JP2012142374A

JP2012142374A - 半導体チップの製造方法

Info

Publication number: JP2012142374A
Application number: JP2010293067A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Sumii; 佑一炭井; Taihei Sugita; 大平杉田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-26

Abstract

【課題】ピックアップ安定性に優れ、かつ、タクトタイムを短縮することができる半導体チップの製造方法を提供する。
【解決手段】基材の片面に、刺激により気体を発生する気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシングテープが貼付された半導体ウエハをダイシングして、個々の半導体チップに分割するダイシング工程と、前記ダイシングテープの全面に紫外線を照射又は加熱して、ダイシングテープの粘着剤層の表面に凸部を形成させて、半導体ウエハとダイシングテープとの接触面積を低減させる凸部形成工程と、前記半導体チップを取り上げるピックアップ工程とを有する半導体チップの製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、ピックアップ安定性に優れ、かつ、タクトタイムを短縮することができる半導体チップの製造方法に関する。

ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップは、通常、純度の高い棒状の半導体単結晶等をスライスして半導体ウエハとした後、フォトレジストを利用して半導体ウエハ表面に所定の回路パターンを形成し、次いで半導体ウエハ裏面を研削機により研削して、厚さを１００〜３００μｍ程度まで薄くした後、最後にダイシングしてチップ化することにより、製造されている。

従来から、ダイシングの際には、半導体ウエハ裏面側にダイシングテープを貼付して、半導体ウエハを接着固定した状態で縦方向及び横方向にダイシングし、個々の半導体チップに分離した後、形成された半導体チップをダイシングテープ側からニードル等で突き上げてピックアップし、ダイパッド上に固定させる方法が採られていた。例えば、特許文献１には、複数の砥石軸を有する研削加工装置を用いて、半導体ウエハの裏面側より、少なくとも一つの砥石軸で半導体ウエハ厚を薄く研削する加工と、他の少なくとも一つの砥石軸で半導体ウエハを矩形状に切断分離する加工とを、同時に行う半導体ウエハの研削加工方法が開示されているが、このような方法にあっても半導体ウエハの位置ずれ等を防止する目的でダイシングテープが用いられている。

ダイシングの際に半導体ウエハの位置ずれ等を確実に防止するためには、半導体ウエハを固定するダイシングテープに高い粘着力が求められる。しかしながら、ダイシングテープの粘着力を高く設定すると、ダイシングテープから得られた半導体チップを剥離するのが困難になり、ニードル等で突き上げてピックアップする際に半導体ウエハが損傷してしまうことがあるという問題がある。

これに対して、ダイシングテープの粘着剤として硬化型粘着剤を用いる方法が行われていた。この方法によれば、比較的高い粘着力で半導体ウエハを固定してダイシングを行った後、粘着剤を硬化してその粘着力を低下させ、得られた半導体チップをダイシングテープから剥離することができる。しかしながら、硬化型粘着剤を用いたとしても、その粘着力の変化の幅は小さいものであることから、ダイシング時の半導体ウエハの位置ずれ等を充分に防止できる程度に高い粘着力を付与した場合には、硬化後の粘着力もあまり低下せず、やはりニードル等で突き上げてピックアップする際に半導体チップを損傷することなく取り上げることは困難であった。

更に、近年ではコスト削減等の要請から高い生産性で半導体チップを生産することが要求されており、各工程においても極限の効率化が求められている。なかでもダイシング後の半導体チップをニードル等で突き上げてピックアップする工程は、ピックアップの速度を上げようとすると破損する半導体チップの数が増加してしまい歩留りに影響することから、生産性向上のための問題点の１つとなっていた。

これに対して特許文献２には、光を照射することにより気体を発生する気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシングテープを用い、ダイシング後の粘着テープに特定の強度の紫外線を特定の照射時間照射して、ニードルレスピックアップ法により半導体チップを取り上げる半導体チップの製造方法が記載されている。特許文献２においては、ダイシング後の個別のチップに光をスポット照射することが記載されている。光を照射することにより気体を発生する気体発生剤を含有する粘着剤層は、剥離工程において紫外線等の光を照射することにより発生した気体が、粘着剤層と半導体チップとの界面に放出され接着面の少なくとも一部を剥がして接着力を低下させる。剥離工程後の半導体チップは、ダイシングテープから剥離して、あたかも粘着テープ上に浮いているような状態になっていることから、従来の方法のようにニードルで突き上げなくとも吸引パッド等の吸引手段を用いて吸引するだけで容易に取り上げることができる。
しかしながら、特許文献２に記載された半導体チップの製造方法を用いても、なおピックアップ安定性が不充分であり、ピックアップミスが発生したり、ピックアップにかかる時間（タクトタイム）が長時間化してしまったりすることがあるという問題があった。また、個別のチップに光をスポット照射する方法は、ピックアップにかかる時間（タクトタイム）が長時間化してしまう問題と、工程が複雑になるという問題もあった。

