JP5158896B2 - 半導体チップの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、先ダイシングとレーザーダイシングによりダイボンドシート付きウエハをチップ状に分割個片化する半導体チップの製造方法に関する。

ここ最近において、実装部品の小型化のニーズはより一層高まり、半導体パッケージングの小型化技術はますます進化してきている。これに伴い、半導体チップも薄膜化・小チップ化を余儀なくされ、同時に、それら薄膜・小チップの半導体チップをコンパクトにパッケージングするための技術的ニーズは今後も高まる傾向にある。従来、これらの半導体チップは、バックグラインド工程において裏面研削され薄膜化された半導体ウエハを、ダイシング工程にてチップ化されることにより得られる。更に、チップ化された半導体チップは、ピックアップダイボンダ等により、連続的に流れるリードフレームにダイボンディング毎に液状接着剤を必要量塗布し、その位置にダイボンディングされることになる。

これらの工程のうちダイシング工程（図８参照）において、半導体ウエハ（以下、単にウエハという場合がある）１にはダイジングテープ６を貼り合わせ、リングフレーム３でダイサーのチャックテーブル７に固定し、そしてダイシングブレード２により切断されるわけであるが、この際、ウエハ１にはブレード２による切削抵抗がかかるため、半導体チップ（以下、単にチップという場合がある）１’に微小な欠けやクラック（以下、チッピングという）が発生することがある。このチッピング発生は、昨今、重要な問題のうちの１つとして捉えられ、これまでにもチッピング低減のための検討が種々行われてきたが、未だ満足できる手段は無いのが現状である。
更に、このチッピングはウエハ１の厚さが薄くなると発生しやすくなる傾向にあり、また、小チップではチッピングの許容レベルも厳しくなる。したがって、前述のように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。

更に、図９に示すように、チップ化された薄膜・小チップの半導体チップ１′は、チッピング発生防止と共に、コンパクトにパッケージングされることも求められる。これは、パーケージサイズの小型化のニーズからくるものであり、望ましくは半導体チップの寸法とほぼ同じサイズでパッケージングされることが求められている。通常、チップ化された半導体チップ１’は、ピックアップダイボンダ等により液状接着剤８が塗布されたリードフレーム１１のダイパッド１０にダイボンディングされるわけであるが、液状接着剤の場合はダイボンディング毎の必要塗布量の制御が非常に困難であり、更には、液状であるためダイパッド１０の上に塗布された時の寸法にばらつきが生じ易い。
この場合、半導体チップ１’の寸法と液状接着剤８の寸法が合わなくなるため、パッケージングの際にはその両者の寸法の差を考慮し、半導体チップ１’の寸法よりも幾分大きい寸法でパッケージングする必要がある。これは、前述の通り、半導体チップの寸法とほぼ同じサイズでパッケージングする必要性から、望ましい方法とは言えない。

一方、ダイボンディング用の接着剤としてダイボンドシート（シート状の接着剤）を使用する方法がある。
このダイボンドシートを使用する方法として、半導体チップと同寸法のダイボンドシートの小片を準備し、リードフレーム上に予め搭載しておく、或いは、チップ裏面に一枚一枚貼り付ける、という方法が広く知られている。しかしながら、この場合、作業が非常に煩雑であり好ましくないのに加え、リードフレーム、或いはチップ裏面にダイボンドシートの小片を貼り付ける際に微小なズレが生じてしまうことがあり、これらの理由により望ましい方法とは言えない。

また、図１０に示すように、半導体ウエハ１の裏面に予めダイボンドシート１２を貼合し、次いでこれをダイシングテープ６に貼合し、リングフレーム３でダイサーのチャックテーブル７に支持固定させ、ブレードカットダイシング装置にて半導体ウエハ１とダイボンドシート１２を同時にフルカットする方式がある。
この方式では、ダイシングされたチップ１′とダイボンドシートの小片１２’の寸法は完全に一致し、且つ、両者が全くズレの無い状態で貼り合わされた状態を作ることができる。しかしながらこの場合、半導体ウエハ１の下方にはダイシングテープ６のみならず、両者の間にダイボンドシート１２が介在することになるため、ダイシング時にブレード２からかかる切削抵抗によりウエハ１、或いはチップ１’はダイボンドシート１２が無い場合に比べ余計にブレを生じ易くなるため、顕著にチッピングが発生しやすくなり、この点が問題となるわけである。

以上のチッピング発生防止、コンパクトパッケージングの要求を解決する方法として提案されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
ここで提案されているのは、半導体ウエハのスクライブラインに沿ってウエハ厚さよりも浅い切り込み深さの溝を形成後、パターン面を保護テープで保護した状態にてウエハ裏面を研削し、ウエハ厚を薄くするとともに個々のチップに分割し、更に、研削面に基材とその上に形成された接着剤層（ダイボンドシート）とからなるダイシング・ダイボンドシートを貼着し、保護テープを剥離後、ダイシングブレードを用いてチップ間に露出している接着剤層を切断し、チップと接着剤層とを基材から剥離するという方法である。
この方法では、バックグラインド工程での裏面研削により、チップが個々に分割されるものであるため、チッピングの発生防止には一定の効果がある手段であるといえる。

