JP4503429B2

JP4503429B2 - 半導体装置の製造方法

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Publication number: JP4503429B2
Application number: JP2004366303A
Authority: JP
Inventors: 貴志杉野; 修山崎; 明徳佐藤
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: JP2005260204A

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、さらに詳しくは個別チップのボンディング面に適正量の接着剤層を形成することが可能な半導体装置の製造方法に関する。

シリコン、ガリウムヒ素などの半導体ウエハは大径の状態で製造され、このウエハは素子小片（ＩＣチップ）に切断分離（ダイシング）された後に次の工程であるマウント工程に移されている。この際、半導体ウエハは予じめ粘着テープに貼着された状態でダイシング、洗浄、乾燥、エキスパンディング、ピックアップの各工程が加えられた後、次工程のボンディング工程に移送される。

このようなプロセスでは、通常はピックアップされたチップは、裏面に接着剤層を形成された後、次工程であるダイボンディング工程に移送されている。しかしながら、チップの小型化にともない、適当量の接着剤をチップ裏面に適用することが困難になっている。

このため、ピックアップ工程とボンディング工程のプロセスを簡略化するために、ウエハ固定機能とダイ接着機能とを同時に兼ね備えたダイシング・ダイボンド用粘接着シートを用いたいわゆるダイレクトダイボンディングプロセスが提案されている（たとえば、特許文献１〜３）。

このダイシング・ダイボンド用粘接着シートは、特定の組成物よりなる粘接着剤層と、基材とからなる。ダイシング工程においては、粘接着剤層はウエハを固定する機能を有する。ダイシング時には、ウエハとともに粘接着剤層も切断され、切断されたチップと同形状の粘接着剤層が形成される。ダイシング終了後、チップのピックアップを行うと、粘接着剤層は、チップとともに剥離する。粘接着剤層を伴ったＩＣチップを基板に載置し、加熱すると、粘接着剤層中の熱硬化性樹脂が接着力を発現し、ＩＣチップと基板との接着が完了する。このようなダイレクトダイボンディングプロセスによれば、上述したようなチップ裏面への接着剤の塗布工程を省略できるばかりでなく、微小なチップであっても適正量の接着剤層をチップ裏面に簡便に形成できるようになる。

一方、チップの薄厚化を達成する方法として、特許文献４には、ウエハの表面側から所定深さの溝を形成した後、この裏面側から研削する半導体チップの製造方法が開示されている。また、同特許文献４には、裏面研削工程後、マウンティング用テープに付着しているペレットをマウンティング用テープから分離してリードフレームに固着する方法が開示されている。この方法は、「先ダイシング法」とも呼ばれ、極薄チップを得る上で有効な手段となっている。

しかしながら、このような先ダイシング法ではウエハの裏面の研削が終了した時点でウエハの個片化（チップ化）が完成している。上述のダイシング・ダイボンド用粘接着シートを先ダイシング法に適用しようとすると、ウエハ形状のチップ群に直接貼付することになり、ダイシング・ダイボンド用粘接着シートの粘接着剤層だけを別の工程でチップサイズに切断する必要があった。

このような課題を解決するため、特許文献５では、「半導体回路が形成されたウエハ表面からそのウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し、該回路面に表面保護シートを貼着し、上記半導体ウエハの裏面研削をすることでウエハの厚みを薄くするとともに、最終的には個々のチップへの分割を行い、研削面に、基材とその上に形成された接着剤層と
からなるダイシング・ダイボンドシートを貼着し、該表面保護シートを剥離し、チップ間に露出しているダイシング・ダイボンドシートの接着剤層を切断し、該接着剤層をチップとともに、ダイシング・ダイボンドシートの基材から剥離し、該接着剤層を介して、チップを所定の基台上に固着することを特徴とした半導体装置の製造方法」が開示されている。

しかし、このような方法では接着剤層の切断のために極めて精密な加工のできる切断装置を要するので、作業性、歩留まり、コストに関して優れた方法とは言えない。
特開平２−３２１８１号公報特開平８−２３９６３６号公報特開平１０−８００１号公報特開平５−３３５４１１号公報特開２００１−１５６０２７号公報

本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたものであって、微小チップのボンディング面に適正量の接着剤を容易に適用でき、回路面に対する汚染を低減できる半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。

