JP6051520B2 - ダイシング・ダイボンディング一体型テープ、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体装置の製造に用いられるダイシング・ダイボンディング一体型テープ、及びそのダイシング・ダイボンディング一体型テープを用いた半導体装置の製造方法に関する。

従来のダイシング・ダイボンディング一体型テープとして、ダイシングの際に半導体ウェハを保持するための粘着層と、ダイシング後の半導体チップに付与されるダイボンディング用の接着層と、を基材層の一方面側に備えたものがある。また、近年では、粘着層と接着層との双方の機能を併せ持つ粘接着層を備えたダイシング・ダイボンディング一体型テープの開発も進められている（例えば、特許文献１参照）。

粘接着層を備えたダイシング・ダイボンディング一体型テープを用いて半導体装置を製造する際には、半導体ウェハ及びリングフレームを粘接着層上に載置し、半導体ウェハを切断して複数の半導体チップに個片化し、半導体チップを粘接着層の粘接着剤と共にピックアップする。その後、リングフレームは、ダイシング・ダイボンディング一体型テープを剥離して再利用される。

特開平２−３２１８１号公報

上述した従来のダイシング・ダイボンディング一体型テープでは、リングフレームからダイシング・ダイボンディング一体型テープを剥離する際に、粘接着層とリングフレームとの間に引っ張り力がかかると共に、粘接着層と基材層との間にも引っ張り力がかかる。このため、粘接着層とリングフレームとの間の剥離強度に比べて、粘接着層と基材層との間の剥離強度が不足すると、粘接着層と基材層との間に剥離が発生し、粘接着層をなす粘接着剤がリングフレームに残存してしまうおそれがある。粘接着剤がリングフレームに残存してしまうと、粘接着剤を除去するための洗浄回数が多くなり、リングフレームの寿命が短くなるおそれがある。

本発明は、上記課題解決のためになされたものであり、リングフレームへの粘接着剤の残存の発生を抑制することができるダイシング・ダイボンディング一体型テープ、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るダイシング・ダイボンディング一体型テープは、テープの基部をなす基材層と、基材層の一方面側に形成され、半導体ウェハ及びリングフレームを保持する粘接着層と、を備えたダイシング・ダイボンディング一体型テープであって、基材層はタック性を有することを特徴とする。

このようなダイシング・ダイボンディング一体型テープでは、基材層がタック性を有することで、粘接着層と基材層との間における剥離が発生し難くなる。これにより、粘接着層が、基材層と共にリングフレームから剥離し易くなるため、リングフレームへの粘接着剤の残存の発生を抑制することができる。

ここで、基材層のタック強度が、リングフレームのタック強度よりも高くなっていることが好ましい。この場合、粘接着層と基材層との間よりも、粘接着層とリングフレームとの間で剥離が発生し易くなるため、リングフレームへの粘接着剤の残存の発生を確実に抑制することができる。

また、基材層のタック強度が、気温３０℃において５０ｇｆ以上であることが好ましい。この場合、粘接着層と基材層との間における剥離がより確実に発生し難くなるため、リングフレームへの粘接着剤の残存の発生をより確実に抑制することができる。

また、粘接着層は、エネルギー線照射により硬化する粘接着剤からなることが好ましい。この場合、半導体ウェハを切断して複数の半導体チップに個片化した後に、粘接着層にエネルギー線を照射して、基材層と粘接着層との間の剥離強度を低下させることで、半導体チップに粘接着剤を確実に付与することができる。この際に、粘接着層のうちリングフレームを保持する部分にはエネルギー線を照射しないようにすることで、基材層と粘接着層との間の剥離強度を維持し、リングフレームへの粘接着剤の残存の発生を抑制することができる。従って、半導体チップに粘接着剤を付与し易くすること、及びリングフレームへの粘接着剤の残存の発生を抑制することの両立を図ることができる。

また、エネルギー線照射前における基材層と粘接着層との間の剥離強度が０．４Ｎ／２５ｍｍ以上であり、エネルギー線照射後における基材層と粘接着層との間の剥離強度が０．１Ｎ／２５ｍｍ以下であることが好ましい。この場合、半導体チップに粘接着剤を付与し易くすること、及びリングフレームへの粘接着剤の残存の発生を抑制することの両立をより確実に図ることができる。

