CN107892882B - 切割带一体型粘接片 - Google Patents

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Abstract

提供在隐形切割时能够牢固地固定半导体晶圆、且在拾取时能容易地剥离半导体芯片的切割片一体型粘接薄膜。一种切割片一体型粘接薄膜，其特征在于，具备：具有基材和粘合剂层的切割片、以及设置于粘合剂层上的粘接剂层，粘合剂层包含下述丙烯酸类聚合物A和发泡剂，粘接剂层包含热塑性树脂，热塑性树脂的含量相对于粘接剂层的树脂成分整体在40重量％～95重量％的范围内。丙烯酸类聚合物A：由以50重量％以下的范围内含有CH2＝CHCOOR1(式中，R1是碳数为6～10的烷基)所示的丙烯酸酯的单体组合物得到的丙烯酸类聚合物。

Description

切割带一体型粘接片
技术领域
本发明涉及切割带一体型粘接片。
背景技术
一直以来，半导体装置的制造中，有时使用切割芯片接合薄膜。切割芯片接合薄膜在切割片上可剥离地设置有芯片接合薄膜。半导体装置的制造中，在切割芯片接合薄膜的芯片接合薄膜上保持半导体晶圆，切割半导体晶圆，制成一个个的芯片。然后，将芯片与芯片接合薄膜一起从切割片剥离，借助芯片接合薄膜固定于引线框等被粘物。
使用在切割片上层叠有芯片接合薄膜而成的切割芯片接合薄膜，在芯片接合薄膜的保持下切割半导体晶圆时，需要将芯片接合薄膜与半导体晶圆同时切断。
但是，近年来，半导体封装体的小型化、薄型化推进，与此相伴，半导体晶圆的超薄化推进。因此，使用金刚石刀片的切割方法有时无法适当地切割晶圆。
于是，近年来，提出了如下的方法：通过对半导体晶圆的分割预定线照射激光而形成改性区域，从而使半导体晶圆变得能够容易地沿分割预定线进行分割，然后将该半导体晶圆粘贴于切割芯片接合薄膜，然后将切割芯片接合薄膜在低温下(例如，-15℃～5℃)扩展(以下也称为“冷扩展”)，从而使半导体晶圆和芯片接合薄膜断裂，得到一个个的半导体芯片(带芯片接合薄膜的半导体芯片)(例如，参照专利文献1)。这是被称为所谓隐形切割(Stealth Dicing；注册商标)的方法。
另外，近年来，提出了如下的方法：在半导体晶圆的表面用刀片形成槽(半切)，然后进行背面磨削，将背面磨削后的半导体晶圆粘贴于切割芯片接合薄膜，将切割芯片接合薄膜在低温下(例如，-15℃～5℃)扩展(以下也称为“冷扩展”)，从而使芯片接合薄膜断裂，得到一个个的半导体芯片(带芯片接合薄膜的半导体芯片)(例如，参照专利文献2)。这是被称为所谓“DBG”(先切割后磨削；Dicing Before Grinding)法的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-164556号公报
专利文献2：日本特开2003-007649号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，本发明人等注意到如下的问题：半导体晶圆为超薄型的情况下，进行隐形切割时，在切断半导体晶圆的同时单片化的半导体晶圆(半导体芯片)发生翘曲。另一方面，以半导体芯片不会翘曲的方式牢固地粘贴切割片时，这次存在有时无法适宜地拾取的问题。
另外，本发明人等注意到如下的问题：进行DBG的情况下，若未将半导体芯片牢固地粘贴于切割片，则在冷扩展时半导体芯片浮起。另一方面，牢固地粘贴于切割片时，这次存在有时无法适宜地拾取的问题。
本发明是鉴于前述问题而成的，其目的在于提供在隐形切割或DBG时能够牢固地固定半导体晶圆、且在拾取时能够容易地剥离半导体芯片的切割片一体型粘接薄膜。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决前述问题，针对切割片一体型粘接薄膜进行了研究。其结果，发现：通过采用下述构成的切割片一体型粘接薄膜，能够在隐形切割、DBG时能够牢固地固定半导体晶圆，并且能够在拾取时容易地剥离半导体芯片，从而完成了本发明。
即，本发明的切割片一体型粘接薄膜的特征在于，具备：
具有基材和粘合剂层的切割片、以及
设置于前述粘合剂层上的粘接剂层，
前述粘合剂层包含下述丙烯酸类聚合物A和发泡剂，
前述粘接剂层包含热塑性树脂，前述热塑性树脂的含量相对于前述粘接剂层的树脂成分整体在40重量％～95重量％的范围内。
丙烯酸类聚合物A：由以50重量％以下的范围内含有CH2＝CHCOOR1(式中，R1是碳数为6～10的烷基)所示的丙烯酸酯的单体组合物得到的丙烯酸类聚合物。
根据前述构成，粘合剂层含有上述丙烯酸类聚合物A，因此在发泡剂的发泡前，能够牢固地固定粘贴对象(例如，带粘接剂层的半导体晶圆)。另外，粘合剂层包含发泡剂，因此会因加热而在粘合剂层表面形成凹凸。其结果，能够减小与粘贴对象(例如，带粘接剂层的半导体芯片)的接触面积，大幅降低粘合力。
换言之，根据前述构成，粘合剂层含有上述丙烯酸类聚合物A和发泡剂，因此在隐形切割时能够牢固地固定粘贴对象，并且在拾取时能够利用加热而使粘合力大幅降低，从而容易地剥离粘贴对象。
另外，前述丙烯酸类聚合物A是由以50重量％以下的范围内含有CH2＝CHCOOR1(式中，R1是碳数为6～10的烷基)所示的丙烯酸酯的单体组合物得到的丙烯酸类聚合物，因此对粘接剂层的残胶少，表现出良好的剥离性。
另外，通过将前述粘接剂层的热塑性树脂的含量设为上述数值范围内，从而前述粘合剂层发泡的温度下的储能模量不会变得过低，因此能够在拾取时表现出良好的剥离性。
另外，通过将前述粘接剂层的热塑性树脂的含量设为上述数值范围内，从而热塑性树脂以外的低分子量成分向粘合剂层中的移动的影响变小，能够在拾取时表现出良好的剥离性。
前述构成中，优选的是，前述粘合剂层因70℃～140℃的加热而发泡。
前述粘合剂层为因70℃～140℃的加热而发泡的层时，通过由加热导致的发泡而使粘合力降低时，能够抑制粘接剂层的反应(例如，热固化反应)的进行，能够将由加热造成的粘接剂层的物性变化抑制在最小限度。
前述构成中，优选的是，将前述粘合剂层因加热而发泡的温度设为温度A时，前述粘接剂层的固化前的温度A下的储能模量在0.1MPa～50MPa的范围内。
前述粘接剂层的固化前的温度A下的储能模量为0.1MPa以上时，伴随粘合剂层的发泡剂的发泡，能够适宜地降低粘合剂层与粘接剂层之间的剥离力。另外，前述储能模量为50MPa以下时，芯片接合时的空隙的填埋性良好。
前述构成中，优选的是，前述粘接剂层的固化前的23℃下的储能模量为10MPa～3400MPa的范围内。
前述粘接剂层的固化前的23℃下的储能模量为10MPa以上时，热发泡后恢复至室温时，能够防止粘合剂层与粘接剂层的接触面积的增大，能够有效地降低粘合剂层与粘接剂层的接触面积。另外，前述储能模量为3400MPa以下时，切割片一体型粘接薄膜的挠性良好，操作性优异。
前述构成中，优选的是，前述粘合剂层发泡前的、前述粘接剂层与前述粘合剂层之间的23℃下的剥离力在1N/100mm～50N/100mm的范围内。
通过将前述粘合剂层发泡前的、前述粘接剂层与前述粘合剂层之间的23℃下的剥离力设为1N/100mm～50N/100mm的范围内，能够防止由刀片造成的切割时的芯片飞散、磨削屑的侵入。另外，能够高效地降低加热处理后的剥离力。换言之，根据前述构成，即使在利用刀片进行切割的情况下，也能够牢固地固定半导体晶圆，并且在拾取时能够容易地剥离半导体芯片。
前述构成中，优选的是，前述粘合剂层发泡前的、前述粘接剂层与前述粘合剂层之间的-15℃下的剥离力为1N/100mm以上。
前述粘合剂层发泡前的、前述粘接剂层与前述粘合剂层之间的-15℃下的剥离力为1N/100mm以上时，隐形切割中的粘接剂层的切断性提高。
