TW201420712A - 晶片用樹脂膜形成用片及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種片，於半導體裝置的製造步驟中不會在半導體晶圓、晶片上施加增加步驟數目、使製程繁雜化等的特別處理，而能夠於所得的半導體裝置賦予散熱特性，而且接著性優良。本發明的晶片用樹脂膜形成用片具有支撐片與形成於支撐片上的樹脂膜形成層，該樹脂膜形成層包括黏合劑高分子(A)、硬化性成分(B)、無機填料(C)以及矽烷耦合劑(D)，該無機填料(C)含有氮化物粒子(C1)，且該矽烷耦合劑(D)的分子量為300以上。

Description

晶片用樹脂膜形成用片及半導體裝置的製造方法
本發明是有關於一種晶片用樹脂膜形成用片，能夠在半導體晶片的任意面效率良好的形成接著強度以及熱傳導率高的樹脂膜，且能夠製造可靠度高的半導體裝置。
近幾年，有使用所謂被稱為面朝下(facedown)方式的封裝法的半導體裝置之製造。於面朝下模式，使用於電路面上具有凸塊等的電極的半導體晶片(以下，單稱為「晶片」。)，該電極與基板接合。因此，具有與晶片的電路面相反側的面(晶片背面)露出的情形。
該露出的晶片背面有時以有機膜保護。先前，具有該有機膜所構成之保護膜的晶片，藉由將液狀的樹脂以旋轉塗佈法，塗佈於晶圓背面，乾燥、硬化，與晶圓一起將保護膜切割而得。但是，如此地形成之保護膜的厚度精度並不充分，有降低產品良率的情形。
為解決上述問題，有揭示一種晶片保護用膜形成用片，其具有：支撐片，及形成於該支撐片上，由熱或能量線硬化性成分與黏合劑高分子成分所構成之保護膜形成層(專利文獻1)。
而且，以大直徑製造的半導體晶圓，在切割分離 (dicing)為元件小片(半導體晶片)後，亦有移行至後續步驟的結著步驟之情形。此時，以半導體晶圓預先貼附於接著片的狀態施加切割、洗淨、乾燥、擴展以及拾取的各步驟之後，移送至後續步驟的結著步驟。
於此些步驟中，為了將拾取步驟與結著步驟的製程簡化，提案有種種的同時兼備晶圓固定功能以及晶粒接著功能的切割．晶粒結著用接著片(例如是請參照專利文獻2)。專利文獻2所揭示的接著片，亦即是所謂能夠直接晶粒結著，而能夠省略晶粒接著用接著劑的塗佈步驟。例如是，藉由使用前述接著片，能夠得到於背面貼附有接著劑層的半導體晶片，能夠於有機基板-晶片之間、引線框架-晶片之間、晶片-晶片之間等直接晶粒結著。此種的接著片藉由使接著劑層具有流動性，以達成晶圓固定功能以及晶粒接著功能，而具有支撐片，及形成於該支撐片上，由熱或能量線硬化性成分與黏合劑高分子成分所構成之接著劑層。
而且，於使晶片的凸塊(電極)形成面與晶片搭載部相對向而進行晶粒結著的面朝下方式之晶片上使用接著片的情形，將接著劑層貼附於凸塊形成面，亦即貼附於晶片的表面，以進行晶粒結著。
伴隨著近年來的半導體裝置的高密度化以及半導體裝置的製造步驟的高速化，來自半導體裝置的發熱成為問題。由於半導體裝置的發熱，而成為半導體裝置變形、且故障或破損的原因，或導致半導體裝置的運算速度降低或誤動作，而使得半導體裝置的可靠度降低。因此，於高性能的半導體裝 置中，要求有效率的散熱特性，而檢討將熱傳導率良好的填充劑使用於保護膜形成層或接著劑層等的樹脂膜。例如是，於專利文獻3中，揭示於包含氮化硼粉末的膜組成物施加磁場，使組成物中的氮化硼粉末配向於一定方向且固化之熱傳導性接著膜。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利公開2002-280329號公報
[專利文獻2]日本專利公開2007-314603號公報
[專利文獻3]日本專利公開2002-69392號公報
[專利文獻4]日本專利公開2000-17246號公報
但是，使用專利文獻3所記載的膜組成物而形成的熱傳導性接著膜，具有如同上述的於製造步驟中施加磁場的步驟，其製造步驟繁雜。而且，使用依專利文獻3的實施例所揭示的平均粒徑1~2μm的氮化硼粉末而形成樹脂膜的話，具有因粒徑小所引起的樹脂膜形成用組成物增稠的情形。樹脂膜形成用組成物增稠的話，樹脂膜形成用組成物的塗佈適性降低，具有難以形成平滑的樹脂膜的情形。另一方面，如為了避免樹脂膜形成用組成物的增稠而減少氮化硼粉末添加量的情形，無法得到樹脂膜的高熱傳導率。
而且，氮化硼等的無機填料，在製造該片時所使用的樹脂膜形成用組成物中的分散性低，難以提昇濕潤性或接著性。其 結果，半導體裝置的可靠度降低。
而且，於專利文獻4中，記載有為了改善接著性而於樹脂組成物中添加於聚矽氧烷寡聚物中賦予矽烷耦合劑而縮合的化合物。
本發明是鑑於上述而成的，其目的為提供一種片，於半導體裝置的製造步驟中不會在半導體晶圓、晶片上施加增加步驟數目、使製程繁雜化等的特別處理，而能夠於所得的半導體裝置賦予散熱特性，而且接著性優良。
本發明者們以解決上述課題為目的而努力研究的結果，構思為藉由在形成於半導體晶片的任意面之樹脂膜形成層中，添加特定的無機填料以及矽烷耦合劑，而能夠提昇對被著體(半導體晶圓或半導體晶片等)的接著性與半導體裝置的散熱特性，從而完成本發明。
本發明包含以下的要旨。
〔1〕一種晶片用樹脂膜形成用片，具有支撐片與形成於支撐片上的樹脂膜形成層，該樹脂膜形成層包括黏合劑高分子(A)、硬化性成分(B)、無機填料(C)以及矽烷耦合劑(D)，該無機填料(C)含有氮化物粒子(C1)，且該矽烷耦合劑(D)的分子量為300以上。
〔2〕如〔1〕所記載的晶片用樹脂膜形成用片，其中該樹脂膜形成層的總質量中之矽烷耦合劑(D)的質量比例為0.3~2質量%。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所記載的晶片用樹脂膜形成用片，其中矽烷耦合劑(D)的烷氧當量為10~40mmol/g。
〔4〕如〔1〕~〔3〕的其中一項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中該樹脂膜形成層的總質量中之氮化物粒子(C1)的質量比例為40質量%以下。
〔5〕如〔1〕~〔4〕的其中一項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中該樹脂膜形成層的總質量中之無機填料(C)的質量比例為30~60質量%。
〔6〕如〔1〕~〔5〕的其中一項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中無機填料(C)含有氮化物粒子(C1)以外的其他粒子(C2)。
〔7〕如〔1〕~〔6〕的其中一項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中氮化物粒子(C1)為氮化硼粒子。
〔8〕如〔6〕所記載的晶片用樹脂膜形成用片，其中其他粒子(C2)的平均粒徑為20μm以上。
〔9〕如〔6〕或〔8〕所記載的晶片用樹脂膜形成用片，其中無機填料(C)的氮化物粒子(C1)與其他粒子(C2)的重量比率(C1：C2)為1：5~5：1。
〔10〕如〔6〕、〔8〕或〔9〕的其中一項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中其他粒子(C2)的平均粒徑為樹脂膜形成層的厚度的0.01~0.65倍。
