(57)【要約】【課題】  容易にダイシングテープとウェハリング間の密着力を上げ、ダイシングテープの剥れを抑制し、容易な取扱いを行うことができる半導体装置の製造方法、前記製造方法に用いるダイボンディングフィルム、および、前記ダイボンディングフィルムを用いた半導体装置を提供する。【解決手段】  ダイボンディングフィルムと、前記ダイボンディングフィルム上に積層された半導体ウェハとを含む積層品を回転刃で切断する工程を有する半導体装置の製造方法において、前記ダイボンディングフィルムを貼り付けるダイシングテープの粘着層１の面の周囲にプラズマ放電処理６を施す工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。【選択図】  図２
2012084784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイボンディングフィルムと、前記ダイボンディングフィルム上に積層された半導体ウェハとを含む積層品を回転刃で切断する工程を有する半導体装置の製造方法において、前記ダイボンディングフィルムを貼り付けるダイシングテープの粘着層の面の周囲にプラズマ放電処理を施す工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記ダイボンディングフィルムを貼り付けるダイシングテープの粘着層の面の周囲にプラズマ放電処理を施した後、前記ダイボンディングフィルムを前記ダイシングテープに貼り付けることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記ダイボンディングフィルムを前記ダイシングテープに貼り付けた後、前記ダイボンディングフィルムを貼り付けた面の全面にプラズマ放電処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、請求項１〜３のいずれかに記載のダイシングテープを貼り付けたダイボンディングフィルム上に半導体ウェハを積層し、前記積層品を回転刃で切断す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１〜４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法に用いるダイボンディングフィルム。
【請求項６】
請求項５に記載のダイボンディングフィルムを用いてなる半導体装置。
【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とそれに用いるダイボンディングフィルム、およびそのダイボンディングフィルムを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップと半導体チップ搭載用支持部材の接合には、接着剤層として銀ペーストが主に使用されていた。近年の半導体チップの小型化・高性能化に伴い、使用される支持部材にも小型化、細密化が要求されるようになってきた。さらに、携帯機器等の小型化、高密度化の要求に伴って、内部に複数の半導体チップを積層した半導体装置が開発、量産されている。このような状況において、前記銀ペーストでは、はみ出しや半導体チップの傾きに起因するワイヤボンディング時における不具合の発生、接着剤層の膜厚の制御困難性、および接着剤層のボイド発生などにより前記要求に対処しきれなくなってきている。そのため、近年、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載）が使用されるようになってきた。
ダイボンディングフィルムは下記のいずれかの方法により用いられる。（１）ダイボンディングフィルムを任意のサイズに切り出して配線付基板または半導体チップに貼り付け、半導体チップを配線付基板または半導体チップに熱圧着する。（２）ダイボンディングフィルムを半導体ウェハ全体に貼り付けた後に回転刃にて個片化し、ダイボンディングフィルム付きの半導体チップを得て、それを配線付基板または半導体チップに熱圧着する。特に、近年は半導体装置作製工程の簡略化を目的とし、上記（２）の工程が主に用いられている（特許文献１参照）。
ダイボンディングフィルムを半導体ウェハ全体に貼付け、回転刃で切断する工程において、従来はダイボンディングフィルムをダイシングテープに貼り付け、半導体ウェハを積層し、これを回転刃にて切断し、半導体チップを搭載する工程が一般的となっている。また、ダイボンディングフィルムに半導体ウェハを積層する際には、容易に取り扱いおよび積層、回転刃での切断、半導体チップの搭載を行うために、ダイシングテープをウェハリングに貼り付ける工程が一般的となっている。
