CN113227303A - 光固化性压敏胶黏剂的评价方法、切割晶粒接合一体型膜及其制造方法、以及半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于切割晶粒接合一体型膜中的光固化性压敏胶黏剂的评价方法。该评价方法包括:准备由光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂片,实施拉伸试验,并制作试验力相对于位移的图表,根据滞后回线求出被滞后回线包围的面积作为损失功的工序;准备具备由光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂层的切割晶粒接合一体型膜,对光固化性压敏胶黏剂层照射紫外线而形成光固化性压敏胶黏剂层的固化物,并且测定使黏合剂层与光固化性压敏胶黏剂层的固化物剥离时的剥离力的工序;及根据损失功及剥离力来判断光固化性压敏胶黏剂的良否的工序。

Description

光固化性压敏胶黏剂的评价方法、切割晶粒接合一体型膜及 其制造方法、以及半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种光固化性压敏胶黏剂的评价方法、切割晶粒接合(dicing/die-bonding)一体型膜及其制造方法、以及半导体装置的制造方法。
背景技术
在半导体芯片的制造中,通常包括:将半导体晶圆单片化为单个半导体芯片的切割工序;及将单片化的半导体芯片黏合于引线框、封装基板等的晶粒接合工序。在这种半导体芯片的制造中,主要使用切割晶粒接合一体型膜,该切割晶粒接合一体型膜是将切割膜与晶粒接合膜组合而得到的,该切割膜具备由在切割工序中用于固定半导体晶圆的光固化性压敏胶黏剂(pressure-sensitive a dhesive)形成的光固化性压敏胶黏剂层,该晶粒接合膜具备用于黏合半导体芯片与引线框、封装基板等的黏合剂(adhesive)层。
近年来,作为将薄型半导体晶圆单片化来制造半导体芯片的方法的一例,提出了不完全切断半导体晶圆,而对成为折线的槽进行加工的方法;及不完全切断半导体晶圆,而向预定切断线上的半导体晶圆内部照射激光光来形成改性层的方法。前者被称为半切切割(half cut dicing),后者被称为隐形切割(例如,专利文献1、2)。在这些方法中,当使用薄型半导体晶圆时,有可能发生因半导体晶圆的翘曲的影响而导致光固化性压敏胶黏剂层与黏合剂层的一部分剥离的芯片浮起。若发生芯片浮起,则在其后的紫外线照射工序中,剥离的部分因氧的阻碍而胶黏力难以下降,有可能对拾取工序中的拾取性带来影响。为了抑制芯片浮起,需要提高光固化性压敏胶黏剂层的胶黏力,但若过度提高胶黏力,则紫外线照射后的剥离强度增大,有可能对拾取性带来影响。因此,当在薄型半导体芯片的制造中使用切割晶粒接合一体型膜时,需要能够抑制芯片浮起,并且提高拾取性的切割晶粒接合一体型膜,构成切割晶粒接合一体型膜的光固化性压敏胶黏剂层的光固化性压敏胶黏剂的选定变得重要。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-192370号公报
专利文献2:日本特开2003-338467号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而,在半导体芯片的制造中,难以事先预测预定作为切割晶粒接合一体型膜的光固化性压敏胶黏剂层使用的光固化性压敏胶黏剂是否能够抑制芯片浮起,并且提高拾取性,如果不实际使用,则无法得知的情况较多。
本发明是鉴于这种情况而完成的,其主要目的在于提供一种用于切割晶粒接合一体型膜中的新型的光固化性压敏胶黏剂的评价方法。
用于解决技术课题的手段
作为被黏体与压敏胶黏剂的胶黏性的影响因素,可以举出压敏胶黏剂的胶黏力(压敏胶黏剂的整体(bulk)特性)、被黏体与压敏胶黏剂的界面处的相互作用(压敏胶黏剂的表面特性)等。通常已知,整体特性比表面特性对胶黏性的贡献更大,通过调整整体特性,胶黏性趋于得到控制。但是,在薄型半导体芯片的芯片浮起中,表面特性的影响也无法忽视,例如,在从被黏体剥离压敏胶黏剂时,认为压敏胶黏剂不断裂而像线一样伸展的拉丝现象也带来很大影响。本发明人等如下推测从由被黏体和压敏胶黏剂形成的层叠体剥离压敏胶黏剂的机理。首先,若从由被黏体和压敏胶黏剂形成的层叠体拉伸压敏胶黏剂,则从压敏胶黏剂产生拉丝,在变形的同时达到剥离所需要的应力时,拉丝从被黏体界面剥离。接着,被剥离的拉丝收缩,且拉丝的收缩应力会应力集中在其他拉丝中,通过重复该过程而被黏体与压敏胶黏剂最终被剥离。在这种剥离机理中,在以恒定的应力拉伸压敏胶黏剂时,产生由拉丝产生的应力集中越大,在其他拉丝中到剥离为止所需要的应力减少的效果(收缩效果),因此容易发生被黏体与压敏胶黏剂的剥离。本发明人等发现通过测定拉伸试验中的拉伸压缩行为能够估计这种收缩效果的比例,从而完成了本发明。
本发明的一侧面提供一种用于切割晶粒接合一体型膜中的光固化性压敏胶黏剂的评价方法。该光固化性压敏胶黏剂的评价方法包括:第1工序,准备由光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂片,在下述拉伸压缩条件下对光固化性压敏胶黏剂片实施拉伸试验,制作试验力相对于位移的图表,并根据所得到的滞后回线求出被滞后回线包围的面积作为损失功;第2工序,准备依次层叠有基材层、由光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂层及黏合剂层的切割晶粒接合一体型膜,在下述照射条件下对光固化性压敏胶黏剂层照射紫外线而形成光固化性压敏胶黏剂层的固化物,并且测定在下述剥离条件下使黏合剂层与光固化性压敏胶黏剂层的固化物剥离时的剥离力;及第3工序,根据损失功及所述剥离力来判断光固化性压敏胶黏剂的良否。
(拉伸压缩条件)
温度:25±5℃
湿度:55±10%
卡盘间距离:40mm
拉伸条件:以500mm/分钟拉伸至试验力成为0.5N
压缩条件:以500mm/分钟压缩至位移成为0mm
(照射条件)
照射强度:70mW/cm2
累计光量:150mJ/cm2
(剥离条件)
温度:25±5℃
湿度:55±10%
剥离角度:30°
剥离速度:600mm/分钟
这种光固化性压敏胶黏剂的评价方法对于事先预测预定作为切割晶粒接合一体型膜的光固化性压敏胶黏剂层使用的光固化性压敏胶黏剂是否抑制芯片浮起且拾取性是否优异是有用的。
第3工序可以为根据剥离力以及拉丝痕迹的痕迹数及痕迹宽度是否满足下述条件(a)及下述条件(b)来判断光固化性压敏胶黏剂的良否的工序。
条件(a):损失功为1.21N·mm以上。
条件(b):剥离力为0.60N/25mm以下。
本发明的另一侧面提供一种切割晶粒接合一体型膜的制造方法,其包括:在基材层上形成光固化性压敏胶黏剂层的工序,所述光固化性压敏胶黏剂层由利用上述光固化性压敏胶黏剂的评价方法判断为良的光固化性压敏胶黏剂形成;及在光固化性压敏胶黏剂层上形成黏合剂层的工序。
本发明的另一侧面提供一种半导体装置的制造方法,其包括:将通过上述制造方法而得到的切割晶粒接合一体型膜的黏合剂层贴附于半导体晶圆的工序;至少将半导体晶圆及黏合剂层通过切割单片化的工序;对光固化性压敏胶黏剂层照射紫外线而形成光固化性压敏胶黏剂层的固化物的工序;从光固化性压敏胶黏剂层的固化物上拾取附着有黏合剂层的半导体元件的工序;及将半导体元件经由黏合剂层黏合于半导体元件搭载用支承基板的工序。
