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TWI795609B - 半導體裝置的製造方法及半導體晶圓加工用接著膜 - Google Patents

半導體裝置的製造方法及半導體晶圓加工用接著膜 Download PDF

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TWI795609B
TWI795609B TW108140625A TW108140625A TWI795609B TW I795609 B TWI795609 B TW I795609B TW 108140625 A TW108140625 A TW 108140625A TW 108140625 A TW108140625 A TW 108140625A TW I795609 B TWI795609 B TW I795609B
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TW
Taiwan
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adhesive layer
semiconductor wafer
hydroxy
meth
adhesive
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Application number
TW108140625A
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Inventor
Makoto Satou
茶花幸一
谷口徹弥
林出明子
Original Assignee
日商昭和電工材料股份有限公司
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Publication date
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Abstract

一種半導體裝置的製造方法,具有:準備於其中一個主面具有多個電極的半導體晶圓,並將半導體晶圓加工用接著膜貼附於該半導體晶圓的設置有電極之側而獲得積層體的步驟,所述半導體晶圓加工用接著膜包括包含基材及黏著劑層的背面研磨帶、以及形成於黏著劑層上的接著劑層;對半導體晶圓進行研削而使半導體晶圓的厚度變薄的步驟;對厚度變薄的半導體晶圓及接著劑層進行切割而單片化為帶接著劑層的半導體晶片的步驟;以及將帶接著劑層的半導體晶片的電極與其他半導體晶片或配線電路基板的電極電性連接的步驟,其中背面研磨帶的厚度為75 μm~300 μm,黏著劑層的厚度為接著劑層的厚度的3倍以上。

Description

半導體裝置的製造方法及半導體晶圓加工用接著膜
本揭示是有關於一種半導體裝置的製造方法及半導體晶圓加工用接著膜。
近年來,隨著電子設備的小型化、薄型化,形成於電路構件的電路的高密度化發展,有鄰接的電極彼此的間隔及電極的寬度變得非常窄的傾向。伴隨於此,對半導體封裝(pacakge)的薄型化及小型化的要求亦提高。因此,作為半導體晶片(chip)的安裝方式,代替使用金屬線進行連接的以往的打線接合(wire bonding)方式,於晶片電極上形成被稱為凸塊(bump)的突起電極,並經由凸塊而將基板電極與晶片電極直接連接的覆晶(flip chip)連接方式備受關注。
作為覆晶連接方式,已知有使用焊料凸塊的方式、使用金凸塊與導電性接著劑的方式、熱壓接方式、超音波方式等。於該些方式中,存在由晶片與基板的熱膨脹係數差導致的熱應力集中於連接部分,從而連接可靠性降低的問題。為了防止此種連接可靠性的降低,通常,利用樹脂來形成填充於晶片與基板的間隙的底部填料(underfiller)。熱應力藉由分散至底部填料而得到緩 和,因此可提高連接可靠性。
通常,作為形成底部填料的方法,採用的是使用焊料等將半導體晶片與基板連接後,利用毛細管現象將液態密封樹脂注入至空隙的方式。於連接晶片與基板時,為了將焊料表面的氧化膜還原去除而使金屬接合變得容易,使用了包含松香或有機酸等的助熔劑(flux),但若殘留助熔劑的殘渣,則於注入液態樹脂的情況下會成為被稱為孔隙(void)的氣泡產生的原因,或者由於酸成分而發生配線的腐蝕,連接可靠性降低,因此必須進行清洗殘渣的步驟。但是,隨著微細連接化而半導體晶片與基板之間的空隙變窄,因此助熔劑殘渣的清洗有時變得困難。進而,於半導體晶片與基板之間的狹窄空隙中注入液態樹脂需要長時間,存在生產性降低的問題。
為解決此種液態密封樹脂的課題,提出了一種被稱為預先供給方式的連接方法,其使用具備將焊料表面的氧化膜還原去除的性質(以下記述為助熔劑活性)的密封樹脂,於將密封樹脂供給至基板後,於連接半導體晶片與基板的同時,利用樹脂對半導體晶片與基板之間的空隙進行密封填充,從而可省略助熔劑殘渣的清洗。而且,正在開發與該連接方法對應的密封樹脂。
進而,隨著半導體裝置的進一步薄型化的要求,為了使半導體晶圓更薄,進行對晶圓的背面進行研削的所謂背面研磨(back grind),半導體裝置的製造步驟變得繁雜。因此,作為適於步驟的簡化的方法,提出了一種兼具在背面研磨時保持半導體晶 圓的功能與底部填料功能的樹脂(參照專利文獻1~專利文獻3)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2001-332520號公報
[專利文獻2]日本專利特開2005-028734號公報
[專利文獻3]日本專利特開2009-239138號公報
但是,於預先供給方式中,於半導體晶片的安裝後容易發生被稱為填角(fillet)的樹脂向晶片外的溢出。於該填角大的情況下,鄰接的晶片的安裝變得困難,因此需要抑制填角。作為抑制填角的方法,例如考慮了使作為密封樹脂而供給的膜狀樹脂(接著劑層)的厚度與凸塊的高度相同或更薄。
但於半導體晶圓上形成有凸塊及成為切割(dicing)加工時的基準的劃線(scribe line)等凹凸,因此於對薄膜化的膜狀樹脂進行層壓的情況下,存在容易殘留孔隙的問題。於凸塊周邊部殘留孔隙的情況下,於安裝後亦容易殘留孔隙。而且,該孔隙於可靠性試驗時會膨脹,因此容易產生用以增強連接部的樹脂中出現龜裂、或連接部發生斷裂等問題。另外,於劃線上殘留有孔隙的情況下,容易產生當切割加工時孔隙成為起點而膜狀樹脂自晶圓剝離的問題。
作為抑制孔隙的方法,考慮使膜狀樹脂對半導體晶圓上 的凹凸的追隨性提高。為了使追隨性提高,考慮將膜狀樹脂設為流動性高的樹脂、及提高層壓溫度等。然而,前者的方法存在雖然可抑制孔隙但容易產生填角的問題。另外,於後者的情況下,由於層壓時所施加的熱,於層壓後背面研磨帶的基材的收縮量變大。因此,產生背面研磨後的晶圓無法抑制基材的收縮而晶圓的翹曲變大的問題。
本揭示是鑑於所述現有技術所具有的課題而成者,其目的在於提供一種半導體裝置的製造方法、及半導體晶圓加工用接著膜,其可抑制接著劑層的層壓時的孔隙的產生,而不會於填角及晶圓翹曲方面帶來不良影響。
為了達成所述目的,本揭示提供一種半導體裝置的製造方法,具有:準備於其中一個主面具有多個電極的半導體晶圓,並將包括包含基材及形成於所述基材上的黏著劑層的背面研磨帶、以及形成於所述黏著劑層上的接著劑層的半導體晶圓加工用接著膜自所述接著劑層側貼附於所述半導體晶圓的設置有所述電極之側,而獲得積層體的步驟;對所述半導體晶圓的設置有所述電極之側的相反側進行研削而使所述半導體晶圓的厚度變薄的步驟;對所述厚度變薄的半導體晶圓及所述接著劑層進行切割而單片化為帶接著劑層的半導體晶片的步驟;以及將所述帶接著劑層的半導體晶片的電極與其他半導體晶片或配線電路基板的電極電性連接的步驟,其中所述背面研磨帶的厚度為75μm~300μm, 所述黏著劑層的厚度為所述接著劑層的厚度的3倍以上。
根據所述製造方法,藉由將包含基材及黏著劑層的背面研磨帶的厚度設為75μm~300μm,且將黏著劑層的厚度設為接著劑層的厚度的3倍以上,即便於使接著劑層薄膜化的情況下,亦可抑制接著劑層的層壓時的孔隙的產生。此處,半導體晶圓加工用接著膜中的背面研磨帶及其黏著劑層只要於背面研磨時可保持半導體晶圓即可,另外,由於背面研磨帶及其黏著劑層並非與半導體晶圓直接接觸,因此以往並未對背面研磨帶及其黏著劑層的厚度與孔隙的關係性進行研究。然而,本發明人等反覆進行了努力研究,結果發現,藉由將背面研磨帶及其黏著劑層的厚度調整為滿足所述條件,可使背面研磨帶整體低彈性模數化,從而使半導體晶圓加工用接著膜對半導體晶圓上的凹凸的追隨性提高。藉此,可於不提高接著劑層的流動性或不提高層壓溫度的情況下抑制接著劑層的層壓時的孔隙的產生。另外,所述製造方法不需要為了抑制孔隙的產生而變更接著劑層的組成及層壓條件,因此不會於填角及晶圓翹曲方面帶來不良影響。進而,確認了所述製造方法亦不會對背面研磨性帶來不良影響。
於所述製造方法中,所述背面研磨帶於35℃下的彈性模數可為1.5GPa以下。該情況下,可使半導體晶圓加工用接著膜對半導體晶圓上的凹凸的追隨性進一步提高,可進一步抑制接著劑層的層壓時的孔隙的產生。
於所述製造方法中,所述基材可為聚對苯二甲酸乙二酯 膜。該情況下,可進一步抑制由層壓裝置的搬送時的張力導致的基材的變形,並且可使將半導體晶圓加工用接著膜預切成晶圓尺寸時的切斷性良好,可抑制毛刺的產生。
於所述製造方法中,所述黏著劑層與所述接著劑層之間的接著力可較所述接著劑層與所述半導體晶圓之間的接著力低。該情況下,於半導體晶圓的背面研磨後,可將接著劑層留存於半導體晶圓上而容易地僅剝離背面研磨帶。
於所述製造方法中,所述接著劑層的厚度可小於所述半導體晶圓的所述電極的高度。本揭示的製造方法於將接著劑層的厚度薄膜化至小於半導體晶圓的電極的高度的情況下較佳。於如此般對接著劑層進行了薄膜化的情況下,亦可抑制接著劑層的層壓時的孔隙的產生。
於所述製造方法中,所述半導體晶圓可於具有所述電極的主面具有槽。本揭示的製造方法於使用在表面具有劃線之類的槽的半導體晶圓的情況下較佳。於使用如此般具有槽的半導體晶圓的情況下,亦可抑制接著劑層的層壓時的孔隙的產生。
另外,本揭示提供一種半導體晶圓加工用接著膜,包括:包含基材及形成於所述基材上的黏著劑層的背面研磨帶、以及形成於所述黏著劑層上的接著劑層,其中所述背面研磨帶的厚度為75μm~300μm,所述黏著劑層的厚度為所述接著劑層的厚度的3倍以上。
根據所述接著膜,藉由將包含基材及黏著劑層的背面研 磨帶的厚度設為75μm~300μm,且將黏著劑層的厚度設為接著劑層的厚度的3倍以上,即便於使接著劑層薄膜化的情況下,亦可抑制接著劑層的層壓時的孔隙的產生。
於所述接著膜中,所述背面研磨帶於35℃下的彈性模數可為1.5GPa以下。另外,所述基材可為聚對苯二甲酸乙二酯膜。
根據本揭示,可提供一種半導體裝置的製造方法、及半導體晶圓加工用接著膜,其可抑制接著劑層的層壓時的孔隙的產生,而不會於填角及晶圓翹曲方面帶來不良影響。
1:支撐基材
2:膜狀接著劑(接著劑層)
2a:接著劑層
2b:接著劑
3:黏著劑層
4:基材
5:背面研磨帶
6:切割帶
7:配線電路基板
10:半導體晶圓加工用接著膜/接著膜
20:半導體晶圓
20a:半導體晶片
22:凸塊
24:焊料球
26:焊料凸塊(突起電極)
28:槽
36:電極
100:半導體裝置
T:合計高度
圖1是表示本揭示的半導體晶圓加工用接著膜的一實施形態的示意剖面圖。
圖2A、圖2B是用以說明本揭示的半導體裝置的製造方法的一實施形態的示意剖面圖。
圖3是用以說明本揭示的半導體裝置的製造方法的一實施形態的示意剖面圖。
圖4A、圖4B是用以說明本揭示的半導體裝置的製造方法的一實施形態的示意剖面圖。
圖5是表示本揭示的半導體裝置的一實施形態的示意剖面圖。
以下,視情況,參照圖式對本揭示的較佳實施形態進行詳細說明。再者,圖式中,對相同或相當部分標註相同符號,並省略重覆說明。另外,上下左右等位置關係只要無特別說明,則視為基於圖式所示的位置關係。進而,圖式的尺寸比率不限於圖示的比率。
於本說明書中,使用「~」來表示的數值範圍表示包含「~」的前後所記載的數值來分別作為最小值及最大值的範圍。於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可與另一階段的數值範圍的上限值或下限值任意組合。於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亦可置換為實施例中所示的值。所謂「A或B」,只要包含A及B的其中任一者即可,亦可同時包含兩者。本說明書中例示的材料只要無特別說明,則可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。於本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸」,是指丙烯酸或對應於其的甲基丙烯酸。
