CN101568611A - 粘合片以及使用其的半导体装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种粘合片,是在基材薄膜上设有粘合剂层的粘合片,其特征在于,所述基材薄膜由导电性纤维形成,在所述粘合剂层和基材薄膜之间形成有电导通路径。由此,即便在贴合有半导体晶片、或通过切割半导体晶片而形成的半导体芯片的状态下,也可以进行电导通检查,可以防止该检查中半导体晶片的变形(翘曲)或破损、背面的瑕疵或划痕的产生。
Description
技术领域
本发明涉及粘合片及使用其的半导体装置的制造方法。本发明的粘合片作为在粘合半导体晶片的状态下可以将导通检查及切割(dicing)工序一以连贯地进行的粘合片特别有用。
背景技术
以往,以硅、镓、砷等为材料的半导体晶片,在以大直径的状态被制造后,通过检查工序进行半导体晶片的导通检查。随后,半导体晶片被粘贴到切割用粘合片,并被实施切割工序、清洗工序、展开工序、拾取工序、安装工序的各工序。作为上述切割用粘合片,例如可以举出在由塑料薄膜形成的基材上涂布由丙烯酸系粘合剂等形成的粘合剂层而形成的粘合片(例如,参照专利文献1)。
然而,近年来,随着IC卡等的普及,半导体晶片的薄型化在不断进展,因此,在检查工序、或向切割用粘合片的贴合工序中,有半导体晶片变形(翘曲)或破损的问题。其结果,在这些工序中,稳定操作变得困难。另外,在将薄型的半导体晶片载置于导通检查用的台上时,也存在由于台上的异物或颗粒等而在半导体晶片的背面出现瑕疵或划痕,或半导体晶片破损(破裂)等问题。
专利文献1:日本特公平4-70937号
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的发明,其目的在于,提供一种粘合片以及使用其的半导体装置的制造方法,上述粘合片即便在贴合有半导体晶片、或通过切割半导体晶片而形成的半导体芯片的状态下,也可以进行电导通检查,可以防止该检查中半导体晶片的变形(翘曲)或破损、背面的瑕疵或划痕的发生。
本发明人等为了解决上述以往的问题,对粘合片以及使用其的半导体装置的制造方法进行了研究。结果发现,通过使用具备具有导电性的基材薄膜和粘合剂层的粘合片,可以在被固定于该粘合片的状态下进行半导体晶片或半导体芯片的导通检查,从而完成了本发明。
即,为了解决上述课题,本发明的粘合片,是在基材薄膜上设有粘合剂层的粘合片,上述基材薄膜由导电性纤维薄膜形成,在上述粘合剂层和基材薄膜之间形成有电导通路径。
另外,在上述构成中,优选构成所述基材薄膜的导电性纤维从所述粘合剂层的表面露出一部分,在粘合剂层表面和基材薄膜之间形成有电导通路径。
上述构成的粘合片适合作为切割用粘合片。如果是该构成,则由于构成基材薄膜的导电性纤维的一部分从粘合剂层的表面露出,因而电流的导通不被非导电性的粘合剂层阻碍。其结果,可以确保粘合剂层表面和基材薄膜之间的电导通路径。
如果是这样构成的切割用粘合片,即使在固定了(包括一时的临时固定)半导体晶片、或由切割形成的半导体芯片的状态下,也可以实施与导通性有关的检查。即,如果是以往的切割用粘合片,在贴合有该粘合片的状态下进行半导体晶片的导通检查是无法想象的,因而不能确保导通路径。因此,难以进行半导体晶片的导通检查。但是,在本发明的切割用粘合片中,构成基材薄膜的导电性纤维的一部分从粘合剂层的表面露出,所以半导体晶片与导电性的基材薄膜直接接触,所以可以在贴合有半导体晶片的状态下进行导通检查。另外,进行半导体晶片的切割时,有不仅切断分离半导体晶片也会切断分离粘合剂层的情况,但即使在这种情况下,本发明的切割用粘合片也会由于基材薄膜与半导体芯片直接接触而可以确保电导通路径,所以可以对切割后的半导体芯片进行导通检查。
上述基材薄膜的开口度优选为10%以上。
上述粘合剂层优选形成在上述基材薄膜上之前的拉伸弹性模量为0.2MPa以下。
在上述构成中,优选在上述粘合剂层中含有导电性粒子。
上述构成的粘合片适合作为切割用粘合片。在为该构成时,由于粘合剂层中含有导电性粒子,因而可以在面内的任意方向或厚度方向等上显示导电性。另外,基材薄膜也由导电性纤维形成,因而在面内的任意方向以及厚度方向等上显示导电性。由此,在粘合剂层和基材薄膜之间可以形成电导通路径。
在为这样构成的切割用粘合片时,即使在固定了(包括一时的临时固定)半导体晶片、或由切割形成的半导体芯片的状态下,也可以实施和导通性有关的检查。即,如果是以往的切割用粘合片,在贴合有该粘合片的状态下进行半导体晶片的导通检查是无法想象的,因而不能确保导通路径。因此,难以进行半导体晶片的导通检查。但是,在本发明的切割用粘合片中,基材薄膜和粘合剂层具有导电性,因而可以确保导通路径,其结果,可以在贴合有半导体晶片的状态下进行导通检查。另外,在进行半导体晶片的切割时,有不仅切断分离半导体晶片也会切断分离粘合剂层的情况。但即使在这种情况下,由于本发明的切割用粘合片可以确保粘合剂层与基材薄膜之间的电导通路径,所以可以对切割后的半导体芯片进行导通检查。
上述导电性粒子的含量优选相对于基础聚合物100重量份为1~500重量份的范围内。
上述粘合剂层的表面电阻率优选为5Ω/□以下。
上述基材薄膜的表面电阻率优选为1Ω/□以下。
另外,在上述构成中,优选上述粘合剂层为放射线固化型粘合剂层。
另外,在上述构成中,优选在支承体上顺次层叠上述基材薄膜和粘合剂层,上述支承体在23℃下的拉伸弹性模量为500MPa以下。
上述构成的粘合片适合作为检查用粘合片。在为该构成时,由于在粘合剂层和基材薄膜之间设有电导通路径,因此可以在固定了(包括一时的临时固定)半导体晶片、或由切割形成的半导体芯片的状态下,实施与导通性有关的检查。即,如果是以往的检查用粘合片,在贴合有该粘合片的状态下进行半导体晶片的导通检查是无法想象的,因而不能确保导通路径。因此,难以进行半导体晶片的导通检查。但是,在本发明的检查用粘合片中,由于可以在粘合剂层与基材薄膜间确保导通路径,因而可以在贴合有半导体晶片的状态下进行导通检查。另外,就本发明的检查用粘合片而言,由于粘合剂层可以固定半导体晶片,因而也作为切割用粘合片发挥功能。另外,在切割时,有不仅切断分离半导体晶片也会切断分离粘合剂层的情况,即使在这种情况下,由于本发明的检查用粘合片在粘合剂层和基材薄膜之间可以确保电导通路径,因而可以对切割后的半导体芯片进行导通检查。
另外,支承体的拉伸弹性模量(23℃)为500MPa以下,与由导电性纤维形成的基材薄膜相比较,柔软性优异。其结果,对于展开工序、或在半导体芯片的拾取时由针导致的顶起也显示优异的伸长性。由此,本发明的检查用粘合片也可用于展开工序、拾取工序,显示出良好的展开性及拾取性。
优选上述粘合剂层中含有导电性粒子。在为上述构成时,由于粘合剂层中含有导电性粒子,因而可以对面内的任意方向、厚度方向等显示导电性。另外,基材薄膜也由导电性纤维形成,因而在面内的任意方向及厚度方向等上显示导电性。由此,可以在粘合剂层和基材薄膜之间形成电导通路径。
优选上述导电性纤维的一部分从上述粘合剂层的表面露出。在为上述构成时,由于构成基材薄膜的导电性纤维的一部分从粘合剂层表面露出,因而电流的导通不被非导电性的粘合剂层阻碍。其结果,可以确保粘合剂层表面和基材薄膜之间的电导通路径。
在上述构成中,可以在上述支承体和基材薄膜之间设有其它粘合剂层。
另外,在上述构成中,上述支承体可以是在基材上设有其它粘合剂层的构成。
进而,在上述构成中,优选上述支承体的最大延展度为100%以上。
本发明的半导体装置的制造方法,为了解决上述课题,包括:在上述的粘合片中的上述粘合剂层上,以电路形成面相反侧的面为贴合面贴合半导体晶片的工序;在固定了上述半导体晶片的状态下,在能够导通的检查台上载置上述粘合片,在上述半导体晶片的电路形成面抵接一方连接端子,并且在上述粘合剂层或导通检查台上抵接另一方连接端子,以实现电连接,由此进行上述半导体晶片的导通检查的工序;从电路形成面侧切割上述半导体晶片,以至少残留了上述基材薄膜的一部分的状态形成半导体芯片的工序;和从上述粘合片拾取上述半导体芯片的工序。
在优选作为上述切割用粘合片使用的粘合片中,由于粘合剂层与基材薄膜之间形成有电导通路径,因而即便在半导体晶片与切割用粘合片粘贴的状态下也可以进行导通检查。在以往的检查工序中,是将半导体晶片直接载置于检查台上而进行的,因此由于台上存在的异物或颗粒等而在半导体晶片的背面产生瑕疵或划痕,或出现半导体晶片的破损(破裂)。但是,如果是上述的方法,则以半导体晶片固定(包括一时的临时固定)在切割用粘合片上的状态而被载置于检查台上,因而该切割用粘合片也可以起到作为保护片的功能。其结果,可以防止半导体晶片的背面产生瑕疵或划痕、破损。
另外,本发明的半导体装置的制造方法,为了解决上述课题,包括:在上述的粘合片的上述粘合剂层上,贴合切割环(dicing ring)以及以电路形成面相反侧的面为贴合面贴合半导体晶片的工序;从电路形成面侧切割上述半导体晶片,以至少残留上述基材薄膜的一部分的状态形成半导体芯片的工序;在将刚刚切割后的半导体芯片分别固定的状态下,在能够导通的检查台上载置上述粘合片,在上述半导体芯片的电路形成面抵接一方连接端子,并且在上述粘合剂层、切割环或导通检查台上抵接另一方连接端子,实现电连接,由此进行上述半导体芯片的导通检查的工序;和从上述粘合片拾取上述半导体芯片的工序。
在优选作为上述切割用粘合片使用的粘合片中,由于粘合剂层与基材薄膜之间形成有电导通路径,因而对于刚刚切割后的半导体芯片,在其电路形成面抵接一方连接端子,并且在粘合剂层、切割环或导通检查台抵接另一方连接端子,以实现电连接,由此可以进行各半导体芯片的导通检查。其结果,不需要针对切割前的半导体晶片的检查工序,可以避免半导体晶片的变形(翘曲)或破损的问题。
另外,在以往的检查工序中,是将半导体晶片直接载置于检查台上而进行的,由于台上存在的异物或颗粒等而在半导体晶片的背面产生瑕疵或划痕,或出现半导体晶片的破损(破裂)。但是,如果是上述的方法,则以各半导体芯片固定(包括一时的临时固定)在切割用粘合片上的状态而被载置于检查台上,因而该切割用粘合片也可以起到作为保护片的功能。其结果,可以制造背面没有瑕疵或划痕的半导体芯片。
