CN113462335B - 膜状粘合剂 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本发明提供一种膜状粘合剂(13),其含有主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂(a)。所述膜状粘合剂(13)优选进一步含有由环氧树脂(b1)及热固化剂(b2)形成的环氧类热固性树脂(b),相对于所述膜状粘合剂100质量%,所述树脂(a)的含量优选为5~20质量%,所述环氧类热固性树脂(b)的含量优选为60~85质量%,环氧树脂(b1)的含量优选为30~60质量%。
Description
技术领域
本发明涉及膜状粘合剂。
本申请基于2020年3月30日于日本提出申请的日本特愿2020-060370号主张优先权,并将其内容援用于此。
背景技术
半导体芯片通常通过贴附于其背面的膜状粘合剂而固晶(die bonding)至基板的电路形成面。并且,可使用得到的产品制作半导体封装,可使用该半导体封装最终制作目标半导体装置。
例如通过将背面具备膜状粘合剂的半导体晶圆与膜状粘合剂一同分割(切断)从而制作背面具备膜状粘合剂的半导体芯片。此外,首先将膜状粘合剂冲压加工成半导体晶圆的形状与大小,然后将其贴附于半导体晶圆的背面,从而制造背面具备膜状粘合剂的半导体晶圆。
作为膜状粘合剂,迄今为止已根据目的公开了各种热固化型固晶膜。
例如,在专利文献1~3中记载的热固化型固晶膜中,均公开了包含丙烯酸树脂作为基础聚合物,进一步同时使用环氧树脂及热固化剂作为环氧类热固性树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2008-244464号公报
专利文献2:日本国特开2011-103440号公报
专利文献3:日本国特开2015-198117号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而,对于现有的膜状粘合剂,在以圆形进行冲压加工并卷绕作为不需要的部分的膜状粘合剂的圆形的外周部时,有时会发生卷绕不良。
本发明的目的在于提供一种在进行冲压加工并卷绕作为不需要的部分的外周部时,可充分抑制卷绕不良的膜状粘合剂。
解决技术问题的技术手段
本发明提供以下的膜状粘合剂。
[1]一种膜状粘合剂,其含有主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂(a)。
[2]根据上述[1]所述的膜状粘合剂,其中,相对于所述膜状粘合剂100质量%,所述树脂(a)的含量为5~20质量%。
[3]根据上述[1]或[2]所述的膜状粘合剂,其含有环氧树脂(b1)。
[4]根据上述[3]所述的膜状粘合剂,其中,相对于所述膜状粘合剂100质量%,所述环氧树脂(b1)的含量为30~60质量%。
[5]根据上述[3]或[4]所述的膜状粘合剂,其含有热固化剂(b2),相对于所述膜状粘合剂100质量%,由所述环氧树脂(b1)及所述热固化剂(b2)形成的环氧类热固性树脂(b)的含量为60~85质量%。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的膜状粘合剂,其中,所述膜状粘合剂的熔融粘度的初始检测温度为60℃以下。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的膜状粘合剂,其中,所述膜状粘合剂实质上不含有丙烯酸树脂。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的膜状粘合剂,其可用于将贴附于所述膜状粘合剂且形成有改质层的半导体晶圆,与所述膜状粘合剂一同沿所述改质层分割,并对得到的带膜状粘合剂的半导体芯片进行拾取的用途。
发明效果
根据本发明,可提供一种在进行冲压加工并卷绕作为不需要的部分的外周部时,可充分抑制卷绕不良的膜状粘合剂。
附图说明
图1为示意性地示出本发明的一个实施方式的膜状粘合剂的截面图。
图2为示意性地示出本发明的一个实施方式的切割固晶片的截面图。
图3为示意性地示出本发明的另一个实施方式的切割固晶片的截面图。
图4为示意性地示出本发明的又一个实施方式的切割固晶片的截面图。
图5为示意性地示出本发明的又一个实施方式的切割固晶片的截面图。
图6为示意性地示出本发明的又一个实施方式的切割固晶片的截面图。
图7为用于对本发明的一个实施方式的膜状粘合剂的固化物的粘合力的测定方法示意性地进行说明的截面图。
附图标记说明
10:支撑片;10a:支撑片的第一面;11:基材;11a:基材的第一面;12:粘着剂层;13、23:膜状粘合剂;101、102、103、104:切割固晶片;90:膜状粘合剂的固化物;90a:膜状粘合剂的固化物的第一面;90b:膜状粘合剂的固化物的第二面;90c:膜状粘合剂的固化物的侧面;91:铜板;92:硅芯片;92c:硅芯片的侧面。
具体实施方式
◇膜状粘合剂
本发明的一个实施方式的膜状粘合剂含有主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂(a)。本实施方式的膜状粘合剂由于含有主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂(a),因此在进行冲压加工并卷绕作为不需要的部分的外周部时,可充分抑制卷绕不良。
本实施方式的膜状粘合剂的冲压加工适性可利用下述方法评价。
即,准备依次层叠有第一剥离膜、膜状粘合剂及第二剥离膜的宽395mm的卷状的评价用片。第一剥离膜及第二剥离膜为通过有机硅(silicone)处理对厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制膜的单面进行了剥离处理的剥离膜。
可使用冲压加工装置,将评价用片以除第一剥离膜以外的层被冲压的方式以直径为330mm的圆形进行冲压加工,卷绕作为不需要的部分的第二剥离膜及膜状粘合剂的圆形的外周部,确认有无卷绕不良。
冲压加工装置例如可使用Lintec Corporation制造的产品名称为LPM300的装置。
评价基准如下所述。
A:无卷绕不良
C:膜状粘合剂破裂,卷绕不良
在本说明书中,将半导体芯片的形成有电路的面称为“电路形成面”,将与该电路形成面为相反侧的面称为“背面”。并且,将具备半导体芯片与设置在其背面的膜状粘合剂的结构体称为“带膜状粘合剂的半导体芯片”。
此外,在本说明书中,也将基板的形成有电路的面称为“电路形成面”。
具备本实施方式的膜状粘合剂的带膜状粘合剂的半导体芯片可经由其膜状粘合剂,以良好的状态固晶至基板的电路形成面。
本实施方式的膜状粘合剂的熔融粘度的初始检测温度没有特别限定,优选为80℃以下,更优选为70℃以下,特别优选为60℃以下。通过使所述初始检测温度为所述上限值以下,在将带膜状粘合剂的半导体芯片固晶至基板或半导体芯片的电路形成面时,可抑制在膜状粘合剂的表面与基板或半导体芯片的电路形成面之间产生空隙部,膜状粘合剂的粘合对象的掩埋性得以提高。并且可在低温下固晶于电路形成面。
本实施方式的膜状粘合剂的熔融粘度的初始检测温度的下限值没有特别限定。例如,在膜状粘合剂的操作性更加良好这一点上,所述初始检测温度优选为40℃以上。
膜状粘合剂的熔融粘度的初始检测温度可利用下述方法测定。
即,使用毛细管流变仪,在其料筒(毛细管)内设置作为测定对象的由膜状粘合剂构成的试样,通过与料筒的内壁接触并同时可沿该内壁在料筒的长度方向(换言之中心轴方向)移动的活塞,维持对该料筒内的膜状粘合剂施加了一定大小的力的状态(施加了荷载的状态),同时使料筒升温。并且,作为膜状粘合剂的熔融粘度的初始检测温度(℃),采用开始将膜状粘合剂从设置于料筒的前端部(对膜状粘合剂施加力的方向的前端部)的孔向料筒的外部挤出时、即开始检测膜状粘合剂的熔融粘度时的料筒的温度。测定用试样的膜状粘合剂的大小及形状可考虑料筒的大小等而适当调节。
除非另有说明,则在本说明书中,“熔融粘度”是指用上述方法测定的熔融粘度。
在本实施方式中,对于测定熔融粘度的初始检测温度的膜状粘合剂,优选刚制造后没有保存在超过25℃的温度条件下,且在25℃以下的温度条件下的保存时间为1年以内的膜状粘合剂。
另外,此时的除温度以外的膜状粘合剂的保存条件如下所述。即,膜状粘合剂优选在空气氛围下保存,优选静置保存,优选在暗处保存。并且,更优选以满足2个以上上述条件的方式保存,特别优选以满足所有条件的方式保存。
膜状粘合剂的熔融粘度与熔融粘度的初始检测温度例如均可通过调节膜状粘合剂的所含成分的种类及量等而进行适当调节。例如,可通过调节作为膜状粘合剂的所含成分的、后述树脂(a)中的结构单元的种类及其含有比率、环氧树脂(b1)的构成成分、热固化剂(b2)的立体结构、固化促进剂(c)的反应性、以及填充材料(d)的平均粒径等,从而对上述熔融粘度与其初始检测温度进行适当调节。但是,这只不过是上述熔融粘度与其初始检测温度的调节方法的一个实例。
使用本实施方式的膜状粘合剂而制作的带膜状粘合剂的半导体芯片可经由其中的膜状粘合剂而粘合(固晶)于基板的电路形成面。进而,膜状粘合剂最终固化。
因此,谋求所述膜状粘合剂的固化物对其粘合对象具有充分的粘合力。
例如可通过下述方式判断所述膜状粘合剂的固化物的粘合力的程度:制作具备大小为2mm×2mm且厚度为20μm的所述膜状粘合剂的固化物、设置在所述固化物的一个面的整个面上的厚度为500μm的铜板、及设置在所述固化物的另一个面的整个面上的厚度为350μm的硅芯片,且使所述固化物的侧面与所述硅芯片的侧面的位置齐平而构成的第二试验片,以将所述铜板固定的状态,沿与所述固化物的一个面平行的方向以200μm/s的速度同时对所述第二试验片中的所述固化物的侧面与所述硅芯片的侧面的位置齐平的部位施加力,将直至所述固化物破损、或者所述固化物从所述铜板上剥离时所施加的所述力(即粘合力)的最大值作为指标。
