TW202313342A - 半導體元件封閉用層積體及半導體裝置之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題係可提供自由控制對於半導體晶片之黏著力,可發揮對於半導體晶片之高固定能力之半導體元件封閉用層積體。
做為解決手段,係具有熱硬化性樹脂層(X)、和設於熱硬化性樹脂層(X)之一方面上,具有至少1層之能量線硬化性黏著劑層(Y1)或至少1層之熱剝離性黏著劑層(Y2)之兩面黏著性之黏著薄片(Y)、和設於熱硬化性樹脂層(X)之另一方面上之非硬化性黏著劑層(Z)之半導體元件封閉用層積體。
Description
本發明係有關半導體元件封閉用層積體及半導體裝置之製造方法。
近年以來,不斷地進展電子機器之小型化、輕量化及高機能化,半導體晶片係有安裝於接近該尺寸之封裝之情事。此封裝係稱之為CSP(Chip Scale Package)。做為CSP,列舉有以晶圓尺寸處理至封裝最終工程而完成之WLP(Wafer Level Package),以及以較晶圓尺寸為大之面板尺寸處理至封裝最終工程而軔成之PLP(Panel Level Package)等。
WLP及PLP係分類成扇入(Fan-In)型和扇出(Fan-Out)型。扇出型之WLP(以下亦稱「FOWLP」)及PLP(以下亦稱「FOPLP」)中,使半導體晶片成為較晶片尺寸為大之領域,以封閉材加以被覆,形成半導體晶片之硬化封閉體,令再配線層及外部電極,不僅於半導體晶片之電路面,亦形成於封閉材之表面領域。
FOWLP及FOPLP係例如經過將複數之半導體晶片,載置於暫固定用薄片上之載置工程、和以熱硬化性之封閉材加以被覆之被覆工程、和熱硬化該封閉材,得硬化封閉體之硬化工程、和分離該硬化封閉體和暫固定用薄片之分離工程、和於表面露出之半導體晶片側之表面,形成再配線層之再配線層形成工程加以製造(以下,將以被覆工程及硬化工程進行加工,稱之為「封閉加工」)。
專利文獻1中,記載硬化之熱硬化性樹脂層最終殘留於封閉體之程序。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2019-91845號公報
[發明欲解決之課題]
但是,如記載於專利文獻1之將熱硬化性樹脂層直接黏貼於半導體晶片之方法中,於熱硬化前,熱硬化性樹脂層固定半導體晶片之能力則並不充分。將半導體晶片之背面,對向於熱硬化性樹脂層加以接合之時,有更難以進行半導體晶片之固定之傾向。為此,半導體晶片為小,與熱硬化性樹脂層之接觸面積小之時,或經由半導體晶片間隔之狹窄化,塑模工程之壓力上昇之時,半導體晶片有可能剝離、脫落。
本發明係有鑑於上述問題,提供可自由控制對於半導體晶片之黏著力,可發揮對於半導體晶片之高固定能力之半導體元件封閉用層積體為課題。
[為解決課題之手段]
本發明人等,為了解決上述課題,反覆檢討之結果,經由將半導體元件封閉用層積體成為特定之層構成,發現可解決上述課題,以完成本發明。
即,本發明係提供以下之[1]~[7]者。
[1] 具有:熱硬化性樹脂層(X)、
和設於熱硬化性樹脂層(X)之一方面上,具有至少1層之能量線硬化性黏著劑層(Y1)或至少1層之熱剝離性黏著劑層(Y2)之兩面黏著性之黏著薄片(Y)、
和設於熱硬化性樹脂層(X)之另一方面之非硬化性黏著劑層(Z)的半導體元件封閉用層積體。
[2] 黏著薄片(Y)係不具有基材之記載於上述[1]之半導體元件封閉用層積體。
[3] 黏著薄片(Y)係僅由能量線硬化性黏著劑層(Y1)或熱剝離性黏著劑層(Y2)所成之記載於上述[1]或[2]之半導體元件封閉用層積體。
[4] 黏著薄片(Y)係僅由能量線硬化性黏著劑層(Y1)所成之記載於上述[1]~[3]之任一之半導體元件封閉用層積體。
[5] 非硬化性黏著劑層(Z)係由不含有熱硬化性之成分及能量線硬化性之成分之黏著劑組成物所成之記載於上述[1]~[4]之任一之半導體元件封閉用層積體。
[6] 非硬化性黏著劑層(Z)之厚度係1~20μm之記載於上述[1]~[5]之任一之半導體元件封閉用層積體。
[7] 包含下述工程(1)~工程(6)之半導體裝置之製造方法。
工程(1):將記載於上述[1]~[6]之任一之半導體元件封閉用層積體之黏著薄片(Y),黏貼於支持體的工程
工程(2):在黏貼於前述支持體之半導體元件封閉用層積體之非硬化性黏著劑層(Z)上,對向半導體晶片之背面,接合前述半導體晶片的工程
工程(3):將接合於非硬化性黏著劑層(Z)上之前述半導體晶片,經由塑模樹脂加以塑模之同時,硬化熱硬化性樹脂層(X)的工程
工程(4):分離熱硬化性樹脂層(X)之硬化物與黏著薄片(Y)的工程
工程(5):於塑模前述半導體晶片之前述塑模樹脂上,形成再配線層的工程
工程(6):研磨熱硬化性樹脂層(X)之硬化物、非硬化性黏著劑層(Z)及前述半導體晶片之背面,除去熱硬化性樹脂層之硬化物(X)及非硬化性黏著劑層(Z)之同時,薄化加工前述半導體晶片的工程
[發明效果]
根據本發明時,可提供自由控制對於半導體晶片之黏著力,可發揮對於半導體晶片之高固定能力之半導體元件封閉用層積體。
首先,對於本說明書所使用之用語加以說明。
本說明書中,成為對象之基材或層是否為「非膨脹性」之基材或層,係進行3分鐘用以膨脹之處理後,從該處理之前後之下述式所算出之體積變化率為不足5%之時,該層係可判斷為「非膨脹性」之基材或層。另一方面,上述體積變化率為5%以上之時,該層係判斷為「膨脹性」之基材或層。
・體積變化率(%)={(處理後之前述層之體積-處理前之前述層之體積)/處理前之前述層之體積}×100
然而,做為「用以膨脹之處理」,例如為包含熱膨脹性粒子之層時,在該熱膨脹性粒子之膨脹開始溫度(t),進行3分鐘之加熱處理即可。
本說明書中,「有效成分」係指含於成為對象之組成物之成分中,排除稀釋溶媒之成分。
本說明書中,質量平均分子量(Mw)係以膠體滲透層析(GPC)法所測定之標準聚苯乙烯換算值,具體而言根據記載於實施例之方法所測定之值。
於本說明書中,例如「(甲基)丙烯酸」係顯示「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」之兩者,對於其他之類似用語亦相同。
本說明書中,有關較佳數值範圍(例如含有量等之範圍),階段性記載之下限值及上限值係可各別獨立加以組合。例如,從「較佳係10~90,更佳係30~60」之記載,可組合「較佳下限值(10)」與「更佳上限值(60)」而成為「10~60」。
本說明書中,「能量線」係意味電磁波或帶電粒子線中,具有能量量子者,做為該例子,可列舉紫外線、放射線、電子線等。紫外線係例如做為紫外線源,使用高壓水銀燈、聚變燈、氙燈、黑光燈或LED燈等加以照射。電子線係可照射經由電子線加速器等所產生者。
本說明書中,「能量線硬化性」係意味經由照射能量線而硬化之性質,「非能量線硬化性」係意味即使照射能量線亦不硬化之性質。
本說明書中,構成半導體元件用層積體之各層之厚度係可以記載於實施例之方法加以測定,亦可經由掃描型電子顯微鏡,觀察半導體元件用層積體之剖面加以測定。做為掃描型電子顯微鏡,可使用日立High‑Technologies公司製「FE-SEM S-4700」。
以下,對於本發明之實施形態(以下,有稱「本實施形態」之情形)加以說明。
[半導體元件封閉用層積體]
關於本發明之一形態之半導體元件封閉用層積體係具有熱硬化性樹脂層(X)、和設於熱硬化性樹脂層(X)之一方面上,具有至少1層之能量線硬化性黏著劑層(Y1)或至少1層之熱剝離性黏著劑層(Y2)之兩面黏著性之黏著薄片(Y)、和設於熱硬化性樹脂層(X)之另一方面上之非硬化性黏著劑層(Z)。然而,於以下之說明中,有將半導體元件封閉用層積體單純稱之為「層積體」之情形。
<半導體元件封閉用層積體之構成>
將本實施形態之半導體元件封閉用層積體之構成,使用圖面加以說明。
圖1係顯示本發明之第一形態及第二形態之半導體元件封閉用層積體之構成之剖面模式圖。然而,於以下之第一形態~第二形態之半導體元件封閉用層積體中,於黏貼於支持體(未圖示)之黏著薄片(Y)之黏著表面,及非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面,從保護此等黏著表面等之觀點視之,更可層積剝離材而構成亦可。然而,此剝離材係在半導體元件封閉用層積體之使用時,被剝離加以除去。
為了露出半導體晶片之電極之研磨工程中,使研磨量在平面方向成為不均勻,半導體元件封閉用層積體係要求高厚度之精度。最終而言,硬化封閉體在判常薄化之程序中,更要求研磨量之均勻性。更且,經由使用厚度精度高之半導體元件封閉用層積體,載置於非硬化性黏著劑層(Z)上之半導體晶片之高度變得整齊,或可保持半導體晶片不傾斜在水平狀態之故,硬化封閉體中之半導體晶片之傾斜為少,可得半導體晶片之位置精度高之硬化封閉體。在此,半導體元件封閉用層積體之厚度為厚之時,半導體元件封閉用層積體之厚度之不均亦容易變大。因此,半導體元件封閉用層積體之厚度係10~175μm為佳,較佳為15~125μm,更佳為20~75μm,更甚者為25~50μm。
(第一形態之半導體元件封閉用層積體)
做為本發明之第一形態之半導體元件封閉用層積體,可列舉圖1(a)所示半導體元件封閉用層積體1a。
層積體1a係具備設於熱硬化性樹脂層(X)之一方面上,能量線硬化性黏著劑層(Y1)所成兩面黏著性之黏著薄片(Y)、和設於熱硬化性樹脂層(X)之另一方面上之非硬化性黏著劑層(Z)。非硬化性黏著劑層(Z)係直接層積於熱硬化性樹脂層(X),熱硬化性樹脂層(X)係直接層積於黏著薄片(Y)。
非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面係可經由載置封閉對象物之半導體晶片與該黏著力,固定半導體晶片。然後,在將半導體晶片經由非硬化性黏著劑層(Z)加以固定之狀態,經由封閉材,塑模半導體晶片,以封閉材與層積體1a,封閉半導體晶片。
於以下之說明中,令載置半導體元件封閉用層積體之半導體晶片側之各層面,為「第1表面」,與此相反側之表面為「第2表面」。
圖1(a)所示層積體1a係經由能量線之照射,硬化能量線硬化性黏著劑層(Y1),對於硬化熱硬化性樹脂層(X)所成硬化樹脂層之黏著力則下降。其結果、層積體1a係在硬化後之能量線硬化性黏著劑層(Y1’)與硬化樹脂層(X’)之界面P,可以些微之力整體容易地加以分離。然而,以下之說明中,將硬化熱硬化性樹脂層(X)所得之層稱之為硬化樹脂層(X’)。
然而,於本第一形態之半導體元件封閉用層積體中,黏著薄片(Y)之黏著表面係黏貼於支持體(未圖示)。
(第二形態之半導體元件封閉用層積體)
做為本發明之第二形態之半導體元件封閉用層積體,可列舉圖1(b)所示層積體1b。
層積體1b係具備設於熱硬化性樹脂層(X)之一方面上,熱剝離性黏著劑層(Y2)所成兩面黏著性之黏著薄片(Y)、和設於熱硬化性樹脂層(X)之另一方面上之非硬化性黏著劑層(Z)。非硬化性黏著劑層(Z)係直接層積於熱硬化性樹脂層(X),熱硬化性樹脂層(X)係直接層積於黏著薄片(Y)。
非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面係可經由載置封閉對象物之半導體晶片與該黏著力,固定半導體晶片。然後,在將半導體晶片經由非硬化性黏著劑層(Z)加以固定之狀態,經由封閉材,塑模半導體晶片,以封閉材與層積體1b,封閉半導體晶片。
然而,於層積體1b中,黏著薄片(Y)之黏著表面係黏貼於支持體(未圖示)。
本第二形態之半導體元件封閉用層積體中,熱剝離性黏著劑層(Y2)係含有熱膨脹性粒子者為佳。經由加熱含有熱膨脹性粒子之熱剝離性黏著劑層(Y2),熱剝離性黏著劑層(Y2)中之熱膨脹性粒子為之膨脹,於熱剝離性黏著劑層(Y2)之表面產生凹凸。
