TWI509043B - Adhesive composition, method for manufacturing connection of circuit member and semiconductor device - Google Patents

Adhesive composition, method for manufacturing connection of circuit member and semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
TWI509043B
TWI509043B TW099130500A TW99130500A TWI509043B TW I509043 B TWI509043 B TW I509043B TW 099130500 A TW099130500 A TW 099130500A TW 99130500 A TW99130500 A TW 99130500A TW I509043 B TWI509043 B TW I509043B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
adhesive
adhesive layer
mass
resin
parts
Prior art date
Application number
TW099130500A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201211187A (en
Inventor
Akira Nagai
Keisuke Ookubo
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to TW099130500A priority Critical patent/TWI509043B/zh
Publication of TW201211187A publication Critical patent/TW201211187A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI509043B publication Critical patent/TWI509043B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/27—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/731—Location prior to the connecting process
    • H01L2224/73101—Location prior to the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73103—Bump and layer connectors
    • H01L2224/73104—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/83101—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus as prepeg comprising a layer connector, e.g. provided in an insulating plate member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83191—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)

Description

接著劑組成物、電路構件連接用接著劑薄片及半導體裝置的製造方法
本發明係關於一種接著劑組成物、接著劑薄片及半導體裝置之製造方法。
近年，隨電子機器之小型化、薄型化，於電路構件所形成之電路的高密度化進展，與鄰接之電極的間隔或電極之寬度有變成非常狹窄的傾向。伴隨於此，對於半導體封裝體之薄型化或小型化的要求亦高漲。因此，就半導體晶片安裝方式而言，取代使用金屬導線來連接之習知導線黏結(wire-bonding)方式，而於晶片電極上形成所謂凸塊之突起電極，使基板電極與晶片電極經由凸塊而直接連接之覆晶連接方式被受注目。
覆晶連接方式係已知有使用焊料凸塊的方式、使用金凸塊與導電性接著劑之方式、熱壓接方式、超音波方式等。在此等的方式中，源自於晶片與基板之熱膨脹係數之差的熱應力會集中於連接部分而有連接可靠性降低之問題。為防止如此之連接可靠性的降低，一般，可藉樹脂形成填充於晶片與基板之間隙的底部填充劑。藉由朝底部填充劑之分散來緩和熱應力，故可提昇連接可靠性。
形成底部填充劑之方法，一般已知一種方法，係使晶片與基板連接之後，使液狀樹脂注入於晶片與基板之間隙(參照專利文獻1)。又，亦已知一種方法，其係在使用 異方導電性接著薄膜(以下稱為ACF)或非導電性接著薄膜(以下稱為NCF)等的薄膜狀樹脂來連接晶片與基板之步驟中，亦完成底部填充劑之形成(參照專利文獻2)。
另外，在近年，就可達到更高功能化、高速動作者而言，使晶片間以最短距離連接之3次元封裝技術的矽貫通電極(TSV：Through Silicon Via)被受注目(參照非專利文獻1)。此結果，要求半導體晶圓之厚度儘可能地薄化，且機械強度不降低。
繼而，伴隨半導體裝置之更薄型化的要求，為使半導體晶圓更薄化，而研削晶圓的背面即進行所謂背研磨，半導體裝置之製造步驟變煩雜。因此，作為適於步驟之簡略化的方法，提出一種兼具背研磨時保持半導體晶圓之功能與底部填充功能的樹脂(參照專利文獻3、4)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：特開2000-100862號公報
專利文獻2：特開2003-142529號公報
專利文獻3：特開2001-332520號公報
專利文獻4：特開2005-028734號公報
非專利文獻
非專利文獻1：OKI Technical Review 2007年10月/第211號VOL. 74 No.3
然而，伴隨半導體裝置之薄膜化，連接部之空隙或端子間的節距變成更狹窄，由於連接時之薄膜狀樹脂的流動不足造成之界面潤濕不足、或薄膜狀樹脂之發泡產生孔洞等，使薄膜狀樹脂於節距間的填充變成不充分，有時使連接可靠性降低。因此，於電路構件之連接所使用的薄膜狀接著劑，從確保連接可靠性之觀點，要求具有壓接時很難產生孔洞且之優異埋入性、或硬化後充分高之接著力。
本發明係有鑑於上述事情而完成者，目的在於提供一種接著劑組成物、使用其之接著劑薄片、及半導體裝置的製造方法，該接著劑組成物在形成薄膜狀時之埋入性非常優異，同時可製作連接可靠性優異之半導體裝置。
為解決上述課題，本發明係提供一種接著劑組成物，其特徵為含有(A)熱可塑性樹脂、(B)熱硬化性樹脂、(C)潛在性硬化劑、(D)無機填充物、及(E)有機微粒子。
若依本發明之接著劑組成物，藉含有上述(A)、(B)、(C)、(D)及(E)成份，可形成一種薄膜狀接著劑，其連接時之埋入性優異，可充分降低孔洞之產生，且連接可靠性優異。
又，本發明之接著劑組成物中，使上述(A)熱可塑性樹脂、上述(B)熱硬化性樹脂及上述(C)潛在性硬化 劑之總含量為100質量份時，宜使上述(D)無機填充物的含量為50~150質量份，上述(E)有機微粒子的含量為5~30質量份，且上述(D)無機填充物及上述(E)有機微粒子的含量之合計為65~165質量份。如此之接著劑組成物係可形成埋入性與連接可靠性更優異之薄膜狀接著劑。
