TW202039753A - 光硬化性黏著劑的評價方法、切割-黏晶一體型膜及其製造方法、以及半導體裝置的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示了一種切割-黏晶一體型膜所使用的光硬化性黏著劑的評價方法。該評價方法包括:準備包含光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑片,實施拉伸試驗,製作相對於位移的試驗力的圖表,自遲滯曲線求出由遲滯曲線包圍的面積作為損失功的步驟;準備具備包含光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層的切割-黏晶一體型膜,對光硬化性黏著劑層照射紫外線,形成光硬化性黏著劑層的硬化物,測定剝離接著劑層與光硬化性黏著劑層的硬化物時的剝離力的步驟;以及基於損失功及剝離力來判定光硬化性黏著劑是否良好的步驟。
Description
本發明是有關於一種光硬化性黏著劑的評價方法、切割-黏晶一體型膜及其製造方法、以及半導體裝置的製造方法。
在半導體晶片的製造中,通常具備將半導體晶圓單片化為各個半導體晶片的切割步驟、以及將單片化後的半導體晶片接著在引線框架、封裝基板等上的黏晶步驟。在此種半導體晶片的製造中,主要使用將切割膜與黏晶膜組合而得的切割-黏晶一體型膜,所述切割膜具備包含用於將切割步驟中的半導體晶圓固定的光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層,所述黏晶膜具備用於半導體晶片與引線框架、封裝基板等的接著的接著劑層。
近年來,作為將薄型半導體晶圓單片化來製造半導體晶片的方法的一個例子,提出了不完全切斷半導體晶圓而加工作為折痕的槽的方法以及不完全切斷半導體晶圓而對切斷預定線上的半導體晶圓內部照射雷射光來形成改質層的方法。前者稱為半切割,後者稱為隱形(stealth)切割(例如,專利文獻1、2)。在該些方法中,在使用薄型半導體晶圓的情況下,由於半導體晶圓的翹曲的影響,有時會發生光硬化性黏著劑層和接著劑層的一部分剝離的晶片浮起。當發生晶片浮起時,在之後的紫外線照射步驟中剝離的部分因氧阻礙而黏著力難以降低,有可能對拾取步驟中的拾取性產生影響。為了抑制晶片浮起,有必要提高光硬化性黏著劑層的黏著力,但過度提高黏著力時,紫外線照射後的剝離強度增大,有時會對拾取性產生影響。因此,在薄型半導體晶片的製造中使用切割-黏晶一體型膜的情況下,需要能夠在抑制晶片浮起的同時提高拾取性的切割-黏晶一體型膜,構成切割-黏晶一體型膜的光硬化性黏著劑層的光硬化性黏著劑的選定變得重要。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2002-192370號公報
專利文獻2:日本專利特開2003-338467號公報
[發明所欲解決之課題]
但是,在半導體晶片的製造中,難以提前預測預計用作切割-黏晶一體型膜的光硬化性黏著劑層的光硬化性黏著劑能否在抑制晶片浮起的同時提高拾取性,多數情況下只有在實際使用時才知道。
本發明是鑒於此種情況而完成者,其主要目的在於提供一種用於切割-黏晶一體型膜的新穎的光硬化性黏著劑的評價方法。
[解決課題之手段]
作為被接著體與黏著劑的黏著性的影響因素,可以舉出黏著劑的黏著力(黏著劑的總體特性)、被接著體與黏著劑的界面處的相互作用(黏著劑的表面特性)等。一般來說,已知總體特性對黏著性的貢獻大於表面特性,有藉由調整總體特性來控制黏著性的傾向。但是,在薄型半導體晶片的晶片浮起中,表面特性的影響亦無法忽視,例如認為黏著劑自被接著體剝離時,黏著劑未斷裂而如絲那樣伸長的拉絲現象亦產生大的影響。本發明者等人對自包含被接著體和黏著劑的積層體的黏著劑的剝離機制進行了如下推測。首先,自包含被接著體和黏著劑的積層體拉伸黏著劑時,自黏著劑產生拉絲,一邊變形一邊達到剝離所需的應力時拉絲自被接著體界面剝離。接著,已剝離的拉絲收縮,拉絲的收縮應力集中在其他拉絲上,藉由重覆該動作,最終被接著體和黏著劑剝離。在此種剝離機制中,在將應力設為恆定來拉伸黏著劑時,產生拉絲引起的應力集中越大,至其他拉絲處的剝離為止所需的應力越減少的效果(收縮效果),因此容易產生被接著體與黏著劑的剝離。本發明者等人發現能夠藉由測定拉伸試驗中的拉伸壓縮行為,推測出此種收縮效果的比例,從而完成了本發明。
本發明的一個方面提供一種用於切割-黏晶一體型膜的光硬化性黏著劑的評價方法。該光硬化性黏著劑的評價方法包括:第一步驟,準備包含光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑片,在下述拉伸壓縮條件下對光硬化性黏著劑片實施拉伸試驗,製作相對於位移的試驗力的圖表,自得到的遲滯曲線求出由遲滯曲線包圍的面積作為損失功;第二步驟,準備依次積層有基材層、包含光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層、及接著劑層的切割-黏晶一體型膜,對光硬化性黏著劑層在下述照射條件下照射紫外線,形成光硬化性黏著劑層的硬化物,測定在下述剝離條件下剝離接著劑層和光硬化性黏著劑層的硬化物時的剝離力;以及第三步驟,基於損失功及剝離力,判定光硬化性黏著劑是否良好。
(拉伸壓縮條件)
溫度:25±5℃
濕度:55±10%
夾頭間距離:40 mm
拉伸條件:以500 mm/分鐘進行拉伸,直至試驗力達到0.5 N
壓縮條件:以500 mm/分鐘進行壓縮,直至位移變成0 mm
(照射條件)
照射強度:70 mW/cm2
累計光量:150 mJ/cm2
(剝離條件)
溫度:25±5℃
濕度:55±10%
剝離角度:30°
剝離速度:600 mm/分鐘
此種光硬化性黏著劑的評價方法對於提前預測預計用作切割-黏晶一體型膜的光硬化性黏著劑層的光硬化性黏著劑是否抑制晶片浮起且拾取性是否優異而言是有用的。
第三步驟可以是根據剝離力以及拉絲痕跡的痕跡數、及痕跡寬度是否滿足下述條件(a)及下述條件(b)來判定光硬化性黏著劑是否良好的步驟。
條件(a):損失功為1.21 N·mm以上。
條件(b):剝離力為0.60 N/25 mm以下。
本發明的另一個方面提供一種切割-黏晶一體型膜的製造方法,其具備:在基材層上形成光硬化性黏著劑層的步驟,所述光硬化性黏著劑層包含藉由所述光硬化性黏著劑的評價方法而判定為良好的光硬化性黏著劑;以及在光硬化性黏著劑層上形成接著劑層的步驟。
本發明的另一個方面提供一種半導體裝置的製造方法,其具備:將藉由所述製造方法得到的切割-黏晶一體型膜的接著劑層貼附到半導體晶圓的步驟;藉由切割至少將半導體晶圓及接著劑層單片化的步驟;對光硬化性黏著劑層照射紫外線,形成光硬化性黏著劑層的硬化物的步驟;自光硬化性黏著劑層的硬化物拾取附著有接著劑層的半導體元件的步驟;以及經由接著劑層將半導體元件接著於半導體元件搭載用的支撐基板的步驟。
半導體晶圓的厚度可以在35 μm以下。切割可以應用隱形切割。
本發明的另一方面提供一種切割-黏晶一體型膜,其依次具備基材層、包含藉由所述光硬化性黏著劑的評價方法被判定為良好的光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層、以及接著劑層。
[發明的效果]
根據本發明,提供一種用於切割-黏晶一體型膜的新穎的光硬化性黏著劑的評價方法。另外,根據本發明,提供一種基於此種光硬化性黏著劑的評價方法的切割-黏晶一體型膜及其製造方法。進而,根據本發明,提供一種使用此種切割-黏晶一體型膜的半導體裝置的製造方法。
