TWI768030B - 切晶黏晶膜 - Google Patents

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福井章洋
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Abstract

本發明提供一種黏晶膜之拾取適性及黏晶適性優異,並且於常溫擴張時及擴張後,於黏晶膜與黏著劑層之間難以產生隆起之切晶黏晶膜。 一種切晶黏晶膜,其包含具有基材及積層於上述基材上之黏著劑層之切晶帶、以及積層於上述切晶帶之上述黏著劑層上之黏晶膜,且上述黏晶膜於頻率10 Hz之條件下測定之25℃下之儲存彈性模數E'為3~5 GPa。

Description

切晶黏晶膜
本發明係關於一種切晶黏晶膜。更詳細而言,本發明係關於一種半導體裝置之製造過程中可使用之切晶黏晶膜。
先前,於半導體裝置之製造中,有時使用切晶帶或切晶黏晶膜。切晶帶呈現於基材上設置有黏著劑層之形態,且其用於在黏著劑層上配置半導體晶圓並以半導體晶圓之切晶(切削)時單片化之半導體晶片不會飛濺之方式固定之用途(例如參考專利文獻1)。 切晶黏晶膜係於切晶帶之黏著劑層上以可剝離之方式設置有黏晶膜者。於半導體裝置之製造中,於切晶黏晶膜之黏晶膜上保持半導體晶圓,對半導體晶圓進行切晶而成為各半導體晶片。其後,例如經過清洗步驟,將半導體晶片與黏晶膜一同自切晶帶拾取而剝離,經由黏晶膜使半導體晶片暫時固定(黏晶)於引線框架等被黏著體。因此,對切晶黏晶膜之黏晶膜而言,重要的是拾取時自切晶帶之剝離性(拾取適性)、黏晶時對被黏著體之接著性(黏晶適性)分別優異。 於使用於切晶帶上積層有黏晶膜之切晶黏晶膜,且於黏晶膜之保持下對半導體晶圓進行切晶之情形時,必須將黏晶膜與半導體晶圓同時切斷。然而,於使用有金剛石刀之通常之切晶方法中,擔憂因切晶時產生之熱之影響導致黏晶膜與切晶帶之黏連、因切削屑之產生導致半導體晶片彼此之固定、及切削屑於半導體晶片側面上之附著等,故而必須減緩切割速度,導致成本之上升。 因此,近年來提出有如下方法:於半導體晶圓之表面形成槽,其後進行背面研削,藉此獲得各半導體晶片(有時稱為「DBG(Dicing Before Grinding,切晶後研削)」)(例如參考專利文獻2);或對半導體晶圓之分割預定線照射雷射光而形成改質區域,藉此可根據分割預定線容易地分割半導體晶圓,然後將該半導體晶圓貼附於切晶黏晶膜,其後,使切晶帶於低溫下(例如-25~0℃)擴張(以下有時稱為「冷擴張」),藉此使半導體晶圓與黏晶膜一同割斷(斷裂),從而獲得各半導體晶片(附黏晶膜之半導體晶片)(例如參考專利文獻3)。其係所謂之被稱為隱形切晶(Stealth Dicing)(註冊商標)之方法。又,亦已知如下方法:於DBG中亦將所得各半導體晶片貼附於切晶黏晶膜,其後將切晶帶冷擴張,藉此將黏晶膜割斷為相當於各半導體晶片之尺寸,獲得各個附黏晶膜之半導體晶片。如此,於藉由冷擴張而割斷黏晶膜之情形時,對切晶黏晶膜之黏晶膜而言,重要的是冷擴張時之割斷性優異。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2011-216563號公報 [專利文獻2]日本專利特開2003-007649號公報 [專利文獻3]日本專利特開2009-164556號公報
[發明所欲解決之問題] 於DBG或隱形切晶等中,將黏晶膜割斷後,將切晶黏晶膜於常溫附近擴張(以下有時稱為「常溫擴張」),鄰接之各個附黏晶膜之半導體晶片彼此之間隔擴寬,其後使半導體晶片之外周部分熱收縮(以下有時稱為「熱縮」),於半導體晶片彼此之間隔擴寬之狀態下固定,藉此可容易地進行所得各個附黏晶膜之半導體晶片之拾取。 近年來,由於半導體之高電容化之需求,電路層之多層化或矽層之薄層化不斷發展。然而,由於因電路層之多層化所導致之電路層之厚度(總厚度)增加,存在電路層中所含有之樹脂之比率增加之傾向,因此多層化之電路層與薄層化之矽層之線膨脹率之差變得顯著,半導體晶片易於翹曲。因此,尤其對切晶後獲得之附黏晶膜之電路層經多層化之半導體晶片而言,於切晶帶之黏著劑層與黏晶膜之界面,於常溫擴張時及擴張後(例如至拾取為止之期間等)易於產生隆起(剝離)。 本發明係鑒於上述問題而完成者,其目的在於提供一種黏晶膜之拾取適性及黏晶適性優異,並且於常溫擴張時及擴張後,於黏晶膜與黏著劑層之間難以產生隆起之切晶黏晶膜。 [解決問題之技術手段] 本發明者等人為達成上述目的而潛心研究,結果發現若使用黏晶膜於25℃下之儲存彈性模數E'為特定範圍內之切晶帶,則即使於使用電路層經多層化之半導體晶片之情形時,黏晶膜之拾取適性及黏晶適性亦優異,並且於常溫擴張時及擴張後,難以產生隆起。本發明係基於該等見解而完成者。 即,本發明提供一種切晶黏晶膜,其包含具有基材及積層於上述基材上之黏著劑層之切晶帶、以及積層於上述切晶帶之上述黏著劑層上之黏晶膜,且上述黏晶膜於頻率10 Hz之條件下測定之25℃下之儲存彈性模數E'為3~5 GPa。 對本發明之切晶黏晶膜而言,藉由將黏晶膜於頻率10 Hz之條件下測定之25℃下之儲存彈性模數E'設為較之先前之黏晶膜之同儲存彈性模數為較高之3 GPa以上,於常溫時於速度相對較慢之區域施加應力之情形時,黏晶膜難以於上下方向(厚度方向)移動,於使用未多層化之半導體晶片之情形時自不必說,即使於使用電路層經多層化之半導體晶片之情形時,於常溫擴張時及擴張後(例如包含清洗步驟在內至拾取為止之期間等),亦可使黏晶膜難以產生自切晶帶之隆起。儘管如此,於有意圖地將單片化之黏晶膜自切晶帶拾取而剝離時,於速度相對較快之區域施加應力,故而可容易地拾取。又,藉由將黏晶膜於頻率10 Hz之條件下測定之25℃下之儲存彈性模數E'控制為5 GPa以下,黏晶時黏晶膜對被黏著體之潤濕性優異,故而黏晶適性優異,將半導體晶片黏晶(暫時固定)於被黏著體時可良好地進行。如此,若使用本發明之切晶黏晶膜,則頻率10 Hz之條件下測定之25℃下之儲存彈性模數E'為3 GPa以上,藉此可滿足於速度相對較慢之區域施加應力之情形時難以產生隆起之特性、及於較快之速度區域施加應力時之拾取中易於拾取之特性此兩者。 又,於本發明之切晶黏晶膜中,較佳為上述黏晶膜於頻率10 Hz之條件下測定之-15℃下之儲存彈性模數E'為4~7 GPa。藉由將黏晶膜於頻率10 Hz之條件下測定之-15℃下之儲存彈性模數E'設為較之先前之黏晶膜之同儲存彈性模數為較高之4~7 GPa之範圍內,於低溫時施加應力之情形時,黏晶膜難以於上下方向(厚度方向)移動,於使用未多層化之半導體晶片之情形時自不必說,即使於使用電路層經多層化之半導體晶片之情形時,於冷擴張時及擴張後(例如至返回常溫為止之期間等),亦可使黏晶膜難以產生自切晶帶之隆起。又,可藉由冷擴張而容易地進行黏晶膜之割斷。因此,若使用該構成之切晶黏晶膜,則即使於使用電路層經多層化之半導體晶片之情形時,黏晶膜之冷擴張時之割斷性、拾取適性及黏晶適性亦優異,並且於冷擴張時、常溫擴張時及擴張後,難以產生隆起。 又,較佳為本發明之切晶黏晶膜之黏晶膜於熱硬化後於頻率10 Hz之條件下測定之150℃下之儲存彈性模數E'顯示20~200 MPa,且於頻率10 Hz之條件下測定之250℃下之儲存彈性模數E'顯示20~200 MPa。經由黏晶膜將半導體晶片黏晶於被黏著體,其後進行下述打線接合步驟之情形時,於打線接合步驟中,由於因打線接合時之加熱而產生之熱,有時黏晶膜會升溫至150℃左右,藉由使上述黏晶膜於熱硬化後於頻率10 Hz之條件下測定之150℃下之儲存彈性模數E'顯示20~200 MPa,熱硬化後之黏晶膜具有適當之硬度,即使於打線接合步驟中升溫至150℃左右之情形時,亦難以因打線接合之衝擊而使半導體晶片移動,易於對打線接合墊傳導力,可適宜地進行線之接合。又,作為半導體相關零件之可靠性評價,通常進行將半導體相關零件加熱至250℃左右之耐濕回流焊試驗,藉由使上述黏晶膜於熱硬化後於頻率10 Hz之條件下測定之250℃下之儲存彈性模數E'顯示20~200 MPa,即使於耐濕回流焊試驗中加熱至250℃左右之情形時,亦可使黏晶膜難以產生自被黏著體之剝離。即,藉由使黏晶膜之熱硬化後之上述2個儲存彈性模數E'分別顯示上述範圍內,可使半導體晶片之固定後之接著穩定性變得優異。 又,於本發明之切晶黏晶膜中,較佳為上述黏晶膜於頻率1 Hz之條件下測定之130℃下之儲存彈性模數G'為0.03~0.7 MPa。藉此,可使黏晶時之晶片之隆起更難以產生。並且,較容易將25℃下之儲存彈性模數E'控制為上述範圍內,故而存在如下傾向:於冷擴張時、常溫擴張時及擴張後,難以產生隆起,並且對被黏著體之黏晶適性進一步提高,將半導體晶片黏晶於被黏著體時可良好地進行。 又,於本發明之切晶黏晶膜中,較佳為上述黏晶膜於頻率1 Hz之條件下測定之130℃下之損失彈性模數G''為0.01~0.1 MPa。藉此,可更進一步使黏晶時之晶片之隆起難以產生。 [發明之效果] 對本發明之切晶黏晶膜而言,黏晶膜之拾取適性及黏晶適性優異,並且於常溫擴張時及擴張後,於黏晶膜與黏著劑層之間難以產生隆起。尤其即使於使用電路層經多層化之半導體晶片之情形時,亦難以產生隆起。
