JP4776188B2 - 半導体装置製造方法およびウエハ加工用テープ - Google Patents

半導体装置製造方法およびウエハ加工用テープ Download PDF

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Description

本発明は、フリップチップ実装による半導体装置製造工程、特に金属電極付きウエハの裏面研削工程から、ダイシング、ダイボンディング工程に関る製造方法と、それに用いるウエハ加工用テープに関するものである。
近年の電子機器の小型化、薄型化に伴って半導体素子の更なる高密度実装技術の確立が要求されている。半導体 装置の実装方法として従来から用いられているリードフレームを用いた方法では、この様な高密度実装の要求には応えることができなかった。また、これらを接着させるダイボンディング材料のうち現在では主に樹脂ペーストを用いる方法が主流となっている。
そこで、半導体素子の大きさとほぼ同じサイズの半導体装置を実装する方法としてフリップチップ 実装が提案されている。フリップチップ実装は、近年の電子機器の小型化、高密度化に対して半導体 素子を最小の面積で実装できる方法として注目されてきた。このフリップチップ実装に使用される半導体素子のアルミ電極上にはバンプが形成されており、バンプと回路基板上の配線とを電気的に接合する。これらのバンプの組成としては、主に半田が使用されておりこの半田バンプは、蒸着やメッキで、チップの内部配線につながる露出したアルミ端子上に形成する。他にはワイヤーボンディング装置で形成される金スタッドバンプなどがある。
このようなフリップチップ接続された半導体装置は、そのままで使用すると接続部の電極が空気中に露出しており、チップと基板の熱膨張係数の差が大きいため、半田リフローなどの後工程の熱履歴によりバンプの接続部分に大きな応力がかかり、実装信頼性に問題があった。
この問題を解決するため、バンプと基板とを接続した後、接合部分の信頼性を向上させるために、半導体素子と基板の間隙を樹脂ペーストまたは接着フィルムで埋めて硬化させて半導体素子と基板とを固定する方法が採用されている。
また、ダイシング工程からダイボンディング工程まで使用される粘接着テープとして、例えば特許文献１に記載のテープが提案されているが、これに用いられているＵＶ硬化後に接着に使用される粘接着剤ではＵＶ照射に伴う３次元架橋構造の形成により樹脂流動性が維持され難いために基板凹凸面への埋め込み性が得られずに接着信頼性も得られないことが分かっている。
特許第１９８７０３４号公報
ところが、一般にフリップチップ実装を行うような半導体素子は電極数が多く、また回路設計上の問題から電極は半導体素子の周辺に配置されているため、樹脂ペーストの充填時にはこれらの半導体素子の電極間から液状樹脂を毛細管減少で流し込みを行うと樹脂が十分に行き渡らず未充填部が出来やすく、半導体素子の動作が不安定になるなどの動作不良や耐湿信頼性が低いといった問題があった。更に、チップサイズが小さくなると液状樹脂のはみ出しにより基板を汚染したり、電極間のピッチが狭くなると樹脂の流し込みが困難となる。また、フリップチップ接続した半導体素子１つ１つに樹脂を充填するにはあまりにも時間がかかるため、硬化させる工程も考慮すると生産性にも課題があると言える。接着フィルムを一括で熱圧着した後にウエハチップを個片化する方法では、樹脂ペースト充填にくらべて工程が簡略化され有利であるが、ウエハ厚さが薄くなるに従って加熱圧着時にウエハ損傷を生じやすくなるため、厚いウエハに熱圧着した後ウエハ裏面を研削することが必要になっている。
しかしながら、従来の裏面研削用粘着テープと接着フィルムの組み合わせでは、接着フィルムとの親和性が高く、裏面研削後の剥離力が上昇しやすく剥離工程でのウエハ損傷を生じやすいという問題を抱えている。また、接着フィルムの凹凸基板への埋め込み性を上げて接着信頼性を高めるためには、加熱貼合時の溶融粘度を落とすことが必要となるが、加熱貼合により粘着テープからの剥離力は上昇する傾向にあり加熱貼合後の粘着テープからの剥離が難しくなるという問題点を抱えている。
本発明者らは、このようなフリップチップ実装工程における問題点を克服する目的で種々検討した結果、凸型金属電極付きウエハ回路基板の裏面研削前に電極面に特定の接着剤フィルム層を有する特定の保護テープを貼合し、保護テープの貼合された状態でウエハ回路基板を個片化し、該保護テープを電極付き回路基板から剥離する際に保護テープのみを剥離して接着フィルムを金属電極付きウエハ回路基板に残すことで、容易かつ安全に個片化された接着フィルム付きウエハ回路基板を別基板にフリップチップ接続できる上に従来の製造工程の短縮が可能であることを見出し、この知見に基づき本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、
