TW201338058A - 半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明是一種使用於支持材上形成黏接劑層而成的黏接片的半導體裝置的製造方法，其包括：晶圓貼附步驟，其於黏接劑層上貼附半導體晶圓；加工步驟，其加工半導體晶圓；及剝離步驟，其於規定的溫度下自半導體晶圓剝離黏接片；且於加工步驟與剝離步驟之間更包括使黏接劑層中含有水分的步驟。

Description

半導體裝置的製造方法
本發明是關於一種半導體裝置的製造方法。
先前，有積層有多個半導體晶片的多層構造的半導體裝置。近年來，隨著半導體晶片的積層數在增加，半導體晶片的厚度變薄。另外，為了滿足高積體化的要求，亦要求積層形成有貫通電極的晶片且於背面形成凸塊的技術。用以形成該半導體晶片的薄厚度的半導體晶圓是藉由在具有一定厚度的半導體晶圓中組入積體電路後，對半導體晶圓的背面進行研磨而實現薄化(例如參照專利文獻1)。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2011-119427號公報
於在半導體晶圓上製作貫通電極時，伴隨將半導體晶圓加熱至300℃左右的高溫製程。因此，對於製造步驟中使用的黏接片，要求有於半導體晶圓的研磨等時將支持體與半導體晶圓牢固地固定的黏接性及高溫製程下的耐熱性。另一方面，亦強烈要求加工後的支持體的剝離性。例如，為了不於半導體晶圓的配線形成後或積層半導體晶片後進行模鑄後剝離支持體時產生對半導體晶片的損傷或翹曲的問題，而要求儘可能地於低溫下剝離支持體。
本發明是為了解決上述課題而完成者，其目的在於提供一種即便於使用具有高溫製程下的黏接性及耐熱性的黏接片的情況下，亦可確保該片的剝離性的半導體裝置的製造方法。
為了解決上述課題，本發明的一態樣的半導體裝置的製造方法 使用於支持材上形成黏接劑層而成的黏接片，該半導體裝置的製造方法包括：晶圓貼附步驟，於黏接劑層上貼附半導體晶圓；加工步驟，加工半導體晶圓；及剝離步驟，於規定的溫度下自半導體晶圓剝離黏接片，其特徵在於：於加工步驟與剝離步驟之間更包括使黏接劑層中含有水分的步驟。
於該半導體裝置的製造方法中，在加工步驟與剝離步驟之間進而進行使黏接劑層中含有水分的步驟。藉由該步驟而含於黏接劑層中的水分藉由剝離步驟中賦予黏接片的熱而於黏接劑層的界面氣化、膨脹，使黏接面的黏接力降低。因此，即便於使用具有高溫製程下的黏接性及耐熱性的黏接片的情況下，亦可確保該片的剝離性。
另外，使黏接劑層中含有水分的步驟亦可為於30℃以上且50%RH以上使黏接劑層吸濕的吸濕步驟。於此情況下，黏接劑層中含有充分的水分，而於剝離步驟中，可較佳地降低黏接劑層的黏接力。
另外，使黏接劑層中含有水分的步驟亦可為使黏接劑層與液體水接觸的吸水步驟。於此情況下，黏接劑層中含有充分的水分，而於剝離步驟中，可較佳地降低黏接劑層的黏接力。
另外，於剝離步驟中，亦可於100℃以上的溫度下進行上述黏接片的剝離。於此情況下，黏接劑層中所含有的水分充分地氣化、膨脹，因此可進一步確實地進行黏接片的剝離。
另外，亦可使用於支持材上依序積層第1黏接劑層、中間基材及第2黏接劑層而成的黏接片。藉由使第1黏接劑層與第2黏接劑層之間介隔中間基材，可使用性質互不相同的第1黏接劑層及第2黏接劑層，從而可進一步提高對各別的被黏接體的黏接性或剝離性。
另外，亦可使用於剝離步驟的溫度下中間基材的彈性模數大於第1黏接劑層及第2黏接劑層的彈性模數的黏接片。於此情況下，中間基材於剝離步驟的溫度下具有一定的保形性，因此可進一步提高剝離性。
另外，本發明的另一態樣的半導體裝置的製造方法使用於支持材上形成黏接劑層而成的黏接片，該半導體裝置的製造方法包括：晶片貼附步驟，於黏接劑層上貼附半導體晶片；晶片密封步驟，藉由密封材料而密封半導體晶片；及剝離步驟，於規定的溫度下自密封材料剝離黏接片， 其特徵在於：於晶片密封步驟與剝離步驟之間更包括使黏接劑層中含有水分的步驟。