本揭示的半導體裝置的製造方法的一實施形態具有:準備於其中一個主面具有多個電極的半導體晶圓,並將包括包含基材及形成於所述基材上的黏著劑層的背面研磨帶、以及形成於所述黏著劑層上的接著劑層的半導體晶圓加工用接著膜自所述接著劑層側貼附於所述半導體晶圓的設置有所述電極之側,而獲得積層體的步驟;對所述半導體晶圓的設置有所述電極之側的相反側進行研削而使所述半導體晶圓的厚度變薄的步驟;對所述厚度變 薄的半導體晶圓及所述接著劑層進行切割而單片化為帶接著劑層的半導體晶片的步驟;以及將所述帶接著劑層的半導體晶片的電極與其他半導體晶片或配線電路基板的電極電性連接的步驟。
圖1是表示本揭示的半導體晶圓加工用接著膜的一實施形態的示意剖面圖。圖1所示的半導體晶圓加工用接著膜10包括支撐基材1、膜狀接著劑(接著劑層)2、及背面研磨帶5。背面研磨帶5包含黏著劑層3及基材4。於本實施形態的接著膜10中,背面研磨帶5的厚度為75μm~300μm,黏著劑層3的厚度為接著劑層2的厚度的3倍以上。本實施形態的接著膜10是可兼具背面研磨及電路構件連接這兩種用途的膜,接著劑層2貼附於半導體晶圓的設置有電極之側的主面。
首先,對構成接著劑層2的接著劑組成物進行說明。
本實施形態的接著劑組成物例如含有環氧樹脂(以下,視情況稱為「(a)成分」)、硬化劑(以下,視情況稱為「(b)成分」)、及助熔劑(以下,視情況稱為「(c)成分」)。
本實施形態的接著劑組成物可視需要而含有重量平均分子量為10000以上的高分子成分(以下,視情況稱為「(d)成分))。另外,本實施形態的接著劑組成物可視需要而含有填料(以下,視情況稱為「(e)成分」)。
以下,對構成本實施形態的接著劑組成物的各成分進行說明。
(a)成分:環氧樹脂
作為環氧樹脂,若為分子內具有兩個以上的環氧基者,則可並無特別限制地使用。作為(a)成分,例如可使用:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三苯基甲烷型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂及各種多官能環氧樹脂。該些可單獨使用或作為兩種以上的混合物來使用。
就抑制(a)成分於高溫下的連接時分解而產生揮發成分的觀點而言,於連接時的溫度為250℃的情況下,較佳為使用250℃下的熱重量減少量率為5%以下的環氧樹脂,於連接時的溫度為300℃的情況下,較佳為使用300℃下的熱重量減少量率為5%以下的環氧樹脂。
以接著劑組成物的總量(溶劑除外)基準計,(a)成分的含量例如為5質量%~75質量%,較佳為10質量%~50質量%,更佳為15質量%~35質量%。
(b)成分:硬化劑
作為(b)成分,例如可列舉:酚樹脂系硬化劑、酸酐系硬化劑、胺系硬化劑、咪唑系硬化劑及膦系硬化劑。若(b)成分包含酚性羥基、酸酐、胺類或咪唑類,則顯示出抑制於連接部中產生氧化膜的助熔劑活性,從而可使連接可靠性、絕緣可靠性提高。以下,對各硬化劑進行說明。
(i)酚樹脂系硬化劑
作為酚樹脂系硬化劑,若為分子內具有兩個以上的酚性羥基者,則並無特別限制,例如可使用:苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚萘酚甲醛縮聚物、三苯基甲烷型多官能酚樹脂及各種多官能酚樹脂。該些可單獨使用或作為兩種以上的混合物來使用。
就良好的硬化性、接著性及保存穩定性的觀點而言,酚樹脂系硬化劑相對於所述(a)成分的當量比(酚性羥基/環氧基,莫耳比)較佳為0.3~1.5,更佳為0.4~1.0,進而較佳為0.5~1.0。當量比若為0.3以上,則有硬化性提高、接著力提高的傾向,若為1.5以下,則不會過剩地殘存未反應的酚性羥基,吸水率被抑制為低值,有絕緣可靠性提高的傾向。
(ii)酸酐系硬化劑
作為酸酐系硬化劑,例如可使用:甲基環己烷四羧酸二酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四羧酸二酐及乙二醇雙偏苯三甲酸酐酯。該些可單獨使用或作為兩種以上的混合物來使用。
就良好的硬化性、接著性及保存穩定性的觀點而言,酸酐系硬化劑相對於所述(a)成分的當量比(酸酐基/環氧基,莫耳比)較佳為0.3~1.5,更佳為0.4~1.0,進而較佳為0.5~1.0。當量比若為0.3以上,則有硬化性提高、接著力提高的傾向,若為1.5以下,則不會過剩地殘存未反應的酸酐,吸水率被抑制為低值,有絕緣可靠性提高的傾向。
(iii)胺系硬化劑
作為胺系硬化劑,例如可使用二氰二胺。
就良好的硬化性、接著性及保存穩定性的觀點而言,胺系硬化劑相對於所述(a)成分的當量比(胺/環氧基,莫耳比)較佳為0.3~1.5,更佳為0.4~1.0,進而較佳為0.5~1.0。當量比若為0.3以上,則有硬化性提高、接著力提高的傾向,若為1.5以下,則不會過剩地殘存未反應的胺,有絕緣可靠性提高的傾向。
(iv)咪唑系硬化劑
作為咪唑系硬化劑,例如可列舉:2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑偏苯三甲酸酯、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三甲酸酯、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪異三聚氰酸加成物、2-苯基咪唑異三聚氰酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、及環氧樹脂與咪唑類的加成物。該些中,就優異的硬化性、保存穩定性及連接可靠性的觀點而言,較佳為1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑偏苯三甲酸酯、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三甲酸酯、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙 基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪異三聚氰酸加成物、2-苯基咪唑異三聚氰酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑及2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑。該些可單獨使用或併用兩種以上。另外,亦可形成將該些進行微膠囊化而成的潛在性硬化劑。
相對於(a)成分100質量份,咪唑系硬化劑的含量較佳為0.1質量份~20質量份,更佳為0.1質量份~10質量份。咪唑系硬化劑的含量若為0.1質量份以上,則有硬化性提高的傾向,若為20質量份以下,則於金屬接合形成之前接著劑組成物不會硬化,有不易產生連接不良的傾向。
(v)膦系硬化劑
作為膦系硬化劑,例如可列舉:三苯基膦、四苯基鏻四苯基硼酸鹽、四苯基鏻四(4-甲基苯基)硼酸鹽及四苯基鏻(4-氟苯基)硼酸鹽。
相對於(a)成分100質量份,膦系硬化劑的含量較佳為0.1質量份~10質量份,更佳為0.1質量份~5質量份。膦系硬化劑的含量若為0.1質量份以上,則有硬化性提高的傾向,若為10質量份以下,則於金屬接合形成之前接著劑組成物不會硬化,有不易產生連接不良的傾向。
酚樹脂系硬化劑、酸酐系硬化劑及胺系硬化劑分別可單獨使用一種或作為兩種以上的混合物來使用。咪唑系硬化劑及膦系硬化劑分別可單獨使用,亦可與酚樹脂系硬化劑、酸酐系硬化 劑或胺系硬化劑一併使用。
就保存穩定性進一步提高、不易產生吸濕所導致的分解或劣化的觀點而言,(b)成分較佳為選自由酚樹脂系硬化劑、胺系硬化劑、咪唑系硬化劑及膦系硬化劑所組成的群組中的硬化劑。另外,就硬化速度的調整容易程度的觀點、及可實現以利用快速硬化性來提高生產性為目的的短時間連接的觀點而言,(b)成分更佳為選自由酚樹脂系硬化劑、胺系硬化劑及咪唑系硬化劑所組成的群組中的硬化劑。
於接著劑組成物包含酚樹脂系硬化劑、酸酐系硬化劑或胺系硬化劑作為(b)成分的情況下,顯示出將氧化膜去除的助熔劑活性,可進一步提高連接可靠性。
(c)成分:助熔劑
(c)成分為具有助熔劑活性(將氧化物、雜質等去除的活性)的化合物。作為(c)成分,可列舉具有非共價電子對的含氮化合物(咪唑類、胺類等,其中(b)成分中所包含的化合物除外)、羧酸類、酚類及醇類等。再者,與醇類相比,羧酸類更強烈地表現出助熔劑活性,容易提高連接性。(c)成分可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
(c)成分可為具有由下述式(1)所表示的基的化合物(以下,視情況稱為「助熔劑化合物」)。
[化1]
Figure 108140625-A0305-02-0017-1
式(1)中,R1表示供電子性基。
作為供電子性基,例如可列舉:烷基、羥基、胺基、烷氧基及烷基胺基。作為供電子性基,較佳為不易與其他成分(例如,(a)成分的環氧樹脂)反應的基,具體而言,較佳為烷基、羥基或烷氧基,更佳為烷基。
若供電子性基的供電子性變強,則有容易獲得抑制所述酯鍵的分解的效果的傾向。另外,若供電子性基的立體阻礙大,則容易獲得抑制所述羧基與環氧樹脂的反應的效果。供電子性基較佳為平衡性良好地具有供電子性及立體阻礙。
作為烷基,較佳為碳數1~10的烷基,更佳為碳數1~5的烷基。有烷基的碳數越多,則供電子性及立體阻礙越大的傾向。碳數為所述範圍的烷基的供電子性及立體阻礙的平衡性優異,因此,根據該烷基,可使耐回焊性及連接可靠性提高。
另外,烷基可為直鏈狀亦可為分支狀,其中較佳為直鏈狀。當烷基為直鏈狀時,就供電子性及立體阻礙的平衡性的觀點而言,烷基的碳數較佳為助熔劑化合物的主鏈的碳數以下。例如,當助熔劑化合物為由下述式(2)所表示的化合物,且供電子性基為直鏈狀的烷基時,該烷基的碳數較佳為助熔劑化合物的主鏈的碳數(n+1)以下。
作為烷氧基,較佳為碳數1~10的烷氧基,更佳為碳數1~5的烷氧基。有烷氧基的碳數越多,則供電子性及立體阻礙越大的傾向。碳數為所述範圍的烷氧基的供電子性及立體阻礙的平衡性優異,因此,根據該烷氧基,可使耐回焊性及連接可靠性提高。
另外,烷氧基的烷基部分可為直鏈狀亦可為分支狀,其中較佳為直鏈狀。當烷氧基為直鏈狀時,就供電子性及立體阻礙的平衡性的觀點而言,烷氧基的碳數較佳為助熔劑化合物的主鏈的碳數以下。例如,當助熔劑化合物為由下述式(2)所表示的化合物,且供電子性基為直鏈狀的烷氧基時,該烷氧基的碳數較佳為助熔劑化合物的主鏈的碳數(n+1)以下。
作為烷基胺基,可列舉單烷基胺基、二烷基胺基。作為單烷基胺基,較佳為碳數1~10的單烷基烷基,更佳為碳數1~5的單烷基胺基。單烷基胺基的烷基部分可為直鏈狀亦可為分支狀,較佳為直鏈狀。
作為二烷基胺基,較佳為碳數2~20的二烷基烷基,更佳為碳數2~10的二烷基胺基。二烷基胺基的烷基部分可為直鏈狀亦可為分支狀,較佳為直鏈狀。
助熔劑化合物較佳為具有兩個羧基的化合物(二羧酸)。具有兩個羧基的化合物與具有一個羧基的化合物(單羧酸)相比,即便因連接時的高溫亦不易揮發,可進一步抑制孔隙的產生。另外,若使用具有兩個羧基的化合物,則與使用具有三個以 上的羧基的化合物的情況相比,可進一步抑制保管時、連接作業時等的接著劑組成物的黏度上升,可進一步提高半導體裝置的連接可靠性。
作為助熔劑化合物,可較佳地使用由下述式(2)所表示的化合物。根據由下述式(2)所表示的化合物,可使半導體裝置的耐回焊性及連接可靠性進一步提高。
Figure 108140625-A0305-02-0019-2
式(2)中,R1表示供電子性基,R2表示氫原子或供電子性基,n表示0或1以上的整數,存在多個的R2相互可相同亦可不同。
式(2)中的n較佳為1以上。若n為1以上,則與n為0的情況相比,即便因連接時的高溫,助熔劑化合物亦不易揮發,可進一步抑制孔隙的產生。另外,式(2)中的n較佳為15以下,更佳為11以下,亦可為6以下或4以下。若n為15以下,則可獲得進一步優異的連接可靠性。
