(57)【要約】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体ウエハの表面側から溝を形成し、又は半導体ウエハに改質領域を形成する前処理工程と、前記半導体ウエハを裏面側から研削して、前記溝又は改質領域に沿って複数のチップに個片化させるチップ個片化工程と、支持体上に熱硬化性保護膜形成フィルムが設けられている支持体付き保護膜形成フィルムの熱硬化性保護膜形成フィルム側を、個片化された前記半導体ウエハの裏面に貼付する貼付工程と、前記半導体ウエハに貼付した前記熱硬化性保護膜形成フィルムを、熱硬化して保護膜とする熱硬化工程と、前記熱硬化工程の後に、前記チップに前記保護膜が積層された保護膜付きチップをピックアップするピックアップ工程とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの表面側から溝を形成し、又は半導体ウエハに改質領域を形成する前処理工程と、
前記半導体ウエハを、裏面側から研削して、前記溝又は改質領域に沿って複数のチップに個片化させるチップ個片化工程と、
支持体上に熱硬化性保護膜形成フィルムが設けられている支持体付き保護膜形成フィルムの熱硬化性保護膜形成フィルム側を、個片化された前記半導体ウエハの裏面に貼付する貼付工程と、
前記半導体ウエハに貼付した前記熱硬化性保護膜形成フィルムを、熱硬化して保護膜とする熱硬化工程と、
前記熱硬化工程の後に、前記チップに前記保護膜が積層された保護膜付きチップをピックアップするピックアップ工程と
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記支持体が基材を有し、前記基材がポリエステル系フィルム及びポリプロピレンフィルムからなる群から選ばれる１種からなるフィルムを少なくとも１層以上有する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記半導体ウエハの裏面に貼付された熱硬化性保護膜形成フィルム又は保護膜を、チップ間隔に沿って切断して各チップに応じた形状に分割する保護膜分割工程をさらに備える請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記保護膜分割工程を、熱硬化工程と前記ピックアップ工程の間に行う請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記支持体付き保護膜形成フィルムをリングフレームで保持した状態で、前記熱硬化性保護膜形成フィルムを熱硬化して保護膜とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記半導体ウエハは、その表面に有機膜が被膜されたものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記チップが、細長形状である請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【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に関し、特に、先ダイシング法で半導体ウエハの個片化を行うとともに、半導体チップ裏面に保護膜を形成する半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ウエハの厚さを調整する裏面研削に先立ってダイシングを行う、先ダイシング法が知られている。先ダイシング法は、例えば、ダイシングによりウエハ表面から切り込み溝を形成しておき、その後、少なくとも切り込み溝の底面に達するように裏面を研削し、裏面研削により厚さ調整と半導体ウエハのチップへの分割を同時に行うものである。【０００３】
先ダイシング法により分割されたチップは、例えば、特許文献１に開示されるように、チップ固着用の接着剤層（ダイボンド）をチップ裏面に形成した後に実装されることが知られている。
この場合には、具体的には、まず、支持体上に、接着フィルムが積層されてなる複合フィルムの接着フィルム側が、複数のチップに分割されたウエハに貼付される。その後、分割されたチップのチップ間隔に沿って接着フィルムが切断されることで、各チップ裏面に接着フィルムからなる接着剤層が形成される。裏面に接着剤層が形成された各チップは、ピックアップされることで支持体から剥離され、リードフレーム、基板等に実装されて半導体装置が製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５３０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、フェイスダウン方式と呼ばれる実装法により半導体装置が製造されることが行われている。この方法では、バンプ等の電極が形成された回路面を有する半導体チップが実装される際に、半導体チップの回路面側がリードフレーム等のチップ搭載部に接合される。したがって、回路が形成されていない半導体チップの裏面側が露出する構造となるため、半導体チップの裏面には、半導体チップを保護するために、硬質の有機材料からなる保護膜が形成されることがある。【０００６】
ここで、保護膜を形成するためのフィルムは、熱硬化性樹脂を含有することがある。しかしながら、熱硬化性樹脂を含有するフィルムは、熱硬化する際に収縮等が生じ、チップに反りを生じさせるおそれがある。このチップの反りは、個片化されたチップが細長形状である場合や、チップ表面に有機膜が被膜されるときに特に発生しやすくなる。【０００７】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、チップ裏面に熱硬化により保護膜を形成しても、半導体チップに反りが生じにくい半導体装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討の結果、保護膜を形成するための熱硬化性保護膜形成用フィルムを熱硬化した後に、ピックアップ工程を実施することで上記課題を解決することを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下の（１）〜（７）を提供する。
（１）半導体ウエハの表面側から溝を形成し、又は半導体ウエハに改質領域を形成する前処理工程と、
前記半導体ウエハを、裏面側から研削して、前記溝又は改質領域に沿って複数のチップに個片化させるチップ個片化工程と、
支持体上に熱硬化性保護膜形成フィルムが設けられている支持体付き保護膜形成フィルムの熱硬化性保護膜形成フィルム側を、個片化された前記半導体ウエハの裏面に貼付する貼付工程と、
前記半導体ウエハに貼付した前記熱硬化性保護膜形成フィルムを、熱硬化して保護膜とする熱硬化工程と、
前記熱硬化工程の後に、前記チップに前記保護膜が積層された保護膜付きチップをピックアップするピックアップ工程と
を備える半導体装置の製造方法。
（２）前記支持体が基材を有し、前記基材がポリエステル系フィルム及びポリプロピレンフィルムからなる群から選ばれる１種からなるフィルムを少なくとも１層以上有する上記（１）に記載の半導体装置の製造方法。
（３）前記半導体ウエハの裏面に貼付された熱硬化性保護膜形成フィルム又は保護膜を、チップ間隔に沿って切断して各チップに応じた形状に分割する保護膜分割工程をさらに備える上記（１）又は（２）に記載の半導体装置の製造方法。
（４）前記保護膜分割工程を、熱硬化工程と前記ピックアップ工程の間に行う上記（３）に記載の半導体装置の製造方法。
（５）前記支持体付き保護膜形成フィルムをリングフレームで保持した状態で、前記熱硬化性保護膜形成フィルムを熱硬化して保護膜とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（６）前記半導体ウエハは、その表面に有機膜が被膜されたものである上記（１）〜（５）のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（７）前記チップが、細長形状である上記（１）〜（６）のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
以上の本発明の製造方法によれば、チップ裏面に熱硬化により保護膜を形成しても、半導体チップに反りが生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】半導体装置の製造方法において、ウエハ表面に溝を形成して行う前処理工程を示す模式的な断面図である。