图7为用于对所述膜状粘合剂的固化物的所述粘合力的测定方法示意性地进行说明的截面图。
另外,为了易于理解本发明的特征,出于方便,有时将以下说明中使用的图的重要部分放大显示,各构成要素的尺寸比率等不一定与实际情况相同。
在测定所述粘合力时,制作第二试验片9。
第二试验片9通过具备膜状粘合剂的固化物90、设置在所述固化物90的一个面(在本说明书中,有时称为“第二面”)90b的整个面上的铜板91、与设置在所述固化物90的另一个面(在本说明书中,有时称为“第一面”)90a的整个面上的硅芯片92而构成。
膜状粘合剂的固化物90为本实施方式的膜状粘合剂的固化物。
所述固化物90的所述第一面90a及第二面90b的平面形状为矩形(正方形)。
所述固化物90的大小(所述第一面90a及第二面90b的大小)为2mm×2mm,所述固化物90的厚度为20μm。
铜板91的厚度为500μm,硅芯片92的厚度为350μm。
在第二试验片9中,膜状粘合剂的固化物90的侧面90c与硅芯片92的侧面92c位置齐平,例如,该截面中,在与膜状粘合剂的固化物90的第一面90a或第二面90b平行的方向上,膜状粘合剂的固化物90的侧面90c的位置与硅芯片92的侧面92c的位置保持一致。
优选硅芯片92的侧面92c中至少与膜状粘合剂的固化物90的侧面90c位置齐平的部位为平面。
硅芯片92的与所述固化物90的接触面的大小大于等于所述固化物90的第一面90a的大小即可,优选相同。
硅芯片92的与所述固化物90的接触面的平面形状优选为矩形,例如可以为正方形,优选与所述固化物90的第一面90a的平面形状相同。
如在后述实施例中所述,在通过膜状粘合剂(省略图示)的切断及固化而形成所述固化物90,并通过硅晶圆(省略图示)的分割而形成硅芯片92时,可采用连续进行上述切断及分割的工艺,此时,可使硅芯片92的与所述固化物90的接触面和所述固化物90的第一面90a为彼此相同的大小且为相同的形状,而且,也易于使所述固化物90的侧面90c与硅芯片92的侧面92c的位置齐平。
铜板91的与膜状粘合剂的固化物90的接触面的大小大于等于所述固化物90的第二面90b的大小即可,优选大于所述固化物90的第二面90b。
对于铜板91的与所述固化物90的接触面的平面形状,只要铜板91可覆盖所述固化物90的第二面90b的整个面,则没有特别限定,例如可以为矩形。
在测定所述粘合力时,以将铜板91固定的状态,沿与所述固化物90的一个面(所述第一面90a或第二面90b)平行的方向,以200μm/s的速度同时对第二试验片9中的膜状粘合剂的固化物90的侧面90c与硅芯片92的侧面92c的位置齐平的部位施加力P。此处示出了使用按压工具8,对上述位置齐平部位施加力P的情况。
从能够以更高精度测定所述粘合力这一点出发,优选按压工具8的施加力的部位为平面,更优选按压工具8为板状。
作为按压工具8的构成材料,例如可列举出金属等。
如上所述,在同时对膜状粘合剂的固化物90及硅芯片92施加力P时,优选使按压工具8不与铜板91接触。
在本实施方式中,以此方式对膜状粘合剂的固化物90的侧面90c与硅芯片92的侧面92c的位置齐平部位施加力P,将直至所述固化物90破损、或者所述固化物90从铜板91上剥离时所施加的力P的最大值用作所述固化物90的粘合力。
膜状粘合剂的固化物的所述粘合力优选为100N/2mm□以上,更优选为110N/2mm□以上,例如可以为125N/2mm□以上、及140N/2mm□以上中的任意一种。
所述粘合力的上限值没有特别限定。例如,所述粘合力为300N/2mm□以下的所述膜状粘合剂能够更易于制造。
所述粘合力可以为任意组合上述任意的下限值与上限值而设定的范围内的任意一种。例如,在一个实施方式中,所述粘合力优选为100~300N/2mm□,更优选为110~300N/2mm□,例如可以为125~300N/2mm□、及140~300N/2mm□中的任意一种。然而,这只是所述粘合力的一个实例。
在本实施方式中,规定所述粘合力的第二试验片中的膜状粘合剂的固化物为通过于160℃对热固性的膜状粘合剂加热处理1小时而得到的热固化物,或者为通过以照度230mW/cm2、光量200mJ/cm2的条件,对能量射线固化性的膜状粘合剂照射能量射线而得到的能量射线固化物。
在本说明书中,单位“N/2mm□”与“N/(2mm×2mm)”含义相同。
所述粘合力可通过调节膜状粘合剂的所含成分的种类或量等而调节。例如,可通过调节膜状粘合剂的聚合物成分、固化性成分、偶联剂、填充材料等的种类或量等,从而在较宽范围内对所述粘合力进行调节。为热固性的膜状粘合剂时,可通过调节后述的树脂(a)、热固性成分(b)、填充材料(d)、偶联剂(e)等的种类或量等,从而在较宽范围内对所述粘合力进行调节。
所述膜状粘合剂可以由一层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成,由多个层构成时,这些多个层可相互相同,也可相互不同,这些多个层的组合没有特别限定。
另外,在本说明书中,不仅限于膜状粘合剂,“多个层可相互相同,也可相互不同”是指“可以所有层相同,也可以所有层均不同,还可以仅一部分层相同”,进一步,“多个层相互不同”是指“各个层的构成材料及厚度中的至少一者相互不同”。
所述膜状粘合剂的厚度没有特别限定,但优选为1~50μm,更优选为3~40μm,特别优选为5~30μm。通过使膜状粘合剂的厚度为所述下限值以上,膜状粘合剂对被粘物(半导体晶圆、半导体芯片)的粘合力变得更高。通过使膜状粘合剂的厚度为所述上限值以下,在后述的半导体芯片的制造工序中,可更容易地将膜状粘合剂切断,此外,可进一步减少来自膜状粘合剂的切断片的产生量。
其中,“膜状粘合剂的厚度”是指膜状粘合剂整体的厚度,例如由多个层构成的膜状粘合剂的厚度是指构成膜状粘合剂的所有层的合计厚度。
所述膜状粘合剂可使用含有树脂(a)及溶剂等构成材料的粘合剂组合物而形成。例如,可通过在膜状粘合剂的形成对象面上涂布粘合剂组合物,根据需要使其干燥,从而在目标部位形成膜状粘合剂。
粘合剂组合物中的常温下不汽化的成分彼此的含量比通常与膜状粘合剂的所述成分彼此的含量比相同。另外,在本说明书中,“常温”是指没有特别进行冷却或加热的温度,即平常的温度,例如可列举出15~25℃的温度等。
利用公知的方法进行粘合剂组合物的涂布即可,例如可列举出使用气刀涂布机、刮板涂布机、棒涂机、凹版涂布机、辊涂机、辊刀涂布机、幕涂机、模涂机、刮刀涂布机、丝网涂布机、迈耶棒涂布机、吻涂机等各种涂布机的方法。
粘合剂组合物的干燥条件没有特别限定,但当粘合剂组合物含有后述的溶剂时,优选进行加热干燥。含有溶剂的粘合剂组合物例如优选以70~130℃、10秒钟~5分钟的条件进行干燥。
以下,对膜状粘合剂及粘合剂组合物的所含成分进行详细说明。
<树脂(a)>
树脂(a)只要为主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂,则没有限定。通过使用含有所述树脂(a)的膜状粘合剂,在进行冲压加工并卷绕作为不需要的部分的外周部时,可充分抑制卷绕不良。
认为通过使用含有主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂(a)的膜状粘合剂,与现有的膜状粘合剂相比,作为膜状粘合剂的室温下的机械强度变高。由此认为,具有在进行冲压加工并卷绕作为不需要的部分的外周部时不易发生破裂等效果,其结果,可充分抑制卷绕不良。
若使用主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂、即所谓的工程塑料,则可抑制卷绕不良。
树脂(a)可以为被视为聚合性化合物进行聚合反应而形成的聚合物成分或低聚物成分。树脂(a)赋予膜状粘合剂成膜性或可挠性等,且同时提高对半导体芯片等粘合对象的贴附性。
树脂(a)的玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上,优选为150℃以上,更优选为160℃以上。由此,可使拾取适性变得良好。
树脂(a)的玻璃化转变温度(Tg)可基于JIS K7121,利用功率补偿型DSC而测定。
树脂(a)由于主链具有环结构,可易于将玻璃化转变温度(Tg)调整至140℃以上。主链的环结构可以为芳香环,可以为脂肪族环,可以为烃环,可以为杂环。
树脂(a)为主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂。通过使用树脂(a),在拾取时,带膜状粘合剂的半导体芯片从后述支撑片上的分离变得更容易,膜状粘合剂容易追随被粘物的凹凸面,可进一步抑制在被粘物与膜状粘合剂之间产生空隙等。
树脂(a)的重均分子量优选为1000~100000,更优选为2000~80000。树脂(a)的数均分子量优选为500~50000,更优选为1000~40000。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的树脂(a)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
