JP2009212300A - 半導体ウエハのバックグラインド方法、半導体ウエハのダイシング方法、及び半導体チップの実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウエハ上に形成される接着剤層の性能低下が抑えられる半導体ウエハのバックグラインド方法、半導体ウエハのダイシング方法、及び半導体チップの実装方法を提供する。
【解決手段】半導体ウエハ１０のバックグラインド方法は、突出電極１０ａを埋め込むように、半導体ウエハ１０の主面Ｓ１上に絶縁性接着剤層１３を形成する接着剤層形成工程と、接着剤層形成工程で形成された絶縁性接着剤層１３上にバックグラインドテープＢＴを設置するテープ設置工程と、バックグラインドテープＢＴが設置された面の反対側に位置する半導体ウエハの裏面Ｓ２を研削し、半導体ウエハ１０を薄化する研削工程と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体ウエハのバックグラインド方法、半導体ウエハのダイシング方法、及び半導体チップの実装方法に関するものである。

従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の半導体装置製造方法が知られている。この文献に記載された製造方法では、基材フィルム上に粘着材層と接着剤層を有してなるウエハ加工用テープが準備される。そして、この加工用テープが半導体ウエハの凸型電極が形成された面に貼合された状態で、半導体ウエハのバックグラインド処理が行われる。
特開２００６−４９４８２号公報

半導体ウェハのバックグラインド処理にあたって、ウェハ全面に均等に荷重をかけることが必要であり、ウェハ加工用テープにはエアボイド等の咬み込み無く、ウェハに貼り付けられることが要求される。しかしながら、凸型電極が形成された半導体ウェハにエアボイド無く貼り付けるためには、加熱してテープの粘性を下げた状態で加圧ローラ等の機械的加圧または空気圧力による加圧によって凸型電極周囲にもエアボイドの咬み込みが発生しないように貼り付けることが必要である。

しかしながら、粘着剤層と接着剤層が形成されたウェハ加工用テープを加熱、加圧する際、粘着材層と接着剤層の成分拡散が発生し、融着が発生する。このため、バックグラインド処理後に基材フィルム及び粘着材層を接着剤層から引き剥がすことが困難となってしまう課題がある。さらに、長期保存中にも粘着材層と接着剤層の成分移行は発生しており、より引き剥がしが困難になる。さらに、引き剥がせた場合でも、粘着材成分の接着剤中への成分移行によって接着剤としての特性が妨げられるという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題を解決し、半導体ウエハ上に形成される接着剤層の性能低下が抑えられる半導体ウエハのバックグラインド方法、半導体ウエハのダイシング方法、及び半導体チップの実装方法を提供することを目的とする。

本発明に係る半導体ウエハのバックグラインド方法は、突出電極が主面から突出して形成された半導体ウエハを薄化するバックグラインド方法であって、突出電極を埋め込むように、半導体ウエハの主面上に接着剤層を形成する接着剤層形成工程と、接着剤層形成工程で形成された接着剤層上にバックグラインドテープを設置するテープ設置工程と、バックグラインドテープが設置された面の反対側に位置する半導体ウエハの裏面を研削し、半導体ウエハを薄化する研削工程と、を備えたことを特徴とする。

このバックグラインド方法では、半導体ウエハの裏面の研削にあたり、まず接着剤層形成工程で、半導体ウエハの主面上に接着剤層を形成した上で、バックグラインドテープを設置することができる。すなわち、凸型電極が形成された半導体ウェハに対して、エアボイドの咬み込みを抑制すべく加熱・加圧によって接着剤層を形成する工程と、加熱・加圧を必要としないバックグラインドテープの設置工程とを、順次、別々に行うことができる。従って、接着剤層とバックグラインドテープとの間における、加熱・加圧に起因する融着や成分移行が避けられる。その結果、研削工程後におけるバックグラインドテープの引き剥がしの困難さ、および成分移行による接着剤層の性能の低下が抑えられる。

本発明に係る半導体ウエハのダイシング方法は、突出電極が主面から突出して形成された半導体ウエハを個片化するダイシング方法であって、突出電極を埋め込むように、半導体ウエハの主面上に接着剤層を形成する接着剤層形成工程と、接着剤層形成工程で形成された接着剤層上にバックグラインドテープを設置するテープ設置工程と、バックグラインドテープが設置された面の反対側に位置する半導体ウエハの裏面を研削し、半導体ウエハを薄化する研削工程と、研削工程で得られたバックグラインドテープと接着剤層と半導体ウエハとの積層体を、バックグラインドテープ側からダイシングするダイシング工程と、を備えたことを特徴とする。

このダイシング方法では、半導体ウエハの裏面の研削にあたり、まず接着剤層形成工程で、半導体ウエハの主面上に接着剤層を形成した上で、バックグラインドテープを設置している。従って、バックグラインドテープの設置は、加熱を行わない条件でも可能であり、設置後のバックグラインドテープと接着剤層の融着を抑制することが出来る。すなわち、凸型電極が形成された半導体ウェハに対して、エアボイドの咬み込みを抑制すべく加熱・加圧によって接着剤層を形成する工程と、加熱・加圧を必要としないバックグラインドテープの設置工程とを、順次、別々に行うことができる。従って、接着剤層とバックグラインドテープとの間における、加熱・加圧に起因する融着や成分移行が避けられる。その結果、研削工程後におけるバックグラインドテープの引き剥がしの困難さ、および成分移行による接着剤層の性能の低下が抑えられる。また、ダイシング工程では、バックグラインドテープを除去しない積層体のままで、当該バックグラインドテープ側から半導体ウエハのダイシングを行う。従って、ダイシングで発生する切り屑により、半導体ウエハが汚染されることを抑制することができる。

