CN107960131A - 半导体晶片加工用胶带和半导体晶片的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种半导体晶片加工用胶带、半导体晶片加工用胶带的制造方法和半导体晶片的加工方法,所述半导体晶片加工用胶带在基材膜的至少一个面具有粘合剂层,该半导体晶片加工用胶带的特征在于,该粘合剂层的粘合剂为辐射固化型粘合剂,至少具有选自侧链具有烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳‑碳双键且为烯键式双键)的基础树脂、不包含源自脂环式(甲基)丙烯酸酯的单体单元的丙烯酸系压敏性基础树脂和分子中具有至少2个烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳‑碳双键且为烯键式双键)的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物中的树脂或者低聚物,并且该粘合剂具有0.2mmol/g~2.0mmol/g的烯键式不饱和基团。
Description
技术领域
本发明涉及半导体晶片加工用胶带和半导体晶片的加工方法。
背景技术
半导体封装件通过下述方法制造得到:在将高纯度硅单晶等切片而制成半导体晶片后,通过离子注入、蚀刻等在半导体晶片表面形成集成电路,由此制造半导体封装件。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,而使半导体晶片加工成所期望的厚度。此时,为了保护形成在半导体晶片表面的集成电路,使用半导体晶片表面保护用胶带(下文中也简称为“表面保护带”)。
经背面磨削的半导体晶片在背面磨削结束后收纳在半导体晶片盒中,搬运至切割工序,加工成半导体芯片。
以往,需要通过背面磨削等使半导体晶片的厚度为200μm~400μm左右。但是,随着近年来高密度安装技术的进步,需要使半导体芯片小型化,与之相伴半导体晶片的薄膜化也不断发展。根据半导体芯片的种类的不同,需要使半导体晶片薄至100μm左右。另一方面,为了增加可通过一次性加工所制造的半导体芯片的数量,倾向于使原本的半导体晶片直径变大。此前直径为5英寸或6英寸的半导体晶片为主流,与此相对,近年来将直径8英寸~12英寸的半导体晶片加工成半导体芯片成为了主流。
半导体晶片的薄膜化和大型化的趋势在存在有NAND型或NOR型的闪存领域或作为易失性存储器的DRAM等领域中特别显著。例如,将直径12英寸的半导体晶片磨削至厚度150μm以下的情况也并不罕见。
除此以外,特别是近年来伴随着智能型手机的普及、便携电话的性能提高及音乐播放器的小型化且性能提高等,对于考虑到抗冲击性等使用有带有电极的半导体晶片的倒装芯片安装中使用的晶片,对其薄膜化的要求也逐步增大。另外,对于带凸块的半导体晶片也必须对半导体晶片部分进行100μm以下的薄膜磨削。对于用于进行倒装芯片连接的凸块来说,为了提高传送速度而进行高密度化,凸块的高度(从半导体晶片表面突出的高度)变低,伴随这种情况,凸块间距离变短。另外,近年来对于DRAM也开始实施倒装芯片连接,因而加速了半导体晶片的薄膜化。
针对近年来的电子设备的小型化、高密度化,作为能以最小的面积安装半导体元件的方法,倒装芯片安装受到注目。用于该倒装芯片安装的半导体元件的电极上形成有凸块,将凸块与电路基板上的配线进行电接合。作为这些凸块的组成,主要使用焊料或金。该焊料凸块或金凸块通过蒸镀或镀敷形成于与芯片的内部配线连接的露出的铝端子上等。
但是,带凸块的半导体晶片在其表面具有大的凹凸,因而难以进行薄膜加工,若使用通常的胶带进行背面磨削,则会发生半导体晶片破裂或引起半导体晶片的厚度精度变差。因此,在带凸块的半导体晶片的磨削中,使用特别设计而成的表面保护带进行加工(例如,参见专利文献1)。
但是,这些表面保护带充分吸收凸块而确保了磨削性,因此非常难以兼具剥离性。迄今为止经倒装芯片安装的芯片的最终厚度具有为200μm以上这种程度的厚度,保证了刚性,因而勉强能够剥离。但是,最近半导体晶片最终厚度变得更薄,凸块密度也增高,所以会引起表面保护带无法容易地剥离的问题。另外,相反地,若确保剥离性则密合变得不充分,背面磨削时会引起磨削水的渗入或残胶。
除此以外,晶片级封装件中所使用的带凸块的半导体晶片的凸块高度依然较高,还搭载有高度为250μm以上的凸块。由于在晶片级封装件中无须将芯片堆积,因而不存在存储器系半导体晶片这样极薄磨削为50μm以下的情况,但由于带有较高的凸块,因而即便在厚膜磨削中也非常容易破裂,并且在厚度150μm以下的磨削厚度下容易产生半导体晶片破裂的问题。
另一方面,近年来使用聚合物中具有烯键式不饱和基团的辐射固化型粘合剂进行了各种研究。例如,为了不破坏半导体晶片表面的微细图案、不残留粘接剂而从半导体晶片表面剥离,以下述的辐射固化型共聚物为代表,即,其是通过含有具有含官能团的单体单元的丙烯酸系共聚物、及含有具有与该官能团反应的取代基的烯键式不饱和基团的化合物而获得的(例如,参见专利文献1、2)。
另外,还已知一种氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物,其是与具有含官能团的单体单元的丙烯酸系共聚物反应的具有烯键式不饱和基团的化合物与脂肪族二异氰酸酯和具有1个羟基的丙烯酸酯反应而得到的(例如,参见专利文献3)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-203255号公报
专利文献2:日本特开平9-298173号公报
专利文献3:日本特开2008-021897号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,对于专利文献1~3中所示的现有的表面保护带来说,在高度差或突起的高度日益增高、而且所要磨削的半导体晶片或半导体晶片的磨削后的厚度日益减薄的状况下未必充分。
因此,本发明的课题在于提供一种半导体晶片加工用胶带和半导体晶片的加工方法,其可适当地用于具有高度差或突起的半导体晶片中,在半导体晶片加工时能够可靠地保持半导体晶片,在剥离时能够不发生半导体晶片的破损或残胶而进行剥离。
用于解决课题的方案
本发明人为了解决上述课题进行了反复深入的研究,结果发现,辐射固化型粘合剂所具有的烯键式不饱和基团的每单位g的摩尔量很重要。
即,以往,理想的是使辐射固化型粘合剂充分交联,以降低表观粘合力(对于平滑被粘物的粘合力)。但是,由详细观察的结果可知,在带凸块的半导体晶片等表面凹凸大的情况下,粘合剂因交联而发生固化收缩,嵌入带凸块的半导体晶片,因此,导致残胶或剥离力的上升。基于该技术思想完成了本发明。
即,本发明的上述课题通过以下的手段而实现。
