TWI827827B - 膜狀接著劑及其分斷性評價方法、切晶黏晶一體型膜及其製造方法以及半導體裝置 - Google Patents

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Abstract

本揭示的一個方面是一種分斷性評價方法，其是實施冷卻擴展的低溫條件下的膜狀接著劑的分斷性評價方法，所述分斷性評價方法包括：自膜狀接著劑準備剖面積A（mm2 ）的試樣的步驟；在-15℃～0℃範圍的低溫條件下，藉由割斷試驗求出試樣的割斷功W（N·mm）、割斷強度P（N）及割斷伸長量L（mm）的步驟；求出由下述式（1）表示的割斷係數m的步驟；以及求出由下述式（2）表示的割斷阻力R（N/mm2 ）的步驟。 m=W/[1000×（P×L）] …（1） R=P/A     …（2）。

Description

膜狀接著劑及其分斷性評價方法、切晶黏晶一體型膜及其製造方法以及半導體裝置
本揭示是有關於一種膜狀接著劑及其分斷性評價方法、切晶黏晶一體型膜及其製造方法以及半導體裝置。
積體電路(Integrated Circuit，IC)等半導體裝置例如經過以下的步驟而製造。首先，將半導體晶圓貼附於切晶用黏著片，於該狀態下，將半導體晶圓單片化為半導體晶片(切晶步驟)。其後，實施拾取步驟、壓接步驟、及黏晶步驟等。專利文獻1揭示一種切晶黏晶膜，其兼具於切晶步驟中固定半導體晶圓的功能及於黏晶步驟中使半導體晶片與基板接著的功能。在切晶步驟中，藉由將半導體晶圓及黏晶膜(膜狀接著劑)單片化，而獲得帶有接著劑片的晶片。
以往，半導體晶圓及接著劑層的切割是藉由利用刀片等的物理性切斷來實施。近年來，隨著半導體封裝的高積體化，晶圓的薄膜化正在發展。因此，在切晶步驟中容易發生晶片破裂等不良情況。在將厚度50μm以下的晶圓作為對象的切晶步驟中，自維持高成品率的觀點出發，開發了代替以往的物理性切斷方法 的新的加工方法。
作為新的加工方法之一，已知有在加工對象物上藉由雷射形成切斷預定線後，沿著切斷預定線切斷加工對象物的方法(參照專利文獻2、專利文獻3)。用該方法將晶圓單片化的製程被稱為隱形切晶(Stealth dicing)。在專利文獻4、專利文獻5中，對適用於隱形切晶的切晶膜(黏著劑層)的機械特性或熱特性進行了研究。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-218571號公報
[專利文獻2]日本專利特開2002-192370號公報
[專利文獻3]日本專利特開2003-338467號公報
[專利文獻4]日本專利特開2015-211080號公報
[專利文獻5]日本專利特開2016-115775號公報
對於適用於隱形切晶的切晶膜，藉由評價其機械特性或熱特性，可在某種程度上預估對隱形切晶的適用性。(參照專利文獻4、專利文獻5)。另一方面，根據本發明者等人的研究，關於黏晶膜(膜狀接著劑)，由於與其機械特性或熱特性相關的測定值的偏差大，因此難以評價對隱形切晶的適用性，另外，亦無法引導膜狀 接著劑的改良的方向性。例如，即使藉由拉伸試驗測定膜狀接著劑的斷裂強度，亦會因安裝試樣時的變形等而使斷裂點產生偏差，測定值不穩定。另外，若層壓多個膜狀接著劑進行增加厚度的加工來準備試樣，則該準備花費工時，且試樣的好壞影響測定值，從而無法評價膜狀接著劑的正確的分斷性。
本揭示提供一種能夠以簡便且優異的再現性評價實施冷卻擴展的低溫條件下的膜狀接著劑的分斷性的方法。另外，本揭示提供一種藉由冷卻擴展而被良好地分斷的膜狀接著劑，並且提供一種具備該膜狀接著劑作為接著劑層的切晶黏晶一體型膜及其製造方法、以及半導體裝置。
本揭示的一個方面是一種分斷性評價方法，其是實施冷卻擴展的低溫條件下的膜狀接著劑的分斷性評價方法。該分斷性評價方法包括：自膜狀接著劑準備剖面積A(mm2)的試樣的步驟；在-15℃~0℃範圍的低溫條件下，藉由割斷試驗求出試樣的割斷功W(N．mm)、割斷強度P(N)及割斷伸長量L(mm)的步驟；求出由下述式(1)表示的割斷係數m的步驟；以及求出由下述式(2)表示的割斷阻力R(N/mm2)的步驟。
m=W/[1000×(P×L)]...(1)
R=P/A...(2)。
根據本發明者等人的研究，在低溫條件下(-15℃~0℃)，藉由比較簡便的方法即割斷試驗(抗折強度試驗)可求出割斷係數m及割斷阻力R，並且割斷試驗的結果的再現性高。因此，對於應評價分斷性的多個膜狀接著劑，即使實際上不評價分斷性，僅取得割斷係數m及割斷阻力R的資料，就能夠評價膜狀接著劑的分斷性。
