TW202039612A - 切晶黏晶膜 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種適合於低溫條件下實施用以獲得附有接著劑層之半導體晶片之伸展步驟之切晶黏晶膜。 本發明之切晶黏晶膜X具有包含切晶帶10及黏晶膜20之積層構造。切晶帶10之黏著劑層12側之表面相對SUS平面,於-15℃、剝離角度180°及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之剝離試驗中顯示0.3 N/20 mm以上之剝離黏著力。黏晶膜20可剝離地密接於切晶帶10所具有之黏著劑層12。

Description

切晶黏晶膜
本發明係關於一種於半導體裝置之製造過程中可使用之切晶黏晶膜。
於半導體裝置之製造過程中,為獲得附帶黏晶用之相當於晶片之尺寸之接著膜之半導體晶片,即附有接著劑層之半導體晶片,有時使用切晶黏晶膜。切晶黏晶膜例如具有包含基材及黏著劑層之切晶帶、及可剝離地密接於該黏著劑層側之黏晶膜。黏晶膜具有大於作為工件之半導體晶圓之尺寸之圓盤形狀,例如對具有大於該黏晶膜之尺寸之圓盤形狀之切晶帶,於其黏著劑層側以同心圓狀貼合。於切晶帶之黏著劑層中未被覆黏晶膜之黏晶膜周圍之區域可貼附有環狀框。環狀框係於貼附於切晶帶之狀態下,各種裝置所具備之搬送臂等搬送機構於工件搬送時機械抵接之構件。
此種切晶黏晶膜例如係以如下方式使用。首先,於在切晶帶中之黏晶膜周圍之黏著區域貼附有環狀框之狀態下,於黏晶膜上貼合作為工件之半導體晶圓。其次,對由切晶黏晶膜或其黏晶膜保持之狀態下之半導體晶圓進行刀片切晶。刀片切晶中,半導體晶圓及與其密接之黏晶膜受到藉由高速旋轉之切晶刀片之切削加工,單片化成分別附帶小片接著膜之複數個半導體晶片。
另一方面,作為使用切晶黏晶膜獲得附有接著劑層之半導體晶片之其他方法,已知經過將切晶黏晶膜伸展而割斷黏晶膜之伸展步驟的方法。
該方法中,首先,於切晶黏晶膜中,於在切晶帶中之黏晶膜周圍之黏著區域貼附有環狀框之狀態下,於黏晶膜上貼合半導體晶圓。半導體晶圓例如係以可於後續中與黏晶膜一同被割斷並單片化成複數個半導體晶片之方式實施有特定加工者。
其次,對切晶黏晶膜及由其保持之狀態下之半導體晶圓,使用伸展裝置實施伸展步驟。於伸展步驟中,為以自切晶帶上之黏晶膜產生分別與半導體晶片密接之複數個接著膜小片之方式將該黏晶膜割斷,藉由伸展裝置將切晶黏晶膜之切晶帶於包含半導體晶圓之徑向及周向之二維方向上拉伸。於該步驟中,黏晶膜上之半導體晶圓於黏晶膜之割斷部位所對應之部位上亦產生割斷,從而於切晶黏晶膜上或切晶帶上實現半導體晶圓之單片化。若藉由此種方法,則可避免利用使用切晶刀片之上述刀片切晶中之研削加工有時會產生之工件之破裂或欠缺。切晶對象之半導體晶圓越薄,越容易產生該破裂或欠缺。
關於例如以如上方式使用之切晶黏晶膜相關之技術,例如記載於下述專利文獻1、2。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-2173號公報 [專利文獻2]日本專利特開2010-177401號公報
[發明所欲解決之問題]
關於上述伸展步驟,為了使黏晶膜易於產生割斷,有時於-15℃左右之低溫條件下實施。然而,於使用切晶黏晶膜於此種低溫條件下實施伸展步驟之情形時,先前,存在切晶帶自環狀框剝離之情形。
本發明係基於如以上之情況而思考得出者,其目的在於提供一種適合於低溫條件下實施用以獲得附有接著劑層之半導體晶片之伸展步驟之切晶黏晶膜。 [解決問題之技術手段]
藉由本發明而提供之切晶黏晶膜具備切晶帶及黏晶膜。切晶帶具有包含基材與黏著劑層之積層構造。黏晶膜可剝離地密接於切晶帶之黏著劑層。又,本切晶黏晶膜之切晶帶之黏著劑層側之表面相對SUS平面,於-15℃、剝離角度180°及剝離速度300 mm/分鐘之條件(第1條件)下之剝離試驗中顯示0.3 N/20 mm以上之剝離黏著力。該剝離黏著力例如可藉由如下方式測定:將自切晶帶切出之切晶帶試驗片對SUS板之表面等SUS平面進行貼合後,於上述第1條件下對該試驗片進行剝離試驗。此種構成之本切晶黏晶膜可用於在半導體裝置之製造中獲得附有接著劑層之半導體晶片之過程中之如上述之伸展步驟。
於半導體裝置之製造過程中,如上所述,為獲得附有接著劑層之半導體晶片,有時實施利用切晶黏晶膜進行之伸展步驟。伸展步驟實施時,切晶黏晶膜或其切晶帶係處於貼附有環狀框之狀態。本發明者等人發現切晶黏晶膜之切晶帶之黏著劑層側表面於上述第1條件下之剝離試驗中對SUS平面顯示0.3 N/20 mm以上之剝離黏著力的構成於如下方面適合:例如於-15℃之低溫條件下實施如上述之伸展步驟(使用切晶黏晶膜)之情形時抑制切晶黏晶膜或其切晶帶自環狀框之剝離。例如,如下述實施例及比較例所示。該構成於如下方面較佳:例如於-15℃之低溫條件下實施之伸展步驟中,切晶黏晶膜之切晶帶之環狀框貼合部對抗同步驟中所受到之程度之拉伸力,持續貼合於環狀框。與此同時,適合例如在於-15℃之低溫條件下實施伸展步驟之情形時抑制切晶帶自環狀框剝離的本切晶黏晶膜之同構成於如下方面適合:為使黏晶膜易於產生割斷而於-15℃左右之低溫條件下實施上述伸展步驟。例如在於-15℃之低溫條件下實施之伸展步驟中切晶黏晶膜之切晶帶之環狀框貼合部持續貼合於環狀框之方面較佳,且適合為使黏晶膜易於產生割斷而於-15℃左右之低溫條件下實施伸展步驟的本切晶黏晶膜適合於低溫條件下實施用以割斷之上述伸展步驟。
如上所述,本切晶黏晶膜適合於低溫條件下實施用以獲得附有接著劑層之半導體晶片之伸展步驟。
於本切晶黏晶膜中,就用於低溫條件下之伸展步驟之情形時抑制切晶帶自環狀框之剝離之觀點而言,切晶帶黏著劑層側表面相對SUS平面於上述第1條件下之剝離試驗中顯示之剝離力黏著力較佳為0.35 N/20 mm以上,更佳為0.4 N/20 mm以上。同黏著力例如為10 N/20 mm以下。
關於本切晶黏晶膜之切晶帶,對寬度20 mm之切晶帶試驗片於初始夾頭間距離100 mm、-15℃及拉伸速度200 mm/分鐘之條件下進行之拉伸試驗中於應變值30%下產生之拉伸應力較佳為50 N/20 mm以下,更佳為45 N/20 mm以下,更佳為40 N/20 mm以下。此種構成適合於使用本切晶黏晶膜例如實施-15℃之低溫條件下之伸展步驟之情形時,抑制本切晶黏晶膜之伸展後之切晶帶之環狀框貼合部中產生之殘留應力,因此,適合抑制切晶帶自環狀框之剝離。又,就於使用本切晶黏晶膜之伸展步驟中,自伸展中之切晶帶對黏晶膜作用充分之作為割斷力之拉伸應力從而將該黏晶膜適當地割斷的觀點而言,同拉伸應力較佳為5 N/20 mm以上。
於本切晶黏晶膜中,其切晶帶之黏著劑層之-15℃下之儲存模數(剪切儲存模數)較佳為0.1 MPa以上,更佳為0.15 MPa以上,更佳為0.2 MPa以上。此種構成適合於本切晶黏晶膜之切晶帶黏著劑層中,於低溫環境下,於其上作用剪切力之情形時確保用以對抗該剪切力之凝集力,因此,適合於將本切晶黏晶膜用於-15℃左右之低溫條件下之伸展步驟之情形時抑制切晶帶自環狀框之剝離。
於本切晶黏晶膜中,其切晶帶之黏著劑層之-15℃下之儲存模數(剪切儲存模數)較佳為100 MPa以下,更佳為80 MPa以下,更佳為50 MPa以下。此種構成適合於使用本切晶黏晶膜例如實施-15℃之低溫條件下之伸展步驟之情形時,抑制本切晶黏晶膜之伸展後之切晶帶之環狀框貼合部中產生之殘留應力,因此,適合抑制切晶帶自環狀框之剝離。
於本切晶黏晶膜中,切晶帶之黏著劑層較佳為含有玻璃轉移溫度為-40℃以下之聚合物。黏著劑層中之該聚合物之含有比率例如為50質量%以上,較佳為60質量%以上。此種構成適合於-15℃左右之低溫條件下,使同聚合物或切晶帶黏著劑層實現橡膠狀態即具有橡膠彈性之狀態,因此,適合於使用本切晶黏晶膜例如實施-15℃之低溫條件下之伸展步驟之情形時抑制切晶帶自環狀框之剝離。
於本切晶黏晶膜中,切晶帶之黏著劑層較佳為含有丙烯酸系聚合物及異氰酸酯系交聯劑。藉由此種構成,易於對切晶帶黏著劑層控制其黏著力或儲存模數、凝集力等物性。
於本切晶黏晶膜中,切晶帶黏著劑層之異氰酸酯系交聯劑含量相對於丙烯酸系聚合物100質量份,較佳為0.1質量份以上,更佳為0.15質量份以上,更佳為0.2質量份以上。此種構成適合於切晶帶黏著劑層中,確保低溫條件下之上述凝集力,因此,適合於將本切晶黏晶膜用於-15℃左右之低溫條件下之伸展步驟之情形時抑制切晶帶自環狀框之剝離。
於本切晶黏晶膜中,切晶帶之黏著劑層之異氰酸酯系交聯劑含量相對於丙烯酸系聚合物100質量份,較佳為2質量份以下,更佳為1.8質量份以下,更佳為1.5質量份以下。此種構成適合於使用本切晶黏晶膜例如實施-15℃之低溫條件下之伸展步驟之情形時,抑制本切晶黏晶膜之伸展後之切晶帶之環狀框貼合部中產生之殘留應力,因此,適合抑制切晶帶自環狀框之剝離。
圖1及圖2係表示本發明之一實施形態之切晶黏晶膜X。圖1係切晶黏晶膜X之平面圖。圖2係切晶黏晶膜X之截面模式圖。
切晶黏晶膜X具有包含切晶帶10與黏晶膜20之積層構造。切晶帶10具有包含基材11與黏著劑層12之積層構造。黏著劑層12於黏晶膜20側具有黏著面12a。黏晶膜20可剝離地密接於切晶帶10之黏著劑層12或其黏著面12a。於本實施形態中,切晶帶10及黏晶膜20如圖1所示,具有圓盤形狀且以同心圓狀配置。於切晶帶10之黏著劑層12中未被覆黏晶膜20之黏晶膜周圍之區域可貼附有環狀框。環狀框係於貼附於切晶帶10之狀態下,各種裝置所具備之搬送臂等搬送機構於工件搬送時機械抵接之構件。此種切晶黏晶膜X可用於在半導體裝置之製造中獲得附有接著劑層之半導體晶片之過程中之伸展步驟。
切晶黏晶膜X中之切晶帶10之基材11係於切晶帶10或切晶黏晶膜X中作為支持體而發揮功能之元件。基材11例如為塑膠基材,作為該塑膠基材,可較佳地使用塑膠膜。作為塑膠基材之構成材料,例如可例舉:聚烯烴、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醯胺、全芳香族聚醯胺、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯硫醚、芳香族聚醯胺、氟樹脂、纖維素系樹脂及聚矽氧樹脂。作為聚烯烴,例如可例舉:低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、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、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、離子聚合物樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-丁烯共聚物及乙烯-己烯共聚物。作為聚酯,例如可例舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯。基材11可包含一種材料,亦可包含兩種以上之材料。基材11可具有單層構造,亦可具有多層構造。於基材11上之黏著劑層12為如下所述之紫外線硬化型之情形時,基材11較佳為具有紫外線透過性。又,於基材11包含塑膠膜之情形時,可為未延伸膜,亦可為單軸延伸膜,亦可為雙軸延伸膜。
