CN102298261A - 感光性粘接剂、粘接薄膜、粘接薄片以及粘接剂图案 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种感光性粘接剂、粘接薄膜、粘接薄片以及粘接剂图案。该感光性粘接剂，其含有(A)可溶于碱水溶液的聚合物、(B)放射线聚合性化合物、及(C)光聚合引发剂。本发明的感光性粘接剂向碱性显影液的溶解速度大，利用碱性显影液的图案形成性优异，曝光后表现高度的再粘接性。
Description
本申请是原申请的申请日为2006年6月30日，申请号为200680024508.9，发明名称为《感光性粘接剂组合物、以及使用其所得粘接薄膜、粘接薄片、贴有粘接剂层的半导体晶圆、半导体装置及电子零件》的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及感光性粘接剂组合物、以及使用其所得粘接薄膜、粘接薄片、贴有粘接剂层的半导体晶圆、半导体装置及电子零件。
背景技术
近年来，随着电子零件的高性能化、高功能化，提出了具有各种形态的半导体封装。在半导体封装中，对于用于粘接半导体元件及搭载半导体元件用支持基材的粘接剂、及用于将半导体芯片粘接于各种被粘接物的粘接剂，要求低应力性、于低温的贴合性、耐湿可靠性、耐焊接回流性。而且，根据半导体封装及电子零件的功能、形态及组装步骤的简略化的手法，会有要求兼具可形成图案的感光性功能的情况。所谓感光性是照射光的部份产生化学变化，不溶于或可溶于水溶液或有机溶剂的功能。如果使用具有此感光性的感光性粘接剂，则通过以光掩模为中介进行曝光，利用显影液形成图案，可形成高精密度的粘接剂图案。作为感光性粘接剂，目前为止一直是使用以聚酰亚胺树脂前体(聚酰胺酸)或聚酰亚胺树脂为基底的材料(参考专利文献1～3)。但是，前者的情况是在为了酰亚胺化的闭环反应时，后者的情况是在粘接工序时，因为各自需要300℃以上的高温，因此存在对周边材料产生严重的热损伤的问题。此外，还有容易产生残留热应力的问题。
另一方面，通过在使用聚酰亚胺树脂等的粘接剂中掺进热固化性树脂，进行交联，尝试改善于低温的贴合性及焊接耐热性。
专利文献1：日本特开2000-290501号公报
专利文献2：日本特开2001-329233号公报
专利文献3：日本特开平11-24257号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，使用聚酰亚胺树脂的以往的感光性粘接剂，关于利用碱性显影液的图案形成性及对于被粘接物的贴合性两方面，很难同时达到高水平。此外，很难赋予在曝光后进行热压接时可表现足够高的粘接力的再粘接性。
本发明的目的是提供利用碱性显影液的图案形成性优异，具有曝光后的充分再粘接性的感光性粘接剂组合物。此外，本发明的目的是提供利用碱性显影液的图案形成性优异，具有曝光后的充分再粘接性，同时可以在低温贴合于被粘接物的粘接薄膜。而且，本发明的目的是提供以优异的粘接力粘接有半导体芯片的可靠性高的半导体装置及电子零件。
解决问题的手段
本发明的感光性粘接剂组合物含有(A)具有羧基作为侧链且酸值为80～180mg/KOH的聚酰亚胺、(B)放射线聚合性化合物、及(C)光聚合引发剂。上述酸值优选为80～150mg/KOH。
通过使用具有羧基并且具有上述特定范围的酸值的聚酰亚胺等，该感光性粘接剂组合物成为利用碱性显影液的图案形成性优异、曝光后表现充分的再粘接性的组合物。
本发明的感光性粘接剂组合物优选含有(D)热固化性树脂。该热固化性树脂优选为环氧树脂。
上述聚酰亚胺优选为使四羧酸二酐、与含有下述通式(I)或(II)所表示的芳香族二胺的二胺反应而得到的聚酰亚胺。
[化1]
由利用碱性显影液的图案形成性及薄膜形成性的观点而言，聚酰亚胺的重均分子量优选为5000～150000。
聚酰亚胺的玻璃化温度优选为150℃以下。由此，可使由感光性粘接剂组合物所成的粘接薄膜，以更低的温度贴合于半导体晶圆等被粘接物。由同样的观点而言，优选上述二胺含有下述通式(III)所示的脂肪族醚二胺，该脂肪族醚二胺的含量为二胺整体的10～90摩尔％。
[化2]
式中，Q1、Q2及Q3各自独立地表示碳原子数1～10的亚烷基，n1表示1～80的整数。
优选上述二胺进一步含有下述通式(IV)所示的硅氧烷二胺，该硅氧烷二胺的含量为二胺整体的1～20摩尔％。
[化3]
式中，R1及R2各自独立地表示碳原子数1～5的亚烷基或可具有取代基的亚苯基，R3、R4、R5及R6各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、苯基或苯氧基，n2表示1～5的整数。
放射线聚合性化合物的分子量为2000以下，本发明的感光性粘接剂组合物中优选含有相对于100重量份的聚酰亚胺为20重量份以上的放射线聚合性化合物。
本发明的感光性粘接剂组合物优选为，通过该感光性粘接剂组合物将硅芯片粘接于玻璃基板时，可得到于25℃为5MPa以上的剪切粘接力。此外，本发明的感光性粘接剂组合物优选为，通过该感光性粘接剂组合物将硅芯片粘接于玻璃基板时，可得到于260℃为0.5MPa以上的剪切粘接力。
曝光后的感光性粘接剂组合物于100℃的储存弹性模量优选是0.01～10MPa。曝光后进而经加热固化后的感光性粘接剂组合物于260℃的储存弹性模量优选是1MPa以上。
曝光后进而经加热固化后的热重量分析的感光性粘接剂组合物的质量减少率变成5％的温度优选是260℃以上。
本发明的粘接薄膜是由上述本发明的感光性粘接剂组合物所成。此外，本发明的粘接薄片具备基材、和设置于基材的一个面的上述本发明的粘接薄膜。
本发明的粘接剂图案，是通过在被粘接物上形成由上述本发明的感光性粘接剂组合物所成的粘接剂层，通过光掩模曝光该粘接剂层，将曝光后的粘接剂层利用碱水溶液进行显影处理而形成的。该粘接剂层，因为上述本发明的感光性粘接剂组合物的图案形成性优异，可具有高精密度的图案，此外曝光后的再粘接性优异。
本发明的贴有粘接剂层的半导体晶圆具备半导体晶圆、和设置于半导体晶圆的一个面上的由本发明的感光性粘接剂组合物所成的粘接剂层。
本发明的半导体装置具有使用上述本发明的感光性粘接剂组合物粘接于被粘接物的半导体芯片。此外，本发明的电子零件具备该半导体装置。
发明效果
本发明的感光性粘接剂组合物向碱性显影液的溶解速度大，利用碱性显影液的图案形成性优异，曝光后表现高度的再粘接性。此外，本发明的粘接薄膜是可在比较低的温度下贴合于被粘接物，抑制对于周边材料的热损伤，因此可得到可靠性高的半导体装置及电子零件。
附图说明
[图1]表示本发明的粘接薄膜的一个实施方式的截面图。
[图2]表示本发明的粘接薄片的一个实施方式的截面图。
[图3]表示本发明的贴有粘接剂层的半导体晶圆的一个实施方式的俯视图。
[图4]表示沿着图3的IV-IV线的截面图。
[图5]表示本发明的粘接剂图案的一个实施方式的俯视图。
[图6]表示沿着图5的VI-VI线的截面图。
[图7]表示本发明的粘接剂图案的一个实施方式的俯视图。
[图8]表示沿着图7的VIII-VIII线的截面图。
[图9]表示通过粘接剂图案将玻璃盖片粘接于半导体晶圆的状态的俯视图。
[图10]表示沿着图9的X-X线的截面图。
[图11]表示通过粘接剂图案将玻璃盖片粘接于半导体晶圆的状态的俯视图。
[图12]表示沿着图11的XII-XII线的截面图。
[图13]表示本发明的半导体装置的一个实施方式的截面图。
[图14]表示本发明的半导体装置的一个实施方式的截面图。
[图15]表示本发明的电子零件的CCD相机模块的一个实施方式的截面图。
[图16]表示本发明的电子零件的CCD相机模块的一个实施方式的截面图。
符号说明
1：粘接薄膜(粘接剂层)
1a，1b：粘接剂图案
3：基材
5：半导体晶圆
7：有效像素区域
9：玻璃盖片
10：粘接薄片
15：搭载半导体元件用支持基材
20：贴有粘接剂层的半导体晶圆
30a，30b：半导体装置
50a，50b：CCD相机模块
具体实施方式
