CN214956807U - 半导体装置制造用片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种半导体装置制造用片,其具备基材,并通过在基材上依次层叠粘着剂层、中间层、膜状粘合剂及剥离膜而构成,剥离膜的厚度为60μm以上,在剥离膜中自层叠有膜状粘合剂的一侧的面形成有切口部,切口部的切口深度大于25μm。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种半导体装置制造用片。
本申请基于2020年3月27日于日本提出申请的日本实用新型 2020-001102号主张优先权,并将其内容援用于此。
背景技术
在制造半导体装置时,会使用具备半导体芯片与设置在其背面的膜状粘合剂的带膜状粘合剂的半导体芯片。
作为带膜状粘合剂的半导体芯片的制造方法的一个实例,例如可列举出如下方法。
首先,在半导体晶圆的背面贴附切割固晶片(dicing die bonding sheet)。作为切割固晶片,例如可列举出具备支撑片与设置在所述支撑片的面上的膜状粘合剂的切割固晶片。支撑片可用作切割片。作为支撑片,存在多种构成不同的支撑片,例如具备基材与设置在所述基材的面上的粘着剂层的支撑片;仅由基材构成的支撑片等。在为具备粘着剂层的支撑片时,在粘着剂层的与设置有基材的一侧相反的一侧上设置膜状粘合剂。切割固晶片通过膜状粘合剂贴附在半导体晶圆的背面。
接着,通过刀片切割,将支撑片上的半导体晶圆与膜状粘合剂一同切断。半导体晶圆的“切断”也被称为“分割”,由此半导体晶圆被单颗化为(singulation)目标半导体芯片。沿半导体芯片的外周切断膜状粘合剂。由此,可得到具备半导体芯片与设置在其背面的切断后的膜状粘合剂的带膜状粘合剂的半导体芯片,且同时可得到多个这些带膜状粘合剂的半导体芯片以整齐排列的状态保持在支撑片上的带膜状粘合剂的半导体芯片组。
接着,将带膜状粘合剂的半导体芯片从支撑片上分离,并进行拾取。使用具备固化性的粘着剂层的支撑片的情况下,此时通过使粘着剂层固化而使粘着性降低,由此容易拾取。
综上,可得到用于制造半导体装置的带膜状粘合剂的半导体芯片。
作为带膜状粘合剂的半导体芯片的制造方法的另一个实例,例如可列举出如下方法。
首先,在半导体晶圆的电路形成面上贴附背磨胶带(别名:有时也被称为“表面保护胶带”)。
接着,在半导体晶圆的内部设定预定进行分割的位置,以该位置所包含的区域为焦点,以聚焦于该焦点的方式照射激光,由此在半导体晶圆的内部形成改质层。接着,使用研磨机(grinder),对半导体晶圆的背面进行研磨,由此将半导体晶圆的厚度调节为目标值,同时通过利用此时施加在半导体晶圆上的研磨时的力,在形成改质层的部位将半导体晶圆分割(单颗化),制作多个半导体芯片。
接着,将固晶片贴附于固定在背磨胶带上的上述所有半导体芯片的进行了上述研磨的面。作为固晶片,可列举出与所述切割固晶片相同的固晶片。如上所述,固晶片有时可设计为具有与切割固晶片相同的构成,但只是不在切割半导体晶圆时使用。固晶片也可以通过其中的膜状粘合剂而稳定地贴附在半导体芯片的背面。
接着,从半导体芯片上去除背磨胶带后,将固晶片沿平行于其表面 (例如,膜状粘合剂的贴附于半导体芯片的面)的方向拉长,进行所谓的扩展,由此将膜状粘合剂沿半导体芯片的外周切断。此时的温度可以为常温,也可以在低温下进行。与在常温下进行相比,在低温下进行时(冷扩展),可更容易地将膜状粘合剂切断。
综上,可得到具备半导体芯片与设置在其背面的切断后的膜状粘合剂的带膜状粘合剂的半导体芯片。
接着,以与采用所述刀片切割的情况相同的方式,通过从所述支撑片上分离带膜状粘合剂的半导体芯片并进行拾取,从而稳定地得到用于制造半导体装置的带膜状粘合剂的半导体芯片。
拾取后的半导体芯片通过设置在其背面的膜状粘合剂而固晶至基板的电路形成面,根据需要在该半导体芯片上进一步层叠一个以上的其他半导体芯片,通过引线键合等进行电连接后,用树脂对整体进行密封。使用以此方式得到的半导体封装,最终制造目标半导体装置。
切割固晶片及固晶片均可用于制造带膜状粘合剂的半导体芯片,最终可制造目标半导体装置。在本说明书中,将切割固晶片及固晶片统称为“半导体装置制造用片”。
专利文献1中,作为具备可通过扩展而切断的膜状粘合剂的固晶片,公开了一种通过依次层叠基材、粘着剂层、基材层(相当于中间层)及粘着粘合剂层(相当于所述膜状粘合剂)而构成,且所述基材层具有特定范围的拉伸特性的切割-固晶胶带(相当于所述固晶片)。根据该固晶片,由于具备相当于中间层的所述基材层,因此可在扩展膜状粘合剂时将其高精度地切断。
此外,固晶片等有时会被连续贴合在长条的剥离膜上并卷成卷状而进行供给。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5946650号公报
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题
例如,所述粘着粘合剂层(相当于所述膜状粘合剂)有时会被预先冲压加工成匹配作为使用对象的半导体晶圆等的形状。此外,基材层(相当于中间层)同样也可进行冲压加工。由于冲压加工后的残余部分(不贴附于半导体晶圆等的周边部)被去除,因此上述进行了冲压加工的部分层叠得比周围部分高。然而,这种由各层叠部分的层厚差异造成的段差存在如下问题:将半导体装置制造用片卷成卷状而进行供给时,各个段差的位置发生偏移且重叠,易于成为产生卷绕痕迹(也称为“卷痕”)的主要原因。
此外,若反复进行所述冲压加工,则还存在逐渐会在切割刀的切入对象部位观察到未被切断的位置,从而无法适当地进行冲压加工的问题。
本实用新型为了解决上述问题而进行,其目的在于提供一种卷绕痕迹的产生得以抑制、反复冲压加工性优异的半导体装置制造用片。
解决技术问题的技术手段
本实用新型的发明人为了解决所述技术问题进行了深入研究,结果发现,通过使剥离膜的厚度、及剥离膜中形成的切口部的切口深度为特定值,可解决所述技术问题,从而完成了本实用新型。
即,本实用新型包括以下方案。
(1)一种半导体装置制造用片,其具有基材、粘着剂层、中间层、膜状粘合剂及剥离膜,
所述半导体装置制造用片通过在所述基材上依次层叠所述粘着剂层、所述中间层、所述膜状粘合剂及所述剥离膜而构成,
所述剥离膜的厚度为60μm以上,
在所述剥离膜中自层叠有所述膜状粘合剂的一侧的面形成有切口部,
所述切口部的切口深度大于25μm。
(2)根据所述(1)所述的半导体装置制造用片,其中,所述中间层的面积与所述膜状粘合剂的面积均小于比所述中间层和所述膜状粘合剂更靠近基材侧的层的至少一个面的面积。
(3)根据所述(1)或(2)所述的半导体装置制造用片,其中,以所述剥离膜的厚度-所述切口深度表示的未切部的厚度的值大于35μm。
(4)根据所述(1)~(3)中任一项所述的半导体装置制造用片,其中,所述中间层及所述膜状粘合剂的总厚度为15μm以上。
(5)根据所述(1)~(4)中任一项所述的半导体装置制造用片,其中,以所述剥离膜的拉伸弹性模量[N/mm2]×所述剥离膜的厚度[mm]表示的值为180N/mm以上。
(6)根据所述(1)~(5)中任一项所述的半导体装置制造用片,其中,所述剥离膜的拉伸弹性模量为2GPa以上。
(7)根据所述(1)~(6)中任一项所述的半导体装置制造用片,其中,所述剥离膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
(8)根据所述(1)~(7)中任一项所述的半导体装置制造用片,其为将所述基材、所述粘着剂层、所述中间层及所述膜状粘合剂以使所述膜状粘合剂为内侧的方式依次层叠在长条状的所述剥离膜上,并经卷绕而得到的卷体。
实用新型效果
根据本实用新型,可提供一种卷绕痕迹的产生得以抑制、反复冲压加工性优异的半导体装置制造用片。
附图说明
图1为示意性地示出本实用新型的一个实施方式的半导体装置制造用片的截面图。
图2为图1所示的半导体装置制造用片的切口部的放大图。
图3为图1所示的半导体装置制造用片的平面图。
图4为示意性地示出本实用新型的一个实施方式的半导体装置制造用片的卷体的截面图。
图5A为用于示意性地说明作为本实用新型的一个实施方式的半导体装置制造用片的使用对象的半导体芯片的制造方法的截面图。
图5B为用于示意性地说明作为本实用新型的一个实施方式的半导体装置制造用片的使用对象的半导体芯片的制造方法的截面图。
图5C为用于示意性地说明作为本实用新型的一个实施方式的半导体装置制造用片的使用对象的半导体芯片的制造方法的截面图。
图6A为用于示意性地说明本实用新型的一个实施方式的半导体装置制造用片的使用方法的截面图。
图6B为用于示意性地说明本实用新型的一个实施方式的半导体装置制造用片的使用方法的截面图。
图6C为用于示意性地说明本实用新型的一个实施方式的半导体装置制造用片的使用方法的截面图。
附图标记说明
101:半导体装置制造用片;1:支撑片;10:层叠片;11:基材; 12:粘着剂层;13:中间层;14:膜状粘合剂;15:剥离膜;W13:中间层的宽度;W14:膜状粘合剂的宽度;110:卷体;P:单元;8:背磨胶带;9’:半导体晶圆;90’:改质层;9a’:电路形成面;9b’:背面;9:半导体芯片;9a:电路形成面;9b:背面;901:半导体芯片组;140:切断后的膜状粘合剂;910:带膜状粘合剂的半导体芯片组;914:带膜状粘合剂的半导体芯片;E1:扩展方向。
具体实施方式
以下,对本实用新型的半导体装置制造用片的实施方式进行说明。
◇半导体装置制造用片
本实用新型的一个实施方式的半导体装置制造用片具备基材、粘着剂层、中间层、膜状粘合剂及剥离膜,其通过在所述基材上依次层叠所述粘着剂层、所述中间层、所述膜状粘合剂及所述剥离膜而构成,所述剥离膜的厚度为60μm以上,在所述剥离膜中自层叠有所述膜状粘合剂的一侧的面形成有切口部,所述切口部的切口深度大于25μm。
