WO2021130823A1 - ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びその品質管理方法、並びに半導体装置の製造方法 - Google Patents

ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びその品質管理方法、並びに半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質管理方法が開示される。当該品質管理方法は、第１の表面及び第１の表面の反対側の第２の表面を有する基材層と、基材層の第２の表面上に設けられた、光硬化性粘着剤からなる粘着剤層と、粘着剤層の基材層とは反対側に設けられた接着剤層とを備えるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを準備する第１の工程と、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの基材層の第１の表面について、負荷長さ率ｔｐを算出する第２の工程と、負荷長さ率ｔｐを指標として、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質の良否を判定する第３の工程とを備える。

Description

ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びその品質管理方法、並びに半導体装置の製造方法
　本開示は、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びその品質管理方法、並びに半導体装置の製造方法に関する。
　半導体チップの製造においては、半導体ウェハを個々の半導体チップに個片化するダイシング工程、個片化した半導体チップを粘着剤層から剥離するピックアップ工程、及び個片化した半導体チップをリードフレーム、パッケージ基板等に接着するダイボンディング工程が通常備えられている。このような半導体チップの製造においては、基材層と、ダイシング工程における半導体ウェハの固定に用いられる光硬化性粘着剤からなる粘着剤層（光硬化性粘着剤層）と、半導体チップとリードフレーム、パッケージ基板等との接着に用いられる接着剤層とを備えるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムが主に用いられている。ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、粘着剤層を含むダイシングフィルムと接着剤層を含むダイボンディングフィルムとを一体化させたものであるともいえる。
　近年、薄型半導体ウェハを個片化して半導体チップを製造する方法の一例として、半導体ウェハを完全に切断せずに、切断予定ライン上の半導体ウェハ内部にレーザ光を照射して改質層を形成し、粘着剤層を拡張させることによって半導体ウェハを割断する、いわゆるステルスダイシングが提案されている（例えば、特許文献１）。ステルスダイシングによって個片化された半導体チップは、その後のピックアップ工程での破損防止の観点から、粘着剤層と接着剤層とをより小さな力で剥離させることが求められる。そのため、薄型半導体チップの製造に用いられるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムには、小さな力でピックアップの成功率を高めることが極めて重要である。
　ピックアップの成功率を向上させるために、ダイシングフィルム、特に粘着剤層の改善が以下の文献で提案されている。特許文献２には、粘着剤層の最適化された組成が提案されている。特許文献３には基材層及び粘着剤層を共に最適化する提案がされている。また、ダイシングフィルムの基材層では、ピックアップの成功率を向上させるために、均一な延伸性に優れた上で作業工程を考慮した引張応力が重要であるとされている。例えば、特許文献４には、フィルムの均一拡張性及び復元率が、半導体製造工程のエキスパンド工程に有効である旨の記載がある。また、特許文献５では、ダイシングフィルムにおける伸び率と収縮率とを制御することで、チップ間の隙間（カーフ幅）を制御し、ピックアップの成功率を向上させることが検討されている。
　一方で、ダイシングフィルムにおいて、基材層の粘着剤層とは反対側の表面（以下、場合によって「基材層の背表面」という場合がある。）は、搬送性向上及びブロッキング抑制の観点から、様々な処理を施すことが検討されている。例えば、特許文献６には、算術表面粗さを調整すること及び基材層の背表面に潤滑材による処理を行うことが記載されている。また、例えば、特許文献７には、ブロッキング抑制及び視認性向上の観点から、当該基材層の背表面の算術表面粗さを所定の範囲にすることが記載されている。
特開２００３－３３８４６７号公報 特開２０１５－１２６２１７号公報 特開２０１３－１３５１４６号公報 特開２０１８－０６５３２７号公報 特開２０１７－１４７２９３号公報 特開２００７－１５０２０６号公報 国際公開第２０１７／１５０３３０号
　半導体チップの製造においては、基材層の背表面から基材層を介して粘着剤層に対して光が照射される。ところで、本発明者らの検討によると、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの基材層は様々な要因によって徐々に劣化し、これに伴って粘着剤層の光反応性も低下してしまう場合があることが見出された。粘着剤層の光反応性の低下は、ピックアップの成功率の低下にもつながる。そのため、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質を管理することが重要となる。しかし、品質が維持されているかどうかは見た目では判断がつかず、実際に使用してみなければ分からないことが多い。
　本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの新規な品質管理方法を提供することを主な目的とする。
　ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、特に、ダイシングフィルムの基材層は、通常、使用直前まで巻き芯に一定の張力がかけられた状態で保管される。この際の保管状況によっては、基材層においてクリープ現象が発生し、基材層の背表面の凹凸が変形する場合がある。従来、ダイシングフィルムの場合、基材層の背表面を、搬送性、視認性向上、及びブロッキング抑制の観点から、算術表面粗さ（Ｒａ）、算術平均高さ（Ｓａ）、摩擦係数等を指標として制御することが知られている（例えば、特許文献６、７参照）。しかし、近年の半導体製造プロセスで適用されている工程、例えば、ステルスダイシングプロセス等では、より精密な粘着力制御が必要となる。加えて、基材層の背表面から照射される光透過性は、基材層の背表面の凹凸に影響を受けて、粘着剤層の光反応性に影響を及ぼし、結果として、量産性に影響を及ぼすことが考えられる。本発明者らが基材層の背表面の状態について鋭意検討したところ、従来の表面粗さのパラメータに比べて、負荷長さ率ｔｐが評価指標として優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
　本開示の一側面は、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質管理方法に関する。当該品質管理方法は、第１の表面（上記の「基材層の背表面」に対応する。）及び第１の表面の反対側の第２の表面を有する基材層と、基材層の第２の表面上に設けられた、光硬化性粘着剤からなる粘着剤層と、粘着剤層の基材層とは反対側に設けられた接着剤層とを備えるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを準備する第１の工程と、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの基材層の第１の表面について、負荷長さ率ｔｐを算出する第２の工程と、負荷長さ率ｔｐを指標として、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質の良否を判定する第３の工程とを備える。
　このように判定されたダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、ピックアップの成功率に優れるものであり得る。そのため、このような品質管理方法は、使用予定のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質が維持されているものであるか否かを判断するのに有用である。
　負荷長さ率ｔｐは、切断レベル５０％における負荷長さ率ｔｐ（５０％）であってよい。この場合、第３の工程は、負荷長さ率ｔｐ（５０％）が１５％以上であることを満たすか否かによって品質の良否を判定する工程であってよい。
　本開示の他の一側面は、半導体装置の製造方法に関する。当該半導体装置の製造方法は、第１の表面及び第１の表面の反対側の第２の表面を有する基材層と、基材層の第２の表面上に設けられた、光硬化性粘着剤からなる粘着剤層と、粘着剤層の基材層とは反対側に設けられた接着剤層とを備えるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを準備する第１の工程と、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの基材層の第１の表面について、負荷長さ率ｔｐを算出する第２の工程と、負荷長さ率ｔｐを指標として、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質の良否を判定する第３の工程と、第３の工程において、良と判定されたダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを用いて半導体装置を製造する第４の工程とを備える。
　負荷長さ率ｔｐは、切断レベル５０％における負荷長さ率ｔｐ（５０％）であってよい。この場合、第３の工程は、負荷長さ率ｔｐ（５０％）が１５％以上であることを満たすか否かによって品質の良否を判定する工程であってよい。
　本開示の他の一側面は、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムに関する。当該ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、第１の表面及び第１の表面の反対側の第２の表面を有する基材層と、基材層の第２の表面上に設けられた、光硬化性粘着剤からなる粘着剤層と、粘着剤層の基材層とは反対側に設けられた接着剤層とを備え、基材層の第１の表面が、切断レベル５０％における負荷長さ率ｔｐ（５０％）が１５％以上である。
　本開示によれば、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの新規な品質管理方法を提供することが提供される。また、本開示によれば、このような方法によって品質が良と判定されたダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、及びこのようなダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを用いた半導体装置の製造方法が提供される。
図１は、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。 図２は、負荷長さ率ｔｐを説明するための説明図である。 図３は、半導体装置の製造方法の一実施形態を説明するための模式断面図であり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、及び（ｅ）は、各工程を示す模式断面図である。 図４は、半導体装置の製造方法の一実施形態を説明するための模式断面図であり、図４（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、及び（ｉ）は、各工程を示す模式断面図である。 図５は、半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。
　以下、図面を適宜参照しながら、本開示の実施形態について説明する。ただし、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。各図における構成要素の大きさは概念的なものであり、構成要素間の大きさの相対的な関係は各図に示されたものに限定されない。
　本明細書における数値及びその範囲についても同様であり、本開示を制限するものではない。本明細書において「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