しかし、ダイシングテープとウェハリングの密着力が低いと、半導体ウェハの積層、回転刃での切断、半導体チップの搭載などの工程でダイシングテープがウェハリングから剥れてしまい、容易な取扱いができなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８８１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、容易にダイシングテープとウェハリング間の密着力を上げ、ダイシングテープの剥れを抑制し、容易な取扱いを行うことができる半導体装置の製造方法、前記製造方法に用いるダイボンディングフィルム、および、前記ダイボンディングフィルムを用いた半導体装置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】
【０００５】
本発明は、ダイボンディングフィルムと、前記ダイボンディングフィルム上に積層された半導体ウェハとを含む積層品を回転刃で切断する工程を有する半導体装置の製造方法において、前記ダイボンディングフィルムを貼り付けるダイシングテープの粘着層の面の周囲にプラズマ放電処理を施す工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法に関する。
また、本発明は、前記ダイボンディングフィルムを貼り付けるダイシングテープの粘着層の面の周囲にプラズマ放電処理を施した後、前記ダイボンディングフィルムを前記ダイシングテープに貼り付けることを特徴とする前記記載の半導体装置の製造方法に関する。
また、本発明は、前記ダイボンディングフィルムを前記ダイシングテープに貼り付けた後、前記ダイボンディングフィルムを貼り付けた面の全面にプラズマ放電処理を施すことを特徴とする前記記載の半導体装置の製造方法に関する。
また、本発明は、前記記載の半導体装置の製造方法において、前記記載のダイシングテープを貼り付けたダイボンディングフィルム上に半導体ウェハを積層し、前記積層品を回転刃で切断することを特徴とする半導体装置の製造方法に関する。
また、本発明は、前記記載の半導体装置の製造方法に用いるダイボンディングフィルムに関する。
さらに、本発明は、前記記載のダイボンディングフィルムを用いてなる半導体装置に関する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、容易にダイシングテープとウェハリング間の密着力を上げ、ダイシングテープの剥れを抑制し、容易な取扱いを行うことができる半導体装置の製造方法、前記製造方法に用いるダイボンディングフィルム、および前記ダイボンディングフィルムを用いた半導体装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】半導体ウェハ、ダイボンディングフィルム、およびダイシングテープからなる積層品をウェハリングに貼り付けている状態の一例を示す断面図である。
【図２】ダイシングテープにプラズマ放電処理を行う一例を示す断面図である。
【図３】ダイボンディングフィルムを貼り付けたダイシングテープにプラズマ放電処理を行う一例を示す断面図である。
【図４】実施例におけるダイシング工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態は、ダイボンディングフィルムと、前記ダイボンディングフィルム上に積層された半導体ウェハとを含む積層品を回転刃で切断する工程を有する半導体装置の製造方法において、前記ダイボンディングフィルムを貼り付けるダイシングテープの粘着層の面の周囲にプラズマ放電処理を施す工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法に関する。
積層品は、ダイボンディングフィルムと半導体ウェハとを含むが、さらに任意のフィルムなどを含んでいてもよい。積層品の具体例については後述するが、積層品の一例である半導体ウェハ、ダイボンディングフィルム、およびダイシングテープをこの順に含む積層品を例に、本発明の半導体装置の製造方法について説明する。
本発明の半導体装置の製造方法では、例えば、後述する方法で半導体ウェハと、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合わせた後に、切断装置（ダイサー）の回転刃で切断し所望の大きさの半導体チップを得る。
ダイシングテープは、半導体チップを容易にピックアップし搭載するために、その粘着力を低く抑えなければならない。しかしながら、粘着力を低くしすぎると、ダイシングテープがウェハリングから剥れてしまい、容易な取扱いができなくなってしまう。
本発明では、ダイシングテープの粘着層の面の周囲にプラズマ放電処理を施すことにより、ウェハリングとダイシングテープとの密着部分のみの密着力を上げることができ、ダイボンディングフィルムとダイシングテープとの密着部分は密着力が上がらないことから、容易な取扱いとピックアップ性の両方を満足することが出来る。
