JP2015207718A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
突起電極が形成されたウエハ面に接着剤層を有する保護テープを貼付する保護テープ貼付工程と、保護テープ貼付面の反対面をグラインド処理するグラインド処理工程と、グラインド処理面に粘着テープを貼付する粘着テープ貼付工程と、粘着テープが貼付されたウエハをダイシング処理し、個片の半導体チップを得るダイシング処理工程と、接着剤層を硬化させる硬化工程とを有し、硬化工程が、ダイシング処理工程前に行われる。
【選択図】図1
Description
1.半導体装置の製造方法
2.実施例
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、突起電極が形成されたウエハ面に接着剤層を有する保護テープを貼付する保護テープ貼付工程と、保護テープ貼付面の反対面をグラインド処理するグラインド処理工程と、グラインド処理面に粘着テープを貼付する粘着テープ貼付工程と、粘着テープが貼付されたウエハをダイシング処理し、個片の半導体チップを得るダイシング処理工程と、接着剤層を硬化させる硬化工程とを有し、硬化工程が、ダイシング処理工程前に行われるものである。すなわち、硬化工程は、グラインド処理工程、粘着テープ貼付工程、又はダイシング処理工程のいずれかの工程前に行われる。
図1は、保護テープの概略を示す断面図である。保護テープ10は、バックグラインドテープ(Back Grind Tape)と呼ばれるものであり、グラインド工程において、傷、割れ、汚染などからウエハを保護するものである。図1に示すように、保護テープ10は、接着剤層11と、熱可塑性樹脂層12と、基材フィルム層13とがこの順に積層されている。
図2は、保護テープ貼付工程の概略を示す断面図である。保護テープ貼付工程では、突起電極22が形成されたウエハ21面に保護テープ10を貼り付ける。
図3は、グラインド工程の概略を示す断面図である。グラインド工程では、保護テープ10貼付面の反対面をグラインド処理する。保護テープ10を貼り付けたウエハ21の反対面を研削装置に固定して研磨する。研磨は通常、ウエハ21の厚みが50μm以上600μm以下になるまで行うが、本実施の形態では、接着剤層11により突起電極22が補強されるため、50μm以下の厚さにまで研磨してもよい。
図4は、粘着テープ貼付工程の概略を示す断面図である。粘着テープ貼付工程では、グラインド処理面に粘着テープ30を貼付する。粘着テープ30は、ダイシングテープ(Dicing Tape)と呼ばれるものであり、ダイシング工程(F)において、ウエハ21を保護、固定し、ピックアップ工程(H)まで保持するためのテープである。
図5は、保護テープ剥離工程の概略を示す断面図である。保護テープ剥離工程では、保護テープ10の熱可塑性樹脂層12及び基材フィルム層13を剥離する。すなわち、熱可塑性樹脂層12及び基材フィルム層13が除去され、ウエハ21上には接着剤層11のみが残る。
図6は、硬化工程の概略を示す断面図である。硬化工程では、接着剤層11を硬化させる。硬化方法及び硬化条件としては、熱硬化型の接着剤を硬化させる公知の方法を用いることができる。
図7は、ダイシング処理工程の概略を示す断面図である。ダイシング処理工程では、粘着テープ30が貼付されたウエハ21をダイシング処理し、個片の半導体チップを得る。ダイシング方法としては、特に限定されず、例えばダイシングソーでウエハ21を切削して切り出すなどの公知の方法を用いることができる。
図8は、エキスパンド工程の概略を示す断面図である。エキスパンド工程では、例えば分割された複数個の半導体チップが貼着されている粘着テープ30を放射方向に伸長させ、個々の半導体チップの間隔を広げる。
図9は、ピックアップ工程の概略を示す断面図である。ピックアップ工程では、粘着テープ30上に貼着固定された半導体チップを、粘着テープ30の下面より突き上げて剥離させ、この剥離された半導体チップをコレットで吸着する。ピックアップされた半導体チップは、チップトレイに収納されるか、またはフリップチップボンダーのチップ搭載ノズルへと搬送される。
図10は、実装工程の概略を示す断面図である。実装工程では、例えば半導体チップと回路基板とをNCF(Non Conductive Film)などの回路接続材料を用いて接続する。回路基板としては、特に限定されないが、ポリイミド基板、ガラスエポキシ基板などのプラスチック基板、セラミック基板などを用いることができる。また、接続方法としては、加熱ボンダー、リフロー炉などを用いる公知の方法を用いることができる。また、この実装工程では、半導体チップの突起電極形成面に接着剤層11が形成されているため、ボイドを抑制することができる
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、接着剤層と、熱可塑性樹脂層とを積層させた保護テープを作製した。そして、保護テープをバンプが形成されたウエハ面に貼付する貼付方法について、接着剤のバンプ間への充填状態を観察して評価した。また、バンプ上の接着剤の残渣除去方法について、バンプを観察して評価した。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
バンプが形成されたウエハ面に保護テープを貼付する際の接着剤層の最低溶融粘度の影響について検討した。
PET(Polyethylene Terephthalate)からなるカバーフィルム上に、EVA(Ethylene Vinyl Acetate)からなる熱可塑性樹脂層と、弾性率が2.5GPa、及び最低溶融粘度が50000Pa・sである厚み30μmの接着剤層とがこの順番に積層された保護テープを作製した。
