TW202422673A - 半導體裝置的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明關於半導體裝置的製造方法,依序具有下列步驟1及步驟2,步驟1具有研磨黏貼於該雙面黏著片的支撐體的支撐體研磨處理。步驟1:製作依序具有支撐體、雙面黏著片及加工對象物的積層體之步驟。步驟2:在對該積層體的支撐體進行了固定的狀態下,研磨該加工對象物之步驟。
Description
本發明關於半導體裝置的製造方法。
在資訊末端機器的薄型化、小型化及多功能化急速發展中,這些機器所搭載的半導體裝置也被要求薄型化及高密度化。
在半導體裝置的製造方法中,進行半導體晶圓的背面研磨。半導體晶圓的背面研磨通常是在半導體晶圓的電路面黏貼背面研磨用的黏著片、保護電路面的狀態下進行,加工後從半導體晶圓的表面剝離去除黏著片。
又或,使用雙面黏著片作為背面研磨用的黏著片,在與半導體晶圓的相反側的面黏貼支撐體的狀態下,進行背面研磨。如此,透過雙面黏著片使半導體晶圓固定於支撐體,在研磨半導體晶圓時及搬運研磨後的半導體晶圓或其單片化的半導體晶片時,可減少振動、位置偏差、破損等。
半導體晶圓的背面研磨所要求的重要性能,例如研磨後的半導體晶圓的厚度精度。特別是近年來透過層積複數個半導體晶片實現高積體化,即使每個半導體晶片的厚度偏差微小,但是將此等層積所得的半導體裝置厚度偏差可能很大。因此,對於背面研磨後的半導體晶圓,要求比以前更高的厚度均一性。
專利文獻1揭示一種暫時固定用膠帶,作為基板研磨用的暫時固定用膠帶,具有支撐基材與層積於該支撐基材的一面的黏著層,其特徵在於,前述支撐基材具有支撐前述基材的第1層,及位於該第1層與前述黏著層之間、具有緩衝性的第2層,在將至少一表面具有突起物的前述基板與前述黏著層接合時,前述突起物的前端貫通前述黏著層,位於前述第2層內,將前述能量線照射後的前述黏著層的黏著力訂為F1[N/25mm],前述第2層的黏著力訂為F2[N/25mm]時,滿足F1>F2的關係。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2020-77799號公報
[發明所欲解決的問題]
專利文獻1的暫時固定用膠帶是在研磨表面具有突起物的基板時,經由具有特定層結構的支撐基材等,解決因為前述突起物所造成的研磨後的厚度偏差之發明。
然而,研磨後的加工對象物的厚度均一性,除了加工對象物的凹凸以外,黏貼於加工對象物的黏著片的厚度偏差、加工對象物、支撐體等黏貼黏著片時的壓力不均等的各種因素都會影響。以專利文獻1的技術,難以減少因為加工對象物的凹凸以外的因素所引起的研磨後的厚度偏差。
本發明係鑑於上述實際狀況所完成者,以提供研磨後的加工對象物的厚度均一性優良的半導體裝置的製造方法為目的。
[用以解決問題的手段]
本發明人等致力探究之結果,得到經由下列發明可解決上述議題,完成以下之本發明。
亦即,本發明關於下列[1]~[13]。
[1]一種半導體裝置的製造方法,依序具有下列步驟1及步驟2,
步驟1:製作依序具有支撐體、雙面黏著片及加工對象物的積層體之步驟,
步驟2:在對該積層體的支撐體進行了固定的狀態下,研磨該加工對象物之步驟,
其中,該步驟1具有研磨黏貼於該雙面黏著片的支撐體之支撐體研磨處理。
[2]如上述[1]之半導體裝置的製造方法,其中,該支撐體研磨處理為,在對黏貼於該雙面黏著片的一面的加工對象物進行了固定的狀態下,研磨黏貼於該雙面黏著片的另一面的支撐體之處理。
[3]如上述[1]或[2]之半導體裝置的製造方法,其中,該支撐體為選自由矽晶圓及玻璃晶圓所組成之群組的1種以上。
[4]如上述[1]~[3]之半導體裝置的製造方法,其中,該支撐體研磨處理後的支撐體的厚度為200~1,500μm。
[5]如上述[1]~[4]任一項之半導體裝置的製造方法,其中,該支撐體具有包含支撐體層、與層積於該支撐體層的一面的可剝離片之積層結構,
以使該可剝離片成為最外表面之方式,將該支撐體黏貼於該雙面黏著片,
該支撐體研磨處理為研磨該可剝離片之步驟。
[6]如上述[5]之半導體裝置的製造方法,其中,該支撐體層為選自由矽晶圓及玻璃晶圓所組成之群組的1種以上。
[7]如上述[1]~[6]任一項之半導體裝置的製造方法,其中,該雙面黏著片含有粒子。
[8]如上述[7]之半導體裝置的製造方法,其中,該粒子為熱膨脹性粒子。
[9]如上述[8]之半導體裝置的製造方法,其中,該雙面黏著片依序具有黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2),該黏著劑層(X1)為含有該熱膨脹性粒子的熱膨脹性層。
[10]如上述[8]之半導體裝置的製造方法,其中,該雙面黏著片依序具有黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2),該基材層(Y)為含有該熱膨脹性粒子的熱膨脹性層。
[11]如上述[10]之半導體裝置的製造方法,其中,該基材層(Y)為層積含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性基材層(Y1)與非熱膨脹性基材層(Y2)而成之基材積層體,
該雙面黏著片依序具有該黏著劑層(X1)、該熱膨脹性基材層(Y1)、該非熱膨脹性基材層(Y2)、及該黏著劑層(X2)。
[12]如上述[1]~[11]任一項之半導體裝置的製造方法,其中,該加工對象物為半導體晶圓。
[13]如上述[1]~[12]任一項之半導體裝置的製造方法,其中,在該步驟2之前,具有選自在該加工對象物的該雙面黏著片側的表面形成溝槽之步驟、及在該加工對象物的內部形成改質區域之步驟的至少1個步驟,
該步驟2為,在對該積層體的支撐體進行了固定的狀態下,研磨該加工對象物,以該溝槽或該改質區域為起點,使該加工對象物單片化之步驟。
[發明功效]
根據本發明,可提供研磨後的加工對象物的厚度均一性優良的半導體裝置的製造方法。
[用以實施發明的形態]
本說明書中,「有效成分」是指在成為對象的組合物所含的成分中去除稀釋溶劑的成分。
又,本說明書中,質量平均分子量(Mw)是以凝膠滲透層析(GPC)法所測量的標準聚苯乙烯的換算值,具體為根據實施例所記載之方法所測量的數值。
本說明書中,對於偏好的數值範圍,階梯式記載的下限值及上限值可各自獨立組合。例如,「宜為10~90,較佳為30~60」的記載,也可以是組合「偏好的下限值(10)」與「較佳的上限值(60)」,為「10~60」。
本說明書中,例如「(甲基)丙烯酸」表示「丙烯酸」與「甲基丙烯酸」兩者,其他類似用語亦同。
本說明書中,「能量線」表示在電磁波或帶電粒子線之中具有能量子者,例如紫外線、放射線、電子線等。紫外線例如可使用無極燈、高壓水銀燈、金屬鹵素燈、UV-LED等作為紫外線光源照射。電子線可照射經由電子線加速器等所產生者。
本說明書中,「能量線聚合性」表示經由照射能量線而聚合的性質。又,「能量線硬化性」表示經由照射能量線而硬化的性質。
本說明書中,如下判斷「層」為「非熱膨脹性層」或「熱膨脹性層」。
當作為判斷對象的層含有熱膨脹性粒子的情形時,以熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度(t)加熱處理該層3分鐘。根據下式所計算出的體積變化率小於5%時,判斷該層為「非熱膨脹性層」,為5%以上時,判斷該層為「熱膨脹性層」。
•體積變化率(%)={(加熱處理後的前述層的體積-加熱處理前的前述層的體積)/加熱處理前的前述層的體積}×100
又,不含熱膨脹性粒子的層為「非熱膨脹性層」。
本說明書中,當「層」為非熱膨脹性層的情形時,根據上式所計算出的該非熱膨脹性層的體積變化率(%)小於5%,宜小於2%,較佳小於1%,更佳小於0.1%,再更佳小於0.01%。
又,本說明書中,當「層」為非熱膨脹性層的情形時,該非熱膨脹性層宜不含有熱膨脹性粒子,但在不違反本發明目的之範圍也可含有熱膨脹性粒子。在該非熱膨脹性層含有熱膨脹性粒子的情形,其含量越少越好,相對於非熱膨脹性層的總質量(100質量%),宜小於3質量%,較佳小於1質量%,更佳小於0.1質量%,再更佳小於0.01質量%,再更佳小於0.001質量%。
本說明書中,半導體晶圓的「電路面」是指形成電路的面,半導體晶圓的「背面」是指未形成電路的面。
本說明書中,「半導體裝置」是指透過利用半導體特性而可發揮功能的裝置整體。例如具有積體電路的晶圓、具有積體電路的薄化晶圓、具有積體電路的晶片、具有積體電路的薄化晶片、含有此等晶片的電子零件、及具備該電子零件的電子機器類等。
本說明書中,各層的厚度是指在23℃的厚度,為根據實施例記載之方法所測量的數值。
本說明書所記載的作用機制是推測性的,不限制達到本發明效果的機制。
[半導體裝置的製造方法]
本實施形態之半導體裝置的製造方法依序具有下列步驟1及步驟2,
步驟1:製作依序具有支撐體、雙面黏著片及加工對象物的積層體之步驟,
步驟2:在對該積層體的支撐體進行了固定的狀態下,研磨該加工對象物之步驟,
其中,該步驟1具有研磨黏貼於該雙面黏著片的支撐體之支撐體研磨處理。
本實施形態之半導體裝置的製造方法,使研磨後的加工對象物的厚度均一性優良的理由並不清楚,但推測如下。