以下，详细说明关于本发明的适合的实施方式。但本发明并不限于以下的实施方式。
本实施方式的感光性粘接剂组合物含有聚酰亚胺、放射线聚合性化合物及光聚合引发剂。
上述聚酰亚胺由主链中具有酰亚胺骨架，具有羧基作为侧链的1种或2种以上的聚合物构成。聚酰亚胺的酸值为80～180mg/KOH。如果聚酰亚胺的酸值小于80mg/KOH，则向碱性显影液的溶解性降低；如果超过180mg/KOH，则显影中粘接剂层自被粘接物剥离的可能性变高。由同样的观点而言，聚酰亚胺的酸值更优选为150mg/KOH以下。特别优选感光性粘接剂组合物含有后述的热固化性树脂，且聚酰亚胺的酸值为80～180mg/KOH。
具有羧基的聚酰亚胺，可以通过使四羧酸二酐与含有羧基及氨基的二胺反应而得到。由此，在聚酰亚胺中导入来自二胺的羧基。通过适当调整二胺的种类及其配比、反应条件等，可使酸值成为80～180mg/KOH或80～150mg/KOH。
四羧酸二酐与二胺的反应(缩合反应)，如本领域技术人员所理解，可通过公知的方法进行。例如于此反应中，首先在有机溶剂中，以等摩尔或大约等摩尔比率，以反应温度80℃以下，优选为0～60℃使四羧酸二酐与二胺进行加成反应。各成分的添加顺序为任意。随着反应进行，反应液的粘度缓缓上升，产生聚酰亚胺的前体即聚酰胺酸。通过使所产生的聚酰胺酸在50～80℃的温度加热解聚合，可调整其分子量。通过使所产生的聚酰胺酸脱水闭环，产生聚酰亚胺。脱水闭环可通过利用加热的热闭环法，或使用脱水剂的化学闭环法进行。
关于四羧酸二酐与二胺的配比，更具体而言，相对于四羧酸二酐的合计量1.0mol，二胺的合计量优选为0.5～2mol，更优选为0.8～1.0mol的范围内。如果二胺的比率超过2.0mol，则会有产生多量的末端为氨基的聚酰亚胺低聚物的倾向；如果低于0.5mol，则会有产生多量的末端为羧基的聚酰亚胺低聚物的倾向。如果聚酰亚胺低聚物的量变多，则聚酰亚胺的重均分子量降低，感光性粘接剂组合物的耐热性等的各种特性容易降低。通过调整上述配比，可调整聚酰亚胺的重均分子量成为5000～150000的范围内。
作为用于合成聚酰亚胺的二胺，为了使其为对于碱水溶液的溶解性特别优异的物质，优选上述通式(I)或(II)所示的芳香族二胺。
为了降低聚酰亚胺的Tg而降低热应力，二胺进一步优选含有上述通式(III)的脂肪族醚二胺。作为式(III)的脂肪族醚二胺，更具体而言，可列举下述化学式(IIIa)、(IIIb)或(IIIc)所表示的化合物。这些中，由确保在低温的贴合性及对于被粘接物的优良的粘接性的观点而言，优选式(IIIa)的脂肪族醚二胺。
[化4]
作为脂肪族醚二胺的市售品，可列举例如sun-techno chemical(股)制的杰法明“D-230”、“D-400”、“D-2000”、“D-4000”、“ED-600”、“ED-900”、“ED-2001”、“EDR-148”(以上为商品名)、BASF(制)的聚醚胺“D-230”、“D-400”、“D-2000”(以上为商品名)。
进而，为了更提高曝光后的再粘接性，优选使用上述通式(IV)所表示的硅氧烷二胺。
作为化学式(IV)所示的硅氧烷二胺，例如式中n2为1时，可列举1，1，3，3-四甲基-1，3-双(4-氨基苯基)二硅氧烷、1，1，3，3-四苯氧基-1，3-双(4-氨基乙基)二硅氧烷、1，1，3，3-四苯基-1，3-双(2-氨基乙基)二硅氧烷、1，1，3，3-四苯基-1，3-双(3-氨基丙基)二硅氧烷、1，1，3，3-四甲基-1，3-双(2-氨基乙基)二硅氧烷、1，1，3，3-四甲基-1，3-双(3-氨基丙基)二硅氧烷、1，1，3，3-四甲基-1，3-双(3-氨基丁基)二硅氧烷、1，3-二甲基-1，3-二甲氧基-1，3-双(4-氨基丁基)二硅氧烷；式中n2为2时，可列举1，1，3，3，5，5-六甲基-1，5-双(4-氨基苯基)三硅氧烷、1，1，5，5-四苯基-3，3-二甲基-1，5-双(3-氨基丙基)三硅氧烷、1，1，5，5-四苯基-3，3-二甲氧基-1，5-双(4-氨基丁基)三硅氧烷、1，1，5，5-四苯基-3，3-二甲氧基-1，5-双(5-氨基戊基)三硅氧烷、1，1，5，5-四甲基-3，3-二甲氧基-1，5-双(2-氨基乙基)三硅氧烷、1，1，5，5-四甲基-3，3-二甲氧基-1，5-双(4-氨基丁基)三硅氧烷、1，1，5，5-四甲基-3，3-二甲氧基-1，5-双(5-氨基戊基)三硅氧烷、1，1，3，3，5，5-六甲基-1，5-双(3-氨基丙基)三硅氧烷、1，1，3，3，5，5-六乙基-1，5-双(3-氨基丙基)三硅氧烷、1，1，3，3，5，5-六丙基-1，5-双(3-氨基丙基)三硅氧烷。
这些二胺可单独使用或组合2种以上使用。此时，优选使通式(1)或(II)所示的芳香族二胺为总二胺的10～50摩尔％，使通式(IV)所示的硅氧烷二胺为总二胺的1～20摩尔％(优选为5～10摩尔％)，使通式(III)所示的脂肪族醚二胺为总二胺的10～90摩尔％。由此，通常可使聚酰亚胺的酸值为80～180mg/KOH或80～150mg/KOH。如果硅氧烷二胺少于总二胺的1摩尔％， 则会有曝光后的再粘接性降低的倾向，如果超过20摩尔％，则会有对于碱性显影液的溶解性降低的倾向。此外，如果脂肪族醚二胺少于总二胺的10摩尔％，则会有聚酰亚胺的Tg变高而低温加工性(于低温的贴合性)降低的倾向，如果超过90摩尔％，则会有热压接时变得易产生空隙的倾向。
二胺可进一步包含上述以外的二胺。可列举例如邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、3，3’-二氨基二苯基醚、3，4’-二氨基二苯基醚、4，4’-二氨基二苯基醚、3，3’-二氨基二苯基甲烷、3，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-二氨基二苯基醚甲烷、双(4-氨基-3，5-二甲基苯基)甲烷、双(4-氨基-3，5-二异丙基苯基)甲烷、3，3’-二氨基二苯基二氟甲烷、3，4’-二氨基二苯基二氟甲烷、4，4’-二氨基二苯基二氟甲烷、3，3’-二氨基二苯基砜、3，4’-二氨基二苯基砜、4，4’-二氨基二苯基砜、3，3’-二氨基二苯基硫醚、3，4’-二氨基二苯基硫醚、4，4’-二氨基二苯基硫醚、3，3’-二氨基二苯基酮、3，4’-二氨基二苯基酮、4，4’-二氨基二苯基酮、2，2-双(3-氨基苯基)丙烷、2，2’-双(3，4’-二氨基二苯基)丙烷、2，2-双(4-氨基苯基)丙烷、2，2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷、2，2-双(3，4’-二氨基二苯基)六氟丙烷、2，2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、1，3-双(3-氨基苯氧基)苯、1，4-双(3-氨基苯氧基)苯、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、3，3’-(1，4-亚苯基双(1-甲基亚乙基)双苯胺、3，4’-(1，4-亚苯基双(1-甲基亚乙基)双苯胺、4，4’-(1，4-亚苯基双(1-甲基亚乙基)双苯胺、2，2-双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)丙烷、2，2-双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷、2，2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷、双(4-(3-氨基乙氧基)苯基)硫醚、双(4-(4-氨基乙氧基)苯基)硫醚、双(4-(3-氨基乙氧基)苯基)砜、双(4-(4-氨基乙氧基)苯基)砜、1，3-双(氨基甲基)环己烷及2，2-双(4-氨基苯氧基苯基)丙烷。
