JP7828772B2 - 電子デバイス装置の製造方法 - Google Patents

電子デバイス装置の製造方法

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Description

本発明は、電子デバイス装置の製造方法に関する。
情報端末機器の薄型化、小型化及び多機能化が急速に進む中、これらの機器に搭載される半導体装置などの電子デバイス装置にも、薄型化及び高密度化が求められている。
電子デバイス装置を薄型化する方法としては、電子デバイス装置に用いるワークの裏面を研削する方法が行われてきた。ワークの裏面研削は、ワークの表面に裏面研削用のバックグラインドテープなどのワーク加工用保護シートを貼付し、該テープによってワークの表面を保護した状態で行われる。ワーク加工用保護シートは、裏面研削後にワークの表面から剥離除去される。
近年、ワーク個片化後の個片化物へのダメージを抑制しつつ薄型化する研削及び個片化方法として、ブレード先ダイシング法、ステルス先ダイシング法等が実用されている。ブレード先ダイシング法は、ワークの表面に、ダイシングブレード等で所定深さの溝を形成した後、該ワークを裏面側から溝に至るまで研削することによってワーク個片化物に個片化する方法である(例えば、特許文献1を参照)。また、ステルス先ダイシング法は、レーザー光の照射によってワークの内部に改質領域を形成した後、該ワークを裏面側から研削し、上記改質領域を分割起点として割断させることによってワーク個片化物に個片化する方法である(例えば、特許文献2を参照)。これらの方法においても、ワークの表面を保護するためのワーク加工用保護シートが用いられている。
特開2004-193417号公報 特開2018-49904号公報
特許文献1及び2に開示される方法では、ワークの表面にワーク加工用保護シートを貼着又は固着することで、ワークの裏面研削時の振動によるワーク個片化物の位置ズレを抑制することができる。しかしながら、上記ワーク加工用保護シートは柔軟性を有するため、ワーク表面上の凹凸形状により、該ワーク加工用保護シートの表面が凹凸状態となる。そのため、ワークの裏面研削時に研削面が安定せず、ワークの加工精度が低下するという問題がある。また、ワークの裏面研削時の振動により、該ワークに形成された溝又は改質領域にワーク加工用保護シートが噛み込み、糊残りが生じるという問題がある。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ワークを研削及び個片化する際の加工精度に優れ、個片化後のワーク個片化物への糊残りを抑制できる電子デバイス装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者は、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、下記の発明により該課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、以下に関する。
[1]ワークの表面若しくは裏面から前記ワークの内部に改質領域を形成する工程a、又はワークの表面に溝を形成する工程bである、分割予定ライン形成工程(A)と、
前記工程aの前、又は前記工程bの後に、基材上にエネルギー線硬化性粘着剤層を有するワーク加工用保護シートを、前記エネルギー線硬化性粘着剤層を貼付面として、前記ワークの表面に貼付する、シート貼付工程(B)と、
前記ワークの裏面を研削して、前記改質領域又は溝を起点として前記ワークを複数のワーク個片化物に個片化する、研削及び個片化工程(C)と、を有し、
さらに、前記シート貼付工程(B)と、前記研削及び個片化工程(C)との間に、下記工程(D)及び工程(E)を有する、電子デバイス装置の製造方法。
工程(D):前記ワークに貼付されたワーク加工用保護シートの前記エネルギー線硬化性粘着剤層にエネルギー線を照射する工程
工程(E):前記ワークに貼付されたワーク加工用保護シートの基材表面を研削する工程
[2]前記工程(D)及び前記工程(E)をこの順で行う、上記[1]に記載の電子デバイス装置の製造方法。
[3]前記分割予定ライン形成工程(A)が工程aである、上記[1]又は[2]に記載の電子デバイス装置の製造方法。
[4]前記分割予定ライン形成工程(A)が工程bである、上記[1]又は[2]に記載の電子デバイス装置の製造方法。
[5]前記工程aの前に、前記工程(D)、及び前記工程(E)をこの順で行う、上記[3]に記載の電子デバイス装置の製造方法。
[6]前記研削及び個片化工程(C)における研削後のワーク個片化物の厚さが、50μm未満である、上記[1]~[5]のいずれかに記載の電子デバイス装置の製造方法。
本発明によれば、ワークを研削及び個片化する際の加工精度に優れ、個片化後のワーク個片化物への糊残りを抑制できる電子デバイス装置の製造方法を提供することができる。
本明細書において、好ましい数値範囲について、段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。例えば、「好ましくは10~90、より好ましくは30~60」という記載から、「好ましい下限値(10)」と「より好ましい上限値(60)」とを組み合わせて、「10~60」とすることもできる。
本明細書において、「エネルギー線」とは、電磁波又は荷電粒子線の中でエネルギー量子を有するものを意味し、その例として、紫外線、放射線、電子線等が挙げられる。紫外線は、例えば、紫外線源として無電極ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、UV-LED等を用いることで照射できる。電子線は、電子線加速器等によって発生させたものを照射できる。
本明細書において、「エネルギー線硬化性」とは、エネルギー線を照射することにより硬化する性質を意味する。
