TW202302675A - 切晶黏晶膜及半導體裝置之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之切晶黏晶膜具備:切晶帶,其具有基材層及重疊於該基材層之黏著劑層;及重疊於該切晶帶之黏晶片,上述黏著劑層包含丙烯酸系共聚物,該丙烯酸系共聚物於分子中至少具有(甲基)丙烯酸烷基酯單元及含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元作為單體單元;於上述丙烯酸系共聚物中,上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之一部分具有自由基聚合性碳-碳雙鍵,上述丙烯酸系共聚物中,相對於上述(甲基)丙烯酸烷基酯單元100莫耳份,包含上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元30莫耳份以上且60莫耳份以下,上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之50莫耳%以上且95莫耳%以下含有上述自由基聚合性碳-碳雙鍵。
Description
本發明係關於一種例如製造半導體裝置時所使用之切晶黏晶膜、及一面使用該切晶黏晶一面製造半導體裝置之半導體裝置之製造方法。
先前已知有半導體裝置之製造中所使用之切晶黏晶膜。此種切晶黏晶膜例如具備:切晶帶、及積層於該切晶帶且接著於晶圓之黏晶片。切晶帶具有基材層及與黏晶片相接之黏著劑層。此種切晶黏晶膜於半導體裝置之製造中例如以下述方式使用。
製造半導體裝置之方法通常具備:利用高積體之電子電路於晶圓之單面側形成電路面之前步驟;及自形成有電路面之晶圓切出晶片並進行組裝之後步驟。
後步驟例如具有:切割步驟,於晶圓上形成用於將晶圓割斷為小晶片(die)之脆弱部位;安裝步驟,將晶圓之與電路面處於相反側之面貼附於黏晶片而將晶圓固定於切晶帶;擴展步驟,將形成有脆弱部位之晶圓與黏晶片一起割斷而擴大晶片彼此之間隔;拾取步驟,於黏晶片與黏著劑層間進行剝離而將貼附有黏晶片之狀態之晶片(die)取出;黏晶步驟,將貼附有黏晶片之狀態之晶片(die)介隔黏晶片接著於被接著體;及硬化步驟,對接著於被接著體之黏晶片進行熱硬化處理。半導體裝置例如經該等步驟來製造。
已知有於如上述之半導體裝置之製造方法中,例如於上述之拾取步驟中,為了使將黏晶片與晶片一起剝離時之剝離性良好而分別特定了黏著劑層之加熱前之凝膠分率及加熱後之凝膠分率的切晶黏晶膜(例如,專利文獻1)。
詳細而言,於專利文獻1中記載之切晶黏晶膜中,黏著劑層由包含基礎聚合物及熱交聯劑之黏著劑組合物所形成,且該黏著劑層係加熱前之凝膠分率未達90重量%並且加熱後之凝膠分率變為90重量%以上的黏著劑層。
根據專利文獻1中記載之切晶黏晶膜,能夠容易地將黏晶片自硬化之黏著劑層剝離,能夠將晶片與黏晶片一起拾取。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-135377號公報
[發明所欲解決之問題]
但是,對於具有良好拾取性之切晶黏晶膜,尚不可謂進行了充分研究。
因此,本發明之課題在於,提供一種具有良好拾取性之切晶黏晶膜。又,本發明之課題在於,提供一種能夠發揮良好之拾取性之半導體裝置之製造方法。
[解決問題之技術手段]
為了解決上述課題,本發明之切晶黏晶膜之特徵在於具備:切晶帶,其具有基材層及重疊於該基材層之黏著劑層;及重疊於該切晶帶之黏晶片,
上述黏著劑層包含丙烯酸系共聚物,該丙烯酸系共聚物於分子中至少具有(甲基)丙烯酸烷基酯單元及含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元作為單體單元,
上述丙烯酸系共聚物中,上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之一部分具有自由基聚合性碳-碳雙鍵,
上述丙烯酸系共聚物中,相對於上述(甲基)丙烯酸烷基酯單元100莫耳份,包含上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元30莫耳份以上且60莫耳份以下,上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之50莫耳%以上且95莫耳%以下含有上述自由基聚合性碳-碳雙鍵。
又,本發明之半導體裝置之製造方法具備:
割斷步驟,將形成有電路面之晶圓割斷為晶片;及
拾取步驟,將上述切晶黏晶膜之上述黏著劑層所貼附之上述黏晶片與上述晶片一起自上述黏著劑層剝離。
以下,參照圖式對本發明之切晶黏晶膜之一實施方式進行說明。再者,圖式中之圖為模式圖,未必與實物之縱橫之長度比相同。
本實施方式之切晶黏晶膜1如圖1所示,具備:切晶帶20、及積層於該切晶帶20之黏著劑層22(下述)且與半導體晶圓接著之黏晶片10。
根據本實施方式之切晶黏晶膜、及下述之半導體裝置之製造方法,能夠發揮良好之拾取性。
本實施方式之切晶黏晶膜1於使用時,藉由照射活性能量線(例如紫外線)而使得黏著劑層22得到硬化。詳細而言,於一個面接著有半導體晶圓之黏晶片10與貼合於該黏晶片10之另一面之黏著劑層22積層的狀態下,至少對黏著劑層22照射紫外線等。例如,自配置有基材層21之側照射紫外線等,經過基材層21之紫外線等到達至黏著劑層22。藉由照射紫外線等,黏著劑層22發生硬化。
於照射後黏著劑層22發生硬化,藉此能夠降低黏著劑層22之黏著力,因此,能夠於照射後自黏著劑層22相對容易地剝離黏晶片10(接著有半導體晶圓之狀態)。黏晶片10於半導體裝置之製造中接著於電路基板或半導體晶片等被接著體。
<切晶黏晶膜之切晶帶>
上述切晶帶20通常為長條片,於使用前以捲繞之狀態被保管。本實施方式之切晶黏晶膜1係黏貼於具有較要割斷處理之矽晶圓大一圈之內徑的圓環狀框,被切割來使用。
上述之切晶帶20具備基材層21及重疊於該基材層21之黏著劑層22。
本實施方式中,黏著劑層22例如包含:丙烯酸系共聚物、異氰酸酯化合物及聚合起始劑。
黏著劑層22亦可具有5 μm以上且40 μm以下之厚度。黏著劑層22之形狀及大小通常與基材層21之形狀及大小相同。
黏著劑層22包含丙烯酸系共聚物,該丙烯酸系共聚物於分子中至少具有(甲基)丙烯酸烷基酯單元及含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元作為單體單元。
丙烯酸系共聚物中,含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之一部分具有自由基聚合性碳-碳雙鍵。丙烯酸系共聚物中,相對於(甲基)丙烯酸烷基酯單元100莫耳份,包含含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元30莫耳份以上且60莫耳份以下,含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之50莫耳%以上且95莫耳%以下含有自由基聚合性碳-碳雙鍵。
再者,本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」之表述表示甲基丙烯酸酯(methacrylate)及丙烯酸酯(acrylate)中之至少一者。「(甲基)丙烯酸」這一用語亦同樣如此。
上述之丙烯酸系共聚物於分子中至少具有(甲基)丙烯酸烷基酯單元及含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元作為單體單元。單體單元為構成丙烯酸系共聚物之主鏈之單元。換言之,單體單元源自用於使丙烯酸系共聚物聚合之單體。上述之丙烯酸系共聚物中之各側鏈包含於構成主鏈之各單體單元中。
上述之(甲基)丙烯酸烷基酯單元源自(甲基)丙烯酸烷基酯單體。換言之,(甲基)丙烯酸烷基酯單體進行聚合反應後之分子結構為(甲基)丙烯酸烷基酯單元。「烷基」之表述表示與(甲基)丙烯酸酯鍵結之烴部分。
(甲基)丙烯酸烷基酯單元中之烷基部分(烴)可為飽和烴,亦可為不飽和烴。
(甲基)丙烯酸烷基酯單元中之烷基部分(烴)可為直鏈狀烴,亦可為支鏈狀烴,還可包含環狀結構。
(甲基)丙烯酸烷基酯單元中之烷基部分(烴)之碳數可為8以上且22以下,亦可以9以上且22以下。
上述之丙烯酸系共聚物較佳為包含烷基部分之碳數為8以上之(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元作為(甲基)丙烯酸烷基酯單元,更佳為包含烷基部分為飽和烴且為碳數8以上且22以下之烴之(甲基)丙烯酸長鏈飽和烷基酯單元。
上述之丙烯酸系共聚物中,較佳為分子中之全部單體單元中碳數8以上之(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元所占之比例(莫耳換算)最高,更佳為碳數9以上之(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元所占之比例(莫耳換算)最高。例如,全部單體單元中,(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元以莫耳換算計可占50%以上且80以下%。
(甲基)丙烯酸長鏈飽和烷基酯單元較佳為於分子中不含苯環、以及醚鍵(-CH
2-O-CH
2-)、-OH基、及-COOH基等極性基中之任一者。(甲基)丙烯酸長鏈飽和烷基酯單元中,烷基部分不含除C及H以外之原子,可為由8以上且12以下之碳原子構成之飽和直鏈狀烴、或飽和支鏈狀烴。
藉由使上述之丙烯酸系共聚物包含(甲基)丙烯酸長鏈飽和烷基酯單元,而能夠發揮更良好之拾取性。
上述之丙烯酸系共聚物較佳為包含烷基部分之碳數為8以上且10以下之(甲基)丙烯酸飽和支鏈狀烷基酯單元、及烷基部分之碳數為12以上且14以下之(甲基)丙烯酸飽和直鏈狀烷基酯單元作為上述之(甲基)丙烯酸烷基酯單元。藉此,能夠發揮更良好之拾取性。