特開平２００１−１５６０２７号公報

しかしながら、この方法では、図１１（イ）に示すようにダイシングブレードを用いてチップ間に露出している接着剤層を切断する際、チップ間の溝とダイシングブレードとを正確に位置合わせすることは非常に困難であり、図１１（ロ）に示すようにチップ側面にブレードが接触するなどしてチッピングを生じてしまう可能性が高い。
また、接着剤層の切断において用いるダイシングブレードの幅はチップ間の溝幅よりも狭い幅のものを使用し、更にそのダイシングブレード幅はチップ間溝幅の３０〜９０％程度が望ましいとあり、この場合、チップの裏面に形成される接着剤層小片はチップの寸法よりも大きくなってしまう場合が多々ある（図１２、図１３）。
そのため、半導体チップの寸法とほぼ同じサイズでパッケージングする必要性を考慮すると満足できる手段であるとは言えない。
したがって本発明の目的は、チッピングの発生防止とコンパクトパッケージの要求を両立させる接着剤付きの薄膜・小チップの製造方法を提供することにある。

本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討した結果、次の製造方法がその目的に適合することを見出した。
すなわち本発明は、
（１）（ａ）予め半導体ウエハ基板表面の貫通部相当部位に、半導体ウエハの最終製品厚さ程度に、またはそれより深く溝切り加工する工程、
（ｂ）溝切り加工された前記半導体ウエハ基板表面に保護用粘着テープを貼合する工程、
（ｃ）予め溝切り加工された部位が貫通する厚さまで前記半導体ウエハ基板を薄膜化する工程、
（ｄ）前記半導体ウエハ基板の裏面研削加工終了後に当該保護用粘着テープを貼り合わせたまま、半導体ウエハ基板の裏面に、下記（ｅ）工程で照射するレーザーを透過する基材フィルム上に紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型粘着剤からなる粘着剤層と接着剤層とが少なくとも形成されたダイボンドダイシングテープの接着剤層面を貼り合せる工程、
（ｄｅ）前記ダイボンドダイシングテープの基材フィルム側から紫外線を照射し前記粘着剤層を硬化する工程、および
（ｅ）前記半導体ウエハの貫通部に沿って、当該接着剤層及び前記硬化後の粘着剤層に、前記ダイボンドダイシングテープの基材フィルム側からレーザーを照射して、該レーザーにより、当該接着剤層または粘着剤層を切断する工程、
を有する、接着剤付き半導体チップの製造方法、
（２）（ａ）予め半導体ウエハ基板表面の貫通部相当部位に、半導体ウエハの最終製品厚さ程度に、またはそれより深く溝切り加工する工程、
（ｂ）溝切り加工された前記半導体ウエハ基板表面に保護用粘着テープを貼合する工程、
（ｃ）予め溝切り加工された部位が貫通する厚さまで前記半導体ウエハ基板を薄膜化する工程、
（ｄ）前記半導体ウエハ基板の裏面研削加工終了後に当該保護用粘着テープを貼り合わせたまま、半導体ウエハ基板の裏面に、下記（ｅ）工程で照射するレーザーを透過する基材フィルム上に紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型粘着剤からなる下記粘接着剤層が少なくとも形成されたダイボンドダイシングテープの粘接着剤層面を貼り合せる工程、
（ｄｅ）前記ダイボンドダイシングテープの基材フィルム側から紫外線を照射し前記粘接着剤層を硬化する工程、および
（ｅ）前記半導体ウエハの貫通部に沿って、前記硬化後の粘接着剤層に、前記ダイボンドダイシングテープの基材フィルム側からレーザーを照射して、該レーザーにより、当該粘接着剤層を切断する工程、
を有する、接着剤付き半導体チップの製造方法、
［前記粘接着剤層とは接着剤層としての特性とダイシングテープの粘着剤層としての特性とを兼ね備えた層をいう。］
（３）前記（ｃ）予め溝切り加工された部位が貫通する厚さまで半導体ウエハ基板を薄膜化する工程において、当該半導体ウエハ基板の裏面に研削加工を施した後、ドライエッチング処理を施して、所定の厚さとすることを特徴とする（１）または（２）に記載の接着剤付き半導体チップの製造方法、および
（４）前記（ｅ）工程の後、前記粘着剤層から前記接着剤層を剥離させる工程を含むことを特徴とする（１）に記載の接着剤付き半導体チップの製造方法、
を提供するものである。

