TWI655682B - 切割用黏著膠帶及半導體晶片的製造方法 - Google Patents
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Abstract
目的為提供對於形成複數半導體元件的元件基板，具有良好之接著性的切割用黏著膠帶，及使用其之半導體晶片的製造方法。
黏著膠帶(1)係將形成複數半導體元件，各半導體元件藉由封止樹脂封止的元件基板，或於各半導體元件上形成透鏡材的元件基板，分割成複數半導體晶片時所使用之切割用的黏著膠帶(1)，具備：基材(2)、及層積於基材(2)上，包含硬化型之矽氧烷系黏著劑及硬化劑的黏著劑層(3)。
Description
本發明係關於元件基板的切割所用之切割用黏著膠帶、及使用切割用黏著膠帶之半導體晶片的製造方法。
先前，作為為了製作具有LED(light emitting diode)等的半導體晶片所使用的切割用黏著膠帶，公知有具有由丙烯酸系樹脂所成之接著劑層的黏著膠帶(參照專利文獻1)。
又，作為使用切割用黏著膠帶來製作半導體晶片的方法，公知有於形成複數半導體元件之半導體元件基板的基板側貼附黏著膠帶，藉由切割機來切斷半導體元件基板的方法(參照專利文獻2)。
[專利文獻1]日本特開2013-38408號公報
[專利文獻2]日本特開2005-93503號公報
然而，近來，提案在切斷半導體元件基板來製作半導體晶片時，不在半導體元件基板的基板側，而在封止半導體元件之封止樹脂或形成設置於半導體元件上之透鏡材側，貼附黏著膠帶，進行切割的技術。
如此，在從對於半導體元件基板形成封止樹脂及透鏡材之側貼附黏著膠帶時，有黏著力不足，發生半導體晶片的飛散等之狀況。
本發明的目的係提供對於形成複數半導體元件的元件基板，具有良好之黏著性的切割用黏著膠帶，及使用其之半導體晶片的製造方法。
依據相關目的，本發明的切割用黏著膠帶係將形成複數半導體元件，各半導體元件藉由封止樹脂封止的元件基板，或於各半導體元件上形成透鏡材的元件基板，分割成複數半導體晶片時所使用之切割用黏著膠帶，其特徵為具備：基材；及黏著劑層，係層積於前述基材上，包含硬化型之矽氧烷系黏著劑及硬化劑。
在此，特徵可為對於前述元件基板，從由作為功能基而具有甲基及苯基之一方或雙方的矽氧烷樹脂所成的前述封止樹脂側或者前述透鏡材側貼附而使用。又，特徵可為
前述黏著劑層，係包含過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑，與由過氧化物所成的引發劑。進而，特徵可為前述引發劑的含有量，係相對於前述過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑100重量部，為0.01重量部~15重量部的範圍。又進而，特徵可為前述黏著劑層，係包含加成反應型矽氧烷系黏著劑、交聯劑、觸媒。又，特徵可為前述交聯劑的含有量，係相對於前述加成反應型矽氧烷系黏著劑100重量部，為0.05重量部~10重量部的範圍。
進而，將本發明理解為一種半導體晶片的製造方法的話，本發明之半導體晶片的製造方法，係包含：被覆工程，係以矽氧烷樹脂來覆蓋複數半導體元件被形成於基板上之元件基板的該複數半導體元件；貼附工程，係將具備基材與包含硬化型之矽氧烷系黏著劑及硬化劑之黏著劑層的黏著膠帶，對於前述元件基板，從前述矽氧烷樹脂側貼附；切斷工程，係將貼附前述黏著膠帶的前述元件基板，切斷成複數半導體晶片；及剝離工程，係從前述複數半導體晶片，剝離前述黏著膠帶。
依據本發明，可提供對於形成藉由封止樹脂封止之複數半導體元件的元件基板，具有良好之黏著性的切割用黏著膠帶，及使用其之半導體晶片的製造方法。
1‧‧‧黏著膠帶
2‧‧‧基材
3‧‧‧黏著劑層
100‧‧‧半導體元件基板
101‧‧‧基板
102‧‧‧半導體元件
103‧‧‧封止樹脂
104‧‧‧透鏡材
[圖1]揭示適用本實施形態之黏著膠帶的構造之一例的圖。
[圖2](a)~(d)係揭示使用本實施形態之黏著膠帶的半導體晶片之第1製造例的圖。
[圖3](a)~(d)係揭示使用本實施形態之黏著膠帶的半導體晶片之第2製造例的圖。
以下，針對本發明的實施形態，進行詳細說明。
圖1係揭示適用本實施形態之黏著膠帶1的構造之一例的圖。本實施形態的黏著膠帶1係使用於形成以封止樹脂封止之複數半導體元件的半導體元件基板，或於各半導體元件上形成透鏡材的半導體元件基板之切割的用途。具體來說，本實施形態的黏著膠帶1係利用對於半導體元件基板，從由矽氧烷樹脂所成之封止樹脂側或形成由矽氧烷樹脂所成之透鏡材之側貼附，使用於切割。再者，關於黏著膠帶1的使用方法，在後段詳細說明。
如圖1所示，本實施形態的黏著膠帶1係具有層積基材2與黏著劑層3的構造。
再者，雖省略圖示，黏著膠帶1係在基材2與黏著劑
層3之間，因應需要而具備增黏塗層(anchor coat layer)。又，於基材2的表面(與對向於黏著劑層3之面相反側之面)，施加表面處理亦可。進而，於黏著劑層3的表面(與對向於基材2之面相反側之面)，具備離型膜(Release liner)亦可。
