TW201827540A - 切晶黏晶膠帶和半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本公開的目的在於提供一種具有接著劑層的切晶黏晶膠帶,所述接著劑層具有對切割環的密接功能、且吸濕回流焊可靠性優異。本公開涉及一種切晶黏晶膠帶。切晶黏晶膠帶包含:覆蓋膜、和包含接著劑層和基材層的膜。接著劑層位於覆蓋膜和基材層之間。接著劑層包含第一層和第二層,第一層的兩面由與覆蓋膜接觸的第一主面和與第二層接觸的第二主面所定義。第一層有時包含第一填料,在該情況下,第一層中的第一填料的量通過截面積分析為10%以下。第二層包含第二填料,第二層中的第二填料的量通過截面積分析為20%以上。

Description

切晶黏晶膠帶和半導體裝置的製造方法
本公開涉及切晶黏晶膠帶和半導體裝置的製造方法。
具有以下方法:對半導體晶圓的分割預定線照射雷射光,使半導體晶圓斷裂,從而得到各個半導體晶片的方法(以下有時稱為“隱形切割(stealth dicing)(註冊商標)”),或者通過在半導體晶圓的表面(正面)形成槽後進行半導體晶圓的背面磨削,從而形成各個半導體晶片的方法(以下稱為“DBG(Dicing Before Grinding,先切割後研磨)法”)。
在隱形切割或DBG法中,有時在其過程中使用切晶黏晶膠帶。切晶黏晶膠帶中有包含基材層、黏合劑層、接著劑層和覆蓋膜的切晶黏晶膠帶。在該類型中,可以將切割環固定於黏合劑層。另一方面,還有包含基材層、接著劑層和覆蓋膜的切晶黏晶膠帶。在該類型中,有時將切割環固定於接著劑層。與前者的切晶黏晶膠帶相比,後者的切晶黏晶膠帶能夠更廉價地製造。 現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2014-185285號公報 專利文獻2:日本特開2004-281561號公報 專利文獻3:日本特開2011-181684號公報
發明所要解決的問題 本公開的目的在於提供一種具有接著劑層的切晶黏晶膠帶,所述接著劑層具有對切割環的密接功能、且吸濕回流焊可靠性優異。 用於解決問題的手段
本公開涉及一種切晶黏晶膠帶。切晶黏晶膠帶包含覆蓋膜、和包含接著劑層和基材層的膜。接著劑層位於覆蓋膜和基材層之間。接著劑層包含第一層和第二層,第一層的兩面由與覆蓋膜接觸的第一主面和與第二層接觸的第二主面所定義。第一層有時包含第一填料,在該情況下,第一層中的第一填料的量通過截面積分析為10%以下。第二層包含第二填料,第二層中的第二填料的量通過截面積分析為20%以上。
本公開的切晶黏晶膠帶的接著劑層具有對切割環的密接功能、且吸濕回流焊可靠性優異。這是因為:第一層對接著劑層賦予切割環密接功能,第二層對接著劑層賦予吸濕回流焊可靠性。第一層中的第一填料的量通過截面積分析為10%以下,因此第一層的切割環密接力優異。另一方面,第二層中的第二填料的量通過截面積分析為20%以上,因此第二層的吸濕回流焊可靠性優異。
在將第一層的厚度設為T1 、並將第二層的厚度設為T2 時,從吸濕回流焊可靠性的觀點考慮,優選:T1 相對於T2 之比為0.025~1.0,T1 為3μm以下。
接著劑層可以還包含與基材層接觸的第三層。第三層可以包含第三填料,優選第三層中的第三填料的量通過截面積分析為10%以下。在該情況下,能夠控制與基材層的剝離力,並且能夠進一步提高對被黏物的接著性。
本公開涉及一種半導體裝置的製造方法,其中,所述製造方法包含:從切晶黏晶膠帶中除去覆蓋膜、並將半導體晶圓固定於膜的第一層的步驟;和對膜施加拉應力而形成帶有分割後接著劑層的半導體晶片的步驟。
以下舉出實施方式詳細地說明本公開,但本公開不僅限於這些實施方式。
實施方式1 如圖1所示,切晶黏晶膠帶1包含覆蓋膜11和切晶黏晶膜12a、12b、12c、……、12m(以下統稱為“切晶黏晶膜12”)。切晶黏晶膠帶1可以呈捲筒狀。覆蓋膜11呈帶狀。覆蓋膜11例如為經過剝離處理的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜等。切晶黏晶膜12位於覆蓋膜11上。切晶黏晶膜12a與切晶黏晶膜12b之間的距離、切晶黏晶膜12b與切晶黏晶膜12c之間的距離、……切晶黏晶膜12l與切晶黏晶膜12m之間的距離是恆定的。切晶黏晶膜12呈圓盤狀。
