CN111742026B - 半导体晶片加工用紫外线固化型胶带和半导体芯片的制造方法以及该带的使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种半导体晶片加工用紫外线固化型胶带和半导体芯片的制造方法以及带的使用方法,该半导体晶片加工用紫外线固化型胶带至少具有基材膜和设置于该基材膜上的紫外线固化型的粘着剂层,其特征在于,在使用特定光源灯的紫外线照射的前后,通过基于JIS Z 0237的对SUS304的90°剥离试验方法所测定的上述胶带的粘着力的值之比在一定范围内。
Description
技术领域
本发明涉及半导体晶片加工用紫外线固化型胶带和半导体芯片的制造方法、以及该带的使用方法。
背景技术
近年来,对应于以智能手机为代表的移动信息终端的进一步高功能化和小型化的要求,高密度安装技术的重要性越来越高。例如,伴随着IC卡的普及和USB存储器的容量急剧增加,重叠芯片的片数增加,希望芯片进一步薄型化。因此,需要将以往厚度为200μm~350μm左右的半导体芯片减薄至厚度50μm~100μm或其以下。
另一方面,从增加可通过一次加工制造的半导体芯片的数量而提高芯片的制造效率的方面考虑,存在使半导体晶片大径化的倾向。除了半导体晶片的薄膜化以外,大径化的趋势尤其在存在NAND型或NOR型的闪存的领域、或作为易失性存储器的DRAM等领域中显现出显著的倾向。
目前,将12英寸的半导体晶片薄膜磨削至厚度100μm以下已逐渐成为标准。
例如,存储器系器件通过重叠半导体芯片而使性能提高,因此薄膜磨削的必要性非常高。作为实现芯片的薄型化的方法,已知有:使用特殊的保护带通过通常的工序进行薄膜磨削的方法;被称为先切割的从晶片的表面侧形成规定深度的槽后,从该背面侧进行磨削的半导体芯片的制造方法。通过这样的方法,能够以低成本制造高性能的闪存等。
另外,对于倒装芯片安装中使用的带凸块晶片,薄膜化的要求也在提高。该带凸块晶片由于其表面具有大的凹凸,因此薄膜加工困难,若使用通常的保护带进行背面磨削,则会发生晶片破裂,或者晶片的厚度精度变差。因此,带凸块晶片的磨削中使用了特殊的表面保护带(参照引用文献1)。
但是,伴随着近年来半导体晶片的薄膜化进一步发展,产生了在薄膜磨削后晶片的翘曲变大的问题。若晶片的翘曲大,则无法利用磨削后的输送机构顺利地输送晶片,有可能发生晶片无法取出或输送时的掉落导致的破损等。
在使用紫外线固化型的表面保护带作为上述表面保护带的情况下,该晶片的翘曲变得特别大。紫外线固化型的带通过照射紫外线,表面保护带中的粘着剂因固化反应而发生固化收缩,因此与非紫外线固化型的带相比翘曲变大,晶片破损的风险变得更高。
在现有的晶片加工方法中使用了下述工序:将磨削用的表面保护带贴附至半导体晶片后,将晶片磨削至规定的厚度,从表面保护带侧向半导体晶片进行紫外线照射,使表面保护带的密合力降低,之后向半导体晶片的背面侧进行切割带的贴附,之后将表面保护带剥离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-235395号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述现有工序中,若对表面保护带进行紫外线照射,则晶片的翘曲变大,会产生输送异常。因此,从抑制晶片翘曲的方面出发,可考虑下述方法:在磨削后不对表面保护带进行紫外线照射,在切割带的贴附后对表面保护带侧进行紫外线照射,使表面保护带的密合性降低。
但是,若在切割带贴附后对表面保护带进行紫外线照射,则切割带的一部分表面也会照射到紫外线。特别是,紫外线从晶片的边缘部绕到背面的切割带侧,在紫外线固化型的切割带的情况下,晶片边缘部附近的粘着力会因固化反应而降低。因此,作为之后的半导体晶片的切断分离(切割)工序,在选择利用刀片进行切削加工的刀片切割的情况下,会发生该粘着力降低的部分的芯片在切割时飞散的“芯片飞散”。伴随着芯片飞散的发生,会产生芯片收率(芯片的制造效率)降低、向刀片飞散的芯片在碰撞时使刀片破损的问题。
从消除上述问题的方面出发,要求切割带具有在从表面保护带侧照射紫外线时切割带的粘着力不降低的性质。作为具有上述性质的切割带,通过使用紫外线固化反应性降低的带或非紫外线固化型的带,能够抑制切割时的芯片飞散。另一方面,在使用这种切割带的情况下,在将切断分离后的芯片取出的拾取工序中,难以从切割带剥离芯片,“芯片的拾取性”变得不足。
本发明的课题在于提供一种半导体晶片加工用紫外线固化型胶带,其在用于半导体晶片的加工工序时,能够抑制与对表面保护带进行紫外线照射相伴的薄膜晶片的翘曲,而且能够兼顾切割时的芯片飞散的抑制与之后的优异的拾取性。另外,本发明提供一种半导体芯片的制造方法,其能够抑制与对表面保护带进行紫外线照射相伴的薄膜晶片的翘曲,而且能够兼顾切割时的芯片飞散的抑制与之后的优异的拾取性。另外,课题在于提供一种半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其能够抑制半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的粘着力的降低,并且使紫外线固化型表面保护带固化,能够充分降低粘着力。
用于解决课题的手段
本发明的上述课题通过以下手段实现。
<1>
一种半导体晶片加工用紫外线固化型胶带,该半导体晶片加工用紫外线固化型胶带至少具有基材膜和设置于该基材膜上的紫外线固化型的粘着剂层,其特征在于,
通过基于JIS Z 0237的对SUS304的90°剥离试验方法所测定的上述胶带的粘着力的值同时满足下述(1)和(2)。
(1)[利用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]/[紫外线照射前的粘着力]≥0.50
(2)[利用以高压汞灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]/[紫外线照射前的粘着力]≤0.50
<2>
如<1>所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带,其特征在于,上述[紫外线照射前的粘着力]为1N/25mm~10N/25mm。
<3>
如<1>或<2>所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带,其特征在于,上述粘着剂层含有基础聚合物成分和光聚合引发剂,相对于该基础聚合物成分100质量份的光聚合引发剂的含量为0.1~3.0质量份。
<4>
如<1>~<3>中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带,其特征在于,上述基础聚合物是在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的聚合物。
<5>
如<1>~<4>中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带,其特征在于,上述粘着剂层含有紫外线吸收剂。
<6>
如<1>~<5>中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带,其特征在于,其在切割半导体晶片的工序中使用。
<7>
一种半导体芯片的制造方法,其特征在于,包括下述工序(a)~(e)。
[工序]
(a)将紫外线固化型表面保护带贴合至表面具有图案面的半导体晶片的该图案面侧,在该状态下对该半导体晶片的背面进行磨削的工序;
(b)将<1>~<6>中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带贴合至上述磨削后的半导体晶片的背面,并支撑固定于环形框架的工序;
(c)利用第1紫外线照射装置从上述表面保护带侧进行紫外线照射后,将上述表面保护带剥离的工序;
(d)使用切割装置从上述半导体晶片的图案面侧进行半导体晶片的切断,单片化成各个芯片单元的工序;和
(e)利用第2紫外线照射装置从上述胶带侧进行紫外线照射的工序。
<8>
如<7>所述的半导体芯片的制造方法,其特征在于,上述第1紫外线照射装置是以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置。
