CN107227123A - 切割芯片接合薄膜及半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供切割芯片接合薄膜及半导体装置的制造方法，所述切割芯片接合薄膜能够抑制在冷却扩展工序中芯片接合薄膜从切割片浮起，并且能够在拾取工序中从切割片适宜地剥离带芯片接合薄膜的半导体芯片。一种切割芯片接合薄膜，具有：切割片；和层叠在切割片上的芯片接合薄膜，切割片与芯片接合薄膜的23℃下的剥离力A处于0.1N/20mm以上且0.25N/20mm以下的范围内，切割片与芯片接合薄膜的‑15℃下的剥离力B在下述剥离力B的测定条件下处于0.15N/20mm以上且0.5N/20mm以下的范围内，芯片接合薄膜是通过施加拉伸张力而断裂来使用的。

Description

切割芯片接合薄膜及半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及切割芯片接合薄膜、及半导体装置的制造方法。
背景技术
以往，在半导体装置的制造中，有时使用切割芯片接合薄膜。切割芯片接合薄膜是在切割片上可剥离地设置芯片接合薄膜而得到的。在半导体装置的制造中，在切割芯片接合薄膜的芯片接合薄膜上保持半导体晶圆，对半导体晶圆进行切割而制成各个芯片。然后，将芯片与芯片接合薄膜一同从切割片剥离，借助芯片接合薄膜使其固定于引线框等被粘物。
使用在切割片上层叠有芯片接合薄膜的切割芯片接合薄膜，并在芯片接合薄膜的保持下切割半导体晶圆时，需要将芯片接合薄膜与半导体晶圆同时切断。但是，在使用金刚石刀片的通常的切割方法中，会担心切割时产生的热的影响造成的芯片接合薄膜与切割片的粘连、切削屑的产生造成的半导体芯片彼此的固定、切削屑附着在半导体芯片侧面等，因此，需要降低切断速度，导致成本的上升。
因此，近年提出了如下的方法：通过对半导体晶圆中的预分割线照射激光而形成改性区域，从而使半导体晶圆可沿预分割线容易地分割，然后通过将该半导体晶圆贴合于切割芯片接合薄膜，之后在低温下(例如，-15℃～5℃)扩展(以下，也称为“冷却扩展”)切割芯片接合薄膜，从而使半导体晶圆与芯片接合薄膜断裂，得到各个半导体芯片(带芯片接合薄膜的半导体芯片)(例如，参见专利文献1)。该方法是所谓的、称为隐形切割(StealthDicing，注册商标)的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-164556号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，以往的隐形切割中，存在如下问题：在冷却扩展后至进行拾取的期间，带芯片接合薄膜的半导体芯片有时从切割片剥离。另一方面，存在下述问题：在拾取时芯片无法从切割片剥离，有无法适宜地拾取的情况。
本发明人等针对这些问题进行了深入研究，结果发现：由于冷却扩展为低温的条件，因此切割片与芯片接合薄膜之间的剥离力变低，有时芯片接合薄膜从切割片浮起，出于该原因，有在拾取前带芯片接合薄膜的半导体芯片从切割片剥离的情况。
另外，拾取在常温(例如，23℃)下进行。本发明人等发现：因此，在使用切割片与芯片接合薄膜之间的剥离力在低温条件下也比较高的切割芯片接合薄膜的情况下，在拾取时，剥离力变得过高，出于该原因，有时无法适宜地拾取。
本发明是鉴于前述问题而作出的，其目的在于提供一种切割芯片接合薄膜，其能够抑制在冷却扩展工序中芯片接合薄膜从切割片浮起，并且能够在拾取工序中从切割片适宜地剥离带芯片接合薄膜的半导体芯片。
另外，本发明的目的在于提供使用了该切割芯片接合薄膜的半导体装置的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决前述问题，针对切割芯片接合薄膜进行了研究。其结果发现，通过采用下述构成的切割芯片接合薄膜，能够抑制在冷却扩展工序中芯片接合薄膜从切割片浮起，并且能够在拾取工序中从切割片适宜地剥离带芯片接合薄膜的半导体芯片，从而完成了本发明。
即，本发明的切割芯片接合薄膜的特征在于，具有：
切割片；和
层叠在前述切割片上的芯片接合薄膜，
前述切割片与前述芯片接合薄膜的23℃下的剥离力A在下述剥离力A的测定条件下处于0.1N/20mm以上且0.25N/20mm以下的范围内，
前述切割片与前述芯片接合薄膜的-15℃下的剥离力B在下述剥离力B的测定条件下处于0.15N/20mm以上且0.5N/20mm以下的范围内，
前述芯片接合薄膜是通过施加拉伸张力而断裂来使用的。
＜剥离力A的测定条件＞
T型剥离试验
剥离速度300mm/分钟
＜剥离力B的测定条件＞
T型剥离试验
剥离速度300mm/分钟。
根据前述构成，前述剥离力A在前述剥离力A的测定条件下处于0.1N/20mm以上且0.25N/20mm以下的范围内，因此能够在拾取工序中从切割片适宜地剥离带芯片接合薄膜的半导体芯片。另外，前述剥离力B在前述剥离力B的测定条件下处于0.15N/20mm以上且0.5N/20mm以下的范围内，因此能够抑制在冷却扩展工序中芯片接合薄膜从切割片浮起。
另外，本发明的半导体装置的制造方法的特征在于，包括如下工序：
工序A，在切割芯片接合薄膜上贴合半导体晶圆；
工序B，在0℃以下的条件下，扩展前述切割芯片接合薄膜，至少使前述芯片接合薄膜断裂，得到带芯片接合薄膜的芯片；和
工序C，拾取前述带芯片接合薄膜的芯片，
前述切割芯片接合薄膜具有：
切割片；和
层叠在前述切割片上的芯片接合薄膜，
前述切割片与前述芯片接合薄膜的23℃下的剥离力A在下述剥离力A的测定条件下处于0.1N/20mm以上且0.25N/20mm以下的范围内，
前述切割片与前述芯片接合薄膜的-15℃下的剥离力B在下述剥离力B的测定条件下处于0.15N/20mm以上且0.5N/20mm以下的范围内。
＜剥离力A的测定条件＞
T型剥离试验
剥离速度300mm/分钟
＜剥离力B的测定条件＞
T型剥离试验
剥离速度300mm/分钟。
根据前述构成，前述剥离力A在前述剥离力A的测定条件下处于0.1N/20mm以上且0.25N/20mm以下的范围内，因此，能够在工序C(拾取工序)中从切割片适宜地剥离带芯片接合薄膜的半导体芯片。另外，前述剥离力B在前述剥离力B的测定条件下处于0.15N/20mm以上且0.5N/20mm以下的范围内，因此，能够抑制在工序B(冷却扩展工序)中芯片接合薄膜从切割片浮起。
需要说明的是，本发明的半导体装置的制造方法中，包括如下情况：使半导体晶圆和芯片接合薄膜同时在冷却扩展工序中断裂的情况；仅使芯片接合薄膜在冷却扩展工序中断裂的情况。
发明的效果
根据本发明，可以提供切割芯片接合薄膜，其能够抑制在冷却扩展工序中芯片接合薄膜从切割片浮起，并且能够在拾取工序中从切割片适宜地剥离带芯片接合薄膜的半导体芯片。另外，可以提供使用了该切割芯片接合薄膜的半导体装置的制造方法。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的切割芯片接合薄膜的截面示意图。
图2是用于说明本实施方式的半导体装置的制造方法的截面示意图。
图3是用于说明本实施方式的半导体装置的制造方法的截面示意图。
图4的(a)、(b)是用于说明本实施方式的半导体装置的制造方法的截面示意图。
图5是用于说明本实施方式的半导体装置的制造方法的截面示意图。
图6的(a)、及(b)是用于说明另一实施方式的半导体装置的制造方法的截面示意图。
图7是用于说明另一实施方式的半导体装置的另一制造方法的截面示意图。
附图标记说明
1 基材
2 粘合剂层
3 芯片接合薄膜
4 半导体晶圆
5 半导体芯片
6 被粘物
7 键合引线
8 封装树脂
10 切割芯片接合薄膜
11 切割片
具体实施方式
(切割芯片接合薄膜)
以下对本发明的一个实施方式的切割芯片接合薄膜进行说明。图1为示出本发明的一个实施方式的切割芯片接合薄膜的截面示意图。