本発明に係る半導体ウエハのダイシング方法は、突出電極が主面から突出して形成された半導体ウエハを個片化するダイシング方法であって、突出電極を埋め込むように、半導体ウエハの主面上に接着剤層を形成する接着剤層形成工程と、接着剤層形成工程で形成された接着剤層上にバックグラインドテープを設置するテープ設置工程と、バックグラインドテープが設置された面の反対側に位置する半導体ウエハの裏面を研削し、半導体ウエハを薄化する研削工程と、研削工程で得られたバックグラインドテープと接着剤層と半導体ウエハとの積層体のバックグラインドテープ側をダイシングテープに付着させて、積層体を半導体ウエハの裏面側からダイシングするダイシング工程と、を備えたことを特徴とする。

このダイシング方法では、半導体ウエハの裏面の研削にあたり、まず接着剤層形成工程で、半導体ウエハの主面上に接着剤層を形成した上で、バックグラインドテープを設置している。従って、接着剤形成工程では加熱・加圧等の手段でエアボイドの形成を抑えながらウェハに貼り付けることができ、この後にバックグラインドテープを接着材層との融着を抑制可能な条件で貼り付けることができる。すなわち、凸型電極が形成された半導体ウェハに対して、エアボイドの咬み込みを抑制すべく加熱・加圧によって接着剤層を形成する工程と、加熱・加圧を必要としないバックグラインドテープの設置工程とを、順次、別々に行うことができる。従って、接着剤層とバックグラインドテープとの間における、加熱・加圧に起因する融着や成分移行が避けられる。その結果、研削工程後におけるバックグラインドテープの引き剥がしの困難さ、および成分移行による接着剤層の性能の低下が抑えられる。また、ダイシング工程では、バックグラインドテープを除去しない積層体のままで、バックグラインドテープ側をダイシングテープに付着させて、半導体ウエハの裏面側からダイシングを行う。従って、ダイシング後のピックアップにおいて、バックグラインドテープとダイシングテープとを、半導体チップから一緒に除去することができ、工程の簡略化を図ることができる。

本発明に係る半導体チップの実装方法は、突出電極が主面から突出して形成された半導体チップを実装基板上に実装する実装方法であって、突出電極を埋め込むように、半導体ウエハの主面上にバックグラインドテープを設置するテープ設置工程と、バックグラインドテープが設置された面の反対側に位置する半導体ウエハの裏面を研削し、半導体ウエハを薄化する研削工程と、研削工程で得られたバックグラインドテープと半導体ウエハとの積層体をダイシングするダイシング工程と、ダイシング工程で得られたバックグラインドテープと半導体チップとの積層チップを、バックグラインドテープ側を実装基板に向けた状態で実装基板にマウントし、バックグラインドテープによって半導体チップを実装基板に接着させるチップ接着工程と、を備えたことを特徴とする。

この実装方法では、半導体ウエハの主面上にバックグラインドテープが設置され、半導体ウエハ裏面の研削が行われる。また、チップ接着工程では、このバックグラインドテープを絶縁性接着剤として機能させ、半導体チップを実装基板に接着させる。従って、接着工程においては、バックグラインドテープの除去が不要であり、工程の簡略化を図ることができる。

本発明によれば、半導体ウエハ上に形成される接着剤層の性能低下が抑えられる半導体ウエハのバックグラインド方法、半導体ウエハのダイシング方法、及び半導体チップの実装方法を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る半導体ウエハのバックグラインド方法、半導体ウエハのダイシング方法、及び半導体チップの実装方法が用いられる半導体デバイスの製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、図１に示されるような半導体ウエハ１０を用意する。半導体ウエハ１０は、半導体プロセスにより回路が形成された回路面（主面）Ｓ１と、回路面Ｓ１の反対側の面である裏面Ｓ２とを有している。そして、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１には、回路面Ｓ１から突出する突出電極１０ａが複数形成されている。なお、このときの半導体ウエハ１０の厚さは、バックグラインド前の状態であり、通常約５５０μｍ〜７５０μｍである。

更に、フィルム状の絶縁性接着剤層２２が基材フィルム１８上に形成されてなる接着フィルムＦ１を準備する。そして、絶縁性接着剤層２２側を回路面Ｓ１に向けた状態で、接着フィルムＦ１を半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１に貼り付ける。この接着フィルムＦ１の半導体ウエハ１０への貼付けは、例えばラミネートロールを用いて行うことができる。