本揭示的一方面是有關於一種切晶黏晶一體型膜的製造方法，所述切晶黏晶一體型膜包括：基材層；黏著劑層，具有與基材層相對的第一面及第一面相反側的第二面；以及接著劑層，設置在黏著劑層的第二面上。所述製造方法包括：準備作為基材層與黏著劑層的積層體的切晶膜的步驟；選定膜狀接著劑的步驟，所述膜狀接著劑於在以下條件下實施的所述分斷性評價方法中，割斷係數m超過0且為70以下，且割斷阻力R超過0N/mm2且為40N/mm2以下；以及於切晶膜的黏著劑層側的表面形成包含所述膜狀接著劑的接著劑層的步驟。
<條件>
試樣的寬度：5mm
試樣的長度：23mm
壓入夾具與試樣的相對速度：10mm/分鐘
根據上述製造方法，將低溫條件下的分斷性良好的膜狀接著劑作為接著劑層使用，因此可獲得適於隱形切晶的切晶黏晶一體型膜。
本揭示的一個方面是有關於一種膜狀接著劑，其適用於實施冷卻擴展的半導體裝置的製造製程。所述膜狀接著劑於在以下的條件下實施的所述分斷性評價方法中，割斷係數m超過0且為70以下，且割斷阻力R超過0N/mm2且為40N/mm2以下。
<條件>
試樣的寬度：5mm
試樣的長度：23mm
壓入夾具與試樣的相對速度：10mm/分鐘
本揭示的一方面是有關於一種切晶黏晶一體型膜。即，所述切晶黏晶一體型膜包括：基材層；黏著劑層，具有與基材層相對的第一面及第一面相反側的第二面；以及接著劑層，設置在黏著劑層的第二面上，且接著劑層包含所述膜狀接著劑。本揭示的一方面是一種半導體裝置，其包括所述膜狀接著劑。
根據本揭示，提供一種能夠以簡便且優異的再現性評價實施冷卻擴展的低溫條件下的膜狀接著劑的分斷性的方法。另外，根據本揭示，提供一種藉由冷卻擴展而被良好地分斷的膜狀接著劑，並且提供一種具備該膜狀接著劑作為接著劑層的切晶黏晶一體型膜及其製造方法、以及半導體裝置。
1:基材層
1a:內側區域
2:黏著劑層
2a:第一面
2b:第二面
5:接著劑層(膜狀接著劑)
8:帶有接著劑片的晶片
10:切晶黏晶一體型膜/膜
12:試樣固定用的夾具
12a:開口
15:壓入夾具
15a:前端部
42:上推夾具
44:抽吸夾頭
DR:切晶環
F1:電路面
F2:電路面F1的相反側的面/面
R:直徑
Ra:環
S:試樣
Ls:試樣S的長度
Ws:試樣S的寬度
Wa:半導體晶圓
θ:角度
圖1的(a)是示意性地表示本揭示的切晶黏晶一體型膜的一實施方式的平面圖，圖1的(b)是沿著圖1的(a)的B-B線的示意剖面圖。
圖2的(a)及圖2的(b)是示意地表示製造帶有接著劑片的晶片的過程的剖面圖。
圖3的(a)及圖3的(b)是示意地表示製造帶有接著劑片的晶片的過程的剖面圖。
圖4是示意地表示固定在夾具上的狀態的試樣的立體圖。
圖5是示意地表示藉由壓入夾具對試樣施加負荷的狀態的剖面圖。
圖6是示意地表示割斷試驗的結果的一例的圖表。
圖7是描繪實施例及比較例的結果的圖表。
圖8是描繪實施例4以及比較例4中分別各實施8次的割斷試驗的結果的圖表。
圖9是表示在低溫環境下對膜狀接著劑的試樣進行3次拉伸試驗的結果的圖表。
以下，參照圖式對本揭示的實施方式進行詳細說明。其中，本發明不限定於以下的實施方式。再者，本說明書中，所謂「(甲基)丙烯酸」是指丙烯酸或甲基丙烯酸，所謂「(甲基)丙烯酸酯」是指丙烯酸酯或與其對應的甲基丙烯酸酯。所謂「A或B」， 只要包含A與B的任一者即可，亦可兩者均包含。
於本說明書中，用語「層」於以平面圖的形式進行觀察時，除了於整個面形成的形狀的結構以外，亦包含部分地形成的形狀的結構。另外，於本說明書中，「步驟」這一用語不僅是指獨立的步驟，即便在無法與其他步驟明確地加以區分的情況下，只要達成該步驟的預期的作用，則亦包含於本用語中。另外，使用「~」所表示的數值範圍表示包含「~」的前後所記載的數值分別作為最小值及最大值的範圍。
本說明書中，關於組成物中的各成分的含量，於組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下，只要無特別說明，則是指存在於組成物中的該多種物質的合計量。另外，例示材料只要無特別說明則可單獨使用，亦可組合使用兩種以上。另外，本說明書中階段性地記載的數值範圍中，某階段的數值範圍的上限值或下限值亦可替換為其他階段的數值範圍的上限值或下限值。另外，本說明書中所記載的數值範圍中，該數值範圍的上限值或下限值可替換為實施例中所示的值。
本實施方式的膜狀接著劑在半導體裝置的製造製程中，貼附在半導體晶圓Wa的電路面F1的相反側的面F2上(參照圖1的(a)及圖1的(b))。此處，對具備包含膜狀接著劑的接著劑層的切晶黏晶一體型膜進行說明。
