TWI673338B - 帶切割帶的晶粒接合膜及半導體裝置的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的帶切割帶的晶粒接合膜具有切割帶與晶粒接合膜,晶粒接合膜含有熱塑性樹脂(a)、及25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b),熱硬化性樹脂(b)為選自由環氧樹脂及酚樹脂所組成的組群的1種以上,熱硬化性樹脂(b)相對於全部樹脂成分的含量為1重量%以上、50重量%以下,在170℃下進行1小時加熱硬化後的在260℃下的儲存彈性模數為0.05MPa以上。
Description
本發明是有關於一種帶切割帶的晶粒接合膜、及半導體裝置的製造方法。
先前,在半導體裝置的製造時半導體晶片在導線架(lead frame)或電極構件上的固著使用銀膏。所述固著處理是在導線架的晶粒焊墊(die pad)等上塗敷膏狀黏接劑,並在其上搭載半導體晶片使膏狀黏接劑層硬化而進行。
然而,膏狀黏接劑會因其黏度行為或劣化等而在塗敷量或塗敷形狀等方面產生大的不均。其結果,所形成的膏狀黏接劑的厚度變得不均勻,因此半導體晶片的固著強度的可靠性缺乏。即,若膏狀黏接劑的塗敷量不足,則半導體晶片與電極構件之間的固著強度變低,在其後的打線接合步驟中半導體晶片會剝離。另一方面,若膏狀黏接劑的塗敷量過多,則膏狀黏接劑會流延至半導體晶片上而產生特性不良,良率或可靠性降低。此種固著處理的問題隨著半導體晶片的大型化而變得特別顯著。因此,需要頻繁進行膏狀黏接劑的塗敷量的控制,而對作業性或生產性造成
妨礙。
在所述膏狀黏接劑的塗敷步驟中,有將膏狀黏接劑另外塗佈於導線架或形成晶片的方法。但是,在所述方法中,膏狀黏接劑層的均勻化困難,且膏狀黏接劑的塗佈需要特殊裝置或長時間。因此,揭示在切割步驟中將半導體晶圓進行黏接保持,並且亦賦予黏著(mount)步驟所需要的晶片固著用黏接劑層的帶切割帶的晶粒接合膜(例如參照下述專利文獻1)。
此種帶切割帶的晶粒接合膜具有在切割帶上積層黏接劑層(晶粒接合膜)的結構。另外,切割帶為在支撐基材上積層有黏著劑層的結構。所述帶切割帶的晶粒接合膜以如下方式使用。即,在藉由晶粒接合膜的保持下將半導體晶圓切割後,將支撐基材延伸而將半導體晶片與晶粒接合膜一起剝離,並將其分別回收。繼而,經由晶粒接合膜將半導體晶片黏接固定於雙順丁烯二醯亞胺-三嗪(Bismaleimide Triazine,BT)基板或導線架等被黏接體上。
[專利文獻1]日本專利特開昭60-57642號公報
近年來,存在如下傾向:半導體晶片封裝的多階段化取得進展,打線接合步驟或晶粒接合膜的硬化步驟需要長時間。在
所述步驟中,將帶切割帶的晶粒接合膜的晶粒接合膜在高溫下進行長時間處理,進行藉由密封樹脂的密封步驟作為以後的步驟時,存在於晶粒接合膜與被黏接體的邊界滯留氣泡(空隙)的狀態。若使用產生如此空隙的半導體裝置進行作為半導體關聯零件的可靠性評價而進行的耐濕回流焊試驗,則會在所述邊界產生剝離,而成為半導體裝置的可靠性說不上充分的狀況。
另外,此種晶粒接合膜為熱硬化性,因此需要在冷藏中進行運輸、保管,但此時有在晶粒接合膜產生龜裂、裂紋、碎片的擔憂,亦存在可使用的膜減少的課題。
本發明鑒於所述問題點而成,其目的在於提供一種帶切割帶的晶粒接合膜、及使用所述帶切割帶的晶粒接合膜的半導體裝置的製造方法,所述帶切割帶的晶粒接合膜在高溫下進行長時間熱處理的條件下,亦可在密封步驟後抑制在晶粒接合膜與被黏接體的邊界滯留氣泡(空隙),且亦可在冷藏運輸、保管時抑制在膜上產生龜裂、裂紋、碎片。
本申請案發明者等人為了解決所述先前的課題,而對帶切割帶的晶粒接合膜進行了研究。其結果發現,藉由在晶粒接合膜中含有熱塑性樹脂、及具有特定黏度的熱硬化性樹脂,而即便在高溫下進行長時間熱處理的條件下,亦可在密封步驟後抑制在晶粒接合膜與被黏接體的邊界滯留氣泡(空隙),且亦可在冷藏運輸、保管時抑制在膜上產生龜裂、裂紋、碎片,從而完成了本發
明。
即,本發明的帶切割帶的晶粒接合膜具有在基材上積層有黏著劑層的切割帶、及積層於所述黏著劑層上的晶粒接合膜,且其特徵在於:所述晶粒接合膜含有熱塑性樹脂(a)、及25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b),所述熱硬化性樹脂(b)為選自由環氧樹脂及酚樹脂所組成的組群的1種以上,所述熱硬化性樹脂(b)相對於全部樹脂成分的含量為1重量%以上、50重量%以下,所述晶粒接合膜在170℃下進行1小時加熱硬化後的在260℃下的儲存彈性模數為0.05MPa以上。
根據所述構成,相對於全部樹脂成分,晶粒接合膜含有1重量%以上、50重量%以下的25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b)。由於相對於全部樹脂成分而所述晶粒接合膜含有1重量%以上的25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b),因此即便在高溫下進行長時間熱處理的條件下,亦可適度抑制反應,並可在密封步驟後抑制在晶粒接合膜與被黏接體的邊界滯留氣泡(空隙)。
另外,由於相對於全部樹脂成分而所述晶粒接合膜含有1重量%以上的25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b),因此亦可在冷藏運輸、保管時抑制在膜上產生龜裂、裂紋、
碎片。另一方面,由於相對於全部樹脂成分而含有50重量%以下的所述熱硬化性樹脂(b),因此可抑制過度的黏性,並可使拾取性變得良好。
另外,由於所述晶粒接合膜在170℃下進行1小時加熱硬化後的在260℃下的儲存彈性模數為0.05MPa以上,因此可使耐濕回流焊試驗的可靠性變得良好。
如此,根據所述構成,由於所述晶粒接合膜含有熱塑性樹脂(a)、及25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b),所述熱硬化性樹脂(b)為選自由環氧樹脂及酚樹脂所組成的組群的1種以上,所述熱硬化性樹脂(b)相對於全部樹脂成分的含量為1重量%以上、50重量%以下,所述晶粒接合膜在170℃下進行1小時加熱硬化後的在260℃下的儲存彈性模數為0.05MPa以上,因此即便在高溫下進行長時間熱處理的條件下,亦可在密封步驟後抑制在晶粒接合膜與被黏接體的邊界滯留氣泡(空隙),並可使耐濕回流焊試驗的可靠性變得良好,而且亦可在冷藏運輸、保管時抑制在膜上產生龜裂、裂紋、碎片。
在所述構成中,較佳為所述熱塑性樹脂(a)為含有官能基的丙烯酸系共聚物。若所述熱塑性樹脂(a)為含有官能基的丙烯酸系共聚物,則在熱硬化時,在所述官能基與熱硬化性樹脂(b)之間進行交聯。其結果,可使將低分子成分交聯的結果、耐熱回流焊試驗的可靠性變得更良好。
在所述構成中,所述熱硬化性樹脂(b)較佳為下述化
學式(1)所示的熱硬化性樹脂。
(其中,式中,n為0~10的整數,R1分別獨立地表示烯丙基或H,至少1個為烯丙基,m為1~3的整數。)
若所述熱硬化性樹脂(b)為所述化學式(1)所示的熱硬化性樹脂,則由於具有烯丙基,並且由於烯丙基的蓬鬆,而抑制熱硬化反應的進行速度。其結果可抑制在運輸、保管時進行硬化反應。
在所述構成中,較佳為所述晶粒接合膜在5℃下的斷裂伸長率為10%以上。若所述晶粒接合膜在5℃下的斷裂伸長率為10%以上,則亦可在冷藏運輸、保管時進一步抑制在膜上產生龜裂、裂紋、碎片。
在所述構成中,較佳為所述黏著劑層包含含有丙烯酸2-乙基己酯作為結構單元的丙烯酸系聚合物。在本發明中,由於晶粒接合膜含有25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b),因此有黏著劑層與晶粒接合膜過度密接的擔憂。然而,若所述黏著劑層包含含有丙烯酸2-乙基己酯作為結構單元的丙烯
酸系聚合物,則可使自晶粒接合膜的剝離性變得良好。
