TWI712667B - 黏著薄片 - Google Patents

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Abstract

一種於密封黏著薄片上的半導體元件時所使用的黏著薄片(10)，其為含有：基材(11)，與黏著劑層(12)，其中，黏著劑層(12)為含有以丙烯酸2-乙基己酯(2-Ethyl Hexyl Acrylate)為主要單體之丙烯酸系共聚物。

Description

黏著薄片
本發明為有關黏著薄片之發明。
一般於半導體裝置之製造步驟所使用的黏著薄片，多尋求各式各樣的特性。近年來，黏著薄片，則尋求一種即使經過施加高溫條件之步驟，也不會污染製造步驟所使用的裝置、構件，及被黏著物體等特性。此外，亦尋求一種即使於高溫條件之步驟之後，於室溫下將黏著薄片剝離時，僅會產生極少例如黏著劑殘留於被黏著物等缺陷(即所謂殘糊現象)，與剝離力較小等特性。
例如，文獻1(特開2002-275435號公報)中，記載一種可抑制黏著劑之殘糊現象、安定地生產QFN(四方形扁平無引腳封裝；Quad Flat Non-lead)之半導體裝置所使用的遮罩薄片。文獻1中，記載有使用特定的耐熱薄膜及矽氧系黏著劑製造遮罩薄片中，於晶片接合(Die Attach)步驟及樹脂密封步驟中，可承受150℃~180℃、1小時~6小時的環境之內容。
但是，文獻1所記載之遮罩薄片，於製作中所使用的 聚醯亞胺薄膜等的耐熱性薄膜及矽氧系黏著劑為高價之產品，故該遮罩薄片之用途，僅限於QFN封裝等的一部份用途。又，使用矽氧系黏著劑時，因遮罩薄片剝離後，低分子量矽氧烷殘留於被黏著物表面，而會有產生電氣接點障害之疑慮。此外，矽氧系黏著劑之殘渣，具有撥水性及撥油性。因此，會降低電氣連接部的鍍敷適性，或降低線路面的保護材料之接著力，而會造成因電阻之增大及產生龜裂而造成之故障等，而會產生封裝信賴性降低之疑慮。
又，目前雖有對殘糊現象較少的黏著劑進行各式各樣的研究，但仍存在有於經過施加高溫條件之步驟時，因黏著力過大，而造成黏著薄片剝離困難之情形。
本發明之目的為，提供一種即使經過施加高溫條件之步驟後，也容易由被黏著物剝離、殘糊現象較少的黏著薄片。
本發明之一態樣為，提供一種黏著薄片，其為密封黏著薄片上的半導體元件時所使用的黏著薄片，其特徵為，具有基材與黏著劑層，前述黏著劑層為，含有以丙烯酸2-乙基己酯為主要單體之丙烯酸系共聚物。
本發明之一態樣的黏著薄片中，於100℃及30分鐘之條件下進行加熱，隨後於180℃及30分鐘之條件下進行加熱之後，前述黏著劑層之對於銅箔的室溫下之黏著力，以0.7N/25mm以上、2.0N/25mm以下為佳。
本發明之一態樣的黏著薄片中之前述黏著劑層，以至少含有，至少添加有前述丙烯酸系共聚物，與具有異氰酸酯基之化合物為主成份的交聯劑的組成物經交聯而得的黏著劑為佳，又，前述具有異氰酸酯基之化合物為主成份的交聯劑，以具有異三聚氰酸酯環者為佳。
本發明之一態樣的黏著薄片中之前述丙烯酸系共聚物中，丙烯酸2-乙基己酯所產生之共聚物成份之比例，以50質量%以上、95質量%以下為佳。
本發明之一態樣的黏著薄片中之前述丙烯酸系共聚物，尚含有由丙烯酸所產生之共聚物成份，前述丙烯酸系共聚物中，由前述丙烯酸所產生之共聚物成份之比例，以1質量%以下為佳。
本發明之一態樣的黏著薄片中之前述黏著劑層之厚度，以5μm以上、60μm以下為佳。
依本發明之內容，可提供一種即使經過施加高溫條件之步驟之後，也容易由被黏著物剝離、殘糊現象較少的黏著薄片。
10‧‧‧黏著薄片
11‧‧‧基材
11a‧‧‧第一面
11b‧‧‧第二面
12‧‧‧黏著劑層
RL‧‧‧剝離薄片
CP‧‧‧半導體晶片
20‧‧‧框架構件
21‧‧‧開口部
30‧‧‧密封樹脂
30A‧‧‧密封樹脂層
40‧‧‧補強構件
41‧‧‧補強板
42‧‧‧接著層
50‧‧‧密封體
圖1為，第一實施形態中之黏著薄片的截面概略圖。
圖2A為，說明第一實施形態中，使用黏著薄片的半導體裝置之製造步驟中的一部份之圖。
圖2B為，說明第一實施形態中，使用黏著薄片的半導體裝置之製造步驟中的一部份之圖。
圖2C為，說明第一實施形態中，使用黏著薄片的半導體裝置之製造步驟中的一部份之圖。
圖2D為，說明第一實施形態中，使用黏著薄片的半導體裝置之製造步驟中的一部份之圖。
圖2E為，說明第一實施形態中，使用黏著薄片的半導體裝置之製造步驟中的一部份之圖。
發明之實施形態 〔第一實施形態〕
(黏著薄片)
圖1為，顯示本實施形態之黏著薄片10之截面概略圖。
黏著薄片10為，具有基材11及黏著劑層12。黏著劑層12上，如圖1所示般，為層合有剝離薄片RL。黏著薄片10之形狀，例如，薄片狀、捲帶狀、標籤狀等各種形狀。
(黏著劑層)
