TWI441894B - 熱固型晶片接合薄膜、切割/晶片接合薄膜及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

熱固型晶片接合薄膜、切割/晶片接合薄膜及半導體裝置的製造方法 Download PDF

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Yuki Sugo
Shumpei Tanaka
Kouichi Inoue
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Nitto Denko Corp
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    • H01L2924/15738—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950 C and less than 1550 C
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    • H01L2924/20104—Temperature range 100 C=<T<150 C, 373.15 K =< T < 423.15K
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Description

熱固型晶片接合薄膜、切割/晶片接合薄膜及半導體裝置的製造方法
本發明有關於將例如半導體晶片等半導體元件膠黏固定到基板或引線框架等被黏接體上時所使用的熱固型晶片接合薄膜。另外，本發明有關於該熱固型晶片接合薄膜與切割薄膜層疊而成的切割/晶片接合薄膜。另外，本發明有關於使用該切割/晶片接合薄膜製造半導體裝置的方法。
以往，在半導體裝置的製造過程中，在將半導體晶片固著到引線框架或電極構件上時使用銀糊。所述固著處理通過將糊狀膠黏劑塗布到引線框架的焊墊等上，在其上搭載半導體晶片並使糊狀膠黏劑層固化來進行。
但是，糊狀膠黏劑受其黏度行為或劣化等的影響而在塗布量或塗布形狀等方面產生大的偏差。結果，所形成的糊狀膠黏劑厚度不均勻，因此與半導體晶片相關的固著強度缺乏可靠性。即，糊狀膠黏劑的塗布量不夠時，半導體晶片與電極構件間的固著強度降低，在後續的打線接合步驟中半導體晶片發生剝離。另一方面，糊狀膠黏劑的塗布量過多時，糊狀膠黏劑一直流延到半導體晶片上從而產生特性不良，成品率或可靠性下降。這樣的固著處理中的問題，隨著半導體晶片的大型化而變得特別顯著。因此，需要頻繁地進行糊狀膠黏劑的塗布量控制，從而對作業性或生產率造成影響。
在該糊狀膠黏劑的塗布步驟中，有獨立地在引線框架或形成的晶片上塗布糊狀膠黏劑的方法。但是，該方法中，難以實現糊狀膠黏劑層的均勻化，另外糊狀膠黏劑的塗布需要特殊裝置或長時間。因此，提出了在切割步驟中膠黏保持半導體晶圓並且在也提供安裝步驟所需的晶片固著用膠黏劑層的切割薄膜(例如，參考專利文獻1)。
該切割薄膜，在支撑基材上以可剝離的方式設置有膠黏劑層，在該膠黏劑層的保持下切割半導體晶圓，然後拉伸支撑基材將形成的晶片與膠黏劑層一同剝離，將其各個進行回收，並經由該膠黏劑層將其固著到引線框架等被黏接體上。
使用在切割薄膜上層疊晶片接合薄膜而得到的切割/晶片接合薄膜，在晶片接合薄膜的保持下切割半導體晶圓的情况下，需要將該晶片接合薄膜與半導體晶圓同時切割。不過，在使用金剛石刀片的一般切割方法中，受到切割時產生的熱的影響有可能產生晶片接合薄膜與切割薄膜的黏著，並且由於切削屑的產生有可能產生半導體晶片之間的固著、切削屑附著到半導體晶片側面等現象，因此需要降低切割速度，從而導致成本上升。
因此，近年來，提出了如下方法：在半導體晶圓的表面形成溝，然後通過進行背面磨削而得到各個半導體晶片的方法(例如，參考專利文獻2，以下也稱為“DBG(Dicing Before Grinding：磨削前切割)法”)；對半導體晶圓上的預定分割線照射雷射光從而形成改性區域，由此可以容易地利用預定分割線將半導體晶圓分割，然後通過施加拉伸張力使該半導體晶圓斷裂，而得到各個半導體晶圓的方法(例如，參考專利文獻3和4，以下也稱為“隱形切割(STEALTHDICING)(註冊商標)”)。根據這些方法，特別是在半導體晶圓的厚度薄的情況下，可以減少碎片等不良情况的產生，並且與以往相比可以減少切縫寬度，因此可以提高半導體晶片的收率。
為了在晶片接合薄膜的保持下通過上述方法得到帶有晶片接合薄膜的各個半導體晶片，需要利用拉伸張力使晶片接合薄膜斷裂。因此，殷切期望開發可以通過拉伸張力恰當斷裂的晶片接合薄膜。
在專利文獻5中，公開了一種在DBG法或隱形切割中使用的膠黏片，其中，25℃下的斷裂強度為0.1MPa以上且10MPa以下，並且斷裂伸長率為1%以上且40%以下。但是，專利文獻5的膠黏片的斷裂伸長率為40%以下，因此例如在用於隱形切割時，在施加拉伸張力時有時比半導體晶片先斷裂，從而有可能在與預定分割線不同的線上分割。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開昭60-57642號公報
專利文獻2：日本特開2003-007649號公報
專利文獻3：日本特開2002-192370號公報
專利文獻4：日本特開2003-338467號公報
專利文獻5：國際公開第2004/109786號小冊子
本發明鑒於所述問題而創立，其目的在於提供晶片接合薄膜可以通過拉伸張力恰當斷裂的熱固型晶片接合薄膜，以及切割/晶片接合薄膜。
另外，本發明的另一目的在於提供通過拉伸張力可以使晶片接合薄膜恰當斷裂的半導體裝置的製造方法。
本發明人等為了解决現有問題對熱固型晶片接合薄膜、以及該熱固型晶片接合薄膜與切割薄膜層疊而得到的切割/晶片接合薄膜進行了研究。結果發現，通過將熱固化前25℃下的斷裂伸長率設定為大於40%且500%以下，晶片接合薄膜可以通過拉伸張力恰當地斷裂，從而完成了本發明。
即，本發明的熱固型晶片接合薄膜，用於以下方法：對半導體晶圓照射雷射光形成改性區域後，通過利用所述改性區域將所述半導體晶圓斷裂(隱形切割)而由半導體晶圓得到半導體元件的方法；或者在半導體晶圓的表面形成未到達背面的溝後，進行所述半導體晶圓的背面磨削，通過從所述背面露出所述溝(DBG法)而由半導體晶圓得到半導體元件的方法，所述熱固型晶片接合薄膜的特徵在於，熱固化前25℃下的斷裂伸長率大於40%且不超過500%。
通過隱形切割或者DBG法由半導體晶圓得到半導體元件(例如，半導體晶片)時，通過對熱固型晶片接合薄膜施加拉伸張力使熱固型晶片接合薄膜斷裂。根據所述構成，由於熱固化前25℃下的斷裂伸長率大於40%，因此可以防止容易地斷裂，從而提高操作性。另外，所述斷裂伸長率為500%以下，因此可以防止擴張時過度伸長，可以恰當地斷裂。可見，根據所述構成，由於熱固化前25℃下的斷裂伸長率大於40%且不超過500%，因此通過隱形切割或DBG法由半導體晶圓得到半導體元件時，可以通過拉伸張力將晶片接合薄膜恰當地斷裂。特別是由於熱固化前25℃下的斷裂伸長率大於40%，因此通過隱形切割由半導體晶圓得到半導體元件時，可以將晶片接合薄膜與半導體晶圓同時斷裂，從而可以通過預定分割線可靠地將晶片接合薄膜和半導體晶圓斷裂。
所述構成中，優選熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、10Hz下的拉伸儲存模量(a)與25℃、10Hz下的拉伸儲存模量(b)之比(b/a)為0.15~1。在對晶片接合薄膜施加拉伸張力使晶片接合薄膜斷裂時，以往在-20~0℃的低溫狀態下進行。但是，在到達低溫狀態之前不能對晶片接合薄膜施加拉伸張力，因此存在製造效率低的問題。另外，由於在顯著偏離室溫的低溫下施加拉伸張力，因此存在由於裝置能力或外部環境導致施加拉伸張力時的溫度偏離上述低溫狀態的問題。因此，要求在室溫附近的溫度條件(例如0~25℃)下使晶片接合薄膜斷裂。根據所述構成，通過將所述比之比(b/a)設定為0.15~1，可以在該0~25℃的溫度區域穩定地斷裂晶片接合薄膜。結果，可以提高製造效率。
所述構成中，優選熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、10Hz下的拉伸儲存模量為2500MPa~5000MPa。通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、10Hz下的拉伸儲存模量設定為2500MPa以上，可以提高晶片接合薄膜的結晶度，使擴張時的斷裂性良好。另一方面，通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、10Hz下的拉伸儲存模量設定為5000MPa以下，可以提高晶片接合薄膜的晶圓層壓性。
所述構成中，優選熱固化前通過動態黏彈性測定得到的25℃、10Hz下的拉伸儲存模量為700MPa~2500MPa。通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的25℃、10Hz下的拉伸儲存模量設定為700MPa以上，可以提高晶片接合薄膜的結晶度，使擴張時的斷裂性良好。另一方面，通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的25℃、10Hz下的拉伸儲存模量設定為2500MPa以下，可以提高晶片接合薄膜的晶圓層壓性。
所述構成中，優選熱固化前的玻璃轉移溫度為25~60℃。通過將熱固化前的玻璃轉移溫度設定為25~60℃，可以良好地層壓晶圓。
所述構成中，優選熱固化前通過動態黏彈性測定得到的-20℃、10Hz下的拉伸儲存模量為2000MPa~4000MPa。通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的-20℃、10Hz下的拉伸儲存模量設定為2000MPa以上，可以提高晶片接合薄膜的結晶度，使擴張時的斷裂性良好。另一方面，通過設定為4000MPa以下，可以提高晶片接合薄膜的晶圓層壓性。
所述構成中，優選熱固化前通過25℃、10Hz下的動態黏彈性測定得到的損耗模量為400MPa~1000MPa。通過將熱固化前通過25℃、10Hz下的動態黏彈性測定得到的損耗模量設定為400MPa以上，可以提高晶片接合薄膜的結晶度，使擴張時的斷裂性良好。另一方面，通過設定為1000MPa以下，可以提高晶片接合薄膜的晶圓層壓性。
