JP5064985B2

JP5064985B2 - 半導体ウェハの処理方法

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Publication number: JP5064985B2
Application number: JP2007314070A
Authority: JP
Inventors: 剛竹内; 祥文岡; 正三矢野; 朗矢吹; 伸一石渡
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2027-12-04
Also published as: JP2009033156A; JP4805311B2; JP2009033087A; JP2009033154A; JP4805312B2; JP2009033155A; JP5075035B2

Description

本発明は、半導体ウェハをチップに処理する方法に関する。

ここ最近における半導体チップの薄膜化・小チップ化への進化はめざましく、特に、メモリカードやスマートカードの様な半導体ＩＣチップが内蔵されたＩＣカードの場合、半導体チップの厚さとしては７５μｍ以下が要求されるものであり、今後これらの需要が増えるにつれ上記の薄膜化・小チップ化のニーズはより一層高まるものと考えられる。

これらの半導体チップは、半導体ウェハをバックグラインド工程やエッチング工程等において所定厚みに薄膜化した後、ダイシング工程にてチップ化する事により得られるものであるが、このダイシング工程においては、半導体ウェハはダイシングブレードにより切断されるブレードカット方式が用いられるのが一般的である。この場合、切断時にはブレードによる切削抵抗が半導体ウェハに直接かかる事になるわけであるが、この切削抵抗によって半導体チップには微小な欠け（チッピング）が発生する事がある。このチッピング発生は半導体チップの外観を損なうだけでなく、場合によってはチップ上の回路パターンまで破損してしまう可能性があり、昨今、重要な問題のうちの１つとして捉えられこれまでにも検討が種々行われてきた。前述の様な薄膜小チップの場合は、許容されるチッピングレベルも厳しくなってくるため、今後の半導体チップの薄膜化・小チップの傾向がますます進むことにより、このチッピングの問題は今後より一層深刻化してくるものと容易に推測されるものである。

また、個々に分割された半導体チップは、その裏面にエポキシ樹脂等で形成された厚さ２０〜４０μｍのダイアタッチフィルム（以下、ＤＡＦと呼ぶ）と称するダイボンディング用の接着フィルムが装着され、この接着フィルムを介して半導体チップを支持するダイボンディングフレームに加熱することによりボンディングされる場合がある。半導体チップの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する方法としては、従来、半導体ウェハの裏面に接着フィルムを貼着し、この接着フィルムを介して半導体ウェハをダイシングテープに貼着した後、半導体ウェハの表面に形成されたストリートに沿って切削ブレードにより接着フィルムと共に切削することにより、裏面に接着フィルムが装着された半導体チップを形成している。しかし、切削ブレードにより半導体ウエハとともに接着フィルムを切断して個々の半導体チップに分割する際に、半導体チップの裏面に欠けが生じたり、接着フィルムに髭状のバリが発生してワイヤボンディングの際に断線の原因になるという問題がある。

特許文献１には、ウェハ裏面にレジスト膜等からなるマスク層を形成して、レーザー光によるダイシング用のマスクパターンを形成し、プラズマエッチングにより個々のチップに分割する方法が提案されているが、レジスト等による被膜、およびマスク層の剥離が必要であるため工程が煩雑なものとなる。また、マスク層の膜厚さやエッチングレートの制御が困難であり、分割自体が完全にできない等の不具合がでることが想定される。また、ＤＡＦが介在する場合については記載がない。
また、特許文献２および３には、先ダイシング及びＤＡＦのレーザー切断による方法が提案されている。特許文献２にはダイシングテープ側からレーザーを照射しＤＡＦのみを分割する方法が記載されているが、レーザーがダイシングテープを透過し、ＤＡＦを完全に切断するためのレーザー強度の制御が困難であったり、ダイシングテープ材料選定において制限があった。また、ＤＡＦとダイシングテープ粘着剤層との界面においてレーザー照射によるデブリ等が発生し、ＤＡＦ切断面の品質に問題を有していた。また、特許文献３は先ダイシングで分割後、ウェハ裏面にＤＡＦを貼合しチップ分割ラインに合わせてＤＡＦを切断するのは制御が非常に困難であった。
特開２００５−１９１０３９号公報特開２００３−３３４８１２号公報特開２００４−００１０７６号公報