本发明的半导体装置的制造方法,为了解决上述课题,包括:在上述粘合片的上述粘合剂层上,以电路形成面相反侧的面为贴合面贴合半导体晶片的工序;在固定了上述半导体晶片的状态下,在能够导通的检查台上载置上述粘合片,在上述半导体晶片的电路形成面抵接一方连接端子,并且在上述粘合剂层上抵接另一方连接端子,以实现电连接,由此进行上述半导体晶片的导通检查的工序;从电路形成面侧切割上述半导体晶片,以至少残留了上述基材薄膜的一部分的状态形成半导体芯片的工序;和从上述粘合片拾取上述半导体芯片的工序。
在优选作为上述检查用粘合片使用的粘合片中,由于粘合剂层与基材薄膜之间形成有电导通路径,因而即便在半导体晶片与检查用粘合片粘贴的状态下也可以进行导通检查。在以往的检查工序中,是将半导体晶片直接载置于检查台上而进行的,由于台上存在的异物或颗粒等而在半导体晶片的背面产生瑕疵或划痕,或出现半导体晶片的破损(破裂)。但是,如果是上述的方法,则以半导体晶片固定(包括一时的临时固定)于检查用粘合片的状态而被载置于检查台上,因而该检查用粘合片也可以起到作为保护片的功能。其结果,可以防止半导体晶片的背面产生瑕疵或划痕、破损。
另外,本发明的半导体装置的制造方法,为了解决上述课题,包括:在上述粘合片中的上述粘合剂层上,以电路形成面相反侧的面为贴合面贴合半导体晶片的工序;从电路形成面侧切割上述半导体晶片,以至少残留了上述基材薄膜的一部分的状态形成半导体芯片的工序;在刚刚切割后的半导体芯片分别被固定的状态下,在能够导通的检查台上载置上述粘合片,在上述半导体芯片的电路形成面抵接一方连接端子,并且在上述粘合剂层上抵接另一方连接端子,以实现电连接,由此进行上述半导体芯片的导通检查的工序;和从上述粘合片拾取上述半导体芯片的工序。
在优选作为上述检查用粘合片使用的粘合片中,由于粘合剂层与基材薄膜之间形成有电导通路径,因而对于刚刚切割后的半导体芯片,在其电路形成面抵接一方连接端子,并且在上述粘合剂层上抵接另一方连接端子,以实现电连接,由此可以进行各半导体芯片的导通检查。其结果,不需要针对切割前的半导体晶片的检查工序,可以避免半导体晶片的变形(翘曲)或破损的问题。
另外,在以往的检查工序中,是将半导体晶片直接载置于检查台上而进行的,因而由于台上存在的异物或颗粒等而在半导体晶片的背面产生瑕疵或划痕,或出现半导体晶片的破损(破裂)。但是,如果是上述的方法,则以各半导体芯片固定(包括一时的临时固定)于检查用粘合片的状态而被载置于检查台上,因而该检查用粘合片也可以起到作为保护片的功能。其结果,可以制造背面没有瑕疵或划痕的半导体芯片。
本发明通过上述说明的内容,可以实现下述的效果。
即,由于本发明的粘合片是在粘合剂层与基材薄膜之间设有导通路径的构成,因而可以在将半导体晶片或半导体芯片固定于粘合片的状态下,进行导通检查。其结果,可以避免以往在导通检查时产生的半导体晶片的变形(翘曲)或破损的问题,另外,可以制造背面没有瑕疵或划痕的半导体晶片或半导体芯片并能提高产量。
另外,本发明的粘合片在具备23℃下的拉伸弹性模量为500MPa以下的支承体时,柔软性优异,因而发挥良好的展开性及拾取性。其结果,可以在将半导体芯片贴合于该粘合片的状态下进行展开工序及以及拾取工序。
附图说明
图1是概略地表示本发明的一种实施方式的切割用粘合片的截面示意图。
图2是表示上述切割用粘合片的基材薄膜中间隙面积比例与透光率之间的关系的曲线图。
图3是用于说明使用了上述切割用粘合片的半导体装置的制造方法的概略图,该图(a)表示半导体晶片的检查工序,该图(b)表示半导体芯片的检查工序。
图4是概略地表示本发明的一个实施方式的切割用粘合片的截面示意图。
图5是概略地表示本发明的一个实施方式的检查用粘合片的截面示意图,该图(a)表示在粘合剂层中含有导电性粒子的情况,该图(b)表示导电性纤维的一部分从粘合剂层表面露出的情况。
图6是概略地表示上述检查用粘合片的平面图。
图7是用于说明使用了上述检查用粘合片的半导体装置的制造方法的概略图,该图(a)表示半导体晶片的检查工序,该图(b)表示半导体芯片的检查工序。
图8是表示本发明的实施例1的切割用粘合片中粘合剂层的表面状态的照片,该图(a)表示光学显微镜的照片,该图(b)表示电子扫描型显微镜的照片。
符号说明
1基材薄膜
3粘合剂层
5导电性纤维
7隔离物
9半导体晶片
10切割用粘合片
11半导体芯片
13导通检查台
15电路形成面
17切割环
20切割用粘合片
23粘合剂层
25导电性粒子
30检查用粘合片
31支承体
33粘合剂层
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,参照图1对本发明的第一实施方式进行说明。图1是概略地表示本第一实施方式的切割用粘合片(以下称为“粘合片”)的截面示意图。但省略了对于说明不必要的部分,另外,为了使说明容易,有图示被扩大或缩小等的部分。
如图1所示,本发明的粘合片10是在基材薄膜1上设有粘合剂层3的构成。
上述基材薄膜1是导电性纤维5以公知的编织形状而形成的支承基材。由于是用导电性纤维5编织,因而能够在厚度方向或面内的任意方向形成导通路径。因此,即使通过切割将基材薄膜1的一部分切断,由于形成了各种迂回的导通路径,因而也可以始终确保导电性。
对导电性纤维5的编织形状没有特别限定,可以使用公知的编织形状。例如,可以使用网孔型、织布型、无纺布型等。其中,从基材薄膜1的开口度的观点出发,优选网孔型。在此,所谓“开口度(%)”,是纤维基材的开口(0pening)区域,可以通过下述式算出。
开口=25400/纤维根数(英寸)-纤维直径(D)
开口度(%)=(开口)2/(开口+纤维直径)2×100
上述开口度优选为10~90%的范围内,更优选为20~70%的范围内。如果开口度小于10%,在粘合剂层3为后述的放射线固化型时,从基材薄膜1侧照射的放射线的透射性过低。其结果,有粘合剂的固化变得不充分的情况。另一方面,如果开口度超过90%,则粘合剂层3对基材薄膜1的锚固性降低,在半导体芯片上容易产生粘合剂残留。另外,图2中显示基材薄膜1的间隙面积比例与透光率之间的关系。所谓间隙面积比例是指开口部分相对于基材薄膜1的表面积所占的比例,显示出与透光率大致成比例的关系。
作为导电性纤维5,可以举出在聚酯、尼龙或丙烯酸类等塑料纤维的表面形成有铜、镍、铝、金或银等金属,或碳等的导电层的物质。另外,也可以使用由铜或镍、铝等金属形成的金属纤维等。在这些导电性纤维中,如果考虑到轻量性、柔软性、加工性(切断、冲压)、切割工序时刀片的磨损性等,优选在塑料纤维上形成有导电层的导电性纤维。
对基材薄膜1的厚度没有特别限定,通常为10~300μm,优选30~200μm,特别优选50~150μm。另外,基材薄膜1是由将导电性纤维5编织成规定编织形状的单层形成的基材。因此,基材薄膜1的厚度可以通过将导电性纤维5的直径进行各种变更而进行调节。
关于基材薄膜1的导电性,只要在可以进行导通检查的范围,就没有特别限定。所谓可以进行导通检查的范围,具体而言,是表面电阻率为1Ω/□以下,优选5×10-1Ω/□以下,特别优选1×10-1Ω/□以下。如果表面电阻率超过1Ω/□,则面内任意方向的导电性降低,有难以进行导通检查的情况。另外,对于下限值而言,从实用的观点出发,优选为1×10-4Ω/□以上。另外,体积电阻率为1×10-1Ω·cm以下、优选1×10-2Ω·cm以下,特别优选1×10-3Ω·cm以下。如果体积电阻率超过1×10-1Ω·cm,则有难以借助基材薄膜1与导通检查台导通而妨碍导通检查的情况。另外,对于下限值而言,从实用的观点出发,优选为1×10-7Ω·cm以上。导电性评价是使用三菱化学制Lorester MP MCP-T350,按照JIS K7194进行,通过测定基材薄膜1表面而得到。此时,以电阻率修正系数RCF为4.532来算出表面电阻率以及体积电阻率。就体积电阻率的计算而言,是使用基材薄膜1的膜厚来算出的。
在上述粘合剂层3的表面,构成基材薄膜1的导电性纤维5的一部分露出。因此,无需使粘合剂层3中含有导电性粒子等赋予导电性的手段,就能确保半导体晶片等与基材薄膜1之间的导通路径。其结果,可以在不降低切割功能的情况下进行导通检查。在这里,基材薄膜1是导电性纤维5以规定的编织形状而构成的,导电性纤维5之间的交叉部分成为凸部。所谓导电性纤维5从粘合剂层3的表面露出一部分,是指该交叉部分不被粘合剂层3覆盖而从其表面显露出来。
在形成于基材薄膜1上之前的粘合剂层3的拉伸弹性模量优选为0.2MPa以下,更优选0.01~0.15MPa,特别优选0.03~0.1MPa。通过将拉伸弹性模量设为0.2MPa以下,在将粘合剂层3转印到基材薄膜1上并对其进行按压时,粘合剂层3容易埋入基材薄膜1中,使导电性纤维5的一部分从粘合剂层3的表面露出成为可能。另外,拉伸弹性模量是按照JIS K7127来测定的值。另外,拉伸弹性模量的值可以通过适当变更后述的交联剂的添加量来调节。
作为粘合剂层3的形成材料,可以使用含有(甲基)丙烯酸系聚合物或橡胶系聚合物等的公知的粘合剂。其中,从对半导体晶片的污染性等方面出发,优选将丙烯酸系聚合物作为基础聚合物的丙烯酸系粘合剂。
作为形成(甲基)丙烯酸系聚合物的单体成分,例如可以举出具有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基以及十二烷基等碳原子数为30以下、优选碳原子数为4~18的直链或支链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。这些(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为上述以外的单体成分,例如可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、以及巴豆酸等含羧基单体;马来酸酐、衣康酸酐等酸酐单体;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、以及(甲基)丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等含羟基单体;苯乙烯磺酸、磺酸烯丙酯、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙烷磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙基酯、以及(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体;2-羟乙基丙烯酰磷酸酯等含磷酸基单体等。这些单体成分可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
