JP2009177033A - 回路素子形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の裏面を研削して薄板化する際に、半導体ウェーハの回路（素子）形成面を保護するサポートプレートを貼り付けた接着剤を溶剤で溶かしても、ダイシングテープの粘着剤のチップへの付着による汚染のない回路素子形成方法を提供する
【解決手段】回路を形成した基板の表面に剛性を有するサポートプレートを接着剤にて貼り付け、この状態で基板の裏面を研削して薄板化し、次いで薄板化した基板の裏面に貫通電極を形成し、この後、ダイシングして個々の素子に小片化し、小片化した素子の貫通電極側にダイシングテープを貼り合わせ、前記ダイシングテープをＵＶ照射し、次いで前記サポートプレートの厚み方向に形成された多数の貫通穴に供給した溶剤をサポートプレートと基板との間の前記接着剤に接触させて該接着剤を溶かし、サポートプレートを基板から剥離する回路素子形成方法。
【選択図】図１−２
【解決手段】回路を形成した基板の表面に剛性を有するサポートプレートを接着剤にて貼り付け、この状態で基板の裏面を研削して薄板化し、次いで薄板化した基板の裏面に貫通電極を形成し、この後、ダイシングして個々の素子に小片化し、小片化した素子の貫通電極側にダイシングテープを貼り合わせ、前記ダイシングテープをＵＶ照射し、次いで前記サポートプレートの厚み方向に形成された多数の貫通穴に供給した溶剤をサポートプレートと基板との間の前記接着剤に接触させて該接着剤を溶かし、サポートプレートを基板から剥離する回路素子形成方法。
【選択図】図１−２
Description
本発明は、多層回路素子（パッケージ）の各層を構成する回路素子（チップ）の形成方法に関する。
図２は従来のパッケージの断面図である。このパッケージはベース２１上に３段のチップ２２を上段のチップ２２ほどその面積が小さくなるものを選定して積み重ね、食み出た部分を利用してチップ２２の回路とベースの回路とをワイヤーボンディング２３で接続している。
また、図２に示した構造では上段のチップ２２の面積が小さくなって実装効率が落ちるので、図３に示すように、チップ２２間にチップ２２よりも小面積のスペーサ２４を介在させて隙間を形成し、この隙間を利用してワイヤーボンディング２３で接続することも行われている。
また、図２に示した構造では上段のチップ２２の面積が小さくなって実装効率が落ちるので、図３に示すように、チップ２２間にチップ２２よりも小面積のスペーサ２４を介在させて隙間を形成し、この隙間を利用してワイヤーボンディング２３で接続することも行われている。
しかし、上述したパッケージではワイヤーボンディングにおける伝送速度が遅く、高速且つ大容量の伝送が必要なデバイスでは大きな問題となっている。そこで、図４に示す構造のパッケージが提案されている。このパッケージはチップ２２に貫通電極２５を形成してワイヤーボンディングを廃止している。
一方、上記のようなチップの製造法としては特許文献１に開示される図５−１〜５−２の断面図による説明図で示される方法が知られている。
（１）半導体ウェーハ１の回路形成面（Ａ面）にサポートプレート２を接着剤３にて貼り付ける（図５−１（ａ））。図中４はサポートプレートの厚み方向に形成され貫通穴である。なお、以下で、図面に基づく説明において、符号がそれ以前の図面の説明においてなされたものと同じ意味を表す場合には、その符号の説明について省略する場合がある。
（２）反転して半導体ウェーハ１の裏面（Ｂ面）をグラインダー６で研削して薄板化する（図５−２（ｂ））。図中５はＢＧ装置のチャックテーブルである。
（３）半導体ウェーハ１の裏面に貫通電極７を形成する（図５−１（ｃ））。
（４）ダイシングテープ９に貼着する（図５−１（ｄ））。図中、１０は金属フレームである。
（５）溶剤供給プレート１２を被せ、サポートプレート２の多孔より溶剤を接着剤３に流れ込み、接着剤を溶かす（図５−１（ｅ））。図中、１３はＯリング、１４は溶剤供給管、１５は溶剤排出管である。
（６）ウェーハ上を洗浄して溶剤及び接着剤を洗い流した後、ダイシングブレード８にてウェーハを小片化する（図５−２（ｆ））。なお、ダイシングブレード８は理解を容易にするため斜視図により示している。
（７）ダイシングテープ９の基材フィルム側から矢印方向にＵＶ照射を行い、ダイシングテープ９の粘着力を落とす（図５−２（ｇ））。
（８）ダイボンダー装置により、ダイシングテープ９の背面より突上ピン１６にてチップ１８を突上げ、コレット１７によってチップ１８を吸着し、チップ１８を採集もしくはリードフレームへの装着を行う（図５−２（ｈ））。
（１）半導体ウェーハ１の回路形成面（Ａ面）にサポートプレート２を接着剤３にて貼り付ける（図５−１（ａ））。図中４はサポートプレートの厚み方向に形成され貫通穴である。なお、以下で、図面に基づく説明において、符号がそれ以前の図面の説明においてなされたものと同じ意味を表す場合には、その符号の説明について省略する場合がある。
（２）反転して半導体ウェーハ１の裏面（Ｂ面）をグラインダー６で研削して薄板化する（図５−２（ｂ））。図中５はＢＧ装置のチャックテーブルである。
（３）半導体ウェーハ１の裏面に貫通電極７を形成する（図５−１（ｃ））。
（４）ダイシングテープ９に貼着する（図５−１（ｄ））。図中、１０は金属フレームである。
（５）溶剤供給プレート１２を被せ、サポートプレート２の多孔より溶剤を接着剤３に流れ込み、接着剤を溶かす（図５−１（ｅ））。図中、１３はＯリング、１４は溶剤供給管、１５は溶剤排出管である。
