CN109075050B - 半导体装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的半导体装置的制造方法至少具备以下3个工序。工序(A),准备结构体,所述结构体具备具有电路形成面的半导体晶片、以及贴合于上述半导体晶片的上述电路形成面侧的粘着性膜(100);工序(B),将上述半导体晶片的与上述电路形成面侧相反侧的面进行背面研磨;工序(C),对粘着性膜(100)照射紫外线之后从上述半导体晶片除去粘着性膜(100)。作为粘着性膜(100),使用具备基材层(10)、以及设置于基材层(10)的一面侧的紫外线固化型的粘着性树脂层(20)的粘着性膜。而且,在粘着性膜(100)中,粘着性树脂层(20)包含紫外线固化型粘着性树脂,利用特定的方法测定得到的紫外线固化后的粘着性树脂层(20)的表面的饱和带电压V1为2.0kV以下。
Description
技术领域
本发明涉及半导体装置的制造方法。
背景技术
在半导体装置的制造工序中,在将半导体晶片进行磨削的工序中,为了防止半导体晶片的损伤,在半导体晶片上粘贴有粘着性膜。
这样的粘着性膜通常使用在基材膜上层叠紫外线固化型的粘着性树脂层而成的膜。该粘着性膜通过照射紫外线,从而粘着性树脂层交联而粘着性树脂层的粘着力降低,因此能够从半导体晶片容易地剥离粘着性膜。
另一方面,在使用了这样的粘着性膜的半导体装置的制造工序中,从半导体晶片剥离粘着性膜时,有时会产生被称为剥离带电的静电。有时由这样的操作而产生的静电会破坏半导体晶片上所形成的电路(静电破坏),或尘埃等异物会附着于半导体晶片上所形成的电路。
特别是,随着近年来的半导体晶片的高密度化、配线的窄间距化,半导体晶片具有比以往更易于受到的静电带来的影响的倾向。
鉴于这样的情况,近年来,对于半导体装置的制造工序中用于防止半导体晶片损伤的粘着性膜,也要求进一步提高抗静电性能。
作为关于这样的半导体晶片加工用粘着性膜的技术,可举出例如,专利文献1(日本特开2011-210944号公报)所记载的技术。
专利文献1中记载了一种抗静电性半导体加工用粘着带,其特征在于:是由基材膜和光固化型的粘着剂层构成的粘着带,其在上述基材膜的至少一面具有含有导电性高分子的抗静电层、以及在上述抗静电层上的在基础聚合物的分子内含有光固化性不饱和碳键的粘着剂层,紫外线固化前后的上述粘着剂层侧的表面电阻率为1×106~5×1012Ω/□,粘着剂层的厚度为20~250μm,将粘着带贴合于硅镜面晶片时的粘着剂层的紫外线固化后的90度剥离粘着力(按照JIS Z 0237;剥离速度为50mm/min)为0.15~0.25N/25mm。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-210944号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上述背景技术的项目中所述那样,近年来,对于半导体晶片加工用粘着性膜的静电对策这样的观点所要求的技术水平越来越高。
关于专利文献1所记载的那样的现有的半导体晶片加工用粘着性膜,本发明人等发现了以下那样的课题。
首先,本发明人等认识到专利文献1所记载的粘着性膜在从半导体晶片剥离粘着性膜时,半导体晶片的电路形成面易于残留粘着性膜的粘着成分,即易于发生残胶,对半导体晶片表面的耐污染性差。
进一步,根据本发明人等的研究,明确了对于专利文献1所记载的粘着性膜,如果为了抑制残胶的发生而增加紫外线的照射量以提高粘着剂层的交联度,则残胶的发生被抑制而改善对半导体晶片表面的耐污染性,然而,此时抗静电性恶化。
即,根据本发明人等的研究,明确了现有的半导体晶片加工用粘着性膜中,对半导体晶片表面的耐污染性与抗静电性之间存在权衡关系。即,本发明人等发现在现有的半导体晶片加工用粘着性膜中,从平衡良好地提高对半导体晶片表面的耐污染性和抗静电性这样的观点出发,有改善的余地。
本发明是鉴于上述情况做出的发明,提供能够抑制电路的绝缘击穿和对电路形成面的残胶,能够稳定地获得品质优异的半导体装置的半导体装置的制造方法。
用于解决课题的方法
本发明人等为了完成上述课题而反复进行了深入研究。其结果得到了下述认识:对于具备基材层、以及设置于基材层的一面侧的紫外线固化型的粘着性树脂层的粘着性膜而言,以高紫外线量进行光固化后的粘着性树脂层的饱和带电压这样的标准作为用于兼具对半导体晶片表面的耐污染性和抗静电性的设计指针是有效的。
而且,本发明人等基于上述认识,进一步进行了深入研究,结果发现,通过使以高紫外线量进行光固化后的粘着性树脂层的饱和带电压处于特定值以下,能够改善上述权衡关系,能够平衡良好地提高对半导体晶片表面的耐污染性和抗静电性,由此完成本发明。
根据本发明,提供以下所示的半导体装置的制造方法。
[1]
一种半导体装置的制造方法,至少具备下述工序:
工序(A),准备结构体,所述结构体具备具有电路形成面的半导体晶片、以及贴合于上述半导体晶片的上述电路形成面侧的粘着性膜,
工序(B),将上述半导体晶片的与上述电路形成面侧相反侧的面进行背面研磨,
工序(C),对上述粘着性膜照射紫外线之后,从上述半导体晶片除去上述粘着性膜,
作为上述粘着性膜,使用具备基材层、以及设置于上述基材层的一面侧的紫外线固化型的粘着性树脂层的粘着性膜,
上述粘着性树脂层包含紫外线固化型粘着性树脂,
利用下述方法测定得到的紫外线固化后的上述粘着性树脂层表面的饱和带电压V1为2.0kV以下。
(方法)
对于上述粘着性树脂层,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量1080mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使上述粘着性树脂层光固化。然后在外加电压10kV、试样与电极的距离20mm、25℃、50%RH的条件下,对于上述粘着性树脂层的表面外加电压30秒,按照JISL1094算出上述粘着性树脂层的表面的饱和带电压(V1)。
[2]
根据上述[1]所述的半导体装置的制造方法,
在上述工序(C)中,通过对于上述粘着性膜照射350mJ/cm2以上的剂量的紫外线,从而使上述粘着性树脂层光固化来降低上述粘着性树脂层的粘着力,然后,从上述半导体晶片除去上述粘着性膜。
[3]
根据上述[1]或[2]所述的半导体装置的制造方法,
上述半导体晶片的上述电路形成面形成有凸块电极。
[4]
根据上述[1]~[3]中任一项所述的半导体装置的制造方法,
利用下述方法测定得到的紫外线固化后的上述粘着性树脂层的表面的粘性力为0.1N/cm2以下。
(方法)
对于上述粘着性树脂层,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量1080mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使上述粘着性树脂层光固化。然后使用探针初粘力测试仪作为测定装置,使直径5mm的探针与上述粘着性树脂层的表面以10mm/秒的速度进行接触,以0.98N/cm2的接触载荷接触10秒之后,以10mm/秒的速度将上述探针从上述粘着性树脂层的表面沿垂直方向进行剥离,以该方法测定上述粘着性树脂层的表面的粘性力。
[5]
根据上述[1]~[4]中任一项所述的半导体装置的制造方法,
将利用下述方法测定得到的紫外线固化后的上述粘着性树脂层的表面的饱和带电压设为V2时,V1/V2为5.0以下。
(方法)
对于上述粘着性树脂层,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量200mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使上述粘着性树脂层光固化。然后在外加电压10kV、试样与电极的距离20mm、25℃、50%RH的条件下,对于上述粘着性树脂层的表面外加电压30秒,按照JISL1094算出上述粘着性树脂层的表面的饱和带电压(V2)。
[6]
根据上述[1]~[5]中任一项所述的半导体装置的制造方法,
上述饱和带电压V1的半衰期为100秒以下。
[7]
