TWI648368B - Film, dicing die, film manufacturing method, and semiconductor device - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠良率良好地製造高可靠性之半導體裝置之接著膜及其用途。本發明為一種接著膜，其用於將固定於被接著體上之第1半導體元件包埋，並且將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體，且於120℃下之剪切速度50s-1下之熔融黏度為50Pa．s以上且500Pa．s以下。熱硬化前之該接著膜之於25℃下的儲存彈性模數較佳為10MPa以上且10000MPa以下。

Description

接著膜、切晶黏晶膜、半導體裝置之製造方法及半導體裝置
本發明係關於一種接著膜、切晶黏晶膜、半導體裝置之製造方法以及半導體裝置。
先前，為了於製造半導體裝置時向基板或電極構件固定半導體晶片而使用銀糊劑。該固定處理係如下進行：於半導體晶片或導線框上塗覆糊劑狀接著劑，經由糊劑狀接著劑將半導體晶片搭載於基板，最後使糊劑狀接著劑層硬化。
然而，糊劑狀接著劑於塗覆量或塗覆形狀等方面會產生較大之偏差，變得難以均一化，或者塗佈時需要特殊裝置或長時間。因此，提出一種切晶黏晶膜，其於切割步驟中接著保持半導體晶圓，並且亦賦予安裝(mount)步驟所需要之晶片固定用之接著膜(參照專利文獻1)。
該種切晶黏晶膜具有於切晶膜上積層有黏晶膜(接著膜)之結構。另外，切晶膜為於支持基材上積層有黏著劑層之結構。該切晶黏晶膜如下進行使用。即，於基於接著膜之保持下切割半導體晶圓及接著膜，然後延伸支持基材，將半導體晶片與接著膜一起剝離並將其各自回收。進而，將半導體晶片經由接著膜接著固定於BT基板、或導線框等被接著體上。於多階段積層半導體晶片之情形時，於經由接著膜固定之半導體晶片上進而接著固定附接著膜之半導體晶片。
然而，更進一步要求半導體裝置及其密封體之高功能化、薄型 化、小型化。作為其對策之一，開發出將半導體元件於其厚度方向上積層複數段而實現半導體元件之高密度集成化的三維安裝技術。
作為通常之三維安裝方法，採用如下程序：於基板等被接著體上固定半導體元件，於該最下段之半導體元件上依次積層半導體元件。於半導體元件間、以及半導體元件與被接著體之間主要利用接合線(以下亦稱為「導線」)實現電性連接。另外，半導體元件之固定時廣泛使用膜狀之接著劑。
於此種半導體裝置中，以控制複數個半導體元件各自之作動、或控制半導體元件間之通信等為目的，於最上段半導體元件之上方配置控制用半導體元件(以下亦稱為「控制器(controller)」)(參照專利文獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-074144號公報
[專利文獻2]日本專利特開2007-096071號公報
控制器與下段之半導體元件同樣，亦藉由導線來實現與被接著體之電性連接。然而，隨著半導體元件之積層段數增多，控制器與被接著體之距離變長，電性連接所需要之導線亦變長。其結果，會產生半導體密封體之通信速度降低、或由於外部因素(熱或衝擊等)引起之導線之不良情況，半導體密封體之品質降低，或者打線接合步驟變複雜，半導體裝置製造之良率降低。
因此，本案發明者等人開發出能夠將控制器固定於被接著體並且包埋該控制器並固定其他半導體元件之包埋用接著膜，並對該等進行申請(於本申請案申請時尚未公開)。
藉由將此種接著膜用作切晶黏晶膜之接著膜，可提高半導體裝置之製造效率及使半導體裝置高品質化。
然而，作為問題之一，由於被接著體上固定有控制器等半導體元件，被接著體之表面結構亦相應地變得複雜，存在被接著體(及其表面上之元件)與包埋用接著膜之間的密著性降低之虞。於該情形時，有於兩者間會產生空隙，與最終所得之半導體裝置之可靠性降低有關之虞。
另外，作為其他問題，經由接著膜將第2層及其後之半導體元件載置於被接著體上之後，有時會於加壓條件下一面加熱接著膜一面使其熱硬化。於其固定時，根據接著膜之狀態的不同，有時由於所施加之壓力而使接著膜變形、應固定之半導體元件之固定位置相對於所期望的位置產生位移。其結果，對第2層及其後之半導體元件之打線接合、或進一步之半導體元件的積層等變困難，與半導體裝置之製造之良率降低有關。
本發明係鑒於上述問題方面而成，其目的在於，提供一種能夠良率良好地製造高可靠性之半導體裝置之接著膜及其用途。
本案發明者等人為了解決上述先前之問題方面而對接著膜之特性進行努力研究。其結果發現，藉由設為下述構成，能夠達成上述目的，從而完成本發明。
即，本發明之第1實施形態為一種接著膜，其係用於將固定於被接著體上之第1半導體元件包埋，並且將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體的接著膜(以下亦稱為「包埋用接著膜」)，且於120℃下之剪切速度50s-1下之熔融黏度為50Pa．s以上且500Pa．s以下。
於該接著膜中，由於將於120℃下之剪切速度50s-1下之熔融黏度設為50Pa．s以上且500Pa．s以下，因此利用該接著膜向被接著體固定第2半導體元件時，能夠提高該接著膜對包含第1半導體元件之被接著體之表面結構的追隨性，藉此能夠提高包埋用接著膜與被接著體之密著性。其結果，可防止半導體裝置中之空隙之產生，能夠製造高可靠性之半導體裝置。同時，利用該接著膜向被接著體固定第2半導體元件時，能夠減少俯視下之接著膜自第2半導體元件之區域突出。進而，由於能包埋被接著體上之第1半導體元件，因此能維持被接著體與第1半導體元件之通信速度並減少外部因素之影響，能夠良率良好地製造高品質之半導體裝置。再者，熔融黏度之測定方法係依據實施例之記載。
熱硬化前之該接著膜之於25℃下之儲存彈性模數較佳為10MPa以上且10000MPa以下。於使接著膜與切晶帶一體化而成之切晶黏晶膜之形態中，貼合於接著膜之半導體晶圓藉由切隔而被單片化為半導體晶片，並且接著膜亦被單片化。藉由將接著膜之儲存彈性模數設為上述下限以上，能夠防止鄰接之接著膜彼此之再接著。另外，藉由設為上述上限以下，能夠發揮與半導體晶圓之良好之接著性。
該接著膜包含無機填充劑，該無機填充劑之含量較佳為10~80重量%。藉由使該接著膜包含特定量之無機填充劑，能夠以更高之水平發揮包埋容易性、防突出性、作業容易性。
本發明之第1實施形態亦包括一種切晶黏晶膜，其具備：具有基材及形成於該基材上之黏著劑層的切晶膜，以及積層於上述黏著劑層上之該接著膜。
本發明之第1實施形態之切晶黏晶膜由於具備該接著膜，因此能夠良率良好地製造高可靠性之半導體裝置。
另外，本發明之第1實施形態亦包括一種半導體裝置之製造方 法，其具備如下步驟：準備固定有第1半導體元件之被接著體之被接著體準備步驟；將該切晶黏晶膜之接著膜與半導體晶圓貼合之貼合步驟；切割上述半導體晶圓及接著膜而形成第2半導體元件之切割步驟；將上述第2半導體元件與上述接著膜一起拾取之拾取步驟；以及利用與上述第2半導體元件一起拾取之接著膜，一面將固定於上述被接著體之上述第1半導體元件包埋一面將上述第2半導體元件固定於該被接著體之固定步驟。
於本發明之第1實施形態之製造方法中，由於使用該切晶黏晶膜來製造半導體裝置，因此能夠防止半導體裝置中之空隙之產生，能夠製造高可靠性之半導體裝置。另外，能夠良好地進行自切割至拾取之步驟，能夠生產效率良好地製造半導體裝置。進而，由於可利用上述接著膜將控制器等第1半導體元件固定於被接著體上，因此可縮短電性連接所需要之導線，藉此能夠製造可防止半導體密封體之通信速度降低，並且減少因外部因素引起之導線之不良情況產生的高品質半導體裝置。而且，於該製造方法中，藉由使用上述接著膜，可於第1半導體元件之被接著體上進行包埋，因此第1半導體元件與被接著體之打線接合變容易，藉此能夠提高半導體裝置之製造良率。
於該製造方法中，較佳為上述接著膜具有較上述第1半導體元件之厚度T1更厚的厚度T，上述被接著體與上述第1半導體元件經打線接合連接，且上述厚度T與上述厚度T1之差為40μm以上且260μm以下。或者，較佳為，上述接著膜具有較上述第1半導體元件之厚度T1更厚之厚度T，上述被接著體與上述第1半導體元件經倒裝晶片連接，且上述厚度T與上述厚度T1之差為10μm以上且200μm以下。可根據第1半導體元件與被接著體之連接形式適當地包埋第1半導體元件。
本發明之第1實施形態亦包括利用該半導體裝置之製造方法獲得之半導體裝置。
另外，本發明之第2實施形態係關於一種半導體裝置之製造方法，其包括如下步驟：將第1半導體元件固定於被接著體之第1固定步驟；準備第2半導體元件及配置於第2半導體元件上之包埋用接著膜的元件準備步驟；一面利用包埋用接著膜將固定於被接著體之第1半導體元件包埋一面將第2半導體元件固定於被接著體之第2固定步驟；於第2固定步驟之後使包埋用接著膜於加壓下熱硬化之熱硬化步驟。
藉由利用包埋用接著膜將固定於被接著體之第1半導體元件包埋，可維持被接著體與第1半導體元件之通信速度並且減少外部因素的影響，能夠良率良好地製造高品質之半導體裝置。進而，藉由使包埋用接著膜於加壓下熱硬化，可減少包埋用接著膜與第1半導體元件等之間存在的空隙，能夠製造高可靠性之半導體裝置。
藉由利用包埋用接著膜將控制器等第1半導體元件固定於被接著體，可縮短電性連接所需要之導線，藉此能夠製造可防止通信速度之降低，並且減少因外部因素引起之導線之不良情況產生之高品質的半導體裝置。另外，藉由將控制器等第1半導體元件固定於被接著體，可使打線接合步驟簡潔，能夠提高半導體裝置之製造良率。
於熱硬化步驟中，較佳為於9.8×10-2MPa以上之氣氛下使包埋用接著膜熱硬化。藉此能夠有效地減少空隙。
於第1固定步驟中，例如，可經由第1接著膜將第1半導體元件固定於被接著體。本發明之半導體裝置之製造方法較佳為進而包括利用接合線將第1半導體元件與被接著體電性連接的打線接合步驟。此時，包埋用接著膜具有較第1半導體元件之厚度T1更厚之厚度T，厚度T與厚度T1之差較佳為40μm以上且260μm以下。藉此，能夠良好地包埋第1半導體元件。
於第1固定步驟中，例如，可藉由將第1半導體元件與被接著體進行倒裝晶片連接而將第1半導體元件固定於被接著體。此時，包埋用接著膜具有較第1半導體元件之厚度T1更厚之厚度T，厚度T與厚度T1之差較佳為10μm以上且200μm以下。藉此，能夠良好地包埋第1半導體元件。
本發明之第2實施形態之半導體裝置的製造方法亦可包括將第3半導體元件固定於第2半導體元件上之第3固定步驟。
本發明之第2實施形態又關於一種用於在半導體裝置之製造方法中使用之包埋用接著膜。包埋用接著膜之於120℃下之熔融黏度較佳為100Pa．s以上且3000Pa．s以下。藉此，利用包埋用接著膜向被接著體固定第2半導體元件時，能夠更容易地進行第1半導體元件之包埋。再者，熔融黏度之測定方法依據實施例之記載。
本發明之第2實施形態又關於一種半導體裝置之製造方法，其包括如下步驟：將第1半導體元件固定於被接著體之第1固定步驟；準備切晶黏晶膜之準備步驟；將切晶黏晶膜之包埋用接著膜與半導體晶圓貼合的貼合步驟；切割半導體晶圓及包埋用接著膜而形成第2半導體元件之切割步驟；將第2半導體元件與包埋用接著膜一起拾取之拾取步驟；一面利用與第2半導體元件一起拾取之包埋用接著膜將固定於被接著體之第1半導體元件包埋一面將第2半導體元件固定於被接著體的第2固定步驟；於第2固定步驟之後使包埋用接著膜於加壓下熱硬化的熱硬化步驟。
本發明之第2實施形態又關於一種切晶黏晶膜，其具備：具有基材以及配置於基材上之黏著劑層之切晶膜、以及配置於黏著劑層上之包埋用接著膜。
本發明之第2實施形態又關於一種半導體裝置。
進而，本發明之第3實施形態為一種接著膜，其用於將固定於被 接著體上之第1半導體元件包埋並且將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體，且於100℃下之剪切速度50s-1下之熔融黏度為800Pa．s以下，於150℃下之剪切速度5s-1下之熔融黏度為50Pa．s以上。
於該接著膜中，由於將於100℃下之剪切速度50s-1下之熔融黏度設為800Pa．s以下，因此利用該接著膜向被接著體固定第2半導體元件時，能夠提高該接著膜對包括第1半導體元件之被接著體之表面結構的追隨性，藉此能夠提高包埋用接著膜與被接著體之密著性。其結果，可防止半導體裝置中之空隙之產生，能夠製造高可靠性之半導體裝置。另外，由於可包埋被接著體上之第1半導體元件，因此可維持被接著體與第1半導體元件之通信速度並減少外部因素之影響，能夠良率良好地製造高品質之半導體裝置。
另外，於該接著膜中，由於將於150℃下之剪切速度5s-1下之熔融黏度設為50Pa．s以上，因此能夠防止第2半導體元件於積層後藉由加壓加熱而熱硬化時之接著膜的變形，能夠防止第2半導體元件之固定位置之位移。再者，各熔融黏度之測定方法依據實施例之記載。
熱硬化前之該接著膜之25℃下的儲存彈性模數較佳為10MPa以上且10000MPa以下。於使接著膜與切割帶一體化而成之切晶黏晶膜之實施形態中，貼合於接著膜之半導體晶圓藉由切割而被單片化為半導體晶片，並且接著膜亦被單片化。藉由將接著膜之儲存彈性模數設為上述下限以上，能夠防止鄰接之接著膜彼此之再接著。另外，藉由設為上述上限以下，能夠發揮與半導體晶圓之良好之接著性。