於該半導體裝置的製造方法中，在晶片密封步驟與剝離步驟之間進而進行使黏接劑層中含有水分的步驟。藉由該步驟而含於黏接劑層中的水分藉由剝離步驟中賦予黏接片的熱而於黏接劑層的界面氣化、膨脹，使黏接面的黏接力降低。因此，即便於使用具有高溫製程下的黏接性及耐熱性的黏接片的情況下，亦可確保該片的剝離性。
另外，使黏接劑層中含有水分的步驟亦可為於30℃以上且50%RH以上使黏接劑層吸濕的吸濕步驟。於此情況下，黏接劑層中含有充分的水分，而於剝離步驟中，可較佳地降低黏接劑層的黏接力。
另外，使黏接劑層中含有水分的步驟亦可為使黏接劑層與液體水接觸的吸水步驟。於此情況下，黏接劑層中含有充分的水分，而於剝離步驟中，可較佳地降低黏接劑層的黏接力。
另外，於剝離步驟中，亦可於100℃以上的溫度下進行黏接片的剝離。於此情況下，黏接劑層中所含的水分充分地氣化、膨脹，因此可進一步確實地進行黏接片的剝離。
另外，亦可使用於支持材上依序積層第1黏接劑層、中間基材及第2黏接劑層而成的黏接片。藉由使第1黏接劑層與第2黏接劑層之間介隔中間基材，可進一步提高剝離性。
亦可使用於剝離步驟的溫度下中間基材的彈性模數大於第1黏接劑層及第2黏接劑層的彈性模數的黏接片。於此情況下，中間基材於剝離步驟的溫度下具有一定的保形性，因此可進一步提高剝離性。
根據本發明，即便於使用具有高溫製程下的黏接性及耐熱性的黏接片的情況下，亦可確保該片的剝離性。
1‧‧‧黏接片
2、2A‧‧‧支持材
3‧‧‧第1黏接劑層
4‧‧‧中間基材
5‧‧‧第2黏接劑層
11‧‧‧輥貼合機
12‧‧‧真空貼合機
13‧‧‧半導體晶圓
14‧‧‧高溫高濕槽
15‧‧‧真空吸附板
16‧‧‧晶片接合機
17‧‧‧半導體晶片
18‧‧‧焊料凸塊
19‧‧‧密封材料
20‧‧‧切割片
圖1是表示黏接片的一例的剖面圖。
圖2是表示將黏接片貼附於支持材上的步驟的立體圖。
圖3(a)、圖3(b)是表示實施形態的半導體裝置的製造方法之一例中的加工步驟的剖面圖。
圖4是表示繼圖3(a)、圖3(b)後的吸濕步驟的剖面圖。
圖5(a)、圖5(b)是表示繼圖4後的剝離步驟的剖面圖。
圖6是表示繼圖4後的剝離步驟的變形例的剖面圖。
圖7(a)、圖7(b)是表示實施形態的半導體裝置的製造方法之另一例中的加工步驟的剖面圖。
圖8是表示繼圖7(a)、圖7(b)後的吸濕步驟的剖面圖。
圖9(a)、圖9(b)是表示繼圖8後的剝離步驟的剖面圖。
圖10是表示繼圖8後的剝離步驟的變形例的剖面圖。
圖11是表示繼圖9(a)、圖9(b)或圖10後的切割步驟的剖面圖。
以下，一面參照圖式，一面詳細說明半導體裝置的製造方法的實施形態。
[黏接片的構成]
首先，對實施形態的半導體裝置的製造方法中使用的黏接片進行說明。圖1是表示黏接片的一例的剖面圖。如該圖所示，黏接片1是包含支持材2、第1黏接劑層3、中間基材4、第2黏接劑層5且於各黏接劑層3、5具有不同功能的多層構造的片。黏接片1的平面形狀可根據用途而自圓形、矩形等形狀中適當選擇。各層的厚度為1 μm~100 μm左右，較佳為5 μm~75 μm左右。
支持材2是具有作為使用黏接片1時的承載膜的作用的構件。作為支持材2的材料，例如使用聚對苯二甲酸乙二酯膜等聚酯系膜，聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚乙酸乙烯酯膜等聚烯烴系膜，聚氯乙烯膜、聚醯亞胺膜等塑膠膜等。
中間基材4是保持第1黏接劑層3及第2黏接劑層5的保形性的構件。該中間基材4較佳為以自第1黏接劑層3及第2黏接劑層5的緣部伸出的方式配置。藉此，於將第1黏接劑層3及第2黏接劑層5自被貼附物剝離時，可將中間基材4的伸出部分作為抓扣部。作為中間基材4的材料， 例如使用聚醯亞胺。另外，中間基材4的彈性模數於黏接片1的剝離步驟(下述)的溫度下大於第1黏接劑層3及第2黏接劑層5的彈性模數。