<9>
如<7>或<8>所述的半导体芯片的制造方法,其特征在于,上述第2紫外线照射装置是以高压汞灯为光源的紫外线照射装置。
<10>
一种半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其特征在于,包括下述工序:对于在半导体晶片的一个面贴合有紫外线固化型表面保护带、在该半导体晶片的另一面贴合有<1>~<6>中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的半导体晶片,从该紫外线固化型表面保护带侧照射紫外线。
<11>
如<10>所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其特征在于,上述紫外线照射是以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射。
<12>
如<10>或<11>所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其特征在于,包括将上述紫外线照射后的紫外线固化型表面保护带从上述半导体晶片剥离的工序。
<13>
如<12>所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其特征在于,在上述将紫外线固化型表面保护带从半导体晶片剥离的工序后,包括从该半导体晶片加工用紫外线固化型胶带侧照射紫外线的工序。
<14>
如<13>所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其特征在于,上述从半导体晶片加工用紫外线固化型胶带侧进行的紫外线照射是以高压汞灯为光源的紫外线照射。
<15>
如<10>~<14>中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其中,上述在半导体晶片的一个面贴合有紫外线固化型表面保护带、在该半导体晶片的另一面贴合有<1>~<6>中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的半导体晶片是在半导体晶片的加工工序中产生的。
本发明中,仅称为“(甲基)丙烯酸”的情况下,是指丙烯酸和甲基丙烯酸中的任一者或两者。因此,在称为(甲基)丙烯酸聚合物的情况下,包含如下含义:具有丙烯酰基的1种或2种以上的单体的聚合物、具有甲基丙烯酰基的1种或2种以上的单体的聚合物、以及具有丙烯酰基的1种或2种以上的单体与具有甲基丙烯酰基的1种或2种以上的单体的聚合物。
另外,本发明中,使用“~”表示的数值范围是指包括在“~”前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。
发明的效果
本发明的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带在用于半导体晶片的加工工序时,能够抑制与对表面保护带进行紫外线照射相伴的薄膜晶片的翘曲,而且能够兼顾切割时的芯片飞散的抑制与之后的优异的拾取性。另外,本发明的半导体芯片的制造方法能够抑制与对表面保护带进行紫外线照射相伴的薄膜晶片的翘曲,而且能够兼顾切割时的芯片飞散的抑制与之后的优异的拾取性。另外,本发明的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法能够抑制本发明的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的粘着力的降低,并且使紫外线固化型表面保护带固化,能够充分降低粘着力。
附图说明
图1是说明向半导体晶片贴合表面保护带的工序的示意性截面图。图1中,分图1(A)示出在半导体晶片的表面贴合表面保护带的情况,分图1(B)示出贴合有表面保护带的半导体晶片。
图2是说明至半导体晶片的薄膜化与固定为止的工序的示意性截面图。图2中,分图2(A)示出半导体晶片的利用背面磨削所进行的薄膜化处理,分图2(B)示出将本发明的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带贴合至经薄膜化处理的半导体晶片的情况,分图2(C)示出将半导体晶片固定于环形框架的状态。
图3是说明至利用以LED灯为光源的第1紫外线照射装置向表面保护带进行的紫外线照射和表面保护带的剥离为止的工序的示意性截面图。图3中,分图3(A)示出将表面保护带贴合至半导体晶片的表面并将本发明的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带贴合至半导体晶片的背面的状态,分图3(B)示出从贴合有表面保护带的面侧照射以LED灯为光源的紫外线的情况,分图3(C)示出剥离表面保护带的情况。
图4是说明至利用以高压汞灯为光源的第2紫外线照射装置向本发明的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带进行的紫外线照射和切割为止的工序的示意性截面图。图4中,分图4(A)示出从半导体晶片剥离表面保护带后的状态,分图4(B)示出通过切割刀片分割成各个芯片而进行单片化的工序,分图4(C)示出利用以高压汞灯为光源的第2紫外线照射装置从贴合有本发明的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的面侧照射紫外线的情况。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。
[半导体晶片加工用紫外线固化型胶带]
本发明的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带(下文中也称为“本发明的胶带”)2是至少具有基材膜3和设置于基材膜3上的紫外线固化型的粘着剂层4的带。另外,在粘着剂层4上可以形成根据需要设置的剥离衬垫(也称为间隔件)。需要说明的是,在使用本发明的胶带2时,剥离上述剥离衬垫而使粘着剂层4露出而使用。
(本发明的胶带的粘着力)
本发明的胶带2是通过基于JIS Z 0237的对SUS304(不锈钢)的90°剥离试验方法所测定的粘着力的值同时满足下述(1)和(2)的胶带。
(1)[利用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]/[紫外线照射前的粘着力](下文中也简称为“ALED/A0”)≥0.50
(2)[利用以高压汞灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]/[紫外线照射前的粘着力](下文中也简称为“AHPM/A0”)≤0.50
上文中,[紫外线照射前的粘着力]是指,制作本发明的胶带后未使用的状态下的粘着力。需要说明的是,关于因长期保存等而经历了时间的本发明的胶带,是指在通过遮光等未发生紫外线固化的状况下保存的状态下的粘着力。
另外,[紫外线照射后的粘着力]是指,对于上述未使用的状态的本发明的胶带,通过使用各光源灯的紫外线照射装置照射累积光量500mJ/cm2的紫外线后的粘着力。
上述粘着力的具体测定方法如实施例的项目中记载的那样。
从紫外线照射前的本发明的胶带与半导体晶片具有充分的密合性的方面出发,上述[紫外线照射前的粘着力](A0)优选为1N/25mm~10N/25mm、更优选为1N/25mm~5N/25mm。
上述(1)中的ALED/A0优选为0.60以上、更优选为0.70以上。需要说明的是,对上述(1)中的ALED/A0的上限值没有特别限制,优选为1.30以下、更优选为1.20以下、进一步优选为1.10以下、特别优选为1.00以下。
上述(2)中的AHPM/A0优选为0.40以下、更优选为0.30以下、进一步优选为0.20以下。需要说明的是,对上述(2)中的AHPM/A0的下限值没有特别限制,优选为0.05以上、更优选为0.10以上。
需要说明的是,[利用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]相对于[利用以高压汞灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]之比(下文中也简称为“ALED/AHPM”)优选为0.2~200、更优选为2.0~100。
