CN101903983A - 晶圆粘贴用粘合片及晶圆的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶圆粘贴用粘合片及晶圆的加工方法,所述晶圆粘贴用粘合片由基材膜(1)和在该基材膜上形成的粘合剂层(2)构成,其特征在于,使用将该粘合片加工成宽7mm的试样、利用动态粘弹性测定装置测定的损失系数(23℃、频率1~100Hz)为0.15以上;所述晶圆的加工方法含有在该晶圆粘贴用粘合片上贴合晶圆的工序和该晶圆的切割工序,并且,在切割工序中不切入至晶圆粘贴用粘合片的基材膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种晶圆粘贴用粘合片及晶圆的加工方法。更详细而言,涉及一种可以减少在将半导体晶圆切断分成小片时产生的芯片的缺损或开裂(以下记载为碎裂(chipping))的晶圆粘贴用粘合片及晶圆的加工方法。
背景技术
在IC、LSI等半导体装置的制造工序中,在将硅、砷化镓等半导体晶圆切断分(切割)成小片的工序之后,供给到拾取工序中。对一般的半导体晶圆的切割工序及拾取工序,一边参照图2~5所示的剖面图一边进行说明。
首先,在两端固定于支架11的基材膜上涂敷有粘合剂的粘合片12上粘贴半导体晶圆13(参照图2),通过切割将晶圆分割成元件小片(芯片)14(参照图3)。接着,为了拾取芯片14,沿实线箭头方向15利用扩展器16顶起,沿虚线箭头方向17扩展,扩张芯片14间的间隔(参照图4),进行全部芯片14的拾取或一部分芯片14的拾取(参照图5)。需要说明的是,在图2~5中,相同的符号是指相同的物质,对一部分附图省略其说明。
目前,在半导体晶圆的从切割工序至拾取工序的工序中,一直使用在基材膜上涂敷有粘合剂的粘合片。对于这种粘合片,考虑扩展性从而使用由较软质的树脂构成的基材。例如,有时使用聚氯乙烯膜或聚乙烯类膜。
在切割时,产生被称为碎裂的芯片的缺损、开裂,而且大小为100μm以上并不稀奇,一旦碎裂达到电路面上,有时还会造成电路本身的性能上的阻碍。另外,在进行拾取工序时有时由碎裂产生的芯片的碎片附着在其它芯片表面上,会破坏电路本身。
由于切割时的被称为刀片的旋转刀,切削中的芯片出现振动,而通过芯片和刀片的接触产生碎裂。因此,也有取代粘合片而用蜡将晶圆完全固定使其不引起振动的方法。但是,像制造工序这样反复进行切割时,利用蜡进行的固定、除去很费事而不现实。另外,蜡不能完全除去时,作为晶圆的污染而残留,因此,难以应用于非常介意污染物质的电子设备中。
发明内容
本发明的课题在于,提供一种晶圆粘贴用粘合片,其使用可以低成本制造的晶圆粘贴用粘合片,且可以减少切割时产生的碎裂的产生。而且,本发明的课题还在于,提供一种可以减少切割时产生的碎裂的产生的晶圆加工方法。
本发明人等对上述课题进行了悉心研究,结果发现,通过使晶圆粘贴用粘合片具有特定的损失系数,可以解决上述课题。本发明是基于这样的见解而完成的。
即,根据本发明提供以下方法:
(1)一种晶圆粘贴用粘合片,其由基材膜和在该基材膜上形成的粘合剂层构成,其特征在于,使用将该粘合片加工成宽7mm的试样、利用动态粘弹性测定装置以膜状测定的损失系数(23℃、频率1~100Hz)为0.15以上。
(2)如上述(1)项所述的晶圆粘贴用粘合片,其特征在于,构成所述基材膜的层中的至少1层含有苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物。
(3)如上述(2)项所述的晶圆粘贴用粘合片,其特征在于,构成所述基材膜的层中的至少1层由苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物和聚丙烯的混合物构成。
(4)如上述(2)或(3)项所述的晶圆粘贴用粘合片,其特征在于,所述基材膜中的苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物的含量为10~75质量%。
(5)如(1)~(4)中任一项所述的晶圆粘贴用粘合片,其特征在于,形成所述粘合剂层的粘合剂为丙烯酸类粘合剂。
(6)一种晶圆的加工方法,其特征在于,含有在上述(1)~(5)中任一项所述的晶圆粘贴用粘合片上贴合晶圆的工序和该晶圆的切割工序,并且,在所述切割工序中,不切入至晶圆粘贴用粘合片的基材膜。
需要说明的是,上述“苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物”是指“苯乙烯-氢化异戊二烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物”。
本发明的上述及其它特征及优点可适当参照添加的附图、由下述的叙述得知。
附图说明
图1是表示本发明粘合片实施方式之一的剖面图;
图2是说明半导体晶圆的切割工序及拾取工序的剖面图;
