(57)【要約】【課題】  確実に硬化させることができ、容易に剥がすことができるテープを提供する。薄型の半導体装置を製造するときに、半導体装置の生産性を損なうことなく、半導体ウエハに加わる衝撃から半導体ウエハを保護するとともに、半導体ウエハから容易に剥がすことができるテープを提供する。【解決手段】  テープ１０は、電磁波透過性及び熱硬化性を有する樹脂シート２と、樹脂シートの表面に形成されており、電磁波硬化型の粘着剤層４を備えている。半導体構造が形成された半導体ウエハの表面にテープ１０を貼り、加熱することによって樹脂シート２が硬化する。半導体ウエハを薄型に研磨したり、半導体ウエハを搬送するときの衝撃から半導体ウエハを保護することができる。粘着剤層４に電磁波を照射することによって、半導体ウエハの表面からテープ１０を容易に剥がすことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波透過性及び熱硬化性を有する樹脂シートと、
その樹脂シートの表面に形成されており、電磁波硬化型の粘着剤層と、
を備えることを特徴とするテープ。
【請求項２】
前記樹脂シートの１０〜５００ｎｍの電磁波の透過率が１０％以上であることを特徴とする請求項１のテープ。
【請求項３】
前記樹脂シートの熱硬化温度が４０℃以上で２００℃以下であることを特徴とする請求項１又は２のテープ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかのテープの使用方法であり、
半導体ウエハにテープの粘着剤層が形成されている面を貼り付ける工程と、
樹脂シートを加熱する工程と、
樹脂シートの裏面から電磁波を照射する工程と、
を備えることを特徴とする使用方法。
【請求項５】
半導体装置の製造方法であり、
半導体ウエハの表面に半導体構造を形成する工程と、
半導体構造の表面に、請求項１から３のいずれかのテープの粘着剤層が形成されている面を貼り付ける工程と、
樹脂シートを加熱する工程と、
半導体ウエハの裏面を研磨する工程と、
樹脂シートの裏面から電磁波を照射する工程と、
を備えることを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はテープとその使用方法に関する。特に、半導体装置の製造工程で使用するテープとその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型の半導体装置を製造することが増加している。半導体装置を薄型化するためには半導体ウエハを薄く加工する必要がある。半導体装置を薄く加工すると、半導体装置の製造過程で半導体ウエハに反りや割れ等の不具合が生じることがある。反りや割れ等の不具合に対策するために、最終的に必要とされる厚みよりも厚い半導体ウエハの表面に複数の半導体構造を形成し、その後に半導体ウエハの裏面を研磨することがある。半導体ウエハの裏面を研磨するときに半導体ウエハに加えられる衝撃や応力から半導体ウエハを保護したり、薄く研磨した半導体ウエハを搬送するときに半導体ウエハに加えられる衝撃から半導体ウエハを保護するために、半導体構造の表面に保護テープを貼り付ける技術が開発されている。
【０００３】
特許文献１に、基板フィルムと、基板フィルムの表面側に紫外線硬化型の粘着剤層を備えるテープにおいて、基板フィルムと粘着剤層の間に中間層を形成する技術が開示されている。中間層は、温度によって硬化と軟化の変化を可逆的にし、加熱すれば軟化し、冷却すれば硬化する変化が可逆的に表れる材料を用いて中間層を形成する。
中間層が軟化した状態でテープを半導体ウエハに貼り付けることによって、テープが半導体ウエハの凹凸に追従することができる。中間層が硬化することにより機械的強度が得られて、半導体ウエハの裏面を研磨するときに半導体ウエハに加えられる衝撃や応力から半導体ウエハを保護したり、薄く研磨した半導体ウエハを搬送するときに半導体ウエハに加えられる衝撃から半導体ウエハを保護することができる。半導体ウエハに反りや割れ等の不具合が生じることを防止できる。再度中間層を軟化させると、薄く研磨した半導体ウエハからテープを剥がし易くすることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４８０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているように、中間層が硬化と軟化を繰り返すことによって、半導体ウエハに反りや割れ等の不具合が生じることを防止することができる。しかしながら、テープを加熱したり冷却することによって中間層の硬化と軟化を制御するため、テープを所定の温度に維持するための時間が必要になる。特許文献１では中間層の硬化と軟化の可逆変化が即時的に行われると記載されているが、少なくとも半導体ウエハの周囲環境の温度を変化させるための時間が必要になる。そのため、半導体装置の生産性が悪くなってしまう。
