JP6950907B2 - Manufacturing method of semiconductor devices - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、詳しくは、少なくともバンプ面が保護膜で保護された半導体チップを用いた半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device using a semiconductor chip in which at least the bump surface is protected by a protective film.
従来、フェースダウン方式と呼ばれる実装法を用いた半導体装置の製造が行われている。フェースダウン方式においては、半導体チップの表面に、バンプと呼ばれる電極部が形成されるとともに、そのチップ表面が基板等に対向させられるようにして、半導体チップが基板上に搭載される。
フェースダウン方式において使用される半導体ウエハや半導体チップは、様々な目的のために、バンプが設けられたウエハ表面に、各種の機能を持たせた樹脂層が設けられることがある。また、半導体ウエハは、裏面研削される際、ウエハの表面保護のためにバックグラインドシートが貼付されることが一般的である。そのため、従来、バックグラインドシートと各種の樹脂層を積層一体化した積層シートが使用されることがある。Conventionally, semiconductor devices have been manufactured by using a mounting method called a face-down method. In the face-down method, an electrode portion called a bump is formed on the surface of the semiconductor chip, and the semiconductor chip is mounted on the substrate so that the chip surface faces the substrate or the like.
In semiconductor wafers and semiconductor chips used in the face-down method, resin layers having various functions may be provided on the surface of the wafer on which bumps are provided for various purposes. Further, when the back surface of a semiconductor wafer is ground, a back grind sheet is generally attached to protect the surface of the wafer. Therefore, conventionally, a laminated sheet in which a back grind sheet and various resin layers are laminated and integrated may be used.
特許文献1には、そのような積層シートとして、回路面に接する熱硬化性樹脂層と、この層の上に直接積層され、柔軟性のある熱可塑性樹脂層と、熱可塑性樹脂層の上にさらに積層され、樹脂フィルム等で構成される最外層とを備えたものが開示される。この積層シートは、裏面研削時に半導体ウエハに貼付されて半導体ウエハを保護する。また、裏面研削後には、熱可塑性樹脂層と最外層が、熱硬化性樹脂層から剥離される一方で、半導体ウエハ上に残された熱硬化性樹脂層は、半導体チップが基板に搭載された後に硬化されて封止樹脂として使用される。 In Patent Document 1, as such a laminated sheet, a thermosetting resin layer in contact with a circuit surface, a flexible thermoplastic resin layer directly laminated on the layer, and a thermoplastic resin layer on the thermoplastic resin layer. Further, those provided with an outermost layer that is laminated and made of a resin film or the like are disclosed. This laminated sheet is attached to the semiconductor wafer at the time of backside grinding to protect the semiconductor wafer. Further, after the back surface grinding, the thermoplastic resin layer and the outermost layer are peeled off from the thermosetting resin layer, while the semiconductor chip is mounted on the substrate of the thermosetting resin layer remaining on the semiconductor wafer. It is later cured and used as a sealing resin.
ところで、ウエハ表面に設けられたバンプは、半導体ウエハとバンプの接続部分であるバンプネックに応力が集中して、破損が起こりやすくなる。そのため、封止樹脂とは別にウエハ表面に保護膜を形成することが検討されている。保護膜は、ウエハ表面に積層した熱硬化性樹脂層を、例えば樹脂封止する前に加熱硬化して形成することが検討されている。
しかし、熱硬化性樹脂は、加熱により流動化する一方で、その樹脂の流れがバンプにより阻害されるため、均一な膜厚にすることが難しいことがある。保護膜の膜厚が均一にできない場合には、バンプネックの埋め込み性が不十分になって、バンプネックを適切に保護できないことがある。By the way, the bumps provided on the surface of the wafer are liable to be damaged because stress is concentrated on the bump neck which is a connecting portion between the semiconductor wafer and the bumps. Therefore, it has been studied to form a protective film on the wafer surface separately from the sealing resin. It has been studied to form a protective film by heat-curing a thermosetting resin layer laminated on a wafer surface, for example, before sealing the resin.
However, while the thermosetting resin is fluidized by heating, the flow of the resin is obstructed by bumps, so that it may be difficult to obtain a uniform film thickness. If the film thickness of the protective film cannot be made uniform, the embedding property of the bump neck becomes insufficient, and the bump neck may not be properly protected.
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、バンプ付きの半導体ウエハにおいて、均一な膜厚を有する保護膜により、バンプネックの埋め込み性を確保してバンプを適切に保護できる半導体装置の製造方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to ensure embedding of a bump neck by a protective film having a uniform film thickness in a semiconductor wafer with bumps. Provided is a method for manufacturing a semiconductor device capable of appropriately protecting the above.
本発明者らは、バンプが設けられた半導体ウエハの表面(バンプ面)上に、支持シートに支持された熱硬化性樹脂層を貼り合わせ、かつ、支持シートに支持された状態で熱硬化性樹脂層を硬化することで、加熱硬化時の熱硬化性樹脂の流動性を抑えて樹脂層の厚みを均一のままにすることができることを見出し、以下の本発明を完成させた。本発明は、以下の(1)〜(8)を提供する。
(1)(I)バンプが設けられた半導体ウエハの表面に、第1支持シートと熱硬化性樹脂層とがこの順で設けられた第1保護膜形成用フィルムを、前記熱硬化性樹脂層を貼り合わせ面にして貼り合わせる工程と、
(II)前記熱硬化性樹脂層を加熱して硬化させ、保護膜を形成する工程と、
(III)前記第1支持シートを、前記熱硬化性樹脂層を硬化して形成した前記保護膜から剥離する工程と、
(IV)前記半導体ウエハを前記保護膜と共にダイシングする工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
(2)(A-1)第2保護膜形成層を半導体ウエハの裏面に貼り合わせる工程と、
(A-2)前記第2保護膜形成層を加熱して、第2保護膜を形成する工程と
(A-3)前記半導体ウエハの裏面上の前記第2保護膜形成層、又は第2保護膜の上にさらに第2支持シートを貼り合せる工程と
をさらに備える上記(1)に記載の半導体装置の製造方法。
(3)(B-1)第2支持シートと、前記第2支持シート上に設けられた第2保護膜形成層とを備える第2保護膜形成用フィルムを、前記第2保護膜形成層を貼り合わせ面して、前記半導体ウエハの裏面に貼り合わせる工程と、
(B-2)前記第2保護膜形成層を加熱して、第2保護膜を形成する工程と
をさらに備える上記(1)に記載の半導体装置の製造方法。
(4)前記熱硬化性樹脂層、及び前記第2保護膜形成層を同時に加熱して、これらを熱硬化させる上記(2)又は(3)に記載の半導体装置の製造方法。
(5)前記第1支持シートの工程(II)の加熱後の接着力が10N/25mm未満である上記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
(6)前記第1支持シートが、第1基材と、前記第1基材の一方の面に設けられた第1粘着剤層とを備え、前記第1粘着剤層の上に前記熱硬化性樹脂層が設けられている上記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
(7)前記熱硬化性樹脂層の溶融粘度は、前記半導体ウエハに前記第1保護膜形成用フィルムを貼り合わせる際の温度において、1×102Pa・S以上2×104Pa・S未満であり、
前記第1粘着剤層のせん断弾性率は、前記半導体ウエハに前記第1保護膜形成用フィルムを貼り合わせる際の温度において、1×103Pa以上2×106Pa以下である上記(6)に記載の半導体装置の製造方法。
(8)前記熱硬化性樹脂層は、バンプ高さの0.01〜0.99倍の厚みを有する上記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。The present inventors have bonded a thermosetting resin layer supported by a support sheet on the surface (bump surface) of a semiconductor wafer provided with bumps, and are thermosetting in a state of being supported by the support sheet. We have found that by curing the resin layer, the fluidity of the thermosetting resin during heat curing can be suppressed and the thickness of the resin layer can be kept uniform, and the following invention has been completed. The present invention provides the following (1) to (8).
(1) (I) A film for forming a first protective film in which a first support sheet and a thermosetting resin layer are provided in this order on the surface of a semiconductor wafer provided with bumps, the thermosetting resin layer. And the process of pasting together
(II) A step of heating and curing the thermosetting resin layer to form a protective film, and
(III) A step of peeling the first support sheet from the protective film formed by curing the thermosetting resin layer.
(IV) A step of dicing the semiconductor wafer together with the protective film, and
A method for manufacturing a semiconductor device.
(2) (A-1) The step of bonding the second protective film forming layer to the back surface of the semiconductor wafer, and
(A-2) The step of heating the second protective film forming layer to form the second protective film and (A-3) The second protective film forming layer or the second protection on the back surface of the semiconductor wafer. The method for manufacturing a semiconductor device according to (1) above, further comprising a step of laminating a second support sheet on the film.
(3) (B-1) A second protective film forming film including a second supporting sheet and a second protective film forming layer provided on the second supporting sheet, and the second protective film forming layer. The process of bonding to the back surface of the semiconductor wafer and the process of bonding to the back surface of the semiconductor wafer.
(B-2) The method for manufacturing a semiconductor device according to (1) above, further comprising a step of heating the second protective film forming layer to form the second protective film.
(4) The method for manufacturing a semiconductor device according to (2) or (3) above, wherein the thermosetting resin layer and the second protective film forming layer are simultaneously heated and heat-cured.
(5) The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of (1) to (4) above, wherein the adhesive force after heating in the step (II) of the first support sheet is less than 10 N / 25 mm.
(6) The first support sheet includes a first base material and a first pressure-sensitive adhesive layer provided on one surface of the first base material, and is thermoset on the first pressure-sensitive adhesive layer. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of (1) to (5) above, wherein the sex resin layer is provided.
(7) The melt viscosity of the thermosetting resin layer is 1 × 10 2 Pa · S or more and less than 2 × 10 4 Pa · S at the temperature at which the first protective film forming film is attached to the semiconductor wafer. And
The shear modulus of the first pressure-sensitive adhesive layer is 1 × 10 3 Pa or more and 2 × 10 6 Pa or less at the temperature at which the first protective film forming film is attached to the semiconductor wafer (6). The method for manufacturing a semiconductor device according to.
(8) The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of (1) to (7) above, wherein the thermosetting resin layer has a thickness of 0.01 to 0.99 times the bump height.
本発明では、保護膜の膜厚を均一にし、かつ保護膜内部にバンプネックを埋め込むことで、保護膜によりバンプを適切に保護できる半導体装置の製造方法を提供する。 The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device capable of appropriately protecting bumps by the protective film by making the film thickness of the protective film uniform and embedding a bump neck inside the protective film.
以下、本発明について、実施形態を用いて具体的に説明する。
(第1の実施形態)
本製造方法において使用される半導体ウエハ10は、図1に示すように、表面10Aにバンプ11が設けられたバンプ付きウエハである。バンプ11は通常複数設けられる。半導体ウエハ10は、特に限定されないが、シリコンウエハでもよいし、セラミック、ガラス、サファイア系等のウエハであってもよい。半導体ウエハ10の厚みは、特に限定されないが、0.625〜0.825mmであることが好ましい。バンプ11の材料は、特に限定されず、各種金属材料が使用され、好ましくは半田が使用される。また、バンプ11の形状は、特に限定されず、図1に示すように丸型であってもよいが、その他いかなる形状でもよい。また、バンプ11の高さは、特に限定されないが、通常、5〜1000μm、好ましくは50〜500μmである。Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to embodiments.
(First Embodiment)
As shown in FIG. 1, the
本発明の第1の実施形態の半導体装置の製造方法は、少なくとも以下の工程を有する。
(I)バンプが設けられた半導体ウエハの表面に、第1支持シートと熱硬化性樹脂層とがこの順で設けられた第1保護膜形成用フィルムを、熱硬化性樹脂層を貼り合わせ面にして貼り合わせる工程、
(II)熱硬化性樹脂層を加熱して硬化させ、保護膜を形成する工程、
(III)第1支持シートを、熱硬化性樹脂層を硬化して形成した保護膜から剥離する工程、
(IV)半導体ウエハを保護膜と共にダイシングする工程The method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention has at least the following steps.
(I) A film for forming a first protective film in which a first support sheet and a thermosetting resin layer are provided in this order on the surface of a semiconductor wafer provided with bumps, and a surface on which the thermosetting resin layer is bonded. The process of pasting together,
(II) A process of heating and curing a thermosetting resin layer to form a protective film.
(III) A step of peeling the first support sheet from the protective film formed by curing the thermosetting resin layer.
(IV) Step of dicing a semiconductor wafer together with a protective film
以下、本実施形態の製造方法について工程ごとに詳細に説明する。
[工程(I)]
工程(I)では、まず、図2に示すように、第1支持シート23と、第1支持シート23の上に設けられた熱硬化性樹脂層25とを備える第1保護膜形成用フィルム20を用意する。そして、第1保護膜形成用フィルム20を、図3に示すように、熱硬化性樹脂層25を貼り合わせ面にして、半導体ウエハ10の表面(バンプ面)10Aに貼り合わせる。
ここで、第1保護膜形成用フィルム20において、第1支持シート23は、図2に示すように、第1基材21と、第1基材21の一方の面に設けられた第1粘着剤層22とを備えるとともに、熱硬化性樹脂層25が第1粘着剤層22の上に貼付されるものでよいが、第1粘着剤層22が省略され、第1基材21の上に熱硬化性樹脂層25が直接貼付されたものでもよい。また、第1基材21の一方の面が、表面処理され、又は第1支持シート23に粘着剤層以外の層が設けられ、その層又は表面処理面を介して熱硬化性樹脂層25に貼付されてもよい。さらに、第1粘着剤層22と第1基材21の間に中間層が設けられてもよい。Hereinafter, the manufacturing method of this embodiment will be described in detail for each step.
