TW201348384A - 切割/黏晶膜 - Google Patents

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Shunpei Tanaka
Takashi Habu
Katsutoshi Kamei
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本發明提供一種可抑制切割膜與黏晶膜之間的成分轉移、並且切割時之半導體晶圓保持力及拾取時之剝離性優異的切割/黏晶膜。本發明之切割/黏晶膜具備第一黏著劑層及第二黏著劑層，該第一黏著劑層包含聚烯烴系樹脂，該第二黏著劑層包含選自丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂及酚系樹脂中之至少一種。

Description

切割/黏晶膜
本發明係關於一種切割/黏晶膜。
包含矽、鎵、砷等之半導體晶圓以大直徑之狀態而製造，於表面上形成圖案之後，將背面研磨，通常將半導體晶圓之厚度減薄至100~600 μm左右，進而，保持於黏著膜上而切割分離成半導體晶片(切割步驟)。繼而，半導體晶片固著於引線框等被接著體上(安裝步驟)後，移送至黏晶步驟。近年來，為了步驟之簡化、減少對半導體晶片之損傷等，使用將於切割步驟中保持半導體晶圓之黏著膜(切割膜)及於安裝步驟中固著半導體晶片之黏著膜(黏晶膜)一體化而成的切割/黏晶膜(例如專利文獻1)。此種切割/黏晶膜通常具備：於基材膜上具有丙烯酸系黏著劑層之切割膜、及配置於該丙烯酸系黏著劑層上之黏晶膜。
另一方面，於切割步驟中之切割及切割步驟後之拾取時，為了防止半導體晶片之損傷，切割/黏晶膜要求適度之黏著力即兼具黏著性(可切割之黏著性)及剝離性(可拾取之剝離性)的黏著力。而且，伴隨著近年來之半導體晶片之薄型化，必需更嚴格地控制黏著力。另外，對於記憶體系半導體裝置，於SSD(Solid State Drive)等要求更高品質．高可靠性之封裝中，必需提高黏晶膜之作為結構材料之可靠性及清潔性。
上述切割/黏晶膜利用切割膜之丙烯酸系黏著劑層，能夠控制切 割膜與黏晶膜之黏著力，於切割步驟中能夠保持半導體晶圓，於切割步驟後能夠拾取半導體晶片。但是，另一方面，由於通常包含丙烯酸系樹脂作為黏晶膜之材料，因此切割膜之黏著劑層與黏晶膜之形成材料之相溶性較高，會產生各種問題。作為問題之一，有切割膜/黏晶膜之間產生成分轉移、作為黏晶膜之結構材料之特性變差之問題。另外，於切割膜之黏著劑層中包含雜質離子之情形時，雜質離子向黏晶膜轉移，最終使半導體裝置之可靠性變差。進而，有黏晶膜對切割膜之剝離性不充分之問題。
作為解決此種問題之方法，可列舉：於切割膜之黏著劑層中使用與丙烯酸系樹脂之相溶性較低之黏著劑。但是，此種黏著劑難以控制黏著力。尚未實現解決上述成分轉移之問題、並且切割膜/黏晶膜之間具有適度之黏著力的切割/黏晶膜。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-124141號公報
本發明係為了解決上述先前之課題而成，其目的在於提供一種抑制切割膜與黏晶膜之間的成分轉移、並且切割時之半導體晶圓保持力及拾取時之剝離性優異的切割/黏晶膜。
本發明之切割/黏晶膜具備第一黏著劑層及第二黏著劑層，該第一黏著劑層包含聚烯烴系樹脂，該第二黏著劑層包含選自丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂及酚系樹脂中之至少一種。
於較佳之實施方式中，上述第一黏著劑層為感壓型。
於較佳之實施方式中，上述第一黏著劑層包含非晶質丙烯-(1-丁 烯)共聚物。
於較佳之實施方式中，上述第一黏著劑層不含丙烯酸系樹脂。
於較佳之實施方式中，上述第一黏著劑層實質上不含F-、Cl-、Br-、NO2 -、NO3 -、SO4 2-、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+及NH4 +。
於較佳之實施方式中，於測定溫度23℃、拉伸速度300 mm/分鐘、剝離角度180度之條件下，自上述第一黏著劑層剝離上述第二黏著劑層時之剝離力為0.02 N/20 mm~0.4 N/20 mm。
於較佳之實施方式中，切割/黏晶膜於上述第一黏著劑層之與第二黏著劑層相反之側進而具備基材層。
於較佳之實施方式中，包含上述基材層及上述第一黏著劑層之積層體係共擠出成形而獲得。
在本發明之另一態樣中，提供一種半導體裝置。該半導體裝置係使用上述切割/黏晶膜而製造。
根據本發明，藉由使切割膜(第一黏著劑層)包含聚烯烴系樹脂，能夠提供抑制切割膜與黏晶膜之間的成分轉移、並且切割時之半導體晶圓保持力及拾取時之剝離性優異的切割/黏晶膜。
1‧‧‧第一黏著劑層
2‧‧‧第二黏著劑層
3‧‧‧基材層
100、200‧‧‧切割/黏晶膜
圖1為本發明之較佳實施方式之切割/黏晶膜的概略剖視圖。
圖2為本發明之另一較佳實施方式之切割/黏晶膜的概略剖視圖。
圖3為本發明之較佳實施方式之半導體裝置的概略剖視圖。
圖4(a)-(d)係用以說明半導體裝置之製造方法之圖。
A.切割/黏晶膜之整體構成
圖1為本發明之較佳實施方式之切割/黏晶膜的概略剖視圖。切割 /黏晶膜100具備第一黏著劑層1及第二黏著劑層2。第一黏著劑層包含聚烯烴系樹脂，第二黏著劑層包含選自丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂及酚系樹脂中之至少一種樹脂。第一黏著劑層1具有於切割步驟中保持載置於切割/黏晶膜100上之半導體晶圓的功能。第二黏著劑層2具有於切割步驟後與半導體晶片共同經拾取、於安裝步驟中將半導體晶片固著於被接著體上的功能。換言之，第一黏著劑層構成切割膜，第二黏著劑層構成黏晶膜。
