CN114641849A - 切割晶粒接合一体型膜及其制造方法和半导体装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种切割晶粒接合一体型膜及其制造方法。切割晶粒接合一体型膜具备基材层、压敏胶黏剂层、及胶黏剂层,所述压敏胶黏剂层为具有与基材层相向的第1面及与其相反侧的第2面的、由活性能量射线固化型压敏胶黏剂组成的压敏胶黏剂层,所述胶黏剂层为以覆盖第2面的中央部的方式设置的胶黏剂层。活性能量射线固化型压敏胶黏剂包含具有可链聚合的官能团的(甲基)丙烯酸系树脂,官能团为选自丙烯酰基及甲基丙烯酰基的至少一种,(甲基)丙烯酸系树脂中的官能团的含量为0.4mmol/g以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种切割晶粒接合一体型膜及其制造方法和半导体装置的制造方法。
背景技术
半导体装置经过以下工序而制造。首先,将切晶用压敏胶黏剂膜贴附于晶圆,在该状态下实施将晶圆单片化为芯片的切晶工序。其后,实施扩张(expand)工序、拾取(pickup)工序、安装工序及晶粒接合(die bonding)工序等。
在半导体装置的制造工艺中,使用被称为切割晶粒接合一体型膜的膜。该膜具有依次层叠有基材层、压敏胶黏剂层及胶黏剂层的结构,例如,如下使用。首先,将胶黏剂层侧的表面贴附于晶圆,并且,在用切晶环来固定晶圆的状态下,对晶圆进行切晶。由此,晶圆被单片化为多个芯片。接着,通过对压敏胶黏剂层照射活性能量射线而减弱压敏胶黏剂层对胶黏剂层的胶接力,其后,将芯片连同胶黏剂层被单片化而成的胶黏剂片一并,从压敏胶黏剂层进行拾取。其后,经过经由胶黏剂片将芯片安装于基板等的工序而制造半导体装置。另外,将由经过切晶工序而得到的芯片和附着于其上的胶黏剂片组成的层叠体称为DAF(DieAttach Film:芯片黏附膜)。
如上所述,将通过活性能量射线的照射而胶接力减弱的压敏胶黏剂层(切晶膜)称为活性能量射线固化型。相对于此,将在半导体装置的制造工艺中不照射活性能量射线而胶接力保持恒定的压敏胶黏剂层称为感压型。对用户(主要为半导体装置制造商)而言,具备感压型压敏胶黏剂层的切割晶粒接合一体型膜有如下优点:无需实施照射活性能量射线的工序,并且无需用于该工序的设备。专利文献1中公开一种切割晶粒接合一体型膜,其在压敏胶黏剂层含有通过活性能量射线而固化的成分的方面而言,可以说是活性能量射线固化型,另一方面,在仅对压敏胶黏剂层的规定部分预先照射活性能量射线,用户无需在半导体装置的制造工艺中照射活性能量射线的方面而言,也可以说是感压型。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4443962号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
半导体装置,尤其被称为记忆体的器件广泛使用于个人电脑、服务器、智能手机等,并且要求电路的小型化及高集成化。随着这种电路的小型化及高集成化,对晶圆上的电路设计也正在研究配线宽度及配线之间距离的狭窄化。
另一方面,在晶圆设计中,为了便于在切晶工序中被刀片切削,在芯片与芯片之间需要设定被称为划线的不具有电路的区域,也要求划线的狭窄化。切晶工序为使用高速旋转的刀片来实施。因此,为了实现划线的狭窄化,需要使用宽度窄的刀片。然而,在使用宽度窄的刀片(例如,宽度10~50μm左右的刀片)的情况下,有时无法充分确保切晶工序之后的芯片与芯片的间隔(以下,有时将该间隔称为“切口(沟槽)的宽度”。),在拾取工序中,有时导致产生两个以上芯片同时被拾取的现象(以下,有时将该现象称为“双模”。)。若产生双模,则导致生产率下降。
并且,切晶工序之后实施的扩张工序为,为了扩张切口宽度而将被单片化的芯片彼此之间分离的工序。然而,随着芯片的小型化,分离的切口线增多,导致扩张工序的效果分散,因此效果受到限制。
本发明鉴于上述情况而完成,其主要目的在于提供一种即使在使用宽度窄的刀片的情况下,也可充分确保切口宽度的切割晶粒接合一体型膜及其制造方法。
用于解决技术课题的手段
本发明的一侧面涉及一种半导体装置的制造方法。该半导体装置的制造方法包括:准备切割晶粒接合一体型膜的第1工序,所述切割晶粒接合一体型膜具备基材层、压敏胶黏剂层、及胶黏剂层,所述压敏胶黏剂层为具有与基材层相向的第1面及与第1面相反侧的第2面的、由活性能量射线固化型压敏胶黏剂组成的压敏胶黏剂层,所述胶黏剂层为以覆盖压敏胶黏剂层的第2面的中央部的方式设置的胶黏剂层;将晶圆贴附于切割晶粒接合一体型膜的胶黏剂层,并且将切晶环贴附于压敏胶黏剂层的第2面的第2工序;通过使用刀片的刀片切晶,将晶圆连同胶黏剂层及压敏胶黏剂层一并单片化为多个芯片而形成切断体的第3工序;将芯片连同胶黏剂层被单片化而成的胶黏剂片一并,从切断体的压敏胶黏剂层进行拾取的第4工序;及经由胶黏剂片将芯片安装于基板或其他芯片上的第5工序。压敏胶黏剂层具有与胶黏剂层中的贴附有晶圆的区域对应的第1区域和贴附有切晶环的第2区域,第1区域为因活性能量射线的照射而呈与第2区域相比胶接力下降的状态的区域。在第3工序中,通过刀片切晶而形成于切断体的压敏胶黏剂层上的切口的宽度(切口宽度)相对于刀片的宽度(刀片宽度)为75%以上。根据本发明人等的研究,发现了若通过刀片切晶而形成于切断体的压敏胶黏剂层上的切口的宽度相对于刀片的宽度为75%以上,则趋于能够抑制双模。因此,根据上述半导体装置的制造方法,可以提高生产率。
刀片的宽度(刀片宽度)为10~50μm即可。即使在使用了这种宽度较窄的刀片的情况下,也能够更充分抑制双模。
多个芯片具有正方形或矩形形状,并且面积为200mm2以下即可。
本发明的一侧面涉及一种切割晶粒接合一体型膜。该膜具备基材层、具有与基材层相向的第1面及与第1面相反侧的第2面的由活性能量射线固化型压敏胶黏剂组成的压敏胶黏剂层及以覆盖第2面的中央部的方式设置的胶黏剂层。压敏胶黏剂层具有第1区域和第2区域,所述第1区域至少包括与胶黏剂层中的晶圆的贴附位置对应的区域,所述第2区域以包围第1区域的方式设置,第1区域为因活性能量射线的照射而呈与第2区域相比胶接力下降的状态的区域。活性能量射线固化型压敏胶黏剂包含具有可链聚合的官能团的(甲基)丙烯酸系树脂,官能团为选自丙烯酰基及甲基丙烯酰基的至少一种,(甲基)丙烯酸系树脂中的官能团的含量为0.4mmol/g以上。
根据上述切割晶粒接合一体型膜,能够适当使用于上述半导体装置的制造方法,即使在使用宽度窄的刀片的情况下,也能够充分确保切口的宽度。通过使用这种切割晶粒接合一体型膜,能够抑制双模,其结果,可提高生产率。
活性能量射线固化型压敏胶黏剂还可以包含交联剂。在还包含这种交联剂的情况下,相对于活性能量射线固化型压敏胶黏剂的总质量交联剂的含量可以为0.1~15质量%。交联剂可以为在一个分子中具有两个以上的异氰酸酯基的多官能异氰酸酯与在一个分子中具有三个以上的羟基的多元醇的反应物。
胶黏剂层可以由胶黏剂组合物组成,所述胶黏剂组合物包括含有反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物、固化促进剂及填料。
切割晶粒接合一体型膜应用于包括将晶圆单片化为200mm2面积以下的多个芯片的工序的半导体装置的制造工艺即可。
本发明的一侧面涉及一种切割晶粒接合一体型膜的制造方法。该制造方法的第1方式依次包括:在基材层的表面上制作层叠体的工序,所述层叠体包括由活性能量射线固化型压敏胶黏剂组成的压敏胶黏剂层和形成于压敏胶黏剂层的表面上的胶黏剂层;及对层叠体中所包括的压敏胶黏剂层的成为第1区域的区域照射活性能量射线的工序。并且,该制造方法的第2方式依次包括:在基材层的表面上形成压敏胶黏剂层的工序,所述压敏胶黏剂层为由因照射活性能量射线而胶接力下降的组合物组成的压敏胶黏剂层;对压敏胶黏剂层的成为第1区域的区域照射活性能量射线的工序;及在照射活性能量射线之后的压敏胶黏剂层的表面上层叠胶黏剂层的工序。
发明效果
根据本发明,提供一种即使在使用宽度窄的刀片的情况下,也可充分确保切口的宽度的切割晶粒接合一体型膜及其制造方法。并且,根据本发明,提供一种使用这种切割晶粒接合一体型膜的半导体装置的制造方法。根据这种半导体装置的制造方法,可抑制双模,也可提高生产率。
