TW202039726A - 附有接著膜之切晶帶 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種附有接著膜之切晶帶,其適於在為了獲得附有接著膜之半導體晶片而使用附有接著膜之切晶帶所進行之擴展步驟中使切晶帶(DT)上之接著膜良好地分斷,並且適於針對分斷後之附有接著膜之半導體晶片抑制自DT之浮升並實現拾取步驟中之良好之拾取。
本發明之附有接著膜之切晶帶X具備切晶帶10與接著膜20。接著膜20可剝離地密接於切晶帶10所具有之黏著劑層12。在60℃經過300 mJ/cm2
之紫外線照射之試驗片之黏著劑層12與接著膜20之間的剝離黏著力相對於在22℃經過300 mJ/cm2
之紫外線照射之試驗片之黏著劑層12與接著膜20之間的剝離黏著力之比率為0.8~2。
Description
本發明係關於一種可於半導體裝置之製造過程中使用之附有接著膜之切晶帶。
於半導體裝置之製造過程中,關於獲得帶有黏晶用之尺寸與晶片相當之接著膜之半導體晶片、即附有接著膜之半導體晶片,有使用附有接著膜之切晶帶之情形。附有接著膜之切晶帶例如具有包含基材及黏著劑層之切晶帶、與可剝離地密接於其黏著劑層側之接著膜。接著膜具有尺寸超出作為工件之半導體晶圓之圓盤形狀,例如對於具有尺寸超出該接著膜之圓盤形狀之切晶帶呈同心圓狀地貼合於其黏著劑層側。
作為使用附有接著膜之切晶帶而獲得附有接著膜之半導體晶片之方法之一,已知有經過用於將附有接著膜之切晶帶中之切晶帶擴展而分斷接著膜之步驟之方法。於該方法中,首先,在附有接著膜之切晶帶之接著膜上貼合半導體晶圓。該半導體晶圓例如被加工成後續會與接著膜之分斷一起被分斷而可單片化為複數個半導體晶片。其次,於特定之擴展裝置中,為以自切晶帶上之接著膜產生分別密接於半導體晶片之複數個接著膜小片之方式分斷該接著膜,而將附有接著膜之切晶帶之切晶帶向其徑向擴展(擴展步驟)。於該擴展步驟中,在接著膜上之半導體晶圓中之與接著膜分斷部位相對應之部位亦發生分斷,而於附有接著膜之切晶帶或切晶帶上將半導體晶圓單片化為複數個半導體晶片。其次,於具備拾取步驟機構等之特定之切晶黏晶裝置中,自切晶帶之下側利用拾取機構之頂銷構件將各半導體晶片與密接於其之尺寸與晶片相當之接著膜一起頂起後,自切晶帶上進行拾取(拾取步驟)。如此,獲得附有接著膜之半導體晶片。該附有接著膜之半導體晶片經由該接著膜藉由黏晶而固定於安裝基板等被接著體。關於與例如以上述方式使用之附有接著膜之切晶帶相關之技術,例如記載於下述專利文獻1、2中。
[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]
附有接著膜之切晶帶中,先前有採用具有紫外線硬化性黏著劑層作為切晶帶黏著劑層之情形。於使用此種附有接著膜之切晶帶之半導體裝置製造過程中,在上述拾取步驟之前,於紫外線照射裝置中藉由對帶有多個附有接著膜之半導體晶片之切晶帶黏著劑層之UV(ultraviolet,紫外線)照射而有意地使該黏著劑層之黏著力下降(紫外線照射步驟)。
紫外線照射裝置例如具備實施UV照射之腔室。UV照射對象之工件(例如,保持利用上述單片化所得之半導體晶片之附有接著膜之切晶帶)例如於以複數片一組儲存於匣盒內之狀態下設置於腔室內,交付至紫外線照射步驟。於半導體裝置生產線中,存在紫外線照射裝置連續地運轉,例如此種紫外線照射步驟逐一對新一組之UV照射對象工件依序重複之情形。
然而,若紫外線照射裝置連續地運轉,則存在持續進行連續或間斷之UV照射之腔室內之環境溫度上升之傾向。UV照射時之腔室內溫度會對附有接著膜之切晶帶之紫外線硬化性切晶帶黏著劑層之紫外線硬化之程度產生影響,因此會對上述黏著劑層之黏著力下降之程度產生影響。具體而言,存在UV照射時之腔室內溫度越高,附有接著膜之切晶帶之紫外線硬化性切晶帶黏著劑層之紫外線硬化之進行程度越低,其黏著力下降之程度越小之傾向。
因此,關於在紫外線照射步驟中經過高溫環境下之UV照射之附有接著膜之切晶帶(帶有於切晶帶上被單片化之附有接著膜之半導體晶片),先前存在於其後之拾取步驟中未恰當地進行附有接著膜之半導體晶片自切晶帶之拾取之情形。
本發明係基於如以上之情況而想出者,其目的在於提供一種附有接著膜之切晶帶,其適於在為獲得附有接著膜之半導體晶片而使用附有接著膜之切晶帶進行之擴展步驟中使切晶帶上之接著膜良好地分斷,並且適於針對分斷後之附有接著膜之半導體晶片抑制自切晶帶之浮升並實現拾取步驟中之良好之拾取。
[解決問題之技術手段]
由本發明提供之附有接著膜之切晶帶具備切晶帶及接著膜。切晶帶具有包含基材與紫外線硬化性黏著劑層之積層結構。接著膜可剝離地密接於切晶帶之黏著劑層。又,關於本發明之附有接著膜之切晶帶,在溫度60℃受到300 mJ/cm2
之紫外線照射後之第2試驗片中之黏著劑層與接著膜之間的藉由T型剝離試驗測定出之第2剝離黏著力相對於在溫度22℃受到300 mJ/cm2
之紫外線照射後之第1試驗片中之黏著劑層與接著膜之間的藉由T型剝離試驗測定出之第1剝離黏著力之比率為0.8~2,較佳為0.9~1.8。第1及第2試驗片分別為自本發明之附有接著膜之切晶帶切出之試驗片,具有切晶帶與可剝離地密接於其紫外線硬化性黏著劑層之接著膜。本發明中,所謂試驗片所接受之紫外線照射係指對該試驗片中之黏著劑層隔著基材進行之紫外線照射(自基材之側之照射)。300 mJ/cm2
之紫外線照射例如可藉由照射強度150 mW/cm2
之紫外線之2秒之照射而實現。又,用於測定第1及第2剝離黏著力之上述T型剝離試驗設為於23℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下實施。如以上之構成之本發明之附有接著膜之切晶帶可於半導體裝置之製造中獲得附有接著膜之半導體晶片之過程中使用。
關於本發明之附有接著膜之切晶帶,如上所述般在溫度60℃受到300 mJ/cm2
之紫外線照射後之第2試驗片中之黏著劑層與接著膜之間的藉由T型剝離試驗測定出之第2剝離黏著力相對於在溫度22℃受到300 mJ/cm2
之紫外線照射後之第1試驗片中之黏著劑層與接著膜之間的藉由T型剝離試驗測定出之第1剝離黏著力之比率為0.8~2,較佳為0.9~1.8。於切晶帶之紫外線硬化性黏著劑層中,基於紫外線照射之黏著力下降之溫度依存性落於該程度之範圍之情形時,易於實現實際上伴有環境溫度變動之紫外線照射步驟中之紫外線照射前之黏著力(UV照射前黏著力)與紫外線照射後之黏著力(UV照射後黏著力)的平衡,因此,易於實現兼顧用於將切晶帶上之接著膜與晶圓分斷之上述擴展步驟中切晶帶黏著劑層所需求之相對較高之黏著力、與用於將附有接著膜之半導體晶片自切晶帶拾取之上述拾取步驟中切晶帶黏著劑層所需求之相對較低之黏著力。本發明者等獲得此種見解。具體而言,如利用後述實施例及比較例所示。
上述比率為2以下、較佳為1.8以下之構成適於如下方面,即,關於切晶帶黏著劑層之黏著力,確保足夠強之UV照射前黏著力之基礎上,經過常溫環境下之紫外線照射之情形時所達到之黏著力自不用說,且使經過60℃左右之高溫環境下之紫外線照射之情形時所達到之黏著力成為作為拾取步驟中所需求之足夠弱之UV照射後黏著力而實用者。又,充分確保擴展步驟中所需求之相對較高之黏著力之切晶帶黏著劑層適於在自擴展步驟至紫外線照射步驟之間,針對切晶帶上之附有接著膜之半導體晶片抑制自切晶帶之浮升。
如上所述,本發明之附有接著膜之切晶帶適於在擴展步驟中使切晶帶上之接著膜良好地分斷,並且適於針對分斷後之附有接著膜之半導體晶片抑制自切晶帶之浮升並實現拾取步驟中之良好之拾取。
本發明之附有接著膜之切晶帶之上述第1剝離黏著力較佳為0.03~0.15 N/20 mm。此種構成就關於切晶帶黏著劑層使加入有紫外線照射步驟中之實際上之環境溫度變動之UV照射後黏著力處於實用範圍的方面而言較佳。
本發明之附有接著膜之切晶帶中之切晶帶黏著劑層與接著膜之間的於23℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之藉由T型剝離試驗測定出之剝離黏著力較佳為1.5~4.5 N/20 mm。此種構成適於如下方面,即,於使用本發明之附有接著膜之切晶帶進行擴展步驟之情形時,在自擴展步驟至紫外線照射步驟之間,針對切晶帶上之附有接著膜之半導體晶片抑制自切晶帶之浮升。又,該構成於如下方面較佳,即,關於切晶帶黏著劑層,作為UV照射前黏著力而言實用,並且使加入有紫外線照射步驟中之實際上之環境溫度變動之UV照射後黏著力處於實用範圍。
本發明之附有接著膜之切晶帶中之黏著劑層與接著膜之間的於-5℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之藉由T型剝離試驗測定出之剝離黏著力較佳為0.5~2 N/20 mm。此種構成適於如下方面,即,於使用本發明之附有接著膜之切晶帶於例如0℃以下之低溫條件下進行擴展步驟之情形時,使切晶帶上之接著膜良好地分斷。又,該構成於如下方面較佳,即,關於切晶帶黏著劑層,作為UV照射前黏著力而言實用,並且使加入有紫外線照射步驟中之實際上之環境溫度變動之UV照射後黏著力處於實用範圍。
本發明之附有接著膜之切晶帶中之接著膜的25℃下之儲存模數(拉伸儲存模數)較佳為1~5 GPa,更佳為1.2~4 GPa。此種構成就於室溫及其附近之溫度範圍確保接著膜對切晶帶黏著劑層之密接性之方面而言較佳。
本發明之附有接著膜之切晶帶中之接著膜的-5℃下之儲存模數較佳為3~5 GPa,更佳為3.5~4.5 GPa。此種構成適於使接著膜確保例如0℃以下之低溫條件下之分斷性。
本發明之附有接著膜之切晶帶中之切晶帶於針對寬度10 mm之切晶帶試驗片在初始夾頭間距離100 mm、-5℃及拉伸速度300 mm/分鐘之條件下進行之拉伸試驗中於應變值20%所呈現之拉伸應力較佳為3~12 MPa,更佳為3.5~11.5 MPa。此種構成適於如下方面,即,於使用本發明之附有接著膜之切晶帶在例如0℃以下之溫度條件下進行擴展步驟之情形時,使切晶帶上之接著膜良好地分斷。
圖1係本發明之一實施形態之附有接著膜之切晶帶X之截面模式圖。附有接著膜之切晶帶X具有包含切晶帶10與接著膜20之積層結構。切晶帶10具有包含基材11與黏著劑層12之積層結構。黏著劑層12於接著膜20側具有黏著面12a。接著膜20可剝離地密接於切晶帶10之黏著劑層12或其黏著面12a。本實施形態中,切晶帶10及接著膜20如圖2所示般具有圓盤形狀且呈同心圓狀地配設。此種附有接著膜之切晶帶X可於半導體裝置之製造中獲得附有接著膜之半導體晶片之過程中使用。
