(57)【要約】【課題】ピックアップの際の半導体チップの割れを好適に防止できる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】この半導体装置の製造方法では、ダイシング工程に続くエキスパンド工程においてダイシングテープ３をエキスパンドし、ダイシングテープ３上の半導体チップ１０の間隔を広げている。これにより、ダイシングの際の半導体チップ１０とダイボンディングフィルム２との切断面に切削屑などによるバリが発生したとしても、エキスパンドによって切断面の切削屑を剥がすことができる。したがって、ＵＶ照射後のダイシングテープ３から半導体チップ１０を容易にピックアップでき、ピックアップの際の半導体チップ１０の割れを好適に防止できる。【選択図】図３
2011210832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＶ硬化型のダイシングテープ上にダイボンディングフィルムと半導体ウェハとを固定するウェハ固定工程と、
前記ダイシングテープ上で前記ダイボンディングフィルムと前記半導体ウェハとをダイシングし、個片化された半導体チップを得るダイシング工程と、
前記ダイシングテープをエキスパンドし、前記ダイシングテープ上の前記半導体チップの間隔を広げるエキスパンド工程と、
前記ダイシングテープにＵＶ照射を行った後、前記半導体チップを前記ダイシングテープからピックアップす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装置の製造方法。
【請求項２】
ＵＶ硬化型のダイシングテープ上にダイボンディングフィルムと半導体ウェハとを固定するウェハ固定工程と、
前記ダイシングテープ上で前記ダイボンディングフィルムと前記半導体ウェハとをダイシングし、個片化された半導体チップを得るダイシング工程と、
前記ダイシングテープにＵＶ照射を行いながら前記ダイシングテープをエキスパンドし、前記ダイシングテープ上の前記半導体チップの間隔を広げるエキスパンド工程と、
前記半導体チップを前記ダイシングテープからピックアップす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の支持部材との接合には、主に銀ペーストが用いられてきた。しかしながら、近年の半導体チップの小型化に伴い、半導体チップの高集積化や支持部材の小型化が要求される現状では、銀ペーストを用いる場合には、ペーストのはみ出し、半導体チップの傾きに起因するワイヤボンディング時の不具合、膜厚制御の困難性、ボイドの発生などが看過できない問題となっていた。
【０００３】
そこで、近年では、半導体チップと半導体チップ搭載用の支持部材との接合にあたって、フィルム状のダイボンディング材（以下、ダイボンディングフィルムと記す）が用いられるようになってきた。ダイボンディングフィルムを用いる場合、半導体ウェハの表面にダイボンディングフィルムとダイシングテープとを貼り付け、ダイシングによって半導体ウェハとダイボンディングフィルムとを切り出すことで、ダイボンディングフィルム付きの半導体チップが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、上述したダイボンディングフィルムを用いる場合であっても、薄型の半導体ウェハを扱う場合には、ダイシング時のチップクラックやバリが問題となる。すなわち、チップクラックやバリが原因となり、個片化した半導体チップをダイシングテープからピックアップする際に、半導体チップに割れが生じてしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、ピックアップの際の半導体チップの割れを好適に防止できる半導体装置の製造方法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】
【０００７】
上記課題の解決のため、本発明に係る半導体装置の製造方法は、ＵＶ硬化型のダイシングテープ上にダイボンディングフィルムと半導体ウェハとを固定するウェハ固定工程と、ダイシングテープ上でダイボンディングフィルムと半導体ウェハとをダイシングし、個片化された半導体チップを得るダイシング工程と、ダイシングテープをエキスパンドし、ダイシングテープ上の半導体チップの間隔を広げるエキスパンド工程と、ダイシングテープにＵＶ照射を行った後、半導体チップをダイシングテープからピックアップするピックアップ工程と、を有することを特徴としている。
【０００８】
この半導体装置の製造方法では、ダイシング工程に続くエキスパンド工程においてダイシングテープをエキスパンドし、ダイシングテープ上の半導体チップの間隔を広げている。これにより、ダイシングの際の半導体チップとダイボンディングフィルムとの切断面に切削屑などによるバリが発生したとしても、エキスパンドによって切断面の切削屑を剥がすことができる。したがって、ＵＶ照射後のダイシングテープから半導体チップを容易にピックアップでき、ピックアップの際の半導体チップの割れを好適に防止できる。また、ダイシング後にダイシングテープにＵＶ照射を行うので、ダイシング時のダイシングテープの粘着力が維持され、ダイシングの際に半導体チップが飛散してしまうことを防止できる。
【０００９】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、ＵＶ硬化型のダイシングテープ上にダイボンディングフィルムと半導体ウェハとを固定するウェハ固定工程と、ダイシングテープ上でダイボンディングフィルムと半導体ウェハとをダイシングし、個片化された半導体チップを得るダイシング工程と、ダイシングテープにＵＶ照射を行いながらダイシングテープをエキスパンドし、ダイシングテープ上の半導体チップの間隔を広げるエキスパンド工程と、半導体チップをダイシングテープからピックアップするピックアップ工程と、を有することを特徴としている。
【００１０】
この半導体装置の製造方法では、ダイシング工程に続くエキスパンド工程において、ダイシングテープにＵＶ照射を行いながらダイシングテープをエキスパンドし、ダイシングテープ上の半導体チップの間隔を広げている。これにより、ダイシングの際の半導体チップとダイボンディングフィルムとの切断面に切削屑などによるバリが発生したとしても、エキスパンドによって切断面の切削屑を剥がすことができる。したがって、ＵＶ照射後のダイシングテープから半導体チップを容易にピックアップでき、ピックアップの際の半導体チップの割れを好適に防止できる。また、この方法では、ダイシングテープにＵＶ照射を行いながらダイシングテープをエキスパンドするので、切削屑が剥れている状態でダイシングテープの接着剤層を硬化させることができる。これにより、切削屑が剥れている状態を維持しやすくなり、ピックアップの際の半導体チップの割れをより好適に防止できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、ピックアップの際の半導体チップの割れを好適に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る半導体装置の製造方法の一実施形態におけるウェハ固定工程を示す図である。
【図２】図１に後続するダイシング工程を示す図である。
【図３】図２に後続するエキスパンド工程を示す図である。
【図４】図３に後続するピックアップ工程を示す図である。
【図５】図４の後続の工程を示す図である。
【図６】実施例におけるダイシング工程を示す図である。
【図７】実施例で用いたピックアップ用コレットの突き上げ面を示す図である。
【図８】実施例１及び比較例１についてのピックアップ性の評価結果を示す図である。
【図９】実施例２及び比較例２についてのピックアップ性の評価結果を示す図である。
【図１０】エキスパンド工程の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る半導体装置の製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る半導体装置の製造方法の一実施形態におけるウェハ固定工程を示す図である。同図に示すように、この半導体装置の製造方法では、まず、ＵＶ硬化型のダイシングテープ３上にダイボンディングフィルム２と半導体ウェハ３とを固定する（ウェハ固定工程）。ダイシングテープ３としては、公知のＵＶ硬化型のダイシングテープを用いることができる。ダイボンディングフィルム２の厚さは、製造する半導体装置の形状・寸法に応じて適宜設定できるが、好ましくは１μｍ〜１００μｍ、より好ましくは５μｍ〜７０μｍ、更に好ましくは１０〜４０μｍである。
【００１５】
ダイボンディングフィルム２としては、基材層と熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂を含有した接着剤層とを備えた基材層付きフィルム、基材層と粘着剤層と熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂を含有した接着剤層とを備えた基材層及び粘着剤層付きフィルム、或いは基材層と熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂を含有した粘接着剤層とを備えた基材層及び粘接着剤層付きフィルムなどを用いることができる
【００１６】
なお、半導体ウェハ３の固定には、ダイボンディングフィルム２が予め貼り付けられたダイシング−ダイボンディング一体型フィルムを用いることもできる。半導体ウェハ３の厚さは、特に限定されないが、例えば１０μｍ〜１００μｍの薄型半導体ウェハが用いられる。また、ダイシングテープ３上において、半導体ウェハ３の周囲には、ウェハリング（不図示）が配置される。ダイボンディングフィルム２に対する半導体ウェハ３の貼り付け面は、回路面であってもよく、回路面の反対面であってもよい。
【００１７】
ウェハ固定工程の後、図２に示すように、例えばブレード４を用いることにより、ダイシングテープ３上でダイボンディングフィルム２と半導体ウェハ３とをダイシングし、個片化された半導体チップ１０を得る（ダイシング工程）。ダイシングは、ブレード４に代えてダイサーを用いてもよい。ブレードとしては、例えば株式会社ディスコ製ダイシングブレードＮＢＣ−ＺＨ０５シリーズやＮＢＣ−ＺＨシリーズなどを用いることができる。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シリーズなどを用いることができる。
【００１８】
ダイシング工程の後、図３に示すように、半導体チップ１０を保持したままダイシングテープ３をエキスパンドし、ダイシングテープ３上の半導体チップ１０の間隔を広げる（エキスパンド工程）。ダイシングテープ３のエキスパンドは、ウェハリングの内側にエキスパンド用リング（不図示）を配置し、エキスパンド用リングによってダイシングテープ３を引き伸ばすことによって実施される。このエキスパンドにより、ダイシングテープ３に保持された状態の半導体チップ１０，１０間の切断痕が拡張され、半導体チップ１０及びダイボンディングフィルム２の切断面から切削屑を剥がすことが可能となる。
【００１９】
ダイシングテープ３のエキスパンド量は、ウェハリングとエキスパンド用リングとの高さの差で表すことができる。また、エキスパンド速度は、エキスパンド用リングの動作速度で表すことができる。エキスパンド量は、１ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましく、２ｍｍ〜２０ｍｍであることがより好ましく、３ｍｍ〜１０ｍｍであることが更に好ましい。３０ｍｍを超えてエキスパンドを行うと、ダイシングテープ３の伸びが過剰となり、裂けてしまうおそれがある。また、１ｍｍ未満のエキスパンドでは、ダイボンディングフィルム２に伝わる応力が不十分となり、切断面における切削屑を剥がす効果が得られないおそれがある。
【００２０】
一方、エキスパンド速度は、１ｍｍ／ｓ〜５００ｍｍ／ｓであることが好ましく、３ｍｍ／ｓ〜３００ｍｍ／ｓであることがより好ましく、５ｍｍ／ｓ〜１５０ｍｍ／ｓであることが更に好ましい。また、エキスパンドを行う際の半導体チップ１０の温度は、−１０℃〜３０℃であることが好ましく、０℃〜３０℃であることがより好ましく、０℃〜２０℃であることが更に好ましい。
【００２１】
エキスパンド装置としては、公知のエキスパンド装置及びピックアップダイボンダーのエキスパンド装置を用いることができる。このような装置としては、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及びＤＢ７００、新川社製ダイボンダＳＰＡ−３００及びＳＰＡ−４００などを用いることができる。
【００２２】
エキスパンド工程を行った後、図４に示すように、ダイシングテープ３にＵＶ照射を行い、ダイシングテープ３の接着剤層を硬化させる。そして、図５に示すように、半導体チップ１０をダイシングテープ３からピックアップする（ピックアップ工程）。この後、ピックアップした半導体チップを所定の配線基板又は他の半導体チップ等に接続することにより、半導体装置が得られる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２４】
［実施例１］
実施例１では、ダイボンディングフィルム及びダイシングテープとして、日立化成工業社製のダイシング−ダイボンディング一体型フィルムＦＨ−ＷＰ１２１Ｔ−６０（ダイボンディングフィルム厚さ６０μｍ、ダイシングテープ厚さ１００μｍ）を用意した。そして、このフィルムに５０μｍ厚の半導体ウェハ（シリコンウェハ）を熱板温度７０℃でラミネートし、ダイシングサンプルを作製した。
【００２５】
次に、株式会社ディスコ社製フルオートダイサーＤＦＤ−６３６１を用いて、ダイシングサンプルを切断した。切断は、ブレード２枚を用いるステップカット方式で行い、株式会社ディスコ社製ダイシングブレードＮＢＣ−ＺＨ２０４Ｊ−ＳＥ２７  ＨＤＤＤ、及びＮＢＣ−ＺＨ１２７Ｆ−ＳＥ  ２７ＨＣＢＢを用いた。切断条件は、ブレード回転数４００００ｒｐｍ、切断速度５０ｍｍ／ｓ、チップサイズ１０ｍｍ×１０ｍｍとし、図６に示すように、半導体ウェハが２５μｍ程度残るように１段階目の切断を行い、次いで、ダイシングテープに１５μｍ程度の切り込みが入るように２段階目の切断を行った。
【００２６】
続いて、切断したサンプルに、キャノンマシナリー社製ダイボンダＢＥＳＴＥＭ−Ｄ０２に付属のエキスパンド装置を用いてダイシングテープのエキスパンドを実施した。エキスパンド量は８ｍｍとした。エキスパンドの後、ＵＶ照射装置を用いてダイシングテープの接着剤層を硬化させた。ＵＶ照射条件は、光度８０ｍＷ／ｃｍ２、積算光量１５０ｍＪ／ｃｍ２とした。
【００２７】
［比較例１］
比較例１では、ＵＶ照射前のエキスパンド工程を実施しない他は、上記実施例１と同様の条件とした。
【００２８】
［実施例２］
