(57)【要約】【課題】  ＵＶ光の照射方法を工夫することにより、半導体チップ裏面の粘着層部分のみならず半導体チップよりはみ出している粘着層部分をも硬化させて、ＵＶシート上に貼られた半導体ウェハからダイシング後の半導体チップを容易に取り外すことを可能にする。【解決手段】  ＵＶシート１の裏面に光反射材６を貼り付け、その後に半導体ウェハ３の表面側からＵＶ光８を照射することにより、ダイシング面５の近傍で半導体チップ２よりはみ出している粘着層部分４ｂを硬化させる。また、この工程に先立ち、又はこの工程の後で上記光反射材６を外してから、ＵＶシート１の裏面側からＵＶ光７を照射し、ＵＶシート１における半導体チップ裏面の粘着層部分４ａも硬化させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＶシート上に半導体ウェハを貼り付け、この半導体ウェハを個々の半導体チップにダイシングし、その後にＵＶ光の照射を行ってＵＶシートにおける粘着層を硬化させて粘着層の粘着力を低下させた後に、ＵＶシートから半導体チップを取り外す工程を含む半導体装置の製造方法において、
ＵＶシート上に貼られた半導体ウェハをダイシングした後にＵＶ光の照射をする際、
ＵＶシートの裏面に、反射面をＵＶシート側にしてＵＶ光の光反射材を貼り付け、
その後に半導体ウェハの表面側からＵＶ光を照射して、ダイシング面近傍で半導体チップよりはみ出している粘着層部分を硬化させ、
その後に上記光反射材を外し、
その後に再度半導体ウェハの裏面側から半導体ウェハ裏面のＵＶシートにＵＶ光を照射して、半導体チップ裏面の粘着層部分を硬化させ、
その後に半導体チップをＵＶシート上から取り外すことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
ＵＶシート上に半導体ウェハを貼り付け、この半導体ウェハを個々の半導体チップにダイシングし、その後にＵＶ光の照射を行ってＵＶシートにおける粘着層を硬化させて粘着層の粘着力を低下させた後に、ＵＶシートから半導体チップを取り外す工程を含む半導体装置の製造方法において、
ＵＶシート上に貼られた半導体ウェハをダイシングした後にＵＶ光の照射をする際、
半導体ウェハの裏面側から半導体ウェハ裏面のＵＶシートにＵＶ光を照射して、半導体チップ裏面の粘着層部分を硬化させ、
その後にＵＶシートの裏面に、反射面をＵＶシート側にしてＵＶ光の光反射材を貼り付け、
その後に半導体ウェハの表面側からＵＶ光を照射して、ダイシング面近傍で半導体チップよりはみ出している粘着層部分を硬化させ、
その後に上記光反射材を外し、
その後に半導体チップをＵＶシート上から取り外すことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法において、
ＵＶシート裏面に貼り付けるＵＶ光の光反射材が金属からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法において、
ＵＶシート裏面に貼り付けるＵＶ光の光反射材として金属膜が被覆されたウェハを用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法において、
ＵＶシート裏面に貼り付けるＵＶ光の光反射材として半導体ウェハを用い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】
本発明は発光ダイオードアレイの如き半導体装置の製造方法に属し、特にＵＶシート上に貼られた半導体装置を形成した半導体ウェハから、ダイシング後の半導体チップを容易に取り外す方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＶ（紫外線）硬化型粘着剤を使用したＵＶシートは、一般的に、厚い半導体ウェハ等の使用によりダイシング時に強い接着性が要求される場合のダイシング用シートとして使用される。ＵＶシートに使用される粘着剤の特徴はＵＶ照射前は強い接着性を有するが、ダイシング後のＵＶ照射により大幅に粘着度が低下することより、半導体チップ（半導体装置）のシートからのピックアップが容易となることである。