特開平７−７８７９３号公報特開２００５−１９１５３１号公報

本発明は、ピックアップ安定性に優れ、かつ、タクトタイムを短縮することができる半導体チップの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、基材の片面に、刺激により気体を発生する気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシングテープが貼付された半導体ウエハをダイシングして、個々の半導体チップに分割するダイシング工程と、前記ダイシングテープの全面に紫外線を照射又は加熱して、ダイシングテープの粘着剤層の表面に凸部を形成させて、半導体ウエハとダイシングテープとの接触面積を低減させる凸部形成工程と、前記半導体チップを取り上げるピックアップ工程とを有する半導体チップの製造方法である。
以下に本発明を詳述する。

本発明者は、特許文献２に記載された半導体チップの製造方法においてピックアップミスが発生する原因を検討した。その結果、紫外線等の光を照射する剥離工程時に、図１（ｂ）に記載されたような、いわゆる「半導体チップの片浮き」が発生することが原因であることを突き止めた。特許文献２に記載された半導体チップの製造方法では、剥離工程において紫外線等の光を照射することにより気体発生剤から発生した気体が、粘着剤層と半導体チップとの界面に放出され接着面を剥がして接着力を低下させる。その結果、半導体チップがダイシングテープから剥離して、あたかも粘着テープ上に浮いているような状態になっていることから、吸引パッド等の吸引手段を用いて吸引するだけで容易に取り上げることができる（図１（ａ））。ところが、放出された気体によって粘着剤層と半導体チップとが剥離する際に、半導体チップの一方の端部が粘着テープに接着したままで剥離が行われると、図１（ｂ）の中央の半導体チップのように、一方の端部が接着したまま他方の端部側のみが剥離して、全体として斜めに傾いた状態となる「片浮き」となる。このような「片浮き」状態の半導体チップは、吸引パッド等の吸引手段で吸引しようとしても、うまく吸引できなくてピックアップミスにつながったり、ピックアップに時間がかかってタクトタイムが長時間化してしまう原因となっていた。

本発明においては、剥離工程においてダイシングテープの全面に紫外線を照射又は加熱して、ダイシングテープの粘着剤層の表面に凸部を形成させて、半導体ウエハとダイシングテープとの接触面積を減少させることを特徴とする。特許文献２のように、気体により界面を剥離させることを必要としないため、スポット照射等による高強度照射を行わなくてよい。むしろ、ダイシングテープの全面に一度に光照射を行い表面に凸部を形成させることにより、ピックアップを良好に行うことができる。また、このように粘着剤層の表面に凸部を形成させることにより、剥離後の半導体チップは粘着剤層に形成された凸部の頂点でもって保持されることから、半導体チップは「片浮き」することなく、容易にピックアップすることができる。

本発明の半導体チップの製造方法は、基材の片面に、刺激により気体を発生する気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシンググテープが貼付された半導体ウエハをダイシングして、個々の半導体チップに分割するダイシング工程を有する。

本発明の半導体チップの製造方法においては、ダイシングテープとして、刺激により気体を発生する気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシンググテープを用いる。上記ダイシングテープの粘着剤層が上記気体発生剤を含有することにより、紫外線照射時の強度や時間を調整したり、加熱時の温度を調整したりすれば、粘着材層に所望の凸部を形成させることができる。具体的には例えば、後述する低粘着力部をドット状に有する基材と組み合わせることにより、刺激を与えることにより発生した気体が、基材と粘着材層との界面に空気溜まりを形成し、接着剤層を部分的に持ち上げて凸部を形成する。

上記刺激により気体を発生する気体発生剤は特に限定されないが、例えば、アゾ化合物、アジド化合物、アゾジカルボンアミド化合物、ジニトロソペンタメチレンテトラミン化合物等が好適に用いられる。
上記アゾ化合物としては、例えば、２，２’−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−メチルプロピル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−メチルエチル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２’−アゾビス（Ｎ−ヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス（Ｎ−プロピル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス（Ｎ−エチル−２
−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド｝、２，２’−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［２−（１−ヒドロキシブチル）］プロピオンアミド｝、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２’−アゾビス［２−（５−メチル−２−イミダゾリン２−イル）プロパン］ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン２−イル）プロパン］ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン２−イル）プロパン］ジサルフェイトジハイドロレート、２，２’−アゾビス［２−（３，４，５，６−テトラハイドロピリミジン−２−イル）プロパン］ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス｛２−［１−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾリン２−イル］プロパン｝ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン２−イル）プロパン］、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ハイドロクロライド、２，２’−アゾビス（２−アミノプロパン）ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−カルボキシアシル）−２−メチル−プロピオンアミジン］、２，２’−アゾビス｛２−［Ｎ−（２−カルボキシエチル）アミジン］プロパン｝、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミドオキシム）、ジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジメチル２，２’−アゾビスイソブチレート、４，４’−アゾビス（４−シアンカルボニックアシッド）、４，４’−アゾビス（４−シアノペンタノイックアシッド）、２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）等が挙げられる。
これらのアゾ化合物は、光、とりわけ波長３６５ｎｍ程度の紫外線を照射することにより窒素ガスを発生する。また、加熱によっても窒素ガスを発生する。