本發明之切割/黏晶膜可不具備基材層(圖1)，亦可具備基材層(圖2)。於圖2之實施方式中，切割/黏晶膜200於第一黏著劑層1之與第二黏著劑層2相反之側進而具備基材層3。於切割/黏晶膜200中，第一黏著劑層1與基材層3構成切割膜10。
上述第一黏著劑層之厚度較佳為10 μm~300 μm，進而較佳為15 μm~150 μm。於切割/黏晶膜不具備基材層之情形時，第一黏著劑層之厚度較佳為50 μm~300 μm，進而較佳為75 μm~200 μm，特別較佳為75 μm~125 μm。於切割/黏晶膜具備基材層之情形時，第一黏著劑層之厚度較佳為10 μm~150 μm，進而較佳為15 μm~100 μm，特別較佳為15 μm~50 μm。
上述第二黏著劑層之厚度較佳為3 μm~200 μm，進而較佳為4 μm~100 μm，特別較佳為5 μm~80 μm。
本發明之切割/黏晶膜可由隔離膜保護而提供。本發明之切割/黏晶膜可於經隔離膜保護之狀態下捲取成輥狀。隔離膜具有作為保護切割/黏晶膜直至供給至實用之保護材料的功能。作為隔離膜，例如可列舉利用矽系剝離劑、氟系剝離劑、長鏈烷基丙烯酸酯系剝離劑等剝離劑進行表面塗佈之塑膠(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯)膜、不織布或紙等。
於測定溫度23℃、拉伸速度300 mm/分鐘、剝離角度180度之 條件下，自上述第一黏著劑層剝離上述第二黏著劑層時之剝離力較佳為0.02 N/20 mm~0.4 N/20 mm，進而較佳為0.03 N/20 mm~0.35 N/20 mm，更佳為0.03 N/20 mm~0.2 N/20 mm。若在此範圍，則於切割步驟中能夠防止切割膜與黏晶膜剝離，另一方面，切割步驟後拾取半導體晶片時，切割膜與黏晶膜容易剝離，而且亦能夠防止糊劑殘餘之產生。
B.切割膜
本發明之切割/黏晶膜中之切割膜具備第一黏著劑層。如上所述，該切割膜可具備基材層，亦可不具備基材層。
B-1.第一黏著劑層
上述第一黏著劑層包含聚烯烴系樹脂。若具備由聚烯烴系樹脂形成之第一黏著劑層，則抑制第一黏著劑層與第二黏著劑層(黏晶膜)之間之成分轉移。其結果，能夠防止作為黏晶膜之結構材料之特性變差。另外，若使用聚烯烴系樹脂，則能夠獲得強度較高之第一黏著劑層，因此即使不具備基材層亦能獲得操作性優異之切割/黏晶膜。第一黏著劑層較佳為感壓型。若為感壓型，則能夠獲得可將半導體裝置之製造步驟簡化之切割/黏晶膜。
作為上述聚烯烴系樹脂，只要為發揮黏著性之聚烯烴系樹脂則可使用任意適當之聚烯烴系樹脂。作為發揮黏著性之聚烯烴系樹脂，例如可列舉：非晶質聚丙烯、非晶質丙烯-乙烯共聚物、非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物、非晶質丙烯-乙烯-丁烯共聚物等。其中，較佳為非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物。再者，於本說明書中，「非晶質」係指不具有如結晶質之明確之熔點的性質。
上述非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物較佳為藉由使用茂金屬觸媒將丙烯與1-丁烯聚合而獲得。此種非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物例如可以如下方式獲得：進行使用茂金屬觸媒將丙烯與1-丁烯聚合之聚合步驟， 於該聚合步驟之後，進行殘留觸媒除去步驟、異物除去步驟等後處理步驟。該非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物經過此種步驟，例如以粉末狀、顆粒狀等形狀獲得。作為茂金屬觸媒，例如，可列舉包含茂金屬化合物與鋁氧烷之茂金屬均勻混合觸媒、於微粒狀之載體上載持茂金屬化合物而成之茂金屬載持型觸媒等。
上述非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物中之源自丙烯之構成單元的含有比率較佳為80莫耳%~99莫耳%，進而較佳為85莫耳%~99莫耳%，特別較佳為90莫耳%~99莫耳%。
上述非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物中之源自1-丁烯之構成單元的含有比率較佳為1莫耳%~15莫耳%，進而較佳為1莫耳%~10莫耳%。若在此種範圍，則能夠獲得具有對黏晶膜(第二黏著劑層)之適度之黏著力、並且切割步驟時之保持力及拾取時之剝離性優異的切割膜。
上述非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物可為嵌段共聚物，亦可為無規共聚物。
上述非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物於無損本發明之效果之範圍內亦可包含源自其他單體之構成單元。作為其他單體，例如可列舉：乙烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯等α-烯烴。
如上所述使用茂金屬觸媒聚合而成之非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物顯示出狹窄之分子量分佈。具體而言，上述非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物之分子量分佈(Mw/Mn)為2以下，較佳為1.1~2，進而較佳為1.2~1.9。若使用此種顯示出狹窄分子量分佈之非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物，則能夠防止低分子量成分之滲出。
