CN103525323B - 半导体晶片表面保护用胶带和使用了该胶带的半导体晶片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供半导体晶片表面保护用胶带和使用了该胶带的半导体晶片的制造方法。所述半导体晶片表面保护用胶带为在对半导体晶片的背面进行磨削时所用的表面保护用胶带,其中,在基材膜上具有粘合剂层,该粘合剂层为放射线固化型粘合剂层,是厚度薄于上述半导体晶片的表面凹凸的粘合剂层,利用下式(1)求得的胶粘力的变化率为30%以上。式(1)[Tα-Tβ(空气)]÷[Tα-Tβ(N2)]×100式中,Tα表示放射线照射之前的胶粘力的测定值,Tβ(空气)表示在空气中以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值,Tβ(N2)表示在氮气气氛以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值。
Description
【技术领域】
本发明涉及半导体晶片表面保护用胶带和使用了该胶带的半导体晶片的制造方法。更详细地说,本发明涉及下述半导体晶片表面保护用胶带和使用了该胶带的半导体晶片的制造方法,在对半导体晶片进行磨削时,为了防止半导体晶片的破损、灰尘浸入或渗出等污染,该半导体晶片表面保护用胶带用于对半导体晶片的安装有集成电路一侧的面进行保护。
【背景技术】
半导体封装件如下进行制造:对高纯度硅单晶等进行切片,制成半导体晶片后,通过离子注入、蚀刻等在该晶片表面形成集成电路,由此制造得到半导体封装件。通过对形成有集成电路的半导体晶片的背面进行磨削、研磨等,将半导体晶片加工成所期望的厚度。此时,为了对在半导体晶片表面所形成的集成电路进行保护,使用半导体晶片表面保护用胶带。对于背面磨削后的半导体晶片,在背面磨削结束后收纳到晶片盒中,搬运到切割工序,加工成半导体芯片。
以往,在磨削、研磨工序中,为了防止半导体晶片的破损、污染,使用半导体晶片表面保护用胶带,具体地说,将半导体晶片表面保护胶带隔着其粘合剂层贴在晶片表面来对晶片表面进行保护,之后对该晶片的背面进行机械磨削。完成该工序之后,将该胶带由晶片表面剥离。
表面保护用胶带的重要特性之一为相对于晶片表面的密合性。从防止晶片破损、渗出等污染性的方面考虑,要求相对于晶片表面凹凸的密合性。通常,在半导体晶片的表面存在有由于所装入的集成电路器件所致的凹凸。
近年来,随着半导体业界的技术革新,出现了具有难以应用现有半导体带的表面形状的半导体晶片。特别是存在将半导体集成电路表面配置在下侧而与基板进行连接的被称为倒装芯片安装的安装方法,作为具有适于该安装方法等的芯片的半导体晶片,具有突起状凸点电极。具体地说,突起状凸点电极修饰为焊料、金、铜、银等,形状有球状、圆柱状等。凸点电极是由晶片表面突出而形成的,晶片表面与电极顶点的差一般为100μm左右,但为了确保安装可靠性,也出现了该差值超过200μm的情况。
进一步地,近年来,在严格的成本限制中,要求电子器件进一步小型化、轻量化、高性能化。与此相伴,为了对应于半导体芯片的增加或小型化,而产生了用于确保安装可靠性的高阶梯差化、或者间距宽度狭窄的突起状凸点电极修饰所致的高密化的需要,出现了具有现有半导体晶片表面保护用胶带难以适应的表面形状的晶片。
此外,关于间距宽度,在晶片表面设置高度为100μm左右的焊料球凸点电极的情况下,以往间距宽度一般为500μm左右,但目前小于300μm成为主流。进一步也见到了间距甚至为200μm左右的情况。
对于凸点径大、高且具有窄间距的凸点电极的晶片,作为基于现有半导体晶片表面保护用胶带的解决途径,采取了降低粘合剂层的弹性模量使其变软的方法;或者使粘合剂厚度为凸点以上的高度来追从晶片表面的凹凸,从而防止晶片破损、抑制渗出的方法(例如参见专利文献1)。
但是,在凸点高度为150μm以上时,为了完全追从,必须要使粘合剂非常软,在从磨削后的晶片剥离胶带时,存在部分粘合剂残留在晶片表面(所谓的余胶(糊残り))的问题。而且,该余胶会污染晶片表面,对集成电路器件产生电气性不良等影响。
为了解决该问题,提出了进行基于粘合剂的紫外线固化反应的密合性和余胶抑制的尝试的方法(例如参见专利文献2)。紫外线固化反应如下发生:在光聚合引发剂的存在下,光引发剂由于紫外线照射而变成自由基,该自由基与粘合剂的具有聚合性基团的聚合物、低聚物或者单体发生反应而使其活化,聚合物、低聚物、单体彼此链连接,从而发生紫外线固化反应。与此相伴,作为特性,也会产生粘合力降低与粘合剂的固化收缩。粘合力、固化收缩根据双键量与光聚合引发剂量或聚合物种类的不同而不同,通过对其进行调整,可降低紫外线照射之前的密合性与紫外线照射后(剥离后)的余胶。但是,在该方法中,若凸点径大、高并且为窄间距,则利用该方法无法应对。
例如,在使粘合剂完全密合于上述凸点的情况下,由于紫外线照射之前的硬度变软,因而有追从性,在紫外线固化反应后可进行剥离;由于有追从性,因而所照射的紫外线不会到达位于凸点根部的粘合剂处、粘合力不会降低,从而还存在产生余胶的问题。
此外,若在紫外线固化前使粘合剂变软,则有粘合力增加的倾向,为了降低紫外线照射后的粘合力、使剥离轻缓,需要增加基于紫外线而发生反应的光聚合引发剂的量或双键的量。但是,若增加基于紫外线而发生反应的光聚合引发剂的量或双键的量,则固化收缩也变大,粘合剂侵入(噛み込む)到凸点中,在进行带的剥离时,粘合剂在带表面与凸点密合的粘合剂间发生破碎,出现产生余胶的问题。进一步地,在剥离不良、或者粘合剂相对于凸点的侵入很强的情况下,会产生将凸点本身从半导体晶片剥离下来的问题。
针对该问题,认为可通过使粘合剂层部分变薄而不追从于凸点来改善余胶、剥离,但通常在该方法中,由于在半导体晶片与粘合剂之间产生空隙,因而空隙的氧所致的放射线固化阻碍或半导体晶片周边的埋入性成为问题。
因此,要求一种在氧的存在下不易阻碍固化、周边的埋入性良好的半导体晶片表面保护用胶带。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开2003-64329号公报
专利文献2:日本特开2007-302797号公报
【发明内容】
【发明所要解决的课题】
因而,鉴于上述问题,本发明的目的在于提供半导体晶片表面保护用胶带和半导体晶片的制造方法,该胶带为凸点高度较高的凸点晶片的背面磨削中所用的表面保护用胶带,即使对晶片进行磨削,也可防止晶片的破损、不会产生渗出,从而可使剥离力的减轻、抑制余胶。
【解决课题的手段】
鉴于上述课题,本发明人进行了深入研究,结果发现,放射线照射前后的胶粘力(タック力)的变化率是很重要的,进一步反复进行了研究,从而完成了本发明。
