CN107408501A - 半导体加工用带 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种拾取性优异的半导体加工用带,其在带收缩工序中热收缩率低,不会产生褶皱,并且切缝宽度充分扩张而芯片位置不会偏移。一种半导体加工用带,其特征在于,具有粘合带,该粘合带具备基材膜和形成于上述基材膜的至少一面侧的粘合剂层,在通过扩展分割粘接剂的工序中,按照JIS7162中规定的方法,上述粘合带在10%的拉伸伸长率时的仅基材的应力与粘合带的应力的关系如下:粘合带的应力/仅基材的应力=1以下。

Description

半导体加工用带
技术领域
本发明涉及一种拾取性优异的半导体加工用带。
背景技术
以往,在集成电路(IC:Integrated Circuit)等半导体装置的制造工序中实施如下工序:背磨工序,研削晶片背面,以将形成电路图案后的晶片制成薄膜;切割工序,在晶片背面贴附具有粘合性和伸缩性的半导体加工用带后将晶片分割成芯片单元;扩展工序,扩张(扩展)半导体加工用带;拾取工序,拾取所分割的芯片;以及芯片接合(装配)工序,将所拾取的芯片与引线框架或封装基板等接合(或者,在堆叠封装中将芯片彼此层叠、接合)。
在上述背磨工序中,为了保护晶片的电路图案形成面(晶片表面)免受污染,使用表面保护带。在晶片的背面研削结束后,从晶片表面剥离该表面保护带时,将以下所述的半导体加工用带(切割·芯片接合带)贴在晶片背面,之后将半导体加工用带侧固定在吸附台上,对表面保护带实施处理以降低其与晶片的接合力,之后剥离表面保护带。对于剥离了表面保护带的晶片,之后在其背面贴合半导体加工用带,在此状态下从吸附台上取下,供给接下来的切割工序。此外,关于上述的降低接合力的处理,当表面保护带由紫外线等能量线固化性成分构成时是指能量线照射处理,而当表面保护带由热固化性成分构成时是指加热处理。
在上述背磨工序之后的切割工序~装配工序中,使用在基材膜上依次层叠有粘合剂层和粘接剂层的半导体加工用带。通常,在使用这样的半导体加工用带时,首先,在晶片背面贴合半导体加工用带的粘接剂层以固定晶片,再使用切割刀片将晶片和粘接剂层切割成芯片单元。之后,通过将带沿晶片的径向扩张,实施扩大芯片彼此之间的间隔的扩展工序。实施该扩展工序的目的在于:在之后的拾取工序中提高CCD相机等对芯片的识别性,同时在拾取芯片时防止因相邻芯片彼此接触而发生的芯片的破损。之后,在拾取工序中将芯片和粘接剂层一起从粘合剂层上剥离并拾取,在装配工序中将其直接与引线框架及封装基板等接合。这样,通过使用半导体加工用带,能够将带粘接剂层的芯片直接与引线框架或封装基板等接合,因此可以省略粘接剂的涂布工序或另外在各芯片上接合芯片接合膜的工序。
但是,在上述切割工序中,如上所述,由于是使用切割刀片将晶片和粘接剂层一起切割,因此不仅产生晶片的切削屑,还会产生粘接剂层的切削屑。而且,当粘接剂层的切削屑堵塞晶片的切割沟时,芯片彼此粘附而发生拾取不良等,存在着半导体装置的制造产率降低的问题。
为了解决这样的问题,提出了如下的方法:在切割工序中使用刀片仅切割晶片,在扩展工序中扩张半导体加工用带,从而将粘接剂层沿各个芯片进行分割(例如专利文献1)。根据这种利用了扩张时的张力的粘接剂层的分割方法,不会产生粘接剂的切削屑,在拾取工序中也不会产生不良影响。
另外,近年来,作为晶片的剪切方法,有人提出了所谓的隐形切割法:即使用激光加工装置可以非接触地剪切晶片。例如,在专利文献2中公开了一种作为隐形切割法的半导体基板的剪切方法,该方法包括如下工序:在粘接剂层(芯片接合树脂层)的存在下,对贴附有薄片的半导体基板的内部聚集焦点光并照射激光,从而在半导体基板的内部形成多光子吸收所引起的改质区域,以该改质区域作为剪切预定部;以及通过扩张薄片,沿剪切预定部剪切半导体基板和粘接剂层。
另外,作为另一种使用了激光加工装置的晶片的剪切方法,例如,在专利文献3中提出了一种晶片的分割方法,该方法具备如下工序:在晶片背面安装芯片接合用粘接剂层(接合膜)的工序;在贴合有该粘接剂层的晶片的粘接剂层侧贴合可伸长的保护粘合带的工序;从贴合了保护粘合带的晶片表面沿线路照射激光光线,分割成各个芯片的工序;扩张保护粘合带以对粘接剂层赋予拉伸力,将粘接剂层沿每个芯片进行截断的工序;以及使所截断的贴有粘接剂层的芯片从保护粘合带上脱离的工序。
根据上述专利文献2和专利文献3中记载的晶片的剪切方法,由于是通过激光的照射和带的扩张非接触地剪切晶片,所以晶片所受的物理负荷小,能够剪切晶片,而不会产生如进行目前作为主流的刀片切割时那样的晶片的切削屑(碎屑)。另外,由于是通过扩张来分割粘接剂层,所以也不会产生粘接剂层的切削屑。因此,该方法作为一种能够代替刀片切割的优异的技术而受到关注。
而且,在专利文献4中还提出了一种方法:为了防止因扩展后的松弛而无法稳定保持各个芯片的间隔,在分割工序后将带加热使其收缩拉紧,以保持芯片间的间隔(以下记作“切缝宽度”)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-5530号公报
专利文献2:日本特开2003-338467号公报
专利文献3:日本特开2004-273895号公报
专利文献4:日本特开2011-216508号公报
发明内容
技术问题
另一方面,存在着如下课题:在收缩工序中,无法维持切缝宽度的扩张,粘接剂层再愈合,从而导致在拾取工序中发生不良情形。
解决问题的方案
本申请发明提供一种拾取性优异的半导体加工用带,其在带收缩工序中切缝宽度充分扩张,而芯片位置不会偏移。
即,本申请发明涉及一种半导体加工用带,其特征在于,具有粘合带,该粘合带具备基材膜和形成于上述基材膜的至少一面侧的粘合剂层,在通过扩展分割粘接剂的工序中,在按照JIS7162所规定的方法的拉伸试验中,上述粘合带在10%的拉伸伸长率时的仅基材的应力与粘合带的应力的关系如下:
粘合带的应力/仅基材的应力=1以下。
另外,本发明还涉及上述半导体加工用带,其特征在于,其在半导体装置的制造方法中使用,所述半导体装置的制造方法包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)研削上述晶片背面的背磨工序;
(c)在已加热上述晶片的状态下,在上述晶片背面贴合上述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护带的工序;
(e)对上述晶片的分割预定部分照射激光,在上述晶片内部形成多光子吸收所引起的改质区域的工序;
(f)扩展工序,通过扩张上述半导体加工用带,将上述晶片和上述半导体加工用带的上述粘接剂层沿分割线进行分割,得到多个带有上述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的上述半导体加工用带中,通过将不与上述芯片重叠的部分加热收缩,除去在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;以及
(h)从上述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
另外,本发明还涉及上述半导体加工用带,其特征在于,其在半导体装置的制造方法中使用,所述半导体装置的制造方法包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)研削上述晶片背面的背磨工序;
(c)在已加热上述晶片的状态下,在上述晶片背面贴合上述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护带的工序;
(e)沿着上述晶片表面的分割线照射激光,将上述晶片分割成芯片的工序;
(f)扩展工序,通过扩张上述半导体加工用带,将上述粘接剂层按照每个上述芯片进行分割,得到多个带有上述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的上述半导体加工用带中,通过将不与上述芯片重叠的部分加热收缩,除去在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;以及
(h)从上述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
另外,本发明还涉及上述半导体加工用带,其特征在于,其在半导体装置的制造方法是使用,所述半导体装置的制造方法包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)研削上述晶片背面的背磨工序;
(c)在已加热上述晶片的状态下,在上述晶片背面贴合上述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护带的工序;
(e)使用切割刀片沿分割线切削上述晶片,将其分割成芯片的工序;
(f)扩展工序,通过扩张上述半导体加工用带,将上述粘接剂层按照每个上述芯片进行分割,得到多个带有上述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的上述半导体加工用带中,通过将不与上述芯片重叠的部分加热收缩,除去在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;以及
(h)从上述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
另外,本发明还涉及上述半导体加工用带,其特征在于,其在半导体装置的制造方法中使用,所述半导体装置的制造方法包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片背面贴合切割带,使用切割刀片沿分割预定线切削至不足上述晶片厚度的深度的工序;
(b)在上述晶片表面贴合表面保护带的工序;
(c)背磨工序,剥下上述切割带,研削上述晶片背面以分割成芯片;
(d)在已加热上述晶片的状态下,在已分割成上述芯片的上述晶片背面贴合上述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(e)从已分割成上述芯片的上述晶片表面剥离表面保护带的工序;
(f)扩展工序,通过扩张上述半导体加工用带,将上述粘接剂层按照每个上述芯片进行分割,得到多个带有上述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的上述半导体加工用带中,通过将不与上述芯片重叠的部分加热收缩,除去在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;