基材11較佳為具有熱收縮性。又,於基材11包含塑膠膜之情形時,就使切晶帶10或基材11實現各向同性之熱收縮性之方面而言,較佳為基材11為雙軸延伸膜。
基材11之黏著劑層12側之表面可實施用以提高與黏著劑層12之密接性之物理性處理、化學性處理或底塗處理。作為物理性處理,例如可例舉:電暈處理、電漿處理、霧面磨砂(sand matte)加工處理、臭氧暴露處理、火焰暴露處理、高壓電擊暴露處理及離子化輻射處理。作為化學性處理,例如可例舉鉻酸處理。
關於基材11之厚度,就確保用以使基材11作為切晶帶10或切晶黏晶膜X中之支持體而發揮功能之強度之觀點而言,較佳為40 μm以上,較佳為50 μm以上,更佳為60 μm以上。又,就於切晶帶10或切晶黏晶膜X中實現適度之可撓性之觀點而言,基材11之厚度較佳為200 μm以下,更佳為180 μm以下,更佳為150 μm以下。
切晶帶10之黏著劑層12含有黏著劑。該黏著劑可為於切晶黏晶膜X之使用過程中可藉由來自外部之作用而刻意地使黏著力降低之黏著劑(黏著力可降低型黏著劑),亦可為於切晶黏晶膜X之使用過程中不會因來自外部之作用而使黏著力降低或實質降低之黏著劑(黏著力非降低型黏著劑)。關於使用黏著力可降低型黏著劑或黏著力非降低型黏著劑之哪一個作為黏著劑層12中之黏著劑,可根據使用切晶黏晶膜X而單片化之半導體晶片之單片化之方法或條件等切晶黏晶膜X之使用態樣而適宜選擇。
於使用黏著力可降低型黏著劑作為黏著劑層12中之黏著劑之情形時,於切晶黏晶膜X之使用過程中,可分開使用黏著劑層12顯示相對較高之黏著力之狀態與顯示相對較低之黏著力之狀態。例如,於下述伸展步驟中使用切晶黏晶膜X時,為了抑制、防止黏晶膜20自黏著劑層12之隆起或剝離,利用黏著劑層12之高黏著力狀態,另一方面,在此之後,於用以自切晶黏晶膜X之切晶帶10拾取附有接著劑層之半導體晶片之下述拾取步驟中,為了容易地自黏著劑層12拾取附有接著劑層之半導體晶片,可利用黏著劑層12之低黏著力狀態。
作為此種黏著力可降低型黏著劑,例如可例舉:於切晶黏晶膜X之使用過程中可藉由輻射照射而硬化之黏著劑(輻射硬化性黏著劑)或加熱發泡型黏著劑等。於本實施形態之黏著劑層12中,可使用一種黏著力可降低型黏著劑,亦可使用兩種以上之黏著力可降低型黏著劑。又,可由黏著力可降低型黏著劑形成黏著劑層12之整體,亦可由黏著力可降低型黏著劑形成黏著劑層12之一部分。例如,於黏著劑層12具有單層構造之情形時,可由黏著力可降低型黏著劑形成黏著劑層12之整體,亦可由黏著力可降低型黏著劑形成黏著劑層12中之特定部位(例如作為工件貼附對象區域之中央區域),由黏著力非降低型黏著劑形成其他部位(例如,環狀框貼附對象區域,即處於中央區域之外側之區域)。又,於黏著劑層12具有多層構造之情形時,可由黏著力可降低型黏著劑形成構成多層構造之全部層,亦可由黏著力可降低型黏著劑形成多層構造中之一部分層。
作為用於黏著劑層12之輻射硬化性黏著劑,例如可例舉:藉由照射電子束、紫外線、α射線、β射線、γ射線或X射線而硬化之類型之黏著劑,可適宜使用藉由紫外線照射而硬化之類型之黏著劑(紫外線硬化性黏著劑)。
作為用於黏著劑層12之輻射硬化性黏著劑,例如可例舉:含有作為丙烯酸系黏著劑之丙烯酸系聚合物等基礎聚合物、及具有輻射聚合性碳-碳雙鍵等官能基之輻射聚合性之單體成分或低聚物成分之添加型輻射硬化性黏著劑。
上述丙烯酸系聚合物較佳為以質量比率計含有源自(甲基)丙烯酸酯之單體單元最多。「(甲基)丙烯酸」係表示「丙烯酸」及/或「甲基丙烯酸」。作為用以形成丙烯酸系聚合物之單體單元之(甲基)丙烯酸酯,即作為丙烯酸系聚合物之構成單體之(甲基)丙烯酸酯,例如可例舉:(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環烷基酯及(甲基)丙烯酸芳基酯。作為(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可例舉:(甲基)丙烯酸之甲酯、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(即月桂酯)、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、十八烷基酯及二十烷基酯。作為(甲基)丙烯酸環烷基酯,例如可例舉:(甲基)丙烯酸之環戊酯及環己酯。作為(甲基)丙烯酸芳基酯,例如可例舉:(甲基)丙烯酸苯酯及(甲基)丙烯酸苄酯。作為丙烯酸系聚合物之構成單體,可使用一種(甲基)丙烯酸酯,亦可使用兩種以上之(甲基)丙烯酸酯。作為用以形成丙烯酸系聚合物之(甲基)丙烯酸酯,較佳為使用丙烯酸2-乙基己酯。又,就使黏著劑層12適當表現藉由(甲基)丙烯酸酯之黏著性等基本特性之方面而言,丙烯酸系聚合物之構成單體整體中之(甲基)丙烯酸酯之比率較佳為40 mol%以上,更佳為60 mol%以上。又,丙烯酸系聚合物可將用以形成其之原料單體聚合而獲得。
關於上述丙烯酸系聚合物,例如就其凝集力或耐熱性之改質之觀點而言,可含有源自可與(甲基)丙烯酸酯共聚之一種或兩種以上之其他單體之單體單元。作為用以形成丙烯酸系聚合物之單體單元之其他共聚性單體,即,作為丙烯酸系聚合物之構成單體之其他共聚性單體,例如可例舉:含羧基之單體、酸酐單體、含羥基之單體、含氮原子之單體、含環氧基之單體、含磺酸基之單體、含磷酸基之單體、丙烯醯胺及丙烯腈。作為含羧基之單體,例如可例舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸及丁烯酸。作為酸酐單體,例如可例舉:順丁烯二酸酐及伊康酸酐。作為含羥基之單體,例如可例舉:(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-羥基月桂酯及(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯。作為含氮原子之單體,例如可例舉:4-丙烯醯基𠰌啉。作為含環氧基之單體,例如可例舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯及(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯。作為含磺酸基之單體,例如可例舉: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)丙烯醯胺丙磺酸及(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸。作為含磷酸基之單體,例如可例舉:2-羥基乙基丙烯醯基磷酸酯。作為用以形成丙烯酸系聚合物之上述共聚性單體,較佳為使用含羥基之單體及/或含氮原子之單體,更佳為使用(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯及/或4-丙烯醯基𠰌啉。
於上述丙烯酸系聚合物含有源自含羥基之單體之單體單元之情形時,即,丙烯酸系聚合物含有含羥基之單體作為其構成單體之情形時,該丙烯酸系聚合物中之含羥基之單體之比率較佳為1 mol%以上,更佳為3 mol%以上,較佳為50 mol%以下,更佳為30 mol%以下。
於上述丙烯酸系聚合物含有源自含氮原子之單體之單體單元之情形時,即,丙烯酸系聚合物含有含氮原子之單體作為其構成單體之情形時,該丙烯酸系聚合物中之含氮原子之單體之比率較佳為1 mol%以上,更佳為3 mol%以上,較佳為50 mol%以下,更佳為30 mol%以下。
丙烯酸系聚合物為了於其聚合物骨架中形成交聯結構,可含有源自可與(甲基)丙烯酸酯等單體成分共聚之多官能性單體之單體單元。作為此種多官能性單體,例如可例舉: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、聚(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯。「(甲基)丙烯酸酯」係表示「丙烯酸酯」及/或「甲基丙烯酸酯」。作為丙烯酸系聚合物之構成單體,可使用一種多官能性單體,亦可使用兩種以上之多官能性單體。就使黏著劑層12適當表現藉由(甲基)丙烯酸酯之黏著性等基本特性之方面而言,丙烯酸系聚合物之構成單體整體中之多官能性單體之比率較佳為40 mol%以下,較佳為30 mol%以下。
丙烯酸系聚合物可將用以形成其之原料單體聚合而獲得。作為聚合方法,例如可例舉:溶液聚合、乳化聚合、塊狀聚合及懸浮聚合。就使用切晶帶10或切晶黏晶膜X之半導體裝置製造方法中之高度清潔性之觀點而言,較佳為切晶帶10或切晶黏晶膜X中之黏著劑層12中之低分子量物質較少,因此丙烯酸系聚合物之重量平均分子量較佳為10萬以上,更佳為20萬~300萬。丙烯酸系聚合物之重量平均分子量(Mw)係藉由凝膠滲透層析法(GPC)而測定獲得之標準聚苯乙烯換算之值。
黏著劑層12中含有之作為黏著劑之基礎聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-40℃以下。關於聚合物之玻璃轉移溫度,可使用基於下述Fox式而求出之玻璃轉移溫度(理論值)。Fox式係聚合物之玻璃轉移溫度Tg與該聚合物中之每個構成單體之均聚物之玻璃轉移溫度Tgi的關係式。下述Fox式中,Tg表示聚合物之玻璃轉移溫度(℃),Wi表示構成該聚合物之單體i之重量分率,Tgi表示單體i之均聚物之玻璃轉移溫度(℃)。關於均聚物之玻璃轉移溫度,可使用文獻值,例如於「新高分子文庫7 塗料用合成樹脂入門」(北岡協三著,高分子刊行會,1995年)或「丙烯酸酯目錄(1997年度版)」(三菱麗陽股份有限公司)中例舉有各種均聚物之玻璃轉移溫度。另一方面,關於單體之均聚物之玻璃轉移溫度,亦可藉由日本專利特開2007-51271號公報中具體揭示之方法而求得。
Fox式     1/(273+Tg)=Σ[Wi/(273+Tgi)]
