(57)【要約】【課題】ダイシング工程にてブレード（刃物）が保護フィルムを切断しないような厚みの粘着剤を持つダイボンドダイシングシートを提供する。【解決手段】剥離性基材の片面に、所定平面視形状の接着剤と、前記接着剤を覆い、前記接着剤よりも一回り広く大きく、そして前記接着剤とは重なり合わない周縁部を有する粘着剤と、前記粘着剤に重なり合ってこれを保護する保護フィルムとを、この順に積層したダイボンドダイシングシートであって、粘着剤の厚みが１０〜７５μｍである、ダイボンドダイシングシート。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
剥離性基材の片面に、所定平面視形状の接着剤と、前記接着剤を覆い、前記接着剤よりも一回り広く大きく、そして前記接着剤とは重なり合わない周縁部を有する粘着剤と、前記粘着剤に重なり合ってこれを保護する保護フィルムとを、この順に積層したダイボンドダイシングシートであって、粘着剤の厚みが１０〜７５μｍであることを特徴とするダイボンドダイシングシート。
【請求項２】
接着剤と粘着剤と保護フィルムとを一組として、これらが長尺の剥離性基材の片面に島状に配され、ロール状に巻かれている、請求項１記載のダイボンドダイシングシート。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のダイボンドダイシングシートを用いた半導体チップの製造方法において、半導体ウェハを前記ダイボンドダイシングシートの接着剤に貼り付ける工程と、刃物にて半導体ウェハ面側から切断し、半導体ウェハを半導体チップに個片化するダイシング工程とを有し、前記ダイシング工程において、刃物が、ダイボンドダイシングシートの保護フィルムを切り込まないことを特徴とする半導体チップの製造方法。
【請求項４】
ダイシング工程において、用いられる刃物の先端の位置が、ダイボンドダイシングシートの粘着剤の厚み方向の中央の位置と、粘着剤と保護フィルムの界面の位置との間で設定されることを特徴とする、請求項３記載の半導体チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置を製造する際に好適に使用されるダイボンドダイシングシート、及びそれを用いた半導体チップの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップとリードフレーム等の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。しかし、近年の半導体チップの小型化・高性能化に伴い、使用されるリードフレームも小型化・細密化が要求されるようになり、銀ペーストでは、ワイヤボンディング時においてハミ出しや半導体チップの傾きに起因する不具合が発生したり、あるいは接着剤層の膜厚の制御が困難であったり、接着剤層にボイドが発生する等の理由で、上記要求に対処しきれなくなってきた。
【０００３】
そこで、近年は、銀ペーストに代えて接着フィルム（フィルム状接着剤、フィルム状ダイボンド材等ともいう。）を、いわゆる個片貼付け方式として、あるいはウェハ裏面貼付け方式で使用するようになってきている。前者の個片貼付け方式で半導体装置を製造する場合、ロール状（リール状）の接着フィルムからカッティングあるいはパンチングによって接着フィルムの個片を切り出した後、この個片をリードフレームに貼り付け、得られた接着フィルム付きリードフレームに、予めダイシング工程にて切断分離（ダイシング）した素子小片（半導体チップ）を載置し接合（ダイボンド）して半導体チップ付きリードフレームを作製し、その後、必要に応じてワイヤボンド工程、封止工程などを経て半導体装置とする。しかし、この場合は、ロール状の接着フィルムから接着フィルムの個片を切り出し、これをリードフレームへ接着させる専用の組立装置が必要なことから、銀ペーストを使用する方法に比べて製造コストが割高になる。
【０００４】
一方、後者のウェハ裏面貼付け方式で半導体装置を製造する場合は、まず半導体ウェハの裏面に接着フィルムを貼り付け、更にこの上にダイシングテープを貼り合わせ、その後、ダイシングによって接着フィルムが付いた状態で半導体ウェハを個片化し、得られた接着フィルム付き半導体チップの各個片をピックアップし、これをリードフレームに貼り付け、その後、加熱、硬化、ワイヤボンドなどの工程を経て半導体装置とする。この方法では、接着フィルム付き半導体チップをリードフレームに接合するために、接着フィルムを個片化する装置を必要とせず、従来の銀ペースト用の組立装置をそのままあるいは熱盤を付加するなどの装置の一部改良で済むため、製造コストを比較的安く抑えることができる。しかし、この方法も、ダイシング工程までに、接着フィルムの貼付と、それに続くダイシングテープの貼付との二つの貼付工程が必要である。