[Step (I)]
In the step (I), first, as shown in FIG. 2, the first protective
Here, in the first protective
また、第1保護膜形成用フィルム20の熱硬化性樹脂層25の上に、さらに剥離材(図示せず)が貼付されてもよい。剥離材は、第1保護膜形成用フィルム20を使用するときまで熱硬化性樹脂層25を保護する。剥離材は、第1保護膜形成用フィルム20が、半導体ウエハ10に貼付される前に第1保護膜形成用フィルム20から剥がされて除去される。
第1粘着剤層22は、各種の粘着剤から形成されるが、エネルギー線を照射することで硬化して、被着体に対する接着力が低下するエネルギー線硬化型粘着剤により形成されていてもよい。Further, a release material (not shown) may be further attached on the
The first pressure-
第1支持シート23は、耐熱性を有することが好ましい。すなわち、第1支持シート23を構成する第1基材21としては、工程(II)の加熱により、溶融したり、著しく収縮したりしない基材であることが好ましい。また、耐熱性を有する第1支持シート23は、所定時間加熱しても、被着体に対する接着性が高くならないものである。具体的には、耐熱性を有する第1支持シート23は、工程(II)の加熱後の接着力が10N/25mm未満となるものである。また、第1支持シート23の工程(II)の加熱後の接着力は、加熱後の第1保護膜25Aに対する接着力をより適切にするために、0.3〜9.8N/25mmであることが好ましく、0.5〜9.5N/25mmがより好ましい。
The
なお、上記加熱後の接着力とは、粘着剤層がエネルギー線硬化型粘着剤で形成される場合には、実施される製造方法と同様のタイミング及び条件で、粘着剤層にエネルギー線を照射して硬化し、かつ実施される製造方法と同様のタイミング及び条件で、粘着剤層を加熱した際の接着力を意味する。実施される製造方法で例えば工程(II)の加熱後に、エネルギー線を照射する場合には、加熱後に粘着剤層にエネルギー線を照射して接着力を測定したときの値である。一方で、実施される製造方法で例えば工程(II)の加熱前に、エネルギー線を照射する場合には、加熱前に粘着剤層にエネルギー線を照射して接着力を測定したときの値である。また、接着力測定時の第1支持シートの加熱は、第1支持シートを被着体である熱硬化性樹脂層に貼着した状態で行い、その加熱により熱硬化性樹脂層が硬化されて保護膜となる。接着力の測定方法の詳細は、実施例に記載するとおりである。 The adhesive strength after heating means that when the pressure-sensitive adhesive layer is formed of an energy ray-curable pressure-sensitive adhesive, the pressure-sensitive adhesive layer is irradiated with energy rays at the same timing and conditions as the manufacturing method to be carried out. It means the adhesive force when the pressure-sensitive adhesive layer is heated under the same timing and conditions as the manufacturing method to be carried out. In the manufacturing method to be carried out, for example, when the energy rays are irradiated after the heating in the step (II), the values are the values when the pressure-sensitive adhesive layer is irradiated with the energy rays after the heating and the adhesive strength is measured. On the other hand, in the manufacturing method to be carried out, for example, when the energy rays are irradiated before the heating in the step (II), the values when the energy rays are irradiated to the pressure-sensitive adhesive layer and the adhesive strength is measured before the heating are used. be. Further, the heating of the first support sheet at the time of measuring the adhesive force is performed in a state where the first support sheet is attached to the thermosetting resin layer which is an adherend, and the thermosetting resin layer is cured by the heating. It serves as a protective film. Details of the method for measuring the adhesive strength are as described in Examples.
第1保護膜形成用フィルム20の半導体ウエハ10への貼り合わせは、貼り合わせ温度30〜150℃で行われることが好ましく、40〜100℃で行われることがより好ましい。
また、第1保護膜形成用フィルム20の貼付は、加圧しながら行うことが好ましく、例えば圧着ローラ等の押圧手段により押圧しながら行うことが好ましい。あるいは、真空ラミネータにより、第1保護膜形成用フィルム20を半導体ウエハ10に圧着してもよい。The bonding of the first protective
Further, the first protective
半導体ウエハ10は、第1保護膜形成用フィルム20が貼付されると、図3に示すように、バンプ11が、熱硬化性樹脂層25を突き抜けて第1支持シート23側に突出する。このようにバンプ11を第1支持シート23側に突出させることで、後述するリフローにより、バンプ11をチップ搭載用基板上の電極等に接触させて固定することが容易になる。
ただし、バンプ11は、第1支持シート23側に突出せずに、熱硬化性樹脂層25の内部に埋め込まれたような状態になっていてもよい。このような状態であっても、工程(II)等において、熱硬化性樹脂層25を加熱により流動させてバンプ11を突出させればよい。When the first protective
However, the
第1支持シート23が、基材21と、基材21の一方の面に設けられた第1粘着剤層22とを備え、第1粘着剤層22の上に熱硬化性樹脂層25が設けられる場合、熱硬化性樹脂層25の溶融粘度は、半導体ウエハ10に第1保護膜形成用フィルム20を貼り合わせる際の温度(貼り合わせ温度)において、1×102Pa・S以上2×104Pa・S未満であるとともに、第1粘着剤層22のせん断弾性率が、貼り合わせ温度において、1×103Pa以上2×106Pa以下であることが好ましい。また、熱硬化性樹脂層25の上記溶融粘度が1×103Pa・S以上1×104Pa・S未満、第1粘着剤層22の上記せん断弾性率が、1×104Pa以上5×105Pa以下であることがより好ましい。
貼り合わせ温度において、第1粘着剤層22のせん断弾性率と、熱硬化性樹脂層25の溶融粘度を上記範囲内とすることで、バンプ11の根元部分であるバンプネックを熱硬化性樹脂層25によって埋め込みつつ、バンプ11の先端を熱硬化性樹脂層25から突出させやすくなる。さらには、後述する工程(II)の加熱時に熱硬化性樹脂層25が流動しすぎることも防止する。The
By setting the shear modulus of the first pressure-
熱硬化性樹脂層25の溶融粘度は、例えば、後述する熱硬化性樹脂組成物における各材料の配合量や、各材料の種類を変更することで調整可能である。また、第1粘着剤層22のせん断弾性率は、粘着剤の種類を変更することで調整可能である。さらに、第1粘着剤層22は、エネルギー線硬化型粘着剤で形成される場合には、第1支持シート33を半導体ウエハ10に貼付する前に、エネルギー線を照射して、部分的に又は完全に硬化させることで、せん断弾性率を調整することも可能である。
The melt viscosity of the
なお、熱硬化性樹脂層の溶融粘度は、レオメーター(HAAKE社製、RS−1)を用いて、パラレルプレート法により測定した値である。より詳細には、ギャップ100μm、回転コーン直径20mm、回転速度10s-1の条件にて、室温から250℃の範囲で測定を行った際の値である。
また、粘着剤層のせん断弾性率は、厚さ0.2mmの粘着剤層を形成し、せん断弾性率測定装置(レオメトリック社製、ARES)を用いて測定したものである。具体的には、温度を貼り合わせ温度と同じ温度とし、周波数1Hz、プレート径7.9mmφ、及び歪み1%の条件でせん断弾性率を測定したものである。また、貼り合わせ時に粘着剤層がエネルギー線により硬化されている場合には、同様の条件で粘着剤層を硬化させてせん断弾性率を測定する。The melt viscosity of the thermosetting resin layer is a value measured by a parallel plate method using a rheometer (manufactured by HAAKE, RS-1). More specifically, it is a value when the measurement is performed in the range of room temperature to 250 ° C. under the conditions of a gap of 100 μm, a rotating cone diameter of 20 mm, and a rotating speed of 10 s- 1.
The shear elastic modulus of the pressure-sensitive adhesive layer was measured by forming a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 0.2 mm and using a shear elastic modulus measuring device (ARES manufactured by Leometric Co., Ltd.). Specifically, the shear modulus was measured under the conditions of a frequency of 1 Hz, a plate diameter of 7.9 mmφ, and a strain of 1%, with the temperature set to the same temperature as the bonding temperature. If the pressure-sensitive adhesive layer is cured by energy rays at the time of bonding, the pressure-sensitive adhesive layer is cured under the same conditions and the shear modulus is measured.
熱硬化性樹脂層25は、バンプ11の高さ(バンプ高さ)の0.01〜0.99倍の厚みを有することが好ましい。熱硬化性樹脂層25の厚みをバンプ高さの0.01倍以上とすることで、バンプネックを保護膜内部に埋め込みバンプネックの破損を防止しやすくなる。また、0.99倍以下とすることで、バンプの先端を熱硬化性樹脂層25から突出させやすくなる。これら観点から、熱硬化性樹脂層25は、バンプ高さの0.1〜0.9倍の厚みを有することがより好ましい。
なお、熱硬化性樹脂層25の厚みは、特に限定されないが、通常、5〜500μm、好ましくは10〜100μmである。The
The thickness of the
[工程(II)]
上記工程(I)の後に、半導体ウエハ10の表面10Aに積層された熱硬化性樹脂層25を加熱する(工程(II))。この加熱は、図3に示すように、第1保護膜形成用フィルム20(すなわち、第1支持シート23と、熱硬化性樹脂層25)が積層された半導体ウエハ10を、例えば、加熱炉等の内部に配置して加熱することで行うことが好ましい。熱硬化性樹脂層25は、熱硬化性樹脂を含有するため、上記加熱により熱硬化され、保護膜25A(図4参照)となる。
上記加熱条件は、熱硬化性樹脂層25に含有される熱硬化性樹脂が硬化されれば特に限定されず、例えば、80〜200℃で、30〜300分間、好ましくは100〜180℃で、60〜200分間行われる。[Process (II)]
After the above step (I), the
The heating conditions are not particularly limited as long as the thermosetting resin contained in the
[工程(III)]
上記工程(II)の加熱の後に、工程(III)では、半導体ウエハ10の表面に貼付されていた第1支持シート23を、保護膜25Aから剥離する。この剥離後、保護膜25Aは、図4に示すように、半導体ウエハ10の上に残されたままとなる。
ここで、第1支持シート23は、上記のように耐熱性を有する場合、加熱しても、保護膜25Aに対する接着力が顕著に向上することはない。したがって、工程(II)の加熱の後であっても、第1支持シート23は、保護膜25Aから容易に剥離することが可能である。[Process (III)]
After the heating in the step (II), in the step (III), the
Here, when the
第1粘着剤層22がエネルギー線硬化型粘着剤により形成される場合、工程(III)において第1支持シート23を半導体ウエハ10から剥離する前に、第1粘着剤層22にエネルギー線を照射して第1粘着剤層22を硬化させておく。第1粘着剤層22は、エネルギー線照射により硬化することで、接着力が低下するため、熱硬化性樹脂層25との界面で容易に剥離できるようになる。
第1粘着剤層22にエネルギー線を照射して硬化させるタイミングは特に限定されず、第1支持シート23を半導体ウエハに貼付する前に予め硬化させてもよい。また、半導体ウエハ10に貼付した後であってもよく、例えば、工程(II)と工程(III)の間で行ってもよい。また、第1粘着剤層22は、例えば、第1支持シート23を半導体ウエハ10に貼付する前、完全に硬化しない程度にエネルギー線を照射して接着力を低下させるとともに、半導体ウエハ10に貼付した後、さらにエネルギー線を照射してさらに硬化させて、接着力を一層低下させてもよい。When the first pressure-
The timing of irradiating the first pressure-
[工程(IV)]
次に、保護膜25Aがバンプ面に形成された半導体ウエハ10を、図5に示すように、ダイシングすることで分割して、複数の半導体チップ15に個片化する。この工程では、半導体ウエハ10とともに、保護膜25Aも、半導体チップ15の形状に合わせて分割される。
ダイシング方法としては、特に限定されないが、ブレードダイシング、ステルスダイシング、レーザダイシングなどの公知の方法を用いることができ、例えば、保護膜25A及び半導体ウエハ10を貫通するように、切り込み17を設けることで行うものである。
ダイシングは、例えば、図5に示すように、半導体ウエハ10の裏面10B側に第2支持シート33を貼付して半導体ウエハ10を支持するとともに、半導体ウエハ10の表面10A側から切り込み17を入れることで行う。[Process (IV)]
Next, as shown in FIG. 5, the
The dicing method is not particularly limited, but known methods such as blade dicing, stealth dicing, and laser dicing can be used. For example, by providing a
For dicing, for example, as shown in FIG. 5, a
第2支持シート33は、図5の構成では、第2基材31と、第2基材31の一方の面の上に設けられる第2粘着剤層32とを備えるものであり、第2粘着剤層32を介して半導体ウエハ10に貼付される。ただし、第2支持シート33は、第2粘着剤層32が省略されてもよいし、第2基材31の半導体ウエハ10に接着される側の面が、表面処理がなされ、又は粘着剤層の代わりに粘着剤層以外の層が設けられ、その層又は表面処理面を介して半導体ウエハ10の裏面側に貼り合わせてもよい。また、第2粘着剤層32と第2基材31の間にさらに中間層(図示せず)が設けられてもよい。
第2支持シート33は、半導体ウエハ10より一回り大きく、かつ、その中央領域が半導体ウエハ10に貼付されるとともに、外周領域が半導体ウエハ10に貼付されず、支持部材13に貼付されることが好ましい。支持部材13は、ダイシング時等において、第2支持シート33を支持するための部材であり、例えば、リングフレームが挙げられる。
なお、第2支持シート33の支持部材13への貼付は、第2粘着剤層32を直接貼付する必要はなく、第2支持シート33の外周領域に再剥離接着剤層等を設けて、その再剥離接着剤層等により貼付してもよい。In the configuration of FIG. 5, the
The
It is not necessary to directly attach the second pressure-
第2粘着剤層32は、各種の粘着剤から形成されるが、エネルギー線硬化型粘着剤により形成されていてもよい。エネルギー線硬化型粘着剤により形成される場合には、後述するピックアップの前に、少なくとも、第2粘着剤層32の半導体ウエハ10の裏面側に貼り合わされる領域(中央領域)に、予めエネルギー線を照射して、第2粘着剤層32を硬化して半導体ウエハ10の裏面に対する接着力を低減させる。エネルギー線を照射するタイミングは、特に限定されないが、半導体ウエハ10に貼り合わせる前に行ってもよいし、ダイシング後、ピックアップの前に行ってもよい。
一方、外周領域はエネルギー線照射を行わなくてもよく、支持部材13への接着を目的として、接着力を高いまま維持しておいてもよい。The second pressure-
On the other hand, the outer peripheral region does not need to be irradiated with energy rays, and the adhesive strength may be maintained high for the purpose of adhering to the
本実施形態では、ダイシングの後、半導体チップ15をピックアップして、リフローによりチップ搭載用基板等に取り付けた後、さらに、半導体チップ15とチップ搭載基板の間の隙間を封止樹脂により封止する等、必要な工程を経ることで、半導体装置を製造する。
ここで、ピックアップの方法は、特に限定されないが、例えば第2支持シート33を介してピンなどで半導体チップ15を裏面側から突き上げて、半導体チップ15を第2支持シート33から剥離して真空コレット等によりピックアップする方法がある。In the present embodiment, after dicing, the
Here, the pick-up method is not particularly limited, but for example, the
ピックアップした半導体チップ15は、例えば、以下の方法で、チップ搭載用基板等に取り付ける。
すなわち、図6に示すように、半導体チップ15は、その表面(すなわち、バンプ面)がチップ搭載用基板40に対向するようにして、チップ搭載用基板40の所定位置に配置される。そして、リフローにより、バンプ11がチップ搭載用基板40に固定され、半導体チップ15とチップ搭載用基板40が電気的に導通させる。なお、リフローでは、例えば、基板40上に設けられた半田等の導電材(図示せず)を溶融させ、その導電材により、バンプ11をチップ搭載用基板40の電極等に融着される。
リフローは、例えば、チップ搭載用基板40と、その基板40上に配置された半導体チップ15とを、加熱炉内部に配置して加熱することで行う。リフローにおける加熱は、例えば、120〜300℃の雰囲気下で0.5〜5分、好ましくは160〜260℃の雰囲気下で1〜2分行うものである。The picked up
That is, as shown in FIG. 6, the
The reflow is performed by, for example, arranging the
本実施形態の製造方法において、半導体ウエハ10は、裏面研削が行われることが好ましい。裏面研削は、第1支持シート23を、半導体ウエハ10の表面10A側に、貼付した状態で行う。すなわち、半導体ウエハの裏面研削は、工程(I)と工程(III)の間に行う。これにより、第1支持シート23は、熱硬化性樹脂層25を支持するためのシートのみならず、裏面研削時にバンプ面を保護するバックグランドシートとしても使用される。また、半導体ウエハ10の裏面研削は、工程(I)と工程(II)の間に行うことが好ましい。
半導体ウエハの裏面研削は、例えば、第1支持シート23が貼付された、半導体ウエハ10の表面側をチャックテーブル等の固定テープル上に固定し、裏面10Bをグラインダー等により研削することで行う。ウエハ10の研削後の厚みは特に限定はされないが、通常5〜450μm、好ましくは20〜400μm程度である。In the manufacturing method of the present embodiment, it is preferable that the
The back surface grinding of the semiconductor wafer is performed, for example, by fixing the front surface side of the
次に、本製造方法で使用される各部材の材料について詳細に説明する。
(熱硬化性樹脂層)
熱硬化性樹脂層25は、少なくとも熱硬化性樹脂を含むとともに、ウエハ10に対して接着可能であり、後述する加熱硬化工程において加熱されることで、保護膜25Aとなるものである。
熱硬化性樹脂層25に使用される熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、単独で又は2種以上併用して用いることができる。熱硬化性樹脂としては、特に、半導体素子を腐食させるイオン性不純物等含有が少ないエポキシ樹脂が好適である。また、熱硬化性樹脂として、硬化剤を含有させることも可能であり、例えば、エポキシ樹脂の硬化剤としてとしてはフェノール樹脂を好適に用いることができる。
なお、熱硬化性樹脂層25において、熱硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂層(すなわち、熱硬化性樹脂組成物)全量に対して、好ましくは、5〜70質量%、より好ましくは10〜50質量%である。Next, the material of each member used in the present manufacturing method will be described in detail.
