JP2013123003A - 積層シート、及び、積層シートを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂組成物層の接着力の低下や電気的信頼性の低下を引き起こすことを防止可能であり、かつ、ダイシング後にバックグラインドテープを複数の半導体素子から一括して剥離可能な積層シートを提供すること。
【解決手段】 基材上に粘着剤層が形成された構成を有するバックグラインドテープと、バックグラインドテープの粘着剤層上に設けられた樹脂組成物層とを有する積層シートであって、粘着剤層の引張弾性率が２３℃において、０．１〜５．０ＭＰａであり、粘着剤層と樹脂組成物層とのＴ剥離強度が２３℃、３００ｍｍ／分の条件で、０．１〜５Ｎ／２０ｍｍである積層シート。
【選択図】 図１

Description

本発明は、積層シート、及び、積層シートを用いた半導体装置の製造方法に関する。

近年、半導体装置及びそのパッケージの薄型化、小型化がより一層求められている。そのため、半導体装置及びそのパッケージとして、半導体チップ等の半導体素子が基板上にフリップチップボンディングにより実装されたフリップチップ型の半導体装置が広く利用されている。フリップチップボンディングは半導体チップの回路面が基板の電極形成面と対向する形態で固定されるものである。

フリップチップボンディングした後の半導体素子と基板との間には空隙が形成されており、従来、該空隙には、封止材（封止樹脂など）を充填させて封止していた。しかしながら、一般的に、半導体素子と基板との空隙は狭く、液体の封止材をボイドを発生させることなくこの空隙に含浸させることは困難であり、工程時間を要するといった問題があった。

そこで、従来、封止材として接着フィルムを用い、この接着フィルムを介して半導体素子と基板とを接着することにより、簡便かつ確実に半導体素子と基板との空隙を封止する方法が開示されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

また、従来、半導体装置及びそのパッケージの薄型化、小型化の要請により、半導体素子が薄く研削されることが行なわれている。特許文献４、及び、特許文献５には、半導体素子を薄く研削する工程を具備するとともに、半導体素子と基板との空隙を接着フィルムを用いて封止する工程を具備する製造方法が開示されている。

特開平９−２１３７４１号公報 特開平１０−２４２２０８号公報 特開平１０−２７０４９７号公報 特開２００２−１１８１４７号公報 特開２００８−１３０５８８号公報

特許文献４には、下記〔ａ〕〜〔ｇ〕のステップを含む、半導体チップをプリント配線基板に装着する方法が開示されている。〔ａ〕合成樹脂フィルムの一方の面に熱硬化性樹脂層を設けて成る半導体チップ装着用シートを製造するステップ。〔ｂ〕半導体ウエハーのバンプ電極が設けられた面に、半導体チップ装着用シートの熱硬化性樹脂層を圧着するステップ。〔ｃ〕半導体チップ装着用シートが圧着された状態の半導体ウエハーの裏面を研削し、所望の厚さにするステップ。〔ｄ〕裏面が研削された半導体ウエハーを、半導体チップ装着用シートが圧着されたままの状態で個片の半導体チップにダイシングするステップ。〔ｅ〕ダイシングにより得られた半導体チップのバンプ電極面に圧着されている半導体チップ装着用シートの合成樹脂フィルムを引き剥がすステップ。〔ｆ〕半導体チップのバンプ電極が、対応するプリント配線基板上の端子部に正しく対面し、接触するよう位置決めするステップ。〔ｇ〕半導体チップのバンプ電極を、プリント配線基板上の対応する端子部に接合すると共に、熱硬化性樹脂を加熱硬化させるステップ。

特許文献４では、半導体チップ装着用シートが圧着されたままの状態で個片の半導体チップにダイシングし（上記〔ｄ〕参照）、その後、ダイシングにより得られた半導体チップのバンプ電極面に圧着されている半導体チップ装着用シートの合成樹脂フィルムを引き剥がしている（上記〔ｅ〕参照）。しかしながら、このような工程では、ダイシングにより合成樹脂フィルムも個片化されているため、半導体チップから、合成樹脂フィルムを引き剥がす際には、複数の半導体チップから一括して引き剥がすことはできず、個別に引き剥がさなければならず、工数を要するといった問題がある。

また、特許文献５には、互いに電気的接続されていない複数の電子素子と電極と電極が形成されている面に形成された半導体用接着組成物と半導体用接着組成物上にラミネートされたプラスチックフィルムとを有する電子デバイス基板を用いた電子デバイスシステムの製造方法が開示されている。この製造方法では、電子デバイス基板の半導体接着組成物上に粘着剤層を形成し、続いて電子素子が形成されていない電子デバイスウェハ面を研磨加工し、プラスチックフィルムを剥離した後、ダイシングにより個片化を行い、個片化した半導体用接着組成物付き電子素子を回路基板に搭載し、電子素子上に形成された電極と回路基板の上の電極を直接接触させることで電気的接続を行っている。