在研磨加工對象物時,製作依序層積研磨前的加工對象物、雙面黏著片及支撐體的加工用積層體,在該積層體的支撐體固定在工作盤(chuck table)等的固定裝置的狀態下,經由研磨機等研磨加工對象物。此時,根據習知方法,因為黏貼於加工對象物的黏著片的凹凸、加工對象物及支撐體黏貼於黏著片時的壓力不均等的原因,加工用的積層體可能發生厚度的偏差。經由將產生厚度偏差的積層體固定在固定裝置,研磨前的加工對象物的表面產生凹凸,凸部的研磨量相對變多,所以研磨後的加工對象物可能產生厚度的偏差。
另一方面,本實施形態的半導體裝置的製造方法,在研磨加工對象物之前,具有研磨黏貼於加工對象物相反側的支撐體之支撐體研磨處理。經由該支撐體研磨處理,加工用的積層體厚度變得均勻,研磨前的加工對象物的表面變得平坦,推測因此研磨後的加工對象物的厚度均一性變得優良。
以下,首先對於本實施形態之半導體裝置的製造方法所使用的雙面黏著片進行說明,之後對於本實施形態之半導體裝置的製造方法所包含的各步驟詳細說明。
[雙面黏著片]
本實施形態之半導體裝置的製造方法所使用的雙面黏著片為,在其一面的黏著劑層黏貼支撐體,在另一面的黏著劑層黏貼加工對象物。雙面黏著片在對加工對象物實施指定的加工後,從加工對象物剝離去除。
雙面黏著片所具有的黏著劑層,從加工後容易從加工對象物及支撐體剝離的觀點,宜具有黏著力降低的作用機制。
具有黏著力降低的作用機制之黏著劑層,例如經由能量線照射而使黏著劑硬化、黏著力降低的黏著劑層;經由能量線照射而產生氣體、黏著力降低的黏著劑層;經由加熱或冷卻而使黏著劑的結晶性改變、黏著力降低的黏著劑層;利用熱膨脹而使黏著力降低的黏著劑層等。這些之中,以雙面黏著片所具的一面的黏著劑層為利用熱膨脹而使黏著力降低的黏著劑層為佳。
又,雙面黏著片所具有的一面的黏著劑層與另一面的黏著劑層的黏著力降低的作用機制,彼此不同者為佳。因此,在進行任何一方的黏著劑層的黏著力降低處理時,可避免非預期的使另一方的黏著劑層的黏著力降低。從此觀點,本實施形態之半導體裝置的製造方法所使用的雙面黏著片,所具有的一面的黏著劑層為利用熱膨脹而使黏著力降低的黏著劑層,另一面的黏著劑層為經由能量線照射而使黏著劑硬化、黏著力降低的黏著劑層者為佳。
又,適用本實施形態之半導體裝置的製造方法的雙面黏著片宜含有粒子。根據本實施形態之半導體裝置的製造方法,雙面黏著片的厚度偏差難以顯現在研磨後的加工對象物的厚度偏差。因此,本實施形態之半導體裝置的製造方法,也可適當地使用含有可能成為厚度偏差的原因的粒子之雙面黏著片。
雙面黏著片可含有的粒子例如熱膨脹性粒子、以各種改質為目的而添加的無機粒子等。
以下對於一面的黏著劑層利用熱膨脹降低黏著力的黏著劑層的雙面黏著片進行詳細說明。
一面的黏著劑層為利用熱膨脹降低黏著力的黏著劑層之雙面黏著片,依序具有黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2),黏著劑層(X1)及基材層(Y)的至少一個為含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性層,經由使該熱膨脹性層膨脹而使黏著劑層(X1)的表面形成凹凸的雙面黏著片(A)為佳。
雙面黏著片(A)經由將黏著劑層(X1)及基材層(Y)的至少一個的熱膨脹性層所含的熱膨脹性粒子加熱至膨脹起始溫度(t)以上的溫度,使其膨脹,使黏著劑層(X1)的黏著表面形成凹凸,大幅降低黏貼於黏著劑層(X1)的黏著表面的被黏著體與該黏著表面的接觸面積。因此,可顯著降低黏著劑層(X1)的黏著表面與被黏著體的黏附性,容易分離雙面黏著片(A)與被黏著體。
黏貼於雙面黏著片(A)的黏著劑層(X1)的被黏著體宜為支撐體。支撐體透過黏貼於加熱處理後的剝離性優良的黏著劑層(X1),即使支撐體是由硬質材質所構成,也不會使雙面黏著片(A)及支撐體屈曲而可加熱剝離。
雙面黏著片(A)可為依序具有黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2)者,也可只具有黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2),也可視需要具有其他層。但是,雙面黏著片(A)的一表面為黏著劑層(X1)的黏著表面,雙面黏著片(A)的另一表面為黏著劑層(X2)的黏著表面。
雙面黏著片(A)中,黏著劑層(X1)及基材層(Y)的至少一個可為含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性層。
在基材層(Y)為含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性層的情形的雙面黏著片(A),依序具有黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2),前述基材層(Y)例如含有前述熱膨脹性粒子的熱膨脹性層的雙面黏著片(以下也稱為「雙面黏著片(A1)」)。
又,在黏著劑層(X1)為含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性層的情形的雙面黏著片(A),依序具有黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2),前述黏著劑層(X1)例如含有前述熱膨脹性粒子的熱膨脹性層的雙面黏著片(以下也稱為「雙面黏著片(A2)」)。
這些之中,雙面黏著片(A)宜為基材層(Y)為含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性層者。經由基材層(Y)含有熱膨脹性粒子,黏著劑層的厚度的調整、黏著力、黏彈性模數等的控制等、設計的自由度增加,容易抑制被黏著體的位置偏差等。又,可抑制來自熱膨脹性粒子的殘渣及大幅變形的黏著劑層的一部分附著在晶片,並且可抑制形成於黏著劑層的凹凸形狀轉印到被黏著體,容易維持被黏著體的清潔度。
基材層(Y)為含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性層的雙面黏著片(A1)宜為,基材層(Y)為層積含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性基材層(Y1)與非熱膨脹性基材層(Y2)而成的基材積層體,依序具有黏著劑層(X1)、熱膨脹性基材層(Y1)、非熱膨脹性基材層(Y2)、及黏著劑層(X2)的雙面黏著片。
第1圖顯示,雙面黏著片(A1)為依序具有黏著劑層(X1)、熱膨脹性基材層(Y1)、非熱膨脹性基材層(Y2)、及黏著劑層(X2)的雙面黏著片。
第2圖顯示,雙面黏著片(A2)為依序具有熱膨脹性層的黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2)的雙面黏著片。
雙面黏著片(A)在基材層(Y)與黏著劑層(X1)之間,也可具有其他層,也可不具有其他層。又,雙面黏著片(A)在基材層(Y)與黏著劑層(X2)之間,也可具有其他層,也可不具有其他層。
但是,在雙面黏著片(A1)依序具有黏著劑層(X1)、熱膨脹性基材層(Y1)、非熱膨脹性基材層(Y2)、及黏著劑層(X2)的情形,在熱膨脹性基材層(Y1)的黏著劑層(X1)的相反側的面,從抑制該面的膨脹的觀點,宜直接層積非熱膨脹性基材層(Y2)。
又,雙面黏著片(A2)在黏著劑層(X1)的黏著表面的相反側的面,宜直接層積可抑制該面膨脹的層,較佳直接層積基材層(Y)。
<熱膨脹性粒子>
熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度(t),從抑制在加熱剝離時加工對象物的熱變化的觀點,宜小於125℃,較佳為120℃以下,更佳為115℃以下,再更佳為110℃以下,再又更佳為105℃以下。
熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度(t)宜為50℃以上,較佳為55℃以上,更佳為60℃以上,再更佳為70℃以上。
當熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度(t)為上述下限值以上時,可抑制因研磨加工對象物時的溫度上升而使熱膨脹性粒子非預期的膨脹。
又,在本說明書中,熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度(t)為根據下列方法所測量的數值。
(熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度(t)的測量法)
在直徑6.0mm(內徑5.65mm)、深度4.8mm的鋁杯,加入作為測量對象的熱膨脹性粒子0.5mg,從其上蓋上鋁蓋(直徑5.6mm、厚度0.1mm),製作樣本。
使用動態黏彈性測量裝置,在從鋁蓋上方以加壓子對該樣本施加0.01N的力的狀態下,測量樣本的高度。之後,在以加壓子施加0.01N的力的狀態下,以升溫速度10℃/min從20℃加熱至300℃,測量在加壓子的垂直方向的位移量,將向前進方向的位移起始溫度設定為膨脹起始溫度(t)。
熱膨脹性粒子宜為,由熱塑性樹脂所構成的外殼、與該外殼所包含且加熱至指定溫度時會氣化的內含成分所構成的微膠囊化發泡劑。
構成微膠囊化發泡劑的外殼的熱塑性樹脂,例如聚乙烯醇、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、或者使形成此等熱塑性樹脂所含的結構單元的單體的2種以上聚合所得的共聚物等。
