TW202004873A - 晶粒接合薄膜、切割晶粒接合片及半導體晶片的製造方法 - Google Patents

晶粒接合薄膜、切割晶粒接合片及半導體晶片的製造方法 Download PDF

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Abstract

一種晶粒接合薄膜,包含第1層及在該第1層上的第2層,該第1層具有熔融黏度的初期檢出溫度為75℃以下的特性;該第2層具有黏著性及能量線硬化性;該晶粒接合片具有以下特性:以厚度為10μm,且寬度大於25mm的該第2層作為試驗片,將該試驗片貼附於鏡面矽晶圓,切斷該試驗片成寬度25mm,將切斷後的該試驗片和該鏡面矽晶圓一起在純水中浸漬2小時,使浸漬後的該試驗片能量線硬化而成為硬化物,在製作該硬化物貼附於該鏡面矽晶圓之試驗用積層體時,寬度25mm的該硬化物和該鏡面矽晶圓之間的黏著力為6N/25mm以上。

Description

晶粒接合薄膜、切割晶粒接合片及半導體晶片的製造方法
本發明關於晶粒接合薄膜、切割晶粒接合片、及半導體晶片的製造方法。 本案根據2018年3月23日在日本申請的特願2018-057007號主張優先權,其內容援用於此。
半導體晶片通常經由貼附於其內面的晶粒接合膜使基板的電路形成面晶粒接合。之後視需要在此半導體晶片再積層1個以上的半導體晶片,進行焊線接合(wire bonding)後,所得的全部以樹脂封住,製作半導體封裝。之後,使用此半導體封裝製作目標半導體裝置。
背面具有晶粒接合薄膜的半導體晶片,例如是透過將背面具有晶粒接合薄膜的半導體晶圓和晶粒接合薄膜一起分割(切斷)而製作。將如此半導體晶圓分割為半導體晶片的方法,例如使用切割刀將半導體晶圓和晶粒接合薄膜一起切割的方法被廣泛利用。此種情形,分割(切斷)前的晶粒接合薄膜積層於切割時為了固定半導體晶圓所用的切割片而形成一體,作為切割晶粒接合片而被使用。 切割結束後,背面具有晶粒接合薄膜的半導體晶片(帶有晶粒接合薄膜的半導體晶片)從切割片剝離、撿拾。
另一方面,作為晶粒接合薄膜,至今已揭示例如在120℃的彈性率G為30000Pa以下者(參照專利文獻1)。根據專利文獻1,藉由使用此晶粒接合薄膜可以抑制在晶粒接合薄膜的半導體晶片側的界面或基板側的界面之孔洞(空隙部)的發生。 又線路埋入層和積層於其上的絕緣層的2層構成的晶粒接合薄膜已被揭示(參照專利文獻2)。根據專利文獻2,此晶粒接合薄膜適合晶片在三維積層的半導體封裝的製造。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 特開2013-77855號公報 [專利文獻2] 特開2007-53240號公報
[發明概要] [發明所欲解決之問題]
切割後的半導體晶片如上所述,以背面具有晶粒接合薄膜的狀態從切割片分離、撿拾,經由晶粒接合薄膜在基板的電路形成面晶粒接合。但是,晶粒接合薄膜和半導體晶片之間的黏著力(接著力)不充分,使得在撿拾時,晶粒接合薄膜的一部分或全部從半導體晶片剝離,而殘留在切割片上,從晶粒接合薄膜的切割片到半導體晶片的轉印會發生異常。在本說明書中,這種異常稱為「轉印不良」。
這種晶粒接合薄膜的轉印不良在經由使用切割刀將半導體晶圓分割成尺寸小的半導體晶片時特別容易發生。這是因為在切割刀和半導體晶圓的接觸位置,流水(也稱為「切削水」)及切割同時進行的緣故。經切割所得到的半導體晶片的尺寸越小,相對於1個半導體晶片的表面積,由於水的接觸量增加,因此特別容易受水的影響。於是,晶粒接合薄膜和半導體晶片之間的黏著力(接著力)不充分時,在晶粒接合薄膜和半導體晶片的界面容易浸入水。一旦浸入水,晶粒接合薄膜容易從半導體晶片剝離,容易發生如上述的轉印不良。
對此,專利文獻1所揭示的晶粒接合薄膜,雖然在其半導體晶片側的界面可抑制孔洞(空隙部)的發生,但是在半導體晶片的尺寸小的情形時,不確定是否可抑制在撿拾時晶粒接合薄膜的轉印不良。
通常為了抑制晶粒接合薄膜的轉印不良,可改善如增加晶粒接合薄膜的黏著力等的物性。但是晶粒接合薄膜是被利用在基板的電路形成面晶粒接合半導體晶片。如果將晶粒接合薄膜的物性改善成有利於抑制轉印不良時,例如抑制在晶粒接合時的基板表面和晶粒接合薄膜之間間隙的發生,會降低晶粒接合薄膜被覆基板表面的所謂的基板的埋入性。
對此,專利文獻2所揭示之晶粒接合薄膜具有線路埋入層及絕緣層的2層構成,教示基板的埋入性良好。但是此晶粒接合薄膜的絕緣層在半導體晶片尺寸小的情形時,不確定是否可抑制在撿拾時晶粒接合薄膜的轉印不良。
本發明是以提供尺寸小的半導體晶片在撿拾時可抑制對半導體晶片的轉印不良,且在晶粒接合時可良好埋入基板的晶粒接合薄膜、具有此晶粒接合薄膜的切割晶粒接合片、和使用此切割晶粒接合片的半導體晶片的製造方法為目的。 [解決課題之技術手段]
為了解決上述課題,本發明提供一種晶粒接合薄膜,包含第1層以及在前述第1層上的第2層,其中前述第1層具有熔融黏度的初期檢出溫度為75℃以下,前述第2層具有黏著性及能量線硬化性,以厚度為10μm,且寬度大於25mm的前述第2層作為試驗片使用,將前述試驗片貼附於鏡面矽晶圓(silicon mirror wafer),切斷前述試驗片成寬度25mm,將切斷後的前述試驗片和前述鏡面矽晶圓一起在純水中浸漬2小時,使浸漬後的前述試驗片能量線硬化而成為硬化物,在製作前述硬化物貼附於鏡面矽晶圓之試驗用積層體時,寬度25mm的前述硬化物和前述鏡面矽晶圓之間的黏著力為6N/25mm以上。 又,本發明提供一種切割晶粒接合片,包含支持片以及在前述支持片上的前述晶粒接合薄膜,其中前述晶粒接合薄膜中的第1層配置於前述支持片側。
又,本發明提供一種半導體晶片的製造方法,包含製作在前述晶粒接合薄膜之中,在第2層貼附半導體晶圓、在第1層貼附切割片的積層體(1-1),或在前述切割晶粒接合片之中,在晶粒接合薄膜中的第2層貼附半導體晶圓的積層體(1-2)之步驟;經由用切割刀,將前述積層體(1-1)或積層體(1-2)中的前述半導體晶圓,和前述晶粒接合薄膜一起切斷,製作具有切斷後的前述第1層、切斷後的前述第2層、以及前述半導體晶片的積層體(2)之步驟;由使前述積層體(2)中的切斷後的前述第2層能量線硬化,形成硬化物,製作具有切斷後的前述第1層、前述硬化物、以及前述半導體晶片的積層體(3)之步驟;將前述積層體(3)中,具有切斷後的前述第1層及前述硬化物之前述半導體晶片,從前述切割片或支持片分離、撿拾之步驟。
亦即,本發明包含以下態樣。 [1] 一種晶粒接合薄膜,包含第1層及在該第1層上的第2層, 其中前述第1層具有熔融黏度的初期檢出溫度為75℃以下的特性, 前述第2層具有黏著性及能量線硬化性,且 前述晶粒接合薄膜具有以下特性: 以厚度為10μm,且寬度大於25mm的該第2層作為試驗片,將前述試驗片貼附於鏡面矽晶圓,切斷前述試驗片成寬度25mm,將切斷後的前述試驗片和前述鏡面矽晶圓一起在純水中浸漬2小時,使浸漬後的前述試驗片能量線硬化而成為硬化物,在製作前述硬化物貼附於前述鏡面矽晶圓之試驗用積層體時,寬度25mm的前述硬化物和前述鏡面矽晶圓之間的黏著力為6N/25mm以上。 [2] 一種切割晶粒接合片,包含支持片及在前述支持片上的如上述[1]所記載之晶粒接合薄膜, 其中前述晶粒接合薄膜中的前述第1層配置於前述支持片側。 [3] 一種半導體晶片的製造方法,包括: 製作在如上述[1]所記載之晶粒接合薄膜之中,在前述第2層貼附半導體晶圓、在前述第1層貼附切割片的積層體(1-1),或在如上述[2]所記載之切割晶粒接合片之中,在前述晶粒接合薄膜中的該第2層貼附半導體晶圓的積層體(1-2); 經由切割刀,將前述積層體(1-1)或前述積層體(1-2)中的前述半導體晶圓,和前述晶粒接合薄膜一起切斷,製作具有切斷後的前述第1層、切斷後的前述第2層、以及前述切斷後的半導體晶圓之半導體晶片的積層體(2); 由使前述積層體(2)中的切斷後的前述第2層能量線硬化,形成硬化物,製作具有切斷後的前述第1層、前述硬化物、以及前述半導體晶片之積層體(3); 將前述積層體(3)中,具有切斷後的前述第1層及前述硬化物之前述半導體晶片,從前述切割片或前述支持片分離、撿拾。 [發明功效]
根據本發明,提供可抑制尺寸小的半導體晶片在撿拾時對半導體晶片的轉印不良、且在晶粒接合時可良好埋入基板的晶粒接合薄膜、具有此晶粒接合薄膜的切割晶粒接合片、和使用此切割晶粒接合片之半導體晶片的製造方法。
[為實施發明之形態]
◇晶粒接合薄膜 根據本發明一實施形態之晶粒接合薄膜,其包含第1層及在前述第1層上的第2層,其中前述第1層具有熔融黏度的初期檢出溫度(本說明書中簡稱為「T0 」)為75℃以下的特性,前述第2層具有黏著性及能量線硬化性,且具有以下特性:以厚度為10μm,且寬度大於25mm的前述第2層作為試驗片,將前述試驗片貼附於鏡面矽晶圓,切斷前述試驗片成寬度25mm,將切斷後的前述試驗片和前述鏡面矽晶圓一起在純水中浸漬2小時,使浸漬後的前述試驗片能量線硬化而成為硬化物,在製作前述硬化物貼附於前述鏡面矽晶圓之試驗用積層體時,寬度25mm的前述硬化物和前述鏡面矽晶圓之間的黏著力(本說明書中簡稱為「浸漬後黏著力」)為6N/25mm以上。 另外,本發明也包含有與有上述特性之第2層的形成材料相同之材料所形成的層作為第2層的晶粒接合薄膜。
在前述晶粒接合薄膜中,第1層被利用於對基板的晶粒接合。 另一方面,第2層貼附於半導體晶圓,經能量線的照射硬化後,和半導體晶片一起被撿拾。半導體晶圓的第2層的貼附面是形成半導體晶圓的電路側的對側的面(本說明書中稱為「背面」)。
本說明書中,「能量線」表示電磁波或帶電粒子線之中有能量量子者,例如,可列舉為紫外線、放射線、電子線等。 紫外線例如可用高壓水銀燈、無極燈(fusion lamp)、氙燈(xeno lamp)、黑光燈(black light)或LED燈等作為紫外線源照射。電子線可照射因電子線加速器等所產生。 本說明書中,「能量線硬化性」表示因照射能量線而硬化的性質,「非能量線硬化性」表示即使照射能量線也不會硬化的性質。
在前述晶粒接合薄膜中,第1層有黏著性。於是,因第1層的熔融黏度的初期檢出溫度(T0 )為75℃以下,在晶粒接合時,抑制在基板表面和第1層之間間隙的發生,第1層良好地被覆基板表面,第1層可良好地埋入基板。
另一方面,在前述晶粒接合薄膜中,第2層具有黏著性和能量線硬化性。於是,因用第2層的試驗片所測定的前述黏著力(浸漬後黏著力)為6N/25mm以上,尺寸小的半導體晶片在撿拾時,第2層的硬化物的一部分或全部不從半導體晶片剝離,第2層的硬化物可抑制對半導體晶片的轉印不良,而具有良好的轉印性。
所以,不論是在第2層的能量線硬化的前後,第1層和第2層可安定地維持這些的積層構造。 因此,前述晶粒接合薄膜對尺寸小的半導體晶片同時有良好的轉印性以及良好的基板埋入性。
本說明書中,第1層是沒有和其以外的層的積層狀態,而是單獨存在的情形,如此的第1層稱為「第1薄膜」。 同樣地,第2層是沒有和其以外的層的積層狀態,而是單獨存在的情形,這樣的第2層稱為「第2薄膜」。
◎第1層(第1薄膜) 前述第1層(第1薄膜),如上述,具有黏著性。 再者,第1層可具有硬化性(為硬化性),也可不具有硬化性(為非硬化性),有硬化性的情形,例如可具有熱硬化性及能量線硬化性的其中之一,也可同時具有熱硬化性及能量線硬化性兩者。
不具有硬化性的第1層、和具有硬化性的未硬化的第1層,皆可以輕壓於各種被覆體而貼附。 又,第1層不論有無硬化,也可藉由加熱使之軟化而貼附於各種被覆體。 不具有硬化性的第1層、和具有硬化性的第1層的硬化物,即使在嚴酷的高溫、高濕度條件下也都能維持充分的接著特性。
第1層的T0 為75℃以下,73℃以下者為佳,71℃以下者較佳,69℃以下者更佳,例如可以在66℃以下及62℃以下任一者。又,在另一方面,第1層的T0 也可為68℃以下,也可為59℃以下。 T0 為前述上限值以下者,第1層的基板埋入性變得更高。
第1層的T0 的下限值沒有特別限定。 第1層的T0 ,從包含第1層的晶粒接合薄膜的處理性變得較高的觀點來看,50℃以上者為佳。
第1層的T0 可設定在上述的較佳的下限值及上限值任意組合的範圍內,適當調整。例如T0 較佳為50~75℃,更佳為50~73℃,再更佳為50~71℃,特別佳為50~69℃,例如50~66℃及50~62℃任一者亦可。又,在另一方面,T0 也可為50~68℃,也可為50~59℃以下。 然而,這些只是第1層的T0 的一例。
本實施形態中,第1層的T0 ,例如可以以下的方法測定。 亦即,使用毛細管流變儀(capillary rheometer),在其圓柱(毛細管)內,將測定對象的第1薄膜(單獨存在的第1層)設置作為例如直徑10mm、高20mm的圓柱狀的試驗片,經由和圓柱的內壁接觸同時沿著此內壁,可向圓柱的長度方向(換句話說,中心軸方向)移動的活塞(piston),維持對此圓柱內的第1薄膜(前述試驗片)施加一定大小的力(例如5.10N(50kgf))的狀態(負重狀態),同時使第1薄膜(前述試驗片)升溫(例如以升溫速度10℃/min,從50℃升溫至120℃)。之後,從設置於圓柱前端(對第1薄膜(前述試驗片)施力的方向的前端)的洞(例如,直徑0.5mm、高1.0mm的洞),開始向圓柱的外部擠出第1薄膜(前述試驗片)時,亦即,開始檢出第1薄膜(前述試驗片)的熔融黏度時的第1薄膜(前述試驗片)的溫度,採用為第1薄膜(換句話說,第1層)的初期檢出溫度T0 (℃)。供測定的第1薄膜的大小及形狀可考慮圓柱的大小等適當調整。
另外,本說明書中,所謂「熔融黏度」,除非有特別說明,表示以上述方法測定的熔融黏度。
第1層可以是由1層(單層)所構成,也可以是由2層以上的複數層所構成,由複數層所構成時,這些複數層可以彼此相同或相異,這些複數層的組合沒有特別限定。
另外,本說明書中,不限於第1層的情況,所謂「複數層可以彼此相同或相異」表示「所有的層可以相同,所有的層也可以相異,也可以僅有一部份的層相同」,進一步而言所謂「複數層可以彼此相異」表示「各層的構成材料及厚度至少一者可以彼此相異」。
第1層的厚度沒有特別限定,但是以1~40μm為佳,3~30μm較佳,5~20μm更佳。第1層的厚度為前述下限值以上者,第1層的基板的埋入性變得更高。第1層的厚度為前述上限值以下者,在後述的半導體晶片的製造步驟中,可更容易切斷第1層(晶粒接合薄膜),又,可更降低來自第1層的切斷片的發生量。 在此,所謂「第1層的厚度」表示第1層全體的厚度,例如,由複數層所構成的第1層的厚度表示構成第1層的所有的層的合計的厚度。
第1層(第1薄膜)可由含有其構成材料的第1接著劑組合物所形成。例如,在第1層的形成對象面塗佈第1接著劑組合物,視需要藉由使其乾燥,可在目標部位形成第1層。 第1接著劑組合物中在常溫下不氣化的成分彼此的含量比率,通常和第1層的前述成分彼此的含量比率相同。另外,本說明書中,所謂「常溫」表示不特別冷也不特別熱的溫度,亦即平常的溫度,例如可列舉為15~25℃的溫度等。
第1接著劑組合物的塗佈可以藉由公知的方法進行,例如可列舉使用氣動刮刀塗佈機(air knife coater)、刮刀塗佈機(blade coater)、棒式塗佈機(bar coater)、凹版塗佈機(gravure coater)、輥式塗佈機(roll coater)、輥刀塗佈機(roll knife coater)、簾塗佈機(curtain coater)、模具塗佈機(die coater)、刀式塗佈機(knife coater)、網塗佈機(screen coater)、繞線棒式塗佈機(meyer bar coater)、吻合塗布機(kiss coater)等的各種塗佈機的方法。
第1接著劑組合物的乾燥條件雖然沒有特別限制,但是第1接著劑組合物在含有後述的溶劑的情形時,使其加熱乾燥為佳。含有溶劑的第1接著劑組合物,例如,在70~130℃、10秒鐘~5分鐘的條件下乾燥為佳。 以下,對於第1接著劑組合物詳細說明。
>>第1接著劑組合物>> 第1接著劑組合物的種類是根據第1層的硬化性有無、及當第1層為硬化性時是否為熱硬化性及能量線硬化性任一者等的第1層的特性來選擇。 作為較佳的第1接著劑組合物,可列舉為熱硬化性的第1接著劑組合物。 作為熱硬化性的第1接著劑組合物,例如,可列舉為含有聚合物成分(a)及環氧系熱硬化性樹脂(b)。以下,對各成分進行說明。
(聚合物成分(a)) 聚合物成分(a)可視為聚合性化合物進行聚合反應而形成的成分,是為了賦予第1層造膜性、可撓性等的同時,提升對半導體晶片等的接著對象的接著性(貼附性)的聚合物化合物。又,聚合物成分(a)可以是不對應於後述的環氧樹脂(b1)和熱硬化劑(b2)的成分。亦即,聚合物成分(a)不包括對應於後述的環氧樹脂(b1)和熱硬化劑(b2)的成分。
第1接著劑組合物和第1層所含的聚合物成分(a)可以只有1種,也可以為2種以上,為2種以上的情形時,其組合及比率可以任意選擇。
聚合物成分(a),例如丙烯酸系樹脂、聚酯、胺甲酸乙酯(urethane)系樹脂、丙烯酸胺甲酸乙酯樹脂、矽酮(silicone)系樹脂、橡膠系樹脂、苯氧基(phenoxy)樹脂、熱硬化性聚醯亞胺等,以丙烯酸系樹脂為佳。
聚合物成分(a)中的前述丙烯酸系樹脂,例如公知的丙烯酸聚合物。 丙烯酸系樹脂的重量平均分子量(Mw)為10000~2000000者為佳,100000~1500000者較佳。丙烯酸系樹脂的重量平均分子量在這樣的範圍內者,容易調整第1層和被覆體之間的接著力到較佳的範圍。 另一方面,丙烯酸系樹脂的重量平均分子量在前述下限值以上者,第1層的形狀安定性(保存時的時間穩定性(temporal stability))提升。又,丙烯酸系樹脂的重量平均分子量在前述上限值以下者,第1層的基板的埋入性變得更高。 另外,本說明書中,所謂「重量平均分子量」,除非有特別說明,為根據膠體滲透層析法(gel permeation chromatography,GPC)所測定的聚苯乙烯換算值。