黏著劑層12或用以形成其之黏著劑為提高丙烯酸系聚合物等基礎聚合物之數量平均分子量,例如可含有交聯劑。作為用以與丙烯酸系聚合物等基礎聚合物反應而形成交聯結構之交聯劑,可例舉:作為異氰酸酯系交聯劑之多異氰酸酯化合物、環氧化合物、多元醇化合物、氮丙啶化合物及三聚氰胺系交聯劑。黏著劑層12或用以形成其之黏著劑中之交聯劑之含量相對於丙烯酸系聚合物等基礎聚合物100質量份,較佳為0.1質量份以上,更佳為0.15質量份以上,更佳為0.2質量份以上。同含量較佳為2質量份以下,更佳為1.8質量份以下,更佳為1.5質量份以下。
作為用以形成輻射硬化性黏著劑之上述輻射聚合性單體成分,例如可例舉:(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、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)丙烯酸酯及1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯。作為用以形成輻射硬化性黏著劑之上述輻射聚合性低聚物成分,例如可例舉: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,較佳為分子量為100~30000左右者。輻射硬化性黏著劑中之輻射聚合性之單體成分或低聚物成分之總含量係於可適宜降低所形成之黏著劑層12之黏著力之範圍內決定,相對於丙烯酸系聚合物等基礎聚合物100質量份,較佳為5~500質量份,更佳為40~150質量份。又,作為添加型之輻射硬化性黏著劑,例如可使用日本專利特開昭60-196956號公報中揭示者。
作為用於黏著劑層12之輻射硬化性黏著劑,例如亦可例舉:含有於聚合物側鏈或聚合物主鏈中、聚合物主鏈末端具有輻射聚合性之碳-碳雙鍵等官能基之基礎聚合物的內在型輻射硬化性黏著劑。此種內在型輻射硬化性黏著劑於抑制因所形成之黏著劑層12內之低分子量成分之移動引起的黏著特性之未意料之經時變化之方面適宜。
作為內在型輻射硬化性黏著劑中所含有之基礎聚合物,較佳為以丙烯酸系聚合物為基本骨架者。作為形成此種基本骨架之丙烯酸系聚合物,可採用上述丙烯酸系聚合物。作為於丙烯酸系聚合物中導入輻射聚合性之碳-碳雙鍵之方法,例如可例舉如下方法:使含有具有特定官能基(第1官能基)之單體之原料單體共聚而獲得丙烯酸系聚合物後,使具有可與第1官能基之間產生反應而鍵結之特定官能基(第2官能基)與輻射聚合性碳-碳雙鍵之化合物在維持碳-碳雙鍵之輻射聚合性的狀態下對丙烯酸系聚合物進行縮合反應或加成反應。
作為第1官能基與第2官能基之組合,例如可例舉:羧基與環氧基、環氧基與羧基、羧基與氮丙啶基、氮丙啶基與羧基、羥基與異氰酸基、異氰酸基與羥基。該等組合中,就追蹤反應之容易性之觀點而言,較佳為羥基與異氰酸基之組合或異氰酸基與羥基之組合。又,製作具有反應性較高之異氰酸基之聚合物時技術難度較高,故而就丙烯酸系聚合物之製作或獲取之容易性之觀點而言,更佳為丙烯酸系聚合物側之上述第1官能基為羥基且上述第2官能基為異氰酸基之情形。於該情形時,作為一併具有輻射聚合性碳-碳雙鍵與作為第2官能基之異氰酸基的異氰酸酯化合物,即含輻射聚合性不飽和官能基之異氰酸酯化合物,例如可例舉:甲基丙烯醯基異氰酸酯、異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯(MOI)及間異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯。
用於黏著劑層12之輻射硬化性黏著劑較佳為含有光聚合起始劑。作為光聚合起始劑,例如可例舉:α-酮醇系化合物、苯乙酮系化合物、安息香醚系化合物、縮酮系化合物、芳香族磺醯氯系化合物、光活性肟系化合物、二苯甲酮系化合物、9-氧硫𠮿
Figure 109105121-0000-3
系化合物、樟腦醌、鹵代酮、醯基膦氧化物及醯基磷酸酯。作為α-酮醇系化合物,例如可例舉: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-羥基苯丙酮及1-羥基環己基苯基酮。作為苯乙酮系化合物,例如可例舉:甲氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2,2-二乙氧基苯乙酮及2-甲基-1-[4-(甲硫基)-苯基]-2-𠰌啉基丙烷-1。作為安息香醚系化合物,例如可例舉:安息香乙醚、安息香異丙醚及大茴香偶姻甲醚。作為縮酮系化合物,例如可例舉:苯偶醯二甲基縮酮。作為芳香族磺醯氯系化合物,例如可例舉:2-萘磺醯氯。作為光活性肟系化合物,例如可例舉:1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟。作為二苯甲酮系化合物,例如可例舉:二苯甲酮、苯甲醯苯甲酸及3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮。作為9-氧硫𠮿
Figure 109105121-0000-3
系化合物,例如可例舉:9-氧硫𠮿
Figure 109105121-0000-3
、2-氯-9-氧硫𠮿
Figure 109105121-0000-3
、2-甲基-9-氧硫𠮿
Figure 109105121-0000-3
、2,4-二甲基-9-氧硫𠮿
Figure 109105121-0000-3
、異丙基-9-氧硫𠮿
Figure 109105121-0000-3
、2,4-二氯-9-氧硫𠮿
Figure 109105121-0000-3
、2,4-二乙基-9-氧硫𠮿
Figure 109105121-0000-3
及2,4-二異丙基-9-氧硫𠮿
Figure 109105121-0000-3
。黏著劑層12中之輻射硬化性黏著劑中之光聚合起始劑之含量相對於丙烯酸系聚合物等基礎聚合物100質量份例如為0.05~20質量份。
用於黏著劑層12之上述加熱發泡型黏著劑係含有藉由加熱而發泡或膨脹之成分(發泡劑或熱膨脹性微小球等)之黏著劑。作為發泡劑,可例舉各種無機系發泡劑及有機系發泡劑。作為熱膨脹性微小球,例如可例舉將利用加熱而容易地氣化膨脹之物質封入殼內之構成之微小球。作為無機系發泡劑,例如可例舉:碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸氫鈉、亞硝酸銨、硼氫化鈉及疊氮類。作為有機系發泡劑,例如可例舉:三氯單氟甲烷或二氯單氟甲烷等氯氟化烷烴、偶氮二異丁腈或偶氮二甲醯胺、偶氮二甲酸鋇等偶氮系化合物、對甲苯磺醯肼或二苯基碸-3,3'-二磺醯肼、4,4'-氧基雙(苯磺醯肼)、烯丙基雙(磺醯肼)等肼系化合物、對甲苯基磺醯半卡肼或4,4'-氧基雙(苯磺醯半卡肼)等半卡肼系化合物、5-𠰌啉基-1,2,3,4-硫雜三唑等三唑系化合物以及N,N'-二亞硝基五亞甲基四胺或N,N'-二甲基-N,N'-二亞硝基對苯二甲醯胺等N-亞硝基系化合物。作為用以形成如上述之熱膨脹性微小球之藉由加熱而容易地氣化膨脹之物質,例如可例舉:異丁烷、丙烷及戊烷。藉由將利用加熱而容易地氣化膨脹之物質利用凝聚法或界面聚合法等封入至成殼物質內,可製作熱膨脹性微小球。作為成殼物質,可使用表現出熱熔融性之物質或可於封入物質之熱膨脹作用下破裂之物質。作為此種物質,例如可例舉:偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯及聚碸。
作為上述黏著力非降低型黏著劑,例如可例舉:使上文有關黏著力可降低型黏著劑所說明之輻射硬化性黏著劑預先藉由輻射照射而硬化之形態之黏著劑、或感壓型黏著劑等。輻射硬化性黏著劑根據其含有之聚合物成分之種類及含量,即使於經輻射硬化而使黏著力降低之情形時亦可顯示出由該聚合物成分產生之黏著性,可於特定使用態樣下發揮可用於黏著保持被黏著體之黏著力。於本實施形態之黏著劑層12中,可使用一種黏著力非降低型黏著劑,亦可使用兩種以上之黏著力非降低型黏著劑。又,可由黏著力非降低型黏著劑形成黏著劑層12之整體,亦可由黏著力非降低型黏著劑形成黏著劑層12之一部分。例如,於黏著劑層12具有單層構造之情形時,可由黏著力非降低型黏著劑形成黏著劑層12之整體,亦可如上所述,由黏著力非降低型黏著劑形成黏著劑層12中之特定部位(例如,環狀框貼附對象區域,即處於晶圓貼附對象區域之外側之區域),由黏著力可降低型黏著劑形成其他部位(例如作為晶圓貼附對象區域之中央區域)。又,於黏著劑層12具有多層構造之情形時,可由黏著力非降低型黏著劑形成構成多層構造之全部層,亦可由黏著力非降低型黏著劑形成多層構造中之一部分層。
另一方面,作為用於黏著劑層12之感壓型黏著劑,例如可使用以丙烯酸系聚合物為基礎聚合物之丙烯酸系黏著劑或橡膠系黏著劑。於黏著劑層12含有丙烯酸系黏著劑作為感壓型黏著劑之情形時,作為該丙烯酸系黏著劑之基礎聚合物之丙烯酸系聚合物較佳為以質量比率計含有源自(甲基)丙烯酸酯之單體單元最多。作為此種丙烯酸系聚合物,例如可例舉上文有關輻射硬化性黏著劑所說明之丙烯酸系聚合物。
黏著劑層12或用以形成其之黏著劑除上述各成分以外,亦可含有交聯促進劑、黏著賦予劑、抗老化劑及顏料或染料等著色劑。著色劑可為接受輻射照射而著色之化合物。作為此種化合物,例如可例舉隱色染料。
黏著劑層12之厚度較佳為1~50 μm,更佳為2~30 μm,更佳為5~25 μm。此種構成例如於如下方面適合:於黏著劑層12含有輻射硬化性黏著劑之情形時取得該黏著劑層12於輻射硬化前後對黏晶膜20之接著力之平衡性。
如以上之切晶帶10中之黏著劑層12側之表面相對SUS平面,於-15℃、剝離角度180°及剝離速度300 mm/分鐘之條件(第1條件)下之剝離試驗中顯示之剝離黏著力為0.3 N/20 mm以上,較佳為0.35 N/20 mm以上,更佳為0.4 N/20 mm以上。同黏著力例如為10 N/20 mm以下。該剝離黏著力例如可藉由如下方式測定:將自切晶帶10切出之切晶帶試驗片對SUS板之表面等SUS平面進行貼合後,於上述第1條件下對該試驗片進行剝離試驗。剝離黏著力之測定例如可使用拉伸試驗機(商品名「Autograph AGS-J」,島津製作所股份有限公司製)。切晶帶10之該剝離黏著力之調整例如可藉由用以形成黏著劑層12中之聚合物之單體之組成(種類與比率)之調整、或所使用之交聯劑之種類之選擇與其量之調整、同聚合物之分子量之調整、黏著賦予劑之添加而進行。
關於切晶帶10,對寬度20 mm之切晶帶10試驗片於初始夾頭間距離100 mm、-15℃及拉伸速度200 mm/分鐘之條件下進行之拉伸試驗中於應變值30%下產生之拉伸應力較佳為50 N/20 mm以下,更佳為45 N/20 mm以下,更佳為40 N/20 mm以下。同拉伸應力例如為5 N/20 mm以上。關於該拉伸應力,例如可使用拉伸試驗機(商品名「Autograph AGS-50NX」,島津製作所股份有限公司製)而測定。切晶帶10之該拉伸應力之調整例如可藉由基材11之構成材料之選擇、或基材11之厚度之調整、藉由關於基材11之製膜條件或延伸條件之調整所實現之結晶度之控制而進行。