另外,为了对(甲基)丙烯酸系聚合物进行交联处理等,也可以根据需要将多官能单体等作为共聚单体成分而使用。
作为多官能单体,例如可以举出己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(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、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、环氧基(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、以及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。这些多官能单体可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
从粘合特性等观点出发,多官能单体的使用量优选为全部单体成分的30重量%以下,进一步优选为15重量%以下。
关于(甲基)丙烯酸系聚合物的制备,例如可以采用溶液聚合方式、乳液聚合方式、本体聚合方式、或悬浮聚合方式等适当方式使含有1种或2种以上单体成分的混合物聚合来进行。
作为聚合引发剂,可以举出过氧化氢、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化物等过氧化物系。优选单独使用,但也可以与还原剂组合而用作氧化还原系聚合引发剂。作为还原剂,例如可以举出亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、铁、铜、钴盐等离子化盐、三乙醇胺等胺类、醛糖、酮糖等还原糖等。另外,偶氮化合物也是优选的聚合引发剂,可以使用2,2’-偶氮双-2-甲基丙脒酸盐、2,2’-偶氮双-2,4-二甲基戊腈,2,2’-偶氮双-N,N’-二亚甲基异丁基脒酸盐,2,2’-偶氮二异丁腈,2,2’-偶氮双-2-甲基-N-(2-羟乙基)丙酰胺等。另外,也可以并用2种以上的上述聚合引发剂来使用。
反应温度通常为50~85℃左右,反应时间为1~8小时左右。另外,在上述制造方法中优选溶液聚合法,作为(甲基)丙烯酸系聚合物的溶剂,通常使用乙酸乙酯、甲苯等极性溶剂。溶液浓度通常为20~80重量%左右。
为了提高作为基础聚合物的(甲基)丙烯酸系聚合物的数均分子量,也可以在上述粘合剂中适当加入交联剂。作为交联剂,可以举出聚异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酐化合物、聚胺、含羧基聚合物等。在使用交联剂时,考虑到剥离粘合力不过度降低,一般而言,相对于上述基础聚合物100重量份,优选其使用量为配合0.01~5重量份左右。但是,从将粘合剂层3的拉伸弹性模量设为0.2MPa以下的观点出发,交联剂的添加量优选为0.1~2重量份的范围内。另外,在形成粘合剂层3的粘合剂中,根据需要,除上述成分之外,还可以含有以往公知的各种增粘剂、防老化剂、填充剂、防老化剂、着色剂等惯用的添加剂。
为了提高从半导体芯片的剥离性,粘合剂优选制成通过紫外线、电子射线等放射线进行固化的放射线固化型粘合剂。在使用放射线固化型的粘合剂时,通过放射线(例如紫外线)照射而使粘合剂层3的粘合力降低,因而通过对粘合剂层3照射放射线,可以容易地进行粘合片的剥离。在使用放射线固化型粘合剂作为粘合剂时,优选使用上述基材薄膜的开口度为10%以上的材料。
作为放射线固化型粘合剂,可以没有特别限制地使用具有碳-碳双键等放射线固化性官能团且示出粘合性的粘合剂。作为放射线固化型粘合剂,例如可以举出在上述的(甲基)丙烯酸系聚合物中配合有放射线固化性的单体成分或低聚物成分而成的放射线固化性粘合剂。
作为配合的放射线固化性的单体成分或低聚物成分,例如可以举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(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、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、以及1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。它们可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
对放射线固化性的单体成分或低聚物成分的配合量没有特别限制,但考虑到粘合性,优选相对于构成粘合剂的(甲基)丙烯酸系聚合物等基础聚合物100重量份为5~500重量份左右,进而优选60~150重量份左右。
另外,作为放射线固化型粘合剂,可以使用在聚合物侧链或主链中或者主链末端具有碳-碳双键的物质作为基础聚合物。作为这样的基础聚合物,优选以(甲基)丙烯酸系聚合物为基本骨架的物质。在这种情况下,可以不特别添加放射线固化性的单体成分或低聚物成分,其使用是任意的。
在上述放射线固化型粘合剂中,当通过紫外线等使其固化时,使其含有光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,例如可以举出4-(2-羟基乙氧基)苯基(2-羟基-2-丙基)酮、α-羟基-α,α-甲基苯乙酮、甲氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1等苯乙酮系化合物,苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、茴香偶姻甲基醚之类的苯偶姻醚系化合物,2-甲基-2-羟基丙基苯酮等α-酮醇系化合物,苯偶酰二甲基缩酮系等缩酮系化合物,2-萘磺酰氯等芳香族磺酰氯系化合物,1-苯酮-1,1-丙烷二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等光活性肟系化合物,二苯甲酮、苯甲酰基安息香酸、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮系化合物,噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮系化合物,樟脑醌、卤代酮、酰基氧化膦、以及酰基膦酸酯等。
相对于构成粘合剂的(甲基)丙烯酸系聚合物等基础聚合物100重量份,光聚合引发剂的配合量优选为0.1~10重量份左右,更优选0.5~10重量份左右。
另外,上述粘合剂层3向基材薄膜1转印前的厚度为1~50μm,优选3~20μm,特别优选5~20μm。如果厚度小于1μm,则粘合力降低,切割时半导体芯片的保持变得不充分,有发生芯片飞溅的情况。另一方面,如果厚度超过50μm,则难以使构成基材薄膜的导电性纤维5的一部分从粘合剂层3的表面露出,有难以确保导通路径的情况。进而,半导体晶片在切割时产生的振动过大,有出现半导体芯片的缺损(chipping)的情况。
为了赋予导电性,也可以在粘合剂层3含有导电性粒子。由此,可以确保至少在厚度方向上的电导通路径。就粘合剂层3的导电性而言,例如可以通过形成导电性粒子以相互接触的状态分散的构造而得到。但是,即使是导电性粒子相互以某种程度接近而分散的状态,也可以通过隧道效应来发挥导电性。
关于上述导电性粒子相互接触的状态,通过至少对膜厚方向形成而使该方向的导电性成为可能。其结果,即使通过切割而完全切断分离粘合剂层3,也可以进一步确保与基材薄膜1之间的导通路径。另外,当制成仅在膜厚方向显示导电性的各向异性导电性时,粘合剂层3中的导电性粒子以相互分离的状态分散后,使其在膜厚方向压缩成规定膜厚,由此形成导电性粒子仅在厚度方向相互接触的分散状态。
相对于构成粘合剂层3的基础聚合物100重量份,导电性粒子的含量为1~500重量份,优选5~500重量份,特别优选10~200重量份。如果在该数值范围内,就能赋予粘合剂层3导电性,并且可以防止导电性粒子在粘合剂层3中所占的比例过高,可以以在切割时不发生芯片飞溅等的程度确保粘合剂层3的粘合性。
对在本发明中使用的导电性粒子的种类没有特别限定,例如可以举出镍、金、银、铜、铝、焊锡、铂等金属系粒子,ITO(铟锡氧化物)、ATI、氧化钛、氧化锡、氧化铜、氧化镍等金属氧化物系粒子,金刚石、炭黑、碳管、碳纤维等碳系粒子、在聚苯乙烯等塑料粒子的表面被覆了导电层的复合导电粒子等。另外,对这些导电性粒子的形状也没有特别限定,可以举出球状、针状、纤维状、片状、钉状、线圈状等。
进而,对导电性粒子的大小没有特别限定,但例如粒径为100μm以下,优选1nm~100μm,特别优选10nm~50μm。在粒径超过100μm时,粘合剂层3的膜厚的偏差或表面凹凸变大,有切割性降低的情况。另外,该粒径是用BET法测定的值。
另外,粘合片10优选在上述粘合剂层3上设有隔离物。通过设置隔离物,可以将层叠片(粘合片)制成辊状来实施加热处理或保管。另外,在直到使用粘合片10期间,可以保护粘合剂层3的表面免受尘埃等的侵害。
作为隔离物的构成材料,可以举出聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚芳酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、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、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜、聚氨酯薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜、离聚物树脂薄膜、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、以及聚碳酸酯薄膜等塑料薄膜等。