また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、テープの基部をなし、タック性を有する基材層と、基材層の一方面側に形成され、エネルギー線照射により硬化する粘接着剤からなる粘接着層と、を備えたダイシング・ダイボンディング一体型テープの粘接着層上に、半導体ウェハ及びリングフレームを載置し、半導体ウェハを切断して複数の半導体チップに個片化し、粘接着層のうち、リングフレームが載置されていない部分のみにエネルギー線を照射した後に、半導体チップをピックアップすることを特徴とする。

このような半導体装置の製造方法では、基材層がタック性を有するダイシング・ダイボンディング一体型テープを用いることで、粘接着層と基材層との間における剥離が発生し難くなる。半導体ウェハを切断した後には、粘接着層にエネルギー線が照射され、基材層と粘接着層との間における剥離が発生し易くなるため、半導体チップに粘接着剤が付与され易くなる。この際に、粘接着層のうちリングフレームが載置されている部分には、エネルギー線が照射されないため、粘接着層のうちリングフレームが載置されている部分と基材層との間における剥離の発生し難さが維持される。従って、半導体チップに粘接着剤を付与し易くすること、及びリングフレームへの粘接着剤の残存の発生を抑制することの両立を図ることができる。

本発明に係るダイシング・ダイボンディング一体型テープ、及び半導体装置の製造方法によれば、リングフレームへの粘接着剤の残存の発生を抑制することができる。

本発明に係るダイシング・ダイボンディング一体型テープの一実施形態を示す断面図である。 粘接着層上に半導体ウェハ及びリングフレームを設置した状態を示す断面図である。 ダイシング工程を示す断面図である。 ピックアップ工程を示す断面図である。 リングフレームへの粘接着剤の残存が発生した状態を示す断面図である。 リングフレームへの粘接着剤の残存が発生していない状態を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るダイシング・ダイボンディング一体型テープの好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係るダイシング・ダイボンディング一体型テープの一実施形態を示す断面図である。図１に示すように、ダイシング・ダイボンディング一体型テープ１は、基材層２と、基材層２の一方面側に形成された粘接着層３と、を備えている。

基材層２は、テープの基部をなし、ダイシング時に半導体ウェハ等を支持する。基材層２の厚みは、通常１０〜５００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍであり、作業性を損なわない範囲で適宜に設定される。基材層２は、ポリイソブチレン、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等の熱可塑性エラストマーから選ばれる２種以上の材料が混合された自己粘着性テープである。このような自己粘着性テープの代表的な例としては、ポリイソブチレン及びポリエチレンからなるオレフィン系自己粘着性テープが挙げられる。自己粘着性テープである基材層２はタック性を有し、例えば約２〜１０倍に延伸されてもタック性を損なわないようになっている。

本実施形態では、基材層２のタック強度は、リングフレームのタック強度よりも高くなっており、例えば、気温３０℃において５０ｇｆ以上となっている。ここでのタック強度とは、被測定物に押し付けたプローブを引き剥がすのに必要な力で定義される。

粘接着層３は、粘接着剤からなる層であり、半導体ウェハ等を基材層２の一方面上に保持する。粘接着層３をなす粘接着剤は、例えば、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、側鎖にエチレン性不飽和基を有するエネルギー線重合性共重合体等の化合物であり、これらの化合物の２種以上を組み合わせたものであってもよい。特に、粘接着層３をなす粘接着剤は、紫外線や放射線等のエネルギー線や熱によって硬化する（すなわち、粘着力が低下する）ものであることが好ましく、中でもエネルギー線によって硬化するものであることが好ましく、紫外線によって硬化するものであることがより好ましい。更に、粘接着層３をなす粘接着剤は、エネルギー線によって硬化すると、タック強度が基材層２のタック強度よりも低くなるものであることが好ましい。

本実施形態では、粘接着層３をなす粘接着剤は、エネルギー線によって硬化するものとなっており、基材層２と粘接着層３との間の剥離強度は、例えば、エネルギー線照射前において０．４Ｎ／２５ｍｍ以上となり、エネルギー線照射後において０．１Ｎ／２５ｍｍ以下となっている。ここでの剥離強度とは、２５ｍｍ幅のテープ状の被測定物を、幅方向に対して垂直な方向に引き剥がすのに必要な力で定義される。