【０００９】
本発明のプラズマ放電処理としては、プラズマにより表面に凹凸ができるものであれば良く、例えばコロナ放電処理が挙げられる。ダイシングテープ粘着層のウェハリングと密着する部分の表面に処理を行うことにより、表面を改質させ、ダイシングテープの粘着力をあげることができる。
本発明におけるプラズマ放電処理を行う部分としては、ダイシングテープの、半導体ウェハが搭載される部分を除いた部分であれば良い。その部分としてはダイシングテープ径、ダイボンディングフィルム径およびウェハリングの径によって異なるため、特に限定されるものではないが、具体的には例えばダイシングテープの円周から５ｃｍ内側までである。
【００１０】
本発明に用いるダイボンディングフィルムとしては、特に制限はなく、一般に上市されているものを使用することができる。その厚さは、目的とする半導体装置に応じて適宜設定することができ、特に限定されるものではないが、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは５〜７０μｍ、さらに好ましくは１０〜４０μｍである。
【００１１】
本発明は、ダイボンディングフィルムが半導体ウェハ裏面側に配置されている方式だけではなく、半導体ウェハの回路面とダイボンディングフィルムとを貼付ける方式においても適用可能である。その場合は、回路面が下向きの半導体ウェハを切断することになるが、ＩＲカメラを実装したダイサーを用いることで、半導体ウェハの裏面から、切断すべき位置を認識することが可能になる。
【００１２】
本発明に用いるダイシングテープとしては、一般にＵＶ硬化型と感圧型から成るが、上市されているものであれば特に制限はなく使用可能である。その厚さは、特に限定されず、従来公知のダイシングテープを用いることができる。また、ダイボンディングフィルムとダイシングテープが既に貼りつけられている、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。
【００１３】
本発明において、切断する際に使用するダイサーや回転刃（ブレード）としては、一般に上市されているものを使用することができる。例えば、ダイサーとしては、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、ブレードとしては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シリーズなどを使用できる。
【００１４】
本発明において、ＵＶ硬化型ダイシングテープを用いる場合の、ダイシングテープへのＵＶ照射に用いるＵＶ照射装置は、一般に上市されているＵＶ照射装置を使用することができる。
【００１５】
さらに、図を用い、本発明の一実施態様を説明する。図１は、ダイシングテープの粘着層１、ダイシングテープの基材層２、ダイボンディングフィルム３および半導体ウェハ４からなる積層品を示す断面図である。ダイシングテープ７の周囲にウェハリング５を貼り付けている。図２は、ダイシングテープの粘着層１、ダイシングテープの基材層２からなるダイシングテープにプラズマ放電処理を施す部分を示す断面図である。図１のウェハリング５を貼り付ける部分にプラズマ放電処理を行う。
【００１６】
また、本発明の一実施形態は、前記ダイボンディングフィルムを貼り付けるダイシングテープの粘着層の面の周囲にプラズマ放電処理を施した後、前記ダイボンディングフィルムを前記ダイシングテープに貼り付けることを特徴とする前記記載の半導体装置の製造方法に関する。
【００１７】
前記ダイシングテープへのプラズマ放電処理は、ダイシングテープとダイボンディングフィルムを貼り付ける前に行っても良い。すなわち、ダイシングテープをウェハリングの形状に貼り付けられるように例えば円形に切断した後、ウェハリングにかかる部分のみプラズマ放電処理を行い、ダイシングテープをウェハリングに貼り付ける。このような製造方法は、例えばダイボンディングフィルムを裏面に貼り付けた半導体ウェハをダイシングテープに貼り付ける際に用いることができる。
【００１８】
また、本発明の一実施形態は、前記ダイボンディングフィルムを前記ダイシングテープに貼り付けた後、前記ダイボンディングフィルムを貼り付けた面の全面にプラズマ放電処理を施すことを特徴とする半導体装置の製造方法に関する。
前記ダイシングテープへのプラズマ放電処理は、ダイシングテープとダイボンディングフィルムを貼り付ける後に行っても良い。すなわち、ダイシングテープとダイボンディングフィルムを貼り付けた後、ダイボンディングフィルムを貼り付けた面にプラズマ放電処理を行う。この場合、ダイボンディングフィルムを貼り付けた部分にはダイボンディングフィルム層にプラズマ放電処理が施されるため、ウェハリングとの密着力を向上させる一方、ダイシングテープとダイボンディングフィルムの界面には影響がなく、ピックアップ性の悪化を防ぐことが出来る。このような製造方法は、例えばダイシング・ダイボンディング一体型フィルムに半導体ウェハを搭載する際に用いることができる。