〔11〕如〔1〕~〔10〕的其中一項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中樹脂膜形成層的剝離強度為3.5~10N/10mm。
〔12〕如〔1〕~〔11〕的其中一項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中樹脂膜形成層的熱傳導率為2W/(m．K)以上。
〔13〕一種半導體裝置的製造方法，使用如〔1〕~〔12〕的其中一項所述的晶片用樹脂膜形成用片。
於半導體晶片的任意面形成樹脂膜時，藉由使用本發明的晶片用樹脂膜形成用片，不在半導體晶圓、晶片上施加特別處理，而能夠形成剝離強度與熱傳導率優良的樹脂膜，並能夠提昇所得的半導體裝置的可靠度。
以下，關於本發明，亦包含其最佳實施型態而進一步的具體說明。本發明的晶片用樹脂膜形成用片，具有支撐片與形成於該支撐片上的樹脂膜形成層。
(樹脂膜形成層)
樹脂膜形成層包含黏合劑高分子(A)、硬化性成分(B)、無機填料(C)以及矽烷耦合劑(D)
(A)黏合劑高分子成分
為賦予樹脂膜形成層充分的接著性(對半導體晶圓等的貼附性與轉印性)及成膜性(片形成性)，使用黏合劑高分子成分(A)。黏合劑高分子成分(A)，可使用先前習知的丙烯酸高分子、聚酯樹脂、胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸胺基甲酸酯樹 脂、苯氧樹脂、矽酮樹脂、橡膠系高分子、聚苯乙烯等，並不限制熱硬化性的官能基等的官能基之有無。
黏合劑高分子成分(A)之重量平均分子量(Mw)較佳為1萬~200萬，更佳為10萬~150萬。黏合劑高分子成分(A)之重量平均分子量過低的話，則樹脂膜形成層與支撐片的剝離力變大，具有無法進行樹脂膜形成層的轉印此種的不良之情形。而且，黏合劑高分子成分(A)之重量平均分子量過高的話，則具有樹脂膜形成層之接著性降低，而無法對晶片等轉印，或於轉印後樹脂膜由晶片等剝離之情形。而且，黏合劑高分子成分(A)之重量平均分子量過低的話，具有樹脂膜形成層的片形成困難的情形。
黏合劑高分子成分(A)，可良好地使用丙烯酸高分子。丙烯酸高分子的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-60~50℃，更佳為-50~40℃，特佳為-40~30℃的範圍。丙烯酸高分子之玻璃轉移溫度過低的話，則樹脂膜形成層與支撐片的剝離力變大，具有無法進行樹脂膜形成層的轉印此種的不良之情形。而且，丙烯酸高分子之玻璃轉移溫度過高的話，則具有樹脂膜形成層之接著性降低，而無法對晶片等轉印，或於轉印後樹脂膜由晶片等剝離之情形。而且，丙烯酸高分子之玻璃轉移溫度過低或過高的話，具有在製造樹脂膜形成層時無法得到適當的成膜性，而成為無法進行片形成的情形。
作為構成上述丙烯酸高分子之單體，可舉(甲基)丙烯酸酯單體或其衍生物。例如，烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有環狀骨架的(甲基)丙烯酸酯、具有 羥基的(甲基)丙烯酸酯以及具有環氧基的(甲基)丙烯酸酯。
作為烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯，具體而言，可舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯等。
作為具有環狀骨架之(甲基)丙烯酸酯，具體而言，可舉(甲基)丙烯酸環烷酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、二環戊基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯氧乙基(甲基)丙烯酸酯、醯亞胺(甲基)丙烯酸酯等。
作為具有羥基的(甲基)丙烯酸酯，具體而言，可舉(甲基)丙烯酸羥基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等。
作為具有環氧基的(甲基)丙烯酸酯，具體而言，可舉(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。
此些之中，以含有具有羥基之單體聚合而得的丙烯酸高分子，由於與後述之硬化性成分(B)的相溶性佳而佳。而且，使用含有具羥基的單體之丙烯酸高分子的情形，藉由使用作為後述交聯劑(H)的有機多價異氰酸酯化合物等而能夠使丙烯酸高分子容易交聯，能夠控制硬化前的樹脂膜形成層的凝集性。
此外，上述丙烯酸高分子，亦可與丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、醋酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯等共聚合。
而且，在採用環氧樹脂作為後述硬化性成分(B)中的硬化性成分的情形，構成丙烯酸高分子的單體的總質量中之具有環氧基的單體的質量比例較佳限制為低。依此，樹脂膜與晶片的接著強度有變高的傾向。其理由推測如下。構成丙烯酸高分子的單體的總質量中之具有環氧基的單體的質量比例低時，環氧樹脂與丙烯酸高分子的相溶性降低，在樹脂膜形成層中個別為主成分而形成相分離結構。其結果，丙烯酸高分子為主成分的結構於樹脂膜中發揮緩衝應變的作用，而被認為樹脂膜即使在經由熱歷程後亦不容易產生樹脂膜的變形所引起的接著界面的局部剝離。作為構成丙烯酸高分子的單體的總質量中之具有環氧基的單體的調配量，較佳為在構成丙烯酸高分子的單體中不含具有環氧基的單體，或是在構成丙烯酸高分子的單體的總質量中，具有環氧基的單體的質量比例超過0質量%且10質量%以下，更佳為在構成丙烯酸高分子的單體中不含具有環氧基的單體，或是在構成丙烯酸高分子的單體的總質量中，具有環氧基的單體的質量比例超過0質量%且7質量%以下。
作為具有環氧基的單體，例如是可舉除了上述的(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等具有環氧基的(甲基)丙烯酸酯之外，具有環氧基的降冰片烯。
作為構成高分子的單體之含有具環氧基的單體的丙烯酸高分子，雖然在詞句上會成為包含後述的環氧樹脂的概念，在 本發明中此種的丙烯酸高分子並不被包含於環氧樹脂中。亦即是，作為硬化性成分(B)中的熱硬化性成分，為此種的丙烯酸高分子以外的分子，將此種的分子中具有2官能以上的環氧化合物調配於樹脂膜形成層時，藉由使用此種的丙烯酸高分子而得到上述的效果。
而且，黏合劑高分子(A)亦可混合使用2種以上的高分子。此時，各高分子的重量平均分子量可以使用同程度者，亦可以具有差異。藉由混合重量平均分子量相異的高分子，能夠使支撐片與樹脂膜形成層之間的層間剝離容易，抑制轉印時的空孔的發生。
進而，藉由選擇丙烯酸高分子與混合的高分子的玻璃轉移溫度，而能夠抑制與支撐片的剝離力增大所引起的樹脂膜形成層的轉印不良或樹脂膜形成層與晶片的接著力的降低。
而且，作為黏合劑高分子(A)，亦可以使用於側 鏈具有能量線聚合性基的高分子(能量線硬化型聚合物)。此種的能量線硬化型聚合物，兼具作為黏合劑高分子(A)的功能與作為後述硬化性成分(B)的功能。作為能量線聚合性基，具有與後述的能量線聚合性化合物所具有的能量線聚合性基相同的基即可。作為於側鏈具有能量線聚合性基的高分子，例如是可舉於側鏈具有反應性官能基X的高分子，使具有可與反應性官能基X反應的官能基Y以及能量線聚合性基的低分子化合物反應而製備的高分子。