丙烯酸系樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)為-60~70℃為佳,-30~50℃較佳。丙烯酸系樹脂的Tg為前述下限值以上者,第1層和後述的支持片或切割片之間的接著力被抑制,在撿拾時具有第1層的半導體晶片變得更容易從後述的支持片或切割片分離。丙烯酸系樹脂的Tg為前述上限值以下者,提升第1層和第2層之間的接著力。
構成丙烯酸系樹脂的前述(甲基)丙烯酸酯,例如,可列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(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2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯(也稱為(甲基)丙烯酸月桂酯)、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯(也稱為(甲基)丙烯酸肉荳蔻酯)、(甲基)丙烯酸十五烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯(也稱為(甲基)丙烯酸棕櫚酯)、(甲基)丙烯酸十七烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯(也稱為(甲基)丙烯酸硬脂酯)等的構成烷酯的烷基為碳數1~18的鏈狀構造的(甲基)丙烯酸烷酯; (甲基) 異莰基丙烯酸酯(isobornyl acrylate)、(甲基)丙烯酸二環戊酯等的(甲基)丙烯酸環烷酯; (甲基)丙烯酸苯甲酯等的(甲基)丙烯酸芳烷酯; (甲基)丙烯酸二環戊烯酯等的(甲基)丙烯酸環烯酯; (甲基)丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯等的(甲基)丙烯酸環烯基氧基烷酯; (甲基)丙烯酸醯亞胺; (甲基)縮水甘油丙烯酸酯等的含有環氧丙基的(甲基)丙烯酸酯; (甲基)丙烯酸羥甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯等的含有羥基的(甲基)丙烯酸酯; (甲基)丙烯酸N-甲基胺基乙酯等的含有取代胺基的(甲基)丙烯酸酯等。在此,所謂「取代胺基」表示胺基的1個或2個氫原子被氫原子以外的基取代而成的基。
另外,本說明書中,「(甲基)丙烯酸」包含「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」兩者的概念。對於和(甲基)丙烯酸類似的用語也是相同的。
丙烯酸系樹脂也可以是,例如,前述(甲基)丙烯酸酯以外,選自(甲基)丙烯酸酯、伊康酸(itaconic acid)、乙酸乙烯酯、丙烯腈(acrylonitrile)、苯乙烯、及N-羥甲基丙烯醯胺等之1種或2種以上的單體進行共聚合而成者。
構成丙烯酸系樹脂的單體可以只有1種,也可以是2種以上,是2種以上時,其組合及比率可以任意選擇。 在一方面,前述丙烯酸系樹脂為丙烯酸正丁酯、丙烯酸甲酯、縮水甘油甲基丙烯酸酯、及丙烯酸2-羥乙酯共聚合而成的丙烯酸系樹脂,或者是丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈、及縮水甘油甲基丙烯酸酯共聚合而成的丙烯酸系樹脂為佳。
丙烯酸系樹脂,除上述的羥基以外,也可具有乙烯基、(甲基)丙烯醯基、胺基、羧基、異氰酸酯基等的可和其他化合物鍵結的官能基。以丙烯酸系樹脂的羥基為首的這些官能基也可藉由後述的交聯劑(f)和其他化合物鍵結,也可不藉由後述的交聯劑(f)和其他化合物直接鍵結。丙烯酸系樹脂因前述官能基和其他化合物鍵結,有使用第1層而提升所得的封裝的可靠性的傾向。
本發明中,聚合物成分(a)可不使用丙烯酸系樹脂而單獨使用丙烯酸系樹脂以外的熱塑性樹脂(以下可僅僅略記為「熱塑性樹脂」),也可併用丙烯酸系樹脂。藉由使用前述熱塑性樹脂者,在撿拾時,具有第1層的半導體晶片更為容易從後述的支持片或切割片分離,第1層的基板的埋入性變得更高。
前述熱塑性樹脂的重量平均分子量為1000~100000者為佳,以3000~80000者較佳。
前述熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)為-30~150℃者為佳,以-20~120℃者較佳。
前述熱塑性樹脂,例如聚酯、聚氨酯(polyurethane)、酚氧樹脂、聚丁烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等。
第1接著劑組合物及第1層所含的前述熱塑性樹脂可只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
在第1接著劑組合物中,相對於溶劑以外的所有的成分的總含量(總質量),聚合物成分(a)的含量的比例(即,第1層的聚合物成分(a)的含量)為,不論聚合物成分(a)的種類,5~20質量%者為佳,6~16質量%者較佳,7~12質量%等更佳。
在第1接著劑組合物及第1層中,相對於聚合物成分(a)的總含量(總質量),丙烯酸系樹脂的含量的比例為80~100質量%為佳,85~100質量%較佳,90~100質量%更佳,例如也可為95~100質量%。
(環氧系熱硬化性樹脂(b)) 環氧系熱硬化性樹脂(b)由環氧樹脂(b1)和熱硬化劑(b2)所構成。 第1接著劑組合物及第1層所含的環氧系熱硬化性樹脂(b)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
‧環氧樹脂(b1) 環氧樹脂(b1),可列舉公知者,例如,可列舉為多官能系環氧樹脂、聯苯化合物、雙酚A二縮水甘油醚及其氫化物、鄰甲酚酚醛環氧樹脂、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、伸苯基結構型環氧樹脂等的2官能基以上的環氧化合物。
環氧樹脂(b1)也可使用具有不飽和烴基的環氧樹脂。具有不飽和烴基的環氧樹脂較不具有不飽和烴基的環氧樹脂,和丙烯酸系樹脂的相溶性高。因此,藉由使用具有不飽和烴基的環氧樹脂,提升使用第1層而得的封裝的可靠性。
具有不飽和烴基的環氧樹脂,例如,可列舉多官能系環氧樹脂的環氧基的一部份變換為具有不飽和烴基的基而形成的化合物。這樣的化合物,例如,使(甲基)丙烯酸或其衍生物對環氧基進行加成反應而得。另外,本說明書中,所謂「衍生物」,除非特別說明,表示原本的化合物的至少1個基被其他的基(取代基)取代形成者。在此,所謂「基」不只為複數個原子鍵結而成的原子團,也包含1個原子者。
又,作為具有不飽和烴基的環氧樹脂,例如,可列舉構成環氧樹脂的芳香環等直接鍵結具有不飽和烴基的基之化合物等。 不飽和烴基為具有聚合性的不飽和基,作為其具體例,可列舉乙烯基(ethenyl group)(也稱為乙烯基(vinyl group))、2-丙烯基(也稱為烯丙基)、(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯醯胺基等,以丙烯醯基為佳。
環氧樹脂(b1)的數量平均分子量,沒有特別限定,但是從第1層的硬化性和第1層的硬化物的強度及耐熱性來看,以300~30000者為佳,400~10000較佳,500~3000特佳。
本說明書中,除非特別說明,數量平均分子量為以膠體滲透層析法(GPC)所測定的聚苯乙烯換算值。
環氧樹脂(b1)的環氧當量為100~1000g/eq者為佳,150~800g/eq者較佳。 本說明書中,「環氧當量」表示含有1當量的環氧基的環氧化合物的克數(g/eq),可根據JIS K 7236:2001的方法測定。
第1接著劑組合物及第1層所含的環氧系樹脂(b1)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。 在一方面,前述環氧樹脂(b1)為選自雙酚A型環氧樹脂、多官能芳香族型(聯伸三苯型)環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、及二環戊二烯型環氧樹脂之至少1個者為佳。
‧熱硬化劑(b2) 熱硬化劑(b2)對於環氧樹脂(b1)的硬化劑有作用。 熱硬化劑(b2),例如,可列舉1分子中具有2個以上可和環氧基反應的官能基之化合物。前述官能基,例如,酚性羥基、醇性羥基、胺基、羧基、氧基酸酐化的基等,以酚性羥基、胺基、或氧基酸酐化的基為佳,酚性羥基或胺基為較佳。
熱硬化劑(b2)中具有酚性羥基的酚系硬化劑,例如,可列舉多官能酚樹脂、聯苯(biphenol)、酚醛型酚樹脂、二環戊二烯型酚樹脂、芳烷型酚樹脂等。 熱硬化劑(b2)中具有胺基的胺系硬化劑,例如,可列舉雙氰胺(dicyandiamide,簡稱DICY)等。
熱硬化劑(b2)也可具有不飽和烴基。 具有不飽和烴基的熱硬化劑(b2),例如,可列舉酚樹脂的一部份羥基和以具有不飽和烴基的基取代而形成的化合物,酚樹脂的芳香環直接鍵結具有不飽和烴基的基而形成的化合物等。 熱硬化劑(b2)中的前述不飽和烴基和上述具有不飽和烴基的環氧樹脂中的不飽和烴基相同。
使用酚系硬化劑作為熱硬化劑(b2)時,從變得容易調節晶粒接合薄膜的接著力的觀點,熱硬化劑(b2)以軟化點或玻璃轉移溫度高者為佳。
熱硬化劑(b2)中,例如,多官能酚樹脂、酚醛型酚樹脂、二環戊二烯型酚樹脂、芳烷型酚樹脂等的樹脂成分的數量平均分子量為300~30000者為佳,400~10000者較佳,500~3000者特佳。 熱硬化劑(b2)中,例如,聯苯、雙氰胺等的非樹脂成分的分子量,沒有特別限定,但是,例如,以60~500℃者為佳。
第1接著劑組合物及第1層所含的熱硬化劑(b2)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
熱硬化劑(b2)中,作為酚樹脂也可使用,例如,對酚性羥基所鍵結的碳原子和相鄰的碳原子(構成苯環結構的碳原子),鍵結烷基等的取代基,在前述酚性羥基附近具有立體障礙者(本說明書中,簡稱為「立體障礙型酚樹脂」)。此種立體障礙型酚樹脂,例如,鄰甲酚型酚醛樹脂等。
第1接著劑組合物及第1層中,相對於環氧樹脂(b1)的含量100質量份,熱硬化劑(b2)的含量為10~200質量份者為佳,15~160質量份者較佳,20~120質量份者更佳,25~80質量份者特佳。熱硬化劑(b2)的前述含量為前述下限值以上者,更容易進行第1層的硬化。熱硬化劑(b2)的前述含量為前述上限值以下者,第1層的吸濕率減少,更提升使用第1層而得的封裝的可靠性。
第1接著劑組合物及第1層中,相對於聚合物成分(a)的含量100質量份,環氧系熱硬化劑(b)的含量(環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)的總含量)為400~1200質量份者為佳,為500~1100質量份者較佳,為600~1000質量份者更佳,例如,600~900質量份、及800~1000質量份任一者皆可。環氧系熱硬化劑(b)的前述含量在這樣的範圍者,更容易調節第1層和後述的支持片或切割片之間的接著力。
使用前述立體障礙型酚樹脂時,相對於第1接著劑組合物及第1層中熱硬化劑(b2)的總含量(總質量),前述立體障礙型酚樹脂的含量比例可為,例如,80~100質量%、85~100質量%、90~100質量%、及95~100質量%任一者。 於是,相對於第1接著劑組合物及第1層中熱硬化劑(b2)的總含量(總質量),鄰甲酚型酚醛樹脂的含量比例可為80~100質量%、85~100質量%、90~100質量%、及95~100質量%任一者。
為了改良各種物性,第1層除含有聚合物成分(a)及環氧系熱硬化性樹脂(b)以外,可視需要更包含不對應於這些的其他成分。 第1層所含的其他成分,例如,可列舉硬化促進劑(c)、填充材(d)、耦合劑(e)、交聯劑(f)、能量線硬化性樹脂(g)、光聚合起始劑(h)、廣用添加劑(i)等。這些之中,較佳的前述其他成分,例如,可列舉硬化促進劑(c)、填充材(d)、耦合劑(e)、廣用添加劑(i)。
(硬化促進劑(c)) 硬化促進劑(c)是為了調整第1接著劑組合物的硬化速度的成分。 較佳的硬化促進劑(c) ,例如,可列舉三乙烯二胺、苄基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基胺乙醇、三(二甲基胺甲基)酚等的三級胺;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑等的咪唑類(至少1個氫原子被氫原子以外的基取代的咪唑);三丁基膦、二苯基膦、三苯基膦等的有機膦類(至少1個氫原子被有機基取代的膦);四苯基硼四苯基鏻、四苯基硼三苯基鏻等的四苯基硼酸鹽;前述咪唑類作為客體化合物的包接化合物等。
第1接著劑組合物及第1層所含的硬化促進劑(c)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
使用硬化促進劑(c)時,第1接著劑組合物及第1層中,相對於環氧系熱硬化性樹脂(b)的含量100質量份,硬化促進劑(c)的含量為0.01~5質量份者為佳,為0.1~2質量份者較佳。硬化促進劑(c)的前述含量在前述下限值以上者,更能顯著得到因使用硬化促進劑(c)的效果。硬化促進劑(c)的前述含量在前述上限值以下者,例如,高極性的硬化促進劑(c),抑制在高溫高濕度條件下在第1層中向和被覆體的接著界面側移動而偏析(segregation)的效果變高,更提升使用第1層所得的封裝的可靠性。
上述中,在前述咪唑類作為客體化合物的包接化合物中,作為活性成分的咪唑類經主體化合物被包接。因此,推測在反應時以外,不露出咪唑類的反應部位,或者露出的程度受到抑制。結果,使用前述包接化合物作為硬化促進劑(c)時,推測因為在第1層的保存中,硬化促進劑(c)的目標外的反應的進行受到抑制,所以第1層的保存安定性變得更高。
前述包接化合物,例如,可列舉以咪唑類作為客體化合物,羧酸作為主體化合物者。
作為主體化合物的前述羧酸,較佳為芳香族羧酸。 前述芳香族羧酸也可為單環芳香族羧酸及多環芳香族羧酸任一者。 前述芳香族羧酸也可為只有芳香族烴環作為環結構的羧酸、只有芳香族雜環作為環結構的羧酸、及同時具有芳香族烴環及芳香族雜環作為環結構的羧酸的任一者。
前述芳香族羧酸較佳為芳香族羥基羧酸。 前述芳香族羥基羧酸,如果是1分子中同時具有羥基及羧基的芳香族羧酸,則沒有特別限定,但以芳香族環結構中具有羥基和羧基鍵結構造的羧酸為佳。
前述包接化合物較佳者,例如,可列舉前述咪唑類為2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑(本說明書中簡稱為「2P4MHZ」),前述羧酸為5-羥基間苯二甲酸(本說明書中簡稱為「HIPA」)的包接化合物,以2分子的2P4MHZ、和1分子的HIPA構成1分子的包接化合物更佳。
使用前述包接化合物時,在第1接著劑組合物及第1層中,相對於硬化促進劑(c)的總含量(總質量),前述包接化合物的含量比例可為80~100質量%、85~100質量%、90~100質量%、及95~100質量%任一者。 於是,第1接著劑組合物及第1層中,相對於硬化促進劑(c)的總含量(總質量),以上述2P4MHZ和HIPA所構成的包接化合物的含量比例可為80~100質量%、85~100質量%、90~100質量%、及95~100質量%任一者。
(填充材(d)) 由於第1層含有填充材(d),其熱膨脹係數容易調整,此熱膨脹係數對第1層的貼附對象物為最佳化者,更提升使用第1層所得的封裝的可靠性。又,第1層因含有填充材(d),可降低硬化後的第1層的吸濕率,也可提升放熱性。
填充材(d)可以是有機填充材及無機填充材任一者,但無機填充材為佳。 較佳的無機填充材,例如,可列舉二氧化矽、氧化鋁、滑石、碳酸鈣、鈦白、紅氧化鐵、碳化矽、氮化硼等的粉末;使這些無機填充材球形化的珠粒(beads);這些無機填充材的表面改質品;這些無機填充材的單結晶纖維;玻璃纖維等。 這些之中,無機填充材以二氧化矽或氧化鋁為佳。
填充材(d)的平均粒徑沒有特別限定,但以1~1000nm為佳,5~800nm較佳,10~600nm更佳,例如,10~400nm、及10~200nm任一者皆可。又,在另一方面,填充材(d)的平均粒徑也可為50~500nm。填充材(d)的平均粒徑在這樣的範圍者,變得更容易調整上述熱膨脹係數、吸濕率及放熱性。 另外,本說明書中「平均分子量」,除非特別說明,表示以雷射繞射散射法所求得的粒度分佈曲線中累計值50%的粒徑(D50 )的值。
第1接著劑組合物及第1層所含的填充材(d)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
使用填充材(d)的情形,在第1接著劑組合物中,相對於溶劑以外的所有的成分的總含量(總質量),填充材(d)的含量的比例(即第1層的填充材(d)含量)為5~40質量%為佳,為10~35質量%較佳,為15~30質量%特佳。填充材(d)的含量在這樣的範圍者,更容易調整上述熱膨脹係數、吸濕率及放熱性。
在使用平均粒徑為1~1000nm的填充材(d)的情形,在第1接著劑組合物及第1層中,相對於填充材(d)的總含量(總質量),平均粒徑為1~1000nm的填充材(d)的含量的比例以80~100質量%為佳,85~100質量%較佳,90~100質量%更佳,例如可為95~100質量%。
(耦合劑(e)) 第1層因含有耦合劑(e),對被覆體的接著性及密著性提升。又,第1層因含有耦合劑(e),其硬化物無損耐熱性,耐水性提升。耦合劑(e)具有可和無機化合物或有機化合物反應的官能基。