为了抑制粘接剂各特性的降低，用作合成聚酰亚胺时的原料的四羧酸二酐优选由乙酸酐通过重结晶而纯化得到。或者四羧酸二酐，也可以通过以低于其熔点10～20℃的温度加热12小时以上而干燥。四羧酸二酐的纯度，可通过差示扫描热量计(DSC)所测量的吸热开始温度与吸热峰温度的差来评价，优选使用通过重结晶及干燥等纯化至此差值在20℃以内，优选在10℃以内的羧酸二酐，用于聚酰亚胺的合成。吸热开始温度及吸热峰温度，是使用DSC(PerkinElmer公司制DSC-7型)，以试样量：5mg、升温速度：5℃/min、测量气体环境：氮的条件进行测量的。
作为四羧酸二酐，可列举例如均苯四酸二酐、3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐、2，2’，3，3’-联苯四羧酸二酐、2，2-双(3，4-二羧基苯基)丙烷二酐、2，2-双(2，3-二羧基苯基)丙烷二酐、1，1-双(2，3-二羧基苯基)乙烷二酐、1，1-双(3，4-二羧基苯基)乙烷二酐、双(2，3-二羧基苯基)甲烷二酐、双(3，4-二羧基苯基)甲烷二酐、双(3，4-二羧基苯基)砜二酐、3，4，9，10-苝四羧酸二酐、双(3，4-二羧基苯基)醚二酐、苯-1，2，3，4-四羧酸二酐、3，4，3’，4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2，3，2’，3’-二苯甲酮四羧酸二酐、3，3，3’，4’-二苯甲酮四羧酸二酐、1，2，5，6-萘四羧酸二酐、1，4，5，8-萘四羧酸二酐、2，3，6，7-萘四羧酸二酐、1，2，4，5-萘四羧酸二酐、2，6-二氯萘-1，4，5，8-四羧酸二酐、2，7-二氯萘-1，4，5，8-四羧酸二酐、2，3，6，7-四氯萘-1，4，5，8-四羧酸二酐、菲-1，8，9，10-四羧酸二酐、吡嗪-2，3，5，6-四羧酸二酐、噻吩-2，3，5，6-四羧酸二酐、2，3，3’，4’-联苯四羧酸二酐、3，4，3’，4’-联苯四羧酸二酐、2，3，2’，3’-联苯四羧酸二酐、双(3，4-二羧基苯基)二甲基硅烷二酐、双(3，4-二羧基苯基)甲基苯基硅烷二酐、双(3，4-二羧基苯基)二苯基硅烷二酐、1，4-双(3，4-二羧基苯基二甲基硅烷基)苯二酐、1，3-双(3，4-二羧基苯基)-1，1，3，3-四甲基二环己烷二酐、对亚苯基双(偏苯三酸酯酐)、亚乙基四羧酸二酐、1，2，3，4-丁烷四羧酸二酐、十氢萘-1，4，5，8-四羧酸二酐、4，8-二甲基-1，2，3，5，6，7-六氢萘-1，2，5，6-四羧酸二酐、环戊烷-1，2，3，4-四羧酸二酐、吡咯烷-2，3，4，5-四羧酸二酐、1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、双(外向-二环[2，2，1]庚烷-2，3-二羧酸二酐、二环-[2，2，2]-辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、2，2-双(3，4-二羧基苯基)丙烷二酐、2，2-双[4-(3，4-二羧基苯基)苯基]丙烷二酐、2，2-双(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、2，2-双[4-(3，4-二羧基苯基)苯基]六氟丙烷二酐、4，4’-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐、1，4-双(2-羟基六氟异丙基)苯双(偏苯三酸酐)、1，3-双(2-羟基六氟异丙基)苯双(偏苯三酸酐)、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1，2-二羧酸二酐、四氢呋喃-2，3，4，5-四羧酸二酐。
特别是为了赋予对于溶剂的优异的溶解性，优选下述化学式(V)或(VI)所表示的四羧酸二酐。此时，这些化学式所表示的四羧酸二酐的比率，相对于总四羧酸二酐100摩尔％，优选为50摩尔％以上。如果其比率小于50摩尔％，则会有降低溶解性提高效果的倾向。
[化5]
如上所述的四羧酸二酐，可单独使用或组合二种以上使用。
聚酰亚胺的重均分子量优选在5000～150000的范围内，更优选20000～500000，进一步优选30000～40000。如果聚酰亚胺的重均分子量小于5000，则会有薄膜形成性降低的倾向，如果超过150000，则对于碱性显影液的溶解性降低，有显影时间变长的倾向。通过使聚酰亚胺的重均分子量成为5000～150000，还能够得到可以使将半导体元件粘接固定于搭载半导体元件用支持基材等被粘接物时的加热温度(芯片接合温度)降低的效果。上述重均分子量，是指使用高效液相色谱(例如岛津制作所制“C-R4A”(商品名))，以聚苯乙烯换算时的重均分子量。
聚酰亚胺的玻璃化温度(以下称为“Tg”)优选是30℃～150℃的范围。如果Tg小于30℃，则会有压接时变得易产生空隙的倾向，如果Tg超过150℃，则对于被粘接物的贴合温度及曝光后的压接温度变高，会有容易损伤周边部件的倾向。这里，上述的Tg是指使用粘弹性测量装置(rheometric公司制)测量薄膜时的tanδ的峰温度。
作为放射线聚合性化合物，只要是通过紫外线及电子束等放射线的照射而聚合的化合物即可，并没有特别的限制。放射线聚合性化合物优选是具有丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基的化合物。作为放射线聚合性化合物的具体例子，可列举丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸戊烯酯、丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、苯乙烯、二乙烯基苯、4-乙烯基甲苯、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、1，3-丙烯酰氧基-2-羟基丙烷、1，2-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙烷、亚甲基-双丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、三(β-羟基乙基)三聚异氰酸酯的三丙烯酸酯、下述通式(10)所示化合物、氨酯丙烯酸酯或氨酯甲基丙烯酸酯、及尿素丙烯酸酯。式(10)中，R3及R4各自独立地表示氢原子或甲基，q及r各自独立地表示1以上的整数。
[化6]
氨酯丙烯酸酯及氨酯甲基丙烯酸酯，例如通过使二醇类、下述通式(21)所示的异氰酸酯化合物、及下述通式(22)所表示的化合物反应所产生。
[化7]
式(21)中，s表示0或1，R5表示碳原子数为1～30的2价或3价的有机基团。式(22)中，R6表示氢原子或甲基，R7表示亚乙基或亚丙基。
尿素甲基丙烯酸酯，例如通过使下述通式(3)所表示的二胺、和下述通式(32)所示的化合物反应所产生。
[化8]
H2N-R8-NH2 (31)
式(31)中，R8表示碳原子数为2～30的2价的有机基团，式(32)中，t表示0或1。
如上的化合物之外，可使用侧链上具有乙烯性不饱和基的放射线聚合性共聚物等，所述共聚物通过使具有至少1个乙烯性不饱和基、和环氧乙烷环、异氰酸酯基、羟基、羧基等官能基的化合物与含有官能基的乙烯基共聚合物加成反应而得到。
这些放射线聚合性化合物可单独使用或组合2种以上使用。其中上述通式(10)所表示的放射线聚合性化合物可赋予固化后的耐溶剂性，因此优选；氨酯丙烯酸酯及氨酯甲基丙烯酸酯可赋予固化后的可挠性，因此优选。
放射线聚合性化合物的分子量优选为2000以下，如果分子量超过2000，则会有感光性粘接剂组合物对于碱性水溶液的溶解性降低的倾向，此外，会有粘接薄膜的粘性降低，难以在低温贴合于半导体晶圆等被粘接物的倾向。
放射线聚合性化合物的含量，相对于100重量份的聚酰亚胺而言，优选为20～80重量份，更优选为30～60重量份。放射线聚合性化合物的含量超过80重量份，则会有聚合的放射线聚合性化合物引起热压接后的粘接性降低的倾向，小于5重量份，则会有曝光后的耐溶剂性低，难以形成图案的倾向。