(B)硬化性成分
硬化性成分(B)可使用熱硬化性成分以及熱硬化劑，或 者能量線聚合性化合物。而且，亦可以使用此些的組合。作為熱硬化性成分，例如是較佳為環氧樹脂。
作為環氧樹脂，可使用先前習知之環氧樹脂。作為環氧樹脂，具體而言可舉多官能系環氧樹脂、聯苯化合物、雙酚A二縮水甘油醚或其氫化物、鄰甲酚酚醛清漆環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、伸苯基骨架型環氧樹脂等，於分子中具有2官能以上的環氧化合物。此些可以1種單獨或組合2種以上使用。
使用熱硬化性成分以及熱硬化劑作為硬化性成分(B)的情形，於樹脂膜形成層中，相對於黏合劑高分子成分(A)100質量份，較佳為包含熱硬化成分1~1500質量份，更佳為3~1200質量份。如熱硬化成分之含量未滿1質量份，則有無法得到充分的接著性之情形，如超過1500質量份，則樹脂膜形成層與支撐片之剝離力變高，有使保護膜形成層發生轉印不良之情形。
熱硬化劑，係對熱硬化性成分，特別是對環氧樹脂作為硬化劑的功能。較佳的熱硬化劑，係於1分子中具有2個以上可與環氧基反應之官能基之化合物。該官能基，可舉酚性羥基、醇性羥基、胺基、羧基及酸酐等。此些之中，較佳為酚性羥基、胺基、酸酐等，更佳為酚性羥基、胺基。
作為具有酚系羥基的酚系硬化劑之具體例，可舉多官能系酚樹脂、雙酚、酚醛清漆型酚樹脂、二環戊二烯系酚樹脂、酚芳烷(Xylok)型酚樹脂、芳烷基酚樹脂。作為具有 胺基的胺系硬化劑之具體例，可舉DICY(雙氰胺)。此些可以1種單獨或組合2種以上使用。
熱硬化劑之含量，相對於熱硬化性成分100質量份，較佳為0.1~500質量份，更佳為1~200質量份。熱硬化劑之含量少的話，則有硬化不足而無法得到接著性的情形，過多則樹脂膜形成層之吸濕率上升而有降低半導體裝置之可靠度的情形。
能量線聚合性化合物包含能量線聚合性基，受到紫外線、電子線等的能量線照射則聚合硬化。此些的能量線聚合性化合物，具體而言，可舉三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇單羥基五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、或1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、寡聚酯丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯系寡聚物、環氧改質丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯及伊康酸寡聚物等的丙烯酸酯系化合物。此些的化合物，於分子內至少具有1個聚合性雙鍵，通常，重量平均分子量為100~30000，較佳為300~10000的程度。於使用能量線聚合性化合物作為硬化性成分(B)的情形，於樹脂膜形成層中，相對於黏合劑高分子成分(A)100質量份，較佳為包含1~1500質量份，更佳為包含3~1200質量份。
(C)無機填料
無機填料(C)含有氮化物粒子(C1)。藉由將含有氮化物粒子(C1)的無機填料(C)調配於樹脂膜形成層，可提昇樹脂膜形成層的熱傳導率，而能夠有效率的擴散封裝有貼附有 樹脂膜形成層的半導體晶片的半導體裝置的發熱。而且，亦能夠調整硬化後的樹脂的熱膨脹係數，而能夠提昇半導體晶圓、半導體晶片、引線框架或有機基板等作為被著體的半導體裝置的可靠度。進而能夠降低硬化後的樹脂膜的吸濕率，並維持加熱時作為樹脂膜的接著性，而能夠提昇半導體裝置的可靠度。進而，由於樹脂膜施加雷射標記，於藉由雷射光削除的部分露出無機填料(C)，呈現接近用於擴散反射光的白色之顏色。依此，樹脂膜形成層如同後述而含有著色劑(E)時，雷射標記部分與其他部分得到對比差，具有標記成為明顯化的效果。
而且，無機填料(C)較佳是含有氮化物粒子(C1)以外的粒子(以下亦有記載為「其他粒子(C2)」的情形)。氮化物粒子(C1)提昇了樹脂膜形成層的熱傳導率，但氮化物粒子(C1)的含量過多的話，具有樹脂膜形成層的對被著體的接著性降低的情形。因此，藉由併用氮化物粒子(C1)與其他粒子(C2)，能夠維持樹脂膜形成層的對被著體的接著性，並賦予樹脂膜形成層充分的熱傳導率。
以下對氮化物粒子(C1)與其他粒子(C2)進行詳述。
(C1)氮化物粒子
作為氮化物粒子(C1)，可舉氮化硼、氮化鋁、氮化矽等的粒子。此些之中，由容易得到具有高熱傳導率的樹脂膜形成層來看，較佳為氮化硼粒子。
作為氮化物粒子(C1)，較佳為異方形狀的粒子。異方形狀的粒子具有異方性，其具體的形狀較佳由板狀、針狀 以及鱗片狀所組之組群選擇至少1種形狀。異方形狀粒子於其長軸方向顯示高熱傳導率。因此，於樹脂膜形成層中，藉由提高其長軸方向與樹脂膜形成層的厚度方向成為略相同的異方形狀粒子的比例，半導體晶片所產生的熱變得容易經由樹脂膜形成層發散。
而且，於本發明中，所謂的「氮化物粒子(C1)的長軸方向與樹脂膜形成層的厚度方向成為略相同」，具體而言，是指氮化物粒子(C1)的長軸方向與樹脂膜形成層的厚度方向呈平行而為0°時，樹脂膜形成層的厚度方向與氮化物粒子(C1)的長軸方向所成的角度為-45~45°的範圍。
氮化物粒子(C1)的平均粒徑較佳為20μm以下，更佳為5~20μm，再更佳為8~20μm，特佳為10~15μm。而且，氮化物粒子(C1)的平均粒徑，較佳為比後述的其他粒子(C2)的平均粒徑小。藉由將氮化物粒子(C1)的平均粒徑如上所述的進行調整，樹脂膜形成層的熱傳導率或製膜性提昇，且樹脂膜形成層中的氮化物粒子(C1)的填充率提昇。氮化物粒子(C1)的平均粒徑，是以電子顯微鏡測定隨機選擇的20個氮化物粒子(C1)的長軸徑，作為其算術平均值所計算的個數平均粒徑。
氮化物粒子(C1)的粒徑分布(CV值)較佳為5~40%，更佳為10~30%。藉由使氮化物粒子(C1)的粒徑分布於上述範圍，能夠有效率的達成均勻的熱傳導性。CV值為粒徑的散亂的指標，CV值越大則表示粒徑的散亂大。CV值小的情形，由於粒徑一致，粒子與粒子的間隙所進入的小尺寸粒子的量少，無機填料(C)的更緊密填充變得困難，作為結果 具有難以得到具有高熱傳導率的樹脂膜形成層的情形。反之，CV值大的情形，具有無機填料(C)的粒徑比所製膜的樹脂膜形成層的厚度大的情形，作為結果具有於樹脂膜形成層的表面產生凹凸，樹脂膜形成層的接著性降低的情形。而且，CV值過大的話，具有難以得到具有均勻性能的熱傳導組成物的情形。而且，氮化物粒子(C1)的粒徑分布(CV值)，能夠藉由如下求得：以電子顯微鏡觀察，測定200個粒子的長軸徑，求取長軸徑的標準差，使用上述的平均粒徑，計算出(長軸徑的標準差)/(平均粒徑)。
