JP2010251480A - 半導体装置の製造方法及びウエハ加工用テープ - Google Patents

Abstract

【課題】ピックアップ工程を低温下で行うことにより、ウエハ加工用テープの粘着フィルムと被着体との間の剥離力を低下させて、半導体チップのピックアップ成功率を向上させることが可能な半導体装置の製造方法及びそれに用いるウエハ加工用テープを提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体ウエハ１をウエハ加工用テープ１０の接着剤層１３に貼り付ける貼り付け工程（Ｓ１０１）、半導体ウエハ１を個片化した半導体チップ２（図３）にダイシングするダイシング工程（Ｓ１０２）、ウエハ加工用テープ１０をエキスパンドするエキスパンド工程（Ｓ１０３）、低温下で半導体チップ２をウエハ加工用テープ１０からピックアップするピックアップ工程（Ｓ１０４）、及び、ピックアップした半導体チップ２をリードフレームやパッケージ基板等に接着するダイボンディング工程（Ｓ１０５）の各工程を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、個片化した半導体チップをピックアップするピックアップ工程を有する半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造に使用されるウエハ加工用テープに関する。

近年開発された新しい技術による半導体装置の製造工程では、半導体ウエハを伸縮性のあるウエハ加工用テープに貼り付けた後、半導体ウエハを半導体チップ単位にダイシングする工程、ウエハ加工用テープをエキスパンドする工程、さらにダイシングされた半導体チップをピックアップする工程、さらにダイボンディング工程が実施される。

上記半導体装置の製造工程に使用されるウエハ加工用テープとして、例えば、特許文献１に提案されているような基材フィルム上に粘着剤層が設けられたウエハ加工用テープや、粘着剤層の上にさらに接着剤層が積層された構造を有するウエハ加工用テープが提案され、既に実用化されている。以下、ウエハ加工用テープにおいて、基材フィルムと粘着剤層とからなる積層体を粘着フィルムと呼ぶ。

また、上記のピックアップ工程においても、半導体チップのピックアップ成功率を向上させる工夫が施されたさまざまな半導体装置の製造方法が提案されている。例えば、多段ブロック方式の突き上げ治具によるピックアップ方法（例えば、特許文献２）や多ピンで突き上げるピックアップ方法が提案されている。

特開平７−２９８６０号公報 特開２００７−４２９９６号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載した多段ブロック方式の突き上げ治具によるピックアップ方法や多ピンで突き上げるピックアップ方法は、半導体チップ全体を破損させないように半導体チップまたは接着剤層付き半導体チップ（以下、被着体という）の面全体を粘着フィルムから剥離させるように促す工夫をした装置を用いたピックアップ方法であり、粘着フィルムと被着体との間の剥離力が強い場合は、半導体チップを破損させてしまうという問題点があった。

また、上記特許文献１に記載した放射線照射によってウエハ加工用テープの粘着剤層の粘着力を低減させる方法では、放射線照射しても被着体をピックアップできる粘着力まで弱めることができず、粘着フィルムから被着体をピックアップできないという問題もあった。特に、１００μｍ以下の極薄の半導体ウエハにおいては、半導体ウエハ自身の強度が低く、ピックアップ工程の際に、半導体チップにクラックが入ったり、半導体チップが割れたりする等の半導体チップの破損が発生していた。

そこで、本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、ピックアップ工程を低温下で行うことにより、ウエハ加工用テープの粘着フィルムと被着体との間の剥離力を低下させて、半導体チップのピックアップ成功率を向上させることが可能な半導体装置の製造方法及びそれに用いるウエハ加工用テープを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の課題に対して鋭意検討した結果、ピックアップ工程を低温下で行なうことで、使用したウエハ加工用テープの粘着フィルムと被着体との間の剥離力が低下し、半導体チップのピックアップ成功率が向上することを見出し、更には、１００μｍ以下の極薄の半導体ウエハを使用した半導体チップも破損することなくピックアップできることを見出し、本発明を完成した。

即ち、本発明の第1の態様に係る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設けられた粘着剤層を有するウエハ加工用テープの前記粘着剤層に貼り付けられた半導体ウエハを、個片化した半導体チップに分断するダイシング工程と、前記個片化した半導体チップを、前記ウエハ加工用テープの粘着剤層からピックアップするピックアップ工程と、を備え、前記ピックアップ工程は、前記個片化した半導体チップと前記ウエハ加工用テープとを冷却状態で、前記半導体チップを前記粘着剤層からピックアップすることを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る半導体装置の製造方法は、上記の本発明の第1の態様に係る半導体装置の製造方法において、前記ピックアップ工程が、更に前記個片化した半導体チップを前記粘着剤層からピックアップする装置を冷却状態で、前記半導体チップを前記粘着剤層からピックアップすることを特徴とする。