光聚合引发剂，为了使图案形成时的感度变好，优选在300～400nm具有吸收带。光聚合引发剂的具体例子，可列举二苯甲酮、N，N’-四甲基-4，4’-二氨基二苯甲酮(米蚩酮)、N，N’-四乙基-4，4’-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、2，2-甲氧基-1，2-二苯基乙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉代丙酮-1、2，4-二乙基噻吨酮、2-乙基蒽醌及菲醌等芳香族酮，苯偶因甲基醚、苯偶因乙基醚及苯偶因苯基醚等苯偶因醚，甲基苯偶因及乙基苯偶因等苯偶因，安息香双甲醚等苯偶酰衍生物，2-(邻氯苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻氯苯基)-4，5-二(间甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(邻氟苯基)-4，5-苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚物、2-(对甲氧基苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚物、2，4-二(对甲氧基苯基)-5-苯基咪唑二聚物及2-(2，4-二甲氧基苯基)-4，5-苯基咪唑等2，4，5-三芳基咪唑二聚物，9-苯基吖啶及1，7-双(9，9’-吖啶基)庚烷等吖啶衍生物，双(2，6-二甲氧基苯甲酰)-2，4，4-三甲基-戊基膦氧化物及双(2，4，6-三甲基苯甲酰)-苯基膦氧化物等双酰基膦氧化物等。这些可单独使用或组合二种以上使用。
光聚合引发剂的量并没有特别的限制，但相对于100重量份的聚酰亚胺而言通常为0.01～30重量份。
感光性粘接剂组合物优选进一步含有热固化性树脂。本发明中的热固化性树脂是指可通过热发生交联反应的反应性化合物。作为这种化合物，可列举例如环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂、苯酚树脂、尿素树脂、密胺树脂、醇酸树脂、丙烯酸类树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、有机硅树脂、间苯二酚甲醛树脂、二甲苯树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、酮树脂、三烯丙基三聚氰酸酯树脂、聚异氰酸酯树脂、含有三(2-羟基乙基)三聚异氰酸酯的树脂、含有三烯丙基偏苯三酸酯的树脂、由环戊二烯所合成的热固化性树脂、利用芳香族二氨基氰的三聚化得到的热固化性树脂等。其中，由在高温仍可具有优异的粘接力的观点而言，优选环氧树脂、氰酸酯树脂及双马来酰亚胺树脂，由操作性及与聚酰亚胺的相溶性的观点而言，特别优选环氧树脂。这些热固化性树脂可单独使用或组合2种以上使用。
环氧树脂优选分子内具有至少2个的环氧基的树脂。由固化性及固化物特性的观点而言，特别优选苯酚的缩水甘油醚型的环氧树脂。作为这样的环氧树脂，可列举例如双酚A、AD、S或F型的缩水甘油醚、氢化双酚A的缩水甘油醚、双酚A的环氧乙烷加成物的缩水甘油醚、双酚A的环氧丙烷加成物的缩水甘油醚、苯酚酚醛清漆树脂的缩水甘油醚、甲酚酚醛清漆树脂的缩水甘油醚、双酚A酚醛清漆树脂的缩水甘油醚、萘树脂的缩水甘油醚、3官能型或4官能型的缩水甘油醚、二环戊二烯苯酚树脂的缩水甘油醚、二聚酸的缩水甘油酯、3官能型或4官能型的缩水甘油胺、萘树脂的缩水甘油胺等。这些可单独使用或组合二种以上使用。
作为氰酸酯树脂，可列举例如2，2’-双(4-氰酸酯苯基)异亚丙基、1，1’-双(4-氰酸酯苯基)乙烷、双(4-氰酸酯-3，5-二甲基苯基)甲烷、1，3-双[4-氰酸酯苯基-1-(1-甲基亚乙基)]苯、氰化苯酚-二环戊二烯合成物、氰化酚醛清漆树脂、双(4-氰酸酯苯基)硫醚、双(4-氰酸酯苯基)醚、间苯二酚二氰酸酯、1，1，1-三(4-氰酸酯苯基)乙烷、2-苯基-2-(4-氰酸酯苯基)异亚丙基等。这些可单独使用或组合2种以上使用。
作为双马来酰亚胺树脂，可列举例如邻、间或对双马来酰亚胺苯、4-双(对马来酰亚胺枯烯基)苯、1，4-双(间马来酰亚胺枯烯基)苯、及下述通式(40)、(41)、(42)或(43)所表示的马来酰亚胺化合物等。这些可单独使用或组合二种以上使用。
[化9]
式(40)中，R40表示-O-、-CH2-、-CF2-、-SO2-、-S-、-CO-、-C(CH3)2-或-C(CF3)2-，四个R41各自独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基、氟、氯或溴，2个Z1各自独立地表示含有乙烯性不饱和双键的二羧酸残基。
式(41)中，R42表示-O-、-CH2-、-CF2-、-SO2-、-S-、-CO-、-C(CH3)2-或-C(CF3)2-，四个R43各自独立地表示氢、低级烷基、低级烷氧基、氟、氯或溴，2个Z2各自独立地表示含有乙烯性不饱和双键的二羧酸残基。
式(42)中，x表示0～4的整数，多个Z3各自独立地表示含有乙烯性不饱和双键的二羧酸残基。
式(43)中，2个R44各自独立地表示2价的烃基，多个R45各自独立地表示1价的烃基，2个Z4各自独立地表示含有乙烯性不饱和双键的二羧酸残基，y表示1以上的整数。
作为式(40)至(43)中的Z1、Z2、Z3、Z4，可列举马来酸残基、柠康酸残基等。
作为式(41)所表示的双马来酰亚胺树脂，可列举例如4，4-双马来酰亚胺二苯基醚、4，4-双马来酰亚胺二苯基甲烷、4，4-双马来酰亚胺-3，3’-二甲基-二苯基甲烷、4，4-双马来酰亚胺二苯基砜、4，4-双马来酰亚胺二苯基硫醚、4，4-双马来酰亚胺二苯基酮、2’-双(4-马来酰亚胺苯基)丙烷、4-双马来酰亚胺二苯基氟代甲烷、及1，1，1，3，3，3-六氟-2，2-双(4-马来酰亚胺苯基)丙烷。
作为式(42)所表示的双马来酰亚胺树脂，可列举例如双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]醚、双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]甲烷、双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]氟代甲烷、双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]砜、双[4-(3-马来酰亚胺苯氧基)苯基]砜、双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]硫醚、双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]酮、2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、及1，1，1，3，3，3-六氟-2，2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷。
使用热固化性树脂时，为了使其固化，可适当的在感光性粘接剂组合物中加入固化剂、固化促进剂、催化剂等添加剂。添加催化剂时可以根据需要使用助催化剂。
使用环氧树脂时，优选使用环氧树脂的固化剂或固化促进剂，更优选并用这些。作为固化剂可列举例如苯酚系化合物、脂肪族胺、脂环族胺、芳香族聚胺、聚酰胺、脂肪族酸酐、脂环族酸酐、芳香族酸酐、双氰胺、有机酸二酰肼、三氟化硼胺络合物、咪唑类、第三级胺、分子中具有至少2个酚性羟基的苯酚系化合物等，这些中，由对于碱性水溶液的溶解性优异的观点而言，优选分子中具有至少2个酚性羟基的苯酚系化合物。