本實施形態之黏著劑層12，為含有黏著劑組成物。該黏著劑組成物為，含有以丙烯酸2-乙基己酯為主要單體之丙烯酸系共聚物。本說明書中，以丙烯酸2-乙基己酯為主要單體之意，係指丙烯酸系共聚物的全體質量中，由丙烯酸2-乙基己酯所產生之共聚物成份之質量的比例為50 質量%以上之意。本實施形態中，丙烯酸系共聚物中，丙烯酸2-乙基己酯所產生之共聚物成份之比例，以50質量%以上、95質量%以下為佳，以60質量%以上、95質量%以下為較佳，以80質量%以上、95質量%以下為更佳，以85質量%以上、93質量%以下為更佳。丙烯酸2-乙基己酯所產生之共聚物成份之比例為50質量%以上時，因加熱後的黏著力不致過高，故容易由被黏著物剝離黏著薄片，為80質量%以上時，則更容易進行剝離。丙烯酸2-乙基己酯所產生之共聚物成份之比例為95質量%以下時，可防止因初期密著力不足而於加熱時基材產生變形，或經由該變形而使黏著薄片由被黏著物產生剝離之現象。
丙烯酸系共聚物中，丙烯酸2-乙基己酯以外的共聚物成份之種類及數量，並未有特別之限定。例如，第二共聚物成份，以具有反應性之官能基的含有官能基之單體為佳。第二共聚物成份之反應性官能基，於後述之使用交聯劑的情形中，以可與該交聯劑進行反應之官能基為佳。該反應性官能基，例如，以由羧基、羥基、胺基、取代胺基，及環氧基所成之群所選擇之至少任一個取代基為佳，以羧基及羥基之至少任一個取代基為較佳，以羧基為更佳。
具有羧基之單體(含有羧基之單體)，例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、馬來酸、依康酸，及檬康酸等的乙烯性不飽和羧酸等。含有羧基之單體中，就反應性及 共聚性之觀點，又以丙烯酸為佳。含有羧基之單體，可單獨使用亦可、將2種以上組合使用亦可。
具有羥基之單體(含有羥基之單體)，例如，(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥丁酯，及(甲基)丙烯酸4-羥丁酯等的(甲基)丙烯酸羥基烷酯等。含有羥基之單體中，就羥基之反應性及共聚性之觀點，又以(甲基)丙烯酸2-羥乙酯為佳。含有羥基之單體，可單獨使用亦可、將2種以上組合使用亦可。又，本說明書中，「(甲基)丙烯酸」為使用於標記表示「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」二者之情形，其他類似用語亦具有相同之意義。
具有環氧基之丙烯酸酯，例如，縮水甘油丙烯酸酯，及縮水甘油甲基丙烯酸酯等。
丙烯酸系共聚物中，其他之共聚物成份，可列舉如，烷基之碳數為2~20之(甲基)丙烯酸烷酯等。(甲基)丙烯酸烷酯，例如，(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸n-丁酯、(甲基)丙烯酸n-戊酯、(甲基)丙烯酸n-己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸n-癸酯、(甲基)丙烯酸n-十二烷酯、(甲基)丙烯酸肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸棕櫚酯，及(甲基)丙烯酸硬脂酯等。該些(甲基)丙烯酸烷酯中，就使黏著性更向上提升之觀點，以烷基之碳數為2~4之(甲基)丙烯酸酯為佳，以(甲 基)丙烯酸n-丁酯為較佳。(甲基)丙烯酸烷酯，可單獨使用亦可、將2種以上組合使用亦可。
丙烯酸系共聚物中之其他之共聚物成份，例如，由含有烷氧基烷基之(甲基)丙烯酸酯、具有脂肪族環之(甲基)丙烯酸酯、具有芳香族環之(甲基)丙烯酸酯、非交聯性之丙烯酸醯胺、具有非交聯性之三級胺基的(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯，及苯乙烯所成之群所選擇之至少任一個單體所產生之共聚物成份等。
含有烷氧基烷基之(甲基)丙烯酸酯，例如，(甲基)丙烯酸甲氧基甲酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基甲酯，及(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等。
具有脂肪族環之(甲基)丙烯酸酯，例如，(甲基)丙烯酸環己酯等。
具有芳香族環之(甲基)丙烯酸酯，例如，(甲基)丙烯酸苯酯等。
非交聯性之丙烯酸醯胺，例如，丙烯酸基醯胺，及甲基丙烯酸基醯胺等。
具有非交聯性之三級胺基的(甲基)丙烯酸酯，例如，(甲基)丙烯酸(N,N-二甲胺基)乙酯，及(甲基)丙烯酸(N,N-二甲胺基)丙酯等。
該些單體，可單獨使用亦可、將2種以上組合使用亦可。
本實施形態中，第二共聚物成份，以含有羧基之單體 或含有羥基之單體為佳，以丙烯酸為較佳。丙烯酸系共聚物為含有，由丙烯酸2-乙基己酯所產生之共聚物成份，及丙烯酸所產生之共聚物成份時，丙烯酸系共聚物全體質量中，由丙烯酸所產生之共聚物成份所佔之質量比例以1質量%以下為佳，以0.1質量%以上、以0.5質量%以下為較佳。丙烯酸之比例為1質量%以下時，黏著劑組成物中含有交聯劑時，可防止丙烯酸系共聚物過早進行交聯。
