(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイシング工程におけるチップ飛びとピックアップ工程におけるチップ割れやピックアップミスとの両方を十分抑制できる半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供する。【解決手段】半導体ウェハ３、接着フィルム１及びダイシングテープ２がこの順で積層され、接着フィルム側に放射線硬化型の糊層１０を有し、接着フィルムとダイシングテープとの９０°ピール強度が０．２〜０．６Ｎ／２５ｍｍである積層体１００を準備する準備工程と、半導体チップに個片化するとともに接着フィルムを切断するダイシング工程と、接着フィルムとダイシングテープ間の９０°ピール強度が０．４Ｎ／２５ｍｍ以下となるように、積層体にダイシングテープ側から放射線を照射する放射線照射工程と、半導体チップをピックアップして接着フィルム付き半導体チップを得るピックアップ工程と、半導体チップを半導体チップ搭載用支持部材に接着する接着工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハ、接着フィルム及びダイシングテープがこの順で積層され、前記ダイシングテープが前記接着フィルム側に放射線硬化型の糊層を有し、且つ、前記接着フィルムと前記ダイシングテープとの９０°ピール強度が０．２〜０．６Ｎ／２５ｍｍである積層体を準備する準備工程と、
前記積層体を前記半導体ウェハ側からダイシングして前記半導体ウェハを半導体チップに個片化するとともに前記接着フィルムを切断するダイシング工程と、
切断された前記接着フィルムと前記ダイシングテープ間の９０°ピール強度が０．４Ｎ／２５ｍｍ以下となるように、前記ダイシング工程を経た前記積層体に前記ダイシングテープ側から放射線を照射する放射線照射工程と、
前記ダイシングテープから前記個片化された半導体チップをピックアップして接着フィルム付き半導体チップを得るピックアップ工程と、
前記接着フィルム付き半導体チップを半導体チップ搭載用支持部材に接着する接着工程と、
を備える、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記準備工程における前記積層体が、
放射線硬化型の糊層を有するダイシングテープの前記糊層側に接着フィルムを積層し、前記接着フィルムと前記ダイシングテープとの９０°ピール強度が０．２〜０．６Ｎ／２５ｍｍとなるように前記糊層に放射線を照射した一体型フィルムを準備し、該一体型フィルムの前記接着フィルムに半導体ウェハを貼り付けて得られるものである、
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記放射線照射工程において、前記積層体の前記半導体ウェハが積層されている範囲に放射線を照射する、請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法によって得られる、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップと半導体チップ搭載用支持部材との接合には、銀ペーストが主に使用されていた。ところが、近年の半導体チップの小型化・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た。さらに、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、量産されている。このような場合、上記銀ペーストでは、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、接着剤層の膜厚の制御困難性、及び接着剤層のボイド発生等によって上記要求に対処しきれなくなってきている。そこで、近年、フィルム状の接着剤（以下、接着フィルムという）が使用されるようになってきた。
【０００３】
接着フィルムは下記のいずれかの方法によって用いられる。（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又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）接着フィルムを半導体ウェハ全体に貼り付けた後に回転刃にて個片化（ダイシング）し、接着フィルム付きの半導体チップを得て、それを配線付基材又は半導体チップに熱圧着する。特に、近年は半導体装置の製造工程の簡略化を目的とし、上記（２）の方法が主に用いられている。また、この方法では、ダイシングの際に半導体ウェハと接着フィルムとの積層物を固定、保護するとともにチップ飛びを抑制するために、糊層を有するダイシングテープが用いられる。
【０００４】
上記（２）の方法においては、半導体装置の製造歩留まりを高めるために、ダイシング時のチップ飛びを抑制すること、及び、接着フィルム付き半導体チップをピックアップするときのチップ割れやピックアップミスを抑制することが重要となる。
【０００５】
