TWI837327B - 膜狀接著劑以及半導體加工用片 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種膜狀接著劑,係熱硬化性;使用掃描式探針顯微鏡,測定熱硬化前的前述膜狀接著劑的表面形狀,當求出所獲得之二值化處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x1
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y1
時,x1
/y1
為0以上至0.3以下;對前述膜狀接著劑的熱硬化物,同樣地求出第1區域的面積值x2
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y2
時,x2
/y2
為大於0.3至5以下。
Description
本發明係關於一種膜狀接著劑以及半導體加工用片。
本申請案基於2019年3月22日在日本提出申請之日本特願2019-54996號主張優先權,且將該申請案的內容引用至本文中。
半導體晶片通常藉由貼附於該半導體晶片的內面之膜狀接著劑而黏晶於基板的電路形成面。然後,使用所獲得之物,製作半導體封裝體,使用該半導體封裝體,最終製造目標半導體裝置。
內面具備膜狀接著劑之半導體晶片(附膜狀接著劑之半導體晶片)例如藉由使用內面具備膜狀接著劑之半導體晶圓,同時進行半導體晶圓成為半導體晶片之分割及膜狀接著劑之切斷而製作。作為此種方法,例如已知有使用切割刀片分割半導體晶圓,並且同時切斷膜狀接著劑之方法(參照專利文獻1)。該情形時,切斷前的膜狀接著劑有時亦積層於用以於切割時固定半導體晶圓之切割片並形成為一體而用作切晶黏晶片。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-222002號公報。
[發明所欲解決之課題]
上述之方法中,若膜狀接著劑的特性不充分,則例如會產生半導體晶片自切斷後的膜狀接著劑飛散之所謂晶片飛濺。
另外,使用附膜狀接著劑之半導體晶片製造半導體封裝體時,經過加熱之半導體封裝體中,於半導體晶片與基板之間或半導體晶片彼此之間會產生剝離,半導體封裝體的可靠性降低。
本發明的目的在於提供一種膜狀接著劑以及具備前述膜狀接著劑之半導體加工用片,前述膜狀接著劑於使用內面具備膜狀接著劑之半導體晶圓,藉由切割同時進行半導體晶圓成為半導體晶片之分割及膜狀接著劑之切斷時,能夠抑制半導體晶片自膜狀接著劑之飛散,從而能夠製造可靠性高之半導體封裝體。
[用以解決課題之手段]
本發明提供一種膜狀接著劑,係熱硬化性;使用掃描式探針顯微鏡,測定熱硬化前的前述膜狀接著劑的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x1
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y1
時,x1
/y1
為0以上至0.3以下;使用掃描式探針顯微鏡,測定前述膜狀接著劑的熱硬化物的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x2
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y2
時,x2
/y2
為大於0.3至5以下。
本發明的膜狀接著劑中,較佳為使用掃描式探針顯微鏡,測定在40℃保存7天後且熱硬化前的前述膜狀接著劑的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x10
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y10
時,x10
/y10
為0以上至0.3以下;使用掃描式探針顯微鏡,測定在40℃保存7天後的前述膜狀接著劑經熱硬化而獲得之熱硬化物的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x20
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y20
時,x20
/y20
為大於0.3至5以下。
本發明提供一種半導體加工用片,具備支撐片,於前述支撐片的一面上具備前述膜狀接著劑。
本發明的半導體加工用片中,亦可前述支撐片具備基材、及設置於前述基材的一面上之黏著劑層,前述黏著劑層配置於前述基材與前述膜狀接著劑之間。
[發明功效]
根據本發明,提供一種膜狀接著劑以及具備前述膜狀接著劑之半導體加工用片,前述膜狀接著劑於使用內面具備膜狀接著劑之半導體晶圓,藉由切割同時進行半導體晶圓成為半導體晶片之分割及膜狀接著劑之切斷時,能夠抑制半導體晶片自膜狀接著劑之飛散,從而能夠製造可靠性高之半導體封裝體。
◇膜狀接著劑
本發明的一實施形態的膜狀接著劑係熱硬化性,使用掃描式探針顯微鏡(本說明書中,有時簡稱為「SPM」),測定熱硬化前的前述膜狀接著劑的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x1
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y1
時,x1
/y1
為0以上至0.3以下;使用掃描式探針顯微鏡(SPM),測定前述膜狀接著劑的熱硬化物的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x2
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y2
時,x2
/y2
為大於0.3至5以下。
本說明書中,所謂「表面形狀中的凹凸的柱狀圖」,意指針對表面形狀中的凹凸的圖像的色調,將橫軸設為色調的等級,將縱軸設為前述等級的度數,以此表示每一等級的度數的分佈之度數分佈圖。所謂「色調棒」,相當於表示前述色調的等級之橫軸,所謂「色調棒整體」,表示前述色調的等級的全部等級(亦即,色調的等級整體)。因此,所謂「取得將表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像」,表示取得以前述柱狀圖的分佈相對於前述色調的全部等級分佈於85%之等級之方式進行了調整之圖像。
本實施形態的膜狀接著劑中,藉由x1
/y1
為0.3以下,於使用內面具備該膜狀接著劑之半導體晶圓,藉由切割同時進行半導體晶圓成為半導體晶片之分割及膜狀接著劑之切斷時,能夠抑制半導體晶片自膜狀接著劑之飛散(本說明書中,有時稱為「晶片飛濺」)。
就前述晶片飛濺之抑制效果變得更高之方面而言,x1
/y1
較佳為0.29以下,更佳為0.25以下,進而較佳為0.2以下,尤佳為0.15以下。
本實施形態的膜狀接著劑中,x1
為0以上,y1
大於0,x1
/y1
為0以上。
本實施形態的膜狀接著劑中,x1
/y1
可適宜調節為將上述之下限值與任一上限值任意組合而設定之範圍內。例如,一實施形態中,x1
/y1
較佳為0以上至0.29以下,更佳為0以上至0.25以下,進而較佳為0以上至0.2以下,尤佳為0以上至0.15以下,亦可為0。
但是,這些為x1
/y1
的一例。
另一方面,本實施形態的膜狀接著劑中,藉由x2
/y2
大於0.3,使用該膜狀接著劑所製作之半導體封裝體的可靠性變高。
就使用膜狀接著劑所製作之半導體封裝體的可靠性變得更高之方面而言,x2
/y2
較佳為0.4以上,更佳為0.5以上,進而較佳為0.6以上,尤佳為0.65以上。
本實施形態的膜狀接著劑中,x2
為0以上,y2
大於0,x2
/y2
為5以下。
x2
/y2
較佳為3以下,更佳為2以下,尤佳為1以下。
本實施形態的膜狀接著劑中,x2
/y2
可適宜調節為將上述之下限值與任一上限值任意組合而設定之範圍內。例如,一實施形態中,x2
/y2
較佳為0.4以上至5以下,更佳為0.5以上至3以下,進而較佳為0.6以上至2以下,尤佳為0.65以上至1以下,亦可為1。
用以求出x2
之第1區域的選定方法除選定對象物為膜狀接著劑的熱硬化物而不是熱硬化前的膜狀接著劑之方面以外,與用以求出x1
之第1區域的選定方法相同。
換言之,用以求出y2
之第2區域的選定方法除選定對象物為膜狀接著劑的熱硬化物而不是熱硬化前的膜狀接著劑之方面以外,與用以求出y1
之第2區域的選定方法相同。
關於第1區域及第2區域的更詳細的選定方法,於後述之實施例中進行說明。
本實施形態的膜狀接著劑中,使用SPM,測定在40℃保存7天後且熱硬化前的前述膜狀接著劑的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x10
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y10
時,x10
/y10
亦可為0以上至0.3以下。如此,於經時後的膜狀接著劑中的x10
/y10
相較於0以上至0.3以下之x1
/y1
為無變化或變化小之情形時,膜狀接著劑的保存穩定性高,保存中的膜狀接著劑的特性的變化得到抑制。例如,即便於將x10
/y10
為前述範圍內之膜狀接著劑進行保存,使用該保存後的膜狀接著劑之情形時,前述晶片飛濺之抑制效果亦變高。
用以求出x10
之第1區域的選定方法除選定對象物之膜狀接著劑經過在40℃保存7天之方面以外,與用以求出x1
之第1區域的選定方法相同。
換言之,用以求出y10
之第2區域的選定方法除選定對象物之膜狀接著劑經過在40℃保存7天之方面以外,與用以求出y1
之第2區域的選定方法相同。
本實施形態的膜狀接著劑中,x10
/y10
亦可為與x1
/y1
相同之數值範圍。
亦即,就前述晶片飛濺之抑制效果變得更高之方面而言,x10
/y10
可為0.29以下、0.25以下、0.2以下、及0.15以下之任一種。
例如,一實施形態中,x10
/y10
可為0以上至0.29以下、0以上至0.25以下、0以上至0.2以下、0以上至0.15以下、及0之任一種。
但是,這些為x10
/y10
的一例。
本實施形態的膜狀接著劑中,使用SPM,測定在40℃保存7天後的前述膜狀接著劑經熱硬化而獲得之熱硬化物的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x20
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y20
時,x20
/y20
亦可為大於0.3至5以下。如此,於經時後的膜狀接著劑中的x20
/y20
相較於大於0.3至5以下之x2
/y2
為無變化或變化小之情形時,膜狀接著劑的保存穩定性高,保存中的膜狀接著劑的特性的變化得到抑制。例如,即便於將x20
/y20
為前述範圍內之膜狀接著劑進行保存,使用該保存後的膜狀接著劑製作半導體封裝體之情形時,所獲得之半導體封裝體的可靠性亦變高。
用以求出x20
之第1區域的選定方法除選定對象物為經過在40℃保存7天之膜狀接著劑的熱硬化物而不是熱硬化前的膜狀接著劑之方面以外,與用以求出x1
之第1區域的選定方法相同。
換言之,用以求出y20
之第2區域的選定方法除選定對象物為經過在40℃保存7天之膜狀接著劑的熱硬化物而不是熱硬化前的膜狀接著劑之方面以外,與用以求出y1
之第2區域的選定方法相同。
本實施形態的膜狀接著劑中,x20
/y20
亦可為與x2
/y2
相同之數值範圍。
亦即,就半導體封裝體的可靠性變得更高之方面而言,x20
/y20
可為0.25以上、0.3以上、0.4以上、0.5以上、0.6以上、及0.65以上之任一種。
例如,一實施形態中,x20
/y20
可為3以下、2以下、及1以下之任一種。
例如,一實施形態中,x20
/y20
可為0.25以上至5以下、0.4以上至5以下、0.5以上至3以下、0.6以上至2以下、0.65以上至1以下、及1之任一種。
但是,這些為x20
/y20
的一例。
本實施形態的膜狀接著劑較佳為一併滿足上述之x10
/y10
及x20
/y20
之條件。
亦即,本實施形態的膜狀接著劑中,較佳為使用SPM,測定在40℃保存7天後且熱硬化前的前述膜狀接著劑的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x10
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y10
時,x10
/y10
為0以上至0.3以下;且使用SPM,測定在40℃保存7天後的前述膜狀接著劑經熱硬化而獲得之熱硬化物的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x20
、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y20
時,x20
/y20
為大於0.3至5以下。
但是,這係一併滿足上述之x10
/y10
及x20
/y20
之條件之較佳的膜狀接著劑的一例。
本實施形態中,成為求出x1
及y1
之對象之膜狀接著劑較佳為自前述膜狀接著劑剛製造後,於超過25℃之溫度條件下未保存,且於25℃以下之溫度條件下之保存時間為1年以內。
進而,此時的溫度以外的膜狀接著劑的保存條件如下所述。
亦即,膜狀接著劑較佳為於空氣氛圍下進行保存,較佳為靜置保存,較佳為於暗處進行保存。並且,更佳為以滿足這些2個以上之條件之方式進行保存,尤佳為以滿足全部條件之方式進行保存。
本實施形態中,為了求出x10
及y10
、以及x20