所述構成中，優選含有環氧樹脂、酚醛樹脂及丙烯酸類樹脂，並且設所述環氧樹脂與所述酚醛樹脂的合計重量為X、所述丙烯酸類樹脂的重量為Y時，X/(X+Y)為0.3以上且小於0.9。隨著環氧樹脂和酚醛樹脂的含量增加變得容易斷裂，另一方面，在半導體晶圓上的膠黏性下降。另外，隨著丙烯酸類樹脂的含量增加在黏貼時或操作時晶片接合薄膜變得難以破裂，從而作業性良好，另一方面，變得難以斷裂。因此，通過將X/(X+Y)設定為0.3以上，在通過隱形切割由半導體晶圓得到半導體元件時，可以更容易地將晶片接合薄膜與半導體晶圓同時斷裂。另外，通過將X/(X+Y)設定為小於0.9，可以使作業性良好。
另外，本發明的切割/晶片接合薄膜，為了解决所述課題，其特徵在於，所述的熱固型晶片接合薄膜層疊在基材上層疊有黏合劑層的切割薄膜上。
另外，半導體裝置的製造方法，使用所述的切割/晶片接合薄膜製造半導體裝置，其特徵在於，包括以下步驟：對半導體晶圓的預定分割線照射雷射光而在所述預定分割線上形成改性區域的步驟；將改性區域形成後的半導體晶圓黏貼到所述切割/晶片接合薄膜上的步驟；在0~25℃的條件下，對所述切割/晶片接合薄膜施加拉伸張力使得擴張速度為100~400mm/秒、擴張量為6%~12%，由此利用所述預定分割線將所述半導體晶圓和構成所述切割/晶片接合薄膜的晶片接合薄膜斷裂，而形成半導體元件的步驟；將所述半導體元件與所述晶片接合薄膜一起拾取的步驟；和將拾取的所述半導體元件經由所述晶片接合薄膜晶片接合到被黏接體上的步驟。
根據所述構成，通過在0~25℃的條件下，對所述切割/晶片接合薄膜施加拉伸張力使得擴張速度為100~400mm/秒、擴張量為6%~12%，由此利用所述預定分割線將所述半導體晶圓和構成所述切割/晶片接合薄膜的晶片接合薄膜斷裂，而形成半導體元件。由於不必使切割/晶片接合薄膜處於低溫狀態(低於0℃)，因此將形成改性區域後的半導體晶圓黏貼到切割/晶片接合薄膜上後，可以立即施加拉伸張力從而利用預定分割線將半導體晶圓和晶片接合薄膜斷裂，而形成半導體元件。結果，可以提高製造效率。另外，由於在室溫附近的溫度即0~25℃的條件下施加拉伸張力，因此難以因裝置能力或外部環境導致施加拉伸張力時的溫度偏離0~25℃。結果，可以提高成品率。
另外，根據所述構成，擴張速度為100mm/秒以上，因此可以容易地將半導體晶圓和晶片接合薄膜基本同時斷裂。另外，由於擴張速度為400mm/秒以下，因此可以防止切割薄膜斷裂。
另外，根據所述構成，由於擴張量為6%以上，因此可以容易地使半導體晶圓和晶片接合薄膜斷裂。另外，由於擴張量為12%以下，因此可以防止切割薄膜斷裂。
另外，本發明的半導體裝置的製造方法，使用所述的切割/晶片接合薄膜製造半導體裝置，其特徵在於，包括以下步驟：在半導體晶圓的表面形成未到達背面的溝的步驟；進行所述半導體晶圓的背面磨削，使所述溝從所述背面露出的步驟；將所述溝從所述背面露出的所述半導體晶圓黏貼到所述切割/晶片接合薄膜上的步驟；在0~25℃的條件下，對所述切割/晶片接合薄膜施加拉伸張力使得擴張速度為100~400mm/秒、擴張量為6%~12%，由此將構成所述切割/晶片接合薄膜的晶片接合薄膜斷裂，而形成半導體元件的步驟；將所述半導體元件與所述晶片接合薄膜一起拾取的步驟；和將拾取的所述半導體元件經由所述晶片接合薄膜晶片接合到被黏接體上的步驟。
根據所述構成，通過在0~25℃的條件下，對所述切割/晶片接合薄膜施加拉伸張力使得擴張速度為100~400mm/秒、擴張量為6%~12%，由此將構成所述切割/晶片接合薄膜的晶片接合薄膜斷裂，而形成半導體元件。由於不必使切割/晶片接合薄膜處於低溫狀態(低於0℃)，因此將露出溝後的半導體晶圓黏貼到切割/晶片接合薄膜上後，可以立即施加拉伸張力從而將晶片接合薄膜斷裂，而形成半導體元件。結果，可以提高製造效率。另外，由於在室溫附近的溫度即0~25℃的條件下施加拉伸張力，因此難以因裝置能力或外部環境導致施加拉伸張力時的溫度偏離0~25℃。結果，可以提高成品率。
另外，根據所述構成，擴張速度為100mm/秒以上，因此可以容易地將晶片接合薄膜斷裂。另外，由於擴張速度為400mm/秒以下，因此可以防止切割薄膜斷裂。
另外，根據所述構成，由於擴張量為6%以上，因此可以容易地使晶片接合薄膜斷裂。另外，由於擴張量為12%以下，因此可以防止切割薄膜斷裂。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
(切割/晶片接合薄膜)
以下對本發明的切割/晶片接合薄膜進行說明。圖1是表示本發明的一個實施方式的切割/晶片接合薄膜的示意剖視圖。圖2是表示本發明的另一實施方式的切割/晶片接合薄膜的示意剖視圖。
如圖1所示，切割/晶片接合薄膜10具有在切割薄膜11上層疊有晶片接合薄膜3的結構。切割薄膜11通過在基材1上層疊黏合劑層2而構成，晶片接合薄膜3設置在該黏合劑層2上。另外，本發明，如圖2所示的切割/晶片接合薄膜12所示，可以是僅在半導體晶圓黏貼部分形成晶片接合薄膜3’的結構。
所述基材1優選具有紫外線透射性，並且作為切割/晶片接合薄膜10、12的強度母體。例如可以列舉：低密度聚乙烯、線性聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、無規共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、丙烯均聚物、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烴、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、離聚物樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(無規、交替)共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、聚氨酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醚醚酮、聚醚醯亞胺、聚醯胺、全芳香族聚醯胺、聚苯硫醚、芳族聚醯胺(紙)、玻璃、玻璃布、含氟樹脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纖維素類樹脂、聚矽氧烷樹脂、金屬(箔)、紙等。
作為基材1的材料，可以列舉所述樹脂的交聯物等聚合物。所述塑料薄膜可以未拉伸使用，也可以根據需要進行單軸或雙軸拉伸處理後使用。如果使用通過拉伸處理而具有熱收縮性的樹脂片，則切割後通過使該基材1熱收縮而降低黏合劑層2與晶片接合薄膜3、3’的膠黏面積，可以容易地回收半導體晶片(半導體元件)。
為了提高與鄰接層的密合性和保持性等，基材1的表面可以進行慣用的表面處理，例如鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓電壓暴露、電離輻射線處理等化學或物理處理、使用底塗劑(例如，後述的黏合物質)的塗布處理等。所述基材1，可以適當選擇使用同種或異種材料，根據需要也可以將多種混合使用。另外，為了使基材1具有防靜電性能，可以在所述基材1上設置包含金屬、合金、它們的氧化物等的厚度約30Å~約500Å的導電物質的蒸鍍層。基材1可以是單層也可以是2種以上的多層。
基材1的厚度沒有特別限制，可以適當設定，一般為約5μm~約200μm。
所述黏合劑層2包含紫外線固化型黏合劑而構成。對於紫外線固化型黏合劑而言，通過紫外線照射使其交聯度增大，可以容易地使其黏合力下降，通過僅對圖2所示的黏合劑層2的與半導體晶圓黏貼部分對應的部分2a照射紫外線，可以設置與其它部分2b的黏合力差。
另外，通過與圖2所示的晶片接合薄膜3’相符地使紫外線固化型黏合劑層2固化，可以容易地形成黏合力顯著下降的所述部分2a。在固化而黏合力下降的所述部分2a上黏貼晶片接合薄膜3’，因此黏合劑層2的所述部分2a與晶片接合薄膜3’的界面具有在拾取時容易剝離的性質。另一方面，未照射紫外線的部分具有充分的黏合力，形成所述部分2b。
如前所述，關於圖1所示的切割/晶片接合薄膜10的黏合劑層2，由未固化的紫外線固化型黏合劑形成的所述部分2b與晶片接合薄膜3黏合，能夠確保切割時的保持力。這樣，紫外線固化型黏合劑可以膠黏/剝離平衡良好地支撑用於將半導體晶片晶片接合到基板等被黏接體上的晶片接合薄膜3。關於圖2所示的切割/晶片接合薄膜12的黏合劑層2，所述部分2b可以固定晶圓環(wafer ring)。
所述紫外線固化型黏合劑可以沒有特別限制地使用具有碳-碳雙鍵等紫外線固化性官能團、並且顯示黏合性的黏合劑。作為紫外線固化型黏合劑，可以例示例如，在丙烯酸類黏合劑、橡膠類黏合劑等一般的壓敏黏合劑中配合有紫外線固化性的單體成分或低聚物成分的添加型紫外線固化型黏合劑。
作為所述壓敏膠黏劑，從半導體晶圓或玻璃等避忌污染的電子部件的超純水或醇等有機溶劑的清潔洗滌性等方面考慮，優選以丙烯酸類聚合物為基礎聚合物的丙烯酸類黏合劑。
作為所述丙烯酸類聚合物，可以列舉使用例如(甲基)丙烯酸烷基酯(例如，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸二十烷酯等烷基的碳原子數1~30、特別是碳原子數4~18的直鏈或支鏈烷基酯等)及(甲基)丙烯酸環烷酯(例如，(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯等)的一種或兩種以上作為單體成分的丙烯酸類聚合物等。另外，(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，本發明的“(甲基)”全部具有同樣的含義。
所述丙烯酸類聚合物中，為了改善凝聚力和耐熱性等，根據需要可以含有與能夠與所述(甲基)丙烯酸烷基酯或環烷酯共聚的其它單體成分對應的單元。作為這樣的單體成分，可以列舉例如：丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸等含羧基單體；馬來酸酐、衣康酸酐等酸酐單體；(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-6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羥基十二烷酯、(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等含羥基單體；苯乙烯磺酸、烯丙磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸基單體；丙烯醯磷酸-2-羥基乙酯等含磷酸基單體；丙烯醯胺；丙烯腈等。這些可共聚單體成分可以使用一種或兩種以上。這些可共聚單體的使用量優選為全部單體成分的40重量%以下。