另外,本發明的半導體裝置的製造方法的特徵在於包括:貼合步驟,將所述記載的帶切割帶的晶粒接合膜的晶粒接合膜、與半導體晶圓的背面貼合;切割步驟,將所述半導體晶圓與所述帶切割帶的晶粒接合膜一起切割,而形成晶片狀半導體元件;拾取步驟,將所述半導體元件與所述晶粒接合膜一起自所述帶切割帶的晶粒接合膜拾取;晶粒接合步驟,經由所述晶粒接合膜,將所述半導體元件在被黏接體上進行晶粒接合;打線接合步驟,對所述半導體元件進行打線接合;及將所述半導體元件進行密封的步驟。
根據所述構成,由於所述晶粒接合膜含有熱塑性樹脂(a)、及25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b),所述熱硬化性樹脂(b)為選自由環氧樹脂及酚樹脂所組成的組群的1種以上,所述熱硬化性樹脂(b)相對於全部樹脂成分的含量為1重量%以上、50重量%以下,所述晶粒接合膜在170℃下進行1小時加熱硬化後的在260℃下的儲存彈性模數為0.05MPa以上,因此即便在高溫下進行長時間熱處理的條件下,亦可在密封步驟後抑制在晶粒接合膜與被黏接體的邊界滯留氣泡(空隙),並可使耐濕回流焊試驗的可靠性變得良好,而且亦可在冷藏運輸、保管時抑制在膜上產生龜裂、裂紋、碎片。
根據本發明的帶切割帶的晶粒接合膜、及半導體裝置的製造方法,即便在高溫下進行長時間熱處理的條件下,亦可在密封步驟後抑制在晶粒接合膜與被黏接體的邊界滯留氣泡(空隙),並可使耐濕回流焊試驗的可靠性變得良好,而且亦可在冷藏運輸、保管時抑制在膜上產生龜裂、裂紋、碎片。
1‧‧‧基材
2‧‧‧黏著劑層
2a‧‧‧與圖2所示的黏著劑層2的工件貼附部分對應的部分
2b‧‧‧其他部分
3、3'、13、21‧‧‧晶粒接合膜
3a‧‧‧工件貼附部分(晶粒接合膜)
3b‧‧‧工件貼附部分3a以外的部分
4‧‧‧半導體晶圓
5‧‧‧半導體晶片
6‧‧‧被黏接體
7‧‧‧接合線
8‧‧‧密封樹脂
9‧‧‧間隔件
10、11‧‧‧帶切割帶的晶粒接合膜
15‧‧‧半導體晶片
圖1是表示本發明的一個實施形態的帶切割帶的晶粒接合膜的剖面示意圖。
圖2是表示所述實施形態的其他帶切割帶的晶粒接合膜的剖面示意圖。
圖3是表示經由所述帶切割帶的晶粒接合膜的晶粒接合膜而封裝半導體晶片的例子的剖面示意圖。
圖4是表示經由所述帶切割帶的晶粒接合膜的晶粒接合膜而將半導體晶片進行三維封裝的例子的剖面示意圖。
圖5是表示使用所述帶切割帶的晶粒接合膜,經由間隔件藉由晶粒接合膜將2個半導體晶片進行三維封裝的例子的剖面示意圖。
本實施形態的帶切割帶的晶粒接合膜10為在切割帶上積層有晶粒接合膜3的結構(參照圖1)。所述切割帶為在基材1
上積層有黏著劑層2的結構。晶粒接合膜3積層於切割帶的黏著劑層2上。
<晶粒接合膜>
晶粒接合膜3含有熱塑性樹脂(a)、及在25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b)。晶粒接合膜3在170℃下進行1小時加熱硬化後的在260℃下的儲存彈性模數為0.05MPa以上,較佳為0.07MPa以上。另外,晶粒接合膜3在170℃下進行1小時加熱硬化後的在260℃下的儲存彈性模數,並無特別限制,例如為2000MPa以下。由於晶粒接合膜3在170℃下進行1小時加熱硬化後的在260℃下的儲存彈性模數為0.05MPa以上,因此可使耐濕回流焊試驗的可靠性變得良好。
(熱塑性樹脂(a))
作為所述熱塑性樹脂(a),可列舉:天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、含有官能基的丙烯酸系共聚物、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、苯氧樹脂、丙烯酸系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)或聚對苯二甲酸丁二酯(Polybutylene Terephthalate,PBT)等飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、或氟樹脂等。所述熱塑性樹脂可單獨使用,或併用2種以上而使用。所述熱塑性樹脂中,特佳為含有官能基的丙烯酸系共聚物。在熱硬化時,在所述官能基與熱硬化性樹脂
(b)之間進行交聯。其結果,可使將低分子成分交聯的結果、耐熱回流焊試驗的可靠性變得良好。
作為所述含有官能基的丙烯酸系共聚物,若為具有官能基的丙烯酸系共聚物,則並無特別限定。作為所述官能基,可列舉縮水甘油基、羧基、羥基等。在含有官能基的丙烯酸系共聚物中導入所述官能基的方法並無特別限定,可藉由含有官能基的單體與其他單體成分的共聚合而導入,亦可在製備丙烯酸系單體的共聚物後使所述共聚物與具有所述官能基的化合物反應而導入。若考慮到含有官能基的丙烯酸系共聚物的製備的容易性等,則較佳為藉由含有官能基的單體與其他單體的共聚合的導入。作為含有官能基的單體,可較佳地使用:具有所述官能基、且具有可共聚合的乙烯性不飽和鍵的單體,例如可列舉:丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸、丙烯酸羥基乙酯等。作為含有官能基的丙烯酸系共聚物中的含有官能基的單體的含量,只要考慮作為目標的含有官能基的丙烯酸系共聚物的玻璃轉移點(Tg)等而决定即可。
作為構成所述含有官能基的丙烯酸系共聚物的其他單體,例如可列舉:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯等具有碳數為1~8的烷基的丙烯酸烷基酯,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯等具有碳數為1~8的烷基的甲基丙烯酸烷基酯,丙烯腈,苯乙烯,如丙
烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸或丁烯酸等般含有羧基的單體,如順丁烯二酸酐或衣康酸酐等般的酸酐單體,如(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)-甲酯等般含有羥基的單體,如苯乙烯磺酸、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)丙烯酸磺基丙酯或(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等般含有磺酸基的單體,或如2-羥基乙基丙烯醯基磷酸酯等般含有磷酸基的單體等。所述其他單體可使用1種或組合2種以上而使用。所述其他單體中,較佳為包含丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈中的至少1種。混合比率較佳為考慮共聚物的玻璃轉移點(Tg)等進行調整。
所述含有官能基的丙烯酸系共聚物的玻璃轉移點(Tg)只要獲得晶粒接合膜與矽晶圓之間的適度的黏接性,則並無特別限定,較佳為-30℃以上、40℃以下,更佳為-20℃以上、30℃以下。若玻璃轉移點小於-30℃,則有所述含有官能基的丙烯酸系共聚物在常溫下產生黏性而難以操作的情況。另一方面,若玻璃轉移點超過40℃,則有對矽晶圓的黏接力降低的擔憂。
(熱硬化性樹脂(b))
所述熱硬化性樹脂(b)在25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50
Pa.sec,更佳為0.5Pa.sec~40Pa.sec。另外,所述熱硬化性樹脂(b)相對於全部樹脂成分(晶粒接合膜的全部樹脂成分)的含量,為1重量%以上、50重量%以下,較佳為1重量%以上、40重量%以下。由於相對於全部樹脂成分而晶粒接合膜3含有1重量%以上的25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b),因此亦可在冷藏運輸、保管時抑制在膜上產生龜裂、裂紋、碎片。另一方面,由於相對於全部樹脂成分而含有50重量%以下的所述熱硬化性樹脂(b),因此可抑制過度的黏性,並可使拾取性變得良好。
所述熱硬化性樹脂(b)為選自由環氧樹脂及酚樹脂所組成的組群的1種以上,較佳為發揮出作為所述熱塑性樹脂(a)、特別是所述含有官能基的丙烯酸系共聚物的硬化劑的作用者。
作為所述熱硬化性樹脂(b),例如可列舉:液狀苯酚酚醛清漆樹脂、液狀環氧樹脂、液狀異氰酸酯樹脂等,其中,較佳為液狀酚樹脂、液狀環氧樹脂,特佳為液狀酚樹脂。所述可單獨使用,或併用2種以上而使用。另外,所謂液狀,是指25℃下的黏度為所述範圍內。