根据上述[1]~[6]中任一项所述的半导体装置的制造方法,
上述粘着性树脂层的厚度为5μm以上550μm以下。
[8]
根据上述[1]~[7]中任一项所述的半导体装置的制造方法,
上述粘着性树脂层从上述基材层侧起依次具有抗静电层和粘着性层。
[9]
根据上述[8]所述的半导体装置的制造方法,
上述抗静电层包含导电性高分子。
[10]
根据上述[8]或[9]所述的半导体装置的制造方法,
上述粘着性层包含紫外线固化型粘着性树脂和离子性添加剂。
[11]
根据上述[8]~[10]中任一项所述的半导体装置的制造方法,
上述粘着性树脂层在上述基材层与上述抗静电层之间进一步具有凹凸吸收性树脂层。
[12]
根据上述[8]~[11]中任一项所述的半导体装置的制造方法,
上述粘着性层的厚度小于30μm。
[13]
根据上述[8]~[10]中任一项所述的半导体装置的制造方法,
上述粘着性树脂层在上述基材层与上述抗静电层之间进一步具有凹凸吸收性树脂层,并且上述粘着性层的厚度小于30μm。
[14]
根据上述[8]~[13]中任一项所述的半导体装置的制造方法,
上述抗静电层的厚度为0.01μm以上10μm以下。
[15]
根据上述[1]~[14]中任一项所述的半导体装置的制造方法,
上述紫外线固化型粘着性树脂包含在分子中具有光聚合性碳-碳双键的(甲基)丙烯酸系粘着性树脂。
发明的效果
根据本发明,可以提供能够抑制电路的绝缘击穿和对电路形成面的残胶,能够稳定地获得品质优异的半导体装置的半导体装置的制造方法。
附图说明
上述目的、以及其他目的、特征以及优点通过以下所述的合适的实施方式及其附带的以下附图来进一步明确。
图1为示意性地示出本发明涉及的实施方式的粘着性膜的结构的一例的截面图。
图2为示意性地示出本发明涉及的实施方式的粘着性膜的结构的一例的截面图。
图3为示意性地示出本发明涉及的实施方式的粘着性膜的结构的一例的截面图。
具体实施方式
以下,对于本发明的实施方式,使用附图来进行说明。另外,在全部附图中,对同样的构成要素附上共同的符号,适当省略说明。此外,图为概略图,与实际的尺寸比率并不一致。另外,数值范围的“A~B”只要没有特别指出,就表示A以上B以下。此外,在本实施方式中,所谓“(甲基)丙烯酸”,是指丙烯酸、甲基丙烯酸或者丙烯酸和甲基丙烯酸这两者。
图1~3为示意性地示出本发明涉及的实施方式的粘着性膜100的结构的一例的截面图。
本实施方式涉及的半导体装置的制造方法至少具备以下3个工序。
工序(A),准备结构体,所述结构体具备具有电路形成面的半导体晶片、以及贴合于上述半导体晶片的上述电路形成面侧的粘着性膜100
工序(B),将上述半导体晶片的与上述电路形成面侧相反侧的面进行背面研磨
工序(C),对粘着性膜100照射紫外线之后,从上述半导体晶片除去粘着性膜100
作为粘着性膜100,使用具备基材层10、以及设置于基材层10的一面侧的紫外线固化型的粘着性树脂层20的粘着性膜。而且,在粘着性膜100中,粘着性树脂层20包含紫外线固化型粘着性树脂,利用下述方法测定得到的紫外线固化后的粘着性树脂层20的饱和带电压V1为2.0kV以下。
(方法)
对于粘着性树脂层20,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量1080mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使粘着性树脂层20光固化。然后,在外加电压10kV、试样与电极的距离20mm、25℃、50%RH的条件下,对于粘着性树脂层20的表面外加电压30秒,按照JISL1094算出粘着性树脂层20的表面的饱和带电压(V1)。
1.粘着性膜
首先,对于本实施方式涉及的半导体装置的制造方法所使用的粘着性膜100进行说明。
如上述那样,近年来,对于半导体晶片加工用粘着性膜的静电对策这样的观点所要求的技术水平越来越高。特别是,使用在配置有高密度电路的半导体晶片的高密度电路上形成有焊料凸块、铜柱凸块等凸块电极的半导体晶片时,有由于静电的原因而易于发生包含形成于半导体晶片的凸块电极的电路的破坏(短路)的倾向,因此这样的要求变得更加显著。
因此,要求实现抗静电性更优异的半导体晶片加工用粘着性膜。
这里,关于专利文献1所记载的那样的现有的半导体晶片加工用粘着性膜,本发明人等发现了以下那样的课题。
首先,本发明人等认识到专利文献1所记载的粘着性膜在从半导体晶片剥离粘着性膜时,半导体晶片的电路形成面易于残留粘着性膜的粘着成分,即易于发生残胶,对半导体晶片表面的耐污染性差。
进一步,根据本发明人等的研究,明确了对于专利文献1所记载的粘着性膜,如果为了抑制残胶的发生而增加紫外线的照射量以提高粘着剂层的交联度,则残胶的发生被抑制而改善对半导体晶片表面的耐污染性,然而,此时抗静电性恶化。
即,根据本发明人等的研究,明确了现有的半导体晶片加工用粘着性膜中,对半导体晶片表面的耐污染性与抗静电性之间存在权衡关系。即,本发明人等发现在现有的半导体晶片加工用粘着性膜中,从平衡良好地提高对半导体晶片表面的耐污染性和抗静电性这样的观点出发,有改善的余地。
本发明人等基于关于现有的半导体晶片加工用粘着性膜的上述认识,为了实现能够平衡良好地提高对半导体晶片表面的耐污染性和抗静电性的半导体晶片加工用粘着性膜,反复进行了深入研究。其结果是得到了下述认识:由上述方法测定得到的紫外线固化后的粘着性树脂层20的饱和带电压V1作为用于兼具对半导体晶片表面的耐污染性和抗静电性的设计指针是有效的。
而且,本发明人等基于上述认识进一步进行了深入研究,结果首次发现了:通过使紫外线固化后的粘着性树脂层20的上述饱和带电压V1为2.0kV以下,能够改善上述权衡关系,能够平衡良好地提高对半导体晶片表面的耐污染性和抗静电性。
即,本实施方式涉及的粘着性膜100通过采用上述层构成,从而对半导体晶片表面的粘着性与耐污染性的平衡性优异,并且能够抑制从半导体晶片剥离时产生的静电的量,能够稳定地获得品质优异的半导体部件。
本实施方式涉及的粘着性膜100中,紫外线固化后的粘着性树脂层20的饱和带电压V1为2.0kV以下,优选为1.5kV以下,进一步优选为1.0kV以下,特别优选为0.5kV以下。通过使紫外线固化后的粘着性树脂层20的饱和带电压V1处于上述上限值以下,从而能够使对半导体晶片表面的耐污染性和抗静电性的平衡变得更良好。
紫外线固化后的粘着性树脂层20的饱和带电压V1的下限值为例如,0.01kV以上,优选为0kV。
在本实施方式中,例如,通过适当地调节构成粘着性树脂层20的各成分的种类、配合比例、粘着性树脂层20的层构成等,从而能够将紫外线固化后的粘着性树脂层20的饱和带电压V1控制为上述上限值以下。
其中,作为用于使紫外线固化后的粘着性树脂层20的饱和带电压V1处于所期望的数值范围的要素,可举出例如粘着性树脂层20中的离子性添加剂的含量、粘着性树脂层20中的抗静电层20b的有无、抗静电层20b的位置、粘着性层20a的厚度等。
例如,如果增加粘着性树脂层20中的离子性添加剂的含量,或设置抗静电层20b,则能够降低饱和带电压V1。
此外,通过在粘着性树脂层20中设置凹凸吸收性树脂层20c,使粘着性层20a的厚度变薄,从而能够减小与半导体晶片的粘着面(即粘着性树脂层的表面)和抗静电层20b的距离,其结果是能够有效地降低饱和带电压V1。
本实施方式涉及的粘着性膜100中,将利用下述方法测定得到的紫外线固化后的粘着性树脂层20的表面的饱和带电压设为V2时,V1/V2优选为5.0以下,更优选为3.0以下,进一步优选为2.5以下。如果V1/V2为上述上限值以下,则能够更稳定地抑制从半导体晶片剥离时产生的静电的量,能够更稳定地获得品质优异的半导体部件。
(方法)
对于粘着性树脂层20,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量200mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使粘着性树脂层20光固化。接着,在外加电压10kV、试样与电极的距离20mm、25℃、50%RH的条件下,对于粘着性树脂层20的表面外加电压30秒,按照JISL1094算出粘着性树脂层20的表面的饱和带电压(V2)。