(h)从上述半导体加工用带的粘合剂层拾取带粘接剂层的上述芯片的工序。
另外,本发明还涉及上述半导体加工用带,其特征在于,其在半导体装置的制造方法中使用,所述半导体装置的制造方法包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)对上述晶片的分割预定部分照射激光,在上述晶片内部形成多光子吸收所引起的改质区域的工序;
(c)研削上述晶片背面的背磨工序;
(d)在已加热上述晶片的状态下,在上述晶片背面贴合上述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(e)从上述晶片表面剥离上述表面保护带的工序;
(f)扩展工序,通过扩张上述半导体加工用带,将上述晶片和上述半导体加工用带的上述粘接剂层沿分割线分割,得到多个带有上述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的上述半导体加工用带中,通过将不与上述芯片重叠的部分加热收缩,除去在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;以及
(h)从上述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
而且,本申请发明还涉及一种使用上述半导体加工用带而形成的半导体装置。
发明效果
通过使用本申请发明所提供的半导体加工用带,切缝宽度均匀扩张而不会发生变化,因此芯片位置不会偏移,不会发生拾取的不良情形,能够得到可靠性高的半导体器件。
附图说明
图1是示意性地显示本发明的实施方式所涉及的半导体加工用带的结构的截面图。
图2是显示在晶片上贴合有表面保护带的状态的截面图。
图3是用于说明在本发明的实施方式所涉及的半导体加工用带上贴合晶片和环形框架的工序的截面图。
图4是说明从晶片表面剥离表面保护带的工序的截面图。
图5是显示通过激光加工在晶片上形成改质区域的情形的截面图。
图6中,(a)是显示本发明的实施方式所涉及的半导体加工用带搭载在扩展装置上的状态的截面图。(b)是显示通过扩张半导体加工用带将晶片分割成芯片的过程的截面图。(c)是显示扩张后的半导体加工用带、粘接剂层和芯片的截面图。
图7是用于说明热收缩工序的截面图。
具体实施方式
<半导体加工用带>
图1是显示本发明的实施方式所涉及的半导体加工用带10的截面图。本发明的半导体加工用带10,在通过扩展将晶片分割成芯片时,沿着芯片分割粘接剂层13。该半导体加工用带10具有:粘合带15,其由基材膜11和设在基材膜11上的粘合剂层12构成;以及设在粘合剂层12上的粘接剂层13,其中在粘接剂层13上贴合晶片的背面。此外,各层可以根据使用工序或装置预先剪切(预切割)成规定的形状。而且,本发明的半导体加工用带10可以是被剪切成每一块晶片的形态,也可以是将形成了多个剪切成每一块晶片的状态的长薄片缠绕成筒状的形态。
本申请发明的半导体加工用带具有粘合带,该粘合带具备基材膜和形成于上述基材膜的至少一面侧的粘合剂层,在通过扩展分割粘接剂的工序中,在根据JIS7162所规定的方法进行的拉伸试验中,上述粘合带在10%的拉伸伸长率时的仅基材的应力与粘合带的应力的关系需要满足如下的条件:
粘合带的应力/仅基材的应力=1以下。
具体而言,制作宽25mm的样品,将其安装在拉伸试验机上使夹具间距离达到50mm,以100mm/分钟的速度拉长5mm、即10%后,测定保持了60秒的值。
此外,上述“粘合带的应力”是指在半导体装置的制造方法的扩展工序中采集本发明的半导体加工用带10时的应力。
另外,上述“仅基材的应力”是指在基材膜11上设置粘合剂层12之前仅有基材膜11的状态下的应力。
通过满足上述条件,可充分确保切缝宽度,不会产生褶皱,而且芯片位置不会偏移,发挥着可以良好地进行拾取的显著效果。
当粘合带的应力/仅基材的应力的值大于1时,无法充分确保切缝宽度、或者切缝宽度变得不均匀,得到拾取性差的结果。
虽然存在各种在该范围内调节半导体带的物理性质的方法,但通过在进行扩展处理之前进行能量线固化处理的方法、或者公知的双螺杆挤出法、进行热固化处理等,能够适当地进行调整。
以下,对半导体加工用带各层的构成进行说明。
<基材膜>
基材膜11在具有均匀且各向同性的扩张性和在扩展工序中可以全方向无偏差地剪切晶片方面优选,对其材质没有特别限定。通常,与非交联树脂相比,交联树脂对拉伸的复原力大,在扩展工序后的拉长状态下加热时的收缩应力大。因此,在扩展工序后通过加热收缩除去带中产生的松弛,使带拉紧,在稳定保持各个芯片的间隔的热收缩工序方面优异。即使在交联树脂中,也更优选使用热塑性交联树脂。另一方面,与交联树脂相比,非交联树脂对拉伸的复原力小。因此,在-15℃~0℃这样的低温区的扩展工序后一度松弛、并且回复到常温、再进行拾取工序、装配工序时的带不易收缩,因此在能够防止附着在芯片上的粘接剂层彼此接触方面优异。即使在非交联树脂中,也更优选使用烯烃系非交联树脂。
作为这样的热塑性交联树脂,例如例示:将乙烯-(甲基)丙烯酸二元共聚物或以乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸烷基酯作为主要的聚合物构成成分的三元共聚物用金属离子进行交联而获得的离聚物树脂。这些树脂在均匀扩张性方面适合于扩展工序,并且在通过交联在加热时发挥强复原力方面特别适合。对上述离聚物树脂中所含的金属离子没有特别限定,可以列举锌、钠等,但从溶出性低、且污染性小的角度考虑,优选锌离子。在上述三元共聚物的(甲基)丙烯酸烷基酯中,碳原子数为1~4的烷基在弹性模量高、且可对晶片传递强的力方面优选。作为这样的(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列举甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯等。
另外,作为上述热塑性交联树脂,除上述离聚物树脂以外,通过对选自比重为0.910以上~不足0.930的低密度聚乙烯、或者比重不足0.910的超低密度聚乙烯、以及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的树脂照射电子射线等能量线使之交联而获得的交联树脂也适合。这样的热塑性交联树脂由于在树脂中共存交联部位和非交联部位,所以具有一定的均匀扩张性。另外,由于在加热时发挥强复原力,所以在除去扩展工序中产生的带的松弛方面也适合,由于其分子链的构成中几乎不含氯,所以即使对使用后不要的带进行焚烧处理,也不会产生戴奥辛或其类似物这样的氯代芳香族烃,因此环境负荷也小。通过适当调整对上述聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物照射的能量线的量,可以获得具有充分的均匀扩张性的树脂。
另外,作为非交联树脂,例如例示聚丙烯与苯乙烯-丁二烯共聚物的混合树脂组合物。
作为聚丙烯,例如可以使用丙烯的均聚物、或嵌段型或无规型丙烯-乙烯共聚物。无规型丙烯-乙烯共聚物的刚性小而优选。丙烯-乙烯共聚物中的乙烯构成单元的含有率为0.1重量%以上时,在带的刚性和混合树脂组合物中的树脂之间的相溶性高方面优异。当带的刚性适当时,晶片的剪切性提高,当树脂彼此之间的相溶性高时,挤出输出量容易稳定化。更优选为1重量%以上。另外,当丙烯-乙烯共聚物中的乙烯构成单元的含有率为7重量%以下时,在聚丙烯稳定而容易聚合方面优异。更优选为5重量%以下。
作为苯乙烯-丁二烯共聚物,可以使用其氢化产物。若将苯乙烯-丁二烯共聚物氢化,则与丙烯的相溶性良好,并且可以防止由起因于丁二烯中的双键的氧化劣化引起的脆化、变色。另外,当苯乙烯-丁二烯共聚物中的苯乙烯构成单元的含有率为5重量%以上时,在苯乙烯-丁二烯共聚物稳定而容易聚合方面优选。另外,当为40重量%以下时,柔软而在扩张性方面优异。更优选为25重量%以下,进一步优选为15重量%以下。作为苯乙烯-丁二烯共聚物,可以使用嵌段型共聚物或无规型共聚物的任一种。从苯乙烯相均匀分散、可以抑制刚性变得过大、且扩张性提高方面考虑,优选无规型共聚物。
当混合树脂组合物中的聚丙烯的含有率为30重量%以上时,在可以抑制基材膜的厚度不均方面优异。若厚度均匀,则扩张性容易各向同性化,另外,容易防止以下情形:基材膜的应力缓和性变得过大,芯片间距离随时间而变小,粘接剂层彼此接触而再融合。更优选为50重量%以上。另外,当聚丙烯的含有率为90重量%以下时,容易适当调整基材膜的刚性。若基材膜的刚性变得过大,则为了扩张基材膜而必需的力变大,因此装置的负荷变大,有时无法进行足以分割晶片或粘接剂层13的扩展,因此适度调整较为重要。混合树脂组合物中的苯乙烯-丁二烯共聚物的含有率的下限优选10重量%以上,容易调整至适合于装置的基材膜的刚性。上限为70重量%以下时,在可以抑制厚度不均方面优异,更优选50重量%以下。
此外,在图1所示的例子中,基材膜11为单层,但并不限于此,可以是将两种以上的树脂层叠而成的多层结构,也可以将1种树脂层叠至2层以上。当两种以上的树脂统一为交联性或非交联性时,在各自的特性体现得更强方面优选,当将交联性或非交联性组合层叠时,在补偿各自的缺点方面优选。对基材膜11的厚度没有特别限定,但只要具有在半导体加工用带10的扩展工序中容易牵引拉伸、并且只要是不断裂的足够的强度即可。例如,可以是50~300μm左右,更优选70μm~200μm。另外,基材膜11优选包含结晶性树脂。
作为多层基材膜11的制造方法,可以采用以往公知的挤出法、层压法等。当采用层压法时,可以使粘接剂存在于层间。作为粘接剂,可以使用以往公知的粘接剂。
<粘合剂层>
粘合剂层12可以通过在基材膜11上涂刷粘合剂组合物而形成。
构成本发明的半导体加工用带10的粘合剂层12,只要是在切割时不与粘接剂层13发生剥离、具有不会发生芯片飞散等不良情形的程度的保持性、以及在拾取时容易与粘接剂层13剥离的特性的粘合剂层即可。
在本发明的半导体加工用带10中,构成粘合剂层12的粘合剂组合物的构成没有特别限定,为了提高切割后的拾取性,优选能量线固化性的组合物,优选为在固化后容易与粘接剂层13剥离的材料。例示一种方案如下:在粘合剂组合物中具有包含60摩尔%以上的具有碳原子数为6~12的烷基链的(甲基)丙烯酸酯、并且具有碘值为5~30的能量线固化性碳-碳双键的聚合物(A)作为基础树脂的构成。此外,这里,能量线是指紫外线这样的光线、或者电子射线等电离性放射线。
在这样的聚合物(A)中,当能量线固化性碳-碳双键的导入量以碘值计为5以上时,在能量线照射后的粘合力的降低效果增强方面优异。更优选为10以上。另外,以碘值计为30以下时,在直至能量线照射后拾取为止的芯片的保持力高、且在即将进行拾取工序前的扩张时容易扩大芯片间隙方面优异。若在拾取工序前能够充分扩大芯片的间隙,则拾取时各芯片的图像识别容易、或者拾取容易,因此优选。另外,当碳-碳双键的导入量以碘值计为5以上且30以下时,聚合物(A)本身具有稳定性,容易制备,因此优选。