<1>一种半导体晶片加工用胶带,其为在基材膜的至少一个面具有粘合剂层的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,该粘合剂层的粘合剂为辐射固化型粘合剂,至少具有选自侧链具有烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳-碳双键且为烯键式双键)的基础树脂、不包含源自脂环式(甲基)丙烯酸酯的单体单元的丙烯酸系压敏性基础树脂和分子中具有至少2个烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳-碳双键且为烯键式双键)的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物中的树脂或者低聚物,并且该粘合剂具有0.2mmol/g~2.0mmol/g的烯键式不饱和基团。
<2>如<1>所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,上述不包含源自脂环式(甲基)丙烯酸酯的单体单元的丙烯酸系压敏性基础树脂仅由源自(甲基)丙烯酸的具有或不具有官能团的烷基的酯、丙烯酸和甲基丙烯酸的单体单元构成。
<3>如<2>所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,上述(甲基)丙烯酸的具有或不具有官能团的烷基的酯的上述官能团为羧基、羟基、氨基、巯基、环状酸酐基、环氧基、异氰酸酯基(-N=C=O)。
<4>如<1>~<3>中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,至少一种上述低聚物的质量平均分子量为1,100~20,000。
<5>如<1>~<3>中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,至少一种上述低聚物的质量平均分子量为1,400~20,000。
<6>如<1>~<5>中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,上述低聚物至少为分子内具有2个烯键式不饱和基团的低聚物与分子内具有3个以上烯键式不饱和基团的低聚物的混合物。
<7>如<1>~<6>中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,上述粘合剂具有0.72mmol/g~2.0mmol/g的上述烯键式不饱和基团。
<8>如<1>~<7>中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,上述粘合剂含有多元异氰酸酯化合物。
<9>如<1>~<8>中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,对于SUS板的紫外线固化后的粘合力为0.3N/25mm~3.0N/25mm,并且固化收缩应力为300gf以下。
<10>一种半导体晶片的加工方法,其特征在于,该方法包括下述工序:将上述<1>~<9>中任一项所述的半导体晶片加工用胶带贴合至表面凹凸为10μm以上的半导体晶片面后,照射紫外线,将上述半导体晶片加工用胶带剥离。
此处,<1>中的“至少具有选自侧链具有烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳-碳双键且为烯键式双键)的基础树脂、不包含源自脂环式(甲基)丙烯酸酯的单体单元的丙烯酸系压敏性基础树脂和分子中具有至少2个烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳-碳双键且为烯键式双键)的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物中的树脂或者低聚物”是指具有选自上述的树脂和上述的低聚物的组中的至少任一种。因此,可以将这些树脂或者低聚物单独使用,也可以将它们合用,进而还可以与其他树脂或其他低聚物等进行组合。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种半导体晶片加工用胶带和半导体晶片的加工方法,其在半导体晶片加工时能够可靠地保持半导体晶片,在剥离时能够不发生半导体晶片的破损或残胶而进行剥离。
特别是,本发明中,在具有高度差或突起的半导体晶片、进而所要磨削的半导体晶片或半导体晶片的磨削后的厚度薄的情况下,可有效地表现出本发明的上述效果。
具体实施方式
<<半导体晶片加工用胶带>>
本发明的半导体晶片加工用胶带在基材膜的至少一个面具有由烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳-碳双键)为0.2mmol/g~2.0mmol/g的辐射固化型粘合剂构成的粘合剂层。
下面,从基材膜起依次进行详细说明。
<基材膜>
基材膜优选由树脂膜构成,可以使用公知的塑料、橡胶等。可以举出例如:聚烯烃树脂(聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚-1-丁烯、聚-4-甲基1-戊烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、离聚物等α-烯烃的均聚物或共聚物、或者它们的混合物)、聚酯树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、工程塑料(聚甲基丙烯酸甲酯等)、合成橡胶类(苯乙烯-乙烯-丁烯或戊烯系共聚物)、热塑性弹性体(聚酰胺-多元醇共聚物等)、和这些的混合物。另外,也可以使用将这些制成多层而成的膜。
本发明中,基材膜优选为聚烯烃树脂,其中优选乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜。
关于基材膜的厚度,从强度/伸长率特性、表面保护带的剥离性、贴合机中的切断性的方面出发,若为聚乙烯等具有柔软性的基材,则50μm~300μm是适当的;若为聚酯等具有刚性的基材,则10μm~100μm是适当的。
本发明中,优选为50μm~300μm。
<粘合剂层(粘合剂)>
本发明中,粘合剂层中所用的粘合剂为辐射固化型粘合剂。
辐射固化型粘合剂具有通过放射线而固化并发生三维网状化的性质即可,大致分类为下述的粘合剂:1)由侧链具有烯键式不饱和基团(也称为辐射聚合性碳-碳双键且为烯键式双键)的基础树脂(聚合物)构成的粘合剂;2)对于通常的橡胶系或(甲基)丙烯酸系的压敏性基础树脂(聚合物),混配分子中具有至少2个烯键式不饱和基团的低分子量化合物(下文中称为辐射聚合性低分子量化合物)和光聚合引发剂的粘合剂。
本发明中,优选上述的2)。
1)由侧链具有烯键式不饱和基团的基础树脂构成的粘合剂