然後,經由產生於熱剝離性黏著劑層(Y2)之表面之凹凸,減少與熱硬化性樹脂層(X)所硬化之硬化樹脂層(X’)之接觸面積。其結果,熱剝離性黏著劑層(Y2)與硬化樹脂層(X’)之界面P,可以些微之力整體容易地加以分離。
黏著薄片(Y)係如圖1(b)所示層積體1b,可由熱剝離性黏著劑層(Y2)之單層所成,亦可除了熱剝離性黏著劑層(Y2)之外,具有非膨脹性之基材。
黏著薄片(Y)係由熱剝離性黏著劑層(Y2)之單層所成時,層積體1b之構成則變得單純。黏著薄片(Y)係除了熱剝離性黏著劑層(Y2)之外,具有非膨脹性之基材時,經由將該基材配置於與對向於熱剝離性黏著劑層(Y2)之熱硬化性樹脂層(X)之相反側,於加熱時,在面向於熱硬化性樹脂層(X)之熱剝離性黏著劑層(Y2)之表面,則難以產生凹凸。然而,於基材之第2表面(與對向於熱剝離性黏著劑層(Y2)之相反側之表面),於未圖示支持體,設置用以黏著黏著薄片(Y)之黏合劑層為佳。黏合劑層係可為黏著劑層。
圖1(b)所示層積體1b係經由加熱等所成膨脹處理,使含於熱剝離性黏著劑層(Y2)之熱膨脹性粒子膨脹,於熱剝離性黏著劑層(Y2)之表面產生凹凸,減少與硬化樹脂層(X’)之接觸面積。
此時,熱剝離性黏著劑層(Y2)之黏著表面係黏貼於支持體(未圖示)。經由將熱剝離性黏著劑層(Y2)充分密接於支持體加以黏貼,於熱剝離性黏著劑層(Y2)之黏著表面,難以形成凹凸,於熱剝離性黏著劑層(Y2)之第1表面,易於形成凹凸。
其結果、層積體1b係在加熱處理後之熱剝離性黏著劑層(Y2’)與硬化樹脂層(X’)之界面P,可以些微之力整體容易地加以分離。
[半導體元件封閉用層積體之用途]
本實施形態之半導體元件封閉用層積體係使用於非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面,載置封閉對象物之半導體晶片,將此半導體晶片、和此半導體晶片之至少周邊部之非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面,以封閉材加以被覆,硬化該封閉材,成為含半導體晶片之硬化封閉體的半導體裝置之製造。
然而,對於關於使用半導體元件封閉用層積體之半導體裝置之製造之具體形態,則於後述。
如記載於上述之專利文獻1之將熱硬化性樹脂層直接黏貼於晶片之半導體裝置之製造方法中,於熱硬化前,熱硬化性樹脂層固定半導體晶片之能力並不充分。將半導體晶片之背面,對向於熱硬化性樹脂層加以接合之時,有更難以進行半導體晶片之固定之傾向。又,含有能量線硬化性之成分之黏著劑組成物中,經由能量線硬化性之成分之可塑化作用,軟化黏著劑層之故,仍然在晶片之固定能力上有不佳之問題。
對此,本實施形態之半導體元件封閉用層積體係於熱硬化性樹脂層(X)之第1表面,設置非硬化性黏著劑層(Z),於此非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面,接合封閉對象物之半導體晶片。非硬化性黏著劑層(Z)係非硬化性之故,易於提高半導體晶片之固定能力,或黏著力亦易於控制自如。為此,與封閉對象物之半導體晶片之密合性變得良好,可防止將半導體晶片配置於非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面時,半導體晶片變得傾斜,或防止配置半導體晶片後,對於非硬化性黏著劑層(Z)之半導體晶片之位置從所期望之位置的偏移。然而,非硬化性黏著劑層(Z)係伴隨熱硬化性樹脂層(X)之硬化物,於後述之研磨工程中加以除去。為此,非硬化性黏著劑層(Z)即使是非硬化,亦不會產生問題。
例如,考量於一般之晶圓黏片膠帶等之黏著層積體之黏著表面,載置封閉對象物後,將封閉對象物及該周邊部之黏著表面,以封閉材加以被覆,熱硬化封閉材,製造硬化封閉體之情形。此時,熱硬化封閉材之時,封閉材收縮之時,會產生應力,但黏著層積體固定於支持體之故,可抑制封閉材之應力。
但是,從支持體及黏著層積體分離所得之硬化封閉體係當收縮之時,難以抑制應力。分離後之硬化封閉體係在於存在封閉對象物側之表面側、和該反向之表面側,封閉材之存在量不同之故,收縮應力會產生差異。該收縮應力之差則成為產生於硬化封閉體之彎曲之原因。
又,從生產性之觀點視之,加熱後之硬化封閉體係一般而言,在覆蓋某個程度之熱之狀態下,從支持體及黏著層積體加以分離。為此,分離後,進行封閉材之硬化之同時,伴隨自然冷卻產生收縮之故,於硬化封閉體成為更易於產生彎曲之狀態。
另一方面,使用本實施形態之半導體元件封閉用層積體之時,由於以下之理由,可得有效抑制彎曲之硬化封閉體。
即,於本發明之一形態之半導體元件封閉用層積體之熱硬化性樹脂層之表面,載置封閉對象物之半導體晶片,以封閉材加以被覆,熱硬化封閉材時,同時亦熱硬化熱硬化性樹脂層。此時,在於存在封閉材之存在量為少,封閉材之硬化所造成收縮應力小之半導體晶片側之表面側,設置熱硬化性樹脂層之故,則產生熱硬化性樹脂層之熱硬化所造成收縮應力。
其結果,可使硬化封閉體之2個表面間之收縮應力之差變小,可得有效抑制彎曲之硬化封閉體。
又,賦予硬化封閉體之彎曲之抑制之熱硬化性樹脂層係經由熱硬化,可成為硬化性樹脂。
即,經過使用本實施形態之半導體元件封閉用層積體,被覆上述封閉材而硬化之工程(封閉工程),同時,可於硬化封閉體之一方之表面上,形成硬化樹脂層之故,可省略用以形成硬化樹脂層之工程,有助於生產性之提升。
接著,對於構成本實施形態之半導體元件封閉用層積體之各層,加以說明。
<熱硬化性樹脂層(X)>
本發明之一形態之半導體元件封閉用層積體係具有熱硬化性樹脂層(X)。
經由硬化熱硬化性樹脂層(X),伴隨封閉材之硬化,硬化封閉體之2個表面間之收縮應力之差變小,有助於所得硬化封閉體之彎曲之抑制。
熱硬化性樹脂層(X)係經由硬化,成為硬化樹脂層(X’)。硬化樹脂層(X’)係形成於所得硬化封閉體之一方表面上。
從抑制彎曲,可製造具有平坦表面之半導體裝置之半導體元件封閉用層積體之觀點視之,硬化樹脂層(X’)之23℃之貯藏彈性率E’係1.0×10
7Pa以上為佳,較佳為1.0×10
8Pa以上,更佳為1.0×10
9Pa以上,更甚者為5.0×10
9Pa以上,又,1.0×10
13Pa以下為佳,較佳為1.0×10
12Pa以下,更佳為5.0×10
11Pa以下,更甚者為1.0×10
11Pa以下。
硬化樹脂層(X’)之貯藏彈性率E’係採以下之手序加以測定。
首先,令熱硬化性樹脂層(X)層積成厚度200μm後,硬化至成為實質上完成之狀態(使用示差掃描熱量分析裝置(TA Instruments公司製DSCQ2000)測定下,在130℃發熱尖峰消失之時點)。例如,有在大氣環境下置入烤爐內,經由在樹脂之130℃,加熱2小時,熱硬化厚度200μm之熱硬化性樹脂層(X),得上述之硬化狀態之情形。
接著,使用動態黏彈性測定裝置(TA Instruments公司製,製品名「DMAQ800」),在試驗開始溫度0℃、試驗終止溫度300℃,昇溫速度3℃/分,振動數11Hz,振幅20μm之條件下,測定在23℃形成之硬化樹脂層之貯藏彈性率E’。
從抑制彎曲,可容易獲得製造具有平坦表面之半導體裝置之半導體元件封閉用層積體之觀點視之,熱硬化性樹脂層(X)係具有特定之厚度為佳,10~150μm為佳,較佳為13~100μm,更佳為17~80μm,更甚者為20~60 μm。
熱硬化性樹脂層(X)係由含有聚合物成分(A)及熱硬化性成分(B)之熱硬化性樹脂組成物所形成者為佳。
熱硬化性樹脂組成物係可更含有選自著色劑(C)、偶合劑(D)、及無機填充材(E)之1種以上者。從抑制彎曲,可製造具有平坦表面之硬化封閉體之半導體元件封閉用層積體之觀點視之,至少含有無機填充材(E)為佳。
熱硬化性樹脂層(X)之硬化開始溫度係80~200℃為佳,較佳為90~160℃,更佳為100~150℃。
熱剝離性黏著劑層(Y2)含熱膨脹性粒子之時,做為熱硬化性樹脂層(X),使用該硬化開始溫度較熱膨脹性粒子之膨脹開始溫度為低溫者。熱硬化性樹脂層(X)之硬化開始溫度係較熱膨脹性粒子之膨脹開始溫度低5℃以下為佳,較佳為10℃以下,更佳為20℃以下。
熱硬化性樹脂層(X)含複數之層時,此等厚度係合計之厚度成為與熱硬化性樹脂層(X)之厚度相同之數值範圍即可。此時,此等之層之厚度可皆為相同,存在具有與其他之層不同厚度之層亦可。
(聚合物成分(A))
含於熱硬化性樹脂組成物之聚合物成分(A)係意味質量平均分子量為2萬以上,具有至少1種之重覆單位之化合物。
經由熱硬化性樹脂組成物含有聚合物成分(A),所形成之熱硬化性樹脂層具有可撓性及保形性,可使層積體之性狀維持在良好程度。
做為聚合物成分(A)之質量平均分子量(Mw),2萬以上為佳,較佳為2萬~300萬,更佳為5萬~200萬,更甚者為10萬~150萬,極佳為20萬~100萬。
聚合物成分(A)之含有量係對於熱硬化性樹脂組成物之有效成分之全量(100質量%)而言,5~50質量%為佳,較佳為8~40質量%,更佳為10~30質量%。
做為聚合物成分(A),例如列舉丙烯酸系聚合物、聚酯、苯氧基系樹脂、聚碳酸酯、聚醚、聚胺甲酸酯、聚矽氧烷、橡膠系聚合物。
此等之聚合物成分(A)係可單獨使用,併用2種以上亦可。
然而,本說明書中,具有環氧基之丙烯酸系聚合物、或具有環氧基之苯氧基樹脂雖具有熱硬化性,此等質量平均分子量為2萬以上,具有至少1種之重覆單位之化合物時,亦含於聚合物成分(A)之概念。
此等之中,聚合物成分(A)係含丙烯酸系聚合物(A1)為佳。
聚合物成分(A)中之丙烯酸系聚合物(A1)之含有比率係對於含於熱硬化性樹脂組成物之聚合物成分(A)之全量(100質量%)而言,60~100質量%為佳,較佳為70~100質量%,更佳為80~100質量%,更甚者為90~100質量%。
(丙烯酸系聚合物(A1))
做為丙烯酸系聚合物(A1)之質量平均分子量(Mw),係從賦予所形成之熱硬化性樹脂層可撓性及保形性之觀點視之,2萬~300萬為佳,較佳為10萬~150萬,更佳為15萬~120萬,更甚者佳為25萬~100萬。
丙烯酸系聚合物(A1)之玻璃轉移溫度(Tg)係從在所形成之熱硬化性樹脂層之表面賦予良好之黏著性之觀點,以及提升使用半導體元件封閉用層積體所製造之半導體裝置之可靠性之觀點視之,-60~50℃為佳,較佳為 -50~30℃,更佳為-40~10℃,更甚者為-35~5℃。
做為丙烯酸系聚合物(A1),可列舉烷基(甲基)丙烯酸酯為主成分之聚合物,具體而言,包含來自具有碳數1~18之烷基之烷基(甲基)丙烯酸酯(a1’)(以下亦稱「單體(a1’)」)之構成單位(a1)之丙烯酸系聚合物為佳,更佳為伴隨構成單位(a1),包含來自於含官能基單體(a2’)(以下亦稱「單體(a2’)」)之構成單位(a2)之丙烯酸系共聚物為。
丙烯酸系聚合物(A1)係可單獨使用,併用2種以上亦可。
然而,丙烯酸系聚合物(A1)為共聚物之時,該共聚物之形態係可為嵌段共聚物、無規共聚物、交替共聚物、接枝共聚物之任一者。
具有單體(a1’)之烷基之碳數係從賦予所形成之熱硬化性樹脂層可撓性及保形性之觀點視之,1~18為佳,較佳為1~12,更佳為1~8。該烷基係可為直鏈烷基,亦可為支鏈烷基。
此等單體(a1’)乃可單獨使用,併用2種以上亦可。
從提升使用半導體元件封閉用層積體製造之半導體裝置之可靠性之觀點視之,單體(a1’)具有含碳數1~3之烷基之烷基(甲基)丙烯酸酯為佳,更佳為含甲基(甲基)丙烯酸酯。