另外,作為助熔劑化合物,更佳為由下述式(3)所表示的化合物。根據由下述式(3)所表示的化合物,可使半導體裝置的耐回焊性及連接可靠性更進一步提高。
Figure 108140625-A0305-02-0020-3
式(3)中,R1表示供電子性基,R2表示氫原子或供電子性基,m表示0或1以上的整數。
式(3)中的m較佳為10以下,更佳為5以下,進而較佳為3以下。若m為10以下,則可獲得進一步優異的連接可靠性。
式(3)中,R2可為氫原子,亦可為供電子性基。若R2為氫原子,則有熔點變低的傾向,有時可使半導體裝置的連接可靠性進一步提高。另外,若R1與R2為不同的供電子性基,則相比於R1與R2為相同的供電子性基的情況而有熔點變低的傾向,有時可使半導體裝置的連接可靠性進一步提高。
式(3)所表示的化合物中,作為R2為氫原子的化合物,可列舉:甲基琥珀酸、2-甲基戊二酸、2-甲基己二酸、2-甲基庚二酸、2-甲基辛二酸等。根據該些化合物,可使半導體裝置的連接可靠性進一步提高。另外,該些化合物中,尤佳為甲基琥珀酸及2-甲基戊二酸。
再者,式(3)中,若R1與R2為相同的供電子性基,則有成為對稱結構而熔點變高的傾向,但該情況下亦可充分獲得耐回焊性及連接可靠性的提高效果。尤其於熔點為150℃以下而充分 低的情況下,即便R1與R2為相同的基,亦可獲得和R1與R2為不同的基的情況相同程度的連接可靠性。
作為助熔劑化合物,例如可使用於選自琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸及十二烷二酸中的二羧酸的2位上供電子性基進行了取代的化合物。
助熔劑化合物的熔點較佳為150℃以下,更佳為140℃以下,進而較佳為130℃以下。此種助熔劑化合物於環氧樹脂與硬化劑的硬化反應發生之前容易充分地顯現出助熔劑活性。因此,根據含有此種助熔劑化合物的接著劑組成物,可實現連接可靠性進一步優異的半導體裝置。另外,助熔劑化合物的熔點較佳為25℃以上,更佳為50℃以上。另外,助熔劑化合物較佳為於室溫(25℃)下為固體。
助熔劑化合物的熔點可使用通常的熔點測定裝置來測定。藉由將測定熔點的試樣粉碎成微粉末且使用微量,可減少試樣內的溫度的偏差地求出熔點。作為試樣的容器,多使用將其中一個端部封閉的毛細管,但根據測定裝置的不同,亦有夾入至兩片顯微鏡用蓋玻璃中來作為容器者。另外,若使溫度急劇上升,則會於試樣與溫度計之間產生溫度梯度而產生測定誤差,因此於測量熔點的時間點下的加溫理想的是以每分鐘1℃以下的上升率進行測定。
因如上所述般製備成微粉末,故熔解前的試樣因表面中的漫反射而不透明。通常將試樣的外觀開始透明化時的溫度設為 熔點的下限點,將完全熔解時的溫度設為上限點。測定裝置存在各種形態,最經典的裝置是使用如下裝置:將裝滿有試樣的毛細管安裝於雙重管式溫度計上,利用溫浴進行加溫。為了將毛細管貼附至雙重管式溫度計,作為溫浴的液體而使用黏性高的液體,多數情況下是使用濃硫酸或矽油,並以試樣移動至溫度計頂端的積存部附近的方式進行安裝。另外,熔點測定裝置亦可使用如下裝置:其使用金屬的加熱塊(heat block)進行加溫,一邊測定光的透過率一邊調整加溫,同時自動地決定出熔點。
再者,本說明書中,所謂熔點為150℃以下是指熔點的上限點為150℃以下,所謂熔點為25℃以上,是指熔點的下限點為25℃以上。
以接著劑組成物的總量(溶劑除外)基準計,(c)成分的含量較佳為0.5質量%~10質量%,更佳為0.5質量%~5質量%。
(d)成分:重量平均分子量為10000以上的高分子成分
本實施形態的接著劑組成物可視需要而含有重量平均分子量為10000以上的高分子成分((d)成分)。含有(d)成分的接著劑組成物的耐熱性及膜形成性進一步優異。
作為(d)成分,例如就可獲得優異的耐熱性、膜形成性及連接可靠性的觀點而言,較佳為苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚碳二醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚醚碸樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚乙烯縮 醛樹脂、胺基甲酸酯樹脂及丙烯酸橡膠。該些中,就耐熱性及膜形成性進一步優異的觀點而言,更佳為苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸橡膠、丙烯酸樹脂、氰酸酯樹脂及聚碳二醯亞胺樹脂,進而較佳為苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸橡膠及丙烯酸樹脂,尤佳為苯氧基樹脂。該些(d)成分亦可單獨使用或作為兩種以上的混合物或共聚物來使用。但(d)成分中不包含作為(a)成分的環氧樹脂。
(d)成分的重量平均分子量為10000以上,較佳為20000以上,更佳為30000以上。根據此種(d)成分,可進一步提高接著劑組成物的耐熱性及膜形成性。
另外,(d)成分的重量平均分子量較佳為1000000以下,更佳為500000以下。根據此種(d)成分,可獲得高耐熱性的效果。
再者,所述重量平均分子量是表示使用凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定而得的、聚苯乙烯換算的重量平均分子量。以下示出GPC法的測定條件的一例。
裝置:HCL-8320GPC,UV-8320(製品名,東曹(Tosoh)公司製造),或HPLC-8020(製品名,東曹(Tosoh)公司製造)
管柱:TSKgel superMultiporeHZ-M×2,或兩件GMHXL+一件G-2000XL(2pieces of GMHXL+1piece of G-2000XL)
檢測器:折射率(refractive index,RI)檢測器或紫外(Ultra Violet,UV)檢測器
管柱溫度:25℃~40℃
溶離液:選擇溶解高分子成分的溶媒。例如,四氫呋喃(TetrahydroFuran,THF)、N,N-二甲基甲醯胺(Dimethyl Formamide,DMF)、N,N-二甲基乙醯胺(Dimethyl Acetamide,DMA)、N-甲基吡咯啶酮(N-Methyl Pyrrolidone,NMP)、甲苯。另外,於選擇具有極性的溶劑的情況下,可將磷酸的濃度調整為0.05mol/L~0.1mol/L(通常為0.06mol/L),將LiBr的濃度調整為0.5mol/L~1.0mol/L(通常為0.63mol/L)。
流速:0.3mL/min~1.5mL/min
標準物質:聚苯乙烯
當接著劑組成物含有(d)成分時,(a)成分的含量Ca相對於(d)成分的含量Cd的比Ca/Cd(質量比)較佳為0.01~5,更佳為0.05~3,進而較佳為0.1~2。若將比Ca/Cd設為0.01以上,則可獲得更良好的硬化性及接著力,若將比Ca/Cd設為5以下,則可獲得更良好的膜形成性。
(e)成分:填料
本實施形態的接著劑組成物可視需要而含有填料((e)成分)。藉由(e)成分,可控制接著劑組成物的黏度、接著劑組成物的硬化物的物性等。具體而言,根據(e)成分,例如可實現抑制連接時的孔隙的產生、降低接著劑組成物的硬化物的吸濕率等。
作為(e)成分,可使用絕緣性無機填料、晶鬚、樹脂填料等。另外,作為(e)成分,可單獨使用一種,亦可併用兩種 以上。
作為絕緣性無機填料,例如可列舉:玻璃、二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、碳黑、雲母及氮化硼。該些中,較佳為二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦及氮化硼,更佳為二氧化矽、氧化鋁及氮化硼。
作為晶鬚,例如可列舉:硼酸鋁、鈦酸鋁、氧化鋅、矽酸鈣、硫酸鎂及氮化硼。
作為樹脂填料,例如可列舉包含聚胺基甲酸酯、聚醯亞胺等樹脂的填料。
樹脂填料與有機成分(環氧樹脂及硬化劑等)相比而熱膨脹率小,因此連接可靠性的提高效果優異。另外,根據樹脂填料,可容易地進行接著劑組成物的黏度調整。另外,樹脂填料與無機填料相比而緩和應力的功能優異,因此,根據樹脂填料,可進一步抑制回焊試驗等中的剝離。
無機填料與樹脂填料相比而熱膨脹率小,因此,根據無機填料,可實現接著劑組成物的低熱膨脹率化。另外,無機填料中多為通用品且進行了粒徑控制者,因此對黏度調整而言亦較佳。
樹脂填料及無機填料各自具有有利的效果,因此,可根據用途而使用任一者,亦可為了顯現兩者的功能而將兩者混合來使用。
(e)成分的形狀、粒徑及含量並無特別限制。另外,(e)成分亦可為藉由表面處理而適宜調整了物性者。
以接著劑組成物的總量(溶劑除外)基準計,(e)成分的含量較佳為10質量%~80質量%,更佳為15質量%~60質量%。
(e)成分較佳為由絕緣物構成。若(e)成分由導電性物質(例如,焊料、金、銀、銅等)構成,則有絕緣可靠性(尤其是高加速儲存試驗(Highly Accelerated Storage Test,HAST)耐性)降低之虞。
(其他成分)
本實施形態的接著劑組成物中亦可調配抗氧化劑、矽烷偶合劑、鈦偶合劑、調平劑、離子捕捉劑等添加劑。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合來使用。關於該些的調配量,只要以顯現出各添加劑的效果的方式來適宜調整即可。
膜狀接著劑(接著劑層)2可藉由將含有所述各成分的接著劑組成物溶解或分散於溶劑中製成清漆,並將該清漆塗佈於支撐基材1上,藉由加熱去除溶劑而形成。
作為支撐基材1,例如可使用聚對苯二甲酸乙二酯等具有耐熱性及耐溶劑性的聚合物膜。作為市售者,例如可列舉帝人杜邦薄膜(Teijin DuPont Films)股份有限公司製造的「A-31」等聚對苯二甲酸乙二酯膜。支撐基材1的厚度較佳為10μm~100μm,更佳為30μm~75μm,尤佳為35μm~50μm。該厚度若小於10μm,則於塗敷時,有支撐基材1容易破裂的傾向,若超過100μm,則有廉價性變差的傾向。
作為將所述清漆塗佈於支撐基材1上的方法,可列舉: 刀塗法、輥塗法、噴塗法、凹版塗佈法、棒塗法、簾塗法等通常公知的方法。
藉由加熱去除溶劑時的溫度條件較佳為70℃~150℃左右。
使用的溶劑並無特別限定,較佳為自沸點考慮接著劑層形成時的揮發性等來決定。具體而言,就於接著劑層形成時不易進行接著劑層的硬化的方面而言,較佳為甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯等沸點相對低的溶媒。另外,出於使塗敷性提高的目的,可使用二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、環己酮等沸點相對高的溶媒。該些溶媒可單獨使用或將兩種以上組合來使用。
膜狀接著劑(接著劑層)2的厚度可為2μm~50μm,較佳為5μm~20μm,就抑制安裝後的樹脂的溢出的觀點而言,進而較佳為5μm~16μm。
膜狀接著劑(接著劑層)2的厚度可為半導體晶圓連接前的電極高度的0.6倍~1.5倍,亦可為0.7倍~1.3倍,亦可為0.8倍~1.2倍。膜狀接著劑(接著劑層)2的厚度亦可小於半導體晶圓連接前的電極高度。若接著劑層2的厚度為電極的高度的0.6倍以上,則可充分抑制因未填充接著劑而導致的孔隙的產生,從而可使連接可靠性進一步提高。另外,若厚度為1.5倍以下,則可充分抑制在連接時自晶片連接區域被擠出的接著劑的量,因此可 抑制填角的產生,並且可充分防止接著劑向不必要的部分的附著。
膜狀接著劑(接著劑層)2於80℃下的黏度較佳為4000Pa.s~10000Pa.s,更佳為5000Pa.s~9000Pa.s。若黏度處於所述範圍,則壓接時的樹脂熔融變得容易,樹脂可充分流動,因此,於電極及槽的周圍不易產生孔隙,進而,作為用於取得良好連接的前階段,可更切實地實現相向電極間的接觸。接著劑層2的黏度按照以下順序測定。首先,藉由於60℃~80℃的溫度下將多個膜狀接著劑貼合,來製作400μm~600μm厚的測定用試樣。對於該測定用試樣,使用ARES(TA儀器(TA Instruments)公司製造,製品名),於測定夾具直徑:8mm、測定頻率:10Hz、測定溫度範圍:25℃~260℃、升溫速度:10℃/min的條件下測定黏度,從而求出規定溫度下的黏度。
膜狀接著劑(接著劑層)2的黏度的調整例如可藉由高分子量成分的選定、填料的選定、及該些的調配量的調整來進行。
接著,對背面研磨帶5進行說明。