本發明之接著劑組成物，可用以介於相對向的電路構件間而將上述電路構件彼此接著。此時，藉由熱壓接電路構件彼此，可抑制孔洞發生、同時以充分的接著力接著。藉此，可得到連接可靠性優異之連接體。電路構件係可使用具有已高密度化之電路的電路構件，例如，本發明之接著劑組成物係可用以連接具備矽貫通電極之電路構件。
本發明之接著劑薄片，其特徵為具備支撐基材、及接著劑層，該接著劑層設置於該支撐基材上且由本發明之接著劑組成物所構成。
上述支撐基材宜具備塑膠薄膜與設置於該塑膠薄膜上的黏著劑層，上述接著劑層設置於黏著劑層上。藉此，本發明之接著劑薄片可在半導體晶圓的背研磨時保持半導體晶圓安定。
本發明之接著劑薄片，可用以介於相對向的電路構件間而將上述電路構件彼此接著。此時，藉由熱壓接電路構件彼此，可抑制孔洞發生、同時以充分的接著力接著。藉此，可得到連接可靠性優異之連接體。
本發明係又提供一種半導體裝置之製造方法，其特徵為具備：
準備於主面之一方上具有複數個電路電極的半導體晶圓，於該半導體晶圓之設有前述電路電極的面側上，設置由本發明之接著劑組成物所構成的接著劑層之步驟；將上述半導體晶圓之設有前述電路電極的面側之相反側進行研削，使上述半導體晶圓薄化的步驟；切割上述經薄化的半導體晶圓及上述接著劑層，使其單片化為附有薄膜狀接著劑的半導體元件的步驟；及將上述附有薄膜狀接著劑之半導體元件的上述電路電極焊接接合於半導體元件載持用支撐構件之電路電極的步驟。
若依本發明，可提供一種接著劑組成物及使用其之接著劑薄片，該接著劑組成物於形成薄膜狀時之埋入性非常優異，同時可製作連接可靠性優異之半導體裝置。又，若依本發明之半導體裝置的製造方法，可提供連接可靠性優異之半導體裝置。
[用以實施發明之形態]
於以下說明有關本發明之接著劑組成物、接著劑薄片及半導體裝置的製造方法較佳之實施形態。
本發明之接著劑薄片係可作為電路構件連接用。圖1係表示本發明之電路構件連接用接著劑薄片之一適宜實施形態的概略剖面圖。圖1所示之電路構件連接用接著劑薄片10係具備支撐基材3、及設置於該支撐基材3上之本發明 的接著劑組成物所形成的接著劑層2、覆蓋接著劑層2之保護膜1。
首先，說明有關構成本實施形態的接著劑層2之接著劑組成物。
本實施形態之接著劑組成物係含有(A)熱可塑性樹脂、(B)熱硬化性樹脂、(C)潛在性硬化劑、(D)無機填充物、及(E)有機微粒子。
(A)熱可塑性樹脂(以下，稱為「(A)成分」)可舉例如聚酯樹脂、聚醚樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚乙烯縮丁醛樹脂、聚乙烯縮甲醛樹脂、苯氧樹脂、聚經基聚醚樹脂、丙烯酸樹脂、聚苯乙烯樹脂、丁二烯樹脂、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸共聚物。此等係可單獨或混合2種以上而使用。
(A)成分係可使接著劑組成物之薄膜形成性良好。所謂薄膜形成性係表示使液狀之接著劑組成物固化，形成薄膜狀時，不容易破裂、龜裂、沾黏之機械特性者。若在一般狀態(例如常溫)作為薄膜的處理性很容易，可謂薄膜形成性良好。上述之熱可塑性樹脂中，因耐熱性及機械強度優異，宜使用聚醯亞胺樹脂或苯氧樹脂。
(A)成分之重量平均分子量宜為2萬~80萬，更宜為3萬~50萬，又更宜為4萬~10萬，尤宜為4萬~8萬。若重量平均分子量在此範圍，則可容易地使形成片狀或薄膜狀之接著劑層2的強度、可撓性良好地均衡，同時接著劑層2之流 動性變良好，故可充分確保配線之電路填充性(埋入性)。又，在本說明書中，重量平均分子量係表示以凝膠滲透色層分析進行測定，使用標準聚苯乙烯檢量線而換算之值。
又，從維持薄膜形成性，同時對硬化前之接著劑層2賦予黏接著性之觀點，(A)成分之玻璃轉移溫度宜為20~170℃，更宜為25~120℃。(A)成分之玻璃轉移溫度未達20℃時在室溫之薄膜形成性降低，在背研磨步驟之半導體晶圓的加工中接著劑層2有易變形之傾向，若超過170℃，必須使接著劑層2貼黏於半導體晶圓時之貼黏溫度較170℃更高溫，故(B)成分會繼續進行熱硬化反應，接著劑層2之流動性降低而易產生連接不良之傾向。
(A)成分之含量相對於(A)、(B)及(C)成分之合計100質量份而言，宜為10~50質量份，更宜為15~50質量份，又更宜為20~40質量份，尤宜為25~35質量份。使(A)成分之含量為上述範圍內，則接著劑組成物之薄膜形成性變成更良好，熱壓接時顯示適度的流動性，凸塊與電路電極之間的樹脂排除性變成更良好。具體上(A)成分之含量為10質量份以上，則薄膜形成性變成更良好，可確實防止接著劑組成物從支撐基板與保護薄膜旁滲出之不良發生。又，若(A)成分之含量為50質量份以下，則熱壓接時具有適度的流動性，凸塊與電路電極之間的排除性變良好，可更確實地防止連接不良的發生。
(B)熱硬化性樹脂(以下，稱為「(B)成分」)可 舉例如環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素甲醛樹脂、二烯丙基酞酸酯樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、三嗪樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、酚樹脂、氰基丙烯酸酯樹脂、聚異氰酸酯樹脂、呋喃樹脂、間苯二酚樹脂、二甲苯樹脂、苯并肌胺樹脂、聚矽氧樹脂、矽氧烷改性環氧樹脂及矽氧烷改性聚醯胺醯亞胺樹脂。此等係可單獨或混合2種以上而使用。從提昇耐熱性及接著性之觀點，就(B)成分而言，宜為含有環氧樹脂。
上述環氧樹脂只要為進行硬化而具有接著作用者即可，無特別限定，可廣泛地使用例如於環氧樹脂手冊(新保正樹編，日刊工業新聞社)等記載之環氧樹脂。具體上可使用例如雙酚A型環氧等之二官能環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂或甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等之酚醛清漆型環氧樹脂、參酚甲烷型環氧樹脂。又，可適用多官能環氧樹脂、縮水甘油基胺型環氧樹脂、含有雜環之環氧樹脂或脂環式環氧樹脂等一般所知者。
(B)成分之含量相對於(A)、(B)及(C)成分之合計100質量份而言，宜為5~88質量份，更宜為20~50質量份，又更宜為20~40質量份。使(B)成分之含量為上述範圍內，則硬化後之接著劑的耐熱性、接著性優異，可顯現高可靠性。具體上，若(B)成分之含量為5質量份以上，則硬化物之凝集力提高，連接可靠性變成更優異。又，若(B)成分之含量為88質量份以下，在硬化前之薄膜狀態中，薄膜狀形體易被保持，處理性優異。
(C)潛在性硬化劑可舉例如酚系、咪唑系、醯肼系、硫醇系、苯并噁嗪、三氟化硼-胺錯合物、鋶鹽、胺醯亞胺、聚胺之鹽、二氰二胺及有機過氧化物系之硬化劑。從延長可使用時間之觀點，宜使用以此等之硬化劑作為核並以高分子物質、無機物或金屬薄膜等覆蓋而微膠囊化者作為(C)成分。
微膠囊型之潛在性硬化劑可舉例如以下述被膜來實質上覆蓋由上述硬化劑所構成之核者：聚胺基甲酸酯、聚苯乙烯、明膠及聚異氰酸酯等之高分子物質；矽酸鈣或沸石等之無機物；或鎳或銅等之金屬薄膜。
