JP2013236098A - ウェハ加工用シート - Google Patents

Abstract

【課題】半導体製造工程において、マウンターや剥離用粘着テープなどがウェハ加工用シートに付着しないようにすることにある。
【解決手段】本発明のウェハ加工用シートは、基材上に接着剤層が積層されたダイシングシートと、リング状両面粘着シートとからなるウェハ加工用シートであって、前記基材の面上における中央部に接着部を有しており、その周囲に非接着部を有していることを特徴とする。前記接着部を有している基材の同一面上における外縁部にリング状両面粘着シートが積層されていることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウェハ加工用シートに関する。より詳しくは、本発明は、基材上に接着剤層が積層されたダイシングシートとリング状両面粘着シートとからなるウェハ加工用シートに関する。

半導体装置の製造工程の一つに、所要の前処理を経て回路が形成された半導体ウェハを複数のチップに切断分離するダイシング工程がある。
この工程に用いるウェハ加工用シートとして、ダイシング加工（ウェハの固定）およびダイボンディング加工の機能を発揮する接着剤層を備えたダイシングシート上に、リング状の付着防止用粘着シートが積層されたウェハ加工用シートが開発されている（特許文献１参照）。より具体的には、上記ウェハ加工用シート８００では、基材８０１上に接着剤層８０２が設けられたダイシングシート８０３と、基材フィルム８０４上に感圧接着剤層（粘着剤層）８０５が設けられた付着防止用粘着シート８０６とが、接着剤層８０２および基材フィルム８０４を介して積層されている（図８参照）。

ウェハ加工用シート８００を用いる場合は、ダイシング工程に先立って、付着防止用粘着シート８０６の感圧接着剤層８０５を介して、リングフレーム３００にウェハ加工用シート８００が貼着され、ウェハ加工用シート８００のダイシングシート８０３にウェハ８０７が貼付される。その後、回路毎にウェハがダイシングされてチップが製造される。

このウェハ加工用シート８００は、ウェハが貼付されてからチップをピックアップするまでリングフレーム３００に固定されているが、ピックアップが終了するとリングフレーム３００から人手により剥離される。ウェハ加工用シート８００が剥離されたリングフレーム３００は必要に応じて洗浄され再使用され得る。

なお、ウェハ加工用シート８００は、接着剤層８０２を介してではなく、感圧接着剤層８０５を介してリングフレーム３００に貼着されるため、リングフレーム３００から剥離するときに、リングフレーム３００に接着剤層８０２が残留せず、汚染しないという利点がある。

特開平８−２１３３４９号公報

ウェハ加工用シート８００にウェハ８０７を貼付する際には、図８に示すようなマウンター８０８が用いられる。このとき、ウェハ加工用シート８００をウェハ８０７およびリングフレーム３００に押し付けるように貼付するため、ウェハ加工用シート８００の接着剤層８０２がマウンター８０８に付着し（図８の点線部分）、マウンター８０８が汚染されることがあった。また、マウンター８０８がウェハ８０７を吸引して保持する機構の場合には、図８の点線部分の接着剤層８０２も吸引され、この接着剤層８０２とマウンター８０８とが付着し（図８の点線部分）、マウンター８０８が汚染されることがあった。

また、回路が形成された半導体ウェハの表面に表面保護シートを貼付した後、裏面研削を行って、ウェハの厚さを薄くすることがある。このような表面保護シート９０１が貼付されたウェハ８０７の場合も、ダイシング工程に先立って、上記マウンター８０８により、ウェハ加工用シート８００を介してリングフレーム３００に固定される（図９参照）。その後、ダイシングの前に、図９に示すように感熱接着タイプの剥離用粘着テープ９０２を表面保護シート９０１に貼付し、剥離用粘着テープ９０２を剥離方向に移動させることによって剥離用粘着テープ９０２と共に表面保護シート９０１が剥離される。

しかしながら、剥離用粘着テープ９０２を表面保護シート９０１に貼付するとき、剥離用粘着テープ９０２が接着剤層８０２に、図９の点線部分で付着し、表面保護シート９０１が剥離できないことがあった。また、剥離用粘着テープ９０２と共に表面保護シート９０１を剥離するとき、剥離用粘着テープ９０２が接着剤層８０２を基材８０１から剥がしてしまうことがあった。

