CN111133564B - 半导体装置制造用粘接膜以及半导体装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的粘接膜具备宽度为100mm以下的带状的载体膜和在载体膜上按照在载体膜的长度方向上排列的方式配置的多个粘接剂片，粘接剂片具有在长方形或正方形的至少一边形成有凸部及凹部中的至少一个的形状。本公开的半导体装置具备半导体芯片、半导体芯片电连接的基板、以及配置于半导体芯片与基板之间且将半导体芯片与基板粘接的粘接剂片，半导体芯片的形状与粘接剂片的形状不同。

Description

半导体装置制造用粘接膜以及半导体装置及其制造方法
技术领域
本公开涉及半导体装置的制造工艺中使用的粘接膜以及半导体装置及其制造方法。
背景技术
一直以来，半导体装置经过以下工序制造。首先，在切割用粘合片材上粘贴半导体晶片，在此状态下将半导体晶片单片化成半导体芯片。之后，实施拾取工序、安装工序、回流焊工序及芯片接合工序等。专利文献1公开了兼具在切割工序中固定半导体晶片的功能和在芯片接合工序中使半导体芯片与基板粘接的功能的粘接片材(切割-芯片接合片材)。
现有专利文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-288170号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，近年来随着面向以智能手机为代表的小型设备的半导体装置的发展，半导体装置的制造工艺与以往相比也有显著的变化。例如，不实施使用了专利文献1所记载的粘接片材(切割-芯片接合片材)的切割工序及芯片接合工序的工艺、或者不实施回流焊工序的工艺的实用化有所发展。与此同时，半导体装置的制造工艺中使用的粘接膜也需要新型的方式。除了该状况之外，本发明人们为了应对搭载半导体装置的小型设备的高功能化及薄型化等，进行了便于用于在基板的受限的特定区域上粘接与其相应形状的半导体芯片的粘接膜的开发。
现有的半导体装置中，一般来说半导体芯片的形状与用于将其粘接在基板上的粘接剂片的形状是相同的，例如它们的形状为长方形或正方形。但是，例如在待粘接半导体芯片的基板的区域有所限制时、或者在不同于以往的位置上需要半导体芯片与基板的电连接时，使用比以往形状更为复杂形状的粘接剂片的需求有所增加。
本公开的目的在于提供具备对于高效地实施半导体装置的制造工艺中的粘接工序有用的复杂形状的粘接剂片的粘接膜。另外，本公开的目的在于提供使用了复杂形状的粘接剂片的半导体装置及其制造方法。
用于解决技术问题的手段
本公开的半导体装置制造用粘接膜具备：宽度为100mm以下的带状的载体膜；和在载体膜上按照在载体膜的长度方向上排列的方式配置的多个粘接剂片，粘接剂片具有在长方形或正方形的至少一边中形成有凸部及凹部中的至少一个的形状。
根据该粘接膜，可以将排列配置于载体膜上的多个粘接剂片依次拾取，之后将各粘接剂片配置于基板的规定区域，可以高效地实施基板与半导体芯片的粘接工序。例如，如果是将带状的粘接膜卷成卷轴的方式，则通过卷对卷方式可以更为高效地实施粘接工序。粘接剂片如上所述，具有比长方形或正方形更为复杂的形状。粘接剂片的形状根据待粘接半导体芯片的基板的区域的形状或半导体芯片的形状来适当地设定即可。例如粘接剂片可以具有6个以上的角，还可以具有8个以上的角。此外，作为具有6个角的粘接剂片的形状之一例，可举出L字型。
配置于载体膜上的粘接剂片的尺寸及个数等根据所制造的半导体装置的设计来适当地设定即可。例如，1个粘接剂片的面积可以为10～200mm2的范围。载体膜的表面的被多个粘接剂片覆盖的区域的比例以载体膜的面积为基准计可以为10～60％。还可以在载体膜上形成有1个或多个由上述多个粘接剂片构成的列。
多个粘接剂片例如可以通过对按照将载体膜的表面覆盖的方式形成的粘接剂层进行模切来形成。从粘接膜的加工性的观点(在进行模切时及之后、防止粘接剂片不经意地从载体膜上剥离的观点)出发，优选载体膜与粘接剂片之间的密合力为0.5～18N/m。
本公开的粘接膜还可以进一步具备将粘接剂片的与载体膜一侧的第一面相反侧的第二面覆盖、且具有与粘接剂片相同形状的保护构件。通过成为利用保护构件覆盖粘接剂片的状态，可以在使用之前防止尘埃等附着在粘接剂片上。粘接剂片及保护构件可以通过对按照将载体膜的表面覆盖的方式形成的粘接剂层和按照将粘接剂层覆盖的方式配置的保护膜进行模切来形成。
保护构件的透光率优选低于载体膜的透光率。通过采用这种构成，可以利用相机等设备识别粘接接剂片的位置，易于使粘接工序完全自动化。
从半导体芯片与基板的粘接工序的操作性的观点出发，粘接剂片与保护构件之间的密合力优选为16N/m以下。例如粘接剂片由具有热固化性的树脂组合物形成时，优选在100℃下10分钟的热处理后、粘接剂片与保护构件之间的密合力为16N/m以下。
发明效果
根据本公开，可提供具备对于高效地实施半导体装置的制造工艺的粘接工序有用的复杂形状的粘接剂片的粘接膜。另外，根据本公开，可提供使用了复杂形状的粘接剂片的半导体装置及其制造方法。
附图说明
图1为示意地表示本公开的粘接膜的一个实施方式的立体图。