如圖2所示,切晶黏晶膜12包含基材層122。基材層122呈圓盤狀。基材層122的厚度例如為50μm以上,優選為80μm以上。基材層122的厚度例如為200μm以下、優選為170μm以下。基材層122的兩面由與接著劑層121接觸的第一主面和第二主面所定義。在晶圓固定區域12A中,基材層122的第一主面未經過前處理。前處理為電暈放電處理、電漿處理、底塗劑的塗佈、剝離處理、壓花加工、紫外線處理、加熱處理等。用於剝離處理的剝離劑可以列舉例如矽酮類剝離劑、含氟類剝離劑。在切割環固定區域12B中,基材層122的第一主面經過電暈放電處理。
基材層122可以選自例如聚醚醚酮膜、聚醚醯亞胺膜、聚芳酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二醇酯膜、聚氨酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜(EVA膜)、離聚物樹脂膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚苯乙烯膜和聚碳酸酯膜等塑膠膜等。對於基材層122而言,由於期望具有一定程度的伸縮性,因此優選為聚乙烯膜、聚丙烯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、離聚物樹脂膜。
切晶黏晶膜12包含接著劑層121。接著劑層121呈圓盤狀。接著劑層121的厚度例如為2μm以上,優選為5μm以上。接著劑層121的厚度例如為200μm以下,優選為150μm以下,進一步優選為100μm以下,進一步優選為50μm以下。接著劑層121的兩面由第一主面和第二主面所定義。接著劑層121的第一主面與覆蓋膜11接觸。接著劑層121的第二主面與基材層122接觸。
接著劑層121包含第一層1211。第一層1211的兩面由與覆蓋膜11接觸的第一主面和與第二層1212接觸的第二主面所定義。第一層1211的厚度T1 優選為3μm以下。T1 的下限例如為0.1μm,優選為0.5μm。
第一層1211有時包含填料,有時不包含填料。作為填料,可以列舉例如無機填充劑。作為無機填充劑而言,可以列舉例如二氧化矽、黏土、石膏、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、氧化鈹、碳化矽、氮化矽、鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、鉛、錫、鋅、鈀、焊錫、碳等。其中,更優選二氧化矽。無機填充劑的平均粒徑優選為0.001μm~1μm。填料的平均粒徑可以通過截面積分析求出。
第一層1211中的填料的量優選通過截面積分析為10%以下,更優選為7%以下,進一步優選為5%以下。
第一層1211可以包含樹脂成分。作為樹脂成分而言,可以列舉熱塑性樹脂、熱固化性樹脂等。作為熱塑性樹脂而言,可以列舉例如丙烯酸樹脂。
作為丙烯酸樹脂而言,沒有特別限制,可以列舉以一種或兩種以上具有碳原子數30以下、特別是碳原子數4~18的直鏈或支鏈的烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作為成分的聚合物(丙烯酸共聚物)等。作為上述烷基而言,可以列舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、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、十八烷基或十二烷基等。
另外,作為形成聚合物(丙烯酸共聚物)的其它單體而言,沒有特別限制,可以列舉例如: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、馬來酸、富馬酸或巴豆酸等各種含羧基單體;馬來酸酐或衣康酸酐等各種酸酐單體;(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-羥基月桂酯或丙烯酸(4-羥甲基環己基)甲酯等各種含羥基單體;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯或(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等各種含磺酸基單體;或者丙烯醯基磷酸2-羥基乙酯等各種含磷酸基單體。
在丙烯酸樹脂中,優選重量平均分子量為10萬以上的丙烯酸樹脂,更優選重量平均分子量為30萬~300萬的丙烯酸樹脂,進一步優選重量平均分子量為50萬~200萬的丙烯酸樹脂。這是由於,重量平均分子量在所述數值範圍內時,接著性和耐熱性優異。需要說明的是,重量平均分子量為利用GPC(凝膠滲透色譜)進行測定、並通過聚苯乙烯換算而計算出的值。
