TWI447202B - Wafer bonding adhesive tape and the use of its wafer processing methods - Google Patents
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Description
本發明係關於一種晶圓貼合用黏著片及使用其之晶圓之加工方法,更詳細而言,係關於一種可減少將半導體晶圓切斷分離成小片時產生的晶片之缺損或裂紋(以下記載為碎裂(chipping))的晶圓貼合用黏著片及使用其之晶圓之加工方法。
IC(integrated circuit,積體電路)、LSI(large-scale integration,大型積體電路)等半導體裝置之製造步驟中,矽、砷化鎵等之半導體晶圓係於切斷分離(切割)成小片之步驟之後,供給至選取步驟。以下一面參照圖2~5所示之剖面圖,一面就通常的半導體晶圓之切割步驟及選取步驟進行說明。
首先,於兩端固定於固定夾11中、且於基材樹脂膜上塗佈黏著劑而成之晶圓貼合用黏著片12上,貼合半導體晶圓13(圖2),藉由切割將晶圓分割為元件小片(晶片)14(圖3)。繼而,為了選取晶片14,藉由擴幅器(expander)16沿實線箭頭方向15上頂晶圓貼合用黏著片12,沿虛線箭頭方向17延伸而擴展晶片14間之間隔(圖4),進行全部晶片14之選取或一部分晶片14之選取(圖5)。再者,於圖2~5中,相同符號表示相同部分。
先前,自半導體晶圓之切割步驟至選取步驟之步驟中,一直使用於基材樹脂膜上塗佈黏著劑而成之黏著片。此種黏著片中,考慮到延伸性而使用由相對軟質之樹脂所構成之基材,例如有時使用聚氯乙烯膜或聚乙烯系膜。
切割時會產生稱為碎裂之晶片之缺損、裂紋,大小達到100μm以上之情形並不少見,若碎裂到達至電路面,則有時亦會影響電路本身之性能。又,於進行選取步驟時,有時因碎裂而產生之晶片的碎片會附著於其他晶片表面,破壞電路本身。
切割時所使用之稱為刀片(blade)的旋轉刀會引起切割中之晶片振動。此時,晶片與刀片接觸而產生碎裂。因此,亦有取代黏著片而用蠟將晶圓完全固定避免產生振動之方法(例如參照專利文獻1)。然而,於進行重複切割之製造步驟之情形時,蠟之固定、去除較為花費工夫,故而專利文獻1記載之方法並非現實可行。而且,於無法將蠟完全去除之情形時,蠟會殘留形成晶圓之污染,故而於對污染物質極度忌避之電子機器中,難以適用專利文獻1之方法。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開平7-169718號公報
本發明欲解決上述先前技術所伴隨之問題,其課題在於提供一種可減少切割時發生之產生碎裂之情況的晶圓貼合用黏著片及使用其之晶圓之加工方法。
本發明者等人就上述課題進行致力研究,結果發現藉由使晶圓貼合用黏著片具有特定之損失係數,可解決上述課題,本發明係基於該發現而完成者。
亦即,根據本發明,提供以下之技術方案。
(1)一種晶圓貼合用黏著片,其係基材樹脂膜以及於該基材樹脂膜上形成之黏著劑層而成者,其特徵在於:使用加工該黏著片成寬度5 mm所得之試片,利用動態黏彈性測定裝置,藉由於溫度23℃施加頻率400~900 Hz之拉伸應力而測定之損失係數的最小值為0.20以上,且藉由於溫度15~40℃施加頻率650 Hz之拉伸應力而測定之損失係數的最小值為0.20以上。
(2)如(1)所述之晶圓貼合用黏著片,其中上述基材樹脂膜之5%模數為4.0~7.0 MPa,且撕裂強度為100 N/mm以上。
(3)如(1)或(2)所述之晶圓貼合用黏著片,其中上述基材樹脂膜之至少一層含有選自苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物及苯乙烯-氫化異戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中之至少一種。
(4)如(1)至(3)中任一項所述之晶圓貼合用黏著片,其中上述基材樹脂膜之至少一層為如下樹脂組成物,該樹脂組成物中相對於作為(A)成分之聚丙烯樹脂100質量份,含有作為(B)成分之選自苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物及苯乙烯-氫化異戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中之至少一種30~100質量份。