即,上述课题通过下述手段达成。
(1)一种半导体晶片表面保护用胶带,其为在对半导体晶片的背面进行磨削时所用的表面保护用胶带,该胶带的特征在于:
在基材膜上具有粘合剂层;
上述粘合剂层为放射线固化型粘合剂层,是厚度薄于上述半导体晶片的表面凹凸的粘合剂层,在空气中或氮气气氛下,在进行紫外线照射量为500mJ/cm2的照射前后,由下式(1)求得的胶粘力的变化率为30%以上。
式(1)
[Tα-Tβ(空气)]÷[Tα-Tβ(N2)]×100
(式中,Tα表示放射线照射之前的胶粘力的测定值,Tβ(空气)表示在空气中以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值,Tβ(N2)表示在氮气气氛下以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值。)
(2)如(1)所述的半导体晶片表面保护用胶带,其特征在于,在照射量为500mJ/cm2的条件下进行照射,上述粘合剂层相对于不锈钢的放射线照射前后的粘合力降低率为50%以上;该粘合剂层相对于不锈钢的粘合力在放射线照射之前为2.0N/25mm~12.0N/25mm、在放射线照射之后为0.05N/25mm~1.8N/25mm。
(3)如(1)或(2)所述的半导体晶片表面保护用胶带,其特征在于,上述粘合剂层的表面的纯水接触角为70°以上。
(4)如(1)~(3)的任一项所述的半导体晶片表面保护用胶带,其特征在于,上述粘合剂层的厚度薄于凸点高度。
(5)一种半导体晶片的制造方法,该半导体晶片的制造方法包含下述工序:利用在基材膜上具有粘合剂层的表面保护用胶带来保护半导体晶片的晶片表面,对该晶片的背面进行磨削,由此加工得到半导体晶片;该方法的特征在于:
上述表面保护用胶带使用了粘合剂层薄于上述半导体晶片的表面凹凸的表面保护用胶带;
上述表面保护用胶带的上述粘合剂层为放射线固化型粘合剂层,该粘合剂层与晶片表面的底部(凹部)的通过下式(1)求得的胶粘力的变化率为30%以上。
式(1)
[Tα-Tβ(空气)]÷[Tα-Tβ(N2)]×100
(式中,Tα表示放射线照射之前的胶粘力的测定值,Tβ(空气)表示在空气中以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值,Tβ(N2)表示在氮气气氛下以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值。)
(6)如(5)所述的半导体晶片的制造方法,其特征在于,在照射量为500mJ/cm2的条件下进行照射,上述粘合剂层相对于不锈钢的放射线照射前后的粘合力降低率为50%以上;该粘合剂层相对于不锈钢的粘合力在放射线照射之前为2.0N/25mm~12.0N/25mm、在放射线照射之后为0.05N/25mm~1.8N/25mm。
(7)如(5)或(6)所述的半导体晶片的制造方法,其特征在于,上述粘合剂层的表面的纯水接触角为70°以上。
(8)如(5)~(7)的任一项所述的半导体晶片的制造方法,其特征在于,上述粘合剂层的厚度薄于凸点高度。
需要说明的是,对于此处所说的“粘合力”,具体地说,由胶带采取3片宽度25mm×长度150mm的试验片,采用2kg的橡胶辊将该试样反复3次压接在利用JIS R6253中规定的280号耐水研磨纸进行了精加工的JIS G4305中规定的厚度为1.5mm~2.0mm的SUS钢板上,放置1小时后,使用测定值落入其容量的15%~85%的范围的适于JIS B7721的拉伸试验机,在拉伸速度为50mm/min下,利用90°剥离法在常温(25℃)下进行测定。此外,对于放射线照射后的粘合力,进行具有放射线固化型粘合剂层的胶带的压接,在经过了1小时的状态下,由胶带的基材膜面照射500mJ/cm2的紫外线,进行固化后,与上述同样地进行测定。
此外,对于胶粘力的放射线照射前后的值,只要没有特别声明,其为在氮气气氛下得到的值。
【发明的效果】
根据本发明,即使将半导体晶片表面保护用胶带贴在具有凸点径大、高且窄间距的凸点电极的半导体晶片并进行磨削,也可防止晶片破损、不会发生渗出,从而可减轻剥离力、抑制余胶。
【具体实施方式】
下面详细说明本发明的实施方式。
<<半导体晶片表面保护用胶带>>
本发明的半导体晶片表面保护用胶带在基材膜上具有粘合剂层,涂布至少一种粘合剂来形成该粘合剂层。
<粘合剂层>
本发明中,粘合剂层可含有一种粘合剂层,也可将两种以上不同的粘合剂层进行层积,但与半导体晶片表面接触的粘合剂层为放射线固化型。
本发明的上述放射线固化型粘合剂层中,在空气中或氮气气氛下以紫外线照射量为500mJ/cm2进行照射时,放射线照射前后的胶粘力的变化率为30%以上。此处,该胶粘力的变化率为相对于粘合剂层表面的贴附尺度的变化率,由下式(1)求得。
式(1)
[Tα-Tβ(空气)]÷[Tα-Tβ(N2)]×100
式(1)中,Tα表示放射线照射之前的胶粘力的测定值,Tβ(空气)表示在空气中以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值,Tβ(N2)表示在氮气气氛下以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值。
需要说明的是,尽管使用何种放射线〔例如,紫外线之类的光线(也包括激光光线)、电子射线等电离性放射线〕都是可以的,但在半导体晶片加工、保护用所使用的胶带的固化中,通常使用紫外线,因而在本发明中,放射线照射以及胶粘力和后述的粘合力,采用的是经紫外线照射而得到的值。
此外,胶粘力可利用胶粘力试验机(例如市售的“胶粘力试验机(商品名:TACII、Rhesca制造)”进行测定。
具体地说,将具有放射线固化型粘合剂层的胶带以宽25mm×长度250mm进行切割,制成试验片,将该试验片设置在平行板上,在试验片的粘合剂面侧以30mm/min的速度压入圆柱状探针,在制动载荷100g下保持1sec后,以600mm/min的速度进行上拉,测定此时的负荷,从而得到该胶粘力。需要说明的是,测定温度为常温(25℃)。
对于放射线照射后的胶粘力,在设有分离板的情况下,在将分离板剥离的状态下,在空气中或者氮气气氛下对胶带的放射线固化型粘合剂层照射500mJ/cm2的紫外线而使其固化,之后与上述同样地进行测定。
上述胶粘力的变化率优选为50%以上、更优选为70%以上。
胶粘力的变化率小于30%的情况下,放射线固化粘合剂层中与半导体晶片接触的面的表面状态与放射线(紫外线)照射之前几乎无变化,因此,剥离重、还会产生余胶。通过使胶粘力的变化率为30%以上,可使剥离轻缓、还可抑制余胶。
此处,放射线照射之前的胶粘力Tα优选为100kPa~450kPa、更优选为100kPa~250kPa。