侧链具有烯键式不饱和基团的粘合剂优选为(甲基)丙烯酸系粘合剂,特别优选基础树脂为(甲基)丙烯酸系聚合物或者包含(甲基)丙烯酸系聚合物作为主要成分。
此处,以(甲基)丙烯酸系聚合物为主要成分是指,(甲基)丙烯酸系聚合物成分至少为50质量%以上,优选为80质量%以上(100质量%以下)。
(甲基)丙烯酸系聚合物通过至少在侧链具有烯键式不饱和基团,从而能够通过放射线照射而固化,进而也可以具有环氧基或羧基等官能团。
侧链具有烯键式不饱和基团的(甲基)丙烯酸聚合物可以任意地制造,例如,优选使侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸系聚合物和下述化合物反应而获得,该化合物具有(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基等烯键式不饱和基团,并且具有能够与该(甲基)丙烯酸系聚合物的侧链的官能团(α)反应的官能团(β)。
具有烯键式不饱和基团的基团只要具有非芳香族性的烯键式双键,则可以为任意的基团,优选为(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰基氨基、烯丙基、1-丙烯基、乙烯基(包含苯乙烯或取代苯乙烯),更优选为(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基。
作为官能团(α)、(β),可以举出羧基、羟基、氨基、巯基、环状酸酐基、环氧基、异氰酸酯基(-N=C=O)等。
需要说明的是,环状酸酐基为具有环状的酸酐结构的基团。
此处,在官能团(α)与官能团(β)中的一种官能团为羧基、羟基、氨基、巯基、或环状酸酐基的情况下,另一种官能团可以举出环氧基、异氰酸酯基;在一种官能团为环状酸酐基的情况下,另一种官能团可以举出羧基、羟基、胺基、巯基。需要说明的是,在一种官能团为环氧基的情况下,另一种官能团也可以为环氧基。
作为官能团(α),优选羧基、羟基,特别优选羟基。
侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸系聚合物能够通过将具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸系单体、优选(甲基)丙烯酸酯[特别是醇部具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸酯]用作单体成分而获得。
侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸系聚合物优选为共聚物的情况,该共聚成分优选为(甲基)丙烯酸烷基酯,尤其是醇部具有官能团(α)或烯键式不饱和基团的基团未取代的(甲基)丙烯酸烷基酯。
作为(甲基)丙烯酸酯,可以举出例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、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-丙烯酸己酯、以及与它们对应的甲基丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸酯可以为1种,也可以为2种以上,优选将醇部的碳原子数为5以下的(甲基)丙烯酸酯和碳原子数为6~12的(甲基)丙烯酸酯进行合用。
需要说明的是,越是使用醇部的碳原子数大的单体,玻璃化转变温度(Tg)越低,因此,能够获得所期望的玻璃化转变温度。另外,除玻璃化转变温度以外,也优选混配乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈等具有碳-碳双键的低分子化合物以提高相容性和各种性能,在该情况下,这些单体成分的含量优选为5质量%以下的范围内。
作为具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸系单体,可以举出: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-羟基烷基酯类、甲基丙烯酸-2-羟基烷基酯类、乙二醇单丙烯酸酯类、乙二醇单甲基丙烯酸酯类、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、烯丙基缩水甘油基醚、利用具有羟基或羧基及烯键式不饱和基团的单体使多异氰酸酯化合物的异氰酸酯基的一部分氨基甲酸酯化而成的物质等。
这些之中,优选丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸-2-羟基烷基酯类、甲基丙烯酸-2-羟基烷基酯类、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油基酯,更优选丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸-2-羟基烷基酯类、甲基丙烯酸-2-羟基烷基酯类,进一步优选丙烯酸-2-羟基烷基酯类、甲基丙烯酸-2-羟基烷基酯类。
作为具有烯键式不饱和基团和官能团(β)的化合物中的官能团(β),优选异氰酸酯基。例如,可以举出醇部具有异氰酸酯(-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。
另外,官能团(β)为异氰酸酯基以外的情况下的优选化合物可以举出在具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸系单体中例示的化合物。
具有烯键式不饱和基团和官能团(β)的化合物可以通过加入侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸系聚合物中与聚合物的侧链的官能团(α)、优选羟基反应而将聚合性基团引入至共聚物中,从而降低放射线照射后的粘合力。
在(甲基)丙烯酸系共聚物的合成中,作为通过溶液聚合进行反应时的有机溶剂,可以使用酮系、酯系、醇系、芳香族系的有机溶剂,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、甲基乙基酮等一般而言为(甲基)丙烯酸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系、过氧化苯甲酰等有机过氧化物系等的自由基引发剂。此时,可以根据需要合用催化剂、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(甲基)丙烯酸系共聚物。另外,关于调节分子量,优选使用硫醇、四氯化碳等溶剂。需要说明的是,该反应并不限定于溶液聚合,也可以为本体聚合、悬浮聚合等其他方法。
侧链具有烯键式不饱和基团的基础树脂[优选(甲基)丙烯酸系共聚物]的质量平均分子量优选为20万~100万左右。
