JP6347657B2 - 保護テープ、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
1.保護テープ
2.半導体装置の製造方法
3.実施例
本実施の形態に係る保護テープは、接着剤層と、熱可塑性樹脂層と、基材フィルム層とをこの順で有し、保護テープを貼付する貼付温度における接着剤層の貯蔵剪断弾性率と熱可塑性樹脂層の貯蔵剪断弾性率との弾性率比が、0.01以下、好ましくは0.00001以上0.005以下である。これにより、接着剤層を残して他の層を除去する際、バンプ上の樹脂残りが抑制されるため、優れた接続性を得ることができる。これは、接着剤層が熱可塑性樹脂層に比して極めて変形又は流動が良好なため、保護テープの貼付時にバンプ上への接着剤の付着が抑制されるからであると考えられる。
次に、前述の保護テープを用いた半導体装置の製造方法について説明する。本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、突起電極が形成されたウエハ面に接着剤層を有する保護テープを貼付する保護テープ貼付工程と、保護テープ貼付面の反対面をグラインド処理するグラインド処理工程と、接着剤層を残して保護テープを剥離し、他の層を除去する剥離工程とを有し、保護テープが、接着剤層と、熱可塑性樹脂層と、基材フィルム層とをこの順で有し、保護テープを貼付する貼付温度における接着剤層の貯蔵剪断弾性率と前記熱可塑性樹脂層の貯蔵剪断弾性率との弾性率比が、0.01以下である。ここで、接着層を硬化させる硬化工程は、グラインド処理工程、粘着テープ貼付工程、又はダイシング処理工程のいずれかの工程前に行われればよい。
図2は、保護テープ貼付工程の概略を示す断面図である。保護テープ貼付工程では、突起電極22が形成されたウエハ21面に保護テープ10を貼り付ける。保護テープ10を貼り付ける貼付温度は、ボイドの減少、ウエハ密着性の向上およびウエハ研削後の反り防止の観点から、25℃以上100℃以下、好ましくは40℃以上80℃以下である。
図3は、グラインド工程の概略を示す断面図である。グラインド工程では、保護テープ10貼付面の反対面をグラインド処理する。保護テープ10を貼り付けたウエハ21の反対面を研削装置に固定して研磨する。研磨は通常、ウエハ21の厚みが50μm以上600μm以下になるまで行うが、本実施の形態では、接着剤層11により突起電極22が補強されるため、50μm以下の厚さにまで研磨してもよい。
図4は、粘着テープ貼付工程の概略を示す断面図である。粘着テープ貼付工程では、グラインド処理面に粘着テープ30を貼付する。粘着テープ30は、ダイシングテープ(Dicing Tape)と呼ばれるものであり、ダイシング工程(F)において、ウエハ21を保護、固定し、ピックアップ工程(H)まで保持するためのテープである。
図5は、保護テープ剥離工程の概略を示す断面図である。保護テープ剥離工程では、接着剤層11を残して保護テープ10を剥離し、他の層を除去する。すなわち、熱可塑性樹脂層12及び基材フィルム層13が除去され、ウエハ21上には接着剤層11のみが残る。
図6は、硬化工程の概略を示す断面図である。硬化工程では、接着剤層11を硬化させる。硬化方法及び硬化条件としては、熱硬化型の接着剤を硬化させる公知の方法を用いることができる。
図7は、ダイシング処理工程の概略を示す断面図である。ダイシング処理工程では、粘着テープ30が貼付されたウエハ21をダイシング処理し、個片の半導体チップを得る。ダイシング方法としては、特に限定されず、例えばダイシングソーでウエハ21を切削して切り出すなどの公知の方法を用いることができる。
図8は、エキスパンド工程の概略を示す断面図である。エキスパンド工程では、例えば分割された複数個の半導体チップが貼着されている粘着テープ30を放射方向に伸長させ、個々の半導体チップの間隔を広げる。
図9は、ピックアップ工程の概略を示す断面図である。ピックアップ工程では、粘着テープ30上に貼着固定された半導体チップを、粘着テープ30の下面より突き上げて剥離させ、この剥離された半導体チップをコレットで吸着する。ピックアップされた半導体チップは、チップトレイに収納されるか、またはフリップチップボンダーのチップ搭載ノズルへと搬送される。
図10は、実装工程の概略を示す断面図である。実装工程では、例えば半導体チップと回路基板とをNCF(Non Conductive Film)などの回路接続材料を用いて接続する。回路基板としては、特に限定されないが、ポリイミド基板、ガラスエポキシ基板などのプラスチック基板、セラミック基板などを用いることができる。また、接続方法としては、加熱ボンダー、リフロー炉などを用いる公知の方法を用いることができる。
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、接着剤層と、熱可塑性樹脂層とを積層させた保護テープを作製した。保護テープを用いて、保護テープ貼付工程(A)と、グラインド工程(B)と、粘着テープ貼付工程(C)と、保護テープ剥離工程(D)と、硬化工程(E)と、ダイシング処理工程(F)と、エキスパンド工程(G)と、ピックアップ工程(H)と、実装工程(I)とを順次行い、半導体装置を作製した。そして、半導体装置のはんだ接合性、及びバンプ埋め込み性について評価した。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
