、
ワーク保持材をエキスパンドしチップ間の間隔を離間する工程、
収縮部を収縮させ、収縮部とワーク保持部との間のたるみを解消する工程、および
チップが仮着された状態でワーク保持材をカセットに収納する工程を含むチップ体の製造方法。
(2) ワーク保持部にワークを仮着し、該ワークを個片化することで、ワーク保持部に個片化されたチップ群が仮着された状態にすることを特徴とする(1)に記載の製造方法。
(3) ワーク保持部が、基材上に剥離可能に積層されたダイボンド材からなり、ワークを個片化する工程において、該ダイボンド材もチップと略同形状に個片化され、かつワーク保持材をカセットに収納する工程後、ダイボンド材がチップに同伴された状態でチップをピックアップする工程およびピックアップされたチップをダイボンド材を介してダイボンドする工程を含む(2)に記載の製造方法。
(4) 個片化したチップ群を、ワーク保持部に転写することで、ワーク保持部に個片化されたチップ群が仮着された状態にすることを特徴とする(1)に記載の製造方法。
(5) ワーク保持部が、基材上に剥離可能に積層されたダイボンド材からなり、ワーク保持材をエキスパンドする工程において、該ダイボンド材もチップと略同形状に個片化され、かつワーク保持材をカセットに収納する工程後、ダイボンド材がチップに同伴された状態でチップをピックアップする工程およびピックアップされたチップをダイボンド材を介してダイボンドする工程を含む(4)に記載の製造方法。
(6) ダイボンド材が、エネルギー線照射により粘着力が低減し、熱硬化により接着力を発現する粘接着剤からなり、ピックアップ工程に先立ちダイボンド材にエネルギー線照射を行い、ダイボンド工程においてダイボンド材の熱硬化を行う(3)または(5)に記載の製造方法。
(7) ワーク保持部が、ワークに対して再剥離性を示す粘着剤からなり、かつワーク保持材をカセットに収納する工程後、チップをピックアップする工程を含む(1)、(2)および(4)の何れかに記載の製造方法。
(8) 粘着剤が、エネルギー線照射により粘着力が低減する粘着剤からなり、ピックアップ工程に先立ち粘着剤にエネルギー線照射を行う(7)に記載の製造方法。
本発明のチップ体の製造方法においては、図1、2に示すように、
伸長可能な基材11と、その片面中央部においてワークを一時的に保持する機能を有するワーク保持部12と、ワーク保持部12よりも外部に配置された収縮部13とを有するワーク保持材10のワーク保持部12に個片化されたチップ群1が仮着された状態にする。なお、ワーク保持材10は、通常は、その外周部をリングフレーム2等の拘束手段により固定される。また図2は、図1のa−a線断面図である。
このような粘接着剤としては、従来公知の粘接着剤が特に制限されることなく用いられる。しかしながら、伸長可能な基材11表面からの剥離を容易にするために、粘接着剤層は、エネルギー線硬化性成分を有することが好ましい。エネルギー線硬化性成分を硬化させることで、粘着力が減少するため、基材11表面からの剥離を容易に行えるようになる。また、ボンディング時にチップ搭載用基板との固着を強固にするために、熱硬化性成分を有することが好ましい。チップ搭載用基板への載置後、加熱することで熱硬化性成分が活性化し、チップ搭載用基板に対し強固に接着できるようになる。
、材質を適宜に選択して得ることが可能であるし、またフィルムの表面に、シリコーン樹脂やアルキッド樹脂などの剥離剤を塗布して剥離処理を施すことで得ることもできる。
本発明では、後述するように、収縮部13の収縮の前または後に、粘着剤層12Aに紫外線を照射することがあるが、この場合には、基材11は照射する紫外線の波長に対し透過性である必要がある。
本発明のチップ体の製法においては、ワーク保持材10のワーク保持部12にチップ群1を仮着された状態とし、通常はワーク保持材10の端部をリングフレーム2で固定する。
剤層12Aが設けられてなる。ワーク保持材10の端部は、粘着剤層12A上周縁部においてリングフレーム2によって固定され、ワーク保持部12にはチップ群1が仮着されている。
ワーク保持部12にチップ群1が仮着されている状態を実現する手段は特に限定はされない。結果として図1〜図7に示す状態が実現されれば、如何なる経路を経てもよい。
また、個片化したチップ群を、ワーク保持部に転写することで、ワーク保持部に個片化されたチップ群が仮着された状態とすることもできる。