而且,当聚合物(A)的玻璃化转变温度为-70℃以上时,在对能量线照射所伴随的热的耐热性方面优异,更优选为-66℃以上。另外,当聚合物(A)的玻璃化转变温度为15℃以下时,在表面状态粗糙的晶片中剪切后防止芯片飞散的效果方面优异,更优选0℃以下,进一步优选为-28℃以下。
上述聚合物(A)可以是以任何方式制备的聚合物,例如使用下述物质:将丙烯酸酯系共聚物与具有能量线固化性碳-碳双键的化合物混合而获得的混合物;或者,使具有官能团的丙烯酸酯系共聚物或具有官能团的甲基丙烯酸酯系共聚物(A1)与具有可与该官能团反应的官能团且具有能量线固化性碳-碳双键的化合物(A2)反应而得到的产物。
其中,作为上述具有官能团的甲基丙烯酸酯系共聚物(A1),例示使丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯等具有碳-碳双键的单体(A1-1)与具有碳-碳双键且具有官能团的单体(A1-2)共聚而获得的共聚物。作为单体(A1-1),可以列举:具有碳原子数为6~12的烷基链的丙烯酸己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸癸酯、或者作为烷基链的碳原子数为5以下的单体的丙烯酸戊酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、或者与这些相同的甲基丙烯酸酯等。
此外,在单体(A1-1)中,由于烷基链的碳原子数为6以上的成分可以减小粘合剂层与粘接剂层的剥离力,因此在拾取性方面优异。另外,烷基链的碳原子数为12以下的成分在室温下的弹性模量低,在粘合剂层与粘接剂层的界面接合力方面优异。当粘合剂层与粘接剂层的界面接合力高时,在扩张带以剪切晶片时,可以抑制粘合剂层与粘接剂层的界面偏移,剪切性提高,因此优选。
而且,作为单体(A1-1),越使用烷基链的碳原子数大的单体,玻璃化转变温度就变得越低,因此通过适当选择,可以调制具有所期望的玻璃化转变温度的粘合剂组合物。另外,除玻璃化转变温度以外,为了提高相溶性等各种性能,还可以混合乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈等具有碳-碳双键的低分子化合物。这种情况下,这些低分子化合物在单体(A1-1)的总质量的5质量%以下的范围内混合。
另一方面,作为单体(A1-2)所具有的官能团,可以列举:羧基、羟基、氨基、环状酸酐基、环氧基、异氰酸酯基等,作为单体(A1-2)的具体例子,可以列举:丙烯酸、甲基丙烯酸、肉桂酸、衣康酸、富马酸、邻苯二甲酸、丙烯酸-2-羟烷基酯类、甲基丙烯酸-2-羟烷基酯类、单丙烯酸二醇酯类、单甲基丙烯酸二醇酯类、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、烯丙醇、丙烯酸-N-烷基氨基乙酯类、甲基丙烯酸-N-烷基氨基乙酯类、丙烯酰胺类、甲基丙烯酰胺类、马来酸酐、衣康酸酐、富马酸酐、邻苯二甲酸酐、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等。
而且,作为化合物(A2)中使用的官能团,当化合物(A1)所具有的官能团为羧基或环状酸酐基时,可以列举羟基、环氧基、异氰酸酯基等,当化合物(A1)所具有的官能团为羟基时,可以列举环状酸酐基、异氰酸酯基等,当化合物(A1)所具有的官能团为氨基时,可以列举环氧基、异氰酸酯基等,当化合物(A1)所具有的官能团为环氧基时,可以列举羧基、环状酸酐基、氨基等,作为具体例子,可以列举与在单体(A1-2)的具体例子中列举的官能团相同的官能团。另外,作为化合物(A2),还可以使用将聚异氰酸酯化合物的一部分异氰酸酯基用具有羟基或羧基和能量线固化性碳-碳双键的单体进行聚氨酯化而获得的化合物。
此外,在化合物(A1)与化合物(A2)的反应中,通过留下未反应的官能团,关于酸值或羟基值等特性,可以制备所期望的物质。当留下OH基使聚合物(A)的羟基值达到5~100时,通过减小能量线照射后的粘合力,可以进一步降低拾取错误的危险性。
另外,当留下COOH基使聚合物(A)的酸值达到0.5~30时,可获得在使本发明的半导体加工用带扩张后的粘合剂层复原后的改善效果,因此优选。当聚合物(A)的羟基值为5以上时,在能量线照射后的粘合力的降低效果方面优选,当聚合物(A)的羟基值为100以下时,在能量线照射后的粘合剂的流动性方面优异。另外,当酸值为0.5以上时,在带复原性方面优异,当酸值为30以下时,在粘合剂的流动性方面优异。
在上述聚合物(A)的合成中,作为通过溶液聚合进行反应时的有机溶剂,可以使用酮类、酯类、醇类、芳香族类的溶剂,其中优选甲苯、乙酸乙酯、异丙醇、苯、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮等通常作为丙烯酸酯系聚合物的良溶剂、且沸点为60~120℃的溶剂,作为聚合引发剂,通常使用α,α’-偶氮二异丁腈等偶氮二腈系、苯甲酰过氧化物等有机过氧化物系等自由基引发剂。此时,根据需要,可以并用催化剂、阻聚剂,通过调节聚合温度和聚合时间,可以获得所期望的分子量的聚合物(A)。另外,关于调节分子量,优选使用硫醇、四氯化碳系等公知的溶剂或链转移剂。此外,该反应并不限于溶液聚合,还可以是块状聚合、悬浮聚合等其他方法。
如上操作,可获得聚合物(A),但在本发明中,当聚合物(A)的分子量达到30万以上时,在提高凝聚力方面优选。若凝聚力高,则在扩展时具有抑制在与粘接剂层的界面中的偏移的效果,在粘接剂层中容易传递拉伸力,因此在粘接剂层的分割性提高方面优选。当聚合物(A)的分子量达到200万以下时,在合成时和涂刷时的凝胶化抑制方面优异。此外,本发明中的分子量是指聚苯乙烯换算的质均分子量。
另外,在本发明的半导体加工用带10中,构成粘合剂层12的树脂组合物除了包含聚合物(A)以外,还可以具有起到交联剂作用的化合物(B)。例如,可以列举聚异氰酸酯类、蜜胺·甲醛树脂、以及环氧树脂,这些树脂可以单独使用或者组合两种以上进行使用。该化合物(B)与聚合物(A)或基材膜反应,其结果,利用所形成的交联结构,在涂刷粘合剂组合物后可以提高以聚合物(A)和(B)作为主要成分的粘合剂的凝聚力。
对聚异氰酸酯类没有特别限定,例如可以列举:4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、亚二甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基醚二异氰酸酯、4,4’-〔2,2-双(4-苯氧基苯基)丙烷〕二异氰酸酯等芳香族异氰酸酯;六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、赖氨酸三异氰酸酯等,具体而言,可以使用CORONATE L(日本聚氨酯株式会社制造、商品名)等。作为蜜胺·甲醛树脂,具体可以使用NIKALAC MX-45(三和化学株式会社制造、商品名)、メラン(日立化成工业株式会社制造、商品名)等。作为环氧树脂,可以使用TETRAD-X(三菱化学株式会社制造、商品名)等。在本发明中,特别优选使用聚异氰酸酯类。
相对于100质量份的聚合物(A),将化合物(B)的添加量设为0.1质量份以上的粘合剂层在凝聚力方面优异。化合物(B)的添加量更优选为0.5质量份以上。另外,将化合物(B)的添加量设为15质量份以下的粘合剂层在抑制涂刷时的急剧凝胶化方面优异,粘合剂的混合及涂布等作业性变得良好。化合物(B)的添加量更优选为5质量份以下。
另外,在本发明中,粘合剂层12中可以包含光聚合引发剂(C)。粘合剂层12中所包含的光聚合引发剂(C)没有特别限定,可以使用以往已知的光聚合引发剂。例如可以列举:二苯甲酮、4,4’-二甲氨基二苯甲酮、4,4’-二乙氨基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮等二苯甲酮类;苯乙酮、二乙氧基苯乙酮等苯乙酮类;2-乙基蒽醌、叔丁基蒽醌等蒽醌类;2-氯噻吨酮、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苄基、2,4,5-三芳基咪唑二聚物(三苯咪唑二聚物)、吖啶系化合物等,这些化合物可以单独使用或者组合两种以上进行使用。作为光聚合引发剂(C)的添加量,相对于100质量份的聚合物(A),优选混合0.1质量份以上,更优选0.5质量份以上。另外,其上限优选10质量份以下,更优选5质量份以下。
而且,在本发明所使用的能量线固化性粘合剂中,根据需要,可以混合粘合赋予剂、粘合调节剂、表面活性剂等、或者其他的改质剂等。另外,还可以适当加入无机化合物填料。
粘合剂层12可以利用现有的粘合剂层的形成方法来形成。例如,利用下述方法可以在基材膜11上形成粘合剂层12:在基材膜11的规定面上涂布上述粘合剂组合物而形成粘合剂层的方法;以及在隔板(例如涂有脱模剂的塑料制薄膜或薄片等)上涂布上述粘合剂组合物而形成粘合剂层12,之后将该粘合剂层12转移到基材的规定面上的方法。此外,粘合剂层12可以具有单层的形态,也可以具有层叠的形态。
粘合剂层12的厚度没有特别限定,当厚度为2μm以上时,在粘附力方面优异,更优选5μm以上。当厚度为15μm以下时,拾取性优异,更优选10μm以下。
<粘接剂层>
在本发明的半导体加工用带10中,粘接剂层13在贴合晶片、并切割后拾取芯片时,从粘合剂层12上剥离而附着在芯片上。而且,在基板或引线框架上固定芯片时,粘接剂层13被用作粘接剂。
粘接剂层13没有特别限定,只要是晶片中通常使用的薄膜状粘接剂即可,例如可以列举含有热塑性树脂和热聚合性成分而形成的粘合剂层。本发明的粘接剂层13中使用的上述热塑性树脂优选具有热塑性的树脂、或者在未固化状态下具有热塑性且加热后形成交联结构的树脂,没有特别限定,作为一个方案,可以列举重均分子量为5000~200,000、且玻璃化转变温度为0~150℃的热塑性树脂。另外,作为另一种方案,可以列举重均分子量为100,000~1,000,000、且玻璃化转变温度为-50~20℃的热塑性树脂。
作为前者的热塑性树脂,例如可以列举聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚酯酰亚胺树脂、苯氧树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚酮树脂等,其中,优选使用聚酰亚胺树脂、苯氧树脂,作为后者的热塑性树脂,优选使用含有官能团的聚合物。