ダイシングテープの糊層が感圧型糊層である場合、ダイシング工程前後で密着力の制御ができないため、チップ飛びとチップ割れの双方を抑制するためにはチップサイズに応じて密着力の異なる糊層を準備する必要があり、製造工程が煩雑化する。一方、放射線硬化型の糊層を有するダイシングテープが知られており、このテープは放射線照射によって密着力を変化させることができる（例えば、下記特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近時の半導体ウェハの薄厚化にともない、個片化した接着フィルム付き半導体チップを割れなくはがす（ピックアップ）ことが一層困難となっており、放射線硬化型の糊層を有するダイシングテープを用いても、チップ割れやピックアップミスが発生する場合があった。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、ダイシング工程におけるチップ飛びとピックアップ工程におけるチップ割れやピックアップミスとの両方を十分抑制することができ、半導体装置を歩留まりよく製造できる半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明者らは、鋭意検討を行った結果、放射線硬化型の糊層を有するダイシングテープを用いて半導体ウェハと接着フィルムとの積層物をダイシングし、その後ダイシングテープに放射線を照射した場合、切断された接着フィルムとダイシングテープ間の９０°ピール強度においてダイシングラインに対応する個所で他の領域に比べて著しく高い値（ピーク）を示しており、このことが半導体チップのピックアップを困難にしていることを見出した。ダイシングラインには、ダイシングによって削り取られた半導体（例えば、シリコン）、接着フィルム、並びにダイシングテープの糊層及び基材からなる混合物が堆積している。本発明者らは、ダイシングラインにおいてピール強度の上昇が生じる理由の一つとして、仮説ではあるが、（１）放射線照射によって堆積物が硬化すること、（２）堆積物が空気中の酸素に触れることで、放射線を照射しても硬化が十分起こらず、堆積物による粘着性が発現すること、などの堆積物による関与を考えた。また、本発明者らは、堆積物以外の要因として、（３）ダイシングライン付近はシリコンによる放射線の反射が得られにくくなることで、ダイシングテープの糊層への放射線照射効率が落ちることも考えた。
【００１０】
こうした考えに基づいて、本発明者らは更に検討を続けた結果、半導体ウェハ、接着フィルム及び放射線硬化型の糊層を有するダイシングテープの積層物をダイシングして接着フィルム付き半導体チップを得る場合に、ダイシングの前と後に少なくとも１回ずつダイシングテープの糊層に放射線照射を行うことにより、接着フィルムとダイシングテープとの９０°ピール強度を所定の範囲に調整したものをダイシングすることができ、ダイシング後、接着フィルムとダイシングテープ間の９０°ピール強度を所定値以下に調整したものから接着フィルム付き半導体チップをピックアップすることができ、これにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、半導体ウェハ、接着フィルム及びダイシングテープがこの順で積層され、上記ダイシングテープが上記接着フィルム側に放射線硬化型の糊層を有し、且つ、上記接着フィルムと上記ダイシングテープとの９０°ピール強度が０．２〜０．６Ｎ／２５ｍｍである積層体を準備する準備工程と、上記積層体を上記半導体ウェハ側からダイシングして上記半導体ウェハを半導体チップに個片化するとともに上記接着フィルムを切断するダイシング工程と、切断された上記接着フィルムと上記ダイシングテープ間の９０°ピール強度が０．４Ｎ／２５ｍｍ以下となるように、上記ダイシング工程を経た上記積層体に上記ダイシングテープ側から放射線を照射する放射線照射工程と、上記ダイシングテープから上記個片化された半導体チップをピックアップして接着フィルム付き半導体チップを得るピックアップ工程と、上記接着フィルム付き半導体チップを半導体チップ搭載用支持部材に接着する接着工程とを備える、半導体装置の製造方法を提供する。
【００１２】
ここで、上記９０°ピール強度とは、半導体ウェハ、接着フィルム及びダイシングテープがこの順で積層され、上記ダイシングテープが上記接着フィルム側に放射線硬化型の糊層を有する積層体を、ダイシングテープ部分が上を向くように水平に設置し、上記ダイシングテープ部分を治具でつかみ、垂直（９０°）方向に１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引き上げ、ピール強度を測定した時の最大値を意味する（図６の（ａ）を参照）。
【００１３】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、上記工程を備えることにより、ダイシング工程におけるチップ飛びとピックアップ工程におけるチップ割れやピックアップミスとの両方を十分抑制することができ、半導体装置を歩留まりよく製造できる。
【００１４】
本発明の半導体装置の製造方法において、上記準備工程における上記積層体が、放射線硬化型の糊層を有するダイシングテープの上記糊層側に接着フィルムを積層し、上記接着フィルムと上記ダイシングテープとの９０°ピール強度が０．２〜０．６Ｎ／２５ｍｍとなるように上記糊層に放射線を照射した一体型フィルムを準備し、該一体型フィルムの上記接着フィルムに半導体ウェハを貼付けて得られるものであることが好ましい。この場合、ダイシング中に接着フィルムがダイシングテープから剥がれることなく、容易に加工できる。
【００１５】