氮化物粒子(C1)的長徑短徑比，較佳為5以上，更佳為5~30，再更佳為8~20，特佳為10~15。長徑短徑比是表示氮化物粒子(C1)的(長軸數平均徑)/(短軸數平均徑)。短軸數平均徑以及長軸數平均徑是經由穿透式電子顯微鏡照片測定隨機選擇20個氮化物粒子(C1)的短軸徑以及長軸徑，作為個別的算術平均值所計算出的個數平均粒徑。藉由使氮化物粒子的長徑短徑比於上述範圍，藉由其他粒子(C2)而妨礙氮化物粒子(C1)的長軸方向與平行於樹脂膜形成層的方向成為略相同，氮化物粒子(C1)能夠於樹脂膜形成層的厚度方向形成有效率的熱傳導路徑，提昇熱傳導率。
氮化物粒子(C1)的密度較佳為2~4g/cm3，更佳為2.2~3g/cm3。
氮化物粒子(C1)的長軸方向的熱傳導率，較佳為60~400W/(m．K)，更佳為100~300W/(m．K)。藉由使用此種的氮化物粒子(C1)，得到所形成的熱傳導路徑具有高熱 傳導性，作為結果熱傳導率高的樹脂膜形成層。而且，氮化物粒子(C1)的長軸方向的熱傳導率能夠藉由週期加熱法以測定。
(C2)其他粒子
作為其他粒子(C2)，可舉二氧化矽(silica)粒子、氧化鋁粒子等，特佳為氧化鋁粒子。藉由使用氧化鋁粒子，即使是氮化物粒子所形成熱傳導路徑以外的部分，亦不損及熱傳導性，作為結果得到熱傳導率高的樹脂膜形成層。
其他粒子(C2)的形狀，只要是能夠妨礙氮化物粒子(C1)的長軸方向與平行於樹脂膜形成層的方向成為略相同之形狀，並沒有特別的限制，其具體的形狀較佳為球狀。藉由使用此種形狀的其他粒子(C2)，於樹脂膜形成層的製造步驟中，能夠抑制氮化物粒子(C1)的長軸方向與平行於樹脂膜形成層的方向成為略相同，而使氮化物粒子(C1)的長軸方向與樹脂膜形成層的厚度方向成為略相同之氮化物粒子(C1)的比例提高。其結果，得到於樹脂膜形成層的厚度方向具有優良熱傳導率的樹脂膜形成層。這是因為在樹脂膜形成層中，藉由其他粒子(C2)的存在，氮化物粒子(C1)以倚靠於其他粒子(C2)而立起的方式存在的結果，而使得氮化物粒子(C1)的長軸方向與樹脂膜形成層的厚度方向成為略相同。僅使用異方形狀的氮化物粒子(C1)的情形，於樹脂膜形成層的製造步驟(例如是塗佈步驟)中因施加於氮化物粒子(C1)的應力或重力，其長軸方向與平行於樹脂膜形成層的方向成為略相同之氮化物粒子(C1)的比例高，具有難以得到具有優良熱傳導率的樹脂形成層的情形。
其他粒子(C2)的平均粒徑較佳為20μm以上，更佳為20~50μm，再更佳為20~30μm。藉由使其他粒子(C2)的平均粒徑於如上所述的範圍，樹脂膜形成層的熱傳導率或製膜性提昇，且樹脂膜形成層中的其他粒子(C2)的填充率提昇。而且，氮化物粒子(C1)每單位體積的比表面積大，樹脂膜形成用組成物的黏度容易上升。此處，於添加比表面積更大、平均粒徑未滿20μm的氮化物粒子以外的填料之情形，具有樹脂膜形成用組成物的黏度進一步上升，樹脂膜的形成困難，需要使用大量的溶劑稀釋，生產性降低的疑慮。而且，其他粒子(C2)的平均粒徑，是以電子顯微鏡測定隨機選擇的20個其他粒子(C2)的長軸徑，作為其算術平均值所計算的個數平均粒徑。
而且，其他粒子(C2)的平均粒徑，較佳是後述樹脂膜形成層的厚度的0.01~0.65倍。其他粒子(C2)的平均粒徑未滿樹脂膜形成層的厚度的0.01倍的話，其長軸方向與平行於樹脂膜形成層的方向成為略相同之氮化物粒子(C1)的比例高，具有難以形成有效率的熱傳導路徑，樹脂膜形成層的熱傳導率降低的情形。而且，其他粒子(C2)的平均粒徑超過樹脂膜形成層的厚度的0.65倍的話，樹脂膜形成層的表面產生凹凸，具有對被著體的樹脂膜形成層的接著性降低的疑慮。而且，具有難以得到具有均勻性能的熱傳導性的樹脂膜形成層的情形。
其他粒子(C2)的粒徑分布(CV值)較佳為5~40%，更佳為10~30%。藉由使其他粒子(C2)的粒徑分布於上述範圍，能夠有效率的達成均勻的熱傳導性。CV值小的 情形，由於粒徑一致，粒子與粒子的間隙所進入的小尺寸粒子的量少，無機填料(C)的更緊密填充變得困難，作為結果具有難以得到具有高熱傳導率的樹脂膜形成層的情形。反之，CV值大的情形，具有無機填料(C)的粒徑比所製膜的樹脂膜形成層的厚度大的情形，作為結果具有於樹脂膜形成層的表面產生凹凸，對被著體之樹脂膜形成層的接著性差的情形。而且，CV值過大的話，具有難以得到具有均勻性能的熱傳導組成物的情形。而且，其他粒子(C2)的粒徑分布(CV值)，能夠藉由如下求得：以電子顯微鏡觀察，測定200個粒子的長軸徑，求取長軸徑的標準偏差，使用上述的平均粒徑，計算出(長軸徑的標準差)/(平均粒徑)。
樹脂膜形成層的總質量中的無機填料(C)的質量比例，相對於構成樹脂膜形成層的全固體成分，較佳為30~60質量%，更佳為40~60質量%，特佳為50~60質量%。藉由使無機填料(C)的質量比例於上述範圍，能夠有效率的形成熱傳導路徑，提昇樹脂膜形成層的熱傳導率。
而且，樹脂膜形成層的總質量中的氮化物粒子(C1)的質量比例較佳為40質量%以下，更佳為20~40質量%，特佳為20~30質量。藉由使氮化物粒子(C1)的質量比例於上述範圍，能夠有效率的形成熱傳導路徑，提昇樹脂膜形成層的熱傳導率。
作為無機填料(C)含有氮化物粒子(C1)與其他粒子(C2)的情形，氮化物粒子(C1)與其他粒子(C2)的重量比例(C1：C2)較佳為1：5~5：1，更佳為1：4~4：1。 藉由使氮化物粒子(C1)與其他粒子(C2)的重量比例於上述範圍內，能夠使其長軸方向與樹脂膜形成層的厚度方向成為略相同之氮化物粒子(C1)的比例提高。其結果，能夠提昇樹脂膜形成層的熱傳導率。而且，能夠抑制樹脂膜形成用組成物的增稠，形成平滑的樹脂膜。
而且，樹脂膜形成層中的無機填料(C)的濃度，較佳為30~50體積%，更佳為35~45體積%。
(D)矽烷耦合劑
藉由於樹脂膜形成層中調配具有與無機物反應的官能基以及與有機物反應的官能基，分子量為300以上的矽烷耦合劑(D)，能夠提昇樹脂膜形成層的對被著體的接著性。而且，藉由使用矽烷耦合劑(D)，能夠不損及樹脂膜形成層硬化所得的樹脂膜的耐熱性而提昇其耐水性。尚且，於下述中，上述「與無機物反應的官能基」亦有記載為「反應性官能基A」的情形，上述「與有機物反應的官能基」亦有記載為「反應性官能基B」的情形。
作為本發明所使用的矽烷耦合劑(D)，可舉分子量300以上的寡聚物形式的矽烷耦合劑。矽烷耦合劑(D)的分子量較佳為300~5000，更佳為1000~3000。進而，矽烷耦合劑(D)的烷氧當量，較佳為10~40mmol/g，更佳為13~30mmol/g。
作為反應性官能基A，較佳為烷氧基。而且，作為反應性官能基B，較佳為與黏合劑高分子(A)或硬化性成分(B)所具有的官能基反應者，作為此種，可舉環氧基、胺基、(甲基) 丙烯醯基、(甲基)丙烯醯基中的乙烯基除外的乙烯基、巰基等，此些之中，較佳為環氧基。尚且，烷氧當量為表示每化合物的單位重量所含的烷氧基的絕對數。
藉由使用此種的矽烷耦合劑(D)，得到維持樹脂膜形成層的熱傳導率、且具有規定強度的樹脂膜形成層變得容易。
作為此種的矽烷耦合劑(D)，具體可舉出γ-縮水甘油丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-(甲基丙烯醯氧丙基)三甲氧基矽烷等的具有2個或3個烷氧基的低分子矽烷耦合劑；四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷等的具有4個烷氧基的低分子矽烷耦合劑；等藉由烷氧基的水解或脫水縮合而縮合的生成物之寡聚物形式者。特別是上述的低分子矽烷耦合劑中，具有2個或3個烷氧基的低分子矽烷耦合劑與具有4個烷氧基的低分子矽烷耦合劑藉由脫水縮合的生成物之寡聚物，烷氧基的反應性充足，且具與有充分數量的機官能基反應的官能基，因而較佳。作為此種的寡聚物，例如是可舉3-(2,3-環氧基丙氧基)丙基甲氧基矽氧烷與二乙氧基矽氧烷的共聚物之寡聚物。
