JP5124778B2 - レーザーダイシングシートおよび半導体チップの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハをレーザー光照射により回路毎に個片化し、半導体チップを作成する際に、半導体ウエハを固定するために好ましく使用されるレーザーダイシングシートに関する。また、本発明は該ダイシングシートを使用した半導体チップの製造方法に関する。特に本発明のレーザーダイシングシートは、表面に回路が形成され、裏面外周部に環状凸部を有する半導体ウエハを固定、切断し、チップを製造する際に好ましく用いられる。

半導体ウエハは表面に回路が形成された後、ウエハの裏面側に研削加工を施し、ウエハの厚みを調整する裏面研削工程およびウエハを所定のチップサイズに個片化するダイシング工程が行われる。また裏面研削工程に続いて、さらに裏面にエッチング処理などの発熱を伴う加工処理や、裏面への金属膜の蒸着のように高温で行われる処理が施されることがある。

近年のＩＣカードの普及にともない、その構成部材である半導体チップの薄型化が進められている。このため、従来３５０μｍ程度の厚みであったウエハを、５０〜１００μｍあるいはそれ以下まで薄くすることが求められるようになった。

脆質部材であるウエハは、薄くなるにつれて、加工や運搬の際、破損する危険性が高くなる。このため、ウエハを極薄まで研削したり、極薄のウエハを運搬する場合は、ウエハをガラス板やアクリル板のような硬質板上に両面粘着シートなどにより固定・保護して作業を進めている。

しかしながら、両面粘着シートでウエハと硬質板とを貼り合わせる方法では、一連の工程を終えた後、両者を剥離する際、ウエハが割れてしまうことがあった。２枚の薄層品が貼り合わせてなる積層物を剥離する際には、薄層品の何れか一方、または両者を湾曲させて剥離する必要がある。しかし、硬質板を湾曲することは不可能ないし困難であるため、ウエハ側を湾曲せざるをえない。このため、脆弱なウエハが割れてしまうことがある。

また、上記したような裏面研削後に、高温での加工をウエハ裏面に施す際には、両面粘着シート等でウエハを固定することは適切ではない。すなわち、両面粘着シートを介して硬質板上にウエハを保持した状態で高温に曝されると、両面粘着シートが軟化、分解し、ウエハの保持機能が失われる。また両面粘着シートが熱により収縮または膨張し、極薄ウエハが変形してしまうことがある。さらに両面粘着シートに由来する有機物の分解物によりウエハが汚染されることもある。

このため、図２〜図４に示すように、裏面研削時に、ウエハ裏面の全面を平滑に研削せずに、裏面内周部１６のみを研削し、裏面外周部に環状凸部１７を残存させることが提案されている（特許文献１、２等）。ウエハ表面には、図２に示すように、外周端から数ｍｍの範囲には回路１３が形成されていない余剰部分１５があり、回路１３は余剰部分を除くウエハ内周部１４に形成されている。上記の裏面研削方法では、表面の回路形成部分（ウエハ内周部１４）に対応する裏面内周部１６のみを所定の厚みまで研削し、回路が形成されていない余剰部分１５に対応する裏面領域は研削せずに残存させる。この結果、研削後の半導体ウエハの裏面外周部には環状の凸部１７が形成される。環状凸部１７は比較的剛性が高いため、上記の形態に研削されたウエハは、硬質板を使用せずとも安定して搬送、保管できる。また、上記の形態に研削されたウエハによれば、両面粘着シート等を使用する必要が無いため、高温に曝して裏面加工を施す際にも、ウエハを安定して保持でき、かつ有機物の分解物によりウエハが汚染されることもない。

一方、ウエハのダイシングは、通常は回転丸刃（ブレード）を用いて行われているが、近年、レーザー光を用いたダイシング（レーザーダイシング）が提案されている。レーザーダイシングは、ブレードダイシングでは切断困難なワークも切断可能である場合があり、注目されている。そのようなレーザーダイシングに用いられるレーザーダイシングシートは種々提案されている（特許文献３〜６）。
特開2007-59829号公報 特開2008-34708号公報 特開2002-343747号公報 特開2005-236082号公報 特開2005-252094号公報 特開2007-123404号公報

半導体ウエハをレーザー光でダイシングする際には、ウエハの裏面全面をレーザーダイシングシートで固定し、ダイシングシートの外周部をリングフレームにより固定している。その後、ウエハ表面側から回路パターンを認識しつつ、回路間のストリートに沿ってレーザー光を照射してダイシングを行う。この結果、生成したチップは、ダイシングシート上に保持され、その後、所定の手段によりチップのピックアップを行う。

