TW202237777A - 半導體加工用黏著膠帶及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

半導體加工用黏著膠帶及半導體裝置的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202237777A
TW202237777A TW111111617A TW111111617A TW202237777A TW 202237777 A TW202237777 A TW 202237777A TW 111111617 A TW111111617 A TW 111111617A TW 111111617 A TW111111617 A TW 111111617A TW 202237777 A TW202237777 A TW 202237777A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
adhesive tape
meth
adhesive
wafer
buffer layer
Prior art date
Application number
TW111111617A
Other languages
English (en)
Inventor
長谷川裕也
田村和幸
Original Assignee
日商琳得科股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商琳得科股份有限公司 filed Critical 日商琳得科股份有限公司
Publication of TW202237777A publication Critical patent/TW202237777A/zh

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/308Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising acrylic (co)polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09J133/062Copolymers with monomers not covered by C09J133/06
    • C09J133/066Copolymers with monomers not covered by C09J133/06 containing -OH groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/29Laminated material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • C09J7/381Pressure-sensitive adhesives [PSA] based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/385Acrylic polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

議題:抑制在使用白努利吸盤從研磨平台拆卸載有晶片群的半導體加工用黏著膠帶、搬運到後續步驟時,因為膠帶的彎曲使晶片彼此接觸所導致的崩裂的發生。 解決方式:關於本發明之半導體加工用黏著膠帶10為,具有基材11、設置於該基材的一面側的緩衝層13、以及設置於該基材的另一面側的黏著劑層12之黏著膠帶,其特徵在於,基材11與緩衝層13的積層體的剛軟度為68mm以上。

Description

半導體加工用黏著膠帶及半導體裝置的製造方法
本發明關於半導體加工用黏著膠帶,更詳細地關於,使用在晶圓表面設置溝槽、或以雷射在晶圓內部設置改質區域、以晶圓背面研磨時的應力等進行晶圓單片化的方法來製造半導體裝置之時,為了暫時載有半導體晶圓或晶片而較佳使用的黏著膠帶、以及使用該黏著膠帶的半導體裝置的製造方法。
隨著各種電子機器的小型化、多功能化的發展,該等所搭載的半導體晶片也同樣地要求小型化、薄型化。為了晶片的薄型化,通常研磨半導體晶圓的背面、進行厚度的調整。又為了獲得薄型化的晶片,也有利用從晶圓的表面側以切割刀形成指定深度的溝槽之後,將晶圓固定在研磨平台,從晶圓背面側進行研磨,經由研磨使晶圓單片化而獲得晶片之稱為先切割法(DBG:Dicing Before Grinding)的工法。DBG可同時進行晶圓的背面研磨以及晶圓的單片化,因此可效率良好地製造薄型晶片。
近年來,提出以雷射在晶圓內部設置改質區域、以晶圓背面研磨時的應力等進行晶圓的單片化的方法,作為先切割法的改良例。以下將此方法記載為LDBG(Laser Dicing Before Grinding)。LDBG是晶圓以改質區域作為起點、在結晶方向被切斷,因此較使用切割刀的先切割法更可降低崩裂(chipping)的發生。結果可獲得抗彎強度優良的晶片,又可助於晶片更進一步的薄型化。再者,和以切割刀在晶圓表面形成指定深度的溝槽的DBG相比,由於沒有切割刀削去晶圓的區域,亦即,切口寬度極小,因此晶片的產率優良。
過去,在半導體晶圓的背面研磨時、或經由DBG或LDBG的晶片製造時,為了保護晶圓表面的電路、又為了載有半導體晶圓及半導體晶片,一般在晶圓表面黏貼稱為背研磨片的半導體加工用黏著膠帶。將半導體加工用黏著膠帶側固定在研磨平台,進行背面研磨。在背面研磨後,在研磨面黏貼具有接著劑層的接著膠帶,或者黏貼形成保護膜用的保護膜形成用膠帶。之後,黏貼在晶圓表面的半導體加工用黏著膠帶,經由紫外線等的能量線照射,使其黏著力下降後而被剝離。經由如此步驟,在晶片背面形成接著劑層或保護膜形成層。
半導體加工用黏著膠帶有使用含有基材、黏著劑層、及緩衝層的積層黏著膠帶。如此的半導體加工用黏著膠帶的具體例,如記載於專利文獻1(特開2015-183008號公報)等。緩衝層由軟質的樹脂所構成,為了吸收晶圓背面研磨時所產生的振動、又減緩因異物造成的凹凸差、使晶圓穩定平坦承載在研磨平台所設計。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開2015-183008號公報
[發明所欲解決的問題]
單片化的複數個半導體晶片(以下稱為「晶片群」)以暫時被承載在半導體加工用黏著膠帶上的狀態,搬運到後續步驟的能量線照射步驟或拾取(pick up)步驟。此時,將半導體加工用黏著膠帶上載有晶片群的表面,以稱為吸盤(chuck)的模具吸引,將半導體加工用黏著膠帶及晶片群從研磨平台拆卸,搬運到後續步驟。如此的吸盤廣泛用於吸引晶片群的承載面的真空吸盤。但是,真空吸盤由於吸盤直接接觸晶片背面,有可能使晶片破損或汙染。
於是,檢討以稱為白努利吸盤(Bernoulli chuck)的模具代替真空吸盤的使用。如圖2所示,白努利吸盤20由配置墊21的圓弧部22、及連接圓弧部22的臂部23所構成。墊部21經由利用所謂的白努利效應,向晶片群24噴出氣體形成負壓區域而吸引。因此,可非接觸吸引晶片群24。其結果被期待,可不使晶片群破損或污染地搬運到後續步驟。但是,隨著晶片的薄型化發展,晶片的末端部破損、稱為「崩裂」(chipping)的現象增加。在努力尋找此原因時,本發明人等獲得以下的知識見解。
如上述,白努利吸盤20由配置墊21的圓弧部22、及連接圓弧部22的臂部23所構成。圓弧部22較晶片群24的外周圍形狀(亦即晶圓的外周圍形狀)稍微地小,吸引晶片群24的外緣部。吸引力在內周圍部不作用。因此,經由白努利吸盤20吸引晶片群24,當從研磨平台拆卸時,吸引半導體加工用黏著膠帶10的外緣部、但不吸引內周圍部,因膠帶或晶片本身的重量,內周圍部下垂、彎曲(圖3)。結果,被切割的晶片彼此接觸,因此發生晶片末端部破損的崩裂。
在DBG法,晶片間隔(切口寬度)較寬,因此晶片彼此的接觸不多發生,但是在LDBG,切口寬度實質上為0,因此當膠帶稍微地彎曲,其上所承載的晶片彼此接觸,多發生崩裂。特別是在發展薄型化、抗彎曲強度下降的極薄晶片,容易發生崩裂。
獲得如此的知識見解,本發明人等致力檢討後,發現使用白努利吸盤從研磨平台卸除載有晶片群的半導體加工用黏著膠帶之時,透過防止半導體加工用黏著膠帶的彎曲,可減少崩裂的可能性。於是,本發明人等想出透過將半導體加工用黏著膠帶的剛軟度控制在適當的範圍,降低崩裂,遂完成本發明。亦即,本發明是以即使是使用白努利吸盤搬運晶片群的情形,也能抑制崩裂的發生作為目的。 [用以解決問題的手段]
以解決如此議題為目的之本發明要旨如下述。 (1)一種半導體加工用黏著膠帶,其為具有基材、設置於該基材的一面側的緩衝層、以及設置於該基材的另一面側的黏著劑層之黏著膠帶, 其中,基材與緩衝層的積層體的剛軟度為68mm以上。
(2)如(1)之半導體加工用黏著膠帶,其中,前述基材在23℃的楊氏模數為1000MPa以上。
(3)如(1)或(2)之半導體加工用黏著膠帶,其中,前述基材的厚度為80μm以下。