しかしながら、特許文献５では、プラスチックフィルムを剥離した後、ダイシングを行っている。すなわち、半導体用接着組成物が剥き出しの状態でダイシングが行なわれている。そのため、ダイシング時の水が半導体用接着組成物に吸着され、フリップチップ実装時に半導体用接着組成物の層に空隙やボイドが生じる原因となる。また、切削屑が付着するおそれがある。そのため、接着力の低下や電気的信頼性の低下を引き起こすといった問題がある。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂組成物層の接着力の低下や電気的信頼性の低下を引き起こすことを防止可能であり、かつ、ダイシング後にバックグラインドテープを複数の半導体素子から一括して剥離可能な積層シート、及び、積層シートを用いた半導体装置の製造方法を提供することにある。

本願発明者等は、前記従来の問題点を解決すべく、積層シート、及び、積層シートを用いた半導体装置の製造方法について検討した。その結果、基材上に粘着剤層が形成された構成を有するバックグラインドテープと、前記バックグラインドテープの前記粘着剤層上に設けられた樹脂組成物層とを有する接着シートであって、前記粘着剤層の引張弾性率が特定の範囲内にあり、前記粘着剤層と前記樹脂組成物層とのＴ剥離強度が特定の範囲内にある積層シートを用いることにより、樹脂組成物層の接着力の低下や電気的信頼性の低下を引き起こすことを防止可能であり、かつ、ダイシング後にバックグラインドテープを複数の半導体素子から一括して剥離可能であることを見出して、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明に係る積層シートは、基材上に粘着剤層が形成された構成を有するバックグラインドテープと、前記バックグラインドテープの前記粘着剤層上に設けられた樹脂組成物層とを有する積層シートであって、前記粘着剤層の引張弾性率が２３℃において、０．１〜５．０ＭＰａであり、前記粘着剤層と前記樹脂組成物層とのＴ剥離強度が２３℃、３００ｍｍ／分の条件で、０．１〜５Ｎ／２０ｍｍであることを特徴とする。

前記積層シートは、積層シートの樹脂組成物層面を半導体ウェハの回路面に貼り合わせて、積層シート付き半導体ウェハを得る工程、前記積層シート付き半導体ウェハの積層シートが貼付されていない面を研削して薄化する工程、薄化した積層シート付き半導体ウェハの研削面にダイシングテープを貼り合わせて、ダイシングテープと積層シートとが貼り合わせられた半導体ウェハを得る工程、前記ダイシングテープと積層シートとが貼り合わせられた半導体ウェハを、前記積層シート側からダイシングする工程、ダイシング後に、前記積層シートに粘着テープを貼り付ける工程、及び、前記粘着テープを前記バックグラインドテープとともに、前記樹脂組成物層から剥離する工程を具備する半導体装置の製造方法において使用されるものである。

前記積層シートによれば、バックグラインドテープが樹脂組成物層上に貼り付けられた状態でダイシングが行なわれるため、ダイシング時の水を樹脂組成物層が吸収したり、切削屑が樹脂組成物層に付着したりすることを抑制することができる。その結果、樹脂組成物層の接着力の低下や電気的信頼性の低下を引き起こすことを防止することができる。また、前記粘着剤層と前記樹脂組成物層とのＴ剥離強度が２３℃、３００ｍｍ／分の条件で、０．１Ｎ／２０ｍｍ以上であるため、ダイシング時のバックグラインドテープの飛びを抑制することができる。また、前記Ｔ剥離強度が５Ｎ／２０ｍｍ以下であるため、粘着テープをバックグラインドテープとともに、樹脂組成物層から一括剥離することができる。また、前記粘着剤層の引張弾性率が２３℃において、０．１ＭＰａ以上であるため、ダイシング時のバックグラインドテープの飛びを抑制することができる。また、前記粘着剤層の前記引張弾性率が５．０ＭＰａ以下であるため、粘着テープをバックグラインドテープとともに、樹脂組成物層から一括剥離することができる。

前記構成においては、前記樹脂組成物層が熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。前記樹脂組成物層が熱硬化性樹脂を含むと、半導体素子をフリップチップ実装する際、半導体素子と被着体との間の封止材とすることができる。

前記構成においては、前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることが好ましい。

また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、基材上に粘着剤層が形成された構成を有するバックグラインドテープと、前記バックグラインドテープの前記粘着剤層上に設けられた樹脂組成物層とを有し、前記粘着剤層の引張弾性率が２３℃において、０．１〜５．０Ｐａであり、前記粘着剤層と前記樹脂組成物層とのＴ剥離強度が２３℃、３００ｍｍ／分の条件で、０．１〜５Ｎ／２０ｍｍである積層シートを用いた半導体装置の製造方法であって、前記積層シートの樹脂組成物層面を半導体ウェハの回路面に貼り合わせて、積層シート付き半導体ウェハを得る工程、前記積層シート付き半導体ウェハの積層シートが貼付されていない面を研削して薄化する工程、薄化した積層シート付き半導体ウェハの研削面にダイシングテープを貼り合わせて、ダイシングテープと積層シートとが貼り合わせられた半導体ウェハを得る工程、前記ダイシングテープと積層シートとが貼り合わせられた半導体ウェハを、前記積層シート側からダイシングする工程、ダイシング後に、前記積層シートに粘着テープを貼り付ける工程、及び、前記粘着テープを前記バックグラインドテープとともに、前記樹脂組成物層から剥離する工程を具備することを特徴とする。