本实施方式涉及的粘着性膜100中,紫外线固化后的粘着性树脂层20的饱和带电压V1的半衰期优选为100秒以下,更优选为50秒以下,进一步优选为30秒以下,更进一步优选为10秒以下,特别优选为1秒以下。
这里,所谓饱和带电压V1的半衰期,是指在饱和带电压V1的测定中,从对粘着性树脂层20的表面的电压外加结束起直到带电压的值降低至一半为止的时间。
本实施方式涉及的粘着性膜100的紫外线固化后的粘着性树脂层20的饱和带电压V1为上述上限值以下,因此能够实现这样短的半衰期,能够制成抗静电性优异的粘着性膜100。
本实施方式涉及的粘着性膜100中,利用下述方法测定得到的紫外线固化后的粘着性树脂层20的表面的粘性力优选为0.1N/cm2以下,更优选为0.05N/cm2以下,进一步优选为0.01N/cm2以下。
通过使紫外线固化后的粘着性树脂层20的表面的粘性力为上述上限值以下,从而从半导体晶片表面剥离粘着性膜100变得更容易,能够进一步抑制粘着性树脂层20的一部分残留于半导体晶片表面、由于粘着性膜100的剥离而半导体晶片产生不良状况等。
(方法)
对于粘着性树脂层20,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量1080mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使粘着性树脂层20光固化。接着,使用探针初粘力测试仪(例如,“TESTING MACHINESInc.公司制探针初粘力测试仪:型号80-02-01”)作为测定装置,使直径5mm的探针与粘着性树脂层20的表面以10mm/秒的速度进行接触,以0.98N/cm2的接触载荷接触10秒之后,以10mm/秒的速度将上述探针从粘着性树脂层20的表面沿垂直方向进行剥离,以该方法测定粘着性树脂层20的表面的粘性力。
从机械特性和操作性的平衡出发,本实施方式涉及的粘着性膜100整体的厚度优选为20μm以上1000μm以下,更优选为50μm以上500μm以下。
本实施方式涉及的粘着性膜100在半导体装置的制造工序中用于保护半导体晶片的电路形成面,更具体而言,在作为半导体装置的制造工序之一的背面研磨工序中,作为用于保护半导体晶片的电路形成面(即包含电路图案的电路面)的背面研磨带来使用。
这里,在作为粘贴对象的半导体晶片是表面形成有焊料凸块、铜柱凸块等凸块电极的半导体晶片的情况下,由于从半导体晶片剥离粘着性膜时产生的静电的原因而易于发生半导体晶片上所形成的电路被破坏这样的静电破坏等,但通过使用本实施方式涉及的粘着性膜100,对于这样的表面形成有凸块电极的半导体晶片,也能够更确实地抑制静电破坏等。
作为可以应用本实施方式涉及的粘着性膜100的半导体晶片,不受特别限定,可举出硅晶片等。
接下来,对于构成本实施方式涉及的粘着性膜100的各层进行说明。
<基材层>
基材层10是以使粘着性膜100的操作性、机械特性、耐热性等特性变得更良好为目的而设置的层。
基材层10只要具有能够耐受加工半导体晶片时所施加的外力的机械强度,就不受特别限定,例如,可举出树脂膜。
作为构成上述树脂膜的树脂,可以使用公知的热塑性树脂。可举出例如,选自聚乙烯、聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚(1-丁烯)等聚烯烃;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯;尼龙-6、尼龙-66、聚己二酰间苯二甲胺等聚酰胺;聚丙烯酸酯;聚甲基丙烯酸酯;聚氯乙烯;聚酰亚胺;聚醚酰亚胺;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;聚丙烯腈;聚碳酸酯;聚苯乙烯;离子交联聚合物;聚砜;聚醚砜;聚苯醚等中的一种或两种以上。
其中,从使透明性变得良好的观点出发,优选为选自聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚酰亚胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的一种或两种以上,更优选为选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯中的一种或两种以上。
基材层10可以为单层,也可以为两种以上的层。
此外,作为用于形成基材层10的树脂膜的形态,可以为拉伸膜,也可以为在单轴方向或双轴方向上拉伸后的膜,从提高基材层10的机械强度的观点出发,优选在单轴方向或双轴方向上拉伸后的膜。
从获得良好的膜特性的观点出发,基材层10的厚度优选为10μm以上500μm以下,更优选为20μm以上300μm以下,进一步优选为25μm以上150μm以下。
为了改良与其他层的粘接性,基材层10可以进行表面处理。具体而言,可以进行电晕处理、等离子体处理、底涂(undercoat)处理、底漆涂布(primer coat)处理等。
基材层10的全光线透射率优选为85%以上,进一步优选为90%以上。通过这样,从而能够对基材层10赋予透明性。而且,通过使基材层10的全光线透射率为上述下限值以上,从而通过对本实施方式涉及的粘着性膜100从基材层10侧照射紫外线,能够更有效地对粘着性树脂层20照射紫外线,能够提高紫外线照射效率。另外,基材层10的全光线透射率能够按照JIS K7105(1981)进行测定。
<粘着性树脂层>
粘着性树脂层20是设置于基材层10的一面侧的层,是将粘着性膜100粘贴于半导体晶片时,与半导体晶片的表面接触并粘着的层。
粘着性树脂层20至少具备包含紫外线固化型粘着性树脂作为必须成分的粘着性层20a。
此外,粘着性树脂层20优选进一步具备选自后述的抗静电层20b和凹凸吸收性树脂层20c中的1层以上,优选进一步具备抗静电层20b和凹凸吸收性树脂层20c这两者。
本实施方式涉及的粘着性膜100中,粘着性树脂层20的厚度通常为5μm以上550μm以下,优选为10μm以上400μm以下,进一步优选为30μm以上300μm以下,特别优选为50μm以上250μm以下。如果粘着性树脂层20的厚度在上述范围内,则对半导体晶片表面的粘着性与操作性的平衡良好。
(粘着性层)
粘着性层20a是由包含紫外线固化型粘着性树脂作为必须成分的紫外线固化型粘着剂形成的层。
作为紫外线固化型粘着剂,可举出例如,(甲基)丙烯酸系粘着剂、有机硅系粘着剂、氨基甲酸酯系粘着剂等。
(甲基)丙烯酸系粘着剂包含作为紫外线固化型粘着性树脂的丙烯酸系粘着性树脂作为必须成分。有机硅系粘着剂包含作为紫外线固化型粘着性树脂的有机硅系粘着性树脂作为必须成分。氨基甲酸酯系粘着剂包含作为紫外线固化型粘着性树脂的氨基甲酸酯系粘着性树脂作为必须成分。
其中从使粘着力的调整变得容易的观点等考虑,优选为(甲基)丙烯酸系粘着剂。
作为(甲基)丙烯酸系粘着剂,可以例示如下的粘着剂,即:包含分子中具有光聚合性碳-碳双键的(甲基)丙烯酸系粘着性树脂、分子内具有2个以上光聚合性碳-碳双键的低分子量化合物以及光引发剂,根据需要利用交联剂使上述(甲基)丙烯酸系粘着性树脂交联而得的粘着剂。
分子中具有光聚合性碳-碳双键的(甲基)丙烯酸系粘着性树脂,具体而言如下操作来获得。首先,使具有烯属双键的单体和具有官能团(P)的共聚性单体进行共聚。接着,使该共聚物所包含的官能团(P)与具有能与该官能团(P)发生加成反应、缩合反应等的官能团(Q)的单体在使该单体中的双键残留的状态下进行反应,从而在共聚物分子中导入光聚合性碳-碳双键。
作为上述具有烯属双键的单体,例如,可以使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯单体、乙酸乙烯酯那样的乙烯基酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、苯乙烯等具有烯属双键的单体中的一种或两种以上。