所述熱硬化性樹脂(b)中,較佳為下述化學式(1)所示的熱硬化性樹脂。
[化2]
(其中,式中,n為0~10的整數,R1分別獨立地表示烯丙基或H,至少1個為烯丙基,m為1~3的整數。)
就可將黏度適度地設為所期望的範圍的觀點而言,所述R1中的烯丙基的數量與H的數量的比例若以(烯丙基的數量):(H的數量)表示,則較佳為1:3。
另外,所述熱硬化性樹脂(b)的重量平均分子量較佳為100以上、5000以下,更佳為200以上、3000以下。藉由將所述熱硬化性樹脂(b)的重量平均分子量設為100以上、5000以下,而可與其他材料相容性佳地分散。另外,可防止向切割帶的轉移。另外,重量平均分子量是指藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)進行測定,藉由聚苯乙烯換算而算出的值。
所述熱硬化性樹脂(b)若為所述化學式(1)所示的熱硬化性樹脂,則由於具有烯丙基,並且由於烯丙基的蓬鬆,而可抑制熱硬化反應的進行速度。其結果可抑制在晶粒接合膜3的運輸、保管時進行硬化反應。
作為所述熱硬化性樹脂(b)的具體的製品,可列舉:明和化成公司製造的MEH-8000-4L、MEH-8000H、MEH-8015、
MEH-8005,群榮化學工業公司製造的XPL-4437E等。
晶粒接合膜3根據需要可適當調配無機填充劑、添加劑。作為所述無機填充劑(無機填料),例如可列舉:二氧化矽、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鎂、氧化鈣、氧化鎂、氮化鋁、硼酸鋁鬚晶、氧化鋁、氧化鋅、氮化硼、晶質二氧化矽、非晶質二氧化矽等。所述可單獨使用,或併用2種以上而使用。其中,就熱導性提高的觀點而言,較佳為鋁礬土、氮化鋁、氧化鋁(alumina)、氧化鋅、氮化硼、結晶性二氧化矽、非晶性二氧化矽等。所述無機填充劑的調配量較佳為相對於樹脂成分100重量份而設定為0重量份~95重量份。所述無機填充劑的調配量特佳為0重量份~90重量份。若晶粒接合膜3中包含無機填充劑,則可控制吸濕性。
作為所述添加劑,例如可列舉:阻燃劑、染料、矽烷偶合劑或離子捕捉劑等。作為所述阻燃劑,例如可列舉:三氧化銻、五氧化銻、溴化環氧樹脂等。所述可單獨使用,或併用2種以上而使用。作為所述矽烷偶合劑,例如可列舉:β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷等。所述化合物可單獨使用,或併用2種以上而使用。作為所述離子捕捉劑,例如可列舉:水滑石(hydrotalcite)類、氫氧化鉍等。所述可單獨使用,或併用2種以上而使用。
晶粒接合膜3在5℃下的斷裂伸長率較佳為10%以上,
更佳為15%以上。若晶粒接合膜3在5℃下的斷裂伸長率為10%以上,則亦可在冷藏運輸、保管時進一步抑制在膜上產生龜裂、裂紋、碎片。另外,就操作的觀點而言,所述晶粒接合膜3在5℃下的斷裂伸長率較佳為1500%以下,更佳為1000%以下。
另外,晶粒接合膜3在5℃下的斷裂伸長率與在25℃下的斷裂伸長率的差,較佳為小於1000%,更佳為小於800%。若所述斷裂伸長率的差為所述數值範圍內,則可抑制因溫度變化引起的晶粒接合膜的皺褶。
另外,晶粒接合膜在5℃下的斷裂伸長率、及在25℃下的斷裂伸長率的測定藉由實施例記載的方法而進行。
晶粒接合膜3的厚度(為積層體時為總厚度)並無特別限定,例如為3μm~200μm左右、較佳為5μm~150μm左右。
另外,晶粒接合膜3較佳為藉由分隔件進行保護(未圖示)。分隔件具有作為保護晶粒接合膜直至供於實用的保護材料的功能。另外,分隔件可進一步用作將晶粒接合膜3、晶粒接合膜3'轉印至切割帶時的支撐基材。分隔件是在晶粒接合膜上貼著工件時剝離。作為分隔件,亦可使用:聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚乙烯、聚丙烯,或藉由氟系剝離劑、丙烯酸長鏈烷基酯系剝離劑等剝離劑進行表面塗佈的塑膠膜或紙等。
另外,作為本發明的帶切割帶的晶粒接合膜,除了圖1所示的晶粒接合膜3外,亦可如圖2所示般為僅在半導體晶圓貼附部分積層晶粒接合膜3'的帶切割帶的晶粒接合膜11的構成。
<切割帶>
構成帶切割帶的晶粒接合膜10、帶切割帶的晶粒接合膜11的切割帶,為在基材1上積層有黏著劑層2的結構。以下,按照基材及黏著劑層的順序進行說明。
(基材)
所述基材1可使用具有紫外線透射性者,且為成為帶切割帶的晶粒接合膜10、帶切割帶的晶粒接合膜11的強度母體者。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、無規共聚合聚丙烯、嵌段共聚合聚丙烯、均聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烴,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、離子聚合物樹脂、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,聚醚醚酮,聚醯亞胺,聚醚醯亞胺,聚醯胺,全芳香族聚醯胺,聚苯基硫醚,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,矽酮樹脂,金屬(箔),紙等。
另外,作為基材1的材料,可列舉所述樹脂的交聯體等聚合物。所述塑膠膜可無延伸地使用,亦可根據需要使用實施了單軸或雙軸延伸處理者。若為藉由延伸處理等而賦予熱收縮性的樹脂片,則可藉由在切割後使所述基材1進行熱收縮,而使黏著劑層2與晶粒接合膜3、晶粒接合膜3'的黏接面積降低,而謀求半
導體晶片(半導體元件)的回收的容易化。
為了提高與鄰接的層的密接性、保持性等,基材1的表面可實施慣用的表面處理,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處理或物理處理,藉由底塗劑(例如後述的黏著物質)的塗佈處理。所述基材1可適當選擇同種或不同種者而使用,並可根據需要使用將多種混合(blend)者。
基材1的厚度並無特別限制,可適當决定,通常為5μm~200μm左右。
作為用於形成黏著劑層2的黏著劑,並無特別限制,例如可使用:丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑等通常的壓感性(pressure sensitive)黏著劑。作為所述壓感性黏著劑,就半導體晶圓或玻璃等忌諱污染的電子零件的藉由超純水或醇等有機溶劑的清潔清洗性等方面而言,較佳為將丙烯酸系聚合物作為基礎聚合物的丙烯酸系黏著劑。
作為所述丙烯酸系聚合物,例如可列舉:使用(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、二十烷基酯等烷基的碳數為1~30、特別是碳數為4~18的直鏈狀或支鏈狀烷基酯等)、及(甲基)丙烯酸環烷基酯(例如環戊酯、環己酯
等)的1種或2種以上作為單體成分的丙烯酸系聚合物等。其中,較佳為含有丙烯酸2-乙基己酯作為結構單元。若黏著劑層2包含含有丙烯酸2-乙基己酯作為結構單元的丙烯酸系聚合物,則可使自晶粒接合膜3的剝離性變得良好。另外,所謂(甲基)丙烯酸酯,是指丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯,本發明的(甲基)全部為相同的含義。
為了對凝聚力、耐熱性等進行改質,所述丙烯酸系聚合物根據需要可包含:和可與所述(甲基)丙烯酸烷基酯或(甲基)丙烯酸環烷基酯共聚合的其他單體成分對應的單元。作為此種單體成分,例如可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸等含有羧基的單體;順丁烯二酸酐、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)甲酯等含有羥基的單體;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)丙烯酸磺基丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含有磺酸基的單體;2-羥基乙基丙烯醯基磷酸酯等含有磷酸基的單體;丙烯醯胺、丙烯腈等。所述可共聚合的單體成分可使用1種或2種以上。所述可共聚合的單體的使用量較佳為全部單體成分的40重量%以下。