（６）ウェーハ上を洗浄して溶剤及び接着剤を洗い流した後、ダイシングブレード８にてウェーハを小片化する（図５−２（ｆ））。なお、ダイシングブレード８は理解を容易にするため斜視図により示している。
（７）ダイシングテープ９の基材フィルム側から矢印方向にＵＶ照射を行い、ダイシングテープ９の粘着力を落とす（図５−２（ｇ））。
（８）ダイボンダー装置により、ダイシングテープ９の背面より突上ピン１６にてチップ１８を突上げ、コレット１７によってチップ１８を吸着し、チップ１８を採集もしくはリードフレームへの装着を行う（図５−２（ｈ））。
貫通電極７は基材１の表面からの高さが１０μｍ〜３０μｍの突起部分を有するため、図５−２（ｆ）のように、貫通電極７の頂上部分のみがダイシングテープ９に着き、不安定な固定となる。この状態でダイシングを行うと図６の断面図のように、小片化してチップ１８となったとき、固定しきれずにチップ１８が矢印で示すように飛んでしまうことがある（一般的にダイフライと呼ぶ）。ダイフライが起こると、チップ１８の歩留まりが下がるのみならず、ダイシングブレード８に接触した場合、ブレードの刃の部分を破損し、工程そのものをストップすることとなる。
これを回避すべく、以下の工程が考案された。
（１）半導体ウェーハ１の回路形成面（Ａ面）にサポートプレート２を接着剤３にて貼り付ける（図７−１（ａ））。
（２）反転して半導体ウェーハ１の裏面（Ｂ面）をグラインダー６で研削して薄板化する（図７−１（ｂ））。
（３）半導体ウェーハ１の裏面に貫通電極７を形成する（図７−１（ｃ））。
（４）ウェーハサポートプレート２の露出部分にダイシングテープ９を貼着し、ダイシングを行い、小片化してチップ１８にする（図７−１（ｄ））。
（５）ダイシングテープ９から剥がし、小片化した貫通電極７側から新たなダイシングテープ１１を貼着する（図７−１（ｅ））。
（６）溶剤供給プレート１２を被せ、サポートプレート２の多孔より溶剤を接着剤に流し込み、接着剤を溶かす（図７−２（ｆ））。
（７）ウェーハ１上を洗浄して溶剤及び接着剤を洗い流す（図７−２（ｇ））。
（８）ＵＶ照射を行い、ダイシングテープ１１の粘着力を落とす（図７−２（ｈ））。
（９）ダイボンダー装置により、ダイシングテープ１１の背面より突上ピン１６にてチップ１８を突上げ、コレット１７によってチップ１８を吸着し、チップ１８を採集もしくはリードフレームへの装着を行う（図７−２（ｉ））。
上記、（４）の工程、つまりダイシング工程をウェーハサポートプレート２上で行うことにより、貫通電極７とダイシングテープ９が直接接することがなくなり、チップ１８を安定して保持できるため、ダイシング時のダイフライを回避することができる。
特開２００６−１９６７０５号公報
（１）半導体ウェーハ１の回路形成面（Ａ面）にサポートプレート２を接着剤３にて貼り付ける（図７−１（ａ））。
（２）反転して半導体ウェーハ１の裏面（Ｂ面）をグラインダー６で研削して薄板化する（図７−１（ｂ））。
（３）半導体ウェーハ１の裏面に貫通電極７を形成する（図７−１（ｃ））。
（４）ウェーハサポートプレート２の露出部分にダイシングテープ９を貼着し、ダイシングを行い、小片化してチップ１８にする（図７−１（ｄ））。
（５）ダイシングテープ９から剥がし、小片化した貫通電極７側から新たなダイシングテープ１１を貼着する（図７−１（ｅ））。
（６）溶剤供給プレート１２を被せ、サポートプレート２の多孔より溶剤を接着剤に流し込み、接着剤を溶かす（図７−２（ｆ））。
（７）ウェーハ１上を洗浄して溶剤及び接着剤を洗い流す（図７−２（ｇ））。
（８）ＵＶ照射を行い、ダイシングテープ１１の粘着力を落とす（図７−２（ｈ））。
（９）ダイボンダー装置により、ダイシングテープ１１の背面より突上ピン１６にてチップ１８を突上げ、コレット１７によってチップ１８を吸着し、チップ１８を採集もしくはリードフレームへの装着を行う（図７−２（ｉ））。
上記、（４）の工程、つまりダイシング工程をウェーハサポートプレート２上で行うことにより、貫通電極７とダイシングテープ９が直接接することがなくなり、チップ１８を安定して保持できるため、ダイシング時のダイフライを回避することができる。
しかしながら、図７−２（ｆ）に示すように小片化した後、溶剤を流し込むため、チップ間のカットラインから溶剤が浸入し、ダイシングテープに至る。接着剤を溶かしうる溶剤であるため、ダイシングテープの粘着剤をも侵食し、溶けた粘着剤のチップへの付着による汚染、さらには基材フィルムをも侵し、基材フィルムが皺状となり、図７−２（ｉ）のピックアップ工程にも悪影響を及ぼすことがある。
そこで本発明は、基板の裏面を研削して薄板化する際に、半導体ウェーハの回路（素子）形成面を保護するサポートプレートを貼り付けた接着剤を溶剤で溶かしても、ダイシングテープの粘着剤のチップへの付着による汚染、さらにはチップのピックアップ工程にも悪影響を及ぼさない回路素子形成方法を提供することを目的とする。
そこで本発明は、基板の裏面を研削して薄板化する際に、半導体ウェーハの回路（素子）形成面を保護するサポートプレートを貼り付けた接着剤を溶剤で溶かしても、ダイシングテープの粘着剤のチップへの付着による汚染、さらにはチップのピックアップ工程にも悪影響を及ぼさない回路素子形成方法を提供することを目的とする。
上記問題を解決すべく、以下の方法を提案する。