本實施形態的黏著膠帶1所用之基材2的材料並未特別限定，可使用例如金屬製、塑膠製等。具體來說，作為基材2，例如可使用不銹鋼、軟質鋁等的金屬箔、或聚對苯二甲酸乙二脂、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二酸乙二醇酯、聚苯硫醚、雙軸延伸聚丙烯、聚醯亞胺、醯胺、聚環狀烯烴、氟系樹脂等的樹脂薄膜。又，因應用途，基材2例如使用層合鋁箔與樹脂薄膜的複合薄膜、將氧化鋁、二氧化矽等的金屬氧化物薄膜形成於樹脂薄膜的表面的複合薄膜、及更將該等複合薄膜與樹脂薄膜層合的複合薄膜亦可。
其中，作為基材2，也使用以聚對苯二甲酸乙二脂為主成分的材料為佳。
本實施形態的黏著劑層3係包含硬化型的矽氧烷系黏著劑，與用以使該矽氧烷系黏著劑硬化之硬化劑所構成。又，黏著劑層3係因應必要，包含著色劑等亦可。
黏著劑層3的厚度係5μm~50μm的範圍為佳，20μm~40μm的範圍更佳。在黏著劑層3的厚度未滿5μm時，因包含於黏著劑層3的矽氧烷系黏著劑變薄，黏著膠帶1的黏著力容易降低。另一方面，黏著劑層3的厚度比50μm厚時，容易發生黏著劑層3的凝聚破壞，在使用此種黏著膠帶1時，剝離黏著膠帶1時，黏著劑附著於黏著物之狀態下容易發生黏著劑殘留。
在此，在本實施形態的黏著劑層3中，作為硬化型的矽氧烷系黏著劑，可使用過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑或加成反應型矽氧烷系黏著劑。
以下，將使用過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑之狀況作為黏著劑層3的第1形態，將使用加成反應型矽氧烷系黏著劑之狀況作為黏著劑層3的第2形態，依序進行說明。
第1形態的黏著劑層3係包含過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑，與由過氧化物所構成之引發劑(硬化劑)所構成。
過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑係例如以聚二甲基矽氧烷等的有機聚矽氧烷與有機聚矽氧烷共聚物樹脂的有機聚矽氧烷混合物為主劑的黏著劑。
作為過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑，並未特別限定，可使用例如信越化學工業股份有限公司製的KR-100、KR-101-10、KR-130、Momentive Performance Materials公司製的YR3340、YR3286、PSA610-SM、XR37-B6722、道康寧東麗(Dow Corning Toray)股份有限公司製的SH4280等。
過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑係作為添加劑，包含改質劑亦可。作為過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑所用的添加劑(改質劑)，使用例如聚二甲基矽氧烷等的有機聚矽氧烷與有機聚矽氧烷共聚物樹脂、有機聚矽氧烷混合物。作為此種添加劑(改質劑)，並未特別限定，可使用例如道康寧東麗股份有限公司製的SD-7292、BY15-701A、SD-7226、SE-1886A/B、信越化學工業股份有限公司製的X-92-128、X-41-3003等。
此外，即使對於過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑，混合一併具有聚二甲基矽氧烷等的有機聚矽氧烷與有機聚矽氧烷共聚物樹脂及有機聚矽氧烷混合物的加成反應型矽氧烷系黏著劑，也可獲得與使用前述之添加劑(改質劑)時相同的改質效果。作為加成反應型矽氧烷系黏著劑，並未特別限定，可使用例如信越化學工業股份有限公司製的KR-3700、KR-3701、X-40-3237-1、X-40-3240、X-40-3291-1、X-40-3229、X-40-3270、X-40-3306、
Momentive Performance Materials公司製的TSR1512、TSR1516、XR37-B9204、道康寧東麗股份有限公司製的SD4580、SD4584、SD4585、SD4586、SD4587、SD4560、SD4570、SD4600PFC、SD4593、DC7651ADHESIVE等。
作為由過氧化物所成的引發劑，使用有機過氧化物。作為用於引發劑的有機過氧化物，並未特別限定，可舉出例如過氧化苯甲醯、過氧化二異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(特丁基過氧基)己烷(2,5-dimethyl-2,5-di-(tert-butyl peroxy)hexane)、1,1’-二(特丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷(1,1’-di-(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane)、1,3-二-(特丁基過氧基)-二異丙苯(1,3-di-(tert-butylperoxy)-diisopropylbenzene)等，作為販售品，可舉出日油股份有限公司製的NYPER K40等。