[切晶黏晶膜] 本發明之切晶黏晶膜包含具有基材及積層於上述基材上之黏著劑層之切晶帶、以及積層於上述切晶帶之上述黏著劑層上之黏晶膜。關於本發明之切晶黏晶膜之一實施形態,以下進行說明。圖1係表示本發明之切晶黏晶膜之一實施形態之剖面模式圖。 如圖1所示,切晶黏晶膜1具備切晶帶10及於切晶帶10之黏著劑層12上積層之黏晶膜20,係於半導體裝置之製造中於獲得附黏晶膜之半導體晶片之過程中之擴張步驟中可使用者。又,切晶黏晶膜1具有與半導體裝置之製造過程中之加工對象之半導體晶圓對應之尺寸之例如圓盤形狀。切晶黏晶膜1之切晶帶10具有包含基材11與黏著劑層12之積層構造。 (基材) 切晶帶10之基材11係於切晶帶10或切晶黏晶膜1中作為支持體而發揮功能之元件。作為基材11,例如可列舉塑膠基材(尤其塑膠膜)。上述基材11可為單層,亦可為相同種類或不同種類之基材之積層體。 作為構成上述塑膠基材之樹脂,例如可列舉:低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、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、均聚聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、離子聚合物、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-己烯共聚物等聚烯烴樹脂;聚胺基甲酸酯;聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等聚酯;聚碳酸酯;聚醯亞胺;聚醚醚酮;聚醚醯亞胺;芳香族聚醯胺、全芳香族聚醯胺等聚醯胺;聚苯硫醚;氟樹脂;聚氯乙烯;聚偏二氯乙烯;纖維素樹脂;聚矽氧樹脂等。上述樹脂可僅使用一種,亦可使用兩種以上。於黏著劑層12如下所述為放射線硬化型之情形時,基材11較佳為具有放射線透過性。 於基材11為塑膠膜之情形時,上述塑膠膜可為無配向,亦可於至少一個方向(單軸方向、雙軸方向等)配向。於至少一個方向配向之情形時,塑膠膜可於該至少一個方向上熱收縮。若具有熱收縮性,則可使切晶帶1之半導體晶圓之外周部分熱縮,藉此可於單片化之附黏晶膜之半導體晶片彼此之間隔擴寬之狀態下固定,故而可容易地進行半導體晶片之拾取。為使基材11及切晶帶1具有各向同性之熱收縮性,較佳為基材11為雙軸配向膜。再者,於上述至少一個方向配向之塑膠膜可藉由將無延伸之塑膠膜於該至少一個方向上延伸(單軸延伸、雙軸延伸等)而獲得。基材11及切晶帶1之於加熱溫度100℃及加熱時間處理60秒之條件下進行之加熱處理試驗中之熱收縮率較佳為1~30%,更佳為2~25%,進而較佳為3~20%,尤佳為5~20%。上述熱收縮率較佳為MD(Machine Direction,縱向)方向及TD(Transverse Direction,橫向)方向之至少一個方向之熱收縮率。 作為基材11之黏著劑層12側表面,為提高與黏著劑層12之密接性、保持性等,例如可實施電暈放電處理、電漿處理、砂墊(sand mat)加工處理、臭氧暴露處理、火焰暴露處理、高壓電擊暴露處理、離子化放射線處理等物理性處理;鉻酸處理等化學性處理;藉由塗佈劑(底塗劑)之易接著處理等表面處理。又,為賦予抗靜電能力,可於基材11表面設置含有金屬、合金、該等之氧化物等之導電性之蒸鍍層。 作為基材11之厚度,就確保可使基材11作為切晶帶10及切晶黏晶膜1之支持體而發揮功能之強度之觀點而言,較佳為40 μm以上,更佳為50 μm以上,進而較佳為55 μm以上,尤佳為60 μm以上。又,就於切晶帶10及切晶黏晶膜1中實現適度之可撓性之觀點而言,基材11之厚度較佳為200 μm以下,更佳為180 μm以下,進而較佳為150 μm以下。 (黏著劑層) 黏著劑層12係由黏著劑形成。作為形成黏著劑層12之黏著劑,可為可藉由放射線照射或加熱等外部作用而刻意地減弱黏著力之黏著劑(黏著力減弱型黏著劑),亦可為黏著力幾乎或完全不會因外部作用而減弱之黏著劑(黏著力非減弱型黏著劑),可根據使用切晶黏晶膜1進行單片化之半導體晶圓之單片化方法或條件等而適宜選擇。 於使用黏著力減弱型黏著劑作為上述黏著劑之情形時,於切晶黏晶膜1之製造過程或使用過程中,可靈活運用黏著劑層12表現出相對較高之黏著力之狀態及表現出相對較低之黏著力之狀態。例如,於切晶黏晶膜1之製造過程中於切晶帶10之黏著劑層12貼合黏晶膜20時、或將切晶黏晶膜1用於切晶步驟時,利用黏著劑層12表現出相對較高之黏著力之狀態,可抑制、防止黏晶膜20等被黏著體自黏著劑層12之隆起,另一方面,於其後用以自切晶黏晶膜1之切晶帶10拾取附黏晶膜之半導體晶片之拾取步驟中,藉由減弱黏著劑層12之黏著力,可容易地進行拾取。 作為此種黏著力減弱型黏著劑,例如可列舉:放射線硬化型黏著劑(具有放射線硬化性之黏著劑)或加熱發泡型黏著劑等。作為形成黏著劑層12之黏著劑,可使用一種黏著力減弱型黏著劑,亦可使用兩種以上之黏著力減弱型黏著劑。又,黏著劑層12整體可由黏著力減弱型黏著劑形成,亦可一部分由黏著力減弱型黏著劑形成。例如,於黏著劑層12具有單層構造之情形時,黏著劑層12整體可由黏著力減弱型黏著劑形成,亦可黏著劑層12中之特定部位(例如,作為半導體晶圓之貼合對象區域之中央區域)由黏著力減弱型黏著劑形成,其他部位(例如,晶圓環之貼合對象區域,處於中央區域之外側之區域)由黏著力非減弱型黏著劑形成。 作為上述放射線硬化型黏著劑,例如可使用藉由照射電子束、紫外線、α射線、β射線、γ射線或X射線而硬化之類型之黏著劑,可尤佳地使用藉由照射紫外線而硬化之類型之黏著劑(紫外線硬化型黏著劑)。 作為上述放射線硬化型黏著劑,例如可列舉:含有丙烯酸系聚合物等基礎聚合物、及具有放射線聚合性碳-碳雙鍵等官能基之放射線聚合性之單體成分或低聚物成分之添加型放射線硬化型黏著劑。 上述丙烯酸系聚合物係含有源自丙烯酸系單體(分子中具有(甲基)丙烯醯基之單體成分)之結構單元作為聚合物之結構單元之聚合物。上述丙烯酸系聚合物較佳為以質量比率計含有源自(甲基)丙烯酸酯之結構單元最多之聚合物。再者,丙烯酸系聚合物可僅使用一種,亦可使用兩種以上。又,於本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸」係指「丙烯酸」及/或「甲基丙烯酸」(「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」中,任一者或兩者),其他亦相同。 作為上述(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯等含烴基之(甲基)丙烯酸酯。作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸之甲酯、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。作為上述(甲基)丙烯酸環烷基酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸之環戊酯、環己酯等。作為上述(甲基)丙烯酸芳基酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸之苯酯、苄酯。上述(甲基)丙烯酸酯可僅使用一種,亦可使用兩種以上。為於黏著劑層12中適當地表現出源於(甲基)丙烯酸酯之黏著性等基本特性,用以形成丙烯酸系聚合物之全部單體成分中之(甲基)丙烯酸酯之比率較佳為40質量%以上,更佳為60質量%以上。 上述丙烯酸系聚合物為了實現其凝集力、耐熱性等之改質,可含有源自能夠與上述(甲基)丙烯酸酯共聚合之其他單體成分之結構單元。作為上述其他單體成分,例如可列舉:含羧基之單體、酸酐單體、含羥基之單體、含縮水甘油基之單體、含磺酸基之單體、含磷酸基之單體、丙烯醯胺、丙烯腈等含官能基之單體等。作為上述含羧基之單體、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、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸等。作為上述酸酐單體,例如可列舉:順丁烯二酸酐、伊康酸酐等。作為上述含羥基之單體,例如可列舉:(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。作為上述含縮水甘油基之單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯等。作為上述含磺酸基之單體,例如可列舉: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。作為上述含磷酸基之單體,例如可列舉:磷酸2-羥基乙基丙烯醯酯等。上述其他單體成分可僅使用一種,亦可使用兩種以上。為於黏著劑層12中適當地表現出源於(甲基)丙烯酸酯之黏著性等基本特性,用以形成丙烯酸系聚合物之全部單體成分中之上述其他單體成分之比率較佳為60質量%以下,更佳為40質量%以下。 上述丙烯酸系聚合物為了於其聚合物骨架中形成交聯結構,亦可含有源自能夠與(甲基)丙烯酸酯等形成上述丙烯酸系聚合物之單體成分共聚合之多官能性單體之結構單元。作為上述多官能性單體,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(例如聚(甲基)丙烯酸縮水甘油酯)、聚酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯等分子內具有(甲基)丙烯醯基與其他反應性官能基之單體等。上述多官能性單體可僅使用一種,亦可使用兩種以上。為於黏著劑層12中適當地表現出源於(甲基)丙烯酸酯之黏著性等基本特性,用以形成丙烯酸系聚合物之全部單體成分中之上述多官能性單體之比率較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下。 上述丙烯酸系聚合物係藉由使包含丙烯酸系單體之一種以上之單體成分進行聚合而獲得。作為聚合方法,可列舉:溶液聚合、乳化聚合、塊狀聚合、懸浮聚合等。 黏著劑層12中之上述丙烯酸系聚合物之數量平均分子量較佳為10萬以上,更佳為20萬~300萬。若數量平均分子量為10萬以上,則存在黏著劑層中之低分子量物質較少之傾向,可進一步抑制對黏晶膜或半導體晶圓等之污染。 上述放射線硬化型黏著劑可含有交聯劑。例如,於使用丙烯酸系聚合物作為基礎聚合物之情形時,可使丙烯酸系聚合物交聯,從而進一步減少黏著劑層12中之低分子量物質。作為上述交聯劑,例如可列舉:多異氰酸酯化合物、環氧化合物、多元醇化合物(多酚系化合物等)、氮丙啶化合物、三聚氰胺化合物等。於使用交聯劑之情形時,其使用量相對於基礎聚合物100質量份,較佳為5質量份左右以下,更佳為0.1~5質量份。 作為上述放射線聚合性之單體成分,例如可列舉:(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、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。作為上述放射線聚合性之低聚物成分,例如可列舉: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,較佳為分子量為100~30000左右者。形成黏著劑層12之放射線硬化型黏著劑中之上述放射線硬化性之單體成分及低聚物成分之含量相對於上述基礎聚合物100質量份,例如為5~500質量份,較佳為40~150質量份左右。又,作為添加型放射線硬化型黏著劑,例如可使用日本專利特開昭60-196956號公報中揭示者。 