TW202114791A - 積層體之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種積層體之製造方法，將含有燒結性金屬粒子以及黏合劑成分並與半導體晶片為相同形狀或是大致相同形狀且相同大小的膜狀燒成材料設置於支撐片上，將前述支撐片上的前述膜狀燒成材料貼附於基板，並將前述支撐片自前述基板以及膜狀燒成材料剝離，將前述半導體晶片的內面側面向於前述基板上的前述膜狀燒成材料來貼附，並將前述膜狀燒成材料加熱至200℃以上，燒結結合前述半導體晶片與前述基板。

Description

積層體之製造方法
本發明係關於一種積層體之製造方法。本願係基於2019年8月26日在日本提出申請之特願2019-153524號主張優先權，並將其内容援引至此。
近年來，伴隨汽車、空調、個人電腦等之高電壓／高電流化，這些物件所搭載之電力用半導體元件(功率元件)的需求正在提高。電力用半導體元件因被用於高電壓／高電流下之特徵，自半導體元件所產生的熱容易成為問題。以往，因自半導體元件所產生之熱的散熱，有時在半導體元件的周圍安裝散熱器(heatsink)。然而，若散熱器與半導體元件之間的接合部之導熱性並不良好，會導致妨礙有效率地散熱。
作為可形成導熱性優異之前述接合部之接合材料，已知例如有將加熱燒結性金屬粒子、高分子分散劑以及揮發性分散介質混合所獲得之糊狀金屬微粒組成物。該組成物係藉由燒結而形成固形物金屬之燒成材料，該固形物金屬可構成前述接合部。然而，在使用此種糊狀的燒成材料的情況下，雖藉由將該燒成材料塗覆並燒結於燒結接合的對象物來形成前述接合部，但難以使塗覆物的厚度均勻化，且難以形成厚度穩定性高的前述接合部。
此種問題點可藉由使用膜狀的燒成材料來解決。預先形成厚度穩定性高的膜狀的燒成材料，將該燒成材料貼附並燒結至燒結接合的對象物(例如半導體晶圓)，藉此可形成穩定性高的前述接合部。作為此種膜狀燒成材料，例如揭示有含有燒結性金屬粒子以及黏合劑成分之膜狀燒成材料。該膜狀燒成材料係作為如下之附支撐片之膜狀燒成材料來使用：在其中一方之側暫接著可剝離之支撐片，而另一側設置有剝離膜。此外，支撐片係在基材膜上的整面或是外周部設置有黏著劑層，膜狀燒成材料的端部的平均厚度、剝離膜之面積以及剝離膜中之缺口的有無係以滿足特定的條件的方式所構成(參照專利文獻1)。該膜狀燒成材料係將剝離膜剝離之後來使用，可形成厚度穩定性以及導熱性優異之前述接合部。此外，該膜狀燒成材料可抑制在將剝離膜剝離時一般容易產生之內聚破壞等破損。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6327630號公報。
[發明所欲解決之課題]
然而，專利文獻1所記載之膜狀燒成材料係設想成在使用時貼附在半導體晶圓的內面整面。因此該膜狀燒成材料在貼附至半導體晶圓之後，當半導體晶圓被分割為半導體晶片時，會配合該半導體晶片的形狀以及大小來切斷。切斷後的膜狀燒成材料最終係藉由燒結而形成接合半導體晶片與基板之接合部。但是，含有較多燒結性金屬粒子之膜狀燒成材料由於比較脆，故存在如下問題點：在切斷時容易產生切斷屑，且因切斷方法而容易破損。再者，存在如下的問題點：在半導體晶片有缺陷的情況下，由於無法使用該半導體晶片，導致貼附於該半導體晶片對應量的膜狀燒成材料被浪費掉，且膜狀燒成材料的良率降低。
本發明的目的在於提供一種積層體之製造方法，係製造透過接合部來積層半導體晶片與基板而構成之積層體，前述接合部係藉由膜狀燒成材料的燒結所形成，厚度穩定性以及導熱性優異，可抑制膜狀燒成材料的破損，膜狀燒成材料的良率變得良好。 [用以解決課題之手段]
本發明係提供一種積層體之製造方法，係包含如下步驟：將含有燒結性金屬粒子以及黏合劑成分並與貼附對象的半導體晶片為相同形狀或是大致相同形狀且相同大小的膜狀燒成材料設置於支撐片上之步驟；將前述支撐片上的前述膜狀燒成材料貼附於基板之步驟；將前述支撐片自前述基板以及前述膜狀燒成材料剝離之步驟；將前述半導體晶片的內面側面向於前述基板上的前述膜狀燒成材料來貼附之步驟；將前述膜狀燒成材料加熱至200℃以上，藉此燒結結合前述半導體晶片與前述基板之步驟。
本發明的積層體之製造方法之中，亦可將前述膜狀燒成材料加熱至200℃以上，並以5MPa以上來加壓，藉此燒結結合前述半導體晶片與前述基板。本發明的積層體之製造方法之中，前述基板亦可為陶瓷基板。本發明的積層體之製造方法亦可為如下態樣：前述支撐片係具備：基材膜、以及於前述基材膜上的整面所設置之黏著劑層；於前述支撐片的前述黏著劑層上設置前述膜狀燒成材料。本發明的積層體之製造方法亦可為如下態樣：前述支撐片係具備：基材膜、以及於前述基材膜上的周緣部所設置之黏著劑層；在前述支撐片的前述基材膜上之中未設置前述黏著劑層之區域設置前述膜狀燒成材料。本發明的積層體之製造方法之中，前述黏著劑層亦可具有能量線硬化性。本發明的積層體之製造方法之中，亦可對具有能量線硬化性之前述黏著劑層照射能量線，將前述支撐片自前述膜狀燒成材料剝離。
本發明的積層體之製造方法亦可為如下態樣：將形成在剝離膜上之前述膜狀燒成材料轉印在前述支撐片上，而於前述支撐片上設置前述膜狀燒成材料。本發明的積層體之製造方法之中，亦可在前述剝離膜上印刷而形成前述膜狀燒成材料。本發明的積層體之製造方法之中，亦可在前述剝離膜上，使用與貼附對象的前述半導體晶片為相同形狀或是大致相同形狀且相同大小的模具經沖裁加工而形成前述膜狀燒成材料。本發明的積層體之製造方法之中，亦可在前述支撐片上印刷而設置前述膜狀燒成材料。本發明的積層體之製造方法之中，前述支撐片亦可為圓形。本發明的積層體之製造方法之中，前述支撐片亦可捲繞成捲盤狀，而於前述支撐片上以一定間隔排列設置前述膜狀燒成材料。 [發明功效]
根據本發明，可提供一種積層體之製造方法，係製造透過接合部來積層半導體晶片與基板而構成之積層體，前述接合部係藉由膜狀燒成材料的燒結所形成，厚度穩定性以及導熱性優異，可抑制膜狀燒成材料的破損，膜狀燒成材料的良率變得良好。
[積層體之製造方法]本發明的一實施形態之積層體之製造方法，係包含如下步驟：將含有燒結性金屬粒子以及黏合劑成分並與貼附對象的半導體晶片為相同形狀或是大致相同形狀且相同大小的膜狀燒成材料設置於支撐片上之步驟(本說明書中有時稱為「步驟A」)；將前述支撐片上的前述膜狀燒成材料貼附於基板之步驟(本說明書中有時稱為「步驟B」)；將前述支撐片自前述基板以及前述膜狀燒成材料剝離之步驟(本說明書中有時稱為「步驟C」)；將前述半導體晶片的內面側面向於前述基板上的前述膜狀燒成材料來貼附之步驟(本說明書中有時稱為「步驟D」)；將前述膜狀燒成材料加熱至200℃以上，藉此燒結結合前述半導體晶片與前述基板之步驟(本說明書中有時稱為「步驟E」)。
