JP2012174784A - ダイシングテープ一体型接着シート及びそれを用いた半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダイシング工程におけるリングフレームの剥離及びチップの飛散を抑制できると共に、ピックアップ工程における良好なピックアップ性を達成することが可能なダイシングテープ一体型接着シート及びそれを用いた半導体装置を提供すること。
【解決手段】 基材１０と、基材上に配置される第１の粘着層２０と、第１の粘着層上に配置され、第１の粘着層が露出する開口３０ａを有する第２の粘着層３０と、開口に配置されるダイボンディングフィルム４０と、を備えるダイシングテープ一体型接着シート１、及びそれを用いた半導体装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイシングテープ一体型接着シート及びそれを用いた半導体装置に関する。

従来、半導体チップと半導体チップ搭載用支持部材の接合には、銀ペーストが主に使用されている。ところが、近年の半導体チップの小型化及び高性能化に伴い、使用される支持部材にも小型化、細密化が要求されるようになってきている。また、携帯機器等の小型化、高密度化の要求に伴って、内部に複数の半導体チップを積層した半導体装置が開発され、量産されている。銀ペーストを用いた接合では、はみ出しや半導体チップの傾きに起因するワイヤボンディング時における不具合の発生、接着層の膜厚の制御困難性、接着層のボイド発生等により上記要求に対処しきれなくなってきている。そのため、近年、半導体チップと半導体チップ搭載用支持部材の接合に、フィルム状の接着剤（接着フィルム）が使用されるようになってきている。

接着フィルムは、下記（１）又は（２）のいずれかの方法において用いられる。特に、近年は半導体装置作製工程の簡略化を目的とし、（２）の方法において主に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
（１）接着フィルムを任意のサイズに切り出して配線付基材、または半導体チップ上に貼り付け、半導体チップを熱圧着する。
（２）接着フィルムをシリコンウェハ全体に貼り付けた後に回転刃にて個片化し、接着フィルム付きの半導体チップを得て、それを配線付基材、半導体チップに熱圧着する。

特開２００５−１１８３９号公報

ところで、シリコンウェハを複数個のチップに切断分離するダイシング工程では、ダイシングシートとダイボンディングフィルムとが一体となった接着フィルムをシリコンウェハ全体に貼付け、リングフレームにて接着フィルム端部を固定し、回転刃にてシリコンウェハ及び接着フィルムを完全に切断する工程が一般的となってきている。そして、切断分離されたチップは、その後のピックアップ工程において、ダイシングシートからピックアップされることになる。

しかしながら、ダイシング加工時には、シリコンウェハ表面の汚染を抑制するために切削水圧力を高くする傾向にあり、ダイシングシートとリングフレームとの界面で剥離が発生してしまうことが問題となっている。また、ダイボンディングフィルムとダイシングシートとの接着性が不十分である場合、ダイシング中にダイボンディングフィルム外周部分がダイシングシートから剥離して、ダイボンディングフィルムに貼り付けられていたチップが飛散してしまうという不具合もある。

一方で、ダイボンディングフィルムとダイシングシートとの界面は、ダイシング工程後のピックアップ工程において、チップから容易に剥離する剥離容易性を備えることが求められている。

そこで本発明は、ダイシング工程におけるリングフレームの剥離及びチップの飛散を抑制できると共に、ピックアップ工程における良好なピックアップ性を達成することが可能なダイシングテープ一体型接着シート、及びそれを用いた半導体装置を提供することを目的とする。

本発明は、基材と、基材上に配置される第１の粘着層と、第１の粘着層上に配置され、第１の粘着層が露出する開口を有する第２の粘着層と、開口に配置されるダイボンディングフィルムとを備えるダイシングテープ一体型接着シートであり、開口及びダイボンディングフィルムの直径が、第２の粘着層と接触するようにダイボンディングフィルム上に配置されるシリコンウェハ直径よりも小さく、第２の粘着層の粘着力が、第１の粘着層の粘着力よりも大きく、第１の粘着層とダイボンディングフィルムとの密着力が、第２の粘着層とシリコンウェハとの密着力よりも小さく、第１の粘着層と第２の粘着層との密着力が、第２の粘着層と、第２の粘着層上に配置されるリングフレームとの密着力よりも大きい、ダイシングテープ一体型接着シートを提供する。

このようなダイシングテープ一体型接着シートであれば、ダイシング工程におけるリングフレームの剥離及びチップの飛散を抑制できると共に、ピックアップ工程における良好なピックアップ性を達成することが可能である。すなわち、開口及びダイボンディングフィルムの直径を、ダイボンディングフィルム上に配置されるシリコンウェハ直径よりも小さくすることにより、シリコンウェハの端部を第２の粘着層上に配置することができる。そのため、ダイシング中に個辺化されたシリコンウェハの端部の剥離を抑制でき、かつ、ダイボンディングフィルムに貼り付けられていたチップが飛散することを防止することが可能である。

また、第２の粘着層の粘着力が、第１の粘着層の粘着力よりも大きく、第１の粘着層とダイボンディングフィルムとの密着力が、第２の粘着層とシリコンウェハとの密着力よりも小さいことにより、個片化したダイボンディングフィルム付きチップを容易にピックアップすることが可能であると共に、ダイシング時に切削水圧力が加わった場合でもシリコンウェハの端部が第２の粘着層から剥離することを抑制することができる。

