TW201529796A - 切晶黏晶膜、半導體裝置之製造方法及半導體裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種即便包含包埋用接著膜亦可實現所期望之切晶之切晶黏晶膜、使用其之半導體裝置之製造方法、及利用該製造方法所獲得之半導體裝置。 本發明係一種切晶黏晶膜，其包含：切晶膜，其包含基材及形成於該基材上之黏著劑層；及接著膜，其層疊於上述黏著劑層上；上述接著膜係用於包埋固定於被接著體上之第1半導體元件並將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體之接著膜；且上述接著膜與上述黏著劑層之間之剝離力為0.03N/20mm以上且0.2N/20mm以下。

Description

切晶黏晶膜、半導體裝置之製造方法及半導體裝置
本發明係關於一種切晶黏晶膜、半導體裝置之製造方法及半導體裝置。
先前，製造半導體裝置時半導體晶片對基板或電極構件之固定係使用銀膏。上述固定處理係於半導體晶片或引線框架塗敷膏狀接著劑，經由膏狀接著劑將半導體晶片搭載於基板，最後使膏狀接著劑層硬化而進行。
然而，對於膏狀接著劑而言，塗敷量或塗敷形狀等會產生較大偏差而難以均勻化，或者塗佈需要特殊裝置或長時間。因此，提出有於切晶步驟中接著保持半導體晶圓且亦賦予安裝步驟所需之晶片固定用接著膜之切晶黏晶膜(參照專利文獻1)。
此種切晶黏晶膜具有於切晶膜上層疊有黏晶膜(接著膜)之構造。又，切晶膜係於支持基材上層疊有黏著劑層之構造。該切晶黏晶膜以如下方式使用。即，於利用接著膜進行保持下對半導體晶圓及接著膜進行切割後，使支持基材延伸而將半導體晶片與接著膜一起剝離，並將其分別回收。進而，經由接著膜使半導體晶片接著固定於BT基板或引線框架等被接著體。於將半導體晶片多階段地層疊之情形時，於經由接著膜而固定之半導體晶片上進而接著固定帶接著膜之半導體晶片。
另外，需求半導體裝置及其封裝體更進一步高功能化、薄型 化、小型化。作為其一對策，開發有使半導體元件於其厚度方向上多階段地層疊而實現半導體元件之高密度集成化之三維安裝技術。
作為一般之三維安裝方法，採用有於基板等被接著體上固定半導體元件，並於該最下段之半導體元件上依次層疊半導體元件之順序。於半導體元件之間、以及半導體元件與被接著體之間，主要利用接合線(以下亦稱為「導線」)而實現電性連接。又，半導體元件之固定廣泛使用膜狀之接著劑。
此種半導體裝置中，以控制複數個半導體元件各者之動作或控制半導體元件之間之通信等為目的，於最上段之半導體元件上配置控制用之半導體元件(以下亦稱為「控制器」)(參照專利文獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-074144號公報
[專利文獻2]日本專利特開2007-096071號公報
控制器亦與下段之半導體元件同樣地利用導線而實現與被接著體之電性連接。然而，隨著半導體元件之層疊段數變多，控制器與被接著體之距離變長，電性連接所需之導線亦變長。其結果，有如下情況：半導體封裝體之通信速度降低，由外部因素(熱或衝擊等)導致導線產生不良情況而使半導體封裝體之品質降低，或者打線接合步驟變得複雜而使半導體裝置製造之良率降低。
因而，本案發明者等人開發出將控制器固定於被接著體、且可包埋該控制器並固定其他半導體元件之包埋用接著膜，並針對該等進行申請(於本申請之申請時未公開)。藉由將此種接著膜用作切晶黏晶膜之接著膜，可提高半導體裝置之製造效率並實現半導體裝置之高品 質化。
然而，於推進包埋用接著膜之應用之研究之基礎上，有產生如下問題之情況。
第1，如圖5所示，使用包含包埋用接著膜122之切晶黏晶膜110之半導體晶圓112之切晶步驟亦與先前同樣地，利用切割刀片D對貼附於切晶黏晶膜110之接著膜122上之半導體晶圓112切出切口，而對半導體晶圓112及接著膜122進行切割。由於需要切斷接著膜122，故而切口深度到達黏著劑層103或基材104為止。
然而，包埋用接著膜122為包埋控制器等下段之半導體元件而與先前品相比相對較厚，因此貼附有半導體晶圓112時之切晶黏晶膜110與半導體晶圓112之厚度之合計亦變得相當厚。若於此種狀態下利用切割刀片D進行向半導體晶圓112之切入，則自切割刀片D向半導體晶圓112傳遞之力會相對於切割刀片D之行進方向左右逃離，從而切割刀片D之刀刃如圖5中之兩箭頭所示般相對於行進方向左右搖擺而蛇行。因切割刀片D之蛇行，沿著該蛇行線之黏著劑層103或接著膜122亦會成為向左右被推擠之形狀，其結果，有黏著劑層103與接著膜122之間產生剝離之情況。切晶時，為散發因切入而產生之熱或去除切削屑，通常有使水進行流通之情況，結果有如下之虞：於已產生剝離之部分浸入水或帶入切削屑(矽屑等)，而保持性能降低，無法進行所期望之切晶。
本發明係鑒於上述包埋用接著膜特有之問題而完成者，其目的在於提供一種即便包含包埋用接著膜亦可實現所期望之切晶之切晶黏晶膜、使用其之半導體裝置之製造方法、及利用該製造方法所獲得之半導體裝置。
第2，因於被接著體上固定有控制器等半導體元件，從而被接著體之表面構造變得複雜，有被接著體(及其表面上之要素)與包埋用接 著膜之間之密接性以及半導體元件之包埋性降低之虞。此時，有兩者之間產生空隙，從而導致最終獲得之半導體裝置之可靠性降低之虞。
因此，本發明之進一步之目的在於提供一種可良率良好地製造高可靠性之半導體裝置之半導體裝置的製造方法。
本案發明者等人為解決上述先前之問題點，針對切晶黏晶膜之特性及半導體裝置之製造步驟進行深入研究。其結果發現，藉由設為下述構成而可實現上述目的，從而完成本發明。
即，本發明之第1實施形態係一種切晶黏晶膜，其包含：切晶膜，其包含基材及形成於該基材上之黏著劑層；及接著膜，其層疊於上述黏著劑層上；上述接著膜係用於包埋固定於被接著體上之第1半導體元件並將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體之接著膜(以下亦稱為「包埋用接著膜」)；且上述接著膜與上述黏著劑層之間之剝離力為0.03N/20mm以上且0.2N/20mm以下。
於該切晶黏晶膜中，將接著膜與黏著劑層之間之剝離力設為0.03N/20mm以上且0.2N/20mm以下，因此即便於半導體晶圓之切割時切割刀片發生蛇行，亦可防止接著膜與黏著劑層之剝離，而防止水或矽屑等之進入，藉此可進行所期望之切晶。並且，亦可獲得良好之拾取性。又，可於切晶後良好地進行拾取，從而可生產效率良好地製造半導體裝置。進而，利用上述接著膜可包埋控制器等第1半導體元件並將第2半導體元件固定於被接著體上，因此可縮短電性連接所需之導線，藉此可製造防止半導體封裝體之通信速度降低、且由外部因素導致之導線之不良情況之產生減少之高品質的半導體裝置。而且，該製造方法中，藉由使用上述接著膜，可將第1半導體元件包埋於被接著 體上，因此第1半導體元件與被接著體之打線接合變得容易，藉此可提高半導體裝置之製造之良率。此處，若上述剝離力過小，則因切割刀片之蛇行而產生接著膜與黏著劑層之剝離。另一方面，若上述剝離力過大，則難以拾取半導體晶片。再者，剝離力之測定依據實施例之記載。
上述黏著劑層之厚度較佳為5μm以上且50μm以下。一般而言，切晶黏晶膜之基材具有較接著膜或黏著劑層高之硬度。於切晶時若切割刀片到達切晶膜之基材，則有切割刀片因上述基材之硬度而自基材受到反彈力，引起蛇行程度變大之情況。藉由將黏著劑層之厚度設為上述範圍，黏著劑層可作為用於防止切割刀片到達基材之所謂緩衝層或邊限層(margin layer)而充分發揮功能，從而可抑制切割刀片之蛇行。
上述接著膜之厚度可為80μm以上且150μm以下。具體具有此種範圍之厚度之接著膜適合於包埋第1半導體元件，但容易發生切割刀片之蛇行。然而，於該切晶黏晶膜中，由於將接著膜與黏著劑層之間之剝離力設為特定範圍，故而即便發生切割刀片之蛇行，亦可防止由接著膜與黏著劑層之剝離導致之不良情況。
熱硬化前之該接著膜之25℃下之儲存彈性模數較佳為10MPa以上且10000MPa以下。於使接著膜與切晶膜一體化而成之切晶黏晶膜之形態中，貼合於接著膜之半導體晶圓藉由切晶而單片化成為半導體晶片，同時接著膜亦進行單片化。藉由將接著膜之儲存彈性模數設為上述下限以上，可防止相鄰之接著膜彼此之再接著。又，藉由設為上述上限以下，可發揮與半導體晶圓之良好之接著性。
該接著膜較佳為包含無機填充劑，且該無機填充劑之含量為25~80重量%。藉由使該接著膜包含特定量之無機填充劑，可調整剝離力並且以更高水平發揮與此相伴之抗蛇行性、包埋容易性、作業容易 性。
又，本發明之第1實施形態中亦包括一種半導體裝置之製造方法，其包括：被接著體準備步驟，其係準備固定有第1半導體元件之被接著體；貼合步驟，其係將該切晶黏晶膜之接著膜與半導體晶圓進行貼合；切晶步驟，其係對上述半導體晶圓及接著膜進行切割，形成第2半導體元件；拾取步驟，其係將上述第2半導體元件與上述接著膜一起拾取；及固定步驟，其係利用與上述第2半導體元件一起拾取之接著膜，包埋固定於上述被接著體之上述第1半導體元件並將上述第2半導體元件固定於該被接著體。
本發明之第1實施形態之製造方法中，使用上述切晶黏晶膜而製造半導體裝置，因此可防止切晶時切割刀片發生蛇行，從而可良率良好地製造半導體裝置。
本發明之第1實施形態中亦包括一種半導體裝置，其係利用上述半導體裝置之製造方法而獲得。
本發明之第2實施形態係一種半導體裝置之製造方法，其包括以下步驟：準備用於包埋固定於被接著體上之第1半導體元件並將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體之接著膜；第1固定步驟，其係將至少1個第1半導體元件固定於被接著體上；及第2固定步驟，其係利用上述接著膜，包埋上述第1半導體元件並將與上述第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於上述被接著 體；且 上述第1半導體元件之俯視時之面積為上述第2半導體元件之俯視時之面積之40%以下。
該製造方法中，將第1半導體元件之俯視時之面積設為第2半導體元件之俯視時之面積之40%以下，因此可使第1半導體元件之外形對接著膜與被接著體之密接性以及第1半導體元件之包埋性造成之影響為最小限度，從而可抑制空隙之產生而製造高可靠性之半導體裝置。又，於包埋第1半導體元件時，有接著膜被擠出相當於第1半導體元件之體積之量，而自第2半導體元件突出之情況，但由於將第1半導體元件之尺寸設為特定範圍，故而可將此種突出抑制於最小限度。
該製造方法中，於上述第1固定步驟中，亦可利用第1半導體元件固定用之第1接著膜將上述第1半導體元件固定於上述被接著體。此時，較佳為進而包括將上述第1半導體元件與上述被接著體利用接合線進行電性連接之打線接合步驟。
該製造方法中，於上述第1固定步驟中，亦可利用倒裝晶片連接將上述第1半導體元件固定於上述被接著體。
該製造方法中，藉由進而包括於上述第2半導體元件上固定與該第2半導體元件同種或不同種之第3半導體元件之第3固定步驟，可進行半導體元件之多段層疊，而可製造高集成化之半導體裝置。
