(57)【要約】【課題】２ｍｍ×２ｍｍ以下の大きさの半導体チップであっても確実にピックアップすることができる半導体チップの製造方法を提供する。【解決手段】片面に回路が形成されたウエハの前記回路が形成された面上に、刺激を与えることにより凸型又は凹型に変形する表面保護テープを貼着する表面保護テープ貼着工程と、前記ウエハの前記回路が形成された面と反対側の面上に、刺激を与えることにより粘着力が低下する粘着剤層を有するダイシングテープを貼付するダイシングテープ貼付工程と、前記ダイシングテープが貼付されたウエハをダイシングして、個々の半導体チップに分割するダイシング工程と、前記分割された個々の半導体チップに貼付された前記ダイシングテープに刺激を与えて前記ダイシングテープの粘着剤層の粘着力を低下させる粘着力低下工程と、前記分割された個々の半導体チップに貼付された前記表面保護テープに刺激を与えて凸型又は凹型に変形させるテープ変形工程とを有する半導体チップの製造方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に回路が形成されたウエハの前記回路が形成された面上に、刺激を与えることにより凸型又は凹型に変形する表面保護テープを貼着する表面保護テープ貼着工程と、
前記ウエハの前記回路が形成された面と反対側の面上に、刺激を与えることにより粘着力が低下する粘着剤層を有するダイシングテープを貼付するダイシングテープ貼付工程と、
前記ダイシングテープが貼付されたウエハをダイシングして、個々の半導体チップに分割するダイシング工程と、
前記分割された個々の半導体チップに貼付された前記ダイシングテープに刺激を与えて前記ダイシングテープの粘着剤層の粘着力を低下させる粘着力低下工程と、
前記分割された個々の半導体チップに貼付された前記表面保護テープに刺激を与えて凸型又は凹型に変形させるテープ変形工程とを有する
ことを特徴とする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、２ｍｍ×２ｍｍ以下の大きさの半導体チップであっても確実にピックアップすることができる半導体チップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップは、通常、純度の高い棒状の半導体単結晶等をスライスしてウエハとした後、フォトレジストを利用してウエハ表面に所定の回路パターンを形成し、次いでウエハ裏面を研削機により研削して、厚さを数十〜数百μｍ程度まで薄くした後、最後にダイシングしてチップ化することにより製造されている。
【０００３】
従来から、ダイシングの際には、ウエハ裏面側にダイシングテープを貼付して、ウエハを接着固定した状態で縦方向及び横方向にダイシングし、個々の半導体チップに分離した後、形成された半導体チップをダイシングテープ側からニードル等で突き上げたり吸引したりしてピックアップし、ダイパッド上に固定させる方法が採られていた。例えば、特許文献１には、複数の砥石軸を有する研削加工装置を用いて、ウエハの裏面側より、少なくとも一つの砥石軸でウエハ厚を薄く研削する加工と、他の少なくとも一つの砥石軸でウエハを矩形状に切断分離する加工とを同時に行うウエハの研削加工方法が開示されているが、このような方法にあってもウエハの位置ずれ等を防止する目的でダイシングテープが用いられている。
【０００４】
ダイシングの際にウエハの位置ずれ等を確実に防止するためには、ウエハを固定するダイシングテープに高い粘着力が求められる。しかしながら、ダイシングテープの粘着力を高く設定すると、ダイシングテープから得られた半導体チップを剥離するのが困難になり、ピックアップする際に半導体チップが損傷してしまうことがあるという問題があった。
【０００５】
これに対して、刺激を与えることにより粘着力が低下する粘着剤層を有するダイシングテープが種々提案されている。このようなダイシングテープを用いれば、比較的高い粘着力でウエハを固定してダイシングを行った後、粘着剤に刺激を与えてその粘着力を低下させた後、得られた半導体チップをダイシングテープから剥離することができる。
【０００６】
このようなダイシングテープとしては、例えば特許文献２には、粘着剤として紫外線硬化型粘着剤を用いたものが開示されている。特許文献２に記載されたダイシングテープでは、紫外線を照射することにより粘着剤層が硬化して弾性率が上昇し、その結果として粘着力が低下する。
また、例えば特許文献３には、アゾ化合物等の気体発生剤を含有する紫外線硬化型粘着剤層を有するダイシングテープが開示されている。特許文献３に記載されたダイシングテープでは、紫外線を照射する等の刺激を与えることにより粘着剤層全体が硬化すると同時に気体発生剤から気体が発生し、発生した気体が半導体チップとダイシングテープとの接着面の少なくとも一部を剥離することから、粘着力を大幅に低減することができる。