上述非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物之重量平均分子量(Mw)為200,000以上，較佳為200,000~500,000，進而較佳為200,000~ 300,000。若非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物之重量平均分子量(Mw)在此種範圍，則能夠獲得適當之黏著力，而且能夠防止低分子量成分之滲出。另外，於將第一黏著劑層與基材層共擠出成形之情形時，能夠形成第一黏著劑層而無加工不良。
上述非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物之於230℃、2.16 kgf下之熔融流動速率較佳為1 g/10 min~50 g/10 min，進而較佳為5 g/10 min~30 g/10 min，特別較佳為5 g/10 min~20 g/10 min。若非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物之熔融流動速率在此種範圍，則於將第一黏著劑層與基材層共擠出成形之情形時，能夠形成厚度均勻之第一黏著劑層而無加工不良。熔融流動速率可藉由根據JISK7210之方法來測定。
作為上述聚烯烴系樹脂，可併用上述發揮黏著性之聚烯烴系樹脂、與結晶性聚丙烯系樹脂。藉由於第一黏著劑層中包含結晶性聚丙烯系樹脂，而能夠降低第一黏著劑層之黏著力，獲得切割步驟時之保持力及拾取時之剝離性優異的切割膜。另外，藉由包含結晶性聚丙烯系樹脂，而能夠增大第一黏著劑層之儲存模數，獲得操作性優異之切割/黏晶膜。此種切割/黏晶膜即便不具備基材層，操作性亦優異。較佳為相對於上述發揮黏著性之聚烯烴系樹脂與該結晶性聚丙烯系樹脂之合計重量，結晶性聚丙烯系樹脂之含有比率較佳為0重量%~90重量%，進而較佳為20重量%~90重量%，特別較佳為40重量%~90重量%。
上述結晶性聚丙烯系樹脂可為均聚聚丙烯，亦可為藉由丙烯及能與丙烯共聚之單體獲得之共聚物。作為能與丙烯共聚之單體，例如可列舉：乙烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯等α-烯烴等。
上述結晶性聚丙烯系樹脂較佳為與上述非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物同樣地藉由使用茂金屬觸媒聚合而獲得。若使用如此方式獲得之結 晶性聚丙烯系樹脂，則能夠防止低分子量成分之滲出。
上述結晶性聚丙烯系樹脂之結晶度較佳為10%以上，進而較佳為20%以上。結晶度代表性為藉由示差掃描熱量分析(DSC)或X射線繞射而求出。
上述第一黏著劑層於無損本發明之效果之範圍內亦可包含其他成分。作為該其他成分，例如可列舉：抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、耐熱穩定劑、抗靜電劑等。其他成分之種類及使用量可根據目標而適當選擇。
上述第一黏著劑層較佳為不含丙烯酸系樹脂，進而較佳為不含丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂及酚系樹脂，特別較佳為不含丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂、酚系樹脂及與該等樹脂相溶性較高之化合物。其原因在於，可抑制第一黏著劑層(切割膜)/第二黏著劑層(黏晶膜)間之成分轉移。根據本發明，即便不含該等化合物亦能獲得具有適度之黏著力之切割膜。
較佳為，上述第一黏著劑層實質上不含F-、Cl-、Br-、NO2 -、NO3 -、SO4 2-、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+及NH4 +。實質上不含上述離子之第一黏著劑層例如可以如下方式形成：作為構成該第一黏著劑層之聚烯烴系樹脂，使用藉由利用茂金屬觸媒之溶液聚合獲得之聚烯烴系樹脂(例如，上述非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物、上述結晶性聚丙烯系樹脂)。於使用該茂金屬觸媒之溶液聚合中，聚烯烴系樹脂由於能夠使用與聚合溶劑不同之不良溶劑重複析出分離(再沈澱法)而進行精製，故而可獲得不含上述離子之第一黏著劑層。再者，於本說明書中，「實質上不含F-、Cl-、Br-、NO2 -、NO3 -、SO4 2-、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、NH4 +」係指於標準離子色譜分析(例如，使用Dionex公司製造之商品名「DX-320」、「DX-500」之離子色譜分析)中未達檢出極限。具體而言，係指相對於1 g之第一黏著劑層，F-、Cl-、Br-、NO2 - 、NO3 -、SO4 2-及K+分別為0.49 μg以下，Li+及Na+分別為0.20 μg以下，Mg2+及Ca2+分別為0.97 μg以下，NH4 +為0.5 μg以下之情況。
上述第一黏著劑層之於20℃下之儲存模數(G')較佳為0.5×106 Pa~1.0×108 Pa，進而較佳為0.8×106 Pa~3.0×107 Pa。本發明之切割/黏晶膜能夠獲得具有此種範圍之儲存模數(G')、同時具有對黏晶膜(第二黏著劑層)之適度之黏著力、並且切割步驟時之保持力及拾取時之剝離性優異的切割膜。若上述第一黏著劑層之儲存模數(G')為上述範圍，則能夠獲得耐剝離性優異之切割/黏晶膜。另外，可獲得操作性優異之切割/黏晶膜。進而，即使半導體晶圓於表面上具有凹凸之情形時，亦可獲得可追隨該凹凸之切割/黏晶膜。若使用此種切割/黏晶膜，則於切割步驟中，可防止由切削水引起之半導體晶片之污染。其中，儲存模數(G')可藉由動態黏彈性光譜測定來測定。
