TW201819175A - Dicing die bonding tape and fabrication method of semiconductor device capable of dividing an adhesive layer with high precision - Google Patents
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Abstract
Description
本發明係關於一種切晶黏晶帶及半導體裝置之製造方法。The present invention relates to a method for manufacturing a cut crystal sticky tape and a semiconductor device.
有對半導體晶圓之分割預定線照射雷射光,使半導體晶圓斷裂而得到單個之半導體晶片之方法(以下有時稱為「隱形切晶(Stealth Dicing;註冊商標)」)、或藉由在半導體晶圓之表面(外表面)形成槽後進行半導體晶圓之背面磨削而形成單個之半導體晶片之方法(以下稱為「DBG(Dicing Before Grinding,先切晶後磨削)法」)。 隱形切晶或DBG法中,於其過程中有時使用切晶黏晶帶。切晶黏晶帶有具有基材層、接著劑層及隔離膜,且接著劑層位於基材層與隔離膜之間之構造者。亦有具有基材層、黏著劑層、接著劑層及隔離膜之切晶黏晶帶。前者之切晶黏晶帶與後者之切晶黏晶帶相比,能夠廉價地製造。 隱形切晶或DBG法中,有於低溫下對接著劑層進行分斷之情況。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2004-250572號公報 [專利文獻2]日本專利第5305501號There is a method of irradiating laser light on a predetermined division line of a semiconductor wafer to break the semiconductor wafer to obtain a single semiconductor wafer (hereinafter sometimes referred to as "Stealth Dicing (registered trademark)"), or by A method for forming a single semiconductor wafer by grinding the surface of the semiconductor wafer (outer surface) and grinding the back surface of the semiconductor wafer to form a single semiconductor wafer (hereinafter referred to as "DBG (Dicing Before Grinding) method"). In the invisible dicing or DBG method, a dicing tape is sometimes used in the process. The cut crystal sticky crystal has a structure having a substrate layer, an adhesive layer, and a release film, and the adhesive layer is located between the substrate layer and the release film. There is also a die-cut adhesive tape having a substrate layer, an adhesive layer, an adhesive layer, and a release film. The former crystal-bonded band can be manufactured at a lower cost than the latter crystal-bonded band. In the invisible slicing or the DBG method, the adhesive layer may be cut at a low temperature. [Prior Art Literature] [Patent Literature] [Patent Literature 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2004-250572 [Patent Literature 2] Japanese Patent No. 5305501
[發明所欲解決之問題] 本發明之目的在於提供一種能夠精度良好地分斷接著劑層之切晶黏晶帶。本發明之目的在於提供一種能夠精度良好地分斷接著劑層之半導體裝置之製造方法。 [解決問題之技術手段] 本發明係關於一種切晶黏晶帶,其包括:隔離膜、及包含接著劑層與基材層之膜。接著劑層位於隔離膜與基材層之間。基材層之兩面係由與接著劑層接觸之第1主面及第2主面定義。於膜之晶圓固定區域中,接著劑層及基材層於23℃下之90度剝離力為0.02 N/20 mm~0.5 N/20 mm。於晶圓固定區域中,接著劑層及基材層於-15℃下之90度剝離力為0.1 N/20 mm以上。於晶圓固定區域中,基材層之第1主面之表面自由能為32~39 mN/m。 由於接著劑層及基材層於23℃下之90度剝離力為0.02 N/20 mm以上,故而於從半導體晶圓之固定起至半導體晶片之拾取為止之過程中,半導體晶圓/半導體晶片不易從接著劑層剝離。由於接著劑層及基材層於-15℃下之90度剝離力為0.1 N/20 mm以上,故而能夠精度良好地分斷接著劑層。認為其原因在於力有效地傳遞至接著劑層。由於23℃下之90度剝離力為0.5 N/20 mm以下,故而於分斷半導體晶圓後,能夠容易地剝離附接著劑層之半導體晶片。由於基材層之第1主面之表面自由能E1 為32 mN/m以上,故而基材層對接著劑層顯示出良好之潤濕性。 本發明係關於一種半導體裝置之製造方法,其包括如下步驟:從切晶黏晶帶去除隔離膜,將半導體晶圓固定於膜之接著劑層;及對膜施加拉伸應力,形成附分斷後接著劑層之半導體晶片。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a die-bonding band capable of accurately cutting an adhesive layer. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of accurately cutting an adhesive layer. [Technical means to solve the problem] The present invention relates to a cut crystal and sticky crystal tape, which includes a separation film and a film including an adhesive layer and a substrate layer. The adhesive layer is located between the release film and the substrate layer. Both surfaces of the base material layer are defined by a first main surface and a second main surface that are in contact with the adhesive layer. In the wafer fixed area of the film, the 90 degree peel force of the adhesive layer and the substrate layer at 23 ° C is 0.02 N / 20 mm to 0.5 N / 20 mm. In the wafer fixing area, the 90 degree peel force of the adhesive layer and the substrate layer at -15 ° C is 0.1 N / 20 mm or more. In the wafer fixing area, the surface free energy of the first main surface of the base material layer is 32 to 39 mN / m. Since the 90 degree peel force of the adhesive layer and the substrate layer at 23 ° C is 0.02 N / 20 mm or more, the semiconductor wafer / semiconductor wafer is in the process from the fixing of the semiconductor wafer to the pickup of the semiconductor wafer Difficult to peel from the adhesive layer. Since the 90 degree peel force of the adhesive layer and the substrate layer at -15 ° C is 0.1 N / 20 mm or more, the adhesive layer can be accurately separated. The reason is considered to be that the force is effectively transmitted to the adhesive layer. Since the 90-degree peel force at 23 ° C is 0.5 N / 20 mm or less, the semiconductor wafer with the adhesive layer can be easily peeled off after the semiconductor wafer is broken. Since the surface free energy E 1 of the first main surface of the base material layer is 32 mN / m or more, the base material layer exhibits good wettability to the adhesive layer. The invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, which includes the following steps: removing an isolation film from a cut crystal sticky tape, fixing a semiconductor wafer to an adhesive layer of the film; and applying tensile stress to the film to form an additional break A semiconductor wafer followed by an agent layer.