(Thermosetting resin layer)
The
Examples of the thermosetting resin used for the
In the
また、熱硬化性樹脂層25は、熱硬化性樹脂以外にも熱可塑性樹脂及び充填材を含有する熱硬化性樹脂組成物から構成されることが好ましい。
熱可塑性樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ゴム系ポリマー、フェノキシ樹脂等を用いることができるが、これらの中では、アクリル系樹脂が好ましい。
熱硬化性樹脂層における熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂層(すなわち、熱硬化性樹脂組成物)全量に対して、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは5〜40質量%である。Further, the
As the thermoplastic resin, acrylic resin, polyester resin, urethane resin, acrylic urethane resin, silicone resin, rubber polymer, phenoxy resin and the like can be used, but among these, acrylic resin is preferable.
The thermoplastic resin in the thermosetting resin layer is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, based on the total amount of the thermosetting resin layer (that is, the thermosetting resin composition).
また、充填材としては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化鉄、炭化珪素、窒化ホウ素等の粉末、これらを球形化したビーズ、単結晶繊維およびガラス繊維等から選択される無機フィラーが挙げられ、これらの中では、シリカフィラー又はアルミナフィラーが好ましい。
熱硬化性樹脂層における充填材は、熱硬化性樹脂層(すなわち、熱硬化性樹脂組成物)全量に対して、好ましくは5〜75質量%、より好ましくは10〜60質量%である。Further, as the filler, powders such as silica, alumina, talc, calcium carbonate, titanium oxide, iron oxide, silicon carbide, and boron nitride, beads obtained by spheroidizing these, single crystal fibers, glass fibers, and the like are selected. Examples thereof include fillers, and among these, silica fillers or alumina fillers are preferable.
The filler in the thermosetting resin layer is preferably 5 to 75% by mass, more preferably 10 to 60% by mass, based on the total amount of the thermosetting resin layer (that is, the thermosetting resin composition).
また、熱硬化性樹脂組成物は、それぞれ上記の成分以外にも、硬化促進剤、カップリング剤、顔料、染料などの着色剤等のその他の添加剤を含有していてもよい。
硬化促進剤としては特に制限されず、例えば、アミン系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、ホウ素系硬化促進剤、リン−ホウ素系硬化促進剤などから選択される少なくとも1種を用いることができる。また、カップリング剤としては、シランカップリング剤を使用することが可能である。In addition to the above components, the thermosetting resin composition may contain other additives such as a curing accelerator, a coupling agent, a pigment, and a colorant such as a dye.
The curing accelerator is not particularly limited, and for example, at least one selected from an amine-based curing accelerator, a phosphorus-based curing accelerator, an imidazole-based curing accelerator, a boron-based curing accelerator, a phosphorus-boron-based curing accelerator, and the like. Seeds can be used. Further, as the coupling agent, a silane coupling agent can be used.
(第1及び第2基材)
第1基材21としては、樹脂フィルムを使用することができるが、上記したように耐熱性を有するものが好ましく使用される。第1基材21を構成する樹脂フィルムは、1種の樹脂フィルムからなる単層フィルムであってもよいし、複数の樹脂フィルムを積層した複層フィルムであってもよい。
具体的な樹脂フィルムとしては、ポリエチレンフィルム、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−ノルボルネン共重合体フィルム、ノルボルネン樹脂フィルム等のポリオレフィン系フィルム;エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、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等のエチレン系共重合体フィルム;ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム等のポリ塩化ビニル系フィルム;ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム;ポリウレタン系フィルム、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリアセタール系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリスチレン系フィルム、フッ素樹脂フィルム、変性ポリフェニレンオキシド系フィルム、ポリフェニレンスルフィド系フィルム、ポリスルホン系フィルムなどが挙げられる。またこれらの架橋フィルム、アイオノマーフィルムのような変性フィルムも用いられる。
これらの中では、第1基材21に使用される樹脂フィルムとしては、ポリエステル系フィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、ポリイミド系フィルム、およびポリアミド系フィルムが好ましく、ポリエステル系フィルムがより好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。これら樹脂フィルムは、耐熱性を有し、かつ剛性が高いため、工程(II)において熱硬化性樹脂層23が流動することを防いで、膜厚が不均一になることを防止する。(1st and 2nd base materials)
As the
Specific resin films include polyolefin films such as polyethylene film, polypropylene film, polybutene film, polybutadiene film, polymethylpentene film, ethylene-norbornene copolymer film, norbornene resin film; ethylene-vinyl acetate copolymer film. , Ethylene- (meth) acrylic acid copolymer film, ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer film and other ethylene-based copolymer films; polyvinyl chloride film, vinyl chloride copolymer film and other polyvinyl chloride Based film; polyester film such as polyethylene terephthalate film, polybutylene terephthalate film; polyurethane film, polyimide film, polyamide film, polyacetal film, polycarbonate film, polystyrene film, fluororesin film, modified polyphenylene oxide film , Polyphenylene sulfide film, polysulfone film and the like. Further, modified films such as these crosslinked films and ionomer films are also used.
Among these, as the resin film used for the
また、第2支持シート33に使用される第2基材31としては、樹脂フィルムを使用することが好ましい。第2基材33には、上記した樹脂フィルムから適宜選択して使用可能であるが、第2基材31は、耐熱性を有する必要はなく、また、高剛性にする必要もない。なお、第1及び第2基材31、33に使用される基材は、互いに同じものを使用してもよいし、異なるものを使用してもよい。また、第1及び第2基材21、31は、それぞれ第1及び第2粘着材層22、23を構成する粘着剤がエネルギー線型硬化性粘着剤である場合には、エネルギー線を透過するものであることが好ましい。
第1及び第2基材21、31の厚さはそれぞれ、例えば10〜300μm、好ましくは15〜200μmである。Further, it is preferable to use a resin film as the
The thicknesses of the first and
(第1及び第2粘着剤層)
第1及び第2粘着剤層22、32それぞれを形成する粘着剤は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリオレフィン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、フッ素系粘着剤、スチレン−ジエンブロック共重合体系粘着剤等が挙げられるが、これらの中では、アクリル系粘着剤が好ましい。例えば、第1粘着剤層22にアクリル系粘着剤を使用すると、粘着剤層のせん断弾性率を上記した範囲としやすくなる。
粘着剤は、通常、アクリル系樹脂、ゴム成分、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ビニルアルキルエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、スチレン−ジエンブロック共重合体等の粘着性成分(主ポリマー)に加え、必要に応じて架橋剤、粘着剤付与剤、酸化防止剤、可塑剤、充填剤、帯電防止剤、光重合開始剤、難燃剤等の成分を含有する粘着剤組成物からなるものである。なお、粘着性成分とは、ポリマー自体は実質的に粘着性を有していないが、可塑化成分、粘着剤付与剤の添加等により粘着性を発現するポリマー等も広く含む概念である。(1st and 2nd adhesive layers)
The adhesives forming the first and second
The pressure-sensitive adhesive is usually an acrylic resin, a rubber component, a silicone resin, a polyester resin, a urethane resin, a polyolefin resin, a vinyl alkyl ether resin, a polyamide resin, a fluorine resin, or a styrene-diene block copolymer. In addition to the adhesive components (main polymer) such as, if necessary, components such as a cross-linking agent, a pressure-sensitive agent, an antioxidant, a plastic agent, a filler, an antistatic agent, a photopolymerization initiator, and a flame retardant are contained. It consists of a pressure-sensitive adhesive composition. The adhesive component is a concept in which the polymer itself does not substantially have adhesiveness, but a plasticizing component, a polymer that develops adhesiveness by adding a pressure-sensitive adhesive, and the like are also widely included.
第1及び第2粘着剤層22、32は、上記したように、エネルギー線型硬化性粘着剤から形成されてもよいし、エネルギー線を照射しても粘着剤が硬化しない非エネルギー線硬化型粘着剤から形成されてもよい。なお、エネルギー線とは、電磁波または荷電粒子線の中でエネルギー量子を有するものであり、紫外線などの活性光または電子線などを指すが、本製造方法では、紫外線を使用することが好ましい。なお、これら第1及び第2粘着剤層22、32は、いずれか一方のみがエネルギー線型硬化性粘着剤から形成されてもよいし、両方がエネルギー線型硬化性粘着剤から形成されてもよい。
エネルギー線硬化型粘着剤は、具体的には、光重合性不飽和基を有する成分が含有されるエネルギー線硬化型粘着剤からなるものである。エネルギー線硬化型粘着剤としては、特に限定されないが、粘着剤の主ポリマー(例えば、アクリル系重合体)自体に(例えば、主ポリマーの側鎖に)二重結合等の光重合性不飽和基が導入されたものが挙げられる。
また、エネルギー線硬化型粘着剤としては、主ポリマー(例えば、アクリル系重合体)とは別に、光重合性不飽和基を有するエネルギー線重合性化合物が配合されるものであってもよい。この場合、主ポリマーは、光重合性不飽和基が導入されたものであってもよいし、導入されていなくてもよい。As described above, the first and second pressure-sensitive adhesive layers 22 and 32 may be formed from an energy ray-curable pressure-sensitive adhesive, or a non-energy ray-curable pressure-sensitive adhesive in which the pressure-sensitive adhesive does not cure even when irradiated with energy rays. It may be formed from an agent. The energy ray has an energy quantum in an electromagnetic wave or a charged particle beam, and refers to an active light such as an ultraviolet ray or an electron beam. However, in this production method, it is preferable to use an ultraviolet ray. Only one of the first and second pressure-sensitive adhesive layers 22 and 32 may be formed from the energy linear curable pressure-sensitive adhesive, or both may be formed from the energy linear curable pressure-sensitive adhesive.
Specifically, the energy ray-curable pressure-sensitive adhesive comprises an energy ray-curable pressure-sensitive adhesive containing a component having a photopolymerizable unsaturated group. The energy ray-curable pressure-sensitive adhesive is not particularly limited, but is a photopolymerizable unsaturated group such as a double bond on the main polymer (for example, acrylic polymer) of the pressure-sensitive adhesive itself (for example, on the side chain of the main polymer). Is introduced.
Further, as the energy ray-curable pressure-sensitive adhesive, an energy ray-polymerizable compound having a photopolymerizable unsaturated group may be blended in addition to the main polymer (for example, an acrylic polymer). In this case, the main polymer may or may not have a photopolymerizable unsaturated group introduced.