丙烯酸系共聚物中，可含有含2種類以上的官能基之單體所產生的共聚物成份。例如，丙烯酸系共聚物，可為3元共聚物亦可，又以丙烯酸2-乙基己酯、含有羧基之單體及含有羥基之單體經共聚而得之丙烯酸系共聚物為佳，該含有羧基之單體，以丙烯酸為佳，含有羥基之單體，以丙烯酸2-羥乙酯為佳。丙烯酸系共聚物中，由丙烯酸2-乙基己酯所產生之共聚物成份之比例為80質量%以上、95質量%以下，又以由丙烯酸所產生的共聚物成份之質量之比例為1質量%以下，殘餘部份為由丙烯酸2-羥乙酯所產生之共聚物成份為佳。
丙烯酸系共聚物之重量平均分子量(Mw)，以30萬以上、200萬以下為佳，以60萬以上、150萬以下為較佳，以80萬以上、120萬以下為更佳。丙烯酸系共聚物之重量平均分子量Mw為30萬以上時，可於被黏著物上不會附著黏著劑的殘渣之狀態下進行剝離。丙烯酸系共聚物之重量平均分子量Mw為200萬以下時，可確實地貼附於被黏著物上。
丙烯酸系共聚物之重量平均分子量Mw，為使用凝膠‧滲透‧色層分析(Gel Permeation Chromatography；GPC)法所測定的標準聚苯乙烯換算值。
丙烯酸系共聚物，可使用前述各種原料單體，依以往公知的方法而可製造。
丙烯酸系共聚物之共聚形態，並未有特別之限定，其可為嵌段共聚物、無規共聚物，或接枝共聚物之任一者。
本實施形態中，黏著劑組成物中，丙烯酸系共聚物之含有率，以40質量%以上、90質量%以下為佳，以50質量%以上、90質量%以下為較佳。
構成黏著劑層12之黏著劑組成物，除前述丙烯酸系共聚物以外，以至少再含有由添加交聯劑之組成物經交聯而得的黏著劑者為佳。又，黏著劑組成物，實質上，如前所述般，也可使用由前述的丙烯酸系共聚物，與交聯劑經交聯而得的黏著劑所形成者。其中，「實質上」係指，去除混入黏著劑中之不可避免的微量雜質以外，僅存在該黏著劑之意。
本實施形態中，交聯劑，例如，異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、吖環丙烷(aziridine)系交聯劑、金屬螯合物系交聯劑、胺系交聯劑，及胺基樹脂系交聯劑等。該些交聯劑，可單獨使用亦可、將2種以上組合使用亦可。
本實施形態中，就提高黏著劑層12之耐熱性及黏著力之觀點，該些交聯劑中，又以含有具有異氰酸酯基之化合物為主成份的交聯劑(異氰酸酯系交聯劑)為佳。異氰 酸酯系交聯劑，例如，2,4-甲苯基二異氰酸酯、2,6-甲苯基二異氰酸酯、1,3-二甲苯二異氰酸酯、1,4-二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二異氰酸酯、伸六甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二環己基甲烷-2,4’-二異氰酸酯，及離胺酸異氰酸酯等的多價異氰酸酯化合物等。
又，多價異氰酸酯化合物，可為上述化合物之三羥甲基丙烷加成物型變性體、與水反應而得之滴定管型變性體，或具有異三聚氰酸酯環之異三聚氰酸酯型變性體。
本說明書中，含有具有異氰酸酯基之化合物為主成份的交聯劑係指，構成交聯劑的成份之全體質量中，具有異氰酸酯基之化合物所佔之質量的比例為50質量%以上之意。
本實施形態中，黏著劑組成物中的交聯劑之含量，相對於丙烯酸系共聚物100質量份，較佳為0.1質量份以上、20質量份以下，更佳為1質量份以上、15質量份以下，特佳為5質量份以上、10質量份以下。黏著劑組成物中的交聯劑之含量於該些範圍內時，可提高黏著劑層12與基材11之接著性，亦可縮短製造黏著薄片之後，使黏著特性安定化的後熟期間。
本實施形態中，黏著劑層12，就耐熱性之觀點而言，異氰酸酯系交聯劑，以具有異三聚氰酸酯環之化合物(異三聚氰酸酯型變性體)為更佳。具有異三聚氰酸酯環 之化合物，相對於丙烯酸系共聚物之羥基當量，以添加0.7當量以上、1.5當量以下為佳。具有異三聚氰酸酯環之化合物之添加量為0.7當量以上時，因加熱後的黏著力不致過高，故可使黏著薄片容易剝離，且可降低殘糊現象。具有異三聚氰酸酯環之化合物之添加量為1.5當量以下時，可防止初期黏著力過低、防止貼付性之降低等。
本實施形態中，構成黏著劑層12之黏著劑組成物為含有交聯劑之情形，黏著劑組成物，以再含有交聯促進劑者為佳。交聯促進劑，以配合交聯劑之種類等，適當選擇使用者為佳。例如，黏著劑組成物為含有作為交聯劑之聚異氰酸酯化合物之情形中，以再含有有機錫化合物等有機金屬化合物系之交聯促進劑者為佳。
又，構成黏著劑層12之黏著劑組成物，亦以含有反應性黏著助劑者為佳。反應性黏著助劑，可列舉如，具有反應性之官能基的聚丁二烯系樹脂，及具有反應性之官能基的聚丁二烯系樹脂之氫化物等。反應性黏著助劑所具有的反應性之官能基，以由羥基、異氰酸酯基、胺基、氧矽烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯醯基及甲基丙烯醯基所成之群所選出之一種以上的官能基為佳。黏著劑組成物含有反應性黏著助劑時，可降低黏著薄片10由被黏著物剝離時的殘糊現象。