及y20
,成為在40℃保存7天之對象之膜狀接著劑與上述之成為求出x1
及y1
之對象之膜狀接著劑相同。
本實施形態中,成為求出x2
及y2
、以及x20
及y20
之對象之膜狀接著劑的熱硬化物較佳為藉由將熱硬化前的膜狀接著劑於160℃加熱1小時,使之熱硬化而獲得。
於上述之加熱溫度及加熱時間之條件下進行加熱而獲得之膜狀接著劑的硬化物中,熱硬化之程度之偏差得到抑制,高精度地求出x2
及y2
、以及x20
及y20
。
x1
及y1
、x2
及y2
、x10
及y10
、以及x20
及y20
例如均可藉由調節膜狀接著劑的含有成分的種類及量、膜狀接著劑的厚度等而適宜調節。
使用具備大小為2mm×2mm(本說明書中,有時將此種大小記載為「2mm□」)之矽晶片、及設置於前述矽晶片的一面的整面且大小為2mm×2mm(亦即,2mm□)且厚度為20μm之膜狀接著劑之試驗用晶片,使加熱至125℃之前述試驗用晶片中的膜狀接著劑中與前述矽晶片側為相反側的面的整面接觸於厚度為0.5mm之銅板的表面,對前述試驗用晶片,沿相對於前述試驗用晶片中之與前述銅板之接觸面呈正交之方向上施加2.45N(250gf)之力3秒,藉此將前述試驗用晶片壓接於前述銅板後,藉由將前述膜狀接著劑於160℃加熱1小時而使之熱硬化,製作試片,對前述試片中的矽晶片中距離前述試片中的銅板中之搭載有前述矽晶片之側的表面7μm之高度之部位,沿前述矽晶片之剪切方向以200μm/sec之速度施加力,將前述試片中的膜狀接著劑的熱硬化物與銅板之間的接著狀態遭破壞時所施加之力設為前述膜狀接著劑的熱硬化物的接著力時,前述接著力較佳為150N/2mm□以上,更佳為200N/2mm□以上,進而較佳為240N/2mm□以上。藉由前述接著力為前述下限值以上,使用前述膜狀接著劑所獲得之半導體封裝體的可靠性變得更高。
前述接著力的上限值並無特別限定。例如,就能夠更容易地製造膜狀接著劑之方面而言,前述接著力亦可為400N/2mm□以下。
供應於前述接著力之測定之前述試驗用晶片可利用與附膜狀接著劑之矽晶片的公知的製造方法相同的方法製造。
例如,將具備前述膜狀接著劑之後述之半導體加工用片藉由該膜狀接著劑於常溫下貼附於矽晶圓的內面(研磨面),使用切割刀片將矽晶圓分割為2mm×2mm之大小,並且亦將膜狀接著劑切斷成2mm×2mm之大小,藉此能夠製造目標試驗用晶片。
本說明書中,將半導體晶片中之形成有電路之面稱為「電路形成面」,將與該電路形成面為相反側的面稱為「內面」。並且,將具備半導體晶片及設置於該半導體晶片的內面之膜狀接著劑而成之結構體稱為「附膜狀接著劑之半導體晶片」。
另外,本說明書中,基板中之形成有電路之面亦稱為「電路形成面」。
具備本實施形態的膜狀接著劑之附膜狀接著劑之半導體晶片可藉由該膜狀接著劑以良好的狀態黏晶於基板的電路形成面。
前述膜狀接著劑可由1層(單層)所構成,亦可由2層以上之多層所構成,於由多層所構成之情形時,這些多層相互可相同亦可不同,這些多層的組合並無特別限定。
此外,本說明書中,並不限於膜狀接著劑之情形,所謂「多層相互可相同亦可不同」,意指「可全部層相同,亦可全部層皆不同,還可僅一部分層相同」,進而,所謂「多層相互不同」,意指「各層的構成材料及厚度的至少一者相互不同」。
前述膜狀接著劑的厚度並無特別限定,較佳為1μm至50μm,更佳為3μm至40μm,尤佳為5μm至30μm。藉由膜狀接著劑的厚度為前述下限值以上,膜狀接著劑對被接著體(半導體晶圓、半導體晶片)之接著力變得更高。藉由膜狀接著劑的厚度為前述上限值以下,於後述之半導體晶片之製造步驟中,能夠更容易地切斷膜狀接著劑,另外,能夠進一步減少源自膜狀接著劑之切斷片之產生量,進而有利於使半導體裝置變薄。
此處,所謂「膜狀接著劑的厚度」,意指膜狀接著劑整體的厚度,例如所謂由多層所構成之膜狀接著劑的厚度,意指構成膜狀接著劑之全部層的合計厚度。
本說明書中,所謂「厚度」,係指於沿對象物的厚度方向隨機切斷所得之切斷面中,利用接觸式厚度計測定隨機選擇之5個部位的厚度,該厚度的平均所表示之值。
前述膜狀接著劑可使用含有前述膜狀接著劑的構成材料之接著劑組成物而形成。
例如,於膜狀接著劑之形成對象面塗敷接著劑組成物,視需要使之乾燥,藉此能夠於目標部位形成膜狀接著劑。
接著劑組成物中的常溫下不會氣化的成分彼此的含量之比率通常與膜狀接著劑中的前述成分彼此的含量之比率相同。此外,本說明書中,所謂「常溫」,意指不特別冷或特別熱的溫度,亦即平常的溫度,例如可列舉15℃至25℃之溫度等。
利用公知的方法塗敷接著劑組成物即可,例如可列舉使用以下各種塗佈機之方法:氣刀塗佈機、刮刀塗佈機、棒式塗佈機、凹版塗佈機、輥式塗佈機、輥刀塗佈機、簾幕式塗佈機、模具塗佈機、刀式塗佈機、網版塗佈機、Meyer棒式塗佈機、輕觸式塗佈機等。
接著劑組成物的乾燥條件並無特別限定,於接著劑組成物含有後述溶媒之情形時,較佳為進行加熱乾燥。含有溶媒之接著劑組成物例如較佳為於70℃至130℃且10秒至5分鐘之條件下進行乾燥。
以下,對膜狀接著劑及接著劑組成物的含有成分詳細地進行說明。
[接著劑組成物]
作為較佳的接著劑組成物,可列舉熱硬化性之接著劑組成物。
作為熱硬化性之接著劑組成物,例如可列舉含有聚合物成分(a)及熱硬化性成分(b)之組成物。以下,對各成分進行說明。
[聚合物成分(a)]
聚合物成分(a)係可視為聚合性化合物進行聚合反應而形成之成分,係用以對膜狀接著劑賦予造膜性及可撓性等,並且為用以提高對半導體晶片等接著對象之接著性(貼附性)之高分子成分。另外,聚合物成分(a)亦為不符合環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)之成分。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之聚合物成分(a)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
作為聚合物成分(a),例如可列舉丙烯酸樹脂、胺基甲酸酯樹脂、苯氧基樹脂、聚矽氧樹脂、飽和聚酯樹脂等,較佳為丙烯酸樹脂。
作為聚合物成分(a)中的丙烯酸樹脂,可列舉公知的丙烯酸聚合物。
丙烯酸樹脂的重量平均分子量(Mw)較佳為10000至2000000,更佳為100000至1500000。藉由丙烯酸樹脂的重量平均分子量為此種範圍內,容易將膜狀接著劑與被接著體之間的接著力調節為較佳的範圍。
另一方面,藉由丙烯酸樹脂的重量平均分子量為前述下限值以上,膜狀接著劑的形狀穩定性(保管時的經時穩定性)提高。另外,藉由丙烯酸樹脂的重量平均分子量為前述上限值以下,膜狀接著劑變得容易追隨於被接著體的凹凸面,能進一步抑制於被接著體與膜狀接著劑之間產生空隙等。
此外,本說明書中,所謂「重量平均分子量」,只要無特別說明,則係指藉由凝膠滲透層析(GPC)法所測定之聚苯乙烯換算值。
丙烯酸樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-60℃至70℃,更佳為-30℃至50℃。藉由丙烯酸樹脂的Tg為前述下限值以上,膜狀接著劑與被接著體之間的接著力得到抑制,於拾取時更容易將附膜狀接著劑之半導體晶片自後述之支撐片扯離。藉由丙烯酸樹脂的Tg為前述上限值以下,膜狀接著劑與半導體晶片之間的接著力提高。
本說明書中,所謂「玻璃轉移溫度」,係使用示差掃描熱量計,測定試樣之DSC(differential scanning calorimetry;示差掃描熱量分析)曲線,以所獲得之DSC曲線的反曲點的溫度表示。
作為構成丙烯酸樹脂之前述(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯(亦稱為(甲基)丙烯酸月桂酯)、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯(亦稱為(甲基)丙烯酸肉豆蔻酯)、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯(亦稱為(甲基)丙烯酸棕櫚酯)、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯(亦稱為(甲基)丙烯酸硬脂酯)等構成烷基酯之烷基為碳數為1至18之鏈狀結構之(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯等(甲基)丙烯酸環烷基酯;(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳烷基酯;(甲基)丙烯酸二環戊烯酯等(甲基)丙烯酸環烯基酯;(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯等(甲基)丙烯酸環烯氧基烷基酯;(甲基)丙烯醯亞胺;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含縮水甘油基之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸羥基甲酯、(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3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等含羥基之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸N-甲基胺基乙酯等含取代胺基之(甲基)丙烯酸酯等。此處,所謂「取代胺基」,意指具有胺基的1個或2個氫原子由氫原子以外的基取代而成之結構之基。
此外,本說明書中,「(甲基)丙烯酸」的概念包括「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」兩者。關於與(甲基)丙烯酸類似的用語亦相同。
丙烯酸樹脂例如亦可為除前述(甲基)丙烯酸酯以外,使選自(甲基)丙烯酸、衣康酸、乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯及N-羥甲基丙烯醯胺等中的1種或2種以上之單體共聚而獲得之樹脂。
構成丙烯酸樹脂之單體可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
丙烯酸樹脂中,除上述之羥基以外,亦可具有乙烯基、(甲基)丙烯醯基、胺基、羧基、異氰酸酯基等可與其他化合物鍵結之官能基。丙烯酸樹脂中之以羥基為代表之這些官能基可經由後述之交聯劑(f)而與其他化合物鍵結,亦可不經由交聯劑(f)而與其他化合物直接鍵結。藉由丙烯酸樹脂利用前述官能基與其他化合物鍵結,有使用膜狀接著劑所獲得之封裝體的可靠性提高之傾向。
丙烯酸樹脂中,由含縮水甘油基之單體所衍生之構成單元的質量相對於構成該丙烯酸樹脂之構成單元的總質量之比例(含量)較佳為25質量%以下,例如可為15質量%以下及10質量%以下之任一種。藉由前述比例(含量)為前述上限值以下,膜狀接著劑的保存穩定性變得更高。此外,前述含縮水甘油基之單體例如意指前述含縮水甘油基之(甲基)丙烯酸酯等具有縮水甘油基之單體。
丙烯酸樹脂中,由含縮水甘油基之單體所衍生之構成單元的質量相對於構成該丙烯酸樹脂之構成單元的總質量之比例(含量)的下限值並無特別限定。
丙烯酸樹脂中,前述比例(含量)亦可為0質量%以上,例如若為2質量%以上,則能更顯著地獲得由使用含縮水甘油基之單體所帶來之效果。
丙烯酸樹脂中,由含縮水甘油基之單體所衍生之構成單元的質量相對於構成該丙烯酸樹脂之構成單元的總質量之比例(含量)可適宜調節為將上述之任一下限值與上限值任意組合而設定之範圍內。例如,一實施形態中,前述比例較佳為0質量%至25質量%,例如可為0質量%至15質量%及0質量%至10質量%之任一種。另外,一實施形態中,前述比例較佳為2質量%至25質量%,例如可為2質量%至15質量%及2質量%至10質量%之任一種。但是,這些為前述比例的一例。
本發明中,作為聚合物成分(a),可不使用丙烯酸樹脂而單獨使用丙烯酸樹脂以外的熱塑性樹脂(以下,有時僅簡稱為「熱塑性樹脂」),亦可與丙烯酸樹脂併用。藉由使用前述熱塑性樹脂,有時於拾取時,變得更容易將附膜狀接著劑之半導體晶片自後述之支撐片扯離,或者膜狀接著劑變得容易追隨於被接著體的凹凸面,能進一步抑制於被接著體與膜狀接著劑之間產生空隙等。
前述熱塑性樹脂的重量平均分子量較佳為1000至100000,更佳為3000至80000。
前述熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-30℃至150℃,更佳為-20℃至120℃。
作為前述熱塑性樹脂,例如可列舉:聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、苯氧基樹脂、聚丁烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之前述熱塑性樹脂可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
接著劑組成物中,無論聚合物成分(a)的種類如何,聚合物成分(a)的含量相對於溶媒以外的全部成分的總含量之比例(亦即,膜狀接著劑中的聚合物成分(a)的含量相對於膜狀接著劑的總質量之比例)均較佳為5質量%至40質量%,更佳為6質量%至30質量%,例如亦可為7質量%至20質量%等。藉由前述比例為前述下限值以上,膜狀接著劑的結構進一步穩定化。藉由前述比例為前述上限值以下,能夠更容易地調節x1