作为上述分子中具有至少2个酚性羟基的苯酚系化合物，可列举例如苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、二环戊二烯甲酚酚醛清漆树脂、二环戊二烯苯酚酚醛清漆树脂、亚二甲苯基改性苯酚酚醛清漆树脂、萘酚酚醛清漆树脂、三苯酚酚醛清漆树脂、四苯酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂、聚-对乙烯基苯酚树脂、苯酚芳烷基树脂等。
作为固化促进剂，只要是促进环氧树脂固化的物质即可，并没有特别的限制，可列举例如咪唑类、双氰胺衍生物、二羧酸二酰肼、三苯基膦、四苯基鏻四苯基硼酸盐、2-乙基-4-甲基咪唑-四苯基硼酸盐、1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7-四苯基硼酸盐等。
环氧树脂的固化剂的量，相对于100重量份的环氧树脂优选为0～200重量份，固化促进剂的量，相对于100重量份的环氧树脂优选为0～50重量份。
使用氰酸酯树脂作为热固化性树脂时，优选使用催化剂及根据需要使用助催化剂，作为催化剂可列举例如钴、锌、铜等的金属盐及金属络合物等，作为助催化剂，优选为烷基苯酚、双酚化合物、苯酚酚醛清漆树脂等苯酚系化合物等。
使用双马来酰亚胺树脂作为热固化性树脂时，优选使用自由基聚合剂作为其固化剂。作为自由基聚合剂，可列举乙酰环己基磺酰基过氧化物、异丁酰过氧化物、苯甲酰过氧化物、辛酰过氧化物、乙酰过氧化物、二枯烯基过氧化物、枯烯氢过氧化物、偶氮基双异丁腈等。此时，自由基聚合剂的使用量，相对于100重量份的双马来酰亚胺树脂优选为0.01～1.0重量份。
出于提高粘接强度等目的，感光性粘接剂组合物也可含有适当的偶合剂。作为偶合剂，可列举例如硅烷偶合剂、钛系偶合剂等，其中硅烷偶合剂可赋予高的粘接力，因此优选。
使用偶合剂时，其使用量相对于100重量份的聚酰亚胺优选为0～50重量份，更优选为0～20重量份，如果超过50重量份，则会有感光性粘接剂组合物的保存安定性降低的倾向。
作为硅烷偶合剂，可列举例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-(1，3-二甲基亚丁基)-3-(三乙氧基硅烷基)-1-丙烷胺、N，N’-双[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]乙二胺、聚氧化乙烯丙基三烷氧基硅烷、及聚乙氧基二甲基硅氧烷。这些可单独使用或组合二种以上使用。
感光性粘接剂组合物也可含有填料。作为填料可列举例如银粉、金粉、铜粉等金属填料，二氧化硅、氧化铝、氮化硼、二氧化钛、玻璃、氧化铁、硼酸铝、陶瓷等非金属无机填料、碳、橡胶类填料等有机填料等。
上述填料可按照所希望的功能分别使用。例如出于对粘接薄膜赋予导电性或触变性的目的而添加金属填料，出于对粘接薄膜赋予低热膨涨性、低吸湿性的目的而添加非金属无机填料，出于对粘接薄膜赋予韧性的目的而添加有机填料是。这些金属填料、非金属无机填料及有机填料可单独使用或组合二种以上使用，使用填料时的混合、混炼，可适当地组合通常的搅拌机、混砂机、三辊机、球磨机等分散机来进行。
使用填料时，其量为相对于100重量份的聚酰亚胺，优选1000重量份以下，更优选500重量份以下。下限并没有特别的限制，但通常为1重量份。填料的量超过1000重量份，则会有粘接性降低的倾向。
通过感光性粘接剂组合物将硅芯片粘接于玻璃基板时，于25℃可得到5MPa以上的剪切粘接力的感光性粘接剂组合物是优选的。25℃的上述剪切粘接力小于5MPa，则会有难以得到耐受在组装电子零件时的所施加的外力的粘接固定功能的倾向。此外，使用感光性粘接剂组合物将硅芯片粘接于玻璃基板时，于260℃可得到0.5MPa以上的剪切粘接力的感光性粘接剂组合物是优选的。260℃的上述剪切粘接力小于0.5MPa，则在将使用感光性粘接剂组合物所得到的半导体装置以焊接而安装于基板时，会有难以抑制由高温加热引起的剥离或破坏的倾向。
于25℃或260℃的上述剪切粘接力是如下测定的粘接力(最大应力)：通过经曝光及加热的厚度约40μm的由感光性粘接剂组合物所成的粘接层，将3mm×3mm×400μm厚的硅芯片与10mm×10mm×0.55mm厚的玻璃基板粘接形成层合物，对于该层合物，在测量温度：25℃或260℃、测量速度：50μm/秒、测量高度：50μm的条件下，对于硅芯片的侧壁在剪切方向施加外力时，测量得到的。使用Dage公司制的粘接力试验机“Dage-4000”作为测量装置。
上述层合物典型的作法是依如下述的步骤准备。首先，使由感光性粘接剂组合物所成的粘接薄膜，形成于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET薄膜)上，将此粘接薄膜层压于6英寸大小、400μm厚的硅晶圆上。层压是使用具有辊轧及支持体的装置，于80℃一边加热，一边以线压：4kgf/cm、运送速度：0.5m/min的条件进行。对经层压的粘接薄膜，由PET薄膜侧照射1000mJ/cm2的紫外线。然后，将硅晶圆与粘接薄膜一起裁切，得到3mm×3mm大小的附有粘接薄膜的硅芯片。硅晶圆是剥离PET薄膜后在粘接薄膜上层合感压型的切割胶带后，使用切割机裁切。以粘接薄膜挟持在硅芯片与玻璃基板之间的方式将附有粘接薄膜的硅芯片放置在10mm×10mm×0.55mm厚的玻璃基板上，于120℃的热盘上以500gf、10秒的条件使其热压接。而且通过于160℃的烘箱中加热3小时使粘接薄膜固化。利用以上的操作，可得到用于测量剪切粘接力的上述层合物。
感光性粘接剂组合物的曝光后的于100℃的储存弹性模量优选为0.01～10MPa。该储存弹性模量小于0.01MPa，则会有对于图案形成后的热压接时所施加的热及压力的耐性降低，图案易损坏的倾向，超过10MPa，则会有曝光后的再粘接性降低，而图案形成后热压接于被粘接物时，为了得到更充足的粘接力而使所需温度变高的倾向。
上述储存弹性模量的值，通过测量由经曝光的感光性粘接剂组合物所成的试验片的动态粘弹性所得到。动态粘弹性是以升温速度：5℃/分钟、频率：1Hz、测量温度：-50℃～200℃的条件测量的。使用例如Rheometrics公司制的粘弹性分析器“RSA-2”作为测量装置。
用于动态粘弹性测量的试验片，典型的作法是如下进行准备。首先，由具有PET薄膜及PET薄膜的其中一面上所形成的厚度约40μm的粘接薄膜的粘接薄片，切取35mm×10mm大小，使用高精密度平行曝光机(ORC制作所)，以曝光量：1000mJ/cm2的条件自PET薄膜侧照射紫外线。曝光后，剥离PET薄膜后得到上述的试验片。
感光性粘接剂组合物的曝光后且经加热固化后的于260℃的储存弹性模量优选为1MPa以上。该储存弹性模量小于1MPa，则在将使用感光性粘接剂组合物所得到的半导体装置以焊接于基板而封装时，会有难以抑制由高温加热引起的剥离或破坏的倾向。
上述储存弹性模量的值，通过测量由曝光后且经加热固化后的感光性粘接剂组合物所成的试验片的动态粘弹性所得到。动态粘弹性是以升温速度：5℃/分钟、频率：1Hz、测量温度：-50℃～300℃的条件测量的。使用例如Rheometrics公司制的粘弹性分析器“RSA-2”作为测量装置。
上述用于测量动态粘弹性测量的试验片，典型的作法是，在与用于曝光后的动态粘弹性测量的试验片制作说明中所述的条件同样的条件下，进行曝光得到粘接薄膜，通过于160℃的烘箱中加热3小时使得到的粘接薄膜固化而得到。
曝光后且经加热固化后的热重量分析中的感光性粘接剂组合物的质量减少率成为5％的温度(以下称为“质量减少5％的温度”)，优选为260℃以上，质量减少5％的温度低于260℃，则在将使用感光性粘接剂组合物所得到的半导体装置以焊接而封装于基板时，会有难以抑制因为高温加热而引起的剥离或破坏的倾向。此外，因为加热时所产生的挥发成分而污染周边材料或部件的可能性变高。
