(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの回路面側に保護テープを貼付し、
該半導体ウエハの裏面側にダイシングテープを貼付し、
保護テープとともに半導体ウエハをダイシングしてチップを形成した後、
ダイシングされた保護テープ上に剥離テープを貼付し、
加熱によって保護テープを部分的に変形させた後、剥離テープとともにダイシングされた保護テープをチップより剥離することを特徴とする半導体ウエハの加工方法。
【請求項２】
前記半導体ウエハの裏面側にダイシングテープを貼付する前に、該半導体ウエハの裏面側を所定の厚さに研磨又はエッチングすることを特徴とする請求項１記載の半導体ウエハの加工方法。
【請求項３】
保護テープが熱収縮性フィルムを基材とする粘着テープよりなり、
保護テープを変形させる際の加熱条件が、該基材の熱収縮率が３％〜５０％となる条件であることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体ウエハの加工方法。
【請求項４】
保護テープが熱可塑性フィルムを基材とする粘着テープよりなり、
保護テープを変形させる際の加熱条件が、該基材の融点−２０℃以上且つ融点＋４０℃以下となる条件であることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体ウエハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体ウエハの加工方法に関係し、特に半導体ウエハの回路面を保護しながらダイシング加工を行う加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置を製造する際、ダイシング工程においては回路が形成されている面は、通常は保護されず、むき出しの状態でダイシングが行われている。
しかしながらＣＣＤのような光学センサの機能を発揮する半導体装置では、安定した性能を得るために、回路面を確実に保護できる保護用の粘着テープ（以下、保護テープ）が望まれている。しかし、単に保護テープを回路面に貼付した状態でダイシング工程を行うと、保護用テープも一緒にダイシングされてしまう。ダイシング後には、保護テープを各チップの回路面から剥離するが、保護テープも多数のチップ毎に分割されているため、その剥離作業は繁雑になる。また、保護テープよりも広い剥離用の粘着テープを用いて保護テープを剥離しようとすると、部分的に接着不足の箇所ができてしまうため、保護テープのすべてをチップから確実には剥離できなかった。
【０００３】
これを解消するために、本出願人は特公平５−７１６８において、熱収縮フィルムと放射線硬化性粘着剤層からなる保護テープを用いたウエハ切断方法を提案している。このウエハ切断方法は、ダイシング後に粘着剤層を放射線硬化して粘着力を低下させた後、加熱により熱収縮フィルムを収縮させることにより、保護テープがウエハからめくれる形で剥離し、エアブローすることにより、ダイシングされてバラバラになった保護テープを除去することができる。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】
しかしながら、前記の方法においては粘着剤が加熱され軟化しているため、めくれた後の保護テープがチップ表面に付着している部分と、剥離した部分との境界線において微小な糊残りが発生しやすくなっている。この境界線はチップの中央部となるため、高精度の光学センサのような半導体装置の保護には、前記の方法は不充分である場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、前記のような問題点を鑑み、糊残りを発生させずにバラバラとなった保護テープを確実に回路面から剥離できる半導体ウエハの加工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る半導体ウエハの加工方法は、
半導体ウエハの回路面側に保護テープを貼付し、
該半導体ウエハの裏面側にダイシングテープを貼付し、
保護テープとともに半導体ウエハをダイシングしてチップを形成した後、
ダイシングされた保護テープ上に剥離テープを貼付し、
加熱によって保護テープを部分的に変形させた後、剥離テープとともにダイシングされた保護テープをチップより剥離することを特徴としている。
【０００７】
このような本発明においては、前記半導体ウエハの裏面側にダイシングテープを貼付する前に、該半導体ウエハの裏面側を所定の厚さに研磨又はエッチングすることが好ましい。
また、本発明における好ましい態様として、