切晶帶10之黏著劑層12之-15℃下之儲存模數(剪切儲存模數)較佳為0.1 MPa以上,更佳為0.15 MPa以上,更佳為0.2 MPa以上。同儲存模數較佳為100 MPa以下,更佳為80 MPa以下,更佳為50 MPa以下。關於該儲存模數,例如可藉由使用動態黏彈性測定裝置(商品名「ARES」,Rheometric公司製)進行之動態黏彈性測定而求得。本測定係於對直徑7.9 mm之平行板之治具固定作為測定用樣品之圓柱狀顆粒物(直徑7.9 mm)之狀態下進行。作為測定用樣品之圓柱狀顆粒物例如可對包含作為儲存模數鑑定對象之黏著劑層之構成材料之約2 mm厚之黏著劑片材進行沖切加工而獲得。又,於本測定中,測定模式為剪切模式,測定溫度範圍例如為-70℃~150℃,升溫速度為5℃/分鐘,頻率為1 Hz。黏著劑層12之儲存模數之調整例如可藉由用以形成黏著劑層12中之聚合物之單體之組成(種類與比率)之調整、或所使用之交聯劑之種類之選擇與其量之調整、同聚合物之分子量之調整、低聚物之添加、填料之添加而進行。
切晶黏晶膜X中之黏晶膜20具有可作為顯示熱硬化性之黏晶用接著劑而發揮功能之構成。黏晶膜20可具有含有熱硬化性樹脂與熱塑性樹脂作為樹脂成分之組成,亦可具有含有附帶可與硬化劑反應而生成鍵之熱硬化性官能基之熱塑性樹脂之組成。於黏晶膜20具有含有附帶熱硬化性官能基之熱塑性樹脂之組成之情形時,該黏晶膜20無需進而含有熱硬化性樹脂。此種黏晶膜20可具有單層構造,亦可具有組成於鄰接層間不同之多層構造。
作為於黏晶膜20具有含有熱硬化性樹脂與熱塑性樹脂之組成之情形時之該熱硬化性樹脂,例如可例舉:環氧樹脂、酚樹脂、胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂及熱硬化性聚醯亞胺樹脂。黏晶膜20可含有一種熱硬化性樹脂,亦可含有兩種以上之熱硬化性樹脂。環氧樹脂存在可能成為作為黏晶對象之半導體晶片之腐蝕原因之離子性雜質等之含量較少之傾向,因此作為黏晶膜20中之熱硬化性樹脂較佳。又,作為用以使環氧樹脂表現熱硬化性之硬化劑,較佳為酚樹脂。
作為環氧樹脂,例如可例舉: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、乙內醯脲型、異氰尿酸三縮水甘油酯型及縮水甘油胺型之環氧樹脂。苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型環氧樹脂及四酚基乙烷型環氧樹脂就富有與作為硬化劑之酚樹脂之反應性且耐熱性優異之方面而言,作為黏晶膜20中之環氧樹脂較佳。
作為可用作環氧樹脂之硬化劑之酚樹脂,例如可例舉:酚醛清漆型酚樹脂、可溶酚醛型酚樹脂及聚對羥基苯乙烯等聚羥基苯乙烯。作為酚醛清漆型酚樹脂,例如可例舉: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及壬基苯酚酚醛清漆樹脂。黏晶膜20可含有一種酚樹脂作為環氧樹脂之硬化劑,亦可含有兩種以上之酚樹脂作為環氧樹脂之硬化劑。苯酚酚醛清漆樹脂或苯酚芳烷基樹脂由於在用作作為黏晶用接著劑之環氧樹脂之硬化劑之情形時存在可提高該接著劑之連接可靠性之傾向,故而作為黏晶膜20中之環氧樹脂用硬化劑較佳。
於黏晶膜20含有環氧樹脂與作為其硬化劑之酚樹脂之情形時,以酚樹脂中之羥基相對於環氧樹脂中之環氧基1當量較佳為0.5~2.0當量,更佳為0.8~1.2當量之比率調配兩樹脂。此種構成就黏晶膜20之硬化時使該環氧樹脂及酚樹脂之硬化反應充分進行之方面而言較佳。
作為黏晶膜20中之熱硬化性樹脂之含有比率,就於黏晶膜20中適當表現其作為熱硬化型接著劑之功能之觀點而言,較佳為5~60質量%,更佳為10~50質量%。
黏晶膜20中之熱塑性樹脂例如係承擔黏合劑功能者,作為於黏晶膜20具有含有熱硬化性樹脂與熱塑性樹脂之組成之情形時之該熱塑性樹脂,例如可例舉:丙烯酸系樹脂、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、聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯等飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂及氟樹脂。黏晶膜20可含有一種熱塑性樹脂,亦可含有兩種以上之熱塑性樹脂。丙烯酸系樹脂由於離子性雜質較少且耐熱性較高,故而作為黏晶膜20中之熱塑性樹脂較佳。
於黏晶膜20含有丙烯酸系樹脂作為熱塑性樹脂之情形時之該丙烯酸系樹脂較佳為以質量比率計含有源自(甲基)丙烯酸酯之單體單元最多。
作為用以形成丙烯酸系樹脂之單體單元之(甲基)丙烯酸酯,即,作為丙烯酸系樹脂之構成單體之(甲基)丙烯酸酯,例如可例舉:(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環烷基酯及(甲基)丙烯酸芳基酯。作為此種(甲基)丙烯酸酯,例如可例舉:作為用以形成黏著劑層12之丙烯酸系聚合物之構成單體而於上文所述之(甲基)丙烯酸烷基酯。作為丙烯酸系樹脂之構成單體,可使用一種(甲基)丙烯酸酯,亦可使用兩種以上之(甲基)丙烯酸酯。
關於丙烯酸系樹脂,例如就其凝集力或耐熱性之改質之觀點而言,可含有源自可與(甲基)丙烯酸酯共聚之一種或兩種以上之其他單體之單體單元。作為用以形成丙烯酸系樹脂之單體單元之其他共聚性單體,即,作為丙烯酸系樹脂之構成單體之其他共聚性單體,例如可例舉:含羧基之單體、酸酐單體、含羥基之單體、含氮原子之單體、含環氧基之單體、含磺酸基之單體、含磷酸基之單體、丙烯醯胺及丙烯腈。關於該等單體,具體可例舉:作為用以形成黏著劑層12之丙烯酸系聚合物之構成單體而於上文所述者。
於黏晶膜20具有含有附帶熱硬化性官能基之熱塑性樹脂之組成之情形時,作為該熱塑性樹脂,例如可使用含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂。用以形成該含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂之丙烯酸系樹脂較佳為以質量比率計含有源自(甲基)丙烯酸酯之單體單元最多。作為此種(甲基)丙烯酸酯,例如,可使用與作為用以形成黏著劑層12之丙烯酸系聚合物之構成單體而於上文所述者相同之(甲基)丙烯酸酯。另一方面,作為用以形成含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂之熱硬化性官能基,例如可例舉:縮水甘油基、羧基、羥基及異氰酸基。該等之中,可較佳地使用縮水甘油基及羧基。即,作為含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂,可較佳地使用含縮水甘油基之丙烯酸系樹脂或含羧基之丙烯酸系樹脂。又,根據含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂中之熱硬化性官能基之種類,選擇可與其產生反應之硬化劑。於含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂之熱硬化性官能基為縮水甘油基之情形時,作為硬化劑,可使用與作為環氧樹脂用硬化劑而於上文所述者相同之酚樹脂。
關於在為黏晶而硬化之前之黏晶膜20,為實現某種程度之交聯度,例如較佳為預先於黏晶膜形成用樹脂組合物中調配可與黏晶膜20中所含之上述樹脂成分之分子鏈末端之官能基等反應而生成鍵之多官能性化合物作為交聯劑。此種構成對黏晶膜20而言,於提高高溫下之接著特性、又謀求耐熱性之改善之方面較佳。作為此種交聯劑,例如可例舉多異氰酸酯化合物。作為多異氰酸酯化合物,例如可例舉: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、及多元醇與二異氰酸酯之加成物。關於黏晶膜形成用樹脂組合物中之交聯劑含量,相對於具有可與該交聯劑反應而生成鍵之上述官能基之樹脂100質量份,就提昇所形成之黏晶膜20之凝集力之觀點而言,較佳為0.05質量份以上,就提昇所形成之黏晶膜20之接著力之觀點而言,較佳為7質量份以下。又,作為黏晶膜20中之交聯劑,可將環氧樹脂等其他多官能性化合物與多異氰酸酯化合物並用。
調配至黏晶膜20中之上述丙烯酸系樹脂及上述含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂之玻璃轉移溫度較佳為-40~10℃。關於聚合物之玻璃轉移溫度,可使用基於上述Fox式所求出之玻璃轉移溫度(理論值)。
黏晶膜20可含有填料。於黏晶膜20中調配填料之情形時,就調整黏晶膜20之彈性模數或降伏點強度、斷裂伸長率等物性之方面而言較佳。作為填料,可例舉無機填料及有機填料。填料可具有球狀、針狀、片狀等各種形狀。又,黏晶膜20可含有一種填料,亦可含有兩種以上之填料。
作為上述無機填料之構成材料,例如可例舉:氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鎂、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁、氮化鋁、硼酸鋁晶鬚、氮化硼、結晶質二氧化矽及非晶質二氧化矽。作為無機填料之構成材料,亦可例舉:鋁、金、銀、銅、鎳等金屬單質或合金、非晶形碳黑、石墨等。於黏晶膜20含有無機填料之情形時之該無機填料之含量較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上。又,同含量較佳為50質量%以下,更佳為45質量%以下。
作為上述有機填料之構成材料,例如可例舉:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醯亞胺,聚醯胺醯亞胺、聚醚醚酮、聚醚醯亞胺及聚酯醯亞胺。於黏晶膜20含有有機填料之情形時之該有機填料之含量較佳為2質量%以上,更佳為5質量%以上。又,同含量較佳為20質量%以下,更佳為15質量%以下。
於黏晶膜20含有填料之情形時之該填料之平均粒徑較佳為0.005~10 μm,更佳為0.05~1 μm。該填料之平均粒徑為0.005 μm以上之構成於如下方面適合:於黏晶膜20中,實現對半導體晶圓等被黏著體之較高潤濕性或接著性。該填料之平均粒徑為10 μm以下之構成於如下方面適合:於黏晶膜20中獲得充分之填料添加效果並且確保耐熱性。填料之平均粒徑例如可使用光度式之粒度分佈計(商品名「LA-910」,堀場製作所股份有限公司製)而求得。