上記アゾ化合物は、１０時間半減期温度が８０℃以上であることが好ましい。１０時間半減期温度が８０℃未満であると、本発明のダイシングテープは、キャストにより粘着剤層を形成して乾燥する際に発泡を生じてしまったり、経時的に分解反応を生じて分解残渣がブリードアウトしてしまったり、経時的に気体を発生して貼り合わせた被着体との界面に浮きを生じさせてしまったりすることがある。１０時間半減期温度が８０℃以上であれば、耐熱性に優れていることから、高温での使用及び安定した貯蔵が可能である。

１０時間半減期温度が８０℃以上であるアゾ化合物としては、下記一般式（１）で表されるアゾアミド化合物等が挙げられる。下記一般式（１）で表されるアゾアミド化合物は、耐熱性に優れていることに加え、後述するアクリル酸アルキルエステルポリマー等の粘着性を有するポリマーへの溶解性にも優れ、粘着剤層中に溶解させることができる。

式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ炭素数が１０以下の低級アルキル基を表し、Ｒ^３は、炭素数２以上の飽和アルキル基を表す。なお、Ｒ^１とＲ^２は、同一であっても、異なっていてもよい。

上記一般式（１）で表されるアゾアミド化合物としては、例えば、２，２’−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−
メチルプロピル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−メチルエチル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２’−アゾビス（Ｎ−ヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス（Ｎ−プロピル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス（Ｎ−エチル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド｝、２，２’−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［２−（１−ヒドロキシブチル）］プロピオンアミド｝、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］等が挙げられる。なかでも、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）及び２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］は、溶剤への溶解性に特に優れていることから好適に用いられる。

上記アジド化合物としては、例えば、３−アジドメチル−３−メチルオキセタン、テレフタルアジド、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルベンズアジドや、３−アジドメチル−３−メチルオキセタンを開環重合することにより得られるグリシジルアジドポリマー等のアジド基を有するポリマー等が挙げられる。これらのアジド化合物は、光、とりわけ波長３６５ｎｍ程度の紫外線を照射することにより窒素ガスを発生する。

これらの気体発生剤のうち、上記アジド化合物は衝撃を与えることによっても容易に分解して窒素ガスを放出することから、取り扱いが困難であるという問題がある。更に、上記アジド化合物は、いったん分解が始まると連鎖反応を起こして爆発的に窒素ガスを放出しその制御ができないことから、爆発的に発生した窒素ガスによって被着体が損傷することがあるという問題もある。このような問題から上記アジド化合物の使用量は限定されるが、限定された使用量では充分な効果が得られないことがある。

一方、上記アゾ化合物は、アジド化合物とは異なり衝撃によっては気体を発生しないことから取り扱いが極めて容易である。また、連鎖反応を起こして爆発的に気体を発生することもないため被着体を損傷することもなく、光の照射を中断すれば気体の発生も中断できることから、用途に合わせた接着性の制御が可能であるという利点もある。従って、上記気体発生剤としては、アゾ化合物を用いることがより好ましい。

上記気体発生剤は、上記粘着剤層中に溶解していることが好ましい。上記気体発生剤が粘着剤層中に溶解していることにより、光を照射したときに気体発生剤から発生した気体が効率よく粘着剤層の外に放出される。上記粘着剤層中に気体発生剤が粒子として存在すると、局所的に発生した気体が粘着剤層を発泡させてしまい、気体が粘着剤層外に放出されにくくなることがある。更に、光を照射したときに粒子の界面で光が散乱して気体発生効率が低くなってしまったり、粘着剤層の表面平滑性が悪くなったりすることがある。なお、上記気体発生剤が粘着剤層中に溶解していることは、電子顕微鏡により粘着剤層を観察したときに気体発生剤の粒子が見あたらないことにより確認することができる。

上記気体発生剤を粘着剤層中に溶解させるためには、上記粘着剤層を構成する粘着剤に溶解する気体発生剤を選択すればよい。なお、粘着剤に溶解しない気体発生剤を選択する場合には、例えば、分散機を用いたり、分散剤を併用したりすることにより粘着剤層中に気体発生剤をできるかぎり微分散させることが好ましい。粘着剤層中に気体発生剤を微分散させるためには、気体発生剤は、微小な粒子であることが好ましく、更に、これらの微粒子は、例えば、分散機や混練装置等を用いて必要に応じてより細かい微粒子とすることが好ましい。即ち、電子顕微鏡により上記粘着剤層を観察したときに気体発生剤を確認することができない状態まで分散させることがより好ましい。