前述构成中，前述发泡剂优选为热膨胀性微球。
前述发泡剂为热膨胀性微球时，能够利用加热而更适宜地降低剥离力。
前述构成中，前述热塑性树脂优选为丙烯酸类树脂。
前述热塑性树脂为丙烯酸类树脂时，能抑制成本，也容易购入。另外，可靠性也优异。
前述构成中，前述粘接剂层优选为芯片接合薄膜。
使用前述粘接剂层作为芯片接合薄膜时，能够适宜地将半导体芯片等芯片接合于被粘物。
发明的效果
根据本发明，在隐形切割时能够牢固地固定半导体晶圆，并且在拾取时能够容易地剥离半导体芯片。
附图说明
图1为示出本实施方式的切割芯片接合薄膜的截面示意图。
图2为用于说明本实施方式的半导体装置的制造方法的截面示意图。
图3为用于说明本实施方式的半导体装置的制造方法的截面示意图。
图4的(a)、(b)为用于说明本实施方式的半导体装置的制造方法的截面示意图。
图5为用于说明本实施方式的半导体装置的制造方法的截面示意图。
图6的(a)及(b)为用于说明其它实施方式的半导体装置的制造方法的截面示意图。
图7为用于说明其它实施方式的半导体装置的其它制造方法的截面示意图。
附图标记说明
1 基材
2 粘合剂层
3 芯片接合薄膜
4 半导体晶圆
5 半导体芯片
6 被粘物
7 接合引线
8 封装树脂
10 切割芯片接合薄膜
11 切割片
具体实施方式
以下，对于本发明的切割片一体型粘接薄膜为切割芯片接合薄膜的情况进行说明。换言之，对于本发明的粘接剂层为芯片接合薄膜的情况进行说明。
(切割芯片接合薄膜)
以下，对于本实施方式的切割芯片接合薄膜进行说明。图1为示出本实施方式的切割芯片接合薄膜的截面示意图。
如图1所示，切割芯片接合薄膜10具有在切割片11上层叠有芯片接合薄膜3的构成。切割片11具有在基材1上层叠有粘合剂层2的构成。芯片接合薄膜3设置于粘合剂层2上。
需要说明的是，在本实施方式中，对切割片11中存在未被芯片接合薄膜3覆盖的部分2b的情况进行说明，但本发明的切割芯片接合薄膜不限定于该例子，芯片接合薄膜也可以以覆盖切割片整体的方式层叠在切割片上。
粘合剂层2包含下述丙烯酸类聚合物A和发泡剂，
芯片接合薄膜3包含热塑性树脂，前述热塑性树脂的含量相对于芯片接合薄膜的树脂成分整体为40重量％～95重量％的范围内。
丙烯酸类聚合物A：由以50重量％以下的范围内含有CH2＝CHCOOR1(式中，R1是碳数为6～10的烷基)所示的丙烯酸酯的单体组合物得到的丙烯酸类聚合物。
粘合剂层2含有上述丙烯酸类聚合物A，因此在发泡剂的发泡前，能够牢固地固定粘贴对象(例如，带粘接剂层的半导体晶圆)。另外，粘合剂层2包含发泡剂，因此会因加热而在粘合剂层2表面形成凹凸。其结果，能够减少与粘贴对象(例如，带粘接剂层的半导体芯片)的接触面积，大幅降低粘合力。
换言之，根据切割芯片接合薄膜10，粘合剂层2含有上述丙烯酸类聚合物A和发泡剂，因此，在隐形切割时能够牢固地固定粘贴对象，并且在拾取时能够利用加热而使粘合力大幅降低，从而容易地剥离粘贴对象。
另外，前述丙烯酸类聚合物A是由以50重量％以下的范围内含有CH2＝CHCOOR1(式中，R1是碳数为6～10的烷基)所示的丙烯酸酯的单体组合物得到的丙烯酸类聚合物，因此，对芯片接合薄膜3的残胶少，表现出良好的剥离性。
另外，通过将芯片接合薄膜3的热塑性树脂的含量设为上述数值范围内，从而粘合剂层2发泡的温度下的储能模量不会变得过低，因此能够在拾取时表现出良好的剥离性。
另外，通过将芯片接合薄膜3的热塑性树脂的含量设为上述数值范围内，从而热塑性树脂以外的低分子量成分向粘合剂层中的移动的影响变小，能够在拾取时表现出良好的剥离性。
粘合剂层2发泡前的、芯片接合薄膜3与粘合剂层2之间的23℃下的剥离力优选为1N/100mm～50N/100mm的范围内、更优选为3N/100mm～40N/100mm、进一步优选为5N/100mm～35N/100mm。通过将粘合剂层2发泡前的、芯片接合薄膜3与粘合剂层2之间的23℃下的剥离力设为上述数值范围内，能够防止由刀片造成的切割时的芯片飞散、磨削屑的侵入。另外，能够高效地降低加热处理后的剥离力。
粘合剂层2发泡前的、芯片接合薄膜3与粘合剂层2之间的23℃下的剥离力的测定方法依据实施例记载的方法。
粘合剂层2发泡前的、芯片接合薄膜3与粘合剂层2之间的-15℃下的剥离力优选为1N/100mm以上、更优选为1.5N/100mm以上、进一步优选为2N/100mm以上。粘合剂层2发泡前的、芯片接合薄膜3与粘合剂层2之间的-15℃下的剥离力为上述数值范围内时，隐形切割中的芯片接合薄膜3的切断性提高。
粘合剂层2发泡前的、芯片接合薄膜3与粘合剂层2之间的-15℃下的剥离力的测定方法依据实施例记载的方法。
使粘合剂层2发泡后的、芯片接合薄膜3与粘合剂层2之间的23℃下的剥离力优选为0N/100mm～5N/100mm的范围内、更优选为0N/100mm～3N/100mm、进一步优选为0N/100mm～2N/100mm。使粘合剂层2发泡后的、芯片接合薄膜3与粘合剂层2之间的23℃下的剥离力为上述数值范围内时，能够良好地进行拾取。
(芯片接合薄膜)
将粘合剂层2因加热而发泡的温度设为温度A时，芯片接合薄膜3的固化前的温度A下的储能模量优选为0.1MPa～50MPa的范围内、更优选为0.1MPa～40MPa的范围内、进一步优选为0.2MPa～40MPa的范围内。芯片接合薄膜3的固化前的温度A下的储能模量为0.1MPa以上时，伴随粘合剂层2的发泡剂的发泡，能够适宜地降低粘合剂层2与芯片接合薄膜3之间的剥离力。另外，前述储能模量为50MPa以下时，芯片接合时的空隙的填埋性良好。
芯片接合薄膜3的固化前的23℃下的储能模量优选为10MPa～3400MPa的范围内、更优选为10MPa～3000MPa的范围内、进一步优选为20MPa～2500MPa的范围内。芯片接合薄膜3的固化前的23℃下的储能模量为10MPa以上时，热发泡后恢复至室温时，能够防止粘合剂层2与芯片接合薄膜3的接触面积的增大，能够有效地降低粘合剂层2与芯片接合薄膜3的接触面积。另外，前述储能模量为3400MPa以下时，切割芯片接合薄膜10的挠性良好，操作性优异。
如图1所示，芯片接合薄膜3的层构成可列举出由单层的粘接剂层构成的层构成。需要说明的是，在本说明书中，单层是指由同一组成构成的层，包括将由同一组成构成的层进行多层层叠而成者。
但是，本发明中的芯片接合薄膜不限定于该例子。例如，可以是将组成不同的2种以上的粘接剂层层叠而得到的多层结构。
芯片接合薄膜3包含热塑性树脂。另外，芯片接合薄膜3优选包含热固化性树脂。
作为前述热固化性树脂，可列举出酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、热固化性聚酰亚胺树脂等。这些树脂可以单独或组合使用2种以上来使用。特别优选较少含有会腐蚀半导体元件的离子性杂质等的环氧树脂。另外，作为环氧树脂的固化剂，优选酚醛树脂。
前述环氧树脂只要是通常用作粘接剂组合物的树脂，就没有特别限定，例如可以使用双酚A型、双酚F型、双酚S型、溴化双酚A型、氢化双酚A型、双酚AF型、联苯型、萘型、芴型、苯酚酚醛清漆型、邻甲酚酚醛清漆型、三羟苯基甲烷型、四羟苯基乙烷(tetraphenylolethane)型等二官能环氧树脂或多官能环氧树脂、乙内酰脲型、异氰脲酸三缩水甘油酯型、缩水甘油胺型等的环氧树脂。这些可以单独或组合使用2种以上来使用。这些环氧树脂之中，特别优选酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三羟苯基甲烷型树脂、四羟苯基乙烷型环氧树脂。这是因为，这些环氧树脂富有与作为固化剂的酚醛树脂的反应性，耐热性等优异。