作为上述具有官能团(P)的共聚性单体,可举出(甲基)丙烯酸、马来酸、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰酸酯等。它们可以为一种,也可以两种以上组合使用。上述具有烯属双键的单体与具有官能团(P)的共聚性单体的比例优选为:相对于前者70~99质量%,后者为30~1质量%。进一步优选为:相对于前者80~95质量%,后者为20~5质量%。
作为上述具有官能团(Q)的单体,可举出例如,与上述具有官能团(P)的共聚性单体同样的单体。
作为在具有烯属双键的单体与具有官能团(P)的共聚性单体的共聚物中导入光聚合性碳-碳双键时发生反应的官能团(P)与官能团(Q)的组合,期望是羧基与环氧基、羧基与吖丙啶基、羟基与异氰酸酯基等容易发生加成反应的组合。另外,不限于加成反应,只要是羧酸基与羟基的缩合反应等能够容易地导入光聚合性碳-碳双键的反应,就可以使用任何反应。
作为分子中具有2个以上光聚合性碳-碳双键的低分子量化合物,可举出三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、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)丙烯酸酯等。它们可以使用一种或两种以上。相对于上述(甲基)丙烯酸系粘着性树脂100质量份,分子中具有2个以上光聚合性碳-碳双键的低分子量化合物的添加量优选为0.1~20质量份,更优选为5~18质量份。
作为光引发剂,可举出苯偶姻、异丙基苯偶姻醚、异丁基苯偶姻醚、二苯甲酮、米蚩酮、氯噻吨酮、十二烷基噻吨酮、二甲基噻吨酮、二乙基噻吨酮、苯乙酮二乙基缩酮、苯偶酰二甲基缩酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等。它们可以使用一种或两种以上。相对于上述(甲基)丙烯酸系粘着性树脂100质量份,光引发剂的添加量优选为0.1~15质量份,更优选为5~10质量份。
上述紫外线固化型粘着剂中也可以添加交联剂。作为交联剂,可举出山梨糖醇聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、二甘油聚缩水甘油醚等环氧系化合物、四羟甲基甲烷-三-(β-吖丙啶基丙酸酯)、三羟甲基丙烷-三-(β-吖丙啶基丙酸酯)、N,N’-二苯基甲烷-4,4’-双(1-吖丙啶甲酰胺)、N,N’-六亚甲基-1,6-双(1-吖丙啶甲酰胺)等吖丙啶系化合物、二异氰酸酯四亚甲酯、1,6-己二异氰酸酯、多异氰酸酯等异氰酸酯系化合物等。上述紫外线固化型粘着剂可以为溶剂型、乳液型、热熔型等的任一种。
交联剂的含量通常优选为交联剂中的官能团数并不比(甲基)丙烯酸系粘着性树脂中的官能团数多的程度的范围。然而,在交联反应中新产生官能团时、交联反应慢时等,可以根据需要过剩地含有。
从提高粘着性树脂层20的耐热性、与密合力的平衡的观点出发,相对于(甲基)丙烯酸系粘着性树脂100质量份,(甲基)丙烯酸系粘着剂中的交联剂的含量优选为0.1质量份以上15质量份以下。
本实施方式涉及的紫外线固化型粘着剂除了紫外线固化型粘着性树脂以外,优选进一步包含离子性添加剂。由此,能够提高粘着性树脂层20的抗静电性。
作为离子性添加剂,可举出例如,阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂、两性表面活性剂、离子液体等。从能够进一步提高粘着性树脂层20的抗静电性的观点出发,优选为选自阳离子性表面活性剂和阴离子性表面活性剂中的至少一种,更优选为阳离子性表面活性剂。
作为阳离子性表面活性剂,可举出例如,十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、鲸蜡基二甲基苄基氯化铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、双十四烷基二甲基氯化铵、双十六烷基二甲基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、十二烷基苄基二甲基氯化铵、十四烷基苄基二甲基氯化铵、十六烷基苄基二甲基氯化铵、十八烷基苄基二甲基氯化铵、棕榈基三甲基氯化铵、油基三甲基氯化铵、二棕榈基苄基甲基氯化铵、二油基苄基甲基氯化铵等。
作为阳离子性表面活性剂,可举出季铵盐或胺盐型,优选为季铵盐。
其中,优选为十四烷基二甲基苄基氯化铵、鲸蜡基二甲基苄基氯化铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵。
作为阴离子性表面活性剂,可举出例如,十二烷基二苯基醚二磺酸二铵、十二烷基二苯基醚二磺酸钠、十二烷基二苯基醚二磺酸钙、烷基二苯基醚二磺酸钠等烷基二苯基醚二磺酸盐;十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸铵等烷基苯磺酸盐;月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵等烷基硫酸酯盐;脂肪酸钠、油酸钾等脂肪族羧酸盐;含有聚氧化烯单元的硫酸酯盐(例如,聚氧乙烯烷基醚硫酸钠、聚氧乙烯烷基醚硫酸铵等聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐;聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸铵等聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯盐;聚氧乙烯多环苯基醚硫酸钠、聚氧乙烯多环苯基醚硫酸铵等聚氧乙烯多环苯基醚硫酸酯盐等);萘磺酸福尔马林缩合物钠等萘磺酸福尔马林缩合物盐;二烷基磺基琥珀酸钠、单烷基磺基琥珀酸二钠等烷基磺基琥珀酸盐;聚氧乙烯-聚氧丙烯二醇醚硫酸盐;磺酸盐或分子中具有硫酸酯基和聚合性碳-碳(不饱和)双键的表面活性剂等。
作为非离子性表面活性剂,可举出例如,聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯十三烷基醚、聚氧乙烯油基醚等聚氧化烯烷基醚化合物,聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚等聚氧化烯烷基苯基醚化合物,聚氧乙烯多环苯基醚等聚氧化烯多环苯基醚化合物等含有聚氧化烯单元的醚化合物;聚氧乙烯单月桂酸酯、聚氧乙烯单硬脂酸酯、聚氧乙烯单油酸酯等聚氧化烯烷基酯化合物;聚氧乙烯烷基胺等聚氧化烯烷基胺化合物;失水山梨糖醇单月桂酸酯、失水山梨糖醇单硬脂酸酯、失水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯等失水山梨糖醇化合物等。
作为两性表面活性剂,可举出月桂基甜菜碱、月桂基二甲基氧化胺等。
这些离子性添加剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
相对于紫外线固化型粘着性树脂100质量份,紫外线固化型粘着性树脂中的离子性添加剂的含量优选为0.01质量份以上10质量份以下,更优选为0.1质量份以上5质量份以下。
粘着性层20a例如,可以通过在基材层10、抗静电层20b、凹凸吸收性树脂层20c等其他层上涂布粘着剂涂布液来形成。
作为涂布粘着剂涂布液的方法,可以采用以往公知的涂布方法,例如,辊涂机法、逆辊涂布机法、凹版辊法、棒涂法、缺角轮涂布机法、模涂机法等。所涂布的粘着剂的干燥条件不受特别限制,一般而言,优选在80~200℃的温度范围内,干燥10秒~10分钟。进一步优选在80~170℃,干燥15秒~5分钟。为了充分地促进交联剂与(甲基)丙烯酸系粘着性树脂的交联反应,可以在粘着剂涂布液的干燥结束之后,在40~80℃,加热5~300小时左右。
本实施方式涉及的粘着性膜100中,粘着性层20a的厚度优选为100μm以下,更优选为50μm以下,进一步优选小于30μm,更进一步优选为25μm以下,特别优选为20μm以下。由此,能够减小粘着性树脂层20的表面与抗静电层20b的距离,其结果是能够使粘着性膜100的抗静电性变得更良好。
粘着性层20a的厚度的下限值不受特别限定,从使粘着力变得良好的观点出发,优选为0.5μm以上,更优选为1.0μm以上,进一步优选为3.0μm以上,特别优选为5.0μm以上。