以下列舉實施形態對本發明詳細地進行說明,但本發明不僅限定於該等實施形態。 實施形態1 如圖1所示,切晶黏晶帶1包含隔離膜11及切晶黏晶膜12a、12b、12c、……、12m(以下總稱為「切晶黏晶膜12」。)。切晶黏晶帶1可呈捲筒狀。隔離膜11呈帶狀。隔離膜11例如為經剝離處理之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜等。切晶黏晶膜12位於隔離膜11上。切晶黏晶膜12a與切晶黏晶膜12b之間之距離、切晶黏晶膜12b與切晶黏晶膜12c之間之距離、……切晶黏晶膜12l與切晶黏晶膜12m之間之距離固定。切晶黏晶膜12呈圓盤狀。 如圖2所示,切晶黏晶膜12包含晶圓固定區域12A及切晶環固定區域12B。晶圓固定區域12A例如可呈圓盤狀。切晶環固定區域12B位於晶圓固定區域12A之周邊。切晶環固定區域12B例如可呈環形板狀。 切晶黏晶膜12包含接著劑層121。接著劑層121呈圓盤狀。接著劑層121之厚度例如為2 μm以上,較佳為5 μm以上。接著劑層121之厚度例如為200 μm以下,較佳為150 μm以下,進而較佳為100 μm以下,進而較佳為50 μm以下。接著劑層121之兩面係由第1主面及與第1主面對向之第2主面定義。接著劑層121之第1主面與隔離膜11接觸。接著劑層121包含至少屬於晶圓固定區域12A之接著劑層第1部121A。接著劑層121包含至少屬於切晶環固定區域12B之接著劑層第2部121B。接著劑層121包含位於接著劑層第1部121A與接著劑層第2部121B之間之接著劑層第3部121C。接著劑層第3部121C連接接著劑層第1部121A及接著劑層第2部121B。接著劑層第3部121C例如可呈環形板狀。 切晶黏晶膜12包含基材層122。基材層122呈圓盤狀。基材層122之厚度例如為50 μm以上,較佳為80 μm以上。基材層122之厚度例如為200 μm以下,較佳為170 μm以下。基材層122之兩面係由與接著劑層121接觸之第1主面及與第1主面對向之第2主面定義。基材層122之第1主面於晶圓固定區域12A中包含第1區域122A。第1區域122A係未進行前處理之區域。前處理為電暈放電處理、電漿處理、底塗劑之塗佈、剝離處理、壓紋、紫外線處理、加熱處理等。用於剝離處理之剝離劑例如可列舉聚矽氧系剝離劑、氟系剝離劑。基材層122之第1主面於切晶環固定區域12B中包含第2區域122B。第2區域122B係經電暈放電處理之區域。 晶圓固定區域12A中之基材層122之第1主面之表面自由能E1
為32 mN/m以上。由於為32 mN/m以上,故而基材層122對接著劑層121顯示出良好之潤濕性。E1
之上限例如為39 mN/m,較佳為36 mN/m。若為39 mN/m以下,則由於基材層122對接著劑層121之密接性不會過高,故而於分斷半導體晶圓後,能夠容易地剝離附接著劑層之半導體晶片。 晶圓固定區域12A中之接著劑層121之第2主面之表面自由能E2
較佳為33 mN/m以上,較佳為34 mN/m以上。E2
之上限例如為50 mN/m,較佳為45 mN/m。 晶圓固定區域12A中之接著劑層121之第1主面之表面自由能較佳為33 mN/m以上,較佳為34 mN/m以上。若為33 mN/m以上,則能夠從隔離膜11容易地剝離接著劑層121。接著劑層121之第1主面之表面自由能之上限例如為50 mN/m,較佳為45 mN/m。若為50 mN/m以下,則能夠容易地將用於製作接著劑層121之液體塗覆至隔離膜11。 E2
與E1
之差較佳為15 mN/m以下,更佳為13 mN/m以下。E2
與E1
之差較佳為1 mN/m以上。於未達1 mN/m時或超過15 mN/m時,有接著劑層121及基材層122於23℃下之90度剝離力變得過高之傾向。 於切晶黏晶膜12之晶圓固定區域12A中,接著劑層121及基材層122於23℃下之90度剝離力為0.02 N/20 mm以上。由於為0.02 N/20 mm以上,故而於自半導體晶圓之固定起至半導體晶片之拾取為止之過程中,半導體晶圓/半導體晶片不易從接著劑層121剝離。若23℃下之90度剝離力為0.1 N/20 mm以上,則於從切晶黏晶膜12去除隔離膜11時,能夠防止接著劑層121附著於隔離膜11。23℃下之90度剝離力之上限為0.5 N/20 mm,較佳為0.3 N/20 mm。由於為0.5 N/20 mm以下,故而於分斷半導體晶圓後,能夠容易地剝離附接著劑層之半導體晶片。 於切晶黏晶膜12之晶圓固定區域12A中,接著劑層121及基材層122於-15℃下之90度剝離力為0.1 N/20 mm以上,較佳為0.3 N/20 mm以上。由於為0.1 N/20 mm以上,故而能夠精度良好地分斷接著劑層。認為其原因在於力有效地傳遞至接著劑層。-15℃下之90度剝離力之上限例如為10 N/20 mm。 基材層122例如可選自聚醚醚酮膜、聚醚醯亞胺膜、聚芳酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚胺基甲酸酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜(EVA膜)、離子聚合物樹脂膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚苯乙烯膜及聚碳酸酯膜等塑膠膜等。理想的是基材層122具有某種程度之伸縮性,故而較佳為聚乙烯膜、聚丙烯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、離子聚合物樹脂膜。 