このとき、基材フィルム１８が所定の圧力で加圧されることで、突出電極１０ａ同士の間を埋めるように絶縁性接着剤層２２が充填される。そして、基材フィルム１８を除去することで絶縁性接着剤層２２が回路面Ｓ１上に残される。これにより、図２に示すように、回路面Ｓ１上には突出電極１０ａを埋め込むような絶縁性接着剤層１３が形成される（接着剤層形成工程）。上記基材フィルムには、変形可能な柔らかい基材が用いられる。上記のような絶縁性接着剤層１３は、一般に、「ＮＣＦ（Non Conductive Film）」等と呼ばれる場合がある。

続いて、図３に示すように、絶縁性接着剤層１３上に、バックグラインドテープＢＴを貼り付ける（テープ設置工程）。このバックグラインドテープＢＴは、基材フィルムＢＴａと、基材フィルム表面に形成された粘着層ＢＴｂとを有しており、ここでは、粘着層ＢＴｂと絶縁性接着剤層１３とが接着される。

続いて、図４に示されるように、バックグラインドテープＢＴに圧力を加えつつ、半導体ウエハ１０を裏面Ｓ２側から裏面研削装置（バックグラインダ）１２によって研削し、半導体ウエハ１０の厚みを薄くする。具体的には、半導体ウエハ１０の厚みが５０μｍ〜５５０μｍ程度となるように、半導体ウエハ１０の研削を行う（研削工程）。ここでは、上記バックグラインドテープＢＴが半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１側に貼付けられているので、均一に圧力を加えることができる。その結果、研削により半導体ウエハ１０の裏面Ｓ２を平坦化できる。また、バックグラインドテープＢＴにより、バックグラインド時の半導体ウエハ１０の破損を抑制することができる。このようにして、薄化された半導体ウエハ１０とその回路面Ｓ１に貼り付けられたバックグラインドテープＢＴとからなる積層体Ｒ１が製作される。

続いて、図５に示されるように、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１側にバックグラインドテープＢＴが貼付けられたままの状態で、この積層体Ｒ１の裏面Ｓ２側及びダイシングフレーム１４の下縁１４ａにダイシングテープ１６を貼付ける。ここで、ダイシングフレーム１４は、円環状の金属製部材であり、半導体ウエハ１０のダイシング時に半導体ウエハ１０の固定治具として用いられる。ダイシングフレーム１４は、その内径が半導体ウエハ１０の外形よりも大きくなっており、半導体ウエハ１０を囲むようにダイシングテープ１６上に配置される。また、ダイシングテープ１６は、基材フィルム１６ａと、基材フィルム１６ａの表面に形成された粘着層１６ｂとを有している。

なお、図示はしていないが、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１にはダイシングブレードＤＢ（後述する）によるダイシング位置を位置決めするための位置決めパターンが形成されているので、バックグラインドテープＢＴは、上記位置決めパターンが視認できる程度の透過率（例えば、バックグラインドテープＢＴ全体としての可視光透過率が２０％以上）を有するものであると好ましい。

続いて、図６に示すように、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１が上方を向いた状態で、ダイシングブレードＤＢによって、半導体ウエハ１０をバックグラインドテープＢＴと共に、バックグラインドテープＢＴ側からダイシングし（いわゆる、フェイスアップダイシング）、複数の半導体チップ２４とする（ダイシング工程）。このとき、半導体チップ２４の大きさが０．５ｍｍ×０．５ｍｍ程度となるようにする。ここでは、フェイスアップダイシングを採用することにより、上記の位置決めパターンを利用して、ダイシング位置の位置決めを比較的容易に行うことができる。

続いて、図７に示されるように、バックグラインドテープＢＴの表面全体に、粘着テープ２６を貼付ける。そして、図８に示すように、個片化されたバックグラインドテープＢＴを、上記粘着テープ２６と共に絶縁性接着剤層１３から剥離する。このとき、バックグラインドテープＢＴの粘着層ＢＴｂが放射線硬化性を有するものであれば、剥離に先立って、放射線（例えば紫外線）照射により粘着層ＢＴｂの粘着力を低下させることができる。

その後、詳細は省略するが、紫外線等の照射によりダイシングテープ１６の粘着層１６ｂの粘着力を低下させた後、回路面Ｓ１上に絶縁性接着剤層１３が形成された半導体チップ２４を一つ一つピックアップし、半導体チップ２４を実装基板にフリップチップ実装する工程を経て、この半導体チップ２４を含む半導体デバイスを得ることができる。

上記の研削工程における裏面Ｓ２の研削にあたり、半導体ウエハ１０の主面Ｓ１上に絶縁性接着剤層１３を形成した上で、バックグラインドテープＢＴを設置している。すなわち、接着剤層１３の貼り付け時にはウェハと接着剤層の界面にエアボイドの巻き込みが発生しないよう、加熱・加圧による埋め込み行い、この後バックグラインドテープの粘着層と接着剤層の融着が発生しない条件、すなわち室温等でバックグラインドテープを貼り付け、平坦な加工状態を形成する。従って、バックグラインド終了後に、バックグラインドテープの容易な引き剥がしが出来る。また、バックグラインドテープの粘着層と接着剤とが接触した状態で加熱・加圧することがないので、粘着材の接着剤層への移行がほとんどなく、接着剤層の能力低下がほとんど発生しない。また、上記のダイシング工程では、積層体Ｒ１からバックグラインドテープＢＴを除去しないで、当該バックグラインドテープＢＴ側から半導体ウエハ１０のダイシングを行う。従って、ダイシングで発生する切り屑によって、半導体ウエハ１０が汚染されることを抑制することができる。