第1黏接劑層3及第2黏接劑層5含有例如(A)熱塑性樹脂及(B)熱硬化性樹脂。作為(A)成分，只要為熱塑性樹脂則無特別限制，若考慮第1黏接劑層3及第2黏接劑層5的成形性，則較佳為使用含有醯亞胺骨架的熱塑性樹脂或丙烯酸橡膠。
所謂含有醯亞胺骨架的熱塑性樹脂，例如可列舉：聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯醯胺醯亞胺樹脂、矽氧烷聚醯亞胺樹脂、聚酯醯亞胺樹脂等，但並非特別限定於這些樹脂。這些樹脂可單獨使用一種或組合兩種以上使用。就耐熱性及剝離性的觀點而言，這些之中，特佳為使用矽氧烷聚醯亞胺樹脂。
丙烯酸橡膠意指具有環氧基、醇性羥基、酚性羥基、羧基等交聯性官能基的聚合物。尤佳為與這些聚合物組合使用丙烯酸丁酯與丙烯酸乙酯等的共聚物。可單獨使用這些之中的一種，亦可組合兩種以上使用。就剝離性的觀點而言，尤佳為使用這些之中未使用含有氮原子的丙烯腈等單體的丙烯酸橡膠。
用作(A)成分的熱塑性樹脂的重量平均分子量並無特別限制，較佳為1萬~120萬。更佳為3萬~100萬。若為1萬以下，則有成膜性變差的傾向，若超過120萬，則有流動性降低的傾向。另外，此處所謂的重量平均分子量，意指藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography，GPC)，使用基於標準聚苯乙烯的校準曲線所得的聚苯乙烯換算值。
(A)成分的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-50℃~150℃，更佳為-40℃~100℃。若小於-50℃，則有成膜後的黏著力上升而導致作業性劣化的傾向，若為150℃以上，則有損及流動性的傾向。
(B)成分並無特別限制，更佳為於分子內含有至少2個以上環氧基，就硬化性或硬化物特性的方面而言，進而較佳為苯酚的縮水甘油醚型的環氧樹脂。作為此種環氧樹脂，例如可列舉：雙酚A型(或AD型、S型、F型)的縮水甘油醚、氫化雙酚A型的縮水甘油醚、環氧乙烷加成物 雙酚A型的縮水甘油醚、環氧丙烷加成物雙酚A型的縮水甘油醚、苯酚酚醛清漆樹脂的縮水甘油醚、甲酚酚醛清漆樹脂的縮水甘油醚、雙酚A酚醛清漆樹脂的縮水甘油醚、萘樹脂的縮水甘油醚、三官能型(或四官能型)的縮水甘油醚、二環戊二烯苯酚樹脂的縮水甘油醚、二聚酸的縮水甘油酯、三官能型(或四官能型)縮水甘油胺、萘樹脂的縮水甘油胺等。這些可單獨使用一種或組合兩種以上使用。
這些(B)成分的含量相對於(A)成分100質量份，較佳為5質量份~100質量份，更佳為10質量份~50質量份。若含量超過100質量份，則交聯密度變高，剝離性降低。另一方面，若含量為5質量份以下，則交聯密度容易降低，有可能使耐熱性降低。
於使用環氧樹脂作為(B)熱硬化性樹脂的情況下，較佳為更含有環氧樹脂硬化劑。作為環氧樹脂硬化劑，可使用通常所使用的公知的硬化劑。作為環氧樹脂硬化劑，例如可列舉：脂肪族胺、脂環族胺、芳香族聚胺等胺類；聚醯胺；脂肪族酸酐、脂環族酸酐、芳香族酸酐等酸酐；多硫化物；三氟化硼；如雙酚A、雙酚F、雙酚S的於1分子中具有2個以上酚性羥基的雙酚化合物；酚系樹脂；二氰二胺；有機酸二醯肼；三氟化硼胺錯合物；咪唑類；三級胺等。這些環氧樹脂硬化劑可單獨使用一種或組合兩種以上使用。
另外，於使用環氧樹脂作為(B)熱硬化性樹脂的情況下，較佳為與上述環氧樹脂硬化劑一併使用硬化促進劑。作為硬化促進劑，並無特別限制，例如可使用咪唑類、二氰二胺衍生物、二羧酸二醯肼、三苯基膦、四苯基硼酸四苯基鏻、2-乙基-4-甲基咪唑四苯基硼酸酯、1,8-二氮雙環(5,4,0)十一烯-7-四苯基硼酸酯。這些可單獨使用一種或組合兩種以上使用。