由上述觀點視之,來自於具有碳數1~3之烷基之烷基(甲基)丙烯酸酯之構成單位(a11)之含有量係對於丙烯酸系聚合物(A1)之全構成單位(100質量%)而言,以1~80質量%為佳,較佳為5~80質量%,更佳為10~80質量%。
又,單體(a1’)含具有碳數4以上之烷基之烷基(甲基)丙烯酸酯為佳,較佳為含具有碳數4~6之烷基之烷基(甲基)丙烯酸酯,更佳為含丁基(甲基)丙烯酸酯。
由上述觀點視之,來自於具有碳數4以上(較佳為4~6,更佳為4)之烷基之烷基(甲基)丙烯酸酯之構成單位(a12)之含有量係對於丙烯酸系聚合物(A1)之全構成單位(100質量%)而言,以1~70質量%為佳,較佳為5~65質量%,更佳為10~60質量%。
構成單位(a1)之含有量係對於丙烯酸系聚合物(A1)之全構成單位(100質量%)而言,50質量%以上為佳,較佳為50~99質量%,更佳為55~90質量%,更甚者為60~90質量%。
做為單體(a2’),選自含羥基之單體受環氧基單體之1種以上為佳。
然而,此等單體(a2’)乃可單獨使用,併用2種以上亦可。
做為含羥基單體,例如列舉2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、3-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、3-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、4-羥丁基(甲基)丙烯酸酯等之羥基烷基(甲基)丙烯酸酯類;乙烯醇、烯丙醇等之不飽和醇類等。
其中,做為含羥基單體,以羥基烷基(甲基)丙烯酸酯為佳,更佳為2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯。
做為含環氧基單體,例如列列舉環氧丙基(甲基)丙烯酸酯、β-甲基環氧丙基(甲基)丙烯酸酯、(3,4-環氧基環己基)甲基(甲基)丙烯酸酯、3-環氧基環-2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯等之含環氧基(甲基)丙烯酸酯;環氧丙基巴豆酸酯、烯丙基縮水甘油基醚等。
其中,做為含環氧基單體,以含環氧基(甲基)丙烯酸酯為佳,更佳為環氧丙基(甲基)丙烯酸酯。
構成單位(a2)之含有量係對於丙烯酸系聚合物(A1)之全構成單位(100質量%)而言,1~50質量%為佳,較佳為5~45質量%,更佳為10~40質量%,更甚者為10~30質量%。
然而,丙烯酸系聚合物(A1)係在不損及本發明之效果之範圍中,具有由來於上述構成單位(a1)及(a2)以外之其他單體之構成單位亦可。
做為其他之單體,可列舉乙酸乙烯酯、苯乙烯、α-烯烴等。
(熱硬化性成分(B))
熱硬化性成分(B)係熱硬化形成之熱硬化性樹脂層,擔任硬質之硬化樹脂層之功能,質量平均分子量為不足2萬之化合物。
熱硬化性成分(B)之質量平均分子量(Mw)係10,000以下為佳,較佳為100~10,000。
做為熱硬化性成分(B),從抑制彎曲,可製造具有平坦之表面之硬化封閉體之半導體元件封閉用層積體之觀點視之,含有具有環氧基化合物之環氧化合物(B1)及熱硬化劑(B2)為佳,伴隨環氧化合物(B1)及熱硬化劑(B2),更佳係含有硬化促進劑(B3)。
做為環氧化合物(B1),例如可列舉於多官能系環氧樹脂、雙酚A二縮水甘油醚及該氫化物、鄰甲酚酚醛清漆環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、雙苯基型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、亞苯基骨架型環氧樹脂等之分子中,具有2官能以上,質量平均分子量不足2萬不足之環氧化合物等。
環氧化合物(B1)乃可單獨使用,併用2種以上亦可。
環氧化合物(B1)之含有量係從抑制彎曲,可製造具有平坦表面之半導體裝置之半導體元件封閉用層積體之觀點視之,對於含於熱硬化性樹脂組成物之聚合物成分(A)100質量份而言,1~500質量份為佳,較佳為3~300質量份,更佳為10~150質量份,更甚者為20~120質量份。
熱硬化劑(B2)係對於環氧化合物(B1)做為硬化劑加以工作。
做為熱硬化劑,具有2個以上於1分子中與環氧基反應所得官能基之化合物為佳。
做為該官能基,可列舉酚性羥基、醇性羥基、胺基、羧基基、及酸無水物等。此等之中,從抑制彎曲,可製造具有平坦表面之半導體裝置之黏著性層積體之觀點視之,酚性羥基、胺基或酸無水物為佳,較佳為酚性羥基或胺基,更佳為胺基。
做為具有酚基之酚系熱硬化劑,例如可丁肇多官能系酚醛樹脂、雙酚、酚醛型酚醛樹脂、二環戊二烯系酚醛樹脂、苯酚-芳烷型酚醛樹脂、芳烷基酚樹脂等。
做為具有胺基之胺系熱硬化劑,例如列列舉雙氰胺等。
此等熱硬化劑(B2)乃可單獨使用,併用2種以上亦可。
熱硬化劑(B2)之含有量係從抑制彎曲,可製造具有平坦表面之半導體裝置之半導體元件封閉用層積體之觀點視之,對於環氧化合物(B1)100質量份而言,0.1~500質量份為佳,較佳為1~200質量份。
硬化促進劑(B3)係熱硬化形成之熱硬化性樹脂層時,具有提高熱硬化之速度之功能之化合物。
做為硬化促進劑(B3),例如三乙烯二胺、苄基二甲胺、三乙醇胺、二甲胺基乙醇、三(二甲胺基甲基)苯酚等之3級胺類;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑等之咪唑類;三丁基膦、二苯基膦、三苯基膦等之有機膦類;四苯基硼四苯基磷、三苯基膦四苯基磷等之四苯基硼鹽等。
此等硬化促進劑(B3)乃可單獨使用,併用2種以上亦可。
硬化促進劑(B3)之含有量係從抑制彎曲,可製造具有平坦表面之半導體裝置之半導體元件封閉用層積體之觀點視之,對於環氧化合物(B1)及熱硬化劑(B2)之合計量100質量份而言,0.01~10質量份為佳,較佳為0.1~6質量份,更佳為0.3~4質量份。
(著色劑(C))
本發明之一形態所使用之熱硬化性樹脂組成物係可更含有著色劑(C)。
從含著色劑(C)之熱硬化性樹脂組成物所形成之熱硬化性樹脂層係於熱硬化成為硬化樹脂層之時,可賦予將該硬化樹脂層之黏貼之有無從外觀上易於判斷之效果之外,可賦予遮蔽從周圍之裝置所產生之紅外線等,防止封閉對象物之半導體晶片之誤動作等之效果。
做為著色劑(C),可使用有機或無機之顏料及染料等。
做為染料,例如可使用酸性染料、反應染料、直接染料、分散染料、陽離子染料等之任一染料。
又,做為顏料,未特別加以限制,可從公知之顏料適切選擇加以使用。
此等之中,從電磁波或紅外線之遮蔽性良好之觀點視之,黑色顏料為佳。
做為黒色顏料,例如雖可列舉碳黑、氧化鐵、二氧化錳、苯胺黑、活性碳等,但從提高半導體晶片之可靠性之觀點視之,碳黑為佳。
然而,此等著色劑(C)乃可單獨使用,併用2種以上亦可。
惟,本發明之一形態所使用之熱硬化性樹脂組成物中,著色劑(C)之含有量係對於熱硬化性樹脂組成物之有效成分之全量(100質量%)而言,不足8質量%為佳。
著色劑(C)之含有量不足8質量%時,可成為使半導體晶片之表面之龜裂之有無、或碎屑以目視確認之半導體元件封閉用層積體。
從上述觀點視之,本發明之一形態所使用之熱硬化性樹脂組成物中,著色劑(C)之含有量係對於熱硬化性樹脂組成物之有效成分之全量(100質量%)而言,不足5質量%為佳,較佳為不足2質量%,更佳為不足1質量%,更甚者為不足0.5質量%。
又,從在於熱硬化形成之熱硬化性樹脂層所成硬化樹脂層,發現遮蔽紅外線之效果之觀點視之,著色劑(C)之含有量係對於熱硬化性樹脂組成物之有效成分之全量(100質量%)而言,0.01質量%以上為佳,較佳為0.05質量%以上,更佳為0.10質量%以上,更甚者為0.15質量%以上。
(偶合劑(D))
本發明之一形態所使用之熱硬化性樹脂組成物係可更含有偶合劑(D)。
從含偶合劑(D)之熱硬化性樹脂組成物所形成之熱硬化性樹脂層係可提升載置封閉對象物之半導體晶片時之半導體晶片之黏著性。又,熱硬化熱硬化性樹脂層所成之硬化性樹脂係不損及耐熱性,提升耐水性。
做為偶合劑(D),與具有成分(A)或成分(B)之官能基反應之化合物為佳,具體而言,矽烷耦合劑為佳。
做為矽烷耦合劑,例如可列舉3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-(甲基丙醯氧基丙基)三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-6-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-6-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷、3-氫硫基丙基甲基二乙氧基矽烷、雙[3-(三乙氧基硅基)丙基]-四硫化物、甲基三甲氧基矽烷、甲基三氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、咪唑矽烷等。
此等之偶合劑(D)係可單獨使用,併用2種以上亦可。
做為偶合劑(D)之分子量,100~15,000為佳,較佳為125~10,000,更佳為150~5,000,更甚者為175~3,000,尤以200~2,000為佳。
偶合劑(D)之含有量係對於熱硬化性樹脂組成物之有效成分之全量(100質量%)而言,0.01~10質量%為佳,較佳為0.05~7質量%,更佳為0.10~4質量%,更甚者為0.15~2質量%。
(無機填充材(E))
本發明之一形態所使用之熱硬化性樹脂組成物,從抑制彎曲,可製造具有平坦表面之半導體裝置之半導體元件封閉用層積體之觀點視之,可更含有無機填充材(E)為佳。
經由成為從含無機填充材(E)之熱硬化性樹脂組成物所形成之熱硬化性樹脂層,於熱硬化封閉材時,使硬化封閉體之2個之表面間之收縮應力之差變小,調整該熱硬化性樹脂層之熱硬化之程度。其結果,可抑制彎曲,製造具有平坦表面之半導體裝置。
又,可將熱硬化所形成之熱硬化性樹脂層之硬化性樹脂層之熱膨脹係數,調整成適度之範圍,可提升封閉對象物之半導體晶片之可靠性。又,可減低該硬化樹脂層之吸濕率。
做為無機填充材(E),例如可列舉矽石、氧化鋁、滑石、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鐵、碳化矽、氮化硼等之粉末,將此等球形化之球珠,單結晶纖維及玻璃纖維等之非熱膨脹性粒子。
此等之無機填充材(E)係可單獨使用,併用2種以上亦可。
此等之中,從抑制彎曲,可製造具有平坦表面之半導體裝置之半導體元件封閉用層積體之觀點視之,矽石或氧化鋁為佳。
做為無機填充材(E)之平均粒子徑,從提升熱硬化形成之熱硬化性樹脂層所成硬化樹脂層之總值之觀點視之,0.01~50μm為佳,較佳為0.1~30μm,更佳為0.3~30μm,尤以0.5~10μm為佳。
無機填充材(E)之含有量係從抑制彎曲,可製造具有平坦表面之半導體裝置之半導體元件封閉用層積體之觀點視之,對於熱硬化性樹脂組成物之有效成分之全量(100質量%)而言,25~80質量%為佳,較佳為30~70質%,更佳為40~65質量%,更甚者為45~60質量%。
(其他之添加劑)
本發明之一形態所使用之熱硬化性樹脂組成物係在不損及本發明之效果之範圍下,可更含有上述成分(A)~(E)以外之其他添加劑。
做為其他之添加劑,例如可列舉交聯劑、整平劑、可塑劑、帶電防止劑、氧化防止劑、離子捕捉劑、吸氣劑、連鎖移動劑等。
惟,做為成分(A)~(E)以外之其他之添加劑之伺計含有量係對於熱硬化性樹脂組成物之有效成分之全量(100質量%)而言,0~20質量%為佳,較佳為0~10質量%,更佳為0~5質量%。