耦合劑(e)為具有可和聚合物成分(a)、環氧系熱硬化性樹脂(b)等所具的官能基反應的官能基之化合物為佳,以矽烷耦合劑較佳。 較佳的上述矽烷耦合劑,例如,可列舉3-環氧丙基(glycidyl)氧基(oxy)丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙基氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙基氧基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙基氧基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯基氧基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(2-胺基乙基胺基)丙基三甲氧基矽烷、3-(2-胺基乙基胺基)丙基甲基二乙氧基矽烷、3-(苯基胺基)丙基三甲氧基矽烷、3-苯胺基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基(ureido)丙基三乙氧基矽烷、3-巰基(mercapto)丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)四硫醚(sulfide)、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、咪唑矽烷、寡聚物型或聚合物型有機矽氧烷等。 上述寡聚物型或聚合物型有機矽氧烷可視為使聚合性化合物聚合反應所形成之具有寡聚物構造或聚合物構造的有機矽氧烷。
第1接著劑組合物及第1層所含的耦合劑(e)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。 在一方面,前述耦合劑(e)為選自3-環氧丙氧(glycidoxy)丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧丙基三乙氧基矽烷、及具有環氧基、甲基及甲氧基的寡聚物型矽烷耦合劑之至少一個為佳。
使用耦合劑(e)的情形,在第1接著劑組合物及第1層中,耦合劑(e)的含量,相對於聚合物成分(a)及環氧系熱硬化性樹脂(b)的合計含量100質量份,為0.03~20質量份者為佳,為0.05~10質量份者較佳,為0.1~5質量份者特佳。耦合劑(e)的前述含量在前述下限值以上者,提升對填充材(d)的樹脂的分散性、提升第1層的被覆體的接著性等,可得到因使用耦合劑(e)更顯著的效果。耦合劑(e)的前述含量在前述上限值以下者,釋氣的發生更受到抑制。
在使用寡聚物型或聚合物型有機矽氧烷的情形,在第1接著劑組合物及第1層中,相對於耦合劑(e)的總含量(總質量),前述寡聚物型或聚合物型有機矽氧烷的含量的比例可為25~100質量%及40~100質量%任一者。
(交聯劑(f)) 在使用上述丙烯酸系樹脂等的具有可和其他化合物鍵結的乙烯基、(甲基)丙烯醯基、胺基、羥基、羧基、異氰酸酯基等的官能基作為聚合物成分(a)的情形,第1接著劑組合物及第1層也可含有使前述官能基和其他化合物鍵結而交聯用的交聯劑(f)。使用交聯劑(f)進行交聯時,可調整第1層的初期接著力及凝集力。
交聯劑(f),例如,可列舉有機多價異氰酸酯化合物、有機多價亞胺化合物、金屬螯合系交聯劑(即,具有金屬螯合構造的交聯劑)、氮丙啶(aziridine)系交聯劑(即具有氮丙啶(aziridinyl)基的交聯劑)等。
前述有機多價異氰酸酯化合物,例如,可列舉芳香族多價異氰酸酯化合物、脂肪族多價異氰酸酯化合物、及脂環族多價異氰酸酯化合物(以下,這些化合物皆簡稱為「芳香族多價異氰酸酯化合物等」);前述芳香族多價異氰酸酯化合物等的三聚體、三聚異氰酸(isocyanurate)酯體、及加成物;使前述芳香族多價異氰酸酯化合物等和聚醇化合物反應所得的末端異氰酸酯基的胺甲酸乙酯預聚物等。前述「加成物」表示前述芳香族多價異氰酸酯化合物、脂肪族多價異氰酸酯化合物或脂環族多價異氰酸酯化合物,和乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷或蓖麻油等的含有小分子活性氫的化合物之反應物。前述加成物之例,可列舉如後述三羥甲基丙烷的二甲苯二異氰酸酯加成物等。又,「末端異氰酸酯基的胺甲酸乙酯預聚物」表示具有胺甲酸乙酯鍵結同時分子末端具有異氰酸酯基的預聚物。
前述有機多價異氰酸酯化合物,更具體例如,可列舉2,4-二異氰酸甲苯酯;2,6-二異氰酸甲苯酯;1,3-甲苯二異氰酸酯;1,4-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(isophorone)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;三羥甲基丙烷等的聚醇的全部或部分的羥基上,有甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、及二甲苯二異氰酸酯的任1種或2種以上加成的化合物;賴胺酸(lysine)二異氰酸酯等。
前述有機多價醯亞胺化合物,例如,可列舉N,N’-二苯基甲烷-4,4’-雙(1-氮丙啶羧醯胺)、三羥甲基丙烷-三-β-氮丙啶丙酸酯、四羥甲基甲烷-三-β-氮丙啶丙酸酯、N,N’-甲苯-2,4-雙(1-氮丙啶羧醯胺)三乙烯三聚氰胺(melamine)等。
使用有機多價異氰酸酯化合物作為交聯劑(f)時,聚合物成分(a)以使用含有羥基的聚合物為佳。交聯劑(f)具有異氰酸酯基、聚合物成分(a)具有羥基時,經由交聯劑(f)和聚合物成分(a)的反應,可簡便地在第1層導入交聯構造。
第1接著劑組合物及第1層所含的交聯劑(f)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
第1接著劑組合物及第1層中,相對於聚合物成分(a)的含量100質量份,交聯劑(f)的含量為0~5質量份者為佳,為0~3質量份者較佳,為0~1質量份者更佳,為0質量份者,亦即,第1接著劑組合物及第1層不含交聯劑(f)者特佳。交聯劑(f)的前述含量在前述上限值以下者,第1層的基板的埋入性變得更高。
(能量線硬化性樹脂(g)) 第1層因含有能量線硬化性樹脂(g),可經照射能量線而使特性改變。
能量線硬化性樹脂(g)為使能量線硬化性化合物聚合(硬化)所得者。 前述能量線硬化性化合物,例如,可列舉分子內具有至少1個聚合性雙鍵的化合物,以具有(甲基)丙烯醯基的丙烯酸酯系化合物為佳。
前述丙烯酸酯系化合物,例如,可列舉三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇(pentaerythritol)三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(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、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯等的具有鏈狀脂肪族結構的(甲基)丙烯酸酯;二環戊烷基二(甲基)丙烯酸酯等的含有環狀脂肪族結構的(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等的聚烷二醇(甲基)丙烯酸酯;寡酯(甲基)丙烯酸酯;胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物;環氧基修飾(甲基)丙烯酸酯;前述聚烷二醇(甲基)丙烯酸酯以外的聚醚(甲基)丙烯酸酯;伊康酸寡聚物等。
能量線硬化性樹脂(g)的重量平均分子量為100~30000者為佳,為300~10000者較佳。
第1接著劑組合物所含的能量線硬化性樹脂(g)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。 在一方面,前述能量線硬化性樹脂(g)為選自三環癸烷二羥甲基二丙烯酸酯及ε-己內酯(caprolactone)修飾參-(2-丙烯酸基(acryloxy)氧基乙基)三聚異氰酸酯之至少1種者為佳。
使用能量線硬化性樹脂(g)時,第1接著劑組合物中,能量線硬化性樹脂(g)的含量,相對於第1接著劑組合物的總質量,為1~95質量%者為佳,為5~90質量%者較佳,為10~85質量%者特佳。
(光聚合起始劑(h)) 第1接著劑組合物含有能量線硬化性樹脂(g)時,為了效率良好地增進能量線硬化性樹脂(g)的聚合反應,也可含有光聚合起始劑(h)。
第1接著劑組合物中的光聚合起始劑(h),例如,苯偶姻(benzoin)、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚、苯偶姻安息香酸、苯偶姻安息香酸甲酯、苯偶姻二甲基縮酮等的苯偶姻化合物;苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等的苯乙酮化合物;雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物等的醯膦氧化物;苯甲基苯基硫化物、四甲基秋蘭姆(thiuram)單硫化物等的硫化合物;1-羥基環己基苯酮等的α-酮醇化合物;偶氮雙異丁腈等的偶氮化合物;鈦莘等的鈦莘化合物;硫雜蒽酮(thioxanthone)等的硫雜蒽酮化合物;過氧化合物;雙乙醯等的二酮化合物;二苯基乙二酮(benzil);聯苄;二苯基酮;2,4-二乙基硫雜蒽酮;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;1-氯蒽醌、2-氯蒽醌等的醌化合物等。 又,光聚合起始劑(h)也可列舉為例如胺等的光增感劑。
第1接著劑組合物所含的光聚合起始劑(h)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。 在一方面,光聚合起始劑(h)為2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基(morpholino))-丁酮-1為佳。
使用光聚合起始劑(h)時,在第1接著劑組合物及第1層中,相對於能量線硬化性樹脂(g)的含量100質量份,光聚合起始劑(h)的含量為0.1~20質量份者為佳,為1~10質量份者較佳,為2~5質量份者特佳。
(廣用添加劑(i)) 廣用添加劑(I)可為公知者,可視目的任意選擇,沒有特別限定。較佳的廣用添加劑(I),例如,可塑劑、抗靜電劑、抗氧化劑、著色劑(染料、顏料)、吸除(gattering)劑等。
第1接著劑組合物及第1層所含的廣用添加劑(i)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。 第1接著劑組合物及第1層的廣用添加劑(i)的含量,沒有特別限制,可視目的適當選擇。
(溶劑) 第1接著劑組合物更含有溶劑者為佳。含有溶劑的第1接著劑組合物處理性變得良好。 前述溶劑沒有特別限定,較佳者,例如,甲苯、二甲苯等的烴;甲醇、乙醇、2-丙醇、異丁醇(也稱為2-甲基丙烷-1-醇)、1-丁醇等的醇類;乙酸乙酯等的酯類;丙酮、甲乙酮等的酮類;四氫呋喃等的醚類;二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮(pyrrodidone)等的醯胺(即,具有醯胺鍵結的化合物)等。 第1接著劑組合物所含的溶劑可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
第1接著劑組合物所含的溶劑,從可使第1接著劑組合物中的含有成分更均一混合的觀點,以甲乙酮等為佳。
較佳的第1接著劑組合物之一例,可列舉含有聚合物成分(a)、環氧系熱硬化性樹脂(b)、硬化促進劑(c)及耦合劑(e)者,除這些之外,也可列舉更含有填充材(d)及廣用添加劑(i)任一者或兩者。
>>第1接著劑組合物的製造方法>> 第1接著劑組合物由調配構成這個的各成分而得。 各成分調配時沒有特別限制添加順序,也可同時添加2種以上的成分。 使用溶劑時,可將溶劑和溶劑以外的任一調配成分混合、事先稀釋此調配成分而使用,也可不事先稀釋溶劑以外的任一調配成分、使溶劑和這些調配成分混合而使用。
調配時混合各成分的方法沒有限制,可從旋轉攪拌子或攪拌葉等而混合的方法;使用混合器混合的方法;加上超音波混合的方法等的公知方法中適當選擇。 各成分的添加及混合時的溫度和時間,只要不使各調配成分劣化,沒有特別限制,可適當調整,但溫度為15~30℃者為佳。
◎第2層(第2薄膜) 前述第2層(第2薄膜),如上所述,具有黏著性及能量線硬化性。 第2層也可更具有熱硬化性(可為熱硬化性),也可不具有熱硬化性(可為非熱硬化性)。 尤其是第2層不具有熱硬化性、具有能量線硬化性者為佳。
不具有硬化性的第2層、和具有硬化性的未硬化的第2層,皆可輕壓於各種被覆體而貼附。 又,第2層,不論硬化的有無,加熱而使其軟化者,也可貼附於各種被覆體。 不具有硬化性的第2層、和具有硬化性的第2層的硬化物,即使在嚴酷的高溫高濕度條件下也都可維持充分的接著特性。
規定為浸漬後黏著力6N/25mm以上的前述試驗用積層體,如下製作。 亦即,準備厚度10μm且寬度大於25mm的第2層作為試驗片。 第2層,例如,準備作為和剝離膜的積層物,使用此積層物可更容易製作試驗用積層體。此種情形,前述剝離膜可在適當時機去除。
試驗片的長度,只要可使後述的剝離試驗穩定進行即可,沒有特別限定,例如,為15cm以上30cm以下為佳。
其次,將此樣片貼附於鏡面矽晶圓。 前述試驗片在加熱至35~45℃的狀態下貼附於鏡面矽晶圓為佳。 又,在將試驗片貼附於鏡面矽晶圓時,貼附速度及貼附壓力沒有特別限制。例如,貼附速度為5~20mm/s為佳,貼附壓力為0.1~1.0MPa為佳。
之後,在此貼附後的試驗片(即,貼附鏡面矽晶圓後的第2層)的露出面(鏡面矽晶圓側的對側的面),貼附寬25mm的帶狀強黏著膠帶。
之後,對於貼附此強黏著膠帶後的試驗片(第2層),沿著強黏著膠帶外圍形成寬25mm的帶狀刻痕。此刻痕形成於試驗片的厚度方向的整個區域。亦即,將樣片切斷成寬25mm的帶狀。
之後,此切斷後的試驗片和鏡面矽晶圓一起(換言之,將具有切斷後試驗片的鏡面矽晶圓)浸漬在23℃純水中2小時。此時,具有切斷後試驗片的鏡面矽晶圓以其全部浸沒於純水中的狀態(換言之,以切斷後試驗片全部和鏡面矽晶圓全部都浸沒於純水中的狀態)配置於純水中。 具有切斷後試驗片的鏡面矽晶圓在其製作後立即浸漬於純水中者為佳。如此可以更高精度測定試驗用積層體的上前黏著力。 具有切斷後試驗片的鏡面矽晶圓以在暗處浸漬於純水中者為佳。如此可以更高精度測定試驗用積層體的前述黏著力。
具有切斷後試驗片的鏡面矽晶圓在純水中浸漬2小時後,從純水中取出,在表面附著剩餘水滴的情形時,去除水滴。 之後,藉由在切斷後的試驗片(第2層)照射能量線,使此帶狀試驗片能量線硬化。
能量線的照射條件,只要可使試驗片充分能量線硬化者,沒有特別限制。例如,能量線硬化時的能量線的照度為4~280mW/cm2 者為佳。能量線硬化時的能量線的光量為3~1000mJ/cm2 者為佳。
根據上述,可得到鏡面矽晶圓貼附前述試驗片(第2層)的硬化物、經過純水中浸漬的試驗用積層體。
至此,雖對使用第2層作為和剝離膜的積層體的情形進行說明,但也可以使用第2層和第1層的積層體,即,使用晶粒接合薄膜的型態。如此,在提供測定晶粒接合薄膜的前述黏著力時,前述強黏著膠帶非貼附於第2層的露出面,而是貼附於第1層的露出面(第2層側的對側的面)。又,將試驗片(第2層)切斷成帶狀時,可在晶粒接合薄膜的厚度方向的全部區域(第1層及第2層這些的厚度方向的全部區域)形成刻痕,可將晶粒接合薄膜全部切斷成帶狀。又,和單獨第2層的情形相同,晶粒接合薄膜可作為和剝離膜的積層物使用,此情形也可在適當時機去除剝離膜。
前述試驗用積層體的浸漬後黏著力如下述測定。 亦即,在常溫下(例如,23℃條件下),在此試驗用積層體中,以剝離(拉伸)速度300mm/min拉伸強黏著膠帶,在試驗用積層體產生剝離面。此時,以新產生的前述剝離面彼此為180°的角度拉伸強黏著膠帶,亦即進行180°剝離。換句話說,將強黏著膠帶的一端向另一端方向拉伸。於是,第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的界面剝離發生時所測定的剝離力(負重,N/25mm),作為前述浸漬後黏著力(經浸漬於純水中的試驗用積層體中、寬25mm的第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的黏著力)而採用。 強黏著膠帶可使用例如公知的拉伸試驗機進行拉伸。
至此,雖然對經過浸漬於純水中的試驗用積層體的第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的黏著力(浸漬後黏著力)的測定方法進行說明,但是對於未經過浸漬於純水中的試驗用積層體(本說明書中簡稱為「非浸漬試驗用積層體」)也可用相同方法來測定寬25mm的第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的黏著力(本說明書中簡稱為「非浸漬黏著力」)(N/25mm)。非浸漬黏著力,除了使用未經過浸漬於純水中的試驗用積層體外,其他皆可與上述浸漬後黏著力的情形相同的方法測定。
非浸漬試驗用積層體,除了例如對具有切斷後的試驗片的鏡面矽晶圓,進行在空氣環境下的暗處,在溫度23℃、相對濕度50%的條件下靜置保存30分鐘的步驟,取代在23℃的純水中浸漬2小時的步驟外,其餘和前述試驗用積層體的情形相同的方法製作。