本発明は、チッピングの発生を抑えてダイシングすることを可能とする半導体ウェハ処理方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、以下の半導体ウェハの製造方法を提供するものである。
（１）次の各工程を有することを特徴とする半導体ウェハの処理方法であって、下記（ｅ）工程において、チップに貼合された裏面保護テープの粘着力が、リングフレームにて支持固定している支持固定用テープの粘着力より低く、前記チップに貼合された裏面保護テープが放射線硬化型粘着剤層を有するものであり、前記リングフレームにて支持固定している支持固定用テープが非放射線硬化型粘着剤層を有するものであることを特徴とする半導体ウェハの処理方法。
（ａ）パターン面側に表面保護テープを貼合された状態で半導体ウェハの裏面を研削し、研削された裏面側に裏面保護テープを貼合し、半導体ウェハのストリートに沿って該裏面保護テープのみをレーザー光又はブレードにより切断し溝を入れる工程、
（ｂ）溝を入れ個片化された裏面保護テープ側からプラズマ処理し、該溝においてむき出しにされた半導体ウェハをエッチングしてチップに個片化する工程、
（ｃ）支持固定用テープをリングフレームにて支持固定した状態で、個片化された裏面保護テープ側に該支持固定用テープを貼合する工程、
（ｄ）パターン面側の表面保護テープを剥離する工程、及び
（ｅ）チップをピックアップし、ダイボンディング工程に移す工程。
（２）次の各工程を有することを特徴とする半導体ウェハの処理方法であって、下記（ｅ）工程において、接着フィルムに貼合された裏面保護テープの粘着力が、リングフレームにて支持固定している支持固定用テープの粘着力より低く、前記接着フィルムに貼合された裏面保護テープが放射線硬化型粘着剤層を有するものであり、前記リングフレームにて支持固定している支持固定用テープが非放射線硬化型粘着剤層を有するものであることを特徴とする半導体ウェハの処理方法。
（ａ）パターン面側に表面保護テープを貼合された状態で半導体ウェハの裏面を研削し、研削された裏面側に接着フィルムを貼合し、該接着フィルムの上面から裏面保護テープを貼合し、半導体ウェハのストリートに沿って該裏面保護テープのみをレーザー光又はブレードにより切断し溝を入れる工程、
（ｂ）溝を入れ個片化された裏面保護テープ側からプラズマ処理し、該溝においてむき出しにされた該接着フィルムと該半導体ウェハを一括してエッチングしてチップに個片化する工程、
（ｃ）支持固定用テープをリングフレームにて支持固定した状態で、個片化された裏面保護テープ側に該支持固定用テープを貼合する工程、
（ｄ）パターン面側の表面保護テープを剥離する工程、及び
（ｅ）チップをピックアップし、ダイボンディング工程に移す工程。
（３）次の各工程を有することを特徴とする半導体ウェハの処理方法であって、下記（ｅ）工程において、接着フィルムに貼合された裏面保護テープの粘着力が、リングフレームにて支持固定している支持固定用テープの粘着力より低く、前記接着フィルムに貼合された裏面保護テープが放射線硬化型粘着剤層を有するものであり、前記リングフレームにて支持固定している支持固定用テープが非放射線硬化型粘着剤層を有するものであることを特徴とする半導体ウェハの処理方法。
（ａ）パターン面側に表面保護テープを貼合された状態で半導体ウェハの裏面を研削し、研削された裏面側に接着フィルムを貼合し、該接着フィルムの上面から裏面保護テープを貼合し、半導体ウェハのストリートに沿って該裏面保護テープおよび該接着フィルムのみをブレードにより切断し溝を入れる工程、
（ｂ）溝を入れ個片化された裏面保護テープ側からプラズマ処理し、該溝においてむき出しにされた半導体ウェハをエッチングしてチップに個片化する工程、
（ｃ）支持固定用テープをリングフレームにて支持固定した状態で、個片化された裏面保護テープ側に該支持固定用テープを貼合する工程、
（ｄ）パターン面側の表面保護テープを剥離する工程、及び
（ｅ）チップをピックアップし、ダイボンディング工程に移す工程。
（４）前記裏面保護テープの基材がポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する樹脂組成物からなる（１）〜（３）のいずれか１項に記載の半導体ウェハの処理方法。

本発明により、チップ切断面のチッピングを低減することできる。また接着フィルムを用いた場合には、接着フィルムは裏面保護テープに貼着された状態で一括してレーザー光線により切断することができ、レーザー強度の制御が比較的簡単となり、これによりＤＡＦの切断性が良くなるため溶融されたデブリが飛散することがなく、半導体チップのボンディングパッドを汚染することはない。また、ブレードにて切断する場合もＤＡＦの切断に何ら問題はなく溶融されたデブリが飛散することはない。また、本発明の方法のそれぞれの工程においては、従来、半導体ウェハ加工に用いられている装置を使用することができ、使用条件の制御が容易である。

以下、図面を参照して本発明の半導体ウェハの処理方法の好ましい実施態様を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下に示される工程に用いられる装置及び材料は、特に断りのない限り、従来、半導体ウェハ加工に用いられているものを使用することができ、装置の使用条件は常法により適切な条件を設定することができる。

まず、本発明の好ましい第１の実施態様を図１−１および１−２の概略断面図を参照して説明する。
図１−１（ａ）は、半導体ウェハ１のパターン面２側に表面保護テープ３を貼合された状態で半導体ウェハ１の裏面を研削し、研削された裏面側に裏面保護テープ４が貼合された半導体ウェハ１の概略断面図である。なお、図中、５は表面保護テープ３の粘着剤層を、６は裏面保護テープ４の粘着剤層をそれぞれ示すものである。また、図示はしないが、パターン面２には複数のストリートが平面図において格子状に形成されている。

次いで図１−１（ｂ）に示されるように、レーザー光照射手段７から照射されたレーザー光８により、半導体ウェハ１のストリートに沿って、裏面保護テープ４のみ切断し、図１−１（ｃ）に示されるように溝９を入れる。溝９の幅は、ストリート幅以下とすることが好ましい。また、図示された態様では、レーザー光により裏面保護テープを切断して溝９を作成しているが、ブレードによる切断も行うことができる。