为了提高从粘合剂层3的剥离性,根据需要,可以对隔离物的单面实施硅酮处理、长链烷基处理、氟处理等剥离处理。另外,根据需要,可以实施防止紫外线透过的处理等,以便粘合片10不会因环境紫外线而发生反应。隔离物的厚度通常为5~200μm,优选25~100μm,进而优选38~60μm。
可以使用隔离物的不与粘合剂层3接触的表面成为梨皮或凹凸结构的隔离物。
粘合片10可以通过例如在隔离物上形成粘合剂层3后,将其与基材薄膜1贴合来制造。此时,优选以规定的按压力按压粘合剂层3,使得构成基材薄膜1的导电性纤维的一部分从粘合剂层3的表面露出。按压力例如为0.01~1MPa,优选0.05~0.5MPa,更优选0.08~0.3MPa。贴合温度例如优选20~100℃。另外,也可以通过其它途径制造,即在基材薄膜1的表面直接涂布粘合剂溶液,使其干燥(根据需要加热使其交联)而形成粘合剂层3,根据需要在该粘合剂层3的表面贴合隔离物,由此制造。此时,粘合剂溶液优选具有涂布后导电性纤维露出一部分的程度的流动性。在不损害本发明的构成的范围内,粘合剂层3可以为1层,或者层叠2层以上。
在粘合剂层3上设置隔离物的层叠片,优选制成辊状进行加热处理。通过加热处理层叠片,可以使粘合剂的特性稳定化。加热处理的温度为30~60℃左右,处理时间为12~100小时左右。
粘合片10可以采用片状、辊状等与用途对应的适宜形状。在晶片切割用途中,例如优选使用预先被切断加工成需要的形状的粘合片。另外,粘合片10的外径尺寸可以大于半导体晶片的外径尺寸且小于切割环的内径。
另外,粘合剂层3的粘合力优选基于常温下相对于硅晶片的粘合力(90度剥离值,剥离速度300mm/分钟)为20N/20mm以下,进而优选0.001~10N/20mm,特别优选0.01~8N/20mm。另外,使用硅镜面晶片来规定粘合剂层3的粘合力,这是因为,硅镜面晶片表面的粗糙度状态为一定程度的平滑,与作为切割以及拾取的对象的被加工物的半导体晶片等为同质材料。另外,以在测定温度23±3℃下的粘合力为基准,是因为通常拾取是在室温(23℃)下进行的。
粘合剂层3优选具有如下的剥离性,即由硅制成的半导体晶片的贴着面的表面有机物污染增加量ΔC为5%以下。通过粘合剂层3具有这样的剥离性,可以减少在拾取后的半导体芯片上发生糊残留的情况。表面有机物污染增量ΔC(%)的值是从C1(%)中减去C2(%)而得的值,上述C1(%)是在23℃下将粘合片10贴合于半导体晶片上,进行半导体晶片的切割后,在即将拾取之前于23℃下剥离粘合片10时的表面有机物污染量的值,上述C2(%)是半导体晶片的表面有机物污染量的值。另外,在含有放射线固化型粘合剂来构成粘合剂层3时,表面有机物污染增加量ΔC表示照射放射线后剥离时的值。
本发明的粘合片10,如上所述,拾取时的剥离粘合力被控制得较低,或者设定为可控制。但是,如果粘合力低,则在进行作为前工序的切割时,不能保持被切断分离的芯片,在切割中芯片从粘合片10剥离(发生芯片飞溅)的可能性高。因此,优选使用如下所示的材料,即通过可以因放射线照射而固化从而降低粘合力的放射线固化型粘合剂来形成粘合剂层3,能够一边维持切割时的某种程度的粘合力,一边在切割工序后通过进行放射线照射来降低上述粘合力。另外,从同样的观点出发,还优选用可以通过加热降低粘合力的加热发泡剥离型粘合剂来形成粘合剂层。在这种情况下,可以在切割后,施加加热等公知的操作来降低粘合力,然后进行拾取。
接着,对本第一实施方式的半导体装置的制造方法进行说明。本第一实施方式的半导体装置的制造方法包括:将半导体晶片贴合到粘合片10的粘合剂层3上的安装工序,半导体晶片或半导体芯片的检查工序,切割半导体晶片的切割工序,和拾取半导体芯片的拾取工序。本发明的粘合片10,如上所述,即便在贴合有半导体晶片的状态下也可以进行导通工序。因此,可以在切割工序前对半导体晶片进行导通检查工序,也可以在切割工序后对各半导体芯片进行导通检查工序。另外,本发明的制造方法可以很好地用于半导体晶片的厚度小于100μm、进而小于50μm的情况。
上述安装工序是以半导体晶片的背面(与电路形成面为相反侧的面)和粘合剂层3侧成为贴合面的方式将其重叠,边用压接辊等按压装置按压边进行。另外,也可以在能加压的容器(例如高压釜等)中,如上述那样将半导体晶片与粘合片10重叠,通过对容器内加压来粘贴。此时,可以边通过按压装置按压边粘贴。另外,在真空室内,也可以与上述一样进行粘贴。对粘贴时的粘贴温度没有任何限定,但优选20~80℃。
当在切割工序之前进行半导体晶片9的导通检查时,该半导体晶片9在与粘合片10贴合的状态下被载置于导通检查台13上(参照图3(a))。接着,就导通检查用端子而言,将其中一方端子与半导体晶片9的电路形成面(电极)15抵接,将另一方端子与粘合剂层3或导通检查台13抵接,确保导通路径。然后,在两端子之间施加规定的电压,通过此时的电阻值来确认在半导体晶片9上形成的电路的导通性。
上述切割工序是将半导体晶片9切断(切割)而形成半导体芯片的工序。切割可以从半导体晶片的电路面侧按照常规方法进行,可以使用刀片切割、激光切割、等离子体切割、或破断(breaking)等公知的方法。另外,作为切断方法,可以采用切入到粘合片10为止的被称为全切断的切断方式等。在本发明中,由于在粘合片10的基材薄膜1和粘合剂层3之间的导通路径得到确保,因而即使在完全切断粘合剂层3、且基材薄膜1的一部分被切断的情况下,也可以进行后述的半导体芯片的导通检查工序。对在本发明中使用的切割装置没有特别限定,可以使用以往公知的装置。
当在切割工序后进行半导体芯片11的导通检查时,各半导体芯片11在与粘合片10贴合的状态下被载置于导通检查台13上(参照图3(b))。接着,就导通检查用端子而言,将其中一方端子与各半导体芯片11的电路形成面(电极)15抵接,将另一方端子与导通检查台13或切割环17抵接,确保导通路径。但是,当在粘合剂层3中含有上述的导电性粒子时,粘合剂层3在膜厚方向及面内的任意方向具有导电性,因而也可以将另一方的端子与粘合剂层3抵接。然后,在两端子之间施加规定的电压,通过此时的电阻值来确认半导体芯片11的导通性。另外,在通过切割工序完全断粘合剂层3时,其他端子与导通检查台13抵接。由于粘合片10是确保了基材薄膜1和粘合剂层3之间的导通路径的构造,因而即使将粘合剂层3完全切断且切入到基材薄膜1的一部分,也可以进行导通检查。另外,作为切割环17,优选具有导电性。
拾取工序是为了将粘接固定于粘合片10上的半导体芯片11剥离而进行的。对拾取的方法没有特别限定,可以采用以往公知的各种方法。例如,从粘合片10侧用针将各个半导体芯片11顶起,用拾取装置来拾取被顶起的半导体芯片11的方法等。
在这里,在使用具有放射线固化型粘合剂层或热剥离型粘合剂层的粘合片10时,可以对粘合剂层3照射放射线或进行加热处理。由此可以降低粘合性,使拾取变得容易。在放射线固化型的粘合剂层3的情况下,对放射线照射时的照射强度、照射时间等条件没有特别限定,可以根据需要适当设定。另外,在热剥离型的粘合剂层3的情况下,在将其加热时,可以通过热发泡性或热膨胀性成分使粘合剂层3膨胀,使其与半导体芯片11的粘接面积显著减少。由此,粘合片10相对于半导体芯片的粘合力降低,粘合片10从半导体芯片11的剥离变得容易。其结果,可以在不损伤半导体芯片11的情况下进行拾取。对进行加热处理时的加热温度、加热时间等加热条件没有特别限定,可以根据需要适当设定。
(第二实施方式)
以下,参照图4对本发明的第二实施方式进行说明。图4是概略地表示本第二实施方式的切割用粘合片(以下称为“粘合片”)的截面示意图。另外,对于与上述第一实施方式的切割用粘合片等各构成部件相同的部分,使用相同的符号,省略其说明。
如图4所示,本发明的粘合片20是在基材薄膜1上设有粘合剂层23的构成。
就上述粘合剂层23而言,只要可以通过含有导电性粒子确保至少对厚度方向的电导通,就没有特别限定。关于粘合剂层23的导电性,例如可以通过形成导电性粒子以相互接触的状态分散的构造而得到。但是,即使是导电性粒子相互以某种程度接近而分散的状态,也可以通过隧道效应来发挥导电性。
关于上述导电性粒子25的相互接触的状态,至少在膜厚方向上形成,由此使该方向的导电性成为可能。其结果,即使通过切割而完全切断分离粘合剂层23,也可以确保与基材薄膜1之间的电导通路径。另外,例如在成为仅在膜厚方向显示导电性的各向异性导电性时,粘合剂层23中的导电性粒子25以相互分离的状态分散,然后使其在膜厚方向压缩成规定膜厚,由此形成导电性粒子25仅在厚度方向相互接触的分散状态。此时,构成粘合剂层23的粘合剂成分需要具有绝缘性。
粘合剂层23只要在可以进行导通检查的范围具有导电性即可。所谓可以进行导通检查的粘合片20的导电性,具体而言,其表面的表面电阻率为5Ω/□以下,优选1Ω/□以下,特别优选5×10-1Ω/□以下。对于下限值而言,从实用的观点出发,优选为1×10-3Ω/□以上。另外,粘合剂层23的体积电阻率为1×10-1Ω·cm以下、优选1×10-2Ω·cm以下,特别优选1×10-3Ω·cm以下。另外,对于下限值而言,从实用的观点出发,优选为1×10-5Ω·cm以上。导电性评价是使用三菱化学制LoresterMP MCP-T350,按照JIS K7194进行,通过测定粘合片20的粘合剂表面而得到的。此时,以电阻率修正系数RCF为4.532来算出表面电阻率以及体积电阻率。就体积电阻率的计算而言,是使用粘合剂层23的厚度算出的。
相对于构成粘合剂层23的后述的基础聚合物100重量份,导电性粒子25的含量为1~500重量份,优选5~500重量份,特别优选10~200重量份。如果含量小于1重量份,则导电性粒子25之间的相互接触变得困难,有导电性降低的情况。另一方面,如果含量超过500重量份,则导电性粒子在粘合剂层23中所占的比例过高,有粘合剂层23的粘合性降低的情况。
作为在本发明中使用的导电性粒子25的种类,没有特别限定,例如可以举出镍、金、银、铜、铝、焊锡、铂等金属系粒子,ITO(铟·锡氧化物)、ATI、氧化钛、氧化锡、氧化铜、氧化镍等金属氧化物系粒子,金刚石、炭黑、碳管、碳纤维等碳系粒子、在聚苯乙烯等塑料粒子的表面被覆了导电层的复合导电粒子等。另外,对这些导电性粒子25的形状也没有特别限定,可以举出球状、针状、纤维状、片状、钉状、线圈状等。