对于本实施方式的膜状粘合剂,相对于所述膜状粘合剂100质量%,所述树脂(a)的含量优选为5~20质量%,更优选为6~18质量%,特别优选为7~16质量%。通过使所述树脂(a)的含量为所述下限值以上,膜状粘合剂的结构变得更稳定,易于发挥所述效果,通过使所述树脂(a)的含量为所述上限值以下,作为膜状粘合剂的粘合性变得良好。
优选本实施方式的膜状粘合剂实质上不含有丙烯酸树脂。
作为树脂(a),例如可使用公知的聚芳酯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、热塑性聚酰亚胺、聚醚醚酮等所谓的工程塑料。其中,优选聚芳酯、聚碳酸酯。
·聚芳酯
聚芳酯为由芳香族二羧酸和/或其衍生物、与二元酚和/或其衍生物构成的芳香族聚酯聚合物。作为用于引入芳香族二羧酸残基的聚芳酯原料,没有特别限制,例如可列举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、氯邻苯二甲酸、硝基邻苯二甲酸、2,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、甲基对苯二甲酸、4,4’-联苯二甲酸、2,2’-联苯二甲酸、4,4’-二苯醚二甲酸、4,4’-二苯基甲烷二甲酸、4,4’-二苯基砜二甲酸、4,4’-二苯基异亚丙基二甲酸、1,2-双(4-羧基苯氧基)乙烷、间苯二甲酸-5-磺酸钠等。其中,优选对苯二甲酸及间苯二甲酸。这些芳香族二羧酸可单独使用,也可同时使用两种以上。
作为用于引入二元酚残基的聚芳酯原料,没有特别限制,例如可列举出1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-甲基-2-羟基苯基)甲烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2-双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(=BisA)、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-2-乙基己烷、2,2-双(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)甲烷、4,4’-联苯二酚、对苯二醌等。其中,优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。这些二元酚可单独使用,也可同时使用两种以上。
·聚碳酸酯
聚碳酸酯通过使光气或碳酸二酯(carbonate diester)等碳酸酯前驱体物质与二元酚成分反应的方法来合成。作为二元酚成分,与作为聚芳酯原料而列举的成分相同。其中,优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。
[热固性成分(b)]
热固性成分(b)为具有热固性、用于使膜状粘合剂热固化的成分。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的热固性成分(b)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
作为热固性成分(b),例如可列举出环氧类热固性树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂等。
其中,热固性成分(b)优选为环氧类热固性树脂。
(环氧类热固性树脂)
环氧类热固性树脂由环氧树脂(b1)及热固化剂(b2)形成。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的环氧类热固性树脂可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
<环氧树脂(b1)>
作为环氧树脂(b1),可列举出公知的环氧树脂,例如可列举出多官能度类环氧树脂、联苯化合物、双酚A二缩水甘油醚及其氢化物、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、亚苯基骨架型环氧树脂等双官能度以上的环氧化合物。在本说明书中,环氧树脂(b1)是指具有固化性、即未固化的环氧树脂。
环氧树脂(b1)的数均分子量没有特别限定,但从膜状粘合剂的固化性、以及膜状粘合剂的固化物的强度及耐热性的点出发,优选为300~30000,更优选为400~10000,特别优选为500~3000。
环氧树脂(b1)的环氧当量优选为100~1000g/eq,更优选为150~800g/eq。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的环氧树脂(b1)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
相对于所述膜状粘合剂100质量%,所述环氧树脂(b1)的含量优选为30~60质量%,更优选为35~55质量%,特别优选为40~50质量%。
环氧树脂(b1)可以为常温下是液状的环氧树脂,也可以为常温下是固体的环氧树脂。
对于本实施方式的膜状粘合剂,相对于所述膜状粘合剂100质量%,所述常温下是液状的环氧树脂的含量优选为5~30质量%,更优选为8~28质量%,特别优选为10~26质量%。通过使所述常温下是液状的环氧树脂的含量为所述下限值以上,可在低温下固晶至电路形成面,通过使所述环氧树脂(b1)的含量为所述上限值以下,膜状粘合剂的形状稳定性良好。
<热固化剂(b2)>
热固化剂(b2)为针对环氧树脂(b1)的固化剂。环氧树脂(b1)及热固化剂(b2)的组合作为环氧类热固性树脂(在本说明书中,有时称为“环氧类热固性树脂(b)”)而发挥功能。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的环氧类热固性树脂(b)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
作为热固化剂(b2),例如可列举出一分子中具有两个以上可与环氧基进行反应的官能团的化合物。作为所述官能团,例如可列举出酚羟基、醇羟基、氨基、羧基、酸基酐化而成的基团等,优选酚羟基、氨基或酸基酐化而成的基团等,更优选酚羟基或氨基。
热固化剂(b2)中,作为具有酚羟基的酚类固化剂,例如可列举出多官能度酚醛树脂、双酚、酚醛清漆型酚醛树脂、双环戊二烯型酚醛树脂、芳烷基型酚醛树脂等。
热固化剂(b2)中,作为具有氨基的胺类固化剂,例如可列举出双氰胺(DICY)等。
热固化剂(b2)可具有不饱和烃基。
作为具有不饱和烃基的热固化剂(b2),例如可列举出酚醛树脂的羟基的一部分被具有不饱和烃基的基团取代而成的化合物、具有不饱和烃基的基团直接键合于酚醛树脂的芳香环而成的化合物等。
热固化剂(b2)中的所述不饱和烃基与上述具有不饱和烃基的环氧树脂中的不饱和烃基相同。
当使用酚类固化剂作为热固化剂(b2)时,从容易调节膜状粘合剂的粘合力的点出发,优选热固化剂(b2)的软化点或玻璃化转变温度较高。
热固化剂(b2)中,例如多官能度酚醛树脂、酚醛清漆(novolak)型酚醛树脂、双环戊二烯型酚醛树脂、芳烷基型酚醛树脂等树脂成分的数均分子量优选为300~30000,更优选为400~10000,特别优选为500~3000。
热固化剂(b2)中,例如双酚、双氰胺等非树脂成分的分子量没有特别限定,但例如优选为60~500。
热固化剂(b2)优选为下述通式(1)所表示的化合物、更具体而言优选为邻甲酚型酚醛清漆树脂。
[化学式1]
通式(1)中,n为1以上的整数,例如为2以上、4以上、及6以上中的任意一个。
在不损害本发明的效果的范围内,n的上限值没有特别限定。例如,n为10以下的邻甲酚型酚醛清漆树脂更容易制造或获得。
通式(1)中,将邻甲酚-二基(-C6H4(-OH)(-CH3)-)彼此连接的亚甲基(-CH2-)在这些邻甲酚-二基上的键合位置没有特别限定。
作为热固化剂(b2),由通式(1)可知,优选具有酚醛树脂中与酚羟基所键合的碳原子相邻的碳原子(构成苯环骨架的碳原子)上键合有甲基的结构而在所述酚羟基附近具有空间位阻。推测热固化剂(b2)由于具有这种空间位阻,因此其在保存期间的反应性受到抑制。并且,推测:通过使用这种热固化剂(b2),由此在保存期间,所述膜状粘合剂中的所含成分、例如可固化的成分的反应得以抑制,进而抑制特性的变化。并且,推测:通过使用这种膜状粘合剂与半导体芯片,可得到可靠性高的半导体封装。
如此,使用了通式(1)所表示的热固化剂(b2)的膜状粘合剂的保存稳定性高,可在室温下保存,基于相同的理由,粘合剂组合物的保存稳定性也高,可在室温下保存。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的热固化剂(b2)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
相对于所述膜状粘合剂100质量%,所述热固化剂(b2)的含量优选为10~50质量%,更优选为15~45质量%,特别优选为20~40质量%。通过使所述热固化剂(b2)的含量为所述下限值以上,更易于进行膜状粘合剂的固化。通过使所述热固化剂(b2)的含量为所述上限值以下,膜状粘合剂的吸湿率降低,使用膜状粘合剂而得到的封装的可靠性进一步得以提高。
相对于所述膜状粘合剂100质量%,由所述环氧树脂(b1)及所述热固化剂(b2)形成的环氧类热固性树脂(b)的含量优选为60~85质量%,更优选为65~85质量%,特别优选为65~80质量%。通过使所述环氧类热固性树脂(b)的含量为所述下限值以上,键合性得以提高,易于发挥所述效果,通过使所述热固化剂(b2)的含量为所述上限值以下,保存稳定性得以提高。