該製造方法中，上述接著膜之120℃下之熔融黏度較佳為100Pa．S以上且3000Pa．S以下。藉此，於利用該接著膜將第2半導體元件固定於被接著體時，可更容易地進行第1半導體元件向該接著膜中之包埋。再者，熔融黏度之測定方法依據實施例之記載。
本發明之第2實施形態中亦包括一種半導體裝置，其係利用上述半導體裝置之製造方法而獲得。
1‧‧‧被接著體
2‧‧‧半導體晶圓
3‧‧‧黏著劑層
3a‧‧‧黏著劑層之部分
3b‧‧‧黏著劑層之部分
4‧‧‧基材
5‧‧‧切晶膜
10、10'‧‧‧切晶黏晶膜
11‧‧‧第1半導體元件
12‧‧‧第2半導體元件
13‧‧‧第3半導體元件
21‧‧‧第1接著膜
22、22'‧‧‧接著膜
22a‧‧‧半導體晶圓貼附部分
23‧‧‧第3接著膜
31、32‧‧‧接合線
41‧‧‧第1半導體元件
43‧‧‧突起電極
44‧‧‧底部填充材料
100、200‧‧‧半導體裝置
103‧‧‧黏著劑層
104‧‧‧基材
110‧‧‧切晶黏晶膜
112‧‧‧半導體晶圓
122‧‧‧接著膜
D‧‧‧切割刀片
T‧‧‧接著膜之厚度
T1‧‧‧第1半導體元件之厚度
圖1係模式性地表示本發明之一實施形態之切晶黏晶膜之剖面圖。
圖2係模式性地表示本發明之其他實施形態之切晶黏晶膜之剖面圖。
圖3A係模式性地表示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖3B係模式性地表示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖3C係模式性地表示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖3D係模式性地表示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖3E係模式性地表示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖3F係模式性地表示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖3G係模式性地表示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖3H係模式性地表示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖4A係模式性地表示本發明之另一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖4B係模式性地表示本發明之另一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖4C係模式性地表示本發明之另一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖4D係模式性地表示本發明之另一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
圖5係模式性地表示半導體晶圓之切割時切割刀片發生蛇行之剖面圖。
圖6係圖3F所示之第1半導體元件及第2半導體元件之部分透視平面圖。
以下，一面參照圖一面對本發明之實施形態進行說明。但，於圖之一部分或全部中，省略說明中無需之部分，又，為易於說明而有進行放大或縮小等而圖示之部分。
《第1實施形態》
本發明之第1實施形態係一種切晶黏晶膜，其包含：切晶膜，其包含基材及形成於該基材上之黏著劑層；及接著膜，其層疊於上述黏著劑層上；上述接著膜係用於包埋固定於被接著體上之第1半導體元件並將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體之接著膜(以下，亦稱為「包埋用接著膜」)；且上述接著膜與上述黏著劑層之間之剝離力為0.03N/20mm以上且0.2N/20mm以下。
〈實施形態1-1〉 <切晶黏晶膜>
實施形態1-1中，以如下之切晶黏晶膜10之態樣為例於以下進行說明，該切晶黏晶膜10係如圖1所示，於將黏著劑層3層疊於基材4上而成之切晶膜5上層疊有包埋用接著膜22。本實施形態中，說明利用打線接合連接而實現被接著體與第1半導體元件之電性連接之態樣。
切晶黏晶膜10中，將接著膜22與黏著劑層3之間之剝離力設為 0.03N/20mm以上且0.2N/20mm以下。上述剝離力之下限較佳為0.15N/20mm以上，更佳為0.13N/20mm以上。另一方面，上述剝離力之上限較佳為0.04N/20mm以上，更佳為0.05N/20mm以上。藉由採用上述下限，於半導體晶圓2(參照圖1)之切割時即便切割刀片發生蛇行，亦可防止接著膜與黏著劑層之間之剝離，進而可防止水或切削屑等進入兩者之間，而效率良好地進行特定之切晶。藉由採用上述上限，可容易地進行半導體晶片之拾取。再者，黏著劑層3為放射線硬化型黏著劑層，且於未硬化之狀態下與接著膜22貼合之情形時，未硬化之黏著劑層3與接著膜22之間之剝離力滿足上述範圍即可。又，黏著劑層3為放射線硬化型黏著劑層，且於已硬化之狀態下與接著膜22貼合之情形時，已硬化之黏著劑層3與接著膜22之間之剝離力滿足上述範圍即可。
<接著膜>
接著膜之構成並無特別限定，例如可列舉僅由單層之接著膜構成之接著膜、使單層之接著膜層疊而成之多層構造之接著膜、或於芯材料之單面或兩面形成有接著膜之多層構造之接著膜等。此處，作為上述芯材料，可列舉膜(例如聚醯亞胺膜、聚酯膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚碳酸酯膜等)、經玻璃纖維或塑膠製不織纖維強化之樹脂基板、矽基板或玻璃基板等。又，亦可以使接著膜與切晶片成一體之一體型膜之形式使用。
接著膜為具有接著功能之層，作為其構成材料，可列舉併用熱塑性樹脂與熱硬化性樹脂者。又，熱塑性樹脂亦可單獨使用。
(熱塑性樹脂)
作為上述熱塑性樹脂，可列舉天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱塑性 聚醯亞胺樹脂、6-尼龍或6,6尼龍等聚醯胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸系樹脂、PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)或PBT(polybutylece terephthalate，聚對苯二甲酸丁二酯)等飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂或者氟樹脂等。該等熱塑性樹脂可單獨使用或併用兩種以上。該等熱塑性樹脂之中，尤佳為離子性雜質較少、耐熱性較高、可確保半導體元件之可靠性之丙烯酸系樹脂。
作為上述丙烯酸系樹脂，並無特別限定，可列舉以具有碳數30以下、尤其是碳數4~18之直鏈或支鏈烷基之丙烯酸或甲基丙烯酸之酯之一種或兩種以上作為成分之聚合物等。作為上述烷基，例如可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環己基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基、或者二十烷基等。
又，作為形成上述聚合物之其他單體，並無特別限定，例如可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸或丁烯酸等各種含羧基單體；順丁烯二酸酐或伊康酸酐等各種酸酐單體；(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯或者丙烯酸(4-羥甲基環己基)-甲酯等各種含羥基單體；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或者(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等各種含磺酸基單體；或者2-羥乙基丙烯醯基磷酸酯等各種含磷酸基單體。
(熱硬化性樹脂)
作為上述熱硬化性樹脂，可列舉酚樹脂、胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂、或者熱硬化性 聚醯亞胺樹脂等。該等樹脂可單獨使用或併用兩種以上。尤佳為會腐蝕半導體元件之離子性雜質等之含量較少之環氧樹脂。又，作為環氧樹脂之硬化劑，較佳為酚樹脂。
上述環氧樹脂只要為通常用作接著劑組合物者便無特別限定，例如可使用雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型、溴化雙酚A型、氫化雙酚A型、雙酚AF型，聯苯型、萘型、茀型、苯酚酚醛清漆型、鄰甲酚酚醛清漆型、三羥苯基甲烷型、四苯酚乙烷型等之二官能環氧樹脂或多官能環氧樹脂、或者乙內醯脲型、異氰脲酸三縮水甘油酯型或縮水甘油胺型等之環氧樹脂。該等可單獨使用或併用兩種以上。該等環氧樹脂之中，尤佳為酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三羥苯基甲烷型樹脂或者四苯酚乙烷型環氧樹脂。其原因在於，該等環氧樹脂富於與作為硬化劑之酚樹脂之反應性，且耐熱性等優異。
進而，上述酚樹脂作為上述環氧樹脂之硬化劑而發揮作用，例如可列舉苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、第三丁基苯酚酚醛清漆樹脂、壬基苯酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚樹脂、可溶酚醛型酚樹脂、聚對羥基苯乙烯等聚羥基苯乙烯等。該等可單獨使用或併用兩種以上。該等酚醛樹脂之中，尤佳為苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。其原因在於可提高半導體裝置之連接可靠性。
上述環氧樹脂與酚樹脂之調配比率較佳為例如以相對於上述環氧樹脂成分中之環氧基每1當量而酚樹脂中之羥基為0.5~2.0當量之方式進行調配。更佳為0.8~1.2當量。即，其原因在於，若兩者之調配比率偏離上述範圍，則無法進行充分之硬化反應，環氧樹脂硬化物之特性容易劣化。
再者，本實施形態中，尤佳為包含環氧樹脂、酚樹脂以及丙烯酸系樹脂之接著膜。該等樹脂之離子性雜質較少、耐熱性較高，因此 可確保半導體元件之可靠性。此時之較佳之調配比係相對於丙烯酸系樹脂成分100重量份，環氧樹脂與酚樹脂之混合量為100~1300重量份。
(交聯劑)
本實施形態之接著膜為了使其預先進行某種程度之交聯，於製作時，可預先添加會與聚合物之分子鏈末端之官能基等反應之多官能性化合物作為交聯劑。藉此，可提高高溫下之接著特性、實現耐熱性之改善。