とくに、近年ウェハの厚さが薄くなるにしたがって、上述したような問題は深刻になってきた。
そこで、本発明の目的は、マウンターや剥離用粘着テープなどがウェハ加工用シートに付着しないようにすることにある。

本発明者らは鋭意研究した結果、特定の構造を有するウェハ加工用シートによって上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明に係るウェハ加工用シートは、
基材上に接着剤層が積層されたダイシングシートと、リング状両面粘着シートとからなるウェハ加工用シートであって、上記基材の面上における中央部に接着部を有しており、その周囲に非接着部を有していることを特徴とする。

上記接着部を有している基材の同一面上における外縁部にリング状両面粘着シートが積層されていることが好ましい。
上記接着剤層は、ウェハの径と略同一の径を有することが好ましい。

本発明のウェハ加工用シートによれば、マウンターや剥離用粘着テープなどがウェハ加工用シートに付着することを防止できる。具体的には、マウンターを用いてウェハ加工用シートにウェハを貼付する際に、ウェハ加工用シートの接着剤層とマウンターとが付着せず、マウンターが汚染されない。また、ウェハ加工用シートを介してリングフレームに固定されており、かつ、表面保護シートが貼付されたウェハについて、剥離用粘着テープによって表面保護シートを剥離する際に、ウェハ加工用シートの接着剤層と剥離用粘着テープとが付着せず、表面保護シートが容易に剥離できる。

図１は、本発明のウェハ加工用シートの斜視図である。 図２は、図１のＸ−Ｘ線断面図である。 図３は、リングフレームの斜視図である。 図４は、本発明のウェハ加工用シートを説明するための図である。 図５は、本発明のウェハ加工用シートを説明するための図である。 図６は、本発明のウェハ加工用シートの斜視図である。 図７は、図６のＸ−Ｘ線断面図である。 図８は、従来のウェハ加工用シートを説明するための図である。 図９は、従来のウェハ加工用シートを説明するための図である。

以下、本発明の一形態について具体的に説明する。
本発明のウェハ加工用シートの斜視図を図１に、そのＸ−Ｘ線断面図を図２に示す。 図１および２に示すように、本発明のウェハ加工用シートは、基材１０１上に接着剤層１０２が積層されたダイシングシート１０３と、リング状両面粘着シート１０７とからなるウェハ加工用シート１００であって、上記基材１０１の面上における中央部に上記接着剤層１０２が積層されて接着部となっており、上記接着剤層１０２の周囲に上記基材１０１が表出されて非接着部となっていることを特徴とする。そして、上記接着剤層１０２が積層されている基材１０１の同一面上における外縁部（接着部を有している基材の同一面上における外縁部）にリング状両面粘着シート１０７が積層されている。すなわち、基材１０１において、上記接着剤層１０２が積層されている面と同一面上であって、その外縁部にリング状両面粘着シート１０７が積層されている。また、上記接着剤層１０２は、ウェハ８０７の径と略同一の径を有する（後述する図４および５参照）。これは、接着剤層１０２の径がウェハ８０７の径より必要以上に大きいと、マウンターや剥離用粘着テープと、ウェハ８０７周囲に表出される接着剤層１０２とが付着する場合があり、接着剤層１０２の径がウェハ８０７の径より必要以上に小さいと、ウェハ８０７を安定して保持できない場合やウェハ８０７の裏面の必要な部分に接着剤層１０２がない場合があり、これらの問題を回避するためである。また、接着剤層１０２およびウェハ８０７の径が略同一であると、従来のウェハ加工用シート８００と比較して接着剤層を構成する接着剤の使用量を少なくできる利点もある。

本発明のウェハ加工用シート１００においては、ダイシングシート１０３の接着剤層１０２は、ダイシング加工およびダイボンディング加工の機能を発揮するように形成されている。すなわち、ダイシングシート１０３としては、ダイシング加工およびダイボンディング加工の機能を発揮するダイシングシート（本明細書において「ダイシング・ダイボンディングシート」ともいう。）が用いられる。まず、このようなダイシングシート１０３について説明する。ダイシングシート１０３では、基材１０１上に接着剤層１０２が剥離可能に積層されている。具体的には、ダイシングシート１０３に使用される基材や接着剤としては、特開昭６０−３５５３１号公報、特開平２−３２１８１号公報に記載のダイシングシートと同様のものが挙げられる。