【０００６】
また、特許文献１では２３℃よりも高温になると中間層が軟化し、２３℃以下の温度になると中間層が硬化する技術が開示されている。テープを２３℃よりも高い温度に加熱しながら半導体ウエハに貼り付ける。次いで半導体ウエハを研磨し、その後テープを２３℃以下の温度にして半導体ウエハを搬送する。次にテープを加熱して、半導体ウエハの表面からテープを剥離させている。半導体ウエハを研磨することによって発熱が生じることもあり、テープの温度を所望する温度に維持させることが困難である。また、半導体ウエハを研磨したり搬送するときの周囲温度も管理しなくてはいけない。すなわち、中間層の硬化又は軟化の変化を制御することが困難である。中間層の硬化又は軟化の変化が不充分である場合、半導体ウエハに反りや割れ等の不具合が生じてしてしまうことがある。中間層の硬化が不充分であると、半導体ウエハを研磨したり搬送するときの衝撃によって半導体ウエハが破損してしまう。中間層の軟化が不充分であると、半導体ウエハから保護テープを剥がすときに半導体ウエハを破損してしまう。
【０００７】
本発明は、確実に硬化させることができ、容易に剥がすことができるテープを提供することを一つの目的とする。また、半導体装置の生産性を損なうことなく、半導体ウエハを研磨したり運搬するときの衝撃から半導体ウエハを保護するとともに、半導体ウエハから容易に剥離することができる保護テープを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、硬化することによってテープの強度を増加させる層と、硬化することによってテープを剥がし易くする層を別に設ける。
本発明のテープは、電磁波透過性及び熱硬化性を有する樹脂シートと、樹脂シートの表面に形成されており、電磁波硬化型の粘着剤層とを備える。
【０００９】
上記のテープによると、加熱すると樹脂シートが硬化し、所定の電磁波（紫外線を含む）を照射すると粘着剤層が硬化する。樹脂シートが熱硬化性を有しているため、一度硬化すると軟化することはない。テープを使用する周囲温度が変化しても、意図しないときに樹脂シートが軟化してしまうことを防止できる。樹脂シートが電磁波透過性を有しているため、粘着剤層に直接電磁波を照射しなくても粘着剤層を硬化させることができる。
上記のテープを、例えば半導体ウエハの表面に貼り付けると、樹脂シートが硬化することによって、半導体ウエハに加わる衝撃から半導体ウエハを保護することができる。また、粘着剤層が硬化することによって、半導体ウエハの表面から容易にテープを剥がすことができる。樹脂シートが硬化した後に、加熱して樹脂シートを軟化させる必要がないため、半導体装置の生産性を向上させることができる。
ここでいう「粘着剤層の硬化」とは、粘着剤層の粘着力が低下することをいうものである。一般的に、接着剤は硬化することによって、その接着剤が塗布された対象物と強固に接着する。それに対して粘着剤は、硬化することによって粘着力が低下する性質を有している。
【００１０】
本発明のテープでは、樹脂シートの１０〜５００ｎｍの電磁波の透過率が１０％以上であることが好ましい。
上記のテープによると、樹脂シートの裏面（粘着剤層が形成されていない面）から粘着剤層を確実に硬化させることができる。すなわち、テープを貼り付けた部材からテープを確実に剥がすことができる。なお、紫外線の波長は１０〜４００ｎｍといわれているが、５００ｎｍ付近の波長で硬化するタイプの粘着剤も、一般的に紫外線硬化型と称されている。本明細書では、１０〜５００ｎｍの波長で硬化するタイプの粘着剤を紫外線硬化型と称する。
【００１１】
本発明のテープでは、樹脂シートの熱硬化温度が４０℃以上で２００℃以下であることが好ましい。