及y1
、x2
及y2
、x10
及y10
、以及x20
及y20
。
接著劑組成物及膜狀接著劑中,丙烯酸樹脂的含量相對於聚合物成分(a)的總含量之比例較佳為25質量%至100質量%,例如可為50質量%至100質量%、70質量%至100質量%、及90質量%至100質量%之任一種。藉由前述含量之比例為前述下限值以上,膜狀接著劑的保存穩定性變得更高。
[熱硬化性成分(b)]
熱硬化性成分(b)由環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)所構成。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之熱硬化性成分(b)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
作為熱硬化性成分(b),例如可列舉:環氧系熱硬化性樹脂、聚醯亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂等。
這些之中,熱硬化性成分(b)較佳為環氧系熱硬化性樹脂。
[環氧系熱硬化性樹脂]
環氧系熱硬化性樹脂由環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)所構成。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之環氧系熱硬化性樹脂可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
[環氧樹脂(b1)]
作為環氧樹脂(b1),可列舉公知的環氧樹脂,例如可列舉:多官能系環氧樹脂、聯苯化合物、雙酚A二縮水甘油醚及其氫化物、鄰甲酚酚醛清漆環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、伸苯基骨架型環氧樹脂等2官能以上之環氧化合物。
作為環氧樹脂(b1),亦可使用具有不飽和烴基之環氧樹脂。具有不飽和烴基之環氧樹脂相較於不具有不飽和烴基之環氧樹脂,與後述之丙烯酸樹脂之相容性較高。因此,藉由使用具有不飽和烴基之環氧樹脂,使用膜狀接著劑所獲得之封裝體的可靠性提高。
作為具有不飽和烴基之環氧樹脂,例如可列舉具有多官能系環氧樹脂的一部分環氧基變換為具有不飽和烴基之基之結構之化合物。此種化合物例如藉由使(甲基)丙烯酸或其衍生物與環氧基進行加成反應而獲得。此外,本說明書中,所謂「衍生物」,只要無特別說明,則意指具有原本的化合物的1個以上之基由該基以外的基(取代基)取代而成之結構之化合物。此處,所謂「基」,不僅包含多個原子鍵結而構成之原子團,亦包含1個原子。
另外,作為具有不飽和烴基之環氧樹脂,例如可列舉於構成環氧樹脂之芳香環等直接鍵結有具有不飽和烴基之基之化合物等。
不飽和烴基係具有聚合性之不飽和基,作為該不飽和烴基的具體例,可列舉次乙基(亦稱為乙烯基)、2-丙烯基(亦稱為烯丙基)、(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯醯胺基等,較佳為丙烯醯基。
環氧樹脂(b1)的數量平均分子量並無特別限定,就膜狀接著劑的硬化性、以及膜狀接著劑的硬化物的強度及耐熱性之方面而言,較佳為300至30000,更佳為400至10000,尤佳為500至3000。
本說明書中,所謂「數量平均分子量」,只要無特別說明,則意指藉由凝膠滲透層析(GPC;Gel Permeation Chromatography)法所測定之標準聚苯乙烯換算之值所表示之數量平均分子量。
環氧樹脂(b1)的環氧當量較佳為100g/eq至1000g/eq,更佳為150g/eq至800g/eq。
本說明書中,所謂「環氧當量」,意指包含1克當量之環氧基之環氧化合物的克數(g/eq),可依據JIS K 7236:2001之方法進行測定。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之環氧樹脂(b1)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
作為環氧樹脂(b1)的市售品,有的含有丙烯酸樹脂微粒子(微粒子狀的丙烯酸樹脂)。本實施形態中,藉由使用不含有丙烯酸樹脂微粒子之環氧樹脂(b1),例如即便使用藉由與丙烯酸樹脂微粒子之相互作用而使丙烯酸樹脂微粒子容易凝聚之成分作為聚合物成分(a)之情形時,此種丙烯酸樹脂微粒子之凝聚有時可受到抑制,藉此,有時膜狀接著劑的保存穩定性會變得更高。
就更明確地獲得此種效果之方面而言,例如,接著劑組成物中,關於丙烯酸樹脂微粒子的含量相對於溶媒以外的全部成分的總含量之比例(亦即,膜狀接著劑中的丙烯酸樹脂微粒子的含量相對於膜狀接著劑的總質量之比例),無論丙烯酸樹脂微粒子之來源如何,均較佳為0質量%至5質量%,更佳為0質量%至3質量%。
[熱硬化劑(b2)]
熱硬化劑(b2)作為針對環氧樹脂(b1)之硬化劑發揮功能。
作為熱硬化劑(b2),例如可列舉:下述通式(1)所表示之樹脂(本說明書中,有時稱為「樹脂(1)」)、及該樹脂以外的熱硬化劑。
[化1]
(通式(1)中,n為1以上之整數)
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之熱硬化劑(b2)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。例如,接著劑組成物及膜狀接著劑中,作為熱硬化劑(b2),可僅含有樹脂(1),亦可僅含有樹脂(1)以外的熱硬化劑,還可一併含有樹脂(1)及其以外的熱硬化劑。
・樹脂(1)
更具體而言,樹脂(1)為鄰甲酚型酚醛清漆樹脂。
通式(1)中,n為1以上之整數,例如可為2以上、4以上、及6以上之任一種。
關於n的上限值,在無損本發明的效果之範圍內,並無特別限定。例如,n為10以下之樹脂(1)更容易製造或獲取。
通式(1)中,將鄰甲酚-二基(-C6
H4
(-OH)(-CH3
)-)彼此連結之亞甲基(-CH2
-)相對於這些鄰甲酚-二基之鍵結位置並無特別限定。
進而,樹脂(1)的軟化點為60℃至130℃。藉由樹脂(1)的軟化點為60℃以上,膜狀接著劑使作為接著對象之被接著體彼此接著之力、即所謂接著力變高。藉由樹脂(1)的軟化點為130℃以下,能夠降低膜狀接著劑的黏晶溫度,能夠高度抑制黏晶後的基板的翹曲。
本說明書中,「軟化點」可藉由依據JIS K7234之方法進行測定。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之樹脂(1)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
・樹脂(1)以外的熱硬化劑
樹脂(1)以外的熱硬化劑只要不符合樹脂(1),則並無特別限定。
作為樹脂(1)以外的熱硬化劑,例如可列舉於1分子中具有2個以上之可與環氧基反應之官能基之化合物。作為前述官能基,例如可列舉酚性羥基、醇性羥基、胺基、羧基、酸基經酐化而成之基等。
樹脂(1)以外的熱硬化劑中,作為具有酚性羥基之酚系硬化劑,例如可列舉:多官能酚樹脂、聯苯酚、酚醛清漆型酚樹脂、二環戊二烯型酚樹脂、芳烷基型酚樹脂等。
樹脂(1)以外的熱硬化劑中,作為具有胺基之胺系硬化劑,例如可列舉雙氰胺(DICY;dicyandiamide)等。
樹脂(1)以外的熱硬化劑亦可具有不飽和烴基。
作為具有不飽和烴基之樹脂(1)以外的熱硬化劑,例如可列舉:具有酚樹脂的一部分羥基由具有不飽和烴基之基取代而成之結構之化合物、具有於酚樹脂的芳香環直接鍵結有具有不飽和烴基之基之結構之化合物等。
樹脂(1)以外的熱硬化劑中的前述不飽和烴基與上述之具有不飽和烴基之環氧樹脂中的不飽和烴基相同。
於使用酚系硬化劑作為樹脂(1)以外的熱硬化劑之情形時,就容易調節膜狀接著劑的接著力之方面而言,樹脂(1)以外的熱硬化劑較佳為軟化點或玻璃轉移溫度高。
樹脂(1)以外的熱硬化劑中,例如多官能酚樹脂、酚醛清漆型酚樹脂、二環戊二烯型酚樹脂、芳烷基型酚樹脂等樹脂成分的數量平均分子量較佳為300至30000,更佳為400至10000,尤佳為500至3000。
樹脂(1)以外的熱硬化劑中,例如聯苯酚、雙氰胺等非樹脂成分的分子量並無特別限定,例如較佳為60至500。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之樹脂(1)以外的熱硬化劑可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
接著劑組成物及膜狀接著劑中,無論熱硬化劑(b2)的種類如何,熱硬化劑(b2)的含量相對於環氧樹脂(b1)的含量100質量份,均較佳為0.1質量份至500質量份,更佳為1質量份至200質量份,例如可為5質量份至100質量份、及10質量份至75質量份之任一種。藉由熱硬化劑(b2)的前述含量為前述下限值以上,膜狀接著劑變得更容易進行硬化。藉由熱硬化劑(b2)的前述含量為前述上限值以下,可降低膜狀接著劑的吸濕率,使用膜狀接著劑所獲得之封裝體的可靠性進一步提高。
接著劑組成物及膜狀接著劑中,熱硬化性成分(b)的含量(環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)的總含量)相對於聚合物成分(a)的含量100質量份,較佳為100質量份至900質量份,更佳為130質量份至850質量份,進而較佳為160質量份至800質量份,例如可為400質量份至800質量份、500質量份至800質量份、及600質量份至800質量份之任一種。藉由熱硬化性成分(b)的前述含量為此種範圍,變得更容易調節膜狀接著劑與後述支撐片之間的接著力。
於接著劑組成物及膜狀接著劑含有樹脂(1)之情形時,[膜狀接著劑中的樹脂(1)的量(質量份)]/[膜狀接著劑中的環氧樹脂(b1)的量(質量份)]的值(本說明書中,有時簡稱為「(1)/(b1)值」)較佳為大於0至1以下。藉由(1)/(b1)值為1以下,膜狀接著劑高度地進行熱硬化,結果無論後述之半導體加工用片有無保存,使用膜狀接著劑所獲得之半導體封裝體的可靠性均變高。另一方面,由於膜狀接著劑中及接著劑組成物中的樹脂(1)的量(質量份)、以及膜狀接著劑中及接著劑組成物中的環氧樹脂(b1)的量(質量份)均為正的值,故而(1)/(b1)值不為0(零),亦不為負的值。
此外,[膜狀接著劑中的樹脂(1)的量(質量份)]/[膜狀接著劑中的環氧樹脂(b1)的量(質量份)]的值與[接著劑組成物中的樹脂(1)的量(質量份)]/[接著劑組成物中的環氧樹脂(b1)的量(質量份)]的值同義。
就上述效果變得更高之方面而言,(1)/(b1)值例如可為0.1至1、0.2至1、0.3至1、及0.4至1之任一種,亦可為大於0至0.9以下、大於0至0.8以下、大於0至0.7以下、及大於0至0.6以下之任一種,亦可為0.1至0.9、0.2至0.8、0.3至0.7、及0.4至0.6之任一種。
此外,(1)/(b1)值例如與[膜狀接著劑中的樹脂(1)的含量相對於膜狀接著劑的總質量之比例(質量%)]/[膜狀接著劑中的環氧樹脂(b1)的含量相對於膜狀接著劑的總質量之比例(質量%)]為同義,與[接著劑組成物中的樹脂(1)的含量相對於溶媒以外的全部成分的總含量之比例(質量%)]/[接著劑組成物中的環氧樹脂(b1)的含量相對於溶媒以外的全部成分的總含量之比例(質量%)]為同義。
於使用樹脂(1)作為熱硬化劑(b2)之情形時,相較於使用樹脂(1)以外的熱硬化劑之情形,有膜狀接著劑及接著劑組成物的保存穩定性變高之傾向,有利於將這些於室溫下進行保存。
本實施形態的膜狀接著劑較佳為具有熱硬化性且進而具有感壓接著性。一併具有熱硬化性及感壓接著性之膜狀接著劑可藉由於未硬化狀態下輕輕地按壓於各種被接著體而貼附。另外,膜狀接著劑亦可藉由進行加熱使之軟化而貼附於各種被接著體。膜狀接著劑藉由硬化最終成為耐衝擊性高之硬化物,該硬化物於嚴酷的高溫、高濕度條件下亦能保持充分的接著特性。
接著劑組成物及膜狀接著劑中,為了改良該接著劑組成物及膜狀接著劑的各種物性,除聚合物成分(a)及熱硬化性成分(b)以外,亦可進而視需要含有不符合這些之其他成分。
作為接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之其他成分,例如可列舉硬化促進劑(c)、填充材料(d)、偶合劑(e)、交聯劑(f)、能量線硬化性樹脂(g)、光聚合起始劑(h)、通用添加劑(i)等。這些之中,作為較佳的前述其他成分,可列舉硬化促進劑(c)、填充材料(d)、偶合劑(e)。
本說明書中,所謂「能量線」,意指具有能量量子之電磁波或帶電粒子束,作為該能量線的示例,可列舉紫外線、放射線、電子束等。
紫外線例如可藉由使用高壓水銀燈、熔合燈、氙氣燈、黑光燈或LED(Light Emitting Diode;發光二極體)燈等作為紫外線源而進行照射。電子束能夠照射藉由電子束加速器等產生之電子束。
本說明書中,所謂「能量線硬化性」,意指藉由照射能量線而硬化之性質,所謂「非能量線硬化性」,意指即便照射能量線亦不硬化之性質。
[硬化促進劑(c)]
硬化促進劑(c)係用以調節接著劑組成物及膜狀接著劑的硬化速度之成分。