前述酚醛树脂作为前述环氧树脂的固化剂发挥作用，例如可列举出苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶型酚醛树脂、聚对氧苯乙烯等聚氧苯乙烯等。这些可以单独或组合使用2种以上来使用。这些酚醛树脂之中，特别优选苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂。这是因为能够提高半导体装置的连接可靠性。
关于前述环氧树脂与酚醛树脂的配混比例，例如以相对于前述环氧树脂成分中的环氧基1当量、酚醛树脂中的羟基为0.5～2.0当量的方式配混是适宜的。更适宜的是0.8～1.2当量。即，这是因为，两者的配混比例偏离前述范围时，无法进行充分的固化反应，环氧树脂固化物的特性容易劣化。
作为前述热塑性树脂，可列举出天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯树脂、聚碳酸酯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、6-尼龙、6,6-尼龙等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸类树脂、PET、PBT等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、或氟树脂等。这些热塑性树脂可以单独或组合使用2种以上来使用。这些热塑性树脂之中，特别优选离子性杂质少、耐热性高、能够确保半导体元件的可靠性的丙烯酸类树脂。
作为前述丙烯酸类树脂，没有特别限定，可列举出：将具有碳数30以下、特别是碳数4～18的直链或支链的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯的1种或2种以上作为成分的聚合物(丙烯酸类共聚物)等。作为前述烷基，例如可列举出甲基、乙基、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、或十二烷基等。
上述丙烯酸类树脂之中，出于提高内聚力的理由，特别优选丙烯酸类共聚物。作为上述丙烯酸类共聚物，例如可列举出丙烯酸乙酯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物、丙烯酸与丙烯腈的共聚物、丙烯酸丁酯与丙烯腈的共聚物。
另外，作为形成前述聚合物的其它单体，没有特别限定，例如可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸或巴豆酸等含羧基单体、马来酸酐或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-羟基月桂酯或丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等含羟基单体、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体、2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等各种含磷酸基单体、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基单体。其中，从可靠性的观点出发，优选使用含环氧基单体。
如上所述，热塑性树脂的含量相对于芯片接合薄膜的树脂成分整体为40重量％～95重量％的范围内。前述含有率优选为40重量％～93重量％的范围内、更优选为42重量％～93重量％的范围内。
另外，热塑性树脂的含量相对于芯片接合薄膜整体优选为30重量％～90重量％的范围内、更优选为35重量％～88重量％的范围内、进一步优选为40重量％～86重量％的范围内。
通过将芯片接合薄膜3的热塑性树脂的含量设为上述数值范围内，粘合剂层2发泡的温度下的储能模量不会变得过低，因此能够在拾取时表现出良好的剥离性。
另外，通过将芯片接合薄膜3的热塑性树脂的含量设为上述数值范围内，热塑性树脂以外的低分子量成分向粘合剂层中的移动的影响变小，能够在拾取时表现出良好的剥离性。
作为前述热固化性树脂的配混比例，只要在规定条件下加热时芯片接合薄膜3发挥作为热固化型的功能的水平就没有特别限定，相对于芯片接合薄膜3整体优选为5～60重量％的范围内、更优选为10～50重量％的范围内。
要预先使芯片接合薄膜3以某种程度交联时，在制作时，可以预先添加会与聚合物的分子链末端的官能团等反应的多官能性化合物作为交联剂。由此，能提高高温下的粘接特性，实现耐热性的改善。
作为前述交联剂，可以采用以往公知的交联剂。特别是更优选甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、多元醇与二异氰酸酯的加成物等多异氰酸酯化合物。作为交联剂的添加量，相对于前述的聚合物100重量份通常优选设为0.05～7重量份。通过将交联剂的量设为7重量份以下，能抑制粘接力的降低。另一方面，通过设为0.05重量份以上，能提高内聚力。另外，与这种多异氰酸酯化合物一起，也可以根据需要同时含有环氧树脂等其它多官能性化合物。
另外，芯片接合薄膜3中可以根据其用途适当配混填料。填料的配混使导电性的赋予、导热性的提高、弹性模量的调节、热膨胀系数的调整等成为可能。作为前述填料，可列举出无机填料和有机填料，从处理性的提高、导热导电性的提高、熔融粘度的调整、触变性赋予等特性的观点出发，优选无机填料。作为前述无机填料，没有特别限制，例如可列举出氢氧化铝、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、结晶二氧化硅、无定形二氧化硅等。这些可以单独或组合使用2种以上来使用。从提高导热导电性的观点出发，优选氧化铝、氮化铝、氮化硼、结晶二氧化硅、无定形二氧化硅。另外，从上述各特性的平衡好的观点出发，优选结晶二氧化硅或无定形二氧化硅。另外，从导电性的赋予、导热导电性的提高等目的出发，作为无机填料，可以使用导电性物质(导电填料)。作为导电填料，可列举出将银、铝、金、铜、镍、导电性合金等制成球状、针状、鳞片状而成的金属粉、氧化铝等金属氧化物、无定形炭黑、石墨等。
前述填料的平均粒径优选为0.005～10μm、更优选为0.005～1μm。这是因为，通过将前述填料的平均粒径设为0.005μm以上，能使对被粘物的润湿性、及粘接性良好。另外，通过设为10μm以下，能使为了赋予上述各特性而添加的填料的效果充分，同时能够确保耐热性。需要说明的是，填料的平均粒径例如为用光度式的粒度分布计(HORIBA制造、装置名；LA-910)求出的值。
需要说明的是，在芯片接合薄膜3中，除了前述填料之外，还可以根据需要适宜配混其它添加剂。作为其它添加剂，例如可列举出阻燃剂、硅烷偶联剂或离子捕捉剂等。作为前述阻燃剂，例如可列举出三氧化锑、五氧化锑、溴化环氧树脂等。这些可以单独或组合使用2种以上来使用。作为前述硅烷偶联剂，例如可列举出β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等。这些化合物可以单独或组合使用2种以上来使用。作为前述离子捕捉剂，例如可列举出水滑石类、氢氧化铋等。这些可以单独或组合使用2种以上来使用。
芯片接合薄膜3的厚度(层叠体的情况下为总厚度)没有特别限定，例如可以从1～200μm的范围中选择，优选为5～100μm、更优选为10～80μm。
(切割片)
本实施方式的切割片11具有在基材1上层叠粘合剂层2的构成。其中，本发明的切割片只要在冷扩展工序中将芯片接合薄膜3断裂而进行单片化时能够固定芯片接合薄膜3，就不限定于该例子。例如，在基材与粘合剂层之间可以存在其它层。