通过使本实施方式的半导体装置制造用片的剥离膜的厚度为60μm 以上,即使在将半导体装置制造用片卷绕成卷状、以卷体的形式进行供给的情况下,也可抑制卷绕痕迹的产生。这是由于,通过使剥离膜比以往厚,由各层的总厚度的差异造成的段差不易对卷绕而重叠的部分产生影响,可抑制卷绕痕迹的产生。对于卷绕痕迹,可通过展开卷体,肉眼确认膜状粘合剂等中的所述段差的重叠部分。卷绕痕迹的确认优选在容易产生卷绕痕迹的卷体的芯部附近进行。
在本说明书中,只要没有特殊说明,则“厚度”为在随机选择的5 个位置测定的厚度的平均值,其可按照JIS K7130,使用恒压测厚仪而获得。
此外,通过使本实施方式的半导体装置制造用片的剥离膜中形成的切口部的切口深度大于25μm,即使在反复进行冲压加工时,在切割刀的切入对象部位产生无法切断的位置的频率也会降低,反复冲压加工性也会得以提高。这是由于,通过使切口深度比以往深,即使用于冲压加工的刀片发生摩损,也可防止冲压不完全的情况。
为了加深剥离膜的切口深度,剥离膜的厚度必须厚。就这一点而言,本实施方式的半导体装置制造用片的剥离膜的厚度比以往厚,进而剥离膜的切口深度深。因此,本实施方式的半导体装置制造用片为兼顾了抑制卷绕痕迹的产生与提高反复冲压加工性的、非常优异的半导体装置制造用片。
对于本实施方式的半导体装置制造用片,切割后的半导体晶圆也为优选的使用对象。其中,作为切割后的半导体晶圆,可列举出处在预先整齐排列有多个半导体芯片的状态的半导体晶圆、或者包括这种整齐排列的多个半导体芯片与除其以外的半导体晶圆中未分割成半导体芯片的区域的半导体晶圆。
半导体装置制造用片的这种使用对象例如可通过下述的半导体晶圆的切割而得到。
即,首先在半导体晶圆的形成有电路的一侧的面上贴附背磨胶带。
接着,以聚焦于设定在半导体晶圆的内部的焦点的方式照射激光,由此在半导体晶圆的内部形成改质层。此时的焦点的位置为半导体晶圆的预定进行分割的位置,以可由半导体晶圆得到目标尺寸、形状及个数的半导体芯片的方式设定该焦点的位置。
接着,使用研磨机,对半导体晶圆的与电路形成面为相反侧的面(即背面)进行研磨。由此,将半导体晶圆的厚度调节为目标值,且同时通过利用此时施加在半导体晶圆上的研磨时的力,在形成改质层的部位分割半导体晶圆而形成多个半导体芯片。与半导体晶圆的其他位置不同,半导体晶圆的改质层因照射激光而改性,强度变弱。因此,通过对形成有改质层的半导体晶圆施加力,从而对半导体晶圆内部的改质层施加力,半导体晶圆在该改质层的部位被分割,得到多个半导体芯片。
另外,根据该研磨时的条件,对于半导体晶圆的部分区域,有时也不将其分割成半导体芯片。
另外,实施方式的半导体装置制造用片的使用对象的切割方法没有特别限定。例如,作为将半导体晶圆分割为半导体芯片的方法,已知使用刀片的刀片切割、利用激光照射的激光切割、或通过喷涂包含研磨剂的水而进行的水切割、利用等离子体照射的等离子体切割等各种切割,实施方式的半导体装置制造用片可适用于任一方法。
以下,参照附图,对所述半导体装置制造用片进行详细说明。另外,为了易于理解本实用新型的实施方式的特征,出于方便,有时会将以下说明中使用的图的重要部分放大示出,各构成要素的尺寸比例等不一定与实际相同。
图1~2为示意性地示出本实用新型的一个实施方式的半导体装置制造用片的截面图。图2为图1所示的半导体装置制造用片的切口部的放大图。
另外,在图2之后的图中,对于与已说明的图中所示的构成要素相同的构成要素,标记与该已说明的图中相同的符号,并省略其详细说明。
此处所示的半导体装置制造用片101具备基材11,并通过在基材11 上依次层叠粘着剂层12、中间层13、膜状粘合剂14及剥离膜15而构成。
在半导体装置制造用片101中,在基材11的一个面(以下,在本说明书中,有时称为“第一面”)11a上设置有粘着剂层12,在粘着剂层12 的与设置有基材11的一侧为相反侧的面(以下,在本说明书中,有时称为“第一面”)12a上设置有中间层13。在中间层13的与设置有粘着剂层 12的一侧为相反侧的面(以下,在本说明书中,有时称为“第一面”)13a 上设置有膜状粘合剂14。在膜状粘合剂14的与设置有中间层13的一侧为相反侧的面(以下,在本说明书中,有时称为“第一面”)14a上设置有剥离膜15。如此,半导体装置制造用片101通过将基材11、粘着剂层12、中间层13、膜状粘合剂14及剥离膜15沿其厚度方向依次层叠而构成。
半导体装置制造用片101以下述方式进行使用:在去除了剥离膜15 的状态下,将膜状粘合剂14的第一面14a贴附于半导体晶圆、半导体芯片、或者未被完全分割的半导体晶圆(省略图示)的背面。
在本说明书中,无论是半导体晶圆还是半导体芯片,均将其形成有电路的一侧的面称为“电路形成面”,将与电路形成面为相反侧的面称为“背面”。
在本说明书中,有时会将包含基材及粘着剂层的层叠体称为“支撑片”。在图1中,标注符号1来表示支撑片。
此外,有时会将具有基材、粘着剂层及中间层沿其厚度方向依次层叠的构成的层叠物称为“层叠片”。在图1中,标注符号10来表示层叠片。所述支撑片及中间层的层叠物包含在所述层叠片中。
图3为图1所示的半导体装置制造用片的平面图。
从中间层13及膜状粘合剂14的上方向下俯视时的中间层13及膜状粘合剂14的平面形状均为圆形,且中间层13的直径与膜状粘合剂14的直径相同。
并且,在半导体装置制造用片101中,以使中间层13及膜状粘合剂 14的中心一致的方式,换言之,以使中间层13及膜状粘合剂14的外周的位置在其径向上均一致的方式配置中间层13及膜状粘合剂14。
中间层13及膜状粘合剂14例如可通过冲压加工而加工成任意的形状。将中间层13及膜状粘合剂14制成圆形时,可使用对应形状的冲压刀,冲压加工成圆形。
在剥离膜15中,自层叠有膜状粘合剂14的一侧的面形成有切口部C。切口部C沿膜状粘合剂14的周边部形成。这是由于,实施方式的切口部 C是在对层叠在剥离膜15上的膜状粘合剂14进行冲压加工时形成的。因此,切口部C的内侧轮廓线的形状可以与膜状粘合剂14的外侧轮廓线的形状一致,也可以与中间层13及膜状粘合剂14的外侧轮廓线的形状一致。通过以形成切口部C的方式进行冲压加工,可防止膜状粘合剂14 的冲压不完全。
图2示出了形成于剥离膜15的所述切口部C的放大图,并将其切口深度表示为D1。
另外,本说明书中的切口深度是指,通过利用电子显微镜的截面观察,随机测定10处形成在剥离膜中的切口部在剥离膜的厚度方向上的深度,对其取平均而得到的值。
在实施方式的半导体装置制造用片的剥离膜中,所述切口部的切口深度大于25μm,优选为27μm以上,更优选为30μm以上。
通过使切口深度为所述下限值以上,即使反复进行冲压加工时,也可良好地实施冲压加工。
优选切口深度的上限值小于剥离膜15的厚度,使得剥离膜15不会断裂。切口深度的上限值例如可以小于60μm,可以为50μm以下,也可以为37μm以下。其中,切口深度的上限值可考虑下述未切部的厚度而适当确定。
作为所述切口深度的数值范围的一个实例,可以大于25μm且小于 60μm,可以为27μm以上50μm以下,也可以为30μm以上37μm以下。
图2中,可将以D2表示的剥离膜的未切部的厚度设定为通过“剥离膜的厚度-切口深度”求出的值。
未切部的厚度没有特别限定,优选大于35μm,更优选为40μm以上,进一步优选为45μm以上。其上限值小于剥离膜的厚度,且为从剥离膜的厚度中减去切口深度而得到的值。
通过使未切部的厚度为所述下限值以上,能够防止在使用半导体装置制造用片并去除剥离膜时等情况下,剥离膜以切口部为起点断开或裂开。
构成半导体制造用片的各个层的优选的形状为:以同心圆状层叠有圆形的支撑片1与直径小于支撑片1的圆形的中间层13及膜状粘合剂14 的形状。
图1所示的半导体制造用片101中,中间层13的第一面13a与膜状粘合剂14的第一面14a的面积均比粘着剂层12的第一面12a的面积小。并且,中间层13的宽度W13的最大值(即直径)与膜状粘合剂14的宽度 W14的最大值(即直径)均比粘着剂层12的宽度的最大值及基材11的宽度的最大值小。因此,在半导体装置制造用片101中,粘着剂层12的第一面12a的一部分未被中间层13及膜状粘合剂14覆盖。剥离膜15与粘着剂层12的第一面12a中的这种未层叠有中间层13及膜状粘合剂14的区域直接接触并层叠在其之上,在去除了剥离膜15的状态下,该区域露出 (以下,在本说明书中,有时将该区域称为“非层叠区域”)。
另外,在具备剥离膜15的半导体装置制造用片101中,如此处所示,粘着剂层12的未被中间层13及膜状粘合剂14覆盖的区域中,可存在未层叠剥离膜15的区域,也可以不存在未层叠剥离膜15的区域。
半导体装置制造用片101能够以下述方式进行固定:在未切断膜状粘合剂14且将其贴附于上述半导体芯片等的状态下,将粘着剂层12的所述非层叠区域的一部分贴附于半导体晶圆固定用的环形框架等夹具。因此,没有必要在半导体装置制造用片101上另行设置用于将半导体装置制造用片101固定于所述夹具的夹具用粘合剂层。并且,由于没有必要设置夹具用粘合剂层,因此可廉价且高效地制造半导体装置制造用片 101。
如此,半导体装置制造用片101由于不具备夹具用粘合剂层而发挥有利的效果,但其也可以具备夹具用粘合剂层。此时,夹具用粘合剂层可设置于构成半导体装置制造用片101的任意一层的表面中的周边部附近的区域。作为这样的区域,可列举出粘着剂层12的第一面12a中的所述非层叠区域等。
夹具用粘合剂层可以为公知的夹具用粘合剂层,例如可以为含有粘合剂成分的单层结构,也可以为在构成芯材的片材的两面层叠含有粘合剂成分的层而成的多层结构。
此外,如后文所述,将半导体装置制造用片101沿平行于其表面(例如,粘着剂层12的第一面12a)的方向拉伸而进行所谓的扩展时,由于在粘着剂层12的第一面12a中存在所述非层叠区域,因此可容易地扩展半导体装置制造用片101。并且,不仅可容易地切断膜状粘合剂14,有时也可抑制中间层13及膜状粘合剂14从粘着剂层12上剥离。