接著劑層121於23℃下之儲存彈性模數較佳為10 GPa以下,更佳為5 GPa以下。若為10 GPa以下,則與基材層122之密接性高,能夠抑制分斷後於接著劑層121與基材層122之間發生剝離。23℃下之儲存彈性模數之下限例如為1 MPa。 接著劑層121包含樹脂成分。作為樹脂成分,可列舉熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂等。作為熱塑性樹脂,例如可列舉丙烯酸系樹脂。 作為丙烯酸系樹脂,並無特別限定,可列舉以具有碳數30以下、特別是碳數4~18之直鏈或支鏈烷基之丙烯酸或甲基丙烯酸之酯之1種或2種以上作為成分的聚合物(丙烯酸系共聚物)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、或十二烷基等。 又,作為形成聚合物(丙烯酸系共聚物)之其他單體,並無特別限定,例如可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、伊康酸、馬來酸、富馬酸或巴豆酸等之類之含羧基單體,馬來酸酐或伊康酸酐等之類之酸酐單體,(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、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯或丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等之類之含羥基單體,苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等之類之含磺酸基單體,或丙烯醯基磷酸2-羥基乙酯等之類之含磷酸基單體。 丙烯酸系樹脂中,重量平均分子量較佳為10萬以上,更佳為30萬~300萬,進而較佳為50萬~200萬。其原因在於,若為該數值範圍內,則接著性及耐熱性優異。再者,重量平均分子量係藉由GPC(Gel Permeation Chromatography,凝膠滲透層析法)進行測定並藉由聚苯乙烯換算計算出之值。 丙烯酸系樹脂較佳為包含官能基。官能基例如為羥基、羧基、腈基等。較佳為羥基、羧基。 樹脂成分100重量%中之熱塑性樹脂之含量較佳為10重量%以上,更佳為20重量%以上。若為10重量%以上,則可撓性良好。樹脂成分100重量%中之熱塑性樹脂之含量較佳為80重量%以下,更佳為70重量%以下。 作為熱硬化性樹脂,可列舉:環氧樹脂、酚樹脂等。 作為環氧樹脂,並無特別限定,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、三羥基苯基甲烷型、四酚基乙烷型等二官能環氧樹脂或多官能環氧樹脂、或乙內醯脲型、異氰尿酸三縮水甘油酯型或縮水甘油胺型等之環氧樹脂。該等環氧樹脂中,特佳為酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型樹脂或四酚基乙烷型環氧樹脂。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,耐熱性等優異。 環氧樹脂之環氧當量較佳為100 g/eq.以上,更佳為120 g/eq.以上。環氧樹脂之環氧當量較佳為1000 g/eq.以下,更佳為500 g/eq.以下。 再者,環氧樹脂之環氧當量可藉由JIS K 7236-2009中規定之方法來測定。 酚樹脂發揮作為環氧樹脂之硬化劑之作用,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。該等酚樹脂中,特佳為苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。其原因在於能夠提高半導體裝置之連接可靠性。 酚樹脂之羥基當量較佳為150 g/eq.以上,更佳為200 g/eq.以上。酚樹脂之羥基當量較佳為500 g/eq.以下,更佳為300 g/eq.以下。 關於環氧樹脂與酚樹脂之調配比例,例如較佳為以相對於環氧樹脂成分中之環氧基每1當量,酚樹脂中之羥基成為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,若兩者之調配比例脫離該範圍,則不會進行充分之硬化反應,硬化物之特性變得容易劣化。 樹脂成分100重量%中之環氧樹脂及酚樹脂之合計含量較佳為20重量%以上,更佳為30重量%以上。環氧樹脂及酚樹脂之合計含量較佳為90重量%以下,更佳為80重量%以下。 接著劑層121可包含無機填充劑。作為無機填充劑,例如可列舉: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、鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、鉛、錫、鋅、鈀、焊料、碳等。其中,較佳為二氧化矽、氧化鋁、銀等,更佳為二氧化矽。無機填充劑之平均粒徑較佳為0.001 μm~1 μm。填料之平均粒徑可藉由以下之方法來測定。將接著劑層121放入至坩堝中,於大氣氛圍下以700℃下灼燒2小時使其灰化,使得到之灰分分散於純水中並進行10分鐘超音波處理,使用雷射繞射散射式粒度分佈測定裝置(Beckman Coulter公司製造,「LS13320」;濕式法)求出平均粒徑。 接著劑層121中之無機填充劑之含量較佳為0重量%以上,更佳為1重量%以上,進而較佳為3重量%以上,進而更佳為20重量%以上。接著劑層121中之無機填充劑之含量較佳為85重量%以下,更佳為20重量%以下,進而較佳為15重量%以下。 