若质量平均分子量超过100万,则在进行放射线照射的情况下,放射线照射后的粘合剂无挠性而变脆,因此,剥离时在半导体芯片面会产生残胶。若质量平均分子量小于20万,则放射线照射前的内聚力小,粘合力弱,因此,在切割时无法充分地保持半导体芯片,有可能发生芯片飞出。另外,放射线照射后固化也会不充分,剥离时在半导体芯片面会产生残胶。为了尽可能防止这些情况,优选质量平均分子量为20万以上。
需要说明的是,本发明中,质量平均分子量是利用常规方法进行的聚苯乙烯换算的质量平均分子量。
侧链具有烯键式不饱和基团的基础树脂的玻璃化转变温度优选为-70℃~-10℃,更优选为-50℃~-10℃。若玻璃化转变温度低于-70℃,则粘合剂的流动性高而成为残胶的原因,若高于-10℃,则流动性不充分而不易融合在半导体晶片的背面,而成为半导体晶片的磨削加工时磨削水渗入至晶片表面的原因。
侧链具有烯键式不饱和基团的基础树脂的酸值[中和1g基础树脂中所存在的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的mg数]优选为0.5~30,更优选为1~20。
侧链具有烯键式不饱和基团的基础树脂的羟值[使1g基础树脂乙酰化时,中和与羟基结合的乙酸所需要的氢氧化钾的mg数]优选为5~100,更优选为10~80。
如此,半导体晶片加工用胶带剥离时的防残胶效果更加优异。
需要说明的是,关于酸值或羟值的调节,可以通过下述方式调节为所期望的值:在使侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸系聚合物、与具有烯键式不饱和基团且具有能够与该(甲基)丙烯酸系聚合物的侧链的官能团(α)反应的官能团(β)的化合物反应的阶段,残留未反应的官能团。
在通过放射线照射使侧链具有烯键式不饱和基团的基础树脂固化的情况下,可以根据需要使用光聚合引发剂。这样的光聚合引发剂可以举出例如异丙基苯偶姻醚、异丁基苯偶姻醚、二苯甲酮、苯基二甲氧基乙酰基苯、米希勒酮、氯噻吨酮、十二烷基噻吨酮、二甲基噻吨酮、二乙基噻吨酮、安息香双甲醚、α-羟基环己基苯基酮、2-羟基甲基苯基丙烷等。
这些光聚合引发剂的混配量相对于基础树脂100质量份优选为0.01质量份~10质量份,更优选为0.01质量份~5质量份。混配量过少时,反应不充分,混配量过多时,由于低分子成分增加而对污染性造成影响。
由侧链具有烯键式不饱和基团的基础树脂构成的粘合剂优选含有交联剂。
这样的交联剂可以是任意的,优选为选自多异氰酸酯类、三聚氰胺-甲醛树脂和环氧树脂的组中的交联剂。
其中,本发明中,优选多异氰酸酯类。
作为多异氰酸酯类,没有特别限制,可以举出例如4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、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。
作为三聚氰胺-甲醛树脂,具体而言,可以使用NIKALAC MX-45(三和化学株式会社制造、商品名)、Melan(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。
交联剂的混配量相对于基础树脂100质量份优选为0.1质量份~10质量份,更优选为1质量份~10质量份。
在涂布粘合剂后,可以通过交联剂使基础树脂形成交联结构,从而提高粘合剂的内聚力。
交联剂的混配量小于0.1质量份时,内聚力提高效果不充分,因此,粘合剂的流动性高,成为残胶的原因。交联剂的混配量超过10质量份时,粘合剂弹性模量过高,无法保护半导体晶片表面。
2)包含辐射聚合性低分子量化合物的粘合剂
作为包含辐射聚合性低分子量化合物的粘合剂的主要成分,没有特别限定,可以使用粘合剂中所用的公知的氯化聚丙烯树脂、丙烯酸类树脂[(甲基)丙烯酸类树脂]、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等。
本发明中,作为粘合剂的基础树脂,优选丙烯酸类树脂[(甲基)丙烯酸类树脂],特别优选作为合成上述侧链具有烯键式不饱和基团的基础树脂时的原料的、侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸系聚合物。
作为该情况下的粘合剂,优选除了作为基础树脂的丙烯酸类树脂和辐射聚合性低分子量化合物以外,适当混配光聚合引发剂、固化剂或交联剂等来制备粘合剂。
粘合剂的基础树脂的质量平均分子量优选为20万~200万左右。
本发明中,优选除了基础树脂以外还含有至少一种质量平均分子量为1,000~20,000的低聚物。低聚物的质量平均分子量更优选为1,100~20,000,进一步优选为2,000~20,000,特别优选为2,000~10,000。
作为辐射聚合性低分子量化合物,使用可通过放射线照射而三维网状化的分子内具有至少2个以上烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳-碳双键)的低分子量化合物。
特别是,本发明中,优选上述低聚物为具有烯键式不饱和基团的辐射聚合性低分子量化合物的情况。
作为辐射聚合性低分子量化合物,具体而言,能够应用三羟甲基丙烷三(甲基)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、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)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、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、或低聚酯(甲基)丙烯酸酯等。
另外,除了如上所述的(甲基)丙烯酸酯系化合物以外,也能够使用氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系低聚物作为辐射聚合性低分子量化合物。氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系低聚物是使具有羟基的(甲基)丙烯酸酯(例如,丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯等)与末端异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物反应而得到的,该末端异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物是使聚酯型或聚醚型等的多元醇化合物与多元异氰酸酯化合物(例如,2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-苯二亚甲基二异氰酸酯、1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯等)反应而得到的。