B-2.基材層
作為構成上述基材層之材料，可採用任意適當之材料。作為構成基材層之材料，例如可列舉：低密度聚乙烯、直鏈狀聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、無規共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烴、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、離聚物樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(無規、交替)共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、聚胺基甲酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醯胺、全芳族聚醯胺、聚苯硫醚、芳族聚醯胺(紙)、玻璃、玻璃布、氟樹脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纖維素樹脂、矽酮樹脂、金屬(箔)、紙等。於具備基材層之切割膜藉由共擠出成形而製造之情形時，作為構成基材層之材料，選擇熱塑性樹脂。其中，較佳為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
上述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之重量平均分子量(Mw)較佳為10,000~200,000，進而較佳為30,000~190,000。若乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之重量平均分子量(Mw)為此種範圍，則藉由共擠出成形，可形成基材層而無加工不良。
上述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之於190℃、2.16 kgf下之熔融流動速率較佳為2 g/10 min~20 g/10 min，進而較佳為5 g/10 min~15 g/10 min，特別較佳為7 g/10 min~12 g/10 min。若乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之熔融流動速率為這種範圍，則藉由共擠出成形，可形成基材層而無加工不良。
上述基材層於無損本發明之效果之範圍內亦可包含其他成分。作為該其他成分，例如，可使用與上述B-1項中說明之可包含於第一黏著劑層中之其他成分同樣之成分。
B-3.切割膜之製造方法
上述切割膜可藉由任意適當之成形方法而成形。較佳為，上述切割膜係藉由擠出成形而成形。於上述切割膜具備上述基材層之情形時，上述切割膜較佳為藉由共擠出成形而成形。根據共擠出成形，能夠以較少之步驟數並且不使用有機溶劑而製造層間之接著性良好之切割用黏著片。
於上述共擠出成形中，上述第一黏著劑層及上述基材層之形成材料可使用將上述各層之成分利用任意適當之方法混合而成的材料。
作為上述共擠出成形之具體方法，例如可列舉如下方法：於與模具(dies)連結之至少2台擠出機中，對一台供給第一黏著劑層形成材料，對另一台供給基材層形成材料，熔融後，進行擠出，利用接觸輥成形法而取出，從而形成積層體。於擠出時，各形成材料合流之部分與模具出口(模唇)越接近越佳。其原因在於，於模具內不易發生各形成材料之合流不良。因此，作為上述模具，較佳使用多歧管形式之 模具。再者，於發生合流不良之情形時，產生合流不均勻等外觀不良，具體而言，所擠出之第一黏著劑層與基材層之間產生波浪狀之外觀不均勻，故而不佳。另外，合流不良係由於例如不同種形成材料於模具內之流動性(熔融黏度)之差異較大、及各層之形成材料之剪切速度之差異較大而產生，因此，若使用多歧管形式之模具，則對於具有流動性之差異之不同種形成材料，與其他形式(例如，進料模組(feed block)形式)相比，材料選擇之範圍擴大。用於各形成材料之熔融之擠出機的螺桿類型可為單螺或雙螺。擠出機亦可為3台以上。於擠出機為3台以上之情形時，可進而供給其他層之形成材料。另外，於使用3台以上之擠出機製作雙層結構(基材層+第一黏著劑層)之黏著帶之情形時，只要將同一形成材料供給至相鄰之2台以上之擠出機即可，例如於使用3台擠出機之情形時，可對相鄰之2台擠出機供給同一形成材料。
上述共擠出成形中之成形溫度較佳為160℃~220℃，進而較佳為170℃~200℃。若為此種範圍，則成形穩定性優異。
上述第一黏著劑層形成材料與上述基材層形成材料之於溫度180℃、剪切速度100 sec-1下之剪切黏度之差(黏著劑形成材料-基材層形成材料)較佳為-150 Pa．s~600 Pa．s，進而較佳為-100 Pa．s~550 Pa．s，特別較佳為-50 Pa．s~500 Pa．s。若為此種範圍，則上述黏著劑形成材料及基材層形成材料之於模具內之流動性相近，能夠防止合流不良之發生。再者，剪切黏度可藉由雙毛細管型之伸長黏度計而測定。
C.黏晶膜
本發明之切割/黏晶膜中之黏晶膜具備第二黏著劑層。該黏晶膜例如可為僅由黏著劑層(第二黏著劑層)之單層形成之構成，亦可為芯材料之兩面形成有第二黏著劑層之多層構造。作為上述芯材料，例如 可列舉：膜(例如，聚醯亞胺膜、聚酯膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚碳酸酯膜等)、用玻璃纖維、塑膠製不織纖維強化之樹脂基板、矽基板、玻璃基板等。