上記気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシングテープでは、上記気体発生剤から発生した気体は粘着剤層の外へ放出されることが好ましい。これにより、半導体チップに貼付したダイシングテープの粘着剤層に光を照射すると気体発生剤から発生した気体が半導体チップから接着面を剥がし接着力を低下させるため、容易に剥離することができる。この際、気体発生剤から発生した気体の大部分は粘着剤層の外へ放出されることが好ましい。上記気体発生剤から発生した気体の大部分が粘着剤層の外へ放出されないと、粘着剤層が気体発生剤から発生した気体により全体的に発泡してしまい、接着力を低下させる効果を充分に得ることができず、半導体チップ上に糊残りを生じさせてしまうことがある。なお、半導体チップ上に糊残りを生じさせない程度であれば、気体発生剤から発生した気体の一部が粘着剤層中に溶け込んでいたり、気泡として粘着剤層中に存在していたりしてもかまわない。

上記粘着剤層中の上記気体発生剤の配合量は、粘着剤１００重量部に対して好ましい下限が３重量部、好ましい上限が４０重量部である。上記気体発生剤の配合量が３重量部未満であると、半導体チップを剥離させたり空気溜まりを形成させるだけの気体が発生しないことがあり、４０重量部を超えると、粘着剤への相溶性が悪化して、製品安定性に欠けることがある。上記気体発生剤の配合量のより好ましい下限は５重量部、より好ましい上限は３０重量部である。

上記気体発生剤を含有する粘着剤層を構成する粘着剤は、刺激により架橋して弾性率が上昇するものであることが好ましい。このような粘着剤を用いれば、剥離時に刺激を与えて弾性率を上昇させることにより、粘着力が低下して剥離をより容易にすることができる。更に、剥離の際に気体を発生させるのに先立って架橋させれば粘着剤層全体の弾性率が上昇し、弾性率が上昇した硬い硬化物中で気体発生剤から気体を発生させると、発生した気体の大半は外部に放出され、放出された気体は、半導体チップから粘着剤層の接着面の少なくとも一部を剥がし接着力を低下させる。
上記粘着剤を架橋させる刺激は、上記気体発生剤から気体を発生させる刺激と同一であってもよいし、異なっていてもよい。刺激が異なる場合には、剥離の際、気体発生剤から気体を発生させる刺激を与える前に架橋成分を架橋させる刺激を与える。

このような粘着剤としては、例えば、分子内にラジカル重合性の不飽和結合を有してなるアクリル酸アルキルエステル系及び／又はメタクリル酸アルキルエステル系の重合性ポリマーを主成分とし、必要に応じて光重合開始剤を含んでなる光硬化型粘着剤や、分子内にラジカル重合性の不飽和結合を有してなるアクリル酸アルキルエステル系及び／又はメタクリル酸アルキルエステル系の重合性ポリマーを主成分とし、熱重合開始剤を含んでなる熱硬化型粘着剤等からなるものが挙げられる。

このような光硬化型粘着剤又は熱硬化型粘着剤等の後硬化型粘着剤からなる粘着剤層は、光の照射又は加熱により粘着剤層の全体が均一にかつ速やかに重合架橋して一体化するため、重合硬化による弾性率の上昇が著しくなり、粘着力が大きく低下する。また、弾性率の上昇した硬い硬化物中で気体発生剤から気体を発生させると、発生した気体の大半は外部に放出され、放出された気体は、半導体チップから粘着剤の接着面の少なくとも一部を剥がし接着力を低下させる。

上記重合性ポリマーは、例えば、分子内に官能基を持った（メタ）アクリル系ポリマー（以下、官能基含有（メタ）アクリル系ポリマーという）をあらかじめ合成し、分子内に上記の官能基と反応する官能基とラジカル重合性の不飽和結合とを有する化合物（以下、官能基含有不飽和化合物という）と反応させることにより得ることができる。

上記官能基含有（メタ）アクリル系ポリマーは、常温で粘着性を有するポリマーとして、一般の（メタ）アクリル系ポリマーの場合と同様に、アルキル基の炭素数が通常２〜１８の範囲にあるアクリル酸アルキルエステル及び／又はメタクリル酸アルキルエステルを主モノマーとし、これと官能基含有モノマーと、更に必要に応じてこれらと共重合可能な他の改質用モノマーとを常法により共重合させることにより得られるものである。上記官能基含有（メタ）アクリル系ポリマーの重量平均分子量は通常２０万〜２００万程度である。

上記官能基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基含有モノマーや、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル等のヒドロキシル基含有モノマーや、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有モノマーや、アクリル酸イソシアネートエチル、メタクリル酸イソシアネートエチル等のイソシアネート基含有モノマーや、アクリル酸アミノエチル、メタクリル酸アミノエチル等のアミノ基含有モノマー等が挙げられる。
上記共重合可能な他の改質用モノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の一般の（メタ）アクリル系ポリマーに用いられている各種のモノマーが挙げられる。

上記官能基含有（メタ）アクリル系ポリマーに反応させる官能基含有不飽和化合物としては、上記官能基含有（メタ）アクリル系ポリマーの官能基に応じて上述した官能基含有モノマーと同様のものを使用できる。例えば、上記官能基含有（メタ）アクリル系ポリマーの官能基がカルボキシル基の場合はエポキシ基含有モノマーやイソシアネート基含有モノマーが用いられ、同官能基がヒドロキシル基の場合はイソシアネート基含有モノマーが用いられ、同官能基がエポキシ基の場合はカルボキシル基含有モノマーやアクリルアミド等のアミド基含有モノマーが用いられ、同官能基がアミノ基の場合はエポキシ基含有モノマーが用いられる。