接著劑組成物適用於具備於半導體晶圓之貼黏、研削時之保護、切割及於電路基板之連接之一連串半導體裝置製造步驟時，應會受到長時間曝露於常溫環境下、或熱、濕度、光等之外在因素的影響。因此，接著劑組成物係宜對於上述半導體裝置製造步驟中的外在因素之影響的耐性優異，經過一連串之步驟而可保持能充分使用的特性。
本實施形態之接著劑組成物係對於如上述之外在因素影響的耐性優異，故經過半導體裝置製造之一連串步驟而可保持可充分使用的特性。繼而，上述接著劑組成物係使用微膠囊型潛在性硬化劑作為(C)成分，故對於如上述之外在因素影響的耐性更優異。
微膠囊型潛在性硬化劑之平均粒徑宜為10μm以下，更宜為5μm以下，如此之微膠囊型潛在性硬化劑之反應起始溫度更均一，且含有該微膠囊型潛在性硬化劑之接著劑組 成物的硬化開始溫度亦均一。又，若平均粒徑大於10μm，有時使接著劑組成物硬化而無法充分得到成形為薄膜狀時之表面平坦性。又，若表面平坦性不充分，則用來作為電路構件連接用時，恐無法充分密封填充節距之間。又，平均粒徑之下限值宜為1μm以上。如此之微膠囊型潛在性硬化劑對於薄膜形成時之清漆(Varnish)所使用的溶劑，其耐溶劑性高，可長期間維持加熱加壓前之接著劑組成物的流動性。此等之微膠囊型潛在性硬化劑係可一種單獨使用或組合兩種以上而使用。
本實施形態中之接著劑組成物中的(C)成分之含量相對於(A)、(B)及(C)成分之合計100質量份而言，宜為2~45質量份，更宜為10~40質量份，又更宜為20~40質量份。(C)成分之含量未達2質量份時，硬化反應有很難進行之傾向，若超過45質量份，接著劑組成物全量中硬化劑的佔有比率太多，故相對地熱硬化性樹脂之比率變少，有使耐熱性或接著性等之特性惡化之傾向。
本實施形態中之接著劑組成物係含有(D)無機填充物，可降低硬化後之接著劑層2的吸濕率及線膨脹係數，可提高彈性模數，故可提昇所製作之半導體裝置的連接可靠性。又，(D)成分為了防止接著劑層2中之可見光的散射並提昇可見光透光率，可選擇未降低可見光透光率之無機填充物。可抑制可見光透光率降低之(D)成分，較佳為選擇具有較可見光之波長更細的粒徑之無機填充物，或，選擇具有折射率近似於由樹脂成分之(A)、(B)及( C)成分所構成的樹脂組成物(以下，依情況稱為「樹脂組成物」)之折射率的無機填充物。
具有較可見光之波長更細的粒徑之無機填充物只要為具有透明性之填充物即可，未特別限制填充物之組成，宜為平均粒徑未達0.3μm，更宜為0.1μm以下。又，如此之無機填充物的折射率宜為1.46~1.7。
具有折射率近似於樹脂組成物之折射率的無機填充物，可於製作由(A)、(B)及(C)成分所構成之樹脂組成物並測定折射率後，選定具有折射率近似於該折射率的無機填充物。就該無機填充物而言，從接著劑層2之對半導體晶片與電路基板之空隙的填充性之觀點，及抑制在連接步驟之孔洞的發生之觀點，宜使用微細的填充物。如此之無機填充物的平均粒徑宜為0.01~5μm，更宜為0.1~2μm，又更宜為0.3~1μm。平均粒徑未達0.01μm時，粒子之比表面積變大，接著劑組成物之黏度增加，無機填充物有很難填充之傾向。
具有折射率近似於樹脂組成物之折射率的無機填充物之折射率宜為樹脂組成物之折射率±0.06的範圍。例如，樹脂組成物之折射率為1.60時，可適宜使用折射率為1.54~1.66的無機填充物。折射率係使用Abbe折射計，可以鈉D線(589nm)作為光源而進行測定。如此之無機填充物係可舉例如複合氧化物填充物、複合氫氧化物填充物、硫酸鋇及黏土礦物，具體上，可使用堇青石(Cordierite)、鎂橄欖石、莫來石(Mullite)、硫酸鋇、氫氧化鎂、硼酸 鋁、鋇或二氧化矽氧化鈦。又亦可使用二氧化矽、矽酸鈣、氧化鋁、碳酸鈣等。
又，上述之兩類型的無機填充物係可組合而使用，亦可組合同一類型內之無機填充物的2種以上而使用。但，為不妨礙接著劑組成物之黏度增加，具有較可見光之波長更細的粒徑之無機填充物之添加量，以由(A)成分、(B)成分及(C)成分所構成之樹脂組成物的全量基準，宜為未達10質量%。
又，(D)成分從提昇接著劑層2之彈性模數的觀點，宜線膨脹係數在0~700℃之溫度範圍為7×10-6 /℃以下，更宜為3×10-6 /℃以下。
(D)成分之調配量相對於樹脂成分之(A)、(B)及(C)成分之合計100質量份而言，宜為25~200質量份，更宜為50~150質量份，又更宜為75~125質量份。(D)成分之調配量未達25質量份時，引起由接著劑組成物所形成之接著劑層的線膨脹係數之增大與彈性模數之降低，故壓接後之半導體晶片與基板之連接可靠性易降低，且亦很難得到連接時之孔洞抑制效果。另外，若(D)成分之調配量超過200質量份，則接著劑組成物之熔融黏度增加，半導體晶片與接著劑層之界面或電路基板與接著劑層之界面的潤濕性降低，易發生剝離或埋入不足所引起之孔洞的殘留。
(E)有機微粒子係可舉例如含有丙烯酸樹脂、聚矽氧樹脂、丁二烯橡膠、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚乙烯縮丁 醛、聚芳酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸橡膠、聚苯乙烯、NBR、SBR、聚矽氧改性樹脂等作為成分之共聚物。有機微粒子宜分子量為100萬以上之有機微粒子或具有三次元交聯構造之有機微粒子。如此之有機微粒子係於接著劑組成物之分散性高。又，含有如此之有機微粒子的接著劑組成物係於接著性與硬化後之應力緩和性更優異。又，此處所謂「具有三次元交聯構造」係表示聚合物鏈具有三次元網目構造，具有如此之構造的有機微粒子例如可藉由將具複數個反應點之聚合物以具有兩個可與該反應點結合之官能基之交聯劑進行處理來得到。分子量為100萬以上之有機微粒子、具有三次元交聯構造之有機微粒子係宜任一者均於溶劑的溶解性低。於溶劑的溶解性低之此等的有機微粒子可更顯著地得到上述之效果。又，從可更顯著地得到上述之效果之觀點，分子量為100萬以上之有機微粒子及具有三次元交聯構造之有機微粒子宜為(甲基)丙烯酸烷酯-聚矽氧共聚物、聚矽氧-(甲基)丙烯酸共聚物或此等之複合體所構成的有機微粒子。又，亦可使用如特開2008-150573公報所記載之聚醯胺酸粒子、聚醯亞胺粒子等之有機微粒子。
就(E)成分而言，亦可使用具有核殼型之構造且於核層與殼層的組成相異之有機微粒子。核殼型之有機微粒子具體上可舉例如以聚矽氧-丙烯酸橡膠作為核而使丙烯酸樹脂接枝之粒子、以丙烯酸共聚物作為核而使丙烯酸樹脂接枝之粒子等。又，如WO 2009/051067公報所記載之核 殼型聚矽氧微粒子、或如WO 2009/020005公報所記載之(甲基)丙烯酸烷酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或複合體、(甲基)丙烯酸烷酯-聚矽氧共聚物或複合體、聚矽氧-(甲基)丙烯酸共聚物或複合體等之有機微粒子、或如特開2002-256037公報所記載之核殼構造聚合物粒子或如特開2004-18803記載之核殼構造的橡膠粒子等。此等之核殼型的有機微粒子係可一種單獨使用或組合兩種以上而使用。
(E)成分為分子量為100萬以上之有機微粒子或具有三次元交聯構造之有機微粒子時，對有機溶劑之溶解性低，故可維持粒子形狀而直接調配於接著劑組成物中。因此，於硬化後之接著劑層2中有機微粒子呈島狀分散，連接體之強度提高。又，(E)成分係具有作為含應力緩和性之耐衝擊緩和劑之功能者。