而且,所述丙烯酸系聚合物為了交聯,亦可根據需要包含多官能性單體等作為共聚合用單體成分。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、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯等。所述多官能性單體亦可使用1種或2種以上。就黏著特性等方面而言,多官能性單體的使用量較佳為全部單體成分的30重量%以下。
所述丙烯酸系聚合物藉由將單一單體或2種以上的單體混合物實施聚合而得。聚合亦可藉由溶液聚合、乳化聚合、塊狀聚合、懸浮聚合等任一種方式進行。就防止對清潔的被黏接體的污染等方面而言,較佳為低分子量物質的含量小。就所述方面而言,丙烯酸系聚合物的數量平均分子量較佳為30萬以上、更佳為40萬~300萬左右。
另外,為了提高作為基礎聚合物的丙烯酸系聚合物等的數量平均分子量,所述黏著劑中亦可適當採用外部交聯劑。作為外部交聯方法的具體的方法,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的交聯劑並進行反應的方法。在使用外部交聯劑時,其使用量根據與應交聯的基礎聚合物的平衡,進而根據作為黏著劑的使用用途而適當
决定。通常,相對於所述基礎聚合物100重量份,較佳為調配5重量份左右以下、更佳為調配0.1重量份~5重量份。而且,在黏著劑中,根據需要,除了所述成分外,亦可使用先前公知的各種黏著賦予劑、抗老化劑等添加劑。
黏著劑層2可藉由放射線硬化型黏著劑而形成。放射線硬化型黏著劑可藉由紫外線等放射線的照射而使交聯度增大,從而容易地降低其黏著力,並且藉由僅對與圖2所示的黏著劑層2的工件貼附部分對應的部分2a進行放射線照射,而設置與其他部分2b的黏著力的差。
另外,藉由根據圖2所示的晶粒接合膜3'使放射線硬化型黏著劑層2硬化,而可容易地形成黏著力顯著降低的所述部分2a。由於在進行硬化、並且黏著力降低的所述部分2a貼附晶粒接合膜3',因此黏著劑層2的所述部分2a與晶粒接合膜3'的界面具有在拾取時容易剝離的性質。另一方面,未照射放射線的部分具有充分的黏著力,並形成所述部分2b。
如上所述般,在圖1所示的帶切割帶的晶粒接合膜10的黏著劑層2中,藉由未硬化的放射線硬化型黏著劑而形成的所述部分2b與晶粒接合膜3黏著,而可確保切割時的保持力。如此,放射線硬化型黏著劑可在黏接.剝離的平衡佳地情況下支撐用以將晶片狀工件(半導體晶片等)固著於基板等被黏接體的晶粒接合膜3。在圖2所示的帶切割帶的晶粒接合膜11的黏著劑層2中,所述部分2b可固定晶圓環。
放射線硬化型黏著劑可無特別限制地使用:具有碳-碳雙鍵等放射線硬化性官能基、且表現出黏著性者。作為放射線硬化型黏著劑,例如可例示:在所述丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑等通常的壓感性黏著劑中,調配有放射線硬化性單體成分或寡聚物成分的添加型放射線硬化型黏著劑。
作為所調配的放射線硬化性單體成分,例如可列舉;胺基甲酸酯寡聚物、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、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,放射線硬化性寡聚物成分可列舉:胺基甲酸酯系、聚醚系、聚酯系、聚碳酸酯系、聚丁二烯系等各種寡聚物,適當的是其分子量為100~30000左右的範圍者。放射線硬化性單體成分或寡聚物成分的調配量,可根據所述黏著劑層的種類,而適當决定可降低黏著劑層的黏著力的量。通常,相對於構成黏著劑的丙烯酸系聚合物等基礎聚合物100重量份,例如為5重量份~500重量份、較佳為40重量份~150重量份左右。
另外,作為放射線硬化型黏著劑,除了所述說明的添加型放射線硬化型黏著劑外,基礎聚合物可列舉:使用在聚合物側鏈或主鏈中或主鏈末端具有碳-碳雙鍵者的內在型放射線硬化型黏著劑。內在型放射線硬化型黏著劑無須含有或不大量含有作為低分子成分的寡聚物成分等,因此可在寡聚物成分等不經時地移
動至黏著劑中的狀態下,形成穩定的層結構的黏著劑層,因此較佳。
具有所述碳-碳雙鍵的基礎聚合物可無特別限制地使用:具有碳-碳雙鍵、且具有黏著性者。作為此種基礎聚合物,較佳為將丙烯酸系聚合物作為基本骨架者。作為丙烯酸系聚合物的基本骨架,可列舉:所述例示的丙烯酸系聚合物。
在所述丙烯酸系聚合物中導入碳-碳雙鍵的方法並無特別限制,可採用各種方法,但碳-碳雙鍵導入至聚合物側鏈的分子設計容易。例如可列舉如下的方法:預先在丙烯酸系聚合物中將具有官能基的單體進行共聚合後,使具有可與所述官能基反應的官能基及碳-碳雙鍵的化合物在維持碳-碳雙鍵的放射線硬化性的狀態下進行縮合或加成反應。
作為所述官能基的組合的例子,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。所述官能基的組合中,就反應追蹤的容易性而言,較佳為羥基與異氰酸酯基的組合。另外,若為如藉由所述官能基的組合,而生成具有所述碳-碳雙鍵的丙烯酸系聚合物的組合,則官能基可存在於丙烯酸系聚合物與所述化合物的任一側,在所述較佳的組合中,較佳為丙烯酸系聚合物具有羥基、所述化合物具有異氰酸酯基的情形。此時,作為具有碳-碳雙鍵的異氰酸酯化合物,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
所述例示的含有羥基的單體或2-羥基乙基乙烯醚、4-羥基丁基乙烯醚、二乙二醇單乙烯醚的醚系化合物等進行共聚合而得者。
所述內在型放射線硬化型黏著劑可單獨使用所述具有碳-碳雙鍵的基礎聚合物(特別是丙烯酸系聚合物),亦可在不使特性惡化的程度下調配所述放射線硬化性單體成分或寡聚物成分。放射線硬化性寡聚物成分等通常相對於基礎聚合物100重量份而為30重量份的範圍內,較佳為0重量份~10重量份的範圍。
所述放射線硬化型黏著劑在藉由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-嗎啉基丙烷-1等苯乙酮系化合物;安息香乙醚、安息香異丙醚、大茴香偶姻甲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-苯酮-1,1-丙烷二酮-2-(鄰乙氧基羰基)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;硫雜蒽酮、2-氯硫雜蒽酮、2-甲基硫雜蒽酮、2,4-二甲基硫雜蒽酮、異丙基硫雜蒽酮、2,4-二氯硫雜蒽酮、2,4-二乙基硫雜蒽酮、2,4-二異丙基硫雜蒽酮等硫雜蒽酮系化合物;樟腦醌;鹵化酮;醯基氧化膦;醯基磷酸酯等。光聚合起始劑的調配量相對於構成黏著劑的丙烯酸系聚合物等基礎聚合物
100重量份,例如為0.05重量份~20重量份左右。
另外,作為放射線硬化型黏著劑,例如可列舉:日本專利特開昭60-196956號公報所揭示的包含具有2個以上不飽和鍵的加成聚合性化合物、具有環氧基的烷氧基矽烷等光聚合性化合物、與羰基化合物、有機硫化合物、過氧化物、胺、鎓鹽系化合物等光聚合起始劑的橡膠系黏著劑或丙烯酸系黏著劑等。
在藉由放射線硬化型黏著劑形成黏著劑層2時,以黏著劑層2中的所述部分2a的黏著力<其他部分2b的黏著力的方式,對黏著劑層2的一部分進行放射線照射。
作為在所述黏著劑層2上形成所述部分2a的方法,可列舉:在支撐基材1上形成放射線硬化型黏著劑層2後,對所述部分2a部分地照射放射線使其硬化的方法。部分的放射線照射可經由形成與工件貼附部分3a以外的部分3b等對應的圖案的光罩而進行。另外,可列舉:成斑點狀地照射紫外線使其硬化的方法等。放射線硬化型黏著劑層2的形成可藉由以下方式進行:將設置於分隔件上者轉印至支撐基材1上。部分的放射線硬化亦可對設置於分隔件上的放射線硬化型黏著劑層2進行。