該接著膜包含無機填充劑，該無機填充劑之含量較佳為10~80重量%。藉由使該接著膜包含特定量之無機填充劑，能夠以更高之水平發揮包埋容易性、防突出性、防元件位移性。
本發明之第3實施形態又包括一種切晶黏晶膜，其具備： 具有基材及形成於該基材上之黏著劑層的切晶膜，以及積層於上述黏著劑層上之該接著膜。
本發明之第3實施形態之切晶黏晶膜由於具備該接著膜，因此能夠良率良好地製造高可靠性之半導體裝置。
另外，本發明之第3實施形態又亦包括一種半導體裝置之製造方法，其具備如下步驟：準備固定有第1半導體元件之被接著體之被接著體準備步驟；將該切晶黏晶膜之接著膜與半導體晶圓貼合的貼合步驟；切割上述半導體晶圓及接著膜而形成第2半導體元件之切割步驟；將上述第2半導體元件與上述接著膜一起拾取之拾取步驟；以及，利用與上述第2半導體元件一起拾取之接著膜，一面將固定於上述被接著體之上述第1半導體元件包埋一面將上述第2半導體元件固定於該被接著體的固定步驟。
於本發明之第3實施形態之製造方法中，由於使用該切晶黏晶膜來製造半導體裝置，因此能夠防止半導體裝置中之空隙之產生，能夠製造高可靠性之半導體裝置。進而，能夠良好地進行自切割至拾取之步驟，能夠生產效率良好地製造半導體裝置。進而，由於可利用上述接著膜將控制器等第1半導體元件固定於被接著體上，因此可縮短電性連接所需要之導線，藉此能夠製造能防止半導體密封體之通信速度降低，並且減少因外部因素引起之導線的不良情況產生之高品質的半導體裝置。此外，於該製造方法中，藉由使用上述接著膜，可進行第1半導體元件之於被接著體上之包埋，因此第1半導體元件與被接著體之打線接合變容易，藉此能夠提高半導體裝置之製造良率。
於該製造方法中，較佳為上述接著膜具有較上述第1半導體元件 之厚度T1更厚之厚度T，上述被接著體與上述第1半導體元件經打線接合連接，且上述厚度T與上述厚度T1之差為40μm以上且260μm以下。或者，較佳為上述接著膜具有較上述第1半導體元件之厚度T1更厚之厚度T，上述被接著體與上述第1半導體元件經倒裝晶片連接，且上述厚度T與上述厚度T1之差為10μm以上且200μm以下。可根據第1半導體元件與被接著體之連接形式而適當地包埋第1半導體元件。
本發明之第3實施形態又包括利用該半導體裝置之製造方法獲得的半導體裝置。
1‧‧‧被接著體
2‧‧‧半導體晶圓
3‧‧‧黏著劑層
3a、3b‧‧‧部分
4‧‧‧基材
5‧‧‧切晶膜
10‧‧‧切晶黏晶膜
11‧‧‧第1半導體元件
12‧‧‧第2半導體元件
13‧‧‧第3半導體元件
21‧‧‧第1接著膜
22、22'‧‧‧接著膜
22a‧‧‧半導體晶圓貼附部分
23‧‧‧第3接著膜
31、32‧‧‧接合線
41‧‧‧第1半導體元件
43‧‧‧突起電極
44‧‧‧底部填充材料
100、200‧‧‧半導體裝置
T‧‧‧接著膜之厚度
T1‧‧‧第1半導體元件之厚度
圖1為示意性表示本發明之一實施形態之切晶黏晶膜的剖視圖。
圖2為示意性表示本發明之另一實施形態之切晶黏晶膜的剖視圖。
圖3A為示意性表示本發明之一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
圖3B為示意性表示本發明之一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
圖3C為示意性表示本發明之一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
圖3D為示意性表示本發明之一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
圖3E為示意性表示本發明之一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
圖3F為示意性表示本發明之一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
圖3G為示意性表示本發明之一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
圖3H為示意性表示本發明之一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
圖4A為示意性表示本發明之另一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
圖4B為示意性表示本發明之另一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
圖4C為示意性表示本發明之另一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
圖4D為示意性表示本發明之另一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
對於本發明之實施形態，一面參照附圖一面於以下進行說明。其中，對於附圖之一部分或全部，於說明中省略不需要之部分，並且為了容易說明，存在放大或縮小等而圖示之部分。
《第1實施形態》
本發明之第1實施形態為一種接著膜，其用於將固定於被接著體上之第1半導體元件包埋，並且將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體，於120℃下之剪切速度50s-1下之熔融黏度為50Pa．s以上且500Pa．s以下。
<實施形態1-1>
於實施形態1-1中，如圖1所示，以於切晶膜5上積層有包埋用接著膜22之切晶黏晶膜之態樣為例進行以下說明，所述切晶膜5係於基材4上積層有黏著劑層3而成。於本實施形態中，對藉由打線接合連接來實現被接著體與第1半導體元件之電性連接的態樣進行說明。
<接著膜>
於接著膜22中，將於120℃下之剪切速度50s-1下之熔融黏度設為50Pa．s以上且500Pa．s以下。上述熔融黏度之下限較佳為60Pa．s以上，更佳為70Pa．s以上。上述熔融黏度之上限較佳為400Pa．s以下，更佳為300Pa．s以下。藉由採用上述上限，利用該接著膜向被接著體固定第2半導體元件時，能夠提高該接著膜對被接著體之表面結構之追隨性，提高包埋用接著膜與被接著體之密著性。其結果，可防止半導體裝置中之空隙之產生，能夠製造高可靠性之半導體裝置。同時，藉由採用上述下限，利用該接著膜向被接著體固定第2半導體元件時，能夠減少俯視下之接著膜自第2半導體元件之區域突出。
對接著膜之構成並無特別限定，例如可列舉：僅包含接著膜單層之接著膜、或於芯材料之單面或兩面形成有接著膜之多層結構的接著膜等。此處，作為上述芯材料，可列舉膜(例如聚醯亞胺膜、聚酯膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚碳酸酯膜等)、用玻璃纖維或塑膠製不織纖維進行強化之樹脂基板、矽基板或玻璃基板等。另外，亦可用作將接著膜與切晶片一體化之一體型膜。
接著膜係具有接著功能之層，作為其構成材料，可列舉將熱塑性樹脂及熱固性樹脂併用者。另外，熱塑性樹脂亦可單獨使用。
(熱塑性樹脂)
作為上述熱塑性樹脂，可列舉天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、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、6-尼龍或6,6-尼龍等聚醯胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸系樹脂、PET或PBT等飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂或氟樹脂等。該等熱塑性樹脂可單獨使用，或者併用兩種以上使用。該等熱塑性樹脂之中，特別較佳為離子性雜質較少、耐熱性較高、能夠確保半導體晶片之可靠性之丙烯酸系樹脂。
作為上述丙烯酸系樹脂，並無特別限定，可列舉將具有碳數30以下、尤其是碳數4~18之直鏈或支鏈之烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸之酯中的一種或兩種以上作為成分的聚合物等。作為上述烷基，例如可列舉：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、或二十烷基等。
另外，作為形成上述聚合物之其他單體，並無特別限定，例如可列舉：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸或巴豆酸等各種含羧基之單體；馬來酸酐或衣康酸酐等各種酸酐單體；(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-羥基月桂酯或丙烯酸(4-羥基甲基環己基)-甲酯等各種含羥基之單體；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等各種含磺酸基之單體；或者磷酸2-羥基乙基丙烯醯酯等各種含磷酸基之單體。
(熱硬化性樹脂)
作為上述熱硬化性樹脂，可列舉：苯酚樹脂、胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂或熱固性聚醯亞胺樹脂等。該等樹脂可單獨使用或者併用兩種以上使用。特別較佳為腐蝕半導體元件之離子性雜質等含量較少的環氧樹脂。另外，作為環氧樹脂之硬化劑，較佳為苯酚樹脂。
上述環氧樹脂只要為通常用作接著劑組合物之環氧樹脂則無特別限定，例如可使用雙酚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、三羥基苯基甲烷型、四(苯基羥基)乙烷(Tetraphenylolethane)型等二官能環氧樹脂或多官能環氧樹脂；或乙內醯脲型、三縮水甘油基異氰脲酸酯型或縮水甘油胺型等環氧樹脂。該等可單獨使用或併用兩種以上使用。該等環氧樹脂之中，特別較佳為酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型樹脂或四(苯基羥基)乙烷型環氧樹脂。其原因在於，該等環氧樹脂富有與作為硬化劑之苯酚樹脂之反應性，耐熱性等優異。
進而，上述苯酚樹脂作為上述環氧樹脂之硬化劑而起作用，例如可列舉：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苯酚樹脂；甲酚型苯酚樹脂、聚對氧苯乙烯等聚氧苯乙烯等。該等可單獨使用，或者併用兩種以上使用。該等苯酚樹脂之中，特別較佳為苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。其原因在於能夠提高半導體裝置之連接可靠性。
關於上述環氧樹脂與苯酚樹脂之調配比例，例如，較佳為以苯酚樹脂中之羥基相對於上述環氧樹脂成分中之環氧基1當量為0.5~2.0當量的方式進行調配。更佳為0.8~1.2當量。即，其原因在於，若兩者之調配比例偏離上述範圍，則不會進行充分之硬化反應，環氧樹脂硬化物之特性容易劣化。
再者，於本實施形態中，特別較佳為包含環氧樹脂、苯酚樹脂以及丙烯酸系樹脂之接著膜。該等樹脂由於離子性雜質較少、耐熱性較高，因此能夠確保半導體元件之可靠性。此時較佳之調配比為：相對於丙烯酸系樹脂成分100重量份，環氧樹脂與苯酚樹脂之混合量為100~1300重量份。
(交聯劑)
對本實施形態之接著膜而言，為了預先進行某種程度之交聯，於製作時，預先添加與聚合物之分子鏈末端之官能基等進行反應的多官能性化合物來作為交聯劑即可。藉此，能夠提高於高溫下之接著特性，實現耐熱性之改善。
作為上述交聯劑，可採用先前公知之交聯劑。尤其是，更佳為甲苯二異氰酸酯、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之加成物等聚異氰酸酯化合物。作為交聯劑之添加量，相對於上述聚合物100重量份，通常較佳為0.05~7重量份。若交聯劑之量多於7重量份，則接著力會降低，因此欠佳。另一方面，若少於0.05重量份，則凝聚力不足，因此欠佳。另外，亦可含有此種聚異氰酸酯化合物並且根據需要而一併含有環氧樹脂等其他多官能性化合物。
(無機填充劑)
另外，本實施形態之接著膜中，亦根據其用途而適當調配無機填充劑。無機填充劑之調配可賦予導電性或提高導熱性、調節彈性模數等。作為上述無機填充劑，例如可列舉包含二氧化矽、黏土、石膏、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、氧化鈹、碳化矽、氮化矽等陶瓷類、鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、錫、鋅、鈀、焊料等金屬、或合金類、其他碳等之各種無機粉末。該等可單獨使用或併用兩種以上使用。其中，可較佳地使用二氧化矽、尤其是熔融二氧化矽。另外，藉由添加包含鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、錫、鋅等之導電性微粒來製成導電性接著膜，能夠抑制靜電之產生。再者，無機填充劑之平均粒徑較佳為0.1~80μm之範圍內。