(4)如(1)~(3)任一項之半導體加工用黏著膠帶,其中,前述緩衝層為含有能量線聚合性化合物的緩衝層形成用組合物的硬化物。
(5)如(1)~(4)任一項之半導體加工用黏著膠帶,其中,在半導體晶圓表面形成溝槽、或半導體晶圓形成改質區域的半導體晶圓的背面進行研磨,經由該研磨使半導體晶圓單片化成半導體晶片的步驟中,被黏貼於半導體晶圓的表面使用。
(6)一種半導體的製造方法,具有以下步驟: 將如前述(1)~(4)任一項之半導體加工用黏著膠帶黏貼於半導體晶圓的表面,沿著該半導體晶圓的外周圍切斷該黏著膠帶之步驟; 從前述半導體晶圓的表面側形成溝槽,或從前述半導體晶圓的表面或背面在半導體晶圓內部形成改質區域之步驟; 將前述黏著膠帶黏貼於表面,且將形成前述溝槽或前述改質區域的半導體晶圓從背面側進行研磨,以前述溝槽或前述改質區域做為起點,單片化成複數個晶片之步驟; 經由白努利吸盤支撐、搬運載有前述單片化的複數個晶片的半導體加工用黏著膠帶之步驟;以及 從前述複數個晶片剝離前述黏著膠帶之步驟。
(7)如(6)之半導體裝置的製造方法,更包含將黏晶切割膠帶黏貼於半導體晶片的背面之步驟。 [發明功效]
關於本發明之半導體加工用黏著膠帶,由於膠帶的剛軟度控制在適切的範圍,因此即使是在使用白努利吸盤搬運載有晶片群的半導體加工用黏著膠帶的情形時,膠帶也不會彎曲,可抑制崩裂的發生。
[用以實施發明的形態]
以下對於本發明之半導體加工用黏著膠帶,具體說明。首先,說明在本說明書所使用的主要用語。 在本說明書,例如「(甲基)丙烯酸酯」作為表示「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」兩者的用語使用,其他類似用語也相同。
「半導體加工用」表示可在半導體晶圓的搬運、背面研磨、切割或半導體晶片的拾取等之各個步驟中使用。 半導體晶圓的「表面」是指形成電路的面,「背面」是指未形成電路的面。 半導體晶圓的單片化是指每個電路切割半導體晶圓,獲得半導體晶片。
DBG是指在晶圓的表面側形成指定深度的溝槽後,從晶圓的背面側進行研磨,經由研磨使晶圓單片化的方法。在晶圓的表面側所形成的溝槽是經由刀片切割、雷射切割、或電漿切割等的方法所形成。又,LDBG是DBG的改良例,是指以雷射在晶圓內部設置改質區域,以晶圓背面研磨時的應力等進行晶圓的單片化的方法。
白努利吸盤,如圖2所示,是由配置墊21的圓弧部22、及連接於圓弧部的臂部23所構成。其具體的組成沒有特別限定,可使用各種市售品。例如,圓弧部也可以是封閉狀的圓形(甜甜圈狀)。墊部21經由利用白努利效應,向晶片群噴出氣體形成負壓區域而吸引。因此,可非接觸地吸引晶片群。
接著,更詳細地說明關於本發明之半導體加工用黏著膠帶的各構件的組成。又,關於本發明之半導體加工用黏著膠帶,簡稱為「黏著膠帶」。
在本實施形態,如圖1所示,黏著膠帶10表示含有基材11、及黏著劑層12的積層體。黏著膠帶10在基材11與黏著劑層12的相反側的面具有緩衝層13。又,不妨礙含有此等以外的其他組成層。例如,在黏著劑層側的基材表面也可形成底漆層,在黏著劑層的表面也可層積保護黏著劑層至使用時用的剝離片。又,基材可以是單層,也可以是多層。黏著劑層及緩衝層也是相同。
基材11與緩衝層13的積層體的剛軟度為68mm以上,宜為69mm以上。剛軟度的上限沒有特別限定,但剛軟度過高時,黏著膠帶10的剝離變得困難,宜為150mm以下,更佳為100mm以下,較佳為90mm以下。透過半導體加工用黏著膠帶10所含的基材11與緩衝層13的積層體的剛軟度在上述範圍,即使在以白努利吸盤20支撐載有晶片群的半導體加工用黏著膠帶10的情形,黏著膠帶10也難以變形,可防止下垂。結果也可減少晶片彼此的接觸,抑制崩裂。
剛軟度經由懸臂法測量。將基材11與緩衝層13的積層體裁切成寬20mm×長150mm,使用懸臂式剛軟度試驗機(TOYOSEIKI社製),在23℃、50%RH測量剛軟度(根據JIS L1086)。剛軟度的測量值會因靜電的影響而改變,因此在測量前進行除電。又,當積層體是輥狀的情形時,MD(machine direction)方向波動大,所以評估CD(cross direction)方向的值。又,從緩衝層13/基材11/黏著劑層12的積層體之黏著膠帶10獲得基材11與緩衝層13的積層體的情形時,經溶劑等去除黏著劑層12後,測量剛軟度。
本實施形態之黏著膠帶只要基材11與緩衝層13的積層體的剛軟度在上述範圍,各構件的材質、物性沒有特別限定,但以下更詳細說明關於本實施形態之半導體加工用黏著膠帶的各構件的較佳組成。
[基材11] 基材11可使用習知以來作為半導體加工用黏著膠帶的基材所使用的各種樹脂膜,沒有特別限制。從更確實的載有晶圓或晶片的觀點,以基材11在23℃的楊氏模數為1000MPa以上為佳。當使用楊氏模數小於1000MPa的基材時,黏著膠帶對半導體晶圓或半導體晶片的承載性能變差,不能抑制背面研磨時的振動等,容易發生半導體晶片有碎裂或破損。又,當經由白努利吸盤抬起載有晶片群的半導體加工用黏著膠帶時,白努利吸盤的吸引力未作用的黏著膠帶的內周圍部會下垂、彎曲。結果,黏著膠帶內周圍部的晶片彼此接觸,發生崩裂。另一方面,透過基材在23℃的楊氏模數為1000MPa以上,黏著膠帶對半導體晶圓或半導體晶片的承載性能增加,可抑制背面研磨時的振動等,防止半導體晶片的碎裂或破損。又,抑制黏著膠帶的彎曲,因此晶片彼此難以接觸,可減少崩裂。又,可使從半導體晶片剝離黏著膠帶時的應力變小,可防止膠帶剝離時所產生的晶片碎裂或破損。再者,在黏著膠帶黏貼於半導體晶圓時的作業性也可變得良好。從如此觀點,基材在23℃的楊氏模數較佳為1800~30000MPa,更佳為2500~6000MPa。
基材的厚度沒有特別限定,以80μm以下為佳,15~70μm較佳,20~60μm更佳。透過基材的厚度為80μm以下,容易控制黏著膠帶的剝離力。又,透過在15μm以上,容易達成基材作為黏著膠帶的支持體的功能。
基材的材質只要是滿足上述物性者,沒有特別限制,可使用多種的樹脂膜。此處,作為在23℃的楊氏模數為1000MPa以上的基材,可列舉例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、全芳香族聚酯等的聚酯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚碳酸酯、聚縮醛、改質聚伸苯醚 (polyphenylene oxide)、聚苯硫醚、聚碸、聚醚酮、雙軸拉伸聚丙烯等的樹脂膜。
這些樹脂膜之中,以含有選自聚酯膜、聚醯胺膜、聚醯亞胺膜、雙軸拉伸聚丙烯膜的1種以上的膜為佳,較佳為含有聚酯膜者,更佳為含有聚對苯二甲酸乙二酯膜者。
又,在無損本發明效果的範圍內,基材也可含有可塑劑、潤滑劑、紅外線吸收劑、紫外線吸收劑、填料、著色劑、抗靜電劑、抗氧化劑、觸媒等。又,基材可以是透明的,也可以是不透明的,也可視需要被上色或氣相沉積。
又,為了提高與緩衝層及黏著劑層的至少一方的附著性,也可以在基材的至少一表面,施予電暈處理等的接著處理。又,基材也可具有上述樹脂膜、及覆膜在樹脂膜的至少一表面的底漆層。
形成底漆層的底漆層形成用組合物沒有特別限定,可列舉例如含有聚酯類樹脂、胺甲酸乙酯類樹脂、聚酯胺甲酸乙酯類樹脂、丙烯酸類樹脂等的組合物。底漆層形成用組合物也可視需要含有交聯劑、光聚合起始劑、抗氧化劑、軟化劑(可塑劑)、填充劑、防鏽劑、顏料、染料等。
底漆層的厚度以0.01~10μm為佳,較佳為0.03~5μm。又,本案實施例中的底漆層的厚度相對於基材的厚度小,因此具有底漆層的樹脂膜的厚度與基材的厚度實質上相同。又由於底漆層的材質柔軟,對楊氏模數的影響小,即使是在具有底漆層的情形,基材的楊氏模數和樹脂膜的楊氏模數實質上相同。
例如,基材的楊氏模數可經由樹脂組成的選擇、可塑劑的添加、樹脂膜製造時的延伸條件等來控制。具體地說,在使用聚對苯二甲酸乙二酯膜作為基材時,當共聚合成分中的乙烯成分的含量比例變多時,則基材的楊氏模數有下降的傾向。又,當可塑劑的調配量相對於構成基材的樹脂組合物變多時,則基材的楊氏模數有下降的傾向。
[黏著劑層12] 黏著劑層12只要是在常溫具有適度的壓敏接著性者,沒有特別限制,以在23℃的剪切儲存模數為0.05~0.50MPa者為佳。半導體晶圓的表面形成電路等,通常有凹凸。透過黏著劑層的剪切儲存模數成為上述範圍內,在具有凹凸的晶圓表面黏貼黏著膠帶時,可使晶圓表面的凹凸與黏著劑層充分接觸,且適切地發揮黏著劑層的接著性。因此,可確實進行黏著膠帶對半導體晶圓的固定,且在背面研磨時適切地保護晶圓表面。從此等觀點來看,黏著劑層的剪切儲存模數較佳為0.12~0.35MPa。又,在黏著劑層由能量線硬化性黏著劑所形成的情形時,黏著劑層的剪切儲存模數表示在經能量線照射硬化前的剪切儲存模數。
剪切儲存模數可經由下述方法測量。將厚度約0.5~1mm的黏著劑層穿孔直徑7.9mm的圓形,作為測量樣本。使用Rheometric公司製的動態黏彈性測量裝置ARES,以頻率數1Hz,測量從-30℃至150℃的溫度範圍,以升溫速度3℃/分使溫度變化時的測量樣本的彈性模數。在測量溫度23℃的彈性模數作為在23℃的剪切儲存模數。
