TWI488937B - Followed by a method of assembling a semiconductor wafer and a semiconductor wafer - Google Patents

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TWI488937B
TWI488937B TW100130044A TW100130044A TWI488937B TW I488937 B TWI488937 B TW I488937B TW 100130044 A TW100130044 A TW 100130044A TW 100130044 A TW100130044 A TW 100130044A TW I488937 B TWI488937 B TW I488937B
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layer
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thermosetting adhesive
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Sayaka Wakioka
Yoshio Nishimura
Atsushi Nakayama
Yangsoo Lee
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Description

接著片及半導體晶片之構裝方法
本發明係關於一種可抑制突起電極之損傷及變形，可較佳地用於可靠性優異之半導體晶片構裝體之製造之接著片；及使用該接著片之半導體晶片之構裝方法。
近年來，半導體裝置之小型化、高積體化正在發展，生產出於表面具有數個突起(Bump)作為電極之覆晶(Flip Chip)、將數個經薄磨削之半導體晶片積層而成之堆疊晶片(Stacked Chip)等。同時，半導體晶片之構裝方法亦提出有各種方法，現在，半導體晶片之接著較多使用接著劑來完成(專利文獻1、2等)。
此類小型半導體晶片例如可藉由使用覆晶構裝之如下方法而製造。
首先，於具有數個突起(Bump)作為電極之半導體晶圓原板之表面上貼合稱為背面研磨膠帶(Back Grind Tape)之黏著片或膠帶，於此狀態下將半導體晶圓原板之背面磨削至特定之厚度。磨削結束後，剝離背面研磨膠帶。繼而，切割(Dicing)磨削後之半導體晶圓，製成單個之半導體晶片，將所獲得之半導體晶片藉由覆晶構裝而接合(Bonding)於其他半導體晶片或基板上。其後，填充底部填充劑並硬化。然而，此類步驟存在極為繁雜之問題。
因此，作為更為簡便之方法，提出有如下方法：在使背面研磨膠帶之接著劑層殘留於半導體晶圓上之狀態下僅剝離基材，來代替剝離背面研磨膠帶，並將所獲得之半導體晶片經由接著劑層而覆晶構裝於其他半導體晶片或基板上。
例如，於專利文獻3中揭示有如下半導體之製造方法，其包括以下步驟：步驟1，其將由基材與形成於基材上之層間接著用接著劑層所構成之黏著片的層間接著用接著劑層與晶圓貼合；步驟2，其於固定於黏著片之狀態下對晶圓進行磨削；步驟3，其殘留層間接著用接著劑層而自磨削後之晶圓剝離基材，獲得附著有層間接著用接著劑層之晶圓。於專利文獻3中揭示有根據該文獻之方法，可極為簡便地獲得經薄磨削之附著有層間接著劑之晶圓，可使用所獲得之晶圓獲得半導體裝置。
又，通常，於如專利文獻3所記載之方法中，於接著劑層之厚度比半導體晶圓原板上之突起電極之高度厚之情形時，若將黏著片或膠帶與半導體晶圓原板貼合，則半導體晶圓原板上之突起電極成為埋於黏著片或膠帶之接著劑層中之狀態。並且，接著劑藉由磨削時所施加之壓力而自突起電極之頂部被擠除，藉此，於基材之剝離後，突起電極之頂部可自接著劑層露出，可藉由覆晶構裝而進行電性連接。又，於接著劑層之厚度為半導體晶圓原板上之突起電極之高度以下之情形時，於將黏著片或膠帶與半導體晶圓原板貼合之步驟中及磨削時，接著劑自突起電極之頂部被擠除，藉此，可藉由覆晶構裝進行電性連接。
於此種方法中，就即便於黏著片或膠帶上塗敷接著劑層並乾燥時，熱膨脹及收縮亦較少，可維持良好之形狀保持性之方面而言，一般多使用由聚對苯二甲酸乙二酯等較硬之材料所構成之基材。然而，若使用由較硬之材料所構成之基材，則有如下問題：由於貼合步驟或磨削時所施加之壓力而產生突起電極之損傷及變形，所獲得之半導體晶片構裝體之可靠性降低。
針對此種問題，於專利文獻4中揭示有如下積層片：其至少與電路面接觸之層(A層)為特定之熱硬化性樹脂層，直接積層於A層上之層(B層)為於40℃～80℃下具有1～300 MPa之拉伸彈性模數之熱塑性樹脂層，且最外層(C層)為至少於25℃下為非可塑性之熱塑性樹脂層。然而，於使用如專利文獻4所揭示之熱硬化性樹脂層(A層)之情形時，有於貼合步驟或將半導體晶片接合於其他半導體晶片或基板上時，熱硬化性樹脂層(A層)中產生空隙(Void)之問題，且所獲得之半導體晶片構裝體之可靠性依然不充分。
專利文獻1：日本特開2005-126658號公報
專利文獻2：日本特開2003-231875號公報
專利文獻3：日本特開2008-016624號公報
專利文獻4：日本第4170839號公報
本發明之目的在於提供一種可抑制突起電極之損傷及變形、可較佳用於可靠性優異之半導體晶片構裝體之製造之接著片；及使用該接著片之半導體晶片之構裝方法。
本發明係一種接著片，係用以將表面具有突起電極之半導體晶片構裝於基板或其他半導體晶片上；該接著片具有包含硬質層與柔軟層之樹脂基材，該硬質層於40～80℃下之拉伸儲存彈性模數為0.5 GPa以上；該柔軟層積層於該硬質層之至少一面，40～80℃下之拉伸儲存彈性模數為10 kPa～9 MPa且由交聯丙烯酸系聚合物所構成；且該接著片具有形成於上述柔軟層上之熱硬化性接著劑層，該熱硬化性接著劑層係使用旋轉式流變計以升溫速度5℃/分鐘、頻率1 Hz測定40～80℃下之熔融黏度時之最低熔融黏度大於3000 Pa‧s且為100000 Pa‧s以下。
以下，詳細說明本發明，將拉伸儲存彈性模數簡記為彈性模數。
為了抑制由於貼合步驟或磨削時所施加之壓力而產生之突起電極之損傷及變形，例如考慮有使用由柔軟之材料所構成之基材。然而，若使用由柔軟之材料所構成之基材，則會引起作為於磨削時保護半導體晶圓原板之支持體之功能、即作為背面研磨膠帶之功能降低。針對於此，本發明人發現，藉由使用如下接著片可抑制突起電極之損傷及變形，該接著片包含具有特定之彈性模數之硬質層、及積層於其至少一面上之具有特定彈性模數且由交聯丙烯酸系聚合物所構成之柔軟層，且於該柔軟層上形成有熱硬化性接著劑層。進而，本發明人發現，藉由將熱硬化性接著劑層之40～80℃下之最低熔融黏度設為特定範圍，可製造除可抑制突起電極之損傷及變形以外，亦可減少空隙、可靠性優異之半導體晶片構裝體，從而完成本發明。
於將表面具有突起電極之半導體晶片構裝於基板或其他半導體晶片上時，將具有突起電極之半導體晶圓原板之背面磨削至特定之厚度後，切割磨削後之半導體晶圓，單片化為半導體晶片，將所獲得之半導體晶片藉由覆晶構裝接合於基板或其他半導體晶片上。
本發明之接著片可以此種方式用於將表面具有突起電極之半導體晶片構裝於基板或其他半導體晶片上之時。更具體而言，本發明之接著片係貼合於具有突起電極之半導體晶圓原板之表面而使用。
本發明之接著片具有包含硬質層、及積層於其至少一面上之柔軟層之樹脂基材。