在浸漬後黏著力及非浸漬黏著力的任一者測定時,上述剝離試驗時,除了在第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的界面剝離(本說明書中,稱為「在鏡面矽晶圓的剝離」)以外,在強黏著膠帶和其鄰接層(例如,第2層的硬化物、第1層等)之間的界面剝離(本說明書中,稱為「在強黏著膠帶的剝離」)、在第2層的硬化物的凝集破壞等也可發生。 在第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的黏著力非常大的情形時,在剝離試驗時,例如,除了在鏡面矽晶圓的剝離(在第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的界面剝離)外,在第2層的硬化物的凝集破壞發生前,容易發生在強黏著膠帶的剝離(在強黏著膠帶和其鄰接層之間的界面剝離)。 在此情形,若在強黏著膠帶的剝離發生時的剝離力為6N/25mm以上,則可判斷寬度25mm的第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的黏著力為6N/25mm以上。 另一方面,在第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的黏著力小的情形時,在剝離試驗時,例如在強黏著膠帶的剝離發生前,容易發生在鏡面矽晶圓的剝離。
前述浸漬後黏著力為6N/25mm以上,以7N/25mm以上為佳,8N/25mm以上較佳,9N/25mm以上更佳。浸漬後黏著力為前述下限值以上者,尺寸小的半導體晶片在撿拾時,第2層的硬化物對半導體的轉印性變得較高。
前述浸漬後黏著力的上限值沒有特別限定。 例如,在前述浸漬後黏著力為20N/25mm以下的第2層的硬化物的情形時,更容易取得其構成原料。
前述浸漬後黏著力可在上述較佳下限值及上限值任意組合所設定的範圍內適當調整。例如前述浸漬後黏著力以6~20N/25mm為佳,以7~20N/25mm較佳,8~20N/25mm更佳,9~20N/25mm特佳。又,在另一方面,也可為10~20N/25mm。然而這些只是前述浸漬後黏著力的一例。
前述非浸漬黏著力沒有特別限定,但以對前述浸漬後黏著力為同等以上者為佳。 例如前述非浸漬黏著力為6N/25mm以上、7N/25mm以上、8N/25mm以上、及9N/25mm以上任一者,且也可對前述浸漬後黏著力為同等以上。 又,前述非浸漬黏著力為20N/25mm以下,且也可對前述浸漬後黏著力為同等以上。 於是,前述非浸漬黏著力也可以為6~20N/25mm、7~20N/25mm、8~20N/25mm、9~20N/25mm任一者,且也可對上述浸漬後黏著力為同等以上。又,在另一方面,也可為10~20N/25mm。
在一方面,本發明之一實施形態的晶粒接合薄膜,第2層也可具有前述浸漬後黏著力為6~20N/25mm、且前述非浸漬黏著力為6~20N/25mm的特性。
第2層可由1層(單層)所形成,也可由2層以上的複數層所構成,由複數層所構成的情形時,這些複數層可彼此相同或相異,這些複數層的組合沒有特別限定。
第2層的厚度沒有特別限定,以1~40μm者為佳,3~30μm者較佳,5~20μm者特佳。第2層的厚度為前述下限值以上者,對第2層的被覆體(半導體晶圓、半導體晶片)的黏著力變得更高,其結果,尺寸小的半導體晶片在撿拾時,第2層的硬化物對半導體晶片的轉印性變得更高。第2層的厚度為前述上限值以下者,在後述的半導體晶片製造步驟中,更容易切斷第2層(晶粒接合薄膜),又,更可降低來自第2層的切斷片的發生量。 在此,所謂「第2層的厚度」表示第2層全體的厚度,例如,由複數層所構成的第2層的厚度,係指構成第2層的所有的層合計的厚度。
第2層(第2薄膜)由含有其構成材料的第2接著劑組合物所形成。例如,在第2層的形成對象面塗佈第2接著劑組合物,視需要使其乾燥,可在目標部位形成第2層。 第2接著劑組合物中在常溫不氣化的成分彼此的含量比率,通常和第2層前述的成分彼此的含量比率相同。
第2接著劑組合物可以和第1接著劑組合物的情形相同的方法塗佈,第2接著劑組合物的乾燥條件可和第1接著劑組合物的乾燥條件相同。 接著,對第2接著劑組合物詳細說明。
>>第2接著劑組合物>> 第2接著劑組合物的種類可根據第2層的熱硬化性的有無等、第2層的特性來選擇。 第2接著劑組合物具有能量線硬化性,也可同時具有能量線硬化性及熱硬化性。 第2接著劑組合物和第2層的含有成分,可列舉和上述第1接著劑組合物及第1層的含有成分相同者。所以,其含有成分所達到的效果也和第1接著劑組合物及第1層的情形相同。 第2接著劑組合物,例如,可列舉含有聚合物成分(a)、填充材(d)、能量線熱硬化性樹脂(g)、及光聚合起始劑(h)。
(聚合物成分(a)) 第2接著劑組合物和第2層中的聚合物成分(a),和第1接著劑組合物和第1層中的聚合物成分(a)相同。
第2接著劑組合物和第2層中的聚合物成分(a),可以只有1種,也可以為2種以上,為2種以上的情形時,其組合及比率可以任意選擇。
在第2接著劑組合物中,相對於溶劑以外的所有的成分的總含量(總質量),聚合物成分(a)的含量比例(即,第2層的聚合物成分(a)的含量),不論聚合物成分(a)的種類,為10~45質量%者為佳,為15~40質量%者較佳,為20~35質量%者特佳。
在第2接著劑組合物及第2層中,相對於聚合物成分(a)的總含量(總質量),丙烯酸系樹脂的含量的比例為80~100質量%為佳,85~100質量%較佳,90~100質量%更佳,例如也可為95~100質量%。
(填充材(d)) 第2接著劑組合物和第2層中的填充材(d),和第1接著劑組合物和第1層中的填充材(d)相同。
第2接著劑組合物和第2層中所含的填充材(d),可以只有1種,也可以為2種以上,為2種以上的情形時,其組合及比率可以任意選擇。
在第2接著劑組合物中,相對於溶劑以外的全部的成分的總含量(總質量),填充材(d)的含量的比例(即,第2層的填充材(d)的含量)為25~70質量%為佳,為35~67質量%較佳,為45~64質量%特佳。填充材(d)的含量在這樣的範圍者,更容易調整第2層的熱膨脹係數、吸濕率及放熱性。
在使用平均粒徑為1~1000nm的填充材(d)的情形,在第2接著劑組合物及第2層中,相對於填充材(d)的總含量(總質量),平均粒徑為1~1000nm的填充材(d)的含量的比例為80~100質量%為佳,為85~100質量%較佳,90~100質量%更佳,例如可為95~100質量%。
(能量線硬化性樹脂(g)) 第2接著劑組合物和第2層中的能量線硬化性樹脂(g),和第1接著劑組合物和第1層中的能量線硬化性樹脂(g)相同。
第2接著劑組合物和第2層所含的能量線硬化性樹脂(g),可以只有1種,也可以為2種以上,為2種以上的情形時,其組合及比率可以任意選擇。 在一方面,第2接著劑組合物和第2層所含的能量線硬化性樹脂(g)為選自三環癸烷二羥甲基二丙烯酸酯及ε-己內酯修飾參-(2丙烯酸基氧基乙基)三聚異氰酸酯之至少1種者為佳。
第2接著劑組合物中,能量線硬化性樹脂(g)的含量,相對於第2接著劑組合物的總質量,為1~95質量%者為佳,為3~90質量%者較佳,為5~85質量%者特佳。
(光聚合起始劑(h)) 第2接著劑組合物和第2層中的光聚合起始劑(h),和第1接著劑組合物和第1層中的光聚合起始劑(h)相同。
第2接著劑組合物和第2層所含的光聚合起始劑(h),可以只有1種,也可以為2種以上,為2種以上的情形時,其組合及比率可以任意選擇。 在一方面,第2接著劑組合物和第2層中的光聚合起始劑(h)為2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1為佳。
在第2接著劑組合物及第2層中,光聚合起始劑(h)的含量,相對於能量線硬化性樹脂(g)的含量100質量份,為0.1~20質量份者為佳,為0.5~15質量份者較佳,為1~10質量份者特佳。
為了改良各種物性,第2層除含有聚合物成分(a)、填充材(d)、能量線熱硬化性樹脂(g)、及光聚合起始劑(h)以外,也可進一步視需要含有不對應於這些的其他成分。 第2層所含的其他成分,例如,可列舉耦合劑(e)、環氧系熱硬化性樹脂(b)、硬化促進劑(c)、交聯劑(f)、廣用添加劑(i)等。 這些之中,較佳的前述其他成分,例如,可列舉耦合劑(e)、廣用添加劑(i)。
(耦合劑(e)) 第2接著劑組合物和第2層中的耦合劑(e),和第1接著劑組合物和第1層中的耦合劑(e)相同。 尤其是,耦合劑(e)為寡聚物型或聚合物型有機矽氧烷為佳。
第2接著劑組合物及第2層所含的耦合劑(e)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
在使用耦合劑(e)的情形,在第2接著劑組合物及第2層中,耦合劑(e)的含量,相對於聚合物成分(a)的合計含量100質量份,為0.1~20質量份者為佳,為0.5~15質量份者較佳,為1~10質量份者特佳。耦合劑(e)的前述含量在前述下限值以上者,提升對填充材(d)的樹脂的分散性、提升第2層的被覆體的接著性等,可得到因使用耦合劑(e)更顯著的效果。耦合劑(e)的前述含量在前述上限值以下者,釋氣的發生更受到抑制。
在耦合劑(e)為使用前述寡聚物型或聚合物型有機矽氧烷的情形,在第2接著劑組合物及第2層中,相對於耦合劑(e)的總含量(總質量),前述寡聚物型或聚合物型有機矽氧烷的含量的比例可為25~100質量%及40~100質量%任一者。
(環氧系熱硬化性樹脂(b)(環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)) 環氧系熱硬化性樹脂(b)由環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)所構成。 第2接著劑組合物及第2層中的環氧系熱硬化性樹脂(b)(環氧樹脂(b1)、熱硬化劑(b2)),和第1接著劑組成物和第1層中的環氧系熱硬化性樹脂(b)(環氧樹脂(b1)、熱硬化劑(b2))相同。
第2接著劑組合物及第2層所含的環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)分別可只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
在使用環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)的情形時,第2接著劑組合物及第2層中,熱硬化劑(b2)的含量,相對於環氧樹脂(b1)的含量100質量份,為10~200質量份者為佳。熱硬化劑(b2)的前述含量為前述下限值以上者,更容易進行第2層的硬化。熱硬化劑(b2)的前述含量為前述上限值以下者,第2層的吸濕率降低,更提升使用第2層而得的封裝的可靠性。
在使用環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)的情形時,第2接著劑組合物及第2層中,環氧系熱硬化劑(b)的含量(環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)的總含量),相對於聚合物成分(a)的含量100質量份,為400~1200質量份者為佳。環氧系熱硬化劑(b)的前述含量在這樣的範圍者,更容易調整第2層的接著力。
(硬化促進劑(c)) 在第2接著劑組合物及第2層含有環氧系熱硬化性樹脂(b)的情形,以含有硬化促進劑(c)為佳。 第2接著劑組合物及第2層中的硬化促進劑(c),和第1接著劑組合物及第1層中的硬化促進劑(c)相同。
第2接著劑組合物及第2層所含的硬化促進劑(c)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
在使用硬化促進劑(c)的情形時,第2接著劑組合物及第2層中的硬化促進劑(c)的含量,相對於環氧系熱硬化劑(b)的含量100質量份,為0.01~5質量份者為佳,為0.1~2質量份者較佳。硬化促進劑(c)的前述含量在前述下限值以上者,可得到因使用硬化促進劑(c)更顯著的的效果。硬化促進劑(c)的前述含量在前述上限值以下者,例如,高極性的硬化促進劑(c),在高溫高濕度條件下抑制在第2層中向和被覆體的接著界面側移動而偏析的效果變高,更提升使用第2層所得的封裝的可靠性。
(交聯劑(f)) 第2接著劑組合物及第2層中的交聯劑(f),和第1接著劑組合物及第1層中的交聯劑(f)相同。
第2接著劑組合物及第2層所含的交聯劑(f)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
第2接著劑組合物及第2層中,交聯劑(f)的含量,相對於聚合物成分(a)的含量100質量份,為0~5質量份者為佳。
(廣用添加劑(i)) 第2接著劑組合物及第2層中的廣用添加劑(i),和第1接著劑組合物及第1層中的廣用添加劑(i)相同。
第2接著劑組合物及第2層所含的廣用添加劑(i)可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。 第2接著劑組合物及第2層的廣用添加劑(i)的含量,沒有特別限制,可視目的適當選擇。
(溶劑) 第2接著劑組合物更含有溶劑者為佳。含有溶劑的第2接著劑組合物處理性變得良好。 第2接著劑組合物中的溶劑,和第1接著劑組合物中的溶劑相同。
第2接著劑組合物所含的溶劑,從可使第2接著劑組合物中的含有成分更均一混合的觀點,以甲乙酮等為佳。
較佳的第2接著劑組合物之一,例如,可列舉含有聚合物成分(a)、填充材(d)、能量線熱硬化性樹脂(g)、光聚合起始劑(h)、及耦合劑(e)者,除這些之外,也可列舉更含有廣用添加劑(i)者。
>>第2接著劑組合物的製造方法>> 第2接著劑組合物可以和上述第1接著劑組合物的情形相同的方法製造。
晶粒接合薄膜的厚度(第1層及第2層的合計厚度)為2~80μm為佳,6~60μm較佳,10~40μm特佳。
第1圖為根據本發明一實施形態示意性地示出晶粒接合薄膜的剖面圖。另外,為了容易理解本發明特徵,以下說明所採用的圖有擴大主要部分的部分以方便顯示的情形,各構成要素的尺寸比例等未必和實際相同。
此處所示的晶粒接合薄膜13具有第1層131、在第1層131上具有第2層132所構成。 晶粒接合薄膜13在其一面(本說明書稱為「第1面」)13a上具有第1剝離膜151,在前述第1面13a的對側的另一面(本說明書稱為「第2面」)13b上具有第2剝離膜152。 如此的晶粒接合薄膜13例如作為輥狀(roll)保管為宜。
在晶粒接合薄膜13之中,在第2層132和第1層131側的對側的面(本說明書稱為「第1面」)132a,積層第1剝離膜151,在第1層131和第2層132側的對側的面(本說明書稱為「第2面」)131b,積層第2剝離膜152。 第1層131的第2面131b和晶粒接合薄膜13的第2面13b相同,第2層132的第1面132a和晶粒接合薄膜13的第1面13a相同。
在晶粒接合薄膜13之中,第1層的初期檢出溫度(T0 )為75℃以下。 在晶粒接合薄膜13之中,第2層具有黏著性及能量線硬化性,使用第2層的試驗片所製作的試驗用積層體的前述浸漬後黏著力為6N/25mm以上。
第1剝離膜151及第2剝離膜152皆可為公知者。 第1剝離膜151及第2剝離膜152可彼此相同,也可彼此不同,例如,從晶粒接合薄膜13剝離時必要的剝離力彼此不同等。
第1圖所示的晶粒接合薄膜13,在去除第1剝離膜151所產生的露出面,換言之,第2層132的第1面132a,貼附半導體晶圓(圖示中省略)的背面。於是,在去除第2剝離膜152所產生的露出面,換言之,第1層131的第2面131b,成為後述支持片的貼附面。
◇晶粒接合薄膜的製造方法 晶粒接合薄膜,例如,可各別形成第1層(第1薄膜)及第2層(第2薄膜)後將兩者貼合而製造,其中第1層及第2層的形成方法,如前所說明。
例如,在剝離膜上,使用第1接著劑組合物預先形成第1層,相同地,另外在剝離膜上使用第2接著劑組合物預先形成第2層。此時,這些組合物塗佈在剝離膜的剝離處理面者為佳。之後,使已形成的第1層的前述剝離膜接觸側的對側的露出面,與已形成的第2層的前述剝離膜接觸側的對側的露出面貼合,可得到積層第1層及第2層的晶粒接合薄膜。 和第1層接觸的剝離膜、以及和第2層接觸的剝離膜,在晶粒接合薄膜使用時,皆可在適當時機去除。
◇切割晶粒接合片 本發明一實施形態之切割晶粒接合片具有支持片,在前述支持片上具有前述晶粒接合薄膜,前述晶粒接合薄膜中的第1層配置在前述支持片側。 前述切割晶粒接合片可在半導體晶圓的切割時利用。 以下,對於構成前述切割晶粒接合片的各層,詳細說明。
◎支持片 前述支持片可以是由1層(單層)所構成,也可以是由2層以上的複數層所構成。支持片由複數層所構成時,這些複數層的構成材料及厚度可以彼此相同或相異,這些複數層的組合,只要無損本發明效果,沒有特別限定。
較佳的支持片,例如,可列舉只由基板所構成者;具有基材、在前述基材上具有中間層者等。
只由基材構成的前述支持片,作為承載片(carrier sheet)或切割片為宜。具有僅由如此基材所構成的支持片的切割晶粒接合片,在具有晶粒接合薄膜的支持片(即基材)側的對側的面(即第1面),貼附於半導體晶圓的背面而使用。
另一方面,具有基材、在前述基材上具有中間層的前述支持片,作為切割片為宜。具有如此支持片的切割晶粒接合片,也是在具有晶粒接合薄膜的支持片側的對側的面(即第1面),貼附於半導體晶圓的背面而使用。
切割晶粒接合片的使用方法如後詳細說明。 以下就構成支持片的各層進行說明。