如图1所示，切割芯片接合薄膜10具有在切割片11上层叠有芯片接合薄膜3的构成。切割片11具有在基材1上层叠有粘合剂层2的构成。芯片接合薄膜3设置在粘合剂层2上。
需要说明的是，本实施方式中，对切割片11中存在未被芯片接合薄膜3覆盖的部分2b的情况进行说明，但本发明的切割芯片接合薄膜并不限定于此例，也可按照覆盖切割片整体的方式在切割片上层叠芯片接合薄膜。
切割片11与芯片接合薄膜3的23℃下的剥离力A在下述剥离力A的测定条件下处于0.1N/20mm以上且0.25N/20mm以下的范围内，优选处于0.12N/20mm以上且0.23N/20mm以下的范围内，更优选处于0.14N/20mm以上且0.22N/20mm以下的范围内。
＜剥离力A的测定条件＞
T型剥离试验
剥离速度300mm/分钟
前述剥离力A在前述剥离力A的测定条件下处于0.1N/20mm以上且0.25N/20mm以下的范围内，因此，能够在拾取工序中从切割片11适宜地剥离带芯片接合薄膜3的半导体芯片5(参见图4的(b))。
切割片11与芯片接合薄膜3的-15℃下的剥离力B在下述剥离力B的测定条件下处于0.15N/20mm以上且0.5N/20mm以下的范围内，优选处于0.20N/20mm以上且0.45N/20mm以下的范围内，更优选处于0.24N/20mm以上且0.40N/20mm以下的范围内。
＜剥离力B的测定条件＞
T型剥离试验
剥离速度300mm/分钟
前述剥离力B在前述剥离力B的测定条件下处于0.15N/20mm以上且0.5N/20mm以下的范围内，因此能够抑制在冷却扩展工序中芯片接合薄膜3从切割片11浮起。
前述剥离力B优选大于前述剥离力A。前述剥离力B大于前述剥离力A时，能够进一步抑制在冷却扩展工序中芯片接合薄膜3从切割片11浮起，并且能够在拾取工序中从切割片11更适宜地剥离带芯片接合薄膜3的半导体芯片5。
前述剥离力A与前述剥离力B之差[(剥离力B)-(剥离力A)]优选为0.03N/20mm以上，更优选为0.05N/20mm以上。另外，前述差[(剥离力B)-(剥离力A)]越大越优选，但例如为0.5N/20mm以下。
前述剥离力A、及前述剥离力B的更详细的测定方法采用实施例记载的方法。
(芯片接合薄膜)
芯片接合薄膜3的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃以下，更优选为40℃以下。芯片接合薄膜3的玻璃化转变温度(Tg)为50℃以下时，可以有效地显示常温与低温的剥离力之差。另外，芯片接合薄膜3的玻璃化转变温度(Tg)越低越好，但从拾取性的观点出发，例如为0℃以上。
前述玻璃化转变温度(Tg)的更详细的测定方法采用实施例记载的方法。
芯片接合薄膜3的23℃下的拉伸储能模量A优选为5MPa以上且3000MPa以下，更优选为10MPa以上且1000MPa以下。前述拉伸储能模量A为5MPa以上时，能够在拾取工序中适宜地拾取。另一方面，前述拉伸储能模量A为3000MPa以下时，能够防止在冷却扩展工序后至拾取工序的期间芯片接合薄膜3从切割片11剥离。
芯片接合薄膜3的-15℃下的拉伸储能模量B优选为1GPa以上且10GPa以下，更优选为2GPa以上且5GPa以下。前述拉伸储能模量B为1GPa以上时，芯片接合薄膜3在冷却扩展工序中适宜地断裂。另一方面，前述拉伸储能模量B为10GPa以下时，能够适宜地抑制在冷却扩展工序中芯片接合薄膜3从切割片11浮起。
前述拉伸储能模量A与前述拉伸储能模量B之比[(拉伸储能模量B)/(拉伸储能模量A)]优选为2以上，更优选为30以上。前述比[(拉伸储能模量B)/(拉伸储能模量A)]为2以上时，能够进一步抑制在冷却扩展工序中芯片接合薄膜3从切割片11浮起，并且能够在拾取工序中从切割片11更适宜地剥离带芯片接合薄膜3的半导体芯片5。另外，前述比[(拉伸储能模量B)/(拉伸储能模量A)]越大越优选，但从割断性和拾取性的平衡的观点出发，例如为300以下。
前述拉伸储能模量A、及前述拉伸储能模量B的更详细的测定方法采用实施例记载的方法。
如图1所示，芯片接合薄膜3的层构成可以举出由单层的粘接剂层形成。需要说明的是，本说明书中，单层是指由同一组成形成的层，包括层叠多层由同一组成形成的层而得到的层。
但是，本发明中的芯片接合薄膜不限定于该例。例如，可以为层叠组成不同的2种以上的粘接剂层而得到的多层结构。
作为构成芯片接合薄膜3的材料，可以举出热固性树脂。另外，也可以组合使用热塑性树脂与热固性树脂。
作为前述热固性树脂，可举出酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、热固性聚酰亚胺树脂等。这些树脂可以单独使用或组合2种以上使用。特别优选含有较少会腐蚀半导体元件的离子性杂质等的环氧树脂。另外，作为环氧树脂的固化剂，优选为酚醛树脂。
前述环氧树脂只要是通常用作粘接剂组合物的环氧树脂就没有特别限定，例如可以使用双酚A型、双酚F型、双酚S型、溴化双酚A型、氢化双酚A型、双酚AF型、联苯型、萘型、芴型、苯酚酚醛清漆型、邻甲酚酚醛清漆型、三羟基苯基甲烷型、四(苯基羟基)乙烷型等二官能环氧树脂、多官能环氧树脂；乙内酰脲型、三缩水甘油基异氰脲酸酯型、缩水甘油胺型等的环氧树脂。它们可以单独使用或组合2种以上使用。这些环氧树脂中，特别优选为酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三羟基苯基甲烷型树脂、四(苯基羟基)乙烷型环氧树脂。这是因为，这些环氧树脂富于与作为固化剂的酚醛树脂的反应性，耐热性等优异。
前述酚醛树脂作为前述环氧树脂的固化剂而起作用，例如可举出苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶型酚醛树脂、聚对氧苯乙烯等聚氧苯乙烯等。它们可以单独使用、或者组合2种以上使用。在这些酚醛树脂中，特别优选苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂。这是因为能够提高半导体装置的连接可靠性。
对于前述环氧树脂与酚醛树脂的配混比例，例如，优选的是以相对于前述环氧树脂成分中的环氧基1当量、酚醛树脂中的羟基成为0.5～2.0当量的方式配混。更优选为0.8～1.2当量。即，这是因为，若两者的配混比例在前述范围之外，则不会进行充分的固化反应，环氧树脂固化物的特性变得容易劣化。
作为前述热塑性树脂，可举出天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯树脂、聚碳酸酯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、6-尼龙、6,6-尼龙等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸类树脂、PET、PBT等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、或氟树脂等。这些热塑性树脂可以单独使用，或者组合2种以上使用。这些热塑性树脂之中，特别优选离子性杂质少、耐热性高、能够确保半导体元件的可靠性的丙烯酸类树脂。
作为前述丙烯酸类树脂，没有特别限定，可举出将具有碳数30以下、尤其是碳数4～18的直链或支链的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯的1种或2种以上作为成分的聚合物(丙烯酸类共聚物)等。作为前述烷基，例如可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基、或十二烷基等。
上述丙烯酸类树脂之中，出于提高内聚力的理由，特别优选丙烯酸类共聚物。作为上述丙烯酸类共聚物，例如可以举出丙烯酸乙酯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物、丙烯酸与丙烯腈的共聚物、丙烯酸丁酯与丙烯腈的共聚物。