次いで、図１−１（ｄ）に示されるように、エッチングガス発生ガスが供給された処理空間において、個片化された裏面保護テープ側からプラズマ１０による処理を行い、該溝においてむき出しにされたウェハをエッチングし、図１−１（ｅ）に示されるように半導体ウェハがチップに個片化する。
プラズマ１０による処理は、例えば、プラズマ発生ガス供給手段１１の下面の噴出部からプラズマ発生ガスを噴出させると共に、プラズマ発生ガス供給手段１１と表面保護テープ３の粘着剤層５とは反対側の面が載置された高周波側電極（図示せず）との間に高周波電圧を印加してプラズマ発生ガスをプラズマ化させ、溝９に供給する。そうすると、プラズマのエッチング効果により、ダイシングテープ４が被覆されていない部分、すなわち、溝９によりむき出しされた半導体ウェハ１がエッチングされ、個々のデバイスに分割される。

次いで、分割され個片化された半導体ウェハ１は、続いて、図１−２の概略断面図で示される工程が行われる。なお、図１−２において、図１−１と同じ符号で示されるものは、図１−１におけるものと同じ意味を有する。
まず、図１−２（ｆ）で示されるように、ダイシングされ個片化された裏面保護テープ４側に支持固定用テープ１３を矢印方向に貼合する。なお、図中、１４は支持固定用テープ１３の粘着剤層を示すものである。
次に、個片化された裏面保護テープ４側に貼合された支持固定用テープ１３をリングフレーム（図示しない）にて支持固定し、図１−２（ｇ）に示すように、パターン面２側の表面保護テープ３を矢印方向に剥離する。図１−２（ｈ）は、表面保護テープ３の剥離が完了した状態を示すものである。
次に、図１−２（ｉ）に示すようにピン１５によりチップを突き上げコレット１６により吸着してチップをピックアップし、ダイボンディング工程に移す。
この態様の半導体ウェハの処理方法では、半導体ウェハをプラズマでエッチングするため、チップ切断面のチッピングを低減することができる。

図２−１、２−２は本発明の好ましい第２の実施態様を説明する概略断面図である。
図２−１（ａ）は、半導体ウェハ１のパターン面２側に表面保護テープ３を貼合された状態を示す概略断面図である。この状態で、図の上方から半導体ウェハ１の裏面を研削する。図中、５は表面保護テープ３の粘着剤層を示す。また、図示はしないが、パターン面２には複数のストリートが平面図において格子状に形成されている。
次いで、図２−１（ｂ）に示すように、研削された半導体ウェハ１の裏面側に、接着フィルム（ＤＡＦ）１２を貼合し、さらに接着フィルム１２の上面から裏面保護テープ４を貼合する。図中、６は裏面保護テープ４の粘着剤層を示す。
次いで、図２−１（ｃ）に示すように、半導体ウェハ１のストリートに沿って、裏面保護テープ４のみを切断し溝を入れる。溝を入れる方法は、ブレードダイシング、レーザーダイシングが挙げられる。

次に、溝を入れて個片化された裏面保護テープ４側から、上記第１の実施態様と同様にプラズマ処理を行い、図２−１（ｄ）に示すように、溝においてむき出しにされた接着フィルム１２と半導体ウェハ１を一括してエッチングし、チップに個片化する。

次に、支持固定用テープ１３をリングフレーム（図示せず）にて支持固定した状態で、図２−２（ｅ）に示すように、個片化した裏面保護テープ４側に支持固定用テープ１３を貼合する。図中１４は支持固定用テープの粘着剤層を示す。
図２−２（ｆ）は、図２−２（ｅ）に示す状態から上下逆にした状態を示す。その後、上記第１の実施態様と同様にパターン面２側の表面保護テープ３を剥離する。
次に、図２−２（９）に示すようにピン１５によりチップを突き上げコレット１６により吸着してＤＡＦ１２の付着したチップをピックアップし、ダイボンディング工程に移す。
この態様の半導体ウェハの処理方法では、接着フィルムが介在する場合でも、プラズマエッチングを問題なく、行なうことができる。

図３は本発明の好ましい第３の実施態様を説明する概略断面図である。
図３（ａ）は、半導体ウェハ１のパターン面２側に表面保護テープ３を貼合された状態で半導体ウェハ１の裏面を研削し、研削された裏面側に接着フィルム１２を貼合し、該接着フィルム１２の上面から裏面保護テープ４が貼合された半導体ウェハ１の概略断面図である。なお、図中、５は表面保護テープ３の粘着剤層を、６は裏面保護テープ４の粘着剤層をそれぞれ示すものである。また上記の態様では、接着フィルム１２を貼合し、該接着フィルム１２の上面から裏面保護テープ４を貼合しているが、ダイボンディング用の接着フィルムと裏面保護テープが積層された一体型のものを半導体ウェハ１の裏面に貼合しても良い。