(5)如(4)所述之晶圓貼合用黏著片,其中上述基材樹脂膜中之至少一層係由以(A)成分作為連續相、以(B)成分作為分散相之樹脂分散體所構成,且該分散相粒子之平均直徑為15 nm以上。
(6)如(1)至(5)中任一項所述之晶圓貼合用黏著片,其中於上述黏著劑層上進而形成有接著劑層。
(7)如(1)至(6)中任一項所述之晶圓貼合用黏著片,其中形成上述黏著劑層之黏著劑為丙烯酸系黏著劑。
(8)一種晶圓之加工方法,其係將晶圓貼合於如(1)至(7)中任一項所述之晶圓貼合用黏著片上進行該晶圓之切割者,其特徵在於:並不切入至上述基材樹脂膜。
利用本發明之晶圓貼合用黏著片及使用其之晶圓之加工方法,可大幅減少碎裂。
本發明之上述以及其他特徵及優點將根據適宜參照隨附圖式的下述記載而明確。
圖1係表示本發明之晶圓貼合用黏著片之較佳實施態樣的概略剖面圖,具有基材樹脂膜1、以及於基材樹脂膜1上形成之黏著劑層2。於本發明中,如後述之步驟之說明中所揭示,黏著片包含黏著膠帶(例如切割膠帶或切割黏晶膠帶)。
對於本發明之晶圓貼合用黏著片,使用加工成寬度5 mm所得之膜狀之試片,利用動態黏彈性測定裝置,藉由於溫度23℃施加頻率400~900 Hz之拉伸應力而測定之損失係數的最小值為0.20以上,且藉由於溫度15~40℃施加頻率650 Hz之拉伸應力而測定之損失係數的最小值為0.20以上。通常對於本發明之晶圓貼合用黏著片,使用加工成寬度5 mm所得之膜狀之試片,利用動態黏彈性測定裝置,藉由於溫度23℃施加頻率400~900 Hz之拉伸應力而測定之損失係數的最小值為0.40以下,且藉由於溫度15~40℃施加頻率650 Hz之拉伸應力而測定之損失係數的最小值為0.40以下。
於此,對通常之動態黏彈性之測定方法進行說明。該方法係對試驗體施以週期性之微小應變,並測定試驗體對該微小應變之響應的方法。藉由使用該方法,可獲知試驗體具有多大程度之彈性要素及黏性要素之兩要素。若試驗體為完全之彈性體,則對該微小應變之響應以同相位而表現,以儲存彈性模數與損失彈性模數之比而求出之損失係數為零。但是若存在黏性要素,則響應產生延遲,損失係數得正值。
儲存彈性模數係因彈性要素而表現,彈性要素具有於藉由施加應力而產生變形時,接收對該變形之響應,從而保存力學能量之性質,相對於此,損失彈性模數係因黏性要素而表現,具有於藉由施加應力而產生變形時,將對應所施加之應力之力學能量作為熱而消耗之性質。
本發明中發現,切割加工時之應力係由刀片之旋轉而賦予,若對晶圓貼合用黏著片施加拉伸應力時之損失係數為特定之值以上,則晶圓貼合用黏著片可抑制對於該應力之變形恢復時所對應的晶片振動,因而可減少碎裂。
另外,由於動態黏彈性之值會根據施加之頻率及測定溫度而變化,故而可使溫度為固定而採用頻率特性,或施加固定頻率而採用溫度特性。
於本發明中,損失係數可使用動態黏彈性測定裝置(例如,UBM公司製造,商品名「Rheogel-E4000」),由所測定之儲存拉伸彈性模數(E')與損失拉伸彈性模數(E")之比(E'/E")而求出。溫度23℃、頻率400~900 Hz下之損失係數的最小值可藉由將溫度固定為23℃,於頻率為400~900 Hz之範圍內對試片施加拉伸應力,由試片之響應而求出。另外,溫度15~40℃、頻率650 Hz下之損失係數的最小值可藉由於溫度15~40℃下,對試片施加頻率固定為650 Hz之拉伸應力,由試片之響應而求出。
碎裂係由切割時之稱為刀片之旋轉刀所引起者,本發明者等就其原因進行了研究,結果發現若可利用晶圓貼合用黏著片而使切割時產生之晶片振動衰減,則可減小碎裂,然後本發明者進行了努力研究,結果藉由利用動態黏彈性測定裝置以膜狀而測定的特定條件下之損失係數為特定值以上的晶圓貼合用黏著片,而完成了本發明。
使用刀片進行切割時,因旋轉之刀片與晶圓接觸而發熱。刀片之轉速通常為25000~55000 rpm,將該值換算成頻率則為400~900 Hz。為了抑制發熱,通常係在切割時於其接觸部分流動15~25℃之冷卻水,將晶圓貼合用黏著片保持為大致固定之溫度(例如23℃)。藉由使溫度23℃、頻率400~900 Hz之損失係數的最小值為0.20以上,可使切割時產生之晶片振動衰減,從而可防止碎裂。