（１）回路を形成した基板の表面に剛性を有するサポートプレートを接着剤にて貼り付け、この状態で基板の裏面を研削して薄板化し、次いで薄板化した基板の裏面に貫通電極を形成し、この後、ダイシングして個々の素子に小片化し、小片化した素子の貫通電極側にダイシングテープを貼り合わせ、前記ダイシングテープをＵＶ照射し、次いで前記サポートプレートの厚み方向に形成された多数の貫通穴に供給した溶剤をサポートプレートと基板との間の前記接着剤に接触させて該接着剤を溶かし、サポートプレートを基板から剥離することを特徴とする回路素子形成方法。
（２）前記ダイシングテープとして、ポリマーの側鎖または主鎖が、放射線重合性官能基を有する多官能性モノマーまたはオリゴマーと結合されてなり、該放射線重合性官能基が炭素−炭素二重結合を２個以上有する粘着剤から形成された粘着剤層を有するテープを用いることを特徴とする（１）項に記載の回路素子形成方法。
（１）回路を形成した基板の表面に剛性を有するサポートプレートを接着剤にて貼り付け、この状態で基板の裏面を研削して薄板化し、次いで薄板化した基板の裏面に貫通電極を形成し、この後、ダイシングして個々の素子に小片化し、小片化した素子の貫通電極側にダイシングテープを貼り合わせ、前記ダイシングテープをＵＶ照射し、次いで前記サポートプレートの厚み方向に形成された多数の貫通穴に供給した溶剤をサポートプレートと基板との間の前記接着剤に接触させて該接着剤を溶かし、サポートプレートを基板から剥離することを特徴とする回路素子形成方法。
（２）前記ダイシングテープとして、ポリマーの側鎖または主鎖が、放射線重合性官能基を有する多官能性モノマーまたはオリゴマーと結合されてなり、該放射線重合性官能基が炭素−炭素二重結合を２個以上有する粘着剤から形成された粘着剤層を有するテープを用いることを特徴とする（１）項に記載の回路素子形成方法。
ＵＶ照射することにより、ダイシングテープの粘着剤内の分子間に、光架橋反応による強固な化学結合が形成される。そのため、耐溶剤性が向上し、サポートプレートの多数の貫通穴より溶剤を接着剤に流し込み、接着剤を溶かす工程を経ても、ダイシングテープの粘着剤は溶剤に対して、溶けづらくなる。
さらに、用いるダイシングテープにおいて、光活性官能基を有するアクリル系高分子量体、熱架橋剤及び光重合開始剤とからなる光感応性粘着剤を塗布してなる光感応性粘着テープを用いると溶剤に対する耐性もよりアップする。
さらに、用いるダイシングテープにおいて、光活性官能基を有するアクリル系高分子量体、熱架橋剤及び光重合開始剤とからなる光感応性粘着剤を塗布してなる光感応性粘着テープを用いると溶剤に対する耐性もよりアップする。
本発明の方法を以下に記載する。
図１−１〜２は、本発明の回路素子形成方法の好ましい実施態様の工程を断面図により説明する説明図である。なお、以下で、図面に基づく説明において、符号がそれ以前の図面の説明においてなされたものと同じ意味を表す場合には、その符号の説明について省略する場合がある。
（１）半導体ウェーハ（基板）１の回路形成面（Ａ面）に剛性を有するサポートプレート２を接着剤３にて貼り付け（図１−１（ａ））。サポートプレート２には多数の貫通穴４が厚み方向に形成されている。
（２）反転して半導体ウェーハ（基板）１の裏面（Ｂ面）をグラインダー６で研削して薄板化する（図１−１（ｂ））。基板１の裏面を研削する際には、バックグラインド（ＢＣ）装置のチャックテーブル５上にサポートプレート２の表面を接するように載せ、ＢＣ装置の砥石（グラインダー）６を矢印で示すように回転させながら移動させて研削する。
（３）薄板化した半導体ウェーハ１の裏面に突起した貫通電極７を形成する（図１−１（ｃ））。貫通電極７は、例えば、特開２００６−１９６７０５号公報記載の方法に基づき形成することができる。
（４）ブレード８にてダイシングを行い、半導体ウェーハ１を小片化してチップ（回路素子）１８にする（図１−１（ｄ））。なお、ダイシングブレード８は理解を容易にするため斜視図により示している。サポートプレート２の露出面にはダイシングテープ９が貼り合わせ、ダイシングテープ９の端部は金属フレーム１０に張り合わされている。
（５）ダイシングテープ９から一体化した半導体ウェーハ１とサポートプレート２を剥がし、小片化したチップの貫通電極７側から新たなダイシングテープ１１を貼着する。（図１−１（ｅ））
（６）ダイシングテープ１１側からＵＶ照射を行い、ダイシングテープ１１の粘着力を落とす（図１−２（ｆ））。照射するＵＶ（紫外線）の強度、時間は、ダイシングテープ１１の粘着剤層が硬化して、十分に粘着力が低下するものであれば良い。
（７）溶剤供給プレート１２を被せ、サポートプレート２の多数の貫通穴４に溶剤を供給して接着剤３に流し込み、接着剤３を溶かす（図１−２（ｇ））。溶剤供給プレート１２の下面にＯリング１３を設けている。溶剤供給プレート１２には溶剤供給管１４及び溶剤排出管１５が接続されている。図に示すように、サポートプレート２の上面にＯリング１３を介して溶剤供給プレート１２を重ね、次いでサポートプレート２、Ｏリング１３及び溶剤供給プレート１２で囲まれる空間に溶剤供給管１４から溶剤を供給し、サポートプレート２に形成した貫通孔４を介して接着剤３を溶解する。
（８）溶剤供給管１４から剥離液を供給し、ウェーハ上を洗浄して溶剤及び接着剤を洗い流す。次いで、溶剤供給プレート１２を取り外し、次いでサポートプレート２をウェーハ（チップ）から剥離する（図１−２（ｈ））。