上述第二黏著劑層包含丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂或酚系樹脂。該等樹脂之雜質離子之含量較少，而且耐熱性優異。該等樹脂可單獨使用或將兩種以上組合使用。
作為上述丙烯酸系樹脂，可採用任意適當之丙烯酸系樹脂。作為丙烯酸系樹脂，例如，可列舉將包含具有碳數較佳為30個以下、進而較佳為4個~18個之直鏈或支鏈之烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸之酯的一種或兩種以上之單體成分聚合而獲得的聚合物。
作為上述烷基，例如，可列舉：甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環己基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基、十二烷基等。
於形成上述丙烯酸系樹脂之上述單體成分中，亦可包含任意其他之單體。作為上述其他單體，例如可列舉：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、亞甲基丁二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸等含羧基之單體；順丁烯二酸酐、亞甲基丁二酸酐等酸酐單體；(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯、丙烯酸-(4-羥基甲基環己基)甲酯等含羥基之單體；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸基之單體；2-羥乙基丙烯醯基磷酸酯等含磷酸基之單體等。
上述丙烯酸系樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-30℃~30℃，進而較佳為-20℃~15℃。
上述第二黏著劑層中之丙烯酸系樹脂之含有比率較佳為30重量%~95重量%，進而較佳為50重量%~90重量%。
作為上述環氧系樹脂，只要是通常用作黏著劑組合物之環氧系樹脂，則可採用任意適當之環氧系樹脂。作為環氧系樹脂，例如可列舉：雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型、溴化雙酚A型、氫化雙酚A型、雙酚AF型、聯苯型、萘型、芴型、苯酚酚醛清漆型、鄰甲酚酚醛清漆型、三羥苯基甲烷型、四酚基乙烷型等二官能環氧系樹脂、多官能環氧系樹脂；乙內醯脲型環氧系樹脂；三縮水甘油基異氰脲酸酯型環氧系樹脂；縮水甘油胺型環氧系樹脂。其中，較佳為酚醛清漆型環氧系樹脂、聯苯型環氧系樹脂、三羥苯基甲烷型環氧系樹脂或四酚基乙烷型環氧系樹脂。其原因在於，硬化性及耐熱性優異。該等樹脂可單獨使用或將兩種以上組合使用。
作為上述酚系樹脂，例如可列舉：苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、第三丁基苯酚酚醛清漆樹脂、壬基苯酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚系樹脂；甲酚型酚系樹脂；聚對羥基苯乙烯(polyparaoxy styrene)等聚羥基苯乙烯(polyoxy styrene)等。其中，較佳為苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。其原因在於，可提高使用本發明之切割/黏晶膜而製造之半導體裝置的連接可靠性。酚系樹脂可作為環氧系樹脂之硬化劑而起作用。
於併用上述環氧系樹脂與酚系樹脂之情形時，環氧系樹脂與酚系樹脂之調配比率，相對於環氧系樹脂成分中之環氧基1當量，較佳為以酚系樹脂中之羥基為0.5當量~2.0當量之方式來調配、更佳為以0.8當量~1.2當量之方式來調配。若環氧樹脂與酚樹脂之調配比率偏離上述範圍，則有不進行充分之硬化反應、環氧系樹脂硬化物之 特性容易劣化之虞。上述第二黏著劑層中之環氧系樹脂及酚系樹脂之合計含有比率較佳為5重量%~80重量%，進而較佳為10重量%~70重量%。
上述第二黏著劑層亦可包含其他熱塑性樹脂及/或熱硬化性樹脂。作為其他熱塑性樹脂，例如可列舉：天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱塑性聚醯亞胺樹脂、6-尼龍、6,6-尼龍等聚醯胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸系樹脂、PET、PBT等飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、氟樹脂等。作為其他熱硬化性樹脂，例如可列舉：胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、矽酮樹脂、熱硬化性聚醯亞胺樹脂等。該等樹脂可單獨使用或將兩種以上組合使用。
上述第二黏著劑層亦可於製作時添加能與第二黏著劑層中所含之樹脂之分子鏈末端的官能基等反應之多官能性化合物作為交聯劑。藉由添加此種多官能性化合物，而能夠提高於高溫下之接著特性，謀求耐熱性之改善。作為多官能性化合物，例如可列舉：甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、多元醇與二異氰酸酯之加成物等聚異氰酸酯等。相對於樹脂之總量，多官能性化合物之含有比率較佳為0.05重量%~0.7重量%。該等多官能性化合物可單獨使用或將兩種以上組合使用。