圖1的(a)是表示本實施方式的切晶黏晶一體型膜的平面圖，圖1的(b)是沿著圖1的(a)的B-B線的示意剖面圖。 切晶黏晶一體型膜10(以下，視情況，簡稱為「膜10」)依序具備：基材層1；黏著劑層2，具有與基材層1相對的第一面2a及第一面2a相反側的第二面2b；以及接著劑層5，設置成覆蓋黏著劑層2的第二面2b的中央部。膜10適用於半導體裝置的製造製程，該半導體裝置的製造製程包括：藉由雷射在半導體晶圓Wa上形成切斷預定線的步驟；藉由其後的冷卻擴展將半導體晶圓Wa及接著劑層5單片化的步驟；以及拾取藉此形成的帶有接著劑片的晶片的步驟。
對帶有接著劑片的晶片8的製作方法的一個例子進行說明。首先，在半導體晶圓Wa的電路面F1上貼附保護膜。對半導體晶圓Wa照射雷射，形成多條切斷預定線(隱形切晶)。然後，對半導體晶圓Wa進行背面研磨及拋光的處理。接著，如圖2的(a)所示，以接著劑層5與半導體晶圓Wa的面F2接觸的方式貼附膜10。另外，對黏著劑層2的第二面2b貼附切晶環DR。然後，藉由在-15℃~0℃的溫度條件下的冷卻擴展，將半導體晶圓Wa及接著劑層5單片化。如圖2的(b)所示，藉由用環Ra將基材層1中的切晶環DR的內側區域1a上推，對基材層1賦予張力。藉此，半導體晶圓Wa沿著切斷預定線被分斷，並且伴隨於此，接著劑層5亦被分斷，在黏著劑層2的表面上獲得多個帶有接著劑片的晶片8。
藉由對基材層1中的切晶環DR的內側區域1a加熱而使內側區域1a收縮。圖3的(a)是示意性地表示藉由加熱器的吹 風來加熱內側區域1a的狀態的剖面圖。使內側區域1a呈環狀收縮而對基材層1賦予張力，藉此能夠擴大鄰接的帶有接著劑片的晶片8的間隔。藉此，能夠更進一步抑制拾取錯誤的發生，並且能夠提高拾取步驟中的帶有接著劑片的晶片8的可視性。根據需要藉由照射紫外線使黏著劑層2的黏著力降低後，如圖3的(b)所示，藉由用上推夾具42上推帶有接著劑片的晶片8，使帶有接著劑片的晶片8自黏著劑層2剝離，同時用抽吸夾頭44抽吸並拾取帶有接著劑片的晶片8。所拾取的帶有接著劑片的晶片8被輸送到半導體裝置的組裝裝置(未圖示)，並壓接在電路基板等上。
膜10所具備的接著劑層5於利用了在以下條件下實施的割斷試驗的結果的分斷性評價方法中，割斷係數m超過0且為70以下，且割斷阻力R超過0N/mm2且為40N/mm2以下。
<條件>
試樣的寬度：5mm
試樣的長度：23mm
壓入夾具與試樣的相對速度：10mm/分鐘
以下，對割斷試驗進行說明。割斷試驗被分類為抗折強度試驗，包括在固定試樣的兩端的狀態下將試樣的中央部壓入直至試樣斷裂的步驟。如圖4所示，試樣S在被一對夾具12、12夾持而固定的狀態下用於割斷試驗。一對夾具12、12例如由具有足夠強度的厚紙構成，在中央分別具有矩形的開口12a。藉由壓入夾具15對固定狀態下的試樣S的中央部施加負荷(參照圖5)。
試樣S只要是將評價對象的膜狀接著劑切出的試樣即可，亦可不積層自膜狀接著劑切出的多個接著劑片來製作試樣。即，試樣S的厚度亦可與膜狀接著劑的厚度相同。試樣S的寬度(圖4中的Ws)例如為1mm~30mm，亦可為3mm~8mm。只要根據測定裝置的狀況設定為適當的寬度即可。試樣S的長度(圖4中的Ls)例如為5mm~50mm，亦可為10mm~30mm或6mm~9mm。試樣S的長度依賴於夾具12的開口12a的尺寸。再者，夾具12的形狀及試樣S的尺寸只要能夠實施割斷試驗，亦可為所述的形狀及尺寸以外。
壓入夾具15由具有圓錐狀的前端部15a的圓柱狀構件構成。壓入夾具15的直徑(圖5中的R)例如為3mm~15mm，亦可為5mm~10mm。前端部15a的角度(圖5中的θ)例如為40°~120°，亦可為60°~100°。
割斷試驗在設定為規定溫度的恆溫槽內實施。恆溫槽只要設定為-15℃~0℃範圍的一定溫度(設想的冷卻擴展的溫度)即可。作為恆溫槽，例如可使用艾特克(AETEC)股份有限公司製造的TLF-R3-F-W-PL-S。使用自動立體測圖儀(Autograph)(例如，A&D股份有限公司製造的AZT-CA01、測力器50N、壓縮模式)，獲得割斷功W、割斷強度P及割斷伸長量L。
壓入夾具15與試樣S的相對速度例如為1mm/分鐘~100mm/分鐘，亦可為5mm/分鐘~20mm/分鐘。若該相對速度過快，則有無法充分取得割斷過程的資料的傾向，若過慢，則有應 力緩和而難以達到割斷的傾向。夾具15的壓入距離例如為1mm~50mm，亦可為5mm~30mm。若壓入距離過短則有不能割斷的傾向。對於評價對象的膜狀接著劑，較佳為準備多個試樣，進行多次割斷試驗，確認試驗結果的穩定性。
圖6是表示割斷試驗的結果的一例的圖表。如圖6所示，割斷功W是縱軸為負荷，橫軸為直到試樣S斷裂為止的壓入量製作圖表時所包圍的面積。斷裂強度P是試樣S斷裂時的負荷。割斷伸長量L是試樣S斷裂時的試樣S的伸長量。割斷伸長量L只要根據試樣S斷裂時的壓入距離及夾具12的開口12a的寬度，使用三角函數算出即可。