硬質層於40～80℃下之彈性模數之下限為0.5 GPa。藉由包含具有此種彈性模數之硬質層，本發明之接著片可充分地發揮作為於磨削時保護半導體晶圓原板之支持體之功能。因此，藉由使用本發明之接著片，可良好地進行半導體晶圓原板之磨削步驟。若40～80℃下之彈性模數未達0.5 GPa，則所獲得之接著片作為磨削時保護半導體晶圓原板之支持體之功能下降。又，若40～80℃下之彈性模數未達0.5 GPa。則所獲得之接著片存在於貼合於半導體晶圓原板時產生皺紋、皺褶等之情況。40～80℃下之彈性模數之較佳下限為1 GPa，更佳下限為3 GPa。
硬質層於40～80℃下之彈性模數之較佳上限為50 GPa。若40～80℃下之彈性模數超過50 GPa，則所獲得之接著片存在製造時之加工性較差之情況。40～80℃下之彈性模數之更佳上限為10 GPa。
再者，於本說明書中，所謂彈性模數，意指藉由商品名「DVA-200」，IT Meter. and Control公司製造之動態黏彈性測定裝置以10 Hz之頻率測定之彈性模數。
又，40～80℃之溫度範圍係考慮例如半導體晶圓原板之磨削步驟等本發明之接著片之樹脂基材發揮作為基材作用之步驟中之溫度範圍而設定。藉由將此種溫度範圍中之硬質層之彈性模數設為上述範圍，本發明之接著片可充分地發揮作為於磨削時保護半導體晶圓原板之支持體之功能，可使用本發明之接著片製造可靠性優異之半導體晶片構裝體。
硬質層較佳為彈性模數不會因溫度而大幅度變化。
於將本發明之接著片貼合於半導體晶圓原板時，為了使熱硬化性接著劑層稍微熔融而容易追隨突起電極，較佳為加熱至50℃以上且未達100℃之程度。因此，若硬質層之彈性模數會因溫度而大幅度變化，則所獲得之接著片存在貼合於半導體晶圓原板上時產生皺紋等之情況。
再者，即便為彈性模數會因溫度而大幅度變化之硬質層，亦可藉由謀求其他加強手段抑制皺紋等而使用，但於該情形時，由於必須謀求加強手段，故而有時操作變得繁雜。
具體而言，硬質層於100℃下之彈性模數除以30℃下之彈性模數之值之較佳下限為0.5，更佳下限為0.6。又，硬質層於70℃下之彈性模數除以30℃下之彈性模數之值之較佳下限為0.8，更佳下限為0.9。
硬質層於40～80℃下之彈性模數只要滿足上述範圍即可，例如可列舉由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚乙烯、聚丙烯等所構成之層。其中，硬質層較佳為含有PET之層。
硬質層之厚度之較佳下限為5 μm，較佳上限為200 μm。若硬質層之厚度未達5 μm，則存在所獲得之接著片作為於磨削時保護半導體晶圓原板之支持體之功能下降之情況。若硬質層之厚度超過200 μm，則存在於殘留熱硬化性接著劑層而自磨削後之半導體晶圓剝離所獲得之樹脂基材時，於半導體晶圓上產生過剩之應力之情況。硬質層之厚度之更佳下限為10 μm，更佳上限為50 μm。
本發明之接著片具有積層於硬質層之至少一面上之柔軟層。
柔軟層於40～80℃下之彈性模數之下限為10 kPa，上限為9 MPa。藉由包含具有此種彈性模數之柔軟層，本發明之接著片可抑制因貼合步驟或磨削時所施加之壓力而產生之突起電極之損傷及變形。因此，使用本發明之接著片可製造可靠性優異之半導體晶片構裝體。若40～80℃下之彈性模數未達10 kPa，則所獲得之接著片作為於磨削時保護半導體晶圓原板之支持體之功能下降。若40～80℃下之彈性模數超過9 MPa，則於使用所獲得之接著片時，因貼合步驟或磨削時所施加之壓力而容易產生突起電極之損傷及變形，半導體晶片構裝體之可靠性容易降低。40～80℃下之彈性模數之較佳下限為15 kPa，更佳下限為20 kPa，較佳上限為5 MPa，更佳上限為1 MPa。
本說明書中，所謂柔軟層之彈性模數，未必意指對本發明之接著片中之柔軟層進行測定之值。即，由於彈性模數為材料所固有之值，故而例如於柔軟層由非常柔軟之材料所構成之情形時，亦可另外製作具有可充分地測定彈性模數之程度的厚度之柔軟層，對所獲得之柔軟層測定彈性模數。
柔軟層之與熱硬化性接著劑層接觸之面之表面粗糙度Ra之較佳上限為0.4 μm。若表面粗糙度Ra超過0.4 μm，則存在柔軟層之表面之凹凸轉印至熱硬化性接著劑層之表面之情況。若於熱硬化性接著劑層之表面上形成凹凸，則存在容易於硬化後之熱硬化性接著劑層與被著體之界面上產生空隙而半導體晶片構裝體之可靠性降低之情況。又，由於若於熱硬化性接著劑層之表面上形成有凹凸，則透明性會受損，故而存在於切割步驟或覆晶構裝步驟中，無法經由熱硬化性接著劑層識別半導體晶片上之對準標記(Alignment Mark)或突起電極之情況。
為了將表面粗糙度Ra設為上述範圍，例如於將成為柔軟層之膜積層於成為硬質層之膜之至少一面上之情形時，較佳為使用具有上述範圍之表面粗糙度Ra之膜作為成為柔軟層之膜。又，例如於在硬質層上塗佈成為柔軟層之樹脂之塗液後加以乾燥之情形時，較佳為以塗佈及乾燥後之柔軟層之表面粗糙度Ra成為上述範圍之方式進行調整。
再者，表面粗糙度Ra可依據JIS B 0601，例如使用彩色3D雷射顯微鏡(商品名「VK-9700」，Keyence公司製造)而測定。
柔軟層係由交聯丙烯酸系聚合物所構成者。
交聯丙烯酸系聚合物係指於聚(甲基)丙烯酸烷基酯(以下簡稱為丙烯酸系聚合物)之主鏈間形成有交聯結構之聚合物。藉由調整交聯結構之程度，或調整構成丙烯酸系聚合物之(甲基)丙烯酸烷基酯單體之種類或構成比率，可調整柔軟層於40～80℃之彈性模數。作為形成交聯結構之方法，例如可舉出於具有可交聯之官能基之丙烯酸系聚合物(以下亦稱為含官能基之丙烯酸系聚合物)中調配交聯劑之方法。
丙烯酸系聚合物例如可列舉一種或兩種以上之(甲基)丙烯酸烷基酯單體經聚合或共聚合而成之一般之(甲基)丙烯酸烷基酯系樹脂、(甲基)丙烯酸烷基酯單體與可與其共聚合之其他乙烯系單體之共聚物等。其中，較佳為(甲基)丙烯酸烷基酯單體與可與其共聚合之其他乙烯系單體之共聚物。
再者，於本說明書中，所謂(甲基)丙烯酸酯，意指丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯兩者，所謂(甲基)丙烯酸，意指丙烯酸與甲基丙烯酸兩者。
(甲基)丙烯酸烷基酯單體之烷基之碳數較佳為2～12，具體而言例如可列舉：(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯等。該等(甲基)丙烯酸烷基酯單體可單獨使用，亦可併用兩種以上。
含官能基之丙烯酸系聚合物較佳為與一般之丙烯酸系聚合物之情形同樣地藉由如下方法而獲得之於常溫下具有黏著性之聚合物：將烷基之碳數通常於2～18之範圍中之(甲基)丙烯酸烷基酯單體作為主單體，藉由常規方法使此種主單體、含官能基之單體、及視需要之可與該等共聚合之其他改質用單體共聚合。
作為含官能基之單體，例如可列舉：(甲基)丙烯酸等含羧基之單體、(甲基)丙烯酸羥基乙酯等含羥基之單體、(甲基)丙烯酸環氧丙酯等含環氧基之單體、(甲基)丙烯酸異氰酸基乙酯(isocyanatoethyl methacrylate)等含異氰酸基之單體、(甲基)丙烯酸胺基乙酯等含胺基之單體等。
其他改質用單體例如可列舉：乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯等一般之用於(甲基)丙烯酸烷基酯系樹脂之各種單體。
進而，亦可使用具有自由基聚合性不飽和基作為可交聯之官能基的丙烯酸系聚合物。
具有自由基聚合性不飽和鍵之丙烯酸系聚合物較佳為藉由預先合成分子內具有官能基之含官能基之丙烯酸系聚合物，使分子內具有與上述官能基反應之官能基及自由基聚合性不飽和基之化合物進行反應而獲得。