　本明細書において、（メタ）アクリレートは、アクリレート又はそれに対応するメタクリレートを意味する。（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリル共重合体等の他の類似表現についても同様である。
［ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質管理方法］
　一実施形態に係るダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質管理方法は、第１の表面及び第１の表面の反対側の第２の表面を有する基材層と、基材層の第２の表面上に設けられた、光硬化性粘着剤からなる粘着剤層と、粘着剤層の基材層とは反対側に設けられた接着剤層とを備えるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを準備する第１の工程と、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの基材層の第１の表面について、負荷長さ率ｔｐを算出する第２の工程と、負荷長さ率ｔｐを指標として、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質の良否を判定する第３の工程とを備える。
＜第１の工程＞
　本工程は、管理対象であるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを準備する工程である。図１は、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム１は、第１の表面１０Ａ及び第１の表面１０Ａの反対側の第２の表面１０Ｂを有する基材層１０と、基材層１０の第２の表面１０Ｂ上に設けられた、光硬化性粘着剤からなる粘着剤層２０と、粘着剤層２０の基材層１０とは反対側に設けられた接着剤層３０とを備える。
（基材層）
　基材層１０は、既知のポリマーシート又はフィルムを用いることができ、ダイボンディング工程においてエキスパンドすることが可能な材料で構成されているのであれば、特に制限されない。このような材料としては、例えば、結晶性ポリプロピレン、非晶性ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、低密度直鎖ポリエチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン；エチレン－酢酸ビニル共重合体；アイオノマー樹脂；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（ランダム、交互）共重合体；エチレン－プロピレン共重合体；エチレン－ブテン共重合体；エチレン－ヘキセン共重合体；ポリウレタン；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等のポリエステル；ポリカーボネート；ポリイミド；ポリエーテルエーテルケトン；ポリイミド；ポリエーテルイミド；ポリアミド；全芳香族ポリアミド；ポリフェニルスルフイド；アラミド（紙）；ガラス；ガラスクロス；フッ素樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；セルロース系樹脂；シリコーン樹脂などが挙げられる。これらの材料は、可塑剤、シリカ、アンチブロッキング材、スリップ剤、帯電防止剤等と混合した材料であってもよい。
　これらの中でも、基材層１０は、ヤング率、応力緩和性、融点等の特性、価格面、使用後の廃材リサイクルなどの観点から、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン－ポリプロピレンランダム共重合体、及びポリエチレン－ポリプロピレンブロック共重合体から選ばれる少なくとも１種の材料を主成分とする表面を有し、当該表面が粘着剤層２０と接しているものであってよい。基材層１０は、単層であっても、異なる材料からなる２層以上の多層であってもよい。基材層１０は、後述の粘着剤層２０との密着性を制御する観点から、必要に応じて、コロナ放電処理、マット処理等の表面粗化処理が施されていてもよい。
　基材層１０の厚さは、５０～２００μｍ、６０～１５０μｍ、又は７０～１２０μｍであってよい。基材層１０の厚さが５０μｍ以上であると、エキスパンドよる破損をより抑制できる傾向にある。基材層１０の厚さが２００μｍ以下であると、ピックアップにおける応力が接着剤層まで到達し易くなり、ピックアップ性により優れる傾向にある。
（粘着剤層）
　粘着剤層２０は、光硬化性粘着剤からなる層である。光硬化性粘着剤は、光によって硬化する粘着剤であれば特に制限されず、ダイシングフィルムの分野で使用される粘着剤を使用することができる。光硬化性粘着剤は、紫外線によって硬化する紫外線硬化型の光硬化性粘着剤であってよい。
　粘着剤層２０は、基材層１０上に形成されている。基材層１０上に粘着剤層２０を形成する方法としては、例えば、粘着剤層形成用ワニスを調製し、当該ワニスを基材層１０に塗工して、当該ワニスの揮発成分を除去し、粘着剤層２０を形成する方法、当該ワニスを離型処理されたフィルム上に塗工し、当該ワニスの揮発成分を除去して、粘着剤層２０を形成し、得られた粘着剤層２０を基材層１０に転写する方法等が挙げられる。
　粘着剤層形成用ワニスは、例えば、光硬化性粘着剤と、有機溶剤とを含有する。有機溶剤は、含有される成分を溶解し得るものであって、加熱によって揮発するものであってよい。このような有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；テトラヒドロフラン、１，４－ジオキサン等の環状エーテル；メタノール、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、γ－ブチロラクトン等のエステル；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の炭酸エステル；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の多価アルコールアルキルエーテルアセテート；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン等のアミドなどが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。ワニスの固形分濃度は、ワニス全質量を基準として、１０～６０質量％であってよい。