黏著劑層的厚度以小於100μm為佳,較佳為5~80μm,更佳為10~70μm。當黏著劑層為如此之薄時,可抑制在黏著膠帶切斷時的膠帶屑的發生,更容易防止在背面研磨時所產生的半導體晶片的裂縫。
黏著劑層由例如丙烯酸類黏著劑、胺甲酸乙酯類黏著劑、橡膠類黏著劑、矽酮類黏著劑等所形成,以丙烯酸類黏著劑為佳。 又,黏著劑層由能量線硬化性黏著劑所形成者為佳。透過黏著劑層由能量線硬化性黏著劑所形成,可設定在經能量線照射的硬化前,在23℃的剪切儲存模數在上述範圍,同時容易設定在硬化後剝離力在1000mN/50mm以下。
以下對於黏著劑的具體例詳細說明,但此等為非限定的舉例,本發明之黏著劑層不應被限定解釋為此等。
[黏著劑組合物] 做為形成黏著劑層的能量線硬化性黏著劑,例如除了非能量線硬化性的黏著性樹脂(也稱為「黏著性樹脂I」),可使用含有黏著性樹脂以外的能量線硬化性化合物之能量線硬化性黏著劑組合物(以下也稱為「X型的黏著劑組合物」)。又,能量線硬化性黏著劑包含以非能量線硬化性的黏著性樹脂的側鏈導入不飽和基的能量線硬化性的黏著性樹脂(也稱為「黏著性樹脂II」)作為主成分,也可使用不含有黏著性樹脂以外的能量線硬化性化合物的黏著劑組合物(以下也稱為「Y型的黏著劑組合物」)。
再者,能量線硬化性黏著劑也可使用X型與Y型的併用型,亦即,除能量線硬化性的黏著性樹脂II以外,也含有黏著性樹脂以外的能量線硬化性化合物之能量線硬化性黏著劑組合物(以下也稱為「XY型的黏著劑組合物」)。
這些之中,以使用XY型的黏著劑組合物為佳。透過使用XY型,在硬化前可具有充分的黏著特性,另一方面,在硬化後可充分降低對半導體晶圓的剝離強度。
但是,黏著劑也可由照射能量線也不會硬化的非能量線硬化性的黏著劑組合物所形成。非能量線硬化性的黏著劑組合物為,至少含有非能量線硬化性的黏著性樹脂I,另一方面不含有上述能量線硬化性的黏著性樹脂II及能量線硬化性化合物者。
又,在以下的說明,「黏著性樹脂」做為表示上述的黏著性樹脂I及黏著性樹脂II的一方或兩方的用語使用。具體的黏著性樹脂例如丙烯酸類樹脂、胺甲酸乙酯類樹脂、橡膠類樹脂、矽酮類樹脂等,以丙烯酸類樹脂為佳。 以下對於使用丙烯酸類樹脂作為黏著性樹脂的丙烯酸類黏著劑進一步詳細說明。
丙烯酸類樹脂使用丙烯酸類聚合物。丙烯酸類聚合物為使至少含有(甲基)丙烯酸烷酯的單體聚合而得者,含有來自(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元。(甲基)丙烯酸烷酯可列舉例如烷基的碳數為1~20者,烷基可為直鏈,也可為分支鏈。(甲基)丙烯酸烷酯的具體例,可列舉如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸n-丙酯、(甲基)丙烯酸n-丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸n-辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯等。(甲基)丙烯酸烷酯可單獨或組合2種以上使用。
又,從提高黏著劑層的黏著力的觀點,丙烯酸類聚合物以含有來自烷基的碳數為4以上的(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元者為佳。該(甲基)丙烯酸烷酯的碳數宜為4~12,更佳為4~6。又,烷基的碳數為4以上的(甲基)丙烯酸烷酯以丙烯酸烷酯為佳。
在丙烯酸類聚合物中,烷基的碳數為4以上的(甲基)丙烯酸烷酯的含量,相對於構成丙烯酸類聚合物的單體總量(以下亦簡稱為”單體總量”)100質量份,宜為40~98質量份,較佳為45~95質量份,更佳為50~90質量份。
丙烯酸類聚合物可為除了來自烷基的碳數為4以上的(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元外,為了調整黏著劑層的彈性模數、黏著特性,含有來自烷基的碳數為1~3的(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元之共聚物。又,該(甲基)丙烯酸烷酯以碳數為1或2的(甲基)丙烯酸烷酯為佳,較佳為(甲基)丙烯酸甲酯,最佳為甲基丙烯酸甲酯。在丙烯酸類聚合物中,烷基的碳數為1~3的(甲基)丙烯酸烷酯的含量,相對於單體總量100質量份,宜為1~30質量份,較佳為3~26質量份,更佳為6~22質量份。
丙烯酸類聚合物除了來自上述(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元外,具有來自含官能基的單體的構成單元者為佳。含官能基的單體的官能基可列舉例如羥基、羧基、胺基、環氧基等。含官能基的單體可與後述的交聯劑反應,成為交聯的起點,或與含不飽和基的化合物反應,使丙烯酸類聚合物的側鏈導入不飽和基。
含官能基的單體可列舉例如含羥基單體、含羧基單體、含胺基單體、含環氧基單體等。在本實施形態中,含羥基單體、含羧基單體、含胺基單體、含環氧基單體等可單獨或組合2種以上使用。這些之中,以使用含羥基單體及含羧基單體為佳,較佳使用含羥基單體。
含羥基單體可列舉例如丙烯酸2-羥基乙酯、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3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等的(甲基)丙烯酸羥基烷酯;乙烯醇、烯丙醇等的不飽和醇等。
含羧基單體可列舉例如(甲基)丙烯酸、巴豆酸等的乙烯性不飽和單羧酸;反丁烯二酸、伊康酸、順丁烯二酸、檸康酸等的乙烯性不飽和二羧酸及其酸酐、甲基丙烯酸2-羧基乙酯等。
含官能基的單體含量,相對於構成丙烯酸類聚合物的單體總量100質量份,宜為1~35質量份,較佳為3~32質量份,更佳為6~30質量份。又,丙烯酸類聚合物,除上述外,也可含有苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯醯胺等的來自可與上述丙烯酸類單體共聚合的單體的構成單元。
上述丙烯酸類聚合物可做為非能量線硬化性的黏著性樹脂I(丙烯酸類樹脂)使用。又,能量線硬化性的丙烯酸類樹脂例如使上述的丙烯酸類聚合物I的官能基與具有光聚合性不飽和基的化合物(也稱為含不飽和基的化合物)反應者。
含不飽和基的化合物為具有可與丙烯酸類聚合物的官能基鍵結的取代基、及光聚合性不飽和基兩者的化合物。光聚合性不飽和基可列舉例如(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基、乙烯基苄基等,以(甲基)丙烯醯基為佳。又,具有含不飽和基的化合物之可與官能基鍵結的取代基,可列舉例如異氰酸酯基、環氧丙基等。因此,含不飽和基的化合物可列舉例如(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、(甲基)丙烯醯基異氰酸酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯等。
又,含不飽和基的化合物以與丙烯酸類聚合物的一部分官能基反應者為佳,具體地說,使丙烯酸類聚合物所具有的官能基的50~98莫耳%與含不飽和基的化合物反應者為佳,使55~93莫耳%反應者較佳。如此,在能量線硬化性丙烯酸類樹脂,透過一部分的官能基不與含不飽和基的化合物反應而殘留,容易經由交聯劑而被交聯。又,丙烯酸類樹脂的重量平均分子量(Mw)宜為30萬~160萬,較佳為40萬~140萬,更佳為50萬~120萬。
(能量線硬化性化合物) X型或XY型的黏著劑組合物所含的能量線硬化性化合物,以分子內具有不飽和基、經能量線照射可聚合硬化的單體或寡聚物為佳。如此的能量線硬化性化合物可列舉例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯等的多價(甲基)丙烯酸酯單體、胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、環氧基(甲基)丙烯酸酯等的寡聚物。
這些之中,從相對的分子量大、難以使黏著劑層的剪切儲存模數降低的觀點,以胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物為佳。能量線硬化性化合物的分子量(如果是寡聚物,為重量平均分子量)宜為100~12000,較佳為200~10000,更佳為400~8000,特佳為600~6000。
X型的黏著劑組合物中的能量線硬化性化合物的含量,相對於黏著性樹脂100質量份,宜為40~200質量份,較佳為50~150質量份,更佳為60~90質量份。另一方面,XY型的黏著劑組合物中的能量線硬化性化合物的含量,相對於黏著性樹脂100質量份,宜為1~30質量份,較佳為2~20質量份,更佳為3~15質量份。XY型的黏著劑組合物由於黏著性樹脂為能量線硬化性,所以即使能量線硬化性化合物的含量少,在能量線照射後也可充分使剝離強度下降。