另外，所述丙烯酸類聚合物為了交聯根據需要也可以含有多官能單體等作為共聚用單體成分。作為這樣的多官能單體，可以列舉例如：己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。這些多官能單體也可以使用一種或者兩種以上。多官能單體的使用量從黏合特性等觀點考慮優選為全部單體成分的30重量%以下。
所述丙烯酸類聚合物可以通過將單一單體或兩種以上的單體混合物聚合而得到。聚合可以通過溶液聚合、乳液聚合、本體聚合、懸浮聚合等任意方式進行。從防止污染潔淨的被黏接體等方面考慮，優選低分子量物質的含量小。從該觀點考慮，丙烯酸類聚合物的數均分子量優選為約30萬以上，更優選約40萬至約300萬。
另外，為了提高作為基礎聚合物的丙烯酸類聚合物等的數均分子量，所述黏合劑中可以適當使用外部交聯劑。作為外部交聯方法的具體手段，可以列舉：添加多異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺型交聯劑等所謂的交聯劑進行反應的方法。在使用外部交聯劑的情况下，其使用量根據與應交聯的基礎聚合物的平衡以及根據作為黏合劑的使用用途進行適當確定。一般相對於所述基礎聚合物100重量份優選5重量份以下。另外，下限值優選為0.1重量份以上。另外，黏合劑中根據需要除所述成分之外還可以使用各種增黏劑、抗老化劑等添加劑。
作為用於配合的所述紫外線固化性單體成分，可以列舉例如：氨基甲酸酯低聚物、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(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、二季戊四醇單羥基五(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)丙烯酸酯等。
另外，紫外線固化性的低聚物成分可以列舉聚氨酯類、聚醚類、聚酯類、聚碳酸酯類、聚丁二烯類等各種低聚物，其分子量在約100至約30000的範圍內是適當的。紫外線固化性的單體成分或低聚物成分的配合量可以根據所述黏合劑層的種類來適當確定能夠使黏合劑層的黏合力下降的量。一般而言，相對於構成黏合劑的丙烯酸類聚合物等基礎聚合物100重量份，例如為約5至約500重量份、優選約70至約150重量份。
另外，作為紫外線固化型黏合劑，除前面說明過的添加型紫外線固化型黏合劑以外，還可以列舉：使用在聚合物側鏈或者主鏈中或主鏈末端具有碳-碳雙鍵的聚合物作為基礎聚合物的內在型紫外線固化型黏合劑。內在型紫外線固化型黏合劑不需要含有或者不大量含有作為低分子量成分的低聚物成分等，因此低聚物成分等不會隨時間推移在黏合劑中移動，可以形成具有穩定的層結構的黏合劑層。
所述具有碳-碳雙鍵的基礎聚合物，可以沒有特別限制地使用具有碳-碳雙鍵並且具有黏合性的基礎聚合物。作為這樣的基礎聚合物，優選以丙烯酸類聚合物為基本骨架的基礎聚合物。作為丙烯酸類聚合物的基本骨架，可以列舉前面例示的丙烯酸類聚合物。
在所述丙烯酸類聚合物中引入碳-碳雙鍵的方法沒有特別限制，可以採用各種方法，從分子設計方面而言，在聚合物側鏈引入碳-碳雙鍵是比較容易的。例如可以列舉：預先將具有官能團的單體與丙烯酸類聚合物共聚後，使具有能夠與該官能團反應的官能團及碳-碳雙鍵的化合物在保持碳-碳雙鍵的紫外線固化性的情况下與所得共聚物進行縮合或加成反應的方法。
作為這些官能團的組合例，可以列舉：羧基與環氧基、羧基與氮丙啶基、羥基與異氰酸酯基等。這些官能團的組合中，從容易跟踪反應的觀點考慮，優選羥基與異氰酸酯基的組合。另外，如果是通過這些官能團的組合而生成所述具有碳-碳雙鍵的丙烯酸類聚合物的組合，則官能團可以在丙烯酸類聚合物和所述化合物的任意一個中，但在所述優選組合中，優選丙烯酸類聚合物具有羥基、所述化合物具有異氰酸酯基的情况。此時，作為具有碳-碳雙鍵的異氰酸酯化合物，可以列舉例如：甲基丙烯醯異氰酸酯、2-甲基丙烯醯氧乙基異氰酸酯、間異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯等。另外，作為丙烯酸類聚合物，可以使用將所述例示的含羥基單體或2-羥基乙基乙烯基醚、4-羥基丁基乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚這樣的醚類化合物等共聚而得到的丙烯酸類聚合物。
所述內在型紫外線固化型黏合劑，可以單獨使用所述具有碳-碳雙鍵的基礎聚合物(特別是丙烯酸類聚合物)，也可以在不損害特性的範圍內配合所述紫外線固化性的單體成分或低聚物成分。紫外線固化性的低聚物成分等通常相對於基礎聚合物100重量份在30重量份的範圍內，優選0~10重量份的範圍。
所述紫外線固化型黏合劑中在通過紫外線等固化時含有光聚合引發劑。作為光聚合引發劑，可以列舉例如：4-(2-羥基乙氧基)苯基(2-羥基-2-丙基)酮、α-羥基-α,α’-二甲基苯乙酮、2-甲基-2-羥基苯丙酮、1-羥基環己基苯基酮等α-酮醇類化合物；甲氧基苯乙酮、2,2’-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2’-二乙氧基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮等苯乙酮類化合物；苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、茴香偶姻甲醚等苯偶姻醚類化合物；聯苯醯二甲基縮酮等縮酮類化合物；2-萘磺醯氯等芳香族磺醯氯類化合物；1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等光活性肟類化合物；二苯甲酮、苯甲醯基苯甲酸、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮類化合物；噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮等噻噸酮類化合物；樟腦醌；鹵代酮；醯基氧化膦；醯基膦酸酯等。光聚合引發劑的配合量相對於構成黏合劑的丙烯酸類聚合物等基礎聚合物100重量份例如為約0.05重量份~約20重量份。
另外，作為紫外線固化型黏合劑，可以列舉例如：日本特開昭60-196956號公報中公開的、包含具有兩個以上不飽合鍵的加聚性化合物、具有環氧基的烷氧基矽烷等光聚合性化合物和羰基化合物、有機硫化合物、過氧化物、胺、鎓鹽類化合物等光聚合引發劑的橡膠類黏合劑或丙烯酸類黏合劑等。
作為在所述黏合劑層2中形成所述部分2a的方法，可以列舉在基材1上形成紫外線固化型黏合劑層2後，對所述部分2a局部地照射紫外線而使其固化的方法。局部的紫外線照射可以經由形成有與半導體晶圓黏貼部分3a以外的部分3b等對應的圖案的光掩模來進行。另外，可以列舉點狀照射紫外線使其固化的方法。紫外線固化型黏合劑層2的形成可以通過將設置在隔片上的黏合劑層轉印到基材1上來進行。局部的紫外線照射也可以對隔片上設置的紫外線固化型黏合劑層2進行。
在切割/晶片接合薄膜10的黏合劑層2中，對黏合劑層2的一部分進行紫外線照射使得(所述部分2a的黏合力)<(其它部分2b的黏合力)。即，使用基材1的至少單面的、與半導體晶圓黏貼部分3a對應的部分以外的部分的全部或者一部分被遮光的基材，在其上形成紫外線固化型黏合劑層2後進行紫外線照射，使與半導體晶圓黏貼部分3a對應的部分固化，從而可以形成使黏合力下降的所述部分2a。作為遮光材料，可以通過印刷或蒸鍍等在支撑薄膜上製作能夠形成光掩模的遮光材料。由此，可以高效地製造本發明的切割/晶片接合薄膜10。
黏合劑層2的厚度沒有特別限制，從防止晶片切割面的缺陷或者固定保持膠黏層的兼具性等方面考慮，優選為約1μm~約50μm、更優選2μm~30μm、進一步優選5μm~25μm。
切割薄膜11的與半導體晶圓黏貼部分對應的部分2a的擴張時在25℃下的拉伸強度優選為15~80N，更優選20~70N。所述拉伸強度是試樣寬度25mm、夾盤間距100mm、拉伸速度300mm/分鐘條件下10%伸長時的強度。另外，切割薄膜11的與半導體晶圓黏貼部分對應的部分2a的擴張時在25℃下的屈服點伸長率優選為80%以上，更優選85%以上。所述屈服點伸長率是在試樣寬度10mm、夾盤間距50mm、拉伸速度300mm/分鐘條件下測定時得到的應力-應變曲線的屈服點處的伸長率。通過將切割薄膜11的25℃下的拉伸強度以及屈服點伸長率設定在上述數值範圍內，在通過對切割/晶片接合薄膜12施加拉伸張力將晶片接合薄膜3、3’斷裂的步驟(後述的晶片形成步驟)中，可以不使切割薄膜11斷裂。
晶片接合薄膜3、3’的熱固化前25℃下的斷裂伸長率大於40%且不超過500%。由於所述斷裂伸長率大於40%且不超過500%，因此在通過對切割/晶片接合薄膜12施加拉伸張力將晶片接合薄膜3、3’斷裂的步驟(後述的晶片形成步驟)中，可以通過拉伸張力將晶片接合薄膜3、3’恰當地斷裂。特別是由於熱固化前25℃下的斷裂伸長率大於40%，因此在通過隱形切割由半導體晶圓4得到半導體晶片5時，對切割/晶片接合薄膜12施加拉伸張力時，可以將晶片接合薄膜3、3’與半導體晶圓4同時斷裂，可以利用預定分割線4L將晶片接合薄膜3、3’和半導體晶圓4可靠地斷裂。所述斷裂伸長率優選大於43%且不超過500%，更優選大於60%且不超過450%。另外，在晶片接合薄膜3、3’尺寸長的情况下，所述斷裂伸長率只要在長度方向(MD)或寬度方向(TD)的至少一個方向滿足上述數值範圍即可。
晶片接合薄膜3、3’熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、10Hz下的拉伸儲存模量(a)與25℃、10Hz下的拉伸儲存模量(b)之比(b/a)優選為0.15~1，更優選0.18~0.95，進一步優選0.2~0.9。對晶片接合薄膜3、3’施加拉伸張力使晶片接合薄膜3、3’斷裂時，以往在-20~0℃的低溫狀態下進行。但是，在到達低溫狀態之前不能對晶片接合薄膜施加拉伸張力，因此存在製造效率低的問題。另外，由於設定為顯著偏離室溫的低溫，因此存在由於裝置能力或外部環境導致設定溫度偏離上述低溫狀態的問題。因此，要求在室溫附近的溫度條件(例如0~25℃)下進行。因此，通過將所述比(b/a)設定為0.15~1，可以在該0~25℃的溫度區域穩定地斷裂晶片接合薄膜3、3’。結果，可以提高製造效率。