丙烯酸樹脂優選含有官能團。官能團例如為羥基、羧基、腈基等。優選羥基、羧基。
樹脂成分100重量%中的熱塑性樹脂的含量優選為10重量%以上,更優選為20重量%以上。所述含量為10重量%以上時,可撓性良好。樹脂成分100重量%中的熱塑性樹脂的含量優選為80重量%以下,更優選為70重量%以下。
作為熱固化性樹脂而言,可以列舉環氧樹脂、酚樹脂等。
作為環氧樹脂而言,沒有特別限制,可以使用例如: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、四羥苯基乙烷型等二官能環氧樹脂或多官能環氧樹脂;或者乙內醯脲型、異氰脲酸三縮水甘油酯型或縮水甘油胺型等環氧樹脂。這些環氧樹脂中,特別優選酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三羥苯基甲烷型樹脂或四羥苯基乙烷型環氧樹脂。這是由於:這些環氧樹脂與作為固化劑的酚樹脂的反應性高,且耐熱性等優異。
環氧樹脂的環氧當量優選為100g/eq.以上,更優選為120g/eq.以上。環氧樹脂的環氧當量優選為1000g/eq.以下,更優選為500g/eq.以下。 需要說明的是,環氧樹脂的環氧當量可以通過JIS K 7236-2009中規定的方法來測定。
酚樹脂作為環氧樹脂的固化劑起作用,可以列舉例如:苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、叔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樹脂;甲階酚醛型酚樹脂;聚對羥基苯乙烯等聚羥基苯乙烯等。在這些酚樹脂中,特別優選苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。這是由於:這些酚樹脂可以提高半導體裝置的連接可靠性。
酚樹脂的羥基當量優選為150g/eq.以上,更優選為200g/eq.以上。酚樹脂的羥基當量優選為500g/eq.以下,更優選為300g/eq.以下。
關於環氧樹脂與酚樹脂的調配比例,優選例如以相對於環氧樹脂成分中的環氧基1當量使得酚樹脂中的羥基為0.5當量~2.0當量的方式進行調配。更優選為0.8當量~1.2當量。即,這是由於:兩者的調配比例偏離所述範圍時,固化反應無法充分進行,固化物的特性容易變差。
樹脂成分100重量%中的環氧樹脂和酚樹脂的合計含量優選為20重量%以上,更優選為30重量%以上。環氧樹脂和酚樹脂的合計含量優選為90重量%以下,更優選為80重量%以下。
在第一層1211中,除上述成分以外,還可以適當含有膜製造中通常使用的調配劑,例如矽烷偶合劑、固化促進劑、交聯劑等。
接著劑層121還包含第二層1212。第二層1212的兩面由與第一層1211接觸的第一主面和與第三層1213接觸的第二主面所定義。第二層1212的厚度T2 優選為5μm以上,更優選為7μm以上。T2 的上限例如為200μm,優選為150μm。
第二層1212包含填料。關於填料,援用第一層1211的說明。第二層1212中的填料的量優選通過截面積分析為20%以上,更優選為30%以上。第二層1212中的填料量的上限例如通過截面積分析為65%,優選為60%。
第二層1212可以包含樹脂成分。作為樹脂成分而言,可以列舉熱塑性樹脂、熱固化性樹脂等。關於樹脂成分,援用第一層1211的說明。
第二層1212可以還含有膜製造中通常使用的調配劑,例如矽烷偶合劑、固化促進劑、交聯劑等。
接著劑層121還包含第三層1213。第三層1213的兩面由與第二層1212接觸的第一主面和與基材層122接觸的第二主面所定義。第三層1213的厚度T3 優選為3μm以上,更優選為5μm以上。T3 的上限例如為25μm,優選為20μm。
第三層1213有時包含填料,有時不包含填料。關於填料,援用第一層1211的說明。第三層1213中的填料的量優選通過截面積分析為10%以下,更優選為7%以下,進一步優選為5%以下。第三層1213中的填料量的下限可以例示例如通過截面積分析為0%、10%。
第三層1213可以包含樹脂成分。作為樹脂成分而言,可以列舉熱塑性樹脂、熱固化性樹脂等。關於樹脂成分,援用第一層1211的說明。
第三層1213可以還含有膜製造中通常使用的調配劑,例如矽烷偶合劑、固化促進劑、交聯劑等。
T1 相對於T2 之比(T1 /T2 )優選為0.025~1.0。