(交聯劑) 黏著性組合物更含有交聯劑者為佳。交聯劑為例如與黏著性樹脂所具有的來自含官能基單體的官能基反應而使黏著性樹脂彼此交聯者。交聯劑可列舉例如二異氰酸甲苯酯、六亞甲基二異氰酸酯等、以及該等的加成物等的異氰酸酯類交聯劑;乙二醇環氧丙基醚等的環氧類交聯劑;六[1-(2-甲基)-氮丙啶基]三磷三嗪等的氮丙啶類交聯劑;鋁螯合劑等的螯合劑類交聯劑;等。此等的交聯劑可單獨或組合2種以上使用。
這些之中,從增加凝集力、使黏著力增加的觀點,以及取得的容易度等的觀點,以異氰酸酯類交聯劑為佳。交聯劑的調配量,從促進交聯反應的觀點,相對於黏著性樹脂100質量份,宜為0.01~10質量份,較佳為0.03~7質量份,更佳為0.05~4質量份。
(光聚合起始劑) 又,在黏著劑組合物是能量線硬化性的情形時,黏著劑組合物更含有光聚合起始劑者為佳。透過含有光聚合起始劑,即使以紫外線等較低的能量的能量線,也能充分進行黏著劑組合物的硬化反應。
光聚合起始劑可列舉例如安息香化合物、苯乙酮化合物、醯基氧化膦化合物、二茂鈦(titanocene)化合物、噻噸酮(thioxanthone)化合物、過氧化物化合物,再者,胺或苯醌(quinone)等的光敏劑等,更具體可列舉例如1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、苄基苯基硫醚、單硫化四甲基秋蘭姆 (tetramethylthiuram monosulfide)、偶氮雙異丁腈、二苄基、二乙醯基、8-氯蒽醌、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮等。
這些光聚合起始劑可單獨或組合2種以上使用。光聚合起始劑的調配量,相對於黏著性樹脂100質量份,宜為0.01~10質量份,較佳為0.03~5質量份,更佳為0.05~5質量份。
(其他添加劑) 在無損本發明效果的範圍,黏著性組合物也可含有其他添加劑。其他添加劑例如抗靜電劑、抗氧化劑、軟化劑(可塑劑)、填充劑、防鏽劑、顏料、染料等。在調配此等添加劑的情形,添加劑的調配量,相對於黏著性樹脂100質量份,宜為0.01~6質量份。
又,從提高對基材、緩衝層或剝離片的塗佈性的觀點,黏著劑組合物也可進一步以有機溶劑稀釋,成為黏著劑組合物的溶液形態。有機溶劑可列舉例如甲乙酮、丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃、二噁烷、環己烷、n-己烷、甲苯、二甲苯、n-丙醇、異丙醇等。又,這些有機溶劑可直接使用黏著性樹脂合成時所使用的有機溶劑,也可以在合成時所使用的有機溶劑外添加1種以上的有機溶劑以使該黏著劑組合物的溶液可均勻塗佈。
[緩衝層13] 本實施形態之黏著膠帶10具有緩衝層13。在基材11的一面設置黏著劑層12,在基材11的另一面設置緩衝層13。
緩衝層可緩和半導體晶圓在背面研磨時的應力,防止半導體晶圓發生裂痕及碎裂。將黏著膠帶黏貼於半導體晶圓,沿著外周圍切斷黏著膠帶後,半導體晶圓以中間介有黏著膠帶配置在研磨平台上,進行背面研磨,但透過黏著膠帶具有緩衝層作為組成層,使半導體晶圓容易適切地被承載於研磨平台。又,即使研磨平台上有異物,因緩衝層的變形而可吸收異物的凹凸,可平滑且均一厚度地研磨晶圓。
緩衝層的厚度以1~100μm為佳,以5~80μm較佳,以10~60μm更佳。透過緩衝層的厚度在上述範圍,緩衝層可適切地緩和背面研磨時的應力。
緩衝層其組成沒有限定,但從容易控制黏彈性的觀點,以含有能量線聚合性化合物的緩衝層形成用組合物的硬化物為佳。 以下,對於由含有能量線聚合性化合物的緩衝層形成用組合物所形成的層所含的各成分,依序說明。
<由含有能量線聚合性化合物的緩衝層形成用組合物所形成的層> 含有能量線聚合性化合物的緩衝層形成用組合物,透過照射能量線可使其硬化。 又,含有能量線聚合性化合物的緩衝層形成用組合物,更具體地說,以含有胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯(a1)為佳。又,緩衝層形成用組合物較佳除上述(a1)外,還含有具有形成環的原子數為6~20的脂環基或雜環基的聚合性化合物(a2)及/或具有官能基的聚合性化合物(a3)。又,緩衝層形成用組合物除上述(a1)~(a3)成分外,也可含有多官能基聚合性化合物(a4)。再者,緩衝層形成用組合物含有光聚合起始劑為佳,在無損本發明效果的範圍,也可含有其他的添加劑或樹脂成分。 以下,對於含有能量線聚合性化合物的緩衝層形成用組合物中所含的各成分,詳細說明。
(胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯(a1)) 胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯(a1)為至少具有(甲基)丙烯醯基及胺甲酸乙酯鍵的化合物,具有經能量線照射而聚合硬化的性質。胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯(a1)為寡聚物或聚合物。
成分(a1)的重量平均分子量(Mw)宜為1,000~100,000,較佳為2,000~60,000,更佳為10,000~30,000。又,成分(a1)中的(甲基)丙烯醯基數(以下亦稱為「官能基數」)可為單官能基、2官能基、或3官能基以上,但以單官能基或2官能基為佳。
成分(a1)例如可使多元醇化合物與多價異氰酸酯化合物反應所得的末端異氰酸酯胺甲酸乙酯預聚物,與具有羥基的(甲基)丙烯酸酯反應而獲得。又,成分(a1)可單獨或組合2種以上使用。
成為成分(a1)的原料的多元醇化合物,只要是具有2個以上羥基的化合物,沒有特別限定。具體的多元醇化合物可列舉例如伸烷基二醇、聚醚型多元醇、聚酯型多元醇、聚碳酸酯型多元醇等。這些之中,以聚酯型多元醇或聚碳酸酯型多元醇為佳。
又,多元醇化合物可為2官能基的二醇、3官能基的三醇、4官能基以上的多元醇任一者,但以2官能基的二醇為佳,以聚酯型二醇或聚碳酸酯型二醇較佳。
多價異氰酸酯化合物可列舉例如四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯等的脂肪族類聚異氰酸酯類;異氟爾酮二異氰酸酯、降莰烷二異氰酸酯、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、ω,ω’-二異氰酸酯二甲基環己烷等的脂環族類二異氰酸酯類;4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、鄰聯甲苯胺二異氰酸酯(o-tolidine diisocyanate)、四亞甲基二甲苯二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯等的芳香族類二異氰酸酯類等。 這些之中,以異氟爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯為佳。
上述多元醇化合物與多價異氰酸酯化合物反應所得的末端異氰酸酯胺甲酸乙酯預聚物,與具有羥基的(甲基)丙烯酸酯反應,可獲得胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯(a1)。具有羥基的(甲基)丙烯酸酯只要是至少在1分子中具有羥基及(甲基)丙烯醯基的化合物,沒有特別限制。
具體的具有羥基的(甲基)丙烯酸酯,可列舉例如(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4-羥基環己酯、(甲基)丙烯酸5-羥基環辛酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯等的(甲基)丙烯酸羥基烷酯;N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺等的含有羥基的(甲基)丙烯醯胺;使乙烯醇、乙烯基苯酚、雙酚A的二環氧丙酯與(甲基)丙烯酸反應所得的反應物;等。 這些之中,以(甲基)丙烯酸羥基烷酯為佳,以(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯為較佳。
使末端異氰酸酯胺甲酸乙酯預聚物及具有羥基的(甲基)丙烯酸酯反應的條件,以在視需要添加的溶劑、觸媒存在下,在60~100℃、反應1~4小時的條件為佳。
緩衝層形成用組合物中的成分(a1)的含量,相對於緩衝層形成用組合物的總量(100質量份),宜為10~70質量份,較佳為20~60質量份。
(具有形成環的原子數為6~20的脂環基或雜環基的聚合性化合物(a2)) 成分(a2)為具有形成環的原子數為6~20的脂環基或雜環基的聚合性化合物,再者,以具有至少1個的(甲基)丙烯醯基的化合物為佳,較佳為具有1個(甲基)丙烯醯基的化合物。透過使用成分(a2),可提高所得的緩衝層形成用組合物的成膜性。
又,成分(a2)的定義與後述的成分(a3)的定義有重複的部分,但重複的部分包含於成分(a3)中。例如具有至少1個(甲基)丙烯醯基、形成環的原子數為6~20的脂環基或雜環基、及羥基、環氧基、醯胺基、胺基等的官能基之化合物,包含於成分(a2)及成分(a3)兩者的定義,但在本發明,該化合物為包含於成分(a3)者。