しかし、上記のようにウエハ裏面の内周部のみを研削し、外周部に環状凸部を残存させた場合には、図８に示すように、ウエハのダイシング工程において、生成したチップ１２がダイシングシート２０上に保持されずに、チップ１２が脱落または飛散してしまうことがある。

ウエハ裏面の内周部１６のみを研削し、外周部に環状凸部１７を残存させた場合には、内周部平面と環状凸部との段差が２００〜４００μｍ程度になる。このため、環状凸部の近傍では、内周部平面にダイシングシート２０が密着しないことがある。この状態でウエハのダイシングを行うと、環状凸部１７の近傍で切断されたチップ１２がダイシングシート２０上に保持されずに、チップ１２が脱落または飛散してしまう。また、研削面側に金属膜や有機膜を形成した場合には、研削面側にダイシングシートの貼付を望まない場合がある。

この問題を解消するため、環状凸部１７が形成された裏面に比べて比較的平滑な回路面側にダイシングシートを貼付して、ウエハの個片化を行うことが検討されている。この場合、ダイシングシートが貼付された回路面側をＣＣＤ等でモニターして回路間のストリートを確認し、裏面側から切断するためのダイシング装置（ブレードあるいはレーザー光）の動作をＣＣＤから読み取った位置情報と同期させて、裏面側からダイシングを行う。しかし、この方法では、ＣＣＤから読み取った回路表面の情報と、ダイシング装置の動作とを高い精度で同期させる必要になり、装置のコストが上昇し、また同期が不調な場合には回路部を損傷してしまうこともある。

一方、回路面側に貼付されたダイシングシートを通してレーザー光を照射し、ウエハのダイシングを行うことも提案されている（たとえば特許文献６）。この方法では、レーザー光はダイシングシートを透過した後、ウエハに照射される。したがって、ダイシングシートには、高いレーザー光透過性と、レーザー光に対する耐久性が要求される。

ところで、一般にダイシングシートなどの粘着シートに用いられる基材は、樹脂のロール成形により製造されている。樹脂のロール成形の際には、ゴムロールと金属ロールのように、２種の材質の異なるロールが用いられる。得られる樹脂シートは、ゴムロールに接する表面の表面粗さ（中心線平均粗さＲａ）が、金属ロールに接する他面の中心線平均粗さＲａよりも大きくなる。ダイシングシートにおいては、エキスパンド時にシートの滑り性が要求されるため、通常は平滑面側に粘着剤層が積層され、粗面側が露出して基材面となる。

したがって、上記のようなダイシングシートを用いて、シート側からレーザー光を照射する場合には、レーザー光は基材の粗面側から入射する。この場合、照射されたレーザー光は粗面で散乱するため、レーザー光の有効利用が図れない。

このため、特許文献６においては、ダイシングシートの粗面側に、平滑な基材面を有する粘着シートを貼付して、レーザーダイシングを行う方法が提案されている。この場合、レーザーは粘着シートの基材面から入射し、粘着シートおよびダイシングシートを透過して、半導体ウエハに照射される。粘着シートの基材面は平滑であるため、レーザー光の散乱は抑えられる。また、ダイシングシートの基材面の凹凸は、粘着シートの粘着剤層により吸収されるため、ダイシングシートと粘着シートとの界面での光の散乱や吸収も抑制される。

特許文献６においては、使用するレーザー光の波長は１０６４ｎｍである。これは、特許文献６においては、半導体ウエハをレーザー光でフルカットすることを目的とはせずに、レーザー光によりウエハ内部に改質部分を形成し、この改質部分を起点としてウエハを割ってチップ化するためである。改質部分を形成する場合には、低エネルギー密度ではあるが、直進性の高い波長の長いレーザーが好ましく使用されている。

しかし、ウエハをフルカットする場合には、エネルギー密度の高い短波長レーザーが用いられる。ところが、短波長レーザーを、上記のように粘着シートおよびダイシングシートを介して半導体ウエハの回路面に照射すると、レーザー光強度の減衰が著しく、ウエハを切断することは困難である。これは、レーザー光が透過すべき層数が多く、各層の界面でレーザー光が散乱してしまうためと考えられる。また、特許文献６においてダイシングシートおよび粘着シートの基材として使用されているポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムは、短波長レーザー（波長：３５５ｎｍ）の透過性が低く、短波長レーザーの照射により破断することがある。

したがって、本発明は、半導体ウエハの回路面側にダイシングシートを貼付し、シート側からの短波長のレーザー光照射によりウエハを回路毎に個片化し、半導体チップを作成する際に使用されるレーザーダイシングシートを提供することを目的としている。