(熱硬化性樹脂層(X)之黏著力)
於本發明之一形態之層積體中,做為室溫(23℃)之熱硬化性樹脂層(X)單獨之黏著力,0.1~10.0N/25mm為佳,較佳為0.2~8.0N/25mm,更佳為0.4~6.0N/25mm,更甚者為0.5~4.0N/25mm。
<黏著薄片(Y)>
設於熱硬化性樹脂層(X)之一方面上之黏著薄片(Y)係具有至少1層之能量線硬化性黏著劑層(Y1)或至少1層之熱剝離性黏著劑層(Y2),且具有兩面黏著性。黏著薄片(Y)係經由加熱或能量線照射,由熱硬化性樹脂層(X)分離之層,擔任做為暫固定層之功能之層。
黏著薄片(Y)係可僅由能量線硬化性黏著劑層(Y1)構成,亦可以能量線硬化性黏著劑層(Y1)與其他之層所構成。黏著薄片(Y)係可僅由熱剝離性黏著劑層(Y2)構成,亦可以熱剝離性黏著劑層(Y2)與其他之層所構成。做為上述其他之層,例如可列舉基材、底漆層、帶電防止層等。
黏著薄片(Y)係不含基材為佳。
用以露出半導體晶片之電極之研磨工程中,為不使研磨量在平面方向成為不均勻,獲得半導體元件封閉用層積體之高厚度精度為佳,半導體元件封閉用層積體之厚度為薄則者為佳。藉由黏著薄片(Y)不含基材,可迴避經由厚度精度低之基材之影響,使半導體元件封閉用層積體之厚度精度下降。又,半導體元件封閉用層積體之使用所成半導體裝置之彎曲抑制之效果係根據熱硬化性樹脂層(X)之熱硬化反應,為了得如此效果,熱硬化性樹脂層(X)係具有一定程度之厚度為佳。因此,熱硬化性樹脂層(X)之厚度變薄,彎曲抑制之效果係成為相反之特性。由如此觀點視之,為使半導體元件封閉用層積體之厚度變薄,需使熱硬化性樹脂層(X)以外之層之厚度變薄,因此,黏著薄片(Y)經由不具有基材,減少厚度者為佳。
又,黏著薄片(Y)係僅由能量線硬化性黏著劑層(Y1)所構成,或僅由熱剝離性黏著劑層(Y2)所構成為佳。
黏著薄片(Y)係經由僅由能量線硬化性黏著劑層(Y1)或熱剝離性黏著劑層(Y2)所形成,可迴避層積種種構成層之製造上之煩瑣。黏著薄片(Y)係可為由層積複數之能量線硬化性黏著劑層(Y1)者,亦可為層積複數之熱剝離性黏著劑層(Y2)者。又,從提高半導體元件封閉用層積體整體之厚度精度之觀點視之,單層之能量線硬化性黏著劑層(Y1)或單層之熱剝離性黏著劑層(Y2)為佳。
又,黏著薄片(Y)係僅由能量線硬化性黏著劑層(Y1)所成為佳,僅由單層之能量線硬化性黏著劑層(Y1)所構成為更佳。
含有典型之熱剝離性之黏著劑之熱膨脹性粒子之黏著劑係經由熱膨脹性粒子之膨脹,發現剝離性。尤其,經由黏著薄片(Y)具有基材,熱膨脹性粒子之膨脹方向朝向與基材之相反側,有效地發現熱剝離性。換言之,無基材之時,含熱膨脹性粒子之黏著劑之剝離性為弱。使用能量線硬化性黏著劑構成,以無基材構成黏著薄片(Y)時,即使無基材,可經由能量線之照射,發現高剝離性。
黏著薄片(Y)之厚度係從加熱或能量線照射時之剝離性及對支持體之黏著性之觀點視之,1~150μm為佳,較佳為5~125μm,更佳為10~100μm,更甚者為15~80μm。黏著薄片(Y)不含基材之時,易於得更薄之黏著薄片(Y)之故,黏著薄片(Y)之厚度係1~100μm為佳,較佳為3~80μm,更佳為5~50μm,更甚者為10~35μm。
(能量線硬化性黏著劑層(Y1))
含於黏著薄片(Y)之能量線硬化性黏著劑層(Y1)係由含有能量線硬化型之聚合物及光聚合起始劑之能量線硬化型黏著劑組成物所形成為佳。
然而,做為能量線,雖可列舉紫外線、電子線、放射線等,但從硬化性樹脂組成物之容易入手性,或能量線照射裝置之處理之容易性之觀點視之,紫外線為佳。
做為能量線硬化型黏著劑組成物,可為在於特定之聚合物之側鏈,含有導入(甲基)丙烯醯基基、乙烯基等之聚合性官能基之能量線硬化型之聚合物之組成物,亦可為含有具有聚合性官能基之單體或寡聚物之組成物。
然而,於此等組成物中,更含有光聚合起始劑為佳。
做為光聚合起始劑,例如可列舉1-羥基-環己基-苯基-酮、安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丙醚、苄基苯基硫醚、一硫化四甲基秋蘭姆、偶氮二異丁腈、聯苄、丁二酮、8-氯蒽醌等。
此等光聚合起始劑乃可單獨使用,併用2種以上亦可。
光聚合起始劑之含有量係對於能量線硬化型聚合物100質量份或具有聚合性官能基之單體或寡聚物100質量份而言,0.01~10質量份為佳,較佳為0.03~5質量份,更佳為0.05~3質量份,更甚者為0.1~3質量份。
能量線硬化性黏著劑層(Y1)之厚度係從能量線照射時之剝離性及對支持體之黏著性之觀點視之,1~100μm為佳,較佳為3~80μm,更佳為5~50μm,更甚者為10~35μm。
(熱剝離性黏著劑層(Y2))
含於黏著薄片(Y)之熱剝離性黏著劑層(Y2)係具備經由加熱從熱硬化性樹脂層(X)之硬化物剝離之性質。熱剝離性黏著劑層(Y2)係含有經由加熱膨脹之熱膨脹性粒子為佳。
做為具有本發明之一形態之層積體之熱剝離性黏著劑層(Y2),可列舉僅由含熱膨脹性粒子之黏著劑層所成者,或具有基材及黏著劑層,在此等至少一方含有熱膨張性粒子者。
從使半導體元件封閉用層積體之構成更為簡單,提高該厚度精度之觀點視之,熱剝離性黏著劑層(Y2)為僅含熱膨脹性粒子之黏著劑層所成者為佳。此時,含熱膨脹性粒子之黏著劑層係可由複數層所成,亦可為單層者。
熱剝離性黏著劑層(Y2)僅為含熱膨脹性粒子之黏著劑層所成者之時,熱膨脹處理前之熱剝離性黏著劑層(Y2)之厚度係較佳為10~150μm。
又,此時,含熱膨脹性粒子之黏著劑層係可使用於黏著劑組成物分散熱膨脹性粒子者。做為黏著劑組成物,可使用與用於形成非硬化性黏著劑層(Z)之黏著劑組成物相同者。
熱剝離性黏著劑層(Y2)係具有黏著劑層及基材,黏著劑層為含熱膨脹性粒子之時,熱膨脹處理前之黏著劑層之厚度係較佳為10~125μm。又,基材之厚度係0.05~20μm為佳,較佳為0.1~10μm,更佳為0.2~3μm。
熱剝離性黏著劑層(Y2)係具有黏著劑層及基材,基材為含熱膨脹性粒子之時,熱膨脹處理前之該基材之厚度係較佳為10~140μm,更佳為20~125μm。又,該黏著劑層之厚度係3~20μm為佳,更佳為5~15μm。
(熱膨脹性粒子)
本發明之一形態所使用之熱膨脹性粒子係經由特定之加熱膨脹處理膨脹之熱膨脹性粒。
在本發明之一形態所使用之熱膨脹性粒子之23℃之熱膨脹前之平均粒子徑係3~100μm為佳,較佳為4~70μm,更佳為6~60μm,更甚者為10~50μm。
然而,熱膨脹性粒子之熱膨脹前之平均粒子徑係意味體積中位粒子徑(D
50),使用雷射繞射式粒度分布測定裝置(例如Malvern公司製,製品名「Mastersizer3000」)加以測定,熱膨脹前之熱膨脹性粒子之粒子分布中,從熱膨脹前之熱膨脹性粒子之粒子徑小者所計算之累積體積頻繁度為相當於50%之粒子徑。
在本發明之一形態所使用之熱膨脹性粒子之23℃之熱膨脹前之90%粒子徑(D
90)係10~150μm為佳,較佳為20~100μm,更佳為25~90μm,更甚者為30~80μm。
然而,熱膨脹性粒子之熱膨脹前之90%粒子徑(D
90)係意味使用雷射繞射式粒度分布測定裝置(例如Malvern公司製,製品名「Mastersizer3000」)加以測定,熱膨脹前之熱膨脹性粒子之粒子分布中,從熱膨脹前之熱膨脹性粒子之粒子徑小者所計算之累積體積頻繁度為相當於90%之粒子徑。
本發明之一形態所使用之熱膨脹性粒子係在硬化封閉材之時不膨脹,具有較封閉材之硬化溫度高之膨脹開始溫度(t)之粒子即可,具體而言,膨脹開始溫度(t)調整在60~270℃之熱膨脹性粒子為佳。
然而,膨脹開始溫度(t)係對應使用之封閉材之硬化溫度加以適切選擇。
做為熱膨脹性粒子,係由熱可塑性樹脂構成之外殼、和由內包於該外殼,且加熱至特定之溫度時氣化之內包成分所構成之微型膠囊化發泡劑為佳。
做為構成微型膠囊化發泡劑之外殻之熱可塑性樹脂,係例如可列舉氯化亞乙烯基-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚碸等。
做為內包於外殻之內包成分,例如可列舉丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、異丁烷、異戊烷、異己烷、異庚烷、異辛烷、異壬烷、異癸烷、環丙烷、環丁烷、環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷、新戊烷、十二烷、異十二烷、環十三烷、己基環己烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、異十三烷、4-甲基十二烷、異十四烷、異十五烷、異十六烷、2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷、異十七烷、異十八烷、異十九烷、2,6,10,14-四甲基十五烷、環十三烷、庚基環己烷、n-辛基環己烷、環十五癸烷、壬基環己烷、癸基環己烷、十五烷環己烷、十六烷環己烷、十七烷環己烷、十八烷環己烷等。
此等之內包成分係可單獨使用,併用2種以上亦可。
熱膨脹性粒子之膨脹開始溫度(t)係可經由適切選擇內包成分之種類加以調整。
加熱至本發明之一形態所使用之熱膨脹性粒子之膨脹開始溫度(t)以上之溫度時之體積最大膨脹率係1.5~100倍為佳,較佳為2~80倍,更佳為2.5~60倍,更甚者為3~40倍。
(熱膨脹性基材)
熱剝離性黏著劑層(Y2)係具有黏著劑層及基材,基材為含熱膨脹性粒子之熱膨脹性基材時,該熱膨脹性基材係由含有樹脂及熱膨脹性粒子之樹脂組成物(y)形成者為佳。
熱膨脹性基材之熱膨脹性粒子之含有量係對於熱膨脹性基材之全質量(100質量%)或樹脂組成物(y)之有效成分之全量(100質量%)而言,1~40質量%為佳,較佳為5~35質量%,更佳為10~30質量%,更甚者為15~25質量%。
含於熱膨脹性基材之形成材料之樹脂組成物(y)之樹脂係可為非黏著性樹脂,亦可為黏著性樹脂。
即,含於樹脂組成物(y)之樹脂為黏著性樹脂時,在從樹脂組成物(y)形成熱膨脹性基材之過程中,該黏著性樹脂與聚合性化合物進行聚合反應,所得樹脂成為非黏著性樹脂,含有該樹脂之熱膨脹性基材成為非黏著性即可。
做為含於樹脂組成物(y)之上述樹脂之質量平均分子量(Mw),係1,000~100萬為佳,較佳為1,000~70萬,更佳為1,000~50萬。
又,該樹脂具有2種以上之構成單位之共聚物時,該共聚物之形態未特別加以限定,可為嵌段共聚物、無規共聚物、及接枝共聚物之任一者。
上述樹脂之含有量係對於熱膨脹性基材之全質量(100質量%)或樹脂組成物(y)之有效成分之全量(100質量%)而言,50~99質量%為佳,較佳為60~95質量%,更佳為65~90質量%,更甚者為70~85質量%。
然而,從令熱膨脹性粒子膨脹之前之熱膨脹性基材之剛性成為適度者之觀點視之,做為含於樹脂組成物(y)之上述樹脂,含有選自1種以上丙烯酸胺甲酸乙酯系樹脂及烯烴系樹脂者為佳。
又,做為上述丙烯酸胺甲酸乙酯系樹脂聚合含胺甲酸乙酯預聚物(UP)、和(甲基)丙烯酸酯之乙烯基化合物所成丙烯酸胺甲酸乙酯系樹脂(U1)為佳。
(無溶劑型樹脂組成物(y1))
做為本發明之一形態所使用之樹脂組成物(y),係配合質量平均分子量(Mw)為50,000以下之具有乙烯性不飽和基之寡聚物、和能量線聚合性單體、和上述之熱膨脹性粒子而成,不配合溶劑之無溶劑型樹脂組成物(y1)。
無溶劑型樹脂組成物(y1)中,雖未配合溶劑,能量線聚合性單體為賦予上述寡聚物之可塑性之提升者。
對於由無溶劑型樹脂組成物(y1)所形成之塗膜而言,經由照射能量線,易於形成滿足上述要件(1)之熱膨脹性基材。