本発明の製造方法によれば、予め溝切り加工されるものであり、ダイジング時にブレードの切削抵抗が小さくチッピングが生じ難く、また、研削後の接着剤層の切断はレーザー照射によるものであるので溝とレーザーとの位置合わせは正確かつ容易であり、チッピングが生じ難く、チップと同寸法の接着剤層の付着したチップが容易に得られる。
よって、本発明の方法を採用することにより、チッピング発生防止とコンパクトパッケージの要求を両立可能とするものである。

ウエハの貫通部相当部位に切り込み溝を入れた状態を表す断面図である。 ウエハ表面に保護用粘着テープを貼合した断面図で、（イ）は貫通部が開口する前の状態であり、（ロ）はウエハ裏面を研削し分割個片化した状態を表す。 ウエハの研削した面にダイボンドシートを貼合した状態を表す断面図である。 ダイボンドシートが貼合された面にレーザーが透過する基材フィルムを持つダイシングテープを貼合しリングフレームにて支持固定した状態を表す断面図である。 ダイシングテープの基材フィルム側から開口した貫通部に沿ってレーザーを照射する断面図で、（イ）は照射中を表し、（ロ）はダイボンドシートを分割個片化した状態を表す。 図５（ロ）の状態から保護用粘着テープ剥離後の状態を表す断面図である。 ダイボンドシート付チップがダイシングテープ粘着剤層から剥離し採取される状態を表す断面図である。 一般的なブレードカットダイシング方式の例を示す断面図である。 液状接着剤によりリードフレームにチップが接合された状態示す断面図である。 ウエハ裏面にダイシングテープが貼合された状態でのダイシングを示す断面図である。 チップ−チップ間幅とほぼ同じ厚さのダイシングブレードでチップ間のダイボンドシートを切断するする時の断面図で、（イ）は切断前、（ロ）はチップ側面にブレードが接触してしまう状態を表す。 チップ−チップ間幅よりも薄厚のダイシングブレードでチップ間のダイボンドシートを切断する時の断面図で、（イ）は切断前、（ロ）は切断している状態を表す。 図１２の方式でダイボンドシートを切断した結果、ダイボドシートがチップ寸法よりも大きい寸法で切断された状態を表す断面図である。

本発明の半導体チップの製造方法とそれに使用するダイボンドダイシングテープの好ましい実施の態様について、添付図面に基づいて説明する。尚、各図において同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
本発明の方法は次の工程を含む接着剤付き半導体チップの製造方法である。
（ａ）先ず半導体ウエハ１（図１（イ）参照）の表面のチップ−チップ間の貫通を予定している部位にウエハ厚よりも浅く、半導体ウエハの最終製品厚さ程度に、またはそれより深く切り込み溝１３を形成する（図１（ロ）参照）。［溝切り加工工程］
切り込み溝１３の切り込みは、広く利用されているブレードダイジング装置により、きり込み深さを適宜調整して行う。ウエハ１の厚さは限定されるものではなく、通常の３００〜７００μｍ程度であり、切り込み溝１３の深さは目的とするチップの厚さと同一とするのが好ましいが、同程度に、またはそれより深く適宜設定され、一般に２０〜２００μｍ程度である。
（ｂ）次に、その溝切り加工された半導体ウエハ１の表面に、表面保護のため、粘着剤層１４と基材フィルム１５とからなる保護用粘着テープ１６を貼り付ける（図２（イ）参照）。［保護用粘着テープ貼り合せ工程］
（ｃ）そして、保護用粘着テープ１６を貼り付けた状態で、その貫通部の溝切り加工された部位が完全に開口し、貫通するまでウエハ基板の裏面を研削し、薄膜化し、チップ１'状に分割個片化する（図２（ロ）参照）。［薄膜化工程］
（ｄ）その半導体ウエハ基板の裏面研削が終了した後、保護用粘着テープを貼り合わせたまま、その半導体ウエハの裏面側にダイボンドシート１２を貼り合せる（図３参照）。「ダイボンドシート貼り合せ工程］
（ｅ）次いで、リングフレーム３にて支持固定した状態にて、レーザーダイシングにより開口した貫通部に沿ってレーザーをダイボンドシートに照射して、ダイボンドシート１２をチップ状に分割個片化する。［切断工程］

さらに、本発明の方法では、前記（ｄ）工程の後で、（ｅ）工程の前に、ダイボンドシート１２の上に更に、レーザーが透過する基材フィルム１７上に粘着剤層４が形成されたダイシングテープ１８を貼り合せる（図４参照）のも好ましい方法である。
そして、その後、ダイシングテープ１８の基材フィルム１７側から開口した貫通部に沿ってレーザー１９を照射して（図５（イ）参照）、ダイボンドシート１２をチップ状に分割個片化する（図５（ロ）参照）こともできる。