基材１０１としては、ポリオレフィンなどの汎用の単層フィルムや積層フィルムが挙げられる。基材１０１の厚さは、通常１０〜３００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍである。

また、基材１０１の表面張力は、好ましくは４０ｄｙｎ／ｃｍ以下、さらに好ましくは３５ｄｙｎ／ｃｍ以下であることが望ましい。表面張力が上記範囲にあると、接着剤層１０２との剥離性が向上し、接着剤層付きチップのピックアップ適性が向上できる。このような表面張力の低い基材は、材質を適宜選択して得ることもでき、または基材１０１の表面にシリコーン樹脂などを塗布する離型処理を施して得ることもできる。

接着剤層１０２は、常温で粘着性を有するか、または加熱により粘着性を有するようになるため、ダイシング工程の際に半導体ウェハに貼着できるとともに、チップマウント工程の際にチップとリードフレームとを接着できる。さらに、その後の加熱硬化により強固に接着固定化できる。接着剤層１０２は、Ｂステージ（半硬化状）の熱硬化型接着成分からなっていても、低分子量の熱硬化性接着成分とポリマー成分とからなっていてもよい。また、接着剤層１０２の構成成分として、紫外線硬化性成分がさらに配合されていてもよい。このような接着剤層１０２は、紫外線照射により基材１０１との剥離性が向上するため、ダイシング後のピックアップ時に、接着剤層付きチップがピックアップしやすくなる。

接着剤層１０２の厚さは、通常５〜２００μｍであり、好ましくは１０〜１００μｍである。
なお、本発明のウェハ加工用シート１００において、ダイシングシート１０３として、ダイシング加工のみの機能を発揮するダイシングシート（本明細書において「ダイシング加工専用のダイシングシート」ともいう。）を用いてもよい。ダイシング加工専用のダイシングシートの接着剤層を形成するためには、常に低粘着力を示す低粘着力型の粘着剤、ピックアップの前にエネルギー線照射により粘着力が低下するエネルギー線硬化型の粘着剤が用いられる。

上記低粘着力型の粘着剤は、低粘着力に調整された粘着剤であり、アクリル系、ゴム系、シリコーン系などの粘着性を発現しうるポリマーを構成成分とする。本発明においては、汎用性、粘着特性の制御の容易性などを考慮すると、アクリル系粘着剤が好適に用いられる。

ダイシング加工専用のダイシングシートにおける接着剤層の厚さは、通常１〜１００μｍであり、好ましくは５〜３０μｍである。ダイシング加工専用のダイシングシートの基材としては、ダイシング・ダイボンディングシートと同様の基材が用いられる。接着剤層の基材からの剥離性は必要とされないので、基材の低表面張力性は要求されない。

次に、本発明のウェハ加工用シート１００を構成するリング状両面粘着シート１０７について説明する。リング状両面粘着シート１０７は、芯材フィルム１０４とその片面に形成される積層用粘着剤層１０５と、他方の面に形成される固定用粘着剤層１０６からなる（図１および２参照）。すなわち、リング形状を有する芯材フィルム１０４と、該フィルム１０４におけるダイシングシート１０３に貼付される側の面に形成された積層用粘着剤層１０５と、該フィルム１０４におけるリングフレームに貼付される側の面に形成された固定用粘着剤層１０６とからなる。

また、リング状両面粘着シート１０７は、リングフレームに固定可能な大きさを有する。このリングフレーム３００とは、通常は金属製またはプラスチック製の成形体である（ 図３参照）。リングフレーム３００の内部開口３０１の内径はダイシングするウェハの径よりも大きいが、たとえば図４および５に示すように、内部開口３０１の径はリング状両面粘着シート１０７の内径と略同一である。このようなリングフレーム３００は、本発明に係るウェハ加工用シート１００を用いるときは、後述するように、下面をリング状両面粘着シート１０７の固定用粘着剤層１０６に貼付し、このリング状両面粘着シート１０７を介してダイシングシート１０３に貼付された構成となる（後述する図４および５参照）。

芯材フィルム１０４としては、たとえばポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体フィルム、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム等のポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等が用いられる。中でも、エキスパンド性の観点から、ポリオレンフィルム、可塑化したポリ塩化ビニルフィルムが好ましく、両面に積層される粘着剤に可塑剤による接着力の影響が出ないため、ポリオレフィンフィルムが特に好ましい。

芯材フィルム１０４の厚さは、通常１５〜２００μｍ、好ましくは３０〜１５０μｍ、より好ましくは４０〜１００μｍである。１５μｍ未満では、リング状両面粘着シート１０７をダイシングシート１０３に貼り合わせる際に形状を維持できず、変形して積層されてしまう場合がある。２００μｍを超えると、ウェハ加工用シート１００をロール状として保管等するときに、段差が大きいため巻跡がつくことがある。

積層用粘着剤層１０５および固定用粘着剤層１０６は、ともに感圧接着性を有していればよく、同じ粘着剤からなる層であっても異なる粘着剤からなる層であってもよい。このような粘着剤としては、たとえばアクリル、ゴム、シリコーン粘着剤が挙げられる。より好ましくは、固定用粘着剤層１０６とリングフレーム３００との接着力が、接着剤層１０２と積層用粘着剤層１０５との接着力よりも小さくできるような粘着剤が適宜選択される。これらのうちで、固定用粘着剤層１０６としては、リングフレーム３００からの再剥離性を考慮するとアクリル粘着剤が好ましい。固定用粘着剤層１０６を形成する粘着剤は、単独で用いても、２種以上混合して用いてもよい。積層用粘着剤層１０５についても同様である。

積層用粘着剤層１０５および固定用粘着剤層１０６の厚さは、それぞれ通常２〜２０μｍ、好ましくは３〜１５μｍ、より好ましくは４〜１０μｍである。２μｍ未満では、充分な接着力が発現しないことがあり、２０μｍを超えると、リングフレーム３００に粘着剤が残り、汚染することがある。

図１および２に示す本発明のウェハ加工用シート１００は、たとえば以下のようにして作製される。まず、所定の形状とする前のダイシングシートおよび両面粘着シートは、それぞれ公知の塗工方法に基づき製造される。ダイシングシートの接着剤層の表面ならびに両面粘着シートの粘着剤層（積層用粘着剤層および固定用粘着剤層）の表面には、粘着剤層の保護のためにそれぞれ剥離フィルムを積層しておく。

両面粘着シートに対し、積層用粘着剤層上の剥離フィルムから固定用粘着剤層の層まで、固定用粘着剤層上の剥離フィルムを残すようにして、リング形状の内形をかたどる打ち抜きを行う。打ち抜かれた両面粘着シートの内側部分は除去される。ダイシングシートに対し、接着剤層上の剥離フィルムから接着剤層の層まで基材を残すようにしてウェハの形状にあわせて打ち抜きを行う。打ち抜かれたダイシングシートの外側部分は除去される。ダイシングシートの接着剤層上の剥離フィルムを剥離し、次いで、両面粘着シートの積層用粘着剤層上の剥離フィルムを剥離し、両面粘着シートの積層用粘着剤層をダイシングシートの基材の接着剤層が積層された面に、積層用粘着剤層と基材とが接するように積層する。次いで、ダイシングシートの基材から固定用粘着剤層まで、固定用粘着剤層上の剥離フィルムを残すようにして、リング形状の外形をかたどる打ち抜きを行う。

以上により、剥離フィルムにより保護された本発明のウェハ加工用シート１００が得られる。
こうして得られた本発明のウェハ加工用シート１００は、半導体装置の製造工程において好適に用いられる。