另外，作为形成前述聚合物的其它单体，没有特别限定，例如可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸或巴豆酸等之类的含羧基单体；马来酸酐或衣康酸酐等之类的酸酐单体；(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟基月桂酯或丙烯酸(4-羟基甲基环己基)-甲酯等之类的含羟基单体；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等之类的含磺酸基单体；或者2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等之类的含磷酸基单体。
作为前述热固性树脂的配混比例，只要是在规定条件下加热时芯片接合薄膜3会发挥作为热固型的功能的程度，就没有特别限定，相对于芯片接合薄膜3整体，优选为5～60重量％的范围内，更优选为10～50重量％的范围内。
对于芯片接合薄膜3而言，其中包含23℃时为液体的环氧树脂、23℃时为液体的酚醛树脂、和玻璃化转变温度(Tg)为50℃以下的丙烯酸类树脂，优选它们的总含量相对于芯片接合薄膜3整体为20重量％以上。由此，可以提高低温下的切割片11与芯片接合薄膜3的剥离力。
需要说明的是，23℃时为液体是指，23℃时的粘度小于5000Pa·s。前述粘度是指使用Thermo Scientific公司制的型号HAAKE RotoVISCO1测定的值。
在使本发明的芯片接合薄膜3预先以某种程度进行交联的情况下，在制作时，可以预先添加与聚合物的分子链末端的官能团等反应的多官能性化合物作为交联剂。由此，可以提高高温下的粘接特性，实现耐热性的改善。
作为前述交联剂，可以采用以往公知的交联剂。尤其是，更优选甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、多元醇与二异氰酸酯的加成物等多异氰酸酯化合物。作为交联剂的添加量，相对于前述聚合物100重量份，通常优选为0.05～7重量份。交联剂的量多于7重量份时，粘接力会降低，因而不优选。另一方面，少于0.05重量份时，内聚力不足，因而不优选。另外，在含有这样的多异氰酸酯化合物的同时，也可以根据需要一并含有环氧树脂等其它多官能性化合物。
另外，在芯片接合薄膜3中可以根据其用途而适当配混填料。填料的配混可以赋予导电性、提高导热性、调节弹性模量等。作为前述填料，可举出无机填料和有机填料，从提高处理性、提高导热性、调节熔融粘度、赋予触变性等特性的观点出发，优选无机填料。作为前述无机填料，没有特别限定，例如可以举出氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、氮化铝、硼酸铝晶须、氮化硼、晶体二氧化硅、非晶质二氧化硅等。它们可以单独使用或组合2种以上使用。从提高导热性的观点出发，优选氧化铝、氮化铝、氮化硼、晶体二氧化硅、非晶质二氧化硅。另外，从上述各特性的平衡良好的观点来看，优选晶体二氧化硅或非晶质二氧化硅。另外，出于赋予导电性、提高导热性等目的，作为无机填料，也可以使用导电性物质(导电填料)。作为导电填料，可举出将银、铝、金、铜、镍、导电性合金等制成球状、针状、鳞片状的金属粉、氧化铝等金属氧化物、无定形炭黑、石墨等。
前述填料的平均粒径优选为0.005～10μm，更优选为0.005～1μm。这是因为，通过使前述填料的平均粒径为0.005μm以上，能够使对于被粘物的润湿性及粘接性良好。另外，通过使其为10μm以下，能够使为了赋予上述各特性而加入的填料的效果充分，并且能够确保耐热性。需要说明的是，填料的平均粒径例如为利用光度式的粒度分布计(HORIBA制、装置名；LA-910)求得的值。
需要说明的是，在芯片接合薄膜3中，除了前述填料以外，还可以根据需要适当地配混其它添加剂。作为其它添加剂，例如可以举出阻燃剂、硅烷偶联剂或离子捕获剂等。作为前述阻燃剂，例如可以举出三氧化锑、五氧化锑、溴化环氧树脂等。它们可以单独使用或组合2种以上使用。作为前述硅烷偶联剂，例如可以举出β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等。这些化合物可以单独使用或组合2种以上使用。作为前述离子捕获剂，例如可以举出水滑石类、氢氧化铋等。它们可以单独使用或组合2种以上使用。
对芯片接合薄膜3的厚度(层叠体的情况下为总厚度)没有特别限定，例如可以从1～200μm的范围选择，优选为5～100μm、更优选为10～80μm。
(切割片)
本实施方式的切割片11具有在基材1上层叠有粘合剂层2的构成。但是，对于本发明中的切割片，只要在冷却扩展工序中使芯片接合薄膜3断裂而单片化时能够固定芯片接合薄膜3，就不限定于该例。例如，可以在基材与粘合剂层之间存在其它层。
(基材)
基材1优选具有紫外线透射性，成为切割芯片接合薄膜10的强度基体。例如可举出：低密度聚乙烯、直链状聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、离聚物树脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(无规、交替)共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、全芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、芳纶(纸)、玻璃、玻璃布、氟树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纤维素类树脂、有机硅树脂、金属(箔)、纸等。
另外，作为基材1的材料，可以举出前述树脂的交联体等聚合物。前述塑料薄膜可以未拉伸进行使用，也可以根据需要使用实施了单轴或双轴的拉伸处理的塑料薄膜。利用通过拉伸处理等赋予了热收缩性的树脂片材，在冷却扩展后通过使基材1的半导体晶圆的外周部分热收缩(加热扩展)，从而扩展带芯片接合薄膜3的半导体芯片5彼此的间隔，可以实现半导体芯片5的回收的容易化。
为了提高与邻接的层的密合性、保持性等，基材1的表面可以实施惯用的表面处理，例如铬酸处理、臭氧暴露、火焰暴露、高压电击暴露、离子化辐射线处理等化学处理或物理处理；利用底涂剂(例如后述的粘合物质)的涂布处理。基材1可以适当选择使用同种或不同种的基材，可以根据需要使用共混数种材料而得到的基材。另外，为了对基材1赋予抗静电性能，可以在基材1上设置由金属、合金、它们的氧化物等形成的厚度为左右的导电性物质的蒸镀层。基材1可以为单层或2种以上的多层。
基材1在-15℃下伸长率100％时的拉伸强度优选为10N/10mm以上、更优选为12N/10mm以上。基材1的-15℃的伸长率100％时的拉伸强度为10N/10mm以上时，割断的力被有效地传递到晶圆部分，实现均匀的割断。
基材1的厚度没有特别限制，可以适当确定，但一般为5～200μm左右。
(粘合剂层)
粘合剂层2的23℃时的拉伸储能模量A优选为1MPa以上且100MPa以下，更优选为2MPa以上且30MPa以下。前述拉伸储能模量A为1MPa以上时，能够在拾取工序中更适宜地拾取带芯片接合薄膜3的芯片。另一方面，前述拉伸储能模量A为100MPa以下时，在冷却扩展工序之后至拾取工序的期间，可以防止芯片接合薄膜3从切割片11剥离。
粘合剂层2的-15℃时的拉伸储能模量B优选为5MPa以上且500MPa以下，更优选为10MPa以上且200MPa以下。前述拉伸储能模量B为5MPa以上时，可以在割断时将割断的力有效地传递到粘接薄膜。另一方面，前述拉伸储能模量B为500MPa以下时，可以适宜地抑制在冷却扩展工序中芯片接合薄膜3从切割片11浮起。