さらに本発明の方法は、上記（ｄ）工程の半導体ウエハ基板の裏面研削が終了した後、保護用粘着テープを貼り合わせたまま、その半導体ウエハの裏面側にダイボンドシートを貼り合わせる方法、あるいはダイボンドシートとダイシングテープの両者を貼合する方法に代えて、ダイボンドダイシングテープを貼り合わせるように変更するのも好ましい。
そのダイボンドダイシングテープとしては、レーザーが透過する基材フィルム１７を持つダイシングテープ１８の粘着剤層４側にダイボンドシート１２が積層一体化された積層型ダイボンド・ダイシングテープ、あるいはレーザーが透過する基材フィルム１７上に粘接着剤層が積層されたダイボンド・ダイシングテープ、粘着剤層と接着剤層がこの順に積層されたダイボンド・ダイシングテープ等が好ましい。
そして、リングフレーム３にて支持固定した状態にて、レーザーダイシングによりダイボンドダイシングテープの基材フィルム側から開口した貫通部に沿ってレーザー１９を接
着剤層にあて、切断しチップ状に分割個片化する方法である。（図４、図５の変形）

また、本発明の方法は、前記（ｃ）工程の予め溝切り加工された部位が貫通する厚さまで半導体ウエハ基板を薄膜化する場合、その半導体ウエハ基板の裏面に研削加工を施した後、ドライエッチング処理を施して所定の厚さとするのが好ましい。
その場合には、溝切り加工された部位が貫通しない厚さまでウエハ裏面を研削加工し、その後ウエハ裏面全面のドライエッチングを行ない不要な厚さ分の基板ウエハを除去する。これにより、基板片などの屑やダストを発生させること無く前記溝切り部を貫通させ、溝部を貫通させ、薄いウエハを安定に製造できる。
ドライエッチングの具体的な方法としてはプラズマ照射によるプラズマエッチングで、例えばシリコンウエハを回路基板として使用する場合には、減圧下において不要な厚さ分の基板ウエハを高周波で励起されたフッ素ガスによる反応で気化除去する方法がある。
これらのドライエッチングは通常、減圧雰囲気でおこなわれるが、その際、溝切りされたウエハ裏面に保護用粘着テープが貼合された時に溝切り部位に閉じ込められた空気が膨張し、ウエハを破損してしまう場合がある。そのため、ドライエッチングによってウエハの厚さを調整する場合には、保護用粘着テープの貼り合せは大気圧よりも減圧された雰囲気中でおこなっておくことが好ましい。

本発明の方法では、（ｅ）工程のリングフレーム３にて支持固定した状態で、レーザーダイシングにより開口した貫通部に沿ってレーザーをダイボンドシートに照射する場合、保護用粘着テープの上側から、あるいは保護用粘着テープを剥離して、チップ間の隙間を利用して照射することができる。
また、本発明の方法においては、図５（イ）に示すように、分割個片化されたチップ−チップ間に露出したダイボンドシート１２を、ダイシングテープ１８或いはダイボンド・ダイシングテープ（積層型ダイボンド・ダイシングテープを含む）の基材フィルム１７側からその露出した貫通部に沿ってレーザー１９を照射して、図５（ロ）に示すようにダイボンドシート１２を切断しチップ状に分割個片化する方法を採用するのが好ましい。この場合、レーザー１９はダイボンドシート１２を切断するのに消費されチップ１′にまで到達することはなく、前述のように分割個片化されたチップ側面にダメージを与えるようなことはなく、チッピングを生起することが極めて少ない。
仮にチップ側からレーザーを照射すると、やはりチップ側面にダメージを与える結果となってしまい好ましくない。更に、貫通幅に合わせてレーザー径を絞ることも可能であるため分割個片化されたダイボンドシート１２′の寸法がチップ１′からはみ出ることも防止できる。

本発明の方法では、図６、図７に示すように基材フィルム１７は後のピックアップ工程においても支持固定の役割を果たす必要があるため、レーザー１９をあてることによって基材フィルム１７が完全に切断されたり、貫通穴が開いたりしてはならない。そのためには本発明において、ダイシングテープ１８或いはダイボンドダイシングテープに適用される基材フィルム１７はレーザー１９が透過するものでなければならない。レーザー１９が透過すれば基材フィルム１７は切断されることもなく、支持固定の役割を果たせることになる。ここで言うレーザーが透過する基材フィルム１７とは、基材フィルム１７に照射されたレーザー１９が１００％基材フィルム１７を透過しなければならないわけではなく、前述の通りレーザー１９により基材フィルム１７が完全に切断されたり、貫通する程度の穴が開かなければ良い程度の透過性、という意味である。

