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TWI439529B - 切割用晶粒接合膜及半導體元件之製造方法 - Google Patents

切割用晶粒接合膜及半導體元件之製造方法 Download PDF

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TWI439529B
TWI439529B TW98140159A TW98140159A TWI439529B TW I439529 B TWI439529 B TW I439529B TW 98140159 A TW98140159 A TW 98140159A TW 98140159 A TW98140159 A TW 98140159A TW I439529 B TWI439529 B TW I439529B
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TW
Taiwan
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active energy
energy ray
pressure
adhesive layer
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Application number
TW98140159A
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English (en)
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TW201028455A (en
Inventor
Katsuhiko Kamiya
Hironao Ootake
Takeshi Matsumura
Shuuhei Murata
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of TW201028455A publication Critical patent/TW201028455A/zh
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Description

切割用晶粒接合膜及半導體元件之製造方法
本發明係關於一種切割用晶粒接合膜,其用於藉由在切割之前將用於固定晶片狀工件(諸如,半導體晶片)與電極構件之黏接劑提供至工件(諸如,半導體晶圓)上來切割工件。
形成有電路圖案之半導體晶圓(工件)根據需要在其厚度藉由背面拋光調整之後被切割成半導體晶片(晶片狀工件)(切割步驟)。在該切割步驟中,通常藉由適當液體壓力(通常為約2kg/cm2 )來沖洗該半導體晶圓以便移除經分割之層。接著藉由黏接劑將該半導體晶片固定至黏接體(諸如,引線框架)上(安裝步驟),且接著轉移至接合步驟。在習知安裝步驟中,已將黏接劑塗覆至引線框架或半導體晶片上。然而,在此方法中,難以使黏接層均一,且黏接劑之塗覆需要特殊裝置及長時段。出於此原因,已提出一種切割用晶粒接合膜,該切割用晶粒接合膜在切割步驟中黏接性地固持半導體晶圓且亦在安裝步驟中給予必需之用於固定晶片之黏接層(例如,見JP-A-60-57642)。
在JP-A-60-57642中所描述之切割用晶粒接合膜中,黏接層形成於支撐基底材料上以使得該黏接層可自該支撐基底材料剝離。亦即,該切割用晶粒接合膜經製造以使得在半導體晶圓在其由黏接層固持之同時被切割之後,藉由拉伸該支撐基底材料而使半導體晶片中之每一者與黏接層一起剝離並個別地恢復,且接著藉由該黏接層而將其固定至黏接體(諸如,引線框架)上。
對於切割用晶粒接合膜之此類型之黏接層而言,以下各者為所要的:使得不發生切割故障、尺寸誤差等的對半導體晶圓之良好固持力;使得切割之後的半導體晶片可與黏接層整體地自支撐基底材料剝離的良好剝離能力;及使得在剝離之後無黏接劑附著至半導體晶圓及黏接層的低污垢性質。然而,以良好之平衡展現此等特性絕不容易。特定言之,在黏接層需要大固持力之狀況下(如在藉由旋轉圓刀片切割半導體晶圓之方法中),已難以獲得滿足上文之特性的切割用晶粒接合膜。
因此,為了克服此等問題,已提出各種改良型方法(例如,見JP-A-2-248064)。在JP-A-2-248064中,將可由紫外線固化之壓敏黏接層插入於支撐基底材料與黏接層之間。在其中之方法中,在切割之後,壓敏黏接層由紫外線固化以使得壓敏黏接層與黏接層之間的黏接力減小,且該兩個層接著彼此剝離以促進半導體晶片之拾取。
然而,即使藉由此改良型方法,有時仍難以製備使切割時之固持力與隨後需要之剝離能力良好平衡的切割用晶粒接合膜。舉例而言,在待獲得具有10mm×10mm或更大之大小的大半導體晶片之狀況下,因為半導體晶片之大小極大,所以藉由普通晶粒接合器來拾取半導體晶片並不容易。
已鑒於上文之問題進行本發明,且本發明之目標為提供一種在以下各者之間平衡特性時極佳的切割用晶粒接合膜:甚至在切割薄工件時的固持力;在整體地剝離藉由切割獲得之半導體晶片連同晶粒接合膜時的剝離能力;及使得在剝離之後無壓敏黏接成份附著至半導體晶圓及黏接層的低污垢性質。
本申請案之發明者已研究出一種切割用晶粒接合膜以便解決上文之習知問題。因此,已發現,當使用具有含有切割用膜(該切割用膜之壓敏黏接層由活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層組成)及由環氧樹脂組合物構成之晶粒接合膜之形式的切割用晶粒接合膜時,在以下各者之間平衡特性極佳:用於固持薄工件以有效地切割該工件之固持力;用於簡單地整體剝離藉由切割獲得之半導體晶片連同晶粒接合膜的剝離能力;及用於在剝離之後抑制或防止壓敏黏接成份附著至半導體晶圓及晶粒接合膜(黏接層)的低污垢性質。因此,本發明已完成。
亦即,本發明係關於一種切割用晶粒接合膜,其包含:切割用膜,其具有提供於基底材料上之壓敏黏接層;及晶粒接合膜,其提供於該壓敏黏接層上,其中該切割用膜之該壓敏黏接層為含有發泡劑之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層,且其中該晶粒接合膜係含有環氧樹脂之樹脂組合物構成。
如上所述,因為本發明之切割用晶粒接合膜中之切割用膜的壓敏黏接層為活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層,所以該切割用晶粒接合膜具有熱可膨脹性及活性能量射線可固化性。因此,可由於熱可膨脹性而達成剝離力之減小,以使得剝離能力良好且可實現良好之拾取性質。此外,可由於活性能量射線可固化性而改良低污垢性質。當然,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層具有壓敏黏接性(固持力)且因此可在進行切割時良好地固持薄工件(半導體晶圓)。此外,因為在剝離之後晶粒接合膜附著至半導體晶圓,所以在下一步驟中可使用晶粒接合膜將半導體晶片黏接並固定至指定黏接體,且隨後可藉由在下一步驟之後有效地執行適當處理及其類似者而製造出半導體元件。
在本發明中,可將熱可膨脹微球體適當地用作發泡劑。此外,較佳的是,切割用膜之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層由含有以下丙烯酸系聚合物A之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑形成;且切割用膜之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層在藉由活性能量射線照射進行固化之後具有90重量%或更多之凝膠分率。
丙烯酸系聚合物A:具有以下構造之丙烯酸系聚合物:由含有50重量%或更多之由CH2 =CHCOOR(其中R為具有6至10個碳原子之烷基)表示的丙烯酸酯及10重量%至30重量%之含羥基單體且不含有含羧基單體的單體組合物組成之聚合物與以該含羥基單體計50mol%至95mol%之量的具有自由基反應性碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物加成反應。