上述之(甲基)丙烯酸飽和支鏈狀烷基酯單元之烷基部分(烴部分)之結構只要為飽和支鏈狀烷基結構即可,可為異(iso)結構、第二(sec)結構、新(neo)結構、或第三(tert)結構。
具體而言,作為(甲基)丙烯酸飽和支鏈狀烷基酯單元,可例舉:(甲基)丙烯酸異庚酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯之各單元等。其中,從能夠發揮更良好之拾取性之方面出發,較佳為(甲基)丙烯酸異壬酯單元及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯單元中之至少一者。
上述之(甲基)丙烯酸飽和直鏈狀烷基酯單元之烷基部分(烴部分)之結構為飽和直鏈狀烷基結構即可。
具體而言,作為(甲基)丙烯酸飽和直鏈狀烷基酯單元,可例舉:(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯
、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸棕櫚酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸山萮酯等各單元。
上述之丙烯酸系共聚物中,作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯單元,可單獨包含1種、或者可以包含2種以上。
上述之丙烯酸系共聚物較佳為包含選自由(甲基)丙烯酸2-乙基己酯單元、(甲基)丙烯酸異壬酯單元、及(甲基)丙烯酸月桂酯單元所組成之群中之至少1種作為(甲基)丙烯酸烷基酯單元。特佳為將(甲基)丙烯酸2-乙基己酯單元及(甲基)丙烯酸異壬酯單元中之至少一者與(甲基)丙烯酸月桂酯單元組合。藉此,能夠發揮更良好之拾取性。
含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元具有可藉由胺基甲酸酯化反應而形成胺基甲酸酯鍵之羥基、或可藉由自由基反應而進行聚合之聚合性基。更詳細而言,含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元具有未反應之羥基或作為聚合性基之自由基聚合性碳-碳雙鍵中之任一者。換言之,含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元之一部分具有未反應之羥基,另一部分(其他全部)不具有羥基而具有自由基聚合性碳-碳雙鍵。
上述之丙烯酸系共聚物具有在碳數4以下之烷基部分上鍵結有羥基之含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元作為含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元。於黏著劑層22包含異氰酸酯化合物之情形時,異氰酸酯化合物之異氰酸基與含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元之羥基能夠容易地反應。
藉由使具有含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元之丙烯酸系共聚物與異氰酸酯化合物預先共存於黏著劑層22中,而能夠使黏著劑層22適度地硬化。因此,丙烯酸系共聚物能夠充分地凝膠化。因此,黏著劑層22能夠維持形狀並且發揮黏著性能。
含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元較佳為在碳數2以上且4以下之烷基部分上鍵結有OH基之含羥基之(甲基)丙烯酸C2~C4烷基酯單元。「C2~C4烷基」之表述表示與(甲基)丙烯酸酯鍵結之烴部分及其碳數。換言之,含羥基之(甲基)丙烯酸C2~C4烷基酯系單體表示(甲基)丙烯酸與碳數2以上且4以下之醇(通常為2元醇)進行酯鍵結而成之單體。
C2~C4烷基之烴部分通常為飽和烴。例如,C2~C4烷基之烴部分為直鏈狀飽和烴或支鏈狀飽和烴。C2~C4烷基之烴部分較佳為不包含含有氧(O)、氮(N)等之極性基。
作為含羥基之(甲基)丙烯酸C2~C4烷基酯單元,例如可例舉:(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基正丁酯、或(甲基)丙烯酸羥基異丁酯等(甲基)丙烯酸羥基丁酯之各單元。再者,羥基(-OH基)可鍵結於烴部分之末端之碳(C),亦可鍵結於烴部分之末端以外之碳(C)。
上述之丙烯酸系共聚物包含在側鏈具有自由基聚合性碳-碳雙鍵(聚合性不飽和雙鍵)之聚合性(甲基)丙烯酸酯單元作為含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元。
聚合性(甲基)丙烯酸酯單元具體而言,具有下述分子結構:上述含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元中之羥基上胺基甲酸酯鍵結有含異氰酸基之(甲基)丙烯酸系單體之異氰酸基的分子結構。
上述之丙烯酸系共聚物藉由包含含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元之自由基聚合性碳-碳雙鍵,而能夠於拾取步驟(後文詳述)之前藉由照射活性能量線(紫外線等)使黏著劑層22硬化。例如可藉由照射紫外線等活性能量線,而由光聚合起始劑產生自由基,藉由該自由基之作用,使丙烯酸系共聚物彼此進行交聯反應。藉此,能夠使照射前之黏著劑層22之黏著力於照射後降低。藉此,能夠使黏晶片10自黏著劑層22良好地剝離。
再者,作為活性能量線,採用紫外線、放射線、電子束。
聚合性(甲基)丙烯酸酯單元可藉由於丙烯酸系共聚物之聚合反應之後藉由胺基甲酸酯化反應來製備。例如於(甲基)丙烯酸烷基酯單體與含羥基之(甲基)丙烯酸系單體之共聚後,使含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元之一部分中之羥基與含異氰酸基之聚合性單體之異氰酸基進行胺基甲酸酯化反應,藉此可得到聚合性(甲基)丙烯酸酯單元。
上述之含異氰酸基之(甲基)丙烯酸系單體較佳為於分子中具有1個異氰酸基且具有1個(甲基)丙烯醯基。作為上述單體,例如可例舉:異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯。
本實施方式中,上述之丙烯酸系共聚物亦可包含上述之單體單元以外之單體單元。例如可包含(甲基)丙烯醯基嗎啉、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、或丙烯腈等各單元。
黏著劑層22所包含之丙烯酸系共聚物中,上述之各單元(各結構單元)可藉由
1H-NMR、
13C-NMR等NMR分析、熱分解GC/MS分析、及紅外光譜法等來確認。再者,丙烯酸系共聚物中之上述單元之莫耳比例通常根據使丙烯酸系共聚物聚合時之調配量(添加量)來算出。
上述之丙烯酸系共聚物中,相對於(甲基)丙烯酸烷基酯單元100莫耳份,較佳為包含含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元30莫耳份以上且60莫耳份以下,且含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之50莫耳%以上且95莫耳%以下如上所述地形成有胺基甲酸酯鍵。換言之,上述之丙烯酸系共聚物較佳為相對於(甲基)丙烯酸烷基酯單元100莫耳份,包含含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元30莫耳份以上且60莫耳份以下,含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之50莫耳%以上且95莫耳%以下為具有自由基聚合性碳-碳雙鍵之聚合性(甲基)丙烯酸酯單元。藉此,能夠維持黏晶片10與硬化前之黏著劑層22之黏著力,另一方面,能夠使黏晶片10與硬化後之黏著劑層22之剝離性更良好。因此,能夠發揮更良好之拾取性。
上述之丙烯酸系共聚物中,較佳為相對於(甲基)丙烯酸烷基酯單元100莫耳份,包含聚合性(甲基)丙烯酸酯單元25莫耳份以上且55莫耳份以下,更佳為包含28莫耳份以上。藉此,能夠維持黏晶片10與進行硬化前之黏著劑層22之黏著力,另一方面,能夠使黏晶片10與硬化後之黏著劑層22之剝離性更良好。因此,能夠發揮更良好之拾取性。
本實施方式中,切晶帶20之黏著劑層22可進而包含之異氰酸酯化合物於分子中具有複數個異氰酸基。藉由使異氰酸酯化合物於分子中具有複數個異氰酸基,而能夠使黏著劑層22中之丙烯酸系共聚物間之交聯反應進行。詳細而言,藉由使異氰酸酯化合物之一方之異氰酸基與丙烯酸系共聚物之羥基反應、使另一方之異氰酸基與其他之丙烯酸系共聚物之羥基反應,能夠使借助異氰酸酯化合物之交聯反應進行。
再者,異氰酸酯化合物亦可為經過胺基甲酸酯化反應等而合成之化合物。
作為異氰酸酯化合物,例如可例舉:脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯、或芳香脂肪族二異氰酸酯等二異氰酸酯。
進而,作為異氰酸酯化合物,例如可例舉:二異氰酸酯之二聚體、三聚體等聚合多異氰酸酯、多亞甲基多亞苯基多異氰酸酯。
此外,作為異氰酸酯化合物,例如可例舉:使過剩量之上述異氰酸酯化合物與含活性氫之化合物反應而成之多異氰酸酯。作為含活性氫之化合物,可例舉含活性氫之低分子量化合物、含活性氫之高分子量化合物等。
再者,作為異氰酸酯化合物,亦可使用脲基甲酸酯化多異氰酸酯、縮二脲化多異氰酸酯等。
上述之異氰酸酯化合物可單獨使用1種或組合使用2種以上。
作為上述之異氰酸酯化合物,較佳為芳香族二異氰酸酯與含活性氫之低分子量化合物之反應物。芳香族二異氰酸酯之反應物由於異氰酸基之反應速度相對緩慢,故而使得包含該反應物之黏著劑層22過度地硬化得到抑制。作為上述之異氰酸酯化合物,較佳為於分子中具有3個以上之異氰酸基。