根據藉由割斷試驗得到的割斷功W(N．mm)、割斷強度P(N)及割斷伸長量L(mm)的值，利用式(1)及式(2)求出割斷係數m(無量綱)及割斷阻力R(N/mm2)。
m=W/[1000×(P×L)]...(1)
R=P/A...(2)
根據本發明者等人的研究，當在以下條件下實施割斷試驗時，割斷係數m超過0且為70以下且割斷阻力R超過0N/mm2且為40N/mm2以下的膜狀接著劑在實際的隱形切晶中進行冷卻擴展時具有優異的分斷性。
<條件>
試樣的寬度：5mm
試樣的長度：23mm
壓入夾具與試樣的相對速度：10mm/分鐘
如上所述，割斷係數m(無量綱)超過0且為70以下，較佳為10~60，更佳為15~55。割斷係數m是與低溫條件下的膜狀接著劑的拉伸性相關的參數。若割斷係數m超過70，則由於膜狀接著劑的過度的拉伸性，分斷性變得不充分。再者，若割斷係數m為15以上，則應力的傳播性變得良好。如上所述，割斷阻力R超過0N/mm2且為40N/mm2以下，更佳為超過0N/mm2且為35N/mm2以下，更佳為1N/mm2~30N/mm2。若割斷阻力R超過40N/mm2，則由於膜狀接著劑的過度的強度，分斷性變得不充分。再者，若割斷阻力R為20N/mm2以上，則在低溫擴展中藉由良好的應力傳播，可獲得更優異的分斷性。作為膜狀接著劑，藉由選定割斷係數m及割斷阻力R在上述範圍的膜狀接著劑，可良好地實施隱形切晶。
以下對膜狀接著劑加以說明。作為膜狀接著劑的一例，對含有環氧樹脂、環氧樹脂硬化劑、及具有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的接著劑進行說明。含有該些成分的膜狀接著劑在晶片與基板之間、晶片與晶片之間的接著性優異。另外，亦可對該膜狀接著劑賦予電極埋入性及線埋入性等，並且亦可賦予黏晶步驟中的低溫下的接著性。
作為環氧樹脂，例如可列舉：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F 酚醛清漆型環氧樹脂、含二環戊二烯骨架的環氧樹脂、二苯乙烯型環氧樹脂、含三嗪骨架的環氧樹脂、含芴骨架的環氧樹脂、三苯酚苯酚甲烷型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、伸二甲苯基型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、多官能苯酚類、蒽等多環芳香族類的二縮水甘油醚化合物等。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
環氧樹脂硬化劑例如可以是酚醛樹脂。酚醛樹脂只要在分子內具有酚性羥基，則可無特別限制地使用。作為酚醛樹脂，例如可列舉：使苯酚、甲酚、間苯二酚(resorcin)、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F、苯基苯酚、胺基苯酚等酚類及/或α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚類與甲醛等具有醛基的化合物於酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得的酚醛清漆型酚醛樹脂、由烯丙基化雙酚A、烯丙基化雙酚F、烯丙基化萘二醇、苯酚酚醛清漆、苯酚等酚類及/或萘酚類與二甲氧基對二甲苯或雙(甲氧基甲基)聯苯所合成的苯酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂等。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
具有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物可以是將作為原料的(甲基)丙烯酸縮水甘油酯相對於得到的共聚物調整為0.5質量%~6質量%的量的共聚物。該量為0.5質量%以上時，有容易得到高接著力的傾向，該量為6質量%以下時，有能夠抑制凝膠化的傾向。(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的其餘部分可以是(甲基)丙烯酸甲酯等具有碳原子數1~8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯以及苯乙烯、 丙烯腈等的混合物。(甲基)丙烯酸烷基酯可包含(甲基)丙烯酸乙酯及/或(甲基)丙烯酸丁酯。各成分的混合比率可考慮得到的具有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的Tg(玻璃轉移溫度)來調整。如果Tg為-10℃以上，則B階段狀態下的接著膜的黏性有變好的傾向，有處理性優異的傾向。具有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的Tg的上限值例如可為30℃。