○基材 前述基材為片狀或薄膜狀,其構成材料,例如,可列舉各種樹脂。 前述樹脂,例如,可列舉低密度聚乙烯(簡稱為LDPE)、直鏈低密度聚乙烯(簡稱為LLDPE)、高密度聚乙烯(簡稱為HDPE)等的聚乙烯;聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、降莰烯(norbornene)樹脂等的聚乙烯以外的聚烯烴;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲烷)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-降莰烯共聚物等的乙烯系共聚物(使用乙烯作為單體所得的共聚物);聚氯乙烯、氯乙烯共聚物等的氯乙烯系樹脂(使用氯乙烯作為單體所得的樹脂);聚苯乙烯;聚環烯烴;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚間苯二甲酸乙二酯、聚2,6-萘二羧酸乙二酯之所有的構成單位具有芳香環式基的全芳族聚酯等的聚酯;2種以上的前述聚酯的共聚物;聚(甲基)丙烯酸酯;聚氨酯;聚氨酯丙烯酸酯;聚醯亞胺;聚醯胺;聚碳酸酯;氟樹脂;聚縮醛;修飾聚伸苯醚;聚苯硫醚;聚碸;聚醚酮等。 又,前述樹脂,例如,也可列舉前述聚酯和其以外的樹脂的混合物等的聚合混合體。前述聚酯和其以外的樹脂的聚合混合體以聚酯以外的樹脂的量為較少量者為佳。 又,前述樹脂,例如,也可列舉,使用至此所例示的前述樹脂的1種或2種以上交聯的交聯樹脂;至此所例示的前述樹脂的1種或2種以上之離子聚合物等的修飾樹脂。
構成基材的樹脂可以只有1種,也可為2種以上,為2種以上時,其組合及比率可任意選擇。
基材可以是由1層(單層)所構成,也可以是由2層以上的複數層所構成,由複數層所構成時,這些複數層可以彼此相同或相異,這些複數層的組合沒有特別限定。
基材的厚度為50~300μm者為佳,為60~150μm者較佳。基材的厚度在這樣的範圍者,切割晶粒接合片的可撓性、切割晶粒接合片對半導體晶圓或半導體晶片的貼附性、以及後述帶有已硬化的晶粒接合薄膜的半導體晶片的撿拾性,都更為提升。 在此,所謂「基材的厚度」表示基材全部的厚度,例如,由複數層所構成的基材的厚度表示構成基材的所有的層的合計厚度。
基材以厚度的精度高者,亦即,不論部位,抑制厚度的偏差者為佳。上述的構成材料之中,作為構成如此厚度的精度高的基材所能使用的材料,例如,可列舉聚乙烯、聚乙烯以外的聚烯烴、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚氨酯丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。
基材,除了前述樹脂等的主要構成材料外,也可含有填充材、著色劑、抗靜電劑、抗氧化劑、有機滑劑、觸媒、軟化劑(可塑劑)等的公知的各種添加劑。
基材可以是透明,也可以是不透明,也可視目的著色,其他層也可氣相沈積。但是,基材以使能量線透過者為佳,能量線的透過性高者為較佳。
為了提高和設置於其上的中間層等的其他層的密著性,基材也可於表面施行因為噴砂處理、溶劑處理等的凹凸化處理、電暈放電處理(corona discharge treatment)、電子線照射處理、電漿處理、臭氧紫外線照射處理、火焰處理、鉻酸處理、熱風處理等的氧化處理等。 又,基材表面也可施行底漆(primer)處理。 又,基材也可具有抗靜電塗層;在疊加切割晶粒接合片保存時,防止基材和其他片接著、基材和吸盤(adsorption table)接著的層等。
基材可以用公知方法製造。例如,含有樹脂的基材可含有前述樹脂的樹脂組合物成形而製造。
○中間層 前述中間層配置於基材和晶粒接合薄膜之間,只要能發揮其功能者,沒有特別限定。 作為中間層,更具體例如,可列舉至少一面經剝離處理的剝離性改善層、黏著劑層等。
前述剝離性改善層,在後述帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片在撿拾時,使已硬化的晶粒接合薄膜容易從支持片剝離。 前述黏著劑層在切割時,使在支持片上的半導體晶圓的固定穩定化,或在帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片在撿拾時,使已硬化的晶粒接合薄膜容易從支持片剝離。
‧剝離性改善層 前述剝離性改善層為片狀或薄膜狀。 剝離性改善層,例如,由具有樹脂層、和形成於前述樹脂層上的剝離處理層所構成的複數層所形成者;由含有剝離層的單層所構成者等。在切割晶粒接合片中,剝離性改善層以該經剝離處理的面向晶粒接合薄膜側配置。
由複數層所構成的剝離性改善層之中,前述樹脂層可以將含有樹脂的樹脂組合物成形或塗佈,視需要使其乾燥來製作。 之後,由複數層所構成的剝離性改善層可以前述樹脂層的一面進行剝離處理來製造。
前述樹脂層的剝離處理可根據例如醇酸系、矽酮系、氟系、不飽和聚酯系、聚烯烴系或蠟系等的公知的各種剝離劑來進行。 前述剝離劑,從具有耐熱性的觀點,以醇酸系、矽酮系或氟系的剝離劑為佳。
作為前述樹脂層的構成材料的樹脂,可視目的適當選擇,沒有特別限制。 前述樹脂較佳者,例如,聚對苯二甲酸乙二酯(簡稱為PET)、聚萘二甲酸乙二酯(簡稱為PEN)、聚對苯二甲酸丁二酯(簡稱為PBT)、聚乙烯(簡稱為PE)、聚丙烯(簡稱為PP)等。
前述樹脂層可由1層(單層)所構成,也可以由2層以上的複數層所構成,由複數層所構成時,這些複數層可以彼此相同或相異,這些複數層的組合沒有特別限定。
由單層所構成的剝離性改善層,可以將含有剝離劑的剝離劑組合物成形或塗佈,視需要使其乾燥來製作。 前述剝離性組合物所含的剝離劑可列舉在前述樹脂層的剝離處理時所使用的上述各種剝離劑相同者。 前述剝離性組合物也可含有和作為前述樹脂層的構成材料之樹脂相同的樹脂。亦即,由單層所構成的剝離性改善層,除了剝離劑以外,也可含有樹脂。
剝離性改善層的厚度以10~200μm為佳,15~150μm較佳,25~120μm特佳。剝離性改善層的厚度為前述下限值以上者,剝離性改善層的作用變得更顯著,再者,抑制剝離性改善層的切斷等的破損的效果變得更高。剝離性改善層的厚度為前述上限值以下者,帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片在撿拾時,向上頂的力容易傳達到帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片,可更容易進行撿拾。 此處,所謂「剝離性改善層的厚度」,表示在剝離性改善層由具有前述樹脂層及剝離處理層的複數層所構成的情形時,樹脂層及剝離處理層的合計厚度。又,在剝離性改善層由含有剝離劑的單層所構成的情形時,表示此單層的厚度。
‧黏著劑層 前述黏著劑層為片狀或薄膜狀,含有黏著劑。 前述黏著劑,例如,可列舉丙烯酸系樹脂、胺甲酸乙酯系樹脂、橡膠系樹脂、矽酮系樹脂、環氧系樹脂、聚乙烯醚、聚碳酸酯、酯系樹脂等的黏著性樹脂,以丙烯酸系樹脂為佳。
另外,本說明書中,所謂「黏著性樹脂」為含有具有黏著性的樹脂及具有接著性的樹脂兩者的概念,例如,樹脂本身不僅具有黏著性,也包含因併用添加劑等的其他成分而顯示黏著性的樹脂、因熱或水等的觸發物的存在而顯示接著性的樹脂等。
黏著劑層可以是由1層(單層)所構成,也可以是由2層以上的複數層所構成,由複數層所構成時,這些複數層可以彼此相同或相異,這些複數層的組合沒有特別限定。
黏著劑層的厚度沒有特別限制,但較佳為1~100μm者。 在此,所謂「黏著劑層的厚度」表示黏著劑層全部的厚度,例如由複數層所構成的黏著劑層的厚度表示構成黏著劑層的所有的層的合計厚度。
黏著劑層可以是透明,也可以是不透明,也可視目的著色。但是,黏著劑層以使能量線透過者為佳,能量線的透過性高者為較佳。
黏著劑層可以是使用能量線硬化性黏著劑所形成者,也可以是使用非能量線硬化性黏著劑所形成者。使用能量線硬化性的黏著劑所形成的黏著劑層,可容易調節硬化前及硬化後的物性。
黏著劑層可使用含有黏著劑的黏著劑組合物來形成。例如,在黏著劑層的形成對象面塗佈黏著劑組合物,視需要使其乾燥,可在目標部位形成黏著劑層。
至此,雖然對剝離性改善層及黏著劑層的形成方法說明,但不限於此述,中間層可使用含有其構成材料的中間層用組合物來形成。例如,在中間層的形成對象面塗佈中間層用組合物,視需要使其乾燥,可在目標部位形成中間層。又,根據中間層用組合物的種類,即使將其成形也能形成中間層。
接著,以每個支持片的種類,以下參照圖式並說明本發明之切割晶粒接合片之例。
第2圖為示意性地示出本發明的切割晶粒接合片的一實施形態的剖面圖。 另外,在第2圖以後的圖中,和已經說明完畢的圖所示的相同構成要素,標記和其說明完畢的圖相同的符號,省略其詳細的說明。
此所示的切割晶粒接合片1A具有支持片10、在支持片10上具有晶粒接合薄膜13。支持片10僅由基材11所形成,換句話說,切割晶粒接合片1A具有在基材11的一面(本說明書中稱為「第1面」)11a上積層晶粒接合薄膜13的構成。又,切割晶粒接合片1A在晶粒接合薄膜13上更具有剝離膜15。
切割晶粒接合片1A中,在基材11的第1面11a積層第1層131。又,在和第1層131的基材11側的對側的面(本說明書中稱為「第1面」)131a,積層第2層132。又,在第2層132的第1面132a(換言之,晶粒接合薄膜13的第1面13a)的一部份,即,在邊緣附近的區域,積層模具用接著劑層16。又,第2層132的第1面132a之中,在未積層模具用接著劑層16的面、和模具用接著劑層16之中未接觸晶粒接合薄膜13的面16a(上面及側面),積層剝離膜15。 在此,基材11的第1面11a也稱為支持片10的第1面10a。
剝離膜15和第1圖所示的第1剝離膜151或第2剝離膜152相同。
模具用接著劑層16可為例如含有接著劑成分的單層構造者,也可以是在形成芯材的片的兩面積層含有接著劑成分的層的複數層構造者。
切割晶粒接合片1A以剝離膜15被去除的狀態,在第2層132的第1面132a(晶粒接合薄膜13的第1面13a)之中、未積層模具用接著劑層16的區域,貼附半導體晶圓(圖式中省略)的背面,更在模具用接著劑層16的面16a之中的上面,貼附環形框架(ring frame)等的模具而被使用。
第3圖為示意性地示出本發明的切割晶粒接合片的另一實施形態的剖面圖。 此所示之切割晶粒接合片1B,除了不具有模具用接著劑層16以外,和第2圖所示的切割晶粒接合片1A相同。亦即,切割晶粒接合片1B中,在基材11的第1面11a(支持片10的第1面10a),積層第1層131,在第1層131的第1面131a積層第2層132,在第2層132的第1面132a的整面,積層剝離膜15。 換句話說,切割晶粒接合片1B是由基材11、第1層131、第2層132、及剝離膜15依序在其厚度方向積層所構成。
第3圖所示之切割晶粒接合片1B,和第2圖所示之切割晶粒接合片1A的情形相同,在剝離膜15被去除的狀態,晶粒接合薄膜13的第1面13a之中、中央側的一部份區域,貼附半導體晶圓(圖式中省略)的背面,更在晶粒接合薄膜13的邊緣附近的區域,貼附環形框架等的模具而被使用。
第4圖為示意性地示出本發明的切割晶粒接合片的另一實施形態的剖面圖。 此所示之切割晶粒接合片1C,除了基材11、和晶粒接合薄膜13(第1層131)之間更具有中間層12以外,和第2圖所示的切割晶粒接合片1A相同。支持片10為基材11和中間層12的積層體,切割晶粒接合片1C也具有在支持片10的第1面10a上積層晶粒接合薄膜13的構成。
切割晶粒接合片1C中,在基材11的第1面11a積層中間層12。又,中間層12的基材11側的對側的面(本說明書中稱為「第1面」)12a,積層第1層131。又,在第1層131的第1面131a,積層第2層132。又,第2層132的第1面132a(換言之,晶粒接合薄膜13的第1面13a)的一部份,亦即,邊緣附近的區域,積層模具用接著劑層16。又,第2層132的第1面132a之中、未積層模具用接著劑層16的面,和模具用接著劑層16之中、未接觸晶粒接合薄膜13的面16a(上面及側面),積層剝離膜15。
在切割晶粒接合片1C中,在中間層12為由複數層構成的前述剝離性改善層的情形時,例如,中間層12的基材11側的層為前述樹脂層(圖式中省略),中間層12的晶粒接合薄膜13(第1層131)側的層為前述剝離處理層(圖式中省略)。因此,在此情形,中間層12的第1面12a成為剝離處理面。另一方面,在中間層12a為由單層構成前述玻璃性改善層的情形時,中間層12的第1面12a成為剝離處理面者,和上述相同,但中間層12全部含有剝離劑。在如此中間層12為剝離性改善層的情形時,在後述帶有已硬化的晶粒接合薄膜的半導體晶片在撿拾時,容易剝離已硬化的晶粒接合薄膜(第4圖中晶粒接合薄膜13被切斷,晶粒接合薄膜13中的第2層132更經能量線硬化者)。
第4圖所示的切割晶粒接合片1C,在剝離膜15被去除的狀態,在第2層132的第1面132a(晶粒接合薄膜13的第1面13a)之中、未積層模具用接著劑層16的區域,貼附半導體晶圓(圖式中省略)的背面,更在模具用接著劑層16的面16a之中的上面,貼附環形框架等的模具而被使用。
第5圖為示意性地示出本發明的切割晶粒接合片的另一實施形態的剖面圖。 此所示之切割晶粒接合片1D,除了不具有模具用接著劑層16、且晶粒接合薄膜的形狀不同以外,和第4圖所示的切割晶粒接合片1C相同。亦即,切割晶粒接合片1D中,具有基材11,在基材11上具有中間層12,在中間層12上具有晶粒接合薄膜23。支持片10為基材11及中間層12的積層體。晶粒接合薄膜23為第1層231及第2層232的積層體。切割晶粒接合片1D也具有在支持片10的第1面10a上積層晶粒接合薄膜23的構成。
切割晶粒接合片1D中,在基材11的第1面11a積層中間層12。又,在中間層12的第1面12a的一部分,亦即中央側的區域,積層第1層231。又,在第1層231的第1面231a,積層第2層231。之後,在中間層12的第1面12a之中、未積層晶粒接合薄膜23的區域,和晶粒接合薄膜23中、未接觸中間層12的面(第1面23a及側面)之上,積層剝離膜15。
從上向下平面看切割晶粒接合片1D時,晶粒接合薄膜23的表面積較中間層12小,例如,有圓形等的形狀。
第5圖所示的切割晶粒接合片1D,在剝離膜15被去除的狀態下,在第2層232的第1面232a(晶粒接合薄膜23的第1面23a),貼附半導體晶圓(圖式中省略)的背面,更在中間層12的第1面12a之中、未積層晶粒接合薄膜23的區域,貼附環形框架等的模具而被使用。
另外,第5圖所示的切割晶粒接合片1D中,在中間層12的第1面12a之中、未積層晶粒接合薄膜23的區域,也可如第2圖和第4圖所示者相同地積層模具用接著劑層(圖式中省略)。具有如此模具用接著劑層的切割晶粒接合片1D,和第2圖和第4圖所示之切割晶粒接合片的情形相同,在模具用接著劑層的面之中的上面,貼附環形框架等的模具而被使用。
如此,切割晶粒接合片,不管支持片及晶粒接合薄膜為何種型態,具有模具用接著劑層者為佳。但是,通常如第2圖及第4圖所示,具有模具用接著劑層的切割晶粒接合片,在晶粒接合薄膜上具有模具用接著劑層者為佳。
本發明的切割晶粒接合片不限於第2圖~第5圖所示者,在無損本發明效果的範圍內,可變更或刪除第2圖~第5圖所示者的一部分的構成、也可對說明至此者再增加其他的構成者。
例如,第2圖~第5圖所示的切割晶粒接合片,也可以將基材、中間層、晶粒接合薄膜、及剝離膜以外的層,設置在任意的位置。 又,在切割晶粒接合片中,也可以在剝離膜以及和此剝離膜直接接觸的層之間產生部分間隙。 又,在切割晶粒接合片中,各層的大小、形狀等可視目的任意調整。
◇切割晶粒接合片的製造方法 切割晶粒接合片可例如使前述晶粒接合薄膜及支持片貼合來製造。
具有基材及中間層的支持片可在基材上塗佈上述中間層用組合物,視需要使其乾燥而製造。例如,當中間層為剝離性改善層的情形時,可在基材上塗佈為了形成前述樹脂層的中間層用組合物,形成前述樹脂層後,剝離處理其露出面。
具有基材及中間層的支持片也可以下述方法製造。 亦即,除了使用剝離膜取代基材外,和上述中間層的形成方法的情形相同的方法,在剝離膜上先形成中間層。此時,中間層用組合物以塗佈於剝離膜的剝離處理面者為佳。 之後,使中間層的露出面(剝離膜側的對側的面)和基材的一面(第1面)貼合,可製造前述支持片。
又,切割晶粒接合片,例如,即使不預先形成前述晶粒接合薄膜及支持片,也可製造。 例如,以上述方法,在剝離膜上事先形成中間層。進而,使用在剝離膜上已形成的第1層(第1薄膜)、在剝離膜上已形成的第2層(第2薄膜)、以及基材,將基材、已形成的中間層、已形成的第1層、及已形成的第2層依序在其厚度方向積層。此時,視需要在適當的時機,去除設置在各層的前述剝離膜。根據上述,可得到具有中間層的切割晶粒接合片。
◇半導體晶片的製造方法 本發明的晶粒接合薄膜及切割晶粒接合片可利用於半導體晶片的製造,更具體地說,可利用於帶有已硬化的晶粒接合薄膜的半導體晶片的製造。
本發明之一實施形態的半導體晶片的製造方法包含:製作在前述晶粒接合薄膜之中,第2層貼附半導體晶圓,第1層貼附切割片的積層體(1-1),或在前述切割晶粒接合片之中,晶粒接合薄膜中的第2層貼附半導體晶圓的積層體(1-2)之步驟(本說明書中,稱為「積層體(1)製作步驟」);以切割刀,經由將前述積層體(1-1)或積層體(1-2)中的前述半導體晶圓和前述晶粒接合薄膜一起切斷,製作具有切斷後的前述第1層、切斷後的前述第2層、及前述半導體晶片(切斷後的半導體晶圓)的積層體(2)之步驟(本說明書中,稱為「積層體(2)製作步驟」);由使前述積層體(2)中的切斷後的前述第2層能量線硬化而成為硬化物,製作具有切斷後的前述第1層、前述硬化物、及前述半導體晶片的積層體(3)之步驟(本說明書中,稱為「積層體(3)製作步驟」);及將前述積層體(3)中具有切斷後的前述第1層及前述硬化物的前述半導體晶片,從前述切割片或支持片分離、撿拾的步驟(本說明書中,稱為「撿拾步驟」)。 另外,本說明書中,包括積層體(1-1)及積層體(1-2),稱為「積層體(1)」。