再者，於柔軟層含有具有自由基聚合性不飽和基之丙烯酸系聚合物之情形時，較佳為柔軟層含有光聚合起始劑或熱聚合起始劑。
丙烯酸系聚合物之重量平均分子量通常為20萬～200萬左右。
交聯劑例如可列舉：異氰酸酯系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、環氧系交聯劑、金屬螯合物型交聯劑等。其中，由於藉由異氰酸酯系交聯劑之異氰酸基與丙烯酸系聚合物中之醇性羥基進行反應而形成部分立體結構，可容易地調整柔軟層之40～80℃下之彈性模數，並且於剝離樹脂基材時不產生糊劑殘留，故而較佳為異氰酸酯系交聯劑。
柔軟層進而亦可含有與下述熱硬化性接著劑層所含有之熱硬化劑相同之熱硬化劑。此處，於除熱硬化劑以外亦併用熱硬化促進劑之情形時，本說明書中之熱硬化劑包含單獨之熱硬化劑或熱硬化劑與熱硬化促進劑之組合之任一者。
藉由於柔軟層中調配熱硬化劑，而於在柔軟層上積層有熱硬化性接著劑層之狀態下經過一定時間之情形時，可抑制或延遲熱硬化劑自熱硬化性接著劑層向柔軟層轉移。再者，於在柔軟層上積層有熱硬化性接著劑層之狀態下經過一定時間後，柔軟層所含有之熱硬化劑亦可含有自熱硬化性接著劑層轉移而來之熱硬化劑。
於在柔軟層中調配熱硬化劑之情形時，熱硬化劑之調配量相對於丙烯酸系聚合物100重量份之較佳下限為0.1重量份，較佳上限為10重量份。若熱硬化劑之調配量未達0.1重量份，則存在無法充分獲得於柔軟層中調配熱硬化劑之效果。若熱硬化劑之調配量超過10重量份，則存在於殘留熱硬化性接著劑層而自磨削後之半導體晶圓剝離所獲得之樹脂基材時產生糊劑殘留之情況。
柔軟層之厚度之較佳下限為2μm，較佳上限為100μm。若柔軟層之厚度未達2μm，則所獲得之接著片存在於磨削時保護半導體晶圓原板之電極之功能降低，又，存在於貼合步驟或磨削時難以自突起電極之頂部擠除接著劑之情況。若柔軟層之厚度超過100μm，則所獲得之接著片存在無法於磨削時充分地保持半導體晶圓原板而產生半導體晶圓之厚度不均、龜裂等之情況。柔軟層之厚度之更佳下限為4μm，進而較佳下限為10μm，更佳上限為60μm，進而較佳上限為50μm。
柔軟層積層於硬質層之一面上即可，亦可積層於硬質層之雙面上。
於柔軟層積層於硬質層之雙面上之情形時，可防止因硬質層之線膨脹係數與柔軟層之線膨脹係數不同而產生之問題，即有時於伴隨加熱或冷卻之步驟中，所獲得接著片產生翹曲及變形之問題。再者，若接著片產生翹曲及變形，則存在以下情況：例如接著片本身之製造變得困難，或因在樹脂基材與熱硬化性接著劑層之間產生剝離而變得難以良好地進行半導體晶片之構裝。
再者，作為伴隨加熱之步驟，例如可列舉：於樹脂基材上塗敷接著劑組成物並加以乾燥之步驟、貼合接著片與半導體晶圓原板之步驟等。作為伴隨冷卻之步驟，例如可列舉：半導體晶圓原板之磨削步驟、接著片之冷藏保存時等。進行伴隨加熱或冷卻之步驟之溫度範圍例如可舉出-20～100℃左右之溫度範圍。
本發明之接著片具有形成於樹脂基材之柔軟層上之熱硬化性接著劑層。熱硬化性接著劑層使用旋轉式流變計以升溫速度5℃/分鐘、頻率1 Hz下測定40～80℃下之熔融黏度之情形之最低熔融黏度大於3000 Pa‧s且為100000 Pa‧s以下。
若最低熔融黏度超過3000 Pa‧s，則將所獲得之接著片貼合於半導體晶圓原板上時，及將半導體晶片經由熱硬化性接著劑層接合於基板或其他半導體晶片上時，可藉由熱硬化性接著劑層之凝聚力而減少空隙。又，藉由最低熔融黏度超過3000 Pa‧s，可於殘留熱硬化性接著劑層而自磨削後之半導體晶圓剝離樹脂基材時，無糊劑殘留而比較容易地剝離。即，藉由將此種具有最低熔融黏度之熱硬化性接著劑層與如上所述之樹脂基材積層，可獲得容易剝離之優勢。最低熔融黏度更佳為4000 Pa‧s以上。
若最低熔融黏度超過100000 Pa‧s，則由於熱硬化性接著劑層之流動性不足而無法充分地獲得半導體晶圓與熱硬化性接著劑層之密接性。若半導體晶圓與熱硬化性接著劑層之密接性不充分，則於殘留熱硬化性接著劑層而自磨削後之半導體晶圓剝離樹脂基材時，容易於半導體晶圓與熱硬化性接著劑層之間產生界面剝離。又，於將半導體晶片經由熱硬化性接著劑層接合於基板或其他半導體晶片上時，由於捲入空隙之排出性降低，故而容易殘留捲入空隙。於此種情形時，存在焊料耐熱性、溫度循環耐熱性等因空隙而降低之情況。最低熔融黏度之較佳上限為50000 Pa‧s。
作為將最低熔融黏度調整為上述範圍之方法，例如可舉出藉由以特定之調配量調配熱硬化性接著劑層所含有之各成分而調整最低熔融黏度之方法。
熱硬化性接著劑層就可進一步提高所獲得之半導體晶片構裝體之可靠性之方面而言，較佳為使用含有熱硬化性化合物及熱硬化劑之接著劑組成物而形成之熱硬化性接著劑層。又，作為熱硬化性接著劑層，例如亦可舉出：使用含有熱硬化性化合物、光硬化性化合物、熱硬化劑及光聚合起始劑之接著劑組成物而形成之熱硬化性接著劑層等。
藉由使用含有光硬化性化合物之接著劑組成物而形成，所獲得之熱硬化性接著劑層藉由能量線之照射而半硬化，此種半硬化之熱硬化性接著劑層具有更為充分之接著性。因此，例如於將本發明之接著片與半導體晶圓原板貼合而磨削半導體晶圓原板之背面後，使熱硬化性接著劑層半硬化，繼而自磨削後之半導體晶圓剝離樹脂基材，藉此可製造附著有半硬化之熱硬化性接著劑層之半導體晶圓。進而，對此種附著有半硬化之熱硬化性接著劑層之半導體晶圓進行切割而單片化為半導體晶片，將所獲得之附著有半硬化之熱硬化性接著劑層之半導體晶片藉由覆晶構裝而接合於基板或其他半導體晶片上，藉此可簡便地製造半導體晶片構裝體。
熱硬化性化合物較佳為含有環氧樹脂。
環氧樹脂較佳為於主鏈上具有多環式烴骨架之環氧樹脂。由於藉由熱硬化性化合物含有於主鏈上具有多環式烴骨架之環氧樹脂，所獲得之熱硬化性接著劑層之硬化物剛直且分子之運動受到阻礙，故而可表現出優異之機械強度及耐熱性，又，由於吸水性變低，故而可表現出優異之耐濕性。
於主鏈上具有多環式烴骨架之環氧樹脂例如可列舉：二氧化二環戊二烯、具有二環戊二烯骨架之苯酚酚醛清漆環氧樹脂等具有二環戊二烯骨架之環氧樹脂(以下亦稱為二環戊二烯型環氧樹脂)、1-環氧丙基萘、2-環氧丙基萘、1,2-二環氧丙基萘、1,5-二環氧丙基萘、1,6-二環氧丙基萘、1,7-二環氧丙基萘、2,7-二環氧丙基萘、三環氧丙基萘、1,2,5,6-四環氧丙基萘等具有萘骨架之環氧樹脂(以下亦稱為萘型環氧樹脂)、四羥基苯乙烷型環氧樹脂、四(環氧丙氧基苯基)乙烷、3,4-環氧-6-甲基環己基甲基-3,4-環氧-6-甲基環己烷碳酸酯等。其中較佳為二氧化二環戊二烯。該等於主鏈上具有多環式烴骨架之環氧樹脂可單獨使用，亦可併用兩種以上。
於主鏈上具有多環式烴骨架之環氧樹脂之重量平均分子量之較佳下限為500，較佳上限為2000。若重量平均分子量未達500，則存在所獲得之熱硬化性接著劑層之硬化物之機械強度、耐熱性、耐濕性等未充分提高之情況。若重量平均分子量超過2000，則存在所獲得之熱硬化性接著劑層之硬化物變得過於剛直而變脆之情況。
又，作為環氧樹脂，亦可舉出具有環氧基之丙烯酸系聚合物。
具有環氧基之丙烯酸系聚合物例如可舉出由(甲基)丙烯酸環氧丙酯與(甲基)丙烯酸烷基酯所構成之共聚物等。其中較佳為由(甲基)丙烯酸環氧丙酯與(甲基)丙烯酸烷酯所構成，環氧當量約為300 g/eq之共聚物。
具有環氧基之丙烯酸系聚合物之重量平均分子量之較佳下限為1萬，較佳上限為100萬。若重量平均分子量未達1萬，則存在變得難以使用所獲得之接著劑組成物形成熱硬化性接著劑層，或硬化物之接著力不足之情況。若重量平均分子量超過100萬，則存在變得難以使用所獲得之接著劑組成物形成具有一定厚度之熱硬化性接著劑層之情況。