另外,有時會由於晶圓貼合用黏著片局部冷卻過度/不足,例如於溫度15~40℃,旋轉之刀片與晶圓及晶圓貼合用黏著片發生接觸。因此,藉由使溫度15~40℃、頻率650 Hz之損失係數的最小值為0.20以上,可使切割時產生之晶片振動衰減,從而可防止碎裂。
晶圓貼合用黏著片之損失係數為0.20以上,較佳為0.22以上。若損失係數過小,則無法減小切割刀片所引起之振動,變得難以防止碎裂。通常晶圓貼合用黏著片之損失係數為0.40以下。
於本發明之晶圓貼合用黏著片中,較佳為基材樹脂膜之5%模數為4.0~7.0 MPa,且撕裂強度為100 N/mm以上。基材樹脂膜之5%模數可藉由依據JIS K 7127/2/300,測定5%應變時之應力而求得。若基材樹脂膜之5%模數及撕裂強度在該範圍內,則於延伸步驟中即便施加充分之拉伸應力,基材樹脂膜亦不會產生撕裂,可均勻地擴展晶片間隔。
若基材樹脂膜之5%模數過大,則本發明之晶圓貼合用黏著片於圖4所示的擴展晶片14間之間隔之延伸步驟中,有時無法充分擴展晶片間隔,產生選取不良。若基材樹脂膜之5%模數過小,則有時晶圓貼合用黏著片於低應力下延伸,對操作造成障礙。基材樹脂膜之5%模數較佳為4.5~6.5 MPa,更佳為5.0~6.5 MPa。
本發明之晶圓貼合用黏著片之基材樹脂膜的MD方向(Machine Direction,縱向)及TD方向(Traverse Direction,橫向)之5%模數較佳為4.0~7.0 MPa,原因在於延伸步驟中可將晶片間之間隔均勻地擴展。
於本發明之晶圓貼合用黏著片中,基材樹脂膜之撕裂強度為100 N/mm以上。基材樹脂膜之撕裂強度可藉由依據JIS K7128-3而獲得。基材樹脂膜之撕裂強度未達100 N/mm之晶圓貼合用黏著片有時會於延伸步驟中斷裂。基材樹脂膜之撕裂強度越大則越不會撕裂,但通常只要為150 N/mm以下則可充分地使用,基材樹脂膜之撕裂強度較佳為110 N/mm以上,更佳為115 N/mm以上。
另外,藉由圖4所示之擴幅器16進行延伸步驟之情形時,本發明之晶圓貼合用黏著片之基材樹脂膜的MD方向及TD方向之基材樹脂膜之撕裂強度較佳為100 N/mm以上。
作為基材樹脂膜,只要為對切割步驟中由刀片引起之晶圓切斷之耐熱性優異者,則可無特別限制地使用。於本發明中,基材樹脂膜之樹脂包括塑膠、熱塑性彈性體、橡膠等可成形為片狀之樹脂。作為該樹脂,例如可列舉:選自苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下稱為「SEPS」)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物(以下稱為「SIS」)、苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物(以下稱為「SEBS」)及苯乙烯-氫化異戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物(以下稱為「SEEPS」)中之至少一種。基材樹脂膜1可為單層亦可為複層,為複層時可為不同之材料,亦可為相同之材料,較佳為構成基材樹脂膜1之層中的至少一層含有選自上述SEPS、SIS、SEBS、SEEPS中之至少一種。由選自該SEPS、SIS、SEBS、SEEPS中之至少一種所構成之層亦可積層而組合使用。
由選自上述SEPS、SIS、SEBS、SEEPS中之至少一種所構成之層可為調配有下述化合物之樹脂組成物:聚丙烯、低密度聚乙烯(LDPE,Low Density Polyethylene)、直鏈低密度聚乙烯(LLDPE,Linear Low Density Polyethylene)、乙烯-丙烯共聚物、丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物硫化物、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、離子聚合物、腈橡膠、丁基橡膠、苯乙烯異戊二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、天然橡膠及其氫化物或改質物等。