次いで図３（ｂ）に示されるように、レーザー光照射手段７から照射されたレーザー光８により、半導体ウェハ１のストリートに沿って、裏面保護テープ４および接着フィルム１２を切断し、図３（ｃ）に示されるように溝９を入れる。また、裏面保護テープ４および接着フィルム１２の切断手段については、上記の第１実施態様における裏面保護テープ４の切断手段と同様である。

次いで、上記の第１の実施態様と同様に、図３（ｄ）に示されるように、エッチングガス供給手段１１から噴出させた個片化された裏面保護テープ４側からプラズマ１０による処理を行い、該溝においてむき出しにされたウェハをエッチングし、図３（ｅ）に示されるように半導体ウェハがチップに個片化する。

個別化された半導体ウェハ１のチップは、上記の第１の実施態様で個片化された半導体ウェハ１のチップと同様に、図１−２に示される処理方法と同様な方法によりピックアップ工程からダイボンド工程に移される。ただし、図１−２（ｉ）に示すようなコレット１４による吸着の際には接着フィルム１２は半導体ウェハ１のチップに接着して移動することになる。
接着フィルムが厚い等の理由により、接着フィルムを同時にプラズマエッチングすることが困難な場合には、予め接着フィルムもレーザダイシング又はブレードダイシングで切断しておけば、特に問題なくプラズマ処理を行なうことができる。

図１−２（ｉ）、図２−２（ｇ）に示すピックアップにおいて、半導体ウェハ１のチップ（第１、第２の実施態様）または接着フィルム１２（第３の実施態様）に貼合された裏面保護テープ４の粘着力は、リングフレームにて支持固定している支持固定用テープ１３の粘着力より低い。裏面保護テープ４の粘着力が支持固定用テープ１３の粘着力より低いことで、裏面保護テープを支持固定用テープに残してチップまたは接着フィルム付きのチップのみをピックアップすることができる。
半導体ウェハ１のチップまたは接着フィルム１２に貼合された裏面保護テープ４の粘着力を、リングフレームにて支持固定している支持固定用テープ１３の粘着力より低くする方法は、放射線硬化型粘着剤層と非放射線硬化型粘着剤層を用いる。例えば、チップまたは接着フィルム１２に貼合された裏面保護テープ４の粘着剤層６として紫外線硬化型粘着剤層を有するＵＶ硬化型のテープを用い、リングフレームにて支持固定している支持固定用テープ１３の粘着剤層１４として非紫外線硬化型粘着剤層を有する非ＵＶ硬化型のテープを用い、常法により紫外線処理することで行うことができる。

図４−１、４−２は本発明の好ましい第４の態様を説明する概略断面図である。
図４−１（ａ）は、半導体ウェハ１のパターン面２側に表面保護テープ３を貼合された状態を示す概略断面図である。この状態で、図の上方から半導体ウェハ１の裏面を研削する。図中、５は表面保護テープ３の粘着剤層を示す。また、図示はしないが、パターン面２には複数のストリートが平面図において格子状に形成されている。
次いで、図４−１（ｂ）に示すように、研削された半導体ウェハ１の裏面側に、接着フィルム（ＤＡＦ）１２を貼合し、さらに接着フィルム１２の上面から裏面保護シート１７を貼合する。
次いで、図４−１（ｃ）に示すように、半導体ウェハ１のストリートに沿って、裏面保護シート１７および接着フィルム１２のみを切断し溝を入れる。溝を入れる方法は特に限定されるものではないが、例えば、ブレードダイシング、レーザーダイシングが挙げられる。

次に、溝を入れて個片化された裏面保護シート１７側から、上記第１の実施態様と同様にプラズマ処理を行い、図４−１（ｄ）に示すように、溝においてむき出しにされた半導体ウェハ１をエッチングして、チップに個片化する。

次に、支持固定用テープ１３をリングフレーム（図示せず）にて支持固定した状態で、図４−２（ｅ）に示すように、個片化した裏面保護シート１７側に支持固定用テープ１３を貼合する。図中１４は支持固定用テープの粘着剤層を示す。図４−２（ｆ）は、図４−２（ｅ）に示す状態から上下逆にした状態を示す。その後、上記第１の実施態様と同様にパターン面２側の表面保護テープ３を剥離する。次に、図４−２（ｇ）に示すようにピン１５によりチップを突き上げコレット１６により吸着してＤＡＦ１２の付着したチップをピックアップし、ダイボンディング工程に移す。
この態様の半導体ウェハの処理方法では、裏面保護シートに粘着層が無いため個片化された裏面保護シートからの接着フィルム付きチップを容易にピックアップすることができる。

図５−１、５−２は本発明の好ましい第５の態様を説明する概略断面図である。
図５−１（ａ）は、半導体ウェハ１のパターン面２側に表面保護テープ３を貼合された状態を示す概略断面図である。この状態で、図の上方から半導体ウェハ１の裏面を研削する。図中、５は表面保護テープ３の粘着剤層を示す。また、図示はしないが、パターン面２には複数のストリートが平面図において格子状に形成されている。
次いで、図５−１（ｂ）に示すように、研削された半導体ウェハ１の裏面側に、セパレータ１８ごと接着フィルム（ＤＡＦ）１２を貼合する。
次いで、図５−１（ｃ）に示すように、半導体ウェハ１のストリートに沿って、セパレータ１８および接着フィルム１２のみを切断し溝を入れる。溝を入れる方法は特に限定されるものではないが、例えば、ブレードダイシング、レーザーダイシングが挙げられる。