黏著劑層22中所包含之聚合起始劑為能夠利用所施加之熱能、光能來使聚合反應起始之化合物。藉由使黏著劑層22包含聚合起始劑,而在對黏著劑層22施加了熱能、光能時能夠使丙烯酸系共聚物間之交聯反應進行。詳細而言,能夠於具有包含自由基聚合性碳-碳雙鍵之聚合性(甲基)丙烯酸酯單元之丙烯酸系共聚物間使聚合性基彼此之聚合反應起始,而使黏著劑層22硬化。藉此,能夠使黏著劑層22之黏著力降低,於拾取步驟(下文中詳細敍述)中,能夠從硬化之黏著劑層22容易地剝離黏晶片10。
作為聚合起始劑,例如採用光聚合起始劑或熱聚合起始劑等。作為聚合起始劑,可使用通常之市售製品。
黏著劑層22還可包含上述成分以外之其他成分。作為其他成分,例如可例舉:黏著賦予劑、塑化劑、填充劑、抗老化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、耐熱穩定劑、抗靜電劑、界面活性劑、輕剝離化劑等。其他成分之種類及用量可根據目的來適當地選擇。
黏著劑層22在利用活性能量線硬化後之表面彈性模數較佳為50 MPa以上且未達431 MPa,更佳為大於50 MPa,進而較佳為65 MPa以上,特佳為大於100 MPa。藉此,能夠發揮更良好之拾取性。再者,為了測定表面彈性模數而進行之黏著劑層22之硬化處理條件於下文中進行說明。
上述之表面彈性模數例如可藉由提高構成上述丙烯酸系共聚物之聚合性(甲基)丙烯酸酯單元之比例來提高。另一方面,可藉由降低構成上述丙烯酸系共聚物之聚合性(甲基)丙烯酸酯單元之比例來降低上述彈性模數。
上述表面彈性模數(拉伸彈性模數)係於以下之測定條件下進行測定。
硬化處理條件:高壓汞燈60 mW/cm
2、照射強度300 mJ/cm
2之紫外線
測定裝置:奈米壓痕儀(Hysitron Inc.製造之「Triboindenter」)
使用壓頭:Berkovich(三角錐)
測定方法:單一壓入測定
測定溫度:室溫
壓入深度:1 μm
測定次數:10次(算出平均值)
詳細而言,於切晶黏晶膜中,於黏晶片10與黏著劑層22不重疊之黏著劑層22之露出部分(例如參照圖1)取出測定用樣品。通常,上述露出部分之表面被可剝離之剝離片(下文中詳細敍述)覆蓋。於附著有剝離片之狀態下,於露出部分切出沿厚度方向切斷之斷片。具體而言,切出在厚度方向看邊長為1 cm左右之正方形狀之黏著劑層及基材層。確認黏著劑層與剝離片充分密接。使用日東精機製造之商品名「UM-810」(高壓汞燈,60 mW/cm
2),從基材層側照射強度300 mJ/cm
2之紫外線而使黏著劑層硬化。將硬化之黏著劑層固定於支持體,將附著於黏著劑層之剝離片剝離。然後,對附著有剝離片之黏著劑層之表面實施奈米壓痕測定。
本實施方式中,重疊於黏著劑層22之基材層21可為單層結構,亦可具有積層結構。
基材層21之各層例如為金屬箔、紙、布等纖維片、橡膠片、樹脂膜等。
作為構成基材層21之纖維片,可例舉紙、織布、不織布等。
作為樹脂膜之材質,例如可例舉:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烴;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、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)共聚物等乙烯之共聚物;聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等聚酯;聚丙烯酸酯;聚氯乙烯(PVC);聚胺基甲酸酯;聚碳酸酯;聚苯硫醚(PPS);脂肪族聚醯胺、全芳香族聚醯胺(醯胺)等聚醯胺;聚醚醚酮(PEEK);聚醯亞胺;聚醚醯亞胺;聚偏二氯乙烯;ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物);纖維素或纖維素衍生物;含聚矽氧之高分子;含氟高分子等。其等可單獨使用1種或組合使用2種以上。
基材層21較佳為由樹脂膜等高分子材料構成。
於基材層21具有樹脂膜之情形時,可對樹脂膜實施拉伸處理等,而控制伸長率等變形性。
亦可對基材層21之表面實施表面處理,以提高與黏著劑層22之密接性。作為表面處理,例如可採用鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓電擊暴露、離子化放射線處理等基於化學方法或物理方法之氧化處理等。又,亦可利用增黏塗佈劑、底塗劑、接著劑等塗佈劑來實施塗佈處理。
基材層21可為單層,亦可由複數層(例如3層)構成。基材層21之厚度(總厚度)可為80 μm以上且150 μm以下。
對於基材層21之背面側(不重疊黏著劑層22之一側),亦可利用例如聚矽氧系樹脂、氟系樹脂等離型劑(剝離劑)等來實施離型處理,以賦予剝離性。
從能夠自背面側對黏著劑層22施加紫外線等活性能量線之方面出發,基材層21較佳為透光性(紫外線透過性)之樹脂膜等。
上述切晶帶20於使用前之狀態下亦可具備覆蓋黏著劑層22之一個面(黏著劑層22之不與基材層21重疊之面)之剝離片。剝離片用於保護黏著劑層22,並在將黏晶片10貼附於黏著劑層22之前被剝離。
作為剝離片,例如可使用經聚矽氧系剝離劑、長鏈烷基系剝離劑、氟系剝離劑、硫化鉬等剝離劑表面處理的塑料膜或紙等。
再者,剝離片可用作用於支持黏著劑層22之支持材。特別是在將黏著劑層22重疊於基材層21上時適合使用剝離片。詳細而言,在剝離片與黏著劑層22積層之狀態下將黏著劑層22重疊於基材層21,重疊後將剝離片剝離(轉印),藉此能夠將黏著劑層22重疊於基材層21上。
本實施方式之切晶黏晶膜1於使用前之狀態下亦可具備覆蓋黏晶片10之一個面(黏晶片10之不與黏著劑層22重疊之面)之剝離片。剝離片用於保護黏晶片10,並在即將將被接著體(例如半導體晶圓)貼附於黏晶片10之前被剝離。
該剝離片可用作用於支持黏晶片10之支持材。剝離片於將黏晶片10重疊於黏著劑層22時適合使用。詳細而言,於剝離片與黏晶片10積層之狀態下將黏晶片10重疊於黏著劑層22,於重疊後將剝離片剝離(轉印),藉此能夠將黏晶片10重疊於黏著劑層22。
<切晶黏晶膜之黏晶片>
黏晶片10如圖1所示,重疊於上述切晶帶20之黏著劑層22。黏晶片10包含於分子中具有藉由熱硬化處理而引起交聯反應之交聯性基之含交聯性基之丙烯酸系聚合物。
上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物為至少(甲基)丙烯酸酯單體聚合而成之高分子化合物。
上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物通常在側鏈具有上述交聯性基。上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物可在側鏈之末端具有上述交聯性基。再者,上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物可在主鏈之兩端中之至少一端具有上述交聯性基。
上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物於分子中所具有之交聯性基只要為藉由熱硬化處理而引起交聯反應之官能基,則無特別限定。
作為交聯性基,例如可例舉羥基或羧基等。該等交聯性基能夠與環氧基或異氰酸基發生交聯反應。例如,分子中具有羥基或羧基中之至少一者之上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物能夠與分子中具有環氧基或異氰酸基之化合物(例如,下述之環氧樹脂等)間發生交聯反應。
又,作為交聯性基,例如可例舉環氧基或異氰酸基等。這些交聯性基能夠與羥基、羧基發生交聯反應。例如,分子中具有環氧基或異氰酸基中之至少一者之上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物能夠與分子中具有羥基或羧基中之至少一者之化合物(例如,下述之酚樹脂等)間進行交聯反應。
本實施方式中,黏晶片10所包含之含交聯性基之丙烯酸系聚合物較佳為含有羧基或環氧基中之至少一者作為交聯性基。藉此,能夠使黏晶片10更好地接著於被接著體。
再者,對於黏晶片10,要求在硬化後具有相對較高之凝集力之性能,以更充分地發揮硬化(下文中詳細敍述)後對被接著體之接著性。為了提高硬化後之凝集力,需要黏晶片10中所包含之有機成分彼此充分地進行交聯反應,而使得黏晶片10充分進行硬化。為了使硬化充分進行,含交聯性基之丙烯酸系聚合物較佳為具有環氧基(縮水甘油基)或羧基等反應性較高之官能基。
於上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物中,含交聯性基之單體之結構單元所占之比例可為0.1質量%以上且60.0質量%以下,亦可為0.5質量%以上且40.0質量%以下,更佳可為1.0質量%以上且30.0質量%以下,進而較佳可為3.0質量%以上且20.0質量%以下。
藉由使上述比例為0.1質量%以上,而能夠使黏晶片10於熱硬化處理時之硬化更充分地進行。另一方面,藉由使上述比例為60.0質量%以下,而能夠適度地抑制含交聯性基之丙烯酸系聚合物之交聯反應性來提高經時穩定性。
於上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物於分子中具有羥基或羧基作為交聯性基之情形時,含交聯性基之丙烯酸系聚合物中,含交聯性基之單體之結構單元所占之比例可為0.1質量%以上且20.0質量%以下,亦可為0.5質量%以上且10.0質量%以下,更佳可為0.8質量%以上且15.0質量%以下,進而較佳可為1.0質量%以上且10.0質量%以下。