例えば、該基材フィルム１７が２層以上からなる多層構造である場合、仮に何層かがレーザーにより切断されるものであったとしても、多層構造のうちの少なくとも１層がレーザーにより切断されたり貫通穴が開かないものであれば、後のピックアップ工程においても十分に支持固定の役割が果たせることになるため問題無い。基材フィルムがレーザーにより切断されるか否かについては、一般的にそのレーザーの波長における基材フィルムの透過率、レーザーの照度、基材フィルムの厚みといった因子に左右されるものと言える。透過率が高ければ基材フィルムによるレーザーの吸収はその分小さく、切断される可能性は少なくなるが、レーザーの照度が高くなるとその分切断され易くなる。
また、基材フィルムの厚みは厚いほど切り残される可能性が高く、完全切断されにくくなるものと言える。従って、本発明で使用される基材フィルムとしては、使用されるレーザーの波長・照度に応じて、適切な材質を選定し、適切な厚みに設定する必要がある。ダイシングテープ或いはダイボンド・ダイシングテープとしての性能を考慮した場合、基材フィルムの厚みは５０〜３００μｍの範囲に入るのが一般的と言えるが、この範囲内においてレーザーが透過する設定、或いは材質の選定をすれば良い。

基材フィルムとして適用可能な材質としては、特に制限されるわけではなく、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等のポリエチレン多元共重合体、、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、アイオノマー樹脂、熱可塑性エラストマー等が種々適用可能であるが、使用されるレーザーの波長等の要因によって、これらのうちから適切な材質が選定されることになる。
例えば、使用されるレーザーの波長が３５５ｎｍである場合には、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリエチレン系多元共重合体、アイオノマー樹脂等が選定可能である。逆に、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等はこれらの樹脂に比べ３５５ｎｍでの透過率が低いためレーザーにより切断されたり貫通する程度の穴が開いたりする可能性がある。

本発明で言うダイボンドシートには汎用のダイボンドシートが適用可能であり、例えばエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂及びその変生物、又はこれらの混合物からなるダイボンドシートが広く知られている。
本発明においては、ウエハ裏面研削によりチップ状に分割個片化した後その裏面側にこのダイボンドシート１２を貼合し、次いでレーザー１９が透過する基材フィルム１７を持つダイシングテープ１８を貼合する、といった手順によりリングフレーム３にて支持固定されることになる。この場合のダイシングテープ１８は基材フィルム１７と粘着剤層４からなるもので、ダイシングテープ１８の粘着剤層４がダイボンドシート１２に貼合される構成となる。この場合、後のピックアップ工程においてダイボンドシート付のチップがダイシングテープから分離されリードフレーム等に搭載されることになるため、ダイボンドシート１２とダイシングテープ粘着剤層４との剥離性は良好でなければならない。

ダイシングテープの粘着剤層には、一般的なアクリル系粘着剤等が適用可能であるが、ダイボンドシートとの剥離力を軽くするためには、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放射線硬化型の粘着剤が適用されるケースが多い。この放射線硬化型の粘着剤は紫外線を照射することにより粘着力が消失する特徴を持つものであり、ダイボンドシートとの剥離性がより良好となる。これらのアクリル系粘着剤、放射線重合性化合物として具体的に適用可能なものについては後述の通りである。この粘着剤層の厚みとしては３〜５０μｍの範囲が好ましく、更には５〜２０μｍの範囲がより好ましい。

また、本発明においては、前述のダイボンドシート１２とダイシングテープ１８の両者が予め積層一体化された積層型ダイボンド・ダイシングテープを使用しても良い。このタイプのものは、一般的には積層型ダイボンド・ダイシングテープとして、出荷段階で既に積層一体化されているものであり、これを適用することにより貼合の工程が削減可能となるためスループット上のメリットがある。よって、ダイボンド・ダイシングテープそのもののコストとの兼ね合いで適宜選定すれば良い。この場合も前述の場合と同様に、ダイボンドシートとダイシングテープ粘着剤層との剥離性は良好でなければならないため、前述と同様なことが言える。

さらには、単にレーザーが透過する基材フィルム上に粘接着剤層が積層されたダイボンド・ダイシングテープを適用しても良い。この場合は、後のピックアップ工程において基材フィルムから粘接着剤層が分離されリードフレーム等に搭載されることになる。この粘接着剤層は、接着剤層（ダイボンドシート）としての特性と、ダイシングテープの粘着剤層としての特性の両方を兼ね備えたものであり、一般的には、アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系、シリコーン系、天然ゴム系などの粘着剤にエポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、効果促進剤、シランカップリング剤、フェノキシ樹脂などの接着成分を含んだ公知の粘接着剤が用いられる。

本発明においては特に後述のアクリル系粘接着剤が好ましく用いられる。また、この場合も、基材フィルムからの剥離性を向上させる目的で、放射線硬化型の粘着剤を適用して良い。チップとリードフレームを接着する接着剤としての信頼性とコストの兼ね合いにより、適宜、積層型のものと使い分ければ良い。この粘接着剤層の厚みとしても、一般的には３〜５０μｍの範囲が好ましく、更には５〜２０μｍの範囲がより好ましい範囲と言える。
この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。

また、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。

更に、前記の放射線重合性化合物は、例えば光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、上記のよう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こともできる。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、上記のよう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ことも可能である。
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ことができる。これらのうち少なくとも１種類を粘着剤層に添加することにより、効率よく重合反応を進行させることができる。