对于本发明的胶带2,通过使紫外线照射前后的粘着力的值之比即ALED/A0和AHPM/A0均满足上述(1)和(2),在以波长365nm的LED灯(本说明书中,也简称为“LED灯”)为光源的紫外线照射中能够抑制粘着力的降低,能够通过以高压汞灯为光源的紫外线照射充分降低粘着力。
因此,本发明的胶带2在半导体晶片的加工工序中作为切割带使用的情况下,通过使用LED灯作为向表面保护带进行紫外线照射的光源,在向表面保护带的紫外线照射中能够抑制粘着力的降低,即便LED灯的紫外线绕到本发明的胶带2(切割带),也能抑制切割时的芯片飞散。另外,对于本发明的胶带2,通过使用高压汞灯作为光源的紫外线照射,能够充分降低本发明的胶带2的粘着力,能够显示出优异的拾取性。
(基材膜)
对本发明中的基材膜3没有特别限制,可以使用公知的塑料等树脂。作为构成半导体晶片的切割用途的带(下文中称为“切割带”)的基材膜,通常使用热塑性的塑料膜。
作为构成基材膜3的树脂(材料),例如优选为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和聚丁烯等聚烯烃、苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-氢化异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物等热塑性弹性体、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物和乙烯-(甲基)丙烯酸金属盐系离聚物等乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯等工程塑料、软质聚氯乙烯、半硬质聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、天然橡胶以及合成橡胶等高分子材料。
在上述乙烯共聚物中,作为树脂的结构单元的(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸金属盐在乙烯共聚物中可以包含1种,也可以包含2种以上。另外,乙烯-(甲基)丙烯酸金属盐系离聚物中的金属盐优选2价以上的金属盐,例如可以举出Zn2+的金属盐。
作为构成基材膜3的树脂,可以使用1种或2种以上的树脂。
基材膜3可以为单层结构,也可以为两层以上的层层积而成的多层体。
构成基材膜3的树脂可以根据与粘着剂层4的粘接性适当选择。
基材膜3可以使用市售的物质,也可以使用通过浇注法、T模法、吹胀法和压延法等常规方法制成的膜。
对基材膜3的厚度没有特别限定,可以设定为通常的切割带中的基材膜的厚度。通常优选为30~200μm、更优选为50~150μm。
为了提高密合性,也可以对基材膜3的与粘着剂层4接触的面实施电晕处理和底层涂料处理等中的任一种表面处理。
<粘着剂层>
构成粘着剂层4的粘着剂只要是满足上述(1)和(2)中规定的紫外线照射前后的粘着力之比的紫外线固化型粘着剂(以下也简称为“粘着剂”),就没有特别限定。
具体而言,含有上述紫外线固化型粘着剂的粘着剂层4在以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射中几乎不发生固化,粘着力不易因该紫外线照射而降低。另一方面,利用以高压汞灯为光源的紫外线照射会发生固化,能够使粘着力充分降低,变得容易从半导体晶片(半导体芯片)剥离。即,若将高压汞灯用作光源,则可照射包含254nm、313nm、365nm、405nm和436nm等波长的波长分布广的光,因此相较于将波长365nm的LED灯用于光源的情况,能够使固化反应更高效化。本发明中,粘着剂层4是固化反应性根据所照射的紫外线的波长区域(波长分布)而不同的紫外线固化型的层。
作为上述粘着剂所包含的聚合物(本说明书中,也称为“基础聚合物”),优选为(甲基)丙烯酸聚合物。
粘着剂层4中包含的基础聚合物的含量优选为50~95质量%、更优选为70~95质量%。
(紫外线固化型粘着剂)
如上所述,上述紫外线固化型粘着剂只要是固化反应性根据所照射的紫外线的波长区域而不同的粘着剂即可。此处,利用以高压汞灯为光源的紫外线照射进行的固化只要利用三维网状化的性质即可,大致分为两类:1)含有在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键(烯键式双键)的基础聚合物的粘着剂;2)相对于通常的橡胶系或(甲基)丙烯酸系的压敏性基础聚合物,含有在分子中至少具有2个紫外线聚合性碳-碳双键(烯键式双键)的低分子量化合物(以下称为紫外线聚合性低分子量化合物)的粘着剂。
本发明的胶带2若含有低分子量化合物(分子量约为1000以下),有时会观察到下述现象:在将胶带贴附在半导体晶片后,若至进行紫外线照射或拾取为止的时间长,则低分子量化合物会向胶带与半导体晶片或半导体芯片的界面转移,由此密合性上升,拾取时的胶带与半导体芯片之间的剥离变得困难。因此,上述紫外线固化型粘着剂优选为上述1)的含有在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键(烯键式双键)的基础聚合物的粘着剂。该1)的粘着剂可以含有低分子量化合物,但更优选为观察不到上述剥离变得困难的现象的程度的含量。需要说明的是,并不限制含有后述的光聚合引发剂和固化剂。
(由在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的基础聚合物构成的粘着剂)
构成粘着剂层4的粘着剂含有在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的基础聚合物时,粘着剂层4优选包含在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的(甲基)丙烯酸聚合物。粘着剂层4中的在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的(甲基)丙烯酸聚合物的含量优选为50质量%以上、更优选为80质量%以上。
除了上述侧链所具有的紫外线聚合性碳-碳双键(烯键式双键)以外,上述(甲基)丙烯酸聚合物也可以具有环氧基或羧基等官能团。
作为在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的(甲基)丙烯酸聚合物,优选聚合物的结构单元中的至少一种具有烯键式碳-碳双键的(甲基)丙烯酸聚合物。上述(甲基)丙烯酸聚合物可以通过任何方式制造,可以通过常规方法制造。例如,优选使在侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸聚合物与下述化合物反应所得到的物质,该化合物具有(甲基)丙烯酰基等紫外线聚合性碳-碳双键,并且具有能够与该(甲基)丙烯酸聚合物的侧链的官能团(α)反应的官能团(β)。
具有紫外线聚合性碳-碳双键的基团只要具有非芳香性的烯键式双键就可以为任意的基团,优选(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰氨基、烯丙基、1-丙烯基、乙烯基(包括苯乙烯或取代苯乙烯),更优选(甲基)丙烯酰基或(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。
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,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、氨基、巯基。需要说明的是,一种官能团为环氧基的情况下,另一种官能团可以为环氧基。
作为官能团(α),优选羧基或羟基,特别优选羟基。
在侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸聚合物可以通过将具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸单体、优选(甲基)丙烯酸酯[特别是在醇部具有官能团(α)的物质]用作单体成分而获得。
在侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸聚合物优选为共聚物。这种情况下,与在侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸单体的共聚成分优选(甲基)丙烯酸烷基酯,尤其优选官能团(α)或具有紫外线聚合性碳-碳双键的基团未取代于醇部的(甲基)丙烯酸烷基酯。
作为上述(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出丙烯酸甲酯、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、丙烯酸己酯和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,优选对醇部的碳原子数为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,所使用的醇部的碳原子数越大的单体则玻璃化转变温度(Tg)越低,因此能够得到所期望的玻璃化转变温度的物质。另外,除了玻璃化转变温度以外,为了提高相容性和各种性能,还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,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、N-烷基氨基乙基丙烯酸酯类、N-烷基氨基乙基甲基丙烯酸酯类、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、将多异氰酸酯化合物的异氰酸酯基的一部分用具有羟基或羧基和紫外线聚合性碳-碳双键的单体进行了氨基甲酸酯化后的物质等。
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、丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯,更优选丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸2-羟基烷基酯类或甲基丙烯酸2-羟基烷基酯类,进一步优选丙烯酸2-羟基烷基酯类或甲基丙烯酸2-羟基烷基酯类。
作为具有紫外线聚合性碳-碳双键和官能团(β)的化合物中的官能团(β),优选异氰酸酯基,例如可以举出在醇部具有异氰酸酯(-N=C=O)基的(甲基)丙烯酸酯,其中优选被异氰酸酯(-N=C=O)基取代的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为这样的单体,例如可以举出甲基丙烯酸-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)为异氰酸酯基以外时的优选化合物可以举出作为具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸单体所例示的化合物。
通过使具有紫外线聚合性碳-碳双键和官能团(β)的化合物与在侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸聚合物反应,能够将紫外线聚合性碳-碳双键引入聚合物中,能够形成紫外线固化型的粘着剂层。
在(甲基)丙烯酸聚合物的合成中,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、甲基乙基酮等通常为(甲基)丙烯酸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,根据需要可以合用催化剂、阻聚剂,通过调节聚合温度和聚合时间,能够得到所期望的分子量的(甲基)丙烯酸聚合物。另外,关于分子量的调节,优选使用硫醇、四氯化碳等溶剂。需要说明的是,该反应不限于溶液聚合,也可以为本体聚合、悬浮聚合等其他方法。
在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的基础聚合物[优选(甲基)丙烯酸聚合物]的重均分子量(Mw)优选为20万~100万左右。
若重均分子量为100万以下,在照射紫外线的情况下,紫外线照射后粘着剂层4也不变脆而具有挠性,因此剥离时在半导体芯片表面难以发生残胶。另外,若重均分子量为20万以上,紫外线照射前的内聚力不会过小,具有充分的粘着力,因此切割时能够充分地保持半导体芯片,难以发生芯片飞散。另外,紫外线照射后的固化充分,剥离时在半导体芯片表面难以发生残胶。本发明中的重均分子量是指聚苯乙烯换算的重均分子量。
在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的基础聚合物中的紫外线聚合性碳-碳双键的导入量优选为0.8~1.8meq/g、更优选为0.8~1.5meq/g。若紫外线聚合性碳-碳双键的导入量为上述范围内,通过以高压汞灯为光源的紫外线照射而使固化反应充分进行,而且具有充分的流动性,因此残胶减少。
在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的基础聚合物的玻璃化转变温度优选为-70~-35℃、更优选为-70~-40℃。若玻璃化转变温度为上述下限值以上,则粘着剂的流动性不会过高而能够抑制残胶,若玻璃化转变温度为上述上限值以下,则具有在半导体晶片背面融合的充分的流动性,即使在扩展本发明的胶带的情况下,也能抑制从半导体晶片剥离。
粘着剂层4中使用的基础聚合物的玻璃化转变温度是利用差示扫描量热计(DSC)在升温速度0.1℃/分钟的条件下测定的值。作为差示扫描量热计,例如可以举出岛津制作所公司制造的DSC-60(商品名)。本发明中,玻璃化转变温度是JIS K 7121“塑料的转变温度测定方法”的外推玻璃化转变起始温度。
在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的基础聚合物的酸值[中和1g基础聚合物中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。
在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的基础聚合物的羟值[使1g基础聚合物发生乙酰化时,中和与羟基键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。
由此,本发明的胶带剥离时的防残胶效果更加优异。
需要说明的是,酸值、羟值的调节可以如下进行:在使在侧链具有官能团(α)的(甲基)丙烯酸聚合物与下述化合物反应的阶段,不残留未反应的官能团,由此能够调节成所期望的值,该化合物具有紫外线聚合性碳-碳双键,并且具有能够与该(甲基)丙烯酸聚合物的侧链的官能团(α)反应的官能团(β)。
(固化剂)
含有在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的基础聚合物的粘着剂优选含有固化剂。固化剂用于与基础聚合物所具有的官能团反应而调整粘着力和内聚力。
作为上述固化剂,优选可以举出多异氰酸酯类、三聚氰胺·甲醛树脂和环氧树脂。其中,本发明中,更优选多异氰酸酯类。
作为多异氰酸酯类没有特别限制,例如可以举出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(Sanwa Chemical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。
在涂布粘着剂后,通过固化剂使基础聚合物形成交联结构,由此能够提高粘着剂的内聚力。
上述固化剂在未使用的胶带的粘着剂层4中为已与基础聚合物反应的状态。需要说明的是,本发明中在提到“基础聚合物成分”时,不包括固化剂成分。即,在基础聚合物与固化剂发生了反应的状态下,将除固化剂成分以外的结构部称为基础聚合物成分。
其中,粘着剂层4中含有的固化剂可以全部进行反应,也可以部分进行反应。
在粘着剂层4中,固化剂成分的含量相对于基础聚合物成分100质量份优选为0.1~10质量份、更优选为1~10质量份。