上記放射線照射工程において、上記積層体の上記半導体ウェハが積層されている範囲に放射線を照射することが好ましい。ダイシングテープ上に積層されている接着フィルムの領域が半導体ウェハよりも大きい場合、上記のように放射線の照射を行うことにより、ダイシング用のウェハリングとダイシングテープ界面の密着力は低下しないことから、ダイシング時の切削水圧力によるウェハリングからのダイシングテープ剥離を抑制できる。
【００１６】
本発明はまた、上記本発明の半導体装置の製造方法によって得られる半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、接着フィルム付き半導体チップを作製し、これを用いて半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、ダイシング工程におけるチップ飛びとピックアップ工程におけるチップ割れやピックアップミスとの両方を十分抑制することができ、半導体装置を歩留まりよく製造できる半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１の（ａ）は、本発明に係る積層体の一実施形態を示す模式断面図であり、図１の（ｂ）は、本発明に係る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】図２は、本発明の半導体装置の製造方法におけるダイシング工程の一実施形態を説明するための模式断面図である。
【図３】図３は、本発明の半導体装置の製造方法における放射線照射工程の一実施形態を説明するための模式断面図である。
【図４】図４は、本発明の半導体装置の製造方法におけるピックアップ工程の一実施形態を説明するための模式断面図である。
【図５】図５の（ａ）は、本発明の半導体装置の一実施形態を示す模式断面図であり、図５の（ｂ）は、本発明の半導体装置の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図６】図６の（ａ）は、本発明に係る９０°ピール強度の測定方法を説明するための模式断面図であり、図６の（ｂ）は、９０°ピール強度の測定によって得られた、測定開始からの距離（ｍｍ）とピール強度との関係を示す測定チャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について必要に応じて図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体ウェハ、接着フィルム及びダイシングテープがこの順で積層され、上記ダイシングテープが上記接着フィルム側に放射線硬化型の糊層を有し、且つ、上記接着フィルムと上記ダイシングテープとの９０°ピール強度が０．２〜０．６Ｎ／２５ｍｍである積層体を準備する準備工程と、上記積層体を上記半導体ウェハ側からダイシングして上記半導体ウェハを半導体チップに個片化するとともに上記接着フィルムを切断するダイシング工程と、切断された上記接着フィルムと上記ダイシングテープ間の９０°ピール強度が０．４Ｎ／２５ｍｍ以下となるように、上記ダイシング工程を経た上記積層体に上記ダイシングテープ側から放射線を照射する放射線照射工程と、上記ダイシングテープから上記個片化された半導体チップをピックアップして接着フィルム付き半導体チップを得るピックアップ工程と、上記接着フィルム付き半導体チップを半導体チップ搭載用支持部材に接着する接着工程とを備える。
【００２１】
以下、各工程を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る準備工程について説明するための模式断面図であり、図１の（ａ）は、本発明に係る積層体の一実施形態を示す模式断面図であり、図１の（ｂ）は、本発明に係る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１の（ａ）に示される積層体１００は、半導体ウェハ３、接着フィルム１及びダイシングテープ２がこの順で積層され、ダイシングテープ２が接着フィルム１側に放射線硬化型の糊層１０を有し、且つ、接着フィルム１とダイシングテープ２との密着力が０．２〜０．６Ｎ／２５ｍｍとなっている。
【００２３】
接着フィルム１としては、熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂を含有するものを用いることができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリルゴム、ポリイミドなどが挙げられる。本発明においては、熱硬化性樹脂、アクリルゴム及びフィラーを含有してなる接着フィルムを用いることが好ましい。このような接着フィルムは、熱硬化性樹脂の硬化剤及び硬化促進剤、並びに、カップリング剤などを更に含有することが好ましい。フィラーとしては、例えば、窒化ホウ素、シリカが挙げられる。硬化剤としては、例えば、フェノールが挙げられる。硬化促進剤としては、例えば、２ＰＺ−ＣＮ（四国化学社製、商品名）が挙げられる。カップリング剤としては、例えば、Ａ−１８９及びＡ−１１６０（日本ユニカー社製、商品名）が挙げられる。
【００２４】