作為上述放射線硬化型黏著劑,亦可列舉含有於聚合物側鏈或聚合物主鏈中或聚合物主鏈末端具有放射線聚合性碳-碳雙鍵等官能基之基礎聚合物的內在型放射線硬化型黏著劑。若使用此種內在型放射線硬化型黏著劑,則存在可抑制因形成之黏著劑層12內低分子量成分之移動而非意圖引起之黏著特性之經時變化之傾向。 作為上述內在型放射線硬化型黏著劑中含有之基礎聚合物,較佳為丙烯酸系聚合物。作為內在型放射線硬化型黏著劑中可含有之上述丙烯酸系聚合物,可採用作為上述添加型之放射線硬化型黏著劑中含有之丙烯酸系聚合物而說明之丙烯酸系聚合物。作為於丙烯酸系聚合物中導入放射線聚合性碳-碳雙鍵之方法,例如可列舉以下方法:使含有具有第1官能基之單體成分之原料單體聚合(共聚合)而獲得丙烯酸系聚合物後,於維持碳-碳雙鍵之放射線聚合性之狀態下使丙烯酸系聚合物和具有能夠與上述第1官能基反應之第2官能基及放射線聚合性碳-碳雙鍵之化合物進行縮合反應或加成反應。 作為上述第1官能基與上述第2官能基之組合,例如可列舉:羧基與環氧基、環氧基與羧基、羧基與氮丙啶基、氮丙啶基與羧基、羥基與異氰酸基、異氰酸基與羥基等。該等之中,就易進行反應追蹤之觀點而言,較佳為羥基與異氰酸基之組合、異氰酸基與羥基之組合。其中,就製作具有反應性較高之異氰酸基之聚合物時的技術難度較大,另一方面具有羥基之丙烯酸系聚合物之製作及獲取之容易性之觀點而言,較佳為上述第1官能基為羥基,上述第2官能基為異氰酸基之組合。作為該情形時之同時具有異氰酸基及放射線聚合性碳-碳雙鍵之化合物,例如可列舉:甲基丙烯醯基異氰酸酯、異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯、異氰酸間異丙烯基-α,α-二甲基苄酯等。又,作為具有羥基之丙烯酸系聚合物,可列舉:包含源自上述含羥基之單體或2-羥基乙基乙烯醚、4-羥基丁基乙烯醚、二乙二醇單乙烯醚等醚系化合物之結構單元者。 上述放射線硬化型黏著劑較佳為含有光聚合起始劑。作為上述光聚合起始劑,例如可列舉:α-酮醇系化合物、苯乙酮系化合物、安息香醚系化合物、縮酮系化合物、芳香族磺醯氯系化合物、光活性肟系化合物、二苯甲酮系化合物、9-氧硫𠮿
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系化合物、樟腦醌、鹵代酮、醯基膦氧化物、醯基磷酸酯等。作為上述α-酮醇系化合物,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。作為上述苯乙酮系化合物,例如可列舉: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-𠰌啉基丙烷-1等。作為上述安息香醚系化合物,例如可列舉:安息香乙醚、安息香異丙醚、茴香偶姻甲醚等。作為上述縮酮系化合物,例如可列舉:苯偶醯二甲基縮酮等。作為上述芳香族磺醯氯系化合物,例如可列舉:2-萘磺醯氯等。作為上述光活性肟系化合物,例如可列舉:1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等。作為上述二苯甲酮系化合物,例如可列舉:二苯甲酮、苯甲醯苯甲酸、3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等。作為上述9-氧硫
Figure 107113320-A0304-12-01
系化合物,例如可列舉:9-氧硫
Figure 107113320-A0304-12-01
、2-氯-9-氧硫
Figure 107113320-A0304-12-01
、2-甲基-9-氧硫𠮿
Figure 107113320-A0304-12-01
、2,4-二甲基-9-氧硫𠮿
Figure 107113320-A0304-12-01
、異丙基-9-氧硫𠮿
Figure 107113320-A0304-12-01
、2,4-二氯-9-氧硫𠮿
Figure 107113320-A0304-12-01
、2,4-二乙基-9-氧硫𠮿
Figure 107113320-A0304-12-01
、2,4-二異丙基9-氧硫𠮿
Figure 107113320-A0304-12-01
等。放射線硬化型黏著劑中之光聚合起始劑之含量相對於基礎聚合物100質量份,例如為0.05~20質量份。 上述加熱發泡型黏著劑係含有藉由加熱而發泡或膨脹之成分(發泡劑、熱膨脹性微小球等)之黏著劑。作為上述發泡劑,可列舉各種無機系發泡劑或有機系發泡劑。作為上述無機系發泡劑,例如可列舉:碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸氫鈉、亞硝酸銨、硼氫化鈉、疊氮化物類等。作為上述有機系發泡劑,例如可列舉:三氯單氟甲烷、二氯單氟甲烷等氯氟化烷烴;偶氮二異丁腈、偶氮二甲醯胺、偶氮二甲酸鋇等偶氮系化合物;對甲苯磺醯肼、二苯碸-3,3'-二磺醯肼、4,4'-氧基雙(苯磺醯肼)、烯丙基雙(磺醯肼)等肼系化合物;對甲苯基磺醯半卡肼、4,4'-氧基雙(苯磺醯半卡肼)等半卡肼系化合物;5-硫代𠰌啉基-1,2,3,4-硫代三唑等三唑系化合物;N,N'-二亞硝基五亞甲基四胺、N,N'-二甲基-N,N'-二亞硝基對苯二甲醯胺等N-亞硝基系化合物等。作為上述熱膨脹性微小球,例如可列舉:將藉由加熱而容易地氣化膨脹之物質封入殼內之構成之微小球。作為上述藉由加熱而容易地氣化膨脹之物質,例如可列舉:異丁烷、丙烷、戊烷等。利用凝聚法或界面聚合法等將藉由加熱而容易地氣化膨脹之物質封入成殼物質內,藉此可製作熱膨脹性微小球。作為上述成殼物質,可使用表現出熱熔融性之物質或可於封入物質之熱膨脹作用下破裂之物質。作為此種物質,例如可列舉:偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚碸等。 作為上述黏著力非減弱型黏著劑,例如可列舉:使上文有關黏著力減弱型黏著劑所說明之放射線硬化型黏著劑預先藉由放射線照射而硬化之形態之黏著劑、或感壓型黏著劑等。作為形成黏著劑層12之黏著劑,可使用一種黏著力非減弱型黏著劑,亦可使用兩種以上之黏著力非減弱型黏著劑。又,黏著劑層12整體可由黏著力非減弱型黏著劑形成,亦可一部分由黏著力非減弱型黏著劑形成。例如,於黏著劑層12具有單層構造之情形時,黏著劑層12之整體可由黏著力非減弱型黏著劑形成,亦可黏著劑層12之特定部位(例如,晶圓環之貼合對象區域且位於中央區域之外側之區域)由黏著力非減弱型黏著劑形成,其他部位(例如,作為半導體晶圓之貼合對象區域的中央區域)由黏著力減弱型黏著劑形成。又,於黏著劑層12具有積層構造之情形時,積層構造之全部黏著劑層可由黏著力非減弱型黏著劑形成,亦可積層構造中之一部分黏著層由黏著力非減弱型黏著劑形成。 預先藉由放射線照射使放射線硬化型黏著劑硬化之形態之黏著劑(經放射線照射過之放射線硬化型黏著劑)即使因放射線照射導致黏著力減弱,而亦表現出源於含有之聚合物成分之黏著性,於切晶步驟等中可發揮切晶帶之黏著劑層所需之最低限度之黏著力。於使用經放射線照射過之放射線硬化型黏著劑之情形時,於黏著劑層12之面擴展方向上,黏著劑層12整體可由經放射線照射過之放射線硬化型黏著劑形成,亦可黏著劑層12之一部分由經放射線照射過之放射線硬化型黏著劑形成且其他部分由未經放射線照射之放射線硬化型黏著劑形成。 作為上述感壓型黏著劑,可使用公知或慣用之感壓型黏著劑,可較佳地使用以丙烯酸系聚合物為基礎聚合物之丙烯酸系黏著劑或橡膠系黏著劑。於黏著劑層12含有丙烯酸系聚合物作為感壓型黏著劑之情形時,該丙烯酸系聚合物較佳為含有源自(甲基)丙烯酸酯之結構單元作為質量比率最多之結構單元之聚合物。作為上述丙烯酸系聚合物,例如可採用上述作為添加型放射線硬化型黏著劑中含有之丙烯酸系聚合物而說明之丙烯酸系聚合物。 黏著劑層12或形成黏著劑層12之黏著劑除上述各成分以外,亦可調配交聯促進劑、黏著賦予劑、防老化劑、著色劑(顏料、染料等)等公知或慣用之黏著劑層中使用之添加劑。作為上述著色劑,例如可列舉藉由放射線照射而著色之化合物。於含有藉由放射線照射而著色之化合物之情形時,可僅將放射線照射過之部分著色。上述藉由放射線照射而著色之化合物係於放射線照射前為無色或淺色,藉由放射線照射而成為有色之化合物,例如可列舉隱色染料等。上述藉由放射線照射而著色之化合物之使用量並無特別限定,可適宜選擇。 黏著劑層12之厚度並無特別限定,於黏著劑層12含有放射線硬化型黏著劑之情形時,就取得該黏著劑層12於放射線硬化前後對黏晶膜20之接著力之平衡性之觀點而言,較佳為1~50 μm左右,更佳為2~30 μm,進而較佳為5~25 μm。 (黏晶膜) 黏晶膜20具有能夠作為顯示黏晶用之熱硬化性接著劑而發揮功能之構成。黏晶膜20可藉由施加拉伸應力而割斷,藉由拉伸應力使之斷裂後使用。 黏晶膜20如上所述般於頻率10 Hz之條件下測定之25℃下之儲存彈性模數E'為3~5 GPa,較佳為3.2~4.8 GPa。藉由使上述儲存彈性模數E'為3 GPa以上,於常溫時於速度相對較慢之區域施加應力之情形時,黏晶膜難以於上下方向(厚度方向)移動,於使用未多層化之半導體晶片之情形時自不必說,即使於使用電路層經多層化之半導體晶片之情形時,於常溫擴張時及擴張後(例如包含清洗步驟在內至拾取為止之期間等),亦可使黏晶膜難以產生自切晶帶之隆起。又,儘管如此,於有意圖地將單片化之黏晶膜自切晶帶拾取而剝離時,於速度相對較快之區域施加應力,故而可容易地拾取。進而,藉由使上述儲存彈性模數E'為5 GPa以下,黏晶時黏晶膜對被黏著體之潤濕性優異,故而黏晶適性優異,將半導體晶片黏晶(暫時固定)於被黏著體時可良好地進行。 黏晶膜20之於頻率10 Hz之條件下測定之-15℃下之儲存彈性模數E'較佳為4~7 GPa,更佳為4.5~6.5 GPa。若上述儲存彈性模數E'為上述範圍內,則於低溫時施加應力之情形時,黏晶膜難以於上下方向(厚度方向)移動,於使用未多層化之半導體晶片之情形時自不必說,即使於使用電路層經多層化之半導體晶片之情形時,於冷擴張時及擴張後(例如至返回常溫為止之期間等),亦可使黏晶膜難以產生自切晶帶之隆起。又,可藉由冷擴張而容易地進行黏晶膜之割斷。 黏晶膜20之於頻率1 Hz之條件下測定之130℃下之儲存彈性模數G'較佳為0.03~0.7 MPa,更佳為0.1~0.6 MPa。藉此,易於將25℃下之儲存彈性模數E'控制為上述範圍內,故而存在如下傾向:於常溫擴張時及擴張後,進而於冷擴張時,難以產生隆起,並且對被黏著體之黏晶適性亦進一步提高。 