CN103460348B - 晶片加工用胶带及使用其的半导体装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种晶片加工用胶带,其不因扩张而在粘接剂层与粘合剂层界面产生偏移,具有适于切断粘接剂层的工序的均一扩张性,且拾取性优异。在本发明中,使用晶片加工用胶带,该晶片加工用胶带的特征在于,由基材薄膜、形成在上述基材薄膜上的粘合剂层、及形成在上述粘合剂层上的粘接剂层构成,上述粘合剂层与上述粘接剂层在25℃下的剪切力为0.2N/mm2以上,在200mJ/cm2的能量线照射后依据JIS‑Z0237的标准状态下的剥离速度为300mm/min、剥离角度为180°时的上述粘合剂层与上述粘接剂层的剥离力为0.3N/25mm以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种在半导体装置的制造工序中,在通过扩展将粘接剂层沿芯片切断时使用的、可扩展的晶片加工用胶带等。
背景技术
在IC等半导体装置的制造工序中,实施如下工序:背面研磨工序,研削晶片背面以使电路图案形成后的晶片薄膜化;划片工序,在晶片的背面粘贴具有粘合性及伸缩性的晶片加工用胶带后,将晶片切断成芯片单元;扩展工序,扩张(扩展)晶片加工用胶带;拾取工序,拾取被切断的芯片;小片键合(Die bonding)(贴装(mount))工序,进一步将拾取的芯片粘接于引线框架或封装基板等(或者,在堆栈封装体中,将芯片彼此层压、粘接)。
在上述背面研磨工序中,使用表面保护胶带,以保护晶片的电路图案形成面(晶片表面)不受污染。晶片的背面研磨结束后,从晶片表面剥离该表面保护胶带时,将以下说明的晶片加工用胶带(划片、小片键合胶带)贴合于晶片背面后,将晶片加工用胶带侧固定于吸附台,对于表面保护胶带,实施使与晶片的粘接力降低的处理后,剥离表面保护胶带。然后,晶片加工用胶带以贴合于背面的状态从吸附台被拿起,供给至下一个划片工序。另外,上述的使粘接力降低的处理在表面保护胶带由紫外线等能量线固化性成分构成时为能量线照射处理,在表面保护胶带由热固化性成分构成时为加热处理。
在上述背面研磨工序后的划片工序至安装工序中,使用在基材薄膜上依次层压粘合剂层与粘接剂层的晶片加工用胶带。通常,在使用晶片时,首先,将晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于晶片背面来固定晶片,使用划片刀片将晶片及粘接剂层划片成芯片单元。然后,沿晶片的径向扩张胶带,由此实施扩大芯片彼此间隔的扩展工序。实施该扩展工序是为了在之后的拾取工序中,提高借助CCD照相机等的辨识性,并且在拾取芯片时,防止因邻接的芯片彼此接触而产生的芯片破损。然后,芯片在拾取工序中与粘接剂层一起从粘合剂层被剥离并拾取,在贴装工序中直接粘接于引线框架或封装基板等。如此,通过使用晶片加工用胶带,可以将附有粘接剂层的芯片直接粘接于引线框架或封装基板等,因此可以省略粘接剂层的涂布工序或另外将小片键合薄膜粘接于各芯片的工序。
但是,上述划片工序中,如上所述那样,使用划片刀片将晶片与粘接剂层一起进行划片,因此不仅产生晶片的切削屑,而且产生粘接剂层的切削屑。此外,在粘接剂层的切削屑堵塞通过划片产生的晶片的槽的情况下,芯片彼此粘结而产生拾取不良等,存在半导体装置的成品率降低这样的问题。
为了解决这样的问题,提出了如下方法:通过在划片工序中利用刀片只对晶片进行划片,在扩展工序中,扩张晶片加工用胶带,从而按各个芯片分别切断粘接剂层。(例如,专利文献1)。根据这样的利用扩张时的张力的粘接剂层切断方法,不会产生粘接剂层的切削屑,且不会对拾取工序造成不良的影响。
此外,近年来,作为晶片的切断方法,提出了使用激光加工装置、能以非接触的方式切断晶片的所谓隐形划片法(stealth dicing method)。例如,在专利文献2中,作为隐形划片法,公开了一种半导体基板的切断方法,该半导体基板的切断方法包括:通过设置粘接剂层(小片键合树脂层),使焦点光聚焦在粘贴有片材的半导体基板内部,照射激光,在半导体基板内部形成因多光子吸收而产生的改性区域,以该改性区域为预定切断部的工序;以及通过扩张片材,沿预定切断部切断半导体基板及粘接剂层的工序。
此外,作为使用激光加工装置的另一种晶片的切断方法,例如,在专利文献3中提出了一种晶片的分割方法,该晶片的分割方法包括:将小片键合用的粘接剂层(粘接薄膜)安装在晶片的背面的工序;在贴合有该粘接剂层的晶片的粘接剂层侧,贴合可伸长的保护粘合胶带的工序;从贴合了保护粘合胶带的晶片的表面,沿间隔道(street)照射激光光线,分割成各个芯片的工序;扩张保护粘合胶带以对粘接剂层施加拉力,使粘接剂层按每一芯片断裂的工序,以及将贴合有断裂的粘接剂层的芯片从保护粘合胶带脱离的工序。
根据这些专利文献2及专利文献3所记载的晶片的切断方法,通过激光的照射及胶带的扩张,以非接触的方式切断晶片,因此对晶片的物理负荷小,可以在不产生如进行目前主流的刀片划片时那样的晶片切削屑(碎屑)的情况下切断晶片。此外,由于通过扩张切断粘接剂层,因而也不会产生粘接剂层的切削屑。因此,作为可取代刀片划片的优异技术而受到注目。
如上述专利文献1~3记载,在通过扩张切断粘接剂层的方法中,为了在所使用的晶片上,沿芯片可靠地切断粘接剂层,基材薄膜的均一且各向同性的扩张性必须充分地传送至粘接剂层。这是因为,在粘接剂层及粘合剂层的界面产生偏移时,在该处足够的拉力无法传送至粘接剂层,粘接剂层会无法切断。
但是,一般而言,在采用设计为不产生粘接剂层与粘合剂层的界面偏移的晶片加工用胶带的情况下,会产生无法剥离在拾取工序中被分割的芯片这样的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-5530号公报
专利文献2:日本特开2003-338467号公报
专利文献3:日本特开2004-273895号公报
发明内容
发明要解决的课题
因此,本发明的课题在于提供一种晶片加工用胶带,其不因扩张而在粘接剂层与粘合剂层界面产生偏移,具有适于切断粘接剂层的工序的均一扩张性,且拾取性优异。
用于解决课题的手段
为了解决以上的课题,作为第1方式,本发明提供一种晶片加工用胶带,其特征在于,由基材薄膜、形成在上述基材薄膜上的粘合剂层、及形成在上述粘合剂层上的粘接剂层构成;上述粘合剂层与上述粘接剂层在25℃下的剪切力为0.2N/mm2以上;在200mJ/cm2的能量线照射后依据JIS-Z0237的标准状态下的剥离速度为300mm/min、剥离角度为180°时的上述粘合剂层与上述粘接剂层的剥离力为0.3N/25mm以下。
特别优选在上述第1方式中,上述粘合剂层与上述粘接剂层在25℃下的剪切力为0.2N/mm2以上且0.5N/mm2以下;上述粘合剂层由凝胶分数60%以上的粘合剂组合物构成;并且上述粘合剂组合物含有60摩尔%以上的具有碳数为6~12的烷基链的(甲基)丙烯酸酯作为基础树脂,且含有具有碘值为5~30的能量线固化性碳-碳双键的聚合物;并且上述粘合剂组合物含有选自由聚异氰酸酯类、三聚氰胺/甲醛树脂、及环氧树脂组成的组中的至少一种化合物。其理由是,在划片时不产生与粘接剂层的剥离,具有不产生芯片飞散等不良的程度的保持性、及在拾取时与粘接剂层的剥离变得容易的特性,并且能够避免粘合剂层的低分子量成分浮出粘合剂表面并脱离而污染芯片表面或粘接剂层的可能性,并且可得到制造容易且提高粘合剂的凝聚力的晶片加工用胶带。