前述拉伸储能模量A与前述拉伸储能模量B之比[(拉伸储能模量B)/(拉伸储能模量A)]优选为2以上，更优选为4以上。前述比[(拉伸储能模量B)/(拉伸储能模量A)]为2以上时，可以进一步抑制在冷却扩展工序中芯片接合薄膜3从切割片11浮起，并且能够在拾取工序中从切割片11更适宜地剥离带芯片接合薄膜3的半导体芯片5。另外，前述比[(拉伸储能模量B)/(拉伸储能模量A)]越大越优选，但从拾取与割断性的平衡的观点出发，例如为100以下。
前述拉伸储能模量A、及前述拉伸储能模量B的更详细的测定方法采用实施例记载的方法。
作为粘合剂层2的形成所使用的粘合剂没有特别限定，例如可以使用丙烯酸类粘合剂、橡胶系粘合剂等通常的压敏性粘合剂。作为前述压敏性粘合剂，从半导体晶圆、玻璃等怕污染的电子部件的利用超纯水、醇等有机溶剂的清洁清洗性等方面出发，优选以丙烯酸类聚合物为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。
作为前述丙烯酸类聚合物，例如可以举出：将(甲基)丙烯酸烷基酯(例如甲酯、乙酯、丙酯、异丙酯、丁酯、异丁酯、仲丁酯、叔丁酯、戊酯、异戊酯、己酯、庚酯、辛酯、2-乙基己酯、异辛酯、壬酯、癸酯、异癸酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、十八烷基酯、二十烷基酯等烷基的碳数1～30、尤其是碳数4～18的直链状或支链状的烷基酯等)以及(甲基)丙烯酸环烷基酯(例如环戊酯、环己酯等)中的1种或2种以上用作单体成分的丙烯酸类聚合物等。需要说明的是，(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，本发明的(甲基)全部为相同的含义。
出于改性内聚力、耐热性等目的，前述丙烯酸类聚合物可以根据需要包含对应于能够与前述(甲基)丙烯酸烷基酯或环烷基酯共聚的其它单体成分的单元。作为这样的单体成分，例如可以举出：丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸等含羧基单体；马来酸酐、衣康酸酐等酸酐单体；(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等含羟基单体；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体；2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基单体；丙烯酰胺、丙烯腈等。这些能够共聚的单体成分可以使用1种或2种以上。这些能够共聚的单体的用量优选为全部单体成分的40重量％以下。
进而，为了使前述丙烯酸类聚合物交联，也可以根据需要包含多官能性单体等作为共聚用单体成分。作为这样的多官能性单体，例如可以举出：己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。这些多官能性单体也可以使用1种或2种以上。从粘合特性等方面出发，多官能性单体的用量优选为全部单体成分的30重量％以下。
前述丙烯酸类聚合物可以通过使单一单体或2种以上的单体混合物聚合而得到。聚合也可以以溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合等任意方式来进行。从防止对清洁的被粘物的污染等方面出发，优选低分子量物质的含量少。从这一点出发，丙烯酸类聚合物的数均分子量优选为30万以上，进一步优选为40万～300万左右。
另外，在前述粘合剂中，为了提高作为基础聚合物的丙烯酸类聚合物等的数均分子量，也可以适当采用外部交联剂。作为外部交联方法的具体的手段，可列举出：添加多异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺类交联剂等所谓的交联剂并使其反应的方法。使用外部交联剂时，其用量根据其与要交联的基础聚合物的平衡、进而根据作为粘合剂的使用用途来适当确定。通常优选的是，相对于前述基础聚合物100重量份，配混5重量份左右以下、进而0.1～5重量份。进而，在粘合剂中，根据需要，除了前述成分之外，也可以使用以往公知的各种增粘剂、防老剂等添加剂。
粘合剂层2可以利用辐射线固化型粘合剂来形成。在贴合了芯片接合薄膜3的状态下照射紫外线时，与芯片接合薄膜3之间能够产生锚固效果。由此，可以提高低温(例如，-15℃)下的粘合剂层2与芯片接合薄膜3的密合性。
需要说明的是，对于基于锚固效果的密合性，温度越低，密合性变得越高。即使在常温(例如，23℃)也具有锚固效果，但在常温下与低温时相比无法发挥基于锚固效果的密合性。其结果，能够适宜地提高剥离力B，并且降低剥离力A。
辐射线固化型粘合剂只要具有碳-碳双键等辐射线固化性的官能团且显示粘合性，就可以没有特别限定地使用。作为辐射线固化型粘合剂，例如可以例示出在前述丙烯酸类粘合剂、橡胶系粘合剂等通常的压敏性粘合剂中配混了辐射线固化性的单体成分、低聚物成分而成的添加型辐射线固化型粘合剂。
作为所配混的辐射线固化性的单体成分，例如可以举出：氨基甲酸酯低聚物、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。另外，辐射线固化性的低聚物成分可列举出：氨基甲酸酯类、聚醚类、聚酯类、聚碳酸酯类、聚丁二烯类等各种低聚物，其分子量在100～30000左右的范围内是适当的。辐射线固化性的单体成分、低聚物成分的配混量可以根据前述粘合剂层的种类来适当决定能够降低粘合剂层粘合力的量。通常，相对于构成粘合剂的丙烯酸类聚合物等基础聚合物100重量份，例如为5～500重量份，优选为40～150重量份左右。
另外，作为辐射线固化型粘合剂，除了前述说明的添加型辐射线固化型粘合剂之外，还可列举出使用了在聚合物侧链或主链中或者在主链末端具有碳-碳双键的聚合物作为基础聚合物的内在型辐射线固化型粘合剂。内在型辐射线固化型粘合剂不需要含有或不含有较多作为低分子成分的低聚物成分等，因此低聚物成分等不会经时地在粘合剂在中移动，能够形成层结构稳定的粘合剂层，故而优选。
前述具有碳-碳双键的基础聚合物可以没有特别限制地使用具有碳-碳双键且具有粘合性的聚合物。作为这样的基础聚合物，优选以丙烯酸类聚合物作为基本骨架的聚合物。作为丙烯酸类聚合物的基本骨架，可列举出前述例示的丙烯酸类聚合物。
对向前述丙烯酸类聚合物中导入碳-碳双键的方法没有特别限定，可以采用各种方法，碳-碳双键导入聚合物侧链在分子设计方面容易。例如可列举出如下方法：使丙烯酸类聚合物与具有官能团的单体共聚之后，使具有能够与该官能团反应的官能团和碳-碳双键的化合物在维持碳-碳双键的辐射线固化性的状态下缩合或进行加成反应。
作为这些官能团的组合的例子，可列举出羧酸基与环氧基、羧酸基与氮丙啶基、羟基与异氰酸酯基等。这些官能团的组合之中，从追踪反应的容易程度出发，羟基与异氰酸酯基的组合是适宜的。另外，只要是通过这些官能团的组合来生成前述具有碳-碳双键的丙烯酸类聚合物那样的组合，则官能团可以位于丙烯酸类聚合物和前述化合物中的任一侧，但在前述的优选组合中，丙烯酸类聚合物具有羟基且前述化合物具有异氰酸酯基的情况是适宜的。此时，作为具有碳-碳双键的异氰酸酯化合物，例如可列举出：甲基丙烯酰基异氰酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、间异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯等。另外，作为丙烯酸类聚合物，可以使用将前述例示的含羟基单体、2-羟基乙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚的醚类化合物等共聚而成的聚合物。