进而,对导电性粒子25的大小没有特别限定,但例如粒径为100μm以下,优选1nm~100μm,特别优选10nm~50μm。如果粒径超过100μm,粘合剂层23的膜厚的偏差或表面凹凸变大,有切割性降低的情况。另外,该粒径是用BET法测定的值。
作为粘合剂层23的形成材料,与上述粘合片10中的粘合剂层3相同。另外,对粘合剂层23的厚度没有特别限定,与上述粘合剂层3相同。
另外,粘合片20优选在上述粘合剂层23上设有隔离物7。关于该隔离物7,与在上述第一实施方式中所作的说明相同。
粘合片20可以通过例如在隔离物7上形成粘合剂层23后,将其与基材薄膜1贴合来制造。另外,也可以通过其它途径制造,即在基材薄膜1的表面直接涂布粘合剂溶液,使其干燥(根据需要加热使其交联)而形成粘合剂层23,根据需要在该粘合剂层23的表面贴合隔离物7。该粘合剂层23可以为1层,或者层叠2层以上。
在粘合剂层23上设有隔离物7的层叠片优选制成辊状进行加热处理。通过加热处理层叠片,可以使粘合剂的特性稳定化。加热处理的温度为30~60℃左右,处理时间为12~100小时左右。
粘合片20可以采用片状、辊状等与用途对应的适当形状。在晶片切割用途中,例如优选使用预先切断加工成所需形状的粘合片。另外,粘合片20的外径尺寸可以大于半导体晶片的外径尺寸且小于切割环的内径。
另外,粘合剂层23的粘合力优选与上述第一实施方式的粘合剂层3的情况相同,基于在常温下相对于硅晶片的粘合力(90度剥离值,剥离速度300mm/分钟)为20N/20mm以下,进而优选0.001~10N/20mm,特别优选0.01~8N/20mm。
粘合剂层23优选与上述第一实施方式的粘合剂层3的情况相同,具有如下所示的剥离性,即由硅制成的半导体晶片的贴着面的表面有机物污染增加量ΔC为5%以下。通过粘合剂层23具有这样的剥离性,可以降低半导体芯片在拾取后产生糊残留的情况。
本第二实施方式的粘合片20,如上所述,拾取时的剥离粘合力被控制得较低,或者设定为可控制。但是,如果粘合力低,则在进行作为前工序的切割时,不能保持被切断分离的芯片,在切割中芯片从粘合片20剥离(发生芯片飞溅)的可能性高。因此,优选使用如下所示的材料,即通过可以因放射线照射而固化从而降低粘合力的放射线固化型粘合剂来形成粘合剂层23,能够一边维持切割时的某种程度的粘合力,一边在切割工序后通过进行放射线照射来降低上述粘合力。另外,从同样的观点出发,还优选用可以通过加热降低粘合力的加热发泡剥离型粘合剂来形成粘合剂层。在这种情况下,可以在切割后,施加加热等公知的操作来降低粘合力,然后进行拾取。
使用了本第二实施方式的粘合片20的半导体装置的制造方法,可以通过与上述第一实施方式中说明的同样的方法进行。
(第三实施方式)
如图5所示,本第三实施方式的检查用粘合片(以下称为“粘合片”)30,是在支承体31上顺次层叠基材薄膜1和粘合剂层33而成的构造。另外,对于与上述第一实施方式及第二实施方式的切割用粘合片等的各构成部件相同的部分,使用相同的符号,省略其说明。
上述支承体31例如单纯是塑料薄膜(基材),或具有在该塑料薄膜上设有其它粘合剂层的构造。当支承体31由塑料薄膜单独形成时,优选为了与基材薄膜1贴合而设有其它的粘合剂层。
本发明中采用支承体31,这是因为,如果仅是由导电性纤维形成的基材薄膜1,则作为粘合片30整体的柔软性降低,在展开工序或拾取工序中不发生必要的变形,拾取性降低。从这样的观点出发,作为本发明的支承体31,采用在23℃下的拉伸弹性模量为500MPa以下、优选400MPa以下、更优选350MPa以下的支承体。另外,优选最大延展度(伸长率)为100%以上、优选200%以上、更优选250%以上的材料。如果拉伸弹性模量为500MPa以下,最大延展度为100%以上,则支承体31具有充分的柔软性,可以在展开时显示充分的伸长性。进而,在拾取时,即使被针顶起,也可以使其局部变形。其结果,可以赋予检查用粘合片本身以优异的展开性以及拾取性。另外,关于上述拉伸弹性模量的下限值,如果支承体的弹性模量过小,则介由粘合剂层与基材薄膜粘合时,会有气泡或褶皱进入等由于刚性不足而操作稳定性降低的问题,因此优选为10MPa以上。另外,如果上述最大延展度过大,则产生因展开工序而支承体完全伸展而拾取性反而降低的问题,因此优选为2000%以下。
对上述塑料薄膜没有特别限定,作为其代表性的材料,例如可以举出低密度聚乙烯、直链状聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、均聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离聚物树脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(无规、交替)共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯,聚酰亚胺、聚醚酮、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氟树脂、硅酮树脂、纤维素系树脂以及它们的交联物等聚合物。另外,关于上述例示的材料,可以根据需要接枝官能团、功能性单体、或改性单体来使用。
其中,上述塑料薄膜可以是单层薄膜或多层薄膜的任意,也可以是将上述2种以上的树脂进行干混而成的混合薄膜。多层薄膜可以使用上述树脂等,通过共挤压法、干层压法等惯用的薄膜层叠法来制造。另外,塑料薄膜可以在未拉伸的情况下使用,也可以根据需要实施单向或双向的拉伸处理。对如此制造的塑料薄膜的表面,可以根据需要施以消光处理、电晕放电处理、底涂(primer)处理、交联处理等惯用的物理或化学处理。
支承体31的厚度(上述塑料薄膜为多层薄膜时是指总厚度)通常为10~300μm,优选30~200μm左右。
对上述其它的粘合剂层没有特别限定,可以使用由公知乃至惯用的粘合剂形成的粘合剂层。具体而言,可以使用例如橡胶系、丙烯酸系、硅酮系、聚乙烯醚系等各种粘合剂。作为其它粘合剂层的厚度,优选1~50μm,更优选5~20μm。
作为上述粘合剂层33,例如如图5(a)所示,可以举出通过含有导电性粒子而可以确保至少对厚度方向的电导通的粘合剂层。关于粘合剂层33的导电性,例如可以通过形成导电性粒子以相互接触的状态分散的构造而得到。但是,即使是导电性粒子相互以某种程度接近而分散的状态,也可以通过隧道效应来发挥导电性。
关于上述导电性粒子25的相互接触的状态,通过至少在膜厚方向上形成而使该方向的导电性成为可能。其结果,即使通过切割而完全切断分离粘合剂层33,也可以确保与基材薄膜1之间的电导通路径。另外,例如当形成仅在膜厚方向显示导电性的各向异性导电性时,粘合剂层33中的导电性粒子25以相互分离的状态分散后,可以通过使其在膜厚方向压缩成规定的膜厚,成为导电性粒子25仅在厚度方向相互接触的分散状态。此时,构成粘合剂层33的粘合剂成分有必要具有绝缘性。
粘合剂层33只要在可以进行导通检查的范围具有导电性即可。所谓可以进行导通检查的粘合片30的导电性,具体而言,其表面的表面电阻率为5Ω/□以下,优选1Ω/□以下,特别优选5×10-1Ω/□以下。另外,对于下限值而言,从实用的观点出发,优选为1×10-3Ω/□以上。另外,粘合剂层33的体积电阻率为1×10-1Ω·cm以下、优选1×10-2Ω·cm以下,特别优选1×10-3Ω·cm以下。另外,对于下限值而言,从实用的观点出发,优选为1×10-5Ω·cm以上。导电性评价是使用三菱化学制Lorester MP MCP-T350,按照JIS K7194进行,通过测定粘合片30的粘合剂表面而得到的。此时,以电阻率修正系数RCF为4.532来算出表面电阻率以及体积电阻率。另外,对于计算体积电阻率而言,是使用“基材薄膜和粘合剂层”的总厚度来计算的。
相对于构成粘合剂层33的基础聚合物成分100重量份,导电性粒子25的含量为1~500重量份,优选5~500重量份,特别优选10~200重量份。如果含量小于1重量份,则导电性粒子25之间的相互接触变得困难,有导电性降低的情况。另一方面,如果含量超过500重量份,则导电性粒子在粘合剂层33中所占的比例过高,有粘合剂层33的粘合性降低的情况。
另外,如图5(b)所示,本实施方式的粘合片30,可以是构成基材薄膜1的导电性纤维5的一部分在粘合剂层33表面露出的构成。在为这样的构成时,无需使粘合剂层33中含有导电性粒子25等赋予导电性的手段,就能确保半导体晶片等与基材薄膜1之间的导通路径。其结果,可以在不降低切割功能的情况下进行导通检查。在这里,基材薄膜1是导电性纤维5以规定的编织形状而构成的,导电性纤维5之间的交叉部分成为凸部。所谓导电性纤维5从粘合剂层33的表面露出一部分,是指该交叉部分不被粘合剂层33覆盖而从其表面显露出来。
在形成于基材薄膜1上之前的粘合剂层33的拉伸弹性模量优选为0.2MPa以下,更优选0.01~0.15MPa,特别优选0.03~0.1MPa。通过使拉伸弹性模量为0.2MPa以下,在将粘合剂层33转印到基材薄膜1上并对其进行按压时,粘合剂层33容易埋入基材薄膜1中,使导电性纤维5的一部分从粘合剂层33的表面露出成为可能。另外,拉伸弹性模量是按照JIS K7127来测定的值。另外,拉伸弹性模量的值可以通过适当变更后述的交联剂的添加量来调节。
作为粘合剂层33的形成材料,与上述粘合片10中的粘合剂层3相同。另外,对粘合剂层33的厚度没有特别限定,与上述粘合剂层3相同。
另外,粘合片30优选在上述粘合剂层33上设有隔离物7。关于该隔离物7,与在上述第一实施方式中所作的说明相同。
粘合片30可以通过例如在隔离物7上形成粘合剂层33后,将其与基材薄膜1贴合来制造。此时,在成为使构成基材薄膜1的导电性纤维的一部分从粘合剂层33的表面露出的结构的情况下,优选以规定的按压力按压粘合剂层33。此时,作为按压力,为0.01~1MPa,优选0.05~0.5MPa,更优选0.08~0.3MPa。另外,作为按压时的温度,通常为20~100℃。另外,也可以通过其它途径制造,即在基材薄膜1的表面直接涂布粘合剂溶液,使其干燥(根据需要加热使其交联)而形成粘合剂层33,根据需要在该粘合剂层33的表面贴合隔离物7。该粘合剂层33可以为1层,或者层叠2层以上。
