CN110678966B - 半导体加工用胶带 - Google Patents

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Abstract

本发明的半导体加工用胶带依次层叠有基材层、粘合层和具有热固化性的粘接层，在130℃下进行1小时的固化处理之后，粘接层的收缩率小于2％且粘接层的热态弹性模量小于5MPa。该半导体加工用胶带可作为切割‑芯片接合带进行使用，并且还可作为例如半导体装置的制造过程中的临时固定用胶带进行使用。

Description

半导体加工用胶带
技术领域
本发明涉及半导体加工用胶带。
背景技术
近年来，电子设备的小型化、轻量化及高功能化的要求有所提高。根据这些要求，对构成电子设备的半导体装置要求小型化、薄型化及高密度安装化。
半导体装置经过以下工序制造：利用树脂对固定在基板、玻璃或临时固定材料上的半导体芯片进行密封的密封工序；根据需要将所密封的半导体芯片制成单片的切割工序等。上述制造过程中，还有时实施对晶片进行研磨的工序。
这些工序多是以用保护用胶带覆盖芯片或基板等的状态进行实施。保护用胶带通常在特定的加工工序之前被粘贴在待保护的面上，并在该加工工序后被剥离。
专利文献1公开了在不使用金属制引线框的无基板半导体封装体的制造中使用的半导体制造用耐热性粘合片材、该片材中使用的粘合剂、以及使用了该片材的半导体装置的制造方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-129649号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明人们探讨了在半导体装置的制造过程中将以往一直使用的切割-芯片接合带作为各种工序中所需的临时固定用胶带进行使用。若一种胶带能够应用于切割-芯片接合带及临时固定用胶带这两个用途，则胶带的通用性提高，能够有效地制造半导体装置。
作为能够应用于半导体装置的制造过程中的各种工序的胶带(以下称作“半导体加工用胶带”)应该具备的特性之一，可举出耐热性。根据本发明人们的探讨，专利文献1所记载的粘合片材中的粘合剂层由于作为主成分含有橡胶成分，因此从耐热性不足的方面来说，仍有改善的余地。
作为半导体加工用胶带应该具备的其它特性，可举出优异的剥离性。一直以来，临时固定中使用的胶带从确保适度剥离性的观点出发，按照粘合剂层具有适度柔软性的方式进行设计。
但是，仅对粘合剂层赋予柔软性并不一定能够实现优异的剥离性。具体地说，具有在剥离工序时发生残胶等问题。
本发明鉴于上述技术问题而作出，其目的在于提供在半导体制造过程中具有优异通用性的半导体加工用胶带。
用于解决技术问题的手段
本发明的半导体加工用胶带依次层叠有基材层、粘合层和具有热固化性的粘接层，在130℃下进行1小时的固化处理之后，粘接层的收缩率小于2％且粘接层的热态弹性模量小于5MPa。在130℃下进行1小时的固化处理之后的粘接层通过满足这些条件，半导体加工用胶带能够应用于半导体装置的制造过程中的各种加工工序。具体地说，能够将上述各种加工工序中所要求的耐热性及剥离性赋予至粘接层。
在130℃下进行1小时的固化处理之后，粘接层对于晶片的剥离力优选为15N/m以上。通过粘接层满足该要件，能够充分地确保对于晶片的密合性。
作为本发明的半导体加工用胶带的除切割-芯片接合带以外的用途，可举出基板及晶片的临时固定。即，本发明的半导体加工用胶带可以用于在半导体装置的制造过程中将基板临时固定在粘接层的一个面上、并且在剥离基材层及粘合层后将晶片临时固定在粘接层的另一个面上。例如如上所述在临时固定的用途中使用半导体加工用胶带时，基材层、粘合层及粘接层均不会残留在最终制造的半导体装置中。
上述粘接层优选含有热塑性树脂、热固化性树脂、固化促进剂和填充物。此时，在以粘接层中的热塑性树脂的含量为100质量份时，粘接层中的热固化性树脂的含量优选为1～40质量份。另外，在以粘接层中的热塑性树脂的含量为100质量份时，粘接层中的填充物的含量优选为1～330质量份。
满足这些要件的粘接层在半导体装置的制造过程中的各种加工工序中可以更为稳定地提高耐热性及剥离性。
上述粘合层可以是UV型，也可以是非UV型。
发明效果
根据本发明，可提供在半导体制造过程中具有优异通用性的半导体加工用胶带。
附图说明
图1为示意地表示本发明的半导体加工用胶带的一个实施方式的截面图。
图2(a)～(f)为示意地表示使用图1所示的半导体加工用胶带作为切割-芯片接合带来制造半导体装置的工序的截面图。
图3为示意地表示使用图1所示的半导体加工用胶带所制造的半导体装置的一例的截面图。
图4(a)～(f)为示意地表示使用图1所示的半导体加工用胶带作为临时固定用胶带来制造半导体装置的工序的截面图。
具体实施方式
以下一边适当参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明并非限定于以下的实施方式。本说明书中，(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸。
＜半导体加工用胶带＞