相對於環氧樹脂及環氧樹脂硬化劑的總量100質量份，添加有硬化促進劑的情況下的添加量較佳為0.1~5質量份，更佳為0.2質量份~3質量份。若添加量小於0.1質量份，則有硬化性降低的傾向，若添加量超過5質量份，則有保存穩定性降低的傾向。
於使用環氧樹脂作為(B)熱硬化性樹脂的情況下，亦可含有表現促進環氧樹脂的聚合及/或加成反應等硬化反應的功能的光起始劑。作為 此種光起始劑，例如可列舉藉由放射線照射而產生鹼的光鹼產生劑、藉由放射線照射而產生酸的光酸產生劑等，特佳為光鹼產生劑。
藉由使用光鹼產生劑，可使所生成的鹼作為環氧樹脂的硬化觸媒而有效地發揮作用。其結果為，交聯密度進一步提高，耐熱性提高。作為光酸產生劑，例如可列舉鋶鹽或錪鹽等。作為放射線，例如可列舉電離性放射線或非電離性放射線，具體而言，可列舉ArF及KrF等準分子雷射光、電子束極紫外線、真空紫外光、X射線、離子束、i射線及g射線等紫外光。
第1黏接劑層3及第2黏接劑層5亦可更含有(C)光硬化性樹脂。作為(C)成分，例如可列舉具有乙烯性不飽和基的化合物。作為乙烯性不飽和基，可列舉：乙烯基、烯丙基、丙炔基、丁烯基、乙炔基、苯基乙炔基、順丁烯二醯亞胺基、納迪克醯亞胺基(nadiimide group)、(甲基)丙烯酸基等，就反應性的觀點而言，較佳為(甲基)丙烯酸基。這些(C)成分可單獨使用一種或組合兩種以上使用。
(C)成分的含量相對於(A)成分100質量份，較佳為5質量份~300質量份，更佳為10質量份~250質量份。若該含量超過300質量份，則有熱壓接時的黏接性降低的傾向。
於含有(C)成分的情況下，亦可更含有(D)光自由基產生劑作為光硬化性成分。就提高感度的觀點而言，(D)成分對波長365 nm的光的分子吸光係數較佳為1000 ml/g．cm以上，更佳為2000 ml/g．cm以上。另外，分子吸光係數是藉由製備樣品的0.001質量%乙腈溶液，並使用分光光度計(日立高新技術公司製造，商品名：U-3310)對該溶液測定吸光度而求出。(D)成分的含量相對於(A)成分100質量份，較佳為0.1質量份~20質量份，更佳為0.5質量份~10質量份。
另外，第1黏接劑層3及第2黏接劑層5根據需要亦可更含有熱自由基產生劑。作為熱自由基產生劑，較佳為有機過氧化物。有機過氧化物的1分鐘半衰期溫度較佳為120℃以上，更佳為150℃以上。有機過氧化物可考慮感光性黏接劑組成物的製備條件、製膜溫度、硬化(貼合)條件、其他製程條件、儲存穩定性等而選擇。
作為可使用的過氧化物，並無特別限定，例如可列舉：2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧基)己烷、二枯基過氧化物(dicumyl peroxide)、過氧化2-乙基己酸第三丁酯、過氧化2-乙基己酸第三己酯、1,1-雙(第三丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三己基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、過氧化二碳酸雙(4-第三丁基環己基)酯等，可單獨使用這些之中的一種或組合兩種以上使用。
相對於(A)成分100質量份，上述熱自由基產生劑的含量較佳為0.01質量份~20質量份，更佳為0.1質量份~10質量份，進而較佳為0.5質量份~5質量份。若該含量小於0.01質量份，則有硬化性降低，添加效果減小的傾向。另外，若上述含量超過20質量份，則有逸出氣體量增加，保存穩定性降低的傾向。
作為上述熱自由基產生劑，較佳為1分鐘半衰期溫度為120℃以上的化合物，例如可列舉：Perhexa 25B(日油公司製造)、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧基)己烷(1分鐘半衰期溫度：180℃)、Percumyl D(日油公司製造)、二枯基過氧化物(1分鐘半衰期溫度：175℃)等。