黏晶膜20可含有熱硬化觸媒。於黏晶膜20中調配熱硬化觸媒之情形時於如下方面較佳:黏晶膜20硬化時使樹脂成分之硬化反應充分進行或提高硬化反應速度。作為此種熱硬化觸媒,例如可例舉:咪唑系化合物、三苯基膦系化合物、胺系化合物及三鹵硼烷系化合物。作為咪唑系化合物,例如可例舉:2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基均三𠯤、2,4-二胺基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基均三𠯤、2,4-二胺基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基均三𠯤、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基均三𠯤異三聚氰酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑及2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑。作為三苯基膦系化合物,例如可例舉:三苯基膦、三(丁基苯基)膦、三(對甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦、二苯基甲苯基膦、四苯基溴化鏻、甲基三苯基溴化鏻、甲基三苯基氯化鏻、甲氧基甲基三苯基氯化鏻及苄基三苯基氯化鏻。三苯基膦系化合物亦包含一併具有三苯基膦結構與三苯基硼烷結構之化合物。作為此種化合物,例如可例舉:四苯基硼酸四苯基鏻、四-對甲苯基硼酸四苯基鏻、四苯基硼酸苄基三苯基鏻及三苯基膦三苯基硼烷。作為胺系化合物,例如可例舉:單乙醇胺三氟硼酸酯及雙氰胺。作為三鹵硼烷系化合物,例如可例舉三氯硼烷。黏晶膜20可含有一種熱硬化觸媒,亦可含有兩種以上之熱硬化觸媒。
黏晶膜20視需要可含有一種或兩種以上之其他成分。作為該其他成分,例如可例舉:阻燃劑、矽烷偶合劑及離子捕捉劑。
黏晶膜20之厚度較佳為3 μm以上,更佳為7 μm以上,更佳為10 μm以上。又,黏晶膜20之厚度較佳為150 μm以下,更佳為140 μm以下,更佳為135 μm以下。
具有如以上之構成之切晶黏晶膜X例如可藉由如下方式製造。
關於切晶黏晶膜X之切晶帶10,可藉由於準備之基材11上設置黏著劑層12而製作。例如樹脂製之基材11可藉由壓延製膜法、有機溶劑中之流延法、密閉系統中之吹脹擠出法、T型模頭擠出法、共擠出法、幹式層壓法等製膜方法而製作。視需要對製膜後之膜或基材11實施特定之表面處理。於黏著劑層12之形成中,例如,製備黏著劑層形成用之黏著劑組合物後,首先,將該組合物塗佈於基材11上或特定之隔離件上而形成黏著劑組合物層。作為黏著劑組合物之塗佈方法,例如可例舉:輥塗、網版塗佈及凹版塗佈。其次,於該黏著劑組合物層中,藉由加熱,視需要使之乾燥,又視需要使之產生交聯反應。加熱溫度例如為80~150℃,加熱時間例如為0.5~5分鐘。於黏著劑層12形成於隔離件上之情形時,將該附帶隔離件之黏著劑層12貼合於基材11,其後剝離隔離件。藉此,製作具有基材11與黏著劑層12之積層構造之上述切晶帶10。
於切晶黏晶膜X之黏晶膜20之製作中,首先,製備黏晶膜20形成用之接著劑組合物後,於特定之隔離件上塗佈該組合物而形成接著劑組合物層。作為隔離件,例如可例舉:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜以及藉由氟系剝離劑或丙烯酸長鏈烷基酯系剝離劑等剝離劑進行表面塗佈之塑膠膜或紙類等。作為接著劑組合物之塗佈方法,例如可例舉:輥塗、網版塗佈及凹版塗佈。其次,於該接著劑組合物層中,藉由加熱,視需要使之乾燥,又視需要使之產生交聯反應。加熱溫度例如為70~160℃,加熱時間例如為1~5分鐘。如上所述,可以附帶隔離件之形態製作上述黏晶膜20。
於切晶黏晶膜X之製作中,其次,於切晶帶10之黏著劑層12側例如壓接並貼合黏晶膜20。貼合溫度例如為30~50℃,較佳為35~45℃。貼合壓力(線壓)例如為0.1~20 kgf/cm,較佳為1~10 kgf/cm。於黏著劑層12含有如上所述之輻射硬化性黏著劑之情形時,可於該貼合前對黏著劑層12照射紫外線等輻射,亦可於該貼合後自基材11側對黏著劑層12照射紫外線等輻射。或者,於切晶黏晶膜X之製造過程中,可不進行此種輻射照射(於該情形時,可於切晶黏晶膜X之使用過程中使黏著劑層12輻射硬化)。於黏著劑層12為紫外線硬化型黏著劑層之情形時,用以使黏著劑層12硬化之紫外線照射量例如為50~500 mJ/cm2 ,較佳為100~300 mJ/cm2 。於切晶黏晶膜X中進行作為黏著劑層12之黏著力降低措施之照射之區域例如如圖2所示,係黏著劑層12中之黏晶膜貼合區域內之除其周緣部以外之區域R。
可如以上之方式製作切晶黏晶膜X。可於切晶黏晶膜X上於黏晶膜20側以至少被覆黏晶膜20之形態設置隔離件(未圖示)。隔離件係用於以至少黏晶膜20或黏著劑層12未露出之方式進行保護之元件,使用切晶黏晶膜X時自該膜剝離。
於半導體裝置之製造過程中,如上所述,為獲得附有接著劑層之半導體晶片,有時實施使用切晶黏晶膜進行之伸展步驟。伸展步驟實施時,切晶黏晶膜或其切晶帶係處於貼附有環狀框之狀態。另一方面,切晶黏晶膜X之切晶帶10之黏著劑層12側表面如上所述對SUS平面,於-15℃、剝離角度180°及剝離速度300 mm/分鐘之條件(第1條件)下之剝離試驗中顯示0.3 N/20 mm以上之剝離黏著力。本發明者等人發現此種構成於如下方面適合:例如實施-15℃之低溫條件下之伸展步驟(使用切晶黏晶膜)之情形時抑制切晶黏晶膜或其切晶帶自環狀框之剝離。例如,如下述實施例及比較例所示。該構成於如下方面較佳:例如於-15℃之低溫條件下實施之伸展步驟中,切晶黏晶膜X之切晶帶10之環狀框貼合部對抗同步驟中所受到之程度之拉伸力,持續貼合於環狀框。與此同時,適合例如在於-15℃之低溫條件下實施伸展步驟之情形時抑制切晶帶10自環狀框剝離的切晶黏晶膜X之同構成於如下方面適合:為使黏晶膜20易於產生割斷而實施-15℃左右之低溫條件下之伸展步驟。例如在於-15℃之低溫條件下實施之伸展步驟中切晶黏晶膜X之切晶帶10之環狀框貼合部持續貼合於環狀框之方面較佳,且適合為使黏晶膜20易於產生割斷而於-15℃左右之低溫條件下實施伸展步驟的切晶黏晶膜X適合於低溫條件下實施獲得附有接著劑層之半導體晶片之過程中之伸展步驟。
如上所述,切晶黏晶膜X適合於低溫條件下實施用以獲得附有接著劑層之半導體晶片之伸展步驟。
於切晶黏晶膜X中,就用於低溫條件下之伸展步驟之情形時抑制切晶帶10自環狀框之剝離之觀點而言,切晶帶10之黏著劑層12側表面相對SUS平面於上述第1條件下之剝離試驗中顯示之剝離力黏著力如上所述較佳為0.35 N/20 mm以上,更佳為0.4 N/20 mm以上。同黏著力例如為10 N/20 mm以下。
關於切晶黏晶膜X之切晶帶10,對寬度20 mm之切晶帶10試驗片於初始夾頭間距離100 mm、-15℃及拉伸速度200 mm/分鐘之條件下進行之拉伸試驗中於應變值30%下產生之拉伸應力如上所述較佳為50 N/20 mm以下,更佳為45 N/20 mm以下,更佳為40 N/20 mm以下。此種構成適合於使用切晶黏晶膜X例如實施-15℃之低溫條件下之伸展步驟之情形時,抑制切晶黏晶膜X之伸展後之切晶帶10之環狀框貼合部中產生之殘留應力,因此,適合抑制切晶帶10自環狀框之剝離。又,就於使用切晶黏晶膜X之伸展步驟中,自伸展中之切晶帶10對黏晶膜20作用充分之作為割斷力之拉伸應力從而將該黏晶膜20適當地割斷的觀點而言,同拉伸應力較佳為5 N/20 mm以上。
於切晶黏晶膜X中,其切晶帶10之黏著劑層12之-15℃下之儲存模數如上所述較佳為0.1 MPa以上,更佳為0.15 MPa以上,更佳為0.2 MPa以上。此種構成適合於切晶黏晶膜X之切晶帶10之黏著劑層12中,於低溫環境下,於其上作用剪切力之情形時確保用以對抗該剪切力之凝集力,因此,適合於將切晶黏晶膜X用於-15℃左右之低溫條件下之伸展步驟之情形時抑制切晶帶10自環狀框之剝離。
於切晶黏晶膜X中,其切晶帶10之黏著劑層12之-15℃下之儲存模數如上所述較佳為100 MPa以下,更佳為80 MPa以下,更佳為50 MPa以下。此種構成適合於使用切晶黏晶膜X例如實施-15℃之低溫條件下之伸展步驟之情形時,抑制切晶黏晶膜X之伸展後之切晶帶10之環狀框貼合部中產生之殘留應力,因此,適合抑制切晶帶10自環狀框之剝離。
切晶黏晶膜X中之切晶帶10之黏著劑層12中含有之作為黏著劑之基礎聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)如上所述較佳為-40℃以下。此種構成適合於-15℃左右之低溫條件下,使同聚合物或黏著劑層12實現橡膠狀態即具有橡膠彈性之狀態,因此,適合於使用切晶黏晶膜X例如實施-15℃之低溫條件下之伸展步驟之情形時抑制切晶帶10自環狀框之剝離。
於切晶黏晶膜X中,切晶帶10之黏著劑層12較佳為含有丙烯酸系聚合物及異氰酸酯系交聯劑。藉由此種構成,易於對黏著劑層12控制其黏著力或儲存模數、凝集力等物性。
於切晶黏晶膜X中,切晶帶10之黏著劑層12之異氰酸酯系交聯劑含量如上所述相對於丙烯酸系聚合物100質量份,較佳為0.1質量份以上,更佳為0.15質量份以上,更佳為0.2質量份以上。此種構成適合於黏著劑層12中,確保低溫條件下之上述凝集力,因此,適合於將切晶黏晶膜X用於-15℃左右之低溫條件下之伸展步驟之情形時抑制切晶帶10自環狀框之剝離。
於切晶黏晶膜X中,切晶帶10之黏著劑層12之異氰酸酯系交聯劑含量如上所述相對於丙烯酸系聚合物100質量份,較佳為2質量份以下,更佳為1.8質量份以下,更佳為1.5質量份以下。此種構成適合於使用切晶黏晶膜X例如實施-15℃之低溫條件下之伸展步驟之情形時,抑制切晶黏晶膜X之伸展後之切晶帶10之環狀框貼合部中產生之殘留應力,因此,適合抑制切晶帶10自環狀框之剝離。
圖3至圖8係表示使用如以上之切晶黏晶膜X之半導體裝置製造方法。