作為較佳的硬化促進劑(c),例如可列舉:三乙二胺、苄基二甲胺、三乙醇胺、二甲胺基乙醇、三(二甲胺基甲基)苯酚等三級胺;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑等咪唑類(1個以上之氫原子由氫原子以外的基取代而成之咪唑);三丁基膦、二苯基膦、三苯基膦等有機膦類(1個以上之氫原子由有機基取代而成之膦);四苯基硼酸四苯基鏻、四苯基硼酸三苯基膦等四苯基硼鹽;以前述咪唑類作為客體化合物之包接化合物等。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之硬化促進劑(c)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
於使用硬化促進劑(c)之情形時,接著劑組成物及膜狀接著劑中,硬化促進劑(c)的含量相對於熱硬化性成分(b)的含量(亦即,環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)的總含量)100質量份,較佳為0.01質量份至5質量份,更佳為0.1質量份至2質量份。藉由硬化促進劑(c)的前述含量為前述下限值以上,能更顯著地獲得由使用硬化促進劑(c)所帶來之效果。藉由硬化促進劑(c)的含量為前述上限值以下,例如抑制高極性的硬化促進劑(c)於高溫、高濕度條件下在膜狀接著劑中朝膜狀接著劑與被接著體之接著界面側移動而偏析之效果變高,使用膜狀接著劑所獲得之封裝體的可靠性進一步提高。
[填充材料(d)]
膜狀接著劑藉由含有填充材料(d),容易調整該膜狀接著劑的熱膨脹係數,使該熱膨脹係數對於膜狀接著劑之貼附對象物而言最適宜,藉此,使用膜狀接著劑所獲得之封裝體的可靠性進一步提高。另外,藉由膜狀接著劑含有填充材料(d),亦能夠降低膜狀接著劑的硬化物的吸濕率,或提高散熱性。
填充材料(d)可為有機填充材料及無機填充材料之任一種,較佳為無機填充材料。
作為較佳的無機填充材料,例如可列舉:二氧化矽、氧化鋁、滑石、碳酸鈣、鈦白、鐵丹、碳化矽、氮化硼等之粉末;將這些無機填充材料球形化而成之珠粒;這些無機填充材料的表面改質品;這些無機填充材料的單晶纖維;玻璃纖維等。
這些之中,無機填充材料較佳為二氧化矽、氧化鋁或這些之表面改質品。
填充材料(d)的平均粒徑並無特別限定,較佳為10nm至5μm,例如可為10nm至800nm、10nm至600nm、20nm至300nm、及30nm至150nm之任一種。藉由填充材料(d)的平均粒徑為此種範圍,能充分地獲得由使用填充材料(d)所帶來之效果,並且膜狀接著劑的保存穩定性變得更高。
此外,本說明書中,所謂「平均粒徑」,只要無特別說明,則意指藉由雷射繞射散射法所求出之粒度分佈曲線中的累計值50%時的粒徑(D50
)的值。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之填充材料(d)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
於使用填充材料(d)之情形時,接著劑組成物中,填充材料(d)的含量相對於溶媒以外的全部成分的總含量之比例(亦即,膜狀接著劑中的填充材料(d)的含量相對於膜狀接著劑的總質量之比例)較佳為5質量%至30質量%,更佳為7質量%至25質量%,尤佳為9質量%至20質量%。藉由填充材料(d)的含量為此種範圍,變得更容易調整上述熱膨脹係數。
[偶合劑(e)]
膜狀接著劑藉由含有偶合劑(e),對被接著體之接著性及密接性提高。另外,藉由膜狀接著劑含有偶合劑(e),該膜狀接著劑的硬化物不損害耐熱性而耐水性提高。偶合劑(e)具有可與無機化合物或有機化合物反應之官能基。
偶合劑(e)較佳為具有可與聚合物成分(a)、熱硬化性成分(b)等所具有之官能基反應之官能基之化合物,更佳為矽烷偶合劑。
作為較佳的前述矽烷偶合劑,例如可列舉:3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(2-胺基乙基胺基)丙基三甲氧基矽烷、3-(2-胺基乙基胺基)丙基甲基二乙氧基矽烷、3-(苯基胺基)丙基三甲氧基矽烷、3-苯胺基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙(3-三乙氧基矽基丙基)四硫化物、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、咪唑矽烷、低聚物型或聚合物型有機矽氧烷等。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之偶合劑(e)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
於使用偶合劑(e)之情形時,接著劑組成物及膜狀接著劑中,偶合劑(e)的含量相對於聚合物成分(a)及熱硬化性成分(b)的總含量100質量份,較佳為0.03質量份至20質量份,更佳為0.05質量份至10質量份,尤佳為0.1質量份至5質量份。
藉由偶合劑(e)的前述含量為前述下限值以上,能更顯著地獲得如下之由使用偶合劑(e)所帶來之效果:填充材料(d)於樹脂中的分散性提高、以及膜狀接著劑與被接著體之接著性提高等。藉由偶合劑(e)的前述含量為前述上限值以下,能進一步抑制產生逸氣。
[交聯劑(f)]
於使用具有可與其他化合物鍵結之乙烯基、(甲基)丙烯醯基、胺基、羥基、羧基、異氰酸酯基等官能基之上述丙烯酸樹脂等作為聚合物成分(a)之情形時,接著劑組成物及膜狀接著劑亦可含有交聯劑(f),該交聯劑(f)用以使前述官能基與其他化合物鍵結而進行交聯。藉由使用交聯劑(f)進行交聯,能夠調節膜狀接著劑的初始接著力及凝聚力。
作為交聯劑(f),例如可列舉:有機多元異氰酸酯化合物、有機多元亞胺化合物、金屬螯合物系交聯劑(亦即,具有金屬螯合物結構之交聯劑)、氮丙啶系交聯劑(亦即,具有氮丙啶基之交聯劑)等。
作為前述有機多元異氰酸酯化合物,例如可列舉:芳香族多元異氰酸酯化合物、脂肪族多元異氰酸酯化合物及脂環族多元異氰酸酯化合物(以下,有時將這些化合物統一簡稱為「芳香族多元異氰酸酯化合物等」);前述芳香族多元異氰酸酯化合物等之三聚物、異氰脲酸酯體及加合物;使前述芳香族多元異氰酸酯化合物等與多元醇化合物反應而獲得之末端異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物等。前述「加合物」意指前述芳香族多元異氰酸酯化合物、脂肪族多元異氰酸酯化合物或脂環族多元異氰酸酯化合物,與乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷或蓖麻油等含低分子活性氫化合物之反應物。作為前述加合物的示例,可列舉如後述之三羥甲基丙烷之苯二甲基二異氰酸酯加成物等。另外,所謂「末端異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物」,意指具有胺基甲酸酯鍵,並且於分子的末端部具有異氰酸酯基之預聚物。
作為前述有機多元異氰酸酯化合物,更具體而言,例如可列舉:2,4-甲苯二異氰酸酯;2,6-甲苯二異氰酸酯;1,3-苯二甲基二異氰酸酯;1,4-苯二甲基二異氰酸酯;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;六亞甲基二異氰酸酯;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;於三羥甲基丙烷等多元醇的全部或一部分羥基,加成了甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯及苯二甲基二異氰酸酯中的任1種或2種以上而成之化合物;離胺酸二異氰酸酯等。
作為前述有機多元亞胺化合物,例如可列舉:N,N'-二苯基甲烷-4,4'-雙(1-氮丙啶甲醯胺)、三羥甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、四羥甲基甲烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、N,N'-甲苯-2,4-雙(1-氮丙啶甲醯胺)三伸乙基三聚氰胺等。
於使用有機多元異氰酸酯化合物作為交聯劑(f)之情形時,作為聚合物成分(a),較佳為使用含羥基之聚合物。於交聯劑(f)具有異氰酸酯基,且聚合物成分(a)具有羥基之情形時,藉由交聯劑(f)與聚合物成分(a)之反應,能夠將交聯結構簡便地導入至膜狀接著劑。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之交聯劑(f)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
交聯劑(f)的含量相對於聚合物成分(a)的含量100質量份,較佳為0質量份至5質量份,更佳為0質量份至3質量份,進而較佳為0質量份至1質量份,尤佳為0質量份,亦即接著劑組成物及膜狀接著劑不含有交聯劑(f)。藉由交聯劑(f)的前述含量為前述下限值以上,能更顯著地獲得由使用交聯劑(f)所帶來之效果。藉由交聯劑(f)的前述含量為前述上限值以下,膜狀接著劑的保存穩定性變得更高。
[能量線硬化性樹脂(g)]
接著劑組成物及膜狀接著劑亦可含有能量線硬化性樹脂(g)。膜狀接著劑藉由含有能量線硬化性樹脂(g),能夠藉由照射能量線而改變特性。
能量線硬化性樹脂(g)係使能量線硬化性化合物聚合(硬化)而獲得。
作為前述能量線硬化性化合物,例如可列舉於分子內具有至少1個聚合性雙鍵之化合物,較佳為具有(甲基)丙烯醯基之丙烯酸酯系化合物。
作為前述丙烯酸酯系化合物,例如可列舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯等含鏈狀脂肪族骨架之(甲基)丙烯酸酯;二(甲基)丙烯酸二環戊酯等含環狀脂肪族骨架之(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚伸烷基二醇(甲基)丙烯酸酯;寡酯(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯低聚物;環氧改性(甲基)丙烯酸酯;前述聚伸烷基二醇(甲基)丙烯酸酯以外的聚醚(甲基)丙烯酸酯;衣康酸低聚物等。
能量線硬化性樹脂(g)的重量平均分子量較佳為100至30000,更佳為300至10000。
接著劑組成物所含有之能量線硬化性樹脂(g)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
於使用能量線硬化性樹脂(g)之情形時,接著劑組成物中,能量線硬化性樹脂(g)的含量相對於接著劑組成物的總質量之比例較佳為1質量%至95質量%,例如可為1質量%至50質量%、1質量%至25質量%、及1質量%至10質量%之任一種。
[光聚合起始劑(h)]
於接著劑組成物及膜狀接著劑含有能量線硬化性樹脂(g)之情形時,為了使能量線硬化性樹脂(g)高效率地進行聚合反應,亦可含有光聚合起始劑(h)。
作為前述光聚合起始劑(h),例如可列舉:安息香、安息香甲醚、安息香***、安息香異丙醚、安息香異丁醚、安息香苯甲酸、安息香苯甲酸甲酯、安息香二甲基縮酮等安息香化合物;苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等苯乙酮化合物;雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等醯基氧化膦化合物;苄基苯基硫醚、一硫化四甲基秋蘭姆等硫醚化合物;1-羥基環己基苯基酮等α-酮醇化合物;偶氮雙異丁腈等偶氮化合物;二茂鈦等二茂鈦化合物;噻噸酮等噻噸酮化合物;過氧化物化合物;二乙醯等二酮化合物;苯偶醯;二苯偶醯;二苯甲酮;2,4-二乙基噻噸酮;1,2-二苯基甲烷;2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮;1-氯蒽醌、2-氯蒽醌等醌化合物等。
另外,作為光聚合起始劑(h),例如亦可列舉胺等光增感劑等。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之光聚合起始劑(h)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
於使用光聚合起始劑(h)之情形時,接著劑組成物中,光聚合起始劑(h)的含量相對於能量線硬化性樹脂(g)的含量100質量份,較佳為0.1質量份至20質量份,更佳為1質量份至10質量份,尤佳為2質量份至5質量份。
[通用添加劑(i)]
通用添加劑(i)可為公知的添加劑,可根據目的任意選擇,並無特別限定。作為較佳的通用添加劑(i),例如可列舉:塑化劑、抗靜電劑、抗氧化劑、著色劑(染料、顏料)、吸氣劑(gettering agent)等。
接著劑組成物及膜狀接著劑所含有之通用添加劑(i)可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
接著劑組成物及膜狀接著劑中的通用添加劑(i)的含量並無特別限定,根據目的適宜選擇即可。
[溶媒]
接著劑組成物較佳為進而含有溶媒。含有溶媒之接著劑組成物的操作性變得良好。
前述溶媒並無特別限定,作為較佳的前述溶媒,例如可列舉:甲苯、二甲苯等烴;甲醇、乙醇、2-丙醇、異丁醇(亦稱為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;四氫呋喃等醚;二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺(亦即,具有醯胺鍵之化合物)等。