本明細書において、「ワーク」とは、本実施形態におけるワーク加工用保護シートが貼付されて、その後、個片化される板状体をいう。ワークとしては、円形(ただし、オリエンテーションフラットを有する場合を含む)のウエハ、角形のパネルレベルパッケージおよびモールド樹脂封止を施したストリップ(短冊形基板)等が挙げられ、その中でも本発明の効果が得られ易い観点から、ウエハが好ましい。ウエハとしては、例えばシリコンウエハ、ガリウム砒素ウエハ、炭化ケイ素ウエハ、窒化ガリウムウエハ、インジウム燐ウエハなどの半導体ウエハや、ガラスウエハ、タンタル酸リチウムウエハ、ニオブ酸リチウムウエハなどの絶縁体ウエハであってもよく、また、ファンアウトパッケージ等の作製に用いる樹脂と半導体から成る再構成ウエハであってもよい。本発明の効果が得られ易い観点から、ウエハとしては、半導体ウエハまたは絶縁体ウエハが好ましく、半導体ウエハがより好ましく、シリコンウエハが特に好ましい。
本明細書において、「ワーク個片化物」とは、ワークを回路毎に分割したものをいう。例えば、ワークがウエハである場合には、ワーク個片化物はチップであり、ワークがパネルレベルパッケージまたはモールド樹脂封止を施したストリップ(短冊形基板)である場合には、ワーク個片化物は半導体パッケージである。
本明細書において、ワークの「表面」とは回路が形成された面を指し、「裏面」とは回路が形成されていない面を指す。
[電子デバイス装置の製造方法]
本実施形態の電子デバイス装置の製造方法は、ワークの表面若しくは裏面から前記ワークの内部に改質領域を形成する工程a、又はワークの表面に溝を形成する工程bである、分割予定ライン形成工程(A)と、前記工程aの前、又は前記工程bの後に、基材上にエネルギー線硬化性粘着剤層を有するワーク加工用保護シートを、前記エネルギー線硬化性粘着剤層を貼付面として、前記ワークの表面に貼付する、シート貼付工程(B)と、前記ワークの裏面を研削して、前記改質領域又は溝を起点として前記ワークを複数のワーク個片化物に個片化する、研削及び個片化工程(C)と、を有し、さらに、前記シート貼付工程(B)と、前記研削及び個片化工程(C)との間に、下記工程(D)及び工程(E)を有する。
工程(D):前記ワークに貼付されたワーク加工用保護シートの前記エネルギー線硬化性粘着剤層にエネルギー線を照射する工程
工程(E):前記ワークに貼付されたワーク加工用保護シートの基材表面を研削する工程
ここで、本実施形態において、「電子デバイス装置」とは、半導体特性を利用することで機能し得る装置全般を指す。例えば、ワーク、ワーク個片化物、該ワーク個片化物を含む電子部品、該電子部品を備える電子機器類等が挙げられる。これらの中でも、本実施形態の製造方法は、ワークの加工に好適である。
本実施形態の電子デバイス装置の製造方法によると、シート貼付工程(B)と、研削及び個片化工程(C)との間に、ワークに貼付されたワーク加工用保護シートのエネルギー線硬化性粘着剤層にエネルギー線を照射する工程〔工程(D)〕及びワークに貼付されたワーク加工用保護シートの基材表面を研削する工程〔工程(E)〕を行うことにより、上記研削及び個片化工程(C)の前に、上記ワーク加工用保護シートの基材表面が平坦化されるとともに、該ワーク加工用保護シートのエネルギー線硬化性粘着剤層が硬化しているため、ワークの裏面研削時に研削面が安定し、該ワークを研削及び個片化する際の加工精度を優れたものとすることができる。また、個片化後のワーク個片化物への糊残りを抑制することができる。
ワークの表面には、通常、配線、キャパシタ、ダイオード、トランジスタ等の回路が形成されている。これらの回路は、例えば、エッチング法、リフトオフ法等の従来公知の方法によって形成することができる。
ワークの研削前の厚さは、特に限定されないが、通常は500~1,000μmである。
以下、本実施形態の電子デバイス装置の製造方法の各工程を詳細に説明する。
〔分割予定ライン形成工程(A)〕
分割予定ライン形成工程(A)は、ワークの表面若しくは裏面から前記ワークの内部に改質領域を形成する工程a、又はワークの表面に溝を形成する工程bである。
なお、上記工程aを有する電子デバイス装置の製造方法は、ステルス先ダイシング法に相当するプロセスであり、上記工程bを有する電子デバイス装置の製造方法は、ブレード先ダイシング法に相当するプロセスである。
工程aは、ワークの表面若しくは裏面からワークの内部に改質領域を形成する工程であり、ワーク加工用保護シートをワークの表面に貼付した後に行われる。
工程aにおいて改質領域は、ワークの内部に焦点を合わせたレーザーの照射によってワークの内部に形成される。該改質領域は、ワークにおいて、脆質化された部分であり、裏面研削によってワークが薄くなったり、研削による力が加わったりすることによって破壊されて、ワークがワーク個片化物に個片化される起点になる領域である。そのため、改質領域は、ワークが分割されてワーク個片化物に個片化される際の分割ラインに沿って形成される。
レーザーの照射は、ワーク加工用保護シートを介してワークの表面側から行ってもよく、裏面側から行ってもよい。
工程bはワークの表面に溝を形成する工程であり、ワーク加工用保護シートをワークの表面に貼付する前に行われる。
工程bでワークの表面に形成する溝は、ワークの厚さよりも深さが浅い溝である。工程bの後にワークは工程bで形成した溝に至るまで裏面研削され、複数のワーク個片化物に分割される。そのため、工程bにおいて溝は、ワークが分割されてワーク個片化物に個片化される際の分割ラインに沿って形成される。
溝の形成は、従来公知のウエハダイシング装置等を用いたダイシングによって行うことが可能である。
〔シート貼付工程(B)〕
シート貼付工程(B)は、前記工程aの前、又は前記工程bの後に、基材上にエネルギー線硬化性粘着剤層を有するワーク加工用保護シートを、前記エネルギー線硬化性粘着剤層を貼付面として、前記ワークの表面に貼付する工程である。
ワーク加工用保護シートを貼付する方法は特に限定されず、例えば、ラミネーター等を使用する、従来公知の方法を適用することができる。
ワーク加工用保護シートは、ワークの表面に貼付され、該表面を保護しながらワークを研削及び個片化するために用いられる。ワークをワーク個片化物に個片化した後、前記ワーク加工用保護シートはワーク個片化物から剥離除去される。
ワーク加工用保護シートは、基材と、該基材上に形成されたエネルギー線硬化性粘着剤層とを有する。
<基材>