本発明の第３の態様に係る半導体装置の製造方法は、基材フィルムと粘着剤層と接着剤層とがこの順に形成されたウエハ加工用テープの前記接着剤層に貼り付けられた半導体ウエハを、個片化した接着剤層付き半導体チップに分断するダイシング工程と、前記個片化した接着剤層付き半導体チップを、前記ウエハ加工用テープの接着剤層からピックアップするピックアップ工程と、を備え、前記ピックアップ工程は、前記個片化した接着剤層付き半導体チップと前記ウエハ加工用テープとを冷却状態で、前記半導体チップを前記接着剤層からピックアップすることを特徴とする。

本発明の第４の態様に係る半導体装置の製造方法は、上記の本発明の第３の態様に係る半導体装置の製造方法において、前記ピックアップ工程が、更に前記個片化した接着剤層付き半導体チップを前記接着剤層からピックアップする装置を冷却状態で、前記半導体チップを前記接着剤層からピックアップすることを特徴とする。

本発明の第５の態様に係る半導体装置の製造方法は、上記の本発明の第１乃至第４のいずれか１つの態様に係る半導体装置の製造方法において、冷却する温度は、１０℃以下であることを特徴とする。冷却する温度は、好ましくは０℃以下、さらに好ましくは−５℃以下であることを特徴とする。

本発明の第1の態様に係るウエハ加工用テープは、上記の本発明の第1、第２、または第５の態様に係る半導体装置の製造に使用する、基材フィルムと前記基材フィルム上に粘着剤層が設けられたウエハ加工用テープであって、前記ウエハ加工用テープと当該ウエハ加工用テープの前記粘着剤層に貼り付けられた半導体ウエハとの間の剥離力が、１０℃のとき、０．１［Ｎ／２５ｍｍ］以下であることを特徴とする。

本発明の第２の態様に係るウエハ加工用テープは、上記の本発明の第３乃至第５のいずれか１つの態様に係る半導体装置の製造に使用する、基材フィルムと粘着剤層と接着剤層とがこの順に形成されたウエハ加工用テープであって、前記粘着剤層と前記接着剤層との間の剥離力が、１０℃のとき、０．１［Ｎ／２５ｍｍ］以下であることを特徴とする。

本発明によれば、室温で行う従来のピックアップ工程に比較して、ピックアップ工程を低温下で行うことにより、ウエハ加工用テープの粘着フィルムと被着体（半導体チップ、または接着剤層付き半導体チップ）との間の剥離力を低下させ、従来の力より小さな力で容易に被着体を粘着フィルムからピックアップすることができる。従って、従来よりも更に半導体チップのピックアップ成功率を向上させることができる。また、１００μｍ以下の極薄の半導体ウエハを使用する場合であって、小さな力で半導体チップをピックアップできるので、強度が低い半導体チップを破損することなくピックアップすることができる。

本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するためのフローチャート図の一例である。 ウエハ加工用テープ上に半導体ウエハを貼り合せた図である。 ダイシング工程を説明するための図である。 エキスパンド工程を説明するための図である。 ピックアップ工程を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るウエハ加工用テープを示す断面図である。 本発明の別の実施形態に係るウエハ加工用テープを示す断面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するためのフローチャート図の一例である。尚、半導体装置の製造方法において、使用するウエハ加工用テープ１０は、基材フィルム１２ａと粘着剤層１２ｂと接着剤層１３とがこの順に積層されたウエハ加工用テープ（図６）を例に挙げて説明する。また、基材フィルム１２ａと粘着剤層１２ｂとからなる積層体を粘着フィルム１２と呼ぶ。

図１に示すように、半導体装置の製造方法は、半導体ウエハ１をウエハ加工用テープ１０の接着剤層１３に貼り付ける貼り付け工程（Ｓ１０１）、半導体ウエハ１を個片化した接着剤層付き半導体チップ（以下、単に半導体チップという。）２（図３）にダイシングするダイシング工程（Ｓ１０２）、ウエハ加工用テープ１０をエキスパンドするエキスパンド工程（Ｓ１０３）、低温下で半導体チップ２をウエハ加工用テープ１０からピックアップするピックアップ工程（Ｓ１０４）、及び、ピックアップした半導体チップ２をリードフレームやパッケージ基板等に接着するダイボンディング工程（Ｓ１０５）の各工程を備えている。

まず、図１の貼り付け工程（Ｓ１０１）について説明する。図２は、ウエハ加工用テープ１０の接着剤層１３に半導体ウエハ１を貼り付けた状態を示す図である。図２に示すように、粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂをリングフレーム２０に貼り付け、半導体ウエハ１を接着剤層１３に貼り付ける。これらの貼り付け順序に制限はなく、半導体ウエハ１を接着剤層１３に貼り付けた後に粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂをリングフレーム２０に貼り付けても良い。また、粘着フィルム１２のリングフレーム２０への貼り付けと、半導体ウエハ１の接着剤層１３への貼り付けとを、同時に行っても良い。