黏著劑層3於室溫下具有黏著力,且較佳為具有相對於被黏著物而言必要的密接力。另外,較佳為具備藉由放射線等高能量線或熱而硬化(黏著力降低)的特性,但更佳為即便不施加放射線等高能量線或熱便可容易地自接著劑層剝離。另外,黏著劑層3可為感壓型的黏著劑層。黏著劑層3例如可使用丙烯酸系樹脂、各種合成橡膠、天然橡膠、聚醯亞胺樹脂來形成。
於黏著劑層3具備藉由放射線等高能量線而硬化(黏著 力降低)的特性的情況下,黏著劑層3例如可含有作為主成分的丙烯酸系共聚物、交聯劑、以及光聚合起始劑。以下,對該些成分進行說明。再者,本說明書中的所謂「主成分」是指相對於構成對象層的組成物100質量份而含量超過50質量份的成分。
所述丙烯酸系共聚物相對於主鏈而至少分別具有含放射線硬化性碳-碳雙鍵的基、羥基。
作為丙烯酸系共聚物的丙烯酸系樹脂或甲基丙烯酸系樹脂(以下,稱為「(甲基)丙烯酸系樹脂」)可為於側鏈含有不飽和鍵且樹脂自身具有黏著性者。此種樹脂可列舉玻璃轉移溫度為-40℃以下、羥值為20mgKOH/g~150mgKOH/g、包含0.3mmol/g~1.5mmol/g的可鏈聚合的官能基、且實質上未檢測到酸價、重量平均分子量為30萬以上的樹脂。
具有此種特徵的(甲基)丙烯酸系樹脂可藉由已知的方法進行合成而獲得,例如可使用溶液聚合法、懸浮聚合法、乳化聚合法、塊狀聚合法、析出聚合法、氣相聚合法、電漿聚合法、超臨界聚合法等。另外,作為聚合反應的種類,不僅可使用自由基聚合、陽離子聚合、陰離子聚合、活性自由基聚合、活性陽離子聚合、活性陰離子聚合、配位聚合、永生聚合(immortal polymerization)等,而且亦可使用原子轉移自由基聚合(atom transfer radical polymerization,ATRP)或可逆加成碎斷鏈轉移聚合(reversible addition fragmentation chain transfer polymerization,RAFT)等方法。其中,使用溶液聚合法並藉由自 由基聚合進行合成的情況不僅經濟性良好、反應率高、聚合控制容易等,而且可直接使用藉由聚合所獲得的樹脂溶液來進行調配等而調配亦簡便,因此較佳。
此處,以使用溶液聚合法並藉由自由基聚合來獲得(甲基)丙烯酸系樹脂的方法為例進行詳細說明。
作為合成(甲基)丙烯酸系樹脂時可使用的單體,若為於一分子中具有一個(甲基)丙烯酸基者,則並無特別限制,若具體例示,則可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛基庚酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸山萮基酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁二酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、四氫鄰苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、六氫鄰苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯等脂環式(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲 基)丙烯酸苯基酯、(甲基)丙烯酸鄰聯苯基酯、(甲基)丙烯酸-1-萘基酯、(甲基)丙烯酸-2-萘基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸對枯基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸鄰苯基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-1-萘氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-萘氧基乙酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-(鄰苯基苯氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-(1-萘氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-(2-萘氧基)丙酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸-2-四氫糠酯、N-(甲基)丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲醯亞胺、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-N-咔唑等雜環式(甲基)丙烯酸酯;該些的己內酯改質體;ω-羧基-聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-α-乙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-α-丙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-α-丁基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-2-丙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-3,4-環氧丁酯、(甲基)丙烯酸-3,4-環氧庚酯、(甲基)丙烯酸-α-乙基-6,7-環氧庚酯、(甲基)丙烯酸-3,4-環氧環己基甲酯、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚等具有乙烯性不飽和基與環氧基的化合物;2-(2-乙基-2-氧雜環丁基)甲基(甲基)丙烯酸酯、(2-甲基-2-氧雜環丁基)甲基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-乙基-2-氧雜環丁基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-甲基-2-氧雜環丁基)乙基(甲基)丙烯酸酯、3-(2-乙基-2- 氧雜環丁基)丙基(甲基)丙烯酸酯、3-(2-甲基-2-氧雜環丁基)丙基(甲基)丙烯酸酯等具有乙烯性不飽和基與氧雜環丁基的化合物;2-(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰酸酯等具有乙烯性不飽和基與異氰酸酯基的化合物;(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-3-氯-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丁酯等具有乙烯性不飽和基與羥基的化合物,可將該些適宜組合而獲得目標組成物。
進而,視需要可適宜使用能夠與所述單體共聚的苯乙烯、N-甲基馬來醯亞胺、N-乙基馬來醯亞胺、N-丙基馬來醯亞胺、N-異丙基馬來醯亞胺、N-丁基馬來醯亞胺、N-異丁基馬來醯亞胺、N-2-甲基-2-丙基馬來醯亞胺、N-戊基馬來醯亞胺、N-2-戊基馬來醯亞胺、N-3-戊基馬來醯亞胺、N-2-甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-2-甲基-2-丁基馬來醯亞胺、N-3-甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-3-甲基-2-丁基馬來醯亞胺、N-己基馬來醯亞胺、N-2-己基馬來醯亞胺、N-3-己基馬來醯亞胺、N-2-甲基-1-戊基馬來醯亞胺、N-2-甲基-2-戊基馬來醯亞胺、N-2-甲基-3-戊基馬來醯亞胺、N-3-甲基-1-戊基馬來醯亞胺、N-3-甲基-2-戊基馬來醯亞胺、N-3-甲基-3-戊基馬來醯亞胺、N-4-甲基-1-戊基馬來醯亞胺、N-4-甲基-2-戊基馬來醯亞胺、N-2,2-二甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-3,3-二甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-3,3-二甲基-2-丁基馬來醯亞胺、N-2,3-二甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-2,3-二甲基-2-丁基馬來醯亞胺、N-羥基甲基馬來醯亞胺、N-1-羥基乙基馬來醯亞胺、N-2-羥基乙基馬來醯亞胺、N-1- 羥基-1-丙基馬來醯亞胺、N-2-羥基-1-丙基馬來醯亞胺、N-3-羥基-1-丙基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-丙基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-丙基馬來醯亞胺、N-1-羥基-1-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-1-丁基馬來醯亞胺、N-3-羥基-1-丁基馬來醯亞胺、N-4-羥基-1-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-丁基馬來醯亞胺、N-3-羥基-2-丁基馬來醯亞胺、N-4-羥基-2-丁基馬來醯亞胺、N-2-甲基-3-羥基-1-丙基馬來醯亞胺、N-2-甲基-3-羥基-2-丙基馬來醯亞胺、N-2-甲基-2-羥基-1-丙基馬來醯亞胺、N-1-羥基-1-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-1-戊基馬來醯亞胺、N-3-羥基-1-戊基馬來醯亞胺、N-4-羥基-1-戊基馬來醯亞胺、N-5-羥基-1-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-戊基馬來醯亞胺、N-3-羥基-2-戊基馬來醯亞胺、N-4-羥基-2-戊基馬來醯亞胺、N-5-羥基-2-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-戊基馬來醯亞胺、N-3-羥基-3-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-2-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-3-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-4-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-3-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-4-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-2-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-3-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-4-丁基馬來醯亞胺、N-4-羥基-2-甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-4-羥基-2-甲基-2-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-2-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-1-丁基 