於本發明中,作為離子聚合物,對乙烯-甲基丙烯酸共聚物或乙烯-丙烯酸共聚物之分子間,以鈉或鋅等金屬離子進行分子間結合而得之樹脂。金屬離子較佳為鋅。
構成基材樹脂膜之層中的至少一層較佳為如下樹脂組成物,即該樹脂組成物中含有作為(A)成分之聚丙烯樹脂,及作為(B)成分之選自苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物及苯乙烯-氫化異戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中之至少一種。此時之聚丙烯樹脂包括丙烯之均聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物硫化物或其他丙烯共聚物等,於共聚物之情形時,為無規共聚物、嵌段共聚物之任一種均可,可適宜選擇。
於本發明中,(A)成分之聚丙烯樹脂及(B)成分之選自SEPS、SIS、SEBS及SEEPS中之至少一種之調配量可考慮膜強度與減振性之平衡而適宜決定。
較佳為相對於(A)成分之聚丙烯樹脂100質量份,(B)成分之選自SEPS、SIS、SEBS及SEEPS中之至少一種為30~100質量份。當相對於(A)成分100質量份,(B)成分之選自SEPS、SIS、SEBS及SEEPS中之至少一種過少時,有時無法獲得充分之減振性,碎裂抑制效果較小。另外,當相對於(A)成分100質量份,(B)成分之選自SEPS、SIS、SEBS及SEEPS中之至少一種過多時,膜本身變得過度柔軟,對操作產生障礙。
當含有作為(A)成分之聚丙烯樹脂,及作為(B)成分之選自苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物及苯乙烯-氫化異戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中之至少一種時,較佳為以(A)成分作為連續相、以(B)成分作為分散相,且該分散相粒子之平均直徑為15 nm以上之樹脂分散體。對該分散相之粒子之上限並無特別限制,若過大則膜強度局部變得不均勻,較佳為25 nm以下。
於以(A)成分作為連續相、以(B)成分作為分散相之樹脂分散體中,在施加應力時之拉伸或其復原過程中,藉由(B)成分彼此之分子鏈或側鏈碰撞而產生能量損失。於(B)成分之分散相之平均直徑過小之情形時,由於鄰接之分子鏈少,故而有時無法充分地獲得用以抑制碎裂之能量損失,難以使切割時所產生之晶片振動衰減。
對於基材樹脂膜之與黏著劑層接觸之面,為提高密合性可對其實施電暈處理,或者設置底塗層等其他層。基材樹脂膜1之厚度並無特別限制,較佳為30~200μm,特佳為50~100μm。
另外,於基材樹脂膜1係以複層所構成之情形時,含上述SEPS、SIS、SEBS或SEEPS之層之厚度較佳為5~100μm。
黏著劑層可使用各種黏著劑而形成。此種黏著劑中使用之樹脂成分無任何限定。例如可使用:以天然橡膠或各種合成橡膠等橡膠系聚合物、丙烯酸系、聚矽氧系、聚乙烯醚系等作為基礎聚合物之黏著劑。其中,較佳為使用丙烯酸系聚合物,例如聚(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基酯與可與其共聚合之其他不飽和單體之共聚物。
可於該等樹脂成分中調配交聯劑以賦予凝聚力。
作為該交聯劑,藉由對應於樹脂成分中之官能基,適宜選擇具有可與該官能基反應之官能基的交聯劑,可對黏著劑賦予凝聚力,並且可將初期之黏著力設定為所需之值。交聯劑例如可列舉:異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、金屬螯合物系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、胺基樹脂等。
就通用性方面而言,交聯劑較佳為異氰酸酯系交聯劑。具體而言可使用多元異氰酸酯化合物,例如:2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-苯二甲基二異氰酸酯、1,4-二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4'-二異氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二環己基甲烷-2,4'-二異氰酸酯、離胺酸異氰酸酯(lysine isocyanate)等。