　粘着剤層２０の厚さは、例えば、１～２００μｍ、３～５０μｍ、又は５～３０μｍであってよい。
（接着剤層）
　接着剤層３０は、接着剤からなる層である。接着剤は、ダイボンディングフィルムの分野で使用される接着剤を使用することができる。以下では、一態様として、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂硬化剤と、エポキシ基を有する（メタ）アクリル共重合体とを含有する接着剤について説明する。このような接着剤からなる接着剤層３０によれば、チップと基板との間、チップとチップとの間の接着性に優れ、電極埋め込み性、ワイヤー埋め込み性等を付与することが可能であり、かつダイボンディング工程において、低温で接着することが可能となる。
・エポキシ樹脂
　エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリアジン骨格含有エポキシ樹脂、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂、トリフェノールフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、キシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、多官能フェノール類、アントラセン等の多環芳香族類のジグリシジルエーテル化合物などが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
・エポキシ樹脂硬化剤
　エポキシ樹脂硬化剤は、例えば、フェノール樹脂であってよい。フェノール樹脂は、分子内にフェノール性水酸基を有するものであれば特に制限なく用いることができる。フェノール樹脂はとしては、例えば、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール類及び／又はα－ナフトール、β－ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、アリル化ビスフェノールＡ、アリル化ビスフェノールＦ、アリル化ナフタレンジオール、フェノールノボラック、フェノール等のフェノール類及び／又はナフトール類とジメトキシパラキシレン又はビス（メトキシメチル）ビフェニルから合成されるフェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂などが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
・エポキシ基を有する（メタ）アクリル共重合体
　エポキシ基を有する（メタ）アクリル共重合体は、原料としてグリシジル（メタ）アクリレートを、得られる共重合体に対し０．５～６質量％となる量に調整された共重合体であってよい。当該量が０．５質量％以上であると、高い接着力が得られ易くなる傾向にあり、当該量が６質量％以下であると、ゲル化を抑制できる傾向にある。グリシジル（メタ）アクリレートの残部はメチル（メタ）アクリレート等の炭素数１～８のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート、及びスチレン、アクリロニトリル等の混合物であってよい。アルキル（メタ）アクリレートは、エチル（メタ）アクリレート及び／又はブチル（メタ）アクリレートを含んでいてよい。各成分の混合比率は、得られるエポキシ基を有する（メタ）アクリル共重合体のＴｇ（ガラス転移点）を考慮して調整することができる。Ｔｇが－１０℃以上であると、Ｂステージ状態での接着剤層３０のタック性が良好になる傾向にあり、取り扱い性に優れる傾向にある。エポキシ基を有する（メタ）アクリル共重合体のＴｇの上限値は、例えば、３０℃であってよい。
　エポキシ基を有する（メタ）アクリル共重合体の重量平均分子量は１０万以上であってよく、３０万～３００万又は５０万～２００万であってよい。重量平均分子量が３００万以下であると、半導体チップと支持基板との間の充填性の低下を制御できる傾向にある。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）で標準ポリスチレンによる検量線を用いたポリスチレン換算値である。
　接着剤は、必要に応じて、第三級アミン、イミダゾール類、第四級アンモニウム塩類等の硬化促進剤をさらに含有していてもよい。硬化促進剤としては、例えば、２－メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾリウムトリメリテートが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　接着剤は、必要に応じて、無機フィラーをさらに含有してもよい。無機フィラーとしては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウイスカ、窒化ホウ素、結晶質シリカ、非晶質シリカ等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　接着剤層３０は、粘着剤層２０上に形成される。粘着剤層２０上に接着剤層３０を形成する方法としては、例えば、接着剤層形成用ワニスを調製し、当該ワニスを離型処理されたフィルム上に塗工して、接着剤層３０を形成し、得られた接着剤層３０を粘着剤層２０に転写する方法が挙げられる。接着剤層形成用ワニスは、含有される成分（例えば、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、エポキシ基を有する（メタ）アクリル共重合体等）と、有機溶剤とを含有する。有機溶剤は、粘着剤層形成用ワニスで使用される有機溶剤で例示したものと同様であってよい。
　接着剤層３０の厚さは、例えば、１～３００μｍ、５～１５０μｍ、又は１０～１００μｍであってよい。
＜第２の工程＞