基材としては、例えば、各種の樹脂フィルムが挙げられる。樹脂フィルムを構成する樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)等のポリエチレン;ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、エチレン-ノルボルネン共重合体、ノルボルネン樹脂等のポリオレフィン;エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体等のエチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等のポリ塩化ビニル;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、全芳香族ポリエステル等のポリエステル;ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、フッ素樹脂、ポリアセタール、変性ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、アクリル系重合体;等が挙げられる。
基材は、これらの樹脂から選択される1種又は2種以上の樹脂からなる樹脂フィルムの単層フィルムであってもよく、これらの樹脂フィルムを2種以上積層した積層フィルムであってもよい。また、上記樹脂の架橋フィルム、アイオノマーフィルム等の変性フィルムであってもよい。
これらの樹脂フィルムの中でも、基材は、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリウレタンアクリレートフィルム及び二軸延伸ポリプロピレンフィルムから選択される1種以上が好ましく、ポリエステル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さらに好ましい。
基材のヤング率は、特に限定されないが、好ましくは50MPa以上、より好ましくは1,000~30,000MPa、さらに好ましくは2,500~6,000MPaである。
基材のヤング率が上記下限値以上であると、ワークの加工時における振動が抑制され、加工精度が向上する傾向にある。また、基材のヤング率が上記上限値以下であると、ワーク表面に貼付する際の作業性、及びワークから剥離する際の作業性が良好になる傾向にある。
なお、基材のヤング率は、JIS K 7127:1999に準拠して、試験速度200mm/分の条件にて測定することができる。
基材の厚さは、特に限定されないが、好ましくは10~200μm、より好ましくは25~100μm、さらに好ましくは30~70μmである。
基材の厚さが上記下限値以上であると、ワーク加工用保護シートの支持体として機能するための十分な強度が得られる傾向にある。また、基材の厚さが上記上限値以下であると、適度な可撓性が得られ、取り扱い性が向上する傾向にある。
なお、「基材の厚さ」とは、基材全体の厚さを意味し、基材が複数層からなる基材である場合は、基材を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
基材は、本発明の効果を損なわない範囲において、可塑剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、フィラー、着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤、触媒等を含有していてもよい。
基材は、透明なものであっても、不透明なものであってもよく、所望により着色又は蒸着されていてもよい。
基材は、他の層との接着性を向上させるという観点から、少なくとも一方の面に対して、コロナ処理等の表面処理を施したものであってもよく、接着性向上を目的とするコート層を設けたものであってもよい。
<エネルギー線硬化性粘着剤層>
エネルギー線硬化性粘着剤層(以下、単に粘着剤層ともいう)は、ワークの表面に貼付される層であり、エネルギー線硬化性粘着剤から形成される。粘着剤層は、エネルギー線硬化性粘着剤から形成されることによって、エネルギー線硬化前においては十分な粘着性によってワーク表面を良好に保護することができ、エネルギー線硬化後においては剥離力が低減され、ワークからの剥離を容易にすることができる。
エネルギー線硬化性粘着剤としては、例えば、下記のX型の粘着剤組成物、Y型の粘着剤組成物、XY型の粘着剤組成物等が挙げられる。
X型の粘着剤組成物:非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(以下、「粘着性樹脂I」ともいう)と、粘着性樹脂以外のエネルギー線硬化性化合物と、を含有するエネルギー線硬化性粘着剤組成物
Y型の粘着剤組成物:非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂の側鎖に不飽和基を導入したエネルギー線硬化性の粘着性樹脂(以下、「粘着性樹脂II」ともいう)を含有し、粘着性樹脂以外のエネルギー線硬化性化合物を含有しないエネルギー線硬化性粘着剤組成物
XY型の粘着剤組成物:上記エネルギー線硬化性の粘着性樹脂IIと、粘着性樹脂以外のエネルギー線硬化性化合物と、を含有するエネルギー線硬化性粘着剤組成物
これらの中でも、エネルギー線硬化性粘着剤は、XY型の粘着剤組成物であることが好ましい。XY型の粘着剤組成物を使用することによって、硬化前においては十分な粘着性を有する一方で、硬化後においてはワークに対する剥離力を十分に低減できる傾向にある。
次に、粘着剤層を構成する各成分について、より詳細に説明する。
以下の説明において「粘着性樹脂」は、粘着性樹脂I及び粘着性樹脂IIの一方又は両方を指す用語として使用する。また、以下の説明において、単に「粘着剤組成物」と記載する場合、X型の粘着剤組成物、Y型の粘着剤組成物及びXY型の粘着剤組成物を含める概念とする。
粘着性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴム系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、アクリル系樹脂が好ましい。
(アクリル系樹脂)
アクリル系樹脂は、アルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含有することが好ましい。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、アルキル基の炭素数が1~20であるアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートが有するアルキル基は、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。