在前述製造方法中,因使用前述晶粒接合薄膜或切割晶粒接合片,即使半導體晶片的尺寸小,在前述撿拾步驟中,切斷後的第2層的硬化物(切斷後及已硬化的第2層)的一部分或全部,從半導體晶片剝離受到抑制,第2層的硬化物對半導體晶片的轉印性高。
以下,參照圖式,同時對前述製造方法詳細說明。 第6圖為示意性地說明本發明之一實施形態的半導體晶片的製造方法之剖面圖。在此,對於使用第2圖所示的切割晶粒接合片1A的情形之半導體晶片的製造方法說明。
>>積層體(1)製作步驟>> 前述積層體(1)製作步驟中,如第6圖所示,在切割晶粒接合片1A之中、晶粒接合薄膜13中的第2層132,貼附半導體晶圓9,製作積層體(1-2)101。 積層體(1-2)101是由基材11、第1層131、第2層132、及半導體晶圓9(換句話說,基材11、晶粒接合薄膜13、及半導體晶圓9)依序在其厚度方向積層所構成。
積層體(1-2)101中,第2層132的第1面132a貼附半導體晶圓9的背面9b。 切割晶粒接合片1A是去除剝離膜15而使用。
另外,在此,對於使用切割晶粒接合片1A的情形進行說明,但是本步驟中也可以製作沒有切割晶粒接合片1A、而使用晶粒接合薄膜13,在其中的第2層132貼附半導體晶圓9,在第1層131作為切割片貼附基材11(支持片10)的積層體(1-1)。 積層體(1-1)是由基材11、第1層131、第2層132、及半導體晶圓9(換句話說,基材11、晶粒接合薄膜13、及半導體晶圓9)依序在其厚度方向積層所構成。 如此,所得的積層體(1-2)及積層體(1-1)外觀上相同,皆可記載為積層體(1)101。
半導體晶圓9對第2層132的貼附也可經第2層132加熱使其軟化而進行。這種情形的第2層132的加熱溫度為35~45℃為佳。 又,對第2層132貼附半導體晶圓9時,貼附速度及貼附壓力沒有特別限定。例如,貼附速度為5~20mm/s為佳,貼附壓力為0.1~1.0MPa為佳。
在沒有切割晶粒接合片1A、而使用晶粒接合薄膜13的情形時,以其第1層131貼附切割片(基材11、支持片10)之後,第2層132貼附半導體晶圓9者為佳。切割片對第1層131的貼附,可以公知方法進行,例如,也可採用和貼附半導體晶圓9時相同的條件。
>>積層體(2)製作步驟>> 在前述積層體(2)的製作步驟中,使用切割刀,經由將積層體(1)101中的半導體晶圓9和晶粒接合薄膜13(即,第1層131及第2層132)一起切斷,製作如第6圖所示,具有切斷後的第1層131’、切斷後的第2層132’、及半導體晶片9’的積層體(2)102。 積層體(2)102中,切斷後的第1層131’、切斷後的第2層132’、及半導體晶片9’(換言之,切斷後的晶粒接合薄膜13’及半導體晶片9’)依序在其厚度方向積層的複數個積層物,經前述第1層131’,在基材11上以整列的狀態固定。 在第6(b)圖中,晶粒接合薄膜13、切斷後的切割晶粒接合片1A以新符號1A’標示。
本步驟中,通常,在切割刀和對半導體晶圓9的接觸位置,一邊流水(切割水)一邊進行切割。此時,第2層132的第1面132a和半導體晶圓9的背面9b的黏著力及密著性高,因為切斷後的第2層132’的第1面132a’和半導體晶片9’的背面9b’的黏著力及密著性高,所以抑制了水向這些接觸面彼此之間的侵入。
以本步驟所製作的半導體晶片9’的尺寸沒有特別限定,但是半導體晶片9’的一邊的長度為0.1~2.5mm者為佳。在製作這樣小尺寸的半導體晶片9’時,可更顯著地得到本發明的效果。
切割的條件,可視目的適當調整,沒有特別限制。 通常,切割刀的旋轉數為15000~50000rpm者為佳,切割刀的移動速度為5~75mm/sec者為佳。
切割時,也可將基材11從其第1面11a,以切割刀切入至例如約30μm以下的深度。
>>積層體(3)製作步驟>> 前述積層體(3)的製作步驟中,藉由將積層體(2)102中的切斷後的第2層132’能量線硬化而形成硬化物1320’,製作如第6(c)圖所示,具有切斷後的第1層131’、前述硬化物1320’、及半導體晶片9’的積層體(3)103。 積層體(3)103中,切斷後的第1層131’、切斷後及已硬化的第2層1320’、及半導體晶片9’依序在其厚度方向積層的複數個積層物,經前述第1層131’,在基材11上以整列的狀態固定。積層體(3)103除了切斷後的第2層132’被硬化外,和積層體(2)102相同。
在此,切斷後的第1層131’和切斷後及已硬化的第2層1320’的積層物,以符號130’表示。本說明書中,來自如此晶粒接合薄膜13的積層物稱為「已硬化晶粒接合薄膜」。
如先前說明,切斷後的第2層132’及半導體晶片9’的黏著力及密著性高,但因為切斷後的第2層132’成為硬化物1320’,此硬化物1320’和半導體晶片9’的黏著力及密著性變得更高。
對切斷後的第2層132’照射能量線,使第2層132’能量線硬化時,能量線的照射條件只要是使第2層132’充分能量線硬化,沒有特別限定。例如能量線硬化時,能量線的照度為4~280mW/cm2 者為佳。能量線硬化時,能量線的光量為3~1000mJ/cm2 者為佳。 能量線從基材11側,經基材11和切斷後的第1層131’,照射切斷後的第2層132’者為佳。
>>撿拾步驟>> 前述撿拾步驟中,如第6(d)圖所示,在積層體(3)103中,將具有切斷後的第1層131’及前述硬化物1320’的半導體晶片9’,從支持片10(基材11)分離、撿拾。本說明書中,此種半導體晶片稱為「帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片」。
如前說明,即使半導體晶片9’的尺寸小,由於切斷後的第2層132’和半導體晶片9’的黏著力及密著性高,因此在切割時,水向這些接觸面彼此之間的侵入受到抑制。而且,前述硬化物1320’和半導體晶片9’的黏著力及密著性變得更高。因此,在本步驟中,前述硬化物1320’的一部分或全部從半導體晶片9’的剝離受到抑制,前述硬化物1320’對半導體晶片9’的轉印性高。
在此,撿拾方向用箭頭I表示。 為了將半導體晶片9’和切斷後的第1層131’及前述硬化物1320’一起從支持片10分離的分離手段8,例如,可列舉真空筒夾(vacuum collet)等。另外,第6圖中,和帶有已硬化的晶粒接合薄膜的半導體晶片不同,沒有剖面顯示分離手段8。
至此,雖然對於使用切割晶粒接合片1A的情形的半導體晶片的製造方法說明,但是切割晶粒接合片1B、1C、或1D等,使用切割晶粒接合片1A以外的本發明的其他切割晶粒接合片的情形、即使在最開始階段沒有使用切割晶粒接合片1A、而使用晶粒接合薄膜的情形,也可以上述相同方法製造半導體晶片。於是,這種情形所達到的效果也和使用切割晶粒接合片1A的情形是相同的。使用其他切割晶粒接合片的情形時,根據其構造可適當增加任意的步驟,製造半導體晶片。
>>半導體裝置及其製造方法>> 適用前述製造方法所得的帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片(具有切斷後的第1層、切斷後及已硬化的第2層之半導體晶片),特別適合用於半導體裝置之製造。 例如,前述帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片,經其切斷後的第1層,在基板的電路形成面晶粒接合。 第7圖為示意性地示出在如此基板的電路形成面使帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片晶粒接合的狀態之一例的剖面圖。此處顯示使用參照第6圖所說明的製造方法的目的物,其具有切斷後的第1層131’及前述硬化物1320’的半導體晶片9’作為帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片的情形。
如第7圖所示,帶有已硬化晶粒接合薄膜130’的半導體晶片9’,經前述薄膜130’之中、切斷後的第1層131’,在基板7的電路形成面7a晶粒接合。 更具體地說,切斷後的第1層131’之前述硬化物1320’側的對側的面(本說明書稱為「第二面」)131b’,和基板7的電路形成面7a直接接觸,半導體晶片9’固定在基板7上。另外,基板7中省略電路的記載。
先前說明的晶粒接合薄膜13的第1層131的基板的埋入性良好。因此,如此處所示,基板7的電路形成面7a和切斷後的第1層131’之間,間隙(孔洞)的發生被抑制,切斷後的第1層131’良好埋入基板7的電路形成面7a而被覆。
在此,雖然對於使用切割晶粒接合片1A的情形的半導體晶片的晶粒接合說明,但是切割晶粒接合片1B、1C、或1D等,使用切割晶粒接合片1A以外的本發明的其他切割晶粒接合片的情形、即使在最開始階段沒有切割晶粒接合片1A、而使用晶粒接合薄膜的情形,也和上述相同,經第1層,良好地埋入基板。
如上所述,使用帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片,在半導體晶片晶粒接合後,和習知方法相同的方法,製造半導體封裝及半導體裝置。例如,視需要,在此已晶粒接合的半導體晶片再積層至少1個半導體晶片,進行線接合後,所得到的全部以樹脂封住,製作半導體的封裝。之後,使用此半導體封裝,製作目標半導體裝置。 藉由使用本發明的晶粒接合薄膜或切割晶粒接合片,第1層的基板的埋入性良好,其結果,所得的半導體封裝成為可靠性高者。
在另一方面,本發明之一實施形態的晶粒接合薄膜包含第1層和在前述第1層之上的第2層; 前述第1層具有熔融黏度的初期檢出溫度為50~75℃(也可為50~68℃或50~59℃)的特性; 前述第2層具有黏著性及能量線硬化性; 前述晶粒接合薄膜具有以下特性: 以厚度10μm,且寬度大於25mm的前述第1層和第2層的積層體作為試驗片,將前述試驗片貼附於鏡面矽晶圓,切斷前述試驗片成寬度25mm,將切斷後的前述試驗片和前述鏡面矽晶圓一起在純水中浸漬2小時,使浸漬後的前述試驗片能量線硬化而成為硬化物,在製作前述硬化物貼附於前述鏡面矽晶圓之試驗用積層體時,寬度25mm的前述硬化物和前述鏡面矽晶圓之間的黏著力為6~20N/25mm或10~20N/25mm;且 以厚度10μm,且寬度大於25mm的前述第1層和第2層的積層體作為試驗片,將前述試驗片貼附於鏡面矽晶圓,切斷前述試驗片成寬度25mm,將切斷後的前述試驗片和前述鏡面矽晶圓一起在空氣環境下的暗處中,在溫度23℃、相對濕度50%的條件下靜置保存30分鐘,使靜置保存後的前述試驗片能量線硬化而成為硬化物,在製作前數硬化物貼附於前述鏡面矽晶圓之非浸漬試驗用積層體時,寬度25mm的前述硬化物和前述鏡面矽晶圓之間的黏著力為6~20N/25mm或10~20N/25mm。
再者,前述晶粒接合薄膜也可以是: 前述第1層由第1接著劑組合物所形成; 前述第2層由第2接著劑組合物所形成; 前述第1接著劑組合物包含聚合物成分(a)、由環氧樹脂(b1)和熱硬化劑(b2)所構成的環氧系熱硬化性樹脂(b)、效果促進劑(c)、填充材(d)、及耦合劑(e), 前述聚合物成分(a)為丙烯酸正丁酯、丙烯酸甲酯、縮水甘油甲基丙烯酸酯、及丙烯酸2-羥乙酯共聚合所成的丙烯酸系樹脂,或丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈、及縮水甘油甲基丙烯酸酯共聚合而成的丙烯酸系樹脂(前述聚合物成分(a))的含量,相對於前述第1接著劑組合物的總質量(溶劑以外),為5~20質量%,較佳7~12質量%); 前述環氧樹脂(b1)為雙酚A型環氧樹脂和多官能芳香族型(聯伸三苯型)環氧樹脂,或雙酚F型環氧樹脂和二環戊二烯型環氧樹脂; 前述熱硬化劑(b2)為鄰甲酚型酚醛樹脂; (前述環氧系熱硬化性樹脂(b)的含量,相對於前述聚合物成分(a)的含量100質量份,為800~1000質量份,前述熱硬化劑(b2)的含量,相對於前述環氧樹脂(b1)的含量100質量份,較佳為25~80質量份); 前述硬化促進劑(c)為1分子的5-羥基間苯二甲酸(HIPA)和2分子的2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑(2P4MHZ)的包接化合物,或2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(前述硬化促進劑(c)的含量,相對於前述環氧系熱硬化性樹脂(b)的含量100質量份,較佳為0.1~2質量份); 前述填充材(d)為環氧基所修飾的球狀二氧化矽(前述填充材(d)的含量,相對於前述第1接著劑組合物的總質量(溶劑以外),較佳為15~30質量%); 前述耦合劑(e)為選自3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧丙基三乙氧基矽烷、及具有環氧基、甲基及甲氧基的寡聚物型矽烷耦合劑之至少一個(前述耦合劑(e)的含量,相對於前述聚合物成分(a)及前述環氧系熱硬化性樹脂(b)的合計含量100質量份,較佳為0.1~5質量份); 前述第2接著劑組合物包含聚合物成分(a)、填充材(d)、耦合劑(e)、能量線熱硬化性樹脂(g)、及光聚合起始劑(h); 前述聚合物成分(a)為丙烯酸正丁酯、丙烯酸甲酯、縮水甘油甲基丙烯酸酯、及丙烯酸2-羥乙酯共聚合所成的丙烯酸系樹脂,或丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈、及縮水甘油甲基丙烯酸酯共聚合而成的丙烯酸系樹脂(前述聚合物成分(a))的含量,相對於前述第2接著劑組合物的總質量(溶劑以外),較佳為20~35質量%); 前述填充材(d)為環氧基所修飾的球狀二氧化矽或二氧化矽填充物(前述填充材(d)的含量,相對於前述第2接著劑組合物的總質量(溶劑以外),較佳為45~64質量%); 前述耦合劑(e)為具有環氧基、甲基及甲氧基的寡聚物型矽烷耦合劑(相對於前述聚合物成分(a)的含量100質量份,較佳為0.1~5質量份); 前述能量線硬化性樹脂(g)為三環癸烷二羥甲基二丙烯酸酯或ε-己內酯修飾參-(2-丙烯酸基氧基乙基)三聚異氰酸酯(前述能量線硬化性樹脂(g)的含量,相對於第2接著劑組合物的總質量(溶劑以外),較佳為5~85質量%); 前述光聚合起始劑(h)為2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1(前述光聚合起始劑(h)的含量,相對於能量線硬化性樹脂(g)的含量100質量份,為1~10質量份)。
[實施例] 以下,藉由具體實施例對本發明做更詳細說明。但是本發明不以下列所示之實施例為限。
>單體> 以下顯示本實施例及比較例中簡稱的單體的正式名稱。 BA:丙烯酸正丁酯 MA:丙烯酸甲酯 HEA:丙烯酸2-羥乙酯 GMA:縮水甘油甲基丙烯酸酯 EA:丙烯酸乙酯 AN:丙烯腈
>接著劑組合物的製造原料> 以下顯示本實施例及比較例中用於接著劑組合物的製造之原料。
[聚合物成分(a)] (a)-1:使BA (10質量份)、MA (70質量份)、GMA (5質量份)、及HEA (15質量份)共聚合而成的丙烯酸系樹脂(重量平均分子量500000,玻璃轉移溫度-1℃)。 (a)-2:使BA (40質量份)、EA (25質量份)、AN (30質量份)、及GMA (5質量份)共聚合而成的丙烯酸系樹脂(重量平均分子量700000,玻璃轉移溫度10℃)。 (a)-3:使BA (55質量份)、MA (10質量份)、GMA (20質量份)、及HEA (15質量份)共聚合而成的丙烯酸系樹脂(重量平均分子量800000,玻璃轉移溫度-30℃)。 (a)-4:熱塑性樹脂、聚酯(東洋紡社製「VYLON 220」,重量平均分子量35000,玻璃轉移溫度53℃) [環氧樹脂(b1)] (b1)-1:雙酚A型環氧樹脂(三菱化學社製「JER828」,環氧當量184~194g/eq) (b1)-2:多官能芳香族型(聯伸三苯型)環氧樹脂(日本化藥社製「EPPN-502H」,環氧當量167g/eq,軟化點54℃,重量平均分子量1200) (b1)-3:雙酚F型環氧樹脂(三菱化學社製「YL983U」,環氧當量170g/eq) (b1)-4:二環戊二烯型環氧樹脂(日本化藥社製「XD-1000-L」,環氧當量248g/eq) (b1)-5:液狀雙酚A型環氧樹脂及丙烯酸橡膠微粒子的混合物(日本化藥社製「BPA328」,環氧當量235g/eq) (b1)-6:二環戊二烯型環氧樹脂(DIC社製「EPICLON HP-7200HH」,環氧當量255~260g/eq) [熱硬化劑(b2)] (b2)-1:鄰甲酚型酚醛樹脂(DIC社製「PHENOLITE KA-1160」) (b2)-2:酚醛型酚樹脂(除鄰甲酚型以外的酚醛樹脂,昭和電工社製「BRG-556」) (b2)-3:雙氰胺(ADEKA社製「ADEKA HARDENER EH-3636AS」,固體分散型潛在性硬化劑,活性氫量21g/eq) [硬化促進劑(c)] (c)-1:1分子的5-羥基間苯二甲酸(HIPA)和2分子的2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑(2P4MHZ)的包接化合物(日本曹達社製「HIPA-2P4MHZ」) (c)-2:2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(四國化成工業社製「CUREZOL 2PHZ-PW」) [填充材(d)] (d)-1:環氧基所修飾的球狀二氧化矽(ADMATECHS社製「ADMANANO YA050C-MKK」,平均粒徑50nm) (d)-2:二氧化矽填充物(ADMATECHS社製「SC2050MA」,以環氧系化合物表面修飾二氧化矽填充物,平均粒徑500nm) [耦合劑(e)] (e)-1:3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷(信越SILICON社製「KBM-403」,矽烷耦合劑,甲氧基當量12.7mmol/g,分子量236.3) (e)-2:3-環氧丙氧丙基三乙氧基矽烷(信越SILICON社製「KBE-403」,矽烷耦合劑,甲氧基當量8.1mmol/g,分子量278.4) (e)-3:具有環氧基、甲基及甲氧基的寡聚物型矽烷耦合劑(信越SILICON社製「X-41-1056」,環氧當量280g/eq) (e)-4:三甲氧基[3-(苯基胺基)丙基]矽烷(DOW CORNING TORAY社製「SZ6083」,矽烷耦合劑) (e)-5:3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷加成的矽酸鹽化合物(三菱化學社製「MKC SILICATE MSEP2」) [交聯劑(f)] (f)-1:三羥甲基丙烷的甲苯二異氰酸酯三聚體加成物(TOYOCHEM社製「BHS8515」) [能量線硬化性樹脂(g)] (g)-1:三環癸烷二羥甲基二丙烯酸酯(日本化藥社製「KAYARAD R-684」,紫外線硬化性樹脂,分子量304) (g)-2:ε-己內酯修飾參-(2-丙烯酸基氧基乙基)三聚異氰酸酯(新中村化學工業社製「A-9300-1CL」,三官能紫外線性化合物) [聚合起始劑(h)] (h)-1:1-羥基環己基苯酮(BASF社製「IRGACURE(登錄商標)184」) (h)-2:2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1(BASF社製「IRGACURE(登錄商標)369」)