このような課題の解決を目的とした本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された脆質状体の接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とする工程、
該接着シートをエキスパンドによりチップ間の間隔を離間するとともに該接着シートの接着剤層を破断する工程、
チップに接着剤層を同伴したままピックアップを行い、ボンディング面に形成された接着剤層を介してボンディングを行う工程を含む半導体装置の製造方法。
（２）該接着シートが、室温（２３℃）での基材のヤング率が５００MPa以下であり、
接着剤層の破断伸度が１〜３５０％であり、破断応力が１０００N/cm²以下であることを
特徴とする（１）記載の半導体装置の製造方法。
（３）前記脆質状体の接着剤層が、脆質化処理を接着剤層に対して施したものであることを特徴とする（１）に記載の半導体装置の製造方法。
（４）前記脆質化処理は、前記接着剤層が熱硬化性またはエネルギー線硬化性であり、当該硬化処理を施すことであることを特徴とする（３）に記載の半導体装置の製造方法。（５）前記脆質化処理は、冷却処理であることを特徴とする（３）に記載の半導体装置の製造方法。
（６）エキスパンドによりチップ間隔を離間する前に、接着シートに機械的な衝撃を与えることで接着剤層を破断させることを特徴とする（１）に記載の半導体装置の製造方法。
（７）前記機械的な衝撃は、超音波振動であることを特徴とする（６）に記載の半導体装置の製造方法。
（８）半導体ウエハのボンディング面に、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された脆質状体の接着剤層とからなる接着シートの接着剤面を貼着し、該半導体ウエハを切断するとともに、該接着シートの接着剤層は切断されないように半導体ウエハの個片化を行うことにより、
半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された脆質状体の接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とすることを特徴とする（１）に記載の半導体装置
の製造方法。
（９）半導体ウエハの個片化を行いウエハ形状のチップ群を形成した後、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された脆質状体の接着剤層とからなる接着シートの接着剤面を該チップ群のボンディング面に貼着することにより、
半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された脆質状体の接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とすることを特徴とする（１）に記載の半導体装置の製造方法。
（１０）半導体ウエハ内部に形成された脆弱部を介してチップ群が連接した半導体ウエハが、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された脆質状体の接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とする工程、
該接着シートのエキスパンドにより、脆弱部を起点として半導体ウエハを破断して個片化すると同時に、チップ間の間隔を離間するとともに該接着シートの接着剤層を破断する工程、
チップに接着剤層を同伴したままピックアップを行い、ボンディング面に形成された接着剤層を介してボンディングを行う工程を含む半導体装置の製造方法。
（１１）半導体ウエハの各回路を区画する切断予定ラインに沿って半導体ウエハ内部に焦点を合わせてレーザー光を照射し、半導体ウエハ内部を局所的に改質して脆弱部を形成することで、半導体ウエハ内部に形成された脆弱部を介してチップ群が連接した半導体ウエハを得る工程をさらに含む（１０）に記載の半導体ウエハの製造方法。

このような本発明に係わる半導体装置の製造方法によれば、接着シートの接着剤層が脆質状態であるため、エキスパンド時または機械的な衝撃を付与した時点で接着剤層はチップと同形状に破断分離する。したがって、個別のチップのボンディング面に適正量の接着剤層を形成することが容易になり、新たに必要とされる製造装置が不要であるか、または簡便な装置の追加で対応できるため、極めて安価で作業性に優れる。

以下、本発明について図面を参照しながらさらに具体的に説明する。
本発明に係わる半導体装置の製造方法は、下記工程１〜３を必須工程として含む。
工程１：半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された脆質状体の接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とする工程（図１Ａ、Ｂ参照）
なお、図１Ａに示されるように、チップ群１は、ウエハ形状を保ったまま多数のチップ３が接着シート１０に貼付されており、チップ群１表面の実線は、各回路を区画した切断ライン２である。したがって、切断ライン２においては、接着剤層１２は露出していることになる。図１Ｂは、図１Ａにおけるａ−ａ線断面図である。

チップ３は、従来より用いられているシリコン半導体ウエハ、ガリウム・ヒ素半導体ウエハなどに回路を形成した後、これを個片化して得られるが、半導体ウエハはこれらに限定されず、種々の半導体ウエハを用いることができる。ウエハ表面への回路の形成は、エッチング法、リフトオフ法などの従来より汎用されている方法を含む、様々な方法により行うことができる。半導体ウエハの回路形成工程において、所定の回路が形成される。チップ３の厚みは特に限定はされないが、本発明の製造方法は、極薄チップに対して特に有効であるため、チップ３の厚みは、２００μｍ以下、さらに３０〜１５０μｍ程度であることが好ましい。

なお、本発明において、チップのボンディング面とは通常チップの裏面を指すが、フリップチップボンディングのように回路面側が基板に対面してボンディングする場合は、回
路形成面を指す。

図１に示すような、ウエハ形状のチップ群１のボンディング面側が、接着シート１０に貼付された状態を実現する手段は特に限定はされない。結果として、図１に示す状態が実現されれば、如何なる経路を経てもよい。

たとえば、半導体ウエハを通常のダイシングシートを用いてダイシングを行い、これを接着シート１０に転写することにより、接着シート１０上にチップ群がウエハ形状を維持した状態を達成してもよい。また、接着シート１０をダイシングシートとして用い、接着シート１０の接着剤層１２を切断しないように半導体ウエハのみをチップにダイシング（セミフルカット）することにより、同じ形状を作ることができる。

また、ダイシングブレードを使用するダイシング装置の代わりに、レーザー光線によるダイシング装置（レーザーダイサー）によってもよい。レーザーダイサーはレーザー光線の焦点をコントロールしてウエハの分割を行うので、接着剤層を一緒に切断しないように制御しやすい。ウエハと一緒に接着剤層をレーザー光線で切断すると、接着剤の揮散分解成分が回路面に付着し汚染する虞があるため、本発明の方法が有効である。

さらに、ダイシングとしてステルスダイシング法として知られている方法によって行ってもよい。ステルスダイシング法は、ウエハの内部にのみ焦点を合わせてレーザーを照射し、焦点部分を改質させた後この軌跡をストレスにより破断させることにより個片化するダイシング法なので、接着剤層を同時に切断することができない。このため、本発明の方法が特に有効である。