胶粘力的调节可通过调节聚合物共聚物的分子量与侧链的立体结构、或者调节固化剂、粘合剂层的厚度来进行。
对于本发明的放射线固化型粘合剂层,在常温(25℃)下,相对于不锈钢SUS#280研磨面的放射线照射之前的粘合力优选为2.0N/25mm~12.0N/25mm。此外,在进行照射量为500mJ/cm2的放射线照射后,常温(25℃)下的粘合力优选为0.05N/25mm~1.8N/25mm。
此外,在本发明中,上述粘合力在放射线照射前后的降低率为50%以上的情况下,特别优选粘合力满足上述范围。
放射线照射之前的粘合力若小于2.0N/25mm,则在进行磨削时,与半导体晶片周边部的密合性不足,从而引起渗出等污染,半导体晶片可能会破损;反之,若超过12.0N/25mm,则以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射后的粘合力未降低至1.8N/25mm,其结果,固化后的剥离变重。此外,若粘合力未充分降低,则在固化后的剥离时会产生余胶。
此外,若超过12.0N/25mm,则为了使其为2.0N/25mm以下,需要增加粘合剂中存在的双键的量或增加光聚合引发剂,因而放射线照射后的固化收缩强、容易产生凸点的侵入,引起剥离不良、余胶。
放射线照射前的粘合力优选为2.0N/25mm~10.0N/25mm,放射线照射后的粘合力优选为0.05N/25mm~1.5N/25mm。
此外,放射线照射前后的粘合力的降低率〔(照射之前的粘合力-照射后的粘合力)/照射之前的粘合力〕×100优选为50%以上、更优选为60%以上、进一步优选为70%以上、特别优选为80%以上。
对于粘合力的调节,照射前的粘合力可通过羟基、酸基的比例、固化剂量来进行调节,照射后的粘合力可通过调节粘合剂中的双键量或光聚合引发剂量来进行。
相对于不锈钢(SUS#280)的粘合力和粘合力的降低率可使用拉伸试验机进行测定。
具体地说,由胶带采取3片宽度25mm×长度150mm的试验片,采用2kg的橡胶辊将该试样反复3次压接在利用JIS R6253中规定的280号耐水研磨纸进行了精加工的JIS G4305中规定的厚度为1.5mm~2.0mm的SUS钢板上,放置1小时后,使用测定值落入其容量的15%~85%的范围的适于JIS B7721的拉伸试验机,在拉伸速度为50mm/min下,利用90°剥离法在常温(25℃)下进行测定。此外,对于放射线照射后的粘合力,进行具有放射线固化型粘合剂层的胶带的压接,在经过了1小时的状态下,由胶带的基材膜面照射500mJ/cm2的紫外线,进行固化后,与上述同样地进行测定。
本发明的粘合剂层中,使用纯水的带粘合剂层面的接触角在放射线固化前优选示为70°以上。接触角的值若小于70°,则亲水性增高,因而在磨削时容易发生渗出。
下面对构成本发明粘合剂层的粘合剂进行说明。
本发明中,至少与半导体晶片相接的粘合剂层为放射线固化型粘合剂层。
该放射线固化型粘合剂层中,将粘合剂聚合物与放射线聚合性化合物合用、或者在构成粘合剂的聚合物中使用具有可利用放射线进行聚合的官能团(优选烯键式不饱和基团)的聚合物。
为了促进利用放射线进行的聚合,优选含有光聚合引发剂。
此外还优选含有交联剂。通过在构成粘合剂的聚合物中添入具有可与交联剂发生反应的官能团的单体,可以调整膜硬度或凝胶率。
进一步地,根据需要,还可以含有上述以外的添加剂或添加物。
对于将本发明中的胶粘力、胶粘力的变化率、粘合力、粘合力的降低率和纯水接触角向优选范围进行调整,可以利用上述材料的种类、聚合物的组成(添入的单体成分的种类和量)、有无交联剂或光聚合引发剂的使用、种类或用量调整至优选的范围。
具体地说,以下说明的优选范围、或者其组合对于所述调整是有用的。
构成粘合剂的主成分的聚合物(在粘合剂的聚合物中也称为基础聚合物)可以从(甲基)丙烯酸类树脂、环氧树脂、天然橡胶系树脂、合成橡胶系树脂等各种各样的种类的聚合物中进行适当选择来使用,它们之中,优选(甲基)丙烯酸类树脂。(甲基)丙烯酸类树脂容易进行粘合力的控制。
本发明中,粘合剂层的主成分优选为(甲基)丙烯酸共聚树脂,通过为(甲基)丙烯酸类树脂,容易进行粘合力的控制、可控制凝胶率等,因而可减少余胶或有机物所致的污染。聚合物为(甲基)丙烯酸类树脂的情况下,作为构成聚合物的主要单体,优选为(甲基)丙烯酸烷基酯或2种以上不同的(甲基)丙烯酸烷基酯的单体混合物。
作为(甲基)丙烯酸的烷基酯的具体例,可以举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸异癸酯等。它们可以单独使用,也可将2种以上混合使用。
本发明中,优选将2种以上混合使用,通过将2种以上混合,可以发挥出作为各种粘合剂的功能。更优选将3种以上混合,特别优选至少对选自(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、后述的(甲基)丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯中的3种以上、优选4种以上进行共聚。通过对3种以上的单体进行共聚,可以兼具与阶梯差的密合性和包括余胶在内的非污染性。
本发明中,除上述外,优选使用具有聚合性基团的单体成分、多官能单体、具有可与交联剂发生反应的官能团的单体成分。
作为用于与放射线(优选紫外线)发生反应的单体,可以举出在醇部具有异氰酸酯(-N=C=O)基的(甲基)丙烯酸酯,其中优选被异氰酸酯(-N=C=O)基所取代的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为这样的单体,可以举出例如甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯、丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯等。它们可适宜加在丙烯酸聚合物共聚物中,通过与丙烯酸聚合物共聚物侧链的羟基发生反应而将聚合性基团添入到共聚物中,可降低放射线照射后的粘合力。
与放射线(优选紫外线)发生反应的单体在聚合物中的含量优选为10质量%~60质量%、更优选为20质量%~50质量%。
此外,对于与放射线(优选紫外线)发生反应的单体向聚合物中的添入,在合成侧链具有羟基、羧基、环氧基、氨基等官能团的聚合物后,加入具有可与该官能团发生反应的官能团且可与放射线(优选紫外线)发生反应的单体来进行反应,由此来得到。
粘合剂所含有的聚合物可以具有可与交联剂发生反应的官能团,作为可与交联剂发生反应的官能团,可以举出羟基、羧基、环氧基、氨基等。作为在粘合剂聚合物中导入可与这些交联剂发生反应的官能团的方法,通常使用在聚合物的聚合时进行具有这些官能团的单体的共聚的方法。