アクリル系樹脂は、粘着剤層の粘着力をより向上させるという観点から、アルキル基の炭素数が4以上であるアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含有することが好ましい。
アクリル系樹脂に含有されるアルキル基の炭素数が4以上であるアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位は、1種単独又は2種以上であってもよい。
アルキル基の炭素数が4以上であるアルキル(メタ)アクリレートが有するアルキル基の炭素数は、好ましくは4~12、より好ましくは4~8、さらに好ましくは4~6である。
アルキル基の炭素数が4以上であるアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、ブチル(メタ)アクリレートが好ましく、ブチルアクリレートがより好ましい。
アクリル系樹脂が、アルキル基の炭素数が4以上であるアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含有する場合、その含有量は、粘着剤層の粘着力をより向上させるという観点から、アクリル系樹脂中、好ましくは30~90質量%、より好ましくは40~80質量%、さらに好ましくは45~60質量%である。
アクリル系樹脂は、粘着剤層の弾性率及び粘着特性を良好にするという観点から、アルキル基の炭素数が4以上であるアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位と共に、アルキル基の炭素数が1~3であるアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含有することが好ましい。
アクリル系樹脂に含有されるアルキル基の炭素数が1~3であるアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位は、1種単独又は2種以上であってもよい。
アルキル基の炭素数が1~3であるアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレートが好ましく、メチル(メタ)アクリレートがより好ましく、メチルメタクリレートがさらに好ましい。
アクリル系樹脂が、アルキル基の炭素数が1~3であるアルキル(メタ)アクリレートを含有する場合、その含有量は、アクリル系樹脂中、好ましくは1~35質量%、より好ましくは5~30質量%、さらに好ましくは15~25質量%である。
アクリル系樹脂は、さらに、官能基含有モノマーに由来する構成単位を含有することが好ましい。
アクリル系樹脂が官能基含有モノマーに由来する構成単位を含有することによって、架橋剤と反応する架橋起点としての官能基、又は不飽和基含有化合物と反応して、アクリル系樹脂の側鎖に不飽和基を導入することを可能とする官能基を導入することができる。
アクリル系樹脂に含有される官能基含有モノマーに由来する構成単位は、1種単独又は2種以上であってもよい。
官能基含有モノマーとしては、例えば、水酸基含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー等が挙げられる。これらの中でも、水酸基含有モノマー、カルボキシ基含有モノマーが好ましく、水酸基含有モノマーがより好ましい。
水酸基含有モノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;ビニルアルコール、アリルアルコール等の不飽和アルコール;等が挙げられる。
カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和モノカルボン酸;フマル酸、イタコン酸、マレイン酸、シトラコン酸等のエチレン性不飽和ジカルボン酸及びその無水物;2-カルボキシエチルメタクリレート;等が挙げられる。
アクリル系樹脂が、官能基含有モノマーに由来する構成単位を含有する場合、その含有量は、特に限定されないが、アクリル系樹脂中、好ましくは5~45質量%、より好ましくは15~40質量%、さらに好ましくは25~35質量%である。
アクリル系樹脂は、上記の構成単位以外にも、アクリル系モノマーと共重合可能なその他のモノマーに由来する構成単位を含有していてもよい。
アクリル系樹脂に含有されるその他のモノマーに由来する構成単位は、1種単独又は2種以上であってもよい。
その他のモノマーとしては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド等が挙げられる。
アクリル系樹脂は、さらに、エネルギー線硬化性を付与するために、エネルギー線重合性を有する不飽和基を導入したものであってもよい。
不飽和基は、例えば、官能基含有モノマーに由来する構成単位を含有するアクリル系樹脂の官能基と、該官能基と反応性を有する反応性置換基及び不飽和基を有する化合物(以下、「不飽和基含有化合物」ともいう)の反応性置換基と、を反応させることによって導入することができる。不飽和基含有化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
不飽和基含有化合物が有する不飽和基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
不飽和基含有化合物が有する反応性置換基としては、例えば、イソシアネート基、グリシジル基等が挙げられる。
不飽和基含有化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、(メタ)アクリロイルイソシアネート、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
官能基含有モノマーに由来する構成単位を含有するアクリル系樹脂と、不飽和基含有化合物と、を反応させる場合、アクリル系樹脂中の官能基の総数中、不飽和基含有化合物と反応する官能基の比率は、特に限定されないが、好ましくは60~98モル%、より好ましくは70~95モル%、さらに好ましくは80~93モル%である。