质量减少5％的温度是，以升温速度：10℃/分钟、空气流量：80mL/分钟、测量温度：40℃～400℃的条件进行的热重量分析中，相对于初期的质量的质量减少率为5％的温度。用于热重量分析的试料，是将关于曝光后且经加热固化后的储存弹性模量的说明中使用与上述条件同样条件进行曝光及经加热的粘接薄膜，用研钵捣碎而制备的。使用例如SII NanoTechnology株式会社制的差示热重量同时测量装置“EXSTAR 6300”作为测量装置。
以上各特性可以通过使用聚酰亚胺、放射线聚合性化合物和光聚合引发剂，以及根据需要使用热固化性树脂及填料调制感光性粘接剂组合物，调整这些的种类及配比而实现。
图1是表示本发明涉及的粘接薄膜的一个实施方式的截面图。图1所表示的粘接薄膜是将上述感光性粘接剂组合物成形为薄膜状得到的。图2是表示本发明涉及的粘接薄片的一个实施方式的截面图。图2所表示的粘接薄片10由基材3、和由基材的其中一面上所设置的粘接薄膜1构成的粘接剂层所构成。
粘接薄膜1可以通过例如下述方法得到：将聚酰亚胺、放射线聚合性化合物、光聚合引发剂、及根据需要的其它成分，在有机溶剂中混合，混炼混合液，调制成清漆，于基材3上形成该清漆的层，通过加热干燥清漆层后去除基材3。此时，也可不去除基材3，而以粘接薄片10的状态保存及使用。
上述的混合及混炼，可以适当地组合通常的搅拌机、混砂机、三辊机、球磨机等分散机来进行。使用热固化性树脂时，是以干燥中热固化性树脂不充分反应的温度，且溶剂充分挥发的条件进行干燥。具体而言，一般为以60～180℃加热0.1～90分钟来干燥清漆层。
热固化性树脂不充分反应的温度，具体而言，是使用DSC（例如PerkinElmer公司制“DSC-7型”(商品名))，以试样量10mg、升温速度5℃/min、测量气体环境为空气的条件测量时的反应热的峰温度以下的温度。
用于调制清漆的有机溶剂，即清漆溶剂，只要是可使材料均匀溶解或分散的溶剂即可，并没有特别的限制。可列举例如二甲基甲酰胺、甲苯、苯、二甲苯、甲基乙基酮、四氢呋喃、乙基溶纤剂、乙基溶纤剂乙酸酯、二恶烷、环己酮、乙酸乙酯、及N-甲基-吡咯烷酮。
清漆层的厚度优选为1～100μm。该厚度小于1μm，则会有固定被粘接物的功能降低的倾向，超过100μm，则会有所得到的粘接薄膜1中的残留挥发成分变多的倾向。
粘接薄膜1的残留挥发成分优选为10质量％以下。该残留挥发成分超过10％，则会有为了组装的加热时因为溶剂的挥发引起发泡，而使粘接层内部变得容易残留空隙，耐湿可靠性变得易降低的倾向。此外，加热时所产生的挥发成分污染周边材料或零件的可能性变高。此残存挥发成分，是将剪裁成50mm×50mm大小的粘接薄膜的初期的质量定为M1，该粘接薄膜在160℃的烘箱中加热3小时后的质量定为M2时，由
残存挥发成分(质量％)＝((M2-M1)/M1)×100计算得出。
基材3只要为可耐住上述干燥条件者即可，并无特别限定。例如聚酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺薄膜、聚醚酰亚胺薄膜、聚醚萘二酸酯薄膜、甲基戊烯薄膜，可作为基材3使用。作为基材3的薄膜可为组合2种以上薄膜的多层薄膜，也可为表面利用硅油系、二氧化硅系等脱模剂等处理过的物质。
图3是表示本发明涉及的贴有粘接剂层的半导体晶圆的一个实施方式的俯视图。图4是表示沿着图3的IV-IV线的截面图。图3、4所表示的贴有粘接剂层的半导体晶圆20具备半导体晶圆5、以及设置于半导体晶圆一个面上的由上述感光性粘接剂组合物所成的粘接剂层1。半导体晶圆5，典型为硅晶圆。
贴有粘接剂层的半导体晶圆20，是在半导体晶圆5上通过一边加热一边层合粘接薄膜1而得到的。由于粘接薄膜1是由上述感光性粘接剂组合物所成的薄膜，因此可于例如室温～100℃左右的低温贴合于半导体晶圆20。
贴有粘接剂层的半导体晶圆20，适用于通过隔着粘接剂层1将被粘接体粘接于半导体晶圆5的工序来制造CCD相机模块、CMOS相机模块等的电子零件。以下说明关于制造CCD相机模块时的例子。CMOS相机模块也可使用同样方法制造。
图5是表示本发明涉及的粘接剂图案的一个实施方式的俯视图，图6是表示沿着图5的VI-VI线的截面图。图5、6所示的粘接剂图案1a，是于作为被粘接物的半导体晶圆5上，沿着包围设置于半导体晶圆5上的多个有效像素区域7的约为正方形的边缘具有图案而形成。
图7是表示本发明涉及的粘接剂图案的一个实施方式的俯视图，图8是表示沿着图7的VIII-VIII线的截面图。图7、8所示的粘接剂图案1b，是于作为被粘接物的半导体晶圆5上，进行图案化使半导体晶圆5上的多个有效像素区域7所露出的约为正方形的开口部形成。
粘接剂图案1a及1b是，通过将由感光性粘接剂组合物所成的粘接剂层1形成于作为被粘接物的半导体晶圆5上，得到贴有粘接剂层的半导体晶圆20，将粘接剂层1通过光掩模曝光，将曝光后的粘接剂层1利用碱性水溶液显影而形成。即，粘接剂图案1a及1b是由曝光后的感光性粘接剂组合物所构成。
接着，通过粘接剂图案1a或1b在半导体晶圆20的粘接作为另一侧被粘接物的玻璃盖片9。图9是表示通过粘接剂图案1a将玻璃盖片9粘接于半导体晶圆20的状态的俯视图，图10是表示沿着图9的X-X线的截面图。图11是表示通过粘接剂图案1b将玻璃盖片9粘接于半导体晶圆20的状态的俯视图，图12是表示沿着图11的XII-XII线的截面图。玻璃盖片9是挟着经加热固化的粘接剂图案1a或1b而粘接于半导体晶圆5上。将玻璃盖片9载置于粘接剂图案1a或1b上，通过使其热压接而粘接玻璃盖片9。粘接剂图案1a及1b具有作为用于粘接玻璃盖片9的粘接剂的功能，同时也具有作为用于确保包围有效像素区域7的空间的间隔物的功能。
粘接玻璃盖片9后，通过沿着虚线D切割，可得到图13所表示的半导体装置30a或图14所表示的半导体装置30b。半导体装置30a由半导体芯片5、有效像素区域7、粘接剂图案(粘接剂层)1a及玻璃盖片9所构成。半导体装置30b由半导体芯片5、有效像素区域7、粘接剂图案(粘接剂层)1b及玻璃盖片9所构成。
图15是表示本发明涉及的电子零件的CCD相机模块的一个实施方式的截面图。图15所表示的CCD相机模块50a，是具备作为固体摄影元件的半导体装置30a的电子零件。半导体装置30a通过焊装薄膜11(die bond film 11)粘接于搭载半导体元件用的支持基材15。半导体装置30a通过电线12与外部连接端子电连接。
CCD相机模块50具有下述构成：将被设置于有效像素区域7的正上方位置的透镜40、被设置为与透镜40一起将半导体装置30a包围在内的侧壁16、以透镜40嵌入的状态介于透镜40与侧壁16之间的嵌入用零件17搭载于搭载半导体元件用支持基材15上。
图16是表示本发明涉及的电子零件的CCD相机模块的一个实施方式的截面图。图16所表示的CCD相机模块50b中，替代如上述实施方式的使用焊装薄膜使半导体装置被粘接的构成，具有通过焊料13将半导体装置30a与搭载半导体装置用支持基材15粘接的构成。
实施例
以下列举实施例更具体的说明关于本发明，但是，本发明并不限于以下实施例。
聚酰亚胺PI-1的合成
在具备搅拌机、温度计、及氮置换装置的烧瓶内，装入3，5-二氨基苯甲酸(以下简称为“DABA”)7.6g及NMP。接着，一边调节反应体系的温度不超过50℃，一边将NMP中溶解了4，4’-氧二苯二甲酸二酐(以下简称为“ODPA”)15.5g的溶液滴定至上述烧瓶内。滴定结束后，进一步于室温下搅拌5小时。接着在该烧瓶内安装附有水分接受器的回流冷却器，加入二甲苯，使其升温至180℃，于该温度保持5小时后，得到褐色的溶液。如此所得到的溶液冷却至室温，投进蒸馏水中使其再沈淀。所得到的沈淀物以真空干燥机干燥，得到聚酰亚胺(以下称为“聚酰亚胺PI-1”)。
DMF作为移动相进行GPC测量时，聚酰亚胺PI-1的重均分子量(聚苯乙烯换算)为72000。此外，由聚酰亚胺PI-1的原料的配比所计算出的酸值为130mg/KOH。