【００１９】
さらに、図を用い、本発明の一実施態様を説明する。図３は、ダイシングテープの粘着層１、ダイシングテープの基材層２、ダイボンディングフィルム３からなる積層品にプラズマ放電処理を施す部分を示す断面図である。ダイボンディングフィルムを貼り付けた面の全面にプラズマ放電処理を行う。
【００２０】
また、本発明の一実施形態は、半導体装置の製造方法において、ダイシングテープを貼り付けたダイボンディングフィルム上に半導体ウェハを積層し、前記積層品を回転刃で切断することを特徴とする半導体装置の製造方法に関する。
本発明において、切断する際に使用するダイサーや回転刃（ブレード）としては、一般に上市されているものを使用することができる。例えば、ダイサーとしては、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、ブレードとしては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シリーズなどを使用できる。
【００２１】
また、ＵＶ硬化型ダイシングテープを用いる際には、ピックアップの前にダイシングテープへのＵＶ照射が必要となる。本発明に用いるＵＶ照射装置は、一般に上市されているＵＶ照射装置を使用することができる。
【００２２】
また、本発明の一実施形態は、半導体装置の製造方法に用いるダイボンディングフィルムに関する。
本発明の半導体装置の製造方法に用いるダイボンディングフィルムは、半導体チップと半導体チップを搭載する基板（例えば、配線付基板や半導体チップ）とを接着するための接着剤層または粘接着剤層を備えている。ダイボンディングフィルムとしては、熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂を含有した接着剤層と、基材層とをこの順に備えた「基材層付きダイボンディングフィルム」、熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂を含有した接着剤層と、粘着剤層、基材層とをこの順に備えた「粘着剤層および基材層付きダイボンディングフィルム」、熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂を含有した粘接着剤層と、基材層とをこの順に備えた「基材層付きダイボンディングフィルム」などを用いることができる。
【００２３】
熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂を含有した接着剤層と基材層とをこの順に備えた「基材層付きダイボンディングフィルム」を用いる場合は、以下に示すいずれかの方法により使用することができる。例えば、（１）接着剤層と基材層とをこの順に備えた「基材層付きダイボンディングフィルム」の接着剤層（ダイボンディングフィルム）と半導体ウェハとを貼り合わせる。次いで、接着剤層（ダイボンディングフィルム）から基材層をはく離し、粘着剤層と基材層とをこの順に備えたダイシングテープの粘着剤層と貼り合わせる。（２）接着剤層と基材層とをこの順に備えた「基材層付きダイボンディングフィルム」の接着剤層（ダイボンディングフィルム）と、粘着剤層と基材層とをこの順に備えたダイシングテープの粘着剤層とを貼り合わせる。次いで、接着剤層（ダイボンディングフィルム）から基材層をはく離し、接着剤層（ダイボンディングフィルム）と半導体ウェハとを貼り合わせる。なお、ダイシングテープとしては、ＵＶ硬化型のものであれば特に限定されず、従来公知のダイシングテープを用いることが可能である。
【００２４】
また、熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂を含有した接着剤層と、粘着剤層、基材層とをこの順に備えた「粘着剤層および基材層付きダイボンディングフィルム」を用いる場合は、接着剤層（ダイボンディングフィルム）と半導体ウェハとを貼り合わせることにより使用することができる。
さらに、熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂を含有した粘接着剤層と基材層とをこの順に備えた「基材層付きダイボンディングフィルム」を用いる場合は、粘接着剤層（ダイボンディングフィルム）と半導体ウェハとを貼り合わせることにより使用することができる。
【００２５】
また、本発明の一実施形態は、前記記載のダイボンディングフィルムを用いてなる半導体装置に関する。