以下,一邊適宜參照圖式,一邊對本發明的實施方式進行說明。其中,本發明並不限定於以下的實施方式。於以下的實施方式中,除特別注明的情況外,所述構成要素(亦包括步驟等)並非必需。各圖中的構成要素的大小為概念性者,構成要素間的大小的相對關係並不限定於各圖所示者。
關於本說明書中的數值及其範圍,亦同樣如此,且並不限制本發明。於本說明書中,使用「~」所表示的數值範圍表示包含「~」的前後所記載的數值分別作為最小值及最大值的範圍。於本說明書中階段性地記載的數值範圍內,一數值範圍所記載的上限值或下限值亦可替換成另一階段記載的數值範圍的上限值或下限值。另外,於本說明書中所記載的數值範圍內,該數值範圍的上限值或下限值亦可替換成實施例中所示的值。
於本說明書中,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或與其相對應的甲基丙烯酸酯。關於(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯酸共聚物等其他的類似表述,亦同樣如此。
在本說明書中,所謂「拉絲」是被接著體與黏著劑之間的黏著劑的變形形態,在剝離被接著體與黏著劑時,黏著劑在與被接著體之間不發生斷裂而如絲、有時如壁那樣大變形。
[光硬化性黏著劑的評價方法]
一實施方式的切割-黏晶一體型膜所使用的光硬化性黏著劑的評價方法包括:第一步驟,準備包含光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑片,在下述拉伸壓縮條件下對光硬化性黏著劑片實施拉伸試驗,製作相對於位移的試驗力的圖表,自得到的遲滯曲線求出由遲滯曲線包圍的面積作為損失功;第二步驟,準備依次積層有基材層、包含光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層、及接著劑層的切割-黏晶一體型膜,對光硬化性黏著劑層在下述照射條件下照射紫外線,形成光硬化性黏著劑層的硬化物,測定在下述剝離條件下自基材層剝離光硬化性黏著劑層的硬化物時的剝離力;以及第三步驟,基於損失功及剝離力,判定光硬化性黏著劑是否良好。
以下,首先說明作為評價對象的光硬化性黏著劑、以及具備包括光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層的切割-黏晶一體型膜及其製造方法,接著,考察作為評價基準的損失功的影響因素,最後對各步驟進行說明。
<光硬化性黏著劑>
在本實施方式的光硬化性黏著劑的評價方法中,藉由紫外線的照射而硬化的光硬化性黏著劑可成為評價對象。以下,作為成為評價對象的光硬化性黏著劑的一個例子,對含有具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物、光聚合起始劑、及具有2個以上能夠與反應性官能基反應的官能基的交聯劑的光硬化性黏著劑進行說明。
(具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物)
具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物例如可藉由將一種或兩種以上的(甲基)丙烯酸酯單體(a1)或(甲基)丙烯酸、與具有反應性官能基的一種或兩種以上的聚合性化合物(a2)共聚而得到。
(甲基)丙烯酸酯單體(a1)例如可為選自由(甲基)丙烯酸直鏈或分支烷基酯、脂環式(甲基)丙烯酸酯、芳香族(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯、烷氧基(聚)烷二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷氧基烷氧基烷基酯、及(甲基)丙烯酸二烷基胺基烷基酯所組成的組群的至少一種。
作為(甲基)丙烯酸直鏈或分支烷基酯,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)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯。
作為脂環式(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、及(甲基)丙烯酸二環戊酯。
作為芳香族(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等。
作為(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯等。
作為烷氧基(聚)烷二醇(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、及甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯等。
作為(甲基)丙烯酸烷氧基烷氧基烷基酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙氧基乙酯、及(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙氧基乙酯。
作為(甲基)丙烯酸二烷基胺基烷基酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、及(甲基)丙烯酸N,N-二乙基胺基乙酯。
聚合性化合物(a2)可具有選自由羥基及環氧基所組成的群組中的至少一種反應性官能基。羥基及環氧基與具有異氰酸酯基等的化合物(b)的反應性良好,因此可以適當使用。聚合性化合物(a2)較佳為具有羥基。
就具有羥基作為反應性官能基的聚合性化合物(a2)而言,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等(甲基)丙烯酸羥基烷基酯等。
就具有環氧基作為反應性官能基的聚合性化合物(a2)而言,例如可列舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己酯等具有環氧基的(甲基)丙烯酸酯等。
(甲基)丙烯酸共聚物可含有(甲基)丙烯酸作為單體單元。另外,除了(甲基)丙烯酸酯單體(a1)及聚合性化合物(a2)以外,可含有其他聚合性化合物作為單體單元。作為其它聚合性化合物,例如可列舉苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物等。
具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物可更具有能夠鏈聚合的官能基。即,可具有:包含具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物的主鏈、及鍵結於主鏈且包含聚合性雙鍵的側鏈。包含聚合性雙鍵的側鏈可以是(甲基)丙烯醯基,但不限於此。具有能夠鏈聚合的官能基的(甲基)丙烯酸共聚物可藉由以下方式而獲得,即,使包括與具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物的反應性官能基反應的官能基、及能夠鏈聚合的官能基的一種或兩種以上的化合物(b)反應,在(甲基)丙烯酸共聚物的側鏈導入可鏈聚合的官能基。
作為與反應性官能基(環氧基、羥基等)反應的官能基,例如可以舉出異氰酸酯基等。
作為具有異氰酸酯基的化合物(b)的具體例子,可以舉出2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(例如昭和電工股份有限公司製、商品名「卡萊茲(Karenz)MOI」)。