次に、溝を入れて個片化されたセパレータ１８側から、上記第１の実施態様と同様にプラズマ処理を行い、図５−１（ｄ）に示すように、溝においてむき出しにされた半導体ウェハ１をエッチングして、チップに個片化する。

次に、支持固定用テープ１３をリングフレーム（図示せず）にて支持固定した状態で、図５−２（ｅ）に示すように、個片化したセパレータ１８側に支持固定用テープ１３を貼合する。図中１４は支持固定用テープの粘着剤層を示す。図５−２（ｆ）は、図５−２（ｅ）に示す状態から上下逆にした状態を示す。その後、上記第１の実施態様と同様にパターン面２側の表面保護テープ３を剥離する。次に、図５−２（ｇ）に示すようにピン１５によりチップを突き上げコレット１６により吸着してＤＡＦ１２の付着したチップをピックアップし、ダイボンディング工程に移す。
この態様の半導体ウェハの処理方法では、セパレータを裏面保護フィルムの代わりに用いているため、裏面保護フィルムまたは裏面保護テープを貼合する工程がなく所要時間を短縮することができる。

また、図１〜５に示す実施態様においては、ダイシングされ個片化された裏面保護テープ４、裏面保護シート１７またはセパレータ１８の側にリングフレームにて支持固定した支持固定用テープ１３を貼合し、パターン面２側の表面保護テープを剥離した後、支持固定用テープ１３側からピン１５にて突き上げチップをピックアップする方法であるが、支持固定用テープを用いず、表面保護テープ３側からピンで突き上げピックアップしても良い。その場合、表面保護テープ２を半導体ウェハ１のパターン面２に貼合する段階から表面保護テープ３をリングフレームにて支持固定した状態にしておけば、表面保護テープ３側からピンで突き上げが可能となる。この場合、そのまま突き上げるとチップのパターン面３が下側となり、チップの裏面、又は接着フィルム１２面が上側となるため、ダイボンディング時にチップを反転させボンディングさせる必要がある場合がある。
支持固定用テープを用いず、表面保護テープ３側からピンで突き上げピックアップすることで支持固定用テープを貼合する工程および表面保護テープを剥離する工程が無くなるため、所要時間を短縮することができる。

ところで、本願発明の上記の第１〜第３の実施態様では裏面保護テープ４が、第４の実施態様では裏面保護シート１７が、第５の実施態様ではセパレータ１８が、プラズマ処理時のマスク材として機能する。しかしながら、そのマスク材として耐熱性が不十分であると、プラズマ処理時にマスク材が軟化、溶融、あるいは熱膨張によって半導体ウェハ１のストリート領域にはみ出し、目的とするエッチング効率が十分に得られない場合がある。
これに対しては、裏面保護テープ４、裏面保護シート１７、セパレータ１８の基材に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド及びポリイミド等の耐熱性の高い樹脂を用いることによって、より高いエッチング効率を得ることができる。

また、前記ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド及びポリイミドは、それぞれ単体もしくは２種以上を混合させたものを用いても良い。さらに、耐熱性を大きく低下させない範囲でそれら以外の樹脂や充填材、添加剤等が配合された樹脂組成物を用いても良い。

なお、前記ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド及びポリイミドについて特に制限はなく、例えば容易に入手可能な市販品を用いることができる。前記ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド及びポリイミドのうちいずれか１種の市販品シートを用いるのが最も容易かつ効率的である。

また、本発明においては、プラズマ処理時のマスクとして、裏面保護テープ、又は表面保護テープの粘着剤層を放射線硬化型粘着剤とし、それを放射線により硬化させた層を利用する。尚、ここで言う放射線とは、紫外線のような光線、または電子線のような電離性放射線の事をさす。粘着剤は一般的にプラズマ発生用ガスを選定すればプラズマにより簡単にエッチングされる事になるが、放射線により硬化された後の粘着剤層は架橋構造をとる事によりエッチングされ難くなる。よって、エッチングされるべきではない部分に選択的に放射線を照射し、エッチングにより除去したい部分のみ選択的に照射をしなければ、照射をした部分のみマスクとして利用出来るわけである。具体的には、裏面保護テープ、又は表面保護テープを半導体ウェハの裏面、又はパターン面、又は接着フィルム面に貼合した後、裏面保護フィルム、表面保護フィルムの基材フィルムのみを剥離し、むき出しにされた粘着剤層のストリート部に相当する部分のみをマスキングする等して放射線を照射すれば良い。或いは、基材フィルムを剥離する前に、基材フィルム上でマスキングをして放射線を照射した後に、基材フィルムを剥離する方法でも良い。又、基材フィルムそのものに予めマスキング機能を持たせても良い。その方法として、例えば放射線が紫外線である場合、ストリートに相当する部分のみ紫外線が透過しないような色を付ける方法や、或いは、ストリートに相当する部分のみ紫外線の透過率が低い材料で構成された基材フィルムを使用する方法等が挙げられる。