(非膨脹性基材)
熱剝離性黏著劑層(Y2)係具有黏著劑層及基材,黏著劑層為含熱膨脹性粒子之時,該基材係非膨脹性基材為佳。做為非膨脹性基材之形成材料,例如可列舉紙材、樹脂、金屬等,可對應於本發明之一形態之層積體之用途適切加以選擇。
<非硬化性黏著劑層(Z)>
本發明之一形態所使用之非硬化性黏著劑層(Z)係可由含有聚合物成分之黏著劑組成物(v)加以形成。
非硬化性黏著劑層(Z)係由不含有熱硬化性之成分及能量線硬化性之成分之黏著劑組成物所成為佳。
經由使用由不含有熱硬化性之成分及能量線硬化性之成分之黏著劑組成物所形成之非硬化性黏著劑層(Z),可提高半導體晶片之固定能力,或可自由控制黏著力。如此非硬化性黏著劑層(Z)係為發現高黏著力,可使之變薄,有助於使半導體元件封閉用層積體之整體變薄及厚度精度之提升。如上所述,為使半導體元件封閉用層積體之厚度變薄,需使熱硬化性樹脂層(X)以外之層之厚度變薄,期望能使非硬化性黏著劑層(Z)之厚度變薄。更且,非硬化性黏著劑層(Z)係經由不含有熱硬化性之成分及能量線硬化性之成分之黏著劑組成物所形成,在半導體裝置之製造程序之過程中加熱之時,相較含此等成分之黏著劑組成物所形成之情形,有易於防止硬化收縮之優點。
如上所述。將熱硬化性樹脂層直接黏貼於晶片之半導體裝置之製造方法中,於熱硬化之前,熱硬化性樹脂層固定晶片之能力並不充分,將半導體晶片之背面對向於熱硬化性樹脂層加以接合之時,有更難以進行半導體晶片之固定之傾向。又,含有能量線硬化性之成分之黏著劑組成物中,以能量線硬化性之成分之可塑化作用,軟化黏著劑層之故,仍然在晶片之固定能力上有不佳之問題。
非硬化性黏著劑層(Z)不含有熱硬化性之成分及能量線硬化性之成分時,雖無法硬化非硬化性黏著劑層(Z),如後所述,只要是經由研磨,非硬化性黏著劑層(Z)伴隨熱硬化性樹脂層(X)之硬化物加以除去之程序,則難以產生如此所造成之問題。
非硬化性黏著劑層(Z)之厚度係從對於封閉對象物之半導體晶片之黏著性之觀點以及半導體元件封閉用層積體之整體化厚度變薄及厚度精度之提升之觀點視之,1~20μm為佳,較佳為2~15μm、更佳為3~10μm。
黏著劑組成物(v)係依需要,可含有交聯劑、黏著賦予劑等之黏著劑用添加劑。
以下,對於含於黏著劑組成物(v)之各成分加以說明。
(聚合物成分)
做為本發明之一形態所使用之聚合物成分,可為該單獨聚合物成分,具有黏著性者,例如可為經由如黏著賦予劑之其他之成分之添加,發現黏著性之聚合物成分。聚合物成分係質量平均分子量(Mw)為1萬以上之聚合物成分為佳。
做為本發明之一形態所使用之聚合物成分之質量平均分子量(Mw),從黏著力之提升之觀點視之,1萬~200萬為佳,較佳為2萬~150萬,更佳為3萬~100萬。
做為具體之聚合物成分,例如可列舉丙烯酸系樹脂、胺甲酸乙酯系樹脂、聚異丁烯系樹脂等之橡膠系樹脂、聚酯系樹脂、烯烴系樹脂、聚矽氧系樹脂、及-聚乙烯醚系樹脂等。
此等之聚合物成分係可單獨使用,併用2種以上亦可。
又,此等聚合物成分係具有2種以上之構成單位之共聚物時,該共聚物之形態未特別加以限定,可為嵌段共聚物、無規共聚物、及接枝共聚物之任一者。
尤其,從發現優異黏著力之觀點視之,聚合物成分係含丙烯酸系樹脂為佳,做為丙烯酸系樹脂,喜好使用(甲基)丙烯酸酯單體、或由該衍生物導出之構成單位為主單體之該主單體、和其他之丙烯酸酯成分、和含官能基單體之共聚物。
做為主單體之(甲基)丙烯酸酯單體,可使用烷基化碳數為1~18者。此等之中,尤以丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2乙基己酯、甲基丙烯酸2乙基己酯等。此等主單體係做為構成丙烯酸系共聚物之單體,含有50~90質量%為佳。
做為含官能基單體,係於分子內具有聚合性之雙鍵、和羥基、羧基、胺基、置換胺基、環氧基等之官能基之單體,較佳為使用含羥基之化合物、含羧基之化合物等。
做為含官能基單體之具體側,包含2-羥乙基丙烯酸酯、2-甲基丙烯酸羥乙酯、2-羥基丙烯酸丙酯、2-羥基丙基丙烯酸甲酯等之含羥基(甲基)丙烯酸酯、或丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等之含羧基化合物等,2-胺基乙基丙烯醯胺、2-胺基乙基(甲基)丙烯醯胺等之含胺基(甲基)丙烯酸酯、單甲基胺基乙基丙烯醯胺、單甲基胺基乙基甲基丙烯醯胺等之含置換胺基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸環氧丙酯、甲基丙烯酸環氧丙酯等之含環氧基(甲基)丙烯酸酯。此等之含官能基單體係做為構成丙烯酸系共聚物之單體,含有1~30質量%為佳。
聚合物成分中之丙烯酸系樹脂之含有比率係對於含於黏著劑組成物(v)或非硬化性黏著劑層(Z)之聚合物成分之全量(100質量%)而言,30~100質量%為佳,較佳為50~100質量%,更佳為70~100質量%,更甚者為85~100質量%。
做為聚合物成分之含有量係對於黏著劑組成物(v)之有效成分之全量(100質量%)或非硬化性黏著劑層(Z)之全質量(100質量%)而言,35~100質量%為佳,較佳為50~100質量%,更佳為60~98質量%,更甚者為70~95質量%。
(交聯劑)
於本發明之一形態中,黏著劑組成物(v)係含有具有官能基之聚合物成分時,可更含有交聯劑為佳。
該交聯劑係與具有官能基之聚合物成分反應,令該官能基為交聯起點,交聯聚合物成分彼此者。
做為交聯劑,例如可列舉異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、氮丙環系交聯劑、金屬螯合系交聯劑等。
此等交聯劑乃可單獨使用,併用2種以上亦可。
此等之交聯劑中,從提高凝聚力提升黏著力之觀點,以及易於入手等之觀點視之,異氰酸酯系交聯劑為佳。
交聯劑之含有量雖可經由具有聚合物成分之官能基之數適切加以調整,對於具有官能基之聚合物成分100質量份而言,0.01~10質量份為佳,較佳為0.03~7質量份,更佳為0.05~5質量份。
(黏著賦予劑)
本發明之一形態中,黏著劑組成物(v)係從更提升黏著力之觀點視之,可更含有黏著賦予劑。
本說明書中,「黏著賦予劑」係指輔助提升上述聚合物成分之黏著力之成分,質量平均分子量(Mw)不足1萬之寡聚物,與上述聚合物成分有所區別。
黏著賦予劑之質量平均分子量(Mw)係400~10,000為佳,較佳為500~8,000,更佳為800~5,000。
做為黏著賦予劑例如可列舉松脂系樹脂、萜烯系樹脂、苯乙烯系樹脂、共聚合石油石腦油之熱分解所生成之戊烯、異戊二烯、胡椒鹼、1,3-戊二烯等之C5餾份所得C5系石油樹脂、並聚合石油石腦油之熱分解所生成之茚、乙烯基甲苯等之C9餾份所得C9系石油樹脂、及氫化此等之氫化樹脂等。
黏著賦予劑之軟化點係60~170℃為佳,較佳為65~160℃,更佳為70~150℃。
然而,本說明書中,黏著賦予劑之「軟化點」係意味依據JIS K 2531所測定之值。
黏著賦予劑乃可單獨使用,併用軟化點、構造等不同之2種以上亦可。
然後,使用2種以上之複數之黏著賦予劑曷,此等之複數之黏著賦予劑之軟化點之加權平均數係屬於上述範圍為佳。
黏著賦予劑之含有量係對於黏著劑組成物(v)之有效成分之全量(100質量%)或非硬化性黏著劑層(Z)之全質量(100質量%)而言,0.01~65質量%為佳,較佳為0.1~50質量%,更佳為1~40質量%,更甚者為2~30質量%。
(其他之黏著劑用添加劑)
本發明之一形態中,黏著劑組成物(v)係在不損及本發明之效果之範圍下,除了上述交聯劑或黏著賦予樹脂以外,可含有一般使用於黏著劑之黏著劑用添加劑。
做為如此其他之黏著劑用添加劑,例如可列舉氧化防止劑、軟化劑(可塑劑)、防鏽劑、顏料、染料、延遲劑、反應促進劑(觸媒)、紫外線吸收劑、帶電防止劑等。
然而,此等其他之黏著劑用添加劑乃各別可單獨使用,併用2種以上亦可。
含有此等其他之黏著劑用添加劑之時,各別之黏著劑用添加劑之含有量係對於聚合物成分100質量份而言,0.0001~20質量份為佳,較佳為0.001~10質量份。
非硬化性黏著劑層(Z)係非膨脹性。因此,非硬化性黏著劑層(Z)之形成材料之黏著劑組成物(v)係不含有膨脹性粒子為佳。
含有膨脹性粒子時,該含有量儘可能為少者為為佳,對於黏著劑組成物(v)之有效成分之全量(100質量%)或黏著劑層(V)之全質量(100質量%)而言,不足1質量%為佳,較佳為不足0.1質量%,更佳為不足0.01質量%,更甚者為不足0.001質量%。
(非硬化性黏著劑層(Z)之剪應力)
本發明之一形態之半導體元件封閉用層積體中,從於封閉半導體晶片之時,保持良好半導體晶片之觀點視之,非硬化性黏著劑層(Z)係具有適切之剪應力為佳。具體而言,對於非硬化性黏著劑層(Z)之測定用被附著體之剪切強度,令厚度350μm、尺寸3mm×3mm之矽晶片(鏡面)做為上述測定用被附著體,於溫度70℃,將以130gf在1秒間前述測定用被附著體之鏡面,按壓黏貼於非硬化性黏著劑層(Z),以速度200μm/s測定之時之值,係20N/(3mm×3mm)以上為佳,較佳為25N/(3mm×3mm),更佳為30N/(3mm×3mm)以上,或100N/(3mm×3mm)以下為佳,較佳為90N/ (3mm×3mm)以下。
對於非硬化性黏著劑層(Z)之測定用被附著體之剪切強度,為20N/(3mm×3mm)以上時,將半導體晶片固定於非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面,於經由封閉材,被覆半導體晶片之時,難以藉由封閉材之流動,產生半導體晶片之位置偏移或傾斜。又,上述剪切強度為100N/(3mm×3mm)以下之時,非硬化性黏著劑層(Z)之材料選定則變得容易。
對於非硬化性黏著劑層(Z)之測定用被附著體之剪應力係可經由調整構成非硬化性黏著劑層(Z)之黏著劑組成物之成分之種類或配合比,成為上述數值範圍。黏著力或剪應力係雖經由樹脂組成物之成分或配合比等而有所變化,但對於黏著力而言,例如使上述丙烯酸系樹脂做為聚合物成分使用,可易於成為較高之值。又,對於剪應力而言,例如使無機填充材或交聯劑之含有量變多,易於成為較高之值。
[半導體元件封閉用層積體之製造方法]
半導體元件封閉用層積體係可如以下之方法加以製造。
首先,於剝離薄膜上,塗佈硬化性樹脂組成物加以乾燥,而形成熱硬化性樹脂層(X)。
熱硬化性樹脂層(X)為以2層構成之時,各熱硬化性樹脂組成物形成於各別之剝離薄膜上,使兩層直接接觸加以重疊,製作層積型之熱硬化性樹脂層。於剝離薄膜上,塗佈乾燥第1之熱硬化性樹脂組成物,形成第1之熱硬化性樹脂層,接著,經由在於此第1之熱硬化性樹脂層上,塗佈乾燥第2之熱硬化性樹脂層,製作層積型之熱硬化性樹脂層。
將黏著薄片(Y),黏貼於上述之熱硬化性樹脂層(X)之一方面之同時,經由於上述熱硬化性樹脂層(X)之另一方面,黏貼非硬化性黏著劑層(Z),獲得半導體元件封閉用層積體。
非硬化性黏著劑層(Z)係經由在於剝離薄膜上,塗佈乾燥非硬化性黏著劑組成物而製作。
含能量線硬化性黏著劑層(Y1)之黏著薄片(Y)係經由在於剝離薄膜上,塗佈乾燥能量線硬化性黏著劑組成物而製作。含熱剝離性黏著劑層(Y2)之黏著薄片(Y)係可經由在於剝離薄膜上,塗佈乾燥含熱膨脹性粒子之黏著劑組成物之方法,或於剝離薄膜上,塗佈乾燥含熱膨脹性粒子之黏著劑組成物,更且貼合基材之方法加以製作。
[半導體裝置之製造方法]
關於本實施形態之半導體裝置之製造方法係包含下述之工程(1)~工程(6)。
工程(1):將上述半導體元件封閉用層積體之黏著薄片(Y),黏貼於支持體的工程