本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、バックグラインドテープが樹脂組成物層上に貼り付けられた状態でダイシングが行なわれるため、ダイシング時の水を樹脂組成物層が吸収したり、切削屑が樹脂組成物層に付着したりすることを抑制することができる。その結果、樹脂組成物層の接着力の低下や電気的信頼性の低下を引き起こすことを防止することができる。また、前記粘着剤層と前記樹脂組成物層とのＴ剥離強度が２３℃、３００ｍｍ／分の条件で、０．１Ｎ／２０ｍｍ以上であるため、ダイシング時のバックグラインドテープの飛びを抑制することができる。また、前記Ｔ剥離強度が５Ｎ／２０ｍｍ以下であるため、粘着テープをバックグラインドテープとともに、樹脂組成物層から一括剥離することができる。また、前記粘着剤層の引張弾性率が２３℃において、０．１ＭＰａ以上であるため、ダイシング時のバックグラインドテープの飛びを抑制することができる。また、前記粘着剤層の前記引張弾性率が５．０ＭＰａ以下であるため、粘着テープをバックグラインドテープとともに、樹脂組成物層から一括剥離することができる。

前記構成においては、前記樹脂組成物層が熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。前記樹脂組成物層が熱硬化性樹脂を含むと、半導体素子をフリップチップ実装する際、半導体素子と被着体との間の封止材とすることができる。

前記構成においては、前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることが好ましい。

本発明によれば、樹脂組成物層の接着力の低下や電気的信頼性の低下を引き起こすことを防止可能であり、かつ、ダイシング後にバックグラインドテープを複数の半導体素子から一括して剥離可能な積層シート、及び、積層シートを用いた半導体装置の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る積層シートを示す断面模式図である。 図１に示した積層シートを用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面模式図である。 図１に示した積層シートを用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面模式図である。 図１に示した積層シートを用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面模式図である。 図１に示した積層シートを用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面模式図である。 図１に示した積層シートを用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面模式図である。 図１に示した積層シートを用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面模式図である。 図１に示した積層シートを用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面模式図である。 図１に示した積層シートを用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面模式図である。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらの例に限定されない。図１は、本発明の一実施形態に係る積層シートを示す断面模式図である。なお、図面では、説明に不要な部分は省略し、また、説明を容易にするために拡大又は縮小等して図示した部分がある。

（積層シート）
積層シート１０は、基材１２上に粘着剤層１４が形成された構成を有するバックグラインドテープ１１と、バックグラインドテープ１１の粘着剤層１４上に設けられた樹脂組成物層１６とを有する。

積層シート１０は、粘着剤層１４が一般的感圧性接着剤により形成されたものであり、下記工程を具備する半導体装置の製造方法において使用される。
積層シート１０の樹脂組成物層１６面を半導体ウェハ４０の回路面に貼り合わせて、積層シート１０付き半導体ウェハ４０を得る工程（図２参照）、積層シート１０付き半導体ウェハ４０の積層シート１０が貼付されていない面を研削して薄化する工程（図３参照）、薄化した積層シート１０付き半導体ウェハ４０の研削面にダイシングテープ２０を貼り合わせて、ダイシングテープ２０と積層シート１０とが貼り合わせられた半導体ウェハ４０を得る工程（図４参照）、ダイシングテープ２０と積層シート１０とが貼り合わせられた半導体ウェハ４０を、積層シート１０側からダイシングする工程（図５参照）、ダイシング後に、積層シート１０に粘着テープ３０を貼り付ける工程（図６参照）、及び、粘着テープ３０をバックグラインドテープ１１とともに、樹脂組成物層１６から剥離する工程（図７参照）を具備する半導体装置の製造方法。

（基材）
基材１２は、積層シート１０の強度母体となるものである。基材１２の材質としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド（紙）、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、金属（箔）、紙等が挙げられる。

また基材１２の材料としては、前記樹脂の架橋体等のポリマーが挙げられる。前記プラスチックフィルムは、無延伸で用いてもよく、必要に応じて一軸又は二軸の延伸処理を施したものを用いてもよい。

基材１２の表面は、隣接する層との密着性、保持性等を高める為、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的処理、下塗剤（例えば、後述する粘着物質）によるコーティング処理を施すことができる。基材１２の材質は、同種又は異種のものを適宜に選択して使用することができ、必要に応じて数種をブレンドしたものを用いることができる。また、基材１２には、帯電防止能を付与する為、前記の基材１２上に金属、合金、これらの酸化物等からなる厚さが３０〜５００Å程度の導電性物質の蒸着層を設けることができる。基材１２は単層あるいは２種以上の複層でもよい。尚、基材１２としては、粘着剤層が放射線硬化型粘着剤層である場合、Ｘ線、紫外線、電子線等の放射線を少なくとも一部透過するものを用いることが好適である。

基材１２の厚さは、特に制限されず適宜に決定できるが、一般的には５〜２００μｍ程度である。

（粘着剤層）
粘着剤層１４の形成に用いる粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の一般的な感圧性接着剤を用いることができる。前記感圧性接着剤としては、半導体ウェハやガラス等の汚染をきらう電子部品の超純水やアルコール等の有機溶剤による清浄洗浄性等の点から、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤が好ましい。

前記アクリル系ポリマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、ｓ−ブチルエステル、ｔ−ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、エイコシルエステル等のアルキル基の炭素数１〜３０、特に炭素数４〜１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルキルエステル等）及び（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル（例えば、シクロペンチルエステル、シクロヘキシルエステル等）の１種又は２種以上を単量体成分として用いたアクリル系ポリマー等が挙げられる。尚、（メタ）アクリル酸エステルとはアクリル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルをいい、本発明の（メタ）とは全て同様の意味である。