さらに、第１の粘着層と第２の粘着層との密着力が、第２の粘着層と第２の粘着層上に配置されるリングフレームとの密着力よりも大きいことにより、ダイシング加工時に切削水圧力が加わっても第２の粘着層とリングフレームとの剥離を抑制することが可能であると共に、リングフレームから第２の粘着層を剥がす際に第２の粘着層がリングフレーム側に転写することを抑制することができる。

ダイボンディングフィルムが、第２の粘着層の内周部より内側に位置するよう開口に配置されていることで、粘着力が強い第２の粘着層で半導体ウェハを保持し、チップ飛びを抑制することができる。

本発明はまた、上記ダイシングテープ一体型接着シートを用いて作製した半導体装置を提供する。

本発明によれば、ダイシング工程におけるリングフレームの剥離及びチップの飛散を抑制できると共に、ピックアップ工程における良好なピックアップ性を達成することが可能なダイシングテープ一体型接着シート、及びそれを用いた半導体装置を提供することができる。

実施形態に係るダイシングテープ一体型接着シートを模式的に示す平面図である。 実施形態に係るダイシングテープ一体型接着シートの、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った模式断面図である。 実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示す工程断面図である。 実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示す工程断面図である。 実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示す工程断面図である。 実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示す工程断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について必要により図面を参照して詳細に説明する。図中、同一又は同等の構成要素については同一符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

図１は、実施形態に係るダイシングテープ一体型接着シートを模式的に示す平面図であり、図２は、実施形態に係るダイシングテープ一体型接着シートの、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った模式断面図である。図３は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示す工程断面図であり、ダイシングテープ一体型接着シートにシリコンウェハ及びリングフレームを貼付けた積層物を示す模式断面図である。

図１、２に示す半導体装置製造用のダイシングテープ一体型接着シート１は、長尺の基材フィルム１０と、長尺の粘着層（第１の粘着層）２０と、粘着層（第２の粘着層）３０と、ダイボンディングフィルム４０とを備える。半導体装置製造用のダイシングテープ一体型接着シート１上には、図３に示すように、リングフレーム（ダイシングリング）５０と、シリコンウェハ６０とが配置される。

基材フィルム１０としては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム及びアイオノマー樹脂フィルムが用いられる。基材フィルム１０の厚さは、例えば１５〜２００μｍ程度が好ましく、４０〜１５０μｍがより好ましく、６０〜１２０μｍが更に好ましい。

粘着層２０（第１の粘着層）は、基材フィルム１０の一方の主面全体を覆うように配置されている。粘着層２０の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度が好ましい。粘着層２０を構成する接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、ゴム系接着剤及びシリコーン系接着剤が用いられる。

粘着層２０は、ピックアップ工程においてダイボンディングフィルム４０から容易に剥離可能な弱接着性の感圧接着層である。粘着層２０とダイボンディングフィルム４０との密着力は、０．６Ｎ／２５ｍｍ以下が好ましく、０．５Ｎ／２５ｍｍ以下がより好ましく、０．４Ｎ／２５ｍｍ以下がさらに好ましい。両者の密着力がこの程度であれば、ピックアップ工程において粘着層２０及びダイボンディングフィルム４０間で容易に剥離可能となる傾向がある。一方、粘着層２０とダイボンディングフィルム４０との密着力は、０．０１Ｎ／２５ｍｍ以上が好ましく、０．０３Ｎ／２５ｍｍ以上がより好ましく、０．０５Ｎ／２５ｍｍ以上がさらに好ましい。両者の密着力がこの程度であれば、ダイシング時にダイボンディングフィルム４０が粘着層２０から剥離することを、十分に抑制可能となる傾向がある。粘着層２０とダイボンディングフィルム４０との密着力は、例えばオリエンテック製「テンシロン引張強度試験機 ＲＴＡ−１００型」又はこれに類似した試験機を用いて垂直方向に２００ｍｍ／分の速度で剥離（９０°剥離）したときの剥離力を測定することで求めることができる。

粘着層３０（第２の粘着層）は、基材フィルム１０の長手方向に沿って所定の間隔をおいて粘着層２０上に複数配置されている。粘着層３０は、粘着層２０におけるリングフレーム５０の貼り付け予定領域に配置されている。

各粘着層３０は、例えば、円環状をなしており、各粘着層３０の中央部には、断面円形状の開口３０ａが粘着層３０を貫通するように設けられている。粘着層２０における開口３０ａから露出する部分２５は、ダイボンディングフィルム４０の貼り付け予定領域となる。粘着層３０の開口３０ａ（露出する部分２５）の直径は、ダイボンディングフィルム４０上に貼り付けられることになるシリコンウェハ６０のウェハ径よりも小さい。また、開口３０ａの直径は、リングフレーム５０の開口５０ａの内径寸法よりも小さく、リングフレーム５０の開口５０ａの内径寸法はシリコンウェハ６０のウェハ径よりも大きい。これにより、シリコンウェハ６０の端部を粘着層３０に貼り付けることができる。粘着層３０の開口３０ａの直径は、例えば、シリコンウェハ６０のウェハ径が８インチ（直径約２００ｍｍ）の場合、１９０ｍｍ以上２００ｍｍ未満が好ましく、粘着層３０の厚さは、例えば、５〜３０μｍ程度が好ましい。