晶片接合薄膜3、3’熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、10Hz下的拉伸儲存模量優選為2500MPa~5000MPa，更優選2550MPa~4000MPa，進一步優選2600MPa~3800MPa。通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、10Hz下的拉伸儲存模量設定為2500MPa以上，晶片接合薄膜的結晶度提高，擴張時的斷裂性變得良好。另一方面，通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、10Hz下的拉伸儲存模量設定為5000MPa以下，可以提高晶片接合薄膜的晶圓層壓性。
晶片接合薄膜3、3’熱固化前通過動態黏彈性測定得到的25℃、10Hz下的拉伸儲存模量優選為700MPa~2500MPa，更優選800MPa~2400MPa，進一步優選900MPa~2300MPa。通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的25℃、10Hz下的拉伸儲存模量設定為700MPa以上，晶片接合薄膜的結晶度提高，擴張時的斷裂性變得良好。另一方面，通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的25℃、10Hz下的拉伸儲存模量設定為2500MPa以下，可以提高晶片接合薄膜的晶圓層壓性。
晶片接合薄膜3、3’熱固化前通過動態黏彈性測定得到的-20℃、10Hz下的拉伸儲存模量優選為2000MPa~4000MPa，更優選2500MPa~3800MPa，進一步優選2800MPa~3600MPa。通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的-20℃、10Hz下的拉伸儲存模量設定為2000MPa以上，晶片接合薄膜的結晶度提高，擴張時的斷裂性變得良好。另一方面，通過設定為4000MPa以下，可以提高晶片接合薄膜的晶圓層壓性。動態黏彈性測定得到的拉伸儲存模量，是對於夾盤間距20mm、寬度5mm、厚度400μm的試樣，使用動態黏彈性測定裝置(RSA(III)，Rheometric Scientific公司製)在升溫速度5℃/分鐘的條件下得到的值。
晶片接合薄膜3、3’熱固化前通過25℃、10Hz下的動態黏彈性測定得到的損耗模量優選為400MPa~1000MPa，更優選450MPa~950MPa，進一步優選500MPa~900MPa。通過將熱固化前通過25℃、10Hz下的動態黏彈性測定得到的損耗模量設定為400MPa以上，晶片接合薄膜的結晶度提高，擴張時的斷裂性變得良好。另一方面，通過設定為1000MPa以下，可以提高晶片接合薄膜的晶圓層壓性。動態黏彈性測定得到的損耗模量，是對於夾盤間距20mm、寬度5mm、厚度400μm的試樣，使用動態黏彈性測定裝置(RSA(III)，Rheometric Scientific公司製)在升溫速度5℃/分鐘的條件下得到的值。
另外，晶片接合薄膜3、3’熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、900Hz下的拉伸儲存模量(c)與25℃、10Hz下的拉伸儲存模量(d)之比(c/d)優選為0.72~0.85。通過將所述比(c/d)設定為0.72以上，晶片接合薄膜的結晶度提高，擴張時容易變脆，從而斷裂性提高。另外，通過將所述比(c/d)設定為0.85以下，可以提高晶片接合薄膜的晶圓層壓性。
晶片接合薄膜3、3’熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、900Hz下的拉伸儲存模量優選為5000MPa~6800MPa，更優選5100MPa~6700MPa，進一步優選5200MPa~6600MPa。通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、900Hz下的拉伸儲存模量設定為5000MPa以上，晶片接合薄膜的結晶度提高，擴張時容易變脆，從而斷裂性提高。另一方面，通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、900Hz下的拉伸儲存模量設定為6800MPa以下，可以提高晶片接合薄膜的晶圓層壓性。
晶片接合薄膜3、3’熱固化前通過動態黏彈性測定得到的25℃、900Hz下的拉伸儲存模量優選為3000MPa~5500MPa，更優選3600MPa~5450MPa，進一步優選4000MPa~5400MPa。通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的25℃、900Hz下的拉伸儲存模量設定為3000MPa以上，晶片接合薄膜的結晶度提高，擴張時容易變脆，從而斷裂性提高。另一方面，通過將熱固化前通過動態黏彈性測定得到的25℃、900Hz下的拉伸儲存模量設定為5500MPa以下，可以提高晶片接合薄膜的晶圓層壓性。
晶片接合薄膜的層疊結構沒有特別限制，例如，可以列舉如晶片接合薄膜3、3’(參考圖1、圖2)僅由膠黏劑層單層構成的晶片接合薄膜，或者在芯材的單面或雙面形成有膠黏劑層的多層結構的晶片接合薄膜。作為所述芯材，可以列舉薄膜(例如聚醯亞胺薄膜、聚酯薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚碳酸酯薄膜等)、用玻璃纖維或塑料製無紡纖維增強的樹脂基板、矽基板或玻璃基板等。在晶片接合薄膜為多層結構的情况下，多層結構的晶片接合薄膜整體的所述斷裂伸長率、所述拉伸儲存模量以及所述損耗模量等在所述數值範圍內即可。
作為構成所述晶片接合薄膜3、3’的膠黏劑組合物，可以列舉組合使用熱塑性樹脂與熱固性樹脂的組合物。
作為所述熱固性樹脂，可以列舉酚醛樹脂、氨基樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚矽氧烷樹脂或熱固性聚醯亞胺樹脂等。這些樹脂可以單獨使用或者兩種以上組合使用。特別優選腐蝕半導體元件的離子性雜質等的含量少的環氧樹脂。另外，作為環氧樹脂的固化劑，優選酚醛樹脂。
作為所述環氧樹脂，只要是通常作為膠黏劑組合物使用的環氧樹脂則沒有特別限制，可以使用例如：雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型、溴化雙酚A型、氫化雙酚A型、雙酚AF型、聯苯型、萘型、芴型、苯酚酚醛清漆型、鄰甲酚酚醛清漆型、三羥苯基甲烷型、四(羥苯基)乙烷型等雙官能環氧樹脂或多官能環氧樹脂、或者乙內醯脲型、異氰脲酸三縮水甘油酯型或縮水甘油胺型等環氧樹脂。這些環氧樹脂可以單獨使用或者兩種以上組合使用。這些環氧樹脂中，特別優選酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三羥苯基甲烷型環氧樹脂或四(羥苯基)乙烷型環氧樹脂。這是因為：這些環氧樹脂與作為固化劑的酚醛樹脂的反應性好，並且耐熱性等優良。
另外，所述酚醛樹脂作為所述環氧樹脂的固化劑而使用，可以列舉例如：苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、第三丁基苯酚酚醛清漆樹脂、壬基苯酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚醛樹脂、甲階酚醛樹脂型酚醛樹脂、聚對羥基苯乙烯等聚羥基苯乙烯等。這些酚醛樹脂可以單獨使用或者兩種以上組合使用。這些酚醛樹脂中特別優選苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。這是因為可以提高半導體裝置的連接可靠性。
所述環氧樹脂與酚醛樹脂的配合比例，例如以相對於所述環氧樹脂成分中的環氧基1當量酚醛樹脂中的羥基為0.5~2.0當量的方式進行配合是適當的。更優選0.8~1.2當量。即，這是因為：兩者的配合比例如果在所述範圍以外，則固化反應不充分，環氧樹脂固化物的特性容易變差。
作為所述熱塑性樹脂，可以列舉天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱塑性聚醯亞胺樹脂、尼龍6或尼龍6，，6等聚醯胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸類樹脂、PET或PBT等飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、或者含氟樹脂等。這些熱塑性樹脂可以單獨使用或者兩種以上組合使用。這些熱塑性樹脂中，特別優選離子性雜質少、耐熱性高、能夠確保半導體元件的可靠性的丙烯酸類樹脂。
作為所述丙烯酸類樹脂，沒有特別限制，可以列舉以一種或兩種以上具有碳原子數30以下、特別是碳原子數4~18的直鏈或支鏈烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯為成分的聚合物(丙烯酸類共聚物)等。作為所述烷基，可以列舉例如：甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環己基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基或者十二烷基等。
上述丙烯酸類樹脂中，為了提高凝聚力，特別優選丙烯酸類共聚物。作為上述丙烯酸類共聚物，可以列舉例如：丙烯酸乙酯與甲基丙烯酸甲酯的共聚物、丙烯酸與丙烯腈的共聚物、丙烯酸丁酯與丙烯腈的共聚物。
上述丙烯酸類樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)優選為-30℃以上且30℃以下，更優選-20℃以上且15℃以下。通過將上述丙烯酸類樹脂的玻璃轉移溫度設定為-30℃以上，晶片接合薄膜變硬，斷裂性提高，通過設定為30℃以下，低溫下的晶圓層壓性提高。作為玻璃轉移溫度為-30℃以上且30℃以下的丙烯酸類樹脂，可以列舉例如：長瀨化成(NAGASECHEMTEX)股份有限公司製造：SG-708-6(玻璃轉移溫度：6℃)、SG-790(玻璃轉移溫度：-25℃)、WS-023(玻璃轉移溫度：-5℃)、SG-80H(玻璃轉移溫度：7.5℃)、SG-P3(玻璃轉移溫度：15℃)。