熱硬化劑例如於熱硬化性化合物含有環氧樹脂之情形時，可列舉：三烷基四氫鄰苯二甲酸酐等熱硬化型酸酐系硬化劑、酚系硬化劑、胺系硬化劑、二氰基二醯胺等潛伏性硬化劑、陽離子系觸媒型硬化劑等。該等環氧樹脂用硬化劑可單獨使用，亦可併用兩種以上。其中，較佳為熱硬化型酸酐系硬化劑。由於若使用熱硬化型酸酐系硬化劑作為熱硬化劑，則熱硬化速度較快，故而可有效地降減少硬化物中之空隙，可使用所獲得之接著片製造可靠性更為優異之半導體晶片構裝體。
於使用與熱硬化性化合物之官能基進行等量反應之熱硬化劑之情形時，熱硬化劑之調配量相對於熱硬化性化合物之官能基量之較佳下限為0.8當量，較佳上限為1.2當量。若熱硬化劑之調配量未達0.8當量，則存在即便加熱所獲得之熱硬化性接著劑層，亦無法充分地硬化之情況，尤其是於在接著片之保管中熱硬化劑自熱硬化性接著劑層向柔軟層轉移之情形時，存在變得嚴重硬化不足之情況。即便熱硬化劑之調配量超過1.2當量，亦存在未特別有助於熱硬化性接著劑層之熱硬化性，由於過剩之熱硬化劑揮發而成為空隙之原因之情況。
又，若考慮於接著片之保管中熱硬化劑會自熱硬化性接著劑層向柔軟層轉移，則熱硬化劑之調配量相對於熱硬化性化合物之官能基量之較佳下限為0.9當量。其中，即便熱硬化劑之調配量未達0.9當量，由於在如上所所述柔軟層含有與熱硬化性接著劑層所含之熱硬化劑相同之熱硬化劑之情形時，可抑制或延遲熱硬化劑之轉移，故而不會成為嚴重之問題。
光硬化性化合物例如可舉出具有可藉由自由基而交聯之雙鍵之丙烯酸系聚合物等。
丙烯酸系聚合物例如可列舉：以利用雙鍵進行反應之方式以胺基甲酸酯鍵使甲基丙烯酸酯基與由丙烯酸異冰片酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸環氧丙酯等所構成之分子量為5萬～60萬左右之聚合物或共聚物鍵結而成之樹脂等。其中，較佳為雙鍵之量約為1 meq/g之丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯之聚合物或共聚物。該等丙烯酸系聚合物可單獨使用，亦可併用兩種以上。
於使用光硬化性化合物之情形時，較佳為於接著劑組成物中調配光聚合起始劑。
光聚合起始劑例如較佳為藉由照射250～800 nm之波長之光而活化之光聚合起始劑，例如可列舉：甲氧基苯乙酮等苯乙酮衍生物化合物，安息香丙醚、安息香丁醚等安息香醚系化合物，苄基二甲基縮酮、苯乙酮二乙基縮酮等縮酮衍生物化合物、氧化膦衍生物化合物、雙(η5-環戊二烯基)二茂鈦衍生物化合物、二苯甲酮、米其勒酮(Michler's Ketone)、氯硫雜蒽酮、十二烷基硫雜蒽酮、二甲基硫雜蒽酮、二乙基硫雜蒽酮、α-羥基環己基苯基酮、2-羥基甲基苯基丙烷等光自由基聚合起始劑等。該等光聚合起始劑可單獨使用，亦可併用兩種以上。
光聚合起始劑之調配量若考慮到硬化度、經濟性等，則相對於光硬化性化合物100重量份之較佳下限為0.05重量份，較佳上限為5重量份。
於接著劑組成物含有熱硬化性化合物與光硬化性化合物之情形時，光硬化性化合物之調配量相對於熱硬化性化合物100重量份之較佳下限為10重量份，較佳上限為40重量份。若光硬化性化合物之調配量未達10重量份，則存在即便對所獲得之熱硬化性接著劑層照射能量線，亦無法獲得充分之形狀保持效果之情況。若光硬化性化合物之調配量超過40重量份，則存在所獲得之熱硬化性接著劑層之硬化物之耐熱性不足之情況。
接著劑組成物亦可進而含有具有與環氧樹脂之反應官能基之固體聚合物。
具有與環氧基反應之官能基之固體聚合物例如可列舉：具有胺基、胺基甲酸酯基、醯亞胺基、羥基、羧基、環氧基等之樹脂。其中，較佳為具有環氧基之聚合物。
藉由接著劑組成物含有具有環氧基之聚合物，所獲得之熱硬化性接著劑層之硬化物可表現出優異之可撓性。因此，例如於接著劑組成物含有於主鏈上具有多環式烴骨架之環氧樹脂、及具有環氧基之聚合物之情形時，所獲得之熱硬化性接著劑層之硬化物具有由在主鏈上具有多環式烴骨架之環氧樹脂所致之優異機械強度、優異耐熱性及優異耐濕性、及具有環氧基之聚合物所致之優異可撓性，使用所獲得之接著片可實現優異之耐冷熱循環性、耐回焊性、尺寸穩定性及接著可靠性等。
具有環氧基之聚合物只要為末端及/或側鏈具有環氧基之聚合物即可，例如可列舉：含環氧基之丙烯酸橡膠、含環氧基之丁二烯橡膠、雙酚型高分子量環氧樹脂、含環氧基之苯氧基樹脂、含環氧基之丙烯酸系聚合物、含環氧基之胺基甲酸酯樹脂、含環氧基之聚酯樹脂等。該等具有環氧基之聚合物可單獨使用，亦可併用兩種以上。其中，就較多地含有環氧基，可進一步提高所獲得之熱硬化性接著劑層之硬化物之機械強度及耐熱性之方面而言，較佳為含環氧基之丙烯酸系聚合物。
接著劑組成物為了調整熱硬化性接著劑層之硬化速度或硬化物之物性等，亦可進而含有熱硬化促進劑。
熱硬化促進劑例如可列舉：咪唑系硬化促進劑、三級胺系硬化促進劑等。該等熱硬化促進劑可單獨使用，亦可併用兩種以上。其中，就使用以調整硬化速度或硬化物之物性等之反應系統之控制變得容易之方面而言，較佳為咪唑系硬化促進劑。
咪唑系硬化促進劑例如可列舉：利用氰乙基保護咪唑之第一位之1-氰乙基-2-苯基咪唑、利用異三聚氰酸保護鹼性之咪唑系硬化促進劑(商品名「2MA-OK」，四國化成工業公司製造)、液狀咪唑(商品名「FUJICURE 7000」、T&K TOKA公司製造)等。又，此外，例如可列舉：2-乙基-4-甲基咪唑、1-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-乙基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-苯基-4,5-二-(氰基乙氧基甲基)咪唑、1,8-二氮雜雙環(5.4.0)十一烯-7等咪唑化合物及該等之衍生物等。該等咪唑系硬化促進劑可單獨使用，亦可併用兩種以上。
熱硬化促進劑之調配量相對於熱硬化劑100重量份之較佳下限為5重量份，較佳上限為50重量份。若熱硬化促進劑之調配量未達5重量份，則存在即便加熱所獲得之熱硬化性接著劑層，亦無法充分地硬化之情況，尤其是於在接著片之保管中，熱硬化促進劑自熱硬化性接著劑層向柔軟層轉移之情形時，存在變得嚴重硬化不足之情況。即便熱硬化促進劑之調配量超過50重量份，亦不會特別有助於熱硬化性接著劑層之熱硬化性。
熱硬化性接著劑層中之熱硬化劑及/或熱硬化促進劑之調配量較佳為製作本發明之接著片，並於室溫下保管兩週後保持於上述範圍內。
其中，熱硬化劑及/或熱硬化促進劑存在於接著片之保管中自熱硬化性接著劑層向柔軟層轉移之情況。此種熱硬化劑及/或熱硬化促進劑之轉移認為係由於柔軟層由交聯丙烯酸系聚合物所構成而變得容易產生。尤其是於熱硬化劑及/或熱硬化促進劑為液狀成分或溶劑可溶成分之情形時，有熱硬化劑及/或熱硬化促進劑於接著片之保管中容易自熱硬化性接著劑層向柔軟層轉移之虞。
即便於熱硬化劑及/或熱硬化促進劑於接著片之保管中自熱硬化性接著劑層向柔軟層轉移之情形時，為了充分地使熱硬化性接著劑層硬化，例如可舉出如下方法：預先將藉由所期望之材料形成為所期望之厚度之柔軟層與熱硬化性接著劑層積層，觀察經過一定時間後轉移之熱硬化劑及/或熱硬化促進劑之量，將該轉移量過剩地添加至熱硬化性接著劑層之方法；及如上述所述預先於柔軟層調配熱硬化劑及/或熱硬化促進劑之方法等。
製作本發明之接著片，於室溫下保管兩週後之熱硬化性接著劑層及樹脂基材之柔軟層中之熱硬化劑及/或熱硬化促進劑之調配量例如可藉由GC-MS(Gas Chromatograph-mass Spectrometry，氣相層析-質譜法)測定而直接求出。