粘着層３０を構成する接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、ゴム系接着剤及びシリコーン系接着剤が用いられる。

粘着層３０は、ダイシング工程においてリングフレーム５０を確実に保持することが可能な接着性を有するリングフレーム固定用の強接着性層である。粘着層３０とリングフレーム５０との密着力は、粘着層２０と粘着層３０との密着力よりも小さい。このとき、粘着層３０とリングフレーム５０との密着力は、ダイシング時におけるリングフレームの剥がれを抑制する観点から１．０Ｎ／２５ｍｍ以上が好ましく、２．０Ｎ／２５ｍｍ以上がより好ましく、３．０Ｎ／２５ｍｍ以上がさらに好ましい。一方、ダイシング工程後のダイシングテープをリングフレームから剥離する際の剥離のし易さの観点から、粘着層３０とリングフレーム５０との密着力は１０．０Ｎ／２５ｍｍ以下が好ましく、８．０Ｎ／２５ｍｍ以下がより好ましく、６３．０Ｎ／２５ｍｍ以下がさらに好ましい。両者の密着力がこの程度であれば、ダイシング工程において粘着層３０からリングフレーム５０が剥離してしまうことを、十分に抑制可能となる傾向がある。粘着層３０とリングフレーム５０との密着力は、上記と同様にして求めることができる。

粘着層３０の接着力は、粘着層２０の接着力よりも大きくなるように調整される。すなわち、粘着層２０とダイボンディングフィルムとの密着力は、粘着層３０とダイボンディングフィルムとの密着力よりも小さい。なお、粘着層の粘着力を高くするには、粘着層を構成するベースポリマーの分子量を低くする、オリゴマーやモノマーを添加する、タッキーファイアに代表される粘着付与剤を添加する、等の方法を用いることができる。このとき、粘着層を構成する粘着剤として、架橋性のアクリル酸エステル共重合体を用いる場合は、任意の架橋剤の添加量を減じることでタック力を高くすることができる。一方、粘着層の粘着力を低くするには、粘着層を構成するベースポリマーの分子量を高くする、オリゴマーやモノマーを除く、等の方法を用いることができる。このとき、粘着層を構成する粘着剤として、架橋性のアクリル酸エステル共重合体を用いる場合は、任意の架橋剤の添加量を増量することでタック力を低くすることができる。

粘着層２０及び粘着層３０を構成する接着剤は、放射線硬化成分を含まないことが好ましい。これにより、さらにダイシング工程前後における放射線照射工程を省略可能であり、安定したピックアップ性の確保が可能となる。なお、放射線硬化成分とは、紫外線、電子線、Ｘ線、β線、γ線等の放射線により硬化しうる成分のことをいう。

なお、粘着層２０の短手方向の両端部には、粘着層３０の形状に沿うように粘着層３０と離れて粘着層３２が配置されている。粘着層３２は、粘着層３０と同様の接着剤により構成されている。

ダイボンディングフィルム４０は、例えば、円形状をなしている。ダイボンディングフィルム４０の厚さは、例えば、１〜１００μｍ程度が好ましい。ダイボンディングフィルム４０は、構成成分として、例えば、熱硬化性成分及び／又は熱可塑性樹脂並びにフィラーを含有する。熱硬化性成分は、加熱により架橋して硬化体を形成し得る成分であり、例えば、熱硬化性樹脂を含有し、当該熱硬化性樹脂の硬化剤を任意に含有する。熱硬化性樹脂としては、従来公知のものを使用することができ、特に制限はないが、中でも半導体周辺材料としての利便性（高純度品が入手容易、品種が多い、反応性を制御しやすい）の点で、エポキシ樹脂、及び１分子中に少なくとも２個の熱硬化性イミド基を有するイミド化合物が好ましい。エポキシ樹脂は、通常エポキシ樹脂硬化剤と併用される。

エポキシ樹脂は、２個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましい。エポキシ樹脂としては、硬化性や硬化物特性の点から、フェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂が好ましい。フェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＦ又はハロゲン化ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンの縮合物、フェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル及びビスフェノールＡノボラック樹脂のグリシジルエーテルが挙げられる。これらの中でも、ノボラック型エポキシ樹脂（クレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル及びフェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル等）は、硬化物の架橋密度が高く、フィルム加熱時の接着強度を高くすることができる点で好ましい。これらは１種単独で又は複数組み合わせて用いることができる。

エポキシ樹脂硬化剤としては、例えば、フェノール系化合物、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族ポリアミン、ポリアミド、脂肪族酸無水物、脂環族酸無水物、芳香族酸無水物、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジド、三フッ化ホウ素アミン錯体、イミダゾール類及び第３級アミンが挙げられる。これらの中でもフェノール系化合物が好ましく、その中でも２個以上のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物が特に好ましい。より具体的には、ナフトールノボラック樹脂及びトリスフェノールノボラック樹脂が好ましい。これらのフェノール系化合物をエポキシ樹脂硬化剤として用いると、パッケージ組み立てのための加熱の際のチップ表面及び装置の汚染や、臭気の原因となるアウトガスの発生を有効に低減できる。