於本半導體裝置製造方法中,首先,如圖3(a)及圖3(b)所示,於半導體晶圓W上形成改質區域30a。半導體晶圓W具有第1面Wa及第2面Wb。於半導體晶圓W之第1面Wa側已製作有各種半導體元件(未圖示),且於第1面Wa上已形成該半導體元件所需之配線構造等(未圖示)。於本步驟中,將具有黏著面T1a之晶圓加工用帶T1貼合於半導體晶圓W之第1面Wa側後,於半導體晶圓W由晶圓加工用帶T1保持之狀態下,對半導體晶圓W自晶圓加工用帶T1之相反側沿其分割預定線照射使聚光點對準了晶圓內部之雷射光,藉由利用多光子吸收之剝蝕而於半導體晶圓W內形成改質區域30a。改質區域30a係用以使半導體晶圓W分離為半導體晶片單元之脆弱化區域。關於在半導體晶圓中藉由雷射光照射而於分割預定線上形成改質區域30a之方法,例如於日本專利特開2002-192370號公報中進行了詳細說明,但本實施形態之雷射光照射條件例如於以下條件之範圍內適當調整。 <雷射光照射條件> (A)雷射光 雷射光源                      半導體雷射激發Nd:YAG雷射 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 對雷射光波長之透過率   100%以下 (C)載置半導體基板之載置台之移動速度 280 mm/秒以下
其次,於半導體晶圓W由晶圓加工用帶T1保持之狀態下,對半導體晶圓W自第2面Wb進行研削加工而使之薄化至特定厚度,藉此,如圖3(c)所示,形成可單片化成複數個半導體晶片31之半導體晶圓30A(晶圓薄化步驟)。研削加工可使用具備研削石之研削加工裝置而進行。
其次,如圖4(a)所示,將切晶黏晶膜X貼合於半導體晶圓30A及環狀框41。具體而言,對處於由晶圓加工用帶T1保持之狀態下之半導體晶圓30A與以包圍其之方式配置之環狀框41,以切晶黏晶膜X之黏晶膜20貼合於半導體晶圓30A,並且切晶帶10或其黏著劑層12貼合於環狀框41之方式,進行切晶黏晶膜X之貼合作業。其後,如圖4(b)所示,自半導體晶圓30A剝離晶圓加工用帶T1。於切晶黏晶膜X中之黏著劑層12為輻射硬化性黏著劑層之情形時,可於半導體晶圓30A貼合於黏晶膜20之後,自基材11側對黏著劑層12照射紫外線等輻射,代替切晶黏晶膜X之製造過程中之上述輻射照射。照射量例如為50~500 mJ/cm2 ,較佳為100~300 mJ/cm2 。於切晶黏晶膜X中進行作為黏著劑層12之黏著力降低措施之照射之區域例如如圖2所示,係黏著劑層12中之黏晶膜20貼合區域內之除其周緣部以外之區域R。
其次,如圖5(a)所示,附帶半導體晶圓30A與環狀框41之該切晶黏晶膜X經由該環狀框41固定於伸展裝置之保持器42。
其次,如圖5(b)所示,進行於相對低溫之條件下之第1伸展步驟(冷伸展步驟),將半導體晶圓30A單片化成複數個半導體晶片31,並且將切晶黏晶膜X之黏晶膜20割斷為小片之黏晶膜21,而獲得附有接著劑層之半導體晶片31。於本步驟中,使伸展裝置所具備之中空圓柱形狀之頂起構件43於切晶黏晶膜X之圖中下側抵接於切晶帶10而上升,使貼合有半導體晶圓30A之切晶黏晶膜X之切晶帶10以於包含半導體晶圓30A之徑向及周向之二維方向上受到拉伸之方式伸展。該伸展係於切晶帶10中產生例如15~32 MPa之拉伸應力之條件下進行。冷伸展步驟之溫度條件例如為0℃以下,較佳為-20~-5℃,更佳為-15~-5℃,更較佳為-15℃。冷伸展步驟之伸展速度(頂起構件43上升之速度)例如為1~400 mm/秒。又,冷伸展步驟之伸展量例如為3~16 mm。關於與冷伸展步驟中之伸展相關之該等條件,於下述冷伸展步驟中亦相同。
藉由此種冷伸展步驟,切晶黏晶膜X之黏晶膜20被割斷為小片之黏晶膜21而獲得附有接著劑層之半導體晶片31。具體而言,於本步驟中,於半導體晶圓30A中在脆弱之改質區域30a形成裂痕而單片化成半導體晶片31。並且,於本步驟中,於與被伸展之切晶帶10之黏著劑層12密接之黏晶膜20中,於半導體晶圓30A之各半導體晶片31密接之各區域中變形得以抑制,另一方面,於與晶圓之裂痕形成部位對向之部位,於未產生此種變形抑制作用之狀態下,切晶帶10所產生之拉伸應力發揮作用。其結果,黏晶膜20中,與半導體晶片31間之裂痕形成部位對向之部位被割斷。本步驟後,如圖5(c)所示,使頂起構件43下降,解除切晶帶10之伸展狀態。
其次,如圖6(a)及圖6(b)所示進行於相對高溫之條件下之第2伸展步驟,從而將附有接著劑層之半導體晶片31間之距離(間隔距離)擴寬。於本步驟中,使伸展裝置所具備之工作台44上升,切晶黏晶膜X之切晶帶10被伸展。工作台44係對工作台面上之工件作用負壓而能夠真空吸附該工件者。第2伸展步驟之溫度條件例如為10℃以上,較佳為15~30℃。第2伸展步驟之伸展速度(工作台44上升之速度)例如為0.1~10 mm/秒。又,第2伸展步驟之伸展量例如為3~16 mm。於本步驟中將附有接著劑層之半導體晶片31之間隔距離擴寬至可於下述拾取步驟中適宜地自切晶帶10拾取附有接著劑層之半導體晶片31之程度。藉由工作台44之上升而將切晶帶10伸展後,工作台44真空吸附切晶帶10。並且,於維持藉由工作台44之該吸附之狀態下,如圖6(c)所示,工作台44伴隨工件一同下降。於本實施形態中,於該狀態下,對切晶黏晶膜X之半導體晶圓30A周圍(半導體晶片31保持區域外側之部分)進行加熱而使之收縮(熱收縮步驟)。其後,解除藉由工作台44之真空吸附狀態。藉由經過熱收縮步驟,於切晶黏晶膜X中,成為可對藉由上述第1伸展步驟或第2伸展步驟而拉伸從而暫時鬆弛之晶圓貼合區域作用特定程度之張力之狀態,即使於上述真空吸附狀態解除後,亦可固定半導體晶片31之上述分離距離。
於本半導體裝置製造方法中,可於第1伸展步驟後不經過切晶黏晶膜X之進一步伸展,將切晶黏晶膜X之半導體晶圓30A周圍(半導體晶片31保持區域外側之部分)加熱從而使之收縮。藉由此種熱收縮步驟,於切晶黏晶膜X中,可對藉由上述第1伸展步驟而拉伸從而暫時鬆弛之晶圓貼合區域作用特定程度之張力,從而於半導體晶片31間確保所期望之分離距離。
其次,視需要經過使用水等清洗液對附帶附有接著劑層之半導體晶片31之切晶帶10之半導體晶片31側進行清洗的清潔步驟後,如圖7所示,將附有接著劑層之半導體晶片31自切晶帶10拾取(拾取步驟)。例如,於切晶帶10之圖中下側,使拾取機構之頂銷構件45上升而隔著切晶帶10將拾取對象之附有接著劑層之半導體晶片31頂起後,藉由吸附治具46而吸附保持。於拾取步驟中,頂銷構件45之頂起速度例如為1~100 mm/秒,頂銷構件45之頂起量例如為50~3000 μm。
其次,如圖8(a)所示,將所拾取之附有接著劑層之半導體晶片31隔著黏晶膜21暫時固定於特定之被黏著體51。作為被黏著體51,例如可例舉:引線框架、TAB(Tape Automated Bonding,捲帶式自動接合)膜及配線基板。
其次,如圖8(b)所示,將半導體晶片31之電極墊(未圖示)與被黏著體51所具有之端子部(未圖示)經由接合線52而電性連接(打線接合步驟)。半導體晶片31之電極墊或被黏著體51之端子部與接合線52之接線係藉由伴隨加熱之超音波焊接而實現,且以不使黏晶膜21熱硬化之方式進行。作為接合線52,例如可使用金線、鋁線或銅線。打線接合之線加熱溫度例如為80~250℃。又,其加熱時間為數秒~數分鐘。
其次,如圖8(c)所示,藉由用以保護被黏著體51上之半導體晶片31或接合線52之密封樹脂53而密封半導體晶片31(密封步驟)。於本步驟中,黏晶膜21進行熱硬化。於本步驟中,例如藉由使用模具進行之轉注成形技術而形成密封樹脂53。作為密封樹脂53之構成材料,例如可使用環氧系樹脂。於本步驟中,用以形成密封樹脂53之加熱溫度例如為165~185℃,加熱時間例如為60秒~數分鐘。於本步驟(密封步驟)中密封樹脂53之硬化未充分進行之情形時,於本步驟後進行用以使密封樹脂53完全硬化之後硬化步驟。即使於密封步驟中黏晶膜21未完全熱硬化之情形時,亦可於後硬化步驟中與密封樹脂53一同實現黏晶膜21之完全熱硬化。於後硬化步驟中,加熱溫度例如為165~185℃,加熱時間例如為0.5~8小時。
以如上方式可製造半導體裝置。
於本發明之半導體裝置製造方法中,可將以如下方式製作之半導體晶圓30B貼合於切晶黏晶膜X以代替將半導體晶圓30A貼合於切晶黏晶膜X的上述構成。
於半導體晶圓30B之製作中,首先,如圖9(a)及圖9(b)所示,於半導體晶圓W上形成分割槽30b(分割槽形成步驟)。半導體晶圓W具有第1面Wa及第2面Wb。於半導體晶圓W之第1面Wa側已製作有各種半導體元件(未圖示),且已於第1面Wa上形成有該半導體元件所需之配線構造等(未圖示)。於本步驟中,將具有黏著面T2a之晶圓加工用帶T2貼合於半導體晶圓W之第2面Wb側後,於半導體晶圓W由晶圓加工用帶T1保持之狀態下,使用切晶裝置等之旋轉切刀於半導體晶圓W之第1面Wa側形成特定深度之分割槽30b。分割槽30b係用以將半導體晶圓W分離為半導體晶片單元之空隙(圖式中將分割槽30b模式地以粗實線表示)。
其次,如圖9(c)所示,進行具有黏著面T3a之晶圓加工用帶T3於半導體晶圓W之第1面Wa側之貼合、及晶圓加工用帶T2自半導體晶圓W之剝離。
其次,如圖9(d)所示,於半導體晶圓W由晶圓加工用帶T3保持之狀態下,藉由對半導體晶圓W自第2面Wb進行研削加工而使之薄化至特定厚度(晶圓薄化步驟)。藉由該晶圓薄化步驟,於本實施形態中形成可單片化成複數個半導體晶片31之半導體晶圓30B。作為半導體晶圓30B,具體而言,該晶圓中具有於第2面Wb側將單片化成複數個半導體晶片31之部位連結之部位(連結部)。半導體晶圓30B之連結部之厚度,即,半導體晶圓30B之第2面Wb與分割槽30b之第2面Wb側末端之間之距離例如為1~30 μm。將如此製作之半導體晶圓30B代替半導體晶圓30A貼合於切晶黏晶膜X後,可參照圖4至圖8進行上述各步驟。
圖10(a)及圖10(b)係具體表示半導體晶圓30B貼合於切晶黏晶膜X後進行之第1伸展步驟(冷伸展步驟)。於本步驟中,使伸展裝置所具備之中空圓柱形狀之頂起構件43於切晶黏晶膜X之圖中下側抵接於切晶帶10並使之上升,使貼合有半導體晶圓30B之切晶黏晶膜X之切晶帶10以於包含半導體晶圓30B之徑向及周向之二維方向上受到拉伸之方式伸展。藉由此種冷伸展步驟,於半導體晶圓30B中,於薄壁且易破裂之部位產生割斷而單片化成半導體晶片31。並且,於本步驟中,與被伸展之切晶帶10之黏著劑層12密接之黏晶膜20中,於各半導體晶片31所密接之各區域中變形得以抑制,另一方面,於與半導體晶片31間之分割槽對向之部位中,於未產生此種變形抑制作用之狀態下,切晶帶10所產生之拉伸應力發揮作用。其結果,於黏晶膜20中,與半導體晶片31間之分割槽對向之部位被割斷。如此獲得之附有接著劑層之半導體晶片31參照圖7經過上述拾取步驟後,供至半導體裝置製造過程中之安裝步驟。