图2为图1所示的II-II线处的截面图。
图3(a)～图3(f)为表示粘接剂片的形状的变化的俯视图。
图4为表示T字型的粘接剂片和半导体芯片的配置之一例的俯视图。
图5为示意地表示依次层叠有载体膜、粘接剂层及保护膜的层叠体的截面图。
图6为表示通过模切在载体膜上形成多个粘接剂片的样子的立体图。
图7为示意地表示将粘接剂片及覆盖其的保护构件从载体膜上拾取的样子的截面图。
图8为示意地表示使用本公开的粘接剂片制造的半导体装置之一例的截面图。
具体实施方式
以下适当地参照附图地说明本公开的实施方式。此外，本发明并不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。
<半导体装置制造用粘接膜>
图1为示意地表示本实施方式的粘接膜的立体图。图2为图1所示的II-II线处的截面图。这些图所示的粘接膜10具备：宽度为100mm以下的带状的载体膜1；在载体膜上1按照在其长度方向(图1所示的箭头X的方向)上排列的方式配置的多个粘接剂片3p；以及将粘接剂片3p的表面F2覆盖且具有与粘接剂片3p相同形状的保护构件5p。如图2所示，粘接剂片3p的表面F2(第二面)是与粘接剂片3p的载体膜1一侧的面F1(第一面)相反侧的面。
粘接膜10可以应用于半导体装置的制造工艺中的各种粘接工序(例如半导体芯片与基板的粘接)。根据粘接膜10，可以将在载体膜1上排列地配置的多个粘接剂片3p依次拾取，之后将各粘接剂片3p配置在基板的规定区域上，可以高效地实施基板与半导体芯片的粘接工序。此外，图1、2中图示了在载体膜1上设置有1列由多个粘接剂片3p构成的列3A的情况，但也可在载体膜1上设置有2个以上的列3A。
本实施方式的粘接剂片3p如图1所示，具有粗T字那样的形状(T字型)。该形状如图3(a)所示，具有8个角C1～C8。此外，该形状可以说是在长方形的一边的中央部形成有1个凸部的形状，也可以说是在长方形的一边的两端分别各形成1个凹部的形状。
粘接剂片3p的形状并不限定于图3(a)所示的形状，只要是在长方形或正方形的至少一边中形成有凸部及凹部中的至少1个的形状即可。例如，可以如图3(b)所示是L字型，可以具有6个角C1～C6。还可以如图3(c)所示是在长方形或正方形上形成有1个凹部的形状，具有8个角C1～C8。还可以如图3(d)所示是在长方形或正方形的一个角部(图3(d)中的左下)形成有凹部、且在一边(图3(d)中的右侧)形成有凸部的形状，具有10个角C1～C10。还可以如图3(e)所示是在长方形或正方形的一边形成有凸部、且在另一边形成有凹部的形状，具有12个角C1～C12。此外，凹部或凸部的形状可以如图3(f)所示为三角形或圆弧状。
粘接剂片的形状根据待粘接半导体芯片的基板的区域的形状或半导体芯片的形状来适当地设定即可。另外，在半导体芯片具有例如长方形或正方形的形状、且其角部设有多个端子而需要将这些端子与基板的配线连接时，可以按照端子和配线不被粘接剂片覆盖的方式来决定粘接剂片的形状。图4为表示T字型的粘接剂片3p和长方形的半导体芯片S的配置之一例的俯视图。图4所示的区域R1、R2中，在基板与半导体芯片之间不存在粘接剂，在这些区域R1、R2中可以将基板与半导体芯片电连接。
假设本实施方式中的粘接剂片3p的尺寸足够小，则1个粘接剂片3p的面积例如为10～200mm2、还可以为20～160mm2或25～100mm2。载体膜1的表面的被多个粘接剂片3p覆盖的区域的比例(粘接剂片的面积率)以载体膜1的面积为基准计例如为10～60％，还可以为10～35％或15～33％。该面积率可以如下求出：用1个粘接剂片3p的面积A除以设置于载体膜1上的粘接剂片3p的间距(图1中的间距P)与载体膜1的宽度(图1中的宽度W)之积。即，该面积率R可以为利用以下公式求出的值。
面积率R(％)＝A/(P×W)×100
以下对粘接膜10的构成进行说明。
[载体膜]
载体膜1如上所述，为带状且具有100mm以下的宽度。载体膜1的宽度根据配置于其上的粘接剂片3p的尺寸及列3A的数量来适当地设定即可。例如，当如图1所示那样列3A的数量为1个时，载体膜1的宽度优选为10～50mm，还可以为10～30mm或10～20mm。通过载体膜1的宽度为10mm以上，当采用卷对卷方式时，易于防止因载体膜1歪扭所导致的操作性降低。
载体膜1的材质只要是能够充分地耐受在粘接膜10的制造工艺及半导体装置的制造工艺中被施加的张力，则无特别限定。载体膜1从配置于其上的粘接剂片3p及/或保护构件5p的识别性的观点出发，优选是透明的。作为载体膜1，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯系膜、聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚醋酸乙烯基酯膜、聚-4-甲基戊烯-1、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等均聚物或共聚物或者它们的混合物等聚烯烃系膜、聚氯乙烯膜、聚酰亚胺膜等塑料膜等。载体膜1可以是单层结构，也可以是多层结构。