本實施形態的積層體之製造方法之中，在步驟A中，由於在支撐片上設置與貼附對象的半導體晶片為相同形狀或是大致相同形狀且相同大小的膜狀燒成材料，故不需要將膜狀燒成材料配合半導體晶片的形狀以及大小來切斷。因此，即使膜狀燒成材料脆弱，亦不產生來自膜狀燒成材料的切斷屑，膜狀燒成材料的破損得到抑制。此外，在步驟D中，由於將半導體晶片貼附於膜狀燒成材料，故可藉由避免使用有缺陷之半導體晶片，而在膜狀燒成材料確實地貼附無缺陷之半導體晶片。因此，膜狀燒成材料不會被浪費掉，且膜狀燒成材料的良率變得良好。 以下，首先針對本實施形態所使用之支撐片、膜狀燒成材料、半導體晶片以及基板進行說明。
＜支撐片＞ 前述支撐片只要可設置前述膜狀燒成材料，而可進行後述之步驟B至步驟C則沒有特別限定。
前述支撐片的形狀並沒有特別限定，可列舉如四方形、圓形等。四方形例如包含正方形以及長方形，進而長方形包含帶狀(換言之為長度長的四方形)的形狀。 本說明書中，所謂「支撐片的形狀」，若無特別指定，係指支撐片由其主面(例如後述之第一面)的上方往向下看而成為俯視時的形狀(亦即平面形狀)。
作為支撐片，可列舉例如具備基材膜以及於前述基材膜上的整面所設置之黏著劑層之支撐片。 圖1A係示意性地表示此種支撐片的一例之平面圖，圖1B係圖1A所示之支撐片之圖1A中的I－I線中之截面圖。 此處所示之支撐片11，形狀為四方形，且具備如下構成：基材膜111、設置於基材膜111其中一方之面(本說明書中有時稱為「第一面」)111a的整面之黏著劑層112。
黏著劑層112係適於例如在後述之步驟C中，使支撐片11自膜狀燒成材料剝離變得容易。
使用支撐片11之情況下，黏著劑層112的基材膜111側相反側之面(本說明書中有時稱為「第一面」)112a，在後述之步驟A中，成為面對膜狀燒成材料之面。支撐片11其中一方之面(本說明書中有時稱為「第一面」)11a係與黏著劑層112的第一面112a相同。
圖2A係示意性地表示支撐片的另外其他例之平面圖，圖2B係圖2A所示之支撐片之圖2A中的II－II線中之截面圖。 另外，圖2A之後的圖中，與在既已說明之圖所示者為相同構成要素的情況係附註與該既已說明之圖的情況之相同符號，並省略其詳細的說明。
此處所示之支撐片31，形狀為帶狀，係具備如下構成：基材膜311以及於基材膜311其中一方之面(本說明書中有時稱為「第一面」)311a的整面所設置之黏著劑層312。 基材膜311除了其形狀不同的方面以外，係與圖1B所示之基材膜111相同，黏著劑層312除了形狀不同的方面以外，係與圖1A以及圖1B所示之黏著劑層112相同。
黏著劑層312係適於例如在後述之步驟C中，使支撐片31自膜狀燒成材料剝離變得容易。
使用支撐片31的情況下，黏著劑層312的基材膜311側相反側之面(本說明書中有時稱為「第一面」)312a，在後述之步驟A中，成為面向膜狀燒成材料之面。支撐片31其中一方之面(本說明書中有時稱為「第一面」)31a係與黏著劑層312的第1面312a相同。
作為支撐片，可列舉例如具備基材膜以及於前述基材膜上的周緣部所設置之黏著劑層之支撐片。 圖3A係示意性地表示此種支撐片的一例之平面圖，圖3B係圖3A所示之支撐片之圖3A中的III－III線中之截面圖。
此處所示之支撐片19係具備如下構成：基材膜111以及於基材膜111其中一方之面(第一面)111a的周緣部1110a所設置之黏著劑層192。 基材膜111的第一面111a的周緣部1110a係前述第一面111a之中沿著基材膜111的外周部之狹窄的區域，黏著劑層192係具有沿著前述外周部之帶狀的形狀。此外，黏著劑層192係在前述周緣部1110a以連續且方形環狀的方式來設置。 支撐片19的第一面19a係與基材膜111的第一面111a相同。
藉此，黏著劑層192適用於例如將支撐片19貼合至支撐框架來將支撐片19暫時固定，在之後的步驟中自支撐框架剝離的情況。
前述支撐片較佳係在前述基材膜上的整面或是周緣部設置有黏著劑層，換言之，較佳係至少在前述基材膜上的周緣部設置有黏著劑層。
[基材膜] 作為前述基材膜的構成材料，可列舉如樹脂。 作為前述樹脂，可列舉例如：低密度聚乙烯(LDPE)、直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE)等聚乙烯；聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯等聚乙烯以外的聚烯烴；乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物等乙烯系共聚物(具有衍生自乙烯之構成單元的共聚物)；聚氯乙烯；氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；聚胺基甲酸乙酯；離子聚合物；具有耐熱性之聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯或是聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯；該等樹脂的交聯物等。
本說明書中，所謂「(甲基)丙烯酸」，係指包含「丙烯酸」以及「甲基丙烯酸」兩者之概念。對於與(甲基)丙烯酸類似的用語亦相同，例如，所謂「(甲基)丙烯酸酯」，係指包含「丙烯酸酯」以及「甲基丙烯酸酯」兩者之概念。
基材膜係以具有黏著性之樹脂作為構成材料，亦可為弱黏著性者。此種基材膜適合於在後述之步驟A中，使膜狀燒成材料直接接觸該基材膜而設置之情況。
基材膜亦可藉由放射線處理、放電處理等來改質。
基材膜可由1層(單層)所構成，亦可由2層以上的複數層所構成，由複數層所構成之情況，該等複數層彼此可以相同或不同，而該等複數層的組合並沒有特別限定。
本說明書中，不限於基材膜的情況，所謂「複數層彼此可以相同或不同」係指「可以全部的層相同，亦可以全部的層不同，亦可以僅一部分的層相同」，進而所謂「複數層彼此不同」，係指「各層的構成材料以及厚度的至少一者彼此不同」。
基材膜的厚度並沒有特別限定，例如亦可為30μm至300μm。 此處所謂「基材膜的厚度」，係指基材膜整體的厚度，例如所謂由複數層所構成之基材膜的厚度，係指構成基材膜之全部的層的合計的厚度。
[黏著劑層] 作為前述黏著劑層，可列舉例如：能量線硬化性的黏著劑層、非硬化性且弱黏著性的黏著劑層等。 能量線硬化性的黏著劑層係藉由能量線的照射而硬化，其黏著力降低。
本說明書中，所謂「能量線」，係指電磁波或是帶電粒子束的中具有能量量子者，作為其例，可列舉如紫外線、放射線、電子線等。紫外線係例如可使用高壓汞燈、熔合燈、氙氣燈、黑光或是LED(Light-emitting diode；發光二極體)燈等來照射作為紫外線源。電子線係可照射藉由電子線加速器等所產生者。 此外，所謂「能量線硬化性」，係指藉由照射能量線而硬化之性質，而所謂「非硬化性」，係指即使藉由加熱或能量線的照射等何種手段亦不會硬化之性質。
作為能量線硬化性的前述黏著劑層的構成材料，可列舉如公知的能量線硬化型黏著劑。