前記アクリル系ポリマーは、凝集力、耐熱性等の改質を目的として、必要に応じ、前記（メタ）アクリル酸アルキルエステル又はシクロアルキルエステルと共重合可能な他のモノマー成分に対応する単位を含んでいてもよい。この様なモノマー成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル（メタ）アクリレート、カルボキシペンチル（メタ）アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー；無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物モノマー；（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８−ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０−ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２−ヒドロキシラウリル、（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシル基含有モノマー；スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー；２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等のリン酸基含有モノマー；アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これら共重合可能なモノマー成分は、１種又は２種以上使用できる。これら共重合可能なモノマーの使用量は、全モノマー成分の４０重量％以下が好ましい。

更に、前記アクリル系ポリマーは、架橋させる為、多官能性モノマー等も、必要に応じて共重合用モノマー成分として含むことができる。この様な多官能性モノマーとして、例えば、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの多官能性モノマーも１種又は２種以上用いることができる。多官能性モノマーの使用量は、粘着特性等の点から、全モノマー成分の３０重量％以下が好ましい。

前記アクリル系ポリマーは、単一モノマー又は２種以上のモノマー混合物を重合に付すことにより得られる。重合は、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合等の何れの方式で行うこともできる。清浄な被着体への汚染防止等の点から、低分子量物質の含有量が小さいのが好ましい。この点から、アクリル系ポリマーの数平均分子量は、好ましくは３０万以上、更に好ましくは４０万〜３００万程度である。

また、前記粘着剤には、ベースポリマーであるアクリル系ポリマー等の数平均分子量を高める為、外部架橋剤を適宜に採用することもできる。外部架橋方法の具体的手段としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、メラミン系架橋剤等のいわゆる架橋剤を添加し反応させる方法が挙げられる。外部架橋剤を使用する場合、その使用量は、架橋すべきベースポリマーとのバランスにより、更には、粘着剤としての使用用途によって適宜決定される。一般的には、前記ベースポリマー１００重量部に対して、５重量部程度以下、更には０．１〜５重量部配合するのが好ましい。更に、粘着剤には、必要により、前記成分のほかに、従来公知の各種の粘着付与剤、老化防止剤等の添加剤を用いてもよい。

粘着剤層１４の厚さは、特に限定されないが、チップ切断面の欠け防止や樹脂組成物層１６の固定保持の両立性等の点よりは、１〜５０μｍ程度であるのが好ましい。好ましくは２〜３０μｍ、更には５〜２５μｍが好ましい。

粘着剤層１４の引張弾性率は、２３℃において、０．１〜５．０ＭＰａであり、０．１〜１．０ＭＰａであることがより好ましい。粘着剤層１４の引張弾性率が２３℃において、０．１ＭＰａ以上であるため、ダイシング時のバックグラインドテープの飛びを抑制することができる。また、粘着剤層１４の前記引張弾性率が５．０ＭＰａ以下であるため、粘着テープをバックグラインドテープとともに、樹脂組成物層から一括剥離することができる。

また、粘着剤層１４と樹脂組成物層１６とのＴ剥離強度は、２３℃、３００ｍｍ／分の条件で、０．１〜５Ｎ／２０ｍｍであり、０．３〜５．０Ｎ／２０ｍｍであることが好ましく、０．５〜５．０Ｎ／２０ｍｍであることがより好ましい。粘着剤層１４と樹脂組成物層１６とのＴ剥離強度が２３℃、３００ｍｍ／分の条件で、０．１Ｎ／２０ｍｍ以上であるため、ダイシング時のバックグラインドテープ１１の飛びを抑制することができる。また、前記Ｔ剥離強度が５Ｎ／２０ｍｍ以下であるため、粘着テープをバックグラインドテープとともに、樹脂組成物層から一括剥離することができる。

（樹脂組成物層）
樹脂組成物層１６は、半導体装置の製造の際に、ウェハ回路面に配置され、回路面に対する封止樹脂としての機能を有する。また、樹脂組成物層１６は、ウェハ研削時にはウェハを保持・固定するために用いられる。樹脂組成物層１６は、チップ搭載時にはチップ搭載用基板との空間の充填及び相互の固着に用いられる。

樹脂組成物層１６に用いられる樹脂としては、樹脂組成物層１６をウェハの回路面へ貼り合わせる工程において、加熱と圧着力によりある程度の流動性を示して回路面の凹凸によく追従し、かつ、加熱により接着性を発現する樹脂が用いられる。かかる樹脂としては、例えば、Ｂステージの樹脂、粘接着剤が挙げられる。

前記Ｂステージの樹脂としては、例えば半硬化のエポキシ樹脂が挙げられる。

前記粘接着剤としては、例えば、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。前記の常温で感圧接着性を有するバインダー樹脂としては、例えば、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前記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、レゾルシノール樹脂等が用いられ、好ましくはエポキシ樹脂が挙げられる。前記熱硬化性樹脂は、適当な硬化促進剤と組み合わせて用いることができる。前記の常温で感圧接着性を有するバインダー樹脂、前記熱硬化性樹脂、前記硬化促進剤は、従来公知のものを適宜採用することができる。