接著劑組成物所含有之溶媒可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
就能夠將接著劑組成物中的含有成分更均勻地混合之方面而言,接著劑組成物所含有之溶媒較佳為甲基乙基酮等。
作為一態樣,本實施形態的膜狀接著劑係含有聚合物成分(a)、環氧樹脂(b1)、熱硬化劑(b2)、硬化促進劑(c)、填充材料(d)及偶合劑(e)而構成,且具有顯示對前述之x1 、
y1
、x2
、及y2
所規定之值之特性。
本說明書中,所謂「特性」,意指膜狀接著劑的化學性質或物理化學性質。
作為另一態樣,本實施形態的膜狀接著劑係含有聚合物成分(a)、環氧樹脂(b1)、熱硬化劑(b2)、硬化促進劑(c)、填充材料(d)及偶合劑(e)而構成,且具有顯示對前述之x1
、y1
、x2
及y2
所規定之值、以及對前述之x10
、y10
、x20
及y20
所規定之值之特性。
作為又一態樣,本實施形態的膜狀接著劑亦可進而含有能量線硬化性樹脂(g)及光聚合起始劑(h)而構成。
本發明例如具有以下之態樣。
(1)接著劑組成物或膜狀接著劑包含:作為聚合物成分(a)之由源自丙烯酸正丁酯之構成單元(相對於丙烯酸樹脂的質量為38質量%至42質量%、更佳為40質量%)、源自丙烯酸乙酯之構成單元(相對於丙烯酸樹脂的質量為23質量%至27質量%、更佳為25質量%)、源自丙烯腈之構成單元(相對於丙烯酸樹脂的質量為28質量%至32質量%、更佳為30質量%)、源自甲基丙烯酸縮水甘油酯之構成單元(相對於丙烯酸樹脂的質量為3質量%至7質量%、更佳為5質量%)所構成之丙烯酸樹脂(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為7質量%至13質量%、更佳為8質量%至12質量%、尤佳為10質量%);作為環氧樹脂(b1)之雙酚A型環氧樹脂(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為20質量%至30質量%、更佳為23.5質量%至28質量%、尤佳為25.8質量%)及甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為18質量%至28質量%、更佳為21質量%至25質量%、尤佳為23質量%);作為熱硬化劑(b2)之鄰甲酚型酚醛清漆樹脂、更具體而言通式(1)中的n為6或7之鄰甲酚型酚醛清漆樹脂(軟化點:77℃至83℃、更佳為80℃)(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為20質量%至30質量%、更佳為23質量%至27質量%、尤佳為25質量%);作為硬化促進劑(c)之2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為0.1質量%至0.3質量%、更佳為0.2質量%);作為填充材料(d)之二氧化矽填料(表面修飾基:環氧基)(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為13質量%至17質量%、更佳為15質量%);作為偶合劑(e)之具有環氧基、甲基及甲氧基之低聚物型矽烷偶合劑(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為0.1質量%至5質量%、更佳為0.8質量%至1.2質量%、尤佳為1質量%)(其中,各成分的含量之和相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量不超過100質量%)。
(2)接著劑組成物或膜狀接著劑包含:作為聚合物成分(a)之由源自丙烯酸正丁酯之構成單元(相對於丙烯酸樹脂的質量為53質量%至57質量%、更佳為55質量%)、源自丙烯酸甲酯之構成單元(相對於丙烯酸樹脂的質量為8質量%至12質量%、更佳為10質量%)、源自甲基丙烯酸縮水甘油酯之構成單元(相對於丙烯酸樹脂的質量為18質量%至22質量%、更佳為20質量%)、源自丙烯酸2-羥基乙酯之構成單元(相對於丙烯酸樹脂的質量為13質量%至17質量%、更佳為15質量%)所構成之丙烯酸樹脂(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為7質量%至13質量%、更佳為8質量%至12質量%、尤佳為9.4質量%)、及聚酯樹脂(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為16質量%至23質量%、更佳為18質量%至20質量%、尤佳為18.8質量%);作為環氧樹脂(b1)之液狀雙酚A型環氧樹脂及丙烯酸橡膠微粒子之混合物(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為16質量%至23質量%、更佳為18質量%至20質量%、尤佳為18.8質量%)及多官能芳香族型(尤其是聯三伸苯型)環氧樹脂(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為16質量%至23質量%、更佳為18質量%至20質量%、尤佳為18.8質量%);作為熱硬化劑(b2)之酚醛清漆型酚樹脂(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為16質量%至23質量%、更佳為18質量%至20質量%、尤佳為18.8質量%);作為硬化促進劑(c)之2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為0.1質量%至0.4質量%、更佳為0.28質量%);作為填充材料(d)之利用環氧系化合物進行了表面修飾之二氧化矽填料(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為7質量%至13質量%、更佳為8質量%至12質量%、尤佳為9.4質量%);作為偶合劑(e)之使3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷加成而成之矽酸鹽化合物(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為0.2質量%至1質量%、更佳為0.3質量%至0.6質量%、尤佳為0.47質量%)及三甲氧基[3-(苯基胺基)丙基]矽烷(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為0.05質量%至0.6質量%、更佳為0.1質量%至0.5質量%、尤佳為0.28質量%);作為能量線硬化性樹脂(g)之三環癸烷二羥甲基二丙烯酸酯(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為2質量%至7質量%、更佳為3質量%至6質量%、尤佳為4.7質量%);作為光聚合起始劑(h)之1-羥基環己基苯基酮(含量:相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量為0.05質量%至0.5質量%、更佳為0.1質量%至0.2質量%、尤佳為0.14質量%)(其中,各成分的含量之和相對於接著劑組成物或膜狀接著劑中的固形物成分的總質量不超過100質量%)。
(3)前述(1)中,膜狀接著劑之x1
/y1
為0以上至0.15以下、更佳為0以上至0.015以下、尤佳為0.01,且x2
/y2
為0.65以上至1以下、更佳為0.7以上至0.9以下、尤佳為0.8。
(4)前述(1)或(3)中,膜狀接著劑之x10
/y10
為0以上至0.15以下、更佳為0以上至0.015以下、尤佳為0.01,且x20
/y20
為0.65以上至1以下、更佳為0.7以上至0.9以下、尤佳為0.8。
(5)前述(2)中,膜狀接著劑之x1
/y1
為0以上至0.25以下、更佳為0以上至0.2以下、尤佳為0.1,且x2
/y2
為0.65以上至1以下、更佳為0.65以上至0.9以下、尤佳為0.7。
(6)前述(2)或(5)中,膜狀接著劑之x10
/y10
為0以上至0.3以下、更佳為0.15以上至0.3以下、尤佳為0.3,且x20
/y20
為0.25以上至1以下、更佳為0.25以上至0.5以下、尤佳為0.3。
(7)前述(1)至(6)中任一項中,藉由本說明書中所記載之測定方法所測定之前述膜狀接著劑的熱硬化物的接著力為210N/2mm□至300N/2mm□、更佳為230N/2mm□至270N/2mm□、尤佳為245N/2mm□至255N/2mm□。
[接著劑組成物之製造方法]
接著劑組成物係藉由調配用以構成該接著劑組成物之各成分而獲得。
調配各成分時的添加順序並無特別限定,亦可同時添加2種以上之成分。
於使用溶媒之情形時,可將溶媒與溶媒以外的任一種調配成分混合而將該調配成分預先稀釋來使用,或是不將溶媒以外的任一種調配成分預先稀釋而將溶媒與這些調配成分混合來使用。
調配時混合各成分之方法並無特別限定,自以下公知的方法中適宜選擇即可:使攪拌子或攪拌翼等旋轉而進行混合之方法;使用混合機進行混合之方法;施加超音波進行混合之方法等。
關於添加及混合各成分時的溫度及時間,只要不使各調配成分劣化,則並無特別限定,適宜調節即可,溫度較佳為15℃至30℃。
圖1係以示意方式表示本發明的一實施形態的膜狀接著劑之剖視圖。此外,為了易於理解本發明的特徵,方便起見,以下之說明中所使用之圖有時將成為要部之部分放大表示,而並不限於各構成要素的尺寸比率等與實際相同。
此處所示之膜狀接著劑13於該膜狀接著劑13的一面(本說明書中,有時稱為「第1面」)13a上具備第1剝離膜151,於與前述第1面13a為相反側的另一面(本說明書中,有時稱為「第2面」)13b上具備第2剝離膜152。
此種膜狀接著劑13例如適於以捲筒狀保存。
膜狀接著劑13中,可將第1面13a及第2面13b均設為求出x1
及y1
、以及x10
及y10
之對象。並且,可將膜狀接著劑13熱硬化後的相當於第1面13a之面、及相當於第2面13b之面均設為求出x2
及y2
、以及x20
及y20
之對象。
膜狀接著劑13具有上述特性。亦即,膜狀接著劑13的第1面13a及第2面13b均滿足上述之x1
/y1
及x2
/y2
之條件。進而,膜狀接著劑13的第1面13a及第2面13b均可滿足上述之x10
/y10
之條件,亦可滿足上述之x20
/y20
之條件。
膜狀接著劑13可使用上述之接著劑組成物而形成。
第1剝離膜151及第2剝離膜152均可為公知的剝離膜。
第1剝離膜151及第2剝離膜152可相互相同,亦可例如自膜狀接著劑13剝離時所需之剝離力相互不同等而相互不同。
圖1所示之膜狀接著劑13中,移除第1剝離膜151及第2剝離膜152之任一剝離膜所產生之露出面成為半導體晶圓(省略圖示)的內面的貼附面。並且,移除第1剝離膜151及第2剝離膜152之剩餘另一剝離膜所產生之露出面成為後述之支撐片或切割片的貼附面。
◇半導體加工用片
本發明的一實施形態的半導體加工用片具備支撐片,於前述支撐片的一面上具備前述膜狀接著劑。
前述半導體加工用片例如適宜作為切晶黏晶片。
本實施形態的半導體加工用片係使用前述膜狀接著劑而構成,因此藉由切割同時進行半導體晶圓成為半導體晶片之分割及膜狀接著劑之切斷時,能夠抑制晶片飛濺。另外,使用前述半導體加工用片,導入前述膜狀接著劑所形成之半導體封裝體的可靠性高。
[支撐片]
前述支撐片可由1層(單層)所構成,亦可由2層以上之多層所構成。於支撐片由多層所構成之情形時,這些多層的構成材料及厚度相互可相同亦可不同,這些多層的組合只要無損本發明的效果,則並無特別限定。
作為較佳的支撐片,例如可列舉:僅由基材所構成之支撐片;具備基材、及設置於前述基材的一面上之黏著劑層之支撐片等。
於支撐片具備前述基材及黏著劑層之情形時,前述半導體加工用片中,前述黏著劑層配置於前述基材與前述膜狀接著劑之間。
僅由基材所構成之前述支撐片適宜作為載體片或切割片。具備此種僅由基材所構成之支撐片之半導體加工用片係將膜狀接著劑中之與具備支撐片(亦即,基材)之側為相反側的面(本說明書中,有時稱為「第1面」)貼附於半導體晶圓的內面而使用。
另一方面,具備基材及黏著劑層之前述支撐片適宜作為切割片。具備此種支撐片之半導體加工用片亦將膜狀接著劑中之與具備支撐片之側為相反側的面(第1面)貼附於半導體晶圓的內面而使用。
半導體加工用片的使用方法將於後文詳細地進行說明。
以下,對構成支撐片之各層進行說明。
[基材]
前述基材為片狀或膜狀,作為前述基材的構成材料,例如可列舉各種樹脂。
作為前述樹脂,例如可列舉:低密度聚乙烯(LDPE;Low Density Polyethylene)、直鏈低密度聚乙烯(LLDPE;Linear Low Density Polyethylene)、高密度聚乙烯(HDPE;High Density Polyethylene)等聚乙烯;聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、降冰片烯樹脂等聚乙烯以外的聚烯烴;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系共聚物(使用乙烯作為單體而獲得之共聚物);聚氯乙烯、氯乙烯共聚物等氯乙烯系樹脂(使用氯乙烯作為單體而獲得之樹脂);聚苯乙烯;聚環烯烴;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚間苯二甲酸乙二酯、聚-2,6-萘二甲酸乙二酯、全部構成單元具有芳香族環式基之全芳香族聚酯等聚酯樹脂;2種以上之前述聚酯之共聚物;聚(甲基)丙烯酸酯;聚胺基甲酸酯樹脂;聚丙烯酸胺基甲酸酯;聚醯亞胺;聚醯胺;聚碳酸酯;氟樹脂;聚縮醛;改性聚苯醚;聚苯硫醚;聚碸;聚醚酮等。