聚酰亚胺树脂可以按照公知的方法使四羧酸二酐与二胺进行缩合反应而获得。即,在有机溶剂中,使用等摩尔或几乎等摩尔的四羧酸二酐和二胺(各成分的添加顺序任意),在80℃以下、优选0~60℃的反应温度下进行加成反应。随着反应的进行,反应液的粘度慢慢上升,生成作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸。该聚酰胺酸通过在50~80℃的温度下加热进行解聚,还可以调整其分子量。聚酰亚胺树脂可以通过使上述反应物(聚酰胺酸)进行脱水闭环而获得。脱水闭环可以通过进行加热处理的热闭环法和使用脱水剂的化学闭环法来进行。
用作聚酰亚胺树脂原料的四羧酸二酐没有特别限定,例如可以使用:1,2-(亚乙基)双(偏苯三酸酐)、1,3-(三亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,4-(四亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,5-(五亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,6-(六亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,7-(七亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,8-(八亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,9-(九亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,10-(十亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,12-(十二亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,16-(十六亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,18-(十八亚甲基)双(偏苯三酸酐)、苯均四酸二酐、3,3’-联苯四甲酸二酐、4,4’-联苯四甲酸二酐、2,2’-联苯四甲酸二酐、3,3’-联苯四甲酸二酐、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、3,4,9,10-二萘嵌苯四甲酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)醚二酐、苯-1,2,3,4-四甲酸二酐、3,4,3’,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,3,2’,3’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3,3’,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、1,2,5,6-萘四甲酸二酐、1,4,5,8-萘四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、1,2,4,5-萘四甲酸二酐、2,6-二氯萘-1,4,5,8-四甲酸二酐、2,7-二氯萘-1,4,5,8-四甲酸二酐、2,3,6,7-四氯萘-1,4,5,8-四甲酸二酐、菲-1,8,9,10-四甲酸二酐、吡嗪-2,3,5,6-四甲酸二酐、噻吩-2,3,5,6-四甲酸二酐、2,3,3’,4’-联苯四甲酸二酐、3,4,3’,4’-联苯四甲酸二酐、2,3,2’,3’-联苯四甲酸二酐、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甲硅烷基)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(偏苯三酸酐)、乙烯四甲酸二酐、1,2,3,4-丁烷四甲酸二酐、十氢萘-1,4,5,8-四甲酸二酐、4,8-二甲基-1,2,3,5,6,7-六氢萘-1,2,5,6-四甲酸二酐、环戊烷-1,2,3,4-四甲酸二酐、吡咯烷-2,3,4,5-四甲酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐、双(外-双环〔2,2,1〕庚烷-2,3-二甲酸二酐、双环-〔2,2,2〕-八-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、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-(2,5-二氧代四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二甲酸二酐、四氢呋喃-2,3,4,5-四甲酸二酐等,可以使用其中的1种或并用两种以上。
另外,用作聚酰亚胺原料的二胺没有特别限定,例如可以使用: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’-二氨基二苯硫醚、3,4’-二氨基二苯硫醚、4,4’-二氨基二苯硫醚、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’-(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-(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-(4-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-氨基苯氧基)苯基)硫醚、双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)硫醚、双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)砜、双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)砜、3,5-二氨基苯甲酸等的芳香族二胺、1,2-二氨基乙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷、1,2-二氨基环己烷、下述通式(1)所表示的二氨基聚硅氧烷、1,3-双(氨基甲基)环己烷、Suntechno Chemical株式会社制造的JEFFAMINE D-230、D-400、D-2000、D-4000、ED-600、ED-900、ED-2001、EDR-148等聚氧化亚烷基二胺等脂肪族二胺等,还可以使用其中的1种或两种以上。上述聚酰亚胺树脂的玻璃化转变温度优选为0~200℃,重均分子量优选为1万~20万。
通式(1)
【化学式1】
(式中,R1和R2表示碳原子数为1~30的二价烃基,各自可以相同也可以不同,R3和R4表示一价烃基,各自可以相同也可以不同,m为1以上的整数)。
除上述以外,作为优选的热塑性树脂之一的苯氧树脂优选利用使各种双酚与环氧氯丙烷反应的方法、或者使液态环氧树脂与双酚反应的方法得到的树脂,作为双酚,可以列举双酚A、双酚AF、双酚AD、双酚F、双酚S。由于苯氧树脂与环氧树脂的结构类似,所以其与环氧树脂的相溶性好,适合对接合膜赋予良好的接合性。
作为本发明中使用的苯氧树脂,例如可以列举具有下述通式(2)所表示的重复单元的树脂。
通式(2)
【化学式2】
在上述通式(2)中,X表示单键或二价连结基。作为二价连结基,可以列举亚烷基、亚苯基、-O-、-S-、-SO-或者-SO2-。这里,亚烷基优选碳原子数为1~10的亚烷基,更优选-C(R5)(R6)-。R5、R6表示氢原子或烷基,作为该烷基,优选碳原子数为1~8的直链或支链烷基,例如可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、异辛基、2-乙基己基、1,3,3-三甲基丁基等。另外,该烷基可被卤原子取代,例如可以列举三氟甲基。X优选亚烷基、-O-、-S-、芴基或-SO2-,更优选亚烷基、-SO2-。其中,优选-C(CH3)2-、-CH(CH3)-、-CH2-、-SO2-,更优选-C(CH3)2-、-CH(CH3)-、-CH2-,特别优选-C(CH3)2-。
当上述通式(2)所表示的苯氧树脂具有重复单元时,可以是具有多个上述通式(2)的X不同的重复单元的树脂,也可以仅由X相同的重复单元构成。在本发明中,优选仅由X相同的重复单元构成的树脂。
另外,当上述通式(2)所表示的苯氧树脂中含有羟基、羧基等极性取代基时,与热聚合性成分的相溶性提高,可以赋予均匀的外观或特性。
当苯氧树脂的质均分子量为5000以上时,在薄膜形成性方面优异。更优选为10,000以上,进一步优选为30,000以上。
另外,当质均分子量为150,000以下时,在加热压合时的流动性及与其他树脂的相溶性方面优选。质均分子量更优选为100,000以下。另外,当玻璃化转变温度为-50℃以上时,在薄膜形成性方面优异,玻璃化转变温度更优选为0℃以上,进一步优选为50℃以上。当玻璃化转变温度为150℃时,芯片接合时的粘接剂层13的接合力优异,优选为120℃以下,进一步优选为110℃以下。
另一方面,作为含有上述官能团的聚合物中的官能团,例如可以列举缩水甘油基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、羟基、羧基、异氰尿酸酯基、氨基、酰胺基等,其中优选缩水甘油基。
作为含有上述官能团的高分子量成分,例如可以列举含有缩水甘油基、羟基、羧基等官能团的(甲基)丙烯酸酯共聚物等。
作为上述(甲基)丙烯酸酯共聚物,例如可以使用(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酸橡胶等,优选丙烯酸橡胶。丙烯酸橡胶是以丙烯酸酯作为主要成分、且主要由丙烯酸丁酯与丙烯腈等的共聚物、或丙烯酸乙酯与丙烯腈等的共聚物等构成的橡胶。
当含有缩水甘油基作为官能团时,含缩水甘油基的重复单元的量优选0.5~6.0重量%,更优选0.5~5.0重量%,特别优选0.8~5.0重量%。含缩水甘油基的重复单元是指含有缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物的构成单体,具体是指丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。当含有缩水甘油基的重复单元的量在该范围时,可以确保接合力,同时可以防止凝胶化。