附图说明
图1中,图1(a)是表示切割晶粒接合一体型膜的一实施方式的俯视图,图1(b)是沿着图1(a)所示B-B线的示意性剖视图。
图2是表示切晶环贴附于切割晶粒接合一体型膜的压敏胶黏剂层的周缘部,并且晶圆贴附于胶黏剂层的表面的状态的示意图。
图3是半导体装置的一实施方式的示意性剖视图。
图4中,图4(a)、图4(b)、图4(c)及图4(d)是示意性地表示制造DAF(芯片与胶黏剂片的层叠体)的过程的剖视图。
图5中,图5(a)是示意性地表示切断体的一实施方式的俯视图,图5(b)是图5(a)的部分E中的放大图。
图6是示意性地表示制造图3所示半导体装置的过程的剖视图。
图7是示意性地表示制造图3所示半导体装置的过程的剖视图。
图8是示意性地表示制造图3所示半导体装置的过程的剖视图。
具体实施方式
以下,参考图式对本发明的实施方式进行详细说明。在以下说明中,对相同或对应部分标注相同符号,并省略重复说明。另外,本发明并不限定于以下实施方式。在本说明书中,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸,(甲基)丙烯酸酯等其他类似表现也相同。
<切割晶粒接合一体型膜>
图1(a)是表示本实施方式所涉及的切割晶粒接合一体型膜的俯视图,图1(b)是沿着图1的B-B线的示意剖视图。切割晶粒接合一体型膜10(以下,有时简称为“膜10”。)能够适当用于包括将晶圆W单片化为200mm2以下面积的多个芯片的工序(及其后的拾取工序)的半导体装置的制造工艺(参考图4(c)及图4(d))。
膜10依次具备基材层1、具有与基材层1相向的第1面F1及与第1面F1相反侧的第2面F2的压敏胶黏剂层3及以覆盖压敏胶黏剂层3的第2面F2的中央部的方式设置的胶黏剂层5。在本实施方式中,例示出在正方形基材层1上形成有一个压敏胶黏剂层3及胶黏剂层5的层叠体的方式,但也可以为基材层1具有规定长度(例如100m以上),压敏胶黏剂层3及胶黏剂层5的层叠体以沿着其长边方向排列的方式以规定间隔配置的方式。
膜10依次具备基材层1、具有与基材层1相向的第1面F1及与第1面F1相反侧的第2面F2的压敏胶黏剂层3及以覆盖压敏胶黏剂层3的第2面F2的中央部的方式设置的胶黏剂层5。在本实施方式中,例示出在正方形基材层1上形成有一个压敏胶黏剂层3及胶黏剂层5的层叠体的方式,但也可以为基材层1具有规定长度(例如100m以上),压敏胶黏剂层3及胶黏剂层5的层叠体以沿着其长边方向排列的方式以规定间隔配置的方式。
(压敏胶黏剂层)
压敏胶黏剂层3具有:第1区域3a,至少包括与胶黏剂层5中的晶圆W的贴附位置对应的区域Rw;及第2区域3b,以包围第1区域3a的方式设置。图1(a)及图1(b)中的虚线表示第1区域3a和第2区域3b的边界。第1区域3a及第2区域3b在照射活性能量射线之前由相同组合物(活性能量射线固化型压敏胶黏剂)组成。第1区域3a为因照射活性能量射线而呈与第2区域3b相比胶接力下降的状态的区域。第2区域3b为贴附有切晶环DR的区域(参考图2)。第2区域3b为未被照射活性能量射线的区域,对切晶环DR具有高胶接力。活性能量射线可以为选自紫外线、电子束及可见光的至少一种,可以为紫外线。活性能量射线的照射量例如为10~1000mJ/cm2,100~700mJ/cm2或100~500mJ/cm2即可。
照射活性能量射线之前的压敏胶黏剂层由包含(甲基)丙烯酸系树脂的活性能量射线固化型压敏胶黏剂组成。未照射活性能量射线的第2区域3b可以为与照射活性能量射线之前的压敏胶黏剂层相同的组成。以下,对活性能量射线固化型压敏胶黏剂的含有成分进行详细说明。
[(甲基)丙烯酸系树脂]
活性能量射线固化型压敏胶黏剂包含具有可链聚合的官能团的(甲基)丙烯酸系树脂。在包含这种(甲基)丙烯酸系树脂的情况下,官能团为选自丙烯酰基及甲基丙烯酰基的至少一种。(甲基)丙烯酸系树脂中的官能团的含量为0.4mmol/g以上。(甲基)丙烯酸系树脂中的官能团的含量可以为0.5mmol/g以上,0.6mmol/g以上,0.7mmol/g以上,0.8mmol/g以上或0.9mmol/g以上,也可以为2.0mmol/g以下,1.8mmol/g以下,1.5mmol/g以下,1.2mmol/g以下或1.0mmol/g以下。由于官能团的含量为0.4mmol/g以上,因此趋于容易形成因活性能量射线的照射而胶接力适当下降的区域(图1中的第1区域3a)。并且,通过切晶而形成的压敏胶黏剂层3的切口因由固化收缩所致的应力通过切晶被释放而产生,所述固化收缩通过形成压敏胶黏剂层3的第1区域3a时的活性能量射线照射所致的固化而产生,本发明人等认为,若压敏胶黏剂层3中的(甲基)丙烯酸系树脂等的固化收缩量多,则其宽度(切口宽度)容易扩张。因此,由于官能团的含量为0.4mmol/g以上,因此压敏胶黏剂层3的固化收缩量变得充分,即使在使用宽度窄的刀片的情况下,也可充分确保切口宽度。另一方面,由于官能团的含量为2.0mmol/g以下,因此趋于容易实现优异的拾取性。
(甲基)丙烯酸系树脂能够通过已知方法进行合成而得到。作为合成方法,可举出例如溶液聚合法、悬浮聚合法、乳化聚合法、块状聚合法、析出聚合法、气相聚合法、等离子体聚合法、超临界聚合法。并且,作为聚合反应的种类,除了自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合、活性自由基聚合、活性阳离子聚合、活性阴离子聚合、配位聚合、永生聚合等以外,也可举出ATRP(原子转移自由基聚合)及RAFT(可逆加成断裂链转移聚合)等方法。其中,关于使用溶液聚合法通过自由基聚合而合成,除了经济性良好、反应率高、聚合控制容易等以外,还具有能够直接使用通过聚合而得到的树脂溶液进行调配等优点。
在此,以使用溶液聚合法通过自由基聚合而得到(甲基)丙烯酸系树脂的方法为例,对(甲基)丙烯酸系树脂的合成方法进行详细说明。
作为合成(甲基)丙烯酸系树脂时使用的单体,只要为在一个分子中具有1个(甲基)丙烯酰基的单体,则并不受特别限制。作为其具体例,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛基庚酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸山嵛基酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁二酸单(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、四氢邻苯二甲酸单(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)酯、六氢邻苯二甲酸单(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)酯等脂环式(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸苯基酯、(甲基)丙烯酸邻联苯基酯、(甲基)丙烯酸1-萘基酯、(甲基)丙烯酸2-萘基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸对枯基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸邻苯基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸1-萘氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-萘氧基乙酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-(1-萘氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-(2-萘氧基)丙酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2-四氢糠基酯、N-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