切晶黏晶膜12的製作方法例如包含:對基材層122的切割環固定區域12B進行電暈放電處理的步驟;和在基材層122上形成接著劑層121的步驟。電暈處理為通過電暈放電照射對塑膠膜、紙、金屬箔等基材表面進行改性的表面處理技術。在金屬電極之間***電介質、並施加高頻率高電壓時,在電極間在時間上、空間上無規地形成被稱為流光電暈放電的絲狀的電漿。高能量的電子到達通過對電極側的高分子膜的表面層,將高分子鍵的主鏈或側鏈切斷。被切斷的高分子表層呈自由基的狀態,氣相中的氧自由基或臭氧層與主鏈或側鏈再鍵合,由此引入羥基、羰基等極性官能團。由於對基材表面賦予親水性,因此對疏水性高分子的密接性(潤濕性)提高,接著力提高。所引入的官能團與接著劑層121發生化學鍵合時,接著力進一步提高。電暈放電處理後的基材層122的表面能例如為30達因/cm以上,優選為35達因/cm以上。
作為用於部分地進行電暈處理的主要方法,可以列舉兩個方法。第一個方法為利用罩幕(遮蔽物)保護基材層122的一部分使其免受電暈處理的方法。通過在基材層122與放電電極之間配置罩幕,將基材層122的一部分用罩幕進行遮蔽。罩幕例如包含非導電材料。具有多個罩幕的捲筒狀的物體、具有多個罩幕的長條狀的非接著性膜、具有多個罩幕的弱黏合帶可以反覆使用。第二個方法為將基材層122通過放電電極與具有凹凸的電介質輥之間的方法。在該方法中,可以僅對凸部進行改性。電介質輥例如包含金屬芯和捲繞於金屬芯的電介質層。電介質層具有凹凸。凹部與電極之間的距離優選為2mm以上。電介質層例如可以具有絕緣性、導電性和耐電暈放電性。電介質層例如包含含氯類橡膠、PET橡膠、矽橡膠、陶瓷等。第二個方法比第一個方法更簡單。但是,第二個方法存在電暈處理部與未處理部的邊界比第一個方法更模糊的傾向。
切晶黏晶膠帶1可以用於製造半導體裝置。
如圖3所示,使聚光點對準照射前半導體晶圓4P的內部,沿著格子狀的分割預定線4L照射雷射光100,在照射前半導體晶圓4P中形成改性區域41,得到半導體晶圓4。作為照射前半導體晶圓4P而言,可以列舉矽晶圓、碳化矽晶圓、化合物半導體晶圓等。作為化合物半導體晶圓而言,可以列舉氮化鎵晶圓等。
雷射光100的照射條件例如可以在以下條件的範圍內進行適當調整。 (A)雷射光100 雷射光源       半導體雷射光激發Nd:YAG雷射 波長         1064nm 雷射光點截面積    3.14×10- 8 cm2 振盪方式       Q開關脈衝 重複頻率       100kHz以下 脈衝寬度       1μs以下 輸出功率       1mJ以下 雷射光品質       TEM00 偏振特性       直線偏振光 (B)聚光用透鏡 倍率                100倍以下 數值孔徑(NA) 0.55 對雷射光波長的透射率         100%以下 (C)載置有照射前半導體晶圓的載置台的移動速度 280mm/秒以下
如圖4所示,半導體晶圓4包含改性區域41。改性區域41比其它區域脆。半導體晶圓4還包含半導體晶片5A、5B、5C、……、5F。
如圖5所示,從切晶黏晶膠帶1中除去覆蓋膜11,用輥將切割環31和利用加熱台加熱後的半導體晶圓4固定於切晶黏晶膜12。半導體晶圓4被固定於晶圓固定區域12A。半導體晶圓4的固定例如在40℃以上、優選45℃以上、更優選50℃以上、進一步優選55℃以上的溫度下進行。半導體晶圓4的固定例如在100℃以下、優選90℃以下的溫度下進行。半導體晶圓4的固定壓力例如為1×105 Pa~1×107 Pa。輥速度例如為10mm/秒。切割環31被固定於切割環固定區域12B。
如圖6所示,通過位於切晶黏晶膜12下方的上推工具33上推切晶黏晶膜12,使切晶黏晶膜12擴張。擴張的溫度優選為10℃以下,更優選為0℃以下。溫度的下限例如為-20℃。
通過切晶黏晶膜12的擴張,在以改性區域41為起點將半導體晶圓4分割的同時,也將接著劑層121分割。其結果為在基材層122上形成帶有分割後接著劑層121A的半導體晶片5A。
如圖7所示,使上推工具33下降。其結果為在切晶黏晶膜12中產生撓曲。撓曲產生於晶圓固定區域12A的周邊。
如圖8所示,通過位於切晶黏晶膜12下方的吸附台32上推切晶黏晶膜12而使其擴張,在維持擴張的同時將切晶黏晶膜12吸引固定於吸附台32。
如圖9所示,在將切晶黏晶膜12吸引固定於吸附台32的狀態下,使吸附台32下降。
在將切晶黏晶膜12吸引固定於吸附台32的狀態下,對切晶黏晶膜12的撓曲吹送熱風,除去撓曲。熱風的溫度優選為170℃以上,更優選為180℃以上。熱風溫度的上限例如為240℃,優選為220℃。
將帶有分割後接著劑層121A的半導體晶片5A從基材層122剝離。