【０００３】
図２に一般的なＵＶシート１上に貼られた半導体装置を形成した半導体ウェハ３のダイシング後のＵＶ光の照射方法を示す。図のようにＵＶシートの粘着層４に対しＵＶ光を照射するために、ＵＶ光７は半導体ウェハ３の裏面側つまりＵＶシート１の裏面側から光を照射する。
【０００４】
ダイシングは通常ＵＶシートの粘着層４より約１０μｍ下の深さ迄行なうのが標準的である。
【０００５】
図３に１ダイシング面５の周りの断面拡大図を示す。
【０００６】
ダイシング面５の先端形状はダイシングブレードの先端形状に影響するため、通常、粘着層部分４ｂ近傍では図３に示すように順テーパ形状となる。つまり粘着層部分４ｂは半導体チップ２裏面より僅かにはみ出した形と成り易い。
【０００７】
この状態で半導体ウェハ３の裏面側よりＵＶ光７を照射した場合、半導体チップ２直下の粘着層部分４ａは半導体ウェハ裏面の影響でＵＶ光が反射し、自然と粘着層部分４ａ近傍ではＵＶ光強度密度が高まることにより光化学反応が促進され粘着層が硬化し易く所望の特性が得られる。
【０００８】
しかしながら、ダイシング面５近傍の粘着層部分４ｂは半導体チップ２よりはみ出すことにより、ＵＶ光７を照射してもＵＶ光７は粘着層部分４ｂから透過することになり、ＵＶ光強度密度が低く、光化学反応が促進せず、粘着層部分４ｂの硬化が不充分となる。その結果、ＵＶ照射後は充分硬化された粘着層部分４ａと硬化不充分な柔らかい粘着層部分４ｂに分かれる。
【０００９】
この状態で、例えば半導体チップ２をＵＶシート１上からピックアップした場合には、図４に示すように、硬化した粘着層部分４ａはシート１上に残るが、硬化不充分な柔らかい粘着層部分４ｂは半導体チップ２の裏面に残ることが非常に多くなる。特にこの問題は発光ダイオードアレイのようなＵＶシートとの接着面積が大となる大型チップに発生し易い。
【００１０】
このような剥離後の粘着剤残りの問題に対しては、ＵＶシートにマスクを介してＵＶ光を照射することにより、半導体チップの表面周辺部に対応する領域のみを粘着性領域として残し、他の領域を非粘着性領域としたＵＶシートを構成し、これを利用する技術がある（例えば、特許文献１、２参照）。例えば、特開２００２−０４３２５３号公報（特許文献２）は、上記構造のＵＶシートを予め作製しておき、これを半導体ウェハの表面に貼り付け、このＵＶシートにおける上記粘着性領域にてウェハを表面側からダイシングし、次いで反転パターンのマスクを介して２回目のＵＶ光の照射を行って上記粘着性領域の粘着性をなくすことで、剥離後の粘着剤残りをなくす技術を開示している。
【特許文献１】特開平５−２５９２７７号公報
【特許文献２】特開２００２−０４３２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１、２の如く、マスクを介してＵＶ光を照射することにより、局部的に粘着性領域を残したＵＶシートを作製し利用する方法は、比較的手数がかかる。このため、より簡便に剥離後の粘着剤残りの問題を解決する製造方法の提供が望まれる。
【００１２】
図４で説明したように、従来の半導体装置の製造方法においては、半導体チップをＵＶシート上からピックアップする際に、硬化した粘着層部分４ａはＵＶシート１上に残るが、硬化不充分な柔らかい粘着層部分４ｂは半導体チップ裏面に残る。半導体チップ裏面に硬化不充分な柔らかい粘着層部分４ｂが残ると、後工程で半導体チップを実装する際、半導体チップが傾くことにより、半導体チップの搭載位置精度の低下、ワイヤーボンディング時の圧着不良といった問題を引き起こす。
【００１３】