酰亚胺、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-N-咔唑等杂环式(甲基)丙烯酸酯、这些的己内酯改性体、ω-羧基-聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-乙基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-丙基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-丁基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-乙基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-丙基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基丁酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基庚酯、(甲基)丙烯酸α-乙基-6,7-环氧基庚酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基环己基甲酯、邻乙烯基苄基缩水甘油基醚、间乙烯基苄基缩水甘油基醚、对乙烯基苄基缩水甘油基醚等具有乙烯性不饱和基和环氧基的化合物;(甲基)丙烯酸(2-乙基-2-氧杂环丁烷基)甲酯、(甲基)丙烯酸(2-甲基-2-氧杂环丁烷基)甲酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙基-2-氧杂环丁烷基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲基-2-氧杂环丁烷基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(2-乙基-2-氧杂环丁烷基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-(2-甲基-2-氧杂环丁烷基)丙酯等具有乙烯性不饱和基和氧杂环丁烷基的化合物;2-(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰酸酯等具有乙烯性不饱和基和异氰酸酯基的化合物;(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯等具有乙烯性不饱和基和羟基的化合物。能够适当组合这些而得到作为目标的(甲基)丙烯酸系树脂。
作为与后述官能团导入化合物或交联剂的反应点,(甲基)丙烯酸系树脂可以具有选自羟基、缩水甘油基(环氧基)、氨基等的至少一种官能团。作为用于合成具有羟基的(甲基)丙烯酸系树脂的单体,例如可举出(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯等具有乙烯性不饱和基和羟基的化合物等。这些可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
作为用于合成具有缩水甘油基的(甲基)丙烯酸系树脂的单体,可举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-乙基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-丙基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-丁基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-乙基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-丙基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基丁酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基庚酯、(甲基)丙烯酸α-乙基-6,7-环氧基庚酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基环己基甲酯、邻乙烯基苄基缩水甘油基醚、间乙烯基苄基缩水甘油基醚、对乙烯基苄基缩水甘油基醚等具有乙烯性不饱和基和环氧基的化合物。这些可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
由这些单体合成的(甲基)丙烯酸系树脂包含可链聚合的官能团。可链聚合的官能团例如为选自丙烯酰基及甲基丙烯酰基的至少一种。可链聚合的官能团例如通过使如上所述合成的具有选自羟基、缩水甘油基(环氧基)、氨基等的至少一种官能团的(甲基)丙烯酸系树脂与以下化合物(官能团导入化合物)反应而能够导入到该(甲基)丙烯酸系树脂中。即,(甲基)丙烯酸系树脂中的官能团的含量能够通过官能团导入化合物的导入量而调整。作为官能团导入化合物的具体例,可举出2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、间异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯、甲基丙烯酰基异氰酸酯、烯丙基异氰酸酯、1,1-(双丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯;通过二异氰酸酯化合物或聚异氰酸酯化合物和(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸4-羟丁乙酯的反应而得到的丙烯酰基单异氰酸酯化合物;通过二异氰酸酯化合物或聚异氰酸酯化合物、多元醇化合物、(甲基)丙烯酸羟乙酯的反应而得到的丙烯酰基单异氰酸酯化合物等。这些可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。这些之中,官能团导入化合物可以为2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯。
[光聚合引发剂]
活性能量射线固化型压敏胶黏剂还可以包含光聚合引发剂。光聚合引发剂只要为通过照射活性能量射线而产生可链聚合的活性种的光聚合引发剂,则并不受特别限制。活性能量射线可以为选自紫外线、电子束及可见光的至少一种,可以为紫外线。作为光聚合引发剂,例如可举出光自由基聚合引发剂等。在此,可链聚合的活性种是指通过与可链聚合的官能团反应而开始聚合反应。
作为光自由基聚合引发剂,例如可举出2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等安息香缩酮;1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等α-羟基酮;2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁烷-1-酮、1,2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-口末啉基丙烷-1-酮等α-氨基酮;1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮-2-(苯甲酰基)肟等肟酯;双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦等氧化膦;2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2-(邻氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚体、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2-(对甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体等2,4,5-三芳基咪唑二聚体;二苯甲酮、N,N,N’,N’-四甲基-4,4’-二氨基二苯甲酮、N,N,N’,N’-四乙基-4,4’-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮等二苯甲酮化合物;2-乙基蒽醌、菲醌、2-叔丁基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯并蒽醌、2,3-苯并蒽醌、2-苯基蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、1-氯蒽醌、2-甲基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌、2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二甲基蒽醌等醌化合物;安息香甲醚、安息香乙醚、安息香苯醚等安息香醚;安息香、甲基安息香、乙基安息香等安息香化合物;苄基二甲基缩酮等苄基化合物;9-苯基吖啶、1,7-双(9,9’-吖啶基庚烷)等吖啶化合物;N-苯基甘氨酸、香豆素等。