(E)成分宜平均粒徑為0.1~2μm。更宜為0.1~0.9μm。(E)成分之平均粒徑未達0.1μm時接著劑組成物之熔融黏度增加，電路構件連接時使用焊料時，有防止其焊料潤濕性之傾向，若超過2μm，則熔融黏度之降低效果會變少，連接時有很難得到孔洞抑制效果的傾向。
(E)成分為了對接著劑層2賦予連接時之孔洞抑制、及連接後之應力緩和效果，相對於(A)、(B)及(C)成分之合計100質量份而言，宜為5~30質量份。(E)成分之調配量未達5質量份時有很難發揮抑制連接時之孔洞的效果，亦很難顯現應力緩和效果的傾向，若超過30質量份，則流動性變低，故焊料潤濕性降低，成為殘留孔洞的原 因，同時硬化物之彈性模數太低而有連接可靠性降低之傾向。
從充分抑制孔洞，連接後之應力緩和效果優異，且降低吸濕率及線膨脹係數，提高彈性模數的觀點，相對於(A)成分、(B)成分及(C)成分之總含量100質量份，宜(D)成分之含量為50~150質量份，(E)成分之含量為5~30質量份，且(D)成分及(E)成分之含量的合計為65~165質量份。更宜(D)成分之含量為50~130質量份，(E)成分之含量為7~20質量份，且(D)成分及(E)成分之含量的合計為65~132質量份，又更宜(D)成分之含量為50~110質量份，(E)成分之含量為10~20質量份，且(D)成分及(E)成分之含量的合計為65~110質量份。
(D)成分之調配量未達50質量份時，從接著劑組成物所形成之接著劑層的整體強度低，有在耐熱試驗之連接可靠性降低的傾向，(D)成分之調配量多於150質量份時，接著劑組成物之觸變性太高，有增加剝離不良之傾向。又，若(D)成分與(E)成分之含量的合計為65質量份以上，則孔洞的抑制效果更提高，故佳，若為165質量份以下，則接著劑組成物維持適宜作為電路構件連接用的流動性，界面的潤濕性提高，剝離不良抑制效果更優異，故佳。又，若(D)成分與(E)成分之含量的合計多於165質量份，則有連接阻抗惡化之傾向。
又，(E)成分之含量相對於(D)成分100質量份，宜為5~100質量份，更宜為5~60質量份，又更宜為10~30質 量份。若(E)成分之含量相對於(D)成分100質量份為5質量份以上，則接著劑組成物之變形性變良好，被黏體界面之剝離不良抑制效果優異。又，若多於100質量份，則無法得到無機填充物所產生的熱膨脹抑制效果，故連接可靠性惡化。另外，(D)成分過剩地存在時，觸變性太高，故於被黏體界面之潤濕不充分，連接性降低。
於本實施形態之接著劑組成物中，為了改質無機填充物的表面，提昇異種材料間之界面結合，並增大接著強度，亦可添加各種偶合劑。偶合劑可舉例如矽烷系、鈦系及鋁系之偶合劑，其中，就效果高而言，宜為矽烷系偶合劑。
矽烷系偶合劑可舉例如γ-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-氫硫基丙基三甲氧基矽烷、γ-氫硫基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷。此等係可單獨使用或組合兩種以上而使用。
在本實施形態之接著劑組成物中為了吸附離子性雜質，提高吸濕時之絕緣可靠性，亦可添加離子捕捉劑。如此之離子捕捉劑無特別限制，例如三嗪硫醇化合物、雙酚系還原劑等防止銅進行離子化而溶出之已知作為銅害防止劑的化合物、鋯系、銻鉍系鎂鋁化合物等之無機離子吸附劑。
接著劑組成物，為了抑制連接半導體晶片與電路基板 後之溫度變化、或因加熱吸濕所產生之膨脹等，並達成高連接可靠性，硬化後之接著劑層2在40~100℃中的線膨脹係數宜為60×10-6 /℃以下，更宜為55×10-6 /℃以下，又更宜為50×10-6 /℃以下。若硬化後之接著劑層2的線膨脹係數超過60×10-6 /℃，有時因安裝後之溫度變化或加熱吸濕造成之膨脹而無法保持半導體晶片之連接端子與電路基板之配線之間的電性連接。又，可於本發明之接著劑組成物中含有導電粒子而形成異方導電性接著薄膜(ACF)，但宜不含有導電粒子而形成非導電性接著薄膜(NCF)。
由本實施形態之接著劑組成物所形成的接著劑層2係以250℃加熱10秒後，以微分掃描熱量測定(以下，稱為「DSC」)所測定的反應率為60%以上，更宜為70%以上。又，在室溫下保存電路構件連接用組成物薄片14日後，以DSC所測定之接著劑層2的反應率宜未達10%。藉此，使用本實施形態之接著劑組成物，可得到連接時之反應性非常優異，且保存安定性亦優異之薄膜狀接著劑。
接著劑層2於未硬化時之可見光透光率宜為5%以上，更宜為可見光透光率為8%以上，又更宜為可見光透光率為10%以上。可見光透光率未達5%時，覆晶黏晶機之辨識標記識別很難進行，有無法進行位置對位作業之傾向。另外，有關可見光透光率的上限無特別限定。
可見光透光率係可使用日立製U-3310型分光光度計而進行測定。例如以膜厚50μm之帝人杜邦製PET薄膜(Purex，555nm透光率86.03%)作為基準物質而進行基線補 正測定後，於PET薄膜以25μm之厚度形成接著劑層2後，測定400~800nm之可見光區域的透光率。於覆晶黏晶機所使用之鹵素光源與光導的波長相對強度中550~600nm最強，故在本說明書中係使用555nm中之透光率而進行接著劑層2之透光率的比較。
接著劑層2可藉由使上述之本發明的接著劑組成物溶解或分散於溶劑中而形成清漆，將此清漆塗佈於保護薄膜(以下，依情況稱為「第一薄膜」)1上，藉加熱除去溶劑而形成。其後，於接著劑層2在常溫~60℃進行層合支撐基材3，可得到本發明之電路構件連接用接著劑薄片。又，接著劑層2亦可藉由使上述清漆塗佈於支撐基材3上，藉加熱除去溶劑而形成。
所使用之溶劑並無特別限定，宜從沸點考量接著劑層形成時之揮發性等而決定。具體上例如甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、甲乙酮、丙酮、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯等之比較低沸點之溶劑就接著劑層形成時接著劑層之硬化很難進行之點而言為佳。此等之溶劑係可一種單獨使用或組合兩種以上而使用。
保護膜1係可使用例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜等之塑膠薄膜。從離型性之觀點，就保護膜1而言，亦宜使用由如聚四氟乙烯薄膜之氟樹脂所構成的表面能量低的薄膜。
為提昇保護膜1之離型性，宜以聚矽氧系離型劑、氟 系離型劑、長鏈烷基丙烯酸酯系離型劑等之離型劑處理形成保護膜1之接著劑層2的面。就市售者而言可取自例如帝人Dupont Film公司製的「A-63」(離型處理劑：改性聚矽氧系)、或「A-31」(離型處理劑：Pt系聚矽氧系)。
保護膜1係宜厚度為10~100μm，更宜為10~75μm，尤宜為25~50μm。此厚度未達10μm，塗佈時，有保護膜破損之傾向，若超過100μm，有廉價性差之傾向。
使上述清漆塗佈於保護膜1(或支撐基材3)上之方法，可舉例如刮刀塗佈法、輥塗法、噴塗法、凹版塗佈法、桿塗法、簾塗法等一般周知的方法。
接著劑層2之厚度並無特別限定，但宜為5~200μm，更宜為7~150μm，又更宜為10~100μm。若厚度小於5μm，很難確保充分的接著力，有無法掩埋電路基板之凸電極之傾向，若厚度大於200μm，變成不經濟，且很難符合半導體裝置之小型化的要求。
支撐基材3可舉例如聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚四氟乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚乙酸乙烯酯薄膜、聚氯化乙烯薄膜、聚醯亞胺薄膜等之塑膠薄膜。又，支撐基材3亦可為混合選自上述材料之2種以上者，或，上述薄膜被複層化者。