黏晶膜20之於頻率1 Hz之條件下測定之130℃下之損失彈性模數G''較佳為0.01~0.1 MPa,更佳為0.02~0.08 MPa。藉此,可更進一步使黏晶時之晶片之隆起難以產生。 黏晶膜20於熱硬化後於頻率10 Hz之條件下測定之150℃下之儲存彈性模數E'顯示較佳為20~200 MPa,更佳為22~150 MPa。於附黏晶膜之半導體晶片之態樣下使半導體晶片黏晶於被黏著體,其後進行下述打線接合步驟之情形時,於打線接合步驟中,由於因打線接合時之加熱而產生之熱,有時黏晶膜會升溫至150℃左右,藉由使黏晶膜20於熱硬化後於150℃下顯示上述範圍之儲存彈性模數E',熱硬化後之黏晶膜具有適當之硬度,即使於打線接合步驟中升溫至150℃左右之情形時,亦難以因打線接合之衝擊而使半導體晶片移動,易於對打線接合墊傳導力,可適宜地進行線之接合。 黏晶膜20於熱硬化後於頻率10 Hz之條件下測定之250℃下之儲存彈性模數E'顯示較佳為20~200 MPa,更佳為22~150 MPa。作為半導體相關零件之可靠性評價,通常進行將半導體相關零件加熱至250℃左右之耐濕回流焊試驗,藉由使黏晶膜20於熱硬化後於250℃下顯示上述範圍之儲存彈性模數E',即使於耐濕回流焊試驗中加熱至250℃左右之情形時,亦可使黏晶膜難以產生自被黏著體之剝離。 再者,上述黏晶膜之熱硬化後係指使黏晶膜於175℃下熱硬化1小時後。上述熱硬化後可為使黏晶膜不完全硬化後,亦可為使之硬化至硬化(完全硬化)幾乎不會進一步進行之狀態後(例如,不完全硬化後進而進行硬化(下述後硬化步驟等)而使之硬化後)。 於本實施形態中,黏晶膜20及構成黏晶膜20之接著劑可含有熱硬化性樹脂與例如作為黏合劑成分之熱塑性樹脂,亦可含有具有可與硬化劑反應而生成鍵之熱硬化性官能基之熱塑性樹脂。於構成黏晶膜20之接著劑含有具有熱硬化性官能基之熱塑性樹脂之情形時,該黏著劑不需要含有熱硬化性樹脂(環氧樹脂等)。黏晶膜20可具有單層構造,亦可具有多層構造。 於黏晶膜20於含有熱硬化性樹脂之同時亦含有熱塑性樹脂之情形時,作為該熱硬化性樹脂,例如可列舉:環氧樹脂、酚樹脂、胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂、熱硬化性聚醯亞胺樹脂等。上述熱硬化性樹脂可僅使用一種,亦可使用兩種以上。作為上述熱硬化性樹脂,較佳為環氧樹脂,其原因在於存在可能引起黏晶對象之半導體晶片之腐蝕原因之離子性雜質等之含量較少之傾向。又,作為環氧樹脂之硬化劑,較佳為酚樹脂。 作為上述環氧樹脂,例如可列舉: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、茀型、苯酚酚醛清漆型、鄰甲酚酚醛清漆型、三羥基苯基甲烷型、四酚基乙烷型、乙內醯脲型、異氰尿酸三縮水甘油酯型、縮水甘油胺型之環氧樹脂等。其中,就與作為硬化劑之酚樹脂之反應性較高且耐熱性優異之方面而言,較佳為酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型環氧樹脂、四酚基乙烷型環氧樹脂。 關於可作為環氧樹脂之硬化劑發揮作用之酚樹脂,例如可列舉:酚醛清漆型酚樹脂、可溶酚醛型酚樹脂、聚對羥基苯乙烯等聚羥基苯乙烯等。作為酚醛清漆型酚樹脂,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。上述酚樹脂可僅使用一種,亦可使用兩種以上。其中,於用作作為黏晶用接著劑之環氧樹脂之硬化劑之情形時,就存在提高該接著劑之連接可靠性之傾向之觀點而言,較佳為苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。 於黏晶膜20中,就使環氧樹脂與酚樹脂之硬化反應充分進行之觀點而言,以使該酚樹脂中之羥基相對於環氧樹脂成分中之環氧基每1當量,較佳為0.5~2.0當量,更佳為0.7~1.5當量之量含有酚樹脂。 於黏晶膜20含有熱硬化性樹脂之情形時,作為上述熱硬化性樹脂之含有比率,就於黏晶膜20中適當表現作為熱硬化型接著劑之功能之觀點而言,相對於黏晶膜20之總質量,較佳為5~60質量%,更佳為10~50質量%。 作為上述熱塑性樹脂,例如可列舉: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、氟樹脂等。上述熱塑性樹脂可僅使用一種,亦可使用兩種以上。作為上述熱塑性樹脂,較佳為丙烯酸系樹脂,其原因在於:離子性雜質較少且耐熱性較高,故而易於確保黏晶膜20之接合可靠性。 上述丙烯酸系樹脂較佳為含有源自(甲基)丙烯酸酯之結構單元作為質量比率最多之結構單元之聚合物。作為該(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉作為形成上述添加型之放射線硬化型黏著劑中可含有之丙烯酸系聚合物之(甲基)丙烯酸酯而例示之(甲基)丙烯酸酯。上述丙烯酸系樹脂亦可含有源自可與(甲基)丙烯酸酯共聚合之其他單體成分之結構單元。作為上述其他單體成分,例如可列舉:含羧基之單體、酸酐單體、含羥基之單體、含縮水甘油基之單體、含磺酸基之單體、含磷酸基之單體、丙烯醯胺、丙烯腈等含官能基之單體或各種多官能性單體等,具體而言,可使用作為構成上述黏著劑層12形成用之放射線硬化型黏著劑中可含有之丙烯酸系聚合物之其他單體成分而例示者。就於黏晶膜20中實現較高之凝集力之觀點而言,上述丙烯酸系樹脂較佳為(甲基)丙烯酸酯(尤其烷基之碳數為4以下之(甲基)丙烯酸烷基酯)與含羧基之單體與含氮原子之單體與多官能性單體(尤其聚縮水甘油基系多官能單體)之共聚物,更佳為丙烯酸乙酯與丙烯酸丁酯與丙烯酸與丙烯腈與聚(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之共聚物。 對上述丙烯酸系樹脂而言,就易於使上述各個儲存彈性模數及損失彈性模數成為所期望之範圍內之觀點而言,玻璃轉移溫度(Tg)較佳為5~35℃,更佳為10~30℃。 於黏晶膜20於含有熱硬化性樹脂之同時亦含有熱塑性樹脂之情形時,作為上述熱塑性樹脂之含有比率,藉由與熱硬化性樹脂之含有比率之調整,就易於使上述各個儲存彈性模數及損失彈性模數成為所期望之範圍內之觀點而言,相對於除去黏晶膜20中之填料之有機成分(例如熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂、硬化觸媒等、矽烷偶合劑、染料)之總質量,較佳為30~70質量%,更佳為40~60質量%,進而較佳為45~55質量%。 於黏晶膜20含有具有熱硬化性官能基之熱塑性樹脂之情形時,作為該熱塑性樹脂,例如可使用含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂。該含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂中之丙烯酸系樹脂較佳為含有源自(甲基)丙烯酸酯之結構單元作為質量比率最多之結構單元。作為該(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉作為形成上述添加型之放射線硬化型黏著劑中可含有之丙烯酸系聚合物之(甲基)丙烯酸酯而例示之(甲基)丙烯酸酯。另一方面,作為含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂中之熱硬化性官能基,例如可列舉:縮水甘油基、羧基、羥基、異氰酸基等。其中,較佳為縮水甘油基、羧基。即,作為含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂,尤佳為含縮水甘油基之丙烯酸系樹脂、含羧基之丙烯酸系樹脂。又,較佳為於含有含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂之同時亦含有硬化劑,作為該硬化劑,例如可列舉作為上述黏著劑層12形成用之放射線硬化型黏著劑中可含有之交聯劑而例示者。於含熱硬化性官能基之丙烯酸系樹脂中之熱硬化性官能基為縮水甘油基之情形時,較佳為使用多酚系化合物作為硬化劑,例如可使用上述各種酚樹脂。 黏晶膜20較佳為含有填料。藉由於黏晶膜20中調配填料,可容易地調整黏晶膜20之上述各個儲存彈性模數及損失彈性模數。進而,可調整導電性或導熱性、彈性模數等物性。作為填料,可列舉無機填料及有機填料,尤佳為無機填料。作為無機填料,例如可列舉: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、氧化鋁、氮化鋁、硼酸鋁晶鬚、氮化硼、結晶質二氧化矽、非晶質二氧化矽,此外亦可列舉鋁、金、銀、銅、鎳等金屬單質或合金、非晶形碳黑、石墨等。填料可具有球狀、針狀、片狀等各種形狀。作為上述填料,可僅使用一種,亦可使用兩種以上。 上述填料之平均粒徑較佳為0.005~10 μm,更佳為0.005~1 μm。若上述平均粒徑為0.005 μm以上,則半導體晶圓等對被黏著體之潤濕性、接著性進一步提高。若上述平均粒徑為10 μm以下,則可使為賦予上述各特性而添加之填料之效果變得充分,並且可確保耐熱性。再者,填料之平均粒徑例如可使用光度式之粒度分佈計(例如商品名「LA-910」,堀場製作所(股)製造)而求得。 於黏晶膜20含有填料之情形時,作為上述填料之含有比率,就易於使上述各個儲存彈性模數及損失彈性模數成為所期望之範圍內之觀點而言,相對於黏晶膜20之總質量,較佳為30~70質量%,更佳為40~60質量%,進而較佳為42~55質量%。 黏晶膜20視需要可含有其他成分。作為上述其他成分,例如可列舉:硬化觸媒、阻燃劑、矽烷偶合劑、離子捕捉劑、染料等。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。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-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。作為上述離子捕捉劑,例如可列舉:水滑石類、氫氧化鉍、苯并三唑等。上述其他添加劑可僅使用一種,亦可使用兩種以上。 尤其,作為黏晶膜20,就易於使上述各個儲存彈性模數及損失彈性模數成為所期望之範圍內之觀點而言,較佳為含有熱塑性樹脂(尤其丙烯酸系樹脂)、熱硬化性樹脂及填料,並且相對於除去黏晶膜20中之填料之有機成分之總質量之熱塑性樹脂(尤其丙烯酸系樹脂)之含有比率為30~70質量%(較佳為40~60質量%,更佳為45~55質量%),相對於黏晶膜20之總質量之填料之含有比率為30~70質量%(較佳為40~60質量%,更佳為42~55質量%)。 