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂及びウレタン樹脂が挙げられる。これらは１種単独で又は複数組み合わせて用いることができる。

フィラーは、無機フィラーであることが好ましい。より具体的には、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、アルミナ、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウイスカ、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカ及びアンチモン酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１種の無機材料を含む無機フィラーが好ましい。これらの中でも、熱伝導性向上のためには、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、結晶性シリカ及び非晶性シリカが好ましい。溶融粘度の調整やチクソトロピック性の付与の目的には、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、アルミナ、結晶性シリカ及び非晶性シリカが好ましい。また、耐湿性を向上させるためには、アルミナ、シリカ、水酸化アルミニウム及びアンチモン酸化物が好ましい。これらは１種単独で又は複数組み合わせて用いることができる。

なお、ダイボンディングフィルム４０は、ガラス転移温度の異なる２種類のワニスを重ねて塗工及び乾燥して得られるフィルムであってもよい。この場合、ワニスの種類に特に制約はなく、ワニス厚みにも特に制約はないが、高タック用ワニスの塗布量を低タック用ワニスの塗布量より少なくすることが好ましい。例えば、総厚２０μｍのダイボンディングフィルム４０を得る場合、高タック用ワニスの塗布量を１〜８μｍ程度に、低タック用ワニスの塗布量を１９〜１２μｍ程度に設定することが好ましい。これにより、ダイシング時にバリが発生した場合、バリのタック強度が増大し、隣チップ同士の融着や、ピックアップミスといったピックアップ性の低下を十分に抑制することができる。

ダイボンディングフィルム４０は、開口３０ａと同心をなすように粘着層３０の開口３０ａ内に配置されており、粘着層２０における開口３０ａから露出する部分２５上に配置されている。また、ダイボンディングフィルム４０の直径は、開口３０ａの直径以下であり、ダイボンディングフィルム４０の外周部分は、開口３０ａ内に位置しており、粘着層３０に重なっていない。すなわち、ダイボンディングフィルム４０は、粘着層３０の内周部より内側に位置するよう配置されることが好ましい。ダイボンディングフィルム４０の直径は、シリコンウェハ６０の直径よりも小さい。

リングフレーム５０は、通常は金属製又はプラスチック製の成形体である。リングフレーム５０は、例えば、略円環状をなしており、リングフレーム５０の外周の一部には、ガイド用の平坦切欠部（図示せず）が形成されている。リングフレーム５０は、中央部に開口５０ａを有している。リングフレーム５０の開口５０ａの内径寸法（直径）は、ダイシングされるシリコンウェハ６０のウェハ径よりも幾分大きいことは言うまでもなく、粘着層３０の開口３０ａの直径以上となるように調整されている。なお、リングフレーム５０の形状は、円環状のものに限定されず、従来用いられている種々の形状（例えば、矩形環状）のものが用いられる。

リングフレーム５０は、開口５０ａが開口３０ａと同心をなすように粘着層３０上に配置されている。

シリコンウェハ６０は、その端部が粘着層３０に接するように、ダイボンディングフィルム４０上に配置される。これにより、ダイシング工程において個片化されたシリコンウェハ６０の端部がダイボンディングフィルム４０から剥離する剥離起点となることが抑制されるため、半導体チップが飛散することが抑制される。シリコンウェハ６０には、所要の前処理を経て回路が形成されている。ダイシング工程において、シリコンウェハ６０が回路毎に個片化されて、半導体チップが得られる。

ダイシング時のチップの飛びを抑制する観点から、粘着層３０とシリコンウェハ６０との密着力は、１．０Ｎ／２５ｍｍ以上が好ましく、１．０Ｎ／２５ｍｍ以上がより好ましく、１．２Ｎ／２５ｍｍ以上がさらに好ましい。両者の密着力がこの程度であれば、ダイシング時にダイボンディングフィルム４０が粘着層３０から剥離することを、十分に抑制可能となる傾向がある。なお、粘着層３０とシリコンウェハ６０との密着力の上限値は、粘着層３０と接している半導体チップ部は組み立て工程に用いれないためピックアップする必要がなく特に制限はない。粘着層３０とダイボンディングフィルム４０との密着力は、上記と同様にして求めることができる。

以上のとおり、本実施形態のダイシングテープ一体型接着シート１は、基材フィルム１０と、基材フィルム１０上に配置される第１の粘着層２０と、第１の粘着層２０上に配置され、第１の粘着層２０が露出する開口３０ａを有する第２の粘着層３０と、開口３０ａに配置されるダイボンディングフィルム４０と、を備えるダイシングテープ一体型接着シートであり、開口３０ａ及びダイボンディングフィルム４０の直径が、ダイボンディングフィルム４０上に配置されるシリコンウェハ６０の直径よりも小さく、第１の粘着層２０とダイボンディングフィルム４０との密着力が、第２の粘着層３０とシリコンウェハ６０との密着力よりも小さく、第１の粘着層２０と第２の粘着層３０との密着力が、第２の粘着層３０と、第２の粘着層３０上に配置されるリングフレーム５０との密着力よりも大きい。