【図２】半導体装置の製造方法において、溝が形成されたウエハ表面にバックグラインドテープを貼付する工程を示す模式的な断面図である。
【図３】半導体装置の製造方法において、ウエハの裏面を研削して、半導体チップに個片化する工程を示す模式的な断面図である。
【図４】半導体装置の製造方法において、支持体付き保護膜形成フィルムを個片化された半導体ウエハ及びリングフレームに貼付する工程を示す模式的な断面図である。
【図５】半導体装置の製造方法において、熱硬化性保護膜形成フィルムを熱硬化する工程を示す模式的な断面図である。
【図６】半導体装置の製造方法において、保護膜を分割する工程を示す模式的な断面図である。
【図７】半導体装置の製造方法において、保護膜付きチップをピックアップする工程を示す模式的な断面図である。
【図８】支持体付き保護膜形成フィルムの別の例を示すための模式的な断面図である。
【図９】半導体装置の製造方法において、ウエハに改質領域を形成して行う前処理工程を示す模式的な断面図である。
【図１０】チップの反り量を測定する方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る半導体装置の製造方法についてより詳細に説明する。なお、以下の記載において、「重量平均分子量（Ｍｗ）」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法で測定されるポリスチレン換算の値である。また、例えば「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の双方を示す語として用いており、他の類似用語についても同様である。
【００１２】
本発明の半導体装置の製造方法は、以下の（ｉ）〜（ｖ）の工程を備える。
（ｉ）半導体ウエハの表面側から溝を形成し、又は半導体ウエハに改質領域を形成する前処理工程；
（ii）前記半導体ウエハを、裏面側から研削して、前記溝又は改質領域に沿って複数のチップに個片化させるチップ個片化工程；
（iii）支持体上に熱硬化性保護膜形成フィルムが設けられている支持体付き保護膜形成フィルムの熱硬化性保護膜形成フィルム側を、個片化された前記半導体ウエハの裏面に貼付する貼付工程；
（iv）前記半導体ウエハに貼付した前記熱硬化性保護膜形成フィルムを、熱硬化して保護膜とする熱硬化工程；及び
（ｖ）前記熱硬化工程の後に、前記チップに前記保護膜が積層された保護膜付きチップをピックアップするピックアップ工程
また、本発明の半導体装置の製造方法は、さらに以下の工程（vi）を備えることが好ましい。
（vi）前記半導体ウエハの裏面に貼付された熱硬化性保護膜形成フィルム又は保護膜を、チップ間隔に沿って切断して各チップに応じた形状に分割する保護膜分割工程。
【００１３】
以下、図１〜７を用いて本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法について詳細に説明する。図１〜７は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を時系列で示した図である。なお、第１の実施形態では、前処理工程において溝を形成する。
［前処理工程］
まず、図1に示すように、半導体ウエハ１０の表面側から溝１１を形成する前処理工程を行う。本工程で形成される溝１１は、ウエハ１０の厚さより浅い深さの溝である。溝１１の形成は、従来公知のウエハダイシング装置等を用いて行うことが可能である。また、半導体ウエハ１０は、後述するチップ個片化工程において、溝１１に沿って複数の半導体チップに分割される。
【００１４】
本実施形態で用いられる半導体ウエハ１０はシリコンウエハであってもよく、またガリウム・砒素などのウエハであってもよい。半導体ウエハ１０の研削前の厚みは特に限定されないが、通常は５００〜１０００μｍ程度である。
半導体ウエハ１０の表面は、図１に示すように、有機膜１３で被膜されていることが好ましい。有機膜１３としては、特に限定されないが、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、シリコーンが挙げられるが、これらの中ではポリイミドが好ましい。半導体ウエハ１０は、有機膜１３が設けられることで、その表面を保護することが可能である。また、半導体ウエハ１０は、有機膜１３が設けられた場合のほうが、反りが生じやすくなる傾向があるため、反りの抑制効果の要求が大きい。
半導体ウエハ１０は、その表面に回路１２が形成されている。ウエハ表面への回路１２の形成は、エッチング法、リフトオフ法などの従来汎用されている方法を含む様々な方法により行うことができる。
【００１５】
［チップ個片化工程］
次に、溝１１が形成されたウエハ表面に、バックグラインドテープ１６を貼付する。その後、半導体ウエハ１０の裏面を研削して、半導体ウエハ１０を複数の半導体チップ１５に個片化するチップ個片化工程を行う。図２には、溝１１が形成されたウエハ表面に、バックグラインドテープ１６が貼付された状態を示す。
ここで、バックグラインドテープ１６は、バックグラインドテープ用基材と、この基材の上に設けられたバックグラインドテープ用粘着剤層とを備え、この粘着剤層を介して半導体ウエハ１０に貼付されることが好ましい。これらバックグラインドテープ用基材及びバックグラインドテープ用粘着剤層に使用される材料は、公知のものから適宜選択可能であり、例えばバックグラインドテープ用粘着剤層は、エネルギー線硬化型の粘着剤よりなる。半導体ウエハ１０表面にバックグラインドテープ１６が貼付されることで、半導体ウエハ１０は、１枚のバックグラインドテープ１６上にて複数のチップ１５に個片化されるため、個片化されたチップ１５は、位置ずれ等することなく、一体的に取り扱うことが可能である。また、ウエハ１０の裏面を研削する際、回路１２を保護することが可能である。ただし、バックグラインドテープ１６のウエハへの貼付は、省略することが可能である。
【００１６】
上記半導体ウエハの研削は、少なくとも溝１１の底部に至るように半導体ウエハ１０の裏面に対して行う。この研削により、溝は、図３に示すようにウエハを貫通する切り込み１１Ａとなり、半導体ウエハ１０は切り込み１１Ａにより分割されて、個々の半導体チップ１５に個片化される。
個片化された半導体チップ１５の形状は、方形でもよいし、細長形状となっていてもよいが、細長形状となることが好ましい。本発明では、細長形状の半導体チップ１５のほうが、反りが生じやすくなるため、反りの抑制効果の要求が大きい。
細長形状は、チップ長さがチップ幅よりも大きくなるものであるが、チップ幅に対するチップ長さの比（アスペクト比）が、２以上であることが好ましく、４以上であることがより好ましく、１０以上であることがさらに好ましい。アスペクト比の上限は、特に限定されないが、通常１００以下程度、好ましくは５０以下である。細長形状の半導体チップ１５は、矩形であることが好ましいが、特に限定されない。また、個別化されたチップの厚みは特に限定されないが、通常、１０〜３００μｍ程度であり、好ましくは５０〜２００μｍである。
【００１７】
［貼付工程］
次に、図４に示すように、複数のチップ１５に個片化された半導体ウエハ１０の裏面に、支持体付き保護膜形成フィルム２０を貼付する貼付工程を行う。
支持体付き保護膜形成フィルム２０は、図４に示すように、支持体２１と、支持体２１の上に設けられた熱硬化性保護膜形成フィルム２２とを備える。支持体２１は、熱硬化性保護膜形成フィルム２２を支持できるシート状のものであれば特に限定されないが、図４に示すように、基材２１Ａと、基材２１Ａの一方の面に設けられた粘着剤層２１Ｂとを備え、熱硬化性保護膜形成フィルム２２が粘着剤層２１Ｂ上に貼合されていることが好ましい。なお、支持体付き保護膜形成フィルム２０の各部材の詳細は後述する。
【００１８】
支持体付き保護膜形成フィルム２０は、熱硬化性保護膜形成フィルム２２側を、図４に示すように、複数のチップ１５に個片化されている半導体ウエハ１０の裏面に貼付する。また、支持体付き保護膜形成フィルム２０は、半導体ウエハ１０（半導体チップ１５）に貼付される中央領域を取り囲む外周領域がリングフレーム２５に貼付されることが好ましい。これにより、支持体付き保護膜形成フィルム２０、及びその上に貼付されている複数の半導体チップ１５は、リングフレーム２５により一体的に支持される。