馬來醯亞胺、N-1-羥基-2,2-二甲基-1-丙基馬來醯亞胺、N-3-羥基-2,2-二甲基-1-丙基馬來醯亞胺、N-1-羥基-1-己基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-己基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3-己基馬來醯亞胺、N-1-羥基-4-己基馬來醯亞胺、N-1-羥基-5-己基馬來醯亞胺、N-1-羥基-6-己基馬來醯亞胺、N-2-羥基-1-己基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-己基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-己基馬來醯亞胺、N-2-羥基-4-己基馬來醯亞胺、N-2-羥基-5-己基馬來醯亞胺、N-2-羥基-6-己基馬來醯亞胺、N-3-羥基-1-己基馬來醯亞胺、N-3-羥基-2-己基馬來醯亞胺、N-3-羥基-3-己基馬來醯亞胺、N-3-羥基-4-己基馬來醯亞胺、N-3-羥基-5-己基馬來醯亞胺、N-3-羥基-6-己基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-1-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-2-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-3-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-4-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-5-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-1-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-2-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-3-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-4-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-5-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-1-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-2-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-3-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-4-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-5-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-4-甲基-1-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-4-甲基-2-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-4-甲基-3-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-4-甲基-4-戊基馬來醯亞胺、N-2-羥基-4-甲基-5-戊基馬來醯亞胺、N-3-羥基-2-甲基-1-戊基馬來醯亞胺、N-3-羥基-2-甲 基-2-戊基馬來醯亞胺、N-3-羥基-2-甲基-3-戊基馬來醯亞胺、N-3-羥基-2-甲基-4-戊基馬來醯亞胺、N-3-羥基-2-甲基-5-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-4-甲基-1-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-4-甲基-2-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-4-甲基-3-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-4-甲基-4-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-1-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-2-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-3-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-4-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-5-戊基馬來醯亞胺、N-3-羥基-3-甲基-1-戊基馬來醯亞胺、N-3-羥基-3-甲基-2-戊基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3-乙基-4-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3-乙基-4-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2-乙基-1-丁基馬來醯亞胺、N-4-羥基-3-乙基-1-丁基馬來醯亞胺、N-4-羥基-3-乙基-2-丁基馬來醯亞胺、N-4-羥基-3-乙基-3-丁基馬來醯亞胺、N-4-羥基-3-乙基-4-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2,3-二甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2,3-二甲基-2-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2,3-二甲基-3-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2,3-二甲基-4-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2,3-二甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2,3-二甲基-3-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-2,3-二甲基-4-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2,2-二甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2,2-二甲基-3-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-2,2-二甲基-4-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3,3-二甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3,3-二甲基-2-丁基馬來醯亞胺、N-2-羥基-3,3-二甲基-4-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3,3-二甲基-1-丁基馬來醯亞胺、N-1-羥基-3,3-二甲基-2-丁基馬來醯亞胺、 N-1-羥基-3,3-二甲基-4-丁基馬來醯亞胺等烷基馬來醯亞胺;N-環丙基馬來醯亞胺、N-環丁基馬來醯亞胺、N-環戊基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-環庚基馬來醯亞胺、N-環辛基馬來醯亞胺、N-2-甲基環己基馬來醯亞胺、N-2-乙基環己基馬來醯亞胺、N-2-氯環己基馬來醯亞胺等環烷基馬來醯亞胺;N-苯基馬來醯亞胺、N-2-甲基苯基馬來醯亞胺、N-2-乙基苯基馬來醯亞胺、N-2-氯苯基馬來醯亞胺等芳基馬來醯亞胺等。
其中,較佳為使用選自作為C8~C23的脂肪族酯的(甲基)丙烯酸酯中的至少一種。將此種單體成分共聚而獲得的(甲基)丙烯酸系樹脂的玻璃轉移溫度低,因此不僅顯示出優異的黏著特性,而且疏水性相互作用強,因此於照射紫外線或電子束後,黏著劑層3與接著劑層2的界面的剝離性優異,故而較佳。
另外,作為用以獲得此種(甲基)丙烯酸系樹脂而必需的聚合起始劑,只要為藉由30℃以上的加熱而產生自由基的化合物,則並無特別限制,例如可列舉:甲基乙基酮過氧化物、環己酮過氧化物、甲基環己酮過氧化物等酮過氧化物;1,1-雙(第三丁基過氧基)環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧基)-2-甲基環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三己基過氧基)環己烷、1,1-雙(第三己基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷等過氧化縮酮;對薄荷烷過氧化氫等過氧化氫;α,α'-雙(第三丁基過氧基)二異丙基苯、二枯基過氧化物、第三丁基枯基過氧化物、二-第三丁基過氧化物等二烷基過氧化物;辛醯基過氧化物、月桂醯基過氧化 物、硬脂基過氧化物、苯甲醯基過氧化物等二醯基過氧化物;過氧化二碳酸雙(4-第三丁基環己基)酯、過氧化二碳酸二-2-乙氧基乙酯、過氧化二碳酸二-2-乙基己酯、過氧化碳酸二-3-甲氧基丁酯等過氧化碳酸酯;過氧化三甲基乙酸第三丁酯、過氧化三甲基乙酸第三己酯、過氧化-2-乙基己酸-1,1,3,3-四甲基丁酯、2,5-二甲基-2,5-雙(2-乙基己醯基過氧基)己烷、過氧化-2-乙基己酸第三己酯、過氧化-2-乙基己酸第三丁酯、過氧化異丁酸第三丁酯、過氧化異丙基單碳酸第三己酯、過氧化-3,5,5-三甲基己酸第三丁酯、過氧化月桂酸第三丁酯、過氧化異丙基單碳酸第三丁酯、過氧化-2-乙基己基單碳酸第三丁酯、過氧化苯甲酸第三丁酯、過氧化苯甲酸第三己酯、2,5-二甲基-2,5-雙(苯甲醯基過氧基)己烷、過氧化乙酸第三丁酯等過氧化酯;2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮雙(4-甲氧基-2'-二甲基戊腈)等。
另外,作為溶液聚合時所使用的反應溶媒,只要可溶解(甲基)丙烯酸系樹脂,則並無特別限制,例如可列舉:甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯、枯烯、對枯烯等芳香族烴;四氫呋喃、1,4-二噁烷等環狀醚;甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇等醇;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等酮;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯等酯;碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等碳酸酯;乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇二甲醚、丙二醇 二乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚等多元醇烷基醚;乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯等多元醇烷基醚乙酸酯;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺等,進而,該些有機溶劑可單獨使用或將兩種以上組合來使用。進而,亦可將超臨界二氧化碳等用於溶媒來進行聚合。
藉由於(甲基)丙烯酸系樹脂上化學性地鍵結可藉由紫外線、電子束或可見光線的照射而發生反應的官能基,可對(甲基)丙烯酸系樹脂賦予感光性。此處所謂可藉由紫外線、電子束或可見光線的照射而反應的官能基,若具體例示,則可列舉(甲基)丙烯酸基、乙烯基、烯丙基、縮水甘油基、脂環式環氧基、氧雜環丁烷基等。