作为丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯以外的上述(甲基)丙烯酸酯共聚物的构成单体,例如可以列举(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等,这些单体可以单独使用或者组合两种以上进行使用。此外,在本发明中,(甲基)丙烯酸乙酯表示丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸乙酯。将官能性单体组合使用时的混合比率只要考虑(甲基)丙烯酸酯共聚物的玻璃化转变温度来确定即可。当玻璃化转变温度处于-50℃以上时,薄膜形成性优异,在可以抑制常温下的过度粘附方面优选。若常温下的粘附力过剩,则难以进行粘接剂层的处理。更优选为-20℃以上,进一步优选为0℃以上。另外,当玻璃化转变温度处于30℃以下时,在芯片接合时的粘接剂层的接合力方面优异,更优选为20℃以下。
在使上述单体聚合来制备含官能性单体的高分子量成分时,其聚合方法没有特别限定,例如可以采用成珠聚合、溶液聚合等方法,其中优选成珠聚合。
在本发明中,当含有官能性单体的高分子量成分的重均分子量为100,000以上时,在薄膜形成性方面优异,更优选200,000以上,进一步优选为500,000以上。另外,将重均分子量调整至2,000,000以下时,在芯片接合时的粘接剂层的加热流动性提高方面优异。若芯片接合时的粘接剂层的加热流动性提高,则粘接剂层与被粘着体的密合变得良好,可以提高接合力,另外还填补被粘着体的凹凸,容易抑制空隙。重均分子量更优选为1,000,000以下,进一步优选为800,000以下,当重均分子量达到500,000以下时,可以获得更好的效果。
另外,作为热聚合性成分,只要是利用热进行聚合的成分即可,没有特别限定,例如可以列举具有缩水甘油基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、羟基、羧基、异氰尿酸酯基、氨基、酰胺基等官能团的化合物和引发物材料,这些热聚合性成分可以单独使用、或者组合两种以上进行使用,但考虑到作为粘接剂层的耐热性,优选同时含有通过热进行固化并产生接合作用的热固化性树脂和固化剂、促进剂。作为热固化性树脂,例如可以列举环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、酚醛树脂、热固化型聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、蜜胺树脂、尿素树脂等,特别是在获得耐热性、操作性、可靠性优异的粘接剂层方面,最优选使用环氧树脂。
上述环氧树脂只要是进行固化而具有接合作用的环氧树脂即可,没有特别限定,可以使用双酚A型环氧树脂等二官能环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂或甲酚酚醛型环氧树脂等酚醛型环氧树脂等。另外,还可以使用多官能环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、含杂环的环氧树脂或脂环式环氧树脂等通常已知的环氧树脂。
作为上述双酚A型环氧树脂,可以列举三菱化学株式会社制造的Epikote系列(Epikote 807、Epikote 815、Epikote 825、Epikote 827、Epikote 828、Epikote 834、Epikote 1001、Epikote 1004、Epikote 1007、Epikote 1009)、Dow Chemical公司制造的DER-330、DER-301、DER-361和新日铁住金化学株式会社制造的YD8125、YDF8170等。作为上述的苯酚酚醛型环氧树脂,可以列举三菱化学株式会社制造的Epikote 152、Epikote154、日本化药株式会社制造的EPPN-201、Dow Chemical公司制造的DEN-438等,作为上述的邻甲酚酚醛型环氧树脂,可以列举日本化药株式会社制造的EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1012、EOCN-1025、EOCN-1027、或新日铁住金化学株式会社制造的YDCN701、YDCN702、YDCN703、YDCN704等。作为上述的多官能环氧树脂,可以列举三菱化学株式会社制造的Epon1031S、Ciba Specialty Chemicals公司制造的Araldite 0163、NagaseChemteX株式会社制造的Denacol EX-611、EX-614、EX-614B、EX-622、EX-512、EX-521、EX-421、EX-411、EX-321等。作为上述胺型环氧树脂,可以列举三菱化学株式会社制造的Epikote 604、东都化成株式会社制造的YH-434、三菱Gas化学株式会社制造的TETRAD-X和TETRAD-C、住友化学工业株式会社制造的ELM-120等。
作为上述含杂环的环氧树脂,可以列举Ciba Specialty Chemicals公司制造的Araldite PT810、UCC公司制造的ERL4234、ERL4299、ERL4221、ERL4206等。这些环氧树脂可以单独使用或者组合两种以上进行使用。
为了使上述热固化性树脂固化,可以加入适当的添加剂。作为这样的添加剂,例如可以列举固化剂、固化促进剂、催化剂等,当添加催化剂时,根据需要可以使用助催化剂。
当在上述热固化性树脂中使用环氧树脂时,优选使用环氧树脂固化剂或固化促进剂,更优选将它们并用。作为固化剂,例如可以列举酚醛树脂、双氰胺、三氟化硼络合物、有机酰肼化合物、胺类、聚酰胺树脂、咪唑化合物、尿素或硫脲化合物、聚硫醇化合物、末端具有巯基的聚硫树脂、酸酐、光·紫外线固化剂。这些固化剂可以单独使用、或者并用两种以上进行使用。
其中,作为三氟化硼络合物,可以列举与各种胺化合物(优选伯胺化合物)形成的三氟化硼-胺络合物,作为有机酰肼化合物,可以列举间苯二甲酸二酰肼。
作为酚醛树脂,例如可以列举苯酚酚醛树脂、芳烷基酚醛树脂、甲酚酚醛树脂、叔丁基苯酚酚醛树脂、壬基苯酚酚醛树脂等线性清漆型酚醛树脂、甲阶段型酚醛树脂、聚对氧化苯乙烯等聚氧化苯乙烯等。其中优选分子中具有至少2个酚性羟基的酚类化合物。
作为上述分子中具有至少2个酚性羟基的酚类化合物,例如可以列举苯酚酚醛树脂、甲酚酚醛树脂、叔丁基苯酚酚醛树脂、二环戊二烯甲酚酚醛树脂、二环戊二烯苯酚酚醛树脂、苯二甲基改性苯酚酚醛树脂、萘酚酚醛树脂、三酚酚醛树脂、四酚酚醛树脂、双酚A酚醛树脂、聚对乙烯基酚醛树脂、芳烷基酚醛树脂等。而且,在这些酚醛树脂中,特别优选苯酚酚醛树脂、芳烷基酚醛树脂,它们可以提高连接可靠性。
作为胺类,例示链状脂肪族胺(二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六亚甲基二胺、N,N-二甲基丙胺、苄基二甲基胺、2-(二甲氨基)苯酚、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、间二甲苯二胺等)、环状脂肪族胺(N-氨基乙基哌嗪、双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷、烯二胺、异佛尔酮二胺、1,3-双(氨基甲基)环己烷等)、杂环胺(哌嗪、N,N-二甲基哌嗪、三亚乙基二胺、蜜胺、胍胺等)、芳香族胺(间苯二胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、二氨基、4,4’-二氨基二苯基砜等)、聚酰胺树脂(优选聚酰胺胺,二聚酸与多元胺的缩合物)、咪唑化合物(2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-正十七烷基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑·偏苯三酸酯、环氧·咪唑加成物等)、尿素或硫脲化合物(N,N-二烷基尿素化合物、N,N-二烷基硫脲化合物等)、聚硫醇化合物、末端具有巯基的聚硫树脂、酸酐(四氢邻苯二甲酸酐等)、光·紫外线固化剂(二苯基碘鎓六氟磷酸盐、三苯基锍鎓六氟磷酸盐等)。
作为上述固化促进剂,只要是使热固化性树脂固化的物质即可,没有特别限定,例如可以列举:咪唑类、双氰胺衍生物、二甲酸二酰肼、三苯基膦、四苯基磷鎓四苯基硼酸盐、2-乙基-4-甲基咪唑-四苯基硼酸酯、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7-四苯基硼酸酯等。
作为咪唑类,可以列举咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-乙基咪唑、1-苄基-2-乙基-5-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基二甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羟甲基咪唑等。
环氧树脂用固化剂或固化促进剂在粘接剂层中的含量没有特别限定,最适含量根据固化剂或固化促进剂的种类而不同。
上述环氧树脂与酚醛树脂的配比例如优选混合成:上述环氧树脂成分中的每1当量的环氧基,酚醛树脂中的羟基达到0.5~2.0当量。更优选为0.8~1.2当量。即,这是由于:当两者的配比偏离上述范围时,无法进行充分的固化反应,粘接剂层的特性容易劣化。关于其他的热固化性树脂和固化剂,在一实施方式中,相对于100质量份的热固化性树脂,固化剂为0.5~20质量份,在另一实施方式中固化剂为1~10质量份。固化促进剂的含量优选较固化剂的含量少,相对于100质量份的热固化性树脂,固化促进剂优选为0.001~1.5质量份,进一步优选0.01~0.95质量份。通过将固化促进剂的含量调整至上述范围内,可以辅助进行充分的固化反应。相对于100质量份的热固化性树脂,催化剂的含量优选0.001~1.5质量份,进一步优选0.01~1.0质量份。
另外,本发明的粘接剂层13根据其用途可以适当混合填料。由此,可以谋求提高未固化状态下的粘接剂层的切割性、提高可操作性、调整熔融粘度、赋予触变性、以及赋予固化状态的粘接剂层中的导热性、提高接合力。
作为本发明中使用的填料,优选无机填料。对无机填料没有特别限定,例如可以使用氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、氮化铝、硼酸铝晶须、氮化硼、结晶性二氧化硅、非晶性二氧化硅、锑氧化物等。另外,这些无机填料还可以使用单体或者混合两种以上进行使用。