実施例２では、ダイボンディングフィルム及びダイシングテープとして、日立化成工業社製のダイシング−ダイボンディング一体型フィルムＦＨ−ＴＮ１７Ｔ−６０（ダイボンディングフィルム厚さ６０μｍ、ダイシングテープ厚さ９０μｍ）を用意した。そして、このフィルムに７５μｍ厚の半導体ウェハ（シリコンウェハ）を熱板温度７０℃でラミネートし、ダイシングサンプルを作製した。その後、実施例１と同様の条件で、ダイシング、エキスパンド、及びＵＶ照射を実施した。
【００２９】
［比較例２］
比較例２では、ＵＶ照射前のエキスパンド工程を実施しない他は、上記実施例２と同様の条件とした。
［ピックアップ性の評価］
【００３０】
上述した実施例１，２及び比較例１，２で作製した半導体チップについて、キャノンマシナリー社製ダイボンダＢＥＳＴＥＭ−Ｄ０２を使用してピックアップ性を評価した。使用したピックアップ用コレット２０は、図７に示すように、例えば９ｍｍ×９ｍｍの突き上げ面２１を有し、９本の突き上げピン２２が突き上げ面２１の対角線上に沿って所定の間隔で配列されている。ピックアップ条件は、突き上げ速度を１０ｍｍ／ｓとし、突き上げ高さを１５０μｍ〜４５０μｍの範囲で５０μｍずつ変化させた。
【００３１】
そして、各突き上げ高さにおいて、半導体チップのサンプル数を１００個とし、半導体チップに割れやピックアップミス等が全く発生しなかった場合をピックアップ性「良好」と評価し、１個でも半導体チップに割れやピックアップミス等が発生した場合をピックアップ性「不良」と評価した。
【００３２】
図８及び図９は、その評価結果を示す図である。図８に示すように、実施例１では、突き上げ高さが２５０μｍ〜４５０μｍの範囲でピックアップ性が「良好」であったのに対し、比較例１では、突き上げ高さが３５０μｍ〜４５０μｍの範囲でピックアップが「良好」であった。したがって、実施例１では、比較例１よりも低い突き上げ高さであっても良好なピックアップ性が得られることが確認できた。また、図９に示すように、実施例２では、突き上げ高さが２００μｍ〜４５０μｍの範囲でピックアップ性が「良好」であったのに対し、比較例２では、突き上げ高さが２５０μｍ〜４５０μｍの範囲でピックアップが「良好」であった。したがって、実施例２においても、比較例２よりも低い突き上げ高さで良好なピックアップ性が得られることが確認できた。
【００３３】
以上説明したように、この半導体装置の製造方法では、ダイシング工程に続くエキスパンド工程においてダイシングテープ３をエキスパンドし、ダイシングテープ３上の半導体チップ１０の間隔を広げている。これにより、ダイシングの際の半導体チップ１０とダイボンディングフィルム２との切断面に切削屑などによるバリが発生したとしても、エキスパンドによって切断面の切削屑を剥がすことができる。したがって、ＵＶ照射後のダイシングテープ３から半導体チップ１０を容易にピックアップでき、ピックアップの際の半導体チップ１０の割れを好適に防止できる。また、ダイシング後にダイシングテープにＵＶ照射を行うので、ダイシング時のダイシングテープの粘着力が維持され、ダイシングの際に半導体チップが飛散してしまうことを防止できる。
【００３４】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上述した実施形態では、ダイシングテープ３のエキスパンドを行った後にＵＶ照射を行っているが、例えば図１０に示すように、ダイシングテープ３にＵＶ照射を行いながらダイシングテープ３をエキスパンドし、ダイシングテープ３上の半導体チップ１０の間隔を広げるようにしてもよい。
【００３５】
この場合も、上記実施形態と同様に、ダイシングの際の半導体チップ１０とダイボンディングフィルム２との切断面に切削屑などによるバリが発生したとしても、エキスパンドによって切断面の切削屑を剥がすことができる。したがって、ＵＶ照射後のダイシングテープ３から半導体チップ１０を容易にピックアップでき、ピックアップの際の半導体チップ１０の割れを好適に防止できる。また、ダイシングテープにＵＶ照射を行いながらダイシングテープをエキスパンドするので、切削屑が剥れている状態でダイシングテープの接着剤層を硬化させることができる。これにより、切削屑が剥れている状態を維持しやすくなり、ピックアップの際の半導体チップの割れをより好適に防止できる。
【符号の説明】
【００３６】
１…半導体ウェハ、２…ダイボンディングフィルム、３…ダイシングテープ、１０…半導体チップ。
【図１】
2011210832.tif 000003
【図２】
2011210832.tif 000004
【図３】
2011210832.tif 000005
【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】
2011210832.tif 000010
【図９】
2011210832.tif 000011
【図１０】
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