载体膜1的厚度在不损害操作性的范围内适当选择即可，例如为10～200μm、还可以为20～100μm或25～80μm。这些厚度的范围是实用没有问题、经济上也有效的范围。
为了提高粘接剂片3p对载体膜1的密合力，还可以对载体膜1的表面实施电晕处理、铬酸处理、臭氧暴露、火炎暴露、高压电击暴露、离子化放射线处理等化学或物理的表面处理。作为载体膜1，还可以使用由氟树脂形成的表面能量低的膜。作为这种膜，例如有Teijin Film Solutions株式会社制的A-63(脱模处理剂：改性有机硅系)及Teijin FilmSolutions株式会社制的A-31(脱模处理剂：Pt系有机硅系)等。
为了防止粘接剂片3p对载体膜1的密合力变得过高，可以在载体膜1的表面上形成由有机硅系剥离剂、氟系剥离剂、长链烷基丙烯酸酯系剥离剂等脱模剂构成的脱模层。
载体膜1与粘接剂片3p之间的密合力优选为0.5～18N/m、更优选为2～10N/m、还可以为2～6N/m或2～4N/m。通过该密合力为0.5N/m以上，在制造粘接膜10的过程中，易于防止粘接剂片3p不经意地自载体膜1剥离，另一方面，通过为18N/m以下，在粘接膜10的使用时，易于稳定地将粘接剂片3p及覆盖其的保护构件5p自载体膜1上拾取。此外，粘接剂片3p对载体膜1的密合力是指90°剥离强度，具体地说是指，准备在载体膜1上形成有由与粘接剂片3p相同组成构成的宽度为20mm的粘接剂层的试样，以90°的角度且50mm/分钟的剥离速度将该粘接剂层从载体膜上剥离时测定的剥离强度。
[粘接剂片]
粘接剂片3p通过对按照覆盖载体膜1表面的方式形成的粘接剂层3和按照将粘接剂层3覆盖的方式配置的保护膜5同时地进行模切，与保护构件5p一起形成(参照图6)。粘接剂片3p的厚度在不损害操作性的范围内适当选择即可，例如为3～50μm、还可以为5～40μm或7～30μm。粘接剂片3p的厚度通过为3μm以上，易于确保充分的粘接性，另一方面，通过为50μm以下，易于抑制构成粘接剂片3p的粘接剂组合物自保护构件5p露出。
构成粘接剂片3p的粘接剂组合物只要具有能够在半导体装置的制造工艺中没有问题地使用的性质(例如粘接性及对于150℃左右的热的耐热性)即可，适当采用以往在半导体装置的制造工艺中使用的物质即可。粘接剂片3p优选含有热塑性树脂、热固化性树脂、固化促进剂和填充物，也可根据需要含有光反应性单体及光聚合引发剂等。随着基板的薄化，有使用耐热性低的基板的倾向，有需要半导体装置的制造工艺的低温化的倾向。粘接剂片3p优选能够在160℃以下的温度条件下将对象物粘接。
(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，从制成半导体加工用带、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(以下也有时称作“含反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物”)。
当含有含反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物作为热塑性树脂时，粘接剂片3p还可以是不含热固化性树脂的方式。即，还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一种或者组合使用两种以上。
作为(甲基)丙烯酸共聚物，可举出丙烯酸树脂、丙烯酸橡胶等(甲基)丙烯酸酯共聚物等，优选丙烯酸橡胶。丙烯酸橡胶优选是以丙烯酸酯作为主成分、通过选自(甲基)丙烯酸酯及丙烯腈中的单体的共聚所形成。
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，优选含有丙烯酸丁酯及丙烯腈作为共聚成分的共聚物、含有丙烯酸乙酯及丙烯腈作为共聚成分的共聚物。
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具有反应性基团的(甲基)丙烯酸单体与含有上述单体的单体组合物进行共聚来获得。
作为反应性基团，从耐热性提高的观点出发，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)丙烯酸共聚物优选是含有具有环氧基的(甲基)丙烯酸单体作为共聚成分的含环氧基(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，易于确保粘接剂片3p的柔软性。另外，粘贴于被粘接体时存在凹凸时，变得易于追随、变得具有适度的粘接性。另一方面，当热塑性树脂的Tg为-50℃以上时，易于抑制粘接剂片3p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是通过示差扫描热量测定(DSC)获得的中间点玻璃化转变温度值。热塑性树脂的Tg具体地说是在升温速度为10℃/分钟、测定温度为-80～80℃的条件下测定热量变化、通过基于JIS K 7121：1987的方法求得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，在以暂时固定的用途进行使用时，易于确保耐热性。另一方面，重均分子量为200万以下时，在以暂时固定的用途进行使用时，易于抑制流动性的降低及粘贴性的降低。由上述观点出发，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，重均分子量是通过凝胶渗透色谱法(GPC)、使用由标准聚苯乙烯获得的标准曲线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，它们的含量以合计量计，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，易于以更高水准实现粘接剂片3p的柔软性、粘接性及剥离性的全部。