图3是说明半导体晶圆的切割工序及拾取工序的剖面图;
图4是说明半导体晶圆的切割工序及拾取工序的剖面图;
图5是说明半导体晶圆的切割工序及拾取工序的剖面图。
具体实施方式
图1是表示本发明的晶圆粘贴用粘合片的优选实施方式的示意性剖面图,由基材膜1和在该基材膜1上形成的粘合剂层2构成。在本发明中,粘合片包含粘合带(例如切割带)。本发明的晶圆粘贴用粘合片使用加工成宽7mm的试样、用动态粘弹性测定装置测定的损失系数(23℃、频率1~100Hz)为0.15以上。
在本说明书中,损失系数(tanδ)为储能剪切弹性模量(G’)和损耗剪切弹性模量(G”)之比(G’/G”)。损失系数根据JIS G 0602“减振钢板的振动衰减特性试验方法”记载的中央支撑稳定加振法(中央加振法),按如下进行测定。用动态粘弹性测定装置(Rheometric公司制、ARES),使用膜测定工具将片材加工成宽7mm做成试样,固定在支撑用夹具上,在测定温度23℃、测定频率1~100Hz下,用JIS G 0602“减振钢板的振动衰减特性试验方法”记载的衰减法或半功率带宽法算出损失系数。试样的长度可以为60mm以上。
碎裂是由切割时的被称为刀片的旋转刀引起的。本发明人等对其原因进行了悉心研究,结果发现,这是由于该旋转刀,切削中的芯片出现振动,从而芯片和刀片接触而引起的。因此,本发明的晶圆粘贴用粘合片通过具有减振性,使切割时产生的芯片的振动衰减,可以防止碎裂。晶圆粘贴用粘合片的损失系数为0.15以上,优选为0.20以上。损失系数小于0.15时,不能减低切割刀片引起的振动,碎裂的产生增多。
作为基材膜1没有特别限定,优选由苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(苯乙烯-乙烯·丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、以下称为“SEPS”)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(以下称为“SIS”)、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物(以下称为“SEBS”)或苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物(以下称为“SEEPS”)单独或它们中的任一种和其它树脂的混合物构成。
基材膜1优选耐水性及耐热性优异的膜,特别优选合成树脂膜。在介设可以伸张的膜时,会容易进行扩展。作为这样的树脂,具体而言,除上述SEPS、SIS、SEBS、SEEPS之外,可列举:聚丙烯、低密度聚乙烯(LDPE)、直链低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯·丙烯共聚物、丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物硫化物、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氨酯、聚酰胺、离聚物、丁腈橡胶、丁基橡胶、苯乙烯异戊二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、天然橡胶及其加氢物或改性物等。
由这些树脂构成的可伸张的膜也可以配合或层压2种以上而组合使用。在由多层构成基材膜的情况下,优选至少1层为含有SEPS、SIS、SEBS或SEEPS的层,进一步优选上述至少1层由SEPS、SIS、SEBS或SEEPS和聚丙烯的混合物构成。
本发明中SEPS、SIS、SEBS或SEEPS的配合量可以根据减振性的要求水平适当选定,可以考虑膜强度和减振性的平衡来适当确定,例如,相对每构成基材膜的基础聚合物100质量份,可以选择10~75质量份,特别优选15~60质量份。本发明中的SEPS、SIS、SEBS或SEEPS的含量过少时,有时不能得到充分的减振性,且碎裂抑制效果小。另外,SEPS、SIS、SEBS或SEEPS的含量过多时,膜自身过于柔软,操作性变差。
另外,作为在构成基材膜的层中与SEPS、SIS、SEBS或SEEPS同时混合而使用的树脂,没有特别限定,优选聚丙烯。在构成基材膜的基础聚合物配合SEPS、SIS、SEBS或SEEPS和聚丙烯而构成的情况下,聚丙烯的含量可以设定为90~25质量份,优选设定为85~40质量份。
对于基材膜1的与粘合剂层2接触的面,为了提高密合性,可以实施电晕处理或在其上设置等离子体等其它层。基材膜1的厚度没有特别限定,优选为30~200μm,特别优选为50~100μm。
另外,基材膜1由多层构成的情况下,上述SEPS、SIS、SEBS或SEEPS含有层的厚度优选为5~100μm。
粘合剂层2可以利用目前公知的各种粘合剂形成。作为这种粘合剂,没有任何限定,可使用以例如橡胶类、丙烯酸类、硅酮类、聚乙烯醚类等为基础聚合物的粘合剂。