另外,黏著劑中亦可於不損及本發明之目的之範圍內,根據需要含有各種添加成分。
黏著劑可使用放射線硬化型或加熱發泡型之黏著劑。作為放射線硬化型之黏著劑,可使用藉由紫外線、電子束等而硬化後,剝離時變得容易剝離之黏著劑,所謂加熱發泡型之黏著劑,可使用藉由加熱,利用發泡劑或膨脹劑而變得容易剝離之黏著劑。作為放射線硬化型黏著劑,例如可較佳地使用日本專利特公平1-56112號公報、日本專利特開平7-135189號公報等中記載之黏著劑,但並不限定於該等。
於本發明中,較佳為使用紫外線硬化型黏著劑。此時,該紫外線硬化型黏著劑只要具有藉由放射線而硬化且形成為立體網狀之性質即可,例如可於普通之橡膠系或丙烯酸系之感壓性樹脂成分中,調配分子中具有至少兩個光聚合性碳-碳雙鍵的低分子量之光聚合性化合物(以下稱為光聚合性化合物)以及光聚合起始劑。
作為光聚合性化合物,例如可列舉:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇單羥基五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、有機聚矽氧烷組成物、市售之低聚酯丙烯酸酯、丙烯酸胺基甲酸酯等。
作為構成黏著劑之樹脂成分,亦可使用具有光硬化性碳-碳雙鍵之樹脂。例如可列舉:相對於主鏈之重複單元具有光硬化性碳-碳雙鍵,且具有官能基之丙烯酸系共聚物及/或甲基丙烯酸系共聚物(a1)與具有可與該官能基反應之官能基的化合物(a2)進行反應而獲得者。上述相對於主鏈之重複單元具有放射線硬化性碳-碳雙鍵,且具有官能基之丙烯酸系共聚物及/或甲基丙烯酸系共聚物(a1),例如可使具有放射線硬化性碳-碳雙鍵之丙烯酸烷基酯及/或甲基丙烯酸烷基酯等單體(a1-1)與具有官能基之單體(a1-2)進行共聚合而獲得。
作為單體(a1-1),例如可列舉:烷基酯之烷基之碳數為6~12的(甲基)丙烯酸烷基酯(例如,丙烯酸己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸癸酯)。另外可列舉:烷基酯之烷基之碳數為5以下的(甲基)丙烯酸烷基酯(例如,丙烯酸戊酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯或與該等相同之甲基丙烯酸酯等)。
作為單體(a1-2)所具有之官能基,可列舉:羧基、羥基、胺基、環狀酸酐基、環氧基、異氰酸酯基等。作為單體(a1-2)之具體例,例如可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、肉桂酸、衣康酸、反丁烯二酸、鄰苯二甲酸、丙烯酸-2-羥基烷基酯類、甲基丙烯酸-2-羥基烷基酯類、乙二醇單丙烯酸酯類、乙二醇單甲基丙烯酸酯類、N-羥甲基丙烯醯胺、N-羥甲基甲基丙烯醯胺、烯丙醇、丙烯酸-N-烷基胺基乙酯類、甲基丙烯酸-N-烷基胺基乙酯類、丙烯醯胺類、甲基丙烯醯胺類、順丁烯二酸酐、衣康酸酐、反丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚、聚異氰酸酯化合物之一部分異氰酸酯基由羥基或羧基以及具有放射線硬化性碳-碳雙鍵之單體胺基甲酸酯化所得者等。
於上述(a2)之官能基為羧基或環狀酸酐基之情形時,作為(a1)所具有之官能基,例如可列舉:羥基、環氧基、異氰酸酯基等。另外,於(a2)之官能基為羥基之情形時,作為(a1)所具有之官能基,例如可列舉:環狀酸酐基、異氰酸酯基等。於(a2)之官能基為胺基之情形時,作為(a1)所具有之官能基,例如可列舉:環氧基、異氰酸酯基等。於(a2)之官能基為環氧基之情形時,作為(a1)所具有之官能基,例如可列舉:羧基、環狀酸酐基、胺基等。
於紫外線硬化型黏著劑之情形時,藉由於黏著劑中混入光聚合起始劑,可減少紫外線照射之聚合硬化時間以及紫外線照射量。
作為此種光聚合起始劑,具體而言可列舉:安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、苄基二苯基硫醚、一硫化四甲基秋蘭姆(tetramethylthiuram monosulfide)、偶氮雙異丁腈、二苯偶醯、雙乙醯(diacetyl)、β-氯蒽醌等。