通常、粘着剤層を硬化させるために照射される紫外線は、レーザーに比べ非常に波長分布が広く、その波長範囲内に吸収波長を有する種々の光重合開始剤を使用することができる。
しかしながら、本発明の接着剤付き半導体チップの製造方法においては、粘着剤層に使用される光重合開始剤の吸収波長がレーザーの波長と非常に近い場合、粘着剤層がダイボンドシートを切断するためのレーザーの透過を妨げ、ダイシングテープの基材フィルム側からレーザーを照射してダイボンドシートを切断することが困難となる。本発明においては、予め紫外線を照射し粘着剤層を硬化させることによって、レーザーが粘着剤層を透過し、ダイボンドシートの切断が容易となる。これは、紫外線の照射によって光重合開始剤が反応し、その波長の光を吸収しなくなるためである。

次に、ダイボンドダイシングテープを使用した実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内でさまざまに改変可能なものである。

参考例１〜４、比較例１〜４
ディスコ製ブレードダイサーＤＡＤ３４０にて厚さ６５０μｍの８インチ（２０．３ｃｍ）ウエハの表面側に、５ｍｍ間隔の格子状となるよう、幅５０μｍ、深さ１００μｍの溝を作成した。次いで、該ウエハの溝が形成された表面側に保護用粘着テープ（古河電気工業製、商品名ＳＰ−５７５Ｂ−１５０）を貼合し、ディスコ製グラインダーＤＦＧ８５０にて裏面を研削し、表面に形成された溝が完全に開口するまで研削を行った。次いで、表１の参考例・比較例に示されたダイボンドシートＡ及びダイシングテープ、又はダイボンドシートとダイシングテープが積層一体化された積層型ダイボンド・ダイシングテープＡ、又は基材フィルム上に粘接着剤層が積層されたダイボンド・ダイシングテープＡを研削された裏面側に貼合しリングフレームにて支持固定した（図４参照）。

次いで、ディスコ社製レーザーダイシング装置ＤＦＬ７１６０（レーザー波長３５５ｎｍ）に、リングフレームにて支持固定したウエハ付サンプルをレーザーが基材フィルム側からあてられるようにセットし、５０μｍ幅のチップ−チップ間貫通部に露出したダイボンドシート、又は粘接着剤層にカーフ幅が約５０μｍとなるよう、基材フィルムを通してレーザーをあてこれらをダイシングした（図５参照）。
また、比較例１については、リングフレームにて支持固定したウエハ付サンプルをディスコ製ブレードダイサーＤＡＤ３４０に再度セットし、５０μｍ幅のチップ−チップ間貫通部に露出したダイボンドシート、又は粘接着剤層をカーフ幅が約５０μｍとなるようブレードにてダイシングした。比較例２については比較例１と同様にディスコ製ブレードダイサーＤＡＤ３４０に再度セットしカーフ幅が約３０μｍとなるようブレードにてダイシングした。

後記の表１に示した各々の材料の作製は、以下の通りである。
・ダイボンドシートＡの作製
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、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：８０万、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、２−フェニルイミダゾール（四国化成工業（株）製、商品名キュアゾール２ＰＺ）２．５部を加え、攪拌混合し、真空脱気し、接着剤を得た。この接着剤を厚さ２５μｍの離型フィルムに塗布し、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、ダイボンドシートＡを作製した。
・基材フィルムの作製
比較例３を除いては、表１の基材フィルムの欄に記載の材料を用いてＴダイ法によりフィルム成形して得た。但し、比較例３のみ東洋紡製ＰＥＴフィルム「エステルフィルムＥ５１００−１００」をそのまま用いた。
・ダイシングテープの作製
上記の基材フィルムの作製に記載の方法にて得られた基材フィルムに、表１の粘着剤層の欄に記載した粘着剤をいずれも厚さ１０μｍになるよう塗工して得た。

・積層型ダイボンド・ダイシングテープＡの作製
ダイボンドシートＡの離型フィルムの無い接着剤層がむき出しになった面とダイシングテープの粘着剤層が接するようにラミネートし、その後、ダイボンドシートＡの離型フィルムを剥離して得た。ラミネートの条件は、１０〜１００℃で０．１〜１００ｋｇｆ／ｃｍ（１〜９８０Ｎ／ｃｍ）の線圧とした。尚、用いたダイシングテープは参考例１で用いたダイシングテープ（基材フィルム：ポリエチレン１００μｍ厚、粘着剤層：粘着剤Ａ１０μｍ厚）とした。
・ダイボンド・ダイシングテープＡの作製
ブチルアクリレート５５重量部とメチルメタクリレート１０重量部とグリシジルメタクリレート２０重量部と２−ヒドロキシエチルアクリレート１５重量部とを共重合してなる重量平均分子量９００，０００、ガラス転移温度−２８℃の共重合体１００重量部、ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン（株）製、商品名コロネートＬ）３質量部、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、商品名エピコート１００２）１００重量部、フェノールノボラック型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、商品名エピコート１５２）２０重量部、エネルギー線重合性化合物テトラメチロールメタンテトラアクリレート５０重量部、エポキシの硬化剤としてジシアンジアミド２重量部、硬化促進剤として２−フェニル−４，５−ヒドロキシメチルイミダゾール（四国化成工業（株）製、商品名：キュアゾール２ＰＨＺ）１重量部、光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２重量部を混合し、粘接着剤を得た。
この粘接着剤層を厚さ１０μｍになるように１００μｍ厚のポリエチレンフィルムに塗工し、ダイボンド・ダイシングテープＡを得た。１００μｍ厚のポリエチレンフィルムは、参考例１にて用いた基材フィルムを用いた。