ステルスダイシング法は、ウエハの内部にのみ焦点を合わせてレーザーを照射し、焦点部分を改質させた後この軌跡をストレスにより割断させることによりチップ化する方法である。ステルスダイシング法では、半導体ウエハ内部に、半導体ウエハの各回路を区画する切断予定ラインに沿って脆弱部(切断起点)を形成する。この状態では、各チップ群が脆弱部を介して連接しており、全体としてウエハ形状を維持している。脆弱部の形成は、切断予定ラインに沿って半導体ウエハ内部に焦点を合わせてレーザー光を照射することで行われる。レーザー光の照射により、ウエハ内部が局所的に加熱され結晶構造の変化などにより改質される。改質された部分は、周辺の部位と比べ脆弱である。したがって、半導体ウエハにストレスを加えると、この脆弱部を起点としてウエハの上下方向に亀裂が成長し、ウエハをチップ毎に分割できる。
また、ハーフカット法では、半導体回路が形成されたウエハ表面またはその裏面からそのウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成する。これにより切断起点として橋部5を有するワーク4が得られる。図8には、ワーク保持材10上でハーフカット法によりウエハ表面に溝を形成した状態を示す。この状態では、各チップ群が橋部5を介して連接しており、全体としてウエハ形状を維持している。橋部5は、周辺の部位と比べ厚みが薄く、潜在的に脆弱である。したがって、半導体ウエハにストレスを加えると、この橋部5で割断し、ウエハをチップ毎に分割できる。
ダイボンド材(粘着剤層12A)がチップ3と同形状に個片化された状態を図9に示す。
エキスパンド工程では、チップ群1(または切断起点が形成されたワーク4)がワーク保持部に仮着された状態で、ワーク保持材10のエキスパンドを行い、チップ間隔を拡張する。エキスパンドは、図10に示したように、リングフレーム2の内径よりも小径の筒状治具6を基材下面に当て、リングフレームを下方に移動させることで行われる。この結果、伸長可能な基材11が伸び、この上に保持されているチップ間隔が拡張する。また、切断起点が形成されたワークの場合には、ワーク保持材10が伸び始めると同時に、ワークの個片化が行われる。
チップ3のボンディング面に固着されているダイボンド材は、その変形(伸び)が拘束されるので、この部分ではエキスパンドによる割断は起こらない。一方、チップ間(すなわち切断ライン)にあるダイボンド材は、変形が拘束されることがない。このため、チッ
プ間の位置ではチップに面する位置よりも応力が集中しダイボンド材が破断する。この結果、チップ3と略同形状にダイボンド材が割断し、チップ3とダイボンド材との積層体が互いに所定の間隔で整列した状態が達成される。
ここで、収縮部13を収縮させることで、ワーク保持部よりも外部に配置されている収縮部の収縮によって、ワーク保持材の中心部から周縁方向に向けて引伸応力が発生する。この結果、図12に示すように、収縮部の収縮力が伸長可能な基材11に伝播し、基材11が周縁方向に引かれるため、たるみが解消される。
粘着剤層12Aを再剥離性粘着剤で形成した場合には、ワーク保持材10上にチップ群1が仮着された状態で、ワーク保持材をカセットから取り出し、粘着剤層からチップをピックアップし、常法にしたがってダイボンド等を行う。特に粘着剤層をエネルギー線硬化型粘着剤により形成した場合には、ピックアップに先立ち、粘着剤層にエネルギー線照射し粘着力を低下ないし消失させることで、チップのピックアップを容易に行えるようになる。
(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。
(実施例1)
サイズ6インチの未研磨ウエハの片面側から、10mmピッチ×10mmピッチで深さ90μmの溝を削成し、溝の削成面を表面保護テープで保護した。次いで、ウエハの他面(溝を削成していない面)を厚み70μmまで研削し、溝の底部を除去し、ウエハを個片化した(先ダイシング)。
(1)粘着剤層12A(粘接着剤=ダイボンド材)
アクリルポリマー〔アクリル酸ブチル55重量部とアクリル酸メチル10重量部とメタクリル酸グリシジル20重量部とアクリル酸2−ヒドロキシエチル15重量部とを共重合してなる重量平均分子量800,000の共重合体〕10重量部を有機溶媒(トルエン、酢酸エチル)に溶解した溶液(固形濃度が35%)と、エポキシ樹脂〔液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)社製、エピコート828、エポキシ当量:180〜200)22重量部と、固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)社製、エピコート1055、エポキシ当量:800〜900)を有機溶媒(メチルエチルケトン(MEK))に溶解した溶液(固形濃度が60%)の固形分比44重量部相当と、o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬(株)社製、EOCN−104S、エポキシ当量:210〜230)をMEKに溶解した溶液(固形濃度が70%)