この為、従来は対策としてＵＶ光の照射時間を長くすることで対応してきた。しかし、この場合ＵＶ光の照射時間を長くすることにより、ＵＶシート全体の温度が上がり、半導体チップ裏面に粘着層を起因とした汚れが残り易くなる、という問題が発生した。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ＵＶ光の照射方法を工夫することにより、半導体チップ裏面の粘着層部分のみならず半導体チップよりはみ出している粘着層部分をも硬化させて、ＵＶシート上に貼られた半導体ウェハからダイシング後の半導体チップを容易に取り外すことができる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１６】
請求項１の発明に係る半導体装置の製造方法は、ＵＶシート上に半導体ウェハを貼り付け、この半導体ウェハを個々の半導体チップにダイシングし、その後にＵＶ光の照射を行ってＵＶシートにおける粘着層を硬化させて粘着層の粘着力を低下させた後に、ＵＶシートから半導体チップを取り外す工程を含む半導体装置の製造方法において、ＵＶシート上に貼られた半導体ウェハをダイシングした後にＵＶ光の照射をする際、ＵＶシートの裏面に、反射面をＵＶシート側にしてＵＶ光の光反射材を貼り付け、その後に半導体ウェハの表面側からＵＶ光を照射して、ダイシング面近傍で半導体チップよりはみ出している粘着層部分を硬化させ、その後に上記光反射材を外し、その後に再度半導体ウェハの裏面側から半導体ウェハ裏面のＵＶシートにＵＶ光を照射して、半導体チップ裏面の粘着層部分を硬化させ、その後に半導体チップをＵＶシート上から取り外すことを特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明に係る半導体装置の製造方法は、ＵＶシート上に半導体ウェハを貼り付け、この半導体ウェハを個々の半導体チップにダイシングし、その後にＵＶ光の照射を行ってＵＶシートにおける粘着層を硬化させて粘着層の粘着力を低下させた後に、ＵＶシートから半導体チップを取り外す工程を含む半導体装置の製造方法において、ＵＶシート上に貼られた半導体ウェハをダイシングした後にＵＶ光の照射をする際、半導体ウェハの裏面側から半導体ウェハ裏面のＵＶシートにＵＶ光を照射して、半導体チップ裏面の粘着層部分を硬化させ、その後にＵＶシートの裏面に、反射面をＵＶシート側にしてＵＶ光の光反射材を貼り付け、その後に半導体ウェハの表面側からＵＶ光を照射して、ダイシング面近傍で半導体チップよりはみ出している粘着層部分を硬化させ、その後に上記光反射材を外し、その後に半導体チップをＵＶシート上から取り外すことを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法において、ＵＶシート裏面に貼り付けるＵＶ光の光反射材が金属からなることを特徴とする。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法において、ＵＶシート裏面に貼り付けるＵＶ光の光反射材として金属膜が被覆されたウェハを用いることを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法において、ＵＶシート裏面に貼り付けるＵＶ光の光反射材として半導体ウェハを用いることを特徴とする。
【００２１】
〈発明の要点〉
本発明の要点は、ダイシング用シートとしてＵＶシートを使用しても、半導体チップ裏面に粘着剤が残らないＵＶ光照射方法を採用したことにある。
【００２２】