於本半導體裝置製造方法中,可進行圖11所示之晶圓薄化步驟代替參照圖9(d)之上述晶圓薄化步驟。於參照圖9(c)經過上述過程後,於圖11所示之晶圓薄化步驟中,於半導體晶圓W由晶圓加工用帶T3保持之狀態下,藉由對該晶圓自第2面Wb進行研削加工而使之薄化至特定厚度,形成包含複數個半導體晶片31且由晶圓加工用帶T3保持之半導體晶圓分割體30C。於本步驟中,可採用對晶圓進行研削直至分割槽30b自身於第2面Wb側露出為止的方法(第1方法),亦可採用如下方法:自第2面Wb側對晶圓進行研削直至即將到達分割槽30b,其後,藉由自旋轉磨石對晶圓之按壓力之作用,使分割槽30b與第2面Wb之間產生裂痕從而形成半導體晶圓分割體30C(第2方法)。根據所採用之方法,適當決定參照圖9(a)及圖9(b)而如上所述地形成之分割槽30b距離第1面Wa之深度。於圖11中,以粗實線模式地表示經過第1方法之分割槽30b或經過第2方法之分割槽30b及與其相連之裂痕。可將如此製作之半導體晶圓分割體30C代替半導體晶圓30A或半導體晶圓30B貼合於切晶黏晶膜X後,參照圖4至圖8進行上述各步驟。
圖12(a)及圖12(b)係具體表示將半導體晶圓分割體30C貼合於切晶黏晶膜X後進行之第1伸展步驟(冷伸展步驟)。於本步驟中,使伸展裝置所具備之中空圓柱形狀之頂起構件43於切晶黏晶膜X之圖中下側抵接於切晶帶10並使之上升,使貼合有半導體晶圓30C之切晶黏晶膜X之切晶帶10以於包含半導體晶圓30C之徑向及周向之二維方向上受到拉伸之方式伸展。藉由此種冷伸展步驟,與被伸展之切晶帶10之黏著劑層12密接之黏晶膜20中,於半導體晶圓30C之各半導體晶片31所密接之各區域中變形得以抑制,另一方面,於與半導體晶片31間之分割槽30b對向之部位中,於未產生此種變形抑制作用之狀態下,切晶帶10所產生之拉伸應力發揮作用。其結果,黏晶膜20中,與半導體晶片31間之分割槽30b對向之部位被割斷。如此獲得之附有接著劑層之半導體晶片31參照圖7經過上述拾取步驟後,供至半導體裝置製造過程中之安裝步驟。 [實施例]
[實施例1] 〈切晶帶(DT)之製作〉 於具備冷凝管、氮氣導入管、溫度計及攪拌裝置之反應容器內,將含有丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)100莫耳份、丙烯酸2-羥基乙酯(HEA)21莫耳份、作為聚合起始劑之過氧化苯甲醯、及作為聚合溶劑之甲苯之混合物,於60℃下氮氣環境中攪拌10小時(聚合反應)。該混合物中,過氧化苯甲醯之含量相對於單體成分(2EHA、HEA)100質量份為0.4質量份,甲苯之含量相對於單體成分100質量份為80質量份。藉由該聚合反應,獲得含有丙烯酸系聚合物P1 之聚合物溶液。基於Fox式對丙烯酸系聚合物P1 求出之玻璃轉移溫度(Tg)為-60.6℃。其次,於含丙烯酸系聚合物P1 之該溶液中添加18莫耳份之異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯(MOI)後,於50℃下空氣環境中攪拌60小時(加成反應)。藉此,獲得含有於側鏈具有甲基丙烯醯基之丙烯酸系聚合物P2 之聚合物溶液。其次,於該聚合物溶液中添加相對於丙烯酸系聚合物P2 100質量份為0.75質量份之交聯劑(商品名「Coronate L」,多異氰酸酯化合物,Tosoh股份有限公司製)、及2質量份之光聚合起始劑(商品名「Irgacure 127」,BASF公司製)並混合,獲得黏著劑組合物。其次,使用敷料器,於具有實施有聚矽氧脫模處理之面之PET隔離件(厚度50 μm)之聚矽氧脫模處理面上塗佈黏著劑組合物,形成黏著劑組合物層。其次,對該組合物層進行120℃下2分鐘之加熱乾燥,於PET隔離件上形成厚度為10 μm之黏著劑層。其次,使用貼合機,於室溫下於該黏著劑層之露出面貼合乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)製之基材S1 (商品名「RB0103」,厚度125 μm,Kurabo Industries股份有限公司製)。如以上方式製作包含基材與黏著劑層之實施例1之切晶帶。實施例1以及下述各實施例及各比較例中之切晶帶黏著劑層之組成揭示於表1(表1中,關於丙烯酸系聚合物之構成單體,記錄有單體間之莫耳比,關於交聯劑及光聚合起始劑,記錄有相對於丙烯酸系聚合物100質量份之質量比)。
〈黏晶膜之製作〉 將丙烯酸系樹脂(商品名「Teisan Resin SG-708-6」,重量平均分子量為70萬,玻璃轉移溫度Tg為4℃,Nagase chemteX股份有限公司製)100質量份、環氧樹脂(商品名「JER828」,Mitsubishi Chemical股份有限公司製)11質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851SS」,明和化成股份有限公司製)5質量份、及無機填料(商品名「SO-25R」,球狀二氧化矽,平均粒徑為500 nm,Admatechs股份有限公司製)110質量份添加至甲基乙基酮中加以混合,獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物。其次,使用敷料器,於具有實施有聚矽氧脫模處理之面之PET隔離件(厚度50 μm)之聚矽氧脫模處理面上塗佈接著劑組合物,形成接著劑組合物層。其次,對該組合物層進行130℃下2分鐘之加熱乾燥,於PET隔離件上製作厚度為10 μm之實施例1之黏晶膜。
〈切晶黏晶膜之製作〉 將附帶PET隔離件之實施例1之上述黏晶膜沖切加工為特定直徑之圓盤形。其次,自該黏晶膜剝離PET隔離件且自上述切晶帶剝離PET隔離件後,使用滾筒貼合機貼合該切晶帶中露出之黏著劑層與黏晶膜中藉由PET隔離件之剝離而露出之面。於該貼合中,貼合速度為10 mm/分鐘,溫度條件為23℃,壓力條件為0.15 MPa。其次,將如此與黏晶膜貼合之切晶帶以切晶帶之中心與黏晶膜之中心一致之方式沖切加工為特定直徑之圓盤形。其次,對切晶帶之黏著劑層,自EVA基材側照射紫外線。於紫外線照射中,使用高壓水銀燈,照射累計光量為300 mJ/cm2 。如以上之方式,製作具有包含切晶帶與黏晶膜之積層構造之實施例1之切晶黏晶膜。
[實施例2] 〈切晶帶之製作〉 於具備冷凝管、氮氣導入管、溫度計及攪拌裝置之反應容器內,將含有丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)75莫耳份、4-丙烯醯基𠰌啉(ACMO)25莫耳份、丙烯酸2-羥基乙酯(HEA)22莫耳份、作為聚合起始劑之過氧化苯甲醯、及作為聚合溶劑之甲苯之混合物,於60℃下氮氣環境中攪拌10小時(聚合反應)。該混合物中,過氧化苯甲醯之含量相對於單體成分(2EHA、ACMO、HEA)100質量份為0.4質量份,甲苯之含量相對於單體成分100質量份為80質量份。藉由該聚合反應,獲得含有丙烯酸系聚合物P3 之聚合物溶液。基於Fox式對丙烯酸系聚合物P3 求出之玻璃轉移溫度(Tg)為-42.7℃。其次,於含丙烯酸系聚合物P3 之該溶液中添加18莫耳份之異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯(MOI)後,於50℃下空氣環境中攪拌60小時(加成反應)。藉此,獲得含有於側鏈具有甲基丙烯醯基之丙烯酸系聚合物P4 之聚合物溶液。其次,於該聚合物溶液中添加相對於丙烯酸系聚合物P4 100質量份為0.75質量份之交聯劑(商品名「Coronate L」,多異氰酸酯化合物,Tosoh股份有限公司製)、及2質量份之光聚合起始劑(商品名「Irgacure 127」,BASF公司製)並混合,獲得黏著劑組合物。其次,使用敷料器,於具有實施有聚矽氧脫模處理之面之PET隔離件(厚度50 μm)之聚矽氧脫模處理面上塗佈黏著劑組合物,形成黏著劑組合物層。其次,對該組合物層進行120℃下2分鐘之加熱乾燥,於PET隔離件上形成厚度為10 μm之黏著劑層。其次,使用貼合機,於室溫下於該黏著劑層之露出面貼合乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)製之基材S1 (商品名「RB0103」,厚度125 μm,Kurabo Industries股份有限公司製)。如以上方式製作實施例2之切晶帶。
〈黏晶膜之製作〉 將丙烯酸系樹脂(商品名「Teisan Resin SG-708-6」,重量平均分子量為70萬,玻璃轉移溫度Tg為4℃,Nagase chemteX股份有限公司製)100質量份、環氧樹脂(商品名「JER828」,Mitsubishi Chemical股份有限公司製)11質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851SS」,明和化成股份有限公司製)5質量份、及無機填料(商品名「SO-25R」,球狀二氧化矽,平均粒徑為500 nm,Admatechs股份有限公司製)110質量份添加至甲基乙基酮中加以混合,獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物。其次,使用敷料器,於具有實施有聚矽氧脫模處理之面之PET隔離件(厚度50 μm)之聚矽氧脫模處理面上塗佈接著劑組合物,形成接著劑組合物層。其次,對該組合物層進行130℃下2分鐘之加熱乾燥,於PET隔離件上製作厚度為10 μm之實施例2之黏晶膜。
〈切晶黏晶膜之製作〉 將附帶PET隔離件之實施例2之上述黏晶膜沖切加工為特定直徑之圓盤形。其次,自該黏晶膜剝離PET隔離件且自上述切晶帶剝離PET隔離件後,使用滾筒貼合機貼合該切晶帶中露出之黏著劑層與黏晶膜中藉由PET隔離件之剝離而露出之面。於該貼合中,貼合速度為10 mm/分鐘,溫度條件為23℃,壓力條件為0.15 MPa。其次,將如此與黏晶膜貼合之切晶帶以切晶帶之中心與黏晶膜之中心一致之方式沖切加工為特定直徑之圓盤形。其次,對切晶帶之黏著劑層,自EVA基材側照射紫外線。於紫外線照射中,使用高壓水銀燈,照射累計光量為300 mJ/cm2 。如以上之方式,製作具有包含切晶帶與黏晶膜之積層構造之實施例2之切晶黏晶膜。
[實施例3] 除將切晶帶黏著劑層之形成中所使用之HEA設為20莫耳份代替21莫耳份,及使用EVA製之基材S2 (商品名「RB0104」,厚度125 μm,Kurabo Industries股份有限公司製)代替基材S1 以外,以與實施例1之切晶帶相同之方式,製作實施例3之切晶帶。並且,除使用該切晶帶代替實施例1之切晶帶以外,以與實施例1之切晶黏晶膜相同之方式,製作實施例3之切晶黏晶膜。
[實施例4] 除使用EVA製之基材S2 (商品名「RB0104」,厚度125 μm,Kurabo Industries股份有限公司製)代替基材S1 以外,以與實施例2之切晶帶相同之方式,製作實施例4之切晶帶。並且,除使用該切晶帶代替實施例2之切晶帶以外,以與實施例2之切晶黏晶膜相同之方式,製作實施例4之切晶黏晶膜。