此外,作为第2方式,本发明提供一种半导体装置的制造方法,其特征在于,使用上述第1方式的晶片加工用胶带制造半导体装置,该制造方法包括:
(a)将表面保护胶带贴合于形成有电路图案的晶片表面的工序;
(b)研削上述晶片背面的背面研磨工序;
(c)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于上述晶片背面的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护胶带的工序;
(e)对上述晶片的预定分割部分照射激光,在上述晶片内部形成因多光子吸收而产生的改性区域的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,沿切断线切断上述晶片与上述晶片加工用胶带的上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
进而,作为第3方式,本发明提供一种半导体装置的制造方法,其特征在于,使用上述第1方式的晶片加工用胶带制造半导体装置,该制造方法包括:
(a)将表面保护胶带贴合于形成有电路图案的晶片表面上的工序;
(b)研削上述晶片背面的背面研磨工序;
(c)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于上述晶片背面的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护胶带的工序;
(e)沿上述晶片表面的切断线照射激光,将上述晶片切断成芯片的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,按每一上述芯片切断上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
此外,作为第4方式,本发明提供一种半导体装置的制造方法,其特征在于,使用上述第1方式的晶片加工用胶带制造半导体装置,该制造方法包括:
(a)将表面保护胶带贴合于形成有电路图案的晶片表面上的工序;
(b)研削上述晶片背面的背面研磨工序;
(c)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于上述晶片背面的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护胶带的工序;
(e)使用划片刀片沿切断线切削上述晶片,切断成芯片的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,按每一上述芯片切断上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
并且,作为第5方式,本发明提供一种半导体装置的制造方法,其特征在于,使用上述第1方式的晶片加工用胶带制造半导体装置法,该制造方法包括:
(a)使用划片刀片沿预定切断线将形成有电路图案的晶片切削至小于上述晶片厚度的深度为止的工序;
(b)将表面保护胶带贴合于上述晶片表面的工序;
(c)研削上述晶片背面且切断成芯片的背面研磨工序;
(d)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述加工用胶带的粘接剂层贴合于被切断成上述芯片的上述晶片背面的工序;
(e)从被切断成上述芯片的上述晶片表面剥离表面保护胶带的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,按每一上述芯片切断上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
发明效果
本发明的晶片加工用胶带由于粘合剂层与粘接剂层的界面的剪切力为0.2N/mm2以上,因此在扩展时,基材薄膜的均一且各向同性的扩张性可通过粘合剂层充分地传送至粘接剂层,粘接剂层有效地被切断。此外,因为在200mJ/cm2的能量线照射后依据JIS-Z0237的标准状态下的剥离速度为300mm/min、剥离角度为180°时的上述粘合剂层与上述粘接剂层的剥离力为0.3N/25mm以下,所以剥离力充分地降低,具有良好的拾取性能。
附图说明
图1是显示本发明实施方式的晶片加工用胶带与表面保护胶带贴合的状态的截面图。
图2是显示在芯片上贴合有表面保护胶带的状态的截面图。
图3是用以说明将晶片与环形框架贴合于本发明的晶片加工用胶带上的工序的截面图。
图4是说明从晶片的表面剥离表面保护胶带的工序的截面图。
图5是显示通过激光加工而在晶片上形成了改性区域的情形的截面图。
图6(a)是显示本发明的晶片加工用胶带搭载于扩展装置的状态的截面图。图6(b)是显示通过晶片加工用胶带的扩张,将晶片切断成芯片的过程的截面图。图6(c)是显示扩张后的晶片加工用胶带、粘接剂层、及芯片的截面图。
图7是用以说明热收缩工序的截面图。
图8是显示在剪切力的测量方法中,将辅助胶带贴合于本发明的晶片加工用胶带的基材面侧与粘接剂层侧的状态的截面图。
图9是显示剪切力的测量方法的概要的截面图。
图10是显示剥离力的测量方法的概要的侧面图。
具体实施方式
以下,基于附图,对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是显示本发明实施方式的晶片加工用胶带10的截面图。本发明的晶片加工用胶带10在通过扩展将晶片切断成芯片时,粘接剂层13沿芯片被切断。该晶片加工用胶带10具有基材薄膜11、设在基材薄膜11上的粘合剂层12、及设在粘合剂层12上的粘接剂层13,晶片背面贴合于粘接剂层13。另外,各层也可根据使用工序或装置切断成预定形状(预切割)。进而,本发明的晶片加工用胶带10可以为被切断成一晶片份的形态,也可以为将由多个被切断成一晶片份的物质形成的长条片材卷绕成辊状的形态。
<基材薄膜>
基材薄膜11只要在扩展工序中具有均一且各向同性的扩张性即可,对于其材质没有特别限定。一般而言,与非交联树脂相比,交联树脂对拉伸的恢复力大,在扩展工序后被拉伸的状态下加热时的收缩应力大。因此,可通过加热收缩来去除扩展工序后在胶带上产生的松弛,由此可以使胶带拉紧而稳定地保持各个芯片的间隔。因此,使用交联树脂、优选使用其中的热塑***联树脂作为基材薄膜。
作为这样的热塑***联树脂,例如可列举将乙烯-(甲基)丙烯酸二元共聚合物或乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸用金属离子交联的离聚物树脂。它们由于可均一地扩张而适用于扩展工序,并且在通过交联而在加热时产生强恢复力的方面上,特别理想。上述离聚物树脂中所含有的金属离子没有特别限定,但是从低污染性方面来看,特别优选溶出性低的锌离子。
此外,作为这样的热塑***联树脂,除了上述的离聚物树脂以外,还优选如下得到的热塑***联树脂:对于比重为0.910以上且小于0.930的低密度聚乙烯或比重小于0.910的超低密度聚乙烯,照射电子束等能量线使其交联。这样的热塑***联树脂由于交联部位与非交联部分共存于树脂中,因此具有一定的均一扩张性。此外,由于在加热时产生强恢复力,因此在去除扩展工序中产生的胶带的松弛方面也是很理想。通过适当地调整对低密度乙烯或超低密度乙烯照射的能量线的量,能够得到具有充分的均一扩张性的树脂。