辐射聚合性低分子量化合物可以为1种,也可以合用2种以上。
本发明中,优选将分子内具有2个烯键式不饱和基团的低聚物与分子内具有3个以上烯键式不饱和基团的低聚物进行合用。
辐射固化型粘合剂中可以根据需要包含光聚合引发剂。光聚合引发剂只要可通过透过基材的放射线进行反应就没有特别限制,可以使用现有已知的光聚合引发剂。例如可以举出:二苯甲酮、4,4’-二甲基氨基二苯甲酮、4,4’-二乙基氨基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮等二苯甲酮类;苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、苯基二甲氧基乙酰基苯等苯乙酮类;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、苯偶酰、2,4,5-三芳基咪唑二聚物(洛粉碱二聚物)、吖啶系化合物、酰基氧化膦类等,这些可以单独使用或将2种以上组合使用。
相对于基础树脂100质量份,光聚合引发剂的添加量优选为0.1质量份~10质量份,更优选为0.3质量份~7.5质量份,进一步优选为0.5质量份~5质量份。若光聚合引发剂的添加量多,则辐射固化在多处且急剧地发生,因此辐射固化收缩增大,因而从抑制辐射固化收缩的方面考虑,与现有的辐射固化型的表面保护用胶带相比,减少光聚合引发剂的量也是有用的。
粘合剂中优选含有固化剂或交联剂。
作为固化剂或交联剂,可以举出多元异氰酸酯化合物、多元环氧化合物、多元氮杂环丙烷化合物、螯合化合物等。
作为多元异氰酸酯化合物,没有特别限制,可以举出例如4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、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[日本聚氨酯工业株式会社制造、商品名]等。
作为多元环氧化合物,可以举出环氧树脂,可以举出例如乙二醇二缩水甘油醚、对苯二甲酸二缩水甘油酯丙烯酸酯、N原子上取代有2个缩水甘油基的苯胺类等。
需要说明的是,作为苯胺类,可以举出N,N’-四缩水甘油基-间苯二胺。
多元氮杂环丙烷化合物可以举出三-2,4,6-(1-氮丙啶基)-1,3,5-三嗪、三[1-(2-甲基)-氮丙啶基]氧化膦、六[1-(2-甲基)-氮丙啶基]三磷杂三嗪等。另外,作为螯合化合物,可以举出乙酰乙酸乙酯二异丙醇铝、三(乙酰乙酸乙酯)铝等。
相对于基础树脂100质量份,固化剂或交联剂的混配量优选为0.1质量份~10质量份,更优选0.1质量份~5.0质量份,进一步优选为0.5质量份~4.0质量份。
需要说明的是,本发明的粘合剂层的粘合剂至少具有选自侧链具有烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳-碳双键且为烯键式双键)的基础树脂、不包含源自脂环式(甲基)丙烯酸酯的单体单元的丙烯酸系压敏性基础树脂和分子中具有至少2个烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳-碳双键且为烯键式双键)的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物中的树脂或者低聚物。
(粘合剂层的厚度)
对粘合剂层的厚度没有特别限定,根据被粘物表面的凹凸而进行选择,例如在贴合至带凸块的晶片的情况下,优选比凸块的高度厚10μm~50μm左右。具体而言,优选为10μm~500μm,更优选为30μm~400μm,进一步优选为50μm~300μm,特别优选为50μm~150μm。粘合剂也可以为多层,在该情况下,优选至少最外层的粘合剂是满足本发明的构成的辐射固化型粘合剂。另外,例如在使用通过加热而软化的基材膜使其追随于被粘物表面的情况下,优选追随的层的总厚度为上述范围,在该情况下,也可以使最外层的粘合剂减薄至1μm~100μm左右。
(粘合剂层或粘合剂的特性)
[辐射固化型粘合剂中所具有的烯键式不饱和基团的含量]
本发明中,辐射固化型粘合剂中所具有的烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳-碳双键)的含量为0.2mmol/g~2.0mmol/g。
辐射固化型粘合剂中所具有的烯键式不饱和基团是辐射固化型粘合剂中所含有的具有烯键式不饱和基团的化合物(侧链具有烯键式不饱和基团的基础树脂之类的聚合物、辐射聚合性低分子量化合物)所具有的全部烯键式不饱和基团的总和,并且是辐射固化型粘合剂的每单位g的烯键式不饱和基团的总和的摩尔数。
辐射固化型粘合剂中所具有的烯键式不饱和基团的含量优选为0.2mmol/g~1.8mmol/g,更优选为0.2mmol/g~1.5mmol/g,进一步优选为0.5mmol/g~1.5mmol/g。
在粘合剂为多层的情况下,优选在将全部粘合剂视作1层时满足上述范围,更优选各层均满足上述范围。
在侧链具有烯键式不饱和基团的基础树脂的情况下,辐射固化型粘合剂中所具有的烯键式不饱和基团的含量能够通过具有可与合成该基础树脂时所使用的(甲基)丙烯酸系聚合物的侧链的官能团(α)反应的官能团(β)及烯键式不饱和基团的化合物的用量或所具有的烯键式不饱和基团的数量来进行调节,能够通过辐射聚合性低分子量化合物所具有的烯键式不饱和基团的数量或混配量来进行调节。
辐射固化型粘合剂中所具有的烯键式不饱和基团的含量也可以通过如上所述使用的化合物或合成原料的量而求出,求出辐射固化型粘合剂的碘值[与100g基础树脂加成的碘(I2)的g数],由于I2的分子量为253.8,因而将该值单位转换为mmol/g,由此求出。
[对于SUS板的紫外线固化后的粘合力]
对于本发明的辐射固化型粘合剂(粘合剂层)来说,对于SUS板的紫外线固化后的粘合力优选为0.3N/25mm~3.0N/25mm,更优选为0.5N/25mm~3.0N/25mm,进一步优选为0.5N/25mm~1.5N/25mm。
需要说明的是,紫外线固化后是指以累积照射量为500mJ/cm2的方式对粘合剂层整体照射紫外线而使其固化后。
具体而言,可以如下求出。
从放射线照射前的半导体晶片加工用胶带分别采集3个宽度25mm×长度150mm的试验片,使2kg的橡胶辊往返3次以使该试验片压接在经JIS R 6253中规定的280号耐水砂纸处理过的JIS G 4305中规定的厚度1.5mm~2.0mm的SUS钢板上,放置1小时后,照射500mJ/cm2的紫外线使其固化。固化后,使用测定值处于其容量的15%~85%的范围的符合JIS B 7721的拉伸试验机(例如,Instron公司制造的拉伸试验机:双柱台式型号5567),以拉伸速度50mm/min通过90°剥离法在常温(25℃)、湿度50%下测定粘合力,求出3个的平均值。