その後、複数のチップ１５にバックグラインドテープ１６が貼付されている場合には、バックグラインドテープ１６が、複数のチップ１５（半導体ウエハ１０）から剥離される。なお、バックグラインドテープ１６のバックグラインドテープ用粘着剤層がエネルギー線硬化型粘着剤から形成される場合には、バックグラインドテープ１６を剥離する前に、バックグラインドテープ用粘着剤層にエネルギー線を照射して硬化させることが好ましい。なお、エネルギー線としては、通常、紫外線、電子線等が用いられる。
【００１９】
ここで、支持体２１は、面方向において、図４に示すように、熱硬化性保護膜形成フィルム２２よりも一回り大きいことが好ましい。支持体２１は、一回り大きいことで、その中央領域上に熱硬化性保護膜形成フィルム２２が配置されるとともに、中央領域を取り囲む外周領域は、熱硬化性保護膜形成フィルム２２が設けられない領域となり、外周領域を容易にリングフレーム２５に貼付させることができる。また、支持体２１は、粘着剤層２１Ｂを介してリングフレーム２５に貼付されることが好ましい。
【００２０】
ただし、支持体付き保護膜形成フィルム２０は、図８に示すように、熱硬化性保護膜形成フィルム２２の上にリングフレーム用粘着剤層２３が設けられていてもよい。この際、熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、半導体ウエハ１０よりも一回り大きく、その中央領域が半導体ウエハ１０に貼付される領域になるとともに、その中央を取り囲む外周領域に、リング状のリングフレーム用粘着剤層２３が設けられる。この場合、支持体付き保護膜形成フィルム２０は、リングフレーム用粘着剤層２３を介してリングフレーム２５に貼付される。
リングフレーム用粘着剤層２３は、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤等の粘着剤から形成される。
【００２１】
［熱硬化工程］
上記した貼付工程の後、熱硬化性保護膜形成フィルム２２を熱硬化して保護膜２２Ａとする熱硬化工程を行う。
熱硬化工程は、例えばオーブン３０内にて行う。すなわち、図５に示すように、複数の半導体チップ１５が貼付された支持体付き保護膜形成フィルム２０を、好ましくはリングフレーム２５に貼付された状態でオーブン３０内部に搬送し、オーブン３０内部にて加熱して熱硬化する。オーブン３０における加熱は、熱硬化性保護膜形成フィルム２２を硬化できる温度と加熱時間で行えばよいが、温度としては好ましくは７０〜１７５℃、より好ましくは８０〜１５０℃であり、加熱時間としては、好ましくは３０〜１８０分、より好ましくは６０〜１２０分である。
【００２２】
［保護膜分割工程］
その後、図６に示すように、個片化された半導体ウエハ１０の裏面に貼付された保護膜２２Ａを、チップ間隔に沿って切断し、各チップに応じた形状に分割する保護膜分割工程を行う。
半導体ウエハ１０は切り込み１１Ａによりチップ１５に個片化されており、個々のチップ１５間の切り込み１１Ａに沿って保護膜２２Ａを切断する。保護膜２２Ａの切断は、レーザー照射、ダイシングブレード、支持体２１のエキスパンド等で行われるが、レーザー照射により行われることが好ましい。レーザー照射で行われる場合、レーザー光源２６より発せられたレーザー光は、半導体チップ１５の表面側から、切り込み１１Ａを通して保護膜２２Ａに照射される。これにより、分割された保護膜２２Ａの形状を、容易に半導体チップ１５の形状に対応したものとなる。
保護膜２２Ａの切断は、保護膜２２Ａが完全に切断されるように行われる必要はなく、後述するピックアップ工程等で保護膜２２Ａ同士が分離できるように、部分的に切断されていてもよく、このような態様も本発明でいう保護膜分割工程の一態様に含まれる。また、保護膜２２Ａ切断時に生じるデブリ等を除去するために、保護膜２２Ａを切断した後、支持体２１上の複数のチップ１５をスピナー等により洗浄してもよい。
【００２３】
［ピックアップ工程］
上記熱硬化工程及び保護膜分割工程の後、図７に示すように、各半導体チップ１５に保護膜２２Ａが積層されてなる保護膜付きチップ２４を、ピックアップして、支持体２１から剥離する。支持体２１は、ピックアップしやすいように、ピックアップする前に面方向にエキスパンドしてもよい。支持体２１から剥離された保護膜付きチップ２４は、例えばフェイスダウン方式と呼ばれる方式により、チップ上の回路面をリードフレーム等のチップ搭載部に接合させ、半導体装置を得る。
【００２４】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法について詳細に説明する。第１の実施形態では、前処理工程において、ダイシングにより溝を設けて個片化したが、第２の実施形態においては、溝の代わりに改質領域を形成する。以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を説明する。なお、以下で説明を省略する構成及び工程は、第1の実施形態と同様である。
【００２５】
本実施形態では、図９に示すように、まず、半導体ウエハ１０に改質領域１７を形成する前処理工程を行う。改質領域１７は、半導体ウエハ１０において、脆質化された部分であり、研削工程における研削によって、半導体ウエハ１０が薄くなったり、研削による力が加わったりすることにより半導体ウエハ１０が破壊されて半導体チップに個片化される起点となる領域である。改質領域１７の形成は、半導体ウエハ１０の内部に焦点を合わせたレーザーの照射により行うことができる。レーザーの照射は、半導体ウエハ１０の表面側から行っても、裏面側から行ってもよい。
なお、半導体ウエハ１０の表面は、第１の実施形態と同様に、有機膜１３で被膜されていることが好ましい。また、半導体ウエハ１０は、第１の実施形態と同様にその表面に回路１２が形成されている。
また、以下で説明する前処理以外の各工程を示す図面は、第1の実施形態と同様であるので省略するが、図３〜６に示される切り込み１１Ａは形成されない。
【００２６】
次に、改質領域１７が形成されたウエハ表面に、バックグラインドテープ１６を貼付する。ただし、本実施形態でも、バックグラインドテープ１６の貼付を省略してもよい。その後、半導体ウエハ１０の裏面を研削して、改質領域１７に沿って複数のチップに個片化させる。
ここで、研削によって研削面（ウエハ裏面）は、改質領域１７に至ってもよいが、厳密に改質領域１７まで至らなくてもよく、具体的には、改質領域１７を起点として半導体ウエハ１０が破壊されて半導体チップ１５に個片化される程度に、改質領域１７に近接する位置まで研削すればよい。
【００２７】
その後、第１の実施形態と同様に、貼付工程及び熱硬化工程を行い、さらに保護膜分割工程及びピックアップ工程を行う。ただし、本実施形態では、保護膜分割工程は、支持体２１をエキスパンドすることで保護膜を分割することが好ましい。この際、保護膜２２Ａの性状に合わせて、保護膜２２Ａの加熱や冷却を行いながら、支持体２１のエキスパンドを行ってもよい。
【００２８】
なお、以上の第１及び第２の実施形態では、保護膜分割工程は、熱硬化工程とピックアップ工程の間に行われるが、保護膜分割工程は、貼付工程と熱硬化工程の間に行ってもよい。保護膜分割工程を、貼付工程と熱硬化工程の間に行うと、保護膜分割工程では、熱硬化前の熱硬化性保護膜形成フィルム２２を切断して分割することになる。その他の工程は、上記と同じであるのでその説明は省略する。
【００２９】
なお、熱硬化性保護膜形成フィルム２２又は保護膜２２Ａにレーザーマーキングを行ってもよい。レーザーマーキングは、レーザー光を照射させて、熱硬化性保護膜形成フィルム２２又は保護膜２２Ａの表面を削り取りことでマーキングする方法である。レーザーマーキングは、熱硬化性保護膜形成フィルム２２を半導体チップ１５に貼付した後に行えばよいが、熱硬化工程の後に行うことが好ましく、熱硬化工程と、ピックアップ工程の間に行うことがより好ましい。
なお、レーザーマーキングは、通常、レーザー光を、支持体２１側から支持体２１を介して保護膜２２Ａ又は保護膜形成フィルム２２の表面に照射することで行う。
【００３０】