このような課題の解決を目的とした本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）基材と、その片面に形成された粘着剤層とからなるレーザーダイシングシートであって、
３００〜４００ｎｍの波長領域における全光線透過率が６０％以上であり、
ヘイズが２０％以下であり、
光学くしの幅が０．２５ｍｍにおける透過鮮明度が３０以上であるレーザーダイシングシート。
（２）該基材の片面の中心線平均粗さＲａが他面の中心線平均粗さＲａよりも大きく、中心線平均粗さＲａの大きい面に粘着剤層が形成されてなる（１）に記載のレーザーダイシングシート。
（３）表面に回路が形成された半導体ウエハの表面に、（１）に記載のレーザーダイシングシートを貼付する工程、
該レーザーダイシングシートの貼着面側から半導体ウエハにレーザー光を照射し、該半導体ウエハを回路毎に個片化して半導体チップを作成する工程を含む半導体チップの製造方法。
（４）表面に回路が形成され、裏面外周部に環状凸部を有する半導体ウエハの表面に、（１）に記載のレーザーダイシングシートを貼付する工程、
該レーザーダイシングシートの貼着面側から半導体ウエハにレーザー光を照射し、該半導体ウエハを回路毎に個片化して半導体チップを作成する工程を含む半導体チップの製造方法。
（５）表面に回路が形成され、裏面外周部に環状凸部を有する半導体ウエハの表面に、（１）に記載のレーザーダイシングシートを貼付する工程、
該レーザーダイシングシートの貼着面側から半導体ウエハにレーザー光を照射し、該半導体ウエハの環状凸部を切断、除去する工程、
該半導体ウエハを回路毎に個片化して半導体チップを作成する工程を含む半導体チップの製造方法。
（６）該半導体ウエハの個片化を、レーザーダイシングシートの貼着面側から半導体ウエハにレーザー光を照射して行う（５）に記載の半導体チップの製造方法。

本発明によれば、半導体ウエハの回路面側にダイシングシートを貼付し、シート側からの短波長のレーザー光照射によりウエハを回路毎に個片化し、半導体チップを作成する際に好ましく使用されるレーザーダイシングシートが提供される。特に本発明のレーザーダイシングシートは、ウエハ裏面の内周部のみが研削され、外周部に環状凸部を有し、内周部平面と環状凸部との間に段差が形成されたウエハを、レーザー光を用いてフルカットダイシングする際に好ましく用いられる。

以下本発明の好ましい態様について、図面を参照しながら、その最良の形態も含めてさらに具体的に説明する。

図１に示すように、本発明に係るレーザーダイシングシート１０は、基材１と、その片面に形成された粘着剤層２とからなる。

レーザーダイシングシート１０の３００〜４００ｎｍの波長領域における全光線透過率は６０％以上であり、好ましくは６５％以上、さらに好ましくは７０％以上である。全光線透過率の上限の制限はないが、通常１００％である。

また、レーザーダイシングシート１０のヘイズは、２０％以下であり、好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下である。ヘイズの下限の制限はないが、通常０％である。

さらに、レーザーダイシングシート１０の光学くしの幅が０．２５ｍｍにおける透過鮮明度は、３０以上であり、好ましくは３５以上、さらに好ましくは４０以上である。

レーザーダイシングシート１０の光学物性が上記範囲にあることで、レーザー光、特に短波長レーザー（たとえば波長３５５ｎｍ）の透過性が良好となり、ダイシングシート１０の基材面に照射されたレーザー光が減衰することなくウエハに到達する。この結果、レーザー光によるウエハのフルカットが可能になる。また、上記のダイシングシート１０によれば、照射されたレーザー光が透過するため、レーザー光によりシートが受ける損傷も少なく、レーザーダイシング時にシート１０が切断されることもない。

このようなレーザーダイシングシート１０は、図１に示すように、たとえば基材１の粗面側に粘着剤層２を形成して得られる。また、レーザーダイシングシート１０は、水酸基、フェニル基、フェノキシ基、エステル基などのアルキル鎖以外の官能基をなるべく含有しない材料設計により全光線透過率を増大することができる。また、全光線透過率が高く、さらに表面粗さが小さい材料を選定することによりヘイズを低下することができ、かつ透過鮮明度を増大することができる。

一般にダイシングシートなどの粘着シートに用いられる基材は、樹脂のロール成形により製造されている。樹脂のロール成形の際には、ゴムロールと金属ロールのように、２種の材質の異なるロールが用いられる。得られる樹脂シートは、ゴムロールに接する表面の中心線平均粗さＲａが、金属ロールに接する他面の中心線平均粗さＲａよりも大きくなる。ダイシングシートにおいては、特にエキスパンド時にシートの滑り性が要求されるため、通常は、平滑面側に粘着剤層が積層され、粗面側が露出して基材面となる。したがって、上記のようなダイシングシートを用いて、シート側からレーザー光を照射する場合には、レーザー光は基材の粗面側から入射することになる。この場合、照射されたレーザー光は粗面で散乱するため、レーザー光の有効利用が図れない。