半導体装置製造用のダイシングテープ一体型接着シート１は、ダイシング加工及びダイボンディング加工に用いられる。ダイシングテープ一体型接着シート１では、当該シートが粘着層２０とは別に粘着層３０を備えていることにより、粘着層２０の接着力と粘着層３０の粘着力とを個別に調整することができる。粘着層３０の粘着力は、粘着層２０の粘着力よりも大きい。これにより、ピックアップ工程においてダイボンディングフィルム４０及びダイシングシートの粘着層２０の間の剥離が容易となるように粘着層２０の粘着力を調整しつつ、ダイシング工程においてリングフレーム５０が粘着層３０から剥離しないように粘着層３０の粘着力を調整することができる。さらに、ダイシングテープ一体型接着シート１では、ダイボンディングフィルム４０の直径を、ダイボンディングフィルム上に配置されるシリコンウェハ６０の直径よりも小さくすることで、シリコンウェハ６０の端部が粘着層３０に重なることにより、粘着力が調整された粘着層３０でシリコンウェハ６０を固定することができる。これにより、ダイシング工程においてチップの飛散を抑制することができる。本実施形態のダイシングテープ一体型接着シート１は、１００μｍ厚以下の極薄シリコンウェハを用いた場合でも、半導体チップの歩留まり向上が可能である。

次に、半導体装置製造用のダイシングテープ一体型接着シート１を用いた半導体装置の製造方法について説明する。

図４〜６は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示す工程断面図である。具体的には、図４は、シリコンウェハをダイシングブレードでダイシングする工程を示す模式断面図であり、図５は、個片化したダイボンディングフィルム付き半導体チップをピックアップする工程を示す模式断面図であり、図６は、ピックアップしたダイボンディングフィルム付き半導体チップを用いた半導体装置を示す模式断面図である。

ダイシングテープ一体型接着シート１にシリコンウェハ６０が積層された積層体は、基材層とダイボンディングフィルム４０とが積層された接着フィルム、及び、基材フィルム１０と粘着層（粘着層２０及び粘着層３０）とダイボンディングフィルム４０とがこの順に積層された接着フィルムのいずれを用いても得ることができる。

基材層とダイボンディングフィルム４０とが積層された接着フィルムを用いる場合、例えば、以下の（１）又は（２）に示す方法により、ダイシングテープ一体型接着シート１にシリコンウェハ６０が積層された積層体を得ることができる。
（１）まず、接着フィルムのダイボンディングフィルム４０と、シリコンウェハ６０とを貼り合わせる。次に、接着フィルムの基材層をはく離し、基材フィルム１０と粘着層（粘着層２０及び粘着層３０）とが積層されたダイシングテープの粘着層とダイボンディングフィルム４０とを貼り合わせる。
（２）まず、接着フィルムのダイボンディングフィルム４０と、基材フィルム１０と粘着層（粘着層２０及び粘着層３０）が積層されたダイシングテープの粘着層とを貼り合わせる。次に、接着フィルムの基材層を剥離し、ダイボンディングフィルム４０とシリコンウェハ６０とを貼り合わせる。

基材フィルム１０と粘着層（粘着層２０及び粘着層３０）とダイボンディングフィルム４０とがこの順に積層された接着フィルムを用いる場合は、接着フィルムのダイボンディングフィルム４０とシリコンウェハ６０とを貼り合わせることにより、ダイシングテープ一体型接着シート１にシリコンウェハ６０が積層された積層体を得ることができる。

なお、上記のいずれの方法においても、粘着層（粘着層２０及び粘着層３０）とダイボンディングフィルム４０とは、ダイボンディングフィルム４０の外周部分が粘着層３０に重ならないように粘着層２０上に積層される。

このような方法にて、ダイシングテープ一体型接着シート１にシリコンウェハ６０が積層された積層体を得た後に、ダイシングテープ一体型接着シート１の粘着層３０上にリングフレーム５０が配置される。

次に、図４に示すように、上記積層体を切断装置（ダイサー）の回転刃７０で切断し、ダイボンディングフィルム４５が半導体チップ６５に接着してなる所望の大きさの接着フィルム付半導体チップ８０を得る。ダイシング工程では、接着フィルムを完全に切断するフルカット工法を用いることが可能であり、接着フィルムを完全に切断せず一部を残す工法（ハーフカット工法）を用いることも可能である。

シリコンウェハ６０を切断する際に使用するダイサーや回転刃（ブレード）は、一般に市販されているものを使用することができる。ダイサーとしては、例えば、株式会社ディスコ社製のフルオートマチックダイシングソー６０００シリーズやセミオートマチックダイシングソー３０００シリーズなどが使用できる。ブレードとしては、例えば、株式会社ディスコ社製のダイシングブレードＮＢＣ−ＺＨ０５シリーズやＮＢＣ−ＺＨシリーズなどが使用できる。

また、半導体装置製造用接着シート１とシリコンウェハ６０との積層物を切断する工程において、例えば株式会社ディスコ社製のフルオートマチックダイシングソー６０００シリーズなどの回転刃だけではなく、例えば株式会社ディスコ社製のフルオートマチックレーザソー７０００シリーズなどのレーザを用いることもできる。