半导体晶圆的厚度可以为35μm以下。切割可以适用隐形切割。
本发明的另一侧面提供一种切割晶粒接合一体型膜,其依次具备:基材层;光固化性压敏胶黏剂层,由利用上述光固化性压敏胶黏剂的评价方法判断为良的光固化性压敏胶黏剂形成;及黏合剂层。
发明效果
根据本发明,提供一种用于切割晶粒接合一体型膜中的新型的光固化性压敏胶黏剂的评价方法。并且,根据本发明,提供一种基于这种光固化性压敏胶黏剂的评价方法的切割晶粒接合一体型膜及其制造方法。此外,根据本发明,提供一种使用了这种切割晶粒接合一体型膜的半导体装置的制造方法。
附图说明
图1是表示切割晶粒接合一体型膜的一实施方式的示意剖视图。
图2是用于说明半导体装置的制造方法的一实施方式的示意剖视图,图2的(a)、(b)、(c)、(d)及(e)是表示各工序的示意剖视图。
图3是用于说明半导体装置的制造方法的一实施方式的示意剖视图,图3的(f)、(g)、(h)及(i)是表示各工序的示意剖视图。
图4是表示半导体装置的一实施方式的示意剖视图。
具体实施方式
以下,适当参考附图对本发明的实施方式进行说明。但是,本发明并不限定于以下实施方式。在以下的实施方式中,除非特别明示的情况,否则其构成要件(也包括步骤等)并不是必须的。各图中的构成要件的大小是概念性的大小,构成要件之间的大小的相对关系并不限定于各图所示的关系。
关于本说明书中的数值及其范围也同样,并不限制本发明。在本说明书中,使用“~”表示的数值范围表示将记载于“~”前后的数值分别作为最小值及最大值而包含的范围。在本说明书中阶段性地记载的数值范围中,以一个数值范围记载的上限值或下限值可以替换为其他阶段性地记载的数值范围的上限值或下限值。并且,在本说明书中所记载的数值范围中,该数值范围的上限值或下限值可以替换为实施例所示的值。
在本说明书中,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或与其相对应的甲基丙烯酸酯。关于(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酸共聚物等其他类似表述也相同。
在本说明书中,“拉丝”是指被黏体与压敏胶黏剂之间的压敏胶黏剂的变形形态,且是指在使被黏体与压敏胶黏剂剥离时,压敏胶黏剂在与被黏体之间不断裂而像线一样,根据情况像壁一样大幅变形。
[光固化性压敏胶黏剂的评价方法]
用于一实施方式所涉及的切割晶粒接合一体型膜中的光固化性压敏胶黏剂的评价方法包括:第1工序,准备由光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂片,在下述拉伸压缩条件下对光固化性压敏胶黏剂片实施拉伸试验,制作试验力相对于位移的图表,并根据所得到的滞后回线求出被滞后回线包围的面积作为损失功;第2工序,准备依次层叠有基材层、由光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂层及黏合剂层的切割晶粒接合一体型膜,在下述照射条件下对光固化性压敏胶黏剂层照射紫外线而形成光固化性压敏胶黏剂层的固化物,并且测定在下述剥离条件下从基材层剥离光固化性压敏胶黏剂层的固化物时的剥离力;及第3工序,根据损失功及所述剥离力来判断光固化性压敏胶黏剂的良否。
以下,首先对作为评价对象的光固化性压敏胶黏剂、以及具备由光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂层的切割晶粒接合一体型膜及其制造方法进行说明,接着考察作为评价标准的损失功的影响因素,最后对各工序进行说明。
<光固化性压敏胶黏剂>
在本实施方式所涉及的光固化性压敏胶黏剂的评价方法中,通过紫外线的照射而固化的光固化性压敏胶黏剂能够成为评价对象。以下,作为成为评价对象的光固化性压敏胶黏剂的一例,对含有具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物、光聚合引发剂及具有2个以上能够与反应性官能团进行反应的官能团的交联剂的光固化性压敏胶黏剂进行说明。
(具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物)
具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物例如能够通过使一种或两种以上的(甲基)丙烯酸酯单体(a1)或(甲基)丙烯酸与具有反应性官能团的一种或两种以上的聚合性化合物(a2)进行共聚而得到。
(甲基)丙烯酸酯单体(a1)例如可以为选自由直链或支链(甲基)丙烯酸烷基酯、脂环式(甲基)丙烯酸酯、芳香族(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯、烷氧基(聚)亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷氧基烷氧基烷基酯及(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯组成的组中的至少一种。
作为直链或支链(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯等。
作为脂环式(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯等。
作为芳香族(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等。
作为(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯等。
作为烷氧基(聚)亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯等。
作为(甲基)丙烯酸烷氧基烷氧基烷基酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙氧基乙酯等。
作为(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯等。
聚合性化合物(a2)可以具有选自由羟基及环氧基组成的组中的至少一种反应性官能团。羟基及环氧基与具有异氰酸酯基等的化合物(b)的反应性良好,因此能够适当使用。聚合性化合物(a2)优选具有羟基。
作为具有羟基作为反应性官能团的聚合性化合物(a2),例如可以举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等。
作为具有环氧基作为反应性官能团的聚合性化合物(a2),例如可以举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己酯等具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯等。
(甲基)丙烯酸共聚物可以包含(甲基)丙烯酸作为单体单元。并且,除了(甲基)丙烯酸酯单体(a1)及聚合性化合物(a2)以外,还可以包含其他聚合性化合物作为单体单元。作为其他聚合性化合物,例如可以举出苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物等。