成分(a2)所具有的脂環基或雜環基的形成環的原子數,宜為6~20,較佳為6~18,更佳為6~16,特佳為7~12。形成該雜環基的環構造的原子,例如碳原子、氮原子、氧原子、硫原子等。
又,形成環的原子數表示原子鍵結成環狀的構造的化合物構成該環本身的原子的數量,未構成環的原子(例如與構成環的原子鍵結的氫原子)、或該環因取代基而被取代時的取代基所含的原子,不包含於形成環的原子數中。
具體的成分(a2)可列舉例如(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、二環戊烯氧基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、金剛烷(甲基)丙烯酸酯等的含脂環基的(甲基)丙烯酸酯;四氫呋喃甲基(甲基)丙烯酸酯、嗎啉(甲基)丙烯酸酯、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯等的含雜環基的(甲基)丙烯酸酯;等。
又,成分(a2)可單獨或組合2種以上使用。 在含有脂環基的(甲基)丙烯酸酯中,以(甲基)丙烯酸異莰酯為佳。
緩衝層形成用組合物中的成分(a2)的含量,相對於緩衝層形成用組合物的總量(100質量份),宜為10~80質量份,較佳為30~70質量份。
(具有官能基的聚合性化合物(a3)) 成分(a3)為含有羥基、環氧基、醯胺基、胺基等的官能基的聚合性化合物,再者,以具有至少1個(甲基)丙烯醯基的化合物為佳,較佳為具有1個(甲基)丙烯醯基的化合物。
成分(a3)與成分(a1)的相溶性良好,容易調整緩衝層形成用組合物的黏度在適當範圍。又,即使緩衝層較薄,緩衝性能也良好。
成分(a3)可列舉例如含羥基的(甲基)丙烯酸酯、含環氧基的化合物、含醯胺基的化合物、含胺基的(甲基)丙烯酸酯等。
含羥基的(甲基)丙烯酸酯可列舉例如(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3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸苯基羥基丙酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯等。
含環氧基化合物可列舉例如(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸甲基環氧丙酯、烯丙基環氧丙基醚等,這些之中,以(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸甲基環氧丙酯等的含環氧基的(甲基)丙烯酸酯為佳。
含醯胺基的化合物可列舉例如(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烷(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺等。
含胺基的(甲基)丙烯酸酯可列舉例如含一級胺基的(甲基)丙烯酸酯、含二級胺基的(甲基)丙烯酸酯、含三級胺基的(甲基)丙烯酸酯等。
這些之中,以含羥基的(甲基)丙烯酸酯為佳,以(甲基)丙烯酸苯基羥基丙酯等的具有芳環的含羥基的(甲基)丙烯酸酯為較佳。 又,成分(a3)可單獨或組合2種以上使用。
緩衝層形成用組合物中的成分(a3)的含量,相對於緩衝層形成用組合物的總量(100質量份),宜為0~40質量份,較佳為0~35質量份,更佳為0~30質量份。
(多官能基聚合性化合物(a4)) 多官能基聚合性化合物是指具有2個以上的光聚合性不飽和基的化合物。光聚合性不飽和基為含有碳-碳雙鍵的官能基,可列舉例如(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基、乙烯基苄基等。光聚合性不飽和基也可組合2種以上。透過多官能基聚合性化合物中的光聚合性不飽和基與成分(a1)中的(甲基)丙烯醯基反應,或成分(a4)中的光聚合性不飽和基彼此反應,形成三維網狀結構(交聯結構)。當使用多官能基聚合性化合物時,和使用只含有1個光聚合性不飽和基的化合物的情形相比,經由能量線照射所形成的交聯結構容易增加。
又,成分(a4)的定義與前述的成分(a2)、成分(a3)的定義有重複的部分,但重複的部分包含於成分(a4)中。例如,具有形成環的原子數為6~20的脂環基或雜環基、具有2個以上(甲基)丙烯醯基的化合物,包含於成分(a4)與成分(a2)兩者的定義中,但在本發明,該化合物為包含於成分(a4)者。又,含有羥基、環氧基、醯胺基、胺基等的官能基、具有2個以上(甲基)丙烯醯基的化合物,包含於成分(a4)與成分(a3)兩者的定義中,但在本發明,該化合物為包含於成分(a4)者。
從上述觀點,多官能基聚合性化合物中的光聚合性不飽和基的數(官能基數)宜為2~10,較佳為3~6。
又,成分(a4)的重量平均分子量宜為30~40000,較佳為100~10000,更佳為200~1000。
具體的成分(a4)可列舉例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、來自乙二醇的重複單元的數為200~800的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二乙烯苯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、己二酸二乙烯酯、N,N’-亞甲基雙(甲基)丙烯醯胺等。聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯通常在括弧內表示乙二醇單元的數,例如當乙二醇單元的數為600時,以聚乙二醇(600)二(甲基)丙烯酸酯表示。
又,成分(a4)可單獨或組合2種以上使用。 這些之中,以聚乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯為佳。
緩衝層形成用組合物中的成分(a4)的含量,相對於緩衝層形成用組合物的總量(100質量份),宜為2~40質量份,較佳為3~20質量份,更佳為5~15質量份。
(成分(a1)~(a4)以外的聚合性化合物(a5)) 在無損本發明效果的範圍,緩衝層形成用組合物除上述成分(a1)~(a4)以外,也可含有其他的聚合性化合物(a5)。
成分(a5)可列舉例如具有碳數1~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷酯;苯乙烯、羥乙基乙烯基醚、羥丁基乙烯基醚、N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基吡咯酮、N-乙烯基己內醯胺等的乙烯化合物;等。又,成分(a5)可單獨或組合2種以上使用。
緩衝層形成用組合物中的成分(a5)的含量,相對於緩衝層形成用組合物的總量(100質量份),宜為0~20質量份,較佳為0~10質量份,更佳為0~5質量份,特佳為0~2質量份。
(光聚合起始劑) 從形成緩衝層時縮短照光的聚合時間、又減少照光量的觀點,緩衝層形成用組合物更含有光聚合起始劑者為佳。
光聚合起始劑可列舉例如安息香化合物、苯乙酮化合物、醯基氧化膦化合物、二茂鈦化合物、噻噸酮化合物、過氧化物化合物,再者,胺或苯醌等的光敏劑等,更具體可列舉例如1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、苄基苯基硫醚、單硫化四甲基秋蘭姆、偶氮雙異丁腈、二芐基、二乙醯基、8-氯蒽醌、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦等。
這些光聚合起始劑可單獨或組合2種以上使用。
緩衝層形成用組合物中的光聚合起始劑的含量,相對於能量線聚合性化合物的總和量100質量份,宜為0.05~15質量份,較佳為0.1~10質量份,更佳為0.3~5質量份。
(其他添加劑) 在無損本發明效果的範圍,緩衝層形成用組合物也可含有其他添加劑。其他添加劑例如抗靜電劑、抗氧化劑、軟化劑(可塑劑)、填充劑、防鏽劑、顏料、染料等。在調配此等添加劑的情形,緩衝層形成用組合物中的各添加劑的含量,相對於能量線聚合性化合物的總和量100質量份,宜為0.01~6質量份,較佳為0.1~3質量份。
(樹脂成分) 在無損本發明效果的範圍,緩衝層形成用組合物也可含有樹脂成分。樹脂成分可列舉例如聚烯硫醇類樹脂、或聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯等的聚烯烴類樹脂、及苯乙烯類共聚物等的熱塑性樹脂等。
緩衝層形成用組合物中的這些樹脂成分的含量,相對於緩衝層形成用組合物的總量(100質量份),宜為0~20質量份,較佳為0~10質量份,更佳為0~5質量份,特佳為0~2質量份。