黏晶膜20之厚度(於積層體之情形時為總厚度)並無特別限定,例如為1~200 μm。上限較佳為100 μm,更佳為80 μm。下限較佳為3 μm,更佳為5 μm。 黏晶膜20之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為0℃以上,更佳為10℃以上。若上述玻璃轉移溫度為0℃以上,則可藉由冷擴張而容易地割斷黏晶膜20。黏晶膜20之玻璃轉移溫度之上限例如為100℃。 黏晶膜20可列舉如圖1所示包含單層之黏晶膜者。再者,於本說明書中,所謂單層係指包含同一組成之層,包括積層有複數層包含同一組成之層之形態者。其中,本發明之切晶黏晶膜之黏晶膜並不限定於該例,例如亦可為組成不同之兩種以上之接著膜積層而成之形態之多層構造。 作為本發明之切晶黏晶膜之一實施形態之切晶黏晶膜1例如係以如下方式製造。首先,基材11可藉由公知或慣用之製膜方法進行製膜而獲得。作為上述製膜方法,例如可列舉:壓延製膜法、有機溶劑中之流延法、密閉系統中之吹脹擠出法、T型模頭擠出法、共擠出法、乾式層壓法等。 其次,於基材11上塗佈含有形成黏著劑層12之黏著劑及溶劑等之形成黏著劑層之組合物(黏著劑組合物)而形成塗佈膜後,視需要藉由脫溶劑或硬化等使該塗佈膜固化,從而可形成黏著劑層12。作為上述塗佈之方法,例如可列舉:輥塗、網版塗佈、凹版塗佈等公知或慣用之塗佈方法。又,作為脫溶劑條件,例如可於溫度80~150℃、時間0.5~5分鐘之範圍內進行。又,亦可於分隔件上塗佈黏著劑組合物而形成塗佈膜後,於上述脫溶劑條件下使塗佈膜固化而形成黏著劑層12。其後,將黏著劑層12與分隔件一同貼合於基材11上。如上述方法,可製作切晶帶10。 關於黏晶膜20,首先製作含有樹脂、填料、硬化觸媒、溶劑等之形成黏晶膜20之組合物(接著劑組合物)。其次,將接著劑組合物塗佈於分隔件上而形成塗佈膜後,視需要藉由脫溶劑或硬化等而使該塗佈膜固化,形成黏晶膜20。作為塗佈方法,並無特別限定,例如可列舉:輥塗、網版塗佈、凹版塗佈等公知或慣用之塗佈方法。又,作為脫溶劑條件,例如可於溫度70~160℃、時間1~5分鐘之範圍內進行。 繼而,分別自切晶帶10及黏晶膜20剝離分隔件,以黏晶膜20與黏著劑層12成為貼合面之方式將兩者貼合。貼合例如可藉由壓接而進行。此時,層壓溫度並無特別限定,例如較佳為30~50℃,更佳為35~45℃。又,線壓並無特別限定,例如較佳為0.1~20 kgf/cm,更佳為1~10 kgf/cm。 如上所述,於黏著劑層12為由放射線硬化型黏著劑形成之黏著劑層(放射線硬化型黏著劑層)之情形時,自黏晶膜20之貼合後對黏著劑層12照射紫外線等放射線時,例如自基材11側對黏著劑層12進行放射線照射,其照射量例如為50~500 mJ,較佳為100~300 mJ。於切晶黏晶膜1中進行作為黏著劑層12之黏著力減弱措施之照射之區域(照射區域R)通常為黏著劑層12中之黏晶膜20貼合區域內除其周緣部以外之區域。於部分地設置照射區域R之情形時,可經由形成有與除去照射區域R之區域對應之圖案之光罩而進行。又,亦可列舉以點狀照射放射線而形成照射區域R之方法。 藉由以上方式,可製作例如圖1所示之切晶黏晶膜1。可於切晶黏晶膜1上於黏晶膜20側以至少被覆黏晶膜20之形態設置分隔件(未圖示)。於黏晶膜20為小於切晶帶10之黏著劑層12之小尺寸且於黏著劑層12中存在未貼合黏晶膜20之區域之情形時,例如分隔件可以至少被覆黏晶膜20及黏著劑層12之形態設置。分隔件係用於以至少黏晶膜20(例如黏晶膜20及黏著劑層12)未露出之方式進行保護之元件,使用切晶黏晶膜1時自該膜剝離。作為分隔件,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、藉由氟系剝離劑或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類等。 [半導體裝置之製造方法] 可使用本發明之切晶黏晶膜製造半導體裝置。具體而言可藉由包含下述步驟之製造方法而製造半導體裝置:於本發明之切晶黏晶膜之上述黏晶膜側貼附包含複數個半導體晶片之半導體晶圓之分割體、或可單片化為複數個半導體晶片之半導體晶圓的步驟(有時稱為「步驟A」);於相對低溫之條件下,將本發明之切晶黏晶膜之切晶帶擴張,至少將上述黏晶膜割斷而獲得附黏晶膜之半導體晶片的步驟(有時稱為「步驟B」);於相對高溫之條件下,將上述切晶帶擴張,擴寬上述附黏晶膜之半導體晶片彼此之間隔的步驟(有時稱為「步驟C」);及拾取上述附黏晶膜之半導體晶片的步驟(有時稱為「步驟D」)。 步驟A中所使用之上述包含複數個半導體晶片之半導體晶圓之分割體、或可單片化為複數個半導體晶片之半導體晶圓可藉由如下方式獲得。首先,如圖2(a)及圖2(b)所示,於半導體晶圓W上形成分割槽30a(分割槽形成步驟)。半導體晶圓W具有第1面Wa及第2面Wb。於半導體晶圓W之第1面Wa側已置入各種半導體元件(未圖示),且已於第1面Wa上形成該半導體元件所需之配線結構等(未圖示)。並且,將具有黏著面T1a之晶圓加工用帶T1貼合於半導體晶圓W之第2面Wb側後,於半導體晶圓W由晶圓加工用帶T1保持之狀態下,使用切晶裝置等之旋轉切刀於半導體晶圓W之第1面Wa側形成特定深度之分割槽30a。分割槽30a係用以將半導體晶圓W分離為半導體晶片單元之空隙(圖2~4中將分割槽30a模式地以粗實線表示)。 其次,如圖2(c)所示,進行具有黏著面T2a之晶圓加工用帶T2於半導體晶圓W之第1面Wa側之貼合、及晶圓加工用帶T1自半導體晶圓W之剝離。 其次,如圖2(d)所示,於半導體晶圓W由晶圓加工用帶T2保持之狀態下,藉由自第2面Wb之研削加工進行薄化直至半導體晶圓W達到特定厚度為止(晶圓薄化步驟)。研削加工可使用具備研削石之研削加工裝置而進行。藉由該晶圓薄化步驟,於本實施形態中形成可單片化為複數個半導體晶片31之半導體晶圓30A。作為半導體晶圓30A,具體而言,該晶圓中具有於第2面Wb側將單片化為複數個半導體晶片31之部位連結之部位(連結部)。半導體晶圓30A之連結部之厚度,即,半導體晶圓30A之第2面Wb與分割槽30a之第2面Wb側末端之間之距離可根據製造之半導體裝置而適宜選擇。 (步驟A) 於步驟A中,於切晶黏晶膜1之黏晶膜20側貼附包含複數個半導體晶片之半導體晶圓之分割體、或可單片化為複數個半導體晶片之半導體晶圓。 於步驟A之一實施形態中,如圖3(a)所示,將由晶圓加工用帶T2保持之半導體晶圓30A貼合於切晶黏晶膜1之黏晶膜20。其後,如圖3(b)所示,自半導體晶圓30A剝離晶圓加工用帶T2。於切晶黏晶膜1之黏著劑層12為放射線硬化型黏著劑層之情形時,可於半導體晶圓30A貼合於黏晶膜20之後,自基材11側對黏著劑層12照射紫外線等放射線,代替切晶黏晶膜1之製造過程中之上述放射線照射。照射量例如為50~500 mJ,較佳為100~300 mJ。於切晶黏晶膜1中進行作為黏著劑層12之黏著力減弱措施之照射之區域(圖1所示之照射區域R)例如為黏著劑層12之黏晶膜20貼合區域內之除去其周緣部以外之區域。 (步驟B) 於步驟B中,於相對低溫之條件下,將切晶黏晶膜1之切晶帶10擴張,至少將黏晶膜20割斷而獲得附黏晶膜之半導體晶片。 於步驟B之一實施形態中,首先,於切晶黏晶膜1之切晶帶10之黏著劑層12上貼附環狀框41後,如圖4(a)所示,將附帶半導體晶圓30A之該切晶黏晶膜1固定於擴張裝置之保持器42。 其次,如圖4(b)所示,進行於相對低溫之條件下之第1擴張步驟(冷擴張步驟),將半導體晶圓30A單片化為複數個半導體晶片31,並且將切晶黏晶膜1之黏晶膜20割斷為小片之黏晶膜21,而獲得附黏晶膜之半導體晶片31。於冷擴張步驟中,使擴張裝置所具備之中空圓柱形狀之頂起構件43於切晶黏晶膜1之圖中下側抵接於切晶帶10並使之上升,使貼合有半導體晶圓30A之切晶黏晶膜1之切晶帶10以於包含半導體晶圓30A之徑向及圓周方向之二維方向上受到拉伸之方式擴張。該擴張係於切晶帶10中產生15~32 MPa,較佳為20~32 MPa之範圍內之拉伸應力之條件下進行。冷擴張步驟之溫度條件例如為0℃以下,較佳為-20~-5℃,更佳為-15~-5℃,進而較佳為-15℃。冷擴張步驟之擴張速度(頂起構件43上升之速度)較佳為0.1~100 mm/秒。又,冷擴張步驟之擴張量較佳為3~16 mm。 於步驟B中,於使用可單片化為複數個半導體晶片之半導體晶圓30A之情形時,半導體晶圓30A於薄壁且易破裂之部位產生割斷而單片化為半導體晶片31。並且,於步驟B中,切晶帶10產生之拉伸應力於與受到擴張之切晶帶10之黏著劑層12密接之黏晶膜20中,發揮於各半導體晶片31密接之各區域中抑制變形之作用,另一方面,位於半導體晶片31間之分割槽之圖中垂直方向之部位中,未產生此種變形抑制作用。其結果,黏晶膜20中,位於半導體晶片31間之分割槽之垂直方向之部位發生割斷。於藉由擴張進行之割斷後,如圖4(c)所示,使頂起構件43下降,解除切晶帶10之擴張狀態。 (步驟C) 於步驟C中,於相對高溫之條件下,將上述切晶帶10擴張,擴寬上述附黏晶膜之半導體晶片彼此之間隔。 於步驟C之一實施形態中,首先,如圖5(a)所示進行於相對高溫之條件下之第2擴張步驟(常溫擴張步驟),而將附黏晶膜之半導體晶片31間之距離(間隔距離)擴寬。於步驟C中,使擴張裝置所具備之中空圓柱形狀之頂起構件43再次上升,將切晶黏晶膜1之切晶帶10擴張。第2擴張步驟之溫度條件例如為10℃以上,較佳為15~30℃。第2擴張步驟之擴張速度(頂起構件43上升之速度)例如為0.1~10 mm/秒,較佳為0.3~1 mm/秒。又,第2擴張步驟之擴張量例如為3~16 mm。於步驟C中將附黏晶膜之半導體晶片31之間隔距離擴寬至可藉由下述拾取步驟而適宜地自切晶帶10拾取附黏晶膜之半導體晶片31之程度。藉由擴張而擴寬間隔距離後,如圖5(b)所示,使頂起構件43下降,解除切晶帶10之擴張狀態。就抑制切晶帶10上之附黏晶膜之半導體晶片31之間隔距離於擴張狀態解除後縮小之觀點而言,較佳為於解除擴張狀態之前,將切晶帶10之半導體晶片31保持區域外側之部分加熱而使之收縮。 步驟C之後,視需要可具有使用水等清洗液對附帶附黏晶膜之半導體晶片31之切晶帶10之半導體晶片31側進行清洗之清潔步驟。 (步驟D) 於步驟D(拾取步驟)中,拾取單片化之附黏晶膜之半導體晶片。於步驟D之一實施形態中,視需要經過上述清潔步驟後,如圖6所示,將附黏晶膜之半導體晶片31自切晶帶10拾取。例如,於切晶帶10之圖中下側,使拾取機構之銷構件44上升而隔著切晶帶10將拾取對象之附黏晶膜之半導體晶片31頂起後,藉由吸附治具45而吸附保持。於拾取步驟中,銷構件44之頂起速度例如為1~100 mm/秒,銷構件44之頂起量例如為100~500 μm。 上述半導體裝置之製造方法可包含步驟A~D以外之其他步驟。例如,於一實施形態中,如圖7(a)所示,將拾取之附黏晶膜之半導體晶片31經由黏晶膜21暫時固定於被黏著體51(暫時固定步驟)。作為被黏著體51,例如可列舉:引線框架、TAB(Tape Automated Bonding,捲帶式自動接合)膜、配線基板、另外製作之半導體晶片等。黏晶膜21之暫時固定時在25℃下對被黏著體51之剪切接著力較佳為0.2 MPa以上,更佳為0.2~10 MPa。黏晶膜21之上述剪切接著力為0.2 MPa以上之構成於下述打線接合步驟中,可抑制因超音波振動或加熱而於黏晶膜21與半導體晶片31或與被黏著體51之接著面產生之剪切變形之情況,而可適宜地進行打線接合。又,黏晶膜21於暫時固定時在175℃下相被黏著體51之剪切接著力較佳為0.01 MPa以上,更佳為0.01~5 MPa。 其次,如圖7(b)所示,將半導體晶片31之電極墊(未圖示)與被黏著體51所具有之端子部(未圖示)經由接合線52而電性連接(打線接合步驟)。半導體晶片31之電極墊或被黏著體51之端子部與接合線52之接線可藉由伴隨加熱之超音波焊接而實現,且以不使黏晶膜21熱硬化之方式進行。作為接合線52,例如可使用金線、鋁線、銅線等。打線接合中之線加熱溫度例如為80~250℃,較佳為80~220℃。又,其加熱時間為數秒~數分鐘。 其次,如圖7(c)所示,藉由用以保護被黏著體51上之半導體晶片31或接合線52之密封樹脂53而將半導體晶片31密封(密封步驟)。於密封步驟中,黏晶膜21進行熱硬化。於密封步驟中,例如藉由使用模具進行之轉注成形技術而形成密封樹脂53。作為密封樹脂53之構成材料,例如可使用環氧系樹脂。於密封步驟中,用以形成密封樹脂53之加熱溫度例如為165~185℃,加熱時間例如為60秒~數分鐘。於密封步驟中密封樹脂53未充分硬化之情形時,於密封步驟後進行用以使密封樹脂53完全硬化之後硬化步驟。即使於密封步驟中黏晶膜21未完全熱硬化之情形時,亦可於後硬化步驟中使黏晶膜21與密封樹脂53一同實現完全熱硬化。於後硬化步驟中,加熱溫度例如為165~185℃,加熱時間例如為0.5~8小時。 於上述實施形態中,如上所述,將附黏晶膜之半導體晶片31暫時固定於被黏著體51後,進行打線接合步驟而不使黏晶膜21完全熱硬化。於上述半導體裝置之製造方法中,亦可代替此種構成,將附黏晶膜之半導體晶片31暫時固定於被黏著體51後,使黏晶膜21熱硬化後再進行打線接合步驟。 於上述半導體裝置之製造方法中,作為其他實施形態,可進行圖8所示之晶圓薄化步驟,代替參考圖2(d)之上述晶圓薄化步驟。於參考圖2(c)經過上述過程後,於圖8所示之晶圓薄化步驟中,於半導體晶圓W由晶圓加工用帶T2保持之狀態下,藉由對該晶圓自第2面Wb進行研削加工使之薄化直至達到特定厚度,而形成包含複數個半導體晶片31且由晶圓加工用帶T2保持之半導體晶圓分割體30B。於上述晶圓薄化步驟中,可採用對晶圓進行研削直至分割槽30a於第2面Wb側露出為止的方法(第1方法),亦可採用如下方法:自第2面Wb側對晶圓進行研削直至即將到達分割槽30a,其後,藉由自旋轉磨石對晶圓之按壓力之作用,使分割槽30a與第2面Wb之間產生裂痕從而形成半導體晶圓分割體30B(第2方法)。根據所採用之方法,適宜決定參考圖2(a)及圖2(b)如上所述般形成之分割槽30a距離第1面Wa之深度。於圖8中,以粗實線模式地表示經第1方法處理後之分割槽30a或經第2方法處理後之分割槽30a及與其相連之裂痕。於上述半導體裝置之製造方法中,於步驟A中,使用如此製作之半導體晶圓分割體30B代替半導體晶圓30A作為半導體晶圓分割體,參考圖3至圖7進行上述各步驟。 圖9(a)及圖9(b)係表示該實施形態之步驟B,即將半導體晶圓分割體30B貼合於切晶黏晶膜1後進行之第1擴張步驟(冷擴張步驟)。於該實施形態之步驟B中,擴張裝置所具備之中空圓柱形狀之頂起構件43於切晶黏晶膜1之圖中下側抵接於切晶帶10並上升,以使貼合有半導體晶圓分割體30B之切晶黏晶膜1之切晶帶10於包含半導體晶圓分割體30B之徑向及圓周方向之二維方向上受到拉伸之方式擴張。該擴張之拉伸應力可適宜設定。冷擴張步驟之溫度條件例如為0℃以下,較佳為-20~-5℃,更佳為-15~-5℃,進而較佳為-15℃。冷擴張步驟之擴張速度(頂起構件43上升之速度)較佳為1~400 mm/秒。又,冷擴張步驟之擴張量較佳為1~300 mm。藉由此種冷擴張步驟,切晶黏晶膜1之黏晶膜20被割斷為小片之黏晶膜21,獲得附黏晶膜之半導體晶片31。具體而言,於冷擴張步驟中,切晶帶10中產生之拉伸應力於與受到擴張之切晶帶10之黏著劑層12密接之黏晶膜20中,發揮於半導體晶圓分割體30B之各半導體晶片31密接之各區域中抑制變形之作用,另一方面,位於半導體晶片31間之分割槽30a之圖中垂直方向之部位中,未產生此種變形抑制作用。其結果,黏晶膜20中於半導體晶片31間之分割槽30a之垂直方向之部位發生割斷。 於上述半導體裝置之製造方法中,進而作為其他實施形態,亦可使用如以下方式製作之半導體晶圓30C代替步驟A中使用之半導體晶圓30A或半導體晶圓分割體30B。 於該實施形態中,如圖10(a)及圖10(b)所示,首先,於半導體晶圓W中形成改質區域30b。半導體晶圓W具有第1面Wa及第2面Wb。於半導體晶圓W之第1面Wa側已置入各種半導體元件(未圖示),且於第1面Wa上已形成該半導體元件所需之配線結構等(未圖示)。並且,將具有黏著面T3a之晶圓加工用帶T3貼合於半導體晶圓W之第1面Wa側後,於半導體晶圓W由晶圓加工用帶T3保持之狀態下,自晶圓加工用帶T3之相反側沿分割預定線對半導體晶圓W向晶圓內部照射由聚光點聚集而成之雷射光,藉由利用多光子吸收之剝蝕而於半導體晶圓W內形成改質區域30b。改質區域30b係用以將半導體晶圓W分離為半導體晶片單位之脆弱化區域。關於藉由對半導體晶圓中照射雷射光而於分割預定線上形成改質區域30b之方法,例如於日本專利特開2002-192370號公報中有詳述,但該實施形態之雷射光照射條件例如係於以下條件之範圍內適宜調整。 <雷射光照射條件> (A)雷射光 雷射光源 半導體雷射激發Nd:YAG(Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet,摻釹釔鋁石榴石)雷射 波長 1064 nm 雷射光點截面面積 3.14×10-8 cm2 振盪形態 Q開關脈衝 重複頻率 100 kHz以下 脈衝寬度 1 μs以下 輸出 1 mJ以下 雷射光品質 TEM00 偏光特性 直線偏光 (B)聚光用透鏡 倍率 100倍以下 NA(numerical aperture,數值孔徑) 0.55 對雷射光波長之透過率 100%以下 (C)供載置半導體基板之載置台之移動速度 280 mm/秒以下 其次,如圖10(c)所示,於半導體晶圓W由晶圓加工用帶T3保持之狀態下,藉由對半導體晶圓W自第2面Wb進行研削加工而使之薄化直至達到特定厚度,藉此形成可單片化為複數個半導體晶片31之半導體晶圓30C(晶圓薄化步驟)。於上述半導體裝置之製造方法中,於步驟A中,使用如此製作之半導體晶圓30C代替半導體晶圓30A作為可單片化之半導體晶圓,參考圖3至圖7進行上述各步驟。 圖11(a)及圖11(b)係表示該實施形態之步驟B,即將半導體晶圓30C貼合於切晶黏晶膜1後進行之第1擴張步驟(冷擴張步驟)。於冷擴張步驟中,擴張裝置所具備之中空圓柱形狀之頂起構件43於切晶黏晶膜1之圖中下側抵接於切晶帶10並上升,以使貼合有半導體晶圓30C之切晶黏晶膜1之切晶帶10於包含半導體晶圓30C之徑向及圓周方向之二維方向上受到拉伸之方式擴張。該擴張之拉伸應力可適宜設定。冷擴張步驟之溫度條件例如為0℃以下,較佳為-20~-5℃,更佳為-15~-5℃,進而較佳為-15℃。冷擴張步驟之擴張速度(頂起構件43上升之速度)較佳為1~400 mm/秒。又,冷擴張步驟之擴張量較佳為1~300 mm。藉由此種冷擴張步驟,將切晶黏晶膜1之黏晶膜20割斷為小片之黏晶膜21,獲得附黏晶膜之半導體晶片31。具體而言,於冷擴張步驟中,於半導體晶圓30C中脆弱之改質區域30b形成裂痕從而單片化為半導體晶片31。並且,於冷擴張步驟中,切晶帶10中產生之拉伸應力於與擴張之切晶帶10之黏著劑層12密接之黏晶膜20中,發揮於半導體晶圓30C之各半導體晶片31密接之各區域中抑制變形之作用,另一方面,位於晶圓之裂痕形成部位之圖中垂直方向之部位中,未產生此種變形抑制作用。其結果,黏晶膜20於半導體晶片31間之裂痕形成部位之圖中垂直方向之部位發生割斷。 又,於上述半導體裝置之製造方法中,切晶黏晶膜1可如上所述用於獲得附黏晶膜之半導體晶片之用途中,亦可用於用以獲得積層複數個半導體晶片進行三維安裝之情形時之附黏晶膜之半導體晶片之用途中。此種三維安裝之半導體晶片31間,可一併介存黏晶膜21與間隔件,亦可不介存間隔件。 [實施例] 以下列舉實施例更詳細地說明本發明,但本發明不受該等實施例之任何限定。 實施例1 (切晶帶之製作) 於具備冷卻管、氮氣導入管、溫度計及攪拌裝置之反應容器中,裝入丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)100質量份、丙烯酸2-羥基乙酯(HEA)19質量份、過氧化苯甲醯0.4質量份及甲苯80質量份,於氮氣氣流中於60℃下進行10小時聚合,獲得含有丙烯酸系聚合物A之溶液。 於該含有丙烯酸系聚合物A之溶液中添加異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯(MOI)1.2質量份,於空氣氣流中於50℃下進行60小時加成反應,獲得含有丙烯酸系聚合物A'之溶液。 其次,相對於丙烯酸系聚合物A' 100質量份,添加多異氰酸酯化合物(商品名「Coronate L」,Tosoh(股)製造)1.3質量份及光聚合起始劑(商品名「Irgacure 184」,BASF公司製造)3質量份,製作黏著劑組合物A。 