相對於具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物,化合物(b)的含量可為0.3 mmol/g~1.5 mmol/g。
具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物的酸值例如可為1 mgKOH/g~150 mgKOH/g。具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物的羥基值例如可為1 mgKOH/g~150 mgKOH/g。酸值及羥基值按照日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K0070來測定。
具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物的重量平均分子量(Mw)可為10萬~100萬、20萬~60萬或25萬~40萬。重量平均分子量是利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)並使用根據標準聚苯乙烯的標準曲線而得的聚苯乙烯換算值。
(光聚合起始劑)
作為光聚合起始劑,只要是藉由紫外線的照射而開始聚合的光聚合起始劑,就沒有特別限制,例如可舉出光自由基聚合起始劑等。作為光自由基聚合起始劑,例如可列舉:2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等安息香縮酮;1-羥基環己基苯基酮等α-羥基酮;2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮等α-胺基酮;1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮-2-(苯甲醯基)肟等肟酯;雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦等氧化膦;2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體等2,4,5-三芳基咪唑二聚體;二苯甲酮、N,N,N',N'-四甲基-4,4'-二胺基二苯甲酮等二苯甲酮化合物;2-乙基蒽醌等醌化合物;安息香甲醚等安息香醚;安息香等安息香化合物;苄基二甲基縮酮等苄基化合物;9-苯基吖啶等吖啶化合物;N-苯基甘胺酸、香豆素等。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合使用,亦可與適當的增感劑組合使用。
相對於(甲基)丙烯酸共聚物100質量份,光聚合起始劑含量可為0.1質量份~20質量份、0.3質量份~10質量份或0.5質量份~3質量份。
(交聯劑)
交聯劑只要是具有2個以上能夠與具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物的反應性官能基(環氧基、羥基等)反應的官能基的化合物,則沒有特別限制。作為藉由交聯劑與具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物的反應而形成的鍵,例如可以舉出酯鍵、醚鍵、醯胺鍵、醯亞胺鍵、胺基甲酸酯鍵、脲鍵等。
作為交聯劑,例如可舉出在一分子中具有2個以上的異氰酸酯基的化合物。使用此種化合物時,由於與所述(甲基)丙烯酸共聚物所具有的反應性官能基容易反應,因此有容易控制黏著性和拉絲的傾向。
作為一分子中具有2個以上異氰酸酯基的化合物,例如可列舉出2,4-甲伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯、1,3-伸二甲苯基二異氰酸酯、1,4-伸二甲苯基二異氰酸酯、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、離胺酸異氰酸酯等異氰酸酯化合物等。
作為一分子中具有2個以上異氰酸酯基的化合物的具體例,可舉出多官能異氰酸酯(日本聚胺基甲酸酯工業股份有限公司製,商品名「科羅耐特(Coronate)L」)。
交聯劑可以是所述異氰酸酯化合物與一分子中具有2個以上羥基的多元醇的反應產物(含有異氰酸基的寡聚物)。作為一分子中具有2個以上羥基的多元醇,例如可列舉乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、甘油、季戊四醇、二季戊四醇、1,4-環己二醇、1,3-環己二醇等。
其中,交聯劑可以是一分子中具有2個以上異氰酸酯基的多官能異氰酸酯與一分子中具有3個以上羥基的多元醇的反應產物(含異氰酸基的寡聚物)。藉由使用此種含異氰酸酯基的寡聚物作為交聯劑,光硬化性黏著劑層20有形成更緻密的交聯結構的傾向。
交聯劑的含量例如相對於(甲基)丙烯酸共聚物總質量,可為3質量份~30質量份、4質量份~15質量份或5質量份~10質量份。
<切割-黏晶一體型膜及其製造方法>
圖1是表示切割-黏晶一體型膜的一個實施方式的示意剖面圖。切割-黏晶一體型膜1依次積層有基材層10、包含光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層20、及接著劑層30。
(基材層)
基材層10只要可使用已知的聚合物片或膜,並且包含黏晶步驟中可以擴展的材料,則沒有特別限制。作為此種材料,例如可以列舉:結晶性聚丙烯、非晶性聚丙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、低密度直鏈聚乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烴;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(無規、交替)共聚物;乙烯-丙烯共聚物;乙烯-丁烯共聚物;乙烯-己烯共聚物;聚胺基甲酸酯;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯;聚碳酸酯;聚醯亞胺;聚醚醚酮;聚醯亞胺;聚醚醯亞胺;聚醯胺;全芳香族聚醯胺;聚苯基硫醚;芳族聚醯胺(aramid)(紙);玻璃;玻璃布;氟樹脂;聚氯乙烯;聚偏二氯乙烯;纖維素系樹脂;矽酮樹脂等。該些材料可以是與增塑劑、二氧化矽、抗黏連材料、滑劑、抗靜電劑等混合的材料。
其中,基材層10自楊氏模量、應力緩和性、熔點等特性、價格方面、使用後的廢材再利用等觀點而言,較佳為具有以選自聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯-聚丙烯無規共聚物、及聚乙烯-聚丙烯嵌段共聚物中的至少一種材料為主成分的表面,且該表面與光硬化性黏著劑層20相接。基材層10可以是單層,亦可以是包含不同材料的2層以上的多層。自控制與後述的光硬化性黏著劑層20的密接性的觀點出發,基材層10可根據需要實施電暈放電處理、消光處理等表面粗糙化處理。
基材層10的厚度例如可以是70 μm~120 μm或80 μm~100 μm。如果基材層10的厚度為70 μm以上,則存在能夠進一步抑制擴展引起的破損的傾向。基材層10的厚度為120 μm以下時,拾取中的應力容易到達接著劑層,具有拾取性更優異的傾向。
(光硬化性黏著劑層)
光硬化性黏著劑層20為包含所述光硬化性黏著劑的層。光硬化性黏著劑層20形成於基材層10上。作為在基材層10上形成光硬化性黏著劑層20的方法,例如可列舉:調製光硬化性黏著劑層形成用清漆,將該清漆塗佈於基材層10,形成光硬化性黏著劑層20的方法;將該清漆塗佈於經脫模處理的膜上,形成光硬化性黏著劑層20,並將得到的光硬化性黏著劑層20轉印至基材層10的方法。