作為上述交聯劑，可採用先前公知者。尤其，更佳為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、多元醇與二異氰酸酯之加成物等聚異氰酸酯化合物。作為交聯劑之添加量，相對於上述聚合物100重量份，通常較佳為0.05~7重量份。若交聯劑之量多於7重量份，則接著力會降低，因而不佳。另一方面，若少於0.05重量份，則凝聚力不足，因而不佳。又，亦可與此種聚異氰酸酯化合物一併，根據需要而一起含有環氧樹脂等其他多官能性化合物。
(無機填充劑)
又，本實施形態之接著膜中可根據其用途而適當調配無機填充劑。無機填充劑之調配可賦予導電性或提高導熱性、調節彈性模數等。作為上述無機填充劑，例如可列舉包含二氧化矽、黏土、石膏、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、氧化鈹、碳化矽、氮化矽等陶瓷類，鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、錫、鋅、鈀、焊錫等金屬，或合金類、此外碳等之各種無機粉末。該等可單獨使用或者併用兩種以上。其中，可較佳地使用二氧化矽、尤其是熔融二氧化矽。又，藉由添加包含鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、錫、鋅等之導電性微粒子而製成導電性接著膜，可抑制靜電之產生。再者，無機填充劑之平均粒徑較佳為0.1~ 80μm之範圍內。
上述無機填充劑之含量較佳為相對於組成接著膜之成分(溶劑除外)之合計重量而設定為10~80重量%，更佳為20~60重量%。
(熱硬化觸媒)
作為接著膜之構成材料，亦可使用熱硬化觸媒。作為其含量，於接著膜包含丙烯酸系樹脂、環氧樹脂以及酚樹脂之情形時，相對於丙烯酸系樹脂成分100重量份而較佳為0.01~3重量份，更佳為0.05~1重量份。藉由使含量為上述下限以上，可使於黏晶時未發生反應之環氧基彼此於後續步驟中聚合，從而使該未反應之環氧基減少乃至消失。其結果，可製造使半導體元件接著固定於被接著體上而不會剝離之半導體裝置。另一方面，藉由使調配比率為上述上限以下，可防止硬化阻礙之發生。
作為上述熱硬化觸媒，並無特別限定，例如可列舉咪唑系化合物、三苯基膦系化合物、胺系化合物、三苯基硼烷系化合物、三鹵代硼烷系化合物等。該等可單獨使用或併用兩種以上。
作為上述咪唑系化合物，可列舉2-甲基咪唑(商品名：2MZ)、2-十一烷基咪唑(商品名：C11Z)、2-十七烷基咪唑(商品名：C17Z)、1,2-二甲基咪唑(商品名：1.2DMZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(商品名：2E4MZ)、2-苯基咪唑(商品名：2PZ)、2-苯基-4-甲基咪唑(商品名：2P4MZ)、1-苄基-2-甲基咪唑(商品名：1B2MZ)、1-苄基-2-苯基咪唑(商品名：1B2PZ)、1-氰基乙基-2-甲基咪唑(商品名：2MZ-CN)、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑(商品名：C11Z-CN)、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽(商品名：2PZCNS-PW)、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三(商品名：2MZ-A)、2,4-二胺基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基-均三(商品名：C11Z-A)、2,4-二胺基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三(商品名：2E4MZ-A)、2,4-二胺基-6-[2'-甲 基咪唑基-(1')]-乙基-均三異氰脲酸加成物(商品名：2MA-OK)、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(商品名：2PHZ-PW)、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑(商品名：2P4MHZ-PW)等(均為四國化成股份有限公司製造)。
作為上述三苯基膦系化合物，並無特別限定，例如可列舉三苯基膦、三丁基膦、三(對甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦、二苯基甲苯基膦等三有機基膦、四苯基溴化鏻(商品名：TPP-PB)、甲基三苯基溴化鏻(商品名：TPP-MB)、甲基三苯基氯化鏻(商品名：TPP-MC)、甲氧基甲基三苯基鏻(商品名：TPP-MOC)、苄基三苯基氯化鏻(商品名：TPP-ZC)等(均為北興化學公司製造)。又，作為上述三苯基膦系化合物，較佳為對環氧樹脂實質上顯示非溶解性者。若對環氧樹脂為非溶解性，則可抑制熱硬化過度地推進。作為具有三苯基膦結構且對環氧樹脂實質上顯示非溶解性之熱硬化觸媒，例如可例示甲基三苯基鏻(商品名：TPP-MB)等。再者，上述「非溶解性」係指包含三苯基膦系化合物之熱硬化觸媒對於包含環氧樹脂之溶劑為不溶性，更詳細而言係指於溫度10~40℃之範圍內不會溶解10重量%以上。
作為上述三苯基硼烷系化合物，並無特別限定，例如可列舉三(對甲基苯基)硼烷等。又，作為三苯基硼烷系化合物，亦包括進而具有三苯基膦結構者。作為該具有三苯基膦結構及三苯基硼烷結構之化合物，並無特別限定，例如可列舉四苯基鏻四苯基硼酸鹽(商品名：TPP-K)、四苯基鏻四對甲苯基硼酸鹽(商品名：TPP-MK)、苄基三苯基鏻四苯基硼酸鹽(商品名：TPP-ZK)、三苯基膦三苯基硼烷(商品名：TPP-S)等(均為北興化學公司製造)。
作為上述胺系化合物，並無特別限定，例如可列舉單乙醇胺三氟硼酸酯(Stella Chemifa股份有限公司製造)、雙氰胺(Nacalai Tesque股份有限公司製造)等。
作為上述三鹵代硼烷系化合物，並無特別限定，例如可列舉三氯硼烷等。
(其他添加劑)
再者，本實施形態之接著膜中，除上述無機填充劑以外，亦可根據需要適當調配其他添加劑。作為其他添加劑，例如可列舉阻燃劑、矽烷偶合劑或者離子捕捉劑等。
作為上述阻燃劑，例如可列舉三氧化銻、五氧化銻、溴化環氧樹脂等。該等可單獨使用或者併用兩種以上。
作為上述矽烷偶合劑，例如可列舉β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷等。該等化合物可單獨使用或者併用兩種以上。
作為上述離子捕捉劑，例如可列舉水滑石類、氫氧化鉍等。該等可單獨使用或者併用兩種以上。
熱硬化前之接著膜之25℃下之儲存彈性模數較佳為10MPa以上且10000MPa以下，更佳為50MPa以上且7000MPa以下，進而較佳為100MPa以上且5000MPa以下。藉由採用上述上限，可發揮對於半導體晶圓之良好之接著性。同時，藉由採用上述下限，可防止切晶後之相鄰之接著膜彼此之再接著。藉由如上所述般使25℃下之儲存彈性模數為上述範圍，可使作為接著膜之接著性與拾取性變得良好。
再者，儲存彈性模數之測定方法按照以下順序進行。對於熱硬化前之接著膜，使用黏彈性測定裝置(Rheometrics公司製造，型號：RSA-II)測定25℃下之儲存彈性模數。更詳細而言，將接著膜切斷而使樣品尺寸為長30mm×寬10mm，將測定試樣安裝於膜拉伸測定用夾具，於-30~100℃之溫度區域中於頻率1.0Hz、應變0.025%、升溫速度10℃/min之條件下進行測定，讀取25℃下之測定值，藉此求出。
接著膜22之120℃下且剪切速度50s-1下之熔融黏度較佳為50Pa．s 以上且500Pa．s以下。上述熔融黏度之下限更佳為60Pa．s以上，進而較佳為70Pa．s以上。上述熔融黏度之上限更佳為400Pa．s以下，進而較佳為300Pa．s以下。藉由採用上述上限，於利用該接著膜將第2半導體元件固定於被接著體時，可提高該接著膜對被接著體之表面構造之追隨性，而提高包埋用接著膜與被接著體之密接性。其結果，可防止半導體裝置中產生空隙，而可製造高可靠性之半導體裝置。同時，藉由採用上述下限，於利用該接著膜將第2半導體元件固定於被接著體時，可減少接著膜自俯視時之第2半導體元件之區域之突出。
再者，熱硬化前之接著膜之120℃下且剪切速度50s-1下之熔融黏度之測定方法如下所示。即，使用流變儀(HAAKE公司製造，RS-1)利用平行板法進行測定。自接著膜採取0.1g之試樣，將其添加至預先以120℃加熱之板上。將剪切速度設為50s-1，將自測定開始起300秒後之值設為熔融黏度。板間之間隙設為0.1mm。
<切晶膜>
作為上述切晶膜，例如可列舉於基材4上層疊有黏著劑層3者。接著膜22層疊於黏著劑層3上。又，如圖2所示，亦可為僅於半導體晶圓貼附部分22a(參照圖1)形成有接著膜22'之構成。
(基材)
上述基材4成為切晶黏晶膜10、10'之強度母體。例如可列舉低密度聚乙烯、直鏈狀聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、無規共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、均聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烴、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、離聚物樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(無規、交替)共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、聚胺基甲酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醯胺、全芳香族聚醯胺、聚苯硫醚、芳族聚 醯胺(紙)、玻璃、玻璃布、氟樹脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纖維素系樹脂、聚矽氧樹脂、金屬(箔)、紙等。於黏著劑層3為紫外線硬化型之情形時，基材4較佳為對紫外線具有透過性者。
又，作為基材4之材料，可列舉上述樹脂之交聯體等聚合物。上述塑膠膜可未延伸而使用，亦可使用根據需要而實施過單軸或雙軸延伸處理者。根據藉由延伸處理等而賦予有熱收縮性之樹脂片，藉由於切晶後使該基材4熱收縮，而可降低黏著劑層3與接著膜22之接著面積，實現半導體晶片之回收之容易化。
為提高與相鄰之層之密接性、保持性等，基材4之表面可實施慣用之表面處理，例如鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓電擊暴露、離子化放射線處理等化學或物理處理；利用底塗劑(例如後述之黏著物質)之塗佈處理。
基材4可適當地選擇同種或不同種者而使用，根據需要可使用將複數種摻合而成者。又，為對基材4賦予抗靜電能力，可於上述基材4上設置包含金屬、合金、該等之氧化物等且厚度為30~500Å左右之導電性物質之蒸鍍層。基材4亦可為單層或兩種以上之複數層。