工程(2):在黏貼於前述支持體之半導體元件封閉用層積體之非硬化性黏著劑層(Z)上,對向半導體晶片之背面,接合前述半導體晶片的工程
工程(3):將接合於非硬化性黏著劑層(Z)上之前述半導體晶片,經由塑模樹脂加以塑模之同時,硬化熱硬化性樹脂層(X)的工程
工程(4):分離熱硬化性樹脂層(X)之硬化物與黏著薄片(Y)的工程
工程(5):於塑模上述半導體晶片之塑模樹脂上,形成再配線層的工程
工程(6):研磨熱硬化性樹脂層(X)之硬化物、非硬化性黏著劑層(Z)及上述半導體晶片之背面,除去熱硬化性樹脂層之硬化物(X)及非硬化性黏著劑層(Z)之同時,薄化加工上述半導體晶片的工程。
根據關於本實施形態之半導體裝置之製造方法時,使熱硬化性樹脂層(X)之硬化物,經由研磨加以除去之時,亦經由研磨除去熱硬化性樹脂層(X)之硬化物及非硬化性黏著劑層(Z)所顯現之半導體晶片之背面,可極薄地加工半導體晶片。為此,半導體晶片之接合工程或塑模工程中,可將半導體晶片在較厚狀態加以處理,減低半導體晶片破裂缺損之可能性。又,於塑模封閉材之時,於非硬化性黏著劑層(Z)和半導體晶片之接觸面端部,未充分填充封閉材,而產生空隙之時,可經由研磨列到達無空隙之半導體晶片/封閉材間之界面。又,本製造方法中,、硬化封閉體之電極形成面之研磨工程、或再配線工程中,經由存在熱硬化性樹脂層(X)之硬化物,可防止硬化封閉體之彎曲之產生。經由抑制彎曲之產生,例如可防止於進行硬化封閉體之研磨時,產生破裂,或於將硬化封閉體經由裝置搬送時,在機械臂所造成硬化封閉體之交接時,產生不妥之情形。又,在FOWLP、FOPLP等,封裝尺寸變大時,可易於迴避伴隨硬化封閉體之彎曲之上述問題。
[半導體裝置之製造方法之第1例]
以下,使用圖面,說明關於本發明之實施形態之半導體裝置之製造方法之第1例。
圖2係顯示半導體裝置之製造方法之第1例中之工程(1)~工程(4)之剖面模式圖,圖3係顯示半導體裝置之製造方法之第1例中之工程(5)~工程(6)之剖面模式圖。半導體裝置之製造方法之第1例係使用圖1(a)所示半導體元件封閉用層積體1a,製造半導體裝置者。以下,適切參照圖2及圖3,對於各工程加以說明。
<工程(1)>
工程(1)中,如圖2(a)所示,將構成半導體元件封閉用層積體1a之黏著薄片(Y)之能量線硬化性黏著劑層(Y1),黏貼於支持體50。
支持體50係黏貼於能量線硬化性黏著劑層(Y1)之黏著表面之整面為佳。因此,支持體50係成為板狀為佳。又,支持體50之表面之面積係黏著薄片(Y)之黏著表面之面積以上為佳。
做為構成支持體50之材質,係以透過能量線之材料加以構成者,以及對應封閉對象物之半導體晶片之種類、在工程(ii)使用之封閉材之種類等,考量機械強度、耐熱性等之要求之特性,適切加以選擇。
做為構成支持體50之材質,例如可列舉玻璃等之非金屬無機材料;環氧樹脂、ABS樹脂、丙烯酸樹脂、工程塑料,超級工程塑料等之樹脂材料;玻璃環氧樹脂等之複合材料等,此等之中,以玻璃為佳。
然而,做為工程塑料,可列舉耐龍、聚碳酸酯(PC)、及聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
做為超級工程塑料,可列舉聚苯硫醚(PPS)、聚醚碸(PES)及聚醚醚酮(PPEK)等。
支持體50之厚度,係雖可對應封閉對象物之半導體晶片之種類、在工程(ii)使用之封閉材之種類等適切加以選擇,20μm以上50mm以下為佳,較佳為60μm以上20mm以下。
<工程(2)>
工程(2)中,如圖2(b)所示,在黏貼於支持體50之半導體元件封閉用層積體1a之非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面之一部分上,對向封閉對象物之半導體晶片60之背面,將半導體晶片60,接合於非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面。
另一方面,做為載置於非硬化性黏著劑層(Z)之表面之一部分之封閉對象物之半導體晶片,係例如可列舉矽晶片、化合物半導體晶片,半導體封裝晶片。
對於封閉對象物之半導體晶片,使用本發明之一形態之層積體時,可製造附有硬化樹脂層之半導體晶片。
半導體晶片係可使用以往公知者,於該電路面,形成由電晶體、電阻、電容器等之電路元件所構成之積體電路。
然後,半導體晶片係與電路面相反側之背面,以非硬化性黏著劑層(Z)之表面加以被覆載置為佳。此時,載置後,半導體晶片之電路面成為表面露出之狀態。
半導體晶片之載置中,可使用覆晶黏晶機、黏晶機等之公知之裝置。
半導體晶片之配置之佈局,配置數等係對應目的之封裝之形態、生產數等,適切加以決定即可。
本實施形態之半導體元件封閉用層積體1a係半導體晶片載置於非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面之故,於半導體晶片60之接合時,可使半導體晶片60確實固定,防止位置偏移。尤其,可確實防止相較單純之平面方向之位置偏差難以判別之對於半導體元件封閉用層積體1a以垂直方向之軸為中心旋轉之偏移(以下稱為傾斜偏移)。又,上述半導體元件封閉用層積體係可使黏著薄片(Y)及非硬化性黏著劑層(Z)之至少一方變薄,容易提升厚度精度之故,可更確實防止半導體晶片之位置之厚度方向之偏移。
在此,本發明之一形態之層積體係適用於如FOWLP、FOPLP等,使半導體晶片成為較晶片尺寸為大之領域,以封閉材加以被覆,不僅於半導體晶片之電路面,於封閉材之表面領域,亦形成再配線層之封裝為佳。
為此,半導體晶片係載置於非硬化性黏著劑層(Z)之表面之一部分,複數之半導體晶片則在隔出一定之間隔整齊排列之狀態,載置於該表面為佳,複數之半導體晶片在隔出一定之間隔、整齊排列成複數行且複數列之矩陣狀之狀態下,載置於該表面為更佳。
半導體晶片彼此之間隔係對應目的之封裝之形態,適切加以決定即可。
<工程(3)>
本例中,工程(3)係以封閉材塑模半導體晶片之工程(工程(3)-1),及經由硬化封閉材及熱硬化性樹脂層(X)的工程(工程(3)-2)所構成。
<工程(3)-1>
於工程(3)-1中,將載置於非硬化性黏著劑層(Z)上之半導體晶片、和該半導體晶片之至少周邊部之非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面,以熱硬化性封閉材加以被覆(以下亦稱「被覆處理」)。
於被覆處理中,首先,將封閉對象物之半導體晶片、和非硬化性黏著劑層(Z)之表面之至少半導體晶片之周邊部,以封閉材加以被覆。具體而言,如圖2(c)所示,黏貼於支持體50上,使半導體晶片60載置於非硬化性黏著劑層(Z)上之層積體1a,位於成形模具70之模具內,配置成形模具70。然後,形成於成形模具70、層積體1a及半導體晶片60之間之成形空間72內,藉由注入孔71,注入封閉材。
封閉材係被覆封閉對象物之半導體晶片60之表面露出之面整體下,亦填充複數之半導體晶片彼此之間隙。
接續封閉樹脂之注入,將對於後述熱硬化封閉材之工程之預備熱硬化之加熱,通常進行數分鐘,終止樹脂成形。然後,卸下成形模具70之時,如圖2(d)所示,半導體晶片60及非硬化性黏著劑層(Z)之表面,所有以封閉材80加以被覆為佳。
然而,使用代表傳遞模塑法之於成形模具內注入樹脂材料之型式之樹脂成形法,將封閉材80注入至成形空間72內時,在沿非硬化性黏著劑層(Z)之表面之方向,會產生封閉材80之流動(參照圖2(c)之箭頭)。於本形態之製造方法中,半導體晶片60係經由非硬化性黏著劑層(Z)加以固定之故,可防止半導體晶片60之偏移傾斜。
封閉材係具有將半導體晶片及將附隨於此之要素從外部環境保護之機能。
在本發明之一形態之製造方法所使用之封閉材80係包含熱硬化性樹脂之熱硬化性之封閉材。
又,封閉材係在室溫下,為顆粒狀、團塊狀、薄膜狀等之固態即可,亦可為成為組成物之形態之液狀。從作業性之觀點視之,薄膜狀之封閉材之封閉樹脂薄膜為佳。
做為被覆方法,除了傳遞模塑法之外,可從適用於以往之封閉工程之方法中,對應封閉材之種類適切選擇加以適用,例如可適用輥層壓法、真空加壓法、真空層壓法、旋塗法、模塗法、壓縮成形塑模法等。
<工程(3)-2>
於工程(3)-2中,熱硬化進行被覆處理後之封閉材,形成含半導體晶片之硬化封閉體。又,硬化熱硬化性樹脂層(X),形成硬化樹脂層(X’)。
具體而言,如圖2(e)所示,經由硬化封閉材80,得經由硬化之封閉材81被覆封閉對象物之半導體晶片60之硬化封閉體85。由此,半導體晶片60保持佈局之狀態下,以硬質之材料加以保護。此時,經由將熱硬化性樹脂層(X)之硬化開始溫度與熱硬化性之封閉材80之硬化開始溫度成為相同程度,或經由兩者之硬化開始溫度為不同之時,加熱至較高一方之硬化開始溫度以上,可以一次之加熱,同時進行封閉材之硬化與熱硬化性樹脂層之硬化(硬化樹脂層(X’)之生成)。因此,此等之時,可減少為硬化之加熱工程之次數,精簡化製造工程。
又,本形態之製造方法中,經由設有熱硬化性樹脂層(X),可使所得硬化封閉體85之2表面間之收縮應力之差變小,可有效抑制產生於硬化封閉體85之彎曲。尤其,藉由與封閉材之熱硬化之同時,亦熱硬化熱硬化性樹脂層(X),在硬化之過程中,可使硬化封閉體85之2個表面間之收縮應力之差變小,可更有效抑制彎曲。
<工程(4)>
工程(4)係於能量線硬化性黏著劑層(Y1)照射能量線,硬化該能量線硬化性黏著劑層(Y1),減少能量線硬化性黏著劑層(Y1)之黏著性的工程。經由進行工程(4),將硬化樹脂層(X’)與硬化之能量硬化性黏著劑層(Y1’),在該界面分離,得附有硬化樹脂層之硬化封閉體201。
圖2(f)係顯示於本工程中,藉由具有能量透過性之支持體50,經由能量線照射裝置130,照射能量線,在硬化、減少黏著性之能量線硬化性黏著劑層(Y1’)之界面加以分離之狀態。
經由如此之分離,如圖2(f)所示,可得具有封閉半導體晶片60所成硬化封閉體85與硬化樹脂層(X’)之附有硬化樹脂層之硬化封閉體201。
然而,硬化樹脂層(X’)係具有有效抑制產生於硬化封閉體之彎曲之機能,有助於半導體晶片之可靠性之提升。
能量線之種類及照射條件係只要能量線硬化性黏著劑層(Y1)可硬化至能充分發揮其機能之程度之種類及條件,則不特別加以限定,可從公知之方法,對應所期望之程序適切加以選擇。
做為構成能量線硬化性黏著劑層(Y1)之材料,使用紫外線硬化性樹脂組成物時,材料選擇之範圍則為寬廣,或做為用以硬化組成物之能量線源,可使用入手容易,在處理性優異之紫外線照射裝置。
能量線硬化性黏著劑層(Y1)之硬化時之能量線之照度係4~280mW/cm
2為佳,前述硬化時之能量線之光量係3~1,000mJ/cm
2為佳。
<工程(5)>
本例中,工程(5)係研磨塑模半導體晶片之封閉材,露出半導體晶片之一部分的工程(工程(5)-1),及於露出半導體晶片上,形成再配線層及外部端子電極的工程(工程(5)-2)所構成。工程(3)中,半導體晶片60之表面未全部以封閉材80加以被覆,電極之一部分從硬化封閉體露出之時,可省略工程(5)-1。但是,從簡易控制露出之電極之狀態之觀點視之,進行工程(5)-1為佳。
<工程(5)-1>
圖3(g)中,顯示做為工程(5)-1,將上述製造方法所得之附有硬化樹脂層之硬化封閉體201,經由貼背研磨膠帶90,固定於其他之支持體51,令與硬化封閉體85之硬化樹脂層(X’)相反側之面,經由磨床91,研磨至一定之深度之情形。以下,將此研磨工程,稱為第1之研磨工程。於第1之研磨工程中,經由研磨硬化封閉體85,如圖3(h)所示,含研磨後之硬化封閉體85’之附有硬化樹脂層之硬化封閉體201’中,於研磨後之硬化封閉體85’之研磨面,露出封閉對象物之半導體晶片60之電極。