本實施形態中，構成黏著劑層12之黏著劑組成物中，於無損害本發明效果之範圍時，可含有其他之成份。黏著劑組成物所含的其他之成份，例如，有機溶劑、難燃 劑、黏著賦予劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、防腐劑、防霉劑、可塑劑、消泡劑，及潤濕性調整劑等。
黏著劑層12之厚度，可配合黏著薄片10之用途作適當之決定。本實施形態中，黏著劑層12之厚度，以5μm以上、60μm以下為佳，以5μm以上、50μm以下為較佳。黏著劑層12之厚度過薄時，黏著劑層12將無法依循半導體晶片的線路面之凹凸，而會有產生縫隙之疑慮。例如，層間絕緣材及密封樹脂等會滲入於該縫隙間，而會有阻塞晶片線路面中之連接佈線用的電極板之疑慮。黏著劑層12之厚度為5μm以上時，黏著劑層12將容易依循晶片線路面之凹凸，而可防止縫隙之產生。又，黏著劑層12之厚度過厚時，半導體晶片將會沈入黏著劑層中，而會有使半導體晶片部份，與密封半導體晶片的樹脂部份產生高低差之疑慮。於產生該些高低差時，若再進行佈線時將會有產生斷線之疑慮。黏著劑層12之厚度為60μm以下時，將不容易產生高低差。
(基材)
基材11，為支持黏著劑層12之構件。
基材11，具有第一面11a，及與第一面11a為相反側的第二面11b。本實施形態之黏著薄片10中，第一面11a為層合有黏著劑層12。就提高基材11與黏著劑層12之密著性的觀點，第一面11a，可施以至少任一種初級處理(primer treatment)、電暈處理，及電漿處理等的表面處 理。基材11之第一面11a上，可施以塗佈黏著劑的黏著處理。基材的黏著處理所使用的黏著劑，例如，可使用丙烯酸基系、橡膠系、矽氧系，及胺基甲酸酯系等的黏著劑等。
基材11之厚度，以10μm以上、500μm以下為佳，以15μm以上、300μm以下為較佳，以20μm以上、250μm以下為更佳。
基材11，例如，可使用合成樹脂薄膜等之薄片材料等。合成樹脂薄膜，例如，聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚丁烯薄膜、聚丁二烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜、聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜、聚乙烯萘酯薄膜、聚丁烯對苯二甲酸酯薄膜、聚胺基甲酸酯薄膜、乙烯乙酸乙烯酯共聚物薄膜、離子聚合物樹脂薄膜、乙烯‧(甲基)丙烯酸共聚物薄膜、乙烯‧(甲基)丙烯酸酯共聚物薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜，及聚醯亞胺薄膜等。其他，基材11，可列舉如，該些之交聯薄膜及層合薄膜等。
基材11，以含有聚酯系樹脂者為佳，以以由聚酯系樹脂為主成份之材料所形成者為較佳。本說明書中，由聚酯系樹脂為主成份之材料係指，相對於構成基材的材料全體之質量，所佔聚酯系樹脂之質量的比例為50質量%以上之意。
聚酯系樹脂，例如，以由聚乙烯對苯二甲酸酯樹脂、聚丁烯對苯二甲酸酯樹脂、聚乙烯萘酯樹脂、聚丁烯萘酯 樹脂，及該些樹脂之共聚樹脂所成之群所選出之任一個樹脂為佳，以聚乙烯對苯二甲酸酯樹脂為較佳。
基材11，以聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜，及聚乙烯萘酯薄膜為佳，以聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜為較佳。聚酯薄膜中所含有的低聚物，為由聚酯形成性單體、二聚物，及三聚物等所產生者。
(剝離薄片)
剝離薄片RL，並未有特別之限定。例如，就容易處理之觀點，剝離薄片RL，以具備有剝離基材，與於剝離基材上塗佈剝離劑而形成的剝離劑層者為佳。又，剝離薄片RL中，僅剝離基材的單面具備有剝離劑層者亦可、剝離基材的兩面具備有剝離劑層者亦可。剝離基材，例如，紙基材、該紙基材上層合聚乙烯等的熱可塑性樹脂的層合紙，及塑膠薄膜等。紙基材，可列舉如，玻璃紙、塗層紙(Coated paper)，及塗料紙(Cast-coated paper)等。塑膠薄膜，可列舉如，聚乙烯對苯二甲酸酯、聚丁烯對苯二甲酸酯，及聚乙烯萘酯等的聚酯薄膜，及聚丙烯及聚乙烯等的聚烯烴薄膜等。剝離劑，例如，烯烴系樹脂、橡膠系彈性體(例如，丁二烯系樹脂、異戊二烯系樹脂等)、長鏈烷基系樹脂、醇酸系樹脂、氟系樹脂，及矽氧系樹脂等。
剝離薄片RL之厚度，並未有特別之限定。剝離薄片RL之厚度，通常為20μm以上、200μm以下，又以25 μm以上、150μm以下為佳。
剝離劑層之厚度，並未有特別之限定。於塗佈含有剝離劑的溶液而形成剝離劑層時，剝離劑層之厚度，以0.01μm以上、2.0μm以下為佳，以0.03μm以上、1.0μm以下為較佳。
剝離基材使用塑膠薄膜時，該塑膠薄膜之厚度，以3μm以上、50μm以下為佳，以5μm以上、40μm以下為較佳。