微膠囊化發泡劑的外殼所包含的成分之內含成分,例如丙烷、丙烯、丁烯、n-丁烷、異丁烷、異戊烷、新戊烷、n-戊烷、n-己烷、異己烷、n-庚烷、n-辛烷、環丙烷、環丁烷、石油醚等的低沸點液體。
這些之中,從抑制加熱剝離時加工對象物的熱變化、以及抑制因研磨加工對象物時的溫度上升而使熱膨脹性粒子非預期的膨脹的觀點,在熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度(t)為50℃以上、小於125℃的情形時,內含成分宜為丙烷、異丁烷、n-戊烷、及環丙烷。
這些內含成分可單獨使用1種,也可併用2種以上。
熱膨脹性粒子的膨脹起 始溫度(t)可透過適當選擇內含成分的種類而調整。
熱膨脹性粒子在23℃的膨脹前的平均粒徑宜為3~100μm,較佳為4~70μm,更佳為6~60μm,再更佳為10~50μm。
又,熱膨脹性粒子的膨脹前平均粒徑為體積中位數粒徑(D
50),是使用雷射繞射式粒徑分布測量裝置(例如Malvern公司製,製品名「Mastersizer 3000」)測量,在膨脹前的熱膨脹性粒子的粒徑分布中,從膨脹前的熱膨脹性粒子的粒徑小的一方計算的累積體積頻率相當為50%的粒徑。
熱膨脹性粒子在23℃的膨脹前的90%粒徑(D
90),宜為10~150μm,較佳為15~100μm,更佳為20~90μm,再更佳為25~80μm。
又,熱膨脹性粒子的膨脹前的90%粒徑(D
90),是使用雷射繞射式粒徑分布測量裝置(例如Malvern公司製,製品名「Mastersizer 3000」)測量,在膨脹前的熱膨脹性粒子的粒徑分布中,從膨脹前的熱膨脹性粒子的粒徑小的一方計算的累積體積頻率相當為90%的粒徑。
熱膨脹性粒子加熱至膨脹起始溫度(t)以上的溫度時的體積最大膨脹率,宜為1.5~200倍,較佳為2~150倍,更佳為2.5~120倍,再更佳為3~100倍。
熱膨脹性層中的熱膨脹性粒子的含量為,相對於熱膨脹性層的總質量(100質量%),宜為1質量%以上,較佳為3質量%以上,更佳為7質量%以上,再更佳為10質量%以上。又,熱膨脹性層中的熱膨脹性粒子的含量為,相對於熱膨脹性層的總質量(100質量%),宜為25質量%以下,較佳為20質量%以下,更佳為16質量%以下,再更佳為14質量%以下。
當熱膨脹性粒子的含量為1質量%以上時,有加熱剝離時的剝離性增加的傾向。又,當熱膨脹性粒子的含量為25質量%以下時,有抑制因為熱膨脹前的熱膨脹性粒子所造成的凹凸發生、獲得良好的黏附性的傾向。
<熱膨脹性層的厚度>
熱膨脹性層的熱膨脹前的厚度宜為10~200μm,較佳為20~150μm,更佳為25~120μm。
當熱膨脹性層的熱膨脹前的厚度為10μm以上時,可抑制因為熱膨脹前的熱膨脹性粒子所造成的凹凸形成。又,當熱膨脹性層的熱膨脹前的厚度為200μm以下時,有雙面黏著片的操作變得容易的傾向。
接著,對於雙面黏著片(A)的更具體態樣之雙面黏著片(A1)及雙面黏著片(A2)進行說明。
[雙面黏著片(A1)]
雙面黏著片(A1)依序具有黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2),前述基材層(Y)為含有前述熱膨脹性粒子的熱膨脹性層的雙面黏著片。
<黏著劑層(X1)>
雙面黏著片(A1)所具有的黏著劑層(X1)可為熱膨脹性層,也可為非熱膨脹性層,但宜為非熱膨脹性層。
雙面黏著片(A1)所具有的黏著劑層(X1)可由含有黏著性樹脂的黏著劑組合物(x-1)所形成。
以下對於黏著劑組合物(x-1)所含的各成分進行說明。
(黏著性樹脂)
黏著性樹脂例如,該樹脂單獨具有黏著性,質量平均分子量(Mw)為1萬以上的聚合物。
黏著性樹脂的質量平均分子量(Mw)為,從黏著劑層(X1)的黏著力增加的觀點,宜為1萬~200萬,較佳為2萬~150萬,更佳為3萬~100萬。
黏著性樹脂的具體例,如丙烯酸類樹脂、胺甲酸乙酯類樹脂、聚異丁烯類樹脂等的橡膠類樹脂;聚酯類樹脂;烯烴類樹脂、矽酮類樹脂;聚乙烯醚類樹脂等。這些之中,從表現優良的黏著力的觀點,以丙烯酸類樹脂為佳。
這些黏著性樹脂可單獨1種使用,也可併用2種以上。
又,當這些黏著性樹脂為具有2種以上結構單元的共聚物的情形時,該共聚物的形態沒有特別限定,可為嵌段共聚物、無規共聚物、及接枝共聚物任一種。
黏著性樹脂宜具有官能基。官能基例如羥基、羧基、胺基、環氧基等,其中以具有羥基為佳。
黏著劑組合物(x-1)中的黏著性樹脂的含量為,相對於黏著劑組合物(x-1)的有效成分的總量(100質量%),宜為35~100質量%,較佳為50~100質量%,更佳為60~100質量%,再更佳為70~99.5質量%。
(交聯劑)
當黏著劑組合物(x-1)含有具官能基的黏著性樹脂的情形時,宜更含有交聯劑。
該交聯劑與具有官能基的黏著性樹脂反應,以該官能基作為交聯起點,使黏著性樹脂彼此交聯。
交聯劑例如異氰酸酯類交聯劑、環氧類交聯劑、氮雜環丙烷(aziridine)類交聯劑、金屬螯合物類交聯劑等。
這些交聯劑可單獨使用1種,也可併用2種以上。
這些交聯劑之中,從增加凝集力而提高黏著力的觀點,從容易取得等的觀點,以異氰酸酯類交聯劑為佳。
異氰酸酯類交聯劑,從抑制加熱時黏著劑層(X1)的彈性模數降低的觀點,宜使用含有異氰脲酸酯環的異氰脲酸酯型改性體,較佳使用非環式脂肪族聚異氰酸酯的異氰脲酸酯型改性體,更佳使用六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯型改性體。
交聯劑的含量是根據黏著性樹脂所具有的官能基數而適當調整,相對於具有官能基的黏著性樹脂100質量份,宜為0.01~10質量份,較佳為0.03~7質量份,更佳為0.05~5質量份。
(增黏劑)
黏著劑組合物(x-1),從更提高黏著力的觀點,可更含有增黏劑。
本說明書中,「增黏劑」為輔助性增加黏著性樹脂的黏著力的成分,是質量平均分子量(Mw)小於1萬者,與上述黏著性樹脂不同。
增黏劑的質量平均分子量(Mw)小於1萬,宜為400~9,000,較佳為500~8,000,更佳為800~5,000。
增黏劑例如松香類樹脂;萜烯類樹脂;苯乙烯類樹脂;石腦油(petroleum naphtha)熱分解所產生的戊烯、異戊二烯、胡椒鹼(piperine)、1,3-戊二烯等的C5餾分共聚合所得的C5類石油樹脂;石腦油熱分解所產生的茚(indene)、乙烯基甲苯等的C9餾分共聚合所得的C9類石油樹脂;以及使此等氫化的氫化樹脂等。
增黏劑的含量為,相對於黏著劑組合物(x-1)的有效成分的總量(100質量%),宜為0.01~65質量%,較佳為0.1~50質量%,更佳為1~40質量%,再更佳為2~30質量%。
(黏著劑用添加劑)
在無損本發明效果的範圍內,黏著劑組合物(x-1)除上述添加劑外,也可含有用於一般黏著劑的黏著劑用添加劑。
如此的黏著劑用添加劑例如抗氧化劑、軟化劑(可塑劑)、防鏽劑、顏料、染料、阻滯劑、反應促進劑(觸媒)、紫外線吸收劑、後述的能量線硬化性化合物及光聚合起始劑等。
又,這些黏著劑用添加劑可各別單獨使用,也可併用2種以上。
在含有這些黏著劑用添加劑的情形,各黏著劑用添加劑的含量各自獨立為,相對於黏著性樹脂100質量份,宜為0.0001~20質量份,較佳為0.001~10質量份。
(黏著劑層(X1)的厚度)
雙面黏著片(A1)所具有的黏著劑層(X1)的厚度,從表現良好的黏著力同時在經加熱熱膨脹性粒子而膨脹時使黏著劑層(X1)的黏著表面良好地形成凹凸的觀點,宜為3~10μm,較佳為3~8μm,更佳為3~7μm。
透過調整黏著劑層(X1)的厚度在上述範圍,可容易形成黏著劑層(X1),且容易使黏著劑層(X1)的黏著表面良好地形成凹凸。
<基材層(Y)>
基材層(Y)宜為非黏著性的基材。
基材層(Y)表面的探針黏性(probe tack)值,通常小於50mN/5mmφ,宜小於30mN/5mmφ,較佳小於10mN/5mmφ,更佳小於5mN/5mmφ。
又,本說明書中,基材表面的探針黏性值是指經由下列方法所測量的數值。
<探針黏性值>
將作為測量對象的基材裁切成一邊為10mm的正方形後,在23℃、50%RH(相對濕度)的環境下靜置24小時,作為測試樣品,在23℃、50%RH(相對濕度)的環境下,使用黏性測試機(日本特殊測器股份有限公司製,製品名「NTS-4800」),根據JIS Z0237:1991,可測量測試樣品表面的探針黏性值。具體為,以接觸負重0.98N/cm
2使直徑5mm的不鏽鋼製的探針接觸測試樣品的表面1秒鐘後,測量以10mm/秒的速度使該探針離開測試樣品表面所需要的力,所得的數值可為該測試樣品的探針黏性值。
基材層(Y)宜為層積含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性基材層(Y1)與非熱膨脹性基材層(Y2)而成的基材積層體。
經由在熱膨脹性基材層(Y1)的黏著劑層(X1)的相反側的面設置非熱膨脹性層的非熱膨脹性基材層(Y2),容易使因熱膨脹性基材層(Y1)的熱膨脹性粒子的膨脹所產生的應力傳送到黏著劑層(X1)側,容易在黏著劑層(X1)的表面良好地形成凹凸。
接著,對於構成基材積層體的熱膨脹性基材層(Y1)及非熱膨脹性基材層(Y2)進行說明。
<熱膨脹性基材層(Y1)>