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、溶液重合等聚合方法获得的物质。或者，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，只要是通过热发生固化的树脂，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一种或者组合使用两种以上。
环氧树脂只要是发生固化而具有耐热作用的树脂，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树脂。
作为双酚A型环氧树脂，可以举出Epikote 807、Epikote 815、Epikote 825、Epikote 827、Epikote 828、Epikote 834、Epikote 1001、Epikote 1004、Epikote 1007、Epikote 1009(均为三菱Chemical株式会社制)、DER-330、DER-301、DER-361(均为DowChemical公司制)、YD8125、YDF8170(均为新日铁住金化学株式会社制)等。
作为苯酚酚醛清漆型环氧树脂，可举出Epikote 152、Epikote 154(均为三菱Chemical株式会社制)、EPPN-201(日本化药株式会社制)、DEN-438(Dow Chemical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(均为新日铁住金化学株式会社制)等。
作为多官能环氧树脂，可举出Epon 1031S(三菱Chemical株式会社制)、ARALDITE0163(BASF JAPAN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Epikote 604(三菱Chemical株式会社制)、YH-434(新日铁住金化学株式会社制)、TETRAD-X、TETRAD-C(均为三菱Chemical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 JAPAN公司制)、ERL4234、ERL4299、ERL4221、ERL4206(均为Union Carbide公司制)等。这些环氧树脂可单独使用一种或者组合使用两种以上。
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、多硫化物、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，优选使用具有Phenolite LF4871、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、Epicure YL6065、EpicureYLH129B65、Milex XL、Milex XLC、Milex XLC-LL、Milex RN、Milex RS、Milex VR(均为三菱Chemical株式会社制、商品名)等结构的材料。
粘接剂片3p中的热固化性树脂的含量相对于热塑性树脂100质量份优选为10～500质量份、更优选为30～450质量份、进一步优选为50～400质量份。热固化性树脂的含量为上述范围内时，易于实现粘接剂片3p在热固化后的优异的密合性。
(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、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳烯-7-四苯基硼酸盐等。这些物质可单独使用一种或者组合使用两种以上。
粘接剂片3p含有具有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物时，优选含有用于促进所涉及的丙烯酸共聚物中所含的环氧基的固化的固化促进剂。作为促进环氧基的固化的固化促进剂，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，从快速固化性、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。这些化合物可单独使用一种或者组合使用两种以上。