(基材)
基材1优选具有紫外线透过性，成为切割芯片接合薄膜10的强度基体。例如可列举出：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、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、全芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、芳纶(纸)、玻璃、玻璃布、氟树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纤维素系树脂、有机硅树脂、金属(箔)、纸等。
另外，作为基材1的材料，可列举出前述树脂的交联体等聚合物。前述塑料薄膜可以无拉伸地使用，也可以使用根据需要实施了单向或双向拉伸处理的塑料薄膜。利用通过拉伸处理等赋予了热收缩性的树脂片，在冷扩展后使基材1的半导体晶圆的外周部分热收缩(热扩展)，由此能够扩大带芯片接合薄膜3的半导体芯片5彼此的间隔，从而实现半导体芯片5的回收的容易化。
对于基材1的表面，为了提高与邻接的层的密合性、保持性等，可以实施惯用的表面处理例如铬酸处理、臭氧暴露、火焰暴露、高压电击暴露、电离辐射线处理等化学或物理处理、利用底涂剂(例如后述的粘合物质)的涂布处理。基材1可以适宜选择同种或异种的基材而使用，根据需要也可以使用将多种混合而得到的基材。另外，为了对基材1赋予抗静电能力，可以在基材1上设置由金属、合金、它们的氧化物等形成的厚度为
Figure BDA0001425841060000151
左右的导电性物质的蒸镀层。基材1可以为单层或2种以上的多层。
基材1的厚度没有特别限定，可以适宜决定，通常为5～200μm左右。
(粘合剂层)
粘合剂层2优选因70℃～140℃的加热而发泡、更优选因70℃～120℃的加热而发泡、进一步优选因70℃～100℃的加热而发泡。若粘合剂层2是因70℃～140℃的加热而发泡的层，则通过由加热造成的发泡而使粘合力降低时，能够抑制芯片接合薄膜3的反应进行，能够将由加热造成的芯片接合薄膜3的物性变化抑制在最小限度。
因加热而发泡的温度的测定方法依据实施例记载的方法。
如上所述，粘合剂层2包含下述丙烯酸类聚合物A和发泡剂。
丙烯酸类聚合物A：由以50重量％以下的范围内含有CH2＝CHCOOR1(式中，R1是碳数为6～10的烷基)所示的丙烯酸酯的单体组合物得到的丙烯酸类聚合物。
作为前述CH2＝CHCOOR1所示的丙烯酸酯，具体而言，例如可列举出丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸异癸酯等。其中，特别优选烷基的碳数为8～9的丙烯酸烷基酯，丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯最佳。前述CH2＝CHCOOR1所示的丙烯酸酯可以单独使用或组合使用2种以上。前述CH2＝CHCOOR1所示的丙烯酸酯可以为直链状的丙烯酸烷基酯、支链状的丙烯酸烷基酯中任意形态的丙烯酸烷基酯。
前述CH2＝CHCOOR1所示的丙烯酸酯的含量相对于用于得到丙烯酸类聚合物A的单体成分总量为50重量％以下、优选为10重量％～40重量％的范围内、更优选为15重量％～30重量％的范围内。
前述CH2＝CHCOOR1所示的丙烯酸酯的含量为上述数值范围内，因此对芯片接合薄膜3的残胶少，表现出良好的剥离性。
作为用于得到丙烯酸类聚合物A的、除前述CH2＝CHCOOR1所示的丙烯酸酯之外的单体成分，例如可列举出CH2＝CHCOOR2(式中，R2是碳数为1～5的烷基)所示的丙烯酸酯。具体而言，可列举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸异戊酯。作为除前述CH2＝CHCOOR1所示的丙烯酸酯之外的单体成分，使用CH2＝CHCOOR2所示的丙烯酸酯的情况下，容易调整化学性质、物理性质。
前述CH2＝CHCOOR2所示的丙烯酸酯的含量相对于用于得到丙烯酸类聚合物A的单体成分总量优选为20重量％～90重量％的范围内、更优选为30重量％～80重量％的范围内。
另外，作为用于得到丙烯酸类聚合物A的、除前述CH2＝CHCOOR1所示的丙烯酸酯之外的单体成分，可列举出含羟基单体。具体而言，作为前述含羟基单体，例如可列举出(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、(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等。
前述丙烯酸类聚合物A可以为了内聚力、耐热性等改性的目的而根据需要包含与能和前述CH2＝CHCOOR1所示的丙烯酸酯、前述CH2＝CHCOOR2所示的丙烯酸酯共聚的其它单体成分(有时称为“能共聚的其它单体成分”)相对应的单元。其中，优选不使用含羧基单体。使用含羧基单体时，该羧基与芯片接合薄膜中的环氧树脂的环氧基发生反应，从而粘合剂层与芯片接合薄膜的粘接性变高，两者的剥离性降低。作为这种含羧基单体，可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸等。
作为能共聚的其它单体成分，例如可列举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等甲基丙烯酸酯；马来酸酐、衣康酸酐等酸酐单体；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体；2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基单体；苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系单体；乙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯等烯烃或二烯类；氯乙烯等含卤原子单体；氟(甲基)丙烯酸酯等含氟原子单体；丙烯酰胺、丙烯腈等。
能共聚的其它单体成分可以使用1种或2种以上。这些能共聚的单体的用量优选为全部单体成分的40重量％以下、更优选为30重量％以下。
前述丙烯酸类聚合物A通过将单一单体或2种以上的单体混合物供于聚合而得到。聚合以溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合等任意方式进行均可。从防止对清洁的被粘物的污染等方面出发，优选低分子量物质的含量小。从该方面出发，丙烯酸类聚合物A的重均分子量优选为35万～100万、进一步优选为45万～80万左右。
另外，粘合剂层中也可以为了调整粘合力而适宜地采用外部交联剂。作为外部交联方法的具体手段，可列举出添加多异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺系交联剂等所谓交联剂并使其反应的方法。使用外部交联剂时，其用量根据与要交联的基础聚合物的平衡、进而根据作为粘合剂的使用用途而适当确定。通常，相对于前述基础聚合物100重量份，优选配混5重量份以下、进一步优选配混0.1～5重量份。进而，粘合剂中，除了前述成分之外，还可以根据需要使用以往公知的各种增粘剂、防老化剂等添加剂。
粘合剂层2如前所述含有发泡剂。从切割片11剥离芯片接合薄膜3时，至少局部地加热粘合剂层2，使发泡剂发泡和/或膨胀。
由此，粘合剂层2至少局部膨胀，粘合面变形为凹凸状，粘合剂层2与芯片接合薄膜3的粘接面积减少。通过以上，两者间的粘接力减少，能够从切割片11剥离芯片接合薄膜3。
(发泡剂)