熱膨脹性基材層(Y1)為樹脂材料中含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性層,設置在黏著劑層(X1)與非熱膨脹性基材層(Y2)之間。
從增加熱膨脹性基材層(Y1)與層積的其他層之層間黏附性的觀點,也可對熱膨脹性基材層(Y1)的表面施以經氧化法、粗糙化法等的表面處理、高黏度處理、或底漆處理。
氧化法例如電暈放電處理、電漿放電處理、鉻酸處理(濕式)、熱風處理、臭氧、紫外線照射處理等,粗糙化法例如噴沙法、溶劑處理法等。
熱膨脹性基材層(Y1)宜由含有樹脂及熱膨脹性粒子的樹脂組合物(y-1)所形成。
以下對於樹脂組合物(y-1)的較佳態樣進行說明。又,關於熱膨脹性粒子的合適態樣如上所述。
(樹脂)
樹脂組合物(y-1)所含的樹脂可為非黏著性樹脂,也可為黏著性樹脂。
亦即,即使樹脂組合物(y-1)所含的樹脂為黏著性樹脂,在由樹脂組合物(y-1)形成熱膨脹性基材層(Y1)的過程中,該黏著性樹脂與聚合性化合物進行聚合反應,所得的樹脂成為非黏著性樹脂,含有該樹脂的熱膨脹性基材層(Y1)可為非黏著性。
樹脂組合物(y-1)所含的前述樹脂的質量平均分子量(Mw)宜為1,000~100萬,較佳為1,000~70萬,更佳為1,000~50萬。
又當該樹脂為具有2種以上結構單元的共聚物的情形時,該共聚物的形態沒有特別限定,可為嵌段共聚物、無規共聚物、及接枝共聚物任一種。
樹脂的含量為,相對於樹脂組合物(y-1)的有效成分的總量(100質量%),宜為50~99質量%,較佳為60~95質量%,更佳為65~93質量%,再更佳為70~90質量%。
樹脂組合物(y-1)所含的前述樹脂,從黏著劑層(X1)的黏著表面容易形成凹凸的觀點及熱膨脹後的片狀維持性良好的觀點,宜含有選自由丙烯酸胺甲酸乙酯(urethane acrylate)類樹脂及烯烴類樹脂所組成之群組的1種以上。亦即,熱膨脹性基材層(Y1)宜含有選自由丙烯酸胺甲酸乙酯類樹脂及烯烴類樹脂所組成之群組的1種以上。
又,上述丙烯酸胺甲酸乙酯類樹脂宜為下列樹脂(U1)。
•胺甲酸乙酯預聚物(UP)與含有(甲基)丙烯酸酯的乙烯化合物聚合而成的丙烯酸胺甲酸乙酯類樹脂(U1)。
又,本說明書中,預聚物為單體聚合而成的化合物,表示可透過進進一步的聚合而構成聚合物的化合物。
(基材用添加劑)
樹脂組合物(y-1)在無損本發明效果的範圍內可視需要含有基材用添加劑。
基材用添加劑例如紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、增滑劑、抗黏劑、著色劑等。
又,此等基材用添加劑可各別單獨使用,也可併用2種以上。
在含有此等基材用添加劑的情形時,各基材用添加劑的含量各自獨立為,相對於前述樹脂100質量份,宜為0.0001~20質量份,較佳為0.001~10質量份。
(無溶劑型樹脂組合物(y-1a))
樹脂組合物(y-1)之一態樣,例如調配具有質量平均分子量(Mw)為50,000以下的乙烯性不飽和基的寡聚物、能量線聚合性單體、與上述熱膨脹性粒子而成,不調配溶劑的無溶劑型樹脂組合物(y-1a)。
無溶劑型樹脂組合物(y-1a)雖然不調配溶劑,但是能量線聚合性單體有助於增加前述寡聚物的可塑性。
透過對無溶劑型樹脂組合物(y-1a)照射能量線,使具有乙烯性不飽和基的寡聚物、能量線聚合性單體等聚合,形成熱膨脹性基材層(Y1)。
無溶劑型樹脂組合物(y-1a)所含的前述寡聚物的質量平均分子量(Mw)為50,000以下,但宜為1,000~50,000,較佳為2,000~40,000,更佳為3,000~35,000,再更佳為4,000~30,000。
前述寡聚物只要是上述樹脂組合物(y-1)所含的樹脂之中具有質量平均分子量50,000以下的乙烯性不飽和基者即可,但宜為上述的胺甲酸乙酯預聚物(UP),較佳為兩末端具有乙烯性不飽和基的直鏈胺甲酸乙酯預聚物。
又,該寡聚物也可使用具有乙烯性不飽和基的改性烯烴類樹脂。
在無溶劑型樹脂組合物(y-1a)中,前述寡聚物及能量線聚合性單體的總和含量為,相對於無溶劑型樹脂組合物(y-1a)的總量(100質量%),宜為50~99質量%,較佳為60~95質量%,更佳為65~90質量%,再更佳為70~85質量%。
能量線聚合性單體例如(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、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、丙烯酸三環癸酯等的脂環式聚合性化合物;丙烯酸苯基羥丙酯、丙烯酸苄酯、酚環氧乙烷改性丙烯酸酯等的芳香族聚合性化合物;(甲基)丙烯酸四氫糠醇酯、丙烯酸嗎啉、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己內醯胺等的雜環式聚合性化合物等。這些之中,以(甲基)丙烯酸異莰酯、丙烯酸苯基羥丙酯為佳。
此等能量線聚合性單體可單獨1種使用,也可併用2種以上。
在無溶劑型樹脂組合物(y-1a)中,前述寡聚物、與前述能量線聚合性單體的含量比[寡聚物/能量線聚合性單體],質量比宜為20/80~90/10,較佳為30/70~85/15,更佳為35/65~80/20。
無溶劑型樹脂組合物(y-1a)宜更調配光聚合起始劑而成。
透過含有光聚合起始劑,即使經由較低能量的能量線照射,也可使硬化反應充分地進行。
光聚合起始劑例如1-羥基環己基苯基酮、安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香丙基醚、苄基苯基硫醚、一硫化四甲基秋蘭姆(tetramethylthiuram monosulfide)、偶氮雙異丁腈、聯苄、丁二酮、β-氯蒽醌、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦等。
此等光聚合起始劑可單獨1種使用,也可併用2種以上。
光聚合起始劑的調配量為,相對於前述寡聚物及能量線聚合性單體的總量(100質量份),宜為0.01~5質量份,較佳為0.01~4質量份,更佳為0.02~3質量份。
(熱膨脹性基材層(Y1)的厚度)
熱膨脹性基材層(Y1)的熱膨脹前的厚度宜為10~200μm,較佳為20~150μm,更佳為25~120μm。
當熱膨脹性基材層(Y1)的熱膨脹前的厚度為10μm以上時,可抑制因熱膨脹前的熱膨脹性粒子所導致的凹凸的形成,可使黏著劑層(X1)的黏著力變得良好。當熱膨脹性基材層(Y1)的熱膨脹前的厚度為200μm以下時,有雙面黏著片的操作變得容易的傾向。
<非熱膨脹性基材層(Y2)>
雙面黏著片所具的非熱膨脹性基材層(Y2)設置於熱膨脹性基材層(Y1)的黏著劑層(X1)的層積面的相反側的面。
非熱膨脹性基材層(Y2)宜為非黏著性的基材。在非熱膨脹性基材層(Y2)的表面的探針黏性值通常小於50mN/5mmφ,宜小於30mN/5mmφ,較佳小於10mN/5mmφ,更佳小於5mN/5mmφ。
非熱膨脹性基材層(Y2)的形成材料例如樹脂、金屬、紙材等。
樹脂例如聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴樹脂;聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等的乙烯類樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯類樹脂;聚苯乙烯;丙腈-丁二烯-苯乙烯共聚物;三乙酸纖維素;聚碳酸酯;聚氨酯、丙烯酸改性聚氨酯等的胺甲酸乙酯樹脂;聚甲基戊烷;聚碸;聚醚醚酮;聚醚碸;聚苯硫醚;聚醚醯亞胺、聚醯亞胺等的聚醯亞胺類樹脂;聚醯胺類樹脂;丙烯酸類樹脂;氟樹脂等。
金屬例如鋁、錫、鉻、鈦等。
紙材例如薄頁紙、中質紙、上質紙、浸漬紙、塗料紙、銅版紙、描圖紙、玻璃紙等。
這些之中,以聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯類樹脂為佳。
此等形成材料可由1種所構成,也可併用2種以上。
併用2種以上的形成材料的非熱膨脹性基材層(Y2),例如以聚乙烯等的熱塑性樹脂層壓紙材者、在含樹脂的樹脂膜或片的表面形成金屬膜者等。
又,金屬層的形成方法例如以真空蒸鍍、濺鍍、離子鍍等的PVD法蒸鍍上述金屬的方法,或使用一般的黏著劑黏貼由上述金屬所形成的金屬箔的方法等。
又,從增加非熱膨脹性基材層(Y2)與層積的其他層的層間黏附性的觀點,在非熱膨脹性基材層(Y2)含有樹脂的情形,對非熱膨脹性基材層(Y2)的表面也可施以與上述熱膨脹性基材層(Y1)相同的氧化法、粗糙化法等的表面處理、高黏度處理、或底漆處理。
在非熱膨脹性基材層(Y2)含有樹脂的情形,也可與該樹脂一起含有樹脂組合物(y-1)中也可含有的上述基材用添加劑。
(非熱膨脹性基材層(Y2)在23℃的儲存模數E’(23))
非熱膨脹性基材層(Y2)在23℃的儲存模數E’(23)宜為5.0×10
7~5.0×10
9Pa,較佳為5.0×10
8~4.5×10
9Pa,更佳為1.0×10
9~4.0×10
9Pa。
當非熱膨脹性基材層(Y2)的儲存模數E’(23)為5.0×10
7Pa以上時,容易提高雙面黏著片的耐變形性。另一方面,當非熱膨脹性基材層(Y2)的儲存模數E’(23)為5.0×10
9Pa以下時,容易提高雙面黏著片的操作性。