　本工程は、管理対象であるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの基材層の第１の表面について、負荷長さ率ｔｐを算出する工程である。ここで、負荷長さ率ｔｐは、ＪＩＳ　Ｂ０６０１：１９９４に準拠して測定される値である。図２は、負荷長さ率ｔｐを説明するための説明図である。図２に示すように、負荷長さ率ｔｐ（Ｃ％）は、切断レベルＣにおける基準長さｌに対する百分率であり、下記式で表されるパラメータである。基準長さｌは、表面粗さ、表面の周期性等によって決定される値である。最大高さＲｙは、粗さ曲線の最高山頂と最深谷底との距離である。切断レベルＣは、粗さ曲線の最高山頂を０％、最深谷底を１００％とするものである。最大切断レベル０％のときの負荷長さ率ｔｐ（０％）は０％、切断レベル１００％のときの負荷長さ率ｔｐ（１００％）は１００％となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　表面の粗さには様々なパラメータがある。例えば、ＪＩＳ　Ｂ０６０１：１９９４に規定される算術平均粗さＲａ等は、粗さの高さ方向のパラメータである。一方、負荷長さ率ｔｐは、粗さ曲線の山の幅（谷の幅）と粗さの高さ方向の情報を含む凹凸の複雑さを表すパラメータである。光透過性は、光が透過する表面の凹凸の複雑さが光の散乱、反射等が大きな影響を与える。そのため、光透過性が重要であるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムでは、基材層の表面の負荷長さ率ｔｐがより有効な評価指標となり得る。
　負荷長さ率ｔｐは、例えば、実施例に記載の方法によって測定することができる。すなわち、１０ｍｍ角のサンプルを準備し、無作為に１０～３０点、好ましくは２０～３０点をレーザ顕微鏡で測定することによって負荷長さ率ｔｐを算出することができる。なお、負荷長さ率ｔｐは、所定のサンプル数の平均値よりも中央値の方がデータとして最適である。ここで、中央値は、有限個のデータを小さい順に並べたときの中央に位置する値を意味し、データが偶数個である場合は、中央に近い値の平均値を意味する。本発明者らは、平均値の場合には、データが局所であるために他のデータとずれの大きい値を取ることもあり、そのデータの絶対値が大き過ぎると、平均値に大きな影響を与えてしまうことがあること、及びデータ分布が正規分布であることの保証がないことから、負荷長さ率ｔｐは、データの集合の中央値を用いることが最適であると考えている。
＜第３の工程＞
　本工程は、負荷長さ率ｔｐを指標として、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質の良否を判定する工程である。負荷長さ率ｔｐにおける切断レベルＣ％は、特に制限されず、任意に設定することができるが、負荷長さ率ｔｐは、負荷曲線が緩やかな曲線を示すことから、切断レベルを５０％とした負荷長さ率ｔｐ（５０％）であってよい。この場合、第３の工程は、負荷長さ率ｔｐ（５０％）が１５％以上であることを満たすか否かによって品質の良否を判定する工程であってよい。負荷長さ率ｔｐ（５０％）が１５％以上であると、基材層の第１の表面において、凸部が多く、表面がより複雑であるといえ、光が散乱、屈折、又は反射し易くなって局所的に集中しなくなって光透過性が均一になり易い傾向にある。品質の良否の判定基準である負荷長さ率ｔｐ（５０％）は、基材層と粘着剤層との組み合わせで適宜設定が可能であり、例えば、１６％以上、１８％以上、２０％以上、２２％以上、又は２５％以上と設定してもよく、７０％以下、６０％以下、又は５０％以下と設定してもよい。
　このように判定されたダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、ピックアップの成功率に優れるものであり得る。また、このように判定されたダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、搬送時の貼りつき、検査機器の検知率の低下等を抑制できることが期待できる。このように、本開示の品質管理方法は、使用予定のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質が維持されているものであるか否かを判断するのに有用である。
［ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム］
　一実施形態に係るダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、第１の表面及び第１の表面の反対側の第２の表面を有する基材層と、基材層の第２の表面上に設けられた、光硬化性粘着剤からなる粘着剤層と、粘着剤層の基材層とは反対側に設けられた接着剤層とを備える。ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、基材層の第１の表面が、切断レベル５０％における負荷長さ率ｔｐ（５０％）が１５％以上である。基材層、粘着剤層、及び接着剤層は、上記のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質管理方法で例示したものと同様のものである。したがって、重複する説明を省略する。
　基材層の第１の表面の切断レベル５０％における負荷長さ率ｔｐ（５０％）を調整する方法としては、例えば、基材層の第１の表面を加熱する方法、凹凸を制御したロールに一定の温度及び圧力を負荷する方法等が挙げられる。基材層の第１の表面を加熱する場合、基材層の軟化点以上の温度で加熱すると負荷長さ率ｔｐ（５０％）が所定の範囲を満たさない傾向にある。
［半導体装置（半導体パッケージ）の製造方法］
　図３及び図４は、半導体装置の製造方法の一実施形態を説明するための模式断面図である。半導体装置の製造方法は、第１の表面及び第１の表面の反対側の第２の表面を有する基材層と、基材層の第２の表面上に設けられた、光硬化性粘着剤からなる粘着剤層と、粘着剤層の基材層とは反対側に設けられた接着剤層とを備えるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを準備する第１の工程と、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの基材層の第１の表面について、負荷長さ率ｔｐを算出する第２の工程と、負荷長さ率ｔｐを指標として、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質の良否を判定する第３の工程と、第３の工程において、良と判定されたダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを用いて半導体装置を製造する第４の工程とを備える。なお、第１の工程、第２の工程、及び第３の工程は、上記のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質管理方法の第１の工程、第２の工程、及び第３の工程と同様である。したがって、重複する説明を省略する。
