JPH02248064A - 半導体チップ固着キャリヤの製造方法及びウエハ固定部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体チップ固着キャリヤの製造方法、及び
ウェハ固定部材に関する。さらに詳しくは、半導体チッ
プをチップキャリヤに固着するための接着剤を、分断前
の半導体ウェハに予め付設した状態で取り扱うようにし
て製造工程を簡略化したものである。

発明の背景 回路パターンが形成された半導体ウェハは、必要に応じ
裏面研摩して厚さ調整したのち、ダイシング工程で素子
小片に分断され、形成された半導体チップは、マウント
工程におかれて接着剤を介しチップキャリヤに固着され
たのち、ボンディング工程に移行される。分断に際して
は切断屑の除去等のため適度な液圧（通常２　ｋｇ　／
　ｃＪ程度）で洗浄することが通例である。

前記において、チップキャリヤに接着剤を付設し、その
接着剤を介して半導体チップを固着するこれまでの方法
では、接着剤層の厚さを均一にすることが困難であった
り、接着剤の付設に特殊な装置を要したり、また付設に
長時間を要したりするため、半導体チップに分断する前
の半導体ウェハに予め固着用の接着剤を設ける方法が試
みられている。

従来の技術 従来、前記の方法として、支持基材の上に導電性接着剤
層を剥離可能に付設した固定部材を用い、先ずその接着
剤層に半導体ウェハを接着保持させ、その半導体ウェハ
に溝を設けて割り、素子小片に分断する。次に、支持基
材を延伸して、形成された半導体チップを導電性接着剤
層と共に一括剥離し、落下散在した半導体チップを個々
に拾い上げつつ、その導電性接着剤層を介してチップキ
ャリヤに固着する方法が提案されている（特開昭６０＝
５７６４２号公報、同６０−１８２２００号公報）。従
ってこの方法では、固定部材がダイシング工程において
半導体ウェハを接着保持する役割も兼ねており、工程が
簡略な利点を有している。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、支持基材と導電性接着剤層との接着力を
調整することが困難な問題点があった。

すなわち、半導体ウェハを素子小片に分断する点よりは
、分断時に支持基材と導電性接着剤層とが眉間剥離して
分断不能や分断寸法ミス等の事態が生じないよう、その
剥がし力に耐える強い保持力が要求される反面、形成さ
れた半導体チップを導電性接着剤層と共に支持基材より
剥離する点よりは、弱い接着力であることが要求される
。そのため、これらの背反する要求がバランスするよう
支持基材と導電性接着剤層との接着力を調整する必要が
あるが、その調整が困難な問題点があった。

半導体ウェハの全厚さを回転丸刃等で切断する方式など
のように、大きい保持力が要求される場合に適用できる
ものを得ることは特に困難であった。

課題を解決するための手段 本発明は、感圧接着層を介した保持方式とし、その感圧
接着層をチップ固着用の接着剤層より容易に剥離できる
ようにして、上記の課題を克服したものである。

すなわち、本発明は、支持基材に設けた保持用感圧接着
層の上に、固着用接着剤層を介し半導体ウェハを接着固
定して素子小片に分断する工程、形成した半導体チップ
を固着用接着剤層と共に保持用感圧接着層より剥離する
工程、剥離した半導体チップをその固着用接着剤層を介
しチップキャリヤに固着する工程からなることを特徴と
する半導体チップ固着キャリヤの製造方法、及び支持基
材の上に、素子小片に分断する半導体ウェハを支持する
ための保持用感圧接着層を有し、その保持用感圧接着層
の上に、分断形成した半導体チップをチップキャリヤに
固着するための固着用接着剤層を有してなり、その保持
用感圧接着層と固着用接着剤層とが剥離可能に形成され
ていることを特徴とするウェハ固定部材を提供するもの
である。

作　　用 支持基材とチップ固着用の接着剤層との間に保持用感圧
接着層を、該接着剤層に対し剥離可能に介在させること
゛により、分断時に半導体ウニ／Ｘを保持させる際の接
着力と、分断形成された半導体チップを固着用接着剤層
と共に剥離する際の接着力とを実質的に他に影響されな
いで独自に設定することができる。その結果、分断時に
おいては充分な力で半導体ウェハを保持することができ
、また剥離時においては半導体チップを固着用接着剤層
と共にスムースに離去することかで・きる。

実施例 第１図に例示したように、本発明の方法において半導体
ウェハの素子小片への分断は、半導体ウェハ１が固着用
接着剤層２と接着され、その固着用接着剤層２が保持用
感圧接着層３を介し支持基材４に固定された状態で行わ
れる。