另外，作為形成所述聚合物的其它單體，沒有特別限制，可以列舉例如：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸或巴豆酸等含羧基單體；馬來酸酐或衣康酸酐等酸酐單體；(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-6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羥基十二烷酯或丙烯酸(4-羥甲基環己基)甲酯等含羥基單體；苯乙烯磺酸、烯丙磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸單體；或者丙烯醯磷酸-2-羥基乙酯等含磷酸基單體。
所述熱固性樹脂的配合比例，只要是在規定條件下加熱時晶片接合薄膜3、3’發揮作為熱固型的功能的程度即可，沒有特別限制，優選在5~60重量%的範圍內，更優選10~50重量%的範圍內。
所述晶片接合薄膜3、3，熱固化前的玻璃轉移溫度(Tg)優選為25~60℃，更優選25~55℃，進一步優選25~50℃。通過將熱固化前的玻璃轉移溫度設定為25℃~60℃，可以良好地將晶圓進行層壓。另外，玻璃轉移溫度可以根據實施例所述的方法測定。
為了使晶片接合薄膜3、3’熱固化前的玻璃轉移溫度為25~60℃，例如，可以通過使所述環氧樹脂和所述酚醛樹脂中的至少一方含有一種以上熔點50℃以上的樹脂來實現。作為熔點50℃以上的環氧樹脂，可以列舉：AER-8039(旭化成環氧製，熔點78℃)、BREN-105(日本化藥製，熔點64℃)、BREN-S(日本化藥製，熔點83℃)、CER-3000L(日本化藥製，熔點90℃)、EHPE-3150(大賽璐化學製，熔點80℃)、EPPN-501HY(日本化藥製，熔點60℃)、ESN-165M(新日鐵化學製，熔點76℃)、ESN-175L(新日鐵化學製，熔點90℃)、ESN-175S(新日鐵化學製，熔點67℃)、ESN-355(新日鐵化學製，熔點55℃)、ESN-375(新日鐵化學製，熔點75℃)、ESPD-295(住友化學製，熔點69℃)、EXA-7335(大日本油墨製，熔點99℃)、EXA-7337(大日本油墨製，熔點70℃)、HP-7200H(大日本油墨製，熔點82℃)、TEPIC-SS(日產化學製，熔點108℃)、YDC-1312(東都化成製，熔點141℃)、YDC-1500(東都化成製，熔點101℃)、YL-6121HN(JER製，熔點130℃)、YSLV-120TE(東都化成製，熔點113℃)、YSLV-80XY(東都化成製，熔點80℃)、YX-4000H(JER製，熔點105℃)、YX-4000K(JER製，熔點107℃)、ZX-650(東都化成製，熔點85℃)、Epicoat 1001(JER製，熔點64℃)、Epicoat 1002(JER製，熔點78℃)、Epicoat 1003(JER製，熔點89℃)、Epicoat 1004(JER製，熔點97℃)、Epicoat 1006FS(JER製，熔點112℃)。其中，優選AER-8039(旭化成環氧製，熔點78℃)、BREN-105(日本化藥製，熔點64℃)、BREN-S(日本化藥製，熔點83℃)、CER-3000L(日本化藥製，熔點90℃)、EHPE-3150(大賽璐化學製，熔點80℃)、EPPN-501HY(日本化藥製，熔點60℃)、ESN-165M(新日鐵化學製，熔點76℃)、ESN-175L(新日鐵化學製，熔點90℃)、ESN-175S(新日鐵化學製，熔點67℃)、ESN-355(新日鐵化學製，熔點55℃)、ESN-375(新日鐵化學製，熔點75℃)、ESPD-295(住友化學製，熔點69℃)、EXA-7335(大日本油墨製，熔點99℃)、EXA-7337(大日本油墨製，熔點70℃)、HP-7200H(大日本油墨製，熔點82℃)、YSLV-80XY(東都化成製，熔點80℃)、ZX-650(東都化成製，熔點85℃)、Epicoat 1001(JER製，熔點64℃)、Epicoat 1002(JER製，熔點78℃)、Epicoat 1003(JER製，熔點89℃)、Epicoat 1004(JER製，熔點97℃)。這是因為這些環氧樹脂的熔點不過高(低於100℃)，因此用於晶片接合薄膜時的晶圓層壓性良好。
作為熔點50℃以上的酚醛樹脂，可以列舉DL-65(明和化成製，熔點65℃)、DL-92(明和化成製，熔點92℃)、DPP-L(日本石油製，熔點100℃)、GS-180(群榮化學製，熔點83℃)、GS-200(群榮化學製，熔點100℃)、H-1(明和化成製，熔點79℃)、H-4(明和化成製，熔點71℃)、HE-100C-15(住友化學製，熔點73℃)、HE-510-05(住友化學製，熔點75℃)、HF-1(明和化成製，熔點84℃)、HF-3(明和化成製，熔點96℃)、MEH-7500(明和化成製，熔點111℃)、MEH-7500-3S(明和化成製，熔點83℃)、MEH-7800-3L(明和化成製，熔點72℃)、MEH-7851(明和化成製，熔點78℃)、MEH-7851-3H(明和化成製，熔點105℃)、MEH-7851-4H(明和化成製，熔點130℃)、MEH-7851S(明和化成製，熔點73℃)、P-1000(荒川化學製，熔點63℃)、P-180(荒川化學製，熔點83℃)、P-200(荒川化學製，熔點100℃)、VR-8210(三井化學製，熔點60℃)、XLC-3L(三井化學製，熔點70℃)、XLC-4L(三井化學製，熔點62℃)、XLC-LL(三井化學製，熔點75℃)。其中，優選DL-65(明和化成製，熔點65℃)、DL-92(明和化成製，熔點92℃)、GS-180(群榮化學製，熔點83℃)、H-1(明和化成製，熔點79℃)、H-4(明和化成製，熔點71℃)、HE-100C-15(住友化學製，熔點73℃)、HE-510-05(住友化學製，熔點75℃)、HF-1(明和化成製，熔點84℃)、HF-3(明和化成製，熔點96℃)、MEH-7500-3S(明和化成製，熔點83℃)、MEH-7800-3L(明和化成製，熔點72℃)、MEH-7851(明和化成製，熔點78℃)、MEH-7851S(明和化成製，熔點73℃)、P-1000(荒川化學製，熔點63℃)、P-180(荒川化學製，熔點83℃)、VR-8210(三井化學製，熔點60℃)、XLC-3L(三井化學製，熔點70℃)、XLC-4L(三井化學製，熔點62℃)、XLC-LL(三井化學製，熔點75℃)。這是因為這些酚醛樹脂的熔點不過高(低於100℃)，因此用於晶片接合薄膜時的晶圓層壓性良好。
所述晶片接合薄膜3、3’中，含有環氧樹脂、酚醛樹脂及丙烯酸類樹脂，設所述環氧樹脂與所述酚醛樹脂的合計重量為X、所述丙烯酸類樹脂的重量為Y時，X/(X+Y)優選為0.3以上且小於0.9，更優選0.35以上且小於0.85，進一步優選0.4以上且小於0.8。隨著環氧樹脂和酚醛樹脂的含量增加，晶片接合薄膜3、3’變得容易斷裂，另一方面，在半導體晶圓4上的膠黏性下降。另外，隨著丙烯酸類樹脂的含量增加，在黏貼時或操作時晶片接合薄膜3、3’變得難以破裂，從而作業性變良好，另一方面，變得難以斷裂。因此，通過將X/(X+Y)設定為0.3以上，在通過隱形切割由半導體晶圓4得到半導體元件5時，可以容易地將晶片接合薄膜3、3’與半導體晶圓4同時斷裂。另外，通過將X/(X+Y)設為小於0.9，可以使作業性良好。
在預先使本發明的晶片接合薄膜3、3’進行某種程度的交聯的情况下，製作時，可以添加與聚合物的分子末端的官能團等反應的多官能化合物作為交聯劑。由此，可以提高高溫下的膠黏特性，改善耐熱性。
作為所述交聯劑，可以使用現有公知的交聯劑。特別是更優選甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、多元醇與二異氰酸酯的加成產物等多異氰酸酯化合物。交聯劑的添加量相對於所述聚合物100重量份通常優選設定為0.05~7重量份。交聯劑的量超過7重量份時，膠黏力下降，因此不優選。另一方面，低於0.05重量份時，凝聚力不足，因此不優選。另外，根據需要可以與這樣的多異氰酸酯化合物一起含有環氧樹脂等其它多官能化合物。
另外，晶片接合薄膜3、3’中根據其用途可以適當配合填料。配合填料可以賦予導電性或提高導熱性、調節彈性模量等。作為所述填料，可以列舉無機填料和有機填料，從提高操作性、提高導熱導電性、調節熔融黏度、賦予觸變性等特性的觀點考慮，優選無機填料。作為所述無機填料，沒有特別限制，可以列舉例如：氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鎂、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁、氮化鋁、硼酸鋁晶鬚、氮化硼、結晶二氧化矽、非晶二氧化矽等。這些填料可以單獨使用或者兩種以上組合使用。從提高導熱導電性的觀點考慮，優選氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、結晶二氧化矽、非晶二氧化矽。另外，從上述各特性的平衡好的觀點考慮，優選結晶二氧化矽或者非晶二氧化矽。另外，為了賦予導電性、提高導熱導電性等，可以使用導電物質(導電填料)作為無機填料。作為導電填料，可以列舉將銀、鋁、金、銅、鎳、導電合金等製成球形、針形、片狀的金屬粉、氧化鋁等金屬氧化物、無定形炭黑、石墨等。
所述填料的平均粒徑優選為0.005~10μm，更優選0.005~1μm。通過將所述填料的平均粒徑設定為0.005μm以上，可以使對被黏接體的潤濕性以及膠黏性良好。另外，通過設定為10μm以下，可以充分地發揮為了賦予上述各特性而添加的填料的效果，同時可以確保耐熱性。另外，填料的平均粒徑是利用例如光度式粒度分布計(HORIBA製，裝置名：LA-910)求得的值。
關於所述膠黏劑層，含有環氧樹脂和酚醛樹脂作為熱固性樹脂，含有丙烯酸類樹脂作為熱塑性樹脂，並且含有填料，設所述環氧樹脂、所述酚醛樹脂和所述丙烯酸類樹脂的合計重量為A，所述填料的重量為B時，B/(A+B)優選為0.1以上且0.7以下，更優選0.1以上且0.65以下，進一步優選0.1以上且0.6以下。通過將上述值設定為0.7以下，可以防止拉伸儲存模量變高，並且可以使對被黏接體的潤濕性以及膠黏性良好。另外，通過將上述值設定為0.1以上，可以通過拉伸張力恰當地將晶片接合薄膜斷裂。
另外，所述晶片接合薄膜3、3’中除了所述填料以外根據需要可以適當配合其它添加劑。作為其它添加劑，可以列舉例如：阻燃劑、矽烷偶聯劑或離子捕獲劑等。作為所述阻燃劑，可以列舉例如：三氧化二銻、五氧化二銻、溴化環氧樹脂等。這些物質可以單獨使用或者兩種以上組合使用。作為所述矽烷偶聯劑，可以列舉例如：β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷等。這些化合物可以單獨使用或者兩種以上組合使用。作為所述離子捕獲劑，可以列舉例如：水滑石類、氫氧化鉍等。這些物質可以單獨使用或者兩種以上組合使用。