活性能量射线固化型压敏胶黏剂中的光聚合引发剂的含量相对于(甲基)丙烯酸系树脂的含量100质量份为0.1~30质量份、0.3~10质量份或0.5~5质量份即可。若光聚合引发剂的含量为0.1质量份以上,则压敏胶黏剂层在照射活性能量射线之后充分固化,趋于不易产生拾取不良。若光聚合引发剂的含量为30质量份以下,则趋于能够防止对胶黏剂层的污染(光聚合引发剂转印到胶黏剂层)。
[交联剂]
活性能量射线固化型压敏胶黏剂还可以包含交联剂。交联剂例如以控制压敏胶黏剂层的弹性模量和/或胶黏性为目的而使用。交联剂只要为在一个分子中具有两个以上的可以与(甲基)丙烯酸系树脂所具有的选自羟基、缩水甘油基、氨基等的至少一种官能团进行反应的官能团的化合物即可。作为通过交联剂与(甲基)丙烯酸系树脂的反应而形成的键,例如可举出酯键、醚键、酰胺键、酰胺键、氨基甲酸酯键、脲键等。
在本实施方式中,交联剂例如可以为在一个分子中具有两个以上的异氰酸酯基的多官能异氰酸酯。若使用这种多官能异氰酸酯,则能够与(甲基)丙烯酸系树脂所具有的羟基、缩水甘油基、氨基等容易反应而形成牢固的交联结构。
作为在一个分子中具有两个以上的异氰酸酯基的多官能异氰酸酯,例如可举出2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-二甲苯基二异氰酸酯、1,4-二甲苯基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、赖氨酸异氰酸酯等异氰酸酯化合物等。
交联剂可以为多官能异氰酸酯与在一个分子中具有两个以上羟基的多元醇的反应物(含有异氰酸酯基的低聚物)。作为在一个分子中具有两个以上羟基的多元醇,例如可举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、1,4-环己二醇、1,3-环己二醇等。
这些之中,交联剂可以为在一个分子中具有两个以上的异氰酸酯基的多官能异氰酸酯与在一个分子中具有三个以上羟基的多元醇的反应物(含有异氰酸酯基的低聚物)。通过将这种含有异氰酸酯基的低聚物用作交联剂而形成压敏胶黏剂层3致密的交联结构,由此,趋于能够充分抑制在拾取工序中压敏胶黏剂附着于胶黏剂层5。
活性能量射线固化型压敏胶黏剂中的交联剂的含量能够根据对压敏胶黏剂层要求的凝聚力、断裂伸长率、与胶黏剂层的密合性等适当设定。具体而言,相对于(甲基)丙烯酸系树脂的含量100质量份交联剂的含量例如可以为3~30质量份、4~15质量份或7~10质量份。通过将交联剂的含量设为上述范围,而能够均衡地良好地兼具在切晶工序中对压敏胶黏剂层要求的特性、及在晶粒接合工序中对压敏胶黏剂层要求的特性,并且也可实现优异的拾取性。
若相对于(甲基)丙烯酸系树脂的含量100质量份交联剂的含量为3质量份以上,则交联结构的形成不易变得不充分,在拾取工序中,与胶黏剂层的界面密合力充分下降,从而趋于拾取时不易产生不良情况。另一方面,若相对于(甲基)丙烯酸系树脂的含量100质量份交联剂的含量为30质量份以下,则压敏胶黏剂层趋于不易变得过硬,在扩张工序中芯片趋于不易剥离。
相对于活性能量射线固化型压敏胶黏剂的总质量交联剂的含量例如可以为0.1~15质量%,3~15质量%或5~15质量%。由于交联剂的含量为0.1质量%以上,因此容易形成因活性能量射线的照射而胶接力适当下降的区域(第1区域3a),另一方面,由于交联剂的含量为15质量%以下,因此趋于容易实现优异的拾取性。
压敏胶黏剂层3的厚度根据扩张工序的条件(温度、张力等)适当设定即可,例如可以为1~200μm,5~50μm或10~20μm。若压敏胶黏剂层3的厚度为1μm以上,则胶黏性不易变得不充分,若为200μm以下,则扩张时切口宽度趋于变宽(销上推时不缓解应力),拾取趋于不易变得不充分。
压敏胶黏剂层3形成于基材层1上。作为压敏胶黏剂层3的形成方法,能够采用已知方法。例如,可以通过双层共挤法而形成基材层1与压敏胶黏剂层3的层叠体,也可制备活性能量射线固化型压敏胶黏剂的清漆(压敏胶黏剂层形成用清漆),将其涂布于基材层1的表面,或者在经过脱模处理的膜上形成压敏胶黏剂层3,并将其转印于基材层1。
活性能量射线固化型压敏胶黏剂的清漆(压敏胶黏剂层形成用清漆)为可溶解(甲基)丙烯酸系树脂、光聚合引发剂及交联剂的有机溶剂,可以通过加热而挥发。作为有机溶剂的具体例,可举出甲苯、二甲苯、均三甲苯、枯烯、对异丙基甲苯等芳香族烃;四氢呋喃、1,4-二噁烷等环状醚;甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇等醇;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等酮;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯等酯;碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等碳酸酯;乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚等多元醇烷基醚;乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯等多元醇烷基醚乙酸酯;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等酰胺等。这些有机溶剂可以单独使用一种,也可同时使用两种以上。
在这些之中,从溶解性及沸点的观点出发,有机溶剂例如可以为选自由甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯及N,N-二甲基乙酰胺组成的组中的至少一种。清漆的固体成分浓度通常为10~60质量%。
(基材层)
基材层1能够使用已知的聚合物片或膜,在低温条件下,若可实施扩张工序,则并不受特别限制。作为基材层1的具体例,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、离子聚合物树脂、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、聚氨基甲酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯、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、聚苯基硫醚、芳族聚酰胺(纸)、玻璃、玻璃布、氟树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纤维素系树脂、硅酮树脂或对这些混合塑化剂而成的混合物、或者通过电子束照射而进行了交联的固化物。