基材4之厚度並無特別限制，可適當決定，通常為5~200μm左右。
再者，於基材4中，亦可於不損害本發明之效果等之範圍內包含各種添加劑(例如著色劑、填充劑、塑化劑、防老化劑、抗氧化劑、界面活性劑、阻燃劑等)。
(黏著劑層)
用於形成黏著劑層3之黏著劑只要為可控制成能夠剝離接著膜3者便無特別限制。例如可使用丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑等通常之感壓性接著劑。作為上述感壓性接著劑，自半導體晶圓或玻璃等怕污染之電子零件之利用超純水或醇等有機溶劑之清潔洗淨性等方面而 言，較佳為以丙烯酸系聚合物為基礎聚合物之丙烯酸系黏著劑。
作為上述丙烯酸系聚合物，可列舉將丙烯酸酯用作主單體成分者。作為上述丙烯酸酯，例如可列舉將(甲基)丙烯酸烷基酯(例如甲酯、乙酯、丙酯、異丙酯、丁酯、異丁酯、第二丁酯、第三丁酯、戊酯、異戊酯、己酯、庚酯、辛酯、2-乙基己酯、異辛酯、壬酯、癸酯、異癸酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、十八烷基酯、二十烷基酯等烷基之碳數1~30、尤其是碳數4~18之直鏈狀或支鏈狀之烷基酯等)及(甲基)丙烯酸環烷基酯(例如環戊酯、環己酯等)中之一種或兩種以上用作單體成分之丙烯酸系聚合物等。再者，(甲基)丙烯酸酯係指丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯，本發明之(甲基)均為相同之意義。
上述丙烯酸系聚合物亦可以凝聚力、耐熱性等之改質為目的，根據需要包含對應於可與上述(甲基)丙烯酸烷基酯或環烷基酯共聚之其他單體成分之單元。作為此種單體成分，例如可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸等含羧基單體；順丁烯二酸酐、伊康酸酐等酸酐單體；(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等含羥基單體；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸基單體；2-羥乙基丙烯醯基磷酸酯等含磷酸基單體；丙烯醯胺、丙烯腈等。該等可共聚之單體成分可使用一種或兩種以上。該等可共聚之單體之使用量較佳為全部單體成分之40重量%以下。
進而，為進行交聯，上述丙烯酸系聚合物亦可根據需要包含多 官能性單體等作為共聚用單體成分。作為此種多官能性單體，例如可列舉己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯等。該等多官能性單體亦可使用一種或兩種以上。自黏著特性等方面而言，多官能性單體之使用量較佳為全部單體成分之30重量%以下。
上述丙烯酸系聚合物可藉由使單一單體或兩種以上之單體混合物聚合而獲得。聚合可利用溶液聚合、乳化聚合、塊狀聚合、懸濁聚合等中之任意方式而進行。自防止對清潔之被接著體之污染等方面而言，較佳為低分子量物質之含量較少。自此點而言，丙烯酸系聚合物之數量平均分子量較佳為30萬以上，進而較佳為40萬~300萬左右。
又，於上述黏著劑中，為提高作為基礎聚合物之丙烯酸系聚合物等之數量平均分子量，亦可適當採用外部交聯劑。作為外部交聯方法之具體方法，可列舉添加聚異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺系交聯劑等所謂之交聯劑並使其反應之方法。於使用外部交聯劑之情形時，其使用量根據與要交聯之基礎聚合物之平衡、進而根據作為黏著劑之使用用途而適當決定。一般而言，相對於上述基礎聚合物100重量份，較佳為調配約10重量份以下，進而較佳為調配0.1~10重量份。進而，於黏著劑中，根據需要，除上述成分以外，亦可使用先前公知之各種黏著賦予劑、防老化劑等添加劑。
黏著劑層3可利用放射線硬化型黏著劑而形成。放射線硬化型黏著劑可藉由照射紫外線等放射線而使交聯度增加，從而容易地使其黏著力降低。例如，藉由僅對圖2所示之黏著劑層3之部分3a照射放射線，可設置與部分3b之黏著力之差。
又，藉由配合接著膜22'而使放射線硬化型黏著劑層3硬化，可容易地形成黏著力顯著降低之部分3a。由於接著膜22'貼附於硬化而黏著力降低之部分3a，故而部分3a與接著膜22'之界面具有於拾取時會容易地剝離之性質。另一方面，未照射放射線之部分具有充分之黏著力，形成部分3b。
如上所述，於圖1所示之切晶黏晶膜10之黏著劑層3中，由未硬化之放射線硬化型黏著劑形成之上述部分3b與接著膜22黏著，可確保切晶時之保持力。如此，放射線硬化型黏著劑可接著、剝離之平衡良好地支持用於將半導體晶片固定於基板等被接著體之接著膜22。於圖2所示之切晶黏晶膜10'之黏著劑層3中，上述部分3b可固定晶圓環。
放射線硬化型黏著劑可無特別限制地使用具有碳-碳雙鍵等放射線硬化性之官能基且顯示黏著性者。作為放射線硬化型黏著劑，例如可例示於上述丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑等通常之感壓性黏著劑中調配放射線硬化性之單體成分或低聚物成分而成之添加型放射線硬化性黏著劑。
作為所調配之放射線硬化性之單體成分，例如可列舉胺基甲酸酯低聚物、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。又，放射線硬化性之低聚物成分可列舉胺基甲酸酯系、聚醚系、聚酯系、聚碳酸酯系、聚丁二烯系等各種低聚物，其重量平均分子量為100~30000左右之範圍者為適當。放射線硬化性之單體成分或低聚物成分之調配量可根據上述黏著劑層之種類而適當決定可降低黏著劑層之黏著力之量。通常，相對於構成黏著劑之丙烯酸系聚合物等基礎聚合物100重量份，例如為5~500重量份，較佳為40~150重量份左右。
又，作為放射線硬化型黏著劑，除上述說明之添加型放射線硬化性黏著劑以外，可列舉使用於聚合物側鏈或主鏈中或者於主鏈末端具有碳-碳雙鍵者作為基礎聚合物之內在型放射線硬化性黏著劑。內在型放射線硬化性黏著劑無需含有或未大量含有作為低分子成分之低聚物成分等，因此，不會有低聚物成分等經時地於黏著劑層中移動之情況，可形成層構造穩定之黏著劑層，故而較佳。
上述具有碳-碳雙鍵之基礎聚合物可無特別限制地使用具有碳-碳雙鍵且具有黏著性者。作為此種基礎聚合物，較佳為以丙烯酸系聚合物作為基本骨架者。作為丙烯酸系聚合物之基本骨架，可列舉上述例示之丙烯酸系聚合物。
向上述丙烯酸系聚合物中之碳-碳雙鍵之導入法並無特別限制，可採用各種方法，碳-碳雙鍵導入聚合物側鏈時易於進行分子設計。例如可列舉如下方法：預先使丙烯酸系聚合物與具有官能基之單體進行共聚，然後與具有可與該官能基反應之官能基及碳-碳雙鍵之化合物於維持碳-碳雙鍵之放射線硬化性之狀態下進行縮合或加成反應。
作為該等官能基之組合之例，可列舉羧酸基與環氧基、羧酸基與氮丙啶基、羥基與異氰酸酯基等。該等官能基之組合之中，自反應追蹤之容易度而言，較佳為羥基與異氰酸酯基之組合。又，只要為如藉由該等官能基之組合而生成上述具有碳-碳雙鍵之丙烯酸系聚合物之組合，則官能基可存在於丙烯酸系聚合物及上述化合物中之任一側，於上述之較佳組合中，較佳為丙烯酸系聚合物具有羥基且上述化合物具有異氰酸酯基之情況。此時，作為具有碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物，例如可列舉甲基丙烯醯基異氰酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、間異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯等。又，作為丙烯酸系聚合物，可使用將上述例示之含羥基單體及2-羥乙基乙烯基醚、4-羥丁基乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚之醚系化合物等共聚而成者。
上述內在型放射線硬化性黏著劑可單獨使用上述具有碳-碳雙鍵之基礎聚合物(尤其是丙烯酸系聚合物)，亦可以不會使特性惡化之程度調配上述放射線硬化性之單體成分或低聚物成分。放射線硬化性之低聚物成分等通常相對於基礎聚合物100重量份而為30重量份之範圍內，較佳為0~10重量份之範圍。
上述放射線硬化型黏著劑於利用紫外線等進行硬化時較佳為含有光聚合起始劑。作為光聚合起始劑，例如可列舉4-(2-羥基乙氧基)苯基(2-羥基-2-丙基)酮、α-羥基-α,α'-二甲基苯乙酮、2-甲基-2-羥基苯丙酮、1-羥基環己基苯基酮等α-酮醇系化合物；甲氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)-苯基]-2-啉基丙烷-1等苯乙酮系化合物；安息香乙醚、安息香異丙醚、大茴香偶姻甲醚等安息香醚系化合物；苯偶醯二甲基縮酮等縮酮系化合物；2-萘磺醯氯等芳香族磺醯氯系化合物；1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等光活性肟系化合物；二苯甲酮、苯甲醯苯甲酸、3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮系化合物；9-氧硫、2-氯-9-氧硫、2-甲基-9-氧硫、2,4-二甲基-9-氧硫、異丙基-9-氧硫、2,4-二氯-9-氧硫、2,4-二乙基-9-氧硫、2,4-二異丙基-9-氧硫等9-氧硫系化合物；樟腦醌；鹵代酮；醯基氧化膦；醯基膦酸酯等。光聚合起始劑之調配量相對於構成黏著劑之丙烯酸系聚合物等基礎聚合物100重量份，例如為0.05~20重量份左右。
於利用放射線硬化型黏著劑形成黏著劑層3之情形時，較佳為以部分3a之黏著力<部分3b之黏著力之方式對黏著劑層3之一部分照射放射線。圖2之切晶黏晶膜中，例如於針對作為被接著體之SUS304板(#2000研磨)之關係中，設為部分3a之黏著力<部分3b之黏著力。
作為於上述黏著劑層3形成上述部分3a之方法，可列舉於基材4形 成放射線硬化型黏著劑層3後，對上述部分3a局部照射放射線而使其硬化之方法。局部之放射線照射可隔著形成有與部分3b等相對應之圖案之光罩而進行，上述部分3b係除與半導體晶圓貼附部分22a相對應之黏著劑層3之部分3a以外之部分。又，可列舉點狀地照射紫外線而使其硬化之方法等。放射線硬化型黏著劑層3之形成可藉由將設置於隔離膜上者轉印至基材4上而進行。局部之放射線硬化亦可對設置於隔離膜上之放射線硬化型黏著劑層3進行。
又，於利用放射線硬化型黏著劑而形成黏著劑層3之情形時，使用基材4之至少單面的除與半導體晶圓貼附部分22a相對應之部分3a以外之部分之全部或一部分經遮光者，於其上形成放射線硬化型黏著劑層3後進行放射線照射，使與半導體晶圓貼附部分22a相對應之部分3a硬化，從而可形成黏著力降低之上述部分3a。作為遮光材料，可於支持膜上藉由印刷或蒸鍍等製作可成為光罩者。根據該製造方法，可效率良好地製造本發明之切晶黏晶膜10。