ダイシング工程の後、図５に示すように、粘着層２０とダイボンディングフィルム４５との界面で剥離し、接着フィルム付半導体チップ８０がピックアップされる。そして、ピックアップされた接着フィルム付半導体チップ８０は、図６に示すように、支持基材８５にマウントされる。

その後、接着フィルム付半導体チップ８０の半導体チップ６５は、ワイヤ９０を介して支持基材８５上の外部接続端子（図示せず）と接続される。そして、半導体チップ６５を含む積層体を封止樹脂層９５によって封止して、図６に示す半導体装置１００が得られる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、粘着層３０は、円環状であることに限られるものではなく、矩形環状であってもよい。この場合、通常、矩形環状を有するリングフレームが用いられ、矩形状のダイボンディングフィルムが用いられる。また、粘着層３０は、粘着層２０上に複数配置されていることに限られるものではなく、半導体装置１００の製造個数に応じて粘着層２０上に少なくとも一つ配置されていればよい。

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は、これらに制限されるものではない。

１．ダイボンディングフィルムの作製
温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた５００ｍＬの四つ口フラスコに、エーテルジアミン２０００（ＢＡＳＦ社製）（０．０２モル）、１，１２―ジアミノドデカン（０．０８モル）及びＮ−メチル−２−ピロリドン１５０ｇをとり、６０℃にて撹拌し、ジアミンを溶解した。ジアミンの溶解後、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物（０．１モル）を少量ずつ添加した。６０℃で１時間反応させた後、Ｎ_２ガスを吹き込みながら１７０℃で加熱し、水を溶剤の一部と共沸除去した。この反応液をポリイミド樹脂のＮＭＰ溶液として得た。

上記で得たポリイミド樹脂のＮＭＰ溶液（ポリイミド樹脂を１００重量部含む）に、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（東都化成製）４重量部、４，４’−［１−［４−［１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール（本州化学製）２重量部、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボラート（東京化成製）０．５重量部加えた。さらに、窒化硼素フィラー（水島合金鉄製）を固形分の全質量に対して２５質量％、アエロジルフィラーＲ９７２（日本アエロジル製）を固形分の全重量に対して３重量％となるように加え、よく混錬してワニスを得た。調合したワニスを剥離処理済みのポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、８０℃で３０分間加熱し、続いて１２０℃で３０分間加熱した。その後、室温（２５℃）でポリエチレンテレフタレートフィルムを剥して、厚さ２５μｍの接着フィルムをダイボンディングフィルムとして得た。

２．ダイシングテープの作製
（１）粘着層Ａ（第１の粘着層）と基材との積層品
主モノマーとして２−エチルヘキシルアクリレート及びメチルメタクリレートを用い、官能基モノマーとしてヒドロキシエチルメタクリレート及びアクリル酸を用いて、溶液重合法にて接着剤であるアクリル共重合体を得た。このアクリル共重合体の重量平均分子量は４０万であり、ガラス転移点は−３８℃であった。このアクリル共重合体１００重量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤（三菱化学株式会社製）を１５重量部配合した接着剤溶液を調製した。この接着剤溶液を、シリコーン系離型剤を塗布したニ軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ３８μｍ）の上に、乾燥時の粘着層厚さが１０μｍになるよう塗工した。これを１００℃で２分間乾燥してセパレータ上に粘着層を形成後、ポリオレフィンフィルム（厚さ１００μｍ）を当該粘着層面にラミネートした。この多層フィルムを室温で１週間放置し十分にエージングを行った後、試験に使用した。

（２）粘着層Ｂ（第２の粘着層）
主モノマーとしてブチルアクリレート、エチルアクリレート及びアクリロニトリルを用い、官能基モノマーとしてヒドロキシエチルアクリレートを用いて、溶液重合法にて接着剤であるアクリル共重合体を得た。このアクリル共重合体の重量平均分子量は７０万であり、ガラス転移点は−３０℃であった。このアクリル共重合体１００質量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン工業株式会社製）を２．２質量部配合した接着剤溶液を調製した。この接着剤溶液を、シリコーン系離型剤を塗布したニ軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ２５μｍ）の上に、乾燥時の粘着層厚さが２０μｍになるよう塗工した。これを１００℃で２分間乾燥してセパレータ上に粘着層を形成後、シリコーン系離型剤を塗布した別の二軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ２５μｍ）を当該粘着層面にラミネートした。

（３）粘着層ａ（第２の粘着層）
主モノマーとして２−エチルヘキシルアクリレート及びメチルメタクリレートを用い、官能基モノマーとしてヒドロキシエチルメタクリレート及びアクリル酸を用いて、溶液重合法にて接着剤であるアクリル共重合体を得た。このアクリル共重合体の重量平均分子量は４０万であり、ガラス転移点は−３８℃であった。このアクリル共重合体１００重量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤（三菱化学株式会社製）を１５重量部配合した接着剤溶液を調製した。この接着剤溶液を、シリコーン系離型剤を塗布したニ軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ３８μｍ）の上に、乾燥時の粘着層厚さが２０μｍになるよう塗工した。これを１００℃で２分間乾燥してセパレータ上に粘着層を形成後、シリコーン系離型剤を塗布した別の二軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ２５μｍ）を当該粘着層面にラミネートした。