进而,作为热塑***联树脂,除了上述的离聚物树脂和由能量线交联的聚乙烯以外,还优选对乙烯-乙酸乙酯共聚物照射电子束等能量线使其交联得到的热塑***联树脂。该热塑***联树脂由于在加热时产生强恢复力,而能够去除扩展工序中产生的胶带的松弛,因此优选。
另外,在图1所示的例子中,基材薄膜11是单层,但是不限于此,也可以为使2种以上的热塑***联树脂层压的多层构造。基材薄膜11的厚度虽然没有特别规定,但作为在晶片加工用胶带10的扩展工序中容易拉伸、且具有不至于断裂的足够强度的厚度,优选为50~200μm左右,更优选为100μm~150μm。
作为多层基材薄膜11的制造方法,可以使用以往公知的挤压法、层压法等。在使用层压法时,也可以在层间设置粘接剂。粘接剂可以使用以往公知的粘接剂。
<粘合剂层>
粘合剂层12可以在基材薄膜11上涂布粘合剂组合物来形成。构成本发明的晶片加工用胶带10的粘合剂层12只要在划片时不产生与粘接剂层13的剥离,具有不产生芯片飞散等不良的程度的保持性、及在拾取时与粘接剂层13的剥离变得容易的特性即可。具体而言,粘合剂层12与粘接剂层13在25℃下的剪切力为0.2N/mm2以上,并且在200mJ/cm2的能量线照射后依据JIS-Z0237的标准状态(温度为23±1℃,相对湿度为50±5%)下的剥离速度为300mm/min、剥离角度为180°时的粘合剂层12与粘接剂层13的剥离力为0.3N/25mm以下
粘合剂层12与粘接剂层13的界面的剪切力更优选为0.2N/mm2以上且0.5N/mm2以下。
此外,粘合剂层12与粘接剂层13的剥离力没有特别的下限,但是在剥离力过小时,有可能在拾取工序之前芯片已剥离、在拾取工序中扩张时产生芯片的飞散、或者在拾取时除了预定芯片以外周围的芯片一起剥离而产生飞散,因此更优选为0.03N/25mm以上。
本发明的晶片加工用胶带中,构成粘合剂层12的粘合剂组合物的组成没有特别限定,但是为了提高划片后的拾取性,优选为能量线固化性物质,优选为在固化后与粘接剂层13的剥离变得容易的材料。具体而言,可以例示如下物质:在粘合剂组合物中,含有60摩尔%以上的具有碳数为6~12的烷基链的(甲基)丙烯酸酯作为基础树脂,且含有具有碘值为5~30的能量线固化性碳-碳双键的聚合物(A)。需要说明的是,在此,能量线是指如紫外线之类的光线、或电子束等电离性放射线。
此外,就构成粘合剂层12的粘合剂组合物而言,凝胶分数更优选为60%以上。这是因为,在凝胶分数低时,树脂的交联度低,低分子量成分变多,因此低分子量成分浮出粘合剂表面并脱离,造成芯片表面的污染或粘接剂层的污染。在污染粘接剂层时,在晶片加工的工序中产生粘接剂层的剥离、或者在半导体芯片的模制树脂密封时的热压附着工序中低分子量成分挥发而形成空洞。
在这样的聚合物(A)中,能量线固化性碳-碳双键的优选的导入量以碘值计为5~30,更优选为0~20。这是因为,聚合物(A)本身具有稳定性,制造变得容易。此外,在碘值小于5时,有时无法充分得到能量线照射后的粘合力降低的效果。在碘值大于30时,有时能量线照射后的粘合剂流动性不足,无法充分得到晶片加工用胶带10扩张后的芯片的间隙,拾取时各芯片的图像辨识变困难。
进而,聚合物(A)的玻璃化转变温度优选为-70℃~15℃,更优选为-66℃~-28℃。如果玻璃化转变温度为-70℃以上,则对伴随能量线照射产生的热的耐热性充分,如果是15℃以下,则可充分得到防止划片后的芯片在表面状态粗的晶片上飞散的效果。
上述聚合物(A)无论怎样地制造均可,但是,例如,可以使用丙烯酸系共聚物与具有能量线固化性碳-碳双键的化合物混合得到的聚合物;或者使具有官能团的丙烯酸系共聚物或具有官能团的甲基丙烯酸系共聚物(A1)与具有能够与该官能团反应的官能团且具有能量线固化性碳-碳双键的化合物(A2)反应得到的聚合物。
其中,作为上述的具有官能团的甲基丙烯酸系共聚物(A1),可以例示使丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯等具有碳-碳双键的单体(A1-1)与具有碳-碳双键且具有官能团的单体(A1-2)共聚得到的共聚物。作为单体(A1-1),可以列举具有碳数为6~12的烷基链的丙烯酸己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、或作为烷基链的碳数为5以下的单体的丙烯酸戊酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸酯、或与它们同样的甲基丙烯酸酯等。
另外,在单体(A1-1)中烷基链的碳数小于6的成分多时,粘合剂层与粘接剂层的剥离力变大,在拾取工序中,有时产生芯片破裂等问题。此外,当碳数大于12的成分多时,在室温下容易变成固体,因此加工性差,无法得到粘合剂层与粘接剂层的充分的粘接力,在界面产生偏移,有时在切断粘接剂层时产生问题。
进而,作为单体(A1-1),使用烷基链的碳数越大的单体玻璃化转变温度越低,因此通过适当选择,可以制备具有所期望的玻璃化转变温度的粘合剂组合物。此外,除了玻璃化转变温度以外,以提高相溶性等各种性能为目的,还可以配合乙酸乙酯、苯乙烯、丙烯腈等具有碳-碳双键的低分子化合物。此时,这些低分子化合物在单体(A1-1)的总质量的5质量%以下的范围内配合。
另一方面,作为单体(A1-2)所具有的官能团,可以举出羧基、羟基、氨基、环状酸酐基、环氧基、异氰酸酯基等。作为单体(A1-2)的具体例,可以列举丙烯酸、甲基丙烯酸、肉桂酸、衣康酸、富马酸、苯二甲酸、2-羟基烷基丙烯酸酯类、2-羟基烷基甲基丙烯酸酯类、乙二醇单丙烯酸酯类、乙二醇单甲基丙烯酸酯类、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、烯丙醇、N-烷基氨基乙基丙烯酸酯类、N-烷基氨基乙基甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、甲基丙烯酰胺类、马来酸酐、衣康酸酐、富马酸酐、苯二甲酸酐、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等。
此外,作为化合物(A2)中所使用的官能团,在化合物(A1)所具有的官能团为羧基或环状酸酐基的情况下,可以举出羟基、环氧基、异氰酸酯基等;在羟基的情况下,可以举出环状酸酐基、异氰酸酯基等;在氨基的情况下,可以举出环氧基、异氰酸酯基等;在环氧基的情况下,可以举出羧基、环状酸酐基、氨基等。作为物(A2)的具体例,可以举出单体(A1-2)的具体例中所列举的官能团同样的官能团。此外,作为化合物(A2),可以使用以具有羟基或羧基及能量线固化性碳-碳双键的单体使聚异氰酸酯化合物的异氰酸酯基的一部分氨酯化得到的化合物。