粘接剂片3p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0.01～50质量份、更优选为0.02～20质量份、进一步优选为0.025～10质量份。固化促进剂的含量为上述范围内时，具有可在提高粘接剂片3p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)
粘接剂片3p优选含有无机填充物。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、二氧化钛、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。无机填充物的表面通过被有机基团修饰，易于兼顾在制备用于形成粘接剂片3p的清漆时在有机溶剂中的分散性以及粘接剂片3p的高弹性模量及优异的剥离性。
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)所示的硅烷偶联剂和无机填充物混合、并在30℃以上的温度下进行搅拌来获得。无机填充物的表面经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、缩水甘油氧基、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、缩水甘油氧基、巯基及异氰酸酯基，更优选缩水甘油氧基及巯基。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-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油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)亚乙基二胺、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-缩水甘油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-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷。硅烷偶联剂可单独使用一种或者组合使用两种以上。
上述偶联剂的含量从谋求耐热性和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0.05～20质量份，从耐热性提高的观点出发，进一步优选为0.5～10质量份。
粘接剂片3p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600质量份以下、更优选为500质量份以下、进一步优选为400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5质量份以上、更优选为8质量份以上。通过使无机填充物的含量为上述范围，可以抑制伴随热固化的收缩，并且易于兼顾粘接剂片3p的高弹性模量及优异的剥离性。
(有机填充物)
粘接剂片3p可以含有有机填充物。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5质量份以上。
(有机溶剂)
粘接剂片3p还可根据需要使用有机溶剂进行稀释。有机溶剂并无特别限定，可以从沸点出发来考虑制膜时的挥发性等进行决定。具体地说，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、二甲苯等较低沸点的溶剂从制膜时膜的固化不易进行的观点出发是优选的。另外，出于提高制膜性等目的，优选使用二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、环己酮等较高沸点的溶剂。这些溶剂可单独使用一种或者组合使用两种以上。
[保护构件]
保护构件5p如下形成：通过对按照将载体膜1的表面覆盖的方式形成的粘接剂层3和按照将粘接剂层3覆盖的方式配置的保护膜5同时地进行模切，与粘接剂片3p一起形成(参照图6)。本实施方式的保护构件5p由于是通过模切与粘接剂片3p同时地形成，因此是与粘接剂片3p实质上相同的形状。作为保护膜5，只要是在粘接膜10的制造工艺中能够进行冲压加工、且在半导体装置的制造工艺中可容易地将保护构件5p从粘接剂片3p上剥离者即可。
粘接剂片3p与保护构件5p之间的密合力优选为16N/m以下、更优选为10N/m以下、还可以为5N/m以下或4.5N/m以下。特别是，粘接剂片3p由具有热固化性的树脂组合物形成时，优选在100℃下进行10分钟的热处理后、保护构件5p对粘接剂片3p的密合力为上述范围。通过该密合力为16N/m以下，可以将被保护构件5p覆盖状态的粘接剂片3p例如在100℃下3秒的条件下暂时压接于被粘接体(例如基板)，之后利用胶带等可以容易地将保护构件5p从粘接剂片3p上剥离。此外，保护构件5p对粘接剂片3p的密合力是指90°剥离强度，具体地说是指，准备在由与粘接剂片3p相同组成构成的宽度为20mm的粘接剂层上配置有相同宽度的保护膜的试样，以90°的角度且300mm/分钟的剥离速度将该保护膜从粘接剂层上剥离时所测定的剥离强度。
作为保护膜5，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯系膜、聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚醋酸乙烯基酯膜、聚-4-甲基戊烯-1、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等均聚物或共聚物或者它们的混合物等聚烯烃系膜、聚氯乙烯膜、聚酰亚胺膜等塑料膜等。保护膜5可以是单层结构，也可以是多层结构。通过用保护膜5覆盖粘接剂层3，可以在抑制对粘接剂层3施加过度张力的同时防止在模切时异物混入到粘接剂层3中。
保护膜5的厚度在不损害操作性的范围内适当选择即可，例如为10～200μm、还可以为20～100μm或25～80μm。这些厚度的范围是实用上没有问题、经济上也有效的范围。
保护构件5p的透光率优选低于载体膜1的透光率。通过采用这种构成，能够利用相机等设备识别粘接剂片3p的位置及朝向等，易于使半导体装置的制造工艺中的粘接工序自动化。例如，作为保护构件5p，优选使用被着色成波长500nm的光的透过率低于10％(更优选低于7％)的构件。
<粘接膜的制造方法>
接着，对粘接膜10的制造方法进行说明。本实施方式的制造方法包含以下工序。
(A)准备具有宽度为100mm以下的带状的载体膜1、按照将载体膜1的表面覆盖的方式形成的粘接剂层3、以及按照将粘接剂层3覆盖的方式配置的保护膜5的层叠体20的工序。
(B)通过对层叠体20中的粘接剂层3及保护膜5进行模切，获得在载体膜1上按照在载体膜1的长度方向上排列的方式配置的多个粘接剂片3p的工序。
图5为示意地表示(A)工序中准备的层叠体20的截面图。层叠体20可如下制作。首先，准备将粘接剂层3的原料树脂组合物溶解在有机溶剂等溶剂中制成清漆的涂饰液。将该涂饰液涂饰在载体膜1上之后，将溶剂除去，从而形成粘接剂层3。作为涂饰方法，可举出刮刀涂布法、辊涂法、喷涂法、凹版涂布法、棒涂法及淋涂法等。接着，在常温～60℃的条件下将保护膜5粘合在粘接剂层3的表面上。由此，可以获得层叠体20。此外，还可以在宽幅较宽的载体膜上形成粘接剂层3之后，按照将其覆盖的方式粘合保护膜5，从而制作层叠膜，然后将其剪切(裁切)至100mm以下的宽度，从而获得层叠体20。
图6是(B)工序中通过模切在载体膜1上形成多个粘接剂片3p及覆盖其的保护构件5p的样子的立体图。如图6所示，通过使层叠体20通过在外周面具有用于实施模切的多个刀刃51c的旋转体51和与旋转体51成对的轧辊52之间，从而在载体膜1上连续地形成对应于刀刃51c的形状的粘接剂片3p及保护构件5p。此时，层叠体20的保护膜5一侧的面朝向旋转体51、载体膜1一侧的面朝向轧辊52。通过调整旋转体51的旋转轴51a与轧辊52的旋转轴52a的距离，或者改变刀刃51c的高度，可以调整利用刀刃51c形成于层叠体20上的切痕的深度。
通过旋转体51及轧辊52之间后的层叠体20如图6所示，被分离成粘接膜10和不需要部分30，卷绕在各自的卷轴(未图示)上。不需要部分30由被挖去了粘接剂片3p及保护构件5p的粘接剂层3和保护膜5构成。
<粘接膜的使用方法>
接着，对粘接膜10的使用方法进行说明。图7为示意地表示将粘接剂片3p及覆盖其的保护构件5p从载体膜1上拾取的样子的截面图。在对粘接膜10赋予了一定张力的状态下，一边使粘接膜10的载体膜1一侧的面抵接于楔状构件60、一边使粘接膜10沿图7所示的箭头方向移动。由此，如该图所示，成为粘接剂片3p及保护构件5p的前方自载体膜1浮起的状态。为此状态时，例如利用具有吸引力的拾取装置65将粘接剂片3p及保护构件5p拾取。例如，通过使用具备识别保护构件5p的相机等的装置作为拾取装置65，可以把握粘接剂片3p及保护构件5p的有无以及朝向等信息。根据这些信息，可以适当地实施之后的粘接工序。
接着，将被保护构件5p覆盖的状态的粘接剂片3p配置于基板(未图示)的规定位置及朝向。在此状态下，直接进行粘接剂片3p在基板上的暂时压接。暂时压接例如在温度为60～150℃、按压力为0.05～1MPa的条件下进行0.1～10秒即可。通过暂时压接，粘接剂片3p以虽然较弱但不会自基板上剥离的程度密合在基板上。在此状态下，使用胶带等将保护构件5p自粘接剂片3p上剥离。在由于保护构件5p的剥离而露出的粘接剂片3p的表面上配置不同于粘接剂片3p的形状的半导体芯片后，进行半导体芯片对基板的压接。压接例如在温度为60～150℃、按压力为0.05～1MPa的条件下进行0.1～10秒即可。此外，随着基板的薄化，期待加热温度低，压接温度优选为160℃以下，之后的热固化温度也优选为160℃以下。
<半导体装置>
图8为示意地表示使用粘接剂片3p制造的半导体装置之一例的截面图。该图所示的半导体装置100具备半导体芯片S、半导体芯片S电连接的基板50、以及配置于半导体芯片S与基板50之间且将半导体芯片S与基板50粘接的粘接剂片3p。半导体芯片S的形状例如为长方形或正方形，而粘接剂片3p的形状为T字型，半导体芯片S的形状与粘接剂片3p的形状不同。通过采用该构成，如图4所示，在区域R1、R2中，可以利用导电材料A1、A2将基板50与半导体芯片S电连接。
半导体装置100的制造方法包含以下工序：准备依次层叠有基板50和粘接剂片3p和半导体芯片S的层叠体(未图示)的工序；和通过加热层叠体，利用粘接剂片将基板50与半导体芯片S粘接的工序。粘接基板50与半导体芯片S时的温度优选为低温，例如为160℃以下。
以上对本公开的实施方式详细地进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中示例了使用按照能够利用相机等把握保护构件5p的有无及朝向等的方式进行了着色的保护膜5的情况，但也可取而代之，在保护构件5p的规定位置上加以标记。另外，若为粘接剂片3p经着色的方式，也可不设置保护构件5p。此外，当粘接剂片3p的朝向不成问题时，则无需识别朝向。
实施例
以下根据实施例说明本公开。本公开不限定于以下的实施例。
<实施例1>
(粘接剂清漆的制备)
在将以下材料混合的同时进行抽真空，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
·热固化性树脂：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)30质量份
·热固化性树脂：LF-4871(商品名、DIC株式会社制、双酚A型环氧树脂、环氧当量为118)95质量份
·热固化性树脂：YDF-8170C(商品名、新日铁住金化学株式会社制、双酚F型环氧树脂、环氧当量为157)100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)0.3质量份
·表面处理填充物：SC-2050-HLG(商品名、株式会社Admatechs制)330质量份
·硅烷偶联剂：A-189(商品名、NUC株式会社制、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷)0.9质量份
·硅烷偶联剂：A-1160(商品名、NUC株式会社制、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷)2质量份
(粘接膜的制作)
将上述粘接剂清漆涂饰在厚度为50μm的表面脱模处理聚对苯二甲酸乙二醇酯(Teijin Film Solutions株式会社制、商品名：Teijin Tetoron Film A-63)上。经过干燥工序，获得在上述聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(载体膜)的一个面上形成有厚度为25μm的粘接剂层的膜。将该膜与经着色的厚度为50μm的聚乙烯膜(Tamapoly株式会社制、TDM-1)粘合，由此获得层叠膜。通过将该层叠膜裁切至15mm宽，获得带状的层叠体。
对于如上获得的层叠体，通过使用图6所示构成的装置进行模切，获得本实施例的粘接膜。粘接剂片的形状为纵约7mm×横约6mm的矩形的一部分角欠缺的形状(面积：29mm2)。间距P为约9mm。粘接剂片的面积率R为23％。
<实施例2>
除了改变粘接剂片的尺寸及间距之外，与实施例1同样地制作粘接膜。
<实施例3>
除了使用进行了与实施例2所用载体膜不同的表面处理的载体膜且改变粘接剂片的形状之外，与实施例2同样地制作粘接膜。作为载体膜，使用厚度为50μm的表面脱模处理聚对苯二甲酸乙二醇酯(Teijin Film Solutions株式会社制、商品名：Teijin TetoronFilm A-53)。
<实施例4>
除了使用与实施例2所用保护膜不同的保护膜之外，与实施例2同样地制作粘接膜。作为保护膜，使用未经着色的聚乙烯膜(Tamapoly株式会社制、商品名：NF-13，厚度：20μm)。
<实施例5>
除了使用与实施例2所用保护膜不同的保护膜之外，与实施例2同样地制作粘接膜。作为保护膜，使用未经着色的聚乙烯膜(Tamapoly株式会社制、商品名：GF-3，厚度：30μm)。
<实施例6>
除了使用与实施例2所用载体膜不同的载体膜之外，与实施例2同样地制作粘接膜。作为载体膜，使用未经表面脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(Teijin FilmSolutions株式会社制、商品名：Teijin Tetoron Film G2、厚度：50μm)。
<实施例7>
除了使用与实施例2所用载体膜不同的载体膜之外，与实施例2同样地制作粘接膜。作为载体膜，使用未经表面脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(Teijin FilmSolutions株式会社制、商品名：Teijin Tetoron Film G2、厚度：38μm)。
<实施例8>
除了改变粘接剂片的尺寸之外，与实施例2同样地制作粘接膜。
<实施例9>
除了改变粘接剂片的尺寸之外，与实施例2同样地制作粘接膜。
对上述实施例的粘接膜，进行以下项目的评价。将结果示于表1及表2。
(1)粘接剂片的面积率R
将表1所示的粘接剂片的面积A(mm2)、间距P(mm)及载体膜的宽W(mm)代入至下述式中，求得粘接剂片的面积率R(％)。
面积率R(％)＝A/(P×W)×100
(2)透光率
使用日本分光株式会社制的V-570(商品名)测定在载体膜上设置有粘接剂片及覆盖其的保护构件的区域的波长500nm的透光率。
(3)载体膜密合力(90°剥离强度)
将未进行模切的层叠膜(载体膜/粘接剂层/保护膜)切成20mm宽。使用双面胶将载体膜一侧的面粘贴在铝板上后，将保护膜剥离。之后，一边将粘接剂层相对于载体膜的角度维持在90°，一边将粘接剂层向上方提起，从而将粘接剂层从载体膜上剥离。提起速度为50mm/分钟，测定环境温度为23±2℃。测定提起所需要的力。将该测定值(mN)及试样宽度(20mm)代入到下述式中，计算载体膜与粘接剂层之间的密合力。
密合力(N/m)＝测定值(mN)/20(mm)
(4)保护膜密合力(90°剥离强度)
将未进行模切的层叠膜(载体膜/粘接剂层/保护膜)切成20mm宽。将载体膜剥离后，使用双面胶将粘接剂层一侧的面粘贴在铝板上后，之后，一边将保护膜相对于粘接剂层的角度维持在90°，一边将保护膜向上方提起，从而将粘接剂层从保护膜膜上剥离。提起速度为300mm/分钟，测定环境温度为23±2℃。测定提起所需要的力。将该测定值(mN)及试样宽度(20mm)代入到下述式中，计算保护膜与粘接剂层之间的密合力。
密合力(N/m)＝测定值(mN)/20(mm)
表1
表2
产业上的可利用性
根据本公开，可提供具备对于实施高效地实施半导体装置的制造工艺的粘接工序有用的复杂形状的粘接剂片的粘接膜。另外，根据本公开，可提供使用了复杂形状的粘接剂片的半导体装置及其制造方法。
符号说明
1载体膜、3粘接剂层、3p粘接剂片、5保护膜、5p保护构件、10粘接膜、50基板、100半导体装置、C1～C12粘接剂片的角、F1粘接剂片的面(第一面)、F2粘接剂片的面(第二面)、S半导体芯片。

Claims (15)

1.一种半导体装置制造用粘接膜，其具备：
宽度为100mm以下的带状的载体膜；
在所述载体膜上按照在所述载体膜的长度方向上排列的方式配置的多个粘接剂片；以及
保护构件，该保护构件将所述粘接剂片的与所述载体膜一侧的第一面相反侧的第二面覆盖，且具有与所述粘接剂片相同的形状，并且所述保护构件的透光率比所述载体膜的透光率低，
其中，所述粘接剂片具有在长方形或正方形的至少一边形成有凸部及凹部中的至少一个的形状。
2.根据权利要求1所述的粘接膜，其中，所述粘接剂片具有6个以上的角。
3.根据权利要求2所述的粘接膜，其中，所述粘接剂片的形状为L字型。
4.根据权利要求1所述的粘接膜，其中，所述粘接剂片具有8个以上的角。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的粘接膜，其中，所述粘接剂片的面积为10～200mm2。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的粘接膜，其中，所述载体膜的表面的被所述多个粘接剂片覆盖的区域的比例以所述载体膜的面积为基准计为10～60％。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的粘接膜，其中，在所述载体膜上形成有1个或多个由所述多个粘接剂片构成的列。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的粘接膜，其中，所述粘接剂片是通过对按照将所述载体膜的表面覆盖的方式形成的粘接剂层进行模切而形成的。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的粘接膜，其中，所述载体膜与所述粘接剂片之间的密合力为0.5～18N/m。
10.根据权利要求1～4中任一项所述的粘接膜，其中，所述粘接剂片及所述保护构件是通过对按照将所述载体膜的表面覆盖的方式形成的粘接剂层和按照将所述粘接剂层覆盖的方式配置的保护膜进行模切而形成的。
11.根据权利要求1～4中任一项所述的粘接膜，其中，所述粘接剂片与所述保护构件之间的密合力为16N/m以下。
12.一种半导体装置，其具备：
基板；
半导体芯片；以及
权利要求1～11中任一项所述的粘接膜的所述粘接剂片，
其中，所述粘接剂片配置于所述基板与所述半导体芯片之间，将所述基板与所述半导体芯片粘接，
所述半导体芯片的形状与所述粘接剂片的形状不同。
13.一种半导体装置的制造方法，其使用权利要求1～11中任一项所述的粘接膜的所述粘接剂片。
14.根据权利要求13所述的半导体装置的制造方法，其包含以下工序：
准备依次层叠有基板、所述粘接剂片和半导体芯片的层叠体的工序；和
通过对所述层叠体进行加热、从而利用所述粘接剂片将所述基板与所述半导体芯片粘接的工序，
其中，所述半导体芯片的形状与所述粘接剂片的形状不同。
15.根据权利要求14所述的半导体装置的制造方法，其中，通过将所述层叠体加热至160℃以下的温度，从而利用所述粘接剂片将所述半导体芯片粘接在所述基板上。
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