具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物还可以具有能够进行链聚合的官能团。即,可以具有由具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物形成的主链和键合于主链并包含聚合性双键的侧链。包含聚合性双键的侧链可以为(甲基)丙烯酰基,但并不限于此。具有能够进行链聚合的官能团的(甲基)丙烯酸共聚物能够通过与一种或两种以上的化合物(b)进行反应以将能够进行链聚合的官能团导入到(甲基)丙烯酸共聚物的侧链中而得到,该化合物(b)含有与具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物的反应性官能团进行反应的官能团和能够进行链聚合的官能团。
作为与反应性官能团(环氧基、羟基等)进行反应的官能团,例如可以举出异氰酸酯基等。
作为具有异氰酸酯基的化合物(b)的具体例,可以举出2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(例如,SHOWA DENKO K.K.制造,商品名“Karenz MOI”)。
化合物(b)的含量相对于具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物可以为0.3~1.5mmol/g。
具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物的酸值例如可以为1~150mgK OH/g。具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物的羟基值例如可以为1~150mgKOH/g。酸值及羟基值依照JIS K0070进行测定。
具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物的重均分子量(Mw)可以为10万~100万、20万~60万或25万~40万。重均分子量为利用凝胶渗透色谱法(GPC)使用基于标准聚苯乙烯的校准曲线得到的聚苯乙烯换算值。
(光聚合引发剂)
作为光聚合引发剂,只要通过紫外线的照射而引发聚合,则不受特别限制,例如可以举出光自由基聚合引发剂等。作为光自由基聚合引发剂,例如可以举出2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等苯偶姻缩酮(benzoin ketal);1-羟基环己基苯基酮等α-羟基酮;2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮等α-氨基酮;1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮-2-(苯甲酰基)肟等肟酯;双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等氧化膦;2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体等2,4,5-三芳基咪唑二聚体;二苯甲酮、N,N,N’,N’-四甲基-4,4’-二氨基二苯甲酮等二苯甲酮化合物;2-乙基蒽醌等醌化合物;苯偶姻甲醚等苯偶姻醚;苯偶姻等苯偶姻化合物;苄基二甲基缩酮等苄基化合物;9-苯基吖啶等吖啶化合物:N-苯基甘氨酸、香豆素等。它们可以单独使用一种或者组合使用两种以上,也可以与适当的敏化剂组合使用。
光聚合引发剂的含量相对于(甲基)丙烯酸共聚物100质量份可以为0.1~20质量份、0.3~10质量份或0.5~3质量份。
(交联剂)
交联剂只要是具有2个以上能够与具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物的反应性官能团(环氧基、羟基等)进行反应的官能团的化合物,则不受特别限制。作为通过交联剂与具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物的反应而形成的键,例如可以举出酯键、醚键、酰胺键、酰亚胺键、氨基甲酸酯键、脲键等。
作为交联剂,例如可以举出在一个分子中具有2个以上的异氰酸酯基的化合物。若使用这种化合物,则容易与上述(甲基)丙烯酸共聚物所具有的反应性官能团进行反应,因此趋于容易控制胶黏性及拉丝。
作为在一个分子中具有2个以上的异氰酸酯基的化合物,例如可以举出2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-亚二甲苯基二异氰酸酯、1,4-二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、赖氨酸异氰酸酯等异氰酸酯化合物等。
作为在一个分子中具有2个以上的异氰酸酯基的化合物的具体例,可以举出多官能异氰酸酯(Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造,商品名“Coron ate L”)。
交联剂可以为上述异氰酸酯化合物与在一个分子中具有2个以上的羟基的多元醇的反应物(含有异氰酸酯基的寡聚物)。作为在一个分子中具有2个以上的羟基的多元醇,例如可以举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、甘油、季戊四醇、二季戊四醇、1,4-环己二醇、1,3-环己二醇等。
在它们之中,交联剂可以为在一个分子中具有2个以上的异氰酸酯基的多官能异氰酸酯与在一个分子中具有3个以上的羟基的多元醇的反应物(含有异氰酸酯基的寡聚物)。通过将这种含有异氰酸酯基的寡聚物用作交联剂,光固化性压敏胶黏剂层20趋于形成更致密的交联结构。
交联剂的含量例如相对于(甲基)丙烯酸共聚物总质量可以为3~30质量份、4~15质量份或5~10质量份。
<切割晶粒接合一体型膜及其制造方法>
图1是表示切割晶粒接合一体型膜的一实施方式的示意剖视图。切割晶粒接合一体型膜1依次层叠有基材层10、由光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂层20及黏合剂层30。
(基材层)
基材层10能够使用已知的聚合物片或膜,只要由在晶粒接合工序中能够扩张的材料构成,则不受特别限制。作为这种材料,例如可以举出结晶性聚丙烯、非结晶性聚丙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、低密度直链聚乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;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-丙烯共聚物;乙烯-丁烯共聚物;乙烯-己烯共聚物;聚氨酯;聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯;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;纤维素系树脂;硅酮树脂等。这些材料可以为与增塑剂、二氧化硅、防黏连材料、增滑剂、抗静电剂等混合的材料。