第1支持シート23は、上記のように耐熱性を有することが好ましく、そのため、第1粘着剤層22を形成するための粘着剤も耐熱性を有することが好ましい。耐熱性を有する粘着剤とは、上記したように、加熱後でも接着力を低いものに維持できるものであれば特に限定されないが、具体的には、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤(A)、水分散型アクリル系粘着剤(B)が挙げられる。これらの中ではエネルギー線硬化型アクリル系粘着剤(A)が好ましい。なお、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤(A)は、工程(II)の加熱前にエネルギー線を照射させ硬化させることで、耐熱性を発揮させやすくなる。
The
エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤(A)の一例としては、側鎖に光重合性不飽和基を有するエネルギー線硬化型アクリル系重合体(A1)を主成分とするものが挙げられる。なお、主成分とは、一般的に、粘着剤層を構成する粘着剤全成分の50質量%以上を構成するものであり、好ましくは70質量%以上である。
エネルギー線硬化型アクリル系重合体(A1)としては、ポリマー鎖に−COOH、−NCO、エポキシ基、−OH、−NH2などの活性点を導入した(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)の活性点に、光重合性不飽和基を有する化合物(以下、不飽和基含有化合物(X)ともいう)を反応させたものが挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)に前記活性点を導入するには、該(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)を重合する際に、−COOH、−NCO、エポキシ基、−OH、−NH2などの官能基を有する単量体を使用すればよい。
なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の双方を示す語として用いており、他の類似用語についても同様である。An example of the energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive (A) is one containing an energy ray-curable acrylic polymer (A1) having a photopolymerizable unsaturated group in the side chain as a main component. The main component generally comprises 50% by mass or more of all the components of the pressure-sensitive adhesive constituting the pressure-sensitive adhesive layer, and preferably 70% by mass or more.
As the energy ray-curable acrylic polymer (A1), a (meth) acrylic acid ester-based copolymer in which active points such as -COOH, -NCO, epoxy group, -OH, and -NH 2 are introduced into the polymer chain (meth) acrylic acid ester-based polymer (meth). Examples thereof include a compound obtained by reacting the active site of A2) with a compound having a photopolymerizable unsaturated group (hereinafter, also referred to as an unsaturated group-containing compound (X)).
In order to introduce the active point into the (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2), -COOH, -NCO, and epoxy are used when the (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2) is polymerized. A monomer having a functional group such as a group, -OH, or -NH 2 may be used.
In addition, in this specification, (meth) acrylic acid is used as a term indicating both "acrylic acid" and "methacrylic acid", and the same applies to other similar terms.
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)としては、具体的には、アルキル基の炭素数が1〜20である(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、他の単量体との共重合体が挙げられる。
アルキル基の炭素数が1〜20である(メタ)アクリル酸アルキルエステルの例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸パルミチル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。As the (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2), specifically, the co-weight of the (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and another monomer. Coalescence is mentioned.
Examples of (meth) acrylic acid alkyl esters having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl (meth) acrylic acid, ethyl (meth) acrylic acid, propyl (meth) acrylic acid, and butyl (meth) acrylic acid. , (Meta) pentyl acrylate, (meth) hexyl acrylate, (meth) cyclohexyl acrylate, (meth) 2-ethyl hexyl acrylate, (meth) isooctyl acrylate, (meth) decyl acrylate, (meth) acrylate Examples thereof include lauryl, myristyl (meth) acrylate, palmityl (meth) acrylate, and stearyl (meth) acrylate. These may be used alone or in combination of two or more.
また、これらの中では、アルキル基の炭素数が6〜14である(メタ)アクリル酸アルキルエステルを使用することが好ましい。ここで、アルキル基の炭素数が6〜14である(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)を構成するモノマー全量に対して、50〜97質量%であることが好ましく、70〜95質量%であることがより好ましい。また、アルキル基の炭素数が6〜14である(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、アルキル基の炭素数が8〜12であるものが好ましく、具体的には(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリルがより好ましい。このように、アルキル基の炭素数が6〜14である(メタ)アクリル酸アルキルエステルを使用することで、粘着剤の耐熱性が向上しやすく、高温で加熱しても接着力が上昇しにくくなる。 Among these, it is preferable to use a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 6 to 14 carbon atoms. Here, the (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 6 to 14 carbon atoms is 50 to 97% by mass with respect to the total amount of the monomers constituting the (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2). It is preferably 70 to 95% by mass, and more preferably 70 to 95% by mass. The (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 6 to 14 carbon atoms is preferably an alkyl group having 8 to 12 carbon atoms, specifically, 2-ethylhexyl (meth) acrylic acid. Lauryl acrylate is more preferred. As described above, by using the (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 6 to 14 carbon atoms, the heat resistance of the pressure-sensitive adhesive is likely to be improved, and the adhesive strength is unlikely to increase even when heated at a high temperature. Become.
また、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)に使用される、他の単量体としては、上記した−COOH、−NCO、エポキシ基、−OH、−NH2などの官能基を有する単量体が挙げられる。
ここで、官能基を有する単量体の例としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル;(メタ)アクリル酸モノメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モノエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モノメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸モノエチルアミノプロピルなどの(メタ)アクリル酸モノアルキルアミノアルキル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸などのエチレン性不飽和カルボン酸;(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートなどのイソシアネート基含有(メタ)アクリレ酸エステル;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、3−エポキシシクロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられるが、これらの中では、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルを使用することが好ましい。
これらの官能基を有する単量体は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。ここで、官能基を有する単量体は、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)を構成するモノマー全量に対して、3〜40質量%であることが好ましく、5〜30質量%であることがより好ましい。
また、他の単量体としては、ビニルエステル類、オレフィン類、ハロゲン化オレフィン類、スチレン系単量体、ジエン系単量体、ニトリル系単量体、N,N−ジアルキル置換アクリルアミド類などを使用してもよい。Further, as the other monomer used in the (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2), the above-mentioned functional groups such as -COOH, -NCO, epoxy group, -OH, and -NH 2 are used. Examples thereof include monomers having.
Here, examples of the monomer having a functional group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylic acid, 2-hydroxypropyl (meth) acrylic acid, 3-hydroxypropyl (meth) acrylic acid, and (meth) acrylic acid. (Meta) Acrylic Acid Hydroxyalkyl Esters such as 2-Hydroxybutyl, (Meta) Acrylic Acid 3-Hydroxybutyl, (Meta) Acrylic Acid 4-Hydroxybutyl; (Meta) Acrylic Acid Monomethylaminoethyl, (Meta) Acrylic Acid Mono (Meta) Acrylic acid Monoalkylaminoalkyl such as ethylaminoethyl, (meth) acrylic acid monomethylaminopropyl, (meth) acrylic acid monoethylaminopropyl; acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid, citracon Ethylene unsaturated carboxylic acid such as acid; isocyanate group-containing (meth) acrylic acid ester such as (meth) acryloyloxyethyl isocyanate; glycidyl (meth) acrylate, β-methylglycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxy) Examples thereof include epoxy group-containing (meth) acrylic acid esters such as cyclohexyl) methyl (meth) acrylate and 3-epoxycyclo-2-hydroxypropyl (meth) acrylate. Among these, hydroxyalkyl (meth) acrylate. It is preferable to use an ester.
The monomers having these functional groups may be used alone or in combination of two or more. Here, the monomer having a functional group is preferably 3 to 40% by mass, preferably 5 to 30% by mass, based on the total amount of the monomers constituting the (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2). Is more preferable.
Examples of other monomers include vinyl esters, olefins, halogenated olefins, styrene-based monomers, diene-based monomers, nitrile-based monomers, and N, N-dialkyl-substituted acrylamides. You may use it.
また、上記活性点に反応させる不飽和基含有化合物(X)としては、例えば(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、グリシジル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレートなどの光重合性二重結合を有する化合物の中から、活性点の種類に応じて、適宜選択して用いることができる。 Examples of the unsaturated group-containing compound (X) that reacts with the active site include (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, glycidyl (meth) acrylate, pentaerythritol mono (meth) acrylate, and dipentaerythritol mono (meth) acrylate. , Trimethylolpropane mono (meth) acrylate and other compounds having a photopolymerizable double bond can be appropriately selected and used according to the type of active site.
また、不飽和基含有化合物(X)は、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)の官能基(活性点)の一部に反応することが好ましく、具体的には、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)が有する官能基の50〜90モル%に、不飽和基含有化合物(X)を反応させることが好ましく、55〜85モル%反応させることがより好ましい。
このように、エネルギー線硬化型アクリル系重合体(A1)において、官能基の一部が不飽和基含有化合物(X)と反応せずに残存することで、後述する架橋剤によって架橋されやすくなる。なお、反応せずに残存する官能基は、−COOH、−OH、−NH2の活性水素を有する官能基が好ましく、中でも−OHがより好ましい。Further, the unsaturated group-containing compound (X) preferably reacts with a part of the functional group (active point) of the (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2), and specifically, (meth). It is preferable to react the unsaturated group-containing compound (X) with 50 to 90 mol% of the functional groups of the acrylic ester-based copolymer (A2), and more preferably 55 to 85 mol%.
As described above, in the energy ray-curable acrylic polymer (A1), a part of the functional group remains without reacting with the unsaturated group-containing compound (X), so that it is easily crosslinked by the cross-linking agent described later. .. As the functional group remaining without reaction , a functional group having -COOH, -OH, -NH 2 active hydrogen is preferable, and -OH is more preferable.
また、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤(A)は、上記した側鎖に光重合性不飽和基を有するエネルギー線硬化型アクリル系重合体(A1)に加えて、側鎖に光重合性不飽和基を有しない、非エネルギー線硬化型の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)を含有していてもよい。この場合、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)は、上記で説明したものと同様のものが使用可能であるが、上記のように−OH等の活性水素を持つ官能基を有することが特に好ましい。 Further, the energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive (A) is not photopolymerizable in the side chain in addition to the energy ray-curable acrylic polymer (A1) having a photopolymerizable unsaturated group in the side chain. It may contain a non-energy ray-curable (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2) having no saturated group. In this case, as the (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2), the same one as described above can be used, but as described above, it has a functional group having an active hydrogen such as -OH. Is particularly preferred.
また、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤(A)の別の例としては、アクリル系重合体を主成分とし、さらにエネルギー線重合性オリゴマー及びエネルギー線重合性モノマーから選択されるエネルギー線重合性化合物(Y)が配合されたものが挙げられる。
ここで、アクリル系共重合体としては、通常、上記で説明した側鎖に光重合性不飽和基を有していない(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)を使用されるが、側鎖に光重合性不飽和基を有するエネルギー線硬化型アクリル系重合体(A1)を使用することも可能であるし、これら(A2)と(A1)とを併用してよい。Further, as another example of the energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive (A), an energy ray-polymerizable compound containing an acrylic polymer as a main component and further selected from an energy ray-polymerizable oligomer and an energy ray-polymerizable monomer. Examples thereof include those containing (Y).
Here, as the acrylic copolymer, a (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2) having no photopolymerizable unsaturated group in the side chain described above is usually used. It is also possible to use an energy ray-curable acrylic polymer (A1) having a photopolymerizable unsaturated group in the side chain, or these (A2) and (A1) may be used in combination.
エネルギー線重合性オリゴマーとしては、例えばポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリオールアクリレート系、イミド(メタ)アクリレートとエチレン性不飽和基含有単量体との共重合体である共重合オリゴマーなどが挙げられる。また、エネルギー線重合性モノマーとしては、各種の単官能性(メタ)アクリレート類、多官能性(メタ)アクリレート類が挙げられる。なお、これらエネルギー線重合性オリゴマー及びエネルギー線重合性モノマーの具体例としては、特許4679896号公報に記載されるものが使用可能である。
これらのエネルギー線重合性オリゴマーやエネルギー線重合性モノマーの使用量は、エネルギー線の照射により、上記した耐熱性を有するように選定される。Examples of the energy ray-polymerizable oligomer include polyester acrylate-based, epoxy acrylate-based, urethane acrylate-based, polyol acrylate-based, and copolymerized oligomers which are copolymers of imide (meth) acrylate and ethylenically unsaturated group-containing monomers. And so on. Examples of the energy ray-polymerizable monomer include various monofunctional (meth) acrylates and polyfunctional (meth) acrylates. As specific examples of these energy ray-polymerizable oligomers and energy ray-polymerizable monomers, those described in Japanese Patent No. 4679896 can be used.
The amount of these energy ray-polymerizable oligomers and energy ray-polymerizable monomers used is selected so as to have the above-mentioned heat resistance by irradiation with energy rays.
エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤は、架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤を含有することで、アクリル系重合体を架橋させやすくなるため、耐熱性を向上させやすい。架橋剤としては特に制限はなく、従来アクリル系粘着剤において架橋剤として慣用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。架橋剤としては、例えばポリイソシアネート化合物、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマー、アジリジン系化合物、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属塩などが挙げられるが、ポリイソシアネート化合物が好ましく用いられる。
ポリイソシアネート化合物の例としては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネートなどの脂環式ポリイソシアネートなど、及びそれらのビウレット体、イソシアヌレート体、さらにはエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ヒマシ油などの低分子活性水素含有化合物との反応物であるアダクト体などを挙げることができる。
架橋剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その使用量は、架橋剤の種類にもよるが、該粘着剤中のアクリル系重合体100質量部に対し、通常0.01〜20質量部、好ましくは、0.1〜10質量部の範囲で選定される。なお、アクリル系重合体とは、粘着剤に含有されるエネルギー線硬化型アクリル系重合体(A1)、及び、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)等の非エネルギー線硬化型アクリル系重合体の両方を意味する。The energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive preferably contains a cross-linking agent. By containing a cross-linking agent, the acrylic polymer can be easily cross-linked, so that the heat resistance can be easily improved. The cross-linking agent is not particularly limited, and any one can be appropriately selected and used from those conventionally used as a cross-linking agent in an acrylic pressure-sensitive adhesive. Examples of the cross-linking agent include polyisocyanate compounds, epoxy resins, melamine resins, urea resins, dialdehydes, methylol polymers, aziridine compounds, metal chelate compounds, metal alkoxides, metal salts and the like, but polyisocyanate compounds are preferable. Used.