於上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物於分子中具有環氧基作為交聯性基之情形時,含有環氧基之結構單元在含交聯性基之丙烯酸系聚合物中所占之比例可為5質量%以上且60質量%以下,亦可為6質量%以上且40質量%以下,更佳可為7質量%以上且20質量%以下。
再者,結構單元為獲得含交聯性基之丙烯酸系聚合物時之單體(例如丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸羥基乙酯等)聚合後之源自各單體的結構。以下同樣如此。
本實施方式之黏晶片10可包含1種含交聯性基之丙烯酸系聚合物、或者可包含複數種(例如2種)含交聯性基之丙烯酸系聚合物。
例如,於黏晶片10包含2種含交聯性基之丙烯酸系聚合物之情形時,2種含交聯性基之丙烯酸系聚合物中一者之交聯性基與另一者之交聯性基彼此互相發生交聯反應。具體而言,分子中具有羥基或羧基中之至少一者作為交聯性基之含交聯性基之丙烯酸系聚合物與分子中具有環氧基或異氰酸基中之至少一者作為交聯性基之含交聯性基之丙烯酸系聚合物可彼此進行交聯反應。
上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物例如可藉由使用自由基聚合起始劑之通常之聚合方法來合成。
上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物較佳為於分子中之結構單元中包含以質量比例計最多之(甲基)丙烯酸烷基酯單體之結構單元。作為該(甲基)丙烯酸烷基酯單體,例如可例舉烷基(烴基)之碳數為1以上且18以下之(甲基)丙烯酸C1~C18烷基酯單體。
作為(甲基)丙烯酸烷基酯單體,例如可例舉:(甲基)丙烯酸飽和直鏈狀烷基酯單體、(甲基)丙烯酸飽和支鏈狀烷基酯單體等。
作為(甲基)丙烯酸飽和直鏈狀烷基酯單體,可例舉:(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)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯
、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸棕櫚酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等。再者,直鏈狀烷基部分之碳數較佳為2以上且8以下。
作為(甲基)丙烯酸飽和支鏈狀烷基酯單體,可例舉:(甲基)丙烯酸異庚酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等。再者,烷基部分可具有異(iso)結構、第二(sec)結構、新(neo)結構、或第三(tert)結構中之任一者。
上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物包含源自能與(甲基)丙烯酸烷基酯單體共聚之含交聯性基之單體的結構單元。
本實施方式中,上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物為至少(甲基)丙烯酸烷基酯單體與含交聯性基之單體共聚而成之丙烯酸系聚合物。換言之,上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物具有(甲基)丙烯酸烷基酯單體之結構單元與含交聯性基之單體之結構單元以無規順序連接而成之構成。
作為上述含交聯性基之單體,例如可例舉:含羧基之(甲基)丙烯酸系單體、(甲基)丙烯酸酐系單體、含羥基(hydroxyl)之(甲基)丙烯酸系單體、含環氧基(縮水甘油基)之(甲基)丙烯酸系單體、含異氰酸基之(甲基)丙烯酸系單體、含磺酸基之(甲基)丙烯酸系單體、含磷酸基之(甲基)丙烯酸系單體、丙烯醯胺、丙烯腈等含官能基之單體等。再者,上述含交聯性基之單體可於分子中具有醚基或酯基等。
上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物較佳為:
選自由含羧基之(甲基)丙烯酸系單體、含羥基之(甲基)丙烯酸系單體、含環氧基之(甲基)丙烯酸系單體、及含異氰酸基之(甲基)丙烯酸系單體組成之群中之至少1種含交聯性基之單體與(甲基)丙烯酸烷基酯(特別是烷基部分之碳數為8以下之(甲基)丙烯酸烷基酯)的共聚物。
作為含羧基之(甲基)丙烯酸系單體,例如可例舉:(甲基)丙烯酸、琥珀酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯單體等。再者,羧基可配置於單體結構之末端部分,亦可鍵結於末端部分以外之烴。
作為含羥基之(甲基)丙烯酸系單體,例如可例舉:(甲基)丙烯酸羥基乙酯單體、(甲基)丙烯酸羥基丙酯單體、(甲基)丙烯酸羥基丁酯單體等。再者,羥基可配置於單體結構之末端部分,亦可鍵結於末端部分以外之烴。
作為含環氧基之(甲基)丙烯酸系單體,例如可例舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯單體、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯縮水甘油醚等。再者,環氧基可配置於單體結構之末端部分,亦可鍵結於末端部分以外之烴。
作為含異氰酸基之(甲基)丙烯酸系單體,例如可例舉:異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯、異氰酸1,1-(雙丙烯醯氧基甲基)乙酯、異氰酸2-丙烯醯氧基乙酯、異氰酸2-(2-甲基丙烯醯氧基乙基氧基)乙酯等。
黏晶片10可包含上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物以外之成分。例如黏晶片10還可包含熱硬化性樹脂、或上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物以外之熱塑性樹脂中之至少一者。
作為熱硬化性樹脂,例如可例舉:環氧樹脂、酚樹脂、胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂、熱硬化性聚醯亞胺樹脂等。作為上述熱硬化性樹脂,可僅採用1種或採用2種以上。
作為上述環氧樹脂,例如可例舉: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、酚系酚醛清漆型、鄰甲酚酚醛清漆型、三羥基苯基甲烷型、四酚基乙烷型、乙內醯脲型、異氰脲酸三縮水甘油酯型、或縮水甘油胺型之各環氧樹脂。
酚樹脂可用作環氧樹脂之硬化劑。作為酚樹脂,例如可例舉:酚醛清漆型酚樹脂、可溶酚醛型酚樹脂、聚對羥基苯乙烯等聚氧苯乙烯等。
作為酚醛清漆型酚樹脂,例如可例舉:苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、第三丁基酚系酚醛清漆樹脂、壬基酚系酚醛清漆樹脂等。
酚樹脂之羥基當量[g/eq]例如可為90以上且220以下。
作為上述酚樹脂,可僅採用1種或採用2種以上。
本實施方式中,黏晶片10亦可包含彼此進行交聯反應之上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物及熱硬化性樹脂。又,黏晶片10亦可包含彼此進行交聯反應之複數種含交聯性基之丙烯酸系聚合物。
例如,黏晶片10可以包含含羧基丙烯酸系聚合物、或含羥基丙烯酸系聚合物作為含交聯性基之丙烯酸系聚合物,並且可以包含環氧樹脂作為熱硬化性樹脂。藉此,含交聯性基之丙烯酸系聚合物之羧基或羥基能夠與環氧樹脂之環氧基進行交聯反應而使黏晶片10充分硬化。
作為黏晶片10可包含之上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物以外的熱塑性樹脂,例如可例舉: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-聚醯胺樹脂、6,6-聚醯胺樹脂等聚醯胺樹脂、苯氧基樹脂、分子中不含交聯性官能基之丙烯酸系樹脂、PET、PBT等飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、氟樹脂等。
作為上述熱塑性樹脂,可僅採用1種或採用2種以上。
黏晶片10之總質量100質量份中上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物之含有比例較佳為8質量份以上且100質量份以下,更佳為30質量份以上,進而較佳為40質量份以上。
黏晶片10中,相對於除填料以外之有機成分(例如,上述之含交聯性基之丙烯酸系聚合物、熱硬化性樹脂、硬化觸媒等、矽烷偶合劑、染料)100質量份,上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物之含有比例較佳為15質量份以上且100質量份以下,更佳為40質量份以上且95質量份以下,進而較佳為60質量份以上。再者,藉由使黏晶片10中之熱硬化性樹脂之含有率變化,能夠調整黏晶片10之彈性、黏性。
另一方面,相對於上述有機成分100質量份,熱硬化性樹脂之含有比例可為40質量份以下。
黏晶片10可含有填料,亦可不含有填料。藉由改變黏晶片10中之填料之量,能夠更容易地調整黏晶片10之彈性及黏性。進而,能夠調整黏晶片10之導電性、導熱性、彈性模數等物性。
作為填料,可例舉無機填料及有機填料。作為填料,較佳為無機填料。
作為無機填料,例如可例舉:包含氫氧化鋁、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、氮化硼、結晶質二氧化矽、非晶質二氧化矽等二氧化矽等之填料。又,作為無機填料之材質,可例舉:鋁、金、銀、銅、鎳等金屬單質、合金等。亦可為硼酸鋁晶鬚、非晶形碳黑、石墨等填料。填料之形狀可為球狀、針狀、片狀等各種形狀。作為填料,可僅採用上述之1種或採用2種以上。