黏著劑層之厚度並無特別限制,較佳為4~30μm,特佳為5~25μm。
本發明之晶圓貼合用黏著片可不於黏著劑層上進而設置接著劑層而用作切割膠帶。另外,當本發明之黏著劑層為可兼用於切割黏晶之黏著劑時,可用作切割黏晶膠帶。此時,於切割步驟結束後,將黏著劑層與基材樹脂膜之間剝離,使用附著有黏著劑層之晶片,之後可直接黏接。
另外,本發明之晶圓貼合用黏著片亦可為在黏著劑層上之至少晶圓貼合預定部分積層有接著劑層者。此時,於接著劑層上貼合晶圓並切割後選取所獲得之晶片時,接著劑層附著於晶片上,可用作將晶片固定於基板或導線架時之接著劑。接著劑層可使用切割黏晶片通常使用之膜狀接著劑,較佳者可使用丙烯酸系黏接著劑,環氧樹脂/酚樹脂/丙烯酸系樹脂之混合系黏接著劑等。接著劑層之厚度可適宜設定,較佳為5~100μm左右。
構成接著劑層之樹脂組成物具有可於常溫下與晶圓貼合且可進行切割加工之黏著性,並且於切割加工結束後可自黏著劑層剝離,之後藉由加熱而表現接著性,發揮黏晶劑之作用。此時之加熱並無特別限制,較佳為於40~100℃,更佳為60~80℃下進行。
可將晶圓貼合於本發明之晶圓貼合用黏著片上,進行如圖2~5所示之晶圓之切割及選取。於使用本發明之晶圓貼合用黏著片的晶圓之加工方法中,較佳為不切入至基材樹脂膜,原因在於可減小切割刀片之切削阻力,順利地切削晶圓,從而減少碎裂。更佳為進行之最大限度切入為至黏著劑層之厚度之2/3左右為止。為不切入至基材樹脂膜,例如可根據所使用之切割裝置之使用指南而適宜變更該切割裝置的切入深度之設定。
本發明中所使用之裸晶圓並無特別限定,可自先前使用之任意之裸晶圓中適宜選擇使用。
[實施例]
以下,根據實施例更詳細地說明本發明,但是本發明並不限定於該等實施例。再者,實施例及比較例中所使用之黏著劑、基材構成樹脂如下所述。
(黏著劑組成物1)
於丙烯酸系基礎聚合物(由丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸甲酯及丙烯酸-2-羥基乙酯所構成之共聚物,重量平均分子量為20萬,玻璃轉移點=-35℃)100質量份中,添加異氰酸酯系交聯劑(日本聚胺酯(Nippon polyurethane)公司製造,商品名:Coronate L)3質量份、作為光聚合性化合物之四羥甲基甲烷四丙烯酸酯10質量份、作為光聚合起始劑之α-羥基環己基苯基酮1質量份,混合而獲得黏著劑組成物1。
(黏著劑組成物2)
使由丙烯酸-2-乙基己酯(69 mol%)、丙烯酸-2-羥基乙酯(29 mol%)及甲基丙烯酸(2 mol%)所構成之共聚物的丙烯酸-2-羥基乙酯側鏈末端之羥基,與2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯之異氰酸酯基反應,獲得具有光硬化性碳-碳雙鍵之丙烯酸系共聚物。於該共聚物100質量份中,添加異氰酸酯系交聯劑(日本聚胺酯公司製造,商品名:Coronate L)2質量份、作為光聚合起始劑之α-羥基環己基苯基酮1質量份,混合而獲得黏著劑組成物2。
[實施例1~3、6、7及比較例1、2]
於實施例1~3、7及比較例1中,將苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)(Kuraray公司製造,商品名「Septon KF-2104」)及均丙烯(PP)(宇部興產公司製造,商品名「J-105G」)以表1所示之調配比混合,使用雙軸混練機,於約200℃下藉由膜擠出成形而加工,製造厚度為100μm之基材樹脂膜。
於實施例6中,首先準備苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)(Kuraray公司製造,商品名「Septon KF-2104」)之30μm之樹脂膜。以該樹脂膜作為中間層,於其兩側,形成相對於均丙烯(PP)(宇部興產公司製造,商品名「J-105G」)100質量份,苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)(Kuraray公司製造,商品名「Septon KF-2104」)為30質量份之樹脂組成物層各35μm,於約200℃下進行膜擠出成形而獲得三層構成之厚度為100μm之基材樹脂膜。表1中表示基材樹脂膜中間層以外之層的樹脂組成物之調配比。