如上所述,在作為活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之基礎聚合物的丙烯酸系聚合物A中,CH2 =CHCOOR(其中R為具有6至10個碳原子之烷基)用作單體組合物中之丙烯酸酯。因此,可防止歸因於過大剝離力之拾取性質之減小。此外,除將含羥基單體之比率調整至10重量%至30重量%的範圍之外,亦將具有自由基反應性碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物的比調整至以該含羥基單體計50mol%至95mol%的範圍,且將在藉由活性能量射線照射進行固化之後的凝膠分率控制至90重量%或更多。因此,可有效地防止拾取性質及低污垢性質之減小。
在本發明之切割用晶粒接合膜中,較佳的:切割用膜之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層由含有活性能量射線可固化壓敏黏接劑及發泡劑之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑形成,該壓敏黏接劑能夠形成在23℃至150℃之溫度範圍中具有5×104 Pa至1×106 Pa之彈性模數的活性能量射線可固化壓敏黏接層;且該晶粒接合膜在T0 至T0 +20℃之溫度範圍中具有1×105 Pa至1×1010 Pa的彈性模數,其中T0 表示該切割用膜之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的發泡開始溫度。藉由將切割用膜之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的彈性模數(特定言之,丙烯酸系聚合物A之彈性模數)控制至上文之範圍,熱可膨脹性變得良好且可防止拾取性質之減小。此外,藉由將晶粒接合膜之彈性模數控制至上文之範圍,可防止對由熱膨脹導致之切割用膜與晶粒接合膜之間的接觸區域之減小的抑制,且因此切割用膜與晶粒接合膜之間的接觸區域可有效地減小。
此外,本發明提供一種用於製造半導體元件之方法,該方法包含使用上文所描述之切割用晶粒接合膜。
本發明之切割用晶粒接合膜在以下各者之間平衡特性時極佳:甚至在切割薄工件時的固持力;在整體地剝離藉由切割獲得之半導體晶片連同晶粒接合膜時的剝離能力;及使得在剝離之後無壓敏黏接成份附著至半導體晶圓及黏接層的低污垢性質。此外,在剝離之後,因為晶粒接合膜附著至半導體晶片,所以在下一步驟中可使用該晶粒接合膜來黏接並固定該半導體晶片。
可在切割工件時在使得用於將晶片狀工件(諸如,半導體晶片)固定至電極構件之黏接劑在切割之前預先提供至工件(諸如,半導體晶圓)上的狀態下使用本發明之切割用晶粒接合膜。藉由使用本發明之切割用晶粒接合膜,容易地製造半導體晶片固定至電極構件之半導體元件變得可能。
參看圖1及圖2而描述本發明之實施例,但本發明不限於此等實施例。圖1為展示本發明之切割用晶粒接合膜之一項實施例的橫截面示意圖。圖2為展示本發明之切割用晶粒接合膜之另一實施例的橫截面示意圖。然而,未給出不為描述所需之部分,且存在藉由放大、縮小等而展示之部分以便使描述容易。
如圖1中所展示,本發明之切割用晶粒接合膜為具有含有以下各者之構造的切割用晶粒接合膜10:切割用膜2,其具有提供於基底材料1a上之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b;及晶粒接合膜3,其提供於該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b上。此外,本發明之切割用晶粒接合膜可為具有以下構造之切割用晶粒接合膜11:晶粒接合膜31並非形成於活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b之整個表面上而僅形成於半導體晶圓附著部分上(如圖2中所展示)。
(切割用膜)
(基底材料)
重要的是,基底材料具有活性能量射線透明度。基底材料為切割用晶粒接合膜之強度基質。基底材料並不受特定限制,只要其具有活性能量射線透明度即可。其實例包括:聚烯烴,諸如,低密度聚乙烯、直鏈聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、極低密度聚乙烯、無規共聚物聚丙烯、嵌段共聚物聚丙烯、均聚丙烯、聚丁烯及聚甲基戊烯;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;離子鍵共聚物樹脂;乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物;乙烯-(甲基)丙烯酸酯(無規或交變)共聚物;乙烯-丁烯共聚物;乙烯-己烯共聚物;丙烯酸系樹脂;聚胺基甲酸酯;聚酯,諸如,聚對苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯;聚碳酸酯;聚醯亞胺;聚醚醚酮;聚醚醯亞胺;聚醯胺;全部芳族聚醯胺;聚苯硫醚;芳族聚醯胺(紙);玻璃;玻璃纖維織物;氟化樹脂;聚氯乙烯;聚二氯亞乙烯;ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物);纖維素樹脂;聚矽氧樹脂;金屬(箔片);及紙。
此外,作為基底材料之材料,亦可使用諸如上文之樹脂中之每一者之交聯體的聚合物。
產生自該等樹脂中之每一者的塑膠膜可不拉伸地加以使用,或可根據需要在施加單軸或雙軸拉伸處理之後加以使用。根據藉由拉伸處理等而被給予熱可收縮性質的樹脂薄片,在切割之後藉由基底材料之熱收縮而減小活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層與晶粒接合膜之間的黏接區域,藉此可有效地促進半導體晶片之收集。
作為基底材料,可使用由透明樹脂形成之薄片、具有網狀結構之薄片、孔在其上打開之薄片等。
可將諸如以下各者之通常使用之表面處理(例如,化學或物理處理)施加於基底材料之表面上以便改良與相鄰層之黏接性、固持性質等:鉻酸鹽處理、臭氧暴露、火焰暴露、向高壓電震之暴露、及離子化輻射處理及使用底塗劑(例如,隨後待描述之膠黏物質)進行之塗布處理。
相同類型或不同類型之樹脂可經適當地選擇並用於形成基底材料,且可根據需要使用摻合了複數類型之樹脂的摻合樹脂。此外,可將由金屬、合金、其氧化物等組成並具有約30至500埃之厚度的導電物質之氣相沈積層提供於基底材料上以便將抗靜電功能給予基底材料。基底材料可具有單一層或由兩種或兩種以上類型組成之多層之形式。
可在無特定限制之狀況下適當地測定基底材料之厚度。然而,其通常為約5至200μm。
附帶而言,基底材料可在不削弱本發明之優勢及其類似者的範圍內含有各種添加劑(著色劑、填充劑、增塑劑、抗老化劑、抗氧化劑、界面活性劑、阻燃劑等)。
(活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層)
活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層具有壓敏黏接性及活性能量射線可固化性及熱可膨脹性且可由活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑(組合物)形成。該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑可易於藉由增加藉由活性能量射線照射進行之交聯的程度而減小其壓敏黏接力。就此而論,在本發明中,藉由使用活性能量射線僅照射對應於穿經晶粒接合膜之半導體晶圓附著部分(圖1中之部分1bA)活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之一部分,亦可提供相對於另一部分(穿經晶粒接合膜之半導體晶圓非附著部分)(圖1中之部分1bB)的壓敏黏接力之差異。