晶片接合薄膜3、3’的厚度(層疊體的情况下為總厚度)沒有特別限制，例如可以從1μm~200μm的範圍內選擇，優選5μm~100μm，更優選10μm~80μm。
所述切割/晶片接合薄膜10、12的晶片接合薄膜3、3’優選由隔片保護(未圖示)。隔片具有在供給實際應用之前作為保護晶片接合薄膜3、3’的保護材料的功能。另外，隔片還可以作為向黏合劑層2上轉印晶片接合薄膜3、3’時的支撑基材使用。隔片在向切割/晶片接合薄膜的晶片接合薄膜3、3’上黏貼工件時剝離。作為隔片，可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯，也可以使用由含氟剝離劑、長鏈烷基丙烯酸酯類剝離劑等剝離劑進行了表面塗敷的塑料薄膜或紙等。
本實施方式的切割/晶片接合薄膜10、12例如如下製作。
首先，基材1可以通過以往公知的製膜方法製成膜。作為該製膜方法，可以例示例如：壓延製膜法、有機溶劑中的流延法、密閉體系中的吹塑法、T形模頭擠出法、共擠出法、乾式層壓法等。
然後，在基材1上塗布黏合劑組合物形成塗膜後，在規定條件下使該塗膜乾燥(根據需要進行加熱交聯)，形成黏合劑層2。作為塗布方法，沒有特別限制，可以列舉例如：輥塗、絲網塗布、凹版塗布等。另外，作為乾燥條件，例如，在乾燥溫度80~150℃、乾燥時間0.5~5分鐘的範圍內進行。另外，可以將黏合劑組合物塗布到隔片上形成塗膜後，在所述乾燥條件下將塗膜乾燥而形成黏合劑層2。之後，將黏合劑層2與隔片一起黏貼到基材1上。由此，製作切割薄膜11。
晶片接合薄膜3、3’例如如下製作。
首先，製作作為晶片接合薄膜3、3’的形成材料的膠黏劑組合物溶液。在該膠黏劑組合物溶液中，如前所述，配合有所述膠黏劑組合物、或填料、其它各種添加劑等。
然後，在基材隔片上以達到規定厚度的方式塗布膠黏劑組合物溶液形成塗膜後，在規定條件下使該塗膜乾燥形成膠黏劑層。作為塗布方法，沒有特別限制，可以列舉例如：輥塗、絲網塗布、凹版塗布等。另外，作為乾燥條件，例如在乾燥溫度70~160℃、乾燥時間1~5分鐘的範圍內進行。另外，可以將黏合劑組合物溶液塗布到隔片上形成塗膜後，在所述乾燥條件下將塗膜乾燥而形成膠黏劑層。之後，將膠黏劑層與隔片一起黏貼到基材隔片上。
接著，分別從切割薄膜11和膠黏劑層上將隔片剝離，以膠黏劑層與黏合劑層成為黏貼面的方式將二者黏貼。黏貼例如可以通過壓接來進行。此時，層壓溫度沒有特別限制，例如，優選30~50℃，更優選35~45℃。另外，線壓沒有特別限制，例如，優選0.1~20kgf/cm，更優選1~10kgf/cm。然後，將膠黏劑層上的基材隔片剝離，得到本實施方式的切割/晶片接合薄膜。
(半導體裝置的製造方法)
以下，參考圖3~圖8對使用切割/晶片接合薄膜12製造半導體裝置的方法進行說明。圖3~圖6是用於說明本實施方式的半導體裝置的一個製造方法的示意剖視圖。首先，對半導體晶圓4的預定分割線4L照射雷射光以在預定分割線4L上形成改性區域。本方法是將聚焦點對準半導體晶圓的內部，沿格子狀的預定分割線照射雷射光，從而通過基於多光子吸收的燒蝕在半導體晶圓內部形成改性區域的方法。作為雷射光照射條件，在以下條件的範圍內進行適當調節即可。
<雷射光照射條件>
(A)雷射光
雷射光源　半導體雷射光激勵Nd:YAG雷射光器
波長　1064nm
雷射光光點截面積　3.14×10-8 cm2
振蕩模式　Q開關脈衝
重複頻率　100kHz以下
脈衝寬度　1μs以下
輸出功率　1mJ以下
雷射光品質　TEM00
偏振光特性　線性偏振光
(B)聚焦用透鏡
倍數　100倍以下
NA　0.55
對雷射光波長的透射率　100%以下
(C)載置有半導體基板的載置台的移動速度　280mm/秒以下
另外，關於照射雷射光在預定分割線4L上形成改性區域的方法，如日本專利第3408805號公報或日本特開2003-338567號公報所詳述，在此省略詳細說明。
然後，如圖4所示，將改性區域形成後的半導體晶圓4壓接在晶片接合薄膜3’上，將其膠黏保持而固定(安裝步驟)。本步驟通過壓接輥等按壓工具進行按壓的同時進行。安裝時的黏貼溫度沒有特別限制，優選在40~80℃的範圍內。這是因為：可以有效防止半導體晶圓4的翹曲並且可以減少切割/晶片接合薄膜的伸縮的影響。
然後，通過對切割/晶片接合薄膜12施加拉伸張力，利用預定分割線4L將半導體晶圓4和晶片接合薄膜3’斷裂，從而形成半導體晶片5(晶片形成步驟)。本步驟例如可以使用市售的晶圓擴張裝置來進行。具體而言，如圖5(a)所示，在黏貼有半導體晶圓4的切割/晶片接合薄膜12的黏合劑層2的周邊部黏貼切割環31後，固定到晶圓擴張裝置32上。然後，如圖5(b)所示，使上推部33上升，而對切割/晶片接合薄膜12施加張力。
該晶片形成步驟在0~25℃的條件下進行，優選在10~25℃的條件下進行，更優選在15~25℃的條件下進行。由於晶片形成步驟在0~25℃的條件下進行，不必使晶片接合薄膜3’處於低溫狀態，因此安裝步驟後，可以立即實施晶片形成步驟。結果，可以提高製造效率。另外，由於在室溫附近的0~25℃的溫度條件下進行，因此難以因裝置能力或外部環境而造成設定溫度偏離0~25℃。結果，可以提高成品率。
另外，在晶片形成步驟中，擴張速度(上推部上升的速度)為100~400mm/秒，優選100~350mm/秒，更優選100~300mm/秒。通過將擴張速度設定為100mm/秒以上，可以容易地將半導體晶圓4和晶片接合薄膜3’同時斷裂。另外，通過將擴張速度設定為400mm/秒以下，可以防止切割薄膜11斷裂。
另外，在晶片形成步驟中，擴張量為6%~12%。所述擴張量在所述數值範圍內可以根據形成的晶片尺寸適當調節。另外，本發明中，擴張量是將擴張前的切割薄膜的表面積設為100%時通過擴張而增加的表面積的值(%)。通過將擴張量設定為6%以上，可以使半導體晶圓4和晶片接合薄膜3容易斷裂。另外，通過將擴張量設定為12%以下，可以防止切割薄膜11斷裂。
這樣，通過對切割/晶片接合薄膜12施加拉伸張力，可以以半導體晶圓4的改性區域為起點沿半導體晶圓4的厚度方向產生破裂，並且使與半導體晶圓4緊貼的晶片接合薄膜3’斷裂，可以得到帶有晶片接合薄膜3’的半導體晶片5。
然後，為了將膠黏固定在切割/晶片接合薄膜12上的半導體晶片5剝離，進行半導體晶片5的拾取(拾取步驟)。拾取的方法沒有特別限制，可以使用現有公知的各種拾取方法。例如可以列舉：用針從切割/晶片接合薄膜12一側將各個半導體晶片5向上推，通過拾取裝置拾取被上推的半導體晶片5的方法等。
在此，由於黏合劑層2為紫外線固化型，因此在對該黏合劑層2照射紫外線後進行拾取。由此，黏合劑層2對晶片接合薄膜3’的黏合力下降，半導體晶片5變得容易剝離。結果，可以在不損傷半導體晶片5的情况下進行拾取。紫外線照射時的照射強度、照射時間等條件沒有特別限制，可以根據需要適當設定。另外，作為紫外線照射使用的光源，可以使用所述的光源。
然後，如圖6所示，將拾取的半導體晶片5經由晶片接合薄膜3’晶片接合到被黏接體6上(暫時固著步驟)。作為被黏接體6，可以列舉：引線框架、TAB薄膜、基板或者另外製作的半導體晶片等。被黏接體6例如可以是容易變形的變形型被黏接體、也可以是難以變形的非變形型被黏接體(半導體晶圓等)。
作為所述基板，可以使用現有公知的基板。另外，作為所述引線框架，可以使用Cu引線框架、42合金引線框架等金屬引線框架或者由玻璃環氧、BT(雙馬來醯亞胺-三嗪)、聚醯亞胺等製成的有機基板。但是，本發明不限於這些，也包括在膠黏固定半導體元件、與半導體元件電連接後可以使用的電路基板。
晶片接合薄膜3’的暫時固著時在25℃下的剪切膠黏力對於被黏接體6優選為0.2MPa以上，更優選0.2~10MPa。晶片接合薄膜3’的剪切膠黏力為至少0.2MPa以上時，在打線接合步驟時受到該步驟中的超聲波振動或加熱而在晶片接合薄膜3’與半導體晶片5或被黏接體6的膠黏面處產生剪切變形的情况少。即，半導體元件受到打線接合時的超聲波振動而活動的情况少，由此可以防止打線接合的成功率下降。另外，晶片接合薄膜3’的暫時固著時在175℃下的剪切膠黏力對於被黏接體6優選為0.01MPa以上，更優選0.01~5MPa。
然後，進行用焊線7將被黏接體6的端子部(內部引線)的前端與半導體晶片5上的電極焊盤(未圖示)電連接的打線接合(打線接合步驟)。作為所述焊線7，可以使用例如金線、鋁線或銅線等。打線接合在溫度為80~250℃的範圍，優選80~220℃的範圍內進行。另外，其加熱時間為數秒~數分鐘。接線在加熱達到所述溫度範圍的狀態下通過超聲波的振動能與加壓的壓接能的組合來進行。本步驟可以在不進行晶片接合薄膜3a的熱固化的情况下實施。另外，本步驟的過程中半導體晶片5和被黏接體6不利用晶片接合薄膜3a固著。
然後，利用密封樹脂8將半導體晶片5密封(密封步驟)。本步驟為了保護在被黏接體6上搭載的半導體晶片5或焊線7而進行。本步驟通過用模具將密封用樹脂成形來進行。作為密封樹脂8，例如可以使用環氧類的樹脂。樹脂密封時的加熱溫度通常為在175℃下進行60~90秒，但是，本發明不限於此，也可以例如在165~185℃下進行數分鐘固化。由此，將密封樹脂固化，並且經由晶片接合薄膜3將半導體晶片5與被黏接體6固著。即，本發明中，即使在不進行後述的後固化步驟的情况下，本步驟中也可以進行利用晶片接合薄膜3的固著，可以有助於減少製造步驟數以及縮短半導體裝置的製造時間。
所述後固化步驟中，使在所述密封步驟中固化不充分的密封樹脂8完全固化。密封步驟中即使在晶片接合薄膜3a未完全熱固化的情况下，在本步驟中也可以與密封樹脂8一起實現晶片接合薄膜3a的完全熱固化。本步驟中的加熱溫度根據密封樹脂的種類而不同，例如在165~185℃的範圍內，加熱時間為約0.5小時~約8小時。
在上述實施方式中，對於將帶有晶片接合薄膜3’的半導體晶片5暫時固著到被黏接體6上後不使晶片接合薄膜3’完全熱固化而進行打線接合步驟的情况進行了說明。但是，本發明中，也可以進行將帶有晶片接合薄膜3’的半導體晶片5暫時固著到被黏接體6上後，使晶片接合薄膜3’熱固化，之後進行打線接合步驟的通常的打線接合步驟。此時，熱固化後的晶片接合薄膜3’優選在175℃下具有0.01MPa以上剪切膠黏力，更優選0.01~5MPa。這是因為，通過使熱固化後的175℃下的剪切膠黏力為0.01MPa以上，可以防止打線接合步驟時的超聲波振動或加熱引起在晶片接合薄膜3’與半導體晶片5或被黏接體6的膠黏面上產生剪切變形。