そこで、本発明では、樹脂シート（基材）の粗面側に粘着剤層を形成し、上記課題の解決を図っている。粗面側の凹凸は、ダイシングシートの粘着剤層により吸収される。この結果、前記したような光学物性を有するダイシングシートが得られる。このシート内でのレーザー光の直進性は良好であり、基材１と粘着剤層２との界面での光の散乱や吸収は抑制され、透明性の高いダイシングシートが得られる。また、基材の平滑面が露出面となり、平滑面側からレーザー光が入射するため、基材表面でのレーザー光の散乱が防止され、レーザー光の有効利用が図られる。

粘着剤層２が設けられる基材１の粗面側の中心線平均粗さＲａは、好ましくは０．１５〜１μｍ、さらに好ましくは０．２〜０．９μｍ、特に好ましくは０．２５〜０．８μｍ程度であり、一方、平滑面側の中心線平均粗さＲａは、好ましくは０．０８〜０．３μｍ、さらに好ましくは０．１〜０．２μｍ、特に好ましくは０．１２〜０．１６μｍ程度である。粗面側の中心線平均粗さが大きすぎる場合には、粘着剤層を設けても表面の凹凸が十分に吸収されず、シート内でレーザー光が散乱してしまうことがある。一方、平滑面側の表面粗さが大きすぎる場合には、基材表面でレーザー光が散乱してしまい、また小さすぎる場合には、シートの滑り性が損なわれる。

また、ダイシングシート１０のヤング率は、好ましくは１０００ＭＰａ以下、さらに好ましくは５０〜８００ＭＰａ、特に好ましくは１００〜４００ＭＰａである。さらに、ダイシングシート１０の破断伸度は、好ましくは１００％以上、さらに好ましくは２００％以上である。

ダイシングシート１０の物性が上記範囲にあると、レーザーダイシング終了後に、チップ間隔を拡張するために必要に応じ行われるエキスパンド工程を円滑に行えるようになる。

基材１の厚みは、何ら制限されないが、好ましくは３０〜３００μｍ、さらに好ましくは４０〜２５０μｍ、特に好ましくは５０〜２００μｍの範囲にある。基材の厚みが薄すぎる場合には、エキスパンド時にシートが破断することがあり、また厚すぎるとシート内でレーザー光が減衰し、レーザー光の有効利用が図れない場合がある。

また、粘着剤層２の厚みは、好ましくは３〜５０μｍ、さらに好ましくは５〜４０μｍ、特に好ましくは８〜３０μｍの範囲にある。粘着剤層２の厚みが薄すぎる場合には、充分な粘着力が得られない場合がある。本発明のレーザーダイシングシート１０は、ウエハの回路面側に貼付される。回路面の高低差が粘着剤層の厚みに比べて大き過ぎる場合には、ウエハ表面にシートを密着させることが困難になる。したがって、粘着剤の厚みは、貼付されるウエハ表面の高低差に応じて適宜に設定することが好ましい。一方、粘着剤層２の厚みが厚すぎる場合には、レーザー光の透過性を損なうおそれがある。

また、ダイシングシート１０の厚みが極端に薄すぎる場合には、レーザー光によりシートが損傷を受けると、シート１０が切断され、チップ１２の保持機能が著しく損なわれるおそれがある。また、ダイシングシート１０が切断されない場合であっても、ダイシングシート１０表面には溝が切り込まれる。溝の深さがダイシングシート１０の厚みに対して深すぎると、ダイシングシート１０の強度が低下し、またダイシングシート１０のエキスパンド性が損なわれる。ダイシング工程終了後にチップ間隔を拡張するためにダイシングシート１０のエキスパンドを行うことがある。しかし、ダイシングシートへの切り込みによりシート１０表面に深い溝が形成された場合には、溝を起点としてダイシングシート１０が破断し、エキスパンド不能になる。

このため、エキスパンド工程を含むチップの製造方法に本発明のダイシングシート１０を適用する場合には、基材１の厚みと、粘着剤層２の厚みとの総和は、好ましくは３３〜３５０μｍ、さらに好ましくは４５〜２９０μｍ、特に好ましくは５８〜２３０μｍの範囲にある。

本発明のダイシングシート１０に用いられる基材１の材質は、上記物性を満足する限り特に限定はされないが例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）フィルム、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）フィルム、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、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、およびその水添加物または変性物等からなるフィルムが用いられる。またこれらの架橋フィルムも用いられる。上記の基材は１種単独でもよいし、さらにこれらを２種類以上組み合わせた複合フィルムであってもよい。