將所得黏著劑組合物A塗佈於PET系分隔件之實施有聚矽氧處理之面上,於120℃下加熱2分鐘進行脫溶劑,形成厚度10 μm之黏著劑層A。繼而,於黏著劑層A之露出面貼合作為基材之EVA膜(Gunze(股)製,厚度115 μm),於23℃下保持72小時,製作切晶帶A。 (黏晶膜之製作) 將丙烯酸系樹脂(商品名「SG-P3」,Nagase chemteX(股)製,玻璃轉移溫度12℃)100質量份、環氧樹脂(商品名「JER1001」,三菱化學(股)製造)45質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851ss」,明和化成(股)製造)50質量份、球狀二氧化矽(商品名「SO-25R」,Admatechs(股)製造)190質量份及硬化觸媒(商品名「Curezol 2PHZ」,四國化成工業(股)製造)0.6質量份添加於甲基乙基酮中加以混合,獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物A。其次,塗佈於PET系分隔件(厚度50 μm)之實施有聚矽氧處理之面上,於130℃下加熱2分鐘進行脫溶劑,製作厚度10 μm之黏晶膜A。黏晶膜A中之相對於有機成分之總質量(除去球狀二氧化矽之成分之總質量)之丙烯酸系樹脂之含有比率及相對於黏晶膜A之總質量之二氧化矽之含有比率示於表1。 (切晶黏晶膜之製作) 自切晶帶A剝離PET系分隔件,於露出之黏著劑層上貼合黏晶膜A。貼合時將切晶帶之中心與黏晶膜之中心進行位置對準。又,貼合中使用手壓輥。如上所述,製作具有包含切晶帶與黏晶膜之積層構造之切晶黏晶膜。 實施例2 (黏晶膜之製作) 將丙烯酸系樹脂(商品名「SG-P3」,Nagase chemteX(股)製,玻璃轉移溫度12℃)100質量份、環氧樹脂(商品名「JER1001」,三菱化學(股)製造)45質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851ss」,明和化成(股)製造)50質量份、球狀二氧化矽(商品名「SO-25R」,Admatechs(股)製造)200質量份及硬化觸媒(商品名「Curezol 2PHZ」,四國化成工業(股)製造)1.0質量份添加於甲基乙基酮中加以混合,獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物B。其次,塗佈於PET系分隔件(厚度50 μm)之實施有聚矽氧處理之面上,於130℃下加熱2分鐘進行脫溶劑,製作厚度10 μm之黏晶膜B。黏晶膜B中之相對於有機成分之總質量(除去球狀二氧化矽之成分之總質量)之丙烯酸系樹脂之含有比率及相對於黏晶膜B之總質量之二氧化矽之含有比率示於表1。 (切晶黏晶膜之製作) 除使用黏晶膜B代替黏晶膜A以外,以與實施例1相同之方式製作切晶黏晶膜。 實施例3 (黏晶膜之製作) 將丙烯酸系樹脂(商品名「SG-P3」,Nagase chemteX(股)製,玻璃轉移溫度12℃)100質量份、環氧樹脂(商品名「JER1001」,三菱化學(股)製造)45質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851ss」,明和化成(股)製造)50質量份、球狀二氧化矽(商品名「SO-25R」,Admatechs(股)製造)130質量份及硬化觸媒(商品名「Curezol 2PHZ」,四國化成工業(股)製造)0.4質量份添加於甲基乙基酮中加以混合,獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物C。其次,塗佈於PET系分隔件(厚度50 μm)之實施有聚矽氧處理之面上,於130℃下加熱2分鐘進行脫溶劑,製作厚度10 μm之黏晶膜C。黏晶膜C中之相對於有機成分之總質量(除去球狀二氧化矽之成分之總質量)之丙烯酸系樹脂之含有比率及相對於黏晶膜C之總質量之二氧化矽之含有比率示於表1。 (切晶黏晶膜之製作) 除使用黏晶膜C代替黏晶膜A以外,以與實施例1相同之方式製作切晶黏晶膜。 比較例1 (黏晶膜之製作) 將丙烯酸系樹脂(商品名「SG-708-6」,Nagase chemteX(股)製,玻璃轉移溫度4℃)100質量份、環氧樹脂(商品名「JER1001」,三菱化學(股)製造)45質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851ss」,明和化成(股)製造)50質量份、球狀二氧化矽(商品名「SO-25R」,Admatechs(股)製造)100質量份及硬化觸媒(商品名「Curezol 2PHZ」,四國化成工業(股)製造)0.6質量份添加於甲基乙基酮中加以混合,獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物D。其次,塗佈於PET系分隔件(厚度50 μm)之實施有聚矽氧處理之面上,於130℃下加熱2分鐘進行脫溶劑,製作厚度10 μm之黏晶膜D。黏晶膜D中之相對於有機成分之總質量(除去球狀二氧化矽之成分之總質量)之丙烯酸系樹脂之含有比率及相對於黏晶膜D之總質量之二氧化矽之含有比率示於表1。 (切晶黏晶膜之製作) 除使用黏晶膜D代替黏晶膜A以外,以與實施例1相同之方式製作切晶黏晶膜。 比較例2 (黏晶膜之製作) 將丙烯酸系樹脂(商品名「SG-70L」,Nagase chemteX(股)製,玻璃轉移溫度-13℃)100質量份、環氧樹脂(商品名「JER1001」,三菱化學(股)製造)40質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851ss」,明和化成(股)製造)40質量份、球狀二氧化矽(商品名「SO-25R」,Admatechs(股)製造)200質量份及硬化觸媒(商品名「Curezol 2PHZ」,四國化成工業(股)製造)0.6質量份添加於甲基乙基酮中加以混合,獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物E。其次,塗佈於PET系分隔件(厚度50 μm)之實施有聚矽氧處理之面上,於130℃下加熱2分鐘進行脫溶劑,製作厚度10 μm之黏晶膜E。黏晶膜E中之相對於有機成分之總質量(除去球狀二氧化矽之成分之總質量)之丙烯酸系樹脂之含有比率及相對於黏晶膜E之總質量之二氧化矽之含有比率示於表1。 (切晶黏晶膜之製作) 除使用黏晶膜E代替黏晶膜A以外,以與實施例1相同之方式製作切晶黏晶膜。 比較例3 (黏晶膜之製作) 將丙烯酸系樹脂(商品名「SG-P3」,Nagase chemteX(股)製,玻璃轉移溫度12℃)100質量份、環氧樹脂(商品名「JER1001」,三菱化學(股)製造)45質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851ss」,明和化成(股)製造)50質量份、球狀二氧化矽(商品名「SO-25R」,Admatechs(股)製造)100質量份及硬化觸媒(商品名「Curezol 2PHZ」,四國化成工業(股)製造)0.5質量份添加於甲基乙基酮中加以混合,獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物F。其次,塗佈於PET系分隔件(厚度50 μm)之實施有聚矽氧處理之面上,於130℃下加熱2分鐘進行脫溶劑,製作厚度10 μm之黏晶膜F。黏晶膜F中之相對於有機成分之總質量(除去球狀二氧化矽之成分之總質量)之丙烯酸系樹脂之含有比率及相對於黏晶膜F之總質量之二氧化矽之含有比率示於表1。 (切晶黏晶膜之製作) 除使用黏晶膜F代替黏晶膜A以外,以與實施例1相同之方式製作切晶黏晶膜。 比較例4 (黏晶膜之製作) 將丙烯酸系樹脂(商品名「SG-P3」,Nagase chemteX(股)製,玻璃轉移溫度12℃)100質量份、環氧樹脂(商品名「JER1001」,三菱化學(股)製造)45質量份、酚樹脂(商品名「MEH-7851ss」,明和化成(股)製造)50質量份、球狀二氧化矽(商品名「SO-25R」,Admatechs(股)製造)250質量份及硬化觸媒(商品名「Curezol 2PHZ」,四國化成工業(股)製造)0.5質量份添加於甲基乙基酮中加以混合,獲得固形物成分濃度20質量%之接著劑組合物G。其次,塗佈於PET系分隔件(厚度50 μm)之實施有聚矽氧處理之面上,於130℃下加熱2分鐘進行脫溶劑,製作厚度10 μm之黏晶膜G。黏晶膜G中之相對於有機成分之總質量(除去球狀二氧化矽之成分之總質量)之丙烯酸系樹脂之含有比率及相對於黏晶膜G之總質量之二氧化矽之含有比率示於表1。 (切晶黏晶膜之製作) 除使用黏晶膜G代替黏晶膜A以外,以與實施例1相同之方式製作切晶黏晶膜。 <評價> 關於實施例及比較例中獲得之黏晶膜及切晶黏晶膜,進行以下評價。結果示於表1。 (於頻率10 Hz之條件下測定之25℃下之儲存彈性模數E'及於頻率10 Hz之條件下測定之-15℃下之儲存彈性模數E') 利用截切刀自實施例及比較例中分別獲得之黏晶膜切出寬4 mm、長40 mm之短條狀作為試驗片,使用固體黏彈性測定裝置(測定裝置:Rheogel-E4000,UBM公司製造),於頻率10 Hz、升溫速度5℃/分鐘、初期夾頭間距離22.5 mm之條件下,於-50~100℃下之溫度範圍內,以拉伸模式測定動態儲存彈性模數。並且讀取25℃及-15℃下之值,分別作為於頻率10 Hz之條件下測定之25℃下之儲存彈性模數及於頻率10 Hz之條件下測定之-15℃下之儲存彈性模數E'而獲得該等值。評價結果分別示於表1之「儲存彈性模數E'(25℃、10 Hz)」、「儲存彈性模數E'(-15℃、10 Hz)」之欄中。 (於頻率1 Hz之條件下測定之130℃下之儲存彈性模數G'及於頻率1 Hz之條件下測定之130℃下之損失彈性模數G'') 將實施例及比較例中分別獲得之黏晶膜積層為300 μm,利用10 mmΦ之打孔機衝壓為圓形,製作測定樣品。使用8 mmΦ之測定治具,於間隙250 μm、升溫速度10℃/分鐘、頻率5 rad/sec、應變10%之條件下於75~150℃下之範圍內測定儲存彈性模數及損失彈性模數(測定裝置:HAAKE MARSIII,Thermo Scientific公司製造)。並且,讀取130℃下之儲存彈性模數及損失彈性模數之值,將該等值分別作為於頻率1 Hz之條件下測定之130℃下之儲存彈性模數G'及於頻率1 Hz之條件下測定之130℃下之損失彈性模數G''而獲得。