＜第４の工程＞
　第４の工程は、第３の工程において、良と判定されたダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを用いて半導体装置を製造する工程である。より具体的には、半導体装置の製造方法における第４の工程は、当該ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム１の接着剤層３０を半導体ウェハＷ２に貼り付ける工程（ウェハラミネート工程）と、半導体ウェハＷ２、接着剤層３０、及び粘着剤層２０を個片化する工程（ダイシング工程）と、粘着剤層２０に対して紫外線を照射する工程（紫外線照射工程）と、基材層１０から接着剤層３０ａが付着した半導体チップ（接着剤層付き半導体チップ５０）をピックアップする工程（ピックアップ工程）と、接着剤層３０ａを介して、接着剤層付き半導体チップ５０を支持基板６０に接着する工程（半導体チップ接着工程）とを備える。
　ダイシング工程におけるダイシングは、特に制限されず、例えば、ブレードダイシング、レーザダイシング、ステルスダイシング等が挙げられる。半導体ウェハＷ２の厚さを６０μｍ以下とする場合、ダイシングはステルスダイシングを適用したものであってよい。以下では、ダイシングとして主にステルスダイシングを用いた態様について詳細に説明する。
（改質層形成工程）
　ダイシングがステルスダイシングを適用したものである場合、半導体装置の製造方法は、ウェハラミネート工程の前に改質層形成工程を備えていてよい。
　まず、厚さＨ１の半導体ウェハＷ１を用意する。改質層を形成する半導体ウェハＷ１の厚さＨ１は、６０μｍを超えていてよい。続いて、半導体ウェハＷ１の一方の主面上に保護フィルム２を貼り付ける（図３（ａ）参照）。保護フィルム２が貼り付けられる面は、半導体ウェハＷ１の回路面であることが好ましい。保護フィルム２は、半導体ウェハの裏面研削（バックグラインド）に使用されるバックグラインドテープであってよい。続いて、半導体ウェハＷ１内部にレーザ光を照射して改質層４を形成し（図３（ｂ）参照）、半導体ウェハＷ１の保護フィルム２が張り付けられた面とは反対側（裏面側）に対してバックグラインディング（裏面研削）及びポリッシング（研磨）を行うことによって、改質層４を有する半導体ウェハＷ２を作製する（図３（ｃ）参照）。得られる半導体ウェハＷ２の厚さＨ２は、６０μｍ以下であってよい。
（ウェハラミネート工程）
　次いで、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム１の接着剤層３０を所定の装置に配置する。続いて、半導体ウェハＷ２の主面Ｗｓに、接着剤層３０を介してダイシング・ダイボンディング一体型フィルム１を貼り付け（図３（ｄ）参照）、半導体ウェハＷ２の保護フィルム２を剥離する（図３（ｅ）参照）。
（ダイシング工程）
　次に、少なくとも半導体ウェハＷ２及び接着剤層３０をダイシングによって個片化する（図４（ｆ）参照）。ダイシングがステルスダイシングを適用したものである場合、ク－ルエキスパンド及びヒートシュリンクを行うことによって個片化することができる。
（紫外線照射工程）
　次に、粘着剤層２０に紫外線を照射することによって粘着剤層２０を硬化させ、光硬化性粘着剤の硬化物を含む硬化粘着剤層を形成する（図４（ｇ）参照）。これによって、粘着剤層２０と接着剤層３０との間の粘着力を低下させることができる。紫外線照射においては、波長２００～４００ｎｍの紫外線を用いることが好ましい。紫外線照射条件は、照度：３０～２４０ｍＷ／ｃｍ２で照射量２００～５００ｍＪ／ｃｍ２となるように調整することが好ましい。
（ピックアップ工程）
　次に、基材層１０をエキスパンドすることによって、ダイシングされた接着剤層付き半導体チップ５０を互いに離間させつつ、基材層１０側からニードル４２で突き上げられた接着剤層付き半導体チップ５０を吸引コレット４４で吸引して、硬化粘着剤層２０ａｃからピックアップする（図４（ｈ）参照）。なお、接着剤層付き半導体チップ５０は、半導体チップＷａと接着剤層３０ａとを有する。半導体チップＷａは半導体ウェハＷ２がダイシングによって分割されたものであり、接着剤層３０ａは接着剤層３０がダイシングによって分割されたものである。硬化粘着剤層２０ａｃは光硬化性粘着剤の硬化物を含む硬化粘着剤層がダイシングによって分割されたものである。硬化粘着剤層２０ａｃは接着剤層付き半導体チップ５０をピックアップする際に基材層１０上に残存し得る。ピックアップ工程では、必ずしもエキスパンドする必要はないが、エキスパンドすることによってピックアップ性をより向上させることができる。
　ニードル４２による突き上げ量は、適宜設定することができる。さらに、極薄ウェハに対しても充分なピックアップ性を確保する観点から、例えば、２段又は３段のピックアップを行ってもよい。また、吸引コレット４４を用いる方法以外の方法で接着剤層付き半導体チップ５０のピックアップを行ってもよい。
（半導体チップ接着工程）
　接着剤層付き半導体チップ５０をピックアップした後、接着剤層付き半導体チップ５０を、熱圧着によって、接着剤層３０ａを介して支持基板６０に接着する（図４（ｉ）参照）。支持基板６０には、複数の接着剤層付き半導体チップ５０を接着してもよい。
　図５は、半導体装置の一実施形態を模式的に示す断面図である。図５に示される半導体装置１００は、半導体チップＷａと、半導体チップＷａを搭載する支持基板６０と、半導体チップＷａ及び支持基板６０の間に設けられ、半導体チップＷａと支持基板６０とを接着する接着剤層３０ａとを備える。接着剤層３０ａは、接着剤（ダイボンディングフィルム）の硬化物であってもよい。半導体装置１００は、半導体チップＷａと支持基板６０とがワイヤーボンド７０によって電気的に接続されていてもよい。半導体装置１００は、支持基板６０の表面６０ａ上に、樹脂封止材８０によって半導体チップＷａが樹脂封止されていてもよい。半導体装置１００は、支持基板６０の表面６０ａと反対側の面に、外部基板（マザーボード）との電気的な接続用として、はんだボール９０が形成されていてもよい。
　図５に示す半導体装置１００は、上記工程に加えて、半導体チップＷａと支持基板６０とをワイヤーボンド７０によって電気的に接続する工程と、支持基板６０の表面６０ａ上に、樹脂封止材８０を用いて半導体チップＷａを樹脂封止する工程とをさらに備える製造方法によって製造することができる。