次に、図１のダイシング工程（Ｓ１０２）について説明する。図３は、ダイシング工程を説明するための図である。図３に示すように、ダイシングブレード２１によって半導体ウエハ１と接着剤層１３とをダイシングするため、吸着ステージ２２により、ウエハ加工用テープ１０を基材フィルム１２ａの下面側から吸着支持する。そして、ダイシングブレード２１によって、半導体ウエハ１と接着剤層１３を半導体チップ２単位に切断して個片化し、その後、基材フィルム１２ａの下面側からエネルギー線を照射する。このエネルギー線照射によって、粘着剤層１２ｂを硬化させてその粘着力を低下させる。尚、エネルギー線の照射に代えて、加熱などの外部刺激によって粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂの粘着力を低下させても良い。粘着剤層１２ｂが二層以上の粘着剤層により積層されて構成されている場合、各粘着剤層の内の一層又は全層をエネルギー線照射によって硬化させて、各粘着剤層の内の一層又は全層の粘着力を低下させても良い。

ダイシング工程に関しては、その手法に制限はなく、上記のダイシングブレード２１によるダイシングのみならず、レーザーによる方法、ステルスダイシング、ＤＢＧなど半導体ウエハ１が個片化されていればその手法は問わない。

次に、図１のエキスパンド工程（Ｓ１０３）について説明する。図４は、エキスパンド工程を説明するための図である。図４に示すように、ダイシングされた複数の半導体チップ２を保持した粘着フィルム１２をリングフレーム２０の周方向に引き伸ばす。具体的には、ダイシングされた複数の半導体チップ２を保持した状態の粘着フィルム１２に対して、中空円柱形状の突き上げ部材３０を、粘着フィルム１２の下面側から上昇させ、粘着フィルム１２をリングフレーム２０の周方向に引き伸ばす。エキスパンド工程により、半導体チップ２同士の間隔を広げ、ＣＣＤカメラ等による半導体チップ２の認識性を高めるとともに、ピックアップの際に隣接する半導体チップ２同士が接触することによって生じる半導体チップ２同士の再接着を防止することができる。

ダイシング工程において、ステルスダイシングや、ＤＢＧ工程などを行った場合には、このエキスパンド工程（Ｓ１０３）にて、半導体ウエハ１および接着剤層１３の個片化を行っても良い。

次に、図１のピックアップ工程（Ｓ１０４）について説明する。図５は、ピックアップ工程を説明するための図である。図５に示すように、低温下で、粘着フィルム１２をエキスパンドした状態のままで、接着剤層１３付きの半導体チップ２を粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂからピックアップする。

具体的には、半導体チップ２及びウエハ加工用テープ１０（接着剤層１３及び粘着フィルム１２）を冷却状態で、ウエハ加工用テープ１０の下面側から半導体チップ２をピン３１によって突き上げるとともに、ウエハ加工用テープ１０の上面側から吸着冶具３２で半導体チップ２を吸着することで、個片化された半導体チップ２を接着剤層１３とともに粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂからピックアップする。ここで、冷却する半導体チップ２とウエハ加工用テープ１０は、次にピックアップ対象となる１個の半導体チップ２と、該半導体チップ２が貼り付けられているウエハ加工用テープ１０の領域及びその近傍領域と、を少なくとも含んでいれば良い。即ち、次にピックアップ対象となる１個の半導体チップ２と該半導体チップ２が貼り付けられているウエハ加工用テープ１０の領域及びその近傍領域とだけを冷却するようにしても、次にピックアップ対象となる半導体チップ２を含む複数個の半導体チップ２と該複数個の半導体チップ２が貼り付けられたウエハ加工用テープ１０の領域及びその近傍領域とを冷却するようにしても、ピックアップ工程を行うウエハ加工用テープ１０の接着剤層１３に貼り付けられているすべての半導体チップ２とウエハ加工用テープ１０を冷却するようにしても良い。

例えば、半導体チップ２、ウエハ加工用テープ１０（接着剤層１３及び粘着フィルム１２）、及び半導体チップ２をピックアップする装置を冷却状態で、ウエハ加工用テープ１０の下面側から半導体チップ２をピン３１によって突き上げるとともに、ウエハ加工用テープ１０の上面側から吸着冶具３２で半導体チップ２を吸着することで、個片化された半導体チップ２を接着剤層１３とともに粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂからピックアップする。ここで、半導体チップ２をピックアップする装置とは、ピン３１及び吸着冶具３２のような、半導体チップ２及びウエハ加工用テープ１０に接触する部材を少なくとも含む、ピックアップ工程を行うための装置またその装置の一部のことである。
また、ピックアップ工程を行う温度は、１０℃以下である。