保護テープが熱収縮性フィルムを基材とする粘着テープよりなり、
保護テープを変形させる際の加熱条件が、該基材の熱収縮率が３％〜５０％となる条件である態様があげられる。
【０００８】
また、本発明における他の好ましい態様として、
保護テープが熱可塑性フィルムを基材とする粘着テープよりなり、
保護テープを変形させる際の加熱条件が、該基材の融点−２０℃以上且つ融点＋４０℃以下となる条件である態様があげられる。
このような本発明に係る半導体ウエハの加工方法によれば、糊残りを発生させずに、バラバラとなった保護テープを確実にチップ裏面から剥離できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半導体ウエハの加工方法について、具体的に説明する。
本発明に係る半導体ウエハの加工方法では、まず図１に示すように、半導体ウエハ１０の回路面側に保護テープ１１を貼付し、回路面の保護を行う。
半導体ウエハ１０に保護テープ１１を貼付した後、研磨又はエッチングにより裏面側を所定の厚さとする加工を行ったもよい。また既に研磨又はエッチングによる裏面側の加工を施した半導体ウエハを用いてもよい。
【００１０】
保護テープ１１は、図１に示すように、基材１とその上に形成された粘着剤層２とからなり、粘着剤層２をウエハ表面に貼着し、回路面の保護を行う。
基材１としては、加熱により変形しうる樹脂フィルムが用いられ、好ましくは熱収縮性フィルムまたは熱可塑性フィルムが用いられる。
熱収縮性フィルムとしては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル等からなる延伸フィルムが好ましく用いられる。また、熱収縮性フィルムは、上記のようなフィルムの単層品であってもよく、またこれらの積層品であってもよい。積層フィルムの場合は、収縮率の異なるフィルムを組み合わせることが好ましく、たとえば上層を高収縮性フィルムとし、下層を低収縮性フィルムとすることが好ましい。
【００１１】
熱収縮性フィルムとしては、後述する変形工程の加熱条件下での熱収縮率が３％〜５０％、さらに好ましくは４〜４０％、特に好ましくは５〜３０％であるものが好適に選択される。すなわち、保護テープの変形を、１００℃で行う場合には、該熱収縮性フィルムとしては、１００℃における熱収縮率が、３％〜５０％となるものが選択される。
【００１２】
ここで、熱収縮率は、該フィルム単独を所定温度において、１分間保持した後に、収縮前の寸法と収縮後の寸法とから、下記の数式に基づき算出する。
【００１３】
【数１】
0003753421.tif 000002
【００１４】
すなわち、変形工程の加熱条件とは、前記熱収縮性フィルムの熱収縮率が、３％〜５０％となるように設定されるものである。
熱可塑性フィルムとしては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル等からなる未延伸フィルムが好ましく用いられる。
【００１５】
熱可塑性フィルムは、後述する変形工程の加熱条件下での加熱温度が、該熱可塑性フィルムの融点−２０℃以上且つ融点＋４０℃以下、好ましくは融点−１５℃以上且つ融点＋３５℃以下、特に好ましくは融点−１０℃以上且つ融点＋３０℃以下となるように選択される。
これらの熱収縮性フィルムまたは熱可塑性フィルムからなる基材１の厚さは特に限定はされないが、好ましくは５〜２００μｍ、特に好ましくは１０〜１５０μｍである。
【００１６】
粘着剤層２は、汎用の粘着剤からなるものであってもよく、またいわゆるエネルギー線硬化型粘着剤からなるものであってもよい。
汎用粘着剤としては、アクリル系、ポリエステル系、天然ゴム系等従来公知の粘着剤が特に制限されることなく用いられる。これらの内でも、アクリル系粘着剤が好ましく、特にアクリル酸エステルを主たる構成単位とするアクリル系粘着剤が好ましい。
【００１７】
また、エネルギー線硬化型粘着剤としては、たとえば特開昭６０−１９６，９５６号公報、特開昭６０−２２３，１３９号公報、特開平５−３２９４６号公報、特開平８−２７２３９号公報等に記載のものが特に制限されることなく用いられる。
粘着剤層２の厚さは特に限定はされないが、好ましくは３〜１００μｍ、特に好ましくは５〜５０μｍである。
【００１８】
本発明では、上記保護テープ１１を、ウエハ回路面に貼着し、回路面の保護した後、半導体ウエハ１０の裏面側にダイシングテープ１２を貼付してウエハ１０を固定し、保護テープ１１とともに半導体ウエハ１０をダイシングしてチップ１３を形成する（図２参照）。チップ１３の回路面側には、ダイシングされて小さくなった保護テープ１１がなお貼付されている。
【００１９】