另外，本發明的切割/晶片接合薄膜，也可以優選用於將多個半導體晶片層疊進行三維安裝的情况。此時，可以在半導體晶片之間層疊晶片接合薄膜和隔片，也可以在半導體晶片之間不層疊隔片僅層疊晶片接合薄膜，可以根據製造條件或用途等適當變更。
以下，對於採用在半導體晶圓的表面形成溝，然後進行背面磨削的步驟的半導體裝置的製造方法進行說明。
圖7(a)、圖7(b)和圖8是用於說明本實施方式的半導體裝置的其它製造方法的示意剖視圖。首先，如圖7(a)所示，利用旋轉刀片41在半導體晶圓4的表面4F上形成未到達背面4R的溝4S。另外，形成溝4S時，半導體晶圓4由未圖示的支撑基材支撑。溝4S的深度可以根據半導體晶圓4的厚度或擴張條件適當設定。然後，如圖7(b)所示，以與表面4F接觸的方式將半導體晶片4支撑在保護基材42上。之後，利用磨削磨石45進行背面磨削，從背面4R使溝4S露出。另外，在半導體晶圓上黏貼保護基材42的作業可以使用現有公知的黏貼裝置，背面磨削也可以使用現有公知的磨削裝置。
然後，如圖8所示，在切割/晶片接合薄膜12上壓接溝4S露出的的半導體晶圓4，將其膠黏保持而固定(暫時固著步驟)。之後，將保護基材42剝離，使用晶圓擴張裝置43對切割/晶片接合薄膜12施加張力。由此，將晶片接合薄膜3’斷裂，形成半導體晶片5(晶片形成步驟)。另外，晶片形成步驟中的溫度、擴張速度、擴張量，與照射雷射光在預定分割線4L上形成改性區域的情况同樣。後面的步驟也與通過照射雷射光在預定分割線4L上形成改性區域的情况同樣，因此省略說明。
實施例
以下，對本發明的優選實施例進行詳細的例示說明。但是，該實施例中所述的材料或配合量不用於限制本發明，除非具有特定的限定記載。
(實施例1)
使下述(a)~(d)溶解於甲乙酮中，得到濃度23.6重量%的膠黏劑組合物溶液。
(a)環氧樹脂(JER股份有限公司製，Epicoat 1004，熔點97℃) 280重量份
(b)酚醛樹脂(三井化學股份有限公司製，Milex XLC-4L，熔點62℃) 306重量份
(c)以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯為主成分的丙烯酸酯類聚合物(長瀨化成股份有限公司製，SG-708-6，玻璃轉移溫度6℃)　100重量份
(d)球形二氧化矽(Admatechs股份有限公司製，SO-25R)237重量份
將該膠黏劑組合物溶液塗布到由經聚矽氧烷脫模處理後的厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜構成的脫模處理薄膜(剝離襯墊)上以後，在130℃乾燥2分鐘。由此，製作厚度25μm的晶片接合薄膜A。
(實施例2)
在本實施例2中，將上述(a)的環氧樹脂的添加量變更為270重量份，將上述(b)的酚醛樹脂的添加量變為296重量份，除此以外與所述實施例1同樣操作，製作本實施例的晶片接合薄膜B。
(實施例3)
在本實施例3中，將上述(a)的環氧樹脂的添加量變更為113重量份，將上述(b)的酚醛樹脂的添加量變為121重量份，除此以外與所述實施例1同樣操作，製作本實施例的晶片接合薄膜C。
(實施例4)
在本實施例4中，將上述(a)的環氧樹脂的添加量變更為40重量份，將上述(b)的酚醛樹脂的添加量變更為41重量份，除此以外與所述實施例1同樣操作，製作本實施例的晶片接合薄膜D。
(實施例5)
在本實施例5中，將上述(a)的環氧樹脂的添加量變更為14重量份，將上述(b)的酚醛樹脂的添加量變更為17重量份，除此以外與所述實施例1同樣操作，製作本實施例的晶片接合薄膜E。
(比較例1)
使下述(a)~(d)溶解於甲乙酮中，得到濃度23.6重量%的膠黏劑組合物溶液。
(a)環氧樹脂(JER股份有限公司製，Epicoat 1004，熔點97℃)　173重量份
(b)酚醛樹脂(三井化學股份有限公司製，Milex XLC-4L，熔點62℃)　227重量份
(c)以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯為主成分的丙烯酸酯類聚合物(長瀨化成股份有限公司製，SG-P3，玻璃轉移溫度15℃)　100重量份
(d)球形二氧化矽(Admatechs股份有限公司製，SO-25R)　371重量份
將該膠黏劑組合物溶液塗布到由經聚矽氧烷脫模處理後的厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜構成的脫模處理薄膜(剝離襯墊)上以後，在130℃乾燥2分鐘。由此，製作厚度25μm的晶片接合薄膜F。
(比較例2)
在本比較例2中，將上述(a)的環氧樹脂的添加量變更為11重量份，將上述(b)的酚醛樹脂的添加量變更為13重量份，除此以外與所述實施例1同樣操作，製作本比較例的晶片接合薄膜G。
(斷裂伸長率)
對於晶片接合薄膜A~G，將其分別切割為長度30mm、厚度25μm、寬度10mm的條形測定片。然後，使用拉伸試驗機(Tensilon、島津製作所公司製造)，在拉伸速度0.5mm/分鐘、夾盤間距20mm的條件下進行拉伸，並通過下述式得到斷裂伸長率。結果如表1所示。
斷裂伸長率(%)=(((斷裂時的夾盤間長度(mm))-20)/20)×100
(熱固化前的玻璃轉移溫度的測定)對於晶片接合薄膜A~G，在40℃的條件下重疊到厚度為100μm後，切割為寬度10mm的條形測定片。然後，使用動態黏彈性測定裝置(RSA(III)，Rheometric Scientific公司製)，在頻率10Hz、升溫速度5℃/分鐘的條件下測定-30~280℃下的損耗角正切(tanδ)。由此時的tanδ的峰值得到的玻璃轉移溫度如表1所示。
(10Hz下的拉伸儲存模量和損耗模量的測定)
對於晶片接合薄膜A~G，分別製成長度30mm、寬度5mm、厚度400μm的短條狀。然後，使用動態黏彈性測定裝置(RSA(III)，Rheometric Scientific公司製)，在夾盤間距20mm、頻率10Hz、升溫速度5℃/分鐘的條件下測定-30~100℃下的拉伸儲存模量及損耗模量。此時的-20℃下的拉伸儲存模量、0℃下的拉伸儲存模量(a)、25℃下的拉伸儲存模量(b)、以及25℃下的損耗模量如表1所示。另外，比(b/a)如表1所示。
(斷裂的確認)
<採用通過照射雷射光而在預定分割線4L上形成改性區域的步驟(步驟1)的情况>
作為雷射光加工裝置，使用股份有限公司東京精密製ML300-Integration，將聚焦點對準半導體晶圓內部，沿格子狀(10mm×10mm)的預定分割線從半導體晶圓的表面一側照射雷射光，在半導體晶圓內部形成改性區域。半導體晶圓使用矽晶圓(厚度75μm、外徑12英寸)。另外，雷射光照射條件如下進行。
(A)雷射光
雷射光源　半導體雷射光激勵Nd:YAG雷射光器
波長　1064nm
雷射光光點截面積　3.14×10-8 cm2
振蕩模式　Q開關脈衝
重複頻率　100kHz
脈衝寬度　30ns
輸出　20μJ/脈衝
雷射光品質　TEM00 40
偏振光特性　線性偏振光
(B)聚焦用透鏡
倍數　50倍
NA　0.55
對雷射光波長的透過率　60%
(C)載置有半導體基板的載置台的移動速度　100mm/秒
在晶片接合薄膜A~G上分別黏貼進行了雷射光預處理的半導體晶圓後，進行斷裂試驗。斷裂試驗在擴張溫度0℃、10℃、25℃的各個條件下進行。擴張速度為400mm/秒，擴張量為6%。關於斷裂試驗的結果，對於半導體晶圓的中央部100個晶片，計數利用預定分割線將晶片和晶片接合薄膜良好斷裂的晶片數。但是，對於比較例1而言，在半導體晶圓上未黏貼晶片接合薄膜F，並且，晶片接合薄膜F脆從而導致作業性差，因此不能進行測定。結果如表2所示。
<採用在半導體晶圓的表面形成溝，然後進行背面磨削的步驟(步驟2)的情况>
在半導體晶圓(厚度500μm)上通過刀片切割加工形成格子狀(10mm×10mm)的切溝。使切溝的深度為100μm。
然後，用保護膠帶保護該半導體晶圓的表面，並進行背面磨削直到厚度為75μm，得到分割後的各個半導體晶片(10mm×10mm×75μm)。將其與晶片接合薄膜A~G分別黏貼後，進行斷裂試驗。斷裂試驗在擴張溫度0℃、10℃、25℃的各個條件下進行。擴張速度為400mm/秒，擴張量為6%。關於斷裂試驗的結果，對於半導體晶圓的中央部100個晶片，計數晶片接合薄膜良好斷裂的晶片數。但是，對於比較例1而言，在半導體晶圓上未黏貼晶片接合薄膜F，並且，晶片接合薄膜F脆從而導致作業性變差，因此不能進行測定。結果如表2所示。
(結果)
從表2的結果可以看出，當為熱固化前25℃下的斷裂伸長率大於40%且不超過500%的晶片接合薄膜A~G時，在步驟1中確認晶片與晶片接合薄膜利用預定分割線良好地斷裂。另外，在步驟2中，確認晶片接合薄膜可以良好地斷裂。
(實施例6)
使下述(a)~(d)溶解於甲乙酮中，得到濃度23.6重量%的膠黏劑組合物溶液。
(a)環氧樹脂(JER股份有限公司製，Epicoat 1004)　54重量份
(b)酚醛樹脂(三井化學股份有限公司製，MilexXLC-4L)　71重量份
(c)以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯為主成分的丙烯酸酯類聚合物(長瀨化成股份有限公司製，SG-708-6)　100重量份
(d)球形二氧化矽(Admatechs股份有限公司製，SO-25R)　277重量份
將該膠黏劑組合物溶液塗布到由經聚矽氧烷脫模處理後的厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜構成的脫模處理薄膜(剝離襯墊)上以後，在130℃乾燥2分鐘。由此，製作厚度25μm的晶片接合薄膜J。
(實施例7)
使下述(a)~(d)溶解於甲乙酮中，得到濃度23.6重量%的膠黏劑組合物溶液。
(a)環氧樹脂(JER股份有限公司製，Epicoat 1004)　114重量份
(b)酚醛樹脂(三井化學股份有限公司製，MilexXLC-4L)　121重量份
(c)以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯為主成分的丙烯酸酯類聚合物(長瀨化成股份有限公司製，SG-708-6)　100重量份
(d)球形二氧化矽(Admatechs股份有限公司製，SO-25R)　237重量份
將該膠黏劑組合物溶液塗布到由經聚矽氧烷脫模處理後的厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜構成的脫模處理薄膜(剝離襯墊)上以後，在130℃乾燥2分鐘。由此，製作厚度25μm的晶片接合薄膜K。
(實施例8)