另外,在化合物(A1)与化合物(A2)的反应中,通过留下未反应的官能团,就酸值或羟值等的特性而言,可以制造所期望的物质。在以聚合物(A)的羟值为5~100的方式留下OH基时,可以通过减少能量线照射后的粘合力来进一步降低拾取错误的危险性。此外,在聚合物(A)的酸值为0.5~30的方式留下COOH基时,可以得到改善使本发明的晶片加工用胶带扩张后的粘合剂层的恢复性的效果,因而优选。此处,在聚合物(A)的羟值过低时,能量线照射后的粘合力的降低效果不充分;在过高时,有减损能量线照射后的粘合剂的流动性的倾向。此外,在酸值过低时,改善胶带恢复性的效果不充分;在过高时有减损粘合剂的流动性的倾向。
在上述聚合物(A)的合成中,作为以溶液聚合进行反应时的有机溶剂,可以使用酮系、酯系、醇系、芳香族系溶剂,但其中优选为甲苯、乙酸乙酯、异丙醇、苯甲基溶纤剂(benzene methyl cellosolve)、乙基溶纤剂、丙酮、甲乙酮等通常为丙烯酸系聚合物的良溶剂、沸点为60~120℃的溶剂。作为聚合引发剂,通常使用α,α′-偶氮二异丁腈等偶氮二系、过氧化苯甲酰等有机过氧化物系等自由基产生剂。此时,可根据需要并用催化剂、阻聚剂等,可通过调节聚合温度及聚合时间,得到所期望的分子量的聚合物(A)。此外,关于调节分子量,优选使用硫醇、四氯化碳系的溶剂。此外,该反应并不限定于溶液聚合,也可以为本体聚合、悬浮聚合等其他方法。
如上所述那样得到聚合物(A),在本发明中,聚合物(A)的分子量优选为50万~100万左右。在小于50万时,有时凝聚力变小,扩张时在与粘接剂层的界面容易产生偏移,足够的拉力无法传送至粘接剂层,粘接剂层的分割变得不充分。为了极力防止该偏移,分子量优选为50万以上。此外,如果分子量超过100万,则在合成时及涂布时有凝胶化的可能性。需要说明的是,本发明的分子量为聚乙烯换算的质均分子量。
此外,在本发明的晶片加工用胶带10中,构成粘合剂层12的树脂组合物除了聚合物(A)以外还可以进一步具有作为交联剂发挥作用的化合物(B)。具体为选自由聚异氰酸酯类,三聚氰胺/甲醛树脂,及环氧树脂组成的组中的至少一种化合物。它们可以单独或组合2种以上使用。该化合物(B)与聚合物(A)或基材薄膜反应,通过其结果产生的交联结构,可以提高在涂布粘合剂组合物后以聚合物(A)及(B)为主成分的粘合剂的凝聚力。
作为聚异氰酸酯类,没有特别限制,例如可以举出4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基醚二异氰酸酯、4,4'-[2,2-双(4-苯氧基苯基)丙烷]二异氰酸酯等芳香族异氰酸酯;六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、2,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、赖氨酸三异氰酸酯等,具体可以使用CORONATE L(日本聚氨酯株式会社制,商品名)等。作为三聚氰胺、甲醛树脂,具体可以使用NIKALAC MX-45(三和化学株式会社制,商品名)、Melan(日立化成工业株式会社制,商品名)等。作为环氧树脂,可以使用TETRAD-X(三菱化学株式会社制,商品名)等。在本发明中,特别优选使用聚异氰酸酯类。
作为化合物(B)的添加量,以相对于聚合物(A)100质量份为0.1~10质量份、更优选为0.5~5质量份的配合比的方式进行选择。通过在该范围内进行选择,可以产生适当的凝聚力,交联反应不会急剧地进行,粘合剂的配合或涂布等作业性变得良好。
此外,在本发明中,粘合剂层12优选含有光聚合引发剂(C)。粘合剂层12所含有的光聚合引发剂(C)没有特别限制,可以使用以往已知的光聚合引发剂。例如,可以举出二苯甲酮、4,4'-二甲基氨基二苯甲酮、4,4'-二基氨基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮等二苯甲酮类;苯乙酮、二乙氧苯乙酮等苯乙酮类;2-乙基蒽醌、叔丁基蒽醌等蒽醌类;2-氯塞吨酮、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苄基、2,4,5-三芳基咪唑二聚物(洛芬碱二聚物)、吖啶系化合物等。它们可以单独或组合2种以上使用。作为光聚合引发剂(C)的添加量,相对于聚合物(A)100质量份,优选为0.1~10质量份,更优选为0.5~5质量份。
进而,在本发明使用的能量线固化性的粘合剂中,可根据需要配合粘合赋予剂、粘合调节剂、表面活性剂等、或其它的改性剂。此外,也可以适当添加无机化合物填料。
粘合剂层12的厚度没有特别限制,但是至少为5μm,更优选为10μm以上。另外,粘合剂层12也可以为多层层压的构成。
<粘接剂层>
在本发明的晶片加工用胶带中,粘接剂层13在晶片贴合、划片后,在拾取芯片时,从粘合剂层12剥离并附着于芯片上。并且,用作将芯片固定于基板或环形框架上时的粘接剂。粘接剂层13没有特别限制,但只要是通常用于晶片中的薄膜状粘接剂即可,优选丙烯酸系粘合粘接剂、环氧树脂/酚树脂/丙烯酸树脂的混合物系粘合粘接剂等。其厚度虽然可以适当设定,但优选为5~100μm左右。
本发明的晶片加工用胶带10中,粘接剂层13也可以将预薄膜化的物质(以下,称为粘接薄膜)直接或间接地层压在基材薄膜11上来形成。优选地,层压时的温度在10~100℃的范围内,施加0.01~10N/m的线压。另外,这样的粘接薄膜也可以为在隔膜上形成了粘接剂层13的薄膜,此时,可以在层压后剥离隔膜,或者也可以直接用作晶片加工用胶带10的覆盖薄膜,在贴合晶片时剥离。
上述粘接薄膜可以层压在粘合剂层12的整面上,但是也可以将被切断成符合预贴合的晶片的形状(预切割)的粘接薄膜层压在粘合剂层12上。如此,在层压符合晶片的粘接薄膜的情况下,如图3所示,在贴合晶片W的部分上具有粘接剂层13,在贴合环形框架20的部分上没有粘接剂层13,只存在粘合剂层12。一般而言,由于粘接剂层13不易与被粘物剥离,因此通过使用预切割的粘接薄膜,环形框架20能够与粘合剂层12贴合,可以得到在使用后剥离胶带时不易在环形框架20上产生残胶的效果。
<用途>
本发明的晶片加工用胶带10使用于至少包含通过扩张而切断粘接剂层13的扩展工序的半导体装置的制造方法。因此,其他工序及工序的顺序没有特别限定。例如,可以在以下的半导体装置的制造方法(A)至(D)中适宜使用。
半导体装置的制造方法(A)
该半导体装置的制造方法包括:
(a)将表面保护胶带贴合于形成有电路图案的晶片表面的工序;
(b)研削上述晶片背面的背面研磨工序;
(c)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于上述晶片背面的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护胶带的工序;
(e)对上述晶片的预定分割部分照射激光,在上述晶片内部形成因多光子吸收而产生的改性区域的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,沿切断线切断上述晶片与上述晶片加工用胶带的上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的拾取工序。
半导体装置的制造方法(B)
该半导体装置的制造方法包括:
(a)将表面保护胶带贴合于形成有电路图案的晶片表面的工序;
(b)研削上述晶片背面的背面研磨工序;