具有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物的重量平均分子量可為10萬以上，亦可為30萬~300萬或50萬~200萬。如果重量平均分子量為300萬以下，則有能夠控制半導體晶片與支撐基板之間的填充性降低的傾向。重量平均分子量是利用凝膠滲透層析法(Gel Penetration Chromatography，GPC)且使用基於標準聚苯乙烯的校準曲線而得的聚苯乙烯換算值。
硬化促進劑可根據需要更含有三級胺、咪唑類、四級銨鹽等硬化促進劑。作為硬化促進劑，例如可列舉：2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
膜狀接著劑可視需要更含有無機填料。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、硼酸鋁晶須、氮化硼、結晶質二氧化矽、非晶質二氧化矽等。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
膜狀接著劑可藉由將上述成分溶解或分散在溶劑中製 成清漆，將清漆塗佈在支撐體上，加熱除去溶劑而形成。作為支撐體，可使用聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚醯亞胺等塑膠膜，該些支撐體亦可對表面進行脫模處理而使用。
作為溶劑，沒有特別限定，但考慮到膜製作時的揮發性等，較佳為使用甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基酮、2-乙氧基乙醇、甲苯、二甲苯等沸點相對低的溶劑。另外，為了提高塗膜性，亦可添加二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、環己酮等沸點相對高的溶劑。
在含有無機填料的清漆的製造中，考慮到無機填料的分散性，較佳為使用擂潰機、三輥、球磨機或珠磨機等，亦可將該些組合使用。另外，亦能夠藉由將無機填料與低分子量物預先混合後，調配高分子量物，來縮短混合的時間。另外，亦可於製成清漆後，藉由真空脫氣等而去除清漆中的氣泡。
作為在支撐體上塗佈清漆的方法，可使用公知的方法，例如可列舉：刀塗法、輥塗法、噴塗法、凹版塗佈法、棒塗法、簾塗法等。再者，可藉由熱輥層壓將在支撐體上形成的接著劑層5貼合到黏著劑層2上，亦可藉由印刷而在黏著劑層2的表面上形成接著劑層5。
膜狀接著劑(接著劑層5)的厚度沒有特別限定，但較佳為3μm~150μm，更佳為4μm~140μm，進而佳為5μm~135 μm。若膜狀接著劑的厚度(試樣S的厚度)為3μm以下，則存在割斷強度P過小而資料的穩定性變得不充分的傾向，若超過150μm，則存在由於試樣S的設置困難而資料的穩定性變得不充分的傾向。自資料的穩定性及處理的觀點出發，膜狀接著劑的厚度特佳為3μm~135μm左右。
根據本發明者等人的研究，割斷功W(N．mm)例如可藉由增減(甲基)丙烯酸共聚物的含量來調整。割斷強度P(N)例如可藉由增減無機填料的含量來調整。割斷伸長量L(mm)例如可藉由增減(甲基)丙烯酸共聚物的含量來調整。
膜10所具備的基材層1及黏著劑層2亦被稱為切晶膜。基材層1例如包含：聚四氟乙烯膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚醯亞胺膜等塑膠膜。基材層1的表面可視需要實施底漆塗佈、紫外線(ultraviolet，UV)處理、電暈放電處理、研磨處理、蝕刻處理等表面處理。基材層1的厚度例如為60μm~150μm，較佳為70μm~130μm。作為基材層1，應用冷卻擴展時不斷裂者。
黏著劑層2例如可為壓敏型亦可為紫外線硬化型。黏著劑層2較佳為具有在冷卻擴展時帶有接著劑片的晶片8不會飛散的黏著力，在之後的拾取步驟中具有優異的剝離性。
在所述實施方式中，例示了具備膜狀接著劑作為接著劑層5的切晶黏晶一體型膜10，但亦可單獨使用膜狀接著劑。
[實施例]
以下，藉由實施例對本揭示進行具體說明，但本發明並不限定於該些實施例。
<膜狀接著劑的分斷性評價>