ステルスダイシング法では、半導体ウエハ内部に、半導体ウエハの各回路を区画する切断予定ラインに沿って脆弱部を形成する。この状態では、各チップ群が脆弱部を介して連接しており、全体としてウエハ形状を維持している。脆弱部の形成は、切断予定ラインに沿って半導体ウエハ内部に焦点を合わせてレーザー光を照射することで行われる。レーザー光の照射により、ウエハ内部が局所的に加熱され結晶構造の変化などにより改質される。改質された部分は、周辺の部位と比べ過剰なストレス状態におかれ、潜在的に脆弱である。したがって、半導体ウエハにストレスを加えると、この脆弱部を起点としてウエハの上下方向に亀裂が成長し、ウエハをチップ毎に分割することができる。

このようなステルスダイシング法の詳細は、たとえば「電子材料、２００２年９月、１７〜２１頁」、特開２００３−８８９８２号公報に記載されている。
また、前述したいわゆる先ダイシングを応用してもよい。すなわち、半導体回路が形成されたウエハ表面からそのウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し、該回路面に表面保護シートを貼着し、上記半導体ウエハの裏面研削をすることでウエハの厚みを薄くするとともに、最終的には個々のチップ３への分割を行い、研削面に、接着シート１０を貼着し、該表面保護シートを剥離することで、接着シート１０上に、チップ群がウエハ形状のまま整列した状態を達成してもよい。

接着シート１０は、基材１１とその上に形成された接着剤層１２とからなる。接着シート１０は、テープ状、ラベル状などあらゆる形状をとりうる。
以下、基材１１、接着剤層１２をそれぞれ説明する。

接着シート１０の基材１１としては伸張可能なフィルムが用いられ、たとえば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル系共重合体フィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢ビフィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチ
レン・（メタ）アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体フィルム、フッ素樹脂フィルム等の単層または積層のフィルムが用いられる。また、これらの架橋フィルムであってもよい。さらに後述の接着剤層１２が紫外線硬化性である場合は、基材１１は、透明（紫外線透過性）のフィルムが用いられるが、接着剤層１２が非硬化性であったり電子線硬化性である場合は不透明フィルムも使用可能である。

これらのフィルムの中でも特にヤング率（２３℃）が、５００ＭＰａ以下、さらには５０〜３００ＭＰａ程度のフィルムが好ましく用いられる。なお、後述するように接着剤層の脆質化処理を冷却により行う場合は、当該冷却温度におけるヤング率が５００ＭＰａ以下であることが好ましい。このような基材を用いることで、後述するエキスパンド工程を円滑に行えるようになる。

本発明に係る半導体装置の製造方法においては、後述するように、チップ３のボンディング面に接着剤層１２を固着残存させて基材１１からピックアップする。このため、基材１１の接着剤層１２に接する面の表面張力は、好ましくは４０mN/m 以下、さらに好まし
くは３７mN/m 以下、特に好ましくは３５mN/m 以下であることが望ましい。このような表面張力が低い基材は、材質を適宜に選択して得ることが可能であるし、また基材の表面に、シリコーン樹脂やアルキッド樹脂などの離型剤を塗布して離型処理を施すことで得ることもできる。

このような基材１１の膜厚は、通常は１０〜５００μｍ、好ましくは１５〜３００μｍ、特に好ましくは２０〜２５０μｍ程度である。
接着剤層１２は、本発明の半導体装置の製造方法において、ピックアップされたチップのボンディング面に配置され、ダイボンド時にはチップ搭載用基板との固着用接着剤としての機能を有し、かつ接着シート１０上でウエハのダイシングを行う場合には、ウエハを保持・固定するために用いられる。

このような接着剤としては、従来公知の接着剤が特に制限されることなく用いられる。しかしながら、基材１１表面からの剥離を容易にするために、接着剤層１２は、エネルギー線硬化性成分を有することが好ましい。エネルギー線硬化性成分を硬化させることで、粘着力が減少するため、基材１１表面からの剥離を容易に行えるようになる。また、ボンディング時にチップ搭載用基板との固着を強固にするために、熱硬化性成分を有することが好ましい。チップ搭載用基板への載置後、加熱することで熱硬化性成分が活性化し、チップ搭載用基板に対し強固に接着できるようになる。

接着剤としては、たとえば常温で感圧接着性を有するバインダー樹脂と熱硬化性樹脂との混合物が挙げられる。常温で感圧接着性を有するバインダー樹脂としては、たとえばアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルエーテル、ウレタン樹脂、ポリアミド等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、一般的にはエポキシ、フェノキシ、フェノール、レゾルシノール、ユリア、メラミン、フラン、不飽和ポリエステル、シリコーン等であり、適当な硬化促進剤と組み合わせて用いられる。これら熱硬化性樹脂としては、上記バインダー樹脂よりも比較的低分子量のものが好ましく使用できる。また接着剤には基材１１との剥離性を制御するため、ウレタン系アクリレートオリゴマーなどの紫外線硬化性樹脂を配合することが好ましい。紫外線硬化性樹脂を配合すると、紫外線照射前は基材１１とよく密着し、紫外線照射後は基材１１から剥離しやすくなる。