於黏晶片10包含填料之情形時,上述填料之含有率可為黏晶片10之總質量之50質量%以下,亦可為40質量%以下,還可為30質量%以下。再者,上述填料之含有率亦可為例如10質量%以上。
黏晶片10亦可根據需要包含其他成分。作為上述其他成分,例如可例舉:硬化觸媒、阻燃劑、矽烷偶合劑、離子捕捉劑、染料等。
作為阻燃劑,例如可例舉:三氧化銻、五氧化銻、溴化環氧樹脂等。
作為矽烷偶合劑,例如可例舉:β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷等。
作為離子捕捉劑,例如可例舉:水滑石類、氫氧化鉍、苯并***等。
作為上述其他添加劑,可僅採用1種或採用2種以上。
從容易調整彈性及黏性之方面出發,黏晶片10較佳為包含上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物、熱硬化性樹脂、及填料。
黏晶片10之厚度並無特別限定,例如為1 μm以上且200 μm以下。上述厚度可為3 μm以上且150 μm以下,亦可為5 μm以上且100 μm以下。再者,於黏晶片10為積層體之情形時,上述厚度為積層體之總厚度。
黏晶片10例如如圖1所示,亦可具有單層結構。本說明書中,單層係指僅具有由相同組合物形成之層。複數個由相同組合物形成之層積層之狀態亦為單層。
另一方面,黏晶片10例如亦可具有由2種以上之不同組合物分別形成之層積層而成之多層結構。於黏晶片10具有多層結構之情形時,構成黏晶片10之至少1層包含上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物,並根據需要進而包含熱硬化性樹脂即可。
繼而,對本實施方式之黏晶片10及切晶黏晶膜1之製造方法進行說明。
<切晶黏晶膜之製造方法>
本實施方式之切晶黏晶膜1之製造方法具備:
製作黏晶片10之步驟;
製作切晶帶20之步驟;及
使製造之黏晶片10與切晶帶20重疊之步驟。
<製作黏晶片之步驟>
製作黏晶片10之步驟具有:
樹脂組合物製備步驟,製備用於形成黏晶片10之樹脂組合物;及
黏晶片形成步驟,由樹脂組合物形成黏晶片10。
樹脂組合物製備步驟中,例如藉由將上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物與環氧樹脂、環氧樹脂之硬化觸媒、酚樹脂、或溶劑中之任一者混合,並使各樹脂溶解於溶劑中來製備樹脂組合物。藉由使溶劑之量變化,能夠調整組合物之黏度。再者,作為該等樹脂,可使用市售之製品。
黏晶片形成步驟中,例如將如上所述製備之樹脂組合物塗佈於剝離片。作為塗佈方法,並無特別限定,例如採用輥塗覆、網版塗覆、凹版塗覆等通常之塗佈方法。繼而,根據需要,藉由脫溶劑處理、硬化處理等,使塗佈之組合物硬化,而形成黏晶片10。
<製作切晶帶之步驟>
製作切晶帶之步驟具備:
合成丙烯酸系共聚物之合成步驟;
黏著劑層製作步驟,使溶劑從黏著劑組合物中揮發而製作黏著劑層22,上述黏著劑組合物包含上述丙烯酸系共聚物、異氰酸酯化合物、聚合起始劑、溶劑及根據目之適宜追加之其他成分;
製作基材層21之基材層製作步驟;及
積層步驟,藉由將黏著劑層22與基材層21貼合而使基材層21與黏著劑層22積層。
合成步驟中,例如使上述(甲基)丙烯酸飽和支鏈狀烷基酯單體與含羥基之(甲基)丙烯酸系單體進行自由基聚合,藉此合成丙烯酸系共聚物中間物。
自由基聚合可藉由通常之方法來進行。例如,使上述各單體溶解於溶劑中,邊加熱邊進行攪拌,添加聚合起始劑,藉此可合成丙烯酸系共聚物中間物。為了調整丙烯酸系共聚物之分子量,亦可於鏈轉移劑之存在下進行聚合。
繼而,使丙烯酸系共聚物中間物中所包含之含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元之一部分羥基與含異氰酸基之聚合性單體之異氰酸基藉由胺基甲酸酯化反應進行鍵結。藉此,含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元之一部分成為含有自由基聚合性碳-碳雙鍵之聚合性(甲基)丙烯酸酯單元。
胺基甲酸酯化反應可藉由通常之方法來進行。例如於溶劑及胺基甲酸酯化觸媒之存在下邊加熱邊對丙烯酸系共聚物中間物與含異氰酸基之聚合性單體進行攪拌。藉此,能夠使含異氰酸基之聚合性單體之異氰酸基胺基甲酸酯鍵結於丙烯酸系共聚物中間物之一部分羥基。
於黏著劑層製作步驟中,例如使丙烯酸系共聚物、異氰酸酯化合物、及聚合起始劑溶解於溶劑,製備黏著劑組合物。藉由使溶劑之量變化,能夠調整組合物之黏度。繼而,將黏著劑組合物塗佈於剝離片。作為塗佈方法,例如,採用輥塗覆、網版塗覆、凹版塗覆等通常之塗佈方法。藉由對塗佈之組合物實施脫溶劑處理、硬化處理等,而使塗佈之黏著劑組合物硬化,從而製作黏著劑層22。
基材層製作步驟中,可藉由通常之方法進行製膜而製作基材層。作為製膜方法,例如可例舉:壓延製膜法、有機溶劑中之流延法、密閉系統中之吹脹擠出法、T模擠出法、乾式層壓法等。還可採用共擠出成形法。再者,作為基材層21,亦可使用市售之膜等。
於積層步驟中,使重疊於剝離片之狀態之黏著劑層22與基材層21重疊來積層。再者,剝離片亦可在直到使用前為止處於重疊於黏著劑層22之狀態。
再者,為了促進交聯劑與丙烯酸系共聚物之反應,又,為了促進交聯劑與基材層21之表面部分之反應,亦可於積層步驟之後,於50℃環境下實施48小時之熟化處理步驟。
藉由該等步驟,能夠製造切晶帶20。
<使黏晶片10與切晶帶20重疊之步驟>
於使黏晶片10與切晶帶20重疊之步驟中,將黏晶片10貼附於如上所述製造之切晶帶20之黏著劑層22。
於上述貼附中,自切晶帶20之黏著劑層22及黏晶片10分別將剝離片剝離,以黏晶片10與黏著劑層22直接接觸之方式將兩者貼合。例如,可藉由壓接進行貼合。貼合時之溫度並無特別限定,例如為30℃以上且50℃以下,較佳為35℃以上且45℃以下。貼合時之線壓並無特別限定,較佳為0.1 kgf/cm以上且20 kgf/cm以下,更佳為1 kgf/cm以上且10 kgf/cm以下。
經過上述步驟,如上所述製造之切晶黏晶膜1例如用作用於製造半導體裝置(半導體積體電路)之輔助用具。以下,對半導體裝置之製造方法(切晶黏晶膜之使用方法)進行說明。
<半導體裝置之製造方法(製造半導體裝置時之切晶黏晶膜之使用方法)>
半導體裝置之製造方法中,通常,從形成有電路面之半導體晶圓將晶片切出並進行組裝。此時,本實施方式之切晶黏晶膜作為製造輔助用具使用。
本實施方式之半導體裝置之製造方法具備:
割斷步驟,將形成有電路面之晶圓(半導體晶圓)割斷為晶片;及
拾取步驟,將上述切晶黏晶膜之上述黏著劑層所貼附之上述黏晶片與上述晶片一起自上述黏著劑層剝離。
本實施方式之半導體裝置之製造方法中,割斷步驟例如具有:隱形切割步驟,利用雷射光在貼附有背面研磨帶之半導體晶圓之內部形成脆弱部分,進行藉由割斷處理將半導體晶圓加工成晶片(die)之準備;背面研磨步驟,對貼附有背面研磨帶之半導體晶圓進行研削而使厚度減薄;安裝步驟,將厚度變薄之半導體晶圓之一面(例如,與電路面處於相反側之面)貼附於黏晶片10,將半導體晶圓固定於切晶帶20;及擴展步驟,對切晶帶20進行拉伸,藉此將半導體晶圓割斷而製作晶片(die),擴大晶片彼此之間隔。
拾取步驟中,對黏晶片10與黏著劑層22之間進行剝離,而於貼附有黏晶片10之狀態下取出半導體晶片(die)。
本實施方式之半導體裝置之製造方法進而具有:黏晶步驟,將貼附於半導體晶片(die)之黏晶片10接著於被接著體;固化步驟,使接著於被接著體之黏晶片10硬化;打線接合步驟,利用引線將半導體晶片(die)中之電子電路之電極與被接著體進行電連接;及密封步驟,利用熱硬化性樹脂對被接著體上之半導體晶片(die)及引線進行密封。
隱形切割步驟為所謂SDBG(Stealth Dicing Before Grinding,研磨前隱形切割)工藝中之步驟。隱形切割步驟中,如圖2A~圖2C所示,在半導體晶圓W之內部形成用於將形成有電路面之圖案晶圓割斷為晶片(die)之脆弱部分。詳細而言,將背面研磨帶G貼附於半導體晶圓W之電路面(參照圖2A)。在貼附有背面研磨帶G之狀態下實施基於研削墊K之研削加工(預背面研磨加工)直至半導體晶圓W達到規定厚度(參照圖2B)。對厚度變薄之半導體晶圓W照射雷射光,藉此在半導體晶圓W之內部形成脆弱部分(參照圖2C)。
亦可實施半切割步驟來代替隱形切割步驟。半切割步驟為所謂DBG(Dicing Before Grinding,研磨前切割)工藝中之步驟。
半切割步驟中,為了藉由割斷處理將半導體晶圓加工成晶片(die)而於半導體晶圓上形成槽後,對半導體晶圓進行研削而減薄厚度。
具體而言,半切割步驟中,實施用於將形成有電路面之晶圓割斷成晶片(die)之半切割加工。更具體而言,在半導體晶圓之與電路面處於相反側之面貼附晶圓加工用帶。又,將切晶環安裝於晶圓加工用帶。於貼附有晶圓加工用帶之狀態下形成分割用槽。於形成有槽之面上貼附背面研磨帶,另一方面,將開始貼附之晶圓加工用帶剝離。
本實施方式之切晶黏晶膜如上所述,較佳為在用於將半導體晶圓割斷而製造半導體晶片之SDBG(Stealth Dicing Before Grinding)工藝或DBG(Dicing Before Grinding)工藝中使用。
背面研磨步驟中,如圖2D所示,對貼附有背面研磨帶G之狀態之半導體晶圓W進而實施研削加工,減薄半導體晶圓W之厚度直至達到藉由後面之割斷處理製作之晶片(die)之厚度為止。例如,亦可實施研削加工直至達到規定厚度,以使上述經半切割加工之半導體晶圓W不會單片化。若如此實施研削加工,則藉由後面之擴展步驟(特別是低溫擴展步驟),於將半導體晶圓W割斷為晶片之同時,亦割斷黏晶片10。另一方面,亦可實施研削加工直至上述經半切割加工之半導體晶圓W單片化為止。若如此實施研削加工,則在後面之擴展步驟(特別是低溫擴展步驟)中,例如於擴大相鄰之晶片彼此之間隔之同時,將黏晶片10割斷。