附有接著膜之切晶帶X中之切晶帶10之基材11係於切晶帶10或附有接著膜之切晶帶X中作為支持體發揮功能之器件。基材11係具有紫外線透過性之例如塑膠基材,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、及矽酮樹脂。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可具有單層結構,亦可具有多層結構。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中之黏著劑層12側之表面亦可實施用於提高與黏著劑層12之密接性之物理處理、化學處理、或底塗處理。作為物理處理,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。作為化學處理,例如可例舉鉻酸處理。
關於基材11之厚度,就確保用於使基材11作為切晶帶10或附有接著膜之切晶帶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。又,就於切晶帶10或附有接著膜之切晶帶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。
切晶帶10之黏著劑層12係藉由紫外線照射而發生黏著力下降之紫外線硬化性黏著劑層。作為用於形成紫外線硬化性黏著劑層之黏著劑,可例舉如下之添加型之紫外線硬化性黏著劑,其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、與具有紫外線聚合性之碳-碳雙鍵等官能基之紫外線聚合性之單體成分或低聚物成分。
上述丙烯酸系聚合物較佳為以質量比率計最多地含有源自(甲基)丙烯酸酯之單體單元。「(甲基)丙烯酸」表示「丙烯酸」及/或「甲基丙烯酸」。作為用於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。作為用於丙烯酸系聚合物之(甲基)丙烯酸酯,較佳為使用選自由(甲基)丙烯酸2-乙基己酯及(甲基)丙烯酸月桂酯所組成之群中之至少一種。又,就於黏著劑層12恰當地顯現基於(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25 mol%以上,更佳為30 mol%以上。又,該比率例如為70 mol%以下。
關於上述丙烯酸系聚合物,例如就其凝集力、耐熱性之改質之觀點而言,亦可含有可與(甲基)丙烯酸酯共聚之一種或兩種以上之源自其他單體之單體單元。作為用於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、含氮單體、含環氧基之單體、含磺酸基之單體、及含磷酸基之單體。作為含羧基之單體,例如可例舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、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-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯、及(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯。作為含氮單體,例如可例舉:丙烯醯基𠰌啉、丙烯醯胺、及丙烯腈。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-羥乙基丙烯醯基磷酸酯。作為用於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含氮單體。作為含羥基之單體,較佳為使用選自由(甲基)丙烯酸2-羥乙酯及(甲基)丙烯酸4-羥丁酯所組成之群中之至少一種。作為含氮單體,較佳為使用丙烯醯基𠰌啉。
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、即於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作為構成單體之含羥基之單體的比率較佳為13~30 mol%,更佳為15~28 mol%。此種構成就關於黏著劑層12之與被接著體之間之剝離力的控制容易度之觀點而言較佳。
於上述丙烯酸系聚合物含有源自含氮單體之單體單元之情形時、即丙烯酸系聚合物含有含氮單體作為其構成單體之情形時,該丙烯酸系聚合物中之作為構成單體之含氮單體之比率較佳為5~25 mol%,更佳為6~23 mol%。此種構成就使黏著劑層12確保對被接著體之黏著力之觀點而言較佳。
於上述丙烯酸系聚合物含有丙烯醯基𠰌啉(ACMO)作為其構成單體之情形時,該丙烯酸系聚合物中之丙烯醯基𠰌啉相對於(甲基)丙烯酸烷基酯之比率(莫耳比率)較佳為0.25以上。此種構成就使黏著劑層12確保對被接著體之黏著力之觀點而言較佳。就使黏著劑層12實現不會過強之黏著力之觀點而言,該比率例如為0.9以下,較佳為0.8以下。
關於丙烯酸系聚合物,為於其聚合物骨架中形成交聯結構,亦可含有可與(甲基)丙烯酸酯等單體成分共聚之源自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、及胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。「(甲基)丙烯酸酯」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。就於黏著劑層12恰當地顯現基於(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,且較佳為30 mol%以下。
丙烯酸系聚合物可將用於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或附有接著膜之切晶帶X之半導體裝置製造過程中之高度的潔淨性之觀點而言,切晶帶10或附有接著膜之切晶帶X之黏著劑層12中之低分子量物質以少為佳,於此情況下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)係指藉由凝膠滲透層析儀(GPC)測定所得之標準聚苯乙烯換算之值。
關於黏著劑層12或用於形成其之黏著劑,為提高丙烯酸系聚合物等基礎聚合物之平均分子量,例如亦可含有交聯劑。作為用於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:作為多官能異氰酸酯系交聯劑之聚異氰酸酯化合物、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。就抑制黏著劑層12之基於紫外線照射之黏著力下降之溫度依存性(紫外線照射時之環境溫度越高,黏著劑層12之紫外線硬化之進行程度越低,其黏著力下降之程度越小之傾向)之觀點而言,該交聯劑較佳為作為多官能異氰酸酯系交聯劑之聚異氰酸酯化合物。
黏著劑層12或用於形成其之黏著劑組合物中之交聯劑之含量係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0.3質量份以上,更佳為0.5質量份以上。該含量較佳為5質量份以下,更佳為4質量份以下,更佳為3質量份以下。此種構成就黏著劑層12之對環狀框之密接性、基於紫外線照射之黏著力下降之溫度依存性之抑制的觀點而言較佳。
作為用於形成紫外線硬化性黏著劑之上述紫外線聚合性單體成分,例如可例舉:胺基甲酸酯(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、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。作為用於形成紫外線硬化性黏著劑之上述紫外線聚合性低聚物成分,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,且以分子量100~30000左右者為適當。紫外線硬化性黏著劑中之紫外線聚合性之單體成分或低聚物成分之總含量係於可使形成之黏著劑層12之黏著力恰當地下降之範圍決定,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,作為添加型之紫外線硬化性黏著劑,例如亦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之紫外線硬化性黏著劑,例如亦可例舉如下之內在型之紫外線硬化性黏著劑,其含有於聚合物側鏈或聚合物主鏈中、聚合物主鏈末端具有紫外線聚合性之碳-碳雙鍵等官能基之基礎聚合物。此種內在型之紫外線硬化性黏著劑就抑制因形成之黏著劑層12內之低分子量成分之轉移所引起的黏著特性之計劃外之經時變化之方面而言較佳。
作為內在型之紫外線硬化性黏著劑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。作為此種形成基本骨架之丙烯酸系聚合物,可採用上述丙烯酸系聚合物。作為紫外線聚合性之碳-碳雙鍵向丙烯酸系聚合物之導入方法,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之後,使具有可與第1官能基之間發生反應而鍵結之特定官能基(第2官能基)與紫外線聚合性碳-碳雙鍵之化合物於維持碳-碳雙鍵之紫外線聚合性之狀態下對於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,就追蹤反應之容易度之觀點而言,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,由於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度之觀點而言,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況。於該情形時,作為兼具紫外線聚合性碳-碳雙鍵與作為第2官能基之異氰酸基之異氰酸酯化合物、即紫外線聚合性之含不飽和官能基之異氰酸酯化合物,例如可例舉含異氰酸基之(甲基)丙烯酸酯。作為含異氰酸基之(甲基)丙烯酸酯,例如可例舉:2-(甲基)丙烯醯氧乙基異氰酸酯、(甲基)丙烯醯基異氰酸酯、及間異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯。
在用於形成內在型之紫外線硬化性黏著劑之丙烯酸系聚合物含有含異氰酸基之(甲基)丙烯酸酯作為構成單體之情形時,該丙烯酸系聚合物中之作為構成單體之含異氰酸基之(甲基)丙烯酸酯的比率較佳為12~25 mol%(在用於形成內在型之紫外線硬化性黏著劑之丙烯酸系聚合物之主鏈上加成之含異氰酸基之(甲基)丙烯酸酯於本實施形態中設為形成該黏著劑之丙烯酸系聚合物之構成單體)。此種構成就於附有接著膜之切晶帶X之使用過程中使黏著力變化而利用之黏著劑層12的該黏著力或剝離力之控制之觀點而言較佳。同時,該構成就黏著劑層12之基於紫外線照射之黏著力下降之溫度依存性的抑制之觀點而言亦較佳。
用於形成內在型之紫外線硬化性黏著劑之丙烯酸系聚合物較佳為含有(甲基)丙烯酸2-羥乙酯或(甲基)丙烯酸月桂酯等(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯或(甲基)丙烯酸4-羥丁酯等含羥基之單體、及2-(甲基)丙烯醯氧乙基異氰酸酯等含異氰酸基之(甲基)丙烯酸酯作為構成單體,更佳為含有(甲基)丙烯酸2-羥乙酯或(甲基)丙烯酸月桂酯等(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯或(甲基)丙烯酸4-羥丁酯等含羥基之單體、丙烯醯基𠰌啉等含氮單體、及2-(甲基)丙烯醯氧乙基異氰酸酯等含異氰酸基之(甲基)丙烯酸酯作為構成單體。此種構成就於附有接著膜之切晶帶X之使用過程中使黏著力變化而利用之黏著劑層12的該黏著力或剝離力之控制之觀點而言較佳。
黏著劑層12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 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 系化合物,例如可例舉:9-氧硫𠮿 、2-氯9-氧硫𠮿 、2-甲基9-氧硫𠮿 、2,4-二甲基9-氧硫𠮿 、異丙基9-氧硫𠮿 、2,4-二氯9-氧硫𠮿 、2,4-二乙基9-氧硫𠮿 、及2,4-二異丙基9-氧硫𠮿 。黏著劑層12中之光聚合起始劑之含量係相對於丙烯酸系聚合物等基礎聚合物100質量份而例如為0.05~10質量份。
黏著劑層12或用於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、防老化劑、及顏料或染料等著色劑。著色劑亦可為受到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。此種構成例如就取得黏著劑層12在紫外線硬化之前後對於例如接著膜20之接著力之平衡之方面而言較佳。
如以上之構成之切晶帶10於針對寬度10 mm之切晶帶試驗片在初始夾頭間距離100 mm、-5℃及拉伸速度300 mm/分鐘之條件下進行之拉伸試驗中於應變值20%呈現之拉伸應力較佳為3~12 MPa,更佳為3.5~11.5 MPa。
就確保與切晶帶10之拉伸應力相關之如上述之構成的方面而言,基材11較佳為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)製之單層結構基材,或者包含厚度50 μm以上之EVA層之多層結構基材。
附有接著膜之切晶帶X中之接著膜20具有可作為呈現熱固性之黏晶用接著劑發揮功能之構成。接著膜20可具有含有熱固性樹脂與熱塑性樹脂之組成,亦可具有含有帶有可與硬化劑反應而產生鍵之熱固性官能基之熱塑性樹脂之組成作為樹脂成分。此種接著膜20可具有單層結構,亦可具有於鄰接層間組成不同之多層結構。
作為接著膜20具有含有熱固性樹脂與熱塑性樹脂之組成之情形時之該熱固性樹脂,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、矽酮樹脂、及熱固性聚醯亞胺樹脂。接著膜20可含有一種熱固性樹脂,亦可含有兩種以上之熱固性樹脂。環氧樹脂存在會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的含量較少之傾向,因此作為接著膜20中之熱固性樹脂而較佳。又,作為用於使環氧樹脂顯現熱固性之硬化劑,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、三羥苯基甲烷型、四酚基乙烷型、乙內醯脲型、三縮水甘油基異氰尿酸酯型、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、三羥苯基甲烷型環氧樹脂、及四酚基乙烷型環氧樹脂富於與作為硬化劑之酚樹脂之反應性且耐熱性優異,因此作為接著膜20中之環氧樹脂而較佳。
作為可作為環氧樹脂之硬化劑發揮作用之酚樹脂,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氧苯乙烯。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。接著膜20可含有一種酚樹脂,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於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使該接著劑之連接可靠性提高之傾向,因此作為接著膜20中之環氧樹脂用硬化劑而較佳。
於接著膜20含有環氧樹脂與作為其硬化劑之酚樹脂之情形時,兩樹脂以相對於環氧樹脂中之環氧基1當量,酚樹脂中之羥基較佳為0.5~2.0當量,更佳為0.8~1.2當量之比率調配。此種構成就於接著膜20之硬化時使該環氧樹脂及酚樹脂之硬化反應充分地進行之方面而言較佳。
關於接著膜20中之熱固性樹脂之含有比率,就於接著膜20恰當地顯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%。
接著膜20中之熱塑性樹脂例如擔負黏合劑功能,作為接著膜20具有含有熱固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。接著膜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,故而作為接著膜20中之熱塑性樹脂而較佳。
接著膜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最多地含有源自(甲基)丙烯酸酯之單體單元。
作為用於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,例如可例舉以上作為用於黏著劑層12之丙烯酸系聚合物之構成單體所述之(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、耐熱性之改質之觀點而言,亦可含有可與(甲基)丙烯酸酯共聚之一種或兩種以上之源自其他單體之單體單元。作為用於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、含氮單體、含環氧基之單體、含磺酸基之單體、及含磷酸基之單體。關於該等單體,具體而言,可例舉以上作為用於黏著劑層12之丙烯酸系聚合物之構成單體所述者。
於接著膜20具有含有帶有熱固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,例如可使用含熱固性官能基之丙烯酸系樹脂。用於形成該含熱固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最多地含有源自(甲基)丙烯酸酯之單體單元。作為此種(甲基)丙烯酸酯,例如可使用與以上作為用於黏著劑層12之丙烯酸系聚合物之構成單體所述者同樣之(甲基)丙烯酸酯。另一方面,作為用於形成含熱固性官能基之丙烯酸系樹脂之熱固性官能基,例如可例舉:縮水甘油基、羧基、羥基、及異氰酸基。該等中,可較佳地使用縮水甘油基及羧基。即,作為含熱固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,根據含熱固性官能基之丙烯酸系樹脂中之熱固性官能基之種類,選擇可與其發生反應之硬化劑。於含熱固性官能基之丙烯酸系樹脂之熱固性官能基為縮水甘油基之情形時,作為硬化劑,可使用與以上作為環氧樹脂用硬化劑所述者同樣之酚樹脂。
關於為了黏晶而進行硬化之前之接著膜20,為實現某程度之交聯度,例如較佳為預先於接著膜形成用樹脂組合物中調配可與接著膜20中所含有之上述樹脂成分之分子鏈末端之官能基等反應而產生鍵之多官能性化合物作為交聯劑。此種構成對於接著膜20而言,於使高溫下之接著特性提高之方面及謀求耐熱性之改善之方面較佳。作為此種交聯劑,例如可例舉聚異氰酸酯化合物。作為聚異氰酸酯化合物,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。至於接著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產生鍵之上述官能基之樹脂100質量份,就形成之接著膜20之凝集力提高之觀點而言較佳為0.05質量份以上,就形成之接著膜20之接著力提高之觀點而言較佳為7質量份以下。又,作為接著膜20中之交聯劑,亦可將環氧樹脂等其他多官能性化合物與聚異氰酸酯化合物並用。
接著膜20亦可含有填料。於接著膜20中調配填料時,就調整接著膜20之彈性模數、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、薄片狀等各種形狀。又,接著膜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、結晶質氧化矽、及非晶質氧化矽。作為無機填料之構成材料,亦可例舉:鋁、金、銀、銅、鎳等單質金屬或合金、非晶形碳、石墨等。接著膜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,該含量較佳為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。接著膜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,該含量較佳為20質量%以下,更佳為15質量%以下。
接著膜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以上之構成就於接著膜20實現對於半導體晶圓等被接著體之較高潤濕性或接著性之方面而言較佳。該填料之平均粒徑為10 μm以下之構成就於接著膜20獲得充分之填料添加效果並且確保耐熱性之方面而言較佳。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造)而求出。
接著膜20亦可含有熱硬化觸媒。熱硬化觸媒向接著膜20中之調配就於接著膜20之硬化時使樹脂成分之硬化反應充分地進行或提高硬化反應速度之方面而言較佳。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、及三鹵化硼系化合物。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、偏苯三酸1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓鹽、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-對稱三𠯤、2,4-二胺基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基-對稱三𠯤、2,4-二胺基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-對稱三𠯤、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-對稱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、溴化四苯基鏻、溴化甲基三苯基鏻、氯化甲基三苯基鏻、氯化甲氧基甲基三苯基鏻、及氯化苄基三苯基鏻。三苯基膦系化合物中,設為亦包含兼具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:單乙醇胺三氟硼酸鹽及雙氰胺。作為三鹵化硼系化合物,例如可例舉:三氯化硼。接著膜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。
接著膜20亦可視需要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。
接著膜20之厚度較佳為3 μm以上,更佳為7 μm以上。又,接著膜20之厚度較佳為150 μm以下,更佳為140 μm以下。
接著膜20之25℃下之儲存模數(拉伸儲存模數)較佳為1~5 GPa,更佳為1.2~4 GPa。接著膜20之-5℃下之儲存模數(拉伸儲存模數)如上所述般較佳為3~5 GPa,更佳為3.5~4.5 GPa。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「RSAIII」,TA Instruments公司製造)進行之動態黏彈性測定而求出。本測定中,試樣片保持用夾頭之初始夾頭間距離設為22.5 mm,測定模式設為拉伸模式,測定環境設為氮氣氛圍下,測定溫度範圍設為例如-40℃至280℃,頻率設為10 Hz,動態應變設為0.005%,升溫速度設為10℃/分鐘。接著膜20之儲存模數之調整例如可藉由接著膜20中之填料調配量之調整、丙烯酸系聚合物等調配熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度之調整、及常溫固態之熱固性成分之調配量之調整而進行。
關於具有如以上之構成之附有接著膜之切晶帶X,在溫度60℃受到300 mJ/cm2
之紫外線照射後之第2試驗片中之黏著劑層12與接著膜20之間的藉由T型剝離試驗測定出之第2剝離黏著力相對於在溫度22℃受到300 mJ/cm2
之紫外線照射後之第1試驗片中之黏著劑層12與接著膜20之間的藉由T型剝離試驗測定出之第1剝離黏著力之比率為0.8~2,較佳為0.9~1.8。第1及第2試驗片分別為自附有接著膜之切晶帶X切出之試驗片,具有切晶帶10與可剝離地密接於其紫外線硬化性黏著劑層12之接著膜20。本實施形態中,所謂試驗片所接受之紫外線照射係指對該試驗片中之黏著劑層12隔著基材11進行之紫外線照射(自基材11之側之照射)。300 mJ/cm2
之紫外線照射例如可藉由照射強度150 mW/cm2
之紫外線之2秒之照射而實現。又,用於測定第及第2剝離黏著力之上述T型剝離試驗設為於23℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下實施。T型剝離試驗例如可使用T型剝離試驗機(商品名「Autograph AG-20KNSD」,島津製作所股份有限公司製造)而實施。
附有接著膜之切晶帶X之上述第1剝離黏著力較佳為0.03~0.15 N/20 mm。
附有接著膜之切晶帶X中之黏著劑層12與接著膜20之間的於23℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之藉由T型剝離試驗測定出之剝離黏著力(第3剝離黏著力)較佳為1.5~4.5 N/20 mm。
附有接著膜之切晶帶X中之黏著劑層12與接著膜20之間的於-5℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之藉由T型剝離試驗測定出之剝離黏著力(第4剝離黏著力)較佳為0.5~2 N/20 mm。
該等剝離黏著力(第1~第4剝離黏著力)之調整例如可藉由上述儲存模數之調整而進行。
如以上之附有接著膜之切晶帶X例如能以如下方式製造。
關於附有接著膜之切晶帶X之切晶帶10,可藉由在準備之基材11上設置黏著劑層12而製作。例如樹脂製之基材11可藉由軋光機製膜法、有機溶劑中之流延法、密閉系統中之擠出吹脹法、T型模頭擠出法、共擠壓法、乾式層壓法等製膜方法而製作。於製膜後之膜或基材11,視需要實施特定之表面處理。於形成黏著劑層12時,例如製備黏著劑層形成用之黏著劑組合物之後,首先將該組合物塗佈於基材11上或特定之隔離膜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,對於該黏著劑組合物層,藉由加熱而視需要使其乾燥,又,視需要使其發生交聯反應。加熱溫度例如為80~150℃,加熱時間例如為0.5~5分鐘。在黏著劑層12形成於隔離膜上之情形時,將帶有該隔離膜之黏著劑層12貼合於基材11,其後,剝離隔離膜。藉此,製作具有基材11與黏著劑層12之積層結構之上述切晶帶10。
於附有接著膜之切晶帶X之接著膜20之製作時,首先製備接著膜20形成用之接著劑組合物之後,於特定之隔離膜上塗佈該組合物而形成接著劑組合物層。作為隔離膜,例如可例舉:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、以及利用氟系剝離劑或丙烯酸長鏈烷基酯系剝離劑等剝離劑進行過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,對於該接著劑組合物層,藉由加熱而視需要使其乾燥,又,視需要使其發生交聯反應。加熱溫度例如為70~160℃,加熱時間例如為1~5分鐘。如此,能以帶有隔離膜之形態製作上述接著膜20。
於附有接著膜之切晶帶X之製作時,繼而將帶有隔離膜之接著膜20衝壓加工成特定直徑之圓盤形之後,將接著膜20向切晶帶10之黏著劑層12側壓接並貼合。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。其次,將如此與接著膜20貼合之切晶帶10以切晶帶10之中心與接著膜20之中心一致之方式衝壓加工成特定直徑之圓盤形。
如此,可製作附有接著膜之切晶帶X。附有接著膜之切晶帶X中,亦可在接著膜20側以至少被覆接著膜20之形態設置有隔離膜(省略圖示)。隔離膜係用於保護接著膜20或黏著劑層12不露出之器件,於使用附有接著膜之切晶帶X時自該膜剝下。
圖3至圖9表示使用如以上之附有接著膜之切晶帶X之半導體裝置製造方法的一例。
本發明之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之側已製作各種半導體元件(省略圖示),且該半導體元件所需之配線結構等(省略圖示)已形成於第1面Wa上。本步驟中,於半導體晶圓W之第1面Wa側貼合具有黏著面T1a之晶圓加工用膠帶T1之後,在半導體晶圓W保持於晶圓加工用膠帶T1之狀態下,自與晶圓加工用膠帶T1相反之側對半導體晶圓W沿著其分割預定線照射聚光點對準晶圓內部之雷射光,藉由基於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係用於使半導體晶圓W分離成半導體晶片單元之脆弱化區域。關於對半導體晶圓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號公報中詳細敍述,本實施形態中之雷射光照射件例如於以下之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(Neodymium-doped Yttrium Aluminium Garnet,摻釹釔-鋁-石榴石)雷射
波長 1064 nm
雷射光點截面積 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 直線偏振光
(B)聚光用透鏡
倍率 100倍以下
NA 0.55
對於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轉移速度 280 mm/秒以下
其次,在半導體晶圓W保持於晶圓加工用膠帶T1之狀態下,利用自第2面Wb之研磨加工將半導體晶圓W薄化至特定厚度為止,藉此,如圖3(c)所示,形成可單片化為複數個半導體晶片31之半導體晶圓30A(晶圓薄化步驟)。研磨加工可使用具備研磨磨石之研磨加工裝置進行。
繼而,如圖4(a)所示,將保持於晶圓加工用膠帶T1之半導體晶圓30A對附有接著膜之切晶帶X之接著膜20側貼合。其後,如圖4(b)所示,自半導體晶圓30A剝下晶圓加工用膠帶T1。
其次,於附有接著膜之切晶帶X中之接著膜20周圍之黏著劑層12上貼附例如SUS製之環狀框41之後,如圖5(a)所示,將帶有半導體晶圓30A之該附有接著膜之切晶帶X經由環狀框41而固定於擴展裝置之保持器42。
繼而,如圖5(b)所示般進行於特定之低溫條件下之第1擴展步驟(冷擴展步驟),半導體晶圓30A被單片化為複數個半導體晶片31,並且附有接著膜之切晶帶X之接著膜20被分斷為小片之接著膜21,而獲得附有接著膜之半導體晶片31。於本步驟中,擴展裝置所具備之中空圓柱形狀之頂起構件43於附有接著膜之切晶帶X之圖中下側抵接於切晶帶10並上升,使貼合有半導體晶圓30A之附有接著膜之切晶帶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擴展。該擴展係於在切晶帶10產生例如15~32 MPa之拉伸應力之條件下進行。冷擴展步驟中之溫度條件例如為0℃以下,較佳為-20~-5℃,更佳為-15~-5℃,更佳為-15℃。冷擴展步驟中之擴展速度(頂起構件43上升之速度)例如為1~400 mm/秒。又,冷擴展步驟中之擴展量例如為3~16 mm。關於冷擴展步驟中之擴展相關之該等條件,於後述冷擴展步驟中亦相同。
藉由此種冷擴展步驟,附有接著膜之切晶帶X之接著膜20被分斷為小片之接著膜21而獲得附有接著膜之半導體晶片31。具體而言,本步驟中,於半導體晶圓30A中脆弱之改質區域30a形成裂痕而單片化為半導體晶片31(經隱形切割之形態之晶圓與接著膜之分斷)。與此同時,本步驟中,在密接於被擴展之切晶帶10之黏著劑層12之接著膜20中,半導體晶圓30A之各半導體晶片31所密接之各區域變形得以抑制,另一方面,於與晶圓之裂痕形成部位相對向之部位,於不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,接著膜20中與半導體晶片31間之裂痕形成部位相對向之部位被分斷。本步驟之後,如圖5(c)所示,頂起構件43下降,切晶帶10之擴展狀態被解除。
其次,如圖6(a)及圖6(b)所示般進行第2擴展步驟(常溫擴展步驟),讓附有接著膜之半導體晶片31間之距離擴大。本步驟中,擴展裝置所具備之平台44上升,讓附有接著膜之切晶帶X之切晶帶10擴展。平台44係可使負壓作用於平台面上之工件而真空吸附該工件者。第2擴展步驟中之溫度條件例如為10℃以上,較佳為15~30℃。第2擴展步驟中之擴展速度(平台44上升之速度)例如為0.1~10 mm/秒。又,第2擴展步驟中之擴展量例如為3~16 mm。本步驟中,藉由平台44之上升讓切晶帶10擴展(藉此,附有接著膜之半導體晶片31之間隔距離被擴大),其後,平台44對切晶帶10進行真空吸附。然後,於維持平台44之該吸附之狀態下,如圖6(c)所示,平台44帶工件一起下降。本實施形態中,於該狀態下,附有接著膜之切晶帶X中之半導體晶圓30A周圍(較半導體晶片31保持區域靠外側之部分)被加熱而收縮(熱收縮步驟)。其後,解除平台44之真空吸附狀態。藉由經過熱收縮步驟,成為會對附有接著膜之切晶帶X中於上述第1擴展步驟、第2擴展步驟中受到拉伸而暫時鬆弛之晶圓貼合區域作用特定程度之張力之狀態,從而即便於上述真空吸附狀態解除後,半導體晶片31間之隔開距離亦固定。
本發明之半導體裝置製造方法中,繼而如圖7所示進行用於在黏著劑層12進行紫外線硬化使其黏著力下降之紫外線照射(紫外線照射步驟)。具體而言,例如使用高壓水銀燈,自切晶帶10之基材11之側對黏著劑層12遍及其整體進行紫外線照射R。照射累計光量例如為50~500 mJ/cm2
,較佳為100~300 mJ/cm2
。附有接著膜之切晶帶X中要進行作為黏著劑層12之黏著力降低措施之紫外線照射之區域例如為黏著劑層12中之接著膜20貼合區域內之除其周緣部以外之如圖1所示之區域D。
本發明之半導體裝置製造方法中,繼而視需要經過使用水等洗淨液將附有接著膜之切晶帶X之半導體晶片31側洗淨之清潔步驟之後,使用兼具拾取機構與擴展機構之切晶黏晶裝置進行拾取步驟。
具體而言,首先,如圖8(a)所示,於帶有複數個半導體晶片31之附有接著膜之切晶帶X或其切晶帶10經由環狀框41而固定於黏晶裝置之保持器45之狀態下,該裝置所具備之中空圓柱形狀之頂起構件46於切晶帶10之圖中下側抵接於切晶帶10並上升。藉此,讓切晶帶10以於包含其徑向及周向之二維方向上受到拉伸之方式擴展(拾取前擴展)。
其次,如圖8(b)所示,將附有接著膜之半導體晶片31自切晶帶10拾取。例如,對於拾取對象之附有接著膜之半導體晶片31,於切晶帶10之圖中下側使拾取機構之頂銷構件47上升而隔著切晶帶10頂起之後,利用吸附治具48進行吸附保持。該拾取時,頂銷構件47之頂起速度例如為1~100 mm/秒,頂銷構件47之頂起量例如為50~3000 μm。
繼而,如圖9(a)所示,將拾取之附有接著膜之半導體晶片31經由接著膜21暫時固定於特定之被接著體51。作為被接著體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。
繼而,如圖9(b)所示,經由接合線52將半導體晶片31之電極墊(省略圖示)與被接著體51所具有之端子部(省略圖示)電性連接(打線接合步驟)。半導體晶片31之電極墊或被接著體51之端子部與接合線52之接線係藉由帶有加熱之超音波焊接而實現,且以不使接著膜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。打線接合中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9(c)所示,藉由用於保護被接著體51上之半導體晶片31、接合線52之密封樹脂53而將半導體晶片31密封(密封步驟)。本步驟中,接著膜21之熱硬化會進行。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。本步驟中,用於形成密封樹脂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之硬化未充分地進行之情形時,於本步驟之後進行用於使密封樹脂53完全硬化之後硬化步驟。即便於密封步驟中接著膜21未完全地熱硬化之情形時,亦可於後硬化步驟中與密封樹脂53一起進行接著膜21之完全熱硬化。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。
如此,可製造半導體裝置。
本發明之半導體裝置製造方法中,亦可代替將半導體晶圓30A貼合於附有接著膜之切晶帶X之上述構成,而將以如下方式製作之半導體晶圓30B貼合於附有接著膜之切晶帶X。
於半導體晶圓30B之製作時,首先,如圖10(a)及圖10(b)所示,於半導體晶圓W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之側已製作各種半導體元件(省略圖示),且該半導體元件所需之配線結構等(省略圖示)已形成於第1面Wa上。本步驟中,於半導體晶圓W之第2面Wb側貼合具有黏著面T2a之晶圓加工用膠帶T2之後,在半導體晶圓W保持於晶圓加工用膠帶T1之狀態下,使用切晶裝置等旋轉刀片於半導體晶圓W之第1面Wa側形成特定深度之分割槽30b。分割槽30b係用於使半導體晶圓W分離為半導體晶片單元之空隙(圖式中模式性地以粗線表示分割槽30b)。
其次,如圖10(c)所示,進行具有黏著面T3a之晶圓加工用膠帶T3向半導體晶圓W之第1面Wa側之貼合、與晶圓加工用膠帶T2自半導體晶圓W之剝離。
繼而,如圖10(d)所示,在半導體晶圓W保持於晶圓加工用膠帶T3之狀態下,利用自第2面Wb之研磨加工將半導體晶圓W薄化至特定厚度為止(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為複數個半導體晶片31之半導體晶圓30B。具體而言,半導體晶圓30B具有將會使該晶圓單片化為複數個半導體晶片31之部位於第2面Wb側連結之部位(連結部)。半導體晶圓30B中之連結部之厚度、即半導體晶圓30B之第2面Wb與分割槽30b之第2面Wb側前端之間的距離例如為1~30 μm。於如此製作之半導體晶圓30B代替半導體晶圓30A而貼合於附有接著膜之切晶帶X之情形時,亦可參照圖5至圖9進行上述各步驟。
圖11(a)及圖11(b)具體地表示半導體晶圓30B貼合於附有接著膜之切晶帶X之後進行之第1擴展步驟(冷擴展步驟)。本步驟中,擴展裝置所具備之中空圓柱形狀之頂起構件43於附有接著膜之切晶帶X之圖中下側抵接於切晶帶10並上升,使貼合有半導體晶圓30B之附有接著膜之切晶帶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擴展。藉由此種冷擴展步驟,於半導體晶圓30B中較薄且易開裂之部位產生分斷而單片化為半導體晶片31(經半切式刀片切割之形態之晶圓與接著膜之分斷)。與此同時,本步驟中,在密接於被擴展之切晶帶10之黏著劑層12之接著膜20中,各半導體晶片31所密接之各區域變形得以抑制,另一方面,於與半導體晶片31間之分割槽相對向之部位,於不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,接著膜20中與半導體晶片31間之分割槽相對向之部位被分斷。如此所得之附有接著膜之半導體晶片31經過以上參照圖8所述之拾取步驟之後,被供至半導體裝置製造過程中之安裝步驟。
本發明之半導體裝置製造方法中,亦可進行圖12所示之晶圓薄化步驟而代替以上參照圖10(d)所述之晶圓薄化步驟。經過以上參照圖10(c)所述之過程後,於圖12所示之晶圓薄化步驟中,在半導體晶圓W保持於晶圓加工用膠帶T3之狀態下,利用自第2面Wb之研磨加工將該晶圓薄化至特定厚度為止,形成包含複數個半導體晶片31並保持於晶圓加工用膠帶T3之半導體晶圓分割體30C(經刀片切割之形態之晶圓)。本步驟中,可採用研磨晶圓直至分割槽30b其本身於第2面Wb側露出為止之方法(第1方法),亦可採用如下之方法(第2方法),即自第2面Wb側研磨晶圓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之間產生裂痕而形成半導體晶圓分割體30C。根據所採用之方法,適當地決定如以上參照圖10(a)及圖10(b)所述地形成之分割槽30b距第1面Wa之深度。於圖12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而貼合於附有接著膜之切晶帶X後,參照圖5至圖9進行上述各步驟。
圖13(a)及圖13(b)具體地表示半導體晶圓分割體30C貼合於附有接著膜之切晶帶X之後進行之第1擴展步驟(冷擴展步驟)。本步驟中,擴展裝置所具備之中空圓柱形狀之頂起構件43於附有接著膜之切晶帶X之圖中下側抵接於切晶帶10並上升,使貼合有半導體晶圓分割體30C之附有接著膜之切晶帶X之切晶帶10以於包含半導體晶圓分割體30C之徑向及周向之二維方向上受到拉伸之方式擴展。藉由此種冷擴展步驟,在密接於被擴展之切晶帶10之黏著劑層12之接著膜20中,半導體晶圓分割體30C之各半導體晶片31所密接之各區域變形得以抑制,另一方面,於與半導體晶片31間之分割槽30b相對向之部位,於不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,接著膜20中與半導體晶片31間之分割槽30b相對向之部位被分斷(經刀片切割之形態之晶圓與接著膜之分斷)。如此所得之附有接著膜之半導體晶片31經過以上參照圖8所述之拾取步驟之後,被供至半導體裝置製造過程中之安裝步驟。
關於附有接著膜之切晶帶X,如上所述般在溫度60℃受到300 mJ/cm2
之紫外線照射後之第2試驗片中之黏著劑層12與接著膜20之間的於23℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之藉由T型剝離試驗測定出之第2剝離黏著力相對於在溫度22℃受到300 mJ/cm2
之紫外線照射後之第1試驗片中之黏著劑層12與接著膜20之間的於23℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之藉由T型剝離試驗測定出之第1剝離黏著力之比率為0.8~2,較佳為0.9~1.8。於切晶帶10之紫外線硬化性黏著劑層12中,基於紫外線照射之黏著力下降之溫度依存性落於該程度之範圍之情形時,易於實現實際上伴有環境溫度變動之紫外線照射步驟中之紫外線照射前之黏著力(UV照射前黏著力)與紫外線照射後之黏著力(UV照射後黏著力)的平衡,因此,易於實現兼顧用於將切晶帶10上之接著膜20與晶圓分斷之上述分斷用之各擴展步驟中所需求之相對較高之黏著力、與用於將附有接著膜之半導體晶片自切晶帶10拾取之上述拾取步驟中所需求之相對較低之黏著力。本發明者等獲得此種見解。具體而言,如利用後述實施例及比較例所示。
上述比率為2以下、較佳為1.8以下之構成適於如下方面,即,關於黏著劑層12之黏著力,確保足夠強之UV照射前黏著力之基礎上,經過常溫環境下之紫外線照射之情形時所達到之黏著力自不用說,且使經過60℃左右之高溫環境下之紫外線照射之情形時所達到之黏著力成為作為拾取步驟中所需求之足夠弱之UV照射後黏著力而實用者。又,充分確保擴展步驟中所需求之相對較高之黏著力之黏著劑層12適於在自擴展步驟至紫外線照射步驟之間,針對切晶帶10上之附有接著膜之半導體晶片31抑制自切晶帶10之浮升。
如上所述,附有接著膜之切晶帶X適於在擴展步驟中使切晶帶10上之接著膜20良好地分斷,並且適於針對分斷後之附有接著膜之半導體晶片31抑制自切晶帶10之浮升並實現拾取步驟中之良好之拾取。
附有接著膜之切晶帶X之上述第1剝離黏著力如上所述般較佳為0.03~0.15 N/20 mm。此種構成就關於黏著劑層12使加入有紫外線照射步驟中之實際上之環境溫度變動之UV照射後黏著力處於實用範圍的方面而言較佳。
附有接著膜之切晶帶X中之黏著劑層12與接著膜20之間的於23℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之藉由T型剝離試驗測定出之剝離黏著力(第3剝離黏著力)如上所述般較佳為1.5~4.5 N/20 mm。此種構成適於在自分斷用之擴展步驟至紫外線照射步驟之間,針對切晶帶10上之附有接著膜之半導體晶片31抑制自切晶帶10之浮升。又,該構成於如下方面較佳,即,關於黏著劑層12,作為UV照射前黏著力而言實用,並且使加入有紫外線照射步驟中之實際上之環境溫度變動之UV照射後黏著力處於實用範圍。
附有接著膜之切晶帶X中之黏著劑層12與接著膜20之間的於-5℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之藉由T型剝離試驗測定出之剝離黏著力(第4剝離黏著力)如上所述般較佳為0.5~2 N/20 mm。此種構成適於如下方面,即,於使用附有接著膜之切晶帶X在例如0℃以下之低溫條件下進行分斷用之擴展步驟之情形時,使切晶帶10上之接著膜20良好地分斷。又,該構成於如下方面較佳,即,關於黏著劑層12,作為UV照射前黏著力而言實用,並且使加入有紫外線照射步驟中之實際上之環境溫度變動之UV照射後黏著力處於實用範圍。
附有接著膜之切晶帶X中之接著膜20之25℃下的儲存模數(拉伸儲存模數)如上所述般較佳為1~5 GPa,更佳為1.2~4 GPa。此種構成就於室溫及其附近之溫度範圍確保接著膜20對黏著劑層12之密接性之方面而言較佳。
附有接著膜之切晶帶X中之接著膜20之-5℃下的儲存模數如上所述般較佳為3~5 GPa,更佳為3.5~4.5 GPa。此種構成適於使接著膜20確保例如0℃以下之低溫條件下之分斷性。
附有接著膜之切晶帶X中之切晶帶10如上所述般於針對寬度10 mm之切晶帶試驗片在初始夾頭間距離100 mm、-5℃及拉伸速度300 mm/分鐘之條件下進行之拉伸試驗中於應變值20%呈現之拉伸應力較佳為3~12 MPa,更佳為3.5~11.5 MPa。此種構成適於在低溫條件下之分斷用之擴展步驟中使切晶帶10上之接著膜20良好地分斷。
[實施例]
[實施例1]
<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,在61℃且氮氣氛圍下將含有丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)54莫耳份、丙烯酸2-羥乙酯(HEA)18莫耳份、丙烯醯基𠰌啉(ACMO)14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攪拌6小時(聚合反應)。該混合物中,過氧化苯甲醯之含量係相對於單體成分100質量份而為0.2質量份,甲苯之含量係相對於單體成分100質量份而為65質量份。藉由該聚合反應,而獲得含有丙烯酸系聚合物P1
之聚合物溶液。其次,向含有丙烯酸系聚合物P1
之該溶液中添加14莫耳份之異氰酸2-甲基丙烯醯氧乙酯(MOI)之後,於50℃且空氣氛圍下攪拌48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,向該聚合物溶液中添加相對於丙烯酸系聚合物P2
100質量份而為0.8質量份之交聯劑(商品名「Coronate L」,聚異氰酸酯化合物,東曹股份有限公司製造)、及5質量份之光聚合起始劑(商品名「Irgacure 369」,BASF公司製造)並進行混合,而獲得黏著劑組合物。其次,於具有實施了矽酮離型處理之面之PET隔離膜之矽酮離型處理面上,使用敷料器塗佈黏著劑組合物而形成黏著劑組合物層。繼而,對於該組合物層在120℃進行2分鐘之加熱乾燥,而於PET隔離膜上形成厚度10 μm之黏著劑層。其次,使用貼合機,於室溫下在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(商品名「RB0103」,厚度125 μm,倉敷紡績股份有限公司製造)。如此,製作包含基材與黏著劑層之實施例1之切晶帶。將實施例1以及後述各實施例及各比較例中之切晶帶(DT)之黏著劑層相關之組成示於表1。表1中,關於丙烯酸系聚合物(AP)之構成單體,記載單體間之莫耳比,關於交聯劑,記載相對於丙烯酸系聚合物100質量份之質量比(關於單體組成,亦記載ACMO相對於2EHA之比率)。
<接著膜之製作>
將丙烯酸系樹脂A1
(商品名「Teisan Resin SG-P3」,重量平均分子量85萬,玻璃轉移溫度12℃,Nagase chemteX股份有限公司製造)80質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851SS」,明和化成股份有限公司製造)20質量份、及無機填料(商品名「SO-25」,球狀氧化矽,Admatechs股份有限公司製造)50質量份加入至甲基乙基酮中進行混合,而獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物。其次,於具有實施了矽酮離型處理之面之PET隔離膜(厚度38 μm)之矽酮離型處理面上,使用敷料器塗佈接著劑組合物而形成接著劑組合物層。其次,對於該組合物層在130℃進行2分鐘之加熱乾燥,而於PET隔離膜上製作厚度10 μm之實施例1之接著膜。將實施例1以及後述各實施例及各比較例中之接著膜相關之組成(質量比)示於表1。
<附有接著膜之切晶帶之製作>
將帶有PET隔離膜之實施例1之上述接著膜衝壓加工為直徑330 mm之圓盤形。其次,自上述切晶帶剝離PET隔離膜之後,使用滾筒貼合機將於該切晶帶露出之黏著劑層與帶有PET隔離膜之接著膜貼合。於該貼合時,將貼合速度設為10 mm/分鐘,溫度條件設為23℃,壓力條件設為0.15 MPa。其次,將如此與接著膜貼合之切晶帶以切晶帶之中心與接著膜之中心一致之方式衝壓加工為直徑370 mm之圓盤形。如此,製作具有包含切晶帶與接著膜之積層結構之實施例1之附有接著膜之切晶帶。
[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,在61℃且氮氣氛圍下將含有丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)30莫耳份、丙烯酸4-羥丁酯(4HBA)27莫耳份、丙烯醯基𠰌啉(ACMO)23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攪拌6小時(聚合反應)。該混合物中,過氧化苯甲醯之含量係相對於單體成分100質量份而為0.2質量份,甲苯之含量係相對於單體成分100質量份而為65質量份。藉由該聚合反應,而獲得含有丙烯酸系聚合物P3
之聚合物溶液。其次,向含有丙烯酸系聚合物P3
之該溶液中添加20莫耳份之異氰酸2-甲基丙烯醯氧乙酯(MOI)之後,於50℃且空氣氛圍下攪拌48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,向該聚合物溶液中添加相對於丙烯酸系聚合物P4
100質量份而為2.5質量份之交聯劑(商品名「Coronate L」,聚異氰酸酯化合物,東曹股份有限公司製造)、及5質量份之光聚合起始劑(商品名「Irgacure 369」,BASF公司製造)並進行混合,而獲得黏著劑組合物。其次,於具有實施了矽酮離型處理之面之PET隔離膜之矽酮離型處理面上,使用敷料器塗佈黏著劑組合物而形成黏著劑組合物層。繼而,對於該組合物層在120℃進行2分鐘之加熱乾燥,而於PET隔離膜上形成厚度10 μm之黏著劑層。其次,使用貼合機,於室溫下在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(商品名「NED125」,厚度125 μm,Gunze股份有限公司製造)。如此,製作包含基材與黏著劑層之實施例2之切晶帶。
<接著膜之製作>
將丙烯酸系樹脂A1
(商品名「Teisan Resin SG-P3」,Nagase chemteX股份有限公司製造)90質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851SS」,明和化成股份有限公司製造)10質量份、及無機填料(商品名「SO-25」,Admatechs股份有限公司製造)50質量份加入至甲基乙基酮中進行混合,而獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物。其次,於具有實施了矽酮離型處理之面之PET隔離膜(厚度38 μm)之矽酮離型處理面上,使用敷料器塗佈接著劑組合物而形成接著劑組合物層。其次,對於該組合物層在130℃進行2分鐘之加熱乾燥,而於PET隔離膜上製作厚度10 μm之實施例2之接著膜。
<附有接著膜之切晶帶之製作>
使用實施例2之切晶帶及接著膜代替實施例1之切晶帶及接著膜,除此以外,以與實施例1之附有接著膜之切晶帶同樣之方式製作實施例2之附有接著膜之切晶帶。
[實施例3]
於形成切晶帶黏著劑層時,將2EHA之量設為36莫耳份代替54莫耳份,將HEA之量設為20莫耳份代替18莫耳份,使用10莫耳份之4HBA,將ACMO之量設為9莫耳份代替14莫耳份,將MOI之量設為25莫耳份代替14莫耳份,以及將交聯劑之量設為3質量份代替0.8質量份,除此以外,以與實施例1之附有接著膜之切晶帶同樣之方式製作實施例3之附有接著膜之切晶帶。
[比較例1]
於形成切晶帶黏著劑層時,將2EHA之量設為76莫耳份代替54莫耳份,將HEA之量設為14莫耳份代替18莫耳份,不使用ACMO,將MOI之量設為10莫耳份代替14莫耳份,將交聯劑之量設為0.4質量份代替0.8質量份,以及使用聚烯烴製之基材(商品名「INFUSE 9807」,倉敷紡績股份有限公司製造)代替EVA製基材,除此以外,以與實施例1之切晶帶同樣之方式製作比較例1之切晶帶。
<接著膜之製作>
將丙烯酸系樹脂A2
(商品名「Teisan Resin SG-708-6」,Nagase chemteX股份有限公司製造)90質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851SS」,明和化成股份有限公司製造)10質量份、及無機填料(商品名「SO-25」,Admatechs股份有限公司製造)50質量份加入至甲基乙基酮中進行混合,而獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物。其次,於具有實施了矽酮離型處理之面之PET隔離膜(厚度38 μm)之矽酮離型處理面上,使用敷料器塗佈接著劑組合物而形成接著劑組合物層。其次,對於該組合物層在130℃進行2分鐘之加熱乾燥,而於PET隔離膜上製作厚度10 μm之比較例1之接著膜。
<附有接著膜之切晶帶之製作>
使用比較例1之切晶帶及接著膜代替實施例1之切晶帶及接著膜,除此以外,以與實施例1之附有接著膜之切晶帶同樣之方式製作比較例1之附有接著膜之切晶帶。
[比較例2]
於形成切晶帶黏著劑層時,將2EHA之量設為65莫耳份代替54莫耳份,將HEA之量設為18莫耳份代替18莫耳份,將ACMO之量設為8莫耳份代替14莫耳份,將MOI之量設為8莫耳份代替14莫耳份,將交聯劑之量設為5質量份代替0.8質量份,以及使用聚烯烴製之基材(商品名「INFUSE 9530」,倉敷紡績股份有限公司製造)代替EVA製基材,除此以外,以與實施例1之附有接著膜之切晶帶同樣之方式製作比較例2之附有接著膜之切晶帶。
<UV照射後黏著力(22℃)>
關於實施例1~3及比較例1、2之各附有接著膜之切晶帶,調查經過22℃下之紫外線照射之切晶帶黏著劑層與接著膜之間的剝離黏著力。首先,使用高壓水銀燈,於22℃之溫度條件下自附有接著膜之切晶帶中之切晶帶基材之側對切晶帶黏著劑層照射300 mJ/cm2
(照射強度150 mW/cm2
,2秒)之紫外線。其次,於附有接著膜之切晶帶中,剝離接著膜側之PET隔離膜之後,於接著膜側貼合襯底膠帶(商品名「BT-315」,日東電工股份有限公司製造)。繼而,自帶有該襯底膠帶之附有接著膜之切晶帶切出寬50 mm及長120 mm之尺寸之試驗片。然後,針對該試驗片,使用T型剝離試驗機(商品名「Autograph AG-20KNSD」,島津製作所股份有限公司製造)進行T型剝離試驗,測定剝離黏著力F1
(N/20 mm)。本測定中,將溫度條件設為23℃,剝離速度設為300 mm/分鐘。將其結果示於表1。
<UV照射後黏著力(60℃)>
關於實施例1~3及比較例1、2之各附有接著膜之切晶帶,調查經過60℃下之紫外線照射之切晶帶黏著劑層與接著膜之間的剝離黏著力。首先,於表面溫度被調整為60℃之加熱板上,將附有接著膜之切晶帶以其接著膜側(帶有PET隔離膜)與加熱板相接之方式放置,靜置10秒後,使用高壓水銀燈,於60℃之溫度條件下自附有接著膜之切晶帶中之切晶帶基材之側對切晶帶黏著劑層照射300 mJ/cm2
(照射強度150 mW/cm2
,2秒)之紫外線。其次,於附有接著膜之切晶帶中,剝離接著膜側之PET隔離膜之後,於接著膜側貼合襯底膠帶(商品名「BT-315」,日東電工股份有限公司製造)。其次,自帶有該襯底膠帶之附有接著膜之切晶帶切出寬50 mm及長120 mm之尺寸之試驗片。然後,針對該試驗片,使用T型剝離試驗機(商品名「Autograph AG-20KNSD」,島津製作所股份有限公司製造)進行T型剝離試驗,測定剝離黏著力F2
(N/20 mm)。本測定中,將溫度條件設為23℃,剝離速度設為300 mm/分鐘。將其結果示於表1。又,亦記載剝離黏著力F2
相對於上述剝離黏著力F1
之比率。
<UV照射前黏著力>
關於實施例1~3及比較例1、2之各附有接著膜之切晶帶,調查接受紫外線照射前之切晶帶黏著劑層與接著膜之間之剝離黏著力。首先,於附有接著膜之切晶帶中,剝離接著膜側之PET隔離膜之後,於接著膜側貼合襯底膠帶(商品名「BT-315」,日東電工股份有限公司製造)。其次,自帶有該襯底膠帶之附有接著膜之切晶帶切出寬50 mm及長120 mm之尺寸之試驗片。然後,針對該試驗片,使用T型剝離試驗機(商品名「Autograph AG-20KNSD」,島津製作所股份有限公司製造)進行T型剝離試驗,測定剝離黏著力F3
(N/20 mm)。本測定中,將溫度條件設為23℃,剝離速度設為300 mm/分鐘。將其結果示於表1。
又,關於實施例1~3及比較例1、2之各附有接著膜之切晶帶,將T型剝離試驗中之溫度條件設為-5℃代替23℃,除此以外,以與剝離黏著力F3
之測定同樣之方式測定接受紫外線照射前之切晶帶黏著劑層與接著膜之間之剝離黏著力F4
。將其結果示於表1。
[切晶帶之拉伸應力]
關於實施例1~3及比較例1、2之各附有接著膜之切晶帶之切晶帶,調查拉伸應力。首先,自切晶帶切出寬10 mm及長 mm之尺寸之試驗片。其次,針對試驗片,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造)進行拉伸試驗,測定於應變值20%產生之拉伸應力。本拉伸試驗中,初始夾頭間距離為100 mm,溫度條件為-5℃,拉伸速度為300 mm/分鐘。將源自同一切晶帶之 片之試驗片之測定值的平均設為該切晶帶之-5℃下之拉伸應力。將該值示於表1。
[接著膜之儲存模數]
關於實施例1~3及比較例1、2之各附有接著膜之切晶帶之接著膜,基於使用動態黏彈性測定裝置(商品名「RSAIII」,TA Instruments公司製造)進行之動態黏彈性測定,求出25℃下之儲存模數(拉伸儲存模數)及-5℃下之儲存模數(拉伸儲存模數)。關於供於測定之試樣片,各實施例及比較例中係形成將複數片接著膜積層為厚度200 μm而成之積層體之後,以寬10 mm×長40 mm之尺寸自該積層體切出而準備。又,本測定中,將試樣片保持用夾頭之初始夾頭間距離設為22.5 mm,測定模式設為拉伸模式,測定環境設為氮氣氛圍下,測定溫度範圍設為-40℃至280℃,頻率設為10 Hz,動態應變設為0.005%,升溫速度設為10℃/分鐘。將各接著膜之25℃下之儲存模數E1
(GPa)與-5℃下之儲存模數E2
(GPa)示於表1。
[貼合步驟及擴展步驟]
使用實施例1~3及比較例1、2之各附有接著膜之切晶帶,進行如以下之貼合步驟、用於分斷之第1擴展步驟(冷擴展步驟)、及用於隔開之第2擴展步驟(常溫擴展步驟)。
於貼合步驟中,將保持於晶圓加工用膠帶(商品名「UB-3083D」,日東電工股份有限公司製造)之半導體晶圓對附有接著膜之切晶帶之接著劑層貼合,其後,自半導體晶圓剝離晶圓加工用膠帶。半導體晶圓係經半切式切割及薄化者,形成有單片化用之分割槽(寬度25 μm,形成每區10 mm×10 mm之格子狀)且具有50 μm之厚度。於貼合時,使用貼合機,將貼合速度設為10 mm/秒,將溫度條件設為60℃,將壓力條件設為0.15 MPa。又,本步驟中,將半導體晶圓中與分割槽形成面相反之側之面對附有接著膜之切晶帶中之接著劑層貼合。
冷擴展步驟係使用分割裝置(商品名「Die Separator DDS2300」,DISCO股份有限公司製造)利用其冷擴展單元進行。具體而言,於帶有半導體晶圓之上述附有接著膜之切晶帶或其黏著劑層貼附環狀框之後,將該附有接著膜之切晶帶設置於裝置內,利用該裝置之冷擴展單元將帶有半導體晶圓之附有接著膜之切晶帶之切晶帶擴展。該冷擴展步驟中,溫度為-5℃,擴展速度為200 mm/秒,擴展量為12 mm。藉由本步驟,於切晶帶上半導體晶圓被單片化而獲得複數個帶有接著劑層之半導體晶片。
常溫擴展步驟係使用分割裝置(商品名「Die Separator DDS2300」,DISCO股份有限公司製造)利用其常溫擴展單元進行。具體而言,將經過上述冷擴展步驟之帶有半導體晶圓之附有接著膜之切晶帶的切晶帶利用上述裝置之常溫擴展單元進行擴展。該常溫擴展步驟中,溫度為23℃,擴展速度為1 mm/秒,擴展量為10 mm。然後,對切晶帶中之較工件黏附區域靠外側之周緣部實施加熱收縮處理(熱收縮)。該處理中,加熱用之熱風之溫度為250℃且其風量為40 L/分鐘,加熱距離(自熱風吹出口至加熱對象物之距離)為20 mm,保持帶有工件之切晶帶之載台之旋轉速度為3°/秒。
<分斷性之評價>
經過如以上之過程後,於溫度20℃下對帶有工件之各附有接著膜之切晶帶之黏著劑層隔著切晶帶進行300 mJ/cm2
之紫外線照射。其後,使用黏晶裝置(商品名「Die Bonder SPA-300」,新川股份有限公司製造),嘗試附有接著膜之半導體晶片自切晶帶之拾取(拾取步驟)。該步驟中,將嘗試拾取之晶片之數設為100,將拾取高度設為350 μm。將對附有接著膜之半導體晶片恰當地拾取之情形設為附有接著膜之切晶帶中之接著膜及其所帶有之工件相關之分斷性之指標,關於該接著膜之分斷性,將嘗試拾取之100個半導體晶片中在本步驟中可作為帶有接著膜之半導體晶片拾取之晶片之數為99以上之情形評價為“良”,將可作為帶有接著膜之半導體晶片拾取之晶片之數為98以下之情形評價為“不良”。將其結果示於表1。
<浮升抑制之評價>
經過上述過程(直至熱收縮為止之過程)後,將帶有工件之各附有接著膜之切晶帶於室溫靜置3小時,其後,使用顯微鏡觀察附有接著膜之半導體晶片中之該接著膜自切晶帶之浮升。然後,求出切晶帶與接著膜之間發生之浮升之面積相對於經過上述兩擴展步驟應於切晶帶上形成附有接著膜之半導體晶片群之區域之總面積的比率。關於擴展步驟後難以發生浮升(浮升抑制),將發生之浮升之面積未達30%之情形評價為“良”,將該面積為30%以上之情形評價為“不良”。將其結果示於表1。
<常溫、高溫UV照射後之拾取性之評價>
經過上述過程(直至熱收縮為止之過程)後,於溫度25℃下對帶有工件之各附有接著膜之切晶帶之黏著劑層隔著切晶帶進行300 mJ/cm2
之紫外線照射。其後,使用黏晶裝置(商品名「Die Bonder SPA-300」,新川股份有限公司製造),嘗試附有接著膜之半導體晶片自切晶帶之拾取(第1拾取步驟)。該步驟中,將嘗試拾取之晶片之數設為50,將拾取高度設為350 μm。
又,將另外準備並上述過程(直至熱收縮為止之過程)之實施例1~3及比較例1、2之各附有接著膜之切晶帶(帶有工件)以該工件或半導體晶片之側抵接於加熱板面之狀態放置於設定溫度60℃之加熱板上。於此種60℃下之加熱狀態下,對附有接著膜之切晶帶之黏著劑層隔著切晶帶進行300 mJ/cm2
之紫外線照射。其後,使用黏晶裝置(商品名「Die Bonder SPA-300」,新川股份有限公司製造),嘗試附有接著膜之半導體晶片自切晶帶之拾取(第2拾取步驟)。該步驟中,將嘗試拾取之晶片之數設為50,將拾取高度設為350 μm。
關於經過對切晶帶黏著劑層之紫外線照射後之附有接著膜之半導體晶片自切晶帶之拾取性,於上述第1及第2拾取步驟之各者中,將可將拾取對象之50個附有接著膜之半導體晶片全部拾取之情形評價為“良”,將兩拾取步驟中之拾取對象總數100中存在一個無法拾取之附有接著膜之半導體晶片之情形評價為“不良”。將其結果示於表1。比較例1、2之附有接著膜之切晶帶中,具體而言,在第2拾取步驟中無法拾取之附有接著膜之半導體晶片為1以上。
[表1]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 比較例1 | 比較例2 | |||
DT之黏著劑層 | AP之 單體組成 | 2EHA | 54 | 30 | 36 | 76 | 65 |
HEA | 18 | - | 20 | 14 | 19 | ||
HBA | - | 27 | 10 | - | - | ||
ACMO | 14 | 23 | 9 | - | 8 | ||
MOI | 14 | 20 | 25 | 10 | 8 | ||
(ACMO/2EHA) | 0.259 | 0.767 | 0.250 | 0 | 0.123 | ||
交聯劑(Coronate L) | 0.8 | 2.5 | 3 | 0.4 | 5 | ||
接著膜 | 丙烯酸系樹脂A1 | 80 | 90 | 80 | - | 80 | |
丙烯酸系樹脂A2 | - | - | - | 90 | - | ||
酚樹脂 | 20 | 10 | 20 | 10 | 20 | ||
無機填料 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | ||
剝離黏著力F1 (N/20 mm) | 0.143 | 0.067 | 0.035 | 0.025 | 0.16 | ||
剝離黏著力F2 (N/20 mm) | 0.258 | 0.082 | 0.031 | 0.162 | 0.33 | ||
F2 /F1 | 1.8 | 1.2 | 0.9 | 6.5 | 2.1 | ||
剝離黏著力F3 (N/20 mm) | 1.7 | 3.5 | 4.4 | 1.4 | 1.2 | ||
剝離黏著力F4 (N/20 mm) | 0.6 | 1.5 | 1.9 | 0.4 | 0.45 | ||
DT之拉伸應力(MPa) | 4.0 | 7.0 | 11.0 | 2.5 | 2.0 | ||
接著膜之儲存模數E1 (GPa) | 1.5 | 3.1 | 1.5 | 0.4 | 0.4 | ||
接著膜之儲存模數E2 (GPa) | 3.5 | 4 | 3.5 | 2.7 | 2.7 | ||
擴展步驟中之分斷性 | 良 | 良 | 良 | 不良 | 不良 | ||
擴展步驟後之浮升之抑制 | 良 | 良 | 良 | 不良 | 不良 | ||
常溫、高溫UV照射後之拾取性 | 良 | 良 | 良 | 不良 | 不良 |
10:切晶帶
11:基材
12:黏著劑層
12a:黏著面
20,21:接著膜
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:平台
45:保持器
46:頂起構件
47:頂銷構件
48:吸附治具
51:被接著體
52:接合線
53:密封樹脂
D:黏著劑層中之接著膜貼合區域內之除其周緣部以外之區域
R:紫外線照射
T1,T2,T3:晶圓加工用膠帶
T1a,T2a,T3a:黏著面
W,30A,30B:半導體晶圓
Wa:第1面
Wb:第2面
X:附有接著膜之切晶帶
圖1係本發明之一實施形態之附有接著膜之切晶帶之截面模式圖。
圖2係圖1所示之附有接著膜之切晶帶之俯視圖。
圖3(a)~(c)係表示使用圖1所示之附有接著膜之切晶帶之半導體裝置製造方法的一例中之一部分步驟。
圖4(a)、(b)係表示繼圖3所示之步驟後之步驟。
圖5(a)~(c)係表示繼圖4所示之步驟後之步驟。
圖6(a)~(c)係表示繼圖5所示之步驟後之步驟。
圖7係表示繼圖6所示之步驟後之步驟。
圖8(a)、(b)係表示繼圖7所示之步驟後之步驟。
圖9(a)~(c)係表示繼圖8所示之步驟後之步驟。
圖10(a)~(d)係表示使用圖1所示之附有接著膜之切晶帶之半導體裝置製造方法的其他例中之一部分步驟。
圖11(a)、(b)係表示繼圖10所示之步驟後之步驟。
圖12係表示使用圖1所示之附有接著膜之切晶帶之半導體裝置製造方法的其他例中之一部分步驟。
圖13(a)、(b)係表示繼圖12所示之步驟後之步驟。
10:切晶帶
11:基材
12:黏著劑層
12a:黏著面
20:接著膜
D:黏著劑層中之接著膜貼合區域內之除其周緣部以外之區域
X:附有接著膜之切晶帶
Claims (7)
- 一種附有接著膜之切晶帶,其具備:切晶帶,其具有包含基材與紫外線硬化性黏著劑層之積層結構;及 接著膜,其可剝離地密接於上述切晶帶中之上述黏著劑層;且 在溫度60℃受到300 mJ/cm2 之紫外線照射後之第2試驗片中之上述黏著劑層與上述接著膜之間的於23℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之藉由T型剝離試驗測定出之第2剝離黏著力相對於在溫度22℃受到300 mJ/cm2 之紫外線照射後之第1試驗片中之上述黏著劑層與上述接著膜之間的於23℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下之藉由T型剝離試驗測定出之第1剝離黏著力的比率為0.8~2。
- 如請求項1之附有接著膜之切晶帶,其中上述第1剝離黏著力為0.03~0.15 N/20 mm。
- 如請求項1或2之附有接著膜之切晶帶,其中上述黏著劑層與上述接著膜之間之於23℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下的藉由T型剝離試驗測定出之剝離黏著力為1.5~4.5 N/20 mm。
- 如請求項1或2之附有接著膜之切晶帶,其中上述黏著劑層與上述接著膜之間之於-5℃及剝離速度300 mm/分鐘之條件下的藉由T型剝離試驗測定出之剝離黏著力為0.5~2 N/20 mm。
- 如請求項1或2之附有接著膜之切晶帶,其中上述接著膜之25℃下之儲存模數為1~5 GPa。
- 如請求項1或2之附有接著膜之切晶帶,其中上述接著膜之-5℃下之儲存模數為3~5 GPa。
- 如請求項1或2之附有接著膜之切晶帶,其於針對寬度10 mm之切晶帶試驗片於初始夾頭間距離100 mm、-5℃及拉伸速度300 mm/分鐘之條件下進行之拉伸試驗中,於應變值20%呈現3~12 MPa之拉伸應力。
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