另外,在上述无机填料中,从提高导热性的角度考虑,优选使用氧化铝、氮化铝、氮化硼、结晶性二氧化硅、非晶性二氧化硅等。另外,从调整熔融粘度及赋予触变性的角度考虑,优选使用氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、结晶性二氧化硅、非晶性二氧化硅等。另外,从提高切割性的角度考虑,优选使用氧化铝、二氧化硅。
当填料的含有比例为30质量%以上时,在引线接合性方面优异。
在进行引线接合时,优选将接合打造引线的芯片的粘接剂层固化后的储能模量在170℃下调整至20~1000MPa的范围,当填料的含有比例为30质量%以上时,容易将粘接剂层的固化后的储能模量调整至该范围。另外,当填料的含有比例为75质量%以下时,成膜性、芯片接合时的粘接剂层的加热流动性优异。当芯片接合时的粘接剂层的加热流动性提高时,粘接剂层与被粘着体的密合变得良好,可以提高接合力,还可填补被粘着体的凹凸,容易抑制间隙。填料的含有比例更优选为70质量%以下,进一步优选为60质量%以下。
在本发明的粘接剂层中,作为上述填料,可以包含平均粒径不同的两种以上的填料。这种情况下,与使用单一填料时相比,在薄膜化前的原料混合物中容易防止填料的含有比例高时的粘度上升或填料的含有比例低时的粘度降低,容易获得良好的成膜性,可将未固化的粘接剂层的流动性控制在最适范围,同时在粘接剂层固化后容易获得优异的接合力。
另外,本发明的粘接剂层优选填料的平均粒径在2.0μm以下,更优选为1.0μm。填料的平均粒径为2.0μm以下时,容易进行膜的薄膜化。这里,薄膜暗示20μm以下的厚度。另外,当薄膜厚度为0.01μm以上时,分散性良好。
而且,从防止薄膜化前的原料混合物的粘度上升或降低、控制未固化的粘接剂层的流动性至最佳、以及提高粘接剂层固化后的接合力的角度考虑,优选包含平均粒径处于0.1~1.0μm范围内的第1填料、以及一次粒径的平均粒径处于0.005~0.03μm范围内的第2填料。优选包含平均粒径处于0.1~1.0μm范围内且99%以上的颗粒分布在粒径为0.1~1.0μm的范围内的第1填料、以及一次粒径的平均粒径处于0.005~0.03μm范围内且99%以上的颗粒的粒径分布在0.005~0.1μm范围内的第2填料。
本发明中的平均粒径是指50体积%的颗粒具有小于该值的直径的累积体积分布曲线的D50值。在本发明中,平均粒径或D50值利用激光衍射法、例如使用MalvernInstruments公司制造的Malvern Mastersizer 2000来测定。在该技术中,分散液中的颗粒大小是根据夫琅禾费(Fraunhofer)衍射理论或米氏散射理论的任意一种应用,利用激光光线的衍射进行测定。在本发明中,利用米氏散射理论或针对非球形颗粒的修正米氏散射理论,平均粒径或D50值涉及针对入射的激光光线在0.02~135°下的散射计测。
在本发明中,在一个实施方式中,相对于构成粘接剂层13的粘合剂组合物整体,可以包含10~40质量%的重均分子量为5000~200,000的热塑性树脂和10~40质量%的热聚合性成分、以及30~75质量%的填料。在该实施方式中,填料的含量可以是30~60质量%,也可以是40~60质量%。
另外,热塑性树脂的质均分子量可以是5000~150,000,也可以是10,000~100,000。
在另一实施方式中,相对于构成粘接剂层13的粘合剂组合物整体,可以包含10~20质量%的重均分子量为200,000~2,000,000的热塑性树脂、20~50质量%的热聚合性成分和30~75质量%的填料。在该实施方式中,填料的含量可以是30~60质量%,也可以是30~50质量%。另外,热塑性树脂的质均分子量可以是200,000~1,000,000,也可以是200,000~800,000。
通过调整配比,可以进行粘接剂层13固化后的储能模量和流动性的最优化,另外还处于可充分获得高温下的耐热性的趋势。
在本发明的半导体加工用带10中,粘接剂层13可以是将预先进行了薄膜化的膜(以下称作接合膜)直接或间接地层压在基材膜11上而形成。层压时的温度设为10~100℃的范围,优选施加0.01~10N/m的线压。此外,这样的接合膜可以是在剥离膜上形成有粘接剂层13的接合膜,这种情况下,层压后可以剥离剥离膜,或者,直接将其用作半导体加工用带10的覆盖膜,在贴合晶片时可以剥离。
上述接合膜可以层叠在粘合剂层12的整个面上,还可以将预先剪切成符合所贴合的晶片形状(预切割)的接合膜层叠在粘合剂层12上。这样,当层叠符合晶片的接合膜时,如图3所示,在贴合有晶片w的部分存在粘接剂层13,而在贴合有环形框架20的部分不存在粘接剂层13而仅存在粘合剂层12。通常,由于粘接剂层13不易与被粘着体剥离,所以通过使用预切割的接合膜,可以将环形框架20与粘合剂层12贴合,可获得如下效果:在剥离使用后的带时不易在环形框架20上产生糊残留。
<用途>
本发明的半导体加工用带10在半导体装置的制造方法中使用,所述制造方法至少包括通过扩张分割粘接剂层13的扩展工序。因此,对其他工序及工序的顺序等没有特别限定。例如,可以在以下的半导体装置的制造方法(A)~(E)中适当应用。
半导体装置的制造方法(A)包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)研削上述晶片背面的背磨工序;
(c)在已加热上述晶片的状态下,在上述晶片背面贴合上述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护带的工序;
(e)对上述晶片的分割预定部分照射激光,在上述晶片内部形成多光子吸收所引起的改质区域的工序;
(f)扩展工序,通过扩张上述半导体加工用带,将上述晶片和上述半导体加工用带的上述粘接剂层沿分割线分割,得到多个带有上述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的上述半导体加工用带中,通过将不与上述芯片重叠的部分加热收缩,除去在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;以及
(h)从上述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
半导体装置的制造方法(B)包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)研削上述晶片背面的背磨工序;
(c)在已加热上述晶片的状态下,在上述晶片背面贴合上述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护带的工序;
(e)沿上述晶片表面的分割线照射激光,将上述晶片分割成芯片的工序;
(f)扩展工序,通过扩张上述半导体加工用带,将上述粘接剂层沿着上述的每个芯片进行分割,得到多个带有上述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的上述半导体加工用带中,通过将不与上述芯片重叠的部分加热收缩,除去在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;以及
(h)从上述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
半导体装置的制造方法(C)包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)研削上述晶片背面的背磨工序;
(c)在已加热上述晶片的状态下,在上述晶片背面贴合上述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(d)从上述晶片表面剥离上述表面保护带的工序;
(e)使用切割刀片沿分割线切削上述晶片,将其分割成芯片的工序;
(f)扩展工序,通过扩张上述半导体加工用带,将上述粘接剂层沿着上述每个芯片进行分割,得到多个带有上述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的上述半导体加工用带中,通过将不与上述芯片重叠的部分加热收缩,除去在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;以及
(h)从上述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
半导体装置的制造方法(D)包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片背面贴合切割带,使用切割刀片沿分割预定线切削至不足上述晶片厚度的深度的工序;
(b)在上述晶片表面贴合表面保护带的工序;
(c)背磨工序,剥离上述切割带,研削上述晶片背面,将其分割成芯片;
(d)在已加热上述晶片的状态下,在分割成上述芯片的上述晶片背面贴合上述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(e)从分割成上述芯片的上述晶片表面剥离表面保护带的工序;
(f)扩展工序,通过扩张上述半导体加工用带,将上述粘接剂层沿着上述的每个芯片进行分割,得到多个带有上述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的上述半导体加工用带中,通过将不与上述芯片重叠的部分加热收缩,除去在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;以及
(h)从上述半导体加工用带的粘合剂层拾取带粘接剂层的上述芯片的工序。
半导体装置的制造方法(E)包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)对上述晶片的分割预定部分照射激光,在上述晶片内部形成多光子吸收所引起的改质区域的工序;
(c)研削上述晶片背面的背磨工序;
(d)在已加热上述晶片的状态下,在上述晶片背面贴合上述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(e)从上述晶片表面剥离上述表面保护带的工序;
(f)扩展工序,通过扩张上述半导体加工用带,将上述晶片和上述半导体加工用带的上述粘接剂层沿分割线进行分割,得到多个带有上述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的上述半导体加工用带中,通过将不与上述芯片重叠的部分加热收缩,除去在上述扩展工序中产生的松弛,保持上述芯片的间隔的工序;以及