例如,本实施方式的半导体装置制造用片也可以具备不属于基材、粘着剂层、中间层、膜状粘合剂、剥离膜及夹具用粘合剂层中的任意一层的其他层。然而,如图1所示,本实用新型的半导体装置制造用片优选以粘着剂层与基材直接接触的状态具备粘着剂层,以中间层与粘着剂层直接接触的状态具备中间层,以膜状粘合剂与中间层直接接触的状态具备膜状粘合剂,并以剥离膜与膜状粘合剂直接接触的状态具备剥离膜。
例如,在本实施方式的半导体装置制造用片中,中间层及膜状粘合剂的俯视形状可以为除圆形以外的形状,中间层及膜状粘合剂的俯视形状可以彼此相同,也可以彼此不同。优选中间层的面积与膜状粘合剂的面积均小于比它们更靠近基材侧的层的至少一个面的面积。例如,优选中间层的第一面的面积与膜状粘合剂的第一面的面积均小于比它们更靠近基材侧的层的面(例如,粘着剂层的第一面)的面积。中间层及膜状粘合剂的俯视形状可以彼此相同,也可以彼此不同。
中间层及膜状粘合剂的外周的位置可以在其径向上均一致,也可以不一致。
优选中间层的俯视形状的外周的位置与膜状粘合剂的俯视形状的外周的位置同比它们更靠近基材侧的层的至少一个面的俯视形状的外周相比,均更靠内侧。例如,优选中间层的俯视形状的外周的位置与膜状粘合剂的俯视形状的外周的位置同支撑片的俯视形状的外周的位置相比,均更靠内侧。
接着,对构成本实用新型的半导体装置制造用片的各个层进行更详细的说明。
○基材
所述基材为片状或膜状。
所述基材的构成材料优选为各种树脂,具体而言,例如可列举出聚乙烯(低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯 (HDPE等))、聚丙烯(PP)、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酰亚胺(PI)、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-(甲基)丙烯酸共聚物及除乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物以外的乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、氟树脂、其中的任意一种树脂的氢化物、改性物、交联物或共聚物等。
另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”为同时包含“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”的概念。与(甲基)丙烯酸类似的术语也相同,例如“(甲基)丙烯酸酯”是指同时包含“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”的概念,“(甲基)丙烯酰基”是指同时包含“丙烯酰基”及“甲基丙烯酰基”的概念。
构成基材的树脂可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
从更加易于调节加热时变化率、冷却时变化率及综合变化率的点出发,基材的构成材料优选为聚乙烯,更优选为低密度聚乙烯(LDPE)。
基材可以由一层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成。当基材由多个层构成时,这些多个层可以彼此相同也可以彼此不同,只要不损害本实用新型的效果,则对这些多个层的组合没有特别限定。
另外,在本说明书中,不限于基材的情况,“多个层可以彼此相同也可以彼此不同”是指“可以所有的层均相同,也可以所有的层均不同,还可以仅部分层相同”,另外,“多个层彼此不同”是指“各个层的构成材料及厚度中的至少一个彼此不同”。
基材的厚度可根据目的适当进行选择,但优选为50~300μm,更优选为60~150μm。通过使基材的厚度为所述下限值以上,基材的结构更加稳定。通过使基材的厚度为所述上限值以下,在进行刀片切割时、或扩展所述半导体装置制造用片时,基材更易于扩展,也更易于通过扩展切断膜状粘合剂。
此处,“基材的厚度”是指基材整体的厚度,例如,由多个层构成的基材的厚度是指构成基材的所有层的总厚度。
为了提高基材与设置在该基材上的粘着剂层等其他层的密合性,可对表面实施基于喷砂处理、溶剂处理,压花加工处理等的凹凸化处理;电晕放电处理、电子束照射处理、等离子体处理、臭氧-紫外线照射处理、火焰处理、铬酸处理、热风处理等氧化处理等。
此外,也可对基材的表面进行底涂处理(primer treatment)。
此外,基材也可具有:抗静电涂层;在重叠半导体装置制造用片而进行保存时,防止基材与其他片粘合或防止基材与吸台(suction table)粘合的层等。
除了所述树脂等主要构成材料以外,基材还可含有填充材料、着色剂、抗静电剂、抗氧化剂、有机润滑剂、催化剂、软化剂(增塑剂)等公知的各种添加剂。
在不损害本实用新型的效果的范围内,基材的光学特性没有特别限定。基材例如可以为透射激光或能量射线的基材。
基材可通过公知的方法制造。例如,含有树脂(以树脂为构成材料) 的基材能够通过对所述树脂或含有所述树脂的树脂组合物进行成型而制造。
○粘着剂层
所述粘着剂层为片状或膜状,且含有粘着剂。
粘着剂层可使用含有所述粘着剂的粘着剂组合物而形成。例如,将粘着剂组合物涂布在粘着剂层的形成对象面上,根据所需对其进行干燥,由此能够在目标部位形成粘着剂层。
使用公知的方法进行粘着剂组合物的涂布即可,例如可列举出使用气刀涂布机、刮板涂布机(blade coater)、棒涂机、凹版涂布机、辊涂机、辊刀涂布机、幕涂机、模涂机、刮刀涂布机、丝网涂布机(screen coater)、迈耶棒涂布机(mayer bar coater)、吻涂机(kisscoater)等各种涂布机的方法。
粘着剂组合物的干燥条件没有特别限定,但当粘着剂组合物含有后述的溶剂时,优选进行加热干燥,此时,优选例如以70~130℃、10秒钟~5分钟的条件进行干燥。
作为所述粘着剂,例如可列举出丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯(urethane) 类树脂、橡胶类树脂、有机硅(silicone)类树脂、环氧类树脂、聚乙烯醚、聚碳酸酯、酯类树脂等粘着性树脂,优选丙烯酸类树脂。
另外,在本说明书中,“粘着性树脂”同时包含具有粘着性的树脂与具有粘合性的树脂。例如,所述粘着性树脂不仅包括树脂自身具有粘着性的树脂,还包括通过与添加剂等其他成分的同时使用而表现出粘着性的树脂、或因热或水等诱因(trigger)的存在而表现出粘合性的树脂等。
粘着剂层可以为固化性,也可以为非固化性,可以为能量射线固化性,也可以为非能量射线固化性。固化性的粘着剂层能够容易地调节其固化前及固化后的物性。
在本说明书中,“能量射线”是指电磁波或带电粒子束中具有能量量子的射线。作为能量射线的实例,可列举出紫外线、放射线、电子束等。例如可通过使用高压汞灯、熔融灯(fusion lamp)、氙灯、黑光灯或LED 灯等作为紫外线源而照射紫外线。作为电子束,能够照射利用电子束加速器等产生的电子束。
此外,在本说明书中,“能量射线固化性”是指通过照射能量射线而进行固化的性质,“非能量射线固化性”是指即使照射能量射线也不进行固化的性质。
粘着剂层可以由一层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成,由多个层构成时,这些多个层可彼此相同也可彼此不同,这些多个层的组合没有特别限定。
粘着剂层的厚度优选为1~100μm,更优选为1~60μm,特别优选为 1~30μm。
此处,“粘着剂层的厚度”是指粘着剂层整体的厚度,例如由多个层构成的粘着剂层的厚度是指构成粘着剂层的所有层的总厚度。
在不损害本实用新型的效果的范围内,粘着剂层的光学特性没有特别限定。例如,粘着剂层可以为透射能量射线的粘着剂层。
接着,对所述粘着剂组合物进行说明。
<<粘着剂组合物>>
粘着剂组合物含有粘着性树脂,也可根据需要含有交联剂或其他添加剂。
作为粘着性树脂,可列举出丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯类树脂、橡胶类树脂、有机硅类树脂、环氧类树脂、聚乙烯醚、聚碳酸酯、酯类树脂等。其中,优选丙烯酸类树脂,例如可列举出具有来自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元的丙烯酸类聚合物。
粘着性树脂可以仅为一种,也可以为两种以上,此时,其组合及比率可任意选择。
在粘着剂组合物中,粘着性树脂的含量相对于粘着剂组合物的总质量的比例优选为5~99质量%,更优选为10~95质量%,特别优选为15~90 质量%。
将除了具有来自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元以外、进一步具有来自含官能团单体的结构单元的所述丙烯酸类聚合物用作粘着性树脂时,优选粘着剂组合物进一步含有交联剂。
所述交联剂例如与所述官能团反应从而使粘着性树脂彼此交联。
作为交联剂,例如可列举出甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、这些二异氰酸酯的加合物等异氰酸酯类交联剂 (具有异氰酸酯基的交联剂);乙二醇缩水甘油醚等环氧类交联剂(具有缩水甘油基的交联剂);六[1-(2-甲基)-氮丙啶基]三磷杂三嗪 (hexa[1-(2-methyl)-aziridinyl]triphosphatriazine)等氮丙啶类交联剂(具有氮丙啶基的交联剂);铝螯合物等金属螯合物类交联剂(具有金属螯合物结构的交联剂);异氰脲酸酯类交联剂(具有异氰脲酸骨架的交联剂)等。
从提高粘着剂的内聚力及提高粘着剂层的粘着力的点、以及易于获得等的点出发,优选交联剂为异氰酸酯类交联剂。
粘着剂组合物所含有的交联剂可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
使用交联剂时,在所述粘着剂组合物中,相对于粘着性树脂的含量 100质量份,交联剂的含量优选为0.01~50质量份,更优选为0.1~20质量份,特别优选为0.3~15质量份。