Examples of polyisocyanate compounds include aromatic polyisocyanates such as tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and xylylene diisocyanate, aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanates, and alicyclic polyisocyanates such as hydrogenated diphenylmethane diisocyanate. , And their biuret, isocyanurate, and adduct, which is a reaction product with low molecular weight active hydrogen-containing compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, and castor oil. can.
One type of cross-linking agent may be used alone, or two or more types may be used in combination. The amount used depends on the type of the cross-linking agent, but is usually 0.01 to 20 parts by mass, preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer in the pressure-sensitive adhesive. It is selected within the range of. The acrylic polymer is a non-energy ray-curable acrylic such as an energy ray-curable acrylic polymer (A1) contained in an adhesive and a (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2). It means both of the system polymers.
エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤(A)は、光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、アセトフェノン系、チオキサントン系、アシルフォスフィンオキサイド系、チタノセン系の光重合開始剤が挙げられる。これらは1種を用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、また、その配合量は、粘着剤中の光重合性不飽和基を有する成分(すなわち、エネルギー線重合性化合物(Y)及びエネルギー線硬化型アクリル系重合体(A1)の合計量)100質量部に対して、通常0.2〜20質量部の範囲で選ばれ、好ましくは0.5〜10質量部である。
また、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望によりアクリル系粘着剤に通常使用されている各種添加剤、例えば粘着付与剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、充填剤などを添加することができる。The energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive (A) preferably contains a photopolymerization initiator. Examples of the photopolymerization initiator include benzophenone-based, benzoin-based, acetophenone-based, thioxanthone-based, acylphosphine oxide-based, and titanocene-based photopolymerization initiators. These may be used alone or in combination of two or more, and the blending amount thereof is a component having a photopolymerizable unsaturated group in the pressure-sensitive adhesive (that is, an energy ray-polymerizable compound). (Y) and the total amount of the energy ray-curable acrylic polymer (A1)) 100 parts by mass, usually selected in the range of 0.2 to 20 parts by mass, preferably 0.5 to 10 parts by mass. be.
Further, the energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive includes various additives usually used for the acrylic pressure-sensitive adhesive, such as a pressure-sensitive adhesive, an antioxidant, and ultraviolet rays, as long as the object of the present invention is not impaired. Absorbents, light stabilizers, softeners, fillers and the like can be added.
また、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤に使用されるアクリル系重合体は、その重量平均分子量が30万以上であることが好ましく、40万〜100万程度であることが好ましい。なお、重量平均分子量は、GPC法で測定した標準ポリスチレン換算の値で、具体的には後述する実施例により測定した方法である。
なお、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤において、アクリル系重合体は、粘着剤に粘着性を付与できる量含有されればよいが、通常、粘着剤全量に対して50質量%以上、好ましくは75質量%以上である。The weight average molecular weight of the acrylic polymer used in the energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive is preferably 300,000 or more, preferably about 400,000 to 1,000,000. The weight average molecular weight is a standard polystyrene-equivalent value measured by the GPC method, and is specifically a method measured by an example described later.
In the energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive, the acrylic polymer may be contained in an amount capable of imparting tackiness to the pressure-sensitive adhesive, but is usually 50% by mass or more, preferably 75% by mass or more, based on the total amount of the pressure-sensitive adhesive. It is mass% or more.
また、水分散型アクリル系粘着剤(B)としては、アルキル基の炭素数が4〜12である(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、かつカルボキシル基含有単量体を含有してなる単量体を、乳化剤の存在下で乳化重合して得られた共重合体エマルションを含有するものが挙げられる。ここで、アルキル基の炭素数が4〜12である(メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、上記した(メタ)アクリル酸アルキルエステルから適宜選択される。また、カルボキシル基含有単量体としては、エチレン性不飽和カルボン酸から適宜選択される。
また、共重合体エマルションは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及びカルボキシル基含有単量体以外の単量体もさらに含有するものを乳化重合したものであってもよく、そのような単量体としては、上記した(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)に使用可能な各種単量体から適宜選択される。
水分散型アクリル系粘着剤(B)を使用する場合にも、粘着剤は架橋剤を含有することが好ましく、また、必要に応じて、その他の添加剤が配合されてもよい。The water-dispersible acrylic pressure-sensitive adhesive (B) contains a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms as a main component and a carboxyl group-containing monomer. Examples thereof include those containing a copolymer emulsion obtained by emulsion polymerization of a monomer in the presence of an emulsifier. Here, as a specific example of the (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, the above-mentioned (meth) acrylic acid alkyl ester is appropriately selected. The carboxyl group-containing monomer is appropriately selected from ethylenically unsaturated carboxylic acids.
Further, the copolymer emulsion may be an emulsion polymerization of a monomer further containing a monomer other than the (meth) acrylic acid alkyl ester and the carboxyl group-containing monomer, and as such a monomer. Is appropriately selected from various monomers that can be used for the (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2) described above.
When the water-dispersible acrylic pressure-sensitive adhesive (B) is also used, the pressure-sensitive adhesive preferably contains a cross-linking agent, and other additives may be added if necessary.
第1粘着剤層22の厚さは、バンプ高さに応じて適宜調整されるが、好ましくは5〜500μm、より好ましくは10〜100μmである。また、第2粘着剤層32の厚さは、好ましくは5〜500μm、より好ましくは10〜100μmである。なお、第1及び第2粘着剤層22、32は、同じ材料から形成されてもよいが、互いに異なる材料から形成されてもよい。
第1及び第2粘着剤層22,32は、例えば、上記した粘着剤を、必要であれば希釈液により希釈したうえで、第1及び第2支持シート23、33に直接塗布して、あるいは、剥離材に塗布して、加熱、乾燥して形成する。なお、粘着剤層は、剥離材の上に形成された場合には、第1及び第2支持シート23、33にさらに貼り合わされる。The thickness of the first pressure-
The first and second pressure-sensitive adhesive layers 22 and 32 are formed, for example, by diluting the above-mentioned pressure-sensitive adhesive with a diluent if necessary and then directly applying it to the first and
(中間層)
第1及び第2支持シート23、33において使用される中間層は、ウレタン(メタ)アクリレートを含む硬化性材料を硬化してなるものであることが好ましい。硬化性材料が、ウレタン(メタ)アクリレートを含むことで、第1及び第2支持シート23、33に作用される応力を緩和することが可能である。そのため、各工程において、第1及び第2支持シート23、33で生じる振動等を吸収することが可能である。
上記硬化性材料は、ウレタン(メタ)アクリレート以外に、アクリル系モノマー等のモノマー成分を含有していてもよい。アクリル系モノマーとしては、好ましくは、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートなどの脂環式化合物が好ましい。なお、上記硬化性材料は、エネルギー線で硬化させられることが好ましい。なお、硬化性材料は、エネルギー線で硬化される場合、光重合開始剤を含有することが好ましい。
第1及び第2支持シート23、33がいずれも中間層を有する場合、これらに使用される材料は同じであってもよいが、異なっていてもよい。中間層の厚みは、例えば5〜1000μm、好ましくは10〜500μmである。(Middle layer)
The intermediate layer used in the first and
The curable material may contain a monomer component such as an acrylic monomer in addition to urethane (meth) acrylate. As the acrylic monomer, an alicyclic compound such as isobornyl (meth) acrylate and dicyclopentenyl (meth) acrylate is preferable. The curable material is preferably cured by energy rays. When the curable material is cured by energy rays, it preferably contains a photopolymerization initiator.
When the first and
上記で説明した第1の実施形態の製造方法によれば、熱硬化性樹脂層25を加熱して硬化する際、図3に示すように、熱硬化性樹脂層25の上には第1支持シート23が重ねられている。したがって、熱硬化性樹脂層25を加熱して硬化する際、熱硬化性樹脂の流動性が第1支持シート23によって抑えられ、保護膜25Aの膜厚が不均一になることが防止される。そのため、熱硬化性樹脂層25の硬化物である保護膜25Aは、均一な膜厚を有する状態で、バンプネックを埋め込むように、半導体ウエハ10の表面10A上に積層されるので、バンプ11を適切に保護することが可能になる。
さらに、工程(II)の加熱により、第1支持シート23の熱硬化性樹脂層25に対する接着力が重くなり、工程(III)で第1支持シート23を保護膜25Aから剥離できなくなる剥離不良が生じるおそれがあるが、上記したように、第1粘着剤層22に耐熱性を有するものを使用することでそのような剥離不良が防止される。According to the manufacturing method of the first embodiment described above, when the
Further, due to the heating in the step (II), the adhesive force of the
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について第1の実施形態との相違点を説明する。
第2の実施形態の製造工程は、上記第1の実施形態で説明した工程(I)〜(IV)に加えて、さらに工程(A-1)、(A-2)及び(A-3)を有する。
(A-1)第2保護膜形成層を半導体ウエハの裏面に貼り合わせる工程
(A-2)第2保護膜形成層を加熱して、第2保護膜を形成する工程
(A-3)半導体ウエハの裏面上に形成された第2保護膜の上にさらに第2支持シートを貼り合せる工程<Second embodiment>
Next, the differences between the second embodiment of the present invention and the first embodiment will be described.
In the manufacturing process of the second embodiment, in addition to the steps (I) to (IV) described in the first embodiment, the steps (A-1), (A-2) and (A-3) are further described. Has.
(A-1) Step of attaching the second protective film forming layer to the back surface of the semiconductor wafer (A-2) Step of heating the second protective film forming layer to form the second protective film (A-3) Semiconductor A step of further adhering a second support sheet on the second protective film formed on the back surface of the wafer.
[工程(A-1)]
本実施形態では、第1の実施形態と同様に、工程(I)及び(II)を実施した後(すなわち、熱硬化して、半導体ウエハ10の表面10Aに保護膜25Aを形成した後)、半導体ウエハの裏面10B(バンプ面とは反対側の面)に、図7に示すように、第2保護膜形成層35を貼り合わせる。第2保護膜形成層35は、少なくとも熱硬化性樹脂を含むものであり、後述するように、加熱されることで第2保護膜35Aとなるものである。
本工程では、第2保護膜形成層35からなるフィルム状のものを、半導体ウエハ10の裏面10Bに貼付すればよいが、例えば、支持基材(図示せず)の一方の面の上に設けられた第2保護膜形成層35を、半導体ウエハ10の裏面10Bに貼付してもよい。なお、支持基材は、第2保護膜形成層35を半導体ウエハ10の裏面に貼付した後、第2保護膜形成層35から剥離して除去される。なお、支持基材としては、第1及び第2基材21、31と同様の樹脂フィルムを使用可能である。[Process (A-1)]
In this embodiment, as in the first embodiment, after performing steps (I) and (II) (that is, after thermosetting to form a
In this step, a film-like material made of the second protective
第2保護膜形成層35は、熱硬化性樹脂層25と同様に、熱硬化性樹脂以外にも熱可塑性樹脂及び充填材を含有する熱硬化性樹脂組成物から構成されることが好ましい。また、熱硬化性樹脂組成物は、さらに、硬化促進剤、カップリング剤、顔料、染料等の着色剤等のその他の添加剤を含有していてもよい。なお、第2保護膜形成層35に使用される各材料及び配合量等の詳細は、第1の実施形態で説明した熱硬化性樹脂層25と同様であるので、その説明は省略する。第2保護膜形成層35は、熱硬化性樹脂層25と同一の材料から形成されてもよいが、異なる材料から形成されてもよい。第2保護膜形成層35の厚みは、例えば5〜500μm、好ましくは10〜100μmである。
工程(A-1)の後、第1の実施形態と同様に、半導体ウエハ10の表面に貼付されていた第1支持シート23を、保護膜25Aから剥離する(工程(III))。Like the
After the step (A-1), the
[工程(A-2)]
その後、第2保護膜形成層35を加熱して硬化して、第2保護膜35Aを形成する(工程(A-2))。第2保護膜形成層35の加熱は、表面10A側に保護膜25Aが形成され、かつ裏面10B側に第2保護膜形成層35が積層された半導体ウエハ10を、例えば、加熱炉等の内部に配置して加熱することで行うことが好ましい。なお、本工程(A-2)における加熱条件は、工程(II)で説明した加熱条件と同様の条件であるので、その説明を省略する。[Process (A-2)]
Then, the second protective
[工程(A-3)]
工程(A-2)の後、図8に示すように、半導体ウエハ10の裏面側、すなわち、第2保護膜35Aの上に、第2支持シート33を貼り合わせる。なお、第2支持シート33の構成は、第1の実施形態と同様である。すなわち、図8では、第2支持シート33が、第2粘着剤層32を介して第2保護膜35Aに貼付される態様を示すが、第2粘着剤層は省略されて第1基材31が直接第2保護膜35Aに接着されてもよいし、第1基材31に表面処理がなされ、又は粘着剤層以外の層が設けられ、その層又は表面処理面を介して第2保護膜35Aに貼付されてもよい。また、第2粘着剤層32と第2基材31の間にさらに中間層が設けられてもよい。
[工程(IV)]
次に、保護膜25A及び第2保護膜35Aが形成された半導体ウエハ10を、図8に示すように、ダイシングして、複数の半導体チップ15に個片化する。本実施形態の工程(IV)では、半導体ウエハ10とともに、保護膜25A及び第2保護膜35Bもダイシングされ、半導体チップ15の形状に合わせて分割される。ダイシング工程の詳細は、第1の実施形態と同様であるので、その説明は省略する。[Process (A-3)]
After the step (A-2), as shown in FIG. 8, the
[Process (IV)]
Next, as shown in FIG. 8, the
ダイシング工程の後、第1の実施形態と同様に、半導体チップ15を、ピックアップして、リフローによりチップ搭載用基板等に取り付けた後、例えば半導体チップ15とチップ搭載基板40の間の隙間を封止樹脂により封止する等、必要な工程を経ることで、半導体装置を製造する。
After the dicing step, the
以上の第2の実施形態でも、第1の実施形態と同様に、熱硬化性樹脂を流動しにくくして、バンプ11を保護膜25Aにより適切に保護することが可能になる。また、第2保護膜35Aにより、半導体チップ15の裏面も保護することも可能になる。
なお、以上の第2の実施形態では、ウエハの裏面上に形成された第2保護膜35A又は第2保護膜形成層35に対してレーザー印字を行ってもよい。レーザー印字を行うことで、半導体チップ15の裏面側に各種マーク、文字等を表示すること可能である。
なお、以上の第2の実施形態では、工程(A-2)と工程(A-3)の間に、硬化された第2保護膜35Aが露出されることになる。したがって、工程(A-2)と工程(A-3)の間にその露出した第2保護膜35Aに対してレーザー印字を行うことが好ましい。硬化された第2保護膜35Aに印字を行うことで、硬化前の第2保護膜形成層35に印字する場合に比べて、印字性が良好となる。また、半導体ウエハ10が個片化される前に印字されるので、複数の半導体チップに対して一括印字が可能になる。さらに、露出した第2保護膜35Aに対してレーザー印字を行うことで、効率的な印字が可能になる。ただし、露出しない(すなわち、第2支持シート33によって覆われた)第2保護膜35A、又は第2保護膜形成層35に、第2支持シート33を介してレーザーを照射することで、レーザー印字を行ってもよい。In the second embodiment as described above, similarly to the first embodiment, the thermosetting resin can be made difficult to flow, and the
In the above second embodiment, laser printing may be performed on the second
In the above second embodiment, the cured second
なお、上記第2の実施形態では、工程(A-1)、(A-2)及び(A-3)をこの順に行う態様を示したが、代わりに、工程(A-1)、(A-3)及び(A-2)の順で行ってもよい。
具体的には、工程(I)、(II)、(A-1)及び(III)を実施し、表面10Aに保護膜25Aを形成し、第2保護膜形成層35を半導体ウエハ10の裏面10Bに貼り合わせ、次いで、第1支持シート23を保護膜25Aから剥離する。その後、裏面10B上に積層された、硬化前の第2保護膜形成層35の上に、さらに第2支持シート33を貼り合せる(工程(A-3))。
そして、第2支持シート33を貼り合わせた後、第2保護膜形成層35を加熱により硬化して、第2保護膜35Aを形成し(工程(A-2))、その後は、半導体ウエハ10をダイシングにより個片化して、半導体装置を製造する。
ただし、(A-1)、(A-3)及び(A-2)の順で行う場合、第2保護膜35Aは、硬化により形成された後、ダイシングが終了するまで第2支持シート33に覆われ露出することがない。そのため、硬化された第2保護膜35Aに対して行うレーザー印字は、第2支持シート33を介してレーザーを照射して行うことになる。In the second embodiment, the steps (A-1), (A-2) and (A-3) are performed in this order, but instead, the steps (A-1) and (A) are performed. -3) and (A-2) may be performed in this order.