本實施形態之黏著薄片10，於加熱後，以具有以下所示黏著力者為佳。首先，將黏著薄片10貼附於被黏著物(銅箔)上，於100℃及30分鐘之條件下進行加熱，隨後於180℃及30分鐘之條件下進行加熱之後，黏著劑層12之對於銅箔的室溫下之黏著力，以0.7N/25mm以上、2.0N/25mm以下為佳。進行該些加熱之後的黏著力為0.7N/25mm以上時，可防止經由加熱而使基材及被黏著物變形時，黏著薄片10由被黏著物剝離之情形。又，加熱後之黏著力為2.0N/25mm以下時，因剝離力不致過高，而使黏著薄片10容易由被黏著物剝離。又，本說明書中之室溫，係指22℃以上、24℃以下之溫度。本說明書中，黏著力為經由180°拉伸剝離法，以拉伸速度300mm/分鐘、黏著薄片之寬度25mm下所測定之值。
(黏著薄片之製造方法)
黏著薄片10之製造方法，並未有特別之限定。
例如，黏著薄片10，為經由以下步驟而可製得。首先，於基材11之第一面11a上塗佈黏著劑組成物，而形成塗膜。其次，使該塗膜乾燥，而形成黏著劑層12。隨後，將黏著劑層12以覆蓋方式貼合於剝離薄片RL上。
又，黏著薄片10之其他的製造方法，為經由以下步驟而製得。首先，於剝離薄片RL上塗佈黏著劑組成物，而形成塗膜。其次，使塗膜乾燥，而形成黏著劑層12，將該黏著劑層12貼合於基材11的第一面11a上。
塗佈黏著劑組成物而形成黏著劑層12時，以先製作經有機溶劑稀釋黏著劑組成物而得的塗覆液後，再予使用者為佳。有機溶劑，例如，甲苯、乙酸乙酯，及甲基乙基酮等。塗佈塗覆液之方法，並未有特別之限定。塗佈方法，例如，旋轉塗佈法、噴灑塗佈法、條狀塗佈法、刮刀塗佈法、滾筒刮刀塗佈法、滾筒塗佈法、平板塗佈法、鑄模塗佈法，及凹版塗佈法等。
就防止有機溶劑及低沸點成份殘留於黏著劑層12之觀點，以先將塗覆液塗佈於基材11或剝離薄片RL之後，再將塗膜加熱，使其乾燥者為佳。又，黏著劑組成物中，添加交聯劑時，就進行交聯反應而需提高凝聚力等觀點，以將塗膜加熱者為佳。
(黏著薄片之使用)
黏著薄片10為，於密封半導體元件時所使用者。黏著薄片10，並非搭載於金屬製引線框架，而以使用於密 封貼附有半導體元件之黏著薄片10之狀態為佳。具體而言，例如，黏著薄片10，並非使用於密封金屬製引線框架上搭載有半導體元件之狀態，而以使用於密封貼附有半導體元件之黏著劑層12之狀態為佳。不使用金屬製引線框架而封裝半導體元件之形態，可列舉如，面板規模封裝(Panel Scale Package；PSP)及晶圓規模封裝(Wafer Level Package；WLP)等。
黏著薄片10，以使用於具有，使形成複數開口部的框架構件貼附於黏著薄片10之步驟，與使半導體晶片貼附於露出於前述框架構件的開口部之黏著劑層12之步驟，與使用密封樹脂覆蓋前述半導體晶片之步驟，與使前述密封樹脂熱硬化之步驟的製程中者為佳。
(半導體裝置之製造方法)
以下將說明使用本實施形態之黏著薄片10，製造半導體裝置之方法。
圖2A~圖2E為，說明本實施形態之半導體裝置之製造方法的概略圖。
本實施形態之半導體裝置之製造方法為包含實施，於黏著薄片10貼附形成有複數開口部21之框架構件20之步驟(黏著薄片之貼附步驟)，與使半導體晶片CP貼附於露出於框架構件20之開口部21的黏著劑層12之步驟(接合步驟)，與使用密封樹脂覆蓋半導體晶片CP之步驟(密封步驟)，與使密封樹脂30熱硬化之步驟(熱硬 化步驟)，與於熱硬化後，將黏著薄片10剝離之步驟(剝離步驟)。又，可配合必要性，而實施於熱硬化步驟之後，對使用密封樹脂30密封之密封體50貼附補強構件40之步驟(貼附補強構件之步驟)。以下將說明各步驟。
‧黏著薄片之貼附步驟
圖2A為，說明於黏著薄片10之黏著劑層12上貼附框架構件20之步驟的概略圖。又，黏著薄片10上貼附剝離薄片RL之情形，可預先將剝離薄片RL剝離。
本實施形態之框架構件20為具有形成格子狀之複數個開口部21。框架構件20，以由具有耐熱性的材質所形成者為佳。框架構件20之材質，例如，銅及不銹鋼等的金屬，及聚醯亞胺樹脂及玻璃環氧樹脂等的耐熱性樹脂等。
開口部21為，貫穿框架構件20的表裏面之孔。開口部21之形狀，只要可將半導體晶片CP收納入框架內時，並未有特別之限定。開口部21之孔的深度，也是只要可以收納半導體晶片CP時，並未有特別之限定。
‧接合步驟
圖2B，為說明半導體晶片CP貼附於黏著劑層12的步驟之概略圖。
框架構件20上貼附黏著薄片10時，其可配合各個開 口部21中之開口部21的形狀而露出黏著劑層12。各開口部21的黏著劑層12上貼附有半導體晶片CP。半導體晶片CP，以其線路面被黏著劑層12覆蓋之方式被貼附。
半導體晶片CP之製造，可以實施例如，研磨形成線路的半導體晶圓之內面的內面研磨(back grinding)步驟，及將半導體晶圓個片化之切割步驟之方式製得。切割步驟為，使半導體晶圓貼附於切割薄片的接著劑層，使用切割機等之切斷手段將半導體晶圓個片化，而得半導體晶片CP(半導體元件)。
