CN111690350A - 带粘接薄膜的切割带 - Google Patents
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Abstract
提供带粘接薄膜的切割带,其适合于使紫外线固化性的切割带粘合剂层即使经过紫外线照射也确保环框保持力。本发明的带粘接薄膜的切割带(X)具有包含切割带(10)及粘接薄膜(20)的层叠结构。切割带(10)具有包含基材(11)和紫外线固化性的粘合剂层(12)的层叠结构。粘接薄膜(20)可剥离地密合于切割带(10)的粘合剂层(12)。切割带(10)在经过其粘合剂层(12)侧对SUS平面的贴合和之后对粘合剂层(12)的200mJ/cm2的紫外线照射之后在23℃、剥离角度180°及剥离速度300mm/分钟的条件的剥离试验中,对SUS平面显示出0.03~0.2N/20mm的剥离粘合力。
Description
技术领域
本发明涉及能够在半导体装置的制造过程中使用的带粘接薄膜的切割带。
背景技术
在半导体装置的制造过程中,在得到带有芯片接合用的尺寸与芯片相当的粘接薄膜的半导体芯片、即带粘接薄膜的半导体芯片的方面,有时使用带粘接薄膜的切割带。带粘接薄膜的切割带例如具有:包含基材及粘合剂层的切割带、和可剥离地密合于其粘合剂层侧的粘接薄膜。粘接薄膜具有超过作为工件的半导体晶圆的尺寸的圆盘形状、对例如具有超过该粘接薄膜的尺寸的圆盘形状的切割带以同心圆状贴合于其粘合剂层侧。切割带的粘合剂层中未被粘接薄膜覆盖的粘接薄膜周围的区域可以贴附SUS制的环框。环框是在贴附于切割带的状态下在各种装置具备的输送臂等输送机构输送工件时机械地抵接的构件。
作为使用带粘接薄膜的切割带来得到带粘接薄膜的半导体芯片的方法之一,已知经由如下工序的方法:该工序用于对带粘接薄膜的切割带中的切割带进行扩展从而将粘接薄膜割断。该方法中,首先,对于带粘接薄膜的切割带,在切割带粘合剂层的粘接薄膜周围的区域贴附有环框的状态下在粘接薄膜上贴合半导体晶圆。该半导体晶圆例如以在之后的粘接薄膜的割断中会一同被割断从而能够单片化为多个半导体芯片的方式进行加工。接着,为了以由切割带上的粘接薄膜产生各自与半导体芯片密合的多个粘接薄膜小片的方式将该粘接薄膜割断,使用规定的扩展装置,将带粘接薄膜的切割带的切割带沿晶圆径向扩展(扩展工序)。在该扩展工序中,在粘接薄膜上的与半导体晶圆的粘接薄膜割断位置对应的位置处也产生割断,在带粘接薄膜的切割带和/或切割带上,半导体晶圆被单片化为多个半导体芯片。接着,经历用于将带粘接薄膜的切割带上的芯片间的分隔距离扩大的切割带的扩展(分隔扩展)后,各半导体芯片与密合于其的尺寸与芯片相当的粘接薄膜一起,从切割带的下侧被拾取机构的销构件顶起从而从切割带上被拾取(拾取工序)。由此,得到带有粘接薄膜的半导体芯片。该带粘接薄膜的半导体芯片借助其粘接薄膜通过芯片接合固定粘接于安装基板等被粘物。关于例如如以上操作来使用的带粘接薄膜的切割带的技术,记载于例如下述专利文献1、2。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-2173号公报
专利文献2:日本特开2010-177401号公报
发明内容
发明要解决的问题
在带粘接薄膜的切割带中,以往有时会采用具有紫外线固化性的粘合剂层作为切割带粘合剂层。在使用这样的带粘接薄膜的切割带的半导体装置制造过程中,在上述拾取工序之前,进行紫外线照射工序,该紫外线照射工序用于通过对带有多个带粘接薄膜的半导体芯片的切割带粘合剂层进行紫外线照射而使该粘合剂层的粘合力显著降低。
在用于进行上述扩展工序的扩展装置中,具备用于对经历了扩展工序的切割带的粘合剂层照射紫外线的UV灯。利用扩展装置具备的UV灯进行的紫外线照射遍及切割带粘合剂层的实质上整面,与粘合剂层的工件贴合区域一起使环框贴合位置处的粘合力降低。贴合于环框的切割带粘合剂层的粘合力像这样降低了的带粘接薄膜的切割带在其粘接薄膜上带有工件地被供于之后的工序的情况下,例如在拾取工序的上述分隔扩展时,有时切割带和/或其粘合剂层会自环框剥离。
本发明是鉴于上述情况而做出的发明,其目的在于,提供一种带粘接薄膜的切割带,其适合于使紫外线固化性的切割带粘合剂层即使经过紫外线照射也确保环框保持力。
用于解决问题的方案
本发明提供的带粘接薄膜的切割带具备切割带及粘接薄膜。切割带具有包含基材和紫外线固化性的粘合剂层的层叠结构。粘接薄膜可剥离地密合于切割带的粘合剂层。此外,切割带在经过其粘合剂层侧对SUS平面的贴合和之后对粘合剂层的200mJ/cm2的紫外线照射之后在23℃、剥离角度180°及剥离速度300mm/分钟的条件的剥离试验中,对前述SUS平面显示出0.03~0.2N/20mm的剥离粘合力。本发明中,对切割带粘合剂层的紫外线照射是指越过切割带基材的照射(从基材侧照射)。这样的构成的该带粘接薄膜的切割带可以在半导体装置的制造中在得到带粘接薄膜的半导体芯片的过程中使用。
该带粘接薄膜的切割带的切割带如上所述,在经过其粘合剂层侧对SUS平面的贴合和之后对粘合剂层的200mJ/cm2的紫外线照射之后在23℃、剥离角度180°及剥离速度300mm/分钟的条件的剥离试验中,对前述SUS平面显示出0.03~0.2N/20mm的剥离粘合力。该剥离粘合力为0.03N/20mm以上的构成对于在该带粘接薄膜的切割带的切割带上贴附有SUS等金属制的环框的状态下切割带粘合剂层的环框贴合位置经过紫外线照射的情况下在半导体装置制造过程中也确保该贴合位置所要求的环框保持力而言是适宜的。该构成对于例如在上述的拾取工序中的分隔扩展时切割带粘合剂层的环框贴合位置抵抗作用于其的拉伸力而持续贴合于环框而言是适宜的(即、适合于抑制切割带自环框的剥离)。此外,上述剥离粘合力为0.2N/20mm以下的构成对于在该带粘接薄膜的切割带的切割带上贴附有环框的状态下切割带粘合剂层的环框贴合位置经过紫外线照射后使该带粘接薄膜的切割带的切割带无残胶地从环框剥离而言是适宜的。
如以上所述,该带粘接薄膜的切割带对于使紫外线固化性的切割带粘合剂层即使在其经过紫外线照射后也确保环框保持力而言是适宜的,进而,适合于在从环框剥离时防止该粘合剂层的残胶。从上述的环框保持力的确保的观点出发,上述剥离粘合力优选为0.05N/20mm以上、更优选为0.1N/20mm以上。从上述的残胶防止的观点出发,上述剥离粘合力优选为0.18N/20mm以下、更优选为0.15N/20mm以下。
该带粘接薄膜的切割带中,其粘接薄膜与受到了200mJ/cm2的紫外线照射的粘合剂层之间的、在23℃及剥离速度300mm/分钟的条件下的T型剥离试验中的剥离粘合力优选为0.03~0.12N/20mm、更优选为0.04~0.11N/20mm。这样的构成适合于适当地实施拾取工序。上述剥离粘合力为0.03N/20mm以上、优选为0.04N/20mm以上的构成对于在上述拾取工序中的芯片拾取前的分隔扩展时抑制切割带和/或其粘合剂层与带粘接薄膜的半导体芯片的粘接薄膜之间的剥离、即芯片剥离而言是适宜的。上述剥离粘合力为0.12N/20mm以下、优选为0.11N/20mm以下的构成对于在上述拾取工序中进行芯片拾取而半导体芯片不产生破裂等而言是适宜的。
该带粘接薄膜的切割带中,受到了200mJ/cm2的紫外线照射的粘合剂层中的粘接薄膜侧表面的表面自由能优选为16mJ/m2以上、更优选为23mJ/m2以上、更优选为25mJ/m2以上。这样的构成对于确保紫外线照射后的切割带粘合剂层对SUS等金属制的环框的界面粘接力而言是适宜的,因此,对于确保上述的环框保持力而言是适宜的。
该带粘接薄膜的切割带的切割带粘合剂层优选含有包含含氮单体作为构成单体的聚合物。含氮单体优选为丙烯酰吗啉。前述聚合物中作为构成单体的含氮单体的含有比例优选为1~40mol%、更优选为3~35mol%。该带粘接薄膜的切割带中,该含有比例为1mol%以上、优选为3mol%以上的构成对于切割带粘合剂层中的前述聚合物实现高的极性而言是适宜的,因此,对于确保上述的环框保持力而言是适宜的。该带粘接薄膜的切割带中,该含有比例为40mol%以下、优选为35mol%以下的构成对于在上述拾取工序中得到带粘接薄膜的半导体芯片自切割带的良好的剥离性而言是适宜的。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的带粘接薄膜的切割带的俯视图。
图2是图1所示的带粘接薄膜的切割带的截面示意图。
图3表示使用图1及图2所示的带粘接薄膜的切割带的半导体装置制造方法的一例的一部分工序。
图4表示图3所示的工序的后续工序。
图5表示图4所示的工序的后续工序。
图6表示图5所示的工序的后续工序。
图7表示图6所示的工序的后续工序。
图8表示图7所示的工序的后续工序。
图9表示图8所示的工序的后续工序。
图10表示使用图1及图2所示的带粘接薄膜的切割带的半导体装置制造方法的另一例的一部分工序。
图11表示图10所示的工序的后续工序。
图12表示使用图1及图2所示的带粘接薄膜的切割带的半导体装置制造方法的另一例的一部分工序。
图13表示图12所示的工序的后续工序。
附图标记说明
X 带粘接薄膜的切割带
10 切割带
11 基材
12 粘合剂层
20,21 粘接薄膜
W,30A,30B 半导体晶圆
30C 半导体晶圆分割体
30a 改性区域