关于对于SUS板的紫外线固化后的粘合力,可以通过适当调节粘合剂组合物的分子量、辐射聚合性低分子量化合物的种类或量、以交联剂为代表的添加剂的种类或量、辐射固化型粘合剂层的厚度等而达到本发明的范围。
若过度减小对于SUS板的表观粘合力,则固化收缩也会变大,因此,从凸块晶片等表面凹凸大的被粘物剥离的剥离力反而会变大。若对于SUS板的表观粘合力过大,则辐射固化不充分,会产生剥离不良或残胶。
[粘合剂的固化收缩应力]
本发明的辐射固化型粘合剂(粘合剂层)的固化收缩应力优选为300gf以下,更优选为50gf~250gf,进一步优选为50gf~200gf。
粘合剂的固化收缩应力可以如下求出。
关于粘合剂(粘合剂层)的固化收缩应力,将粘合剂涂布至经脱模处理的隔板上并使其干燥,层积该干燥后的粘合剂,冲切成厚度约为2mm、直径为Φ8mm的粒状后使用,使用固化收缩测定装置[例如,松尾产业株式会社制造树脂固化收缩率应力测定装置“CUSTRON”],从施加初始负荷-60gf的状态,以照度50mW照射500mJ/cm2的紫外线,测定5分钟后的固化收缩应力。固化收缩应力为压缩方向的力,因而为与初始负荷反向的力。因此,初始负荷表现为负。本发明中,固化收缩应力表示将初始负荷-60gf设为0时的收缩应力,例如,在初始负荷-60gf、紫外线照射后的应力值为+150gf的情况下,固化收缩应力为150gf-(-60gf)=210gf。
烯键式不饱和基团或引发剂越少,则固化收缩应力越小。另外,使烯键式不饱和基团与基础聚合物交联或增大其分子量,也会抑制烯键式不饱和基团的辐射交联时的动作,因此,能够抑制固化收缩应力。通过缩小固化收缩应力,从而使辐射固化收缩时的对被粘物表面的嵌入或卡住变少,因此,能够减少剥离不良或残胶。
<其他层>
本发明的半导体晶片加工用胶带也可以设置粘接剂层等其他层。
(粘接剂层)
粘接剂层设置于粘合剂层上。
为了进行固化,粘接剂层中包含分子内具有2个以上环氧基的环氧树脂,优选含有选自由双酚型、萘型、苯酚酚醛清漆型、甲酚酚醛清漆型、苯酚芳烷基型、联苯型、三苯甲烷型和双环戊二烯型组成的组中的至少一种环氧树脂。
另外,粘接剂层中包含与环氧树脂反应而使其固化的固化剂或固化促进剂。
作为固化剂、固化促进剂,可以举出酚系固化剂、酸酐、胺化合物、咪唑类、膦类。
粘接剂层中优选含有高分子化合物,可以举出例如苯氧基树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚碳二亚胺树脂、氰酸酯树脂、丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚乙烯树脂、聚醚砜树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸类橡胶等。
粘接剂层也可以含有无机填料。
作为无机填料,只要具有绝缘性和导热性即可,可以举出例如氮化合物(氮化硼、氮化铝、氮化硅、氮化碳、氮化钛等)、碳化合物(碳化硅、碳化氟、碳化硼、碳化钛、碳化钨、金刚石等)、金属氧化物(二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化铍等)等。
粘接剂层的厚度没有特别限制,可以根据成为埋入对象的凸块的高度而适当选择。例如,若比凸块的高度薄10μm~20μm左右,则可以优选地使用。
粘接剂层是通过将粘接剂组合物涂布至剥离膜上并使其与基材膜的粘合剂层贴合而设置。
<剥离衬垫>
半导体晶片加工用胶带在不具有粘接剂层的情况下,也可以在粘合剂层上具有剥离衬垫。作为剥离衬垫,使用经硅酮脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等。另外,也可以根据需要使用未经硅酮脱模处理的聚丙烯膜等。
<<半导体晶片的加工方法>>
本发明的半导体晶片的加工方法是使用本发明的半导体晶片加工用胶带的半导体晶片的加工方法。
本发明的半导体晶片加工用胶带可以用于半导体晶片的加工工序的任意工序中。例如,优选可以举出半导体晶片背面磨削工序、切晶工序、切晶-粘晶工序等。
另外,本发明的半导体晶片加工用胶带优选贴合于表面凹凸为10μm以上的半导体晶片面而使用。
更优选应用于半导体晶片的表面凹凸[凸块(电极)的高度]为20μm~400μm的半导体晶片,进一步优选应用于表面凹凸为50μm~150μm的半导体晶片。
对半导体晶片表面的凸块的配设密度(高密度)没有特别限定,可以应用于间距(从凸块的高度方向的顶点至下一个配置的凸块的高度方向的顶点的距离)为凸块的高度的倍数以上的半导体晶片。另外,也可用于在整个面均匀地配置有凸块的半导体晶片。
关于半导体晶片的厚度,在通过使用半导体晶片加工用胶带的加工方法进行了背面磨削的半导体晶片的厚度中,优选为20μm~500μm,更优选为50μm~200μm,进一步优选为80μm~200μm。
通过使用本发明的半导体晶片加工用胶带,能够以高成品率获得薄膜半导体晶片。该半导体晶片的加工方法作为对带电极的晶片进行50μm以下的薄膜磨削的制造方法是合适的。
本发明的半导体晶片的加工方法优选包括下述工序:将本发明的半导体晶片加工用胶带贴合至半导体晶片面后,照射放射线、特别是紫外线,将半导体晶片加工用胶带剥离。
具体而言,首先,在半导体晶片的电路图案面(表面)以粘合剂层成为贴合面的方式贴合本发明的半导体晶片加工用胶带。其次,对半导体晶片的无电路图案的面侧进行磨削直至半导体晶片的厚度成为特定的厚度、例如10μm~200μm。其后,使贴合有该半导体晶片加工用胶带的面为下侧并使其载置在加热吸附台,在该状态下,也可在半导体晶片的无电路图案的经磨削的面侧贴合切晶-粘晶膜。
进行切晶工序,其后,在半导体晶片加工用胶带的基材膜的背面粘接热封型(热粘型)或粘合型的剥离带,并将半导体晶片加工用胶带从半导体晶片剥离。
实施例
下面,基于实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不限于这些实施例。
(粘合剂组合物的制备)
如下制备出粘合剂组合物2A~2G。
1)粘合剂组合物2A的制备
相对于由丙烯酸-2-乙基己酯80质量份、丙烯酸-2-羟乙酯15质量份、甲基丙烯酸5质量份所构成的包含分子量50万的共聚物100质量份,添加丙烯酸酯5官能且质量平均分子量为1,400的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物100质量份和多异氰酸酯的Coronate L[日本聚氨酯工业株式会社制造]4.0质量份、作为光聚合引发剂的SPEEDCURE BKL[DKSH Japan株式会社制造]5.0质量份并进行混合,得到粘合剂组合物2A。
2)粘合剂组合物2B的制备