對(甲基)丙烯酸系樹脂賦予感光性的方法並無特別限制,例如可藉由如下方式對(甲基)丙烯酸系樹脂賦予感光性:當合成所述(甲基)丙烯酸系樹脂時,預先與具有可進行加成反應的官能基例如羥基、羧基、馬來酸酐基、縮水甘油基、胺基等的單體共聚,藉此於(甲基)丙烯酸系樹脂中導入可進行加成反應的官能基,於此基礎上與具有至少一個乙烯性不飽和基、以及選自環氧基、氧雜環丁基、異氰酸酯基、羥基、羧基等中的至少一個官能基的化合物進行加成反應,從而於側鏈導入乙烯性不飽和基。
此種化合物並無特別限制,可列舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-α-乙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-α-丙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-α-丁基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-2-丙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-3,4-環氧基丁酯、(甲基)丙烯酸-3,4-環氧基庚酯、(甲基)丙烯酸-α-乙基-6,7-環氧基庚酯、(甲基)丙烯酸-3,4-環氧環己基甲酯、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚等具有乙烯性不飽和基與環氧基的化合物;(2-乙基-2-氧雜環丁基)甲基(甲基)丙烯酸酯、(2-甲基-2-氧雜環丁基)甲基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-乙基-2-氧雜環丁基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-甲基-2-氧雜環丁基)乙基(甲基)丙烯酸酯、3-(2-乙基-2-氧雜環丁基)丙基(甲基)丙烯酸酯、3-(2-甲基-2-氧雜環丁基)丙基(甲基)丙烯酸酯等具有乙烯性不飽和基與氧雜環丁基的化合物;甲基丙烯醯基異氰酸酯、2-甲基丙烯醯基氧基乙基異氰酸酯、2-丙烯醯基氧基乙基異氰酸酯、間異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯等具有乙烯性不飽和基與異氰酸酯基的化合物;(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-3-氯-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丁酯等具有乙烯性不飽和基與羥基的化合物;(甲基)丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、琥珀酸(2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯)、2-鄰苯二甲醯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-四氫鄰苯二甲醯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-六氫鄰苯二甲醯基乙基(甲基)丙烯酸酯、ω-羧基-聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、3- 乙烯基苯甲酸、4-乙烯基苯甲酸等具有乙烯性不飽和基與羧基的化合物等。
該些中,就成本及反應性的觀點而言,較佳為使用2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基異氰酸酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-3,4-環氧環己基甲酯、(甲基)丙烯酸異氰酸乙酯、(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-2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸、巴豆酸、2-六氫鄰苯二甲醯基乙基(甲基)丙烯酸酯等與(甲基)丙烯酸系樹脂進行反應,來賦予感光性。該些化合物可單獨使用或將兩種以上組合來使用。另外,視需要亦可添加促進加成反應的觸媒,或者為了避免反應過程中雙鍵開裂而添加聚合抑制劑。另外,更佳為含有OH基的(甲基)丙烯酸系樹脂與選自2-甲基丙烯醯基氧基乙基異氰酸酯、2-丙烯醯基氧基乙基異氰酸酯中的至少一種的反應物。
所述交聯劑是於一分子中具有選自導入至(甲基)丙烯酸系樹脂的羥基、縮水甘油基及胺基等中的至少一種、以及可與該些官能基進行反應的官能基的化合物,其結構並無限制。作為由此種交聯劑形成的鍵,可列舉酯鍵、醚鍵、醯胺鍵、醯亞胺鍵、胺基甲酸酯鍵及脲鍵等。其中,於交聯劑中具有含芳香族基的異氰酸酯基的情況下,即便紫外線照射量增加,黏著劑層3與接著劑層2之間的剝離力亦不易變高,故而較佳。
相對於丙烯酸系共聚物100質量份,黏著劑層3中所含的交聯劑的量較佳為10質量份~13質量份。若交聯劑的量小於 10質量份,則紫外線照射前的黏著劑層3的斷裂伸長率變高,切割步驟時的切削性容易變得不充分。此外,紫外線照射後的黏著劑層3與接著劑層2之間的剝離力未充分降低,容易出現需要將拾取步驟時的上推量設定得比較大的情況。另一方面,若交聯劑的量超過13質量份,則紫外線照射前的與黏著劑層3的黏著力容易變得不充分。
作為交聯劑,較佳為於交聯劑一分子中具有兩個以上的異氰酸酯基的交聯劑。若使用此種化合物,則可容易地與導入至(甲基)丙烯酸系樹脂的羥基、縮水甘油基、胺基等進行反應,並形成牢固的交聯結構,從而抑制黏晶(die bonding)步驟後的黏著劑層3向半導體晶片的附著。
此處,所謂於一分子中具有兩個以上異氰酸酯基的交聯劑,若具體例示,則可列舉:2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-二甲苯二異氰酸酯、1,4-二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4'-二異氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二環己基甲烷-2,4'-二異氰酸酯、離胺酸異氰酸酯等異氰酸酯化合物。
另外,進而亦可使用藉由使所述異氰酸酯化合物與於一分子中具有兩個以上OH基的多元醇類進行反應而獲得的含異氰酸酯基的寡聚物。於獲得此種寡聚物的情況下,作為於一分子中具有兩個以上OH基的多元醇的例子,可列舉:乙二醇、丙二醇、 丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、甘油、季戊四醇、二季戊四醇、1,4-環己烷二醇、1,3-環己烷二醇等。
該些中,交聯劑更理想的是於一分子中具有兩個以上異氰酸酯基的多官能異氰酸酯與於一分子中具有三個以上OH基的多元醇的反應物。藉由使用此種含異氰酸酯基的寡聚物,黏著劑層3可形成緻密的交聯結構。
所述光聚合起始劑只要藉由照射選自紫外線、電子束及可見光中的一種以上的光而產生可使所述丙烯酸系共聚物發生鏈聚合的活性種,則並無特別限制,例如可為光自由基聚合起始劑,亦可為光陽離子聚合起始劑。作為可鏈聚合的活性種,只要是藉由與所述丙烯酸系共聚物的官能基進行反應而使聚合反應起始的活性種,則並無特別限制。
作為光自由基聚合起始劑,例如可列舉:2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等安息香縮酮;1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等α-羥基酮;2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、1,2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮等α-胺基酮;1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮-2-(苯甲醯基)肟等肟酯;雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等氧化膦;2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(鄰氯苯 基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚體、2-(鄰氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(鄰甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(對甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體等2,4,5-三芳基咪唑二聚體;二苯甲酮、N,N,N',N'-四甲基-4,4'-二胺基二苯甲酮、N,N,N',N'-四乙基-4,4'-二胺基二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲基胺基二苯甲酮等二苯甲酮化合物;2-乙基蒽醌、菲醌、2-第三丁基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯並蒽醌、2,3-苯並蒽醌、2-苯基蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、1-氯蒽醌、2-甲基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌、2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二甲基蒽醌等醌化合物;安息香甲醚、安息香乙醚、安息香苯醚等安息香醚;安息香、甲基安息香、乙基安息香等安息香化合物;苄基二甲基縮酮等苄基化合物;9-苯基吖啶、1,7-雙(9,9'-吖啶基庚烷)等吖啶化合物;N-苯基甘胺酸、香豆素等。
另外,所述2,4,5-三芳基咪唑二聚體中,兩個三芳基咪唑部位的芳基的取代基可相同而提供對稱的化合物,亦可不同而提供不對稱的化合物。另外,亦可如二乙基硫雜蒽酮與二甲基胺基苯甲酸的組合般,將硫雜蒽酮化合物與三級胺加以組合。
作為光陽離子聚合起始劑,例如可列舉:對甲氧基苯重氮六氟磷酸鹽等芳基重氮鹽、二苯基碘六氟磷酸鹽、二苯基碘六氟銻酸鹽等二芳基碘鹽;三苯基鋶六氟磷酸鹽、三苯基鋶六氟銻酸鹽、二苯基-4-硫代苯氧基苯基鋶六氟磷酸鹽、二苯基-4-硫代苯氧基苯基鋶六氟銻酸鹽、二苯基-4-硫代苯氧基苯基鋶五氟羥基銻酸鹽等三芳基鋶鹽;三苯基硒六氟磷酸鹽、三苯基硒四氟硼酸鹽、 三苯基硒六氟銻酸鹽等三芳基硒鹽;二甲基苯甲醯甲基鋶六氟銻酸鹽、二乙基苯甲醯甲基鋶六氟銻酸鹽等二烷基苯甲醯甲基鋶鹽;4-羥基苯基二甲基鋶六氟銻酸鹽、4-羥基苯基苄基甲基鋶六氟銻酸鹽等二烷基-4-羥基鹽;α-羥甲基安息香磺酸酯、N-羥基醯亞胺磺酸酯、α-磺醯氧基酮、β-磺醯氧基酮等磺酸酯等,該些陽離子聚合起始劑可單獨使用或將兩種以上組合來使用。進而,亦可與適當的增感劑組合使用。
其中,於黏著劑層3需要嚴格的絕緣性及絕緣可靠性的情況下,較佳為使用光自由基起始劑,其中,2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等安息香縮酮;1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等α-羥基酮;二苯甲酮、2-乙基蒽醌、菲醌、2-第三丁基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯並蒽醌、2,3-苯並蒽醌、2-苯基蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、1-氯蒽醌、2-甲基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌、2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二甲基蒽醌等醌化合物;安息香甲醚、安息香乙醚、安息香苯醚等安息香醚;安息香、甲基安息香、乙基安息香等安息香化合物;苄基二甲基縮酮等苄基化合物;9-苯基吖啶、1,7-雙(9,9'-吖啶基庚烷)等吖啶化合物;N-苯基甘胺酸、香豆素等因保存穩定性優異而較佳,進而,2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、二苯甲酮可於一般的紫外線遮光型螢光燈下進行處理而無需黃光室 (yellow room)等設備,故而更佳。