（９）ダイボンダー装置により、ダイシングテープ背面より突上ピン１６にてチップ１８を突上げ、コレット１７によってチップ１８を空気吸引して吸着し、チップを採集もしくはリードフレームへの装着を行う（図１−２（ｉ））。
図１−１〜２は、本発明の回路素子形成方法の好ましい実施態様の工程を断面図により説明する説明図である。なお、以下で、図面に基づく説明において、符号がそれ以前の図面の説明においてなされたものと同じ意味を表す場合には、その符号の説明について省略する場合がある。
（１）半導体ウェーハ（基板）１の回路形成面（Ａ面）に剛性を有するサポートプレート２を接着剤３にて貼り付け（図１−１（ａ））。サポートプレート２には多数の貫通穴４が厚み方向に形成されている。
（２）反転して半導体ウェーハ（基板）１の裏面（Ｂ面）をグラインダー６で研削して薄板化する（図１−１（ｂ））。基板１の裏面を研削する際には、バックグラインド（ＢＣ）装置のチャックテーブル５上にサポートプレート２の表面を接するように載せ、ＢＣ装置の砥石（グラインダー）６を矢印で示すように回転させながら移動させて研削する。
（３）薄板化した半導体ウェーハ１の裏面に突起した貫通電極７を形成する（図１−１（ｃ））。貫通電極７は、例えば、特開２００６−１９６７０５号公報記載の方法に基づき形成することができる。
（４）ブレード８にてダイシングを行い、半導体ウェーハ１を小片化してチップ（回路素子）１８にする（図１−１（ｄ））。なお、ダイシングブレード８は理解を容易にするため斜視図により示している。サポートプレート２の露出面にはダイシングテープ９が貼り合わせ、ダイシングテープ９の端部は金属フレーム１０に張り合わされている。
（５）ダイシングテープ９から一体化した半導体ウェーハ１とサポートプレート２を剥がし、小片化したチップの貫通電極７側から新たなダイシングテープ１１を貼着する。（図１−１（ｅ））
（６）ダイシングテープ１１側からＵＶ照射を行い、ダイシングテープ１１の粘着力を落とす（図１−２（ｆ））。照射するＵＶ（紫外線）の強度、時間は、ダイシングテープ１１の粘着剤層が硬化して、十分に粘着力が低下するものであれば良い。
（７）溶剤供給プレート１２を被せ、サポートプレート２の多数の貫通穴４に溶剤を供給して接着剤３に流し込み、接着剤３を溶かす（図１−２（ｇ））。溶剤供給プレート１２の下面にＯリング１３を設けている。溶剤供給プレート１２には溶剤供給管１４及び溶剤排出管１５が接続されている。図に示すように、サポートプレート２の上面にＯリング１３を介して溶剤供給プレート１２を重ね、次いでサポートプレート２、Ｏリング１３及び溶剤供給プレート１２で囲まれる空間に溶剤供給管１４から溶剤を供給し、サポートプレート２に形成した貫通孔４を介して接着剤３を溶解する。
（８）溶剤供給管１４から剥離液を供給し、ウェーハ上を洗浄して溶剤及び接着剤を洗い流す。次いで、溶剤供給プレート１２を取り外し、次いでサポートプレート２をウェーハ（チップ）から剥離する（図１−２（ｈ））。
（９）ダイボンダー装置により、ダイシングテープ背面より突上ピン１６にてチップ１８を突上げ、コレット１７によってチップ１８を空気吸引して吸着し、チップを採集もしくはリードフレームへの装着を行う（図１−２（ｉ））。
上記（６）の工程において、ＵＶ照射することにより、ダイシングテープの粘着剤に光架橋が反応し、分子間に強固な化学結合が形成される。そのため、耐溶剤性が向上し、（７）（図１−２（ｇ））の工程を経ても、ダイシングテープの粘着剤は溶剤に対して、溶けづらくなる。
さらに、用いるダイシングテープにおいて、光活性官能基を有するアクリル系高分子量体、熱架橋剤及び光重合開始剤とからなる光感応性粘着剤を塗布してなる光感応性粘着テープを用いると溶剤に対する耐性もよりアップする。
さらに、用いるダイシングテープにおいて、光活性官能基を有するアクリル系高分子量体、熱架橋剤及び光重合開始剤とからなる光感応性粘着剤を塗布してなる光感応性粘着テープを用いると溶剤に対する耐性もよりアップする。
ダイシングテープ９，１１の好ましい実施の態様について、詳細に説明する。本発明に用いられるダイシングテープは、基材フィルムの片面に、アクリル系粘着剤又はその溶液を塗布又は塗布後乾燥して得られる粘着剤層を有するものである。
基材フィルムは、半導体を加工するときの衝撃からの保護や水洗浄等に対する耐水性等が重要である。したがって、基材フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリブテンのようなポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体のようなエチレン共重合体、軟質ポリ塩化ビニル、半硬質ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、天然ゴムならびに合成ゴムなどの高分子材料が好ましい。そして、これらの単層フィルム又は複層フィルムが好ましく用いられる。基材フィルムは、可視光透過性であるものが好ましく、特に後述の粘着剤層として紫外線硬化型の材料を使用する場合には紫外線透過性であるものが好ましい。
基材フィルムの厚さは、特に制限するものではないが、好ましくは１０〜５００μｍであり、より好ましくは４０〜５００μｍ、特に好ましくは８０〜２５０μｍである。