また、後述するように、粘着剤層２を紫外線硬化型粘着剤で形成し、粘着剤を硬化するために照射するエネルギー線として紫外線を用いる場合には、紫外線に対して透明である基材が好ましい。

また、基材１の上面、すなわち粘着剤層２が設けられる側の基材表面（すなわち粗面側）には粘着剤との密着性を向上するために、コロナ処理を施したりプライマー層を設けてもよい。また粘着剤層２とは反対面に各種の塗膜を塗工してもよい。本発明に係るダイシングシート１０は、上記のような基材上に粘着剤層を設けることで製造される。

粘着剤層２は、従来より公知の種々の粘着剤により形成され得る。このような粘着剤としては、何ら限定されるものではないが、たとえばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル等の粘着剤が用いられる。また、エネルギー線硬化型や加熱発泡型、水膨潤型の粘着剤も用いることができる。エネルギー線硬化（紫外線硬化、電子線硬化）型粘着剤としては、特に紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。なお、粘着剤層２には、その使用前に粘着剤層を保護するために剥離シートが積層されていてもよい。

剥離シートは、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂からなるフィルムまたはそれらの発泡フィルムや、グラシン紙、コート紙、ラミネート紙等の紙に、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有カルバメート等の剥離剤で剥離処理したものを使用することができる。

基材表面に粘着剤層２を設ける方法は、剥離シート上に所定の膜厚になるように塗布し形成した粘着剤層を基材表面に転写しても構わないし、基材表面に直接塗布して粘着剤層を形成しても構わない。

次に、本発明のダイシングシート１０を使用した半導体チップの製造方法について説明する。本発明のチップ製造法について、表面に回路１３が形成され、裏面外周部に環状凸部１７を有する半導体ウエハ１１をチップ化する場合を例にとり説明する。図２に表面に回路が形成され、裏面外周部に環状凸部を有する半導体ウエハ１１の回路面側の平面図を示し、図３に裏面側からの斜視図、図４に図３の断面図を示す。

半導体ウエハ１１はシリコンウエハであってもよく、またガリウム・砒素などの化合物半導体ウエハであってもよい。ウエハ表面への回路１３の形成はエッチング法、リフトオフ法などの従来より汎用されている方法を含む様々な方法により行うことができる。半導体ウエハの回路形成工程において、所定の回路１３が形成される。回路１３は、ウエハ１１の内周部１４表面に格子状に形成され、外周端から数ｍｍの範囲には回路が存在しない余剰部分１５が残存する。ウエハ１１の研削前の厚みは特に限定はされないが、通常は５００〜１０００μｍ程度である。

裏面研削時には、表面の回路１３を保護するために回路面に、表面保護シートと呼ばれる粘着シートを貼付する。裏面研削は、ウエハ１１の回路面側（すなわち表面保護シート側）をチャックテーブル等により固定し、回路１３が形成されていない裏面側をグラインダーにより研削する。裏面研削時には、まず裏面全面を所定の厚みまで研削した後に、表面の回路形成部分（内周部１４）に対応する裏面内周部１６のみを研削し、回路１３が形成されていない余剰部分１５に対応する裏面領域は研削せずに残存させる。この結果、研削後の半導体ウエハ１１は、裏面の内周部１６のみがさらに薄く研削され、外周部分には環状の凸部１７が残存する。このような裏面研削方法は、たとえば前記した特許文献１および２に記載された公知の手法により行うことができる。裏面研削工程の後、研削によって生成した破砕層を除去する処理が行われてもよい。

裏面研削工程に続いて、必要に応じ裏面にエッチング処理などの発熱を伴う加工処理や、裏面への金属膜の蒸着、有機膜の焼き付けのように高温で行われる処理を施してもよい。なお、高温での処理を行う場合には、表面保護シートを剥離した後に、裏面への処理を行う。

裏面の内周部１６のみが所定の厚みにまで研削され、外周部分には環状凸部１７を有するウエハ１１によれば、環状凸部１７の剛性が高いため、硬質板を使用せずとも安定して搬送、保管できる。したがって、上記の形態に研削されたウエハ１１によれば、両面粘着シート等を使用する必要が無いため、高温に曝して裏面加工を施す際にも、ウエハ１１を安定して保持でき、かつウエハ１１が有機物の分解物により汚染されることもない。

裏面研削工程後、図５に示すように、ウエハ１１の回路面側に本発明のレーザーダイシングシート１０を貼付し、ウエハ１１のダイシングを行う。なお、表面保護シートがウエハ表面に貼付されている場合には、ダイシングシート１０の貼付前に表面保護シートを剥離する。このとき、再剥離可能な粘着シートにウエハ１１の研削面側を貼付した後、表面保護シートを剥離し、ダイシングシート１０を貼付してもよい。また、表面保護シートとして、本発明のレーザーダイシングシート１０を使用してもよい。この場合には、研削後に表面保護シートを剥離することなく、裏面研削工程とダイシング工程とを連続して行うことができる。