聚酰亚胺的酸值是基于原料的配比依下述而计算出的。聚酰亚胺PI-1及其它的聚酰亚胺的酸值是利用此方法所计算出的。关于作为原料使用的四羧酸二酐，将分子量定为Awn(按照所使用的化合物的种类，Aw1、Aw2、Aw3、...)，将摩尔数定为Amn(按照所使用的化合物的种类，Am1、Am2、Am3、...)。此外，对于作为原料使用的二胺，将分子量定为Bwn(按照所使用的化合物的种类，Bw1、Bw2、Bw3、...)，将摩尔数定为Bmn(按照所使用的化合物的种类，Bm1、Bm2、Bm3、...)。然后将全部的四羧酸二酐的摩尔数定为Aall(Aall＝∑Amn)，将全部的二胺的摩尔数定为Ball(Ball＝∑Bmn)，通过计算式：
酸值(mg/KOH)＝1/[∑((Awn+Bwn-36)×(Amn/Aall)×(Bmn/Ball))]×55.1×1000，计算出酸值。
将聚酰亚胺PI-1与溶剂混合而成的清漆，涂布于以脱模用硅油进行了表面处理的PET薄膜上、干燥后，制作厚度40μm的聚酰亚胺的薄膜。对于由此薄膜切出35mm×10mm大小的试验片，使用粘弹性测量器“RSA-2”(商品名)以升温速度：5℃/分钟、频率：1Hz、测量温度：-150℃～300℃的条件进行测量，将表示tanδ为极大值的温度定为聚酰亚胺PI-1的Tg。tanδ表示多个温度的极大值时，将表示这些中最大的极大值的温度定为Tg。聚酰亚胺PI-1的Tg为200℃。
聚酰亚胺PI-2的合成
在具备搅拌机、温度计、及氮置换装置的烧瓶内，装入DABA 6.84g、脂肪族醚二胺(BASF公司制“ED2000”(商品名)、分子量1998)9.99g及NMP。接着，一边调节反应体系的温度不超过50℃，一边将NMP中溶解了ODPA 16g的溶液滴定至上述烧瓶内。之后的操作完全与PI-1的合成相同方法进行，得到聚酰亚胺(以下称为“聚酰亚胺PI-2”)。
聚酰亚胺PI-2的重均分子量及Tg，使用与聚酰亚胺PI-1同样条件进行测量的结果，重均分子量为51000，Tg为140℃。此外，由聚酰亚胺PI-2的原料的配比所计算出的酸值为90mg/KOH。
聚酰亚胺PI-3的合成
在具备搅拌机、温度计、及氮置换装置的烧瓶内，装入DABA 2.28g、脂肪族醚二胺(BASF公司制“ED400”(商品名)、分子量433)15.16g及NMP。接着，一边调节反应体系的温度不超过50℃，一边将NMP中溶解了ODPA 16g的溶液滴定至上述烧瓶内。之后的操作完全与PI-1的合成相同方法进行，得到聚酰亚胺(以下称为“聚酰亚胺PI-3”)。
聚酰亚胺PI-3的重均分子量及Tg，使用与聚酰亚胺PI-1同样条件进行测量的结果，重均分子量为47000，Tg为50℃，此外，由聚酰亚胺PI-3的原料的配比所计算出的酸值为88mg/KOH。
聚酰亚胺PI-4的合成
在具备搅拌机、温度计、及氮置换装置的烧瓶内，装入DABA 1.9g、脂肪族醚二胺(BASF公司制“ED400”(商品名)、分子量433)15.16g、1，1，3，3-四甲基-1，3-双(4-氨基苯基)二硅氧烷(信越化学制“LP-7100”(商品名)分子量348.4)0.87g及NMP。接着，一边调节反应体系的温度不超过50℃，一边将NMP中溶解了ODPA 16g的溶液滴定至上述烧瓶内。之后的操作完全与PI-1的合成相同方法进行，得到聚酰亚胺(以下称为“聚酰亚胺PI-4”)。
聚酰亚胺PI-4的重均分子量及Tg，使用与聚酰亚胺PI-1同样条件进行测量的结果，重均分子量为33000，Tg为55℃。此外，由聚酰亚胺PI-4的原料的配比所计算出的酸值为88mg/KOH。
聚酰亚胺PI-5的合成
在具备搅拌机、温度计、及氮置换装置的烧瓶内，装入间苯二胺5.4g及NMP。接着，一边调节反应体系的温度不超过50℃，一边将NMP中溶解了ODPA 15.5g的溶液滴定至上述烧瓶内。之后的操作完全与PI-1的合成相同方法进行，得到聚酰亚胺(以下称为“聚酰亚胺PI-5”)。
聚酰亚胺PI-5的重均分子量及Tg，使用与聚酰亚胺PI-1同样条件进行测量的结果，重均分子量为68000，Tg为210℃。此外，因为聚酰亚胺PI-5未使用含羧酸的二胺合成聚合物，认为其酸值小于80mg/KOH。
聚酰亚胺PI-6的合成
在具备搅拌机、温度计、及氮置换装置的烧瓶内，装入脂肪族醚二胺(BASF公司制“ED2000”(商品名)、分子量1998)99.9g及NMP。接着，一边调节反应体系的温度不超过50℃，一边将NMP中溶解了ODPA 15.5g的溶液滴定至上述烧瓶内。之后的操作完全与PI-1的合成相同方法进行，得到聚酰亚胺(以下称为“聚酰亚胺PI-6”)。
聚酰亚胺PI-6的重均分子量及Tg，使用与聚酰亚胺PI-1同样条件进行测量的结果，重均分子量为74000，Tg为10℃。此外，因为聚酰亚胺PI-6未使用含羧酸的二胺合成聚合物，认为其酸值小于80mg/KOH。
聚酰亚胺PI-7的合成
在具备搅拌机、温度计、及氮置换装置的烧瓶内，装入脂肪族醚二胺(BASF公司制“ED2000”(商品名)、分子量1998)49.95g、1，1，3，3-四甲基-1，3-双(4-氨基苯基)二硅氧烷(信越化学制“LP-7100”(商品名)分子量348.4)8.71g及NMP。接着，一边调节反应体系的温度不超过50℃，一边将NMP中溶解了ODPA 16g的溶液滴定至上述烧瓶内。之后的操作完全与PI-1的合成相同方法进行，得到聚酰亚胺(以下称为“聚酰亚胺PI-7”)。
聚酰亚胺PI-7的重均分子量及Tg，使用与聚酰亚胺PI-1同样条件进行测量的结果，重均分子量为45000，Tg为30℃。此外，因为聚酰亚胺PI-7未使用含羧酸的二胺合成聚合物，认为其酸值小于80mg/KOH。
聚酰亚胺PI-8的合成
在具备搅拌机、温度计、及氮置换装置的烧瓶内，装入5，5’-亚甲基-双(邻氨基苯甲酸)(以下简称为“MBAA”，分子量286.28)2.15g、脂肪族醚二胺(BASF公司制“ED400”(商品名)、分子量433)15.59g、1，1，3，3-四甲基-1，3-双(4-氨基苯基)二硅氧烷(信越化学制“LP-7100”(商品名)分子量348.4)2.26g及NMP。接着，一边调节反应体系的温度不超过50℃，一边将NMP中溶解了ODPA 17g的溶液滴定至上述烧瓶内。之后的操作完全与PI-1的合成相同方法进行，得到聚酰亚胺(以下称为“聚酰亚胺PI-8”)。
聚酰亚胺PI-8的重均分子量及Tg，使用与聚酰亚胺PI-1同样条件进行测量的结果，重均分子量为28000，Tg为30℃。此外，由聚酰亚胺PI-8的原料的配比所计算出的酸值为167mg/KOH。
聚酰亚胺PI-9的合成
在具备搅拌机、温度计、及氮置换装置的烧瓶内，装入1，12-二氨基十二烷2.10g(以下简称为“DDO”)、脂肪族醚二胺(BASF公司制“ED2000”(商品名)、分子量1998)17.98g、1，1，3，3-四甲基-1，3-双(4-氨基苯基)二硅氧烷(信越化学制“LP-7100”(商品名)分子量348.4)2.61g及NMP。接着，一边调节反应体系的温度不超过50℃，一边将NMP中溶解了4，4’-(4，4’-异亚丙基二苯氧基)双(苯二甲酸酐)(以下简称“BPADA”)15.62g的溶液滴定至上述烧瓶内。之后的操作完全与PI-1的合成相同方法进行，得到聚酰亚胺(以下称为“聚酰亚胺PI-9”)。
聚酰亚胺PI-9的重均分子量及Tg，使用与聚酰亚胺PI-1同样条件进行测量的结果，重均分子量为70000，Tg为53℃。此外，因为聚酰亚胺PI-9未使用含羧酸的二胺合成聚合物，其酸值当作小于80mg/KOH。
聚酰亚胺PI-10的合成
在具备搅拌机、温度计、及氮置换装置的烧瓶内，装入2，2-双(氨基苯氧基苯基)丙烷(以下简称为“BAPP”)6.83g、4，9-二氧杂癸烷-1，12-二胺(以下简称为“B-12”)3.40g及NMP。接着，一边调节反应体系的温度不超过50℃，一边将NMP中溶解了十亚甲基双偏苯三酸酯二酐(以下简称“DBTA”)17.40g的溶液滴定至上述烧瓶内，之后的操作完全与PI-1的合成相同方法进行，得到聚酰亚胺(以下称为“聚酰亚胺PI-10”)。