此外,为了调整粘合剂层的凝胶率,可以在进行粘合剂所含有的聚合物的聚合时使多官能单体成分进行共聚。
作为这些多官能单体成分的官能团,可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基。
作为多官能单体,可以举出例如二甘醇二丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯等。
这些多官能单体除了作为粘合剂所含有的聚合物成分进行添入以外,还优选作为与粘合剂聚合物合用而含有的放射线聚合性化合物进行使用。
这种情况下,粘合剂聚合物可以具有放射线的聚合性基团,也可以不具有放射线的聚合性基团。
作为与粘合剂聚合物合用而含有的放射线聚合性化合物进行使用的情况下,相对于作为基础聚合物的粘合剂聚合物100质量份,放射线聚合性化合物的混合量优选为50质量份~200质量份、更优选为100质量份~150质量份。
对于本发明中使用的构成放射线固化型粘合剂层的粘合剂,例如优选使用日本特公平1-56112号公报、日本特开平7-135189号公报等中记载的物质,但并不限定于这些。
通过使粘合剂中含有光聚合引发剂,可以有效进行基于放射线照射的固化反应,是优选的。
作为光聚合引发剂,可以举出4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等。
相对于基础聚合物100质量份,光聚合引发剂的混合量优选为0.5质量份~10质量份、更优选为2质量份~5质量份。
为了对上述基础聚合物附加凝聚力,可以混配交联剂。
特别是在基础聚合物为(甲基)丙烯酸类树脂的情况下,可通过混配固化剂来控制粘合力。可通过调整固化剂的混配份数来得到规定的粘合力。
作为这样的交联剂,可以举出例如异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、金属螯合物系交联剂、氮杂环丙烷系交联剂、胺树脂等。
相对于基础聚合物100质量份,交联剂的混合量优选为0.5质量份~10质量份、更优选为1质量份~5质量份。
进一步地,在无损于本发明目的的范围内,可以根据期望使粘合剂中含有各种添加成分。
本发明中,至少与半导体晶片相接的粘合剂层为放射线固化型粘合剂层,在具有2个以上的粘合剂层的情况下,在至少与半导体晶片相接的粘合剂层以外的层也可以使用加热发泡型的粘合剂。放射线固化型的粘合剂利用紫外线、电子射线等固化,在剥离时易于剥离;加热发泡型的粘合剂利用发泡剂或膨胀剂易于发生剥离。
此外,作为粘合剂,可以为能够兼顾切割·固晶的接合剂。
本发明放射线固化型粘合剂层的厚度比进行粘贴的半导体晶片的表面凹凸薄。放射线固化型粘合剂层的厚度优选比凸点高度薄、更优选为凸点高度的一半以下。通过将放射线固化型粘合剂层的厚度调整为该范围,尽管对凸点高度并未完全追从,但对凸点表面的凹凸追从,与无凸点的半导体晶单面同样地完全密合。由此,通过减少与凸点的接触表面积,可使剥离轻缓、抑制余胶。
<基材膜>
作为基材膜的材质,优选:聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯之类的聚烯烃;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物和乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物之类的乙烯共聚物;软质聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、半硬质聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、天然橡胶以及合成橡胶;等高分子材料。
本发明中,优选乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
基材膜可以作为单层膜、或它们的2种以上混合或者多层化而成的膜来使用。
基材膜的厚度优选为10μm~500μm、更优选为50μm~200μm。
为了在基材膜上形成上述的粘合剂层,可以在基材膜的至少单面以任意方法涂布至少一种粘合剂,在本发明中涂布放射线固化型粘合剂。粘合剂层的厚度优选为5μm~30μm。此外,在基材膜与粘合剂层之间可以根据需要设置底涂层等中间层。
<<半导体晶片的制造方法>>
本发明中的半导体晶片的制造方法中含有下述工序:利用半导体晶片表面保护用胶带来保护半导体晶片的晶片表面,对该晶片的背面进行磨削,来进行半导体晶片的加工。
对于在对半导体晶片的晶片表面进行保护时所使用的半导体晶片表面保护用胶带的粘合剂层的厚度、特别是放射线固化型粘合剂层的厚度,优选按照使该厚度与所保护的半导体晶片的表面凹凸的高低相应的方式来使用半导体晶片表面保护用胶带,使用粘合剂层比半导体晶片的表面凹凸薄的表面保护用胶带。
如此,可事先调查所保护的半导体晶片的表面凹凸、然后对表面保护用胶带的粘合剂层的厚度进行调整,或者制作2个以上的厚度不同的表面保护用胶带,从中选择进行使用,从而使之相应。
除了考虑半导体晶片表面保护用胶带与所保护的半导体晶片的表面凹凸的关系来使用半导体晶片表面保护用胶带以外,可应用通常的半导体晶片的制造工序。
【实施例】
下面基于实施例更详细地说明本发明,但本发明并不限于这些实施例。
<实施例1>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯65质量份、丙烯酸2-羟基乙酯33质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为80万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯60质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)2质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为30μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例1的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例2>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯72质量份、丙烯酸2-羟基乙酯26质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