上記のような各成分を有する粘接着剤は、加熱と圧着力により適度な流動性が発現し、回路面の凹凸によく追従した樹脂組成物層１６を形成することが可能である。またウェハ研削時にはバックグラインドテープ１１に密着してウェハの固定に寄与し、実装時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可能である。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、しかもせん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。

樹脂組成物層１６は、ダイシング時にアライメント精度を向上させるため、可視光領域光が高透過率であることが好ましい。樹脂組成物層１６の可視光透過率は、７０〜９９％の範囲にあることが好ましい。

樹脂組成物層１６の厚み（Ｔ_Ａ）は通常は３〜１５０mｍである。ウェハ表面にバンプが形成されている場合には、ボイドの発生を抑制しかつ回路面を覆うため、バンプの平均高さ（Ｈ_Ｂ）と樹脂組成物層１６の厚み（Ｔ_Ａ）の比（Ｈ_Ｂ／Ｔ_Ａ）が１．０／０．８〜１．０／１．８，好ましくは１．０／１．０〜１．０／１．５の範囲にあることが好ましい。バンプの平均高さ（Ｈ_Ｂ）は、チップ表面（バンプを除く回路面）からバンプ頂部までの高さであり、バンプが複数ある場合には、これらの算術平均による。

樹脂組成物層１６の厚みに対して、バンプ高さが高すぎるとチップ表面(バンプを除く回路面)とチップ搭載用基板との間隔があき、ボイドの発生要因となる。一方、樹脂組成物層の厚みが厚すぎると、バンプが接着剤層を貫通しないため、導通不良の原因となる。

（積層シートの製造方法）
本実施の形態に係る積層シート１１は、例えば、次の通りにして作製される。
先ず、基材１２は、従来公知の製膜方法により製膜することができる。当該製膜方法としては、例えばカレンダー製膜法、有機溶媒中でのキャスティング法、密閉系でのインフレーション押出法、Ｔダイ押出法、共押出し法、ドライラミネート法等が例示できる。

次に、基材１２上に、粘着剤層１４の形成材料である粘着剤組成物溶液を塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させ（必要に応じて加熱架橋させて）、粘着剤層１４を形成する。塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度８０〜１５０℃、乾燥時間０．５〜５分間の範囲内で行われる。また、セパレータ上に粘着剤組成物を塗布して塗布膜を形成した後、前記乾燥条件で塗布膜を乾燥させて粘着剤層１４を形成してもよい。その後、基材１２上に粘着剤層１４をセパレータと共に貼り合わせる。これにより、バックグラインドテープ１１が作製される。

樹脂組成物層１６は、例えば、次の通りにして作製される。
先ず、樹脂組成物層１６の形成材料である粘接着剤組成物溶液を作製する。当該粘接着剤組成物溶液には、前述の通り、常温で感圧接着性を有するバインダー樹脂、熱硬化性樹脂、硬化促進剤等が配合されている。

次に、粘接着剤組成物溶液を基材セパレータ上に所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させ、樹脂組成物層１６（粘接着剤層）を形成する。塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度７０〜１６０℃、乾燥時間１〜５分間の範囲内で行われる。また、セパレータ上に粘着剤組成物溶液を塗布して塗布膜を形成した後、前記乾燥条件で塗布膜を乾燥させて樹脂組成物層１６を形成してもよい。その後、基材セパレータ上に、樹脂組成物層１６をセパレータと共に貼り合わせる。

続いて、バックグラインドテープ１１及び樹脂組成物層１６からそれぞれセパレータを剥離し、樹脂組成物層１６とバックグラインドテープ１１の粘着剤層１４とが貼り合わせ面となる様にして両者を貼り合わせる。バックグラインドテープ１１と樹脂組成物層１６との貼り合わせの方法としては、例えばプレス法、ラミネート法などが挙げられるが、生産性を考慮するとラミネータ法が好ましい．このとき、ラミネート温度は特に限定されず、例えば３０〜９０℃が好ましく、６０〜８０℃がより好ましい。また、線圧は特に限定されず、例えば０．１〜２０ｋｇｆ／ｃｍが好ましく、１〜１０ｋｇｆ／ｃｍがより好ましい。これにより、本実施の形態に係る積層シート１０が得られる。

（半導体装置の製造）
次に、半導体装置の製造方法について説明する。図２〜図９は、積層シート１０を用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面模式図である。先ず、積層シート１０の樹脂組成物層１６面を半導体ウェハ４０の回路面に貼り合わせて、積層シート付き半導体ウェハを得る（図２参照）。本工程は、圧着ロール等の押圧手段により押圧しながら行う。マウントの際の貼り付け温度は特に限定されず、例えば２０〜１００℃の範囲内であることが好ましい。

次に、積層シート１０付き半導体ウェハ４０の積層シート１０が貼付されていない面を研削して薄化する（図３参照）。薄型加工は、常法を採用できる。薄型加工機としては、研削機（バックグラインド）、ＣＭＰパッド等があげられる。薄型加工は、半導体ウエハが所望の厚さになるまで行われる。