前述内在型辐射线固化型粘合剂可以单独使用前述具有碳-碳双键的基础聚合物(尤其是丙烯酸类聚合物)，也可以在不会使特性恶化的程度下配混前述辐射线固化性的单体成分、低聚物成分。辐射线固化性的低聚物成分等通常相对于基础聚合物100重量份在30重量份的范围内、优选在0～10重量份的范围内。
前述辐射线固化型粘合剂在利用紫外线等进行固化时含有光聚合引发剂。作为光聚合引发剂，例如可列举出：4-(2-羟基乙氧基)苯基(2-羟基-2-丙基)酮、α-羟基-α,α’-二甲基苯乙酮、2-甲基-2-羟基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮等α-酮醇类化合物；甲氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)-苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮等苯乙酮类化合物；苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、茴香偶姻甲基醚等苯偶姻醚类化合物；苯偶酰二甲基缩酮等缩酮类化合物；2-萘磺酰氯等芳香族磺酰氯类化合物；1-苯基-1,1-丙二酮-2-(o-乙氧基羰基)肟等光活性肟类化合物；二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮类化合物；噻吨酮、2-氯代噻吨酮、2-甲基噻吨铜、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯代噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类化合物；樟脑醌；卤代酮；酰基氧化膦；酰基膦酸酯等。光聚合引发剂的配混量相对于构成粘合剂的丙烯酸类聚合物等基础聚合物100重量份，例如为0.05～20重量份左右。
另外，作为辐射线固化型粘合剂，例如可列举出：日本特开昭60-196956号公报中公开的、含有具有2个以上不饱和键的加成聚合性化合物、具有环氧基的烷氧基硅烷等光聚合性化合物与羰基化合物、有机硫化合物、过氧化物、胺、鎓盐类化合物等光聚合引发剂的橡胶类粘合剂、丙烯酸类粘合剂等。
粘合剂层2的厚度没有特别限定，从防止芯片切断面的缺口、芯片接合薄膜3的固定保持的兼具性等方面出发，优选1～50μm左右，更优选2～30μm，进一步优选5～25μm。
前述切割芯片接合薄膜10的芯片接合薄膜3优选利用隔离膜进行保护(未图示)。隔离膜具有在供于实用之前作为保护芯片接合薄膜3的保护材料的功能。另外，隔离膜还可以作为向粘合剂层2转印芯片接合薄膜3时的支撑基材使用。隔离膜在向切割芯片接合薄膜的芯片接合薄膜3上贴合工件时被剥离。作为隔离膜，也可以使用通过聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、氟类剥离剂、长链烷基丙烯酸酯类剥离剂等剥离剂进行了表面涂布的塑料薄膜、纸等。
本实施方式的切割芯片接合薄膜10例如可以如下操作来制作。
首先，基材1可以利用以往公知的制膜方法来制膜。作为该制膜方法，例如可例示压延制膜法、在有机溶剂中的流延法、在密闭体系中的吹胀挤出法、T模具挤出法、共挤出法、干式层压法等。
接着，在基材1上涂布粘合剂组合物溶液而形成涂布膜后，使该涂布膜在规定条件下干燥(根据需要使其加热交联)，形成前体层。作为涂布方法没有特别限定，例如可列举出辊涂覆、丝网印刷涂覆、凹版涂覆等。另外，作为干燥条件，例如在干燥温度80～150℃、干燥时间0.5～5分钟的范围内进行。另外，也可以在隔离膜上涂布粘合剂组合物形成涂布膜后，以前述干燥条件使涂布膜干燥，形成前述前体层。之后，将前述前体层与隔离膜一起贴合在基材1上。由此来制作切割片前体。
芯片接合薄膜3例如可以如下操作来制作。
首先，制作作为芯片接合薄膜3的形成材料的粘接剂组合物溶液。在该粘接剂组合物溶液中，如前所述，配混有前述粘接剂组合物、填料、其它各种添加剂等。
接着，将粘接剂组合物溶液以成为规定厚度的方式涂布在基材隔离膜上，形成涂布膜后，使该涂布膜在规定条件下干燥，形成芯片接合薄膜3。作为涂布方法，没有特别限定，例如可列举出辊涂覆、丝网印刷涂覆、凹版涂覆等。另外，作为干燥条件，例如在干燥温度70～160℃、干燥时间1～5分钟的范围内进行。另外，也可以在隔离膜上涂布粘合剂组合物溶液而形成涂布膜后，以前述干燥条件使涂布膜干燥，形成芯片接合薄膜3。之后，将芯片接合薄膜3与隔离膜一起贴合在基材隔离膜上。
接着，从前述切割片前体及芯片接合薄膜3分别剥离隔离膜，以使芯片接合薄膜3和粘合剂层成为贴合面的方式将两者进行贴合。贴合例如可以通过压接来进行。此时，对层压温度没有特别限定，例如优选为30～50℃，更优选为35～45℃。另外，对线压没有特别限定，例如优选为0.1～20kgf/cm，更优选为1～10kgf/cm。之后，可以从基材1侧照射紫外线。作为紫外线的照射量，优选为使前述剥离力A及前述剥离力B成为前述数值范围内的量。具体的紫外线的照射量根据粘合剂层的组成、厚度等而异，例如优选为50mJ～500mJ，更优选为100mJ～300mJ。由此，可以得到本实施方式的切割芯片接合薄膜。
(半导体装置的制作方法)
接着，一边参照图2～图7，一边针对使用切割芯片接合薄膜10的半导体装置的制造方法进行说明。图2～图5为用于说明本实施方式的半导体装置的一个制造方法的截面示意图。首先，对半导体晶圆4的预分割线4L照射激光而在预分割线4L上形成改性区域。本方法是如下的方法：使聚光点对准半导体晶圆的内部并沿着格子状的预分割线照射激光，通过多光子吸收造成的烧蚀，在半导体晶圆的内部形成改性区域。作为激光照射条件，在以下的条件的范围内适当调整即可。
＜激光照射条件＞
(A)激光
(B)聚光用透镜
倍率 100倍以下
NA 0.55
对激光波长的透过率 100％以下
(C)载置半导体基板的载置台的移动速度280mm/秒以下
需要说明的是，关于照射激光而在预分割线4L上形成改性区域的方法，由于在日本专利第3408805号公报、日本特开2003-338567号公报进行了详细说明，因此省略此处的详细说明。
接着，如图3所示，在芯片接合薄膜3上压接改性区域形成后的半导体晶圆4，使其粘接保持并固定(固定工序)。本工序一边通过压接辊等按压手段来按压一边进行。对安装时的贴附温度没有特别限定，优选为40～80℃的范围内。这是因为，能够有效地防止半导体晶圆4的翘曲，并且能够减少切割芯片接合薄膜的伸缩影响。
接着，通过对切割芯片接合薄膜10施加拉伸张力，使半导体晶圆4和芯片接合薄膜3在预分割线4L断裂，形成半导体芯片5(冷却扩展工序)。本工序中例如可以使用市售的晶圆扩展装置。具体而言，如图4的(a)所示，在贴合有半导体晶圆4的切割芯片接合薄膜10的粘合剂层2周边部贴附切割环31后，固定于晶圆扩展装置32。接着，如图4的(b)所示，使顶起部33上升，对切割芯片接合薄膜12施加张力。
前述冷却扩展工序优选在0～-15℃的条件下进行，更优选在-5～-15℃的条件下进行。由于前述冷却扩展工序在0～-15℃的条件下进行，因此可以适宜地使芯片接合薄膜3断裂。
另外，前述冷却扩展工序中，扩展速度(顶起部上升的速度)优选为100～400mm/秒，更优选为100～350mm/秒，进一步优选为100～300mm/秒。如果使扩展速度为100mm/秒以上，则可以容易使半导体晶圆4和芯片接合薄膜3大致同时地断裂。另外，如果使扩展速度为400mm/秒以下，则可以防止切割片11断裂。
另外，在前述冷却扩展工序中，扩展量优选为扩展量4～16mm。前述扩展量可以根据形成的芯片尺寸在前述数值范围内适宜调节。如果使扩展量为4mm以上，则可以使半导体晶圆4及芯片接合薄膜3的断裂更容易。另外，如果使扩展量为16mm以下，则可以进一步防止切割片11断裂。
如此，通过对切割芯片接合薄膜10施加拉伸张力，能够以半导体晶圆4的改性区域作为起点，使半导体晶圆4的厚度方向上产生裂纹，同时能够使与半导体晶圆4密合的芯片接合薄膜3断裂，可以得到带芯片接合薄膜3的半导体芯片5。