[其他添加剂]
在不损害本实用新型的效果的范围内,粘着剂组合物可以含有不属于上述任一成分的其他添加剂。
作为所述其他添加剂,例如可列举出抗静电剂、抗氧化剂、软化剂(增塑剂)、填充材料(填料)、防锈剂、着色剂(颜料、染料)、敏化剂、增粘剂、反应延迟剂、交联促进剂(催化剂)等公知的添加剂。
另外,反应延迟剂是指,在保存中的粘着剂组合物中,用于抑制例如因混入粘着剂组合物中的催化剂的作用而进行非目标的交联反应的成分。作为反应延迟剂,例如可列举出利用针对催化剂的螯合物而形成螯合络合物(chelate complex)的反应延迟剂,更具体而言,可列举出一分子中具有两个以上羰基(-C(=O)-)的反应延迟剂。
粘着剂组合物所含有的其他添加剂可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
粘着剂组合物的其他添加剂的含量没有特别限定,根据其种类进行适当选择即可。
[溶剂]
粘着剂组合物也可以含有溶剂。通过含有溶剂,粘着剂组合物对涂布对象面的涂布适性得以提高。
所述溶剂优选为有机溶剂。
粘着剂组合物为固化性、特别是为能量射线固化性时,通过使粘着剂组合物除了所述粘着性树脂还含有能量射线固化性化合物,或者含有在侧链具有能量射线固化性的官能团的粘着性树脂,或者进一步组合含有能量射线固化性化合物及粘着性树脂,可制作能量射线固化性粘着剂组合物。此外,通过在粘着剂组合物中添加光引发剂,可使基于能量射线照射的固化的反应性得以提高。各材料可使用公知的材料。
<<粘着剂组合物的制备方法>>
粘着剂组合物可通过掺合用于构成粘着剂组合物的各成分,即通过掺合所述粘着剂及根据所需的除所述粘着剂以外的成分等而得到。
掺合各成分时的添加顺序没有特别限定,可同时添加两种以上的成分。
使用溶剂时,可通过将溶剂与除溶剂以外的任意掺合成分混合而预先稀释该掺合成分从而进行使用,也可以不预先稀释除溶剂以外的任意掺合成分、而是通过将溶剂与这些掺合成分混合从而进行使用。
掺合时混合各成分的方法没有特别限定,从下述公知的方法中适当选择即可:使搅拌子或搅拌叶片等旋转而进行混合的方法;使用混合器 (mixer)进行混合的方法;施加超声波而进行混合的方法等。
只要各掺合成分不劣化,则添加并混合各成分时的温度及时间没有特别限定,适当调节即可,但温度优选为15~30℃。
○中间层
所述中间层为片状或膜状,且含有树脂。
中间层可以由树脂构成,也可以含有树脂及除树脂以外的成分。
中间层例如可通过对所述树脂或含有所述树脂的中间层形成用组合物进行成型而形成。此外,中间层也可通过将所述中间层形成用组合物涂布在中间层的形成对象面上,并根据需要使其干燥而形成。
作为中间层的构成材料的所述树脂没有特别限定。
作为中间层中优选的所述树脂,例如可列举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氨酯丙烯酸酯(UA)等。
所述中间层形成用组合物的所述树脂的含量没有特别限定,例如可以设为80质量%以上、90质量%以上及95质量%以上等中的任一范围,但其只是一个实例。
中间层可以由一层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成,由多个层构成时,这些多个层可以彼此相同,也可以彼此不同,这些多个层的组合没有特别限定。
中间层例如可通过冲压加工而加工成任意的形状,优选加工成圆形。
如上所述,优选中间层的宽度的最大值小于粘着剂层的宽度的最大值与基材的宽度的最大值。
可考虑半导体晶圆的尺寸而适当选择中间层的宽度的最大值。例如,中间层的宽度的最大值可以为150~160mm、200~210mm或300~310mm。这三个数值范围对应于在平行于与半导体装置制造用片进行贴附的面的方向上的宽度的最大值为150mm、200mm或300mm的半导体晶圆。其中,当如上所述在进行了伴随在半导体晶圆中形成改质层的切割后,通过扩展半导体装置制造用片而切断膜状粘合剂时,以如下所述的方式将切割后的多个半导体芯片(半导体芯片组)作为一个整体,在这些半导体芯片上贴附半导体装置制造用片。
在本说明书中,只要没有特殊说明,则“中间层的宽度”是指例如“中间层的在平行于中间层的第一面的方向上的宽度”。例如,对于平面形状为圆形的中间层,上述中间层的宽度的最大值是作为所述平面形状的圆的直径。
关于这一点,半导体晶圆也是相同的。即,“半导体晶圆的宽度”是指“半导体晶圆的在平行于其与半导体装置制造用片进行贴附的面的方向上的宽度”。例如,对于平面形状为圆形的半导体晶圆,上述半导体晶圆的宽度的最大值是作为所述平面形状的圆的直径。
中间层的150~160mm这一范围的宽度的最大值是指,等于或在不超过10mm的范围内大于半导体晶圆的150mm这一宽度的最大值。
同样,中间层的200~210mm这一范围的宽度的最大值是指,等于或在不超过10mm的范围内大于半导体晶圆的200mm这一宽度的最大值。
同样,中间层的300~310mm这一范围的宽度的最大值是指,等于或在不超过10mm的范围内大于半导体晶圆的300mm这一宽度的最大值。
即,在本实施方式中,无论半导体晶圆的宽度的最大值为150mm、200mm及300mm中的哪一个值,中间层的宽度的最大值与半导体晶圆的宽度的最大值之差例如均可以为0~10mm。
通过使中间层的宽度的最大值满足这样的条件,在通过对所述半导体装置制造用片进行扩展而切断膜状粘合剂时,抑制切断后的膜状粘合剂发生目的之外的飞散的效果变高。
中间层的厚度可根据目的适当选择,可以为10μm以上,可以为 10~150μm,可以为15~120μm,可以为15~90μm,也可以为15~60μm。或者,中间层的厚度可以为30~120μm,也可以为60~120μm。通过使中间层的厚度为所述下限值以上,中间层的结构更加稳定。通过使中间层的厚度为所述上限值以下,在进行刀片切割时、或扩展半导体装置制造用片时,可更容易地切断膜状粘合剂。
此处,“中间层的厚度”是指中间层整体的厚度,例如,由多个层构成的中间层的厚度是指构成中间层的所有层的总厚度。
○膜状粘合剂
所述膜状粘合剂具有固化性,优选具有热固性的膜状粘合剂,优选具有压敏粘合性的膜状粘合剂。同时具有热固性及压敏粘合性的膜状粘合剂可在未固化状态下通过轻轻按压而贴附在各种被粘物上。此外,膜状粘合剂也可以为能够通过加热软化而贴附在各种被粘物上的粘合剂。膜状粘合剂通过固化而最终形成耐冲击性高的固化物,该固化物即使在严苛的高温高湿度条件下也可保持充分的粘合特性。
膜状粘合剂例如可通过冲压加工而加工成任意的形状。
从上方向下俯视半导体装置制造用片时,膜状粘合剂的面积(即第一面的面积)优选以接近分割前的半导体晶圆的面积的方式,设定为小于基材的面积(即第一面的面积)及粘着剂层的面积(即第一面的面积)。这种半导体装置制造用片中,在粘着剂层的第一面的一部分存在不与中间层及膜状粘合剂接触的区域(即,所述非层叠区域)。由此,更加易于扩展半导体装置制造用片,且扩展时施加在膜状粘合剂上的力不会分散,因此可更容易地切断膜状粘合剂。
膜状粘合剂可使用含有其构成材料的粘合剂组合物而形成。例如,将粘合剂组合物涂布在膜状粘合剂的形成对象面上,根据所需使其干燥,由此能够在目标部位形成膜状粘合剂。
粘合剂组合物的涂布可通过与上述粘着剂组合物的涂布相同的方法进行。
粘合剂组合物的干燥条件没有特别限定。粘合剂组合物含有后述的溶剂时,优选进行加热干燥,此时,例如优选以70~130℃、10秒钟~5 分钟的条件进行干燥。
膜状粘合剂可以由一层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成,由多个层构成时,这些多个层可以彼此相同也可以彼此不同,这些多个层的组合没有特别限定。
如上所述,膜状粘合剂的宽度的最大值小于粘着剂层的宽度的最大值与基材的宽度的最大值。
膜状粘合剂的宽度的最大值可以与针对半导体晶圆的尺寸在之前进行了说明的中间层的宽度的最大值相同。
即,膜状粘合剂的宽度的最大值可考虑半导体晶圆的尺寸适当进行选择。例如,膜状粘合剂的宽度的最大值可以为150~160mm、200~210mm 或300~310mm。这三个数值范围对应于在平行于与半导体装置制造用片进行贴附的面的方向上的宽度的最大值为150mm、200mm或300mm的半导体晶圆。
在本说明书中,只要没有特殊说明,则“膜状粘合剂的宽度”是指例如“膜状粘合剂的在平行于膜状粘合剂的第一面的方向上的宽度”。例如,对于平面形状为圆形的膜状粘合剂,上述膜状粘合剂的宽度的最大值是作为所述平面形状的圆的直径。
此外,只要没有特殊说明,则“膜状粘合剂的宽度”是指“切断前(未切断)的膜状粘合剂的宽度”,而并非后述的带膜状粘合剂的半导体芯片的制造过程中的切断后的膜状粘合剂的宽度。
膜状粘合剂的150~160mm这一范围的宽度的最大值是指,等于或在不超过10mm的范围内大于半导体晶圆的150mm这一宽度的最大值。
同样,膜状粘合剂的200~210mm这一范围的宽度的最大值是指,等于或在不超过10mm的范围内大于半导体晶圆的200mm这一宽度的最大值。
同样,膜状粘合剂的300~310mm这一范围的宽度的最大值是指,等于或在不超过10mm的范围内大于半导体晶圆的300mm这一宽度的最大值。
即,在本实施方式中,无论半导体晶圆的宽度的最大值为150mm、 200mm及300mm中的哪一个值,膜状粘合剂的宽度的最大值与半导体晶圆的宽度的最大值之差例如均可以为0~10mm。
通过使膜状粘合剂的宽度的最大值满足这样的条件,在通过对所述半导体装置制造用片进行扩展而切断膜状粘合剂时,抑制切断后的膜状粘合剂发生目的之外的飞散的效果变高。
在本实施方式中,中间层的宽度的最大值与膜状粘合剂的宽度的最大值均可以在上述数值范围中的任意一个范围内。
即,作为本实施方式的半导体装置制造用片的一个实例,可列举出中间层的宽度的最大值与膜状粘合剂的宽度的最大值均为150~160mm、 200~210mm或300~310mm的半导体装置制造用片。