支撐基材3之厚度並無特別限定，但宜為5~250μm。若厚度薄於5μm，則半導體晶圓之研削(背研磨)時有可能切割支撐基材，若厚於250μm，則不經濟，故不佳。
支撐基材3係宜光透光性高，具體上宜在500~800nm之 波長域中的最小光透光率為10%以上。
又，就支撐基材3而言，可使用於上述塑膠薄膜(以下，依情形，稱為「第二薄膜」)上層合黏著劑層者。
圖2係表示本發明之電路構件連接用接著劑薄片的適宜之一實施形態的概略剖面圖。圖2所示之電路構件連接用接著劑薄片11係具備：支撐基材3，其具有塑膠薄膜3b與設置於該塑膠薄膜3b上的黏著劑層3a；設於該接著劑層3a上且由本發明之接著劑組成物所構成之接著劑層2；及包覆接著劑層2之保護膜1。
為提昇第二薄膜3b與黏著劑層3a之密著性，故於第二薄膜之表面亦可實施鉻酸處理、曝露於臭氧、曝露於火焰、曝露於高壓電擊、離子化輻射線處理等之化學性或物理性處理。
黏著劑層3a係宜於室溫具有黏著力，具有對被黏體之必要密著力，且宜具備藉輻射線等高能量線或熱而硬化(亦即，降低黏著力)特性者。黏著劑層3a係可使用例如丙烯酸系樹脂、各種合成橡膠、天然橡膠、聚醯亞胺樹脂而形成。黏著劑層3a之厚度一般為5~25μm左右。
上述之電路構件連接用接著劑薄片10及11係用以介於具有相對向且被接合之電路電極之電路構件與半導體元件之間、或介於半導體元件彼此之間，而接著電路構件與半導體元件、或接著半導體元件彼此。此時，藉由熱壓接電路構件與半導體元件、或熱壓接半導體元件彼此，可抑制孔洞發生、同時以充分的接著力接著，且可良好地接合電 路電極彼此。藉此，可得到連接可靠性優異之連接體。又，電路構件連接用接著劑薄片10及11亦可作為使用矽貫通電極之層合技術中的接著劑薄片。
其次，說明有關使用電路構件連接用接著劑薄片10而製造半導體裝置的方法。
圖3~7係用以說明本發明之半導體裝置的製造方法之適宜的一實施形態之概略剖面圖。本實施形態之半導體裝置的製造方法係具備：(a)準備於主面的一邊上具有複數個電路電極的半導體晶圓，於該半導體晶圓之設有電路電極的面側上，設置由本實施形態之接著劑組成物所形成的接著劑層之步驟；(b)將半導體晶圓之設有電路電極的面側之相反側進行研削，使半導體晶圓薄化的步驟；(c)切割經薄化的半導體晶圓及接著劑層，使其單片化為附有薄膜狀接著劑的半導體元件的步驟；及(d)將附有薄膜狀接著劑之半導體元件的電路電極接合於半導體元件載持用支撐構件之電路電極的步驟。
在本實施形態中之(a)步驟中係藉由使上述之接著劑薄片10的接著劑層2貼黏於半導體晶圓之設有電路電極之側，而設置接著劑層。又，在本實施形態中之(d)步驟中係藉加熱進行焊接接合，同時亦進行介於半導體元件與半導體元件載持用支撐基材之間的薄膜狀接著劑之硬化。以下，一邊參照圖面，一邊說明有關各步驟。
(a)步驟
首先，使接著劑薄片10配置於特定之裝置，剝離保護膜1。繼而，準備於主面之一方上具有複數個電路電極20之半導體晶圓A，於半導體晶圓A之設有電路電極之側貼黏接著劑層2，得到層合支撐基材3/接著劑層2/半導體晶圓A之層合體(參照圖3)。於電路電極20係亦可設有已塗佈焊接接合用的焊料之凸塊。又，亦可於半導體元件載持用支撐構件的電路電極設有焊料。
電路電極20係可舉例如使用電鍍或蒸鍍或金屬導線而形成之金凸塊、銅凸塊、鎳凸塊等。又，亦可為以樹脂所形成之導電樹脂凸塊或以樹脂作為核且於表面蒸鍍金屬之樹脂核凸塊。突出之電路電極係不須以單一之金屬所構成，亦可含有金、銀、銅、鎳、銦、鈀、錫、鉍等多種金屬成分，亦可形成層合此等之金屬層的形式。
在上述(a)步驟中，得到層合支撐基材3/接著劑層2/半導體晶圓A之層合體的方法係可使用市售之薄膜貼黏裝置或積層機。為了於半導體晶圓A不捲入孔洞而貼黏接著劑層2，宜於貼黏裝置具備加熱機構及加壓機構，更宜具備真空吸引機構。又，接著劑薄片10之形狀只要為可以貼黏裝置進行作業的形狀即可，可為輥狀或薄片狀，亦可為符合半導體晶圓A之外形而被加工者。
半導體晶圓A與接著劑層2之積層係宜以接著劑層2軟化之溫度進行，積層溫度宜為40~80℃，更宜為50~80℃，又更宜為60~80℃。以未達接著劑層2軟化之溫度進行積層 時，於半導體晶圓A突出之電路電極20周邊產生埋入不足，成為捲入孔洞的狀態，易造成切割時之接著劑層的剝離、拾取時之接著劑層的變形、位置對位時之辨識標記識別不良、進一步因孔洞產生連接可靠性的降低。
(b)步驟
其次，如圖4所示般，藉研磨機4研削半導體晶圓A之設有電路電極20之面側的相反側，而薄化半導體晶圓。半導體晶圓之厚度可形成例如10~300μm。從半導體裝置之小型化、薄型化之觀點，宜使半導體晶圓之厚度為20~100μm。
在(b)步驟中，半導體晶圓A的研削係可使用一般之背研磨(B/G)裝置而進行。在B/G步驟中為了無厚度不均且均一地研削半導體晶圓A，宜在(a)步驟中無孔洞捲入且均一地貼黏接著劑層2。
(c)步驟
其次，如圖5(a)所示般，於層合體之半導體晶圓A貼黏切割膠帶5，再配置於特定的裝置而剝離支撐基材3。此時，支撐基材3具備黏著劑層3a，黏著劑層3a為輻射線硬化性時，藉由從支撐基材3側照射輻射線，可使黏著劑層3a硬化，降低接著劑層2與支撐基材3之間的接著力。此處，所使用之輻射線可舉例如紫外線、電子束、紅外線等。藉此可容易地剝離支撐基材3。支撐基材3剝離後，如圖 5(b)所示般，藉切割鋸6切割半導體晶圓A及接著劑層2。如此一來，半導體晶圓A係被分割成複數個半導體元件A’，接著劑層2被分割成多個薄膜狀接著劑2a。
其次，如圖6所示般，藉由使切割膠帶5擴張，而使以上述切割所得到之各半導體元件A’互相離開，同時並從切割膠帶5側將以頂針突起之半導體元件A’及薄膜狀接著劑2a所構成的附薄膜狀接著劑之半導體元件12以吸引筒夾(collet)7進行吸引而拾取。附薄膜狀接著劑之半導體元件12係可放置托盤而回收，亦可直接以覆晶黏晶機安裝於電路基板。
在(c)步驟中，於被研削之半導體晶圓A貼合切割膠帶5之作業，係可使用一般之晶圓貼片機，與在切割架之固定以相同步驟實施。切割膠帶5係可適用市售之切割膠帶，可為UV硬化型，亦可為感壓型。
(d)步驟
其次，如圖7所示般，使附著有薄膜狀接著劑2a之半導體元件A’的電路電極20、與半導體元件載持用支撐構件8的電路電極22位置對位，熱壓接附薄膜狀接著劑之半導體元件12與半導體元件載持用支撐構件8。藉此熱壓接，電路電極20與電路電極22接合，被電性且機械性連接，同時並於半導體元件A’與半導體元件載持用支撐構件8之間形成薄膜狀接著劑2a之硬化物。
熱壓接時之溫度從焊接接合之觀點，宜為200℃以上 ，更宜為220~260℃。熱壓接時間可為1~20秒。熱壓接之壓力可為0.1~5MPa。
於使用覆晶黏晶機之電路基板的安裝上，係使形成於半導體晶片的電路面之對位標記透過形成於半導體晶片的電路面之接著劑層2a而確認，確認於電路基板之載持位置而實施。
經過以上之步驟，可得到半導體裝置30。由本實施形態之接著劑組成物所構成之薄膜狀接著劑係埋入性及硬化後之接著力優異。因此，半導體裝置30係可成為充分抑制孔洞的發生，並良好地接合電路電極間，半導體元件A’與半導體元件載持用支撐構件以充分的接著力接著，且耐回焊龜裂性或連接可靠性優異者。
以上，說明有關本發明之適當的實施形態，但本發明係不限定於上述實施形態者。例如，在上述實施形態說明電路構件連接用接著劑薄片，但本發明之接著劑薄片係可為底部填充劑形成用接著劑薄片。