　以下、実施例により本開示をさらに具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、特に記載がない限り、化合物は市販の試薬を使用した。
［ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの準備］
＜製造例１＞
（ダイボンディングフィルムの作製）
　剥離基材（ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ３８μｍ）上に、熱硬化型エポキシ樹脂含有接着剤（商品名「ＦＨ－Ｄ２－１０」、日立化成株式会社製）を塗布し、厚さ１０μｍの接着剤層を形成し、接着剤層を備えるダイボンディングフィルムを作製した。
（ダイシングフィルムの作製）
　基材層としての基材フィルム（アイオノマー系単層フィルム、商品名「ＨＭ－１８５５」、厚さ１００μｍ、軟化点５６℃、三井・ダウ　ポリケミカル株式会社製）に、紫外線硬化型の光硬化型粘着剤を塗布し、厚さ１０μｍの粘着剤層を形成し、粘着剤層を備えるダイシングフィルムを作製した。なお、軟化点温度はＪＩＳ　Ｋ６７６０に従って測定される値である。
（ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの作製）
　上記で作製したダイボンディングフィルムの接着剤層と、上記で作製したダイシングフィルムの粘着剤層とを貼り合わせた。貼り合わせは、ラミネートマシンを用い、温度２３℃でラミネート速度１２．５ｍｍ／ｓで行った。
＜製造例２＞
　基材フィルムの軟化点以下である４０℃に設定したローラーに、作製したダイシングフィルムにおける基材フィルムを１秒間接触させた以外は、製造例１と同様にして、製造例２のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを作製した。
＜製造例３＞
　基材フィルムの軟化点以上である７０℃に設定したホットプレートに、作製したダイシングフィルムの基材フィルムを１秒間接触させ、すぐに放熱した以外は、製造例１と同様にして、製造例３のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを作製した。
＜製造例４＞
　基材フィルムの軟化点以上である７０℃のホットプレートに、作製したダイシングフィルムの基材層を３秒間接触させ、すぐに放熱した以外は、製造例１と同様にして、製造例４のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを作製した。
［算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ、及び負荷長さ率ｔｐ（５０％）の算出］
　得られた製造例１～４のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの基材層を１０ｍｍ角で切り出した。切り出した基材層の第１の表面について、レーザ顕微鏡を用いて観察を行い、算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ、及び負荷長さ率ｔｐ（５０％）を算出した。なお、基準長さｌは、算出した算術平均粗さＲａから、ＪＩＳ　Ｂ０６０１：１９９４に基づき、８００μｍとした。結果を表１に示す。
　装置：形状測定レーザーマイクロスコープ　ＶＫ－Ｘ１００（株式会社キーエンス製）
　視野：２０倍レンズ使用
　ピッチ：０．７５μｍ
　条件：室温（２３℃）
　解析手法：ＪＩＳ　Ｂ０６０１：１９９４に準拠
　観察アプリケーション：ＶＫ－Ｈ１Ｖ２（株式会社キーエンス製）
　モニター：算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ、負荷長さ率ｔｐ（５０％）
　Ｎ数：２０～３０
［ピックアップの成功率の評価］
　得られた製造例１～４のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムについて、ピックアップの成功率を評価した。
＜評価サンプルの作製＞
（改質層形成）
　半導体ウェハ（シリコンウェハ（厚さ７５０μｍ、外径１２インチ））の片面に、バックグラインドテープを貼り付け、バックグラインドテープ付き半導体ウェハを得た。半導体ウェハのバックグラインドテープが貼り付けられた側とは反対側の面に対してレーザ光を照射して半導体ウェハ内部に改質層を形成した。レーザの照射条件は以下のとおりである。
　レーザ発振器型式：半導体レーザ励起Ｑスイッチ固体レーザ
　波長：１３４２ｎｍ
　発振形式：パルス
　周波数：９０ｋＨｚ
　出力：１．７Ｗ
　半導体ウェハの載置台の移動速度：７００ｍｍ／秒
　次いで、半導体ウェハのバックグラインドテープが貼り付けられた側とは反対側の面に対して、バックグラインディング及びポリッシングを行うことによって、厚さ３０μｍの半導体ウェハを得た。
（ウェハラミネート）
　半導体ウェハのバックグラインドテープが貼り付けられた側とは反対側の面に、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムのＰＥＴフィルムを剥がし、接着剤層を貼り付けた。
（ダイシング）
　次いで、改質層を有するダイシング・ダイボンディング一体型フィルム付き半導体ウェハをエキスパンド装置に固定した。次いで、ダイシングフィルムを下記条件でエキスパンドし、半導体ウェハ、接着剤層、及び粘着剤層を個片化した。
　装置：株式会社ディスコ製、商品名「ＤＤＳ２３００　Ｆｕｌｌｙ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｄｉｅ　Ｓｅｐａｒａｔｏｒ」
　クールエキスパンド条件：
　温度：－１５℃、高さ：９ｍｍ、冷却時間：９０秒、速度：３００ｍｍ／秒、待機時間：０秒
　ヒートシュリンク条件：
　温度：２２０℃、高さ：７ｍｍ、保持時間：１５秒、速度：３０ｍｍ／秒、ヒーター速度：７℃／秒
（紫外線照射）
　個片化された半導体ウェハの粘着剤層を照射強度７０ｍＷ／ｃｍ２及び積算光量１５０ｍＪ／ｃｍ２で中心波長３６５ｎｍの紫外線を照射し、光硬化性粘着剤の硬化物を含む硬化粘着剤層を形成することによって後述のピックアップ性の評価サンプルを得た。
＜ピックアップ性の評価＞