なお、上記のような切り屑による汚染抑制の作用効果は得られなくなるが、図９に示すように、ダイシングテープ１６が貼付けられた積層体Ｒ１の半導体ウエハ１０から、バックグラインドテープＢＴを除去した後に、ダイシングを行ってもよい。

前述の接着フィルムＦ１における基材フィルム１８としては、例えばシリコーン等によって表面が離型処理されたＰＥＴ基材が挙げられる。絶縁性接着剤層２２は、例えば、基材フィルム１８に接着剤組成物を塗布した後に乾燥することによって形成される。絶縁性接着剤層２２は、例えば常温において固体である。絶縁性接着剤層２２は、熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂は、熱により三次元的に架橋することによって硬化する。

上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、シアノアクリレート樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フラン樹脂、レゾルシノール樹脂、キシレン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シロキサン変性エポキシ樹脂、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂、アクリレート樹脂等が挙げられる。これらは単独又は二種以上の混合物として使用することができる。

絶縁性接着剤層２２は、硬化反応を促進させるための硬化剤を含んでもよい。絶縁性接着剤層２２は、高反応性及び保存安定性を両立させるために、潜在性の硬化剤を含むことが好ましい。

絶縁性接着剤層２２は、熱可塑性樹脂を含んでもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリブタジエン、アクリロニトリルブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴムスチレン樹脂（ＡＢＳ）、スチレンブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、アクリル酸共重合体等が挙げられる。これらは単独又は二種以上を併用して使用することができる。これらの中でも、半導体ウエハ１０への貼付性を確保するために室温付近に軟化点を有する熱可塑性樹脂が好ましく、グリシジルメタクリレートなどを原料に含むアクリル酸共重合体が好ましい。

絶縁性接着剤層２２には、低線膨張係数化のためのフィラー（無機微粒子）を添加してもよい。このようなフィラーとしては、結晶性を有するものであっても、非結晶性を有するものであってもよい。絶縁性接着剤層２２の硬化後の線膨張係数が小さいと、熱変形が抑制される。よって、半導体ウエハ１０から製造された半導体チップが配線基板に搭載された後も、突出電極１０ａと配線基板の配線との電気的な接続を維持することができるので、半導体チップと配線基板とを接続することによって製造される半導体デバイスの信頼性を向上させることができる。

絶縁性接着剤層２２は、カップリング剤等の添加剤を含んでもよい。これにより、半導体チップと配線基板との接着性を向上させることができる。

絶縁性接着剤層２２内には、導電粒子を分散させてもよい。この場合、突出電極１４ａの高さのバラツキによる悪影響を低減することができる。また、配線基板がガラス基板等のように圧縮に対して変形し難い場合においても接続を維持することができる。さらに、絶縁性接着剤層２２を異方導電性の接着剤層とすることができる。

絶縁性接着剤層２２の厚みは、絶縁性接着剤層２２が半導体チップと配線基板との間を十分に充填できる厚みであることが好ましい。通常、絶縁性接着剤層２２の厚みが、突出電極１０ａの高さと配線基板の配線の高さとの和に相当する厚みであれば、半導体チップと配線基板との間を十分に充填できる。

前述のダイシングテープ１６は、基材フィルム１６ａと、基材フィルム１６ａの表面に形成された粘着層１６ｂとを有している。基材フィルム１６ａは、放射線透過性であることが好ましく、具体的には、通常、プラスチック、ゴムなどを用いることができる。基材フィルム１６ａは、放射線を透過する限りにおいて特に制限されるものではないが、紫外線照射によって放射線硬化性粘着剤を硬化させる場合には、光透過性の良いものを選択することができる。

このような基材フィルム１６ａとして選択し得るポリマーの例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマーなどのα−オレフィンの単独重合体または共重合体あるいはこれらの混合物、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のエンジニアリングプラスチック、ポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテンもしくはペンテン系共重合体、ポリアミド−ポリオール共重合体等の熱可塑性エラストマー、およびこれらの混合物を列挙することができる。

なお、素子間隙を大きくするためには、ネッキング（基材フィルム１６ａを放射状延伸したときに起こる力の伝播性不良による部分的な伸びの発生）の極力少ないものが好ましく、ポリウレタン、分子量およびスチレン含有量を限定したスチレン−エチレン−ブテンもしくはペンテン系共重合体等を例示することができ、ダイシング時の伸びあるいはたわみを防止するには架橋した基材フィルム１６ａを用いると効果的である。基材フィルム１６ａの厚みは、強伸度特性、放射線透過性の観点から通常３０〜３００μｍが適当である。なお、基材フィルム１６ａの粘着層１６ｂを塗布する側と反対側表面をシボ加工もしくは滑剤コーティングすると、ブロッキング防止、ダイシングテープ１６の放射状延伸時のダイシングテープ１６と治具との摩擦を減少することによる基材フィルム１６ａのネッキング防止などの効果があるので好ましい。