又，亦可藉由調查熱硬化性接著劑層之物性變化，而間接地調查熱硬化劑及/或熱硬化促進劑之轉移程度。例如藉由示差掃描熱量測定(DSC，Differential Scanning Calorimetry)來測定本發明之接著片剛製作後及於室溫下保管兩週後之熱硬化性接著劑層之玻璃轉移溫度(Tg)，求出Tg之變化量，藉此可調查熱硬化劑及/或熱硬化促進劑之轉移程度。
再者，所謂接著片剛製作後，較佳係指自接著片之製作起3小時以內。其中，即便於經過比自接著片之製作起3小時長之時間之情形時，於製作接著片後立刻於10℃以下冷藏保存之情形時，亦可視作接著片剛製作後。
本發明之接著片剛製作後與於室溫下保管兩週後之熱硬化性接著劑層之Tg之變化量較佳為未達3℃，更佳為未達2℃。若Tg之變化量為3℃以上，則存在半導體晶片構裝體之可靠性降低之情況。作為將Tg之變化量調整為未達3℃之方法，例如可舉出以如上述所述之方式將轉移量過剩地添加至熱硬化性接著劑層中，或於柔軟層中調配熱硬化劑之方法。
又，藉由DSC觀測到之熱硬化性接著劑層之Tg較佳為0℃以上且未達20℃。若Tg未達0℃，則存在因皺紋而操作性降低之情況。若Tg為20℃以上，則存在於剝離樹脂基材時或磨削時產生熱硬化性接著劑層之龜裂或生成列痕。Tg更佳為3℃以上且未達15℃。
接著劑組成物較佳為含有無機填充材料。
藉由於接著劑組成物中調配無機填充材料，可確保所獲得之熱硬化性接著劑層之硬化物之機械強度，又，可降低硬化物之線膨脹係數，實現較高之接合可靠性。
無機填充材料例如可列舉：二氧化矽粒子、玻璃粒子、氧化鋁等。其中，就容易將熱硬化性接著劑層之儲存彈性模數調整為所期望之範圍內之方面而言，較佳為二氧化矽粒子，尤其是自流動性或接合可靠性等方面而言，較佳為球狀二氧化矽。
無機填充材料之平均粒徑之較佳下限為0.01 μm，較佳上限為1 μm。由於若平均粒徑未達0.01 μm，則用以形成熱硬化性接著劑層之接著劑溶液之黏度增大，故而存在該接著劑溶液之流動性及塗敷性降低之情況。又，若接著劑溶液之黏度增大，則存在所獲得之接著片貼合於半導體晶圓原板上時追隨性降低，變得容易產生空隙，而半導體晶片構裝體之可靠性降低之情況。由於若平均粒徑超過1 μm，則熱硬化性接著劑層之透明性會受損，故而存在於覆晶構裝時，難以經由熱硬化性接著劑層而識別半導體晶片上之對準標記或突起電極之情況。平均粒徑之更佳下限為0.02 μm，更佳上限為0.5 μm，進而較佳之下限為0.05 μm，進而較佳之上限為0.3 μm。
再者，為了同時達成接著劑溶液之塗敷性之提高與熱硬化性接著劑層之透明性之提高，亦可併用具有不同之平均粒徑之兩種以上之無機填充材料。
熱硬化性接著劑層之厚度之較佳下限為5 μm，較佳上限為150 μm。若熱硬化性接著劑層之厚度未達5 μm，則所獲得之熱硬化性接著劑層存在硬化物之接著力不足之情況。若熱硬化性接著劑層之厚度超過150 μm，則存在使用所獲得之接著片所製造之半導體晶片構裝體變得過厚。
熱硬化性接著劑層之厚度較佳為根據突起電極之高度進行調整，較佳為與突起電極之高度相同或為其以下之厚度。
製造本發明之接著片之方法例如可舉出如下方法：製造樹脂基材後，將利用適當之溶劑稀釋之接著劑組成物塗敷於樹脂基材之柔軟層上後加以乾燥。
塗敷之方法例如可列舉：刮刀式塗佈(Comma Coat)、凹版印刷式塗佈(Gravure Coat)、模塗(Die Coat)等塗佈法或澆注法。
製造樹脂基材之方法例如可列舉：使用貼合機於成為硬質層之膜之至少一面上積層成為柔軟層之膜之方法、藉由利用了共擠壓裝置之成形之方法、於硬質層上塗佈成為柔軟層之樹脂之塗液後加以乾燥之方法等。
本發明之一亦為半導體晶片之構裝方法，係使用本發明之接著片，且依序包括如下步驟：
步驟1，將本發明之接著片之熱硬化性接著劑層與其上形成有電路且具有突起電極之半導體晶圓原板之表面貼合；
步驟2，磨削貼合有本發明之接著片之半導體晶圓原板之背面；
步驟3，自貼合於磨削後之半導體晶圓之本發明之接著片僅剝離樹脂基材而獲得附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶圓；
步驟4，切割附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶圓，以使其單片化為附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶片；
步驟5，將附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶片經由熱硬化性接著劑層接著於基板或其他半導體晶片以構裝半導體晶片。
作為藉由此種半導體晶片之構裝方法而構裝之表面具有突起電極之半導體晶片，例如可列舉覆晶、TSV等。
再者，於以下之說明中，將本發明之半導體晶片之構裝方法簡記為本發明方法。
於本發明方法中，首先，進行將本發明之接著片之熱硬化性接著劑層與形成有電路且具有突起電極之半導體晶圓原板之表面貼合之步驟1。
半導體晶圓原板例如可舉出由矽、鎵砷等半導體所構成，且於表面具有由金、銅、銀-錫焊料、鋁、鎳等所構成之突起電極之半導體晶圓原板。
步驟1可於常壓下進行，但為了進一步提高密接性或對突起電極之追隨性，較佳為於1 torr左右之真空下進行。貼合之方法較佳為使用真空貼合機之方法。
於本發明方法中，繼而進行磨削貼合有本發明之接著片之半導體晶圓原板之背面之步驟2。藉此，可將半導體晶圓原板磨削為所期望之厚度。
磨削之方法可使用先前公知之方法，例如可舉出如下方法等：使用市售之磨削裝置(例如Disco公司製造之「DFG8540」等)，以2400 rpm之轉速於10～0.1 μm/s之磨削量之條件下進行磨削，最終利用CMP(Chemical Mechanical Planarization，化學機械研磨)進行拋光。
於熱硬化性接著劑層之厚度比半導體晶圓原板上之突起電極之高度厚之情形時，在進行步驟2前，突起電極埋入熱硬化性接著劑層中。繼而，藉由步驟2之磨削時所施加之壓力，將接著劑自突起電極之頂部擠除。又，於熱硬化性接著劑層之厚度為半導體晶圓原板上之突起電極之高度以下之情形時，於步驟1及步驟2中，將接著劑自突起電極之頂部擠除。
此時，亦可於其後之步驟中，在剝離樹脂基材後，以突起電極之頂部自熱硬化性接著劑層露出之程度自突起電極之頂部充分地擠除接著劑，但未必需要突起電極之頂部自熱硬化性接著劑層露出。進而，本發明之接著片由於具有柔軟層，故可抑制因貼合步驟或磨削時所施加之壓力而產生之突起電極之損傷及變形，因此可藉由使用本發明之接著片而製造可靠性優異之半導體晶片構裝體。
於本發明方法中，於熱硬化性接著劑層中含有光硬化性化合物之情形時，亦可於步驟2後，進行對貼合於磨削後之半導體晶圓上之本發明之接著片照射能量線而使熱硬化性接著劑層半硬化之步驟。藉此，熱硬化性接著劑層之接著性降低，其後之步驟中之樹脂基材之剝離變得容易。又，由於此時熱硬化性接著劑層未完全硬化而是「半硬化」，故而熱硬化性接著劑層於其後之步驟中與基板或其他半導體晶片接著時可發揮更充分之接著性。
於本說明書中，所謂半硬化，意指凝膠分率為10～60重量%。凝膠分率未達10重量%之熱硬化性接著劑層存在流動性較高，形狀保持力不足，或於切割時變得難以澈底地切斷之情況。凝膠分率超過60重量%之熱硬化性接著劑層之接著性變得不充分，附著有此種熱硬化性接著劑層之半導體晶片存在難以接合之情況。