如於上述實施形態說明之電路構件連接用接著劑薄片般，本發明之接著劑薄片係壓接時很難產生孔洞且具有優異之埋入性。因此，例如在基板與晶片之連接中使用本發明之接著劑薄片時，於晶片與基板之間隙形成充分填充之底部填充劑。若依如此之底部填充劑，源自於晶片與基板之熱膨脹係數之差的熱應力會被分散，故可防止起因於熱應力之連接可靠性的降低。本發明之底部填充劑形成用接著劑薄片係可採用與上述之電路構件連接用接著劑薄片的 適當實施形態同樣的形態。
 實施例
以下，舉出實施例及比較例而更具體地說明本發明。但，本發明係不限定於此等之實施例。
(支撐基材之準備)
首先，藉由使用2-乙基己基丙烯酸酯與甲基丙烯酸甲酯作為主要單體且使用羥乙基丙烯酸酯與丙烯酸作為官能基單體之溶液聚合法，合成丙烯酸共聚物。所得到之丙烯酸共聚物的重量平均分子量為40萬，玻璃轉移溫度為-38℃。相對於此丙烯酸共聚物100質量份，調配多官能異氰酸酯交聯劑(日本Polyurethane工業股份公司製，商品名「Coronate HL」)10質量份而調製黏著劑組成物溶液。
使所得到之黏著劑組成物溶液以乾燥時之黏著劑層的厚度成為10μm的方式塗佈於聚烯烴薄膜(厚：100μm)之上而乾燥。進一步，使經聚矽氧系離型劑表面處理之雙軸延伸聚酯薄膜(帝人Dupont公司製、商品名A3170、厚：25μm)積層於黏著劑層面。將此附黏著劑層之層合體在室溫下放置1週，進行充分長時間硬化後，以已剝離聚烯烴薄膜者作為支撐基材。
(實施例1)
<接著劑組成物之調製>
使「ZX 1356-2」(東都化成股份公司製商品名、苯氧樹脂)25質量份、「1032H60」(Japan Epoxy Resin股份公司製商品名、環氧樹脂)25質量份、「Epikote 828」(Japan Epoxy Resin股份公司製商品名，液狀環氧樹脂)15質量份及「HX 3941 HP」(旭化成Electronics股份公司製商品名，微膠囊型潛在性硬化劑)35質量份溶解於甲苯與醋酸乙酯之混合溶劑中。於此溶液中，使「KW-4426」(三菱Rayon股份公司製商品名，核殼型之有機微粒子)10質量份、已進行5μm之分級處理的平均粒徑1μm堇青石(Cordierite)粒子(2MgO‧2Al2 O3 ‧5SiO2 ，比重2.4，線膨脹係數：1.5×10-6 /℃，折射率：1.57)100質量份分散，得到接著劑清漆。
<電路構件連接用接著劑薄片之製作>
使所得到之接著劑清漆使用輥塗器而塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜(帝人Dupont Film公司製、商品名「AH-3」，厚：50μm)上，以70℃之烘箱乾燥10分鐘，形成厚25μm之接著劑層。其次，使接著劑層與上述支撐基材中之黏著劑層面在常溫下貼合，得到電路構件連接用接著劑薄片。
(實施例2)
除使接著劑清漆調製中之「KW-4426」的調配量為20 質量份、堇青石粒子之調配量為50質量份以外，其餘係與實施例1同樣地做法，而得到電路構件連接用接著劑薄片。
(實施例3)
除使接著劑清漆調製中之「KW-4426」的調配量為7質量份、堇青石粒子之調配量為125質量份以外，其餘係與實施例1同樣地做法，而得到電路構件連接用接著劑薄片。
(實施例4)
除調配「EXL-2655」(Rohm & Haas Japan股份公司製商品名，核殼型之有機微粒子)30質量份取代接著劑清漆調製中之「KW-4426」、並調配「SE2050」(Admatechs股份公司製商品名、平均粒徑0.5μm之二氧化矽填充劑)50質量份取代堇青石粒子以外，其餘係與實施例1同樣地做法，而得到電路構件連接用接著劑薄片。
(實施例5)
除調配「EXL-2655」15質量份取代接著劑清漆調製中之「KW-4426」、並調配「SE2050」50質量份取代堇青石粒子以外，其餘係與實施例1同樣地做法，而得到電路構件連接用接著劑薄片。
(實施例6)
除調配「EXL-2655」15質量份取代接著劑清漆調製中之「KW-4426」、並調配「SE2050」150質量份取代堇青石粒子以外，其餘係與實施例1同樣地做法，而得到電路構件連接用接著劑薄片。
(比較例1)
除未調配接著劑清漆調製中之「KW-4426」以外，其餘係與實施例1同樣地做法，而得到電路構件連接用接著劑薄片。
(比較例2)
除未調配接著劑清漆調製中之堇青石粒子以外，其餘係與實施例2同樣地做法，而得到電路構件連接用接著劑薄片。
(比較例3)
除未調配接著劑清漆調製中之堇青石粒子，且調配「EXL-2655」35質量份取代「KW-4426」以外，其餘係與實施例1同樣地做法，而得到電路構件連接用接著劑薄片。
(比較例4)
除未調配接著劑清漆調製中之堇青石粒子與「KW-4426」以外，其餘係與實施例1同樣地做法，而得到電路 構件連接用接著劑薄片。
[接著劑層之評估]
(線膨脹係數測定)
將於實施例及比較例所得到之電路構件連接用接著劑薄片設定於180℃之烘箱中放置3小時，進行加熱硬化處理。使加熱硬化後之接著劑層從支撐基材剝離，製作30mm×2mm大小的試驗片。使用Seiko Instruments公司製「TMA/SS6100」(商品名)，將上述試驗片安裝於裝置內使卡盤間距為20mm，測定溫度範圍：20~300℃、昇溫速度5℃/分、荷重條件：使壓力對於試驗片之截面積為0.5MPa之條件，以抗拉試驗模式進行熱機械分析，測定線膨脹係數。測定後，求取100℃與40℃之線膨脹差，再算出其除以溫度差之值，將此值作為平均線膨脹係數而用於比較。
(反應率測定)
將於實施例及比較例所得到之電路構件連接用接著劑薄片中之接著劑層於鋁製測定容器量取2~10mg，使用Perkin Elmer公司製DSC(Differential Scaning Calorimeter)「Pylis 1」(商品名)，以昇溫速度20℃/分昇溫至30~300℃而測定發熱量，以此作為起始發熱量。然後，以挾在分隔膜之熱電偶來進行熱壓接裝置之加熱頭溫度確認，而設定於在10秒後達到250℃之溫度。以此加 熱頭設定，使電路構件連接用接著劑薄片挾在分隔膜而加熱20秒，得到經實施與熱壓接時同等之加熱處理的狀態之接著劑層。對於加熱處理後之接著劑層亦同樣地測定發熱量，以此作為加熱後之發熱量。又，對於使電路構件連接用接著劑薄片以室溫(25℃)保存14日後之接著劑層，亦同樣地測定發熱量，以此作為保存後之發熱量。從所得到之發熱量以如下之式算出反應率(%)。
反應率(%)=(起始發熱量-加熱後之發熱量或保存後之發熱量)/(起始發熱量)×100
<半導體裝置之製作及評估>
使用上述所得到之電路構件連接用接著劑薄片，依下述之順序，製作半導體裝置，進行評估。結果表示於表1及表2中。
(於半導體晶圓之貼黏)
於JCM製之黏晶薄膜固定機之被加熱至80℃之吸附台上，將形成鍍金凸塊的半導體晶圓(6英吋直徑、厚725μm)使凸塊側朝上而載置。將電路構件連接用接著劑薄片切割成200mm×200mm，使除去保護膜即第一薄膜的接著劑層朝向半導體晶圓的凸塊側，以不捲入空氣之方式，從半導體晶圓之端以黏晶固定機的貼黏輥壓住而積層。積層後，沿著晶圓的外形而切割接著劑滲出部分。
(半導體晶圓背面的背研磨及支撐基材之剝離)