若固化剂成分的含量为上述下限值以上,则内聚力提高效果变得充分,可抑制粘着剂的残胶。另外,粘着剂层与被粘体面不易偏移,扩展时的剥离得到抑制。若固化剂的混配量在上述上限值以下,则在粘着剂的混配和涂布操作中不会迅速形成交联结构而进行固化反应,因此操作性优异。另外,不损害粘着剂的柔软性,可抑制扩展时的剥离。
为了对粘着剂的基础聚合物附加内聚力,除了上述的多异氰酸酯类、三聚氰胺·甲醛树脂和环氧树脂以外,还能够混配交联剂。作为交联剂,对应于基础聚合物,例如可以举出金属螯合物系交联剂、氮杂环丙烷系交联剂、胺树脂。进而,在粘着剂中,可以在无损本发明目的的范围内根据希望含有各种添加成分。
(光聚合引发剂)
通过紫外线照射使在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的基础聚合物固化的情况下,优选在粘着剂中混配光聚合引发剂。
作为上述光聚合引发剂没有特别限制,可以广泛使用通常所用的光聚合引发剂。例如,可以使用异丙基苯偶姻醚、异丁基苯偶姻醚、二苯甲酮、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。
为了使本发明的胶带2具有对于特定波长区域的反应性差异,在粘着剂层4中,光聚合引发剂的含量相对于基础聚合物成分100质量份优选为0.1~3.0质量份、更优选为0.1~1.5质量份、进一步优选为0.1~1.0质量份。若光聚合引发剂的含量为上述上限值以下,能够使利用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射进行的固化反应性与利用以高压汞灯为光源的紫外线照射进行的固化反应性之间具有所期望的差异。若光聚合引发剂的含量为上述下限值以上,在以高压汞灯为光源的紫外线的照射时固化反应充分进行而发生固化,能够进一步提高本发明的胶带2与被粘体的剥离性。
(紫外线吸收剂)
对于本发明的胶带2,从提高特定波长区域的吸收性,控制使用特定光源时的固化反应性的方面出发,可以在粘着剂中添加紫外线吸收剂。
作为上述紫外线吸收剂,优选含有具有三嗪骨架、二苯甲酮骨架、苯并三唑骨架或苯甲酸酯骨架的紫外线吸收剂中的至少一种。
作为具有上述三嗪骨架的化合物,例如可以举出2,4-双[2-羟基-4-丁氧基苯基]-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(2,4-二甲基苯基)-6-(2-羟基-4-正辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-甲氧基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪。
作为具有上述二苯甲酮骨架的化合物,例如可以举出2,4-二羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮。
作为具有上述苯并三唑骨架的化合物,例如可以举出2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚。
作为具有上述苯甲酸酯骨架的化合物,例如可以举出2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯、2,4-二叔丁基苯基-4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯甲酸酯。
上述紫外线吸收剂可以使用市售的物质,例如均以商品名表示,可以举出株式会社ADEKA制造的ADKSTAB LA系列(LA-24、LA-29、LA-31、LA-32、LA-36、LA-F70、1413)、BASF公司制造的TINUVIN P、TINUVIN 234、TINUVIN 326、TINUVIN 329、TINUVIN 213、TINUVIN571、TINUVIN 1577ED、CHIMASSORB 81、TINUVIN 120等。
紫外线吸收剂可以为1种,也可以合用2种以上。
紫外线吸收剂的添加量可以根据对于所期望的波长区域的固化反应性来调整。例如,相对于基础聚合物100质量份,优选为0.1~10.0质量份、更优选为0.1~5.0质量份、进一步优选为0.1~1.0质量份。
从将粘着剂涂布到剥离衬垫上而形成时的涂布性、制备均质的粘着剂的方面出发,粘着剂也可以含有溶剂。作为上述溶剂没有特别限制,可以举出在半导体晶片的加工用胶带中的粘着剂中常用的溶剂。
对粘着剂层4的厚度没有特别限定,可以适当设定,本发明中优选为5~30μm。
对于本发明的胶带2,为了在使用前保护上述粘着剂层4,优选在粘着剂层4的上表面临时粘着剥离膜。
<制造方法>
本发明中,对设置基材膜3的方法、以及在基材膜3上设置粘着剂层4的方法没有特别限制,可以从公知的方法中适当选择设置。以下记载一例,但其不限定于下述示例。
将粘着剂涂布至剥离衬垫上,形成具有所期望的厚度的粘着剂层4。通过将该粘着剂层4与基材膜3(将构成基材膜的树脂膜化而成)贴合,能够制作本发明的胶带2。
需要说明的是,本发明的胶带也优选在制作后在遮光条件下保存。
<用途>
本发明的胶带2在以LED为光源的紫外线照射中能够抑制粘着力的降低,能够利用以高压汞灯为光源的紫外线照射充分降低粘着力。
因此,通过在半导体芯片的制造中使用本发明的胶带2作为切割带(固定带),能够抑制与对表面保护带进行紫外线照射相伴的薄膜晶片的翘曲,而且能够兼顾切割时的芯片飞散的抑制与之后的优异的拾取性。
另外,能够优选用于本发明的胶带的使用方法,即,将本发明的胶带2和紫外线固化型表面保护带分别贴合至半导体晶片,利用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射使紫外线固化型表面保护带固化。该使用方法能够充分地抑制本发明的胶带2的粘着力降低,同时能够将紫外线固化型表面保护带固化而从半导体晶片剥离。
需要说明的是,为了成为所期望的粘着力,各紫外线的照射条件可以适当调整。
[半导体芯片的制造方法]
本发明的半导体芯片的制造方法是使用本发明的胶带2获得半导体芯片的方法。
优选将紫外线固化型表面保护带(下文中也简称为“表面保护带”)贴合至表面具有图案面的半导体晶片的该图案面侧,在该状态下对图案面进行保护,同时对该半导体晶片的背面进行磨削。接下来,在半导体晶片的背面贴合本发明的胶带2,支撑、固定于环形框架。接下来,利用第1紫外线照射装置从表面保护带侧进行紫外线照射后,将表面保护带剥离,使图案面露出到半导体晶片的表面。接下来,使用切割装置从半导体晶片的图案面侧进行半导体晶片的切断,单片化(切割)成各个芯片单元,由此能够得到目标半导体芯片。对切割的方法没有特别限制,可以采用通常的方法。其中,优选使用切割刀片的切割。
本发明的半导体芯片的制造方法优选进一步由第2紫外线照射装置从本发明的胶带2侧照射紫外线,由此使胶带2的粘着性降低。接下来,还优选具有从本发明的胶带2拾取半导体芯片的工序。此外,也可以包括将拾取的半导体芯片转移至粘晶工序的工序。
第1紫外线照射装置例如优选为以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置。另外,第2紫外线照射装置例如优选为以高压汞灯为光源的紫外线照射装置。
利用第1紫外线照射装置的紫外线照射和利用第2紫外线照射装置的紫外线照射的条件可以根据所使用的表面保护带和本发明的胶带2对于光源的固化反应性而适当调整。对照射条件没有特别限定,例如,以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射优选为照射强度优选为30mW/cm2~50mW/cm2、累积光量为200mJ/cm2~1000mJ/cm2的照射,以高压汞灯为光源的紫外线照射优选为照射强度优选为40mW/cm2~80mW/cm2、紫外线(波长250nm~450nm)累积光量为200mJ/cm2~1000mJ/cm2的照射。
另外,对上述高压汞灯的种类没有特别限制,可以使用通常所用的高压汞灯。