以上の半導体装置の製造方法では、熱硬化工程の後にピックアップ工程を行うため、熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、支持体２１に支持された状態で熱硬化処理される。したがって、熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、加熱硬化により殆ど収縮することなく硬化物となるので、半導体チップ１５にも反りが生じにくくなる。さらに、本発明では、先ダイシング法を採用することで、裏面研削時にウエハを薄くした時点でウエハを分割するので、ウエハへの反りを防止しやすくなり、それにより、半導体チップ個々の反りも防止しやすくなる。また、仮に裏面研削時にウエハ１０に反りが生じていても、各半導体チップ１５は、熱硬化工程において熱硬化される熱硬化性保護膜形成フィルム２２に追従して、平面性が高められ、反り量が減少することが可能になる。
【００３１】
また、本製造方法では、熱硬化工程を、支持体付き保護膜形成フィルム２０に複数の半導体チップ１５が貼付された状態で行うため、支持体が熱により変形し、弛みが生じる等の不具合の発生の懸念がある。そこで、支持体を構成する基材は耐熱性を有することが好ましい。耐熱性を有する基材としては、具体的には、後述するように、少なくともポリエステル系フィルム又はポリプロピレンフィルムを有するものが挙げられる。
さらに、本製造方法では、保護膜切断工程を熱硬化工程の後で行うことで、熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、熱硬化の際に分割されていないことになる。そのため、熱硬化工程において個々のチップ１５を、一括して熱硬化性保護膜形成フィルム２２上に保持することになるので、チップ各々が単独で反ろうとする動きを防止し、反りをより効果的に抑制できる。
また、本発明では、熱硬化時に支持体２１がリングフレーム２５に貼付されていると、半導体チップ１５及び支持体２１は一体的にリングフレーム２５に支持されることになるので、上述したチップの反りをより有効に防止する。
【００３２】
また、半導体ウエハ１０の表面に有機膜１３を設けると、半導体ウエハ１０及び半導体チップ１５は、有機膜１３の熱収縮により反りやすくなるが、上記したように先ダイシング法を採用し、かつ、熱硬化工程の後にピックアップ工程を行うことで、有機膜１３に起因して生じる反りを有効に防止する。同様に、細長形状の半導体チップ１５でも反りが発生しやすいが、先ダイシング法を採用し、かつ、熱硬化工程の後にピックアップ工程を行うことで、そのような反りも有効に防止する。
さらに、熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、硬化されて保護膜２２Ａとなることでタック性が失われている。そのため、保護膜切断工程を熱硬化工程の後に行うことで、保護膜２２Ａを切断したことにより生じるデブリがチップ上に付着しにくくなる。
【００３３】
［支持体付き保護膜形成フィルム］
以下、上記半導体装置の製造方法で使用される支持体付き保護膜形成フィルムの各部材の構成、及びその作製方法を説明する。
【００３４】
＜基材＞
支持体付き保護膜形成フィルム２０に使用される支持体２１の基材２１Ａは、半導体ウエハ１０の加工に適したものであれば、限定されず、通常は樹脂系の材料を主材とする樹脂フィルムから構成される。
樹脂フィルムの具体例として、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）フィルム、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）フィルム、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）フィルム等のポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、エチレン−ノルボルネン共重合体フィルム、ノルボルネン樹脂フィルム等のポリオレフィン系フィルム；エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体フィルム、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体フィルム等のエチレン系共重合フィルム；ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム等のポリ塩化ビニル系フィルム；ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム；ポリウレタンフィルム；ポリイミドフィルム；ポリスチレンフィルム；ポリカーボネートフィルム；フッ素樹脂フィルムなどが挙げられる。またこれらの架橋フィルム、アイオノマーフィルムのような変性フィルムも用いられる。基材は、これらの１種からなるフィルムでもよいし、さらにこれらを２種類以上組み合わせた積層フィルムであってもよい。
樹脂フィルムは、汎用性の観点、及び強度が比較的高く反りを防止しやすい観点や、上述の貼付工程においてチップが移動してしまうことを防止する観点、耐熱性の観点から、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルム、ポリプロピレンフィルムが好ましい。このような効果を得るためには、基材がポリエステル系フィルム及びポリプロピレンフィルムからなる群から選ばれる少なくとも１層以上有していれば、単層フィルムであっても積層フィルムであってもよい。ピックアップ工程におけるエキスパンドを容易に行うことができるようにし、また、ピックアップ自体においても、保護膜等が支持体から剥離しやすくなるという観点からは、基材がポリプロピレンフィルムを有していることが特に好ましい。ポリプロピレンフィルムと他の種類のフィルムを組み合わせた積層フィルムとしては、例えば、国際公開公報ＷＯ２０１３／１７２３２８号に記載の基材を用いてもよい。
基材２１Ａの厚さは、特に限定されないが、好ましくは２０〜４５０μｍ、より好ましくは２５〜４００μｍの範囲である。
【００３５】
＜粘着剤層＞
支持体付き保護膜形成フィルム２０に使用される支持体２１の粘着剤層２１Ｂは、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤等を使用することができるが、これらの中ではアクリル系粘着剤が好ましい。
アクリル系粘着剤は、アクリル系共重合体（ａ１）を主成分（粘着主剤）として含有するものであり、アクリル系共重合体（ａ１）は、例えば、官能基含有モノマーから導かれる構成単位と、官能基含有モノマー以外の（メタ）アクリル酸エステルモノマーまたはその誘導体から導かれる構成単位とを含有する。
【００３６】
アクリル系共重合体（ａ１）の構成単位としての官能基含有モノマーは、重合性の二重結合と、ヒドロキシル基、アミノ基、置換アミノ基、エポキシ基等の官能基とを分子内に有するモノマーであることが好ましい。
上記官能基含有モノマーの具体的な例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上を組み合わせて用いられる。
【００３７】
アクリル系共重合体（ａ１）を構成する（メタ）アクリル酸エステルモノマーとしては、アルキル基の炭素数が１〜２０であるアルキル（メタ）アクリレート、シクロアルキル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートが用いられる。これらの中でも、特に好ましくはアルキル基の炭素数が１〜１８であるアルキル（メタ）アクリレート、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等が用いられる。
【００３８】
アクリル系共重合体（ａ１）は、上記官能基含有モノマーから導かれる構成単位を通常３〜５０質量％、好ましくは５〜３５質量％の割合で含有し、（メタ）アクリル酸エステルモノマーまたはその誘導体から導かれる構成単位を通常４０〜９７質量％、好ましくは６０〜９５質量％の割合で含有する。
アクリル系共重合体（ａ１）は、上記官能基含有モノマー及び（メタ）アクリル酸エステルモノマーまたはその誘導体由来の構成単位以外にも、ジメチルアクリルアミド、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、スチレン等のその他のモノマー由来の構成単位を有していてもよい。
【００３９】