本実施形態に係る接着フィルムは、例えば、以下の手順で作製することができる。まず、上記成分が含まれる接着剤組成物を溶剤に溶解したワニスを、離型性を有するポリエステルフィルム上に塗布し、乾燥する。乾燥条件は、１００〜２００℃／１〜５分とし、１６０℃／２．０ＭＰａ／１８秒圧着後の接着剤はみ出し量が１５０〜１０００μｍの範囲となるように設定することが好ましい。溶剤は特に限定されないが、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族系、メチルエチルケトン、メチルエチルイソブチルケトン等のケトン系、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎメチルピロドリン等の非プロトン系極性溶剤などを用いることができる。これらは、単独であるいは混合して用いることができる。
【００２５】
接着フィルムの厚みは、配線付き基材、半導体チップ表面段差の充てん性と信頼性（吸湿耐熱性）の観点から、１〜１００μｍが好ましく、５〜７５μｍがより好ましい。
【００２６】
ダイシングテープ２としては、基材と、この基材の一面上に設けられた放射線硬化型の糊層１０とを備えるものを用いることができる。ダイシングテープは、放射線硬化型の糊層を備えたものであれば、特に制限なく用いることができる。本発明においては、紫外線硬化型の糊層を有するダイシングテープを用いることが好ましい。このようなダイシングテープは、紫外線硬化型ダイシングテープ（古河電工株式会社製、商品名：ＵＣ−３３４  ＥＰ−１１０）などの市販品を用いることができる。
【００２７】
本実施形態においては、ダイシングテープ２の糊層１０に放射線を所定の時期に照射することによって、接着フィルム１とダイシングテープ２の９０°ピール強度を上記所定の範囲内にすることができ、ダイシング工程後の積層体における接着フィルムとダイシングテープ間の９０°ピール強度を上記所定値以下にすることができる。
【００２８】
半導体ウェハ３としては、単結晶シリコンの他、多結晶シリコン、各種セラミック、ガリウム砒素などの化合物半導体などから構成されるウェハが使用される。本発明においては、１０〜１００μｍの厚みを有する半導体ウェハを用いることができる。本発明によれば、このような極薄半導体ウェハを用いた場合であっても、ダイシング時のチップ飛びとピックアップ時のチップ割れやピックアップミスとを十分抑制しつつ接着フィルム付き半導体チップを得ることができる。
【００２９】
本実施形態において、半導体ウェハ３、接着フィルム１及びダイシングテープ２の貼付ける順序は特に限定されないが、取り扱い性の観点から、まず、ダイシングテープ２の糊層１０側に接着フィルム１を貼合わせて一体型フィルムを作製し、この一体型フィルムの接着フィルム１に半導体ウェハ３を貼り付けることが好ましい。この場合、特に、図１の（ｂ）に示されるように、予め一体型フィルム１１０の糊層１０に放射線を照射して、接着フィルム１とダイシングテープ２との９０°ピール強度を０．２〜０．６Ｎ／２５ｍｍにしておくことが好ましい。このような手順をとることで、貼付け時にかかる半導体ウェハ３への負荷を１回で済ませることができ、半導体ウェハ３が割れるといったリスクを低減することができる。本実施形態においては、接着フィルムとダイシングテープとの９０°ピール強度が上記の範囲になるように放射線照射の条件が設定される。
【００３０】
積層体１００において、接着フィルム１とダイシングテープ２との９０°ピール強度は０．２〜０．６Ｎ／２５ｍｍである。上記９０°ピール強度をこのような範囲にすることで、ダイシング工程におけるチップ飛び抑制効果を十分維持しつつ、ダイシング工程後の積層体において切断された接着フィルムとダイシングテープ間の９０°ピール強度をより確実に低減することができる。これにより、ピックアップ性を一層向上させることができる。
【００３１】
図１の（ｂ）に示される一体型フィルムでは、９０°ピール強度の制御は、ダイシングテープ２の糊層１０にダイシングテープ側から放射線を照射することによって行われているが、接着フィルム側から放射線を照射することもできる。また、放射線透過性を有する基材上に接着フィルムを設け、これをダイシングテープと貼り合わせて一体型フィルムを作製した場合、基材を有する状態の一体型フィルムに対して放射線照射を行ってもよい。更に、半導体ウェハ３、接着フィルム１及びダイシングテープ２を貼り合わせた後に、放射線照射を行ってもよい。
【００３２】
接着フィルム１とダイシングテープ２との９０°ピール強度を０．２〜０．６Ｎ／２５ｍｍの範囲にするための放射線照射は、ダイシング工程前であれば複数回に分けて行うこともできる。作業工程煩雑化を抑制する観点から、上記一体型フィルムに対して一回の放射線照射を行って上記９０°ピール強度を調整することが好ましい。
【００３３】
放射線の種類としては、ダイシングテープ２の糊層１０を硬化させるものであればよく、取り扱い性の観点から、紫外線（波長２００〜４００ｎｍ）が好ましい。
【００３４】
照射する放射線の積算光量は、接着フィルム１の組成及び糊層１０の組成に依存するが、上記９０°ピール強度が上記範囲となるように適宜調整できる。
【００３５】
図２は、ダイシング工程の一実施形態を説明するための模式断面図である。本実施形態に係るダイシング工程では、ダイシングテープ２をダイシングリング４で固定し、ダイシングブレード５等の切断装置を用いて、半導体ウェハ３側からダイシングテープ２の一部を残すようにダイシングテープ２に切り込みを入れることにより、半導体ウェハ３及び接着フィルム１を切断する。こうして、半導体ウェハ３は複数の半導体チップ３ａに個片化され、接着フィルム１は半導体チップ３ａと同一サイズに切断された接着フィルム１ａとなる。