接著劑層121除了含有上述成分以外,亦可適當含有膜製造中通常使用之調配劑,例如矽烷偶合劑、硬化促進劑、交聯劑等。 切晶黏晶膜12之製作方法包括例如對基材層122之第2區域122B進行電暈放電處理之步驟,及於基材層122上形成接著劑層121之步驟。電暈處理為藉由電暈放電照射而對塑膠膜、紙、金屬箔等基材表面進行改質之表面處理技術。若於金屬電極間插入介電體並施加高頻高電壓,則會於電極間於時間上、空間上無規地形成稱作流注電暈之絲狀之電漿。高能量之電子到達至通過相對電極側之高分子膜之表面層,並將高分子鍵之主鏈或側鏈切開。切斷之高分子表層變成自由基之狀態,氣相中之氧自由基或臭氧層與主鏈或側鏈進行再鍵結,藉此導入羥基、羰基等極性官能基。由於對基材表面賦予親水性,故而對疏水性高分子之密接性(潤濕性)提高,接著力變高。若導入之官能基與接著劑層121進行化學鍵結,則接著力變得更高。電暈放電處理後之基材層122之表面能例如為30達因/cm以上,較佳為35達因/cm以上。 作為用於部分進行電暈處理之主要方法,可列舉兩種方法。第一種係利用遮罩(遮蔽物)保護基材層122之一部分以使其不被電暈處理之方法。藉由在基材層122與放電電極之間配置遮罩,從而利用遮罩遮蔽基材層122之一部分。遮罩例如包含非導電材料。具有複數個遮罩之捲筒狀之物體、具有複數個遮罩之長條狀之非接著性膜、具有複數個遮罩之弱黏著之膠帶可反覆使用。第二種係使基材層122通過放電電極與具有凹凸之介電輥間之方法。該方法中,可僅將凸部改質。介電輥包含例如金屬芯及捲繞於金屬芯之介電層。介電層具有凹凸。凹部與電極之距離較佳為2 mm以上。介電層例如可具有絕緣性、導電性及電暈放電耐性。介電層例如包含氯系橡膠、PET橡膠、聚矽氧橡膠、陶瓷等。第二種方法比第一種方法簡單。但是,第二種方法有電暈處理部與未處理部之邊界比第一種方法模糊之傾向。 切晶黏晶帶1可用於製造半導體裝置。 如圖3所示,使聚光點對準照射前半導體晶圓4P之內部,沿著格子狀之分割預定線4L照射雷射光100,於照射前半導體晶圓4P形成改質區域41,得到半導體晶圓4。作為照射前半導體晶圓4P,可列舉:矽晶圓、碳化矽晶圓、化合物半導體晶圓等。作為化合物半導體晶圓,可列舉氮化鎵晶圓等。 雷射光100之照射條件例如可於以下之條件之範圍內適當調整。 (A)雷射光100 雷射光源 半導體雷射光激發Nd:YAG雷射光 波長 1064 nm 雷射光點截面面積 3.14×10-8
cm2
振盪形態 Q開關脈衝 重複頻率 100 kHz以下 脈衝寬度 1 μs以下 輸出 1 mJ以下 雷射光品質 TEM00 偏光特性 直線偏光 (B)聚光用透鏡 倍率 100倍以下 NA 0.55 相對於雷射光波長之透過率 100%以下 (C)載置照射前半導體晶圓之載置台之移動速度 280 mm/秒以下 如圖4所示,半導體晶圓4包含改質區域41。改質區域41比其他之區域脆弱。半導體晶圓4進一步包含半導體晶片5A、5B、5C、……、5F。 如圖5所示,從切晶黏晶帶1去除隔離膜11,藉由輥將切晶環31及利用加熱台加熱過之半導體晶圓4固定於切晶黏晶膜12。半導體晶圓4固定於晶圓固定區域12A。半導體晶圓4之固定例如係於40℃以上、較佳為45℃以上、更佳為50℃以上、進而較佳為55℃以上進行。半導體晶圓4之固定例如係於100℃以下、較佳為90℃以下進行。半導體晶圓4之固定壓力例如為1×105
Pa~1×107
Pa。輥速度例如為10 mm/sec。切晶環31係固定於切晶環固定區域12B。 如圖6所示,利用位於切晶黏晶膜12之下方之頂起機構33將切晶黏晶膜12頂起,使切晶黏晶膜12擴張。擴張之溫度較佳為10℃以下,更佳為0℃以下。溫度之下限例如為-20℃。 藉由切晶黏晶膜12之擴張,而以改質區域41為起點分斷半導體晶圓4,並且接著劑層121亦被分斷。其結果,於基材層122上形成附分斷後接著劑層121A之半導體晶片5A。 如圖7所示,使頂起機構33下降。其結果,切晶黏晶膜12產生鬆弛。鬆弛係於晶圓固定區域12A之周邊產生。 如圖8所示,利用位於切晶黏晶膜12之下方之吸附台32將切晶黏晶膜12頂起而使其擴張,邊維持擴張邊將切晶黏晶膜12吸引固定於吸附台32。 如圖9所示,於將切晶黏晶膜12吸引固定於吸附台32之狀態下使吸附台32下降。 於將切晶黏晶膜12吸引固定於吸附台32之狀態下,對切晶黏晶膜12之鬆弛吹送熱風而消除鬆弛。熱風之溫度較佳為170℃以上,更佳為180℃以上。熱風溫度之上限例如為240℃,較佳為220℃。 從基材層122剝離附分斷後接著劑層121A之半導體晶片5A。 如圖10所示,將附分斷後接著劑層121A之半導體晶片5A壓接於被接著體6。壓接例如係於80℃以上、較佳為90℃以上進行壓接。例如係於150℃以下、較佳為130℃以下進行壓接。被接著體6例如為引線框架、中介層、TAB(Tape Automated Bonding,帶式自動接合)膜、半導體晶片等。被接著體6具有端子部。 藉由在加壓氛圍下對附半導體晶片5A之被接著體6進行加熱,而使分斷後接著劑層121硬化。加壓氛圍例如為0.5 kg/cm2
(4.9×10-2
MPa)以上,較佳為1 kg/cm2
(9.8×10-2
MPa)以上,更佳為5 kg/cm2
(4.9×10-1