また、粘着剤層は、紫外線硬化型又は電子線硬化型等のエネルギー線硬化型粘着剤を硬化した材料からなるものでもよい。エネルギー線硬化型粘着剤としては、分子中にラジカル反応性炭素−炭素二重結合を有するアクリル系共重合体等を主成分（粘着主剤）として用いたいわゆる内在型のエネルギー線硬化型粘着剤が挙げられる。内在型のエネルギー線硬化型粘着剤の主剤は、例えば、上記アクリル系共重合体（ａ１）に、アクリル系共重合体（ａ１）の官能基に結合する置換基と、ラジカル反応性炭素−炭素二重結合とを有する不飽和基含有化合物を反応させることにより得られる。
また、エネルギー線硬化型粘着剤は、上記したアクリル系共重合体（ａ１）等のエネルギー線硬化性を有しないポリマー成分と、エネルギー線硬化性の多官能モノマーおよび／またはオリゴマーとの混合物を主成分とするいわゆる添加型のエネルギー線硬化型粘着剤であってもよい。エネルギー線硬化性の多官能モノマーおよび／またはオリゴマーとしては、例えば、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル等を使用することができる。
なお、粘着剤は、アクリル系共重合体等の粘着主剤に加えて、さらに必要に応じて架橋剤、光重合開始剤等が配合されていてもよい。架橋剤としては、アクリル系共重合体等のポリマー（粘着主剤）に含有される官能基との反応性を有する多官能性化合物を用いることができる。このような多官能性化合物の例としては、イソシアナート化合物、エポキシ化合物、アミン化合物、メラミン化合物、アジリジン化合物、ヒドラジン化合物、アルデヒド化合物、オキサゾリン化合物、金属アルコキシド化合物、金属キレート化合物、金属塩、アンモニウム塩、反応性フェノール樹脂等を挙げることができる。
粘着剤層２１Ｂの厚さは、特に限定されないが、１〜５０μｍ程度であることが好ましく、２〜３０μｍであることがより好ましい。
ただし、支持体２１は、熱硬化性保護膜形成フィルム２２が貼付され、このフィルム２２を支持できるものであれば、上記構成に限定されず例えば粘着剤層が省略されてもよい。この場合、熱硬化性保護膜形成フィルム２２と支持体２１との間の剥離性を調整するために、例えば、シリコーン剥離剤等から形成された層を支持体２１が有していてもよい。
【００４０】
＜熱硬化性保護膜形成フィルム＞
熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、未硬化の熱硬化性接着剤からなることが好ましい。熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、半導体ウエハ１０（半導体チップ１５）に貼付された後に熱硬化させることにより、保護膜２２Ａを半導体ウエハ１０に強固に接着することができ、耐久性に優れた保護膜２２Ａをチップ１５上に形成できる。
熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、常温で粘着性を有するか、加熱により粘着性を発揮することが好ましい。これにより、半導体ウエハ１０(半導体チップ１５)に容易に貼付できる。上記熱硬化性接着剤は、熱硬化性成分とバインダーポリマー成分とを含有することが好ましい。
【００４１】
熱硬化性成分としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等およびこれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００４２】
エポキシ樹脂は、加熱を受けると三次元網状化し、強固な被膜を形成する性質を有する。このようなエポキシ樹脂としては、従来より公知の種々のエポキシ樹脂が用いられるが、通常は、分子量３００〜２０００程度のものが好ましく、特に分子量３００〜５００のものが好ましい。さらには、分子量３３０〜４００の常態で液状のエポキシ樹脂と、分子量４００〜２５００、特に５００〜２０００の常温で固体のエポキシ樹脂とをブレンドした形で用いることが好ましい。また、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、５０〜５０００ｇ／ｅｑであることが好ましい。
このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、レゾルシノール、フェニルノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール類のグリシジルエーテル；ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のアルコール類のグリシジルエーテル；フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸等のカルボン酸のグリシジルエーテル；アニリンイソシアヌレート等の窒素原子に結合した活性水素をグリシジル基で置換したグリシジル型もしくはアルキルグリシジル型のエポキシ樹脂；ビニルシクロヘキサンジエポキシド、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−ジシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３，４−エポキシ)シクロヘキシル−５，５−スピロ(３，４−エポキシ)シクロヘキサン−ｍ−ジオキサン等のように、分子内の炭素−炭素二重結合を例えば酸化することによりエポキシが導入された、いわゆる脂環型エポキシドを挙げることができる。その他、ビフェニル骨格、ジシクロヘキサジエン骨格、ナフタレン骨格等を有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型のエポキシ樹脂等を用いることもできる。
これらの中でも、ビスフェノール系グリシジル型エポキシ樹脂、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂およびフェノールノボラック型エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
これらエポキシ樹脂は、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４３】
熱硬化性成分としてエポキシ樹脂を用いる場合には、助剤として、熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤を併用することが好ましい。熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤とは、室温ではエポキシ樹脂と反応せず、ある温度以上の加熱により活性化し、エポキシ樹脂と反応するタイプの硬化剤である。熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤の活性化方法には、加熱による化学反応で活性種（アニオン、カチオン）を生成する方法；室温付近ではエポキシ樹脂中に安定に分散しており高温でエポキシ樹脂と相溶・溶解し、硬化反応を開始する方法；モレキュラーシーブ封入タイプの硬化剤で高温で溶出して硬化反応を開始する方法；マイクロカプセルによる方法等が存在する。
【００４４】
熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤の具体例としては、各種オニウム塩や、二塩基酸ジヒドラジド化合物、ジシアンジアミド、アミンアダクト硬化剤、イミダゾール化合物等の高融点活性水素化合物等を挙げることができる。これら熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤は、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。上記のような熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤は、エポキシ樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．１〜２０重量部、特に好ましくは０．２〜１０重量部、さらに好ましくは０．３〜５重量部の割合で用いられる。
【００４５】