相对于由丙烯酸-2-乙基己酯80质量份、丙烯酸-2-羟乙酯15质量份、甲基丙烯酸5质量份所构成的包含质量平均分子量50万的共聚物100质量份,添加丙烯酸酯3官能且质量平均分子量为2,000的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物100质量份和多异氰酸酯的Coronate L[日本聚氨酯工业株式会社制造]4.0质量份、作为光聚合引发剂的SPEEDCURE BKL[DKSHJapan株式会社制造]5.0质量份并进行混合,得到粘合剂组合物2B。
3)粘合剂组合物2C的制备
相对于由丙烯酸-2-乙基己酯80质量份、丙烯酸-2-羟乙酯15质量份、甲基丙烯酸5质量份所构成的包含质量平均分子量50万的共聚物100质量份,添加丙烯酸酯3官能且质量平均分子量为6,000的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物100质量份和多异氰酸酯的Coronate L[日本聚氨酯工业株式会社制造]4.0质量份、作为光聚合引发剂的SPEEDCURE BKL[DKSHJapan株式会社制造]5.0质量份并进行混合,得到粘合剂组合物2C。
4)粘合剂组合物2D的制备
相对于由丙烯酸-2-乙基己酯80质量份、丙烯酸-2-羟乙酯15质量份、甲基丙烯酸5质量份所构成的包含分子量50万的共聚物100质量份,添加丙烯酸酯5官能且质量平均分子量为1,400的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物80质量份和丙烯酸酯2官能且质量平均分子量为3,000的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物20份及多异氰酸酯的Coronate L[日本聚氨酯工业株式会社制造]4.0质量份、作为光聚合引发剂的SPEEDCURE BKL[DKSH Japan株式会社制造]5.0质量份并进行混合,得到粘合剂组合物2D。
5)粘合剂组合物2E的制备
相对于由丙烯酸-2-乙基己酯80质量份、丙烯酸-2-羟乙酯15质量份、甲基丙烯酸5质量份所构成的包含质量平均分子量50万的共聚物100质量份,添加丙烯酸酯5官能且质量平均分子量为1,000的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物100质量份和多异氰酸酯的Coronate L[日本聚氨酯工业株式会社制造]4.0质量份、作为光聚合引发剂的SPEEDCURE BKL[DKSHJapan株式会社制造]5.0质量份并进行混合,得到粘合剂组合物2E。
5)粘合剂组合物2F的制备
相对于由丙烯酸-2-乙基己酯80质量份、丙烯酸-2-羟乙酯15质量份、甲基丙烯酸5质量份所构成的包含质量平均分子量50万的共聚物100质量份,添加丙烯酸酯6官能且质量平均分子量为800的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物100质量份和多异氰酸酯的Coronate L[日本聚氨酯工业株式会社制造]4.0质量份、作为光聚合引发剂的SPEEDCURE BKL[DKSH Japan株式会社制造]5.0质量份并进行混合,得到粘合剂组合物2F。
6)粘合剂组合物2G的制备
相对于由丙烯酸-2-乙基己酯80质量份、丙烯酸-2-羟乙酯15质量份、甲基丙烯酸5质量份所构成的包含质量平均分子量50万的共聚物100质量份,添加丙烯酸酯3官能且质量平均分子量为3,000的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物20质量份和多异氰酸酯的Coronate L[日本聚氨酯工业株式会社制造]2.0质量份、作为光聚合引发剂的SPEEDCURE BKL[DKSHJapan株式会社制造]5.0质量份并进行混合,得到粘合剂组合物2G。
实施例1
以干燥后的膜厚为90μm的方式,在厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的隔板上涂布粘合剂组合物2A,使其干燥后,与厚度140μm的由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜构成的基材膜贴合,制造出厚度230μm的半导体晶片加工用胶带。
实施例2
在实施例1中,将粘合剂组合物2A替换为粘合剂组合物2B,除此以外与实施例1同样地制造出半导体晶片加工用胶带。
实施例3
在实施例1中,将粘合剂组合物2A替换为粘合剂组合物2C,除此以外与实施例1同样地制造出半导体晶片加工用胶带。
实施例4
在实施例1中,将粘合剂组合物2A替换为粘合剂组合物2D,除此以外与实施例1同样地制造出半导体晶片加工用胶带。
比较例1
在实施例1中,将粘合剂组合物2A替换为粘合剂组合物2E,除此以外与实施例1同样地制造出半导体晶片加工用胶带。
比较例2
在实施例1中,将粘合剂组合物2A替换为粘合剂组合物2F,除此以外与实施例1同样地制造出半导体晶片加工用胶带。
比较例3
在实施例1中,将粘合剂组合物2A替换为粘合剂组合物2G,除此以外与实施例1同样地制造出半导体晶片加工用胶带。
(评价试验)
在实施例1~4和比较例1~3的半导体晶片表面加工用胶带中,辐射固化型粘合剂所具有的烯键式不饱和基团(碳-碳双键)的含有摩尔量由所使用的原料算出。
另外,进行对于SUS的放射线照射后的剥离力的测定、固化收缩应力的测定、剥离力的评价、灰尘渗入及残胶的评价。
[对于SUS的放射线照射后的剥离力的测定]
关于上述制作的各半导体晶片加工用胶带,从放射线照射前的半导体晶片加工用胶带分别采集3个宽度25mm×长度150mm的试验片,使2kg的橡胶辊往返3次以使该试验片压接在经JIS R 6253中规定的280号耐水砂纸处理过的JIS G 4305中规定的厚度1.5mm~2.0mm的SUS钢板上,放置1小时后,使用测定值处于其容量的15%~85%的范围的符合JISB 7721的拉伸试验机(Instron公司制造的拉伸试验机:双柱台式型号5567),以拉伸速度50mm/min通过90°剥离法在常温(25℃)、湿度50%下测定粘合力,求出3个的平均值。
之后,在半导体晶片加工用胶带的剩余部分,采集3个与上述相同的试验片,与上述同样地贴合至SUS钢板并放置1小时后,照射500mJ/cm2的紫外线使其固化,之后与上述同样地测定紫外线照射后的半导体晶片加工用胶带的粘合力,求出3个的平均值。
其中,将紫外线固化后的剥离力示于下述表1。
[粘合剂的固化收缩应力的测定]