在粘合剂层33上设置有隔离物7的层叠片,优选制成辊状进行加热处理。通过加热处理层叠片,可以使粘合剂的特性稳定化。加热处理的温度为30~60℃左右,处理时间为12~100小时左右。
粘合片30可以采用片状、辊状等与用途对应的适当形状。在晶片切割用途中,例如优选使用预先切断加工成所需形状的粘合片。另外,粘合片30的外径尺寸可以比大于半导体晶片的外径尺寸且小于切割环的内径。
另外,粘合剂层33的粘合力优选与上述第一实施方式的粘合剂层3的情况相同,基于在常温下相对于硅晶片的粘合力(90度剥离值,剥离速度300mm/分钟)为20N/20mm以下,进而优选0.001~10N/20mm,特别优选0.01~8N/20mm。
粘合剂层33优选与上述第一实施方式的粘合剂层3的情况相同,具有如下所示的剥离性,即由硅制成的半导体晶片的贴合面的表面有机物污染增加量ΔC为5%以下。由于粘合剂层33具有这样的剥离性,可以降低在拾取后的半导体芯片上产生糊残留的情况。
本第三实施方式的粘合片30,如上所述,在拾取时的剥离粘合力被控制得较低,或者设定为可控制。但是,如果粘合力低,则在进行作为前工序的切割时,不能保持被切断分离的芯片,在切割中芯片从粘合片30剥离(发生芯片飞溅)的可能性高。因此,优选使用如下所示的材料,即通过可以因放射线照射而固化从而降低粘合力的放射线固化型粘合剂来形成粘合剂层33,能够一边维持切割时的某种程度的粘合力,一边在切割工序后通过进行放射线照射来降低上述粘合力。另外,从同样的观点出发,还优选用可以通过加热降低粘合力的加热发泡剥离型粘合剂来形成粘合剂层。在这种情况下,可以在切割后,施加加热等公知的操作来降低粘合力,然后进行拾取。
另外,本第三实施方式的粘合片30,可以是基材薄膜1以及粘合剂层33的俯视形状与半导体晶片相同的粘合片(参照图6)。
接着,对本第三实施方式的半导体装置的制造方法进行说明。本第三实施方式的半导体装置的制造方法包括:将半导体晶片贴合到粘合片30的粘合剂层33上的安装工序,半导体晶片或半导体芯片的检查工序,切割半导体晶片的切割工序,和拾取半导体芯片的拾取工序。关于本第三实施方式的粘合片30,如上所述,即便在贴合有半导体晶片的状态下也可以进行导通工序,因此,可以在切割工序前对半导体晶片进行导通检查工序。另外,本第三实施方式的粘合片30同时具有作为切割用粘合片的功能,因此也可以在贴合有半导体晶片的状态下进行切割而形成半导体芯片,在该工序后对各半导体芯片进行导通检查工序。
上述安装工序是以使半导体晶片的背面(与电路形成面相反侧的面)和粘合剂层33侧成为贴合面的方式将其重叠,边用压接辊等按压装置按压边进行。另外,也可以在能加压的容器(例如高压釜等)中,如上述那样将半导体晶片与粘合片10重叠,通过对容器内加压来粘贴。此时,可以边通过按压装置按压边粘贴。另外,在真空室内,也可以与上述一样进行粘贴。对粘贴时的粘贴温度没有任何限定,但优选20~80℃。
当在切割工序之前进行半导体晶片9的导通检查时,该半导体晶片9是在与粘合片30贴合的状态下被载置于导通检查台13上(参照图7(a))。导通检查台13,介由粘合片30来吸引固定半导体晶片9。吸引固定例如可以在粘合片30的周缘部确实可靠地进行且不发生空气泄露等。这是因为,粘合片30与导通检查台13接触的部分不是基材薄膜1,而是支承体31,该支承体31不是网眼状的薄膜等。接着,就导通检查用端子而言,将其中一方端子与半导体晶片9的电路形成面(电极)15抵接,将另一方端子与粘合剂层33抵接,确保导通路径。然后,在两端子之间施加规定的电压,由此时的电阻值来确认在半导体晶片9上形成的电路的导通性。
上述切割工序是将半导体晶片9切断(切割)而形成半导体芯片的工序。切割可以从半导体晶片的电路面侧按照常规方法进行,可以使用刀片切割、激光切割、等离子体切割、或破断等公知的方法。另外,作为切断方法,可以采用切入到粘合片30的被称为全切割的切断方式等。在本第三实施方式中,由于在粘合片30的基材薄膜1和粘合剂层33之间的导通路径得到确保,因而即使在完全切断粘合剂层33、且基材薄膜1的一部分被切断的情况下,也可以进行后述的半导体芯片的导通检查工序。对在本工序中使用的切割装置没有特别限定,可以使用以往公知的装置。
当在切割工序后进行半导体芯片11的导通检查时,在各半导体芯片11与粘合片30贴合的状态下,被载置于导通检查台13上(参照图7(b))。接着,就导通检查用端子而言,将其中一方端子与各半导体芯片11的电路形成面(电极)15抵接,将另一方端子与粘合剂层33抵接,确保导通路径。然后,在两端子之间施加规定的电压,通过此时的电阻值来确认在半导体芯片11的导通性。另外,在通过切割工序完全切断粘合剂层33的情况下,另一方端子与导通检查台13抵接。由于粘合片30是确保了基材薄膜1和粘合剂层33之间的导通路径的构造,因而即使粘合剂层33被完全切断、且切入到基材薄膜1的一部分,也可以进行导通检查。
拾取工序是为了将接合固定于粘合片30上的半导体芯片11剥离而进行的。作为拾取的方法,没有特别限定,可以采用以往公知的各种方法。例如可以举出从粘合片30侧用针将各个半导体芯片11顶起,用拾取装置来拾取被顶起的半导体芯片11的方法等。
在这里,在使用具有放射线固化型粘合剂层或热剥离型粘合剂层的粘合片30时,可以对粘合剂层33照射放射线或进行加热处理。由此可以降低粘合性,使拾取变容易。在放射线固化型的粘合剂层33的情况下,对放射线照射时的照射强度、照射时间等的条件没有特别限定,可以根据需要适当设定。另外,在热剥离型的粘合剂层33的情况下,在将其加热时,可以通过热发泡性或热膨胀性成分使粘合剂层33膨胀,使与半导体芯片11的接合面积显著减少。由此,粘合片30对半导体芯片的粘合力降低,从半导体芯片11剥离粘合片30变得容易。其结果,可以在不损伤半导体芯片11的情况下进行拾取。对进行加热处理时的加热温度、加热时间等加热条件没有特别限定,可以根据需要适当设定。
实施例
下面,以例示来详细说明本发明的优选实施例。但是,本实施例中记载的材料或配合量等,只要没有特别限定的记载,就不是将本发明的范围仅限于它们,不过是简单的说明例而已。
(实施例1)
[基材薄膜]
作为基材薄膜,使用SEIREN公司制导电性纤维基材(商品名SUI-40-20047,厚82μm,网孔型,开口度40%)。另外,本基材的表面电阻率为6.6×10-2Ω/□,体积电阻率为5.3×10-4Ω·cm。
[粘合剂的制备]
在乙酸乙酯中使丙烯酸甲酯70重量份、丙烯酸丁酯30重量份、以及丙烯酸5重量份发生共聚,得到含有数均分子量为80万的丙烯酸系聚合物的溶液。在该溶液中,加入1分子中含有6个不饱和键的氨基甲酸酯低聚物(商品名[紫光UV-1700B]、日本合成(株)制)50重量份、光聚合引发剂(商品名“IRGACURE 651”Ciba Specialty Chemicals公司制)3重量份、以及聚异氰酸酯化合物(商品名“Coronate L”,日本聚氨酯公司制)0.2重量份,得到紫外线固化型粘合剂溶液。
[切割用粘合片的制作]
将上述制备的导电性粘合剂溶液涂布于经脱模处理的厚度为50μm的聚酯制隔离物的脱模处理面,在80℃下加热交联10分钟,形成厚度20μm的紫外线固化型粘合剂层。此时的粘合剂层的拉伸弹性模量为0.09MPa。接着,将该粘合剂层与基材薄膜贴合,制作紫外线固化型的切割用粘合片。此时,进行按压,使得基材薄膜的导电性纤维的一部分从粘合剂层的表面露出。此时,按压力为0.1MPa,贴合温度为50℃。
(实施例2)
在本实施例中,除了使用SEIREN公司制SU-10-33(厚62μm,网孔型,开口度22%)以外,与上述实施例1一样,制作本实施例的切割用粘合片。另外,本实施例的基材薄膜的表面电阻率为3.7×10-2Ω/□,体积电阻率为1.8×10-4Ω·cm。
(实施例3)
在本实施例中,除了使用SEIREN公司制SU-4G-13227(厚60μm,网孔型,开口度72%)以外,与上述实施例1一样,制作本实施例的切割用粘合片。另外,本实施例的基材薄膜的表面电阻率为2.9×10-1Ω/□,体积电阻率为1.2×10-3Ω·cm。
(实施例4)
在本实施例中,除了将粘合剂层的厚度变更为10μm以外,与上述实施例1一样,制作本实施例的切割用粘合片。
(实施例5)
在本实施例中,将聚异氰酸酯化合物的含量变更为1重量份,形成拉伸弹性模量为0.15MPa的粘合剂层,除此以外,与上述实施例1一样,制作本实施例的切割用粘合片。
(比较例1)
在本比较例中,除了将聚异氰酸酯化合物的含量变更为1.5重量份以外,与实施例1一样,形成拉伸弹性模量为0.21MPa的粘合剂层。进而,与实施例1一样,将粘合剂层与基材薄膜贴合,制作本比较例的切割用粘合片。
(参考例1)
在本参考例中,除了使用SEIREN公司制Sui-10-18W(厚90μm,织布型,开口度2%)作为基材薄膜以外,与上述实施例1一样,制作本参考例的切割用粘合片。另外,本参考例的基材薄膜的表面电阻率为2.4×10-2Ω/□,体积电阻率为2.1×10-4Ω·cm。
(数均分子量的测定)
用以下的方法测定所合成的丙烯酸系聚合物的数均分子量。使丙烯酸系聚合物以0.1wt%溶解于THF,用GPC(凝胶渗透色谱法)通过苯乙烯换算来测定数均分子量。详细测定条件如下所示。
GPC装置:TOSOH制、HLC-8120GPC
柱:TOSOH制、(GMHHR-H)+(GMHHR-H)+(G2000HHR)
流量:0.8ml/min
浓度:0.1wt%
注入量:100μl
柱温:40℃
洗脱液:THF
(粘合剂层的表面观察)
对于实施例1~5、比较例1及参考例1中得到的切割用粘合片,剥离隔离物,用光学显微镜以及电子扫描型显微镜观察粘合剂层的表面状态。确认构成基材薄膜的导电性纤维有无露出。在图8(a)中,表示用光学显微镜对实施例1的粘合片的粘合剂层的表面状态进行拍摄得到的图像,该图(b)表示用电子扫描型显微镜进行拍摄得到的图像。在该图(b)中,显示出基材薄膜的导电性纤维之间交叉的部分从粘合剂层表面露出。
(开口度)