【０００７】
しかしながら、これらのダイシングテープを用いても、実際には粘着力の低下が不充分で、ピックアップできなかったりピックアップの際に半導体チップが損傷してしまったりすることがあるという問題があった。このような傾向は、特に半導体チップの大きさが２ｍｍ×２ｍｍ以下の場合に顕著であった。
【特許文献１】特開平７−７８７９３号公報
【特許文献２】特開２０００−４０６７８号公報
【特許文献３】特開２００４−１５８８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記現状に鑑み、２ｍｍ×２ｍｍ以下の大きさの半導体チップであっても確実にピックアップすることができる半導体チップ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】
【０００９】
本発明は、片面に回路が形成されたウエハの前記回路が形成された面上に、刺激を与えることにより凸型又は凹型に変形する表面保護テープを貼着する表面保護テープ貼着工程と、前記ウエハの前記回路が形成された面と反対側の面上に、刺激を与えることにより粘着力が低下する粘着剤層を有するダイシングテープを貼付するダイシングテープ貼付工程と、前記ダイシングテープが貼付されたウエハをダイシングして、個々の半導体チップに分割するダイシング工程と、前記分割された個々の半導体チップに貼付された前記ダイシングテープに刺激を与えて前記ダイシングテープの粘着剤層の粘着力を低下させる粘着力低下工程と、前記分割された個々の半導体チップに貼付された前記表面保護テープに刺激を与えて凸型又は凹型に変形させるテープ変形工程とを有する半導体チップの製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
【００１０】
本発明者らは、従来の方法でダイシングテープを用いた場合にピックアップ不良が発生する原因について鋭意検討した。その結果、粘着剤層に刺激を与えたときに、半導体チップの中央付近では設計通りに粘着力が低減している一方、半導体チップの周辺部においては充分に粘着力が低減しない部分があることを見出した。これは、光硬化型粘着剤として用いられる（メタ）アクリル樹脂がラジカル反応により架橋して硬化するものであるところ、半導体チップの周辺部では酸素によりラジカル反応が阻害されることにより充分に架橋反応が進行しないためであると考えられる。このような未剥離部分の存在は、半導体チップがある程度大きい場合にはほとんど問題とならないが、半導体チップが小さい場合には、チップサイズに比して酸素に影響を受ける周辺部の比率が大きくなるため特に問題になるものと考えられる。
本発明者らは、ダイシング時には、通常ウエハの回路面の保護を目的に表面保護テープを貼付することに着目して鋭意検討の結果、表面保護テープとして刺激を与えることにより凸型又は凹型に変形するものを用いた場合には、半導体チップが小さい場合であっても確実に半導体チップをピックアップすることができることを見出し発明を完成させた。これは、表面保護テープの変形に伴って半導体チップも凸型又は凹型に変形して、その応力によって周辺部の充分に粘着力が低減していない部分も剥離するためと考えられる。なお、本明細書において凸型に変形させるとは、半導体チップの中央部が盛り上がるように反ることを意味し、凹型に変形させるとは、半導体チップの周辺部が盛り上がるように反ることを意味する。
【００１１】
本発明の半導体チップの製造方法は、片面に回路が形成されたウエハの前記回路が形成された面上に、刺激を与えることにより凸型又は凹型に変形する表面保護テープを貼着する表面保護テープ貼着工程を有する。
上記片面に回路が形成されたウエハとしては、従来公知の方法により調製されたものを用いることができ、例えば、半導体単結晶等をスライスして得たウエハの表面にフォトレジストを利用して回路パターンを形成した後、所定の厚さにまで研削したもの等が挙げられる。上記ウエハの厚さとしては特に限定されず、従来の１００〜３００μｍ程度のものから５０μｍ以下のものでも用いることができる。
【００１２】
上記表面保護テープは、刺激を与えることにより凸型又は凹型に変形するものである。このような表面保護テープとしては特に限定されないが、例えば、線膨張率の異なる２種以上の樹脂の積層体が挙げられる。
上記２種以上の樹脂としては特に限定されないが、少なくとも線膨張率の差が５×１０４／℃以上である組み合わせを選択することが好ましい。線膨張率の差が５×１０４／℃未満であると、十分な変形が得られないことがある。