再者，凝膠分率例如可根據使半硬化之熱硬化性接著劑層浸透於乙酸甲酯或甲基乙基酮等具有可充分地溶解接著劑組成物之溶解度之溶劑中，攪拌充分之時間，並使用篩網進行過濾後加以乾燥而獲得之未溶解物之量，藉由下式(1)算出。
凝膠分率(重量%)=100×(W2 -W0 )/(W1 -W0 )　(1)
式(1)中，W0 表示樹脂基材之重量，W1 表示浸漬於溶劑前之接著片之重量，W2 表示浸漬於溶劑並加以乾燥後之接著片之重量。
半硬化之狀態可藉由如下方法而容易地達成：以如上所述之方式選擇光硬化性化合物之種類或接著劑組成物之組成；或例如於熱硬化性接著劑層含有具有可利用自由基而交聯之雙鍵的丙烯酸系聚合物作為光硬化性化合物之情形時，調整能量線之照射量。
例如於熱硬化性接著劑層含有具有可利用自由基而交聯之雙鍵的丙烯酸系聚合物作為光硬化性化合物之情形時，藉由能量線之照射而產生之自由基促進丙烯醯基之碳-碳雙鍵之鏈反應，形成三維網路結構，而形成半硬化之狀態。
照射能量線之方法例如可舉出如下方法：自本發明之接著片側，使用超高壓水銀燈，以對半導體晶圓面之照度成為60 mW/cm2 之方式調節照度，照射365 nm附近之紫外線20秒鐘(累計光量為1200 mJ/cm2 )。
於本發明方法中，繼而，進行自貼合於磨削後之半導體晶圓之本發明之接著片僅剝離樹脂基材，而獲得附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶圓之步驟3。
於步驟3中，由於熱硬化性接著劑層之接著劑更容易附著於樹脂基材之柔軟層側勝於非突起電極之頂部，故而殘存於突起電極之頂部之接著劑量受到抑制。又，於熱硬化性接著劑層藉由能量線之照射而半硬化之情形時，可極為容易地剝離樹脂基材。
於本發明方法中，繼而，進行切割附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶圓，單片化為附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶片的步驟4。
切割之方法例如可舉出先前公知之使用磨石或雷射等而切斷分離之方法等。
於步驟4中，於熱硬化性接著劑層藉由能量線之照射而半硬化之情形時，尤其是可不產生由熱硬化性接著劑層引起之毛邊而連同熱硬化性接著層徹底且容易地切斷。又，於熱硬化性接著劑層半硬化之情形時，尤其是可抑制切削屑附著於熱硬化性接著劑層，亦可抑制由切割時所使用之水所致之熱硬化性接著劑層之劣化。
於本發明方法中，繼而，進行將附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶片經由熱硬化性接著劑層而接著於基板或其他半導體晶片上而構裝半導體晶片之步驟5。
再者，即便於熱硬化性接著劑層半硬化之情形時，熱硬化性接著劑層亦具有更充分之接著性，可將附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶片經由熱硬化性接著劑層接著於基板或其他半導體晶片上。
又，於本說明書中，所謂半導體晶片之構裝，包括：於基板上構裝半導體晶片之情形、及於構裝於基板之一個以上之半導體晶片上進而構裝半導體晶片之情形兩者。
藉由步驟5而構裝半導體晶片後，進而進行藉由加熱而使熱硬化性接著劑層硬化之步驟6，藉此可實現更穩定之接合狀態，並可獲得連接可靠性優異之半導體裝置。
於上述說明中，進行獲得附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶圓之步驟3後，進行切割該附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶圓，單片化為附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶片之步驟4。
作為其他態樣，亦可於步驟3所獲得之附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶圓上經由熱硬化性接著劑層而積層其他半導體晶圓來製造半導體晶圓積層體，一併切割所獲得之半導體晶圓積層體，獲得附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶片之積層體。
根據本發明，可提供一種可抑制突起電極之損傷及變形，可較佳用於可靠性優異之半導體晶片構裝體之製造之接著片、及使用該接著片之半導體晶片之構裝方法。
以下，列舉實施例更詳細地說明本發明之態樣，但本發明並不僅限於該等實施例。
以下表示實施例及比較例所使用之材料。
(硬質層)
PET膜(商品名「Teijin Tetoron Film HPE」，厚度為25 μm、50 μm，杜邦帝人薄膜公司製造)
聚烯烴系膜(商品名「Hisibo」，厚度為200 μm，林一二公司製造)
PET與聚乙烯之積層膜(大倉工業公司製造)
(柔軟層)
丙烯酸系聚合物A(商品名「SK DYNE1495C」，綜研化學公司製造)
丙烯酸系聚合物B(商品名「HT-6537AM」，新綜工業公司製造)
聚乙烯膜(厚度為50 μm，大倉工業公司製造)
烯烴膜(厚度為50 μm，表面褶皺加工)
異氰酸酯系交聯劑(商品名「Coronate L-45」、日本聚氨酯公司製造)
(熱硬化性化合物)
二環戊二烯型環氧樹脂(Epiclon「HP-7200HH」，DIC公司製造)
間苯二酚型環氧樹脂(Denacol「EX201P」，長瀨化成公司製造)
萘型環氧樹脂(Epiclon「HP-4710」，DIC公司製造)(含環氧基之聚合物)
含環氧基之丙烯酸系聚合物A(商品名「Marproof G-2050」，日油公司製造)
含環氧基之丙烯酸系聚合物B(商品名「Marproof G-017581」，日油公司製造)
(熱硬化劑)
酸酐A(商品名「YH-307」，三菱化學公司製造)
酸酐B(商品名「YH-309」，三菱化學公司製造)
(熱硬化促進劑)
咪唑化合物A(商品名「Cureaol 2MA-OK」，四國化成工業公司製造)
液狀咪唑化合物B(商品名「FUJICURE 7000」，T&K TOKA公司製造)
(光硬化性化合物)
光硬化性丙烯酸系聚合物(使異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯加成於丙烯酸2-乙基己酯與丙烯酸異冰片酯與丙烯酸羥基乙酯之共聚物而成者，分子量為30萬，雙鍵當量為0.9 meq/g，SK-2-37，新中村化學公司製造)
(光聚合起始劑)
商品名「Esacure 1001」，Lamberti公司製造
(矽烷偶合劑)
咪唑矽烷偶合劑(商品名「SP-1000」，日礦金屬公司製造)
苯基胺基矽烷偶合劑(商品名「KBM-573」，信越化學工業公司製造)
(無機填充材料)
球狀二氧化矽A(商品名「SE1050-SPE」，平均粒徑為0.3 μm，Admatechs公司製造)
球狀二氧化矽B(商品名「YA050C-MJF」，平均粒徑為0.05 μm，Admatechs公司製造)
燻矽(fumed silica)(商品名「Reolosil MT10」，Tokuyama公司製造)
(其他)
應力緩和橡膠系高分子(商品名「AC-4030」，Ganz化成公司製造)
(實施例1)
(1)樹脂基材之製造
於作為硬質層之厚度為50 μm之PET膜之單側，使用刮刀式塗佈機塗佈於丙烯酸系聚合物A100重量份中調配作為交聯劑之異氰酸酯系交聯劑1.6重量份之塗液，形成厚度為30 μm之柔軟層，獲得2層結構之樹脂基材。將硬質層、柔軟層各自之40℃、80℃下之彈性模數示於表1。