基材层1具有以选自由聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯-聚丙烯无规共聚物及聚乙烯-聚丙烯嵌段共聚物组成的组中的至少一种树脂作为主要成分的表面,可以为该表面与压敏胶黏剂层3接触的层。从杨氏模量、应力缓和性、熔点等特性、价格、使用后的废料回收等观点出发,这些树脂也可成为良好的基材。基材层1可以为单层,根据需要,可以具有由不同材质组成的层层叠而成的多层结构。从控制与压敏胶黏剂层3的密合性的观点出发,基材层1可以对其表面实施消光处理、电晕处理等表面粗糙化处理。
(胶黏剂层)
在胶黏剂层5中能够应用构成已知晶粒接合膜的胶黏剂组合物。具体而言,构成胶黏剂层5的胶黏剂组合物可以包含含有反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物、固化促进剂及填料。根据包含这些成分的胶黏剂层5,趋于具有如下特征:芯片/基板之间、芯片/芯片之间的黏合性优异,并且,也可赋予电极埋入性、导线埋入性等,并且在晶粒接合工序中能够在低温下进行黏合,在短时间内获得优异的固化,以及在用密封剂成型之后具有优异的可靠性等。
含有反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物例如可以为含有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物。含有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物可以为相对于所得到的共聚物使用0.5~6质量%量的(甲基)丙烯酸缩水甘油酯作为原料而得到的共聚物。若(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的含量为0.5质量%以上,则容易获得高黏合力,另一方面,通过设为6质量%以下而趋于能够抑制凝胶化。构成含有反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物的残余部分的单体例如可以为(甲基)丙烯酸甲酯等具有碳原子数1~8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯腈等。这些之中,构成含有反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物的残余部分的单体可以为(甲基)丙烯酸乙酯和/或(甲基)丙烯酸丁酯。混合比率能够考虑含有反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物的Tg进行调整。若Tg为-10℃以上,则趋于能够抑制B阶段状态下的胶黏剂层5的黏性变得过大,并趋于操作性优异。另外,含有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的玻璃化转变点(Tg)例如为30℃以下即可。聚合方法并不受特别限制,例如可举出珠状聚合、溶液聚合等。作为市售的含有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物,例如可举出HTR-860P-3(商品名称,NagaseChemteX Corporation.制造)。
从黏合性及耐热性的观点出发,含有环氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的重均分子量可以为10万以上,也可以为30万~300万或50万~200万。若重均分子量为300万以下,则能够抑制芯片与支撑芯片的基板之间的填充性下降。重均分子量为通过凝胶渗透色谱法(GPC)并使用了标准聚苯乙烯的校准曲线的聚苯乙烯换算值。
作为固化促进剂,例如可举出叔胺、咪唑类、季铵盐类等。作为固化促进剂的具体例,可举出2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯。这些可以单独使用一种,也可同时使用两种以上。
填料可以为无机填料。作为无机填料的具体例,可举出氢氧化铝、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、非晶质二氧化硅。这些可以单独使用一种,也可同时使用两种以上。
胶黏剂组合物还可以包含环氧树脂及环氧树脂固化剂。作为环氧树脂,例如可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、联苯二酚的二缩水甘油醚化物、萘二醇的二缩水甘油醚化物、酚类的二缩水甘油醚化物、醇类的二缩水甘油醚化物及这些的烷基取代体、卤化物、氢化物等二官能环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂等。并且,可以应用多官能环氧树脂、含有杂环的环氧树脂等通常已知的其他环氧树脂。这些能够单独或组合两种以上而使用。另外,在不损害特性的范围内,可以包含除了环氧树脂以外的成分作为杂质。
作为环氧树脂固化剂,例如可举出能够使酚化合物与作为2价连结基的亚二甲苯基化合物在无催化剂或酸催化剂的存在下进行反应而得到的酚树脂等。作为用于制造酚树脂的酚化合物,例如可举出苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、邻乙基苯酚、对乙基苯酚、邻正丙基苯酚、间正丙基苯酚、对正丙基苯酚、邻异丙基苯酚、间异丙基苯酚、对异丙基苯酚、邻正丁基苯酚、间正丁基苯酚、对正丁基苯酚、邻异丁基苯酚、间异丁基苯酚、对异丁基苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚、2,4-二甲苯酚、2,6-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚、2,4,6-三甲基苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、4-甲氧基苯酚、邻苯基苯酚、间苯基苯酚、对苯基苯酚、对环己基苯酚、邻烯丙基苯酚、对烯丙基苯酚、邻苄基苯酚、对苄基苯酚、邻氯苯酚、对氯苯酚、邻溴苯酚、对溴苯酚、邻碘苯酚、对碘苯酚、邻氟苯酚、间氟苯酚、对氟苯酚等。这些酚化合物可以单独使用,也可混合使用两种以上。作为用于制造酚树脂的2价连结基也即亚二甲苯基化合物,能够使用以下所示亚二甲苯基二卤化物、亚二甲苯基二甘醇及其衍生物。即,作为亚二甲苯基化合物的具体例,可举出α,α’-二氯-对二甲苯、α,α’-二氯-间二甲苯、α,α’-二氯-邻二甲苯、α,α’-二溴-对二甲苯、α,α’-二溴-间二甲苯、α,α’-二溴-邻二甲苯、α,α’-二碘-对二甲苯、α,α’-二碘-间二甲苯、α,α’-二碘-邻二甲苯、α,α’-二羟基-对二甲苯、α,α’-二羟基-间二甲苯、α,α’-二羟基-邻二甲苯、α,α’-二甲氧基-对二甲苯、α,α’-二甲氧基-间二甲苯、α,α’-二甲氧基-邻二甲苯、α,α’-二乙氧基-对二甲苯、α,α’-二乙氧基-间二甲苯、α,α’-二乙氧基-邻二甲苯、α,α’-二正丙氧基-对二甲苯、α,α’-二正丙氧基-间二甲苯、α,α’-二正丙氧基-邻二甲苯、α,α’-二异丙氧基-对二甲苯、α,α’-二异丙氧基-间二甲苯、α,α’-二异丙氧基-邻二甲苯、α,α’-二正丁氧基-对二甲苯、α,α’-二正丁氧基-间二甲苯、α,α’-二正丁氧基-邻二甲苯、α,α’-二异丁氧基-对二甲苯、α,α’-二异丁氧基-间二甲苯、α,α’-二异丁氧基-邻二甲苯、α,α’-二叔丁氧基-对二甲苯、α,α’-二叔丁氧基-间二甲苯、α,α’-二叔丁氧基-邻二甲苯等。这些可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
当使酚化合物与亚二甲苯基化合物反应时,使用盐酸、硫酸、磷酸、多磷酸等矿酸类;二甲基硫酸、二乙基硫酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、乙磺酸等有机羧酸类;三氟甲磺酸等超强酸类;烷烃磺酸型离子交换树脂等强酸性离子交换树脂类;全氟烷烃磺酸型离子交换树脂等超强酸性离子交换树脂类(商品名称:纳菲、Nafion、DuPont公司制、“纳菲(Nafion)”为注册商标);天然及合成沸石类;活性白土(酸性白土)类等酸性催化剂,在50~250℃下反应至实质上作为原料的亚二甲苯基化合物消失,并且反应组成成为恒定,由此能够得到酚树脂。反应时间能够根据原料及反应温度适当设定,例如能够设为1小时~15小时左右,能够一边通过GPC(凝胶渗透色谱法)等追踪反应组成,一边进行确定。