另外,在藉由放射線硬化型黏著劑形成黏著劑層2時,可使用將支撐基材1的至少單面的與工件貼附部分3a對應的部分以外的部分的全部或一部分遮光者,在其上形成放射線硬化型黏著劑層2後進行放射線照射,使與工件貼附部分3a對應的部分硬化,而形成降低了黏著力的所述部分2a。作為遮光材料,可藉由
印刷或蒸鍍等製作在支撐膜上可成為光罩者。根據所述製造方法,可效率佳地製造本發明的帶切割帶的晶粒接合膜10。
另外,在放射線照射時,在因氧氣引起硬化阻礙時,理想為藉由某些方法將氧氣(空氣)自放射線硬化型黏著劑層2的表面阻擋。例如可列舉:藉由分隔件被覆所述黏著劑層2的表面的方法、或在氮氣環境中進行紫外線等放射線的照射的方法等。
黏著劑層2的厚度並無特別限定,就兼顧防止晶片切斷面的缺陷或保持黏接層的固定等方面而言,較佳為1μm~50μm左右。且較佳為2μm~30μm、更佳為5μm~25μm。
<帶切割帶的晶粒接合膜的製造方法>
本實施形態的帶切割帶的晶粒接合膜10、帶切割帶的晶粒接合膜11,例如可藉由分別預先製作切割帶及晶粒接合膜,最後將所述進行貼合而製作。具體而言,可根據如以下的順序進行製作。
首先,基材1可藉由先前公知的製膜方法而製膜。作為所述製膜方法,例如可例示:研光機製膜法、在有機溶劑中的澆鑄法、密閉體系中的膨脹擠出法、T模擠出法、共擠出法、乾式積層(laminate)法等。
繼而,製備黏著劑層形成用黏著劑組成物。黏著劑組成物中調配有如在黏著劑層的項中所說明的樹脂或添加物等。將所製備的黏著劑組成物塗佈於基材1上形成塗佈膜後,將所述塗佈膜在特定條件下進行乾燥(根據需要進行加熱交聯),而形成黏著劑層2。作為塗佈方法,並無特別限定,例如可列舉:輥塗、絲網
塗敷、凹版塗敷等。另外,作為乾燥條件,例如在乾燥溫度為80℃~150℃、乾燥時間為0.5分鐘~5分鐘的範圍內進行。另外,在分隔件上塗佈黏著劑組成物形成塗佈膜後,可在所述乾燥條件下使塗佈膜乾燥而形成黏著劑層2。然後,將黏著劑層2與分隔件一起貼合於基材1上。藉此,製作具備基材1及黏著劑層2的切割帶。另外,作為切割帶,只要至少具備基材及黏著劑層即可,在具有分隔件等其他要素時,亦稱為切割帶。
晶粒接合膜3、晶粒接合膜3'例如以如下方式製作。首先,製作作為晶粒接合膜3、晶粒接合膜3'的形成材料的黏接劑組成物。在所述黏接劑組成物中,如晶粒接合膜的項中所說明般,調配有熱塑性樹脂(a)、或25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b)、各種添加劑等。
繼而,在基材分隔件上以成為特定厚度的方式塗佈所製備的黏接劑組成物而形成塗佈膜後,將所述塗佈膜在特定條件下乾燥,而形成黏接劑層。作為塗佈方法,並無特別限定,例如可列舉:輥塗、絲網塗敷、凹版塗敷等。另外,作為乾燥條件,例如在乾燥溫度為70℃~160℃、乾燥時間為1分鐘~5分鐘的範圍內進行。另外,在分隔件上塗佈黏接劑組成物形成塗佈膜後,可在所述乾燥條件下使塗佈膜乾燥而形成黏接劑層。然後,將黏接劑層與分隔件一起貼合於基材分隔件上。另外,在本發明中,不僅包括晶粒接合膜單獨由黏接劑層形成的情形,而且亦包括由黏接劑層與分隔件等其他要素形成的情形。
繼而,自晶粒接合膜3、晶粒接合膜3'及切割帶分別剝離分隔件,以黏接劑層與黏著劑層成為貼合面的方式將兩者貼合。貼合例如可藉由壓接進行。此時,積層(laminate)溫度並無特別限定,例如較佳為30℃~50℃,更佳為35℃~45℃。另外,線壓並無特別限定,例如較佳為0.1kgf/cm~20kgf/cm,更佳為1kgf/cm~10kgf/cm。繼而,將黏接劑層上的基材分隔件剝離,而獲得本實施形態的帶切割帶的晶粒接合膜。
<半導體裝置的製造方法>
繼而,以下對使用本實施形態的帶切割帶的晶粒接合膜10的半導體裝置的製造方法進行說明。
首先,如圖1所示般,在帶切割帶的晶粒接合膜10中的晶粒接合膜3的半導體晶圓貼附部分3a上壓接半導體晶圓4,並將其進行黏接保持而固定(貼合步驟)。本步驟一邊藉由壓接輥等擠壓機構擠壓一邊進行。
繼而,進行半導體晶圓4的切割。藉此,將半導體晶圓4切割成特定尺寸而分離(separating),而製造半導體晶片5(切割步驟)。切割例如自半導體晶圓4的電路面側根據常法進行。另外,在本步驟中,例如可採用:進行切入直至帶切割帶的晶粒接合膜10為止的被稱為全切(full cut)的切割方式等。作為本步驟中所用的切割裝置,並無特別限定,可使用先前公知者。另外,半導體晶圓藉由帶切割帶的晶粒接合膜10而黏接固定,因此可抑制晶片缺陷或晶片飛散,並且亦可抑制半導體晶圓4的破損。
為了將黏接固定於帶切割帶的晶粒接合膜10的半導體晶片剝離,而進行半導體晶片5的拾取(拾取步驟)。作為拾取的方法,並無特別限定,可採用先前公知的各種方法。例如可列舉:藉由針自帶切割帶的晶粒接合膜10側上頂各半導體晶片5,並藉由拾取裝置拾取經上頂的半導體晶片5的方法等。
此處,在黏著劑層2為紫外線硬化型時,拾取是在對所述黏著劑層2照射紫外線後進行。藉此,黏著劑層2對晶粒接合膜3a的黏著力降低,半導體晶片5的剝離變得容易。其結果可在不損傷半導體晶片的狀態下拾取。紫外線照射時的照射強度、照射時間等條件並無特別限定,只要根據需要適當進行設定即可。另外,作為紫外線照射所使用的光源,可使用所述者。
繼而,如圖3所示般,將藉由切割而形成的半導體晶片5經由晶粒接合膜3a而晶粒接合於被黏接體6(晶粒接合步驟)。作為被黏接體6,可列舉:導線架、捲帶式自動結合(Tape Automated Bonding,TAB)膜、基板或另外製作的半導體晶片等。被黏接體6例如可為如容易變形的變形型被黏接體,亦可為難以變形的非變形型被黏接體(半導體晶圓等)。
作為所述基板,可使用先前公知者。另外,作為所述導線架,可使用:Cu導線架、42合金導線架等金屬導線架或包含環氧玻璃、BT(雙順丁烯二醯亞胺-三嗪)、聚醯亞胺等的有機基板。但是,本發明並不限定於此,亦包括:將半導體元件黏著、並可與半導體元件進行電性連接而使用的電路基板。
晶粒接合藉由壓接進行。作為晶粒接合的條件,並無特別限定,可根據需要進行適當設定。具體而言,例如可在晶粒接合溫度為80℃~160℃、接合壓力為5N~15N、接合時間為1秒鐘~10秒鐘的範圍內進行。
繼而,藉由對晶粒接合膜3a進行加熱處理而使其熱硬化,而使半導體晶片5與被黏接體6黏接。作為加熱處理條件,較佳為溫度為80℃~180℃的範圍內,且加熱時間為0.1小時~24小時、較佳為0.1小時~4小時、更佳為0.1小時~1小時的範圍內。
繼而,藉由接合線7將被黏接體6的端子部(內部引線)的前端與半導體晶片5上的電極焊墊(未圖示)進行電性連接(打線接合步驟)。作為所述接合線7,例如可使用金線、鋁線或銅線等。進行打線接合時的溫度在80℃~250℃、較佳為80℃~220℃的範圍內進行。另外,所述加熱時間進行數秒鐘~數分鐘。結線是在以成為所述溫度範圍內的方式進行加熱的狀態下,藉由併用利用超音波的振動能量(vibrational energy)與利用施加加壓的壓接能量而進行。
另外,打線接合步驟可在不藉由加熱處理使晶粒接合膜3熱硬化的狀態下進行。此時,相對於被黏接體6,晶粒接合膜3a在25℃下的剪切黏接力較佳為0.2MPa以上,更佳為0.2MPa~10MPa。藉由將所述剪切黏接力設為0.2MPa以上,而即便在不使晶粒接合膜3a熱硬化的狀態下進行打線接合步驟,亦不會因所述步
驟中的超音波振動或加熱,而在晶粒接合膜3a與半導體晶片5或被黏接體6的黏接面產生剪切變形。即,半導體元件不會因打線接合時的超音波振動而變動,藉此防止打線接合的成功率降低。
另外,未硬化的晶粒接合膜3a即便進行打線接合步驟,亦不會完全熱硬化。而且,晶粒接合膜3a的剪切黏接力即便在80℃~250℃的溫度範圍內,亦需要0.2MPa以上。原因是,若在所述溫度範圍內剪切黏接力小於0.2MPa,則半導體元件會因打線接合時的超音波振動而變動,無法進行打線接合,而良率降低。