各参考例１〜４、比較例１〜４について、下記に示す観察を行い、これらの評価を表２に示した。
・ダイボンドシート又は粘接着剤層の切断性
ダイボンドシート又は粘接着剤層の切断状態を観察し、切断性を評価した。
・基材フィルムの状態
基材フィルムの貫通部に相当する箇所（レーザーのあてられた部分）を観察し、レーザーによる切断や貫通穴の有無について観察した。
・チップの側面の切断性
チップの側面の切断仕上がりや、欠け、クラックについて観察した。

評価結果
参考例１〜４：レーザーの基材透過性が良好なため、ダイボンドシート又は粘接着剤層は、チップ−チップ間貫通幅５０μｍのカーフ幅でウエハ全面にわたって完全に切断されている。基材フィルムも切断・貫通穴等観られず、損傷・外傷も全く無し。チップ側面は欠け・クラックとも全く無く、仕上がりもきれいである。
比較例１：チップ−チップ間の貫通幅５０μｍにむき出しのダイボンドシートＡを、カーフ幅が５０μｍとなるようダイシングしたが、位置合わせが困難でブレードがチップ側面に接触しながらダイボンドシートＡを切断した。その結果、チップ側面に欠けやクラックが多発した。
比較例２：チップ−チップ間の貫通幅５０μｍよりも狭いカーフ幅（３０μｍ）となるようダイシングしたため、チップ側面にブレードが接触するようなことは無かった。但し、チップサイズよりもチップ化されたダイボンドシートＡのサイズの方が大きくチップ裏面からダイボンドシートがはみ出す状態となった。コンパクトパッケージ化には不利で好ましくない。
比較例３、４：基材フィルムのレーザー透過性が悪く、基材フィルムが一部切断され、貫通穴も多発した。その結果、レーザーのエネルギーは基材フィルムに吸収されてしまい、ダイボンドシートＡは全く切断されなかった。

実施例１、２、参考例５及び比較例５〜６
実施例１、２、参考例５及び比較例５〜６においては、後記の表３に示されるように、ダイボンドシートとして参考例１と同じダイボンドシートＡを用いた。ダイシングテープは表１に記載されたものと同様であるが、粘着剤として表１の粘着剤Ａと違い、表３の粘着剤層の欄に記載したように光重合開始剤としては、吸収波長が３５５ｎｍであるイソプロピルベンゾインエーテルを使用した紫外線硬化型粘着剤を塗工したものである。
・積層型ダイボンド・ダイシングテープＢの作製
粘着剤層の光重合開始剤としてイソプロピルベンゾインエーテルを使用した以外は参考例３に用いた積層型ダイボンド・ダイシングテープＡと同様に作製した。
・ダイボンド・ダイシングテープＢの作製
ブチルアクリレート５５重量部とメチルメタクリレート１０重量部とグリシジルメタクリレート２０重量部と２−ヒドロキシエチルアクリレート１５重量部とを共重合してなる重量平均分子量９００，０００、ガラス転移温度−２８℃の共重合体１００重量部、ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン（株）製、商品名コロネートＬ）３質量部、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、商品名エピコート１００２）１００重量部、フェノールノボラック型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、商品名エピコート１５２）２０重量部、エネルギー線重合性化合物テトラメチロールメタンテトラアクリレート５０重量部、エポキシの硬化剤としてジシアンジアミド２重量部、硬化促進剤として２−フェニル−４，５−ヒドロキシメチルイミダゾール（四国化成工業（株）製、商品名：キュアゾール２ＰＨＺ）１重量部、光重合開始剤としてイソプロピルベンゾインエーテル２質量部を混合し、粘接着剤を得た。
この粘接着剤層を厚さ１０μｍになるように１００μｍ厚のポリエチレンフィルムに塗工し、ダイボンド・ダイシングテープＢを得た。１００μｍ厚のポリエチレンフィルムは、参考例１にて用いた基材フィルムを用いた。