作為非硬化性且弱黏著性的前述黏著劑層的構成材料，可列舉例如：橡膠系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、聚矽氧系黏著劑、胺基甲酸乙酯系黏著劑、乙烯醚系黏著劑、含有熱膨脹成分之黏著劑等通用黏著劑。 黏著面成為凹凸形狀之黏著劑層係可用作弱黏著性的黏著劑層。 非硬化性且弱黏著性的黏著劑層，係例如於23℃對於SUS板(不鏽鋼板)顯示30Mn/25mm至120mN/25mm的黏著力。
前述黏著劑層可由1層(單層)所構成，亦可由2層以上的複數層所構成，由複數層所構成之情況，這些複數層彼此可以相同或不同，而這些複數層的組合並沒有特別限定。
黏著劑層的厚度並沒有特別限定，例如亦可為1μm至100μm。 此處所謂「黏著劑層的厚度」，係指黏著劑層整體的厚度，例如所謂由複數層所構成之黏著劑層的厚度，係指構成黏著劑層之全部的層的合計的厚度。
＜膜狀燒成材料＞ 前述膜狀燒成材料的形狀係與貼附對象的半導體晶片為相同形狀或是大致相同形狀，例如亦可為正方形或是長方形。本說明書中，所謂「膜狀燒成材料的形狀」，若無特別指定，係指膜狀燒成材料由其主面(例如後述之第一面)的上方往向下看而成為俯視時的形狀(亦即平面形狀)。
膜狀燒成材料的大小係與貼附對象的半導體晶片的大小相同。
膜狀燒成材料係含有燒結性金屬粒子以及黏合劑成分，再者，亦可含有這些以外之其他成分，亦可不含有其他成分。
[燒結性金屬粒子] 前述燒結性金屬粒子係在膜狀燒成材料的燒成時會相互結合而形成燒結體。接觸於膜狀燒成材料而配置之構件彼此藉由燒成，透過膜狀燒成材料的燒結體來接合。
燒結性金屬粒子係至少含有金屬元素之粒子，亦可為僅由金屬元素所構成之粒子，亦可為由金屬元素與非金屬元素所構成之粒子。作為由金屬元素與非金屬元素所構成之粒子，可列舉例如金屬氧化物的粒子。
作為構成燒結性金屬粒子之金屬種類，可列舉例如：銀、金、銅、鐵、鎳、鋁、矽、鈀、鉑、鈦等，可為單金屬，亦可為2種以上的金屬的合金。
構成1個的燒結性金屬粒子之金屬種類，可僅為1種，亦可為2種以上，若為2種以上之情況，這些組合以及比率可任意選擇。 例如，前述金屬氧化物亦可為含有2種以上的金屬元素之複合氧化物，作為此種複合氧化物，可列舉例如鈦酸鋇等。
燒結性金屬粒子的粒徑，只要金屬粒子顯示燒結性，則並沒有特別限定，由燒結性優異的方面來看，例如亦可為100nm以下、50nm以下、以及30nm以下中任一者。 本說明書中，所謂「金屬粒子的粒徑」，係指具有與使用電子顯微鏡所觀測到之金屬粒子的投影面積為相等面積之圓的直徑(投影面積圓等效直徑)。 燒結性金屬粒子的粒徑亦可係對於前述投影面積圓等效直徑為100nm以下的粒子所求得之粒徑的數量平均為0.1nm至95nm、0.3nm至50nm、以及0.5nm至30nm中任一者。其中，觀測對象的金屬粒子係在1片的膜狀燒成材料中隨機選出100個以上。
燒結性金屬粒子較佳係奈米尺寸的粒子，較佳係銀粒子，更佳係奈米尺寸的銀粒子(銀奈米粒子)。 　本說明書中，所謂「奈米尺寸的粒子」，係指粒徑為100nm以下之粒子。
[黏合劑成分] 前述黏合劑成分係用以賦予膜狀燒成材料成形性以及黏著性之成分。 前述黏合劑成分亦可為在膜狀燒成材料的燒成時會熱分解之熱分解性的黏合劑成分。
黏合劑成分並沒有特別限定，較佳為樹脂。 作為前述樹脂，可列舉例如：丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯、聚乳酸、纖維素衍生物的聚合物等，較佳為丙烯酸系樹脂。 作為前述丙烯酸系樹脂，可列舉例如：(甲基)丙烯酸酯化合物的均聚物、2種以上的(甲基)丙烯酸酯化合物的共聚物、(甲基)丙烯酸酯化合物與其他單體之共聚物等。
前述丙烯酸系樹脂中，源自(甲基)丙烯酸酯化合物之構成單元的含量例如亦可相對於構成單元的總量為50質量％至100質量％。
作為前述(甲基)丙烯酸酯化合物的具體例，可列舉如：(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羥基烷基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯、聚烷二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環烷基酯、(甲基)丙烯酸芐基酯、(甲基)丙烯酸四氫糠基酯等。
前述丙烯酸系樹脂較佳係甲基丙烯酸酯。藉由使黏合劑成分含有源自甲基丙烯酸酯之構成單元，膜狀燒成材料可以相對低溫來燒成，在燒結後獲得更高的接合強度。
前述丙烯酸系樹脂中，源自甲基丙烯酸酯之構成單元的含量例如亦可相對於構成單元的總量為50質量％至100質量％。
前述其他單體只要是可與前述(甲基)丙烯酸酯化合物共聚之化合物即可，並沒有特別限定。 作為前述其他單體，可列舉例如：(甲基)丙烯酸、乙烯基苯甲酸、馬來酸、乙烯基鄰苯二甲酸等不飽和羧酸；乙烯基芐基甲基醚、乙烯基縮水甘油醚、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丁二烯、異戊二烯等含乙烯基之自由基聚合性化合物等。
前述樹脂的重量平均分子量(Mw)例如亦可為1000至1000000。藉由使得樹脂的重量平均分子量在此種範圍内，膜狀燒成材料具有更高的強度與更良好的柔軟性。 另外，本說明書中，所謂「重量平均分子量」，若無特別指定，係指藉由凝膠滲透層析法(GPC；gel permeation chromatography)所測定之聚苯乙烯換算值。
前述樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)例如亦可為-60℃至50℃。藉由使得樹脂的Tg為前述下限值以上，後述之自膜狀燒成材料剝離支撐片變得更容易。藉由使得樹脂的Tg為前述上限值以下，膜狀燒成材料與半導體晶片等之接著力更提高。
前述黏合劑成分為在膜狀燒成材料的燒成時會熱分解之熱分解性的黏合劑成分之情況，黏合劑成分被熱分解的情形可由燒成時的黏合劑成分的質量減少來確認。 本實施形態中，在膜狀燒成材料的燒成時，黏合劑成分之總量可幾乎或是完全地被熱分解，亦可一部分不被熱分解。 燒成後的黏合劑成分的質量相對於燒成前的黏合劑成分的質量亦可例如為10質量％以下。
＜半導體晶片＞ 前述半導體晶片亦可為公知者。 半導體晶片的大小(例如半導體晶片由其電路形成面的上方往向下看而成為俯視時之面積)亦可例如為0.01cm2 至25cm2 ，亦可為0.25cm2 至9cm2 。
＜基板＞ 前述基板只要可作為半導體晶片的接合對象，則並沒有特別限定。 作為較佳的前述基板，可列舉如陶瓷基板。
其次，一邊參照圖式，一邊詳細地說明關於本實施形態的積層體之製造方法。 另外，以下的說明所使用之圖，為了容易理解本發明的特徴，方便起見，有時有將成為關鍵部分之部分放大顯示之情況，各構成要素的尺寸比率等不一定與實際情況相同。 首先，舉例如使用了圖2A以及圖2B所示之支撐片31之情況，說明關於前述積層體之製造方法(本說明書中有時稱為「第一實施形態」)。 圖4A至圖4E係用以示意性地說明本實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。
・第一實施形態 ＜步驟A＞ 在步驟A中，如圖4A所示，在支撐片31上設置膜狀燒成材料12。本實施形態中，有時將如此設置有膜狀燒成材料之支撐片稱為「附支撐片之膜狀燒成材料」。圖4A中則是在附支撐片之膜狀燒成材料加上符號3。
如上所述，支撐片31具備黏著劑層312，在步驟A中，更具體而言，在支撐片31的黏著劑層312上(黏著劑層312的第一面312a)設置膜狀燒成材料12。
在步驟A中，如此處所示，較佳係膜狀燒成材料12直接接觸支撐片31的第一面31a。
在步驟A中，如此處所示，較佳係在1片的支撐片31設置複數片(2片以上)的膜狀燒成材料12。該情況下，設置在1片的支撐片31之膜狀燒成材料12的片數較佳為10至10000，更佳為25至1000。藉由使得前述片數為前述下限值以上，前述積層體的製造效率變得更高。藉由使得前述片數為前述上限值以下，可使用更合適大小的支撐片31，更提高步驟A的作業適性。
圖5係示意性地表示藉由本實施形態的製造方法所獲得之附支撐片之膜狀燒成材料的一例之平面圖。 此處所示之支撐片31與附支撐片之膜狀燒成材料3的形狀為帶狀，支撐片31的第一面31a在支撐片31的長度方向以1列的方式設置有2片以上的膜狀燒成材料12。
支撐片31上全部的膜狀燒成材料12的朝向一致，而於前述長度方向上以一定間隔排列設置膜狀燒成材料12。此外，在正交於前述長度方向之方向中，全部的膜狀燒成材料12的配置位置彼此一致。如此，在支撐片31上，正列配置有膜狀燒成材料12。圖5中，符號12a係表示膜狀燒成材料12的支撐片31側相反側之面(本說明書中有時稱為「第一面」)。 如此，在支撐片31上，將膜狀燒成材料12以一定間隔排列設置之步驟A為較佳之實施形態的一例。尤其支撐片31係如後述，可捲繞成捲盤狀，此種支撐片係適於將膜狀燒成材料12以一定間隔排列設置。
圖5所示之附支撐片之膜狀燒成材料3係支撐片為帶狀之情況的附支撐片之膜狀燒成材料之一例，而本實施形態所製作之帶狀的附支撐片之膜狀燒成材料並不限於此處所示。 例如，亦可在支撐片31上有1片或是2片以上的膜狀燒成材料12的朝向不一致。另外，在前述長度方向中，1片或是2片以上的膜狀燒成材料12亦可不以一定間隔排列設置，而在與前述長度方向正交之方向中，1片或是2片以上的膜狀燒成材料12的配置位置亦可彼此不一致。
支撐片31上的膜狀燒成材料12的列數亦可為1以外(亦即2以上)。前述列數為2以上之情況，膜狀燒成材料12亦可在支撐片31上排列成格子狀來設置。
步驟A中，在支撐片31上設置膜狀燒成材料12的方法中，作為較佳的方法可列舉例如：在支撐片31上印刷而設置膜狀燒成材料12的方法(在本說明書中有時稱為「方法(A-1)」)；將在剝離膜上所形成之膜狀燒成材料12轉印至支撐片31，在支撐片31上設置膜狀燒成材料12的方法(在本說明書中有時稱為「方法(A-2)」)。
如先前所知，在使用注射器將作為膜狀燒成材料12的原料之糊狀的組成物塗布在支撐片11上，將該組成物燒結而藉此形成接合部的情況下，難以藉由控制前述組成物的塗布量來使得經塗布之組成物的厚度均勻化，且難以形成厚度穩定性高的接合部。 相對於此，採用了上述的方法(A-1)或是(A-2)之情況，可在支撐片31上(此處更具體而言為支撐片31的第一面31a)設置厚度穩定性高的膜狀燒成材料12，結果，在後述之步驟E中，由膜狀燒成材料12所形成之接合部的厚度穩定性仍然很高。尤其是採用了方法(A-2)之情況，由於可預先將厚度穩定性高的膜狀燒成材料12形成在剝離膜上，故藉由將膜狀燒成材料12以原本的狀態來轉印，可在支撐片31上設置厚度穩定性更高的膜狀燒成材料12。 本說明書中，關於膜狀燒成材料以及由膜狀燒成材料所形成之接合部，所謂「厚度穩定性高」，係指這些膜狀燒成材料、接合部的厚度的均勻性高。
方法(A-2)中，作為在前述剝離膜上形成膜狀燒成材料12之方法，可列舉例如：在剝離膜上印刷而形成膜狀燒成材料12之方法；在剝離膜上，使用與貼附對象的半導體晶片為相同形狀或是大致相同形狀且相同大小的模具來沖裁加工形成膜狀燒成材料12之方法。
方法(A-1)中，作為在支撐片31上印刷膜狀燒成材料12之方法、以及方法(A-2)中，作為在剝離膜上印刷膜狀燒成材料12之方法，可列舉如公知的印刷法。作為前述印刷法，更具體而言，可列舉例如：柔版印刷法等凸版印刷法；凹紋版印刷法等凹版印刷法；膠版印刷法等平板印刷法；絲網印刷印刷法、旋轉網版印刷法等網版印刷法；噴墨印刷法等使用各種列印機之印刷法等。
＜步驟B＞ 步驟B係在步驟A之後進行。 步驟B中，如圖4B所示，將支撐片31上的膜狀燒成材料12貼附在基板8。 膜狀燒成材料12可藉由第一面12a接觸基板8來貼附至基板8。
圖4B中的箭頭G，係表示膜狀燒成材料12貼附至基板8時的移動方向。 另外，此處表示了一部分的膜狀燒成材料12貼附至基板8尚未結束之階段之步驟B的情境。
帶狀之支撐片31係如後述，適於以在膜狀燒成材料12的第一面12a進而具備有保護膜之狀態下，藉由捲繞1片(1條)而作成捲盤狀來儲存。在使用如此作成捲盤狀之支撐片31的情況下，只要將支撐片31自捲盤狀捲出之後，自膜狀燒成材料12的第一面12a剝離保護膜，使前述第一面12a接觸基板8，將支撐片31上的膜狀燒成材料12貼附至基板8即可。 關於支撐片的儲存方法會在之後詳細說明。
步驟B中，如此處所示，較佳係將支撐片31上的一部分或是全部的膜狀燒成材料12彼此取時間差來貼附於基板8，例如亦可自配置於最接近支撐片31其中一方的端部側之膜狀燒成材料12(亦即在圖4B中配置於最左側之膜狀燒成材料12)到配置於最接近支撐片31另一方的端部側之膜狀燒成材料12(亦即相對於圖4B中配置於最左側之膜狀燒成材料12，在支撐片31上相距最遠之燒成材料12)，在基板8依序貼附膜狀燒成材料12。步驟B中，雖可將支撐片31上全部的膜狀燒成材料12同時或是幾乎同時地貼附在基板8，但如上述般取時間差來將膜狀燒成材料12貼附至基板8的方法，由帶狀的附支撐片之膜狀燒成材料3的操作變得更容易的方面來看較有利。
＜步驟C＞ 步驟C係在步驟B之後進行。 步驟C中，如圖4C所示，將支撐片31自基板8以及膜狀燒成材料12剝離。當剝離支撐片31時，膜狀燒成材料12以及基板8係以維持彼此貼合而一體化之狀態。本實施形態中，有時將如此具備有基板、以及於前述基板的表面(電路形成面)所設置之膜狀燒成材料者稱為「附膜狀燒成材料之基板」。圖4C中，在附膜狀燒成材料之基板加上符號80。圖4C中的箭頭P係表示剝離支撐片31之方向。 另外，此處表示了一部分的支撐片31自附膜狀燒成材料之基板80剝離尚未結束之階段之步驟C的情境。
支撐片31係可藉由對支撐片31施加遠離膜狀燒成材料12方向之力，而自附膜狀燒成材料之基板80剝離。
步驟C中，如此處所示，較佳係將支撐片31的一部分或是全部的區域彼此取時間差而自附膜狀燒成材料之基板80剝離，例如亦可自支撐片31其中一方的端部(亦即圖4C中支撐片31的左側的端部)到支撐片31另一方的端部(亦即圖4C中非支撐片31的左側之一方的端部)，依序將支撐片31自附膜狀燒成材料之基板80剝離。步驟C中，亦可將支撐片31的全區域同時或是幾乎同時地自附膜狀燒成材料之基板80剝離，但如上述般取時間差來將支撐片31自附膜狀燒成材料之基板80剝離之方法，由帶狀的支撐片31的操作更容易的方面來看較有利。
支撐片31係如先前所說明，具備基材膜311以及黏著劑層312，而黏著劑層312具有能量線硬化性的情況下，步驟C中，較佳係對黏著劑層312照射能量線，將支撐片31(此處更具體而言為黏著劑層312的硬化物)自膜狀燒成材料12剝離。此情況下，使黏著劑層312藉由能量線的照射而硬化，因黏著劑層312的硬化物與膜狀燒成材料12之黏著力變小，故可將支撐片31更容易地自附膜狀燒成材料之基板80剝離。
本實施形態中，可在結束了步驟B(針對全部的膜狀燒成材料12，將支撐片31上的膜狀燒成材料12貼附至基板8)之時間點之後，開始步驟C(支撐片31自附膜狀燒成材料之基板80剝離)，亦可在結束步驟B(針對全部的膜狀燒成材料12，將支撐片31上的膜狀燒成材料12貼附至基板8)之前，開始步驟C(支撐片31自附膜狀燒成材料之基板80剝離)。後者的情況，可縮短目標物之前述積層體的製造時間。
＜步驟D＞ 步驟D係在步驟C之後進行。 步驟D中，如圖4D所示，將半導體晶片9的內面9b側面向於基板8上的膜狀燒成材料12(換言之為附膜狀燒成材料之基板80中的膜狀燒成材料12)來貼附。圖4D中的箭頭M係表示半導體晶片9貼附至膜狀燒成材料12(附膜狀燒成材料之基板80)時的移動方向。 另外，此處表示了一部分的半導體晶片9貼附至附膜狀燒成材料之基板80尚未結束之階段之步驟D的情境。
圖4D中，符號12b係表示膜狀燒成材料12的第一面12a相反側之面(本說明書中有時稱為「第二面」)，此亦為半導體晶片9的貼附面。在此將膜狀燒成材料12的第二面12b與半導體晶片9的內面9b貼合。
半導體晶片9貼附至附膜狀燒成材料之基板80，可採用例如使用筒夾(collet)之方法等固定以及移動半導體晶片之公知的方法。
步驟D中，由於將半導體晶片9貼附至附膜狀燒成材料之基板80，藉由避免使用有缺陷之半導體晶片，可在附膜狀燒成材料之基板80確實地貼附無缺陷之半導體晶片9。因此，膜狀燒成材料12以及附膜狀燒成材料之基板80不浪費，且膜狀燒成材料12以及附膜狀燒成材料之基板80的良率變得良好。
＜步驟E＞ 步驟E係在步驟D之後進行。 步驟E中，將膜狀燒成材料12加熱至200℃以上，藉此如圖4E所示般，燒結結合半導體晶片9與基板8。 藉由進行步驟E，可獲得具有如下構成之積層體801：因膜狀燒成材料12的燒成，由膜狀燒成材料12形成接合部12’，透過接合部12’而積層半導體晶片9與基板8。
步驟E中，膜狀燒成材料12的加熱溫度的上限值並沒有特別限定。例如，由抑制形成在半導體晶片9的表面之配線因加熱所致之損傷的方面來看，膜狀燒成材料12的加熱溫度較佳為500℃以下。另一方面，藉由使得加熱溫度為前述下限值以上，膜狀燒成材料12的燒成度更提高。
步驟E中，膜狀燒成材料12的加熱時間，可考慮到膜狀燒成材料12的種類以及前述加熱溫度來適當選擇，較佳為1分鐘至60分鐘。藉由使得加熱時間為前述下限值以上，膜狀燒成材料12的燒成度更提高。藉由使得加熱時間為前述上限值以下，可抑制過度的加熱。
步驟E中，亦可加熱膜狀燒成材料12並加壓。藉由此種方式可更提高半導體晶片9與基板8的接合強度、以及接合部12’本身的強度。 此時膜狀燒成材料12的加壓可由基板8側進行，亦可由半導體晶片9側進行，亦可由基板8側與半導體晶片9側的兩側進行。
膜狀燒成材料12的加壓時的壓力並沒有特別限定，較佳為5MPa以上。藉由前述壓力為此種範圍，因加壓所獲得之效果變得更高。 亦即，步驟E中，亦可將膜狀燒成材料12加熱至200℃以上，並以5MPa以上來加壓，藉此燒結結合半導體晶片9與基板8。
步驟E中，加熱膜狀燒成材料12並加壓之情況之壓力的上限值並沒有特別限定。例如，在抑制基板8(尤其是陶瓷基板之基板8)的破損的方面來看，前述壓力較佳為50MPa以下。
本實施形態中，由於接合部12’係由膜狀燒成材料12所形成，故厚度穩定性以及導熱性優異。此外，由於膜狀燒成材料12與半導體晶片9相同形狀或是大致相同形狀且相同大小，故不需要將膜狀燒成材料12配合半導體晶片9的形狀以及大小來切斷，即使膜狀燒成材料12脆弱，亦不產生來自膜狀燒成材料12之切斷屑，膜狀燒成材料12的破損得到抑制，形成無破損之接合部12’。 積層體801適用於構成電力用半導體元件(功率元件)。
本實施形態的製造方法並不限定於上述說明，在不脫離本發明的主旨之範圍內，亦可變更或是刪除一部分的構成，或是在上述所說明之製造方法中另外追加其他構成。更具體而言，係如下所述。
到目前為止，說明了關於支撐片的形狀為帶狀之情況的積層體之製造方法，但本實施形態所使用之支撐片的形狀亦可為帶狀以外之四方形。圖6係示意性地表示該情況的附支撐片之膜狀燒成材料的一例之平面圖。
此處所示之支撐片11與附支撐片之膜狀燒成材料1的形狀為四方形，支撐片11的第一面11a在正交之2方向設置有5列與7列且合計為35片的膜狀燒成材料12。 此外，在支撐片11上全部的膜狀燒成材料12的朝向一致，在上述的正交之2方向上以相鄰的膜狀燒成材料12的配置位置彼此一致的方式，正列配置膜狀燒成材料12。亦即，膜狀燒成材料12係在支撐片11上排列成格子狀來設置。 如上所述，在支撐片11上將膜狀燒成材料12排列成格子狀來設置之步驟A為較佳實施形態的一例。
如圖6所示之膜狀燒成材料12在支撐片11的配置形態，除了膜狀燒成材料12的列數、每1列之膜狀燒成材料12的片數、以及膜狀燒成材料12的合計片數可不同的方面以外，係與膜狀燒成材料12在支撐片31的配置形態相同。
圖6中，膜狀燒成材料12係在支撐片11上排列成格子狀來設置，但在支撐片11上之膜狀燒成材料12的配置形態則不限定於此。例如，即使1片或是2片以上的膜狀燒成材料12的朝向不一致亦可，關於1片或是2片以上的膜狀燒成材料12，在上述的正交之2方向中，相鄰的膜狀燒成材料12的配置位置亦可彼此不一致。
圖6中，在支撐片11上所設置之膜狀燒成材料12的片數為35，但前述片數並不限定於此。例如，前述片數亦可為5至10000。
使用支撐片11之情況之前述積層體之製造方法，除了替代支撐片31而改為使用支撐片11的方面以外，係與上述的積層體之製造方法相同。
本實施形態所使用之支撐片的形狀亦可為圓形。圖7係示意性地表示該情況的附支撐片之膜狀燒成材料的一例之平面圖。
此處所示之支撐片21與附支撐片之膜狀燒成材料2的形狀為圓形，支撐片21的第一面21a在正交之2方向設置有4列至8列與3列至9列且合計56片的膜狀燒成材料12。
圖7所示之膜狀燒成材料12在支撐片21的配置形態，除了膜狀燒成材料12的列數、每1列之膜狀燒成材料12的片數、以及膜狀燒成材料12的合計片數不同的方面以外，係與膜狀燒成材料12在支撐片11的配置形態相同。
除了支撐片21中的黏著劑層212之形狀為圓形的方面以外，係與支撐片11中的黏著劑層112相同，而支撐片21中的基材膜(省略圖示)除了形狀為圓形的方面以外，係與支撐片11中的基材膜111相同。黏著劑層212的基材膜側相反側之面(本說明書中有時稱為「第一面」)212a係與支撐片21的第一面21a相同。
圖7所示之附支撐片之膜狀燒成材料2係支撐片為圓形之情況的附支撐片之膜狀燒成材料的一例，本實施形態所製作之圓形的附支撐片之膜狀燒成材料並不限定於此處所示。例如，圓形的附支撐片之膜狀燒成材料中，支撐片上之膜狀燒成材料的朝向、配置位置以及列數、每1列的膜狀燒成材料的片數、以及膜狀燒成材料的合計片數等配置形態可根據目的而任意設定。
使用支撐片21之情況之前述積層體之製造方法，除了替代支撐片31而改為使用支撐片21的方面以外，係與上述的積層體之製造方法相同。
本實施形態中，在使用支撐片11之情況，步驟A以及步驟B中任一者或是兩者中，可藉由將支撐片11中的黏著劑層112(更具體而言為黏著劑層112的第一面112a)之中周緣部貼合至支撐框架(省略圖示)，而將支撐片11暫時固定在支撐框架。該情況下，以不阻礙黏著劑層112貼合至支撐框架的方式，預先開放黏著劑層112的第一面112a之中周緣部的上部。此處，所謂黏著劑層112的第一面112a的周緣部，與先前說明之基材膜111的第一面111a的周緣部1110a相同，係黏著劑層112的第一面112a之中沿著黏著劑層112的外周部之狹窄的區域。
使用支撐片21之情況亦相同。亦即，本實施形態中，使用支撐片21之情況，在步驟A以及步驟B中任一者或是兩者中，可藉由將支撐片21中的黏著劑層212(更具體而言為黏著劑層212的第一面212a)之中的周緣部貼合於支撐框架(省略圖示)，而將支撐片21暫時固定在支撐框架。該情況下，以不阻礙黏著劑層212貼合至支撐框架的方式，預先開放黏著劑層212的第一面212a之中周緣部的上部。此處，所謂黏著劑層212的第一面212a的周緣部，與上述之黏著劑層112的情況相同，係黏著劑層212的第一面212a之中沿著黏著劑層212的外周部之狹窄的區域。
本實施形態中，藉由進行步驟A所獲得之附支撐片之膜狀燒成材料係適於儲存。 例如，作為附支撐片之膜狀燒成材料，在膜狀燒成材料的第一面進而具備保護膜者，尤其適於儲存。
亦即，本實施形態的製造方法，亦可在步驟A與步驟B之間包括如下步驟：在前述膜狀燒成材料的前述支撐片側相反側之面(第一面)貼附保護膜之步驟(本說明書中有時稱為「步驟F1」)；將貼附前述保護膜之後的前述支撐片以及膜狀燒成材料(附支撐片之膜狀燒成材料)儲存之步驟(本說明書中有時稱為「步驟F2」)；自貼附有前述保護膜之儲存後的前述支撐片上的前述膜狀燒成材料(儲存後的附支撐片之膜狀燒成材料)剝離前述保護膜之步驟(本說明書中有時稱為「步驟F3」)。
前述保護膜係用以保護附支撐片之膜狀燒成材料中的膜狀燒成材料。作為保護膜，可列舉如與先前所列舉之剝離膜相同者。
圖8係示意性地表示使用了支撐片31之情況的具備有保護膜之附支撐片之膜狀燒成材料的一例之截面圖。 此處所示之附支撐片之膜狀燒成材料3係在膜狀燒成材料12的第一面12a上具備保護膜7。保護膜7只要可被覆附支撐片之膜狀燒成材料3中的全部的膜狀燒成材料12的第一面12a，則形狀以及大小並沒有特別限定，例如，由提高具備保護膜7之狀態下的附支撐片之膜狀燒成材料3的操作性的方面來看，保護膜7的形狀(平面形狀)亦可與支撐片31的形狀(平面形狀)相同。
支撐片的形狀，不只如支撐片31的情況之帶狀，例如，如支撐片11的情況為四方形之情況、或是如支撐片21的情況為圓形之情況，具備有保護膜之附支撐片之膜狀燒成材料除了支撐片的形狀以外係與具備有保護膜之附支撐片之膜狀燒成材料3具有相同的構造。
具備保護膜之支撐片的形狀為四方形或是圓形之附支撐片之膜狀燒成材料(例如附支撐片之膜狀燒成材料1或是附支撐片之膜狀燒成材料2)，例如可將複數片膜狀燒成材料在厚度方向重疊來儲存。 此外，此種附支撐片之膜狀燒成材料係例如可將膜狀燒成材料1片捲繞而作成捲盤狀來儲存。
例如，具備有保護膜且支撐片的形狀為帶狀之附支撐片之膜狀燒成材料(例如附支撐片之膜狀燒成材料3)，尤其適合藉由捲繞1片(1條)而以捲盤狀的形式來儲存。 亦即，支撐片的形狀為帶狀之情況，前述步驟F2亦可為如下之步驟：將貼附前述保護膜之後的前述支撐片以及膜狀燒成材料(附支撐片之膜狀燒成材料)捲繞成捲盤狀來儲存。此外，前述步驟F3亦可為如下之步驟：將貼附有前述保護膜之儲存後的前述支撐片以及前述膜狀燒成材料(儲存後的附支撐片之膜狀燒成材料)自捲盤狀捲出，然後，自前述膜狀燒成材料剝離前述保護膜。
圖9係示意性地表示自捲盤狀捲出之具備有保護膜之附支撐片之膜狀燒成材料的一例的截面圖。此處表示具備有保護膜之捲盤狀的附支撐片之膜狀燒成材料3呈被捲出之狀態。 附支撐片之膜狀燒成材料3係將保護膜7的露出面朝向捲盤的徑方向内側、將支撐片11的露出面(第二面11b)朝向捲盤的徑方向外側，將支撐片11作為外捲層(換言之將保護膜7作為內捲層)來捲繞成捲盤狀。
支撐片的形狀為四方形或是圓形之附支撐片之膜狀燒成材料(例如附支撐片之膜狀燒成材料1或是附支撐片之膜狀燒成材料2)，對於1條(1片)的帶狀的保護膜(例如保護膜7)在其長度方向貼合有複數片者(以下稱為「帶狀的複合膜」)亦與上述的支撐片的形狀為帶狀之附支撐片之膜狀燒成材料的情況相同，尤其適合藉由捲繞1條而作成捲盤狀來儲存。該情況下，該帶狀的複合膜亦將保護膜的露出面朝向捲盤的徑方向内側、支撐片的露出面(第二面)朝向捲盤的徑方向外側，將支撐片作為外捲層(換言之將保護膜作為內捲層)來捲繞成捲盤狀。 對於1條的帶狀的保護膜在其長度方向所貼合之複數片之附支撐片之膜狀燒成材料，可在1條的保護膜的長度方向上配置成1列，亦可配置成2列以上。 此外，如此般配置成列狀之複數片的附支撐片之膜狀燒成材料，較佳係彼此分離來配置。
使用帶狀的複合膜之情況，前述步驟F1亦可為如下之步驟：將設置有前述膜狀燒成材料之複數片的支撐片(亦即複數片的附支撐片之膜狀燒成材料)，藉由前述膜狀燒成材料的前述支撐片側相反側之面(第一面)，在1條的帶狀的保護膜貼附成列狀。此外，前述步驟F2亦可為如下之步驟：將貼附有設置了前述膜狀燒成材料之複數片的支撐片(複數片的附支撐片之膜狀燒成材料)之前述帶狀的保護膜捲繞成捲盤狀來儲存。此外，前述步驟F3亦可為如下之步驟：將貼附有設置了前述膜狀燒成材料之複數片的支撐片(複數片的附支撐片之膜狀燒成材料)之儲存後的前述帶狀的保護膜自捲盤狀捲出，然後自複數片的前述膜狀燒成材料剝離前述帶狀的保護膜。
不論支撐片的形狀，依序進行步驟F1、步驟F2以及步驟F3。 步驟F1中之保護膜貼附至膜狀燒成材料(膜狀燒成材料貼附至保護膜)、步驟F2中之附支撐片之膜狀燒成材料的儲存、以及步驟F3中之自儲存後的附支撐片之膜狀燒成材料剝離保護膜，皆可以公知的方法來進行。
其次，舉例如使用了圖3A以及圖3B所示之支撐片之情況，說明關於前述積層體之製造方法(本說明書中有時稱為「第二實施形態」)。 圖10A至圖10E係用以示意性地說明本實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。
・第二實施形態 ＜步驟A＞ 在步驟A中，如圖10A所示般，在支撐片19上設置膜狀燒成材料12，製作附支撐片之膜狀燒成材料6。
如上所述，支撐片19中，黏著劑層192係設置在基材膜111的第一面111a中之周緣部1110a。此外，在步驟A中，更具體而言，於支撐片19的基材膜111上(基材膜111的第一面111a)之中未設置黏著劑層192之區域設置膜狀燒成材料12。
第二實施形態中之步驟A係如上所述，除了設置膜狀燒成材料12的對象不同的方面以外，係與第一實施形態中之步驟A相同。 例如，在第二實施形態的步驟A中，如此處所示，較佳係膜狀燒成材料12直接接觸支撐片19的第一面19a。
圖11係示意性地表示藉由第二實施形態的製造方法所獲得之附支撐片之膜狀燒成材料6的一例之平面圖。 此處所示之支撐片19的形狀為四方形，於支撐片19的第一面19a以與附支撐片之膜狀燒成材料1的情況相同配置形態，使膜狀燒成材料12被配置成格子狀。其中，全部的膜狀燒成材料12係設置在支撐片19上較黏著劑層192更内側(換言之為支撐片19的重心側)。 支撐片19的第一面19a係與基材膜111的第一面111a相同。
＜步驟B＞ 步驟B係在步驟A之後進行。 步驟B中，如圖10B所示，將支撐片19上的膜狀燒成材料12貼附至基板8。 第二實施形態中之步驟B，除了如上所述附支撐片之膜狀燒成材料不同的方面以外，係與第一實施形態中之步驟B相同。
其中，支撐片19係與支撐片31不同，有適合作成捲盤狀來儲存的情況，也有不適合的情況。因此，與使用附支撐片之膜狀燒成材料3的情況不同，使用附支撐片之膜狀燒成材料6的情況下，例如，有較佳為將支撐片19上的一部分或是全部的膜狀燒成材料12彼此取時間差來貼附於基板8的情況，也有較佳為將支撐片19上的全部的膜狀燒成材料12同時或是幾乎同時地貼附在基板8的情況。膜狀燒成材料12的貼附方法例如可根據膜狀燒成材料12在支撐片19上的配置形態來選擇。
第二實施形態中，在步驟A以及步驟B中任一者或是兩者中，藉由將支撐片19中的黏著劑層192貼合至支撐框架(省略圖示)，可將支撐片19暫時固定於支撐框架。該情況下，以不阻礙黏著劑層192貼合至支撐框架的方式，預先開放黏著劑層192的第一面192a。
黏著劑層192具有能量線硬化性之情況下，較佳係在將固定至支撐框架之支撐片19自支撐框架剝離之前，對黏著劑層192照射能量線。該情況下，藉由對黏著劑層192照射能量線使之硬化，而使黏著劑層192的硬化物與支撐框架之黏著力變小，故可更容易地將支撐片19自支撐框架剝離。
＜步驟C＞ 步驟C係在步驟B之後進行。 步驟C中，如圖10所示，將支撐片19自基板8以及膜狀燒成材料12(亦即附膜狀燒成材料之基板80)剝離。當剝離支撐片19時，膜狀燒成材料12以及基板8係以維持彼此貼合而一體化之狀態。 另外，此處表示了支撐片19一部分的區域自附膜狀燒成材料之基板80剝離尚未結束之階段之步驟C的情境。
第二實施形態中之步驟C，除了如上所述附支撐片之膜狀燒成材料不同的方面以外，係與第一實施形態中之步驟C相同。 其中，第二實施形態中，由於膜狀燒成材料12係接觸基材膜111而非黏著劑層192，故即使黏著劑層192具有能量線硬化性，亦無法藉由對黏著劑層112照射能量線使之硬化而使支撐片19更容易地自附膜狀燒成材料之半導體晶片80剝離。
＜步驟D、步驟E＞ 步驟D係在步驟C之後進行，步驟E係在步驟D之後進行。 步驟D中，如圖10D所示，將半導體晶片9的內面9b側面向於基板8上的膜狀燒成材料12(換言之為附膜狀燒成材料之基板80中的膜狀燒成材料12)來貼附。此時，將膜狀燒成材料12的第二面12b與半導體晶片9的內面9b貼合。此處亦與圖4D的情況同樣地，表示了一部分的半導體晶片9貼附至附膜狀燒成材料之基板80尚未結束之階段之步驟D的情境。 之後，在步驟E中，將膜狀燒成材料12加熱至200℃以上，藉此如圖10E所示般，燒結結合半導體晶片9與基板8。 藉由進行步驟E，而獲得如下構成之積層體801：因膜狀燒成材料12的燒成，由膜狀燒成材料12形成接合部12’，透過接合部12’而積層半導體晶片9與基板8。 第二實施形態中，藉由上述的步驟C，而與第一實施形態的情況同樣地獲得附膜狀燒成材料之基板80。因此，第二實施形態的步驟D係與第一實施形態的步驟D相同，而第二實施形態的步驟E係與第一實施形態的步驟E相同。
即使在第二實施形態中，接合部12’亦由膜狀燒成材料12所形成，故厚度穩定性以及導熱性優異。此外，膜狀燒成材料12由於與半導體晶片9相同形狀或是大致相同形狀且相同大小，故不需要將膜狀燒成材料12配合半導體晶片9的形狀以及大小來切斷，即使膜狀燒成材料12脆弱，亦不產生來自膜狀燒成材料12之切斷屑，膜狀燒成材料12的破損得到抑制，形成無破損之接合部12’。
第二實施形態的製造方法並不限定於到目前為止所說明過者，在不脫離本發明的主旨之範圍內，亦可變更或是刪除一部分的構成、或是於到目前為止所說明過者進而追加其他構成。更具體而言係如下所述。
即使在第二實施形態中，係與第一實施形態的情況同樣地，支撐片的形狀除了四方形以外，例如亦可為圓形或是帶狀。其中，任一情況皆如上所述，全部的膜狀燒成材料係設置在支撐片上較黏著劑層更内側(換言之為支撐片的重心側)。
即使在第二實施形態中，藉由進行步驟A所獲得之附支撐片之膜狀燒成材料亦適於儲存。 例如，在膜狀燒成材料的第一面進而具備保護膜作為附支撐片之膜狀燒成材料者，尤其適於儲存。
亦即，第二實施形態的製造方法亦可在步驟A與步驟B之間包含如下步驟：在前述膜狀燒成材料的前述支撐片側相反側之面(第一面)上貼附保護膜之步驟(步驟F1)、儲存貼附前述保護膜之後的前述支撐片以及膜狀燒成材料(附支撐片之膜狀燒成材料)之步驟(步驟F2)、自貼附有前述保護膜之儲存後的前述支撐片上的前述膜狀燒成材料(儲存後的附支撐片之膜狀燒成材料)剝離前述保護膜之步驟(步驟F3)。
第二實施形態中之步驟F1、步驟F2以及步驟F3，除了所使用之支撐片不同的方面以外，係與第一實施形態中之步驟F1、步驟F2以及步驟F3相同。 第二實施形態中之步驟F1中，不僅在前述膜狀燒成材料的第一面可貼附或不貼附保護膜，在黏著劑層的第一面(例如黏著劑層192的第一面192a)亦可貼附或不貼附保護膜。
第二實施形態中之具備有保護膜之附支撐片之膜狀燒成材料(例如附支撐片之膜狀燒成材料6)係可與第一實施形態中之具備有保護膜之附支撐片之膜狀燒成材料(例如附支撐片之膜狀燒成材料1至附支撐片之膜狀燒成材料3)的情況相同方法來儲存。 [產業可利用性]
本發明可用於製造電力用半導體元件(功率元件)。
1、2、3、6:附支撐片之膜狀燒成材料 7:保護膜 8:基板 9:半導體晶片 9b:半導體晶片的內面 11、19、21、31:支撐片 11a、19a、21a、31a:支撐片的第一面 11b:支撐片的第二面 12:膜狀燒成材料 12a:膜狀燒成材料的第一面 12b:膜狀燒成材料的第二面 12’:接合部 80:附膜狀燒成材料之基板 111、311:基材膜 111a、311a:基材膜的第一面 112、212、192、312:黏著劑層 112a、212a、192a、312a:黏著劑層的第一面 801:積層體 1110a:周緣部
[圖1A]係示意性地表示在本實施形態的製造方法所使用之支撐片的一例之平面圖。 [圖1B]係圖1A所示之支撐片之圖1A中的I－I線中之截面圖。 [圖2A]係示意性地表示本實施形態的製造方法所使用之支撐片的其他例之平面圖。 [圖2B]係圖2A所示之支撐片之圖2A中的II－II線中之截面圖。 [圖3A]係示意性地表示在本實施形態的製造方法所使用之支撐片的另外其他例之平面圖。 [圖3B]係圖3A所示之支撐片之圖3A中的III－III線中之截面圖。 [圖4A]係用以示意性地說明第一實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。 [圖4B]係用以示意性地說明第一實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。 [圖4C]係用以示意性地說明第一實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。 [圖4D]係用以示意性地說明第一實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。 [圖4E]係用以示意性地說明第一實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。 [圖5]係示意性地表示藉由第一實施形態的製造方法所獲得之附支撐片之膜狀燒成材料的一例之平面圖。 [圖6]係示意性地表示藉由第一實施形態的製造方法所獲得之附支撐片之膜狀燒成材料的其他例之平面圖。 [圖7]係示意性地表示藉由第一實施形態的製造方法所獲得之附支撐片之膜狀燒成材料的另外其他例之平面圖。 [圖8]係示意性地表示藉由第一實施形態的製造方法所獲得之具備保護膜之附支撐片之膜狀燒成材料的一例之截面圖。 [圖9]係示意性地表示自捲盤狀捲出之具備保護膜之附支撐片之膜狀燒成材料的一例之截面圖。 [圖10A]係用以示意性地說明第二實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。 [圖10B]係用以示意性地說明第二實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。 [圖10C]係用以示意性地說明第二實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。 [圖10D]係用以示意性地說明第二實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。 [圖10E]係用以示意性地說明第二實施形態的積層體之製造方法的一例之截面圖。 [圖11]係示意性地表示藉由第二實施形態的製造方法所獲得之附支撐片之膜狀燒成材料的一例之平面圖。
8:基板
9:半導體晶片
12’:接合部
801:積層體

Claims (13)

  1. 一種積層體之製造方法，係包含如下步驟： 將含有燒結性金屬粒子以及黏合劑成分並與貼附對象的半導體晶片為相同形狀或是大致相同形狀且相同大小的膜狀燒成材料設置於支撐片上之步驟； 將前述支撐片上的前述膜狀燒成材料貼附於基板之步驟； 將前述支撐片自前述基板以及前述膜狀燒成材料剝離之步驟； 將前述半導體晶片的內面側面向於前述基板上的前述膜狀燒成材料來貼附之步驟； 將前述膜狀燒成材料加熱至200℃以上，藉此燒結結合前述半導體晶片與前述基板之步驟。
  2. 如請求項1所記載之積層體之製造方法，其中將前述膜狀燒成材料加熱至200℃以上，並以5MPa以上來加壓，藉此燒結結合前述半導體晶片與前述基板。
  3. 如請求項1或2所記載之積層體之製造方法，其中前述基板為陶瓷基板。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之積層體之製造方法，其中前述支撐片係具備：基材膜、以及於前述基材膜上的整面所設置之黏著劑層；並於前述支撐片的前述黏著劑層上設置前述膜狀燒成材料。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之積層體之製造方法，其中前述支撐片係具備：基材膜、以及於前述基材膜上的周緣部所設置之黏著劑層；在前述支撐片的前述基材膜上之中未設置前述黏著劑層之區域設置前述膜狀燒成材料。
  6. 如請求項4或5所記載之積層體之製造方法，其中前述黏著劑層具有能量線硬化性。
  7. 如請求項4所記載之積層體之製造方法，其中對前述黏著劑層照射能量線，將前述支撐片自前述膜狀燒成材料剝離。
  8. 如請求項1至7中任一項所記載之積層體之製造方法，其中將形成在剝離膜上之前述膜狀燒成材料轉印在前述支撐片上，而於前述支撐片上設置前述膜狀燒成材料。
  9. 如請求項8所記載之積層體之製造方法，其中在前述剝離膜上印刷而形成前述膜狀燒成材料。
  10. 如請求項8所記載之積層體之製造方法，其中在前述剝離膜上，使用與貼附對象的前述半導體晶片為相同形狀或是大致相同形狀且相同大小的模具經沖裁加工而形成前述膜狀燒成材料。
  11. 如請求項1至7中任一項所記載之積層體之製造方法，其中在前述支撐片上印刷而設置前述膜狀燒成材料。
  12. 如請求項1至11中任一項所記載之積層體之製造方法，其中前述支撐片為圓形。
  13. 如請求項1至12中任一項所記載之積層體之製造方法，其中前述支撐片可捲繞成捲盤狀，而於前述支撐片上以一定間隔排列設置前述膜狀燒成材料。
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