[實施例5] 除將切晶帶黏著劑層之形成中所使用之HEA設為20莫耳份代替21莫耳份,及使用聚烯烴系之基材S3 (商品名「DDZ FILM」,厚度90 μm,Gunze股份有限公司製)代替基材S1 以外,以與實施例1之切晶帶相同之方式,製作實施例5之切晶帶。基材S3 具有「聚乙烯層/聚丙烯層/聚乙烯層」之積層構造。並且,除使用該切晶帶代替實施例1之切晶帶以外,以與實施例1之切晶黏晶膜相同之方式,製作實施例5之切晶黏晶膜。
[實施例6] 除使用聚烯烴系之基材S3 (商品名「DDZ FILM」,厚度90 μm,Gunze股份有限公司製)代替基材S1 以外,以與實施例2之切晶帶相同之方式,製作實施例6之切晶帶。並且,除使用該切晶帶代替實施例2之切晶帶以外,以與實施例2之切晶黏晶膜相同之方式,製作實施例6之切晶黏晶膜。
[實施例7] 除將切晶帶黏著劑層之形成中所使用之交聯劑(商品名「Coronate L」,多異氰酸酯化合物,Tosoh股份有限公司製)設為2質量份代替0.75質量份,及使用聚氯乙烯製之基材S4 (商品名「V9K」,厚度100 μm,Achilles股份有限公司)代替基材S1 以外,以與實施例2之切晶帶相同之方式,製作實施例7之切晶帶。並且,除使用該切晶帶代替實施例2之切晶帶以外,以與實施例2之切晶黏晶膜相同之方式,製作實施例7之切晶黏晶膜。
[比較例1] 除將切晶帶黏著劑層之形成中所使用之交聯劑(商品名「Coronate L」,Tosoh股份有限公司製)設為4質量份代替0.75質量份,及使用聚烯烴系之基材S3 (商品名「DDZ」,厚度90 μm,Gunze股份有限公司製)代替基材S1 以外,以與實施例2之切晶帶相同之方式,製作比較例1之切晶帶。並且,除使用該切晶帶代替實施例2之切晶帶以外,以與實施例2之切晶黏晶膜相同之方式,製作比較例1之切晶黏晶膜。
[對SUS黏著力] 對實施例1~7及比較例1之各切晶黏晶膜中之切晶帶之黏著劑層側表面,以如下方式研究對SUS平面之黏著力。首先,自切晶帶切出切晶帶試驗片(寬度20 mm×長度140 mm)。其次,將切晶帶試驗片介隔其黏著劑層側貼合於SUS板(SUS403製)。該貼合係藉由將2 kg之手壓輥往返1次之壓接作業而進行。貼合後,將該貼合體靜置30分鐘。並且,使用拉伸試驗機(商品名「Autograph AGS-J」,島津製作所股份有限公司製),於-15℃、剝離角度180°及剝離速度300 mm/分鐘之條件下,進行自SUS板剝離切晶帶試樣片之剝離試驗,測定切晶帶對SUS平面之剝離黏著力(N/20 mm)。其結果揭示於表1。
〈儲存模數〉 對實施例1~7及比較例1之各切晶黏晶膜中之切晶帶之黏著劑層,藉由動態黏彈性測定研究儲存模數(剪切儲存模數)。測定用之樣品係以如下方式準備。首先,貼合複數個黏著劑層片,製作約2 mm厚之黏著劑片材。其次,對該片材進行沖切,獲得作為測定用樣品之圓柱狀之顆粒物(直徑7.9 mm)。並且,對測定用樣品,使用動態黏彈性測定裝置(商品名「ARES」,Rheometrics公司製),固定於直徑7.9 mm之平行板之治具後,進行動態黏彈性測定。於本測定中,測定模式為剪切模式,測定溫度範圍為-70℃~150℃,升溫速度為5℃/分鐘,頻率為1 Hz。對黏著劑層自本測定求出之-15℃下之儲存模數揭示於表1。
[拉伸應力] 對實施例1~7及比較例1之各切晶黏晶膜中之切晶帶進行拉伸試驗,研究拉伸應力。具體而言,首先,自切晶帶切出切晶帶試驗片(寬度20 mm×長度140 mm)。每個實施例及比較例分別準備5張切晶帶試驗片。並且,使用拉伸試驗機(商品名「Autograph 50NX」,島津製作所股份有限公司製)進行拉伸試驗,測定於應變值30%下產生之拉伸應力。於本拉伸試驗中,初始夾頭間距離為100 mm,溫度條件為-15℃,拉伸速度為200 mm/分鐘。將源自同一切晶黏晶膜之5張切晶帶試驗片之測定值之平均值作為該切晶帶之-15℃下之拉伸應力(N/20 mm)。其結果揭示於表1。
〈伸展步驟之評價〉 使用實施例1~7及比較例1之各切晶黏晶膜,進行如以下之貼合步驟與其後之伸展步驟。
於貼合步驟中,對處於由晶圓加工用帶(商品名「ELPUB-3083D」,日東電工股份有限公司製)保持之狀態下之半導體晶圓分割體與包圍其之環狀框(直徑12英吋,SUS製,Disco股份有限公司製),以切晶黏晶膜之黏晶膜貼合於半導體晶圓分割體,並且切晶帶黏著劑層貼合於環狀框之方式,進行切晶黏晶膜之貼合作業。其後,自半導體晶圓分割體與環狀框剝離晶圓加工用帶。半導體晶圓分割體係以如下方式形成而準備。首先,對處於與環狀框一同由晶圓加工用帶(商品名「V12S-R2」,日東電工股份有限公司製)保持之狀態下之矽裸晶圓(直徑300 mm,厚度780 μm,東京化工股份有限公司製),自其一面側,使用切晶裝置(商品名「DFD6361」,Disco股份有限公司製)藉由其旋轉刀片形成單片化用之分割槽(寬度20~25 μm,深度50 μm,形成一區間6 mm×12 mm之格子狀)。其次,於晶圓之分割槽形成面與環狀框貼合晶圓加工用帶(商品名「ELPUB-3083D」,日東電工股份有限公司製)後,將上述晶圓加工用帶(商品名「V12S-R2」)自晶圓與環狀框剝離。其後,使用背面研磨裝置(商品名「DGP8760」,Disco股份有限公司製),自晶圓之另一面(未形成分割槽之面)側進行研削,藉此將該晶圓薄化至厚度20 μm。如以上之方式,形成半導體晶圓分割體(處於由晶圓加工用帶保持之狀態)。該半導體晶圓分割體中包含複數個半導體晶片(6 mm×12 mm)。
伸展步驟係使用擴片裝置(商品名「Die Separator DDS2300」,Disco股份有限公司製造),於其冷伸展單元中進行。具體而言,首先,將附帶半導體晶圓分割體與包圍其之環狀框之上述切晶黏晶膜置於裝置內,於同裝置之冷伸展單元中,將附帶半導體晶圓分割體之切晶黏晶膜之切晶帶伸展。於該冷伸展步驟中,溫度為-15℃,伸展速度為100 mm/秒,伸展量為7 mm。於切晶黏晶膜之切晶帶中,將未因經過此種伸展步驟而產生自環狀框之剝離之情形評價為「良」,將產生此種剝離之情形評價為「不良」。其結果揭示於表1。
[表1]
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 比較例1
DT之基材 S1 S2 S2 S2 S3 S3 S4 S3
DT之基材之厚度(μm) 125 125 125 125 90 90 100 90
DT之黏著劑層 2EHA 100 75 100 75 100 75 75 75
ACMO - 25 - 25 - 25 25 25
HEA 21 22 20 22 20 22 22 22
MOI 18 18 18 18 18 18 18 18
交聯劑 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 2 4
光聚合起始劑 2 2 2 2 2 2 2 2
聚合物之Tg(℃) -60.6 -42.7 -60.6 -42.7 -60.6 -42.7 -42.7 -42.7
剝離黏著力(N/20 mm) 3.4 0.4 3.4 0.4 3.4 0.4 0.3 0.1
儲存模數(MPa) 0.2 48 0.2 48 0.2 48 53 80
拉伸應力(N/20 mm) 10 10 15 15 23 23 40 24
伸展步驟之評價 不良
10:切晶帶 11:基材 12:黏著劑層 12a:黏著面 20,21:黏晶膜 30C:半導體晶圓分割體 30a:改質區域 30b:分割槽 31:半導體晶片 41:環狀框 42:保持器 43:頂起構件 44:工作台 45:頂銷構件 46:吸附治具 51:被黏著體 52:接合線 53:密封樹脂 R:照射區域 T1:晶圓加工用帶 T1a:黏著面 T2:晶圓加工用帶 T2a:黏著面 T3:晶圓加工用帶 T3a:黏著面 W,30A,30B:半導體晶圓 Wa:第1面 Wb:第2面 X:切晶黏晶膜
圖1係本發明之一實施形態之切晶黏晶膜之平面圖。 圖2係圖1所示之切晶黏晶膜之截面模式圖。 圖3(a)~(c)係表示使用圖1及圖2所示之切晶黏晶膜之半導體裝置製造方法之一部分步驟。 圖4(a)、(b)係表示圖3所示之步驟之後續步驟。 圖5(a)~(c)係表示圖4所示之步驟之後續步驟。 圖6(a)~(c)係表示圖5所示之步驟之後續步驟。 圖7係表示圖6所示之步驟之後續步驟。 圖8(a)~(c)係表示圖7所示之步驟之後續步驟。 圖9(a)~(d)係表示使用圖1及圖2所示之切晶黏晶膜之半導體裝置製造方法之變化例之一部分步驟。 圖10(a)、(b)係表示圖9所示之步驟之後續步驟。 圖11係表示使用圖1及圖2所示之切晶黏晶膜之半導體裝置製造方法之變化例之一部分步驟。 圖12(a)、(b)係表示圖11所示之步驟之後續步驟。
10:切晶帶
11:基材
12:黏著劑層
12a:黏著面
20:黏晶膜
R:照射區域
X:切晶黏晶膜

Claims (8)

  1. 一種切晶黏晶膜,其具備具有包含基材與黏著劑層之積層構造之切晶帶、及 可剝離地密接於上述切晶帶中之上述黏著劑層之黏晶膜,並且 上述切晶帶中之上述黏著劑層側之表面相對SUS平面,於-15℃、剝離角度180°及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之剝離試驗中顯示0.3 N/20 mm以上之剝離黏著力。
  2. 如請求項1之切晶黏晶膜,其中關於上述切晶帶,對寬度20 mm之切晶帶試驗片於初始夾頭間距離100 mm、-15℃及拉伸速度200 mm/分鐘之條件下進行之拉伸試驗中於應變值30%下產生之拉伸應力為50 N/20 mm以下。
  3. 如請求項1或2之切晶黏晶膜,其中上述黏著劑層於-15℃下之儲存模數為0.1 MPa以上。
  4. 如請求項1或2之切晶黏晶膜,其中上述黏著劑層於-15℃下之儲存模數為100 MPa以下。
  5. 如請求項1或2之切晶黏晶膜,其中上述黏著劑層含有玻璃轉移溫度為-40℃以下之聚合物。
  6. 如請求項1或2之切晶黏晶膜,其中上述黏著劑層含有丙烯酸系聚合物及異氰酸酯系交聯劑。
  7. 如請求項6之切晶黏晶膜,其中上述黏著劑層中之異氰酸酯系交聯劑之含量相對於丙烯酸系聚合物100質量份而言為0.1質量份以上。
  8. 如請求項6之切晶黏晶膜,其中上述黏著劑層中之異氰酸酯系交聯劑之含量相對於丙烯酸系聚合物100質量份而言為2質量份以下。
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