具体的には、ウェハ加工用シート１００を用いる場合は、ダイシング工程に先立って、リング状両面粘着シート１０７の固定用粘着剤層１０６を介して、リングフレーム３００にウェハ加工用シート１００が貼着され、ダイシングシート１０３の接着剤層１０２を介してウェハ８０７にウェハ加工用シート１００が貼付される。ウェハ８０７にウェハ加工用シート１００を貼付する際には、図４に示すようなマウンター８０８が用いられる。マウンターでの貼付は、マウンター８０８上にリングフレーム３００とウェハ８０７を保持し、剥離フィルムを剥がしたウェハ加工用シート１００をゴムローラーなどで押し付けるようにして貼付する。このとき、図４の点線部分のウェハ加工用シート１００がマウンター８０８と接触することがある。とくに、近年ウェハの厚さが薄くなるにしたがって、接触する場合が多い。しかし、この接触し得る部分（図４、点線部分）では、基材１０１が表出されているため両者は付着することがない。また、リングフレーム３００とウェハ８０７とをマウンター８０８からの吸引によって保持することがあるが、この場合、図４の点線部分のウェハ加工用シート１００も吸引され得る。とくに、近年ウェハの厚さが薄くなるにしたがって、強く吸引される場合が多い。しかし、この吸引され得る部分（図４、点線部分）では、基材１０１が表出されているため、本発明のウェハ加工用シート１００とマウンター８０８とが吸引により接触しても両者は付着することがない。したがって、マウンター８０８が汚染されない。なお、その後、ウェハ加工用シート１００によりリングフレーム３００に保持されたウェハ８０７は、回路毎にダイシングされてチップが製造される。

また、回路が形成された半導体ウェハの表面に表面保護シートを貼付した後、裏面研削を行って、ウェハの厚さを薄くすることがある。このような表面保護シート９０１が貼付されたウェハ８０７の場合も、ウェハの裏面研削後、ダイシング工程に先立って、上記マウンター８０８により、ウェハ加工用シート１００を介してリングフレーム３００に固定される（図５参照）。その後、ダイシングの前に、５に示すように表面保護シート９０１に剥離用粘着テープ９０２を貼付し、感熱接着タイプの剥離用粘着テープ９０２を利用して表面保護シート９０１を剥離する。このとき、剥離用粘着テープ９０２がウェハ加工用シート１００と、図５の点線部分で接触することがある。とくに、近年ウェハの厚さが薄くなるにしたがって、接触する場合が多い。しかし、この接触し得る部分（図５、点線部分）では、基材１０１が表出されているため、本発明のウェハ加工用シート１００と剥離用粘着テープ９０２とが接触しても両者は付着することがない。したがって、表面保護シート９０１が容易に剥離できる。なお、その後、ウェハ加工用シート１００によりリングフレーム３００に保持されたウェハ８０７は、回路毎にダイシングされてチップが製造される。

なお、本発明のウェハ加工用シートは、斜視図を図６に、そのＸ−Ｘ線断面図を図７に示すようなウェハ加工用シート６００であってもよい。このウェハ加工用シート６００では、上記接着剤層１０２が積層されている基材１０１の反対面上における外縁部にリング状両面粘着シート１０７が積層されている。すなわち、基材１０１において、上記接着剤層１０２が積層されている面と異なる面上であって、その外縁部にリング状両面粘着シート１０７が積層されている。このような構成のものであっても、上記と同様の効果が得られる。

なお、半導体回路が形成されたウェハ表面からウェハの厚さより小さい所定の深さの溝（カーフ）を形成し、該回路面に表面保護シートを貼着し、該ウェハの裏面を研削して、ウェハの厚みを薄くするとともに、個々のチップに分割することもある（このような方法を先ダイシング法ともいう。）。この場合、得られた複数のチップを表面保護シートに貼着した状態のまま、複数のチップの裏面に本発明のウェハ加工用シートを貼付して、保管、移送などを行ってもよく、その後必要に応じて、複数のチップ上の表面保護シートを剥離する。このような先ダイシング法を行った場合も、本発明のウェハ加工用シートによれば、本発明のウェハ加工用シートを複数のチップの裏面に貼付する際および表面保護シートを剥離する際には、上記で説明した場合と同様に、マウンターや剥離用粘着テープがウェハ加工用シートの接着剤層に付着しないという利点が得られる。