　ダイボンダＤＢ－８３０Ｐ（ファスフォードテクノロジ株式会社製（旧株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を用いて、ピン本数９本でピックアップ試験を行った。ピックアップ用コレットには、ＲＵＢＢＥＲ　ＴＩＰ　１３－０８７Ｅ－３３（マイクロメカニクス社製、商品名、サイズ：１０×１０ｍｍ）を用いた。突上げピンには、ＥＪＥＣＴＯＲ　ＮＥＥＤＬＥ　ＳＥＮ２－８３－０５（マイクロメカニクス社製、商品名、直径：０．７ｍｍ、先端形状：直径３５０μｍの半円）を用いた。突上げピンは、ピン中心から等間隔に９本を配置した。
（ピックアップの成功率）
　上記ピックアップ試験において、ピックアップの成功率が９９．５％以上であったものを「Ａ」、９９．５％未満であったものを「Ｂ」と評価した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示すように、製造例１～４のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、同程度の算術平均粗さＲａ及び十点平均粗さＲｚを有していた。この中で、製造例１、２のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、負荷長さ率ｔｐ（５０％）が１５％以上であるという条件を満たしており、ピックアップの成功率の評価において極めて優れていることが判明した。これに対して、負荷長さ率ｔｐ（５０％）が１５％未満である製造例３、４のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、ピックアップの成功率が不充分であることが判明した。これらの結果から、本開示の品質管理方法が、使用予定のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質が維持されているものであるか否かを判断するのに有用であることが確認された。
　１…ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、２…保護フィルム、４…改質層、１０…基材層、１０Ａ…第１の表面、１０Ｂ…第２の表面、２０…粘着剤層、２０ａｃ…硬化粘着剤層、３０、３０ａ…接着剤層、４２…ニードル、４４…吸引コレット、５０…接着剤層付き半導体チップ、６０…支持基板、７０…ワイヤーボンド、８０…樹脂封止材、９０…はんだボール、Ｗ１、Ｗ２…半導体ウェハ、Ｈ１…半導体ウェハＷ１の厚さ、Ｈ２…半導体ウェハＷ２の厚さ、１００…半導体装置。

Claims (7)

  1. 　第１の表面及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する基材層と、前記基材層の前記第２の表面上に設けられた、光硬化性粘着剤からなる粘着剤層と、前記粘着剤層の前記基材層とは反対側に設けられた接着剤層とを備えるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを準備する第１の工程と、
    　前記ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの前記基材層の前記第１の表面について、負荷長さ率ｔｐを算出する第２の工程と、
    　前記負荷長さ率ｔｐを指標として、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質の良否を判定する第３の工程と、
    を備える、
    　ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質管理方法。
  2. 　前記負荷長さ率ｔｐが、切断レベル５０％における負荷長さ率ｔｐ（５０％）である、
    　請求項１に記載のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質管理方法。
  3. 　前記第３の工程は、前記負荷長さ率ｔｐ（５０％）が１５％以上であることを満たすか否かによって品質の良否を判定する工程である、
    　請求項２に記載のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質管理方法。
  4. 　第１の表面及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する基材層と、前記基材層の前記第２の表面上に設けられた、光硬化性粘着剤からなる粘着剤層と、前記粘着剤層の前記基材層とは反対側に設けられた接着剤層とを備えるダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを準備する第１の工程と、
    　前記ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの前記基材層の前記第１の表面について、負荷長さ率ｔｐを算出する第２の工程と、
    　前記負荷長さ率ｔｐを指標として、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの品質の良否を判定する第３の工程と、
    　前記第３の工程において、良と判定されたダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを用いて半導体装置を製造する第４の工程と、
    を備える、
    　半導体装置の製造方法。
  5. 　前記負荷長さ率ｔｐが、切断レベル５０％における負荷長さ率ｔｐ（５０％）である、
    　請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 　前記第３の工程は、前記負荷長さ率ｔｐ（５０％）が１５％以上であることを満たすか否かによって品質の良否を判定する工程である、
    　請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
  7. 　第１の表面及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する基材層と、
    　前記基材層の前記第２の表面上に設けられた、光硬化性粘着剤からなる粘着剤層と、
    　前記粘着剤層の前記基材層とは反対側に設けられた接着剤層と、
    を備え、
    　前記基材層の前記第１の表面が、切断レベル５０％における負荷長さ率ｔｐ（５０％）が１５％以上である、
    　ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム。
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