不飽和基含有化合物と反応する官能基の比率が上記範囲であると、アクリル系樹脂に対して十分なエネルギー線硬化性を付与できると共に、不飽和基含有化合物と反応しなかった官能基を架橋剤と反応させてアクリル系樹脂を架橋させることができる。
アクリル系樹脂の質量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、好ましくは30万~150万、より好ましくは35万~100万、さらに好ましくは40万~60万である。
アクリル系樹脂の質量平均分子量(Mw)が上記範囲であると、粘着剤層の粘着力及び凝集力がより良好になる傾向にある。
(エネルギー線硬化性化合物)
X型又はXY型の粘着剤組成物に含有されるエネルギー線硬化性化合物としては、分子内に不飽和基を有し、エネルギー線照射によって硬化可能なモノマー又はオリゴマーが好ましい。
エネルギー線硬化性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-へキサンジオール(メタ)アクリレート等の多価(メタ)アクリレートモノマー;ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等のオリゴマー;等が挙げられる。これらの中でも、比較的分子量が高く、粘着剤層の弾性率を低下させ難いという観点から、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーが好ましい。
エネルギー線硬化性化合物の分子量は、特に限定されないが、好ましくは100~12,000、より好ましくは200~10,000、さらに好ましくは400~8,000、よりさらに好ましくは600~6,000である。なお、エネルギー線硬化性化合物がオリゴマーである場合、上記分子量は、質量平均分子量(Mw)を意味する。
X型の粘着剤組成物中におけるエネルギー線硬化性化合物の含有量は、特に限定されないが、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは40~200質量部、より好ましくは50~150質量部、さらに好ましくは60~90質量部である。
X型の粘着剤組成物中におけるエネルギー線硬化性化合物の含有量が上記範囲であると、エネルギー線照射前の粘着力とエネルギー線照射後の剥離性のバランスが良好になる傾向にある。
XY型の粘着剤組成物中におけるエネルギー線硬化性化合物の含有量は、特に限定されないが、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは1~30質量部、より好ましくは2~20質量部、さらに好ましくは3~15質量部である。
XY型の粘着剤組成物中におけるエネルギー線硬化性化合物の含有量が上記範囲であると、エネルギー線照射前の粘着力とエネルギー線照射後の剥離性のバランスが良好になる傾向にある。なお、XY型の粘着剤組成物は、粘着性樹脂が、エネルギー線硬化性であるため、エネルギー線硬化性化合物の含有量が少なくても、エネルギー線照射後、剥離力を十分に低減できる傾向にある。
(架橋剤)
粘着剤組成物は、さらに架橋剤を含有することが好ましい。
架橋剤は、例えば、粘着性樹脂が有する官能基含有モノマーに由来する官能基と反応することによって、粘着性樹脂同士を架橋させるものである。
架橋剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
架橋剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、これらのアダクト体等のイソシアネート系架橋剤;エチレングリコールグリシジルエーテル等のエポキシ系架橋剤;ヘキサ〔1-(2-メチル)-アジリジニル〕トリフォスファトリアジン等のアジリジン系架橋剤;アルミニウムキレート等のキレート系架橋剤;等が挙げられる。これらの中でも、凝集力を高めて粘着力をより向上させるという観点及び入手容易性の観点から、イソシアネート系架橋剤が好ましい。
粘着剤組成物が架橋剤を含有する場合、その含有量は、特に限定されないが、架橋反応を適度に進行させるという観点から、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~10質量部、より好ましくは0.03~7質量部、さらに好ましくは0.05~4質量部である。
(光重合開始剤)
粘着剤組成物は、さらに光重合開始剤を含有することが好ましい。エネルギー線硬化性粘着剤が光重合開始剤を含有することによって、紫外線等の比較的低エネルギーのエネルギー線でも、エネルギー線硬化性粘着剤の硬化反応が十分に進行する傾向にある。
光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アシルフォスフィノキサイド化合物、チタノセン化合物、チオキサントン化合物、パーオキサイド化合物、さらには、アミン、キノン等の光増感剤等が挙げられ、より具体的には、例えば、1-ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジアセチル、8-クロロアンスラキノン、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキシド等が挙げられる。
エネルギー線硬化性粘着剤が光重合開始剤を含有する場合、その含有量は、特に限定されないが、エネルギー線硬化反応を均質且つ十分に進行させるという観点から、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~10質量部、より好ましくは0.03~7質量部、さらに好ましくは0.05~5質量部である。
(その他の添加剤)
粘着剤組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の添加剤を含有していてもよい。その他の添加剤としては、例えば、帯電防止剤、酸化防止剤、軟化剤、充填剤、防錆剤、顔料、染料等が挙げられる。
粘着剤組成物中のその他の添加剤の含有量は、特に限定されないが、各々について、粘着剤組成物の有効成分の全量(100質量%)に対して、好ましくは0~6質量%、より好ましくは0.01~5質量%、さらに好ましくは0.1~3質量%である。