MPa)以上。例如係以120℃以上、較佳為150℃以上、更佳為170℃以上進行加熱。上限例如為260℃、200℃、180℃等。 如圖11所示,以焊接線7將半導體晶片5A之電極墊及被接著體6之端子部電性連接,利用密封樹脂8密封半導體晶片5A。 利用以上之方法得到之半導體裝置包含半導體晶片5A、被接著體6及切晶後之接著劑層121。切晶後之接著劑層121係將半導體晶片5A與被接著體6進行接著。半導體裝置進而包含用於覆蓋半導體晶片5A之密封樹脂8。 如上所述,半導體裝置之製造方法包括如下步驟:從切晶黏晶帶1去除隔離膜11,將半導體晶圓4固定於切晶黏晶膜12之接著劑層121;及對切晶黏晶膜12施加拉伸應力,形成附分斷後接著劑層121A之半導體晶片5A。 變化例1 第2區域122B為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之區域。 理想的是底塗劑與基材層122進行化學鍵結。底塗劑較佳為能與基材層122化學鍵結,能夠對接著劑層第2部121B顯示出較強之接著力。底塗劑例如包含交聯劑及聚合物。底塗劑之交聯劑例如為異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑等。就能夠於低溫下以短時間反應之觀點而言,較佳為異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑。底塗劑之聚合物可具有能與交聯劑反應之官能基。官能基例如為羥基等。底塗劑之厚度例如為1 μm。 變化例2 第1區域122A為經電暈放電處理之區域。 切晶黏晶膜12之製作方法例如包括對基材層122進行電暈放電處理之步驟及於基材層122上形成接著劑層121之步驟。對基材層122進行電暈放電處理之步驟中,可使第1區域122A之電暈放電處理之強度比第2區域122B之電暈放電處理之強度低。第1區域122A之電暈放電處理之強度亦可與第2區域122B之電暈放電處理之強度相同。於該情形時,接著劑層第1部121A較佳為包含脫模劑。作為脫模劑,可列舉:氟系、聚矽氧系、油系脫模劑等。另一方面,接著劑層第2部121B較佳為不包含此種脫模劑。 變化例3 第1區域122A為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之區域。 較佳為底塗劑之極性與接著劑層第1部121A之極性這兩者大不相同。底塗劑之表面能例如為5達因/cm以上且未達30達因/cm。接著劑層第1部121A之表面能例如超過30達因/cm且為50達因/cm以下。若底塗劑之彈性模數較低,則有接著劑層第1部121A與基材層122之剝離力變得過高之情況,故而室溫下之底塗劑之較佳之彈性模數例如為100 MPa以上。底塗劑之較佳例適用變化例1。 第1區域122A之電暈放電處理之強度可與第2區域122B之電暈放電處理之強度相同。兩者亦可不同。 變化例4 基材層122之第1主面為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之面。 第1區域122A之電暈放電處理之強度可與第2區域122B之電暈放電處理之強度相同。兩者亦可不同。底塗劑之較佳例適用變化例1。 變化例5 第1區域122A為經壓紋加工之區域。 變化例6 第2區域122B為經壓紋加工之區域。 變化例7 基材層122之第1主面為經壓紋加工之面。 變化例8 如圖12所示,接著劑層121包含接著劑層第1部121A及接著劑層第2部121B,不包含接著劑層第3部121C。接著劑層第1部121A例如呈圓盤狀。接著劑層第2部121B例如呈環形板狀。接著劑層第2部121B不與接著劑層第1部121A接觸。 接著劑層第2部121B之組成/物性可與接著劑層第1部121A之組成/物性不同。接著劑層第1部121A之組成/物性之較佳例適用實施例1。接著劑層第2部121B較佳為具有黏著性。構成接著劑層第2部121B之黏著劑可將例如丙烯酸系、橡膠系、乙烯基烷基醚系、聚矽氧系、聚酯系、聚醯胺系、胺基甲酸酯系、苯乙烯-二烯嵌段共聚物系等公知之黏著劑使用1種或組合2種以上使用。 接著劑層第2部121B較佳為包含能夠與經電暈放電處理之第2區域122B中之羥基、羧酸基等官能基反應之交聯劑及樹脂成分。 樹脂成分較佳為包含具有能夠與交聯劑反應之官能基之熱塑性樹脂。其原因在於,能夠將接著劑層第2部121B與基材層122進行化學鍵結。熱塑性樹脂之官能基例如為羥基、羧酸基、環氧基、胺基、巰基、苯酚基等。作為熱塑性樹脂,就官能基之調整等方面而言,較佳為丙烯酸系聚合物。作為丙烯酸系聚合物,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯等(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯等(甲基)丙烯酸烷基酯之均聚物或共聚物;(甲基)丙烯酸烷基酯與其他共聚性單體——例如丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、富馬酸、馬來酸酐等含羧基或酸酐基之單體;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯等含羥基單體;(甲基)丙烯酸嗎啉酯等含胺基單體;(甲基)丙烯醯胺等含醯胺基單體;(甲基)丙烯腈等含氰基單體;(甲基)丙烯酸異酯等具有脂環式烴基之(甲基)丙烯酸酯等的共聚物等。接著劑層第2部121B中之樹脂成分之含量例如為94重量%以上,較佳為95重量%以上。接著劑層第2部121B中之樹脂成分之含量例如為99.99重量%以下,較佳為99.97重量%以下。 交聯劑例如為異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、噁唑啉系交聯劑、過氧化物等。交聯劑可為單獨1種或組合2種以上。較佳為異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑。異氰酸酯系交聯劑例如為甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯等芳香族異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等脂環族異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族異氰酸酯等。更具體而言,例如可列舉:伸丁基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等低級脂肪族多異氰酸酯類、伸環戊基二異氰酸酯、伸環己基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等脂環族異氰酸酯類、2,4-甲苯二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯類、三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯三聚物加成物(Nippon Polyurethane Industry公司製造,商品名CORONATE L)、三羥甲基丙烷/六亞甲基二異氰酸酯三聚物加成物(Nippon Polyurethane Industry公司製造,商品名CORONATE HL)、六亞甲基二異氰酸酯之異氰尿酸酯體(Nippon Polyurethane Industry公司製造,商品名CORONATE HX)等異氰酸酯加成物、苯二甲基二異氰酸酯之三羥甲基丙烷加成物(三井化學公司製造,商品名D110N)、六亞甲基二異氰酸酯之三羥甲基丙烷加成物(三井化學公司製,商品名D160N);聚醚多異氰酸酯、聚酯多異氰酸酯、以及該等與各種多元醇之加成物、藉由異氰尿酸酯鍵、縮二脲鍵、脲基甲酸酯鍵等經多官能化之多異氰酸酯等。該等之中,使用脂肪族異氰酸酯由於反應速度快而較佳。異氰酸酯系交聯劑可單獨使用1種,又可混合2種以上使用。接著劑層第2部121B中之異氰酸酯系交聯劑之含量例如相對於樹脂成分100重量份為0.01~5重量份,較佳為0.03~4重量份。可考慮凝集力、耐久性試驗中之剝離之阻止等而適當地含有。 接著劑層121可藉由網版印刷、輪轉網版印刷、噴墨印刷、凹版印刷、輥對輥(roll to roll)等製作。就生產性之觀點而言,較佳為輪轉網版印刷。該等塗覆方法可僅使用1種,亦可組合使用。該等方法中,有在塗覆中清漆暴露於空氣中之情況。較佳為使用能夠抑制塗覆中之清漆濃度變化之低揮發性之溶劑。此種溶劑例如為MIBK(methyl isobutyl ketone,甲基異丁基酮)、乙酸丁酯、環己酮、γ丁內酯、異佛爾酮、乙酸卡比醇酯、DMSO(dimethyl sulfoxide,二甲基亞碸)、DMAc(dimethylacetamide,二甲基乙醯胺)、NMP(N-Methyl pyrrolidone,N-甲基吡咯啶酮)等。 變化例8.1 第2區域122B為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之區域。變化例8.1為變化例8與變化例1之組合。變化例8.1之較佳例適用變化例1。 變化例8.2 第1區域122A為經電暈放電處理之區域。變化例8.2為變化例8與變化例2之組合。變化例8.2之較佳例適用變化例2。 變化例8.3 第1區域122A為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之區域。變化例8.3為變化例8與變化例3之組合。變化例8.3之較佳例適用變化例3。 變化例8.4 基材層122之第1主面為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之面。變化例8.4為變化例8與變化例4之組合。變化例8.4之較佳例適用變化例4。 變化例8.5 第1區域122A為經壓紋加工之區域。變化例8.5為變化例8與變化例5之組合。 變化例8.6 第2區域122B為經壓紋加工之區域。變化例8.6為變化例8與變化例6之組合。 變化例8.7 基材層122之第1主面為經壓紋加工之面。變化例8.7為變化例8與變化例7之組合。 變化例9 如圖13所示,接著劑層121包含第1層1211及第2層1212。第1層1211呈圓盤狀。第1層1211之兩面係由第1主面及與第1主面對向之第2主面定義。第1層1211之第1主面與隔離膜11接觸。第1層1211之第2主面與第2層1212接觸。第2層1212呈圓盤狀。第2層1212之兩面係由第1主面及與第1主面對向之第2主面定義。第2層1212之第1主面與第1層1211接觸。第2層1212之第2主面與基材層122接觸。 變化例9.1 第2區域122B為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之區域。變化例9.1為變化例9與變化例1之組合。變化例9.1之較佳例適用變化例1。 變化例9.2 第1區域122A為經電暈放電處理之區域。變化例9.2為變化例9與變化例2之組合。變化例9.2之較佳例適用變化例2。 變化例9.3 第1區域122A為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之區域。變化例9.3為變化例9與變化例3之組合。變化例9.3之較佳例適用變化例3。 變化例9.4 基材層122之第1主面為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之面。變化例9.4為變化例9與變化例4之組合。變化例9.4之較佳例適用變化例4。 