次に、薄化した積層シート１０付き半導体ウェハ４０の研削面にダイシングテープ２０を貼り合わせて、ダイシングテープ２０と積層シート１０とが貼り合わせられた半導体ウェハ４０を得る（図４参照）。半導体ウェハ４０の研削面とダイシングテープ２０の貼り合わせの方法としては、例えばプレス法、ラミネート法などが挙げられるが、生産性を考慮するとラミネータ法が好ましい．このとき、ラミネート温度は特に限定されず、例えば３０〜５０℃が好ましく、３５〜４５℃がより好ましい。また、線圧は特に限定されず、例えば０．１〜２０ｋｇｆ／ｃｍが好ましく、１〜１０ｋｇｆ／ｃｍがより好ましい。ダイシングテープ２０としては、例えば、基材と粘着剤層とを有する従来公知のものを採用することができる。ダイシングテープ２０を構成する粘着剤層としては、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の一般的な感圧性粘着剤を採用してもよく、紫外線硬化型の粘着剤層を採用してもよい。

次に、ダイシングテープ２０と積層シート１０とが貼り合わせられた半導体ウェハ４０を、例えば、ダイシングブレード６２を用いて、積層シート１０側からダイシングする（図５参照）。これにより、半導体ウェハ４０を所定のサイズに切断して個片化し、半導体チップ４２を得る。本工程では、例えばダイシングテープ２０まで切込みを行なうフルカットと呼ばれる切断方式等を採用できる。本工程で用いるダイシング装置としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。本実施形態では、バックグラインドテープ１１が樹脂組成物層１６上に貼り付けられた状態でダイシングが行なわれるため、ダイシング時の水を樹脂組成物層１６が吸収したり、切削屑が樹脂組成物層１６に付着したりすることを抑制することができる。その結果、樹脂組成物層１６の接着力の低下や電気的信頼性の低下を引き起こすことを防止することができる。なお、本工程において、積層シート１０は、半導体ウエハ４０とともに、チップ状に個片化されている。

次に、積層シート１０に粘着テープ３０を貼り付ける（図６参照）。この際、粘着テープ３０は、チップ状に個片化された複数の積層シート１０を覆う形態で貼り付けられる。粘着テープ３０としては、粘着テープ３０と基材１２との接着力が、粘着剤層１４と樹脂組成物層１６との接着力よりも大きくなるものであれば、従来公知のものを採用することができる。

次に、粘着テープ３０をバックグラインドテープ１１とともに、樹脂組成物層１６から剥離する（図７参照）。この際、バックグラインドテープ１１は、前記ダイシングにより個片化されているため、個片化された複数のバックグラインドテープ１１は、粘着テープ３０とともに、一括して樹脂組成物層１６から剥離される。

次に、ダイシングテープ２０の粘着剤層が紫外線硬化型である場合には、ダイシングテープ２０に紫外線を照射し、粘着剤層の粘着力を低下させる。

次に、ダイシングして得られた半導体チップをダイシングテープ２０から剥離する為に、半導体チップ４２のピックアップ（剥離）を行う（図８参照）。ピックアップの方法としては特に限定されず、従来公知の種々の方法を採用できる。例えば、個々の半導体チップ４２をダイシングテープ２０側からニードルによって突き上げ、突き上げられた半導体チップ４２をピックアップ装置によってピックアップする方法等が挙げられる。

ピックアップした半導体チップ４２は、図９に示すように、樹脂組成物層１６を介してフリップチップボンディング方式（フリップチップ実装方式）で被着体４４に接着固定される（フリップチップボンディング工程）。具体的には、半導体チップ４２を、半導体チップ４２の回路面（表面、回路パターン形成面、電極形成面などとも称される）が被着体４４と対向する形態で、被着体４４に常法に従い固定させる。例えば、半導体チップ４２の回路面側に形成されているバンプ（図示せず）を、被着体４４の接続パッドに被着された接合用の導電材（図示せず）に接触させて押圧しながら導電材を溶融させることにより、半導体チップ４２と被着体４４との電気的導通を確保し、半導体チップ４２を被着体４４に固定させることができる。また、半導体チップ４２と被着体４４との間の空隙には、樹脂組成物層１６が配置されることになる。すなわち、樹脂組成物層１６は、半導体チップ４２搭載時には、半導体チップ４２と被着体４４との空間の充填及び相互の固着を行なうことができる。

被着体４４としては、リードフレームや回路基板（配線回路基板など）等の各種基板を用いることができる。このような基板の材質としては、特に限定されるものではないが、セラミック基板や、プラスチック基板が挙げられる。プラスチック基板としては、例えば、エポキシ基板、ビスマレイミドトリアジン基板、ポリイミド基板等が挙げられる。

前記バンプや前記導電材の材質としては、特に限定されず、例えば、錫−鉛系金属材、錫−銀系金属材、錫−銀−銅系金属材、錫−亜鉛系金属材、錫−亜鉛−ビスマス系金属材等の半田類（合金）や、金系金属材、銅系金属材などが挙げられる。

次に、フリップチップボンディングされた半導体チップ４２と被着体４４との間の配置されている樹脂組成物層１６の熱硬化を行う。例えば１６５℃〜１８５℃で数分間〜1時間程度硬化することができる。

以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の要旨をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、部とあるのは、重量部を意味する。

［樹脂組成物層の製造］
下記に示すエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、硬化促進剤を準備した。