(c)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于上述晶片背面的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护胶带的工序;
(e)沿上述晶片表面的切断线照射激光,将上述晶片切断成芯片的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,按每一上述芯片切断上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
半导体装置的制造方法(C)
该半导体装置的制造方法包括:
(a)将表面保护胶带贴合于形成有电路图案的晶片表面上的工序;
(b)研削上述晶片背面的背面研磨工序;
(c)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于上述晶片背面的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护胶带的工序;
(e)使用划片刀片沿切断线切削上述晶片,切断成芯片的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,按每一上述芯片切断上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
半导体装置的制造方法(D)
该半导体装置的制造方法包括:
(a)使用划片刀片沿预定切断线将形成有电路图案的晶片切削至小于上述晶片的厚度的深度为止的工序;
(b)将表面保护胶带贴合于上述晶片表面的工序;
(c)研削上述晶片背面且切断成芯片的背面研磨工序;
(d)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述加工用胶带的粘接剂层贴合于切断成上述芯片的上述晶片背面的工序;
(e)从被切断成上述芯片的上述晶片表面剥离表面保护胶带的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,按每一上述芯片切断上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
<使用方法>
一边参照图2~图5,一边对本发明的晶片加工用胶带10应用于上述半导体装置的制造方法(A)时的胶带的使用方法进行说明。首先,如图2所示,在形成有电路图案的晶片W的表面上,贴合在粘合剂中含有紫外线固化成分的电路图案保护用的表面保护胶带14,实施研削上述晶片W背面的背面研磨工序。
背面研磨工序结束后,如图3所示,在晶片贴装件的加热台25上,使表面侧朝下地载置晶片W后,将晶片加工用胶带10贴合于晶片W的背面。在此使用的晶片加工用胶带10是将预切断(预切割)成符合所要贴合的晶片W的形状的粘接薄膜层压而成的,在与晶片W贴合的面中,粘合剂层12露出于粘接剂层13露出的区域周围。将该晶片加工用胶带10的粘接剂层13露出的部分与晶片W的背面贴合的同时,将粘接剂层13周围的粘合剂层12露出的部分与环形框架20贴合。此时,加热台25设定在70~80℃,由此实施加热贴合。
接着,从加热台25搬出贴合有晶片加工用胶带10的晶片W,如图4所示,使晶片加工用胶带10侧朝下地载置于吸附台26。此外,从吸附固定于吸附台26上的晶片W的上方,使用紫外线光源27,对表面保护胶带14的基材面侧照射例如1000mJ/cm2的紫外线,使表面保护胶带14对晶片W的粘接力降低,从晶片W表面剥离表面保护胶带14。
接着,如图5所示,对晶片W的预定分割部分照射激光,在晶片W内部形成因多光子吸收而产生的改性区域32。
接着,如图6(a)所示,使基材薄膜11侧朝下地将晶片W及贴合有环形框架20的晶片加工用胶带10载置于扩展装置的载物台(stage)21。
接着,如图6(b)所示,在固定了环形框架20的状态下,使扩展装置的中空圆柱形的突起构件22上升,扩张(扩展)晶片加工用胶带10。作为扩张条件,扩张速度例如为5~500mm/秒,扩展量(突起量)例如为5~25mm。如此,通过晶片加工用胶带10沿晶片W的径向被拉伸,晶片W以改性区域32为起点切断成芯片34单元。此时,粘接剂层13在粘接于晶片W背面的部分,因扩张产生的伸长(变形)得以抑制而不会发生断裂,但是在芯片34之间的位置,因扩张产生的张力集中而断裂。因此,如图6(c)所示,粘接剂层13也与晶片W一起被切断。由此,可以得到多个附有粘接剂层13的芯片34。因此,粘接剂层13的断裂伸长率优选小于基材薄膜11与粘合剂层12的断裂伸长率。
接着,如图7所示,进行如下工序:使突起构件22返回原来的位置,去除在先前扩展工序中产生的晶片加工用胶带10的松弛,稳定地保持芯片34的间隔。在该工序中,例如,使用热风喷嘴29,使90~120℃的热风吹向晶片加工用胶带10中的芯片34存在的区域与环形框架20之间的圆环状加热收缩区域28,加热收缩基材薄膜11,使晶片加工用胶带10拉紧。然后,对粘合剂层12实施能量线固化处理或热固化处理等,减弱粘合剂层12对粘接剂层13的粘合力后,拾取芯片34。
实施例
接着,为了更加明确本发明的效果,对实施例及比较例进行详细说明,但本发明并不限定于这些实施例。
[晶片加工用胶带的制作]
(1)基材薄膜的制作
在140℃下,熔融利用自由基聚合法合成的乙烯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸乙酯(质量比8:1:1)3元共聚物的锌离聚物(密度为0.96g/cm3,锌离子含量为4质量%,氯含量小于1质量%,维卡软化温度为56℃,熔点为86℃)的树脂珠,使用挤压机成型为厚度为100μm的长条薄膜状,来制作基材薄膜。
(2)丙烯酸系共聚物的制备
(a-1)
作为具有官能团的丙烯酸系共聚物(A1),制备了由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟基乙酯及丙烯酸组成的、丙烯酸2-乙基己酯的比率为60摩尔%、质均分子量为80万的共聚物。接着,添加甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯,以使碘值为20,来制备玻璃化转变温度为-60℃、羟值为60mg/KOH/g、酸值为5mg/KOH/g的丙烯酸系共聚物(a-1)。
(a-2)
作为具有官能团的丙烯酸系共聚物(A1),制备了由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟基乙酯及丙烯酸组成的、丙烯酸2-乙基己酯的比率为80摩尔%、质均分子量为70万的共聚物。接着,添加甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯,以使碘值为15,来制备玻璃化转变温度为-70℃、羟值为20mg/KOH/g、酸值为5mg/KOH/g的丙烯酸系共聚物(a-2)。
(a-3)