上記のような各成分からなる接着剤は、エネルギー線硬化性と加熱硬化性とを有し、基材１１に密着してウエハ（チップ群）の固定に寄与し、マウントの際にはチップとチップ搭載用基板とを接着する接着剤として使用することができる。そして熱硬化を経て最終的には耐衝撃性の高い硬化物を与えることができ、しかも剪断強度と剥離強度とのバランス
にも優れ、厳しい熱湿条件下においても充分な接着物性を保持しうる。

なお、接着シート１０の使用前に、接着剤層１２を保護するために、接着剤面に剥離フィルムを積層しておいてもよい。
工程２：該接着シートのエキスパンドにより、チップ間の間隔を離間するとともに該接着シートの接着剤層を破断する工程（図２参照）。

本発明においては、工程２において、接着剤層１２が下記のような特定の破断特性を示すように設定することが重要である。
すなわち、工程２における接着剤層１２の破断伸度は１〜３５０％、好ましくは２０〜３５０％、特に好ましくは５０〜１５０％であり、破断応力は１０００Ｎ／ｃｍ²以下、
好ましくは１００〜８００Ｎ／ｃｍ²である。

上記のような破断特性を示す接着剤層１２は、所定の応力を受けると容易に破断する。しかしながら、チップ３のボンディング面に固着されている接着剤は、その変形（伸び）が拘束されるので、この部分では破断しない。一方、チップ間（すなわち切断ライン２）にある接着剤は、変形が拘束されることがない。このため、チップ間の位置ではチップに面する位置よりも応力が集中し接着剤層１２が破断する。この結果、図２に示すように、ボンディング面に接着剤を有するチップ３が、互いに所定の間隔で整列した状態が達成される。

接着剤層１２は、それ自体がエキスパンド条件下で上記破断特性を有するものであってもよく、またそうでない場合には、エキスパンド工程に先立って、何らかの物理的あるいは化学的な処理によって、接着剤層１２が上記破断特性を満たすようにしてもよい。

たとえば、接着剤層１２を冷却することで、上記の破断特性を達成することができる。一般に、接着剤の主成分であるポリマーは、低温において破断伸度は小さいため、接着剤層１２も低温の方が脆質を示しやすい。したがって、接着剤層１２の常温における破断特性が前述の値でなくても、工程２において温度を適宜冷却することにより、所望の破断特性が得られる。

また、接着剤層１２が硬化性である場合には、工程２において、接着剤層１２を硬化させることにより、破断特性をコントロールできる。一般に硬化性を有する接着剤は、硬化により破断伸度が小さくなり、脆質になりやすい。通常、硬化性の接着剤における硬化性成分（熱硬化性成分および／またはエネルギー線硬化性成分）の量が多くなると、硬化後の破断伸度は小さくなるので、硬化性成分の配合比を適宜選択することで、所望の破断特性を得ることができる。

硬化性を有する接着剤層を用いる場合は、接着シート１０の全面にわたり硬化させるとダイボンディングができなくなる場合があるので、接着剤層１２の硬化はチップ間のみ部分的に行うことが望ましい。接着剤層１２がエネルギー線硬化性である場合は、半導体チップ３がマスクとなるので、チップ側よりエネルギー線を照射することによりチップ間を部分的に硬化させることができる。接着剤層１２が熱硬化性である場合は、特定の形状をした加熱コテや加熱用のワイヤーを接着シート１０に当接することにより部分的な硬化を行うことができる。また、レーザー光線や赤外線ランプ等を用いて光線をチップ間に集光させることにより、接着剤層の部分硬化を行ってもよい。

接着剤層の破断は、前述の通りエキスパンド工程により行うこともできるが、エキスパンド工程に先立ち、超音波振動のような別の機械的な衝撃を接着剤層１２に与えて行ってもよい。超音波振動を接着シート１０に与える場合は、接着シート１０が固定されるテー
ブル、または半導体チップ３に直接超音波振動子を接触させて行う。チップ３が共振を起こすような周波数で行えば、与える振動が小さくても充分に接着剤層１２は破断できるようになる。

また、エキスパンドにより接着剤層１２を破断する場合は、そのエキスパンド率は接着剤層１２の破断特性やチップサイズによって異なるが、好ましくは１０％以上、より好ましくは１５％以上である。エキスパンドは、個片化されたウエハ形状のチップ群を固定した接着シート１０の外周をリングフレームに固定された状態とし、リングフレームの内輪に沿って配置された筒状のジグに押し当て引き落とすことにより行える。なお、エキスパンド率（％）とは、下記式により定義される。

ウエハの個片化を上記したステルスダイシング法により行う場合は、工程２に先立ち、ウエハが接着シートに固定されている状態で、ウエハに熱衝撃（急熱、急冷）、機械的衝撃（超音波振動）を加え、脆弱部を起点としてウエハの上下方向に亀裂を成長させ、ウエハをチップ毎に分割していもよい。このような方法により、半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、接着シート上に貼着された状態とすることもできる。なお、この場合、チップは分割されてはいるものの、互いに密着し合い、その間隔は実質的にゼロである。したがって、この場合には、チップ間の接着剤層のみをエネルギー線を用いて部分硬化することはできない。このため、チップ間の接着剤層のみを部分硬化する場合には、エネルギー線照射以外の他の方法を採用する。