切割裝置，並未有特別之限定，其可使用公知的切割裝置。又，切割之條件也未有特別之限定。又，也可使用雷射切割法或隱形雷射切割(Stealth Dicing)法等替代使用切割刀進行切割之方法。
切割步驟之後，可實施將切割薄片拉伸，而擴大至複數個半導體晶片CP間的間隔之擴張步驟。經實施擴張步驟時，可使用收集等的運送手段篩選半導體晶片CP。又，實施擴張步驟時，可降低切割薄片的接著劑層之接著力，而容易篩選半導體晶片CP。
切割薄片之接著劑組成物，或接著劑層中添加能量線聚合性化合物之情形，可由切割薄片之基材側對接著劑層照射能量線，而使能量線聚合性化合物硬化。使能量線聚合性化合物硬化時，可提高接著劑層之凝聚力，而降低接著劑層的接著力。能量線，例如，紫外線(UV)及電子線(EB)等，又以紫外線為佳。照射能量線之時機，可 於貼附半導體晶圓之後、剝離(篩選)半導體晶片前之任一階段中進行。例如，於切割前或後照射能量線亦可、於擴張步驟後照射能量線亦可。
‧密封步驟及熱硬化步驟
圖2C，為說明半導體晶片CP貼附於黏著薄片10，及密封框架構件20之步驟的概略圖。
密封樹脂30之材質，為熱硬化性樹脂，例如，環氧樹脂等。作為密封樹脂30使用的環氧樹脂中，例如，可含有酚樹脂、彈性體、無機填充材料，及硬化促進劑等。
密封樹脂30覆蓋半導體晶片CP及框架構件20之方法，並未有特別之限定。
本實施形態中，將舉使用薄片狀的密封樹脂30的態樣為例進行說明。薄片狀的密封樹脂30以覆蓋半導體晶片CP及框架構件20之方式載置，於將密封樹脂30加熱硬化，即形成密封樹脂層30A。如前所述般，半導體晶片CP及框架構件20為埋入於密封樹脂層30A中。使用薄片狀的密封樹脂30時，以使用真空層合法密封半導體晶片CP及框架構件20之方式為佳。使用該真空層合法時，可防止半導體晶片CP與框架構件20之間產生空隙。真空層合法中之加熱溫度條件之範圍，例如為80℃以上、120℃以下。
密封步驟中，薄片狀的密封樹脂30，可使用聚乙烯對苯二甲酸酯等樹脂薄片所支撐的層合薄片。該情形中， 可將層合薄片以覆蓋半導體晶片CP及框架構件20之方式載置之後，再將樹脂薄片由密封樹脂30予以剝離，再使密封樹脂30加熱硬化亦可。該些層合薄片，例如，ABF薄膜(味之素精密科技股份有限公司製)等。
密封半導體晶片CP及框架構件20之方法，可採用轉移模式(transfer mode)法。該方法例如，於密封裝置的模具內部，置入貼附有半導體晶片CP的黏著薄片10及框架構件20。將樹脂材料注入於該模具內部後，使樹脂材料硬化。轉移模式法中，其加熱及壓力之條件並未有特別之限定。舉一說明轉移模式法中的通常條件之例，例如，於150℃以上之溫度，與4MPa以上、15MPa以下之壓力，維持於30秒以上、300秒以下之間。隨後，解除加壓狀態，將硬化物由密封裝置取出，靜置於烘箱內，於150℃以上之溫度維持2小時以上、15小時以下。依前所述方式，而密封半導體晶片CP及框架構件20。
於前述密封步驟中使用薄片狀的密封樹脂30時，於使密封樹脂30熱硬化之步驟(熱硬化步驟)之前可實施第一加熱加壓步驟。第一加熱加壓步驟為，使用板狀構件由兩面挾夾由密封樹脂30所被覆的半導體晶片CP及附有框架構件20的黏著薄片10，於特定的溫度、時間，及壓力條件下進行加壓。經由實施第一加熱加壓步驟，可使密封樹脂30容易填充於半導體晶片CP與框架構件20之空隙。又，經由實施加熱加壓步驟，也可使由密封樹脂30所構成的密封樹脂層30A之凹凸平坦化。板狀構件，例 如，可使用不銹鋼等的金屬板。
熱硬化步驟之後，將黏著薄片10剝離時，即可得到被密封樹脂30所密封的半導體晶片CP及框架構件20。以下，其亦有稱為密封體50之情形。
‧貼附補強構件之步驟
圖2D為說明於密封體50上貼附補強構件40之步驟的概略圖。
將黏著薄片10剝離後，可對露出的半導體晶片CP之線路面，實施形成再佈線層的再佈線步驟及製作凸塊(bump)之步驟。於該些再佈線步驟及製作凸塊之步驟中，就提高密封體50之處理性之目的，必要時，可實施將補強構件40貼附於密封體50之步驟(貼附補強構件之步驟)。實施貼附補強構件之步驟時，以於剝離黏著薄片10之前進行實施者為佳。如圖2D所示般，密封體50為以黏著薄片10及補強構件40挾夾之狀態受到支撐。
本實施形態中，補強構件40為具備耐熱性的補強板41，與耐熱性的接著層42。補強板41，例如，含有玻璃環氧樹脂等的耐熱性樹脂的板狀構件等。接著層42為，接著於補強板41與密封體50。接著層42，可配合補強板41及密封樹脂層30A之材質適當地選擇。
貼附補強構件之步驟中，以於密封體50之密封樹脂層30A與補強板41之間挾夾接著層42，再分別以板狀構件挾夾於補強板41側及黏著薄片10側，於特定的溫度、 時間，及壓力條件下進行加壓第二加熱加壓步驟之方式實施者為佳。經由第二加熱加壓步驟，可暫時固定密封體50與補強構件40。於第二加熱加壓步驟之後，就使接著層42硬化之觀點，以將暫時固定之密封體50與補強構件40，於特定溫度及時間之條件下進行加熱者為佳。加熱硬化之條件，可配合接著層42之材質作適當的設定，例如，於185℃、80分鐘，及2.4Mpa之條件。第二加熱加壓步驟中，板狀構件，例如，可使用不銹鋼等的金屬板。