接着，根据需要进行加热扩展工序。加热扩展工序中，对切割片11的比贴附有半导体晶圆4的部分靠外侧的部分进行加热使其热收缩。由此，扩展半导体芯片5彼此的间隔。加热扩展工序中的条件没有特别限定，优选为：扩展量4～16mm、加热温度200～260℃、加热距离2～30mm、旋转速度3°/秒～10°/秒的范围内。
接着，根据需要进行清洁工序。清洁工序中，将固定有带芯片接合薄膜3的半导体芯片5的状态的切割片11设置于旋涂器。接着，一边向半导体芯片5滴加清洗液一边使旋涂器旋转。由此，清洗半导体芯片5的表面。作为清洗液，例如可以列举水。旋涂器的旋转速度、旋转时间根据清洗液的种类等而不同，例如可以设为旋转速度400～3000rpm、旋转时间1～5分钟。
接着，为了将粘接固定在切割芯片接合薄膜10上的半导体芯片5剥离，进行半导体芯片5的拾取(拾取工序)。作为拾取的方法没有特别限定，可以采用以往公知的各种方法。例如可列举出：用针从切割芯片接合薄膜10侧将各个半导体芯片5顶起，并利用拾取装置拾取被顶起的半导体芯片5的方法等。
接着，如图5所示，将拾取的半导体芯片5介由芯片接合薄膜3芯片接合于被粘物6(临时固定工序)。作为被粘物6，可以列举引线框、TAB薄膜、基板或另外制作的半导体芯片等。被粘物6例如可以为容易变形那样的变形型被粘物，也可以为变形困难的非变形型被粘物(半导体晶圆等)。
作为前述基板，可以使用以往公知的基板。另外，作为前述引线框，可以使用Cu引线框、42合金引线框等金属引线框、由玻璃环氧树脂、BT(双马来酰亚胺-三嗪)、聚酰亚胺等形成的有机基板。但是，本发明不限定于此，还包括能够将半导体元件粘接固定并与半导体元件进行电连接而使用的电路基板。
芯片接合薄膜3的临时固定时的25℃下的剪切粘接力相对于被粘物6优选为0.2MPa以上，更优选为0.2～10MPa。芯片接合薄膜3的剪切粘接力至少为0.2MPa以上时，在引线键合工序时，由于该工序中的超声波振动、加热而在芯片接合薄膜3与半导体芯片5或被粘物6的粘接面产生剪切变形的情况少。即，由于引线键合时的超声波振动而导致半导体元件移动的情况少，由此能防止引线键合的成功率降低。另外，芯片接合薄膜3的临时固定时的175℃下的剪切粘接力相对于被粘物6优选为0.01MPa以上，更优选为0.01～5MPa。
接着，进行将被粘物6的端子部(内部引线)的前端与半导体芯片5上的电极极板(未图示)用键合引线7进行电连接的引线键合(引线键合工序)。作为前述键合引线7，例如可以使用金线、铝线或铜线等。关于进行引线键合时的温度，可以在80～250℃、优选80～220℃的范围内进行。另外，在其加热时间为数秒～数分钟下进行。线连接可以在加热成前述温度范围内的状态下通过将基于超声波的振动能量和基于施加加压的压接能量组合使用来进行。本工序可以不进行芯片接合薄膜3的热固化而进行。另外，在本工序的过程中，由于芯片接合薄膜3，半导体芯片5与被粘物6没有固定在一起。
接着，利用封装树脂8来封装半导体芯片5(封装工序)。本工序是为了保护搭载于被粘物6的半导体芯片5、键合引线7而进行的。本工序可以通过利用模具将封装用的树脂成型来进行。作为封装树脂8，例如使用环氧类的树脂。树脂封装时的加热温度通常在175℃下进行60～90秒，但本发明并不限定于此，例如可以在165～185℃下固化数分钟。由此，使封装树脂固化并且夹着芯片接合薄膜3使半导体芯片5与被粘物6固定。即，本发明中，即使在不进行后述的后固化工序的情况下，也能够在本工序中利用芯片接合薄膜3进行固定，能够有助于减少制造工序数和缩短半导体装置的制造周期。
在前述后固化工序中，使前述封装工序中未充分固化的封装树脂8完全固化。即使在封装工序中芯片接合薄膜3未完全热固化的情况下，本工序中也能够实现使芯片接合薄膜3与封装树脂8一同完全热固化。本工序中的加热温度因封装树脂的种类而异，例如为165～185℃的范围内，加热时间为0.5～8小时左右。
上述实施方式中，对将带芯片接合薄膜3的半导体芯片5临时固定于被粘物6后进行引线键合工序而不使芯片接合薄膜3完全热固化的情况进行了说明。然而，本发明中，也可以进行通常的芯片接合工序，即，在将带芯片接合薄膜3的半导体芯片5临时固定到被粘物6上后，使芯片接合薄膜3热固化，然后进行引线键合工序。
需要说明的是，本发明的切割芯片接合薄膜在将多个半导体芯片层叠而进行三维安装的情况下也可以适宜地使用。此时，可以在半导体芯片之间层叠芯片接合薄膜和间隔物，也可以在半导体芯片之间仅层叠芯片接合薄膜而不层叠间隔物，可以根据制造条件、用途等进行适当变更。
接着，以下针对采用了在半导体晶圆的表面形成槽后进行背面磨削的工序的半导体装置的制造方法进行说明。
图6、图7为用于说明本实施方式的半导体装置的另一制造方法的截面示意图。首先，如图6的(a)所示，用旋转刀片41在半导体晶圆4的表面4F上形成没有到达背面4R的槽4S。需要说明的是，在槽4S的形成时，半导体晶圆4用未图示的支撑基材进行支撑。槽4S的深度可以根据半导体晶圆4的厚度、扩展的条件进行适当设定。接着，如图6的(b)所示，以表面4F抵接的方式使半导体晶圆4被保护基材42支撑。之后，用磨削磨石45进行背面磨削，从背面4R使槽4S显现出。需要说明的是，保护基材42向半导体晶圆的贴附可以使用以往公知的贴附装置，背面磨削也可以使用以往公知的磨削装置。
接着，如图7所示，在切割芯片接合薄膜10上压接显现出槽4S的半导体晶圆4，使其粘接保持并固定(临时固定工序)。之后，剥离保护基材42，利用晶圆扩展装置32对切割芯片接合薄膜10施加张力。由此，使芯片接合薄膜3断裂，形成半导体芯片5(芯片形成工序)。需要说明的是，芯片形成工序中的温度、扩展速度、扩展量与照射激光而在预分割线4L上形成改性区域的情况同样。以后的工序与照射激光而在预分割线4L上形成改性区域的情况同样，因此省略此处的说明。
本发明的半导体装置的制造方法只要使半导体晶圆和芯片接合薄膜同时在冷却扩展工序中断裂、或仅使芯片接合薄膜在冷却扩展工序中断裂，就不限定于上述实施方式。作为其他实施方式，例如如图6的(a)所示，用旋转刀片41在半导体晶圆4的表面4F形成未到达背面4R的槽4S后，在切割芯片接合薄膜上压接显现出槽4S的半导体晶圆4，使其粘接保持并固定(临时固定工序)。之后，利用晶圆扩展装置对切割芯片接合薄膜施加张力。由此，可以在槽4S的部分使半导体晶圆4和芯片接合薄膜3断裂，形成半导体芯片5。
实施例
以下，使用实施例对本发明进行详细说明，但本发明只要没有超出其主旨，则不限定于以下的实施例。另外，各例中，只要没有特别记载，则份均是指重量基准。
(实施例1)
＜切割片的制作＞
在具备冷却管、氮气导入管、温度计及搅拌装置的反应容器中放入丙烯酸-2-乙基己酯(以下，也称为“2EHA”)100份、丙烯酸-2-羟基乙酯(以下也称为“HEA”)19份、过氧化苯甲酰0.4份、及甲苯80份，在氮气气流中于60℃进行10小时聚合处理，得到丙烯酸类聚合物A。
在该丙烯酸类聚合物A中加入2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(以下也称为“MOI”)1.2份，在空气气流中于50℃进行60小时加成反应处理，得到丙烯酸类聚合物A’。
接着，相对于丙烯酸类聚合物A’100份，加入多异氰酸酯化合物(商品名“CORONATEL”、日本聚氨酯株式会社制)1.3份、及光聚合引发剂(商品名“IRGACURE 184”、CibaSpecialty Chemicals Inc.制)3份，制作粘合剂溶液(也称为“粘合剂溶液A”)。
将前述制备的粘合剂溶液A涂布在PET剥离衬垫的实施了有机硅处理的面上，在120℃下加热干燥2分钟，形成厚度10μm的粘合剂层A。接着，在粘合剂层A的露出面贴合厚度115μm的GUNZE LIMITED制EVA薄膜(乙烯·醋酸乙烯酯共聚物薄膜)，在23℃下保存72小时，得到切割片A。