上述したように、室温で行う従来のピックアップ工程に比較して、ピックアップ工程を低温下で行うことにより、粘着フィルム１２と接着剤層１３付きの半導体チップ２との間の剥離力をより低下させ、従来の力より小さな力で容易に接着剤層１３付きの半導体チップ２を粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂからピックアップすることができる。これにより、従来よりも更に半導体チップ２のピックアップ成功率を向上させることができる。また、１００μｍ以下の極薄の半導体ウエハ１を使用する場合であって、小さな力で半導体チップ２をピックアップできるので、強度が低い半導体チップ２を破損することなくピックアップすることができる。

半導体装置の製造方法は、ピックアップ工程（Ｓ１０４）を実施した後に、ピックアップした半導体チップ２をリードフレームやパッケージ基板等に接着するダイボンディング工程（Ｓ１０５）を実施する。

尚、上記の本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法は、ダイシング工程（Ｓ１０２）とエキスパンド工程（Ｓ１０３）とを分けて行う方法であるが、レーザー加工装置を用いて、非接触で半導体ウエハを分断する半導体装置の製造方法で、ウエハ加工用テープ１０をエキスパンドすることにより、半導体ウエハ１を個片化した半導体チップ２にダイシングするような場合には、ダイシング工程（Ｓ１０２）とエキスパンド工程（Ｓ１０３）とが１つの工程となる場合もある。

次に、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造に使用するウエハ加工用テープ１０について説明する。

図６は、本発明の実施形態に係るウエハ加工用テープ１０を示す断面図である。このウエハ加工用テープ１０は、フィルム状の基材フィル１２ａとその上に形成された粘着剤層１２ｂとからなる粘着フィルム１２と、この粘着フィルム１２上に積層された接着剤層１３とを有する。このように、ウエハ加工用テープ１０では、基材フィルム１２ａと粘着剤層１２ｂと接着剤層１３とがこの順に形成されている。尚、図６においては、接着剤層１３を保護するため、剥離ライナー１１がウエハ加工用テープ１０に設けられている様子が示されている。

図７は、本発明の別の実施形態に係るウエハ加工用テープ１０Ａを示す断面図である。このウエハ加工用テープ１０Ａは、フィルム状の基材フィル１２ａとその上に形成された粘着剤層１２ｂとからなる粘着フィルム１２のみを有している。このウエハ加工用テープ１０Ａを用いる場合、半導体ウエハ１を粘着剤層１２ｂに直接貼り付ける。

このウエハ加工用テープ１０Ａを用いた半導体装置の製造方法は、ウエハ加工用テープ１０Ａの粘着剤層１２ｂに貼り付けられた半導体ウエハ１を、個片化した半導体チップ１に分断するダイシング工程と、個片化した半導体チップ１を、低温下で粘着剤層１２ｂからピックアップするピックアップ工程と、を備える。ピックアップ工程では、個片化した半導体チップ１とウエハ加工用テープ１０Ａとを冷却状態で、半導体チップ１を粘着剤層１２ｂからピックアップする。

尚、図６及び図７に示した粘着剤層１２ｂは、一層の粘着剤層により構成されていても良いし、二層以上の粘着剤層が積層されたもので構成されていても良い。また、粘着フィルム１２及び接着剤層１３は、使用工程や装置にあわせて予め所定形状に切断（プリカット）されていても良い。本発明のウエハ加工用テープ１０は、半導体ウエハ１枚分ごとに切断された形態と、これが複数形成された長尺のフィルムをロール上に巻き取った形態とを含む。

図６及び図７に示した本発明の実施形態に係るウエハ加工用テープ１０及び１０Ａは、以下の構成を有する点に特徴がある。

ウエハ加工用テープ１０及び１０Ａの粘着フィルム１２と被着体との間の剥離力が、１０℃のとき、０．１［Ｎ／２５ｍｍ］以下である。

ここで、被着体は、図６に示すウエハ加工用テープ１０の場合は、接着剤層１３であり、また、図６に示すウエハ加工用テープ１０の接着剤層１３に半導体ウエハ１が貼り付けられている場合は、接着剤層１３付き半導体チップ２である。また、図７に示すウエハ加工用テープ１０Ａの粘着剤層１２ｂに半導体ウエハ１が貼り付けられている場合は、半導体チップ２である。