又,本說明書中,非熱膨脹性基材層(Y2)的儲存模數E’(23)表示根據實施例記載之方法所測量的數值。
(非熱膨脹性基材層(Y2)的厚度)
非熱膨脹性基材層(Y2)的厚度宜為5~500μm,較佳為15~300μm,更佳為20~200μm。當非熱膨脹性基材層(Y2)的厚度為5μm以上時,容易提高雙面黏著片的耐變形性。另一方面,當非熱膨脹性基材層(Y2)的厚度為500μm以下時,容易提高雙面黏著片的操作性。
<黏著劑層(X2)>
黏著劑層(X2)為設置在非熱膨脹性基材層(Y2)的熱膨脹性基材層(Y1)的層積面的相反側的面的層。
黏著劑層(X2)宜為經由能量線照射而硬化、黏著力降低的能量線硬化性黏著劑層,較佳為經由照射紫外線而硬化、黏著力降低的黏著劑層。
黏著劑層(X2)宜為非熱膨脹性層。
黏著劑層(X2)宜由含有黏著性樹脂的黏著劑組合物(x-2)所形成。以下對於黏著劑組合物(x-2)所含的各成分進行說明。
黏著劑組合物(x-2)含有黏著性樹脂,視需要也可含有交聯劑、增黏劑、聚合性化合物、聚合起始劑、上述各成分以外之用於一般黏著劑的黏著劑用添加劑等。
(黏著性樹脂)
黏著性樹脂宜為,該樹脂單獨具有黏著性,質量平均分子量(Mw)為1萬以上的聚合物。
黏著性樹脂的質量平均分子量(Mw),從更提高黏著劑層(X2)的黏著力的觀點,宜為1萬~200萬,較佳為2萬~150萬,更佳為3萬~100萬。
黏著性樹脂,例如與黏著劑組合物(x-1)所含的黏著性樹脂相同者。這些之中,從表現優良的黏著力的觀點,宜含有丙烯酸類樹脂。
此等黏著性樹脂可單獨1種使用,也可併用2種以上。
又,當此等黏著性樹脂為具有2種以上結構單元的共聚物的情形時,該共聚物的形態可為嵌段共聚物、無規共聚物、及接枝共聚物任一種。
黏著劑組合物(x-2)所含的黏著性樹脂,從作為經由能量線照射而使所得的黏著劑層(X2)硬化、黏著力降低的黏著劑層的觀點,宜為側鏈具有能量線聚合性官能基的黏著性樹脂。
能量線聚合性官能基例如(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基等的具有碳-碳雙鍵者。
黏著劑組合物(x-2)中的黏著性樹脂的含量為,相對於黏著劑組合物(x-2)的有效成分的總量(100質量%),宜為35~100質量%,較佳為50~100質量%,更佳為60~98質量%,再更佳為70~95質量%。
(能量線硬化性化合物)
黏著劑組合物(x-2)可含有黏著性樹脂、及經由能量線照射可聚合硬化的單體或寡聚物之能量線硬化性化合物。
如此的能量線硬化性化合物例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(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;多官能胺甲酸乙酯(甲
基)丙烯酸酯、多官能聚酯(甲基)丙烯酸酯、多官能聚醚(甲基)丙烯酸酯、多官能環氧基(甲基)丙烯酸酯等的寡聚物。
這些之中,從分子量相對較高、難以使黏著劑層(X2)的彈性模數下降的觀點,宜為多官能胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸寡聚物。
能量線硬化性化合物的分子量(為寡聚物時,為質量平均分子量(Mw)),宜為100~12,000,較佳為200~10,000,更佳為400~8,000,再更佳為600~6,000。
(光聚合起始劑)
黏著劑組合物(x-2)宜更含有光聚合起始劑。
透過含有光聚合起始劑,可使能量線聚合性成分的聚合更有效率地進行。
光聚合起始劑同無溶劑型樹脂組合物(y-1a)之說明所舉之例。這些之中,以1-羥基環己基苯基酮為佳。
光聚合起始劑的含量為,相對於具有能量線聚合性官能基的黏著性樹脂的總量100質量份,宜為0.01~10質量份,較佳為0.03~5質量份,更佳為0.05~3質量份。
(交聯劑)
當黏著劑組合物(x-2)含有具官能基的黏著性樹脂的情形時,黏著劑組合物(x-2)宜更含有交聯劑。
該交聯劑與具有官能基的黏著性樹脂反應,以該官能基作為交聯起點,使黏著性樹脂彼此交聯。
黏著劑組合物(x-2)也可含有的交聯劑,例如與黏著劑組合物(x-1)也可含有的交聯劑相同或為等同物,從增加凝集力而提高黏著力的觀點,從容易取得等的觀點,宜為異氰酸酯類交聯劑。
交聯劑的含量是根據黏著性樹脂所具有的官能基數而適當調整,相對於具有官能基的黏著性樹脂100質量份,宜為0.01~10質量份,較佳為0.03~7質量份,更佳為0.05~5質量份。
(增黏劑)
黏著劑組合物(x-2),從更提高黏著力的觀點,可更含有增黏劑。
黏著劑組合物(x-2)也可含有的增黏劑,可使用與黏著劑組合物(x-1)也可含有的增黏劑等同者。
(黏著劑用添加劑)
黏著劑用添加劑例如與黏著劑組合物(x-1)也可含有的黏著劑用添加劑相同者。
黏著劑組合物(x-2)可透過混合黏著性樹脂、視需要使用的交聯劑、增黏劑、黏著劑用添加劑等而製造。
(黏著劑層(X2)的厚度)
黏著劑層(X2)的厚度宜為5~150μm,較佳為8~100μm,更佳為12~80μm,再更佳為15~65μm。
當黏著劑層(X2)的厚度為5μm以上時,容易獲得充分的黏著力,有可抑制被黏著體無預期的剝離、位置偏差等的傾向。另一方面,當黏著劑層(X2)的厚度為150μm以下時,有雙面黏著片的操作變得容易的傾向。
<雙面黏著片(A1)的製造方法>
雙面黏著片(A1)的製造方法沒有特別限制,例如可將依序具有黏著劑層(X1)、熱膨脹性基材層(Y1)、非熱膨脹性基材層(Y2)、及黏著劑層(X2)的雙面黏著片(A1),經由具有下列步驟(1a)~(5a)的方法所製造。
•步驟(1a):在剝離材的剝離處理面上塗佈黏著劑組合物(x-1),形成黏著劑層(X1)之步驟。
•步驟(2a):在非熱膨脹性基材層(Y2)的一面塗佈樹脂組合物(y-1),形成層積非熱膨脹性基材層(Y2)與熱膨脹性基材層(Y1)而成的基材積層體之步驟。
•步驟(3a):將步驟(1a)所形成的黏著劑層(X1)的黏著表面,與步驟(2a)所形成的基材積層體的熱膨脹性基材層(Y1)側的表面貼合,獲得單面黏著片之步驟。
•步驟(4a):在剝離材的剝離處理面上塗佈黏著劑組合物(x-2),形成黏著劑層(X2)之步驟。
•步驟(5a):將步驟(3a)所形成的單面黏著片的非熱膨脹性基材層(Y2)的表面,與步驟(4a)所形成的黏著劑層(X2)的黏著表面貼合之步驟。
在上述雙面黏著片的製造方法中,樹脂組合物(y-1)、黏著劑組合物(x-1)、及黏著劑組合物(x-2)也可更調配稀釋溶劑,成為溶液的形態。
塗佈方法例如旋轉塗佈法、噴霧塗佈法、棒塗佈法、刀塗佈法、輥塗佈法、刮刀塗佈法、噴嘴塗佈法、凹版印刷塗佈法等。
又,使樹脂組合物(y-1)、黏著劑組合物(x-1)、及黏著劑組合物(x-2)所形成的塗膜乾燥的步驟,從抑制熱膨脹性粒子的膨脹的觀點,宜在乾燥溫度小於熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度(t)下進行。
[雙面黏著片(A2)]
雙面黏著片(A2)為,依序具有黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2),該黏著劑層(X1)為含有前述熱膨脹性粒子的熱膨脹性層之雙面黏著劑層。/
對於雙面黏著片(A2)所具有的基材層(Y)之說明,與對於雙面黏著片(A1)中的非熱膨脹性基材層(Y2)之說明相同,較佳態樣亦同。
對於雙面黏著片(A2)所具有的黏著劑層(X2)之說明,與對於雙面黏著片(A1)中的黏著劑層(X2)之說明相同,較佳態樣亦同。
雙面黏著片(A2)所具有的黏著劑層(X1)為含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性層,宜含有黏著性樹脂及熱膨脹性粒子。
黏著性樹脂與雙面黏著片(A1)之說明中黏著劑組合物(x-1)可含有的黏著性樹脂所舉之例相同。這些之中,從表現優良的黏著力的觀點,宜含有丙烯酸類樹脂。
雙面黏著片(A2)所具有的黏著劑層(X1)的熱膨脹前的厚度宜為10~200μm,較佳為20~150μm,更佳為25~120μm。
當黏著劑層(X1)的熱膨脹前的厚度為10μm以上時,容易獲得充分的黏著力,有可抑制被黏著體無預期的剝離、位置偏差等的傾向。另一方面,當黏著劑層(X1)的熱膨脹前的厚度為200μm以下,有加熱剝離時的剝離性增加的傾向。
<雙面黏著片(A)整體的厚度>
雙面黏著片(A)熱膨脹前的雙面黏著片(A)整體的厚度宜為90~300μm,較佳為100~250μm,更佳為130~200μm。
當雙面黏著片(A)整體的厚度為90μm以上時,雙面黏著片的機械強度等變得良好而容易操作。又當雙面黏著片(A)整體的厚度為300μm以下時,有雙面黏著片的操作變得容易的傾向。
[半導體裝置的製造方法之各步驟]
接著,對於本實施形態之半導體裝置的製造方法所包含的各步驟,參考圖式依序說明。
又,在下列圖式中,以使用雙面黏著片(A)作為雙面黏著片,在雙面黏著片(A)的黏著劑層(X2)黏貼作為加工對象物的半導體晶圓,在雙面黏著片(A)的黏著劑層(X1)黏貼支撐體之態樣為例進行說明,但是本實施形態之半導體裝置的製造方法不限於該態樣。
<步驟1>
步驟1為製作依序具有支撐體、雙面黏著片及加工對象物的積層體之步驟,為具有研磨黏貼於前述雙面黏著片的支撐體之支撐體研磨處理之步驟。