すなわち、本発明では、上記目的を達成するため、ダイシング終了後のＵＶ光照射の際に、ＵＶシート裏面に、金属又は金属膜が被膜されたウェハ或いは半導体ウェハなどからなるＵＶ光の光反射材を貼り付けてから、半導体ウェハ表面側からＵＶ光を照射する。このようにすると、ＵＶシート裏面に貼り付けた上記光反射材により光が反射され、半導体チップ裏面から僅かにはみ出している粘着層部分に対し、効果的に光を照射することが出来る。これにより半導体チップ裏面から僅かにはみ出している粘着層部分の光化学反応も促進され、ＵＶ硬化が容易となる。次いで上記光反射材をシート裏面から外し、その後にＵＶシート裏面よりＵＶ光を照射して半導体チップ裏面下の粘着層部分をＵＶ硬化させるが、上記半導体チップ裏面からはみ出している粘着層部分に対するＵＶ硬化作用、つまり粘着力の低下作用は、この半導体チップ裏面下の粘着層部分に作用するＵＶ硬化の程度と同等であり、同じＵＶ硬化が得られる。その結果、ＵＶシートから半導体チップを取り外す際の、半導体チップ裏面への粘着層残りを無くすことが出来る。
【００２３】
尚、半導体ウェハ表面からのＵＶ光照射とシート裏面からのＵＶ光照射はどちらを先に行なっても同じ効果が得られる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の半導体装置の製造方法では、ＵＶシートの裏面に光反射材を貼り付け、その後に半導体ウェハの表面側からＵＶ光を照射することにより、ダイシング面近傍で半導体チップよりはみ出している粘着層部分を硬化させる。また、この工程に先立ち、又はこの工程の後で上記光反射材を外してから、ＵＶシートの裏面側からＵＶ光を照射し、ＵＶシートにおける半導体チップ裏面の粘着層部分も硬化させる。このため、本発明によれば、ＵＶシート上に貼られた半導体ウェハから、ダイシング後の半導体チップを容易に取り外すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の半導体装置の製造方法についての実施例を、図１（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。この実施例は、ＵＶシート１上に貼られた半導体ウェハ３をダイシングした後にＵＶ光の照射をする際、ＵＶシート１の裏面に、反射面をＵＶシート側にしてＵＶ光の光反射材６を貼り付け、その後、半導体ウェハ３の表面側からＵＶ光８を照射して、ダイシング面５の近傍で半導体チップ２よりはみ出している粘着層部分４ｂを硬化させ、その後に上記光反射材６を外し、再度半導体ウェハ３の裏面側から半導体ウェハ裏面のＵＶシート１にＵＶ光８を照射して、半導体チップ裏面の粘着層を硬化させて粘着力を低下させた後、半導体チップ２をＵＶシート１上から取り外す半導体装置の製造方法である。
【００２６】
図１（ａ）は直径約７．６２ｃｍ（３インチ）のＧａＡｓ基板上に半導体装置としてＧａＡｓ−ＧａＡｌＡｓ系の４００ＤＰＩ型発光ダイオードアレイを形成した後、個々の半導体チップ２にダイシングした直後の半導体ウェハ３の部分断面拡大図である。この半導体ウェハ３は厚さ９０μｍのＵＶシート１上に貼られている。このＵＶシート１の粘着層４は厚さ１０μｍで形成されている。
【００２７】
ダイシング面５はＵＶシート１の粘着層４を約１０μｍオーバーダイシングしている。尚、使用したダイシングブレードは厚さ４０μｍのブレードを使用し、ダイシング面５の先端形状は、図のようにブレードの先端形状の影響を受け、先端部のみ垂直形状ではなく、台形形状となっている。その為、半導体チップ２の縁（ヘリ）部直下の粘着層部分４ｂは半導体チップ２より僅かに外側にはみ出す形状となる。
【００２８】
次にＵＶシート１裏面に、表面が鏡面加工された直径約７．６２ｃｍ（３インチ）のＳｉウェハからなるＵＶ光の光反射材６を貼り付け、半導体ウェハ３の表面側から、波長３６５ｎｍのＵＶ光８を５００ｍｊ／ｃｍ2・ｓｅｃ照射する（図１（ｂ））。
【００２９】
これにより半導体チップ３の直下の粘着層部分４ａには光は照射されないが、半導体チップ２の縁（ヘリ）直下の粘着層部分４ｂには、ＵＶシート１裏面に貼り付けたＳｉウェハの表面、つまり光反射材６の反射面からの反射光９により、粘着層部分４ｂが硬化するに充分な光量を与えることが出来る。
【００３０】