Specifically, steps (I), (II), (A-1) and (III) are carried out, a
Then, after the
However, when (A-1), (A-3) and (A-2) are performed in this order, the second
さらに、(A-1)、(A-3)及び(A-2)の順で行うと、第2支持シート33は、工程(A-2)において、第2保護膜形成層35に貼付された状態で、加熱が行われることになる。そのため、この順で行う場合、第2支持シート33は、耐熱性を有することが好ましい。すなわち、第2支持シート33の第2基材31としては、工程(A-2)の加熱により、溶融したり、著しく収縮したりしない基材であることが好ましい。
また、耐熱性を有する第2支持シート33は、所定時間加熱しても、被着体に対する接着性が高くならないものである。具体的には、耐熱性を有する第2支持シート33は、工程(A-2)の加熱後の接着力が10N/25mm未満となるものが好ましい。また、この接着力は、0.3〜9.8N/25mmがより好ましく、0.5〜9.5N/25mmがさらに好ましい。なお、第2支持シートの接着力の測定方法は、第1支持シートと同じであるが、被着体が第2保護膜形成層となる。
第2支持シート33は、このように加熱後の接着力が比較的低いことで、第2支持シート33から半導体チップ15をピックアップする際に、半導体チップ15がピックアップできない剥離不良が生じにくくなる。Further, when (A-1), (A-3) and (A-2) are carried out in this order, the
Further, the
Since the
耐熱性を有する第2支持シート33としては、第2基材31と、第2粘着剤層32を備えるものであって、かつ、第2粘着剤層32が、上記した第1粘着剤層31と同様に、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤、または水分散系アクリル系粘着剤等から形成されることが好ましい。これら粘着剤を使用することで、加熱後でも接着力が向上しにくい第2支持シート31を提供できる。なお、第1及び第2粘着剤層22、32は、いずれも耐熱性を有する場合には互いに同一の粘着剤から形成されてもよいし、異なる粘着剤から形成されてもよい。
The heat-resistant
さらに、(A-1)、(A-3)及び(A-2)の順で工程を行う場合、加熱硬化(工程(A-2))は、ダイシングの前に行う必要はなく、ダイシングの後に行ってもよい。
具体的には、上記と同様に、工程(I),(II),(A-1)(III)、(A-3)をこの順で行い、その後に、工程(A-2)を行わずに、ダイシング(工程(IV))を行う。したがってダイシングは、表面10Aに硬化された保護膜25Aが形成され、裏面10Bに硬化前の第2保護膜形成層35が積層された、半導体ウエハ10に対して行うことになる。そして、ダイシング後に、第2保護膜形成層35は加熱して硬化することになる(工程(A-2))。
この場合、第2保護膜形成層35の加熱硬化は、ピックアップした後で行うことが好ましく、特に、リフロー時の加熱により行うことが好ましい。
ピックアップ後に第2保護膜形成層35の硬化を行うと、加熱時には半導体チップ15(半導体ウエハ10)が、既に第2支持シート33から剥離されていることになる。したがって、第2支持シート33は、上記のように耐熱性を有していなくても、工程(A-2)の加熱により支持シート33の接着力が重くなって剥離不良が生じたりすることもない。さらに、リフロー時の加熱により第2保護膜形成層35を硬化すると、第2保護膜形成層35を硬化するための工程を別途設ける必要がなくなるので工程が簡略化できる。Further, when the steps (A-1), (A-3) and (A-2) are carried out in this order, the heat curing (step (A-2)) does not need to be carried out before the dicing, and the dicing You may go later.
Specifically, in the same manner as above, steps (I), (II), (A-1) (III), and (A-3) are performed in this order, and then step (A-2) is performed. Dicing (process (IV)) is performed without. Therefore, dicing is performed on the
In this case, the heat curing of the second protective
When the second protective
<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態について第2実施形態との相違点を説明する。
上記第2の実施形態では、熱硬化性樹脂層25と第2保護膜形成層35とを加熱して硬化するタイミングは、別々であったが、第3の実施形態では、これらを同時に加熱して硬化する。すなわち、上記第2の実施形態では、工程(II)と工程(A-2)は別々のタイミングで行っていたのに対して、本実施形態では、工程(II)と工程(A-2)は同じタイミングで一括して行うことになる。<Third embodiment>
Next, the differences between the third embodiment of the present invention and the second embodiment will be described.
In the second embodiment, the timing of heating and curing the
具体的には、本実施形態では、工程(I)を実施した後(すなわち、第1保護膜形成用フィルム20を半導体ウエハに貼付した後)、工程(II)及び(III)を行わずに、工程(A-1)を行い、第2保護膜形成層35を半導体ウエハ10の裏面10Bに貼り合わせる。
その後、図9に示すように、硬化前の熱硬化性樹脂層25及び第2保護膜形成層35が両面に積層され、かつ熱硬化性樹脂層25の上に第1支持シート23が重ねられた、半導体ウエハ10を加熱することで、熱硬化性樹脂層25及び第2保護膜形成層35を硬化して、保護膜25A及び第2保護膜35Aを形成する(工程(II)と工程(A-2))。なお、加熱は、表面に熱硬化性樹脂層25及び第1支持シート23、裏面に第2保護膜形成層35が積層された半導体ウエハ10を、例えば加熱炉内部に配置して行う。加熱方法及び加熱条件は、上記第1の実施形態で説明した工程(II)と同様であるので、その説明は省略する。
その後、第2の実施形態と同様に、保護膜25Aの上に積層されている第1支持シート23を保護膜25Aから剥離する(工程(III))。Specifically, in the present embodiment, after the step (I) is performed (that is, after the first protective
After that, as shown in FIG. 9, the
Then, as in the second embodiment, the
次いで、工程(A-3)にて、第2保護膜35Aの上に、第2支持シート33を貼り合わせ、引き続き、工程(IV)にてダイシングを行う。本実施形態の工程(IV)では、硬化後の保護膜25A及び第2保護膜35Aを両面に形成した半導体ウエハ10をダイシングすることになる。ダイシング後、本実施形態でも、上記各実施形態と同様に、半導体装置が製造される。
Next, in the step (A-3), the
以上の第3の実施形態でも、上記第2の実施形態と同様に、バンプを保護膜25Aにより適切に保護するとともに、第2保護膜35Aにより、半導体チップ15の裏面も保護することが可能になる。また、本実施形態では、熱硬化性樹脂層25と第2保護膜形成層35を同時に加熱して硬化するため、工程を簡略化することが可能である。
さらに、熱硬化性樹脂層25及び第2保護膜形成層35は、熱硬化する際、熱収縮を生じ、その熱収縮により半導体ウエハ10に反りを生じさせることがある。しかし、本実施形態では、これら熱硬化性樹脂層25及び第2保護膜形成層35は、一括して加熱硬化することで、硬化時に発生する熱収縮による力は相殺される。そのため、本実施形態では、表面保護膜用樹脂層25や第2保護膜用樹脂層35を熱硬化する際に発生するウエハの反りを低減できる。Also in the above third embodiment, as in the second embodiment, the bumps can be appropriately protected by the
Further, the
<第4の実施形態>
次に、本発明の第4の実施形態について第1の実施形態の相違点を説明する。
第4の実施形態の製造工程は、上記第1の実施形態で説明した工程(I)〜(IV)に加えて、さらに以下の工程(B-1)及び(B-2)を備える。
(B-1)第2支持シートと、第2支持シート上に設けられた第2保護膜形成層とを備える第2保護膜形成用フィルムを、第2保護膜形成層を貼り合わせ面にして、半導体ウエハの裏面に貼り合わせる工程
(B-2)第2保護膜形成層を加熱して、第2保護膜を形成する工程
すなわち、上記第2〜第3の実施形態では、第2保護膜形成層と、第2支持シートが、半導体ウエハの裏面側に別々に貼付される態様を示したが、本実施形態では、これらは第2保護膜形成用フィルムとして一括して半導体ウエハの裏面側に貼付される。<Fourth Embodiment>
Next, the differences between the first embodiment and the fourth embodiment of the present invention will be described.
The manufacturing process of the fourth embodiment further includes the following steps (B-1) and (B-2) in addition to the steps (I) to (IV) described in the first embodiment.
(B-1) A second protective film forming film including a second supporting sheet and a second protective film forming layer provided on the second supporting sheet is used as a bonding surface with the second protective film forming layer as a bonding surface. (B-2) A step of heating the second protective film forming layer to form the second protective film. That is, in the second to third embodiments, the second protective film is formed. Although the cambium and the second support sheet are separately attached to the back surface side of the semiconductor wafer, in the present embodiment, these are collectively formed as the second protective film forming film on the back surface side of the semiconductor wafer. It is affixed to.
[工程(B-1)]
本実施形態では、第1の実施形態と同様に、工程(I)及び(II)を実施した後(すなわち、熱硬化して、半導体ウエハ10の上に保護膜25Aを形成した後)、半導体ウエハの裏面10B(バンプ面とは反対側の面)に、図11に示すように、第2保護膜形成用フィルム30を貼り合わせる。第2保護膜形成用フィルム30は、図10に示すように、第2支持シート33と、第2支持シート33上に設けられた第2保護膜形成層35とを備えるものであり、第2保護膜形成層35を半導体ウエハ10の裏面10Bに貼り合わせる。
ここで、第2支持シート33の具体例としては、図10、11に示すように、第2基材31と、第2基材31の一方の面上に形成された第2粘着剤層32とを備え、第2粘着剤層32の上に第2保護膜形成層35が形成されたものが挙げられるが、第1の実施形態で説明したように、他の構成を有するものであってもよい。
第2支持シート33は、第1の実施形態で説明したように、外周領域がリングフレーム等の支持部材13に接着できるように、例えば、図10、11に示すように第2保護膜形成層35より一回り大きく形成される。
また、第2支持シート33は、第2保護膜形成層35と同じサイズでもよい。第2支持シート33が、第2保護膜形成層35と同じサイズである場合には、第2保護膜形成層35及び第2支持シート33はいずれも半導体ウエハ10よりも一回り大きく形成され、半導体ウエハ10に接着されない第2保護膜形成層35の外周領域の上に支持部材13に接着するための両面テープ等の接着部材が設けられればよい。
上記工程(B-1)の後、第1の実施形態と同様に、半導体ウエハ10の表面に貼付されていた第1支持シート23を、保護膜25Aから剥離する(工程(III))。[Process (B-1)]
In the present embodiment, similarly to the first embodiment, after performing steps (I) and (II) (that is, after thermosetting to form a
Here, as a specific example of the
As described in the first embodiment, the
Further, the
After the above step (B-1), the
[工程(B-2)]
その後、第2保護膜形成層35を加熱して硬化して、第2保護膜35Aを形成する(工程(B-2))。第2保護膜形成層35の加熱は、例えば、表面10A側に保護膜25Aが形成され、かつ裏面10B側に第2保護膜形成層35が積層された半導体ウエハ10を、加熱炉等内部に配置して加熱することで行うことが好ましい。なお、本工程(B-2)における加熱条件は、第1の実施形態の工程(III)で説明した加熱条件と同様であるので、その説明を省略する。[Process (B-2)]
Then, the second protective
次に、両面に保護膜25A及び第2保護膜35Aが形成された半導体ウエハ10をダイシングする(工程(IV))。ダイシング後、半導体チップ15をピックアップして、上記各実施形態と同様に半導体装置を製造する。
なお、本実施形態においては、第2保護膜形成層35を加熱して硬化する際、第2支持シート33が第2保護膜形成層35に貼付されている。したがって、工程(B-2)の加熱時に、第2支持シート33の接着力が重くなることを防止するために、第2支持シート33は耐熱性を有することが好ましい。耐熱性を有する第2支持シート33は、上記で説明したとおりであるので、その説明は省略する。Next, the
In the present embodiment, when the second protective
以上の第4の実施形態でも、バンプ11を保護膜25Aにより適切に保護するとともに、第2保護膜35Aにより半導体ウエハ10(半導体チップ15)の裏面を保護することが可能になる。また、本実施形態では、第2保護膜形成層35と、第2支持シート33は、第2保護膜形成用フィルム30として半導体ウエハ10の裏面に一括して貼付されるので、工程を簡略化することが可能である。
Also in the fourth embodiment described above, the
また、上記第4の実施形態の説明では、工程(B-2)をダイシング(工程(IV))の前に行う例を示したが、工程(B-2)は、ダイシングの前に行う必要はなく、ダイシングの後に行ってもよい。
具体的には、工程(I)、(II)、(B-1)、及び(III)をこの順に行った後、ダイシングを実施する(工程(IV))。すなわち、ダイシングは、表面10Aに保護膜25Aが形成され、裏面10Bに第2保護膜形成用フィルム30(すなわち、第2保護膜形成層35と第2支持シート33)が積層された半導体ウエハ10に対して行う。そのダイシング後に、第2保護膜形成層35を加熱して硬化する工程(B-2)を行う。この場合、第2保護膜形成層35の硬化は、第2の実施形態と同様に、ピックアップした後で行うことが好ましく、特に、リフロー時の加熱により硬化することが好ましい。Further, in the description of the fourth embodiment, the example in which the step (B-2) is performed before the dicing (step (IV)) is shown, but the step (B-2) needs to be performed before the dicing. It may be done after dicing.