在步驟1,在雙面黏著片的一面的黏著劑層黏貼支撐體,在雙面黏著片的另一面的黏著劑層黏貼加工對象物。
加工對象物例如半導體晶片、半導體晶圓、化合物半導體、半導體封裝、電子零件、LED元件、藍寶石基板、顯示器、面板用基板等。這些之中,以半導體晶圓為佳。
黏貼支撐體及加工對象物的順序沒有特別限制,可以是支撐體的黏貼先於加工對象物的黏貼,也可以是加工對象物的黏貼先於支撐體的黏貼。又,也可以同時將支撐體及加工對象物黏貼在雙面黏著片。
(支撐體)
支撐體的材質例如SUS等的金屬材料;玻璃晶圓、矽晶圓等的非金屬無機材料;環氧樹脂、ABS樹脂、丙烯酸類樹脂、工程塑膠、超級工程塑膠、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂等的樹脂材料;玻璃環氧樹脂等的複合材料等。
上述的工程塑膠例如耐綸、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等。
上述的超工程塑膠例如聚苯硫醚(PPS)、聚醚碸(PES)、聚醚醚酮(PEEK)等。
這些之中,從支撐體為硬質,在研磨加工對象物時及搬運研磨後的加工對象物時,可有效地抑制振動、位置偏差、破損等的觀點,宜選自由矽晶圓及玻璃晶圓所組成之群組的1種以上。
支撐體的形狀沒有特別限定,但以板狀為佳。
支撐體研磨處理後的支撐體厚度宜為200~1,500μm,較佳為250~1,200μm,更佳為300~1,000μm。
當支撐體研磨處理後的支撐體厚度為200μm以上時,在研磨加工對象物時及搬運研磨後的加工對象物時,可有效地抑制振動、位置偏差、破損等。另一方面,當支撐體研磨處理後的支撐體厚度為1,500μm以下時,支撐體的重量不會過重,在搬運研磨後的加工對象物時的搬運性優良。
支撐體也可具有包含支撐體層、與層積於該支撐體層的一面的可剝離片之層積結構。在使用具有該層積結構的支撐體的情形時,支撐體以使可剝離片成為最外表面的方式黏貼在雙面黏著片,支撐體研磨處理宜為研磨上述可剝離片之處理。
在支撐體研磨處理中,經由研磨具有層積結構的支撐體的可剝離片,不必研磨支撐體層,在剝離去除可剝離片之後,可再利用支撐體層。
可剝離片可使用例如具有基材層及黏著劑層的單面黏著片。在使用單面黏著片作為可剝離片的情形,可將單面黏著片的黏著劑層黏貼在支撐體層者作為支撐體,研磨單面黏著片的基材層。
單面黏著片可使用公知者,也可為適當使用在本實施形態之半導體裝置的製造方法所使用的雙面黏著片的材料所舉例之材料而製作者。
黏貼可剝離片的支撐體層,與上述說明的支撐體的適合材質相同之觀點,宜為選自由矽晶圓及玻璃晶圓所組成之群組的1種以上。
支撐體的厚度,同上述說明的支撐體研磨處理後的支撐體的適合厚度之觀點,宜為200~1,500μm,較佳為250~1,200μm,更佳為300~1,000μm。
(支撐體研磨處理)
支撐體研磨處理為研磨黏貼於雙面黏著片的支撐體之處理。
在支撐體的黏貼先於加工對象物的黏貼的情形,進行支撐體研磨處理的時間可在黏貼加工對象物之前,也可在黏貼加工對象之後。
在支撐體研磨處理在加工對象物的黏貼之前的情形,支撐體研磨處理宜為,在雙面黏著片黏貼支撐體的面的相反側的面,黏貼剝離材,在對該剝離材進行了固定的狀態下,研磨支撐體之處理。可經由在支撐體研磨處理後剝離去除剝離材,在露出的黏著劑層黏貼加工對象物,製作積層體。
另一方面,在支撐體研磨處理在加工對象物的黏貼之後的情形,支撐體研磨處理宜為,在對黏貼於雙面黏著片的一面的加工對象物進行了固定之狀態下,研磨黏貼於雙面黏著片的另一面的支撐體之處理。
剝離材使用進行了雙面剝離處理的剝離片、進行了單面剝離處理的剝離片等,例如在剝離材用的基材上塗佈剝離劑者等。
剝離材用的基材例如塑膠膜、紙類等。塑膠膜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、聚乙烯樹脂等的烯烴樹脂膜等,紙類例如上質紙、玻璃紙、牛皮紙等。
剝離劑例如矽酮類樹脂、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。剝離劑可單獨1種使用,也可併用2種以上。
剝離材的厚度宜為10~200μm,較佳為20~150μm,更佳為35~80μm。
在支撐體研磨處理中的支撐體的研磨量沒有特別限定,只要研磨加工對象物時的厚度精度調整在良好範圍即可,例如研磨的厚度可為10~600μm,也可為20~100μm,也可為30~70μm。
第3圖顯示,說明在將黏貼在雙面黏著片(A)所具有的黏著劑層(X2)之半導體晶圓W固定在固定平台T的狀態下,經由研磨機1研磨黏貼於黏著劑層(X1)的支撐體S之支撐體研磨處理的剖面圖。
第4圖顯示,說明在將黏貼在雙面黏著片(A)所具有的黏著劑層(X2)之剝離材R固定在固定平台T的狀態下,經由研磨機1研磨黏貼於黏著劑層(X1)的支撐體S之支撐體研磨處理的剖面圖。
半導體晶圓W以電路面Wα成為黏著劑層(X2)側的方式而黏貼。
半導體晶圓W可為矽晶圓,也可為砷化鎵、碳化矽、藍寶石、鉭酸鋰、鈮酸鋰、氮化鉀、磷化銦等的晶圓、玻璃晶圓。
半導體晶圓W在研磨前的厚度通常為500~1,000μm。
半導體晶圓W所具之電路可經由例如蝕刻法、剝離(lift-off)法等的習知泛用的方法所形成。
<步驟2>
步驟2為,在將步驟1中經過支撐體研磨處理所製作的積層體的支撐體進行了固定之狀態下,研磨前述加工對象物之步驟。
步驟2中對加工對象物的研磨,例如使用研磨機等的研磨處理;經由刀片研磨前切割法、隱形研磨前切割法等的研磨處理及單片化處理;等。這些之中,以經由刀片研磨前切割法的研磨處理及單片化處理、經由隱形研磨前切割法的研磨處理及單片化處理為佳。
刀片研磨前切割法又稱為DBG法(Dicing Before Gring)。刀片研磨前切割法是沿著預定切割線,事先在半導體晶圓形成較其厚度淺的深度的溝槽後,背面研磨該半導體晶圓至研磨面至少達到溝槽,使其薄化且單片化之方法。研磨面所達到的溝槽成為貫通半導體晶圓的切口,半導體晶圓因為該切口而被分割,單片化為半導體晶片。事先形成的溝槽通常設置在半導體晶圓的表面(電路面),例如可經由使用習知的具有切割刀片的晶圓切割裝置等的切割所形成。
隱形研磨前切割法又稱為SDBG法(Stealth Dicing Before Grinding)。隱形研磨前切割法是經由雷射光的照射,在半導體晶圓的內部形成改質區域,進行研磨處理而使半導體晶圓薄化,且以上述改質區域為切割起點,使半導體晶圓單片化成半導體晶片之方法。具體為,背面研磨具有改質區域的半導體晶圓,使其薄化,且藉由此時對半導體晶圓施加壓力,使裂縫以該改質區域為起點向半導體晶圓的黏著劑層的黏貼面延伸,使半導體晶圓單片化成半導體晶片。
又,形成改質區域後的研磨厚度可為到達改質區域的厚度,但即使沒有嚴格地到達改質區域,也可為到達接近改質區域的位置,進行研磨,以研磨石等的加工壓力進行切割。
在適用刀片研磨前切割法的情形,宜在黏貼於雙面黏著片的加工對象物的表面,事先形成溝槽。
另一方面,在適用隱形研磨前切割法的情形,可在黏貼於雙面黏著片前,對加工對象物照射雷射光,事先形成改質區域,也可對黏貼於雙面黏著片的加工對象物照射雷射光,形成改質區域。
亦即,本實施形態之半導體裝置的製造方法,從進行刀片研磨前切割法及隱形研磨前切割法的觀點,在步驟2之前,具有選自在前述加工對象物的前述雙面黏著片側的表面形成溝槽之步驟、及在前述加工對象物的內部形成改質區域之步驟的至少1個步驟,前述步驟2宜為,在對前述積層體的支撐體進行了固定之狀態下,研磨前述加工對象物,以前述溝槽或前述改質區域做為起點,使前述加工對象物單片化之步驟。
第5圖顯示,說明對黏貼在雙面黏著片(A)的黏著劑層(X2)的半導體晶圓W,使用雷射光照射裝置2,形成複數個改質區域3之步驟的剖面圖。
從半導體晶圓W的背面Wβ側照射雷射光,在半導體晶圓W的內部以大約等間隔形成複數個改質區域3。
第6(a)及(b)圖顯示,使半導體晶圓W薄化且單片化成複數個半導體晶片CP之步驟的剖面圖。
如第6(a)圖所示,在將支撐體研磨處理中被研磨的支撐體S固定在固定平台T的狀態下,以研磨機1研磨形成改質區域3的半導體晶圓W的背面Wβ,此時,藉由對半導體晶圓W施加壓力,產生以改質區域3作為起點的切割。因此,如第6(b)圖所示,獲得使半導體晶圓W薄化及單片化的複數個半導體晶片CP。
研磨後的半導體晶片CP的厚度宜為5~100μm,較佳為10~45μm。又,在經由隱形研磨前切割法進行研磨處理及單片化處理的情形,容易使經研磨所得的半導體晶片CP的厚度成為50μm以下,宜為10~45μm。
研磨後的半導體晶片CP在平面圖中的大小,宜小於600mm
2,較佳小於400 mm
2,更佳小於300 mm
2。又平面圖是指在厚度方向所見。
單片化後的半導體晶片CP在平面圖中的形狀,可為方形,也可為矩形等的細長形狀。
<步驟3>
本實施形態之半導體裝置的製造方法可更含有下列步驟3。
步驟3:在步驟2所研磨的加工對象物的雙面黏著片的相反側的面,黏貼熱硬化性膜之步驟。
第7圖顯示,說明在複數個半導體晶片CP的黏著劑層(X2)的相反側的面,黏貼具有支撐片5的熱硬化性膜4之步驟的剖面圖。
熱硬化性膜4為將至少含有熱硬化性樹脂的樹脂組合物製成膜所得的具有熱硬化性的膜,作為將半導體晶片CP安裝在基板時的接著劑使用。熱硬化性膜4可視需要含有上述熱硬化性樹脂的硬化劑、熱塑性樹脂、無機填充材、硬化促進劑等。