胶黏剂层5的厚度例如为1~300μm、5~150μm或10~100μm即可。若胶黏剂层5的厚度为1μm以上,则黏合性趋于更优异,另一方面,若为300μm以下,则扩张时的分割性及拾取性趋于更优异。
<切割晶粒接合一体型膜的制造方法>
膜10的制造方法依次包括:在基材层1的表面上制作层叠体的工序,所述层叠体包括由因照射活性能量射线而胶接力下降的活性能量射线固化型压敏胶黏剂组成的压敏胶黏剂层和形成于压敏胶黏剂层的表面上的胶黏剂层5;及对层叠体中所包括的压敏胶黏剂层的成为第1区域3a的区域照射活性能量射线的工序。活性能量射线对成为第1区域3a的区域的照射量例如为10~1000mJ/cm2,100~700mJ/cm2或100~500mJ/cm2即可。该制造方法为先制作压敏胶黏剂层和胶黏剂层5的层叠体,其后,对压敏胶黏剂层的特定区域照射活性能量射线的方法。
<半导体装置及其制造方法>
图3是示意性地表示本实施方式所涉及的半导体装置的剖视图。该图所示的半导体装置100具备基板70;层叠在基板70的表面上的四个芯片S1、S2、S3、S4;将基板70的表面上的电极(未图示)与四个芯片S1、S2、S3、S4电连接的导线W1、W2、W3、W4;以及将这些进行密封的密封层50。
基板70例如为有机基板,也可以为引线框架等金属基板。从抑制半导体装置100的翘曲的观点出发,基板70的厚度例如为70~140μm或80~100μm即可。
四个芯片S1、S2、S3、S4经由胶黏剂片5P的固化物5C而层叠。俯视下的芯片S1、S2、S3、S4的形状例如为正方形或矩形。芯片S1、S2、S3、S4的面积例如可以为200mm2以下,150mm2以下,100mm2以下,50mm2以下,30mm2以下,20mm2以下,10mm2以下或9mm2以下,可以为0.1~200mm2,0.1~150mm2,0.1~100mm2,0.1~50mm2,0.1~30mm2,0.1~20mm2,0.1~10mm2或0.1~9mm2。芯片S1、S2、S3、S4的一边的长度例如为0.1~20mm,0.1~15mm,0.1~10mm,0.1~8mm,0.1~6mm,0.1~3mm,0.1~2mm或0.1~1mm即可。芯片S1、S2、S3、S4的厚度例如为10~170μm或25~100μm即可。另外,四个芯片S1、S2、S3、S4的一边的长度可以相同,也可以彼此不同,关于厚度也同样如此。
半导体装置100的制造方法包括:准备上述膜10的第1工序;将晶圆W贴附于膜10的胶黏剂层5,并且将切晶环DR贴附于压敏胶黏剂层3的第2面F2的第2工序;通过使用刀片的刀片切晶,将晶圆W连同胶黏剂层5及压敏胶黏剂层3一并单片化为多个芯片S而形成切断体20的第3工序;(切晶工序);将DAF8(芯片S1与胶黏剂片5P的层叠体,参考图4(d))从切断体20的压敏胶黏剂层3的第1区域3a进行拾取的第4工序;及经由胶黏剂片5P将芯片S1安装于基板70上的第5工序。
参考图4(a)、图4(b)、图4(c)、图4(d)及图5(a),对DAF8的制作方法的一例进行说明。首先,准备上述膜10。如图4(a)及图4(b)所示,以胶黏剂层5与晶圆W的一个表面接触的方式贴附膜10。并且,将切晶环DR贴附于压敏胶黏剂层3的第2面F2。
其次,通过使用刀片的刀片切晶将晶圆W、胶黏剂层5及压敏胶黏剂层3进行切晶。由此,如图4(c)及图5(a)所示,晶圆W连同胶黏剂层5及压敏胶黏剂层3一并被单片化而成为芯片S。胶黏剂层5也被单片化而成为胶黏剂片5P。如此形成切断体20。另外,也可在晶圆W的切晶之前通过对晶圆W进行磨削而膜化。
通过上述刀片切晶,在切断体20的压敏胶黏剂层3上形成切口。通过刀片切晶而形成于切断体20的压敏胶黏剂层3上的切口宽度相对于刀片宽度为75%以上,78%以上或80%以上即可。通过设置这种切口宽度而能够抑制双模,其结果,可以提高生产率。压敏胶黏剂层3有时因切晶而收缩,即,超过100%。通过刀片切晶而形成于切断体20的压敏胶黏剂层3上的切口宽度相对于刀片宽度为160%以下或150%以下即可。通过切晶而形成的切口因由固化收缩所致的应力通过切晶被释放而产生,所述固化收缩通过形成压敏胶黏剂层3的第1区域3a时的活性能量射线照射所致的固化而产生,本发明人等认为,若压敏胶黏剂层3中的(甲基)丙烯酸系树脂等的固化收缩量多,则其宽度(切口宽度)容易扩张。上述切割晶粒接合一体型膜的固化收缩量充分,通过使用该膜可以形成满足上述要件的切口宽度。另外,关于切口宽度,使用光学显微镜在多个部位(至少3个部位)测定相邻芯片之间的压敏胶黏剂层彼此的距离,能够应用这些的平均值。
在制作切晶膜(压敏胶黏剂层)中,在进行了用橡胶辊等在一个方向上按压压敏胶黏剂层等加压处理的情况下,根据刀片切晶方向形成的切口宽度可能不同。以下,参考图5(b)对这一点进行说明。在进行了用橡胶辊等在一个方向上按压压敏胶黏剂层等加压处理的情况下,将该一个方向设为方向A,将与方向A相同的方向设为方向Ch1,将与Ch1正交的方向设为方向Ch2时,在方向Ch1上相邻的芯片之间的切口宽度WCh1(通过方向Ch2的切晶而形成的切口宽度)与在方向Ch2上相邻的芯片之间的切口宽度WCh2(通过方向Ch1的切晶而形成的切口宽度)可能不同。通常,切口宽度WCh1趋于振动宽度大于切口宽度WCh2。在切口宽度WCh1及切口宽度WCh2与上述切口宽度的条件的关系中,切口宽度WCh1或切口宽度WCh2中的任一个满足上述切口宽度的条件即可,但从更确实地抑制双模的观点出发,优选为切口宽度WCh1及切口宽度WCh2两者满足上述切口宽度的条件。
通过刀片切晶而形成于切断体20的压敏胶黏剂层3的切口宽度例如为10μm以上,13μm以上,15μm以上或17μm以上即可。若切口宽度为10μm以上,则趋于能够抑制双模,若为13μm以上,则趋于更确实地抑制双模。切口宽度的上限并不受特别限制,例如能够设为50μm以下。
刀片宽度可以为10~50μm,也可以为10~30μm或10~25μm。即使在使用这种宽度较窄的刀片的情况下,也能够更充分抑制双模。另外,刀片宽度例如能够应用使用光学显微镜根据硅晶圆的切槽求出的实测值。实测值的测定方法例如为记载于实施例中的方法即可。
在切晶之后,对压敏胶黏剂层3不照射活性能量射线,如图4(d)所示,在常温或冷却条件下,通过使基材层1扩张而使芯片S彼此分开,同时通过用销42上推而从压敏胶黏剂层3剥离胶黏剂片5P,并且用抽吸夹头44抽吸并拾取DAF8。
参考图6、图7及图8,对半导体装置100的制造方法进行具体说明。首先,如图6所示,经由胶黏剂片5P将第一级芯片S1(芯片S)压接于基板70的规定位置。其次,通过加热而使胶黏剂片5P固化。由此,胶黏剂片5P固化而成为固化物5C。从减少孔隙的观点出发,可以在加压环境下实施胶黏剂片5P的固化处理。
以与对基板70安装芯片S1相同的方式,在芯片S1的表面上安装第二级芯片S2。此外,通过安装第三级及第四级芯片S3、S4而制作图7所示结构体60。在用导线W1、W2、W3、W4来电连接芯片S1、S2、S3、S4和基板70之后(参考图8),由密封层50来密封半导体元件及导线,由此完成图3所示半导体装置100。
以上,对本发明的实施方式进行了详细说明,但是本发明并不限定于上述实施方式。例如,在上述实施方式中,例示出依次具备基材层1、压敏胶黏剂层3及胶黏剂层5的膜10,但是也可以为不具备胶黏剂层5的方式。并且,膜10还可以具备覆盖胶黏剂层5的覆盖膜(未图示)。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行更具体的说明,但本发明并不限定于这些实施例。另外,除非另有说明,则化学品全部使用了试剂。
<制造例1>
[丙烯酸系树脂(A-1)的合成]
在配备三合一马达、搅拌翼及氮气导入管的容量2000mL烧瓶中加入了以下成分。
·乙酸乙酯(溶剂):635质量份
·丙烯酸2-乙基己酯:395质量份
·丙烯酸2-羟基乙酯:100质量份
·甲基丙烯酸:5质量份
·偶氮双异丁腈:0.08质量份