‧剝離步驟
圖2E為說明剝離黏著薄片10之步驟的概略圖。
本實施形態中，於黏著薄片10之基材11可屈曲之情形，可經由使黏著薄片10於屈曲中，而容易地由框架構件20、半導體晶片CP及密封樹脂層30A剝離。剝離角度θ，並未有特別之限定，一般以於90度以上之剝離角度θ，剝離黏著薄片10者為佳。剝離角度θ為90度以上時，可將黏著薄片10，容易地由框架構件20、半導體晶片CP及密封樹脂層30A剝離。剝離角度θ，以90度以上、180度以下為佳，以135度以上、180度以下為較佳。依此方式將黏著薄片10於屈曲狀態下進行剝離時，可於降低框架構件20、半導體晶片CP及密封樹脂層30A之負荷之狀態下進行剝離，經由剝離黏著薄片10時，可抑制半導體晶片CP及密封樹脂層30A之損傷。於將黏著薄片10剝離後，再實施前述的再佈線步驟及製作凸塊步 驟等。黏著薄片10剝離後，於實施再佈線步驟及製作凸塊之步驟等之前，必要時，可實施前述的貼附補強構件之步驟。
貼附補強構件40時，可於再佈線步驟及製作凸塊步驟等之後，於不再需要補強構件40支撐之階段，再將補強構件40由密封體50剝離。
隨後，將密封體50以半導體晶片CP單位進行個片化(個片化步驟)。將密封體50個片化之方法並未有特別之限定。例如，可依與切割前述半導體晶圓時所使用的方法為相同知方法實施個片化。將密封體50個片化之步驟，也可於密封體50貼附於切割薄片等之狀態下實施。經由將密封體50個片化，可製得半導體晶片CP單位的半導體裝置，該半導體裝置，可於實裝步驟中，實際裝設於印刷電路基板等。
依本實施形態，可提供一種即使經過施加高溫條件之步驟後，也容易由被黏著物剝離，且殘糊現象較少的黏著薄片10。本實施形態中，黏著劑層12所連接的被黏著物，為半導體晶片CP及框架構件20。與半導體晶片CP及框架構件20呈連接狀態的黏著劑層12，為曝露於高溫條件中。其與以往高溫製程所使用的黏著薄片相比較時，黏著薄片10，即使曝露於高溫條件之後，也容易剝離，且殘存於半導體晶片CP及框架構件20的殘糊現象也較少。
[實施形態之變形]
本發明並不僅限定於前述實施形態，只要可達成本發明目的之範圍所進行之變形及改良等，皆包含於本發明內容之中。又，於以下之說明中，只要與前述實施形態所說明之構件等為相同內容時，將標記為相同符號並將該說明省略或簡略化。
前述實施形態中，為列舉黏著薄片10之黏著劑層12被剝離薄片RL所覆蓋之態樣為例進行說明，但本發明並不受該些態樣所限定。
又，黏著薄片10，可為單片亦可、將複數片的黏著薄片10層合而得之狀態亦可。該情形中，例如，黏著劑層12，亦可被層合的其他黏著薄片之基材11所覆蓋。
又，黏著薄片10，可為長帶狀的薄片亦可、捲取為滾筒狀之狀態者亦可。捲取為滾筒狀之黏著薄片10，可由滾筒持續取出至所期待之尺寸後再予切斷使用。
前述實施形態中，為列舉密封樹脂30之材質為熱硬化性樹脂之情形為例進行說明，但本發明並不受該些態樣所限定。例如，密封樹脂30，亦可為經紫外線等的能量線而硬化之能量線硬化性樹脂。
前述實施形態中，於說明半導體裝置之製造方法中，為列舉框架構件20貼附於黏著薄片10之態樣為例進行說明，但本發明並不受該些態樣所限定。黏著薄片10，亦可使用於不使用框架構件而密封半導體元件的半導體裝置之製造方法中。
實施例
以下，將列舉實施例對本發明作更詳細之說明。但本發明並不受該些實施例之任何限定。
[評估方法]
黏著薄片之評估，為依以下所示之方法進行。
[黏著力評估]
將以寬度25mm切斷的黏著薄片於室溫下層合於作為被黏著物的銅箔上，得附有銅箔之薄片。銅箔為使用C1220R-H規格的厚度0.08mm之延伸銅箔。
將該附有銅箔的薄片，於100℃及30分鐘之條件下進行加熱，隨後於180℃及30分鐘之條件下進行加熱。加熱後，以剝離角度為180度、拉伸速度(剝離速度)為300mm/min之條件，測定室溫下將捲帶由銅箔剝離時的黏著力。依此方式所測得之黏著力，為0.7N/25mm以上、2.0N/25mm以下之情形，判定為「A」，黏著力未達0.7N/25mm之情形或超過2.0N/25mm之情形，則判定為「B」。黏著力之測定裝置，為使用(股)ORIENTEC製「TENSINRON」(製品名)。
[殘糊現象之評估]
將上述黏著力評估中所使用的附有銅箔之薄片，於 180℃及1小時之條件下進行加熱。加熱後、以剝離角度為180度、拉伸速度(剝離速度)為3mm/min之條件下，於室溫下將黏著薄片由銅箔剝離。以目視觀察剝離後的銅箔表面，確認被黏著物表面上殘渣之有無。捲帶剝離後，可於無殘糊現象下剝離之情形，判定為「A」，殘糊現象較少，但仍可確認貼附捲帶痕跡程度之情形，則判定為「B」。
〔黏著薄片之製作〕 (實施例1) (1)黏著劑組成物之製作
將以下之材料(聚合物、交聯劑，及稀釋溶劑)添加組合，經充分攪拌，而製得實施例1之塗佈用黏著劑液。