＜芯片接合薄膜的制作＞
使下述(a)～(d)溶解于甲基乙基酮，得到固体成分浓度20重量％的粘接剂组合物溶液A。
(a)丙烯酸类树脂(商品名“SG-708-6”Nagase ChemteX Corporation制、玻璃化转变温度(Tg)：4℃)：100份
(b)环氧树脂(商品名“JER828”三菱化学株式会社制，23℃下为液体)：11份
(c)酚醛树脂(商品名“MEH-7851ss”明和化成株式会社制、23℃下为固体)：5份
(d)球状二氧化硅(商品名“SO-25R”Admatechs Co.,Ltd.制)：110份
将粘接剂组合物溶液A涂布在进行了有机硅脱模处理的厚度为50μm的由聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜形成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上，然后在130℃下干燥2分钟。由此制作厚度(平均厚度)10μm的芯片接合薄膜A。
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
从切割片A剥离PET剥离衬垫，在露出的粘合剂层上贴合芯片接合薄膜A。贴合使用手压辊。接着，从切割片侧照射300mJ的紫外线。由此，得到切割芯片接合薄膜A。
(实施例2)
＜芯片接合薄膜的制作＞
使下述(a)～(e)溶解于甲基乙基酮，得到固体成分浓度20重量％的粘接剂组合物溶液B。
(a)丙烯酸类树脂(商品名“SG-708-6”Nagase ChemteX Corporation制、玻璃化转变温度(Tg)：4℃)：100份
(b)环氧树脂(商品名“JER1010”三菱化学株式会社制、23℃下为固体)：140份
(c)环氧树脂(商品名“JER828”三菱化学株式会社制、23℃下为液体)：60份
(d)酚醛树脂(商品名「MEH-7851ss」明和化成株式会社制、23℃下为固体)：100份
(e)球状二氧化硅(商品名“SO-25R”Admatechs Co.,Ltd.制)：40份
将粘接剂组合物溶液B涂布在进行了有机硅脱模处理的厚度为50μm的由聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜形成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上，然后在130℃下干燥2分钟。由此制作厚度(平均厚度)10μm的芯片接合薄膜B。
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与实施例1中使用的切割片A相同的切割片。接着，从切割片A剥离PET剥离衬垫，在露出的粘合剂层上贴合芯片接合薄膜B。贴合使用手压辊。接着，从切割片侧照射300mJ的紫外线。由此，得到切割芯片接合薄膜B。
(实施例3)
＜芯片接合薄膜的制作＞
使下述(a)～(e)溶解于甲基乙基酮，得到固体成分浓度20重量％的粘接剂组合物溶液C。
(a)丙烯酸类树脂(商品名“SG-70L”Nagase ChemteX Corporation制、玻璃化转变温度(Tg)：-13℃)：100份
(b)环氧树脂(商品名“JER1010”三菱化学株式会社制、23℃下为固体)：140份
(c)环氧树脂(商品名“JER828”三菱化学株式会社制、23℃下为液体)：60份
(d)酚醛树脂(商品名“MEH-7851ss”明和化成株式会社制、23℃下为固体)100份
(e)球状二氧化硅(商品名“SO-25R”Admatechs Co.,Ltd.制)：100份
将粘接剂组合物溶液C涂布在进行了有机硅脱模处理的厚度为50μm的由聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜形成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上，然后在130℃下干燥2分钟。由此得到厚度(平均厚度)10μm的芯片接合薄膜C。
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与实施例1使用的切割片A同样的切割片。接着，从切割片A剥离PET剥离衬垫，在露出的粘合剂层上贴合芯片接合薄膜C。贴合使用手压辊。接着，从切割片侧照射300mJ的紫外线。由此，得到切割芯片接合薄膜C。
(实施例4)
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与实施例1中使用的切割片A同样的切割片。另外，准备与实施例1中使用的芯片接合薄膜A相同的接合薄膜。接着，从切割片A剥离PET剥离衬垫，在露出的粘合剂层上贴合芯片接合薄膜A。贴合使用手压辊。接着，从切割片侧照射40mJ的紫外线。由此，得到切割芯片接合薄膜D。
(实施例5)
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与实施例1中使用的切割片A同样的切割片。另外，准备与实施例1中使用的芯片接合薄膜A同样的接合薄膜。接着，从切割片A剥离PET剥离衬垫，在露出的粘合剂层上贴合芯片接合薄膜A。贴合使用手压辊。接着，从切割片侧照射80mJ的紫外线。由此，得到切割芯片接合薄膜E。
(实施例6)
＜切割片的制作＞
将与实施例1同样地制备的粘合剂溶液A涂布于PET剥离衬垫的实施了有机硅处理的面上，在120℃下加热干燥2分钟，形成厚度10μm的粘合剂层A。接着，在粘合剂层A的露出面贴合厚度100μm的聚氯乙烯薄膜(Achilles公司制、产品名：V-9KN)，在23℃下保存72小时，得到切割片C。
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与实施例1中使用的芯片接合薄膜A同样的接合薄膜A。接着，从切割片C剥离PET剥离衬垫，在露出的粘合剂层上贴合芯片接合薄膜A。贴合使用手压辊。接着，从切割片侧照射300mJ的紫外线。由此，得到切割芯片接合薄膜I。
(比较例1)
＜切割片的制作＞
将与实施例1同样地制备的粘合剂溶液A涂布于PET剥离衬垫的实施了有机硅处理的面上，在120℃下加热干燥2分钟，形成厚度10μm的粘合剂层A。接着，在粘合剂层A的露出面贴合厚度115μm的GUNZE LIMITED制EVA薄膜(乙烯·醋酸乙烯酯共聚物薄膜)，在23℃下保存72小时。
然后，从EVA薄膜侧(基材侧)照射300mJ的紫外线。由此，得到切割片B。
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与实施例2中使用的芯片接合薄膜B同样的芯片接合薄膜。从切割片B剥离PET剥离衬垫，在露出的粘合剂层上贴合芯片接合薄膜B。贴合使用手压辊。由此，得到切割芯片接合薄膜F。
(比较例2)
＜芯片接合薄膜的制作＞
使下述(a)～(d)溶解于甲基乙基酮，得到固体成分浓度20重量％的粘接剂组合物溶液D。
(a)丙烯酸类树脂(商品名“SG-70L”Nagase ChemteX Corporation制)：100份
(b)环氧树脂(商品名“JER828”三菱化学株式会社制)：200份
(c)酚醛树脂(商品名“MEH-7851ss”明和化成株式会社制)100份
(d)球状二氧化硅(商品名“SO-25R”Admatechs Co.,Ltd.制)：100份
将粘接剂组合物溶液D涂布于经过有机硅脱模处理的厚度为50μm的由聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜形成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上，然后在130℃下干燥2分钟。由此得到厚度(平均厚度)10μm的芯片接合薄膜D。