如圖10所示,將帶有分割後接著劑層121A的半導體晶片5A壓接於被黏物6。關於壓接,例如在80℃以上、優選90℃以上的溫度下進行壓接。例如在150℃以下、優選130℃以下的溫度下進行壓接。被黏物6例如為引線框、中介層(interposer)、TAB膜、半導體晶片等。被黏物6具有端子部。
通過在加壓氣氛下加熱帶有半導體晶片5A的被黏物6,使分割後的接著劑層121固化。加壓氣氛例如為0.5kg/cm2 (4.9×10- 2 MPa)以上,優選為1kg/cm2 (9.8×10- 2 MPa)以上,更優選為5kg/cm2 (4.9×10- 1 MPa)以上。例如在120℃以上、優選150℃以上、更優選170℃以上的溫度下進行加熱。上限例如為260℃、200℃、180℃等。
如圖11所示,用接合線7將半導體晶片5A的電極焊墊與被黏物6的端子部電連接,並用密封樹脂8密封半導體晶片5A。
通過以上的方法得到的半導體裝置包含半導體晶片5A、被黏物6和切割後的接著劑層121。切割後的接著劑層121將半導體晶片5A與被黏物6接著。半導體裝置還包含覆蓋半導體晶片5A的密封樹脂8。
如上所述,半導體裝置的製造方法包含:從切晶黏晶膠帶1中除去覆蓋膜11、並將半導體晶圓4固定於切晶黏晶膜12的第一層1211的步驟;和對切晶黏晶膜12施加拉應力而形成帶有分割後接著劑層121A的半導體晶片5A的步驟。
變形例1 在切割環固定區域12B中,在對基材層122的第一主面進行電暈放電處理後,在其上塗佈底塗劑。
變形例2 在晶圓固定區域12A中,對基材層122的第一主面進行電暈放電處理。
變形例3 在晶圓固定區域12A中,在對基材層122的第一主面進行電暈放電處理後,在其上塗佈底塗劑。
變形例4 基材層122的第一主面為在電暈放電處理後塗佈了底塗劑的面。
變形例5 在晶圓固定區域12A中,對基材層122的第一主面進行壓花加工。
變形例6 在切割環固定區域12B中,對基材層122的第一主面進行壓花加工。
變形例7 基材層122的第一主面為經過壓花加工的面。
變形例8 在變形例8中,將切晶黏晶膠帶1用於DBG法。具體而言,包含:將在半導體晶圓的表面(正面)設有槽的半導體晶圓固定於背面研磨膜,並進行半導體晶圓的背面磨削的步驟;從切晶黏晶膠帶1中去除覆蓋膜11,將磨削後的半導體晶圓固定於切晶黏晶膜12的接著劑層121的步驟;和對切晶黏晶膜12施加拉應力而形成帶有分割後接著劑層的半導體晶片的步驟。
這些變形例可以與其它的變形例組合。 實施例
以下,關於本公開,使用實施例進行詳細說明,但是只要不超出本公開的要旨,則不限於以下的實施例。
實施例1的切晶黏晶膜的製作 (第一層 熱固化型晶片接合膜的製作) 將相對於100份丙烯酸樹脂(商品名“SG-P3”,Nagase ChemteX公司製造)為30份的環氧樹脂(商品名“JER828”,三菱化學公司製造)和50份的酚樹脂(商品名“MEH-7851ss”,明和化成公司製造)溶解於甲乙酮中,製備了固體成分濃度為20重量%的接著劑組成物溶液。將接著劑組成物溶液塗佈在作為剝離襯墊(隔片)的經過矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上,然後在130℃下乾燥2分鐘,由此製作了厚度(平均厚度)為1μm的熱固化型晶片接合膜。 (第二層 熱固化型晶片接合膜的製作) 將相對於100份丙烯酸樹脂(商品名“SG-P3”,Nagase ChemteX公司製造)為30份的環氧樹脂(商品名“JER828”三菱化學公司製造)、50份的酚樹脂(商品名“MEH-7851ss”,明和化成公司製造)和45份的球狀二氧化矽(商品名“SO-25R”株式會社雅都瑪製造)溶解於甲乙酮中,製備了固體成分濃度為20重量%的接著劑組成物溶液。將接著劑組成物溶液塗佈在作為剝離襯墊(隔片)的經過矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上,然後在130℃下乾燥2分鐘,由此製作了厚度(平均厚度)為40μm的熱固化型晶片接合膜。 (第三層 熱固化型晶片接合膜的製作) 將相對於100份丙烯酸樹脂(商品名“SG-P3”,Nagase ChemteX公司製造)為10份的環氧樹脂(商品名“JER828”,三菱化學公司製造)、20份的環氧樹脂(商品名“JER1010”,三菱化學公司製造)和50份的酚樹脂(商品名“MEH-7851ss”,明和化成公司製造)溶解於甲乙酮中,製備了固體成分濃度為20重量%的接著劑組成物溶液。將接著劑組成物溶液塗佈在作為剝離襯墊(隔片)的經過矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上,然後在130℃下乾燥2分鐘,由此製作了厚度(平均厚度)為1μm的熱固化型晶片接合膜。 利用手動輥將這三層貼合,從而製作了實施例1的切晶黏晶膜。實施例1的切晶黏晶膜具有第一層、第三層和夾在它們之間的第二層。