【０００５】
そこで、二つの貼付工程を要せず一つの貼付工程で済むようにするために、予め接着フィルムとダイシングテープとを貼り合わせた（あるいは、一つのシートでダイシング工程及びダイボンド工程の両方に使用できるシート）「ダイボンドダイシングシート」が開発されている（特許文献１参照）。特許文献１では、放射線硬化型粘着剤層における放射線硬化後の弾性率を所定の範囲に維持して、ダイシング工程後のエキスパンディング性及びピックアップ性を容易にすることが狙いである。
【０００６】
また、図１（ａ）、（ｂ）に示すようなダイボンドダイシングシート、すなわち、剥離性基材１の上にディスク状の接着剤２を形成し、その上に前記接着剤（ダイシング材）よりも一回り大きいディスク状の粘着剤３を積層し、粘着剤と同じ大きさと形状を持つ保護フィルム４を積層した「剥離性基材／接着剤／粘着剤／保護フィルム」の４層構造を有するダイボンドダイシングシートが開発されている。このダイボンドダイシングシートを使用する場合は、剥離性基材１を先ず剥がして除くとともに接着剤２を露出させ（図１（ｃ））、続いて、ダイシング用リング載置部（帯状円環状の粘着剤）の上にダイシング用リング６を載置し、その内側の半導体ウェハ５を載置し（図１（ｄ））、半導体ウェハをブレードと呼ばれる刃物７を用いて切断し、ダイシングし、個片化した接着フィルム付き半導体チップとし（図１（ｅ））、その後、この接着フィルム付き半導体チップをピックアップし、リードフレーム上に載置し、加熱・接合（ダイボンド）し、引き続いて、ワイヤボンドし、封止材を用いて封止し、半導体装置を製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−０４５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記図１に示した半導体ウェハを切断するダイシング工程では接着フィルム付き半導体チップを得るため、半導体ウェハと接着剤２だけを切れば良い。しかし装置の動作精度や用いられるダイボンドダイシングシートや半導体ウェハの厚み精度を考慮すると確実に接着フィルム付き半導体チップを得るためには、粘着剤と保護フィルムの一部を切断する必要があり、こうした保護フィルムの切断がダイシング時の切削屑を発生させることがある。
本発明の目的は、このような問題点を改善したダイボンドダイシングシート、すなわち、ダイシング工程にてブレード（刃物）が前記保護フィルムを切断しないような厚みの前記粘着剤を持つダイボンドダイシングシートを提供することである。さらに、ダイボンドダイシングシートを用いた半導体チップの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は以下の通りである。
（１）  剥離性基材の片面に、所定平面視形状の接着剤と、前記接着剤を覆い、前記接着剤よりも一回り広く大きく、そして前記接着剤とは重なり合わない周縁部を有する粘着剤と、前記粘着剤に重なり合ってこれを保護する保護フィルムとを、この順に積層したダイボンドダイシングシートであって、粘着剤の厚みが１０〜７５μｍであることを特徴とするダイボンドダイシングシート。
（２）  接着剤と粘着剤と保護フィルムとを一組として、これらが長尺の剥離性基材の片面に島状に配され、ロール状に巻かれている、（１）記載のダイボンドダイシングシート。
（３）  （１）又は（２）に記載のダイボンドダイシングシートを用いた半導体チップの製造方法において、半導体ウェハを前記ダイボンドダイシングシートの接着剤に貼り付ける工程と、刃物にて半導体ウェハ面側から切断し、半導体ウェハを半導体チップに個片化するダイシング工程とを有し、前記ダイシング工程において、刃物が、ダイボンドダイシングシートの保護フィルムを切り込まないことを特徴とする半導体チップの製造方法。