熱硬化性膜4可使用例如黏晶膜、晶片固定膜等的一般使用的熱硬化性膜。
熱硬化性膜4的厚度沒有特別限定,通常為1~200μm,宜為3~100μm,較佳為5~50μm。
支撐片5只要是可以支撐熱硬化性膜4者即可,例如作為雙面黏著片(A1)所具有的非熱膨脹性基材層(Y2)所舉例的樹脂、金屬、紙材等。
(分離步驟)
本實施形態之半導體裝置的製造方法,宜在步驟2或步驟3之後,具有選自由分離雙面黏著片與支撐體之支撐體分離步驟、及分離雙面黏著片與研磨後的加工對象物之加工對象物分離步驟所組成之群組的1個以上的分離步驟。
在分離步驟中,在黏貼被黏著體的黏著劑層具有使黏著力降低的作用機制的情形,宜在進行用以降低黏著力的處理後分離被黏著體。例如,在黏著劑層為利用熱膨脹而降低黏著力的黏著劑層的情形,可在經加熱使該黏著劑層的黏著力降低後分離被黏著體,在黏著劑層為經由能量線照射使黏著力降低的黏著劑層的情形,可在經由能量線照射使黏著力降低後分離被黏著體。
第8圖顯示,說明加熱雙面黏著片(A),使雙面黏著片(A)的黏著劑層(X1)與支撐體S分離之支撐體分離步驟的剖面圖。
雙面黏著片(A)的加熱溫度為熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度(t)以上,宜為「高於膨脹起始溫度(t)的溫度」,較佳為「膨脹起始溫度(t)+2℃」以上,更佳為「膨脹起始溫度(t)+4℃」以上,再更佳為「膨脹起始溫度(t)+5℃」以上。又,從省能量性及抑制在加熱剝離時的被黏著體的熱變化的觀點,雙面黏著片(A)的加熱溫度在小於125℃的範圍,宜為「膨脹起始溫度(t)+50℃」以下,較佳為「膨脹起始溫度(t)+40℃」以下,更佳為「膨脹起始溫度(t)+20℃」以下。
從抑制被黏著體的熱變化的觀點,雙面黏著片(A)的加熱溫度在膨脹起始溫度(t)以上的範圍內,宜小於125℃,較佳為120℃以下,更佳為115℃以下,再更佳為110℃以下,再更佳為105℃以下。特別是,當雙面黏著片(A)的加熱溫度小於125℃時,在進行上述步驟3的情形時,可抑制熱硬化性膜非預期地硬化。
第9圖顯示,說明分離雙面黏著片(A)的黏著劑層(X2)與複數個半導體晶片CP之加工對象物分離步驟的剖面圖。
分離黏著劑層(X2)與複數個半導體晶片CP的方法可根據黏著劑層(X2)的種類適當選擇。例如,在黏著劑層(X2)為經能量線照射而使黏著力降低的黏著劑層的情形,可在對黏著劑層(X2)照射能量線使黏著力降低後分離。
經過上述各步驟,獲得黏貼在熱硬化性膜4上的複數個半導體晶片CP。
之後,將黏貼複數個半導體晶片CP的熱硬化性膜4切割成與半導體晶片CP相同形狀,獲得帶有熱硬化性膜4的半導體晶片CP為佳。熱硬化性膜4的切割分法可適用例如經由雷射光的雷射切割、擴片、溶斷等的方法。
第10圖顯示帶有切割成與半導體晶片CP相同形狀的熱硬化性膜4的半導體晶片CP。
帶有熱硬化性膜4的半導體晶片CP可視需要更適當地實施擴大半導體晶片CP之間的間隔之擴片步驟、使擴大間隔的複數個半導體晶片CP排列之再排列步驟、反轉複數個半導體晶片CP的正背面之反轉步驟等之後,從熱硬化性膜4側黏貼(die attach)於基板。之後,透過使熱硬化性膜4熱硬化,可黏合半導體晶片與基板。
又,第3圖~第10圖以在雙面黏著片(A)的黏著劑層(X2)黏貼半導體晶圓W,在黏著劑層(X1)黏貼支撐體S,實施各步驟之態樣為例進行說明,但本實施形態之半導體裝置的製造方法也可為,例如在雙面黏著片(A)的黏著劑層(X1)黏貼半導體晶圓W,在黏著劑層(X2)黏貼支撐體S,實施各步驟之態樣。
[實施例]
經由下列實施例對本發明更具體地說明,但本發明不限於下列實施例。又各實施例中的物性值為經由下列方法所測量的數值。
[質量平均分子量(Mw)]
使用凝膠滲透層析裝置(Tosoh股份有限公司製,製品名「HLC-8320GPC」),以下列條件測量,使用標準聚苯乙烯換算所測量的數值。
(測量條件)
•管柱:依序連接「TSKgel guardcolumn SuperHzH」「TSKgel SuperHZM-M」「TSKgel SuperHZM-M」「TSKgel SuperHZ2000」(皆為Tosoh股份有限公司製)
•管柱溫度:40℃
•展開溶劑:四氫呋喃
•標準品:聚苯乙烯
•注入量:20μl
•流量:0.35mL/min
•偵測器:示差折射計
[各層的厚度]
使用Teclock股份有限公司製的定壓厚度測量器(型號:「PG-02J」,標準規格:根據JIS K6783、Z1702、Z1709),在23℃測量。
[熱膨脹性粒子的平均粒徑(D
50)、90%粒徑(D
90)]
使用雷射繞射式粒度分布測量裝置(例如Malvern公司製,製品名「Mastersizer 3000」),測量在23℃的膨脹前的熱膨脹性粒子的粒子分布。之後,從粒子分布的粒徑小的一方計算的累積體積頻率相當於50%及90%的粒徑,分別作為「熱膨脹性粒子的平均粒徑(D
50)」及「熱膨脹性粒子的90%粒徑(D
90)」。
[非熱膨脹性基材層(Y2)在23℃的儲存模數E’(23)]
將裁切成長30mm×寬5mm的非熱膨脹性基材層(Y2)作為測試樣本,使用動態黏彈性測量裝置(TA Instruments公司製,製品名「DMAQ800」),以測試開始溫度0℃、測試結束溫度200℃、升溫速度3℃/分、振動數1Hz、振幅20μm的條件,測量在23℃的儲存模數E’。結果為,後述為非熱膨脹性基材層(Y2)的PET膜在23℃的儲存模數E’(23)為2.27×10
9Pa。
[背面研磨後的加工對象物的厚度均一性(TTV)]
使用厚度計量裝置(Hamamatsu Photonics股份有限公司製,商品名「C8870」),以測量間距10mm測量背面研磨後的加工對象物整體的厚度。從所得的各點的厚度,計算出厚度的平均值及厚度的標準差,取出存在於[平均值-(標準差×3)]以上、[平均值+(標準差×3)]以下的範圍內的厚度資料群,將在此資料群內的最大厚度與最小厚度的差作為TTV(Total Thickness Variation)而算出。
[雙面黏著片的製造]
在下列製造例中,使用於各層的形成之材料的詳細內容如下。
<黏著性樹脂>
•丙烯酸類共聚物(A1):包含具有來自由丙烯酸-n-丁酯(BA)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸(AA)/丙烯酸-2-羥基乙酯(HEA)=86/8/1/5(質量比)所構成的原料單體的結構單元之Mw 60萬的丙烯酸類共聚物之溶液,稀釋溶劑:乙酸乙酯,固形份濃度:40質量%
•丙烯酸類共聚物(A2):含有使具有來自由丙烯酸-n-丁酯(BA)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸-2-羥基乙酯(HEA)=52/20/28(質量比)所構成的原料單體的結構單元之丙烯酸類共聚物,與2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(MOI)反應,使相對於丙烯酸類共聚物中的全部羥基的加成率以莫耳數基準成為的90%,且Mw 50萬的能量線硬化性的丙烯酸類共聚物之溶液,稀釋溶劑:乙酸乙酯,固形份濃度:35質量%
<交聯劑>
•異氰酸酯類交聯劑(i):含有三井化學股份有限公司製、製品名「Takenate D-101E」、三羥甲基丙烷改性甲苯二異氰酸酯之溶液,固形份濃度:75質量%
<能量線硬化性化合物>
•能量線硬化性化合物(i):三菱化學股份有限公司製,製品名「SHIKOH UT-4332」,多官能胺甲酸乙酯丙烯酸酯
<光聚合起始劑>
•光聚合起始劑(i):雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦
•光聚合起始劑(ii):1-羥基環己基苯基酮
<添加劑>
•酞菁(phthalocyanine)類顏料
<熱膨脹性粒子>
•熱膨脹性粒子:Nouryon公司製,製品名「Expancel(註冊商標)031-40」(DU type),膨脹起始溫度(t)=88℃,平均粒徑(D
50)=12.6μm,90%粒徑(D
90)=26.2μm
<剝離材>
•重剝離膜:Lintec股份有限公司製,製品名「SP-PET382150」,在聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜的一面,設置由矽酮類剝離劑所形成的剝離劑層,厚度:38μm
•輕剝離膜:Lintec股份有限公司製,製品名「SP-PET381031」,在PET膜的一面,設置由矽酮類剝離劑所形成的剝離劑層,厚度:38μm
製造例1
(1)黏著劑層(X1)的形成
在丙烯酸類共聚物(A1)的固形份100質量份,調配異氰酸酯類交聯劑(i)0.74質量份(固形份比),以甲苯稀釋,均勻攪拌,調製固形份濃度(有效成分濃度)25質量%的黏著劑組合物(x-1)。
之後,在重剝離膜的剝離面上,塗佈調製的黏著劑組合物(x-1),形成塗膜,將該塗膜在100℃乾燥60秒,形成厚度5μm的黏著劑層(X1)。
(2)黏著劑層(X2)的形成