将粘合剂涂布至经脱模处理的隔板上并使其干燥,层积该干燥后的粘合剂,冲切成厚度约为2mm、直径为Φ8mm的粒状后使用,使用固化收缩测定装置[松尾产业株式会社制造树脂固化收缩率应力测定装置“CUSTRON”],从施加初始负荷-60gf的状态,以照度50mW照射500mJ/cm2的紫外线,测定5分钟后的固化收缩应力。固化收缩应力为压缩方向的力,因而为与初始负荷反向的力。因此,初始负荷表现为负。固化收缩应力表示将初始负荷-60gf设为0时的收缩应力,例如,在初始负荷-60gf、紫外线照射后的应力值为+150gf的情况下,固化收缩应力为150gf-(-60gf)=210gf。
(半导体晶片的加工和剥离力的评价)
对于表面具有高度75μm的凸块的直径8英寸的半导体晶片,在贴合温度25℃下贴合上述制造的各半导体晶片加工用胶带。之后,使用株式会社DISCO制造的DFG8760(商品名),对于用上述半导体晶片加工用胶带贴合的带凸块的半导体晶片的背面,以2片为单位磨削加工至200μm的厚度。对磨削后的带半导体晶片加工用胶带的半导体晶片照射500mJ/cm2的紫外线,使用Instron公司制造的拉伸试验机(双柱台式型号5567)将半导体晶片加工用胶带剥离,对于剥离时的宽度达到最大(200mm)时的剥离力,按照下述基准进行评价。
需要说明的是,在表1中仅表示为“剥离力”。
评价基准
A:20N/200mm以下
B:超过20N/200mm且为50N/200mm以下
C:超过50N/200mm
[灰尘渗入和残胶的评价]
对剥离后的半导体晶片进行显微镜观察,检查灰尘渗入和残胶。
按照下述基准对其结果进行评价。
灰尘渗入的评价基准
A:完全观测不到灰尘渗入。
B:略微观测到灰尘渗入。
C:明显清楚地观测到灰尘渗入。
残胶的评价基准
A:完全观测不到残胶。
B:略微观测到残胶。
C:明显清楚地观测到残胶。
在剥离力的评价、灰尘渗入、残胶的评价中,C等级均未达到目标水平。
将所得到的结果归纳示于下述表1。
【表1】
由上述表1可知:粘合剂中的烯键式不饱和基团的含量满足0.2mmol/g~2.0mmol/g的范围的实施例1~4的半导体晶片加工用胶带在能够将固化收缩应力抑制为300gf以下的范围内,能够使对于SUS板的剥离力充分降低至3N/25mm以下,因此,能够将对于表面凹凸大的凸块晶片的剥离力抑制为50N/200mm以下,是优异的。
与此相对,比较例1、2的半导体晶片加工用胶带由于粘合剂中的烯键式不饱和基团的含量超过2.0mmol/g,固化收缩应力高至330gf、380gf,因此剥离力也高、超过50N/200mm。而且,在比较例2的半导体晶片加工用胶带中观察到残胶。相反地,粘合剂中的烯键式不饱和基团的含量小于0.2mmol/g的比较例3的半导体晶片加工用胶带虽然固化收缩应力低至120gf,但紫外线照射后的紫外线固化不足,因此,对于SUS的剥离力高至5.2N/25mm,且观测到灰尘渗入和残胶,这些均不充分。
如上所述,本发明的半导体晶片加工用胶带的灰尘渗入和残胶的任一评价均优异,特别是作为贴合至表面凹凸为75μm且凸块的高度为10μm以上的半导体晶片面而使用的半导体晶片加工用胶带是优异的。
结合其实施方式对本发明进行了说明,但本申请人认为,只要没有特别指定,则本发明在说明的任何细节均不被限定,应当在不违反所附权利要求书所示的发明精神和范围的情况下进行宽泛的解释。
本申请要求基于2016年3月17日在日本进行专利提交的日本特愿2016-054269的优先权,将其参照于此并将其内容作为本说明书记载内容的一部分引入。
Claims (10)
1.一种半导体晶片加工用胶带,其为在基材膜的至少一个面具有粘合剂层的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,该粘合剂层的粘合剂为辐射固化型粘合剂,至少具有选自侧链具有烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳-碳双键且为烯键式双键)的基础树脂、不包含源自脂环式(甲基)丙烯酸酯的单体单元的丙烯酸系压敏性基础树脂和分子中具有至少2个烯键式不饱和基团(辐射聚合性碳-碳双键且为烯键式双键)的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物中的树脂或者低聚物,并且该粘合剂具有0.2mmol/g~2.0mmol/g的烯键式不饱和基团。
2.如权利要求1所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,所述不包含源自脂环式(甲基)丙烯酸酯的单体单元的丙烯酸系压敏性基础树脂仅由源自(甲基)丙烯酸的具有或不具有官能团的烷基的酯、丙烯酸和甲基丙烯酸的单体单元构成。
3.如权利要求2所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,所述(甲基)丙烯酸的具有或不具有官能团的烷基的酯的所述官能团为羧基、羟基、氨基、巯基、环状酸酐基、环氧基、异氰酸酯基(-N=C=O)。
4.如权利要求1~3中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,至少一种所述低聚物的质量平均分子量为1,100~20,000。
5.如权利要求1~3中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,至少一种所述低聚物的质量平均分子量为1,400~20,000。
6.如权利要求1~5中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,所述低聚物至少为分子内具有2个烯键式不饱和基团的低聚物与分子内具有3个以上烯键式不饱和基团的低聚物的混合物。
7.如权利要求1~6中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,所述粘合剂具有0.72mmol/g~2.0mmol/g的所述烯键式不饱和基团。
8.如权利要求1~7中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,所述粘合剂含有多元异氰酸酯化合物。
9.如权利要求1~8中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其特征在于,对于SUS板的紫外线固化后的粘合力为0.3N/25mm~3.0N/25mm,并且固化收缩应力为300gf以下。
10.一种半导体晶片的加工方法,其特征在于,该方法包括下述工序:将权利要求1~9中任一项所述的半导体晶片加工用胶带贴合至表面凹凸为10μm以上的半导体晶片面后,照射紫外线,将所述半导体晶片加工用胶带剥离。
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GR01 | Patent grant | ||
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