自後述的實施例及比較例的膜狀接著劑切出接著劑片(寬5mm×長100mm)。將接著劑片固定在一對夾具(厚紙)中，同時除去自夾具露出的接著劑片的部位。藉此，獲得評價對象的試樣(寬5mm×長23mm)。在設定為規定的溫度條件的恆溫槽(艾特克(AETEC)股份有限公司製造、TLF-R3-F-W-PL-S)內，實施割斷試驗。即，使用自動立體測圖儀(Autograph)(A&D股份有限公司製造、AZT-CA01、測力器50N)在壓縮模式下，速度10mm/分鐘、壓入距離5mm的條件下實施割斷試驗，求出膜狀接著劑斷裂時的切斷功W、割斷強度P以及割斷伸長量L。藉由上述式(1)及式(2)算出割斷係數m及割斷阻力R。再者，對各實施例及各比較例實施了8次以上的割斷試驗。表1、表2中記載的值是藉由多次割斷試驗獲得的結果的平均值。
為了確認上述分斷性評價與冷卻擴展中的分斷性匹配，分別製作具備後述的實施例及比較例的膜狀接著劑作為接著劑層的切晶黏晶一體型膜，並在以下的條件下評價接著劑層的分斷性。
．矽晶圓厚度：30μm
．藉由隱形切晶而單片化的晶片尺寸：縱10mm×橫10mm
．冷卻擴展的溫度：與實施例及比較例的割斷試驗的恆溫槽相 同的溫度
．藉由擴展用環的上推：10mm
．評價基準：對藉由擴展用環上推後的矽晶圓照射光。將光穿過鄰接的帶有接著劑片的晶片之間者(矽晶圓及接著劑層被分斷者)評價為「A」，將有光不穿過的區域者(矽晶圓及接著劑層未被分斷者)評價為「B」。
<膜狀接著劑的製作>
(實施例1)
製備含有以下成分的組成物。
[環氧樹脂]
．鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(新日鐵住金化學股份有限公司製造、商品名：YDCN-700-10、環氧當量：210g/eq、軟化點80℃)：22質量份
．雙酚F型環氧樹脂(迪愛生(DIC)股份有限公司製造、商品名：EXA-830CRP、環氧當量：160g/eq、25℃下為液狀)：20質量份
[環氧樹脂硬化劑]
．酚醛樹脂(三井化學股份有限公司製造、商品名：XLC-LL、軟化點：75℃)：32質量份
[矽烷偶合劑]
．3-巰基丙基三甲氧基矽烷(日本邁圖高新材料(Momentive Performance Materials Japan)聯合公司製造、商品名：A-189)： 0.1質量份
．3-脲基丙基三乙氧基矽烷(日本邁圖高新材料(Momentive Performance Materials Japan)聯合公司製造、商品名：A-1160)：0.3質量份
[填料]
．二氧化矽(亞都瑪科技(Admatechs)股份有限公司製造)：41質量份
[溶劑]
．環己酮
在上述組成物中進一步加入以下成分混合後，藉由真空脫氣製備膜狀接著劑用清漆。
．丙烯酸橡膠(長瀨化成(Nagase ChemteX)股份有限公司製造、商品名：HTR-860P-3，重量平均分子量80萬、丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯/丙烯腈/甲基丙烯酸縮水甘油酯(質量比)=38.6/28.7/29.7/3.0，含縮水甘油基的重覆單元：3.0質量%)：23質量份
．硬化促進劑(1-氰基乙基-2-苯基咪唑、四國化成工業股份有限公司、商品名：2PZ-CN)：0.1質量份
在經脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度38μm)的表面上塗佈清漆後，藉由加熱除去溶劑。藉此，獲得B階段狀態的膜狀接著劑(厚度60μm)。在0℃的溫度下評價了該膜狀接著劑的分斷性。於表1中示出結果。
(實施例2)
除了將厚度設為50μm代替60μm之外，與實施例1同樣地獲得膜狀接著劑。在0℃的溫度下評價了該膜狀接著劑的分斷性。於表1中示出結果。
(實施例3)
製備含有以下成分的組成物。
[環氧樹脂]
．鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(新日鐵住金化學股份有限公司製造，商品名：YDCN-700-10、環氧當量：210g/eq、軟化點80℃)：6質量份
[環氧樹脂硬化劑]
．酚醛樹脂(愛沃特(AIR WATER)股份有限公司製造、商品名：SK樹脂-HE100-C)：3質量份
．酚醛樹脂(日本化藥股份有限公司製造、商品名：GPH-103)：3質量份
[矽烷偶合劑]
．3-巰基丙基三甲氧基矽烷(日本邁圖高新材料(Momentive Performance Materials Japan)聯合公司製造、商品名：A-189)：0.5質量份
．苯基胺基丙基三甲氧基矽烷(日本邁圖高新材料(Momentive Performance Materials Japan)聯合公司製造、商品名：Y9669)：1質量份