使上述電路構件連接用接著劑薄片與半導體晶圓(厚625μm)之層合體以股份公司Disco製背研磨裝置，使半導體晶圓之背面經背研磨至厚度成為150μm後，使經背研磨之半導體晶圓以朝上之狀態設置於JCM製之黏晶薄膜固定機之吸附台上，在室溫下與切割架同時地貼黏Adeka製切割膠帶「AD80H」。然後，於支撐基材上貼黏日東電工製背研磨膠帶剝離膠帶，180度剝離拉撕而只拉撕支撐基材。
(切割)
使固定於上述切割架之附有接著劑層的半導體晶圓以股份公司Disco製全自動切割鋸「DFD 6361」切割成10mm×10mm。切割後，進行洗淨，濺飛水分後，從切割膠帶側進行UV照射後，拾取經單片化而成之附接著劑的半導體晶片。
(壓接)
使附接著劑的半導體晶片，以松下電氣產業製覆晶黏晶機「FCB3」進行位置對位後，以250℃、0.5MPa熱壓接10秒，得到半導體裝置，該玻璃環氧樹脂基板係於對向凸塊之位置具有形成以SnAgCu作為構成成分之焊料的電路之玻璃環氧基板。
評估如上述做法所製作之半導體裝置中的薄膜狀接著 劑之埋入性及連接阻抗。然後，使所製作之半導體裝置放置於85℃、60%RH的恆溫恆濕器168小時而吸濕，曝露於設定在260℃之回焊爐3次。曝露後，確認出連接阻抗及連接部分之界面狀態。
<連接阻抗>
對於所製作之半導體裝置，使用數位萬用計(Advantest公司製、商品名)而測定壓接後之連接阻抗及回焊後之連接阻抗，依據以下之基準而進行評估。結果表示於表1及表2中。
a：可得到適用於試驗之安裝TEG的全端子連結的連接阻抗。
b：存在斷線不良端子。
<壓接後之埋入性>
以日立建機製超音波探傷裝置(SAT)觀察接著劑層之貼黏狀態，依據以下之基準而進行評估。結果表示於表1及表2中。
a：未觀察到剝離、孔洞。
b：觀察到剝離、孔洞。
<回焊後之連接性>
以日立建機製超音波探傷裝置(SAT)觀察接著劑層之回焊後之連接狀態，依據以下之基準而進行評估。結果 表示於表1及表2中。
a：未觀察到剝離。
b：觀察到剝離。
如表1、表2所示般，使用於實施例1~6所得到之電路構件連接用接著劑薄片時，連接阻抗優異，無孔洞發生，回焊後亦顯示良好的連接性。但，使用於比較例1~4所得到之電路構件連接用接著劑薄片時，產生孔洞，回焊後剝離，可確認出連接可靠性差。
1‧‧‧保護膜
2‧‧‧接著劑層
3‧‧‧支撐基材
3a‧‧‧黏著劑層
3b‧‧‧塑膠薄膜
4‧‧‧研磨機
5‧‧‧切割膠帶
6‧‧‧切割鋸
7‧‧‧吸引筒夾
8‧‧‧半導體元件載持用支撐構件
10‧‧‧電路構件連接用接著劑薄片
11‧‧‧電路構件連接用接著劑薄片
12‧‧‧附薄膜狀接著劑的半導體元件
20‧‧‧電路電極
30‧‧‧半導體裝置
A‧‧‧半導體晶圓
圖1係表示本發明之電路構件連接用接著劑薄片的適宜之一實施形態的概略剖面圖。
圖2係表示本發明之電路構件連接用接著劑薄片的適宜之一實施形態的概略剖面圖。
圖3係用以說明本發明之半導體裝置的製造方法之一實施形態的概略剖面圖。
圖4係用以說明本發明之半導體裝置的製造方法之一實施形態的概略剖面圖。
圖5係用以說明本發明之半導體裝置的製造方法之一實施形態的概略剖面圖。
圖6係用以說明本發明之半導體裝置的製造方法之一實施形態的概略剖面圖。
圖7係用以說明本發明之半導體裝置的製造方法之一實施形態的概略剖面圖。

Claims (8)

  1. 一種接著劑組成物，其係用以介於相對向的電路構件間而將前述電路構件彼此接著，其特徵為含有：(A)重量平均分子量為2萬~80萬且玻璃轉移溫度為20~170℃之熱可塑性樹脂、(B)環氧樹脂、(C)潛在性硬化劑、(D)平均粒徑為0.01~5μm之無機填充物、及(E)平均粒徑為0.1~2μm之有機微粒子所形成之耐衝擊緩和劑，前述熱可塑性樹脂為聚醯亞胺樹脂或苯氧樹脂，前述無機填充物係選自堇青石、鎂橄欖石、莫來石、硫酸鋇、氫氧化鎂、硼酸鋁、鋇、二氧化矽氧化鈦、二氧化矽、矽酸鈣、氧化鋁及碳酸鈣等所成之群組，前述有機微粒子含有選自丙烯酸樹脂、聚矽氧樹脂、丁二烯橡膠、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚乙烯丁縮醛、聚芳酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸橡膠、聚苯乙烯、NBR、SBR及聚矽氧改性樹脂所成之群組之至少一種，對於前述熱可塑性樹脂、前述環氧樹脂及前述潛在性硬化劑之總含量100質量份而言，前述熱可塑性樹脂之含量為10~50質量份，前述環氧樹脂之含量為5~88質量份，前述潛在性硬化劑之含量為2~45質量份，前述無機填充物之含量為50~150質量份，前述耐衝擊緩和劑之含量為5~30質量份，且前述無機填充物及前述耐衝擊緩和劑 之含量的合計為65~165質量份。
  2. 一種接著劑薄片，其特徵為具備支撐基材、及接著劑層，該接著劑層設置於該支撐基材上且由如申請專利範圍第1項之接著劑組成物所構成。
  3. 如申請專利範圍第2項之接著劑薄片，其中，前述接著劑層之厚度為5~200μm。
  4. 如申請專利範圍第2項之接著劑薄片，其中前述支撐基材具備塑膠薄膜與設置於該塑膠薄膜上的黏著劑層，前述接著劑層設置於前述黏著劑層上。
  5. 如申請專利範圍第4項之接著劑薄片，其中，前述黏著劑層是藉由高能量線或熱而降低黏著力之黏著劑層。
  6. 如申請專利範圍第4項之接著劑薄片，其中，前述黏著劑層是使用丙烯酸系樹脂、合成橡膠、天然橡膠或聚醯亞胺樹脂而形成。
  7. 如申請專利範圍第2項至第6項中任一項之接著劑薄片，其係用以介於相對向的電路構件間而將前述電路構件彼此接著。
  8. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵為具備：準備於主面之一方上具有複數個電路電極的半導體晶圓，於該半導體晶圓之設有前述電路電極的面側上，設置由如申請專利範圍第1項之接著劑組成物所構成的接著劑層之步驟；將前述半導體晶圓之設有前述電路電極的面側之相反側進行研削，使前述半導體晶圓薄化的步驟； 切割前述經薄化的半導體晶圓及前述接著劑層，使其單片化為附有薄膜狀接著劑的半導體元件的步驟；及將前述附有薄膜狀接著劑之半導體元件的前述電路電極接合於半導體元件載持用支撐構件之電路電極的步驟。
TW099130500A 2010-09-09 2010-09-09 Adhesive composition, method for manufacturing connection of circuit member and semiconductor device TWI509043B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW099130500A TWI509043B (zh) 2010-09-09 2010-09-09 Adhesive composition, method for manufacturing connection of circuit member and semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW099130500A TWI509043B (zh) 2010-09-09 2010-09-09 Adhesive composition, method for manufacturing connection of circuit member and semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201211187A TW201211187A (en) 2012-03-16