(h)从上述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有上述粘接剂层的上述芯片的工序。
<使用方法>
参照图2~图5,对在上述半导体装置的制造方法(A)中应用本发明的半导体加工用带10时的带的使用方法进行说明。首先,如图2所示,实施如下的背磨工序:在形成有电路图案的晶片w的表面贴合粘合剂中含有紫外线固化性成分的电路图案保护用的表面保护带14,研削晶片w的背面。
背磨工序结束后,如图3所示,在贴片机的加热台25上放置晶片w使表面侧朝下,之后在晶片w的背面贴合半导体加工用带10。这里使用的半导体加工用带10是指将预先剪切(预切割)成符合所贴合的晶片w的形状的接合膜层叠而获得的带,在贴合晶片w的面上,粘合剂层12暴露在粘接剂层13所暴露的区域周围。将该半导体加工用带10的粘接剂层13所暴露的部分与晶片w的背面贴合,同时将粘接剂层13周围的粘合剂层12所暴露的部分与环形框架20贴合。此时,加热台25设定在70~80℃,由此实施加热贴合。此外,在本实施方式中使用了半导体加工用带10,该半导体加工用带10具有由基材膜11和设在基材膜11上的粘合剂层12构成的粘合带15和设在粘合剂层12上的粘接剂层13,但可以分别使用粘合带和膜状粘接剂。这种情况下,首先,在晶片背面贴合膜状粘接剂以形成粘接剂层,在该粘接剂层上贴合粘合带的粘合剂层。此时,使用本发明的粘合带15作为粘合带。
接下来,从加热台25上搬出贴有半导体加工用带10的晶片w,如图4所示,将半导体加工用带10侧朝下放置在吸附台26上。然后,从吸附固定在吸附台26上的晶片w的上方,使用能量线光源27,对表面保护带14的基材面侧照射例如为1000mJ/cm2的紫外线,降低表面保护带14对晶片w的接合力,从晶片w表面剥离表面保护带14。
接下来,如图5所示,对晶片w的分割预定部分照射激光,在晶片w的内部形成多光子吸收所引起的改质区域32。
接下来,如图6(a)所示,将贴有晶片w和环形框架20的半导体加工用带10放置在扩展装置的载台21上,使基材膜11侧朝下。
接下来,如图6(b)所示,在固定了环形框架20的状态下,使扩展装置的中空圆柱形上凸构件22上升,扩张(扩展)半导体加工用带10。扩张条件如下:扩展速度例如是5~500mm/秒,扩展量(上凸量)例如是5~25mm。通过以这种方式沿晶片w的径向拉长半导体加工用带10,晶片w以上述改质区域32为起点以芯片34为单位而分割。此时,在粘接剂层13的与晶片w背面接合的部分由扩张引起的伸长(变形)得到抑制,没有发生断裂,但在芯片34间的位置,由带扩张产生的张力集中而断裂。因此,如图6(c)所示,粘接剂层13也和晶片w一起被分割。由此,可得到多个带有粘接剂层13的芯片34。
接下来,如图7所示,上凸构件22回到初始位置,除去在之前的扩展工序中产生的半导体加工用带10的松弛,进行用于稳定保持芯片34的间隔的工序。在该工序中,例如在半导体加工用带10中的芯片34所存在的区域与环形框架20之间的圆环状加热收缩区域28,使用热风喷嘴29吹90~120℃的热风,使基材膜11发生加热收缩,使半导体加工用带10形成紧绷状态。
之后,对粘合剂层12施行能量线固化处理或热固化处理等,减小粘合剂层12对粘接剂层13的粘合力,之后拾取芯片34。
此外,如上所述,优选还可以在进行扩展处理之前进行能量线固化处理。
<实施例>
接下来,为了进一步明确本发明的效果,对实施例和比较例进行详细说明,但本发明并不限于这些实施例。
〔半导体加工用带的制作〕
(1)基材膜的制作
<基材膜1A>
将通过自由基聚合法合成的乙烯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸乙酯(质量比8:1:1)三元共聚物的锌离聚物a(密度为0.96g/cm3、锌离子含量为4质量%、氯含量不足1质量%、维卡软化点为56℃、熔点为86℃)的树脂颗粒在140℃下熔融,使用挤出机成型成厚100μm的长薄膜状,从而制作了基材膜1A。
<基材膜2A>
将通过自由基聚合法合成的乙烯-甲基丙烯酸(质量比7.5:2.5)二元共聚物的锌离聚物b(密度为0.96g/cm3、锌离子含量为6质量%、氯含量不足1质量%、维卡软化点为65℃、熔点为88℃)的树脂颗粒在140℃下熔融,使用挤出机成型成厚100μm的长薄膜状,从而制作了基材膜2A。
<基材膜3A>
将通过自由基聚合法合成的乙烯-甲基丙烯酸(质量比9:1)二元共聚物的锌离聚物c(密度为0.95g/cm3、锌离子含量为3质量%、氯含量不足1质量%、维卡软化点为84℃、熔点为102℃)的树脂颗粒在140℃下熔融,使用挤出机成型成厚100μm的长薄膜状,从而制作了基材膜3A。
<基材膜4A>
将日本Polychem公司制造的NOVATEC PP Fw4B(聚丙烯)(密度为0.90g/cm3、维卡软化点为96℃、熔点为140℃)的树脂颗粒在180℃下熔融,使用挤出机成型成厚100μm的长薄膜状,从而制作了基材膜4A。
(2)粘合剂组合物的调整
(粘合剂1B)
作为具有官能团的丙烯酸酯系共聚物(A1),调制了由丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙酯和甲基丙烯酸构成、且丙烯酸-2-乙基己酯的比率为55摩尔%、质均分子量为75万的共聚物。接下来,添加2-异氰酸酯甲基丙烯酸乙酯使碘值达到25,调制了玻璃化转变温度为-50℃、羟基值为10gKOH/g、酸值为5mgKOH/g的丙烯酸酯系共聚物(a-1)。
相对于100质量份的丙烯酸酯系共聚物(a-1),加入3质量份的P301-75E(旭化成Chemicals公司制造)作为聚异氰酸酯,并加入3质量份的Esacure KIP 150(Lamberti公司制造)作为光聚合引发剂,将所得混合物溶解于乙酸乙酯中搅拌,调制了粘合剂1B。
(粘合剂2B)
作为具有官能团的丙烯酸酯系共聚物(A2),调制由丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙酯和甲基丙烯酸构成、且丙烯酸-2-乙基己酯的比率为55摩尔%、质均分子量为75万的共聚物。接下来,添加2-异氰酸酯甲基丙烯酸乙酯使碘值达到20,调制了玻璃化转变温度为-50℃、羟基值为15gKOH/g、酸值为5mgKOH/g的丙烯酸酯系共聚物(a-2)。
相对于100质量份的丙烯酸酯系共聚物(a-2),加入3质量份的作为聚异氰酸酯的P301-75E(旭化成Chemicals公司制造),再加入3质量份的作为光聚合引发剂的EsacureKIP 150(Lamberti公司制造),将所得混合物溶解于乙酸乙酯中搅拌,调制了粘合剂2B。
(粘合剂3B)
作为具有官能团的丙烯酸酯系共聚物(A3),调制了由丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙酯和甲基丙烯酸构成、且丙烯酸-2-乙基己酯的比率为55摩尔%、质均分子量为75万的共聚物。接下来,添加2-异氰酸酯甲基丙烯酸乙酯使碘值达到15,调制了玻璃化转变温度为-50℃、羟基值为20gKOH/g、酸值为5mgKOH/g的丙烯酸酯系共聚物(a-3)。
相对于100质量份的丙烯酸酯系共聚物(a-3),加入3质量份作为聚异氰酸酯的P301-75E(旭化成Chemicals公司制造),再加入3质量份作为光聚合引发剂的Esacure KIP150(Lamberti公司制造),将所得混合物溶解于乙酸乙酯中搅拌,调制了粘合剂3B。
(粘合剂4B)
作为具有官能团的丙烯酸酯系共聚物(A4),调制了由丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙酯和甲基丙烯酸构成、且丙烯酸-2-乙基己酯的比率为55摩尔%、质均分子量为75万的共聚物。接下来,添加2-异氰酸酯甲基丙烯酸乙酯使碘值达到5,调制了玻璃化转变温度为-50℃、羟基值为30mgKOH/g、酸值为5mgKOH/g的丙烯酸酯系共聚物(a-4)。
相对于100质量份的丙烯酸酯系共聚物(a-4),加入3质量份作为聚异氰酸酯的P301-75E(旭化成Chemicals公司制造),再加入3质量份作为光聚合引发剂的Esacure KIP150(Lamberti公司制造),将所得混合物溶解于乙酸乙酯中进行搅拌,调制了粘合剂4B。
(3)粘合片的制作
在由进行了脱模处理的聚乙烯-对苯二甲酸酯薄膜构成的剥离内衬上涂布1B~4B的粘合剂,使干燥后的厚度达到10μm,在110℃下干燥2分钟,之后与1A~4A的基材膜贴合,制作了在基材膜上形成有粘合剂层的粘合片。基材膜1A~4A与粘合剂1B~4B组合见实施例中的表1。
(4)粘接剂组合物的调制
在由50质量份环氧树脂“1002”(三菱化学(株)制造、固体双酚A型环氧树脂、环氧当量为600)、100质量份环氧树脂“806”(三菱化学(株)制造商品名、双酚F型环氧树脂、环氧当量为160、比重为1.20)、5质量份固化剂“Dyhard100SF”(Degussa制造商品名、双氰胺)、150质量份二氧化硅填料“SO-C2”(Admafine(株)制造商品名、平均粒径为0.5μm)和5质量份作为二氧化硅填料的“AEROSIL R972”(日本AEROSIL(株)制造商品名、一次粒径的平均粒径为0.016μm)构成的组合物中加入MEK,进行搅拌混合,制成均匀的组合物。
向其中加入100质量份苯氧树脂“PKHH”(INCHEM制商品名、质均分子量为52,000、玻璃化转变温度为92℃)、0.4质量份作为偶联剂的“KBM-802”(信越SILICONE(株)制商品名、巯基丙基三甲氧基硅烷)、以及0.5质量份作为固化促进剂的“Curezol 2PHZ-Pw”(四国化成(株)制商品名、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、分解温度为230℃),进行搅拌混合直至均匀。再使用100目的滤器将其过滤,进行真空脱泡,从而得到了粘接剂组合物的清漆。
(5)接合膜的制作
接下来,在由进行了脱模处理的聚乙烯-对苯二甲酸酯薄膜构成的剥离内衬上涂布上述粘接剂组合物,使干燥后的厚度达到20μm,在130℃下干燥3分钟,制作在剥离内衬上形成有粘接剂层的接合膜。
(半导体加工用带的制作)
将粘合片裁断成能够与环形框架贴合使覆盖开口部的图3等所示的形状。另外,将接合膜裁断成可以覆盖晶片背面的图3等所示的形状。然后,将上述粘合片的粘合剂层侧与上述接合膜的粘接剂层侧贴合,使如图3等所示形成粘合剂层12暴露在接合膜周围的部分,制作了半导体加工用带。
<实施例1~5、比较例1、3~5>