繼而,進行藉由密封樹脂8將半導體晶片5密封的密封步驟。本步驟是為了保護搭載於被黏接體6的半導體晶片5或接合線7而進行。本步驟藉由利用模具將密封用樹脂成型而進行。作為密封樹脂8,例如使用環氧系樹脂。樹脂密封時的加熱溫度通常在175℃下進行60秒鐘~90秒鐘,但本發明並不限定於此,例如可在165℃~185℃下進行數分鐘硬化。藉此,使密封樹脂硬化,並且在晶粒接合膜3a未熱硬化時亦使所述晶粒接合膜3a熱硬化。即,本發明中,在未進行後述的後硬化步驟時,亦可在本步驟中使晶粒接合膜3a熱硬化而黏接,並可有助於減少製造步驟數及縮短半導體裝置的製造時間。
在所述後硬化步驟中,藉由所述密封步驟使硬化不足的密封樹脂8完全硬化。在密封步驟中,未將晶粒接合膜3a熱硬化時,可在本步驟中與密封樹脂8的硬化一起使晶粒接合膜3a熱硬化而實現黏接固定。本步驟中的加熱溫度因密封樹脂的種類而不
同,例如為165℃~185℃的範圍內,加熱時間為0.5小時~8小時左右。
另外,本發明的帶切割帶的晶粒接合膜如圖4所示般,亦可較佳地用於將多個半導體晶片積層而進行三維封裝的情形。圖4是表示經由晶粒接合膜將半導體晶片進行三維封裝的例子的剖面示意圖。在圖4所示的三維封裝時,首先,將以成為與半導體晶片相同尺寸的方式切出的至少1個晶粒接合膜3a貼附於被黏接體6上後,經由晶粒接合膜3a,將半導體晶片5以其打線接合面成為上側的方式進行晶粒接合。繼而,避開半導體晶片5的電極焊墊部分而貼附晶粒接合膜13。繼而,在晶粒接合膜13上將其他半導體晶片15以其打線接合面成為上側的方式進行晶粒接合。然後,藉由將晶粒接合膜3a、晶粒接合膜13進行加熱,而進行熱硬化而黏接固定,並提高耐熱強度。作為加熱條件,與所述同樣,較佳為溫度為80℃~200℃的範圍內,且加熱時間為0.1小時~24小時的範圍內。
另外,在本發明中,亦可不將晶粒接合膜3a、晶粒接合膜13進行熱硬化,而僅進行晶粒接合。然後,亦可在不經過加熱步驟的狀態下進行打線接合,繼而藉由密封樹脂將半導體晶片密封,而將所述密封樹脂進行後硬化(after cure)。
繼而,進行打線接合步驟。藉此,藉由接合線7將半導體晶片5及其他半導體晶片15中的各電極焊墊、與被黏接體6進行電性連接。另外,本步驟在不經過晶粒接合膜3a、晶粒接合膜
13的加熱步驟的狀態下實施。
繼而,進行藉由密封樹脂8將半導體晶片5等密封的密封步驟,而使密封樹脂硬化。與此同時,在未進行熱硬化時,藉由晶粒接合膜3a的熱硬化而將被黏接體6與半導體晶片5之間進行黏接固定。另外,藉由晶粒接合膜13的熱硬化,而亦將半導體晶片5與其他半導體晶片15之間進行黏接固定。另外,在密封步驟後,可進行後硬化步驟。
在半導體晶片的三維封裝時,由於不進行藉由晶粒接合膜3a、晶粒接合膜13的加熱的加熱處理,因此可謀求製造步驟的簡化及良率的提高。另外,由於亦不會在被黏接體6上產生翹曲、或在半導體晶片5及其他半導體晶片15上產生龜裂,因此可實現半導體元件的進一步的薄型化。
另外,如圖5所示般,可實現在半導體晶片間經由晶粒接合膜而積層間隔件的三維封裝。圖5是表示經由間隔件藉由晶粒接合膜將2個半導體晶片進行三維封裝的例子的剖面示意圖。
在為圖5所示的三維封裝時,首先,在被黏接體6上依序積層晶粒接合膜3a、半導體晶片5及晶粒接合膜21而進行晶粒接合。繼而,在晶粒接合膜21上,依序積層間隔件9、晶粒接合膜21、晶粒接合膜3a及半導體晶片5而進行晶粒接合。然後,藉由將晶粒接合膜3a、晶粒接合膜21加熱而進行熱硬化而黏接固定,並提高耐熱強度。作為加熱條件,與所述同樣,較佳為溫度為80℃~200℃的範圍內,且加熱時間為0.1小時~24小時的範圍
內。
另外,在本發明中,亦可不使晶粒接合膜3a、晶粒接合膜21熱硬化而僅進行晶粒接合。然後,亦可在不經過加熱步驟的狀態下進行打線接合,繼而藉由密封樹脂將半導體晶片密封,而將所述密封樹脂後硬化。
繼而,如圖5所示般,進行打線接合步驟。藉此,藉由接合線7將半導體晶片5中的電極焊墊與被黏接體6進行電性連接。另外,本步驟是在不經過晶粒接合膜3a、晶粒接合膜21的加熱步驟的狀態下實施。
繼而,進行藉由密封樹脂8將半導體晶片5密封的密封步驟,使密封樹脂8硬化,並且在晶粒接合膜3a、晶粒接合膜21未硬化時,藉由使所述晶粒接合膜進行熱硬化,而使被黏接體6與半導體晶片5之間、及半導體晶片5與間隔件9之間進行黏接固定。藉此,獲得半導體封裝體。密封步驟較佳為僅對半導體晶片5側進行單面密封的一次性密封法。密封是為了保護貼附於黏著片上的半導體晶片5而進行,作為其方法,代表性的是使用密封樹脂8在模具中進行成型。此時,通常使用具有多個模腔(cavity)的包含上模具與下模具的模具,同時進行密封步驟。樹脂密封時的加熱溫度例如較佳為170℃~180℃的範圍內。密封步驟後,亦可進行後硬化步驟。
另外,作為所述間隔件9,並無特別限定,例如可使用先前公知的矽晶片、聚醯亞胺膜等。另外,亦可使用核心材料作
為所述間隔件。作為核心材料,並無特別限定,可使用先前公知者。具體而言,可使用: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)、藉由玻璃纖維或塑膠製不織布(nonwoven)纖維強化的樹脂基板、鏡面矽晶圓、矽基板或玻璃被黏接體。
(其他事項)
在所述被黏接體上將半導體元件進行三維封裝時,在半導體元件的形成電路的面側,形成緩衝塗佈膜。作為所述緩衝塗佈膜,例如可列舉:氮化矽膜或包含聚醯亞胺樹脂等耐熱樹脂者。
另外,在半導體元件的三維封裝時,各階段所使用的晶粒接合膜並不限定於包含相同組成者,可根據製造條件或用途等進行適當變更。
另外,在所述實施形態中所說明的積層方法僅為例示,且可根據需要進行適當變更。例如在參照圖4進行說明的半導體裝置的製造方法中,亦可藉由參照圖5進行說明的積層方法來積層第3階段以後的半導體元件。
另外,在所述實施形態中,對在被黏接體上積層多個半導體元件後,一次性進行打線接合步驟的形態進行了闡述,但本發明並不限定於此。例如,亦可在將半導體元件積層於被黏接體上時進行打線接合步驟。
以下,對本發明的較佳的實施例進行例示性詳細地說
明。但所述實施例所記載的材料或調配量等只要無特別限定性的記載,則並非旨在將本發明的範圍僅限定於所述材料或調配量等,只不過為單純的說明例。另外,份是指重量份。
<切割帶的製作>
在具備冷卻管、氮氣導入管、溫度計及攪拌裝置的反應容器中,加入丙烯酸2-乙基己酯(以下稱為「2EHA」)82.1份、丙烯酸-2-羥基乙酯(以下稱為「HEA」)13.2份、過氧化苯甲醯基0.2份及甲苯67份,在氮氣流中在60℃下進行6小時聚合處理,而獲得丙烯酸系聚合物A。
在所述丙烯酸系聚合物A中添加2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(以下稱為「MOI」)11份,在空氣流中在50℃下進行48小時加成反應處理,而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,而添加聚異氰酸酯化合物(商品名「Coronate L」、日本聚胺酯(Nippon Polyurethane)(股)製造)8份、及光聚合起始劑(商品名「Irgacure651」、汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)公司製造)5份,而製作黏著劑溶液。
將所述製備的黏著劑溶液塗佈於PET剝離襯墊的實施了矽酮處理的面上,在120℃下進行2分鐘加熱交聯,而形成厚度為10μm的黏著劑層。繼而,在所述黏著劑層面上,貼合厚度為100μm的聚烯烴膜。然後,在50℃下保存24小時後,製作切割帶A。
(實施例1)
將作為熱塑性樹脂(a)的含有縮水甘油基的丙烯酸系共聚物(長瀨化成(Nagase ChemteX)(股)製造、SG-P3)100份、作為熱硬化性樹脂(b)的(明和化成(股)製造、MEH-8000-4L)70份、環氧樹脂(大日本油墨化學(Dainippon Ink and Chemicals,DIC)製造、HP-4700)15份、及球狀二氧化矽(亞都馬特(Admatechs)(股)製造、SO-25R)30份溶解於甲基乙基酮中,而將濃度調整為23.6重量%。另外,明和化成(股)製造、MEH-8000-4L為在鄰位具有烯丙基的熱硬化性樹脂。即,MEH-8000-4L相當於化學式(1)的R1中的烯丙基的數量與H的數量的比例(烯丙基的數量):(H的數量)為1:3的情形。MEH-8000-4L的重量平均分子量為400。