由含有能量線聚合性化合物的緩衝層形成用組合物所形成的緩衝層,以能量線照射上述組成的緩衝層形成用組合物使聚合硬化而獲得。亦即,該緩衝層是緩衝層形成用組合物的硬化物。
因此,該緩衝層含有來自成分(a1)的聚合單元。又,該緩衝層含有來自成分(a2)的聚合單元及/或來自成分(a3)的聚合單元者為佳。再者,也可含有來自成分(a4)的聚合單元及/或來自成分(a5)的聚合單元。緩衝層中的各聚合單元的含量比例,通常與構成緩衝層形成用組合物的各成分的比例(調配比)相同。例如,當緩衝層形成用組合物中的成分(a1)的含量,相對於緩衝層形成用組合物的總量(100質量份),為10~70質量份的情形時,緩衝層含有10~70質量份的來自成分(a1)的聚合單元。又,當緩衝層形成用組合物中的成分(a2)的含量,相對於緩衝層形成用組合物的總量(100質量份),為10~80質量份的情形時,緩衝層含有10~80質量份的來自成分(a2)的聚合單元。對於成分(a3)~成分(a5)也相同。
(基材與緩衝層的積層體的剛軟度的控制) 本發明之半導體加工用黏著膠帶10,如前述,基材11與緩衝層13的積層體的剛軟度為68mm以上。透過該積層體的剛軟度在上述範圍,即使以白努利吸盤20支撐載有晶片群的半導體加工用黏著膠帶10的情形,黏著膠帶10也難以變形,可防止下垂。結果也可減少晶片彼此的接觸,抑制崩裂。
該積層體的剛軟度可經由基材11及緩衝層13的材質或厚度等進行控制。當使用剛性高的膜或厚的膜作為基材時,則剛軟度增加。又,即使使用交聯結構密的膜或厚的膜做為緩衝層,剛軟度也會增加。
緩衝層透過使上述的緩衝層形成用組合物硬化而獲得。緩衝層的交聯結構可根據緩衝層形成用組合物的組成的選擇進行調整。因此,為了將基材與緩衝層的積層體的剛軟度控制在前述範圍,也可調整構成緩衝層形成用組合物的上述成分的種類、數量。以下說明用於調整各成分的種類、數量的準則。 例如,當胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯(a1)的(甲基)丙烯醯基的數量多時,緩衝層內的交聯結構增加,基材與緩衝層的積層體的剛軟度增加。 經由胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯(a1)、具有形成環的原子數為6~20的脂環基或雜環基的聚合性化合物(a2)、具有官能基的聚合性化合物(a3)、多官能基聚合性化合物(a4)的種類、數量,可調整基材與緩衝層的積層體的剛軟度。
當緩衝層大量含有交聯結構時,緩衝層變硬,基材與緩衝層的積層體的剛軟度有增加的傾向。因此,透過調整與交聯結構的形成相關的成分量,可控制積層體的剛軟度在適切範圍。與交聯結構的形成相關的成分,例如胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯(a1)的(甲基)丙烯醯基、多官能基聚合性化合物(a4)。特別是多官能基聚合性化合物(a4),使用容易,在交聯結構的形成上為有用的成分。
又,當緩衝層的結構中包含較軟質的構成單元(例如鏈長的長度單元)時,則基材與緩衝層的積層體的剛軟度有下降的傾向。因此,透過調整與長鏈結構的形成相關的成分量,可控制積層體的剛軟度在適切範圍。鏈長的長度單元例如胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯(a1)的胺甲酸乙酯鍵等。
然而,當剛軟度過度增加,從晶片群24剝離半導體加工用黏著膠帶10時,有因膠帶彎曲的斥力變大,對晶片施加過量的壓力而使晶片破損者。亦即,當剛軟度過高時黏著膠帶10的剝離變得困難,因此剛軟度以150mm以下為佳。
在無損本發明效果的範圍內,上述緩衝層也可含有可塑劑、潤滑劑、紅外線吸收劑、紫外線吸收劑、填料、著色劑、抗靜電劑、抗氧化劑、觸媒等的添加劑。又,上述緩衝層可以是透明的,也可以是不透明的,也可視需要被上色或氣相沉積。
[剝離片] 黏著膠帶的表面也可黏貼剝離片。具體地說,剝離片黏貼於黏著膠帶的黏著劑層的表面。剝離片透過黏貼於黏著劑層的表面,在輸送時、保管時保護黏著劑層。剝離片以可剝離地黏貼於黏著膠帶,在黏著膠帶使用前(亦即,黏貼晶圓前)從黏著膠帶被剝離而去除。 剝離片使用至少一面進行剝離處理的剝離片,具體地說,例如在剝離片用的基材的表面上塗佈剝離劑者等。
剝離片用的基材以樹脂膜為佳,構成該樹脂膜的樹脂可列舉例如聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂等的聚酯樹脂膜;聚丙烯樹脂、聚乙烯樹脂等的聚烯烴樹脂等。剝離劑可列舉例如矽酮類樹脂、烯烴類樹脂、異戊二烯類樹脂、丁二烯類樹脂等的橡膠類彈性體、長鏈烷類樹脂、醇酸類樹脂、氟樹脂等。 剝離片的厚度沒有特別限制,宜為10~200μm,較佳為20~150μm。
[黏著膠帶的製造方法] 本發明之黏著膠帶的製造方法沒有特別限制,可以公知方法製造。 例如,具有基材、及設置於該基材的一面側的黏著劑層、及設置於該基材的另一面側的緩衝層之黏著膠帶的製造方法,如下所述。
當緩衝層由含有能量線聚合性化合物的緩衝層形成用組合物所形成時,透過在剝離片上塗佈緩衝層形成用組合物,使其硬化而設置的緩衝層,與基材貼合,去除剝離片,可獲得緩衝層與基材的積層體。
接著,將設置於剝離片上的黏著劑層,與積層體的基材側貼合,可製造黏著劑層的表面黏貼剝離片的黏著膠帶。黏貼於黏著劑層表面的剝離片如果可在黏著膠帶使用前適當剝離去除者為佳。
在剝離片上形成黏著劑層的方法,可透過以公知的塗佈方法在剝離片上直接塗佈黏著劑(黏著劑組合物),加熱乾燥塗佈膜,形成黏著劑層。
又,也可以在基材的一面直接塗佈黏著劑(黏著劑組合物),形成黏著劑層。黏著劑的塗佈方法,如在緩衝層的製造方法所示,可列舉例如噴塗佈法、棒塗佈法、刀塗佈法、輥塗佈法、刮刀塗佈法、模塗佈法、凹版塗佈法等。
在剝離片上形成緩衝層的方法,可透過以公知的塗佈方法,在剝離片上直接塗佈緩衝層形成用組合物,形成塗佈膜,在此塗佈膜照射能量線,形成緩衝層。又,也可以在基材的一面直接塗佈緩衝層形成用組合物,乾燥加熱或在塗佈膜照射能量線,形成緩衝層。
緩衝層形成用組合物的塗佈方法,例如旋轉塗佈法、噴塗佈法、棒塗佈法、刀塗佈法、輥塗佈法、刮刀塗佈法、噴嘴塗佈法、凹版塗佈法等。又,為了提高塗佈性,也可以對緩衝層形成用組合物調配有機溶劑,成為溶液形態,塗佈於剝離片上。
在緩衝層形成用組合物包含能量線聚合性化合物的情形時,以透過對緩衝層形成用組合物的塗佈膜照射能量線而使硬化,形成緩衝層者為佳。緩衝層的硬化可以進行一次的硬化處理,也可分複數次進行。例如,也可以使剝離片上的塗佈膜完全硬化形成緩衝層後,與基材貼合,也可以在該塗佈層未完全硬化、形成半硬化狀態的緩衝層形成用組合物,將該緩衝層形成膜與基材貼合後,再次照射能量線使完全硬化,形成緩衝層。在該硬化處理所照射的能量線以紫外線為佳。又,使硬化時,緩衝層形成用組合物的塗佈膜可為暴露的狀態,但以剝離片或基材覆蓋塗佈膜,塗佈膜未暴露的狀態照射能量線而硬化者為佳。
又,在基材的兩面設置緩衝層的黏著膠帶的製造方法,例如可根據上述方法,獲得緩衝層、基材、及緩衝層依此順序層積的積層體,之後在一方的緩衝層側形成黏著劑層。
[半導體裝置的製造方法] 本發明之黏著膠帶宜在黏貼於半導體晶圓的表面、進行晶圓的背面研磨的情形使用。較佳為,本發明之黏著膠帶在同時進行晶圓的背面研磨與晶圓的單片化的DBG中被較佳使用。特佳為,本發明之黏著膠帶在使半導體晶圓單片化時、獲得切口寬度小的晶片群的LDBG中被較佳使用。又,「晶片群」是指被承載於本發明之黏著膠帶上、整齊排列成晶圓形狀的複數個半導體晶片。 作為黏著膠帶的非限定的使用例,以下更具體說明半導體裝置的製造方法。
半導體裝置的製造方法,具體地說,至少具有下列步驟1~步驟5。 步驟1:將上述的黏著膠帶黏貼於半導體晶圓的表面,沿著半導體晶圓的外周圍切斷黏著膠帶之步驟; 步驟2:從半導體晶圓的表面側形成溝槽,或從半導體晶圓的表面或背面在半導體晶圓內部形成改質區域之步驟; 步驟3:將黏著膠帶黏貼於表面,且將上述形成溝槽或改質區域的半導體晶圓從背面側研磨,以溝槽或改質區域作為起點,單片化成複數個晶片之步驟; 步驟4:經白努利吸盤支撐、搬運載有上述單片化的複數個晶片的半導體加工用黏著膠帶之步驟; 步驟5:從單片化的半導體晶圓(亦即,複數個半導體晶片)剝離黏著膠帶之步驟。
以下詳細說明上述半導體裝置的製造方法的各步驟。 (步驟1) 步驟1,將本發明之黏著膠帶以中間介有黏著劑層黏貼於半導體晶圓的表面,沿著半導體晶圓的外周圍切斷。以覆蓋半導體晶圓及擴大至其外周圍的外圍平台,黏貼黏著膠帶。接著,沿著半導體晶圓的外周圍,以切割機等切斷黏著膠帶。切斷速度通常為10~300mm/s。切斷時的切割機的刀刃溫度可為室溫,又也可加熱切割機刀刃進行切斷。
本步驟可在後述的步驟2之前進行,也可在步驟2之後進行。例如,在半導體晶圓形成改質區域的情形時,步驟1在步驟2之前進行為佳。另一方面,在半導體晶圓表面經切割等形成溝槽的情形時,步驟1在步驟2之後進行。亦即,在具有以後述步驟2所形成的溝槽的晶圓表面,依本步驟1黏貼黏著膠帶。