此外,藉由照射待附著圖2中所展示之晶粒接合膜31的部分以預先固化活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b,可易於形成壓敏黏接力顯著減小之部分。在此狀況下,因為晶粒接合膜31附著於壓敏黏接力已藉由固化而減小之部分,所以活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b的壓敏黏接力減小之部分(對應於圖1中之部分1bA的部分)與晶粒接合膜31之間的界面可展現低污垢且較易於在拾取期間剝離(剝離能力)的特性。另一方面,在活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b中,尚未藉由活性能量射線照射之部分(對應於圖1中之部分1bB的部分)具有充分的壓敏黏接力。
如上文中所描述,在圖1中所展示之切割用晶粒接合膜10的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b中,由非固化活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑形成之部分1bB黏附至晶粒接合膜3,且可確保切割時之固持力。以此方式,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑可支撐晶粒接合膜3以用於以黏接與剝離之間的良好平衡而將半導體晶片固定至黏接體(諸如,基板)上。在圖2中所展示之切割用晶粒接合膜11的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b中,對應於上文所提及之部分1bB的部分可固定一切割環。可使用由(例如)諸如不鏽鋼之金屬或樹脂製成的切割環。
此外,藉由向活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層施加指定熱處理,產生活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之形狀改變,且顯著地減小活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層與晶粒接合膜之間的壓敏黏接力,藉此可使壓敏黏接力減小至幾乎零且可給予極佳拾取性質。
作為用於形成活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑,可使用含有活性能量射線可固化壓敏黏接劑及發泡劑之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑。在本發明中,作為活性能量射線可固化壓敏黏接劑,可適當地使用含有以下丙烯酸系聚合物A的活性能量射線可固化壓敏黏接劑。因此,作為活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑,可適當地使用含有以下丙烯酸系聚合物A的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑。
丙烯酸系聚合物A:具有以下構造之丙烯酸系聚合物:由含有50重量%或更多之由CH2 =CHCOOR(其中R為具有6至10個碳原子之烷基)表示的丙烯酸酯及10重量%至30重量%之含羥基單體且不含有含羧基單體的單體組合物組成之聚合物與以該含羥基單體計50mol%至95mol%之量的具有一自由基反應性碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物加成反應。
作為活性能量射線可固化壓敏黏接劑(或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑),可適當地使用含有作為基礎聚合物之丙烯酸系聚合物的活性能量射線可固化壓敏黏接劑(或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑)。丙烯酸系聚合物之實例包括丙烯酸酯用作主要單體成份之丙烯酸系聚合物。丙烯酸酯之實例包括丙烯酸烷酯、具有芳環之丙烯酸酯(諸如丙烯酸苯酯等之丙烯酸芳酯)及具有脂環烴基之丙烯酸酯(諸如丙烯酸環戊酯及丙烯酸環己酯之丙烯酸環烷酯、丙烯酸異冰片酯等)。丙烯酸烷酯及丙烯酸環烷酯為適當的,且特定言之,可適當地使用丙烯酸烷酯。該等丙烯酸酯可單獨地加以使用或者兩種或兩種以上類型可組合地加以使用。
丙烯酸烷酯之實例包括:具有含有1至30個碳原子之烷基的丙烯酸烷酯(特定言之,具有含有4至18個碳原子之烷基的丙烯酸烷酯),諸如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸十一酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十三酯、丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯及丙烯酸二十酯。丙烯酸烷酯可為任何形式之丙烯酸烷酯,諸如,直鏈丙烯酸烷酯或支鏈丙烯酸烷酯。
如上文所描述,在上文所例示之丙烯酸酯中,由化學式CH2 =CHCOOR(其中R為具有6至10個碳原子之烷基)表示之丙烯酸烷酯(有時被稱為「C6-10丙烯酸烷酯」)較佳用於本發明中。當丙烯酸烷酯之碳原子的數目小於6時,剝離力變得過大且存在拾取性質減小之狀況。另一方面,當丙烯酸烷酯之碳原子的數目超過10時,與晶粒接合膜之黏接性減小,且因此,存在在切割時產生晶片飛揚之狀況。作為C6-10丙烯酸烷酯,具有含有8至9個碳原子之烷基的丙烯酸烷酯為尤其較佳的。當然,丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸異辛酯為最佳的。
此外,在本發明中,C6-10丙烯酸烷酯之含量以單體成份之總量計較佳為50重量%(wt%)或更多且更佳為70wt%至90wt%。當C6-10丙烯酸烷酯之含量小於50wt%時,剝離力變得過大且存在拾取性質減小之狀況。
丙烯酸系聚合物較佳含有可與上文所提及之丙烯酸酯共聚合之含羥基單體。含羥基單體之實例包括(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥十二酯及(甲基)丙烯酸(4-羥甲基環己基)甲酯。含羥基單體可單獨地加以使用或者兩種或兩種以上類型可組合地加以使用。
含羥基單體之含量以單體成份之總量計較佳處於10wt%至30wt%的範圍中且更佳處於15wt%至25wt%的範圍中。當含羥基單體之含量以單體成份之總量計小於10Wt%時,存在以下狀況:活性能量射線照射之後的交聯變得不充分而導致拾取性質之減小或黏接劑殘餘物在附著了晶粒接合膜之半導體晶片上的產生。另一方面,當含羥基單體之含量以單體成份之總量計超過30wt%時,壓敏黏接劑之極性變高且其與晶粒接合膜之相互作用變高,以致拾取性質減小。
出於內聚力、耐熱性等之修改之目的,丙烯酸系聚合物可根據需要含有對應於可與丙烯酸酯(諸如,丙烯酸烷酯)共聚合之其他單體成份的單元。此等單體成份之實例包括:甲基丙烯酸酯,諸如,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯及甲基丙烯酸第三丁酯;含羧基單體,諸如,丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、衣康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸及丁烯酸;酸酐單體,諸如,順丁烯二酸酐及衣康酸酐;含磺酸基單體,諸如,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)丙烯酸磺丙酯及(甲基)丙烯醯氧萘磺酸;含磷酸基單體,諸如,磷酸2-羥乙基丙烯醯酯;基於苯乙烯之單體,諸如,苯乙烯、乙烯苯及α-甲基苯乙烯;烯烴或二烯,諸如,乙烯、丁二烯、異戊二烯及異丁烯;含鹵素原子之單體,諸如,氯乙烯;含氟原子之單體,諸如,氟化(甲基)丙烯酸酯;丙烯醯胺;及丙烯腈。可使用一種類型或兩種類型或更多類型之此等可共聚合單體成份。待使用之此等可共聚合之單體的量較佳為單體成份之總量的40wt%或更少。然而,在含羧基單體之狀況下,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層與晶粒接合膜之間的黏接性經由羧基與晶粒接合膜中之環氧樹脂中之環氧基的反應而變高,以致兩者之剝離能力在一些狀況下可減小。因此,較佳不使用含羧基單體。