（１）基材フィルム上にアクリル系共重合体を主成分としゲル分率が６０％以上である粘着剤層および、該粘着剤層上に、少なくともアクリル樹脂、エポキシ樹脂、またはポリイミド樹脂のいずれかを成分として有し、硬化前の２５℃貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上、硬化前の８０℃貯蔵弾性率が０．０５ＭＰａ以下である接着剤層を有してなるウエハ加工用テープであって、該テープの前記接着剤層が凸型金属電極付きウエハ回路基板に貼合された状態で、該ウエハ回路基板の裏面を研削する研削工程と、該ウエハ回路基板を個片化するダイシング工程とがなされ、かつ、該個片化されたチップをピックアップする工程において、前記粘着剤層が前記基材フィルムと接着したまま、前記接着剤層のみが前記チップに接着した状態で、前記粘着剤層と剥離して、前記接着剤層が前記基材フィルムから剥離し該チップに接着した状態でピックアップされることを特徴とするウエハ加工用テープ、
（２）基材フィルム上にアクリル系共重合体を主成分としゲル分率が６０％以上である粘着剤層および、該粘着剤層上に、少なくともアクリル樹脂を成分として有し、硬化前の２５℃貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上、硬化前の８０℃貯蔵弾性率が０．０５ＭＰａ以下である接着剤層を有してなるウエハ加工用テープであって、該テープの前記接着剤層が凸型金属電極付きウエハ回路基板に貼合された状態で、該ウエハ回路基板の裏面を研削する研削工程と、該ウエハ回路基板を個片化するダイシング工程とがなされ、かつ、該個片化されたチップをピックアップする工程において、前記粘着剤層が前記基材フィルムと接着したまま、前記接着剤層のみが前記チップに接着した状態で、前記粘着剤層と剥離して、前記接着剤層が前記基材フィルムから剥離し該チップに接着した状態でピックアップされることを特徴とするウエハ加工用テープ、
（３）前記接着剤層が、前記アクリル樹脂とともにエポキシ樹脂を成分として有することを特徴とする（１）又は（２）に記載のウエハ加工用テープ、
（４）前記粘着層の厚さが、５〜５０μｍであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載のウエハ加工用テープ、
（５）前記粘着剤層が放射線硬化性であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載のウエハ加工用テープ、
（６）前記接着剤層が熱硬化性であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のウエハ加工用テープ、
（７）前記粘着剤層がアクリル系共重合体を主成分とし、該アクリル系共重合体が主鎖に対して少なくとも放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基、水酸基及びカルボキシル基を含有する基をそれぞれ有するアクリル系共重合体を主成分とすることを特徴とする（１）〜（６）のいずれか１項に記載のウエハ加工用テープ、
（８）前記アクリル系共重合体のガラス転移温度が、−６５℃以上−２０℃以下であることを特徴とする（７）に記載のウエハ加工用テープ、
（９）（１）又は（２）に記載のウエハ加工用テープを使用する半導体装置の製造方法であって、該テープが凸型金属電極付きウエハ回路基板に貼合される工程と、該ウエハ回路基板の裏面を研削する研削工程と、該ウエハ回路基板を個片化するダイシング工程と、該個片化されたチップをピックアップする工程と、該ピックアップされたチップを別基板にフリップチップ接続する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法、
（１０）研削工程後かつダイシング工程前に、前記凸型金属電極付きウエハ回路基板に貼合されたウエハ加工用テープに、ダイシング用粘着テープをさらに貼合することを特徴とする（９）に記載の半導体装置の製造方法、および
（１１）研削工程後かつダイシング工程前に、ウエハ加工用テープが貼合された前記凸型金属電極付きウエハ回路基板の裏面に、ダイシング用粘着テープをさらに貼合することを特徴とする（９）に記載の半導体装置の製造方法
を提供するものである。
本発明の金属電極つきウエハの加工用テープによるフリップチップ実装方法は、薄肉ウエハチップ積層構造の形成においてその効果が顕著であり、薄肉ウエハの加工を容易且つ安全に行うと共に工程短縮を可能とする優れた効果を有する。
また、本発明のウエハ加工用テープは、ウエハ裏面研削工程、ダイシング工程、ダイホンディング工程まで一貫して使用することができ、上記のフリップチップ実装基板の製造方法に用いるのに好適である。