實施例2的切晶黏晶膜的製作 (第一層 熱固化型晶片接合膜的製作) 將相對於100份丙烯酸樹脂(商品名“SG-P3”,Nagase ChemteX公司製造)為30份的環氧樹脂(商品名“JER828”,三菱化學公司製造)、50份的酚樹脂(商品名“MEH-7851ss”,明和化成公司製造)和20份的球狀二氧化矽(商品名“SO-25R”,株式會社雅都瑪製造)溶解於甲乙酮中,製備了固體成分濃度為20重量%的接著劑組成物溶液。將接著劑組成物溶液塗佈在作為剝離襯墊(隔片)的經過矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上,然後在130℃下乾燥2分鐘,由此製作了厚度(平均厚度)為3μm的熱固化型晶片接合膜。 (第二層 熱固化型晶片接合膜的製作) 將相對於100份丙烯酸樹脂(商品名“SG-P3”,Nagase ChemteX公司製造)為30份的環氧樹脂(商品名“JER828”,三菱化學公司製造)、50份的酚樹脂(商品名“MEH-7851ss”,明和化成公司製造)和120份的球狀二氧化矽(商品名“SO-25R”,株式會社雅都瑪製造)溶解於甲乙酮中,製備了固體成分濃度為20重量%的接著劑組成物溶液。將接著劑組成物溶液塗佈在作為剝離襯墊(隔片)的經過矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上,然後在130℃下乾燥2分鐘,由此製作了厚度(平均厚度)為3μm的熱固化型晶片接合膜。 (第三層 熱固化型晶片接合膜的製作) 將相對於100份丙烯酸樹脂(商品名“SG-P3”,Nagase ChemteX公司製造)為10份的環氧樹脂(商品名“JER828”,三菱化學公司製造)、20份的環氧樹脂(商品名“JER1010”,三菱化學公司製造)和50份的酚樹脂(商品名“MEH-7851ss”,明和化成公司製造)溶解於甲乙酮中,製備了固體成分濃度為20重量%的接著劑組成物溶液。將接著劑組成物溶液塗佈在作為剝離襯墊(隔片)的經過矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上,然後在130℃下乾燥2分鐘,由此製作了厚度(平均厚度)為3μm的熱固化型晶片接合膜。 利用手動輥將這三層貼合,從而製作了實施例2的切晶黏晶膜。實施例2的切晶黏晶膜具有第一層、第三層和夾在它們之間的第二層。
實施例3的切晶黏晶膜的製作 (第一層 熱固化型晶片接合膜的製作) 將相對於100份丙烯酸樹脂(商品名“SG-P3”,Nagase ChemteX公司製造)為30份的環氧樹脂(商品名“JER828”,三菱化學公司製造)和50份的酚樹脂(商品名“MEH-7851ss”,明和化成公司製造)溶解於甲乙酮中,製備了固體成分濃度為20重量%的接著劑組成物溶液。將接著劑組成物溶液塗佈在作為剝離襯墊(隔片)的經過矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上,然後在130℃下乾燥2分鐘,由此製作了厚度(平均厚度)為1μm的熱固化型晶片接合膜。 (第二層 熱固化型晶片接合膜的製作) 將相對於100份丙烯酸樹脂(商品名“SG-P3”,Nagase ChemteX公司製造)為30份的環氧樹脂(商品名“JER828”,三菱化學公司製造)、50份的酚樹脂(商品名“MEH-7851ss”,明和化成公司製造)和45份的球狀二氧化矽(商品名“SO-25R”,株式會社雅都瑪製造)溶解於甲乙酮中,製備了固體成分濃度為20重量%的接著劑組成物溶液。將接著劑組成物溶液塗佈在作為剝離襯墊(隔片)的經過矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上,然後在130℃下乾燥2分鐘,由此製作了厚度(平均厚度)為9μm的熱固化型晶片接合膜。 利用手動輥將這兩層貼合,從而製作了實施例3的切晶黏晶膜。