再者，於照射放射線時，於會發生因氧引起之硬化阻礙之情形時，較理想為利用某種方法將放射線硬化型黏著劑層3之表面隔絕氧(空氣)。例如可列舉將上述黏著劑層3之表面以隔離膜被覆之方法、或於氮氣環境中進行紫外線等放射線之照射之方法等。
對黏著劑層3之厚度並無特別限定，自晶片切斷面之缺損防止及接著層之固定保持之兼顧性等觀點而言，較佳為1~50μm左右。較佳為2~30μm，進而較佳為5~25μm。
再者，於黏著劑層3中，亦可於不損害本發明之效果等之範圍內包含各種添加劑(例如著色劑、增黏劑、增量劑、填充劑、黏著賦予劑、塑化劑、防老化劑、抗氧化劑、界面活性劑、交聯劑等)。
(接著膜之製造方法)
本實施形態之接著膜例如以如下方式製作。首先，製備接著膜 形成用接著劑組合物。作為製備方法，並無特別限定，例如將接著膜之項中說明之熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂、其他添加劑等投入至容器內，使其溶解於有機溶劑中，攪拌至達到均勻，藉此可製成接著劑組合物溶液。
作為上述有機溶劑，只要為可將構成接著膜之成分均勻地溶解、混練或分散者便無限制，可使用先前公知者。作為此種溶劑，例如可列舉二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、丙酮、甲基乙基酮、環己酮等酮系溶劑、甲苯、二甲苯等。自乾燥速度較快、可廉價獲取之方面而言，較佳為使用甲基乙基酮、環己酮等。
將以上述方式製備之接著劑組合物溶液以成為特定厚度之方式塗佈於隔離膜上而形成塗佈膜後，使該塗佈膜於特定條件下乾燥。作為隔離膜，可使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、或利用氟系剝離劑、長鏈烷基丙烯酸酯系剝離劑等剝離劑進行表面塗佈後之塑膠膜或紙等。又，作為塗佈方法，並無特別限定，例如可列舉輥塗、網版塗敷、凹版塗敷等。又，作為乾燥條件，例如可於乾燥溫度70~160℃、乾燥時間1~5分鐘之範圍內進行。藉此，可獲得本實施形態之接著膜。
(切晶黏晶膜之製造方法)
切晶黏晶膜10、10'例如可藉由分別製作切晶膜及接著膜，並於最後將該等貼合而製作。具體而言，可按照如下之順序而製作。
首先，基材4可利用先前公知之製膜方法而製膜。作為該製膜方法，例如可例示壓延製膜法、於有機溶劑中之流延法、於密閉體系中之吹脹擠出法、T模擠出法、共擠出法、乾式層壓法等。
其次，製備黏著劑層形成用黏著劑組合物。黏著劑組合物中調配有如黏著劑層之項中說明之樹脂或添加物等。將所製備之黏著劑組合物塗佈於基材4上而形成塗佈膜後，使該塗佈膜於特定條件下乾燥 (根據需要使其加熱交聯)，而形成黏著劑層3。作為塗佈方法，並無特別限定，例如可列舉輥塗、網版塗敷、凹版塗敷等。又，作為乾燥條件，例如於乾燥溫度80~150℃、乾燥時間0.5~5分鐘之範圍內進行。又，亦可於隔離膜上塗佈黏著劑組合物而形成塗佈膜後，在上述乾燥條件下使塗佈膜乾燥而形成黏著劑層3。其後，將黏著劑層3與隔離膜一起貼合於基材4上。藉此，製作包含基材4及黏著劑層3之切晶膜。
繼而，自切晶膜剝離隔離膜，以接著膜與黏著劑層成為貼合面之方式貼合兩者。貼合例如可藉由壓接而進行。此時，層壓溫度並無特別限定，例如較佳為30~50℃，更佳為35~45℃。又，線壓並無特別限定，例如較佳為0.1~20kgf/cm，更佳為1~10kgf/cm。然後，剝離接著膜上之隔離膜，從而獲得本實施形態之切晶黏晶膜。
<半導體裝置之製造方法>
本實施形態之半導體裝置之製造方法中，經過第1固定步驟及第1打線接合步驟，預先準備安裝(固定)有至少一個第1半導體元件之被接著體(被接著體準備步驟)，對於該第1半導體元件，利用經過切晶及拾取之接著膜將上述第1半導體元件包埋並且將與上述第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於上述被接著體。圖3A~圖3H係分別模式性地表示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造方法之一步驟之剖面圖。
(第1固定步驟)
如圖3A所示，於第1固定步驟中，將至少1個第1半導體元件11固定於被接著體1上。第1半導體元件11經由第1接著膜21而固定於被接著體1。圖3A中，第1半導體元件11僅表示有1個，但亦可根據目標半導體裝置之規格而將2個、3個、4個或5個以上之複數個第1半導體元件11固定於被接著體1。
(第1半導體元件)
作為第1半導體元件11，只要為俯視尺寸較層疊於第2段之半導體元件(第2半導體元件12；參照圖3F)小之元件，便無特別限定，例如可較佳地使用作為半導體元件之一種之控制器、記憶體晶片、或邏輯晶片。控制器控制所層疊之各半導體元件之動作，因此通常連接有複數條導線。半導體封裝體之通信速度受到導線長度之影響，但本實施形態中，第1半導體元件11固定於被接著體1而位於最下段，因此可縮短導線長度，藉此即便增加半導體元件之層疊數，亦可抑制半導體封裝體(半導體裝置)之通信速度之降低。
第1半導體元件11之厚度並無特別限定，但通常大多為100μm以下。又，隨著近年來之半導體封裝體之薄型化，亦逐漸使用75μm以下、進而50μm以下之第1半導體元件11。
(被接著體)
作為被接著體1，可列舉基板或引線框架、其他半導體元件等。作為基板，可使用印刷配線基板等先前公知之基板。又，作為上述引線框架，可使用Cu引線框架、42合金(Alloy)引線框架等金屬引線框架、或包含玻璃環氧、BT(雙順丁烯二醯亞胺-三)、聚醯亞胺等之有機基板。但，本實施形態不限定於此，亦包含可安裝半導體元件並與半導體元件電性連接而使用之電路基板。
(第1接著膜)
作為第1接著膜21，可使用上述包埋用接著膜，亦可使用先前公知之半導體元件固定用接著膜。但，於使用包埋用接著膜之情形時，第1接著膜21無需包埋半導體元件，因此將厚度減薄至5μm~60μm左右而使用即可。
(固定方法)
如圖3A所示，經由第1接著膜21將第1半導體元件11黏晶於被接 著體1。作為將第1半導體元件11固定於被接著體1上之方法，例如可列舉如下方法：於被接著體1上層疊第1接著膜21後，於該第1接著膜21上以打線接合面成為上側之方式層疊第1半導體元件11。又，亦可將預先貼附有第1接著膜21之第1半導體元件11配置於被接著體1上而進行層疊。
第1接著膜21為半硬化狀態，因此將第1接著膜21載置於被接著體1上後，於特定條件下進行熱處理，藉此使第1接著膜21熱硬化，而使第1半導體元件11固定於被接著體1上。進行熱處理時之溫度較佳為以100~200℃進行，更佳為於120℃~180℃之範圍內進行。又，熱處理時間較佳為以0.25~10小時進行，更佳為以0.5~8小時進行。
(第1打線接合步驟)
第1打線接合步驟係利用接合線31將被接著體1之端子部(例如內部引線)之前端與第1半導體元件11上之電極墊(未圖示)電性連接之步驟(參照圖3B)。作為接合線31，例如可使用金線、鋁線或銅線等。於進行打線接合時之溫度為80~250℃，較佳為80~220℃之範圍內進行。又，關於其加熱時間，進行數秒~數分鐘。接線係藉由於加熱至上述溫度範圍內之狀態下，併用超音波之振動能量及施加壓力之壓接能量而進行。
(晶圓貼合步驟)
另外，如圖3C所示，於切晶黏晶膜10中之包埋用接著膜22上壓接半導體晶圓2，使其接著保持而固定(貼合步驟)。本步驟係一面利用壓接輥等按壓機構按壓一面進行。
(切晶步驟)
其次，如圖3D所示，進行半導體晶圓2之切割。藉此，將半導體晶圓2切斷為特定之尺寸而進行單片化，從而製造半導體晶片12(切晶步驟)。本實施形態之切晶黏晶膜10中，由於將接著膜22與黏著劑層3 之間之剝離力設為特定範圍，故而即便發生切割刀片之蛇行，亦可防止接著膜22與黏著劑層3之間之剝離，可始終良好地進行切晶。
切晶例如自半導體晶圓2之電路面側按照常規方法進行。又，於本步驟中，例如可採用切入至切晶膜5為止之被稱為全切(full cut)之切斷方式等。作為本步驟中使用之切晶裝置，並無特別限定，可使用先前公知之裝置。又，半導體晶圓利用切晶黏晶膜10而接著固定，因此可抑制晶片缺損或晶片飛散，並且亦可抑制半導體晶圓2之破損。 又，由於使用有包埋用接著膜22，故而可防止切晶後之再接著，且可良好地進行後續之拾取步驟。
(拾取步驟)
如圖3E所示，為剝離接著固定於切晶黏晶膜10之半導體晶片12，與包埋用接著膜22一起進行半導體晶片12之拾取(拾取步驟)。作為拾取之方法，並無特別限定，可採用先前公知之各種方法。例如可列舉利用針自基材4側將各個半導體晶片12頂起，並利用拾取裝置拾取被頂起之半導體晶片12之方法等。
此處，關於拾取，當黏著劑層3為放射線(紫外線)硬化型且於已預先以某種程度硬化之黏著劑層3上貼合有接著膜22時，可直接進行拾取步驟。當黏著劑層3為放射線(紫外線)硬化型且於拾取步驟之前未硬化時，於向該黏著劑層3照射紫外線後進行拾取。藉此，黏著劑層3對接著膜22之黏著力降低，半導體晶片12變得容易剝離。其結果，可於不損傷半導體晶片之狀況下進行拾取。照射紫外線時之照射強度、照射時間等條件並無特別限定，適當根據需要進行設定即可。又，作為用於照射紫外線之光源，可使用高壓水銀燈、微波激發型燈、化學燈等。
(第2固定步驟)
第2固定步驟中，經由與第2半導體元件12一起拾取之包埋用接 著膜22，包埋另行固定於被接著體1上之第1半導體元件11，並將與上述第1半導體元件11不同之第2半導體元件12固定於上述被接著體1(參照圖3F)。包埋用接著膜22具有較上述第1半導體元件11之厚度T1厚之厚度T。本實施形態中，上述被接著體1與上述第1半導體元件11之電性連接藉由打線接合連接而達成，因此較佳為使上述厚度T與上述厚度T1之差為40μm以上且260μm以下。上述厚度T與上述厚度T1之差之下限較佳為40μm以上，更佳為50μm以上，進而較佳為60μm以上。 又，上述厚度T與上述厚度T1之差之上限較佳為260μm以下，更佳為200μm以下，進而較佳為150μm以下。藉此，可實現半導體裝置整體之薄型化，並且防止第1半導體元件11與第2半導體元件12之接觸且將第1半導體元件11整體包埋於包埋用接著膜22之內部，從而可將作為控制器之第1半導體元件11固定於被接著體1上(即，固定於導線長度成為最短之最下段)。
包埋用接著膜22之厚度T以可包埋第1半導體元件11之方式考慮第1半導體元件11之厚度T1及導線突出量而適當設定即可，其下限較佳為80μm以上，更佳為100μm以上，進而較佳為120μm以上。另一方面，厚度T之上限較佳為300μm以下，更佳為200μm以下，進而較佳為150μm以下。藉由如此使接著膜較厚，基本上可覆蓋通常之控制器之厚度，可容易地將第1半導體元件11包埋於包埋用接著膜22中。
(第2半導體元件)
作為第2半導體元件12，並無特別限定，例如可使用受到作為控制器之第1半導體元件11之動作控制之記憶體晶片。
(固定方法)