なお、本実施形態において、粘着剤組成物の有効成分とは、粘着剤組成物中に含有される成分から、粘着剤層を形成する過程で除去される有機溶媒等の成分を除いた成分を意味する。
(有機溶媒)
粘着剤組成物は、基材等への塗布性をより向上させるという観点から、有機溶媒で希釈して、溶液の形態としてもよい。
有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、トルエン、キシレン、n-プロパノール、イソプロパノール等が挙げられる。
有機溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
有機溶媒は、粘着性樹脂の合成時に使用された有機溶媒をそのまま用いてもよいし、合成時に使用された有機溶媒以外の1種以上の有機溶媒を加えてもよい。
粘着剤層の厚さは、特に限定されないが、好ましくは5~100μm、より好ましくは10~80μm、さらに好ましくは15~60μmである。
粘着剤層の厚さが上記下限値以上であると、優れた粘着性が得られ、加工時にワークの表面をより良好に保護できる傾向にある。
上記ワーク加工用保護シートとしては、市販品を用いてもよく、例えば、リンテック株式会社の「ADWILL E-3125KN」等が挙げられる。
上記ワーク加工用保護シートの厚さは、特に限定されないが、通常は70~400μmであり、好ましくは100~300μmである。
〔研削及び個片化工程(C)〕
研削及び個片化工程(C)は、ワークの裏面を研削して、上記改質領域又は溝を起点として前記ワークを複数のワーク個片化物に個片化する工程である。
ワーク加工用保護シートが貼付され、かつ改質領域又は溝が形成されたワークは、ワーク加工用保護シートの基材側を支持手段によって固定してもよい。支持手段としては、特に限定されないが、固定対象物を吸引して保持するチャックテーブル等の支持手段が好ましい。
次いで、固定されたワークの裏面を研削して、ワークを複数のワーク個片化物に個片化する。
裏面研削は、工程aによってワークに改質領域が形成されている場合には、研削面は改質領域に至ってもよいが、厳密に改質領域まで至らなくてもよい。すなわち、改質領域を起点としてワークが破壊されてワーク個片化物に個片化されるように、改質領域に近接する位置まで研削すればよい。
一方、工程bによってワークに溝が形成されている場合には、少なくとも研削面が溝の底部に至る位置までワークを研削する。この裏面研削によって、溝は、ワークを貫通する切り込みとなり、ワークは切り込みによって分割されて、個々のワーク個片化物に個片化される。
ワークを研削及び個片化して得られたワーク個片化物の厚さは、好ましくは50μm未満、より好ましくは5~30μm、さらに好ましくは10~25μmである。
上記ワーク個片化物の厚さは、定圧厚さ測定器を用いて任意の10点を測定し、その平均値を求めたものである。具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
ワークを研削及び個片化して得られたワーク個片化物の厚さバラつき(TTV:total thickness variation)は、好ましくは3μm未満、より好ましくは2μm未満、さらに好ましくは1μm未満である。
上記ワーク個片化物のTTVは、厚さ計測装置を用いて、ワーク個片化物全面の厚さを測定し、最大厚さと最小厚さとの差を算出することで求めることができる。具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
個片化されたワーク個片化物の形状は、方形であってもよく、矩形等の細長形状であってもよい。
個片化されたワーク個片化物のサイズは、特に限定されないが、好ましくは400mm未満、より好ましくは150mm未満、さらに好ましくは50mm未満である。
〔工程(D):粘着剤層にエネルギー線を照射する工程〕
工程(D)は、上記ワークに貼付されたワーク加工用保護シートの粘着剤層にエネルギー線を照射する工程であり、上記シート貼付工程(B)と、上記研削及び個片化工程(C)との間に行われる。上記研削及び個片化工程(C)の前に工程(D)を行い、ワーク加工用保護シートの粘着剤層を硬化させることにより、ワークの裏面研削時に研削面が安定し、該ワークを研削及び個片化する際の加工精度を優れたものとすることができる。また、個片化後のワーク個片化物への糊残りを抑制することができる。
上記ワーク加工用保護シートの粘着剤層にエネルギー線を照射することによって粘着剤を硬化させる。
エネルギー線照射に用いるエネルギー線としては、上記したものの中でも、取り扱いが容易な紫外線が好ましい。紫外線の照度は、好ましくは100~400mW/cm、より好ましくは150~350mW/cm、さらに好ましくは180~300mW/cmである。紫外線の光量は、好ましくは100~2,000mJ/cm、より好ましくは200~1,000mJ/cm、さらに好ましくは300~500mJ/cmである。
エネルギー線は、粘着剤層を硬化させることができれば、どの方向から照射してもよいが、効率良く硬化させる観点からは、ワーク加工用保護シートの基材側から照射することが好ましい。このとき、粘着剤層に十分にエネルギー線を照射することを可能にする観点から、基材及び粘着剤層は、エネルギー線透過性を有するものが好ましい。
〔工程(E):ワーク加工用保護シートの基材表面を研削する工程〕
工程(E)は、上記ワークに貼付されたワーク加工用保護シートの基材表面を研削する工程であり、上記シート貼付工程(B)と、上記研削及び個片化工程(C)との間に行われる。上記研削及び個片化工程(C)の前に工程(E)を行い、ワーク加工用保護シートの基材表面を平坦にすることにより、上記研削及び個片化工程(C)において、ワークの裏面研削時の面圧力が均一となり、該ワークを研削及び個片化する際の加工精度を優れたものとすることができる。
上記ワーク加工用保護シートの基材表面の研削は、ワーク表面の凹凸に応じて適宜調整し、該基材表面が平坦になるまで行う。
上記ワーク加工用保護シートの厚さバラつき(TTV)は、本発明の効果を得る観点から、好ましくは7μm未満、より好ましくは5μm未満、さらに好ましくは3μm未満である。