在此，第1形態的黏著劑層3之引發劑(有機過氧化物)的含有量，係相對於過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑100質量部，0.01重量部~15重量部的範圍為佳，0.05重量部~10重量部的範圍更佳，0.05重量部~3.5重量部的範圍更理想。又，第1形態的黏著劑層3之添加劑(改質劑)的含有量，係相對於過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑100重量部，0重量部~50重量部的範圍為佳，0重量部
~30重量部的範圍更佳。
利用將過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑相對之引發劑及改質劑的含有量設為上述之範圍，可將黏著劑層3的黏著力及保持力，作為切割用的黏著膠帶1，設為理想的範圍。
另一方面，過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑相對之引發劑的含有量過度低時，有於黏著劑層3中過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑不被充分硬化，無法獲得所希望的黏著力之狀況。又，在過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑未被充分硬化時，於黏著劑層3中容易發生凝聚破壞。結果，將黏著膠帶1使用於半導體元件基板的切割之後，從所得之半導體晶片剝離黏著膠帶1時，容易發生黏著劑殘留。
在過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑相對之引發劑的含有量過度高時，因過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑的硬化反應過度進行，黏著劑層3變硬，黏著膠帶1的黏著力容易降低。然後，在將該黏著膠帶1使用於切割時，切斷半導體元件基板時，切斷片即半導體晶片從黏著膠帶1剝離而容易飛散。
接下來，第2形態的黏著劑層3係作為矽氧烷系黏著劑，包含加成反應型矽氧烷系黏著劑，並且作為硬化劑，包含交聯劑及觸媒所構成。又，於第2形態的黏著劑層
3，包含用以抑制加成反應型矽氧烷系黏著劑之急遽加成反應的進行的反應控制材來構成亦可。
加成反應型矽氧烷系黏著劑係以1分子中至少含有兩個矽原子鍵結烯基之聚二甲基矽氧烷等的有機聚矽氧烷為主劑的黏著劑。再者，作為加成反應型矽氧烷系黏著劑所包含之有機聚矽氧烷的分子結構，例示例如，直鏈狀、具有一部分支鏈的直鏈狀、支鏈狀、網狀。
又，作為包含於加成反應型矽氧烷系黏著劑的有機聚矽氧烷所含有的烯基，例示例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基，尤其乙烯基為佳。
作為加成反應型矽氧烷系黏著劑，並未特別限定，可舉出例如信越化學工業股份有限公司製的KR3700、KR3701、X-40-3237-1、X-40-3240、X-40-3291-1、X-40-3229、X-40-3270、X-40-3306、Momentive Performance Materials公司製的TSR1512、TSR1516、XR37-B9204、道康寧東麗股份有限公司製的SD4580、SD4584、SD4585、SD4586、SD4587、SD4560、SD4570、SD4600PFC、SD4593、DC7651ADHESIVE等。
加成反應型矽氧烷系黏著劑係作為添加劑，包含改質劑亦可。作為加成反應型矽氧烷系黏著劑所用的添加劑
(改質劑)，使用例如聚二甲基矽氧烷等的有機聚矽氧烷與有機聚矽氧烷共聚物樹脂、有機聚矽氧烷混合物。作為此種添加劑(改質劑)，並未特別限定，可使用例如道康寧東麗股份有限公司製的SD-7292、BY15-701A、SD-7226、SE1886A/B、信越化學工業股份有限公司製的X-92-128、X-41-3003等。
此外，即使對於加成反應型矽氧烷系黏著劑，混合一併具有聚二甲基矽氧烷等的有機聚矽氧烷與有機聚矽氧烷共聚物樹脂及有機聚矽氧烷混合物的過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑，也可獲得與使用前述之添加劑(改質劑)時相同的改質效果。作為過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑，並未特別限定，可使用例如信越化學工業股份有限公司製的KR-100、KR-101-10、KR-130、Momentive Performance Materials公司製的YR3340、YR3286、PSA610-SM、XR37-B6722、道康寧東麗股份有限公司製的SH4280等。
於加成反應型矽氧烷系黏著劑的反應，作為交聯劑，使用1分子中至少具有兩個矽原子鍵結氫原子的有機聚矽氧烷。
作為用於交聯劑的有機聚矽氧烷的分子結構，例示例如，直鏈狀、具有一部分支鏈的直鏈狀、支鏈狀、網狀。
作為使用於加成反應型矽氧烷系黏著劑的反應的交聯