作为具有官能团的丙烯酸系共聚物(A1),制备了由丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸2-羟基乙酯及丙烯酸组成的、丙烯酸十二烷基酯的比率为60摩尔%、质均分子量为80万的共聚物。接着,添加甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯,以使碘值为20,来制备玻璃化转变温度为-5℃、羟值为60mg/KOH/g、酸值为5mg/KOH/g的丙烯酸系共聚物(a-3)。
(a-4)
作为具有官能团的丙烯酸系共聚物(A1),制备了由丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-羟基乙酯及丙烯酸组成的、丙烯酸月桂酯的比率为60摩尔%、质均分子量为80万的共聚物。接着,添加甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯,以使碘值为20,来制备玻璃化转变温度为5℃、羟值为60mg/KOH/g、酸值为5mg/KOH/g的丙烯酸系共聚物(a-4)。
(a-5)
作为具有官能团的丙烯酸系共聚物(A1),制备了由丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-羟基乙酯及丙烯酸组成的、丙烯酸月桂酯的比率为80摩尔%、质均分子量为75万的共聚物。接着,添加甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯,以使碘值为15,来制备玻璃化转变温度为10℃、羟值为20mg/KOH/g、酸值为5mg/KOH/g的丙烯酸系共聚物(a-5)。
(a-6)
作为具有官能团的丙烯酸系共聚物(A1),制备了由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-羟基乙酯及丙烯酸组成的、丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸月桂酯的比率为60摩尔%、质均分子量为80万的共聚物。接着,添加甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯,以使碘值为20,来制备玻璃化转变温度为-30℃、羟值为50mg/KOH/g、酸值为5mg/KOH/g的丙烯酸系共聚物(a-6)。
(a-7)
作为具有官能团的丙烯酸系共聚物(A1),制备了由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-羟基乙酯及丙烯酸组成的、丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸月桂酯的合计比率为80摩尔%、质均分子量为70万的共聚物。接着,添加甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯,以使碘值为20,来制备玻璃化转变温度为-10℃、羟值为20mg/KOH/g、酸值为5mg/KOH/g的丙烯酸系共聚物(a-7)。
(a-8)
作为具有官能团的丙烯酸系共聚物(A1),制备了由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟基乙酯及丙烯酸组成的、丙烯酸2-乙基己酯的比率为55摩尔%、质均分子量为80万的共聚物。接着,添加甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯,以使碘值为20,来制备玻璃化转变温度为-55℃、羟值为80mg/KOH/g、酸值为5mg/KOH/g的丙烯酸系共聚物(a-8)。
(a-9)
作为具有官能团的丙烯酸系共聚物(A1),制备了由丁基丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基乙酯及丙烯酸组成的、丙烯酸丁酯的比率为60摩尔%、质均分子量为80万的共聚物。接着,添加甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯,以使碘值为20,来制备玻璃化转变温度为-40℃、羟值为60mg/KOH/g、酸值为5mg/KOH/g的丙烯酸系共聚物(a-9)。
(3)粘接剂组合物的制备
(d-1)
在由环氧树脂“YDCN-703”(东都化成株式会社制,商品名,甲醛酚醛型环氧树脂,环氧当量为210)36质量份、作为环氧树脂的固化剂的酚树脂“MILEXXLC-LL”(三井化学株式会社制,商品名,酚树脂)30.1质量份、作为硅烷耦合剂的“A-1160”(日本尤尼卡株式会社制,商品名)2.1质量份及“A-189”(日本尤尼卡株式会社制,商品名)1.1质量份、和作为二氧化硅填料(粒子)的“AEROSIL R972”(日本Aerosil株式会社制,商品名,平均粒径:0.016μm,比表面积为120m2/g)21.2质量份构成的组合物中,添加环己酮,搅拌混合后,使用球磨机进一步混炼90分钟。
向其中,添加作为含有3质量%的来自丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体单元的丙烯酸橡胶(高分子量成分)的“HTR-860P-3”(长濑CHEMTEX株式会社制,商品名,质均分子量为80万)200质量份、及作为固化促进剂的“CUREZOL 2PZ-CN”(四国化成工业株式会社,商品名,1-氰乙基-2-苯基咪唑)0.075质量份,搅拌混合,得到粘接剂组合物(d-1)。
(d-2)
在由环氧树脂“YDCN-703”(东都化成株式会社制,商品名,甲醛酚醛型环氧树脂,环氧当量为210)50质量份、作为环氧树脂的固化剂的酚树脂“MILEXXLC-LL”(三井化学公司制,商品名,酚树脂)30.1质量份、作为硅烷耦合剂的“A-1160”(日本尤尼卡株式会社制,商品名)4.3质量份及“A-189”(日本尤尼卡株式会社制,商品名)1.1质量份、及作为二氧化硅填料(粒子)的“AEROSIL R972”(日本Aerosil株式会社制,商品名,平均粒径:0.016μm,比表面积为120m2/g)50质量份组成的组合物中,添加环己酮,搅拌混合后,使用球磨机进一步混炼90分钟。
向其中,添加作为含有3质量%的来自丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体单元的丙烯酸橡胶(高分子量成分)的“HTR-860P-3”(长濑CHEMTEX株式会社制,商品名,质均分子量为80万)200质量份、及作为固化促进剂的“CUREZOL 2PZ-CN”(四国化成工业株式会社制,商品名,1-氰乙基-2-苯基咪唑)0.01质量份,搅拌混合,得到粘接剂组合物的清漆。
<实施例1>
相对于丙烯酸系共聚物(a-1)100质量份,添加5质量份的CORONATE L(日本聚氨酯制)作为聚异氰酸酯,添加3质量份的IRGACURE-184(日本Ciba-Geigy公司制)作为光聚合引发剂,将该混合物溶解于乙酸乙酯,搅拌,制备粘合剂组合物。
接着,在由经脱模处理的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜构成的剥离内衬上,涂布该粘合剂组合物,以使干燥后的厚度为10μm,在110℃下干燥3分钟后,与基材薄膜贴合,制作在基材薄膜上形成有粘合剂层的粘合片。