光硬化性黏著劑層形成用清漆含有:具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物、光聚合起始劑、以及具有2個以上能夠與反應性官能基反應的官能基的交聯劑、及有機溶劑。有機溶劑可將具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物、光聚合起始劑、以及具有2個以上能夠與反應性官能基反應的官能基的交聯劑用化,可藉由加熱而揮發。作為此種有機溶劑,例如可列舉甲苯、二甲苯等芳香族烴;四氫呋喃、1,4-二噁烷等環狀醚;甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇等醇;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮;乙酸甲酯、乙酸乙酯、γ-丁內酯等酯;碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等碳酸酯;乙二醇單甲醚、乙二醇二甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇二甲醚等多元醇烷基醚;乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯等多元醇烷基醚乙酸酯;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等醯胺等。該些可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。以清漆總質量為基準,清漆固體成分濃度可以為10質量%~60質量%。
光硬化性黏著劑層20的厚度例如可為1 μm~200 μm、5 μm~50 μm、或10 μm~20 μm。
(接著劑層)
接著劑層30是包含接著劑的層。接著劑只要是在黏晶膜的領域使用的接著劑,就沒有特別限制。以下,作為接著劑的一例,對含有環氧樹脂、環氧樹脂硬化劑、及具有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的接著劑進行說明。根據包含此種接著劑的接著劑層30,晶片與基板之間、晶片與晶片之間的接著性優異,能夠賦予電極埋入性、導線埋入性等,並且在黏晶步驟中能夠在低溫下進行接著。
作為環氧樹脂,例如可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂、含二環戊二烯骨架的環氧樹脂、二苯乙烯型環氧樹脂、含三嗪骨架的環氧樹脂、含芴骨架的環氧樹脂、三苯酚甲烷型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、伸二甲苯基型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、多官能苯酚類、蒽等多環芳香族類的二縮水甘油醚化合物等。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
環氧樹脂硬化劑例如可以是酚醛樹脂。酚醛樹脂只要在分子內具有酚性羥基,則可無特別限制地使用。作為酚醛樹脂,例如可列舉:使苯酚、甲酚、間苯二酚(resorcin)、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F、苯基苯酚、胺基苯酚等酚類及/或α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚類與甲醛等具有醛基的化合物於酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得的酚醛清漆型酚醛樹脂、由烯丙基化雙酚A、烯丙基化雙酚F、烯丙基化萘二醇、苯酚酚醛清漆、苯酚等酚類及/或萘酚類與二甲氧基對二甲苯或雙(甲氧基甲基)聯苯所合成的苯酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂等。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
具有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物可以是將作為原料的(甲基)丙烯酸縮水甘油酯相對於得到的共聚物調整為0.5質量%~6質量%的量的共聚物。該量為0.5質量%以上時,有容易得到高接著力的傾向,該量為6質量%以下時,有能夠抑制凝膠化的傾向。(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的其餘部分可以是(甲基)丙烯酸甲酯等具有碳原子數1~8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯以及苯乙烯、丙烯腈等的混合物。(甲基)丙烯酸烷基酯可包含(甲基)丙烯酸乙酯及/或(甲基)丙烯酸丁酯。各成分的混合比率可考慮得到的具有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的Tg(玻璃轉移溫度)來調整。如果Tg為-10℃以上,則B階段狀態下的接著劑層30的黏性有變好的傾向,有處理性優異的傾向。具有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的Tg的上限值例如可為30℃。
具有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的重量平均分子量可為10萬以上,亦可為30萬~300萬或50萬~200萬。如果重量平均分子量為300萬以下,則有能夠控制半導體晶片與支撐基板之間的填充性降低的傾向。重量平均分子量是利用凝膠滲透層析法(GPC)並使用根據標準聚苯乙烯的標準曲線而得的聚苯乙烯換算值。
接著劑可根據需要進一步含有三級胺、咪唑類、四級銨鹽等硬化促進劑。作為硬化促進劑,例如可列舉:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
接著劑亦可視需要進一步含有無機填料。作為無機填料,例如可列舉: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、硼酸鋁晶須、氮化硼、結晶質二氧化矽、非晶質二氧化矽等。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
接著劑層30形成於光硬化性黏著劑層20上。作為在光硬化性黏著劑層20上形成接著劑層30的方法,例如可舉出如下方法,即,調製接著劑層形成用清漆、並將該清漆塗佈在經脫模處理的膜上,形成接著劑層30,將得到的接著劑層30轉印到光硬化性黏著劑層20上。接著劑層形成用清漆含有環氧樹脂、環氧樹脂硬化劑及具有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物和有機溶劑。有機溶劑可與光硬化性黏著劑層形成用清漆中所使用的有機溶劑中所例示的有機溶劑相同。
接著劑層30的厚度例如可以是1 μm~300 μm、5 μm~150 μm、或10 μm~100 μm。
[損失功的影響因素]