在它们之中,从杨氏模量、应力松弛性、熔点等特性、价格方面、使用后的废料再利用等观点考虑,基材层10可以为具有以选自聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯-聚丙烯无规共聚物及聚乙烯-聚丙烯嵌段共聚物中的至少一种材料为主成分的表面且该表面与光固化性压敏胶黏剂层20相接的基材层。基材层10可以为单层,也可以为由不同的材料形成的2层以上的多层。从控制与后述的光固化性压敏胶黏剂层20的密合性的观点考虑,基材层10根据需要可以实施电晕放电处理、消光处理等表面粗糙化处理。
基材层10的厚度例如可以为70~120μm或80~100μm。若基材层10的厚度为70μm以上,则趋于能够进一步抑制扩张导致的破损。若基材层10的厚度为120μm以下,则拾取时的应力容易到达黏合剂层,拾取性趋于更加优异。
(光固化性压敏胶黏剂层)
光固化性压敏胶黏剂层20为由上述光固化性压敏胶黏剂形成的层。光固化性压敏胶黏剂层20形成于基材层10上。作为在基材层10上形成光固化性压敏胶黏剂层20的方法,例如可以举出:制备光固化性压敏胶黏剂层形成用清漆,将该清漆涂布于基材层10而形成光固化性压敏胶黏剂层20的方法;将该清漆涂布于经脱模处理的膜上而形成光固化性压敏胶黏剂层20,并将所得到的光固化性压敏胶黏剂层20转印到基材层10的方法。
光固化性压敏胶黏剂层形成用清漆含有具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物、光聚合引发剂及具有2个以上能够与反应性官能团进行反应的官能团的交联剂和有机溶剂。有机溶剂可以为能够溶解具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物、光聚合引发剂及具有2个以上能够与反应性官能团进行反应的官能团的交联剂且通过加热而挥发的溶剂。作为这种有机溶剂,例如可以举出甲苯、二甲苯等芳香族烃;四氢呋喃、1,4-二噁烷等环状醚;甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇等醇;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮;乙酸甲酯、乙酸乙酯、γ-丁内酯等酯;碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等碳酸酯;乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单***、丙二醇二甲醚等多元醇烷基醚;乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单***乙酸酯等多元醇烷基醚乙酸酯;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺等。它们可以单独使用一种或者组合使用两种以上。清漆的固体成分浓度以清漆总质量为基准可以为10~60质量%。
光固化性压敏胶黏剂层20的厚度例如可以为1~200μm、5~50μm或10~20μm。
(黏合剂层)
黏合剂层30为由黏合剂形成的层。黏合剂只要是在晶粒接合膜的领域中使用的黏合剂,则不受特别限制。以下,作为黏合剂的一例,对含有环氧树脂、环氧树脂固化剂及具有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的黏合剂进行说明。根据由这种黏合剂形成的黏合剂层30,芯片与基板之间、芯片与芯片之间的黏合性优异,能够赋予电极埋入性、导线(wire)埋入性等,且在晶粒接合工序中能够在低温下进行黏合。
作为环氧树脂,例如可以举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、双酚F酚醛清漆型环氧树脂、含有二环戊二烯骨架的环氧树脂、茋型环氧树脂、含有三嗪骨架的环氧树脂、含有芴骨架的环氧树脂、三酚甲烷型环氧树脂、联苯型环氧树脂、亚二甲苯基型环氧树脂、联苯基芳烷基型环氧树脂、萘型环氧树脂、多官能酚类、蒽等多环芳香族类的二缩水甘油醚化合物等。它们可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
环氧树脂固化剂例如可以为酚醛树脂。酚醛树脂只要在分子内具有酚性羟基,则能够无特别限制地进行使用。作为酚醛树脂,例如可以举出使苯酚、甲酚、间苯二酚、邻苯二酚、双酚A、双酚F、苯基苯酚、氨基苯酚等苯酚类和/或α-萘酚、β-萘酚、二羟基萘等萘酚类和甲醛等具有醛基的化合物在酸性催化剂下缩合或共缩合而得到的酚醛清漆型酚醛树脂、由烯丙基化双酚A、烯丙基化双酚F、烯丙基化萘二酚、苯酚酚醛清漆、苯酚等苯酚类和/或萘酚类和二甲氧基对二甲苯或双(甲氧基甲基)联苯合成的苯酚芳烷基树脂、萘酚芳烷基树脂等。它们可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
具有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物可以为将作为原料的(甲基)丙烯酸缩水甘油酯调整为相对于所得到的共聚物为0.5~6质量%的量的共聚物。若该量为0.5质量%以上,则趋于容易得到高黏合力,若该量为6质量%以下,趋于能够抑制凝胶化。(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的剩余部分可以为甲基(甲基)丙烯酸酯等具有碳原子数1~8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯及苯乙烯、丙烯腈等的混合物。(甲基)丙烯酸烷基酯可以包含(甲基)丙烯酸乙酯和/或(甲基)丙烯酸丁酯。各成分的混合比例能够考虑所得到的具有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的Tg(玻璃化转变温度)来调整。若Tg为-10℃以上,则B阶状态下的黏合剂层30的黏性趋于变得良好,操作性趋于优异。具有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的Tg的上限值例如可以为30℃。
具有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的重均分子量可以为10万以上,也可以为30万~300万或50万~200万。若重均分子量为300万以下,则趋于能够控制半导体芯片与支承基板之间的填充性的下降。重均分子量为利用凝胶渗透色谱法(GPC)使用基于标准聚苯乙烯的校准曲线得到的聚苯乙烯换算值。
黏合剂根据需要还可以含有叔胺、咪唑类、季铵盐类等的固化促进剂。作为固化促进剂,例如可以举出2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯。它们可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
黏合剂根据需要还可以含有无机填料。作为无机填料,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、晶质二氧化硅、非晶二氧化硅等。它们可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