上述無機填充劑之含量較佳為設定為相對於組成接著膜之成分(溶劑除外)之合計重量為10~80重量%，更佳為20~60重量%。
(熱硬化觸媒)
作為接著膜之構成材料，亦可使用熱硬化觸媒。作為其含量，於接著膜包含丙烯酸系樹脂、環氧樹脂以及苯酚樹脂之情形時，相對於丙烯酸系樹脂成分100重量份，較佳為0.01~3重量份，更佳為0.05~1重量份。藉由使含量為上述下限以上，能夠使黏晶時未反應之環氧基彼此於後續步驟中聚合，使該未反應之環氧基減少或消失。其結果，可製造使半導體元件接著固定於被接著體上之無剝離之半導體裝置。另一方面，藉由使調配比例為上述上限以下，能夠防止產生硬化抑制。
作為上述熱硬化觸媒，並無特別限定，例如可列舉：咪唑系化合物、三苯基膦系化合物、胺系化合物、三苯基硼烷系化合物、三鹵代硼烷系化合物等。該等可單獨使用、或併用兩種以上使用。
作為上述咪唑系化合物，可列舉：2-甲基咪唑(商品名：2MZ)、2-十一烷基咪唑(商品名：C11Z)、2-十七烷基咪唑(商品名：C17Z)、1,2-二甲基咪唑(商品名：1.2DMZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(商品名：2E4MZ)、2-苯基咪唑(商品名：2PZ)、2-苯基-4-甲基咪唑(商品名：2P4MZ)、1-苄基-2-甲基咪唑(商品名：1B2MZ)、1-苄基-2-苯基咪唑(商品名：1B2PZ)、1-氰基乙基-2-甲基咪唑(商品名：2MZ-CN)、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑(商品名：C11Z-CN)、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽(商品名：2PZCNS-PW)、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪(商品名：2MZ-A)、2,4-二胺基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪(商品名：C11Z-A)、2,4-二胺基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪(商品名：2E4MZ-A)、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪異氰脲酸加成物(商品名：2MA-OK)、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(商品名：2PHZ-PW)、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑(商品名：2P4MHZ-PW)等(均為四國化成股份有限公司製造)。
作為上述三苯基膦系化合物，並無特別限定，例如可列舉：三苯基膦、三丁基膦、三(對甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦、二苯基三膦等三有機膦、溴化四苯基鏻(商品名：TPP-PB)、甲基三苯基鏻(商品名：TPP-MB)、氯化甲基三苯基鏻(商品名：TPP-MC)、甲氧基甲基三苯基鏻(商品名：TPP-MOC)、氯化苄基三苯基鏻(商品名：TPP-ZC)等(均為北興化學股份有限公司製)。另外，作為上述三苯基膦系化合物，較佳為實質上對環氧樹脂顯示非溶解性之化合物。若對環氧樹脂為非溶解性，則能夠抑制熱硬化過度進行。作為具有三苯基膦結構且實質上對環氧樹脂顯示非溶解性之熱硬化觸媒，例如可例示甲基三苯基鏻(商品名：TPP-MB)等。再者，上述「非溶解性」係指：包含三苯基膦系化合物之熱硬化觸媒對包含環氧樹脂之溶劑為不溶性，更詳細而言，係指於溫度10~40℃之範圍中不溶解10重量%以上。
作為上述三苯基硼烷系化合物，並無特別限定，例如可列舉：三(對甲基苯基)硼烷等。另外，作為三苯基硼烷系化合物，亦可包含進而具有三苯基膦結構之化合物。作為該具有三苯基膦結構及三苯基硼烷結構之化合物，並無特別限定，例如可列舉：四苯基硼四苯基鏻(商品名：TPP-K)、四(對甲苯基硼)四苯基鏻(商品名：TPP-MK)、四苯基硼苄基三苯基鏻(商品名：TPP-ZK)、三苯基膦三苯基硼烷(商品名：TPP-S)等(均為北興化學股份有限公司製造)。
作為上述胺基系化合物，並無特別限定，例如可列舉：單乙醇胺三氟硼酸鹽(Stella Chemifa股份有限公司製造)、雙氰胺(Nacalai Tesque股份有限公司製造)等。
作為上述三鹵代硼烷系化合物，並無特別限定，例如可列舉三氯硼烷等。
(其他添加劑)
再者，於本實施形態之接著膜中，除上述無機填充劑以外，亦 可根據需要適當地調配其他添加劑。作為其他添加劑，例如可列舉：阻燃劑、矽烷偶合劑或離子捕獲劑等。
作為上述阻燃劑，例如可列舉：三氧化銻、五氧化銻、溴化環氧樹脂等。該等可單獨使用或併用兩種以上使用。
作為上述矽烷偶合劑，例如可列舉：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。該等化合物可單獨使用或併用兩種以上使用。
作為上述離子捕獲劑，例如可列舉：水滑石類、氫氧化鉍等。該等可單獨使用或併用兩種以上。
熱硬化前之接著膜之於25℃下之儲存彈性模數較佳為10MPa以上且10000MPa以下，更佳為50MPa以上且7000MPa以下，進而較佳為100MPa以上且5000MPa以下。藉由採用上述上限，能夠發揮對半導體晶圓之良好之接著性。同時，藉由採用上述下限，能夠防止切割後鄰接之接著膜彼此間之再接著。藉由如此使25℃下之儲存彈性模數為上述範圍，能夠使作為接著膜之接著性及拾取性良好。
<切晶膜>
作為上述切晶膜，例如可列舉於基材4上積層黏著劑層3之膜。接著膜22積層於黏著劑層3上。另外亦可為如圖2所示僅於半導體晶圓貼附部分22a(參照圖1)形成接著膜22'之構成。
(基材)
上述基材4成為切晶黏晶膜10、10'之強度基體。例如可列舉：低密度聚乙烯、直鏈狀聚乙烯、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、均聚聚丙烯、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、聚胺基甲酸酯、聚對苯二 甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯；聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醚醚酮、聚醯亞胺、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、氟樹脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纖維素系樹脂、矽樹脂、金屬(箔)、紙等。於黏著劑層3為紫外線硬化性之情形時，基材4較佳為對紫外線具有透射性之基材。
另外，作為基材4之材料，可列舉上述樹脂之交聯體等聚合物。上述塑膠膜可無延伸而使用，亦可根據需要使用實施有單軸或雙軸之延伸處理之塑膠膜。若利用藉由延伸處理等而賦予熱收縮性之樹脂片，則藉由於切割後使該基材4熱收縮而降低黏著劑層3與接著膜22之接著面積，能夠實現半導體晶片之回收之容易化。
為了提高與鄰接之層之密著性、保持性等，基材4之表面可實施慣用之表面處理，例如鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓電擊暴露、離子化放射線處理等化學性處理或物理性處理；利用底塗劑(例如下述之黏著物質)之塗佈處理。
基材4可適當選擇使用同種或不同種之基材，可根據需要使用摻合數種而成之基材。另外，對於基材4，為了賦予抗靜電性能，可於上述基材4上設置包含金屬、合金、該等之氧化物等之厚度30~500Å左右之導電性物質的蒸鍍層。基材4可為單層或兩種以上之複層。
對基材4之厚度並無特別限定，可適當決定，通常為5~200μm左右。
再者，於無損本發明之效果等之範圍內，基材4中亦可包含各種添加劑(例如著色劑、填充劑、塑化劑、防老化劑、抗氧化劑、界面活性劑、阻燃劑等)。
(黏著劑層)
用於形成黏著劑層3之黏著劑只要為能夠控制接著膜3可剝離之黏著劑則無特別限制。例如，可使用丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑 等通常之感壓性黏著劑。作為上述感壓性黏著劑，就半導體晶圓或玻璃等怕污染之電子零件之利用超純水或醇等有機溶劑之清潔清洗性等方面而言，較佳為以丙烯酸系聚合物為基礎聚合物之丙烯酸系黏著劑。
作為上述丙烯酸系聚合物，可列舉以丙烯酸酯作為主要單體成分之聚合物。作為上述丙烯酸酯，例如可列舉：將(甲基)丙烯酸烷基酯(例如甲酯、乙酯、丙酯、異丙酯、丁酯、異丁酯、第二丁酯、第三丁酯、戊酯、異戊酯、己酯、庚酯、辛酯、2-乙基己酯、異辛酯、壬酯、癸酯、異癸酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、十八烷基酯、二十烷基酯等烷基之碳數為1~30、尤其是碳數為4~18之直鏈狀或支鏈狀之烷基酯等)以及(甲基)丙烯酸環烷基酯(例如環戊酯、環己酯等)之一種或兩種以上用作單體成分的丙烯酸系聚合物等。再者，(甲基)丙烯酸酯係指丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯，本發明之(甲基)全部為相同之意義。
以凝聚力、耐熱性等之改性為目的，上述丙烯酸系聚合物可根據需要包含對應於能夠與上述(甲基)丙烯酸烷基酯或環烷基酯共聚之其他單體成分的單元。作為此種單體成分，例如可列舉：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、巴豆酸等含羧基之單體；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-羥基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等含羥基之單體；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸基之單體；2-羥基乙基丙烯醯磷酸酯等含磷酸基之單體；丙烯醯胺、丙烯腈等。 該等能夠共聚之單體成分可使用一種或兩種以上。該等可共聚之單體之使用量較佳為全部單體成分之40重量%以下。
進而，上述丙烯酸系聚合物為了進行交聯，亦可根據需要包含多官能性單體等作為共聚用單體成分。作為此種多官能性單體，例如可列舉：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、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。該等多官能性單體亦可使用一種或兩種以上。就黏著特性等方面而言，多官能性單體之使用量較佳為全部單體成分之30重量%以下。
上述丙烯酸系聚合物可藉由使單一單體或兩種以上之單體混合物聚合而獲得。聚合亦可以溶液聚合、乳液聚合、塊狀聚合、懸浮聚合等任意方式來進行。就防止對清潔之被接著體之污染等方面而言，較佳為低分子量物質之含量較少。就該方面而言，丙烯酸系聚合物之數量平均分子量較佳為30萬以上，進而較佳為40萬~300萬左右。
另外，於上述黏著劑中，為了提高作為基礎聚合物之丙烯酸系聚合物等之數量平均分子量，亦可適當採用外部交聯劑。作為外部交聯方法之具體方法，可列舉：添加聚異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺系交聯劑等所謂之交聯劑並使其反應的方法。於使用外部交聯劑之情形時，其使用量根據其與應交聯之基礎聚合物之平衡，進而根據作為黏著劑之使用用途來適當決定。通常較佳為相對於上述基礎聚合物100重量份，調配10重量份左右以下，進而0.1~10重量份。進而，於黏著劑中，根據需要，除了上述成分以外，亦可使用先前公知之各種賦黏劑、防老化劑等添加劑。
黏著劑層3可利用放射線硬化性黏著劑來形成。放射線硬化性黏 著劑可藉由照射紫外線等放射線而使交聯度增大，使其黏著力容易地降低。例如，藉由僅對圖2所示之黏著劑層3之部分3a進行放射線照射，能夠設置與部分3b之黏著力之差。
另外，藉由根據接著膜22'使放射線硬化性黏著劑層3硬化，能夠容易地形成黏著力顯著降低之部分3a。由於接著膜22'貼附於硬化並且黏著力降低之部分3a，因此部分3a與接著膜22'之界面具備於拾取時會容易剝落的性質。另一方面，未照射放射線之部分具有充分之黏著力，形成部分3b。
如上所述，於圖1所示之切晶黏晶膜10之黏著劑層3中，由未硬化之放射線硬化性黏著劑形成之上述部分3b與接著膜22黏著，能夠確保切晶時之保持力。如此，放射線硬化性黏著劑能夠接著．剝離之平衡良好地支持用於將半導體晶片固定於基板等被接著體上之接著膜22。於圖2所示之切晶黏晶膜10'之黏著劑層3中，上述部分3b可固定晶圓環。