一方、粘着層１６ｂは、本実施形態において、分子中にヨウ素価０．５〜２０の放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する化合物（Ａ）と、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、およびエポキシ樹脂から少なくとも１種選ばれる化合物（Ｂ）とを含むアクリル系粘着剤からなる。なお、ここで放射線とは、紫外線のような光線、または電子線などの電離性放射線をいう。

粘着層１６ｂの主成分の１つである化合物（Ａ）について説明する。化合物（Ａ）の放射線硬化性炭素−炭素二重結合の導入量は、ヨウ素価で０．５〜２０、好ましくは０．８〜１０である。ヨウ素価が０．５以上であると、放射線照射後の粘着力の低減効果を得ることができ、ヨウ素価が２０以下であれば、放射線照射後の粘着剤の流動性が十分で、延伸後の素子間隙を十分得ることができるため、ピックアップ時に各素子の画像認識が困難になるという問題が抑制できる。さらに、化合物（Ａ）そのものに安定性があり、製造が容易となる。

上記化合物（Ａ）は、ガラス転移点が−７０℃〜０℃であることが好ましく、−６６℃〜−２８℃であることがより好ましい。ガラス転移点（以下、「Ｔｇ」とも言う。）が−７０℃以上であれば、放射線照射に伴う熱に対する耐熱性が十分であり、０℃以下であれば、表面状態が粗いウエハにおけるダイシング後の素子の飛散防止効果が十分得られる。

上記化合物（Ａ）はどのようにして製造されたものでもよいが、例えば、アクリル系共重合体またはメタクリル系共重合体などの放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有し、かつ、官能基をもつ化合物（(1)）と、その官能基と反応し得る官能基をもつ化合物（(2)）とを反応させて得たものが用いられる。

このうち、前記の放射線硬化性炭素−炭素二重結合および官能基を有する化合物（(1)）は、アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルなどの放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する単量体（(1)−１）と、官能基を有する単量体（(1)−２）とを共重合させて得ることができる。

単量体（(1)−１）としては、炭素数６〜１２のヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、デシルアクリレート、または炭素数５以下の単量体である、ペンチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、またはこれらと同様のメタクリレートなどを列挙することができる。

単量体（(1)−１）として、炭素数の大きな単量体を使用するほどガラス転移点は低くなるので、所望のガラス転移点のものを作製することができる。また、ガラス転移点の他、相溶性と各種性能を上げる目的で酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリルなどの炭素−炭素二重結合をもつ低分子化合物を配合することも単量体（(1)−１）の総重量の５重量％以下の範囲内で可能である。

単量体（(1)−２）が有する官能基としては、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、環状酸無水基、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、単量体（(1)−２）の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、けい皮酸、イタコン酸、フマル酸、フタル酸、２−ヒドロキシアルキルアクリレート類、２−ヒドロキシアルキルメタクリレート類、グリコールモノアクリレート類、グリコールモノメタクリレート類、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、アリルアルコール、Ｎ−アルキルアミノエチルアクリレート類、Ｎ−アルキルアミノエチルメタクリレート類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フマル酸、無水フタル酸、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の一部を水酸基またはカルボキシル基および放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する単量体でウレタン化したものなどを列挙することができる。

化合物（(2)）において、用いられる官能基としては、化合物（(1)）、つまり単量体（(1)−２）の有する官能基が、カルボキシル基または環状酸無水基である場合には、水酸基、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、水酸基である場合には、環状酸無水基、イソシアネート基などを挙げることができ、アミノ基である場合には、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることができ、エポキシ基である場合には、カルボキシル基、環状酸無水基、アミノ基などを挙げることができ、具体例としては、単量体（(1)−２）の具体例で列挙したものと同様のものを列挙することができる。

化合物（(1)）と化合物（(2)）との反応において、未反応の官能基を残すことにより、酸価または水酸基価などの特性に関して、本実施形態で規定するものを製造することができる。

上記の化合物（Ａ）の合成において、反応を溶液重合で行う場合の有機溶剤としては、ケトン系、エステル系、アルコール系、芳香族系のものを使用することができるが、中でもトルエン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、ベンゼン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトンなどの、一般にアクリル系ポリマーの良溶媒で、沸点６０〜１２０℃の溶剤が好ましく、重合開始剤としては、α，α′−アゾビスイソブチルニトリルなどのアゾビス系、ベンゾイルペルオキシドなどの有機過酸化物系などのラジカル発生剤を通常用いる。この際、必要に応じて触媒、重合禁止剤を併用することができ、重合温度および重合時間を調節することにより、所望の分子量の化合物（Ａ）を得ることができる。また、分子量を調節することに関しては、メルカプタン、四塩化炭素系の溶剤を用いることが好ましい。なお、この反応は溶液重合に限定されるものではなく、塊状重合、懸濁重合など別の方法でもさしつかえない。

以上のようにして、化合物（Ａ）を得ることができるが、本実施形態において、化合物（Ａ）の分子量は、３０万〜１００万程度が好ましい。３０万未満では、放射線照射による凝集力が小さくなって、半導体ウエハ１０をダイシングする時に、素子のずれが生じやすくなり、画像認識が困難となることがある。この素子のずれを、極力防止するためには、分子量が、４０万以上である方が好ましい。また、分子量が１００万を越えると、合成時および塗工時にゲル化する可能性がある。なお、本発明における分子量とは、ポリスチレン換算の重量平均分子量である。

