JP2011222588A - 半導体ウェーハの取り扱い方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着層に粘着した粘着テープを剥離する際に半導体ウェーハにクラックが生じるのを防ぐことのできる半導体ウェーハの取り扱い方法を提供する。
【解決手段】微粘着性の粘着シート１１と、半導体用サポート板に接着層３を介して接着され、周縁部４以外の領域に複数のチップ５を並べ備えた半導体ウェーハ１とを含み、粘着シート１１に半導体ウェーハ１の複数のチップ５を対向させて粘着し、半導体ウェーハ１から半導体用サポート板を剥離し、半導体ウェーハ１の残留した接着層３に粘着テープ１２を粘着して剥離することにより、半導体ウェーハ１から残留した接着層３を除去する半導体ウェーハ１の取り扱い方法で、相対向する粘着シート１１と半導体ウェーハ１の周縁部４との間に、粘着テープ１２の周縁の剥離開始箇所１３に位置する接着剤２０を充填して固定し、その後、粘着テープ１２を剥離開始箇所１３から徐々に剥離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、粘着シートに移し替えられてハンダリフロー装置にセットされる半導体ウェーハの取り扱い方法に関するものである。

半導体ウェーハには様々な種類があるが、近年、半導体の三次元積層化技術に資するチップオンウェーハが注目されている。この種の半導体ウェーハ１は、図３や図４に示すように、半導体用サポート板２に接着層３で接着されて強度や剛性が確保され、周縁部（周縁から半径内方向に２．５〜３ｍｍ程度の部分）４以外の領域に複数のチップ５が並べて実装される。複数のチップ５が並べて実装されたら、フラックスが印刷され、複数のハンダボールが搭載されてハンダリフロー装置に供されるが、製造作業の便宜を図る観点から、フラックスの印刷前に保持具である粘着シート１１に移し替えられる（特許文献１、２参照）。

この場合の取り扱い作業は、先ず、シート用支持板１０に粘着した粘着シート１１上に薄い半導体ウェーハ１の複数のチップ５を対向させて粘着（図５参照）し、半導体ウェーハ１から半導体用サポート板２を剥離する。この際、半導体ウェーハ１は、粘着シート１１に複数のチップ５が粘着するものの、粘着シート１１に不要な周縁部４が隙間をおいて対向する。また、接着層３は、半導体用サポート板２の剥離にかかわらず、少なくともその大部分が半導体ウェーハ１に残留する。

半導体ウェーハ１から半導体用サポート板２を剥離したら、半導体ウェーハ１の残留した接着層３上に半導体ウェーハ１に略対応する大きさの粘着テープ１２を粘着（図６参照）し、この粘着テープ１２をその周縁の端部、すなわち図７に示す剥離開始箇所１３から引き上げて剥離することにより、半導体ウェーハ１に残留した接着層３を粘着テープ１２と共に除去する。

特開２００６‐３２４８８号公報 特開２００２‐３２４７６７号公報

従来における半導体ウェーハ１の取り扱いは、以上のようになされ、粘着シート１１に薄い半導体ウェーハ１の不要な周縁部４が隙間をおいて単に対向し、粘着しない非粘着の浮いたままの状態なので、接着層３に粘着した粘着テープ１２を引き上げて剥離しようとすると、粘着テープ１２の周縁の剥離開始箇所１３における半導体ウェーハ１の周縁部４も共に引き上げられ、その結果、薄い半導体ウェーハ１にストレスが作用して図７に示すクラック６が生じ、後の製造工程に重大な支障を来たすという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、接着層に粘着した粘着テープを剥離する際に半導体ウェーハにクラックが生じるのを防ぐことのできる半導体ウェーハの取り扱い方法を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、微粘着性の粘着シートと、半導体用サポート板に接着層を介して接着され、周縁部以外の領域に凹凸を備えた半導体ウェーハとを備え、粘着シートに半導体ウェーハの凹凸を対向させて粘着し、半導体ウェーハから半導体用サポート板を取り外し、半導体ウェーハに残留した接着層に粘着テープを粘着して剥離することにより、半導体ウェーハから残留した接着層を除去する半導体ウェーハの取り扱い方法であって、
対向する粘着シートと半導体ウェーハの周縁部との間に、少なくとも粘着テープの剥離開始箇所に位置する接着剤を充填し、その後、粘着テープを剥離開始箇所から剥離することを特徴としている。