放射線硬化性黏著劑只要具有碳-碳雙鍵等放射線硬化性官能基且顯示黏著性，則可無特別限制而使用。作為放射線硬化性黏著劑，例如可例示於上述丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑等通常之感壓性黏著劑中調配放射線硬化性單體成分、或低聚物成分而成之添加型放射線硬化性黏著劑。
作為所調配之放射線硬化性單體成分，例如可列舉：胺基甲酸酯低聚物、胺基甲酸酯(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，放射線硬化性低聚物成分可列舉：胺基甲酸酯系、聚醚系、聚酯系、聚碳酸酯系、聚丁二烯系等各種低聚物，其重量平均分子量在 100~30000左右之範圍內較為適當。放射線硬化性之單體成分、或低聚物成分之調配量可根據上述黏著劑層之種類來適當決定能夠降低黏著劑層之黏著力的量。通常，相對於構成黏著劑之丙烯酸系聚合物等基礎聚合物100重量份，例如為5~500重量份，較佳為40~150重量份左右。
另外，作為放射線硬化性黏著劑，除了上述說明之添加型放射線硬化性黏著劑以外，亦可列舉使用於聚合物側鏈或主鏈中或者主鏈末端具有碳-碳雙鍵之聚合物作為基礎聚合物的內在型放射線硬化性黏著劑。內在型放射線硬化性黏著劑無需含有或不較多含有作為低分子成分之低聚物成分等，因此，低聚物成分等不會經時地於黏著劑層中移動，能夠形成層結構穩定之黏著劑層，故而較佳。
上述具有碳-碳雙鍵之基礎聚合物可無特別限制地使用具有碳-碳雙鍵且具有黏著性之聚合物。作為此種基礎聚合物，較佳為以丙烯酸系聚合物作為基本骨架之聚合物。作為丙烯酸系聚合物之基本骨架，可列舉上述例示之丙烯酸系聚合物。
對向上述丙烯酸系聚合物中導入碳-碳雙鍵之方法並無特別限定，可採用各種方法，對於碳-碳雙鍵而言，導入至聚合物側鏈之分子設計容易。例如可列舉如下方法：預先使丙烯酸系聚合物與具有官能基之單體進行共聚，然後使具有能夠與該官能基反應之官能基及碳-碳雙鍵之化合物在維持碳-碳雙鍵之放射線硬化性的狀態下進行縮合或加成反應之方法。
作為該等官能基之組合之例，可列舉羧酸基與環氧基、羧酸基與氮丙啶基、羥基與異氰酸酯基等。該等官能基之組合之中，就追蹤反應之容易程度而言，羥基與異氰酸酯基之組合較為適當。另外，只要係藉由該等官能基之組合來生成上述具有碳-碳雙鍵之丙烯酸系聚合物的組合，則官能基可位於丙烯酸系聚合物與上述化合物中之任一側，但於上述較佳之組合中，丙烯酸系聚合物具有羥基且上述化合物 具有異氰酸酯基之情況較佳。於該情形時，作為具有碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物，例如可列舉：甲基丙烯醯基異氰酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、間異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯等。另外，作為丙烯酸系聚合物，可使用將上述例示之含羥基之單體、或2-羥基乙基乙烯醚、4-羥基丁基乙烯醚、二乙二醇單乙烯基醚之醚系化合物等共聚而成的聚合物。
上述內在型放射線硬化性黏著劑可單獨使用上述具有碳-碳雙鍵之基礎聚合物(尤其是丙烯酸系聚合物)，亦可以不會使特性惡化之程度調配上述放射線硬化性之單體成分或低聚物成分。放射線硬化性之低聚物成分等通常相對於基礎聚合物100重量份為30重量份之範圍內，較佳為0~10重量份之範圍內。
上述放射線硬化性黏著劑較佳為利用紫外線等進行硬化時含有光聚合起始劑。作為光聚合起始劑，例如可列舉：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-酮醇系化合物；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-酮等苯乙酮系化合物；安息香乙基醚、安息香異丙基醚、茴香偶姻甲基醚等安息香醚系化合物；苄基二甲基縮酮等縮酮系化合物；2-萘磺醯氯等芳香族磺醯氯系化合物；1-苯基-1,2-丙二醇-2-(O-乙氧基羰基)肟等光活性肟系化合物；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系化合物；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系化合物；樟腦醌；鹵代酮；醯基氧化膦；醯基膦酸酯等。光聚合起始劑之調配量相對於構成黏著劑之丙烯酸系聚合物等基礎聚合物100重量份，例如為0.05~20重量份左右。
於利用放射線硬化性黏著劑形成黏著劑層3之情形時，較佳為以使部分3a之黏著力<部分3b之黏著力之方式對黏著劑層3的一部分照射放射線。於圖2之切晶黏晶膜中，例如，以對作為被接著體之SUS304板(#2000研磨)之關係為部分3a之黏著力<部分3b的黏著力。
作為於上述黏著劑層3上形成上述部分3a之方法，可列舉：於基材4上形成放射線硬化性之黏著劑層3後，對上述部分3a局部照射放射線而使其硬化的方法。局部之放射線照射可經由形成有如下圖案之光掩模來進行，所述圖案與對應於半導體晶圓貼附部分22a之黏著劑層3之部分3a以外的部分3b等相對應。另外，可列舉點狀(spot)照射紫外線而使其硬化之方法等。放射線硬化性之黏著劑層3之形成可藉由將設置於隔離體上之黏著劑層轉印於基材4上來進行。局部性放射線硬化亦可對設置於隔離膜上之放射線硬化性的黏著劑層3進行。
另外，於利用放射線硬化性黏著劑來形成黏著劑層3之時，使用對基材4之至少單面除與半導體晶圓貼附部分22a相對應之部分以外的部分的全部或一部分進行遮光的基材，於其上形成放射線硬化型之黏著劑層3後照射放射線，使與半導體晶圓貼附部分22a相對應之部分3a硬化，從而能夠形成使黏著力降低之上述部分3a。作為遮光材料，可藉由於支持膜上將能夠成為光掩模之材料印刷或蒸鍍等來製作。根據該製造方法，能夠高效地製造本發明之切晶黏晶膜10。
再者，於照射放射線時，於發生因氧氣引起之硬化抑制之情形時，理想為用某種方法自放射線硬化性之黏著劑層3之表面隔絕氧氣(空氣)。例如可列舉：將上述黏著劑層3之表面用隔離膜覆蓋的方法，於氮氣氣氛中進行紫外線等放射線之照射之方法等。
對黏著劑層3之厚度並無特別限定，就防止晶片切斷面之缺損、或接著層之固定保持之兼具性等觀點而言，較佳為1~50μm左右。較佳為2~30μm，進而較佳為5~25μm。
再者，於無損本發明之效果等範圍內，黏著劑層3亦可包含各種添加劑(例如著色劑、增黏劑、增量劑、填充劑、賦黏劑、塑化劑、防老化劑、抗氧化劑、界面活性劑、交聯劑等)。
(接著膜之製造方法)
本實施形態之接著膜例如藉由如下操作來製作。首先，製備接著膜形成用之接著劑組合物。作為製備方法，並無特別限定，例如可藉由如下方法獲得：將於接著膜之項所說明之熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂、其他添加劑等投入至容器，使其溶解於有機溶劑，並攪拌至均勻，從而以接著劑組合物溶液之形式獲得。
作為上述有機溶劑，只要為能夠將構成接著膜之成分均勻地溶解、混練或分散之溶劑則無限制，可使用先前公知之溶劑。作為此種溶劑，例如可列舉：二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、甲基乙基酮、環己酮等酮系溶劑，甲苯、二甲苯等。就乾燥速度較快、能夠廉價獲取之方面而言，較佳使用甲基乙基酮、環己酮等。
將以如上方式製備之接著劑組合物溶液以特定厚度塗佈於隔離膜上形成塗佈膜，然後使該塗佈膜於特定條件下乾燥。作為隔離膜，可使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯或用氟系剝離劑、丙烯酸長鏈烷基酯系剝離劑等剝離劑進行表面塗佈之塑膠膜或紙等。另外，作為塗佈方法，並無特別限定，例如可列舉輥塗覆、絲網印刷塗覆、凹版塗覆等。另外，作為乾燥條件。例如可於乾燥溫度70~160℃、乾燥時間1~5分鐘之範圍內進行。藉此，可獲得本實施形態之接著膜。
(切晶黏晶膜之製造方法)
切晶黏晶膜10、10'例如可藉由預先分別製作切晶膜及接著膜，最後將該等貼合來製作。具體而言，可按照以下之步驟來製作。
首先，基材4可利用先前公知之製膜方法來製膜。作為該製膜方法，例如可例示壓延製膜法、於有機溶劑中之流延法、於密閉體系中之吹脹擠出法、T模擠出法、共擠出法、乾式層壓法等。
繼而，製備黏著劑層形成用之黏著劑組合物。於黏著劑組合物中調配有於黏著劑層之項中進行說明之樹脂或添加物等。於基材4上塗佈所製備之黏著劑組合物溶液而形成塗佈膜後，使該塗佈膜於特定條件下乾燥(根據需要使其加熱交聯)，形成黏著劑層3。作為塗佈方法，並無特別限定，例如可列舉輥塗覆、絲網印刷塗覆、凹版塗覆等。另外，作為乾燥條件，例如於乾燥溫度80~150℃、乾燥時間0.5~5分鐘之範圍內進行。另外，亦可於隔離膜上塗佈黏著劑組合物而形成塗佈膜後，以上述乾燥條件使塗佈膜乾燥，形成黏著劑層3。其後，將黏著劑層3與隔離膜一起貼合於基材4上。藉此，可製作具備基材4及黏著劑層3之切晶膜。
繼而，自切晶膜剝離隔離膜，以使接著膜與黏著劑層為貼合面之方式將兩者貼合。貼合可藉由例如壓接來進行。此時，對層壓溫度並無特別限定，例如較佳為30~50℃，更佳為35~45℃。另外，對線壓並無特別限定，例如較佳為0.1~20kgf/cm，更佳為1~10kgf/cm。繼而，剝離接著膜上之隔離膜，獲得本實施形態之切晶黏晶膜。
<半導體裝置之製造方法>
於本實施形態之半導體裝置之製造方法中，經由第1固定步驟及第1打線接合步驟來預先準備安裝(固定)有至少1個第1半導體元件之被接著體(被接著體準備步驟)，利用經過對該第1半導體元件之切晶及拾取之接著膜一面將上述第1半導體元件包埋一面將與上述第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於上述被接著體。圖3A~圖3H分別示意性表示本發明之一實施形態之半導體裝置的製造方法之一步驟的剖視圖。
(第1固定步驟)
如圖3A所示，於第1固定步驟中，將至少1個第1半導體元件11固定於被接著體1上。第1半導體元件11經由第1接著膜21固定於被接著體1。於圖3A中，第1半導體元件11僅表示1個，但根據目標半導體裝置之規格，亦可將2個、3個、4個或5個以上之複數個第1半導體元件11固定於被接著體1。
(第1半導體元件)
作為第1半導體元件11，只要為俯視尺寸小於積層於第2層之半導體元件(第2半導體元件12；參照圖3F)的元件，則無特別限定，例如可適當地使用作為半導體元件之一種之控制器、或記憶晶片、邏輯晶片(logic chip)。控制器控制所積層之各半導體元件的作動，因此通常連接多根導線。半導體密封體之通信速度受到導線長度之影響時，於本實施形態中由於第1半導體元件11被固定於被接著體1並位於最下層，因此能夠縮短導線長度，藉此即便增加半導體元件之積層數，亦能夠抑制半導體密封體(半導體裝置)之通信速度之降低。
雖然對第1半導體元件11之厚度並無特別限定，但通常較多情況下為100μm以下。另外，隨著近年來半導體密封體之薄型化，亦逐漸使用75μm以下、進而50μm以下之第1半導體元件11。
(被接著體)
作為被接著體1，可列舉基板、或導線框、其他半導體元件等。作為基板，可使用印刷配線基板等先前公知之基板。另外，作為上述導線框，可使用包含Cu導線框、42合金導線框等金屬導線框、或玻璃環氧(glass-epoxy)、BT(雙馬來醯亞胺-三嗪)、聚醯亞胺等之有機基板。然而，本實施形態不限定於此，亦包括能夠安裝半導體元件並與半導體元件電性連接而使用之電路基板。
(第1接著膜)
作為第1接著膜21，可使用上述包埋用接著膜，亦可使用先前公知之半導體元件固定用接著膜。其中，於使用包埋用接著膜之情形時，第1接著膜21無需包埋半導體元件，因此將厚度減薄成5μm~60μm左右使用即可。
(固定方法)
如圖3A所示，經由第1接著膜21將第1半導體元件11黏晶於被接著體1。作為將第1半導體元件11固定於被接著體1上之方法，例如可列舉：於被接著體1上積層第1接著膜21，然後以使打線接合面為上側之方式於該第1接著膜21上積層第1半導體元件11之方法。另外，亦可將預先貼附有第1接著膜21之第1半導體元件11配置於被接著體1上進行積層。
第1接著膜21為半硬化狀態，因此向被接著體1上載置第1接著膜21後，進行特定條件下之熱處理，藉此使第1接著膜21熱硬化，使第1半導體元件11固定於被接著體1上。關於進行熱處理時之溫度，較佳為以100~200℃進行，更佳為以120℃~180℃之範圍內進行。另外，熱處理時間較佳為以0.25~10小時進行，更佳為以0.5~8小時進行。
(第1打線接合步驟)
第1打線接合步驟係將被接著體1之端子部(例如內部導線)之前端與第1半導體元件11上的電極極板(未圖示)用接合線31進行電性連接的步驟(參照圖3B)。作為接合線31，例如可使用金線、鋁線或銅線等。關於進行打線接合時之溫度，可於80~250℃，較佳為80~220℃之範圍內進行。另外，於其加熱時間為數秒~數分鐘下進行。接線可於加熱至上述溫度範圍內之狀態下藉由將基於超聲波之振動能量與基於施加加壓之壓接能量併用來進行。
(晶圓貼合步驟)