なお、化合物（Ａ）が、水酸基価５〜１００となるＯＨ基を有すると、放射線照射後の粘着力を減少することによりピックアップミスの危険性をさらに低減することができるので好ましい。また、化合物（Ａ）が、酸価０．５〜３０となるＣＯＯＨ基を有することが好ましい。

ここで、化合物（Ａ）の水酸基価が低すぎると、放射線照射後の粘着力の低減効果が十分でなく、高すぎると、放射線照射後の粘着剤の流動性を損なう傾向がある。また酸価が低すぎると、テープ復元性の改善効果が十分でなく、高すぎると粘着剤の流動性を損なう傾向がある。

次に、粘着層１６ｂのもう１つの主成分である化合物（Ｂ）について説明する。化合物（Ｂ）は、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、およびエポキシ樹脂から少なくとも１種選ばれる化合物であり、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。この化合物（Ｂ）は架橋剤として働き、化合物（Ａ）または基材フィルム１６ａと反応した結果できる架橋構造により、化合物（Ａ）および（Ｂ）を主成分とした粘着剤の凝集力を、粘着剤塗布後に向上することができる。

ポリイソシアネート類としては、特に制限がなく、例えば、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、４，４′−〔２，２−ビス（４−フェノキシフェニル）プロパン〕ジイソシアネート等の芳香族イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、２，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート等が挙げられる。具体的には、市販品として、コロネートＬ等を用いることができる。

また、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂としては、具体的には、市販品として、ニカラックＭＸ−４５（三和ケミカル社製）、メラン（日立化成工業株式会社製）等を用いることができる。さらに、エポキシ樹脂としては、ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ（登録商標、三菱化学株式会社製）等を用いることができる。本実施形態においては、特にポリイソシアネート類を用いることが好ましい。

化合物（Ｂ）の添加量としては、化合物（Ａ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部とすることが好ましく、０．４〜３重量部とすることがより好ましい。その量が０．１重量部未満では凝集力向上効果が十分でない傾向があり、１０重量部を越えると粘着剤の配合および塗布作業中に硬化反応が急速に進行し、架橋構造が形成されるため、作業性が損なわれる傾向がある。

また、本実施形態において、粘着層１６ｂには、光重合開始剤（Ｃ）が含まれていることが好ましい。粘着層１６ｂの含まれる光重合開始剤（Ｃ）に特に特に制限はなく、従来知られているものを用いることができる。例えば、ベンゾフェノン、４，４′−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノン、４，４′−ジクロロベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン等のアセトフェノン類、２−エチルアントラキノン、ｔ−ブチルアントラキノン等のアントラキノン類、２−クロロチオキサントン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジル、２，４，５−トリアリ−ルイミダゾール二量体（ロフィン二量体）、アクリジン系化合物等を挙げることができ、これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

光重合開始剤（Ｃ）の添加量としては、化合物（Ａ）１００重量部に対して０．０１〜５重量部とすることが好ましく、０．０１〜４重量部とすることがより好ましい。

さらに本実施形態において用いられる放射線硬化性の粘着層１６ｂには必要に応じて粘着付与剤、粘着調整剤、界面活性剤など、あるいはその他の改質剤および慣用成分を配合することができる。粘着剤層の厚さは特に制限されるものではないが、通常２〜５０μｍである。

（第２実施形態）
この実施形態では、ダイシング工程において、図１０に示すように、積層体Ｒ１のバックグラインドテープＢＴ側にダイシングテープ１６を貼り付ける。そして、図１１に示すように、半導体ウエハ１０の裏面Ｓ２が上方を向いた状態で、ダイシングブレードＤＢによって、裏面Ｓ２側から半導体ウエハ１０をバックグラインドテープＢＴと共にダイシングする（いわゆる、フェイスダウンダイシング）。

そして、図１２に示すように、バックグラインドテープＢＴの粘着層ＢＴｂと絶縁性接着剤層１３との境界を剥離させ、絶縁性接着剤層１３が主面Ｓ１に形成された状態の半導体チップ１２４をピックアップする。その後、ピックアップした半導体チップ１２４を実装基板にフリップチップ実装する工程を経て、この半導体チップ１２４を含む半導体デバイスを得ることができる。なお、この実施形態において、前述の第１実施形態と同一又は同等の構成については、図面に同一符号を付して重複する説明を省略する。

上記のようなダイシング工程によれば、半導体チップ１２４のピックアップの際に、バックグラインドテープＢＴとダイシングテープ１６とを、半導体チップ１２４から同時に除去できるので、バックグラインドテープＢＴを剥離する工程を省略することができる。また、フェイスダウンダイシングが行われるので、ダイシングにより発生する切り屑によって、回路面Ｓ１が汚染されることを抑制することができる。