於樹脂膜形成層的總質量中的矽烷耦合劑(D)的質量比例，較佳為0.3~2質量%，更佳為0.5~2質量%，特佳為1~2質量%。藉由使矽烷耦合劑(D)的質量比例於上述範圍，矽烷耦合劑的反應性官能基A與無機粒子(C)(特別是其他粒子(C2))，反應性官能基B與黏合劑高分子成分(A)或硬化性成分(B)等所具有的官能基有效率的產生化學反應，藉由形成網路而能夠抑制氮化物粒子(C1)所致的樹脂膜形成 層的接著性降低。
而且，本發明的樹脂膜形成層，亦可以含有分子量300以上且烷氧當量為10mmol/g以上、不具有反應性官能基B的矽烷耦合物(D')(以下亦有僅記載為「矽烷化合物(D')」的情形)。雖然矽烷化合物(D')不具有反應性官能基B而不會與黏合劑高分子(A)或硬化性成分(B)所具有的官能基反應，但是由於具有反應性官能基A，與其他分子的烷氧基、被著體表面或無機填料(C)(特別是其他粒子(C2))的表面反應而有助於樹脂膜形成層的硬化。作為矽烷化合物(D')，可舉聚甲氧基矽烷、聚乙氧基矽烷、甲氧基矽烷與二甲基矽烷的共聚物等。
其他成分
樹脂膜形成層除了上述黏合劑高分子成分(A)、硬化性成分(B)、無機填料(C)以及矽烷耦合劑(D)以外，可含有下述成分。
(E)著色劑
於樹脂膜形成層中可調配著色劑(E)。藉由調配著色劑，在將半導體裝置組入機器時，可防止周遭裝置所產生的紅外線等所致的半導體裝置之誤動作。此等的效果特別是樹脂膜作為保護膜使用的情形有用。作為著色劑(E)，可使用有機或無機的顏料及染料。
作為染料可使用酸性染料、反應染料、直接染料、分散染料、陽離子染料等的其中任意種染料。而且顏料亦沒有特別的限制，可由公知的顏料適當選擇而使用。
此些之中，由電磁波與紅外線遮蔽性之觀點，較佳為黑色顏料。作為黑色顏料，使用碳黑、氧化鐵、二氧化錳、苯胺黑、活性碳等，並不限定於此些。由提升半導體裝置的可靠度的觀點，特佳為碳黑。著色劑(E)可以1種單獨使用，亦可組合2種以上使用。
著色劑(E)的調配量，對除了著色劑(E)之外的構成樹脂膜形成層之全固體成分100質量份，較佳為0.1~35質量份，更佳為0.5~25質量份，特佳為1~15質量份。
(F)硬化促進劑
硬化促進劑(F)，係用於調整樹脂膜形成層之硬化速度。硬化促進劑(F)特別是在於至少使用熱硬化性成分以及熱硬化劑作為硬化性成分(B)的情形，可良好地使用於並用環氧樹脂與熱硬化劑的情形。
較佳的硬化促進劑，可舉三亞乙基二胺、苄基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基胺基乙醇、三(二甲基胺基甲基)酚等之3級胺類；2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑等的咪唑類；三丁基膦、二苯膦、三苯膦等的有機膦類；四苯硼酸四苯基膦、四苯硼酸三苯膦等的四苯硼酸鹽等。此些可以1種單獨或組合2種以上使用。
硬化促進劑(F)對熱硬化性成分以及熱硬化劑的合計量100質量份，較佳為包含0.01~10質量份，更佳為0.1~5質量份的量。藉由以上述範圍的量含有硬化促進劑(F)，即使曝露於高溫高濕中亦可具有優良的接著性，即使是曝露於嚴 酷的回流條件的情形，亦可達成高可靠度。硬化促進劑(F)含量少，則硬化不足而無法得到充分的接著性，過剩則具有高極性的硬化促進劑，在高溫高濕下於保護膜形成層中向接著界面側移動，因偏析而使半導體裝置的可靠度下降。
(G)光聚合起始劑
樹脂膜形成層包含能量線硬化性成分作為上述硬化性成分(B)的情形，於其使用時，照射紫外線等的能量線，使能量線硬化性成分硬化。此時，藉由於構成樹脂膜形成層的組合物中含有光聚合起始劑(G)，可減少聚合硬化時間及光線照射量。
如此之光聚合起始劑(G)，具體而言，可舉二苯基酮、苯乙酮、安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、苯甲酸苄酯(benzoin benzoic acid)、甲基苯甲酸苄酯(benzoin benzoic acid methyl)、苯偶醯二甲縮酮、2,4-二乙基噻吨酮、α-羥基環己基苯基酮、苄基二苯硫醚、四甲基秋蘭姆單硫醚、偶氮雙異丁腈、聯苯甲醯、二聯苯甲醯、双乙醯、1,2-二苯基甲烷、2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮、2,4,6-三甲基苯甲醯苯基氧化膦及β-氯蒽醌等。光聚合起始劑(G)，可以1種單獨或組合2種以上使用。
光聚合起始劑(G)之調配比例，對能量線硬化性成分100質量份，較佳為包含0.1~10質量份，更佳為包含1~5質量份。未滿0.1質量份，則有光聚合不足而無法得到轉印性之情形，超過10質量份，則產生未參與光聚合之殘留物，有 使樹脂膜形成層之硬化性不充分之情形。
(H)交聯劑
為了調節樹脂膜形成層之初期接著力及凝聚力，亦可添加交聯劑。交聯劑(H)，可舉有機多元異氰酸酯化合物、有機多元醯亞胺化合物等。
作為有機多元異氰酸酯化合物，可舉芳香族多元異氰酸酯化合物、脂肪族多元異氰酸酯化合物、脂環族多元異氰酸酯化合物及該等的有機多元異氰酸酯化合物之三量體、以及使此些有機多元異氰酸酯化合物與多元醇化合物反應而得之末端異氰酸酯胺基甲酸酯預聚合物等。
作為有機多元異氰酸酯化合物，可舉例如，2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-二甲苯二異氰酸酯、1,4-二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4'-二異氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二環己基甲烷-2,4'-二異氰酸酯、三羥甲基丙烷加成物甲苯二異氰酸酯及賴胺酸異氰酸酯。
作為有機多元醯亞胺化合物，N,N'-二苯基甲烷-4,4'-雙(1-賴胺酸羧醯胺)、三羥甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、四羥甲基甲烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯及N,N'-甲苯-2,4-雙(1-氮丙啶羧醯胺)三乙烯三聚氰胺等。
相對於黏合劑高分子成分(A)100質量份，交聯劑(H)通常為0.01~20質量份，較佳以0.1~10質量份，更佳以0.5~5質量份的比例使用。
(I)泛用添加劑
於保護膜形成層，於上述之外，亦可按照必要調配各種添加劑。各種添加劑，可舉平滑劑、可塑劑、抗靜電劑、抗氧化劑、離子捕捉劑、吸附劑、鏈移動劑等。