第1黏接劑層3及第2黏接劑層5亦可於不損及硬化性的範圍內更含有醌類、多酚類、酚類、亞磷酸酯類、硫類等聚合抑制劑或抗氧化劑。藉此，賦予保存穩定性、製程適應性或抗氧化性。
另外，第1黏接劑層3及第2黏接劑層5亦可更含有(E)填料。作為(E)成分，例如可列舉：銀粉、金粉、銅粉、鎳粉等金屬填料；氧化鋁、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鎂、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁、氮化鋁、結晶性二氧化矽、非晶性二氧化矽、沸石、氮化硼、氧化鈦、玻璃、氧化鉄、陶瓷等無機填料；碳、橡膠系填料等有機填料等，可無關種類或形狀等而無特別限制地使用。
(E)成分可根據所期望的功能而分別使用。例如，金屬填料可賦予導電性、導熱性、觸變性等。非金屬無機填料可賦予導熱性、低熱膨脹性、低吸濕性等。有機填料可賦予韌性等。這些金屬填料、無機填料或有機填料可單獨使用一種或組合兩種以上使用。其中，由於可賦予半導體裝置用黏接材料所要求的導電性、導熱性、低吸濕特性、絕緣性等，故而 較佳為金屬填料、無機填料及絕緣性填料。進而，於無機填料或絕緣性填料中，由於對樹脂清漆的分散性良好且可賦予加熱時的高黏接力，故而更佳為二氧化矽填料。
作為(E)成分，較佳為使用以偶合劑被覆填料表面的填料。藉由以偶合劑進行被覆，可於將其他構成成分與填料混合並進行清漆化時防止填料於清漆中凝聚，且藉由適當變更所被覆的偶合劑，可提高第1黏接劑層3及第2黏接劑層5的特性。
(E)成分的平均粒徑較佳為10 μm以下，更佳為5 μm以下。另外，(E)成分較佳為平均粒徑為10 μm以下且最大粒徑為30 μm以下，更佳為平均粒徑為5 μm以下且最大粒徑為20 μm以下。若平均粒徑超過10 μm且最大粒徑超過30 μm，則有無法充分獲得破壞韌性提高的效果的傾向。另外，平均粒徑及最大粒徑的下限並無特別限制，就操作性的觀點而言，較佳為均為0.001 μm以上。
(E)成分的含量是根據所賦予的特性或功能而決定，相對於樹脂成分與填料的合計，較佳為0質量%~90質量%，更佳為1質量%~80質量%，進而較佳為3質量%~70質量%。藉由增加填料，可謀求低α化、高彈性模數化，提高耐熱性。若(E)成分的含量超過90質量%，則有難以獲得膜成形性、熱壓接性的傾向。為取得所要求的特性的平衡，而決定最適合的填料含量。使用填料的情況下的混合、混練可適當組合通常的攪拌機、擂潰機、三輥研磨機、球磨機等分散機而進行。
第1黏接劑層3及第2黏接劑層5亦可更含有各種偶合劑。藉由使用偶合劑，可提高異種材料間的界面結合性。作為偶合劑，例如可列舉矽烷系、鈦系、鋁系等，其中就效果高的方面而言，較佳為矽烷系偶合劑，更佳為具有環氧基等熱硬化性基或甲基丙烯酸酯及/或丙烯酸酯等放射線聚合性基的化合物、或含有雜原子的化合物。就其效果或耐熱性及成本方面而言，相對於(A)成分100質量份，偶合劑的使用量較佳為0.01質量份~20質量份。
第1黏接劑層3及第2黏接劑層5亦可更含有離子捕捉劑。藉由離子捕捉劑，可吸附離子性雜質，提高吸濕時的絕緣可靠性。作為此種 離子捕捉劑，並無特別限制，例如可列舉：三嗪硫醇化合物酚系還原劑等作為用以防止銅離子化而溶出的銅毒抑制劑而為人所知的化合物；粉末狀的鉍系、銻系、鎂系、鋁系、鋯系、鈣系、鈦系、錫系及這些物質的混合系等無機化合物。