在进一步提高上述效果这一点上,热固化剂(b2)的软化点例如可以为64℃以上130℃以下、68℃以上130℃以下、72℃以上130℃以下、及76℃以上130℃以下中的任意一种,可以为60℃以上120℃以下、60℃以上110℃以下、60℃以上100℃以下、及60℃以上90℃以下中的任意一种,可以为64℃以上120℃以下、68℃以上110℃以下、72℃以上100℃以下、及76℃以上90℃以下中的任意一种。
含有树脂(a)及环氧类热固性树脂(b)的膜状粘合剂具有热固性,优选进一步具有压敏粘合性。同时具有热固性及压敏粘合性的膜状粘合剂在未固化状态下可通过轻轻按压而贴附在各种被粘物上。此外,膜状粘合剂可通过加热并软化而贴附在各种被粘物上。膜状粘合剂通过固化而最终形成耐冲击性高的固化物,该固化物即使在严酷的高温高湿度条件下也能够保持充分的粘合特性。
为了改良所述膜状粘合剂的各种物性,除了树脂(a)及环氧类热固性树脂(b)以外,所述膜状粘合剂中可根据需要进一步含有不属于树脂(a)及环氧类热固性树脂(b)的其他成分。
作为所述膜状粘合剂所含有的其他成分,例如可列举出固化促进剂(c)、填充材料(d)、偶联剂(e)、能量射线固化性树脂(g)、光聚合引发剂(h)、通用添加剂(i)等。其中,作为优选的所述其他成分,可列举出固化促进剂(c)、填充材料(d)、偶联剂(e)。
在本说明书中,“能量射线”是指电磁波或带电粒子束中具有能量子的射线,作为其实例,可列举出紫外线、放射线、电子束等。
例如,作为紫外线,可通过使用高压汞灯、熔融灯(fusion lamp)、氙灯、黑光灯或LED灯等作为紫外线源而进行照射。电子束能够照射利用电子束加速器等产生的电子束。
在本说明书中,“能量射线固化性”是指通过照射能量射线而进行固化的性质,“非能量射线固化性”是指即使照射能量射线也不进行固化的性质。
<固化促进剂(c)>
固化促进剂(c)为用于调节粘合剂组合物及膜状粘合剂的固化速度的成分。
作为优选的固化促进剂(c),例如可列举出三乙烯二胺、苄基二甲胺、三乙醇胺、二甲基氨基乙醇、三(二甲氨基甲基)苯酚等叔胺;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑等咪唑类(一个以上的氢原子被除氢原子以外的基团取代的咪唑);三丁基膦、二苯基膦、三苯基膦等有机膦类(一个以上的氢原子被有机基团取代的膦);四苯基硼四苯基磷(tetraphenylphosphoriumtetraphenylborate)、三苯基膦四苯基硼酸酯(triphenylphosphine tetraphenylborate)等四苯基硼盐;以所述咪唑类为客体化合物的包合物等。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的固化促进剂(c)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
使用固化促进剂(c)时,在粘合剂组合物及膜状粘合剂中,相对于环氧类热固性树脂(b)的含量(即,环氧树脂(b1)及热固化剂(b2)的总含量)100质量份,固化促进剂(c)的含量优选为0.01~5质量份,更优选为0.1~2质量份。通过使固化促进剂(c)的所述含量为所述下限值以上,可更显著地得到使用固化促进剂(c)所带来的效果。通过使固化促进剂(c)的含量为所述上限值以下,例如,抑制高极性的固化促进剂(c)在高温高湿度条件下在膜状粘合剂中移动至与被粘物的粘合界面侧而发生偏析的效果变高,使用膜状粘合剂而得到的半导体封装的可靠性进一步得以提高。
<填充材料(d)>
通过使膜状粘合剂含有填充材料(d),膜状粘合剂的热膨胀系数的调节变得容易,通过针对膜状粘合剂的贴附对象优化该热膨胀系数,使用膜状粘合剂而得到的半导体封装的可靠性进一步得以提高。此外,通过使膜状粘合剂含有填充材料(d),可降低膜状粘合剂的固化物的吸湿率,或者提高散热性。
填充材料(d)可以为有机填充材料及无机填充材料中的任意一种,优选为无机填充材料。
作为优选的无机填充材料,例如可列举出二氧化硅、氧化铝、滑石、碳酸钙、钛白、红氧化铁、碳化硅、氮化硼等粉末;将这些无机填充材料球形化而成的珠子;这些无机填充材料的表面改性物;这些无机填充材料的单晶纤维;玻璃纤维等。
其中,优选无机填充材料为二氧化硅、氧化铝或它们的表面改性物。
填充材料(d)的平均粒径没有特别限定,但优选为10~300nm,更优选为20~150nm,进一步优选为30~100nm。通过使填充材料(d)的平均粒径为上述范围,可充分获得使用填充材料(d)所带来的效果,同时膜状粘合剂的保存稳定性进一步提高。
另外,除非另有说明,则本说明书中的“平均粒径”是指通过激光衍射散射法求出的粒度分布曲线中的、累积值为50%处的粒径(D50)的值。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的填充材料(d)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
使用填充材料(d)时,在粘合剂组合物中,填充材料(d)的含量相对于除溶剂以外的所有成分的总含量的比例(即,膜状粘合剂中的填充材料(d)的含量相对于膜状粘合剂的总质量的比例)优选为5~30质量%,更优选为7.5~25质量%,特别优选为10~20质量%。通过使填充材料(d)的含量为上述范围,所述热膨胀系数的调节变得更容易。
<偶联剂(e)>
通过使膜状粘合剂含有偶联剂(e),对被粘物的粘合性及密合性得以提高。此外,通过使膜状粘合剂含有偶联剂(e),其固化物的耐水性得以提高且不会损害耐热性。偶联剂(e)具有可与无机化合物或有机化合物反应的官能团。
偶联剂(e)优选为具有能够与树脂(a)、环氧类热固性树脂(b)等所具有的官能团进行反应的官能团的化合物,更优选为硅烷偶联剂。
作为优选的所述硅烷偶联剂,例如可列举出3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、3-脲丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、双(3-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、咪唑硅烷、低聚物型或聚合物型有机硅氧烷等。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的偶联剂(e)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
使用偶联剂(e)时,在粘合剂组合物及膜状粘合剂中,相对于树脂(a)及环氧类热固性树脂(b)的总含量100质量份,偶联剂(e)的含量优选为0.03~20质量份,更优选为0.05~10质量份,特别优选为0.1~5质量份。通过使偶联剂(e)的所述含量为所述下限值以上,可更显著地得到提高填充材料(d)在树脂中的分散性、或提高膜状粘合剂与被粘物的粘合性等通过使用偶联剂(e)所带来的效果。通过使偶联剂(e)的所述含量为所述上限值以下,可进一步抑制脱气的产生。
<能量射线固化性树脂(g)>
粘合剂组合物及膜状粘合剂可以含有能量射线固化性树脂(g)。通过使膜状粘合剂含有能量射线固化性树脂(g),能够通过能量射线的照射而使特性发生变化。
<通用添加剂(i)>
通用添加剂(i)可以为公知的添加剂,能够根据目的任意选择,没有特别限定。作为优选的通用添加剂(i),例如可列举出增塑剂、抗静电剂、抗氧化剂、着色剂(染料、颜料)、吸杂剂(gettering agent)等。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的通用添加剂(i)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
粘合剂组合物及膜状粘合剂的通用添加剂(i)的含量没有特别限定,根据目的进行适当选择即可。
<溶剂>
优选粘合剂组合物进一步含有溶剂。含有溶剂的粘合剂组合物的操作性变得良好。
所述溶剂没有特别限定,但作为优选的溶剂,例如可列举出甲苯、二甲苯等烃;甲醇、乙醇、2-丙醇、异丁醇(2-甲基丙烷-1-醇)、1-丁醇等醇;乙酸乙酯等酯;丙酮、甲基乙基酮等酮;四氢呋喃等醚;二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺(具有酰胺键的化合物)等。
粘合剂组合物所含有的溶剂可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
从能够更均匀地混合粘合剂组合物中的所含成分的点出发,优选粘合剂组合物所含有的溶剂为甲苯、甲基乙基酮等。
<粘合剂组合物的制备方法>
粘合剂组合物可通过掺合用于构成该组合物的各成分而得到。
掺合各成分时的添加顺序没有特别限定,可同时添加两种以上的成分。
使用溶剂时,可通过将溶剂与除溶剂以外的任意掺合成分混合而预先稀释该掺合成分从而进行使用,也可以不预先稀释除溶剂以外的任意掺合成分、而是通过将溶剂与这些掺合成分混合从而进行使用。
进行掺合时,混合各成分的方法没有特别限定,从下述公知的方法中适当选择即可:使搅拌子或搅拌叶片等旋转而进行混合的方法;使用混合器进行混合的方法;施加超声波而进行混合的方法等。
只要各掺合成分不劣化,则添加并混合各成分时的温度及时间没有特别限定,适当进行调节即可,但温度优选为15~30℃。