上記ワーク加工用保護シートのTTVは、厚さ計測装置を用いて、ワーク加工用保護シート全面の厚さを測定し、最大厚さと最小厚さとの差を算出することで求めることができる。具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
上記工程(D)及び上記工程(E)は、上記シート貼付工程(B)と、上記研削及び個片化工程(C)との間に行われればその順番は特に限定されず、工程(D)の後に工程(E)を行ってもよく、工程(E)の後に工程(D)を行ってもよい。中でも、本発明の効果をより発揮する観点から、上記工程(D)及び上記工程(E)をこの順で行うことが好ましく、上記分割予定ライン形成工程(A)が工程aの場合、該工程aの前に、上記工程(D)、及び上記工程(E)をこの順で行うことが好ましい。
本実施形態の電子デバイス装置の製造方法は、上記研削及び個片化工程(C)の後に、上記ワークの、上記ワーク加工用保護シートとは反対側の面に、熱硬化性フィルム又はダイシングテープを貼付する工程(F)を有してもよい。
熱硬化性フィルムは、少なくとも熱硬化性樹脂を含有する樹脂組成物を製膜して得られる熱硬化性を有するフィルムであり、ワーク個片化物を基板に実装する際の接着剤として用いられる。熱硬化性フィルムは、必要に応じて、上記熱硬化性樹脂の硬化剤、熱可塑性樹脂、無機充填材、硬化促進剤等を含有していてもよい。
熱硬化性フィルムとしては、例えば、ダイボンディングフィルム、ダイアタッチフィルム、半導体裏面保護膜形成フィルム等として一般的に使用されている熱硬化性フィルムを使用することができる。
熱硬化性フィルムは、支持シートを備えていてもよい。支持シートは、例えば、上記ワーク加工用保護シートが有する基材として挙げられた樹脂等が挙げられる。
熱硬化性フィルム及びダイシングテープの厚さは、特に限定されないが、いずれも通常は1~200μmであり、好ましくは3~100μm、より好ましくは5~50μmである。
熱硬化性フィルム又はダイシングテープを、複数のワーク個片化物に貼付する方法としては、例えば、ラミネートによる方法が挙げられる。
ラミネートは加熱しながら行ってもよく、非加熱で行ってもよい。ラミネートを加熱しながら行う場合の加熱温度は、ワーク個片化物の熱変化を抑制する観点から、好ましくは15~90℃である。
上記研削及び個片化工程(C)の後、又は上記熱硬化性フィルムを貼付する工程(F)の後、複数のワーク個片化物からワーク加工用保護シートを剥離する。
複数のワーク個片化物が貼付されている熱硬化性フィルムを、ワーク個片化物と同形状に分割して、熱硬化性フィルム付きワーク個片化物を得ることが好ましい。熱硬化性フィルムの分割方法としては、例えば、レーザー光によるレーザーダイシング、エキスパンド、溶断等の方法を適用することができる。
熱硬化性フィルム付きワーク個片化物は、更に、必要に応じて、ワーク個片化物同士の間隔を広げるエキスパンド工程、間隔を広げた複数のワーク個片化物を配列させる再配列工程、複数のワーク個片化物の表裏を反転させる反転工程等が適宜施された後、熱硬化性フィルム側から基板に貼付(ダイアタッチ)される。その後、熱硬化性フィルムを熱硬化させることでワーク個片化物と基板とを固着することができる。
次に実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
本発明における測定方法、評価方法は以下のとおりである。
(1)ワーク個片化物(半導体チップ)の厚さ測定
定圧厚さ測定器(株式会社テクロック製、装置名「PG-02」)により半導体チップの厚さを測定した。この際、任意の10点を測定し、平均値を算出した。
(2)半導体チップの厚さバラつき(TTV)
研削及び個片化工程(C)により得られた半導体チップの厚さバラつきは、厚さ計測装置(浜松ホトニクス株式会社製、商品名「C8870」)を用いて、測定ピッチ5mmにて、半導体チップ全面の厚さを測定し、最大厚さと最小厚さとの差をTTV(Total Thickness Variation)として算出し、下記基準に基づいて評価した。
〔評価基準〕
A:TTVが2μm未満
B:TTVが2μm以上3μm未満
C:TTVが3μm以上
(3)半導体チップの糊残りの有無評価
研削及び個片化工程(C)により得られた半導体チップの回路面の全面を、デジタル顕微鏡(株式会社キーエンス製、装置名「VHX-1000」)を用いて観察し、下記基準に基づいて評価した。
〔評価基準〕
A:糊残りなし
C:糊残りあり
(4)工程(E)後のワーク加工用保護シート(バックグラインドテープ)の厚さバラつき(TTV)
工程(E)でバックグラインドテープの基材表面を研削した後に、半導体ウエハからバックグラインドテープを剥離した。定圧厚さ測定器(株式会社テクロック製、商品名「PG-02」)を用いて、上記バックグラインドテープの厚さを任意の10点測定し、最大厚さと最小厚さとの差をTTV(Total Thickness Variation)として算出し、下記基準に基づいて評価した。
〔評価基準〕
A:TTVが5μm未満
B:TTVが5μm以上7μm未満
C:TTVが7μm以上
(5)工程(E)後のワーク(半導体ウエハ)表面への水浸入の有無評価
工程(E)でバックグラインドテープの基材表面を研削した後に、半導体ウエハの回路面の全面を、デジタル顕微鏡(株式会社キーエンス製、装置名「VHX-1000」)を用いて観察し、半導体ウエハの回路面とバックグラインドテープとの間の水浸入発生頻度によって、下記基準に基づいて評価した。
〔評価基準〕
A:水浸入が発生した箇所が見られなかった。
B:水浸入が発生した箇所が一部見られたが、回路面に水が浸入した箇所は見られなかった。
C:回路面に水が浸入した箇所が見られた。
[実施例1]
〔シート貼付工程(B)〕
テープラミネーター(リンテック株式会社製、装置名「RAD-3520F/12」)を用いて、常温(25℃)のテーブル上で、半導体ウエハ(直径12インチ、厚さ775μmであり、パターンが形成された回路面を有するシリコンウエハ)の回路面に、バックグラインドテープ(リンテック株式会社製、商品名「ADWILL E-3125KN」)の粘着剤層面が当接するようにラミネートした。
〔工程(D):エネルギー線を照射する工程〕
次に、バックグラインドテープを貼付した半導体ウエハのバックグラインドテープ側から、UV照射装置(リンテック株式会社製、装置名「RAD-2010m/12」)を用いて、照度220mW/cm、光量380mJ/cmの条件で紫外線を照射し、上記バックグラインドテープの粘着剤層を硬化した。