於本實施形態中，根據需要可使用增感劑。作為增感劑，例如可列舉：樟腦醌、聯苯甲醯、二乙醯、聯苯甲醯二甲基縮酮、聯苯甲醯二乙基縮酮、聯苯甲醯二(2-甲氧基乙基)縮酮、4,4'-二甲基聯苯甲醯-二甲基縮酮、蒽醌、1-氯蒽醌、2-氯蒽醌、1,2-苯并蒽醌、1-羥基蒽醌、1-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、1-溴蒽醌、硫雜蒽酮(thioxanthone)、2-異丙基硫雜蒽酮、2-硝基硫雜蒽酮、2-甲基硫雜蒽酮、2,4-二甲基硫雜蒽酮、2,4-二乙基硫雜蒽酮、2,4-二異丙基硫雜蒽酮、2-氯-7-三氟甲基硫雜蒽酮、硫雜蒽酮-10,10-二氧化物、硫雜蒽酮-10-氧化物、安息香甲醚、安息香乙醚、異丙醚、安息香異丁醚、二苯基酮、雙(4-二甲基胺基苯基)酮、4,4'-雙二乙基胺基二苯基酮、含有疊氮基的化合物等。這些化合物可單獨使用一種或組合兩種以上使用。
[半導體裝置的製造方法]
繼而，對上述使用黏接片1的半導體裝置的製造方法的一例進行說明。
首先，準備圖1所示的黏接片1。於黏接片1中，就作業性等觀點而言，較佳為亦於第2黏接劑層5的表面形成與支持材2同樣的支持材。其次，將第1黏接劑層3側的支持材2剝離，如圖2所示，例如藉由輥貼合機(roll laminator)11，於包含玻璃或晶圓等的圓形支持材2A上貼附黏接片1。貼附後，根據支持材2A的形狀而將黏接片1切割成圓形。另外，於將黏接片1貼附於支持材2A上時，除輥貼合機11以外，亦可使用真空貼合機。
較佳為預先於支持材2A的表面實施脫模處理。作為脫模處理劑，例如可使用聚乙烯系蠟或氟系蠟等。作為脫模處理的方法，例如可使用浸漬、旋轉塗佈、真空蒸鍍等。另外，較佳為不對支持材2A的邊緣進行脫模處理。如此，可確保晶圓加工中的密接強度，並且縮短下述吸濕步驟中的吸濕時間。除脫模處理以外，亦較佳為預先於支持材2A的表面塗佈親 水性聚合物。親水性聚合物並無特別限定，例如可使用聚丙烯酸鈉、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙烯醇等。親水性聚合物的塗佈方法並無特別限定，較佳為使用與脫模處理同樣的方法。另外，與脫模處理的情況同樣地，較佳為不於支持材2A的邊緣塗佈親水性聚合物。
其次，將第2黏接劑層5側的支持材2剝離，於真空壓製機或真空貼合機12上配置黏接片1。繼而，如圖3(a)所示，藉由壓製將半導體晶圓13按壓貼附於第2黏接劑層5上。半導體晶圓13例如具有700 μm左右的厚度，於貼附於第2黏接劑層5的半導體晶圓13的一面側加工有規定的配線圖案。另外，亦存在於半導體晶圓13的一面側以覆蓋配線圖案的方式設置密封材料的情況。於將半導體晶圓13貼附於黏接片1後，如圖3(b)所示，藉由切削等使半導體晶圓13的另一面側薄化至例如100 μm左右。
於使半導體晶圓13薄化後，如圖4所示，直接以貼附有黏接片1的狀態將半導體晶圓13配置於高溫高濕槽14內。繼而，將半導體晶圓13及黏接片1於30℃以上且50%RH以上的高溫高濕槽14內放置12小時，使第1黏接劑層3及第2黏接劑層5吸濕充分量的水分。
將半導體晶圓13及黏接片1自高溫高濕槽14取出後，如圖5(a)所示，利用真空吸附板15、15分別吸附半導體晶圓13及黏接片1，一面施加200℃左右的熱，一面使半導體晶圓13與黏接片1於面內方向相反地滑動。藉此，使支持材2A自第1黏接劑層3剝離。
此時，第1黏接劑層3及第2黏接劑層5中所含的水分藉由賦予黏接片1的熱而於第1黏接劑層3及第2黏接劑層5的界面氣化、膨脹，使這些黏接面的黏接力降低。因此，可確保使支持材2A自第1黏接劑層3剝離時的剝離性，而順利地剝離支持材2A。
其後，如圖5(b)所示，使用去皮機(peeler)等將第1黏接劑層3、中間基材4及第2黏接劑層5自半導體晶圓13的一面側剝離。如上所述，於剝離步驟的溫度下的中間基材4的彈性模數大於第1黏接劑層3及第2黏接劑層5的彈性模數，因此將第1黏接劑層3、中間基材4及第2黏接劑層5剝離時，可藉由中間基材4保持第1黏接劑層3及第2黏接劑層 5的形狀，從而較佳地確保剝離性。亦可藉由蝕刻代替利用去皮機等的剝離而將第1黏接劑層3、中間基材4及第2黏接劑層5去除。