另行如圖3C所示將半導體晶圓2壓接於切晶黏晶膜10中之包埋用 接著膜22上，並使其接著保持而固定(貼合步驟)。本步驟係一面利用壓接輥等推壓方法來推壓一面進行。
(切晶步驟)
繼而，如圖3D所示，進行半導體晶圓2之切割。藉此，將半導體晶圓2切斷成特定之尺寸而單片化，製造半導體晶片12(切割步驟)。切割例如可自半導體晶圓2之電路面側按照常規方法來進行。另外，於本步驟中，例如可採用切入至切晶膜5之被稱為全切(full cut)的切斷方式等。作為本步驟中使用之切割裝置，並無特別限定，可使用先前公知之裝置。另外，半導體晶圓被切晶黏晶膜10接著固定，因此不僅能夠抑制晶片缺損、或晶片飛散，並且亦能夠抑制半導體晶圓2之破損。另外，由於使用包埋用接著膜22，因此能夠防止切割後之再接著、能夠良好地進行接下來之拾取步驟。
(拾取步驟)
如圖3E所示，為了將接著固定於切晶黏晶膜10之半導體晶片12剝離而進行半導體晶片12與包埋用接著膜22一起之拾取(拾取步驟)。作為拾取之方法，並無特別限定，可採用先前公知之各種方法。例如可列舉：用針自基材4側將各個半導體晶片12頂起，並利用拾取裝置拾取被頂起之半導體晶片12的方法等。
此處，於黏著劑層3為紫外線硬化型之情形時，拾取係於對該黏著劑層3照射紫外線後進行。藉此，黏著劑層3對接著膜22之黏著力降低，半導體晶片12之剝離變得容易。其結果，能夠進行拾取而不會損傷半導體晶片。對紫外線照射時之照射強度、照射時間等條件並無特別限定，適當根據需要進行設定即可。另外，作為於紫外線照射中使用之光源，可使用高壓水銀燈、微波激勵型燈、化學燈等。
(第2固定步驟)
於第2固定步驟中，經由與第2半導體元件12一起拾取之包埋用 接著膜22，一面將另行預先固定於被接著體1上之第1半導體元件11包埋一面將與上述第1半導體元件11不同之第2半導體元件12固定於上述被接著體1(參照圖3F)。包埋用接著膜22具有較上述第1半導體元件11之厚度T1更厚之厚度T。於本實施形態中，上述被接著體1與上述第1半導體元件11之電性連接係藉由打線接合連接而達成，因此上述厚度T與上述厚度T1之差較佳為40μm以上且260μm以下。上述厚度T與上述厚度T1之差的下限較佳為40μm以上，但更佳為50μm以上，進而較佳為60μm以上。另外，上述厚度T與上述厚度T1之差的上限較佳為260μm以下，但更佳為200μm以下，進而較佳為150μm以下。藉此，不但能夠實現半導體裝置整體之薄型化，而且能夠防止第1半導體元件11與第2半導體元件12之接觸並將第1半導體元件11整體包埋於包埋用接著膜22之內部，能使作為控制器之第1半導體元件11於被接著體1上固定(即導線長為最短之最下層上之固定)。
包埋用接著膜22之厚度T考慮到能夠包埋第1半導體元件11之第1半導體元件11之厚度T1及導線突出量而適當設定即可，其下限較佳為80μm以上，更佳為100μm以上，進而較佳為120μm以上。另一方面，厚度T之上限較佳為300μm以下，更佳為200μm以下，進而較佳為150μm以下。藉由如此使接著膜較厚，能夠基本上覆蓋通常之控制器之厚度，能夠容易地進行第1半導體元件11於包埋用接著膜22中之包埋。
(第2半導體元件)
作為第2半導體元件12，並無特別限定，例如可使用受到作為控制器之第1半導體元件11之操作控制的記憶晶片。
(固定方法)
作為將第2半導體元件12固定於被接著體1上之方法，與第1固定步驟同樣地，例如可列舉：於被接著體1上積層包埋用接著膜22，然 後以使打線接合面為上側之方式於該包埋用接著膜22上積層第2半導體元件12之方法。另外，亦可將預先貼附有包埋用接著膜22之第2半導體元件12配置於被接著體1上進行積層。
為了使第1半導體元件11於包埋用接著膜22中之進入及包埋容易，較佳為於晶片接合時對包埋用接著膜22進行加熱處理。作為加熱溫度，只要為包埋用接著膜22軟化且未完全熱硬化之溫度即可，較佳為80℃以上且150℃以下，更佳為100℃以上且130℃以下。此時亦可以0.1MPa以上且1.0MPa以下進行加壓。
由於將包埋用接著膜22之於120℃下剪切速度50s-1下之熔融黏度設為特定範圍，因此能夠提高包埋用接著膜22對被接著體1之表面結構(表面凹凸)之追隨性，提高包埋用接著膜22與被接著體1之密著性。並且，利用包埋用接著膜22向被接著體1固定第2半導體元件12時，能夠減少俯視下之包埋用接著膜22自第2半導體元件12之區域之突出量。
包埋用接著膜22為半硬化狀態，因此向被接著體1上載置包埋用接著膜22後，進行特定條件下之熱處理，藉此使包埋用接著膜22熱硬化，使第2半導體元件12固定於被接著體1上。關於進行熱處理時之溫度，較佳為以100~200℃進行，更佳為以120℃~180℃之範圍內進行。另外，熱處理時間較佳為以0.25~10小時進行，更佳為以0.5~8小時進行。
此時，熱硬化後之包埋用接著膜22對於被接著體1之剪切接著力於25~250℃下較佳為0.1MPa以上，更佳為0.2~10MPa。若包埋用接著膜22之剪切接著力為0.1MPa以上，則能夠抑制因針對第2半導體元件12之打線接合步驟中之超聲波振動、加熱而於包埋用接著膜22與第2半導體元件12或被接著體1之接著面產生剪切變形。即，能夠抑制第2半導體元件12因打線接合時之超聲波振動而移動，藉此防止打線 接合之成功率降低。
(第3固定步驟)
於第3固定步驟中，將與該第2半導體元件同種或不同種之第3半導體元件13固定於上述第2半導體元件12上(參照圖3G)。第3半導體元件13經由第3接著膜23固定於第2半導體元件12。
(第3半導體元件)
第3半導體元件13可為與第2半導體元件12同種之記憶晶片、或與第2半導體元件12不同種之記憶晶片。第3半導體元件13之厚度亦可根據目標半導體裝置之規格而適當設定。
(第3接著膜)
作為第3接著膜23，可適當地使用與第1固定步驟中之第1接著膜21同樣之膜。作為第3接著膜23，使用包埋用接著膜22時，由於無需包埋其他半導體元件，因此使厚度減薄為5μm~60μm左右使用即可。
(固定方法)
如圖3G所示，經由第3接著膜23將第3半導體元件13黏晶於第2半導體元件12。作為將第3半導體元件13固定於第2半導體元件12上之方法，例如可列舉：於第2半導體元件12上積層第3接著膜23，然後以使打線接合面為上側之方式於該第3接著膜23上積層第3半導體元件13的方法。另外，亦可將預先貼附有第3接著膜23之第3半導體元件13配置於第2半導體元件12上進行積層。其中，為了後述第2半導體元件12與第3半導體元件13之間的打線接合，有時以避開第2半導體元件12之打線接合面(上表面)之電極焊墊的方式將第3半導體元件13相對於第2半導體元件12偏移地固定。此時，若預先將第3接著膜23貼附於第2半導體元件12之上表面，則第3接著膜23之自第2半導體元件12之上表面突出的部分(所謂突起(overhang)部)會彎折而附著於第2半導體元件12之 側面、或包埋用接著膜22之側面，有產生不可預期之不良情況之虞。因此，於第3固定步驟中，較佳為預先將第3接著膜23貼附於第3半導體元件13，將其配置於第2半導體元件12上進行積層。
由於第3接著膜23亦為半硬化狀態，因此向第2半導體元件12上載置第3接著膜23後，進行特定條件下之熱處理，藉此使第3接著膜23熱硬化，使第3半導體元件13固定於第2半導體元件12上。再者，考慮到第3接著膜23之彈性模數、或製程效率，亦可不進行熱處理而將第3半導體元件13固定。關於進行熱處理時之溫度，較佳為以100~200℃進行，更佳為以120℃~180℃之範圍內進行。另外，熱處理時間較佳為以0.25~10小時進行，更佳為以0.5~8小時進行。
(第2打線接合步驟)
第2打線接合步驟係將第2半導體元件12上之電極焊墊(未圖示)與第3半導體元件13上之電極焊墊(未圖示)用接合線33進行電性連接的步驟(參照圖3H)。導線之材料、或打線接合條件可適當地採用與第1打線接合步驟同樣之材料及條件。
(半導體裝置)
藉由以上步驟，可製造3個半導體元件經由特定之接著膜多段積層之半導體裝置100。進而，藉由重複與第3固定步驟及第2打線接合步驟同樣之步驟，能夠製造積層有4個以上之半導體元件的半導體裝置。
(密封步驟)
積層所期望數量之半導體元件後，亦可進行將半導體裝置100整體樹脂密封之密封步驟。密封步驟係利用密封樹脂密封半導體裝置100之步驟(未圖示)。本步驟係為了保護搭載於被接著體1之半導體元件、或接合線而進行。本步驟例如藉由利用模具將密封用樹脂成型來進行。作為密封樹脂，例如使用環氧系樹脂。樹脂密封時之加熱溫度 通常於175℃下進行60~90秒鐘，但本實施形態不限定於此，例如可於165~185℃下固化數分鐘。另外於本步驟中，樹脂密封時亦可加壓。於該情形時，加壓之壓力較佳為1~15MPa，更佳為3~10MPa。
(後硬化步驟)
於本實施形態中，亦可於密封步驟之後進行將密封樹脂後硬化(after cure)之後硬化步驟。於本步驟中，使上述密封步驟中硬化不足之密封樹脂完全硬化。本步驟中之加熱溫度因密封樹脂之種類而有所不同，例如為165~185℃之範圍內，加熱時間為0.5~8小時左右。藉由經由密封步驟或後硬化步驟，能夠製作半導體密封體。
(實施形態1-2)
於實施形態1-1中，利用接著膜來進行向被接著體固定第1半導體元件之步驟，藉由打線接合實現兩者間之電性連接，而實施形態1-2中，藉由使用設置於第1半導體元件之突起電極之倒裝晶片連接來實現兩者間之固定及電性連接。因此，實施形態1-2僅有第1固定步驟中之固定方式與實施形態1-1不同，因此以下主要對該不同方面進行說明。
(第1固定步驟)
於本實施形態中，於上述第1固定步驟中，藉由倒裝晶片連接而將第1半導體元件41固定於被接著體1(參照圖4A)。於倒裝晶片連接中，成為第1半導體元件41之電路面與被接著體1對向之所謂面朝下安裝(facedown mounting)。第1半導體元件41上設置有複數個凸塊等突起電極43，突起電極43與被接著體1上之電極(未圖示)連接。另外，於被接著體1與第1半導體元件41之間，以緩和兩者間之熱膨脹率之差或保護兩者間之空間為目的，填充有底部填充材料44。
作為連接方法，並無特別限定，可藉由先前公知之倒裝晶片接 合器來連接。例如，藉由使形成於第1半導體元件41之凸塊等突起電極43與覆著於被接著體1之連接焊墊之接合用導電材料(焊料等)接觸一面推壓一面使導電材料熔融，能夠確保第1半導體元件41與被接著體1之電性導通，並使第1半導體元件41固定於被接著體1(倒裝晶片接合)。通常，作為倒裝晶片連接時之加熱條件，為240~300℃，作為加壓條件，為0.5~490N。
作為形成凸塊作為突起電極43時之材質，並無特別限定，例如可列舉錫-鉛系金屬材料、錫-銀系金屬材料、錫-銀-銅系金屬材料、錫-鋅系金屬材料、錫-鋅-鉍系金屬材料等焊料類(合金)、或金系金屬材料、銅系金屬材料等。
作為底部填充材料44，可使用先前公知之液狀或膜狀之底部填充材料。
(第2固定步驟)
於第2固定步驟中，與實施形態1-1同樣，一面利用包埋用接著膜22將上述第1半導體元件41包埋一面將與上述第1半導體元件41不同之第2半導體元件12固定於上述被接著體1(參照圖4B)。本步驟中之條件與實施形態1-1中之第2固定步驟同樣。於本實施形態中，由於使用具有特定熔融黏度之包埋用接著膜22，因此亦能夠防止自第2半導體元件12之膜突出，並且能夠提高包埋用接著膜22對被接著體1之密著性，防止空隙之產生。
包埋用接著膜22具有較上述第1半導體元件41之厚度T1更厚之厚度T。於本實施形態中，上述被接著體1與上述第1半導體元件41被倒裝晶片連接，因此上述厚度T與上述厚度T1之差較佳為10μm以上且200μm以下。上述厚度T與上述厚度T1之差的下限較佳為10μm以上，但更佳為20μm以上，進而較佳為30μm以上。另外，上述厚度T與上述厚度T1之差的上限較佳為200μm以下，但更佳為150μm以下， 進而較佳為100μm以下。藉由此種構成，能夠實現半導體裝置整體之薄型化，同時，防止第1半導體元件41與第2半導體元件12之接觸並將第1半導體元件41整體包埋於包埋用接著膜22的內部，能使作為控制器之第1半導體元件41於被接著體1上固定(即通信路徑長最短之最下段上之固定)。
包埋用接著膜22之厚度T只要以能夠包埋第1半導體元件41之方式考慮到第1半導體元件41之厚度T1及突起電極之高度而適當設定即可，其下限較佳為50μm以上，更佳為60μm以上，進而較佳為70μm以上。另一方面，厚度T之上限較佳為250μm以下，更佳為200μm以下，進而較佳為150μm以下。藉由如此使包埋用接著膜22較厚，能夠基本上覆蓋通常之控制器之厚度，能夠容易地進行第1半導體元件41於包埋用接著膜22中之包埋。
繼而與實施形態1-1同樣，藉由經由於第2半導體元件12上固定與該第2半導體元件12同種或不同種之第3半導體元件13之第3固定步驟(參照圖4C)，以及藉由接合線32將上述第2半導體元件12與上述第3半導體元件13電性連接的第2打線接合步驟(參照圖4D)，能夠製作於最下段積層控制器，於其上方積層複數段半導體元件之半導體裝置200。
(其他實施形態)