（４）  ダイシング工程において、用いられる刃物の先端の位置が、ダイボンドダイシングシートの粘着剤の厚み方向の中央の位置と、粘着剤と保護フィルムの界面の位置との間で設定されることを特徴とする、（３）記載の半導体チップの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、ダイシング工程にてブレード（刃物）が保護フィルムを切断しないような厚みの粘着剤を持つダイボンドダイシングシートを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ダイボンドダイシングシートの使用方法を示した模式図である。（ａ）はダイボンドダイシングシートの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は半導体ウェハを貼り付ける時に剥離性基材を剥がしている図であり、（ｄ）は半導体ウェハ及びダイシング用リング６が貼り付けられた状態図であり、（ｅ）はダイシング工程で刃物を用い半導体ウェハ及び接着剤を切断した図である。
【図２】本発明のダイボンドダイシングシートをダイシングする時に吸着ステージ８にダイボンドダイシングシート及び半導体ウェハが載せられた断面図である。
【図３】本発明の半導体チップの製造方法のダイシング状態を示して断面図である。（ａ）は粘着剤層の中央まで刃物で切断された図であり、（ｂ）は粘着剤と保護フィルムの界面まで刃物で切断された図である。
【図４】半導体チップの製造方法のダイシング条件の１例である。粘着剤を全て切断し、保護フィルムの一部を切断している断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明者らは種々検討した結果、ダイボンドダイシングシート中の粘着剤の厚みを厚くし、ダイシング時のブレード（刃物）が保護フィルムに達さないようにすることで切削屑を低減できるのではと着想し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、剥離性基材の片面に、所定平面視形状の接着剤と、前記接着剤を覆い、前記接着剤よりも一回り広く大きく、そして前記接着剤とは重なり合わない周縁部を有する粘着剤と、前記粘着剤に重なり合ってこれを保護する保護フィルムとを、この順に積層したダイボンドダイシングシートであって、半導体ウェハを半導体チップに個片化するダイシング工程にて用いられる刃物が前記保護フィルムに切り込まないような厚みの前記粘着剤を持つダイボンドダイシングシートであり、そして、ダイボンドダイシングシートの粘着剤の厚みは、１０〜７５μｍである。
【００１４】
本発明の粘着剤の厚みはダイシング工程で刃物が保護フィルムに切り込まなければよく、よって、１０〜７５μｍである。しかし厚い粘着剤はコストが高くなるため、５０μｍ以下が好ましく、２５μｍ以下がよりに好ましい。一方薄い粘着剤は安定して製造することが難しく、粘着力を確保することも難しい。またダイシングの装置精度を考慮すると保護フィルムに切り込まないようにすることが難しいため、１５μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましい。従って、コスト面や製造の安定性を考慮すると２０〜２５μｍが特に好ましい。
【００１５】
また、ダイボンドダイシングシートは剥離性基材の片面に、所定平面視形状の接着剤と、前記接着剤を覆い、前記接着剤よりも一回り広く大きく、そして前記接着剤とは重なり合わない周縁部を有する粘着剤と、前記粘着剤に重なり合ってこれを保護する保護フィルムとを、この順に積層したダイボンドダイシングシートを一組として、これらが長尺の剥離性基材の片面に島状に多数配されロール状に巻かれた形態として提供することもできる。
【００１６】
また、本発明の半導体チップの製造方法は、半導体ウェハを半導体チップに個片化するダイシング工程において、用いられる刃物が前記のダイボンドダイシングシートの保護フィルムに傷をつけないダイシング工程であることを特徴としている。
【００１７】
ダイシング工程では一般的に図２に示すよう吸着ステージ８上に保護フィルム、粘着剤、接着剤、半導体ウェハの順に積層されるように配置し、半導体ウェハ面からブレードと呼ばれる刃物で切り込みを入れ、半導体チップに個片化する。このときの吸着ステージ８の上面から刃物の先端までの距離を切断高さと呼ばれる。
【００１８】