黏合剂层30形成于光固化性压敏胶黏剂层20上。作为在光固化性压敏胶黏剂层20上形成黏合剂层30的方法,例如可以举出:制备黏合剂层形成用清漆,将该清漆涂布于经脱模处理的膜上而形成黏合剂层30,并将所得到的黏合剂层30转印到光固化性压敏胶黏剂层20的方法。黏合剂层形成用清漆含有环氧树脂、环氧树脂固化剂及具有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物和有机溶剂。有机溶剂可以与在光固化性压敏胶黏剂层形成用清漆中所使用的有机溶剂中例示出的有机溶剂相同。
黏合剂层30的厚度例如可以为1~300μm、5~150μm或10~100μm。
[损失功的影响因素]
损失功可能受到光固化性压敏胶黏剂层与被黏体(黏合剂层)的界面处的相互作用(例如,拉丝现象等)的影响。因此,作为损失功的影响因素之一,可以举出交联剂的种类及含量。例如,若减少交联剂的含量,则损失功趋于变大,若增加交联剂的含量,则损失功趋于变小。因此,通过调整交联剂的种类及含量,能够控制损失功。并且,作为其他损失功的影响因素,例如可以举出涂布条件。
<第1工序>
在本工序中,首先准备由光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂片。
光固化性压敏胶黏剂片由光固化性压敏胶黏剂形成。光固化性压敏胶黏剂片例如能够通过准备上述光固化性压敏胶黏剂层形成用清漆,将其涂布于实施了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜上,并且去除该清漆的挥发成分以形成光固化性压敏胶黏剂层而得到。光固化性压敏胶黏剂片可以在光固化性压敏胶黏剂层上配置有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜作为保护膜。光固化性压敏胶黏剂片的尺寸只要能够在后述的拉伸试验中将卡盘间距离确保为40mm,则不受特别限制。光固化性压敏胶黏剂片的厚度例如能够设为10μm。
接着,在下述拉伸压缩条件下,对光固化性压敏胶黏剂片实施拉伸试验。制作拉伸试验中的试验力相对于位移的图表,根据所得到的滞后回线求出被滞后回线包围的面积作为损失功。在求出损失功时,可以使用任意的评价处理分析软件。
(拉伸压缩条件)
温度:25±5℃
湿度:55±10%
卡盘间距离:40mm
拉伸条件:以500mm/分钟拉伸至试验力成为0.5N
压缩条件:以500mm/分钟压缩至位移成为0mm
<第2工序>
在本工序中,首先准备依次层叠有基材层、由作为评价对象的光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂层及黏合剂层的评价用切割晶粒接合一体型膜。
在评价用切割晶粒接合一体型膜中,基材层、光固化性压敏胶黏剂层及黏合剂层的种类等并不受特别限制,能够使用任意选择的切割晶粒接合一体型膜。由作为评价对象的光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂的厚度例如能够设为10μm。黏合剂层的厚度例如能够设为10μm。
接着,在下述照射条件下,对光固化性压敏胶黏剂层照射紫外线而使光固化性压敏胶黏剂固化,从而形成光固化性压敏胶黏剂层的固化物(包含光固化性压敏胶黏剂的固化物的层)。紫外线的光源能够根据所使用的光聚合引发剂的种类适当选择最佳的光源。紫外线的光源并不受特别限制,可以为选自由低压汞灯、远紫外线灯、准分子紫外线灯、高压汞灯及金属卤化物灯组成的组中的一种。在它们之中,紫外线的光源优选为中心波长为365nm的高压汞灯。并且,在紫外线的照射中,为了减少从光源发出的热的影响,可以并用冷镜等。
(照射条件)
照射强度:70mW/cm2
累计光量:150mJ/cm2
紫外线的照射条件中的照射温度可以为60℃以下或40℃以下。
最后,测定在下述剥离条件下从基材层剥离光固化性压敏胶黏剂层的固化物时的剥离力(低角度剥离强度)。当从基材层剥离光固化性压敏胶黏剂层的固化物时,优选使用能够调整剥离角度的剥离强度测定装置,通过将压敏胶黏剂带、支承带等贴附于黏合剂层并拉伸这些带来进行。
(剥离条件)
温度:25±5℃
湿度:55±10%
剥离角度:30°
剥离速度:600mm/分钟
另外,剥离角度越是低角度,则越趋于能够排除剥离力中基材层的影响,但当小于15°时,难以进行测定。因此,30°作为低角剥离强度的试验条件是适当的。
<第3工序>
在本工序中,根据损失功及剥离力来判断光固化性压敏胶黏剂的良否。作为评价标准的损失功及剥离力的数值能够根据半导体晶圆的厚度等设定任意的数值。
第3工序可以为根据损失功及剥离力是否满足下述条件(a)及下述条件(b)来判断光固化性压敏胶黏剂的良否的工序。在适用于厚度比较薄(例如,35μm以下)的半导体晶圆的切割工艺(例如,隐形切割等)中能够适当使用具备由满足下述条件(a)及下述条件(b)的光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂层的切割晶粒接合一体型膜。
条件(a):损失功为1.21N·mm以上。
条件(b):剥离力为0.60N/25mm以下。
通过满足条件(a),半导体芯片的制造中的芯片浮起趋于进一步得到抑制。条件(a)的损失功可以为1.22N·mm以上或1.24N·mm以上。条件(a)的损失功的上限值并不受特别限制,但可以为1.40N·mm以下。
通过满足条件(b),半导体芯片的制造中的拾取性趋于进一步得到提高。条件(b)的剥离力可以为0.59N/25mm以下或0.58N/25mm以下。条件(b)的剥离力的下限值并不受特别限制,但可以为0.54N/25mm以上。
[切割晶粒接合一体型膜的制造方法]
一实施方式所涉及的切割晶粒接合一体型膜的制造方法包括:在基材层上形成光固化性压敏胶黏剂层的工序,所述光固化性压敏胶黏剂层由利用上述光固化性压敏胶黏剂的评价方法判断为良的光固化性压敏胶黏剂形成;及在光固化性压敏胶黏剂层上形成黏合剂层的工序。基材层及黏合剂层可以与在上述光固化性压敏胶黏剂的评价方法中所例示出的基材层及黏合剂层相同。光固化性压敏胶黏剂层的形成方法及黏合剂层的形成方法也可以与在上述光固化性压敏胶黏剂的评价方法中所例示出的方法相同。
[切割晶粒接合一体型膜]
一实施方式所涉及的切割晶粒接合一体型膜依次具备:基材层、由利用上述光固化性压敏胶黏剂的评价方法判断为良的光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂层及黏合剂层。基材层及黏合剂层可以与在上述光固化性压敏胶黏剂的评价方法中所例示出的基材层及黏合剂层相同。
[半导体装置(半导体封装)的制造方法]
图2及图3是用于说明半导体装置的制造方法的一实施方式的示意剖视图。本实施方式所涉及的半导体装置的制造方法包括:将通过上述制造方法而得到的切割晶粒接合一体型膜1的黏合剂层30贴附于半导体晶圆W2的工序(晶圆层压工序)、将半导体晶圆W2、黏合剂层30及光固化性压敏胶黏剂层20单片化的工序(切割工序)、对光固化性压敏胶黏剂层20照射紫外线的工序(紫外线照射工序)、从基材层10上拾取附着有黏合剂层30a的半导体元件(带有黏合剂层的半导体元件50)的工序(拾取工序)及将带有黏合剂层的半导体元件50经由黏合剂层30a黏合于半导体元件搭载用支承基板60的工序(半导体元件黏合工序)。
切割工序中的切割并不受特别限制,例如可以举出刀片切割、激光切割、隐形切割等。当将半导体晶圆W2的厚度设为35μm以下时,切割可以适用隐形切割。以下,对作为切割而主要使用隐形切割的方式进行详细说明。
<改性层形成工序>
当切割适用隐形切割时,半导体装置的制造方法可以在晶圆层压工序之前具备改性层形成工序。