本発明の半導体装置の製造方法は、薄い半導体ウェハにも適した方法であり、半導体ウェハの厚さは特に限定されないが、例えば１０〜１００μｍである。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は、これらに制限されるものではない。
（実施例１）
ダイボンディングフィルム、ダイシングテープには、ダイシングダイボンディング一体型フィルムとして日立化成工業株式会社製のＨＲ−９０００Ｔ−２０（ダイボンディングフィルム厚さ２５μｍ、ダイシングテープ厚さ１１０μｍ）を用いた。このダイシングフィルムの粘着層およびダイボンディングフィルム面にコロナ放電処理を行った。これに５０μｍ厚の半導体ウェハ（シリコンウェハ）を熱板温度７０℃の条件でラミネートし、ダイシングサンプル（積層品）を作製した。
【００２７】
（実施例２）
ダイボンディングフィルム、ダイシングテープには、ダイシングダイボンディング一体型フィルムとして日立化成工業株式会社製のＨＲ−９００１Ｔ−２５（ダイボンディングフィルム厚さ２０μｍ、ダイシングテープ厚さ１１０μｍ）を用いた。このダイシングフィルムの粘着層およびダイボンディングフィルム面にコロナ放電処理を行った。これに７５μｍ厚の半導体ウェハ（シリコンウェハ）を熱板温度７０℃の条件でラミネートし、ダイシングサンプル（積層品）を作製した。
【００２８】
（比較例１）
実施例１と同一のダイシングダイボンディング一体型フィルムと半導体ウェハを用い、プラズマ放電処理を除いたプラズマ放電処理工程以外は全て実施例１と同一の条件で行い、ダイシングサンプル（積層品）を作製した。
【００２９】
（比較例２）
実施例２と同一のダイシングダイボンディング一体型フィルムと半導体ウェハを用い、プラズマ放電処理を除いたプラズマ放電処理工程以外は全て実施例１と同一の条件で行い、ダイシングサンプル（積層品）を作製した。
【００３０】
上記方法で作製したダイシングサンプル（積層品）のウェハリング剥れおよびピックアップ性について、以下の通り評価した。
株式会社ディスコ製フルオートダイサーＤＦＤ−６３６１を用いて、前記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（図４参照）で行い、株式会社ディスコ製ダイシングブレード(1)ＮＢＣ−ＺＨ２０４Ｊ−ＳＥ ２７ＨＤＤＤと、(2)ＮＢＣ−ＺＨ１２７Ｆ−ＳＥ ２７ＨＣＢＢを用い、ブレード回転数４０，０００ｒｐｍ、切断速度５０ｍｍ／ｓ、チップサイズ１０×１０ｍｍの条件にて行った。切断時のブレードハイト（ステージからブレード下端までの高さ）は、(1)をウェハを２５μｍ残す設定とし、(2)をダイシングテープに１５μｍ切込みを入れる設定とした。半導体ウェハを切断後、ダイシングテープのウェハリング剥れを確認し、ダイシングテープがウェハリングから剥れなかったものを（○）、ウェハリングから剥れてしまったものを（×）として評価した。
また、上記方法でウェハリング剥れを評価したサンプルのうち、剥れなかったものに関して、以下の通りピックアップ性を評価した。
キャノンマシナリー株式会社製のダイボンダＢＥＳＴＥＭ−Ｄ０２を使用し、使用したピックアップ用コレットのサイズは９×９ｍｍ、突上げピンは９本とした。ピックアップ時のピンの突上げ速度：１０ｍｍ／ｓでピックアップ性を評価した。突上げ高さ３５０μｍの条件で連続１００チップをピックアップし、チップ割れ、ピックアップミス等が発生しない場合をピックアップ良好（○）とし、１つでもチップ割れ、ピックアップミスが発生した場合をピックアップ不良（×）として評価した。
【００３１】
【表１】
2012084784.tif 000003
【００３２】
比較例１および比較例２はダイシング後にダイシングテープがウェハリンから剥れてしまった。実施例１および２では、ダイシングテープの粘着層の面にコロナ放電処理を加えたことによって、比較例１および２に比較し、ダイシング後においてもダイシングテープのウェハリング剥れは起きなかった。また、ピックアップ性に関しても、良好なピックアップ性を得ることができた。
本発明の製造方法により、プラズマ放電処理を加えない場合と比較して、良好なピックアップ性とダイシングテープの剥れの抑制を両立させることができた。
【符号の説明】
【００３３】
１  ダイシングテープの粘着層
２  ダイシングテープの基材層
３  ダイボンディングフィルム
４  半導体ウェハ
５  ウェハリング
６  プラズマ放電処理実施部分
７  ダイシングテープ
【図１】
2012084784.tif 000004
【図２】
2012084784.tif 000005
【図３】
2012084784.tif 000006
【図４】
2012084784.tif 000007