用上述的方法计算开口度。
(导电性)
对实施例1~5、比较例1及参考例1中得到的切割用粘合片剥离隔离物,评价切割处理前后的粘合剂层表面的导电性。用粘合片单体进行切割处理,在所有的粘合片中,按照各个基材薄膜被切入到其厚度的1/2的深度的方式设定条件。导电性评价是使用三菱化学制Lorester MP MCP-T350,按照JIS K7194来进行,求出粘合片中粘合剂层的表面电阻率以及体积电阻率。另外,将电阻率修正系数RCF设为4.532,进行表面电阻率和体积电阻率的计算。
(剥离粘合力)
将实施例1~5、比较例1以及参考例1中得到的切割用粘合片切断成宽20mm的长条状,并在23±3℃(室温)下粘贴于硅镜面晶片面(信越半导体株式会社制;CZN<100>2.5-3.5(4英寸))。接着,在室温气氛下静置30分钟后,在23±3℃的恒温室中测定90°剥离粘合力(剥离点移动速度为300mm/sec)。另外,在氮气气氛下从片背面照射紫外线(1500mJ/cm2),同样在23±3℃的恒温室中测定90°剥离粘合力。
(切割评价)
在温度23±3℃下,在实施例1~5、比较例1以及参考例1中得到的切割用粘合片上安装经背面磨削的厚度100μm的半导体晶片(6英寸)后,在以下的条件下进行切割。评价切割时有无芯片飞溅、切割后的芯片的有无缺损或断裂。关于评价,将20个半导体芯片中只要有一个发生芯片飞溅、芯片的缺损或断裂的情况评价为×,将没有发生的情况评价为○。
[切割条件]
切刀:DISCO公司制、DFD-651刀片;DISCO公司制、27HECC刀片;转速:35000rpm、切割速度50mm/sec、切割尺寸:10mm×10mm
关于切割的切断深度,进行到将基材薄膜的一部分切断的程度。
(拾取)
对切割后的半导体芯片能否从各粘合片剥离的拾取性进行评价。具体而言,在切割后在氮气气氛下从粘合片背面照射紫外线(1500mJ/cm2),对它们进行牵拉,进行使各芯片之间形成规定间隔的展开工序。进而,以从各粘合片的基材薄膜侧用通过针的顶起方式,拾取半导体芯片,进行拾取性的评价。拾取是对20个的半导体芯片连续进行的,将在下述条件下进行时的成功率为100%的记为○,将1个也不成功的记为×。
[拾取条件]
拾取装置:NES Machinery公司制、CPS-100、针数:4根、拉落量:6mm、顶起量:400μm、顶起速度:80mm/秒
(结果)
由下述表1可知,在各实施例1~5的粘合片中,粘合剂层的表面电阻率均为5Ω/□以下,体积电阻率均为1×10-1Ω·cm以下。即,各实施例中的粘合片都与基材薄膜之间形成导通路径,确认在切割工序的前后可以进行导通检查。另外,在实施例1~5的粘合片中,不发生切割时的芯片飞溅、芯片的缺损或断裂,显示出极良好的切割性。进而,确认了可以将全部的半导体芯片良好地拾取,拾取性优异。
另一方面,比较例1的粘合片不能确保导通路径,因而表面电阻率以及体积电阻率都超出测定范围。其结果,这些粘合片在将其粘贴的状态下不能进行半导体芯片的导通检查。
表1
(实施例6)
[基材薄膜]
作为基材薄膜,使用SEIREN公司制导电性纤维基材(商品名SUI-40-20047,厚82μm,网孔型,开口度40%)。另外,本基材薄膜的表面电阻率为6.6×10-2Ω/□,体积电阻率为5.3×10-4Ω·cm。
[粘合剂的制备]
在乙酸乙酯中使丙烯酸甲酯70重量份、丙烯酸丁酯30重量份、以及丙烯酸5重量份发生共聚,得到含有数均分子量为80万的丙烯酸系聚合物的溶液。在该溶液中,加入1分子中含有6个不饱和键的氨基甲酸酯低聚物(商品名[紫光UV-1700B]、日本合成(株)制)50重量份、光聚合引发剂(商品名“IRGACURE 651”Ciba Specialty Chemicals公司制)3重量份、以及聚异氰酸酯化合物(商品名“Coronate L”,日本聚氨酯公司制)1.5重量份,得到紫外线固化型粘合剂溶液。在该粘合剂溶液中加入作为导电性粒子的Inco Special Products制镍粉(商品名型号123、钉状、粒径3~7μmφ)10重量份,制作导电性粘合剂溶液。
[切割用粘合片的制作]
将上述制备的导电性粘合剂溶液涂布于经脱模处理的厚度为50μm的聚酯制隔离物的脱模处理面,在80℃下加热交联10分钟,形成厚度10μm的紫外线固化型粘合剂层。接着,将该粘合剂层与导电性纤维基材贴合,制作紫外线固化型的切割用粘合片。
(实施例7)
在本实施例中,除了将导电性粒子的含量替换为50重量份以外,与上述实施例6一样,制作本实施例的切割用粘合片。
(实施例8)
在本实施例中,除了将导电性粒子的含量替换为500重量份以外,与上述实施例6一样,制作本实施例的切割用粘合片。
(实施例9)
在本实施例中,除了代替作为导电性粒子的10重量份的镍粉,而使用1重量份的御国色素制炭黑(商品名MHI BLACK#273)以外,与上述实施例6一样,制作本实施例的切割用粘合片。
(参考例2)
在本实施例中,除了将导电性粒子的含量替换为1000重量份以外,与上述实施例6一样,制作本参考例的切割用粘合片。
(比较例2)
在本比较例中,除了不使用导电性粒子以外,与上述实施例6一样,制作本比较例的切割用粘合片。
(比较例3)
在本比较例中,除了使用东丽(株)制聚酯薄膜(商品名RUMIRAS10,厚度为50μm)作为基材薄膜以外,与上述实施例6一样,制作本比较例的切割用粘合片。另外,本比较例的基材薄膜的表面电阻率以及体积电阻率均超出测定范围。
(比较例4)
在本比较例中,除了使用东丽加工(株)制铝蒸镀聚酯薄膜(商品名Metalumy TS,厚度为50μm)作为基材薄膜以外,与上述实施例6同样地一样,制作本比较例的切割用粘合片。另外,本比较例的基材薄膜的表面电阻率为1.5Ω/□,体积电阻率为7.3×10-3Ω·cm。另外,在后述的切割工序中,也将基材薄膜的铝蒸镀层切断。
(比较例5)
在本比较例中,除了使用日矿材料公司制压延铜箔(厚度50μm)作为基材薄膜以外,与上述实施例6同样地一样,制作本比较例的切割用粘合片。另外,本比较例的基材薄膜的表面电阻率为6.4×10-3Ω/□,体积电阻率为1.8×10-6Ω·cm。
(数均分子量的测定)
用以下的方法测定所合成的丙烯酸系聚合物的数均分子量。使丙烯酸系聚合物以0.1wt%溶解于THF,用GPC(凝胶渗透色谱)并通过苯乙烯换算来测定数均分子量。详细测定条件如下所示。
GPC装置:TOSOH制、HLC-8120GPC
柱:TOSOH制、(GMHHR-H)+(GMHHR-H)+(G2000HHR)
流量:0.8ml/min
浓度:0.1wt%
注入量:100μl
柱温:40℃
洗脱液:THF
(导电性)
关于在实施例6~9、比较例2~5以及参考例2中得到的切割用粘合片的在切割处理前后的粘合剂表面的导电性,与上述一样进行评价。
(剥离粘合力)
关于在实施例6~9、比较例2~5以及参考例2中得到的切割用粘合片的粘合剂层的剥离粘合力,与上述一样进行测定。
(切割评价)
在实施例6~9、比较例2~5及参考例2中得到的切割用粘合片上,在温度23±3℃下安装经背面磨削的厚度100μm的半导体晶片(6英寸)后,在以下的条件下进行切割。评价切割时有无芯片飞溅、切割后有关芯片的缺损或断裂的发生。关于评价,将20个半导体芯片中只要有一个发生芯片飞溅、芯片的缺损或断裂的情况评价为×,将没有发生的情况评价为○。
[切割条件]
切刀:DISCO公司制、DFD-651刀片;DISCO公司制、27HECC刀片;转速:35000rpm、切割速度50mm/sec、切割尺寸:10mm×10mm
关于切割的切断深度,是进行到将基材薄膜的一部分切断的程度。对于比较例3的粘合片,进行到将基材薄膜中的Al蒸镀层切断的程度。
(结果)
由下述表2可知,各实施例6~9的粘合片中,粘合剂层的表面电阻率均为5Ω/□以下,体积电阻率均为1×10-1Ω·cm以下。即,各实施例中的粘合片都与基材薄膜之间形成导通路径,确认在切割工序的前后可以进行导通检查。进而,在实施例6~9的粘合片中,不发生切割时的芯片飞溅、芯片的缺损或断裂,显示出极良好的切割性。
另一方面,在比较例2的粘合片中,粘合剂层不具有导电性,在比较例3的粘合片中,基材薄膜不具有导电性,因而表面电阻率以及体积电阻率都超出测定范围。其结果,这些粘合片在将其粘贴的状态下不能进行半导体晶片或半导体芯片的导通检查。在比较例4的粘合片中,由于Al蒸镀层因切割而被切断,因而不能确保切割后的导通路径。另外,比较例5的粘合片中,由于在切割时以及切割后基材薄膜断裂,因而不能进行任何评价。
表2
(实施例10)
[基材薄膜]
作为基材薄膜,使用SEIREN公司制导电性纤维基材(商品名SUI-40-20047,厚82μm,网孔型,开口度40%)。另外,本基材的表面电阻率为6.6×10-2Ω/□,体积电阻率为5.3×10-4Ω·cm。
[粘合剂的制备]
在乙酸乙酯中使丙烯酸甲酯70重量份、丙烯酸丁酯30重量份、以及丙烯酸5重量份发生共聚,得到含有数均分子量为80万的丙烯酸系聚合物的溶液。在该溶液中,加入1分子中含有6个不饱和键的氨基甲酸酯低聚物(商品名[紫光UV-1700B]、日本合成(株)制)50重量份、光聚合引发剂(商品名“IRGACURE 651”Ciba Specialty Chemicals公司制)3重量份、以及聚异氰酸酯化合物(商品名“Coronate L”,日本聚氨酯公司制)1.5重量份,得到紫外线固化型粘合剂溶液。在该粘合剂溶液中加入作为导电性粒子的Inco Special Products制镍粉(商品名型号123、钉状、粒径3~7μmφ)10重量份,制作导电性粘合剂溶液。
[切割用粘合片的制作]
将上述制备的导电性粘合剂溶液涂布于经脱模处理的厚度为50μm的聚酯制隔离物的脱模处理面,在80℃下加热交联10分钟,形成厚度10μm的紫外线固化型粘合剂层。
另一方面,将在上述丙烯酸系聚合物100重量份中添加Coronate L2.0重量份而构成的粘合剂溶液,涂布于经脱模处理的厚度为50μm的聚酯制隔离物的脱模处理面,在80℃下加热交联10分钟,形成厚度5μm的粘合剂层。