次に、ウエハ加工用テープ１０及び１０Ａを構成する構成要素について詳細に説明する。
（接着剤層）
接着剤層１３は、半導体ウエハ１等が貼り付けられてダイシングされた後、半導体チップ２をピックアップする際に、粘着フィルム１２から剥離して半導体チップ２に付着し、半導体チップ２を基板やリードフレームに固定する際の接着剤として使用されるものである。従って、接着剤層１３は、ピックアップ工程において、個片化された半導体チップ２に付着したままの状態で、粘着フィルム１２から剥離することができる剥離性を有し、さらに、ダイボンディング工程において、半導体チップ２を基板やリードフレームに接着固定するために、十分な接着信頼性を有するものである。

接着剤層１３は、接着剤を予めフィルム化したものであり、例えば、接着剤に使用される公知のポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、メラミン樹脂等やその混合物を使用することができる。また、チップやリードフレームに対する接着力を強化するために、シランカップリング剤もしくはチタンカップリング剤を添加剤として前記材料やその混合物に加えることが望ましい。

接着剤層１３の厚さは特に制限されるものではないが、通常５〜１００μｍ程度が好ましい。また、接着剤層１３は粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂの全面に積層しても良いが、予め貼り合わされる半導体ウエハ１に応じた形状に切断された（プリカットされた）接着剤層１３を粘着剤層１２ｂの一部に積層しても良い。半導体ウエハ１に応じた形状に切断された接着剤層１３を積層した場合、図２に示すように、半導体ウエハ１が貼り合わされる部分には接着剤層１３があり、ダイシング用のリングフレーム２０が貼り合わされる部分には接着剤層１３がなく粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂのみが存在する。一般に、接着剤層１３は被着体と剥離しにくいため、プリカットされた接着剤層１３を使用することで、リングフレーム２０は粘着フィルム１２に貼り付けることができ、使用後の粘着フィルム１２からの剥離時にリングフレーム２０への糊残りを生じにくいという効果が得られる。

（粘着フィルム）
粘着フィルム１２は、半導体ウエハ１をダイシングする際には半導体ウエハ１が剥離しないように十分な粘着力を有し、ダイシング後に半導体チップ２をピックアップする際には容易に接着剤層１３から剥離できるよう低い粘着力を有するものである。本実施形態において、粘着フィルム１２は、図６及び図７に示すように、基材フィルム１２ａの上に粘着剤層１２ｂを設けたものを使用した。

粘着フィルム１２のフィルム状の基材フィルム１２ａとしては、従来公知のものであれば特に制限することなく使用することができるが、後述するように、本実施形態においては、粘着剤層１２ｂとして、エネルギー硬化性の材料のうち放射線硬化性の材料を使用することから、放射線透過性を有するものを使用する。

例えば、基材フィルム１２ａの材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマーなどのα−オレフィンの単独重合体または共重合体あるいはこれらの混合物、ポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテン共重合体もしくはペンテン系共重合体、ポリアミド−ポリオール共重合体等の熱可塑性エラストマー、およびこれらの混合物を列挙することができる。また、基材フィルム１２ａはこれらの群から選ばれる２種以上の材料が混合されたものでもよく、これらが単層又は複層化されたものでも良い。基材フィルム１２ａの厚さは、特に限定されるものではなく、適宜に設定して良いが、５０〜２００μｍが好ましい。

本実施形態においては、紫外線などの放射線を粘着フィルム１２に照射することにより、粘着剤層１２ｂを硬化させ、粘着剤層１２ｂを接着剤層１３から剥離しやすくしていることから、粘着剤層１２ｂの樹脂には、粘着剤に使用される公知の塩素化ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、付加反応型オルガノポリシロキサン系樹脂、シリコンアクリレート樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリイソプレンやスチレン・ブタジエン共重合体やその水素添加物等の各種エラストマー等やその混合物に、放射線重合性化合物を適宜配合して粘着剤を調製することが好ましい。また、各種界面活性剤や表面平滑化剤を加えても良い。粘着剤層１２ｂの厚さは特に限定されるものではなく適宜に設定して良いが、５〜３０μｍが好ましい。

その放射線重合性化合物は、例えば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個以上有する低分量化合物や、光重合性炭素−炭素二重結合基を置換基に持つポリマーやオリゴマーが用いられる。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、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や、オリゴエステルアクリレート等、シリコンアクリレート等、アクリル酸や各種アクリル酸エステル類の共重合体等が適用可能である。

また、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、多価イソシアナート化合物（例えば、２，４−トリレンジイソシアナート、２，６−トリレンジイソシアナート、１，３−キシリレンジイソシアナート、１，４−キシリレンジイソシアナート、ジフェニルメタン４，４−ジイソシアナートなど）を反応させて得られる末端イソシアナ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（例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、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。尚、粘着剤層１２ｂには、上記の樹脂から選ばれる２種以上が混合されたものでも良い。

尚、粘着剤層１２ｂの樹脂には、放射線を粘着フィルム１２に照射して粘着剤層１２ｂを硬化させる放射線重合性化合物の他、アクリル系粘着剤、光重合開始剤、硬化剤等を適宜配合して粘着剤層１２ｂを調製することもできる。