(抗静电层)
粘着性树脂层20优选进一步具备抗静电层20b。由此,能够提高粘着性树脂层20的抗静电性,进一步抑制从半导体晶片剥离粘着性膜100时产生的静电的量。
本实施方式涉及的粘着性膜100中,粘着性树脂层20进一步具备抗静电层20b的情况下,优选如图2所示那样,从基材层10侧起依次具有抗静电层20b和粘着性层20a。由此,能够在维持粘着性膜100的粘着性的状态下,进一步抑制剥离时产生的静电的量。
从降低抗静电层20b的表面电阻值来抑制伴随剥离的静电产生的观点出发,形成抗静电层20b的材料优选包含导电性高分子。
作为导电性高分子,可举出例如,聚噻吩系导电性高分子、聚吡咯系导电性高分子、聚苯胺系导电性高分子、聚对苯撑乙烯系导电性高分子、聚喹喔啉系导电性高分子等。
从光学特性、外观、抗静电性、涂覆性、稳定性等的平衡良好这样的观点出发,优选为聚噻吩系导电性高分子。作为聚噻吩系导电性高分子,可举出例如,聚乙烯二氧基噻吩、聚噻吩。
这些导电性高分子可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
形成抗静电层20b的材料例如,可以进一步包含掺杂剂、粘合剂树脂等。
掺杂剂作为掺杂物(dopant)起作用,是对导电性高分子更确实地赋予(掺杂)导电性的物质,可举出例如磺酸系化合物。
磺酸系化合物可举出例如,对甲苯磺酸、苯磺酸、乙基苯磺酸、辛基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、均三甲苯磺酸、间二甲苯磺酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯基磺酸等。从提高导电性高分子的溶解性、水分散性的观点出发,优选为聚苯乙烯磺酸、聚乙烯基磺酸。
磺酸系化合物可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
通过添加这样的掺杂剂,从而导电性高分子与磺酸化合物部分反应而形成磺酸盐,通过该磺酸盐的作用而抗静电层20b的抗静电功能进一步提高。
相对于导电性高分子100质量份,掺杂剂的配合比例例如为100~300质量份。
作为导电性高分子与掺杂剂的组合,聚乙烯二氧基噻吩(PEDOT)与聚苯乙烯磺酸(PSS)的组合使抗静电性更优异,因此优选。
从提高覆膜形成性、密合性等的观点出发,形成抗静电层20b的材料可以进一步包含粘合剂树脂。
作为粘合剂树脂,可举出例如,聚氨酯系树脂、聚酯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚醚系树脂、纤维素系树脂、聚乙烯醇系树脂、环氧树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯系树脂、聚乙二醇、季戊四醇等。
粘合剂树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。相对于导电性高分子100质量份,粘合剂树脂的含量例如为10~500质量份。
从抗静电性能的观点出发,抗静电层20b的厚度优选为0.01μm以上10μm以下,更优选为0.01μm以上5μm以下,进一步优选为0.01μm以上1μm以下。
(凹凸吸收性树脂层)
粘着性树脂层20优选进一步具备凹凸吸收性树脂层20c。
由此,粘着性膜100整体的凹凸吸收性提高,追随半导体晶片的电路形成面(即包含电路图案的电路面))的凹凸(包含凸块),能够提高半导体晶片的电路形成面与粘着性膜100的密合性。进一步能够抑制由于加工半导体晶片时施加的外力等而导致形成于半导体晶片的表面的电极发生破裂。
本实施方式涉及的粘着性膜100中,粘着性树脂层20进一步具备抗静电层20b和凹凸吸收性树脂层20c的情况下,优选如图3所示那样,使粘着性树脂层20成为在基材层10与抗静电层20b之间进一步具有凹凸吸收性树脂层20c的构成。
由此,能够在使粘着性膜100的凹凸吸收性良好的同时使粘着性层20a的厚度变薄,因此能够减小粘着性树脂层20的表面与抗静电层20b的距离,其结果是能够使粘着性膜100的抗静电性变得更良好。
从机械强度与凹凸追随性的平衡的观点出发,凹凸吸收性树脂层20c的密度优选为800~990kg/m3,更优选为830~980kg/m3,进一步优选为850~970kg/m3。
构成凹凸吸收性树脂层20c的树脂只要显示凹凸吸收性,就不受特别限定,可举出例如,烯烃系树脂、乙烯-极性单体共聚物、ABS树脂、氯乙烯树脂、1,1-二氯乙烯树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚酰胺系树脂、氟系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂等。
其中,优选为烯烃系树脂、乙烯-极性单体共聚物。
作为烯烃系树脂,可举出例如,直链状低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、包含乙烯和碳原子数3~12的α-烯烃的乙烯-α-烯烃共聚物、包含丙烯和碳原子数4~12的α-烯烃的丙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-环状烯烃共聚物、乙烯-α-烯烃-环状烯烃共聚物等。
作为乙烯-极性单体共聚物,可举出乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸丙酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物等乙烯-不饱和羧酸酯共聚物;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丁酸乙烯酯共聚物、乙烯-硬脂酸乙烯酯共聚物等乙烯-乙烯基酯共聚物等。
构成凹凸吸收性树脂层20c的树脂可以单独使用,也可以将两种以上掺混使用。
乙烯-α-烯烃共聚物中的碳原子数3~12的α-烯烃可举出例如,丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等,优选为丙烯、1-丁烯等。
其中,从粘贴时的凹凸追随性优异这方面出发,优选为低密度聚乙烯;聚丙烯;乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-碳原子数4~12的α-烯烃的三元共聚物等乙烯-α-烯烃共聚物;丙烯-1-丁烯-碳原子数5~12的α-烯烃的三元共聚物;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等,更优选为乙烯-丙烯共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
凹凸吸收性树脂层20c的厚度只要是能够埋入半导体晶片的凹凸形成面的凹凸的厚度,就不受特别限制,例如,优选为10μm以上500μm以下,更优选为20μm以上400μm以下,进一步优选为30μm以上300μm以下,特别优选为50μm以上250μm以下。
本实施方式涉及的粘着性膜100可以在各层之间设置粘接层(未图示)。通过该粘接层,能够提高各层之间的粘接性。
此外,本实施方式涉及的粘着性膜100可以进一步层叠脱模膜。
接下来,对于本实施方式涉及的粘着性膜100的制造方法进行说明。
本实施方式涉及的粘着性膜100与现有的制造方法不同,需要高度地控制制造条件。即,通过高度地控制以下2个条件涉及的各种因素的制造方法,才能够获得上述紫外线固化后的粘着性树脂层20的饱和带电压V1满足上述特定条件的粘着性膜100。
(1)构成粘着性树脂层20的各成分的种类、配合比例
(2)粘着性树脂层20的层构成
作为上述紫外线固化后的粘着性树脂层20的饱和带电压V1满足上述特定条件的粘着性膜100的具体构成,可举出例如以下的例1~例3。然而,本实施方式涉及的粘着性膜100不限定于这些构成。