また、本発明のウェハ加工用シートの形状は、図１および図２に示すような円形以外であってもよい。具体的には、リング状両面粘着シート、接着剤層および基材の形状は、図１および図２に示すような円以外の形状であってもよく、具体的には、楕円、四角形等の多角形などであってもよい。たとえば、リングフレームおよびその内部開口の形状としては、図３に示す円以外の形状（楕円、四角形等の多角形など）も採用されうるため、これにあわせてウェハ加工用シートの形状を適宜選択すればよい。

本発明のその他の形態として、ダイシングシートの接着剤層における中央部（接着部）の周囲上に非接着性の層（非接着部）が設けられており、接着剤層が積層されている基材の同一面上における外縁部にリング状両面粘着シートが積層されているウェハ加工用シートであってもよい。また、ダイシングシートの接着剤層がエネルギー線硬化型の接着剤からなり、この接着剤層の中央部（接着部）の周囲に、エネルギー線の照射により形成された硬化部（非接着部）が設けられており、接着剤層が積層されている基材の同一面上における外縁部にリング状両面粘着シートが積層されているウェハ加工用シートであってもよい。なお、第二、第三の形態において、上記接着剤層が積層されている基材の反対面上における外縁部にリング状両面粘着シートが積層されていてもよい。いずれの形態であっても上述したような効果が得られる。すなわち、基材上に接着剤層が積層されたダイシングシートと、リング状両面粘着シートとからなるウェハ加工用シートであって、該基材の面上における中央部に接着部を有しており、その周囲に非接着部を有しているウェハ加工用シートであれば、上述したような効果が得られる。

１００： ウェハ加工用シート
１０１： 基材
１０２： 接着剤層
１０３： ダイシングシート
１０４： 芯材フィルム
１０５： 積層用粘着剤層
１０６： 固定用粘着剤層
１０７： リング状両面粘着シート
３００： リングフレーム
３０１： 内部開口
６００： ウェハ加工用シート
８００： ウェハ加工用シート
８０１： 基材
８０２： 接着剤層
８０３： ダイシングシート
８０４： 基材フィルム
８０５： 感圧接着剤層
８０６： 付着防止用粘着シート
８０７： ウェハ
８０８： マウンター
９０１： 表面保護シート
９０２： 剥離用粘着テープ

Claims (4)

1. 基材上に接着剤層が剥離可能に積層されており、ダイシング加工およびダイボンディング加工の機能を発揮するダイシングシートと、リング状両面粘着シートとからなるウェハ加工用シートであって、
   前記基材の面上における中央部に接着部を有しており、その周囲に非接着部を有しており、
   前記接着部を有している基材の同一面上における外縁部にリング状両面粘着シートが積層されていることを特徴とするウェハ加工用シート。
2. 前記接着剤層がエネルギー線硬化型の接着剤から得られ、前記基材の面上における非接着部が、前記接着剤にエネルギー線を照射し硬化して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウェハ加工用シート。
3. 前記接着剤層が、ウェハの径と略同一の径を有することを特徴とする請求項１または２に記載のウェハ加工用シート。
4. 回路が形成された半導体ウェハの表面に表面保護シートを貼付した後、裏面研削を行って、該ウェハの厚さを薄くするウェハの裏面研削工程と、
   前記ウェハの裏面研削工程後、ウェハ加工用シートを介して前記ウェハをリングフレームに固定し、次いで、前記表面保護シートに剥離用粘着テープを貼付し、該剥離用粘着テープとともに前記表面保護シートを剥離する表面保護シートの剥離工程と、
   前記表面保護シートの剥離工程後、前記ウェハをダイシングしてチップを製造するチップ製造工程とを含む半導体装置の製造方法であって、
   前記ウェハ加工用シートが、基材上に接着剤層が剥離可能に積層されており、ダイシング加工およびダイボンディング加工の機能を発揮するダイシングシートと、リング状両面粘着シートとからなるウェハ加工用シートであって、
   前記基材の面上における中央部に接着部を有しており、その周囲に非接着部を有しており、
   前記接着部を有している基材の同一面上における外縁部にリング状両面粘着シートが積層されているウェハ加工用シートであることを特徴とする半導体装置の製造方法。

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