30b 分割槽
31 半导体芯片
具体实施方式
图1及图2表示本发明的一个实施方式的带粘接薄膜的切割带X。图1是带粘接薄膜的切割带X的俯视图,图2是带粘接薄膜的切割带X的截面示意图。
带粘接薄膜的切割带X具有包含切割带10和粘接薄膜20的层叠结构。切割带10具有包含基材11和粘合剂层12的层叠结构。粘合剂层12在粘接薄膜20侧具有粘合面12a。粘接薄膜20可剥离地密合于切割带10的粘合剂层12和/或其粘合面12a。本实施方式中,切割带10及粘接薄膜20如图1所示具有圆盘形状且配置成同心圆状。在切割带10的粘合剂层12中未被粘接薄膜20覆盖的粘接薄膜周围的区域可以贴附例如SUS制的环框。环框是在贴附于切割带10的状态下在各种装置具备的输送臂等输送机构输送工件时机械地抵接的构件。这样的带粘接薄膜的切割带X可以在半导体装置的制造中在得到带粘接薄膜的半导体芯片的过程中使用。
带粘接薄膜的切割带X中的切割带10的基材11是在切割带10和/或带粘接薄膜的切割带X中作为支撑体起作用的要素。基材11是具有紫外线透过性的例如塑料基材,作为该塑料基材,可以适当地使用塑料薄膜。作为塑料基材的构成材料,例如可列举出聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、全芳香族聚酰胺、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯基硫醚、芳纶、氟树脂、纤维素系树脂、及有机硅树脂。作为聚烯烃,例如,可列举出低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、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、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)丙烯酸酯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、及乙烯-己烯共聚物。作为聚酯,例如,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、及聚对苯二甲酸丁二醇酯。基材11可以由一种材料形成,也可以由两种以上的材料形成。基材11可以具有单层结构,也可以具有多层结构。另外,基材11由塑料薄膜形成的情况下,可以为无拉伸薄膜、可以为单向拉伸薄膜、也可以为双向拉伸薄膜。
基材11中的粘合剂层12侧的表面可以实施用于提高与粘合剂层12的密合性的物理处理、化学处理、或底涂处理。作为物理处理,例如,可列举出电晕处理、等离子体处理、喷砂加工处理、臭氧暴露处理、火焰暴露处理、高压电击暴露处理、及电离辐射线处理。作为化学处理,例如可列举出铬酸处理。
基材11的厚度从确保基材11作为切割带10和/或带粘接薄膜的切割带X中的支撑体起作用的强度的观点出发,优选为40μm以上、优选为50μm以上。此外,从在切割带10和/或带粘接薄膜的切割带X中实现适度的挠性的观点出发,基材11的厚度优选为200μm以下、更优选为180μm以下。
基材11的雾度优选为50~98%。对于塑料基材等基材的雾度,例如可以使用雾度测定装置(商品名“HM-150”,株式会社村上色彩技术研究所制造)来测定。利用基材11的雾度为50%以上的构成,对于在半导体晶圆贴合带粘接薄膜的切割带X的工序,能够通过贴合装置具备的光学传感器适当地进行该带粘接薄膜的切割带X的位置识别。基材11的雾度为98%以下的构成对于通过越过基材11对切割带10的粘合剂层12的紫外线照射使粘合剂层12紫外线固化而言是适宜的。
切割带10的粘合剂层12是通过紫外线照射而发生粘合力降低的紫外线固化性的粘合剂层。作为用于形成紫外线固化性的粘合剂层的粘合剂,可列举出添加型的紫外线固化性粘合剂,其含有:作为丙烯酸类粘合剂的丙烯酸类聚合物等基础聚合物、和具有紫外线聚合性的碳-碳双键等官能团的紫外线聚合性的单体成分、低聚物成分。
上述的丙烯酸类聚合物优选包含质量比例最多的源自(甲基)丙烯酸酯的单体单元。“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”。对于用于形成丙烯酸类聚合物的单体单元的(甲基)丙烯酸酯、即作为丙烯酸类聚合物的构成单体的(甲基)丙烯酸酯,例如,可列举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、及(甲基)丙烯酸芳基酯。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,例如,可列举出(甲基)丙烯酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、异丙基酯、丁基酯、异丁基酯、仲丁基酯、叔丁基酯、戊基酯、异戊基酯、己基酯、庚基酯、辛基酯、2-乙基己基酯、异辛基酯、壬基酯、癸基酯、异癸基酯、十一烷基酯、十二烷基酯(即月桂基酯)、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、十八烷基酯、及二十烷基酯。作为(甲基)丙烯酸环烷基酯,例如,可列举出(甲基)丙烯酸的环戊基酯及环己基酯。作为(甲基)丙烯酸芳基酯,例如,可列举出(甲基)丙烯酸苯酯及(甲基)丙烯酸苄酯。作为丙烯酸类聚合物的构成单体,可以使用一种(甲基)丙烯酸酯,也可以使用两种以上的(甲基)丙烯酸酯。作为丙烯酸类聚合物用的(甲基)丙烯酸酯,优选使用丙烯酸2-乙基己酯。此外,从在粘合剂层12中适当地表现出基于(甲基)丙烯酸酯的粘合性等基本特性的方面,丙烯酸类聚合物的构成单体整体中的(甲基)丙烯酸酯的比例优选为40质量%以上、更优选为60质量%以上。
上述的丙烯酸类聚合物从例如其内聚力、耐热性的改性的观点出发,可以包含源自能与(甲基)丙烯酸酯共聚的一种或两种以上的其他单体的单体单元。对于用于形成丙烯酸类聚合物的单体单元的其他共聚性单体、即作为丙烯酸类聚合物的构成单体的其他共聚性单体,例如可列举出含羧基单体、酸酐单体、含羟基单体、含氮单体、含环氧基单体、含磺酸基单体及含磷酸基单体。作为含羧基单体,例如可列举出丙烯酸、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、及巴豆酸。作为酸酐单体,例如,可列举出马来酸酐及衣康酸酐。作为含羟基单体,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、及(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯。作为含氮单体,例如可列举出丙烯酰吗啉、丙烯酰胺、及丙烯腈。作为含环氧基单体,例如,可列举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯及(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯。作为含磺酸基单体,例如,可列举出苯乙烯磺酸、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、及(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸。作为含磷酸基单体,例如可列举出2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯。作为丙烯酸类聚合物用的上述共聚性单体,优选使用选自由含羟基单体及含氮单体组成的组中的至少一种。作为丙烯酸类聚合物用的上述共聚性单体,更优选使用选自由(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及丙烯酰吗啉组成的组中的至少一种。
上述的丙烯酸类聚合物包含源自含羟基单体的单体单元的情况下,即,丙烯酸类聚合物包含含羟基单体作为其构成单体的情况下,该丙烯酸类聚合物中作为构成单体的含羟基单体的比例优选为1~40mol%、更优选为10~30mol%。
上述丙烯酸类聚合物包含源自含氮单体的单体单元的情况下,即,丙烯酸类聚合物包含含氮单体作为其构成单体的情况下,该丙烯酸类聚合物中作为构成单体的含氮单体的比例优选为1~40mol%、更优选为5~30mol%。
对于丙烯酸类聚合物,为了在其聚合物骨架中形成交联结构,可以包含源自可与(甲基)丙烯酸酯等单体成分共聚的多官能性单体的单体单元。作为这样的多官能性单体,例如,可列举出己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、聚缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和/或“甲基丙烯酸酯”。作为丙烯酸类聚合物的构成单体,可以使用一种多官能性单体,也可以使用两种以上的多官能性单体。在使粘合剂层12适当地表现出基于(甲基)丙烯酸酯的粘合性等基本特性的方面,丙烯酸类聚合物的构成单体整体中的多官能性单体的比例优选为40mol%以下、优选为30mol%以下。