ダイシングシート１０のウエハ回路面への貼付は、マウンターと呼ばれる装置により行われるのが一般的だが特に限定はされない。ダイシングシート１０の粘着剤層２は、柔軟であり形状追従性に優れる。したがって、ウエハ回路面の段差に良く追従し、回路面に密着して貼付でき、ダイシング時にウエハおよびチップ１２を確実に保持できる。また、ダイシングテープ１０の周辺部はリングフレーム５により固定する。

次いで、図５に示すように、ダイシングシート１０の基材面側からレーザー光を照射し、ウエハ１１をダイシングする。レーザー光源３は、波長及び位相が揃った光を発生させる装置であり、ＹＡＧ（基本波長＝１０６４ｎｍ）、もしくはルビー（基本波長＝６９４ｎｍ）などの固体レーザー、又はアルゴンイオンレーザー（基本波長＝１９３０ｎｍ）などの気体レーザーおよびこれらの高調波などが知られているが、本発明においては、ウエハをフルカットするために、エネルギー密度が高い短波長のレーザー光が特に好ましく使用される。このような短波長レーザーとしては、Ｎｄ−ＹＡＧレーザーの第３高調波（波長３５５ｎｍ）が特に好ましく用いられる。レーザー光の強度、照度は、切断するウエハの厚みに依存するが、ウエハをフルカットできる程度であればよい。

レーザー光は、ダイシングシート１０の基材面側からシートを透過してウエハ１１に照射される。レーザー光は回路間のストリートに照射され、ウエハを回路毎にチップ化する。ひとつのストリートをレーザー光が走査する回数は１回であっても複数回であってもよい。好ましくは、レーザー光の照射位置と、回路間のストリートの位置をモニターし、レーザー光の位置合わせを行いながら、シート１０の基材面側からレーザー光の照射を行う。

本発明によれば、上記特定の光学物性を有するレーザーダイシングシート１０を用い、ウエハ１１の回路面側を保持し、回路面側からレーザー光を照射し、ウエハのダイシングを行っている。回路面にシート１０を貼付しているため、裏面側の凹凸による影響を受けることなくウエハを保持できる。このため、本発明の方法は、特にウエハ裏面の内周部のみが研削され、外周部に環状凸部を有し、裏面の内周部平面と環状凸部との間に段差が形成されたウエハに対して好ましく適用できる。

また、レーザーダイシングシート１０は、特定の光学物性を有するため、レーザー光の透過性が高く、レーザー光が照射されてもシートの受ける損傷は小さい。したがって、シート中を透過する際のレーザー光の減衰が少なく、レーザー光が有効利用されるため、ウエハのフルカットダイシングが可能になる。

また、レーザーダイシングシート１０を、ウエハ裏面の内周部のみが研削され、外周部に環状凸部を有し、裏面の内周部平面と環状凸部との間に段差が形成されたウエハに適用する場合には、ダイシングに先立ち、環状凸部１７を除去してもよい。環状凸部１７の除去は、たとえばグラインダーを用いた削り取りであってもよいが、ウエハの損傷を低減する観点から、図６および図７に示すように、環状凸部１７の内径に沿ってレーザー光を照射し、ウエハ１１の外周部をリング状に切断し、環状凸部１７を除去することが好ましい。レーザー光によれば、環状凸部１７のみを選択的に除去できる。このため、ウエハ回路部に過剰な圧力が加わらず、回路の破損を防止できる。この場合、レーザー光はウエハの裏面側から照射されてもよく、また上記ダイシング方法と同様に回路面側から照射されてもよい。しかしながら、本発明のダイシング方法と同様に、回路面側からレーザー光を照射して環状凸部を除去する方法を選択すれば、レーザー光源３を共用できるため、装置およびプロセスを簡素化できる。この方法では、環状凸部の除去とウエハのダイシングを同一のダイシングシート１０上で、同一のレーザー光源３を用いて行うことができる。

なお、環状凸部１７の除去を、ウエハ回路面側からのレーザー光照射により行った場合には、ウエハのダイシング方法は、特に限定はされない。すなわち、前記したようにウエハ回路面側からのレーザー光照射によりダイシングを行ってもよく、またウエハ裏面側からのレーザー光照射あるいはブレードによるダイシングであってもよい。また、環状凸部が除去され平板になったウエハを、レーザーダイシングシート１０から他のダイシングシートに転写して、レーザー光照射あるいはブレードによりダイシングしてもよい。しかしながら、環状凸部を除去し、ウエハダイシングする際にともに、回路面側からレーザー光を照射する方法を選択すれば、レーザー光源３を共用できるため、装置およびプロセスを簡素化できる。この方法では、環状凸部の除去とウエハのダイシングを同一のダイシングシート１０上で、同一のレーザー光源３を用いて行うことができる。