その状態の形成方式は任意である。例えば、半導体ウェ
ハに固着用接着剤層を設け、支持基材に保持用感圧接着
層を設けてその固着用接着剤層と保持用感圧接着層とを
接着する方式などにより形成してもよい。前記状態の好
ましい形成方式は、予め支持基材の上に保持用感圧接着
層と固着用接着剤層を順次設けてなるウェハ固定部材を
用いる方式である。第３図にウェハ固定部材の構成例を
示した。４が支持基材、３が保持用感圧接着層、２が固
着用接着剤層である。なお、５は半導体ウェハを接着す
るまでの間、固着用接着剤層２を被覆保護するセパレー
タである。セパレータは必要に応じて設けられる。固着
用接着剤層は連続面として形成されていてもよいし、半
導体ウェハの平面形態、ないし配置間隔に対応させてパ
ターン状態に形成されていてもよい。

接着固定した半導体ウェハ１を分断する方式については
特に限定はない。半導体ウェハに溝を設けて割る方式で
もよい。本発明では、半導体ウェハの全厚さにわたり回
転丸刃等で切断する方式を採ることも可能である。その
場合、第２図のように固着用接着剤層２の全厚さを含め
て切れ目１１を入れる方式が、後続の半導体チップの個
別剥離に有利である。なお支持基材４は、分断しないで
一体物として残存させておくことが取り扱いを容易とす
るうえで有利である。その際、支持基材４の一部に切り
込゛み溝が入る程度は許容される。前記の半導体ウェハ
の全厚さを切断する方式は、得られる半導体チップが寸
法精度に優れる利点がある。

本発明の方法において分断工程を経て形成された半導体
チップは、固着用接着剤層と共に保持用感圧接着層より
剥離され、その固着用接着剤層を介しチップキャリヤに
固着される。

半導体チップを固着用接着剤層と共に剥離し、チップキ
ャリヤにマウントする方式は任意である。

例えば、支持基材を延伸して半導体チップを一括剥離し
て落下させたのち、真空チャックで個々に拾い上げてマ
ウントする方式などでもよい。好ましい方式は、切断分
離した素子小片をそのまま保持用感圧接着層に支持せた
状態で個々のチップをニードル等で突き上げ、真空チャ
ックで吸着してピックアップし、その保持下に移動させ
てマウントする方式などのように、同じ保持手段を介し
て個々の半導体チップについて剥離とマウントを一連に
行う方式である。この場合、形成した半導体チップの散
在を防止できる利点がある。

本発明の方法、ないしウェハ固定部材においては、半導
体チップを固着用接着剤層と共に剥離するため、保持用
感圧接着層と固着用接着剤層とは剥離可能に形成される
。

剥離を可能とする方式については特に限定はな（、剥離
工程において保持用感圧接着層と固着用接着剤層との接
着力を低下、ないし喪失させうる方式であればよい。そ
の例としては、保持用感圧接着層の硬化方式、発泡方式
ないし加熱膨脹方式、プルーミング方式、保持用感圧接
着層ないし固着用接着剤層の冷却方式、保持用感圧後１
着層と固着用接着剤層との間に加熱処理で作用する接着
力低減層を介在させる方式などがあげられる。本発明で
はこれらの方式を適宜に組み合わせて適用してもよい。

前記した保持用感圧接着層の硬化方式は、架橋度を増大
させて接着力を低下させるもので、その形成は紫外線硬
化型や加熱硬化型などの感圧接着剤を用いることにより
行うことができる。

紫外線硬化型の感圧接着剤の代表例としては、不飽和結
合を２個以上有する付加重合性化合物やエポキシ基を有
するアルコキシシランの如き光重合性化合物と、カルボ
ニル化合物や有機硫黄化合物、過酸化物、アミン、オニ
ウム塩系化合物の如き光重合開始剤を配合したゴム系感
圧接着剤や、アクリル系感圧接着剤などがあげられる（
特開昭６０−１９６９５６号公報）。光重合性化合物、
光重合開始剤の配合量は、それぞれベースポリマ１００
重量部あたり１０〜５００重量部、０．１〜２０重量部
が一般的である。なお、アクリル系ポリマには、通例の
もの（特公昭５７−５４０６８号公報、特公昭５８−３
３９０９号公報等）のほか、側鎖にラジカル反応性不飽
和基を有するもの（特公昭６１−５６２６４号公報）や
１、分子中にエポキシ基を有するものなども用いうる。

また、不飽和結合を２個以上有する付加重合性化合物と
しては、例えばアクリル酸やメタクリル酸の多価アルコ
ール系エステルやオリゴエステル、エポキシ系やウレタ
ン系化合物などがあげられる。

さらに、エチレングリコールジグリシジルエーテルの如
き分子中にエポキシ基を１個又は２個以上有するエポキ
シ基官能性架橋剤を追加配合して架橋効率を上げること
もできる。紫外線硬化型の保持用感圧接着層を形成する
場合には紫外線照射処理を可能とすべ（支持基材には透
明なフィルム等が用いられる。