聚酰亚胺PI-10的重均分子量及Tg，使用与聚酰亚胺PI-1同样条件进行测量的结果，重均分子量为89000，Tg为73℃。此外，因为聚酰亚胺PI-10未使用含羧酸的二胺合成聚合物，认为其酸值＜80mg/KOH。
聚酰亚胺PI-11的合成
在具备搅拌机、温度计、及氮置换装置的烧瓶内，装入MBAA 14.3g及NMP。接着，一边调节反应体系的温度不超过50℃，一边将NMP中溶解了ODPA 16g的溶液滴定至上述烧瓶内。之后的操作完全与PI-1的合成相同方法进行，得到聚酰亚胺(以下称为“聚酰亚胺PI-11”)。
聚酰亚胺PI-11的重均分子量及Tg，使用与聚酰亚胺PI-1同样条件进行测量的结果，重均分子量为82000，Tg为180℃。此外，由聚酰亚胺PI-11的原料的配比所计算出的酸值为197mg/KOH。
表1及表2中整理列示出聚酰亚胺合成时的配比(摩尔比)、与所得到的聚酰亚胺的评价结果，表1中的配比的数值是各自以四羧酸二酐整体及二胺整体为基准时的数值(摩尔％)。
[表1]
[表2]
实施例1
将聚酰亚胺PI-1、作为放射线聚合性化合物的环氧化双酚A二甲基丙烯酸酯(“BPE-100”(商品名)、新中村化学公司制)、及作为光聚合引发剂的双(2，4，6-三甲基苯甲酰)-苯基膦氧化物(“I-819”(商品名)、汽巴特殊化学品公司制)，按照表2所示的组成(重量份)，于环己酮中均匀的混合后，调制成粘接薄膜形成用的清漆。将此清漆涂布于己使用脱模用硅油进行表面处理的PET薄膜上后干燥，形成厚度40μm的粘接薄膜。
实施例2～7、比较例1～8
各自按照表3及表4所示的原料及组成，其它与实施例1相同地进行操作，制作粘接薄膜。
表3、4所示的原料内容如下述。
BPE-100：新中村化学，环氧化双酚A二甲基丙烯酸酯
U-2PPA：新中村化学，氨酯丙烯酸酯
YDF-8170：东都化成，双酚F型环氧树脂
ESCN-195：住友化学，甲酚酚醛清漆树脂型固体状环氧树脂
H-1：明和化成，苯酚酚醛清漆树脂
R972：日本AEROSIL，疏水性熏硅(Fumed Silica)(平均粒径：约16nm)
表3
表4
对于所制作的粘接薄膜，利用下述方法，评价图案形成性、低温贴合性、剪切粘接力，评价结果整理列示于表3、4。
(1)图案形成性
将粘接薄膜通过滚筒加压而层合于硅晶圆(6英寸直径，厚度400μm)上，于其上放置掩模。然后使用高精密度平行曝光机(ORC制作所制)进行曝光后，使用四甲基氢化铵(THAM)2.38％溶液进行喷雾显影。显影后确认是否形成图案(线宽1mm)，图案被形成时为A，图案未被形成时为C。
(2)低温贴合性
放置于支持台上的硅晶圆(6英寸直径，厚度400μm)的背面(与支持台相反侧的面)上，通过滚筒(温度100℃、线压4kgf/cm、传送速度0.5m/分钟)加压而层合粘接薄膜。剥离PET薄膜，于粘接薄膜上使用与上述相同的条件通过滚筒加压而层合厚度80μm、宽度10mm、长度40mm的聚酰亚胺薄膜“Upilex”(商品名)。对于利用如此作法所准备的试样，使用电流计“STROGRAPH E-S”(商品名)，于室温进行90℃的剥离试验，测量粘接薄膜-Upilex间的剥离强度，剥离强度2N/cm以上的试样为A，小于2N/cm的试样为C。
(3)粘接性(剪切粘接力)
硅晶圆(6英寸直径，厚度400μm)上，使用具有滚筒及支持体的装置，以80℃、线压：4kgf/cm、传送速度：0.5m/分钟的条件，层压粘接薄膜。接着使用高精密度平行曝光机(ORC制作所制)，由PET薄膜侧以曝光量：1000mJ/cm2的条件照射紫外光。剥离PET薄膜，于粘接薄膜上层压感压型的切割胶带。然后使用切割机将硅晶圆与粘接薄膜一起剪裁成3mm×3mm大小，得到经层合粘接薄膜的硅芯片。将此硅芯片以挟住粘接薄膜的方向放置于10mm×10mm×0.55mm厚的玻璃基板上，于120℃的热盘上以500gf、 10秒的条件进行热压接。之后，于160℃的烘箱中加热3小时，使粘接薄膜加热固化。对于所得到的试样，使用Dage制粘接力试验机Dage-4000，于25℃、或260℃的热盘上，以测量速度：50μm/秒、测量高度：50μm的条件测量在硅芯片侧外加剪切方向的外力时的最大应力，将其定为于25℃或260℃的剪切粘接力。
(4)曝光后的100℃的弹性模量
将粘接薄膜剪裁成35mm×10mm大小，使用高精密度平行曝光机(ORC制作所制)，以曝光量：1000mJ/cm2的条件由PET薄膜侧照射紫外光，将剥离PET薄膜的曝光后的粘接薄膜作为试验片，使用Rheometrics公司制的粘弹性分析器“RSA-2”，以升温速度：5℃/分钟、频率：1Hz、测量温度：-50℃～200℃的条件测量动态粘弹性，由此动态粘弹性计算出于100℃的储存弹性模量。
(5)于加热固化后的260℃的弹性模量
将粘接薄膜剪裁成35mm×10mm大小，使用高精密度平行曝光机(ORC制作所制)，以曝光量：1000mJ/cm2的条件由PET薄膜侧照射紫外光。剥离PET薄膜后，通过于160℃的烘箱中加热3小时使粘接薄膜固化，将固化后的粘接薄膜作为试验片，使用Rheometrics公司制的粘弹性分析器“RSA-2”，以升温速度：5℃/分钟、频率：1Hz、测量温度：-50℃～300℃的条件测量动态粘弹性，由此动态粘弹性计算出于260℃的储存弹性模量。
(6)质量减少5％的温度
对于粘接薄膜，使用高精密度平行曝光机(ORC制作所制)，以曝光量：1000mJ/cm2的条件由PET薄膜侧照射紫外光。剥离PET薄膜后，通过于160℃的烘箱中加热3小时使粘接薄膜固化，将固化后的粘接薄膜用研钵仔细捣碎后，所得到的粉末作为试样，使用SII NanoTechnology株式会社制的差示热重量同时测量装置“EXSTAR 6300”，以升温速度：10℃/分钟、空气流量：80mL/分钟、测量温度：40℃～400℃的条件进行热重量分析。由此热重量分析，计算出质量减少率成为5％的温度(质量减少5％的温度)。
如表3所示，实施例的粘接薄膜的图案形成性及低温贴合性皆优异。此外，实施例的粘接薄膜即使通过曝光后的压接也显示出高的粘接力，曝光后的再粘接性也优异。另一方面，如表4所示，比较例的粘接薄膜的图案形成性、低温贴合性及再粘接性皆不足。
Claims (11)
1.一种感光性粘接剂，其含有(A)可溶于碱水溶液的聚合物、(B)放射线聚合性化合物、及(C)光聚合引发剂。
2.根据权利要求1所述的感光性粘接剂，其中，进一步含有(D)热固化性树脂。
3.根据权利要求1或2所述的感光性粘接剂，其中，所述(A)可溶于碱水溶液的聚合物是将羧基作为侧链具有的聚酰亚胺。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的感光性粘接剂，其中，所述(A)可溶于碱水溶液的聚合物的重均分子量为5000～150000。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的感光性粘接剂，其中，所述(A)可溶于碱水溶液的聚合物的玻璃化温度是150℃以下。
6.一种粘接薄膜，其包含权利要求1～5中任意一项所述的感光性粘接剂。
7.一种粘接薄片，其具备基材和设置于基材的一个面上的权利要求6所述的粘接薄膜。
8.一种粘接剂图案，其通过在被粘接物上形成包含权利要求1～5中任意一项所述的感光性粘接剂的粘接剂层，对该粘接剂层曝光以及显影而形成。
9.一种感光性粘接剂，其能够：将包含该感光性粘接剂的粘接剂层形成在被粘接物上，通过对所述粘接剂层进行曝光和显影形成粘接剂图形，隔着所述粘接剂图形将其他的被粘接物粘接在所述被粘接物上。
10.一种感光性粘接剂，其曝光后的在100℃的储存弹性模量是0.01～10MPa。
11.根据权利要求10所述的感光性粘接剂，其中，曝光后，进而经加热固化后的在260℃的储存弹性模量为1MPa以上。
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