光重合開始剤を使用する場合、例えばイソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等を使用することができる。これら光重合開始剤の配合量はアクリル系共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部が好ましい。

（実施例）
次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、実施例では、図６に示したウエハ加工用テープ１０を使用した。まず、基材フィルム１２ａ及び下記の表１に示す粘着剤層組成物１Ａ〜１Ｃを調製した後、基材フィルム１２ａ上に粘着剤層組成物１Ａ〜１Ｃを塗工し、１１０℃で３分間乾燥させて粘着フィルム１２を作成した。次いで、下記の表２に示す接着剤層組成物２Ａ、２Ｂを調製し、接着剤層組成物２Ａ、２Ｂを離型処理したポリエチレン−テレフタレートフィルムよりなる剥離ライナー１１に、接着剤層組成物２Ａ、２Ｂを塗工し、１４０℃で５分間乾燥させて剥離ライナー１１上に接着剤層１３を作成した。そして、粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂ側に接着剤層１３を貼り合わせて、下記の表３に示す実施例１〜４のウエハ加工用テープ１０を作成した。

（基材フィルム１２ａの調製）
フィルム状の基材フィルム１２ａとして、エチレン−メタクリル酸−（アクリル酸２−メチル−プロピル）３元共重合体−アイオノマー樹脂を使用し、厚さ１００または１５０μｍのフィルムを作成した。

（粘着剤層組成物の調製）
粘着剤層組成物１Ａ〜１Ｃは、下記の表１に示す構成（単位は、質量部）を有するアクリル系放射線硬化性粘着剤組成物である。

＜粘着剤層組成物１Ａ＞
粘着剤層組成物１Ａは、表１に示すように、放射線硬化性炭素−炭素二重結合および官能基を有する化合物（Ａ０）として、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートおよびメチルメタクリレートからなり、質量平均分子量７０万、ガラス転移温度−６４℃、放射線硬化性炭素−炭素二重結合量０．９ｍｅｑ／ｇを有する共重合体化合物を作製した。この化合物（Ａ０）１００質量部に対して、硬化剤としてポリイソシアネート化合物コロネートＬ（日本ポリウレタン株式会社製、商品名）１質量部を加え、さらに光重合開始剤としてイルガキュア１８４（日本チバガイギー株式会社製、商品名）５質量部を加えることにより、放射線硬化性の粘着剤組成物（１Ａ）を得た。

＜粘着剤層組成物１Ｂ＞
粘着剤層組成物１Ｂは、表１に示すように、粘着剤組成物１Ｂは、上記、粘着剤組成物１Ａの硬化剤を３質量部とした以外は同様に調整した。

＜粘着剤層組成物１Ｃ＞
粘着剤層組成物１Ｃは、表１に示すように、粘着剤組成物１Ｃは、上記、粘着剤組成物１Ａの硬化剤を５質量部とした以外は同様に調整した。

基材フィルム１２ａに、有機溶剤に溶解した表１の粘着剤層組成物１Ａ〜１Ｃを、下記の表３に示す乾燥膜厚となるように塗布し、１１０℃で３分間乾燥させ、粘着フィルム１２を作製した。

（接着剤層組成物の調製）
接着剤層組成物２Ａ、２Ｂは、下記の表２に示す構成（単位は、質量部）を有するエポキシーアクリル系接着剤組成物である。

＜接着剤層組成物２Ａ＞
接着剤層組成物２Ａは、表２に示すように、エポキシ樹脂としてＹＤＣＮ−７０３（東都化成（株）製商品名、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量２１０、分子量１２００、軟化点８０℃）５５重量部、フェノール樹脂としてミレックスＸＬＣ−ＬＬ（三井化学（株）製商品名、式（Ｉ）で表されるフェノール樹脂、水酸基当量１７５、吸水率１．８％、３５０℃における加熱重量減少率４％）４５重量部、シランカップリング剤としてＮＵＣ Ａ−１８９（日本ユニカー（株）製商品名、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン）１．７重量部とＮＵＣ Ａ−１１６０（日本ユニカー（株）製商品名、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン）３．２重量部、フィラーとしてアエロジルＲ９７２（シリカ表面にジメチルジクロロシランを被覆し、４００℃の反応器中で加水分解させた、メチル基などの有機基を表面に有するフィラー、日本アエロジル（株）製商品名、シリカ、平均粒径０．０１６μｍ）３２重量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、更にビーズミルを用いて９０分混練した。

これにグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート３重量％を含むアクリルゴムＨＴＲ−８６０Ｐ−３（ナガセケムテックス（株）製商品名、重量平均分子量８０万）を２８０重量部、及び硬化促進剤としてキュアゾール２ＰＺ−ＣＮ（四国化成（株）製商品名、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール）０．５重量部加え、攪拌混合し、真空脱気し、接着剤層組成物２Ａを得た。