エポキシ樹脂Ａ：エポキシ基当量が１４２ｇ／ｅｑのナフタレン型エポキシ樹脂（製品名：ＨＰ４０３２Ｄ、ＤＩＣ社製）
エポキシ樹脂Ｂ：エポキシ基当量が１６９ｇ／ｅｑのトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂（製品名：ＥＰＰＮ５０１ＨＹ、日本化薬社製）
フェノールノボラック樹脂：フェノール当量１７５ｇ／ｅｑのアラルキル型フェノール樹脂（製品名：ＭＥＨ−７８００Ｍ／ＭＥＨ−７８００ＳＳ、明和化成社製）
アクリル樹脂：重量平均分子量４５００００のアクリル酸エチルとアクリル酸ブチルとアクリロニトリルの共重合ポリマー（製品名：テイサンレジンＳＧ−Ｐ３、ナガセケムテックス社製）
硬化促進剤：トリフェニルホスフィン（製品名：ＴＰＰ−Ｋ、北興化学社製）

前記エポキシ樹脂Ａを６０部、前記エポキシ樹脂Ｂを１５部、前記フェノールノボラック樹脂を９０部、前記アクリル樹脂を１１５部、前記硬化促進剤を２部混合し、樹脂組成物を得た。次に、剥離フィルム（三菱化学（株）製、ＭＲＡ、厚さ５０ｕｍ）の剥離処理面に前記樹脂組成物を、乾燥後の塗布厚が１００ｕｍとなるように塗布し、１１０℃で５分間乾燥した。これにより、樹脂組成物層を得た。

（実施例１）
冷却管、窒素導入管、温度計、及び、撹拌装置を備えた反応容器に、２−エチルヘキシルアクリレート１００部、及び、２−ヒドロキシエチルアクリレート重量２０部を入れ、トルエン溶液中において窒素気流中で６０℃にて８時間重合処理をし、アクリル系ポリマーＡを得た。

次に、アクリル系ポリマーＢ１００部に対して、ポリイソシアネート系架橋剤（商品名「コロネートＸ」、日本ポリウレタン工業社製）１５部を加えて、粘着剤組成物溶液Ａを得た。

粘着剤組成物溶液Ａを、厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上に塗布し、１２０℃で３分間加熱乾燥し、厚さ３０μｍの粘着剤層Ｂを形成した。ＰＥＴフィルム上に粘着剤層Ａが形成されたテープをバックグラインドテープＡとした。

（比較例１）
冷却管、窒素導入管、温度計、及び、撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル１００部、エチルアクリレート８０部、及び、２−ヒドロキシエチルアクリレート４０部を入れ、トルエン溶液中において窒素気流中で６０℃にて８時間重合処理をし、アクリル系ポリマーＢを得た。

アクリル系ポリマーＢに対し、４５部の２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを加え、空気気流中で５０℃にて１２時間、付加反応処理をし、アクリル系ポリマーＢ’を得た。

次に、アクリル系ポリマーＢ’１００部に対して、ポリイソシアネート系架橋剤（商品名「コロネートＬ」、日本ポリウレタン工業社製）０．２部を加えて、粘着剤組成物溶液Ｂを得た。

粘着剤組成物溶液Ｂを、厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上に塗布し、１２０℃で３分間加熱乾燥し、厚さ３０μｍの粘着剤層Ｂを形成した。ＰＥＴフィルム上に粘着剤層Ｂが形成されたテープをバックグラインドテープＢとした。

（比較例２）
冷却管、窒素導入管、温度計、及び、撹拌装置を備えた反応容器に、２−エチルヘキシルアクリレート１００部、及び、２−ヒドロキシエチルアクリレート重量２０部を入れ、トルエン溶液中において窒素気流中で６０℃にて８時間重合処理をし、アクリル系ポリマーＣを得た。

次に、アクリル系ポリマーＣ１００部に対して、ポリイソシアネート系架橋剤（商品名「コロネートＸ」、日本ポリウレタン工業社製）３０部を加えて、粘着剤組成物溶液Ｃを得た。

粘着剤組成物溶液Ｃを、厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上に塗布し、１２０℃で３分間加熱乾燥し、厚さ３０μｍの粘着剤層Ｃを形成した。その後、粘着剤層Ｃに対して４００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射した。これを、バックグラインドテープＣとした。

（粘着剤層の引張弾性率の測定）
粘着剤層Ａ〜Ｃの引張弾性率を求めた。具体的には、テンシロン型引張試験機（（株）島津製作所，ＡＧＳ−Ｊ）を使用し、測定した荷重−伸び曲線の接線による計算値から、引張弾性率を得た。測定条件は、チャック間を１０ｍｍ、引張速度を５０ｍｍ／ｍｉｎとした。結果を表１に示す。

（粘着剤層と樹脂組成物層とのＴピール強度測定）
貼付装置（大正ラミネータ（株）製）を用いて、ゴム製ラミネートローラーで、貼付速度０．６ｍ／ｍｉｎ、ローラー温度２５℃、荷重０．５ＭＰａの条件下で、上記バックグラインドテープＡの粘着剤面と前記樹脂組成物層とを貼り合わせ、積層シートＡを作製した。積層シートＡを実施例１に係る積層シートとした。また、バックグラインドテープＢ〜Ｃについても、同様にして前記樹脂組成物層を貼り合わせ、積層シートＢ〜Ｃを作製した。積層シートＢを比較例１に係る積層シートとした。積層シートＣを比較例２に係る積層シートとした。
積層シートＡ〜Ｃの粘着剤層と樹脂組成物層とのＴピール強度測定をテンシロン型引っ張り試験機（（株）島津製作所，ＡＧＳ−Ｊ）により測定した。剥離条件は、３００ｍｍ／ｍｉｎの速度とした。結果を表１に示す。