本発明のウエハ加工用テープは、基材フィルム上に粘着剤層および接着剤層を有してなるものである。粘着剤層はアクリル系共重合体を主成分（好ましくは８０質量％以上）として含むものであることが好ましい。用いられるアクリル系共重合体としては、少なくとも側鎖に放射線硬化性炭素−炭素二重結合及び、エポキシ基、及びカルボキシル基を必須の成分とするアクリル系共重合体が好ましい。アクリル系共重合体はどのようにして製造されたものでもよいが、例えば、アクリル系共重合体またはメタクリル系共重合体などの光重合性炭素−炭素二重結合を有するもので、かつ、官能基をもつ化合物(1)と、その官能基と反応し得る官能基をもつ化合物(2)とを反応させて得たものが用いられる。
このうち、前記の光重合性炭素−炭素二重結合および官能基を有する化合物(1)は、アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルなどの光重合性炭素−炭素二重結合を有する単量体（(1)−１）と、官能基を有する単量体（(1)−２）とを共重合させて得ることができる。単量体（(1)−１）としては、炭素数６〜１２のヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、デシルアクリレート、または炭素数５以下の単量体である、ペンチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、またはこれらと同様のメタクリレートなどを列挙することができる。単量体（(1)−１）として、炭素数の大きな単量体を使用するほどガラス転移点は低くなるので、所望のガラス転移点のものを作製することができる。また、ガラス転移点の他、相溶性と各種性能を上げる目的で酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリルなどの炭素−炭素二重結合をもつ低分子化合物を配合することも５重量％以下の範囲内でできる。
単量体（(1)−２）が有する官能基としては、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、環状酸無水基、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、単量体（(1)−２）の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、けい皮酸、イタコン酸、フマル酸、フタル酸、２−ヒドロキシアルキルアクリレート類、２−ヒドロキシアルキルメタクリレート類、グリコールモノアクリレート類、グリコールモノメタクリレート類、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、アリルアルコール、Ｎ−アルキルアミノエチルアクリレート類、Ｎ−アルキルアミノエチルメタクリレート類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フマル酸、無水フタル酸、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の一部を水酸基またはカルボキシル基および光重合性炭素−炭素二重結合を有する単量体でウレタン化したものなどを列挙することができる。化合物(2)において、用いられる官能基としては、化合物(1)、つまり単量体（(1)−２）の有する官能基が、カルボキシル基または環状酸無水基である場合には、水酸基、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、水酸基である場合には、環状酸無水基、イソシアネート基などを挙げることができ、アミノ基である場合には、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、エポキシである場合には、カルボキシル基、環状酸無水基、アミノ基などを挙げることができ、具体例としては、単量体（(1)−２）の具体例で列挙したものと同様のものを列挙することができる。化合物(1)と化合物(2)の反応において、未反応の官能基を残すことにより、酸価または水酸基価などの特性に関して、本発明で規定するものを製造することができる。
上記のアクリル系共重合体の合成において、反応を溶液重合で行う場合の有機溶剤としては、ケトン系、エステル系、アルコール系、芳香族系のものを使用することができるが、中でもトルエン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、ベンゼンメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトンなどの、一般にアクリル系ポリマーの良溶媒で、沸点６０〜１２０℃の溶剤が好ましく、重合開始剤としては、α，α′−アゾビスイソブチルニトリルなどのアゾビス系、ベンゾベルペルオキシドなどの有機過酸化物系などのラジカル発生剤を通常用いる。この際、必要に応じて触媒、重合禁止剤を併用することができ、重合温度および重合時間を調節することにより、所望の分子量のアクリル系共重合体を得ることができる。また、分子量を調節することに関しては、メルカプタン、四塩化炭素系の溶剤を用いることが好ましい。なお、この反応は溶液重合に限定されるものではなく、塊状重合、懸濁重合など別の方法でもさしつかえない。
以上のようにして、アクリル系共重合体を得ることができるが、本発明において、アクリル系共重合体の分子量は、３０万〜１００万程度が好ましい。分子量が小さすぎると３０万未満では、放射線照射の凝集力が小さくなって、ウエハをダイシングする時に、素子のずれが生じやすくなり、画像認識が困難となることがある。この素子のずれを、極力防止するためには、分子量が、４０万以上である方が好ましい。また、分子量が大きすぎると、合成時および塗工時にゲル化する可能性がある。なお、特性面からは、ガラス転移点が低いので分子量が大きくても、パターン状ではなく全体を放射線照射した場合、放射線照射後の粘着剤の流動性が十分ではないため、延伸後の素子間隙が不十分であり、ピックアップ時の画像認識が困難であるといった問題が発生することはないが、それでも９０万以下である方が好ましい。なお、本発明における分子量とは、ポリスチレン換算の重量平均分子量である。
また、本発明において、アクリル系共重合体の光重合性炭素−炭素二重結合の導入量は好ましくは０．５〜２．０ｍｅｑ／ｇ、さらに好ましくは０．８〜１．５ｍｅｑ／ｇとする。二重結合量が少なすぎると、放射線照射後の粘着力の低減効果が小さくなり、二重結合量が多すぎると、放射線照射後の粘着剤の流動性が十分ではなく、延伸後の素子間隙が不十分であり、ピックアップ時に各素子の画像認識が困難になるという問題が発生する。さらに、アクリル系共重合体そのものが安定性に欠け、製造が困難となる。
さらに、本発明において、粘着剤の硬化前のゲル分率は、アクリル系共重合体の平均分子量、硬化剤配合量により調整することが可能であるが、６０％以上であることが好ましく、８０〜１００％がさらに好ましい。ゲル分率が小さすぎる場合には、粘着剤成分が接着界面で僅かに流動しやすく剥離力の経時安定性が得られにくい。さらに、アクリル系共重合体が、水酸基価５〜１００のＯＨ基を有すると放射線照射後の粘着力を減少することによりピックアップミスの危険性をさらに低減することができるので好ましい。また、アクリル系共重合体が、酸価０．５〜３０のＣＯＯＨ基を有するとテープ復元性を改善することにより、使用済テープ収納型の機構への対応が容易とすることができるので好ましい。ここで、アクリル系共重合体の水酸基価が低すぎると、放射線照射後の粘着力の低減効果が十分でなく、高すぎると、放射線照射後の粘着剤の流動性を損なう。また酸価が低すぎると、テープ復元性の改善効果が十分でなく、高すぎると粘着剤の流動性を損なう。
なお、本発明の放射線硬化性粘着剤を紫外線照射によって硬化させる場合には、必要に応じて、光重合開始剤、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重合体１００重量部に対して０．０１〜５重量部が好ましい。
粘着剤層の厚さについては、５〜５０μｍが好ましい。
本発明に用いられる基材フィルムとしては、放射線透過性を有するものであれば公知のものを使用することができ、例えば、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、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、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、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル等のエンジニアリングプラスチック、またはポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテンもしくはペンテン系共重合体等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。またはこれらの群から選ばれる２種以上が混合されたものもしくは複層化されたものでもよい。
フィルムの厚みは５０〜２００μｍが好ましく用いられる。この基材フィルム上に上記の粘着剤層を積層したものを、以下、「保護フィルム」ともいう。
本発明におけるダイ接着用の接着剤層には、例えば、エポキシ樹脂を主成分とするフィルム状接着剤などのダイ接着用として通常用いられる接着剤を用いることができる。
また、上記接着フィルムには、導電性、熱伝導性の付与を目的として金属製微粉末やその他導電性もしくは熱伝導性に優れる材料を添加することも可能である。
また、上記接着フィルムには、熱安定性向上を目的として金属酸化物やガラス等の微粉末を添加することも可能である。
上記接着剤は、貼合時には十分柔らかく基板凹凸面にボイドを生じることなく埋め込まれることが接着信頼性を確保するために重要であるが、裏面研磨の際には変形しない０．１ＭＰａ程度以上の弾性率が必要である。基板凹凸面にボイドを生じないためには貼合時の弾性率を０．０５ＭＰａ以下とするのが好ましく、接着剤を回路基板に残して剥離する際には粘着性の消失する１ＭＰａ以上であることが好ましい。
ダイ接着用接着剤層の厚さは５〜５０μｍであることが好ましい。
このようにして得られた保護テープとウエハダイ接着用フィルムを常法により積層ラミネートすることによりウエハ加工用テープを作成することが可能である。ウエハ加工用テープは、ピックアップ工程において、粘着剤層は基材フイルムと接着したまま、接着剤層のみがチップに接着した状態で、粘着剤層と剥離することが好ましい。ウエハ加工用テープを半導体ウエハに加熱貼合することで裏面研削およびダイシング時には電極付きウエハと保護テープが剥離しない十分な粘着力を有し、ピックアップの際には放射線硬化により粘着剤層と接着剤層付きチップが容易に剥離できる。
ダイシング時の接着フィルムと保護テープの剥離力は、好ましくは０．５〜１０Ｎ／２５ｍｍ、放射線照射時の接着フィルム付きチップと保護テープの剥離力は０．５〜０．０５Ｎ／２５ｍｍが好ましい。
上記粘着剤層は放射線硬化性であることが好ましい。また、上記接着剤層は熱硬化性であることが好ましい。また、上記接着剤層が、少なくともアクリル樹脂、エポキシ樹脂、またはポリイミド樹脂のいずれかを成分とし、２５℃貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上、８０℃貯蔵弾性率が０．０５ＭＰａ以下であることが好ましい。さらに、上記粘着剤層がアクリル系共重合体を主成分とし、該アクリル系共重合体が主鎖に対して少なくとも放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基、水酸基及びカルボキシル基を含有する基をそれぞれ有するアクリル系共重合体を主成分とすることが好ましい。
本発明のウエハ加工用テープは、金属電極を有するウエハ回路基板に貼合された状態でウエハ回路基板裏面を研削する研削工程と、ウエハ回路基板を個片化するダイシング工程に使用されるものであり、ウエハ研削時の保護テープとしての機能を有し、かつ、チップを接着する際に使用されるダイ接着剤層を有するウエハ加工用テープである。
本発明のウエハ加工用テープは、例えば、図１に示すように使用される。図１は本発明のウエハ加工用テープを使用する半導体装置の製造方法の一つの実施態様の工程の説明図である。
図１（ａ）の断面図で示されるように、ウエハ加工用テープは、基材フィルム１に粘着剤層２が積層された保護テープ（ＢＧテープ）に接着剤層３が積層されている。
接着剤層３には、絶縁性フィルム（ＮＣＦ）または異方導電性フィルム（ＡＣＦ）が使用される。
次いで、図１（ｃ）の断面図で示されるように、凸型金属電極（バンプ）４を有するウエハ回路基板５にウエハ加工用テープを貼合して加熱し、凸型金属電極４を接着剤層３に埋め込み貼合し、裏面を破線で示される分だけ研削加工して所定厚さとする。図１（ｂ）は、１（ｃ）の工程における平面図であり、６は金バンプウエハ、７はリングフレームを示す。次いで、当該回路基板に加工用テープを貼合したまま、放射線照射した後、ウエハ回路基板をダイシングし（図１（ｄ））、チップをピックアップする（図１（ｅ））。その際、ウェハ加工用テープの接着剤層３は保護テープ粘着剤層２から剥離し、チップに接着したままピックアップされ、ダイボンド工程において接着剤として使用し、半導体装置を製造する。
図２は本発明のウエハ加工用テープを使用する半導体装置の製造方法の別の実施態様の工程の説明図である。図２（ａ）の断面図で示されるように、ウエハ加工用テープは、基材フィルム１に粘着剤層２が積層された保護テープ（ＢＧテープ）に接着剤層３が積層されている。次いで、図２（ｂ）の断面図で示されるように、凸型金属電極（バンプ）４を有するウエハ回路基板５にウエハ加工用テープを貼合して加熱し、凸型金属電極４を接着剤層３に埋め込み貼合し、裏面を破線で示される分だけ研削加工して所定厚さとする。次いで、保護テープの基材フイルム１側にダイシング用粘着テープ８を貼合し、放射線照射した後、ウエハ回路基板５をダイシングする。図２（ｃ）はこの工程における平面図で、７はリングフレーム、９は金バンブウエハと接着剤層と保護テープを示す。また、図２（ｄ）はこの工程における断面図である。その後、チップをピックアップする（図２（ｅ））。ウェハ加工用テープの接着剤層３は保護テープの粘着剤層２から剥離し、チップに接着したままピックアップされ、ダイボンド工程において接着剤として使用し、半導体装置を製造する。
図３は本発明のウエハ加工用テープを使用する半導体装置の製造方法のさらに別の実施態様の工程の説明図である。
図３（ａ）の断面図で示されるように、ウエハ加工用テープは、基材フィルム１に粘着剤層２が積層された保護テープ（ＢＧテープ）に接着剤層３が積層されている。次いで、図３（ｂ）の断面図で示されるように、凸型金属電極（バンプ）４を有するウエハ回路基板５にウエハ加工用テープを貼合して加熱し、凸型金属電極４を接着剤層３に埋め込み貼合して、裏面を破線で示される分だけ研削加工して所定厚さとする。次いで、ウェハの研削面にダイシング用粘着テープ８を貼合し、放射線照射した後、ウエハ回路基板８を保護テープ上からダイシングする。図３（ｃ）はこの工程における平面図で、７はリングフレーム、９は金バンブウエハと接着剤層と保護テープを示す。また、図３（ｄ）はこの工程における断面図である。その後、剥離テープを用いて基材フイルム１と粘着剤層２を有する保護テープを剥離させ、接着剤層３の接着したチップをピックアップする（図３（ｅ））。この接着剤層３は、ダイボンド工程において接着剤として使用し、半導体装置を製造する。
次に、本発明を実施例に基づき、更に詳細に説明する。尚、以下の実施例での各特性は、次のように試験した。
１．ゲル分率：粘着剤層約０．０５ｇを秤取し、キシレン５０ｍｌに１２０℃で２４時間浸漬した後、２００メッシュのステンレス製金網で濾過し、金網上の不溶解分を１１０℃にて１２０分間乾燥する。次に、乾燥した不溶解分の重量を秤量し、下記に示す式にてゲル分率を算出した。
ゲル分率（％）＝（不溶解分の重量／秤取した粘着剤層の重量）×１００
２．粘着剤二重結合量：加熱乾燥された粘着剤約１０ｇに含まれる炭素炭素二重結合量を真空中暗所における臭素付加反応による重量増加法により定量測定した。
３.ピックアップ成功率：実施例および比較例に基づいて作成した加工用テープを室温または８０℃×１０秒で電極付きウエハへ貼合し、ウエハ厚さ５０μｍとなるまで裏面を研削した後、ウエハを１０ｍｍ×１０ｍｍにダイシングし、その後、必要に応じて粘着剤層に紫外線を空冷式高圧水銀灯（８０Ｗ／ｃｍ、照射距離１０ｃｍ）により２００ｍＪ／ｃｍ２照射した後、ダイボンダー装置（ルネサス東日本社製３段階突き上げ方式）によるピックアップ試験を行い、ピックアップチップ１００個でのピックアップ成功率を求めた
４．ウエハ裏面研削性
○： ウエハの破損及びマイクロクラックの発生が無い。
×： ウエハの破損或いはマイクロクラックの発生が有る。
５．ダイシング性
○： ダイシング中に加工用テープが剥離する。
×： ダイシング中に加工用テープが剥離しない。
６．耐リフロー信頼性
○： 実施例により作成したフリップチップパッケージの吸湿後の耐リフロー信頼性 評価においてＪＥＤＥＣレベル３の処理でもパッケージクラックを生じない。
×： ＪＥＤＥＣレベル３の処理でパッケージクラックを生じる。
弾性率の測定方法
接着フィルムの２５℃または８０℃での弾性率は、粘弾性計（レオメトリックサイエンス社製、商品名：ＡＲＥＳ）を用いて、０℃から測定を開始し昇温速度５℃／分、周波数１Ｈｚで、動的粘弾性を測定し、２５℃または８０℃に達した時点での貯蔵弾性率Ｇ´をそれぞれの弾性率とした。
剥離力の測定方法
ＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠してＵＶ照射前後のそれぞれの剥離力を測定した（ＵＶ照射量は、１０００ｍＪ／ｃｍ2）。８０℃に加熱されたシリコンウエハーミラー面にウエハ貼着用粘着テープを加熱貼合し、接着剤層と粘着テープ間の剥離力を測定した。試験は９０°剥離、剥離速度５０ｍｍ／分で行った。
化合物（Ａ）アクリル系共重合体の合成
ブチルアクリレート６５部、２−ヒドロキシエチルアクリレート２５部、アクリル酸１０部を原料として溶液ラジカル重合により共重合体を得た。次にこの共重合体に２−イソシアネートエチルメタクリレートを滴下反応させることで共重合体を作成した。２−イソシアネートエチルメタクリレート滴下量と溶液ラジカル重合の反応時間を調整して、炭素炭素二重結合量および分子量の異なる共重合体Ａ１〜Ａ６、Ａ１１〜Ａ１３を作成した。
アクリル系粘着テープの作成
化合物（Ａ）に化合物（Ｂ）硬化剤として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）、化合物（Ｃ）光開始剤としてα-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを下記表１の配合比で混合し、粘着剤を得た。
各々乾燥後の粘接着剤厚さを１０μｍとし、高密度ポリエチレン樹脂フィルム（１００μm）に塗工し、粘着テープを作成した。この粘着テープと後述する厚さ２５μｍのエポキシ樹脂を主成分とする接着フィルムを室温にて積層ラミネートすることでウエハ加工用テープを作成した。
接着フィルムの作成
（接着フィルム１の作成）
エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９７、分子量１２００、軟化点７０℃）１００重量部、シランカップリング剤としてγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン１．５重量部、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン３重量部、平均粒径16nmのシリカフィラー３０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。
これにアクリル樹脂（重量平均分子量：２０万、ガラス転移温度−１７℃）１００重量部、６官能アクリレートモノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート５部、硬化剤としてヘキサメチレンジイソシアネートのアダクト体０．５部、キュアゾール２ＰＺ（四国化成（株）製商品名、２−フェニルイミダゾール）２．５部を加え、攪拌混合し、真空脱気し、接着剤を得た。
接着剤を厚さ２５μｍの離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、１１０℃で１分間加熱乾燥して、膜厚が４０μｍのＢステージ状態の塗膜を形成し、キャリアフィルムを備えた接着フィルム１を作製した。
（接着フィルム２の作成）
硬化剤としてヘキサメチレンジイソシアネートのアダクト体０部とし、キュアゾール２ＰＺにかえてキュアゾール２ＰＨＺ（四国化成（株）製商品名、２−フェニル-4,5−ジヒドロキシイミダゾール）２．５部とした以外は接着フィルム１の作成と全く同様の操作を行い、接着フィルム２を作製した。
（接着フィルム３の作成）
エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９７、分子量１２００、軟化点７０℃）５０重量部、硬化剤としてヘキサメチレンジイソシアネートのアダクト体１部とした以外は接着フィルム１の作成と全く同様の操作を行い、接着フィルム３を作製した。
（実施例１〜６、参考例１）
表１の組み合わせで得られるウエハ加工用テープを金スタッドバンプ付き５インチウエハに８０℃ホットプレート上にて加熱貼合した後、バックサイドグラインダーを使用して、回路基板の裏面側を研削加工する事により当該回路基板厚さを５０μｍに仕上げた。次いで、当該回路基板に加工用テープを貼合したまま、１０００ｍＪ／ｃｍ２ＵＶでＵＶ照射し、１０×１０ｍｍ角にダイシングした後、ピックアップダイボンダーにてチップを取り上げ、樹脂基板の電極位置に合わせてフリップチップを実装し、半導体装置を作成した。
Figure 0004776188
（比較例１〜３）
表２の組み合わせで得られるウエハ加工用テープを用いて実施例と同じ工程により半導体装置を作成評価した。
Figure 0004776188
表１および２で示されるように、比較例は、ピックアップ成功率が低かったり、耐リフロー評価が悪いものであったが、実施例ではいずれの特性も優れていた。
本発明の一つの実施態様のウエハ加工用テープが用いられる工程を示す説明図である。図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は平面図、図１（ｃ）は断面図、図１（ｄ）は断面図、図１（ｅ）の断面図である。 本発明のウエハ加工用テープを使用する半導体装置の製造方法の別の実施態様の工程の説明図である。図２（ａ）は断面図、図２（ｂ）は断面図、図２（ｃ）は断面図、図２（ｄ）は断面図、図２（ｅ）は断面図である。 本発明のウエハ加工用テープを使用する半導体装置の製造方法のさらに別の実施態様の工程の説明図である。図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は断面図、図３（ｃ）は断面図、図３（ｄ）は断面図、図３（ｅ）は断面図である。
符号の説明
１ 基材フイルム
２ 粘着剤層
３ 接着剤層
４ 凸型金属電極
５ ウエハ回路基板
６ 金バンプウエハ
７ リングフレーム
８ ダイシング用粘着テープ
９ 金バンブウエハ＋接着剤層＋保護テープ

Claims (11)

  1. 基材フィルム上にアクリル系共重合体を主成分としゲル分率が６０％以上である粘着剤層および、該粘着剤層上に、少なくともアクリル樹脂、エポキシ樹脂、またはポリイミド樹脂のいずれかを成分として有し、硬化前の２５℃貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上、硬化前の８０℃貯蔵弾性率が０．０５ＭＰａ以下である接着剤層を有してなるウエハ加工用テープであって、該テープの前記接着剤層が凸型金属電極付きウエハ回路基板に貼合された状態で、該ウエハ回路基板の裏面を研削する研削工程と、該ウエハ回路基板を個片化するダイシング工程とがなされ、かつ、該個片化されたチップをピックアップする工程において、前記粘着剤層が前記基材フィルムと接着したまま、前記接着剤層のみが前記チップに接着した状態で、前記粘着剤層と剥離して、前記接着剤層が前記基材フィルムから剥離し該チップに接着した状態でピックアップされることを特徴とするウエハ加工用テープ。
  2. 基材フィルム上にアクリル系共重合体を主成分としゲル分率が６０％以上である粘着剤層および、該粘着剤層上に、少なくともアクリル樹脂を成分として有し、硬化前の２５℃貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上、硬化前の８０℃貯蔵弾性率が０．０５ＭＰａ以下である接着剤層を有してなるウエハ加工用テープであって、該テープの前記接着剤層が凸型金属電極付きウエハ回路基板に貼合された状態で、該ウエハ回路基板の裏面を研削する研削工程と、該ウエハ回路基板を個片化するダイシング工程とがなされ、かつ、該個片化されたチップをピックアップする工程において、前記粘着剤層が前記基材フィルムと接着したまま、前記接着剤層のみが前記チップに接着した状態で、前記粘着剤層と剥離して、前記接着剤層が前記基材フィルムから剥離し該チップに接着した状態でピックアップされることを特徴とするウエハ加工用テープ。
  3. 前記接着剤層が、前記アクリル樹脂とともにエポキシ樹脂を成分として有することを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハ加工用テープ。
  4. 前記粘着層の厚さが、５〜５０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエハ加工用テープ。
  5. 前記粘着剤層が放射線硬化性であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウエハ加工用テープ。
  6. 前記接着剤層が熱硬化性であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のウエハ加工用テープ。
  7. 前記粘着剤層がアクリル系共重合体を主成分とし、該アクリル系共重合体が主鎖に対して少なくとも放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基、水酸基及びカルボキシル基を含有する基をそれぞれ有するアクリル系共重合体を主成分とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のウエハ加工用テープ。
  8. 前記アクリル系共重合体のガラス転移温度が、−６５℃以上−２０℃以下であることを特徴とする請求項７に記載のウエハ加工用テープ。
  9. 請求項１又は２に記載のウエハ加工用テープを使用する半導体装置の製造方法であって、該テープが凸型金属電極付きウエハ回路基板に貼合される工程と、該ウエハ回路基板の裏面を研削する研削工程と、該ウエハ回路基板を個片化するダイシング工程と、該個片化されたチップをピックアップする工程と、該ピックアップされたチップを別基板にフリップチップ接続する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  10. 研削工程後かつダイシング工程前に、前記凸型金属電極付きウエハ回路基板に貼合されたウエハ加工用テープに、ダイシング用粘着テープをさらに貼合することを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
  11. 研削工程後かつダイシング工程前に、ウエハ加工用テープが貼合された前記凸型金属電極付きウエハ回路基板の裏面に、ダイシング用粘着テープをさらに貼合することを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
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