劑，並未特別限定，可舉出例如，信越化學股份有限公司製的X-92-122、道康寧東麗股份有限公司製的BY24-741等。
於加成反應型矽氧烷系黏著劑的反應，使用用以促進加成反應型矽氧烷系黏著劑與交聯劑的加成反應(矽氫化)所致之硬化的觸媒。
作為觸媒，使用鉑系觸媒、銠系觸媒、鈀系觸媒等之公知的矽氫化反應用觸媒。該等觸媒中，尤其鉑微粉末、鉑黑、負載鉑氧化矽微粉末、負載鉑活性碳、氯鉑酸、氯鉑酸的乙醇溶液、鉑的烯烴錯合物、鉑的烯矽氧烷錯合物等之鉑系觸媒因反應速度良好，所以理想。
作為使用於加成反應型矽氧烷系黏著劑的反應的觸媒，並未特別限定，可舉出例如，信越化學股份有限公司製的CAT-PL-50T、道康寧東麗股份有限公司製的SRX-212Cat、NC-25等。
作為於第2形態的黏著劑層3中因應必要所使用的反應控制劑，並未特別限定，可舉出例如，信越化學股份有限公司製的CAT-PLR-2、道康寧東麗股份有限公司製的BY24-808等。
在此，第2形態的黏著劑層3之交聯劑的含有量，係相對於加成反應型矽氧烷系黏著劑100重量部，0.05重量部~10重量部的範圍為佳，0.1重量部~7重量部的範圍更佳，0.1重量部~2重量部的範圍更理想。
又，第2形態的黏著劑層3之添加劑(改質劑)的含有量，係相對於加成反應型矽氧烷系黏著劑100重量部，0重量部~50重量部的範圍為佳，0重量部~30重量部的範圍更佳。
利用將加成反應型矽氧烷系黏著劑相對之交聯劑及改質劑的含有量設為上述之範圍，可將黏著劑層3的黏著力及保持力，作為切割用的黏著膠帶1，設為理想的範圍。
另一方面，加成反應型矽氧烷系黏著劑相對之交聯劑的含有量過度低時，有於黏著劑層3中交聯反應不被充分進行，無法獲得所希望的黏著力之狀況。又，在加成反應型矽氧烷系黏著劑的交聯反應未被充分進行時，於黏著劑層3中容易發生凝聚破壞。結果，將黏著膠帶1使用於半導體元件基板的切割之後，從所得之半導體晶片剝離黏著膠帶1時，容易發生黏著劑殘留。
進而，在加成反應型矽氧烷系黏著劑相對之交聯劑的含有量過度高時，因加成反應型矽氧烷系黏著劑的交聯反應過度進行，黏著劑層3變硬，黏著膠帶1的黏著力容易降低。然後，在將該黏著膠帶1使用於切割時，切斷半導體元件基板時，切斷片即半導體晶片從黏著膠帶
1剝離而容易飛散。
又，第2形態的黏著劑層3之觸媒的含有量，並未特別限定，可設為例如相對於加成反應型矽氧烷系黏著劑100重量部，0.01重量部~5重量部程度。
如上所述，在本實施形態的黏著膠帶1中，因應黏著膠帶1的製造條件及製造後的黏著膠帶1的使用條件，在基材2與黏著劑層3之間，設置配合基材種類的增黏塗層，或施加電暈處理等的表面處理亦可。藉此，可改善基材2與黏著劑層3的密接力。
於基材2的表面(與對向於黏著劑層3之面相反側之面)，施加剝離性改良處理等的表面處理亦可。作為基材2的表面處理所用的處理劑，並未特別限定，可使用例如長鏈烷基乙烯單體共聚物、氟化烷基乙烯單體共聚物、聚乙烯醇氨基甲酸酯、氨基醇酸系樹脂等之非矽氧烷系的剝離處理劑等。作為此種非矽氧烷系的剝離處理劑，可舉出例如，一方社油脂工業股份有限公司製的PIROIRU1050、PIROIRU1200等。
又，於黏著劑層3的表面(與對向於基材2之面相反
側之面)，設置離型膜亦可。作為離型膜，可使用對紙、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二脂等的薄膜，施加用以提升與黏著劑層3所包含之矽氧烷系黏著劑的離型性的剝離處理者。作為離型膜的剝離處理所用的材料，並未特別限定，可使用例如，氟矽酮、長鏈烷基乙烯單體共聚物、氨基醇酸系樹脂等的材料。
作為具有如以上說明之構造的黏著膠帶1整體的厚度，20μm~200μm的範圍為佳。
在黏著膠帶1的厚度比20μm薄之狀況中，將黏著膠帶1使用於半導體元件基板的切割時，有難以將形成之半導體晶片從黏著膠帶1剝取之狀況。
又，在黏著膠帶1的厚度比200μm厚之狀況中，從半導體元件基板的封止樹脂側貼附黏著膠帶1時，黏著膠帶1難以追隨封止樹脂的凹凸。結果，黏著膠帶1與封止樹脂的接著面積變小，有切割時半導體晶片容易飛散之虞。
接著，針對本實施形態之黏著膠帶1的製造方法進行說明。
再者，具有包含上述之第1形態的過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑之黏著劑層3的黏著膠帶1，與具有包含第
2形態的加成反應型矽氧烷系黏著劑之黏著劑層3的黏著膠帶1，可藉由相同的製造方法來製造。
在製造黏著膠帶1時，首先，於甲苯或乙酸乙酯等之泛用的有機溶劑，溶解硬化型的矽氧烷系黏著劑及硬化劑，獲得黏著劑溶液。接下來，將該黏著劑溶液，因應必要，以使用缺角輪塗布機(comma coater)等，成為所定厚度之方式塗布於進行表面處理及增黏塗層的形成之基材2的表面。
然後，利用將塗布黏著劑溶液的基材2，以60℃~160℃的溫度，加熱數分鐘~數十分鐘程度，使黏著劑溶液硬化，形成黏著劑層3。
藉由以上的工程，如圖1所示，可取得於基材2上層積黏著劑層3的黏著膠帶1。