作为前述发泡剂，没有特别限制，可以从公知的发泡剂中适当选择。发泡剂可以单独使用或组合使用2种以上。作为发泡剂，可以适宜地使用热膨胀性微球。
(热膨胀性微球)
作为热膨胀性微球，没有特别限制，可以从公知的热膨胀性微球(各种无机系热膨胀性微球、有机系热膨胀性微球等)中适当选择。作为热膨胀性微球，从混合操作容易的观点等出发，能够适宜地使用微胶囊化的发泡剂。作为这种热膨胀性微球，例如可列举出使异丁烷、丙烷、戊烷等容易因加热而气化并膨胀的物质内含于具有弹性的壳内而得到的微球等。前述壳往往用热熔融性物质、会因热膨胀而破坏的物质来形成。作为形成前述壳的物质，例如可列举出偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚砜等。
热膨胀性微球可以通过惯用的方法、例如凝聚法、界面聚合法等制造。需要说明的是，在热膨胀性微球中，例如可以使用松本油脂制药株式会社制造的商品名“MatsumotoMicrosphere”的系列(例如，商品名“Matsumoto Microsphere F30”、商品名“MatsumotoMicrosphere F301D”、商品名“Matsumoto Microsphere F50D”、商品名“MatsumotoMicrosphere F501D”、商品名“Matsumoto Microsphere F80SD”、商品名“MatsumotoMicrosphere F80VSD”等)、以及Expancell公司制造的商品名“051DU”、商品名“053DU”、商品名“551DU”、商品名“551-20DU”、商品名“551-80DU”等市售品。
需要说明的是，作为发泡剂使用热膨胀性微球时，作为该热膨胀性微球的粒径(平均粒径)，可以根据粘合剂层2的厚度等适当选择。作为热膨胀性微球的平均粒径，例如，可以从100μm以下(优选为80μm以下、进一步优选为1μm～50μm、特别是1μm～30μm)的范围中选择。需要说明的是，热膨胀性微球的粒径的调整可以在热膨胀性微球的生成过程中进行，也可以在生成后通过分级等手段进行。作为热膨胀性微球，优选粒径整齐。
(其它发泡剂)
本实施方式中，作为发泡剂，也可以使用除热膨胀性微球之外的发泡剂。作为这种发泡剂，可以适当选择使用各种无机系发泡剂、有机系发泡剂等各种发泡剂。作为无机系发泡剂的代表例，例如可列举出碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢钠、亚硝酸铵、硼氢化钠、各种叠氮化物类等。
另外，作为有机系发泡剂的代表例，例如可列举出：水；三氯一氟甲烷、二氯一氟甲烷等氟氯化烷烃系化合物；偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺、偶氮二羧酸钡等偶氮系化合物；对甲苯磺酰肼、二苯砜-3,3’-二磺酰肼、4,4’-氧双(苯磺酰肼)、烯丙基双(磺酰肼)等肼系化合物；对甲苯磺酰氨基脲、4,4’-氧双(苯磺酰氨基脲)等氨基脲系化合物；5-吗啉-1,2,3,4-噻三唑等三唑系化合物；N,N’-二亚硝基五亚甲基四胺、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺等N-亚硝基系化合物等。
本实施方式中，为了通过加热处理而使粘合剂层2的粘接力高效且稳定地降低，优选的是，具有直至体积膨胀率达到5倍以上、尤其7倍以上、特别是10倍以上为止不会破裂的适度的强度的发泡剂。
发泡剂(热膨胀性微球等)的配混量可以根据粘合剂层的膨胀倍率、粘接力的降低性等适当设定，通常相对于形成粘合剂层的基础聚合物100重量份例如为1重量份～150重量份(优选为10重量份～130重量份、进一步优选为25重量份～100重量份)。
需要说明的是，作为使发泡剂发泡的方法(即，使热膨胀性粘合剂层热膨胀的方法)，可以从公知的加热发泡方法中适当选择来采用。
粘合剂层2的厚度没有特别限定，从防止芯片切断面的缺陷、芯片接合薄膜3的固定保持的兼顾性等方面出发，优选为1～50μm左右、更优选为2～30μm、进一步优选为5～25μm。
前述切割芯片接合薄膜10的芯片接合薄膜3优选被隔膜保护(未图示)。隔膜在供于实用为止具有作为用于保护芯片接合薄膜3的保护材料的功能。另外，隔膜还可以作为将芯片接合薄膜3转印到粘合剂层2时的支撑基材使用。隔膜在将工件粘合到切割芯片接合薄膜的芯片接合薄膜3上时被剥离。作为隔膜，也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、通过氟系剥离剂、长链烷基丙烯酸酯系剥离剂等剥离剂进行了表面涂覆的塑料薄膜、纸等。
本实施方式的切割芯片接合薄膜10例如如下地制作。
首先，对于基材1，可以通过以往公知的制膜方法进行制膜。作为该制膜方法，例如可例示出压延制膜法、在有机溶剂中的浇铸法、在密闭体系中的吹胀挤出法、T膜挤出法、共挤出法、干式层压法等。
接着，在基材1上涂布粘合剂组合物溶液而形成涂布膜后，使该涂布膜在规定条件下干燥(根据需要使其加热交联)，形成前体层。作为涂布方法，没有特别限定，例如可列举出：辊涂覆、丝网涂覆、凹版涂覆等。另外，作为干燥条件，例如在干燥温度80～150℃、干燥时间0.5～5分钟的范围内进行。另外，也可以在隔膜上涂布粘合剂组合物而形成涂布膜后，在前述干燥条件下使涂布膜干燥来形成前述前体层。然后，在基材1上将前述前体层与隔膜一起粘贴。由此制作切割片前体。
芯片接合薄膜3例如如下地制作。
首先，制作作为芯片接合薄膜3的形成材料的粘接剂组合物溶液。如前所述，在该粘接剂组合物溶液中配混有前述粘接剂组合物、填料、其他各种添加剂等。
接着，将粘接剂组合物溶液以成为规定厚度的方式涂布在基材隔膜上而形成涂布膜后，使该涂布膜在规定条件下干燥，形成芯片接合薄膜3。作为涂布方法没有特别限定，例如可列举出：辊涂覆、丝网涂覆、凹版涂覆等。另外，作为干燥条件，例如在干燥温度70～160℃、干燥时间1～5分钟的范围内进行。另外，也可以在隔膜上涂布粘合剂组合物溶液而形成涂布膜后，在前述干燥条件下使涂布膜干燥而形成芯片接合薄膜3。然后，将芯片接合薄膜3与隔膜一起粘贴在基材隔膜上。
接着，分别自前述切割片前体及芯片接合薄膜3剥离隔膜，以芯片接合薄膜3和粘合剂层成为粘贴面的方式将两者粘贴。粘贴例如可以通过压接来进行。此时，对层压温度没有特别限定，例如优选30～50℃、更优选35～45℃。另外，对线压没有特别限定，例如优选0.1～20kgf/cm、更优选1～10kgf/cm。然后，可以从基材1侧照射紫外线。作为紫外线的照射量，优选使前述剥离力A及前述剥离力B在前述数值范围内的量。具体的紫外线的照射量根据粘合剂层的组成、厚度等不同，例如优选50mJ～500mJ、更优选100mJ～300mJ。通过以上方式得到本实施方式的切割芯片接合薄膜。
(半导体装置的制造方法)
接着，参照图2～图7说明使用切割芯片接合薄膜10的半导体装置的制造方法。图2～图5为用于说明本实施方式的半导体装置的一个制造方法的截面示意图。首先，对半导体晶圆4的分割预定线4L照射激光，在分割预定线4L上形成改性区域。本方法为在半导体晶圆的内部对准聚光点，沿格子状的分割预定线照射激光，通过基于多光子吸收的烧蚀在半导体晶圆的内部形成改性区域的方法。作为激光照射条件，只要在以下的条件的范围内进行适宜调整即可。
＜激光照射条件＞
(A)激光
Figure BDA0001425841060000221
(B)聚光用透镜
倍率 100倍以下
NA 0.55
对激光波长的透过率 100％以下
(C)载置半导体基板的载置台的移动速度 280mm/秒以下