フェノール系樹脂としては、アルキルフェノール、多価フェノール、ナフトール等のフェノール類とアルデヒド類との縮合物などが特に制限されることなく用いられる。具体的には、フェノールノボラック樹脂、ｏ−クレゾールノボラック樹脂、p−クレゾールノボラック樹脂、ｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエンクレゾール樹脂、ポリパラビニルフェノール樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、あるいはこれらの変性物等が用いられる。
これらのフェノール系樹脂に含まれるフェノール性水酸基は、上記エポキシ樹脂のエポキシ基と加熱により容易に付加反応して、耐衝撃性の高い硬化物を形成することができる。このため、エポキシ樹脂とフェノール系樹脂とを併用してもよい。
【００４６】
バインダーポリマー成分は、熱硬化性保護膜形成フィルム２２に適度なタックを与え、支持体付き保護膜形成フィルム２０の操作性を向上させることができる。バインダーポリマーの重量平均分子量は、通常は５万〜２００万、好ましくは１０万〜１５０万、特に好ましくは２０万〜１００万の範囲にある。分子量が低過ぎると、熱硬化性保護膜形成フィルム２２のフィルム形成が不十分となり、高過ぎると他の成分との相溶性が悪くなり、結果として均一なフィルム形成が妨げられる。このようなバインダーポリマーとしては、例えば、アクリル系ポリマー、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ゴム系ポリマー等が用いられ、特にアクリル系ポリマーが好ましく用いられる。
【００４７】
アクリル系ポリマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸誘導体から導かれる構成単位からなる（メタ）アクリル酸エステル共重合体が挙げられる。ここで（メタ）アクリル酸誘導体としては、（メタ）アクリル酸それ自体のほか、（メタ）アクリル酸エステルモノマーが挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、（メタ）アクリル酸エステルモノマー由来の構成単位を含む。（メタ）アクリル酸エステルモノマーとしては、好ましくはアルキル基の炭素数が１〜１８である（メタ）アクリル酸アルキルエステル、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル等が用いられる。また、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル等のエポキシ基や水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルモノマー等を挙げることができる。
【００４８】
上記の中でもメタクリル酸グリシジル等を構成単位として用いてアクリル系ポリマーにグリシジル基を導入すると、前述した熱硬化性成分としてのエポキシ樹脂との相溶性が向上し、熱硬化性保護膜形成フィルム２２の硬化後のガラス転移温度（Ｔｇ）が高くなり、耐熱性が向上する。また、上記の中でもアクリル酸ヒドロキシエチル等を構成単位として用いてアクリル系ポリマーに水酸基を導入すると、半導体チップへの密着性や粘着物性をコントロールすることができる。
バインダーポリマーとしてアクリル系ポリマーを使用した場合における当該ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは１０万以上であり、特に好ましくは１５万〜１００万である。アクリル系ポリマーのガラス転移温度は通常３０℃以下、好ましくは−７０〜１０℃程度である。
【００４９】
熱硬化性成分とバインダーポリマー成分との配合比率は、バインダーポリマー成分１００重量部に対して、熱硬化性成分を、好ましくは５０〜１５００重量部、より好ましくは７０〜１０００重量部、さらに好ましくは８０〜８００重量部配合する。このような割合で熱硬化性成分とバインダーポリマー成分とを配合すると、硬化前には適度なタックを示し、貼付作業を安定して行うことができ、また硬化後には、被膜強度に優れた保護膜が得られる。
【００５０】
熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、着色剤及びフィラーの少なくともいずれかを含有してもよい。これにより、保護膜２２Ａの光線透過率を所望の範囲に制御し、視認性に優れたレーザー印字を可能にする。
また、熱硬化性保護膜形成フィルム２２がフィラーを含有すると、硬化後の保護膜２２Ａの硬度を高く維持することができるとともに、耐湿性を向上させることができる。さらには、硬化後の保護膜２２Ａの熱膨張係数を半導体チップ１５の熱膨張係数に近づけることができ、これにより半導体チップ１５の反りをより低減することが可能になる。
【００５１】
着色剤としては、無機系顔料、有機系顔料、有機系染料など公知のものを使用することができるが、有機系顔料又は有機系染料を使用することが好ましい。
無機系顔料としては、例えば、カーボンブラック、コバルト系色素、鉄系色素、クロム系色素、チタン系色素、バナジウム系色素、ジルコニウム系色素、モリブデン系色素、ルテニウム系色素、白金系色素、ＩＴＯ（インジウムスズオキサイド）系色素、ＡＴＯ（アンチモンスズオキサイド）系色素等が挙げられる。
【００５２】
有機系顔料及び有機系染料としては、例えば、アミニウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、アズレニウム系色素、ポリメチン系色素、ナフトキノン系色素、ピリリウム系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、ナフトラクタム系色素、アゾ系色素、縮合アゾ系色素、インジゴ系色素、ペリノン系色素、ペリレン系色素、ジオキサジン系色素、キナクリドン系色素、イソインドリノン系色素、キノフタロン系色素、ピロール系色素、チオインジゴ系色素、金属錯体系色素（金属錯塩染料）、ジチオール金属錯体系色素、インドールフェノール系色素、トリアリルメタン系色素、アントラキノン系色素、ジオキサジン系色素、ナフトール系色素、アゾメチン系色素、ベンズイミダゾロン系色素、ピランスロン系色素及びスレン系色等が挙げられる。これらの顔料又は染料は、目的とする光線透過率に調整するため適宜混合して使用することができる。
【００５３】
これらの中では、顔料、特に無機系顔料を使用することが好ましく、無機系顔料の中でも、特にカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックは、通常は黒色であり、レーザー光照射により、凹部が形成された部分と未照射の部分とのコントラスト差が大きくなるため、レーザー印字された部分の視認性に非常に優れる。
【００５４】
フィラーとしては、結晶シリカ、溶融シリカ、合成シリカ等のシリカや、アルミナ、ガラスバルーン等の無機フィラーが挙げられる。中でも合成シリカが好ましく、特に半導体装置の誤作動の要因となるα線の線源を極力除去したタイプの合成シリカが最適である。フィラーの形状としては、球形、針状、不定形のいずれであってもよい。
また、熱硬化性保護膜形成フィルム２２に添加するフィラーとしては、上記無機フィラーの他にも、機能性のフィラーが配合されていてもよい。機能性のフィラーとしては、例えば、ダイボンド後の導電性の付与を目的とした、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、カーボン、セラミック、またはニッケル、アルミニウム等を銀で被覆した導電性フィラーや、熱伝導性の付与を目的とした、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス等の金属材料やそれらの合金、これら金属材料の酸化物又は窒化物、シリコン、ゲルマニウム等の非金属、及びホウ素等の非金属の窒化物等の熱伝導性フィラーなどが挙げられる。
【００５５】
着色剤の配合量は、通常は０．００１〜５質量％であることが好ましく、特に０．０１〜３質量％であることが好ましく、さらには０．１〜２．５質量％であることが好ましい。また、フィラーの配合量は、通常は４０〜８０質量％であることが好ましく、特に５０〜７０質量％であることが好ましい。
【００５６】
熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、カップリング剤を含有してもよい。カップリング剤を含有することにより、熱硬化性保護膜形成フィルム２２の硬化後において、保護膜２２Ａの耐熱性を損なわずに、保護膜２２Ａとチップ１５との接着性及び密着性を向上させることができるとともに、耐水性（耐湿熱性）を向上させることができる。カップリング剤としては、その汎用性とコストメリットなどからシランカップリング剤が好ましい。