另外,作為前述樹脂,例如亦可列舉前述聚酯樹脂與前述聚酯樹脂以外的樹脂之混合物等聚合物合金。前述聚酯樹脂與前述聚酯樹脂以外的樹脂之聚合物合金較佳為聚酯樹脂以外的樹脂的量為相對較少量。
另外,作為前述樹脂,例如亦可列舉:前文例示之前述樹脂中的1種或2種以上交聯而成之交聯樹脂;使用前文例示之前述樹脂中的1種或2種以上之離子聚合物等改性樹脂。
構成基材之樹脂可僅為1種,亦可為2種以上,於為2種以上之情形時,這些的組合及比率可任意選擇。
基材可由1層(單層)所構成,亦可由2層以上之多層所構成,於由多層所構成之情形時,這些多層相互可相同亦可不同,這些多層的組合並無特別限定。
基材的厚度較佳為50μm至300μm,更佳為60μm至150μm。藉由基材的厚度為此種範圍,半導體加工用片的可撓性、及對半導體晶圓或半導體晶片之貼附性進一步提高。
此處,所謂「基材的厚度」,意指基材整體的厚度,例如所謂由多層所構成之基材的厚度,意指構成基材之全部層的合計厚度。
基材較佳為厚度精度高,亦即較佳為無論部位如何厚度偏差皆得到抑制。作為上述之構成材料中可用於構成此種厚度精度高之基材之材料,例如可列舉:聚乙烯、聚乙烯以外的聚烯烴、聚對苯二甲酸乙二酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。
基材中,除前述樹脂等主要構成材料以外,亦可含有填充材料、著色劑、抗靜電劑、抗氧化劑、有機滑劑、觸媒、軟化劑(塑化劑)等公知的各種添加劑。
基材可為透明,亦可為不透明,還可根據目的而著色,還可蒸鍍其他層。
為了提高基材與設置於基材上之黏著劑層等其他層之密接性,亦可對基材的表面實施利用噴砂處理、溶劑處理等之凹凸化處理;電暈放電處理、電子束照射處理、電漿處理、臭氧/紫外線照射處理、火焰處理、鉻酸處理、熱風處理等氧化處理等。
另外,基材的表面亦可經實施底塗處理。
另外,基材亦可具有抗靜電塗層、防止於將半導體加工用片重疊保存時基材接著於其他片或基材接著於吸附台之層等。
基材可利用公知的方法進行製造。例如,含有樹脂之基材可藉由將含有前述樹脂之樹脂組成物進行成形而進行製造。
[黏著劑層]
前述黏著劑層為片狀或膜狀,含有黏著劑。
作為前述黏著劑,例如可列舉:丙烯酸樹脂、胺基甲酸酯樹脂、橡膠系樹脂、聚矽氧樹脂、環氧系樹脂、聚乙烯醚、聚碳酸酯、酯系樹脂等黏著性樹脂,較佳為含有丙烯酸樹脂。
本說明書中,「黏著性樹脂」包括具有黏著性之樹脂及具有接著性之樹脂兩者。例如,前述黏著性樹脂不僅包括樹脂本身具有黏著性之樹脂,亦包括藉由與添加劑等其他成分併用而顯示黏著性之樹脂、及藉由存在熱或水等觸發(trigger)而顯示接著性之樹脂等。
黏著劑層可由1層(單層)所構成,亦可由2層以上之多層所構成,於由多層所構成之情形時,這些多層相互可相同亦可不同,這些多層的組合並無特別限定。
黏著劑層的厚度並無特別限定,較佳為1μm至100μm,更佳為1μm至60μm,尤佳為1μm至30μm。
此處,所謂「黏著劑層的厚度」,意指黏著劑層整體的厚度,例如所謂由多層所構成之黏著劑層的厚度,意指構成黏著劑層之全部層的合計厚度。
黏著劑層可使用能量線硬化性黏著劑而形成,亦可使用非能量線硬化性黏著劑而形成。亦即,黏著劑層可為能量線硬化性及非能量線硬化性之任一種。能量線硬化性之黏著劑層能夠容易地調節該黏著劑層於硬化前及硬化後的物性。
黏著劑層可使用含有黏著劑之黏著劑組成物而形成。例如,於黏著劑層之形成對象面塗敷黏著劑組成物,視需要使之乾燥,藉此能夠於目標部位形成黏著劑層。黏著劑組成物中的常溫下不會氣化的成分彼此的含量之比率通常與黏著劑層中的前述成分彼此的含量之比率相同。
黏著劑組成物可利用與上述之接著劑組成物之情形相同的方法進行塗敷。
於黏著劑層為能量線硬化性之情形時,作為能量線硬化性之黏著劑組成物,例如可列舉以下之黏著劑組成物等:黏著劑組成物(I-1),含有非能量線硬化性之黏著性樹脂(I-1a)(以下,有時簡稱為「黏著性樹脂(I-1a)」)及能量線硬化性化合物;黏著劑組成物(I-2),含有於前述黏著性樹脂(I-1a)的側鏈導入有不飽和基之能量線硬化性之黏著性樹脂(I-2a)(以下,有時簡稱為「黏著性樹脂(I-2a)」);黏著劑組成物(I-3),含有前述黏著性樹脂(I-2a)及能量線硬化性化合物。
於黏著劑層為非能量線硬化性之情形時,作為非能量線硬化性之黏著劑組成物,例如可列舉含有前述黏著性樹脂(I-1a)之黏著劑組成物(I-4)等。
黏著劑組成物(I-1)至黏著劑組成物(I-4)等黏著劑組成物除調配成分不同之方面以外,可利用與上述之接著劑組成物之情形相同的方法進行製造。
其次,以下按照支撐片的每一種類,一邊參照圖式一邊說明本實施形態的半導體加工用片的例。
圖2係以示意方式表示本發明的一實施形態的半導體加工用片之剖視圖。
此外,於圖2以後的圖中,對與既已說明之圖所示相同的構成要素,標附與該已說明之圖之情形相同的符號,並省略該構成要素之詳細說明。
此處所示之半導體加工用片101具備支撐片10,於支撐片10上具備膜狀接著劑13。支撐片10僅由基材11所構成,換言之,半導體加工用片101具有於基材11的一面(本說明書中,有時稱為「第1面」)11a上積層有膜狀接著劑13之構成。
另外,半導體加工用片101進而於膜狀接著劑13上具備剝離膜15。
半導體加工用片101中,於基材11的第1面11a積層有膜狀接著劑13,於膜狀接著劑13中之與具備基材11之側為相反側的面(本說明書中,有時稱為「第1面」)13a的一部分、亦即周緣部附近的區域積層有治具用接著劑層16,於膜狀接著劑13的第1面13a中未積層治具用接著劑層16之面、及治具用接著劑層16中未與膜狀接著劑13接觸之面16a(上表面及側面)積層有剝離膜15。
此處,基材11的第1面11a亦稱為支撐片10的第1面10a。
剝離膜15與圖1所示之第1剝離膜151或第2剝離膜152相同。
治具用接著劑層16例如可為含有接著劑成分之單層結構,亦可為於成為芯材之片的兩面積層有含有接著劑成分之層之多層結構。
半導體加工用片101中的膜狀接著劑13可於移除剝離膜15後,將該膜狀接著劑13的第1面13a設為求出x1
及y1
、以及x10
及y10
之對象。
半導體加工用片101係以移除剝離膜15之狀態,於膜狀接著劑13的第1面13a貼附半導體晶圓(省略圖示)的內面,進而將治具用接著劑層16的面16a中的上表面貼附於環狀框等治具而使用。
圖3係以示意方式表示本發明的另一實施形態的半導體加工用片之剖視圖。
此處所示之半導體加工用片102除不具備治具用接著劑層16之方面以外,與圖2所示之半導體加工用片101相同。亦即,半導體加工用片102中,於基材11的第1面11a(支撐片10的第1面10a)積層有膜狀接著劑13,於膜狀接著劑13的第1面13a的整面積層有剝離膜15。
換言之,半導體加工用片102係基材11、膜狀接著劑13及剝離膜15依序於這些層的厚度方向上積層而構成。
圖3所示之半導體加工用片102係與圖2所示之半導體加工用片101之情形同樣地,以移除剝離膜15之狀態,於膜狀接著劑13的第1面13a中的中央側的一部分區域貼附半導體晶圓(省略圖示)的內面,進而將膜狀接著劑13的周緣部附近的區域貼附於環狀框等治具而使用。
圖4係以示意方式表示本發明的又一實施形態的半導體加工用片之剖視圖。
此處所示之半導體加工用片103除於基材11與膜狀接著劑13之間進而具備黏著劑層12之方面以外,與圖2所示之半導體加工用片101相同。支撐片10係基材11及黏著劑層12之積層體,半導體加工用片103亦具有於支撐片10的第1面10a上積層有膜狀接著劑13之構成。
半導體加工用片103中,於基材11的第1面11a積層有黏著劑層12,於黏著劑層12中之與基材11側為相反側的面(本說明書中,有時稱為「第1面」)12a的整面積層有膜狀接著劑13,於膜狀接著劑13的第1面13a的一部分、亦即周緣部附近的區域積層有治具用接著劑層16,於膜狀接著劑13的第1面13a中未積層治具用接著劑層16之面、及治具用接著劑層16中未與膜狀接著劑13接觸之面16a(上表面及側面)積層有剝離膜15。
圖4所示之半導體加工用片103係以移除剝離膜15之狀態,於膜狀接著劑13的第1面13a貼附半導體晶圓(省略圖示)的內面,進而將治具用接著劑層16的面16a中的上表面貼附於環狀框等治具而使用。
圖5係以示意方式表示本發明的又一實施形態的半導體加工用片之剖視圖。
此處所示之半導體加工用片104除未具備治具用接著劑層16,且膜狀接著劑的形狀不同之方面以外,與圖4所示之半導體加工用片103相同。亦即,半導體加工用片104具備基材11,於基材11上具備黏著劑層12,於黏著劑層12上具備膜狀接著劑23。支撐片10係基材11及黏著劑層12之積層體,半導體加工用片104亦具有於支撐片10的第1面10a上積層有膜狀接著劑23之構成。
半導體加工用片104中,於基材11的第1面11a積層有黏著劑層12,於黏著劑層12的第1面12a的一部分、亦即中央側的區域積層有膜狀接著劑23。並且,於黏著劑層12的第1面12a中未積層膜狀接著劑23之區域、及膜狀接著劑23中與黏著劑層12側為相反側的面(本說明書中,有時稱為「第1面」)23a上積層有剝離膜15。圖5中,符號23b表示膜狀接著劑23中之與前述第1面23a為相反側的另一面(本說明書中,有時稱為「第2面」)。
自半導體加工用片104之剝離膜15側的上方往下俯視半導體加工用片104時,膜狀接著劑23的表面積小於黏著劑層12,例如具有圓形狀等形狀。
半導體加工用片104中的膜狀接著劑23可於移除剝離膜15後,將該膜狀接著劑23的第1面23a設為求出x1
及y1
、以及x10
及y10
之對象。
圖5所示之半導體加工用片104係以移除剝離膜15之狀態,於膜狀接著劑23的第1面23a貼附半導體晶圓(省略圖示)的內面,進而將黏著劑層12的第1面12a中未積層膜狀接著劑23之區域貼附於環狀框等治具而使用。
此外,圖5所示之半導體加工用片104中,亦可於黏著劑層12的第1面12a中未積層膜狀接著劑23之區域,與圖2及圖4所示之半導體加工用片同樣地,積層治具用接著劑層(省略圖示)。具備此種治具用接著劑層之半導體加工用片104係與圖2及圖4所示之半導體加工用片之情形同樣地,將治具用接著劑層的面中的上表面貼附於環狀框等治具而使用。
如此,半導體加工用片無論支撐片及膜狀接著劑為何種形態,均可具備治具用接著劑層。但是,通常如圖2及圖4所示,作為具備治具用接著劑層之半導體加工用片,較佳為於膜狀接著劑上具備治具用接著劑層之半導體加工用片。
本實施形態的半導體加工用片並不限定於圖2至圖5所示之半導體加工用片,亦可在無損本發明的效果之範圍內,將圖2至圖5所示之半導體加工用片的一部分構成變更或刪除,或者對前文說明之半導體加工用片進而追加其他構成。
例如,圖2至圖5所示之半導體加工用片亦可將基材、黏著劑層、膜狀接著劑及剝離膜以外的層設置於任意部位。
另外,半導體加工用片中,亦可於剝離膜及與該剝離膜直接接觸之層之間產生一部分間隙。
另外,半導體加工用片中,各層的大小或形狀可根據目的任意調節。
◇膜狀接著劑及半導體加工用片之使用方法
本實施形態的膜狀接著劑及半導體加工用片可用於經由製造附膜狀接著劑之半導體晶片,從而製造半導體封裝體及半導體裝置。
不具備支撐片之膜狀接著劑係於貼附於半導體晶圓的內面後,例如視需要移除剝離膜,於膜狀接著劑之露出面(換言之,與貼附於半導體晶圓之側為相反側的面。本說明書中,有時稱為「第2面」)貼附切割片。以此種方式獲得之切割片、膜狀接著劑及半導體晶圓依序於這些層的厚度方向上積層而構成之積層結構體之後供應於公知的切割步驟。此外,切割片及膜狀接著劑之積層結構可視為切晶黏晶片。
本說明書中,有時將如此切晶黏晶片或前述半導體加工用片與半導體晶圓積層而構成之積層結構體稱為「第1積層結構體」。
藉由進行切割步驟,將半導體晶圓分割為多個半導體晶片,並且膜狀接著劑亦沿著半導體晶片的外周被切斷,從而獲得內面具備該切斷後的膜狀接著劑之多個半導體晶片(亦即,附膜狀接著劑之半導體晶片)。這些多個附膜狀接著劑之半導體晶片係於切割片上以排列之狀態固定著。
本說明書中,有時將如此多個附膜狀接著劑之半導體晶片於切割片或前述支撐片上以排列之狀態固定而成之積層結構體稱為「第2積層結構體」。
另一方面,前述半導體加工用片已經具有作為切晶黏晶片之結構。因此,於半導體加工用片貼附於半導體晶圓的內面之階段,獲得半導體加工用片(切割片、膜狀接著劑)及半導體晶圓依序於這些層的厚度方向上積層而構成之積層結構體(亦即,前述第1積層結構體)。後續,如上所述,利用與使用不具備支撐片之膜狀接著劑之情形相同的方法,進行切割步驟,藉此獲得包含多個附膜狀接著劑之半導體晶片之第2積層結構體。
作為半導體晶圓的切割方法,例如可列舉使用刀片之方法(亦即,刀片切割),但並不限定於此,可應用將半導體晶圓進行單片化之所有公知的方法。
於使用膜狀接著劑以及半導體加工用片之任一者之情形時,於切割步驟中,於半導體晶圓的內面設置有本實施形態的膜狀接著劑,因此晶片飛濺均得到抑制。