比較例1的切晶黏晶膜的製作 (第二層 熱固化型晶片接合膜的製作) 將相對於100份丙烯酸樹脂(商品名“SG-P3”,Nagase ChemteX公司製造)為30份的環氧樹脂(商品名“JER828”,三菱化學公司製造)、50份的酚樹脂(商品名“MEH-7851ss”,明和化成公司製造)和120份的球狀二氧化矽(商品名“SO-25R”,株式會社雅都瑪製造)溶解於甲乙酮中,製備了固體成分濃度為20重量%的接著劑組成物溶液。將接著劑組成物溶液塗佈在作為剝離襯墊(隔片)的經過矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上,然後在130℃下乾燥2分鐘,由此製作了厚度(平均厚度)為10μm的熱固化型晶片接合膜。
比較例2的切晶黏晶膜的製作 (第一層 熱固化型晶片接合膜的製作) 將相對於100份丙烯酸樹脂(商品名“SG-P3”,Nagase ChemteX公司製造)為30份的環氧樹脂(商品名“JER828”,三菱化學公司製造)和50份的酚樹脂(商品名“MEH-7851ss”,明和化成公司製造)溶解於甲乙酮中,製備了固體成分濃度為20重量%的接著劑組成物溶液。將接著劑組成物溶液塗佈在作為剝離襯墊(隔片)的經過矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上,然後在130℃下乾燥2分鐘,由此製作了厚度(平均厚度)為4μm的熱固化型晶片接合膜。 (第二層 熱固化型晶片接合膜的製作) 將相對於100份丙烯酸樹脂(商品名“SG-P3”,Nagase ChemteX公司製造)為30份的環氧樹脂(商品名“JER828”,三菱化學公司製造)、50份的酚樹脂(商品名“MEH-7851ss”,明和化成公司製造)和20份的球狀二氧化矽(商品名“SO-25R”,株式會社雅都瑪製造)溶解於甲乙酮中,製備了固體成分濃度為20重量%的接著劑組成物溶液。將接著劑組成物溶液塗佈在作為剝離襯墊(隔片)的經過矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上,然後在130℃下乾燥2分鐘,由此製作了厚度(平均厚度)為5μm的熱固化型晶片接合膜。 利用手動輥將這兩層貼合,從而製作了比較例2的切晶黏晶膜。
填料含量的測定 將切晶黏晶膜包埋於樹脂(Struers公司製造、EpoFix kit)中,對包埋後的切晶黏晶膜進行機械研磨,使切晶黏晶膜的截面露出。通過CP裝置(截面拋光儀、日本電子株式會社製造、SM-09010)對截面進行了離子研磨加工。之後,實施導電處理,進行了FE-SEM觀察。在FE-SEM中,在加速電壓1kV~5kV下進行,觀察了反射電子圖像。用圖像分析軟體Image-J對所獲得的圖像進行二值化處理,識別填料粒子,並通過下述式由圖像的填料粒子面積計算出各層的填料含量。 填料含量(%)=填料粒子面積/層截面積
對SUS剝離力 為了除去SUS板(SUS304、400μm)表面的汙物,用滲入有甲苯的擦拭紙(旭化成公司製造的BEMCOT(註冊商標) TR-7F)進行擦拭,用滲入有甲醇的擦拭紙進行擦拭,並用擦拭紙BEMCOT進行了乾式擦拭。從切晶黏晶膜的晶圓固定區域切割出寬度10mm×長度60mm的試驗片。用2kg輥將試驗片貼附於SUS板以使得沒有氣泡進入。在剝離角度180度、剝離速度300mm/分鐘的條件下進行了剝離試驗。在剝離試驗中發生接著劑層與基材膜的剝離時,除去基材膜,在室溫下將加襯帶(日東電工公司製造的BT-315)貼附於接著劑層,用該結果物進行了剝離試驗。將剝離力的平均值示於1中。
切割環剝離 使用株式會社東京精密製造的ML300-Integration作為雷射光加工裝置,使聚光點對準12英寸的半導體晶圓的內部,沿著格子狀(10mm×10mm)的分割預定線照射雷射光,從而在半導體晶圓的內部形成了改性區域。雷射光照射條件如下所示。 (A)雷射光 雷射光源       半導體雷射激發Nd:YAG雷射 波長         1064nm 雷射光點截面積    3.14×10- 8 cm2 振盪方式       Q開關脈衝 重複頻率       100kHz 脈衝寬度       30ns 輸出功率       20μJ/脈衝 雷射光品質      TEM00 40 偏振特性       直線偏振光 (B)聚光用透鏡 倍率                   50倍 數值孔徑(NA)              0.55 對雷射光波長的透射率            60% (C)載置有半導體基板的載置台的移動速度  100mm/秒 在照射後的半導體晶圓的表面(正面)貼合背面研磨用保護帶,使用DISCO公司製造的背面研磨機DGP8760對背面進行了磨削以使得半導體晶圓的厚度為30μm。將磨削後半導體晶圓和切割環固定於切晶黏晶膜。將背面研磨用保護帶從磨削後晶圓上剝離,使用冷擴張器(DISCO公司製造的DDS3200),在擴張溫度-15℃、擴張速度200mm/秒、擴張量12mm的條件下分割磨削後晶圓。之後,利用熱擴張器單元,在擴張量10mm、加熱溫度250℃、風量40L/分鐘、加熱距離20mm、轉速3°/秒的條件下使切晶黏晶膜熱收縮。在各例中將該作業進行了10次。在從切割環固定到切晶黏晶膜的熱收縮處理的過程中,將存在切晶黏晶膜從切割環剝離的情況的例子記為×,將切晶黏晶膜一次也未從切割環剝離的例子記為○。