图1为示意地表示本实施方式的半导体加工用胶带的截面图。该图所示的半导体加工用胶带10依次层叠有基材层1、粘合层2和具有热固化性的粘接层3。半导体加工用胶带10可应用于半导体装置制造过程中的切割-芯片接合带及临时固定用胶带这两个用途。为了使其得以实现，半导体加工用胶带10在130℃下进行1小时的固化处理后，粘接层3的收缩率小于2％且粘接层3的热态弹性模量小于5MPa。在130℃下进行1小时的固化处理后的粘接层3通过满足这些条件，半导体加工用胶带10可以将半导体装置的制造过程中的各种加工工序所要求的耐热性及剥离性赋予至粘接层3。
如上所述，在130℃下进行了1小时的固化处理之后，粘接层3的收缩率小于2％。该值优选为1.8％以下、更优选为1.6％以下。通过该值小于2％，在半导体装置的制造过程中，即便在将晶片或基板临时固定在粘接层3上的状态下对粘接层3施加热量，也可充分地抑制位置偏移。
粘接层3的收缩率可如下求得。将半导体加工用胶带10剪切成规定尺寸(例如100mm×100mm)，通过将基材层1及粘合层2从其上剥离，准备仅由粘接层3形成的试样。将其在130℃下加热1小时使其固化，测量固化处理后的试样的尺寸。将热固化前的试样面积和热固化后的试样面积代入到下式，计算收缩率。
收缩率(％)＝(固化后的试样面积)/(固化前的试样面积)×100
如上所述，在130℃下进行1小时的固化处理之后，粘接层3的热态弹性模量小于5MPa。该值优选为4.5MPa以下、更优选为4MPa以下。通过该值小于5MPa，在半导体装置的制造过程中，即便在将晶片或基板临时固定在粘接层3上的状态下对粘接层3施加热量，粘接层3也具有适度的柔软性，由此可以实现优异的剥离性。此外，粘接层3的上述热态弹性模量的下限值例如为1MPa。
粘接层3的热态弹性模量可如下求得。将半导体加工用胶带10裁剪成规定的尺寸，通过将基材层1及粘合层2从其上剥离，准备仅由粘接层3形成的试样。将其在130℃下加热1小时使其固化。将如此获得的固化处理后的粘接层3裁剪成规定的尺寸(例如4mm×30mm)，从而获得试样。使用动态粘弹性测定装置测定该试样的弹性模量。即，对试样施加拉伸负荷，在频率为10Hz、升温速度为10℃/分钟的条件下从-50℃测定至300℃。将温度100℃下的弹性模量作为热态弹性模量。
从充分地确保粘接层3对晶片的密合性的观点出发，在130℃下进行1小时的固化处理后，粘接层3对于晶片的剥离力优选为15N/m以上、更优选为20～200N/m、进一步优选为25～150N/m。
粘接层3优选含有热塑性树脂、热固化性树脂、固化促进剂和填充物。当以粘接层3中的热塑性树脂的含量为100质量份时，粘接层3中的热固化性树脂的含量优选为1～40质量份、更优选为5～39质量份、进一步优选为10～38质量份。粘接层3中的固化促进剂的含量优选为0.01～3质量份、更优选为0.02～2质量份、进一步优选为0.03～1质量份。粘接层3中的填充物的含量优选为1～330质量份、更优选为1～300质量份、进一步优选为5～200质量份、特别优选为10～100质量份。满足这些要件的粘接层3能够进一步稳定地提高半导体装置制造过程的各种加工工序中所要求的耐热性及剥离性。
粘接层3与粘合层2优选按照在加工工序时不发生剥离的方式充分地密合。粘接层3与粘合层2的密合力可以利用两者的T字剥离强度进行评价。粘接层3与粘合层2的T字剥离强度(剥离速度：50mm/分钟)优选为15N/m以上、更优选为16～100N/m。T字剥离强度利用以下的方法进行。利用层压机将粘接层3与粘合层2粘贴后刻入25mm宽的刻痕，从而准备测定用试样。此时，在使用UV照射型的粘合剂时适当地进行UV照射。以剥离速度为50mm/分钟进行测定。
以下对构成半导体加工用胶带10的粘接层3、粘合层2及基材层1进行说明。
[粘接层]
如上所述，粘接层3优选含有热塑性树脂、热固化性树脂、固化促进剂和填充物。
(热塑性树脂)
作为热塑性树脂，可以使用具有热塑性的树脂，或者至少在未固化状态下具有热塑性、在加热后形成交联结构的树脂。作为热塑性树脂，作为从制成半导体加工用胶带、收缩性、耐热性及剥离性优异的观点出发，优选具有反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物(以下也有称作“含反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物”的情况)。
作为热塑性树脂，当含有含反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物时，粘接层3也可以是不含有热固化性树脂的方式。即，也可以是含有含反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物、固化促进剂和填充物的方式。
热塑性树脂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为(甲基)丙烯酸共聚物，可举出丙烯酸玻璃、丙烯酸橡胶等(甲基)丙烯酸酯共聚物等，优选丙烯酸橡胶。丙烯酸橡胶优选以丙烯酸酯作为主成分、利用选自(甲基)丙烯酸酯及丙烯腈中的单体的共聚所形成的物质。
作为(甲基)丙烯酸酯，可举出丙烯酸甲酯、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、丙烯酸己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯等。
作为(甲基)丙烯酸酯共聚物，优选作为共聚成分含有丙烯酸丁酯及丙烯腈的共聚物、优选作为共聚成分含有丙烯酸乙酯及丙烯腈的共聚物。