作为上述紫外线固化型表面保护带,通常,可以使用在半导体芯片的制造工序中用于半导体晶片的图案面的保护的紫外线固化型表面保护带。具体而言,只要至少具有基材膜和设置于该基材膜上的紫外线固化型的粘着剂层就没有特别限定。另外,还优选可以举出在粘着剂层的与具有基材膜一侧相反侧的面上具有膜状半导体封装剂作为NCF(nonconductive film、非导电性膜)的方式。在表面保护带具有膜状半导体封装剂的方式的情况下,表面保护带从半导体晶片的剥离是指,在将膜状半导体封装剂残留于半导体晶片上的状态下,将基材膜和粘着剂层作为整体剥离。
下面,参照图1~4对本发明的半导体芯片的制造方法(下文中也简称为“应用本发明的制造方法”)的优选实施方式进行说明。需要说明的是,在下述实施方式中,只要不特别声明,除了本发明中规定的事项外并不限定于下述实施方式。另外,各附图所示的方式为用于容易理解本发明的示意性截面图,关于各部件的尺寸、厚度或相对大小关系等,为了便于说明而有时会改变大小,并非直接显示实际的关系。另外,除本发明中规定的事项外,并不限于这些附图所示的外形、形状。
半导体晶片1具有在其表面S形成有半导体元件的电路等的图案面(参照分图1(A))。图案面是形成有半导体元件的电路等的面,在俯视下具有切割道。将在基材膜12上设有紫外线固化型粘着剂层13的表面保护带11贴合到该图案面侧,得到图案面被表面保护带11所被覆的半导体晶片1(参照分图1(B))。分图1(B)中,将基材膜12和粘着剂层13合在一起作为表面保护带11示出。需要说明的是,分图1(A)中的箭头DA表示将表面保护带11贴合到半导体晶片1的方向。
接着,利用晶片磨削装置M1对半导体晶片1的背面进行磨削,减薄半导体晶片1的厚度(参照分图2(A))。之后,将本发明的胶带2贴合至背面经磨削的状态的半导体晶片1B的背面B(参照分图2(B)),将本发明的胶带2支撑固定于环形框架F(参照分图2(C)、分图3(A))。需要说明的是,分图2(A)中的箭头DB表示晶片磨削装置M1中的磨削磨石的旋转方向,分图2(B)中的箭头DC表示将本发明的胶带2贴合至半导体晶片1的背面B的方向。
接着,利用以具有365nm波长的LED灯为光源的第1紫外线照射装置UVS1,从被表面保护带11所被覆的半导体晶片1B的图案面侧照射紫外线UV(分图3(B)中的箭头所示)(参照分图3(B))。通过该紫外线UV照射,使表面保护带11的粘着剂层13固化而使粘着力降低后,将表面保护带11剥离(参照分图3(C)),使半导体晶片表面露出(参照分图4(A))。
接着,从半导体晶片1的图案面侧(表面S一侧)利用切割刀片D进行处理,进行晶片的切断,分割成各个芯片7而单片化(参照分图4(B))。最后,利用以高压汞灯为光源的第2紫外线照射装置UVS2,从半导体晶片1的背面B侧照射紫外线UV(分图4(C)中的箭头所示)(参照分图4(C))。通过该紫外线UV照射,使本发明的胶带2的粘着剂层4固化,使粘着力降低。之后,利用拾取装置将单片化的芯片7通过销顶出,通过弹性夹头吸附而拾取(未图示)。
在分图4(C)所示的使用以高压汞灯为光源的第2紫外线照射装置UVS2的紫外线UV照射后且拾取工序前,还优选将本发明的胶带2扩展,在单片化的芯片7间设置一定距离。这种情况下,使用具有扩展性的带作为本发明的胶带2。扩展的速度、扩展量等条件可以适当调整,例如可以举出使用扩展器的方式。
上述各实施方式为本发明的一例,并不限于该方式,而能够在不违背本发明主旨的范围内在各工艺中进行公知工艺的附加或删除、变更等。
[本发明的胶带的使用方法]
本发明的胶带的使用方法具有下述工序:对于在半导体晶片1的一个面(例如图案面)贴合有紫外线固化型表面保护带、在该半导体晶片1的另一面贴合有本发明的胶带2的半导体晶片,从表面保护带11侧照射紫外线。
通过该紫外线照射,使表面保护带11(优选表面保护带的粘着剂层)固化,使粘着力降低。上述紫外线照射优选以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射。
本发明的胶带2的使用方法中,优选在上述紫外线照射后具有将表面保护带11从半导体晶片剥离的工序,进而更优选在该表面保护带11的剥离工序后具有从本发明的胶带2侧照射紫外线的工序。
通过该紫外线照射,使本发明的胶带2中的粘着剂层固化,使粘着力降低。上述紫外线照射优选以高压汞灯为光源的紫外线照射。
上述各紫外线照射的条件可以在无损本发明效果的范围内根据所使用的表面保护带11和本发明的胶带2对于光源的反应性适当调整。照射条件没有特别限定,例如可以优选应用上述本发明的半导体芯片1的制造方法中的紫外线照射条件的记载。
本发明的胶带的使用方法可以优选用于上述半导体芯片1的制造方法。另外,本发明的胶带2的使用方法还可以优选用于使用了膜状半导体封装剂一体型的表面保护带(下文中也称为“一体型表面保护带”)的TSV(硅贯通电极、Through-Silicon Via)晶片的中间层的加工工序。
具体而言,TSV晶片的中间层的加工工序包括下述工序。首先,在晶片的一个面贴合有支撑玻璃的状态下形成通孔。接下来,对与贴附有支撑玻璃的面相反一侧(相反侧)的晶片面进行背面研磨磨削(BG磨削),在磨削后的面形成凸块。接着,在将切割带贴合至凸块形成面上后,除去支撑玻璃。接着,将膜状半导体封装剂一体型的表面保护带粘贴至除去了支撑玻璃后的面上。之后,从一体型表面保护带侧进行紫外线照射,将表面保护带剥离而仅将膜状半导体封装剂残留在晶片上。
在上述加工工序中,存在切割带和一体型表面保护带分别贴附在晶片两侧的面上的状态。因此,由本发明人的研究可知:若对一体型表面保护带进行紫外线照射,则切割带的一部分表面也照射到紫外线,在使用通常的紫外线固化型带作为切割带的情况下,晶片端部附近的粘着力降低,在切割时有可能发生芯片飞散。另一方面,通过使用本发明的胶带2作为切割带,能够抑制对于一体型表面保护带的紫外线照射导致的粘着力降低,能够抑制切割时的芯片飞散的发生。
即,上述“在半导体晶片的一个面贴合有紫外线固化型表面保护带、在该半导体晶片的另一面贴合有本发明的胶带的半导体晶片”优选在半导体晶片的加工工序中产生。
实施例
下面基于实施例来更详细地说明本发明,但本发明并不限于此。
<实施例1>
(1)基材膜的制作
使用作为乙烯-甲基丙烯酸-(丙烯酸2-甲基丙酯)三元共聚物-Zn2+-离聚物树脂的Himilan AM-7316(商品名、三井杜邦化学公司制造),制作出厚度80μm的基材膜3。需要说明的是,对该膜的单面实施了电晕处理。
(2)粘着剂的制备
粘着剂使用下述的粘着剂:其具有在侧链具有紫外线固化性碳-碳双键的紫外线固化型丙烯酸聚合物作为基础聚合物。
((甲基)丙烯酸共聚物A的合成)
将丙烯酸-2-乙基己酯70mol%、丙烯酸-2-羟乙酯20mol%和甲基丙烯酸甲酯10mol%按照记载的摩尔比进行混配,在乙酸乙酯溶液中使其共聚,由此得到(甲基)丙烯酸共聚物的聚合物溶液。相对于(甲基)丙烯酸共聚物100质量份,向该聚合物溶液中加入10质量份的2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(昭和电工株式会社制造、Karenz MOI(商品名))使其反应,在(甲基)丙烯酸共聚物的侧链的羟基上加成来自上述异氰酸酯的含双键基团,由此得到在侧链具有含双键基团的(甲基)丙烯酸共聚物A的组合物。
在侧链具有含双键基团的丙烯酸共聚物A的重均分子量为60万,玻璃化转变温度(Tg)为-64℃,紫外线固化性碳-碳双键量为0.9meq/g。
(粘着剂的制造)
在上述(甲基)丙烯酸共聚物A的组合物中,以相对于100质量份的(甲基)丙烯酸共聚物A的混配量计,混配作为固化剂的CORONATE L[日本聚氨酯工业株式会社制造、商品名、异氰酸酯系固化剂]2.0质量份、和作为光聚合引发剂的Irgacure 184(BASF公司制造、商品名)0.1质量份,得到粘着剂A。
(3)胶带的制作
按照干燥后的厚度为10μm的方式,将上述粘着剂A涂布到剥离衬垫上,形成粘着剂层4。将所形成的粘着剂层4贴合到上述制作的厚度80μm的基材膜3中的实施了电晕处理的面侧,制作出总厚90μm的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带(胶带)2。
<实施例2>
在实施例1中使用的粘着剂A中,将作为光聚合引发剂的Irgacure 184(BASF公司制造)的混配量由0.1质量份变更为0.75质量份,得到粘着剂B。代替粘着剂A而使用粘着剂B,除此以外与实施例1同样地制作出胶带2。
<实施例3>