また、環状凸部１７の除去をグラインダーにより行った場合には、通常の平板状ウエハと同様の形態となる。この場合には、前記したように、本発明のレーザーダイシングシート１０を用い、ウエハ回路面側からのレーザー光照射によりダイシングを行う。

ダイシング終了後、ダイシングシート１０からチップ１２をピックアップする。なお、ダイシングシート１０の粘着剤層２を紫外線硬化型粘着剤で形成した場合には、ピックアップに先立ち、粘着剤層２に紫外線を照射して粘着力を低下した後にチップ１２のピックアップを行う。

ピックアップに先立ち、ダイシングシート１０のエキスパンドを行うと、チップ間隔が拡張し、チップのピックアップをさらに容易に行えるようになる。しかしながら、レーザー光照射によりダイシングシート１０が損傷を受け、ダイシングシート１０の強度が低下し、またダイシングシート１０のエキスパンド性が損なわれることがある。このため、ダイシングシート１０をエキスパンドする工程を含むチップの製造方法に本発明のダイシングシート１０を適用する場合には、基材１の厚みと、粘着剤層２の厚みとの総和は、上記範囲にあることが望ましい。

なお、エキスパンドを行わずにチップのピックアップを行う場合には、基材１の厚みと、粘着剤層２の厚みとの総和が、上記範囲である必要は必ずしも無い。

また、ダイシング終了後に、ダイシングシート１０上に整列しているチップ群を、ピックアップ用の他の粘着シートに転写した後に、エキスパンドおよびチップのピックアップを行ってもよい。

ピックアップされたチップ１２はその後、常法によりダイボンド、樹脂封止がされ半導体装置が製造される。

以上、本発明のレーザーダイシングシート１０の使用例について、特に環状凸部が形成された半導体ウエハのダイシングを例にとり説明したが、本発明のダイシングシート１０は、通常の平板状の半導体ウエハ、ガラス基板、セラミック基板、ＦＰＣ等の有機材料基板、又は精密部品等の金属材料など種々の物品のダイシング（個片化）に使用することができる。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお、以下の実施例および比較例において、レーザーダイシングシートの粘着剤層には、下記を用いた。

［粘着剤］
2-エチルヘキシルアクリレート80重量部、メチルメタクリレート10重量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート10重量部からなる共重合体（重量平均分子量600,000）のトルエン30重量％溶液に対し、多価イソシアナート化合物（コロネートＬ（日本ポリウレタン社製））2.5重量部を混合して得られた粘着剤組成物を、シリコーン剥離処理を行ったPETフィルム（リンテック社製SP-PET3811）上に乾燥膜厚が10μmとなるように塗布乾燥（100℃、1分間）し、転写により粘着剤を表１に示す基材の所定面上に積層した。

また、レーザーダイシング条件、レーザーダイシングシートの全光線透過率、ヘイズおよび透過鮮明度の評価方法、レーザーダイシングシートのヤング率の評価方法、得られたレーザーダイシングシートを用いてのダイシング適性、エキスパンド適性の評価方法を以下に示す。

［レーザーダイシング条件］
下記シリコンウエハの回路面側にレーザーダイシングシートを貼付し、基材面側から下記の条件でレーザー光を照射し、ウエハをダイシングした。
・ 装置 ：Ｎｄ−ＹＡＧレーザー
・ 波長 ：355nm（第３高調波）
・ 出力 ：5.5W
・ 繰り返し周波数 ：10kHz
・ パルス幅 ：35nsec
・ 照射回数 ：2回/1ライン
・ カット速度 ：200mm/sec
・ レーザー光焦点 ：ウエハ研削面
・ ウエハ材質 ：シリコン
・ ウエハ厚 ：50μm（環状凸部厚み：400μm）
・ ウエハサイズ ：6インチ
・ カットチップサイズ ：5mm×5mm

［全光線透過率］
レーザーダイシングシートの基材側から、島津製作所社製UV-3101PCを用いてJIS K7375:2008に準拠して全光線透過率測定（UV-VIS、測定波長：300〜400nm）を行った。得られる値の中で最低値を表に記載した。

［ヘイズ］
レーザーダイシングシートの基材側から日本電色工業株式会社製Haze meter NDH2000を用いてJIS K7136:2000に準拠してヘイズを測定した。なお、ヘイズは、測定サンプルの内部に起因するヘイズ（内部ヘイズ）と測定サンプルの表面状態に起因するヘイズ（外部ヘイズ）との合計値を指す。