以下、ダイシング・ダイボンディング一体型テープ１を用いた半導体装置の製造方法の一例を説明する。

まず、図２に示すように、粘接着層３上に半導体ウェハ５を載置する。また、半導体ウェハ５を囲むようにして、粘接着層３上にリングフレーム６を載置する。リングフレーム６は、通常は金属製またはプラスチック製の成形体である。

次に、図３に示すように、ブレード７で半導体ウェハ５を切断し、複数の半導体チップ５ａに個片化する。この際に、粘接着層３も同時に切断され、各半導体チップ５ａに対応した粘接着片３ａに個片化される。

次に、基材層２を通して粘接着層３にエネルギー線を照射し、各粘接着片３ａをなす粘接着剤を硬化させる。この際に、粘接着層３のうち、リングフレーム６が載置されている部分には、エネルギー線を照射せず、リングフレーム６が載置されている部分では粘接着剤が硬化しないようにする。

次に、図４に示すように、半導体チップ５ａをピックアップする。各粘接着片３ａをなす粘接着剤は、上述したようにエネルギー線照射によって硬化しており、基材層２と各粘接着片３ａとの間における剥離が発生し易くなっている。このため、各粘接着片３ａは半導体チップ５ａと共にピックアップされ易くなっている。従って、各半導体チップ５ａに粘接着剤が確実に付与される。

全ての半導体チップ５ａをピックアップした後には、ダイシング・ダイボンディング一体型テープ１をリングフレーム６から剥離する。仮に、基材層２がタック性を有していないとすると、基材層２をリングフレーム６から剥離しようとした際に、粘接着層３と基材層２との間における剥離が発生し易くなる。その結果、図５に示すように、粘接着層３をなす粘接着剤の一部がリングフレーム６に残存するおそれがある。

これに対し、本実施形態では、上述したように基材層２がタック性を有していることで、粘接着層３と基材層２との間における剥離は発生し難くなっている。しかも、粘接着層３のうちリングフレーム６が載置されている部分には、エネルギー線が照射されていないため、粘接着層３のうちリングフレーム６が載置されている部分と基材層２との間における剥離の発生し難さが維持されている。このため、図６に示すように、粘接着層３は基材層２と共にリングフレーム６から剥離する。従って、リングフレーム６への粘接着剤の残存の発生を抑制することができる。このように、リングフレーム６への粘着接着剤の残存の発生が抑制されると、リングフレーム６から粘接着剤を除去するための洗浄回数が削減され、リングフレーム６の寿命が長くなる。

また、本実施形態では、基材層２のタック強度が、リングフレーム６のタック強度よりも高くなっていることで、粘接着層３と基材層２との間よりも、粘接着層３とリングフレーム６との間で剥離が発生し易くなるため、リングフレーム６への粘接着剤の残存の発生を確実に抑制することができる。

また、基材層２のタック強度が、気温３０℃において５０ｇｆ以上であることで、粘接着層３と基材層２との間における剥離がより確実に発生し難くなるため、リングフレーム６への粘接着剤の残存の発生をより確実に抑制することができる。

更に、本実施形態では、粘接着層３が、エネルギー線照射により硬化する粘接着剤からなっている。これにより、半導体ウェハ５を切断して複数の半導体チップ５ａに個片化した後に、粘接着層３にエネルギー線を照射して、基材層２と粘接着層３との間の剥離強度を低下させることで、半導体チップ５ａに粘接着剤を確実に付与することができる。この際に、粘接着層３のうちリングフレーム６を保持する部分にはエネルギー線を照射しないようにすることで、基材層２と粘接着層３との間の剥離強度を維持し、リングフレーム６への粘接着剤の残存の発生を抑制することができる。従って、半導体チップ５ａに粘接着剤を付与し易くすること、及びリングフレーム６への粘接着剤の残存の発生を抑制することの両立を図ることができる。

また、エネルギー線照射前における基材層２と粘接着層３との間の剥離強度が０．４Ｎ／２５ｍｍ以上となり、エネルギー線照射後における基材層２と粘接着層３との間の剥離強度が０．１Ｎ／２５ｍｍ以下となっているため、半導体チップ５ａに粘接着剤を付与し易くすること、及びリングフレーム６への粘接着剤の残存の発生を抑制することの両立をより確実に図ることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