TWI509043B true TWI509043B (zh) 2015-11-21

Family

ID=46764195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099130500A TWI509043B (zh) 2010-09-09 2010-09-09 Adhesive composition, method for manufacturing connection of circuit member and semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI509043B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI719178B (zh) * 2016-03-30 2021-02-21 日商琳得科股份有限公司 半導體加工用片

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1993809A (zh) * 2004-08-03 2007-07-04 古河电气工业株式会社 半导体器件制造方法及晶片加工带
TW200831598A (en) * 2006-10-06 2008-08-01 Hitachi Chemical Co Ltd Liquid resin composition for electronic part sealing and electronic part apparatus utilizing the same
TW200904928A (en) * 2007-03-16 2009-02-01 Hitachi Chemical Co Ltd Adhesive composition for optical waveguide, adhesive film for optical waveguide using the composition and adhesive sheet for optical waveguide, and optical device using the member

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1993809A (zh) * 2004-08-03 2007-07-04 古河电气工业株式会社 半导体器件制造方法及晶片加工带
TW200831598A (en) * 2006-10-06 2008-08-01 Hitachi Chemical Co Ltd Liquid resin composition for electronic part sealing and electronic part apparatus utilizing the same
TW200904928A (en) * 2007-03-16 2009-02-01 Hitachi Chemical Co Ltd Adhesive composition for optical waveguide, adhesive film for optical waveguide using the composition and adhesive sheet for optical waveguide, and optical device using the member

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI719178B (zh) * 2016-03-30 2021-02-21 日商琳得科股份有限公司 半導體加工用片

Also Published As

Publication number Publication date
TW201211187A (en) 2012-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5569126B2 (ja) 接着剤組成物、接着剤シート及び半導体装置の製造方法
JP5487619B2 (ja) 回路部材接続用接着剤及びこれを用いた半導体装置
US9190381B2 (en) Connection method, connection structure, insulating adhesive member, electronic component having adhesive member, and method for manufacturing same
JP4766200B2 (ja) 接着剤組成物及び半導体装置の製造方法
JP5544766B2 (ja) 半導体加工用接着フィルム積層体
JP5224111B2 (ja) 半導体ウェハ加工用接着フィルム
JP2011140617A (ja) アンダーフィル形成用接着剤組成物、アンダーフィル形成用接着剤シート及び半導体装置の製造方法
TWI425598B (zh) Adhesive for connection of circuit components
JP5569121B2 (ja) 接着剤組成物、回路部材接続用接着剤シート及び半導体装置の製造方法
WO2021065517A1 (ja) 半導体用接着剤、半導体用接着剤シート、及び半導体装置の製造方法
JP2016139757A (ja) 接着剤組成物、回路部材接続用接着剤シート及び半導体装置の製造方法
JP2011171712A (ja) 半導体ウエハ加工用接着テープ、半導体ウエハ加工用接着テープ付き半導体ウエハの製造方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2014237811A (ja) 接着フィルム、接着シート、ダイシングシート一体型接着フィルム、バックグラインドテープ一体型接着フィルム、ダイシングシート兼バックグラインドテープ一体型接着フィルム及び半導体装置
JP5703621B2 (ja) 回路部材接続用接着剤、回路部材接続用接着剤シート、半導体装置及び半導体装置の製造方法
TWI425066B (zh) Preparation method of adhesive composition, circuit board for connecting circuit member, and manufacturing method of semiconductor device
JP5811514B2 (ja) フィルム状接着剤
TWI509043B (zh) Adhesive composition, method for manufacturing connection of circuit member and semiconductor device
JP2011178840A (ja) 接着剤組成物、回路部材接続用接着剤シート及び半導体装置の製造方法
JP5321251B2 (ja) 回路板及び回路板の製造方法
JP5263158B2 (ja) 回路部材接続用接着剤及び半導体装置
JP5375351B2 (ja) 半導体回路部材の製造方法
TW202248391A (zh) 半導體用接著劑、半導體用接著劑片及半導體裝置之製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees