半导体加工用粘着胶带及半导体装置的制造方法与流程

本发明涉及一种半导体加工用粘着胶带，更详细而言，涉及一种当使用在晶圆的表面设置沟槽或用激光在晶圆内部设置改质区域，并利用晶圆背面研磨时的应力等进行晶圆的单颗化(singulation)的方法来制造半导体装置时，适合用于暂时保持半导体晶圆或芯片的粘着胶带，以及使用该粘着胶带的半导体装置的制造方法。

背景技术：

1、随着各种电子设备的小型化、多功能化的进展，也同样要求其中所搭载的半导体芯片的小型化、薄型化。为了芯片的薄型化，通常研磨半导体晶圆的背面来进行厚度调节。此外，为了得到经薄型化的芯片，有时也会利用被称为预切割法(dbg：dicing beforegrinding；研磨前切割)的技术，该技术中，使用切割刀片从晶圆的表面侧形成一定深度的沟槽，然后从晶圆背面侧进行研磨，通过研磨将晶圆单颗化而得到芯片。由于通过dbg能够同时进行晶圆的背面研磨与晶圆的单颗化，因此能够效率良好地制造薄型芯片。

2、此外，近年来，作为预切割法的变形例，提出了一种用激光在晶圆内部设置改质区域，并利用晶圆背面研磨时的应力等进行晶圆的单颗化的方法。以下，有时将该方法记载为ldbg(laser dicing before grinding；研磨前激光切割)。对于ldbg，由于晶圆以改质区域为起点而沿着晶体方向被切断，因此相较于使用切割刀片的预切割法，可以减少崩裂(chipping)的产生。其结果，可以得到抗折强度优异的芯片，而且可以有助于芯片的进一步薄型化。此外，相较于使用切割刀片在晶圆表面形成一定深度的沟槽的dbg，由于不存在使用切割刀片将晶圆削掉的区域、即由于切口宽度(kerf width)极小，因此芯片的产率优异。

3、以往在进行半导体晶圆的背面研磨时或通过dbg、ldbg制造芯片时，为了保护晶圆表面的电路且保持半导体晶圆及半导体芯片，通常会在晶圆表面贴附被称作背磨片(backgrinding sheet)的粘着胶带。在进行背面研磨后，在研磨面上贴附具有粘合剂层的粘合胶带。然后，对贴附于晶圆表面的粘着胶带照射紫外线等能量射线而使其粘着力降低后进行剥离。通过这样的工序，在晶圆背面贴附粘合胶带。

4、对此，专利文献1中提出了一种粘着胶带，其具有使用了粘着剂的粘着剂层，该粘着剂在氧存在下照射紫外线后的粘力降低率为60％以上。然而，若使用专利文献1中记载的胶带，则在将芯片的完工厚度薄化至30μm左右的情况下剥离粘着胶带时，有时会发生芯片的缺损、破损(以下有时记载为“芯片的裂纹”)。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2015-185691号公报

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题

2、本技术的发明人为了解决上述技术问题进行了深入研究，结果发现，起因于半导体晶圆的研磨后的厚度变薄，会产生即使对粘着胶带照射紫外线等能量射线，粘着力也不充分降低的区域，在剥离粘着胶带时，会在芯片中产生裂纹。

3、图1为示出对贴附有粘着胶带10的半导体晶圆20进行背面研磨时，半导体晶圆20的厚度逐渐变薄的情况的示意图。在图1中，(1)示出背面研磨前的情况，(3)示出半导体晶圆的厚度为30μm左右时的情况，(2)示出从上述(1)至上述(3)为止的过程中的情况。通常，如图1的(1)所示，研磨前的半导体晶圆20的侧面呈圆形。粘着胶带10保护晶圆表面的电路且通常包含可以保持晶圆及芯片的程度的平且硬的原材料。因此，将粘着胶带10贴附于研磨前的晶圆20时，如图1的(1)所示，会在晶圆20的外缘部略微地产生粘着胶带未密合的区域。

4、如图1所示，随着晶圆的背面研磨以(1)、(2)、(3)推进，半导体晶圆20的厚度变薄、尺寸也有变化，但粘着胶带10的尺寸无变化。并且，若对晶圆进行背面研磨而将厚度极度薄化到30μm左右，则如图1的(3)所示，晶圆20的侧面的呈圆形的部分会被去除。因此，即使在如图1的(1)般将粘着胶带的形状设为与研磨前的晶圆大致相同的情况下，在研磨后，粘着胶带10的外缘部也会如图1的(3)般在晶圆20的外周部露出。若以该状态对粘着胶带照射紫外线等能量射线，则在粘着胶带的与晶圆密合的部分，粘着力会充分降低。然而，在粘着胶带的未与晶圆密合而曝露于大气的部分(外缘部的露出部分)，粘着剂的固化会被大气中的氧阻碍，即使通过紫外线等能量射线的照射，粘着力仍不会充分降低。即，粘着胶带在照射紫外线等能量射线后仍具有未固化部分。