於比較例2中,使用作為離子聚合物的Du Pont-Mitsui Polychemicals公司製造之商品名「Himilan 1554」,於約200℃下藉由膜擠出成形而加工,製造厚度為100μm之基材樹脂膜。
於所獲得之基材樹脂膜之一表面將上述黏著劑組成物1塗覆成厚度10μm,然後熟化,藉此形成黏著劑層,製造實施例1~3、6、7及比較例1、2之晶圓貼合用黏著片。
[實施例4、5]
除代替上述苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS),而分別以表1所示之調配比混合以下共聚物以外,以與實施例1相同之方式製造晶圓貼合用黏著片。
苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)
(Kuraray公司製造,商品名「Septon 8104」)
苯乙烯-氫化異戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物(SEEPS)
(Kuraray公司製造,商品名「Septon 4033」)
[實施例8]
於實施例1中所製作之基材樹脂膜之一表面,將上述黏著劑組成物2塗覆成厚度10μm,然後熟化,藉此形成黏著劑層,製造實施例8之晶圓貼合用黏著片。
[實施例9]
<黏晶膜之製作>
調配作為環氧樹脂之甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(環氧當量為197,分子量為1200,軟化點為70℃)50質量份、作為矽烷偶合劑之γ-巰基丙基三甲氧基矽烷1.5質量份、γ-脲基丙基三乙氧基矽烷3質量份、及平均粒徑為16 nm之二氧化矽填料30質量份,添加環己酮並攪拌混合,然後使用珠磨機混練90分鐘。於其中添加丙烯酸系樹脂(質量平均分子量:80萬,玻璃轉移溫度為-17℃)100質量份、Curezol 2PZ(四國化成(股)製造,商品名:2-苯基咪唑)2.5質量份,攪拌混合後真空脫氣,獲得黏晶膜用接著劑組成物。將該接著劑組成物塗佈於厚度25μm且經脫模處理之聚對苯二甲酸乙二酯膜上,於110℃加熱乾燥1分鐘,形成膜厚為20μm之塗膜,製作黏晶膜。
<晶圓貼合用黏著片之製作>
將所獲得之黏晶膜貼合於與實施例1為相同構成之黏著劑層上,製造於黏著劑層上形成有黏晶膜之接著劑層的實施例9之晶圓貼合用黏著片。
於實施例1~9及比較例1、2之晶圓貼合用黏著片之黏著劑層或接著劑層上,貼合直徑6英吋、厚度350 μm之表面蒸鍍有金屬之矽晶圓,使用切割裝置(DISCO公司製造,DAD-340),以晶片尺寸為5 mm見方之方式進行切割。切割條件如下,旋轉圓刀轉速:40000 rpm,切削速度:100 mm/s,切削水流量為20 mL。另外,切割時,係以旋轉圓刀於黏著片中之切入深度為30μm之方式進行。
以如下方式進行各特性評價,結果示於表1。
(損失係數)
自實施例1~9及比較例1、2之晶圓貼合用黏著片切割出寬度5 mm×長度10 mm之試片。將該試片固定於動態黏彈性測定裝置(UBM公司製造,Rheogel-E4000)之支持用夾具中,於溫度23℃、頻率400~900 Hz下進行測定,獲得該範圍內之損失係數之最小值。另外,將自實施例1~7及比較例1、2之晶圓貼合用黏著片切割出的寬度5 mm×長度10 mm之試片同樣地固定於上述動態黏彈性測定裝置之支持用夾具中,於頻率650 Hz、溫度15~40℃下進行測定,獲得該範圍內之損失係數之最小值。
(5%模數)
使用實施例1~9及比較例1、2之晶圓貼合用黏著片中所用之基材樹脂膜,依據JIS K7127/2/300製作試片,測定5%模數。將測定數n=5之平均值作為試驗結果。
(撕裂強度)
使用實施例1~9及比較例1、2之晶圓貼合用黏著片中所用之基材樹脂膜,依據JIS K7128-3製作試片,測定撕裂強度。將測定數n=5之平均值作為試驗結果。
(碎裂性)
將晶圓安裝於實施例1~9及比較例1、2之晶圓貼合用黏著片上進行切割。然後實施紫外線照射(500 mJ/m2
),自1片晶圓中隨機取出50個晶片,使用顯微鏡(100~200倍)測定晶片背面(黏著面)之各邊的最大碎裂之大小,計算出全部值之平均值。