【００３６】
ダイシングテープへの切り込み深さは、１〜５０μｍが好ましく、５〜４０μｍがより好ましく、１０〜３０μｍがさらに好ましい。このような切り込み深さにすることで、接着フィルム未切断やエキスパンド時のダイシングテープ破断の抑制といった効果が得られ、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる。
【００３７】
切断装置としては、一般に上市されているダイサーやブレード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シリーズ等が使用できる。ブレードとしては、株式会社ディスコ社製ダイシングブレードＮＢＣ−ＺＨ０５シリーズやＮＢＣ−ＺＨシリーズ等が使用できる。また、例えば、株式会社ディスコ社製フルオートマチックレーザソー７０００シリーズ等のレーザを用いて半導体ウェハ３を切断してもよい。
【００３８】
本実施形態において、接着フィルム１は、半導体ウェハ３の回路形成面側及び裏面側のいずれに配置してもよい。なお、半導体ウェハ３の回路形成面側に接着フィルム１を配置した場合、半導体ウェハ３の裏面側からダイシングすることになるが、ＩＲカメラを実装したダイサーを用いることで、半導体ウェハの裏面から切断すべき位置が認識可能になる。
【００３９】
図３は、放射線照射工程の一実施形態を説明するための模式断面図である。本実施形態に係る放射線照射工程では、切断された接着フィルム１ａとダイシングテープ２間の９０°ピール強度が０．４Ｎ／２５ｍｍ以下となるように、ダイシング工程を経た積層体にダイシングテープ２側から放射線を照射する。
【００４０】
ここで、９０°ピール強度とは、上記積層体をダイシングテープ部分が上を向くように水平に設置し、上記ダイシングテープ部分を治具でつかみ、垂直（９０°）方向に１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引き上げ、ピール強度を測定した時の最大値を意味する（図６を参照）。
【００４１】
積層体の設置は、半導体ウェハ側に両面テープ等（例えば、ニチバン製、商品名：ＮＷＢＢ−１０）を貼付けた後、スライドガラス等（例えば、ＭＡＴＳＵＮＡＭＩ製、商品名：Ｓ１２２５）の固定用部材に貼付けて固定する方法が好ましい。また、９０°ピール強度測定には、例えば、ＴＯＹＯＳＥＩＫＩ製のストログラフＥ−Ｓ（商品名）などの上市されているストログラフを使用することができる。
【００４２】
本実施形態においては、切断された接着フィルム１ａとダイシングテープ２間の９０°ピール強度が上記の範囲になるように放射線照射の条件が設定される。この条件は、例えば、予め、放射線照射量を変えた複数のサンプルを用意し、このサンプルについて上記９０°ピール強度の測定を行い、得られた放射線照射量と９０°ピール強度との関係に基づいて設定することができる。
【００４３】
ダイシング工程を経た積層体のダイシングテープの糊層に対して放射線照射を行うと、図６の（ｂ）に示されるように、ダイシングラインにおいてピール強度の極大値が見られる。本発明者らは、この値が所定値を超えると半導体チップのピックアップ性が不十分になると考えている。なお、この要因として、以下の３つの仮説が考えられる。ダイシングライン１１には、ダイシングによって削り取られた半導体（例えば、シリコン）、接着フィルム、並びにダイシングテープの糊層及び基材からなる混合物１３が堆積している。この堆積物の関与として、（１）放射線照射によって堆積物が硬化すること、（２）堆積物が空気中の酸素に触れることで、放射線を照射しても硬化が十分起こらず、堆積物による粘着性が発現すること、が考えられる。また、堆積物以外の要因として、（３）ダイシングライン付近はシリコンによる放射線の反射が得られにくくなることで、ダイシングテープの糊層への放射線照射効率が落ちることが考えられる。
【００４４】
本実施形態においては、ダイシング前の放射線照射と、上記放射線照射工程における放射線照射との組み合わせにより、ダイシング時のチップ飛びを抑制しつつ、切断された接着フィルムとダイシングテープ間のピール強度を測定したときのダイシングラインが含まれる範囲における最大値を０．４Ｎ／２５ｍｍ以下とし、良好なピックアップ性を実現している。
【００４５】
上記放射線照射工程で用いられる放射線の種類としては、ダイシングテープ２の糊層１０を硬化させるものであればよく、取り扱い性の観点から、紫外線（波長２００〜４００ｎｍ）が好ましい。
【００４６】
照射する放射線の照度、積算光量は、接着フィルム１の組成及び糊層１０の組成、並びに、ダイシング前の９０°ピール強度の調整の際に照射した放射線の照度、積算光量に依存するが、放射線の照度は１〜５００ｍＷ／ｃｍ２が好ましく、５〜１００ｍＷ／ｃｍ２がより好ましい。また、放射線の積算光量は、ダイシング後の９０°ピール強度が上記範囲となるように適宜調整できる。
【００４７】
本実施形態においては、放射線によって硬化が進行する速度を統一する観点から、上記ダイシング前の９０°ピール強度の調整の際に照射する放射線の照度、及び積算光量と、上記ダイシング後の９０°ピール強度の調整の際に照射する放射線の照度、及び積算光量とが、同一であることが好ましい。
【００４８】