首先,准备厚度H1的半导体晶圆W1。形成改性层的半导体晶圆W1的厚度H1可以超出35μm。接着,在半导体晶圆W1的一个主表面上贴附保护膜2(参考图2(a))。贴附保护膜2的面优选为半导体晶圆W1的电路面。保护膜2可以为半导体晶圆的背面磨削(背面研磨)中所使用的背面研磨带。接着,向半导体晶圆W1内部照射激光光而形成改性层4(参考图2(b)),并对半导体晶圆W1的与贴附有保护膜2的面相反的一侧(背面侧)进行背面研磨(背面磨削)及抛光(研磨),由此制作出具有改性层4的半导体晶圆W2(参考图2(c))。所得到的半导体晶圆W2的厚度H2可以为35μm以下。
<晶圆层压工序>
接着,将切割晶粒接合一体型膜1的黏合剂层30配置于规定的装置。接着,在半导体晶圆W2的主表面Ws上经由黏合剂层30贴附切割晶粒接合一体型膜1(参考图2(d)),并剥离半导体晶圆W2的保护膜2(参考图2(e))。
<切割工序>
接着,通过切割至少将半导体晶圆W2及黏合剂层30单片化(参考图3(f))。在切割适用了隐形切割的情况下,能够通过进行冷扩张及加热收缩来单片化。
<紫外线照射工序>
接着,通过向光固化性压敏胶黏剂层20照射紫外线而使光固化性压敏胶黏剂层20中的光固化性压敏胶黏剂固化,从而形成光固化性压敏胶黏剂层的固化物(包含光固化性压敏胶黏剂的固化物的层)(参考图3(g))。由此,能够使光固化性压敏胶黏剂层20与黏合剂层30之间的胶黏力下降。在紫外线照射中,能够使用波长200~400nm的紫外线。紫外线照射条件优选调整为照度:30~240mW/cm2且照射量成为200~500mJ/cm2
<拾取工序>
接着,通过扩张基材层10而使被切割的带有黏合剂层的半导体元件50彼此分离,并且用抽吸夹头44抽吸从基材层10侧由顶针42顶出的带有黏合剂层的半导体元件50,并从光固化性压敏胶黏剂层的固化物20ac上拾取(参考图3(h))。另外,带有黏合剂层的半导体元件50具有半导体元件Wa及黏合剂层30a。半导体元件Wa是通过切割分割半导体晶圆W2而得到的,黏合剂层30a是通过切割分割黏合剂层30而得到的。光固化性压敏胶黏剂层的固化物20ac是通过切割分割光固化性压敏胶黏剂层的固化物而得到的。光固化性压敏胶黏剂层的固化物20ac在拾取带有黏合剂层的半导体元件50时可以残留于基材层10上。在拾取工序中,并不一定需要进行扩张,但通过进行扩张,能够进一步提高拾取性。
顶针42的顶出量能够适当设定。此外,从对极薄晶圆也可确保充分的拾取性的观点考虑,例如可以进行2阶段或3阶段的拾取。并且,也可以利用使用抽吸夹头44的方法以外的方法来进行带有黏合剂层的半导体元件50的拾取。
<半导体元件黏合工序>
在拾取带有黏合剂层的半导体元件50之后,通过热压接将带有黏合剂层的半导体元件50经由黏合剂层30a黏合于半导体元件搭载用支承基板60(参考图3(f))。半导体元件搭载用支承基板60上可以黏合多个带有黏合剂层的半导体元件50。
图4是示意性地表示半导体装置的一实施方式的剖视图。图4所示的半导体装置100能够通过包括上述工序,还包括如下工序的制造方法进行制造:利用焊线(wire bond)70将半导体元件Wa与半导体元件搭载用支承基板60电连接的工序;及在半导体元件搭载用支承基板60的表面60a上,使用树脂密封材料80将半导体元件Wa进行树脂密封的工序。在半导体元件搭载用支承基板60的与表面60a相反的一侧的面上可以形成焊球90,用于与外部基板(母板)电连接。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行进一步具体的说明,但本发明并不限定于这些实施例。另外,只要没有特别记载,则化合物使用了市售的试剂。
[切割晶粒接合一体型膜的准备]
((甲基)丙烯酸共聚物溶液的制备)
在备有Three-One Motor、搅拌叶片及氮导入管的容量2000mL的高压釜中加入丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)79质量份、丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)19质量份及甲基丙烯酸(MAA)2质量份,进而加入了乙酸乙酯127质量份及偶氮二异丁腈0.04质量份。将其搅拌至变均匀,并以流量500ml/min实施60分钟鼓泡(bubbling),以使***中的溶解氧脱气。接着,在1小时内升温至80℃,在维持80℃的状态下使其聚合6小时。然后,将反应溶液移到备有Three-One Motor、搅拌叶片及氮导入管的容量2000mL的加压釜中,在120℃、0.28MPa条件下加热6小时之后,冷却至室温(25℃,以下相同)。接着,进而加入乙酸乙酯89质量份进行了稀释。向其中添加作为阻聚剂的二丁基羟基甲苯0.005质量份及作为氨基甲酸酯化催化剂的二月桂酸二辛基锡0.011质量份,并加入作为具有能够进行链聚合的官能团的化合物的2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(SHOWA DENKO K.K.制造,商品名“Karenz MOI”)14质量份,在70℃下使其反应12小时,并冷却至室温。然后,加入乙酸乙酯以使不挥发成分(固体成分)含量成为35质量%,从而得到了具有羟基作为反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物溶液。
按照JIS K0070测定了(甲基)丙烯酸共聚物溶液中的(甲基)丙烯酸共聚物的酸值及羟基值。酸值为10.2mgKOH/g,羟基值为80.0mgKOH/g。并且,将所得到的丙烯酸树脂在60℃下真空干燥一夜,利用Elementar公司制造的全自动元素分析装置varioEL对所得到的固体成分实施元素分析,根据氮含量计算出所导入的2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯的含量。2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯的含量为0.90mmol/g。此外,使用TOSOH CORPORATION制造的SD-8022/DP-8020/RI-8020作为GPC装置、使用Hitachi Chemical Co.,Ltd.制造的Gelpack GL-A150-S/GL-A160-S作为柱及使用四氢呋喃作为洗脱液,测定了聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)。重均分子量为27万。
<制造例1:光固化性压敏胶黏剂片A及切割晶粒接合一体型膜A的制作>
(光固化性压敏胶黏剂A的制备)
混合了以固体成分计为100质量份的作为具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸共聚物的上述中所制备的(甲基)丙烯酸共聚物溶液、作为光聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮(Ciba Speciality Chemicals制造,IRGACURE184)0.6质量份及双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(Ciba Speciality Chemicals制造,IRGACURE819)0.3质量份、以及作为交联剂的多官能异氰酸酯(Nipp on Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造,商品名“Coronate L”,固体成分75%)6.8质量份。对该混合物加入乙酸乙酯以使固体成分的总含量成为25质量%,均匀搅拌10分钟而得到了光固化性压敏胶黏剂A的清漆。