做為研磨手段,未特別加以限定,可使用上述之磨床或其他之公知之研磨裝置。
上述半導體元件封閉用層積體係可使黏著薄片(Y)及非硬化性黏著劑層(Z)之至少一方變薄,容易提升厚度精度之故,於本工程中,可得厚度之精度優異,加以研磨之硬化封閉體85’。
<工程(5)-2>
圖3(i)中,顯示做為工程(5)-2,形成露出於研磨後之硬化封閉體85’之研磨面之半導體晶片60之電路面60a和電性連接之再配線層101及外部端子電極100的工程。
再配線層101之材質係只要是導電性材料則不加以限定,可列舉金、銀、銅、鋁等之金屬,含有此等金屬之合金等。再配線層101係可經由消去處理法、部分加成法等之公知方法加以形成,依需要可設置1層以上之絕緣層。
外部端子電極100係與再配線層101之外部電極銲墊電性連接。外部端子電極100係例如可將錫球等經由銲錫接合加以形成。
<工程(5)-3:切割工程>
依需要,可設置將連接外部端子電極100之附有硬化樹脂層之硬化封閉體200’,經由切割機加以切割的工程(工程(5)-3)。
切割工程係於研磨之面,將設置再配線層及外部端子電極之附有硬化樹脂層之硬化封閉體200’,經由切割機加以切割,分割成複數之部分。
切割係可以半導體晶片1個單位加以進行,亦可含複數之半導體晶片之特定大小加以切割。切割附有硬化樹脂層之硬化封閉體201’之方法係未特別加以限定,可經由切割機等切斷手段加以實施。
<工程(6)>
工程(6)中,研磨配置於與研磨之硬化封閉體85’之再配線層101相反側之硬化樹脂層(X’)及非硬化性黏著劑層(Z)。以下,將此研磨工程,稱為第2之研磨工程。此時,將研磨之硬化封閉體85’之再配線層101側之面,經由貼背研磨膠帶等加以保護的同時,固定於其他之支持體為佳。
具體而言,如圖3(j)卹所示,於研磨之硬化封閉體85’之再配線層101側之面,黏貼貼背研磨膠帶110,如圖3(k)所示,經由貼背研磨膠帶110,於第3之支持體52,固定研磨後之硬化封閉體85’。然後,如圖3(l)所示,使用磨床91,研磨除去硬化樹脂層(X’)和非硬化性黏著劑層(Z)和半導體晶片60之背面。如此,如圖3(m)所示,除去熱硬化性樹脂層(X)之硬化物及非硬化性黏著劑層(Z)之同時,薄化加工半導體晶片60,獲得再配線層101側之面以貼背研磨膠帶110加以保護之已研磨之硬化封閉體85’。然後,經由從第3之支持體52分離,以貼背研磨膠帶110被覆再配線層101及外部端子電極100側之面,於相反側之面,獲得露出半導體晶片60之背面之半導體裝置。
如此所得半導體裝置係於此後依需要,施以其他之加工。
[半導體裝置之製造方法之第2例]
以下,使用圖面,說明關於本發明之實施形態之半導體裝置之製造方法之第2例。
圖4係顯示半導體裝置之製造方法之第2例中之工程(1)~工程(4)之剖面模式圖。半導體裝置之製造方法之第2例中之工程(5)~工程(6)係與上述圖3相同之故,省略圖示及說明。
半導體裝置之製造方法之第2例係使用圖1(b)所示半導體元件封閉用層積體1b,製造半導體裝置者。以下,適切參照圖4,對於各工程加以說明。
圖4係顯示製造附有硬化樹脂層之硬化封閉體之工程之剖面模式圖,更具體而言,顯示使用圖1(b)所示半導體元件封閉用層積體1b,製造硬化封閉體之工程之剖面模式圖。以下,適切參照圖4,對於各工程加以說明。
<工程(1’)>
工程(1’)中,如圖4(a)所示,將構成半導體元件封閉用層積體1b之黏著薄片(Y)之熱剝離性黏著劑層(Y2),黏貼於支持體53。
支持體53係黏貼於熱剝離性黏著劑層(Y2)之黏著表面之整面為佳。因此,支持體53係成為板狀為佳。又,支持體53之表面之面積係黏著薄片(Y)之黏著表面之面積以上為佳。
本例中,支持體無需具有能量線透過性之故,做為支持體53,於工程(1)中,除了上述者,可使用SUS待之金屬材料。支持體53之厚度係於工程(1)中,可與上述者相同。
<工程(2’)>
於工程(2’)中,於具有本發明之一形態之半導體元件封閉用層積體之非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面之一部分,載置封閉對象物之半導體晶片。
於圖4(b)中,顯示於非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面之一部分,載置半導體晶片60之情形。
做為工程(2’)之溫度條件,熱剝離性黏著劑層(Y2)含熱膨脹性粒子之時,在此熱膨脹性粒子不膨脹性之溫度加以進行為佳,例如在0~80℃之環境下(惟,膨脹開始溫度(t)為60~80℃之時,不足膨脹開始溫度(t)之環境下)進行為佳。
本實施形態中,封閉對象物之半導體晶片載置於非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面之故,於對非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面之半導體晶片之接合時,可使半導體晶片確實固定,易於防止含傾斜偏移之位置偏移。又,上述半導體元件封閉用層積體係可使黏著薄片(Y)及非硬化性黏著劑層(Z)之至少一方變薄,容易提升厚度精度之故,可更確實防止半導體晶片之厚度方向之偏移。
<工程(3’)>
本例中,工程(3’)係以封閉材塑模半導體晶片之工程(工程(3’)-1),及經由硬化封閉材及熱硬化性樹脂層(X)的工程(工程(3’)-2)所構成。
<工程(3’)-1>
工程(3’)-1中,與圖2(c)所說明者相同,使用成形模具(未圖示),注入封閉材80。此時,雖於面方向會產生封閉材之流動,半導體晶片60係經由非硬化性黏著劑層(Z)加以固定之故,可防止半導體晶片60之偏移傾斜。
封閉樹脂之注入完成時,如圖2(d)所示,半導體晶片60及該周邊之非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面,則經由封閉材80加以被覆。
<工程(3’)-2>
於工程(3’)-2中,熱硬化進行被覆處理後之封閉材,形成含半導體晶片之硬化封閉體。又,硬化熱硬化性樹脂層(X),形成硬化樹脂層(X’)。
經由硬化封閉材80,如圖4(e)所示,經由硬化之封閉材81,成為被覆半導體晶片60之硬化封閉體85。此時,經由將熱硬化性樹脂層(X)之硬化開始溫度與熱硬化性之封閉材80之硬化開始溫度成為相同程度,或硬化開始溫度為不同之時,經由加熱至較高一方之硬化開始溫度以上,可以一次之加熱,同時進行封閉材之硬化與熱硬化性樹脂層之硬化。
<工程(4’)>
於工程(4’)中,經由加熱熱剝離性黏著劑層(Y2),例如經由將含於熱剝離性黏著劑層(Y2)之熱膨脹性粒子進行膨脹處理,將硬化樹脂層(X’)與熱剝離性黏著劑層(Y2),在該界面分離,得附有硬化樹脂層之硬化封閉體。
圖4(f)係顯示經由膨脹熱膨脹性粒子之處理,熱剝離性黏著劑層(Y2)係成為膨脹之熱剝離性黏著劑層(Y2’),在硬化樹脂層(X’)與膨脹之熱剝離性黏著劑層(Y2’)之界面加以分離之狀態。
經由如此之分離,如圖4(f)所示,可得具有封閉半導體晶片60所成硬化封閉體85與硬化樹脂層(X’)之附有硬化樹脂層之硬化封閉體201。
然而,硬化樹脂層(X’)係具有有效抑制產生於硬化封閉體之彎曲之機能,有助於半導體晶片之可靠性之提升。
工程(4’)之「膨脹處理」係使用熱膨脹性之粒子時,經由膨脹開始溫度(t)以上之加熱,使該熱膨脹性粒子膨脹之處理,經由該處理,於硬化樹脂層(X’)側之熱剝離性黏著劑層(Y2)之表面,產生凹凸。其結果,在界面P,可以些微之力整體容易地加以分離。
做為膨脹性粒子,使用熱膨脹性粒子之時,做為膨脹該熱膨脹性粒子之「膨脹開始溫度(t)以上之溫度」,「膨脹開始溫度(t)+10℃」以上「膨脹開始溫度(t)+60℃」以下為佳,「膨脹開始溫度(t)+15℃」以上「膨脹開始溫度(t)+40℃」以下為更佳。
然而,做為用以使熱膨脹性粒子膨脹之加熱方法,係未特別加以限定、例如雖可列舉加熱板、烤爐、燒成爐、紅外線燈、熱風送風機等所成加熱方法,但從在熱剝離性黏著劑層(Y2)與硬化樹脂層(X’)之界面P易於分離之觀點視之,可將加熱時之熱源,設於支持體53側之方法為佳。
以如上之手序製作硬化封閉體85之後,對於附有硬化樹脂層之硬化封閉體201而言,進行與圖3所說明之相同工程,製造半導體裝置。又,其後依需要,施以其他之加工。
[實施例]
接著,雖說明本發明之具體之實施例,但本發明非經由此等之例子加以限定。
然而,後述之製造例及實施例之物性值係經由以下之方法加以測定之值。
<質量平均分子量(Mw)>
使用凝膠浸透色譜裝置(Tosoh股份有限公司製,製品名「HLC-8020」),在下述之條件下加以測定,於標準聚苯乙烯換算,使用測定之值。
(測定條件)
・管柱:順序連結「TSK guard column HXL-L」「TSK gel G2500HXL」「TSK gel G2000HXL」「TSK gel G1000HXL」者(皆為Tos股份有限公司製)
・管柱溫度:40℃
・展開溶媒:四氫呋喃
・流速:1.0mL/min
<各層之厚度之測定>
使用Teclock股份有限公司製之定壓厚度測定器(型號:「PG-02J」,標準規格:依據JIS K6783、Z1702、Z1709)加以測定。
<封閉時之晶片偏移>
於後述之實施例1中,將貼合製造例1所製作之非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面、和製造例2所製作之熱硬化性樹脂層(X)之表面所得之層積體,做為本試驗之試料。將試料之熱硬化性樹脂層(X)側之表面,黏貼於玻璃板(Ukou商會公司製浮法板玻璃3mm(JIS R3202品)),準備被接合面。又,做為設想後述之比較例1之試料,將製造例2所製作之熱硬化性樹脂層(X),黏貼於與上述相同之玻璃板。實施例1之試料中。於被接合面,露出非硬化性黏著劑層(Z),在比較例1之試料中,於被接合面,露出熱硬化性樹脂層(X)。
另一方面,經由將Si晶圓(6英吋、350μm厚、鏡面)切割成2mm×2mm之大小,準備接合用晶片。
接著、使用手動接合裝置(DEIJI・JAPAN公司製、EDB-65),使上述接合用晶片,將鏡面朝向上述被接合面,接合於上述被接合面。此時,成為令接合溫度為70℃,令接合時之按壓力為130gf,令接合時間為1s之條件。
以推拉力計,使晶片之側面之計測值成為340gf,於水平方向按壓5s。將按壓前後之水平方向之晶片偏移量,在顯微鏡進行觀察。將此操作對於10個晶片進行,所有晶片之偏移不足0.2mm之時,評估為A層級(合格),除此之外之情形評估為C層級(不合格)。
<硬化之熱硬化性樹脂層及黏著劑層之厚度精度>
使用Teclock股份有限公司製之定壓厚度測定器(型號:「PG-02J」,標準規格:依據JIS K6783、Z1702、Z1709),以如下之手序,測定厚度。
將12英吋Si鏡面晶圓,準備對應測定對象物之數,將預先各別之鏡面晶圓之面內厚度測定25個點(中心點、和從此向縱方向6點,向橫方向6點,向斜之2方向6點)。
接著,將成為測定對象之層積體(實施例1之半導體元件封閉用層積體及比較例1之層積體),黏貼於各鏡面晶圓。在此,實施例1之時,係將非硬化性黏著劑層,對向於鏡面晶圓加以黏貼。比較例1之時,係將熱硬化性樹脂層,對向於鏡面晶圓加以黏貼。
然後,經由使用加熱烤爐,在130℃加熱2小時,硬化熱硬化性樹脂層。於硬化後,測定上述25點之測定位置之鏡面晶圓與硬化樹脂層之合計之厚度。然後,如上所述,將測定之鏡面晶圓之厚度、和鏡面晶圓與硬化樹脂層之合計之厚度之差,於各測定點加以算出,令該25點之測定點之厚度差之標準偏差,成為測定對象之薄片之硬化後之厚度精度。