含反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物优选是含有具有反应性基团的(甲基)丙烯酸单体作为共聚成分的含反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物。这种含反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物可以通过将含有具有反应性基团的(甲基)丙烯酸单体和上述单体的单体组合物进行共聚来获得。
作为反应性基团，从提高耐热性的观点出发，优选环氧基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、羟基、环硫化物基，其中，从交联性的方面出发，更优选环氧基及羧基。
本实施方式中，含反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物优选为含有具有环氧基的(甲基)丙烯酸单体作为共聚成分的含环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物。此时，作为具有环氧基的(甲基)丙烯酸单体，可举出丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸4-羟基丁酯缩水甘油基醚、丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯缩水甘油基醚、甲基丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯等。具有反应性基团的(甲基)丙烯酸单体从耐热性的观点出发，优选丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯。
热塑性树脂的Tg优选为-50℃～50℃。热塑性树脂的Tg为50℃以下时，易于确保粘接层3的柔软性。另外，当在粘贴于被粘接体时存在凹凸时，使得易于追随、具有适度的粘接性。另一方面，当热塑性树脂的Tg为-50℃以上时，易于抑制粘接层3的柔软性变得过高，可以实现优异的处理性及粘接性、剥离性。
热塑性树脂的Tg是利用差示扫描热量测定(DSC)获得的中间点玻璃化转变温度值。热塑性树脂的Tg具体地是在升温速度为10℃/分钟、测定温度为-80～80℃的条件下测定热量变化、利用基于JIS K 7121：1987的方法算出的中间点玻璃化转变温度。
热塑性树脂的重均分子量优选为10万以上且200万以下。重均分子量为10万以上时，在临时固定的用途中使用时易于确保耐热性。而重均分子量为200万以下时，在临时固定的用途中使用时易于抑制流动的降低及粘贴性的降低。从上述观点出发，热塑性树脂的重均分子量更优选为50万以上且200万以下、进一步优选为100万以上且200万以下。此外，重均分子量是利用凝胶渗透色谱法(GPC)、使用由标准聚苯乙烯获得标准曲线而得到的聚苯乙烯换算值。
具有反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物在含有丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯作为共聚成分时，它们的含量的合计以共聚成分总量为基准计，优选为0.1～20质量％、更优选为0.5～15质量％、进一步优选为1.0～10质量％。含量为上述范围内时，能够以更高水准兼顾粘接层3的柔软性与粘接性、剥离性。
作为上述具有反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物，还可以使用通过珠状聚合、溶液聚合等聚合方法获得的物质。另外，还可以使用HTR-860P-3CSP(商品名、Nagasechemtex株式会社制)等市售品。
(热固化性树脂)
作为热固化性树脂，只要是在热的作用下发生固化的树脂，则可以没有特别限定地使用。作为热固化性树脂，可举出环氧树脂、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、三聚氰胺树脂、脲醛树脂等。这些树脂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
环氧树脂只要是发生固化、具有耐热作用，则无特别限定。环氧树脂可以使用双酚A型环氧等二官能环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂等。环氧树脂还可以使用多官能环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、含杂环环氧树脂、脂环式环氧树脂等以往公知的环氧树脂。
作为双酚A型环氧树脂，可举出Epicote 807、Epicote 815、Epicote 825、Epicote827、Epicote 828、Epicote 834、Epicote 1001、Epicote 1004、Epicote1007、Epicote1009(均为Mitsubishi Chemical株式会社制)、DER-330、DER-301、DER-361(均为DowChemical公司制)、YD8125、YDF8170(均为东都化成株式会社制)等。