在实施例1中使用的粘着剂A中,将作为光聚合引发剂的Irgacure 184(BASF公司制造)的混配量由0.1质量份变更为1.0质量份,得到粘着剂C。代替粘着剂A而使用粘着剂C,除此以外与实施例1同样地制作出胶带2。
<实施例4>
在实施例1中使用的粘着剂A中,将作为光聚合引发剂的Irgacure 184(BASF公司制造)的混配量由0.1质量份变更为0.5质量份,混配作为紫外线吸收剂的LA-F70(株式会社ADEKA制造、商品名)0.3质量份,得到粘着剂D。代替粘着剂A而使用粘着剂D,除此以外与实施例1同样地制作出胶带2。
<实施例5>
在实施例1中使用的粘着剂A中,将作为光聚合引发剂的Irgacure 184(BASF公司制造)变更为光聚合引发剂Irgacure 651(BASF公司制造、商品名),并且将混配量由0.1质量份变更为0.3质量份,混配作为紫外线吸收剂的LA-F70(株式会社ADEKA制造)0.3质量份,得到粘着剂E。代替粘着剂A而使用粘着剂E,除此以外与实施例1同样地制作出胶带2。
<比较例1>
在实施例1中使用的粘着剂A中,将作为光聚合引发剂的Irgacure 184(BASF公司制造)的混配量由0.1质量份变更为5.0质量份,得到粘着剂F。代替粘着剂A而使用粘着剂F,除此以外与实施例1同样地制作出胶带。
<比较例2>
在实施例1中使用的粘着剂A中,将作为光聚合引发剂的Irgacure 184(BASF公司制造)变更为光聚合引发剂的Irgacure 651(BASF公司制造),并且将混配量由0.1质量份变更为4.0质量份,得到粘着剂G。代替粘着剂A而使用粘着剂G,除此以外与实施例1同样地制作出胶带。
<比较例3>
在实施例1中使用的粘着剂A中,将作为光聚合引发剂的Irgacure 184(BASF公司制造)变更为光聚合引发剂Irgacure 651(BASF公司制造),并且将混配量由0.1质量份变更为3.1质量份,混配作为紫外线吸收剂的LA-F70(株式会社ADEKA制造)0.1质量份,得到粘着剂H。代替粘着剂A而使用粘着剂H,除此以外与实施例1同样地制作出胶带。
<特性和性能评价>
如试验例1那样对上述制作的胶带进行了粘着力的测定。另外,如试验例2那样对切割时的芯片飞散进行了评价,如试验例3那样对芯片单片化后的拾取性进行了评价。
[试验例1]粘着力的测定
本发明中的粘着力是通过基于JIS Z 0237的对不锈钢试验板的90°剥离粘着力试验方法所测定的值。具体测定方法如下。需要说明的是,对于以下未记载的条件,基于JIS Z0237。
首先,从胶带采集三片宽度25mm×长度150mm的试片。将这些试片贴合在通过JISR 6253所规定的280号耐水研磨纸进行抛光后的JIS G 4305所规定的厚度1.5mm~2.0mm的SUS304钢板(不锈钢试验板)上。之后,使2kg的橡胶辊往返3次进行压接,放置1小时。之后,使用测定值在其容量的15~85%的范围内的符合JIS B7721的拉伸试验机测定了粘着力。测定通过90°剥离法在拉伸速度50mm/min、测定温度23℃、相对湿度49%的条件下进行。本发明中的粘着力是通过上述方法测定的3个试片的粘着力的算术平均值。
(试验例1-1)紫外线照射前的粘着力
对于上述制作的胶带,通过上述方法测定了紫外线照射前的粘着力(A0)。
(试验例1-2)以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射后的粘着力
对于上述制作的胶带,使用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置(AITECSYSTEM公司制造、商品名:MUVBA-0.4×0.6×0.2、峰值波长365nm),以照射强度30mW/cm2、累积光量为500mJ/cm2的方式进行了照射。
照射紫外线后,对放置1小时的胶带通过上述方法测定了以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射后的粘着力(ALED)。
(试验例1-3)以高压汞灯为光源的紫外线照射后的粘着力
对于上述制作的胶带,使用以高压汞灯为光源的紫外线照射装置(TECHNOVISION公司制造、商品名:UVC-408),以照射强度70mW/cm2、紫外线(波长250nm~450nm)的累积光量为500mJ/cm2的方式进行了照射。
照射紫外线后,对放置1小时的胶带通过上述方法测定了以高压汞灯为光源的紫外线照射后的粘着力(AHPM)。
[试验例2]切割时的芯片飞散
对于厚度150μm、#2000号抛光的8英寸镜面晶片,在23℃、50%RH的条件下贴合上述制作的胶带。从带贴合起经过1小时后,利用与试验例1-2相同的条件照射紫外线。照射紫外线后,放置1小时,之后根据下述切割条件以获得1238片5mm×5mm的芯片的方式切断。
<切割条件>
切割装置:DISCO公司制造的DFD-6340(商品名)
刀片:DISCO公司制造的NBC-ZH205027HEDD(商品名)
刀片转速:40,000rpm
切削速度:80mm/秒
向带的切入深度:0.07mm
切削线:纵横各41条长度为205mm的切削线
切削水的流量:2L/min
切削水温度:23℃
目视观察通过上述切割而单片化的芯片,若完全不存在单片化后的芯片的飞散则记为“〇”,若存在芯片的飞散则记为“×”。
[试验例3]拾取性
在试验例2的切割后,根据与试验例1-3相同的条件从胶带侧照射紫外线。之后,根据下述拾取条件拾取经单片化的芯片。
<拾取条件>
拾取装置:Canon Machinery公司制造的CAP-300II(商品名)
顶起销形状:半径0.7mm、前端曲率半径R=0.25mm、前端角度15°
销顶起高度:1mm
销顶起速度:50mm/秒
环形框架:DISCO公司制造的型号DTF-2-6-1(商品名)、SUS420J2制造
在上述条件下拾取单片化的1238个芯片,将所有芯片均可剥离的情况记为“〇”,将无法剥离且在胶带上残留1~25个芯片的情况记为“△”,将无法剥离且在胶带上残留26个以上的芯片的情况记为“×”。本试验中,“△”或“〇”为合格水平。
需要说明的是,在上述试验例2中观察到芯片飞散的情况下,对于未飞散而残留在带上的芯片进行了上述拾取性的评价。
将上述各试验例中的结果归纳示于下表。
需要说明的是,表中的各粘着力的单位为“N/25mm”。
【表1】
【表1-2】
续表1
由表1的结果可知以下内容。
实施例1~5的胶带满足本发明中规定的(1)[利用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置进行的累计光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]相对于[紫外线照射前的粘着力]之比(ALED/A0)具有0.50以上的值;(2)[利用以高压汞灯为光源的紫外线照射装置进行的累计光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]相对于[紫外线照射前的粘着力]之比(AHPM/A0)具有0.50以下的值。
可知:这些实施例1~5的紫外线照射型胶带在贴合到半导体晶片的一个面上使用的情况下,即便在以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射后进行切割,也能抑制切割时的芯片飞散。进而可知:在上述切割后,照射以高压汞灯为光源的紫外线,之后进行拾取,由此能够从紫外线照射型胶带良好地将芯片剥离。即,可知这些实施例1~5的紫外线照射型胶带在兼具芯片飞散的抑制与拾取性方面优异。
对实施例1~5来说,可知:在使用[利用以高压汞灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]相对于[紫外线照射前的粘着力]之比(AHPM/A0)为0.43的实施例5的胶带的情况下,在拾取工序时胶带上残留12个芯片,与此相对,在使用上述比(AHPM/A0)为0.40以下的实施例1~4的胶带的情况下,在拾取工序时胶带上1个芯片也未残留,拾取性更优异。