图1为示意性地示出本发明的一个实施方式的膜状粘合剂的截面图。另外,为了易于理解本发明的特征,出于方便,有时会将以下说明中使用的图的重要部分放大显示,各构成要素的尺寸比率等不一定与实际情况相同。
此处所示的膜状粘合剂13在其一个面(在本说明书中,有时称为“第一面”)13a上具备第一剥离膜151,在与所述第一面13a为相反侧的另一个面(在本说明书中,有时称为“第二面”)13b上具备第二剥离膜152。
这样的膜状粘合剂13例如适合制成卷状而进行保存。
膜状粘合剂13具有上述的特性。
膜状粘合剂13可使用上述粘合剂组合物而形成。
第一剥离膜151及第二剥离膜152均可以为公知的剥离膜。
第一剥离膜151及第二剥离膜152可以为彼此相同的剥离膜,也可以为例如从膜状粘合剂13上剥离时所需的剥离力互不相同等的、互不相同的剥离膜。
图1所示的膜状粘合剂13的去除了第一剥离膜151及第二剥离膜152中任意一个而产生的露出面为贴附于半导体晶圆(省略图示)的背面的面。并且,去除第一剥离膜151及第二剥离膜152中剩余的另一个而产生的露出面为贴附于后述的支撑片或切割片的面。
◇切割固晶片
本发明的一个实施方式的切割固晶片具备支撑片,并在所述支撑片的一个面上具备所述膜状粘合剂。
<<支撑片>>
所述支撑片可以由一个层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成。当支撑片由多个层构成时,这些多个层的构成材料及厚度可以彼此相同也可以不同,只要不损害本发明的效果,则这些多个层的组合没有特别限定。
作为优选的支撑片,例如可列举出仅由基材构成的支撑片;具备基材与设置在所述基材的一个面上的粘着剂层的支撑片等。
支撑片具备所述基材及粘着剂层时,在所述切割固晶片中,所述粘着剂层被配置于所述基材与所述膜状粘合剂之间。
仅由基材构成的所述支撑片适合作为载片(carrier sheet)或切割片。具备这种仅由基材构成的支撑片的切割固晶片通过将膜状粘合剂的与具备支撑片(即基材)的一侧为相反侧的面(在本说明书中,有时称为“第一面”)贴附于半导体晶圆的背面而使用。
另一方面,具备基材及粘着剂层的所述支撑片适合作为切割片。具备这种支撑片的切割固晶片也可通过将膜状粘合剂的与具备支撑片的一侧为相反侧的面(第一面)贴附于半导体晶圆的背面而使用。
在后文中会对切割固晶片的使用方法进行详细说明。
以下,对构成支撑片的各个层进行说明。
<基材>
所述基材为片状或膜状,作为其构成材料,例如可列举出各种树脂。
作为所述树脂,例如可列举出低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)等聚乙烯;聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、降冰片烯树脂等除聚乙烯以外的聚烯烃;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-降冰片烯共聚物等乙烯类共聚物(使用乙烯作为单体而得到的共聚物);聚氯乙烯、氯乙烯共聚物等氯乙烯类树脂(使用氯乙烯作为单体而得到的树脂);聚苯乙烯;聚环烯烃;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、所有的结构单元均具有芳香族环式基团的全芳香族聚酯等聚酯;两种以上的所述聚酯的共聚物;聚(甲基)丙烯酸酯;聚氨酯;聚氨酯丙烯酸酯;聚酰亚胺;聚酰胺;聚碳酸酯;氟树脂;聚缩醛;改性聚苯醚;聚苯硫醚;聚砜;聚醚酮等。
此外,作为所述树脂,例如还可列举出所述聚酯与除其以外的树脂的混合物等聚合物合金(polymer alloy)。优选所述聚酯与除其以外的树脂的聚合物合金中的除聚酯以外的树脂的量为较少量。
此外,作为所述树脂,例如还可列举出上文中例示的所述树脂中的一种或两种以上交联而成的交联树脂;使用了上文中例示的所述树脂中的一种或两种以上的离聚物等改性树脂。
构成基材的树脂可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,它们的组合及比率可以任意选择。
基材可以由一层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成,由多个层构成时,这些多个层可相互相同,也可相互不同,这些多个层的组合没有特别限定。
基材的厚度优选为50~300μm,更优选为60~150μm。通过使基材的厚度为这样的范围,切割固晶片的可挠性、及对半导体晶圆或半导体芯片的贴附性进一步得以提高。
此处,“基材的厚度”是指基材整体的厚度,例如,由多个层构成的基材的厚度是指构成基材的所有层的合计厚度。
基材优选为厚度精度高的基材,即优选不论在任何部位,厚度不均均得以抑制的基材。上述构成材料中,作为可用于构成这种厚度精度高的基材的材料,例如可列举出聚乙烯、除聚乙烯以外的聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。
除了含有所述树脂等主要构成材料以外,基材也可含有填充材料、着色剂、抗静电剂、抗氧化剂、有机润滑剂、催化剂、软化剂(增塑剂)等公知的各种添加剂。
基材可以为透明,可以为不透明,可以根据目的进行着色,也可以蒸镀有其他层。
为了提高基材与设置于其之上的粘着剂层等其他层的密合性,基材可以为对表面实施了基于喷砂处理、溶剂处理等的凹凸化处理,或者电晕放电处理、电子束照射处理、等离子体处理、臭氧/紫外线照射处理、火焰处理、铬酸处理、热风处理等氧化处理等的基材。
此外,基材还可以为对表面实施了底涂处理(primer treatment)的基材。
此外,叠合抗静电涂层、切割固晶片并进行保存时,基材也可以具有防止基材与其他片材粘合、或者防止基材与吸附台(suction table)粘合的层等。
可使用公知的方法制造基材。例如,含有树脂的基材可通过将含有所述树脂的树脂组合物成型而制造。
对于切割固晶片,为了使拾取性变得良好,优选基材剥离力在合适的范围。
通常,膜状粘合剂与支撑片之间的剥离力会根据膜状粘合剂的材质和与其接触的支撑片的材质而发生变化,通过对使用聚烯烃膜(GUNZE LIMITED.制造,FUNCRARE(注册商标)LPD#80,厚度80μm)作为支撑片时的剥离力进行测定,可对膜状粘合剂本身的特性进行评价。准备将由作为仅由基材构成的支撑片的聚烯烃膜(GUNZE LIMITED.制造,FUNCRARE(注册商标)LPD#80,厚度80μm)与膜状粘合剂构成的切割固晶片切断成25mm×250mm的矩形的结构。使用在由聚苯乙烯板形成的硬质支撑体的表面贴附有双面胶带的结构,在该双面胶带上叠合25mm
×250mm的切割固晶片的膜状粘合剂,在23℃、相对湿度50%的环境下,使2kg的橡胶辊在该叠合后的结构上往返一次,由此经由双面胶带将切割固晶片贴附在硬质支撑体上。接着,将该贴附后的结构在23℃、相对湿度50%的相同环境下放置30分钟,然后使用Shimadzu Corporation制造的万能拉伸试验机AG-IS作为测定装置,对将切割固晶片的基材从膜状粘合剂上以300mm/分钟的速度呈180°的角度剥离时的剥离力(N/25mm)进行测定。
以此方式测定的基材剥离力优选为0.01~0.2N/25mm,更优选为0.02~0.10N/25mm,特别优选为0.04~0.06N/25mm。
<粘着剂层>
所述粘着剂层为片状或膜状,并含有粘着剂。
作为所述粘着剂,例如可列举出丙烯酸树脂、氨基甲酸酯(urethane)类树脂、橡胶类树脂、有机硅(silicone)类树脂、环氧类树脂、聚乙烯醚、聚碳酸酯、酯类树脂等粘着性树脂。
在本说明书中,“粘着性树脂”同时包括具有粘着性的树脂和具有粘合性的树脂这两种。例如,所述粘着性树脂不仅包括本身具有粘着性的树脂,还包括通过与添加剂等其他成分同时使用而显示粘着性的树脂、或者因热或水等诱因(trigger)的存在而显示粘合性的树脂等。
粘着剂层可以由一层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成,由多个层构成时,这些多个层可相互相同,也可相互不同,这些多个层的组合没有特别限定。
粘着剂层的厚度没有特别限定,但优选为1~100μm,更优选为1~60μm,特别优选为1~30μm。
其中,“粘着剂层的厚度”是指粘着剂层整体的厚度,例如由多个层构成的粘着剂层的厚度是指构成粘着剂层的所有层的合计厚度。
粘着剂层可以使用能量射线固化性粘着剂而形成,也可以使用非能量射线固化性粘着剂而形成。即,粘着剂层可以为能量射线固化性及非能量射线固化性中的任意一种。能量射线固化性的粘着剂层能够容易地调节其固化前及固化后的物性。
粘着剂层可使用含有粘着剂的粘着剂组合物而形成。例如,将粘着剂组合物涂布在欲形成粘着剂层的对象面上,根据所需对其进行干燥,由此能够在目标部位形成粘着剂层。粘着剂组合物中的常温下不汽化的成分彼此的含量比通常与粘着剂层中的所述成分彼此的含量比相同。
粘着剂组合物可利用与上述粘合剂组合物相同的方法而涂布。
当粘着剂层为能量射线固化性时,作为能量射线固化性的粘着剂组合物,例如可列举出:含有非能量射线固化性的粘着性树脂(I-1a)(以下,有时简写为“粘着性树脂(I-1a)”)和能量射线固化性化合物的粘着剂组合物(I-1);含有在所述粘着性树脂(I-1a)的侧链引入了不饱和基团的能量射线固化性的粘着性树脂(I-2a)(以下,有时简写为“粘着性树脂(I-2a)”)的粘着剂组合物(I-2);含有所述粘着性树脂(I-2a)和能量射线固化性化合物的粘着剂组合物(I-3)等。