此外,丙烯酸系聚合物較佳含有具有自由基反應性碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物(有時被稱為「含雙鍵異氰酸酯化合物」)。亦即,丙烯酸系聚合物較佳具有以下構造:含雙鍵異氰酸酯化合物經由加成反應而併入至由含有丙烯酸酯、含羥基單體等之單體組合物組成的聚合物中。因此,丙烯酸系聚合物較佳在其分子結構中具有自由基反應性碳-碳雙鍵。藉此,該聚合物可形成藉由活性能量射線照射固化之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層(紫外線可固化熱可膨脹壓敏黏接層等)且因此晶粒接合膜與活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之間的剝離力可減小。
含雙鍵異氰酸酯化合物之實例包括異氰酸甲基丙烯醯酯、異氰酸丙烯醯酯、異氰酸2-甲基丙烯醯氧乙酯、異氰酸2-丙烯醯氧乙酯及異氰酸間異丙烯基-α,α-二甲苄酯。含雙鍵異氰酸酯化合物可單獨地加以使用或者兩種或兩種以上類型可組合地加以使用。
待使用之含雙鍵異氰酸酯化合物的量以含羥基單體計較佳處於50mol%至95mol%之範圍中,且更佳處於75mol%至90mol%之範圍中。當待使用之含雙鍵異氰酸酯化合物的量以含羥基單體計小於50mol%時,存在以下狀況:活性能量射線照射之後的交聯變得不充分而導致拾取性質之減小或黏接劑殘餘物在附著了晶粒接合膜之半導體晶片上的產生。可藉由使單一單體或兩種或兩種以上類型之單體混合物聚合而獲得諸如丙烯酸系聚合物A之丙烯酸系聚合物。可藉由諸如以下各者之方法中之任一者來執行該聚合:溶液聚合(例如,自由基聚合、陰離子聚合、陽離子聚合等)、乳化聚合、本體聚合、懸浮聚合及光聚合(例如,紫外線(UV)聚合等)。自防止潔淨黏接體之污染的觀點言之,低分子量之物質的含量較佳為小的。自此觀點言之,丙烯酸系聚合物之重量平均分子量較佳為350,000至1,000,000,且更佳為約450,000至800,000。
此外,在活性能量射線可固化壓敏黏接劑(或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑)中,為了控制活性能量射線照射之前的壓敏黏接力及活性能量射線照射之後的壓敏黏接力,可視情況使用外部交聯劑。作為用於外部交聯方法之特定方式,可提及一種添加所謂的交聯劑(諸如,聚異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物或基於三聚氰胺之交聯劑)並使之反應之方法。在使用外部交聯劑之狀況下,取決於與待交聯之基礎聚合物的平衡及進一步作為壓敏黏接劑之使用應用而適當地決定量。待使用之外部交聯劑的量以100重量份之基礎聚合物為20重量份或更少且較佳為0.1重量份至10重量份。此外,活性能量射線可固化壓敏黏接劑(或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑)可與習知之各種添加劑(諸如,增黏劑及抗老化劑)混合。
此外,可向活性能量射線可固化壓敏黏接劑(或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑)添加活性能量射線可固化成份(活性能量射線可固化單體成份、活性能量射線可固化寡聚物成份等),以便控制活性能量射線照射之前的壓敏黏接力及其類似者。活性能量射線可固化單體成份之實例包括胺基甲酸酯單體、(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、異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇一羥基五(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯。此外,活性能量射線可固化寡聚物成份包括各種類型之寡聚物成份(諸如,基於胺基甲酸酯、基於聚醚、基於聚酯、基於聚碳酸酯及基於聚丁二烯之寡聚物)且其分子量適當地處於約100至30,000之範圍中。活性能量射線可固化單體成份或寡聚物成份之混合量可取決於活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之類型而適當確定。大體而言,活性能量射線可固化單體成份或寡聚物成份之混合量以100重量份之構成活性能量射線可固化壓敏黏接劑或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑的基礎聚合物(諸如,丙烯酸系聚合物)計為(例如) 500重量份或更少(例如,5至500重量份,且較佳40至150重量份)。
此外,作為活性能量射線可固化壓敏黏接劑(或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑),除上文所描述的所添加類型之活性能量射線可固化壓敏黏接劑(或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑)之外,有可能使用內部提供之類型的使用丙烯酸系聚合物作為基礎聚合物的活性能量射線可固化壓敏黏接劑(或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑),該丙烯酸系聚合物在聚合物側鏈中、在主鏈中或在主鏈之末端具有自由基反應性碳-碳雙鍵。該內部提供之類型的活性能量射線可固化壓敏黏接劑(或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑)不必須含有寡聚物成份等(其為低分子量成份)或不含有大量該成份。因此,此類型之壓敏黏接劑為較佳的,因為其可形成具有穩定層結構(在壓敏黏接劑中無寡聚物成份等之隨時間之遷移)之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層。
作為具有自由基反應性碳-碳雙鍵之聚合物,可使用分子中具有自由基反應性碳-碳雙鍵並具有膠黏性之丙烯酸系聚合物而無特定限制。作為此等丙烯酸系聚合物(丙烯酸系聚合物A等)之基本骨架,可提及上文所例示之丙烯酸系聚合物。
將自由基反應性碳-碳雙鍵引入至丙烯酸系聚合物(諸如,丙烯酸系聚合物A)中的方法並不受特定限制且可採用各種方法。然而,自分子設計之觀點言之,易於將自由基反應性碳-碳雙鍵引入至聚合物側鏈中。舉例而言,可提及一種包括以下步驟之方法:預先使具有羥基之單體與丙烯酸系聚合物共聚合;及接著執行該聚合物與具有可與羥基反應之異氰酸酯基及自由基反應性碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物的縮合或加成反應,同時保持該自由基反應性碳-碳雙鍵之活性能量射線可固化性。具有異氰酸酯基及自由基反應性碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物的實例包括上文所例示之異氰酸酯化合物。此外,作為丙烯酸系聚合物,可使用除上文例示之含羥基單體之外亦共聚合諸如以下各者的含羥基之基於醚之化合物的聚合物或其類似者:2-羥乙基乙烯醚、4-羥丁基乙烯醚或二乙二醇單乙烯醚或其類似者。
在內部提供之類型的活性能量射線可固化壓敏黏接劑(或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑)中,可單獨使用具有自由基反應性碳-碳雙鍵的基礎聚合物(特定言之,丙烯酸系聚合物)。然而,亦可將活性能量射線可固化單體成份或寡聚物成份混合至不使特性退化之含量。活性能量射線可固化寡聚物成份或其類似者之量以100重量份之基礎聚合物計通常為50重量份或更少且較佳處於0至30重量份的範圍中。