於實施形態1-1，經由使用切晶黏晶膜之切晶步驟及拾取步驟來製作第2半導體元件12。進而，第1半導體元件11亦可同樣地使用切晶黏晶膜來製作。於此情形時，另行準備用於切出第1半導體元件11之半導體晶圓，然後經由上述晶圓貼合步驟、切割步驟、拾取步驟而將第1半導體元件11固定於被接著體1即可。第3半導體元件13及於其更上段積層之半導體元件亦可同樣地製作。
於被接著體上三維安裝半導體元件之情形時，亦可於半導體元 件之形成有電路的面側形成緩衝塗層膜。作為該緩衝塗層膜，例如可列舉氮化矽膜、或包含聚醯亞胺樹脂等耐熱樹脂之膜。
於各實施形態中，對每當積層第2半導體元件以後之半導體元件時進行打線接合步驟之態樣進行說明，但亦可於積層複數個半導體元件後一次性進行打線接合步驟。再者，對於第1半導體元件，由於被包埋用接著膜包埋，因此無法作為一次性打線接合之對象。
作為倒裝晶片連接之態樣，並不限定於實施形態1-2中說明之利用作為突起電極之凸塊的連接，亦可採用利用導電性接著劑組合物之連接、或利用組合凸塊及導電性接著劑組合物而成之突起結構之連接等。再者，於本發明中，只要為第1半導體元件之電路面與被接著體對向連接之面向下安裝，則無論突起電極或突起結構等連接方式之不同，均稱為倒裝晶片連接。作為導電性接著劑組合物，可使用於環氧樹脂等熱硬化性樹脂中混合金、銀、銅等導電性填料而成之先前公知之導電性糊劑等。於使用導電性接著劑組合物之情形時，向被接著體搭載第1半導體元件後，藉由進行80~150℃、0.5~10小時左右之熱硬化處理，能夠將第1半導體元件固定。
《第2實施形態》
本發明之第2實施形態關於一種半導體裝置之製造方法，其包括如下步驟：將第1半導體元件固定於被接著體之第1固定步驟；準備第2半導體元件及配置於第2半導體元件上之包埋用接著膜的元件準備步驟；一面利用包埋用接著膜將固定於被接著體之第1半導體元件包埋一面將第2半導體元件固定於被接著體之第2固定步驟；於第2固定步驟之後使包埋用接著膜於加壓下熱硬化之熱硬化步驟。
以下，關於第2實施形態，以與第1實施形態不同之方面為中心進行說明。對於本實施形態之包埋用接著片等而言，作為特別於本實施形態之項中說明以外的特性，能夠發揮與第1實施形態之接著片等 同樣之通常特性。
<實施形態2-1>
於說明本實施形態之半導體裝置之製造方法之前，對本實施形態中使用之切晶黏晶膜10進行說明。
<切晶黏晶膜10>
如圖1所示，切晶黏晶膜10具備切晶膜5、以及配置於切晶膜5上之包埋用接著膜22。切晶膜5具備基材4、以及配置於基材4上之黏著劑層3。包埋用接著膜22配置於黏著劑層3上。
另外，於實施形態2-1中，如圖2所示，可使用僅於工件(半導體晶圓2等)貼附部分22a(參照圖1)具備包埋用接著膜22'之切晶黏晶膜10'代替切晶黏晶膜10。包埋用接著膜22'與包埋用接著膜22同樣。藉此，以下主要對切晶黏晶膜10進行說明，切晶黏晶膜10'之說明基本上省略。
再者，本實施形態之切晶膜、包埋用接著膜以及切晶黏晶膜之構成、成分、組成以及調配量以及該等之製造方法等可適當地採用第1實施形態中記載之構成、成分、組成以及調配量以及製造方法。以下對本實施形態特有之事項進行說明。
<包埋用接著膜22>
關於包埋用接著膜22之於120℃下之熔融黏度，只要具有第1半導體元件之包埋性，則無特別限定，但其下限較佳為100Pa．s以上，更佳為200Pa．s以上，進而較佳為500Pa．s以上。若為100Pa．s以上，則能夠減少包埋用接著膜22之突出。另一方面，120℃下之熔融黏度之上限較佳為3000Pa．s以下，更佳為1500Pa．s以下，進而較佳為1000Pa．s以下。若為3000Pa．s以下，則可提高包埋用接著膜22對被接著體之表面結構之追隨性，能夠提高包埋用接著膜22與被接著體之密著性。其結果，可減少空隙之產生，能夠製造高可靠性之半導體裝置。
於120℃下之熔融黏度可藉由實施例記載之方法來測定。
對於包埋用接著膜22，於150℃下之剪切速度5s-1下之熔融黏度較佳為50Pa．s以上，更佳為100Pa．s以上，進而較佳為200Pa．s以上。藉由使熔融黏度之下限為此種範圍，可防止積層第2半導體元件後由於加壓加熱導致熱硬化時之包埋用接著膜22之變形，能夠防止第2半導體元件之固定位置之位移。上述熔融黏度之上限較佳為2000Pa．s以下，更佳為1000Pa．s以下。藉由採用如上所述之上限，可對包埋用接著膜22賦予適度之流動性，能夠藉由熱硬化時之加壓來減少或消滅空隙。
於150℃下之剪切速度5s-1下之熔融黏度可利用實施例記載之方法來測定。
<半導體裝置之製造方法>
本實施形態之半導體裝置之製造方法等可適當地採用第1實施形態中記載之方法等。以下對本實施形態特有之事項進行說明。
於實施形態2-1中，如圖3B所示，藉由接合線31將第1半導體元件11與被接著體1電性連接。連接後，如圖3F所示，利用包埋用接著膜22，一面將第1半導體元件11包埋一面將第2半導體元件12固定於被接著體1。繼而，藉由使包埋用接著膜22於加壓氣氛下熱硬化，能夠減少空隙並且使第2半導體元件12固著於被接著體1。
(熱硬化步驟)
包埋用接著膜22為半硬化狀態，因此於將第2半導體元件12固定於被接著體1之後，於加壓氣氛下使包埋用接著膜22熱硬化，使第2半導體元件12固著於被接著體1。例如，可準備具備腔室之加壓烘箱，於提高腔室內之壓力之狀態下加熱包埋用接著膜22，使包埋用接著膜22熱硬化。腔室內之壓力可藉由向腔室內填充惰性氣體之方式等來提高。作為加壓烘箱，可使用先前公知之加壓烘箱。
加壓烘箱之壓力較佳為1kg/cm2(9.8×10-2MPa)以上，更佳為3kg/cm2(2.9×10-1MPa)以上，進而較佳為4kg/cm2(3.9×10-1MPa)以上。若為1kg/cm2以上，能夠有效地減少包埋用接著膜22與第1半導體元件11等之間存在之空隙。加壓烘箱之壓力較佳為20kg/cm2(1.96MPa)以下，更佳為15kg/cm2(1.47MPa)以下，進而較佳為10kg/cm2(0.98MPa)以下。若為20kg/cm2以下，則能夠縮短於加壓烘箱中加壓所需之時間。
對於加壓烘箱中加熱時之溫度並無特別限定，較佳為100℃以上，更佳為120℃以上，進而較佳為130℃以上，特別較佳為140℃以上。於加壓烘箱中加熱時之溫度較佳為200℃以下，更佳為180℃以下，更佳為170℃以下，進而較佳為160℃以下。
對於加壓烘箱中加熱時之加熱時間並無特別限定，較佳為0.1小時以上，更佳為0.25小時以上，進而較佳為0.5小時以上。加熱時間較佳為10小時以下，更佳為8小時以下，進而較佳為2小時以下。
<實施形態2-2>
於實施形態2-1中，藉由第1接著膜21進行第1半導體元件11對被接著體1之固定，藉由打線接合31實現兩者間之電性連接，而於實施形態2-2中，藉由使用設置於第1半導體元件41之突起電極43之倒裝晶片連接而實現兩者間之固定及電性連接。因此，實施形態2-2僅有第1固定步驟中之固定方式與實施形態2-1不同。實施形態2-2之詳細方式可適當地採用上述實施形態1-2中之方式。以下對與實施形態1-2不同之方面進行說明。
將第2半導體元件12固定於被接著體1之後，於加壓氣氛下使包埋用接著膜22熱硬化，使第2半導體元件12固著於被接著體1。使包埋用接著膜22熱硬化時之條件可採用與實施形態2-1同樣之條件。
(其他實施形態)
第2實施形態中之其他實施形態可適當地採用第1實施形態中之其他實施形態。
《第3實施形態》
本發明之第3實施形態為一種接著膜，其用於將固定於被接著體上之第1半導體元件包埋，且將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體，且於100℃下之剪切速度50s-1下之熔融黏度為800Pa．s以下，於150℃下之剪切速度5s-1下之熔融黏度為50Pa．s以上。
以下，關於第3實施形態，以與第1實施形態不同之方面為中心進行說明。對於本實施形態之接著片等而言，作為特別於本實施形態之項中說明以外之特性，能夠發揮與第1實施形態之接著片等同樣之通常特性。另外，本實施形態之切晶膜、接著膜以及切晶黏晶膜之構成、成分、組成以及調配量以及該等之製造方法等可適當地採用第1實施形態中記載之構成、成分、組成及調配量以及製造方法。以下對本實施形態特有之事項進行說明。
(實施形態3-1)
<接著膜>
於接著膜22中，將於100℃下之剪切速度50s-1下之熔融黏度設為800Pa．s以下。上述熔融黏度之上限較佳為600Pa．s以下，更佳為400Pa．s以下。藉由採用熔融黏度之上述上限，利用該接著膜向被接著體固定第2半導體元件時，能夠提高該接著膜對被接著體之表面結構之追隨性，提高包埋用接著膜與被接著體之密著性。其結果，可防止半導體裝置中之空隙之產生，能夠製造高可靠性之半導體裝置。上述熔融黏度之下限較佳為100Pa．s以上，更佳為200Pa．s以上。藉由採用此種下限，利用該接著膜向被接著體固定第2半導體元件時，能夠減少俯視下之接著膜自第2半導體元件之區域之突出。
於接著膜22中，將於150℃下之剪切速度5s-1之熔融黏度設為50Pa．s以上。上述熔融黏度之下限較佳為100Pa．s以上，更佳為200Pa．s以上。藉由使熔融黏度之下限為此種範圍，可防止第2半導體元件於積層後由於加壓加熱引起熱硬化時之接著膜之變形，能夠防止第2半導體元件之固定位置之位移。上述熔融黏度之上限較佳為2000Pa．s以下，更佳為1000Pa．s以下。藉由採用如上所述之上限，能夠對接著膜賦予適度之柔軟性，能夠減少熱硬化期間因加壓引起之接著膜與被接著體之間之空隙的尺寸，其結果，能夠實現兩者間之密著性之提高。
<半導體裝置之製造方法>
於本實施形態之半導體裝置之製造方法中，經由第1固定步驟及第1打線接合步驟，預先準備安裝(固定)有至少1個第1半導體元件之被接著體(被接著體準備步驟)，利用經由對該第1半導體元件之切晶及拾取之接著膜一面將上述第1半導體元件包埋一面將與上述第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於上述被接著體。圖3A~圖3H分別示意性表示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造方法的一步驟之剖視圖。
再者，本實施形態之半導體裝置之製造方法等可適當地採用第1實施形態中記載之方法等。以下對本實施形態特有之事項進行說明。
由於將包埋用接著膜22之於100℃下之剪切速度50s-1下之熔融黏度設為特定範圍，因此能夠提高包埋用接著膜22對被接著體1之表面結構(表面凹凸)之追隨性，提高包埋用接著膜22與被接著體1之密著性。
包埋用接著膜22為半硬化狀態，因此向被接著體1上載置包埋用接著膜22後，進行特定條件下之熱處理，藉此使包埋用接著膜22熱硬化，使第2半導體元件12固定於被接著體1上。關於進行熱處理時之溫度，較佳為以100~200℃進行，更佳為以120℃~180℃之範圍內進 行。另外，熱處理時間較佳為以0.25~10小時進行，更佳為以0.5~8小時進行。另外，加熱硬化較佳為於加壓條件下進行。藉此可減少包埋用接著膜22與被接著體1之間之空隙的尺寸，能夠提高兩者間之密著性，製造高可靠性之半導體裝置。作為加壓條件，較佳為1~20kg/cm2(9.8×10-2MPa~1.96MPa)之範圍內，更佳為3~15kg/cm2(2.9×10-1MPa~1.47MPa)之範圍內。加壓下之加熱硬化例如可於填充惰性氣體之腔室內進行。
由於將包埋用接著膜22之於150℃下之剪切速度5s-1下之熔融黏度設為特定範圍，因此能夠實現防止加壓加熱硬化時之第2半導體元件12之固定位置的位移。
<實施形態3-2>
於實施形態3-1中，藉由接著膜進行第1半導體元件對被接著體之固定，利用打線接合而實現兩者間之電性連接，而於實施形態3-2中，藉由使用設置於第1半導體元件之突起電極之倒裝晶片連接而實現兩者間之固定及電性連接。因此，實施形態3-2僅有第1固定步驟中之固定方式與實施形態3-1不同。實施形態3-2之詳細方式可適當地採用實施形態1-2中的方式。以下對與實施形態1-2之不同方面進行說明。
向被接著體1上載置包埋用接著膜22後，藉由進行特定條件下之熱處理而使包埋用接著膜22熱硬化，使第2半導體元件12固定於被接著體1上。作為熱處理條件，可採用與實施形態3-1同樣之條件。另外，加熱硬化較佳為於加壓條件下進行。作為加壓條件，亦可採用與實施形態3-1同樣之條件。
由於將包埋用接著膜22之於150℃下之剪切速度5s-1下之熔融黏度設為特定範圍，因此能夠達成防止加壓加熱硬化時之第2半導體元件12之固定位置的位移。
(其他實施形態)
第3實施形態中之其他實施形態可適當地採用第1實施形態之其他實施形態。
實施例
以下，例示性地詳細說明本發明之較佳之實施例。但是，對於該實施例中記載之材料或調配量等，只要無特別限定記載之情況下，並非意在將本發明之範圍限定於此，而僅為說明例。
[第1實施形態]
以下之各實施例等對應於第1實施形態之上述接著片。
[實施例1~6及比較例1~3]
(接著膜之製作)
按照表1所示之比例將丙烯酸系樹脂A~C、環氧樹脂A及B、苯酚樹脂、二氧化矽、以及熱硬化觸媒溶解於甲基乙基酮，製備濃度40~50重量%之接著劑組合物溶液。
再者，下述表1中之簡稱及成分之詳情如以下所述。
丙烯酸系樹脂A：Nagase ChemteX公司製造，SG-70L
丙烯酸系樹脂B：Nagase ChemteX公司製造，WS-023 KE30