当粘着剂层为非能量射线固化性时,作为非能量射线固化性的粘着剂组合物,例如可列举出含有所述粘着性树脂(I-1a)的粘着剂组合物(I-4)等。
除了掺合成分不同这一点以外,粘着剂组合物(I-1)~(I-4)等粘着剂组合物能够通过与上述粘合剂组合物相同的方法而制备。
以下,边参照附图边按照支撑片的种类对本实施方式的切割固晶片的实例进行说明。
图2为示意性地示出本发明的一个实施方式的切割固晶片的截面图。
另外,在图2之后的图中,对于与已进行了说明的图中所示的构成要素相同的构成要素,标记与该已进行了说明的图相同的附图标记,并省略其详细说明。
此处所示的切割固晶片101具备支撑片10,并在支撑片10上具备膜状粘合剂13。支撑片10仅由基材11构成,换言之,切割固晶片101具有在基材11的一个面(在本说明书中,有时称为“第一面”)11a上层叠有膜状粘合剂13的构成。此外,切割固晶片101进一步在膜状粘合剂13上具备剥离膜15。
在切割固晶片101中,在基材11的第一面11a上层叠有膜状粘合剂13,在膜状粘合剂13的与具备基材11的一侧为相反侧的面(在本说明书中,有时称为“第一面”)13a的一部分、即周缘部附近的区域层叠有夹具用粘合剂层16,在膜状粘合剂13的第一面13a中未层叠夹具用粘合剂层16的面、与夹具用粘合剂层16中未与膜状粘合剂13接触的面16a(上表面及侧面)上层叠有剥离膜15。
其中,基材11的第一面11a也称为支撑片10的第一面10a。
剥离膜15与图1所示的第一剥离膜151或第二剥离膜152相同。
夹具用粘合剂层16例如可以为含有粘合剂成分的单层结构,也可以为在作为芯材的片材的两个面上层叠有含有粘合剂成分的层的多层结构。
切割固晶片101以下述方式进行使用:在去除了剥离膜15的状态下,在膜状粘合剂13的第一面13a上贴附半导体晶圆(省略图示)的背面,进一步,将夹具用粘合剂层16的面16a中的上表面贴附在环形框架等夹具上。
图3为示意性地示出本发明的另一个实施方式的切割固晶片的截面图。
除了不具备夹具用粘合剂层16这一点以外,此处所示的切割固晶片102与图2所示的切割固晶片101相同。即,在切割固晶片102中,在基材11的第一面11a(支撑片10的第一面10a)上层叠有膜状粘合剂13,在膜状粘合剂13的第一面13a的整个面上层叠有剥离膜15。
换言之,切割固晶片102可通过将基材11、膜状粘合剂13及剥离膜15沿它们的厚度方向依次层叠而构成。
与图2所示的切割固晶片101的情况相同,图3所示的切割固晶片102以下述方式进行使用:在去除了剥离膜15的状态下,在膜状粘合剂13的第一面13a中的中央侧的一部分区域上贴附半导体晶圆(省略图示)的背面,进一步将膜状粘合剂13的周缘部附近的区域贴附在环形框架等夹具上。
图4为示意性地示出本发明的又一个实施方式的切割固晶片的截面图。
除了在基材11与膜状粘合剂13之间进一步具备粘着剂层12这一点以外,此处所示的切割固晶片103与图2所示的切割固晶片101相同。支撑片10为基材11及粘着剂层12的层叠体,切割固晶片103也具有在支撑片10的第一面10a上层叠有膜状粘合剂13的构成。
在切割固晶片103中,在基材11的第一面11a上层叠有粘着剂层12,在粘着剂层12的与基材11侧为相反侧的面(在本说明书中,有时称为“第一面”)12a的整个面上层叠有膜状粘合剂13,在膜状粘合剂13的第一面13a的一部分、即周缘部附近的区域层叠有夹具用粘合剂层16,在膜状粘合剂13的第一面13a中未层叠夹具用粘合剂层16的面、与夹具用粘合剂层16中未与膜状粘合剂13接触的面16a(上表面及侧面)上层叠有剥离膜15。
图4所示的切割固晶片103以下述方式进行使用:在去除了剥离膜15的状态下,在膜状粘合剂13的第一面13a上贴附半导体晶圆(省略图示)的背面,进一步,将夹具用粘合剂层16的面16a中的上表面贴附在环形框架等夹具上。
图5为示意性地示出本发明的又一个实施方式的切割固晶片的截面图。
除了不具备夹具用粘合剂层16且膜状粘合剂的形状不同这一点以外,此处所示的切割固晶片104与图4所示的切割固晶片103相同。即,切割固晶片104具备基材11,在基材11上具备粘着剂层12,在粘着剂层12上具备膜状粘合剂23。支撑片10为基材11及粘着剂层12的层叠体,切割固晶片104也具有在支撑片10的第一面10a上层叠有膜状粘合剂23的构成。
在切割固晶片104中,在基材11的第一面11a上层叠有粘着剂层12,在粘着剂层12的第一面12a的一部分、即在中央侧的区域上层叠有膜状粘合剂23。并且在粘着剂层12的第一面12a中的未层叠膜状粘合剂23的区域、与膜状粘合剂23中未与粘着剂层12接触的面23a(上表面及侧面)上层叠有剥离膜15。
从切割固晶片104的剥离膜15侧的上方向下俯视膜状粘合剂复合片104时,膜状粘合剂23的表面积比粘着剂层12小,且具有例如圆形等形状。
图5所示的切割固晶片104以下述方式进行使用:在去除了剥离膜15的状态下,在膜状粘合剂23的面23a中的上表面上贴附半导体晶圆(省略图示)的背面,进一步,将粘着剂层12的第一面12a中的未层叠有膜状粘合剂23的区域贴附在环形框架等夹具上。
另外,在图5所示的切割固晶片104中,可以以与图2及图4所示相同的方式,在粘着剂层12的第一面12a中的未层叠膜状粘合剂23的区域上层叠夹具用粘合剂层(省略图示)。与图2及图4所示的切割固晶片的情况相同,这样的具备夹具用粘合剂层的切割固晶片104以使夹具用粘合剂层的面中的上表面贴附在环形框架等夹具上的方式而进行使用。
图6为示意性地示出本发明的又一个实施方式的切割固晶片的截面图。
此处所示的切割固晶片105具备由基材11构成的支撑片10,并在支撑片10(基材11)上具备膜状粘合剂23及夹具用粘合剂层16。切割固晶片105具有在支撑片10的第一面10a上、即基材11的第一面11a上层叠有膜状粘合剂23的构成。
切割固晶片105在支撑片10的第一面10a的一部分(基材11的第一面11a的一部分)、即在中央侧的区域上层叠有膜状粘合剂23。进一步,切割固晶片105在支撑片10的第一面10a(基材11的第一面11a)中的未层叠膜状粘合剂23的、膜状粘合剂23的周缘部附近的区域层叠有夹具用粘合剂层16。并且,在夹具用粘合剂层16、及膜状粘合剂23上层叠有剥离膜15。
从切割固晶片105的剥离膜15侧的上方向下俯视时,膜状粘合剂23的表面积比支撑片10(基材11)小,且具有例如圆形等形状。支撑片10(基材11)及夹具用粘合剂层16可以以与膜状粘合剂23呈同心圆的方式进行冲压。
切割固晶片105以使夹具用粘合剂层16的面中的上表面贴附在环形框架等夹具上的方式而进行使用。
如此,不论切割固晶片的支撑片及膜状粘合剂为何种形态,均优选具备夹具用粘合剂层。作为具备夹具用粘合剂层的切割固晶片,可以如图2及图4所示,在膜状粘合剂上具备夹具用粘合剂层,也可以如图6所示,在支撑片上的膜状粘合剂的周缘部附近的区域具备夹具用粘合剂层。
本实施方式的切割固晶片并不限定于图2~图6所示的切割固晶片,在不损害本发明的效果的范围内,可以对图2~图6所示的切割固晶片的一部分构成进行变更或删除、或者也可以在上文中说明的切割固晶片的基础上进一步追加其他构成。
例如,可以在图2~图6所示的切割固晶片的任意位置上设置除基材、粘着剂层、膜状粘合剂及剥离膜以外的层。
此外,在切割固晶片中,可在剥离膜与同该剥离膜直接接触的层之间产生一部分间隙。
此外,在切割固晶片中,可根据目的任意地调节各个层的大小及形状。
◇膜状粘合剂及切割固晶片的使用方法
本实施方式的膜状粘合剂及切割固晶片可经过带膜状粘合剂的半导体芯片的制造而用于制造半导体封装及半导体装置。
将不具备支撑片的膜状粘合剂贴附于半导体晶圆的背面后,例如根据需要去除剥离膜,并在其露出面(换言之,在与贴附于半导体晶圆的一侧为相反侧的面。在本说明书中,有时称为“第二面”。)上贴附切割片。将以此方式得到的、切割片、膜状粘合剂及半导体晶圆沿它们的厚度方向依次层叠而构成的层叠结构体供于后续公知的切割工序。另外,可将切割片及膜状粘合剂的层叠结构视为切割固晶片。
在本说明书中,有时将这种切割固晶片、或层叠所述切割固晶片与半导体晶圆而构成的层叠结构体称为“第一层叠结构体”。
通过进行切割工序,半导体晶圆被分割成多个半导体芯片,同时膜状粘合剂也沿半导体芯片的外周被切断,可得到多个背面上具备该切断后的膜状粘合剂的半导体芯片(即带膜状粘合剂的半导体芯片)。上述多个带膜状粘合剂的半导体芯片以整齐排列的状态固定在切割片上。
在本说明书中,有时将这种多个带膜状粘合剂的半导体芯片以整齐排列的状态固定在切割片或所述支撑片上的层叠结构体称为“第二层叠结构体”。
另一方面,所述切割固晶片已经具有作为切割固晶片的结构。因此,在切割固晶片贴附于半导体晶圆的背面的阶段,可得到将切割固晶片(切割片、膜状粘合剂)及半导体晶圆沿它们的厚度方向依次层叠而构成的层叠结构体(即所述第一层叠结构体)。之后,如上所述,利用与使用了不具备支撑片的膜状粘合剂的情况相同的方法,通过进行切割工序,从而得到包含多个带膜状粘合剂的半导体芯片的第二层叠结构体。
半导体晶圆的切割的方法可以为公知的方法,没有特别限定。
作为半导体晶圆的优选的切割的方法,例如可列举出使用刀片的方法(即刀片切割)、通过激光照射而进行的方法(即激光切割)、通过喷射含有研磨剂的水而进行的方法(即水切割)等切入半导体晶圆的方法。
作为半导体晶圆的切割的方法,还可列举出除上述切入半导体晶圆的方法以外的方法。