安裝步驟中,如圖3A~圖3B所示,將半導體晶圓W固定於切晶帶20。詳細而言,於切晶帶20之黏著劑層22安裝切晶環R,並且於露出之黏晶片10之面上貼附如上所述藉由切削加工而厚度變薄之半導體晶圓W(參照圖3A)。繼而,自半導體晶圓W將背面研磨帶G剝離(參照圖3B)。
亦可於擴展步驟之前藉由例如雷射光之照射而將黏晶片10割斷。具體而言,於藉由上述切削加工對半導體晶圓W進行單片化之情形時,亦可藉由雷射光之照射,將重疊於半導體晶圓單片化而成之晶片並且尚未被割斷之黏晶片10切斷。然後,亦可藉由擴展步驟,擴大相鄰之晶片彼此之間隔。
擴展步驟中,如圖4A~圖4C所示,擴大藉由割斷製作之半導體晶片(die)X彼此之間隔。詳細而言,於切晶帶20之黏著劑層22上安裝切晶環R後,固定於擴展裝置之保持具H(參照圖4A)。將擴展裝置所具備之頂起構件U自切晶黏晶膜1之下側頂起,藉此對切晶黏晶膜1進行拉伸以於面方向上擴展(參照圖4B)。藉此,於特定之溫度條件下將半導體晶圓W割斷。上述溫度條件例如為-20~0℃,較佳為-15~0℃,更佳為-10~-5℃。藉由使頂起構件U下降而解除擴展狀態(參照圖4C,目前為止為低溫擴展步驟)。
進而,於擴展步驟中,如圖5A~圖5B所示,於更高之溫度條件下(例如10℃~25℃)下對切晶帶20進行拉伸以使面積擴大。藉此,將割斷後相鄰之半導體晶片X於膜面之面方向上拉離,而進一步擴大切口(間隔)(常溫擴展步驟)。
再者,於實施上述DBG工藝之情形時,於擴展步驟中,可採用於低溫下將黏晶片割斷之方式,或者可採用利用雷射光對黏晶片進行切割之方式。於利用雷射光對黏晶片進行切割之情形時,有時對黏晶片進行切割後進而於低溫下進行擴展步驟。
於拾取步驟之前,例如自基材層21側對重疊於基材層21之黏著劑層22照射紫外線,藉此對黏著劑層22實施硬化處理(硬化處理步驟)。
於拾取步驟中,如圖6所示,將貼附有黏晶片10之狀態之半導體晶片X自切晶帶20之黏著劑層22進行剝離。詳細而言,使頂銷構件P上升,而將拾取對象之半導體晶片X隔著切晶帶20頂起。藉由吸附治具J來保持被頂起之半導體晶片X。
藉由使用上述本實施方式之切晶黏晶膜,能夠於拾取步驟中發揮良好之拾取性。
於黏晶步驟中,將貼附有黏晶片10之狀態之半導體晶片X接著於被接著體Z。黏晶步驟中,例如如圖7所示,有時將貼附有黏晶片10之狀態之半導體晶片X堆積複數次。如此,於製造晶片嵌埋型半導體裝置(FOD[Film on Die]型半導體裝置)時,亦可為了嵌埋半導體晶片而使用黏晶片10。
於硬化步驟中,例如於100℃以上且180℃以下之溫度下進行加熱處理,以提高黏晶片10中所包含之上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物中交聯性基(例如環氧基)之反應活性而進行黏晶片10之硬化。
於打線接合步驟中,如圖8所示,將半導體晶片X(die)與被接著體Z進行加熱,並且用引線L進行連接。因此,黏晶片10中所包含之上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物中之交聯性基藉由加熱而再次具有反應活性,而可使黏晶片10之硬化反應進行。
再者,於打線接合步驟中,有於厚度方向上對黏晶片10施加壓縮力之情形。
密封步驟中,如圖9所示,藉由環氧樹脂等熱硬化性樹脂M將半導體晶片X(die)與黏晶片10進行密封。密封步驟中,為了使熱硬化性樹脂M之硬化反應進行,例如於100℃以上且180℃以下之溫度下進行加熱處理。
再者,於近年來之半導體產業中,隨著集體化技術之進一步進展,強烈希望更薄之半導體晶片(例如20 μm以上且50 μm以下之厚度)、及更薄之黏晶片(例如1 μm以上且40 μm以下、較佳為7 μm以下、更佳為5 μm以下之厚度)。
於如此薄之半導體晶片之一個表面形成有電子電路。若於薄之半導體晶片之一個面形成有電子電路,則半導體晶片不耐受內部應力而稍微發生變形(翹曲等),伴隨該變形,黏晶片亦會產生翹曲(參照圖10)。
上述擴展步驟中,特別是於常溫擴展步驟中,用較強之力於面方向上將切晶帶20進行拉伸,因此若晶片有翹曲,則切晶帶20與黏晶片10會剝離而產生所謂晶片***現象。為了抑制該晶片***,於擴展步驟中,切晶帶20與黏晶片10間需要相對較高之黏著力。另一方面,於拾取步驟中,要求能夠自切晶帶20容易地將黏晶片10剝離(良好之拾取性)。為了發揮該相反之性能,例如以切晶帶20之黏著劑層22能夠藉由活性能量線之照射而硬化之方式設計切晶帶20。具體而言,擴展步驟中用以割斷之低溫擴展步驟及用於確保晶片-晶片間距離之常溫擴展步驟係於照射活性能量線前,於黏著劑層22具有相對較高之黏著力之狀態下實施。另一方面,於拾取步驟之前對黏著劑層22照射活性能量線,而使黏著劑層22之黏著力降低。
照射活性能量線時,通常於黏著劑層22之面方向產生照射量之不均等。為了減小因照射量不均而對黏著力降低之影響,常常過量地照射活性能量線。但是,過量地照射活性能量線時,會相應地產生多餘之熱。黏晶片10會因產生之熱而軟化。藉此,黏晶片10更強地密接於切晶帶20,即使在活性能量線之照射後,有時黏晶片10之剝離力亦變高而拾取性變差。為了抑制此種黏晶片10之密接性因熱而上升,本實施方式中,相對地增加黏著劑層22中所包含之上述丙烯酸系共聚物中之自由基聚合性碳-碳雙鍵之含量。藉此,提高藉由活性能量線而硬化後之黏著劑層22之彈性。因此,黏著劑層22與黏晶片10之密接性減弱,又,伴隨硬化而產生之體積收縮量相對變大。如此,本實施方式中,基於活性能量線照射之硬化後之黏著劑層22不怎麼受到來自黏晶片10之潤濕之影響,使得與黏晶片10之密接性受到抑制。
本實施方式之切晶黏晶膜、半導體裝置之製造方法如上述例示所示,本發明不限定於上述例示之切晶黏晶膜等。
即,通常之切晶黏晶膜、半導體裝置之製造方法中使用之各種形態可於無損本發明效果之範圍內採用。
由本說明書所揭示之事項包括以下者。
(1)
一種切晶黏晶膜,其具備:
切晶帶,其具有基材層及重疊於該基材層之黏著劑層;及
重疊於該切晶帶之黏晶片,
上述黏著劑層包含丙烯酸系共聚物,上述丙烯酸系共聚物於分子中至少具有(甲基)丙烯酸烷基酯單元及含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元作為單體單元,
上述丙烯酸系共聚物中,上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之一部分具有自由基聚合性碳-碳雙鍵,
上述丙烯酸系共聚物中,相對於上述(甲基)丙烯酸烷基酯單元100莫耳份,包含上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元30莫耳份以上且60莫耳份以下,上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之50莫耳%以上且95莫耳%以下含有上述自由基聚合性碳-碳雙鍵。
(2)
根據上述(1)記載之切晶黏晶膜,其中上述丙烯酸系共聚物中,相對於上述(甲基)丙烯酸烷基酯單元100莫耳份,包含含有上述自由基聚合性碳-碳雙鍵之上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元28莫耳份以上且55莫耳份以下。
(3)
根據上述(1)或(2)記載之切晶黏晶膜,其中上述黏著劑層於藉由活性能量線進行了硬化後之表面彈性模數大於50 MPa且未達431 MPa。
(4)
根據上述(3)記載之切晶黏晶膜,其中上述彈性模數大於100 MPa。
(5)
根據上述(1)至(4)中任一項記載之切晶黏晶膜,其中上述丙烯酸系共聚物包含烷基部分之碳數為8以上之(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯單元,
上述丙烯酸系共聚物中所含有之全部單體單元中上述(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元所占之比例以莫耳換算計最高。
(6)
根據上述(5)記載之切晶黏晶膜,其中上述丙烯酸系共聚物包含烷基部分之碳數為9以上之(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元作為上述(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元,且該(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元所占之比例在全部單體單元中以莫耳換算計最高。
(7)
根據上述(1)至(6)中任一項記載之切晶黏晶膜,其中上述丙烯酸系共聚物含有含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元及具有自由基聚合性碳-碳雙鍵(聚合性不飽和雙鍵)之聚合性(甲基)丙烯酸酯單元作為上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元,
進而,上述丙烯酸系共聚物含有烷基部分之碳數為8以上且10以下之(甲基)丙烯酸飽和支鏈狀烷基酯單元及烷基部分之碳數為12以上且14以下之(甲基)丙烯酸飽和直鏈狀烷基酯單元作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯單元。
(8)
根據上述(1)至(7)中任一項記載之切晶黏晶膜,其中上述丙烯酸系共聚物含有含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元及具有自由基聚合性碳-碳雙鍵(聚合性不飽和雙鍵)之聚合性(甲基)丙烯酸酯單元作為上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元,
上述丙烯酸系共聚物中,上述聚合性(甲基)丙烯酸酯單元之含有比例以莫耳換算計,高於上述含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元之含有比例。
(9)