接着剤層の弾性率を2.5GPa、最低溶融粘度を15000Pa・sとした以外は、貼付方法1と同様に保護テープを作製した。そして、貼付方法1と同様にウエハにラミネートしてキュアした。接着剤のバンプ間への充填状態を観察したところ、接着剤が良好な状態でバンプ間に充填されていた。しかし、バンプ上に接着剤の残渣が存在していた。
接着剤層の弾性率を2.5GPa、最低溶融粘度を2000Pa・sとした以外は、貼付方法1と同様に保護テープを作製した。そして、貼付方法1と同様にウエハにラミネートしてキュアした。接着剤のバンプ間への充填状態を観察したところ、接着剤が良好な状態でバンプ間に充填されていた。しかし、バンプ上に接着剤の残渣が存在していた。
接着剤層の弾性率を2.5GPa、最低溶融粘度を500Pa・sとした以外は、貼付方法1と同様に保護テープを作製した。そして、貼付方法1と同様にウエハにラミネートしてキュアした。接着剤のバンプ間への充填状態を観察したところ、接着剤が良好な状態でバンプ間に充填されていた。しかし、バンプ上に接着剤の残渣が存在していた。
接着剤層の弾性率を2.5GPa、最低溶融粘度を100Pa・sとした以外は、貼付方法1と同様に保護テープを作製した。そして、貼付方法1と同様にウエハにラミネートしてキュアした。接着剤のバンプ間への充填状態を観察したところ、バンプ根元付近の接着剤にボイドが発生していた。
接着剤層の弾性率を2.5GPa、最低溶融粘度を500Pa・sとした以外は、貼付方法1と同様に保護テープを作製した。また、加圧式ラミネータでラミネートした以外は、貼付方法1と同様にキュアした。接着剤のバンプ間への充填状態を観察したところ、バンプ根元付近の接着剤にボイドが発生していた。
貼付方法3で保護テープを貼り付けたウエハのバンプ上の接着剤の残渣の除去方法について検討した。
プラズマドライ洗浄装置(samco社製、ガス:Ar/H)を使用し、ダイレクトプラズマモードで、15分間、ウエハのバンプ形成面を洗浄した。バンプを観察したところ、接着剤の残渣が除去されていなかった。
プラズマドライ洗浄装置(samco社製、ガス:Ar/H)を使用し、ダイレクトプラズマモードで、30分間、ウエハのバンプ形成面を洗浄した。バンプを観察したところ、接着剤の残渣が除去されていなかった。
プラズマドライ洗浄装置(samco社製、ガス:Ar/H)を使用し、反応性イオンエッチングモードで、15分間、ウエハのバンプ形成面を洗浄した。バンプを観察したところ、接着剤の残渣が除去されていなかった。
プラズマドライ洗浄装置(samco社製、ガス:Ar/H)を使用し、反応性イオンエッチングモードで、30分間、ウエハのバンプ形成面を洗浄した。バンプを観察したところ、接着剤の残渣が除去されていなかった。
研磨機(ストルアル社製)を使用し、平均粒径(D50)が9μmの砥粒で5分間、ウエハのバンプ形成面を研磨した。バンプを観察したところ、接着剤の残渣は除去されていたが、バンプ削れが見られた。
研磨機(ストルアル社製)を使用し、平均粒径(D50)が3μmの砥粒で5分間、ウエハのバンプ形成面を研磨した。バンプを観察したところ、接着剤の残渣はほぼ除去されていたが、一部が除去されていなかった。また、バンプ削れは見られなかった。
研磨機(ストルアル社製)を使用し、平均粒径(D50)が1μmの砥粒で5分間、ウエハのバンプ形成面を研磨した。バンプを観察したところ、接着剤の残渣は除去されており、バンプ削れも見られなかった。
保護テープを貼付せずに、バンプが形成されたウエハ面を研磨紙で5分間研磨した。バンプを観察したところ、接着剤の残渣は除去されていたが、バンプの根元付近にクラックの発生が見られた。
Claims (11)
- 突起電極が形成されたウエハ面に接着剤層を有する保護テープを貼付する保護テープ貼付工程と、
前記保護テープ貼付面の反対面をグラインド処理するグラインド処理工程と、
前記グラインド処理面に粘着テープを貼付する粘着テープ貼付工程と、
前記粘着テープが貼付されたウエハをダイシング処理し、個片の半導体チップを得るダイシング処理工程と、
前記接着剤層を硬化させる硬化工程とを有し、
前記硬化工程が、前記ダイシング処理工程前に行われる半導体装置の製造方法。 - 前記保護テープは、前記接着剤層と、熱可塑性樹脂層と、基材フィルム層とがこの順に積層されており、
前記グラインド処理工程後に、前記熱可塑性樹脂層及び前記基材フィルム層を剥離する剥離工程をさらに有する請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 前記接着剤層の最低溶融粘度が、500Pa・s以上15000Pa・s以下である請求項1又は2記載の半導体装置の製造方法。
- 前記接着剤層の厚みが、前記突起電極の高さの10%以上80%以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記保護テープ貼付工程では、真空加圧式ラミネータを用いて保護テープをウエハ面にラミネートする請求項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。
- 前記剥離工程後に、前記突起電極上の接着剤の残渣を除去する除去工程をさらに有する請求項2記載の半導体装置の製造方法。
- 前記除去工程は、前記硬化工程後に行われる請求項6記載の半導体装置の製造方法。
- 前記除去工程では、砥粒を用いて研磨し、接着剤の残渣を除去する請求項7記載の半導体装置の製造方法。
- 前記砥粒の平均粒径が、3μm以下である請求項8記載の半導体装置の製造方法。
- 突起電極と突起電極形成面に形成された接着剤層とを有する半導体チップと、
前記突起電極に対向する電極を有する回路基板と
を備える半導体装置。 - 請求項1乃至9の半導体装置の製造方法に用いられる保護テープであって、
接着剤層と、熱可塑性樹脂層と、基材フィルム層とがこの順に積層されてなる保護テープ。
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