【００５７】
シランカップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−６−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−６−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシランなどが挙げられる。これらは１種を単独で、または２種以上混合して使用することができる。
【００５８】
熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、硬化前の凝集力を調節するために、有機多価イソシアナート化合物、有機多価イミン化合物、有機金属キレート化合物等の架橋剤を含有してもよい。また、熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、静電気を抑制し、チップの信頼性を向上させるために、帯電防止剤を含有してもよい。さらに、熱硬化性保護膜形成フィルム２２は、保護膜の難燃性能を高め、パッケージとしての信頼性を向上させるために、リン酸化合物、ブロム化合物、リン系化合物等の難燃剤を含有してもよい。
【００５９】
熱硬化性保護膜形成フィルム２２の厚さは、保護膜としての機能を効果的に発揮させるために、３〜３００μｍであることが好ましく、特に５〜２５０μｍであることが好ましく、さらには７〜２００μｍであることが好ましい。
【００６０】
支持体付き保護膜形成フィルム２０は、その使用前においては剥離シートにより保護されていてもよい。剥離シートは、熱硬化性保護膜形成フィルム２２の支持体２１側の面とは反対側の面に積層されるものであり、外部に露出する熱硬化性保護膜形成フィルム２２、及び粘着剤層２１Ｂ等を保護する。剥離シートは、例えば、プラスチックフィルムを剥離剤等により剥離処理したものが例示される。剥離シートは、支持体付き保護膜形成フィルム２０が半導体チップ１５（半導体ウエハ１０）に貼付される前に剥離されるものである。
【００６１】
［支持体付き保護膜形成フィルムの作製］
支持体付き保護膜形成フィルム２０は、保護膜形成フィルム積層体および支持体を作製してこれらを貼り合わせることで作製可能である。
【００６２】
＜保護膜形成フィルム積層体の作製＞
保護膜形成フィルム積層体は、例えば以下のように作製する。
上記熱硬化性保護膜形成フィルムを構成する各成分を適宜の割合で、適当な溶媒中で又は無溶媒で混合してなる保護膜形成フィルム用塗布液を、第１の剥離シート上に塗布乾燥し、第１の剥離シート上に熱硬化性保護膜形成フィルムを形成する。次いで、この熱硬化性保護膜形成フィルムにさらに第２の剥離シートを貼付して、第１の剥離シート／熱硬化性保護膜形成フィルム／第２の剥離シートの三層構造からなる保護膜形成フィルム積層体を得る。保護膜形成フィルム積層体は、適宜巻き取り巻収体として保管、運搬等してもよい。なお、以上の工程においては、第２の剥離シートを貼付する工程は省略し、保護膜形成フィルムを露出したままとしてもよい。
【００６３】
＜支持体の作製＞
以下、支持体が、基材と基材の一方の面に設けられた粘着剤層とを備える場合の支持体の作製方法について説明する。
粘着剤層を構成する各成分を適宜の割合で、適当な溶媒中で又は無溶媒で混合してなる粘着剤層用塗布液を、剥離シート上に塗布し乾燥することで、剥離シート上に粘着剤層を形成し、その後、粘着剤層に基材を貼り合わせることで、剥離シート付き支持体を得る。剥離シート付き支持体は、適宜巻き取り巻収体として保管、運搬等してもよい。
また、粘着剤層用塗布液を、剥離シート上に塗布する代わりに、直接基材に塗布して粘着剤層を形成し、その後、粘着剤層にさらに剥離シートを貼り合せて、剥離シート付き支持体としてもよい。ただし、剥離シートを貼り合わせる工程は省略して粘着剤層は露出したままでもよい。
ここで、基材の上に設けられた粘着剤層が、エネルギー線硬化型の粘着剤からなる場合には、その粘着剤は、熱硬化性保護膜形成フィルムに貼り合わせる前に、エネルギー線を照射して硬化させてもよいし、熱硬化性保護膜形成フィルムに貼り合わせた後に、エネルギー線を照射して硬化させてもよい。熱硬化性保護膜形成フィルムに貼り合わせた後に、粘着剤にエネルギー線を照射する場合には、上記の貼付工程からピックアップ工程のいずれかの段階でエネルギー線照射を行ってもよい。エネルギー線照射による粘着剤の硬化では、少なくとも熱硬化性保護膜形成フィルムに接触する部分を硬化させればよい。
【００６４】
＜貼り合わせ＞
その後、保護膜形成フィルム積層体から必要に応じて一方の剥離シート（例えば、第２の剥離シート）を剥離するとともに、剥離シート付き支持体から必要に応じて剥離シートを剥離し、支持体の粘着剤層面に、熱硬化性保護膜形成用フィルムを貼り合わせて、支持体付き保護膜形成フィルムを作製する。
【００６５】
＜型抜き加工＞
なお、上記保護膜形成フィルム積層体を、必要に応じて型抜き加工を施した後に、支持体に貼り合わせてもよい。
型抜き加工は、上記保護膜形成フィルム積層体を、一方の剥離シート（例えば、第２の剥離シート）と、熱硬化性保護膜形成フィルムを切断するように、ウエハと同サイズもしくは一回り大きい例えば円形にハーフカットし、その後、その一方の剥離シートと熱硬化性保護膜形成フィルムのうちハーフカットを施した円形よりも外に存在するものを除去することで行われる。同様に、支持体にも適宜切り込みが入れられてその形状が適宜調整されてもよい。
【００６６】
また、図８に示すように、リングフレーム用粘着剤層を設ける場合にも、支持体付き保護膜形成フィルムは同様に作製可能であるが、熱硬化性保護膜形成フィルムの支持体に貼り合わされる面とは反対側の面に適宜リングフレーム用粘着剤層を形成すればよい。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。【００６８】
実施例及び比較例において、ピックアップ後の保護膜付きチップは、以下の方法で評価した。
＜チップの反り量＞
図１０に示すように、ピックアップ後の保護膜付きチップ２４を、チップ表面を上側にしてガラス板４０上に静置した状態にして、チップ２４の最も低い位置Ｓと最も高い位置Ｈの差を、反り量として測定した。チップ反り量が３００μｍ以下の場合を“Ａ”、３００μｍ超６００μｍ以下の場合を“Ｂ”、６００μｍ超１ｍｍ以下の場合を“Ｃ”、１ｍｍよりも大きい場合を“Ｄ”と評価した。【００６９】
［実施例１］
（１）保護膜形成フィルム積層体の作製
まず、以下の成分（ａ）〜（ｆ）を混合し、固形分濃度が６１質量％となるようにメチルエチルケトンで希釈して、保護膜形成フィルム用塗布液を得た。
（ａ）バインダーポリマー：ｎ−ブチルアクリレート１０質量部、メチルアクリレート７０質量部、グリシジルメタクリレート５質量部および２−ヒドロキシエチルアクリレート１５質量部を共重合した（メタ）アクリル酸エステル共重合体１００質量部（固形分換算、以下同じ）；重量平均分子量：８０万，ガラス転移温度：−１℃
（ｂ）熱硬化性成分：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製，ｊＥＲ８２８，エポキシ当量１８４〜１９４ｇ／ｅｑ）６０質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製，ｊＥＲ１０５５，エポキシ当量８００〜９００ｇ／ｅｑ）１０質量部、及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製，エピクロンＨＰ−７２００ＨＨ，エポキシ当量２５５〜２６０ｇ／ｅｑ）３０質量部
（ｃ）熱活性潜在性エポキシ樹脂硬化剤：ジシアンジアミド（ＡＤＥＫＡ株式会社製，アデカハードナーＥＨ−３６３６ＡＳ，活性水素量２１ｇ／ｅｑ）２質量部、及び２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（四国化成工業株式会社製，キュアゾール２ＰＨＺ）２質量部
（ｄ）着色剤：カーボンブラック（三菱化学株式会社製，＃ＭＡ６５０，平均粒径２８ｎｍ）０．６質量部
（ｅ）フィラー：シリカフィラー（アドマテックス社製，ＳＣ２０５０ＭＡ，平均粒径０．５μｍ）３２０質量部