以下、本発明の実施例について説明する。
［ダイシング・ダイボンディング一体型テープの作製］

実施例１：タック性を有する基材層Ａ(ＪＳＲトレーディング（株）製：ＥＪＨ−１３Ｃ)の一方面側に、粘接着層をラミネートした。

実施例２：タック性を有する基材層Ｂ(日立化成工業（株）製：ヒタレックス)の一方面側に、粘接着層をラミネートした。

比較例１：タック性を有さない基材層Ｃ((ロンシール（株）製：ＰＯＦ−１２０）の一方面側に、粘接着層をラミネートした。
［タック強度の評価］

（株）レスカ製タッキング試験機ＴＡＣ−ＩＩを用いて、基材層Ａ〜Ｃのタック性を測定した。被測定物へのプローブの押し込み速度を１２０ｍｍ／ｍｉｎ、停止加重を２Ｎ、停止時間を１ｓ、被測定物からの引き剥がし速度を６００ｍｍ／ｍｉｎとして測定を行った。
［粘接着層と基材層との間の剥離強度の評価］

エネルギー線の照射前後において、粘接着層と基材層Ａ〜Ｃとの気温３０℃での剥離強度を測定した。剥離強度の測定には、島津オートグラフＡＧ−Ｇ形（（株）島津製作所製）を用い、剥離速度を３００ｍｍ／ｍｉｎとした。なお、測定サンプル数は５個とし、全サンプルの平均値を測定値とした。
［リングフレームからの剥離性の評価］

リングフレームとして、ＤＩＳＣＯ社製のリングフレーム（商品名：ＭＯＤＴＦ ２−６−１）を準備した。実施例１，２及び比較例１のダイシング・ダイボンディング一体型テープ上にリングフレームを載置した後、各ダイシング・ダイボンディング一体型テープをリングフレームから剥離し、粘接着剤がリングフレームに残存するかどうかを評価した。

以上の評価結果を表1に示す。表１において、リングフレームからの剥離性の評価結果は、粘接着剤がリングフレームに残存しなかった場合をＯＫ、粘接着剤がリングフレームに残存した場合をＮＧとして示されている。

表１に示すように、実施例１，２では粘接着剤がリングフレームに残存せず、比較例１では粘接着剤がリングフレームに残存することが確認された。

１…ダイシング・ダイボンディング一体型テープ、２…基材層、３…粘接着層、５…半導体ウェハ、６…リングフレーム。

Claims (5)

1. テープの基部をなす基材層と、前記基材層の一方面側に形成され、半導体ウェハ及びリングフレームを保持する粘接着層と、を備えたダイシング・ダイボンディング一体型テープであって、
   前記基材層は自己粘着性を有し、
   前記粘接着層は、エネルギー線照射により硬化する粘接着剤からなり、前記エネルギー線照射前には前記粘接着層と前記基材層との間における剥離が前記粘接着層と前記リングフレームとの間における剥離に比較して発生し難く、前記エネルギー線照射後には前記粘接着層と前記基材層との間における剥離が前記粘接着層と前記半導体ウェハとの間における剥離に比較して発生し易くなるように構成されていることを特徴とするダイシング・ダイボンディング一体型テープ。
2. 前記基材層のタック強度が、前記リングフレームのタック強度よりも高くなっていることを特徴とする請求項１記載のダイシング・ダイボンディング一体型テープ。
3. 前記基材層のタック強度が、気温３０℃において５０ｇｆ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載のダイシング・ダイボンディング一体型テープ。
4. 前記エネルギー線照射前における前記基材層と前記粘接着層との間の剥離強度が０．４Ｎ／２５ｍｍ以上であり、
   前記エネルギー線照射後における前記基材層と前記粘接着層との間の剥離強度が０．１Ｎ／２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のダイシング・ダイボンディング一体型テープ。
5. テープの基部をなし、自己粘着性を有する基材層と、前記基材層の一方面側に形成され、エネルギー線照射により硬化する粘接着剤からなる粘接着層と、を備えたダイシング・ダイボンディング一体型テープの前記粘接着層上に、半導体ウェハ及びリングフレームを載置し、
   前記半導体ウェハを切断して複数の半導体チップに個片化し、
   前記粘接着層のうち、前記リングフレームが載置されていない部分のみに前記エネルギー線を照射した後に、前記半導体チップをピックアップすることを特徴とする半導体装置の製造方法。

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