(例1)本实施方式涉及的粘着性膜100是粘着性树脂层20具有含有离子性添加剂的粘着性层20a和凹凸吸收性树脂层20c,不具有抗静电层20b的粘着性膜。
在例1的情况下,粘着性层20a的厚度优选为5.0μm以上50μm以下,从能够使粘着性膜100的抗静电性变得更良好的观点出发,更优选为5.0μm以上且小于30μm。此外,在例1的情况下,相对于紫外线固化型粘着性树脂100质量份,紫外线固化型粘着性树脂中的离子性添加剂的含量优选为0.1质量份以上5质量份以下。
(例2)本实施方式涉及的粘着性膜100是粘着性树脂层20具有不含离子性添加剂的粘着性层20a、抗静电层20b以及凹凸吸收性树脂层20c的粘着性膜。
在例2的情况下,粘着性层20a的厚度优选为5.0μm以上且小于30μm。由此,能够减小粘着性树脂层20的表面与抗静电层20b的距离,其结果是能够使粘着性膜100的抗静电性变得更良好。
(例3)本实施方式涉及的粘着性膜100是粘着性树脂层20具有含有离子性添加剂的粘着性层20a、抗静电层20b以及凹凸吸收性树脂层20c的粘着性膜。
在例3的情况下,粘着性层20a的厚度优选为5.0μm以上50μm以下,从能够使粘着性膜100的抗静电性变得更良好的观点出发,更优选为5.0μm以上且小于30μm。此外,在例3的情况下,相对于紫外线固化型粘着性树脂100质量份,紫外线固化型粘着性树脂中的离子性添加剂的含量优选为0.1质量份以上5质量份以下。
此外,在粘着性树脂层20的表面与抗静电层20b的距离比较大的情况下,优选在粘着性层20a和凹凸吸收性树脂层20c这两者中配合离子性添加剂。另外,即使在粘着性层20a的厚度薄至小于30μm的情况下,也可以在粘着性层20a和凹凸吸收性树脂层20c这两者中配合离子性添加剂。
然而,本实施方式中的粘着性膜100以高度地控制上述2个条件涉及的各种因素为前提,例如制造装置的温度设定等具体的制造条件可以采用各种条件。换句话说,就本实施方式中的粘着性膜100而言,对于除了高度地控制上述2个条件涉及的各种因素以外的方面,可以采用公知的方法来制作。以下,以高度地控制上述2个条件涉及的各种因素为前提,说明粘着性膜100的制造方法的一例。
首先,在基材层10的一面上,通过挤出层压法来形成凹凸吸收性树脂层20c。接着,在另行准备的脱模膜上涂布预定的导电性材料,使其干燥,从而形成抗静电层20b,将该抗静电层20b层叠于凹凸吸收性树脂层20c上。接着,在抗静电层20b上涂布粘着剂涂布液,使其干燥,从而形成粘着性层20a,获得粘着性膜100。
此外,基材层10与凹凸吸收性树脂层20c也可以通过共挤出成型来形成,也可以将膜状的基材层10与膜状的凹凸吸收性树脂层20c进行层压(层叠)来形成。
2.半导体装置的制造方法
接下来,对于本实施方式涉及的半导体装置的制造方法的各工序进行说明。
(工序(A))
首先,准备结构体,所述结构体具备具有电路形成面的半导体晶片、以及贴合于半导体晶片的电路形成面侧的粘着性膜100。
这样的结构体例如可以通过从粘着性膜100的粘着性树脂层20剥离脱模膜,使粘着性树脂层20的表面露出,在该粘着性树脂层20上粘贴半导体晶片的电路形成面来制作。
这里,在粘着性膜100上粘贴半导体晶片的电路形成面时的条件不受特别限定,例如,可以采用温度为30~80℃,压力为0.05~0.5MPa。
将粘着性膜100贴附于半导体晶片的操作有时通过人工来进行,但一般而言,可以通过安装有卷状粘着膜的被称为自动粘贴机的装置来进行。
作为具有电路形成面的半导体晶片,不受特别限定,可举出例如,表面形成有配线、电容器、二极管或晶体管等电路的硅晶片、碳化硅晶片、化合物半导体晶片、蓝宝石晶片等。
(工序(B))
接下来,将上述半导体晶片的与上述电路形成面侧相反侧的面(以下,也称为背面。)进行背面研磨。
这里,所谓进行背面研磨,是指不使半导体晶片破裂,或破损而进行薄化加工直至预定的厚度。
例如,在磨削机的卡盘台(chuck table)等上固定上述结构体,将半导体晶片的背面(电路非形成面)进行磨削。
在这样的背面磨削操作中,半导体晶片的磨削前的厚度通常为500~1000μm,针对于此,根据半导体芯片的种类等,通常磨削至100~600μm左右。有时根据需要削薄至低于100μm。磨削前的半导体晶片的厚度根据半导体晶片的直径、种类等来适当决定,磨削后的晶片的厚度根据所得的芯片的尺寸、电路的种类等来适当决定。
作为背面磨削方式,可以采用纵向进给方式、横向进给方式等公知的磨削方式。各个磨削是一边将水浇于半导体晶片和磨石进行冷却一边进行磨削。
背面磨削结束后,根据需要进行化学蚀刻。化学蚀刻通过如下的方法进行:在选自由包含氢氟酸、硝酸、硫酸、乙酸等单独的酸或它们的混合液的酸性水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液等碱性水溶液所组成的组中的蚀刻液中,将半导体晶片以贴附有粘着性膜100的状态进行浸渍等。该蚀刻以半导体晶片背面产生的应变的除去、晶片的进一步薄层化、氧化膜等的除去、背面形成电极时的前处理等为目的来进行。蚀刻液根据上述目的来适当选择。
(工序(C))
接着,对粘着性膜100照射紫外线之后,从上述半导体晶片除去粘着性膜100。
通过对粘着性膜100照射紫外线,从而粘着性树脂层20光固化而粘着性树脂层20的粘着力降低。由此,能够从半导体晶片剥离粘着性膜100。
紫外线例如从粘着性膜的基材层侧照射。
对于粘着性膜100照射的紫外线的剂量优选为350mJ/cm2以上,更优选为500mJ/cm2以上。
如果紫外线的剂量为上述下限值以上,则能够充分地降低粘着性树脂层20的粘着力,其结果是能够进一步抑制在半导体晶片的电路形成面产生残胶。
此外,对于粘着性膜100照射的紫外线的剂量的上限不受特别限定,从生产性的观点出发,例如为1500mJ/cm2以下,优选为1200mJ/cm2以下。
对粘着性膜100照射紫外线,使粘着性树脂层20的粘着力降低之后,将粘着性膜100从半导体晶片剥离。
半导体晶片的背面的磨削结束之后,有时在剥离粘着性膜100之前经历化学蚀刻工序。此外,根据需要,在粘着性膜100的剥离后,对于半导体晶片表面实施水洗、等离子体洗涤等处理。
粘着性膜100的剥离有时通过手动来进行,一般而言,可以通过被称为自动剥离机的装置来进行。
将粘着性膜100剥离之后的半导体晶片表面根据需要进行洗涤。作为洗涤方法,可举出水洗涤、溶剂洗涤等湿式洗涤、等离子体洗涤等干式洗涤等。在湿式洗涤的情况下,可以并用超声波洗涤。这些洗涤方法根据半导体晶片表面的污染状况来适当选择。
(其他工序)
进行工序(A)~工序(C)之后,可以进一步进行:将半导体晶片进行切割来单片化,获得半导体芯片的工序;将获得的半导体芯片安装于电路基板的工序等。这些工序可以基于公知的信息来进行。
以上,对于本发明的实施方式进行了描述,但他们是本发明的例示,可以采用上述以外的各种构成。
实施例
以下,通过实施例来具体地说明本发明,但本发明不限定于此。
粘着性膜的制作所使用的材料的详细情况如下。
<基材层>
聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度50μm)
<凹凸吸收性树脂层形成用的树脂>
凹凸吸收性树脂1:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(密度:960kg/m3,三井杜邦聚合化学公司制“EVAFLEX EV150”)
<抗静电层形成用的材料>
抗静电层形成用材料1:包含聚乙烯二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)的导电性材料(长濑chemtex公司制,商品名:Denatron P-504CT)
<离子性添加剂>
离子性添加剂1:十四烷基二甲基苄基氯化铵(日油公司制,商品名:NISSANCATIONM2-100)
<光引发剂>
光引发剂1:苯偶酰二甲基缩酮(巴斯夫公司制,商品名:Irgacure 651)
<粘着层用涂布液1>