搅拌内容物直至变得充分均匀之后,以流量500mL/分钟经60分钟实施起泡,使系统中的溶解氧脱气。经1小时升温至78℃,在升温之后聚合了6小时。其次,将反应溶液转移到配备三合一马达、搅拌翼及氮气导入管的容量2000mL的加压釜中,在120℃、0.28MPa的条件下加热4.5小时之后,冷却至室温(25℃,以下相同)。
其次,添加乙酸乙酯490质量份进行搅拌而稀释了内容物。对此添加作为氨基甲酸酯化催化剂的二月桂酸二辛基锡0.10质量份之后,添加2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(SHOWA DENKO K.K.制、Karenz MOI(商品名称))48.6质量份,在70℃下使其反应6小时之后,冷却至室温。接着,进一步添加乙酸乙酯,以丙烯酸系树脂溶液中的不挥发成分含量成为35质量%的方式进行调整,得到了包含具有制造例1的可链聚合的官能团的丙烯酸系树脂(A-1)的溶液。
将如上所述得到的包含丙烯酸系树脂(A-1)的溶液在60℃下真空干燥了一夜。通过全自动元素分析装置(Elementar Analysensysteme GmbH.制造、商品名称:vario EL)对由此得到的固体成分进行元素分析,由氮含量算出源自所导入的2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯的官能团的含量的结果为0.50mmol/g。
并且,使用以下装置求出丙烯酸系树脂(A-1)的聚苯乙烯换算的重均分子量。即,使用Tosoh Corporation制作的SD-8022/DP-8020/RI-8020,并将Hitachi Chemical Co.,Ltd.制作的Gelpack GL-A150-S/GL-A160-S用作管柱,并且将四氢呋喃用作溶离液而进行了GPC测定。其结果,聚苯乙烯换算的重均分子量为80万。根据JIS K0070中所记载的方法测定的羟价及酸价为56.1mgKOH/g及6.5mgKOH/g。将这些结果汇总示于表1中。
<制造例2>
[丙烯酸系树脂(A-2)的合成]
除了将表1的制造例1所示原料单体组成变更为表1的制造例2所示原料单体组成以外,以与制造例1相同的方法得到了包含制造例2的丙烯酸系树脂(A-2)的溶液。将制造例2的丙烯酸系树脂(A-2)的性状的测定结果示于表1中。
<制造例3>
[丙烯酸系树脂(A-3)的合成]
除了将表1的制造例1所示原料单体组成变更为表1的制造例3所示原料单体组成以外,以与制造例1相同的方法得到了包含制造例3的丙烯酸系树脂(A-3)的溶液。将制造例3的丙烯酸系树脂(A-3)的性状的测定结果示于表1中。
<制造例4>
[丙烯酸系树脂(A-4)的合成]
除了将表1的制造例1所示原料单体组成变更为表1的制造例4所示原料单体组成以外,以与制造例1相同的方法得到了包含制造例2的丙烯酸系树脂(A-4)的溶液。将制造例4的丙烯酸系树脂(A-4)的性状的测定结果示于表1中。
<制造例5>
[丙烯酸系树脂(A-5)的合成]
除了将表1的制造例1所示原料单体组成变更为表1的制造例5所示原料单体组成以外,以与制造例1相同的方法得到了包含制造例5的丙烯酸系树脂(A-5)的溶液。将制造例5的丙烯酸系树脂(A-5)的性状的测定结果示于表1中。
[表1]
<实施例1>
[切晶膜(压敏胶黏剂层)的制作]
通过混合以下成分而制备了活性能量射线固化型压敏胶黏剂的清漆(压敏胶黏剂层形成用清漆)(参考表2)。乙酸乙酯(溶剂)的量是以清漆的总固体成分含量成为25质量%的方式进行了调整。
·包含制造例1的丙烯酸系树脂(A-1)的溶液:100质量份(固体成分)
·光聚合引发剂(B-1)(1-羟基环己基苯基酮(Ciba Japan K.K.制、Irgacure184、“Irgacure”为注册商标):1.0质量份
·交联剂(C-1)(多官能异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的反应物)、Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制、CORONATE L、固体成分:75%):8.0质量份(固体成分)
·乙酸乙酯(溶剂)
准备了对其中一个表面实施了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二酯膜(宽度450mm、长度500mm、厚度38μm)。对实施了脱模处理的表面,使用敷料器涂布活性能量射线固化型压敏胶黏剂的清漆之后,在80℃下干燥了5分钟。由此,得到了由聚对苯二甲酸乙二酯膜和形成于其上的厚度为30μm的压敏胶黏剂层组成的层叠体(切晶膜)。
准备了对其中一个表面实施了电晕处理的聚烯烃膜(宽度450mm、长度500mm、厚度80μm)。将实施了电晕处理的表面和上述层叠体的压敏胶黏剂层在室温下进行了贴合。接着,使橡胶辊在一个方向上移动并按压,由此将压敏胶黏剂层转印到聚烯烃膜(覆盖膜)。其后,通过在室温下放置3天而得到了附覆盖膜的切晶膜。
[晶粒接合膜(胶黏剂层)的制作]
通过混合以下成分而制备了胶黏剂层形成用清漆。首先,对包含以下成分的混合物添加环己酮(溶剂)进行搅拌混合之后,进一步使用珠磨机混炼了90分钟。
·环氧树脂(YDCN-700-10(商品名称)、NIPPON STEEL Chemical&Material Co.,Ltd.制造、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、环氧当量:210、分子量:1200、软化点:80℃):14质量份
·酚树脂(MILEX XLC-LL(商品名称)、Mitsui Chemicals,Inc.制、酚树脂、羟基当量:175、吸水率:1.8%、350℃下的加热重量减少率:4%):23质量份
·硅烷偶合剂(NUC A-189(商品名称)NUC CO.,LTD.制、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷):0.2质量份
·硅烷偶合剂(NUCA-1160(商品名称)、NUC CO.,LTD.制、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷):0.1质量份
·填料(SC2050-HLG(商品名称)、Admatechs公司制、二氧化硅、平均粒径0.500μm):32质量份
在如上所述得到的混合物中进一步加入以下成分之后,经过搅拌混合及真空脱气的工序而得到了胶黏剂层形成用清漆(至少包含含有反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物、固化促进剂及填料的胶黏剂组合物清漆)。
·含有环氧基的丙烯酸共聚物(HTR-860P-3(商品名称)、Nagase ChemteXCorporation.制、重均分子量80万):16质量份
·固化促进剂(CUREZOL 2PZ-CN(商品名称)、SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION.制造、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、“CUREZOL”为注册商标):0.1质量份
准备了对其中一个表面实施了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二酯膜(厚度35μm)。对实施了脱模处理的表面,使用敷料器涂布胶黏剂层形成用清漆之后,在140℃下加热干燥了5分钟。由此,得到了由聚对苯二甲酸乙二酯膜(载体膜)和形成于其上的厚度为25μm的胶黏剂层(B阶段状态)组成的层叠体(晶粒接合膜)。
[切割晶粒接合一体型膜的制作]
将由胶黏剂层和载体膜组成的晶粒接合膜连同载体膜一并切割为直径335mm的圆形。将剥离了聚对苯二甲酸乙二酯膜的切晶膜在室温下贴附于切割的晶粒接合膜之后,在室温下放置了1天。其后,将切晶膜切割为直径370mm的圆形而得到了层叠体。对如此得到的层叠体的与胶黏剂层中的晶圆的贴附位置对应的区域(压敏胶黏剂层的第1区域),如下照射了紫外线。即,使用脉冲氙灯,以70W、300mJ/cm2的照射量局部照射了紫外线。另外,使用遮光幕对从膜中心至内径318mm的部分进行了紫外线照射。如此得到了供后述各种评价试验的实施例1的切割晶粒接合一体型膜。