作为苯酚酚醛清漆型环氧树脂，可举出Epicote 152、Epicote 154(均为Mitsubishi Chemical株式会社制)、EPPN-201(日本化药株式会社制)、DEN-438(DowChemical公司制)等。
作为邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂，可举出YDCN-700-10(新日铁住金化学株式会社制)、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1012、EOCN-1025、EOCN-1027(均为日本化药株式会社制)、YDCN701、YDCN702、YDCN703、YDCN704(均为东都化成株式会社制)等。
作为多官能环氧树脂，可举出Epon 1031S(Mitsubishi Chemical株式会社制)、Araldite 0163(BASF日本公司制)、Denacol EX-611、EX-614、EX-614B、EX-622、EX-512、EX-521、EX-421、EX-411、EX-321(均为Nagasechemtex株式会社制)等。
作为胺型环氧树脂，可举出Epicote 604(Mitsubishi Chemical株式会社制)、YH-434(东都化成株式会社制)、TETRAD-X、TETRAD-C(均为三菱气体化学株式会社制)、ELM-120(住友化学株式会社制)等。
作为含杂环环氧树脂，可举出Araldite PT810(BASF日本公司制)、ERL4234、ERL4299、ERL4221、ERL4206(均为Union Carbide公司制)等。这些环氧树脂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为热固化树脂成分的一部分的环氧树脂固化剂，可以使用通常使用的公知的树脂。具体地说，可举出胺类、聚酰胺、酸酐、聚硫化物、三氟化硼、双酚A、双酚F、双酚S等1分子中具有2个以上酚性羟基的双酚类、苯酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂等酚醛树脂等。作为环氧树脂固化剂，特别是从吸湿时的耐电腐蚀性优异的观点出发，优选苯酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂等酚醛树脂。
此外，环氧固化剂可以与环氧树脂同时使用，也可单独使用。
上述酚醛树脂固化剂中，优选使用Phenolite LF2882、Phenolite LF2822、Phenolite TD-2090、Phenolite TD-2149、Phenolite VH-4150、Phenolite VH4170(均为DIC株式会社制、商品名)、H-1(明和化成株式会社制、商品名)、Epicure MP402FPY、EpicureYL6065、Epicure YLH129B65、Milex XL、Milex XLC、Milex XLC-LL、Milex RN、Milex RS、Milex VR(均为Mitsubishi Chemical株式会社制、商品名)。
(固化促进剂)
作为固化促进剂，可举出咪唑类、双氰胺衍生物、二羧酸二酰肼、三苯基膦、四苯基鏻四苯基硼酸盐、2-乙基-4-甲基咪唑-四苯基硼酸盐、1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳烯-7-四苯基硼酸盐等。这些物质可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
粘接层3含有具有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物时，优选含有促进该丙烯酸共聚物中所含的环氧基的固化的固化促进剂。作为促进环氧基固化的固化促进剂，可举出酚系固化剂、酸酐系固化剂、胺系固化剂、咪唑系固化剂、咪唑啉系固化剂、三嗪系固化剂及膦系固化剂。其中，从速固化性、耐热性及剥离性的观点出发，优选能够期待工序时间缩短及操作性提高的咪唑系固化剂。这些化合物可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
粘接层3中的固化促进剂的含量相对于热塑性树脂100质量份，优选为0.02～20质量份、更优选为0.025～10质量份、进一步优选为0.025～3质量份、特别优选为0.025～0.05质量份。固化促进剂的含量为上述范围内时，具有可以在提高粘接层3的固化性的同时充分抑制保存稳定性降低的倾向。
(无机填充物)
粘接层3中可以配合无机填充物。作为无机填充物，可举出银粉、金粉、铜粉等金属填充物，二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氧化钛、玻璃、氧化铁、陶瓷等非金属无机填充物等。无机填充物可以根据所希望的功能进行选择。
上述无机填充物优选表面具有有机基团。通过将无机填充物的表面利用有机基团进行修饰，易于抑制制备用于形成粘接层3的清漆时在有机溶剂中的分散性以及粘接层3的收缩性、提高弹性模量、提高剥离性。
表面具有有机基团的无机填充物例如可通过将下述式(B-1)所示的硅烷偶联剂与无机填充物混合、在30℃以上的温度下进行搅拌来获得。无机填充物的表面被有机基团修饰可以通过UV测定、IR测定、XPS测定等进行确认。