Specifically, steps (I), (II), (B-1), and (III) are performed in this order, and then dicing is performed (step (IV)). That is, in dicing, the
<第5の実施形態>
次に、本発明の第5の実施形態について第4の実施形態との相違点を説明する。
上記第4の実施形態では、熱硬化性樹脂層25と第2保護膜形成層35とを加熱して硬化するタイミングは、別々であったが、第5の実施形態では、これらを同時に加熱することで硬化させる。すなわち、上記第4の実施形態では、工程(II)と工程(B-2)は別のタイミングで行うが、本実施形態では、工程(II)と工程(B-2)は同じタイミングで一括して行う。<Fifth Embodiment>
Next, the differences between the fifth embodiment of the present invention and the fourth embodiment will be described.
In the fourth embodiment, the timing of heating and curing the
すなわち、本実施形態では、工程(I)を実施した後、工程(II)及び(III)を行わず、工程(B-1)を行う。このようにして、本実施形態では、図12に示すように、半導体ウエハ10の表面10Aには、第1保護膜形成用フィルム20(すなわち、熱硬化性樹脂層25及び第1支持シート23)が積層されるとともに、裏面10Bには第2保護膜形成用フィルム30(すなわち、第2保護膜形成層35と第2支持シート33)が積層されることになる。
そして、図12に示すように、このように硬化前の熱硬化性樹脂層25及び第2保護膜形成層35が両面に積層されている、半導体ウエハ10を加熱することで、熱硬化性樹脂層25及び第2保護膜形成層35を硬化して、保護膜25A及び第2保護膜35Aを形成する(工程(II)及び工程(B-2))。That is, in the present embodiment, after the step (I) is carried out, the step (B-1) is carried out without performing the steps (II) and (III). In this way, in the present embodiment, as shown in FIG. 12, the
Then, as shown in FIG. 12, the thermosetting resin is heated by heating the
加熱硬化後、保護膜25Aに貼付されている第1支持シート23が、保護膜25Aから剥離される(工程(III))。その後、第2支持シート33に支持された半導体ウエハ10を、ダイシングにより、保護膜25Aと第2保護膜35Aとともに個片化して、両面に保護膜25Aと第2保護膜35Aが形成された半導体チップ15を得る(工程(IV))。次いで、半導体チップ15をピックアップし、上記各実施形態と同様に半導体装置を製造する。
なお、本実施形態では、第2支持シート33が、第2保護膜形成層35に貼付された状態で、第2保護膜形成層35の加熱硬化が行われるので、第1支持シートに加え第2支持シート33も、耐熱性を有することが好ましい。耐熱性を有する第2支持シートの構成は、上記したとおりであるので、その説明は省略する。
以上の第5の実施形態でも、バンプ11及びウエハ裏面を適切に保護しつつ、工程を簡略化し、かつ半導体ウエハ(半導体チップ)に生じる反りも防止することが可能である。After heat curing, the
In the present embodiment, the second protective
Also in the fifth embodiment described above, it is possible to appropriately protect the
なお、上記各実施形態において、第1支持シート23が剥離される工程(III)は、工程(II)と工程(IV)の間に行えば、実施されるタイミングは特に限定されない。例えば、第2の実施形態では、工程(A-1)と(A-2)の間に行われたが、工程(A-1)の前に行われてもよいし、その他のタイミングで行ってもよい。
また、第3の実施形態でも、工程(III)は、工程(A-3)の前に行われたが、工程(A-3)の後、すなわち、工程(A-3)と工程(IV)の間に実施してもよい。
さらに、第4の実施形態では、工程(III)は、工程(B-1)と(B-2)の間に行われたが、工程(II)と(IV)の間に行われる限り、工程(B-1)の前に行ってもよいし、工程(B-2)の後で行ってもよい。In each of the above embodiments, if the step (III) in which the
Also in the third embodiment, the step (III) was performed before the step (A-3), but after the step (A-3), that is, the step (A-3) and the step (IV). ) May be carried out.
Further, in the fourth embodiment, step (III) was performed between steps (B-1) and (B-2), but as long as it is performed between steps (II) and (IV). It may be performed before the step (B-1) or after the step (B-2).
また、上記第2〜第5の実施形態において、半導体ウエハの裏面研削については、特に言及しないが、半導体ウエハの裏面研削を行う場合には、第1の実施形態と同様に、工程(I)と工程(III)の間に実施すればよいが、工程(I)と工程(II)の間に行うことが好ましい。ただし、裏面研削は、第2保護膜形成層35が半導体ウエハ10の裏面10Bに貼付される場合には、第2保護膜形成層35の貼付前に行う。
また、上記第3〜第5の実施形態でも、第2の実施形態と同様に、第2保護膜35A、又は第2保護膜用形成層35に対して、レーザー印字を行ってもよい。なお、第3の本実施形態では、工程(II)及び工程(A-2)と、工程(A-3)との間に、硬化された第2保護膜35Aが露出されることになる。したがって、第3の実施形態では、工程(II)及び(A-2)と、工程(A-3)との間にその露出した第2保護膜35Aに対してレーザー印字を行うことが好ましい。Further, in the second to fifth embodiments, the back surface grinding of the semiconductor wafer is not particularly mentioned, but when the back surface grinding of the semiconductor wafer is performed, the step (I) is the same as in the first embodiment. It may be carried out between the step (I) and the step (III), but it is preferably carried out between the step (I) and the step (II). However, when the second protective
Further, also in the third to fifth embodiments, laser printing may be performed on the second
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
本実施例、比較例では、以下の方法により各種物性を測定するとともに、第1保護膜形成用フィルムを評価した。
[アクリル系重合体の重量平均分子量(Mw)]
アクリル系重合体の重量平均分子量(Mw)は、以下の測定条件でGPC法により測定して、標準ポリスチレン換算で求めた。
東ソー株式会社製の高速GPC装置「HLC−8120GPC」に、高速カラム「TSKguardcolumn HXL−H」、「TSKGel GMHXL」、「TSKGelG2000 HXL」(以上、全て東ソー株式会社製)をこの順序で連結して測定した。カラム温度は40℃、送液速度は1.0mL/分、検出器は示差屈折率計であった。
[接着力測定]
まず、剥離材/熱硬化性樹脂層/剥離材からなる積層体を用意し、この積層体から一方の剥離材を剥がして、第1支持シートの第1粘着剤層側の面に熱硬化性樹脂層を常温にて貼り合わせて、第1支持シート/熱硬化性樹脂層/剥離材からなる積層体(第1保護膜形成用フィルム)を得た。この積層体を幅25mm、長さ150mmの短冊状にした。
なお、これら各部材は、実施例で使用したものと同様のものを使用した。
次に、短冊状の積層体から剥離材を剥がし、SUS304に、熱硬化性樹脂層面とSUS面とが接するように2Kgのゴムローラーを用い70℃で貼付し、照度200mW/cm2、光量160mJ/cm2の条件で第1支持シートに紫外線を照射した。次いで第1支持シートを貼付した被着体を130℃、2時間の条件で加熱し、熱硬化性樹脂層を硬化して保護膜とした後、第1支持シートの保護膜に対する接着力を測定した。接着力の測定は、温度23℃、湿度50%RHの条件下、剥離角度180°、剥離速度300mm/分で第1支持シートを被着体から剥離することで行った。
なお、本接着力の測定は、第1保護膜形成用フィルムが半導体ウエハに貼付された後、熱硬化性樹脂層が加熱硬化される前に、エネルギー線が第1支持シートに照射されることを想定して行ったものである。In this example and comparative example, various physical properties were measured by the following methods, and the film for forming the first protective film was evaluated.
[Weight average molecular weight (Mw) of acrylic polymer]
The weight average molecular weight (Mw) of the acrylic polymer was measured by the GPC method under the following measurement conditions and determined in terms of standard polystyrene.
To the high-speed GPC device "HLC-8120GPC" manufactured by Tosoh Corporation, the high-speed columns "TSKgradevolume H XL- H", "TSKGel GMH XL ", and "TSKGelG2000 H XL " (all manufactured by Tosoh Corporation) are connected in this order. And measured. The column temperature was 40 ° C., the liquid feeding rate was 1.0 mL / min, and the detector was a differential refractometer.
[Adhesive strength measurement]
First, a laminate composed of a release material / thermosetting resin layer / release material is prepared, one of the release materials is peeled from the laminate, and the surface of the first support sheet on the side of the first pressure-sensitive adhesive layer is thermosetting. The resin layers were laminated at room temperature to obtain a laminate (first protective film forming film) composed of a first support sheet / thermosetting resin layer / release material. This laminated body was made into a strip shape having a width of 25 mm and a length of 150 mm.
As each of these members, the same members as those used in the examples were used.
Then, removing the release material from the strip-shaped laminate, the SUS304, the contact and the thermosetting resin layer surface and the SUS surface affixed at 70 ° C. using a rubber roller 2Kg, illuminance 200 mW / cm 2, light quantity 160mJ The first support sheet was irradiated with ultraviolet rays under the condition of / cm 2. Next, the adherend to which the first support sheet is attached is heated at 130 ° C. for 2 hours to cure the thermosetting resin layer to form a protective film, and then the adhesive force of the first support sheet to the protective film is measured. bottom. The adhesive strength was measured by peeling the first support sheet from the adherend at a peeling angle of 180 ° and a peeling speed of 300 mm / min under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH.
The adhesive strength is measured by irradiating the first support sheet with energy rays after the film for forming the first protective film is attached to the semiconductor wafer and before the thermosetting resin layer is heat-cured. It was done assuming.
[実施例1]
アクリル酸2−エチルヘキシル80質量部、及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル20質量部の共重合体であるアクリル酸エステル系共重合体に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを、アクリル酸2−ヒドロキシエチル由来の水酸基100モル%基準で、付加率が80モル%となるように付加して得たエネルギー線硬化型アクリル系重合体(重量平均分子量(Mw):600,000)100質量部に、光重合開始剤(商品名:エサキュアKIP150、シーベルヘグナー社製)3質量部、及びトリレンジイソシアネート系架橋剤(商品名:BHS−8515、東洋インキ株式会社製)0.5質量部を配合してエネルギー線硬化型アクリル系粘着剤を調整した。後述する条件で紫外線を照射した後のエネルギー線硬化型アクリル系粘着剤の70℃におけるせん断弾性率が40,000Paであった。
次に、ポリエチレンテレフタレートフィルムからなる基材(商品名:コスモシャイン、株式会社東洋紡製、厚み:50μm)の一方の面に、ウレタン(メタ)アクリレートを含む硬化性材料をエネルギー線硬化してなる厚み200μmの中間層を設け、その中間層の上に厚みが10μmとなるように、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤を塗布して、第1粘着剤層を形成し、第1支持シートを得た。この第1支持シートの第1粘着剤層は、紫外線を照度150mW/cm2、光量300mJ/cm2の条件で照射して硬化させた。[Example 1]
2-methacryloyloxyethyl isocyanate is derived from 2-hydroxyethyl acrylate in an acrylic ester-based copolymer which is a copolymer of 80 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate and 20 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate. Photopolymerization is started on 100 parts by mass of an energy ray-curable acrylic polymer (weight average molecular weight (Mw): 600,000) obtained by adding so that the addition rate is 80 mol% based on 100 mol% hydroxyl group. Energy ray curing by blending 3 parts by mass of an agent (trade name: Esacure KIP150, manufactured by Siebel Hegner) and 0.5 parts by mass of a tolylene isocyanate-based cross-linking agent (trade name: BHS-8515, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.). The type acrylic pressure-sensitive adhesive was adjusted. The shear modulus of the energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive at 70 ° C. after irradiation with ultraviolet rays under the conditions described later was 40,000 Pa.