加熱架橋型の感圧接着剤の代表例としては、ポリイソシ
アネート、メラミン樹脂、アミン−エポキシ樹脂、過酸
化物、金属キレート化合物の如き架橋剤や、必要に応じ
ジビニルベンゼン、エチレングリコールジアクリレート
、トリメチロールプロパントリメタクリレートの如き多
官能性化合物からなる架橋調節剤などを配合したゴム系
感圧接着剤やアクリル系感圧接着剤などがあげられる。

保持用感圧接着層の発泡方式、ないし加熱膨脹方式は、
加熱処理で保持用感圧接着層を発泡構造とすることによ
り、あるいは当該層の膨脹下に表面を凹凸構造とするこ
とにより、接着面積を減少させて接着力を低下させるも
ので、その形成は保持用感圧接着層に発泡剤、ないし加
熱膨脹剤を含有させることにより行うことができる。前
記した硬化方式との併用は、接着力の低下に特に有効で
ある。

発泡剤としては、例えば炭酸アンモニウムやアジド類の
如き無機系発泡剤、アゾ系化合物やヒドラジン系化合物
、セミカルバジド系化合物、トリアゾール系化合物、Ｎ
−ニトロソ系化合物の如き有機系発泡剤など、公知物を
用いてよい。加熱膨脹剤としても、例えばガス等を封入
したマイクロカプセルなど、公知物を用いてよい。前記
のマイクロカプセルは、発泡剤としても用いることがで
きて、前記した膨脹による表面凹凸構造とするか発泡に
よる発泡構造とするかを制御することができ、また感圧
接着剤中に容易に分散させることができて好ましく用い
うる。発泡剤、ないし加熱膨脹剤の使用量は、ベースポ
リマ１００重量部あたり３〜３００重量部が一般的であ
る。

保持用感圧接着層のプルーミング方式は、加熱処理で固
着用接着剤層との界面にプルーミング剤を活発に析出さ
せて接着力を低下させるもので、その形成は保持用感圧
接着層にプルーミング剤を含有させることにより行うこ
とができる。用いるプルーミング剤は、固着用接着剤層
との界面における接着力を低下させるものであればよく
、一般には界面活性剤やシリコーン組成物、パラフィン
やワックス等の低融点物質などが用いられる。有機溶剤
や水等の液体もマイクロカプセル化して用いることがで
きる。界面活性剤の使用は、帯電防止能を付与しつる利
点などもある。プルーミング剤の使用量は、ベースポリ
マ１００重量部あたり１０〜３００重量部が一般的であ
る。

保持用感圧接着層ないし固着用接着剤層の冷却方式は、
低温化により接着力を低下させるもので、冷却温度は一
３０℃程度までが一般的である。冷却方式は、他の方式
を適用したあとに適用することもできる。

加熱処理で作用する接着力低減層を介在させる方式は、
第４図のように、固着用接着剤層２と保持用感圧接着層
３との間に、接着力低減層６を固形層として設け、加熱
処理により、接着力低減層６を変化させて当該界面の接
着力を低減させるものである。接着力低減層の形成には
、前記のマイクロカプセル化した発泡剤、ないし加熱膨
脹剤やプルーミング剤のほか、加熱処理で軟化、ないし
流動体化するパラフィンやワックス等の低融点物質も用
いうる。接着力低減層は、保持用感圧接着層等の面上に
部分塗布やパターン塗布した状態のものとして形成して
もよく、固着用接着剤層と保持用感圧接着層との界面の
全面を占有する必要はない。

本発明において、保持用感圧接着層の厚さは１〜１ｏｏ
ｕａ＋、就中１〜４０μｍが適当である。また、固着用
接着剤層の厚さは１〜１００μｍが適当である。

固着用接着剤層の形成には、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹
脂からなる適宜な接着剤を用いてよい。

一般には、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・
アクリル酸エステル共重合体、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート
、セルロース誘導体、ポリビニルアセタール、ポリビニ
ルエーテル、ポリウレタン、フェノキシ樹脂の如き熱可
塑性樹脂からなるホットメルト型接着剤、エポキシ樹脂
、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、シリコーン樹脂、
フェノール樹脂の如き熱硬化性樹脂を用いた接着剤、そ
の他アクリル樹脂、ゴム系ポリマ、フッ素ゴム系ポリマ
、フッ素樹脂などからなる接着剤も用いられる。熱硬化
性樹脂系接着剤による固着用接着剤層は、Ｂステージ状
態として形成される。固着用接着剤層に、例えばアルミ
ニウム、銅、銀、金、パラジウム、カーボンの如き導電
性物質からなる微粉末を含有させて導電性を付与しても
よい。また、アルミナの如き熱伝導性物質からなる微粉
末を含有させて熱伝導性を高めてもよい。