[化学式编号1]
式(B-1)中，X表示选自苯基、环氧丙氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、氨基、乙烯基、异氰酸酯基及甲基丙烯酰氧基中的有机基团，s表示0或1～10的整数，R11、R12及R13各自独立地表示碳数为1～10的烷基。
作为碳数为1～10的烷基，可举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、异丙基、异丁基等。
碳数为1～10的烷基从获得容易的观点出发，优选甲基、乙基及戊基。X从耐热性的观点出发，优选氨基、环氧丙氧基、巯基及异氰酸酯基，更优选环氧丙氧基及巯基。式(B-1)中的s从抑制高热时的膜流动性、提高耐热性的观点出发，优选为0～5、更优选为0～4。
作为硅烷偶联剂，可举出三甲氧基苯基硅烷、二甲基二甲氧基苯基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、二甲氧基甲基苯基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-(1,3-二甲基丁叉)-3-(三乙氧基甲硅烷基)-1-丙烷胺、N,N’-双(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)乙烯二胺、聚氧乙烯丙基三烷氧基硅烷、聚乙氧基二甲基硅氧烷等。
其中，优选3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷，更优选三甲氧基苯基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷。硅烷偶联剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
上述偶联剂的含量从谋求耐热性与保存稳定性的平衡的观点出发，相对于无机填充物100质量份，优选为0.01～50质量份、更优选为0.05质量份～20质量份，从提高耐热性的观点出发，进一步优选为0.5～10质量份。
粘接层3中的无机填充物的含量相对于热塑性树脂100质量份，优选为330质量份以下、更优选为180质量份以下、进一步优选为100质量份以下。无机填充物的含量下限并无特别限定，相对于热塑性树脂100质量份，优选为1质量份以上、更优选为5质量份以上、进一步优选为8质量份以上。通过使无机填充物的含量为上述范围，易于抑制粘接层3的收缩性、提高弹性模量、提高剥离性。
(有机填充物)
粘接层3中可以配合有机填充物。作为有机填充物，可举出碳、橡胶系填充物、有机硅系微粒、聚酰胺微粒、聚酰亚胺微粒等。有机填充物的含量相对于热塑性树脂100质量份，优选为300质量份以下、更优选为200质量份以下、进一步优选为100质量份以下。有机填充物含量的下限并无特别限定，相对于热塑性树脂100质量份，优选为5质量份以上。
(有机溶剂)
粘接层3还可以根据需要进一步使用有机溶剂进行稀释。有机溶剂并无特别限定，可以从沸点考虑制膜时的挥发性等来确定。具体地说，从制膜时膜的固化难以进行的观点出发，优选甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、甲乙酮、丙酮、甲基异丁基酮、甲苯、二甲苯等沸点较低的溶剂。另外，以提高制膜性等为目的，优选使用二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、环己酮等沸点较高的溶剂。这些溶剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
[粘合层]
作为粘合层2，优选室温下具有粘合力、对于粘接层3具有密合力的层。粘合层2可以是UV型(通过紫外线或放射线等高能量射线发生固化)、也可以是非UV型(例如通过热发生固化)。
使用UV型粘合剂时，作为形成粘合层2的粘合剂，优选含有丙烯酸系共聚物、交联剂和光聚合引发剂。
使用非UV型粘合剂时，为了调整粘合力，作为通过交联反应使基质树脂与基质树脂的官能团发生反应的交联剂，优选具有选自环氧基、异氰酸酯基、氮杂环丙烷基及三聚氰胺基中的至少一种官能团。这些交联剂可单独使用、也可并用两种以上。
作为基质树脂，可举出丙烯酸系树脂、各种合成橡胶、天然橡胶、聚酰亚胺树脂等。从粘合剂难以残胶的观点出发，优选基质树脂具有能够与其它添加剂发生反应的官能团、例如羟基、羧基等。
另外，当反应速度慢时，可以适当使用胺或锡等催化剂。为了调整粘合特性，还可以以不影响本发明效果的程度适当含有松香系、萜烯树脂系等增粘剂、各种表面活性剂等任意成分。
粘合层2的厚度优选为1～100μm、更优选为2～50μm、进一步优选为5～40μm。粘合层2的厚度薄于1μm时，有难以确保与粘接层的充分粘合力、难以加工的可能性，而厚于100μm时，不经济，也没有特性上的优点。
[基材层]