（４）粘着層ｂ（第１の粘着層）と基材との積層品
主モノマーとしてブチルアクリレート、エチルアクリレート及びアクリロニトリルを用い、官能基モノマーとしてヒドロキシエチルアクリレートを用いて、溶液重合法にて接着剤であるアクリル共重合体を得た。このアクリル共重合体の重量平均分子量は７０万であり、ガラス転移点は−３０℃であった。このアクリル共重合体１００質量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン工業株式会社製）を２．２質量部配合した接着剤溶液を調製した。この接着剤溶液を、シリコーン系離型剤を塗布したニ軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ３８μｍ）の上に、乾燥時の粘着層厚さが１０μｍになるよう塗工した。これを１００℃で２分間乾燥してセパレータ上に粘着層を形成後、ポリオレフィンフィルム（厚さ１００μｍ）を当該接着剤層面にラミネートした。この多層フィルムを室温で１週間放置し十分にエージングを行った後、試験に使用した。

３．半導体ウェハの積層品の作製
（実施例１）
上記（１）の粘着層Ａと基材との積層品（ダイシングテープ）の粘着層Ａ上に、直径１９５ｍｍの円環状に切り抜いた上記（２）の粘着層Ｂを、リングフレーム固定用の粘着層として貼り付けた。その後、直径１９３ｍｍに円形加工したダイボンディングフィルムを（２）の粘着層Ｂと同心をなすように貼り付け、ダイシングテープ一体型接着シートを作製した。そして、株式会社ＪＣＭ社製の「ＤＭ−３００−Ｈ」を用いて、直径８インチ、厚み５０μｍの半導体ウェハをこのダイボンディングフィルムと同心をなすように６０℃の熱板上で貼り合わせて、半導体ウェハの積層品を作製した。

（比較例１）
上記（２）の粘着層Ｂに代えて（３）の粘着層ａを用いたこと以外は実施例１と同様にして、半導体ウェハの積層品を作製した。

（比較例２）
上記（１）において乾燥条件を１００℃で１０分間に変更し、上記（２）において乾燥条件を８０℃で２分間に変更したこと以外は実施例１と同様にして、半導体ウェハの積層品を作製した。

（比較例３）
上記（１）の粘着層Ａと基材との積層品に代えて（４）の粘着層ｂと基材との積層品を用いたこと以外は実施例１と同様にして、半導体ウェハの積層品を作製した。

（比較例４）
上記（２）の粘着層Ｂを直径２１０ｍｍの円環状に切り抜き、粘着層Ｂが半導体ウェハと接しない構造としたこと以外は実施例１と同様にして、の積層品を作製した。

（比較例５）
上記（１）の粘着層Ａと基材との積層品に代えて（４）の粘着層ｂと基材との積層品を用いたこと、及び上記（２）の粘着層Ｂに代えて（３）の粘着層ａを用いたこと、以外は実施例１と同様にして、半導体ウェハの積層品を作製した。

４．各種評価
（密着力の評価）
上記実施例１及び比較例１〜６で作製したサンプル（半導体ウェハの積層品）について、各界面における密着力の測定は以下のとおり行った。

（ｉ）粘着層とリングフレーム界面の密着力
粘着層を３０℃、線圧５ｋｇｆ、１０ｍｍ／ｓの条件でリングフレームに貼付け、ダイサーにて２５ｍｍ幅に切断した。そして、テンシロン引張強度試験機「ＲＴＡ−１００型」を用いて、垂直方向に２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で粘着層を剥離したときの強度を、強粘着層とリングフレーム界面の密着力とした。
（ｉｉ）粘着層界面の密着力
一方の粘着層を６０℃、線圧５ｋｇｆ、１０ｍｍ／ｓの条件でもう一方の粘着層に貼付けたこと以外は、（ｉ）と同様にして測定した。
（ｉｉｉ）粘着層とダイボンディングフィルム界面の密着力
粘着層を６０℃、線圧５ｋｇｆ、１０ｍｍ／ｓの条件でダイボンディングフィルムに貼付けたこと以外は、（ｉ）と同様にして測定した。

（ダイシング工程）
株式会社ディスコ社製のフルオートダイサー「ＤＦＤ−６３６１」を用いて、上記実施例１及び比較例１〜５で作製したサンプルを切断した。サンプルの切断では、直径２５０ｍｍの開口を有する円環状のリングフレームを用いた。サンプルの切断では、ブレード１枚で加工が完了するシングルカット方式を採用し、株式会社ディスコ社製のダイシングブレード「ＮＢＣ−ＺＨ１０４Ｆ−ＳＥ ２７ＨＤＢＢ」をブレードとして用いた。サンプルの切断は、ブレード回転数４５，０００ｒｐｍ、切断速度５０ｍｍ／ｓの条件にて行った。切断時のブレードハイトは、ダイシング基材を２０μｍ切り込む設定（８０μｍ）とした。半導体ウェハは１０×１０ｍｍのサイズに切断し、半導体チップを得た。