在丙烯酸類共聚物(A2)的固形份100質量份,調配能量線硬化性化合物(i)12質量份(固形份比)、異氰酸酯類交聯劑(i)1.1質量份(固形份比)、光聚合起始劑(i)1質量份(固形份比),以甲苯稀釋,均勻攪拌,調製固形份濃度(有效成分濃度)30質量%的黏著劑組合物(x-2)。
之後,在輕剝離膜的剝離面上,塗佈調製的黏著劑組合物(x-2),形成塗膜,將該塗膜在100℃乾燥60秒,形成厚度20μm的黏著劑層(X2)。
(3)無溶劑型樹脂組合物(y-1a)的調製
使酯型二醇、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)反應所得的末端異氰酸酯胺甲酸乙酯預聚物,與丙烯酸-2-羥基乙酯反應,獲得質量平均分子量(Mw)5,000的寡聚物之兩末端具有乙烯性不飽和基的直鏈胺甲酸乙酯預聚物。
之後,在上述合成的胺甲酸乙酯預聚物40質量份(固形份比),調配能量線聚合性單體之丙烯酸異莰酯(IBXA)40質量份(固形份比)、及丙烯酸苯基羥丙酯(HPPA)20質量份(固形份比),相對於胺甲酸乙酯預聚物及能量線聚合性單體的總量(100質量份),進一步調配光聚合起始劑(ii)2.0質量份(固形份比),及添加劑之酞菁類顏料0.2質量份(固形份比)、丙烯酸環己酯(CHA)20質量份(固形份比),調製能量線硬化性組合物。
之後,在該能量線硬化性組合物調配熱膨脹性粒子,使熱膨脹性粒子的含量相對於所得的熱膨脹性基材層(Y1)總質量(100質量%)為12.5質量%,調製不含溶劑的無溶劑型樹脂組合物(y-1a)。
(4)層積有熱膨脹性基材層(Y1)與非熱膨脹性基材層(Y2)的基材積層體的形成
準備PET膜(東洋紡股份有限公司製,製品名「COSMOSHINE A4360」,厚度:50μm)作為非熱膨脹性基材層(Y2)。
之後,將無溶劑型樹脂組合物(y-1a)塗佈在該PET膜的一面,使形成的熱膨脹性基材層(Y1)的厚度成為100μm,形成塗膜。
之後,使用紫外線照射裝置(Eyegraphics股份有限公司製,製品名「ECS-401GX」)及高壓水銀燈(Eyegraphics股份有限公司製,製品名「H04-L41」),以照度160mW/cm
2、光量500mJ/cm
2的條件照射紫外線,使該塗膜硬化,獲得在作為非熱膨脹性基材層(Y2)的PET膜上形成熱膨脹性基材層(Y1)之基材積層體。又,紫外線照射時之上述照度及光量為使用照度・光量器(Eyegraphics股份有限公司製,製品名「UVPF-A2」)所測量的數值。
(5)製作雙面黏著片
將上述(1)所形成的黏著劑層(X1)的黏著表面,與上述(4)所形成的基材積層體的熱膨脹性基材層(Y1)的表面貼合。之後,將上述(2)所形成的黏著劑層(X2)的黏著表面,與該基材積層體的PET膜的表面貼合。
經此,製作具有下列結構的帶有剝離材的雙面黏著片。
<重剝離膜>/<黏著劑層(X1),厚度:5μm>/<熱膨脹性基材層(Y1),厚度:100μm>/<非熱膨脹性基材層(Y2),厚度:50μm>/<黏著劑層(X2),厚度:20μm>/<輕剝離膜>
[半導體裝置的製造]
實施例1
(1)積層體的製作
將上述製作的帶有剝離材的雙面黏著片的黏著劑層(X2)側的輕剝離膜剝離,在露出的黏著劑層(X2)黏貼加工對象物(直徑12吋、厚度780μm的雙面鏡面矽晶圓)。
又,剝離雙面黏著片的黏著劑層(X1)側的重剝離膜,在露出的黏著劑層(X1)黏貼支撐體(直徑12吋、厚度450μm的雙面鏡面矽晶圓),獲得依序具有支撐體、雙面黏著片、及加工對象物的積層體的製作。
又,關於加工對象物及支撐體的黏貼,使用背面研磨用的膠帶層壓機(Lintec股份有限公司製,裝置名「RAD-3510F/12」)。
(2)支撐體研磨處理
將上述所得的積層體的加工對象物固定在工作盤(chuck table),使用研磨機(Disco股份有限公司製,商品名「DGP8761」)研磨支撐體。又,進行支撐體的研磨,直到研磨前厚度為450μm的支撐體的厚度成為400μm。
(3)加工對象物的研磨
將在上述(2)研磨的支撐體固定在工作盤,使用研磨機(Disco股份有限公司製,商品名「DGP8761」)研磨加工對象物。又,進行加工對象物的研磨,直到研磨前厚度為780μm的加工對象物的厚度成為50μm。所得的研磨後的加工對象物的TTV以上述方法測量。
實施例2
除了進行加工對象物的研磨,直到研磨前厚度為780μm的加工對象物的厚度成為30μm以外,其餘同實施例1之方法,所得的研磨後的加工對象物的TTV以上述方法測量。
比較例1
同實施例1之步驟進行「(1)積層體的製作」,不實施「(2)支撐體研磨處理」,同實施例1之步驟進行「(3)加工對象物的研磨」。
比較例2
在比較例1中,除了進行「(3)加工對象物的研磨」,直到研磨前厚度為780μm的加工對象物的厚度成為30μm以外,其餘同比較例1之方法,所得的研磨後的加工對象物的TTV以上述方法測量。
[表1]
從表1之結果可知,實施支撐體研磨處理的實施例1及2,較未實施支撐體研磨處理的比較例1及2,研磨後的加工對象物的TTV變小。
1:研磨機
2:雷射光照射裝置
3:改質區域
4:熱硬化性膜
5:支撐體
(A),(A1),(A2):雙面黏著片
(X1):黏著劑層(X1)
(X2):黏著劑層(X2)
(Y):基材層(Y)
(Y1):熱膨脹性基材層(Y1)
(Y2):非熱膨脹性基材層(Y2)
R:剝離材
S:支撐體
T:固定平台
W:半導體晶圓
Wα:半導體晶圓W的電路面
Wβ:半導體晶圓W的背面
CP:半導體晶片
[第1圖]為顯示雙面黏著片的結構之一例的剖面圖。
[第2圖]為顯示雙面黏著片的結構之一例的剖面圖。
[第3圖]為說明本發明之半導體裝置的製造方法之步驟的一例的剖面圖。
[第4圖]為說明本發明之半導體裝置的製造方法之步驟的一例的剖面圖。
[第5圖]為說明本發明之半導體裝置的製造方法之步驟的一例的剖面圖。
[第6圖]為說明本發明之半導體裝置的製造方法之步驟的一例的剖面圖。
[第7圖]為說明本發明之半導體裝置的製造方法之步驟的一例的剖面圖。
[第8圖]為說明本發明之半導體裝置的製造方法之步驟的一例的剖面圖。
[第9圖]為說明本發明之半導體裝置的製造方法之步驟的一例的剖面圖。
[第10圖]為說明本發明之半導體裝置的製造方法之步驟的一例的剖面圖。
(A1):雙面黏著片
(X1):黏著劑層(X1)
(X2):黏著劑層(X2)
(Y):基材層(Y)
(Y1):熱膨脹性基材層(Y1)
(Y2):熱膨脹性基材層(Y2)
Claims (13)
- 一種半導體裝置的製造方法,依序具有下列步驟1及步驟2, 步驟1:製作依序具有支撐體、雙面黏著片及加工對象物的積層體之步驟, 步驟2:在對該積層體的支撐體進行了固定的狀態下,研磨該加工對象物之步驟, 其中,該步驟1具有研磨黏貼於該雙面黏著片的支撐體之支撐體研磨處理。
- 如請求項1所記載之半導體裝置的製造方法,其中,該支撐體研磨處理為,在對黏貼於該雙面黏著片的一面的加工對象物進行了固定的狀態下,研磨黏貼於該雙面黏著片的另一面的支撐體之處理。
- 如請求項1或2所記載之半導體裝置的製造方法,其中,該支撐體為選自由矽晶圓及玻璃晶圓所組成之群組的1種以上。
- 如請求項1或2所記載之半導體裝置的製造方法,其中,該支撐體研磨處理後的支撐體的厚度為200~1,500μm。
- 如請求項1或2所記載之半導體裝置的製造方法,其中,該支撐體具有包含支撐體層、與層積於該支撐體層的一面的可剝離片之積層結構, 以使該可剝離片成為最外表面之方式,將該支撐體黏貼於該雙面黏著片, 該支撐體研磨處理為研磨該可剝離片之步驟。
- 如請求項5所記載之半導體裝置的製造方法,其中,該支撐體層為選自由矽晶圓及玻璃晶圓所組成之群組的1種以上。
- 如請求項1或2所記載之半導體裝置的製造方法,其中,該雙面黏著片含有粒子。
- 如請求項7所記載之半導體裝置的製造方法,其中,該粒子為熱膨脹性粒子。
- 如請求項8所記載之半導體裝置的製造方法,其中,該雙面黏著片依序具有黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2),該黏著劑層(X1)為含有該熱膨脹性粒子的熱膨脹性層。
- 如請求項8所記載之半導體裝置的製造方法,其中,該雙面黏著片依序具有黏著劑層(X1)、基材層(Y)、及黏著劑層(X2),該基材層(Y)為含有該熱膨脹性粒子的熱膨脹性層。
- 如請求項10所記載之半導體裝置的製造方法,其中,該基材層(Y)為層積含有熱膨脹性粒子的熱膨脹性基材層(Y1)與非熱膨脹性基材層(Y2)而成之基材積層體, 該雙面黏著片依序具有該黏著劑層(X1)、該熱膨脹性基材層(Y1)、該非熱膨脹性基材層(Y2)、及該黏著劑層(X2)。
- 如請求項1或2所記載之半導體裝置的製造方法,其中,該加工對象物為半導體晶圓。
- 如請求項1或2所記載之半導體裝置的製造方法,其中,在該步驟2之前,具有選自在該加工對象物的該雙面黏著片側的表面形成溝槽之步驟、及在該加工對象物的內部形成改質區域之步驟的至少1個步驟, 該步驟2為,在對該積層體的支撐體進行了固定的狀態下,研磨該加工對象物,以該溝槽或該改質區域為起點,使該加工對象物單片化之步驟。
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JP2022-145894 | 2022-09-14 |
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