将丙烯酸正丁酯77质量份、甲基丙烯酸甲酯16质量份、丙烯酸2-羟基乙酯16质量份和作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰0.5质量份进行混合。将它们一边搅拌一边在85℃经5小时滴加到加入有甲苯20质量份、乙酸乙酯80质量份的氮气置换烧瓶中,进一步搅拌5小时使其反应。反应结束后,将该溶液进行冷却,在其中添加甲苯10质量份、甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(昭和电工(株)制,制品名:Karenz MOI)7质量份和二月桂基酸二丁基锡0.02质量份,一边吹入空气一边在85℃反应12小时,获得了导入有聚合性碳-碳双键的粘着剂聚合物1溶液。
在该溶液中,相对于共聚物(固体成分)100质量份添加作为光引发剂的苯偶酰二甲基缩酮(巴斯夫(株)制,Irgacure 651)7质量份、异氰酸酯系交联剂(三井化学(株)制,商品名:OLESTER P49-75S)2质量份、作为1分子内具有2个以上聚合性碳-碳双键的低分子量化合物的二季戊四醇六丙烯酸酯(东亚合成(株)制,商品名:ARONIX M-400)12质量份、离子性添加剂1:十四烷基二甲基苄基氯化铵(日油(株)制,CATION M2-100)0.5质量份,获得了粘着层用涂布液1。
<粘着层用涂布液2>
除了未添加离子性添加剂1以外,与粘着层用涂布液1同样地操作,获得了粘着层用涂布液2。
<粘着层用涂布液3>
将丙烯酸乙酯48质量份、丙烯酸-2-乙基己酯27质量份、丙烯酸甲酯20质量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯5质量份和作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰0.5质量份进行混合。将它们一边搅拌一边在80℃经5小时滴加到加入有甲苯65质量份、乙酸乙酯50质量份的氮气置换烧瓶中,进一步搅拌5小时使其反应。反应结束后,将该溶液进行冷却,在其中添加二甲苯25质量份、丙烯酸2.5质量份和离子性添加剂1:十四烷基二甲基苄基氯化铵0.5质量份,一边吹入空气一边在85℃反应32小时,获得了导入有聚合性碳-碳双键的粘着剂聚合物3溶液。
在该溶液中,相对于共聚物(固体成分)100质量份,添加作为光引发剂的苯偶酰二甲基缩酮(巴斯夫(株)制,Irgacure 651)7质量份、异氰酸酯系交联剂(三井化学(株)制,商品名:OLESTER P49-75S)2质量份、作为1分子内具有2个以上聚合性碳-碳双键的低分子量化合物的二季戊四醇六丙烯酸酯(东亚合成(株)制,商品名:ARONIX M-400)12质量份,获得了粘着层用涂布液3。
[实施例1]
在成为基材层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上,将成为凹凸吸收性树脂层的凹凸吸收性树脂1以厚度195μm进行挤出层压,获得了2层的层叠膜。
接着,在获得的层叠膜的凹凸吸收性树脂层上涂布粘着层用涂布液1之后,使其干燥,形成厚度10μm的粘着性层,获得了粘着性膜。
对于所得的粘着性膜进行了以下评价。将所得的结果示于表1中。
[实施例2]
在成为基材层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上,将成为凹凸吸收性树脂层的凹凸吸收性树脂1以厚度195μm进行挤出层压,获得了2层的层叠膜。
接着,通过在另行准备的脱模膜上涂布抗静电层形成用材料1,使其干燥,从而形成抗静电膜,通过将该抗静电膜层叠于凹凸吸收性树脂层上,从而形成了厚度0.1μm的抗静电层。
接着,在所得的层叠膜的抗静电层上,涂布粘着层用涂布液2之后,使其干燥,形成厚度10μm的粘着性层,获得了粘着性膜。
对于所得的粘着性膜进行了以下评价。将所得的结果示于表1中。
[实施例3]
在成为基材层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上,将成为凹凸吸收性树脂层的凹凸吸收性树脂1以厚度195μm进行挤出层压,获得了2层的层叠膜。
接着,通过在另行准备的脱模膜上涂布抗静电层形成用材料1,使其干燥,从而形成抗静电膜,通过将该抗静电膜层叠于凹凸吸收性树脂层上,从而形成了厚度0.1μm的抗静电层。
接着,在所得的层叠膜的抗静电层上,涂布粘着层用涂布液1之后,使其干燥,形成厚度10μm的粘着性层,获得了粘着性膜。
对于所得的粘着性膜进行了以下评价。将所得的结果示于表1中。
[实施例4]
将粘着层用涂布液1变更为粘着层用涂布液3,并且使粘着性层的厚度为40μm,除此以外,与实施例3同样地操作,获得了粘着性膜。
对于所得的粘着性膜进行了以下评价。将所得的结果示于表1中。
[实施例5]
将粘着层用涂布液3变更为粘着层用涂布液1,除此以外,与实施例4同样地操作,获得了粘着性膜。
对于所得的粘着性膜进行了以下评价。将所得的结果示于表1中。
[比较例1]
将粘着层用涂布液1变更为粘着层用涂布液2,除此以外,与实施例1同样地操作,获得了粘着性膜。
对于所得的粘着性膜进行了以下评价。将所得的结果示于表1中。
[比较例2]
除了未形成抗静电层以外,与实施例4同样地操作,获得了粘着性膜。
对于所得的粘着性膜进行了以下评价。将所得的结果示于表1中。
<评价>
(1)饱和带电压的测定
对于粘着性膜中的粘着性树脂层,在25℃的环境下,使用高压水银灯(牛尾电机公司制UVX-02528S1AJA02),以照射强度100mW/cm2照射紫外线量1080mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使粘着性树脂层光固化。接着,使用SHISHIDO静电公司制静电衰减测试仪(statichonestmeter)H-0110-S4作为测定装置,在外加电压10kV、试样与电极的距离20mm、25℃、50%RH的条件下,对于粘着性树脂层的表面外加电压30秒,按照JIS L1094分别算出粘着性树脂层的表面的饱和带电压(V1)和饱和带电压V1的半衰期。
此外,除了将紫外线量变更为200~540mJ/cm2以外,采用与上述饱和带电压(V1)的测定相同的步骤,分别测定粘着性树脂层的表面的饱和带电压和饱和带电压的半衰期。
(2)粘性力的测定
对于粘着性膜中的粘着性树脂层,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量1080mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使粘着性树脂层光固化。接着,使用探针初粘力测试仪(“TESTING MACHINESInc.公司制探针初粘力测试仪:型号80-02-01”)作为测定装置,使直径5mm的探针与粘着性树脂层的表面以10mm/秒的速度进行接触,以0.98N/cm2的接触载荷接触10秒之后,以10mm/秒的速度将探针从粘着性树脂层的表面沿垂直方向进行剥离,以该方法测定粘着性树脂层的表面的粘性力。
此外,除了将紫外线量变更为200~360mJ/cm2以外,采用与上述粘性力的测定相同的步骤,分别测定粘着性树脂层的表面的粘性力。
(3)抗静电性的评价
粘着性膜的抗静电性按照以下基准来评价。
〇:饱和带电压V1为2.0kV以下,并且饱和带电压V1的半衰期为100秒以下的情况
×:饱和带电压V1超过2.0kV,或饱和带电压V1的半衰期超过100秒的情况
(4)对半导体晶片表面的粘着性的评价
按照以下基准来评价对半导体晶片表面的粘着性。
〇:未照射紫外线的粘着性树脂层(即,紫外线量为0mJ/cm2的粘着性树脂层)的粘性力为10N/cm2以上
×:未照射紫外线量的粘着性树脂层的粘性力小于10N/cm2
(5)对半导体晶片表面的耐污染性的评价
按照以下基准来评价对半导体晶片表面的耐污染性。
〇:以紫外线量1080mJ/cm2照射而使其光固化了的粘着性树脂层的粘性力为0.1N/cm2以下
×:以紫外线量1080mJ/cm2照射而使其光固化了的粘着性树脂层的粘性力超过0.1N/cm2
[表1]