（第３実施形態）
図１３に示すように、まず、半導体ウエハ１０と、バックグラインドテープＦ２とを準備する。バックグラインドテープＦ２は、後述の研削工程において半導体ウエハ１０の破損を抑制及び安定した裏面研削を実現するバックグラインドテープとしての本来の機能を持つと共に、後述のチップ接着工程における絶縁性接着剤としての機能を併せ持っている。具体的には、バックグラインドテープＦ２は、弾性層３１と粘着層３３とが積層された２層構造をなしている。そして、弾性層３１は、粘着層３３よりも弾性率が高く粘着性が低い材料からなり、後述の研削工程において半導体ウエハ１０の破損抑制等の機能を発揮させると共に、絶縁性接着剤として接着機能を発揮させる。一方、粘着層３３は、このバックグラインドテープＦ２を半導体ウエハ１０に固定させる機能と、絶縁性接着剤としての機能を合わせ持っている。

続いて、図１４に示すように、粘着層３３側を回路面Ｓ１に向けた状態で、バックグラインドテープＦ２を半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１に貼り付ける（テープ設置工程）。このバックグラインドテープＦ２の半導体ウエハ１０への貼付けは、例えばラミネートロールを用いて行うことができる。このとき、バックグラインドテープＦ２が所定の圧力で加圧されることで、突出電極１０ａ同士の間を埋めるように粘着層３３の絶縁性接着剤が充填され、回路面Ｓ１上には突出電極１０ａを埋め込むような粘着層３３が形成される。そして、その粘着層３３の上に、バックグラインドテープとしての機能を発揮させる弾性層３１が形成される。

続いて、図１５に示すように、弾性層３１に圧力を加えつつ、半導体ウエハ１０を裏面Ｓ２側から裏面研削装置（バックグラインダ）１２によって研削し、半導体ウエハ１０の厚みを薄くする。具体的には、半導体ウエハ１０の厚みが５０μｍ〜５５０μｍ程度となるように、半導体ウエハ１０の研削を行う（研削工程）。ここでは、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１側のバックグラインドテープＦ２の存在によって均一に圧力を加えることができ、その結果、研削により半導体ウエハ１０の裏面Ｓ２を平坦化できる。また、研削時における半導体ウエハ１０の破損が抑制される。このようにして、薄化された半導体ウエハ１０とその回路面Ｓ１に貼り付けられたバックグラインドテープＦ２とからなる積層体Ｒ２（図１６）が製作される。

続いて、図１６に示すように、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１側にバックグラインドテープＦ２が貼付けられたままの状態で、この積層体Ｒ２の裏面Ｓ２側及びダイシングフレーム１４の下縁１４ａにダイシングテープ１６を貼付ける。なお、図示はしていないが、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１にはダイシングブレードＤＢ（後述する）によるダイシング位置を位置決めするための位置決めパターンが形成されているので、バックグラインドテープＦ２は、上記位置決めパターンが視認できる程度の透過率（例えば、バックグラインドテープＦ２全体としての可視光透過率が２０％以上）を有するものであると好ましい。

続いて、図１７に示すように、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１が上方を向いた状態で、ダイシングブレードＤＢによって、半導体ウエハ１０をバックグラインドテープＦ２と共に、バックグラインドテープＦ２側からダイシングし（いわゆる、フェイスアップダイシング）、複数の半導体チップ２２４とする（ダイシング工程）。このとき、半導体チップ２２４の大きさが０．５ｍｍ×０．５ｍｍ程度となるようにする。このようにして、バックグラインドテープＦ２と半導体チップ２２４とが積層されてなる積層チップＣ１が作製される。

その後、この積層チップＣ１を、ダイシングテープ１６から一つずつピックアップし、図１８に示すように、バックグラインドテープＦ２側を実装基板４１に向けて、当該実装基板４１上にマウントする。ここでは、積層チップＣ１が実装基板４１に向けて加熱圧着され、半導体チップ２２４の突出電極１０ａと実装基板４１の電極部４１ａとが接続される（いわゆる、フリップチップ実装）。

このとき、図１９に示すように、バックグラインドテープＦ２の弾性層３１及び粘着層３３が押し潰されて回路面Ｓ１と実装基板４１との間に充填される。また、弾性層３１及び粘着層３３は絶縁性接着剤として機能するので、この弾性層３１及び粘着層３３が加熱により硬化し、半導体チップ２２４が実装基板４１に接着固定される（チップ接着工程）。その後、所定の工程等を経て、この半導体チップ２２４を含む半導体デバイスを得ることができる。なお、この実施形態において、前述の第１又は第２実施形態と同一又は同等の構成については、図面に同一符号を付して重複する説明を省略する。

なお、前述のダイシング工程では、フェイスアップダイシングを採用しているが、図２０に示すように、積層体Ｒ２のバックグラインドテープＦ２側をダイシングテープ１６に貼り付けて、フェイスダウンダイシングを行ってもよい。

上記の半導体チップ２２４の実装方法によれば、半導体ウエハ１０の主面Ｓ
１上にバックグラインドテープＦ２が設置され、研削工程においては、このバックグラインドテープＦ２が、バックグラインドテープとしての本来の機能を発揮し、安定した裏面Ｓ２の研削が行われる。また、チップ接着工程では、このバックグラインドテープＦ２が絶縁性接着剤として機能するので、チップ接着工程においては、バックグラインドテープＦ２の除去が不要であり、工程の簡略化を図ることができる。