即,在该方法中,首先,在半导体晶圆的内部设定预定分割的位置,以该位置为焦点,以激光聚焦于该焦点的方式照射激光,由此在半导体晶圆的内部形成改质层。与半导体晶圆的其他位置不同,半导体晶圆的改质层通过照射激光而改质,其强度变弱。因此,通过对半导体晶圆施加力,在半导体晶圆的内部的改质层中产生沿着半导体晶圆的两个面方向延伸的龟裂,成为半导体晶圆的分割(切断)起点。接着,对半导体晶圆施加力,在所述改质层的部位分割半导体晶圆,制作半导体芯片。
例如,可通过沿与其表面平行的方向扩展并施加力,分割形成有改质层的半导体晶圆。
然而,即使欲使用现有的膜状粘合剂将形成有改质层的半导体晶圆与膜状粘合剂一同沿所述改质层分割,也无法将膜状粘合剂切断,无法进行拾取。
本发明的膜状粘合剂由于含有主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂(a),因此具备该膜状粘合剂的切割固晶片尤其适宜在进行伴随上述改质层的形成的半导体晶圆的切割方法中使用。
不论是在使用了膜状粘合剂还是使用了切割固晶片的情况下,得到的带膜状粘合剂的半导体芯片均在之后从切割片或支撑片上分离并被拾取,并经由膜状粘合剂而固晶至基板的电路形成面。
在将带膜状粘合剂的半导体芯片固晶于基板的电路形成面后,可利用与现有方法相同的方法,制造半导体封装及半导体装置。例如根据需要在该固晶后的半导体芯片上进一步层叠1个以上半导体芯片,并进行引线键合。接着,使膜状粘合剂热固化,然后利用树脂密封所得到的整个结构。通过上述工序,可制作半导体封装。然后,使用该半导体封装,可制作目标半导体装置。
本实施方式的优选的膜状粘合剂的使用方法具有以下方面。
[11]一种膜状粘合剂的使用方法,其用于制造将已贴附于膜状粘合剂的半导体晶圆与所述膜状粘合剂一同分割而得到的带膜状粘合剂的半导体芯片,所述膜状粘合剂含有主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂(a)。
[12]一种膜状粘合剂的使用方法,其用于制造将已贴附于膜状粘合剂并形成有改质层的半导体晶圆与所述膜状粘合剂一同沿所述改质层分割而得到的带膜状粘合剂的半导体芯片,所述膜状粘合剂含有主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂(a)。
[13]根据上述[11]或[12]所述的膜状粘合剂的使用方法,其用于对所述带膜状粘合剂的半导体芯片进行拾取的用途。
[14]根据上述[11]~[13]中任一项所述的膜状粘合剂的使用方法,其中,相对于所述膜状粘合剂100质量%,所述树脂(a)的含量为5~20质量%。
[15]根据上述[11]~[14]中任一项所述的膜状粘合剂的使用方法,其中,所述膜状粘合剂含有环氧树脂(b1)。
[16]根据上述[15]所述的膜状粘合剂的使用方法,其中,相对于所述膜状粘合剂100质量%,所述环氧树脂(b1)的含量为30~60质量%。
[17]根据上述[15]或[16]所述的膜状粘合剂的使用方法,其中,所述膜状粘合剂含有热固化剂(b2),相对于所述膜状粘合剂100质量%,由所述环氧树脂(b1)及所述热固化剂(b2)形成的环氧类热固性树脂(b)的含量为60~85质量%。
[18]根据上述[11]~[17]中任一项所述的膜状粘合剂的使用方法,其中,所述膜状粘合剂的熔融粘度的初始检测温度为60℃以下。
[19]根据上述[11]~[18]中任一项所述的膜状粘合剂的使用方法,其中,所述膜状粘合剂实质上不含有丙烯酸树脂。
实施例
以下,利用具体的实施例对本发明进行更详细的说明。但本发明不受以下所示的实施例的任何限定。
<单体>
以下示出在比较例中简写的单体的正式名称。
MA:丙烯酸甲酯
BA:丙烯酸正丁酯
HEA:丙烯酸2-羟基乙酯
GMA:甲基丙烯酸缩水甘油酯
<粘合剂组合物的制备原料>
以下示出在本实施例及比较例中用于制备粘合剂组合物的原料。
[树脂(a)]
(a)-1:聚芳酯(UNITIKA LTD.制造,UNIFINER(注册商标)M-2040,重均分子量50000,玻璃化转变温度220℃)
(a)-2:末端OH基的低分子量聚芳酯(UNITIKA LTD.制造,UNIFINER(注册商标)V-577,数均分子量2000,玻璃化转变温度174℃)
(a)-3:聚碳酸酯(TEIJIN LIMITED制造,TS-2020,重均分子量20000,玻璃化转变温度160℃)
[其他树脂(a0)]
(a0)-1:由BA(55质量份)、MA(10质量份)、HEA(15质量份)及GMA(20质量份)共聚而得到的丙烯酸树脂(重均分子量800000,玻璃化转变温度-25℃)。
[环氧树脂(b1)]
(b1)-1:邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造的“EOCN-102S”,环氧当量205~217g/eq,软化点55~77℃)
(b1)-2:三亚苯型环氧树脂(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造的“EPPN-502H”,环氧当量167g/eq,软化点54℃,分子量1200)
(b1)-3:液状双环戊二烯型环氧树脂(ADEKA CORPORATION制造的“EP-4088L”,环氧当量165g/eq)
(b1)-4:液状双酚A型环氧树脂(Mitsubishi Chemical Corporation制造的“jER828”,环氧当量184~194g/eq)
[热固化剂(b2)]
(b2)-1:邻甲酚型酚醛清漆树脂(DIC CORPORATION制造的“Phenolite(注册商标)KA-1160”,羟基当量117g/eq,软化点80℃,通式(1)中的n:6~7)
[固化促进剂(c)]
(c)-1:2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑(SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION制造的“CUREZOL(注册商标)2PHZ-PW”,微粉末,平均粒径5μm,最大20μm,熔点137~147℃)
[填充材料(d)]
(d)-1:由环氧基修饰的球形二氧化硅(Admatechs公司制造的“ADMANANO(注册商标)YA050C-MKK”,平均粒径50nm)
[偶联剂(e)]
(e)-1:具有环氧基、甲基及甲氧基的低聚物型硅烷偶联剂(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制造的“X-41-1056”,环氧当量280g/eq)
[实施例1]
<<膜状粘合剂的制备>>
<粘合剂组合物的制备>
将树脂(a)-1(11质量份)、环氧树脂(b1)-1(7质量份)、环氧树脂(b1)-2(20质量份)、环氧树脂(b1)-3(21质量份)、热固化剂(b2)-1(32.5质量份)、固化促进剂(c)-1(0.5质量份)、填充材料(d)-1(7.0质量份)、及偶联剂(e)-1(1.0质量份)溶解或分散于甲基乙基酮/甲苯为2/1(质量比)的混合溶剂中,在23℃下搅拌,由此得到上述所有成分的合计浓度为50质量%的粘合剂组合物。另外,此处所示的除甲基乙基酮-甲苯以外的成分的掺合量均为不包含溶剂成分的目标化合物的量。
<膜状粘合剂的制备>
准备通过有机硅处理(silicone treatment)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制膜的单面进行了剥离处理的第一剥离膜(Lintec Corporation制造的“SP-PET382150”,厚度38μm)及第二剥离膜(Lintec Corporation制造的“SP-PET381031”,厚度38μm)。第一剥离膜及第二剥离膜为宽395mm的长条状,并将其卷成卷状。将上述得到的粘合剂组合物涂布在第一剥离膜的剥离处理面上,在100℃下加热干燥1分钟,由此形成厚度为10μm的膜状粘合剂。将第二剥离膜的剥离处理面贴合于所述膜状粘合剂的露出面,得到依次层叠有第一剥离膜、膜状粘合剂及第二剥离膜的卷状的膜状粘合剂片。
<冲压加工适性>
使用冲压加工装置,将上述得到的膜状粘合剂片以除第一剥离膜以外的层被冲压的方式冲压加工为直径330mm的圆形,卷绕作为不需要的部分的第二剥离膜及膜状粘合剂的圆形的外周部,确认有无卷绕不良。
冲压加工装置使用Lintec Corporation制造的产品名称为LPM300的装置。
评价基准如下所述。
A:无卷绕不良
C:膜状粘合剂破裂,卷绕不良
<<切割固晶片的制造>>
将冲压加工后的所述膜状粘合剂片的圆形的第二剥离膜剥离,将贴合有作为基材的宽395mm的长条状的聚乙烯制膜(GUNZE LIMITED.制造,FUNCRARE(注册商标)LPD#80,厚度80μm)与环状的夹具用粘合剂层的结构贴合在圆形的膜状粘合剂的露出面上。由此,得到带夹具用粘合剂层的聚乙烯制膜(基材)、直径为330mm的圆形的膜状粘合剂及第一剥离膜依次沿它们的厚度方向层叠而构成的宽395mm的卷状的切割固晶片。
接着,以使基材及夹具用粘合剂层被冲压为与直径为330mm的圆形的膜状粘合剂呈同心圆的方式,将基材及夹具用粘合剂层冲压加工为直径为370mm的圆形,卷绕并去除作为不需要的部分的基材及夹具用粘合剂层的圆形的外周部,得到切割固晶片。
另外,将以形成直径为345mm的圆形的方式进行冲压加工并去除了圆形的片的夹具用粘合剂层(Lintec Corporation制造的AdwillG-01CPP-5MDF)贴合于聚乙烯制膜,由此可得到所述带夹具用粘合剂层的聚乙烯制膜。
<<膜状粘合剂的评价>>
<基材剥离力>