Next, a thickness obtained by energy ray-curing a curable material containing urethane (meth) acrylate on one surface of a base material (trade name: Cosmo Shine, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness: 50 μm) made of a polyethylene terephthalate film. An intermediate layer of 200 μm was provided, and an energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive was applied on the intermediate layer so as to have a thickness of 10 μm to form a first pressure-sensitive adhesive layer to obtain a first support sheet. .. The first adhesive layer of the first support sheet was cured by irradiating it with ultraviolet rays under the conditions of an illuminance of 150 mW / cm 2 and a light intensity of 300 mJ / cm 2.
また、剥離材の上に、エポキシ樹脂系熱硬化性樹脂組成物を塗布し、剥離材上に厚み100μmの熱硬化性樹脂層を形成した。熱硬化性樹脂層(エポキシ樹脂系熱硬化性樹脂組成物)の70℃における溶融粘度は、5,000Pa・Sであった。また、熱硬化性樹脂層の硬化後(すなわち、保護膜)のせん断強度(対Cu)は、200N/2mmであった。
この剥離材付きの熱硬化性樹脂層を、第1支持シートの第1粘着剤層の上に積層して、基材/中間層/第1粘着剤層/熱硬化性樹脂層/剥離材からなる、第1保護膜形成用フィルムを得た。
その後、剥離材を剥離した第1保護膜形成用フィルムを、70℃で熱硬化性樹脂層が貼り合わせ面となるように、パンプ(バンプ高さ:210μm)が設けられた半導体ウエハ(WALTS株式会社製、サイズ:8インチ(20.32cm)、厚み:730μm)の表面に貼り合わせた(工程(I))。次いで、第1保護膜形成用フィルムを貼り合わせた半導体ウエハを130℃で2時間加熱して、熱硬化性樹脂層を硬化させ、保護膜を形成した((工程(II))。その後、保護膜から第1支持シートを剥離した(工程(III))。
第1支持シート剥離後に、形成された保護膜を観察したところ、保護膜の膜厚が均一となっていた。また、バンプの先端が保護膜から突出し、かつバンプネックが保護膜により適切に埋め込まれていた。したがって、実施例1では、第1支持シートを貼付した状態で、熱硬化性樹脂層を硬化することで、均一な膜厚を有する保護膜によりバンプを適切に保護することができた。Further, an epoxy resin-based thermosetting resin composition was applied on the release material to form a thermosetting resin layer having a thickness of 100 μm on the release material. The melt viscosity of the thermosetting resin layer (epoxy resin-based thermosetting resin composition) at 70 ° C. was 5,000 Pa · S. The shear strength (against Cu) of the thermosetting resin layer after curing (that is, the protective film) was 200 N / 2 mm.
The thermosetting resin layer with the release material is laminated on the first pressure-sensitive adhesive layer of the first support sheet, and from the base material / intermediate layer / first pressure-sensitive adhesive layer / thermosetting resin layer / release material. The first protective film forming film was obtained.
After that, a semiconductor wafer (WALTS stock) provided with a pump (bump height: 210 μm) so that the thermosetting resin layer becomes a bonding surface at 70 ° C. on the first protective film forming film from which the release material has been peeled off. It was attached to the surface of a company-made product, size: 8 inches (20.32 cm), thickness: 730 μm (step (I)). Next, the semiconductor wafer to which the first protective film forming film was attached was heated at 130 ° C. for 2 hours to cure the thermosetting resin layer to form a protective film ((step (II)), and then protection. The first support sheet was peeled off from the film (step (III)).
When the protective film formed after the first support sheet was peeled off was observed, the film thickness of the protective film was uniform. Further, the tip of the bump protruded from the protective film, and the bump neck was appropriately embedded by the protective film. Therefore, in Example 1, by curing the thermosetting resin layer with the first support sheet attached, the bumps could be appropriately protected by the protective film having a uniform film thickness.
[比較例1]
工程(III)と工程(II)とを入れ替えて行う以外、実施例1と同様に実施した。
すなわち、比較例1では、第1保護膜形成用フィルムを、半導体ウエハの表面に貼り合わせた後(工程(I))、熱硬化性樹脂層から第1支持シートを剥離し(工程(III))、次いで、熱硬化性樹脂層が表面に積層された半導体ウエハを実施例1と同様の加熱条件で加熱して、保護膜を形成した(工程(II))。
保護膜形成後、形成された保護膜を観察したところ、比較例1では、保護膜の膜厚が不均一になり、バンプを適切に保護することができないことが理解できる。[Comparative Example 1]
It was carried out in the same manner as in Example 1 except that the step (III) and the step (II) were interchanged.
That is, in Comparative Example 1, after the first protective film forming film was attached to the surface of the semiconductor wafer (step (I)), the first support sheet was peeled off from the thermosetting resin layer (step (III)). ), Then, the semiconductor wafer on which the thermosetting resin layer was laminated on the surface was heated under the same heating conditions as in Example 1 to form a protective film (step (II)).
When the formed protective film was observed after the protective film was formed, it can be understood that in Comparative Example 1, the film thickness of the protective film became non-uniform and the bumps could not be properly protected.
[実施例2]
実施例1と同様の方法で作製した第1支持シートについて上記接着力測定に従って接着力を測定した。その結果を表1に示す。[Example 2]
The adhesive strength of the first support sheet produced by the same method as in Example 1 was measured according to the above-mentioned adhesive strength measurement. The results are shown in Table 1.
[実施例3]
架橋剤の配合量を1.5質量部に変更して、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤を作製した点を除いて実施例2と同様に実施した。[Example 3]
The same procedure as in Example 2 was carried out except that the blending amount of the cross-linking agent was changed to 1.5 parts by mass to prepare an energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive.
[実施例4]
架橋剤の配合量を4.5質量部に変更して、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤を作製した点を除いて実施例2と同様に実施した。[Example 4]
The same procedure as in Example 2 was carried out except that the blending amount of the cross-linking agent was changed to 4.5 parts by mass to prepare an energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive.
[実施例5]
架橋剤の配合量を7.5質量部に変更して、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤を作製した点を除いて実施例2と同様に実施した。[Example 5]
The same procedure as in Example 2 was carried out except that the blending amount of the cross-linking agent was changed to 7.5 parts by mass to prepare an energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive.
[実施例6]
使用するエネルギー線硬化型アクリル系重合体を、アクリル酸ラウリル80質量部、及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル20質量部の共重合体であるアクリル酸エステル系共重合体に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを、アクリル酸2−ヒドロキシエチル由来の水酸基100モル%基準で、付加率が80モル%となるように付加して得たエネルギー線硬化型アクリル系重合体(重量平均分子量(Mw):600,000)に変更した点を除いて実施例2と同様に実施した。[Example 6]
The energy ray-curable acrylic polymer to be used is a 2-methacryloyloxyethyl isocyanate in an acrylic acid ester-based copolymer which is a copolymer of 80 parts by mass of lauryl acrylate and 20 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate. Was added so that the addition rate was 80 mol% based on 100 mol% of hydroxyl groups derived from 2-hydroxyethyl acrylate (weight average molecular weight (Mw): 600, It was carried out in the same manner as in Example 2 except that it was changed to 000).
[実施例7]
使用するエネルギー線硬化型アクリル系粘着剤を、アクリル酸2−エチルヘキシル90質量部、及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル10質量部の共重合体であるアクリル酸エステル系共重合体に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを、アクリル酸2−ヒドロキシエチル由来の水酸基100モル%基準で、付加率が60モル%となるように付加して得たエネルギー線硬化型アクリル系重合体(重量平均分子量(Mw):600,000)100質量部に、光重合開始剤3質量部、及び架橋剤1質量部を配合して得たエネルギー線硬化型アクリル系粘着剤に変更した点を除いて実施例2と同様に実施した。[Example 7]
The energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive to be used is added to an acrylic acid ester-based copolymer which is a copolymer of 90 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate and 10 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate, and 2-methacryloyloxy. An energy ray-curable acrylic polymer obtained by adding ethyl isocyanate so that the addition rate is 60 mol% based on 100 mol% of hydroxyl groups derived from 2-hydroxyethyl acrylate (weight average molecular weight (Mw): 600,000) Similar to Example 2 except that the energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive obtained by blending 3 parts by mass of a photopolymerization initiator and 1 part by mass of a cross-linking agent with 100 parts by mass was changed. carried out.
[参考例1]
使用するエネルギー線硬化型アクリル系粘着剤を、アクリル酸ブチル50質量部、メタクリル酸メチル20質量部、及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル30質量部の共重合体であるアクリル酸エステル系共重合体に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを、アクリル酸2−ヒドロキシエチル由来の水酸基100モル%基準で、付加率が90モル%となるように付加して得たエネルギー線硬化型アクリル系重合体(重量平均分子量(Mw):600,000)100質量部に対して、光重合開始剤3質量部、及び架橋剤1.0質量部を配合して得たエネルギー線硬化型アクリル系粘着剤に変更した点を除いて実施例2と同様に実施した。[Reference example 1]
The energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive to be used is an acrylic acid ester-based copolymer which is a copolymer of 50 parts by mass of butyl acrylate, 20 parts by mass of methyl methacrylate, and 30 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate. , 2-Methylloyloxyethyl isocyanate is added so that the addition rate is 90 mol% based on 100 mol% of hydroxyl groups derived from 2-hydroxyethyl acrylate (weight average). Molecular weight (Mw): 600,000) 100 parts by mass, changed to an energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive obtained by blending 3 parts by mass of a photopolymerization initiator and 1.0 part by mass of a cross-linking agent. Was carried out in the same manner as in Example 2.
以上の実施例2〜7では、第1支持シートに使用される粘着剤を、エネルギー線硬化型アクリル系粘着剤とするとともに、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A2)を特定のモノマーから重合することで、第1支持シートを加熱しても接着力が重くならない耐熱性を有するものとすることができる。そのため、本発明のように、第1支持シートを熱硬化性樹脂層に貼付したまま、半導体ウエハを加熱して熱硬化性樹脂層を硬化しても、第1支持シートの剥離性を良好に維持することが可能になる。
それに対して、参考例1では、第1支持シートを加熱すると、接着力が上昇してしまうため、第1支持シートを熱硬化性樹脂層に貼付したまま、半導体ウエハを加熱して、熱硬化性樹脂層を硬化すると、第1支持シートの剥離性を良好に維持できず、実施例2〜7に比べて作業性が低下することが予想される。In Examples 2 to 7 above, the pressure-sensitive adhesive used for the first support sheet is an energy ray-curable acrylic pressure-sensitive adhesive, and the (meth) acrylic acid ester-based copolymer (A2) is a specific monomer. By polymerizing from the above, it is possible to obtain heat resistance that does not increase the adhesive force even when the first support sheet is heated. Therefore, even if the semiconductor wafer is heated to cure the thermosetting resin layer while the first support sheet is attached to the thermosetting resin layer as in the present invention, the peelability of the first support sheet is good. It will be possible to maintain.
On the other hand, in Reference Example 1, when the first support sheet is heated, the adhesive strength is increased. Therefore, the semiconductor wafer is heated while the first support sheet is attached to the thermosetting resin layer to be thermally cured. When the sex resin layer is cured, the peelability of the first support sheet cannot be maintained well, and it is expected that the workability will be lower than that of Examples 2 to 7.
10 半導体ウエハ
11 バンプ
15 半導体チップ
20 第1保護膜形成用フィルム
21 第1基材
22 第1粘着剤層
23 第1支持シート
25 熱硬化性樹脂層
25A 保護膜
30 第2保護膜形成用フィルム
31 第2基材
32 第2粘着剤層
33 第2支持シート
35 第2保護膜形成層
35A 第2保護膜
40 チップ搭載用基板10
Claims (11)
(II)前記熱硬化性樹脂層を加熱して硬化させ、保護膜を形成する工程と、
(III)前記第1支持シートを、前記熱硬化性樹脂層を硬化して形成した前記保護膜から剥離する工程と、
(IV)前記半導体ウエハを前記保護膜と共にダイシングする工程と、
を備える半導体装置の製造方法。 (I) A film for forming a first protective film in which a first support sheet and a thermosetting resin layer are provided in this order on the surface of a semiconductor wafer provided with bumps, and the thermosetting resin layer is bonded to the surface. The process of sticking them together as a surface
(II) A step of heating and curing the thermosetting resin layer to form a protective film, and
(III) A step of peeling the first support sheet from the protective film formed by curing the thermosetting resin layer.
(IV) A step of dicing the semiconductor wafer together with the protective film, and
A method for manufacturing a semiconductor device.
(A-2)前記第2保護膜形成層を加熱して、第2保護膜を形成する工程と
(A-3)前記半導体ウエハの裏面上の前記第2保護膜形成層、又は第2保護膜の上にさらに第2支持シートを貼り合せる工程と
をさらに備える請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 (A-1) The process of bonding the second protective film forming layer to the back surface of the semiconductor wafer,
(A-2) The step of heating the second protective film forming layer to form the second protective film and (A-3) The second protective film forming layer or the second protection on the back surface of the semiconductor wafer. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of laminating a second support sheet on the film.
(B-2)前記第2保護膜形成層を加熱して、第2保護膜を形成する工程と
をさらに備える請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 (B-1) A second protective film forming film including a second supporting sheet and a second protective film forming layer provided on the second supporting sheet is attached to a surface to which the second protective film forming layer is bonded. Then, the process of bonding to the back surface of the semiconductor wafer and
(B-2) The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of heating the second protective film forming layer to form the second protective film.
前記第1粘着剤層のせん断弾性率は、前記半導体ウエハに前記第1保護膜形成用フィルムを貼り合わせる際の温度において、1×103Pa以上2×106Pa以下である請求項7に記載の半導体装置の製造方法。 The melt viscosity of the thermosetting resin layer is 1 × 10 2 Pa · S or more and less than 2 × 10 4 Pa · S at the temperature at which the first protective film forming film is attached to the semiconductor wafer.
The shear modulus of the first pressure-sensitive adhesive layer is 1 × 10 3 Pa or more and 2 × 10 6 Pa or less at the temperature at which the first protective film forming film is attached to the semiconductor wafer according to claim 7. The method for manufacturing a semiconductor device according to the description.
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