接着,在基材薄膜的一面上贴合紫外线固化型粘合剂层,在另一面上贴合粘合剂层。进而,剥离粘合剂层侧的隔离物,与作为支承体的软质氯乙烯薄膜(厚度100μm、拉伸弹性模量为330MPa、最大延展度250%)粘合。由此,制作本实施例的检查用粘合片。拉伸弹性模量按照JIS K7127(塑料薄膜以及片的拉伸试验方法)的拉伸试验方法,在23±2℃的温度、50±5%的湿度、50mm的标线间距及夹持间距、拉伸为支承体的长度(MD)方向、以300mm/min的速度,进行试验。
(实施例11)
在本实施例中,与上述实施例10一样,在聚酯制隔离物的脱模处理面上,形成了厚10μm的紫外线固化型粘合剂层。接着,在基材薄膜的一面上贴合紫外线固化型粘合剂层,在另一面上贴作为支承体的粘合片(日东电工(株)制,商品名ELEP Holder-NBD-5170K,拉伸弹性模量220MPa,最大延展度为980%)并使其粘合剂层侧成为贴合面。由此,制作本实施例的检查用粘合片。
(实施例12)
在本实施例中,与上述实施例10一样,在聚酯制隔离物的脱模处理面上,形成厚10μm的紫外线固化型粘合剂层。接着,在基材薄膜的一面上贴合紫外线固化型粘合剂层,在另一面上贴合作为支承体的粘合片(日东电工(株)制,商品名ELEP Holder-DU-400SE,拉伸弹性模量160MPa,最大延展度为880%)并使其粘合剂层侧成为贴合面。由此,制作本实施例的检查用粘合片。
(实施例13)
在本实施例中,与上述实施例10一样,制作在基材薄膜的一面上贴合有紫外线固化型粘合剂层、在另一面上贴合有粘合剂层的粘合片,对其进行标记加工使其形状在俯视下与半导体晶片的形状相同。然后,剥离粘合剂层侧的隔离物,贴合在作为支承体的软质氯乙烯薄膜(厚度100μm、拉伸弹性模量为330MPa、最大延展度250%)上,制作本实施例的检查用粘合片。
(实施例14)
在本实施例中,制作如下所示的粘合片,即与上述实施例11一样,在聚酯制隔离物的脱模处理面上,形成厚10μm的紫外线固化型粘合剂层,接着,在基材薄膜的一面上贴合紫外线固化型粘合剂层而得到。对其进行标记加工使其形状在俯视下与半导体晶片的形状相同。进而,在基材薄膜的另一面上贴合作为支承体的粘合片(日东电工(株)制,商品名ELEP Holder-NBD-5170K,拉伸弹性模量220MPa,最大延展度为980%)并使其粘合剂层侧成为贴合面。由此,制作本实施例的检查用粘合片。
(比较例6)
在本比较例中,通过与上述实施例10同样地操作,在基材薄膜上形成紫外线固化型粘合剂层,从而制作本比较例的检查用粘合片。
(比较例7)
在本比较例中,除了使用东丽加工(株)制铝蒸镀聚酯薄膜(商品名Metalumy TS,厚度为25μm)作为基材薄膜以外,与上述实施例10一样,制作本比较例的检查用粘合片。另外,本比较例的基材薄膜的表面电阻率为1.5Ω/□,体积电阻率为7.3×10-3Ω·cm。
(比较例8)
在本比较例中,除了使用软质氯乙烯薄膜(厚80μm)作为基材薄膜以外,与上述实施例10一样,制作本比较例的切割用粘合片。另外,本比较例的基材薄膜的表面电阻率以及体积电阻率超出测定范围。
(数均分子量的测定)
合成的丙烯酸系聚合物的平均分子量的测定与上述相同。
(导电性)
关于在实施例10~14以及比较例6~8中得到的检查用粘合片在切割处理前后的粘合剂表面的导电性,与上述一样进行评价。
(剥离粘合力)
关于在实施例10~14以及比较例6~8中得到的检查用粘合片中粘合剂层的粘合力,与上述一样进行测定。
(切割评价)
在实施例10~14及比较例6~8中得到的检查用粘合片上,在温度23±3℃下安装经背面磨削的厚度100μm的半导体晶片(6英寸)后,在以下的条件下进行切割。评价切割时有无芯片飞溅、切割后有无芯片的缺损或断裂的发生。关于评价,将50个半导体芯片中只要有一个发生芯片飞溅、芯片的缺损或断裂的情况评价为×,将没有发生的情况评价为○。
[切割条件]
切刀:DISCO公司制、DFD-651刀片;DISCO公司制、27HECC刀片;转速:35000rpm、切割速度50mm/sec、切割尺寸:10mm×10mm
关于切割的切断深度,进行到将基材薄膜的一部分切断的程度。对于比较例3的粘合片,进行到将基材薄膜中的Al蒸镀层切断的程度。
(拾取)
对切割后的半导体芯片能否从各粘合片剥离的拾取性进行评价。具体而言,在切割后在氮气气氛下从粘合片背面照射紫外线(1500mJ/cm2),对它们进行牵拉,进行使各芯片之间形成规定间隔的展开工序。进而,从各粘合片的基材薄膜侧用通过针的顶起方式,拾取半导体芯片,进行拾取性的评价。拾取是对50个半导体芯片连续进行,计数拾取成功的半导体晶片的个数。
[拾取条件]
拾取装置:NEC Machinery-100,针数:4根,针的间隔:3.5×3.5mm,针前端曲率:0.250mm,针顶起量:0.50mm,吸附保持时间0.2秒,展开量:3mm
(结果)
由下述表3可知,在各实施例10~14的粘合片中,紫外线固化型粘合剂层与基材薄膜之间都形成导通路径,确认在切割工序的前后可以进行导通检查。进而,不发生切割时的芯片飞溅、芯片的缺损或断裂,显示出极良好的切割性。进而,将全部的半导体芯片成功地拾取,显示良好的拾取性。
另一方面,比较例6的粘合片没有支承体,因而拾取性停滞在10%。另外,在比较例7的粘合片中,由于Al蒸镀层因切割而被切断,因而不能确保切割后的导通路径。进而,在比较例8的粘合片中,由于基材薄膜不具有导电性,因而表面电阻率以及体积电阻率超出测定范围。其结果,这些粘合片在将其粘贴的状态下不能进行半导体晶片或半导体芯片的导通检查。
表3
Claims (22)
1.一种粘合片,是在基材薄膜上设有粘合剂层的粘合片,其中,
所述基材薄膜由导电性纤维形成,在所述粘合剂层和基材薄膜之间形成有电导通路径。
2.根据权利要求1所述的粘合片,其中,
构成所述基材薄膜的导电性纤维从所述粘合剂层的表面露出一部分,在粘合剂层表面和基材薄膜之间形成有电导通路径。
3.根据权利要求2所述的粘合片,其中,
所述基材薄膜的开口度为10%以上。
4.根据权利要求2所述的粘合片,其中,所述粘合剂层在形成于所述基材薄膜上之前的拉伸弹性模量为0.2MPa以下。
5.根据权利要求1所述的粘合片,其中,
在所述粘合剂层中含有导电性粒子。
6.根据权利要求5所述的粘合片,其中,
相对于基础聚合物100重量份,所述导电性粒子的含量为1~500重量份的范围内。
7.根据权利要求1所述的粘合片,其中,
所述粘合剂层的表面电阻率为5Ω/□以下。
8.根据权利要求1所述的粘合片,其中,
所述基材薄膜的表面电阻率为1Ω/□以下。
9.根据权利要求1所述的粘合片,其中,
所述粘合剂层为放射线固化型粘合剂层。
10.根据权利要求1所述的粘合片,其中,
所述基材薄膜以及粘合剂层顺次层叠在支承体上,所述支承体在23℃的拉伸弹性模量为500MPa以下。
11.根据权利要求10所述的粘合片,其中,
所述粘合剂层中含有导电性粒子。
12.根据权利要求10所述的粘合片,其中,
所述导电性纤维的一部分从所述粘合剂层的表面露出。
13.根据权利要求10所述的粘合片,其中,
所述基材薄膜的开口度为10%以上。
14.根据权利要求10所述的粘合片,其中,
在所述支承体和基材薄膜之间设有其它粘合剂层。
15.根据权利要求10所述的粘合片,其中,
所述支承体为在基材上设有其它粘合剂层的构造。
16.根据权利要求10所述的粘合片,其中,
所述支承体的最大延展度为100%以上。
17.一种半导体装置的制造方法,其中,包括:
在权利要求1~9中任一项所述的粘合片的所述粘合剂层上,以电路形成面相反侧的面为贴合面贴合半导体晶片的工序;
在所述半导体晶片被固定的状态下,在能够导通的检查台上载置所述粘合片,在所述半导体晶片的电路形成面抵接一方连接端子,并且在所述粘合剂层或导通检查台抵接另一方连接端子,以实现电连接,由此进行所述半导体晶片的导通检查的工序;
从电路形成面侧切割所述半导体晶片,以至少残留所述基材薄膜的一部分的状态形成半导体芯片的工序;和
从所述粘合片拾取所述半导体芯片的工序。
18.一种半导体装置的制造方法,其中,包括:
在权利要求1~9中任一项所述的粘合片的所述粘合剂层上,贴合切割环、以及以电路形成面相反侧的面为贴合面贴合半导体晶片的工序;
从电路形成面侧切割所述半导体晶片,以至少残留所述基材薄膜的一部分的状态形成半导体芯片的工序;
在将刚刚切割后的半导体芯片分别固定的状态下,在能够导通的检查台上载置所述粘合片,在所述半导体芯片的电路形成面抵接一方连接端子,并且在所述粘合剂层、切割环或导通检查台上抵接另一方连接端子,实现电连接,由此进行所述半导体芯片的导通检查的工序;和
从所述粘合片拾取所述半导体芯片的工序。
19.一种半导体装置的制造方法,其中,包括:
在权利要求10~16中任一项所述的粘合片的所述粘合剂层上,以电路形成面相反侧的面为贴合面贴合半导体晶片的工序;
在所述半导体晶片被固定的状态下,在能够导通的检查台上载置所述粘合片,在所述半导体晶片的电路形成面抵接一方连接端子,并且在所述粘合剂层上抵接另一方连接端子,以实现电连接,由此进行所述半导体晶片的导通检查的工序;
从电路形成面侧切割所述半导体晶片,以至少残留了所述基材薄膜的一部分的状态形成半导体芯片的工序;和
从所述粘合片拾取所述半导体芯片的工序。
20.根据权利要求19所述的半导体装置的制造方法,其中,
作为所述粘合片,使用基材薄膜和粘合剂层的俯视形状与所述半导体晶片形状相同的粘合片。
21.一种半导体装置的制造方法,其中,具有如下工序:
在权利要求10~16中任一项所述的粘合片的所述粘合剂层上,以电路形成面相反侧的面为贴合面贴合半导体晶片的工序;
从电路形成面侧切割所述半导体晶片,以至少残留了所述基材薄膜的一部分的状态形成半导体芯片的工序;
在刚刚切割后的半导体芯片分别被固定的状态下,在能够导通的检查台上载置所述粘合片,在所述半导体芯片的电路形成面抵接一方连接端子,并且在所述粘合剂层上抵接另一方连接端子,以实现电连接,由此进行所述半导体芯片的导通检查的工序;和
从所述粘合片拾取所述半导体芯片的工序。
22.根据权利要求21所述的半导体装置的制造方法,其中,
作为所述粘合片,使用基材薄膜和粘合剂层的俯视形状与所述半导体晶片形状相同的粘合片。
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