［透過鮮明度］
レーザーダイシングシートの基材側からスガ試験機株式会社製写像性測定器ICP-10Pを用いて、JIS K7374:2007に準拠して透過鮮明度を測定した。
光学くし幅：0.25mm、角度：0°（透過）

［ヤング率］
レーザーダイシングシートのヤング率は、万能引張試験機（オリエンテック社製テンシロンRTA-T-2M）を用いて、JIS K7161:1994に準拠して引張速度２００ｍｍ／分で測定した。サンプルサイズ：100mm×15mm

［ダイシング適性］
上記レーザーダイシング条件でのダイシング終了後に、ウエハの切断が問題なく行われているか確認した。個片化したチップが飛散したり、レーザー光が減衰してしまい完全にウエハがチップに個片化できていない場合は「不良」とした。

［エキスパンド適性］
レーザーダイシング終了後に、エキスパンド装置でウエハが貼付されたダイシングシートをエキスパンド（１０ｍｍ引き落とし）した。エキスパンドが不可能であった場合を「不良」とした。

（実施例１〜３、比較例１〜４）
表１に記載の基材の所定面側に前記粘着剤層を転写し、レーザーダイシングシートを得た。基材、ダイシングシートの諸物性およびダイシングシートの評価結果を表１および表２に示す。

ＥＭＡＡ：エチレン・メタクリル酸共重合体
ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート
ＰＥＮ：ポリエチレンナフタレート
ＰＩ：ポリイミド

実施例１〜３のレーザーダイシングシートは良好なダイシング適性およびエキスパンド適性を示し、問題なく使用可能であった。

一方、シートの透過鮮明度が低く、ヘイズは高い場合には、シートの損傷はないがレーザーの直進性が損なわれチップに個片化できなかった（比較例1）。また300〜400nmの全光線透過率が低い場合にはレーザーがシートを透過する際に基材が裂けてしまうため、チップが飛散し正常に個片化できなかった。また、ダイシング後のエキスパンド工程に支障があった（比較例2、3、4）。

本発明のダイシングシートの断面図を示す。 半導体ウエハの回路形成面の平面図を示す。 裏面外周部に環状凸部が形成された半導体ウエハの斜視図を示す。 図３の断面図を示す。 本発明に係るチップ製造方法の一工程の概略を示す。 本発明に係るチップ製造方法の一工程の概略を示す。 本発明に係るチップ製造方法の一工程の概略を示す。 従来のダイシングシートを用いたチップ製造方法の一工程の概略を示す。

符号の説明

１…基材
２…粘着剤層
３…レーザー光源
５…リングフレーム
１０…ダイシングシート
１１…半導体ウエハ
１２…半導体チップ
１３…回路
１４…回路表面内周部
１５…余剰部分
１６…裏面の内周部
１７…環状凸部
２０…従来のダイシングシート

Claims (6)

1. 基材と、その片面に形成された粘着剤層とからなるレーザーダイシングシートであって、
   ３００〜４００ｎｍの波長領域における全光線透過率が６０％以上であり、
   ヘイズが２０％以下であり、
   光学くしの幅が０．２５ｍｍにおける透過鮮明度が３０以上であるレーザーダイシングシート。
2. 該基材の片面の中心線平均粗さＲａが他面の中心線平均粗さＲａよりも大きく、中心線平均粗さＲａの大きい面に粘着剤層が形成されてなる請求項１に記載のレーザーダイシングシート。
3. 表面に回路が形成された半導体ウエハの表面に、請求項１に記載のレーザーダイシングシートを貼付する工程、
   該レーザーダイシングシートの貼着面側から半導体ウエハにレーザー光を照射し、該半導体ウエハを回路毎に個片化して半導体チップを作成する工程を含む半導体チップの製造方法。
4. 表面に回路が形成され、裏面外周部に環状凸部を有する半導体ウエハの表面に、請求項１に記載のレーザーダイシングシートを貼付する工程、
   該レーザーダイシングシートの貼着面側から半導体ウエハにレーザー光を照射し、該半導体ウエハを回路毎に個片化して半導体チップを作成する工程を含む半導体チップの製造方法。
5. 表面に回路が形成され、裏面外周部に環状凸部を有する半導体ウエハの表面に、請求項１に記載のレーザーダイシングシートを貼付する工程、
   該レーザーダイシングシートの貼着面側から半導体ウエハにレーザー光を照射し、該半導体ウエハの環状凸部を切断、除去する工程、
   該半導体ウエハを回路毎に個片化して半導体チップを作成する工程を含む半導体チップの製造方法。
6. 該半導体ウエハの個片化を、レーザーダイシングシートの貼着面側から半導体ウエハにレーザー光を照射して行う請求項５に記載の半導体チップの製造方法。

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