光聚合引發劑可出於藉由活性能量射線進行固化之目的而用於活性能量射線可固化壓敏黏接劑(或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑)中。光聚合引發劑之實例包括:基於α-酮之化合物,諸如,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-羥基苯丙酮及1-羥基環己基苯基酮;基於苯乙酮之化合物,諸如,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及2-甲基-1-[4-(甲硫基)-苯基]-2-(N-嗎啉基)丙烷-1-酮;基於安息香醚之化合物,諸如,安息香乙醚、安息香異丙醚及大茴香偶姻甲醚;基於縮酮之化合物,諸如苄基二甲基縮酮;基於芳族磺醯氯之化合物,諸如,2-萘磺醯氯;光敏性之基於肟之化合物,諸如,1-苯酮-1,1-丙二酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟;基於二苯甲酮之化合物,諸如,二苯甲酮、苄醯苄酸及3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮;基於9-氧硫之化合物,諸如,9-氧硫、2-氯9-氧硫、2-甲基9-氧硫、2,4-二甲基9-氧硫 、異丙基9-氧硫、2,4-二氯9-氧硫、2,4-二乙基9-氧硫及2,4-二異丙基9-氧硫;樟腦醌;鹵化酮;醯基氧化膦;及膦酸醯酯。光聚合引發劑之混合量以100重量份之構成壓敏黏接劑的基礎聚合物(諸如,丙烯酸系聚合物)計為(例如) 20重量份或更少(例如,0.05至20重量份)。
此外,活性能量射線可固化壓敏黏接劑之實例包括基於橡膠之壓敏黏接劑及基於丙烯醯基之壓敏黏接劑,其含有:加成可聚合化合物,其具有兩個或兩個以上不飽和鍵;光可聚合化合物,諸如,具有一環氧基之烷氧矽烷;及光聚合引發劑,諸如,羰基化合物、有機硫化合物、過氧化物、胺及基於鎓鹽之化合物,該等化合物揭示於以引用之方式併入本文中之JP-A-60-196956中。
在活性能量射線固化之後的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之凝膠分率較佳為90重量%或更多,更佳為94重量%或更多。當在活性能量射固化之後的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之凝膠分率小於90重量%時,拾取性質可減小且在一些狀況下可產生至附著了晶粒接合膜之半導體晶片上的黏接劑殘餘物。附帶而言,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之凝膠分率(重量%)為根據在活性能量射線固化之後且在熱膨脹之前的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之凝膠分率。
可藉由以下量測方法量測活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之凝膠分率。
凝膠分率之量測方法
自使用由Nitto Seiki Co.,Ltd.製造之商標名「UM-810」的紫外線(UV)照射裝置以300mJ/m2 之紫外線照射積分光強度(integrated light intensity)經受紫外線照射(波長:365nm)(但不經受用於熱膨脹之熱處理)的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層取樣約0.1g且對其進行精確稱重(樣本重量)。在以網薄片包覆之後,將其於室溫下浸沒於約50ml之乙酸乙酯中歷時1星期。在此之後,自乙酸乙酯中取出溶劑不溶性內含物(網薄片中之內含物)並使其在80℃下乾燥約2個小時,對該溶劑不溶性內含物稱重(浸沒及乾燥之後的重量),且根據以下方程式(1)計算凝膠分率(重量%)。
凝膠分率(重量%)={(浸沒及乾燥之後的重量)/(樣本重量)}×100(1)
可在附著切割用膜及晶粒接合膜的步驟之前至之後的任何時序(在附著步驟之前、在附著步驟期間或在附著步驟之後)執行或可在將半導體晶圓附著於晶粒接合膜上的步驟之前至之後的任何時序(在附著步驟之前、在附著步驟期間或在附著步驟之後)執行對活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之活性能量射線照射。此外,可在使活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏層熱膨脹的熱膨脹步驟之前至之後的任何時序(在熱膨脹步驟之前、在熱膨脹步驟期間或在熱膨脹步驟之後)執行對活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之活性能量射線照射。在本發明中,自拾取性質之觀點言之,較佳的是,在活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏層的熱膨脹之前執行該活性能量射線照射。即,適當的是,在藉由使用活性能量射線照射活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層而進行活性能量射線固化之後,對活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏層加熱以實現熱膨脹。
在活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之活性能量射線照射係在上文所提及之切割步驟之前(或在切割步驟期間)執行的狀況下,重要的是,僅藉由活性能量射線照射對應於穿經晶粒接合膜之半導體晶圓附著部分的部分且不藉由活性能量射線照射穿經晶粒接合膜之半導體晶圓非附著部分。當活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層中之穿經晶粒接合膜之半導體晶圓非附著部分未藉由活性能量射線照射(如上文)時,該部分具有充分壓敏黏接力,以使得其可黏接至晶粒接合膜、切割環或其類似者以當在切割步驟中切割半導體晶圓時有效地固持該半導體晶圓。當然,因為穿經晶粒接合膜之半導體晶圓附著部分已藉由活性能量射線照射,所以該部分可展現良好之剝離能力且半導體晶片在拾取步驟期間可易於拾取。
另一方面,在活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層在上文之切割步驟之後藉由活性能量射線照射的狀況下,待藉由活性能量射線照射之部分可為至少包括穿經晶粒接合膜之半導體晶圓附著部分的部分且可為整個表面。
重要的是活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層含有用於給予熱可膨脹性之發泡劑。因此,藉由在任何時間在黏接體(特定言之,黏接體之複數片)附著於穿經晶粒接合膜之切割用晶粒接合膜之壓敏黏接表面上的狀態下至少部分地加熱該切割用晶粒接合膜以使活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之加熱部分中所含有的發泡劑發泡及/或膨脹,該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層至少部分地膨脹,且由於該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的此至少部分之膨脹,對應於膨脹部分的該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之壓敏黏接表面不均勻地變形以減小活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的壓敏黏接表面與已附著黏接體之晶粒接合膜之間的黏接區域。因此,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之不均勻變形的壓敏黏接表面與已附著有黏接體之晶粒接合膜之間的黏接力減小且因此附著於壓敏黏接表面上的晶粒接合膜(附著了黏接體的晶粒接合膜)可自切割用膜剝離。在活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層經部分地加熱之狀況下,待部分地加熱之部分可為至少含有經由晶粒接合膜而附著待剝離或拾取之半導體晶片的部分之部分。
用於活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層中之發泡劑並不受特定限制且可適當地選自已知發泡劑。發泡劑可單獨地加以使用或者兩種或兩種以上類型可組合地加以使用。作為發泡劑,可適當地使用熱可膨脹微球體。