上述第二黏著劑層亦可包含無機填充劑。作為無機填充劑，例如可列舉：氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鎂、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁、氮化鋁、硼酸鋁晶鬚、氮化硼、結晶二氧化矽、非晶質二氧化矽、黏土、石膏等。另外，為了賦予導電性、提高導熱性等，第二黏著劑層亦可包含導電性之無機填充劑。作為導電性之無機填充劑，例如可列舉：銀、鋁、金、銅、鎳、導電性 合金、氧化鋁等金屬氧化物、無定形碳黑、石墨等。相對於樹脂總量，無機填充劑之含有比率較佳為80重量%以下，進而較佳為70重量%以下。無機填充劑之平均粒徑較佳為0.1 μm~80 μm。
上述第二黏著劑層亦可根據需要包含任意適當之其他添加劑。作為其他添加劑，例如可列舉：阻燃劑、矽烷偶合劑、離子捕捉劑等。作為阻燃劑，例如可列舉：三氧化銻、五氧化銻、溴化環氧樹脂等。作為矽烷偶合劑，例如可列舉：β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷等。作為離子捕捉劑，例如可列舉：水滑石類、氫氧化鉍等。
如後所述將黏晶膜貼合於切割膜之第一黏著劑層上之前的黏晶膜對BGA基板之於175℃下之剪切接著力較佳為0.05 MPa以上，進而較佳為0.07 MPa以上，特別較佳為0.1 MPa~1 MPa。其中，上述剪切接著力藉由後述方法而測定。
對於將自本發明之切割/黏晶膜剝離之黏晶膜的與切割膜接觸之面貼附於BGA基板時該黏晶膜對BGA基板之於175℃下之剪切接著力，相對於將黏晶膜貼合於切割膜之第一黏著劑層上之前的黏晶膜對BGA基板的剪切接著力，較佳為80%以上，進而較佳為95%以上，特別較佳為100%以上，最佳為100%~120%。本發明之切割/黏晶膜由於切割膜與黏晶膜之間的成分轉移受到抑制，因而能夠防止黏晶膜之接著力的降低。其中，上述剪切接著力藉由後述方法而測定。
D.切割/黏晶膜之製造方法
本發明之切割/黏晶膜藉由於具備第一黏著劑層與任意基材層之切割膜之第一黏著劑層上設置黏晶膜而獲得。
切割膜可利用上述B-3項中說明之方法而獲得。另一方面，黏晶膜可將黏晶膜形成材料(第二黏著劑層形成材料)塗佈於剝離紙上之 後進行乾燥而獲得。將如此方式獲得之黏晶膜轉印於切割膜之第一黏著劑層上，從而能夠獲得切割/黏晶膜。另外，黏晶膜亦可將第二黏著劑層形成材料塗佈於上述C項中說明之芯材料上之後進行乾燥而獲得。於該情形時，由第二黏著劑層及芯材料構成黏晶膜，將黏晶膜之第二黏著劑層與切割膜之第一黏著劑層進行貼合，從而能夠獲得切割/黏晶膜。
或者，藉由將黏晶膜形成材料(第二黏著劑層形成材料)直接塗佈於切割膜之第一黏著劑層上之後進行乾燥，亦能獲得切割/黏晶膜。
E.半導體裝置
圖3為本發明之較佳實施方式之半導體裝置的概略剖視圖。半導體裝置300係使用本發明之切割/黏晶膜而製造。於半導體裝置300中，半導體晶片41經由黏晶膜2(切割/黏晶膜之第二黏著劑層2)接著固定於基板或引線框(以下亦將該等統稱為被接著體30)上。進而，被接著體30之端子部(內部引線)之前端與半導體晶片41之電極焊墊係藉由接合線50電性連結。半導體晶片41係由密封樹脂60而密封。使用本發明之切割/黏晶膜而製造之半導體裝置300由於在黏晶膜2中自切割膜(第一黏著劑層)轉移之樹脂成分及雜質離子較少，因此清潔性、可靠性及耐久性優異。
圖4係用以說明半導體裝置300之製造方法的圖。於半導體裝置300之製造時，首先，於切割/黏晶膜100之黏晶膜2(第二黏著劑層2)上壓接經厚度調整之半導體晶圓40，將其接著保持而固定。進而，如圖4(a)所示，進行半導體晶圓40之切割，將半導體晶圓切割而個體化，形成半導體晶片41(切割步驟)。進而，如圖4(b)所示，進行接著固定於切割/黏晶膜100上之半導體晶片41之拾取。此時，半導體晶片41與黏晶膜(第二黏著劑層2)一併經拾取。作為拾取之方法，可採用任意適宜之方法。作為拾取之方法，例如可列舉利用針 (needle)自切割/黏晶膜100側頂起各半導體晶片41，利用拾取裝置將所頂起之半導體晶片41拾取的方法等。繼而，如圖4(c)所示，將拾取之半導體晶片41經由黏晶膜(第二黏著劑層2)接著固定於被接著體30上(黏晶步驟)。繼而，如圖4(d)所示，進行利用接合線50將被接著體30之端子部(內部引線)之前端與半導體晶片41上之電極焊墊電性連接之打線接合(打線接合步驟)。然後，將半導體晶片用密封樹脂60進行密封，將該密封樹脂60後固化。利用以上方法製造半導體裝置300。
作為上述基板，可採用任意適宜之基板。作為上述引線框，例如可列舉Cu引線框、42Alloy引線框等金屬引線框，可列舉包含玻璃環氧、BT(雙馬來醯亞胺-三嗪)、聚醯亞胺等之有機基板等。
作為上述接合線50，例如可列舉：金線、鋁線、銅線等。
作為上述密封樹脂60，例如可列舉環氧系樹脂。
以下根據實施例具體說明本發明，但本發明不受該等實施例之任何限定。再者，於實施例中，只要無特別標明，則「份」及「%」為重量基準。
[製造例1]黏晶膜之製作
將丙烯酸系樹脂(Nagase Chemtex公司製造，商品名「SG-P3」，固體成分：15%)667份(固體成分100份)、環氧系樹脂(JER公司製造，商品名「Epikote1004」)10.8份、酚系樹脂(三井化學公司製造，商品名「MILEX XLC-4L」)14.2份、及二氧化矽填料(Admatechs公司製造，商品名「SO-25R」)67.3份溶解於甲基乙基酮中，製備濃度23.6重量%之黏晶膜形成材料。
將該黏晶膜形成材料塗佈於經矽酮脫模處理之聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度：50 μm)上之後，於130℃下乾燥2分鐘，獲得厚度25 μm之黏晶膜。
[實施例1]