樹脂シートの熱硬化温度を上記の範囲に設定することによって、テープをより効率的に使用することができる。熱硬化温度が４０℃よりも低い場合、テープを使用する周囲温度や、テープを保管する周囲温度で樹脂シートが硬化してしまうことがある。一方、熱硬化温度が２００℃よりも高い場合、粘着剤層等からガスが発生することがある。テープを真空中で使用する際に、発生するガスによって真空度を保てなくなることがある。
【００１２】
本発明では上記したテープの使用方法をも提供する。その方法は、半導体ウエハにテープの粘着剤層が形成されている面を貼り付ける工程と、樹脂シートを加熱する工程と、樹脂シートの裏面から電磁波を照射する工程を備えている。
上記の方法によると、テープを加熱することによって樹脂シートが硬化する。半導体ウエハの表面にテープを貼ると、半導体ウエハの裏面を研磨したり、薄く研磨された半導体ウエハを搬送するときに、半導体ウエハに応力が加わって半導体ウエハに反りや割れ等の不具合が生じることを防止できる。また、上記の方法では、樹脂シートの裏面から電磁波を照射するだけで、半導体ウエハの表面から容易にテープを剥がすことができる。なお、ここでいう「テープを加熱する」とは、テープのみを加熱することに限定されるものではなく、テープの雰囲気温度を、樹脂シートが硬化する温度まで加熱することも含む。すなわち、少なくとも樹脂シートが加熱されることをいう。また、半導体ウエハの裏面にテープを貼ることもできるし、必要であれば表裏両面にテープを貼ってもよい。
【００１３】
本発明では半導体装置の製造方法をも提供する。その方法は、半導体ウエハの表面に半導体構造を形成する工程と、半導体体構造の表面に、上記のテープの粘着剤層が形成されている面を貼り付ける工程と、樹脂シートを加熱する工程と、半導体ウエハの裏面を研磨する工程と、樹脂シートの裏面から電磁波を照射する工程を備えている。
【００１４】
上記の方法によると、半導体装置が完成したときの厚みよりも厚い状態の半導体ウエハの表面に、半導体構造を形成することができる。樹脂シートを加熱することによって、樹脂シートが硬化する。半導体ウエハの裏面を研磨したり、薄く研磨された半導体ウエハを搬送するときに、半導体ウエハに加わる応力によって、半導体ウエハに反りや割れ等の不具合が生じることを防止できる。半導体構造を形成するときの衝撃によって、半導体ウエハに反りや割れ等の不具合が生じることを防止できる。その後に樹脂シートの裏面から電磁波を照射することによって、半導体構造に損傷を与えることなく、半導体ウエハの表面からテープを剥がすことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、加熱すると硬化し、電磁波を照射すると容易に剥がすことができるテープを得ることができる。そのテープを利用して、半導体ウエハに反りや割れ等の不具合が生じることを防止しつつ、薄型の半導体装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の特徴を列記する。
（第１形態）  樹脂シート２としてエポキシフィルム又はメラミンフィルムを使用している。
（第２形態）  半導体ウエハ６の裏面を研磨した後、樹脂シート２の裏面から電磁波を照射し、半導体ウエハ６の表面からテープ１０を剥がす。半導体ウエハ６の表面からテープ１０を剥がした後に、半導体ウエハ６をダイシングする（製造方法１）。
（第３形態）  半導体ウエハ６の裏面を研磨した後、樹脂シート２の裏面から電磁波を照射するに先立って半導体ウエハ６をダイシングする。半導体ウエハ６をダイシングした後に、樹脂シート２の裏面から電磁波を照射し、ダイシングされた半導体ウエハ６の表面からテープ１０を剥がす（製造方法２，３）。
【実施例】
【００１７】
図面を参照して以下に実施例を詳細に説明する。
（実施例１）
図１に、本実施例のテープ１０の断面図を模式的に示す。なお、各部の構成は、実際のサイズの縮尺を正確に表すものではない。図面の明瞭化のために、図面の縮尺を適宜変更している。
テープ１０は、厚さ１００μｍのエポキシフィルム（樹脂シート）２と、樹脂シート２の表面に形成されており、厚さ２０μｍの粘着剤層４を有している。樹脂シート２は、電磁波透過性を有しており、１０〜５００ｎｍの電磁波の透過率を１０％以上有している。また、樹脂シート２の熱硬化温度はおよそ９０℃である。粘着剤層４は、紫外線硬化型のアクリル系粘着剤であり、１０〜５００ｎｍの波長の電磁波を照射することによって硬化する。すなわち、粘着剤層４は、電磁波（紫外線）が照射されることによって粘着力が低下する。なお、粘着材層４の表面には、セパレータ（図示省略）が形成されている。セパレータが形成されていることによって、粘着材層４が外部と接触することを防止できる。