作为基材层1，可以使用已知的聚合物片材或带材。作为具体例，可举出结晶性聚丙烯、非晶性聚丙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、低密度直链聚乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离子键树脂、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、芳族聚酰胺(纸)、玻璃、玻璃布、氟树脂、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、纤维素系树脂、有机硅树脂。还可以使用在它们中混合了增塑剂、二氧化硅、防粘连材料、增滑剂、防静电剂等而成的混合物。
上述中，优选选自聚丙烯、聚乙烯-聚丙烯无规共聚物、聚乙烯-聚丙烯嵌段共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离子键树脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物中的至少1种为主成分的层与粘合层相接触。这些树脂从杨氏模量、应力缓和性、熔点等特性以及价格方面、使用后的废料再循环等的观点出发也是优选的，从易于获得利用紫外线所带来的表面改性效果的观点出发也是优选的。
基材层1可以是单层的，也可以具有根据需要由不同材质形成的层层叠而成的多层结构。作为这种基材的制造方法，可以是利用多层挤出法一次性地制作具有不同层的基材层，也可以是通过使用粘接剂将利用吹塑法、单层挤出法制作的胶带进行粘贴或者通过热熔融粘合将它们粘贴等的手法来获得。另外，为了控制与粘合层2的密合性，还可以根据需要对基材层1实施哑光处理、电晕处理等表面粗糙化处理。
＜半导体加工用胶带的制作方法＞
半导体加工用胶带10例如可利用以下所示的方法进行制作。即，首先利用刮刀涂布法、辊涂法、喷涂法、凹版涂布法、棒涂法、帘涂法等将在有机溶剂等溶剂中溶解粘接层3的原料树脂组合物而制成的清漆涂饰在脱模膜上，通过将溶剂除去，形成粘接层3。之后，在常温～60℃下层叠另外制作的由基材层1和粘合层2形成的层叠体。由此，可以获得在基材层1上依次层叠有粘合层2、粘接层3的半导体加工用胶带10。
＜半导体加工用胶带的用途＞
半导体加工用胶带10例如可以作为切割-芯片接合带进行使用，也可作为基板及晶片的临时固定用胶带进行使用。以下，对各个用途进行说明。
[切割-芯片接合带]
图2(a)～(f)及图3为用于说明使用半导体加工用胶带10的半导体装置(半导体封装体)的制造方法的一个实施方式的截面图。本实施方式的半导体装置的制造方法包含以下工序：将半导体加工用胶带10的粘接层3粘贴在半导体晶片上的粘贴工序(晶片层压工序)；将半导体晶片W及粘接层3制成单片的切割工序；对粘合层2照射紫外线的紫外线照射工序；将附着有粘接层3的半导体元件50从基材层1上拾取的拾取工序；以及通过粘接层3将半导体元件50粘接在半导体元件搭载用的支撑基板60上的粘接工序。以下一边参照附图一边说明各工序。
(粘贴工序)
首先，将半导体加工用胶带10配置在规定的装置上。接着，如图2(a)及(b)所示，按照粘接层3接触于半导体晶片W的一个面Ws的方式，将半导体加工用胶带10粘贴在半导体晶片W上。半导体晶片W的电路面Wc优选是与面Ws相反侧的面。
(切割工序)
接着，如图2(c)所示，对半导体晶片W、粘合层2及粘接层3进行切割。此时，也可将基材层1切割到中途。如此，半导体加工用胶带10也作为切割片材发挥功能。
(紫外线照射工序)
接着，如图2(d)所示，当粘合层2为UV型时，通过对粘合层2照射紫外线、使粘合层2固化，降低粘合层2与粘接层3之间的粘接力。照射的紫外线的波长优选为200～400nm，作为此时的照射条件，优选按照照度为30～240mW/cm2、照射量为200～500mJ的方式进行照射。
(拾取工序)
照射紫外线之后，如图2(e)所示，通过将基材层1扩展，使通过剪切所获得的各半导体元件50相互间分离，并利用吸引筒夹44从粘接层3一侧对被针42顶出的带粘接层的半导体元件50进行吸引、拾取。此外，带粘接层的半导体元件50具有半导体元件Wa和粘接层3a。另外，半导体元件Wa是将半导体晶片W分割所获得的，粘接层3a是将粘接层3分割所获得的。拾取工序中，并非必须进行扩展，但可以通过进行扩展来进一步提高拾取性。
另外，由针42顶出的顶出量可以根据需要进行选择。进而，从即便是对于极薄晶片也确保充分的拾取性的观点出发，还可进行例如2段或3段拾取法。另外，还可以利用吸引筒夹44以外的方法来进行半导体元件50的拾取。
(粘接工序)
拾取带粘接层的半导体元件50之后，如图2(f)所示，利用热压接将带粘接层的半导体元件50介由粘接层3a粘接在半导体元件搭载用的支撑基板60上。介由粘接层3a将带粘接层的半导体元件50搭载于支撑基板60上之后，可以再次通过热压接将带粘接层的半导体元件50介由粘接层3a粘接在半导体元件Wa上。由此，可以更加可靠地将多个半导体元件Wa搭载于支撑基板60上。
接着，如图3所示，优选根据需要利用焊线70将半导体元件Wa与支撑基板60电连接。此时，将半导体元件Wa、粘接层3a及支撑基板60例如在170℃下加热15～60分钟左右。进而，利用焊线进行连接之后，也可根据需要对半导体元件Wa进行树脂密封。可以在支撑基板60的表面60a上形成树脂密封材料80，而在支撑基板60的与表面60a相反侧的面上形成焊料球90作为与外部基板(母板)的电连接用。
此外，在进行树脂密封时，粘接层3a优选为半固化的状态。由此，可以在进行树脂密封时将粘接层3a更为良好地填充到形成于支撑基板60的表面60a上的凹凸的凹部中。半固化的状态是指粘接层3a未完全固化的状态。半固化状态的粘接层3a可以利用半导体装置的制造过程中的1次或多次的加热处理最终进行加热固化。