とをMEKで固形濃度を70%に調整した溶液の固形分比80重量部相当〕と、熱活性型潜在性硬化剤(ジシアンジアミド)をMEKに溶解した溶液(固形分濃度が30%)の固形分比1重量部相当と、2-フェニル-4,5- ヒドロキシメチルイミダゾールをMEKに溶解した溶液(固形分濃度が30%)の固形分比1重量部相当と、エネルギー線重合性化合物〔ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート〕10重量部と、ベンゾフェノン系光重合開始剤(チバスペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア184)をトルエンに溶解した溶液(固形分濃度が30%)の固形分比0.3重量部相当と、イソシアネート系架橋剤〔日本ポリウレタン工業(株)製、コロネートL〕をトルエンで固形濃度30%に調整し、固形分比0.3重量部相当とを混合し、MEKにより固形分濃度を50%に調整して、粘接着剤組成物を作製した。
(2)粘接着剤層と基材11との積層
上述のように作製した粘接着剤組成物を、厚さ38μmの剥離フィルム(リンテック社
製、SP-PET3811)上に乾燥後の厚さが10μmとなるように塗布し、100℃で1分間乾
燥した。次いで、伸長可能なエチレン−メタクリル酸共重合フィルム(エチレンとメタクリル酸の重量比は91:9、厚さ100μm、23℃におけるヤング率が215MPa)
を上記剥離フィルム上の粘接着剤層に貼合し、積層した。
(3)リングフレーム固定用の粘着剤層15用の組成物
アクリル系粘着剤〔n−ブチルアクリレート90重量部とアクリル酸10重量部との共
重合体のトルエン、酢酸エチル混合溶液(固形濃度が35%)〕の固形分比35重量部相当と、イソシアナート系架橋剤〔日本ポリウレタン工業(株)製、コロネートL〕をトルエンで固形濃度30%に調整し、固形分比2重量部相当とを混合して、リングフレーム固定用の粘着剤組成物とした。
(4)粘着剤層15付き収縮性フィルム13の製造
上記で作成した粘着剤組成物を、剥離フィルム(SP-PET3811)上に乾燥後の厚さが10μmとなるように塗布し、100℃で1分間乾燥した。次いで、収縮性ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ40μm、120℃における収縮率が50%)を、該剥離フィルムの粘着剤層に貼合し、粘着剤層を有する収縮性フィルムを得た。この積層された粘着剤を有する収縮フィルムを円形に型抜き加工し、160mmの内径の空孔を有しリングフレーム固定用粘着剤層を有する収縮性フィルムを得た。
(5)ワーク保持材10の作製
上記で得られた粘接着剤層を有する伸長可能なフィルム側の剥離フィルムを剥がしながら、伸長可能なフィルムの粘接着剤層側を、上記で製造した粘着剤層を有する収縮性フィルムの粘着剤層のない側に貼り合せて、空孔と同心円になるように210mm径の円形に型抜きして、図2に示す構成のワーク保持材を得た。
「チップ間隔」
熱処理した後のリングフレームに固定されたワーク保持材を、室温下で30分間空冷した後、リングフレームごとコピー機により複写する。この複写画像より熱処理後における各チップの間隔(ウエハのオリエンテーションフラットに対して:平行=X、垂直=Y)を光学顕微鏡を用い測定し、X方向およびY方向それぞれ10個の平均値をチップ間隔とした。
「チップ整列性」
「チップ間隔」の測定で得られたデータを用い、以下の式によりチップ整列性を評価した。
数値が小さいほど、良好な整列性を示す。
「たるみの大きさ」
熱処理した後のリングフレームに固定されたワーク保持材を、室温下で30分間空冷した後、ワーク保持材が貼付された側を下にしてリングフレームの外周部のみを支持してリングフレームを水平に保ち、ワーク保持材をたるませた状態とした。リングフレームの中心に沿ってワーク保持材の上方から、ワーク保持材に向けて細棒を垂直に下降させ、ワーク保持材のたるみが解消する程度に接触展張させた。ここで、リングフレームの下面により定義される水平面を基準面とし、細棒の先端と基準面との距離を測定し、これをたるみの大きさとした。
(実施例2)
次の(1)〜(5)のようにして、再剥離型粘着剤層をワーク保持部とするダイシング機能を有するワーク保持材を製造した。ワーク保持材のワーク保持部にウエハ(厚さ350μm、サイズ6インチ)を貼着し、ワーク保持材の外周部をリングフレームで固定した。
(1)粘着剤層12A(粘着剤)
アクリル系粘着剤〔n−ブチルアクリレート85重量部と2−ヒドロキシエチルアクレ
ート15重量部との共重合体のトルエン、酢酸エチル混合溶液(固形濃度が35%)〕の固形分比35重量部相当と、イソシアナート系架橋剤〔日本ポリウレタン工業(株)製、コロネートL〕をトルエンで固形濃度30%に調整し、固形分比2重量部相当を加え、粘着剤組成物を得た。