‧聚合物：丙烯酸酯共聚物、40質量份(固形成份)
丙烯酸酯共聚物為，由丙烯酸2-乙基己酯92.8質量%，與丙烯酸2-羥乙酯7.0質量%，與丙烯酸0.2質量%經共聚而製得者。
‧交聯劑：具有伸六甲基二異氰酸酯之脂肪族系異氰酸酯(伸六甲基二異氰酸酯之異三聚氰酸酯型變性體)〔日本聚胺基甲酸酯工業(股)公司製；CORONATE HX〕、3.5質量份(固形成份)
‧稀釋溶劑：使用甲基乙基酮，將塗佈用黏著劑液的固形成份濃度調整為30質量%。
(2)黏著劑層之製作
將所製得之塗佈用黏著劑液，使用KOMA塗佈機(登記商標)，以乾燥後的膜厚為50μm之方式，塗佈於由設有矽氧系剝離層的38μm之透明聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜所形成的剝離薄膜〔琳德(股)公司製；SP-PET382150〕的剝離層面之側，於90℃及90秒鐘之條件進行加熱，隨後再於115℃及90秒鐘之條件下進行加熱，使塗膜乾燥，而製得黏著劑層。
(3)黏著薄片之製作
使塗佈用黏著劑液之塗膜乾燥之後，將黏著劑層，與基材貼合，而製得實施例1之黏著薄片。又，基材為使用透明聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜〔東洋紡(股)公司製；PET50A-4300〕，而將黏著劑層貼合於基材之易接著面。
(實施例2)
實施例2之黏著薄片，除黏著劑層所含的聚合物與實施例1相異以外，其他皆依與實施例1為相同之方法製得。
實施例2所使用之聚合物為，由丙烯酸2-乙基己酯93.0質量%，與丙烯酸2-羥乙酯7.0質量%經共聚而製得的丙烯酸酯共聚物。
(比較例1)
比較例1之黏著薄片，除黏著劑層所含的聚合物與實施例1相異以外，其他皆依與實施例1為相同之方法製得。
比較例1所使用之聚合物為，由丙烯酸月桂酯92.8質量%，與丙烯酸2-羥乙酯7.0質量%，與丙烯酸0.2質量%經共聚而製得的丙烯酸酯共聚物。
(比較例2)
比較例2之黏著薄片，除黏著劑層所含的聚合物與實施例1相異以外，其他皆依與實施例1為相同之方法製得。
比較例2所使用之聚合物為，由丙烯酸丁酯92.8質量%，與丙烯酸2-羥乙酯7.0質量%，與丙烯酸0.2質量%經共聚而製得的丙烯酸酯共聚物。
表1為記載實施例1及2，及比較例1及2所使用之塗佈用黏著劑液之組成內容。
Figure 105128255-A0202-12-0030-1
HEA：丙烯酸2-羥乙酯
2EHA：丙烯酸2-乙基己酯
AAc：丙烯酸
LMA：丙烯酸月桂酯
BA：丙烯酸丁酯
表2為記載實施例1及2，及比較例1及2的黏著薄片之評估結果。
Figure 105128255-A0202-12-0030-2
實施例1及2之黏著薄片，為含有以丙烯酸2-乙基己 酯為主要單體的丙烯酸系共聚物，其結果，可降低對被黏著物的殘糊現象。此外，實施例1及2之黏著薄片，與比較例1及2之黏著薄片相比較時，得知更能降低加熱處理後的黏著力。如上所述，確認本發明之黏著薄片，極適合使用於包含經過施加高溫條件之步驟的半導體裝置製造製程中。
10‧‧‧黏著薄片
11‧‧‧基材
11a‧‧‧第一面
11b‧‧‧第二面
12‧‧‧黏著劑層
RL‧‧‧剝離薄片

Claims (7)

  1. 一種黏著薄片，其為於密封黏著薄片上的半導體元件時所使用的黏著薄片，其特徵為，具有基材，與黏著劑層，前述黏著劑層為，含有以丙烯酸2-乙基己酯為主要單體之丙烯酸系共聚物，於100℃及30分鐘之條件下進行加熱，隨後於180℃及30分鐘之條件下進行加熱之後，前述黏著劑層之對於銅箔的室溫下之黏著力，為0.7N/25mm以上、2.0N/25mm以下。
  2. 如請求項1之黏著薄片，其中，前述黏著劑層為至少含有，由至少添加有前述丙烯酸系共聚物，與具有異氰酸酯基之化合物為主成份的交聯劑的組成物經交聯而得的黏著劑。
  3. 如請求項2之黏著薄片，其中，前述具有異氰酸酯基之化合物為主成份的交聯劑，為具有異三聚氰酸酯環者。
  4. 如請求項1之黏著薄片，其中，前述丙烯酸系共聚物中，丙烯酸2-乙基己酯所產生之共聚物成份之比例，為50質量%以上、95質量%以下。
  5. 如請求項1之黏著薄片，其中，前述黏著劑層之厚度，為5μm以上、60μm以下。
  6. 如請求項1至請求項5中任一項之黏著薄片，其中，前述丙烯酸系共聚物，尚含有由丙烯酸所產生之共聚 物成份，前述丙烯酸系共聚物中，由前述丙烯酸所產生之共聚物成份之比例，為1質量%以下。
  7. 一種黏著薄片之使用方法，其為使用如請求項1至請求項6中任一項之黏著薄片的方法，其具備於前述黏著薄片貼附形成有複數開口部之框架構件之步驟；使半導體晶片貼附於露出於前述框架構件之開口部的前述黏著劑層之步驟；使用密封樹脂覆蓋前述半導體晶片之步驟；以及使前述密封樹脂熱硬化之步驟。
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