基材フィルムは、半導体を加工するときの衝撃からの保護や水洗浄等に対する耐水性等が重要である。したがって、基材フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリブテンのようなポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体のようなエチレン共重合体、軟質ポリ塩化ビニル、半硬質ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、天然ゴムならびに合成ゴムなどの高分子材料が好ましい。そして、これらの単層フィルム又は複層フィルムが好ましく用いられる。基材フィルムは、可視光透過性であるものが好ましく、特に後述の粘着剤層として紫外線硬化型の材料を使用する場合には紫外線透過性であるものが好ましい。
基材フィルムの厚さは、特に制限するものではないが、好ましくは１０〜５００μｍであり、より好ましくは４０〜５００μｍ、特に好ましくは８０〜２５０μｍである。
ダイシングテープの粘着剤ベースポリマーとしては、従来公知のものが広く用いられ得るが、アクリル系粘着剤が好ましく、具体的には、アクリル酸エステルを主たる構成単量体単位とする単独重合体および共重合体から選ばれたアクリル系重合体その他の官能性単量体との共重合体およびこれら重合体の混合物が用いられる。たとえば、アクリル酸エステルとしては、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸２−ヒドロキシエチルなど、また上記のアクリル酸エステルをたとえばメタクリル酸エステルに代えたものなども好ましく使用できる。
上記のような粘着剤は、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、多価イソシアナート化合物、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。多価イソシアナート化合物としては、具体的にはトルイレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナートおよびこれらのアダクトタイプのもの等が用いられる。
多価エポキシ化合物としては、具体的にはエチレングリコールジグリシジルエーテル、テレフタル酸ジグリシジルエステルアクリレート等が用いられる。多価アジリジン化合物としては、具体的にはトリス−２，４，６−（１−アジリジニル）−１，３，５−トリアジン、トリス〔１−（２−メチル）−アジリジニル〕ホスフィンオキシド、ヘキサ〔１−（２−メチル）−アジリジニル〕トリホスファトリアジン等が用いられる。またキレート化合物としては、具体的にはエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）等が用いられる。
また、上記のような粘着剤層中に光重合性化合物を含ませることによって、該粘着剤層に紫外線を照射することにより、粘着力をさらに低下させても良い。このような光重合性化合物としては、たとえば特開昭６０−１９６９５６号公報および特開昭６０−２２３１３９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る。具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、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。
さらに上記の粘着剤中に、光照射用の場合には、光開始剤を混入することにより、光照射による重合硬化時間ならびに光照射量を少なくすることができる。このような光開始剤としては、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。光開始剤は、通常光重合性化合物１００質量部に対し０．１〜１０質量部の量が用いられる。このようにして形成される光架橋型粘着剤層に対し、光、好ましくは紫外線を照射することにより、初期の接着力が大きく低下し、容易に被着体から該粘着テープを剥離することができる。
また、より好ましくは、上記粘着剤はポリマーの側鎖または主鎖が、放射線重合性官能基を有する多官能性モノマーまたはオリゴマーと結合されてなり、該放射線重合性官能基が炭素−炭素二重結合を２個以上有する。主鎖となるポリマーとしては従来公知のものが広く用いられ、具体的には、アクリル酸エステルを主たる構成単量体単位とする単独重合体および共重合体から選ばれたアクリル系重合体その他の官能性単量体との共重合体およびこれら重合体の混合物が用いられる。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、メタクリル酸エステル、酢酸ビニルエステル、アクリロニトリル、ビニルエチルエーテルなどを好ましく使用できる。また上記アクリル系ポリマーは１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
上記のアクリル系ポリマーの側鎖または主鎖中に導入されて放射線重合性官能基を誘導する多官能性モノマーまたはオリゴマーとしては、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、ペンタエリスリトールジアクリレート、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ジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジ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ペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、等が用いられる。また上記多官能性モノマーまたはオリゴマーは１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