ダイシング工程においてリングフレームと粘着層間とが剥離した場合、又は、ダイシング工程においてダイボンディングフィルムの剥離や半導体チップ飛びが生じた場合をそれぞれ不良（Ｂ）と判定し、上記不具合が発生しなかったものを良好（Ａ）と判定した。

（ピックアップ工程）
上記工程で得られた半導体チップのピックアップ性について、ルネサス東日本セミコンダクタ社製フレキシブルダイボンダー「ＤＢ−７３０」を使用して評価した。ピックアップ用コレットには、マイクロメカニクス社製「ＲＵＢＢＥＲ ＴＩＰ １３−０８７Ｅ−３３（サイズ：１０×１０ｍｍ）」を用い、突上げピンには、マイクロメカニクス社製の「ＥＪＥＣＴＯＲ ＮＥＥＤＬＥ ＳＥＮ２−８３−０５（直径：０．７ｍｍ、先端形状：直径３５０μｍの半円）」を用いた。突上げピンは、ピン中心間隔４．２ｍｍで９本配置した。ピックアップ時のピンの突上げ速度：１０ｍｍ／ｓ、突上げ高さ：１０００μｍの条件でピックアップ性を評価した。連続１００チップをピックアップし、チップ割れやピックアップミス等が発生しなかった場合を良好（Ａ）、１チップでもチップ割れやピックアップミス等が発生した場合を不良（Ｂ）と判定した。

（リングフレームへの転写の有無）
ピックアップ工程後、サンプルをリングフレームから剥がした際の、リングフレームへの粘着層の転写の有無を評価した。具体的には、リングフレームを固定した状態で、シリコンウェハ貼付け面側から各積層品を押すことによりリングフレームと粘着層とを剥がしたとき、粘着層界面で剥離が生じ、リングフレームへの粘着層の転写が発生しなかったものを良好（Ａ）、転写が発生したものを不良（Ｂ）と判定した。

上記実施例１及び比較例１〜６で作製したサンプル、及び、ダイシング工程及びピックアップ工程における各種評価の結果を表１に示す。

比較例１は、第２の粘着層とリングフレームとの密着力が弱く、ダイシング時にリングフレームから第２の粘着層が剥離してしまった。
比較例２は、第１の粘着層と第２の粘着層との密着力が、第２の粘着層とリングフレームとの密着力が同程度のため、リングフレームからダイシングテープを剥がす際に第１の粘着層と第２の粘着層との界面で剥離が発生し、リングフレームに第２の粘着層が転写してしまった。
比較例３は、第１の粘着層とダイボンディングフィルムとの密着力が強く、ピックアップ時にチップ割れやピックアップミスが発生してしまった。
比較例４は、強粘着層である第２の粘着層と半導体ウエハとが接していないため、ダイシング時に半導体チップ飛びが発生してしまった。
比較例５は、第１の粘着層とダイボンディングフィルムとの密着力が強く、第２の粘着層と半導体ウェハ及びリングフレームとの密着力が弱かった。そのため、ダイシング時にリングフレームから第２の粘着層が剥離し、チップ割れ等が発生してしまった。

以上の結果から、半導体装置を製造する際に、本発明のダイシングテープ一体型接着シートを用いることにより、ダイシング工程におけるリングフレームの剥離及びチップの飛散を抑制できると共に、ピックアップ工程における良好なピックアップ性を達成することが可能な可能となることが確認された。本発明によれば、ダイボンディングフィルム付き半導体チップを容易にピックアップすることが可能となることで、半導体装置の製造における歩留まりを向上することが可能となる。

１…ダイシングテープ一体型接着シート１、１０…基材フィルム、２０…粘着層（第１の粘着層）、２５…開口から露出する部分、３０…粘着層（第２の粘着層）、３０ａ…開口、４０，４５…ダイボンディングフィルム、５０…リングフレーム、６０…半導体ウェハ（シリコンウェハ）、１００…半導体装置。

Claims (3)

1. 基材と、
   前記基材上に配置される第１の粘着層と、
   前記第１の粘着層上に配置され、前記第１の粘着層が露出する開口を有する第２の粘着層と、
   前記開口に配置されるダイボンディングフィルムと、を備えるダイシングテープ一体型接着シートであり、
   前記開口及び前記ダイボンディングフィルムの直径が、前記第２の粘着層と接触するように前記ダイボンディングフィルム上に配置されるシリコンウェハの直径よりも小さく、
   前記第２の粘着層の粘着力が、前記第１の粘着層の粘着力よりも大きく、
   前記第１の粘着層と前記ダイボンディングフィルムとの密着力が、前記第２の粘着層と前記シリコンウェハとの密着力よりも小さく、
   前記第１の粘着層と前記第２の粘着層との密着力が、前記第２の粘着層と前記第２の粘着層上に配置されるリングフレームとの密着力よりも大きい、ダイシングテープ一体型接着シート。
2. 前記ダイボンディングフィルムが、前記第２の粘着層の内周部より内側に位置するよう前記開口に配置されている、請求項１に記載のダイシングテープ一体型接着シート。
3. 請求項１又は２に記載のダイシングテープ一体型接着シートを用いて作製した半導体装置。

Images