[實施例1] >>晶粒接合薄膜的製造>> >第1接著劑組合物的製造> 將聚合物成分(a)-1 (10質量份)、環氧樹脂(b1)-1 (20質量份)、環氧樹脂(b1)-2 (25質量份)、熱硬化劑(b2)-1 (25質量份)、硬化促進劑(c)-1 (0.3質量份)、填充材(d)-1 (20質量份)、耦合劑(e)-1 (0.3質量份)、耦合劑(e)-2 (0.4質量份)、及耦合劑(e)-3 (0.5質量份),溶解或分散於甲乙酮,經23℃攪拌,得到固形分濃度55質量%的第1接著劑組合物。另外,此示甲乙酮以外的成分調配量皆為固形分換算值。
>第2接著劑組合物的製造> 將聚合物成分(a)-1 (22質量份)、填充材(d)-2 (50質量份)、耦合劑(e)-3 (0.5質量份)、能量線熱硬化性樹脂(g)-1 (20質量份)、及光聚合起始劑(h)-2 (0.3質量份),溶解或分散於甲乙酮,經23℃攪拌,得到固形分濃度55質量%的第2接著劑組合物。另外,此示的甲乙酮以外的成分調配量皆為固形分換算值。
>第1層的形成> 使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)製的薄膜的一面經矽酮處理而被剝離處理之剝離膜(LINTECH社製「SP-PET381031H」,厚度38μm),在前述剝離處理面塗佈第1接著劑組合物,在100℃加熱乾燥2分鐘,形成厚度10μm的第1層。
>第2層的形成> 使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)製的薄膜的一面經矽酮處理而被剝離處理之剝離膜(LINTECH社製「SP-PET381031H」,厚度38μm),在前述剝離處理面塗佈第2接著劑組合物,在100℃加熱乾燥2分鐘,形成厚度10μm的第2層。
>晶粒接合薄膜的製造> 將上述所得的第1層的剝離膜側的對側的露出面,以及上述所得的第2層的剝離膜側的對側的露出面,藉由使此2層的溫度成為40℃而貼合,依序在這些的厚度方向積層剝離膜、第1層、第2層、及剝離膜,得到所構成的帶有剝離膜的晶粒接合薄膜。
>>切割晶粒接合片的製造>> 從上述所得的晶粒接合薄膜去除第1層側的剝離膜,藉由如此新產生的第1層的露出面和基材貼合,得到依序在其厚度方向積層基材、第1層、第2層、及剝離膜(換言之,基材、晶粒接合薄膜、及剝離膜)所構成的切割晶粒接合片。此所使用的基材為聚乙烯製薄膜(厚度100μm)。
>>晶粒接合薄膜的評價>> >熔融黏度的初期檢出溫度T0 的計算> 將上述所得的晶粒接合薄膜的第1層積層,直接製作直徑10mm、高度20mm的圓柱狀試驗片。 此製作後的試驗片立即設置在毛細管流變儀(島津製作所社製「CFT-100D」)的測定位置,對試驗片施加5.10N(50kgf)的力,同時使試驗片在升溫速度10℃/min,從50℃升溫至120℃。之後,從晶粒所設置的直徑0.5mm、高1.0mm的洞開始擠出試驗片時,亦即,求得試驗片開始檢出熔融黏度的溫度(初期檢出溫度T0 )(℃)。結果如表1所示。
>基板的埋入性的評價> (帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片的製造) 從上述所得的切割晶粒接合片去除剝離膜,如此新產生的第2層(晶粒接合薄膜)的露出面,貼附於8吋鏡面矽晶圓(厚度350μm)的鏡面(背面)。此時,切割晶粒接合片以加熱至40℃,貼附速度20mm/s,貼附壓力0.5MPa的條件貼附。 藉由上述,可得到依序在其厚度方向積層基材、第1層、第2層、及鏡面矽晶圓(換言之,基材、晶粒接合薄膜、及鏡面矽晶圓)所構成的積層體(1)。
之後,藉由使用切割裝置(Disco社製「DFD6361」)進行切割,將積層體(1)中的鏡面矽晶圓分割,同時也切斷第1層及第2層(晶粒接合薄膜),得到大小為2mm×2mm的矽晶片。此時的切割,以切割刀的移動速度為30mm/sec,切割刀的旋轉數為40000rpm,對基材,從其第1層的貼附面用切割刀切至20μm深來進行。又,在切割刀的和對鏡面矽晶圓的接觸位置一邊流水(切割水)一邊進行切割。 藉由上述,可得到依序在這些的厚度方向積層切斷後的第1層、切斷後的第2層、及矽晶片(切斷後的鏡面矽晶圓)(換言之,切斷後的晶粒接合薄膜及矽晶片)的複數個的積層物,經前述第1層,得到在基材上以整列狀態固定的積層體(2)。
接著,使用紫外線照射裝置(LINTECH社製「RAD-2000 m/12」),在照度220mW/cm2 、光量120mJ/cm2 的條件下,從積層體(2)的基材側的外部,對積層體(2)中的切斷後的第2層照射紫外線,使第2層硬化。 藉由上述,可得到依序在厚度方向積層切斷後的第1層、切斷後的第2層的硬化物、及矽晶片的複數個的積層物,經第1層,在基材上以整列狀態固定的積層體(3)。積層體(3)除了切斷後的第2層硬化之外,和積層體(2)相同。
接著,使用撿拾‧晶粒接合裝置(CANON MACHINERY社製「BESTEM D02」),從上述所得的積層體(3)中的基材分離背面具有第1層及已硬化的第2層(已硬化的晶粒接合薄膜)之矽晶片(亦即,帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片),進行撿拾。 藉由上述,得到帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片。
至此的切割(晶粒接合薄膜的切斷)、晶粒接合薄膜(第2層)的硬化、及撿拾的步驟順序如表1所示。另外,進行此述的3步驟的順序,不限於在本項目(基板的埋入性)的評價,在後述的其他項目評價時也是相同。 表1中所載的記號為下述的意思。 DF:晶粒接合薄膜 DC:切割 PU:撿拾
(晶粒接合薄膜的基板的埋入性的評價) 將圓板狀的透明玻璃基板(N SG PRECISION社製,直徑8吋,厚度100μm)分割成8mm×8mm的大小,單片化。 接著,使用撿拾‧晶粒接合裝置(CANON MACHINERY社製「BESTEM D02」),將上述所得帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片,晶粒接合於上述所得的單片化後的透明基板。此時,在20℃的溫度條件下,藉由單片化後的透明玻璃基板和已硬化的晶粒接合薄膜接觸,使帶有已硬化的晶粒接合薄膜的矽晶片配置於此基板上,對1個帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片,藉由施加5N的力、0.5秒鐘壓入,進行晶粒接合。
接著,使用光學顯微鏡(KEYENCE社製「VHX-1000」),對此晶粒接合後的透明玻璃基板,從其已硬化的晶粒接合薄膜側的對側觀察。之後,確認在已硬化的晶粒接合薄膜和玻璃基板之間有無孔洞(空隙部),求得玻璃基板在已硬化晶粒接合薄膜側的面的全面之中,和已硬化的晶粒接合薄膜密著的面的比例(密著比率、面積%)。
對9個帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片進行上述操作,根據下列基準,評價晶粒接合薄膜的基板的埋入性。結果如表1所示。 A:9個帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片的全部,前述密著比例為90面積%以上。 B:前述密著比例未滿90面積%的帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片,存在至少1個。
>對半導體晶片的轉印性的評價> (積層體(3)的製造) 以如同製造上述帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片之方法,製造積層體(3)。
(對半導體晶片的轉印性的評價) 接著,將上述所得的積層體(3)在23℃的純水中浸漬2小時。此時,將積層體(3)全體浸沒於純水中,配置積層體(3)。 接著,將積層體(3)從純水中取出,去除在表面附著的水滴。 之後,使用撿拾‧晶粒接合裝置(CANON MACHINERY社製「BESTEM D02」),測試從此浸漬後的積層體(3)中的基材,分離、撿拾背面具有第1層及已硬化的第2層之矽晶片(換言之,帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片)。 至此的切割、晶粒接合薄膜(第2層)的硬化、及撿拾的步驟順序,和上述晶粒接合薄膜的基板的埋入性的評價相同。
接著,使用光學顯微鏡(KEYENCE社製「VHX-1000」),觀察基材的第1層(晶粒接合薄膜)所積層的面(換言之,第1面),根據以下基準,評價已硬化的晶粒接合薄膜對半導體晶片的轉印性。結果如表1所示。 A:已硬化的晶粒接合薄膜未殘留在基材。 B:已硬化的晶粒接合薄膜(至少第1層)殘留在基材。
>非浸漬黏著力及浸漬後黏著力的測定> (試驗用積層體的製造) 從上述所得的晶粒接合薄膜去除第2層側的剝離膜,由此新產生的第2層的露出面,貼附於6吋鏡面矽晶圓(厚度350μm)的鏡面(背面)。此時,晶粒接合薄膜加熱至40℃、以貼附速度20mm/s、貼附壓力0.5MPa的條件貼附。 接著,從此貼附後的晶粒接合薄膜去除第1層側的剝離膜,由此新產生的第1層的露出面,貼附於寬度25mm的強黏著膠帶(Lintech社製「PET50PLsin」)。
接著,對於貼附於前述6吋鏡面矽晶圓的晶粒接合薄膜,沿著此強黏著膠帶的外圍,在前述晶粒接合薄膜的厚度方向的全部區域(第1層和第2層這些的厚度方向的全部區域)形成刻痕,將前述晶粒接合薄膜切成寬度25mm的帶狀。 接著,在前述的切斷之後立即在暗處將此切斷後的晶粒接合薄膜和前述鏡面矽晶圓一起在23℃的純水浸漬2小時。此時,貼附切斷後的晶粒接合薄膜之鏡面矽晶圓,以其全體浸沒於純水中的狀態配置在純水中。 接著,將貼附切斷後的晶粒接合薄膜之鏡面矽晶圓從純水中取出,去除其表面附著的水滴。 接著,使用紫外線照射裝置(LINTECH社製「RAD-2000 m/12」),在照度220mW/cm2 、光量120mJ/cm2 的條件下,對切斷後的晶粒接合薄膜照射紫外線,使第2層硬化。 藉由上述,可得到依序在厚度方向積層強黏著膠帶、形成刻痕的第1層、形成刻痕的第2層的硬化物、及鏡面矽晶圓所構成的試驗用積層體。
(試驗用積層體的浸漬後黏著力的測定) 在23℃的條件下,使用萬能拉伸試驗機(島津製作所製「AUTOGRAPH AG-IS」),拉伸在上述所得的試驗用積層體中的前述強黏著膠帶。此時,藉由強黏著膠帶的拉伸,使試驗用積層體中所產生的剝離面彼此成180°的角度,以剝離(拉伸)速度300mm/min拉伸強黏著膠帶,進行所謂的180°剝離。之後,測定此時的剝離力(負重,N/25mm),同時確認在試驗用積層體中所產生的剝離位置和剝離形態。之後,前述剝離力為試驗用積層體中寬度25mm的第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的黏著力(N/25mm)。結果顯示於表1中的「浸漬後黏著力」欄。
(非浸漬試驗用積層體的製造) 除了使貼附切斷後的晶粒接合薄膜之鏡面矽晶圓在空氣環境下的暗處以溫度23℃、相對濕度50%的條件下靜置保存30分鐘,取代在暗處中於23℃的純水中浸漬2小時的步驟外,使用和上述試驗用積層體的情形相同的方法,製造非浸漬試驗用積層體。
(非浸漬試驗用積層體的非浸漬黏著力的測定) 對於上述所得的非浸漬試驗用積層體,以上述試驗用積層體的情形相同的方法,測定剝離力(負重,N/25mm),同時確認在非浸漬試驗用積層體中所產生的剝離位置和剝離形態,前述剝離力作為寬度25mm的第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的黏著力(N/25mm)。結果顯示於表1中的「非浸漬黏著力」欄。
>>晶粒接合薄膜的製造、切割晶粒接合片的製造、及晶粒接合薄膜的評價>> [實施例2] 對於第1接著劑組合物及第2接著劑組合物,這些的含有成分的種類及含量,皆如表1所示,除了變更在這些組合物製造時的調配成分的種類及調配量外,以和實施例1的情形相同的方法,製造晶粒接合薄膜及切割晶粒接合片,評價晶粒接合薄膜。結果如表1所示。
[比較例1] >>晶粒接合薄膜的製造、切割晶粒接合片的製造>> 以實施例1的情形相同的方法,製造晶粒接合薄膜及切割晶粒接合片。
>>晶粒接合薄膜的評價>> >熔融黏度的初期檢出溫度T0 的計算> 以實施例1的情形相同的方法,求得初期檢出溫度T0 (℃)。結果如表2所示。
>基板的埋入性的評價> (比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片的製造) 以實施例1的情形相同的方法製造積層體(1)。
接著,使用紫外線照射裝置(LINTECH社製「RAD-2000 m/12」),在照度220mW/cm2 、光量120mJ/cm2 的條件下,從積層體(1)的基材側的外部,對積層體(1)中的第2層照射紫外線,使第2層硬化。 藉由上述,可得到依序在厚度方向積層第1層、第2層的硬化物、及鏡面矽晶圓所構成的積層物(4)。積層體(4)除了使第2層硬化之外,和積層體(1)相同。
接著,藉由使用切割裝置(Disco社製「DFD6361」)進行切割,將積層體(4)中的鏡面矽晶圓分割,同時也切斷第1層及已硬化的第2層(已硬化的晶粒接合薄膜),得到大小為2mm×2mm的矽晶片。此時的切割,以切割刀的移動速度為30mm/sec,切割刀的旋轉數為40000rpm,對基材,從其第1層的貼附面用切割刀切至20μm深來進行。 藉由上述,可得到依序在厚度方向積層切斷後的第1層、切斷後的第2層的硬化物、及矽晶片所構成的複數個的積層物,經前述第1層,在基材上以整列狀態固定的比較用的積層體(3’)。在比較用的積層體(3’)中,各層的外觀上的種類和積層順序和上述積層體(3)的情形相同,但是,切割和第2層的硬化的順序和上述積層體(3)的情形不同。
接著,使用撿拾‧晶粒接合裝置(CANON MACHINERY社製「BESTEM D02」),測試從上述所得的比較用積層體(3’)中的基材,分離背面具有第1層及已硬化的第2層(已硬化的晶粒接合薄膜)之矽晶片(換言之,帶有比較用的已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片)進行撿拾。 經由上述,得到比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片。
(晶粒接合薄膜的基板的埋入性的評價) 除了使用上述所得的比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片以外,以和實施例1的情形相同的方法,評價帶有已硬化晶粒接合薄膜的基板的埋入性。結果如表2所示。
>對半導體晶片的轉印性的評價> (比較用的積層體(3’)的製造) 以上述比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片的製造時的情形相同的方法,製造比較用的積層體(3’)。
(對半導體晶片的轉印性的評價) 接著,將上述所得的比較用的積層體(3’)在23℃的純水中浸漬2小時。 此時,以比較用的積層體(3’)全體浸沒於純水中的狀態,配置比較用的積層體(3’)。 接著,將比較用的積層體(3’)從純水中取出,去除表面附著的水滴。之後,使用撿拾‧晶粒接合裝置(CANON MACHINERY社製「BESTEM D02」),測試從此浸漬後的比較用的積層體(3’)中的基材,分離背面具有第1層及已硬化的第2層之矽晶片(換言之,比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片)進行撿拾。 接著,除了使用上述所得的比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片之外,以和實施例1的情形相同的方法,評價已硬化的晶粒接合薄膜對半導體晶片的轉印性。結果如表2所示。