將所述黏接劑組成物的溶液塗佈於作為剝離襯墊的經矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上後,在130℃下進行2分鐘乾燥,藉此製作厚度為25μm的晶粒接合膜A。
將所述晶粒接合膜A轉印至所述切割帶A中的黏著劑層側,而獲得本實施例的帶切割帶的晶粒接合膜A。
(實施例2)
將作為熱塑性樹脂(a)的含有縮水甘油基的丙烯酸系共聚物(長瀨化成(股)製造、SG-P3)100份、作為熱硬化性樹脂(b)的(明和化成(股)製造、MEH-8015)30份、環氧樹脂(DIC製
造、HP-4700)10份、及球狀二氧化矽(亞都馬特(股)製造、SO-25R)150份溶解於甲基乙基酮中,而將濃度調整為23.6重量%。另外,明和化成(股)製造、MEH-8000H為在鄰位具有烯丙基的熱硬化性樹脂。即,MEH-8000H相當於化學式(1)的R1中的烯丙基的數量與H的數量的比例(烯丙基的數量):(H的數量)為1:3的情形。MEH-8000H的重量平均分子量為510。
將所述黏接劑組成物的溶液塗佈於作為剝離襯墊的經矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上後,在130℃下進行2分鐘乾燥,藉此製作厚度為25μm的晶粒接合膜B。
將所述晶粒接合膜B轉印至所述切割帶A中的黏著劑層側,而獲得本實施例的帶切割帶的晶粒接合膜B。
(實施例3)
將作為熱塑性樹脂(a)的含有縮水甘油基的丙烯酸系共聚物(長瀨化成(股)製造、SG-P3)100份、與作為熱硬化性樹脂(b)的(明和化成(股)製造、MEH-8000-4L)1.5份溶解於甲基乙基酮中,而將濃度調整為23.6重量%。
將所述黏接劑組成物的溶液塗佈於作為剝離襯墊的經矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上後,在130℃下進行2分鐘乾燥,藉此製作厚度為25μm的晶粒接合膜C。
將所述晶粒接合膜C轉印至所述切割帶A中的黏著劑層側,
而獲得本實施例的帶切割帶的晶粒接合膜C。
(實施例4)
將作為熱塑性樹脂(a)的含有羧基的丙烯酸系共聚物(長瀨化成(股)製造、SG-708-6)100份、作為熱硬化性樹脂(b)的(明和化成(股)製造、MEH-8000-4L)1.5份、及環氧樹脂(DIC製造、HP-4700)1.5份溶解於甲基乙基酮中,而將濃度調整為23.6重量%。
將所述黏接劑組成物的溶液塗佈於作為剝離襯墊的經矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上後,在130℃下進行2分鐘乾燥,藉此製作厚度為25μm的晶粒接合膜D。
將所述晶粒接合膜D轉印至所述切割帶A中的黏著劑層側,而獲得本實施例的帶切割帶的晶粒接合膜D。
(實施例5)
將作為熱塑性樹脂(a)的含有縮水甘油基的丙烯酸系共聚物(長瀨化成(股)製造、SG-P3)100份、作為熱硬化性樹脂(b)的(三菱化學(股)製造、828XA)1.5份、及環氧樹脂(DIC製造、HP-4700)1.5份溶解於甲基乙基酮中,而將濃度調整為23.6重量%。另外,三菱化學(股)製造、828XA為雙酚A型環氧樹脂。
將所述黏接劑組成物的溶液塗佈於作為剝離襯墊的經矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理
膜上後,在130℃下進行2分鐘乾燥,藉此製作厚度為25μm的晶粒接合膜E。
將所述晶粒接合膜E轉印至所述切割帶A中的黏著劑層側,而獲得本實施例的帶切割帶的晶粒接合膜E。
(比較例1)
將作為熱塑性樹脂(a)的含有縮水甘油基的丙烯酸系共聚物(長瀨化成(股)製造、SG-P3)100份、與作為熱硬化性樹脂(b)的(明和化成(股)製造、HF-1M)1.5份溶解於甲基乙基酮中,而將濃度調整為23.6重量%。另外,明和化成(股)製造、HF-1M為通常的固體酚醛清漆型酚樹脂。
將所述黏接劑組成物的溶液塗佈於作為剝離襯墊的經矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上後,在130℃下進行2分鐘乾燥,藉此製作厚度為25μm的晶粒接合膜F。
將所述晶粒接合膜F轉印至所述切割帶A中的黏著劑層側,而獲得本比較例的帶切割帶的晶粒接合膜F。
(比較例2)
將作為熱塑性樹脂(a)的含有縮水甘油基的丙烯酸系共聚物(長瀨化成(股)製造、SG-P3)100份、作為熱硬化性樹脂(b)的(明和化成(股)製造、HF-1M)90份、及環氧樹脂(DIC製造、HP-4700)90份溶解於甲基乙基酮中,而將濃度調整為23.6重量%。
將所述黏接劑組成物的溶液塗佈於作為剝離襯墊的經矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上後,在130℃下進行2分鐘乾燥,藉此製作厚度為25μm的晶粒接合膜G。
將所述晶粒接合膜G轉印至所述切割帶A中的黏著劑層側,而獲得本比較例的帶切割帶的晶粒接合膜G。
(比較例3)
將作為熱塑性樹脂(a)的含有縮水甘油基的丙烯酸系共聚物(長瀨化成(股)製造、SG-P3)100份、與作為熱硬化性樹脂(b)的(明和化成(股)製造、MEH-8000-4L)1份溶解於甲基乙基酮中,而將濃度調整為23.6重量%。
將所述黏接劑組成物的溶液塗佈於作為剝離襯墊的經矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上後,在130℃下進行2分鐘乾燥,藉此製作厚度為25μm的晶粒接合膜H。
將所述晶粒接合膜H轉印至所述切割帶A中的黏著劑層側,而獲得本比較例的帶切割帶的晶粒接合膜H。
(比較例4)
將作為熱塑性樹脂(a)的含有縮水甘油基的丙烯酸系共聚物(長瀨化成(股)製造、SG-P3)100份、與作為熱硬化性樹脂(b)的(明和化成(股)製造、MEH-8000-4L)120份溶解於甲基乙基酮中,而將濃度調整為23.6重量%。
將所述黏接劑組成物的溶液塗佈於作為剝離襯墊的經矽酮脫模處理的厚度為50μm的包含聚對苯二甲酸乙二酯膜的脫模處理膜上後,在130℃下進行2分鐘乾燥,藉此製作厚度為25μm的晶粒接合膜I。
將所述晶粒接合膜I轉印至所述切割帶A中的黏著劑層側,而獲得本比較例的帶切割帶的晶粒接合膜I。
(熱硬化性樹脂(b)在25℃下的黏度測定)
對實施例、比較例中所用的熱硬化性樹脂(b),使用黏度計(RE80U(東機產業(股)製造)),使用轉子線(rotor cord)No.1進行測定。測定條件如下所述。將結果表示於表1、表2。
測定時間:5分鐘
轉速:實施例1~實施例4、比較例3、及比較例4為20rpm
實施例5為4rpm
(晶粒接合膜在5℃下的斷裂伸長率測定)
將實施例、比較例中所製作的晶粒接合膜製成厚度為200μm、寬度為10mm的短條狀。繼而,使用拉伸試驗機(滕喜龍(Tensilon)、島津製作所公司製造),以拉伸速度為0.5mm/分鐘、夾頭間距離為20mm進行測定。斷裂伸長率藉由下述式算出。將結果表示於表1、表2。
斷裂伸長率(%)=(((斷裂時的夾頭間長度(mm))-20)/20)×100
(儲存彈性模數的測定)
將實施例、比較例中所製作的晶粒接合膜在170℃下進行1小時加熱硬化。然後,製成厚度為200μm、寬度為10mm的短條狀。繼而,使用固體黏彈性測定裝置(RSA(III)、流變科學(Rheometric Scientific)公司製造),在頻率為1Hz、升溫速度為10℃/min的條件下測定-50℃~300℃下的儲存彈性模數。將此時的在260℃下的儲存彈性模數表示於表1、表2。
(密封步驟後的氣泡(空隙)消失性1)