熱可膨脹微球體並不受特定限制且可適當地選自已知熱可膨脹微球體(各種無機熱可膨脹微球體、有機熱可膨脹微球體等)。作為熱可膨脹微球體,自簡單混合操作及其類似者之觀點言之,可適當地使用經微膠囊化之發泡劑。此類熱可膨脹微球體之實例包括易於氣化並膨脹之物質(諸如,異丁烷、丙烷或戊烷)包括於具有彈性之外殼中的微球體。上文所提及之外殼通常係由熱可熔融物質或被熱膨脹破壞之物質形成。形成外殼之物質的實例包括二氯亞乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚二氯亞乙烯及聚碸。
可藉由常用方法(諸如,凝聚方法、界面聚合方法或其類似者)製造熱可膨脹微球體。就此而論,作為熱可膨脹微球體,可使用諸市售產品:(例如)由Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.,Ltd.製造之商標名「Matsumoto Microsphere」系列,諸如,商標名「Matsumoto Microsphere F30」、商標名「Matsumoto Microsphere F301D」、商標名「Matsumoto Microsphere F50D」、商標名「Matsumoto Microsphere F501D」、商標名「Matsumoto Microsphere F80SD」及商標名「Matsumoto Microsphere F80VSD」;及由Expancel Company製造之商標名「051DU」、商標名「053DU」、商標名「551DU」、商標名「551-20DU」及商標名「551-80DU」。
在本發明中,作為發泡劑,亦可使用除熱可膨脹微球體外之發泡劑。作為此發泡劑,發泡劑可適當地選自諸如各種無機及有機發泡劑之各種發泡劑並加以使用。代表性無機發泡劑之實例包括碳酸銨、碳酸氫銨、亞硝酸銨、硼氫化鈉及各種疊氮化合物。
此外,代表性有機發泡劑之實例包括:水;基於氯氟烷之化合物,諸如,三氯一氟甲烷及二氯一氟甲烷;基於偶氮之化合物,諸如,偶氮二異丁腈、偶氮[二]甲醯胺及偶氮二羧酸鋇;基於肼之化合物,諸如,對甲苯磺醯肼、二苯碸-3,3'-二磺醯肼、4,4'-氧基雙(苯磺醯肼)及烯丙基雙(磺醯肼);基於半卡肼之化合物,諸如,對二苯乙烯磺醯半卡肼及4,4'-氧基雙(苯磺醯半卡肼);基於三唑之化合物,諸如,5-嗎啉基-1,2,3,4-噻三唑;基於N-亞硝基之化合物,諸如,N,N'-二亞硝基五亞甲基四胺及N,N'-二甲基-N,N'-二亞硝基對苯二甲醯胺。
在本發明中,因為活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之黏接力藉由加熱處理而有效率並穩定地減小,所以具有直至體積膨脹率達到5倍或更多、7倍或更多、尤其10倍或更多時方爆裂之適當強度的發泡劑為較佳的。
可取決於活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的膨脹幅度及黏接力之減小程度而適當地設定發泡劑(熱可膨脹微球體等)之混合量,但通常,該量以100重量份之形成活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之基礎聚合物計為(例如) 1重量份至150重量份,較佳為10重量份至130重量份,且進一步較佳為25重量份至100重量份。
在熱可膨脹微球體用作發泡劑之狀況下,可取決於活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之厚度及其類似者而適當地選擇熱可膨脹微球體之粒徑(平均粒徑)。熱可膨脹微球體之平均粒徑可(例如)選自100μm或更小、較佳80μm或更小、更佳1μm至50μm且尤其為1μm至30μm的範圍。熱可膨脹微球體之粒徑可在形成熱可膨脹微球體之過程中加以控制或可藉由在形成之後進行分類或其類似者而控制。熱可膨脹微球體較佳具有均一粒徑。
在本發明中,作為發泡劑,適當地使用具有範圍為80℃至210℃、較佳95℃至200℃且尤其較佳100℃至170℃之發泡開始溫度(熱膨脹開始溫度T0 )的發泡劑。當發泡劑之發泡開始溫度低於80℃時,發泡劑可藉由在製造切割用晶粒接合膜期間或在其使用於一些狀況下期間的熱來發泡,且因此操縱性質及生產力減小。另一方面,當發泡劑之發泡開始溫度超過210℃時,切割用膜之基底材料及晶粒接合膜需要過度耐熱性,且因此該狀況鑒於操縱性質、生產力及成本並非為較佳的。附帶而言,發泡劑之發泡開始溫度(T0 )對應於活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之發泡開始溫度(T0 )。
作為使發泡劑發泡之方法(亦即,使活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層熱膨脹之方法),可自已知加熱及發泡方法適當地選擇任何方法並採用該方法。
在本發明中,自在加熱處理之前的適當黏接力與加熱處理之後的黏接力之減小程度之間的平衡之觀點言之,呈不含有發泡劑之形式的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層較佳在23℃至150℃之溫度範圍中具有5×104 Pa至1×106 Pa、更佳5×104 Pa至8×105 Pa且尤其較佳5×104 Pa至5×105 Pa之彈性模數。當呈不含有發泡劑之形式的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之彈性模數(溫度:23℃至150℃)小於5×104 Pa時,熱可膨脹性變低劣且在一些狀況下拾取性質減小。此外,當呈不含有發泡劑之形式的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之彈性模數(溫度:23℃至150℃)大於1×106 Pa時,在一些狀況下初始黏接性變低劣。就此而言,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之彈性模數(Pa)為關於在活性能量射線固化之前的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層(不含有發泡劑)之彈性模數。
呈不含有發泡劑之形式的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層對應於由活性能量射線可固化壓敏黏接劑(不含有發泡劑)形成之壓敏黏接層(活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層)。因此,可使用活性能量射線可固化壓敏黏接劑(不含有發泡劑)來量測呈不含有發泡劑之形式的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之彈性模數。就此而論,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層可由含有能夠形成彈性模數在23℃至150℃之溫度範圍中為為5×104 Pa至1×106 Pa的壓敏黏接層之壓敏黏接劑及發泡劑的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑形成。
如下測定呈不含有發泡劑之形式的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之彈性模數。製造呈不添加發泡劑之形式的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層(亦即,由不含有發泡劑之活性能量射線可固化壓敏黏接劑形成的活性能量射線可固化壓敏黏接層)(樣本)。接著,使用由Rheometrics Co. Ltd.製造之動態黏彈性量測裝置「ARES」在剪力模態下在1Hz之頻率、5℃/分鐘之溫度升高速率及0.1%(23℃)或0.3%(150℃)之張力的條件下量測該樣本之彈性模數,且該彈性模數被視為在23℃或150℃下獲得之剪切儲存彈性模數G'的值。
可藉由調整藉由活性能量射線固化之經固化狀態、壓敏黏接劑之基礎聚合物、交聯劑、添加劑等的種類等而控制活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之彈性模數。