[填料]
．二氧化矽(亞都瑪科技(Admatechs)股份有限公司製造)：30質量份
[溶劑]
．環己酮
在上述組成物中進一步加入以下成分混合後，藉由真空脫氣製備膜狀接著劑用清漆。
．丙烯酸橡膠(長瀨化成(Nagase ChemteX)股份有限公司製造、商品名：HTR-860P-3，重量平均分子量80萬、丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯/丙烯腈/甲基丙烯酸縮水甘油酯(質量比)=38.6/28.7/29.7/3.0，含縮水甘油基的重覆單元：3.0質量%)：57質量份
．硬化促進劑(1-氰基乙基-2-苯基咪唑、四國化成工業股份有限公司、商品名：2PZ-CN)：0.01質量份
在經脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度38μm)的表面上塗佈所述清漆後，藉由加熱除去溶劑。藉此，獲得B階段狀態的膜狀接著劑(厚度7μm)。在-5℃的溫度下評價了該膜狀接著劑的分斷性。於表1中示出結果。
(實施例4)
除了將厚度設為20μm代替7μm之外，與實施例3同樣地獲得膜狀接著劑。在-10℃的溫度下評價了該膜狀接著劑的分斷性。於表1中示出結果。
(比較例1)
製備含有以下成分的組成物。
[環氧樹脂]
．鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(新日鐵住金化學股份有限公司製造，商品名：YDCN-700-10、環氧當量：210g/eq、軟化點80℃)：7質量份
[環氧樹脂硬化劑]
．酚醛樹脂(三井化學股份有限公司製造、商品名：XLC-LL、軟化點：75℃)：3質量份
[環氧樹脂硬化劑]
．酚醛樹脂(日本化藥股份有限公司製造、商品名：GPH-103)：4質量份
[矽烷偶合劑]
．3-巰基丙基三甲氧基矽烷(日本邁圖高新材料(Momentive Performance Materials Japan)聯合公司製造、商品名：A-189)：0.4質量份
．苯基胺基丙基三甲氧基矽烷(日本邁圖高新材料(Momentive Performance Materials Japan)聯合公司製造、商品名：Y9669)：1質量份
[填料]
．二氧化矽(亞都瑪科技(Admatechs)股份有限公司製造)：16質量份
[溶劑]
．環己酮
在上述組成物中進一步加入以下成分混合後，藉由真空脫氣製備膜狀接著劑用清漆。
．丙烯酸橡膠(長瀨化成(Nagase ChemteX)股份有限公司製造、商品名：HTR-860P-3，重量平均分子量80萬、丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯/丙烯腈/甲基丙烯酸縮水甘油酯(質量比)=38.6/28.7/29.7/3.0，含縮水甘油基的重覆單元：3.0質量%)：68質量份
．硬化促進劑(1-氰基乙基-2-苯基咪唑、四國化成工業股份有限公司、商品名：2PZ-CN)：0.01質量份
在經脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度38μm)的表面上塗佈所述清漆後，藉由加熱除去溶劑。藉此，獲得B階段狀態的膜狀接著劑(厚度7μm)。在-5℃的溫度下評價了該膜狀接著劑的分斷性。於表2中示出結果。
(比較例2)
製備含有以下成分的組成物。
[環氧樹脂]
．鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(新日鐵住金化學股份有限公司製造，商品名：YDCN-700-10、環氧當量：210g/eq、軟化點80℃)：13質量份
[環氧樹脂硬化劑]
．酚醛樹脂(三井化學股份有限公司製造、商品名：XLC-LL、軟化點：75℃)：11質量份
[矽烷偶合劑]
．3-巰基丙基三甲氧基矽烷(日本邁圖高新材料(Momentive Performance Materials Japan)聯合公司製造、商品名：A-189)：0.4質量份
．3-脲基丙基三乙氧基矽烷(日本邁圖高新材料(Momentive Performance Materials Japan)聯合公司製造、商品名：A-1160)：1質量份
[填料]
．二氧化矽(日本艾羅西爾(Aerosil)股份有限公司製造)：8質量份
[溶劑]
．環己酮
向所述組成物中進一步加入以下成分混合後，藉由真空脫氣製備膜狀接著劑用清漆。