如上所述，本實施形態的黏著膠帶1係使用於半導體元件基板的切割。在此，半導體元件基板係指於樹脂等的基板上，形成複數LED(Light emitting diode)等的半導體元件者。再者，在此種半導體元件基板中，通常為了從溫度及濕度等之外部環境的變化，保獲半導體元件，以覆蓋半導體元件之方式設置封止樹脂。又，在此種半導體元件基板中，為了有效地取出從LED等的半導體元件射出之光線，有於各半導體元件上設置透鏡材之狀況。
作為切斷半導體元件基板而用以取得複數半
導體晶片的方法，先前公知例如以下的方法。
首先，從半導體元件基板的基板側貼附切割用的黏著膠帶，並且藉由切割機等，從與貼附黏著膠帶之側相反側的形成半導體元件之側，切斷黏著膠帶。然後，利用從黏著膠帶剝取藉由切斷所形成之各半導體晶片，獲得複數半導體晶片。
但是，如此從半導體元件基板的基板側貼附切割用的黏著膠帶，進行半導體元件基板的切斷時，有發生切斷面(半導體晶片的基板側面)產生缺口之所謂下垂，切斷面變粗等的課題。
因此，近年來，為了解決此種課題，提案有對於半導體元件基板，從不是基板側，而是形成半導體元件之側，亦即封止半島體元件的封止樹脂及形成透鏡材之側，貼附切割用的黏著膠帶，來切斷半導體元件的方法。
在此，先前作為為了切斷半導體元件基板所使用之切割用的黏著膠帶，使用例如具有由丙烯酸樹脂所構成之黏著劑層者。
但是，從半導體元件基板的形成半導體元件之側(封止樹脂側，透鏡材側)貼附此種先前的黏著膠帶，來進行半導體元件基板的切割的話，例如，在封止樹脂與黏著膠帶的黏著力及透鏡材與黏著膠帶的黏著力不充分時，有發生切割時半導體晶片飛散等的問題之虞。
先前，作為半導體元件用的封止樹脂，利用具有優良電氣特性及耐熱性的環氧樹脂，但是，環氧樹脂
有使用於短波長的LED及高輸出的LED時容易變色等的問題。
所以，作為LED等之半導體元件用的封止樹脂，近年來，有很多使用矽氧烷樹脂之狀況。
作為使用作為半導體元件用之封止樹脂的矽氧烷樹脂，可舉出作為功能基，含有甲基及苯基雙方或一方的矽氧烷樹脂，亦即，作為功能基，含有甲基的矽氧烷樹脂、含有甲基與苯基雙方的矽氧烷樹脂、及含有苯基的矽氧烷樹脂。作為功能基，含有甲基及苯基雙方或一方的矽氧烷，係對於波長400nm~800nm之光線的透光率為較高的88%以上，折射率也為較高的1.41以上。因此，使用作為LED等之半導體元件用的封止樹脂時，可將從半導體元件射出的光線，有效率地取出至封裝的外部，可提升光取出效率。
利用即使在該等矽氧烷樹脂中，也使用作為功能基而含有苯基的矽氧烷樹脂，相較於使用僅含有甲基的矽氧烷樹脂之狀況，可更提升來自半導體元件之光線的光取出效率。
作為含有甲基的矽氧烷樹脂，並未特別限定，可舉出例如，信越化學工業有限公司製的KER-2300、KER-2460、KER-2500N、KER-2600、KER-2700、KER-2900、X-32-2528、MOMENTIVE PERFORMANCE MATERIALS公司製的IVS4312、IVS4312、XE14-C2042、IVS4542、IVS4546、IVS4622、IVS4632、IVS4742、IVS4752、
IVSG3445、IVSG0810、IVSG5778、XE13-C2479、IVSM4500、道康寧東麗股份有限公司製的OE-6351、OE-6336、OE-6301等。
作為含有甲基與苯基雙方的矽氧烷樹脂，並未特別限定，可舉出例如信越化學工業有限公司製的KER-6075、KER-6150、KER-6020等。
作為含有苯基的矽氧烷樹脂，並未特別限定，可舉出例如信越化學工業有限公司製的KER-6110、KER-6000、KER-6200、ASP-1111、ASP-1060、ASP-1120、ASP-1050P、MOMENTIVE PERFORMANCE MATERIALS公司製的XE14-C2508、道康寧東麗股份有限公司製的OE-6520、OE-6550、OE-6631、OE-6636、OE-6635、OE-6630等。
又，如上所述，在半導體元件基板中，因提升從半導體元件射出之光線的取出效率等的目的，有於各半導體元件上，設置由上述之矽氧烷樹脂所成的透鏡材之狀況。作為於半導體元件上設置透鏡材的方法，可舉出例如，將由上述之矽氧烷樹脂所成，覆蓋各半導體元件的封止樹脂，成形為透鏡形狀，將由上述之矽氧烷樹脂所成之透鏡材，更安裝於封止各半導體元件的封止樹脂上等。
然而，矽氧烷樹脂係例如與環氧樹脂等比較，具有高離型性的性質。所以，對於作為封止樹脂使用矽氧烷樹脂的半導體元件基板及形成由矽氧烷樹脂所成之透鏡材的半導體元件基板，從形成封止樹脂或透鏡材之側
貼附例如丙烯酸樹脂系的黏著膠帶時，封止樹脂或透鏡材即矽氧烷樹脂與黏著膠帶的接著力容易變小。結果，半導體元件基板的切斷時，更容易發生上述之半導體晶片的飛散等的問題。
相對於此，本實施形態的黏著膠帶1係如上所述，利用黏著劑層3包含硬化型的矽氧烷系黏著劑及硬化劑來構成，即使在進行半導體元件基板的切割時從形成封止樹脂或透鏡材之側進行貼附而使用之狀況中，也可保持良好的與半導體元件基板之封止樹脂的接著力。然後，相較於先前的黏著膠帶，在進行半導體元件基板的切割時，可抑制半導體晶片的飛散等的發生。
以下，針對本實施形態之黏著膠帶1的使用方法，及使用本實施形態的黏著膠帶1之半導體晶片的製造方法，詳細進行說明。
在此，首先針對將統一以封止樹脂封止複數半導體元件的半導體元件基板，製造半導體晶片的第1製造例，進行說明。圖2(a)~(d)係揭示使用本實施形態之黏著膠帶的半導體晶片之第1製造例的圖。