上記光硬化型粘着剤又は熱硬化型粘着剤等の後硬化型粘着剤は、ラジカル重合性の多官能オリゴマー又はモノマーを含有してもよい。
上記多官能オリゴマー又はモノマーとしては、分子量が１万以下であるものが好ましく、より好ましくは加熱又は光の照射による粘着剤層の三次元網状化が効率よくなされるように、その分子量が５，０００以下でかつ分子内のラジカル重合性の不飽和結合の数が２〜２０個のものである。このようなより好ましい多官能オリゴマー又はモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート又は上記同様のメタクリレート類等が挙げられる。その他、１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、市販のオリゴエステルアクリレート、上記同様のメタクリレート類等が挙げられる。これらの多官能オリゴマー又はモノマーは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記光重合開始剤としては、例えば、２５０〜８００ｎｍの波長の光を照射することにより活性化されるものが挙げられ、このような光重合開始剤としては、例えば、メトキシアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体化合物や、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物や、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジエチルケタール等のケタール誘導体化合物や、フォスフィンオキシド誘導体化合物；ビス（η５−シクロペンタジエニル）チタノセン誘導体化合物、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、クロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等の光ラジカル重合開始剤が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記光重合開始剤を用いる場合には、酸素による上記後硬化型粘着剤の硬化阻害を防止するために、２ｐｈｒ以上配合することが好ましい。

上記熱重合開始剤としては、熱により分解し、重合硬化を開始する活性ラジカルを発生するものが挙げられ、例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパ
ーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。なかでも、熱分解温度が高いことから、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等が好適である。これらの熱重合開始剤のうち市販されているものとしては特に限定されないが、例えば、パーブチルＤ、パーブチルＨ、パーブチルＰ、パーメンタＨ（以上いずれも日油社製）等が好適である。これら熱重合開始剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記後硬化型粘着剤には、以上の成分のほか、粘着剤としての凝集力の調節を図る目的で、所望によりイソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物等の一般の粘着剤に配合される各種の多官能性化合物を適宜配合してもよい。また、可塑剤、樹脂、界面活性剤、ワックス、微粒子充填剤等の公知の添加剤を加えることもできる。

上記気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシングテープは、粘着剤層と接する側の表面に、周辺に比べて粘着剤層に対する粘着力の低い低粘着力部をドット状に有する基材を用いる。
周辺に比べて粘着剤層に対する粘着力の低い低粘着力部をドット状に有する基材上に、上記気体発生剤を含有する粘着剤層を形成したダイシングテープを用いることにより、剥離工程において紫外線等の光を照射したときに所望の凸部が形成される。

上記気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシングテープにおいて凸部が形成される機構を図２を用いて説明する。
図２は、半導体チップ２に貼着された本発明のダイシングテープ１に、光を照射したときの模式図である。図２（ａ）において、半導体チップ２はダイシングテープ１に接着されている。ここでダイシングテープ１は、基材１２の片面に気体発生剤を含有する粘着剤層１１が形成されている。そして、粘着剤層１１と接する側の基材１２の表面は、周辺に比べて粘着剤層に対する粘着力の低い低粘着力部１３をドット状に有する。
このような状態でダイシングテープ１に光を照射すると、粘着剤層１１に含有される気体発生剤から気体が発生する。発生した気体は粘着剤層１１の外に出て、粘着剤層１１と半導体チップ２との間の接着界面に放出され、放出された気体の圧力により粘着剤層１１と半導体チップ２との間の接着界面が剥がされて、半導体チップ２が剥離される。一方、基材１２の表面には低粘着力部１３がドット状に設けられており、この部分はその周りに比べて粘着剤層１１に対する粘着力が劣る。そのため、粘着剤層１１から発生した気体は、低粘着力部１３と粘着剤層１１との界面にも放出され、低粘着力部１３と粘着剤層１１との一部を剥離させる。その結果、基材１２と粘着剤層１１との界面には低粘着力部１３に該当する部位に空気溜まり３が形成され、この空気溜まり３の存在によって粘着剤層１１が波打った形状に変化、即ち凸部が形成する（図２（ｂ））。このように粘着剤層１１上に凸部が形成されることにより、剥離後の半導体チップは粘着剤層１１に形成された凸部の頂点でもって保持されることから、半導体チップは「片浮き」することなく、容易にピックアップすることができる。

上記低粘着力部は、周辺に比べて粘着剤層に対する粘着力の低い部位である。具体的には、上記低粘着力部の粘着力と該低粘着力部以外の周辺部（以下、単に「周辺部」ともいう。）の粘着力とを比較したときに、セロテープ（登録商標）（ニチバン社製、セロテープ（登録商標）品番４０５）を貼付し、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で１８０°ピール試験を行って得られる粘着力の差が０．５Ｎ／２５ｍｍ以上であることが好ましい。より好ましい粘着力の差は１．０Ｎ／２５ｍｍ以上である。