．丙烯酸橡膠(長瀨化成(Nagase ChemteX)股份有限公司製造、商品名：HTR-860P-3，重量平均分子量80萬、丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯/丙烯腈/甲基丙烯酸縮水甘油酯(質量比)=38.6/28.7/29.7/3.0，含縮水甘油基的重覆單元：3.0質量%)：66質量份
．硬化促進劑(1-氰基乙基-2-苯基咪唑、四國化成工業股份有 限公司、商品名：2PZ-CN)：0.03質量份
在經脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度38μm)的表面上塗佈所述清漆後，藉由加熱除去溶劑。藉此，獲得B階段狀態的膜狀接著劑(厚度10μm)。在0℃的溫度下評價了該膜狀接著劑的分斷性。於表2中示出結果。
(比較例3)
在-10℃的溫度下評價了與比較例1同樣地獲得的膜狀接著劑(厚度7μm)的分斷性。於表2中示出結果。
(比較例4)
除了將厚度設為20μm代替7μm之外，與比較例1同樣地獲得膜狀接著劑。在-10℃的溫度下評價了該膜狀接著劑的分斷性。於表2中示出結果。
Figure 109110731-A0305-02-0027-1
Figure 109110731-A0305-02-0027-2
如表1所示，實施例1~4中，割斷係數m為70以下且割斷阻力R為40N/mm2以下，藉由冷卻擴展的分斷性評價為「A」。與此相對，如表2所示，比較例1~4中，割斷係數m超過70且割斷阻力R超過40N/mm2，藉由冷卻擴展的割斷性評價為「B」。利用實施例及比較例中實施的割斷試驗的結果的分斷性評價可以說與藉由冷卻擴展的分斷性評價的結果匹配。圖7是描繪實施例以及比較例的結果的圖表。
圖8是描繪實施例4以及比較例4中分別各實施8次的割斷試驗的結果的圖表。根據該圖表，可以說上述割斷試驗的再現性十分高。與此相對，圖9是表示在溫度-15℃下對膜狀接著劑的試樣(寬10mm×長100mm×厚60μm)進行3次拉伸試驗的結果的圖表。如圖9所示，在先前的低溫拉伸試驗中，每次試驗的偏差大，根據此結果難以評價膜狀接著劑的分斷性。
[產業上之可利用性]
根據本揭示，提供一種能夠以簡便且優異的再現性評價實施冷卻擴展的低溫條件下的膜狀接著劑的分斷性的方法。另外，根據本揭示，提供一種藉由冷卻擴展而被良好地分斷的膜狀接著劑，並且提供一種具備該膜狀接著劑作為接著劑層的切晶黏晶一體型膜及其製造方法、以及半導體裝置。
12:試樣固定用的夾具
12a:開口
15:壓入夾具
15a:前端部
R:直徑
S:試樣
θ:角度

Claims (5)

  1. 一種分斷性評價方法，其是實施冷卻擴展的低溫條件下的膜狀接著劑的分斷性評價方法，所述分斷性評價方法包括： 自膜狀接著劑準備剖面積A（mm2 ）的試樣的步驟； 在-15℃～0℃範圍的低溫條件下，藉由割斷試驗求出所述試樣的割斷功W（N·mm）、割斷強度P（N）及割斷伸長量L（mm）的步驟； 求出由下述式（1）表示的割斷係數m的步驟；以及 求出由下述式（2）表示的割斷阻力R（N/mm2 ）的步驟， m=W/[1000×（P×L）]   …（1） R=P/A       …（2）。
  2. 一種切晶黏晶一體型膜的製造方法，所述切晶黏晶一體型膜包括：基材層；黏著劑層，具有與所述基材層相對的第一面及所述第一面相反側的第二面；以及接著劑層，設置在所述黏著劑層的所述第二面上，所述切晶黏晶一體型膜的製造方法包括： 準備作為基材層與黏著劑層的積層體的切晶膜的步驟； 選定膜狀接著劑的步驟，所述膜狀接著劑於在以下的條件下實施的如請求項1所述的分斷性評價方法中，割斷係數m超過0且為70以下，且割斷阻力R超過0 N/mm2 且為40 N/mm2 以下；以及 在所述切晶膜的所述黏著劑層側的表面形成包含所述膜狀接著劑的接著劑層的步驟， ＜條件＞ 試樣的寬度：5 mm 試樣的長度：23 mm 壓入夾具與試樣的相對速度：10 mm/分鐘。
  3. 一種膜狀接著劑，適用於實施冷卻擴展的半導體裝置的製造製程，且 所述膜狀接著劑於在以下的條件下實施的如請求項1所述的分斷性評價方法中，割斷係數m超過0且為70以下，且割斷阻力R超過0 N/mm2 且為40 N/mm2 以下， ＜條件＞ 試樣的寬度：5 mm 試樣的長度：23 mm 壓入夾具與試樣的相對速度：10 mm/分鐘。
  4. 一種切晶黏晶一體型膜，包括： 基材層； 黏著劑層，具有與所述基材層相對的第一面及所述第一面相反側的第二面；以及 接著劑層，設置在所述黏著劑層的所述第二面上，且 所述接著劑層包含如請求項3所述的膜狀接著劑。
  5. 一種半導體裝置，包括如請求項3所述的膜狀接著劑。
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