以上のように作製されたダイボンドシートＡ及びダイシングテープ、又はダイボンドシートとダイシングテープが積層一体化された積層型ダイボンド・ダイシングテープＢ、又は基材フィルム上に粘接着剤層が積層されたダイボンド・ダイシングテープＢを用いて参考例１〜４と同様に、接着剤付き半導体の製造を行った。その際、実施例１、２、参考例５においては、ダイボンドシート、又は粘接着剤層にレーザーを照射してダイシングする工程の前に、予め、基材フィルム側から紫外線の照射を行ったが、比較例５〜６においてはレーザーダイシングの前に紫外線の照射は行わなかった。
実施例１、２、参考例５及び比較例５〜６について、ダイボンドシート又は粘接着剤層の切断状態を観察し、これらの切断性を評価し表４に示した。

評価結果
実施例１、２、参考例５：レーザーの基材透過性が良好なため、ダイボンドシートＡ又は粘接着剤層は、チップ−チップ間ストリート幅５０μｍのカーフ幅でウエハ全面にわたって完全に切断されている。
比較例５、６：レーザーが粘着剤層に吸収されてしまい、ダイボンドシートＡ又は粘接着剤層は殆ど切断されなかった。

１ 半導体ウエハ
１’ 半導体チップ
２ ブレード
３ リングフレーム
４ ダイシングテープ粘着剤層
５ ダイシングテープ基材フィルム
６ ダイシングテープ
７ ダイサーのチャックテーブル
８ 液状接着剤
９ インナーリード
１０ ダイパッド
１１ リードフレーム
１２ ダイボンドシート
１２’個片化されたダイボンドシート
１３ 切り込み溝
１４ 保護用粘着テープの粘着剤層
１５ 保護用粘着テープの基材フィルム
１６ 保護用粘着テープ
１７ レーザーが透過する基材フィルム
１８ レーザーが透過する基材フィルムを持つダイシングテープ
１９ レーザー

Claims (4)

1. （ａ）予め半導体ウエハ基板表面の貫通部相当部位に、半導体ウエハの最終製品厚さ程度に、またはそれより深く溝切り加工する工程、
   （ｂ）溝切り加工された前記半導体ウエハ基板表面に保護用粘着テープを貼合する工程、
   （ｃ）予め溝切り加工された部位が貫通する厚さまで前記半導体ウエハ基板を薄膜化する工程、
   （ｄ）前記半導体ウエハ基板の裏面研削加工終了後に当該保護用粘着テープを貼り合わせたまま、半導体ウエハ基板の裏面に、下記（ｅ）工程で照射するレーザーを透過する基材フィルム上に紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型粘着剤からなる粘着剤層と接着剤層とが少なくとも形成されたダイボンドダイシングテープの接着剤層面を貼り合せる工程、
   （ｄｅ）前記ダイボンドダイシングテープの基材フィルム側から紫外線を照射し前記粘着剤層を硬化する工程、および
   （ｅ）前記半導体ウエハの貫通部に沿って、当該接着剤層及び前記硬化後の粘着剤層に、前記ダイボンドダイシングテープの基材フィルム側からレーザーを照射して、該レーザーにより、当該接着剤層または粘着剤層を切断する工程、
   を有する、接着剤付き半導体チップの製造方法。
2. （ａ）予め半導体ウエハ基板表面の貫通部相当部位に、半導体ウエハの最終製品厚さ程度に、またはそれより深く溝切り加工する工程、
   （ｂ）溝切り加工された前記半導体ウエハ基板表面に保護用粘着テープを貼合する工程、
   （ｃ）予め溝切り加工された部位が貫通する厚さまで前記半導体ウエハ基板を薄膜化する工程、
   （ｄ）前記半導体ウエハ基板の裏面研削加工終了後に当該保護用粘着テープを貼り合わせたまま、半導体ウエハ基板の裏面に、下記（ｅ）工程で照射するレーザーを透過する基材フィルム上に紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型粘着剤からなる下記粘接着剤層が少なくとも形成されたダイボンドダイシングテープの粘接着剤層面を貼り合せる工程、
   （ｄｅ）前記ダイボンドダイシングテープの基材フィルム側から紫外線を照射し前記粘接着剤層を硬化する工程、および
   （ｅ）前記半導体ウエハの貫通部に沿って、前記硬化後の粘接着剤層に、前記ダイボンドダイシングテープの基材フィルム側からレーザー光を照射して、該レーザーにより、当該粘接着剤層を切断する工程、
   を有する、接着剤付き半導体チップの製造方法。
   ［前記粘接着剤層とは接着剤層としての特性とダイシングテープの粘着剤層としての特性とを兼ね備えた層をいう。］
3. 前記（ｃ）予め溝切り加工された部位が貫通する厚さまで半導体ウエハ基板を薄膜化する工程において、当該半導体ウエハ基板の裏面に研削加工を施した後、ドライエッチング処理を施して、所定の厚さとすることを特徴とする請求項１または２に記載の接着剤付き半導体チップの製造方法。
4. 前記（ｅ）工程の後、前記粘着剤層から前記接着剤層を剥離させる工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の接着剤付き半導体チップの製造方法。
   

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