根據上述(1)至(8)中任一項記載之切晶黏晶膜,其中上述黏晶片包含含交聯性基之丙烯酸系聚合物,
上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物含有羧基或環氧基中之至少一者作為交聯性基。
(10)
一種半導體裝置之製造方法,其具備:
割斷步驟,將形成有電路面之晶圓(圖案晶圓)割斷為晶片;及
拾取步驟,將上述(1)至(9)中任一項記載之切晶黏晶膜之上述黏著劑層所貼附之上述黏晶片與上述晶片一起自上述黏著劑層剝離。
[實施例]
繼而,藉由實驗例進一步詳細地對本發明進行說明,但本發明不限定於其等。
以如下方式製造切晶帶。又,使該切晶帶與黏晶片貼合,製造切晶黏晶膜。
<切晶帶之製作>
(丙烯酸系共聚物之原料單體)
・丙烯酸2-羥基乙酯(HEA)
・甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)
・丙烯酸異壬酯(INA)
・丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)
・丙烯醯基嗎啉(ACMO)
・丙烯酸月桂酯(LA)
(實施例1)~(實施例4)/(比較例1及2)
於具備冷凝管、氮氣導入管、溫度計及攪拌裝置之反應容器中,以成為表1所示之調配組成之方式放入各原料。相對於單體之合計100質量份,使用偶氮雙異丁腈(AIBN)0.2重量份作為熱聚合起始劑。以全部單體之濃度達到規定濃度(例如35質量%)之方式加入乙酸乙酯作為反應溶劑。於氮氣氣流中在62℃下進行規定時間(例如3小時)之聚合反應處理、進而在75℃下進行規定時間(例如4小時)之聚合反應處理,得到丙烯酸系共聚物之中間物。
各實施例及各比較例中,聚合時之單體濃度、聚合時間分別如表2所示。
於包含如上所述製備之丙烯酸系共聚物之中間物之液體中,以相對於HEA及HEMA之合計,按莫耳換算計達到表1所示之量之方式加入異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯(以下,亦稱為MOI)。例如,實施例1中,以相對於聚合時所調配之含羥基之(甲基)丙烯酸酯單體,按莫耳換算計MOI達到92%之量之方式添加MOI。又,添加相對於MOI添加量為0.5質量%之二月桂酸二丁基錫作為反應觸媒。然後,於空氣氣流中在50℃下進行12小時加成反應處理(胺基甲酸酯化反應處理),得到丙烯酸系共聚物。
繼而,相對於丙烯酸系共聚物100質量份,加入下述之調配成分,製備黏著劑溶液。
・光聚合起始劑:表1所示之量
(製品名「Omnirad 127D」,IGM公司製造)
・多異氰酸酯化合物:表1所示之量
(製品名「CORONATE L」,東曹公司製造)
・抗氧化劑:表1所示之量
(製品名「Irganox1010」,BASF Japan公司製造)
將如上所述製備之黏著劑溶液塗佈於實施了聚矽氧處理之PET剝離襯墊之處理面上,在120℃下進行2分鐘加熱乾燥,形成厚度10 μm之黏著劑層。
繼而,將黏著劑層與基材層(聚烯烴膜(125 μm厚)Gunze公司製造之製品名「FUNCRARE NED#125」)貼合,在50℃下保存24小時,製造切晶帶。
<黏晶片之製作>
・丙烯酸系聚合物:100質量份
(製品名「TEISAN RESIN SG-80H」,質量平均分子量:350000、
含環氧基、玻璃轉移溫度Tg:11℃、長瀨化成公司製造)
・酚樹脂:14質量份
(製品名「MEHC-7851SS」,23℃下為固體,明和化成公司製造)
・二氧化矽填料:69質量份
(製品名「SE2050-MCV」,平均粒徑500 nm,ADMATECHS公司製造)
將上述各原料加入至規定量之甲基乙基酮中並加以混合,製備總固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物溶液。繼而,使用塗抹器,於具有實施了聚矽氧離型處理之面之PET剝離襯墊(間隔件)之聚矽氧離型處理面上塗佈接著劑組合物,形成塗膜。對該塗膜在130℃下實施2分鐘之加熱乾燥,在PET剝離襯墊(間隔件)上製作厚度10 μm之黏晶片。
<切晶黏晶膜之製造>
將黏晶片沖裁成直徑330 mm之圓形狀,製作圓形狀之黏晶片。於室溫下,使用層壓機,將圓形狀之黏晶片與切晶帶加以貼合,藉此製造切晶黏晶膜。
<切晶黏晶膜之物性測定>
對各實施例及各比較例之切晶黏晶膜,以如下方式測定各物性。
[紫外線照射後之黏著劑層之表面彈性模數]
上述黏著劑層之表面彈性模數之測定方法之詳細情況如上所述。將表面彈性模數之測定結果示於表1。
[黏著劑層與黏晶片之間之剝離力(紫外線照射後)]
藉由T型剝離試驗測定剝離力。以如下方式製作測定用樣品。
自黏晶片將PET剝離襯墊(間隔件)剝離,使黏晶片之一個面露出。將背襯膠帶(製品名「ELP BT315」日東電工公司製造)貼合於露出之面。使用日東精機公司製造之高壓汞燈(製品名「UM-810」60 mW/cm
2),自基材層側照射強度150 mJ/cm
2之紫外線而使黏著劑層硬化。然後,以尺寸成為寬度50 mm×長度120 mm之方式切出黏著劑層,製成測定用樣品。對製作之測定用樣品,使用拉伸試驗器(例如,製品名「AUTOGRAPH AGX-V」,島津製作所公司製造),實施T型剝離試驗。試驗條件為溫度25℃、拉伸速度300 mm/分鐘。
[黏著劑層與黏晶片之間之剝離力(紫外線過量照射後)]
照射強度1000 mJ/cm
2之紫外線使黏著劑層硬化,除此以外,與上述方法同樣地操作,測定剝離力。
將各實施例及各比較例中之黏晶片之組成及物性示於表1。再者,上述MOI之異氰酸基與含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元之羥基以幾乎100%之反應效率進行胺基甲酸酯化反應。因此,丙烯酸系共聚物中之含羥基之(甲基)丙烯酸酯單元之莫耳%及聚合性(甲基)丙烯酸酯單元之莫耳%分別可基於合成丙烯酸系共聚物時之調配量來算出。
[表1]
實施例1 | 實施例2 | 奕施例3 | 實施例4 | 比較例1 | 比較例2 | |||
丙烯酸系共聚物 | 中間物聚合組成 [莫耳份] | HEA | 54 | 26 | 32 | 32 | 20 | 82 |
HEMA | 0 | 26 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
INA | 100 | 50 | 0 | 0 | 0 | 100 | ||
2EHA | 0 | 0 | 100 | 100 | 100 | 0 | ||
ACMO | 0 | 0 | 27 | 27 | 0 | 0 | ||
LA | 0 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
胺基甲酸酯化反應 (雙鍵導入) | MOI | 49.5 | 32.0 | 28.8 | 25.6 | 16.0 | 75.4 | |
mol%/相對於含OH之單體單元 | 92% | 62% | 90% | 80% | 80% | 92% | ||
黏著加層組成 [質量份] | 丙烯酸系共聚物 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
光聚合起始劑(Omnirad 127 D) | 2 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 | ||
多異氰酸酯化合物(CORONATE L) | 0.8 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.8 | 0.8 | ||
抗氧化劑(Irganox1010) | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | ||
硬化後之黏著劑層之表面彈性模數[MPa] | 305 | 117 | 68 | 50 | 31 | 431 | ||
紫外線照射、硬化後之剝離力 (切晶帶之黏著劑層/黏晶片) [N/20 mm] | 0.03 | 0.04 | 0.06 | 0.06 | 0.07 | 0.09 | ||
紫外線過量照射、硬化後之剝離力 (切晶帶之黏著劑層/黏晶片) [W/20 mm] | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | 0.10 | 0.10 | ||
拾取性能 | ◎ | ◎ | ◎ | 〇 | × | × |
[表2]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 比較例1 | 比較例2 | |
聚合時單體濃度[質量%] | 35 | 35 | 33 | 33 | 40 | 40 |
62℃處理時間[h] | 3 | 5 | 6 | 6 | 6 | 3 |
75℃處理時間[h] | 4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 4 |
以如下方式操作,對如上所述製造之切晶黏晶膜之性能進行評價。
<性能評價(基於拾取試驗之拾取性)>
對經割斷之狀態之帶黏晶片之半導體晶片評價拾取性。如下得到經割斷之狀態之帶黏晶片之半導體晶片。
具體而言,在藉由半切割加工形成有分割用槽(10 mm×10 mm)之12英吋之裸晶圓(直徑300mm、厚度55μm)之形成有分割用槽之面貼附背面研磨帶。然後,使用背面研磨機(DISCO公司製造,型號DGP8760),對上述12英吋之裸晶圓之面(與貼附有上述背面研磨帶之一側處於相反側之面)進行研削至深度25 μm為止。藉此,得到經背面研磨之裸晶圓。在經背面研磨之裸晶圓之與背面研磨帶之貼附面相反之一側貼附各例之切晶黏晶膜之黏晶片。如此得到帶切晶黏晶膜之裸晶圓。藉由擴展步驟將該帶切晶黏晶膜之裸晶圓割斷。再者,對於擴展步驟,在將上述背面研磨帶自裸晶圓剝離之狀態下使用晶片分離裝置(商品名「Die separator DDS2300 DISCO公司製造」來實施。又,擴展步驟中,進行冷擴展後進行常溫擴展。