於使用膜狀接著劑及半導體加工用片之任一者之情形時,所獲得之附膜狀接著劑之半導體晶片均於之後自切割片或支撐片扯離而拾取,並藉由膜狀接著劑黏晶於基板的電路形成面。並且,於黏晶後,利用與先前法相同的方法,製造半導體封裝體及半導體裝置。例如,視需要於該黏晶後之半導體晶片進而積層有1個以上之半導體晶片後,進行打線接合。繼而,使膜狀接著劑熱硬化,進而藉由樹脂將所獲得之積層結構體整體密封。藉由經過這些步驟,製作半導體封裝體。並且,使用該半導體封裝體,製作目標半導體裝置。
以此種方式獲得之半導體封裝體藉由使用本實施形態的膜狀接著劑而可靠性變高。例如,構裝前後的半導體封裝體中,基板與半導體晶片之接合部、以及半導體晶片彼此的接合部等膜狀接著劑相關之接合部中,剝離得到抑制。
[實施例]
以下,藉由具體的實施例對本發明更詳細地進行說明。但是,本發明完全不受限於以下所示之實施例。
[單體]
本實施例及比較例中,簡稱之單體的正式名稱表示如下。
BA:丙烯酸正丁酯
MA:丙烯酸甲酯
EA:丙烯酸乙酯
HEA:丙烯酸2-羥基乙酯
AN:丙烯腈
GMA:甲基丙烯酸縮水甘油酯
[接著劑組成物的製造原料]
本實施例及比較例中,用於製造接著劑組成物之原料表示如下。
[聚合物成分(a)]
(a)-1:使BA(40質量份)、EA(25質量份)、AN(30質量份)及GMA(5質量份)共聚而獲得之丙烯酸樹脂(重量平均分子量700000、玻璃轉移溫度14℃)。
(a)-2:使BA(55質量份)、MA(10質量份)、GMA(20質量份)及HEA(15質量份)共聚而獲得之丙烯酸樹脂(重量平均分子量800000、玻璃轉移溫度-28℃)。
(a)-3:使BA(10質量份)、MA(70質量份)、GMA(5質量份)及HEA(15質量份)共聚而獲得之丙烯酸樹脂(重量平均分子量400000、玻璃轉移溫度-1℃)。
(a)-4:熱塑性樹脂、聚酯樹脂(東洋紡公司製造的「Vylon 220」,數量平均分子量3000、玻璃轉移溫度53℃)
[環氧樹脂(b1)]
(b1)-1:雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製造的「JER828」,環氧當量184g/eq至194g/eq)
(b1)-2:甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(日本化藥公司製造的「EOCN-103S」,環氧當量209g/eq至219g/eq)
(b1)-3:液狀雙酚A型環氧樹脂及丙烯酸橡膠微粒子之混合物(日本觸媒公司製造的「BPA328」,環氧當量235g/eq)
(b1)-4:多官能芳香族型(聯三伸苯型)環氧樹脂(日本化藥公司製造的「EPPN-502H」,環氧當量167g/eq、軟化點54℃、重量平均分子量1200)
[熱硬化劑(b2)]
(b2)-1:鄰甲酚型酚醛清漆樹脂(DIC公司製造的「Phenolite KA-1160」,羥基當量117g/eq、軟化點80℃、由通式(1)表示且n為6至7之樹脂)
(b2)-2:酚醛清漆型酚樹脂(昭和電工公司製造的「BRG556」)
[硬化促進劑(c)]
(c)-1:2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(四國化成工業公司製造的「Curezol 2PHZ-PW」)
[填充材料(d)]
(d)-1:經環氧基修飾之球狀二氧化矽(Admatechs公司製造的「ADMANANO YA050C-MKK」,平均粒徑50nm)
(d)-2:二氧化矽填料(Admatechs公司製造的「SC2050MA」,利用環氧系化合物進行了表面修飾之二氧化矽填料,平均粒徑500nm)
[偶合劑(e)]
(e)-1:具有環氧基、甲基及甲氧基之低聚物型矽烷偶合劑(Shin-Etsu Silicones公司製造的「X-41-1056」,環氧當量280g/eq)
(e)-2:使3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷加成而成之矽酸鹽化合物(三菱化學公司製造的「MKC Silicate MSEP2」)
(e)-3:三甲氧基[3-(苯基胺基)丙基]矽烷(DOW TORAY公司製造的「SZ6083」,矽烷偶合劑)
(e)-4:3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Silicones公司製造的「KBM-403」,矽烷偶合劑,甲氧基當量12.7mmol/g、分子量236.3)
(e)-5:3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷(Shin-Etsu Silicones公司製造的「KBE-403」,矽烷偶合劑,甲氧基當量8.1mmol/g、分子量278.4)
[能量線硬化性樹脂(g)]
(g)-1:三環癸烷二羥甲基二丙烯酸酯(日本化藥公司製造的「KAYARAD R-684」,紫外線硬化性樹脂,分子量304)
[光聚合起始劑(h)]
(h)-1:1-羥基環己基苯基酮(BASF公司製造的「IRGACURE(註冊商標)184」)
[實施例1]
[膜狀接著劑之製造]
[接著劑組成物之製造]
使聚合物成分(a)-1(10質量份)、環氧樹脂(b1)-1(25.8質量份)、環氧樹脂(b1)-2(23質量份)、熱硬化劑(b2)-1(25質量份)、硬化促進劑(c)-1(0.2質量份)、填充材料(d)-1(15質量份)、及偶合劑(e)-1(1質量份)溶解或分散於甲基乙基酮,於23℃進行攪拌,藉此獲得上述之全部成分之合計濃度為50質量%之接著劑組成物。此外,此處所示之甲基乙基酮以外的成分的調配量全部為不含溶媒成分之目標物的量。
[膜狀接著劑之製造]
使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET;polyethylene terephthalate)製膜的單面藉由聚矽氧處理進行了剝離處理之剝離膜(琳得科公司製造的「SP-PET381031」,厚度38μm),於前述剝離膜的前述剝離處理面塗敷上述所獲得之接著劑組成物,於100℃加熱乾燥1分鐘,藉此形成厚度20μm之膜狀接著劑。
[半導體加工用片之製造]
於上述所獲得之膜狀接著劑中之與具備剝離膜之側為相反側的表面(換言之,露出面)貼合聚乙烯製膜(GUNZE公司製造,厚度80μm)作為基材,藉此獲得基材、膜狀接著劑及剝離膜依序於這些層的厚度方向上積層而構成之半導體加工用片。
[膜狀接著劑之評價]
[x1
/y1
及x2
/y2
之算出]
[膜狀接著劑的表面形狀之測定]
將利用與上述相同的方法所獲得之附剝離膜之剛製造後的膜狀接著劑(厚度20μm)貼附於矽晶圓。
繼而,於室溫下立即自該熱硬化前的膜狀接著劑移除剝離膜,對藉此露出之與相對於矽晶圓之貼附面為相反側的面,使用SPM(島津製作所製造的「SPM-9700」)測定表面形狀。前述表面形狀之測定係將SPM設為相位觀察模式而進行。另外,作為懸臂,使用OLYMPUS公司製造的「Micro cantilever OMCL-AC240TS-C3」。並且,前述SPM之Z控制參數中,將P增益設為0.001,將I增益設為1000,於下述條件下測定前述表面形狀。
(圖像取得條件)
掃描範圍:2μm×2μm
掃描速度:1.0Hz
畫素數:256×256
[膜狀接著劑的表面形狀的圖像的二值化、及x1
/y1
之算出]
進而,於前述表面形狀中,取得將凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像。
繼而,使用圖像解析軟體(NIPPON ROPER公司製造的「ImagePro」),將上述所取得之圖像藉由下述方法進行二值化處理。亦即,針對前述圖像,於256像素柱狀圖中於前述軟體中進行自動計算,利用柱狀圖的中間值實施處理而取得形狀圖像,將該形狀圖像中的凸部分設為黑色而分類為第1區域,將剩餘部分設為白色而分類為第2區域,修正前述圖像。所獲得之修正圖像中,分配虛擬彩色輪廓,算出相對面積及比率。
藉由以上操作,取得二值化後的圖像,求出第1區域的面積值x1
、及第2區域的面積值y1
,算出x1
/y1
。結果示於表1。
[膜狀接著劑的熱硬化物的表面形狀之測定、前述表面形狀的圖像的二值化、及x2
/y2
之算出]
藉由將上述之算出x1
/y1
後之膜狀接著劑於160℃加熱1小時而使之熱硬化。針對該熱硬化後的膜狀接著劑中之與矽晶圓貼附面為相反側的面,利用與上述相同的方法測定表面形狀,將所取得之圖像進行二值化處理,求出第1區域的面積值x2
、及第2區域的面積值y2
,算出x2
/y2
。結果示於表1。
[x10
/y10
及x20
/y20
之算出]
[膜狀接著劑的表面形狀之測定、膜狀接著劑的表面形狀的圖像的二值化、及x10
/y10
之算出]
將利用與上述相同的方法獲得之附剝離膜之剛製造後的膜狀接著劑(厚度20μm)在40℃之空氣氛圍下靜置保存7天。
繼而,除了使用該靜置保存後、亦即經時後的膜狀接著劑代替上述之剛製造後的膜狀接著劑之方面以外,利用與上述之算出x1
及y1
之情形相同的方法,測定該膜狀接著劑的表面形狀,將所取得之圖像進行二值化處理,求出第1區域的面積值x10
、及第2區域的面積值y10
,算出x10
/y10
。
結果示於表1。
[膜狀接著劑的熱硬化物的表面形狀之測定、前述表面形狀的圖像的二值化、及x20
/y20
之算出]
藉由將上述之算出x10
/y10
後的膜狀接著劑於160℃加熱1小時而使之熱硬化。針對該熱硬化後的膜狀接著劑中之與矽晶圓貼附面為相反側的面,利用與上述相同的方法測定表面形狀,將所取得之圖像進行二值化處理,求出第1區域的面積值x20
、及第2區域的面積值y20
,算出x20
/y20
。結果示於表1。
[半導體封裝體的可靠性之評價]
[附膜狀接著劑之半導體晶片之製造]
上述所獲得之剛製造後的半導體加工用片中,移除剝離膜。
使用內面利用乾式拋光精加工進行了研磨之矽晶圓(直徑200mm、厚度75μm),於常溫下立即使用帶貼合裝置(琳得科公司製造的「Adwill RAD2500」),將上述之半導體加工用片藉由該膜狀接著劑貼附於前述矽晶圓的內面(研磨面)。藉由以上步驟,使用無經時歷程之半導體加工用片,獲得基材、膜狀接著劑及矽晶圓依序於這些層的厚度方向上積層而構成之第1積層結構體(本說明書中,有時稱為「第1積層結構體(1)」)。
繼而,將該第1積層結構體(1)中的膜狀接著劑中未貼附於矽晶圓之周緣部附近的露出面固定於晶圓切割用環狀框。
繼而,使用切割裝置(DISCO公司製造的「DFD6361」)進行切割,藉此分割矽晶圓,並且亦切斷膜狀接著劑,獲得大小為8mm×8mm之矽晶片。此時的切割係藉由下述方式進行:將切割刀片的移動速度設為30mm/sec、切割刀片的轉速設為30000rpm,對半導體加工用片利用切割刀片切入,直至該膜狀接著劑距離矽晶圓貼附面為40μm之深度之區域(亦即,直至膜狀接著劑的厚度方向的整個區域、以及基材距離膜狀接著劑側之面為20μm之深度的區域)。作為切割刀片,使用DISCO公司製造的「Z05-SD2000-D1-90 CC」。
藉由以上步驟,使用無經時歷程之半導體加工用片,獲得內面具備切斷後的膜狀接著劑之多個矽晶片(換言之,多個附膜狀接著劑之矽晶片)藉由膜狀接著劑以排列之狀態固定於基材上之第2積層結構體(本說明書中,有時稱為「第2積層結構體(1)」)。
[附膜狀接著劑之半導體晶片朝基板之黏晶]
作為基板,準備以下之基板(Shiima Electronics公司製造的「SM15-031-10A」,尺寸:157.0mm×70.0mm×0.2mm),該基板係於覆銅箔之積層板(三菱瓦斯化學公司製造的「CCL-HL830」)之銅箔(厚度15μm)形成有電路圖案,於該電路圖案上形成有阻焊劑(太陽油墨公司製造的「PSR-4000 AUS308」)之層。
使用拾取-黏晶裝置(Canon Machinery公司製造的「BESTEM D-02」),自基材拾取上述所獲得之第2積層結構體(1)中的附膜狀接著劑之矽晶片。繼而,將該拾取後之附膜狀接著劑之矽晶片當中的膜狀接著劑壓接於前述基板上,藉此將附膜狀接著劑之矽晶片黏晶於前述基板上。此時的黏晶係藉由對加熱至120℃之附膜狀接著劑之矽晶片,沿相對於該矽晶片與前述基板之接觸面呈正交之方向施加2.45N(250gf)之力0.5秒來進行。
藉由以上步驟,獲得黏晶有附膜狀接著劑之半導體晶片之基板。
[半導體封裝體(1)之製造]
將上述所獲得之黏晶後的基板於160℃加熱1小時,藉此使該基板上的膜狀接著劑熱硬化。
繼而,使用密封裝置(APIC YAMADA公司製造的「MPC-06M TriAl Press」),於該黏晶後及熱硬化後的基板上載置密封樹脂(KYOCERA Chemical公司製造的「KE-1100AS3」),將該密封樹脂加熱至175℃,進而對該狀態的密封樹脂施加7MPa之壓力2分鐘,藉此形成由厚度400μm之密封樹脂所構成之層(密封層)。繼而,將形成有該密封層之密封樹脂於175℃加熱5小時,藉此使之熱硬化,獲得密封基板。
繼而,於該密封基板貼附切割帶(琳得科公司製造的「Adwill D-510T」),使用切割裝置(DISCO公司製造的「DFD6361」),切割該密封基板,藉此獲得大小為15mm×15mm之半導體封裝體。此時的切割係藉由下述方式進行:將切割刀片的移動速度設為50mm/sec、切割刀片的轉速設為30000rpm,對切割帶利用切割刀片切入,直至該切割帶距離密封基板貼附面為40μm之深度之區域。作為切割刀片,使用DISCO公司製造的「ZHDG-SD400-D1-60 56×0.17A3×40-L-S3」。