(2)粘着剤層と基材11との積層
上述のように作製した粘着剤組成物を、厚さ38μmの剥離フィルム(SP-PET3811)上に乾燥後の厚さが10μmとなるように塗布し、100℃で1分間乾燥した。次いで、伸長可能なエチレン−メタクリル酸共重合フィルム(エチレンとメタクリル酸の重量比は91:9、厚さ100μm、23℃におけるヤング率が215MPa)を上記剥離フィルム上の粘着剤層に貼合し、積層した。
(3)リングフレーム固定用の粘着剤層15用の組成物
実施例1と同様の操作を行い、リングフレーム固定用の粘着剤組成物を得た。
(4)粘着剤層15付き収縮性フィルム13の製造
実施例1と同様の操作を行い、リングフレーム固定用の粘着剤と収縮性フィルムとの積層後、円形に型抜き加工し、160mmの内径の空孔を有しリングフレーム固定用粘着剤層を有する収縮性フィルムを得た。
(5)ワーク保持材10の作製
実施例1と同様の操作を行い、上記で得られた再剥離型粘着剤層を有する伸長可能なフィルムの粘着剤層側を、上記で製造した粘着剤層を有する収縮性フィルムの粘着剤層のない側に貼り合せて、空孔と同心円になるように210mm径の円形に型抜きして、図2に示す構成のワーク保持材を得た。
結果を表1に示す。
(比較例)
ワーク保持材として、収縮部を持たないダイシングテープ(リンテック(株)製、Adwill D-650、紫外線硬化タイプ、サイズ210mm径)を用いた。ダイシングテープ中央にウエハ(厚さ350μ、サイズ6インチ)を貼着し、ダイシングテープの外周部をリングフレームで固定した。続いて、ダイシングブレードを用いウエハをチップサイズ10mm×10mmにダイシングし、さらにエキスパンド装置によりエキスパンド(10mm落し)を行って、個片化されたチップの間隔を広げた。
テープのたるみを減少させた。
2…リングフレーム
3…チップ
4…切断起点を形成したワーク
5…橋部
6…筒状治具
10…ワーク保持材
11…基材
12…ワーク保持部
12A…粘着剤層
13…収縮部
14…接着剤層
15…粘着剤層
Claims (8)
- 伸長可能な基材と、その片面中央部においてワークを一時的に保持する機能を有するワーク保持部と、ワーク保持部よりも外部に配置された収縮部とを有するワーク保持材のワーク保持部に個片化されたチップ群が仮着された状態にする工程、
ワーク保持材をエキスパンドしチップ間の間隔を離間する工程、
収縮部を収縮させ、収縮部とワーク保持部との間のたるみを解消する工程、および
チップが仮着された状態でワーク保持材をカセットに収納する工程を含むチップ体の製造方法。 - ワーク保持部にワークを仮着し、該ワークを個片化することで、ワーク保持部に個片化されたチップ群が仮着された状態にすることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- ワーク保持部が、基材上に剥離可能に積層されたダイボンド材からなり、ワークを個片化する工程において、該ダイボンド材もチップと略同形状に個片化され、かつワーク保持材をカセットに収納する工程後、ダイボンド材がチップに同伴された状態でチップをピックアップする工程およびピックアップされたチップをダイボンド材を介してダイボンドする工程を含む請求項2に記載の製造方法。
- 個片化したチップ群を、ワーク保持部に転写することで、ワーク保持部に個片化されたチップ群が仮着された状態にすることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- ワーク保持部が、基材上に剥離可能に積層されたダイボンド材からなり、ワーク保持材をエキスパンドする工程において、該ダイボンド材もチップと略同形状に個片化され、かつワーク保持材をカセットに収納する工程後、ダイボンド材がチップに同伴された状態でチップをピックアップする工程およびピックアップされたチップをダイボンド材を介してダイボンドする工程を含む請求項4に記載の製造方法。
- ダイボンド材が、エネルギー線照射により粘着力が低減し、熱硬化により接着力を発現する粘接着剤からなり、ピックアップ工程に先立ちダイボンド材にエネルギー線照射を行い、ダイボンド工程においてダイボンド材の熱硬化を行う請求項3または5に記載の製造方法。
- ワーク保持部が、ワークに対して再剥離性を示す粘着剤からなり、かつワーク保持材をカセットに収納する工程後、チップをピックアップする工程を含む請求項1、2および4の何れかに記載の製造方法。
- 粘着剤が、エネルギー線照射により粘着力が低減する粘着剤からなり、ピックアップ工程に先立ち粘着剤にエネルギー線照射を行う請求項7に記載の製造方法。
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