ダイシングテープ１２としては、汎用のダイシングテープが特に制限されることなく用いられる。しかし、後述する変形工程の加熱温度が高温である場合には、ダイシングテープの基材としては、ポリエチレンテレフタレート等の耐熱性に優れた樹脂フィルムを用いることが好ましい。
このようなダイシングにより、ダイシングテープ１１上には、回路面側に保護テープ１１が貼付されているチップ１３が整列固着されている状態になる。
【００２０】
次いで、本発明では、チップ１３の回路面から保護テープ１１を剥離する。
保護テープ１１の剥離に際しては、まず、ダイシングされた保護テープ１１上に剥離テープ１４を貼付する（図３参照）。
なお、保護テープ１１の粘着剤層２をエネルギー線硬化型粘着剤で形成した場合には、剥離テープ１４は、基材、粘着剤層ともにエネルギー線透過性のものを用いる。この場合、剥離テープ１４の貼付後、剥離テープ側からエネルギー線を照射し、粘着剤層２の粘着力を低減しておくことが好ましい。また、剥離テープ１４の貼付前にエネルギー線を照射してもよいが、この場合には、剥離テープ１４はエネルギー線透過性はなくてもよい。
【００２１】
剥離テープ１４としては、ウエハと略同形状の粘着テープが用いられ、好ましくは強粘着テープが用いられる。このような剥離テープとしては、汎用の粘着テープが特に制限されることなく用いられるが、後述する変形工程の加熱温度が高温である場合には、剥離テープ１４の基材としては、ポリエチレンテレフタレート等の耐熱性に優れた樹脂フィルムを用いることが好ましい。
【００２２】
次に、剥離テープ１４が貼付された状態で加熱し、保護テープ１１を変形させる。
加熱は、たとえばオーブンを用いることにより行われるが、これに限定されず、保護テープ１１を変形しうる手段であればよい。
加熱により、保護テープ１１の基材１が部分的に変形し、剥離テープ１４と密着するようになる。
【００２３】
基材１として熱収縮性フィルムを用いた場合には、熱収縮率が３％〜５０％となる温度範囲で加熱を行う。この結果、基材１が収縮変形し、保護テープ１１と剥離テープ１４とが密着する。
また、基材１として熱可塑性フィルムを用いた場合には、該熱可塑性フィルムの融点−２０℃以上且つ融点＋４０℃以下の温度範囲で加熱を行う。この結果、基材１が軟化あるいは溶融して変形し、保護テープ１１と剥離テープ１４とが密着する。
【００２４】
このように、保護テープ１１と剥離テープ１４とが密着しているため、剥離テープ１４を剥離すると、保護テープ１１もこれに同伴して剥離する（図４）。この結果、多数に分割されたチップ上の保護テープ１１を一括して簡便に剥離できることとなり、作業効率は大幅に向上し、また、チップ上への糊残りも無くなるので、歩留も改善される。
【００２５】
剥離テープ１４を剥離する際には、剥離テープ１４の基材側に、さらに強粘着テープあるいはヒートシールテープを固着して、これを起点として剥離してもよく、また剥離テープ１４の端部に掴み部を設けておき、これを起点として機械的に剥離してもよい。
この結果、ダイシングテープ１２上には、回路面が露出したチップ１３が整列している状態となる。その後、常法により、チップのピックアップ、マウントを行うことで半導体装置が得られる。
【００２６】
このような本発明により奏される作用効果のメカニズムは、何ら限定されるものではないが、次のように考えられる。
従来法（特公平５−７１６８）における加工方法においては、保護テープの加熱収縮によるめくれが止まった段階では、まだ粘着剤も加熱状態で流動性があり、接着部分と剥離部分の境界線では加熱により図５のような変形が起こる。このとき変形した粘着剤の一部は、チップの表面に再付着するようになる。粘着剤の変形部分は基材フィルムに対する密着力が低下しているため、冷却して保護テープを除去する力が加われば、変形し再付着した部分の粘着剤が基材から脱落し、これがチップへの糊残りの要因となると考えられる。
【００２７】
これに対し、本発明の加工方法においては、保護テープの粘着剤層をチップから剥離するまで熱変形させない。加熱前に、保護テープ面上に剥離テープを貼付するため、加熱時には保護テープは、チップと剥離シートに挟持された状態にある。このため、保護シートの熱変形は抑制され、基材の端部のみが部分的に変形し、これによって剥離テープの粘着剤との密着が向上する。このため、場所によっては保護テープと剥離テープとの密着が不足していた箇所（特に剥離の起点となる端部）においても、充分な接着力が得られる。これによって、剥離テープを引き剥がせば切断された保護テープの全てが確実にチップ面より除去できるようになる。
【００２８】