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与实施例1中使用的切割片A同样的切割片。接着，从切割片A剥离PET剥离衬垫，在露出的粘合剂层上贴合芯片接合薄膜D。贴合使用手压辊。接着，从切割片侧照射300mJ的紫外线。由此，得到切割芯片接合薄膜G。
(比较例3)
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与实施例1中使用的切割片A同样的切割片。另外，准备与实施例1中使用的芯片接合薄膜A同样的芯片接合薄膜。接着，从切割片A剥离PET剥离衬垫，在露出的粘合剂层上贴合芯片接合薄膜A。贴合使用手压辊。由此，得到切割芯片接合薄膜H。
(切割片与芯片接合薄膜的剥离力的测定)
从实施例及比较例的切割芯片接合薄膜剥离脱模处理薄膜，使芯片接合薄膜露出。然后，在露出的芯片接合薄膜上贴合宽度50mm的内衬胶带(BT315、日东电工制)。沿着内衬胶带的宽度50mm切下切割芯片接合薄膜，以50mm宽度测定切割片与芯片接合薄膜(贴合有内衬胶带的芯片接合薄膜)的剥离力。将测定温度23℃下的剥离力设为剥离力A、将测定温度-15℃下的剥离力设为剥离力B。剥离力A、剥离力B各自的测定条件如下所述。将结果示于表1。
＜剥离力A的测定条件＞
T型剥离试验
剥离速度300mm/分钟
测定装置：SHIMADZU公司制、AG-20KNSD
＜剥离力B的测定条件＞
T型剥离试验
在-15℃的环境下设置样品，2分钟后测定
剥离速度300mm/分钟。
测定装置：SHIMADZU公司制、带恒温恒湿槽的3重拉伸试验机
[芯片接合薄膜在-15℃下的拉伸储能模量、23℃下的拉伸储能模量、及玻璃化转变温度的测定]
重叠实施例及比较例的芯片接合薄膜直至厚度变成200μm。接着，用切割刀切出长度40mm(测定长度)、宽度10mm的短条状。接着，使用固体粘弹性测定装置(RSAIII、Rheometric Scientific Ltd.制)，测定-50～100℃的拉伸储能模量。测定条件设为频率1Hz、升温速度10℃/分钟、卡盘间距离22.5mm。读取此时的-15℃及23℃下的值，作为拉伸储能模量的测定值。将测定温度23℃下的拉伸储能模量设为拉伸储能模量A，将测定温度-15℃下的拉伸储能模量设为拉伸储能模量B。将结果示于表1。另外，拉伸储能模量A与拉伸储能模量B之比[(拉伸储能模量B)/(拉伸储能模量A)]也一并示于表1。进而，通过算出tanδ(E”(损耗弹性模量)/E’(储能模量))的值，得到玻璃化转变温度(Tg)。将结果示于表1。
[粘合剂层在-15℃下的拉伸储能模量、23℃下的拉伸储能模量的测定]
重叠实施例及比较例的粘合剂层直至厚度变成200μm。接着，用切割刀切出长度40mm(测定长度)、宽度10mm的短条状。接着，使用固体粘弹性测定装置(RSAIII、RheometricScientific Ltd.制)测定-50～100℃的拉伸储能模量。测定条件设为频率1Hz、升温速度10℃/分钟、卡盘间距离22.5mm。读取此时的-15℃及23℃下的值，作为拉伸储能模量的测定值。将测定温度23℃下的拉伸储能模量设为拉伸储能模量A，将测定温度-15℃下的拉伸储能模量设为拉伸储能模量B。将结果示于表1。另外，拉伸储能模量A与拉伸储能模量B之比[(拉伸储能模量B)/(拉伸储能模量A)]也一并示于表1。
[基材的-15℃、伸长率100％时的拉伸强度的测定]
将实施例及比较例的基材分别切断为宽度10mm。接着，针对该试样，使用拉伸试验机(Tensilon、株式会社岛津制作所制)得到在-15℃、卡盘间距离10mm、拉伸速度100mm/分钟下100％拉伸时的拉伸强度。样品设定在-15℃的环境下后，在2分钟后进行测定。将结果示于表1。
(扩展评价)
使用株式会社东京精密制、ML300-Integration作为激光加工装置，使聚光点对准12英寸的半导体晶圆的内部，沿着格子状(10mm×10mm)的预分割线照射激光，在半导体晶圆的内部形成改性区域。激光照射条件如下所述进行。
(A)激光
(B)聚光用透镜
倍率 50倍
NA 0.55
对激光波长的透过率 60％
(C)载置有半导体基板的载置台的移动速度100mm/秒
接着，在半导体晶圆的表面贴合背磨用保护胶带，使用DISCO Corporation制Backgrinder DGP8760以半导体晶圆的厚度成为30μm的方式磨削背面。
接着，在实施例及比较例的切割芯片接合薄膜上贴合进行了利用激光的前处理的前述半导体晶圆及切割环。
接着，通过使用DISCO Corporation制Die Separator DDS2300进行半导体晶圆的割断及切割片的热收缩，得到样品。具体而言，首先，用冷却扩展单元在扩展温度-15℃、扩展速度200mm/秒、扩展量12mm的条件下割断半导体晶圆。
然后，用加热扩展单元在扩展量10mm、加热温度250℃、风量40L/分钟、加热距离20mm、旋转速度3°/秒的条件下使切割片热收缩。
用显微镜观察芯片接合薄膜从切割片浮起的部分的面积(将芯片接合薄膜整体的面积设为100％时的浮起的芯片接合薄膜的面积的比例)。将浮起的面积小于30％的情况设为○，将30％以上的情况设为×进行评价。将结果示于表1。
(由清洁导致的芯片飞散评价)
使用扩展评价后的样品，进行由清洁导致的芯片飞散评价。具体而言，首先，将固定有带芯片接合薄膜的半导体芯片的状态的切割片设置于旋涂器。接着，一边向半导体芯片滴加作为清洗液的水一边使旋涂器旋转。由此，清洗半导体芯片的表面。将旋涂器的旋转速度设为2500rpm、旋转时间设为1分钟。之后，以800rpm进行1分钟干燥。确认芯片是否飞散变没。将所有芯片残留的情况评价为○，将即便是1个芯片变没的情况也评价为×。将结果示于表1。
(拾取评价)
使用由清洁导致的芯片飞散评价后的样品，进行拾取评价。具体而言，使用Diebonder SPA-300(新川株式会社制)，在以下的条件进行拾取。将全部能够拾取的情况设为○、无法拾取的芯片即便为1个也设为×进行评价。将结果示于表1。
＜拾取条件＞
管脚数：5
拾取高度：500μm
拾取评价数：50个芯片
[表1]

Claims (2)

1.一种切割芯片接合薄膜，其特征在于，具有：
切割片；和
层叠在所述切割片上的芯片接合薄膜，
所述切割片与所述芯片接合薄膜的23℃下的剥离力A在下述剥离力A的测定条件下处于0.1N/20mm以上且0.25N/20mm以下的范围内，
所述切割片与所述芯片接合薄膜的-15℃下的剥离力B在下述剥离力B的测定条件下处于0.15N/20mm以上且0.5N/20mm以下的范围内，
所述芯片接合薄膜是通过施加拉伸张力而断裂来使用的，
＜剥离力A的测定条件＞
T型剥离试验
剥离速度300mm/分钟
＜剥离力B的测定条件＞
T型剥离试验
剥离速度300mm/分钟。
2.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
工序A，在切割芯片接合薄膜上贴合半导体晶圆；
工序B，在0℃以下的条件下，扩展所述切割芯片接合薄膜，至少使所述芯片接合薄膜断裂，得到带芯片接合薄膜的芯片；和
工序C，拾取所述带芯片接合薄膜的芯片，
所述切割芯片接合薄膜具有：
切割片；和
层叠在所述切割片上的芯片接合薄膜，
所述切割片与所述芯片接合薄膜的23℃下的剥离力A在下述剥离力A的测定条件下处于0.1N/20mm以上且0.25N/20mm以下的范围内，
所述切割片与所述芯片接合薄膜的-15℃下的剥离力B在下述剥离力B的测定条件下处于0.15N/20mm以上且0.5N/20mm以下的范围内，
＜剥离力A的测定条件＞
T型剥离试验
剥离速度300mm/分钟
＜剥离力B的测定条件＞
T型剥离试验
剥离速度300mm/分钟。
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