上記低粘着力部は、セロテープ（登録商標）（ニチバン社製、セロテープ（登録商標）品番４０５）を貼付し、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で１８０°ピール試験を行って得られる粘着力の好ましい下限が０．０１Ｎ／２５ｍｍ、好ましい上限が０．５Ｎ／２５ｍｍである。上記低粘着力部の粘着力が０．０１Ｎ／２５ｍｍ未満であると、ダイシングテープ全体としての粘着力が低くなって、ダイシング時に半導体ウエハを充分に固定できないことがあり、０．５Ｎ／２５ｍｍを超えると、光を照射しても上記の空気溜まりが生成しにくくなり、本発明の効果が得られないことがある。上記低粘着力部の粘着力のより好ましい下限は０．０５Ｎ／２５ｍｍ、より好ましい上限は０．１Ｎ／２５ｍｍである。

上記周辺部は、セロテープ（登録商標）（ニチバン社製、セロテープ（登録商標）品番４０５）を貼付し、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で１８０°ピール試験を行って得られる粘着力の好ましい下限が１．０Ｎ／２５ｍｍである。上記周辺部の粘着力が１．０Ｎ／２５ｍｍ未満であると、ダイシングテープ全体としての粘着力が低くなって、ダイシング時に半導体ウエハを充分に固定できないことがある。上記周辺部の粘着力のより好ましい下限は２．０Ｎ／２５ｍｍである。

上記低粘着力部は、上記基材の表面にドット状に配置されている。
上記低粘着力部のドットの面積ｘ（ｍｍ^２）と低粘着力部のドットの間隔ｙ（ｍｍ）とを調整することにより、ダイシングテープの粘着剤層の表面に形成される凸部の形状や配置密度等を調整することができ、本発明のダイシングテープの剥離の機構による半導体チップの「片浮き」を防止する効果をより効率的に発揮させることができる。
なお、上記低粘着力部のドットの間隔とは、個々の低粘着部の重心同士の間隔を意味する。

半導体チップを、安定したピックアップ性でかつタクトタイムを短縮してピックアップしようとすると、剥離後の個々の半導体チップが、いくつの凸部の頂点でもって保持されるかが重要である。即ち、個々の半導体チップ１個当たり、４〜４００個程度の凸部でもって保持されることが好ましい。
上記低粘着力部の配置密度が低すぎると、剥離後の個々の半導体チップを保持する凸部の形成が少なくなりすぎるため本発明の効果が得られない。上記低粘着力部の配置密度が高すぎると、低粘着部と周辺部との相違が不明確となり、凸部が形成されなかったり、逆に周辺部を含む広い領域において基材と粘着剤層とが剥離してしまったりすることがある。
一方、上記低粘着力部が適当な密度で配置されていても、配置に偏りがあったりランダムであったりすると、「片浮き」なく剥離できた半導体チップと、「片浮き」して剥離した半導体チップとが混在することになる。
上記低粘着力部のドットの面積ｘ（ｍｍ^２）と低粘着力部のドットの間隔ｙ（ｍｍ）とを適切な範囲に調整することにより、現在の半導体チップに採用されている概ねのサイズにおいて、個々の半導体チップ１個当たりが４〜４００個程度の凸部でもって保持されるようにすることができ、安定したピックアップ性でかつタクトタイムを短縮してピックアップすることができる。

上記低粘着力部の形状は特に限定されず、真円、楕円等の円形状や、正三角形、直角三角形、二等辺三角形、正方形、長方形、平行四辺形等の多角形状等が挙げられる。

上記表面に低い低粘着力部をドット状に有する基材を製造する方法は特に限定されず、例えば、基材の表面に所定の面積、間隔にて粘着力を低下させる離型処理を施す方法や、基材の表面に所定の面積、間隔を除いて粘着力を向上させる粘着力向上処理を施す方法等が挙げられる。

上記基材は特に限定されないが、光を透過又は通過するものであることが好ましく、例えば、アクリル、オレフィン、ポリカーボネート、塩化ビニル、ＡＢＳ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ウレタン、ポリイミド等の透明な樹脂からなるシート、網目状の構造を有するシート、孔が開けられたシート等が挙げられる。

上記離型処理は特に限定されず、例えば、シリコン系、長鎖アルキル系、フッ素系等の離型剤をスクリーン印刷やグラビア印刷等により処理する方法が挙げられる。
上記長鎖アルキル系離型剤は、例えば、一方社油脂工業社製のピーロイル１０５０、ピーロイル４０６等が挙げられる。
上記シリコン系離型剤は、例えば、信越化学工業社製のＫＭ７２２Ｔ、ＫＦ４１２ＳＰ等が挙げられる。
上記フッ素系離型剤は、例えば、スリーエム社製のＥＧＣ−１７２０、日進化成社製のダイフリー等が挙げられる。

