JP3222090U - ダイボンドダイシングシート - Google Patents
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Abstract
Description
(1)カッティングあるいはパンチングによって、ロール状(リール状)の接着フィルムから該接着フィルムの個片を切り出す。次いで、上記個片をリードフレームに貼り付ける。
(2)得られた接着フィルム付きリードフレームに、予めダイシング工程にて切断分離(ダイシング)した素子小片(半導体チップ)を載置する。次いで、これらを接合(ダイボンド)することによって、半導体チップ付きリードフレームを作製する。
(3)ワイヤボンド工程、及び封止工程などを実施する。
しかし、このような方法では、ロール状の接着フィルムから接着フィルムの個片を切り出し、更に、切り出した接着フィルムの個片をリードフレームへ接着させるための、専用の組立装置が必要となる。そのため、銀ペーストを使用する方法に比べて、製造コストが割高になる点で改善が望まれる。
(1)半導体ウェハの裏面に接着フィルムを貼り付け、更に接着フィルムの上にダイシングテープを貼り合わせる。
(2)ダイシング工程を実施し、接着フィルムが付いた状態で半導体ウェハを個片化する。
(3)得られた接着フィルム付き半導体チップの各個片をピックアップし、これをリードフレームに貼り付ける。
(4)その後、加熱によって接着フィルムを硬化させる工程、ワイヤボンド工程、及び封止工程などを実施する。
このような方法では、接着フィルムと半導体ウェハとを一緒に個片化し、接着フィルム付き半導体チップを作製するため、独立して接着フィルムを個片化する装置が不要となる。そのため、従来の銀ペーストを用いた場合に使用される組立装置をそのまま使用できるか、又は組立装置に熱盤を付加するなど、上記装置を一部改良するだけで良く、製造コストを比較的安く抑えることができる。しかし、この方法は、ダイシング工程までに、接着フィルムの貼付と、それに続くダイシングテープの貼付との2回の貼付工程が必要である。
(1)通常の半導体ウェハ30にレーザーを照射し、ウェハ内部に改質部30aを形成する(図2(a))。
(2)ダイボンドダイシングシートの剥離性シート10を剥離して、接着剤層12を露出させる(図2(b))。
(3)接着剤層12の上記露出面に、改質部30aを有するウェハ30及びダイシング用リング40を貼り合わせる(図2(c))。
(4)エキスパンド治具50を用いて、基材14及び粘着剤層13(ダイシングテープ)を延伸することにより、ウェハをエキスパンド分断してチップに個片化する(図2(d))。
(1)ダイボンドダイシングシートの剥離性シート10を剥離して、接着剤層12及び粘着剤層13の一部を露出させる(図3(a))。なお、上記粘着剤層13の露出部は、帯状円環形状を有し、ダイシング用リングの載置領域となる。
(2)次に、上記粘着剤層13の露出部の上にダイシング用リング40を載置し、リング内側の所定の位置(接着剤層12の上)に、先にレーザーによって改質部30aを形成した半導体ウェハ30を載置する(図3(b)及び(c))。
(3)次に、エキスパンド治具50を用いて、基材14及び粘着剤層13(ダイシングテープ)を延伸することによって、半導体ウェハ30と接着剤層12とを同時に分断し、接着剤層付き半導体チップ(12b及び30b)を作製する(図3(d))。
(4)上記接着剤層付き半導体チップを粘着剤層13の表面からピックアップし、リードフレーム上に載置し、加熱及び接合(ダイボンド)する。引き続きワイヤボンド処理を行い、封止材を用いて半導体チップを封止する(不図示)。
(i)半導体素子搭載用支持部材にレーザーを照射し、改質部を形成する工程、
(ii)上記半導体素子搭載用支持部材と、剥離性の第1の基材、接着剤層、粘着剤層及び第2の基材を順次有するダイボンドダイシングシートとを貼り合せる工程であって、上記ダイボンドダイシングシートの上記第1の基材を剥離することによって上記接着層を露出させ、引き続き、上記接着剤層と上記半導体素子搭載用支持部材とを貼り合せる工程、次いで、
(iii)上記ダイボンドダイシングシートの上記第2の基材及び上記粘着剤層をエキスパンドすることによって、上記半導体素子搭載用支持部材と上記接着剤層とを同時に分断し、個片化した接着剤層付の上記半導体素子搭載用支持部材を得る工程
を有し、上記ダイボンドダイシングシートとして、上記(1)〜(4)のいずれか1つに記載のダイボンドダイシングシートを使用する、製造方法。
(ダイボンドダイシングシート)
本考案の第1の態様は、ダイシング工程によって分断される半導体素子搭載用支持部材に貼り付けて使用する、ダイボンドダイシングシートに関する。ここで、上記半導体素子搭載用支持部材とは、半導体素子を搭載する基板を構成するものであり、半導体素子の製造時に個片化され得る材料から構成される部材を意味する。一実施形態として、半導体ウェハとして知られるシリコン製半導体素子用基板、又は他の半導体材料から構成される半導体素子用基板が挙げられる。
図6は、本考案のダイボンドダイシングシートの構造を説明するための図である。図6は、図5に示した本考案のダイボンドダイシングシートの上記第1の基材10を剥離した後に、半導体素子搭載用支持部材(半導体ウェハ)に貼り付けた状態を示している。図6(b)に具体的に示すように、本考案のダイボンドダイシングシートにおいて、上記接着剤層12の平面外形は、上記半導体素子搭載用支持部材30の平面外形よりも大きく、かつ上記接着剤層12の端部と、上記支持部材30の端部との間隔Dが、1mm以上、12mm以下であることを特徴とする。
(第1の基材)
剥離性の第1の基材は、当技術分野で保護フィルムとして周知のものを使用することができる。例えば、一実施形態において、プラスチックフィルムを使用することが好ましい。プラスチックフィルムの具体例として、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルム等のポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどが挙げられる。別の実施形態として、紙、不織布、金属箔などを使用することもできる。上記第1の基材は、シートの保護を目的とするものであり、使用時に剥離されるため、基材の剥離面を、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤などの離型剤で予め処理しておくことが好ましい。また、第1の基材の厚みは、作業性を損なわない範囲で適宜選択することができる。通常は、1000μm以下の厚みである。一実施形態として、第1の基材の厚みは、好ましくは1〜100μm、より好ましくは2〜20μmである。さらに好ましくは3〜10μmである。
接着剤層は、半導体チップの接着(接合)に使用される公知の種々の接着剤を用いて構成することができる。接着剤は、ダイシング時に半導体ウェハを固定することができ、ウェハ切断後はダイボンド材として機能し、半導体チップをチップ搭載用基板に容易に接合できるものが好ましい。このような観点から、接着剤層と粘着剤層との界面における、UV照射前の剥離強度が、適切な範囲となるように、接着剤を調整することが好ましい。例えば、熱硬化性接着剤、光硬化性接着剤、熱可塑性接着剤、及び酸素反応性接着剤からなる群から選択される少なくとも1種を使用することができる。特に限定するものではないが、エポキシ樹脂、フェノール硬化剤、アクリル樹脂、及び無機フィラーを含む接着剤を使用することができる。上記接着剤の一実施形態において、各成分の割合は、重量比で、順に、10:5:5:8の割合であることが好ましい。
粘着剤層は、特に限定されるものではなく、当技術分野で公知の粘着剤を用いて構成することができる。粘着剤は、ダイシング時には接着剤層を介して半導体ウェハと第2の基材とを固定することができるが、ウェハ切断後に得られる半導体チップのピックアップ時には接着剤層との剥離が容易となるように、その構成成分を適切に調整することが好ましい。例えば、粘着剤として、ジオール基を有する化合物、イソシアネート化合物、ウレタン(メタ)アクリレート化合物、ジアミン化合物、尿素メタクリレート化合物、及び側鎖にエチレン性不飽和基を有する高エネルギー線重合性共重合体からなる群から選択される少なくとも1種を使用することができる。粘着剤は、温度や湿度、保管期間、酸素の有無などの保管環境によって、粘着性が変化し難い成分から構成されることが好ましく、保管環境によって粘着性が変化しないものがより好ましい。
第2の基材は、当技術分野でダイシングシートに用いられる周知の基材であってよい。上記基材としては、特に限定されるものではなく、先に第1の基材として例示した各種プラスチックフィルムを使用することができる。上記基材は、単層構造として、複数のフィルムを積層した多層構造としてもよい。すなわち、一実施形態において、上記基材は、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルム等のポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、及びポリイミドフィルムからなる群から選択される少なくとも1種を使用して構成することが好ましい。ダイシングシート基材は、エキスパンド時に優れた伸張性を示すことが好ましい。このような観点から、一実施形態では、ポリオレフィン系フィルムを使用することが好ましい。なお、ダイシングシート基材の厚みは、通常10〜500μm、好ましくは50〜200μmの範囲である。
本考案の好ましい一実施形態は、ステルスダイシング法に従って実施されるエキスパンドによる分断工程を含み、上記分断工程において本考案の第1の態様であるダイボンドダイシングシートを使用する、半導体装置の製造方法に関する。このような実施形態によれば、エキスパンド時のDAF飛散を抑制することが可能となるため、歩留まりよく半導体チップを得ることができ、半導体チップのピックアップ作業を良好に実施することもできる。このことにより、半導体装置の製造を効率よく実施することが可能となる。
(i)半導体素子搭載用支持部材にレーザーを照射し、改質部を形成する工程、
(ii)上記半導体素子搭載用支持部材と、剥離性の第1の基材、接着剤層、粘着剤層及び第2の基材を順次有するダイボンドダイシングシートとを貼り合せる工程であって、上記ダイボンドダイシングシートの上記第1の基材を剥離することによって上記接着層を露出させ、引き続き、上記接着層と上記半導体素子搭載用支持部材とを貼り合せる工程、次いで、
(iii)上記ダイボンドダイシングシートの上記第2の基材をエキスパンドすることによって、上記半導体素子搭載用支持部材と上記接着剤層及び上記粘着剤層とを同時に分断し、個片化した接着剤層付の支持部材を得る工程、を有することが好ましい。
厚み100μmで、直径300mmの半導体ウェハを準備した。上記半導体ウェハにレーザーを照射することによって、10mm×10mmの格子状の改質部を形成した。また、剥離性の第1の基材上に、厚み60μmの接着剤層、厚み20μmの粘着剤層、及び厚み150μmの第2の基材を有する、直径305mmのダイボンドダイシングシートを準備した。この時、接着剤と、保護フィルム上の粘着剤層との界面における、UV照射前の剥離強度が、90°ピール試験方法にて1.3N/25mmになるように、調整した。
より具体的には、上記第1の基材として、PETフィルムを使用した。上記接着剤層は、エポキシ樹脂と、フェノール硬化剤と、アクリル樹脂と、無機フィラーとを重量比で10:5:5:8の割合で混合した熱硬化性材料を使用して形成した。上記粘着材層は、UV反応性成分を含むアクリル樹脂を使用して形成した。上記第2の基材として、アイオノマー樹脂製のフィルムを使用した。上記剥離強度は、例えば、UV反応性成分の使用量を変更することによって調整することができる。
(評価基準)
A:接着剤層が粘着剤層から剥がれていない。また、接着剤層がウェハ上面に載っていない。
B:接着剤層の一部が粘着剤層から剥がれている。しかし、剥がれた接着剤層はウェハ上面にまで達していない。
C:接着剤層が粘着剤層から剥がれている。また、剥がれた接着剤層がウェハ上面にまで達している(飛散及び付着している)。
ダイボンドダイシングシートにおける接着剤層の外寸を直径312mmに変更したことを除き、全て実施例1と同様にして、ダイボンドダイシングシートを作製した。次いで、得られたダイボンドダイシングシートを用い、実施例1と同様にして、ウェハの分断を行い、各評価を行なった。結果を表1に示す。
(実施例3)
ダイボンドダイシングシートにおける接着剤層の外寸を直径308mmに変更したことを除き、全て実施例1と同様にして、ダイボンドダイシングシートを作製した。次いで、得られたダイボンドダイシングシートを用い、実施例1と同様にして、ウェハの分断を行い、各評価を行なった。結果を表1に示す。
(実施例4)
ダイボンドダイシングシートにおける接着剤層の外寸を直径303mmに変更したことを除き、全て実施例1と同様にして、ダイボンドダイシングシートを作製した。次いで、得られたダイボンドダイシングシートを用い、実施例1と同様にして、ウェハの分断を行い、各評価を行なった。結果を表1に示す。
ダイボンドダイシングシートにおける接着剤層の外寸を直径320mmに変更したことを除き、全て実施例1と同様にして、ダイボンドダイシングシートを作製した。次いで、得られたダイボンドダイシングシートを用い、実施例1と同様にして、ウェハの分断を行い、各評価を行なった。結果を表1に示す。
12:接着剤層、12b:分断された接着剤層、12c:半導体ウェハと非接触となる接着剤層の部分、 12c’:飛散して付着した接着剤層
13:粘着剤層、13a:周縁部
14:第2の基材(ダイシングシート基材)
20:レーザー源
30:支持部材(半導体ウェハ)、30a:レーザーによる改質部、30b:半導体チップ
40:ダイシング用リング
50:エキスパンド分断用冶具
D:接着剤層端部と粘着剤層端部との間隔
(1)半導体ウェハの裏面に接着フィルムを貼り付け、更に接着フィルムの上にダイシングテープを貼り合わせる。
(2)ダイシング工程を実施し、接着フィルムが付いた状態で半導体ウェハを個片化する。
(3)得られた接着フィルム付き半導体チップの各個片をピックアップし、これをリードフレームに貼り付ける。
(4)その後、加熱によって接着フィルムを硬化させる工程、ワイヤボンド工程、及び封止工程などを実施する。
このような方法では、接着フィルムと半導体ウェハとを一緒に個片化し、接着フィルム付き半導体チップを作製するため、独立して接着フィルムを個片化する装置が不要となる。そのため、従来の銀ペーストを用いた場合に使用される組立装置をそのまま使用できるか、又は組立装置に熱盤を付加するなど、上記装置を一部改良するだけで良く、製造コストを比較的安く抑えることができる。しかし、この方法は、ダイシング工程までに、接着フィルムの貼付と、それに続くダイシングテープの貼付との2回の貼付工程が必要である。
(1)通常の半導体ウェハ30にレーザーを照射し、ウェハ内部に改質部30aを形成する(図2(a))。
(2)ダイボンドダイシングシートの剥離性シート10を剥離して、接着剤層12を露出させる(図2(b))。
(3)接着剤層12の上記露出面に、改質部30aを有するウェハ30及びダイシング用リング40を貼り合わせる(図2(c))。
(4)エキスパンド治具50を用いて、基材14及び粘着剤層13(ダイシングテープ)を延伸することにより、ウェハをエキスパンド分断してチップに個片化する(図2(d))。
(i)半導体素子搭載用支持部材にレーザーを照射し、改質部を形成する工程、
(ii)上記半導体素子搭載用支持部材と、剥離性の第1の基材、接着剤層、粘着剤層及び第2の基材を順次有するダイボンドダイシングシートとを貼り合せる工程であって、上記ダイボンドダイシングシートの上記第1の基材を剥離することによって上記接着層を露出させ、引き続き、上記接着層と上記半導体素子搭載用支持部材とを貼り合せる工程、次いで、
(iii)上記ダイボンドダイシングシートの上記第2の基材及び上記粘着剤層をエキスパンドすることによって、上記半導体素子搭載用支持部材と上記接着剤層とを同時に分断し、個片化した接着剤層付の支持部材を得る工程、を有することが好ましい。
Claims (6)
- 半導体素子搭載用支持部材に貼り付けて使用するダイボンドダイシングシートであって、
剥離性の第1の基材と、
前記第1の基材の片面上に設けられた接着剤層と、
前記接着剤層の上面全体を覆い、かつ前記接着剤層と重ならない周縁部を有する粘着剤層と、
前記粘着剤層の上面に設けられた第2の基材とを有し、
前記接着剤層の平面外形が、半導体素子搭載用支持部材の平面外形よりも大きく、かつ前記接着剤層の端部と、前記支持部材の端部との間隔が、1mm以上、12mm以下である、ダイボンドダイシングシート。 - 前記半導体素子搭載用支持部材が、半導体ウェハである、請求項1に記載のダイボンドダイシングシート。
- 前記第1の基材が長尺形状を有し、前記長尺形状の第1の基材の上面に、前記接着剤層と、前記粘着剤層と、前記第2の基材とを含む積層体が島状に複数配置され、かつ前記第1の基材の上面を内側にして長手方向にロール状に巻き取られた、請求項1又は2に記載のダイボンドダイシングシート。
- 前記第2の基材が、ステルスダイシング法に従って実施されるエキスパンドによる分断時に破断しないダイシングシート基材である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のダイボンドダイシングシート。
- ステルスダイシング法に従って実施されるエキスパンドによる分断工程を含む半導体装置の製造方法であって、前記分断工程が、
(i)半導体素子搭載用支持部材にレーザーを照射し、改質部を形成する工程、
(ii)前記半導体素子搭載用支持部材と、剥離性の第1の基材、接着剤層、粘着剤層及び第2の基材を順次有するダイボンドダイシングシートとを貼り合せる工程であって、前記ダイボンドダイシングシートの前記第1の基材を剥離することによって前記接着剤層を露出させ、引き続き、前記接着剤層と前記半導体素子搭載用支持部材とを貼り合せる工程、次いで、
(iii)前記ダイボンドダイシングシートの前記第2の基材及び前記粘着剤層をエキスパンドすることによって、前記半導体素子搭載用支持部材と前記接着剤層とを同時に分断し、個片化した接着剤層付の半導体素子搭載用支持部材を得る工程
を有し、前記ダイボンドダイシングシートとして、請求項1〜4のいずれか1項に記載のダイボンドダイシングシートを使用する、製造方法。 - 前記工程(iii)が、前記第2の基材及び前記粘着剤層が分断されないエキスパンドの条件下で実施される、請求項5に記載の製造方法。
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