接着,在由经脱模处理的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜构成的剥离内衬上,涂布粘接剂组合物(d-1),以使干燥后的厚度为20μm,在110℃下干燥5分钟,制作在剥离内衬上形成有粘接剂层的粘接薄膜。
将粘合片剪断成如能够以覆盖开口部的方式贴合于环形框架那样的图3等所示的形状。此外,将粘接薄膜剪断成如能够覆盖晶片背面那样的图3等所示的形状。并且,将上述粘合片的粘合剂层侧与上述粘接薄膜的粘接剂层侧贴合成如图3等所示那样在粘接薄膜周围形成粘合剂层12露出的部分,制作晶片加工用胶带。
<实施例2>
除了使用丙烯酸系共聚物(a-2)以外,与实施例1同样地制备粘合剂组合物。使用该粘合剂组合物,利用与实施例1同样的方法,制作晶片加工用胶带。
<实施例3>
除了使用丙烯酸系共聚物(a-3)以外,与实施例1同样地制备粘合剂组合物。使用该粘合剂组合物,利用与实施例1同样的方法,制作晶片加工用胶带。
<实施例4>
除了使用丙烯酸系共聚物(a-4)以外,与实施例1同样地制备粘合剂组合物。使用该粘合剂组合物,利用与实施例1同样的方法,制作晶片加工用胶带。
<实施例5>
除了使用丙烯酸系共聚物(a-5)以外,与实施例1同样地制备粘合剂组合物。使用该粘合剂组合物,利用与实施例1同样的方法,制作晶片加工用胶带。
<实施例6>
除了使用丙烯酸系共聚物(a-6)以外,与实施例1同样地制备粘合剂组合物。使用该粘合剂组合物,利用与实施例1同样的方法,制作晶片加工用胶带。
<实施例7>
除了使用丙烯酸系共聚物(a-7)以外,与实施例1同样地制备粘合剂组合物。使用该粘合剂组合物,利用与实施例1同样的方法,制作晶片加工用胶带。
<实施例8>
除了使用粘接剂组合物(d-2)以外,利用与实施例1同样的方法,制作晶片加工用胶带。
<实施例9>
除了使用粘接剂组合物(d-2)以外,利用与实施例4同样的方法,制作晶片加工用胶带。
<比较例1>
除了将聚异氰酸酯的配合量设为1质量份以外,与实施例1同样地制备粘合剂组合物。使用该粘合剂组合物,利用与实施例1同样的方法,制作晶片加工用胶带。
<比较例2>
除了使用丙烯酸系共聚物(a-8)、将聚异氰酸酯的配合量设为2质量份以外,与实施例1同样地制备粘合剂组合物。使用该粘合剂组合物,利用与实施例1同样的方法,制作晶片加工用胶带。
<比较例3>
除了使用丙烯酸系共聚物(a-9)以外,与实施例1同样地制备粘合剂组合物。使用该粘合剂组合物,利用与实施例1同样的方法,制作晶片加工用胶带。
[晶片加工用胶带的物性及评价]
(1)凝胶分数的测量
秤取粘合剂层约0.05g,在二甲苯50mL中、于120℃浸渍24小时,然后以200网目的不锈钢制金属网过滤,在110℃下干燥金属网上的不溶解份120分钟。接着,秤量干燥的不溶解份的质量,用以下所示的式算出凝胶分数。
凝胶分数(%)=(不溶解部分的质量/秤取的粘合剂层的质量)100
将得到的测量结果示于表1。
(2)剪切力的测量
如图8所示,将紫外线照射前的各晶片加工用胶带的粘合剂层与粘接剂层的贴合面积设为10mm×10mm,作为辅助胶带15,将积水化学公司制Orien spat胶带No.830S分别贴合于晶片加工用胶带的基材面侧及与粘接剂粘贴面相反的面上。然后,如图9所示,以剥离测量用固定构件30固定未贴合的部分,以0°剥离、剥离速度500mm/min测量剪切力。需要说明的是,与测量值相比,在此使用的辅助胶带单体的拉伸应力非常大,因此可忽略。
(3)剥离力的测量
对各样本照射紫外线,根据JIS-Z0237测量紫外线照射前后的粘合力。如图10所示,将辅助胶带15贴合于晶片加工用胶带的粘接剂层13,将粘接剂层13侧借助固定用双面胶带38安装于支持板36,以其中一个剥离测量用固定构件30把持支持板36,以另一个剥离测量用固定构件30把持粘合剂层12及基材薄膜11,进行粘合剂层12与粘接剂层13间的剥离力的测量。就测量而言,将标准状态(温度为23℃,相对湿度为50%)下的剥离速度设为300mm/min、剥离角度设为180°。作为紫外线灯,使用高压水银灯(365nm,30mW/cm2,照射距离为10cm),将照射强度设为200mJ/cm2。测量结果示于表1。
(4)切断率的测量
利用以下所示的方法,对于上述实施例及上述比较例的各晶片加工用胶带,实施相当于上述半导体装置的制造方法(A)的下述的半导体加工工序中的适合性试验。
(a)将表面保护胶带贴合于形成有电路图案的晶片表面。
(b)进行了研削上述晶片背面的背面研磨工序。
(c)在将晶片加热至70℃的状态下,将上述晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于上述晶片背面,同时将晶片加工用环形框架与上述晶片加工用胶带的粘合剂层露出而未与粘接剂层重叠的部分贴合。
(d)从上述晶片表面剥离表面保护胶带。
(e)对上述晶片的预定分割部分照射激光,在该晶片内部形成因多光子吸收而产生的改性区域。
(f)通过使上述晶片加工用胶带扩张10%,沿切断线切断上述晶片与上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片。
(g)通过将未与上述晶片加工用胶带的上述芯片重叠的部分(芯片存在区域与环形框架的间的圆环状区域)加热至120℃、使其收缩,来去除在(f)的扩展工序中产生的松弛,保持该芯片的间隔。
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有粘接剂层的上述芯片。
需要说明的是,在(f)工序中,采用株式会社DISCO制DDS-2300,利用株式会社DISCO制DDS-2300的扩展环,将贴合于晶片加工用胶带的划片用环形框架压下,将晶片加工用胶带的晶片贴合部位外周的、未与晶片重叠的部分向圆形的突起构件推压,由此实施扩张。此外,作为(f)及(g)工序的条件,将扩张速度设为300mm/秒、扩展量(突起量)设为20mm。在此,扩张量是指压下前与压下后的环形框架与突起构件的相对位置的变化量。
对于实施例1~9及比较例1~3的晶片加工用胶带,通过在(g)工序后观察100个芯片的切断有无,来评价上述(f)工序中的粘接剂层的切断率。将结果示于表1。
(5)拾取性的评价
在(g)工序后(h)工序前,对于晶片加工用胶带的基材薄膜中的与粘合剂层层压的面相反的面,利用金属卤化物高压水银灯,在氮气氛下,以365nm、30mW/mm2、200mJ/cm2的条件照射紫外线。并且,对于在(h)工序中被划片的100个芯片,进行芯片拾取(DIES PICKER)装置(佳能机械公司制,商品名CAP-300II)的拾取试验,以保持从粘合剂层剥离的粘接剂层为拾取成功,算出拾取成功率。将结果示于表1。表中的○、△、×的意思如下。
“○”…基于突起销的突起高度为0.5mm、0.3mm时的拾取成功率为100%。
“△”…突起高度为0.5mm时的拾取成功率为100%,但是突起高度为0.3mm时的拾取成功率小于100%。
“”…突起高度为0.5mm、0.3mm时的拾取成功率小于100%。
将结果示于表1。
[表1]