冷擴展係以如下方式來實施。具體而言,於室溫下,在貼附於裸晶圓之切晶黏晶膜之黏著劑層上之框貼合區域,貼附直徑12英吋之SUS製環狀框(DISCO公司製造)。然後,將貼附有SUS製環框之裸晶圓安裝於晶片分離裝置。利用該晶片分離裝置之冷擴展單元對切晶黏晶膜之切晶帶進行擴展,藉此進行冷擴展。此時之條件設為擴展溫度-15℃、擴展速度100 mm/秒、擴展量7 mm。再者,冷擴展後,半導體晶圓被單個化(單片化)為複數個半導體晶片。又,黏晶片亦被單個化為與半導體晶片相當之尺寸。藉此,得到複數個帶黏晶片之半導體晶片。
常溫擴展係於冷擴展後以如下方式來實施。使用上述晶片分離裝置之常溫擴展單元,對切晶黏晶膜之切晶帶進行擴展,藉此進行常溫擴展。此時之條件設為擴展溫度23±2℃、擴展速度1 mm/秒、擴展量10 mm。對常溫擴展後之切晶帶,於溫度200℃、時間20秒之條件下實施加熱收縮處理。
使切晶帶加熱收縮後,使用具有拾取機構之裝置(製品名「Die bonder SPA-300」,新川公司製造),實施經單個化之帶黏晶片之半導體晶片之拾取試驗。上述拾取試驗中,將頂銷構件之頂起速度設為1 mm/秒,將頂起量設為2000 μm。再者,拾取試驗係於使黏著劑層硬化後進行。硬化處理係藉由使用組裝於晶片分離裝置之紫外線照射單元(高壓汞燈,70 mW/cm
2),自基材層側照射1000 mJ/cm
2之紫外線來進行。
拾取試驗係對5個帶黏晶片之半導體晶片來實施。拾取性之評價基準如下。
◎(良好):
5個帶黏晶片之半導體晶片全部能夠拾取。
〇:(略微良好)
5個帶黏晶片之半導體晶片中3個或4個能夠拾取。
×(差):
5個帶黏晶片之半導體晶片中3個以上不能拾取。
根據上述之評價結果可確認,實施例之切晶黏晶膜與比較例之切晶黏晶膜相比,在拾取性方面良好。
實施例之切晶黏晶膜之黏著劑層中,包含丙烯酸系共聚物,上述丙烯酸系共聚物於分子中至少具有(甲基)丙烯酸烷基酯單元及含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元作為單體單元,丙烯酸系共聚物中,含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之一部分具有自由基聚合性碳-碳雙鍵,丙烯酸系共聚物中,相對於(甲基)丙烯酸烷基酯單元100莫耳份,包含含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元30莫耳份以上且60莫耳份以下,含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之50莫耳%以上且95莫耳%以下具有自由基聚合性碳-碳雙鍵。
藉由於半導體裝置之製造中使用具有此種構成之實施例之切晶黏晶膜,能夠效率良好地製造半導體裝置。於半導體裝置之製造中,於拾取步驟之前,例如對黏著劑層照射紫外線等活性能量線,藉此對黏著劑層實施硬化處理。此時,有時過量地照射活性能量線,以充分實施硬化處理。因此,黏著劑層中產生必要以上之熱,熱傳遞至黏晶片。藉此,黏晶片發生軟化,變得容易潤濕黏著劑層(接觸面積大)。此時,藉由如上述實施例所示使丙烯酸系共聚物包含較多之羥基及自由基聚合性碳-碳雙鍵這兩者,而伴隨黏著劑層之硬化產生之收縮變得相對較大,能夠充分減少與黏晶片之接觸面積。如此,可認為黏著劑層不易受到熱所帶來之來自黏晶片之潤濕之影響。
又,藉由如上述實施例所示使丙烯酸系共聚物包含較多之羥基及自由基聚合性碳-碳雙鍵這兩者,而硬化後之黏著劑層之彈性模數變得相對較高。藉此,亦可認為黏著劑層不易受到熱所帶來之來自黏晶片之潤濕之影響。
[產業上之可利用性]
本發明之切晶黏晶膜例如適合用作製造半導體裝置(半導體積體電路)時之輔助用具。
1:切晶黏晶膜
10:黏晶片
20:切晶帶
21:基材層
22:黏著劑層
G:背面研磨帶
H:保持器
J:吸附治具
K:研削墊
L:引線
M:熱硬化性樹脂
P:頂銷構件
R:切晶環
T:晶圓加工用帶
U:頂起構件
W:半導體晶圓
X:半導體晶片
Z:被接著體
圖1係將本實施方式之切晶黏晶膜沿厚度方向切斷之剖視圖。
圖2A係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之隱形切割步驟之狀態的剖視圖。
圖2B係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之隱形切割步驟之狀態的剖視圖。
圖2C係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之隱形切割步驟之狀態的剖視圖。
圖2D係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之背面研磨步驟之狀態的剖視圖。
圖3A係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之安裝步驟之狀態的剖視圖。
圖3B係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之安裝步驟之狀態的剖視圖。
圖4A係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之低溫下之擴展步驟之狀態的剖視圖。
圖4B係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之低溫下之擴展步驟之狀態的剖視圖。
圖4C係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之低溫下之擴展步驟之狀態的剖視圖。
圖5A係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之常溫下之擴展步驟之狀態的剖視圖。
圖5B係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之常溫下之擴展步驟之狀態的剖視圖。
圖6係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之拾取步驟之狀態的剖視圖。
圖7係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之黏晶步驟之狀態的剖視圖。
圖8係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之打線接合步驟之狀態的剖視圖。
圖9係模式性地表示半導體裝置之製造方法中之密封步驟之狀態的剖視圖。
圖10係表示半導體晶片及黏晶片翹曲之狀態之一例的模式剖視圖。
1:切晶黏晶膜
10:黏晶片
20:切晶帶
21:基材層
22:黏著劑層
Claims (8)
- 一種切晶黏晶膜,其具備: 切晶帶,其具有基材層及重疊於該基材層之黏著劑層;及重疊於該切晶帶之黏晶片, 上述黏著劑層包含丙烯酸系共聚物,上述丙烯酸系共聚物於分子中至少具有(甲基)丙烯酸烷基酯單元及含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元作為單體單元, 上述丙烯酸系共聚物中,上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之一部分具有自由基聚合性碳-碳雙鍵, 上述丙烯酸系共聚物中,相對於上述(甲基)丙烯酸烷基酯單元100莫耳份,包含上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元30莫耳份以上且60莫耳份以下,上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元中之50莫耳%以上且95莫耳%以下含有上述自由基聚合性碳-碳雙鍵。
- 如請求項1之切晶黏晶膜,其中上述丙烯酸系共聚物中,相對於上述(甲基)丙烯酸烷基酯單元100莫耳份,包含含有上述自由基聚合性碳-碳雙鍵之上述含交聯性基之(甲基)丙烯酸酯單元28莫耳份以上且55莫耳份以下。
- 如請求項1或2之切晶黏晶膜,其中上述黏著劑層於藉由活性能量線進行了硬化後之表面彈性模數大於50 MPa且未達431 MPa。
- 如請求項3之切晶黏晶膜,其中上述表面彈性模數大於100 MPa。
- 如請求項1或2之切晶黏晶膜,其中上述丙烯酸系共聚物包含烷基部分之碳數為8以上之(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯單元, 上述丙烯酸系共聚物中所含有之上述單體單元中上述(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元所占之比例最高。
- 如請求項5之切晶黏晶膜,其中上述丙烯酸系共聚物包含烷基部分之碳數為9以上之(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元作為上述(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元,且該(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯單元所占之比例於上述單體單元中最高。
- 如請求項1或2之切晶黏晶膜,其中上述黏晶片包含含交聯性基之丙烯酸系聚合物, 上述含交聯性基之丙烯酸系聚合物含有羧基或環氧基中之至少一者作為交聯性基。
- 一種半導體裝置之製造方法,其具備: 割斷步驟,將形成有電路面之晶圓割斷為晶片;及 拾取步驟,將如請求項1至7中任一項之切晶黏晶膜之上述黏著劑層所貼附之上述黏晶片與上述晶片一起自上述黏著劑層剝離。
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