使下述(a)~(d)溶解於甲乙酮中，得到濃度23.6重量%的膠黏劑組合物溶液。
(a)環氧樹脂(JER股份有限公司製，Epicoat 1004)　271重量份
(b)酚醛樹脂(三井化學股份有限公司製，Milex XLC-4L)　296重量份
(c)以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯為主成分的丙烯酸酯類聚合物(長瀨化成股份有限公司製，SG-708-6)　100重量份
(d)球形二氧化矽(Admatechs股份有限公司製，SO-25R)　237重量份
將該膠黏劑組合物溶液塗布到由經聚矽氧烷脫模處理後的厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜構成的脫模處理薄膜(剝離襯墊)上以後，在130℃乾燥2分鐘。由此，製作厚度25μm的晶片接合薄膜L。
(實施例9)
使下述(a)~(d)溶解於甲乙酮中，得到濃度23.6重量%的膠黏劑組合物溶液。
(a)環氧樹脂(JER股份有限公司製，Epicoat 1004)　44重量份
(b)酚醛樹脂(三井化學股份有限公司製，Milex XLC-4L)　56重量份
(c)以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯為主成分的丙烯酸酯類聚合物(長瀨化成股份有限公司製，SG-708-6)　100重量份
(d)球形二氧化矽(Admatechs股份有限公司製，SO-25R)　246重量份
將該膠黏劑組合物溶液塗布到由經聚矽氧烷脫模處理後的厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜構成的脫模處理薄膜(剝離襯墊)上以後，在130℃乾燥2分鐘。由此，製作厚度25μm的晶片接合薄膜M。
(比較例3)
使下述(a)~(d)溶解於甲乙酮中，得到濃度23.6重量%的膠黏劑組合物溶液。
(a)環氧樹脂(JER股份有限公司製，Epicoat 1004)　10重量份
(b)酚醛樹脂(三井化學股份有限公司製，Milex XLC-4L)　14重量份
(c)以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯為主成分的丙烯酸酯類聚合物(長瀨化成股份有限公司製，SG-708-6)　100重量份
(d)球形二氧化矽(Admatechs股份有限公司製，SO-25R)　111重量份
將該膠黏劑組合物溶液塗布到由經聚矽氧烷脫模處理後的厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜構成的脫模處理薄膜(剝離襯墊)上以後，在130℃乾燥2分鐘。由此，製作厚度25μm的晶片接合薄膜N。
(比較例4)
使下述(a)~(d)溶解於甲乙酮中，得到濃度23.6重量%的膠黏劑組合物溶液。
(a)環氧樹脂(JER股份有限公司製，Epicoat 827)　32重量份
(b)酚醛樹脂(三井化學股份有限公司製，Milex XLC-4L)　37重量份
(c)以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯為主成分的丙烯酸酯類聚合物(長瀨化成股份有限公司製，SG-708-6)　100重量份
(d)球形二氧化矽(Admatechs股份有限公司製，SO-25R)　240重量份
將該膠黏劑組合物溶液塗布到由經聚矽氧烷脫模處理後的厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜構成的脫模處理薄膜(剝離襯墊)上以後，在130℃乾燥2分鐘。由此，製作厚度25μm的晶片接合薄膜O。
(斷裂伸長率)
對於晶片接合薄膜J~O，通過與上述實施例1~5以及比較例1~2同樣的方法得到斷裂伸長率。結果如表3所示。
(900Hz下的拉伸儲存模量的測定)
對於晶片接合薄膜J~O，分別製成長度30mm、寬度5mm、厚度400μm的短條狀。然後，使用固體黏彈性測定裝置(DVE-V4，Rheology公司製)，在夾盤間距20mm、頻率900Hz、升溫速度5℃/分鐘的條件下測定-30~100℃下的拉伸儲存模量。此時的0℃下的拉伸儲存模量(c)及25℃下的拉伸儲存模量(d)如表3所示。另外，比(c/d)如表3所示。
(斷裂的確認)對於晶片接合薄膜J~O，通過與上述實施例1~5以及比較例1~2同樣的方法進行斷裂試驗。結果如表3所示。
(結果)
從表3的結果可以看出，當為熱固化前25℃下的斷裂伸長率大於40%且不超過500%的晶片接合薄膜J~O時，在步驟1中確認晶片與晶片接合薄膜利用預定分割線良好地斷裂。另外，在步驟2中，確認晶片接合薄膜可以良好地斷裂。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧基材
2‧‧‧黏合劑層
2a‧‧‧與半導體晶圓黏貼部分對應的部分
2b‧‧‧其他部分
3、3’‧‧‧晶片接合薄膜(熱固型晶片接合薄膜)
3a‧‧‧半導體晶圓貼附部分
3b‧‧‧3a以外的部分
4‧‧‧半導體晶圓
4L‧‧‧預定分割線
4F‧‧‧表面
4R‧‧‧背面
4S‧‧‧溝
5‧‧‧半導體晶片
6‧‧‧被黏接體
7‧‧‧焊線
8‧‧‧密封樹脂
10、12‧‧‧切割/晶片接合薄膜
11‧‧‧切割薄膜
31‧‧‧切割環
32、43‧‧‧晶圓擴張裝置
33‧‧‧上推部
41‧‧‧旋轉刀片
42‧‧‧保護基材
45‧‧‧研磨磨石
圖1是表示本發明的一個實施方式的切割/晶片接合薄膜的示意剖視圖。
圖2是表示本發明的另一實施方式的切割/晶片接合薄膜的示意剖視圖。
圖3是用於說明本實施方式的半導體裝置的一個製造方法的示意剖視圖。
圖4是用於說明本實施方式的半導體裝置的一個製造方法的示意剖視圖。
圖5(a)、圖5(b)是用於說明本實施方式的半導體裝置的一個製造方法的示意剖視圖。
圖6是用於說明本實施方式的半導體裝置的一個製造方法的示意剖視圖。
圖7(a)和圖7(b)是用於說明本實施方式的半導體裝置的另一個製造方法的示意剖視圖。
圖8是用於說明本實施方式的半導體裝置的另一個製造方法的示意剖視圖。
1．．．基材
2．．．黏合劑層
2a．．．與半導體晶圓黏貼部分對應的部分
2b．．．其他部分
3．．．晶片接合薄膜
3a．．．半導體晶圓貼附部分
3b．．．3a以外的部分
4．．．半導體晶圓
10．．．切割/晶片接合薄膜

Claims (10)

  1. 一種熱固型晶片接合薄膜，用於以下方法：對半導體晶圓照射雷射光形成改性區域後，通過利用所述改性區域將所述半導體晶圓斷裂而由半導體晶圓得到半導體元件的方法；或者在半導體晶圓的表面形成未到達背面的溝後，進行所述半導體晶圓的背面磨削，通過從所述背面露出所述溝而由半導體晶圓得到半導體元件的方法，所述熱固型晶片接合薄膜的特徵在於，熱固化前25℃下的斷裂伸長率大於40%且500%以下；以及熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、10Hz下的拉伸儲存模量(a)與25℃、10Hz下的拉伸儲存模量(b)之比(b/a)為0.15~1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之熱固型晶片接合薄膜，其中熱固化前通過動態黏彈性測定得到的0℃、10Hz下的拉伸儲存模量為2500MPa~5000MPa。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之熱固型晶片接合薄膜，其中熱固化前通過動態黏彈性測定得到的25℃、10Hz下的拉伸儲存模量為700MPa~2500MPa。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之熱固型晶片接合薄膜，其中熱固化前的玻璃轉移溫度為25~60℃。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之熱固型晶片接合薄膜，其中熱固化前通過動態黏彈性測定得到的-20℃、10Hz 下的拉伸儲存模量為2000MPa~4000MPa。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之熱固型晶片接合薄膜，其中熱固化前通過25℃、10Hz下的動態黏彈性測定得到的損耗模量為400MPa~1000MPa。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之熱固型晶片接合薄膜，其中含有環氧樹脂、酚醛樹脂及丙烯酸類樹脂；以及設所述環氧樹脂與所述酚醛樹脂的合計重量為X、所述丙烯酸類樹脂的重量為Y時，X/(X+Y)為0.3以上且小於0.9。
  8. 一種切割/晶片接合薄膜，其特徵在於，如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之熱固型晶片接合薄膜層疊在基材上層疊有黏合劑層的切割薄膜上。
  9. 一種半導體裝置的製造方法，使用申請專利範圍第8項所述之切割/晶片接合薄膜製造半導體裝置，其特徵在於，包括以下步驟：對半導體晶圓的預定分割線照射雷射光而在所述預定分割線上形成改性區域的步驟；將改性區域形成後的半導體晶圓黏貼到所述切割/晶片接合薄膜上的步驟；在0~25℃的條件下，對所述切割/晶片接合薄膜施加拉伸張力使得擴張速度為100~400mm/秒、擴張量為6%~12%，由此利用所述預定分割線將所述半導體晶圓和構成所述切割/晶片接合薄膜的晶片接合薄膜斷裂，而形成半導體元件的步驟； 將所述半導體元件與所述晶片接合薄膜一起拾取的步驟；以及將拾取的所述半導體元件經由所述晶片接合薄膜晶片接合到被黏接體上的步驟。
  10. 一種半導體裝置的製造方法，使用申請專利範圍第8項所述之切割/晶片接合薄膜製造半導體裝置，其特徵在於，包括以下步驟：在半導體晶圓的表面形成未到達背面的溝的步驟；進行所述半導體晶圓的背面磨削，使所述溝從所述背面露出的步驟；將所述溝從所述背面露出的所述半導體晶圓黏貼到所述切割/晶片接合薄膜上的步驟；在0~25℃的條件下，對所述切割/晶片接合薄膜施加拉伸張力使得擴張速度為100~400mm/秒、擴張量為6%~12%，由此將構成所述切割/晶片接合薄膜的晶片接合薄膜斷裂，而形成半導體元件的步驟；將所述半導體元件與所述晶片接合薄膜一起拾取的步驟；以及將拾取的所述半導體元件經由所述晶片接合薄膜晶片接合到被黏接體上的步驟。
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