なお、本明細書において線膨張率とは、ＡＳＴＭ  Ｄ６９６ Ｉ／Ｋに準ずる方法により測定されるものを意味する。
【００１３】
上記積層体に用いる樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、エチレン−ビニルアセテート共重合体、塩化ビニル、ポリエステル、ナイロン等が挙げられる。
上記積層体として可能な組み合わせとしては、例えば、ポリエチレンとポリプロピレンとの積層体や、ポリエチレン又はポリプロピレンとポリエチレンテレフタレートとの積層体等が挙げられる。
【００１４】
上記表面保護テープは、片面に粘着剤層を有し該粘着剤層を介してウエハに貼着してもよいが、粘着剤層を介さずに静電力又はテープとウエハとの親和力によりウエハに貼着してもよい。
【００１５】
本発明の半導体チップの製造方法は、上記ウエハの回路が形成された面と反対側の面上に、刺激を与えることにより粘着力が低下する粘着剤層を有するダイシングテープを貼付するダイシングテープ貼付工程を有する。
上記ダイシングテープは、少なくともウエハに貼着する側の面に刺激を与えることにより粘着力が低下する粘着剤層を有する。このような粘着剤層を有することにより、ダイシング工程においてウエハが位置ずれ等を起こさない程度に充分な粘着力を有する場合であっても、剥離時に刺激を与えることにより粘着剤層の粘着力が低下してウエハを容易にピックアップすることができる。上記刺激としては特に限定されず、上記表面保護テープを変形させる刺激と同種であっても異種であってもよく、光、熱、衝撃等が挙げられる。なかでも、ダイシングされた個々の半導体チップ毎に刺激を与えることが容易であることから、紫外線等の光が好適である。
【００１６】
上記刺激を与えることにより粘着力が低下する粘着剤層としては、例えば、分子内にラジカル重合性の不飽和結合を有してなるアクリル酸アルキルエステル系及び／又はメタクリル酸アルキルエステル系の重合性ポリマーと、ラジカル重合性の多官能オリゴマー又はモノマーとを主成分とし、必要に応じて光重合開始剤を含んでなる光硬化型粘着剤や、分子内にラジカル重合性の不飽和結合を有してなるアクリル酸アルキルエステル系及び／又はメタクリル酸アルキルエステル系の重合性ポリマーと、ラジカル重合性の多官能オリゴマー又はモノマーとを主成分とし、熱重合開始剤を含んでなる熱硬化型粘着剤等からなるものが挙げられる。
【００１７】
上記粘着剤層は、更に、刺激により気体を発生する気体発生剤を含有してもよい。気体発生剤を含有する粘着剤層に刺激を与えると、粘着剤層全体が硬化すると同時に気体発生剤から気体が発生し、発生した気体がウエハとダイシングテープとの接着面の少なくとも一部を剥離することから、粘着力を更に大幅に低減することができる。
上記気体発生剤としては特に限定されないが、例えば、アゾ化合物、アジド化合物が好適である。
【００１８】
本発明の半導体チップの製造方法は、ダイシングテープが貼付されたウエハをダイシングして、個々の半導体チップに分割するダイシング工程を有する。
上記ダイシングの方法としては特に限定されず、例えは、従来公知の砥石等を用いて切断分離する方法等を用いることができる。
【００１９】
本発明の半導体チップの製造方法は、ダイシングにより分割された個々の半導体チップに貼付された上記ダイシングテープに刺激を与えて、上記ダイシングテープの粘着剤層の粘着力を低下させる粘着力低下工程を有する。
上述のように上記ダイシングテープは刺激を与えることにより粘着力が低下する粘着剤層を有することから、刺激を与えることにより粘着力が低下する。例えば、上記粘着剤層の粘着力を低下させる刺激が紫外線である場合には、集光ミラーや集光レンズを用いて集光した紫外線を用いたり光ファイバーにより導光したりすることにより、個々の半導体チップに貼付されたダイシングテープに直接紫外線を照射することができる。このように個々の半導体チップ毎に順次紫外線を照射して剥離を行うことにより、いったんダイシングテープから剥離した半導体チップが再密着するのを防止することができる。
【００２０】
本発明の半導体チップの製造方法は、上記分割された個々の半導体チップに貼付された表面保護テープに刺激を与えて凸型又は凹型に変形させるテープ変形工程を有する。具体的には、例えば上記表面保護テープが線膨張率の異なる２種以上の樹脂の積層体である場合には、加熱することにより変形させることができる。加熱の方法としては、オーブン等により全体を一斉に加熱してもよいし、炭酸ガスレーザーを用いて赤外線を照射する等によりスポット的に加熱してもよい。