變化例9.5 第1區域122A為經壓紋加工之區域。變化例9.5為變化例9與變化例5之組合。 變化例9.6 第2區域122B為經壓紋加工之區域。變化例9.6為變化例9與變化例6之組合。 變化例9.7 基材層122之第1主面為經壓紋加工之面。變化例9.7為變化例9與變化例7之組合。 變化例10 如圖14所示,接著劑層121包含第1層1211及第2層1212。第1層1211呈環形板狀。第1層1211位於切晶環固定區域12B。第1層1211之兩面係由第1主面及與第1主面對向之第2主面定義。第1層1211之第1主面與隔離膜11接觸。第1層1211之第2主面與第2層1212接觸。第1層1211可具有黏著性。第2層1212呈圓盤狀。第2層1212之兩面係由第1主面及與第1主面對向之第2主面定義。第2層1212之第1主面係於切晶環固定區域12B與第1層1211接觸。第2層1212之第2主面與基材層122接觸。 變化例10.1 第2區域122B為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之區域。變化例10.1為變化例10與變化例1之組合。變化例10.1之較佳例適用變化例1。 變化例10.2 第1區域122A為經電暈放電處理之區域。變化例10.2為變化例10與變化例2之組合。變化例10.2之較佳例適用變化例2。 變化例10.3 第1區域122A為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之區域。變化例10.3為變化例10與變化例3之組合。變化例10.3之較佳例適用變化例3。 變化例10.4 基材層122之第1主面為在電暈放電處理後塗佈有底塗劑之面。變化例10.4為變化例10與變化例4之組合。變化例10.4之較佳例適用變化例4。 變化例10.5 第1區域122A為經壓紋加工之區域。變化例10.5為變化例10與變化例5之組合。 變化例10.6 第2區域122B為經壓紋加工之區域。變化例10.6為變化例10與變化例6之組合。 變化例10.7 基材層122之第1主面為經壓紋加工之面。變化例10.7為變化例10與變化例7之組合。 變化例11 變化例11中,將切晶黏晶帶1用於DBG法。具體而言,包括如下步驟:將在半導體晶圓之表面(外表面)設置有槽之半導體晶圓固定於背面研磨膜,進行半導體晶圓之背面磨削;從切晶黏晶帶1去除隔離膜11,將磨削後之半導體晶圓固定於切晶黏晶膜12之接著劑層121;及對切晶黏晶膜12施加拉伸應力,形成附分斷後接著劑層之半導體晶片。 該等變化例可與其他之變化例進行組合。 [實施例] 以下,用實施例詳細地對本發明進行說明,但本發明只要不超出其主旨,則不限定於以下之實施例。 實施例1~4、比較例2~3之切晶黏晶膜之製作 根據表1將丙烯酸系聚合物、二氧化矽填料、固體環氧樹脂、固體酚樹脂溶解或分散於甲基乙基酮中,塗覆於PET隔離膜,於130℃下使甲基乙基酮揮發2分鐘,得到厚度10 μm之接著膜。使用電暈處理機(PILLAR TECHNOLOGIES公司製造之500系列)在表1所示之條件下對倉敷紡織公司製造之厚度130 μm之EVA膜進行電暈放電處理。將接著膜以60℃、10 mm/sec、0.15 MPa積層於電暈處理後之EVA膜,得到實施例1~4、比較例2~3之切晶黏晶膜。各切晶黏晶膜具有EVA膜及位於EVA膜上之接著膜。EVA膜之兩面係由與接著膜接觸之第1主面及與第1主面對向之第2主面來定義。接著膜之兩面由第1主面及與EVA膜接觸之第2主面定義。各切晶黏晶膜呈圓盤狀。各切晶黏晶膜中,切晶環固定區域位於晶圓固定區域之周邊。 電暈處理量 電暈處理量係由下述式表示。 放電處理量(W·min/m2
)=放電電極之電壓(W)÷電極寬度(m)÷速度(m/min) 比較例1之切晶黏晶膜之製作 未對EVA膜進行電暈放電處理,除此以外利用與實施例1相同之程序製作切晶黏晶膜。 接著膜與EVA膜之90度剝離力 於室溫23℃下將襯底膠帶(日東電工公司製造之BT-315)貼於切晶黏晶膜之接著膜,切出長度120 mm×寬度50 mm之切晶黏晶膜試片。將AUTOGRAPH AGS-J(島津製作所製造)之腔室調整至23℃或-15℃,以剝離角度90度、剝離速度300 mm/min進行T剝離試驗。將剝離力之平均值示於表1。 表面自由能 於室溫23℃、50±10%RH下將襯底膠帶(日東電工公司製造之BT-315)貼於切晶黏晶膜之接著膜,從EVA膜剝離接著膜。於剝離後5分鐘內將依據JIS K 6768:1999製備之具有階梯性增加之表面張力之一系列之試驗用混合液滴加至EVA膜之第1主面及接著膜之第2主面,利用10 mm寬度之刮板進行擴散,藉此形成長度5 cm左右之液膜,於2秒後觀察液膜,選擇準確維持液膜形狀2秒之試驗用混合液。將所選擇之試驗用混合液之表面張力示於表1。 分斷性、拾取性 使用DISCO公司製造之切晶裝置(DFD6361),對12英吋之裸晶圓以8 mm×12 mm切出寬度20~25 μm、深度50 μm之切口。在切口面貼附背面研磨膠帶(日東電工公司製造之UB-3083D),利用DISCO公司製造之背面研磨裝置(DGP8760)進行磨削直至裸晶圓厚度為20 μm為止。藉由層壓機以60℃、0.15 MPa、10 mm/sec將磨削後晶圓貼合於切晶黏晶膜之接著膜。藉由層壓機以60℃、0.15 MPa、10 mm/sec將切晶環固定於切晶黏晶膜之接著膜。從磨削後晶圓剝離背面研磨膠帶,使用冷擴幅機(Cool expander)(DISCO公司製造之DDS3200),以冷卻溫度-15℃、速度1 mm/sec、拉伸量11 mm來分斷磨削後晶圓,利用加溫台以溫度80℃、速度1 mm/sec、拉伸量7 mm進行拉伸,以200℃使其熱收縮(heat shrink)。利用以上之方法形成了附分斷後接著膜之晶片。為了確認分斷後接著膜是否沿著分斷線斷開,於各例中觀察30個附分斷後接著膜之晶片。藉由以下之式求出分斷率,分斷率為80%以上記為○,未達80%記為×,將判定結果示於表1。 分斷率 =具有沿著分斷線斷開之分斷後接著膜之晶片之數量/30 拾取性 利用新川公司製造之黏晶機SPA300拾取10個附分斷後接著膜之晶片,成功數為8個以上之情形記為○,未達8個之情形記為×。 [表1]