需要说明的是，关于照射激光而在分割预定线4L上形成改性区域的方法，在日本特许第3408805号公报、日本特开2003-338567号公报中进行了详细叙述，因此省略此处的详细说明。
接着，如图3所示，将改性区域形成后的半导体晶圆4压接在芯片接合薄膜3上，将其粘接保持而固定(安装工序)。本工序是通过压接辊等挤压手段边挤压边进行的。对安装时的粘贴温度没有特别限定，优选为40～80℃的范围内。这是因为，能够有效地防止半导体晶圆4的翘曲，并且能够减少切割芯片接合薄膜的伸缩的影响。
接着，通过对切割芯片接合薄膜10施加拉伸张力，从而使半导体晶圆4和芯片接合薄膜3在分割预定线4L上断裂，形成半导体芯片5(冷扩展工序)。本工序中例如可以使用市售的晶圆扩展装置。具体而言，如图4的(a)所示，在粘贴有半导体晶圆4的切割芯片接合薄膜10的粘合剂层2周边部粘贴切割环31后，固定于晶圆扩展装置32。接着，如图4的(b)所示，使顶起部33上升，从而对切割芯片接合薄膜12施加张力。
前述冷扩展工序优选在0～-15℃的条件下实行，更优选在-5～-15℃的条件下实行。由于前述冷扩展工序在0～-15℃的条件下实行，因此能够适当地使芯片接合薄膜3断裂。
另外，在前述冷扩展工序中，扩展速度(顶起部上升的速度)优选为100～400mm/秒、更优选为100～350mm/秒、进一步优选为100～300mm/秒。使扩展速度为100mm/秒以上时，能够容易地使半导体晶圆4和芯片接合薄膜3大致同时断裂。另外，使扩展速度为400mm/秒以下时，能够防止切割片11断裂。
另外，在前述冷扩展工序中，对于扩展量，优选扩展量为4～16mm。前述扩展量可以在前述数值范围内根据形成的芯片尺寸进行适宜调整。使扩展量为4mm以上时，能够使半导体晶圆4及芯片接合薄膜3的断裂更容易。另外，使扩展量为16mm以下时，能够进一步防止切割片11断裂。
如此，通过对切割芯片接合薄膜10施加拉伸张力，以半导体晶圆4的改性区域为起点，在半导体晶圆4的厚度方向产生断裂，并且能够使与半导体晶圆4密合的芯片接合薄膜3断裂，能够得到带芯片接合薄膜3的半导体芯片5。
接着，根据需要，进行热扩展工序。在热扩展工序中，对比粘贴有切割片11的半导体晶圆4的部分的更外侧进行加热而使其热收缩。由此，使半导体芯片5彼此的间隔扩大。对热扩展工序中的条件没有特别限定，优选设为扩展量4～16mm、加热温度200～260℃、加热距离2～30mm、旋转速度3°/秒～10°/秒的范围内。
接着，根据需要进行清洁工序。在清洁工序中，将带芯片接合薄膜3的半导体芯片5呈被固定状态的切割片11安装到旋涂器上。接着，边向半导体芯片5滴加清洗液边使旋涂器旋转。由此，对半导体芯片5的表面进行清洗。作为清洗液，例如可列举出水。旋涂器的旋转速度、旋转时间根据清洗液的种类等而不同，例如可以设为旋转速度400～3000rpm、旋转时间1～5分钟。
接着，为了将粘接固定于切割芯片接合薄膜10的半导体芯片5剥离，进行半导体芯片5的拾取(拾取工序)。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。例如可列举出利用针将各个半导体芯片5从切割芯片接合薄膜10侧顶起，通过拾取装置拾取被顶起的半导体芯片5的方法等。
拾取在对粘合剂层2进行规定的热处理而使其热膨胀之后进行。由此，粘合剂层2对于芯片接合薄膜3的粘合力(粘接力)降低，半导体芯片5的剥离变得容易。其结果，能够无损伤地拾取半导体芯片5。需要说明的是，作为加热处理中能使用的加热装置，没有特别限定，例如可列举出加热装置(热板、热风干燥机、近红外线灯、空气干燥机等)等。作为加热温度，可列举出70～140℃的加热。
接着，如图5所示，借助芯片接合薄膜3将拾取的半导体芯片5芯片接合在被粘物6上(临时固定工序)。作为被粘物6，可列举出：引线框、TAB薄膜、基板或另外制作的半导体芯片等。被粘物6例如可以为容易变形的变形型被粘物，也可以为不易变形的非变形型被粘物(半导体晶圆等)。
作为前述基板，可以使用以往公知的基板。另外，作为前述引线框，可以使用Cu引线框、42Alloy引线框等金属引线框、由玻璃环氧、BT(双马来酰亚胺-三嗪)、聚酰亚胺等形成的有机基板。但是，本发明不限定于此，也包含能将半导体元件粘接固定、与半导体元件电连接而使用的电路基板。
芯片接合薄膜3的临时固定时的在25℃下的剪切粘接力相对于被粘物6优选为0.2MPa以上、更优选为0.2～10MPa。若芯片接合薄膜3的剪切粘接力为至少0.2MPa以上，则在引线键合工序时，很少因该工序中的超声波振动、加热而在芯片接合薄膜3与半导体芯片5或被粘物6的粘接面发生偏移变形。即，很少由于引线键合时的超声波振动而导致半导体元件移动，由此会防止引线键合的成功率降低。另外，芯片接合薄膜3的临时固定时的在175℃的剪切粘接力相对于被粘物6优选为0.01MPa以上、更优选为0.01～5MPa。
接着，进行用接合引线7将被粘物6的端子部(内部引线)的前端与半导体芯片5上的电极垫(未图示)电连接的引线键合(引线键合工序)。作为前述接合引线7，例如使用金线、铝线或铜线等。对于进行引线键合时的温度，在80～250℃、优选在80～220℃的范围内进行。另外，对于其加热时间，进行数秒～数分钟。接线是通过在加热至成为前述温度范围内的状态下、通过组合使用基于超声波的振动能量和基于施加加压的压接能量来进行的。本工序是在不进行芯片接合薄膜3的热固化下实行的。另外，在本工序的过程中，不会通过芯片接合薄膜3导致半导体芯片5和被粘物6固定。
接着，利用封装树脂8将半导体芯片5封装(封装工序)。本工序是为了保护安装于被粘物6的半导体芯片5、接合引线7而进行的。本工序是通过用模具将封装用的树脂成型来进行的。作为封装树脂8，例如使用环氧系的树脂。对于树脂封装时的加热温度，通常在175℃下进行60～90秒，但本发明不限定于此，例如可以在165～185℃下进行数分钟固化(cure)。由此，使封装树脂固化，并且借助芯片接合薄膜3使半导体芯片5和被粘物6固定。即，在本发明中，即使在不进行后述的后固化工序的情况下，也能在本工序中实现基于芯片接合薄膜3的固定，能够有助于减少制造工序数量及缩短半导体装置的制造时间。
在前述后固化工序中，使在前述封装工序中固化不足的封装树脂8完全固化。即使是芯片接合薄膜3在封装工序中未完全热固化的情况下，在本工序中，也能实现芯片接合薄膜3与封装树脂8一起的完全热固化。本工序中的加热温度根据封装树脂的种类而不同，例如为165～185℃的范围内，加热时间为0.5～8小时左右。
上述实施方式中，针对将带芯片接合薄膜3的半导体芯片5临时固定于被粘物6后，在不使芯片接合薄膜3完全热固化的状态下进行引线键合工序的情况进行了说明。然而，本发明中，也可以进行如下的通常的芯片接合工序：在将带芯片接合薄膜3的半导体芯片5临时固定在被粘物6上之后使芯片接合薄膜3热固化，然后进行引线键合工序。
需要说明的是，本发明的切割芯片接合薄膜也可以适宜地用于将多个半导体芯片层叠而进行三维安装的情况。此时，可以在半导体芯片间层叠芯片接合薄膜和间隔物，也可以在半导体芯片间仅层叠芯片接合薄膜而不层叠间隔物，可以根据制造条件、用途等进行适宜变更。
接着，对于采用了在半导体晶圆的表面形成槽后进行背面磨削的工序的半导体装置的制造方法，在以下进行说明。
图6、图7为用于说明本实施方式的半导体装置的另一制造方法的截面示意图。首先，如图6的(a)所示，用旋转刀片(blade)41在半导体晶圆4的表面4F形成未到达背面4R的槽4S。需要说明的是，在槽4S的形成时，半导体晶圆4被未图示的支撑基材支撑。槽4S的深度可以根据半导体晶圆4的厚度、扩展的条件进行适宜设定。接着，如图6的(b)所示，以表面4F抵接的方式使半导体晶圆4被保护基材42支撑。然后，用磨削磨石45进行背面磨削，使槽4S从背面4R露出。需要说明的是，保护基材42向半导体晶圆的粘贴可以使用以往公知的粘贴装置，背面磨削也可以使用以往公知的磨削装置。