膜状粘合剂的厚度没有特别限定,但优选为1~30μm,更优选为 2~20μm,特别优选为3~10μm。通过使膜状粘合剂的厚度为所述下限值以上,能够获得更高的对被粘物(半导体芯片)的粘合力。通过使膜状粘合剂的厚度为所述上限值以下,在进行刀片切割时、或对半导体装置制造用片进行所述扩展时,可更容易地切断膜状粘合剂。
其中,“膜状粘合剂的厚度”是指膜状粘合剂整体的厚度,例如,由多个层构成的膜状粘合剂的厚度是指构成膜状粘合剂的所有层的总厚度。
在本实施方式中,所述中间层及膜状粘合剂的总厚度优选为15μm以上,更优选为20~180μm,进一步优选为30~140μm,特别优选为50~130μm。
通过使总厚度为所述下限值以上,可降低在进行冲压加工时,在去除不需要的部分的过程中该不需要的部分发生断裂的可能性。通过使总厚度为所述上限值以下,防止卷绕痕迹产生的效果变得优异。
中间层及膜状粘合剂可以为相同的形状,优选以使中间层及膜状粘合剂的俯视形状的外周一致的方式层叠中间层及膜状粘合剂。
接着,对所述粘合剂组合物进行说明。
<<粘合剂组合物>>
作为优选的粘合剂组合物,例如可列举出含有聚合物成分(a)及热固性树脂的粘合剂组合物。以下,对各成分进行说明。
另外,以下所示的粘合剂组合物是优选的粘合剂组合物的一个实例,本实施方式的粘合剂组合物并不限于以下所示的粘合剂组合物。
[聚合物成分(a)]
可将聚合物成分(a)视为聚合性化合物进行聚合反应而形成的成分,其为用于对膜状粘合剂赋予成膜性或可挠性等、且同时提高对半导体芯片等粘合对象的粘合性(换言之,贴附性)的聚合物化合物。聚合物成分(a) 具有热塑性,不具有热固性。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的聚合物成分(a)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
作为聚合物成分(a),例如可列举出丙烯酸树脂、氨基甲酸酯树脂、苯氧基树脂、有机硅树脂、饱和聚酯树脂等,优选丙烯酸树脂。作为所述丙烯酸树脂,可列举出公知的丙烯酸聚合物。
在粘合剂组合物中,聚合物成分(a)的含量相对于除溶剂以外的所有成分的总含量的比例(即,膜状粘合剂中的聚合物成分(a)的含量相对于膜状粘合剂的总质量的比例)优选为20~75质量%,更优选为30~65质量%。
[热固性成分]
热固性成分为用于使热固性保护膜形成用膜固化从而形成硬质的保护膜的成分。
粘合剂组合物所含有的热固性成分可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
作为热固性成分,例如可列举出环氧类热固性树脂、聚酰亚胺类树脂、不饱和聚酯树脂等,优选环氧类热固性树脂。
[环氧类热固性树脂(b)]
环氧类热固性树脂(b)是包含在所述热固性成分的概念中的树脂,其为具有热固性,且用于使膜状粘合剂热固化的成分。
环氧类热固性树脂(b)由环氧树脂(b1)及热固化剂(b2)形成。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的环氧类热固性树脂(b)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
·环氧树脂(b1)
作为环氧树脂(b1),可列举出公知的环氧树脂,例如可列举出多官能度类环氧树脂、联苯化合物、双酚A二缩水甘油醚及其氢化物、邻甲酚酚醛清漆(novolak)环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、亚苯基骨架型环氧树脂等双官能度以上的环氧化合物。
作为环氧树脂(b1),可使用具有不饱和烃基的环氧树脂。与不具有不饱和烃基的环氧树脂相比,具有不饱和烃基的环氧树脂与丙烯酸类树脂的相容性高。因此,通过使用具有不饱和烃基的环氧树脂,使用膜状粘合剂而得到的封装的可靠性得以提高。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的环氧树脂(b1)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
·热固化剂(b2)
热固化剂(b2)作为针对环氧树脂(b1)的固化剂而发挥作用。
作为热固化剂(b2),例如可列举出一分子中具有两个以上可与环氧基进行反应的官能团的化合物。作为所述官能团,例如可列举出酚羟基、醇羟基、氨基、羧基、酸基酐化而成的基团等,优选为酚羟基、氨基、或酸基酐化而成的基团,更优选为酚羟基或氨基。
作为热固化剂(b2)中的具有酚羟基的酚类固化剂,例如可列举出多官能度酚醛树脂、联苯二酚、酚醛清漆型酚醛树脂、双环戊二烯型酚醛树脂、芳烷基型酚醛树脂等。
作为热固化剂(b2)中的具有氨基的胺类固化剂,例如可列举出双氰胺 (DICY)等。
热固化剂(b2)可具有不饱和烃基。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的热固化剂(b2)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
在粘合剂组合物及膜状粘合剂中,相对于环氧树脂(b1)的含量100质量份,热固化剂(b2)的含量优选为0.1~500质量份,更优选为1~200质量份,例如可以为1~100质量份、1~50质量份及1~25质量份中的任一范围。通过使热固化剂(b2)的所述含量为所述下限值以上,膜状粘合剂更易于进行固化。通过使热固化剂(b2)的所述含量为所述上限值以下,膜状粘合剂的吸湿率降低,使用膜状粘合剂而得到的封装的可靠性进一步得以提高。
在粘合剂组合物及膜状粘合剂中,相对于聚合物成分(a)的含量100 质量份,热固性树脂的含量(优选环氧类热固性树脂、即环氧树脂(b1)及热固化剂(b2)的总含量)优选为5~100质量份,更优选为5~75质量份,特别优选为5~50质量份,例如可以为5~35质量份及5~20质量份中的任一范围。通过使热固性树脂的所述含量为这种范围,中间层与膜状粘合剂之间的剥离力更加稳定。
为了改善所述膜状粘合剂的各种物性,除了含有聚合物成分(a)及热固性树脂以外,所述膜状粘合剂也可以根据需要进一步含有不属于这些成分的其他成分。
作为所述膜状粘合剂所含有的其他成分中的优选成分,例如可列举出固化促进剂(c)、填充材料(d)、偶联剂(e)、交联剂(f)、能量射线固化性树脂(g)、光聚合引发剂(h)、通用添加剂(i)等。
[固化促进剂(c)]
固化促进剂(c)为用于调节粘合剂组合物的固化速度的成分。
作为优选的固化促进剂(c),例如可列举出三乙烯二胺、苄基二甲胺、三乙醇胺、二甲基氨基乙醇、三(二甲氨基甲基)苯酚等叔胺;2-甲基咪唑、 2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4- 甲基-5-羟基甲基咪唑等咪唑类(一个以上的氢原子被除氢原子以外的基团取代的咪唑);三丁基膦、二苯基膦、三苯基膦等有机膦类(一个以上的氢原子被有机基团取代的膦);四苯基硼四苯基磷(tetraphenyl phosphoniumtetraphenyl borate)、三苯基膦四苯基硼酸酯(triphenylphosphine tetraphenylborate)等四苯基硼盐等。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的固化促进剂(c)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
使用固化促进剂(c)时,在粘合剂组合物及膜状粘合剂中,相对于环氧类热固性树脂(b)的含量100质量份,固化促进剂(c)的含量优选为 0.01~10质量份,更优选为0.1~5质量份。通过使固化促进剂(c)的所述含量为所述下限值以上,能够更显著地获得使用固化促进剂(c)所带来的效果。通过使固化促进剂(c)的含量为所述上限值以下,例如,抑制高极性的固化促进剂(c)在高温高湿度条件下在膜状粘合剂中移动至与被粘物的粘合界面侧而发生偏析的效果变高,使用膜状粘合剂而得到的封装的可靠性进一步得以提高。不含有固化促进剂(c)时,更易于制造膜状粘合剂。
[填充材料(d)]
通过使膜状粘合剂含有填充材料(d),基于扩展的膜状粘合剂的切断性进一步得以提高。此外,通过使膜状粘合剂含有填充材料(d),其热膨胀系数的调整变得容易,通过针对膜状粘合剂的贴附对象优化该热膨胀系数,使用膜状粘合剂而得到的封装的可靠性进一步得以提高。此外,通过使膜状粘合剂含有填充材料(d),可降低固化后的膜状粘合剂的吸湿率、提高散热性。
填充材料(d)可以为有机填充材料及无机填充材料中的任意一种,优选为无机填充材料。
作为优选的无机填充材料,例如可列举出二氧化硅、氧化铝、滑石、碳酸钙、钛白、红氧化铁、碳化硅、氮化硼等的粉末;将这些无机填充材料球形化而得到的珠子(beads);这些无机填充材料的表面改性物;这些无机填充材料的单晶纤维;玻璃纤维等。
其中,优选无机填充材料为二氧化硅或氧化铝。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的填充材料(d)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
使用填充材料(d)时,在粘合剂组合物中,填充材料(d)的含量相对于除溶剂以外的所有成分的总含量的比例(即,膜状粘合剂中的填充材料(d) 的含量相对于膜状粘合剂的总质量的比例)优选为5~80质量%,更优选为 10~70质量%,特别优选为20~60质量%。通过使所述比例为这种范围,能够更显著地获得使用所述填充材料(d)所带来的效果。
[偶联剂(e)]
通过使膜状粘合剂含有偶联剂(e),对被粘物的粘合性及密合性得以提高。此外,通过使膜状粘合剂含有偶联剂(e),耐水性得到提高且不会损害其固化物的耐热性。偶联剂(e)具有可与无机化合物或有机化合物反应的官能团。