此外,在本發明中,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層較佳在形成晶粒接合膜之側的表面上,尤其在開始與晶粒接合膜接觸之處的表面上具有30mJ/m2 或更小(例如,1mJ/m2 至30mJ/m2 )之表面自由能。活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之表面自由能進一步較佳為15mJ/m2 至30mJ/m2 ,且尤其較佳為20mJ/m2 至28mJ/m2 。在活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之表面自由能超過30mJ/m2 的狀況下,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層與晶粒接合膜之間的黏接性增加且拾取性質在一些狀況下可減小。就此而論,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之表面自由能(mJ/m2 )為在活性能量射線固化之前且在熱膨脹之前的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之表面自由能。
在本發明中,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之表面自由能意謂藉由以下步驟測定之表面自由能值(γS ):量測水及二碘甲烷與活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之表面的個別接觸角θ(rad);及對利用所量測值及自若干文獻已知的作為接觸角經量測之液體之表面自由能值的值{水(分散分量(γL d ):21.8(mJ/m2 )、極性分量(γL p ):51.0(mJ/m2 )),二碘甲烷(分散分量(γL d ):49.5(mJ/m2 )、極性分量(γL p ):1.3(mJ/m2 ))}及以下方程式(2a)至(2c)而獲得之作為聯立線性方程組的兩個方程式求解。
γSS dS p  (2a)
γLL dL P  (2b)
(1+cosθ)γL =2(γS d γL d )1/2 +2(γS p γL P )1/2  (2c)
其中方程式(2a)至(2c)中之各別符號分別如下。
θ:以水或二碘甲烷之液滴量測之接觸角(rad)
γS :壓敏層(活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層)之表面自由能(mJ/m2 )
γS d :壓敏層(活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層)之表面自由能中的分散分量(mJ/m2 )
γS p :壓敏層(活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層)之表面自由能中的極性分量(mJ/m2 )
γL :水或二碘甲烷之表面自由能(mJ/m2 )
γL d :水或二碘甲烷之表面自由能中的分散分量(mJ/m2 )
γL p :水或二碘甲烷之表面自由能中的極性分量(mJ/m2 )
此外,藉由以下步驟而測定水或二碘甲烷與活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之表面的接觸角:在JIS Z 8703中所描述的測試地點之環境(溫度:23±2℃,濕度:50±5% RH)下將水(蒸餾水)或二碘甲烷之約1μL之小液滴滴落至活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的表面上;及使用表面接觸角量測儀「CA-X"」(由FACE Company製造)在滴落之30秒之後藉由三點方法量測該角。
可藉由調整壓敏黏接劑之基礎聚合物、添加劑及其類似者的種類而控制活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之表面自由能。
可(例如)藉由混合活性能量射線可固化壓敏黏接劑、發泡劑(熱可膨脹微球體等)及可選溶劑及其他添加劑並利用常用方法將該混合物整形成薄片狀層而形成活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層。具體言之,可(例如)藉由以下方法形成活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層:包括將含有活性能量射線可固化壓敏黏接劑、發泡劑(熱可膨脹微球體等)及可選溶劑及其他添加劑之混合物塗覆於基底材料或下文待提及之橡膠有機彈性中間層上的方法;包括將上文所提及之混合物塗覆於適當分離件(諸如,脫離紙)上以形成活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層並將其轉移(轉送)於基底材料或橡膠有機彈性中間層上的方法或類似方法。
活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之厚度並不受特定限制且可取決於黏接力之減小程度而適當地選擇。舉例而言,厚度為約5μm至300μm,且較佳為20μm至150μm。然而,在熱可膨脹微球體用作發泡劑之狀況下,重要的是,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之厚度大於其中含有之熱可膨脹微球體的最大粒徑。當活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之厚度過小時,表面平滑度歸因於熱可膨脹微球體的不均勻性而削弱且因此加熱之前(非發泡狀態)的黏接性減小。此外,由加熱處理導致的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之變形程度極小,且因此難以平滑地減小黏接力。另一方面,當活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之厚度過大時,在藉由加熱處理膨脹或發泡之後傾向於在活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層中發生內聚破壞且在一些狀況下可能在黏接體上產生黏接劑殘餘物。
活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層可為單一層或多層。
在本發明中,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層可在不削弱本發明之優勢及其類似者之範圍內含有各種添加劑(例如,著色劑、增稠劑、延伸劑、填充劑、增黏劑、增塑劑、抗老化劑、抗氧化劑、界面活性劑、交聯劑等)。
可藉由使用活性能量射線之照射而使活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層固化。作為此類活性能量射線,可提及(例如)離子化輻射,諸如α射線、β射線、γ射線、中子束及電子束及紫外線。特定言之,紫外線為適當的。活性能量射線進行照射時的照射能量、照射時間及照射方法並不受特定限制且經適當地選擇以便能夠激活光聚合引發劑以導致固化反應。在紫外線用作活性能量射線之狀況下,舉例而言,作為紫外線照射,在約400mJ/cm2 至4000mJ/cm2 之光強度下執行紫外線之照射,其在300nm至400nm之波長下的亮度為1mW/cm2 至200mW/cm2 。此外,作為紫外線之光源,使用具有處於180nm至460nm(較佳300nm至400nm)之波長區域中之光譜分布的光源。舉例而言,可使用諸如以下各者之照射裝置:化學用燈、黑光、汞弧、低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、金屬鹵素燈或其類似者。就此而論,作為紫外線之光源,可使用能夠產生具有長於或短於上文之波長之波長的離子化輻射之照射裝置。