接着，如图7所示，在切割芯片接合薄膜10上压接露出了槽4S的半导体晶圆4，将其粘接保持而固定(临时固定工序)。然后，剥离保护基材42，通过晶圆扩展装置32对切割芯片接合薄膜10施加张力。由此，使芯片接合薄膜3断裂，形成半导体芯片5(芯片形成工序)。需要说明的是，芯片形成工序中的温度、扩展速度、扩展量与照射激光而在分割预定线4L上形成改性区域的情况同样。以后的工序由于与照射激光而在分割预定线4L上形成的改性区域的情况同样，因此省略此处的说明。
本发明的半导体装置的制造方法只要使半导体晶圆和芯片接合薄膜在冷扩展工序中同时断裂、或仅使芯片接合薄膜在冷扩展工序中断裂，就不限定于上述实施方式。作为其它实施方式，例如，也可以在如图6的(a)所示那样用旋转刀片41在半导体晶圆4的表面4F形成未到达背面4R的槽4S后，在切割芯片接合薄膜上压接露出了槽4S的半导体晶圆4，将其粘接保持而固定(临时固定工序)。然后，通过晶圆扩展装置对切割芯片接合薄膜施加张力。由此，在槽4S的部分中，使半导体晶圆4和芯片接合薄膜3断裂，形成半导体芯片5。
上述实施方式中，对于本发明的粘接剂层为芯片接合薄膜3的情况进行了说明，但是，作为本发明的粘接剂层，只要能够在切割片上形成并使用，就没有特别限定，例如可列举出倒装芯片型半导体背面用薄膜、底部填充片。
倒装芯片型半导体背面用薄膜是指，在被倒装芯片连接的半导体芯片的背面(与倒装芯片连接面相反一侧的面)上粘贴的薄膜。
本发明的粘接剂层为倒装芯片型半导体背面用薄膜的情况下，可以在以具有作为倒装芯片型半导体背面用薄膜的功能的水平变更组成、含量的基础上采用与芯片接合薄膜3同样的构成。
底部填充片是指，用于填充基板与在基板上倒装芯片连接的半导体芯片的空隙的片。
本发明的粘接剂层为底部填充片的情况下，可以在以具有作为底部填充片的功能的水平变更组成、含量的基础上采用与芯片接合薄膜3同样的构成。
实施例
以下，用实施例对本发明进行详细说明，但本发明只要不超过其要旨就不限定于以下的实施例。另外，各例中，只要没有特别说明，份均为重量基准。
(实施例1)
＜切割片的制作＞
准备热膨胀性微球A(Matsumoto Microsphere F-50D：松本油脂制药株式会社制造：平均粒径13.4μm)。
另一方面，制备在丙烯酸2-乙基己酯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯(以单体的比率计，丙烯酸2-乙基己酯：30重量份、丙烯酸乙酯：70重量份、甲基丙烯酸甲酯：5重量份)共聚物系粘合剂100重量份(配混聚氨酯系交联剂2重量份)中配混有前述热膨胀性微球A30重量份的甲苯溶液，以干燥后的厚度为45μm的方式涂布在厚度50μm的PET薄膜的单面进行剥离处理而成的面上并干燥，得到粘合剂层A。将所得的粘合剂层粘贴于80μm的聚烯烃薄膜，得到切割片A。
＜芯片接合薄膜的制作＞
相对于丙烯酸类树脂(商品名“SG-P3”Nagase ChemteX Corporation制造、重均分子量850000)100份，使酚醛树脂(商品名“MEH-7851ss”、明和化成株式会社制造)12份、填料(商品名“SE-2050MC”、Admatechs Co.Ltd.制造、平均粒径0.5μm)100份溶解于甲乙酮，制备固体成分浓度为18重量％的粘接剂组合物溶液A。
将粘接剂组合物溶液A涂布到进行了有机硅脱模处理的厚度为50μm的由聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜形成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上后，在130℃下进行2分钟干燥。由此，得到厚度(平均厚度)10μm的芯片接合薄膜A。
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
从切割片A剥离PET薄膜，在露出的粘合剂层上粘贴芯片接合薄膜A。粘贴中使用手压辊。通过以上，得到切割芯片接合薄膜A。
(实施例2)
＜切割片的制作＞
准备热膨胀性微球B(Matsumoto Microsphere FN-100SS：松本油脂制药株式会社制造：平均粒径8.5μm)。
另一方面，制备在丙烯酸2-乙基己酯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯(以单体的比率计，丙烯酸2-乙基己酯：30重量份、丙烯酸乙酯：70重量份、甲基丙烯酸甲酯：5重量份)共聚物系粘合剂100重量份(配混聚氨酯系交联剂2重量份)中配混有前述热膨胀性微球B30重量份的甲苯溶液，以干燥后的厚度为45μm的方式涂布在厚度50μm的PET薄膜的单面进行剥离处理而成的面上并干燥，得到粘合剂层B。将所得的粘合剂层粘贴于80μm的聚烯烃薄膜，得到切割片B。
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与实施例1中使用的芯片接合薄膜A相同的芯片接合薄膜。接着，从切割片B剥离PET薄膜，在露出的粘合剂层上粘贴芯片接合薄膜A。粘贴中使用手压辊。通过以上，得到切割芯片接合薄膜B。
(实施例3)
＜芯片接合薄膜的制作＞
相对于丙烯酸类树脂(商品名“SG-P3”Nagase ChemteX Corporation制造、重均分子量850000)100份，使酚醛树脂(商品名“MEH-7851-4H”、明和化成株式会社制造)12份、填料(商品名“SE-2050MC”Admatechs Co.Ltd.制造、平均粒径0.5μm)：170份溶解于甲乙酮，制备固体成分浓度为18重量％的粘接剂组合物溶液B。
将粘接剂组合物溶液B涂布到进行了有机硅脱模处理的厚度为50μm的由聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜形成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上后，在130℃下进行2分钟干燥。由此，得到厚度(平均厚度)10μm的芯片接合薄膜B。
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
从切割片A剥离PET薄膜，在露出的粘合剂层上粘贴芯片接合薄膜B。粘贴中使用手压辊。通过以上，得到切割芯片接合薄膜C。
(比较例1)
＜切割片的制作＞
制备在丙烯酸2-乙基己酯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯(以单体的比率计，丙烯酸2-乙基己酯：60重量份、丙烯酸乙酯：40重量份、甲基丙烯酸甲酯：5重量份)共聚物系粘合剂100重量份(配混聚氨酯系交联剂2重量份)中配混有前述热膨胀性微球A30重量份的甲苯溶液，以干燥后的厚度为45μm的方式涂布在厚度50μm的PET薄膜的单面进行剥离处理而成的面上并干燥，得到粘合剂层C。将所得的粘合剂层粘贴于80μm的聚烯烃薄膜，得到切割片C。
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与实施例1中使用的芯片接合薄膜A相同的芯片接合薄膜。接着，从切割片C剥离PET薄膜，在露出的粘合剂层上粘贴芯片接合薄膜A。粘贴中使用手压辊。通过以上，得到切割芯片接合薄膜D。
(比较例2)
＜芯片接合薄膜的制作＞