1‧‧‧切晶黏晶帶1‧‧‧ cut crystal sticky tape
4‧‧‧半導體晶圓4‧‧‧ semiconductor wafer
4L‧‧‧分割預定線4L‧‧‧ divided scheduled line
4P‧‧‧照射前半導體晶圓4P‧‧‧Semiconductor wafer before irradiation
5A、5B、5C、5D、5E、5F‧‧‧半導體晶片5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F‧‧‧ semiconductor wafers
6‧‧‧被接著體6‧‧‧ to be followed
7‧‧‧焊接線7‧‧‧welding wire
8‧‧‧密封樹脂8‧‧‧sealing resin
11‧‧‧隔離膜11‧‧‧ isolation film
12‧‧‧切晶黏晶膜12‧‧‧ cut crystal film
12a、12b、12c、12m‧‧‧切晶黏晶膜12a, 12b, 12c, 12m‧‧‧‧cut crystal
12A‧‧‧圓固定區域12A‧‧‧Circle fixed area
12B‧‧‧切晶環固定區域12B‧‧‧ Cut crystal ring fixed area
31‧‧‧切晶環31‧‧‧cut crystal ring
32‧‧‧吸附台32‧‧‧ adsorption station
33‧‧‧頂起機構33‧‧‧ jacking mechanism
41‧‧‧改質區域41‧‧‧Modified area
100‧‧‧雷射光100‧‧‧laser light
121‧‧‧接著劑層121‧‧‧ Adhesive layer
121A‧‧‧接著劑層第1部121A‧‧‧ Adhesive Layer Part 1
121B‧‧‧接著劑層第2部121B‧‧‧ Adhesive Layer Part 2
121C‧‧‧接著劑層第3部121C‧‧‧Adhesive Layer Part 3
122‧‧‧基材層122‧‧‧ substrate layer
122A‧‧‧第1區域122A‧‧‧Area 1
122B‧‧‧第2區域122B‧‧‧Zone 2
1211‧‧‧第1層1211‧‧‧Level 1
1212‧‧‧第2層1212‧‧‧Level 2
圖1係實施形態1之切晶黏晶帶之概略俯視圖。 圖2係實施形態1之切晶黏晶帶之一部分之概略剖視圖。 圖3係實施形態1之半導體裝置製造步驟之概略立體圖。 圖4係實施形態1之半導體裝置製造步驟之概略剖視圖。 圖5係實施形態1之半導體裝置製造步驟之概略剖視圖。 圖6係實施形態1之半導體裝置製造步驟之概略剖視圖。 圖7係實施形態1之半導體裝置製造步驟之概略剖視圖。 圖8係實施形態1之半導體裝置製造步驟之概略剖視圖。 圖9係實施形態1之半導體裝置製造步驟之概略剖視圖。 圖10係實施形態1之半導體裝置製造步驟之概略剖視圖。 圖11係實施形態1之半導體裝置製造步驟之概略剖視圖。 圖12係變化例8之切晶黏晶帶之一部分之概略剖視圖。 圖13係變化例9之切晶黏晶帶之一部分之概略剖視圖。 圖14係變化例10之切晶黏晶帶之一部分之概略剖視圖。FIG. 1 is a schematic plan view of a cut crystal sticky tape of Embodiment 1. FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a portion of a cut crystal sticky tape of Embodiment 1. FIG. FIG. 3 is a schematic perspective view of a manufacturing process of a semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device according to the first embodiment. Fig. 11 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a portion of a cut crystal sticky tape of modification 8. FIG. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a portion of a cut crystal sticky tape of modification 9. FIG. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of a portion of a cut crystal sticky tape of modification 10. FIG.
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