在本實施形態中，首先於例如由樹脂材料所成的基板101上，積載複數半導體元件102，作成半導體元件基板100。再者，半導體元件102係例如LED元件，雖省略圖示，例如層積包含藉由通電而發光之發光層等的複數半導體層所構成，於上部形成電極。
接著，將形成於半導體元件基板100之基板101上的
複數半導體元件102，以由矽氧烷樹脂所成之封止樹脂103統一封止(封止工程)。再者，在此範例中，藉由封止樹脂103統一封止複數半導體元件102，但是，藉由封止樹脂103個別封止各個半導體元件102亦可。再者，在此範例中，封止工程對應以矽氧烷樹脂覆蓋半導體元件102的被覆工程。
接下來，如圖2(a)所示，以黏著膠帶1的黏著劑層3與半導體元件基板100的封止樹脂103對向之方式，貼合黏著膠帶1與半導體元件基板100(貼附工程)。
接下來，如圖2(b)、(c)所示，在貼合黏著膠帶1與半導體元件基板100的封止樹脂103之狀態下，沿著切斷預定線X，藉由切割機等來切斷半導體元件基板100(切斷工程)。在此範例中，從基板101側切斷貼附黏著膠帶1的半導體元件基板100。又，如圖2(c)所示，在此範例中，進行切割全部半導體元件基板100的所謂全切斷。
接下來，利用從黏著膠帶1剝取(拾取)藉由切斷半導體元件基板100所形成之半導體晶片200，如圖2(d)所示，可取得被個體化之半導體晶片200(剝離工程)。
接下來，針對分割於複數半導體元件分別形成透鏡材的半導體元件基板，製造半導體晶片的第2製造例，進行說明。圖3(a)~(d)係揭示使用本實施形態之黏著膠帶的半導體晶片之第2製造例的圖。再者，在此，關於與圖2(a)~(d)所示之第1製造例相同的工程，省略說明。
在半導體晶片的第2製造例中，如圖3(a)所示，於形成於半導體元件基板100之基板101上的半導體元件102，分別形成由矽氧烷樹脂所成之透鏡材104(透鏡形成工程)。再者，在此範例中，透鏡形成工程對應以矽氧烷樹脂覆蓋半導體元件102的被覆工程。
作為形成透鏡材104的方法，可舉出將由矽氧烷樹脂所成，覆蓋各半導體元件102的封止樹脂成型為透鏡形狀，作為透鏡材104的方法，及於覆蓋各半導體元件102的封止樹脂上安裝由矽氧烷樹脂所成之透鏡材104的方法。
在此，作為將覆蓋半導體元件102的封止樹脂成型為透鏡形狀，設為透鏡材104的方法，並未特別限定，可舉出例如，壓縮成型、注入成型、轉印成型、印刷成型等。
又，作為於覆蓋各半導體元件102的封止樹脂上安裝透鏡材104的方法，並未特別限定，可舉出例如點膠法等。
接下來，如圖3(a)所示，以黏著膠帶1的黏著劑層3與形成於半導體元件基板100之各透鏡材104對向之方式，貼合黏著膠帶1與半導體元件基板100(貼附工程)。
接下來，如圖3(b)、(c)所示，在貼合黏著膠帶1與半導體元件基板100的透鏡材104之狀態下，沿著切斷預定線X，藉由切割機等來切斷半導體元件基板100(切斷工
程)。在此範例中，切斷預定線X係設定於形成在鄰接之半導體元件102上的透鏡材104彼此之間的區域。
接下來，利用從黏著膠帶1剝取(拾取)藉由切斷半導體元件基板100所形成之半導體晶片200，如圖3(d)所示，可取得被個體化，且分別形成透鏡材104之半導體晶片200(剝離工程)。
如上所述，在本實施形態的黏著膠帶1中，黏著劑層3包含硬化型的矽氧烷系黏著劑與硬化劑所構成。藉此，在將黏著膠帶1使用於切割時，即使在從半導體元件基板100的封止樹脂103或形成透鏡材104之側貼附之狀況中，也可保持良好的半導體元件基板100與黏著膠帶1的接著力。
尤其近年來，作為封止半導體元件102的封止樹脂103及設置於半導體元件102上的透鏡材104，大說使用離型性高的矽氧烷樹脂。相對於此，本實施形態的黏著膠帶1係利用具有上述之構造，即使對於由矽氧烷樹脂所成的封止樹脂103及透鏡材104也可具有良好的接著力。
結果，本實施形態的黏著膠帶1係在使用於半導體元件基板100的切割時，可抑制半導體晶片200的飛散。
尤其如圖3(a)~(d)所示，透鏡材104係通常外表面由球面及非球面所成，在從透鏡材104側貼附黏著膠帶1時，黏著膠帶1的黏著面成為曲面。通常，黏著膠帶1的黏著面成為曲面時，相較於黏著面為平面之狀況，黏著膠帶1與黏著面的接著力容易變低。相對於此，本實
施形態的黏著膠帶1係對於構成透鏡材104的矽氧烷樹脂，具有良好的接著力，故即使在從曲面的透鏡材104側貼附黏著膠帶1之狀況中，也可抑制半導體晶片200的飛散。
進而，本實施形態的黏著膠帶1的黏著劑層3所包含之硬化型的矽氧烷系黏著劑，係如上所述，具有與封止樹脂103及透鏡材104良好的黏著力之外，具有離型性高的性質。藉此，在本實施形態中，從黏著膠帶1剝離藉由半導體元件基板100的切割所得之半導體晶片200時，可抑制黏著劑附著於半導體晶片200之所謂黏著劑殘留的發生。
通常，例如將黏著劑層是以丙烯酸系的黏著劑構成的黏著膠帶，使用於半導體元件基板的切割之狀況中，從黏著膠帶剝取切斷後的黏著膠帶時，需要預先對於黏著膠帶照射紫外線，使黏著劑層的黏著性喪失。另一方面，在本實施形態的黏著膠帶1之狀況中，可不進行照射紫外線的工程，從黏著膠帶1剝離半導體晶片200。