基材フィルムを剥離した後は、ストリートに相当する部分以外のみ放射線が照射され硬化した粘着剤層がむき出しとなり、その面からプラズマ処理をする事により、ストリートに相当する部分のみがエッチングされ除去される事になる。これにより半導体ウェハのストリート部や接着フィルムのストリートに相当する部分がプラズマ処理によりエッチングされチップに個片化する事が可能となるものである。基材フィルムの粘着剤層からの剥離については、基材フィルムと粘着剤層との密着力を必要以上に高めず、貼合した後に剥離可能な程度の密着力に設定しておく。必要なレベルとしては、半導体ウェハの裏面、又は表面、又は接着フィルム面に貼合する際に基材フィルムと粘着剤層が剥がれない程度であれば良く、特別高い密着力を必要とするわけではない。

図６は、上記の第１の実施態様において、プラズマ処理時のマスクとして、裏面保護テープの粘着剤層を放射線硬化型粘着剤とし、それを放射線により硬化させた層を利用した１例の変形実施態様の説明図である。図６のうち（ａ）〜（ｅ）は概略断面図、（ｆ）および（ｇ）は平面図である。
図６（ａ）に示すパターン面２側に表面保護テープ３を貼合された状態で半導体ウェハ１の裏面を研削する。図中、５は表面保護テープ３の粘着剤層である。図６（ｂ）に示す研削された半導体ウェハ１の裏面側に、図６（ｃ）に示すように、基材フィルム４１と放射線硬化型粘着剤層４２から構成された裏面保護テープを貼合する。次いで図６（ｄ）に示すように裏面保護テープの基材フィルム４１のみを剥離し、図６（ｅ）に示すように粘着剤層４２をむき出しにする。
図６（ｆ）は、図６（ｅ）の状態の粘着剤層４２側から見た半導体ウェハ１の平面図である。むき出しにされた未硬化の粘着剤層４２ａのうち、半導体ウェハ１のストリート１７以外の部分に放射線を照射し、図６（ｇ）に示すように、ストリート１７以外の部分を硬化した粘着剤層４２ｂとする。
その後、粘着剤層４２側から上記の第１の実施態様と同様にプラズマ処理し、ストリート１７部に相当する粘着剤層４２の放射線の照射されていない部分、及び半導体ウェハ１のストリート１７部をエッチングしてチップに個片化する。
その後、上記の第１の実施態様と同様に、支持固定用テープをリングフレームにて支持固定した状態で、個片化された裏面保護テープの粘着剤層４２側に該支持固定用テープを貼合し、パターン面側の表面保護テープを剥離し、チップをピックアップし、ダイボンディング工程に移す。

また、図示はしないが上記第２の実施態様においても同様にして、プラズマ処理時のマスクとして、裏面保護テープの粘着剤層を放射線硬化型粘着剤とし、それを放射線により硬化させた層を利用することができる。

上記の裏面保護テープ、又は表面保護テープに適用される放射線硬化型粘着剤層については特に限定されるものではなく、一般的には、通常のアクリル系粘着剤と放射線重合性化合物とを主成分としてなるものである。又、粘着剤層も特に限定されるものではなく、通常のアクリル系粘着剤等が適用可能であり、又、放射線硬化型である場合は上記と同じようにアクリル系粘着剤と放射線重合性化合物とを主成分としてなる組成のものが適用される。これらアクリル系粘着剤、及び放射線重合性化合物については具体的には以下のものが適用可能である。

アクリル系粘着剤は、（メタ）アクリル系共重合体及び硬化剤を成分とするものである。（メタ）アクリル系共重合体は、例えば（メタ）アクリル酸エステルを重合体構成単位とする重合体、及び（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の（メタ）アクリル系重合体、或いは官能性単量体との共重合体、及びこれらの重合体の混合物等が挙げられる。これらの重合体の分子量としては重量平均分子量が５０万〜１００万程度の高分子量のものが一般的に適用される。又、硬化剤は、（メタ）アクリル系共重合体が有する官能基と反応させて粘着力及び凝集力を調整するために用いられるものである。例えば、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）トルエン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ′−テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミンなどの分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、１，４−キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネートなどの分子中に２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物、テトラメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−（２−メチルアジリジン）プロピオネートなどの分子中に２個以上のアジリジニル基を有するアジリジン系化合物等が挙げられる。硬化剤の添加量は、書房の粘着力に応じて調整すればよく、（メタ）アクリル系共重合体１００質量部に対して０．１〜５．０質量部が適当である。

放射線硬化型粘着剤は、前記のアクリル系粘着剤と放射線重合性化合物とを主成分としてなるのが一般的である。放射線重合性化合物とは、例えば紫外線の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が広く用いられ、具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、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が広く適用可能である。

また、上記の様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事も出来る。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。

放射線硬化型粘着剤中のアクリル系粘着剤と放射線重合性化合物との配合比としては、アクリル系粘着剤１００質量部に対して放射線重合性化合物を５０〜２００質量部、好ましくは５０〜１５０質量部の範囲で配合されるのが望ましい。この配合比の範囲である場合、放射線照射後に粘着剤層の粘着力は大きく低下する。