在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带,
对上述晶片的分割预定部分照射激光,在上述晶片内部形成多光子吸收所引起的改质区域;
实施研削上述晶片背面的背磨工序;
在将上述晶片加热至70~80℃的状态下,在上述晶片背面贴合上述半导体加工用带的粘接剂层;
从上述晶片表面剥离上述表面保护带;
以200mJ/cm2的输出功率对上述半导体加工用带实施紫外线照射处理;
实施如下的扩展工序:通过扩张上述半导体加工用带,将上述晶片和上述半导体加工用带的上述粘接剂层沿分割线分割,得到多个带有上述粘接剂层的芯片;
通过将上述半导体加工用带的不与上述芯片重叠的部分(芯片所存在的区域与环形框架之间的圆环状区域)加热至100℃使其收缩,除去在扩展工序中产生的松弛,保持该芯片的间隔,对于实施了上述工序的半导体加工用带进行以下所示的物理性质的评价。此外,芯片尺寸为5mm×5mm。
<比较例2>
对于除了未实施紫外线照射处理以外、施行了与上述实施例1~5、比较例1、3~5相同的工序的半导体加工用带进行以下所示的物理性质的评价。
【表1】
基材 粘合剂
实施例1 1A 2B
实施例2 1A 3B
实施例3 1A 4B
实施例4 2A 3B
实施例5 3A 4B
比较例1 1A 1B
比较例2 1A 2B
比较例3 2A 2B
比较例4 3A 3B
比较例5 4A 4B
(应力的测定)
对于通过上述扩展来分割粘接剂层的工序中的粘合带,按照JIS7162中规定的方法进行拉伸试验,测定10%的拉伸伸长率时的仅基材的应力与粘合带的应力。
此外,上述“粘合带的应力”是指在半导体装置的制造方法的扩展工序中采集本发明的半导体加工用带10时的应力。
另外,上述的“仅基材的应力”是指在基材膜11上设置粘合剂层12之前仅有基材膜11的状态下的应力。
<拾取性评价>
实施从半导体加工用带的粘合剂层拾取半导体芯片的工序,评价拾取性。
具体而言,对任意的1000个芯片,利用芯片分选装置(Canon Machinery公司制造、商品名CAP-300II)进行拾取试验,以从粘合剂层剥离的粘接剂层得以保持的半导体加工用带作为拾取成功的半导体加工用带,算出拾取成功率,评价拾取性。
以拾取成功率为100%的半导体加工用带作为优良品,评价为“◎”;
以拾取成功率为98%以上的半导体加工用带作为良品,评价为“○”;
以拾取成功率为95%以上且不足98%的半导体加工用带作为可接受品,评价为“△”;
以拾取成功率不足95%的半导体加工用带作为不良品,评价为“×”。
<切缝宽度的均匀性评价>
在12英寸晶片中,测定有效芯片(5mm×5mm)中央部的纵向和横向的切缝宽度,其中任意一个较小的值按照以下标准进行评价:
50μm以上时评价为“◎”;
30μm以上且不足50μm时评价为“○”;
15μm以上且不足30μm时评价为“△”;
不足15μm时评价为“×”。
关于上述应力和切缝宽度评价、以及拾取评价的结果见表2。
【表2】
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 比较例1 比较例2 比较例3 比较例4 比较例5
粘合带 5.1 4.6 3.9 5.2 5.7 5.9 5.8 6.1 6.5 6.1
仅基材 5.3 5.3 5.3 5.8 6.3 5.3 5.3 5.8 6.3 5.8
粘合带/仅基材 0.96 0.87 0.74 0.9 0.9 1.11 1.09 1.05 1.03 1.05
切缝宽度评价 × × × × ×
拾取评价 × × × × ×
<评价结果>
如表2所示可知:在满足粘合带的应力/仅基材的应力=1以下的实施例1~5中,切缝宽度充分且均匀地变宽,显示出现有技术所没有的良好的拾取性。
另一方面,在不满足上述条件的比较例1~4中,切缝宽度窄、或者不均匀,评价为拾取性差。
符号说明
10:半导体加工用带
11:基材膜
12:粘合剂层
13:粘接剂层
14:表面保护带
15:辅助带
20:环形框架
21:载台
22:上凸构件
25:加热台
26:吸附台
27:紫外线(能量线)光源
28:加热收缩区域
29:热风喷嘴
32:改质区域
34:芯片

Claims (7)

1.一种半导体加工用带,其特征在于,具有粘合带,所述粘合带具备基材膜和形成于所述基材膜的至少一面侧的粘合剂层,在通过扩展分割粘接剂的工序中,在按照JIS7162所规定的方法的拉伸试验中,所述粘合带在10%的拉伸伸长率时的仅基材的应力与粘合带的应力的关系如下:
粘合带的应力/仅基材的应力=1以下。
2.根据权利要求1所述的半导体加工用带,其特征在于,所述半导体加工用带在半导体装置的制造方法中使用,所述半导体装置的制造方法包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)研削所述晶片背面的背磨工序;
(c)在已加热所述晶片的状态下,在所述晶片背面贴合所述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(d)从所述晶片表面剥离所述表面保护带的工序;
(e)对所述晶片的分割预定部分照射激光,在所述晶片内部形成多光子吸收所引起的改质区域的工序;
(f)扩展工序,通过扩张所述半导体加工用带,将所述晶片和所述半导体加工用带的所述粘接剂层沿分割线进行分割,得到多个带有所述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的所述半导体加工用带中,通过将不与所述芯片重叠的部分加热收缩,除去在所述扩展工序中产生的松弛,保持所述芯片的间隔的工序;以及
(h)从所述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有所述粘接剂层的所述芯片的工序。
3.根据权利要求1所述的半导体加工用带,其特征在于,所述半导体加工用带在半导体装置的制造方法中使用,所述半导体装置的制造方法包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)研削所述晶片背面的背磨工序;
(c)在已加热所述晶片的状态下,在所述晶片背面贴合所述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(d)从所述晶片表面剥离所述表面保护带的工序;
(e)沿着所述晶片表面的分割线照射激光,将所述晶片分割成芯片的工序;
(f)扩展工序,通过扩张所述半导体加工用带,将所述粘接剂层按照每个所述芯片进行分割,得到多个带有所述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的所述半导体加工用带中,通过将不与所述芯片重叠的部分加热收缩,除去在所述扩展工序中产生的松弛,保持所述芯片的间隔的工序;以及
(h)从所述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有所述粘接剂层的所述芯片的工序。
4.根据权利要求1所述的半导体加工用带,其特征在于,所述半导体加工用带在半导体装置的制造方法中使用,所述半导体装置的制造方法包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)研削所述晶片背面的背磨工序;
(c)在已加热所述晶片的状态下,在所述晶片背面贴合所述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(d)从所述晶片表面剥离所述表面保护带的工序;
(e)使用切割刀片沿分割线切削所述晶片,将所述晶片分割成芯片的工序;
(f)扩展工序,通过扩张所述半导体加工用带,将所述粘接剂层按照每个所述芯片进行分割,得到多个带有所述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的所述半导体加工用带中,通过将不与所述芯片重叠的部分加热收缩,除去在所述扩展工序中产生的松弛,保持所述芯片的间隔的工序;以及
(h)从所述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有所述粘接剂层的所述芯片的工序。
5.根据权利要求1所述的半导体加工用带,其特征在于,所述半导体加工用带在半导体装置的制造方法中使用,所述半导体装置的制造方法包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片背面贴合切割带,使用切割刀片沿分割预定线切削至不足所述晶片厚度的深度的工序;
(b)在所述晶片表面贴合表面保护带的工序;
(c)背磨工序,剥下所述切割带,研削所述晶片背面并分割成芯片;
(d)在已加热所述晶片的状态下,在已分割成所述芯片的所述晶片背面贴合所述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(e)从已分割成所述芯片的所述晶片表面剥离表面保护带的工序;
(f)扩展工序,通过扩张所述半导体加工用带,将所述粘接剂层按照每个所述芯片进行分割,得到多个带有所述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的所述半导体加工用带中,通过将不与所述芯片重叠的部分加热收缩,除去在所述扩展工序中产生的松弛,保持所述芯片的间隔的工序;
(h)从所述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有粘接剂层的所述芯片的工序。
6.根据权利要求1所述的半导体加工用带,其特征在于,所述半导体加工用带在半导体装置的制造方法中使用,所述半导体装置的制造方法包括如下工序:
(a)在形成有电路图案的晶片表面贴合表面保护带的工序;
(b)对所述晶片的分割预定部分照射激光,在所述晶片内部形成多光子吸收所引起的改质区域的工序;
(c)研削所述晶片背面的背磨工序;
(d)在已加热所述晶片的状态下,在所述晶片背面贴合所述半导体加工用带的粘接剂层的工序;
(e)从所述晶片表面剥离所述表面保护带的工序;
(f)扩展工序,通过扩张所述半导体加工用带,将所述晶片和所述半导体加工用带的所述粘接剂层沿分割线分割,得到多个带有所述粘接剂层的芯片;
(g)在扩张后的所述半导体加工用带中,通过将不与所述芯片重叠的部分加热收缩,除去在所述扩展工序中产生的松弛,保持所述芯片的间隔的工序;以及
(h)从所述半导体加工用带的粘合剂层拾取带有所述粘接剂层的所述芯片的工序。
7.一种半导体装置,该半导体装置是使用权利要求1~6中任一项所述的半导体加工用带而形成的。
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