所以，利用將本實施形態的黏著膠帶1使用於半導體元件基板100的切割，可使半導體晶片200的製造工程簡易化。
再者，在圖2(a)~(d)及圖3(a)~(d)中說明的方法，係使用黏著膠帶1之半導體晶片的製造方法之一例，黏著膠帶1的使用方法並不限定於前述方法。亦即，本實施形態的黏著膠帶1係只要是切割時，被貼附於具有
以封止樹脂封止之複數半導體元件，或分別形成透鏡材之複數半導體元件的半導體元件基板者，可不限定於前述方法而使用。
接下來，使用實施例及比較例，更具體說明本發明。再者，本發明並不限定於以下之實施例者。
本案發明者係分別針對作為黏著劑層3，使用過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑的第1形態，及作為黏著劑層3，使用加成反應型矽氧烷系黏著劑的第2形態，使硬化劑(引發劑，交聯劑)的添加量不同，進行黏著膠帶1的製作，並進行製作之黏著膠帶1的評估。
以下，針對各實施例及各比較例，進行詳細說明。
於甲苯，溶解由有機聚矽氧烷所成之過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑(信越化學工業有限公司製KR101-1)，與由甲基過氧化苯甲醯所成之引發劑(日油有限公司製NYPER K40)，調整黏著劑溶液。再者，過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑及引發劑的含有量係如表1所示般調整。
接下來，將該黏著劑溶液，塗布於厚度75μm的由聚對苯二甲酸乙二脂(PET)薄膜所成之基材2上後，利用以160度的溫度進行3分鐘的加熱，形成厚度30μm的黏著
劑層3，取得總厚度105μm的黏著膠帶1。
於甲苯，溶解分子內具有乙烯矽烷基的由有機聚矽氧烷所成之加成反應型矽氧烷系黏著劑(信越化學工業有限公司製X-40-3237-1)、鉑金屬系觸媒(信越化學工業有限公司製CAT-PL-50T)、分子內具有矽氫基的由有機聚矽氧烷所成之交聯劑(信越化學工業有限公司製X-92-122)，調整黏著劑溶液。再者，加成反應型矽氧烷系黏著劑、觸媒及交聯劑的含有量係如表1所示般調整。
接下來，將該黏著劑溶液，塗布於厚度75μm的由PET薄膜所成之基材2上後，利用以120度的溫度進行3分鐘的加熱，形成厚度30μm的黏著劑層3，取得總厚度105μm的黏著膠帶1。
將黏著劑層3之引發劑的含有量設為0以外，與實施例1~實施例4相同，取得黏著膠帶1。
將黏著劑層3之交聯劑的含有量設為0以外，與實施例5~實施例8相同，取得黏著膠帶1。
作為黏著劑層3，使用丙烯酸系的黏著劑以外，與實施例1~8相同，取得黏著膠帶1。
接下來，針對黏著膠帶1的評估方法進行說明。
針對以上述之方法製作的黏著膠帶1，依據JIS Z 0237(2000)記載的方法，進行對研磨SUS黏著力試驗(剝離黏著力試驗)。
具體來說，將黏著膠帶1貼附於以水砂紙研磨之不鏽鋼板(SUS304)，將質量2000g的滾筒以5mm/s的速度進行1往返，進行加壓黏接。接下來，放置20~40分鐘之後，使用拉力試驗機，對於不鏽鋼板，往180°方向以5mm/s的速度進行剝離，測定對於研磨SUS板的黏著力。
針對製作之黏著膠帶1，進行保持力試驗。
具體來說，將黏著膠帶1貼附於以水砂紙研磨之不鏽鋼板(SUS304)，測定在安裝所定配重之狀態以40℃的條件下保持24小時時的偏離量(mm)。在此，作為切割用黏著膠帶，在保持力試驗中測定之偏離量為25mm以下為佳。
又，經過24小時前黏著膠帶1從不鏽鋼板剝離而落
下時，測定開始測定到黏著膠帶1剝離為止的經過時間(分鐘)。再者，於表1中，保持力試驗之↓的標示，代表經過24小時前黏著膠帶1從不鏽鋼板偏移落下。
針對製作之黏著膠帶1，依據上述之黏著力試驗的方法，進行對矽氧烷樹脂黏著力試驗。
具體來說，將黏著膠帶1貼附於塗布矽氧烷樹脂的板(試驗片)，將質量2000g的滾筒以5mm/s的速度進行1往返，進行加壓黏接。接下來，放置20~40分鐘之後，使用拉力試驗機，對於塗布矽氧烷樹脂的板，往180°方向以5mm/s的速度進行剝離，測定對於矽氧烷樹脂的黏著力。
再者，於本試驗中作為塗布於貼附黏著膠帶1的板之矽氧烷樹脂，使用LED封止劑用的矽氧烷樹脂。
具體來說，作為矽氧烷樹脂A，使用含有LED裝置用矽氧烷材料即甲基的矽氧烷樹脂(信越化學工業製的KER-2500N)。
試驗片係如以下般製作。亦即，將KER-2500N的A劑與B劑以混合比1：1混合，作成混合液。接下來，將混合液對於不鏽鋼板(SUS304)塗布，以100℃加熱1小時後以150℃加熱兩小時來使其硬化。藉此，取得不鏽鋼板上形成矽氧烷樹脂A的試驗片。
又，作為矽氧烷樹脂B，使用含有LED裝置用矽氧烷材料即苯基的矽氧烷樹脂(信越化學工業製的
KER-6110)。
試驗片係如以下般製作。亦即，將KER-6110的A劑與B劑以混合比3：7混合，作成混合液。接下來，將混合液對於不鏽鋼板(SUS304)塗布，以100℃加熱兩小時後以150℃加熱5小時來使其硬化。藉此，取得不鏽鋼板上形成矽氧烷樹脂B的試驗片。
針對對於實施例1~實施例8及比較例1~比較例3的黏著膠帶1之評估結果，於表1進行揭示。
如表1所示，以包含硬化型的矽氧烷系黏著劑與硬化劑來構成黏著劑層3時(實施例1~實施例8)，
可確認黏著膠帶1對於研磨SUS板的黏著力、保持力、對於矽氧烷樹脂A的黏著力及對於矽氧烷樹脂B的黏著力，全部在理想範圍。
藉由，可確認包含硬化型的矽氧烷系黏著劑與硬化劑來構成黏著劑層3的黏著膠帶1，可有用於作為從半導體元件基板的封止樹脂或形成透鏡材之側貼附，使用於切割的切割用黏著膠帶。
接下來，實施例1~實施例8中，可確認相較於作為矽氧烷系黏著劑，使用過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑時(實施例1~實施例4)，由過氧化物所成之引發劑的含有量，相對於過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑100重量部，為0.05重量部~10重量部時(實施例1~實施例3)，黏著膠帶1的保持力更為良好。
進而，可確認引發劑的含有量相對於過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑100重量部，為0.05重量部~3.5重量部時(實施例1，實施例2)，黏著膠帶1之對於矽氧烷樹脂A的黏著力及對於矽氧烷樹脂B的黏著力更為良好。
所以，可確認作為矽氧烷系黏著劑，使用過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑時，由過氧化物所成之引發劑的含有量，相對於過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑100重量部，為0.05重量部~10重量部的範圍為佳，0.05重量部~3.5重量部的範圍更佳。
進而，實施例1~實施例8中，可確認相較於作為矽氧烷系黏著劑，使用加成反應型矽氧烷系黏著劑時(實施例5~實施例8)，交聯劑的含有量，相對於加成反應型矽氧烷系黏著劑100重量，為0.1重量部~7重量部時(實施例5~實施例7)，黏著膠帶1之對於研磨SUS板的黏著力、對於矽氧烷樹脂A的黏著力及對於矽氧烷樹脂B的黏著力更高，為0.1重量部~2重量部時(實施例5、實施例6)，黏著膠帶1之對於研磨SUS板的黏著力、對於矽氧烷樹脂A的黏著力及對於矽氧烷樹脂B的黏著力又更高。
所以，可確認作為矽氧烷系黏著劑，使用加成反應型矽氧烷系黏著劑時，交聯劑的含有量，相對於加成反應型矽氧烷系黏著劑100重量部，為0.1重量部~7重量部的範圍更佳，0.1重量部~2重量部的範圍又更佳。
相對於此，黏著劑層3不包含硬化劑(引發劑或交聯劑)時(比較例1，比較例2)，可確認黏著膠帶1的保持力明顯地比較低。此係可推測是因為黏著劑層3不包含硬化劑時，矽氧烷系黏著劑未硬化。
然後，將此種黏著膠帶1使用來作為切割用黏著膠帶時，可預測在將黏著膠帶1使用於半導體元件基板的切割之後，從所得之半導體晶片剝離黏著膠帶1時，容易發生黏著劑殘留。
又，作為黏著劑層3，使用丙烯酸系的黏著劑時(比較例3)，可確認雖然黏著膠帶1之對於研磨SUS板的黏著力及保持力良好，但是對於作為半導體元件的封止
樹脂所使用之矽氧烷樹脂A的黏著力及對於矽氧烷樹脂B的黏著力明顯較低。
在將此種黏著膠帶1，作為切割用黏著膠帶，從半導體元件基板的封止樹脂側貼附來使用時，可預測進行切割時，半導體元件基板及半導體晶片容易從黏著膠帶1剝離，易發生半導體晶片的飛散。
Claims (6)
- 一種切割用黏著膠帶，係將形成複數半導體元件，各半導體元件藉由封止樹脂封止的元件基板，或於各半導體元件上形成透鏡材的元件基板，分割成複數半導體晶片時所使用的切割用黏著膠帶，其特徵為具備：基材；及黏著劑層，係層積於前述基材上，包含硬化型之矽氧烷系黏著劑及硬化劑；對於前述元件基板，從由作為功能基而具有甲基及苯基之一方或雙方的矽氧烷樹脂所成的前述封止樹脂側或者前述透鏡材側貼附而使用。
- 如申請專利範圍第1項所記載之切割用黏著膠帶，其中，前述黏著劑層，係包含過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑，與由過氧化物所成的引發劑。
- 如申請專利範圍第2項所記載之切割用黏著膠帶，其中，前述引發劑的含有量，係相對於前述過氧化物硬化型矽氧烷系黏著劑100重量部，為0.01重量部~15重量部的範圍。
- 如申請專利範圍第1項所記載之切割用黏著膠帶，其中，前述黏著劑層，係包含加成反應型矽氧烷系黏著劑、交聯劑、觸媒。
- 如申請專利範圍第4項所記載之切割用黏著膠帶，其中，前述交聯劑的含有量，係相對於前述加成反應型矽氧烷系黏著劑100重量部，為0.05重量部~10重量部的範圍。
- 一種半導體晶片的製造方法，係包含：被覆工程，係以矽氧烷樹脂來覆蓋複數半導體元件被形成於基板上之元件基板的該複數半導體元件；貼附工程，係將具備基材與包含硬化型之矽氧烷系黏著劑及硬化劑之黏著劑層的黏著膠帶，對於前述元件基板，從前述矽氧烷樹脂側貼附；切斷工程，係將貼附前述黏著膠帶的前述元件基板，切斷成複數半導體晶片；及剝離工程，係從前述複數半導體晶片，剝離前述黏著膠帶。
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