为70万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯20质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)1.5质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为20μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例2的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例3>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯68质量份、丙烯酸2-羟基乙酯30质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为80万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯20质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)2质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为30μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例3的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例4>
在乙酸乙酯中,使丙烯酸2-乙基己酯为77质量份、丙烯酸2-羟基乙酯为10质量份、甲基丙烯酸乙酯为12质量份、甲基丙烯酸为1质量份进行聚合,相对于共聚得到的重均分子量为40万的共聚物100质量份,添加分子量为2000的4官能丙烯酸酯系低聚物(新中村化学制造)100质量份,混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)2质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为20μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例4的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例5>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯78质量份、丙烯酸2-羟基乙酯20质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为75万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯25质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)0.5质量份、光引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为20μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例5的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例6>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯82质量份、丙烯酸2-羟基乙酯16质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为100万的共聚物100质量份,添加丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯40质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)1质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为10μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例6的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例7>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯69质量份、丙烯酸2-羟基乙酯29质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为80万的共聚物100质量份,添加丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯30质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)2.5质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为5μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例7的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例8>
在乙酸乙酯中,使丙烯酸2-乙基己酯为77质量份、丙烯酸2-羟基乙酯为10质量份、甲基丙烯酸乙酯为12质量份、甲基丙烯酸为1质量份进行聚合,相对于共聚得到的重均分子量为40万的共聚物100质量份,添加分子量为1000~2000的4官能丙烯酸酯系低聚物(新中村化学制造)50质量份,混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)2质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为40μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例8的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例9>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯43质量份、丙烯酸2-羟基乙酯35质量份、甲基丙烯酸乙酯20质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为40