偶联剂(e)优选为具有能够与聚合物成分(a)、环氧类热固性树脂(b)等具有的官能团进行反应的官能团的化合物,更优选为硅烷偶联剂。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的偶联剂(e)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
使用偶联剂(e)时,在粘合剂组合物及膜状粘合剂中,相对于聚合物成分(a)及环氧类热固性树脂(b)的总含量100质量份,偶联剂(e)的含量优选为0.03~20质量份,更优选为0.05~10质量份,特别优选为0.1~5质量份。通过使偶联剂(e)的所述含量为所述下限值以上,能够更显著地获得使用偶联剂(e)所带来的效果,即提高填充材料(d)在树脂中的分散性、提高膜状粘合剂与被粘物的粘合性等。通过使偶联剂(e)的所述含量为所述上限值以下,可进一步抑制脱气(outgas)的产生。
[交联剂(f)]
当使用上述丙烯酸类树脂等具有能够与其他化合物键合的乙烯基、 (甲基)丙烯酰基、氨基、羟基、羧基、异氰酸酯基等官能团的成分作为聚合物成分(a)时,粘合剂组合物及膜状粘合剂可含有交联剂(f)。交联剂(f) 为用于使聚合物成分(a)中的所述官能团与其他化合物键合并交联的成分,通过以此方式交联,能够调节膜状粘合剂的初始粘合力及内聚力。
作为交联剂(f),例如可列举出有机多异氰酸酯化合物、有机多元亚胺化合物、金属螯合物类交联剂(具有金属螯合结构的交联剂)、氮丙啶类交联剂(具有氮丙啶基的交联剂)等。
使用有机多异氰酸酯化合物作为交联剂(f)时,作为聚合物成分(a),优选使用含羟基聚合物。当交联剂(f)具有异氰酸酯基、聚合物成分(a)具有羟基时,通过交联剂(f)与聚合物成分(a)的反应,能够简单地将交联结构引入膜状粘合剂中。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的交联剂(f)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
使用交联剂(f)时,在粘合剂组合物中,相对于聚合物成分(a)的含量 100质量份,交联剂(f)的含量优选为0.01~20质量份,更优选为0.1~10 质量份,特别优选为0.3~5质量份。通过使交联剂(f)的所述含量为所述下限值以上,能够更显著地获得使用交联剂(f)所带来的效果。通过使交联剂(f)的所述含量为所述上限值以下,可抑制交联剂(f)的过量使用。不含有交联剂(f)时,没有必要等待交联反应,更快速,膜状粘合剂的性能容易稳定。
[能量射线固化性树脂(g)]
通过使粘合剂组合物及膜状粘合剂含有能量射线固化性树脂(g),膜状粘合剂可通过照射能量射线而改变其特性。
能量射线固化性树脂(g)为使能量射线固化性化合物聚合(固化)而得到的树脂。
作为所述能量射线固化性化合物,例如可列举出在分子内至少具有一个聚合性双键的化合物,优选具有(甲基)丙烯酰基的丙烯酸酯类化合物。
粘合剂组合物所含有的能量射线固化性树脂(g)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
使用能量射线固化性树脂(g)时,在粘合剂组合物中,能量射线固化性树脂(g)的含量相对于粘合剂组合物的总质量的比例优选为1~95质量%,更优选为5~90质量%,特别优选为10~85质量%。
[光聚合引发剂(h)]
当粘合剂组合物及膜状粘合剂含有能量射线固化性树脂(g)时,为了效率良好地促进能量射线固化性树脂(g)的聚合反应,可含有光聚合引发剂(h)。
作为粘合剂组合物中的光聚合引发剂(h),例如可列举出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、苯偶姻苯甲酸、苯偶姻苯甲酸甲酯、苯偶姻二甲基缩酮等苯偶姻化合物;苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等苯乙酮化合物;苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦等酰基氧化膦化合物;苄基苯基硫醚、一硫化四甲基秋兰姆等硫化物;1-羟基环己基苯基酮等α-酮醇化合物;偶氮二异丁腈等偶氮化合物;二茂钛等二茂钛化合物;噻吨酮等噻吨酮化合物;过氧化物化合物;双乙酰等二酮化合物;苯偶酰(benzil);二苯偶酰;二苯甲酮;2,4- 二乙基噻吨酮;1,2-二苯基甲烷;2-羟基-2-甲基-1-[4-(-1-甲基乙烯基)苯基] 丙酮;1-氯蒽醌、2-氯蒽醌等醌化合物等。
此外,作为光聚合引发剂(h),例如也可列举出胺等光敏剂等。
粘合剂组合物所含有的光聚合引发剂(h)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
使用光聚合引发剂(h)时,在粘合剂组合物中,相对于能量射线固化性树脂(g)的含量100质量份,光聚合引发剂(h)的含量优选为0.1~20质量份,更优选为1~10质量份,特别优选为2~5质量份。
[通用添加剂(i)]
通用添加剂(i)可以为公知的添加剂,可根据目的任意选择,没有特别限定,作为优选的添加剂,例如可列举出增塑剂、抗静电剂、抗氧化剂、着色剂(染料、颜料)、吸杂剂(gettering agent)等。
粘合剂组合物及膜状粘合剂所含有的通用添加剂(i)可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
粘合剂组合物及膜状粘合剂的含量没有特别限定,根据目的适当选择即可。
[溶剂]
粘合剂组合物优选进一步含有溶剂。含有溶剂的粘合剂组合物的操作性良好。
所述溶剂没有特别限定,作为优选的溶剂,例如可列举出甲苯、二甲苯等烃;甲醇、乙醇、2-丙醇、异丁醇(2-甲基丙烷-1-醇)、1-丁醇等醇;乙酸乙酯等酯;丙酮、甲基乙基酮等酮;四氢呋喃等醚;二甲基甲酰胺、 N-甲基吡咯烷酮等酰胺(具有酰胺键的化合物)等。
粘合剂组合物所含有的溶剂可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可任意选择。
从能够更均匀地混合粘合剂组合物中的含有成分的点出发,粘合剂组合物所含有的溶剂优选为甲基乙基酮等。
粘合剂组合物的溶剂的含量没有特别限定,例如根据除溶剂以外的成分的种类进行适当选择即可。
<<粘合剂组合物的制备方法>>
粘合剂组合物可通过掺合用于构成该组合物的各成分而得到。
除了掺合成分的种类不同这一点以外,粘合剂组合物例如能够通过与之前说明的粘着剂组合物相同的方法制备。
○剥离膜
优选剥离膜的构成材料为各种树脂,可列举出作为所述基材而例示出的树脂,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
剥离膜可以由一层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成。基材由多个层构成时,这些多个层可以彼此相同也可以彼此不同,只要不损害本实用新型的效果,则对这些多个层的组合没有特别限定。
剥离膜的厚度为60μm以上,优选为70μm以上,更优选75μm以上。剥离膜的厚度的上限值例如优选为125μm以下,更优选为100μm以下,进一步优选为90μm以下。
作为所述剥离膜的厚度的数值范围的一个实例,例如可以为60μm以上125μm以下,可以为70μm以上100μm以下,也可以为75μm以上90μm 以下。
通过使剥离膜的厚度为所述下限值以上,将半导体装置制造用片卷绕成卷状时,可抑制所述卷绕痕迹的产生。通过使剥离膜的厚度为所述上限值以下,将半导体装置制造用片卷绕成卷状时,卷绕起始时的段差不会过高,可防止因卷绕起始部分的半导体装置制造用片的总厚度而产生芯部痕迹。
其中,“剥离膜的厚度”是指剥离膜整体的厚度,例如由多个层构成的剥离膜的厚度是指构成剥离膜的所有层的总厚度。
除了所述树脂等主要构成材料以外,剥离膜还可含有填充材料、着色剂、抗静电剂、抗氧化剂、有机润滑剂、催化剂、软化剂(增塑剂)等公知的各种添加剂。
剥离膜与膜状粘合剂的接合面可以用表面剥离剂(例如,有机硅类剥离剂等)进行处理。
所述剥离膜的拉伸弹性模量优选为2GPa以上,优选为2~5GPa,更优选为2.5~4GPa。通过使剥离膜的拉伸弹性模量为所述下限值以上,防止卷绕痕迹的效果得以提高。通过使剥离膜的拉伸弹性模量为所述上限值以下,易于选定用作剥离膜的材料。
所述剥离膜的拉伸弹性模量为根据JIS K7161:1994及JIS K7127:1999并以下述条件测得的值。
试验片:将剥离膜裁切为15mm×140mm而得到的片。
试验环境:23℃、RH50%
方法:针对所述试验片,使用拉伸试验机,将夹头间距设定为100mm 后,以200mm/分钟的速度拉伸试验片,根据得到的应力-应变曲线,求出弹性变形区域中的拉伸弹性模量(杨氏模量)。
以剥离膜的拉伸弹性模量[N/mm2]×剥离膜的厚度[mm]表示的值优选为180N/mm以上,优选为180N/mm以上625N/mm以下,更优选为 200N/mm以上500N/mm以下,进一步优选为210N/mm以上300N/mm 以下。通过使剥离膜的该值为所述下限值以上,防止卷绕痕迹的效果得以提高。这是由于,可以称之为衬底的剥离膜越硬且越厚,则不易附着卷绕痕迹的作用越大。通过使剥离膜的该值为所述上限值以下,易于选定用作剥离膜的材料。
另外,此处的拉伸弹性模量与所述相同,可以根据JIS K7161:1994 及JIS K7127:1999进行测定。单位可用Pa=N/m2进行换算。
◇卷体
作为本实用新型的半导体装置制造用片的一个实施方式,提供一种将所述半导体装置制造用片的基材、粘着剂层、中间层及膜状粘合剂以使所述膜状粘合剂为内侧的方式依次层叠在长条状的剥离膜上,并经卷绕而得到的卷体。