(光固化性压敏胶黏剂片的制作)
使用涂布机将上述光固化性压敏胶黏剂A的清漆涂布于单面进行了脱模处理的厚度20μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜上,以使干燥后的光固化性压敏胶黏剂层(光固化性压敏胶黏剂片)的厚度成为10μm。在速度3.0m/分钟、第一干燥炉温度80℃、第二干燥炉温度80℃的条件下进行了涂布。在所得到的光固化性压敏胶黏剂层(光固化性压敏胶黏剂片)上配置厚度38μm的PET膜,得到了夹持在2片PET膜之间的光固化性压敏胶黏剂层(光固化性压敏胶黏剂片)。
(切割膜的制作)
一边调整间隙,一边将上述光固化性压敏胶黏剂A的清漆涂布于单面进行了脱模处理的宽度350mm、长度400mm、厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜上,以使干燥后的光固化性压敏胶黏剂层的厚度成为10μm,并在80~100℃下将光固化性压敏胶黏剂层形成用清漆加热干燥了3分钟。然后,贴合单面实施了电晕放电处理的聚烯烃制膜(基材层,厚度:90μm),在40℃、72小时的条件下进行固化,并进行交联处理,由此得到了具备基材层和光固化性压敏胶黏剂层的切割膜。另外,一边使用FT-IR光谱确认固化的进展,一边进行交联处理。
(晶粒接合膜的制作)
在作为环氧树脂的YDCN-703(Tohto Kasei Co.,Ltd.制造,商品名,甲酚酚醛清漆型环氧树脂,环氧当量210,分子量1200,软化点80℃)55质量份、作为酚醛树脂的MilexXLC-LL(Mitsui Chemicals,Inc.制造,商品名,羟基当量175,吸水率1.8%,350℃下的加热质量减少率4%)45质量份、作为硅烷偶联剂的NUCA-189(Nippon Unica Co.,Ltd.制造,商品名,γ-巯基丙基三甲氧基硅烷)1.7质量份及NUCA-1160(Nippon Unica Co.,Ltd.制造,商品名,γ-脲基丙基三乙氧基硅烷)3.2质量份、以及作为填料的AEROSIL R972(将二氧化硅表面用二甲基二氯硅烷包覆,并在400℃的反应器中水解而被甲基等有机基团表面修饰的二氧化硅填料,NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造,商品名,平均粒径0.016μm)32质量份中加入环己酮并进行搅拌混合,进而使用珠磨机混炼了90分钟。对所得到的混合物加入作为丙烯酸橡胶的HTR-860P-3(Naga se Chemtex Corporation制造,商品名,重均分子量80万,包含丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯3质量%的丙烯酸橡胶)280质量份及作为固化促进剂的Curesol 2PZ-CN(SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION制造,商品名,1-氰基乙基-2-苯基咪唑)0.5质量份并进行搅拌混合,并且进行真空脱气,由此得到了黏合剂层形成用清漆。将所得到的黏合剂层形成用清漆涂布于厚度38μm的进行了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜上,并在140℃下加热干燥5分钟而形成厚度为10μm的B阶状态的涂膜,从而制作出具备黏合剂层的晶粒接合膜。
(切割晶粒接合一体型膜的制作)
将上述中所制作的晶粒接合膜连同PET膜一起切割成容易操作的尺寸。在切割的晶粒接合膜的黏合剂层上贴合剥离了PET膜的切割膜的光固化性压敏胶黏剂层,由此得到了切割晶粒接合一体型膜A。在洁净室(温度23℃、湿度50%的无尘室内)中使用层压机进行了贴合。
<制造例2:光固化性压敏胶黏剂片B及切割晶粒接合一体型膜B的制作>
除了将交联剂的含量从6.8质量份变更为7.2质量份以外,以与制造例1相同的方式得到了光固化性压敏胶黏剂片B及切割晶粒接合一体型膜B。
<制造例3:光固化性压敏胶黏剂片C及切割晶粒接合一体型膜C的制作>
除了将交联剂的含量从6.8质量份变更为7.6质量份以外,以与制造例1相同的方式得到了光固化性压敏胶黏剂片C及切割晶粒接合一体型膜C。
<制造例4:光固化性压敏胶黏剂片D及切割晶粒接合一体型膜D的制作>
除了将交联剂的含量从6.8质量份变更为4.0质量份以外,以与制造例1相同的方式得到了光固化性压敏胶黏剂片D及切割晶粒接合一体型膜D。
<制造例5:光固化性压敏胶黏剂片E及切割晶粒接合一体型膜E的制作>
除了将交联剂的含量从6.8质量份变更为6.4质量份以外,以与制造例1相同的方式得到了光固化性压敏胶黏剂片E及切割晶粒接合一体型膜E。
<制造例6:光固化性压敏胶黏剂片F及切割晶粒接合一体型膜F的制作>
除了将交联剂的含量从6.8质量份变更为8.0质量份以外,以与制造例1相同的方式得到了光固化性压敏胶黏剂片F及切割晶粒接合一体型膜F。
[损失功的测量]
将光固化性压敏胶黏剂片A~F分别切出50mm×50mm,从光固化性压敏胶黏剂片剥离光固化性压敏胶黏剂层,并将光固化性压敏胶黏剂层从一边均匀地卷绕成圆柱状。在距中心部20mm(距末端5mm)的两端贴附固化带(TER AOKA SEISAKUSHO CO.,LTD.制造),使用高速拉伸试验机Tensilon(A&DCompany,Limited制造)对光固化性压敏胶黏剂层实施了拉伸试验。拉伸试验在25±5℃、湿度:55±10%下进行,卡盘间距离设为40mm。在拉伸试验中,以500mm/分钟拉伸至试验力成为0.5N,并以500mm/分钟压缩至位移成为0mm。制作试验力(N)相对于位移(mm)的图表,求出被所得到的滞后回线包围的面积作为损失功。作为数据处理分析软件,使用了TACT(A&D Company,Limited制造)。将结果示于表1。并且,关于条件(a)(损失功为1.21N·mm以上)的满足性,也示于表1。
[剥离力的测定]
<测定样品的制作>
将切割晶粒接合一体型膜A~F分别切成宽度30mm、长度200mm,并剥离晶粒接合膜的黏合剂层侧的PET膜,使用辊将胶黏膜(Oji Tac Co.,Ltd.制造)贴附于黏合剂层侧,并切出宽度25mm、长度170mm。接着,使用紫外线照射装置(GS Yuasa Corporation制造,UVSYSTEM,中心波长365nm的紫外线),从所切出的带有胶黏膜的切割晶粒接合一体型膜的基材层(聚烯烃制膜)侧以照射温度40℃以下、照射强度70mW/cm2及累计光量150mJ/cm2进行照射而形成光固化性压敏胶黏剂层的固化物,由此得到了测定样品。
<剥离力的测定>
对于上述中所制作的测定样品,使用角度自由型的胶黏/覆膜剥离分析装置VPA-2S(Kyowa Interface Science Co.,Ltd.制造)测定了以温度25±5℃、湿度55±10%、剥离角度30°及剥离速度600mm/分钟从基材层剥离光固化性压敏胶黏剂层的固化物时的剥离力(低角度(30°)剥离强度)。进行3次相同的测定,将其平均值作为低角度剥离强度。将结果示于表1。并且,关于条件(b)(剥离力为0.60N/25mm以下)的满足性,也示于表1。