与此相对,比较例1的胶带虽然满足本发明中规定的(2),但[利用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]相对于[紫外线照射前的粘着力]之比(ALED/A0)为0.10,不满足本发明中规定的0.50以上。该比较例1的胶带观察到以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射后的切割所导致的芯片飞散,芯片飞散的抑制不充分。
比较例2的胶带虽然满足本发明中规定的(2),但[利用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]相对于[紫外线照射前的粘着力]之比(ALED/A0)为0.33,不满足本发明中规定的0.50以上。该比较例2的胶带观察到以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射后的切割所导致的芯片飞散,芯片飞散的抑制不充分。需要说明的是,在拾取工序时,胶带上残留有4个芯片。
比较例3的胶带虽然满足本发明中规定的(1),但(2)[利用以高压汞灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]相对于[紫外线照射前的粘着力]之比(AHPM/A0)为0.57,不满足本发明中规定的0.50以下。该比较例3的胶带在以LED灯为光源的紫外线照射后进行切割,接下来,照射以高压汞灯为光源的紫外线,进行拾取时,1238片芯片全部残留在胶带上,拾取性不充分。
如上所述、本发明的胶带能够适合用于半导体晶片的加工用。另外,将本发明的胶带和紫外线固化型表面保护带分别贴合至半导体晶片,利用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线使紫外线固化型表面保护带固化,在上述本发明的胶带的使用方法中,能够抑制本发明的胶带的粘着力降低,同时能够将紫外线固化型表面保护带剥离。
另外,通过使用本发明的胶带,能够兼顾芯片飞散的抑制与优异的拾取性,同时能够制造半导体芯片。
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2019年1月25日在日本进行专利提交的日本特愿2019-011418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。
符号说明
1 半导体晶片
1A 背面磨削中的半导体晶片
1B 背面经磨削的状态的半导体晶片
1C 分割后的半导体晶片
2 半导体晶片加工用紫外线固化型胶带(胶带)
3 基材膜
4 粘着剂层
7 芯片
11 表面保护带
12 基材膜
13 粘着剂层
S 表面
B 背面
M1 晶片磨削装置
D 切割刀片
F 环形框架
UVS1 以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置
UVS2 以高压汞灯为光源的紫外线照射装置
Claims (13)
1.一种半导体晶片加工用紫外线固化型胶带,该半导体晶片加工用紫外线固化型胶带至少具有基材膜和设置于该基材膜上的紫外线固化型的粘着剂层,其特征在于,
通过基于JIS Z 0237的对SUS304的90°剥离试验方法所测定的所述胶带的粘着力的值同时满足下述(1)和(2):
(1)1.30≥[利用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]/[紫外线照射前的粘着力]≥0.50
(2)0.10≤[利用以高压汞灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]/[紫外线照射前的粘着力]≤0.50,
进一步满足2.0≤[利用以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]/[利用以高压汞灯为光源的紫外线照射装置进行的累积光量500mJ/cm2的紫外线照射后的粘着力]≤100,
所述紫外线固化型的粘着剂层含有在侧链具有紫外线聚合性碳-碳双键的基础聚合物,
该基础聚合物中的紫外线聚合性碳-碳双键的导入量为0.8meq/g~1.8meq/g,
所述[紫外线照射前的粘着力]为1N/25mm~5N/25mm。
2.如权利要求1所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带,其特征在于,所述粘着剂层含有光聚合引发剂,相对于所述基础聚合物100质量份的所述光聚合引发剂的含量为0.1~3.0质量份。
3.如权利要求1或2中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带,其特征在于,所述粘着剂层含有紫外线吸收剂。
4.如权利要求1或2中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带,其特征在于,其在切割半导体晶片的工序中使用。
5.一种半导体芯片的制造方法,其特征在于,包括下述工序(a)~(e),
[工序]
(a)将紫外线固化型表面保护带贴合至表面具有图案面的半导体晶片的该图案面侧,在该状态下对该半导体晶片的背面进行磨削的工序;
(b)将权利要求1~4中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带贴合至所述磨削后的半导体晶片的背面,并支撑固定于环形框架的工序;
(c)利用第1紫外线照射装置从所述表面保护带侧进行紫外线照射后,将所述表面保护带剥离的工序;
(d)使用切割装置从所述半导体晶片的图案面侧进行半导体晶片的切断,单片化成各个芯片单元的工序;和
(e)利用第2紫外线照射装置从所述胶带侧进行紫外线照射的工序。
6.如权利要求5所述的半导体芯片的制造方法,其特征在于,所述第1紫外线照射装置是以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射装置。
7.如权利要求5或6所述的半导体芯片的制造方法,其特征在于,所述第2紫外线照射装置是以高压汞灯为光源的紫外线照射装置。
8.一种半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其特征在于,包括下述工序:对于在半导体晶片的一个面贴合有紫外线固化型表面保护带、在该半导体晶片的另一面贴合有权利要求1~4中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的半导体晶片,从该紫外线固化型表面保护带侧照射紫外线。
9.如权利要求8所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其特征在于,所述紫外线照射是以波长365nm的LED灯为光源的紫外线照射。
10.如权利要求8或9所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其特征在于,包括将所述紫外线照射后的紫外线固化型表面保护带从所述半导体晶片剥离的工序。
11.如权利要求10所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其特征在于,在所述将紫外线固化型表面保护带从半导体晶片剥离的工序后,包括从该半导体晶片加工用紫外线固化型胶带侧照射紫外线的工序。
12.如权利要求11所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其特征在于,所述从半导体晶片加工用紫外线固化型胶带侧进行的紫外线照射是以高压汞灯为光源的紫外线照射。
13.如权利要求8或9所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的使用方法,其中,所述在半导体晶片的一个面贴合有紫外线固化型表面保护带、在该半导体晶片的另一面贴合有权利要求1~4中任一项所述的半导体晶片加工用紫外线固化型胶带的半导体晶片是在半导体晶片的加工工序中产生的。
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GR01 | Patent grant | ||
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