丙烯酸类聚合物可以将用于形成其的原料单体聚合而得到。作为聚合方法,例如,可列举出溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、及悬浮聚合。从使用切割带10和/或带粘接薄膜的切割带X的半导体装置制造过程中的高度的清洁性的观点出发,切割带10和/或带粘接薄膜的切割带X中的粘合剂层12中的低分子量物质优选较少,这时,丙烯酸类聚合物的重均分子量优选为10万以上、更优选为20万~300万。丙烯酸类聚合物的重均分子量(Mw)是指通过凝胶渗透色谱(GPC)进行测定而得到的标准聚苯乙烯换算的值。
粘合剂层12和/或用于形成其的粘合剂为了提高丙烯酸类聚合物等基础聚合物的平均分子量,例如可以含有交联剂。作为用于与丙烯酸类聚合物等基础聚合物反应而形成交联结构的交联剂,可列举出:作为异氰酸酯系交联剂的多异氰酸酯化合物、环氧化合物、多元醇化合物、氮丙啶化合物、及三聚氰胺系交联剂。对于粘合剂层12和/或用于形成其的粘合剂组合物中的交联剂的含量,相对于丙烯酸类聚合物等基础聚合物100质量份,优选为0.01质量份以上、更优选为0.03质量份以上、更优选为0.05质量份以上。该含量优选为5质量份以下、更优选为4质量份以下、更优选为3质量份以下。
作为用于形成紫外线固化性粘合剂的上述紫外线聚合性单体成分,例如,可列举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、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、及1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯。作为用于形成紫外线固化性粘合剂的上述紫外线聚合性低聚物成分,例如,可列举出氨基甲酸酯系、聚醚系、聚酯系、聚碳酸酯系、聚丁二烯系等各种低聚物,分子量为100~30000左右是适宜的。对于紫外线固化性粘合剂中的紫外线聚合性的单体成分、低聚物成分的总含量,在能使所形成的粘合剂层12的粘合力适当地降低的范围内来决定,相对于丙烯酸类聚合物等基础聚合物100质量份优选为5~500质量份、更优选为40~150质量份。另外,作为添加型的紫外线固化性粘合剂,可以使用例如日本特开昭60-196956号公报中公开的物质。
作为粘合剂层12用的紫外线固化性粘合剂,例如,也可列举出内在型的紫外线固化性粘合剂,其含有在聚合物侧链、聚合物主链中、聚合物主链末端具有紫外线聚合性的碳-碳双键等官能团的基础聚合物。这样的内在型的紫外线固化性粘合剂在抑制所形成的粘合剂层12内的由低分子量成分的移动引起的粘合特性的不希望发生的经时变化方面是适宜的。
作为内在型的紫外线固化性粘合剂中含有的基础聚合物,优选以丙烯酸类聚合物为基本骨架的基础聚合物。作为形成这样的基本骨架的丙烯酸类聚合物,可以采用上述丙烯酸类聚合物。作为向丙烯酸类聚合物导入紫外线聚合性碳-碳双键的方法,例如可以列举出如下的方法:使包含具有规定的官能团(第1官能团)的单体的原料单体共聚而得到丙烯酸类聚合物后,使具有能与第1官能团之间发生反应而键合的规定的官能团(第2官能团)和紫外线聚合性碳-碳双键的化合物在维持碳-碳双键的紫外线聚合性的状态下与丙烯酸类聚合物进行缩合反应或加成反应。
作为第1官能团与第2官能团的组合,例如,可列举出羧基与环氧基、环氧基与羧基、羧基与氮丙啶基、氮丙啶基与羧基、羟基与异氰酸酯基、异氰酸酯基与羟基。这些组合中,从反应追踪的容易性的观点出发,羟基与异氰酸酯基的组合、异氰酸酯基与羟基的组合是优选的。另外,制作具有反应性高的异氰酸酯基的聚合物的技术难度高,因此从丙烯酸类聚合物的制作或获得的容易性的观点出发,丙烯酸类聚合物侧的上述第1官能团为羟基且上述第2官能团为异氰酸酯基的情况是更优选的。该情况下,作为同时具有紫外线聚合性碳-碳双键和作为第2官能团的异氰酸酯基的异氰酸酯化合物、即含有紫外线聚合性的不饱和官能团的异氰酸酯化合物,例如可列举出:甲基丙烯酰基异氰酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(MOI)、及间异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯。
粘合剂层12优选含有光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,例如,可列举出α-酮醇系化合物、苯乙酮系化合物、苯偶姻醚系化合物、缩酮系化合物、芳香族磺酰氯系化合物、光活性肟系化合物、二苯甲酮系化合物、噻吨酮系化合物、樟脑醌、卤代酮、酰基氧化膦、及酰基膦酸酯。作为α-酮醇系化合物,例如,可列举出4-(2-羟基乙氧基)苯基(2-羟基-2-丙基)酮、α-羟基-α,α’-二甲基苯乙酮、2-甲基-2-羟基苯丙酮、及1-羟基环己基苯基酮。作为苯乙酮系化合物,例如,可列举出甲氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、及2-甲基-1-[4-(甲基硫基)-苯基]-2-吗啉代丙烷-1。作为苯偶姻醚系化合物,例如,可列举出苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、及茴香偶姻甲基醚。作为缩酮系化合物,例如可列举出苯偶酰二甲基缩酮。作为芳香族磺酰氯系化合物,例如可列举出2-萘磺酰氯。作为光活性肟系化合物,例如,可列举出1-苯基-1,2-丙烷二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟。作为二苯甲酮系化合物,例如,可列举出二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、及3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮。作为噻吨酮系化合物,例如,可列举出噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、及2,4-二异丙基噻吨酮。粘合剂层12中的光聚合引发剂的含量相对于丙烯酸类聚合物等基础聚合物100质量份例如为0.05~10质量份。
粘合剂层12和/或用于形成其的粘合剂在上述各成分的基础上还可以含有交联促进剂和/或交联助剂(光交联性低聚物等)、增粘剂、防老剂、填料、及颜料、染料等着色剂。着色剂可以为受到辐射线照射从而着色的化合物。作为这样的化合物,例如可列举出隐色染料。
粘合剂层12的厚度优选为1~50μm、更优选为2~30μm、更优选为5~25μm。这样的构成对于例如获得在粘合剂层12的紫外线固化前后对例如粘接薄膜20的粘接力的平衡而言是优选的。
以上这样的构成的切割带10在经过其粘合剂层12侧对SUS平面的贴合和之后对粘合剂层12的200mJ/cm2的紫外线照射之后在23℃、剥离角度180°及剥离速度300mm/分钟的条件的剥离试验中,对前述SUS平面显示出0.03~0.2N/20mm的剥离粘合力(对SUS剥离粘合力)。该剥离粘合力优选为0.05N/20mm以上、更优选为0.1N/20mm以上。该剥离粘合力优选为0.18N/20mm以下、更优选为0.15N/20mm以下。这样的剥离粘合力例如可以使用拉伸试验机(商品名“Autograph AGS-J”,株式会社岛津制作所制造)来测定。此外,切割带10的该剥离粘合力的调整例如可以通过如下的调整来进行:用于形成粘合剂层12中的聚合物的单体的组成(种类和比率)的调整、所使用的交联剂的种类的选择和其含量的调整、该聚合物的重均分子量的调整、所使用的增粘剂的种类的选择和其含量的调整、所使用的填料的种类的选择和其含量的调整、所使用的交联助剂(例如光交联性低聚物)的种类的选择和其含量的调整、所使用的光聚合引发剂的种类的选择和其含量的调整、以及粘合剂层12中的低分子量成分量的调整及残留单体量的调整。
带粘接薄膜的切割带X中的粘接薄膜20具有能作为显示出热固化性的芯片接合用粘接剂起作用的构成。对于粘接薄膜20,作为树脂成分,可以具有包含热固化性树脂和热塑性树脂的组成,也可以具有如下的组成:包含带有能与固化剂反应而成键的热固化性官能团的热塑性树脂。这样的粘接薄膜20可以具有单层结构,也可以具有在邻接层间组成不同的多层结构。
作为粘接薄膜20具有包含热固化性树脂和热塑性树脂的组成的情况下的该热固化性树脂,例如,可列举出环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、及热固化性聚酰亚胺树脂。粘接薄膜20可以含有一种热固化性树脂,也可以含有两种以上的热固化性树脂。环氧树脂有可成为作为芯片接合对象的半导体芯片的腐蚀原因的离子性杂质等的含量少的倾向,因此优选作为粘接薄膜20中的热固化性树脂。另外,作为用于使环氧树脂表现热固化性的固化剂,优选酚醛树脂。
作为环氧树脂,例如可列举出双酚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、三羟基苯基甲烷型、四羟苯基乙烷型、乙内酰脲型、异氰脲酸三缩水甘油酯型、及缩水甘油胺型的环氧树脂。苯酚酚醛清漆型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三羟基苯基甲烷型环氧树脂、及四羟苯基乙烷型环氧树脂由于与作为固化剂的酚醛树脂的反应性高、并且耐热性优异,因此优选作为粘接薄膜20中的环氧树脂。