本発明では、保持用感圧接着層と固着用接着剤層との接
着力が、１８０度ビール値（常温、引張速度３００　ｒ
ｔｔｍ　／分）に基づき、半導体ウエノ１の分断時にお
いて２００ｇ／２０＋ｎ＋ｍ以上、形成された半導体チ
ップの剥離時において１５０　ｇ　／　２０　ｗｍ以下
となるよう、保持用感圧接着層、ないし固着用接着剤層
を調製したものが、分断時の保持力、剥離時の剥離容易
性などの点より好ましい。

支持基材としては、一般にポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリエステル、ポリカーボネート、エチレン・酢酸
ビニル共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エチ
レン・エチルアクリレート共重合体、ポリ塩化ビニルの
如きプラスチックからなるフィルムや、金属箔などが用
いられる。帯電防止能を有するプラスチック系の支持基
材は、導電性物質、例えば金属、合金、その酸化物など
からなる厚さ３０〜５００人の蒸着層を有するフィルム
や、このフィルムのラミネート体などとして得ることか
できる。支持基材の厚さは５〜２００μ１１就中１０〜
１００ｕａが一般的である。

本発明の方法において半導体チップ固着キャリヤの製造
は、例えばホットメルト型接着剤の場合の加熱融着処理
や、Ｂステージ状態の熱硬化性樹脂系接着剤の場合の硬
化処理など、その固着用接着剤層に応じた適宜な接着処
理で、チップキャリヤにマウントした半導体チップを固
着処理することにより完了する。形成された半導体チッ
プ固着キャリヤは通常、ボンディング工程等の後続工程
へと導かれる。

発明の効果 本発明によれば、保持用感圧接着層の上に剥離可能に設
けた固着用接着剤層を介して半導体ウェハを接着固定す
るようにしたので、素子小片への分断時に半導体ウェハ
を充分な保持力で固定することができると共に、形成し
た半導体チップを固着用接着剤層と共にスムースに剥離
することができ、その固着用接着剤層をチップキャリヤ
への固着にそのまま利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は半導体ウェハを接着固定した状態の断面図、第
２図は半導体ウェハを分断した状態の断面図、第３図は
ウェハ固定部材の構成例を示した断面図、第４図はウェ
ハ固定部材の他の構成例を示した断面図である。 １：半導体ウェハ ２：固着用接着剤層 ３二保持用感圧接着層 ４：支持基材 ５：セパレータ ６：接着力低減層 特許出願人　　日東電工株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持基材に設けた保持用感圧接着層の上に、固着用
   接着剤層を介し半導体ウェハを接着固定して素子小片に
   分断する工程、形成した半導体チップを固着用接着剤層
   と共に保持用感圧接着層より剥離する工程、剥離した半
   導体チップをその固着用接着剤層を介しチップキャリヤ
   に固着する工程からなることを特徴とする半導体チップ
   固着キャリヤの製造方法。 ２、分断工程において、少なくとも半導体ウェハ及び固
   着用接着剤層の全厚さにわたり切れ目を入れる請求項１
   に記載の製造方法。 ３、剥離工程及び固着工程において、固着用接着剤層と
   共に半導体チップを剥離する処理と、剥離した半導体チ
   ップをチップキャリヤにマウントする処理を、同じ保持
   手段を介して個々の半導体チップについて一連に行う請
   求項２に記載の製造方法。 ４、支持基材の上に、素子小片に分断する半導体ウェハ
   を支持するための保持用感圧接着層を有し、その保持用
   感圧接着層の上に、分断形成した半導体チップをチップ
   キャリヤに固着するための固着用接着剤層を有してなり
   、その保持用感圧接着層と固着用接着剤層とが剥離可能
   に形成されていることを特徴とするウェハ固定部材。 ５、支持基材が透明フィルムからなる請求項４に記載の
   ウェハ固定部材。 ６、保持用感圧接着層が紫外線硬化型の感圧接着剤から
   なる請求項５に記載のウェハ固定部材。 ７、保持用感圧接着層が加熱硬化型の感圧接着剤からな
   る請求項４に記載のウェハ固定部材。 ８、保持用感圧接着層が発泡剤、ないし加熱膨脹剤を含
   有する請求項４に記載のウェハ固定部材。 ９、保持用感圧接着層が加熱型プルーミング剤を含有す
   る請求項４に記載のウェハ固定部材。 １０、保持用感圧接着層と固着用接着剤層との間に加熱
   処理で作用する接着力低減層を有する請求項４に記載の
   ウェハ固定部材。 １１、固着用接着剤層がホットメルト型接着剤からなる
   請求項４に記載のウェハ固定部材。 １２、固着用接着剤層がＢステージ状態の接着剤からな
   る請求項４に記載のウェハ固定部材。 １３、固着用接着剤層が導電性を有するものである請求
   項４１こ記載のウェハ固定部材。