【００１８】
本実施例では、硬化温度がおよそ９０℃の樹脂シート２を使用している。しかしながら、樹脂シート２は電磁波透過性であるとともに熱硬化性を有していればよく、様々な材質を選択することができる。例えば硬化温度が１００℃のメラミンフィルムを使用することもできる。樹脂シート２は、電磁波透過性を有していれば、硬化温度が０℃以上で５００℃以下ものを使用することができる。しかしながら、テープ１０の使用環境や保存環境を考慮すると硬化温度は４０℃以上であることが好ましい。また、粘着剤層４から発生するガスを抑制するという観点から硬化温度は２００℃以下であることが好ましい。すなわち、樹脂シート２の硬化温度は４０℃以上で２００℃以下であることが特に好ましい。
本実施例では、テープ１０の断面のみを示している。テープ１０の形状は、樹脂シート２と粘着材層４が積層された１枚のシートでもよいし、樹脂シート２と粘着材層４が積層されたシートをロール状に巻いたものでもよい。
【００１９】
（実施例２：半導体装置の製造方法１）
図２〜６を参照してテープ１０の使用方法及びテープ１０を使用した半導体装置の製造方法について説明する。なお、本実施例では、テープ１０を半導体装置の表面に貼り付け、薄型の半導体装置を製造する例について説明する。ここでも、図面の明瞭化のために、図面の縮尺を適宜変更している。なお、図面は、１枚の半導体ウエハから製造できる半導体装置の数を正確に示すものではない。
まず図２に示しているように、半導体ウエハ６を用意して、半導体ウエハ６の表面に半導体構造と電極構造８を形成する。半導体ウエハ６の厚みは７００μｍであり、後述する半導体装置１８の半導体領域６ａの厚み（１００μｍ）よりも厚い。半導体ウエハ６が充分に厚いため、半導体ウエハ６の表面に半導体構造と電極構造８を形成しても、半導体構造と電極構造８を形成するときの衝撃によって、半導体ウエハ６に反りや割れ等の不具合が生じることはない。
【００２０】
次に、図３に示しているように、半導体ウエハ６の表面（半導体構造と電極構造８が形成されている面）に、テープ１０の粘着材層４が形成されている面を貼り付ける。その後、半導体ウエハ６を、ヒータを内蔵した加熱台（図示省略）の上に半導体ウエハ６の裏面（テープ１０が貼り付けられていない面）が接触するように配置し、９０℃で５分間加熱する。この段階で熱硬化性の樹脂シート２が硬化する。
【００２１】
次に、図４に示しているように、半導体ウエハ６の裏面から、半導体ウエハ６が１００μｍになるまで研磨し、研磨した裏面に裏面電極１２を形成する。樹脂シート２が硬化しているため、半導体ウエハ６を研磨したり裏面電極１２を形成するときに、半導体ウエハ６に反りや割れ等の不具合が生じることを防止できる。
【００２２】
次に、樹脂シート２の裏面から１０〜５００ｎｍの電磁波（紫外線）を照射する。電磁波は、粘着剤層４から２００ｍｍ離れた位置から照射し、積算光量（電磁波強度×照射時間）が３００ｍＪ／ｃｍ２になるまで照射する。この段階で粘着剤層４の粘着力が１００Ｎ／ｍｍ２から０．１Ｎ／ｍｍ２に低下する。半導体ウエハ６の表面からテープ１０を容易に剥がすことができる。なお、図中の矢印は、電磁波が照射される範囲を示している。
【００２３】
次に、図５に示しているように、半導体ウエハ６の表面からテープ１０を剥がし、裏面電極１２の裏面をダイシングテープ１４に貼り付ける。次に、図１６に示すようにダイシングライン１６に沿って半導体ウエハ６と裏面電極１２をダイシングする。図６に示しているように、半導体領域６ａに表面に半導体構造と電極構造８が形成されており、半導体領域６ａの裏面に裏面電極１２が形成されている半導体装置１８が複数個完成する。
【００２４】
本実施例では、樹脂シート２を硬化させるために、半導体ウエハ６の裏面から加熱する例を示している。樹脂シート２の周囲の温度（すなわち、半導体ウエハ６とテープ１０の周囲の温度）を、樹脂シート２が硬化する温度まで上げることによって、樹脂シート２を硬化させることもできる。また、樹脂シート２を直接加熱することによって、樹脂シート２を硬化させることもできる。
また、樹脂シート２をメラミンフィルムにする場合は、メラミンフィルムを硬化させるために、１００℃で５分間加熱する。
【００２５】