また、ウエハの個片化を上記したステルスダイシング法により行う場合は、エキスパンドと同時に、ウエハを個片化してもよい。エキスパンド時に接着シートを延伸する際の張力は、接着シート上に固定されているウエハに伝播する。この際、ウエハ内部に脆弱部が形成されていると、この脆弱部が張力に抗することができず、脆弱部で破断が起こる。この結果、脆弱部を起点としてウエハの上下方向に亀裂が成長し、ウエハをチップ毎に分割することができる。

工程３：チップに接着剤層を同伴したままピックアップを行い、ボンディング面に形成された接着剤層を介してボンディングを行う工程。
チップ３のピックアップは、吸引コレットなどを用いた公知の手法により行うことができる。また、必要に応じ、突き上げピンで、接着シート１０側からチップを突き上げてもよい。

このようなピックアップ操作により、チップ３のボンディング面に、チップ３と同形状の接着剤層１２が固着した状態で、チップ３がピックアップされる。
その後、接着剤層１２を介してチップ３を、リードフレーム等の所定のチップ搭載用基板に載置し、必要に応じ加熱・加圧を行うことで、ダイボンディングが完了する。

ダイボンディング後、ワイヤボンディング、樹脂封止などの通常の工程を経て半導体装置が得られる。

本発明に係わる半導体装置の製造方法によれば、接着シートの接着剤層が脆質状態であるため、エキスパンド時または機械的な衝撃を付与した時点で接着剤層はチップと同形状に破断分離する。したがって、個別のチップのボンディング面に適正量の接着剤層を形成することが容易になり、新たに必要とされる製造装置が不要であるか、または簡便な装置の追加で対応できるため、極めて安価で作業性に優れる。
（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。

なお、以下の実施例において、「破断伸度」、「破断応力」、「ヤング率」は、次のように評価した。
「破断伸度」「破断応力」
実施例及び比較例の接着シートに用いた接着剤を厚さが２００μｍとなるように成膜積層し、この接着剤膜をＪＩＳＫ７１２７に準じ、室温（２３℃）で引張速度200mm/min
で測定した。なお、実施例２については紫外線照射装置（リンテック社製、Adwill RAD2000）を用いて紫外線照射（光量200mJ/cm²）を行った後に、実施例４については熱硬化（
２００℃１分）した後に測定を行った。なお、実施例３のみは温度０℃で測定した。

「ヤング率」
実施例及び比較例の接着シートに用いた基材をＪＩＳＫ７１２７に準じて引張速度200mm/minで測定した。なお、実施例３については０℃の環境下で測定を行った。
（実施例１）
下記配合１からなる接着剤の配合物を、シリコーン系剥離剤で剥離処理したポリエチレンテレフタレートフィルム（リンテック社製、SP-PET3801、厚さ３８μm）の剥離処理面
に乾燥膜厚が２０μmとなるように塗布し、続いて表面張力３０mN/m、厚さ８０μｍのポ
リエチレンフィルムに貼合し、熱硬化性を有する接着シートを作成した。

未研磨のシリコンウエハ（150mm径）の鏡面側をダイシング装置で10mmｘ10mmサイズで
深さを120μｍまでハーフカットダイシングを行った。次にダイシング面に表面保護テー
プ（リンテック社製、Adwill E-3100D）を貼付し、裏面側からウエハ研磨装置により100
μｍ厚まで研磨を行い、ウエハを個片化した（先ダイシング工程）。

チップの研磨面に上記の接着シートを貼付するとともに、リングフレーム（ディスコ社製、MODTF2-6-1、内径200mm）にその端部を固定した。続いて表面保護テープを剥離し、
接着シートの接着剤層上にウエハ形状に整列したチップ群が固定されている状態とした。これをダイボンド装置（日電機械社製、CPS-100）を使用して18mmを引き落としてエキス
パンドを行った（接着シートのエキスパンド率１８％）。

接着シートの接着剤層はチップ間の位置で完全に破断した。接着剤層の破断面を確認したところ、破断面に大きく変形した部分は見られなかった。
（配合１）
(1)アクリル酸エステル共重合体
ＢＡ／ＶＡｃ／ＭＡ／ＧＭＡ／２ＨＥＡ＝２０／３５／１０／２０／１５（重量平均分子量４０万）：１０重量部
ただし、ＢＡはブチルアクリレート、ＶＡｃは酢酸ビニル、ＧＭＡはグリシジルメタアクリレート、２ＨＥＡは2-ヒドロキシエチルアクリレートを示す。
(2)エポキシ樹脂
ジャパンエポキシレジン社製、エピコート８２８（液状ビスフェノールＡ型、平均エポキシ当量１９０）：３０重量部
大日本インキ化学工業社製、エピクロン AM-020-P（固形ビスフェノールＡ型、平均エ
ポキシ当量６４０）：４０重量部
日本化薬社製、EOCN-104S（オルソクレゾールノボラック型、平均エポキシ当量２２０
）：４０重量部
(3)フェノール樹脂
大日本インキ化学工業社製、フェノライトTD-2131（フェノールノボラック型、平均水
酸基当量１０３）：４５重量部
(4)硬化促進剤
四国化成社製、キュアゾール 2PHZPW（イミダゾール化合物）：０．５重量部
(5)その他
東芝セラミックス社製、グラスファインCUS-10（高純度溶融石英フィラー、平均粒径８．０μｍ）：１１０重量部
アドマテックス社製、アドマファインSO-C2（高純度合成シリカフィラー、平均粒径０
．５μｍ）：１２．５重量部
三井化学社製 MKCシリケートMSEP2（シランカップリング剤）：２重量部
（実施例２）
実施例１の接着剤層の配合物を配合１から下記配合２に代えて、熱硬化性及びエネルギー線硬化性を有する接着シートを作成した。続いて、ウエハの個片化、接着シートの貼付、エキスパンド（接着剤層の破断）を実施例１と同様にして行った。但し、エキスパンドを行う前に、接着剤層に対してチップ面から紫外線の照射（光量200mJ/cm²）を行って接
着剤層を格子状に部分的に脆質化させた。