將各實施例及比較例中所得的晶粒接合膜在60℃下貼附於9.5mm見方的鏡面晶片上,在溫度為120℃、壓力為0.1MPa、時間為1s的條件下接合於球柵陣列(Ball Grid Array,BGA)基板。將其進一步藉由乾燥機在130℃下實施2小時熱處理。繼而,使用成形機(東和(TOWA)壓製機公司製造、手動壓製機Y-1),在成形溫度為175℃、夾具壓力為184kN、轉注(transfer)壓力為5kN、時間為120秒鐘、密封樹脂為GE-100(日東電工(股)製造)的條件下進行密封步驟。使用超音波影像裝置(日立精技(Hitachi Finetech)公司製造、FS200II)觀察密封步驟後的空隙。使用二值化軟體(WinRoof ver.5.6)算出觀察圖像中空隙所佔的面積。將空隙所佔的面積相對於晶粒接合膜的表面積而小於10%的情形評價為「○」,將空隙所佔的面積相對於晶粒接合膜的表面積為10%以上且小於30%的情形評價為「△」,將空隙所佔的面積相
對於晶粒接合膜的表面積為30%以上的情形評價為「×」。將結果表示於表1、表2。
(密封步驟後的氣泡(空隙)消失性2)
將各實施例及比較例中所得的晶粒接合膜在60℃下貼附於9.5mm見方的鏡面晶片上,在溫度為120℃、壓力為0.1MPa、時間為1s的條件下接合於BGA基板上。將其進一步藉由乾燥機在170℃下實施1小時熱處理。繼而,使用成形機(東和壓製機公司製造、手動壓製機Y-1),在成形溫度為175℃、夾具壓力為184kN、轉注壓力為5kN、時間為120秒鐘、密封樹脂為GE-100(日東電工(股)製造)的條件下進行密封步驟。使用超音波影像裝置(日立精技公司製造、FS200II)觀察密封步驟後的空隙。使用二值化軟體(WinRoof ver.5.6)算出觀察圖像中空隙所佔的面積。將空隙所佔的面積相對於晶粒接合膜的表面積而小於10%的情形評價為「○」,將空隙所佔的面積相對於晶粒接合膜的表面積為10%以上且小於30%的情形評價為「△」,將空隙所佔的面積相對於晶粒接合膜的表面積為30%以上的情形評價為「×」。將結果表示於表1、表2。
(耐濕回流焊試驗1)
將各實施例及比較例中所得的晶粒接合膜在60℃下貼附於9.5mm見方的鏡面晶片上,在溫度為120℃、壓力為0.1MPa、時間為1s的條件下接合於BGA基板上。將其進一步藉由乾燥機在130℃下實施2小時熱處理。繼而,使用成形機(東和壓製機公司
製造、手動壓製機Y-1),在成形溫度為175℃、夾具壓力為184kN、轉注壓力為5kN、時間為120秒鐘、密封樹脂為GE-100(日東電工(股)製造)的條件下進行密封步驟。然後進行175℃×5h的熱硬化,在溫度為30℃、濕度為60%RH、時間為72h的條件下進行吸濕操作,並在以將260℃以上的溫度保持10秒鐘的方式進行溫度設定的紅外線(Infrared,IR)回焊爐中通過樣品。藉由超音波顯微鏡對9個鏡面晶片觀察是否在晶粒接合膜與基板的界面產生剝離,算出產生剝離的比例。將結果表示於表1、表2。
(耐濕回流焊試驗2)
將各實施例及比較例中所得的晶粒接合膜在60℃下貼附於9.5mm見方的鏡面晶片上,在溫度為120℃、壓力為0.1MPa、時間為1s的條件下接合於BGA基板上。將其進一步藉由乾燥機在170℃下實施1小時熱處理。繼而,使用成形機(東和壓製機公司製造、手動壓製機Y-1),在成形溫度為175℃、夾具壓力為184kN、轉注壓力為5kN、時間為120秒鐘、密封樹脂為GE-100(日東電工(股)製造)的條件下進行密封步驟。然後進行175℃×5h的熱硬化,在溫度為30℃、濕度為60%RH、時間為72h的條件下進行吸濕操作,並在以將260℃以上的溫度保持10秒鐘的方式進行溫度設定的IR回焊爐中通過樣品。藉由超音波顯微鏡對9個鏡面晶片觀察是否在晶粒接合膜與基板的界面產生剝離,算出產生剝離的比例。
(拾取性)
使用各實施例及比較例的帶切割帶的晶粒接合膜,根據以下要領,在實際進行半導體晶圓的切割後進行拾取,並評價各帶切割帶的晶粒接合膜的性能。
對半導體晶圓(直徑為8英吋、厚度為0.6mm)進行背面研磨處理,並使用厚度為0.075mm的鏡面晶圓作為工件。背面研磨處理的條件如下述<晶圓研削條件>所述。自帶切割帶的晶粒接合膜剝離分隔件後,在所述晶粒接合膜上將鏡面晶圓在40℃下進行輥壓接而貼合,進而進行切割。輥壓接的條件如下述<貼合條件>所述。另外,切割是以成為10mm見方的晶片尺寸的方式進行全切。切割的條件如下述<切割條件>所述。
繼而,對各帶切割帶的晶粒接合膜進行紫外線照射,並將所述各帶切割帶的晶粒接合膜進行拉伸,進行將各晶片間設為特定間隔的擴展(expanding)步驟。紫外線照射的條件如下述<紫外線的照射條件>所述。繼而,藉由利用針的上頂方式自各帶切割帶的晶粒接合膜的基材側拾取半導體晶片,並進行拾取性的評價。拾取的條件如下述<拾取條件>所述。評價是將連續拾取100個半導體晶片、並且成功率為100%的情形設為○,將成功率小於100%的情形設為×。將結果表示於表1、表2。
<晶圓研削條件>
研削裝置:迪斯科(DISCO)公司製造的DFG-8560
半導體晶圓:8英吋直徑(自厚度為0.6mm進行背面研削至0.075mm)
<貼合條件>
貼附裝置:日東精機製造、MA-3000II
貼附速度計:10mm/min
貼附壓力:0.15MPa
貼附時的平台溫度:40℃
<切割條件>
切割裝置:迪斯科公司製造、DFD-6361
切割環:2-8-1(迪斯科公司製造)
切割速度:80mm/sec
切割刀:
Z1;迪斯科公司製造的2050HEDD
Z2;迪斯科公司製造的2050HEBB
切割刀轉速:
Z1;40,000rpm
Z2;40,000rpm
刀高度:
Z1;0.170mm(取決於半導體晶圓的厚度(在晶圓厚度為75μm時、為0.170mm))
Z2;0.085mm
切割方式:A模式/台階式切割(step cut)
晶圓晶片尺寸:10.0mm見方
<紫外線的照射條件>
紫外線(UV)照射裝置:日東精機(商品名、UM-810)
紫外線照射累計光量:300mJ/cm2
另外,紫外線照射自聚烯烴膜側進行。
<拾取條件>
新川(SHINKAWA)公司製造的SPA-300
拾取高度為350μm
接腳數為9
(冷藏評價)
使用各實施例及比較例的各晶粒接合膜,根據以下的要領,進行冷藏評價。將切割成20cm見方的晶粒接合膜在5℃的冰箱內放置於鋁板上,放置1小時後,將所述膜對半彎折。此時,確認是否產生膜的裂紋、碎片,將無裂紋、缺陷者評價為○,將有裂紋、缺陷者評價為×。並將結果表示於表1、表2。
Claims (5)
- 一種帶切割帶的晶粒接合膜,其具有:在基材上積層有黏著劑層的切割帶、及積層於所述黏著劑層上的晶粒接合膜,且其特徵在於:所述晶粒接合膜含有熱塑性樹脂(a)、及25℃下的黏度為0.1Pa.sec~50Pa.sec的熱硬化性樹脂(b),其中所述熱塑性樹脂(a)為含有縮水甘油基的丙烯酸系共聚物,所述熱硬化性樹脂(b)為選自由環氧樹脂及酚樹脂所組成的組群的1種以上,所述熱硬化性樹脂(b)相對於全部樹脂成分的含量為1重量%以上、50重量%以下,所述晶粒接合膜在170℃下進行1小時加熱硬化後的在260℃下的儲存彈性模數為0.05MPa以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之帶切割帶的晶粒接合膜,其中所述熱硬化性樹脂(b)為下述化學式(1)所示的熱硬化性樹脂:
- 如申請專利範圍第1項所述之帶切割帶的晶粒接合膜,其中所述晶粒接合膜在5℃下的斷裂伸長率為10%以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之帶切割帶的晶粒接合膜,其中所述黏著劑層包含丙烯酸系聚合物,所述丙烯酸系聚合物含有丙烯酸2-乙基己酯作為結構單元。
- 一種半導體裝置的製造方法,其特徵在於包括:貼合步驟,將如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之帶切割帶的晶粒接合膜的晶粒接合膜、與半導體晶圓的背面貼合;切割步驟,將所述半導體晶圓與所述帶切割帶的晶粒接合膜一起切割,而形成晶片狀半導體元件;拾取步驟,將所述半導體元件與所述晶粒接合膜一起自所述帶切割帶的晶粒接合膜拾取;晶粒接合步驟,經由所述晶粒接合膜,將所述半導體元件在被黏接體上進行晶粒接合;打線接合步驟,對所述半導體元件進行打線接合;及對所述半導體元件進行密封的步驟。
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