（実施例３：半導体装置の製造方法２）
テープ１０を使用した半導体装置の他の製造方法について説明する。本実施例は、実施例２の変形例であり、実施例２と同じ工程については説明を省略する。また、実施例２と同じ構成については、同じ参照番号を付すことによって説明を省略する。
図２，３までの工程は、実施例２と同じである。すなわち、樹脂シート２を硬化させさせるまでは実施例２と同じである。次に、図７に示しているように、半導体ウエハ６の裏面を研磨し、研磨した裏面に裏面電極１２を形成した後に、樹脂シート２の裏面をダイシングテープ１４上に貼り付ける。
次に、図８に示しているように、裏面電極１２の表面から樹脂シート２までダイシングした後に、ダイシングテープ１４の裏面から電磁波を照射する。なお、電磁波を照射する条件は製造方法１と同じであり、ダイシングテープ１４は電磁波透過性を有するものを選択する。粘着剤層４の粘着力が低下し、複数の半導体装置１８の表面からテープ１０を容易に剥がすことができる。
本方法では、半導体ウエハ６の裏面を研磨した後、樹脂シート２の裏面から電磁波を照射するに先立って半導体ウエハ６とともにテープ１０もダイシングする。半導体ウエハ６からテープ１０を剥がすときに、半導体ウエハ６が破壊されることを効果的に防止することができる。
【００２６】
（実施例４：半導体装置の製造方法３）
テープ１０を使用した半導体装置の他の製造方法について説明する。本実施例は、実施例３の変形例であり、実施例３と同じ工程については説明を省略する。また、実施例３と同じ構成については、同じ参照番号を付すことによって説明を省略する。
図７までの工程は、実施例３と同じである。すなわち、半導体ウエハ６の裏面を研磨し、裏面電極１２を形成した後に、樹脂シート２の裏面をダイシングテープ１４上に貼り付けるまでの工程は、実施例３と同じである。
次に、図９に示しているように、裏面電極１２の表面から樹脂シート２の中間付近までダイシングする。その後の工程は製造方法１，２と同じである。すなわち、ダイシングテープ１４の裏面から電磁波を照射し、粘着剤層４の粘着力を低下させる。
本方法では、複数の半導体装置１８の表面からテープ１０を剥がす際に、テープ１０の樹脂シート２が分離されていない。テープ１０とダイシングテープ１４の粘着面積を大きく確保できるため、ダイシングされた半導体装置１８をテープ１０からピックアップしやすい。
【００２７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上記実施例では、樹脂シートの厚みが１００μｍで粘着剤層の厚みが２０μｍの例について示した。樹脂シートの厚み及び／又は粘着剤層の厚みは、実施例に限定されるものではない。半導体ウエハに加わる衝撃の大きさや、半導体ウエハの表面に形成される半導体構造の状態によって適宜変更することができる。
実施例で説明した電磁波の照射位置及び積算光量は、粘着剤層を硬化させるための一例であり、粘着剤層の種類等に応じて適宜変更することができる。
本実施例では、１０〜５００ｎｍの波長の電磁波透過性を有する樹脂シートを使用している。しかしながら、樹脂シートは、粘着剤層が硬化する波長の電磁波透過性を有していればよい。紫外線硬化型の粘着剤は、２００〜５００ｎｍの波長の電磁波で硬化するものが多く、粘着剤層が硬化する波長にあわせて、樹脂シートも２００〜５００ｎｍの波長の電磁波を透過するものにできる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１のテープを示す。
【図２】製造方法１における半導体装置の製造工程を示す。
【図３】製造方法１における半導体装置の製造工程を示す。
【図４】製造方法１における半導体装置の製造工程を示す。
【図５】製造方法１における半導体装置の製造工程を示す。
【図６】製造方法１における半導体装置の製造工程を示す。
【図７】製造方法２における半導体装置の製造工程を示す。
【図８】製造方法２における半導体装置の製造工程を示す。
【図９】製造方法３における半導体装置の製造工程を示す。
【符号の説明】
【００２９】
２：樹脂シート 
４：粘着材
６：半導体ウエハ
８：半導体構造
１０：テープ
【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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