由如上述所述的各成分組成之樹脂膜形成層，具有接著性與硬化性，於未硬化狀態藉由按壓於半導體晶片等，或者加熱並進行按壓而接著。然後經由硬化，最終可賦予耐衝擊性高的樹脂膜，剝離強度亦優良，即使在嚴酷的高溫高濕條件下，亦可保持充分的保護功能。於本發明中，上述的樹脂膜形成層較佳作為用以將半導體晶片固定於基板或其他半導體晶片之膜狀接著劑或半導體晶片的保護膜而使用。再者，樹脂膜形成層，亦可為單層構造，此外，只要包含上述成分之層包含1層以上，亦可為多層構造。
樹脂膜形成層的剝離強度較佳為3.5~10N/10mm，更佳為5~10N/10mm，特佳為7~10N/10mm。樹脂膜形成層的剝離強度於上述範圍的話，能製造具有優良可靠度的半導體裝置。尚且，樹脂膜形成層的剝離強度的測定方法，以與實施例相同的方法進行。
樹脂膜形成層的熱傳導率較佳為2W/(m．K)以上，更佳為3W/(m．K)以上。而且，硬化後的樹脂膜形成層(樹脂膜)的熱傳導率，較佳為2W/(m．K)以上，更佳為3W/(m．K)以上。樹脂膜形成層或樹脂膜的熱傳導率未滿較佳為2W/(m．K)的話，具有半導體裝置的發熱所致的半導體裝置的變形、且成為破損或故障的原因，或導致半導體裝置運算速 度的降低或誤動作，半導體裝置的可靠度降低的情形。藉由使樹脂膜形成層或樹脂膜的熱傳導率於上述範圍內，半導體裝置的散熱特性提昇，能夠製造具有優良可靠度的半導體裝置。尚且，樹脂膜形成層的熱傳導率的測定方法，以與實施例相同的方法進行。
作為樹脂膜形成層的散熱特性的指標，除了熱傳導率之外，亦可使用熱擴散率，硬化後的樹脂膜形成層(樹脂膜)的熱擴散率，較佳為9.7×10-7m2/s以上，更佳為1.5×10-6m2/s以上。尚且，熱擴散率為樹脂膜形成層或樹脂膜的熱傳導率除以樹脂膜的比熱與密度的乘積所得之值，熱擴散率越大顯示具有優良的散熱特性。
(晶片用樹脂膜形成用片)
樹脂膜形成層是將上述各成分以適當比例混合而成的樹脂膜組成物塗佈乾燥於支撐片上而得。而且，亦可以在與支撐片不同的工程膜上塗佈、乾燥樹脂膜形成物而成膜，將其轉印至支撐片。在混合時亦可以預先使用分散媒或溶媒將各成分稀釋，或是亦可以在混合時加入分散媒或溶媒。由可以使上述各成分均勻混合的觀點，較佳為使用溶媒。作為溶媒，例如是可舉甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、異丁醇、正丁醇、乙酸乙酯、甲基乙基酮、丙酮、四氫呋喃、異丙醇、二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮等。此些之中可單獨使用1種或組合使用2種以上。
本發明的晶片用樹脂膜形成用片，是上述樹脂膜形成層可剝離的形成於支撐片上而成。本發明的晶片用樹脂膜 形成用片，可為帶狀、標籤狀等的各種形狀。
作為支撐片，例如是可舉聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯化乙烯膜、氯化乙烯共聚物膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚胺基甲酸酯膜、乙烯乙酸乙烯基共聚物膜、離子聚合物膜、乙烯．(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯．(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚醯亞胺膜、氟樹脂膜等的膜。而且亦可以使用此些的交聯膜。進而亦可以使用此些的積層膜。而且，亦可以使用將此些著色的膜。
本發明的晶片用樹脂膜形成用片中，其使用時將支撐片剝離，並將樹脂膜形成層轉印至半導體晶圓或晶片。特別是樹脂膜形成層的熱硬化後從支撐片剝離的情形，由於支撐片有必要耐受樹脂膜形成層的熱硬化時的加熱，較佳是使用耐熱性優良的經回火處理聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚甲基戊烯膜、聚醯亞胺膜。而且，支撐片的表面亦可以塗佈剝離劑而施加剝離處理。
作為用於剝離處理之剝離劑，可使用醇酸系、矽酮系、氟系、不飽和聚脂系、聚烯烴系、蠟系等，特別是以醇酸系、矽酮系、氟系的剝離劑，具有耐熱性而較佳。
使用上述剝離劑對作為支撐片的基體之膜的表面進行剝離處理，將剝離劑直接以無溶劑或以溶劑稀釋或乳膠化，以凹版塗佈機、線棒塗佈機、氣刀塗佈機、輥輪塗佈機等塗佈，將塗佈剝離劑之支撐片於常溫下或加熱下供給，或以電 子線使之硬化形成剝離劑層即可。
此外，亦可藉由濕式積層或乾式積層、熱熔融積層、熔融擠出積層、共擠出加工等進行膜的積層，以得到支撐片。
而且，樹脂膜形成層亦可以積層於設置在支撐片 上的再剝離性黏著層上。再剝離性黏著劑層亦可以使用具有可使樹脂膜形成層剝離程度的黏著力之弱黏著性者，亦可以使用藉由照射能量線而使黏著性降低的能量線硬化性者。而且，使用能量線硬化性的再剝離性黏著劑層的情形，亦可以於積層樹脂膜形成層的區域(例如是支撐片的內周部)預先照射能量線，以降低黏著性，另一方面，其他區域(例如是支撐片的外周部)不照射能量線，例如是為了對治具的接著為目的，而繼續維持高黏著力。僅對其他區域不照射能量線的方式，亦可以例如是對於與支撐片的其他區域對應的區域藉由引刷等而設置能量線遮蔽層，由支撐片側照射能量線。再剝離性黏著劑層可藉由先前公知的種種黏著劑(例如是，橡膠系、丙烯酸系、矽酮系、胺基甲酸酯系、乙烯基醚系等的泛用黏著劑，能量線硬化型黏著劑、含熱膨脹成分黏著劑等，而且亦可以為黏著劑的表面具有凹凸者)來形成。再剝離性黏著劑層的厚度並沒有特別的限定，通常為1~50μm，較佳為5~30μm。此種構成的晶片用樹脂膜形成用片之支撐片，特別是樹脂膜作為保護膜的情形，後述半導體裝置的製造步驟的切割步驟中作用為用於支撐被著體(半導體晶圓或晶片)之切割片，並保持支撐片與樹脂膜形成層之間的接著性，因此於切割步驟中能夠抑制附樹脂膜 形成層的晶片由支撐片剝離。
支撐片的厚度通常為10~500μm，較佳為15~300μm，特佳為20~250μm。
樹脂膜形成層的厚度較佳為25~50μm，特佳為30~45μm。而且，樹脂膜形成層的厚度，較佳為大於其他粒子(C2)的平均粒徑。
尚且，晶片用樹脂膜形成用片的使用前，為了保護樹脂膜形成層，在樹脂膜形成層的上面，亦可以積層有別於前述支撐片、輕剝離性的剝離膜。
而且，為了固定於環狀框架等的其他治具，於樹脂膜形成層的表面(與被著體接觸的面)的外周部，亦可以另外設置接著劑層或黏著帶。
此種的晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層，能夠作為膜狀接著劑的功能。膜狀接著劑通常用作為貼附於半導體晶圓的任意面、經由切割步驟而切割為個別的晶片後，載置(晶粒結著)於基板等、經由硬化步驟而接著固定半導體晶片。此種的膜狀接著劑亦稱為晶粒黏著膜(die attachment film)。本發明的樹脂膜形成層作為膜狀接著劑使用的半導體裝置，由於放熱特性優異，能夠抑制其可靠性的降低。
而且，晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層能夠作為保護膜。樹脂膜形成層貼附於面朝下方式的晶片用半導體晶圓或晶片的背面，藉由適當的手段硬化而作為密封樹脂的替代而具有保護半導體晶片的功能。於貼附於半導體晶圓的情形，由於保護膜具有補強晶圓的功能而可防止晶圓的破損。而 且，本發明的樹脂膜形成層作為保護膜的半導體裝置，由於放熱特性優異，能夠抑制其可靠性的降低。