万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯20质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)1.5质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为3μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例9的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例10>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯56质量份、丙烯酸2-羟基乙酯42质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为100万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯60质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)5质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为30μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例10的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例11>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯64质量份、丙烯酸2-羟基乙酯34质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为75万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯40质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)0.5质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为20μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例11的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例12>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸丁酯70质量份、丙烯酸2-羟基乙酯25质量份、甲基丙烯酸5质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为30万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯50质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)1.5质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为30μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例12的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例13>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯80质量份、丙烯酸2-羟基乙酯20质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为90万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯50质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)1质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为80μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例13的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例14>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸丁酯70质量份、丙烯酸2-羟基乙酯28质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为30万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯100质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)2.5质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为50μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例14的半导体晶片表面保护用胶带。
<实施例15>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯79质量份、丙烯酸2-羟基乙酯19质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为90万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯10质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)2质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为70μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作实施例15的半导体晶片表面保护用胶带。
<比较例1>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯80质量份、丙烯酸-2-羟基乙酯18质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为85万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯5质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)1.5质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为20μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作比较例1的半导体晶片表面保护用胶带。
<比较例2>
在乙酸乙酯中,使丙烯酸2-乙基己酯为72质量份、丙烯酸2-羟基乙酯为15质量份、甲基丙烯酸乙酯为12质量份、甲基丙烯酸为1质量份进行聚合,相对于共聚得到的重均分子量为40万的共聚物100质量份,添加分子量为2000的4官能丙烯酸酯系低聚物(新中村化学制造)80质量份,混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)2质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为160μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作比较例2的半导体晶片表面保护用胶带。
<比较例3>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯69质量份、丙烯酸2-羟基乙酯29质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为78万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯20质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)2质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为250μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作比较例3的半导体晶片表面保护用胶带。
<比较例4>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯76质量份、丙烯酸2-羟基乙酯22质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为45万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯15质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)2.5质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮2质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为100μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作比较例4的半导体晶片表面保护用胶带。
<比较例5>
在乙酸乙酯中进行丙烯酸2-乙基己酯72质量份、丙烯酸2-羟基乙酯26质量份、甲基丙烯酸2质量份的聚合,相对于共聚得到的重均分子量为70万的共聚物100质量份,添加甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯10质量份,得到丙烯酸系共聚物。在聚合得到的丙烯酸系共聚物中混配加成系异氰酸酯系交联剂CORONET L(商品名、日本聚氨酯社制造)1.5质量份、光聚合引发剂4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮1质量份,为了调整为易于涂布的粘度,利用乙酸乙酯进行调整,得到粘合剂组合物。
在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分离板上按照干燥后的膜厚为200μm涂布粘合剂组合物,干燥后,通过将其贴合在厚度为100μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上进行层积,制作比较例5的半导体晶片表面保护用胶带。
按下述方法对如上所述制作的各实施例以及各比较例的半导体晶片表面保护用胶带的胶粘力、粘合力和接触角进行测定。
将所得到的值一并示于下表1~3中。
(胶粘力和胶粘力的变化率的测定)
胶粘力利用应力松弛测定装置的“胶粘力试验机(商品名:TACII、Rhesca制造)”如下在常温(25℃)下进行测定。
由如上所述制作出的各实施例以及各比较例的放射线照射之前的胶带采取宽25mm×长度250mm的试验片,将该试验片设置在试验机上,使压子与该试验片接触,在试验片的基材背面侧(与粘合剂涂布面相反一侧)以30mm/min的速度压入3mmφ圆柱状探针,在制动载荷100g下保持1sec后,以600mm/min的速度上拉,测定此时的负荷(胶粘力Tα)。另一方面,分别制作在氮气氛下以500mJ/cm2的照射量对上述各实施例以及各比较例照射紫外线进行固化而成的胶带、以及在空气中以500mJ/cm2的照射量对上述各实施例以及各比较例照射紫外线进行固化而成的胶带,与放射线照射之前的胶带同样地测定空气中的胶粘力〔Tβ(空气)〕和氮气气氛下的胶粘力〔Tβ(N2)〕。需要说明的是,胶粘力的单位为kPa。使用所得到的各胶粘力的值,通过下式(1)求出胶粘力的变化率。
式(1)
[Tα-Tβ(空气)]÷[Tα-Tβ(N2)]×100
(SUS#280的粘合力和粘合力降低率的测定)
由如上所述制作出的各实施例以及各比较例的放射线照射之前的胶带采取3片宽度25mm×长度150mm的试验片,用2kg的橡胶辊将该试样反复3次压接在利用JIS R6253中规定的280号耐水研磨纸进行了精加工的JIS G4305中规定的厚度为1.5mm~2.0mm的SUS钢板上,放置1小时后,使用测定值落入其容量的15%~85%的范围的适于JIS B7721的拉伸试验机,在拉伸速度为50mm/min下,利用90°剥离法在常温(25℃)下对粘合力进行测定。
此外,对于放射线照射后的粘合力,进行具有放射线固化型粘合剂层的胶带的压接,在经过了1小时的状态下,由胶带的基材膜面照射500mJ/cm2的紫外线,进行固化后,与上述同样地进行测定。另外,由所得到的各粘合力的值求出放射线照射前后的粘合力降低率〔(照射前的粘合力-照射后的粘合力)/照射前的粘合力〕×100。
(粘合剂层表面的纯水接触角的测定)