このように表面保護テープを変形させることにより、確実に半導体チップをダイシングテープから剥離してピックアップすることができる。これは、刺激を与えた後の半導体チップの周辺部に充分に粘着力が充分に低下していない部分が残っていても、表面保護テープを凸型又は凹型に変形させることにより生じる応力によって該部分も剥離するためと考えられる。なお、テープ変形工程は、粘着力低下工程後に行うことが好ましいが、粘着力低下工程前又は粘着力低下工程中に行っても充分な効果が得られる。
【００２１】
本発明の好ましい実施態様の一例を、図１を用いて説明する。
図１ａにおいて、まず、片面に回路が形成されたウエハ１の回路面に表面保護テープ２を貼着する。表面保護テープ２は、線膨張率の小さな樹脂からなる層２１と線膨張率の大きな樹脂からなる層２２との積層体であり、層２２側が接するようにウエハ１に貼着する。
次いで、表面保護テープ２が貼着したウエハ２の他方の面にダイシングテープ３を貼着する（図１ｂ）。ダイシングテープ３は、基材３１上に紫外線を照射することにより粘着力が低下する粘着剤層３２を有するものであり、この粘着剤層３２を介してウエハ１に貼着される。
次いで、ダイシングテープ３を貼付した状態で、ウエハ２をダイシングして個々の半導体チップ１’に分割する（図１ｃ）。
次いで、個々の半導体チップ１’に貼付しているダイシングテープ３の粘着剤層３２にスポット的に紫外線を照射すると、粘着剤層３２の粘着力が低下し、実質的に半導体チップ１’の周辺部以外は剥離する（図１ｄ）。
次いで、加熱すると、層２１と層２２との線膨張率の差異により、表面保護テープ２が凹状に変形し、これに伴って半導体チップ１’も凹型に変形して、その応力でもって半導体チップ１’の周辺部も確実に剥離する（図１ｅ）。
なお、図１ｄ、図１ｅは、ダイシングした個々の半導体１’部分の断面を拡大した模式図である。
【００２２】
上記実施態様では、表面保護テープが凹型に変形する場合を説明したが、例えば、表面保護テープ２を層２１側が接するようにウエハ１に貼着することにより、凸型に変形させることができる（図２ｄ’、図２ｅ’）。このように凸型に変形させることによっても同様の剥離効果が得られる。
【００２３】
本発明の半導体チップの製造方法によれば、半導体チップの大きさが小さい場合であっても確実にダイシングテープから剥離することができる。その後、定法により半導体チップをピックアップすればよい。また、本発明の半導体チップの製造方法によれば、いったんダイシングテープから剥離した半導体チップがダイシングテープに再密着するのを防止する効果も得られる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、２ｍｍ×２ｍｍ以下の大きさの半導体チップであっても確実にピックアップすることができる半導体チップの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
【００２６】
（実施例１）
（１）表面保護テープの調製
共押出し法により、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：厚み４０μｍ：線膨張率８×１０５／℃）／ポリエチレン（ＰＥ：厚み４０μｍ：線膨張率１２×１０５／℃）が積層された線膨張率の異なる２層構造の基材フィルムを作製した。得られた基材フィルムのＰＥＴ側表面に粘着剤（綜研化学社製、ＳＫダイン１４７３Ｈ）を５μｍの厚みのなるように塗布し、表面保護テープを作製した。
【００２７】
（２）ダイシングテープの調製
下記の化合物を酢酸エチルに溶解させ、紫外線を照射して重合を行い、重量平均分子量７０万のアクリル共重合体を得た。
得られたアクリル共重合体を含む酢酸エチル溶液の樹脂固形分１００重量部に対して、２−イソシアナトエチルメタクリレート３．５重量部を加えて反応させ、更に、反応後の酢酸エチル溶液の樹脂固形分１００重量部に対して、Ｕ３２４Ａ（新中村化学社製）４０重量部、光重合開始剤（イルガキュア６５１）５重量部、ポリイソシアネート０．５重量部を混合しアクリレート系粘着剤の酢酸エチル溶液を調製した。
ブチルアクリレート                ７９重量部
エチルアクリレート                １５重量部
アクリル酸                          １重量部
２−ヒドロキシエチルアクリレート    ５重量部
光重合開始剤                    ０．２重量部
（イルガキュア６５１、５０％酢酸エチル溶液）
ラウリルメルカプタン          ０．０１重量部
【００２８】