作為將第2半導體元件12固定於被接著體1上之方法，可列舉如下方法：與第1固定步驟同樣地，例如於被接著體1上層疊包埋用接著膜22後，於該包埋用接著膜22上以打線接合面成為上側之方式層疊第 2半導體元件12。又，亦可將預先貼附有包埋用接著膜22之第2半導體元件12配置於被接著體1上而進行層疊。
為使第1半導體元件11容易地進入及包埋至包埋用接著膜22中，較佳為於黏晶時對包埋用接著膜22進行加熱處理。作為加熱溫度，只要為包埋用接著膜22會軟化且不會完全熱硬化之溫度即可，較佳為80℃以上且150℃以下，更佳為100℃以上且130℃以下。此時，亦可以0.1MPa以上且1.0MPa以下進行加壓。
由於包埋用接著膜22為半硬化狀態，故而將包埋用接著膜22載置於被接著體1上後，於特定條件下進行熱處理，藉此使包埋用接著膜22熱硬化，使第2半導體元件12固定於被接著體1上。進行熱處理時之溫度較佳為以100~200℃進行，更佳為於120℃~180℃之範圍內進行。又，熱處理時間較佳為以0.25~10小時進行，更佳為以0.5~8小時進行。
此時，熱硬化後之包埋用接著膜22對於被接著體1之剪切接著力於25~250℃下較佳為0.1MPa以上，更佳為0.2~10MPa。若將包埋用接著膜22之剪切接著力設為0.1MPa以上，可抑制因對第2半導體元件12之打線接合步驟中之超音波振動或加熱而導致包埋用接著膜22與第2半導體元件12或被接著體1之接著面產生剪切變形。即，可抑制第2半導體元件12因打線接合時之超音波振動而移動，藉此可防止打線接合之成功率降低。
此後，可較佳地設置與第1打線接合步驟同樣地、利用接合線將第2半導體元件與被接著體電性連接之步驟。
(第3固定步驟)
第3固定步驟中，於上述第2半導體元件12上固定與該第2半導體元件同種或不同種之第3半導體元件13(參照圖3G)。第3半導體元件13經由第3接著膜23而被固定於第2半導體元件12。
(第3半導體元件)
第3半導體元件13亦可為與第2半導體元件12同種之記憶體晶片或與第2半導體元件12不同種之記憶體晶片。第3半導體元件13之厚度亦可根據目標半導體裝置之規格而適當設定。
(第3接著膜)
作為第3接著膜23，可較佳地使用與第1固定步驟中之第1接著膜21相同者。於作為第3接著膜23使用包埋用接著膜22之情形時，無需包埋其他半導體元件，因此將厚度減薄至5μm~60μm左右而使用即可。
(固定方法)
如圖3G所示，經由第3接著膜23將第3半導體元件13黏晶於第2半導體元件12。作為將第3半導體元件13固定於第2半導體元件12上之方法，例如可列舉如下方法：於第2半導體元件12上層疊第3接著膜23後，於該第3接著膜23上以打線接合面成為上側之方式層疊第3半導體元件13。又，亦可將預先貼附有第3接著膜23之第3半導體元件13配置於第2半導體元件12上而進行層疊。但，為進行後述第2半導體元件12與第3半導體元件13之間之打線接合，有以避開第2半導體元件12之打線接合面(上表面)之電極墊之方式將第3半導體元件13相對於第2半導體元件12錯開固定之情況。此時，若將第3接著膜23先貼附於第2半導體元件12之上表面，有如下之虞：第3接著膜23之自第2半導體元件12之上表面突出之部分(所謂之懸突部)彎折而附著於第2半導體元件12之側面或包埋用接著膜22之側面，產生未預料之不良情況。因此，於第3固定步驟中，較佳為預先將第3接著膜23貼附於第3半導體元件13後，將其配置於第2半導體元件12上而進行層疊。
第3接著膜23亦為半硬化狀態，因此將第3接著膜23載置於第2半導體元件12上後，於特定條件下進行熱處理，藉此使第3接著膜23熱 硬化，而使第3半導體元件13固定於第2半導體元件12上。再者，考慮到第3接著膜23之彈性模數或製程效率，亦可不進行熱處理地使第3半導體元件13固定。進行熱處理時之溫度較佳為以100~200℃進行，更佳為於120℃~180℃之範圍內進行。又，熱處理時間較佳為以0.25~10小時進行，更佳為以0.5~8小時進行。
(第2打線接合步驟)
第2打線接合步驟係利用接合線32將第2半導體元件12上之電極墊(未圖示)與第3半導體元件13上之電極墊(未圖示)電性連接之步驟(參照圖3H)。導線之材料或打線接合條件可較佳地採用與第1打線接合步驟相同者。
(半導體裝置)
利用以上之步驟，可製造經由特定之接著膜而多段層疊有三個半導體元件之半導體裝置100。進而，藉由重複與第3固定步驟及第2打線接合步驟相同之順序，可製造層疊有四個以上半導體元件之半導體裝置。
(密封步驟)
亦可於層疊期望數量之半導體元件後，進行對半導體裝置100整體進行樹脂密封之密封步驟。密封步驟係利用密封樹脂密封半導體裝置100之步驟(未圖示)。本步驟係為了保護搭載於被接著體1之半導體元件及接合線而進行。本步驟藉由例如將密封用樹脂於模具內成型而進行。作為密封樹脂，例如使用環氧系樹脂。樹脂密封時之加熱溫度通常以175℃進行60~90秒，但本實施形態不限定於此，例如可以165~185℃硬化數分鐘。又，於本步驟中，亦可於樹脂密封時加壓。此時，加壓之壓力較佳為1~15MPa，更佳為3~10MPa。
(後硬化步驟)
於本實施形態中，亦可於密封步驟之後，進行對密封樹脂進行 後硬化之後硬化步驟。本步驟中，使上述密封步驟中硬化不足之密封樹脂完全地硬化。本步驟中之加熱溫度根據密封樹脂之種類而不同，例如為165~185℃之範圍內，加熱時間為0.5~8小時左右。藉由經過密封步驟或後硬化步驟，可製作半導體封裝體。
〈實施形態1-2〉
實施形態1-1中，利用接著膜將第1半導體元件固定於被接著體，利用打線接合而實現兩者之間之電性連接，但實施形態1-2中，利用使用有設置於第1半導體元件之突起電極之倒裝晶片連接而實現兩者之間之固定及電性連接。因此，實施形態1-2中僅第1固定步驟中之固定方式與實施形態1-1不同，因此以下主要針對該不同點進行說明。
(第1固定步驟)
本實施形態中，於上述第1固定步驟中，利用倒裝晶片連接將第1半導體元件41固定於被接著體1(參照圖4A)。倒裝晶片連接中，成為第1半導體元件41之電路面與被接著體1相對之所謂面朝下(face down)安裝。第1半導體元件41中設置有複數個凸塊等突起電極43，突起電極43與被接著體1上之電極(未圖示)進行連接。又，於被接著體1與第1半導體元件41之間，以緩和兩者之間之熱膨脹率之差或保護兩者之間之空間為目的，填充有底部填充材料44。
作為連接方法，並無特別限定，可利用先前公知之倒裝晶片接合而連接。例如，使形成於第1半導體元件41之凸塊等突起電極43接觸覆著於被接著體1之連接墊之接合用導電材料(焊錫等)，一面按壓一面使導電材料熔融，藉此可確保第1半導體元件41與被接著體1之電性導通，且使第1半導體元件41固定於被接著體1(倒裝晶片接合)。通常，作為倒裝晶片連接時之加熱條件為240~300℃，作為加壓條件為0.5~490N。
作為形成凸塊作為突起電極43時之材質，並無特別限定，例如 可列舉錫-鉛系金屬材料、錫-銀系金屬材料、錫-銀-銅系金屬材料、錫-鋅系金屬材料、錫-鋅-鉍系金屬材料等焊錫類(合金)、或金系金屬材料、銅系金屬材料等。
作為底部填充材料44，可使用先前公知之液狀或膜狀之底部填充材料。
(第2固定步驟)
第2固定步驟中，與第1實施形態同樣地，利用包埋用接著膜22包埋上述第1半導體元件41，並將與上述第1半導體元件41不同之第2半導體元件12固定於上述被接著體1(參照圖4B)。本步驟中之條件與第1實施形態中之第2固定步驟相同。本實施形態中亦使用具有特定熔融黏度之包埋用接著膜22，因此可防止膜自第2半導體元件12突出，並且提高包埋用接著膜22對被接著體1之密接性而防止空隙之產生。
包埋用接著膜22具有較上述第1半導體元件41之厚度T1厚之厚度T。本實施形態中，由於上述被接著體1與上述第1半導體元件41進行倒裝晶片連接，故而上述厚度T與上述厚度T1之差較佳為10μm以上且200μm以下。上述厚度T與上述厚度T1之差之下限較佳為10μm以上，更佳為20μm以上，進而較佳為30μm以上。又，上述厚度T與上述厚度T1之差之上限較佳為200μm以下，更佳為150μm以下，進而較佳為100μm以下。藉由此種構成，於實現半導體裝置整體之薄型化之同時，可防止第1半導體元件41與第2半導體元件12之接觸，並且將第1半導體元件41整體包埋於包埋用接著膜22之內部，從而可將作為控制器之第1半導體元件41固定於被接著體1上(即，固定於通信路徑長度成為最短之最下段)。
包埋用接著膜22之厚度T以可包埋第1半導體元件41之方式考慮第1半導體元件41之厚度T1及突起電極之高度而適當設定即可，其下限較佳為50μm以上，更佳為60μm以上，進而較佳為70μm以上。另 一方面，厚度T之上限較佳為250μm以下，更佳為200μm以下，進而較佳為150μm以下。藉由如此使包埋用接著膜22較厚，基本上可覆蓋通常之控制器之厚度，可容易地將第1半導體元件41包埋於包埋用接著膜22中。
繼而，與第1實施形態同樣地，經過於第2半導體元件12上固定與該第2半導體元件12同種或不同種之第3半導體元件13之第3固定步驟(參照圖4C)、以及利用接合線32將上述第2半導體元件12與上述第3半導體元件13進行電性連接之第2打線接合步驟(參照圖4D)，藉此可製作控制器層疊於最下段並於其上方複數段層疊有半導體元件之半導體裝置200。
〈其他實施形態〉
實施形態1-1中，經過使用切晶黏晶膜之切晶步驟及拾取步驟而製作第2半導體元件12。進而，第1半導體元件11亦可同樣地使用切晶黏晶膜進行製作。此時，另行準備用於切出第1半導體元件11之半導體晶圓，其後經過上述晶圓貼合步驟、切晶步驟、拾取步驟，將第1半導體元件11固定於被接著體1即可。第3半導體元件13及層疊於較其上段之半導體元件亦可同樣地製作。
於被接著體上三維安裝半導體元件時，亦可於半導體元件之形成電路之面側形成緩衝塗膜。作為該緩衝塗膜，例如可列舉氮化矽膜或包含聚醯亞胺樹脂等耐熱樹脂者。
各實施形態中，針對第2半導體元件以後每次層疊半導體元件時進行打線接合步驟之態樣進行了說明，但亦可於層疊複數個半導體元件後，總括地進行打線接合步驟。再者，第1半導體元件由於利用包埋用接著膜進行包埋，故而無法作為總括打線接合之對象。
作為倒裝晶片連接之態樣，不限定於實施形態1-2中說明之利用作為突起電極之凸塊之連接，亦可採用利用導電性接著劑組合物之連 接、或利用將凸塊與導電性接著劑組合物組合而成之突起構造之連接等。再者，本發明中，只要成為第1半導體元件之電路面與被接著體相對地連接之面朝下安裝，儘管突起電極及突起構造等之連接方式不同，亦均稱為倒裝晶片連接。作為導電性接著劑組合物，可使用於環氧樹脂等熱硬化性樹脂中混合金、銀、銅等導電性填料而成之先前公知之導電性膏等。使用導電性接著劑組合物時，將第1半導體元件搭載於被接著體後，以80~150℃進行0.5~10小時左右之熱硬化處理，藉此可固定第1半導體元件。
《第2實施形態》