本発明に係る第１実施形態のバックグラインド方法及びダイシング方法が適用される半導体ウエハ及び絶縁性接着剤を示す断面図である。 図１の半導体ウエハの回路面上に絶縁性接着剤層が形成された状態を示す断面図である。 図２の半導体ウエハに更にバックグラインドテープが設置された状態を示す断面図である。 図３の半導体ウエハの裏面側を研削する工程を示す図である。 図４で作製された積層体をダイシングフレームにセットした状態を示す断面図である。 図５の積層体のダイシング工程を示す断面図である。 図６でダイシングされた積層体からバックグラインドテープを除去する工程を示す断面図である。 ダイシング後、バックグラインドテープが除去された半導体ウエハを示す断面図である。 半導体ウエハのダイシング工程の他の例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態において、積層体をダイシングフレームにセットした状態を示す断面図である。 図１０の積層体をダイシングした状態を示す断面図である。 ダイシングされた半導体チップをピックアップする工程を示す断面図である。 本発明の実装方法が適用される半導体ウエハ及びバックグラインドテープを示す断面図である。 図１３の半導体ウエハの回路面上にバックグラインドテープを設置した状態を示す断面図である。 図１４の半導体ウエハの裏面側を研削する工程を示す図である。 図１５で作製された積層体をダイシングフレームにセットした状態を示す断面図である。 積層体のダイシング後に、積層チップをピックアップする工程を示す断面図である。 図１７でピックアップされた積層チップと実装基板とを示す断面図である。 図１８の積層チップを実装基板に接着した状態を示す断面図である。 半導体ウエハのダイシング工程の他の例を示す断面図である。

符号の説明

１０…半導体ウエハ、１０ａ…突出電極、１３…絶縁性接着剤層、２２…絶縁性接着剤層、４１…実装基板、２２４…半導体チップ、ＢＴ…バックグラインドテープ、Ｃ１…積層チップ、Ｆ２…バックグラインドテープ、Ｒ１，Ｒ２…積層体、Ｓ１…主面、Ｓ２…裏面。

Claims (4)

1. 突出電極が主面から突出して形成された半導体ウエハを薄化するバックグラインド方法であって、
   前記突出電極を埋め込むように、前記半導体ウエハの前記主面上に接着剤層を形成する接着剤層形成工程と、
   前記接着剤層形成工程で形成された前記接着剤層上にバックグラインドテープを設置するテープ設置工程と、
   前記バックグラインドテープが設置された面の反対側に位置する前記半導体ウエハの裏面を研削し、前記半導体ウエハを薄化する研削工程と、
   を備えたことを特徴とする半導体ウエハのバックグラインド方法。
2. 突出電極が主面から突出して形成された半導体ウエハを個片化するダイシング方法であって、
   前記突出電極を埋め込むように、前記半導体ウエハの前記主面上に接着剤層を形成する接着剤層形成工程と、
   前記接着剤層形成工程で形成された前記接着剤層上にバックグラインドテープを設置するテープ設置工程と、
   前記バックグラインドテープが設置された面の反対側に位置する前記半導体ウエハの裏面を研削し、前記半導体ウエハを薄化する研削工程と、
   前記研削工程で得られた前記バックグラインドテープと前記接着剤層と前記半導体ウエハとの積層体を、前記バックグラインドテープ側からダイシングするダイシング工程と、
   を備えたことを特徴とする半導体ウエハのダイシング方法。
3. 突出電極が主面から突出して形成された半導体ウエハを個片化するダイシング方法であって、
   前記突出電極を埋め込むように、前記半導体ウエハの前記主面上に接着剤層を形成する接着剤層形成工程と、
   前記接着剤層形成工程で形成された前記接着剤層上にバックグラインドテープを設置するテープ設置工程と、
   前記バックグラインドテープが設置された面の反対側に位置する前記半導体ウエハの裏面を研削し、前記半導体ウエハを薄化する研削工程と、
   前記研削工程で得られた前記バックグラインドテープと前記接着剤層と前記半導体ウエハとの積層体の前記バックグラインドテープ側をダイシングテープに付着させて、前記積層体を前記半導体ウエハの裏面側からダイシングするダイシング工程と、
   を備えたことを特徴とする半導体ウエハのダイシング方法。
4. 突出電極が主面から突出して形成された半導体チップを実装基板上に実装する実装方法であって、
   前記突出電極を埋め込むように、前記半導体ウエハの前記主面上にバックグラインドテープを設置するテープ設置工程と、
   前記バックグラインドテープが設置された面の反対側に位置する前記半導体ウエハの裏面を研削し、前記半導体ウエハを薄化する研削工程と、
   前記研削工程で得られた前記バックグラインドテープと前記半導体ウエハとの積層体をダイシングするダイシング工程と、
   前記ダイシング工程で得られた前記バックグラインドテープと前記半導体チップとの積層チップを、前記バックグラインドテープ側を前記実装基板に向けた状態で前記実装基板にマウントし、前記バックグラインドテープによって前記半導体チップを前記実装基板に接着させるチップ接着工程と、
   を備えたことを特徴とする半導体チップの実装方法。

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