[评价试验]
(切口宽度的测定)
将实施例1的切割晶粒接合一体型膜通过在80℃下加热10秒钟而贴合于晶圆(硅、直径12英时、厚度50μm)。其后,为了在以下切晶条件下得到多个规定尺寸的四边形芯片,在上述“切晶膜(压敏胶黏剂层)的制作”中,当将压敏胶黏剂层转印到聚烯烃膜(覆盖膜)时,在与橡胶辊移动的方向相同的方向上以规定间隔切入切槽,在与该橡胶辊移动的方向正交的方向上以规定间隔进一步切入切槽,从而单片化为多个附胶黏剂片的芯片。
·切片机:DISCO Corporation制、DFD-6361
·刀片:DISCO Corporation制、ZH05-SD4000-N1-70-BB
·刀片转速:40000rpm
·切晶速度:30mm/s
·从压敏胶黏剂层的表面到基材层的切槽深度:20μm
·切割模式:下切
·芯片尺寸:10mm×10mm
在被单片化的晶圆中,在上述“切晶膜(压敏胶黏剂层)的制作”中,当将压敏胶黏剂层转印到聚烯烃膜(覆盖膜)时,将橡胶辊移动的方向设为方向Ch1,将与Ch1正交的方向设为方向Ch2,使用光学显微镜来测定了在方向Ch1上相邻的芯片之间的切口宽度WCh1、及在方向Ch2上相邻的芯片之间的切口宽度WCh2。在测定中,将测定部位设为三个部位,并求出这些的平均值作为切口宽度。将结果示于表2中。
(刀片宽度的测定)
将实施例1的切割晶粒接合一体型膜通过在80℃下加热10秒钟而贴合于厚度为400μm的晶圆。其后,将从晶圆表面到胶黏剂层的切入深度设为100μm,在与测定上述切口宽度的切晶条件相同的条件下切入一次切槽。接着,以与该切槽正交的方式切断晶圆,并观察了所得到的切断中的切断面。测定从切晶的最下部起20μm高度位置的宽度作为刀片宽度。刀片宽度为20.8μm。在评价试验中,将该值作为刀片宽度,并用于计算切口宽度相对于刀片宽度的比率。
(切口宽度相对于刀片宽度的比率的计算)
根据所得到的切口宽度及刀片宽度计算出切口宽度相对于刀片宽度的比率。将结果示于表2中。
<实施例2~11及比较例1、2>
将表2的实施例1所示压敏胶黏剂层的组成及紫外线照射量变更为表2、表3及表4的各实施例及各比较例所示压敏胶黏剂层的组成及紫外线照射量,并将表2的实施例1所示切晶条件变更为表2、表3及表4的各实施例及各比较例所示切晶条件,除此以外,以与实施例1相同的方式进行了评价试验。另外,光聚合引发剂(B-2)为2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]-苯基)-2-甲基-丙烷-1-酮(Ciba Japan K.K.制、Irgacure127、“Irgacure”为注册商标)。将结果示于表2、表3及表4中。
[表4]
如表2、表3及表4所示,在使用了具有由活性能量射线固化型压敏胶黏剂组成的压敏胶黏剂层,并且(甲基)丙烯酸系树脂中的官能团的含量为0.4mmol/g以上的实施例1~11的切割晶粒接合一体型膜的情况下,切口宽度相对于刀片宽度为75%以上,与此相对,在使用了不满足这些要件的比较例1、2的切割晶粒接合一体型膜的情况下,切口宽度相对于刀片宽度为小于75%。由这些结果确认到,即使在本发明的切割晶粒接合一体型膜使用了宽度窄的刀片的情况下,也可充分确保切口宽度。
符号说明
1-基材层,3-压敏胶黏剂层,3a-第1区域,3b-第2区域,5-胶黏剂层,5P-胶黏剂片,5C-固化物,8-DAF,10-切割晶粒接合一体型膜(膜),20-切断体,42-销,44-抽吸夹头,50-密封层,60-结构体,70-基板,100-半导体装置,DR-切晶环,F1-第1面,F2-第2面,Rw-区域,S1、S2、S3、S4、S-芯片,W-晶圆,W1、W2、W3、W4-导线,WCh1、WCh2-切口宽度。
Claims (10)
1.一种半导体装置的制造方法,其包括:
准备切割晶粒接合一体型膜的第1工序,所述切割晶粒接合一体型膜具备基材层、压敏胶黏剂层、及胶黏剂层,所述压敏胶黏剂层为具有与所述基材层相向的第1面及与所述第1面相反侧的第2面的、由活性能量射线固化型压敏胶黏剂组成的压敏胶黏剂层,所述胶黏剂层为以覆盖所述压敏胶黏剂层的所述第2面的中央部的方式设置的胶黏剂层;
将晶圆贴附于所述切割晶粒接合一体型膜的所述胶黏剂层,并且将切晶环贴附于所述压敏胶黏剂层的所述第2面的第2工序;
通过使用刀片的刀片切晶,将所述晶圆连同所述胶黏剂层及所述压敏胶黏剂层一并单片化为多个芯片而形成切断体的第3工序;
将所述芯片连同所述胶黏剂层被单片化而成的胶黏剂片一并,从所述切断体的所述压敏胶黏剂层进行拾取的第4工序;及
经由所述胶黏剂片将所述芯片安装于基板或其他芯片上的第5工序,
所述压敏胶黏剂层具有与所述胶黏剂层中的贴附有所述晶圆的区域对应的第1区域和贴附有所述切晶环的第2区域,
所述第1区域为因活性能量射线的照射而呈与所述第2区域相比胶接力下降的状态的区域,
在所述第3工序中,通过所述刀片切晶而形成于所述切断体的所述压敏胶黏剂层上的切口的宽度相对于所述刀片的宽度为75%以上。
2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法,其中,
所述刀片的宽度为10~50μm。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法,其中,
所述多个芯片具有正方形或矩形形状,并且面积为200mm2以下。
4.一种切割晶粒接合一体型膜,其具备:
基材层;
压敏胶黏剂层,具有与所述基材层相向的第1面及与所述第1面相反侧的第2面,且由活性能量射线固化型压敏胶黏剂组成;及
胶黏剂层,以覆盖所述第2面的中央部的方式设置,
所述压敏胶黏剂层具有第1区域和第2区域,所述第1区域至少包括与所述胶黏剂层中的晶圆的贴附位置对应的区域,所述第2区域以包围所述第1区域的方式设置,
所述第1区域为因活性能量射线的照射而呈与所述第2区域相比胶接力下降的状态的区域,
所述活性能量射线固化型压敏胶黏剂包含具有可链聚合的官能团的(甲基)丙烯酸系树脂,
所述官能团为选自丙烯酰基及甲基丙烯酰基的至少一种,
所述(甲基)丙烯酸系树脂中的所述官能团的含量为0.4mmol/g以上。
5.根据权利要求4所述的切割晶粒接合一体型膜,其中,
所述活性能量射线固化型压敏胶黏剂还包含交联剂,
所述交联剂的含量相对于所述活性能量射线固化型压敏胶黏剂的总质量为0.1~15质量%。
6.根据权利要求5所述的切割晶粒接合一体型膜,其中,
所述交联剂为在一个分子中具有两个以上的异氰酸酯基的多官能异氰酸酯与在一个分子中具有三个以上的羟基的多元醇的反应物。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的切割晶粒接合一体型膜,其中,
所述胶黏剂层由胶黏剂组合物组成,所述胶黏剂组合物包括含有反应性基团的(甲基)丙烯酸共聚物、固化促进剂及填料。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的切割晶粒接合一体型膜,其适用于包括将晶圆单片化为200mm2以下面积的多个芯片的工序的半导体装置的制造工艺。
9.一种切割晶粒接合一体型膜的制造方法,其为权利要求4至8中任一项所述的切割晶粒接合一体型膜的制造方法,所述制造方法依次包括:
在基材层的表面上制作层叠体的工序,所述层叠体包括由活性能量射线固化型压敏胶黏剂组成的压敏胶黏剂层和形成于所述压敏胶黏剂层的表面上的所述胶黏剂层;及
对所述层叠体中所包括的所述压敏胶黏剂层的成为所述第1区域的区域照射活性能量射线的工序。
10.一种切割晶粒接合一体型膜的制造方法,其为权利要求4至8中任一项所述的切割晶粒接合一体型膜的制造方法,所述制造方法依次包括:
在基材层的表面上形成压敏胶黏剂层的工序,所述压敏胶黏剂层由因照射活性能量射线而胶接力下降的组合物组成;
对所述压敏胶黏剂层的成为所述第1区域的区域照射活性能量射线的工序;及
在照射所述活性能量射线之后的所述压敏胶黏剂层的表面上层叠所述胶黏剂层的工序。
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