更には、放射線硬化型粘着剤は、上記の様にアクリル系粘着剤に放射線重合性化合物を配合する替わりに、アクリル系粘着剤自体を放射線重合性アクリル酸エステル共重合体とする事も可能である。

また、放射線により粘着剤層を重合させる場合には、光重合性開始剤、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、ベンジルメチルケタール、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併用する事が出来る。これらのうち少なくとも１種類を粘着剤層に添加する事により、効率よく重合反応を進行させる事が出来る。

また、本発明における裏面保護フィルム、支持固定用テープはピックアップ工程において良好なピックアップ性や場合によってはエキスパンド性等も求められるため、該裏面保護フィルム、支持固定用テープにはダイシングテープを用いるのが好ましい。又、ダイボンディング用の接着フィルムと裏面保護テープが積層された一体型のものを適用する場合は、ダイシングダイボンドフィルムを用いるのが好ましい。

以下、実施例に基づき、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。

８インチウェハのパターン面側にウェハと略同径となるように紫外線（ＵＶ）硬化型表面保護テープ（ＳＰ−５７５Ｂ−１５０（古河電工製））を貼合し、バックグラインダー（ＤＦＤ８５４０（ディスコ社製））にてウェハ厚が５０μｍになるまで研削した。次いで、研削されたウェハ裏面側にウェハと略同径になるようにダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）を貼合し、更に該ＤＡＦの上にウェハと略同径になるように、ＵＶ硬化型ダイシングテープ（ＵＣ−３５３ＥＰ−１１０（古河電工製））を貼合した。次いで、半導体ウェハのパターン面側のストリート部に沿って、ダイサー（ＤＦＤ６３４０（ディスコ社製））にてダイシングテープおよびＤＡＦを切断した後、その面側からプラズマを照射して、プラズマエチングし、ウェハをダイシングしてチップに分割した。プラズマエチングには、図７の説明図で示される以下のプラズマエッチング装置を用いた。

図７において、真空チャンバ２１の内部はプラザ処理を行うための密閉された処理空間となっており、高周波側電極２２、ガス供給電極２３が対向して配置されている。高周波側電極２２には半導体ウェハ２４が周囲を絶縁リング２５により囲まれ載置され真空吸引、又は静電吸引により保持されている。ガス供給電極２３に設けられたガス供給孔２６には制御バブル２７を介してプラズマ発生用ガス供給部２８によりフッ素系のプラズマ発生用ガスが供給される。供給されたプラズマ発生用ガスは、ガス供給電極２３の下面に装着された多孔質プレート２９を介して高周波側電極２２上の半導体ウェハ２４に対して均一に吹き付けられる。
この状態で、高周波電源部３０を駆動して高周波側電極２２に高周波電圧を印加することにより、ガス供給電極２３と高周波側電極２２との間にはフッ素系ガスのプラズマが発生し、これにより半導体ウェハ２４のストリート部分のみをプラズマエッチングによって除去するプラズマダイシングが行われる。このプラズマダイシング過程においては、冷却ユニット３１を駆動して冷媒を高周波電極２２内に循環させ、プラズマの熱によって半導体ウェハ２４が昇温するのを防止するものである。

また、プラズマ発生用ガスとしてＳＦ_６及びＯ_２の混合ガスを用い、０．５μｍ／ｓのエッチングレートでプラズマエッチングを行った。
更に、市販の非ＵＶ硬化型ダイシングテープを分割されたＵＶ硬化型ダイシングテープ側に貼合しリングフレームにて支持固定し、更にパターン面側のＵＶ硬化型表面保護テープにＵＶを照射した後、剥離させた。その後、ダイシングテープ側からＵＶを照射しＤＡＦに直接貼合されているＵＶ硬化型ダイシングテープの粘着力を低減させ、ピックアップ工程にて、裏面側にＤＡＦが貼合された状態のチップをピックアップした。
上記処理においては、ダイシングにおいて、チッピングは観測されず、また良好にピックアップすることができた。

本発明の第１の実施態様における半導体ウェハ１の個片化までの工程を説明する概略断面図である。本発明の第１の実施態様における半導体ウェハ１の個片化後からダイボンディング工程へ移されるまでを説明する概略断面図である。本発明の第２の実施態様における半導体ウェハ１の個片化までの工程を説明する概略断面図である。本発明の第２の実施態様における半導体ウェハ１の個片化後からダイボンディング工程へ移されるまでを説明する概略断面図である。本発明の第３の実施態様を説明する概略断面図である。本発明の第４の実施態様における半導体ウェハ１の個片化までの工程を説明する概略断面図である。本発明の第４の実施態様における半導体ウェハ１の個片化後からダイボンディング工程へ移されるまでを説明する概略断面図である。本発明の第５の実施態様における半導体ウェハ１の個片化までの工程を説明する概略断面図である。本発明の第５の実施態様における半導体ウェハ１の個片化後からダイボンディング工程へ移されるまでを説明する概略断面図である。本発明の第１の実施態様においてプラズマ処理時のマスクとして、裏面保護テープの粘着剤層を放射線硬化型粘着剤とし、それを放射線により硬化させた層を利用した変形実施態様の説明図である。実施例で用いたプラズマエッチング装置の説明図である。