通过经过以上工序，可以使用半导体加工用胶带10制造半导体装置100。
[临时固定用胶带]
半导体加工用胶带10可以用于在半导体装置的制造过程中将基板S临时固定在粘接层3的一个面上、并且在剥离基材层1及粘合层2之后将半导体晶片W临时固定在粘接层3的另一个面上。
图4(a)～(f)是表示使用半导体加工用胶带10作为临时固定用胶带来制造半导体装置的工序的截面图。使用半导体加工用胶带10作为临时固定用胶带时，基材层1、粘合层2及粘接层3均不会残留在最终制造的半导体装置中(参照图4(f))。
如图4(a)所示，按照粘接层3接触于基板S表面的方式，将半导体加工用胶带10粘贴在基板S上。此时的温度是50～90℃左右即可。通过在该温度条件下将基板S与半导体加工用胶带10粘贴，可以形成使粘接层3与基板S之间的粘接力比粘接层3与粘合层2之间的粘接力更大的状态。
即，基板S用于在粘贴有粘接层3的状态下控制粘接层3的粘接性。此外，粘贴在基板S上的状态的粘接层3通过施加热量来控制粘接性，同时成为具有规定耐热性的层。
通过从图4(a)所示的状态将基材层1及粘合层2剥离，如图4(b)所示，获得由基板S和粘接层3形成的层叠体20。接着，按照半导体晶片W的面Ws与粘接层3相接触的方式，将半导体晶片W粘贴在粘接层3上。此外，半导体晶片W的与面Ws相反侧的表面为电路面Wc。由此，如图4(c)所示，获得在粘接层3的一个面F1上粘贴有基板S、在粘接层3的另一个面F2上粘贴有半导体晶片W的层叠体30。粘贴粘接层3与半导体晶片W时的温度是50～90℃左右即可。通过在此温度条件下粘贴粘接层3与半导体晶片W，可以形成使粘接层3与半导体晶片W之间的粘接力比粘接层3与基板S之间的粘接力更大的状态。
对图4(c)所示的层叠体30中的半导体晶片W实施所需的加工(例如切割)之后，通过拾取将基板S剥离。由此，获得图4(d)所示的由粘接层3a和半导体元件Wa形成的层叠体40。接着，在半导体元件Wa的电路面Wc朝向支撑基板60的状态下将半导体元件Wa搭载于支撑基板60上(参照图4(e))。只要在半导体元件Wa与支撑基板60之间存在粘接剂(未图示)即可。之后，将粘接层3a剥离(参照图4(f))。由图4(f)所示的状态，通过根据需要利用例如焊线将半导体元件Wa与支撑基板60电连接，由此制造半导体装置。
实施例
对本发明，根据实施例进行说明。本发明并不受以下实施例所限定。
(粘合膜的制作)
作为粘合剂，使用以下的主单体和官能团单体，利用溶液聚合法获得丙烯酸共聚物。即，作为主单体使用丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸甲酯，作为官能团单体使用丙烯酸羟基乙酯和丙烯酸。上述丙烯酸共聚物的重均分子量为40万、玻璃化转变温度为-38℃。制备相对于该丙烯酸共聚物100质量份、配合有10质量份的多官能异氰酸酯交联剂(Mitsubishi Chemical株式会社制、商品名Mytec NY730A-T)而成的粘合剂溶液。在表面脱模处理聚对苯二甲酸乙二醇酯(厚度为25μm)上，按照干燥时的粘合剂厚度达到10μm的方式涂饰粘合剂溶液并干燥。进而，将聚丙烯/乙酸乙烯酯/聚丙烯所形成的聚烯烃基材(厚度为100μm)层压在粘合剂面上。由此，获得粘合层和聚烯烃基材(基材层)形成的粘合膜。在室温下放置该粘合膜2周，充分地进行老化。
＜实施例1＞
(粘接剂清漆的制备)
将以下的材料混合，同时进行真空脱气，从而获得粘接剂清漆。
·热塑性树脂：HTR-860P-3(商品名、Nagasechemtex株式会社制、含缩水甘油基的丙烯酸橡胶、分子量为100万、Tg为-7℃)100质量份
·热固化成分：YDCN-700-10(商品名、新日铁住金化学株式会社制、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、环氧当量为210)20质量份
·热固化成分：Milex XLC-LL(商品名、三井化学株式会社制、芳烷基酚醛树脂)17质量份
·固化促进剂：2PZ-CN(商品名、四国化成工业株式会社制、咪唑化合物)0.04质量份
·无机填充物：Aerosil R972(商品名、日本Aerosil株式会社制、氧化硅)12质量份
·硅烷偶联剂：A-189(商品名、日本Unicar株式会社制、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷)0.6质量份
·硅烷偶联剂：A-1170(商品名、日本Unicar株式会社制、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷)1.7质量份
(半导体加工用胶带的制作)
通过将上述粘接剂清漆涂布在厚度为75μm的表面脱模处理聚对苯二甲酸乙二醇酯(帝人Dupont Film株式会社制、Teijin Tetoron膜：A-31)上。由此，获得在树脂膜的一个面上形成有粘接层的粘接片材。通过将该粘接片材与上述粘合膜粘贴，获得半导体加工用胶带。此外，按照粘接片材的粘接层与粘合膜的粘合层直接接触的方式将粘接片材与粘合膜粘贴。通过将粘接层粘合在粘合层上，可以使形成于上述聚对苯二甲酸乙二醇酯的粘接层可靠地反转至粘合层侧。