(半導體裝置的製造方法)
其次對本發明的晶片用樹脂膜形成用片的利用方法，該片適用於半導體裝置的製造方法的情形為例進行說明。
本發明的半導體裝置的製造方法，在表面形成有電路的半導體晶圓的背面，貼附上述晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層，其後，較佳得到背面具有樹脂膜的半導體晶片。該樹脂膜較佳為半導體晶片的保護膜。而且，本發明的半導體裝置的製造方法，較佳為進而包含下述步驟(1)~(3)，並以任意的順序進行步驟(1)~(3)。
步驟(1)：將樹脂膜形成層或樹脂膜與支撐片剝離， 步驟(2)：將樹脂膜形成層硬化以得到樹脂膜， 步驟(3)：將半導體晶圓與樹脂膜形成層或樹脂膜進行切割。
半導體晶圓可以為矽晶圓，亦可以為鎵．砷等的化合物半導體晶圓。於晶圓表面的電路形成可使用包含蝕刻法、舉離法等先前所泛用方法之種種的方法以進行。其次，研磨半導體晶圓的電路面的反對面(背面)。研磨法並沒有特別的限制，亦可以利用研磨器等的公知的手段進行研磨。背面研磨時，為了保護表面的電路，在電路面貼附稱作為表面保護片的黏著片。背面研磨是將晶圓的電路面側(亦即表面保護片側)藉由夾盤台(chuck table)等固定，以研磨器對未形成電路的背面側進行研磨。晶圓研磨後的厚度並沒有特別限定，通常為 20~500μm的程度。
其後，因應需要將背面研磨時產生的破碎層去除。破碎層的去除是藉由化學蝕刻、電漿蝕刻等進行。
其次，於半導體晶圓的背面貼附上述晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層。其後，以任意的順序進行步驟(1)~(3)。此製程的詳細步驟詳細描述於特開2002-280329號公報。作為一個例子，以依據步驟(1)、(2)、(3)的順序進行的情形做說明。
首先，在表面形成有電路的半導體晶圓的背面，貼附上述晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層。其次，由樹脂膜形成層將支撐片剝離，得到半導體晶圓與樹脂膜形成層的積層體。其次，將樹脂膜形成層硬化，以於晶圓的全面形成樹脂膜。於樹脂膜形成層中使用熱硬化性成分以及熱硬化劑作為硬化性成分(B)的情形，藉由熱硬化使樹脂膜形成層硬化。作為硬化性成分(B)而調配有能量線聚合性化合物的情形，樹脂膜形成層的硬化可藉由能量線照射以進行，在併用熱硬化性成分與熱硬化劑以及能量線聚合性化合物的情形，亦可以同時進行加熱以及能量線照射所致的硬化，亦可以逐次的進行。作為照射的能量線，可舉紫外線(UV)或電子線(EB)等，較佳使用紫外線。其結果，於晶圓背面形成硬化樹脂所構成的樹脂膜，由於與晶圓單獨的情形相比強度提昇，能夠降低變薄晶圓的操作時的破損。而且，藉由形成熱傳導率高的樹脂膜，賦予優良的散熱特性。而且，與於晶圓或晶片的背面將直接樹脂膜用的塗佈液進行塗佈．被膜化的塗佈法相較之下，樹脂膜 的厚度的均勻性優良。
其次，將半導體晶圓與樹脂膜的積層體，依形成於晶圓表面的每個電路而進行切割。切割可以將晶圓與樹脂膜一起切斷的方式以進行。晶圓的切割，是藉由使用切割片的常法以進行。其結果，得到於背面具有樹脂膜的半導體晶片。
最後，將經切割的晶片藉由夾頭(collet)等的泛用手段而拾取，藉此得到背面具有樹脂膜的半導體晶片。然後，將半導體晶片以面朝下方式安裝於規定的基台上，藉此可製造半導體裝置。而且，藉由將於背面具有樹脂膜的半導體晶片接著於晶粒墊部或其他半導體晶片等的其他部件上(晶片搭載部上)，亦可製造半導體晶片。如依本發明，能夠於晶片的背面簡便的形成厚度均勻性高的樹脂膜，切割步驟或封裝後的破裂不易發生。進而，由於所得的半導體裝置賦予了優良的散熱特性，能夠抑制其可靠度的降低。
尚且，在半導體晶圓的背面貼附上述晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層之後，步驟(3)在步驟(1)之前進行的情形，晶片用樹脂膜形成用片能發揮作為切割片的功能。亦即是，可用作為在切割步驟中用於支撐半導體晶圓的片。於此情形，晶片用樹脂膜形成用片的內周部經由樹脂膜形成層貼著於半導體晶圓，晶片用樹脂膜形成用片的外周部與環狀框架等的其他治具接合，藉此貼附於半導體晶圓的晶片用樹脂膜形成用片固定於裝置，以進行切割。
而且，使用本發明的晶片用樹脂膜形成用片之其他的半導體裝置的製造方法，較佳是包含以下步驟：將該片的 樹脂膜形成層貼著於半導體晶圓，將半導體晶圓切割為半導體晶片，於該半導體晶片的任意面使該樹脂膜形成層固著殘存而將支撐片剝離，將該半導體晶片經由該樹脂膜形成層載置於晶粒墊部上或其他的半導體晶片上。作為一例，以下說明於晶片的背面貼附樹脂膜形成層的製造方法。
首先，將環狀框架以及半導體晶圓的背面側載置於本發明的晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層上並輕按壓，以固定半導體晶圓。尚且，本發明的晶片用樹脂膜形成用片構成為經由再剝離黏著劑層而於支撐片的內周部形成樹脂膜形成層、於支撐片的外周部露出再剝離黏著劑層的情形，半導體晶圓固定於樹脂膜形成層上，環狀框架經由再剝離黏著劑層固定於支撐片的外周部。
此時，樹脂膜形成層於室溫不具黏性的情形亦可適當加溫(並沒有特別的限定，較佳為40~80℃)。
其次，於樹脂膜形成層中調配有能量線聚合性化合物作為硬化性成分(B)的情形，亦可以由支撐片側對樹脂膜形成層照射能量線，使樹脂膜形成層預備的硬化，提昇樹脂膜形成層的凝集力，降低樹脂膜形成層與支撐片之間的接著力。
其後，使用切割刀等的切割手段，切割上述半導體晶圓以得到半導體晶片。此時的切割深度，為半導體晶圓的厚度、樹脂膜形成層的厚度的合計，再加上切割刀的磨耗份量的深度。
尚且，能量線的照射亦可以在半導體晶圓的貼附後，半導體晶片的剝離(拾取)前的任意階段進行，例如是亦可以於切割後進行，而且亦可以於下述擴展步驟後進行，但較佳是在半 導體晶圓的貼附後且切割前進行。而且，能量線的照射亦可以分為複數回。
其次，因應需要進行晶片用樹脂膜形成用片的擴展，則使半導體晶片的間距擴張，半導體晶片的拾取變得更為容易進行。此時，藉由使樹脂膜形成層與支撐片之間發生偏移，樹脂膜形成層與支撐片之間的接著力減少，半導體晶圓的拾取性提昇。依此進行半導體晶片的拾取，能夠使切斷的樹脂膜形成層固著殘存於半導體晶片的背面而從支撐片剝離。
其次，經由樹脂膜形成層而將半導體晶片載置於引線框架的晶粒墊上或者其他半導體晶片(下段晶片)表面(以下，搭載晶片的晶粒墊或下段晶片表面記載為「晶片搭載部」)。晶片搭載部可以於載置半導體晶片前加熱或是載置後加熱。加熱溫度通常為80~200℃，較佳為100~180℃，加熱時間通常為0.1秒~5分鐘，較佳為0.5秒~3分鐘，載置時的壓力通常為1kPa~200MPa。
半導體晶片載置於晶片搭載部後，亦可以因應需要進一步加熱。此時的加熱條件為上述加熱溫度的範圍，加熱時間通常為1~180分鐘，較佳為10~120分鐘。