为了赋予这些基础聚合物以凝聚力,可以配合交联剂。
作为该交联剂,与基础聚合物相对应,可列举例如:异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、金属螯合物类交联剂、氮杂环丙烷类交联剂、胺树脂等。进而,粘合剂中可以根据需要含有各种添加成分。
另外,也可以使用放射线固化型或加热起泡型的粘合剂。作为放射线固化型的粘合剂,可以使用通过紫外线、电子射线等进行固化、在剥离时容易剥离的粘合剂。所谓加热起泡型的粘合剂可以使用通过加热利用起泡剂或膨胀剂容易剥离的粘合剂。进而,作为粘合剂也可以为能够兼用切割、小片接合的粘接剂。作为放射线固化型粘合剂,优选使用例如日本特公平1-56112号公报、日本特开平7-135189号公报等中记载的放射线固化型粘合剂,但并不限定于这些粘合剂。在本发明中,优选使用紫外线固化型粘合剂。此时,具有通过放射线进行固化并三维网状化的性质即可,可使用例如相对通常的橡胶类或丙烯酸类的压敏性基础树脂(聚合物)配合分子中具有至少2个光聚合性碳-碳双键的低分子量化合物(以下称为光聚合性化合物)及光聚合引发剂而成的粘合剂。
上述橡胶类或丙烯酸类的基础树脂可使用天然橡胶、各种合成橡胶等橡胶类聚合物;或聚(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基酯和可与其共聚的其它不饱和单体的共聚物等丙烯酸类聚合物。
另外,在上述粘合剂中,通过混合异氰酸酯类固化剂,可以将初期的粘接力设定为任意值。作为这种固化剂,具体使用多元异氰酸酯化合物,例如2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-苯二甲基二异氰酸酯、1,4-苯二甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、赖氨酸异氰酸酯等。
在紫外线固化型粘合剂的情况下,通过在粘合剂中混入光聚合引发剂,可以减少利用紫外线照射的聚合固化时间以及紫外线照射量。
作为这种光聚合引发剂,具体可列举:苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苄基二苯基硫醚、一硫化四甲基秋兰姆、偶氮二异丁腈、联苄、双乙酰、β-氯蒽醌等。
粘合剂层2的厚度没有特别限定,优选为4~30μm,特别优选为5~25μm。
可以在本发明的晶圆粘贴用粘合片上贴合晶圆,利用常规方法进行图2~5所示的晶圆的切割及拾取。在使用本发明的晶圆粘贴用粘合片的晶圆的加工方法中,为了减少切割刀片的切削阻力,使晶圆切削顺利并减少碎裂,优选不切入至基材膜。为了使切入不到达基材膜,例如,按照手册适当变更所使用的切割装置的切入深度的设定即可。
用于本发明的裸晶圆没有特别限定,可以从目前使用的任意的裸晶圆中适当选择而使用。
利用本发明涉及的晶圆粘贴用粘合片及晶圆的加工方法,在晶圆的加工中,可以大幅减少碎裂。
实施例
下面,基于实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不限定于这些实施例。
需要说明的是,实施例及比较例中使用的粘合剂、基材构成树脂按如下所述。
(粘合剂)
在丙烯酸类基础聚合物(由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸2-羟基乙酯构成的共聚物、重均分子量20万、玻璃化转变温度=-35℃)100质量份中,添加聚异氰酸酯化合物(日本聚氨酯公司制、商品名Coronet)3质量份、作为具有光聚合性碳-碳双键的化合物的四羟甲基甲烷四丙烯酸酯10质量份、作为光聚合引发剂的α-羟基环己基苯基酮1质量份,进行混合而得到。
[实施例1~3、比较例1]
将苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)(Kuraray公司制、“septon KF-2104”)和均聚丙烯(PP)(宇部兴产公司制、商品名:J-105G)按表1所示的配合比混合,用双螺杆混炼机在约200℃下通过膜挤压成形进行加工,制造厚度100μm的基材膜。
在得到的基材膜的一个表面将上述粘合剂涂敷成厚度10μm,形成粘合剂层,制造实施例1~3、比较例1的晶圆粘贴用粘合片。
[实施例4~6]
替代上述苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS),将以下的共聚物分别按表1所示的配合比混合,除此之外,与实施例1同样地进行,制造晶圆粘贴用粘合片。
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)
(Kuraray公司制、商品名:hybrar5127)
苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)
(Kuraray公司制、商品名:septon8104)
苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物(SEEPS)
(Kuraray公司制、商品名:septon4033)
在实施例1~6及比较例1的晶圆粘贴用粘合片上贴合直径6英寸、厚度350μm的表面蒸镀金硅晶圆,使用切割装置(SISCO公司制、DAD-340),以芯片尺寸为5mm见方的方式进行切割。切割条件为:旋转圆刀片旋转数为40000rpm、切削速度为100mm/s、切削水流量为20mL。另外,在切割时,以旋转圆刀片切入至粘合片的深度为30μm的方式进行。
按如下所述进行各种特性的评价,将结果示于表1。
(损失系数)
用动态粘弹性测定装置(Rheometric公司制、ARES),使用膜测定工具,将实施例及比较例的片材加工成宽7mm×长60mm的试样,固定在支撑用夹具(夹盘)上。在测定温度23℃、测定频率1~100Hz下进行测定,根据基于JISG0602“减振钢板的振动衰减特性试验方法”的中央加振法算出损失系数。
另外,利用初期荷重为200g、形变为1%将旋转力变换为拉伸力的方法,赋予拉伸荷重和位移来进行上述测定。
(碎裂性)
切割后,实施UV照射(500mJ/m2),从1片晶圆随机地取出50个芯片,用显微镜(100~200倍)测定芯片背面(粘合面)各边的最大的碎裂值,算出全部值的平均值。
(表1)
如表1所示,实施例1~6的片材与比较例1的片材相比,可以将碎裂值大幅减低至1/3以下,显示出良好的性能。
工业上的可利用性
本发明的晶圆粘贴用粘合片能够以低成本制造,在切割时产生的碎裂的产生少。因此,本发明的晶圆粘贴用粘合片适合应用在半导体装置的制造等中。
将本发明与其实施方式一同进行了说明,但只要我们没有特别指定,则在说明的任何细节均不限定我们的发明,只要不违反所附的权利要求所示的发明的精神和范围则应当更宽地进行解释。
本申请主张基于2007年12月18日在日本国专利申请的特愿2007-326555,及2008年12月1日在日本国专利申请的特愿2008-306587的优先权,其在此进行参考,其内容作为本说明书的记述的一部分。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(补正后)一种晶圆粘贴用粘合片,其由基材膜和在该基材膜上形成的粘合剂层构成,其特征在于,使用将该粘合片加工成宽7mm的试样、利用动态粘弹性测定装置以膜状测定的损失系数(23℃、频率1~100Hz)为0.15以上,构成所述基材膜的层中的至少1层由苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物和聚丙烯的混合物构成,所述基材膜中的苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物的含量为40~65质量%。
2.(删除)
3.(删除)
4.(删除)
5.(补正后)如权利要求1所述的晶圆粘贴用粘合片,其特征在于,形成所述粘合剂层的粘合剂为丙烯酸类粘合剂。
6.(补正后)一种晶圆的加工方法,其特征在于,含有在权利要求1所述的晶圆粘贴用粘合片上贴合晶圆的工序和该晶圆的切割工序,并且,在所述切割工序中不切入至晶圆粘贴用粘合片的基材膜。
Claims (6)
1.一种晶圆粘贴用粘合片,其由基材膜和在该基材膜上形成的粘合剂层构成,其特征在于,使用将该粘合片加工成宽7mm的试样、利用动态粘弹性测定装置以膜状测定的损失系数(23℃、频率1~100Hz)为0.15以上。
2.如权利要求1所述的晶圆粘贴用粘合片,其特征在于,构成所述基材膜的层中的至少1层含有苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物。
3.如权利要求2所述的晶圆粘贴用粘合片,其特征在于,构成所述基材膜的层中的至少1层由苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物和聚丙烯的混合物构成。
4.如权利要求2或3所述的晶圆粘贴用粘合片,其特征在于,所述基材膜中的苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物的含量为10~75质量%。
5.如权利要求1~4中任一项所述的晶圆粘贴用粘合片,其特征在于,形成所述粘合剂层的粘合剂为丙烯酸类粘合剂。
6.一种晶圆的加工方法,其特征在于,含有在权利要求1~5中任一项所述的晶圆粘贴用粘合片上贴合晶圆的工序和该晶圆的切割工序,并且,在所述切割工序中不切入至晶圆粘贴用粘合片的基材膜。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20101201 |