(2)接著片之製造
根據表1之組成，將各材料與MEK(Methyl ethyl Ketone，甲基乙基酮)混合，使用均質機進行攪拌混合，製備接著劑組成物之50重量%溶液。藉由刮刀式塗佈法將所獲得之接著劑組成物之50重量%溶液以乾燥後之厚度成為60 μm之方式塗敷於樹脂基材之柔軟層上，於100℃下乾燥5分鐘，獲得接著片。使用前，利用經脫模處理之PET膜之脫模面保護所獲得之熱硬化性接著劑層之表面。將熱硬化性接著劑層之最低熔融黏度示於表1。
(3)半導體晶片之構裝
準備直徑為20 cm，厚度為750 μm，於表面以250 μm之間距具有大量平均高度為80 μm、直徑為110 μm之球形Ag-Sn焊球的半導體晶圓原板。剝離保護接著片之熱硬化性接著劑層之PET膜，使用真空貼合機(商品名「ATM-812M」，Takatori公司製造)，於真空下(1 torr)、70℃、10秒之條件下貼合於半導體晶圓原板之表面上(具有焊球之面)。
繼而，將其安裝於磨削裝置上，磨削半導體晶圓原板之背面直至晶圓厚度成為約100 μm。此時，一面於半導體晶圓原板上散佈水，以不使半導體晶圓原板之溫度因磨削之摩擦熱而上升，一面進行操作。磨削後，利用CMP製程進行利用鹼性之二氧化矽分散水溶液之研磨，藉此進行鏡面化加工。
自研磨裝置取下磨削後之半導體晶圓，於未貼附有半導體晶圓之接著片側之面上貼附切割膠帶(商品名「PE Tape#6318-B」，積水化學工業公司製造)，安裝於切割框上。繼而，以對半導體晶圓面之照度成為60 mW/cm2 之方式調節照度，自接著片之樹脂基材側使用超高壓水銀燈照射20秒365 nm附近之紫外線(累計光量為1200 mJ/cm2 )。繼而，自藉由紫外線而半硬化之熱硬化性接著劑層剝離樹脂基材，獲得於磨削後之半導體晶圓上附著有熱硬化性接著劑層之晶圓。
使用切割裝置(商品名「DFD651」，Disco公司製造)，以運送速度50 mm/秒將附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶圓分割為10 mm×10 mm之晶片尺寸而單片化，獲得附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶片。
將所獲得之附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶片於熱風乾燥爐內於80℃下乾燥10分鐘後，使用接合裝置(商品名「DB-100」，澀谷工業公司製造)，於壓力為0.15 MPa、溫度為230℃下壓接10秒而構裝至基板上。重複此步驟而構裝5層之半導體晶片後，於180℃下用30分鐘加以硬化，獲得半導體晶片構裝體。
(實施例2)
於作為硬質層之厚度為50 μm之PET膜之單側，以乾燥後之厚度成為20 μm之方式塗佈於丙烯酸系聚合物A100重量份中調配作為交聯劑之異氰酸酯系交聯劑0.8重量份之塗液，使其乾燥，形成柔軟層，獲得2層結構之樹脂基材。
除使用所獲得之樹脂基材、使用根據表1之組成而製備之接著劑組成物、及未進行紫外線照射以外，以與實施例1相同之方式獲得接著片及半導體晶片構裝體。
(實施例3～5)
除使用根據表1之組成而製備之接著劑組成物以外，以與實施例2相同之方式獲得樹脂基材、接著片及半導體晶片構裝體。
(實施例6)
於作為硬質層之厚度為50 μm之PET膜之單側，以乾燥後之厚度成為30 μm之方式塗佈於丙烯酸系聚合物B100重量份中調配作為交聯劑之異氰酸酯系交聯劑0.8重量份之塗液，使其乾燥，形成柔軟層，獲得2層結構之樹脂基材。
除使用所獲得之樹脂基材、使用根據表1之組成而製備之接著劑組成物、及未進行紫外線照射以外，以與實施例1相同之方式獲得接著片及半導體晶片構裝體。
(比較例1)
除於作為硬質層之厚度為25 μm之PET膜之單側上積層厚度為50 μm之聚乙烯膜作為柔軟層以外，以與實施例1相同之方式獲得樹脂基材。
除使用所獲得之樹脂基材以外，以與實施例1相同之方式獲得接著片及半導體晶片構裝體。
(比較例2及3)
除使用根據表1之組成而製備之接著劑組成物以外，以與實施例2相同之方式獲得樹脂基材、接著片及半導體晶片構裝體。
(評價1)
對實施例1～6及比較例1～3進行以下評價。將結果示於表1。
(1)有無突起電極之損傷
藉由光學顯微鏡進行構裝前之單片化之半導體晶片之觀察，確認焊球之狀態。將焊球保持原先之形狀之情形設為○，將焊球之前端壓塌而變形之情形設為×。
(2)焊料耐熱性
對所獲得之半導體晶片構裝體於85℃、85%RH之條件下進行48小時之濕潤處理後，於260℃、10秒之條件下進行回焊處理。將此種一連串之回焊處理重複5次。關於進行第5次之回焊處理後之半導體晶片構裝體，對於層間是否剝離進行觀察。再者，對層間之剝離之觀察係使用超音波探傷裝置(商品名「SAT」，SONOSCAN公司製造)進行。其後，利用混酸去除該半導體晶片構裝體之熱硬化性接著劑層，對半導體晶片表面之氮化矽保護膜上是否產生龜裂進行觀察。
將未觀察到層間之剝離及保護膜之龜裂之情形設為○，將觀察到稍有層間之剝離或保護膜之龜裂之情形設為△，將於層間確認明顯之剝離、或於保護膜上觀察到明顯之龜裂之情形設為×。
(3)TCT(Temperature Cycle Test，溫度循環試驗)
對所獲得之半導體晶片構裝體進行將-55℃、9分鐘與125℃、9分鐘設為一個循環之溫度循環試驗(於30分鐘內一個循環)，關於1000個循環後之半導體晶片構裝體，使用上述超音波探傷裝置對層間是否剝離進行觀察。其後，利用混酸去除半導體晶片構裝體之熱硬化性接著劑層，對半導體晶片表面之氮化矽保護膜上是否產生龜裂進行觀察。
將未觀察到層間之剝離及保護膜之龜裂之情形設為○，將觀察到稍有層間之剝離或保護膜之龜裂之情形設為△，將於層間確認有明顯之剝離或於保護膜上觀察到明顯之龜裂之情形設為×。
(4)空隙
對所獲得之半導體晶片構裝體使用上述超音波探傷裝置進行觀察。將空隙產生部分之面積相對於晶片面積未達5%之情形設為○，將5%以上且未達10%之情形設為△，將10%以上之情形設為×。
(5)基材剝離性
將自附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶圓之熱硬化性接著劑層剝離樹脂基材時，於熱硬化性接著劑層與半導體晶圓之間未產生界面剝離之情形設為○；將於晶圓端部之極少一部分上，於熱硬化性接著劑層與半導體晶圓之間產生界面剝離之情形設為△；將較大地產生界面剝離之情形設為×。
使用本發明之接著片而加工及製造之半導體晶片構裝體之焊料耐熱性及溫度循環耐熱性均優異。藉此，顯示藉由抑制突起電極之損傷及變形，亦可提高構裝後之可靠性。
(實施例7)
除將柔軟層之厚度設為20 μm以外，以與實施例1相同之方式獲得2層結構之樹脂基材。
除使用所獲得之樹脂基材、及使用根據表2之組成而製備之接著劑組成物以外，以與實施例1相同之方式獲得接著片。
又，製作接著片後，於室溫(25℃)下保管2週。將剛製作後之接著片及於室溫下保管2週後之接著片暫時積層於裸矽晶圓上後，僅剝離樹脂基材，將樹脂基材與熱硬化性接著劑層分離。進而，樹脂基材中僅剝離並單獨分離柔軟層。對於單獨分離之柔軟層及熱硬化性接著劑層，製備1重量%之THF(Tetrahydrofuran，四氫呋喃)，於常溫下靜置一天後，藉由GC-MS測定而定量柔軟層及熱硬化性接著劑層中之熱硬化劑及熱硬化促進劑之含量。將GC-MS測定之測定條件示於以下。
裝置：商品名「JMS K-9」，日本電子公司製造