另外，如圖6所示，亦可將黏接片1自半導體晶圓13的一面側一次性剝離。於如圖5所示，先僅剝離支持材2A的情況下，具有可直接再利用經剝離的支持材2A的優點，於如圖6所示，將黏接片1一次性剝離的情況下，具有可使剝離作業簡易化的優點。於剝離黏接片1後，藉由清洗液清洗半導體晶圓13的一面側。
對上述使用黏接片1的半導體裝置的製造方法的另一例進行說明。
首先，如圖2所示，將黏接片1貼附於支持體2A上。其次，如圖7(a)所示，於晶片接合機16上配置黏接片1，於第2黏接劑層5上多段地(此處為2段)積層半導體晶片17。於半導體晶片17的一面側設置有多個焊料凸塊18。第一段半導體晶片17的焊料凸塊18是以埋沒於第2黏接劑層5中的方式配置，第二段半導體晶片17的焊料凸塊18連接於第一段半導體晶片17的另一面側。半導體晶片17的積層體彼此以規定的間隔相互分離。
其次，如圖7(b)所示，以覆蓋半導體晶片17的方式於第2黏接劑層5上形成密封材料19，將半導體晶片17密封。作為密封材料19，例如可使用環氧樹脂。
於密封半導體晶片17後，如圖8所示，直接以貼附有黏接片1的狀態將半導體晶片17配置於高溫高濕槽14內。繼而，將半導體晶片17及黏接片1於30℃以上且50%RH以上的高溫高濕槽14內放置12小時，使第1黏接劑層3及第2黏接劑層5吸濕充分量的水分。
於將半導體晶片17及黏接片1自高溫高濕槽14取出後，如圖9(a)所示，利用真空吸附板15、15分別吸附密封材料19及黏接片1，一面施加200℃左右的熱，一面使密封材料19與黏接片1於面內方向相反地滑動。藉此，使支持材2A自第1黏接劑層3剝離。
此時，第1黏接劑層3及第2黏接劑層5中所含的水分藉由賦予黏接片1的熱而於第1黏接劑層3及第2黏接劑層5的界面氣化、膨脹， 使這些黏接面的黏接力降低。因此，可確保使支持材2A自第1黏接劑層3剝離時的剝離性，而順利地剝離支持材2A。
其後，如圖9(b)所示，使用去皮機等將第1黏接劑層3、中間基材4及第2黏接劑層5自密封材料19剝離。如上所述，於剝離步驟的溫度下的中間基材4的彈性模數大於第1黏接劑層3及第2黏接劑層5的彈性模數，因此於將第1黏接劑層3、中間基材4及第2黏接劑層5剝離時，可藉由中間基材4保持第1黏接劑層3及第2黏接劑層5的形狀，從而較佳地確保剝離性。亦可藉由蝕刻代替利用去皮機等的剝離而將第1黏接劑層3、中間基材4及第2黏接劑層5去除。
另外，可與圖6所示的情況同樣地，將黏接片1自密封材料19一次性剝離，亦可如圖10所示，將支持材2A與第1黏接劑層3自密封材料19選擇性地剝離。於如圖9(a)所示，先僅剝離支持材2A的情況下，具有可直接再利用經剝離的支持材2A的優點，於如圖10所示，將支持材2A與第1黏接劑層3選擇性地剝離的情況下，具有於剝離剩餘的第2黏接劑層5時可藉由抓扣中間基材4而使剝離作業簡易化的優點。於剝離黏接片1後，藉由清洗液清洗密封材料19。其後，如圖11所示，將密封材料19貼附於切割片20上，藉由刀片等進行密封材料19的切割。藉此，使半導體晶片17的積層體單片化。
本發明並不限定於上述實施形態。例如，上述實施形態中例示有於支持材2上積層第1黏接劑層3、中間基材4及第2黏接劑層5而成的黏接片1，本發明的半導體裝置的製造方法亦可應用於使用在支持材2上形成單層的黏接劑層而成的黏接片1的情況。
另外，使第1黏接劑層3及第2黏接劑層5中含有水分的方法亦可為使貼附於半導體晶圓13上的黏接片1與液體水接觸的方法而代替上述吸濕方法。於此情況下，水的溫度只要為可保持液體狀態的溫度即可，考慮到成本與剝離性的平衡，較佳為使用10℃~90℃左右的水，特佳為使用30℃~80℃的水。藉由使用更高溫的水，可使黏接劑層的吸水效率得到提高。就可提高吸水效率的觀點而言，較佳為於加壓下使用超過100℃的水，但有難以控制剝離性的傾向。作為使黏接劑層與水接觸的方法，可列 舉浸漬於水槽或流水中的方法、或者使用噴水器(shower)或噴霧器的方法等。