<製造例1:非硬化性黏著劑層(Z)之製造>
(1)非硬化性黏著劑組成物之調製
對於下述成分(i)之固體部分100質量份而言,將下述成分(ii)以固體部分換算,配合2.63質量份稀釋甲苯,經由均勻攪拌,調製固體部分濃度25%之非硬化性黏著劑組成物之溶液。
(i)丙烯酸系共聚物:丙烯酸丁酯(BA)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸酯(AAc)/2-烯酸羥乙酯(HEA)之質量比為86/8/1/3,質量平均分子量為72萬。
(ii)異氰酸酯交聯劑:Tosoh股份有限公司製、製品名「CORONATE L」、固體含量濃度:75質量%
(2)非硬化性黏著劑層(Z)之形成
將上述非硬化性黏著劑組成物之溶液,塗佈於PET製剝離薄膜上、經由100℃/60秒之乾燥,形成厚度5μm之非硬化性黏著劑層(Z)。
<製造例2:熱硬化性樹脂層(X)之製造>
(1)熱硬化性樹脂組成物之調製
配合下述所示種類及配合量(皆為「有効成分比」)之各成分,更且以甲乙酮稀釋,均勻加以攪拌,調製固體含量濃度(有効成分濃度)61質量%之熱硬化性樹脂組成物之溶液。
・丙烯酸系聚合物:配合量=21質量份
共聚n-丙烯酸丁酯55質量份、丙烯酸甲酯10質量份、甲基丙烯酸環氧丙酯20質量份、及丙烯酸2-羥乙酯15質量份所成丙烯酸系聚合物(質量平均分子量:80萬、玻璃轉移溫度:-28℃),相當於上述成分(A1)。
・環氧化合物(1):配合量=10質量份
液狀雙酚A型環氧樹脂(日本觸媒公司製、製品名「BPA328」、環氧當量=220~240g/eq),相當於上述成分(B1)。
・環氧化合物(2):配合量=2.0質量份
固體雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製、製品名「Epikote1055」、環氧當量=800~900g/eq),相當於上述成分(B1)。
・環氧化合物(3):配合量=5.6質量份
二環戊二烯型環氧樹脂(日本化藥公司製、製品名「XD-1000L」、環氧當量=274~286g/eq),相當於上述成分(B1)。
・熱硬化劑:配合量=0.5質量份
雙氰胺(ADEKA公司製、製品名「ADEKA HARDENER EH-3636AS」、活性氫量=21g/eq),相當於上述成分(B2)。
・硬化促進劑:配合量=0.5質量份
2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑(四國化成工業股份有限公司製、製品名「CUREZOL 2PHZ」),相當於上述成分(B3)。
・矽烷耦合劑:配合量=0.4質量份
含環氧基寡聚物型矽烷耦合劑(三菱化学社製、製品名「MSEP2」),相當於上述成分(D)。
・無機填充材(1):配合量=6質量份
球狀矽石填料(Admatechs公司製、製品名「SC2050MA」、平均粒子徑=0.5μm),相當於上述成分(E)。
・無機填充材(2):配合量=54質量份
球狀矽石填料(TATSUMORI公司製、製品名「SV-10」、平均粒子徑=8μm),相當於上述成分(E)。
(2)熱硬化性樹脂層(X)之形成
於上述PET製剝離薄膜之剝離處理面上,塗佈以製造例1(1)所調製之熱硬化性樹脂組成物之溶液,形成塗膜,將該塗膜在120℃乾燥2分鐘,形成厚度25μm之熱硬化性樹脂層(X)。
上述熱硬化性樹脂層(X)係經由加熱至硬化開始溫度之130℃以上,可在2小時以內加以硬化。
<製造例3:能量線硬化性黏著劑層(Y1)之製造>
(1)能量線硬化性黏著劑組成物之調製
對於下述成分(i)之固體部分100質量份而言,將下述成分(ii)以固體部分換算,配合3質量份,將下述成分(iii)以固體部分換算,配合1.20質量份,以甲苯稀釋,經由均勻攪拌,調製固體部分濃度25%之能量線硬化性黏著劑組成物之溶液。
(i)於附加甲基丙烯醯基之丙烯酸系共聚物:2-乙基丙烯酸已酯(2EHA)/丙烯醯嗎啉(ACMO)/2-丙烯酸羥乙酯(HEA)之質量比為60/10/30,質量平均分子量為80萬之丙烯酸系共聚物,添加使異氰酸甲基丙烯醯氧乙基酯(MOI)對於HEA而言成為莫爾比90mol%之比例,於HEA之羥基,使MOI之異氰酸酯基反應,附加甲基丙烯醯基者。
(ii)光聚合起始劑:IGM Resins公司製、製品名「OMNIRAD 127」
(iii)異氰酸酯交聯劑:Tosoh股份有限公司製、製品名「CORONATE HX」、固體部分濃度:100質量%
(2)能量線硬化性黏著劑層(Y1)之形成
將上述能量線硬化性黏著劑組成物之溶液,塗佈於PET製剝離薄膜上、經由100℃/60秒之乾燥,形成厚度20μm之能量線硬化性黏著劑層(Y1)。
(實施例1)
貼合製造例1所製作之非硬化性黏著劑層(Z)之黏著表面、和製造例2所製作之熱硬化性樹脂層(X)之表面。接著,除去熱硬化性樹脂層(X)側之剝離薄膜,於表面露出之熱硬化性樹脂層(X)之背面,貼合製造例3所製作之能量線硬化性黏著劑層(Y1)之表面。如此,剝離薄膜/非硬化性黏著劑層(Z)/熱硬化性樹脂層(X)/能量線硬化性黏著劑層(Y1)/剝離薄膜依此順序層積,得附有剝離薄膜之半導體元件封閉用層積體。
(比較例1)
於聚酯薄膜基材上之兩面,準備具有各別設置熱剝離黏著劑層及通常之黏著劑層之構造之熱剝離型層積體(日東電工公司製、製品名「REVALPHA(NITTO 3195V)」)。上述之熱剝離型層積體係於各別熱剝離黏著劑層及通常之黏著劑層上,設置脫膜紙、厚度在除去兩側之脫膜紙之狀態下,超過150μm。又,熱剝離黏著劑層係含含熱膨脹性粒子之黏著劑層,經由加熱至膨脹開始溫度之170℃以上,使熱膨脹性粒子膨脹,於黏著劑層之表面產生微細之凹凸形狀。使用此熱剝離型層積體、和製造例2所製作之熱硬化性樹脂層(X),製作比較例1之層積體。
具體而言,剝離設於上述熱剝離型層積體之熱剝離黏著劑層之表面之脫膜紙,於表面露出之熱剝離性黏著劑層之表面,貼合上述製造例2所製作之熱硬化性樹脂層(X)。如此,得剝離薄膜/熱硬化性樹脂層(X)/熱剝離型黏著劑層/聚酯薄膜基材/通常之黏著劑層/脫膜紙則依此順序層積之層積體。
將實施例1及比較例1所得層積體,根據上述測定方法及評估手序,進行測定及評估。將結果示於表1。然而,於測定及評估中,從各層積體除去剝離薄膜或脫膜紙。
由表1結果可知,設置非硬化性黏著劑層(Z)之實施例1之半導體元件封閉用層積體係晶片偏移為小,具有高厚度精度。
另一方面,可知不具有非硬化性黏著劑層(Z)之比較例1之層積體係晶片偏移為大,厚度精度較實施例1為劣。
(X):熱硬化性樹脂層
(X’):硬化之熱硬化性黏著劑層(硬化樹脂層)
(Y):黏著薄片
(Y1):能量線硬化性黏著劑層
(Y1’):硬化之能量線硬化性黏著劑層
(Y2):熱剝離性黏著劑層
(Y2’):加熱處理後之熱剝離性黏著劑層
(Z):非硬化性黏著劑層
1a,1b:半導體元件封閉用層積體
50:具有能量線透過性之支持體
51,52,53:支持體
60:半導體晶片
70:成形模具
71:注入孔
72:成形空間
80:封閉材
81:硬化之封閉材
85:硬化封閉體
85’:研磨之硬化封閉體
90,110:貼背研磨膠帶
91:磨床
100:外部端子電極
101:再配線層
130:能量線照射裝置
201:附有硬化樹脂層之硬化封閉體
201’:研磨之附有硬化樹脂層之硬化封閉體
P:界面
[圖1]顯示本發明之半導體元件封閉用層積體之構成例之剖面模式圖。
[圖2]顯示半導體裝置之製造方法之第1例之工程之一部分之剖面模式圖。
[圖3]顯示半導體裝置之製造方法之第1例之工程之其他一部分之剖面模式圖。
[圖4]顯示半導體裝置之製造方法之第2例之工程之一部分之剖面模式圖。
(X):熱硬化性樹脂層
(Y):黏著薄片
(Y1):能量線硬化性黏著劑層
(Y2):熱剝離性黏著劑層
(Z):非硬化性黏著劑層
1a,1b:半導體元件封閉用層積體
P:界面
Claims (7)
- 一種半導體元件封閉用層積體,其特徵係具有:熱硬化性樹脂層(X)、 和設於熱硬化性樹脂層(X)之一方面上,具有至少1層之能量線硬化性黏著劑層(Y1)或至少1層之熱剝離性黏著劑層(Y2)之兩面黏著性之黏著薄片(Y)、 和設於熱硬化性樹脂層(X)之另一方面之非硬化性黏著劑層(Z)。
- 如請求項1記載之半導體元件封閉用層積體,其中,黏著薄片(Y)係不具有基材。
- 如請求項1或2記載之半導體元件封閉用層積體,其中,黏著薄片(Y)係僅由能量線硬化性黏著劑層(Y1)或熱剝離性黏著劑層(Y2)所成。
- 如請求項1~3之任1項記載之半導體元件封閉用層積體,其中,黏著薄片(Y)係僅由能量線硬化性黏著劑層(Y1)所成。
- 如請求項1~4之任1項記載之半導體元件封閉用層積體,其中,非硬化性黏著劑層(Z)係由不含有熱硬化性之成分及能量線硬化性之成分之黏著劑組成物所成。
- 如請求項1~5之任1項記載之半導體元件封閉用層積體,其中,非硬化性黏著劑層(Z)之厚度係1~20μm。
- 一種半導體裝置之製造方法,其特徵係包含下述工程(1)~工程(6): 工程(1):將請求項1~6之任1項記載之半導體元件封閉用層積體之黏著薄片(Y),黏貼於支持體的工程; 工程(2):在黏貼於前述支持體之半導體元件封閉用層積體之非硬化性黏著劑層(Z)上,以與半導體晶片之背面對向之方式,接合前述半導體晶片的工程; 工程(3):將接合於非硬化性黏著劑層(Z)上之前述半導體晶片,經由塑模樹脂加以塑模之同時,硬化熱硬化性樹脂層(X)的工程; 工程(4):分離熱硬化性樹脂層(X)之硬化物與黏著薄片(Y)的工程; 工程(5):於塑模前述半導體晶片之前述塑模樹脂上,形成再配線層的工程; 工程(6):研磨熱硬化性樹脂層(X)之硬化物、非硬化性黏著劑層(Z)及前述半導體晶片之背面,除去熱硬化性樹脂層之硬化物(X)及非硬化性黏著劑層(Z)之同時,薄化加工前述半導體晶片的工程。
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JP2021125455A JP2023020205A (ja) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 半導体素子封止用積層体、及び、半導体装置の製造方法 |
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TW111128393A TW202313342A (zh) | 2021-07-30 | 2022-07-28 | 半導體元件封閉用層積體及半導體裝置之製造方法 |
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2021
- 2021-07-30 JP JP2021125455A patent/JP2023020205A/ja active Pending
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2022
- 2022-07-28 TW TW111128393A patent/TW202313342A/zh unknown
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JP2023020205A (ja) | 2023-02-09 |
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