对于紫外线固化后的粘着性树脂层表面的饱和带电压V1为2.0kV以下的实施例1~5的粘着性膜,在对半导体晶片表面的粘着性与耐污染性的平衡优异的同时,抗静电性也优异。即,可以理解,根据将本实施方式涉及的粘着性膜100用作背面研磨带的半导体装置的制造方法,能够抑制电路的绝缘击穿和在电路形成面上的残胶,能够稳定地获得品质优异的半导体装置。
与此相对,对于紫外线固化后的粘着性树脂层表面的饱和带电压V1超过2.0kV的比较例1~2的粘着性膜,虽然对半导体晶片表面的粘着性与耐污染性的平衡优异,但抗静电性差。
即,可以理解,根据将紫外线固化后的粘着性树脂层表面的饱和带电压V1超过2.0kV的粘着性膜用作背面研磨带的半导体装置的制造方法,不能兼具电路的绝缘击穿的抑制和在电路形成面上的残胶的抑制,不能稳定地获得品质优异的半导体装置。
本申请主张以2016年3月31日申请的日本申请特愿2016-070955号作为基础的优先权,将其公开内容的全部并入本申请中。
Claims (15)
1.一种半导体装置的制造方法,至少具备下述工序:
工序(A),准备结构体,所述结构体具备具有电路形成面的半导体晶片、以及贴合于所述半导体晶片的所述电路形成面侧的粘着性膜,
工序(B),将所述半导体晶片的与所述电路形成面侧相反侧的面进行背面研磨,
工序(C),对所述粘着性膜照射紫外线之后,从所述半导体晶片除去所述粘着性膜,
作为所述粘着性膜,使用具备基材层、以及设置于所述基材层的一面侧的紫外线固化型的粘着性树脂层的粘着性膜,所述粘着性树脂层包含紫外线固化型粘着性树脂,
利用下述方法测定得到的紫外线固化后的所述粘着性树脂层表面的饱和带电压V1为2.0kV以下,
方法:
对于所述粘着性树脂层,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量1080mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使所述粘着性树脂层光固化,然后在外加电压10kV、试样与电极的距离20mm、25℃、50%RH的条件下,对于所述粘着性树脂层的表面外加电压30秒,按照JIS L1094算出所述粘着性树脂层的表面的饱和带电压(V1),
利用下述方法测定得到的紫外线固化后的所述粘着性树脂层的表面的粘性力为0.1N/cm2以下,
方法:
对于所述粘着性树脂层,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量1080mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使所述粘着性树脂层光固化,然后使用探针初粘力测试仪作为测定装置,使直径5mm的探针与所述粘着性树脂层的表面以10mm/秒的速度进行接触,以0.98N/cm2的接触载荷接触10秒之后,以10mm/秒的速度将所述探针从所述粘着性树脂层的表面沿垂直方向进行剥离,以该方法测定所述粘着性树脂层的表面的粘性力。
2.一种半导体装置的制造方法,至少具备下述工序:
工序(A),准备结构体,所述结构体具备具有电路形成面的半导体晶片、以及贴合于所述半导体晶片的所述电路形成面侧的粘着性膜,
工序(B),将所述半导体晶片的与所述电路形成面侧相反侧的面进行背面研磨,
工序(C),对所述粘着性膜照射紫外线之后,从所述半导体晶片除去所述粘着性膜,
作为所述粘着性膜,使用具备基材层、以及设置于所述基材层的一面侧的紫外线固化型的粘着性树脂层的粘着性膜,所述粘着性树脂层包含紫外线固化型粘着性树脂,
利用下述方法测定得到的紫外线固化后的所述粘着性树脂层表面的饱和带电压V1为2.0kV以下,
方法:
对于所述粘着性树脂层,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量1080mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使所述粘着性树脂层光固化,然后在外加电压10kV、试样与电极的距离20mm、25℃、50%RH的条件下,对于所述粘着性树脂层的表面外加电压30秒,按照JIS L1094算出所述粘着性树脂层的表面的饱和带电压(V1),
将利用下述方法测定得到的紫外线固化后的所述粘着性树脂层的表面的饱和带电压设为V2时,V1/V2为5.0以下,
方法:
对于所述粘着性树脂层,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量200mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使所述粘着性树脂层光固化,然后在外加电压10kV、试样与电极的距离20mm、25℃、50%RH的条件下,对于所述粘着性树脂层的表面外加电压30秒,按照JIS L1094算出所述粘着性树脂层的表面的饱和带电压(V2)。
3.根据权利要求2所述的半导体装置的制造方法,
利用下述方法测定得到的紫外线固化后的所述粘着性树脂层的表面的粘性力为0.1N/cm2以下,
方法:
对于所述粘着性树脂层,在25℃的环境下使用高压水银灯,以照射强度100mW/cm2照射紫外线量1080mJ/cm2的主波长365nm的紫外线,使所述粘着性树脂层光固化,然后使用探针初粘力测试仪作为测定装置,使直径5mm的探针与所述粘着性树脂层的表面以10mm/秒的速度进行接触,以0.98N/cm2的接触载荷接触10秒之后,以10mm/秒的速度将所述探针从所述粘着性树脂层的表面沿垂直方向进行剥离,以该方法测定所述粘着性树脂层的表面的粘性力。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的半导体装置的制造方法,
在所述工序(C)中,通过对于所述粘着性膜照射350mJ/cm2以上的剂量的紫外线,从而使所述粘着性树脂层光固化来降低所述粘着性树脂层的粘着力,然后,从所述半导体晶片除去所述粘着性膜。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的半导体装置的制造方法,所述半导体晶片的所述电路形成面形成有凸块电极。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的半导体装置的制造方法,所述饱和带电压V1的半衰期为100秒以下。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的半导体装置的制造方法,所述粘着性树脂层的厚度为5μm以上550μm以下。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的半导体装置的制造方法,所述粘着性树脂层从所述基材层侧起依次具有抗静电层和粘着性层。
9.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,所述抗静电层包含导电性高分子。
10.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,所述粘着性层包含紫外线固化型粘着性树脂和离子性添加剂。
11.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,所述粘着性树脂层在所述基材层与所述抗静电层之间进一步具有凹凸吸收性树脂层。
12.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,所述粘着性层的厚度小于30μm。
13.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,所述粘着性树脂层在所述基材层与所述抗静电层之间进一步具有凹凸吸收性树脂层,并且,所述粘着性层的厚度小于30μm。
14.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,所述抗静电层的厚度为0.01μm以上10μm以下。
15.根据权利要求1~3中任一项所述的半导体装置的制造方法,所述紫外线固化型粘着性树脂包含在分子中具有光聚合性碳-碳双键的(甲基)丙烯酸系粘着性树脂。
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