[芯片浮起及拾取性的评价]
对于所得到的制造例1~6的切割晶粒接合一体型膜A~F评价了芯片浮起(扩张时的黏合剂层与固化前的光固化性压敏胶黏剂层的密合性)及拾取性。
<评价样品的制作>
(改性层形成)
在半导体晶圆(硅晶圆(厚度750μm,外径12英寸))的单面上贴附背面研磨带而得到了带有背面研磨带的半导体晶圆。对半导体晶圆的与贴附有背面研磨带的一侧相反的一侧的面照射激光光而在半导体晶圆内部形成了改性层。激光的照射条件如下。
激光振荡器形式:半导体激光激发Q开关固体激光器
波长:1342nm
振荡形式:脉冲
频率:90kHz
输出:1.7W
半导体晶圆的载置台的移动速度:700mm/秒
接着,对半导体晶圆的与贴附有背面研磨带的一侧相反的一侧的面进行背面研磨及抛光,由此得到了厚度为30μm的半导体晶圆。
(晶圆层压)
在半导体晶圆的与贴附有背面研磨带的一侧相反的一侧的面上剥离切割晶粒接合一体型膜的PET膜,并贴附了黏合剂层。
(切割)
接着,将具有改性层的带有切割晶粒接合一体型膜的半导体晶圆固定于扩张装置。接着,将切割膜在下述条件下进行扩张,并将半导体晶圆、黏合剂层及光固化性压敏胶黏剂层单片化。另外,在后述的芯片浮起的评价中,将该紫外线照射前的单片化样品作为评价样品。
装置:DISCO CORPORATION制造,商品名“DDS2300Fully Automatic DieSeparator”
冷扩张条件:
温度:-15℃、高度:9mm、冷却时间:90秒、速度:300mm/秒、待机时间:0秒
加热收缩(加热扩张)条件:
温度:220℃、高度:7mm、保持时间:15秒、速度:30mm/秒、加热器速度:7℃/秒
(紫外线照射)
对单片化的半导体晶圆的光固化性压敏胶黏剂层以照射强度70mW/cm2及累计光量150mJ/cm2照射中心波长365nm的紫外线而形成了光固化性压敏胶黏剂层的固化物。在后述的拾取性的评价中,将紫外线照射后的单片化样品作为评价样品。
<芯片浮起的评价>
使用上述中所制作的评价样品,用显微镜从半导体晶圆侧进行观察,由此将黏合剂层与光固化性压敏胶黏剂层的密合性以芯片浮起进行了评价。在使用显微镜的观察中,对半导体晶圆周边部和中央部进行观察,将相对于单位半导体芯片面积的浮起区域作为剥离面积。将黏合剂层与光固化性压敏胶黏剂层的剥离面积小于总面积的15%的部分评价为“A”,将黏合剂层与光固化性压敏胶黏剂层的剥离面积为总面积的15%以上且小于20%的部分评价为“B”,将黏合剂层与光固化性压敏胶黏剂层的剥离面积为总面积的20%以上的部分评价为“C”。将结果示于表1。
<拾取性的评价>
使用上述中所制作的紫外线照射后的单片化样品,利用柔性芯片接合机DB-730(Hitachi High-Tech Corporation.制造,商品名)进行了评价。拾取用夹头使用了尺寸12.21×5.93mm的夹头。采用3阶段顶出方式,以尺寸11.29×5.29mm、速度1mm/秒进行第1阶段,以尺寸9.57×3.57mm、速度10mm/秒进行第2阶段及以尺寸8.41×2.41mm、速度20mm/秒进行第3阶段,将顶出高度设为350μm。连续拾取1000个芯片,将发生了芯片破裂或误拾取等的比例小于0.5%的芯片设为“A”,将0.5%以上的芯片设为“B”。将结果示于表1。
Figure BDA0003125647420000251
如表1所示,制造例1~3的切割晶粒接合一体型膜A~C的损失功为1.21N·mm以上,且剥离力为0.60N/25mm以下,均满足条件(a)及条件(b)。这些制造例1~3的切割晶粒接合一体型膜A~C的芯片浮起及拾取性优异。相对于此,发现了均不满足条件(a)及条件(b)的制造例4~6的切割晶粒接合一体型膜D~F均不满足芯片浮起特性及拾取性。
符号说明
1-切割晶粒接合一体型膜,2-保护膜,4-改性层,10-基材层,20-光固化性压敏胶黏剂层,20ac-光固化性压敏胶黏剂层的固化物,30、30a-黏合剂层,42-顶针,44-抽吸夹头,50-带有黏合剂层的半导体元件,60-半导体元件搭载用支承基板,70-焊线,80-树脂密封材料,90-焊球,W1、W2-半导体晶圆,H1-半导体晶圆W1的厚度,H2-半导体晶圆W2的厚度,100-半导体装置。

Claims (7)

1.一种光固化性压敏胶黏剂的评价方法,其为用于切割晶粒接合一体型膜中的光固化性压敏胶黏剂的评价方法,其包括:
第1工序,准备由光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂片,在下述拉伸压缩条件下对所述光固化性压敏胶黏剂片实施拉伸试验,制作试验力相对于位移的图表,并根据所得到的滞后回线求出被所述滞后回线包围的面积作为损失功;
第2工序,准备依次层叠有基材层、由光固化性压敏胶黏剂形成的光固化性压敏胶黏剂层及黏合剂层的切割晶粒接合一体型膜,在下述照射条件下对所述光固化性压敏胶黏剂层照射紫外线而形成所述光固化性压敏胶黏剂层的固化物,并且测定在下述剥离条件下使所述黏合剂层与所述光固化性压敏胶黏剂层的固化物剥离时的剥离力;及
第3工序,根据所述损失功及所述剥离力来判断所述光固化性压敏胶黏剂的良否,
(拉伸压缩条件)
温度:25±5℃
湿度:55±10%
卡盘间距离:40mm
拉伸条件:以500mm/分钟拉伸至试验力成为0.5N
压缩条件:以500mm/分钟压缩至位移成为0mm
(照射条件)
照射强度:70mW/cm2
累计光量:150mJ/cm2
(剥离条件)
温度:25±5℃
湿度:55±10%
剥离角度:30°
剥离速度:600mm/分钟。
2.根据权利要求1所述的光固化性压敏胶黏剂的评价方法,其中,
所述第3工序为根据所述损失功及所述剥离力是否满足下述条件(a)及下述条件(b)来判断所述光固化性压敏胶黏剂的良否的工序,
条件(a):所述损失功为1.21N·mm以上,
条件(b):所述剥离力为0.60N/25mm以下。
3.一种切割晶粒接合一体型膜的制造方法,其包括:
在基材层上形成光固化性压敏胶黏剂层的工序,所述光固化性压敏胶黏剂层由利用权利要求1或2所述的光固化性压敏胶黏剂的评价方法判断为良的光固化性压敏胶黏剂形成;及
在所述光固化性压敏胶黏剂层上形成黏合剂层的工序。
4.一种半导体装置的制造方法,其包括:
将通过权利要求3所述的制造方法而得到的切割晶粒接合一体型膜的所述黏合剂层贴附于半导体晶圆的工序;
至少将所述半导体晶圆及所述黏合剂层通过切割单片化的工序;
对所述光固化性压敏胶黏剂层照射紫外线而形成所述光固化性压敏胶黏剂层的固化物的工序;
从所述光固化性压敏胶黏剂层的固化物上拾取附着有所述黏合剂层的半导体元件的工序;及
将所述半导体元件经由所述黏合剂层黏合于半导体元件搭载用支承基板的工序。
5.根据权利要求4所述的制造方法,其中,
所述半导体晶圆的厚度为35μm以下。
6.根据权利要求4或5所述的制造方法,其中,
所述切割适用了隐形切割。
7.一种切割晶粒接合一体型膜,其依次具备:基材层;光固化性压敏胶黏剂层,由利用权利要求1或2所述的光固化性压敏胶黏剂的评价方法判断为良的光固化性压敏胶黏剂形成;及黏合剂层。
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