＜接着剤層組成物２Ｂ＞
接着剤層組成物２Ｂは、表２に示すように、上記の接着剤組成物２Ａのフィラーを５０重量部とした以外は同様に調整した。

有機溶剤を加えて調製した上記接着剤層組成物２Ａ、２Ｂの塗布液を離型処理したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布し、１４０℃で５分間加熱乾燥して、下記の表３に示す膜厚のＢステージ状態の接着フィルムを作製した。

作製した粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂと接着フィルムの接着剤層１３とを貼り合わせた。最後に、接着フィルムのＰＥＴフィルムを接着剤層１３から剥離し、下記の表３に示す実施例１〜４に係るウエハ加工用テープ１０を得た。

表３には、実施例１〜４に係るウエハ加工用テープ１０を構成する基材フィルム１２ａ、粘着剤層１２ａおよび接着剤層１３のそれぞれの厚さと、粘着剤層組成物と接着剤層組成物の組合せを示してある。また、２３℃、１０℃、０℃、及び−１５℃の各温度での、各実施例１〜４に係るウエハ加工用テープ１０の粘着フィルム１２と接着剤層１３との間の剥離力を示してある。尚、粘着フィルム１２と接着剤層１３との間の剥離力は、２５ｍｍ幅あたりの応力をＴ字方向に速度３００ｍｍ／ｍｉｎで剥離したときに必要とされる応力値を測定した。また、剥離力は、放射線照射後の各温度での値であり、単位は［Ｎ／２５ｍｍ］である。

次に、上記の実施形態に係るウエハ加工用テープ１０の効果を明確にするために、実施例１〜４を上記の表３に基づいて説明する。

（実施例１）
実施例１に係るウエハ加工用テープ１０は、表３に示すように、基材フィルム１２ａ、上記粘着剤層組成物１Ａ及び上記接着剤層組成物２Ａを用い、前述した方法で基材フィルム１２ａ、放射線硬化型粘着剤層１２ｂ及び接着剤層１３のそれぞれの厚さが１５０μｍ、１０μｍ及び６０μｍとなるように、この順に積層して作成した。

（実施例２）
実施例２に係るウエハ加工用テープ１０は、表３に示すように、基材フィルム１２ａ、上記粘着剤層組成物１Ｂ及び上記接着剤層組成物２Ａを用い、前述した方法で基材フィルム１２ａ、放射線硬化型粘着剤層１２ｂ及び接着剤層１３のそれぞれの厚さが１００μｍ、１０μｍ及び６０μｍとなるように、この順に積層して作成した。

（実施例３）
実施例３に係るウエハ加工用テープ１０は、表３に示すように、基材フィルム１２ａ、上記粘着剤層組成物１Ｃ及び上記接着剤層組成物２Ａを用い、前述した方法で基材フィルム１２ａ、放射線硬化型粘着剤層１２ｂ及び接着剤層１３のそれぞれの厚さが１００μｍ、１０μｍ及び６０μｍとなるように、この順に積層して作成した。

（実施例４）
実施例４に係るウエハ加工用テープ１０は、表３に示すように、基材フィルム１２ａ、上記粘着剤層組成物１Ａ及び上記接着剤層組成物２Ｂを用い、前述した方法で基材フィルム１２ａ、放射線硬化型粘着剤層１２ｂ及び接着剤層１３のそれぞれの厚さが１５０μｍ、１０μｍ及び２０μｍとなるように、この順に積層して作成した。

表３に示すように、実施例１〜４のすべてにおいて、室温（２３℃）での粘着フィルム１２と接着剤層１３との間の剥離力に比較して、低温（１０℃、０℃、−１５℃）での粘着フィルム１２と接着剤層１３との間の剥離力が低い。特に、１０℃での粘着フィルム１２と接着剤層１３との間の剥離力が小さい。

本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、室温で行う従来のピックアップ工程に比較して、ピックアップ工程を低温下で行うことにより、粘着フィルム１２と接着フィルムとの間の剥離力をより低下させ、従来の力より小さな力で容易に接着剤層１３付きの半導体チップ２を粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂからピックアップすることができる。従って、従来よりも更に半導体チップ２のピックアップ成功率を向上させることができる。また、１００μｍ以下の極薄の半導体ウエハ１を使用する場合であって、小さな力で半導体チップ２をピックアップできるので、強度が低い半導体チップ２を破損することなくピックアップすることができる。