接着シートの接着剤層はチップ間の位置で完全に破断した。接着剤層の破断面を確認したところ、破断面に大きく変形した部分は見られなかった。
（配合２）
(1)アクリル酸エステル共重合体
ＢＡ／ＶＡｃ／ＭＡ／ＧＭＡ／２ＨＥＡ＝２０／３５／１０／２０／１５（重量平均分子量４０万）：１０重量部
(2)エポキシ樹脂
ジャパンエポキシレジン社製、エピコート８２８（液状ビスフェノールＡ型、平均エポキシ当量１９０）：３０重量部
大日本インキ化学工業社製、エピクロン AM-020-P（固形ビスフェノールＡ型、平均エ
ポキシ当量６４０）：４０重量部
日本化薬社製、XD-10000L（ジシクロペンタジエン骨格、平均エポキシ当量２４５）：
４０重量部
(3)フェノール樹脂
三井化学社製、ミレックス XLC-4L（フェノールアラルキル型、平均水酸基当量１７０
）：４５重量部
(4)硬化促進剤
四国化成社製、キュアゾール 2PHZPW（イミダゾール化合物）：０．５重量部
(5)エネルギー線硬化性樹脂
日本化薬社製、カラヤッド DPHA（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）：１
０重量部
(6)光開始剤
チバスペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア１８４：０．３重量部
(7)その他
東都化成社製フェノトートYP-50-EK35（フェノキシ樹脂）：１５重量部
三菱化学社製 MKCシリケートMSEP2（シランカップリング剤）：２重量部
（実施例３）
実施例１の接着剤層の配合物を配合１から配合３に代えて、熱硬化性を有する接着シー
トを作成した。続いて、ウエハの個片化、接着シートの貼付、エキスパンド（接着剤層の破断）を実施例１と同様にして行った。但し、エキスパンドを行う前に、チップ群を接着固定している接着シートを恒温漕で０℃に２時間冷却し、取り出し直後にエキスパンドを行った。

接着シートの接着剤層はチップ間の位置で完全に破断した。接着剤層の破断面を確認したところ、破断面に大きく変形した部分は見られなかった。
（配合３）
(1)アクリル酸エステル共重合体
ＢＡ／ＭＡ／ＧＭＡ／２ＨＥＡ＝５５／１０／２０／１５（重量平均分子量８０万）：２０重量部
(2)エポキシ樹脂
ジャパンエポキシレジン社製、エピコート８２８（液状ビスフェノールＡ型、平均エポキシ当量１９０）：６０重量部
ジャパンエポキシレジン社製、エピコート１０５５（固形ビスフェノールＡ型、平均エポキシ当量９２５）：１０重量部
日本化薬社製、XD-1000L（ジシクロペンタジエン骨格、平均エポキシ当量２４５）：３０重量部
(3)フェノール樹脂
三井化学社製、ミレックス XLC-4L（フェノールアラルキル型、平均水酸基当量１７０
）：６６重量部
(4)硬化促進剤
四国化成社製、キュアゾール 2PHZ：０．５重量部
(5)その他
三菱化学社製 MKCシリケートMSEP2：０．５重量部
（実施例４）
実施例１の接着剤層の配合物を配合１から配合３に代えて、熱硬化性を有する接着シートを作成した。続いて、ウエハの個片化、接着シートの貼付、エキスパンド（接着剤層の破断）を実施例１と同様にして行った。但し、エキスパンドを行う前に、接着シートのチップ間の各ラインに加熱した電熱線（ニクロム線、約２００〜２５０℃）をあてがい、接着剤層を格子状に部分的に脆質化させた。

接着シートの接着剤層はチップ間の位置で完全に破断した。接着剤層の破断面を確認したところ、破断面に大きく変形した部分は見られなかった。
（実施例５）
実施例１と同じ接着シートを用い、ウエハの個片化、接着シートの貼付を行った。その後、チップ群を接着固定している接着シートを平滑な金属テーブルに戴置し、チップ上面から２個の超音波ホーンをそれぞれ隣接するチップに接触させ、そのチップ間に位置する接着剤層を破断させ、これを繰り返して全てのチップ間の接着剤層を破断させた。