表1に示すように、接着剤層A1〜A3を作製した。接着剤層A1は、膜形成樹脂13.0質量部と、エポキシ樹脂54.8質量部と、硬化剤32.4質量部と、硬化助剤0.3質量部とを配合して接着剤組成物を調製し、これを、乾燥後の厚みが30μmとなるように剥離処理されたPET(Polyethylene terephthalate)にバーコーターを用いて塗布し、オーブンで乾燥させて作製した。接着剤層A1の60℃での貯蔵剪断弾性率は、3.3E+03Paであった。
エポキシ樹脂:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(HP7200H、DIC(株))
硬化剤:ノボラック型フェノール樹脂(TD−2093、DIC(株))
硬化助剤:2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ)
フィラー:シリカ(アエロジルRY200、日本アエロジル(株))
熱可塑性樹脂層B2:α−オレフィン共重合体(TAFMER P0275、三井化学(株))
熱可塑性樹脂層B3:直鎖状低密度ポリエチレン(ノバテック UF943、日本ポリエチレン(株))
保護テープの接着剤層面を、はんだバンプ(φ=250μm、H=200μm、ピッチ=250μm)が形成されたウエハ(サイズ:5cm×5cm×725μmt)に貼り付け、真空式ラミネータを用いて60℃の温度でラミネートした。
基板の金電極上にフラックスを塗布し、最大260℃のリフロー温度ではんだ接合した際に、はんだが濡れ広がった面積を計測し、バンプサイズの面積を100%として算出した。
マイクロスコープ(100倍)による観察を行い、接着剤層のバンプ間に空隙のないものを「○」、空隙があるものを「△」とした。なお、バンプ埋め込み性の評価は、はんだ接続性の評価が80%以上のサンプルのみ行った。
表2に示すように接着剤層A1と熱可塑性樹脂層B1とをラミネートし、接着剤層と熱可塑性樹脂層との弾性率比が2.8E−03である保護テープを作製した。この保護テープを用い、前述の方法で半導体装置を作製したところ、はんだ接合性は105%、バンプ埋め込み性の評価は○であった。
表2に示すように接着剤層A2と熱可塑性樹脂層B3とをラミネートし、接着剤層と熱可塑性樹脂層との弾性率比が2.1E−03である保護テープを作製した。この保護テープを用い、前述の方法で半導体装置を作製したところ、はんだ接合性の評価は85%、バンプ埋め込み性の評価は△であった。
表2に示すように接着剤層A3と熱可塑性樹脂層B1とをラミネートし、接着剤層と熱可塑性樹脂層との弾性率比が3.0E−05である保護テープを作製した。この保護テープを用い、前述の方法で半導体装置を作製したところ、はんだ接合性の評価は110%、バンプ埋め込み性の評価は○であった。
表2に示すように接着剤層A1と熱可塑性樹脂層B2とをラミネートし、接着剤層と熱可塑性樹脂層との弾性率比が2.4E−02である保護テープを作製した。この保護テープを用い、前述の方法で半導体装置を作製したところ、はんだ接合性の評価は12%であった。
表2に示すように接着剤層A2と熱可塑性樹脂層B1とをラミネートし、接着剤層と熱可塑性樹脂層との弾性率比が3.0E−02である保護テープを作製した。この保護テープを用い、前述の方法で半導体装置を作製したところ、はんだ接合性の評価は3%であった。
Claims (8)
- 接着剤層と、熱可塑性樹脂層と、基材フィルム層とをこの順で有し、
前記熱可塑性樹脂層の60℃での貯蔵剪断弾性率が、1.0E+07Pa以下であり、
60℃での前記接着剤層の貯蔵剪断弾性率と前記熱可塑性樹脂層の貯蔵剪断弾性率との弾性率比が、0.01以下である保護テープ。 - 前記接着層が、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を含む請求項1記載の保護テープ。
- 前記熱可塑性樹脂層が、プロピレン・オレフィン共重合体樹脂、又はα−オレフィン共重合体からなる請求項1又は2記載の保護テープ。
- 前記接着剤層の60℃での貯蔵剪断弾性率が、1.0E+01Pa以上1.0E+05Pa以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の保護テープ。
- 突起電極が形成されたウエハ面に前記接着剤層が貼付されるものであり、
前記接着剤層の厚みが、前記突起電極の高さの10%以上80%以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載の保護テープ。 - 突起電極が形成されたウエハ面に接着剤層を有する保護テープを貼付する保護テープ貼付工程と、
前記保護テープ貼付面の反対面をグラインド処理するグラインド処理工程と、
前記接着剤層を残して前記保護テープを剥離し、他の層を除去する剥離工程とを有し、
前記保護テープが、接着剤層と、熱可塑性樹脂層と、基材フィルム層とをこの順で有し、前記熱可塑性樹脂層の60℃での貯蔵剪断弾性率が、1.0E+07Pa以下であり、60℃での前記接着剤層の貯蔵剪断弾性率と前記熱可塑性樹脂層の貯蔵剪断弾性率との弾性率比が、0.01以下である半導体装置の製造方法。 - グラインド処理面に粘着テープを貼付する粘着テープ貼付工程と、
前記粘着テープが貼付されたウエハをダイシング処理し、個片の半導体チップを得るダイシング処理工程と、
前記接着剤層を硬化させる硬化工程とを有し、
前記硬化工程が、前記ダイシング処理工程前に行われる請求項6記載の半導体装置の製造方法。 - 前記請求項6又は7記載の半導体装置の製造方法によって得られる半導体装置。
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