上記粘着力向上処理としては、例えば、上記低粘着力部に対応する部位を遮蔽したうえでコロナ処理、プラズマ処理を施す方法や、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ゴム系等の合成樹脂からなるアンカー剤をスクリーン印刷やグラビア印刷等により処理する方法等が挙げられる。

上記基材の厚さとしては特に限定されないが、好ましい下限は３０μｍ、好ましい上限は２００μｍである。３０μｍ未満であると、上記ダイシングテープの自立性が不足しハンドリングが困難になることがあり、２００μｍを超えると、上記ダイシングテープを剥離する際に不具合が生じることがある。

上記ダイシング工程では、上記いずれかの粘着剤層を有するダイシンググテープが貼付された半導体ウエハをダイシングして、個々の半導体チップに分割する。
上記ダイシングの方法としては特に限定されず、例えば、従来公知の砥石等を用いて切断分離する方法等を用いることができる。

上記半導体ウエハとしては、従来公知の方法により調製されたものを用いることができ、例えば、半導体単結晶等をスライスして得たウエハの表面にフォトレジストを利用して回路パターンを形成した後、所定の厚さにまで研削したもの等が挙げられる。
上記半導体ウエハの厚さとしては特に限定されず、従来の１００〜３００μｍ程度のものから、５０μｍ以下のものでも用いることができる。本発明の半導体チップの製造方法は、特に厚さが５０μｍ以下の半導体ウエハから半導体チップを高い生産性で製造するのに適している。

本発明の半導体チップの製造方法は、上記ダイシングテープの全面に紫外線を照射又は加熱して、凸部を形成させる凸部形成工程を有する。上記気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシングテープに紫外線を照射又は加熱することにより、所望の凸部を形成させることができる。

上記形成された凸部は、底辺に比べて先端部の径が小さくなっている形状であることが好ましい。このような形状とすることにより、半導体チップと粘着剤層との接触面積が小さくなり、剥離力を極力小さくでき、ピックアップしやすくできる。
具体的には、上記凸部は、底辺の直径に対する先端部の直径の好ましい下限が０．００１倍、好ましい上限が０．５倍である。先端部の直径が０．００１倍未満であると、強度が不足して半導体チップを支えきれず、先端部が徐々につぶれてしまうことがあり、０．５倍を超えると、半導体チップと粘着剤層との接触面積が充分に小さくなく、粘着力の低減が不充分でピックアップ不良の原因となることがある。先端部の直径のより好ましい下限は０．００５倍、より好ましい上限は０．３倍である。

上記凸部を介した半導体チップと粘着剤層との接触面積は、上記凸部の底面積に対して好ましい下限が１％、好ましい上限が１０％である。上記凸部を介した半導体チップと粘着剤層との接触面積が１％未満であると、凸部の高さが低くなるためピックアップ不良を生ずることがあり、１０％を超えると、半導体チップと粘着剤層との接触面積が充分に小さくなく、粘着力の低減が不充分でピックアップ不良の原因となることがある。上記凸部を介した半導体チップと粘着剤層との接触面積のより好ましい下限は３％、より好ましい上限が７％である。
なお、本明細書において、半導体チップと粘着剤層との接触面積は、半導体チップと粘着剤層とが直接ふれあっている面積を意味する。

上記紫外線照射又は加熱は、上記ダイシングテープの全面に対して行う。
本発明の半導体チップの製造方法によれば、ダイシングテープの全面に紫外線照射や加熱を行い、均一に凸部を形成することにより、容易に半導体チップをピックアップすることができる。スポット照射やスポット加熱によらずともピックアップを良好に行うことができる点で、非常に有効である。

上記紫外線を照射する場合、紫外線の照射強度の好ましい下限は２０ｍＷ／ｃｍ^２、好ましい上限は１５０ｍＷ／ｃｍ^２である。紫外線の照射強度が２０ｍＷ／ｃｍ^２未満であると、充分な凸部を形成できないことがあり、１００ｍＷ／ｃｍ^２を超えると、予期しない凸部が形成されて、凸部の形状を調整できないことがある。紫外線の照射強度のより好ましい下限は３０ｍＷ／ｃｍ^２、より好ましい上限は１２０ｍＷ／ｃｍ^２であり、更に好ましい下限は５０ｍＷ／ｃｍ^２、更に好ましい上限は１００ｍＷ／ｃｍ^２である。

上記加熱をする場合、加熱温度の好ましい下限は８０℃、好ましい上限は１５０℃である。加熱温度が８０℃未満であると、充分な凸部を形成できないことがあり、１５０℃を超えると、半導体チップ自体へのダメージが発生したり、熱によるダイシングテープの収縮が大きくなったりすることがある。加熱温度のより好ましい下限は８０℃、より好ましい上限は１００℃であり、更に好ましい上限は９０℃である。

本発明の半導体チップの製造方法は、半導体チップを取り上げるピックアップ工程を有する。ピックアップの方法は特に限定されないが、半導体チップの損傷が少ないことから、ニードルレスピックアップが好適である。
本明細書においてニードルレスピックアップ法とは、ニードルを用いて半導体チップを突き上げてピックアップを行う方法以外の方法を意味し、例えば、吸引パッド等の吸引手段や水等の液体を付着させた吸着治具による吸着手段、緩衝機構を有したピンセット等によりチップを挟み込んで取り上げる手段等が挙げられる。