相对于丙烯酸类树脂(商品名“SG-70L”Nagase ChemteX Corporation制造、重均分子量900000)100份，使环氧树脂A(商品名“KI-3000”东都化成株式会社制造)200份、环氧树脂B(商品名“JER YL-980”三菱化学株式会社制造)180份、酚醛树脂(商品名“MEH-7800H”明和化成株式会社制造)360份、填料(商品名“SE-2050MC”Admatechs Co.Ltd.制造、平均粒径0.5μm)830份溶解于甲乙酮，制备固体成分浓度为18重量％的粘接剂组合物溶液C。
将粘接剂组合物溶液C涂布到进行了有机硅脱模处理的厚度为50μm的由聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜形成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上后，在130℃下进行2分钟干燥。由此，得到厚度(平均厚度)10μm的芯片接合薄膜C。
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与实施例1中使用的切割片A相同的切割片。接着，从切割片A剥离PET薄膜，在露出的粘合剂层上粘贴芯片接合薄膜C。粘贴中使用手压辊。通过以上，得到切割芯片接合薄膜E。
(比较例3)
＜切割芯片接合薄膜的制作＞
准备与比较例1中使用的切割片C相同的切割片。另外，准备与比较例2中使用的芯片接合薄膜C相同的切割片。接着，从切割片C剥离PET薄膜，在露出的粘合剂层上粘贴芯片接合薄膜C。粘贴中使用手压辊。通过以上，得到切割芯片接合薄膜F。
[粘合剂层的因加热而发泡的温度A的测定]
将切割芯片接合薄膜切成1cm见方，使基材面朝下，在加热至规定温度的热板上放置20秒。经过20秒后从热板上拿起来，恢复至室温后，测量层叠带的厚度。加热试验从低温侧起逐次升高5℃来进行，将厚度差达到3μm以上的首次温度设为因加热而发泡的温度A。
将结果示于表1。
[芯片接合薄膜的固化前的温度A下的储能模量的测定、及芯片接合薄膜的固化前的23℃下的储能模量的测定]
将芯片接合薄膜层叠至厚度200μm。接着，用切割刀切成宽度10mm、长度40mm的矩形条状。然后，用固体粘弹性测定装置(RSA-G2、TAInstruments Japan Ltd.制造)测定储能模量。测定条件如下所述。
在-40℃下保持5分钟之后开始测定。从所得的储能模量的数据读取23℃下的储能模量及温度A下的储能模量。
将结果示于表1。
＜测定条件＞
测定温度范围：-40～260℃
卡盘间距离20mm
拉伸模式
频率1Hz
应变0.1％
[粘合剂层发泡前的、芯片接合薄膜与粘合剂层之间的23℃下的剥离力的测定、以及粘合剂层发泡前的、芯片接合薄膜与粘合剂层之间的-15℃下的剥离力的测定]
在切割芯片接合薄膜的芯片接合薄膜面上粘贴强力粘合胶带(日东电工株式会社制造、BT-315)，切成宽度100mm、长度200mm的尺寸。测定中使用拉伸试验机(制造商名称：SHIMADZU)。用上部卡盘夹具夹住基材与粘合剂层，用下部卡盘夹具夹住芯片接合薄膜与强力粘合胶带，以速度100mm/分钟、T型剥离进行剥离试验。
测定温度在23℃与-15℃下进行。
将结果示于表1。
[使粘合剂层发泡后的23℃下的剥离力的测定]
在切割芯片接合薄膜的芯片接合薄膜面上粘贴强力粘合胶带(日东电工株式会社制造、BT-315)，切成宽度100mm、长度200mm的尺寸。将制作的样品悬挂在设定为温度A的烘箱中，放置25秒，然后取出。测定中使用拉伸试验机(制造商名称：SHIMADZU)。用上部卡盘夹具夹住基材与粘合剂层，用下部卡盘夹具夹住芯片接合薄膜与强力粘合胶带，以速度100mm/分钟、T型剥离进行剥离试验。
测定温度在23℃下进行。
将结果示于表1。
[拾取性评价]
使用东京精密株式会社制造的ML300-Integration作为激光加工装置，在12英寸的半导体晶圆的内部对准聚光点，沿格子状(10mm×10mm)的分割预定线照射激光，在半导体晶圆的内部形成改性区域。对于激光照射条件，如下所述地进行。
(A)激光
Figure BDA0001425841060000331
(B)聚光用透镜
倍率 50倍
NA 0.55
相对于激光波长的透过率 60％
(C)载置半导体基板的载置台的移动速度 100mm/秒
接着，将背面研磨用保护带粘贴在半导体晶圆的表面上，使用DISCO Corporation制背面研磨机DGP8760，对背面进行磨削以使半导体晶圆的厚度成为30μm。
接着，使对实施例及比较例的切割芯片接合薄膜进行了基于激光的前处理的前述半导体晶圆及切割环粘贴。
接着，使用DISCO Corporation制造的Die Separator DDS2300，进行半导体晶圆的切断及切割片的热收缩，由此得到样品。具体而言，首先，用冷扩展单元，在扩展温度-15℃、扩展速度200mm/秒、扩展量12mm的条件下将半导体晶圆切断。
然后，用热扩展单元，在扩展量10mm、加热温度250℃、风量40L/分钟、加热距离20mm、旋转速度3°/秒的条件下使切割片热收缩。
接着，进行加热。加热在热台(heat stage)上自基材侧进行。加热温度设为温度A，加热时间设为20秒。由此，使粘合剂层的粘合力降低。使用通过以上得到的样品，进行拾取评价。具体而言，使用Die bonder SPA-300(Shinkawa Ltd.制造)，在以下的条件下进行拾取。将能够全部拾取的情况记为◎，将拾取成功率为90％以上的情况记为〇，将拾取成功率不足90％的情况记为×，来进行评价。将结果示于表1。
＜拾取条件＞
针(pin)数：5
拾取高度：350μm
拾取评价数：50个芯片
【表1】
Figure BDA0001425841060000351

Claims (9)

1.一种切割片一体型粘接薄膜，其特征在于，具备：
具有基材和粘合剂层的切割片、以及
设置于所述粘合剂层上的粘接剂层，
所述粘合剂层包含下述丙烯酸类聚合物A和发泡剂，
所述粘接剂层包含热塑性树脂，所述热塑性树脂的含量相对于所述粘接剂层的树脂成分整体在40重量％～95重量％的范围内，
丙烯酸类聚合物A：由以28重量％以上且小于50重量％的范围内含有CH2＝CHCOOR1所示的丙烯酸酯的单体组合物得到的丙烯酸类聚合物，式中，R1是碳数为6～10的烷基。
2.根据权利要求1所述的切割片一体型粘接薄膜，其特征在于，所述粘合剂层因70℃～140℃的加热而发泡。
3.根据权利要求1所述的切割片一体型粘接薄膜，其特征在于，将所述粘合剂层因加热而发泡的温度设为温度A时，所述粘接剂层的固化前的温度A下的储能模量在0.1MPa～50MPa的范围内。
4.根据权利要求1所述的切割片一体型粘接薄膜，其特征在于，所述粘接剂层的固化前的23℃下的储能模量在10MPa～3400MPa的范围内。
5.根据权利要求1所述的切割片一体型粘接薄膜，其特征在于，所述粘合剂层发泡前的、所述粘接剂层与所述粘合剂层之间的23℃下的剥离力在1N/100mm～50N/100mm的范围内。
6.根据权利要求1所述的切割片一体型粘接薄膜，其特征在于，所述粘合剂层发泡前的、所述粘接剂层与所述粘合剂层之间的-15℃下的剥离力为1N/100mm以上。
7.根据权利要求1所述的切割片一体型粘接薄膜，其特征在于，所述发泡剂为热膨胀性微球。
8.根据权利要求1所述的切割片一体型粘接薄膜，其特征在于，所述热塑性树脂为丙烯酸类树脂。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的切割片一体型粘接薄膜，其特征在于，所述粘接剂层为芯片接合薄膜。
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