本発明の半導体チップの製造方法は、前記のダイボンドダイシングシートを用いた半導体チップの製造方法において、半導体ウェハを前記ダイボンドダイシングシートの接着剤に貼り付ける工程と、刃物にて半導体ウェハ面側から切断し、半導体ウェハを半導体チップに個片化するダイシング工程とを有し、前記ダイシング工程において、刃物が、ダイボンドダイシングシートの保護フィルムを切り込まないことを特徴とする。そして、ダイシング工程において、用いられる刃物の先端の位置が、ダイボンドダイシングシートの粘着剤の厚み方向の中央の位置と、粘着剤と保護フィルムの界面の位置との間で設定されることが好ましい。
従って、本発明の半導体チップの製造方法では、用いられる刃物の先端の位置が粘着剤の中央、すなわち粘着剤が５０％切断される状態（図３（ａ））から粘着剤と保護フィルムの界面すなわち粘着剤が１００％切断される状態（図３（ｂ））の間で設定されることが好ましい。さらに粘着剤の６５〜８５％が切断されるように設定されることがより好ましく、７５％程度に設定されることが特に好ましい。
【００１９】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明で用いる剥離性基材１としては、ポリエ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、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルム等のポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム等が好ましく用いられ、紙、不織布、金属箔なども使用できる。また、その剥離面はシリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤などの離型剤で処理することが好ましい。また、剥離性基材１の厚みは、作業性を損なわない範囲で適宜に選択できる。通常は１０００μｍ以下、好ましくは１〜１００μｍ、更に好ましくは２〜２０μｍ、特に好ましくは３〜１０μｍである。
【００２０】
本発明で用いる接着剤２としては、半導体チップの接着（接合）に使用されている公知の種々の熱硬化性接着剤、光硬化性接着剤、熱可塑性接着剤あるいは酸素反応性接着剤等を用いることができる。これらは、単独で用いても２種類以上を組み合わせてもよい。
【００２１】
接着剤層の厚みは、通常は１〜２００μｍ、好ましくは３〜１５０μｍ、更に好ましくは１０〜１００μｍである。１μｍよりも薄いと十分なダイボンド接着力を確保するのが困難になり、２００μｍよりも厚いと不経済で特性上の利点もない。
【００２２】
粘着剤の含有成分としては特に指定はなく、例えばジオール基を有する化合物、イソシアネート化合物、ウレタン（メタ）アクリレート化合物、ジアミン化合物、尿素メタクリレート化合物、側鎖にエチレン性不飽和基を有する高エネルギー線重合性共重合体等がある。温度や湿度、時間、酸素の有無などの保管環境による粘着性変化が少ない成分が好ましく、環境による変化が全く無いものがより好ましい。
【００２３】
また、粘着剤には紫外線や放射線等の高エネルギー線や熱によって硬化する（すなわち、粘着力を低下させる）ものを含んでも良く、中でも高エネルギー線によって硬化するものが好ましく、更には紫外線によって硬化するものが特に好ましい。
【００２４】
粘着剤を保護するための保護フィルムとしては、剥離性基材１に用いたフィルムもしくはシートと同様な基材を用いることができる。例えば、ポリエ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、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルム等のポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム等である。なお、保護フィルムの厚みは、通常１０〜５００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍである。
【００２５】
本発明のダイボンドダイシングシートを用いて半導体装置を製造する場合は、例えば、次のようにして行う。
（ｉ）接着剤２の外周部に形成した剥離起点を利用して剥離性基材１を剥離・除去し、接着剤を露出させる。
（ｉｉ）ダイシング用リング載置部（帯状円環状の粘着剤）にダイシング用リング６を載置するとともに、露出させた接着剤２の半導体ウェハ搭載部に半導体ウェハ５を貼り付ける。
（ｉｉｉ）半導体ウェハ５の上方側から、接着剤２と粘着剤との界面までダイシングする；
（ｉｖ）紫外線を照射し、上記接着剤２と上記粘着剤と間の接着力を低下させる；
（ｖ）各々の半導体チップを接着剤２が付いた状態でピックアップし、この接着剤付き半導体チップをリードフレーム等の支持部材の上に載置し、加熱・接着する；
（ｖｉ）ワイヤボンドする；
（ｖｉｉ）封止材を用いて封止して、半導体装置を得る。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
厚み２０μｍの接着剤、厚み１０μｍの粘着剤、厚み１００μｍの保護フィルムを、この順に積層したダイボンドダイシングシートを用意した。厚み５０μｍの半導体ウェハと、ダイボンドダイシングシートの接着剤とを貼り合わせ、さらに、半導体ウェハの上方側から、接着剤と粘着剤とを、刃物にてダイシングした。
刃物の種類はディスコ製ＳＤ４５００−Ｎ１−７０ＢＢであり、これを用いて回転数４５０００ｒｐｍ、速度５０ｍｍ／分、切断深さを粘着剤の厚みに対して２５％〜１５０％に設定した。例えば、ここで１５０％とは保護フィルムに対して粘着剤厚みの５０％の深さまで切り込んだことを意味する（図４参照）。すなわち、粘着剤の厚みは１０μｍであるから、５０％であれば、粘着剤は５μｍ切断され、１００％であれば、粘着剤は１０μｍ切断され、１５０％であれば、保護フィルムがさらに５μｍ切断される。
【００２７】
評価の方法として、個片化と切削屑の確認を行った。
個片化は半導体ウェハを切断した後、保護フィルム面から接着フィルム付き半導体チップを押し上げて、押し上げたチップのみが粘着剤及び保護フィルムから剥れた場合を成功とし、押し上げたチップ以外の周辺のチップが粘着剤及び保護フィルムから剥れた場合を失敗とした。失敗は半導体ウェハを個片化できなかったことを意味し、１０個のチップを押し上げて失敗が０回のものを「○」とし、１〜５回のものを「×」、５個以上のものを「××」とした。結果を表１に示した。
【００２８】
一方切削屑は半導体ウェハを切断した後に接着フィルム付き半導体チップを１０個取り出し、４つの側面から観察をして切削屑の大きさと個数を計測した。切削屑の大きさは１０μｍを閾値とし、１０μｍを超える切削屑が見えた場合は１０μｍ以上の屑の数を、１０μｍを超える切削屑が見えない場合は１０μｍ以下の屑の数を計測した。大きさも数も小さいほど良いことを意味するが、数が多くても大きさが小さいほど良いことを示す。なお、個片化において「×」、「××」と判定されたものに関しては切削屑の観測を行わなかった。結果を表１に示した。
【００２９】
（実施例２）
ダイボンドダイシングシートの粘着剤の厚みを２０μｍにした以外は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示した。
【００３０】
（実施例３）
ダイボンドダイシングシートの粘着剤の厚みを５０μｍにした以外は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示した。
【００３１】
（比較例１）
ダイボンドダイシングシートの粘着剤の厚みを５μｍにした以外は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示した。
【００３２】
【表１】
2011198797.tif 000003
【００３３】
表１に示したように、保護フィルムが切断される場合（切断深さ１２５％以上）は、１０μｍ以上の切削屑が多数（３０〜４０個程度）認められた。それに対し、実施例１〜３に示したように、粘着剤の厚みが１０μｍ〜５０μｍのダイボンドダイシングシートを使用した場合、半導体ウェハの個片化には問題はなく、また、切断深さを粘着剤の厚みの１００％以下にすることにより、保護フィルムは切断されず、よって、切削屑が小さい（１０μｍ以下）か、あるいは、切削屑の数が少ないなど、切削屑の発生程度は良好（低減されている）であることがわかる。
【符号の説明】
【００３４】
１：剥離性基材
２：接着剤（接着剤層）
３：粘着剤
４：保護フィルム
５：半導体ウェハ
６：ダイシング用リング
７：刃物（ブレード）
８：吸着ステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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