粘着剤の厚さは、特に制限するものではないが、好ましくは５〜５０μｍであり、より好ましくは１０〜４０μｍ、特に好ましくは１０〜３０μｍである。
ダイシングテープ９とダイシングテープ１１とは、粘着剤、基材フィルムの種類、厚さ等が同じであっても良いし、異なっても良い。
ダイシングテープ９とダイシングテープ１１とは、粘着剤、基材フィルムの種類、厚さ等が同じであっても良いし、異なっても良い。
また、接着剤３としては、研磨時に水を使用するので非水溶性の高分子化合物が好ましく、またＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）の貼り付けなどの高温処理工程がある場合があるため軟化点が高いことが望ましい。以上の点を考慮すると、ノボラック樹脂，エポキシ樹脂、アミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリスチレン、ポリビニルエーテル、ポリ酢酸ビニルおよびその変性物またはそれらの混合物を溶剤に溶解したものが挙げられる。中でもアクリル系樹脂材料は２００℃以上の耐熱性があり、発生するガスも少なく、クラックが発生し難いので好ましい。またノボラック樹脂もスカムがなく、耐熱性、発生ガス量及びクラックの発生についてはアクリル系樹脂材料に劣るが、軟化点が高く、接着後の剥離についても溶剤剥離が容易な点で好ましい。これに加えて成膜時のクラック防止に可塑剤を混合してもよい。
また、溶剤としては上記接着剤３を構成する物質を溶解でき、また均一にウェーハに成膜できるものが望ましく、例えばアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、メチルイソアミルケトン、２−ヘプタノンなどのケトン類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテートあるいはこれらのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテルまたはモノフェニルエーテル等の多価アルコール類およびその誘導体；ジオキサンのような環式エーテル類；および乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類を挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。特にエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテートあるいはこれらのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテルまたはモノフェニルエーテル等の多価アルコール類およびその誘導体が好ましい。また膜厚の均一性を向上させるためにこれらに活性剤を添加してもよい。
また接着剤３を取り除くための剥離液としては、上記の溶剤に加え、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどの一価アルコール類、γ−ブチロラクトンなどの環状ラクトン類、ジエチルエーテルやアニソールなどのエーテル類、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルアセトアルデヒドなどを使用してもよい。特に好ましいものは比較的溶解速度が速いメタノールが挙げられる。
上記に述べた以外の材料および実施条件等は、通常の回路素子形成方法に用いられる材料および実施条件等を適宜選択して用いることができる。
以下に実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
なお、以下の実施例では、ダイシングテープとして下記のテープＡおよびテープＢを用いた。
なお、以下の実施例では、ダイシングテープとして下記のテープＡおよびテープＢを用いた。
テープＡ
基材フィルムとして、肉厚１００μｍのエチレン−メタクリル酸共重合体（三井デュポン製、ニュクレルＮ１２０７Ｃ（商品名））を用いた。基材の表面に粘着剤の粘着性向上のためコロナ処理を施した後、粘着剤を樹脂層の表面に乾燥後１０μｍの厚さになるよう塗工した。ここで用いた粘着剤は、アクリル系粘着剤（２−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、２−ヒドロキシルエチルアクリレートからなる共重合体、重量平均分子量２０万、ガラス転移点＝−３５℃）１００質量部にポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製、商品名コロネートＬ）３質量部、光重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物としてテトラメチロールメタンテトラアクリレート１１０質量部、光重合開始剤としてα−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン１質量部を添加し、混合して得たものである。