作為第一黏著劑層形成材料，使用利用茂金屬觸媒聚合而成之結晶性聚丙烯系樹脂(日本聚丙烯公司製造，商品名「WINTEC WFX4」，Mw=363,000，Mw/Mn=2.87)80份、與利用茂金屬觸媒聚合而成之非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物(住友化學公司製造，商品名「Tafthren H5002」：源自丙烯之構成單元90莫耳%/源自1-丁烯之構成單元10莫耳%，Mw=230,000，Mw/Mn=1.8)20份之混合物。
作為基材層形成材料，使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(三井杜邦公司製造，商品名「EVAFLEX P-1007」)。
將上述黏著劑層形成材料與基材層形成材料分別投入至擠出機中，進行T模熔融共擠出(擠出機：GM ENGINEERING公司製造，商品名「GM30-28」/T模：進料模組方式；擠出溫度180℃)，獲得第一黏著劑層之厚度為45 μm且基材層之厚度為85 μm之切割膜。再者，各層之厚度係藉由T模出口之形狀來控制。
於室溫下將製造例1中獲得之黏晶膜貼合於所獲得之切割膜之第一黏著劑層側，製作切割/黏晶膜(基材層/第一黏著劑層/第二黏著劑層(黏晶膜))。
[實施例2]
作為第一黏著劑層形成材料，使用利用茂金屬觸媒聚合而成之結晶性聚丙烯系樹脂(日本聚丙烯公司製造，商品名「WINTEC WFX4」，Mw=363,000，Mw/Mn=2.87)40份、與利用茂金屬觸媒聚合而成之非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物(住友化學公司製造，商品名「Tafthren H5002」：源自丙烯之構成單元90莫耳%/源自1-丁烯之構成單元10莫耳%，Mw=230,000，Mw/Mn=1.8)60份的混合物，除此之外，以與實施例1同樣之方式製作切割/黏晶膜。
[實施例3]
作為第一黏著劑層形成材料，使用利用茂金屬觸媒聚合而成之結晶性聚丙烯系樹脂(日本聚丙烯公司製造，商品名「WINTEC WFX4」，Mw=363,000，Mw/Mn=2.87)20份、與利用茂金屬觸媒聚合而成之非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物(住友化學公司製造，商品名「Tafthren H5002」：源自丙烯之構成單元90莫耳%/源自1-丁烯之構成單元10莫耳%，Mw=230,000，Mw/Mn=1.8)80份的混合物，除此之外，以與實施例1同樣之方式製作切割/黏晶膜。
[比較例1]
於具備冷卻管、氮氣導入管、溫度計及攪拌裝置之反應容器中放入100份丙烯酸-2-乙基己酯、20份丙烯酸-2-羥乙酯、0.2份過氧化苯甲醯及60份甲苯，於氮氣氣流中、在62℃下進行8小時聚合處理，獲得重量平均分子量80萬之丙烯酸系樹脂(Mw=80,000，Mw/Mn=6.7)。
繼而，對於所獲得之丙烯酸系樹脂100份，加入5份聚異氰酸酯化合物(日本聚胺酯公司製造，商品名「CORONATE L」)，一面用乙酸乙酯稀釋一面攪拌，製作均勻之樹脂溶液。
將所獲得之樹脂溶液塗佈於矽酮處理PET剝離襯墊之矽酮處理面上，於120℃下加熱交聯2分鐘，獲得厚度45 μm之黏著劑層。
將所獲得之黏著劑層轉印於乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上，獲得包含第一黏著劑層(丙烯酸系樹脂，厚度：45 μm)及基材層(EVA，厚度：85 μm)之切割膜。再者，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜係將三井杜邦公司製造之商品名「EVAFLEX P-1007」擠出成形而獲得。
於室溫下將製造例1中獲得之黏晶膜貼合於所獲得之切割膜之第一黏著劑層側，製作切割/黏晶膜(基材層/第一黏著劑層/第二黏著劑層(黏晶膜))。
[比較例2]
作為第一黏著劑層形成材料，使用熱塑性丙烯酸系樹脂(KURARAY公司製造，商品名「LA2140e」：Mw=74,000，Mw/Mn=1.3)，除此之外，以與實施例1同樣之方式獲得切割/黏晶膜。
[評價]
將實施例及比較例中製作之切割/黏晶膜供於以下評價。將結果示於表1。
(1)黏晶膜-切割膜間(第一黏著劑層-第二黏著劑層間)之黏著力
將製作之切割/黏晶膜切割成100 mm×100 mm。然後，於常溫下將帶(日東電工股份有限公司製造，商品名「BT-315」)貼合於第二黏著劑層面，增強第二黏著劑層。然後，將第一黏著劑層及第二黏著劑層夾持，使用拉伸試驗機(島津製作所股份有限公司製造，商品名「AGS-J」)，於測定溫度23℃、剝離速度300 mm/min、剝離角度180°之條件下測定自第一黏著劑層剝離第二黏著劑層時之剝離力。然後，將所獲得之值除以5，從而算出以20 mm寬計之剝離力。將其作為黏晶膜-切割膜間之黏著力。
(2)切割時之晶片飛起(chip fly)
將製作之切割/黏晶膜於40℃(階段溫度(stage temperature))下輥壓接貼合於Si鏡面晶圓(直徑12 cm)上。然後，進行切割。切割以成為10 mm見方之晶片尺寸之方式將上述Si鏡面晶圓全切割。藉由切割中飛起之晶片之個數相對於切割後之晶片之總數的比率，評價切割時之晶片飛起。將晶片全部均不飛起之情形設為○，將1個以上之晶片飛起之情形設為×。
再者，作為供於切割之Si鏡面晶圓，使用將厚度0.6 mm之晶圓利用DISCO公司製造之商品名「DGP8760」進行背面研磨而成為厚度300 μm之Si鏡面晶圓。另外，貼合條件及切割條件之詳細情況如 下所述。
(貼合條件)
貼附裝置：日東精機股份有限公司製造，商品名「MA-3000II」
貼附速度計：10 mm/min
貼附壓力：0.15 MPa
貼附時之階段溫度：40℃
(切割條件)