また、保護テープは加熱によっても剥離することがないため、粘着剤層はほとんど変形しない。このため、粘着剤層と基材フィルムとの密着力は低下しておらず、剥離を行ってもチップ面に糊残りが起こることがないと考えられる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る半導体ウエハの加工方法によれば、糊残りを発生させずに、バラバラとなった保護テープを確実にチップ裏面から剥離できる。したがってＣＣＤに例示される光学センサのような半導体装置の製造に好適な加工方法を提供できる。
【００３０】
【実施例】
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３１】
【実施例１】
テープラミネータ（リンテック社製、Adwill RAD-3500m/12）を用いて、１５０mm径のシリコンウエハの回路面に、基材として熱収縮フィルム（８０℃における熱収縮率９％）及び紫外線硬化型の粘着剤層を使用した保護テープ（リンテック社製、Adwill P-5780LS123E）を貼付し、シリコンウエハの裏面側を研磨装置（ディスコ社製、ＤＦＧ−８４０）を用いて３５０μm厚に加工した。次に、テープマウンタ（リンテック社製、Adwill RAD-2500m/8）を用いて、ダイシングテープ（リンテック社製、Adwill D-220）をシリコンウエハの裏面（研磨面）側に貼付し、リングフレーム（ディスコ社製、ＭＯＤＴＦ２−６−１）に固定した。さらに、 ダイシング装置（東京精密社製、AWD-4000B）を用いて、保護テープごとシリコンウエハを１mm×１５mmのサイズにフルカットダイシングした。
【００３２】
続いて、紫外線照射装置（リンテック社製、Adwill RAD-2000m/8）を用いて保護テープ側に紫外線を照射し、保護テープの粘着力を低減化した。次に、下記構成の剥離テープを、ダイシングされた保護テープ面に貼付した。さらに、オーブンにリングフレームに固定されたシリコンウエハを投入し、８０℃１分間の加熱を行った。常温に冷却した後、剥離テープの背面に強粘着力タイプの引剥し用のテープ（リンテック社製、Adwill S-6、幅５０mm）を貼着し剥離テープと保護テープを同時に引き剥がした。
【００３３】
保護テープの剥離性と剥離後のシリコンウエハ面の糊残りを１００倍の光学顕微鏡を用いて確認した。結果を表１に示す。
剥離テープの構成：
５０μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、１０μm厚のアクリル系強粘着剤（リンテック社製、PK）を塗布した粘着テープ（直径１５０mmの略ウエハ形状）
【００３４】
【実施例２】
融点が９８℃の熱可塑性フィルムを基材に使用し、紫外線硬化型の粘着剤層を有するリンテック社製、Adwill D-611を保護テープとして使用し、加熱条件を１００℃１分間とした以外は、実施例１と同様にして操作を行った。結果を表１に示す。
【００３５】
【比較例１】
加熱を行わなかった以外は、実施例１と同様にして操作を行った。結果を表１に示す。
【００３６】
【比較例２】
加熱を行わなかった以外は、実施例２と同様にして操作を行った。結果を表１に示す。
【００３７】
【比較例３】
剥離テープを使用せず、保護テープを加熱で熱収縮させエアブローで保護テープを除去した以外は、実施例１と同様にして操作を行った。結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
0003753421.tif 000003
【００３９】
（１）剥離テープと保護テープの界面で剥離するチップが発生し、すべてのチップ上から保護テープを除去することが不可能。
（２）エアブローによりすべてのチップ上から収縮した保護テープを除去することが可能。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体ウエハの加工方法の一工程を示す。
【図２】本発明に係る半導体ウエハの加工方法の一工程を示す。
【図３】本発明に係る半導体ウエハの加工方法の一工程を示す。
【図４】本発明に係る半導体ウエハの加工方法の一工程を示す。
【図５】従来法（特公平５−７１６８）における糊残りの要因を示す。
【符号の説明】
１…基材
２…粘着剤層
１０…半導体ウエハ
１１…保護テープ
１２…ダイシングテープ
１３…チップ
１４…剥離テープ
【図１】
0003753421.tif 000004
【図２】
0003753421.tif 000005
【図３】
0003753421.tif 000006
【図４】
0003753421.tif 000007
【図５】
0003753421.tif 000008