本發明之第2實施形態係一種半導體裝置之製造方法，其包括以下之步驟：準備用於包埋固定於被接著體上之第1半導體元件並將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體之接著膜；第1固定步驟，其係將至少1個第1半導體元件固定於被接著體上；及第2固定步驟，利用上述接著膜，包埋上述第1半導體元件並將與上述第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於上述被接著體；且上述第1半導體元件之俯視時之面積為上述第2半導體元件之俯視時之面積之40%以下。
〈實施形態2-1〉 <接著膜、切晶膜、切晶黏晶膜>
以下，關於本實施形態，以不同於第1實施形態之方面作為中心進行說明。本實施形態之包埋用接著片等尤其是作為本實施形態之項中說明以外之特性，可發揮與第1實施形態之接著片等同樣之一般特性。又，本實施形態之切晶膜、包埋用接著膜以及切晶黏晶膜之構成、成分、組成及調配量以及該等之製造方法等可較佳地採用第1實 施形態中記載者。以下，針對本實施形態特有之事項進行說明。
上述接著膜之120℃下之熔融黏度只要具有第1半導體元件之包埋性便無特別限定，其上限較佳為3000Pa．S以下，更佳為2000Pa．S以下，進而較佳為1500Pa．S以下。另一方面，上述熔融黏度之下限較佳為100Pa．S以上，更佳為200Pa．S以上，進而較佳為500Pa．S以上。藉由將熔融黏度之上限設為上述範圍，於利用接著膜22將第2半導體元件12固定於被接著體1時，可更容易地將第1半導體元件11包埋於接著膜22中。又，藉由將熔融黏度之下限設為上述範圍，於利用接著膜22將第2半導體元件12固定於被接著體1時，可抑制接著膜22自第2半導體元件12突出。
<半導體裝置之製造方法>
本實施形態之半導體裝置之製造方法中，準備包含上述包埋用接著膜之切晶黏晶膜，並且經過第1固定步驟及第1打線接合步驟而預先準備安裝(固定)有至少1個第1半導體元件之被接著體(被接著體準備步驟)，針對該第1半導體元件，利用經過切晶及拾取之接著膜將上述第1半導體元件包埋，並且將與上述第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於上述被接著體。第1實施形態之圖3A~圖3H亦可分別應用於本實施形態之半導體裝置之製造方法。圖6係圖3F所示之第1半導體元件及第2半導體元件之部分透視平面圖。
本實施形態之半導體裝置之製造方法等可較佳地採用第1實施形態中記載者。以下針對本實施形態特有之事項進行說明。
(第2固定步驟)
第2固定步驟中，經由與第2半導體元件12一起拾取之包埋用接著膜22，包埋另行固定於被接著體1上之第1半導體元件11，並且將與上述第1半導體元件11不同之第2半導體元件12固定於上述被接著體1(參照圖3F)。
第1半導體元件11之俯視時之面積為第2半導體元件12之俯視時之面積之40%以下即可(參照圖6)，較佳為30%以下，更佳為20%以下。藉由如此將第1半導體元件11之俯視時之面積相對於第2半導體元件12之俯視時之面積之比率設為上述範圍，可使第1半導體元件11之外形狀對接著膜22與被接著體1之密接性以及第1半導體元件11之包埋性造成之影響為最小限度，而可抑制接著膜22與被接著體1之間或者接著膜22與第1半導體元件11之間產生空隙，從而製造高可靠性之半導體裝置。又，於包埋第1半導體元件11時，有接著膜22被擠出相當於第1半導體元件11之體積之量，而自第2半導體元件12突出之情況，但由於將第1半導體元件11之尺寸設為特定範圍，故而可將此種突出抑制於最小限度。再者，第1半導體元件之尺寸比之下限越小越佳，但自第1半導體元件之功能性之方面而言，可為1%以上之範圍。但，亦期待隨技術之進展而下限進一步降低。
〈實施形態2-2〉
實施形態2-1中，利用接著膜將第1半導體元件固定於被接著體，利用打線接合而實現兩者之間之電性連接，但實施形態2-2中，利用使用有設置於第1半導體元件之突起電極之倒裝晶片連接而實現兩者之間之固定及電性連接。因此，實施形態2-2中僅第1固定步驟中之固定方式與實施形態1-1不同。實施形態2-2之詳情可較佳地採用實施形態1-2中者。
(其他實施形態)
第2實施形態中之其他實施形態可較佳地採用第1實施形態中者。
[實施例]
以下，例示性地詳細說明本發明之較佳之實施例。但，關於該實施例中記載之材料或調配量等，只要無特別限定性之記載，則其主 旨為並不將本發明之範圍限定於該等，而僅為單純之說明例。
《第1實施形態》
以下之各實施例等對應於第1實施形態之上述切晶黏晶膜。
[實施例1] (接著膜之製作)
以表1所示之比率將丙烯酸系樹脂、環氧樹脂A及B、酚樹脂、二氧化矽、以及熱硬化觸媒溶解於甲基乙基酮，而製備濃度為40~50重量%之接著劑組合物溶液。
再者，下述表1中之簡稱及成分之詳情如下所示。
丙烯酸系樹脂：Nagase chemteX公司製造SG-70L
環氧樹脂A：東都化成股份有限公司製造KI-3000
環氧樹脂B：三菱化學股份有限公司製造JER YL980
酚樹脂：明和化成股份有限公司製造MEH-7800H
二氧化矽：ADMATECHS股份有限公司製造SE-2050MC
熱硬化觸媒：北興化學股份有限公司製造TPP-K
將所製備之接著劑組合物溶液塗佈於作為剝離襯墊之包含經聚矽氧脫模處理且厚度為50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜之脫模處理膜上，然後以130℃乾燥2分鐘，藉此製作厚度為40μm之接著劑塗膜。又，藉由將所製作之接著劑塗膜於下述層壓條件下貼合三片，而製作厚度為120μm之接著膜。
<層壓條件>
層壓裝置：輥式層壓機
層壓速度：10mm/min
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：60℃
(切晶膜之製作)
於包含厚度80μm之聚乙烯膜之支持基材上塗佈可進行紫外線硬化之丙烯酸系黏著劑之溶液並乾燥，而形成厚度為30μm之黏著劑層。
其後，隔著遮罩，僅對要貼附晶圓之部分照射400mJ/cm2之紫外線，而製作包含該支持基材及要貼附於晶圓之部分經紫外線硬化之黏著劑層的切晶膜A。
再者，可進行紫外線硬化之丙烯酸系黏著劑之溶液之製備如下所示。即，利用常規方法使丙烯酸丁酯70重量份、丙烯酸乙酯30重量份、丙烯酸5重量份於乙酸乙酯中共聚，而獲得重量平均分子量為80萬之丙烯酸系聚合物。
繼而，向該丙烯酸系聚合物100重量份中調配交聯劑(Nippon Polyurethane股份有限公司製造、「CORONATE L」)8重量份以及作為光聚合起始劑之α-羥基環己基苯基酮7重量份、二季戊四醇單羥基五丙烯酸酯50重量份，使該等均勻地溶解於作為有機溶劑之甲苯中，而獲得濃度為30重量%之丙烯酸系黏著劑之溶液。
(切晶黏晶膜之製作)
將接著膜轉印於切晶膜A之黏著劑層上，獲得切晶黏晶膜。再者，層壓之條件如下所示。
<層壓條件>
層壓裝置：輥式層壓機
層壓速度：10mm/min
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：30℃
(剝離力之測定)
將所製作之切晶黏晶膜切斷成100×20mm。其後，於常溫下於接著膜上貼合膠帶(日東電工股份有限公司製造，商品名：BT-315)，對 接著膜進行加強。其後，將黏著劑層與接著膜夾住，使用拉伸試驗機(島津製作所股份有限公司製造，商品名：AGS-J)，讀取以23℃、剝離速度300mm/min、剝離角度180°剝離黏著劑層與接著膜時之力(最大荷重，單位：N/20mm)。將結果示於表中。
(控制器安裝基板之製作)
以厚度10μm製作實施例1之組成之接著膜，製成控制器晶片用接著膜。將其於溫度40℃之條件下貼附於2mm見方、厚度50μm之控制器晶片。進而，經由接著膜將半導體晶片接著於BGA基板。此時之條件設為溫度120℃、壓力0.1MPa、1秒。進而，將接著有控制器晶片之BGA基板利用乾燥機以130℃熱處理4小時，而使接著膜熱硬化。
繼而，使用打線接合機(新川股份有限公司，商品名「UTC-1000」)於以下之條件下對控制器晶片進行打線接合。藉此，獲得於BGA基板安裝有控制器晶片之控制器安裝基板。
<打線接合條件>
溫度：175℃
Au線：23μm
S-LEVEL：50μm
S-SPEED：10mm/s
時間：15ms
US-POWER：100
壓力：20gf
S-FORCE：15gf
導線間距：100μm
線環高：30μm
(半導體裝置之製作)
另行使用上述切晶黏晶膜，按照以下之要領實際上進行半導體 晶圓之切割後，經過半導體晶片之拾取而製作半導體裝置，並且評價此時之切晶時剝離之有無以及拾取性。
於單面帶凸塊之矽晶圓之與電路面為相反側之面，將實施例及比較例之切晶黏晶膜以接著膜作為貼合面而進行貼合。作為單面帶凸塊之矽晶圓，使用以下者。又，貼合條件如下所示。
<單面帶凸塊之矽晶圓>
矽晶圓之厚度：100μm
低介電材料層之材質：SiN膜
低介電材料層之厚度：0.3μm
凸塊之高度：60μm
凸塊之間距：150μm
凸塊之材質：焊錫
<貼合條件>
貼合裝置：DR-3000III(日東精機股份有限公司製造)
層壓速度：10mm/s
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：60℃
於貼合後，在下述條件下進行切晶。又，切晶以晶片尺寸成為10mm見方之方式進行全切。
<切晶條件>
切晶裝置：商品名「DFD-6361」DISCO公司製造
切晶環：「2-12-1」(DISCO公司製造)
切晶速度：30mm/sec
切割刀片：
Z1：DISCO公司製造之「203O-SE 27HCDD」
Z2：DISCO公司製造之「203O-SE 27HCBB」
切割刀片轉數：
Z1：40,000rpm
Z2：45,000rpm
切割刀片高度
Z1：280μm
Z2：90μm
切割方式：階梯切割(step cut)
晶圓晶片尺寸：10.0mm見方
(有無剝離之評價)
針對切晶後之切斷線，自背面(基材側)以目視隨機地觀察10個部位，評價水或矽屑有無進入接著膜與黏著劑層之間。將並無1個部位發生進入之情況評價為「￮」、將即便有1個部位發生進入之情況評價為「×」。將結果示於表1。
其後，自各切晶膜之基材側以利用針之頂起方式，拾取接著膜與半導體晶片之層疊體。拾取條件如下所示。
<拾取條件>
黏晶裝置：新川股份有限公司製造，裝置名：SPA-300
針根數：9根
針頂起量：350μm(0.35mm)
針頂起速度：5mm/秒
吸附保持時間：80ms
(拾取性評價)
針對切晶後之半導體晶片20個，將可無問題地全部拾取之情況評價為「￮」，將無法拾取、或者接著膜或黏著劑層發生斷裂之情況評價為「×」。將結果示於表1。
繼而，利用拾取之層疊體之接著膜，包埋控制器安裝基板之控 制器晶片，並且將半導體晶片接著於BGA基板。此時之接著條件設為120℃、壓力0.1MPa、2秒。進而，將接著有半導體晶片之BGA基板利用乾燥機以130℃熱處理4小時，使接著膜熱硬化，而製作半導體裝置。
[實施例2]