如表1所示,就粘合剂层12与粘接剂层13的剪切力为0.2N/mm2以上、且200mJ/cm2能量线照射后的剥离力为0.3N/25mm以下的实施例1~9的晶片加工用胶带而言,粘接剂层的切断率为100%,由拾取成功率的评价可知,具有良好的拾取性。与此相对,粘合剂层12与粘接剂层13的剪切力为0.2N/mm2以下的比较例2中,在粘合剂层12与粘接剂层13的界面产生偏移,在该处足够的拉力无法传送至粘接剂层,粘接剂层13无法充分地被切断。另一方面可知,比较例1与比较例3中,即使剪切力为0.2N/mm2以上且切断性优异,当能量线照射后的剥离力为0.3N/25mm以上时,拾取成功率也变差。
需要说明的是,上述半导体装置的制造方法B至D是在扩展工序中,除了已被切断成各个芯片这一点之外,进行与半导体装置的制造方法A中的扩展工序、加热收缩工序、拾取工序相同的工序。因此显然,使用实施例1~9及比较例1~3的晶片加工用胶带10时的结果是与表1所示的结果相同的结果,由切断性、拾取性的观点来看,在半导体装置的制造方法B至D中使用本发明的晶片加工用胶带10也是有用的。
符号说明
10…晶片加工用胶带
11...基材薄膜
12…粘合剂层
13…粘接剂层
14...表面保护胶带
15...辅助胶带
20...环形框架
21...载物台
22...突起构件
25...加热台
26...吸附台
27...紫外线光源
28...加热收缩区域
29...热风喷嘴
30...剥离测量用固定构件
32...改性区域
34...芯片
36...支持板
38...固定用双面胶带
W...晶片
Claims (10)
1.一种晶片加工用胶带,其特征在于,
由基材薄膜、形成在上述基材薄膜上的粘合剂层、及形成在上述粘合剂层上的粘接剂层构成;
上述粘合剂层与上述粘接剂层之间的界面在25℃下的剪切力为0.2N/mm2以上;
在200mJ/cm2的能量线照射后依据JIS-Z0237的标准状态下的剥离速度为300mm/min、剥离角度为180°时的上述粘合剂层与上述粘接剂层的剥离力为0.3N/25mm以下。
2.根据权利要求1所述的晶片加工用胶带,其特征在于,上述粘合剂层与上述粘接剂层之间的界面在25℃下的剪切力为0.2N/mm2以上且0.5N/mm2以下。
3.根据权利要求1或2所述的晶片加工用胶带,其特征在于,上述粘合剂层由凝胶分数为60%以上的粘合剂组合物构成。
4.根据权利要求3所述的晶片加工用胶带,其特征在于,上述粘合剂组合物含有60摩尔%以上的具有碳数为6~12的烷基链的(甲基)丙烯酸酯作为基础树脂,且含有具有碘值为5~30的能量线固化性碳-碳双键的聚合物。
5.根据权利要求3所述的晶片加工用胶带,其特征在于,上述粘合剂组合物含有选自由聚异氰酸酯类、三聚氰胺/甲醛树脂、及环氧树脂组成的组中的至少一种化合物。
6.根据权利要求1或2所述的晶片加工用胶带,其特征在于,上述粘接剂层的断裂伸长率小于上述基材薄膜与上述粘合剂层的断裂伸长率。
7.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,使用权利要求1~6中任一项所述的晶片加工用胶带制造半导体装置,该制造方法包括:
(a)将表面保护胶带贴合于形成有电路图案的晶片表面的工序;
(b)研削上述晶片背面的背面研磨工序;
(c)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于上述晶片背面的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护胶带的工序;
(e)对上述晶片的预定分割部分照射激光,在上述晶片内部形成因多光子吸收而产生的改性区域的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,沿预定分割部分切断上述晶片与上述晶片加工用胶带的上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的拾取工序。
8.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,使用权利要求1~6中任一项所述的晶片加工用胶带制造半导体装置,该制造方法包括:
(a)将表面保护胶带贴合于形成有电路图案的晶片表面的工序;
(b)研削上述晶片背面的背面研磨工序;
(c)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于上述晶片背面的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护胶带的工序;
(e)沿上述晶片表面的切断线照射激光,将上述晶片切断成芯片的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,从而按每一上述芯片切断上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的拾取工序。
9.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,使用权利要求1~6中任一项所述的晶片加工用胶带制造半导体装置,该制造方法包括:
(a)将表面保护胶带贴合于形成有电路图案的晶片表面的工序;
(b)研削上述晶片背面的背面研磨工序;
(c)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于上述晶片背面的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护胶带的工序;
(e)使用划片刀片沿切断线切削上述晶片,切断成芯片的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,从而按每一上述芯片切断上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的拾取工序。
10.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,使用权利要求1~6中任一项所述的晶片加工用胶带制造半导体装置,该制造方法包括:
(a)使用划片刀片沿预定切断线将形成有电路图案的晶片切削至小于上述晶片厚度的深度为止的工序;
(b)将表面保护胶带贴合于上述晶片表面的工序;
(c)研削上述晶片背面且切断成芯片的背面研磨工序;
(d)在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,将上述晶片加工用胶带的粘接剂层贴合于被切断成上述芯片的上述晶片背面的工序;
(e)从被切断成上述芯片的上述晶片表面剥离表面保护胶带的工序;
(f)通过扩张上述晶片加工用胶带,从而按每一上述芯片切断上述粘接剂层,得到多个附有上述粘接剂层的芯片的扩展工序;
(g)通过在扩张后的上述晶片加工用胶带中,使未与上述芯片重叠的部分加热收缩,来去除在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;及
(h)从上述晶片加工用胶带的粘合剂层拾取附有上述粘接剂层的上述芯片的拾取工序。
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