また、本実施形態に係る放射線照射工程においては、図３に示されるように、ダイシング工程を経た積層体の半導体ウェハ３が積層されている範囲Ｓ（ダイシングテープ２及び半導体ウェハ３を積層方向に投影したときに両者が重なる範囲）に放射線を照射することが好ましい。このように照射範囲を限定することで、ダイシングリング４とダイシングテープ２の密着力を保持したままピックアップ工程を行うことができる。接着フィルム１が貼り付けられている面積は、通常、半導体ウェハ３よりも大きいことから、意図的に半導体ウェハ３とほぼ同一面積のみを照射し、その周囲の密着力を高く保持することで、ダイシング時のチップ飛びの抑制が可能になる。
【００４９】
図４は、ピックアップ工程の一実施形態を説明するための模式断面図である。本実施形態に係るピックアップ工程では、エキスパンドしたダイシングテープ２の下側の、ピックアップする半導体チップがある部位を突き上げ針６で突き上げ、ピックアップ用コレットにより、個片化された半導体チップ３ａと、半導体チップ３ａと同一サイズに切断された接着フィルム１ａとからなる接着フィルム付き半導体チップ１２が積層体の積層方向にピックアップされる。
【００５０】
ピックアップ工程は、一般に上市されているピックアップダイボンダーを使用することが可能である。例えば、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やＤＢ−７００、新川社製ダイボンダーＳＰＡ−３００、ＳＰＡ−４００等を使用することができる。
【００５１】
エキスパンドは、ダイシングリング４の上面又は下面側からエキスパンド用リングを挿入することで行われる。ダイシングテープ２のエキスパンド量は、ダイシングリング４とエキスパンド用リングとの高さの違いで調整することができる。ダイシングリング４とエキスパンド用リングとの高さの違いをエキスパンド量、エキスパンド用リングの挿入速度をエキスパンド速度とした場合、エキスパンド量は、２〜１５ｍｍが好ましく、３〜１２ｍｍがより好ましく、エキスパンド速度は、１〜１００ｍｍ／秒が好ましく、３〜５０ｍｍ／秒がより好ましい。
【００５２】
上記工程で使用されるピックアップ方式としては、ルネサス東日本セミコンダクタ社の多芯突き上げ方式、三段突き上げ方式、キャノンマシナリ社のスライド方式等の薄肉チップ用として開発されている方式が好ましい。
【００５３】
ピンを突き上げるときの条件として、突き上げ高さは最大で６００μｍ以下が好ましく、５００μｍ以下がより好ましく、３５０μｍ以下がさらに好ましい。ピンを突き上げる速度は、０．１〜１００ｍｍ／秒が好ましく、１〜７５ｍｍ／秒がより好ましく、５〜５０ｍｍ／秒がさらに好ましい。
【００５４】
接着工程では、上記で得られた接着フィルム付き半導体チップ１２を半導体チップ搭載用支持部材７に接着する。
【００５５】
半導体チップ搭載用支持部材としては、例えば、他の半導体チップ、４２アロイリードフレーム及び銅リードフレーム等のリードフレーム、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂及びマレイミド系樹脂等から形成された樹脂フィルム、ガラス不織布又はガラス織布にエポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂及びマレイミド系樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸しこれを硬化させて得られる基板、並びに、ガラス基板及びアルミナ等のセラミックス基板が挙げられる。
【００５６】
図５の（ａ）は、本発明に係る方法によって得られる半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。図５の（ａ）に示す半導体装置２００は、半導体チップ搭載用支持部材７と、半導体チップ搭載用支持部材７に接着フィルム１ａを介して接着された半導体チップ３ａとを備える。半導体チップ３ａは、ボンディングワイヤ８によって半導体チップ搭載用支持部材７の配線と接続されている。また、半導体チップ３ａは、これらが埋設される封止樹脂９によって封止されている。
【００５７】
図５の（ｂ）は、本発明に係る方法によって得られる半導体装置の他の実施形態を示す模式断面図である。図５の（ｂ）に示す半導体装置２１０は、半導体装置２００の構成に加えて、半導体チップ３ａ上に接着フィルム１ａを介して接着された他の半導体チップ３ａと、この半導体チップ３ａと半導体チップ搭載用支持部材７の配線とを接続するボンディングワイヤ８とを更に備える。上記半導体装置２１０では、半導体チップが２段に積層された構造を有しているが、半導体チップが３段以上積層されている多段チップスタック構造であっても良い。
【００５８】
本発明に係る半導体装置において、半導体チップと支持部材との接着は、例えば、接着フィルム付き半導体チップと支持部材とを、５０〜１８０℃で０．１〜５秒間加熱する条件で行われることが好ましい。
【００５９】
半導体用接着フィルム５が熱硬化性樹脂を含有する場合は、接着後の半導体チップを加熱して半導体用接着フィルムの被着体への密着や硬化を促進させて、接合部の強度を増すことが好ましい。このときの加熱は、接着フィルムの組成に応じて適宜調整すればよく、通常、６０〜２２０℃、０．１〜６００分間である。樹脂封止を行う場合は、封止樹脂の硬化工程の加熱を利用してもよい。
【実施例】
【００６０】