本発明によれば、ピックアップ安定性に優れ、かつ、タクトタイムを短縮することができる半導体チップの製造方法を提供することができる。

従来のダイシングテープを用いたときにピックアップミスが発生する原因を説明する模式図である。本発明のダイシングテープの剥離の機構を説明する模式図である。

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。

（実験例）
（１）基材の調製
片面にコロナ処理を施した厚さ５０μｍの透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの一方の面に、離型剤として長鎖アルキル系ピーロイル１０５０（一方社油脂社製）を用い、グラビア印刷によりドット状に塗布後、乾燥することにより低粘着力部を形成した。このとき、グラビア版形状を制御することにより、ドットの面積ｘとドットの間隔ｙとを、表１に示したように調整した。

（２）ダイシングテープの製造
下記の化合物を酢酸エチルに溶解させ、紫外線を照射して重合を行い、重量平均分子量７０万のアクリル共重合体を得た。
得られたアクリル共重合体を含む酢酸エチル溶液の樹脂固形分１００重量部に対して、２−イソシアナトエチルメタクリレート３．５重量部を加えて反応させ、更に、反応後の酢酸エチル溶液の樹脂固形分１００重量部に対して、Ｕ３２４Ａ（新中村化学社製）４０重量部、光重合開始剤（イルガキュア６５１）５重量部、ポリイソシアネート０．５重量部を混合し粘着剤の酢酸エチル溶液を調製した。
ブチルアクリレート７９重量部
エチルアクリレート１５重量部
アクリル酸１重量部
２−ヒドロキシエチルアクリレート５重量部
光重合開始剤０．２重量部
（イルガキュア６５１、５０％酢酸エチル溶液）
ラウリルメルカプタン０．０１重量部
得られた粘着剤の酢酸エチル溶液の樹脂固形分１００重量部に対して、２，２’−アゾビス−（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）３０重量部、及び、２，４−ジエチルチオキサントン３．６重量部を混合して、気体発生剤を含有する粘着剤の酢酸エチル溶液を調製した。

得られた気体発生剤を含有する粘着剤の酢酸エチル溶液を、得られた基材の低粘着力部を形成された側の面上に乾燥皮膜の厚さが約３０μｍとなるようにドクターナイフで塗工し、１１０℃、５分間加熱して溶剤を揮発させ塗工溶液を乾燥させた。乾燥後の粘着剤層は乾燥状態で粘着性を示した。その後、４０℃、３日間静置して養生を行い、ダイシングテープを得た。

（３）ピックアップ性の評価
常温常圧のもと、得られたダイシングテープに厚さ５０μｍのシリコンウエハを貼付した。次いで、シリコンウエハを１０．０ｍｍ×１０．０ｍｍにダイシングして半導体チップを得た。
得られたダイシングテープが貼付された半導体チップを半導体チップが上面になるように置き、ダイシングテープ側から小片化されたウエハ全面に強度３０ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を６０秒照射した。
この紫外線照射により、全ての半導体チップはダイシングテープから剥離した。次いで、剥離した半導体チップを吸引ノズルで吸引してピックアップした。
なお、紫外線照射直後に、粘着剤層の表面を観察したところ、凸部が形成されているのが確認された。

以上の操作を、１０個のダイシングテープが貼付された半導体チップに対して半導体チップ１個当たり約１．０秒間の速度で連続して行い、ピックアップできた半導体チップの割合を調べた。その結果、光照射直後に全ての半導体チップを破損することなくピックアップできた場合を「○」、光照射後３０分後にピックアップしても全ての半導体チップを破損することなくピックアップできた場合を「◎」、ピックアップ時に半分以上を破損せずピックアップできた場合を「△」とした。また、凸部が形成できず、ピックアップ時に半分以上の半導体チップがピックアップできなかった場合を「×」と評価した。
評価結果を表１に示した。
なお、表１中で×となっている部分は、粘着テープに凸部が形成できなかった場合を意味する。

１ダイシングテープ
１１光を照射することにより気体を発生する気体発生剤を含有する粘着剤層
１２基材
１３低粘着力部
２半導体チップ
３空気溜まり

Claims

基材の片面に、刺激により気体を発生する気体発生剤を含有する粘着剤層を有するダイシングテープが貼付された半導体ウエハをダイシングして、個々の半導体チップに分割するダイシング工程と、
前記ダイシングテープの全面に紫外線を照射又は加熱して、ダイシングテープの粘着剤層の表面に凸部を形成させて、半導体ウエハとダイシングテープとの接触面積を低減させる凸部形成工程と、
前記半導体チップを取り上げるピックアップ工程とを有する
ことを特徴とする半導体チップの製造方法。
ピックアップ工程において、ニードルレスピックアップ法により半導体チップを取り上げることを特徴とする請求項１記載の半導体チップの製造方法。