(实施例2)
使粘接剂清漆的制备中使用的各材料为表1的实施例2所示的配合，除此之外与实施例1同样地获得半导体加工用胶带。
(比较例1)
使粘接剂清漆的制备中使用的各材料为表1的比较例1所示的配合，除此之外与实施例1同样地获得半导体加工用胶带。此外，表1中的“EXA-830CRP”为DIC株式会社制的热固化性树脂(双酚F型环氧树脂、环氧当量为170)的商品名。
(比较例2)
使粘接剂清漆的制备中使用的各材料为表1的比较例2所示的配合，除此之外与实施例1同样地获得半导体加工用胶带。此外，表1中的“LF-4871”为DIC株式会社制的热固化性树脂(双酚A型环氧树脂、环氧当量为118)的商品名，“YDF-8170C”为新日铁住金化学株式会社制的热固化性树脂(双酚F型环氧树脂、环氧当量为157)的商品名，“SC-2050-HLG”为Admatechs株式会社制的填充物的商品名。
(比较例3)
使粘接剂清漆的制备中使用的各材料为表1的比较例3所示的配合，除此之外与实施例1同样地获得半导体加工用胶带。
(比较例4)
使粘接剂清漆的制备中使用的各材料为表1的比较例4所示的配合，除此之外与实施例1同样地获得半导体加工用胶带。
利用以下方法评价实施例及比较例的半导体加工用胶带。
(1)粘接层的收缩性
将实施例及比较例的半导体加工用胶带分别裁剪成100mm×100mm的尺寸。将粘合膜(粘合层及基材层)和表面脱模处理聚对苯二甲酸乙二醇酯从各个试样上剥下，从而仅剩粘接层，将其作为测定用试样。在130℃下对实施例及比较例的测定用试样加热1小时，使其固化。测量该固化处理后的试样的尺寸，利用以下公式算出收缩率。表1中，将收缩率的值小于2％的试样记为“A”、收缩率的值为2％以上的试样记为“B”。
收缩率(％)＝(固化后的试样面积)/(固化前的试样面积)×100
(2)固化处理后的粘接层的热态弹性模量
将上述收缩性评价中使用过的固化后的试样裁剪成4mm×30mm的尺寸，将其作为测定用试样。使用动态粘弹性测定装置DVE-V4(商品名、株式会社Rheology制)，对该试样施加拉伸负荷，在频率为10Hz、升温速度为10℃/分钟的条件下从-50℃测定至300℃。将温度100℃下的弹性模量作为热态弹性模量。表1中，将热态弹性模量的值小于5MPa的试样记为“A”、热态弹性模量的值为5MPa以上的试样记为“B”。
(3)粘接层对于晶片的90°剥离力(对于晶片的密合力的评价)
将上述收缩性的评价中使用过的固化后的试样裁剪成10mm宽度，将其作为测定用试样。将测定用试样粘贴在硅晶片的表面。之后，在测定用试样上粘贴粘合胶带(辅助带)，从晶片上以50mm/分钟、90°的角度将测定用试样剥离。表1中，将90°剥离力的值为15N/m以上的试样记为“A”、90°剥离力的值小于15N/m的试样记为“B”。
(4)剥离后的粘接层的表面粗糙度
使用激光显微镜(株式会社Keyence制)对上述“粘接层对于晶片的密合力”的评价后(剥离后)的粘接层的表面粗糙度(Tp)进行测定。表1中，将表面粗糙度(Tp30)的值为30以下的试样记为“A”、表面粗糙度(Tp30)的值大于30的试样记为“B”。
产业上的可利用性
根据本发明，可提供在半导体制造过程中具有优异通用性的半导体加工用胶带。
符号说明
1基材层、2粘合层、3粘接层、10半导体加工用胶带、F1粘接层的一个面、F2粘接层的另一个面、S基板、W半导体晶片。

Claims (6)

1.一种半导体加工用胶带，其作为临时固定用胶带用于下述的半导体装置制造方法，其依次层叠有基材层、粘合层和具有热固化性的粘接层，在130℃下进行1小时的固化处理之后，所述粘接层的收缩率小于2％且所述粘接层的100℃下的热态弹性模量为1MPa以上且小于5Mpa，
所述基材层、所述粘合层及所述粘接层均不会残留于最终制造的半导体装置中，
所述半导体装置制造方法包含下述工序：
按照所述粘接层接触于基板表面的方式将所述半导体加工用胶带粘贴在所述基板上的工序；
将所述基材层及所述粘合层剥离的工序；
按照半导体晶片的面与所述粘接层相接触的方式将所述半导体晶片粘贴在所述粘接层上的工序；
对所述半导体晶片实施加工之后通过拾取将所述基板剥离的工序；
在所述半导体晶片的面相反侧的表面、即电路面朝向支撑基板的状态下搭载于所述支撑基板上的工序；以及
将所述粘接层剥离的工序。
2.根据权利要求1所述的半导体加工用胶带，其在130℃下进行1小时的固化处理之后，所述粘接层对于晶片的剥离力为15N/m以上。
3.根据权利要求1或2所述的半导体加工用胶带，其用于在半导体装置的制造过程中将基板临时固定在所述粘接层的一个表面、并且在剥离所述基材层及所述粘合层之后将晶片临时固定在所述粘接层的另一个表面。
4.根据权利要求1或2所述的半导体加工用胶带，其中，
所述粘接层含有热塑性树脂、热固化性树脂、固化促进剂和填充物，
以所述粘接层中的所述热塑性树脂的含量为100质量份时，所述粘接层中的所述热固化性树脂的含量为1～40质量份。
5.根据权利要求4所述的半导体加工用胶带，其中，以所述粘接层中的所述热塑性树脂的含量为100质量份时，所述粘接层中的所述填充物的含量为1～330质量份。
6.根据权利要求1或2所述的半导体加工用胶带，其中，所述粘合层由非UV型粘合剂形成。
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