切割裝置：DISCO公司製造「DFD-6361」
切割方式：階梯切割(step cutting)
切割環：DISCO公司製造，商品名「2-12-1」
切割速度：30 mm/sec
切割刀片Z1：DISCO公司製造，商品名「NBC-ZH203O-SE27HCDD」
切割刀片Z1轉速：40,000 rpm
刀片Z1高度：Si鏡面晶圓之高度(厚度)之一半
切割刀片Z2：DISCO公司製造，商品名「NBC-ZH103O-SE27HCBB」
切割刀片Z2轉速：45,000 rpm
刀片Z2高度：第一黏著劑層之厚度方向中央
晶圓晶片尺寸：10.0 mm見方
(3)拾取性
如上述(2)之評價進行切割後，於下述條件下自切割膜(第一黏著劑層)拾取黏晶膜(第二黏著劑層)及晶片之積層體。
再者，作為Si鏡面晶圓(直徑12 cm)，除了厚度300 μm之Si鏡面晶圓之外，亦使用厚度50 μm之Si鏡面晶圓，藉由以下基準評價晶片厚300 μm及50 μm之兩種晶片的拾取性。
◎…晶片厚300 μm之晶片及50 μm之晶片的拾取高度均未達600 μm
○…晶片厚300 μm之晶片之拾取高度未達600 μm，晶片厚50 μm之晶片之拾取高度為600 μm以上或無法拾取
×…晶片厚300 μm之晶片及50 μm之晶片的拾取高度均為600 μm以上或無法拾取
(拾取條件)
拾取裝置：新川公司製造，商品名「SPA-300」
針根數：5根
針種類：F0.7、15°、101、350 μm
拾取速度：5 mm/sec
拾取時間：1000 msec
(4)黏晶膜(第二黏著劑層)-基板間之接著力
自製作之切割/黏晶膜剝離黏晶膜(第二黏著劑層)。將該黏晶膜之未與切割膜(第一黏著劑層)接觸之面於40℃氣氛下貼附於半導體元件(10 mm×10 mm×0.5 mm，材質：Si)上。進而，經由該黏晶膜，將半導體元件安裝於BGA基板(JAPAN CIRCUIT公司製造，商品名「CA BGA 4」)上(貼附條件；溫度：120℃、壓力：0.1 MPa、時間：1秒)。繼而，用黏晶測試儀(Bond Tester；Dage公司製造，商品名「dagy4000」)測定於175℃、500 μm/sec下之黏晶膜(第二黏著劑層)-基板間之剪切接著力。
另一方面，使用製造例1中製作之黏晶膜(即無與切割膜接觸之履歷的黏晶膜)，以與上述同樣之方式測定剪切接著力。該製造例1中製作之黏晶膜之剪切接著力為0.07 MPa。
將製造例1中製作之黏晶膜之剪切接著力0.07 MPa作為基準，評價實施例及比較例中製作之切割/黏晶膜之黏晶膜-基板間的接著 力。即，將黏晶膜-基板間之接著力為0.07 MPa以上之情形設為○，將未達0.07 MPa之情形設為×。
(5)黏晶膜(第二黏著劑層)中之空隙
使用黏片機(Die Bonder；新川公司製造，商品名「SPA-300」)，將上述(3)中獲得之附黏晶膜之晶片安裝於BGA基板上(貼附條件；溫度：160℃、壓力：0.2 MPa、時間：2秒)。然後，於175℃下加熱1小時，進而，用密封材料(日東電工股份有限公司製造，商品名「GE-100」)進行封裝，製造半導體裝置(TFBGA封裝16 mm×16 mm×0.7 mm，晶片尺寸5×5 mm)。
用玻璃刀將半導體裝置沿厚度方向切割，用顯微鏡觀察切割面，測定空隙之面積。空隙面積之測定係對隨機選取之5個位置的切割面進行。將空隙面積相對於切割面之比率之該5個位置的平均值未達3面積%之情形設為○，將3面積%以上之情形設為×。
由表1明確可知，本發明之切割/黏晶膜之黏晶膜-切割膜間的黏 著力得到適當控制，切割時之半導體晶圓保持力及拾取時之剝離性優異。進而，自本發明之切割/黏晶膜剝離之黏晶膜對基板的接著力優異，將半導體晶片封裝時之可靠性優異。另外，抑制封裝時之黏晶膜中之空隙的產生，能夠防止其後之回流焊步驟中之不良情況。
本發明之切割/黏晶膜由於切割膜(第一黏著劑層)包含聚烯烴系樹脂，從而抑制切割膜與黏晶膜之間的成分轉移，因此，如上所述，自本發明之切割/黏晶膜剝離之黏晶膜的接著力優異，而且亦抑制空隙之產生。
1‧‧‧第一黏著劑層
2‧‧‧第二黏著劑層
100‧‧‧切割/黏晶膜

Claims (9)

  1. 一種切割/黏晶膜，其具備第一黏著劑層及第二黏著劑層，該第一黏著劑層包含聚烯烴系樹脂，該第二黏著劑層包含選自丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂及酚系樹脂中之至少一種。
  2. 如請求項1之切割/黏晶膜，其中上述第一黏著劑層為感壓型。
  3. 如請求項1之切割/黏晶膜，其中上述第一黏著劑層包含非晶質丙烯-(1-丁烯)共聚物。
  4. 如請求項1至3中任一項之切割/黏晶膜，其中上述第一黏著劑層不含丙烯酸系樹脂。
  5. 如請求項1至3中任一項之切割/黏晶膜，其中上述第一黏著劑層實質上不含F-、Cl-、Br-、NO2 -、NO3 -、SO4 2-、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+及NH4 +。
  6. 如請求項1至3中任一項之切割/黏晶膜，其中於測定溫度23℃、拉伸速度300 mm/分鐘、剝離角度180度之條件下，自上述第一黏著劑層剝離上述第二黏著劑層時之剝離力為0.02 N/20 mm~0.4 N/20 mm。
  7. 如請求項1至3中任一項之切割/黏晶膜，其於上述第一黏著劑層之與上述第二黏著劑層相反之側，進而具備基材層。
  8. 如請求項7之切割/黏晶膜，其中包含上述基材層及上述第一黏著劑層之積層體係共擠出成形而獲得。
  9. 一種半導體裝置，其係使用如請求項1之切割/黏晶膜而製造。
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