藉由以上步驟,使用無經時歷程之半導體加工用片,獲得目標半導體封裝體(本說明書中,有時稱為「半導體封裝體(1)」)。
此處,利用上述之方法獲得25個半導體封裝體(1)。
[半導體封裝體(2)之製造]
將上述所獲得之剛製造後的半導體加工用片於40℃之空氣氛圍下靜置保存7天。
繼而,取代上述之剛製造後的半導體加工用片,使用該靜置保存後、亦即經時後的半導體加工用片,除此方面以外,利用與上述之半導體封裝體(1)之情形相同的方法,獲得半導體封裝體。
藉由以上步驟,使用有經時歷程之半導體加工用片,獲得目標半導體封裝體(本說明書中,有時稱為「半導體封裝體(2)」)。
此處,利用上述之方法獲得25個半導體封裝體(2)。
[半導體封裝體的可靠性之評價]
使上述所獲得之25個半導體封裝體(1)藉由於溫度85℃、相對濕度60%之環境下靜置保存168小時而吸濕。
繼而,立即對該吸濕後的半導體封裝體(1),於溫度160℃進行預熱後,進行3次IR(Infrared Radiation;紅外線)回焊,該IR回焊係將最高溫度設為260℃而加熱1分鐘。此時的IR回焊係使用桌上回焊爐(千住金屬工業公司製造的「STR-2010N2M」)進行。
繼而,使用掃描型超音波探傷裝置(Sonoscan公司製造的「D-9600」),將該IR回焊後的半導體封裝體進行解析。另外,使用剖面研磨機(Refine Tec公司製造的「Refine Polisher HV」),將該IR回焊後的半導體封裝體切斷,藉此形成剖面,使用數位顯微鏡(基恩士公司製造的「VHX-1000」),觀察該剖面。並且,於基板與矽晶片之接合部及矽晶片彼此之接合部之至少一接合部中,確認到寬度為0.5mm以上之剝離之情形判定為「有剝離」,未確認到之情形判定為「無剝離」。進而,基於該判定結果,藉由下述基準,評價半導體封裝體(1)的可靠性。
[評價基準]
A:判定為「有剝離」之半導體封裝體的個數為3個以下。
B:判定為「有剝離」之半導體封裝體的個數為4個以上。
進而,利用與上述之半導體封裝體(1)之情形相同的方法,評價半導體封裝體(2)的可靠性。
將這些半導體封裝體(1)及(2)的評價結果與判定為「有剝離」之半導體封裝體的個數(表1的相應欄中,表示於括弧內)一起示於表1。
[晶片飛濺之抑制性之評價]
[附膜狀接著劑之半導體晶片之製造]
除了作為內面利用乾式拋光精加工進行了研磨之矽晶圓,使用直徑200mm、厚度350μm之矽晶圓代替直徑200mm、厚度75μm之矽晶圓以外,利用與上述之「半導體封裝體的可靠性之評價」時相同的方法,獲得基材、膜狀接著劑及矽晶圓依序於這些層的厚度方向上積層而構成之第1積層結構體(1)。
繼而,除了使用該第1積層結構體(1)之方面、以及以獲得大小為2mm×2mm之矽晶片之方式變更切割刀片之切入位置之方面以外,利用與上述之「半導體封裝體的可靠性之評價」時相同的方法進行切割,獲得大小為2mm×2mm之矽晶片。
藉由以上步驟,使用無經時歷程之半導體加工用片,獲得內面具備切斷後的膜狀接著劑之多個矽晶片(換言之,多個附膜狀接著劑之矽晶片)藉由膜狀接著劑以排列之狀態固定於基材上之第2積層結構體(1)。
進而,除了使用在40℃之空氣氛圍下靜置保存7天後、亦即經時後的半導體加工用片代替剛製造後的半導體加工用片之方面以外,利用與上述相同的方法進行切割,獲得大小為2mm×2mm之矽晶片。
藉由以上步驟,使用有經時歷程之半導體加工用片,獲得內面具備切斷後的膜狀接著劑之多個矽晶片(換言之,多個附膜狀接著劑之矽晶片)藉由膜狀接著劑以排列之狀態固定於基材上之第2積層結構體(2)。
[晶片飛濺之抑制性之評價]
觀察上述所獲得之第2積層結構體(1),確認於切割時自切斷後的膜狀接著劑飛散之矽晶片的數量。並且,於矽晶片的飛散數為0個(亦即,於切割時矽晶片完全未自切斷後的膜狀接著劑飛散)之情形時,判定為「A」,於前述飛散數為1個以上之情形時,判定為「B」。
進而,利用與上述之第2積層結構體(1)之情形相同的方法,評價第2積層結構體(2)。
結果示於表1。
[膜狀接著劑的熱硬化物的接著力之測定]
[附膜狀接著劑之半導體晶片之製造]
除了使用內面成為#2000研磨面之矽晶圓(直徑200mm、厚度75μm)代替內面利用乾式拋光精加工進行了研磨之矽晶圓(直徑200mm、厚度75μm)之方面以外,利用與上述之「半導體封裝體的可靠性之評價」時相同的方法,獲得基材、膜狀接著劑及矽晶圓依序於這些層的厚度方向上積層而構成之第1積層結構體(1)。
繼而,除了使用該第1積層結構體(1)之方面、以及以獲得大小為2mm×2mm之矽晶片之方式變更切割刀片之切入位置之方面以外,利用與上述之「半導體封裝體的可靠性之評價」時相同的方法進行切割,獲得大小為2mm×2mm之矽晶片。
藉由以上步驟,使用無經時歷程之半導體加工用片,獲得內面具備切斷後的膜狀接著劑之多個矽晶片(換言之,多個附膜狀接著劑之矽晶片)藉由膜狀接著劑以排列之狀態固定於基材上之第2積層結構體(1)。
[附膜狀接著劑之半導體晶片朝基板之黏晶]
自基材拾取上述所獲得之第2積層結構體(1)中的附膜狀接著劑之矽晶片,使用手動黏晶機(CAMMAX Precima公司製造的「EDB65」),將該附膜狀接著劑之矽晶片壓接於銅板(厚度0.5mm)的表面,藉此將附膜狀接著劑之矽晶片黏晶於前述銅板上。此時的黏晶係藉由下述方式進行:對加熱至125℃之附膜狀接著劑之矽晶片,沿相對於前述矽晶片之與前述銅板之接觸面呈正交之方向上,施加2.45N(250gf)之力3秒。另外,使附膜狀接著劑之矽晶片中的膜狀接著劑中與矽晶片側為相反側的面的整面接觸於前述銅板的表面。
[膜狀接著劑的熱硬化物的接著力之測定]
繼而,將黏晶後的銅板於160℃加熱1小時,藉此使該銅板上的膜狀接著劑熱硬化。
繼而,將該熱硬化後的膜狀接著劑作為試片,使用黏結強度試驗機(Dage公司製造的「Series 4000」),於該試驗機的臺上載置該試片。然後,對試片中的矽晶片,沿該矽晶片的剪斷方向以200μm/sec之速度施加力。
此時,以成為距離試片中的銅板中之搭載有矽晶片之側的表面7μm之高度之方式,調節用以施加力之試驗機的頭的位置。於該條件下對矽晶片施加力,採用膜狀接著劑的熱硬化物與銅板之間的接著狀態遭破壞時所施加之力(N)作為膜狀接著劑的熱硬化物的接著力(N/2mm□)。結果示於表1。
[膜狀接著劑之製造及評價]
[實施例2、比較例1]
以接著劑組成物的含有成分的種類及含量成為如表1所示之方式,變更製造接著劑組成物時的調配成分的種類及調配量之任一者或兩者,除此方面以外,利用與實施例1之情形相同的方法,製造膜狀接著劑及半導體加工用片,評價膜狀接著劑。結果示於表1。
此外,表1中的含有成分一欄記載為「-」時,意指接著劑組成物不含該成分。
[表1]
實施例1 | 實施例2 | 比較例1 | |||
接著劑組成物的含有成分(質量份) | 聚合物成分(a) | (a)-1 | 10 | - | - |
(a)-2 | - | 10 | - | ||
(a)-3 | - | - | 8.1 | ||
(a)-4 | - | 20 | - | ||
環氧樹脂(b1) | (b1)-1 | 25.8 | - | - | |
(b1)-2 | 23 | - | - | ||
(b1)-3 | - | 20 | 22 | ||
(b1)-4 | - | 20 | 26 | ||
熱硬化劑(b2) | (b2)-1 | 25 | - | 26.5 | |
(b2)-2 | - | 20 | - | ||
硬化促進劑(c) | (c)-1 | 0.2 | 0.3 | 0.2 | |
填充材料(d) | (d)-1 | 15 | - | 16 | |
(d)-2 | - | 10 | - | ||
偶合劑(e) | (e)-1 | 1 | - | 0.5 | |
(e)-2 | - | 0.5 | - | ||
(e)-3 | - | 0.3 | - | ||
(e)-4 | - | - | 0.3 | ||
(e)-5 | - | - | 0.4 | ||
能量線硬化性樹脂(g) | (g)-1 | - | 5 | - | |
光聚合起始劑(h) | (h)-1 | - | 0.15 | - | |
評 價 結 果 | x1 /y1 (無經時) | 0.01 | 0.1 | 0.01 | |
x10 /y10 (有經時) | 0.01 | 0.3 | 0.01 | ||
x2 /y2 (無經時) | 0.8 | 0.7 | 0.2 | ||
x20 /y20 (有經時) | 0.8 | 0.3 | 0.2 | ||
半導體封裝體的可靠性(「有剝離」的個數) | 半導體封裝體(1)(無經時) | A(0) | A(0) | B(8) | |
半導體封裝體(2)(有經時) | A(0) | B(25) | B(7) | ||
晶片飛濺之抑制性 | 第2積層構造體(1)(無經時) | A | A | A | |
第2積層構造體(2)(有經時) | A | B | A | ||
膜狀接著劑的熱硬化物的接著力(N/2mm□) | 250 | 258 | 207 |
由上述結果可明顯看出,實施例1至實施例2中,半導體封裝體(1)的可靠性高,第2積層結構體(1)中,未確認到矽晶片之飛散,晶片飛濺得到抑制。另外,膜狀接著劑的熱硬化物的接著力為250N/2mm□以上(250N/2mm□至258N/2mm□)而足夠高。
進而,實施例1中,半導體封裝體(2)的可靠性亦高,第2積層結構體(2)中,亦未確認到附膜狀接著劑之矽晶片之飛散,晶片飛濺得到抑制。如此,在40℃保存後,實施例1的膜狀接著劑相較於實施例2的膜狀接著劑,特性良好,保存穩定性顯著高。實施例2中,認為飛散之矽晶片的總面積相當於當初的矽晶圓的面積的1成以上,矽晶片的飛散數為700個以上。但是,實施例2的膜狀接著劑若於通常之條件保存,則具有充分的特性。
實施例1至實施例2中,x1
/y1
為0.01以上至0.1以下,x2
/y2
為0.7以上至0.8以下。並且,x10
/y10
為0.01以上至0.3以下,x20
/y20
為0.3以上至0.8以下。於實施例2之情形時,相較於實施例1之情形,x20
/y20
小。
相對於此,比較例1中,半導體封裝體(1)的可靠性低,當然半導體封裝體(2)的可靠性亦低。比較例1中,x2
/y2
及x20
/y20
均為0.2而小。
[產業可利用性]
本發明能夠用於製造半導體裝置。
10:支撐片
10a:支撐片的第1面
11:基材
11a:基材的第1面
12:黏著劑層
12a:黏著劑層的第1面
13,23:膜狀接著劑
13a,23a:膜狀接著劑的第1面
13b,23b:膜狀接著劑的第2面
15:剝離膜
16:治具用接著劑層
16a:治具用接著劑層的上表面及側面
101,102,103,104:半導體加工用片
151:第1剝離膜
152:第2剝離膜
[圖1]係以示意方式表示本發明的一實施形態的膜狀接著劑之剖視圖。
[圖2]係以示意方式表示本發明的一實施形態的半導體加工用片之剖視圖。
[圖3]係以示意方式表示本發明的另一實施形態的半導體加工用片之剖視圖。
[圖4]係以示意方式表示本發明的又一實施形態的半導體加工用片之剖視圖。
[圖5]係以示意方式表示本發明的又一實施形態的半導體加工用片之剖視圖。
Claims (4)
- 一種膜狀接著劑,係熱硬化性; 使用掃描式探針顯微鏡,測定熱硬化前的前述膜狀接著劑的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x1 、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y1 時,x1 /y1 為0以上至0.3以下; 使用掃描式探針顯微鏡,測定前述膜狀接著劑的熱硬化物的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x2 、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y2 時,x2 /y2 為大於0.3至5以下。
- 如請求項1所記載之膜狀接著劑,其中使用掃描式探針顯微鏡,測定在40℃保存7天後且熱硬化前的前述膜狀接著劑的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x10 、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y10 時,x10 /y10 為0以上至0.3以下; 使用掃描式探針顯微鏡,測定在40℃保存7天後的前述膜狀接著劑經熱硬化而獲得之熱硬化物的表面形狀,取得將前述表面形狀中的凹凸的柱狀圖的總體分佈設為色調棒整體之85%之圖像,將前述圖像進行二值化處理,當求出所獲得之處理圖像中的相當於凸部之第1區域的面積值x20 、及前述第1區域以外的第2區域的面積值y20 時,x20 /y20 為大於0.3至5以下。
- 一種半導體加工用片,具備支撐片,於前述支撐片的一面上具備如請求項1或2所記載之膜狀接著劑。
- 如請求項3所記載之半導體加工用片,其中前述支撐片具備基材、及設置於前述基材的一面上之黏著劑層; 前述黏著劑層配置於前述基材與前述膜狀接著劑之間。
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