また、本発明の実施形態に係るウエハ加工用テープ１０（図６参照）においては、粘着フィルム１２と接着剤層１３との間の剥離力が、１０℃のとき、０．１［Ｎ／２５ｍｍ］以下となるウエハ加工用テープ１０を、上述した本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法に使用することにより、粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂと接着剤層１３との間の剥離力をより低下させ、従来の力より小さな力で容易に接着剤層１３付きの半導体チップ（個片化した接着剤層付き半導体チップ）２を粘着フィルム１２の粘着剤層１２ｂからピックアップすることができる。従って、従来よりも更に半導体チップ２のピックアップ成功率を向上させることができる。また、１００μｍ以下の極薄の半導体ウエハ１を使用する場合であって、小さな力で半導体チップ２をピックアップできるので、強度が低い半導体チップ２を破損することなくピックアップすることができる。

また、本発明の別の実施形態に係るウエハ加工用テープ１０Ａ（図７参照）においては、ウエハ加工用テープ１０Ａの粘着剤層１２ｂと個片化した半導体チップとの間の剥離力をより低下させ、従来の力より小さな力で容易に半導体チップ２をウエハ加工用テープ１０Ａからピックアップすることができる。従って、従来よりも更に半導体チップのピックアップ成功率を向上させることができる。また、１００μｍ以下の極薄の半導体ウエハ１を使用する場合であって、小さな力で半導体チップをピックアップできるので、強度が低い半導体チップを破損することなくピックアップすることができる。

尚、本発明は、図６に示す上記一実施形態に係るウエハ加工用テープ１０に限らず、基材フィルムと粘着剤層と接着剤層とがこの順に形成されたウエハ加工用テープに広く適用可能である。例えば、離型フィルムと、該離型フィルムの表面上に設けられ、半導体ウエハの形状に対応する円形に加工された接着剤層と、該接着剤層を覆い、且つ、接着剤層の周囲で離型フィルムに接触するように設けられた所定の平面形状を有するラベル部、及び、ラベル部の外側を囲むように設けられた周辺部を有する粘着剤層（粘着フィルム）とを含むウエハ加工用テープにも本発明は適用可能である。

また、上記離型フィルムを有するウエハ加工用テープが長尺であり、巻き芯を用いてロール状に巻いた長尺のウエハ加工用テープにも本発明は適用可能である。

１：半導体ウエハ
２：半導体チップ
１０，１０Ａ：ウエハ加工用テープ
１２ａ：基材フィルム
１２ｂ：粘着剤層
１２：粘着フィルム
１３：接着剤層

Claims (7)

1. 基材フィルムと前記基材フィルム上に設けられた粘着剤層を有するウエハ加工用テープの前記粘着剤層に貼り付けられた半導体ウエハを、個片化した半導体チップに分断するダイシング工程と、
   前記個片化した半導体チップを、前記ウエハ加工用テープの粘着剤層からピックアップするピックアップ工程と、
   を備え、
   前記ピックアップ工程は、
   前記個片化した半導体チップと前記ウエハ加工用テープとを冷却状態で、前記半導体チップを前記粘着剤層からピックアップすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記ピックアップ工程は、
   更に、前記個片化した半導体チップを前記粘着剤層からピックアップする装置を冷却状態で、前記半導体チップを前記粘着剤層からピックアップすることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 基材フィルムと粘着剤層と接着剤層とがこの順に形成されたウエハ加工用テープの前記接着剤層に貼り付けられた半導体ウエハを、個片化した接着剤層付き半導体チップに分断するダイシング工程と、
   前記個片化した接着剤層付き半導体チップを、前記ウエハ加工用テープの接着剤層からピックアップするピックアップ工程と、
   を備え、
   前記ピックアップ工程は、
   前記個片化した接着剤層付き半導体チップと前記ウエハ加工用テープとを冷却状態で、前記半導体チップを前記接着剤層からピックアップすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 前記ピックアップ工程は、
   更に、前記個片化した接着剤層付き半導体チップを前記接着剤層からピックアップする装置を冷却状態で、前記半導体チップを前記接着剤層からピックアップすることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
5. 冷却する温度は、１０℃以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
6. 請求項１、２、または５に記載の半導体装置の製造に使用する、基材フィルムと前記基材フィルム上に粘着剤層が設けられたウエハ加工用テープであって、
   前記ウエハ加工用テープと当該ウエハ加工用テープの前記粘着剤層に貼り付けられた半導体ウエハとの間の剥離力が、１０℃のとき、０．１［Ｎ／２５ｍｍ］以下であることを特徴とするウエハ加工用テープ。
7. 請求項３乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造に使用する、基材フィルムと粘着剤層と接着剤層とがこの順に形成されたウエハ加工用テープであって、
   前記粘着剤層と前記接着剤層との間の剥離力が、１０℃のとき、０．１［Ｎ／２５ｍｍ］以下であることを特徴とするウエハ加工用テープ。
   

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