[產業上的可利用性]
根據本發明，可提供一種半導體裝置的製造方法，其即便於使用具有高溫製程下的黏接性及耐熱性的黏接片的情況下，亦可確保該片的剝離性。
1‧‧‧黏接片
2A‧‧‧支持材
3‧‧‧第1黏接劑層
4‧‧‧中間基材
5‧‧‧第2黏接劑層
13‧‧‧半導體晶圓
14‧‧‧高溫高濕槽

Claims (12)

  1. 一種半導體裝置的製造方法，使用於支持材上形成黏接劑層而成的黏接片，上述半導體裝置的製造方法包括：晶圓貼附步驟，於上述黏接劑層上貼附半導體晶圓；加工步驟，加工上述半導體晶圓；及剝離步驟，於規定的溫度下自上述半導體晶圓剝離上述黏接片，其特徵在於：於上述加工步驟與上述剝離步驟之間更包括使上述黏接劑層中含有水分的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置的製造方法，其中使上述黏接劑層中含有水分的步驟是於30℃以上且50%RH以上使上述黏接劑層吸濕的吸濕步驟。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置的製造方法，其中使上述黏接劑層中含有水分的步驟是使上述黏接劑層與液體水接觸的吸水步驟。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之半導體裝置的製造方法，其中於上述剝離步驟中，在100℃以上的溫度下進行上述黏接片的剝離。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之半導體裝置的製造方法，其中使用於上述支持材上依序積層第1黏接劑層、中間基材及第2黏接劑層而成的黏接片。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之半導體裝置的製造方法，其中使用於上述剝離步驟的溫度下上述中間基材的彈性模數大於上述第1黏接劑層及上述第2黏接劑層的彈性模數的黏接片。
  7. 一種半導體裝置的製造方法，使用於支持材上形成黏接劑層而成的黏接片，上述半導體裝置的製造方法包括：晶片貼附步驟，於上述黏接劑層上貼附半導體晶片；晶片密封步驟，藉由密封材料而密封上述半導體晶片；及剝離步驟，於規定的溫度下自上述密封材料剝離上述黏接片，其特徵 在於：於上述晶片密封步驟與上述剝離步驟之間更包括使上述黏接劑層中含有水分的步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之半導體裝置的製造方法，其中使上述黏接劑層中含有水分的步驟是於30℃以上且50%RH以上使上述黏接劑層吸濕的吸濕步驟。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之半導體裝置的製造方法，其中使上述黏接劑層中含有水分的步驟是使上述黏接劑層與液體水接觸的吸水步驟。
  10. 如申請專利範圍第7項至第9項中任一項所述之半導體裝置的製造方法，其中於上述剝離步驟中，在100℃以上的溫度下進行上述黏接片的剝離。
  11. 如申請專利範圍第7項至第10項中任一項所述之半導體裝置的製造方法，其中使用於上述支持材上依序積層第1黏接劑層、中間基材及第2黏接劑層而成的黏接片。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之半導體裝置的製造方法，其中使用於上述剝離步驟的溫度下上述中間基材的彈性模數大於上述第1黏接劑層及上述第2黏接劑層的彈性模數的黏接片。
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