光聚合起始劑的調配量根據目標黏著劑層3的厚度及所使用的光源而最佳值不同,相對於丙烯酸系共聚物100質量份,較佳為0.5質量份~1.5質量份。若光聚合起始劑的量為0.5質量份以上,則可充分降低紫外線照射後的與接著劑層2的剝離力。若光聚合起始劑的量為1.5質量份以下,則可抑制照射紫外線時發生黏著劑層3的分解。
黏著劑層3的厚度為接著劑層2的厚度的3倍以上。但是,若過度增加黏著劑層3的厚度,則厚度偏差會變大且原材料的費用會變大,因此黏著劑層3的厚度更佳為接著劑層2的厚度的3倍~5倍。
黏著劑層3的厚度較佳為25μm~295μm,更佳為50μm~150μm,進而較佳為50μm~100μm。若該厚度為25μm以上,則更容易抑制接著劑層2的層壓時的孔隙的產生,尤其有即便於電極的高度與接著劑層2的厚度之差變大的情況下亦容易抑制孔隙的卡入的傾向。另一方面,若該厚度為295μm以下,則可抑制黏著劑層3的殘留溶劑量增多,有可抑制因殘留溶劑的影響而產生黏著力的偏差的傾向。
黏著劑層3可藉由將含有所述各成分的黏著劑組成物溶解或分散於溶劑中製成清漆,並將該清漆塗佈於基材4上,藉由加熱去除溶劑而形成。
作為基材4,例如可列舉:聚酯膜、聚四氟乙烯膜、聚 乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜等塑膠膜。該些中,較佳為聚酯膜,更佳為聚對苯二甲酸乙二酯膜。另外,基材4可為混合有選自所述材料中的兩種以上的基材、或所述膜經多層化而成的基材。
作為將所述清漆塗佈於基材4上的方法,可列舉:刀塗法、輥塗法、噴塗法、凹版塗佈法、棒塗法、簾塗法、缺角輪(comma)塗佈法、模塗法等通常公知的方法。
藉由加熱去除溶劑時的溫度條件較佳為70℃~150℃左右。
作為所使用的溶劑,可列舉與形成接著劑層2時所使用的溶劑相同的溶劑。
基材4的厚度較佳為5μm~50μm,更佳為12μm~38μm。該厚度若為5μm以上,則有容易抑制基材4於黏著劑層3的乾燥製程中因熱收縮而變形、容易抑制黏著劑層3的厚度產生偏差的傾向,若為50μm以下,則有容易更充分地抑制背面研磨後的晶圓的翹曲的傾向。
背面研磨帶5的厚度為75μm~300μm,較佳為75μm~175μm,更佳為85μm~125μm。該厚度若為75μm以上,則有容易抑制發生凸塊周邊部及劃線的埋入不足的傾向,若為300μm以下,則有容易抑制發生黏著劑層3的滲出、並且容易抑制於剝離背面研磨帶時接著劑層2亦自晶圓剝離的傾向。
就提高半導體晶圓加工用接著膜對半導體晶圓上的凹 凸的追隨性、進一步抑制孔隙的產生的觀點而言,背面研磨帶5於35℃下的彈性模數較佳為1.5GPa以下。
接著,對本實施形態的半導體裝置的製造方法的各步驟進行說明。
圖2A、圖2B是用以說明本實施形態的半導體裝置的製造方法的示意剖面圖。於本實施形態中,使用所述半導體晶圓加工用接著膜10來製造半導體裝置。圖2A是表示半導體晶圓的一實施形態的示意剖面圖,圖2B是用於說明本實施形態的半導體裝置的製造方法中的一步驟的示意剖面圖。
關於本實施形態中所使用的半導體晶圓,於半導體晶圓20的其中一個主面上包括突起電極(焊料凸塊)26。突起電極26包括凸塊22以及設置於凸塊22上的焊料球24。
作為半導體晶圓20,可列舉表面進行了氧化膜處理的6吋晶圓、8吋晶圓、12吋晶圓等。凸塊22並無特別限定,可列舉包含銅、銀、金等的凸塊。作為焊料球24,可列舉包含含鉛的焊料或無鉛焊料等現有公知的焊料材料的焊料球。
另外,於半導體晶圓20的設有突起電極26的主面上,形成有作為劃線的槽28,所述劃線將會成為切割時的標記。槽28包含深度5μm~15μm左右的凹部。
厚度變薄之前的半導體晶圓20的厚度可設為250μm~800μm的範圍。通常,所切出的半導體晶圓在6吋~12吋的尺寸下具有625μm~775μm的厚度。
就半導體小型化的觀點而言,凸塊22的高度較佳為5μm~50μm。就半導體小型化的觀點而言,焊料球24的高度較佳為2μm~30μm。
於本實施形態的半導體裝置的製造方法中,自半導體晶圓加工用接著膜10剝離支撐基材1,於所述半導體晶圓20的形成有焊料凸塊的面(以下,稱為「功能面」)上依序配置膜狀接著劑(接著劑層)2、黏著劑層3、基材4,並以焊料球24的前端貫通接著劑層2的方式對半導體晶圓20與基材4施加壓力(參照圖2B)。再者,最理想的是焊料球的前端貫通接著劑層,但即便於焊料球的前端殘留有數微米左右的接著劑層,只要是對配線電路基板與半導體晶片經由焊料球電性連接時的連接性並無影響的程度,則亦無任何問題。於本實施形態中,於半導體晶圓20的功能面上藉由真空層壓貼合接著劑層2,藉此容易顯露出凸塊。
真空層壓有使用膜片(diaphragm)的方式、使用輥的方式、以及壓製式等,但就埋入性的觀點而言,較佳為膜片方式。
作為層壓的條件,較佳為層壓溫度:50℃~100℃、線壓:0.5kgf/cm~3.0kgf/cm、傳送速度:0.2m/min~2.0m/min。
作為使用真空層壓的膜片方式時的條件,較佳為平台溫度:20℃~60℃、膜片溫度:50℃~100℃、脫氣時間:10sec~100sec、加壓時間:10sec~100sec、加壓:0.1MPa~1.0MPa。於膜片方式的情況下,層壓溫度是指膜片溫度。
若於超過80℃的高溫下進行層壓,則有背面研磨後的晶 圓翹曲變大的傾向。另一方面,若層壓溫度過低,則有難以埋入凸塊周邊的傾向。因此,層壓較佳為於50℃~80℃下進行。
接著,如圖3所示,進行對半導體晶圓20的與形成有焊料凸塊(突起電極)之側為相反側的面進行研磨而使半導體晶圓20的厚度變薄的步驟(背面研磨步驟)。
研磨可用背面研磨機來進行。此外,於該步驟中,較佳為使半導體晶圓20的厚度變薄至厚度10μm~150μm為止。厚度變薄的半導體晶圓20的厚度若小於10μm,則容易發生半導體晶圓的破損,另一方面,若超過150μm,則難以應對半導體裝置的小型化的要求。
其後,如圖4A所示,將厚度變薄的半導體晶圓20的研磨面側貼附於切割帶6,使用切割裝置,沿著槽28將半導體晶圓20及接著劑層2切斷,獲得包括經單片化的半導體晶片20a以及經切斷的接著劑層2a的帶接著劑層的半導體晶片(圖4B)。包括基材4及黏著劑層3的背面研磨帶5於切割前自接著劑層2剝離。
藉由使用本揭示的半導體晶圓加工用接著膜10製作如上所述般獲得的帶接著劑層的半導體晶片,可使得突起電極26附近及具有槽28的部分附近被接著劑充分埋入、無孔隙殘存、且焊料球的前端自接著劑充分露出。
於切割步驟結束後,使用拾取裝置拾取帶接著劑層的半導體晶片,並將其熱壓接於配線電路基板上。
於本實施形態中,對帶接著劑層的半導體晶片與具有電 極的其他半導體晶片或具有電極的半導體晶片搭載用支撐構件進行第一熱壓接步驟及第二熱壓接步驟這兩個階段的熱壓接,所述第一熱壓接步驟是於焊料凸塊及電極相向的方向上,以較焊料凸塊所具有的焊料的熔點低的溫度進行加壓,所述第二熱壓接步驟是藉由加熱使焊料凸塊所具有的焊料熔融,從而將焊料凸塊與電極接合。
於接著劑層更含有助熔劑成分的情況下,可於較助熔劑成分的熔點或軟化點高的溫度且較焊料凸塊所具有的焊料的熔點低的溫度下進行所述第一熱壓接步驟的加壓。該情況下,可獲得更牢固的連接狀態。
作為第一熱壓接步驟的熱壓接的條件,較佳為100℃~200℃、壓力:0.1MPa~1.5MPa、時間:1秒~15秒,更佳為溫度:100℃~180℃、壓力:0.1MPa~1.0MPa、時間:1秒~10秒。另外,作為第二熱壓接步驟的熱壓接的條件,較佳為溫度:230℃~350℃、壓力:0.1MPa~1.5MPa、時間:1秒~15秒,更佳為溫度:230℃~300℃、壓力:0.1MPa~1.0MPa、時間:1秒~15秒。
再者,所述溫度及壓力的條件是指對接著劑層施加的溫度及壓力。
如此,獲得圖5所示的具有如下結構的半導體裝置100:配線電路基板7的電極36與半導體晶片20a的凸塊22經由焊料球24而電性連接,配線電路基板7與半導體晶片20a之間由 接著劑2b密封。
於本實施形態的半導體裝置的製造方法中,就使焊料球的前端自接著劑層充分露出而進行更切實的連接的觀點而言,較佳為接著劑層2的厚度較焊料凸塊26的高度、於本實施形態中為凸塊22及焊料球24的合計高度T小,且接著劑層2及基材4的合計厚度較所述合計高度大。
本實施形態的半導體裝置的製造方法可為依序包括如下步驟的方法:藉由利用相向的一對暫時壓接用按壓構件夾持積層體來進行加熱及加壓,所述積層體具有半導體晶片;基板、其他半導體晶片或包含相當於其他半導體晶片的部分的半導體晶圓;以及配置於該些之間的膜狀接著劑,且半導體晶片的電極(連接部)與基板或其他半導體晶片的電極(連接部)相向配置,藉由所述加熱及加壓將基板、其他半導體晶片或半導體晶圓暫時壓接於半導體晶片的步驟(暫時壓接步驟);以及藉由金屬接合將半導體晶片的電極(連接部)與基板或其他半導體晶片的電極(連接部)電性連接的步驟(正式壓接步驟)。
於所述製造方法中,當對積層體進行加熱及加壓時,暫時壓接步驟中所使用的所述一對暫時壓接用按壓構件中的至少一個被加熱至較形成半導體晶片的連接部的表面的金屬材料的熔點、及形成基板或其他半導體晶片的連接部的表面的金屬材料的熔點低的溫度。
另一方面,於正式壓接步驟中,積層體被加熱至形成半 導體晶片的連接部的表面的金屬材料的熔點、或者形成基板或其他半導體晶片的連接部的表面的金屬材料的熔點中的至少任一個熔點以上的溫度。此處,正式壓接步驟例如可利用以下方法來進行。
(第一方法)
藉由利用與暫時壓接用按壓構件分開準備的相向的一對正式壓接用按壓構件夾持積層體來進行加熱及加壓,藉此,藉由金屬接合將半導體晶片的連接部與基板或其他半導體晶片的連接部電性連接。該情況下,於對積層體進行加熱及加壓時,一對正式壓接用按壓構件中的至少一個被加熱至形成半導體晶片的連接部的表面的金屬材料的熔點、或者形成基板或其他半導體晶片的連接部的表面的金屬材料的熔點中的至少任一個熔點以上的溫度。
根據所述方法,使用不同的壓接用按壓構件來進行以較形成連接部的表面的金屬材料的熔點低的溫度進行暫時壓接的步驟、及以形成連接部的表面的金屬材料的熔點以上的溫度進行正式壓接的步驟,藉此可縮短各個壓接用按壓構件的加熱及冷卻所需的時間。因此,能夠以較利用一個壓接用按壓構件進行壓接更短的時間且生產性良好地製造半導體裝置。其結果,可於短時間內製造大量高可靠性的半導體裝置。於正式壓接步驟中可成批地進行連接。於進行成批連接的情況下,於正式壓接中對與暫時壓接相比更多的多個半導體晶片進行壓接,因此可使用包括面積大的壓接頭的壓接用按壓構件。若可如所述般對多個半導體晶片成 批地進行正式壓接來確保連接,則半導體裝置的生產性提升。
(第二方法)
藉由利用平台以及與該平台相向的壓接頭來夾持平台上所配置的多個積層體或具有多個半導體晶片、半導體晶圓及接著劑的積層體以及以覆蓋該些的方式配置的成批連接用片,成批地對多個積層體進行加熱及加壓,藉此,將半導體晶片的連接部與基板或其他半導體晶片的連接部藉由金屬接合而電性連接。該情況下,平台及壓接頭中的至少一者被加熱至形成半導體晶片的連接部的表面的金屬材料的熔點、或者形成基板或另一半導體晶片的連接部的表面的金屬材料的熔點中的至少任一個熔點以上的溫度。
根據所述方法,於對多個半導體晶片與多個基板、多個其他半導體晶片或半導體晶圓成批地進行正式壓接的情況下,可減少連接不良的半導體裝置的比例。
成批連接用片的原料並無特別限定,例如可列舉:聚四氟乙烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、苯氧基樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚碳二醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚醚碸樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚乙烯基縮醛樹脂、胺基甲酸酯樹脂、及丙烯酸橡膠。就耐熱性及膜形成性優異的觀點而言,成批連接用片可為包含選自聚四氟乙烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯酸橡膠、氰酸酯樹脂、及聚碳二醯亞胺樹脂中的至少一種樹脂的片。就耐熱性 及膜形成性特別優異的觀點而言,成批連接用片的樹脂可為包含選自聚四氟乙烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸樹脂及丙烯酸橡膠中的至少一種樹脂的片。該些樹脂可單獨使用一種或將兩種以上組合來使用。