对于可作为环氧树脂的固化剂起作用的酚醛树脂,例如,可列举出酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶型酚醛树脂、及聚对氧苯乙烯等聚氧苯乙烯。作为酚醛清漆型酚醛树脂,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、及壬基苯酚酚醛清漆树脂。粘接薄膜20可以含有一种酚醛树脂、也可以含有两种以上的酚醛树脂作为环氧树脂的固化剂。苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂被用作作为芯片接合用粘接剂的环氧树脂的固化剂的情况下,有提高该粘接剂的连接可靠性的倾向,因此优选作为粘接薄膜20中的环氧树脂用固化剂。
粘接薄膜20含有环氧树脂和作为其固化剂的酚醛树脂的情况下,以相对于环氧树脂中的环氧基1当量、酚醛树脂中的羟基优选为0.5~2.0当量、更优选为0.8~1.2当量的比例配混两树脂。这样的构成对于在粘接薄膜20的固化时使该环氧树脂及酚醛树脂的固化反应充分进行的方面是优选的。
对于粘接薄膜20中的热固化性树脂的含有比例,从使粘接薄膜20适当地表现其作为热固化型粘接剂的功能的观点出发,优选为5~60质量%、更优选为10~50质量%。
粘接薄膜20中的热塑性树脂承担例如粘结剂功能,作为粘接薄膜20具有包含热固化性树脂和热塑性树脂的组成的情况下的该热塑性树脂,例如,可列举出丙烯酸类树脂、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、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、及氟树脂。粘接薄膜20可以含有一种热塑性树脂、也可以含有两种以上的热塑性树脂。丙烯酸类树脂的离子性杂质少并且耐热性高,因此优选作为粘接薄膜20中的热塑性树脂。
粘接薄膜20含有丙烯酸类树脂作为热塑性树脂的情况下的该丙烯酸类树脂优选包含质量比例最多的源自(甲基)丙烯酸酯的单体单元。
作为用于形成丙烯酸类树脂的单体单元的(甲基)丙烯酸酯、即属于丙烯酸类树脂的构成单体的(甲基)丙烯酸酯,例如,可列举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、及(甲基)丙烯酸芳基酯。作为这样的(甲基)丙烯酸酯,例如,可列举出作为粘合剂层12用的丙烯酸类聚合物的构成单体而在上面叙述的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为丙烯酸类树脂的构成单体,可以使用一种(甲基)丙烯酸酯,也可以使用两种以上的(甲基)丙烯酸酯。
对于丙烯酸类树脂,例如从其内聚力、耐热性的改性的观点出发,可以包含源自能与(甲基)丙烯酸酯共聚的一种或两种以上的其他单体的单体单元。作为用于形成丙烯酸类树脂的单体单元的其他共聚性单体、即属于丙烯酸类树脂的构成单体的其他共聚性单体,例如,可列举出含羧基单体、酸酐单体、含羟基单体、含氮单体、含环氧基单体、含磺酸基单体、及含磷酸基单体。关于这些单体,具体而言,可列举出作为粘合剂层12用的丙烯酸类聚合物的构成单体而在上面叙述的单体。
粘接薄膜20具有包含带有热固化性官能团的热塑性树脂的组成的情况下,作为该热塑性树脂,例如,可以使用含热固化性官能团的丙烯酸类树脂。用于形成该含热固化性官能团的丙烯酸类树脂的、丙烯酸类树脂优选包含质量比例最多的源自(甲基)丙烯酸酯的单体单元。作为这样的(甲基)丙烯酸酯,例如,可以使用与作为粘合剂层12用的丙烯酸类聚合物的构成单体而在上面叙述的单体同样的(甲基)丙烯酸酯。另一方面,作为用于形成含热固化性官能团的丙烯酸类树脂的热固化性官能团,例如,可列举出缩水甘油基、羧基、羟基、及异氰酸酯基。这些之中,可以适当地使用缩水甘油基及羧基。即,作为含热固化性官能团的丙烯酸类树脂,可以适当地使用含缩水甘油基的丙烯酸类树脂、含羧基的丙烯酸类树脂。另外,根据含热固化性官能团的丙烯酸类树脂中的热固化性官能团的种类,选择可与其发生反应的固化剂。含热固化性官能团的丙烯酸类树脂的热固化性官能团为缩水甘油基的情况下,作为固化剂,可以使用与作为环氧树脂用固化剂而在上面叙述的固化剂同样的固化剂。
对于为了芯片接合而进行固化前的粘接薄膜20,为了实现一定程度的交联度,例如,优选在粘接薄膜形成用树脂组合物中预先配混可与粘接薄膜20中所含的上述树脂成分的分子链末端的官能团等反应而成键的多官能性化合物作为交联剂。这样的构成在对粘接薄膜20提高高温下的粘接特性的方面、以及实现耐热性的改善的方面是适宜的。作为这样的交联剂,例如可列举出多异氰酸酯化合物。作为多异氰酸酯化合物,例如,可列举出甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、及多元醇与二异氰酸酯的加成物。对于粘接薄膜形成用树脂组合物中的交联剂含量,相对于具有可与该交联剂反应而成键的上述官能团的树脂100质量份,从提高形成的粘接薄膜20的内聚力的观点出发,优选为0.05质量份以上,从提高形成的粘接薄膜20的粘接力的观点出发,优选为7质量份以下。另外,作为粘接薄膜20中的交联剂,也可以将环氧树脂等其他多官能性化合物和多异氰酸酯化合物组合使用。
粘接薄膜20可以含有填料。向粘接薄膜20中配混填料在调整粘接薄膜20的弹性模量、屈服点强度、断裂伸长率等物性方面是优选的。作为填料,可列举出无机填料及有机填料。填料可以具有球状、针状、片状等各种形状。另外,粘接薄膜20可以含有一种填料,也可以含有两种以上的填料。
作为上述的无机填料的构成材料,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、结晶质二氧化硅、及非晶质二氧化硅。作为无机填料的构成材料,也可列举出铝、金、银、铜、镍等单质金属、合金、无定形碳、石墨等。粘接薄膜20含有无机填料的情况下的该无机填料的含量优选为10质量%以上、更优选为20质量%以上。另外,该含量优选为50质量%以下、更优选为45质量%以下。
作为上述的有机填料的构成材料,例如,可列举出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、及聚酯酰亚胺。粘接薄膜20含有有机填料的情况下的该有机填料的含量优选为2质量%以上、更优选为5质量%以上。另外,该含量优选为20质量%以下、更优选为15质量%以下。
粘接薄膜20含有填料的情况下的该填料的平均粒径优选为0.005~10μm、更优选为0.05~1μm。该填料的平均粒径为0.005μm以上这样的构成在粘接薄膜20实现对半导体晶圆等被粘物的高的润湿性、粘接性的方面是适宜的。该填料的平均粒径为10μm以下这样的构成在粘接薄膜20得到充分的填料添加效果并且确保耐热性的方面是适宜的。填料的平均粒径例如可以使用光度式粒度分布计(商品名“LA-910”,HORIBA,Ltd.制)来求出。
粘接薄膜20可以含有热固化催化剂。向粘接薄膜20中配混热固化催化剂对于在粘接薄膜20的固化时使树脂成分的固化反应充分进行、或提高固化反应速度的方面是优选的。作为这样的热固化催化剂,例如,可列举出咪唑系化合物、三苯基膦系化合物、胺系化合物、及三卤代硼烷系化合物。作为咪唑系化合物,例如,可列举出2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸盐、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪异氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、及2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑。作为三苯基膦系化合物,例如,可列举出三苯基膦、三(丁基苯基)膦、三(对甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦、二苯基甲苯基膦、四苯基溴化鏻、甲基三苯基溴化鏻、甲基三苯基氯化鏻、甲氧基甲基三苯基氯化鏻、及苄基三苯基氯化鏻。三苯基膦系化合物中也包括兼具三苯基膦结构和三苯基硼烷结构的化合物。作为这样的化合物,例如,可列举出四苯基鏻四苯基硼酸盐、四苯基鏻四-对甲苯基硼酸盐、苄基三苯基鏻四苯基硼酸盐、及三苯基膦三苯基硼烷。作为胺系化合物,例如,可列举出单乙醇胺三氟硼酸盐及双氰胺。作为三卤代硼烷系化合物,例如可列举出三氯硼烷。粘接薄膜20可以含有一种热固化催化剂,也可以含有两种以上热固化催化剂。
粘接薄膜20根据需要可以含有一种或两种以上的其他成分。作为该其他成分,例如,可列举出阻燃剂、硅烷偶联剂、及离子捕捉剂。
粘接薄膜20的厚度优选为3μm以上、更优选为7μm以上。此外,粘接薄膜20的厚度优选为150μm以下、更优选为140μm以下。
具有以上的构成的带粘接薄膜的切割带X中,其粘接薄膜20与受到了200mJ/cm2的紫外线照射的粘合剂层12之间的、在23℃及剥离速度300mm/分钟的条件的T型剥离试验中的剥离粘合力优选为0.03~0.12N/20mm、更优选为0.04~0.11N/20mm。T型剥离试验例如可以使用拉伸试验机(商品名“Autograph AGS-J”,株式会社岛津制作所制造)来进行。此外,该剥离粘合力的调整可以通过涉及粘合剂层12的组成等的调整、涉及粘接薄膜20的组成等的调整来进行。例如,关于粘合剂层12,通过用于形成其所含的聚合物的单体的组成(种类和比率)的调整、所使用的交联剂的种类的选择和其含量的调整、该聚合物的重均分子量的调整、所使用的增粘剂的种类的选择和其含量的调整、所使用的填料的种类的选择和其含量的调整、所使用的交联助剂(例如光交联性低聚物)的种类的选择和其含量的调整、所使用的光聚合引发剂的种类的选择和其含量的调整、以及粘合剂层12中的低分子量成分量的调整及残存单体量的调整,能够进行T型剥离试验中的上述剥离粘合力的调整。例如,关于粘接薄膜20,通过其所含的树脂成分的种类的选择和其含量的调整、及所使用的填料的种类的选择和其含量的调整,能够进行T型剥离试验中的上述剥离粘合力的调整。
此外,带粘接薄膜的切割带X中,受到了200mJ/cm2的紫外线照射的粘合剂层12的粘合面12a(粘接薄膜20侧的表面)的表面自由能优选为16mJ/m2以上、更优选为23mJ/m2以上、更优选为25mJ/m2以上。对于粘合剂层12的粘合面12a的表面自由能,可以通过用于形成粘合剂层12中的丙烯酸类聚合物等基础聚合物的各种单体的组成的调整等来进行。本实施方式中的表面自由能是指:对于在20℃及相对湿度65%的条件下与要进行表面自由能的测定的对象面接触的水(H2O)及二碘甲烷(CH2I2)的各液滴,使用接触角计进行测定,使用测得的接触角θw、θi的值,根据Journal of Applied Polymer Science,vol.13,p1741-1747(1969)记载的方法求出γsd(表面自由能的分散力成分)及γsh(表面自由能的氢键合力成分),将其相加而得到的值γs(=γsd+γsh)。该表面自由能γs的导出方法具体而言如实施例所述。
以上这样的带粘接薄膜的切割带X例如可以如下来制造。
对于带粘接薄膜的切割带X的切割带10,可以通过在准备的基材11上设置粘合剂层12来制作。例如树脂制的基材11可以通过压延制膜法、有机溶剂中的浇铸法、密闭体系中的吹胀挤出法、T模挤出法、共挤出法、干式层压法等制膜方法来制作。对于制膜后的薄膜和/或基材11,根据需要实施规定的表面处理。在粘合剂层12的形成中,例如,制备粘合剂层形成用的粘合剂组合物后,首先,将该组合物涂布于基材11上或规定的隔离体上而形成粘合剂组合物层。作为粘合剂组合物的涂布方法,例如,可列举出辊涂覆、丝网涂覆、及凹版涂覆。接着,对于该粘合剂组合物层,通过加热、根据需要使其干燥,另外,根据需要使其发生交联反应。加热温度例如为80~150℃,加热时间例如为0.5~5分钟。粘合剂层12形成于隔离体上的情况下,将该带有隔离体的粘合剂层12贴合于基材11,其后,将隔离体剥离。由此,制作具有基材11和粘合剂层12的层叠结构的上述的切割带10。
在带粘接薄膜的切割带X的粘接薄膜20的制作中,首先,制备粘接薄膜20形成用的粘接剂组合物,然后,在规定的隔离体上涂布该组合物而形成粘接剂组合物层。作为隔离体,例如,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、以及利用氟系剥离剂、丙烯酸长链烷基酯系剥离剂等剥离剂进行了表面涂布的塑料薄膜、纸类等。作为粘接剂组合物的涂布方法,例如,可列举出辊涂覆、丝网涂覆、及凹版涂覆。接着,对于该粘接剂组合物层,通过加热、根据需要使其干燥,另外,根据需要使其发生交联反应。加热温度例如为70~160℃,加热时间例如为1~5分钟。可以如以上那样操作,在带有隔离体的形态下制作上述的粘接薄膜20。
在带粘接薄膜的切割带X的制作中,接着,将带有隔离体的粘接薄膜20冲裁加工成规定直径的圆盘形,然后,将粘接薄膜20压接贴合于切割带10的粘合剂层12侧。贴合温度例如为30~50℃、优选为35~45℃。贴合压力(线压)例如为0.1~20kgf/cm、优选为1~10kgf/cm。接着,将如上操作与粘接薄膜20贴合了的切割带10冲裁加工成规定直径的圆盘形,使得切割带10的中心与粘接薄膜20的中心一致。
如以上操作,能够制作带粘接薄膜的切割带X。带粘接薄膜的切割带X中,还可以在粘接薄膜20侧以至少覆盖粘接薄膜20的形态设置隔离体(未图示)。隔离体是用于保护以使粘接薄膜20、粘合剂层12不露出的要素,在使用带粘接薄膜的切割带X时从该薄膜剥离。
图3~图9表示使用以上所述的带粘接薄膜的切割带X的半导体装置制造方法的一例。
在本半导体装置制造方法中,首先,如图3的(a)及图3的(b)所示,在半导体晶圆W形成改性区域30a。半导体晶圆W具有第1面Wa及第2面Wb。在半导体晶圆W中的第1面Wa侧已经安装了各种半导体元件(省略图示),并且在第1面Wa上已经形成了该半导体元件所需要的布线结构等(省略图示)。本工序中,将具有粘合面T1a的晶圆加工用带T1贴合于半导体晶圆W的第1面Wa侧后,以将半导体晶圆W保持在晶圆加工用带T1上的状态,从与晶圆加工用带T1相反的一侧对半导体晶圆W沿着其预分割线照射聚光点对准晶圆内部的激光,利用由多光子吸收引起的烧蚀在半导体晶圆W内形成改性区域30a。改性区域30a为用于使半导体晶圆W分离为半导体芯片单元的脆弱化区域。关于通过激光照射在半导体晶圆中于预分割线上形成改性区域30a的方法,在例如日本特开2002-192370号公报中详细进行了叙述,本实施方式中的激光照射条件例如可以在以下的条件的范围内适宜调整。
<激光照射条件>
(A)激光
(B)聚光用透镜
倍率 100倍以下
NA 0.55
对激光波长的透射率 100%以下
(C)载置有半导体基板的载置台的移动速度 280mm/秒以下
接着,以将半导体晶圆W保持在晶圆加工用带T1上的状态,通过自第2面Wb起的磨削加工将半导体晶圆W薄化至规定的厚度,由此,如图3的(c)所示,形成能单片化为多个半导体芯片31的半导体晶圆30A(晶圆薄化工序)。磨削加工可以使用具备磨削磨石的磨削加工装置进行。
接着,如图4的(a)所示,将保持于晶圆加工用带T1的半导体晶圆30A贴合于带粘接薄膜的切割带X的粘接薄膜20侧。其后,如图4的(b)所示,从半导体晶圆30A将晶圆加工用带T1剥离。
接着,在带粘接薄膜的切割带X中的粘接薄膜20周围的粘合剂层12上贴附例如SUS制的环框41,然后,如图5的(a)所示,将带有半导体晶圆30A的该带粘接薄膜的切割带X借助环框41固定于扩展装置的保持件42上。
然后,如图5的(b)所示进行在规定的低温条件下的第1扩展工序(冷扩展工序),将半导体晶圆30A单片化为多个半导体芯片31,并且将带粘接薄膜的切割带X的粘接薄膜20割断为小片的粘接薄膜21,从而得到带粘接薄膜的半导体芯片31。本工序中,使扩展装置所具备的中空圆柱形状的顶起构件43在带粘接薄膜的切割带X的图中下侧抵接于切割带10并上升,以沿包括半导体晶圆30A的径向及圆周方向的二维方向拉伸的方式对贴合有半导体晶圆30A的带粘接薄膜的切割带X的切割带10进行扩展。该扩展在切割带10中产生例如15~32MPa的拉伸应力的条件下进行。冷扩展工序中的温度条件例如为0℃以下,优选为-20~-5℃、更优选为-15~-5℃、更优选为-15℃。冷扩展工序中的扩展速度(顶起构件43上升的速度)例如为1~400mm/秒。另外,冷扩展工序中的扩展量例如为3~16mm。关于冷扩展工序中的扩展相关的这些条件,在后述的冷扩展工序中也同样。
通过这样的冷扩展工序,带粘接薄膜的切割带X的粘接薄膜20被割断为小片的粘接薄膜21,得到带粘接薄膜的半导体芯片31。具体而言,本工序中,在半导体晶圆30A中,在脆弱的改性区域30a形成裂纹,发生向半导体芯片31的单片化。与此同时,本工序中,在与被扩展的切割带10的粘合剂层12密合的粘接薄膜20中,在半导体晶圆30A的各半导体芯片31密合的各区域中变形受到抑制,而在与晶圆的裂纹形成位置相对的位置处不产生这样的变形抑制作用,在该状态下,切割带10上产生的拉伸应力发挥作用。其结果,在粘接薄膜20中,在与半导体芯片31间的裂纹形成位置相对的位置被割断。本工序之后,如图5的(c)所示,顶起构件43被降下,切割带10中的扩展状态被解除。
接着,如图6的(a)及图6的(b)所示,进行第2扩展工序(常温扩展工序),从而带粘接薄膜的半导体芯片31间的距离被扩大。本工序中,使扩展装置具备的平台44上升,对带粘接薄膜的切割带X的切割带10进行扩展。平台44使负压作用于平台面上的工件从而可将该工件真空吸附。第2扩展工序中的温度条件例如为10℃以上,优选为15~30℃。第2扩展工序中的扩展速度(平台44上升的速度)例如为0.1~10mm/秒。另外,第2扩展工序中的扩展量例如为3~16mm。本工序中,通过平台44的上升,切割带10被扩展(由此,带粘接薄膜的半导体芯片31的分隔距离扩大),其后,平台44将切割带10真空吸附。然后,在维持由平台44带来的该吸附的状态下,如图6的(c)所示那样使平台44伴随工件而下降。本实施方式中,在该状态下对带粘接薄膜的切割带X中的半导体晶圆30A周围(比半导体芯片31保持区域更靠外侧的部分)进行加热而使其收缩(热收缩工序)。其后,解除基于平台44的真空吸附状态。通过经历热收缩工序,带粘接薄膜的切割带X形成规定程度的张力能作用于在上述的第1扩展工序、第2扩展工序中被拉伸并暂时松弛了的晶圆贴合区域的状态,即使在前述真空吸附状态解除后半导体芯片31间的分隔距离也被固定。
在本半导体装置制造方法中,接着,如图7所示,对粘合剂层12进行用于促进紫外线固化而使其粘合力降低的紫外线照射(紫外线照射工序)。具体而言,使用例如高压汞灯,从切割带10的基材11侧对整个粘合剂层12进行紫外线照射R。照射累积光量为例如50~500mJ/cm2、优选为100~300mJ/cm2。
在本半导体装置制造方法中,然后,根据需要经历使用水等清洗液对带粘接薄膜的切割带X的半导体芯片31侧进行清洗的清洁工序后,使用同时具有拾取机构和扩展机构的切割接合装置进行拾取工序。
具体而言,首先,如图8的(a)所示,在带有多个半导体芯片31的带粘接薄膜的切割带X和/或其切割带10借助环框41固定于芯片接合装置的保持件45的状态下,使该装置具备的中空圆柱形状的顶起构件46在切割带10的图中下侧抵接于切割带10并上升。由此,以沿包含径向及圆周方向的二维方向拉伸的方式对切割带10进行扩展(拾取前扩展)。
接着,如图8的(b)所示,从切割带10拾取带粘接薄膜的半导体芯片31。例如,对拾取对象的带粘接薄膜的半导体芯片31,在切割带10的图中下侧使拾取机构的销构件47上升,隔着切割带10顶起后,利用吸附夹具48进行吸附保持。在该拾取中,销构件47的顶起速度例如为1~100mm/秒、销构件47的顶起量例如为50~3000μm。
接着,如图9的(a)所示,借助粘接薄膜21将所拾取的带粘接薄膜的半导体芯片31暂时固着于规定的被粘物51。作为被粘物51,例如,可列举出引线框、TAB(载带自动键合,Tape Automated Bonding)薄膜、及布线基板。
接着,如图9的(b)所示,将半导体芯片31的电极极板(pad)(省略图示)与被粘物51所具有的端子部(省略图示)借助接合引线52进行电连接(引线接合工序)。半导体芯片31的电极极板、被粘物51的端子部与接合引线52的连接线可以通过伴有加热的超声波焊接而实现,以不使粘接薄膜21热固化的方式来进行。作为接合引线52,例如可以使用金线、铝线、或铜线。引线接合中的引线加热温度例如为80~250℃。另外,其加热时间为几秒~几分钟。
接着,如图9的(c)所示,通过用于保护被粘物51上的半导体芯片31、接合引线52的密封树脂53将半导体芯片31密封(密封工序)。本工序中,进行粘接薄膜21的热固化。在本工序中,例如通过使用模具进行的传递成型技术来形成密封树脂53。作为密封树脂53的构成材料,可以使用例如环氧系树脂。在本工序中,用于形成密封树脂53的加热温度例如为165~185℃,加热时间例如为60秒~几分钟。在本工序(密封工序)中未充分进行密封树脂53的固化的情况下,在本工序之后进行用于使密封树脂53完全固化的后固化工序。在密封工序中,即使为粘接薄膜21未完全热固化的情况下,也可以在后固化工序中与密封树脂53一起进行粘接薄膜21的完全热固化。在后固化工序中,加热温度例如为165~185℃,加热时间例如为0.5~8小时。
可以如以上那样操作来制造半导体装置。
在本半导体装置制造方法中,可以代替半导体晶圆30A贴合于带粘接薄膜的切割带X这样的上述的构成,将如下操作而制作的半导体晶圆30B贴合于带粘接薄膜的切割带X。
在半导体晶圆30B的制作中,首先,如图10的(a)及图10的(b)所示,在半导体晶圆W上形成分割槽30b(分割槽形成工序)。半导体晶圆W具有第1面Wa及第2面Wb。在半导体晶圆W中的第1面Wa侧已经安装了各种半导体元件(省略图示),并且在第1面Wa上已经形成了该半导体元件所需要的布线结构等(省略图示)。本工序中,将具有粘合面T2a的晶圆加工用带T2贴合于半导体晶圆W的第2面Wb侧后,以将半导体晶圆W保持在晶圆加工用带T2的状态,使用切割装置等旋转刀片在半导体晶圆W的第1面Wa侧形成规定深度的分割槽30b。分割槽30b为用于使半导体晶圆W分离为半导体芯片单元的空隙(在附图中用粗线示意性地表示分割槽30b)。
接着,如图10的(c)所示,进行具有粘合面T3a的晶圆加工用带T3向半导体晶圆W的第1面Wa侧的贴合、和晶圆加工用带T2自半导体晶圆W的剥离。
接着,如图10的(d)所示,以将半导体晶圆W保持在晶圆加工用带T3上的状态,通过自第2面Wb起的磨削加工将半导体晶圆W薄化至规定的厚度(晶圆薄化工序)。通过该晶圆薄化工序,在本实施方式中,形成能单片化为多个半导体芯片31的半导体晶圆30B。半导体晶圆30B具体而言具有在第2面Wb侧将该晶圆中会被单片化为多个半导体芯片31的部位连接的部位(连接部)。半导体晶圆30B中的连接部的厚度、即半导体晶圆30B的第2面Wb与分割槽30b的第2面Wb侧前端间的距离例如为1~30μm。可以代替半导体晶圆30A而将如上述那样操作而制作的半导体晶圆30B贴合于带粘接薄膜的切割带X,并进行参照图5~图9的上述各工序。
图11的(a)及图11的(b)具体表示在半导体晶圆30B贴合于带粘接薄膜的切割带X后进行的第1扩展工序(冷扩展工序)。本工序中,使扩展装置所具备的中空圆柱形状的顶起构件43在带粘接薄膜的切割带X的图中下侧抵接于切割带10并上升,以沿包含半导体晶圆30B的径向及圆周方向的二维方向拉伸的方式对贴合有半导体晶圆30B的带粘接薄膜的切割带X的切割带10进行扩展。通过这样的冷扩展工序,在半导体晶圆30B中厚度薄且容易破裂的部位产生割断从而发生向半导体芯片31的单片化。与此同时,本工序中,在与被扩展的切割带10的粘合剂层12密合的粘接薄膜20中,在各半导体芯片31密合的各区域中变形受到抑制,而在与半导体芯片31间的分割槽相对的位置处不产生这样的变形抑制作用,在该状态下,切割带10上产生的拉伸应力发挥作用。其结果,在粘接薄膜20中与半导体芯片31间的分割槽相对的位置被割断。这样得到的带有粘接薄膜的半导体芯片31在经历参照图8的上述拾取工序后供于半导体装置制造过程中的安装工序。
在本半导体装置制造方法中,可以进行图12所示的晶圆薄化工序来代替参照图10的(d)的上述晶圆薄化工序。经历参照图10的(c)的上述工序后,在图12所示的晶圆薄化工序中,以将半导体晶圆W保持在晶圆加工用带T3上的状态,通过自第2面Wb的磨削加工将该晶圆薄化至规定的厚度,形成包含多个半导体芯片31且被保持于晶圆加工用带T3的半导体晶圆分割体30C。本工序中,可以采用将晶圆磨削至分割槽30b其自身在第2面Wb侧露出为止的方法(第1方法),也可以采用如下方法:从第2面Wb侧起磨削晶圆至到达分割槽30b之前,然后利用由旋转磨石对晶圆的挤压力的作用使分割槽30b与第2面Wb之间产生裂纹,从而形成半导体晶圆分割体30C的方法(第2方法)。根据采用的方法适宜确定参照图10的(a)及图10的(b)而如上所述地形成的分割槽30b距第1面Wa的深度。在图12中,用粗线示意性地示出经历第1方法的分割槽30b、或经由第2方法的分割槽30b及与其相连的裂纹。可以代替半导体晶圆30A、半导体晶圆30B而将这样操作而制作的半导体晶圆分割体30C贴合于带粘接薄膜的切割带X,然后进行参照图5~图9的上述各工序。
图13的(a)及图13的(b)具体表示在将半导体晶圆分割体30C贴合于带粘接薄膜的切割带X后进行的第1扩展工序(冷扩展工序)。本工序中,使扩展装置所具备的中空圆柱形状的顶起构件43在带粘接薄膜的切割带X的图中下侧抵接于切割带10并上升,以沿包括半导体晶圆分割体30C的径向及圆周方向的二维方向进行拉伸的方式对贴合有半导体晶圆分割体30C的带粘接薄膜的切割带X的切割带10进行扩展。通过这样的冷扩展工序,在与被扩展的切割带10的粘合剂层12密合的粘接薄膜20中,在半导体晶圆分割体30C的各半导体芯片31密合的各区域中变形受到抑制,而在与半导体芯片31间的分割槽30b相对的位置处不产生这样的变形抑制作用,在该状态下,切割带10上产生的拉伸应力发挥作用。其结果,在粘接薄膜20中与半导体芯片31间的分割槽30b相对的位置被割断。由此得到的带粘接薄膜的半导体芯片31经由参照图8的上述拾取工序之后,被供于半导体装置制造过程中的安装工序。
带粘接薄膜的切割带X的切割带10如上所述,在经过其粘合剂层12侧对SUS平面的贴合和之后对粘合剂层12的200mJ/cm2的紫外线照射之后、在23℃、剥离角度180°及剥离速度300mm/分钟的条件的剥离试验中,对前述SUS平面显示出0.03~0.2N/20mm的剥离粘合力(第1剥离粘合力)。第1剥离粘合力为0.03N/20mm以上这样的构成对于在该带粘接薄膜的切割带X的切割带10上贴附有SUS等金属制的环框的状态下粘合剂层12的环框贴合位置经过紫外线照射的情况下在半导体装置制造过程中也确保该贴合位置所要求的环框保持力而言是适宜的。该构成对于例如在上述的拾取工序前的切割带10的扩展时粘合剂层12的环框贴合位置抵抗作用于其的拉伸力而持续贴合于环框41而言是适宜的(即、适合于抑制切割带10自环框41的剥离)。此外,第1剥离粘合力为0.2N/20mm以下的构成对于在该带粘接薄膜的切割带X的切割带10上贴附有环框41的状态下粘合剂层12的环框贴合位置经过紫外线照射后使该带粘接薄膜的切割带X的切割带10无残胶地从环框41剥离而言是适宜的。
如以上所述,带粘接薄膜的切割带X对于使紫外线固化性的粘合剂层12即使在其经过紫外线照射后也确保环框保持力而言是适宜的,进而,适合于在从环框剥离时防止该粘合剂层12的残胶。从上述的环框保持力的确保的观点出发,第1剥离粘合力优选为0.05N/20mm以上、更优选为0.1N/20mm以上。从上述的残胶防止的观点出发,第1剥离粘合力优选为0.18N/20mm以下、更优选为0.15N/20mm以下。
带粘接薄膜的切割带X中,如上所述,其粘接薄膜20与受到了200mJ/cm2的紫外线照射的粘合剂层12之间的、在23℃及剥离速度300mm/分钟的条件下的T型剥离试验中的剥离粘合力(第2剥离粘合力)优选为0.03~0.12N/20mm、更优选为0.04~0.11N/20mm。这样的构成适合于适当地实施上述拾取工序。第2剥离粘合力为0.03N/20mm以上、优选为0.04N/20mm以上的构成对于在上述拾取工序中进行芯片拾取前的分隔扩展时抑制切割带10和/或其粘合剂层12与带粘接薄膜的半导体芯片31的粘接薄膜20之间的剥离、即芯片剥离而言是适宜的。第2剥离粘合力为0.12N/20mm以下、优选为0.11N/20mm以下的构成对于在上述拾取工序中进行芯片拾取而半导体芯片31不产生破裂等而言是适宜的。
带粘接薄膜的切割带X中,如上所述,受到了200mJ/cm2的紫外线照射的粘合剂层12中的粘合面12a(粘接薄膜20侧的表面)的表面自由能优选为16mJ/m2以上、更优选为23mJ/m2以上、更优选为25mJ/m2以上。这样的构成对于确保紫外线照射后的粘合剂层12对SUS等金属制的环框的界面粘接力而言是适宜的,因此,对于确保上述的环框保持力而言是适宜的。
带粘接薄膜的切割带X的粘合剂层12含有包含含氮单体作为构成单体的聚合物时,该聚合物中作为构成单体的含氮单体的含有比例如上所述优选为1~40mol%、更优选为3~35mol%。带粘接薄膜的切割带X中,该含有比例为1mol%以上、优选为3mol%以上的构成对于粘合剂层12中的前述聚合物实现高的极性而言是适宜的,因此,对于确保上述的环框保持力而言是适宜的。带粘接薄膜的切割带X中,该含有比例为40mol%以下、优选为35mol%以下的构成对于在上述拾取工序中得到带粘接薄膜的半导体芯片31自切割带10的良好的剥离性而言是适宜的。
实施例
〔实施例1〕
〈切割带的制作〉
在具备冷凝管、氮导入管、温度计、和搅拌装置的反应容器内,将包含丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)99摩尔份、丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)21摩尔份、作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰、和作为聚合溶剂的甲苯的混合物在60℃下在氮气气氛下搅拌10小时(聚合反应)。该混合物中,过氧化苯甲酰的含量相对于单体成分100质量份为0.4质量份、甲苯的含量相对于单体成分100质量份为80质量份。通过该聚合反应,得到含有丙烯酸类聚合物P1的聚合物溶液。接着,在含有丙烯酸类聚合物P1的该溶液中加入16摩尔份的2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(MOI)后,在50℃下在空气气氛下搅拌60小时(加成反应)。由此,得到含有侧链具有甲基丙烯酰基的丙烯酸类聚合物P2的聚合物溶液。然后,在该聚合物溶液中加入相对于丙烯酸类聚合物P2 100质量份为0.05质量份的交联剂(商品名“CORONATE L”,多异氰酸酯化合物,东曹株式会社制造)、和2质量份的第1光聚合引发剂(商品名“Irgacure 127”,BASF公司制造)并混合,得到粘合剂组合物。然后,使用涂抹器在具有实施了有机硅脱模处理的面的PET隔离体的有机硅脱模处理面上涂布粘合剂组合物而形成粘合剂组合物层。接着,对该组合物层在120℃下进行2分钟的加热干燥,在PET隔离体上形成厚度10μm的粘合剂层。接着,使用层压机,在室温下将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)制的基材(商品名“RB0103”,厚度125μm,仓敷纺织株式会社制)贴合于该粘合剂层的露出面。对于该基材,在23℃及50%RH的环境下使用雾度测定装置(商品名“HM-150”,株式会社村上色彩技术研究所制造)测定的雾度为90%。以如上那样操作,制作包含基材和粘合剂层的实施例1的切割带。将实施例1以及后述的各实施例及各比较例中的切割带粘合剂层的组成示于表1(表1中,关于丙烯酸类聚合物的构成单体,记载单体间的摩尔比,关于交联剂及光聚合引发剂,记载相对于丙烯酸类聚合物100质量份的质量比。丙烯酸类聚合物中的含氮单体的比例(mol%)也记载于表1中)。
〈粘接薄膜的制作〉
将丙烯酸类树脂45质量份、酚醛树脂(商品名“MEH-7800”,在23℃下为固态,明和化成株式会社制造)15质量份、和无机填料(商品名“SO-E2”,球状二氧化硅,AdmatechsCorporation制)40质量份加入甲乙酮中并混合,得到固体成分浓度20质量%的粘接剂组合物。丙烯酸类树脂是丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯和丙烯腈的共聚物,重均分子量为120万,玻璃化转变温度为20℃。接着,使用涂抹器在具有实施了有机硅脱模处理的面的PET隔离体的有机硅脱模处理面上涂布粘接剂组合物,形成粘接剂组合物层。接着,对该组合物层在130℃下进行2分钟的加热干燥,在PET隔离体上制作厚度10μm的实施例1的粘接薄膜。
〈带粘接薄膜的切割带的制作〉
将带有PET隔离体的实施例1的上述粘接薄膜冲裁加工成直径330mm的圆盘形。接着,从上述切割带将PET隔离体剥离后,使用辊层压机将该切割带中露出的粘合剂层与带有PET隔离体的粘接薄膜贴合。在该贴合中,将贴合速度设为10mm/分钟、将温度条件设为23℃、将压力条件设为0.15MPa。然后,将像这样操作而与粘接薄膜贴合了的切割带以切割带的中心与粘接薄膜的中心一致的方式冲裁加工成直径370mm的圆盘形。如上操作,制作具有包含切割带和粘接薄膜的层叠结构的实施例1的带粘接薄膜的切割带。
〔实施例2、3〕
在切割带粘合剂层的形成中,将交联剂(商品名“CORONATE L”)的配混量由0.05质量份变更为0.5质量份(实施例2)或3质量份(实施例3),除此以外,与实施例1的带粘接薄膜的切割带同样操作,制作实施例2、3的各带粘接薄膜的切割带。
〔实施例4〕
在切割带粘合剂层的形成中,将交联剂(商品名“CORONATE L”)的配混量由0.05质量份变更为1.5质量份、并且代替2质量份的第1光聚合引发剂(商品名“Irgacure 127”)而使用2质量份的第2光聚合引发剂(商品名“Irgacure 184”,BASF公司制造),除此以外,与实施例1的带粘接薄膜的切割带同样操作,制作实施例4的带粘接薄膜的切割带。
〔实施例5〕
〈切割带的制作〉
在具备冷凝管、氮导入管、温度计、和搅拌装置的反应容器内,将包含丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)100摩尔份、丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)32摩尔份、丙烯酰吗啉(ACMO)25摩尔份、作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰、和作为聚合溶剂的甲苯的混合物在60℃在氮气气氛下搅拌10小时(聚合反应)。该混合物中,过氧化苯甲酰的含量相对于单体成分100质量份为0.4质量份、甲苯的含量相对于单体成分100质量份为80质量份。通过该聚合反应,得到含有丙烯酸类聚合物P3的聚合物溶液。接着,在含有丙烯酸类聚合物P3的该溶液中加入26摩尔份的2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(MOI)后,在50℃下在空气气氛下搅拌60小时(加成反应)。由此,得到含有侧链具有甲基丙烯酰基的丙烯酸类聚合物P4的聚合物溶液。接着,在该聚合物溶液中加入相对于丙烯酸类聚合物P4 100质量份为1.5质量份的交联剂(商品名“CORONATE L”,多异氰酸酯化合物,东曹株式会社制造)、2质量份的第1光聚合引发剂(商品名“Irgacure 127”,BASF公司制造)并混合,得到粘合剂组合物。然后,使用涂抹器在具有实施了有机硅脱模处理的面的PET隔离体的有机硅脱模处理面上涂布粘合剂组合物而形成粘合剂组合物层。接着,对该组合物层在120℃下进行2分钟的加热干燥,在PET隔离体上形成厚度10μm的粘合剂层。接着,使用层压机在该粘合剂层的露出面在室温下贴合EVA制的基材(商品名“RB0103”,厚度125μm,仓敷纺织株式会社制造)。如上操作,制作包含基材和粘合剂层的实施例5的切割带。
进而,代替实施例1的切割带而使用实施例5的切割带,除此以外,与实施例1的带粘接薄膜的切割带同样操作,制作实施例5的带粘接薄膜的切割带。
〔实施例6、7〕
在切割带粘合剂层用的丙烯酸类聚合物的合成中,将2EHA的量由100摩尔份变更为75摩尔份、将HEA的量由32摩尔份变更为22摩尔份、并且将ACMO的量由25摩尔份变更为9摩尔份(实施例6)或24摩尔份(实施例7),除此以外,与实施例5的带粘接薄膜的切割带同样操作,制作实施例6、7的各带粘接薄膜的切割带。
〔比较例1〕
在切割带粘合剂层用的丙烯酸类聚合物的合成中,代替99摩尔份的2EHA,使用100摩尔份的丙烯酸月桂酯(LA),并且将HEA的量由21摩尔份变更为20摩尔份,除此以外,与实施例1的带粘接薄膜的切割带同样操作,制作比较例1的带粘接薄膜的切割带。
〈对SUS剥离粘合力〉
对于实施例1~7及比较例1的各带粘接薄膜的切割带中的切割带,如下操作来研究对SUS平面的剥离粘合力。首先,由实施例1~7及比较例1的各切割带切取宽20mm×长100mm的试验片。接着,通过使2kg的辊往返一次的压接作业使试验片的粘合剂层侧贴合于SUS板(SUS403制),其后,将该贴合体在室温放置30分钟。接着,从试验片的其基材侧对粘合剂层照射紫外线。在紫外线照射中,使用高压汞灯,使照射累积光量为200mJ/cm2。接着,使用拉伸试验机(商品名“Autograph AGS-J”,株式会社岛津制作所制造)进行对SUS板的试验片的拉伸试验。在拉伸试验中,测定温度和/或剥离温度设为23℃、拉伸角度和/或剥离角度设为180°、剥离速度设为300mm/分钟。将不包括剥离过程的最初的20mm的部分和最后的20mm的部分在内的、过程中的平均剥离力作为剥离粘合力F1(N/20mm)。将其测定结果示于表1。
〈T型剥离试验〉
对于实施例1~7及比较例1的各带粘接薄膜的切割带,研究紫外线照射后的切割带粘合剂层与粘接薄膜之间的剥离粘合力。首先,越过切割带基材对带粘接薄膜的切割带的切割带粘合剂层照射紫外线。具体而言,使用高压汞灯,从切割带中的基材侧对粘合剂层照射紫外线。照射累积光量设为200mJ/cm2。接着,在带粘接薄膜的切割带的粘接薄膜侧贴合背衬胶带(商品名“BT-315”,日东电工株式会社制造),从该带有背衬胶带的带粘接薄膜的切割带切取宽50mm×长120mm的尺寸的试验片。然后,对该试验片,使用拉伸试验机(商品名“Autograph AGS-J”,株式会社岛津制作所制造)进行T型剥离试验,测定剥离粘合力F2(N/20mm)。本测定中,将温度条件设为23℃、将剥离速度设为300mm/分钟。将其结果示于表1。
〈表面自由能〉
对于实施例1~7及比较例1的各带粘接薄膜的切割带,求出紫外线照射后的粘合剂层中的粘接薄膜侧表面的表面自由能。具体而言,首先,从切割带基材侧对带粘接薄膜的切割带中的切割带粘合剂层照射紫外线。紫外线照射中,使用高压汞灯,使照射累积光量为200mJ/cm2。接着,从切割带和/或其粘合剂层将粘接薄膜剥离,使表面自由能鉴定对象面(粘合剂层的粘接薄膜侧表面)露出。接着,在20℃及相对湿度65%的条件下对与表面自由能鉴定对象面接触的水(H2O)及二碘甲烷(CH2I2)的各液滴使用接触角计测定接触角。然后,使用测得的水的接触角θw及二碘甲烷的接触角θi的值,根据Journal of Applied PolymerScience,vol.13,p1741-1747(1969)记载的方法求出γsd(表面自由能的分散力成分)及γsh(表面自由能的氢键合力成分)。然后,将γsd和γsh相加,将所得的值γs(=γsd+γsh)作为该对象面的表面自由能。对于各表面自由能鉴定对象面的γsd及γsh,以下述式(1)及式(2)的二元联立方程式的解的形式得到。式(1)、(2)中,γw为水的表面自由能、γwd为水的表面自由能的分散力成分、γwh为水的表面自由能的氢键合力成分、γi为碘甲烷的表面自由能、γid为碘甲烷的表面自由能的分散力成分、γih为碘甲烷的表面自由能的氢键合力成分,使用为已知的文献值的γw=72.8mJ/m2、γwd=21.8mJ/m2、γwh=51.0mJ/m2、γi=50.8mJ/m2、γid=48.5mJ/m2、γih=2.3mJ/m2。将由此求出的、紫外线照射后的粘合剂层中的粘接薄膜侧表面的表面自由能γs(mJ/m2)示于表1。
〈环框保持性和拾取性〉
使用实施例1~7及比较例1的各带粘接薄膜的切割带进行以下的贴合工序、冷扩展工序、常温扩展工序、及拾取工序。
贴合工序中,将保持在晶圆加工用带(商品名“ELP UB-3083D”,日东电工株式会社制造)的半导体晶圆分割体贴合于带粘接薄膜的切割带的粘接薄膜侧,其后,从半导体晶圆分割体将晶圆加工用带剥离。半导体晶圆分割体通过如下操作来形成从而制作。首先,对处于与SUS制的环框一起保持于晶圆加工用带(商品名“V12S-R2”,日东电工株式会社制造)的状态的Si镜面晶圆(直径300mm,厚度780μm,东京化工株式会社制造),从其一面侧,使用切割装置(商品名“DFD6361”,DISCO Inc.制)通过其旋转刀片形成单片化用的分割槽(宽20~25μm,深50μm)。接着,在分割槽形成面贴合晶圆加工用带(商品名“ELP UB-3083D”,日东电工株式会社制造)后,将上述晶圆加工用带(商品名“V12S-R2”)从Si镜面晶圆剥离。其后,通过自Si镜面晶圆的另一面(未形成分割槽的面)侧起的磨削将该晶圆薄化至厚度20μm为止。如上操作,形成半导体晶圆分割体(呈保持于晶圆加工用带的状态)。该半导体晶圆分割体包含多个半导体芯片(6mm×12mm)。
冷扩展工序使用模具分隔装置(商品名“Die Separator DDS2300”,DISCO Inc.制)利用其冷扩展单元来进行。具体而言,将在粘接薄膜上带有半导体晶圆分割体的上述带粘接薄膜的切割带中的粘接薄膜周围的切割带粘合剂层贴合于环框后,将该带粘接薄膜的切割带设置在装置内,利用该装置的冷扩展单元将带有半导体晶圆分割体的带粘接薄膜的切割带的切割带沿其径向扩展。在该扩展工序中,温度为-15℃、扩展速度为100mm/秒、扩展量为7mm。通过本工序,带粘接薄膜的切割带的粘接薄膜与半导体芯片一起被割断,在切割带上产生多个带粘接薄膜的半导体芯片。
常温扩展工序使用模具分隔装置(商品名“Die Separator DDS2300”,DISCO Inc.制)利用其常温扩展单元来进行。具体而言,将经历了上述冷扩展工序的带有半导体晶圆分割体的带粘接薄膜的切割带设置在装置内,利用该装置的常温扩展单元将带粘接薄膜的切割带的切割带沿其径向扩展。在该扩展工序中,温度为23℃、扩展速度为1mm/秒、扩展量为5mm。
拾取工序使用同时具备拾取机构和扩展机构的芯片接合装置(商品名“DiebonderDB830Plus+”,FASFORD TECHNOLOGY Co.,Ltd.制造)来进行。具体而言,首先,将经历了以上的工序的带粘接薄膜的切割带和/或其切割带(处于在切割带粘合剂层贴合有环框的状态)利用该装置的扩展机构沿径向扩展(拾取前扩展)。该拾取前扩展中的扩展量为6mm。在该扩展后,将带有工件和环框的带粘接薄膜的切割带静置3小时。然后,对于各带粘接薄膜的切割带和/或其切割带粘合剂层的环框保持性,将不发生切割带粘合剂层自环框的剥离的情况评价为“良”、将发生了剥离的情况评价为“不良”。
在拾取工序中,继续使用芯片接合装置(商品名“Diebonder DB830Plus+”,FASFORD TECHNOLOGY Co.,Ltd.制造)尝试切割带上的带粘接薄膜的半导体芯片的拾取。该拾取是基于销构件的顶起为3阶段的方式的多级拾取,关于每次基于销构件的顶起量,第一阶段为300μm、第二阶段为300μm、第三阶段为300μm。此外,拾取评价数为5。对于各带粘接薄膜的切割带的拾取性,将5个带粘接薄膜的半导体芯片全都能拾取的情况评价为“良”、将5个带粘接薄膜的半导体芯片不能全都拾取的情况评价为“不良”。比较例1的带粘接薄膜的切割带在上述分隔扩展中发生了自环框的剥离,因此,未进行拾取评价(一个也能未拾取)。
[表1]
Claims (6)
1.一种带粘接薄膜的切割带,其具备:
切割带,具有包含基材和紫外线固化性的粘合剂层的层叠结构,和
粘接薄膜,其可剥离地密合于所述切割带的所述粘合剂层,
所述切割带在经过其粘合剂层侧对SUS平面的贴合和之后对所述粘合剂层的200mJ/cm2的紫外线照射之后在23℃、剥离角度180°及剥离速度300mm/分钟的条件的剥离试验中,对所述SUS平面显示出0.03~0.2N/20mm的剥离粘合力。
2.根据权利要求1所述的带粘接薄膜的切割带,其中,所述粘接薄膜与受到了200mJ/cm2的紫外线照射的所述粘合剂层之间的、在23℃及剥离速度300mm/分钟的条件下的T型剥离试验中的剥离粘合力为0.03~0.12N/20mm。
3.根据权利要求1或2所述的带粘接薄膜的切割带,其中,受到了200mJ/cm2的紫外线照射的所述粘合剂层中的所述粘接薄膜侧的表面具有16mJ/m2以上的表面自由能。
4.根据权利要求1或2所述的带粘接薄膜的切割带,其中,所述粘合剂层含有聚合物,所述聚合物包含1~40mol%含氮单体作为构成单体。
5.根据权利要求4所述的带粘接薄膜的切割带,其中,所述含氮单体为丙烯酰吗啉。
6.根据权利要求4所述的带粘接薄膜的切割带,其中,所述聚合物为具有紫外线聚合性的官能团的丙烯酸类聚合物。
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