損失功可受到光硬化性黏著劑層與被接著體(接著劑層)的界面處的相互作用(例如拉絲現象等)的影響。因此,作為損失功的影響因素之一,列舉了交聯劑的種類及含量。例如,如果減少交聯劑的含量,損失功就會變大,如果增加交聯劑的含量,損失功就會有變小的傾向。因此,藉由調整交聯劑的種類及含量,可控制損失功。另外,作為其他的損失功的影響因素,例如可以舉出塗佈條件。
<第一步驟>
在本步驟中,首先,準備包含光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑片。
光硬化性黏著劑片包含光硬化性黏著劑。光硬化性黏著劑片例如可藉由如下步驟得到:準備所述光硬化性黏著劑層形成用清漆,將其塗佈在實施了脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜上,除去該清漆的揮發成分,形成光硬化性黏著劑層。光硬化性黏著劑片可在光硬化性黏著劑層上配置聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜作為保護膜。光硬化性黏著劑片的尺寸只要在後述的拉伸試驗中能夠確保夾頭間距離為40 mm,則沒有特別限制。光硬化性黏著劑片的厚度例如可為10 μm。
接著,在下述拉伸壓縮條件下對光硬化性黏著劑片實施拉伸試驗。製作拉伸試驗中的相對於位移的試驗力的圖表,自得到的遲滯曲線求出由遲滯曲線包圍的面積作為損失功。在求出損失功時,可使用任意的評價處理解析軟體。
(拉伸壓縮條件)
溫度:25±5℃
濕度:55±10%
夾頭間距離:40 mm
拉伸條件:以500 mm/分鐘進行拉伸,直至試驗力達到0.5 N
壓縮條件:以500 mm/分鐘進行壓縮,直至位移變成0 mm
<第二步驟>
在本步驟中,首先,準備依次積層有基材層、包含作為評價對象的光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層、以及接著劑層而得的評價用切割-黏晶一體型膜。
在評價用切割-黏晶一體型膜中,基材層、光硬化性黏著劑層及接著劑層的種類等沒有特別限制,可使用任意選擇的切割-黏晶一體型膜。包含作為評價對象的光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑的厚度例如可為10 μm。接著劑層的厚度例如可以是10 μm。
接著,在下述照射條件下對光硬化性黏著劑層照射紫外線,使光硬化性黏著劑硬化,形成光硬化性黏著劑層的硬化物(包含光硬化性黏著劑的硬化物的層)。紫外線的光源可根據使用的光聚合起始劑的種類適當選擇最合適的光源。紫外線的光源沒有特別限定,但是可以是選自由低壓水銀燈、遠紫外線燈、准分子紫外線燈、高壓水銀燈及金屬鹵化物燈(metal halide lamp)所組成的群組中的一種。其中,紫外線的光源較佳為中心波長為365 nm的高壓水銀燈。另外,在紫外線的照射中,為了減少光源所產生的熱的影響,亦可併用冷鏡等。
(照射條件)
照射強度:70 mW/cm2
累計光量:150 mJ/cm2
紫外線照射條件中的照射溫度可為60℃以下或40℃以下。
最後,測定在下述剝離條件下自基材層剝離光硬化性黏著劑層的硬化物時的剝離力(低角剝離強度)。自基材層剝離光硬化性黏著劑層的硬化物時,較佳為藉由使用可調整剝離角度的剝離強度測定裝置,在接著劑層上貼附黏著帶、支撐帶等並拉伸該些帶來進行。
(剝離條件)
溫度:25±5℃
濕度:55±10%
剝離角度:30°
剝離速度:600 mm/分鐘
再者,剝離角度越低,越有能夠排除剝離力下的基材層的影響的傾向,但是不足15°時難以測定。因此,30°適合作為低角剝離強度的試驗條件。
<第三步驟>
在本步驟中,基於損失功及剝離力,判定光硬化性黏著劑是否良好。作為評價基準的損失功及剝離力的數值可根據半導體晶圓的厚度等設定任意的數值。
第三步驟可以是根據損失功及剝離力是否滿足下述條件(a)及下述條件(b)來判定光硬化性黏著劑是否良好的步驟。關於具備包含滿足下述條件(a)及下述條件(b)的光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層的切割-黏晶一體型膜,可較佳地用於厚度比較薄(例如35 μm以下)的半導體晶圓所應用的切割製程(例如隱形切割等)。
條件(a):損失功為1.21 N·mm以上。
條件(b):剝離力為0.60 N/25 mm以下。
藉由滿足條件(a),有進一步抑制半導體晶片的製造中的晶片浮起的傾向。條件(a)的損失功可為1.22 N·mm以上或1.24 N·mm以上。條件(a)的損失功的上限值沒有特別限制,但可為1.40 N·mm以下。
藉由滿足條件(b),有半導體晶片的製造中的拾取性進一步提高的傾向。條件(b)的剝離力可為0.59 N/25 mm以下或0.58 N/25 mm以下。條件(b)的剝離力的下限值沒有特別限制,但可為0.54 N/25 mm以上。
[切割-黏晶一體型膜的製造方法]
一個實施方式的切割-黏晶一體型膜的製造方法包括:在基材層上形成包含藉由所述光硬化性黏著劑的評價方法判定為良好的光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層的步驟;以及在光硬化性黏著劑層上形成接著劑層的步驟。基材層以及接著劑層可與所述光硬化性黏著劑的評價方法中例示者相同。光硬化性黏著劑層的形成方法以及接著劑層的形成方法亦可與所述光硬化性黏著劑的評價方法中例示的方法相同。
[切割-黏晶一體型膜]
一個實施方式的切割-黏晶一體型膜依次具備基材層、包含藉由所述光硬化性黏著劑的評價方法被判定為良好的光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層、接著劑層。基材層以及接著劑層可與所述光硬化性黏著劑的評價方法中所例示者相同。
[半導體裝置(半導體封裝)的製造方法]
圖2的(a)~圖2的(e)及圖3的(f)~圖的3(i)是用於說明半導體裝置的製造方法的一個實施方式的示意剖面圖。本實施方式的半導體裝置的製造方法包括:將藉由所述製造方法得到的切割-黏晶一體型膜1的接著劑層30貼付於半導體晶圓W2的步驟(晶圓層壓步驟);將半導體晶圓W2、接著劑層30、及光硬化性黏著劑層20單片化的步驟(切割步驟);對光硬化性黏著劑層20照射紫外線的步驟(紫外線照射步驟);自基材層10拾取附著有接著劑層30a的半導體元件(帶接著劑層的半導體元件50)的步驟(拾取步驟)、經由接著劑層30a將帶接著劑層的半導體元件50接著在半導體元件搭載用支撐基板60上的步驟(半導體元件接著步驟)。
切割步驟中的切割沒有特別限制,例如可以舉出刀片切割(blade dicing)、雷射光切割、隱形切割等。在半導體晶圓W2的厚度為35 μm以下的情況下,切割可以應用隱形切割。以下,對作為切割主要使用隱形切割的形態進行詳細說明。
<改質層形成步驟>
在切割應用了隱形切割的情況下,半導體裝置的製造方法可在晶圓層壓步驟之前具備改質層形成步驟。
首先,準備厚度H1的半導體晶圓W1。形成改質層的半導體晶圓W1的厚度H1可超過35 μm。接著,在半導體晶圓W1的一個主面上貼附保護膜2(參照圖2的(a))。貼附有保護膜2的面較佳為半導體晶圓W1的電路面。保護膜2可以是在半導體晶圓的背面研削(背面研磨)中使用的背面研磨帶。接著,對半導體晶圓W1內部照射雷射光而形成改質層4(參照圖2的(b)),對半導體晶圓W1的與貼附有保護膜2的面相反的一側(背面側)進行背面研磨(背面研削)及拋光(研磨),藉此製作具有改質層4的半導體晶圓W2(參照圖2的(c))。得到的半導體晶圓W2的厚度H2可為35 μm以下。
<晶圓層壓步驟>
接著,將切割-黏晶一體型膜1的接著劑層30配置在規定的裝置。接著,在半導體晶圓W2的主面Ws,經由接著劑層30貼附切割-黏晶一體型膜1(參照圖2的(d)),剝離半導體晶圓W2的保護膜2(參照圖2的(e))。
<切割步驟>
接著,藉由切割至少將半導體晶圓W2及接著劑層30單片化(參照圖3的(f))。在切割應用了隱形切割的情況下,可藉由進行冷擴展以及熱收縮來進行單片化。
<紫外線照射步驟>
接著,藉由對光硬化性黏著劑層20照射紫外線,使光硬化性黏著劑層20中的光硬化性黏著劑硬化,形成光硬化性黏著劑層的硬化物(包含光硬化性黏著劑的硬化物的層)(參照圖3的(g))。因此,可降低光硬化性黏著劑層20與接著劑層30之間的黏著力。在紫外線照射中,較佳為使用波長200 nm~400 nm的紫外線。紫外線照射條件較佳為調整成照度:30 mW/cm2
~240 mW/cm2
且照射量為200 mJ/cm2
~500 mJ/cm2
。
<拾取步驟>
接著,使基材層10擴展,藉此使藉由切斷而獲得的帶接著劑層的半導體元件50彼此分開,並且利用抽吸夾頭44抽吸自基材層10側由頂針42頂起的帶接著劑層的半導體元件50,並自光硬化性黏著劑層的硬化物20ac拾取(參照圖3的(h))。再者,帶接著劑層的半導體元件50具有半導體元件Wa和接著劑層30a。半導體元件Wa是半導體晶圓W2藉由切割而被分割而得的元件,接著劑層30a是接著劑層30藉由切割而被分割而得者。光硬化性黏著劑層的硬化物20ac是光硬化性黏著劑層的硬化物藉由切割而被分割而得者。光硬化性黏著劑層的硬化物20ac在拾取帶接著劑層的半導體元件50時可殘留在基材層10上。在拾取步驟中,不一定需要擴張,但藉由擴張,能夠進一步提高拾取性。
利用頂針42的頂起量可適當設定。進而,自對於極薄晶圓亦確保充分的拾取性的觀點出發,例如亦可進行2級或3級的拾取。另外,亦可藉由使用抽吸夾頭44的方法以外的方法來進行帶接著劑層的半導體元件50的拾取。
<半導體元件接著步驟>
在拾取帶接著劑層的半導體元件50後,將帶接著劑層的半導體元件50利用熱壓接,經由接著劑層30a而與半導體元件搭載用支撐基板60接著(參照圖3的(f))。可將多個帶接著劑層的半導體元件50接著在半導體元件搭載用支撐基板60上。
圖4是示意性示出半導體裝置的一個實施方式的剖面圖。圖4所示的半導體裝置100可藉由如下製造方法來製造,所述製造方法更包括:上述步驟;藉由打線接合線70將半導體元件Wa與半導體元件搭載用支撐基板60電連接的步驟;使用樹脂密封材80將半導體元件Wa樹脂密封在半導體元件搭載用支撐基板60的表面60a上的步驟。在半導體元件搭載用支撐基板60的與表面60a相反的一側的面上,可形成焊球90來用於與外部基板(母板)電連接。
[實施例]
以下,藉由實施例更具體地說明本發明,但本發明並不限定於該些實施例。再者,除非另有記載,化合物使用市售試劑。
[切割-黏晶一體型膜的準備]
((甲基)丙烯酸共聚物溶液的製備)
在具備三一馬達(Three-One Motor)、攪拌翼以及氮氣導入管的容量2000 mL的高壓釜中,加入79質量份的丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、19質量份的丙烯酸2-羥基乙酯(HEA)、以及2質量份的甲基丙烯酸(MAA),進而加入127質量份的乙酸乙酯及0.04質量份的偶氮雙異丁腈。將其攪拌至均勻,以流量500 ml/min實施60分鐘起泡,對系統中的溶存氧進行脫氣。接著,用1小時升溫至80℃,在維持80℃的狀態下聚合6小時。然後,將反應溶液轉移到具備三一馬達、攪拌翼以及氮氣導入管的容量2000 mL的加壓釜中,在120℃、0.28 MPa條件下加熱6小時後,冷卻至室溫(25℃,以下相同)。接著,進一步加入89質量份的乙酸乙酯進行稀釋。向其中添加作為聚合抑制劑的二丁基羥基甲苯0.005質量份及作為胺基甲酸酯化觸媒的二月桂酸二辛基錫0.011質量份,並加入作為具有能夠鏈聚合的官能基的化合物的2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(昭和電工股份有限公司製,商品名「卡萊茲(Karenz)MOI」)14質量份,在70℃下反應12小時,冷卻至室溫。然後,以使不揮發成分(固體成分)含量為35質量%的方式加入乙酸乙酯,從而得到具有羥基作為反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物溶液。
按照JIS K0070測定(甲基)丙烯酸共聚物溶液中的(甲基)丙烯酸共聚物的酸值及羥基值。酸值為10.2 mgKOH/g,羥基值為80.0 mgKOH/g。另外,將得到的丙烯酸樹脂在60℃下真空乾燥一夜,利用艾里蒙塔(Elementar)公司製全自動元素分析裝置瓦瑞奧(vario)EL對得到的固體成分實施元素分析,從氮含量算出導入的2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯的含量。2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯的含量為0.90 mmol/g。進而,作為GPC裝置使用東曹(Tosoh)股份有限公司製SD-8022/DP-8020/RI-8020、作為管柱使用日立化成股份有限公司製的蓋爾派克(Gelpack) GL-A150-S/GL-A160-S、及作為洗脫液使用四氫呋喃,測定聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)。重量平均分子量為27萬。
<製造例1:光硬化性黏著劑片A及切割-黏晶一體型膜A的製作>
(光硬化性黏著劑A的製備)
將以固體成分計為100質量份的作為具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸共聚物的所述製備的(甲基)丙烯酸共聚物溶液、作為光聚合起始劑的0.6質量份的1-羥基環己基苯基酮(汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)股份有限公司製、豔佳固(IRGACURE)184)及0.3質量份的雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦(汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)股份有限公司製、豔佳固(IRGACURE)819)、以及6.8質量份的作為交聯劑的多官能異氰酸酯(日本聚胺基甲酸酯工業股份有限公司製、商品名「科羅耐特(Coronate)L」、固體成分75%)混合。相對於該混合物,以使固體成分的總含量達到25質量%的方式加入乙酸乙酯,均勻攪拌10分鐘,得到光硬化性黏著劑A的清漆。
(光硬化性黏著劑片的製作)
使用塗佈機以乾燥後的光硬化性黏著劑層(光硬化性黏著劑片)的厚度為10 μm的方式將所述光硬化性黏著劑A的清漆塗佈在單面被脫模處理的厚度20 μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜上。塗佈在速度3.0 m/分、第一乾燥爐溫度80℃、第二乾燥爐溫度80℃的條件下進行。在得到的光硬化性黏著劑層(光硬化性黏著劑片)上配置厚度38 μm的PET膜,得到被2張PET膜夾持的光硬化性黏著劑層(光硬化性黏著劑片)。
(切割膜的製作)
一邊調整間隙一邊將所述光硬化性黏著劑A的清漆以乾燥後的光硬化性黏著劑層的厚度為10 μm的方式塗佈在單面經脫模處理的寬350 mm、長400 mm、厚38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜上,在80℃~100℃下將光硬化性黏著劑層形成用清漆加熱乾燥3分鐘。然後,貼合單面實施了電暈放電處理的聚烯烴製膜(基材層,厚度:90 μm),在40℃、72小時的條件下進行養護,進行交聯處理,藉此得到具備基材層和光硬化性黏著劑層的切割膜。再者,交聯處理使用傅立葉轉換紅外光譜儀(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR)光譜,一邊確認養護的進展一邊進行。
(黏晶膜的製作)
在55質量份的作為環氧樹脂的YDCN-703(東都化成股份有限公司製、商品名、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、環氧當量210、分子量1200、軟化點80℃),45質量份的作為酚醛樹脂的米萊斯(Milex)XLC-LL(三井化學股份有限公司製、商品名、羥基當量175、吸水率1.8%,350℃下的加熱質量減少率4%)、1.7質量份的作為矽烷偶合劑的NUCA-189(日本尤尼卡(Nippon Unicar)股份有限公司製,商品名,γ-巰基丙基三甲氧基矽烷)及3.2質量份的NUCA-1160(日本尤尼卡(Nippon Unicar)股份有限公司製,商品名,γ-脲基丙基三乙氧基矽烷)、以及32質量份的作為填料的艾羅技(AEROSIL)972(二氧化矽表面被二甲基二氯矽烷包覆,在400℃的反應器中水解,被甲基等有機基團表面修飾的二氧化矽填料、日本艾羅技(AEROSIL)股份有限公司製、商品名、平均粒徑0.016 μm)中加入環己酮並攪拌混合,進而使用珠磨機混煉90分鐘。相對於得到的混合物,添加280質量份的作為丙烯酸橡膠的HTR-860P-3(長瀨化成(Nagase ChemteX)股份有限公司製、商品名、重量平均分子量80萬、含有丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯3質量%的丙烯酸橡膠)及0.5質量份的作為硬化促進劑的固唑(Curezol)2PZ-CN(四國化成股份有限公司製、商品名,1-氰基乙基-2-苯基咪唑),攪拌混合,並真空脫氣,藉此得到接著劑層形成用清漆。將得到的接著劑層形成用清漆塗佈在厚度38 μm的經脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜上,在140℃下加熱乾燥5分鐘,形成厚度10 μm的B階段狀態的塗膜,製作具備接著劑層的黏晶膜。
(切割-黏晶一體型膜的製作)
將所述製作的黏晶膜切割成容易連同PET膜一起處理的尺寸。對切割後的黏晶膜的接著劑層貼合剝離了PET膜的切割膜的光硬化性黏著劑層,藉此得到切割-黏晶一體型膜A。貼合是在潔淨室(溫度23℃、濕度50%的無塵室內)使用層壓機進行。
<製造例2:光硬化性黏著劑片B及切割-黏晶一體型膜B的製作>
除了將交聯劑的含量自6.8質量份變更為7.2質量份以外,與製造例1同樣地操作,得到光硬化性黏著劑片B及切割-黏晶一體型膜B。
<製造例3:光硬化性黏著劑片C及切割-黏晶一體型膜C的製作>
除了將交聯劑的含量自6.8質量份變更為7.6質量份以外,與製造例1同樣地操作,得到光硬化性黏著劑片C及切割-黏晶一體型膜C。
<製造例4:光硬化性黏著劑片D及切割-黏晶一體型膜D的製作>
除了將交聯劑的含量自6.8質量份變更為4.0質量份以外,與製造例1同樣地操作,得到光硬化性黏著劑片D及切割-黏晶一體型膜D。
<製造例5:光硬化性黏著劑片E及切割-黏晶一體型膜E的製作>
除了將交聯劑的含量自6.8質量份變更為6.4質量份以外,與製造例1同樣地操作,得到光硬化性黏著劑片E及切割-黏晶一體型膜E。
<製造例6:光硬化性黏著劑片F及切割-黏晶一體型膜F的製作>
除了將交聯劑的含量自6.8質量份變更為8.0質量份以外,與製造例1同樣地操作,得到光硬化性黏著劑片F及切割-黏晶一體型膜F。
[損失功的計量]
將光硬化性黏著劑片A~光硬化性黏著劑片F分別切成50 mm×50 mm,自光硬化性黏著劑片剝離光硬化性黏著劑層,自一邊均勻地將光硬化性黏著劑層卷成圓柱狀。在距離中心部20 mm(距離末端5 mm)的兩端貼附養護帶(寺岡製作所股份有限公司製),使用高速拉伸試驗機騰喜龍(Tensilon)(A&D股份有限公司製),對光硬化性黏著劑層實施拉伸試驗。拉伸試驗在25±5℃、濕度:55±10%下進行,夾頭間距離為40 mm。拉伸試驗以500 mm/分鐘進行拉伸直至試驗力達到0.5 N,以500 mm/分鐘進行壓縮直至位移變為0 mm。製作了相對於位移(mm)的試驗力(N)的圖表,求出由得到的遲滯曲線包圍的面積作為損失功。作為資料處理解析軟體,使用了TACT(A&D股份有限公司製)。將結果示於表1。另外,條件(a)(損失功為1.21 N·mm以上)的充分性亦示於表1。
[剝離力的測定]
<測定樣品的製作>
將切割-黏晶一體型膜A~切割-黏晶一體型膜F分別切成寬30 mm、長200 mm,剝離黏晶膜的接著劑層側的PET膜,使用輥將黏著膜(王子塔庫(OJI TAC)股份有限公司製)貼附在接著劑層側,切成寬25 mm、長170 mm。接著,自切出的帶黏著膜的切割-黏晶一體型膜的基材層(聚烯烴製膜)側,使用紫外線照射裝置(GS湯淺(YUASA)股份有限公司製、UV SYSTEM、中心波長365 nm的紫外線),在照射溫度40℃以下、照射強度70 mW/cm2
以及累計光量150 mJ/cm2
下照射,形成光硬化性黏著劑層的硬化物,藉此獲得測定樣品。
<剝離力的測定>
針對如所述般製作的測定樣品,使用角度自由型的黏著-覆膜剝離解析裝置VPA-2S(協和界面科學股份有限公司製),以溫度25±5℃、濕度55±10%、剝離角度30°、以及剝離速度600 mm/分鐘,測定自基材層剝離光硬化性黏著劑層的硬化物時的剝離力(低角(30°)剝離強度)。進行3次同樣的測定,將其平均值作為低角剝離強度。結果如表1所示。另外,條件(b)(剝離力為0.60 N/25 mm以下)的充分性亦示於表1。
[晶片浮起及拾取性的評價]
對於得到的製造例1~6的切割-黏晶一體型膜A~切割-黏晶一體型膜F,評價晶片浮起(擴展中的接著劑層與硬化前的光硬化性黏著劑層的密合性)及拾取性。
<評價樣品的製作>
(改質層形成)
在半導體晶圓(矽晶圓(厚度750 μm、外徑12英吋))的一面貼附背面研磨帶(back grind tape),得到帶背面研磨帶的半導體晶圓。對半導體晶圓的與貼附有背面研磨帶的一側相反一側的面照射雷射光,在半導體晶圓內部形成改質層。雷射光的照射條件如下。
雷射振動器型式:半導體雷射光激發Q開關固體雷射
波長:1342 nm
振動形式:脈衝
頻率:90 kHz
輸出:1.7W
半導體晶圓載置台的移動速度:700 mm/秒
接著,對半導體晶圓的與貼附有背面研磨帶的一側相反的一側的面進行背面研磨和拋光,藉此得到厚度為30 μm的半導體晶圓。
(晶圓層壓)
在半導體晶圓的與貼附有背面研磨帶的一側相反一側的面上,剝下切割-黏晶一體型膜的PET膜,貼附接著劑層。
(切割)
接著,將帶具有改質層的切割-黏晶一體型膜的半導體晶圓固定在擴展裝置上。接著,在下述條件下擴展切割膜,將半導體晶圓、接著劑層和光硬化性黏著劑層單片化。再者,在後述的晶片浮起的評價中,將該紫外線照射前的單片化樣品作為評價樣品。
裝置:迪士科(Disco)股份有限公司製,商品名「DDS 2300 全自動晶粒分離器(Fully Automatic Die Separator)」
冷擴展條件:
溫度:-15℃、高度:9 mm、冷卻時間:90秒、速度:300 mm/秒、待機時間:0秒
熱收縮(熱擴展)條件:
溫度:220℃、高度:7 mm、保持時間:15秒、速度:30 mm/秒、加熱速度:7℃/秒
(紫外線照射)
對經單片化的半導體晶圓的光硬化性黏著劑層以照射強度70 mW/cm2
和累計光量150 mJ/cm2
照射中心波長365 nm的紫外線,形成光硬化性黏著劑層的硬化物。在後述的拾取性的評價中,將紫外線照射後的單片化樣品作為評價樣品。
<晶片浮起的評價>
使用所述製作的評價樣品,藉由自半導體晶圓側用顯微鏡觀察,評價接著劑層與光硬化性黏著劑層的密接性作為晶片浮起。在利用顯微鏡的觀察中,對半導體晶圓周邊部和中央部進行觀察,將相對於單位半導體晶片面積的浮起區域作為剝離面積。將接著劑層與光硬化性黏著劑層的剝離面積不足總面積的15%評價為「A」,將接著劑層與光硬化性黏著劑層的剝離面積為總面積的15%以上且不足20%評價為「B」,將接著劑層與光硬化性黏著劑層的剝離面積為總面積的20%以上評價為「C」。結果如表1所示。
<拾取性的評價>
使用所述製作的紫外線照射後的單片化樣品,使用撓性固晶機DB-730(日立高新技術股份有限公司製,商品名)進行評價。拾取用夾頭使用尺寸為12.21×5.93 mm的夾頭。採用3段頂起方式,以第1段為尺寸11.29×5.29 mm、速度1 mm/秒、第2段為尺寸9.57×3.57 mm、速度10 mm/秒、及第3段為尺寸8.41×2.41 mm、速度20 mm/秒進行,頂起高度為350 μm。連續拾取1000個晶片,晶片破裂或拾取錯誤等發生的比例不足0.5%的為「A」,0.5%以上為「B」。結果如表1所示。
[表1]
製造例1 | 製造例2 | 製造例3 | 製造例4 | 製造例5 | 製造例6 | ||
光硬化性黏著劑膜 | A | B | C | D | E | F | |
切割-黏晶一體型膜 | A | B | C | D | E | F | |
(甲基)丙烯酸共聚物溶液 | 固體成分含量 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
光聚合引發劑 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
交聯劑 | 固體成分含量 | 6.8 | 7.2 | 7.6 | 4.0 | 6.4 | 8.0 |
損失功(N·mm) | 1.29 | 1.26 | 1.24 | 無法測定 | 1.49 | 1.20 | |
條件(a)的滿足性 | 滿足 | 滿足 | 滿足 | - | 滿足 | 未滿足 | |
剝離力(低角剝離強度)(N/25 mm) | 0.58 | 0.55 | 0.54 | 1.02 | 0.63 | 0.53 | |
條件(b)的滿足性 | 滿足 | 滿足 | 滿足 | 未滿足 | 未滿足 | 滿足 | |
晶片浮起的評價 | A | A | A | A | A | B | |
拾取性的評價 | A | A | A | B | B | B |
如表1所示,製造例1~3的切割-黏晶一體型膜A~C的損失功為1.21 N·mm以上,且剝離力為0.60 N/25 mm以下,滿足條件(a)和條件(b)兩者。所述製造例1~3的切割-黏晶一體型膜A~C的晶片浮起及拾取性優異。相對於此,判明不滿足條件(a)和條件(b)兩者的製造例4~6的切割-黏晶一體型膜D~F不滿足晶片浮起特性及拾取性兩者。
1:切割-黏晶一體型膜
2:保護膜
4:改質層
10:基材層
20:光硬化性黏著劑層
20ac:光硬化性黏著劑層的硬化物
30、30a:接著劑層
42:頂針
44:抽吸夾頭
50:帶接著劑層的半導體元件
60:半導體元件搭載用支撐基板
60a:表面
70:打線接合線
80:樹脂密封材
90:焊球
W1、W2:半導體晶圓
Wa:半導體元件
Ws:主面
H1、H2:厚度
100:半導體裝置
圖1是表示切割-黏晶一體型膜的一個實施方式的示意剖面圖。
圖2的(a)~圖2的(e)是用於說明半導體裝置的製造方法的一個實施方式的示意剖面圖,圖2的(a)、圖2的(b)、圖2的(c)、圖2的(d)及圖2的(e)是表示各步驟的示意剖面圖。
圖3的(f)~圖3的(i)是用於說明半導體裝置的製造方法的一個實施方式的示意剖面圖,圖3的(f)、圖3的(g)、圖3的(h)、及圖3的(i)是表示各步驟的示意剖面圖。
圖4是表示半導體裝置的一個實施方式的示意剖面圖。
Claims (7)
- 一種光硬化性黏著劑的評價方法,是切割-黏晶一體型膜所使用的光硬化性黏著劑的評價方法,包括: 第一步驟,準備包含光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑片,在下述拉伸壓縮條件下對所述光硬化性黏著劑片實施拉伸試驗,製作相對於位移的試驗力的圖表,並自得到的遲滯曲線求出由所述遲滯曲線包圍的面積作為損失功; 第二步驟,準備切割-黏晶一體型膜,所述切割-黏晶一體型膜依次積層有基材層、包含光硬化性黏著劑的光硬化性黏著劑層、以及接著劑層,在下述照射條件下對所述光硬化性黏著劑層照射紫外線,形成所述光硬化性黏著劑層的硬化物,並測定在下述剝離條件下剝離所述接著劑層和所述光硬化性黏著劑層的硬化物時的剝離力;以及 第三步驟,基於所述損失功及所述剝離力,判定所述光硬化性黏著劑是否良好, (拉伸壓縮條件) 溫度:25±5℃ 濕度:55±10% 夾頭間距離:40 mm 拉伸條件:以500 mm/分鐘進行拉伸,直至試驗力達到0.5 N 壓縮條件:以500 mm/分鐘進行壓縮,直至位移變成0 mm (照射條件) 照射強度:70 mW/cm2 累計光量:150 mJ/cm2 (剝離條件) 溫度:25±5℃ 濕度:55±10% 剝離角度:30° 剝離速度:600 mm/分鐘。
- 如請求項1所述的光硬化性黏著劑的評價方法,其中所述第三步驟是根據所述損失功及所述剝離力是否滿足下述條件(a)及下述條件(b)來判定所述光硬化性黏著劑是否良好的步驟, 條件(a):所述損失功為1.21 N·mm以上, 條件(b):所述剝離力為0.60 N/25 mm以下。
- 一種切割-黏晶一體型膜的製造方法,包括: 在基材層上形成光硬化性黏著劑層的步驟,所述光硬化性黏著劑層包括藉由如請求項1或請求項2所述的光硬化性黏著劑的評價方法而判定為良好的光硬化性黏著劑;以及 在所述光硬化性黏著劑層上形成接著劑層的步驟。
- 一種半導體裝置的製造方法,包括: 將藉由如請求項3所述的切割-黏晶一體型膜的製造方法而得到的切割-黏晶一體型膜的所述接著劑層貼附於半導體晶圓的步驟; 藉由切割而至少將所述半導體晶圓及所述接著劑層單片化的步驟; 對所述光硬化性黏著劑層照射紫外線,形成所述光硬化性黏著劑層的硬化物的步驟; 自所述光硬化性黏著劑層的硬化物拾取附著有所述接著劑層的半導體元件的步驟;以及 經由所述接著劑層將所述半導體元件接著在半導體元件搭載用的支撐基板的步驟。
- 如請求項4所述的半導體裝置的製造方法,其中所述半導體晶圓的厚度為35 μm以下。
- 如請求項4或請求項5所述的半導體裝置的製造方法,其中所述切割應用隱形切割。
- 一種切割-黏晶一體型膜,依次包括基材層、光硬化性黏著劑層、及接著劑層,所述光硬化性黏著劑層包含藉由如請求項1或請求項2所述的光硬化性黏著劑的評價方法判定為良好的光硬化性黏著劑。
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