(第三方法)
於加熱爐內或加熱板上,將積層體加熱至形成半導體晶片的連接部的表面的金屬材料的熔點、或者形成基板或其他半導體晶片的連接部的表面的金屬材料的熔點中的至少任一個熔點以上的溫度。
於所述方法的情況下,藉由分開進行暫時壓接步驟與正式壓接步驟,亦可縮短暫時壓接用按壓構件的加熱及冷卻所需的時間。因此,能夠以較利用一個壓接用按壓構件進行壓接更短的時間且生產性良好地製造半導體裝置。其結果,可於短時間內製造大量高可靠性的半導體裝置。另外,於所述方法中,可於加熱爐內或加熱板上對多個積層體成批地進行加熱。藉此,能夠以更高的生產性製造半導體裝置。
以上,對本揭示的較佳的實施形態進行了說明,但本揭示並不限定於所述實施形態。
[實施例]
以下,列舉實施例來對本揭示進行更具體的說明。但本揭示並不限定於該些實施例。
<帶基材的膜狀接著劑的製作>
裝填作為環氧樹脂的含三酚甲烷骨架的多官能固體環氧樹脂(日本環氧樹脂(Japan Epoxy Resins)股份有限公司製造,商品名「EP1032H60」)2.4g、雙酚F型液態環氧樹脂(日本環氧樹脂(Japan Epoxy Resins)股份有限公司製造,商品名「YL983U」)0.45g及柔軟性環氧樹脂(日本環氧樹脂(Japan Epoxy Resins)股份有限公司製造,商品名「YL7175」)0.15g;作為硬化劑的2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基均三嗪異三聚氰酸加成物(四國化成股份有限公司製造,商品名「2MAOK-PW」)0.1g;作為助熔劑的2-甲基戊二酸0.1g(0.69mmol);作為無機填料的二氧化矽填料(雅都瑪(Admatechs)股份有限公司製造,商品名「SE2050」、平均粒徑0.5μm)0.38g、環氧矽烷處理二氧化矽填料(雅都瑪(Admatechs)股份有限公司製造,商品名「SE2050-SEJ」,平均粒徑0.5μm)0.38g、及丙烯酸表面處理奈米二氧化矽填料(雅都瑪(Admatechs)股份有限公司製造,商品名「YA050C-SM」,平均粒徑約50nm)1.14g;有機填料(日本羅門哈斯(Rohm and Haas Japan)股份有限公司製造,商品名「EXL-2655」,核殼型有機微粒子)0.25g;以及甲基乙基酮(使固體成分量成為63質量%的量),並加入與固體成分為相同質量的直徑0.8mm的氧化鋯珠及直徑2.0mm的氧化鋯珠,利用珠磨機(日本飛馳(Fritsch Japan)股份有限公司,行星式微粉碎機P-7)進行30分鐘攪拌。其後,加入苯氧基樹脂(東都化成股份有限公司製造,商品名「ZX1356-2」,Tg:約71℃,Mw:約63000)1.7 g,再次利用珠磨機攪拌30分鐘後,藉由過濾去除用於攪拌的氧化鋯珠,獲得樹脂清漆。
利用小型精密塗敷裝置(廉井精機)將所獲得的樹脂清漆塗敷於支撐基材(帝人杜邦薄膜(Teijin DuPont Film)股份有限公司製造,商品名「普雷克斯(Purex)A53」)上,利用潔淨烘箱(愛斯佩克(ESPEC)製造)進行乾燥(70℃/10min),從而形成厚度16μm的接著劑層(膜狀接著劑)。藉此,獲得包含支撐基材及接著劑層的帶基材的膜狀接著劑。
<背面研磨帶(UV硬化型)的製作>
於包括三一馬達(three-one motor)、攪拌葉片及氮氣導入管的容量4000ml的高壓釜中調配乙酸乙酯1000g、丙烯酸-2-乙基己酯650g、丙烯酸-2-羥基乙酯350g、偶氮雙異丁腈3.0g,攪拌至均勻。其後,以流量100ml/min實施60分鐘起泡,對體系中的溶解氧進行脫氣。歷時1小時升溫至60℃,升溫後進行4小時聚合。其後,歷時1小時升溫至90℃,進而於90℃下保持1小時後,冷卻至室溫。
接著,於所述高壓釜中加入乙酸乙酯1000g來進行攪拌稀釋。向其中添加作為聚合抑制劑的甲氧基苯酚0.1g、作為胺基甲酸酯化觸媒的二月桂酸二辛基錫0.05g後,加入2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(昭和電工(股)製造,商品名「卡倫茨(Karenz)MOI」)100g,於70℃下反應6小時後,冷卻至室溫。其後,加入乙酸乙酯,調整成丙烯酸樹脂溶液中的不揮發成分含量為35質 量%,獲得具有可進行鏈聚合的官能基的丙烯酸樹脂溶液。所獲得的樹脂的羥值為121mgKOH/g。另外,使用東曹股份有限公司製造的SD-8022/DP-8020/RI-8020,於管柱中使用日立化成股份有限公司製造的Gelpack GL-A150-S/GL-A160-S,於溶離液中使用四氫呋喃來進行GPC測定,結果聚苯乙烯換算重量平均分子量為42萬。
加入以固體成分計為100g的藉由所述方法獲得的具有可進行鏈聚合的雙鍵的丙烯酸樹脂溶液、以固體成分計為12.0g的作為交聯劑的多官能異氰酸酯(日本聚胺酯工業(股)製造,商品名「克羅奈特(Coronate)L」,固體成分75質量%)、作為光聚合起始劑的1-羥基環己基苯基酮(汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)(股)製造,商品名「豔佳固(Irgacure)184」)1.0g,進而加入乙酸乙酯以使總固體成分含量成為27質量%,均勻攪拌10分鐘,獲得黏著劑層用清漆。
於厚度25μm的聚對苯二甲酸乙二酯基材(尤尼吉可(Unitika)股份有限公司製造,商品名「恩博萊特(Emblet)S25」)上,使用敷料器,以乾燥後的黏著劑層的厚度成為50μm的方式一邊調整間隙一邊塗敷所述黏著劑用清漆,於80℃下乾燥5分鐘。藉此,獲得於基材上形成有UV硬化型的黏著劑層的背面研磨帶。
<背面研磨帶(感壓型)的製作>
藉由溶液聚合法,獲得使用丙烯酸-2-乙基己酯與甲基丙烯酸甲酯作為主單體、使用丙烯酸羥基乙酯與丙烯酸作為官能基單體 的丙烯酸共聚物。該所合成的丙烯酸共聚物的重量平均分子量為40萬,玻璃轉移點為-38℃。於該丙烯酸共聚物100質量份中,以10質量份的比例調配多官能異氰酸酯交聯劑(日本聚胺酯工業股份有限公司製造,商品名「克羅奈特(Coronate)HL」),製備黏著劑用清漆。
於厚度25μm或50μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基材(尤尼吉可(Unitika)股份有限公司製造,商品名「恩博萊特(Emblet)S25」)上,使用敷料器,以乾燥後的黏著劑層的厚度成為20μm、30μm、40μm或60μm的方式一邊調整間隙一邊塗敷所述黏著劑用清漆,於80℃下乾燥5分鐘。藉此,獲得於基材上形成有感壓型的黏著劑層的背面研磨帶。
<半導體晶圓加工用接著膜的製作>
(實施例1)
使用輥式層壓機(層壓溫度:30℃±10℃),對UV硬化型的背面研磨帶與帶基材的膜狀接著劑進行層壓,獲得具有PET基材/黏著劑層/接著劑層/支撐基材的積層結構的半導體晶圓加工用接著膜。
(實施例2及比較例1~比較例3)
使用輥式層壓機(層壓溫度:55℃±10℃),對具有表1所示的厚度的PET基材及黏著劑層的感壓型的背面研磨帶與帶基材的膜狀接著劑進行層壓,獲得具有PET基材/黏著劑層/接著劑層/支撐基材的積層結構的半導體晶圓加工用接著膜。
(彈性模數的測定)
將各實施例及比較例中使用的背面研磨帶切出規定的尺寸(縱40mm×橫4.0mm,厚度為各背面研磨帶的厚度),獲得試驗樣品。對於所述試驗樣品,使用動態黏彈性測定裝置,測定35℃下的彈性模數(貯存彈性模數)。彈性模數的測定方法的詳細情況如下所述。將測定結果示於表1中。再者,雖然未對比較例3進行彈性模數的測定,但由於與比較例1~比較例2相比PET基材厚、黏著劑層薄,因此認為是較比較例1~比較例2的彈性模數高的值。
裝置名:動態黏彈性測定裝置(UBM股份有限公司製造,Rheogel-E4000)
測定溫度區域:30℃~270℃
升溫速度:5℃/min
頻率:10Hz
應變:0.05%
測定模式:拉伸模式
(層壓性的評價)
作為半導體晶圓加工用接著膜的層壓時的埋入性評價用晶圓,準備了以縱橫10mm間距形成有多個深度10μm的槽的12 吋矽晶圓。
使用真空層壓機V130(日合-莫頓(Nichigo-Morton)公司製造),將各實施例及比較例中獲得的半導體晶圓加工用接著 膜,自剝離支撐基材而露出的接著劑層側層壓至所述12吋矽晶圓,確認槽中是否殘留孔隙。層壓條件設為層壓溫度80℃、層壓壓力0.5MPa、層壓時間60秒。於層壓後對槽部分進行了觀察,結果將無孔隙殘存而可進行層壓的情況評價為「A」,將殘存了孔隙的情況評價為「B」。將結果示於表1中。
Figure 108140625-A0305-02-0060-4
如根據表1所示的結果可知般,於將實施例1及實施例2的半導體晶圓加工用接著膜層壓至晶圓的情況下,確認到即便晶圓具有槽,亦可抑制孔隙的產生。另外,於該方法中,可在不改變接著劑層的組成及層壓條件的情況下抑制孔隙的產生,因此不會於填角及晶圓翹曲方面帶來不良影響,實際於實施例1及實施例2中不會產生該些問題。
[產業上的可利用性]
根據本揭示的半導體裝置的製造方法及半導體晶圓加 工用接著膜,即便於為了抑制填角而使膜狀接著劑薄膜化的情況下,亦可抑制晶圓層壓時的孔隙的產生。因此,根據本揭示的半導體裝置的製造方法及半導體晶圓加工用接著膜,可製造孔隙的產生受到抑制的半導體裝置。
2:膜狀接著劑(接著劑層)
3:黏著劑層
4:基材
20:半導體晶圓
22:凸塊
24:焊料球
26:焊料凸塊(突起電極)
28:槽
T:合計高度

Claims (9)

  1. 一種半導體裝置的製造方法,具有:準備於其中一個主面具有多個電極的半導體晶圓,並將包括包含基材及形成於所述基材上的黏著劑層的背面研磨帶、以及形成於所述黏著劑層上的接著劑層的半導體晶圓加工用接著膜自所述接著劑層側貼附於所述半導體晶圓的設置有所述電極之側,而獲得積層體的步驟;對所述半導體晶圓的設置有所述電極之側的相反側進行研削而使所述半導體晶圓的厚度變薄的步驟;對厚度變薄的所述半導體晶圓及所述接著劑層進行切割而單片化為帶接著劑層的半導體晶片的步驟;以及將所述帶接著劑層的半導體晶片的電極與其他半導體晶片或配線電路基板的電極電性連接的步驟,其中所述背面研磨帶的厚度為75μm~300μm,所述黏著劑層的厚度為所述接著劑層的厚度的3倍以上,所述接著劑層的厚度為5μm~20μm。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的半導體裝置的製造方法,其中所述背面研磨帶於35℃下的彈性模數為1.5GPa以下。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體裝置的製造方法,其中所述基材為聚對苯二甲酸乙二酯膜。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體裝置的製造方法,其中所述黏著劑層與所述接著劑層之間的接著力較所述接著劑層與所述半導體晶圓之間的接著力低。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體裝置的製造方法,其中所述接著劑層的厚度小於所述半導體晶圓的所述電極的高度。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體裝置的製造方法,其中所述半導體晶圓於具有所述電極的主面具有槽。
  7. 一種半導體晶圓加工用接著膜,包括:背面研磨帶,包含基材及形成於所述基材上的黏著劑層;以及接著劑層,形成於所述黏著劑層上,其中所述背面研磨帶的厚度為75μm~300μm,所述黏著劑層的厚度為所述接著劑層的厚度的3倍以上,所述接著劑層的厚度為5μm~20μm。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的半導體晶圓加工用接著膜,其中所述背面研磨帶於35℃下的彈性模數為1.5GPa以下。
  9. 如申請專利範圍第7項或第8項所述的半導體晶圓加工用接著膜,其中所述基材為聚對苯二甲酸乙二酯膜。
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