（ｆ）シランカップリング剤：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製：ＫＢＭ−４０３，メトキシ当量：１２．７ｍｍｏｌ／ｇ，分子量：２３６．３）０．４質量部【００７０】
上記保護膜形成フィルム用塗布液を第１の剥離シート（リンテック株式会社製、ＳＰ−ＰＥＴ３８１１、厚さ３８μｍ）の剥離処理面上に塗布し、オーブンにて１２０℃で２分間乾燥して、第１の剥離シート上に熱硬化性保護膜形成フィルムを形成した。形成した熱硬化性保護膜形成フィルムの厚さは２５μｍであった。この熱硬化性保護膜形成フィルムに、第２の剥離シート（リンテック株式会社製、ＳＰ−ＰＥＴ３８１０３１、厚さ３８μｍ）の剥離処理面を貼り合わせ、第１の剥離シート／熱硬化性保護膜形成フィルム／第２の剥離シートの３層構造からなる保護膜形成フィルム積層体を得た。この積層体は長尺であり、巻き取って巻収体とした。【００７１】
上記で得られた長尺の保護膜形成フィルム積層体の巻収体を、幅方向３００ｍｍに裁断した。次いで、保護膜形成フィルム積層体に対し、第２の剥離シート側から、第２の剥離シートおよび熱硬化性保護膜形成フィルムを切断するように、当該積層体の幅方向中央部に直径２２０ｍｍの円形のハーフカットを連続的に施した。その後、ハーフカットで形成した円形よりも外側に存在する第２の剥離シートおよび熱硬化性保護膜形成フィルムを除去した。これにより、保護膜形成フィルム積層体は、第１の剥離シートの剥離面上に円形の熱硬化性保護膜形成フィルム、及び円形の第２の剥離シートが積層されたものとなった。【００７２】
（２）支持体の作製
まず、（ｇ）および（ｈ）の成分を混合し、固形分濃度が３０質量％となるようにメチルエチルケトンで希釈して、粘着剤層用塗布剤を調製した。
（ｇ）粘着主剤：（メタ）アクリル酸エステル共重合体（ブチルアクリレート４０質量部、２−エチルヘキシルアクリレート５５質量部、および２−ヒドロキシルエチルアクリレート５質量部を共重合して得られた共重合体，重量平均分子量：６０万）１００質量部
（ｈ）架橋剤：芳香族系ポリイソシアネート化合物（三井化学株式会社製，タケネートＤ１１０Ｎ）１０質量部【００７３】
剥離シート（リンテック株式会社製：ＳＰ−ＰＥＴ３８１０３１）の剥離面上に、前述の粘着剤層用塗布剤を、ナイフコーターにて塗布し乾燥させて、粘着剤層を形成した。形成した粘着剤層の厚さは１０μｍであった。その後、粘着剤層に厚さ１００μｍのポリプロピレンフィルム（三菱樹脂株式会社製、商品名「ＣＴ２６５」）からなる基材を貼り合わせ、剥離シート付き支持体を得た。剥離シート付き支持体は長尺であり、巻き取って巻収体とした後、幅方向３００ｍｍに裁断した。【００７４】
（３）支持体付き保護膜形成フィルムの作製
上記（１）で得られた保護膜形成フィルム積層体から円形の第２の剥離シートを剥離し、円形の熱硬化性保護膜形成フィルムを露出させた。一方、上記（２）で得られた剥離シート付き支持体から剥離シートを剥離して、粘着剤層を露出させた。その粘着剤層に、上記熱硬化性保護膜形成フィルムが接触するように、保護膜形成フィルム積層体に支持体を貼り合わせ、熱硬化性保護膜形成フィルム側が第１の剥離シートで保護された支持体付き保護膜形成フィルムを得た。
得られた支持体付き保護膜形成フィルムに対し、基材側から基材および粘着剤層に切り込みを入れ、直径２７０ｍｍの支持体上に、直径２２０ｍｍの熱硬化性保護膜形成フィルムが積層された支持体付き保護膜形成フィルムとした。ただし、この支持体付き保護膜形成フィルムは、熱硬化性保護膜形成フィルム側が第１の剥離シートで保護されたものである。【００７５】
（４）保護膜付きチップの作製
次に、上記支持体付き保護膜形成フィルムを用いて、下記工程を順に行い、保護膜付きチップを作製した。
前処理工程：株式会社ＤＩＳＣＯ製のダイサーＤＦＤ６３６１を用いて、ウエハ表面に厚み１０μｍのポリイミド膜（有機膜１３）を有する６００μｍ厚さのウエハ１０にハーフカットを行い、１８０μｍ深さの溝１１を形成した（図１参照）。
チップ個片化工程：次に、リンテック株式会社製のラミネーターＲＡＤ-３５１０Ｆ／１２を用いて、ウエハ１０の表面にバックグラインドテープ１６（リンテック株式会社製Ａｄｗｉｌｌ Ｅ−３１２５）を貼付し、その後、株式会社ＤＩＳＣＯ製グラインダーＤＦＧ８７６０を用いて、ウエハ１０を裏面側から厚さ１５０μｍまで研削し、ウエハ１０を複数のチップ１５に個片化した（図２、３参照）。
貼付工程：チップ１５に個片化されたウエハ１０の裏面に、リンテック株式会社製マウンターＲＡＤ−２７００Ｆ／１２を用いて、第１の剥離シートを剥がした支持体付き保護膜形成フィルム２０を温度７０℃で貼付した。この際、支持体付き保護膜形成フィルム２０の外周領域には、リングフレーム２５を貼付した（図４参照）。その後、バックグラインドテープ１６に５００ｍＪ／ｃｍ２の条件でＵＶ照射を行い、バックグラインドテープ用粘着剤層を硬化した後、バックグラインドテープ１６を剥離した。
熱硬化工程：次に、複数のチップ１５及びリングフレーム２５が貼付された支持体付き保護膜形成フィルム２０を、１３０℃のオーブン３０内部に２時間放置して、熱硬化性保護膜形成フィルム２２を硬化して保護膜２２Ａとした（図５参照）。
保護膜分割工程：その後、株式会社ＤＩＳＣＯ製レーザーダイサーＤＦＬ７１６０を用いて、チップ１５間で露出する保護膜２２Ａをレーザーで切断して保護膜２２Ａを分割し、その後、スピナーで洗浄を行った（図６参照）。
ピックアップ工程：次に、分割された保護膜２２Ａが裏面に積層された各保護膜付きチップ２４を、キャノンマシナリー株式会社製のダイボンダーＢＥＳＴＥＭ  Ｄ０２を用いてピックアップして、支持体２１から剥離した（図７参照）。得られた保護膜付きチップ２４のチップサイズは、幅１ｍｍ、長さ２０ｍｍであった。【００７６】
［実施例２］
熱硬化工程と、保護膜分割工程との実施する順を入れ替えることで、熱硬化性保護膜形成フィルムを分割してから熱硬化した以外は、実施例１と同様に保護膜付きチップを作製した。【００７７】
［比較例１］
貼付工程と保護膜分割工程の間に熱硬化工程を行わずに、ピックアップ工程後に個片化されたチップを、１３０℃のオーブン内部に２時間放置して、熱硬化性保護膜形成フィルムを硬化した以外は実施例１と同様に保護膜付きチップを作製した。【００７８】
［比較例２］
溝形成工程を行わずに、チップ個片化工程における裏面研削によりウエハを個片化しなかった。また、上記保護膜分割工程を実施する代わりに、ダイシングブレードでウエハの表面側から、支持体が１０μｍ切り込まれるように、ウエハ及び保護膜を同時に切断して、個片化された保護膜付きチップを得た。比較例２は、以上の点を除いて実施例１と同様に保護膜付きチップを作製した。【００７９】
上記各実施例、比較例について上記評価方法に基づいて評価した。その結果を表１に示す。
【表１】
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【００８０】
以上の実施例１，２の結果から明らかなように、先ダイシング法で半導体ウエハを個片化するとともに、ピックアップする前に熱硬化性保護膜形成フィルムを熱硬化することで、チップの反りを抑制することができた。また、その熱硬化を保護膜分割前に行うことで、より効果的にチップの反りを抑制することができた。
一方、比較例１では、ピックアップ後に熱硬化性保護膜形成フィルムを熱硬化したため、チップの反りを十分に抑制することができなかった。また、比較例２では、先ダイシング法を用いずにダイシング後にウエハを個片化したため、チップの反りを十分に抑制することができなかった。
【符号の説明】
【００８１】
１０  半導体ウエハ
１１  溝
１１Ａ  切り込み
１２  回路
１３  有機膜
１５  半導体チップ
１６  バックグラインドテープ
１７  改質領域
２０  支持体付き保護膜形成フィルム
２１  支持体
２１Ａ  基材
２１Ｂ  粘着剤層
２２  熱硬化性保護膜形成フィルム
２２Ａ  保護膜
２３  リングフレーム用粘着剤層
２４  保護膜付きチップ
２５  リングフレーム
３０  オーブン
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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