使用自切晶膜A之黏著劑組成中省去二季戊四醇單羥基五丙烯酸酯而製作之切晶膜B，除此以外，與實施例1同樣地製作切晶黏晶膜，並進行各評價。
[實施例3]
使用藉由自切晶膜B之黏著劑組成中將交聯劑之量變更為2重量份而製作之切晶膜C，除此以外，與實施例2同樣地製作切晶黏晶膜，並進行各評價。
[比較例1]
使用藉由自切晶膜A之黏著劑組成中將交聯劑之量變更為10重量份而製作之切晶膜D，除此以外，與實施例1同樣地製作切晶黏晶膜，並進行各評價。
[比較例2]
使用自切晶膜B之黏著劑組成中省去交聯劑而製作之切晶膜E,除此以外，與實施例2同樣地製作切晶黏晶膜，並進行各評價。
可知：使用實施例之切晶黏晶膜時，切晶時之接著膜與黏著劑層之剝離得到抑制，並且拾取性亦良好，可良率良好地製造半導體裝置。另一方面，比較例1雖然拾取性良好，但切晶時之接著膜與黏著劑層產生剝離。認為其原因在於接著膜與黏著劑層之間之剝離力過小，因切割刀片之蛇行而導致兩者剝離。比較例2雖然未產生剝離，但拾取性差。認為其原因在於接著膜與黏著劑層之間之剝離力過大。
《第2實施形態》
以下之各實施例等對應於第1實施形態之上述切晶黏晶膜。
[實施例1] (接著膜之製作)
以表2所示之比率將丙烯酸系樹脂、環氧樹脂A及B、酚樹脂、二氧化矽、以及熱硬化觸媒溶解於甲基乙基酮，而製備濃度為50重量%之接著劑組合物溶液。
再者，下述表2中之簡稱及成分之詳情如下所示。
丙烯酸系樹脂：Nagase chemteX公司製造SG-70L
環氧樹脂A：東都化成股份有限公司製造KI-3000
環氧樹脂B：三菱化學股份有限公司製造JER YL980
酚樹脂：明和化成股份有限公司製造MEH-7800H
二氧化矽：ADMATECHS股份有限公司製造SE-2050MC
熱硬化觸媒：北興化學股份有限公司製造TPP-K
將所製備之接著劑組合物溶液塗佈於作為剝離襯墊之包含經聚矽氧脫模處理且厚度為50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜之脫模處理膜上，然後以130℃乾燥2分鐘，藉此製作厚度為40μm之接著劑塗膜。又，藉由將所製作之接著劑塗膜於下述層壓條件下貼合三片，而製作厚度為120μm之接著膜。
<層壓條件>
層壓裝置：輥式層壓機
層壓速度：10mm/min
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：60℃
(熔融黏度之測定)
關於所製作之熱硬化前之各接著膜，測定120℃下之熔融黏度。即，使用流變儀(HAAKE公司製造，RS-1)利用平行板法進行測定。自各實施例或比較例中製作之接著膜採取0.1g試樣，將其添加至預先以120℃加熱之板上。將剪切速度設為5s-1，將自測定開始起300秒後之值設為熔融黏度。板間之間隙設為0.1mm。將結果示於下述表2。
(切晶膜之製作)
作為基材，準備厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)。
向具備冷凝管、氮導入管、溫度計以及攪拌裝置之反應容器中投入丙烯酸-2-乙基己酯(以下亦稱為「2EHA」)86.4份、丙烯酸-2-羥乙酯(以下亦稱為「HEA」)13.6份、過氧化苯甲醯0.2份、以及甲苯65份，於氮氣流中以61℃進行6小時之聚合處理，而獲得丙烯酸系聚合物A。
向丙烯酸系聚合物A中添加2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(以下亦稱為「MOI」)14.6份，於空氣氣流中以50℃進行48小時之加成反應處理，而獲得丙烯酸系聚合物A'。
繼而，相對於丙烯酸系聚合物A'100份，添加聚異氰酸酯化合物(商品名「CORONATE L」、Nippon Polyurethane股份有限公司製造)8份及光聚合起始劑(商品名「IRGACURE 651」、Ciba Specialty Chemicals公司製造)5份，而獲得黏著劑組合物溶液。
於所準備之上述基材上塗佈所得之黏著劑組合物溶液並進行乾燥，形成厚度30μm之黏著劑層，藉此獲得切晶膜。
(切晶黏晶膜之製作)
將各實施例及比較例中製作之接著膜轉印於上述切晶膜之黏著劑層上，獲得切晶黏晶膜。再者，層壓之條件如下所示。
<層壓條件>
層壓裝置：輥式層壓機
層壓速度：10mm/min
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：30℃
(控制器安裝基板之製作)
以厚度10μm製作實施例1之組成之接著膜，製成控制器晶片用接著膜。將其於溫度40℃之條件下貼附於5mm見方(俯視面積A：25mm2)、厚度50μm之控制器晶片。進而，經由接著膜將半導體晶片接著於BGA基板。此時之條件設為溫度120℃、壓力0.1MPa、1秒。進而，將接著有控制器晶片之BGA基板利用乾燥機以130℃熱處理4小時，而使接著膜熱硬化。
繼而，使用打線接合機(新川股份有限公司，商品名「UTC-1000」)於以下之條件下對控制器晶片進行打線接合。藉此，獲得於BGA基板安裝有控制器晶片之控制器安裝基板。
<打線接合條件>
溫度：175℃
Au線：23μm
S-LEVEL：50μm
S-SPEED：10mm/s
時間：15ms
US-POWER：100
壓力：20gf
S-FORCE：15gf
導線間距：100μm
線環高：30μm
(半導體裝置之製作)
另行使用上述切晶黏晶膜，按照以下之要領實際上進行半導體晶圓之切割後，經過半導體晶片之拾取而製作半導體裝置，並且評價此時之包埋性及抗突出性。
於單面帶凸塊之矽晶圓之與電路面為相反側之面，將實施例及比較例之切晶黏晶膜以接著膜作為貼合面而進行貼合。作為單面帶凸塊之矽晶圓，使用以下者。又，貼合條件如下所示。
<單面帶凸塊之矽晶圓>
矽晶圓之厚度：100μm
低介電材料層之材質：SiN膜
低介電材料層之厚度：0.3μm
凸塊之高度：60μm
凸塊之間距：150μm
凸塊之材質：焊錫
<貼合條件>
貼合裝置：DR-3000III(日東精機股份有限公司社製造)
層壓速度：10mm/s
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：60℃
於貼合後，在下述條件下進行切晶。又，切晶以晶片尺寸成為10mm見方(俯視面積B：100mm2)之方式進行全切。
<切晶條件>
切晶裝置：商品名「DFD-6361」DISCO公司製造
切晶環：「2-8-1」(DISCO公司製造)
切晶速度：30mm/sec
切割刀片：
Z1：DISCO公司製造之「203O-SE 27HCDD」
Z2：DISCO公司製造之「203O-SE 27HCBB」
切割刀片轉數：
Z1：40,000rpm
Z2：45,000rpm
切割方式：階梯切割
晶圓晶片尺寸：10mm見方
繼而，自基材側照射紫外線，使黏著劑層硬化。紫外線照射使用紫外線照射裝置(製品名：UM810，製造商：日東精機股份有限公司製造)，紫外線放射量設為400mJ/cm2。
其後，自各切晶膜之基材側以利用針之頂起方式，拾取接著膜與半導體晶片之層疊體。拾取條件如下所示。
<拾取條件>
黏晶裝置：新川股份有限公司製造，裝置名：SPA-300
針根數：9根
針頂起量：350μm(0.35mm)
針頂起速度：5mm/秒
吸附保持時間：1000ms
繼而，利用拾取之層疊體之接著膜，包埋控制器安裝基板之控制器晶片，並且將半導體晶片接著於BGA基板。此時之接著條件設為120℃、壓力0.1MPa、2秒。進而，將接著有半導體晶片之BGA基板利用乾燥機以130℃熱處理4小時，使接著膜熱硬化，而製作半導體裝置。
[比較例1]
將控制器晶片之俯視尺寸設為6.5mm見方(俯視面積A：42.25mm2)，除此以外，與實施例1同樣地製作半導體裝置。
(晶片面積比)
利用下述式求出控制器晶片之俯視面積A相對於半導體晶片之俯視面積B之比(%)。將結果示於表2。
晶片面積比=(俯視面積A/俯視面積B)×100(%)
(包埋性評價)
使用超音波影像裝置(HITACHI FINE TECH公司製造，FS200II)觀察所製作之半導體裝置中有無空隙。使用二值化軟體(WinRoof ver.5.6)算出觀察圖像中之空隙所占之面積。將空隙所占之面積相對於接著膜之表面積為10%以下之情況評價為「￮」、將超過10%之情況評價為「×」。將結果示於下述表2。
(突出評價)
觀察所製作之半導體裝置之俯視圖像，評價接著膜有無自已固定之半導體晶片突出。突出量使用圖像處理裝置(Hitachi Engineering & Services股份有限公司製造，商品名「FineSAT FS300III」)而測定，將自半導體晶片之端部之最大突出量為0.5mm以下(半導體晶片之一邊長度之5%以下)之情況評價為「￮」、將超過0.5mm之情況評價為「×」。將結果示於下述表2。
可知：實施例1中製作之半導體裝置由於控制器晶片之俯視面積為半導體晶片之俯視面積之40%以下，故而空隙及突出均得到抑制，可製造可靠性較高之半導體裝置。另一方面，比較例1中空隙及突出均呈現差之結果。認為其原因在於，控制器晶片之尺寸相對於半導體晶片之尺寸過大，而變得無法忽視半導體晶片之外形狀及體積之影響。
2‧‧‧半導體晶圓
3‧‧‧黏著劑層
3a‧‧‧黏著劑層之部分
3b‧‧‧黏著劑層之部分
4‧‧‧基材
5‧‧‧切晶膜
10‧‧‧切晶黏晶膜
22‧‧‧接著膜
22a‧‧‧半導體晶圓貼附部分

Claims (7)

  1. 一種切晶黏晶膜，其包含：切晶膜，其包含基材及形成於該基材上之黏著劑層；及接著膜，其層疊於上述黏著劑層上；上述接著膜係用於包埋固定於被接著體上之第1半導體元件並將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體之接著膜；且上述接著膜與上述黏著劑層之間之剝離力為0.03N/20mm以上且0.2N/20mm以下。
  2. 如請求項1之切晶黏晶膜，其中上述黏著劑層之厚度為5μm以上且50μm以下。
  3. 如請求項1之切晶黏晶膜，其中上述接著膜之厚度為80μm以上且150μm以下。
  4. 如請求項1之切晶黏晶膜，其中熱硬化前之25℃下之儲存彈性模數為10MPa以上且10000MPa以下。
  5. 如請求項1之切晶黏晶膜，其包含無機填充劑，且該無機填充劑之含量為25~80重量%。
  6. 一種半導體裝置之製造方法，其包括：被接著體準備步驟，其係準備固定有第1半導體元件之被接著體；貼合步驟，其係將如請求項1至5中任一項之切晶黏晶膜之接著膜與半導體晶圓進行貼合；切晶步驟，其係對上述半導體晶圓及接著膜進行切割，形成第2半導體元件；拾取步驟，其係將上述第2半導體元件與上述接著膜一起拾 取；及固定步驟，其係利用與上述第2半導體元件一起拾取之接著膜，包埋固定於上述被接著體之上述第1半導體元件並將上述第2半導體元件固定於該被接著體。
  7. 一種半導體裝置，其係利用如請求項6之半導體裝置之製造方法而獲得。
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