对于如上所述制作出的各实施例以及各比较例的粘合剂层表面的纯水接触角,使用接触角计,利用θ/2法,在温度为23℃、湿度为50%的条件下进行测定,在纯水2μL的液滴容量下在滴加30秒后进行读取。测定装置使用协和化学株式会社制造的FACE接触角计CA-S150型。单位为度(°)。
对于如上所述制作出的各实施例以及各比较例的半导体晶片表面保护用胶带进行下述试验,对其性能进行评价。
所得到的评价结果一并示于下表1~3中。
1.磨削性试验
使用日东精机株式会社制造的DR8500II(商品名)作为贴付机,将实施例以及比较例中制作的半导体晶片表面保护用胶带贴合在厚度为725μm、径为8英寸、球凸点高度为150μm、从球凸点顶点到相邻顶点的距离(间距宽度)为200μm的半导体凸点晶片。其后,对于各自的25片晶片,均使用具有联机机构(インライン機構)的研磨机〔株式会社DISCO制DFG8760(商品名)〕进行研磨,直至厚度为200μm。此外,为了提高半导体晶片的强度,利用干抛光进行最终精加工。
(磨削性评价)
对于利用上述方法进行了磨削的各半导体凸点晶片,通过目视观察边缘裂纹的有无和裂痕。
将几乎没有边缘裂纹、全部25片半导体晶片均可良好磨削的情况作为优良品并记为◎;将观察到一些边缘裂纹、但半导体晶片可无裂痕地进行磨削的情况,或者25片半导体晶片中的1片~2片有裂痕的情况作为良品并记为○,将半导体晶片中的3片以上有裂痕的情况作为不良品并记为×。
(灰尘浸入评价)
使用利用上述方法通过磨削实验磨削至200μm厚度的半导体凸点晶片,利用显微镜进行灰尘浸入评价。
按下述等级进行评价。
在全部25片半导体晶片中,划片槽中无灰尘或磨削水浸入的情况:◎
在25片半导体晶片中仅有1片~2片在划片槽中有灰尘或磨削水浸入的情况:○
在25片半导体晶片中有3片以上在划片槽中有灰尘或磨削水浸入的情况:×
2.剥离试验
(剥离性评价)
对于利用上述方法通过磨削实验磨削至200μm厚度的半导体凸点晶片,利用具有联机机构的贴膜机RAD2700进行剥离实验。在剥离时,对于应用了紫外线固化型粘合剂的表面保护带,在进行照射量为500mJ/cm2的紫外线照射后进行剥离,按以下等级进行评价。
在该状态下,25片全部能够剥离的情况:◎
在25片半导体晶片中,仅有1~2片有剥离错误或无法剥离的情况、在半导体凸点晶片产生损害的情况:○
在25片半导体晶片中,有3片以上有剥离错误或无法剥离的情况、在半导体凸点晶片中产生损害的情况:×
(余胶评价)
对于利用剥离实验进行了剥离的半导体凸点晶片进行表面观察,按下述等级对有无余胶进行评价。
全部25片半导体晶片中无余胶的情况:◎
全部25片半导体晶片中的1片~2片有余胶的情况:○
全部25片半导体晶片中的3片以上有余胶的情况:×
【表1】
【表2】
【表3】
如表1~3所示,在实施例1~15中,厚度薄于凸点表面高度,在空气中或氮气气氛下,在放射线照射量为500mJ/cm2下,照射前后的胶粘力变化率为30%以上,因而磨削性、余胶、灰尘等的浸入、剥离性全部为良好的结果。特别是实施例1~8中,放射线照射前后的粘合力降低率为30%以上,该粘合剂层相对于不锈钢的粘合力在放射线照射之前为2.0N/25mm~12.0N/25mm、在放射线照射之后为0.05N/25mm~1.8N/25mm,粘合剂层面的纯水接触角为70°以上,因而磨削性、余胶、灰尘等的浸入、剥离性全部为特别优异的结果。
另一方面,在比较例1、4和5中,胶粘力变化率均小于30%,因而余胶呈现出较差的结果。此外,在比较例5中,粘合层厚度厚于凸点表面高度150μm,因而余胶与剥离呈现出较差的结果。
在比较例2和3中,粘合层厚度均厚于凸点表面高度150μm,因而余胶与剥离呈现出较差的结果。
Claims (6)
1.一种半导体晶片表面保护用胶带,其为在对半导体晶片的背面进行磨削时所用的表面保护用胶带,该胶带的特征在于:
在基材膜上具有粘合剂层;
上述粘合剂层为放射线固化型粘合剂层,是厚度薄于上述半导体晶片的表面凹凸的粘合剂层,在空气中或氮气气氛下,在进行紫外线照射量为500mJ/cm2的照射前后,由下式(1)求得的胶粘力的变化率为30%以上;
式(1)
[Tα-Tβ(空气)]÷[Tα-Tβ(N2)]×100
上式中,Tα表示放射线照射之前的胶粘力的测定值,Tβ(空气)表示在空气中以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值,Tβ(N2)表示在氮气气氛下以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值。
2.如权利要求1所述的半导体晶片表面保护用胶带,其特征在于,在照射量为500mJ/cm2的条件下进行照射,所述粘合剂层相对于不锈钢的放射线照射前后的粘合力降低率为50%以上;该粘合剂层相对于不锈钢的粘合力在放射线照射之前为2.0N/25mm~12.0N/25mm、在放射线照射之后为0.05N/25mm~1.8N/25mm。
3.如权利要求1或2所述的半导体晶片表面保护用胶带,其特征在于,所述粘合剂层的表面在放射线固化前的纯水接触角为70°以上。
4.一种半导体晶片的制造方法,该半导体晶片的制造方法包含下述工序:利用在基材膜上具有粘合剂层的表面保护用胶带来保护半导体晶片的晶片表面,对该晶片的背面进行磨削,从而加工得到半导体晶片;该方法的特征在于:
上述表面保护用胶带使用了粘合剂层薄于上述半导体晶片的表面凹凸的表面保护用胶带;
上述表面保护用胶带的上述粘合剂层为放射线固化型粘合剂层,该粘合剂层与晶片表面的底部即凹部的、由下式(1)求得的胶粘力的变化率为30%以上;
式(1)
[Tα-Tβ(空气)]÷[Tα-Tβ(N2)]×100
上式中,Tα表示放射线照射之前的胶粘力的测定值,Tβ(空气)表示在空气中以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值,Tβ(N2)表示在氮气气氛下以照射量为500mJ/cm2进行放射线照射之后的胶粘力的测定值。
5.如权利要求4所述的半导体晶片的制造方法,其特征在于,在照射量为500mJ/cm2的条件下进行照射,所述粘合剂层相对于不锈钢的放射线照射前后的粘合力降低率为50%以上;该粘合剂层相对于不锈钢的粘合力在放射线照射之前为2.0N/25mm~12.0N/25mm、在放射线照射之后为0.05N/25mm~1.8N/25mm。
6.如权利要求4或5所述的半导体晶片的制造方法,其特征在于,所述粘合剂层的表面在放射线固化前的纯水接触角为70°以上。
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