GC管柱：ZB-1(無極性)直徑0.25 mm×長度30 m×塗佈膜厚0.25 μm
注入口溫度：300℃
注入量：1 μL
GC溫度：80℃(1分鐘)→5℃/分鐘→200℃(0分鐘)→20℃/分鐘→300℃(10分鐘)
He流量：1.0 mL/分鐘分流比1：50
MS測定範圍：33～600 amu(掃描550 ms)
離子化電壓：70 eV
MS溫度：離子源：230℃；界面：250℃
又，對於剛製作後之接著片、及於室溫下保管2週後之接著片藉由DSC進行熱硬化性接著劑層之玻璃轉移溫度測定。
除使用剛製作後(1小時以內)之接著片及於室溫下保管2週後之接著片、及未進行紫外線照射以外，以與實施例1相同之方式獲得半導體晶片構裝體。
(實施例8～11)
除使用根據表2之組成而製備之接著劑組成物以外，以與實施例7相同之方式獲得接著片，並進行各層之評價。又，以與實施例7相同之方式獲得半導體晶片構裝體。
(實施例12)
於作為硬質層之厚度為50 μm之PET膜之單側，以乾燥後之厚度成為20 μm之方式塗佈將於丙烯酸系聚合物A100重量份中調配作為交聯劑之異氰酸酯系交聯劑1.6重量份、進而分別添加酸酐B及液狀咪唑化合物B各1重量份之混合物以溶劑稀釋而成者，使其乾燥，形成柔軟層，獲得2層結構之樹脂基材。
除使用所獲得之樹脂基材、及使用根據表2之組成而製備之接著劑組成物以外，以與實施例7相同之方式獲得接著片，並進行各層之評價。又，以與實施例7相同之方式獲得半導體晶片構裝體。
(實施例13)
除使用根據表2之組成而製備之接著劑組成物以外，以與實施例12相同之方式獲得接著片，並進行各層之評價。又，以與實施例12相同之方式獲得半導體晶片構裝體。
(評價2)
對於實施例7～13所獲得之半導體晶片構裝體進行以下評價。將結果示於表2。
(1)TCT
對經過1000個循環及2000個循環後之半導體晶片構裝體進行與(評價1)相同之評價。
(實施例14)
除使用以與實施例2相同之方式獲得之樹脂基材、使用根據表3之組成而製備之接著劑組成物、及未進行紫外線照射以外，以與實施例1相同之方式獲得接著片及半導體晶片構裝體。
(實施例15)
除使用PET與聚乙烯之積層膜(大倉工業公司製造)作為硬質層以外，以與實施例14相同之方式獲得樹脂基材、接著片及半導體晶片構裝體。
(比較例4)
除使用厚度為200 μm之聚烯烴系膜作為硬質層以外，以與實施例13相同之方式獲得樹脂基材、接著片及半導體晶片構裝體。
(評價3)
對於實施例14、15及比較例4所獲得之接著片及半導體晶片構裝體進行以下評價。將結果示於表3。
(1)貼合性
將接著片使用真空貼合機(商品名「ATM-812M」，Takatori公司製造)，於真空下(1 torr)、70℃或100℃、10秒之條件下貼合於半導體晶圓之具有焊球之面上。利用目測確認貼合後之狀態。
將無皺紋及皺褶而平坦地積層於半導體晶圓整面上之情形設為○，將產生皺紋或皺褶之情形設為×。
(2)TCT
對於經過1000個循環後之半導體晶片構裝體進行與(評價1)相同之評價。
(實施例16)
除將柔軟層之厚度設為50 μm以外，以與實施例2相同之方式獲得2層結構之樹脂基材。
除使用所獲得之樹脂基材、使用根據表4之組成而製備之接著劑組成物、未進行紫外線照射、及於半導體晶片之構裝步驟中使用自動接合裝置(商品名「FC-3000」、Toray Engineering公司製造)以外，以與實施例1相同之方式獲得接著片及半導體晶片構裝體。
(比較例5)
於作為硬質層之厚度為50 μm之PET膜之單側上積層於厚度為50 μm之表面上具有褶皺加工之烯烴膜積層作為柔軟層，獲得2層結構之樹脂基材。
除使用所獲得之樹脂基材以外，以與實施例16同樣之方式獲得接著片及半導體晶片構裝體。
(評價4)
對於實施例16及比較例5所獲得之樹脂基材及半導體晶片構裝體進行以下評價。將結果示於表4。
(1)表面粗糙度
使用彩色3D雷射顯微鏡(商品名「VK-9700」，Keyence公司製造)測定樹脂基材之柔軟層之與熱硬化性接著劑層接觸之側之表面粗糙度Ra。
(2)構裝時之對準標記識別
使用自動接合裝置將半導體晶片構裝於基板上時，對10個半導體晶片進行構裝時，將半導體晶片上之對準標記於10個中可自動識別10個之情形判定為○，將可自動識別7～9個之情形判定為△，將可自動識別6個以下之情形判定為×。
(3)TCT
對於經過1000個循環後之半導體晶片構裝體進行與(評價1)相同之評價。
[產業上之可利用性]
根據本發明，可提供一種可抑制突起電極之損傷及變形，可較佳用於可靠性優異之半導體晶片構裝體之製造之接著片；及使用該接著片之半導體晶片之構裝方法。

Claims (7)

  1. 一種接著片，係用以將表面具有突起電極之半導體晶片構裝於基板或其他半導體晶片上：具有包含硬質層與柔軟層之樹脂基材，該硬質層於40~80℃之拉伸儲存彈性模數為0.5GPa以上；該柔軟層積層於該硬質層之至少一面，40~80℃下之拉伸儲存彈性模數為10kPa~9Mpa且由交聯丙烯酸系聚合物所構成；且具有形成於上述柔軟層上之熱硬化性接著劑層，該熱硬化性接著劑層係使用旋轉式流變計以升溫速度5℃/分鐘、於頻率1Hz測定40~80℃之熔融黏度時之最低熔融黏度大於3000Pa．s且為100000Pa．s以下；上述熱硬化性接著劑層含有環氧樹脂、熱硬化劑、以及熱硬化促進劑，上述熱硬化劑及/或熱硬化促進劑為液狀成分或溶劑可溶成分，接著片剛製作後與於室溫下保管2週後之熱硬化性接著劑層之玻璃轉移溫度(Tg)的變化量未達3℃。
  2. 如申請專利範圍第1項之接著片，其中，柔軟層含有與熱硬化性接著劑層所含有之熱硬化劑相同之熱硬化劑。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之接著片，其中，硬質層之100℃下之拉伸儲存彈性模數除以30℃下之拉伸儲存彈性模數之值為0.5以上，且70℃下之拉伸儲存彈性模數除以30℃下之拉伸儲存彈性模數之值為0.8以上。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之接著片，其中，柔 軟層其與熱硬化性接著劑層接觸之面根據JIS B 0601所得之表面粗糙度Ra為0.4μm以下。
  5. 如申請專利範圍第3項之接著片，其中，柔軟層其與熱硬化性接著劑層接觸之面根據JIS B 0601所得之表面粗糙度Ra為0.4μm以下。
  6. 一種半導體晶片之構裝方法，係使用申請專利範圍第1項或第2項之接著片，且依序具備如下步驟：步驟1，將接著片之熱硬化性接著劑層與其上形成電路且具有突起電極之半導體晶圓原板之表面貼合；步驟2，磨削貼合有接著片之半導體晶圓原板之背面；步驟3，自貼合於磨削後之半導體晶圓之接著片僅剝離樹脂基材而獲得附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶圓；步驟4，切割附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶圓，以使其單片化為附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶片；及步驟5，將附著有熱硬化性接著劑層之半導體晶片經由熱硬化性接著劑層接著於基板或其他半導體晶片以構裝半導體晶片。
  7. 如申請專利範圍第6項之半導體晶片之構裝方法，其於藉由步驟5構裝半導體晶片後進一步具有藉由加熱使熱硬化性接著劑層硬化之步驟6。
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