將評價結果分別示於表1之「儲存彈性模數G'(130℃、1 Hz)」、「損失彈性模數G''(130℃、1 Hz)」之欄中。 (熱硬化後之於頻率10 Hz之條件下測定之150℃下之儲存彈性模數E'及熱硬化後之於頻率10 Hz之條件下測定之250℃下之儲存彈性模數E') 將實施例及比較例中獲得之黏晶膜於175℃下之溫度條件下加熱1小時進行硬化後,利用截切刀自熱硬化之黏晶膜切出寬4 mm、長40 mm之短條狀作為試驗片,使用固體黏彈性測定裝置(RSAIII,Rheometric公司製造),於頻率10 Hz、升溫速度10℃/分鐘、初期夾頭間距離22.5 mm之條件下,於0~300℃下之溫度範圍內,以拉伸模式測定動態儲存彈性模數。並且讀取150℃及250℃下之值,將該等值分別作為熱硬化後之於頻率10 Hz之條件下測定之150℃下之儲存彈性模數及熱硬化後之於頻率10 Hz之條件下測定之250℃下之儲存彈性模數E'而獲得。將評價結果分別示於表1之「硬化後之儲存彈性模數E'(150℃、10 Hz)」、「硬化後之儲存彈性模數E'(250℃、10 Hz)」之欄中。 (割斷性及冷擴張時之隆起) 使用商品名「ML300-Integration」(東京精密(股)製造)作為雷射加工裝置,使聚光點對準12英吋之半導體晶圓之內部,沿格子狀(10 mm×10 mm)之分割預定線自表面照射雷射光,而於半導體晶圓之內部形成改質區域。雷射光之照射係於下述條件下進行。 (A)雷射光 雷射光源 半導體雷射激發Nd:YAG雷射 波長 1064 nm 雷射光點截面面積 3.14×10-8 cm2 振盪形態 Q開關脈衝 重複頻率 100 kHz 脈衝寬度 30 ns 輸出 20 μJ/脈衝 雷射光品質 TEM00 40 偏光特性 直線偏光 (B)聚光用透鏡 倍率 50倍 NA 0.55 對雷射光波長之透過率 60% (C)供載置半導體基板之載置台之移動速度 100 mm/秒 於半導體晶圓內部形成改質區域後,於半導體晶圓之表面貼合背面研削用保護膠帶,使用背面研削機(商品名「DGP8760」,DISCO(股)製造)以半導體晶圓之厚度成為30 μm之方式對背面進行研削。 於實施例及比較例中獲得之切晶黏晶膜貼合形成有改質區域之半導體晶圓與切晶環。並且,使用Die Separator(商品名「DDS2300」,DISCO(股)製造),進行半導體晶圓及黏晶膜之割斷。具體而言,首先,於冷擴張單元中,於溫度-15℃、擴張速度200 mm/秒、擴張量12 mm之條件下進行冷擴張,割斷半導體晶圓及黏晶膜。其後,於加熱擴張單元中,於室溫、擴張速度1 mm/秒、擴張量7 mm之條件下進行常溫擴張。並且,維持擴張狀態,於加熱溫度200℃、風量40 L/分鐘、加熱距離20 mm、旋轉速度5°/秒之條件下於半導體晶片之外周部分使切晶帶熱收縮。並且,對上述樣品使用黏晶機(商品名「Die bonder SPA-300」,新川(股)製造)以銷數5、500 μm之拾取高度進行50個晶片之拾取評價,將成功拾取之比率為90%以上之情形評價為○,將未達90%之情形評價為×。將評價結果示於表1之「割斷性」之欄中。 又,利用顯微鏡觀察解除擴張之狀態下之黏晶膜自切晶帶隆起之部分之面積(將黏晶膜整體之面積設為100%時之隆起之附黏晶膜之半導體晶片之面積之比率),將隆起面積未達30%之情形評價為○,將30%以上之情形評價為×。將評價結果示於表1之「冷擴張時之隆起」之欄中。 (常溫擴張時之隆起) 上述冷擴張時之隆起之評價後,使用Die Separator(商品名「DDS2300」,DISCO(股)製造),於該加熱擴張單元中,於室溫、擴張速度1 mm/秒、擴張量7 mm之條件下進行常溫擴張。並且,維持擴張狀態,於加熱溫度200℃、風量40 L/分鐘、加熱距離20 mm、旋轉速度5°/秒之條件下於半導體晶片之外周部分使切晶帶熱收縮。並且,利用顯微鏡觀察該狀態下之黏晶膜自切晶帶隆起之部分之面積(將黏晶膜整體之面積設為100%時之隆起之附黏晶膜之半導體晶片之面積之比率),將隆起之面積未達30%之情形評價為○,將30%以上之情形評價為×。將評價結果示於表1之「常溫擴張時之隆起」之欄中。 (常溫擴張後之經時之隆起) 上述常溫擴張時之評價中使切晶帶熱收縮並經過3小時後,利用顯微鏡觀察黏晶膜自切晶帶隆起之部分之面積(將黏晶膜整體之面積設為100%時之隆起之附黏晶膜之半導體晶片之面積之比率),將隆起之面積未達30%之情形評價為○,將30%以上之情形評價為×。將評價結果示於表1之「經時之隆起」之欄中。 (拾取適性) 上述常溫擴張時之隆起之評價後,使用商品名「Die bonder SPA-300」(新川(股)製造),將頂起速度設為1 mm/秒,頂起量設為500 μm,銷數設為5,對50個附黏晶膜之半導體晶片嘗試拾取。並且,將50個全部成功拾取之情形評價為○,將即使1個無法拾取之情形或已產生隆起之情形評價為×。將評價結果示於表1之「拾取適性」之欄中。 (黏晶適性) 使用「Die bonder SPA-300」(新川(股)製造),於平台溫度120℃、黏晶負荷1000 gf、黏晶時間1 秒之條件下與15 mm×15 mm之鏡像晶片(mirror chip)接合,確認晶片之四角之隆起。觀察係使用超音波圖像裝置(商品名「FS200II」,Hitachi FineTech(股)製造)進行觀察。使用二值化軟體(WinRoof ver.5.6)算出觀察畫像中隆起所占之面積。將空隙所占之面積相對於接著片之表面積未達5%之情形判定為「○」,將5%以上之情形判定為「×」。將評價結果示於表1之「黏晶適性」之欄中。 (打線接合適性) 藉由對單面經鋁蒸鍍之晶圓進行研削,獲得厚度30 μm之切晶用晶圓。將切晶用晶圓貼附於實施例及比較例中獲得之切晶黏晶膜上,繼而切晶為10 mm見方,藉此獲得附黏晶膜之晶片。於120℃、0.1 MPa、1秒之條件下於銅引線框架上晶粒接合附黏晶膜之晶片。使用打線接合裝置(K&S公司製造之Maxum Plus),於一個晶片上接合5根線徑18 μm之金線。於輸出80 Amp、時間10 ms及負荷50 g之條件下將金線打入銅引線框架。於150℃、輸出125 Amp、時間10 ms及負荷80 g之條件下將金線打入晶片。將5根金線中1根以上無法接合於晶片之情形判定為×,將5根金線中5根均可接合於晶片之情形判定為○。將評價結果示於表1之「打線接合適性」之欄中。 (回焊適性) 將實施例及比較例中獲得之黏晶膜於70℃下貼附於9.5 mm×9.5 mm、200 μm厚之半導體元件,於120℃、0.1 MPa、1秒之條件下安裝於引線框架上,將如此而獲得者藉由加壓乾燥機實施175℃×1小時(加壓7 kg/cm2 )之熱處理,其後,進行使用有密封樹脂之模鑄步驟。其後,進行85℃/60% RH×168 h之吸濕,使樣品通過以將260℃以上之溫度保持30秒之方式進行溫度設定之IR(Infrared,紅外)回焊爐後,對於9個晶片,藉由超音波圖像裝置(Hitachi FineTech(股)製,FS200II)觀察是否於晶片與基板之界面產生剝離,並算出產生剝離之機率。進行9個評價,將全部無剝離之情形設為○,將即使確認一個剝離之情形設為×。將評價結果示於表1之「回焊適性」之欄中。 [表1]
Figure 107113320-A0304-0001
1‧‧‧切晶黏晶膜10‧‧‧切晶帶11‧‧‧基材12‧‧‧黏著劑層20、21‧‧‧黏晶膜W、30A‧‧‧半導體晶圓30B‧‧‧半導體晶圓分割體30C‧‧‧半導體晶圓30a‧‧‧分割槽30b‧‧‧改質區域31‧‧‧半導體晶片41‧‧‧環狀框42‧‧‧保持器43‧‧‧頂起構件44‧‧‧銷構件45‧‧‧吸附治具51‧‧‧被黏著體52‧‧‧接合線53‧‧‧密封樹脂R‧‧‧照射區域T1‧‧‧晶圓加工用帶T1a‧‧‧黏著面T2‧‧‧晶圓加工用帶T2a‧‧‧黏著面T3‧‧‧晶圓加工用帶T3a‧‧‧黏著面Wa‧‧‧第1面Wb‧‧‧第2面
圖1係表示本發明之切晶黏晶膜之一實施形態之剖面模式圖。 圖2(a)~(d)係表示使用有本發明之切晶黏晶膜之半導體裝置之製造方法之一部分之步驟。 圖3(a)、(b)係表示使用有本發明之切晶黏晶膜之半導體裝置之製造方法之一部分之步驟。 圖4(a)~(c)係表示使用有本發明之切晶黏晶膜之半導體裝置之製造方法之一部分之步驟。 圖5(a)、(b)係表示使用有本發明之切晶黏晶膜之半導體裝置之製造方法之一部分之步驟。 圖6係表示使用有本發明之切晶黏晶膜之半導體裝置之製造方法之一部分之步驟。 圖7(a)~(c)係表示使用有本發明之切晶黏晶膜之半導體裝置之製造方法之一部分之步驟。 圖8係表示使用有本發明之切晶黏晶膜之半導體裝置之製造方法之變化例之一部分之步驟。 圖9(a)、(b)係表示使用有本發明之切晶黏晶膜之半導體裝置之製造方法之變化例之一部分之步驟。 圖10(a)~(c)係表示使用有本發明之切晶黏晶膜之半導體裝置之製造方法之變化例之一部分之步驟。 圖11(a)、(b)係表示使用有本發明之切晶黏晶膜之半導體裝置之製造方法之變化例之一部分之步驟。
1‧‧‧切晶黏晶膜
10‧‧‧切晶帶
11‧‧‧基材
12‧‧‧黏著劑層
20‧‧‧黏晶膜
R‧‧‧照射區域

Claims (5)

  1. 一種切晶黏晶膜,其包含具有基材及積層於上述基材上之黏著劑層之切晶帶、以及積層於上述切晶帶之上述黏著劑層上且含有填料之黏晶膜,上述黏晶膜於頻率10Hz之條件下測定之25℃下之儲存彈性模數E'為3~5GPa,且相對於上述黏晶膜之總重量,上述填料之含有比率為30~70重量%。
  2. 如請求項1之切晶黏晶膜,其中上述黏晶膜於頻率10Hz之條件下測定之-15℃下之儲存彈性模數E'為4~7GPa。
  3. 如請求項1或2之切晶黏晶膜,其中上述黏晶膜於熱硬化後於頻率10Hz之條件下測定之150℃下之儲存彈性模數E'顯示20~200MPa,且於頻率10Hz之條件下測定之250℃下之儲存彈性模數E'顯示20~200MPa。
  4. 如請求項1或2之切晶黏晶膜,其中上述黏晶膜於頻率1Hz之條件下測定之130℃下之儲存彈性模數G'為0.03~0.7MPa。
  5. 如請求項1或2之切晶黏晶膜,其中上述黏晶膜於頻率1Hz之條件下測定之130℃下之損失彈性模數G"為0.01~0.1MPa。
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