5、在背面研磨后的晶圆的背面例如贴附作为粘合胶带的切割固晶胶带。图2、3是在贴附有粘着胶带10的背面研磨后的半导体晶圆20上进一步贴附有切割固晶胶带30的层叠体的示意图。切割固晶胶带30包含粘合剂层(未图示)，且通过该粘合剂层贴附于半导体晶圆20。图3示出在极薄至厚度为30μm左右的背面研磨后的半导体晶圆20上贴附有切割固晶胶带30的状态。另一方面，图2示出处于在半导体晶圆20上贴附有切割固晶胶带30的状态且该半导体晶圆20的厚度大于图3的情况。如图2所示，当背面研磨后的半导体晶圆20的厚度更大时，即使贴附切割固晶胶带30，粘着胶带10的未固化部分也不会与切割固晶胶带30的粘合剂层接触。然而，如图3所示，当将背面研磨后的半导体晶圆20的厚度极度薄化到30μm左右时，若贴附切割固晶胶带30，则有粘着胶带10的未固化部分接触并贴附于切割固晶胶带30的粘合剂层的可能。切割固晶胶带未像晶圆一样被切断。因此，欲将贴附于切割固晶胶带的粘着胶带剥离时，粘着胶带与切割固晶胶带会一体化，切割固晶胶带也会随着粘着胶带的弯曲而弯曲。并且，夹在粘着胶带与切割固晶胶带之间的晶圆、芯片也会同时弯曲。其结果，容易在芯片中产生裂纹。此外，切割固晶胶带的粘合剂层有因弯曲而破损、其碎片发生脱落的可能。

6、即，由于粘着胶带中形成了即使照射紫外线等能量射线，粘着力也不充分降低的区域，因此在通过背面研磨将半导体晶圆的厚度极度薄化的情况下，存在在剥离粘着胶带时容易产生芯片的裂纹的问题。

7、本发明是鉴于上述现有技术而完成的，其目的在于提供一种在剥离粘着胶带时可以抑制芯片的裂纹的半导体加工用粘着胶带。

8、解决技术问题的技术手段

9、以解决这样的技术问题为目的的本发明的主旨如下。

10、(1)一种半导体加工用粘着胶带，其为具有基材与粘着剂层的粘着胶带，其中，

11、在将所述粘着剂层的一面暴露于大气气氛的状态下，以照度为220mw/cm2及光量为500mj/cm2的条件对所述粘着胶带照射紫外线，在23℃、50％rh下将pmma板以用2kg辊往返一次的条件贴附于该粘着剂层的暴露面并放置30分钟之后，对该粘着胶带进行180°剥离时的剥离强度为1600mn/25mm以下。

12、(2)根据(1)所述的半导体加工用粘着胶带，其中，所述粘着剂层包含丙烯酸系树脂，

13、相对于所述丙烯酸系树脂的总量100质量份，来自hema的聚合单元的含量为6质量份以上。

14、(3)根据(1)或(2)所述的半导体加工用粘着胶带，其中，在将所述粘着剂层的一面暴露于大气气氛的状态下，以照度为220mw/cm2及光量为500mj/cm2的条件对所述粘着胶带照射紫外线后，该粘着剂层的暴露面的表面自由能小于36mj/m2。

15、(4)一种半导体装置的制造方法，其具备下述工序：

16、将上述(1)～(3)中任一项所述的半导体加工用粘着胶带贴附于半导体晶圆的表面，沿着该半导体晶圆的外周切断该粘着胶带的工序；

17、从所述半导体晶圆的表面侧形成沟槽，或者从所述半导体晶圆的表面或背面在半导体晶圆内部形成改质区域的工序；

18、对于在表面贴附有所述粘着胶带且已形成所述沟槽或所述改质区域的半导体晶圆，从背面侧进行研磨，以所述沟槽或所述改质区域为起点而将所述半导体晶圆单颗化为多个芯片的工序；及

19、将所述粘着胶带从所述多个芯片上剥离的工序。

20、(5)根据(4)所述的半导体装置的制造方法，其进一步包含将切割固晶胶带贴附于半导体晶圆的背面的工序。

21、发明效果

22、本发明的半导体加工用粘着胶带可以在大气气氛中充分降低粘着剂层的粘着力。其结果，可以抑制半导体芯片中的裂纹的产生。