次にＵＶシート１の裏面に貼り付けた光反射材６としてのＳｉウェハを外し、その後、ＵＶシート１の裏面より、標準的にＵＶ光７（図２参照）を同様に５００ｍｊ／ｃｍ2・ｓｅｃ照射する。
【００３１】
その後、ＵＶシート１から発光ダイオードアレイの半導体チップ２をピックアップし（図１（ｃ））、チップトレイへ収納する。
【００３２】
チップトレイに収納された半導体チップ２の裏面の検査を行なうと、従来法では発生したチップ縁（ヘリ）部のＵＶシートの粘着層残りは全く発生しなくなった。
【００３３】
本実施例ではチップ長８．２ｍｍ、チップ幅０．６ｍｍの４００ＤＰＩチップで試験を行なったが、１半導体ウェハ当りの合計チップ数約８００個中、従来法では約３０％に当る２００〜２５０個にチップ裏面へのＵＶシートの粘着層残りが発生したが、本発明の実施例では０個であった。
【００３４】
上記の通り、半導体チップの裏面からはみ出したＵＶ粘着層部分に対してシート裏面に貼り付けた光反射材を利用し、ＵＶ光を効果的に照射することにより、ＵＶ粘着層の硬化ムラを無くし、その結果、半導体チップのＵＶシートからのピックアップ時に発生する半導体チップ裏面の粘着層残りを無くすことが出来る。
【００３５】
上記実施例では先に半導体ウェハ３の表面からＵＶ光の照射を行ない、その後ＵＶシート裏面（半導体ウェハ裏面）にＵＶ光を照射したが、順序を逆にすることもできる。すなわち、ＵＶシート１上に貼られた半導体ウェハ３をダイシングした後にＵＶ光の照射をする際、半導体ウェハ３の裏面側から半導体ウェハ裏面のＵＶシート１にＵＶ光７（図２参照）を照射して、半導体チップ２の裏面の粘着層部分４ａを硬化させて粘着力を低下させた後、ＵＶシート１の裏面に、反射面をＵＶシート側にしてＵＶ光の光反射材６を貼り付け、半導体ウェハの表面側からＵＶ光８を照射して、ダイシング面近傍で半導体チップ２よりはみ出している粘着層部分４ｂを硬化させ、その後に上記光反射材６を外し、その後に半導体チップ２をＵＶシート１上から取り外す半導体装置の製造方法である。このように半導体ウェハの裏面側からのＵＶ光照射と半導体ウェハの表面側からのＵＶ光照射の順序を逆にしても、全く同じ結果が得られる。
【００３６】
また上記実施例では、ＵＶシート裏面に貼り付けるＵＶ光の光反射材として、表面が鏡面加工されたＳｉウェハを用いたが、金属の光反射材や、金属膜が被覆されたウェハを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法の実施例を示したもので、（ａ）はＵＶシート上に貼り付けた半導体ウェハを個々の半導体チップにダイシングした直後の状態を、（ｂ）は半導体ウェハ表面側からＵＶ光の照射を行う工程を、（ｃ）はＵＶシート裏面側からのＵＶ照射後にＵＶシートから半導体チップをピックアップする工程を示した図である。
【図２】従来の半導体装置の製造方法において、ＵＶシート上に貼り付けた半導体ウェハを個々の半導体チップにダイシングした直後の状態を示した図である。
【図３】従来の半導体装置の製造方法において、ダイシング面近傍で半導体チップ裏面よりはみ出している粘着層部分が発生する様子を示した断面図である。
【図４】従来の半導体装置の製造方法において、半導体チップのＵＶシートからのピックアップ時に、半導体チップ裏面に粘着層残りが発生する様子を示した断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  ＵＶシート
２  半導体チップ
３  半導体ウェハ
４  粘着層
４ａ  粘着層部分
４ｂ  粘着層部分
５  ダイシング面
６  光反射材（Ｓｉウェハ）
７、８  ＵＶ光
９  反射光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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