得られたアクリレート系粘着剤の酢酸エチル溶液の樹脂固形分１００重量部に対して、２，２’−アゾビス−（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）３０重量部、及び、２，４−ジエチルチオキサントン３．６重量部を混合して、気体発生剤を含有する粘着剤（１）を調製した。
【００２９】
粘着剤（１）の酢酸エチル溶液を、基材として片面にコロナ処理を施した厚さ７５μｍの透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に乾燥皮膜の厚さが約１５μｍとなるようにドクターナイフで塗工し１１０℃、５分間加熱して塗工溶液を乾燥させた。乾燥後の粘着剤層は乾燥状態で粘着性を示した。次いで、粘着剤（１）層の表面に離型処理が施されたＰＥＴフィルムを貼り付けた。その後、４０℃、３日間静置養生を行い、ダイシングテープを得た。
【００３０】
（３）半導体チップの製造
得られた表面保護テープを、回路が形成された厚さ５０μｍのシリコンウエハの回路面上に貼着した。次いで、得られたダイシングテープの粘着剤（１）層とシリコンウエハの回路が形成されていない側の面に貼り付けた。
この状態でシリコンウエハをダイシングして１．５ｍｍ×１．５ｍｍ角の半導体チップに分割した。
分割した半導体チップを半導体チップが上面になるように置き、その１つにダイシングテープ側から波長３６５ｎｍにおける照度が５００ｍＷ／ｃｍ２となるように高強度紫外線を１．０秒間照射した。なお、紫外線の照射には、光ファイバの先端から高強度の紫外線が点状に出光する高強度紫外線照射装置（スポットキュア、ウシオ電機社製）を用いた。次いで、炭酸ガスレーザーによる赤外線をチップ部分にダイシングテープ側より照射することにより約８０℃に加熱すると、半導体チップはダイシングテープ上に浮き上がるようにして剥離した。目視にて確認したところ、半導体チップは表面保護テープとともに凹状に変形していた。
次いで、剥離した半導体チップを吸引パッドで吸着して取り上げた。
以上の操作を、１０枚のダイシングテープが貼付された半導体チップに対して半導体チップ１個当たり約０．５秒間の速度で連続して行い、全く破損することなくピックアップできた半導体チップの割合を調べた。また、紫外線照射後３０分間放置した後にピックアップを行った場合にも、全く破損することなくピックアップできた半導体チップの割合を調べた。
結果を表１に示した。
【００３１】
（実施例２）
シリコンウエハをダイシングして０．８ｍｍ×０．８ｍｍ角の半導体チップを得た以外は実施例１と同様の方法により半導体チップの製造を行い、同様の評価を行った。
結果を表１に示した。
【００３２】
（比較例１）
共押出し法により、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：厚み４０μｍ：線膨張率８×１０５／℃）／ポリアミド（厚み４０μｍ：線膨張率８．１×１０５／℃）が積層された線膨張率の異なる２層構造の基材フィルムを作製した。得られた基材フィルムのＰＥＴ側表面に粘着剤（綜研化学社製、ＳＫダイン１４７３Ｈ）を５μｍの厚みのなるように塗布し、表面保護テープを作製した。
得られた表面保護テープを用いた以外は実施例１と同様の方法により半導体チップの製造を行い、同様の評価を行った。
結果を表１に示した。
【００３３】
（比較例２）
リコンウエハをダイシングして０．８ｍｍ×０．８ｍｍ角の半導体チップを得た以外は比較例１と同様の方法により半導体チップの製造を行い、同様の評価を行った。
結果を表１に示した。
【００３４】
【表１】
2007311422.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によれば、２ｍｍ×２ｍｍ以下の大きさの半導体チップであっても確実にピックアップすることができる半導体チップの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の好ましい実施態様の一例を説明する模式図である。
【図２】本発明の好ましい実施態様の他の一例を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ウエハ
１’  半導体チップ
２  表面保護テープ
２１  線膨張率の小さな樹脂からなる層
２２  線膨張率の大きな樹脂からなる層
３  ダイシングテープ
３１  基材
３２  紫外線を照射することにより粘着力が低下する粘着剤層
【図１】
2007311422.tif 000004
【図２】
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