而且，亦可以不進行載置後的加熱處理而為暫時接著狀態，利用封裝製造時所通常進行的樹脂密封的加熱而使樹脂膜形成層硬化。藉由經由此種的步驟，能夠得到樹脂膜形成層硬化，且半導體晶片與晶片搭載部強固接著的半導體裝置。由於樹脂膜形成層於晶粒結著條件下流動化，即使是晶片搭載部的凹凸亦充分的填埋，能夠防止空孔的發生而提高半導 體裝置的可靠度。而且，由於樹脂膜形成層的熱傳導率高，半導體裝置具有優良的散熱特性，能夠抑制其可靠度的降低。
本發明的晶片用樹脂膜形成用片除了上述使用方法之外，亦可以使用於半導體化合物、玻璃、陶瓷、金屬等的接著。
[實施例]
以下以實施例說明本發明，但是本發明並不限定於此些實施例。尚且，於以下的實施例及比較例中，〈剝離強度測定〉以及〈熱傳導率測定〉如下所述的進行。
〈剝離強度測定〉
於晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層上，載置厚度350μm的矽晶圓，以70℃熱積層。其次，將晶片用樹脂膜形成用片的支撐片剝離。其後，將10mm寬度的銅箔(厚度150μm)以70℃熱積層於樹脂膜形成層上，於加熱烘箱內熱硬化(130℃，2小時)後，使用泛用的抗拉試驗機(SHIMADAZU製AG-IS MS)進行90°剝離試驗，測定銅箔的剝離強度。剝離強度為3.5~10N/10mm的情形為「良好」，其以外的情形評價為「不良」。
〈熱傳導率測定〉
(硬化前)
將樹脂膜形成層(厚度：40μm)裁切而得到各片為1cm的正方形的試料。其次，使用熱傳導率測定裝置(ai-phase社製，AIPHASE．MOBILE 1u)，以溫度熱分析法測定該試料厚度方向的熱傳導率。熱傳導率為2W/(m．K)以上的情形為「良 好」。其以外的情形為「不良」。
(硬化後)
將樹脂膜形成層(厚度：40μm)裁切而得到各片為1cm的正方形的試料。其次，將該試料加熱(130℃，2小時)硬化後，使用熱傳導率測定裝置(ai-phase社製，AIPHASE．MOBILE 1u)，測定該試料厚度方向的熱傳導率。熱傳導率為2W/(m．K)以上的情形為「良好」。其以外的情形為「不良」。
〈樹脂膜形成用組成物〉
構成樹脂膜形成層的各成分如下所示。
(A)黏合劑高分子成分：甲基丙烯酸甲酯85質量份與丙烯酸2-羥基乙酯15質量份的共聚物(重量平均分子量：40萬，玻璃轉移溫度：6℃)
(B)硬化性成分
(B1)雙酚A型環氧樹脂(環氧當量180~200g/eq)
(B2)二環戊二烯型環氧樹脂(大日本油墨化學工業(股)製EPICLONHP-7200HH)
(B3)雙氰胺(旭電化製ADEKAHARDENER3636AS)
(C)無機填料
(C1)氮化硼粒子(昭和電工(股)製UHP-2，形狀：板狀，平均粒徑11.8μm，長徑短徑比11.2，長軸方向的熱傳導率200W/(m．K)，密度2.3g/cm3)
(C2)氧化鋁填料(昭和電工(股)製CB-A20S，形狀：球狀，平均粒徑20μm，密度4.0g/cm3)
(C3)二氧化矽填料(溶融石英填料，平均粒徑3μm)
(D)矽烷耦合劑
(D1)寡聚物型矽烷耦合劑(信越化學工業股份有限公司製X-41-1056烷氧當量17.1mmol/g，分子量500~1500)
(D2)單體型矽烷耦合劑(γ-縮水甘油基丙基甲基二乙氧基矽烷，信越化學工業股份有限公司製KBE-402烷氧當量10.8mmol/g，分子量248.4)
(E)著色劑：黑色顏料(碳黑，三菱化學公司製#MA650，平均粒子徑28nm)
(F)硬化促進劑：2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(四國化成工業公司製CUREZOL2PHZ-PW)
(實施例以及比較例)
上述各成分以表1所記載的量調配，以得到樹脂膜形成用組成物。將所得的組成物的甲基乙基酮溶液(固體濃度61重量%)，以乾燥後的厚度成為40μm的方式，塗佈、乾燥(乾燥條件：於烘箱110℃，1分鐘)於經矽酮剝離處理的支撐片(Lintec股份有限公司製SP-PET381031，厚度38μm)的剝離處理面上，以於支撐片上形成樹脂膜形成層，得到晶片用樹脂膜形成用片。
關於所得的晶片用樹脂膜形成用片，進行〈剝離強度測定〉以及(熱傳導率測定〉。結果如表2所示。尚且，關於比較例9的晶片用樹脂膜形成用片，由於剝離強度為測定下限值以下，剝離強度無法測定。
實施例的晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層，顯示優良的剝離強度以及熱傳導率。因此，藉由使用本發明的晶片用樹脂膜形成用片，能夠得到高可靠度的半導體裝置。

Claims (13)

  1. 一種晶片用樹脂膜形成用片，具有支撐片與形成於支撐片上的樹脂膜形成層，該樹脂膜形成層包括黏合劑高分子(A)、硬化性成分(B)、無機填料(C)以及矽烷耦合劑(D)，該無機填料(C)含有氮化物粒子(C1)，且該矽烷耦合劑(D)的分子量為300以上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中該樹脂膜形成層的總質量中之矽烷耦合劑(D)的質量比例為0.3~2質量%。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中矽烷耦合劑(D)的烷氧當量為10~40mmol/g。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中該樹脂膜形成層的總質量中之氮化物粒子(C1)的質量比例為40質量%以下。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中該樹脂膜形成層的總質量中之無機填料(C)的質量比例為30~60質量%。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中無機填料(C)含有氮化物粒子(C1)以外的其他粒子(C2)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中氮化物粒子(C1)為氮化硼粒子。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其 中其他粒子(C2)的平均粒徑為20μm以上。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中無機填料(C)的氮化物粒子(C1)與其他粒子(C2)的重量比率(C1：C2)為1：5~5：1。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中其他粒子(C2)的平均粒徑為樹脂膜形成層的厚度的0.01~0.65倍。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中樹脂膜形成層的剝離強度為3.5~10N/10mm。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的晶片用樹脂膜形成用片，其中樹脂膜形成層的熱傳導率為2W/(m．K)以上。
  13. 一種半導體裝置的製造方法，使用如申請專利範圍第1項所述的晶片用樹脂膜形成用片。
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