接着シートの接着剤層はチップ間の位置で完全に破断した。接着剤層の破断面を確認したところ、破断面に大きく変形した部分は見られなかった。
（実施例６）
下記配合４からなる接着剤の配合物をシリコーン系剥離剤で剥離処理したポリエチレンテレフタレートフィルム（リンテック社製、SP-PET3811(S)、厚さ３８μm）の剥離処理面に乾燥膜厚が２０μmとなるように塗布し、続いて表面張力が３５mN/m、厚さ８０μｍの
エチレン−メタクリル酸メチル共重合体フィルムに貼合し、熱硬化性およびエネルギー線硬化性を有する接着シートを作成した。

ケミカルメカニカルポリッシュ（ＣＭＰ）処理したシリコンウエハ（150mm径、厚さ１
００μm）のＣＭＰ処理面に上記の接着シートの貼付を行い、ウエハダイシング用リング
フレーム（ディスコ社製、MODTF2-6-1）に固定した。その後、紫外線照射装置（リンテック社製、Adwill RAD2000m/8）を用いて基材面から接着剤層に対し紫外線を照射し、接着
剤層を半硬化させた。

次に、ステルスダイシング装置（浜松ホトニクス社製）によるステルスダイシング法を行い、半導体ウエハをチップサイズ１０mm×１０mmとなるようダイシングラインを脆質化させた。続いて、ダイボンド装置（日電機械社製、CPS-100）を使用して１８mmを引き落
としてエキスパンドを行い、チップを完全に個片化すると共に接着剤層をも破断しチップと同サイズにした。さらに、ダイボンド装置上で接着シートの基材側よりニードルでチップを突き上げ、チップ裏面にチップと同形状の接着剤層が積層した状態でチップがピックアップされた。接着シートの接着剤層はチップ間の位置で完全に破断した。接着剤層の破断面を確認したところ、破断面に大きく変形した部分はみられなかった。
（配合４）
(1)アクリル酸エステル共重合体
ＢＡ／ＭＡ／ＧＭＡ／２ＨＥＡ＝５５／１０／２０／１５（重量平均分子量８０万）：２０重量部
(2)エポキシ樹脂
ジャパンエポキシレジン社製、エピコート８２８（液状ビスフェノールＡ型、平均エポキシ当量１９０）：３０重量部
ジャパンエポキシレジン社製、エピコート１０５５（固形ビスフェノールＡ型、平均エポキシ当量９２５）：４０重量部
日本化薬社製、EOCN-104S（オルソクレゾールノボラック型、平均エポキシ当量２２０
）：１０重量部
(3)硬化促進剤
四国化成社製、キュアゾール 2PHZ：１重量部
(4)硬化剤
旭電化社製、アデカハードナー3636AS：１重量部
(5)エネルギー線硬化型樹脂
日本化薬社製、カヤラッドDPHA（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）：１２重量部
(6)光開始剤
チバスペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア１８４：０．４重量部
(7)その他
三菱化学社製 MKCシリケートMSEP2：０．５重量部
（実施例７）
実施例６における接着剤の配合物を配合４から下記配合５に替えて熱硬化性およびエネルギー線硬化性を有する接着シートを作成した。続いて、シリコンウエハのＣＭＰ処理、接着シートの貼付、紫外線照射、ステルスダイシング、エキスパンド（ウエハと接着層の破断）、チップのピックアップを実施例６と同様にして行った。接着シートの接着剤層はチップ間の位置で完全に破断した。接着剤層の破断面を確認したところ、破断面に大きく変形した部分はみられなかった。
（配合５）
(1)アクリル酸エステル共重合体
ＢＡ／ＭＡ／ＧＭＡ／２ＨＥＡ＝５５／１０／２０／１５（重量平均分子量３２万）：２０重量部
(2)エポキシ樹脂
ジャパンエポキシレジン社製、エピコート８２８（液状ビスフェノールＡ型、平均エポキシ当量１９０）：３０重量部
ジャパンエポキシレジン社製、エピコート１０５５（固形ビスフェノールＡ型、平均エ
ポキシ当量９２５）：４０重量部
日本化薬社製、EOCN-104S（オルソクレゾールノボラック型、平均エポキシ当量２２０
）：１０重量部
(3)硬化促進剤
四国化成社製、キュアゾール 2PHZ：１重量部
(4)硬化剤
旭電化社製、アデカハードナー3636AS：１重量部
(5)エネルギー線硬化型樹脂
日本化薬社製、カヤラッドDPHA（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）：２４重量部
(6)光開始剤
チバスペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア１８４：０．８重量部
(7)その他
三菱化学社製 MKCシリケートMSEP2：０．５重量部
（比較例）
実施例３の接着シートを用い、エキスパンドを常温で行った以外は実施例３と同様にして実験を行った。

接着シートの接着剤層はチップ間の位置で破断していたが、接着剤層の破断面を確認したところ、破断面が大きく引きちぎられ変形していた。

図１Ａは、本発明に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す斜視図であり、図１Ｂは、図１Ａのａ−ａ線断面図である。本発明に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す。