>非浸漬黏著力及浸漬後黏著力的測定> (試驗用積層體的製造) 以和實施例1的情形相同的方法,得到貼附切斷後的晶粒接合薄膜的鏡面矽晶圓。 接著,使用紫外線照射裝置(LINTECH社製「RAD-2000 m/12」),在照度220mW/cm2 、光量120mJ/cm2 的條件下,對切斷後的晶粒接合薄膜照射紫外線,使第2層硬化。 接著,在暗處將此第2層已硬化的晶粒接合薄膜,在第2層的硬化後立即和前述鏡面矽晶圓一起在23℃的純水浸漬2小時。此時,貼附已硬化的晶粒接合薄膜之鏡面矽晶圓以全部浸沒於純水中的狀態,配置在純水中。 接著,將貼附已硬化的晶粒接合薄膜之鏡面矽晶圓從純水中取出,去除其表面附著的水滴。 藉由上述,可得到依序在厚度方向積層強黏著膠帶、形成刻痕的第1層、形成刻痕的第2層的硬化物、及鏡面矽晶圓所構成的比較用的試驗用積層體。
(非浸漬試驗用積層體的製造) 除了使貼附第2層的已硬化的晶粒接合薄膜之鏡面矽晶圓在空氣環境下的暗處以溫度23℃、相對濕度50%的條件下靜置保存30分鐘,取代在暗處中23℃的純水浸漬2小時的步驟外,使用和上述比較用的試驗用積層體的情形相同的方法,製造比較用的非浸漬試驗用積層體。
(試驗用積層體的非浸漬黏著力及浸漬後黏著力的測定) 使用上述所得的比較用的試驗用積層體,以實施例1的情形相同的方法,測定其浸漬後黏著力。又,使用上述所得的比較用的非浸漬試驗用積層體,以實施例1的情形相同的方法,測定其非浸漬黏著力。結果如表2所示。
>>晶粒接合薄膜的製造、切割晶粒接合片的製造、及晶粒接合薄膜的評價>> [比較例2] >>晶粒接合薄膜的製造、切割晶粒接合片的製造、及晶粒接合薄膜的評價>> 除了以和實施例2的情形相同的方法所製造的晶粒接合薄膜及切割晶粒接合片,取代以和實施例1的情形相同的方法所製造的晶粒接合薄膜及切割晶粒接合片之外,用和比較例1的情形相同的方法,評價晶粒接合薄膜。結果如表2所示。
[比較例3] >>晶粒接合薄膜的製造>> >接著劑組合物的製造> 將聚合物成分(a)-3 (10質量份)、聚合物成分(a)-4 (20質量份)、環氧樹脂(b1)-2 (20質量份)、環氧樹脂(b1)-5 (20質量份)、熱硬化劑(b2)-2 (20質量份)、硬化促進劑(c)-2 (0.3質量份)、填充材(d)-2 (10質量份)、耦合劑(e)-4 (0.3質量份)、耦合劑(e)-5 (0.5質量份)、能量線硬化性樹脂(g)-1 (5質量份)、及光聚合起始劑(h)-1 (0.15質量份),溶解或分散於甲乙酮,經23℃攪拌,得到固形分濃度為55質量%的接著劑組合物。另外,在此所示的甲乙酮以外的成分調配量皆為固形分換算值。
>晶粒接合薄膜的製造> 使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)製的薄膜的一面經矽酮處理而被剝離處理之剝離膜(LINTECH社製「SP-PET381031H」,厚度38μm),在其前述剝離處理面塗佈上述所得的接著劑組合物,藉由使其在100℃加熱乾燥2分鐘,形成厚度20μm的晶粒接合薄膜。
>>切割晶粒接合片的製造>> 經由上述所得的晶粒接合薄膜的露出面和基材貼合,得到依序在厚度方向積層基材、晶粒接合薄膜、及剝離膜所構成的切割晶粒接合片。在此所使用的基材和實施例1所使用者相同。
>>晶粒接合薄膜的評價>> >熔融黏度的初期檢出溫度T0 的計算> 對於上述所得的晶粒接合薄膜,以和實施例1的情形相同的方法,求得初期檢出溫度T0 (℃)。結果如表2所示。
>基板的埋入性的評價> (比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片的製造) 從上述所得的切割晶粒接合片去除剝離膜,由此新產生的晶粒接合薄膜的露出面,貼附於8吋鏡面矽晶圓(厚度350μm)的鏡面(背面)。此時,切割晶粒接合片以加熱至40℃,貼附速度20mm/s,貼附壓力0.5MPa的條件貼附。 藉由上述,可得到依序在厚度方向積層基材、晶粒接合薄膜、及鏡面矽晶圓所構成的積層體(5)。
接著,藉由使用切割裝置(Disco社製「DFD6361」)進行切割,將積層體(5)中的鏡面矽晶圓分割,同時也切斷晶粒接合薄膜,得到大小為2mm×2mm的矽晶片。此時的切割,以切割刀的移動速度為30mm/sec,切割刀的旋轉數為40000rpm,對基材,藉由用切割刀從其晶粒接合薄膜的貼附面切至20μm深來進行。 藉由上述,可得到依序在厚度方向積層切斷後的晶粒接合薄膜及矽晶片所構成的複數個的積層物,經前述晶粒接合薄膜,在基材上以整列狀態固定的積層體(6)。
接著,使用紫外線照射裝置(LINTECH社製「RAD-2000 m/12」),在照度220mW/cm2 、光量120mJ/cm2 的條件下,從積層體(6)的基材側的外部,對積層體(6)中的切斷後的晶粒接合薄膜照射紫外線,使晶粒接合薄膜硬化。 藉由上述,可得到依序在厚度方向積層切斷後的晶粒接合薄膜的硬化物、及矽晶片所構成的複數個的積層物,經前述硬化物,在基材上以整列狀態固定的積層體(7)。積層體(7)除了使切斷後的晶粒接合薄膜硬化之外,和積層體(6)相同。
接著,使用撿拾‧晶粒接合裝置(CANON MACHINERY社製「BESTEM D02」),從上述所得的積層體(7)中的基材分離背面具有已硬化的晶粒接合薄膜的矽晶片(亦即,比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片),進行撿拾。 藉由上述,得到比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片。
(晶粒接合薄膜的基板的埋入性的評價) 除了使用上述所得的比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片以外,以和實施例1的情形相同的方法,評價帶有已硬化晶粒接合薄膜的基板的埋入性。結果如表2所示。
>對半導體晶片的轉印性的評價> (積層體(7)的製造) 以和上述比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的半導體晶片的製造時的情形相同的方法,製造積層體(7)。
(對半導體晶片的轉印性的評價) 接著,將上述所得的積層體(7)在23℃的純水中浸漬2小時。此時,以積層體(7)全體浸沒於純水中的狀態,配置積層體(7)。 接著,將積層體(7)從純水中取出,去除表面附著的水滴。 之後,使用撿拾‧晶粒接合裝置(CANON MACHINERY社製「BESTEM D02」),測試從此浸漬後的積層體(7)中的基材,分離背面具有已硬化的晶粒接合薄膜之矽晶片(換言之,比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片)進行撿拾。 之後,除了使用上述所得的比較用的帶有已硬化晶粒接合薄膜的矽晶片之外,以和實施例1的情形相同的方法,評價已硬化的晶粒接合薄膜對半導體晶片的轉印性。結果如表2所示。
>非浸漬黏著力及浸漬後黏著力的測定> (試驗用積層體的製造) 將上述所得的晶粒接合薄膜的露出面,貼附於6吋鏡面矽晶圓(厚度350μm)的鏡面(背面)。此時,晶粒接合薄膜以加熱至40℃、貼附速度20mm/s、貼附壓力0.5MPa的條件貼附。 接著,從此貼附後的晶粒接合薄膜去除剝離膜,由此新產生的晶粒接合薄膜的露出面,貼附於寬度25mm的強黏著膠帶(Lintech社製「PET50PLsin」)。
接著,對於貼附於前述6吋鏡面矽晶圓的晶粒接合薄膜,沿著此強黏著膠帶的外圍,在前述晶粒接合薄膜的厚度方向的全部區域形成刻痕,將前述晶粒接合薄膜切成寬度25mm的帶狀。 接著,在暗處將此切斷後的晶粒接合薄膜,在切斷後立即和前述鏡面矽晶圓一起在23℃的純水中浸漬2小時。此時,貼附切斷後的晶粒接合薄膜之鏡面矽晶圓以全部浸沒於純水中的狀態,配置在純水中。 接著,將貼附切斷後的晶粒接合薄膜的鏡面矽晶圓從純水中取出,去除其表面附著的水滴。 接著,使用紫外線照射裝置(LINTECH社製「RAD-2000 m/12」),在照度220mW/cm2 、光量120mJ/cm2 的條件下,對切斷後的晶粒接合薄膜照射紫外線,使晶粒接合薄膜硬化。 藉由上述,可得到依序在厚度方向積層強黏著膠帶、形成刻痕的晶粒接合薄膜的硬化物、及鏡面矽晶圓所構成的比較用的試驗用積層體。
(試驗用積層體的浸漬後黏著力的測定) 在23℃的條件下,使用萬能拉伸試驗機(島津製作所製「AUTOGRAPH AG-IS」),拉伸在前述試驗用積層體中前述強黏著膠帶。此時,藉由強黏著膠帶的拉伸,使前述試驗用積層體中所產生的剝離面彼此成180°的角度,以剝離(拉伸)速度300mm/min拉伸黏著膠帶,進行所謂的180°剝離。之後,測定此時的剝離力(負重,N/25mm),同時確認在前述試驗用積層體中所產生的剝離位置和剝離形態。之後,前述剝離力作為前述試驗用積層體中寬度25mm的晶粒接合薄膜的硬化物和鏡面矽晶圓之間的黏著力(N/25mm)。結果顯示於表2中的「浸漬後黏著力」欄。
(非浸漬試驗用積層體的製造) 除了使貼附切斷後的晶粒接合薄膜之鏡面矽晶圓在空氣環境下的暗處以溫度23℃、相對濕度50%的條件下靜置保存30分鐘,取代在暗處中於23℃的純水中浸漬2小時的步驟外,使用和上述比較用的試驗用積層體的情形相同的方法,製造比較用的非浸漬試驗用積層體。
(非浸漬試驗用積層體的非浸漬黏著力的測定) 對於上述所得的非浸漬試驗用積層體,以和上述試驗用積層體的情形相同的方法,測定剝離力(負重,N/25mm),同時確認在非浸漬試驗用積層體中所產生的剝離位置和剝離形態,前述剝離力作為寬度25mm的第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的黏著力(N/25mm)。結果顯示於表2中的「非浸漬黏著力」欄。
[比較例4] >>晶粒接合薄膜的製造>> >接著劑組合物的製造> 將聚合物成分(a)-3 (10質量份)、環氧樹脂(b1)-4 (10質量份)、環氧樹脂(b1)-5 (10質量份)、環氧樹脂(b1)-6 (20質量份)、熱硬化劑(b2)-3 (1質量份)、硬化促進劑(c)-2 (1質量份)、填充材(d)-2 (50質量份)、耦合劑(e)-5 (0.5質量份)、交聯劑(f)-1 (0.3質量份)、能量線硬化性樹脂(g)-1 (5質量份)、及光聚合起始劑(h)-1 (0.15質量份),溶解或分散於甲乙酮,經23℃攪拌,得到固形分濃度55質量%的接著劑組合物。另外,此示的甲乙酮以外的成分調配量皆為固形分換算值。
>晶粒接合薄膜的製造> 除了使用上述所得的接著劑組合物外,以和比較例3的情形相同的方法,製造晶粒接合薄膜。
>>切割晶粒接合片的製造、及晶粒接合薄膜的評價>> 除了使用上述所得的晶粒接合薄膜外,以和比較例3的情形相同的方法,製造切割晶粒接合片、評價晶粒接合薄膜。結果如表2所示。
[表1]
Figure 108109522-A0304-0001
[表2]
Figure 108109522-A0304-0002
從上述結果可明顯看出,實施例1~2中,晶粒接合薄膜之中,第1層的初期檢出溫度T0 為68℃以下(59~68℃),第1層具有優良的基板的埋入性。
又,在實施例1~2中,第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的浸漬後黏著力為10N/25mm以上(10N/25mm≦)。在此浸漬後黏著力的測定時,在試驗用積層體中,在第1層和強黏著膠帶之間,先產生剝離(界面剝離),此時的剝離力為10N/25mm,在第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間沒有發生剝離。另外,第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的非浸漬黏著力也和浸漬後黏著力相同,都是10N/25mm以上,即使是在未浸漬的試驗用積層體(非浸漬試驗用積層體)中,第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間也沒有發生剝離。 於是,第2層已硬化的晶粒接合薄膜對半導體晶片的轉印性優良。
如此,實施例1~2的晶粒接合薄膜因具有2層構造,在尺寸小的半導體晶片的撿拾時,可抑制對半導體晶片的轉印不良,而且在晶粒接合時,基板可良好的埋入。
相對於這些,比較例1~2中,第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的浸漬後黏著力為3.0N/25mm以下(2.3~3.0N/25mm)之小。此時,比較用的試驗用積層體中,在第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間發生剝離(界面剝離)。另外,第2層的硬化物和鏡面矽晶圓之間的非浸漬黏著力,和實施例1~2的情形一樣,為10N/25mm以上。 於是,第2層已硬化的晶粒接合薄膜對半導體的轉印性差。
比較例1和實施例1、比較例2和實施例2,分別在晶粒接合薄膜及切割晶粒接合片是相同的。不過,成為如此結果的理由,是因為在評價時,貼附鏡面矽晶圓的切斷後晶粒接合薄膜在純水中的浸漬、及硬化(第2層的硬化)的順序,在實施例1~2和比較例1~2中是相反的。在實施例1~2的情形,將切斷後的晶粒接合薄膜在純水中浸漬後而使之硬化。因考慮使用切割刀的切割和流水(切割水)一起進行,在實施例1~2中的評價,可以說是反映出切割後使晶粒接合薄膜硬化的步驟順序。對此,在比較例1~2的情形,切斷後的晶粒接合薄膜在硬化後浸漬於純水中。亦即,在比較例1~2的評價中,可以說是反映出晶粒接合薄膜硬化後進行切割這樣的步驟順序。因此,這些實施例及比較例的評價結果顯示,使用本發明之晶粒接合薄膜,藉由依照上述的積層體(1)的製作步驟、積層體(2)的製作步驟、積層體(3)的製作步驟、及撿拾步驟的順序進行,在尺寸小的半導體晶片的撿拾時,可抑制晶粒接合薄膜對半導體晶片的轉印不良,同時可製造半導體晶片。
又,比較例3中,晶粒接合薄膜為單層構成,晶粒接合薄膜的硬化物和鏡面矽晶圓之間的浸漬後黏著力為3.1N/25mm之小。此時,試驗用積層體中,晶粒接合薄膜的硬化物和鏡面矽晶圓之間發生剝離(界面剝離)。另外,晶粒接合薄膜的硬化物和鏡面矽晶圓之間的非浸漬黏著力,和實施例1~2的情形一樣,為10N/25mm以上。 於是,晶粒接合薄膜的硬化物對半導體晶片的轉印性差。
在一方面,在比較例4中,單層構成的晶粒接合薄膜的初期檢出溫度T0 為83℃之高,晶粒接合薄膜的基板的埋入性差。另一方面,晶粒接合薄膜的硬化物和鏡面矽晶圓之間的浸漬後黏著力和非浸漬黏著力,都和實施例1~2的情形一樣,為10N/25mm以上。
[產業可利用性] 本發明因提供尺寸小的半導體晶片在撿拾時可抑制對半導體晶片的轉印不良、且在晶粒接合時可良好埋入基板的晶粒接合薄膜和具有此晶粒接合薄膜的切割晶粒接合片、以及使用此切割晶粒接合片之半導體晶片的製造方法,因此在產業上極為有用。
1A、1B、1C、1D‧‧‧切割晶粒接合片 10‧‧‧支持片(切割片) 12‧‧‧中間層 13, 23‧‧‧晶粒接合薄膜 131, 231‧‧‧第1層 131’‧‧‧切斷後的第1層 132, 232‧‧‧第2層 132’‧‧‧切斷後的第2層 1320’‧‧‧切斷後及已硬化的第2層 9‧‧‧半導體晶圓 9’‧‧‧半導體晶片 101‧‧‧積層體(1-2)(積層體(1)、積層體(1-1)) 102‧‧‧積層體(2) 103‧‧‧積層體(3)
[第1圖] 為根據本發明一實施形態示意性地示出晶粒接合薄膜的剖面圖。 [第2圖] 為根據本發明一實施形態示意性地示出切割晶粒接合片的剖面圖。 [第3圖] 為根據本發明一實施形態示意性地示出切割晶粒接合片的剖面圖。 [第4圖] 為根據本發明一實施形態示意性地示出切割晶粒接合片的剖面圖。 [第5圖] 為根據本發明一實施形態示意性地示出切割晶粒接合片的剖面圖。 [第6圖] 為根據本發明一實施形態,為了示意性地說明半導體晶片的製造方法示出的剖面圖。 [第7圖] 為由本發明所得帶有硬化後的晶粒接合薄膜的半導體晶片於基板的電路形成面晶粒接合的狀態之一例示意性地示出的剖面圖。

Claims (3)

  1. 一種晶粒接合薄膜,包含第1層以及在該第1層上的第2層, 其中該第1層具有熔融黏度的初期檢出溫度為75℃以下的特性, 該第2層具有黏著性及能量線硬化性,且 該晶粒接合薄膜具有以下特性: 以厚度10μm,且寬度大於25mm的該第2層作為試驗片,將該試驗片貼附於鏡面矽晶圓(silicon mirror wafer),切斷該試驗片成寬度25mm,將切斷後的該試驗片和該鏡面矽晶圓一起在純水中浸漬2小時,使浸漬後的該試驗片能量線硬化成為硬化物,在製作該硬化物貼附於該鏡面矽晶圓的試驗用積層體時,寬度25mm的該硬化物和該鏡面矽晶圓之間的黏著力為6N/25mm以上。
  2. 一種切割晶粒接合片,包含支持片以及在該支持片上的如申請專利範圍第1項所述之晶粒接合薄膜,其中該晶粒接合薄膜中的該第1層配置於該支持片側。
  3. 一種半導體晶片的製造方法,包含: 製作在如申請專利範圍第1項所述之晶粒接合薄膜之中,在該第2層貼附半導體晶圓、在該第1層貼附切割片的積層體(1-1),或在如申請專利範圍第2項所述之切割晶粒接合片之中,在該晶粒接合薄膜中的該第2層貼附半導體晶圓的積層體(1-2); 經由切割刀,將該積層體(1-1)或積層體(1-2)中的該半導體晶圓,和該晶粒接合薄膜一起切斷,製作具有切斷後的該第1層、切斷後的該第2層、以及該切斷後的半導體晶圓之半導體晶片的積層體(2); 由使該積層體(2)中的切斷後的該第2層能量線硬化,形成硬化物,製作具有切斷後的該第1層、該硬化物、以及該半導體晶片之積層體(3); 將該積層體(3)中,具有切斷後的該第1層及該硬化物之該半導體晶片,從該切割片或該支持片分離、撿拾。
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