符号の説明

１半導体ウェハ
２パターン面
３表面保護テープ
４裏面保護テープ
５表面保護テープの粘着剤層
６裏面保護テープの粘着剤層
７レーザー光照射手段
８レーザー光
９溝
１０プラズマ
１１エッチングガス供給手段
１２接着フィルム（ＤＡＦ）
１３支持固定用テープ
１４支持固定用テープの粘着剤層
１５ピン
１６コレット
１７裏面保護シート
１８セパレータ
２１真空チャンバ
２２高周波電極
２３ガス供給電極
２４半導体ウェハ
２５絶縁リング
２６ガス供給孔
２７制御バブル
２８プラズマ発生用ガス供給部
２９多孔質プレート
３０高周波電源部
３１冷却ユニット
４１裏面保護テープの基材フィルム
４２放射線硬化型粘着剤層
４２ａ放射線照射前の放射線硬化型粘着剤層
４２ｂ放射線照射後の放射線硬化型粘着剤層

Claims

次の各工程を有することを特徴とする半導体ウェハの処理方法であって、下記（ｅ）工程において、チップに貼合された裏面保護テープの粘着力が、リングフレームにて支持固定している支持固定用テープの粘着力より低く、前記チップに貼合された裏面保護テープが放射線硬化型粘着剤層を有するものであり、前記リングフレームにて支持固定している支持固定用テープが非放射線硬化型粘着剤層を有するものであることを特徴とする半導体ウェハの処理方法。
（ａ）パターン面側に表面保護テープを貼合された状態で半導体ウェハの裏面を研削し、研削された裏面側に裏面保護テープを貼合し、半導体ウェハのストリートに沿って該裏面保護テープのみをレーザー光又はブレードにより切断し溝を入れる工程、
（ｂ）溝を入れ個片化された裏面保護テープ側からプラズマ処理し、該溝においてむき出しにされた半導体ウェハをエッチングしてチップに個片化する工程、
（ｃ）支持固定用テープをリングフレームにて支持固定した状態で、個片化された裏面保護テープ側に該支持固定用テープを貼合する工程、
（ｄ）パターン面側の表面保護テープを剥離する工程、及び
（ｅ）チップをピックアップし、ダイボンディング工程に移す工程。
次の各工程を有することを特徴とする半導体ウェハの処理方法であって、下記（ｅ）工程において、接着フィルムに貼合された裏面保護テープの粘着力が、リングフレームにて支持固定している支持固定用テープの粘着力より低く、前記接着フィルムに貼合された裏面保護テープが放射線硬化型粘着剤層を有するものであり、前記リングフレームにて支持固定している支持固定用テープが非放射線硬化型粘着剤層を有するものであることを特徴とする半導体ウェハの処理方法。
（ａ）パターン面側に表面保護テープを貼合された状態で半導体ウェハの裏面を研削し、研削された裏面側に接着フィルムを貼合し、該接着フィルムの上面から裏面保護テープを貼合し、半導体ウェハのストリートに沿って該裏面保護テープのみをレーザー光又はブレードにより切断し溝を入れる工程、
（ｂ）溝を入れ個片化された裏面保護テープ側からプラズマ処理し、該溝においてむき出しにされた該接着フィルムと該半導体ウェハを一括してエッチングしてチップに個片化する工程、
（ｃ）支持固定用テープをリングフレームにて支持固定した状態で、個片化された裏面保護テープ側に該支持固定用テープを貼合する工程、
（ｄ）パターン面側の表面保護テープを剥離する工程、及び
（ｅ）チップをピックアップし、ダイボンディング工程に移す工程。
次の各工程を有することを特徴とする半導体ウェハの処理方法であって、下記（ｅ）工程において、接着フィルムに貼合された裏面保護テープの粘着力が、リングフレームにて支持固定している支持固定用テープの粘着力より低く、前記接着フィルムに貼合された裏面保護テープが放射線硬化型粘着剤層を有するものであり、前記リングフレームにて支持固定している支持固定用テープが非放射線硬化型粘着剤層を有するものであることを特徴とする半導体ウェハの処理方法。
（ａ）パターン面側に表面保護テープを貼合された状態で半導体ウェハの裏面を研削し、研削された裏面側に接着フィルムを貼合し、該接着フィルムの上面から裏面保護テープを貼合し、半導体ウェハのストリートに沿って該裏面保護テープおよび該接着フィルムのみをブレードにより切断し溝を入れる工程、
（ｂ）溝を入れ個片化された裏面保護テープ側からプラズマ処理し、該溝においてむき出しにされた半導体ウェハをエッチングしてチップに個片化する工程、
（ｃ）支持固定用テープをリングフレームにて支持固定した状態で、個片化された裏面保護テープ側に該支持固定用テープを貼合する工程、
（ｄ）パターン面側の表面保護テープを剥離する工程、及び
（ｅ）チップをピックアップし、ダイボンディング工程に移す工程。
前記裏面保護テープの基材がポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する樹脂組成物からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体ウェハの処理方法。