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。
【００６１】
＜接着フィルムの作製＞
接着フィルムを以下の手順で作製した。まず、下記表１に示す原材料を配合して接着剤組成物を調製し、これをＮ−メチルピロドリンに溶解してワニスを得た。このワニスを、厚さ５０μｍの離型性を有するポリエステルフィルム上に塗布し、乾燥した。乾燥条件は１８０℃／３分とし、１６０℃／２．０ＭＰａ／１８秒圧着後の接着剤はみ出し量が１５０〜３００μｍの範囲となるように設定した。こうして、ポリエステルフィルム上に厚さ２５μｍの接着フィルムを形成した。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
（実施例１）
上記で得られた接着フィルムを直径２１０ｍｍの円形に切り抜き、これを紫外線硬化型ダイシングテープ（古河電工株式会社製、商品名：ＵＣ−３３４  ＥＰ−１１０）上に、ＤＭ−３００−Ｈ（株式会社ＪＣＭ社製、商品名）を用いて室温（２５℃）で貼り合わせて、接着フィルム／ダイシングテープの積層構造を有する一体型フィルムを得た。なお、貼り合わせは、ポリエステルフィルム上に設けられた状態の接着フィルムと、ダイシングテープの糊層とが貼り合わされるように行った。
【００６４】
上記で得られた一体型フィルムのダイシングテープ側から、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射した。次に、紫外線を照射した一体型フィルムのポリエステルフィルムを剥離して接着フィルムを露出し、接着フィルム上に５０μｍ厚の半導体ウェハ（単結晶シリコン）を熱板上でラミネートし、半導体ウェハ／接着フィルム／ダイシングテープがこの順に積層された積層体を得た。なお、ラミネート時の熱板表面温度は８０℃に設定した。
【００６５】
次に、株式会社ディスコ社製のフルオートダイサーＤＦＤ−６３６１（商品名）を用いて、上記で得られた積層体を切断した。なお、切断は、ブレード１枚で加工を完了するシングルカット方式で、ブレードに株式会社ディスコ社製ダイシングブレードＮＢＣ−ＺＨ１０４Ｆ−ＳＥ  ２７ＨＤＢＢ（商品名）を用い、ブレード回転数４５，０００ｒｐｍ、切断速度５０ｍｍ／ｓの条件で行った。また、切断時のブレードハイトは、ダイシングテープを３０μｍ切り込む設定（設定値は８０μｍ）とし、半導体ウェハを切断するサイズは１０×１０ｍｍとした。
【００６６】
上記のダイシング時、接着フィルムとダイシングテープの界面ではく離（チップ飛び）が発生するか否かについて確認を行った。はく離（チップ飛び）が発生した場合を不良（×）とし、発生しない場合を良好（○）とした。また、上記と同様にして得られた紫外線照射後の一体型フィルムについて、接着フィルムとダイシングテープとの９０°ピール強度を以下の方法により測定した。まず、一体型フィルムの接着フィルムと４００μｍ厚のシリコンをラミネートした。ラミネート温度は８０℃とした。ダイシングテープ側からカッターで一体型フィルムを１０ｍｍ幅に切断し、ピール測定サンプルとした。
ピール強度は、ＴＯＹＯＳＥＩＫＩ製のストログラフＥ−Ｓ（商品名）を用いて、以下の手順で測定した。上記のピール強度測定用サンプルを水平に設置し、測定用サンプルのチップが付いてないダイシングテープ部分を治具でつかみ、垂直（９０°）方向に１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引き上げ、このときのピール強度を測定した。測定チャートにおける最大値をピール強度測定用サンプルの９０°ピール強度とした。得られた結果を表２及び３に示す
【００６７】
ダイシング後の積層体に対して、ダイシングテープ側より、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を再度照射し、ピックアップ性評価用サンプルを作製した。
【００６８】
（実施例２）
一体型フィルムへの紫外線照射条件を積算光量１００ｍＪ／ｃｍ２に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ピックアップ性評価用サンプルを作製した。なお、ダイシング時にチップ飛びは発生しなかった。紫外線照射後の一体型フィルムについて、接着フィルムとダイシングテープとの９０°ピール強度を表２に示す。
【００６９】
（実施例３）
ダイシング後の積層体に対する紫外線照射条件を積算光量１００ｍＪ／ｃｍ２に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ピックアップ性評価用サンプルを作製した。なお、ダイシング時にチップ飛びは発生しなかった。紫外線照射後の一体型フィルムについて、接着フィルムとダイシングテープとの９０°ピール強度を表２に示す。
【００７０】
（比較例１）
一体型フィルムへの紫外線照射を行わなかったこと以外は実施例１と同様にして、ピックアップ性評価用サンプルを作製した。なお、ダイシング時にチップ飛びは発生しなかった。紫外線照射後の一体型フィルムについて、接着フィルムとダイシングテープとの９０°ピール強度を表３に示す。
【００７１】
（比較例２）
ダイシング後の積層体に対する紫外線照射を行わなかったこと以外は実施例１と同様にして、ピックアップ性評価用サンプルを作製した。なお、ダイシング時にチップ飛びは発生しなかった。紫外線照射後の一体型フィルムについて、接着フィルムとダイシングテープとの９０°ピール強度を表３に示す。