吸濕回流焊性 將各實施例和比較例中得到的切晶黏晶膜在60℃下貼附於9.5mm見方的鏡面晶片上,將帶有切晶黏晶膜的鏡面晶片在溫度120℃、壓力0.1MPa、時間1秒的條件下接合於BGA基板。接著,利用乾燥器在150℃下實施了1小時的熱處理。接著,使用壓模機(TOWA Press公司製造、Manual Press Y-1),在成形溫度175℃、合模壓力(clamp)184kN、傳遞壓力(transfer)5kN、時間120秒的條件下進行了密封步驟。接著,在175℃下進行了5小時的熱固化。之後,在溫度30℃、濕度60%RH、時間72小時的條件下進行吸濕操作。接著,使樣品通過溫度設定成將260℃以上的溫度保持10秒的IR回流焊爐。對9個鏡面晶片,利用超音波顯微鏡觀察在切晶黏晶膜與BGA基板的界面是否發生剝離,將9個封裝體中只要有1個發生剝離的情況記為×,將全部未剝離的情況記為○。結果如表1所示。
表1
1‧‧‧切晶黏晶膠帶
4‧‧‧半導體晶圓
4L‧‧‧分割預定線
4P‧‧‧照射前半導體晶圓
5A、5B、5C、5D、5E、5F‧‧‧半導體晶片
6‧‧‧被黏物
7‧‧‧接合線
8‧‧‧密封樹脂
11‧‧‧覆蓋膜
12、12a、12b、12c、12m‧‧‧切晶黏晶膜
12A‧‧‧晶圓固定區域
12B‧‧‧切割環固定區域
31‧‧‧切割環
32‧‧‧吸附台
33‧‧‧上推工具
41‧‧‧改性區域
100‧‧‧雷射光
121‧‧‧接著劑層
121A‧‧‧分割後接著劑層
122‧‧‧基材層
1211‧‧‧第一層
1212‧‧‧第二層
1213‧‧‧第三層
圖1為實施方式1的切晶黏晶膠帶的概略俯視圖。 圖2為實施方式1的切晶黏晶膠帶的一部分的概略剖視圖。 圖3為實施方式1的半導體裝置製造步驟的概略立體圖。 圖4為實施方式1的半導體裝置製造步驟的概略剖視圖。 圖5為實施方式1的半導體裝置製造步驟的概略剖視圖。 圖6為實施方式1的半導體裝置製造步驟的概略剖視圖。 圖7為實施方式1的半導體裝置製造步驟的概略剖視圖。 圖8為實施方式1的半導體裝置製造步驟的概略剖視圖。 圖9為實施方式1的半導體裝置製造步驟的概略剖視圖。 圖10為實施方式1的半導體裝置製造步驟的概略剖視圖。 圖11為實施方式1的半導體裝置製造步驟的概略剖視圖。

Claims (4)

  1. 一種切晶黏晶膠帶,包含: 覆蓋膜、和 包含接著劑層和基材層的膜, 所述接著劑層位於所述覆蓋膜和所述基材層之間, 所述接著劑層包含第一層和第二層, 所述第一層的兩面由與所述覆蓋膜接觸的第一主面和與所述第二層接觸的第二主面所定義, 所述第一層有時包含第一填料,在該情況下,所述第一層中的所述第一填料的量通過截面積分析為10%以下, 所述第二層包含第二填料, 所述第二層中的所述第二填料的量通過截面積分析為20%以上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的切晶黏晶膠帶,其中,在將所述第一層的厚度設為T1 、並將所述第二層的厚度設為T2 時,T1 相對於T2 之比為0.025~1.0,T1 為3μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的切晶黏晶膠帶,其中, 所述接著劑層還包含與所述基材層接觸的第三層, 所述第三層包含第三填料,並且 所述第三層中的所述第三填料的量通過截面積分析為10%以下。
  4. 一種半導體裝置的製造方法,包含: 從如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的切晶黏晶膠帶中除去所述覆蓋膜、並將半導體晶圓固定於所述膜的所述第一層的步驟;和 對所述膜施加拉應力而形成帶有分割後接著劑層的半導體晶片的步驟。
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