なお、粘着シートをシリコーンゴムにより形成してシート用支持板に粘着し、接着剤をシリコーン系の接着剤とすることができる。
また、半導体ウェーハから半導体用サポート板をレーザ照射により取り外すことができる。

ここで、特許請求の範囲における半導体用サポート板やシート用支持板は、ガラス製、樹脂製、金属製を特に問うものではない。半導体ウェーハには、少なくともφ１００、１５０、２００、３００、４５０ｍｍのチップオンウェーハが含まれる。

本発明によれば、粘着シートと粘着テープの剥離開始箇所に位置する半導体ウェーハの周縁部とを接着剤により接着して一体化するので、剥離開始箇所を起点として接着層に粘着した粘着テープを剥離する場合に、少なくとも粘着テープの剥離開始箇所における半導体ウェーハの周縁部が揺れ動いたり、反るのを防ぐことができる。

本発明によれば、接着層に粘着した粘着テープを剥離する際、粘着テープの剥離開始箇所における半導体ウェーハの周縁部が引き上げられ、半導体ウェーハにクラックが生じるのを防ぐことができるという効果がある。

また、粘着シートをシリコーンゴムにより形成すれば、粘着シートに優れた耐熱性、耐候性、難燃性等を付与することができる。また、粘着シートをシート用支持板に粘着すれば、粘着シートの撓み等を防いで移し替え作業の便宜を図ることができる。さらに、接着剤をシリコーン系の接着剤とすれば、シリコーンゴム製の粘着シートに対して確実な接着が期待できる。

本発明に係る半導体ウェーハの取り扱い方法の実施形態を模式的に示す部分断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの取り扱い方法の実施形態における半導体ウェーハと接着剤の関係を模式的に示す説明図である。 半導体ウェーハとその複数のチップを模式的に示す説明図である。 半導体ウェーハが半導体用サポート板に接着された状態を模式的に示す部分断面説明図である。 粘着シートに半導体ウェーハの複数のチップを粘着した状態を模式的に示す部分断面説明図である。 半導体ウェーハの接着層に粘着テープを粘着した状態を模式的に示す部分断面説明図である。 半導体ウェーハにクラックが生じた状態を模式的に示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハの取り扱い方法は、図１ないし図７に示すように、剛性を有するシート用支持板１０に粘着された薄い弾性の粘着シート１１と、半導体用サポート板２に接着層３を介して接着され、複数のチップ５を備えた薄い半導体ウェーハ１とを含み、複数のチップ５を有する半導体ウェーハ１を半導体用サポート板２から粘着シート１１に移し替える場合に、粘着シート１１と半導体ウェーハ１との間に、粘着テープ１２の剥離開始箇所１３に位置する接着剤２０を充填するようにしている。

シート用支持板１０と粘着シート１１とは、少なくとも半導体ウェーハ１の大きさ以上の大きさに形成される。シート用支持板１０は、例えば表裏両面がそれぞれ平坦な平面円形のガラス板からなり、表面に粘着シート１１が着脱自在に粘着される。
粘着シート１１は、例えば、耐熱性、耐候性、難燃性等を有する単層のシリコーンゴムにより屈曲可能な平面円形に形成され、表裏両面がそれぞれ平坦に形成されて微粘着性が付与される。

半導体用サポート板２は、例えば表裏両面が平坦な平面円形のガラス板からなり、表裏いずれかの片面に接着剤の塗布により薄い接着層３が積層形成されており、この接着層３に薄い半導体ウェーハ１が接着される。
半導体ウェーハ１は、例えばφ３００ｍｍのシリコンウェーハからなり、半導体用サポート板２に接着層３により接着されて強度や剛性が確保された後、不要な周縁部４を除く領域に複数のチップ５が縦横に並べて実装されることにより、チップオンウェーハとされる。

接着剤２０は、特に限定されるものではないが、取り扱い等の便宜を図ることのできるペーストタイプが好ましい。但し、粘着シート１１がシリコーンゴム製であるのを考慮すると、強固な接着が得られるシリコーン系の接着剤２０が最適である。