符号の説明

１…チップ群
２…切断ライン
３…チップ
１０…接着シート
１１…伸張可能な基材
１２…接着剤層

Claims

半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された脆質状体の接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とする工程、
エキスパンドによりチップ間隔を離間する前に、該接着シートに超音波振動を与えることで接着剤層を破断させる工程、
該接着シートのエキスパンドにより、チップ間の間隔を離間する工程、
チップに接着剤層を同伴したままピックアップを行い、ボンディング面に形成された接着剤層を介してボンディングを行う工程を含む半導体装置の製造方法。
半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された脆質状体の接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とする工程（ただし、該接着シートは、室温（２３℃）での基材のヤング率が５００MPa以下であり、接着剤層の破断伸度が１〜３５０％で
あり、破断応力が１０００N/cm²以下である）、
該接着シートのエキスパンドにより、チップ間の間隔を離間するとともに該接着シートの接着剤層を破断する工程、
チップに接着剤層を同伴したままピックアップを行い、ボンディング面に形成された接着剤層を介してボンディングを行う工程を含む半導体装置の製造方法。
半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とする工程、
冷却処理を該接着剤層に対して施し、該接着剤層を下記破断特性を示す脆質状体の接着剤層とする工程（ただし、該接着シートは、当該冷却温度での基材のヤング率が５００MPa以下であり、接着剤層の破断特性は、破断伸度が１〜３５０％であり、破断応力が１０
００N/cm²以下である）、
冷却処理中または冷却処理の直後の該接着シートのエキスパンドにより、チップ間の間隔を離間するとともに該接着シートの脆質状体の接着剤層を破断する工程、
チップに接着剤層を同伴したままピックアップを行い、ボンディング面に形成された接着剤層を介してボンディングを行う工程を含む半導体装置の製造方法。
半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された熱硬化性の接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とする工程、
熱硬化処理をチップ間のみ部分的に該接着剤層に対して施し、該接着剤層を下記破断特性を示す脆質状体の接着剤層とする工程（ただし、該接着シートは、室温（２３℃）での基材のヤング率が５００MPa以下であり、前記熱硬化処理後の脆質状体の接着剤層の破断
特性は、破断伸度が１〜３５０％であり、破断応力が１０００N/cm²以下である）、
該接着シートのエキスパンドにより、チップ間の間隔を離間するとともに該接着シートの脆質状体の接着剤層を破断する工程、
チップに接着剤層を同伴したままピックアップを行い、ボンディング面に形成された接着剤層を介してボンディングを行う工程を含む半導体装置の製造方法。
半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層されたエネルギー線硬化性の接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とする工程、
チップ側よりエネルギー線を照射することによりチップ間を部分的に硬化させることにより、エネルギー線硬化処理を該接着剤層に対して施し、該接着剤層を下記破断特性を示す脆質状体の接着剤層とする工程（ただし、該接着シートは、室温（２３℃）での基材のヤング率が５００MPa以下であり、前記エネルギー線硬化処理後の脆質状体の接着剤層の
破断特性は、破断伸度が１〜３５０％であり、破断応力が１０００N/cm²以下である）、
該接着シートのエキスパンドにより、チップ間の間隔を離間するとともに該接着シートの脆質状体の接着剤層を破断する工程、
チップに接着剤層を同伴したままピックアップを行い、ボンディング面に形成された接着剤層を介してボンディングを行う工程を含む半導体装置の製造方法。
前記接着剤層が、少なくとも、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルエーテル、ウレタン樹脂およびポリアミドから選択されるバインダー樹脂と、エポキシ、フェノキシ，フェノール、レゾルシノール、ユリア、メラミン、フラン、不飽和ポリエステルおよびシリコーンから選択される熱硬化性樹脂との混合物からなることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
半導体ウエハのボンディング面に、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された前記接着剤層とからなる接着シートの接着剤面を貼着し、該半導体ウエハを切断するとともに、該接着シートの接着剤層は切断されないように半導体ウエハの個片化を行うことにより、
半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された前記接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とすることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
半導体ウエハの個片化を行いウエハ形状のチップ群を形成した後、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された前記接着剤層とからなる接着シートの接着剤面を該チップ群のボンディング面に貼着することにより、
半導体ウエハが個片化されたウエハ形状のチップ群が、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された前記接着剤層とからなる接着シートの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とすることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
半導体ウエハ内部に形成された脆弱部を介してチップ群が連接した半導体ウエハが、伸長可能な基材と該基材より剥離可能に積層された脆質状体の接着剤層とからなる接着シー
トの接着剤層上に、該チップ群のボンディング面が貼着された状態とする工程（ただし、該接着シートは、室温（２３℃）での基材のヤング率が５００MPa以下であり、接着剤層
の破断伸度が１〜３５０％であり、破断応力が１０００N/cm²以下である）、
該接着シートのエキスパンドにより、脆弱部を起点として半導体ウエハを破断して個片化すると同時に、チップ間の間隔を離間するとともに該接着シートの接着剤層を破断する工程、
チップに接着剤層を同伴したままピックアップを行い、ボンディング面に形成された接着剤層を介してボンディングを行う工程を含む半導体装置の製造方法。
半導体ウエハの各回路を区画する切断予定ラインに沿って半導体ウエハ内部に焦点を合わせてレーザー光を照射し、半導体ウエハ内部を局所的に改質して脆弱部を形成することで、半導体ウエハ内部に形成された脆弱部を介してチップ群が連接した半導体ウエハを得る工程をさらに含む請求項９に記載の半導体装置の製造方法。