【００７２】
（比較例３）
一体型フィルムへの紫外線照射及びダイシング後の積層体に対する紫外線照射を行わなかったこと以外は実施例１と同様にして、ピックアップ性評価用サンプルを作製した。なお、ダイシング時にチップ飛びは発生しなかった。紫外線照射後の一体型フィルムについて、接着フィルムとダイシングテープとの９０°ピール強度を表３に示す。
【００７３】
（比較例４）
一体型フィルムへの紫外線照射条件を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ピックアップ性評価用サンプルの作製を行ったところ、ダイシング時にチップ飛びが発生した。紫外線照射後の一体型フィルムについて、接着フィルムとダイシングテープとの９０°ピール強度を表３に示す。
【００７４】
（比較例５）
一体型フィルムへの紫外線照射は行わず、ダイシング後の積層体に対する紫外線照射条件を積算光量３００ｍＪ／ｃｍ２に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ピックアップ性評価用サンプルを作製した。なお、ダイシング時にチップ飛びは発生しなかった。紫外線照射後の一体型フィルムについて、接着フィルムとダイシングテープとの９０°ピール強度を表３に示す。
【００７５】
＜ピックアップ性の評価＞
上記で得られたピックアップ性評価用サンプルから、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（商品名）を用いて、接着フィルム付き半導体チップのピックアップを行い、ピックアップ性を評価した。ピックアップ用コレットは、マイクロメカニクス社製のＲＵＢＢＥＲ  ＴＩＰ  １３−０８７Ｅ−３３（商品名、サイズ：１０×１０ｍｍ）を用い、突上げピンは、マイクロメカニクス社製のＥＪＥＣＴＯＲ  ＮＥＥＤＬＥ  ＳＥＮ２−８３−０５（商品名、直径：０．７ｍｍ、先端形状：直径３５０μｍの半円）を用いた。なお、突上げピンの配置はピン中心間隔４．２ｍｍで９本配置とし、ピックアップ時のピンの突上げ速度：１０ｍｍ／ｓ、突上げ高さ：５００μｍ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、ピックアップミス、等が発生しない場合を良好（○）、１チップでもチップ割れ、ピックアップミス、等が発生した場合を不良（×）とした。結果を表２及び３に示す。
【００７６】
＜９０°ピール強度の測定＞
上記と同様にして得られた各ピックアップ性評価用サンプルを１０×９０ｍｍに切り出し、ダイシングテープにチップが６個付いた状態のサンプルを作製した。両面テープ（ニチバン製、商品名：ＮＷＢＢ−１０）を９×５８ｍｍに切断し、一方の面を切り出した上記サンプルのチップ上に貼付けた。そして、両面テープの他方の面を、スライドガラス（ＭＡＴＳＵＮＡＭＩ製、商品名：Ｓ１２２５）に貼付け、これをピール強度測定用サンプルとした。
【００７７】
ピール強度は、ＴＯＹＯＳＥＩＫＩ製のストログラフＥ−Ｓ（商品名）を用いて、以下の手順で測定した。上記のピール強度測定用サンプルを水平に設置し、測定用サンプルのチップが付いてないダイシングテープ部分を治具でつかみ、垂直（９０°）方向に１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引き上げ、このときのピール強度を測定した（図６の（ａ）を参照）。図６の（ｂ）は、９０°ピール強度の測定によって得られた、測定開始からの距離（ｍｍ）とピール強度との関係を示す測定チャートの一例である。測定チャートにおける最大値（例えば、図６（ｂ）におけるＭ１）をピール強度測定用サンプルの９０°ピール強度とした。得られた結果を表２及び３に示す。
【００７８】
【表２】
2010272855.tif 000004
【００７９】
【表３】
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【００８０】
表２に示されるように、ダイシングテープへの放射線照射をダイシング前とダイシング後に行うことにより、ダイシング工程前後の９０°ピール強度をそれぞれ所定の範囲に調整することができ、ダイシング工程におけるチップ飛びとピックアップ工程におけるチップ割れやピックアップミスとの双方を十分抑制できることが確認された。
【００８１】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体装置を歩留まりよく製造することできる。
【符号の説明】
【００８２】
１…接着フィルム、１ａ…切断された接着フィルム、２…ダイシングテープ、３…半導体ウェハ、３ａ…半導体チップ、４…ダイシングリング、５…ダイシングブレード、６…突き上げ針、７…半導体チップ搭載用支持部材、８…ボンディングワイヤ、９…封止樹脂、１０…糊層、１１…ダイシングライン、１２…接着フィルム付き半導体チップ、１３…堆積物、１００…積層体、１１０…一体型フィルム、２００，２１０…半導体装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010272855.tif 000010
【図６】
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