〔工程(E):ワーク加工用保護シートの基材表面を研削する工程〕
次に、グラインダー(株式会社ディスコ製、装置名「DGP8760」)を用いて、上記バックグラインドテープの基材表面を研削した。
〔工程a:ワーク(半導体ウエハ)の内部に改質領域を形成する工程〕
次に、ステルスレーザー照射装置(株式会社ディスコ製、装置名「DFL7361」)を用いて、半導体ウエハの回路形成面とは反対側の裏面からステルスレーザー照射を行って、ウエハ内部に10mm×10mmの大きさの正方形を描画するように、改質領域を形成した。
〔研削及び個片化工程(C)〕
次に、グラインダー(株式会社ディスコ製、装置名「DFG8760」)を用いて、半導体ウエハの回路形成面とは反対側の裏面から、超純水に曝しながら研削を行うと同時に半導体チップの個片化を行った。その後、該半導体チップからバックグラインドテープを剥離した。得られた半導体チップの厚さは30μmであった。
[実施例2]
実施例1において、工程(B)及び工程(D)の間に工程(E)を行ったこと以外は実施例1と同様の操作により厚さ30μmの半導体チップを得た。
[実施例3]
実施例1において、工程(B)及び工程(C)の間に工程(E)、工程a、及び工程(D)をこの順で行ったこと以外は実施例1と同様の操作により厚さ30μmの半導体チップを得た。
[比較例1]
実施例1において、工程(B)、工程(E)、工程a、工程(C)、及び工程(D)をこの順で行ったこと以外は実施例1と同様の操作により厚さ30μmの半導体チップを得た。
[実施例4]
〔工程b:ワーク(半導体ウエハ)の表面に溝を形成する工程〕
ダイシング装置(株式会社ディスコ製、装置名「DFD6361」)を用いて、半導体ウエハ(直径12インチ、厚さ775μmであり、パターンが形成された回路面を有するシリコンウエハ)の回路面に対して、10mm×10mmの大きさの正方形を描画するように、その表面から50μmの深さまでダイシングブレードにより切れ込みを入れて溝を形成するハーフカットダイシングを行った。
〔シート貼付工程(B)〕
次に、テープラミネーター(リンテック株式会社製、装置名「RAD-3520F/12」)を用いて、常温(25℃)のテーブル上で、上記の溝を形成した半導体ウエハの回路面に、バックグラインドテープ(リンテック株式会社製、商品名「ADWILL E-3125KN」)の粘着剤層面が当接するようにラミネートした。
〔工程(D):エネルギー線を照射する工程〕
次に、バックグラインドテープを貼付したシリコンウエハのバックグラインドテープ側から、UV照射装置(リンテック株式会社製、装置名「RAD-2010m/12」)を用いて、照度220mW/cm、光量380mJ/cmの条件で紫外線を照射し、上記バックグラインドテープの粘着剤層を硬化した。
〔工程(E):ワーク加工用保護シートの基材表面を研削する工程〕
次に、グラインダー(株式会社ディスコ製、装置名「DGP8760」)を用いて、上記バックグラインドテープの基材表面を研削した。
〔研削及び個片化工程(C)〕
次に、グラインダー(株式会社ディスコ製、装置名「DFG8760」)を用いて、半導体ウエハの上記の溝を形成した回路面とは反対側の裏面から、超純水に曝しながら研削を行うと同時に半導体チップの個片化を行った。その後、該半導体チップからバックグラインドテープを剥離した。得られた半導体チップの厚さは30μmであった。
[実施例5]
実施例4において、工程(B)及び工程(D)の間に工程(E)を行ったこと以外は実施例4と同様の操作により厚さ30μmの半導体チップを得た。
[比較例2]
実施例4において、工程b、工程(B)、工程(E)、工程(C)、及び工程(D)をこの順で行ったこと以外は実施例4と同様の操作により厚さ30μmの半導体チップを得た。
シート貼付工程(B)と、研削及び個片化工程(C)との間に、工程(D)及び工程(E)を行った実施例1~4は、いずれも半導体チップへの糊残りがなく、また、該半導体チップのTTVが小さく、半導体ウエハを研削及び個片化する際の加工精度に優れることがわかる。また、工程(E)後の半導体ウエハの回路面への水の浸入は見られなかった。

Claims (6)

  1. ワークの表面若しくは裏面から前記ワークの内部に改質領域を形成する工程a、又はワークの表面に溝を形成する工程bである、分割予定ライン形成工程(A)と、
    前記工程aの前、又は前記工程bの後に、基材上にエネルギー線硬化性粘着剤層を有するワーク加工用保護シートを、前記エネルギー線硬化性粘着剤層を貼付面として、前記ワークの表面に貼付する、シート貼付工程(B)と、
    前記ワークの裏面を研削して、前記改質領域又は溝を起点として前記ワークを複数のワーク個片化物に個片化する、研削及び個片化工程(C)と、を有し、
    さらに、前記シート貼付工程(B)と、前記研削及び個片化工程(C)との間に、下記工程(D)及び工程(E)を有し、工程(E)の後に工程(D)を行う、電子デバイス装置の製造方法。
    工程(D):前記ワークに貼付されたワーク加工用保護シートの前記エネルギー線硬化性粘着剤層にエネルギー線を照射する工程
    工程(E):前記ワークに貼付されたワーク加工用保護シートの基材表面を研削する工程
  2. 前記分割予定ライン形成工程(A)が工程aである、請求項1に記載の電子デバイス装置の製造方法。
  3. 前記分割予定ライン形成工程(A)が工程bである、請求項1に記載の電子デバイス装置の製造方法。
  4. 前記工程aの前に、前記工程()、及び前記工程()をこの順で行う、請求項に記載の電子デバイス装置の製造方法。
  5. 前記研削及び個片化工程(C)により得られるワーク個片化物の厚さが、50μm未満である、請求項1~のいずれか一項に記載の電子デバイス装置の製造方法。
  6. 前記研削及び個片化工程(C)の後に、前記ワークの、前記ワーク加工用保護シートとは反対側の面に、熱硬化性フィルム又はダイシングテープを貼付する工程(F)を有する、請求項1~5のいずれか一項に記載の電子デバイス装置の製造方法。
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