丙烯酸系樹脂C：Nagase ChemteX公司製造，SG-280 KE23
環氧樹脂A：東都化成股份有限公司製造，KI-3000
環氧樹脂B：三菱化學股份有限公司製造，JER YL980
苯酚樹脂：明和化成股份有限公司製造，MEH-7800H
二氧化矽：Admatechs股份有限公司製造，SE-2050MC
熱硬化觸媒：北興化學股份有限公司製造，TPP-K
將製備之接著劑組合物溶液塗佈於作為剝離襯墊之進行聚矽氧脫模處理之厚度50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜之脫模處理膜上，然後於130℃下乾燥2分鐘，製作厚度40μm之接著劑塗膜。另 外，以下述層壓條件貼合3片製作之接著劑塗膜，藉此製作厚度120μm之接著膜。
<層壓條件>
層壓機裝置：輥層壓機
層壓速度：10mm/min
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：60℃
(熔融黏度之測定)
對於各實施例及比較例製作之熱硬化前之各接著膜，測定各自於120℃下之熔融黏度。即，使用流變儀(HAAKE公司製造，RS-1)，利用平行板法來測定。自各實施例或比較例製作之接著膜採取0.1g試樣，將其投入至預先於120℃下加熱之板。將剪切速度設為50s-1，測定自開始起300秒後之值作為熔融黏度。將板間之間隙設為0.1mm。結果示於下述表1。
(儲存彈性模數之測定)
儲存彈性模數之測定方法按照以下步驟進行。對於熱硬化前之各接著膜，使用黏彈性測定裝置(Rheometric公司製造，型號：RSA-II)測定於25℃下之儲存彈性模數。更詳細而言，切割接著膜使樣品尺寸為長度30mm×寬度10mm，將測定試樣安裝於膜拉伸測定用夾具上，於-30~100℃之溫度區域，於頻率1.0Hz、應變0.025%、升溫速度10℃/min之條件下進行測定，讀取25℃下之測定值，藉此求出。結果示於下述表1。
(切晶膜之製作)
作為基材，準備厚度為50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)。
於具備冷卻管、氮氣導入管、溫度計以及攪拌裝置之反應容器 中投入丙烯酸-2-乙基己酯(以下亦稱為「2EHA」)86.4份、丙烯酸-2-羥基乙酯(以下亦稱為「HEA」)13.6份、過氧化苯甲醯0.2份以及甲苯65份，於氮氣流中以61℃進行6小時聚合處理，獲得丙烯酸系聚合物A。
於丙烯酸系聚合物A中加入2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(以下亦稱為「MOI」)14.6份，於空氣氣流中以50℃進行48小時加成反應處理，獲得丙烯酸系聚合物A'。
繼而，相對於丙烯酸系聚合物A' 100份，加入聚異氰酸酯化合物(商品名「CORONATE L」，日本聚胺酯股份有限公司製造)8份以及光聚合起始劑(商品名「IRGACURE 651」，Ciba Specialty Chemicals公司製造)5份，獲得黏著劑組合物溶液。
於準備之上述基材上塗佈所得之黏著劑組合物溶液並使其乾燥，形成厚度30μm之黏著劑層，藉此獲得切晶膜。
(切晶黏晶膜之製作)
將各實施例及比較例製作之接著膜轉印於上述切晶膜之黏著劑層上，獲得切晶黏晶膜。再者，層壓之條件如下所述。
<層壓條件>
層壓機裝置：輥層壓機
層壓速度：10mm/min
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：30℃
(控制器安裝基板之製作)
以厚度10μm製作實施例1之組成之接著膜，作為控制器晶片用接著膜。將其於溫度40℃之條件下貼附於2mm見方、厚度50μm之控制器晶片。進而，經由接著膜將半導體晶片接著於BGA基板。此時之條件設為溫度120℃、壓力0.1MPa、1秒。進而，將接著有控制器晶 片之BGA基板用乾燥機於130℃下進行4小時熱處理，使接著膜熱硬化。
繼而，使用打線接合器(新川股份有限公司，商品名「UTC-1000」)，於以下之條件下對控制器晶片進行打線接合。藉此，獲得於BGA基板上安裝有控制器晶片之控制器安裝基板。
<打線接合條件>
溫度：175℃
Au-線：23μm
S-水平：50μm
S-速度：10mm/s
時間：15ms
US-功率：100
壓力：20gf
S-壓力：15gf
導線間距：100μm
導線環高度：30μm
(半導體裝置之製作)
另行使用上述切晶黏晶膜，按照以下要領實際進行半導體晶圓之切割後，經由半導體晶片之拾取，製作半導體裝置，並且評價此時之包埋性及防突出性。
於單面附凸塊之矽晶圓之與電路面相反側的面，以接著膜為貼合面貼合實施例及比較例之切晶黏晶膜。作為單面附凸塊之矽晶圓，使用以下之矽晶圓。另外，貼合條件如下所述。
<單面附凸塊之矽晶圓>
矽晶圓之厚度：100μm
低介電材料層之材質：SiN膜
低介電材料層之厚度：0.3μm
凸塊之高度：60μm
凸塊之間距：150μm
凸塊之材質：焊料<貼合條件>
貼合裝置：DR-3000III(日東精機股份有限公司製造)
層壓速度：10mm/s
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：60℃
貼合後，按照下述條件進行切割。另外，切割以成為10mm見方之晶片尺寸之方式進行全切。
<切割條件>
切割裝置：商品名「DFD-6361」，DISCO公司製造
切割環：「2-8-1」(DISCO公司製造)
切割速度：30mm/sec
切割刃：
Z1：DISCO公司製造「203O-SE 27HCDD」
Z2：DISCO公司製造「203O-SE 27HCBB」
切割刃轉速：
Z1：40,000rpm
Z2：45,000rpm
切割方式：步進切割(step cut)
晶圓晶片尺寸：10.0mm見方
繼而，自基材側照射紫外線，使黏著劑層硬化。紫外線照射使用紫外線照射裝置(製品名：UM810，製造商：日東精機股份有限公司製造)，紫外線放射量設為400mJ/cm2。
然後，藉由自各切晶膜之基材側用針頂起之方式，拾取接著膜 與半導體晶片之積層體。拾取條件如下所述。
<拾取條件>
晶片接合裝置：新川製造股份有限公司，裝置名：SPA-300
針之根數：9根
針頂起量：350μm(0.35mm)
針頂起速度：5mm/秒
吸附保持時間：80ms
繼而，利用拾取之積層體之接著膜將控制器安裝基板之控制器晶片包埋，並且將半導體晶片接著於BGA基板。此時之接著條件設為120℃、壓力0.1MPa、2秒。進而，將接著有半導體晶片之BGA基板用乾燥機於130℃下進行4小時熱處理，使接著膜熱硬化，製作半導體裝置。
(包埋性評價)
使用超聲波影像裝置(Hitachi FineTech公司製造，FS200II)觀察製作之半導體裝置中有無空隙。用二值化軟件(WinRoof ver.5.6)算出觀察圖像中空隙所佔之面積。將空隙所佔之面積相對於接著膜之表面積為10%以下的情形評價為「○」，將超過10%之情形評價為「×」。結果示於下述表1。
(突出評價)
觀察製作之半導體裝置之俯視圖像，評價有無接著膜自固定之半導體晶片之突出。突出量使用圖像處理裝置(Hitachi Engineering & Services，公司製造，商品名「FineSAT FS300III」)進行測定，將自半導體晶片之端部之最大突出量為0.5mm以下(半導體晶片一邊之長度的5%以下)的情形評價為「○」，將超過0.5mm之情形評價為「×」。結果示於下述表1。
於使用實施例之接著膜製作之半導體裝置中，可知空隙及突出均得到抑制，可製造可靠性較高之半導體裝置。另一方面，於比較例1中，雖然突出得到抑制，但為包埋性較差之結果。可認為其原因在於由於接著膜之於120℃下之熔融黏度過高，無法獲得對包括控制器晶片之基板之充分的密著性。於比較例2及3中，雖然包埋性良好，但突出量變大。可認為其原因在於，接著膜之於120℃下之熔融黏度過低，半導體晶片接著時之壓力引起之接著膜的變形過大。
[第2實施形態]
以下各實施例等對應於第2實施形態之上述半導體裝置之製造方法。
[包埋用接著膜之製作]
按照表2所示之比例將丙烯酸系樹脂A~C、環氧樹脂A及B、苯酚樹脂、二氧化矽、以及熱硬化觸媒溶解於甲基乙基酮，製備濃度40~50重量%之接著劑組合物溶液。
再者，下述表2中之簡稱及成分之詳情如以下所述。
丙烯酸系樹脂A：Nagase ChemteX公司製造，SG-70L
丙烯酸系樹脂B：Nagase ChemteX公司製造，WS-023 KE30
丙烯酸系樹脂C：Nagase ChemteX公司製造，SG-280 KE23
環氧樹脂A：東都化成股份有限公司製造，KI-3000
環氧樹脂B：三菱化學股份有限公司製造，JER YL980
苯酚樹脂：明和化成股份有限公司製造，MEH-7800H
二氧化矽：Admatechs股份有限公司製造，SE-2050MC
熱硬化觸媒：北興化學股份有限公司製造，TPP-K
將製備之接著劑組合物溶液塗佈於作為剝離襯墊之進行聚矽氧脫模處理之厚度50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜之脫模處理膜上，然後於130℃下乾燥2分鐘，製作厚度40μm之接著劑塗膜。另外，以下述層壓條件貼合3片製作之接著劑塗膜，藉此製作厚度120μm之包埋用接著膜。
<層壓條件>
層壓機裝置：輥層壓機
層壓速度：10mm/min
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：60℃
[切晶膜之製作]
作為基材，準備厚度為50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)。
於具備冷卻管、氮氣導入管、溫度計以及攪拌裝置之反應容器中投入丙烯酸-2-乙基己酯(以下亦稱為「2EHA」)86.4份、丙烯酸-2-羥基乙酯(以下亦稱為「HEA」)13.6份、過氧化苯甲醯0.2份以及甲苯65份，於氮氣流中以61℃進行6小時聚合處理，獲得丙烯酸系聚合物A。
於丙烯酸系聚合物A中加入異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙基酯(以下亦稱為「MOI」)14.6份，於空氣氣流中以50℃進行48小時加成反應處理，獲得丙烯酸系聚合物A'。
繼而，相對於丙烯酸系聚合物A' 100份，加入聚異氰酸酯化合物(商品名「CORONATE L」，日本聚胺酯股份有限公司製造)8份以及光聚合起始劑(商品名「IRGACURE 651」，Ciba Specialty Chemicals公司製造)5份，獲得黏著劑組合物溶液。
於準備之上述基材上塗佈所得之黏著劑組合物溶液並使其乾燥，形成厚度30μm之黏著劑層，藉此獲得切晶膜。
[切晶黏晶膜之製作]
將包埋用接著膜轉印於切晶膜之黏著劑層上，獲得切晶黏晶膜。再者，層壓之條件如下所述。
<層壓條件>
層壓機裝置：輥層壓機
層壓速度：10mm/min
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：30℃
[控制器安裝基板之製作]
以厚度10μm製作實施例1之組成之接著膜，作為控制器晶片用接著膜。將其於溫度40℃之條件下貼附於2mm見方、厚度50μm之控制器晶片。進而，經由接著膜將半導體晶片接著於BGA基板。此時之條件設為溫度120℃、壓力0.1MPa、1秒。進而，將接著有控制器晶片之BGA基板用乾燥機於130℃下進行4小時熱處理，使接著膜熱硬化。
繼而，使用打線接合器(新川股份有限公司，商品名「UTC-1000」)，於以下之條件下對控制器晶片進行打線接合。藉此，獲得於BGA基板上安裝有控制器晶片之控制器安裝基板。
<打線接合條件>
溫度：175℃
Au-線：23μm
S-水平：50μm
S-速度：10mm/s
時間：15ms
US-功率：100
壓力：20gf
S-壓力：15gf
導線間距：100μm
導線環高度：30μm
[半導體裝置之製作]
使用切晶黏晶膜，按照以下要領製作半導體裝置。
於單面附凸塊之矽晶圓之與電路面相反側的面，以包埋用接著膜為貼合面貼合切晶黏晶膜。作為單面附凸塊之矽晶圓，使用以下之矽晶圓。另外，貼合條件如下所述。
<單面附凸塊之矽晶圓>
矽晶圓之厚度：100μm
低介電材料層之材質：SiN膜
低介電材料層之厚度：0.3μm
凸塊之高度：60μm
凸塊之間距：150μm
凸塊之材質：焊料
<貼合條件>
貼合裝置：DR-3000III(日東精機股份有限公司製造)
層壓速度：10mm/s
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：60℃
貼合後，按照下述條件進行切割。另外，切割以成為10mm見方之晶片尺寸之方式進行全切。
<切割條件>
切割裝置：商品名「DFD-6361」DISCO公司製造
切割環：「2-8-1」(DISCO公司製造)
切割速度：30mm/sec
切割刃：
Z1：DISCO公司製造「203O-SE 27HCDD」
Z2：DISCO公司製造「203O-SE 27HCBB」
切割刃轉速：
Z1：40,000rpm