基材フィルムとして、肉厚１００μｍのエチレン−メタクリル酸共重合体（三井デュポン製、ニュクレルＮ１２０７Ｃ（商品名））を用いた。基材の表面に粘着剤の粘着性向上のためコロナ処理を施した後、粘着剤を樹脂層の表面に乾燥後１０μｍの厚さになるよう塗工した。ここで用いた粘着剤は、アクリル系粘着剤（２−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、２−ヒドロキシルエチルアクリレートからなる共重合体、重量平均分子量２０万、ガラス転移点＝−３５℃）１００質量部にポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製、商品名コロネートＬ）３質量部、光重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物としてテトラメチロールメタンテトラアクリレート１１０質量部、光重合開始剤としてα−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン１質量部を添加し、混合して得たものである。
テープＢ
基材フィルムとして、肉厚１００μｍのエチレン−メタクリル酸共重合体（三井デュポン製、ニュクレルＮ１２０７Ｃ（商品名））を用いた。基材の表面に粘着剤の粘着性向上のためコロナ処理を施した後、粘着剤を基材フィルムの樹脂層の表面に乾燥後１０μｍの厚さになるよう塗工した。ここで用いた粘着剤は、２−エチルヘキシルアクリレート（６０ｍｏｌ％）、メチルメタクリレート（１２ｍｏｌ％）メタクリル酸（２ｍｏｌ％）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（２６ｍｏｌ％）の共重合体（重量平均分子量７５００００）１００質量部に対して、ポリイソシアネートとして日本ポリウレンタン社製：コロネートＬを５質量部加えて混合し、粘着剤組成物を調整した。
基材フィルムとして、肉厚１００μｍのエチレン−メタクリル酸共重合体（三井デュポン製、ニュクレルＮ１２０７Ｃ（商品名））を用いた。基材の表面に粘着剤の粘着性向上のためコロナ処理を施した後、粘着剤を基材フィルムの樹脂層の表面に乾燥後１０μｍの厚さになるよう塗工した。ここで用いた粘着剤は、２−エチルヘキシルアクリレート（６０ｍｏｌ％）、メチルメタクリレート（１２ｍｏｌ％）メタクリル酸（２ｍｏｌ％）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（２６ｍｏｌ％）の共重合体（重量平均分子量７５００００）１００質量部に対して、ポリイソシアネートとして日本ポリウレンタン社製：コロネートＬを５質量部加えて混合し、粘着剤組成物を調整した。
実施例１
図１−１〜１−２に示される工程に基づき、以下のように回路素子を形成した。
６インチウェーハの回路形成面（Ａ面）に剛性を有し厚み方向に貫通した平均口径０．５ｍｍ貫通穴が約０．７ｍｍピッチで形成したガラス製のサポートプレートをノボラック樹脂からなる接着剤（厚さ３０ｕｍ）にて貼り付けた。
次に、サポートプレートと一体化したウェーハを反転して半導体ウェーハの裏面（Ｂ面）をグラインダーで研削して、５０μｍ肉厚まで薄板化した。
次いで、ウェーハ裏面に四角柱の貫通電極（高さ３０μｍ、２０μｍ四角）を形成し、貫通電極の突起部に金メッキ等を施すことにより、ピッチ５０μｍでウェーハ裏面に作製した。
その後、ダイシングを行い、小片化して８ｍｍ四角のチップにした。
次に、テープＡをサポートプレートと一体化したウェーハ（チップ）から剥がし、小片化した貫通電極側から新たなテープＡを貼着した。
次に、窒素パージ、照度１２０ｍＷ／ｓ、照射量２００ｍＪ／ｃｍ２の条件でＵＶ照射を行い、ダイシングテープの粘着力を落とした。
その後、溶剤供給プレートを被せ、サポートプレートの多孔にエチレングリコールモノアセテートからなる溶剤を供給して接着剤に流し込み、接着剤を溶した。
次いで、ウェーハ上をメタノールで洗浄して溶剤及び接着剤を洗い流した。その後、溶剤供給プレートを取り外し、次いでサポートプレートをウェーハ（チップ）から剥離した。
最後に、ダイボンダー装置により、ダイシングテープ背面より突上ピンにてチップを突上げ、コレットによってチップを吸着し、チップを採集した。
図１−１〜１−２に示される工程に基づき、以下のように回路素子を形成した。
６インチウェーハの回路形成面（Ａ面）に剛性を有し厚み方向に貫通した平均口径０．５ｍｍ貫通穴が約０．７ｍｍピッチで形成したガラス製のサポートプレートをノボラック樹脂からなる接着剤（厚さ３０ｕｍ）にて貼り付けた。
次に、サポートプレートと一体化したウェーハを反転して半導体ウェーハの裏面（Ｂ面）をグラインダーで研削して、５０μｍ肉厚まで薄板化した。
次いで、ウェーハ裏面に四角柱の貫通電極（高さ３０μｍ、２０μｍ四角）を形成し、貫通電極の突起部に金メッキ等を施すことにより、ピッチ５０μｍでウェーハ裏面に作製した。
その後、ダイシングを行い、小片化して８ｍｍ四角のチップにした。
次に、テープＡをサポートプレートと一体化したウェーハ（チップ）から剥がし、小片化した貫通電極側から新たなテープＡを貼着した。
次に、窒素パージ、照度１２０ｍＷ／ｓ、照射量２００ｍＪ／ｃｍ２の条件でＵＶ照射を行い、ダイシングテープの粘着力を落とした。
その後、溶剤供給プレートを被せ、サポートプレートの多孔にエチレングリコールモノアセテートからなる溶剤を供給して接着剤に流し込み、接着剤を溶した。
次いで、ウェーハ上をメタノールで洗浄して溶剤及び接着剤を洗い流した。その後、溶剤供給プレートを取り外し、次いでサポートプレートをウェーハ（チップ）から剥離した。
最後に、ダイボンダー装置により、ダイシングテープ背面より突上ピンにてチップを突上げ、コレットによってチップを吸着し、チップを採集した。
実施例２
ダイシングテープをテープＡに代えてテープＢを用いた以外は実施例１と同様にして、回路素子を形成し、チップを採集した。
ダイシングテープをテープＡに代えてテープＢを用いた以外は実施例１と同様にして、回路素子を形成し、チップを採集した。
比較例１
実施例１と同様にして、半導体ウェーハの回路形成面（Ａ面）にサポートプレートを接着剤にて貼り付けから小片化した貫通電極側から新たなテープＡの貼着を行った。
その後、溶剤供給プレートを被せ、サポートプレートの多孔にエチレングリコールモノアセテートからなる溶剤供給して接着剤に流し込み、接着剤を溶した。
次いで、ウェーハ上をメタノールで洗浄して溶剤及び接着剤を洗い流した。その後、溶剤供給プレートを取り外し、次いでサポートプレートをウェーハ（チップ）から剥離した。
次に、窒素パージ、照度１２０ｍＷ／ｓ、照射量２００ｍＪ／ｃｍ２の条件でＵＶ照射を行い、ダイシングテープの粘着力を落とした。
最後に、ダイボンダー装置により、ダイシングテープ背面より突上ピンにてチップを突上げ、コレットによってチップを吸着し、チップを採集した。
実施例１と同様にして、半導体ウェーハの回路形成面（Ａ面）にサポートプレートを接着剤にて貼り付けから小片化した貫通電極側から新たなテープＡの貼着を行った。
その後、溶剤供給プレートを被せ、サポートプレートの多孔にエチレングリコールモノアセテートからなる溶剤供給して接着剤に流し込み、接着剤を溶した。
次いで、ウェーハ上をメタノールで洗浄して溶剤及び接着剤を洗い流した。その後、溶剤供給プレートを取り外し、次いでサポートプレートをウェーハ（チップ）から剥離した。
次に、窒素パージ、照度１２０ｍＷ／ｓ、照射量２００ｍＪ／ｃｍ２の条件でＵＶ照射を行い、ダイシングテープの粘着力を落とした。
最後に、ダイボンダー装置により、ダイシングテープ背面より突上ピンにてチップを突上げ、コレットによってチップを吸着し、チップを採集した。
比較例２
ダイシングテープをテープＡに代えてテープＢを用いた以外は比較例１と同様にして、回路素子を形成し、チップを採集した。
ダイシングテープをテープＡに代えてテープＢを用いた以外は比較例１と同様にして、回路素子を形成し、チップを採集した。
試験例
実施例１〜２、比較例１〜２で得られたチップの裏面の貫通電極部分を顕微鏡（×１００）で観察し、以下の基準で糊残りを評価した。
◎：糊残り無し
○：電極表面が虹色に見え、表層に油層の膜が形成。実用上問題無し
△：粘着層が異物として存在、実用不可のケースもあり。
×：粘着層がバルクとして、付着。実用不可
結果を表１に示す。
実施例１〜２、比較例１〜２で得られたチップの裏面の貫通電極部分を顕微鏡（×１００）で観察し、以下の基準で糊残りを評価した。
◎：糊残り無し
○：電極表面が虹色に見え、表層に油層の膜が形成。実用上問題無し
△：粘着層が異物として存在、実用不可のケースもあり。
×：粘着層がバルクとして、付着。実用不可
結果を表１に示す。
表１に示すおおり比較例１および２では、粘着層が異物又はバルクとして存在していたのに対し、実施例１〜２では糊残りは実用上問題のないレベルであり、特にテープＢを用いた、実施例２では糊残りが無いものとなった。
１ 基板（半導体ウェーハ）
２ サポートプレート
３ 接着剤
４ 貫通穴
５ バックグラウンド装置のチャックテーブル
６ 砥石（グラインダー）
７ 貫通電極
８ ブレード
９ ダイシングテープ
１０ 金属フレーム
１１ ダイシングテープ
１２ 溶剤供給プレート
１３ Ｏリング
１４ 溶剤供給管
１５ 溶剤排出管
１６ 突上ピン
１７ コレット
１８ チップ
２１ ベース
２２ チップ（回路素子）
２３ ワイヤーボンディング
２４ スペーサ
２５ 貫通電極
２ サポートプレート
３ 接着剤
４ 貫通穴
５ バックグラウンド装置のチャックテーブル
６ 砥石（グラインダー）
７ 貫通電極
８ ブレード
９ ダイシングテープ
１０ 金属フレーム
１１ ダイシングテープ
１２ 溶剤供給プレート
１３ Ｏリング
１４ 溶剤供給管
１５ 溶剤排出管
１６ 突上ピン
１７ コレット
１８ チップ
２１ ベース
２２ チップ（回路素子）
２３ ワイヤーボンディング
２４ スペーサ
２５ 貫通電極
Claims (2)
- 回路を形成した基板の表面に剛性を有するサポートプレートを接着剤にて貼り付け、この状態で基板の裏面を研削して薄板化し、次いで薄板化した基板の裏面に貫通電極を形成し、この後、ダイシングして個々の素子に小片化し、小片化した素子の貫通電極側にダイシングテープを貼り合わせ、前記ダイシングテープをＵＶ照射し、次いで前記サポートプレートの厚み方向に形成された多数の貫通穴に供給した溶剤をサポートプレートと基板との間の前記接着剤に接触させて該接着剤を溶かし、サポートプレートを基板から剥離することを特徴とする回路素子形成方法。
- 前記ダイシングテープとして、ポリマーの側鎖または主鎖が、放射線重合性官能基を有する多官能性モノマーまたはオリゴマーと結合されてなり、該放射線重合性官能基が炭素−炭素二重結合を２個以上有する粘着剤から形成された粘着剤層を有するテープを用いることを特徴とする請求項１に記載の回路素子形成方法。
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