（ダイシング時のバックグラインドテープの飛び評価）
上記と同様にして積層シートＡ〜Ｃを作製した。次に、貼付装置（大正ラミネータ（株）製）を用いて、ゴム製ラミネートローラーで、貼付速度０．６ｍ／ｍｉｎ、ローラー温度７０℃、荷重０．５ＭＰａの条件下で、積層シートの樹脂組成物層面とウェハのミラー面とを貼り合わせた。ウェハは、片面ミラーウェハ（シナジーテック製，８インチ）を用いた。

次に、貼り合わせた積層シートをウェハ形状にカットし、バックグラインド装置（（株）ディスコ製）を用いて、積層シート付きウェハのウェハ面を厚み２００μｍに研削した。

次に、貼付装置（大正ラミネータ（株）製）を用いて、ゴム製ラミネートローラーで、貼付速度０．６ｍ／ｍｉｎ、ローラー温度２５℃、荷重０．５ＭＰａの条件下で、積層シート付きウェハの研削面とダイシングテープ（日東電工（株）製、ＤＵ−３００）の粘着剤面とを貼り合わせた。

次に、ダイサー（（株）ディスコ製）を用いて、バックグラインドテープ側から、スピンドル回転数４０，０００ｒｐｍ、切断速度３０ｍｍ／ｓｅｃで１度目はバックグラインドテープの粘着剤層中まで、２度目はダイシングテープ基材フィルム中までダイシングを行った。ダイシング時にバックグラインドテープの飛びがなかった場合を○、あった場合を×として評価した。結果を表１に示す。

（ダイシング後のバックグラインドテープの剥離性評価）
ダイシング後、貼付装置（大正ラミネータ（株）製）を用いて、ゴム製ラミネートローラーで、貼付速度０．６ｍ／ｍｉｎ、ローラー温度２５℃、荷重０．５ＭＰａの条件下で、ダイシングテープ付きウェハのバックグラインドテープ面に粘着テープ（日東電工（株）製，ＢＴ−３１５）を貼り合わせた。次に、テンシロン型引っ張り試験機（（株）島津製作所，ＡＧＳ−Ｊ）を用いて、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、T剥離法で粘着テープを引っ張った。バックグラインドテープが粘着テープに貼り合わされた状態で、樹脂組成物層から剥離できた場合を○、バックグラインドテープが粘着テープに貼り合わされた状態で、樹脂組成物層から剥離されなかった場合を×として評価した。ただし、積層シートＣについては、ダイシング時にバックグラインドテープに飛びが発生したため、評価しなかった。結果を表１に示す。

１０ 積層シート
１１ バックグラインドテープ
１２ 基材
１４ 粘着剤層
１６ 樹脂組成物層
２０ ダイシングテープ
３０ 粘着テープ
４０ 半導体ウエハ
４２ 半導体チップ

Claims (6)

1. 基材上に粘着剤層が形成された構成を有するバックグラインドテープと、前記バックグラインドテープの前記粘着剤層上に設けられた樹脂組成物層とを有する積層シートであって、
   前記粘着剤層の引張弾性率が２３℃において、０．１〜５．０ＭＰａであり、
   前記粘着剤層と前記樹脂組成物層とのＴ剥離強度が２３℃、３００ｍｍ／分の条件で、０．１〜５Ｎ／２０ｍｍであることを特徴とする積層シート。
2. 前記樹脂組成物層が熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の積層シート。
3. 前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層シート。
4. 基材上に粘着剤層が形成された構成を有するバックグラインドテープと、前記バックグラインドテープの前記粘着剤層上に設けられた樹脂組成物層とを有し、前記粘着剤層の引張弾性率が２３℃において、０．１〜５．０ＭＰａであり、前記粘着剤層と前記樹脂組成物層とのＴ剥離強度が２３℃、３００ｍｍ／分の条件で、０．１〜５Ｎ／２０ｍｍである積層シートを用いた半導体装置の製造方法であって、
   前記積層シートの樹脂組成物層面を半導体ウェハの回路面に貼り合わせて、積層シート付き半導体ウェハを得る工程、
   前記積層シート付き半導体ウェハの積層シートが貼付されていない面を研削して薄化する工程、
   薄化した積層シート付き半導体ウェハの研削面にダイシングテープを貼り合わせて、ダイシングテープと積層シートとが貼り合わせられた半導体ウェハを得る工程、
   前記ダイシングテープと積層シートとが貼り合わせられた半導体ウェハを、前記積層シート側からダイシングする工程、
   ダイシング後に、前記積層シートに粘着テープを貼り付ける工程、及び、
   前記粘着テープを前記バックグラインドテープとともに、前記樹脂組成物層から剥離する工程
   を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 前記樹脂組成物層が熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項４又は５に記載の半導体装置の製造方法。

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