Z2：45,000rpm
切割方式：步進切割
晶圓晶片尺寸：10.0mm見方
繼而，自基材側照射紫外線，使黏著劑層硬化。紫外線照射使用紫外線照射裝置(製品名：UM810，製造商：日東精機股份有限公司製造)，紫外線放射量設為400mJ/cm2。
然後，藉由自各切晶膜之基材側用針頂起之方式，拾取包埋用接著膜與半導體晶片之積層體。拾取條件如下所述。
<拾取條件>
晶片接合裝置：新川股份有限公司製造，裝置名：SPA-300
針根數：9根
針之頂起量：350μm(0.35mm)
針頂起速度：5mm/秒
吸附保持時間：1000ms
繼而，利用拾取之積層體之包埋用接著膜將控制器安裝基板的 控制器晶片包埋，並且將半導體晶片接著於BGA基板。此時之接著條件設為100℃、壓力0.1MPa、1秒。藉此，獲得附半導體晶片之BGA基板。
進而，將附半導體晶片之BGA基板投入至加壓烘箱，於表2所示之壓力條件下以150℃進行1小時熱處理，使包埋用接著膜熱硬化，獲得半導體裝置。
[評價]
對包埋用接著膜、半導體裝置進行以下之評價。結果示於表2。
(於120℃下之熔融黏度)
使用流變儀(HAAKE公司製造，RS-1)，通過平行板法來測定包埋用接著膜之於120℃下之熔融黏度。自包埋用接著膜採取0.1g試樣，將其投料至預先於120℃下加熱之板。將剪切速度設為50s-1，測定自開始起300秒後之值作為熔融黏度。板間之間隙設為0.1mm。
(於150℃下之熔融黏度)
使用流變儀(HAAKE公司製造，RS-1)，利用平行板法來測定包埋用接著膜之於150℃下之熔融黏度。自包埋用接著膜採取0.1g試樣，將其投料至預先於150℃下加熱之板。將剪切速度設為5s-1，將自測定開始起120秒後之值作為熔融黏度。板間之間隙設為0.1mm。
(空隙面積)
對於半導體裝置，使用超聲波影像裝置(Hitachi FineTech公司製造，FS200II)觀察包埋用接著膜與BGA基板之間有無空隙。用二值化軟件(WinRoof ver.5.6)算出觀察圖像中空隙所佔之面積。將空隙所佔之面積相對於接著膜之表面積為5%以下的情形評價為「○」，將超過5%之情形評價為「×」。
於加壓下使包埋用接著膜熱硬化而成之實施例1~7之半導體裝置中，空隙面積較小，可靠性優異。另一方面，於大氣壓下使包埋用接著膜熱硬化而成之比較例1~6之半導體裝置中，空隙面積較實施例1~7更大，可靠性較差。
[第3實施形態]
以下之各實施例等對應於第3實施形態之上述接著片。
[實施例1~6及比較例1~3]
(接著膜之製作)
按照表3所示之比例將丙烯酸系樹脂A~C、環氧樹脂A及B、苯酚樹脂、二氧化矽、以及熱硬化觸媒溶解於甲基乙基酮，製備濃度40~50重量%之接著劑組合物溶液。
再者，下述表3中之簡稱及成分的詳情如以下所述。
丙烯酸系樹脂A：Nagase ChemteX公司製造，SG-70L
丙烯酸系樹脂B：Nagase ChemteX公司製造，WS-023 KE30
丙烯酸系樹脂C：Nagase ChemteX公司製造，SG-280 KE23
環氧樹脂A：東都化成股份有限公司製造，KI-3000
環氧樹脂B：三菱化學股份有限公司製造，JER YL980
苯酚樹脂：明和化成股份有限公司製造，MEH-7800H
二氧化矽：Admatechs股份有限公司製造，SE-2050MC
熱硬化觸媒：北興化學股份有限公司製造，TPP-K
將製備之接著劑組合物溶液塗佈於作為剝離襯墊而進行聚矽氧脫模處理之厚度50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜之脫模處理膜上，然後於130℃下乾燥2分鐘，製作厚度40μm之接著劑塗膜。另外，以下述層壓條件貼合3片製作之接著劑塗膜，藉此製作厚度120μm之接著膜。
<層壓條件>
層壓機裝置：輥層壓機
層壓速度：10mm/min
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：60℃
(熔融黏度之測定)
對於各實施例及比較例製作之熱硬化前之各接著膜，測定各自於100℃及150℃下之熔融黏度。即，使用流變儀(HAAKE公司製造，RS-1)，利用平行板法來測定。自各實施例或比較例製作之接著膜採取0.1g試樣，將其投料至預先於100℃下加熱之板。將剪切速度設為50s-1，將自測定開始起300秒後之值作為高剪切速度時之熔融黏度。另行採取0.1g試樣，將其投料至預先於150℃下加熱之板。將剪切速度設為5s-1，將自測定開始起120秒後之值作為低剪切速度時之熔融黏度。將板間之間隙設為0.1mm。結果示於下述表3。
(儲存彈性模數之測定)
儲存彈性模數之測定方法按照以下步驟進行。對於熱硬化前之各接著膜，使用黏彈性測定裝置(Rheometric公司製造，型號：RSA- II)測定於25℃下之儲存彈性模數。更詳細而言，切割接著膜使樣品尺寸為長度30mm×寬度10mm，將測定試樣安裝於膜拉伸測定用夾具上，於-30~100℃之溫度區域、於頻率1.0Hz、應變0.025%、升溫速度10℃/min之條件下進行測定，讀取25℃下之測定值，藉此求出。結果示於下述表3。
(切晶膜之製作)
作為基材，準備厚度為50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)。
於具備冷卻管、氮氣導入管、溫度計以及攪拌裝置之反應容器中投入丙烯酸-2-乙基己酯(以下亦稱為「2EHA」)86.4份、丙烯酸-2-羥基乙酯(以下亦稱為「HEA」)13.6份、過氧化苯甲醯0.2份以及甲苯65份，於氮氣流中以61℃進行6小時聚合處理，獲得丙烯酸系聚合物A。
於丙烯酸系聚合物A中加入異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯(以下亦稱為「MOI」)14.6份，於空氣氣流中以50℃進行48小時加成反應處理，獲得丙烯酸系聚合物A'。
繼而，相對於丙烯酸系聚合物A'100份，加入聚異氰酸酯化合物(商品名「CORONATE L」，日本聚胺酯股份有限公司製造)8份以及光聚合起始劑(商品名「IRGACURE 651」，Ciba Specialty Chemicals公司製造)5份，獲得黏著劑組合物溶液。
於準備之上述基材上塗佈所得之黏著劑組合物溶液並使其乾燥，形成厚度30μm之黏著劑層，藉此獲得切晶膜。
(切晶黏晶膜之製作)
將各實施例及比較例製作之接著膜轉印於上述切晶膜之黏著劑層上，獲得切晶黏晶膜。再者，層壓之條件如下所述。
<層壓條件>
層壓機裝置：輥層壓機
層壓速度：10mm/min
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：30℃
(控制器安裝基板之製作)
以厚度10μm製作實施例1之組成之接著膜作為控制器晶片用接著膜。將其於溫度40℃之條件下貼附於2mm見方、厚度50μm之控制器晶片。進而，經由接著膜將半導體晶片接著於BGA基板。此時之條件設為溫度120℃、壓力0.1MPa、1秒。進而，將接著有控制器晶片之BGA基板用乾燥機於130℃下進行4小時熱處理，使接著膜熱硬化。
繼而，使用打線接合器(新川股份有限公司，商品名「UTC-1000」)，於以下之條件下對控制器晶片進行打線接合。藉此，獲得BGA基板上安裝有控制器晶片之控制器安裝基板。
<打線接合條件>
溫度：175℃
Au-線：23μm
S-水平：50μm
S-速度：10mm/s
時間：15ms
US-功率：100
壓力：20gf
S-壓力：15gf
導線間距：100μm
導線環高度：30μm
(半導體裝置之製作)
另行使用上述切晶黏晶膜，按照以下要領實際進行半導體晶圓 之切割後，經由半導體晶片之拾取，製作半導體裝置，並且評價此時之包埋性及防晶片位移性。
於單面附凸塊之矽晶圓之與電路面相反側的面，以接著膜為貼合面貼合實施例及比較例之切晶黏晶膜。作為單面附凸塊之矽晶圓，使用以下之矽晶圓。另外，貼合條件如下所述。
<單面附凸塊之矽晶圓>
矽晶圓之厚度：100μm
低介電材料層之材質：SiN膜
低介電材料層之厚度：0.3μm
凸塊之高度：60μm
凸塊之間距：150μm
凸塊之材質：焊料
<貼合條件>
貼合裝置：DR-3000III(日東精機股份有限公司製造)
層壓速度：10mm/s
層壓壓力：0.15MPa
層壓機溫度：60℃
貼合後，按照下述條件進行切割。另外，切割以成為10mm見方之晶片尺寸之方式進行全切。
<切割條件>
切割裝置：商品名「DFD-6361」，DISCO公司製造
切割環：「2-8-1」(DISCO公司製造)
切割速度：30mm/sec
切割刃：
Z1：DISCO公司製造「203O-SE 27HCDD」
Z2：DISCO公司製造「203O-SE 27HCBB」
切割刃轉速：
Z1：40,000rpm
Z2：45,000rpm
切割方式：步進切割
晶圓晶片尺寸：10.0mm見方
繼而，自基材側照射紫外線，使黏著劑層硬化。紫外線照射使用紫外線照射裝置(製品名：UM810，製造商：日東精機股份有限公司製造)，紫外線放射量設為400mJ/cm2。
然後，藉由自各切晶膜之基材側用針頂起之方式，拾取接著膜與半導體晶片之積層體。拾取條件如下所述。
<拾取條件>
晶片接合裝置：新川股份有限公司製造，裝置名：SPA-300
針之根數：9根
針頂起量：350μm(0.35mm)
針頂起速度：5mm/秒
吸附保持時間：80ms
繼而，利用拾取之積層體之接著膜將控制器安裝基板的控制器晶片包埋，並且將半導體晶片接著於BGA基板。此時之接著條件設為100℃、壓力0.1MPa、2秒。
(包埋性評價)
使用超聲波影像裝置(Hitachi FineTech公司製造，FS200II)觀察將半導體晶片接著於基板之階段中之接著膜與基板之間有無空隙。用二值化軟件(WinRoof ver.5.6)算出觀察圖像中空隙所佔之面積。將空隙所佔之面積相對於接著膜之表面積為10%以下的情形評價為「○」，將超過10%之情形評價為「×」。結果示於下述表3。
進而，將接著有半導體晶片之BGA基板投入至加壓烘箱，於加 壓條件下以150℃進行1小時熱處理，使接著膜熱硬化，製作半導體裝置。關於加熱硬化時之加壓，具體而言，藉由向烘箱內以5kg/cm2(0.49MPa)填充氮氣來進行。
(防晶片位移性評價)
觀察製作之半導體裝置之俯視圖像，評價有無固定之半導體晶片自所期望之固定位置的位移。位移量使用圖像處理裝置(Hitachi Engineering & Services公司製造，商品名「FineSAT FS300III」)進行測定。於俯視下，將以與半導體晶片四角之任意頂點對應之方式預先設置於基板上之自固定位置識別用標記之半導體晶片四角之任一頂點的最大位移量為0.5mm以下(半導體晶片之一邊長度之5%以下)的情形評價為「○」，將超過0.5mm之情形評價為「×」。結果示於下述表3。
於使用實施例之接著膜而製作之半導體裝置中，可知空隙及晶片位移均得到抑制，可製造可靠性較高之半導體裝置。另一方面，於比較例1中，雖然晶片位移得到抑制，但為包埋性較較差之結果。可認為其原因在於接著膜之於100℃下之熔融黏度過高，無法獲得對包括控制器晶片之基板之充分密著性。於比較例2及3中，雖然包埋性良好，但晶片位移量變大。可認為其原因在於接著膜之於150℃下之熔融黏度過低，加壓加熱硬化時之壓力引起之接著膜之變形過大。

Claims (7)

  1. 一種接著膜，其用於將固定於被接著體上之第1半導體元件包埋，且將與該第1半導體元件不同之第2半導體元件固定於被接著體，於120℃下之剪切速度50s-1下之熔融黏度為50Pa．s以上且500Pa．s以下，且於熱硬化前之於25℃下之儲存彈性模數為50MPa以上且7000MPa以下。
  2. 如請求項1之接著膜，其包含無機填充劑，該無機填充劑之含量為10~80重量%。
  3. 一種切晶黏晶合膜，其具備：具有基材及形成於該基材上之黏著劑層的切晶膜，以及積層於上述黏著劑層上之如請求項1或2之接著膜。
  4. 一種半導體裝置之製造方法，其包括如下步驟：準備固定有第1半導體元件之被接著體的被接著體準備步驟；將如請求項3之切晶黏晶膜之接著膜與半導體晶圓貼合的貼合步驟；切割上述半導體晶圓及接著膜而形成第2半導體元件的切割步驟；將上述第2半導體元件與上述接著膜一起拾取的拾取步驟；以及利用與上述第2半導體元件一起拾取之接著膜，一面將固定於上述被接著體之上述第1半導體元件包埋一面將上述第2半導體元件固定於該被接著體的固定步驟。
  5. 如請求項4之半導體裝置之製造方法，其中上述接著膜具有較上 述第1半導體元件之厚度T1更厚之厚度T，上述被接著體與上述第1半導體元件經打線接合連接，且上述厚度T與上述厚度T1之差為40μm以上且260μm以下。
  6. 如請求項4之半導體裝置之製造方法，其中上述接著膜具有較上述第1半導體元件之厚度T1更厚的厚度T，上述被接著體與上述第1半導體元件經倒裝晶片連接，且上述厚度T與上述厚度T1之差為10μm以上且200μm以下。
  7. 一種半導體裝置，其利用如請求項4至6中任一項之半導體裝置之製造方法而獲得。
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