本製造方法所使用的半導體晶圓可為矽晶圓,或也可為砷化鎵、碳化矽、鉭酸鋰、鈮酸鋰、氮化鉀、磷化銦等的晶圓,或也可為玻璃晶圓。半導體晶圓的研磨前厚度沒有特別限定,通常為約500~1000μm。又,半導體晶圓通常在其表面形成電路。對晶圓表面的電路形成可經由包含蝕刻法、Lift-Off法等的習知泛用的方法之多種方法進行。
(步驟2) 步驟2,從半導體晶圓的表面側形成溝槽,或從半導體晶圓的表面或背面在半導體晶圓內部形成改質區域。 本步驟所形成的溝槽是較半導體晶圓的厚度淺的深度的溝槽。溝槽的形成可使用習知的晶圓切割裝置等經切割來進行。又,半導體晶圓在後述的步驟3中,沿著溝槽單片化成複數個半導體晶片。
又,改質區域是半導體晶圓被脆質化的部分,因研磨步驟的研磨,使半導體晶圓變薄、或施加研磨的力,成為半導體晶圓被破壞而單片化成半導體晶片的起點的區域。亦即,在步驟2,溝槽及改質區域是沿著在後述步驟3中半導體晶圓被切割而單片化成半導體晶片時的切割線所形成。
改質區域的形成是經由聚焦半導體晶圓的內部的雷射照射而進行,改質區域形成於半導體晶圓的內部。雷射照射可從半導體晶圓的表面側進行,也可從背面側進行。又,在形成改質區域的態樣中,當步驟2在步驟1之後進行、從晶圓表面進行雷射照射的情形時,成為以中間介有黏著膠帶雷射照射半導體晶圓。
黏貼黏著膠帶、且形成溝槽或改質區域的半導體晶圓,載於研磨平台上,吸附、承載於研磨平台。此時,半導體晶圓表面側配置於平台側而被吸附。
(步驟3) 在步驟1及步驟2之後,在研磨平台上研磨半導體晶圓的背面,將半導體晶圓單片化成複數個半導體晶片。 此處,在半導體晶圓形成溝槽的情形,背面研磨以使半導體晶圓變薄到至少溝槽底部的位置而進行。經由此背面研磨,溝槽成為貫穿晶圓的切痕,半導體晶圓經切痕而被切割,單片化成各個半導體晶片。
另一方面,在形成改質區域的情形,經由研磨,研磨面(晶圓背面)可到改質區域,但不必嚴格地到改質區域。亦即,可研磨至接近改質區域的位置,以改質區域作為起點,破壞半導體晶圓而單片化成半導體晶圓。例如,半導體晶片實際的單片化也可以從黏貼後述的拾取膠帶(pick-up tape)延伸拾取膠帶來進行。
單片化的半導體晶片的形狀可以是方形,也可以成為長方形等的細長形狀。又,單片化的半導體晶片厚度沒有特別限制,宜為約5~100μm,較佳為10~45μm。以雷射在晶圓內部設置改質區域,以晶圓背面研磨時的應力等進行晶圓的單片化,如果經由LDBG,單片化的半導體晶片的厚度容易成為50μm以下,較佳為10~45μm。又,單片化的半導體晶片的大小沒有特別限定,晶片大小宜小於600mm 2,較佳小於400 mm 2,更佳小於300 mm 2。也可以在背面研磨結束後,進行晶片背面的乾式研磨。乾式研磨是指以乾式研磨粒鏡面拋光單片化的晶片背面之步驟。經過此步驟,晶片背面的破碎層減少,抗彎強度增加。
(步驟4) 背面研磨結束後,載有晶片群的黏著膠帶經白努利吸盤支撐,向後續步驟搬運。此時,如圖2所示,對黏著膠帶10上表面載有晶片群24的表面,以白努利吸盤進行吸引,將膠帶10和晶片群24一起從研磨平台拆卸。
根據本發明之半導體加工用黏著膠帶10,透過基材11與緩衝層13的積層體的剛軟度在上述範圍,即使是在以白努利吸盤20支撐載有晶片群24的半導體加工用黏著膠帶10的情形,黏著膠帶10也難以變形,可防止下垂。結果,晶片彼此的接觸也降低,可抑制崩裂。
(步驟5) 之後,從單片化的半導體晶圓(亦即,複數個半導體晶片)剝離半導體加工用黏著膠帶。本步驟例如經由下述方法進行。
首先,在黏著膠帶的黏著劑層由能量線硬化性黏著劑所形成的情形,照射能量線使黏著劑層硬化。之後,在單片化的半導體晶圓的背面側黏貼拾取膠帶,進行可拾取的定位及定向。此時,配置在晶圓外周圍側的框架也與拾取膠帶貼合,將拾取膠帶的外周邊緣部固定在框架。拾取膠帶可同時貼合晶圓與框架,也可以在個別的時點貼合。之後,從承載於拾取膠帶的複數個半導體晶片剝離黏著膠帶。又,當黏著膠帶10的剛性過高時,剝離黏著膠帶時因彎曲的斥力變大,在晶片施加過量的壓力,使晶片破損。因此,上述剛軟度控制在適切範圍者為佳。
之後,拾取拾取膠帶上有的複數個半導體晶片,在基板等之上固定化,製造半導體裝置。 又,拾取膠帶沒有特別限定,例如經由具有基材、及設置於基材的至少一面的黏著劑層的黏著膠帶所構成。
又,也可使用接著膠帶取代拾取膠帶。接著膠帶為例如膜狀接著劑與剝離片的積層體、切割膠帶與膜狀接著劑的積層體、或由具有切割膠帶與黏晶膠帶兩者功能的接著劑層與剝離片所構成的黏晶切割膠帶等。亦即,本實施形態也可包含將黏晶切割膠帶黏貼於半導體晶圓背面之步驟。又,也可以在黏貼拾取膠帶前,在單片化的半導體晶圓的背面側貼合膜狀接著劑。在使用膜狀接著劑的情形時,膜狀接著劑也可與晶圓為相同形狀。
在使用接著膠帶的情形、或在黏貼拾取膠帶前在單片化的半導體晶圓背面側貼合膜狀接著劑的情形,接著膠帶或拾取膠帶上有的複數個半導體晶片與切割成和半導體晶片相同形狀的接著劑層一起被拾取。於是,半導體晶片以中間介有接著劑層而被固定在基板等之上,製造半導體裝置。接著劑層的切割經由雷射或擴展來進行。又,也可使用在晶片背面形成保護膜用的保護膜形成用膠帶取代接著膠帶。
以上,對於本發明之黏著膠帶使用於以DBG或LDBG使半導體晶圓單片化的方法之例進行說明,但本發明之黏著膠帶可較佳使用於在半導體晶圓單片化之時,獲得切口寬度小、更薄化的晶片群的LDBG。又,本發明之黏著膠帶也可使用於一般的背面研磨,又也可在玻璃、陶瓷等的加工時為了暫時承載被加工物而使用。又,也可做為各種的再剝離黏著膠帶使用。 [實施例]
以下,基於實施例,更詳細說明本發明,但本發明不因此等例受限。
測量方法、評估方法如下所述。結果如表1所示。
[剛軟度的測量] 將基材與緩衝層的積層體裁切成寬20mm×長150mm,使用懸臂式剛軟度試驗機(TOYOSEIKI社製),在23℃、50%RH測量剛軟度(根據JIS L1086)。剛軟度的測量值會因靜電的影響而改變,因此在測量前進行除電。又,當積層體是輥狀的情形時,MD(machine direction)方向波動大,所以評估CD(cross direction)方向的值。又,在從為緩衝層/基材/黏著劑層的積層體的黏著膠帶獲得基材與緩衝層的積層體的情形時,經溶劑等去除黏著劑層後,測量剛軟度。
[搬運性評估] 使用背面研磨用的膠帶層壓機(Lintec社製,裝置名「RAD3510F/12」),將實施例及比較例所製造的半導體加工用黏著膠帶黏貼於直徑12吋、厚度775μm的矽晶圓。使用雷射機(Disco社製,裝置名「DFL7361」),在晶圓形成格子狀的改質區域。又,格子大小為10mm×10mm。
之後,使用背面研磨裝置(Disco社製,裝置名「DGP8761」),進行研磨(包括乾式研磨)至厚度為30μm,將晶圓單片化成複數個晶片。以數位顯微鏡觀察單片化的晶片,計算裂痕發生的晶片數,以下列基準分類每個裂痕大小。又,裂痕的大小(μm)為,沿著晶片的縱方向的裂痕長度(μm)與沿著晶片的橫方向的裂痕長度(μm)對比,該數值大者。
(基準) 大裂痕:裂痕大小超過20μm 中裂痕:裂痕大小為10μm以上、20μm以下 小裂痕:裂痕大小小於10μm
計算裂痕數後,使用白努利吸盤(外徑300mm、內徑100mm的圓形部,以大約等間隔設置18個墊的構造,從圓形部的外周圍至墊的中心的距離為25mm),以非接觸吸引載有晶片群/黏著膠帶的晶片群的面,從研磨裝置的研磨平台拆卸晶片群/黏著膠帶,再次計算裂痕數,計算裂痕的增加數。
如果滿足下列所有條件,記為良好(A),如果連1個都不滿足,記為不良(F)。 大裂痕的增加數為每一晶圓(晶片數624個)小於1個 中裂痕的增加數為每一晶圓(晶片數624個)小於10個 小裂痕的增加數為每一晶圓(晶片數624個)小於30個
以下的實施例及比較例的質量份全部為固形份換算。 <實施例1> (1)基材 準備具有兩面塗佈層的PET膜(東洋紡製,製品名「Cosmoshine A4300」,厚度:50μm,在23℃的楊氏模數:2550MPa)作為基材。
(2)黏著劑層 (黏著劑組合物的調製) 調配具有來自丙烯酸N-丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、及丙烯酸2-羥乙酯(2HEA)的構成單元的丙烯酸類共聚物(BA/MMA/2HEA=52/20/28(質量%),重量平均分子量約50萬)100質量份,多官能基胺甲酸乙酯丙烯酸酯類紫外線硬化型樹脂6質量份,二異氰酸酯類硬化劑1質量份,及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦作為光聚合起始劑1質量份,以甲乙酮稀釋,調製固形份濃度32質量%的黏著劑溶液。於是,在剝離片(Lintec社製,商品名「SP-PET381031」,進行矽酮剝離處理的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜,厚度:38μm)經剝離處理的面上,塗佈上述黏著劑組合物的溶液,使乾燥,製作具有厚度20μm的黏著劑層之具有黏著劑層的剝離片。
(3)緩衝層 (緩衝層形成用組合物的調製) 將Sartomer社購入的胺甲酸乙酯丙烯酸酯類寡聚物(CN8888)、丙烯酸異莰酯(IBXA)、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯作為能量線聚合性化合物,如表1記載的調配量調配,再調配2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(BASF社製,製品名「Omnirad 1173」)作為光聚合起始劑2.0質量份,調製緩衝層形成用組合物。
在剝離片(Lintec社製,商品名「SP-PET381031」,進行矽酮剝離處理的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜,厚度:38μm)經剝離處理的面上,塗佈上述緩衝層形成用組合物,形成塗佈膜。之後,對該塗佈膜照射紫外線,使該塗佈膜半硬化,形成厚度28μm的緩衝層的半硬化膜。
又,上述紫外線的照射使用輸送帶式紫外線照射裝置(製品名「ECS-401GX」Eye Graphics社製)及高壓水銀燈(製品名「H04-L41」Eye Graphics社製),在燈高度260mm、輸出80W/cm、照度70mW/cm 2、照射量30 mW/cm 2的條件下進行。之後,使形成的半硬化膜的表面與基材的第1塗佈層貼合,從半硬化膜上的剝離片側再次照射紫外線,使該半硬化膜完全硬化,形成厚度28μm的緩衝層。對於所得的「基材與緩衝層的積層體」,測量剛軟度。結果如表1所示。
(4)黏著膠帶的製作 接著,在具有上述兩面塗佈層的PET膜的第2塗佈層上,貼合上述具有黏著劑層的剝離片的黏著劑層,製作半導體加工用黏著膠帶。使用半導體加工用黏著膠帶進行搬運性評估。結果如表1所示。
<實施例2~4、比較例1、2> 除了將緩衝層形成用組合物的組成如表1所示變更外,其餘同實施例1,製作半導體加工用黏著膠帶。結果如表1所示。
[表1]
   緩衝層形成用組合物的調配(質量份) 評估結果
   CN8888 IBXA 環狀三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯 新戊二醇二丙烯酸酯 聚乙二醇(600)二丙烯酸酯 基材/緩衝層的剛軟度(mm) 搬運性評估
實施例1 50 40    10    81 A
實施例2 50 50          77 A
實施例3 50 45       5 80 A
實施例4 50 40       10 69 A
比較例1 75    25       63 F
比較例2 100             60 F
從上述結果可知,根據本發明之半導體加工用黏著膠帶,由於膠帶的剛軟度控制在適切範圍,因此即使在使用白努利吸盤搬運載有晶片群的半導體加工用黏著膠帶的情形,膠帶也不會彎曲,可抑制崩裂的發生。
10:黏著膠帶 11:基材 12:黏著劑層 13:緩衝層 20:白努利吸盤 21:墊部 22:圓弧部 23:臂 24:晶片群
[圖1]為顯示本實施形態之半導體加工用黏著膠帶的示意圖。 [圖2]顯示白努利吸盤的使用態樣。 [圖3]為圖2的剖面圖。
10:黏著膠帶
11:基材
12:黏著劑層
13:緩衝層

Claims (7)

  1. 一種半導體加工用黏著膠帶,其為具有基材、設置於該基材的一面側的緩衝層、以及設置於該基材的另一面側的黏著劑層之黏著膠帶, 其中,基材與緩衝層的積層體的剛軟度為68mm以上。
  2. 如請求項1所述之半導體加工用黏著膠帶,其中,該基材在23℃的楊氏模數為1000MPa以上。
  3. 如請求項1或2所述之半導體加工用黏著膠帶,其中,該基材的厚度為80μm以下。
  4. 如請求項1~3任一項所述之半導體加工用黏著膠帶,其中,該緩衝層為含有能量線聚合性化合物的緩衝層形成用組合物的硬化物。
  5. 如請求項1~4任一項所述之半導體加工用黏著膠帶,其中,在半導體晶圓表面形成溝槽、或半導體晶圓形成改質區域的半導體晶圓的背面進行研磨,經由該研磨使半導體晶圓單片化成半導體晶片的步驟中,被黏貼於半導體晶圓的表面使用。
  6. 一種半導體的製造方法,具有以下步驟: 將如請求項1~4任一項所述之半導體加工用黏著膠帶黏貼於半導體晶圓的表面,沿著該半導體晶圓的外周圍切斷該黏著膠帶之步驟; 從該半導體晶圓的表面側形成溝槽,或從該半導體晶圓的表面或背面在半導體晶圓內部形成改質區域之步驟; 將該黏著膠帶黏貼於表面,且將形成該溝槽或該改質區域的半導體晶圓從背面側進行研磨,以該溝槽或該改質區域做為起點,單片化成複數個晶片之步驟; 經由白努利吸盤支撐、搬運載有該單片化的複數個晶片的半導體加工用黏著膠帶之步驟;以及 從該複數個晶片剝離該黏著膠帶之步驟。
  7. 如請求項6所述之半導體裝置的製造方法,更包含將黏晶切割膠帶黏貼於半導體晶片的背面之步驟。
TW111111617A 2021-03-30 2022-03-28 半導體加工用黏著膠帶及半導體裝置的製造方法 TW202237777A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021057979 2021-03-30
JP2021-057979 2021-03-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202237777A true TW202237777A (zh) 2022-10-01

Family

ID=83455963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111111617A TW202237777A (zh) 2021-03-30 2022-03-28 半導體加工用黏著膠帶及半導體裝置的製造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2022209119A1 (zh)
KR (1) KR20230161424A (zh)
TW (1) TW202237777A (zh)
WO (1) WO2022209119A1 (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013129723A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Lintec Corp 粘着シートおよび半導体チップの製造方法
TWI565591B (zh) * 2012-05-14 2017-01-11 Lintec Corp A sheet having a subsequent resin layer, and a method for manufacturing the semiconductor device
JP6322013B2 (ja) 2014-03-20 2018-05-09 リンテック株式会社 粘着シート

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022209119A1 (zh) 2022-10-06
WO2022209119A1 (ja) 2022-10-06
KR20230161424A (ko) 2023-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109743881B (zh) 半导体加工用粘着胶带以及半导体装置的制造方法
TWI823944B (zh) 半導體加工用黏著帶及半導體裝置的製造方法
TWI809120B (zh) 半導體加工用黏著帶及半導體裝置的製造方法
TWI803606B (zh) 黏著性組合物及黏著膠帶
TWI794450B (zh) 黏著膠帶及半導體裝置的製造方法
TWI801527B (zh) 半導體裝置的製造方法
KR102642081B1 (ko) 점착 테이프 및 반도체 장치의 제조 방법
TWI744468B (zh) 半導體加工用黏著帶以及半導體裝置的製造方法
JP7326249B2 (ja) 粘着テープおよび半導体装置の製造方法
TWI803605B (zh) 黏著性組合物及黏著膠帶
JP7069116B2 (ja) バックグラインドテープ用基材
TW202237777A (zh) 半導體加工用黏著膠帶及半導體裝置的製造方法
TWI801520B (zh) 黏著膠帶的使用方法及半導體裝置的製造方法
TW202237779A (zh) 半導體加工用黏著帶及半導體裝置的製造方法
WO2022201788A1 (ja) 半導体加工用粘着テープおよび半導体装置の製造方法
WO2022201789A1 (ja) 半導体加工用粘着テープおよび半導体装置の製造方法
WO2022201790A1 (ja) 半導体加工用粘着テープおよび半導体装置の製造方法
WO2022097420A1 (ja) 半導体加工用粘着テープおよび半導体装置の製造方法
TW202336852A (zh) 工件加工用保護片及工件個別化物的製造方法
TW202403853A (zh) 半導體加工用黏著膠帶