图4为示意性地示出本实用新型的一个实施方式的卷体的截面图,示出了展开卷绕并将其一部分放大的状态。卷体110通过以下方式卷绕,即以使膜状粘合剂14为内侧的方式,在剥离膜15上层叠两个单元以上的包含基材11、粘着剂层12、中间层13及膜状粘合剂14的单元P,并以使层叠有基材11的一侧朝向中心侧的方式进行卷绕。卷绕方向为长条状的剥离膜15的长度方向。卷体的卷绕数没有特别限定,但优选以在所述单元P上重叠半导体装置制造用片的至少一部分的方式卷绕超过一圈。
所述半导体装置制造用片的一个单元可以为包括用于贴附一次或贴附于一个贴附对象的膜状粘合剂的部分。图4中,每个单元P包含一个圆形的膜状粘合剂14,且以规定的间隔连续配置有两个单元以上的单元 P。在一个卷体中,各单元P所包含的构成可以加工成彼此相同的形状。优选的形状为以同心圆状层叠有圆形的支撑片1与直径小于支撑片1的圆形的中间层13及膜状粘合剂14的形状。
膜状粘合剂14可容易地贴附于半导体晶圆等(贴附对象),具有附着性,因此通过制成膜状粘合剂14被剥离膜15与支撑片1夹持的构成,适合以卷状进行保存。
卷体也适合作为半导体装置制造用片的流通形态。
卷体可通过将长条状的剥离膜、基材、粘着剂层、中间层及膜状粘合剂按照对应的位置关系进行层叠而制造。
◇半导体装置制造用片的制造方法
所述半导体装置制造用片能够通过将上述各个层按照对应的位置关系进行层叠而制造。各个层的形成方法如上所述。
所述半导体装置制造用片例如可通过以下方式制造:分别预先准备基材、粘着剂层、中间层、膜状粘合剂及剥离膜,将它们以基材、粘着剂层、中间层、膜状粘合剂及剥离膜的顺序贴合从而进行层叠。
但这只是半导体装置制造用片的制造方法的一个实例。
此外,所述半导体装置制造用片也可通过以下方式制造:预先制作两种以上用于构成半导体装置制造用片的、层叠多个层而构成的中间层叠体,将这些中间层叠体彼此贴合。中间层叠体的构成可适当任意选择。例如,可预先制作具有层叠有基材及粘着剂层的构成的第一中间层叠体、及具有依次层叠有中间层、膜状粘合剂及剥离膜的构成的第二中间层叠体,将第一中间层叠体中的粘着剂层与第二中间层叠体中的中间层贴合,由此制造半导体装置制造用片。但该制造方法只是一个实例。
作为实施方式的半导体装置制造用片的制造方法,可例示出以下的制造方法:
包括层叠所述基材及所述粘着剂层,得到第一中间层叠体,在所述剥离膜上依次层叠所述膜状粘合剂及中间层,得到第二中间层叠体,将所述第一中间层叠体的所述粘着剂层与所述第二中间层叠体的中间层贴合的半导体装置制造用片的制造方法,其中,
自层叠有所述膜状粘合剂的一侧的面切入所述剥离膜,在所述剥离膜形成切口部,所述切口部的切口深度大于25μm。
在所述第二中间层叠体中,对膜状粘合剂进行冲压加工时,可在剥离膜上层叠膜状粘合剂,从层叠有膜状粘合剂的一侧的面对膜状粘合剂进行冲压加工。此时,以膜状粘合剂的厚度以上的深度进行切入,从而将膜状粘合剂切断成所需的形状,且在剥离膜中形成切口部。
在所述第二中间层叠体中,对膜状粘合剂及中间层进行冲压加工时,可在剥离膜上层叠膜状粘合剂及中间层,从层叠有膜状粘合剂的一侧的面进行膜状粘合剂及中间层的冲压加工。此时,以膜状粘合剂及中间层的总厚度以上的深度进行切入,从而将膜状粘合剂及中间层切断成所需的形状,且在剥离膜中形成切口部。
或者,在所述第二中间层叠体中,对膜状粘合剂及中间层进行冲压加工时,可在分别对层叠在剥离膜上的膜状粘合剂、及层叠在另一个剥离膜上的中间层进行冲压加工后,将进行了冲压加工的膜状粘合剂及中间层彼此贴合并层叠,得到第二中间层叠体。与上述情况相同,虽然经过冲压加工的各个剥离膜中均形有切口部,但与中间层接触的剥离膜会在与第一中间层叠体贴合时被去除。
如此,作为在剥离膜中形成切口部的加工对象,可例示出:1)剥离膜及膜状粘合剂的层叠体;或者2)剥离膜、膜状粘合剂及中间层的层叠体(第二中间层叠体)。
可在与第一中间层叠体进行贴合前适当去除进行了冲压加工的膜状粘合剂及中间层的不需要的部分。
作为进行了冲压加工的膜状粘合剂及中间层的形状,可列举出在所述中间层及膜状粘合剂中说明的形状。该形状可以对应于能够作为膜状粘合剂的贴附对象的晶圆等的形状。
此处,在剥离膜中形成的切口部的切口深度可以大于25μm,作为优选的数值,可列举出上文中例示的数值。
在实施方式的半导体装置制造用片的制造方法中,通过使所述切口深度大于25μm,即使冲压加工中使用的刀发生摩损,也可防止膜状粘合剂、或膜状粘合剂及中间层的冲压不充分的情况。
另外,贴合第一中间层叠体与第二中间层叠体后,可从层叠有基材的一侧的面进行所述基材及所述粘着剂层的冲压加工。此时,通过以基材及粘着剂层的总厚度以上的深度进行切入,可将基材及粘着剂层切断成所需的形状。该形状可以对应于能够作为粘着剂层的贴附对象的环形框架的形状。
此时,可以以不将中间层、膜状粘合剂及剥离膜切断的方式适当调整切口深度。或者,通过在比中间层及膜状粘合剂的俯视形状的外周更靠近外侧的位置对基材及粘着剂层进行切入,中间层及膜状粘合剂也不会被切断。
当膜状粘合剂及中间层的形状为圆形时,基材及粘着剂层的冲压加工位置优选与圆形的膜状粘合剂及中间层呈同心圆,且比膜状粘合剂及中间层的俯视形状的外周更靠外侧。
对于具备除基材、粘着剂层、中间层、膜状粘合剂及剥离膜以外的其他层的半导体装置制造用片,可通过在上述的制造方法中,在合适的时机增加形成该其他层并进行层叠的工序而制造。
◇半导体装置制造用片的使用方法(带膜状粘合剂的半导体芯片的制造方法)
在半导体装置的制造过程中,所述半导体装置制造用片可在制造带膜状粘合剂的半导体芯片时使用。
以下,参照附图,对所述半导体装置制造用片的使用方法(带膜状粘合剂的半导体芯片的制造方法)进行详细说明。
图5A~5C为用于示意性地说明作为半导体装置制造用片的使用对象的半导体芯片的制造方法的截面图。图6A~6C为用于示意性地说明所述半导体装置制造用片的使用方法的截面图。此处,例举图1所示的半导体装置制造用片101来对其使用方法进行说明。
以下,有时也将剥离掉剥离膜15后的半导体装置制造用片记作半导体制造用片。
首先,在使用半导体装置制造用片101之前,如图5A所示准备半导体晶圆9’,在其电路形成面9a’上贴附背磨胶带8。
接着,以聚焦于设定在半导体晶圆9’的内部的焦点的方式照射激光 (省略图示),由此,如图5B所示,在半导体晶圆9’的内部形成改质层90’。
所述激光优选从半导体晶圆9’的背面9b’侧照射至半导体晶圆9’。
此时的焦点的位置为半导体晶圆9’的预定进行分割(切割)的位置,以可由半导体晶圆9’得到目标尺寸、形状及个数的半导体芯片的方式设定该焦点的位置。
接着,使用研磨机(省略图示),对半导体晶圆9’的背面9b’进行研磨。由此,将半导体晶圆9’的厚度调节为目标值,同时通过利用此时施加在半导体晶圆9’上的研磨时的力,在形成改质层90’的部位分割半导体晶圆 9’,如图5C所示,制作多个半导体芯片9。
图5C中,符号9a表示半导体芯片9的电路形成面,对应于半导体晶圆9’的电路形成面9a’。此外,符号9b表示半导体芯片9的背面,对应于半导体晶圆9’的研磨后的背面9b’。
综上,可得到作为半导体装置制造用片101的使用对象的半导体芯片9。更具体而言,通过本工序,可得到处在多个半导体芯片9整齐排列并固定在背磨胶带8上的状态的半导体芯片组901。
接着,使用所述得到的半导体芯片9(半导体芯片组901),制造带膜状粘合剂的半导体芯片。
首先,如图6A所示,边对一片处在去除了剥离膜15的状态的半导体装置制造用片101进行加热,边将其中的膜状粘合剂14贴附于半导体芯片组901中的所有半导体芯片9的背面9b。另外,此时的膜状粘合剂 14的贴附对象可以为未被完全分割的半导体晶圆。
接着,从该固定状态的半导体芯片组上去除背磨胶带8。然后,如图6B所示,边冷却半导体装置制造用片101,边沿平行于其表面(例如,粘着剂层12的第一面12a)的方向拉伸半导体装置制造用片101,由此进行扩展。此处,用箭头E1表示半导体装置制造用片101的扩展方向。通过以此方式进行扩展,沿半导体芯片9的外周切断膜状粘合剂14。
通过本工序,可得到带膜状粘合剂的半导体芯片组910,其处在具备半导体芯片9与设置于其背面9b的切断后的膜状粘合剂140的多个带膜状粘合剂的半导体芯片914整齐排列并固定在中间层13上的状态。
如上所述,在分割半导体晶圆9’时,未将半导体晶圆9’的一部分区域分割为半导体芯片9的情况下,通过进行本工序,将该区域分割为半导体芯片。
优选将半导体装置制造用片101的温度设为-5~5℃而进行扩展。通过以此方式冷却半导体装置制造用片101并进行扩展(进行冷扩展),可更容易且高精度地切断膜状粘合剂14。半导体装置制造用片101的扩展可利用公知的方法进行。
在本工序中,由于半导体装置制造用片101具备中间层13,因此可在目标位置精度良好地切断膜状粘合剂14,可抑制切断不良。
如图6C所示,切断膜状粘合剂14后,将带膜状粘合剂的半导体芯片914从层叠片10中的中间层13上分离,并进行拾取。带膜状粘合剂的半导体芯片914可利用公知的方法拾取。例如,可利用半导体装置的制造装置的提起部7进行拾取。以此方式,可制造带膜状粘合剂的半导体芯片914。
实施例
以下,示出实施例对本实用新型进行进一步详细的说明,但本实用新型并不受以下实施例限定。
<<粘合剂组合物的制备原料>>
以下示出用于制备粘合剂组合物的原料。
[聚合物成分(a)]
(a)-1:将丙烯酸甲酯(95质量份)及丙烯酸2-羟基乙酯(5质量份)共聚而成的丙烯酸类树脂(重均分子量800000,玻璃化转变温度9℃)。
[环氧树脂(b1)]
(b1)-1:加成有丙烯酰基的甲酚酚醛清漆型环氧树脂(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造的“CNA147”,环氧当量518g/eq,数均分子量2100,不饱和基团含量与环氧基等量)
[热固化剂(b2)]
(b2)-1:芳烷基型酚醛树脂(Mitsui Chemicals,Inc.制造的“Milex XLC-4L”,数均分子量1100,软化点63℃)
[填充材料(d)]
(d)-1:球形二氧化硅(Admatech公司制造的“YA050C-MJE”,平均粒径50nm,甲基丙烯酰基硅烷处理品)