(延伸性)
將晶圓安裝於實施例1~9及比較例1、2之晶圓貼合用黏著片上進行切割。然後實施紫外線照射(500 mJ/m2
),使用延伸裝置(Technovision公司製造,商品名「TEX-218G」)延伸20 mm,評價黏著片有無斷裂。設測定數n=30,將一次也未曾斷裂之情形評價為◎,將測定數n=30中,斷裂之樣品數未達n=3之情形評價為○,將斷裂n=3以上之情形評價為×。
(分散直徑之測定)
將以如上方式製作之實施例1及2中使用之基材樹脂膜用環氧樹脂固定後,以四氧化釕染色,使用切片機製作薄切片。使用穿透式電子顯微鏡(日立高新技術(Hitachi High-Technologies)公司製造,商品名「H-9000NA」)觀察該薄切片。其結果,實施例1及實施例2中均觀察到於連續相中存在經染色之分散相之狀態。因SEPS中所含之苯乙烯容易由四氧化釕染色,故而可知連續相為聚丙烯,分散相為SEPS。測定穿透式電子顯微鏡之視野(200 nm×200 nm)中的分散相之粒子直徑,求出其平均值。結果實施例1之SEPS之平均直徑為21 nm。另外,實施例2之SEPS之平均直徑為19 nm。另外,實施例3之平均直徑為18 nm。
如表1所示,與比較例1、2之晶圓貼合用黏著片相比較,實施例1~9之晶圓貼合用黏著片可將碎裂之大小大幅減小至1/2以下,且延伸性亦顯示良好之性能。
雖伴隨上述實施態樣而對本發明進行了說明,但應認為只要吾等未特別指定,則本發明應不受限於說明之任一詳細部分,本發明可於未與所附之申請專利範圍中所示的發明之精神及範圍相左之前提下進行廣泛之解釋。
本申請案係主張於2009年7月8日在日本申請專利之日本專利特願2009-162009之優先權,本文中以其作為參照,且併入其內容作為本說明書之記載之一部分。
1...基材樹脂膜
2...黏著劑層
11...固定夾
12...晶圓貼合用黏著片
13...半導體晶圓
14...元件小片(晶片)
15...實線箭頭方向
16...擴幅器
17...虛線箭頭方向
圖1係表示本發明之晶圓貼合用黏著片之一實施形態的剖面圖。
圖2係說明半導體晶圓之切割步驟及選取步驟之剖面圖。
圖3係說明半導體晶圓之切割步驟及選取步驟之剖面圖。
圖4係說明半導體晶圓之切割步驟及選取步驟之剖面圖。
圖5係說明半導體晶圓之切割步驟及選取步驟之剖面圖。
1...基材樹脂膜
2...黏著劑層
Claims (5)
- 一種晶圓貼合用黏著片,其係基材樹脂膜以及於該基材樹脂膜上形成之黏著劑層而成者,其特徵在於:使用加工該黏著片成寬度5mm所得之試片,利用動態黏彈性測定裝置,藉由於溫度23℃施加頻率400~900Hz之拉伸應力而測定之損失係數的最小值為0.20以上,且藉由於溫度15~40℃施加頻率650Hz之拉伸應力而測定之損失係數的最小值為0.20以上,其中,該基材樹脂膜之至少一層為如下樹脂組成物:該樹脂組成物中相對於作為(A)成分之聚丙烯樹脂100質量份,含有作為(B)成分之選自苯乙烯-氫化異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物及苯乙烯-氫化異戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中之至少一種30~100質量份,且該基材樹脂膜中之至少一層係由以(A)成分作為連續相、以(B)成分作為分散相之樹脂分散體所構成,且該分散相粒子之平均直徑為15nm以上。
- 如申請專利範圍第1項之晶圓貼合用黏著片,其中該基材樹脂膜之5%模數為4.0~7.0MPa,且撕裂強度為100N/mm以上。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之晶圓貼合用黏著片,其中於該黏著劑層上進而形成有接著劑層。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之晶圓貼合用黏著片,其中形成該黏著劑層之黏著劑為丙烯酸系黏著劑。
- 一種晶圓之加工方法,其係將晶圓貼合於如申請專利 範圍第1項或第2項之晶圓貼合用黏著片上進行該晶圓之切割者,其特徵在於:不切入至該基材樹脂膜。
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