上記において、複数のチップ５が実装された半導体ウェーハ１を半導体用サポート板２から粘着シート１１に移し替える場合には、先ず、シート用支持板１０に粘着した粘着シート１１の表面に上方から半導体ウェーハ１の複数のチップ５を対向させて粘着（図５参照）し、半導体ウェーハ１から半導体用サポート板２を剥離する。この半導体用サポート板２の剥離方法は、特に限定されるものではないが、レーザ照射法を採用すれば、半導体用サポート板２を適切、かつ簡単に剥離することができる。

次いで、半導体ウェーハ１に残留した接着層３の表面に、半導体ウェーハ１のサイズ以上、好ましくは半導体ウェーハ１のサイズよりもやや大きい粘着テープ１２を隙間なく粘着して積層し、相対向する粘着シート１１と半導体ウェーハ１との周縁部４間に、粘着テープ１２の周縁の剥離開始箇所１３に位置する接着剤２０を充填（図１や図２参照）して粘着シート１１と半導体ウェーハ１の周縁部４とを接着する。この際、チップ５に悪影響が生じないよう、半導体ウェーハ１の周縁部４を除く領域、すなわちチップ５の実装領域に接着剤２０が付着しないよう塗布することが好ましい。

粘着シート１１と半導体ウェーハ１の周縁部４とを接着して周縁部４の自由な動きを予め規制したら、粘着テープ１２を剥離開始箇所１３から徐々に引き上げて剥離すれば、半導体ウェーハ１に残留した接着層３を粘着テープ１２と共に適切に除去することができる。接着層３の除去された半導体ウェーハ１は、その後、フラックスが印刷され、複数のハンダボールが搭載されてハンダリフロー装置に供される。

上記によれば、粘着シート１１と粘着テープ１２の周縁の剥離開始箇所１３に該当する半導体ウェーハ１の周縁部４とを接着剤２０により一体化し、部分的に固定するので、粘着テープ１２を引き上げて剥離する際、粘着テープ１２の剥離開始箇所１３における半導体ウェーハ１の周縁部４が共に引き上げられることがない。したがって、薄い半導体ウェーハ１にストレスが作用してクラック６が生じ、後の製造工程に重大な支障を来たすのを有効に抑制防止することができる。

なお、上記実施形態の半導体用サポート板２やシート用支持板１０は、平面円形でも良いが、何らこれに限定されるものではなく、平面矩形や多角形等としても良い。また、半導体用サポート板２は、半導体ウェーハ１とは別のシリコンウェーハ製の板としても良い。また、確実な接着を得る観点から、粘着シート１１の材質に応じて接着剤２０の組成を適宜変更しても良い。さらに、剥離開始箇所１３以外の箇所で半導体ウェーハ１に損傷が予想されるのであれば、粘着テープ１２の剥離開始箇所１３以外の該当箇所に位置する接着剤２０を充填することもできる。

１ 半導体ウェーハ
２ 半導体用サポート板
３ 接着層
４ 周縁部
５ チップ（凹凸）
６ クラック
１０ シート用支持板
１１ 粘着シート
１２ 粘着テープ
１３ 剥離開始箇所
２０ 接着剤

Claims (2)

1. 微粘着性の粘着シートと、半導体用サポート板に接着層を介して接着され、周縁部以外の領域に凹凸を備えた半導体ウェーハとを備え、粘着シートに半導体ウェーハの凹凸を対向させて粘着し、半導体ウェーハから半導体用サポート板を取り外し、半導体ウェーハに残留した接着層に粘着テープを粘着して剥離することにより、半導体ウェーハから残留した接着層を除去する半導体ウェーハの取り扱い方法であって、
   対向する粘着シートと半導体ウェーハの周縁部との間に、少なくとも粘着テープの剥離開始箇所に位置する接着剤を充填し、その後、粘着テープを剥離開始箇所から剥離することを特徴とする半導体ウェーハの取り扱い方法。
2. 粘着シートをシリコーンゴムにより形成してシート用支持板に粘着し、接着剤をシリコーン系の接着剤とした請求項１記載の半導体ウェーハの取り扱い方法。

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