[偶联剂(e)]
(e)-1:硅烷偶联剂、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷(信越有机硅公司制造的“KBE-402”)
[交联剂(f)]
(f)-1:甲苯二异氰酸酯类交联剂(TOSOH CORPORATION制造的“CORONATE L”)
[实施例1]
<<半导体装置制造用片的制造>>
<基材的制作>
使用挤出机,使低密度聚乙烯(LDPE,Sumitomo Chemical Co.,Ltd. 制造的“SUMIKATHENE L705”)熔融,利用T模法将熔融物挤出,使用冷却辊对挤出物进行双轴拉伸,由此得到LDPE制的基材(厚度110μm)。
<支撑片的制作>
制备含有作为粘着性树脂的丙烯酸类树脂(TOYOCHEM CO.,LTD. 制造的“ORIBAINBPS 6367X”)(100质量份)及交联剂(TOYOCHEM CO., LTD.制造的“BXX 5640”)(1质量份)的非能量射线固化性的粘着剂组合物。
接着,使用以有机硅处理对聚对苯二甲酸乙二醇酯制膜的单面实施了剥离处理的剥离膜(LINTEC Corporation制造,SP-PET381031,38μm),将所述得到的粘着剂组合物涂布在该剥离膜的所述剥离处理面上,于 100℃加热干燥2分钟,由此制作非能量射线固化性的粘着剂层(厚度 10μm)。
接着,在粘着剂层的露出面上贴合所述得到的基材,由此得到支撑片。
<中间层的制作>
使用挤出机,使乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA,TOSOH CORPORATION制造的“Ultrathene 636”)熔融,利用T模法将熔融物挤出,使用冷却辊对挤出物进行双轴拉伸,得到EVA制的中间层(厚度 80μm)。
<膜状粘合剂的制备>
制备含有聚合物成分(a)-1(100质量份)、环氧树脂(b1)-1(10质量份)、热固化剂(b2)-1(1.5质量份)、填充材料(d)-1(75质量份)、偶联剂(e)-1(0.5 质量份)、及交联剂(f)-1(0.5质量份)的热固性的粘合剂组合物。
接着,使用以有机硅处理对聚对苯二甲酸乙二醇酯制膜的单面实施了剥离处理的剥离膜(LINTEC Corporation制造,SP-PET751031,75μm),将所述得到的粘合剂组合物涂布在该剥离膜的所述剥离处理面上,于 80℃加热干燥2分钟,得到膜状粘合剂。
然后,在膜状粘合剂的露出面上贴附所述得到的中间层。由此,得到依次层叠有剥离膜、膜状粘合剂及中间层的层叠体。
接着,以使剥离膜中的切口深度成为表1的值的方式,通过使用了切割刀的冲压加工,从层叠有膜状粘合剂及中间层的一侧的面切断膜状粘合剂及中间层,并去除该切断位置的周边部,由此在剥离膜上制作平面形状为圆形(直径305mm)的热固性的膜状粘合剂(厚度20μm)及中间层 (厚度80μm)。
<半导体装置制造用片的制造>
接着,从所述得到的剥离膜与支撑片的层叠物(相当于上文中说明的带剥离膜的第一中间层叠体)上去除剥离膜,将新产生的粘着剂层的露出面与剥离膜、膜状粘合剂及中间层的层叠物(相当于上文中说明的第二中间层叠体)中的中间层的露出面贴合。
接着,通过使用了切割刀的冲压加工,将支撑片从基材侧切断成直径为370mm的圆形,并将该切断位置的周边部去除。此时,将支撑片的冲压加工位置设在所述圆形的膜状粘合剂及中间层的外周位置的外侧、且使其与所述圆形的膜状粘合剂及中间层呈同心圆。
综上,得到基材(厚度110μm)、粘着剂层(厚度10μm)、中间层(厚度 80μm)、膜状粘合剂(厚度20μm)及剥离膜(厚度75μm)沿其厚度方向依次层叠而构成的带剥离膜的半导体装置制造用片。
<卷体的制造>
在长条状的剥离膜(长度100m)上,以规定的间隔(圆形的膜状粘合剂的中心之间的距离为378mm)配置一列所述半导体装置制造用片的基材、粘着剂层、中间层及膜状粘合剂的层叠体,并以使半导体装置制造用片的层叠有基材的一侧朝向中心侧的方式制造经卷绕的卷体。卷绕方向为长条状的剥离膜的长度方向。
[实施例2~3]
除了将剥离膜中的切口深度变更为表1所示的值以外,以与实施例1 相同的方法,制造半导体装置制造用片及卷体。
[比较例1]
除了将剥离膜中的切口深度变更为表1所示的值以外,以与实施例1 相同的方法,制造半导体装置制造用片及卷体。
[比较例2]
除了将剥离膜的厚度变更为表1所示的值以外,以与比较例1相同的方法,制造半导体装置制造用片及卷体。
[比较例3]
除了将剥离膜中的切口深度变更为表1所示的值以外,以与比较例2 相同的方法,制造半导体装置制造用片及卷体。
[比较例4]
除了将剥离膜的厚度变更为表1所示的值以外,以与比较例2相同的方法,制造半导体装置制造用片及卷体。
[比较例5]
除了将剥离膜中的切口深度变更为表1所示的值以外,以与比较例4 相同的方法,制造半导体装置制造用片及卷体。
<评价>
(剥离膜的拉伸弹性模量的测定)
将所述得到的剥离膜裁切为15mm×140mm,得到试验片。
根据JIS K7161:1994及JIS K7127:1999,对剥离膜的拉伸弹性模量进行测定。
试验环境:23℃、RH50%
方法:针对试验片,使用拉伸试验机(Shimadzu Corporation制造, AUTOGRAPHAG-IS 500N),将夹头间距设定为100mm后,以200mm/ 分钟的速度拉伸试验片,根据得到的应力-应变曲线,求出弹性变形区域中的拉伸弹性模量(杨氏模量)。
(半导体装置制造用片的卷体产生卷绕痕迹的评价)
对于所述实施例及比较例中制造的各卷体的从芯部数起的第2~5片半导体装置制造用片,用肉眼确认在膜状粘合剂的表面是否产生了圆形的卷绕痕迹(来自圆形的膜状粘合剂及中间层的段差的形状的痕迹)。
A:未确认到卷绕痕迹。
B:确认到了卷绕痕迹。
(膜状粘合剂的反复冲压加工性的评价)
利用与所述实施例及比较例中制作平面形状为圆形的膜状粘合剂及中间层的层叠体时相同的方法,进行膜状粘合剂及中间层的冲压加工,并按照下述评价标准评价反复冲压加工性。
以使最初的剥离膜中的切口深度为表1的值的方式设置切割刀,从层叠有膜状粘合剂及中间层的一侧的面反复进行10,000次膜状粘合剂及中间层的冲压加工。
另外,将切口深度的值设定为:针对最初(第1片)进行了膜状粘合剂及中间层的冲压加工的部分的剥离膜,通过利用电子显微镜的截面观察,对所形成的切口部,随机测定10处该切口部在剥离膜的厚度方向上的深度,并取其平均而得到的值。
A:从最后的加工开始数起的10片均适当地进行了膜状粘合剂的冲压加工。
B:从最后的加工开始数起的10片中,有5片以上未适当地进行膜状粘合剂的冲压加工(在切割刀的切入对象部位,观察到了未切断的位置)。
(贴合工艺的反复适性评价)
针对所述实施例及比较例中得到的半导体装置制造用片,使用胶带贴合机(LINTEC Corporation制造,RAD-2700),连续进行将30片所述半导体装置制造用片的膜状粘合剂贴附于12英寸的半导体晶圆背面及环形框架(DISCO Corporation制造)的工序。边将半导体装置制造用片的剥离膜从该片上剥离边进行该工序。
确认在适当地进行了膜状粘合剂的冲压加工的片中,从膜状粘合剂上剥离掉剥离膜时的剥离膜的状况。
A:在连续贴附30片的过程中,未确认到剥离膜的一部分或全部断开或裂开的情况。
B:在连续贴附30片的过程中,确认到了剥离膜的一部分或全部断开或裂开的情况。
将所述评价的结果示于表1。
[表1]
根据所述结果可知,剥离膜的厚度为60μm以上的实施例1~3的半导体装置制造用片中,卷绕痕迹的产生得到显著抑制。
此外,剥离膜中的切口深度大于25μm的实施例1~3、比较例3、比较例5的反复冲压加工性优异。
此外,作为“剥离膜的厚度-切口深度”的值的、剥离膜的未切部的厚度越厚,进行贴合工艺时剥离膜越不易发生断裂。
将实施例的半导体装置制造用片制成卷体时,卷绕痕迹的产生得以抑制,膜状粘合剂的冲压加工的成品率提高,非常有用。
各实施方式中的各构成及其组合等仅为一个实例,可在不脱离本实用新型的主旨的范围内,对构成进行添加、省略、替换及其他变更。此外,本实用新型不受各实施方式的限定,仅受权利要求(claim)的范围限定。
Claims (8)
1.一种半导体装置制造用片,其具有基材、粘着剂层、中间层、膜状粘合剂及剥离膜,
所述半导体装置制造用片通过在所述基材上依次层叠所述粘着剂层、所述中间层、所述膜状粘合剂及所述剥离膜而构成,
所述剥离膜的厚度为60μm以上,
在所述剥离膜中自层叠有所述膜状粘合剂的一侧的面形成有切口部,
所述切口部的切口深度大于25μm。
2.根据权利要求1所述的半导体装置制造用片,其中,所述中间层的面积与所述膜状粘合剂的面积均小于比所述中间层和所述膜状粘合剂更靠近基材侧的层的至少一个面的面积。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置制造用片,其中,以所述剥离膜的厚度-所述切口深度表示的未切部的厚度的值大于35μm。
4.根据权利要求1或2所述的半导体装置制造用片,其中,所述中间层及所述膜状粘合剂的总厚度为15μm以上。
5.根据权利要求1或2所述的半导体装置制造用片,其中,以所述剥离膜的拉伸弹性模量[N/mm2]×所述剥离膜的厚度[mm]表示的值为180N/mm以上。
6.根据权利要求1或2所述的半导体装置制造用片,其中,所述剥离膜的拉伸弹性模量为2GPa以上。
7.根据权利要求1或2所述的半导体装置制造用片,其中,所述剥离膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
8.根据权利要求1或2所述的半导体装置制造用片,其为将所述基材、所述粘着剂层、所述中间层及所述膜状粘合剂以使所述膜状粘合剂为内侧的方式依次层叠在长条状的所述剥离膜上,并经卷绕而得到的卷体。
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