将上述得到的切割固晶片切断成25mm×250mm的矩形,并去除剥离膜。使用在由聚苯乙烯板形成的硬质支撑体的表面贴附有双面胶带的结构,在该双面胶带上叠合25mm×250mm的切割固晶片的膜状粘合剂,在23℃、相对湿度50%的环境下,使2kg的橡胶辊在该叠合后的结构上往返一次,由此经由双面胶带将切割固晶片贴附在硬质支撑体上。接着,将该贴附后的结构在23℃、相对湿度50%的相同环境下放置30分钟,然后使用ShimadzuCorporation制造的万能拉伸试验机AG-IS作为测定装置,对将切割固晶片的基材从膜状粘合剂上以300mm/分钟的速度呈180°的角度剥离时的剥离力(N/25mm)进行测定。将结果示于表1。
<膜状粘合剂的熔融粘度的初始检测温度的测定(膜状粘合剂的基板的掩埋性的评价)>
由上述得到的膜状粘合剂,在室温下直接制作直径10mm、高20mm的圆柱状的试验片。
将该刚制作的试验片设置在毛细管流变仪(Shimadzu Corporation制造的“CFT-100D”)的测定位置,对试验片施加50kgf(4.9MPa)的力,同时使试验片以10℃/分钟的升温速度从50℃升温至120℃。接着,求出试验片开始从设置于模具中的直径为0.5mm、高为1.0mm的孔挤出时、即开始检测试验片的熔融粘度的温度(初始检测温度)(℃)。将结果示于表1。
<半导体晶圆的加工>
使用胶带层压机(Lintec Corporation制造的“RAD3510”),在厚度为750μm的8英寸的硅晶圆上贴附背磨胶带(Lintec Corporation制造的“Adwill(注册商标)E-3125KL”)。使用激光切割机(DISCO Corporation制造的“DFL7361”),在贴附了背磨胶带的硅晶圆的内部形成形状为2.5mm×2.5mm的改质层。接着,使用研磨机(DISCO Corporation制造的“DFG8760”),以干式抛光加工对背面进行研磨,得到厚度为30μm的已形成改质层的硅晶圆(磨削工序)。
(拾取适性)
将上述得到的刚制造的切割固晶片的剥离膜去除。使用胶带贴合装置(LintecCorporation制造的“Adwill(注册商标)RAD2500”),利用所述膜状粘合剂及夹具用粘合剂层在常温下将所述切割固晶片直接贴附于已形成改质层的硅晶圆(直径12英寸,厚度30μm)的背面(研磨面)及环形框架。由此,得到将基材、膜状粘合剂及硅晶圆沿它们的厚度方向依次层叠而构成的第一层叠结构体。接着,使用拾取装置(Canon Machinery Inc.制造的“BESTEM-D02”),通过用一根顶针顶起的方式,以顶起高度为300μm、顶针速度为20mm/秒的条件,沿改质层将硅晶圆及膜状粘合剂切断(切断工序)。将48个硅芯片与被切断的膜状粘合剂一同从切割固晶片的支撑片上分离(分离工序),并尝试进行拾取,确认拾取适性。以下,示出判定基准。
A:所有48个芯片均可拾取
B:可拾取48个芯片中的1~47个芯片
C:无法拾取
(固晶适性)
然后,利用贴附于硅芯片的切断后的膜状粘合剂,将拾取的硅芯片以120℃、1N、0.2秒的条件热压接于电路图案基板。作为电路图案基板,使用了在覆铜箔层叠板(MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY,INC.制造的CCL-HL832NX-A,铜箔的厚度:15μm)的铜箔上形成有电路图案,并在图案上具有阻焊剂(TAIYO INK MFG.CO.,LTD.制造的PSR-4000AUS308)的基板(Shiima Electronics,Inc.制造的“SM15-031-10A”,基板尺寸:157.0mm×70.0mm×0.2mm)。通过肉眼观察进行了拾取及热压接操作的芯片,计数具有龟裂、缺口、即所谓的芯片裂纹的芯片。将具有芯片裂纹的芯片记为NG,按照以下的判定基准评价固晶适性。
A:所有48个芯片均能够完成拾取及热压接
B:48个芯片中的1~47个芯片能够完成拾取及热压接
C:48个芯片中没有1个芯片能够完成拾取及热压接
<膜状粘合剂的热固化物的粘合力的测定>
[带膜状粘合剂的硅芯片的制造]
将上述得到的刚制造的切割固晶片的剥离膜去除,使用胶带贴合装置(LintecCorporation制造的“Adwill(注册商标)RAD2500”),将所述切割固晶片利用其膜状粘合剂在常温下直接贴附于背面为#2000研磨面的硅晶圆(直径200mm,厚度75μm)的背面(研磨面)。由此,得到将基材、膜状粘合剂及硅晶圆沿它们的厚度方向依次层叠而构成的第一层叠结构体。接着,将得到的第一层叠结构体固定于晶圆切割用环形框架,使用切割装置(DISCO Corporation制造,DFD6361),以剪切速度:30mm/s、转速:30000rpm的条件,切割成2mm×2mm的芯片尺寸。对于切割时的切入量,利用切割刀对基材切入20μm(即膜状粘合剂的厚度方向的整个区域、与距基材的膜状粘合剂侧的面深20μm的区域)。作为切割刀片,使用DISCO Corporation制造的“Z05-SD2000-D1-90 CC”。
由此,使用切割固晶片,制造通过具备硅芯片与设置在所述硅芯片的背面的膜状粘合剂而构成的多个带膜状粘合剂的硅芯片通过所述膜状粘合剂以整齐排列的状态固定在基材上的带膜状粘合剂的硅芯片组。
[第二试验片的制作]
接着,将带膜状粘合剂的硅芯片组中的带膜状粘合剂的硅芯片从基材上分离并拾取。然后,使用手动固晶机(CAMMAX Precima公司制造的“EDB65”),将该带膜状粘合剂的硅芯片中的膜状粘合剂的露出面(与硅芯片侧为相反侧的面)的整个面压接于铜板(厚度500μm)的表面,由此将带膜状粘合剂的硅芯片固晶于所述铜板上。此时,通过对加热至125℃的带膜状粘合剂的硅芯片,在垂直于其与所述铜板接触的面的方向上施加3秒种的2.45N(250gf)的力,从而进行固晶。
接着,通过将固晶后的铜板于160℃加热1小时,由此使该铜板上的膜状粘合剂热固化。
如上所述,制作由铜板、膜状粘合剂的固化物及硅芯片沿它们的厚度方向依次层叠而构成的第二试验片。
[膜状粘合剂的热固化物的粘合力的测定]
使用焊接强度测试仪(Dage公司制造的“Series4000”),沿与所述固化物的一个面平行的方向以200μm/s的速度同时对上述得到的第二试验片中的膜状粘合剂的固化物的侧面与硅芯片的侧面的位置齐平的部位施加力。此时,作为用于施加力的按压工具,使用不锈钢制的板状物,以使距离铜板的搭载有硅芯片的一侧的表面的高度为7μm的方式调节按压工具的铜板侧的前端的位置,以使按压工具不与铜板接触。然后,对直至所述固化物被破坏、或者所述固化物从铜板上剥离时所施加的力的最大值进行测定,将该测定值用作所述固化物的粘合力(N/2mm□)。将结果示于表1。
<<膜状粘合剂及切割固晶片的制造、以及膜状粘合剂的评价>>
[实施例2~4、比较例1]
除了以使粘合剂组合物的所含成分的种类及含量成为表1所示的方式,对制备粘合剂组合物时的掺合成分的种类及掺合量进行变更这一点以外,以与实施例1的情况相同的方法,制造膜状粘合剂及切割固晶片,并以与实施例1的情况相同的方法评价膜状粘合剂。将结果示于表1。
另外,表1中的所含成分的一栏中的“-”的记载是指,粘合剂组合物不含有该成分。
[表1]
根据上述结果可知,实施例1~4的膜状粘合剂显示出优异的冲压适性。此外,对于实施例1~4的膜状粘合剂,基材剥离力小,拾取适性良好。
实施例1~3中,膜状粘合剂的熔融粘度的初始检测温度较低,为51~53℃,确认到基板的掩埋性良好。
进一步,对于实施例1~4的膜状粘合剂,固晶适性良好。对于实施例1~4的膜状粘合剂,热固化剂(b2)的软化点为80℃,虽然将带膜状粘合剂的硅芯片固晶于基板的固晶温度为120℃,但可良好地固晶。此外,膜状粘合剂的热固化物的粘合力充分高,为196~232N/2mm□。
工业实用性
本发明可用于半导体装置的制造。
Claims (8)
1.一种膜状粘合剂,其含有主链具有环结构且玻璃化转变温度(Tg)为140℃以上的树脂(a)及包含双环戊二烯型环氧树脂的环氧树脂(b1),
所述膜状粘合剂的熔融粘度的初始检测温度为60℃以下。
2.根据权利要求1所述的膜状粘合剂,其中,相对于所述膜状粘合剂100质量%,所述树脂(a)的含量为5~20质量%。
3.根据权利要求1所述的膜状粘合剂,其中,相对于所述膜状粘合剂100质量%,所述环氧树脂(b1)的含量为30~60质量%。
4.根据权利要求1所述的膜状粘合剂,其含有热固化剂(b2),相对于所述膜状粘合剂100质量%,由所述环氧树脂(b1)及所述热固化剂(b2)形成的环氧类热固性树脂(b)的含量为60~85质量%。
5.根据权利要求3所述的膜状粘合剂,其含有热固化剂(b2),相对于所述膜状粘合剂100质量%,由所述环氧树脂(b1)及所述热固化剂(b2)形成的环氧类热固性树脂(b)的含量为60~85质量%。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的膜状粘合剂,其中,所述膜状粘合剂实质上不含有丙烯酸树脂。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的膜状粘合剂,其可用于将贴附于所述膜状粘合剂且形成有改质层的半导体晶圆,与所述膜状粘合剂一同沿所述改质层分割,并对得到的带膜状粘合剂的半导体芯片进行拾取的用途。
8.根据权利要求6所述的膜状粘合剂,其可用于将贴附于所述膜状粘合剂且形成有改质层的半导体晶圆,与所述膜状粘合剂一同沿所述改质层分割,并对得到的带膜状粘合剂的半导体芯片进行拾取的用途。
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