在本發明中,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層可藉由加熱而熱膨脹。可利用適當加熱設備(諸如,熱板、熱風乾燥器、近紅外線燈或空氣乾燥器)來執行加熱處理。加熱處理時的加熱溫度可為活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層中之發泡劑(熱可膨脹微球體等)的發泡開始溫度(熱膨脹開始溫度)或更高。可根據發泡劑(熱可膨脹微球體等)之種類及類似物、基底材料、晶粒接合膜等之耐熱性、加熱方法(熱容量、加熱設備等)及其類似者而取決於黏接區域的減小輪廓來適當地設定加熱處理之條件。加熱處理之一般條件如下:100℃至250℃之溫度歷時1秒至90秒(熱板及其類似者)或5分鐘至15分鐘(熱風乾燥器及其類似者)。可取決於預期使用目的而在適當平台執行加熱處理。此外,存在紅外線燈或經加熱之水可在加熱處理中用作熱源的狀況。
(中間層)
在本發明中,可在基底材料與活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之間提供中間層。作為此類中間層,可提及出於改良黏接力之目的之底塗劑的塗層。此外,除底塗劑之塗層外之中間層的實例包括出於給予良好變形性質的目的之層、出於增加與黏接體(半導體晶圓等)之黏接區域的目的之層、出於改良黏接力的目的之層、出於達成對黏接體(半導體晶圓等)之表面形狀之良好遵循能力的目的之層、出於改良用於藉由加熱減小黏接力之處理能力的目的之層及出於改良在加熱之後自黏接體(半導體晶圓等)之剝離能力的目的之層。
特定言之,自將變形性質給予具有活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之切割用膜並改良其在加熱之後的剝離能力之觀點言之,較佳在基底材料與活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之間提供橡膠有機彈性中間層。如上所述,藉由提供該橡膠有機彈性中間層,在將切割用晶粒接合膜黏接至黏接體時,該切割用晶粒接合膜之表面可良好遵循黏接體之表面形狀,藉此可擴大黏接區域。此外,可在加熱及自切割用膜剝離晶粒接合膜與黏接體時高度(準確地)控制活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之熱膨脹,藉此該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層可在厚度方向上優先且均一地膨脹。即,橡膠有機彈性中間層可發揮以下作用:藉由在切割用晶粒接合膜黏接至黏接體時使表面遵循黏接體之表面形狀而提供大黏接區域;及藉由在出於自切割用膜剝離晶粒接合膜與黏接體之目的而藉由加熱使活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層發泡及/或膨脹時減小發泡及/或膨脹在切割用膜之平面方向中的限制,經由活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之三維結構改變而促進波狀結構之形成。
附帶而言,橡膠有機彈性中間層為根據需要而提供(如上文所提及)之層且可能未必提供。橡膠有機彈性中間層係較佳出於增強處理期間之黏接體之固定能力及其在加熱之後的剝離能力之目的而提供。
較佳以上覆於活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層上的形式在基底材料側處的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之表面上提供橡膠有機彈性中間層。就此而論,中間層亦可按照不同於基底材料與活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之間的中間層之層來提供。
橡膠有機彈性中間層可插入於基底材料之一個表面或兩個表面上。
橡膠有機彈性中間層較佳由天然橡膠、合成橡膠或具有橡膠彈性之合成樹脂形成,其(例如)具有50或更少(特定言之,40或更少)之根據ASTM D-2240之D型肖氏硬度。就此而論,即使當聚合物主要為諸如聚氯乙烯之硬聚合物時,仍可在與諸如增塑劑或軟化劑之摻合劑組合的情況下展現橡膠彈性。此類組合物亦可用作橡膠有機彈性中間層之構成材料。
可藉由諸如以下各者之形成方法來形成橡膠有機彈性中間層:包括塗覆含有橡膠有機彈性層形成材料(諸如,天然橡膠、合成橡膠或具有橡膠彈性之合成樹脂)之塗布液體的方法(塗布方法);包括將由橡膠有機彈性層形成材料組成之膜或由橡膠有機彈性中間層構成材料組成之層預先形成於一或多個活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層上的層壓膜黏接至基底材料上之方法(乾式層壓方法);或包括共擠壓含有基底材料之構成材料的樹脂組合物與含有橡膠有機彈性層形成材料之樹脂組合物的方法(共擠壓方法)。
附帶而言,橡膠有機彈性中間層可由作為主要成份之含有天然橡膠、合成橡膠或具有橡膠彈性之合成樹脂的壓敏黏接物質形成且可由主要含有此類成份之經發泡之膜形成。發泡可藉由常用之方法而達成,例如,藉由機械攪拌進行之方法、利用反應形成之氣體的方法、使用發泡劑之方法、移除可溶性物質之方法、藉由噴塗進行之方法、形成混凝泡(syntactic foam)之方法、燒結方法或其類似者。
諸如橡膠有機彈性中間層之中間層的厚度為(例如)約5μm至300μm,且較佳為約20μm至150μm。在中間層為(例如)橡膠有機彈性中間層之狀況下,當橡膠有機彈性中間層之厚度過小時,不能達成熱發泡之後的三維結構改變且因此在一些狀況下剝離能力變得較差。
諸如橡膠有機彈性中間層之中間層可為單一層或可由兩個或兩個以上層構成。此外,作為諸如橡膠有機彈性中間層之中間層,較佳使用不抑制活性能量射線之透射的層。附帶而言,中間層可在不削弱本發明之優勢及其類似者的範圍內含有各種添加劑(例如,著色劑、增稠劑、延伸劑、填充劑、增黏劑、增塑劑、抗老化劑、抗氧化劑、界面活性劑、交聯劑等)。
(晶粒接合膜)
重要的是,晶粒接合膜具有以下功能:在壓接於晶粒接合膜上之半導體晶圓之處理(例如,將其分割成晶片形式)期間黏接並支撐該半導體晶圓;及在安裝半導體晶圓的經處理體(例如,分割成晶片形式之半導體晶片)時充當該半導體晶圓之該經處理體與各種載體之接合層。特定言之,作為晶粒接合膜,重要的是具有使得經分割之片在半導體晶圓之處理(例如,諸如分割之處理)期間不飛揚之黏接性。
在本發明中,該晶粒接合膜係由含有環氧樹脂之樹脂組合物構成。在該樹脂組合物中,環氧樹脂之比率以聚合物成份之總量計可適當地選自5重量%或更多、較佳7重量%或更多且更佳9重量%或更多之範圍。環氧樹脂之比率的上限並不受特定限制且以聚合物成份之總量計可為100重量%或更少,但其較佳為50重量%或更少,且更佳為40重量%或更少。
自含有腐蝕半導體器件之較少離子雜質及其類似者的觀點言之,環氧樹脂係較佳的。環氧樹脂並不受特定限制,只要其大體用作黏接劑組合物即可。舉例而言,可使用:雙官能環氧樹脂或多官能環氧樹脂,諸如,雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、茀型環氧樹脂、苯酚酚醛型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛型環氧樹脂、三羥苯基甲烷型環氧樹脂及四苯酚乙烷(tetraphenylolethane)型環氧樹脂或諸如乙內醯脲型環氧樹脂、異氰尿酸三縮水甘油酯型環氧樹脂或縮水甘油胺型環氧樹脂之環氧樹脂。環氧樹脂可單獨地加以使用或者兩種或兩種以上類型可組合地加以使用。
作為環氧樹脂,在上文所例示之此等環氧樹脂中,酚醛型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三羥苯基甲烷型環氧樹脂及四苯酚乙烷型環氧樹脂為尤其較佳的。此係因為此等環氧樹脂與作為固化劑之酚樹脂具有高反應性且在耐熱性及其類似者方面極佳。
此外,可根據需要將其他熱固性樹脂或熱塑性樹脂組合地用於晶粒接合膜中。熱固性樹脂之實例包括酚樹脂、胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂及熱固性聚醯亞胺樹脂。此等熱固性樹脂可單獨地加以使用或者兩種或兩種以上類型可組合地加以使用。此外,酚樹脂作為環氧樹脂之固化劑係較佳的。
此外,酚樹脂充當環氧樹脂之固化劑,且其實例包括:酚醛型酚樹脂,諸如,苯酚酚醛樹脂、酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛樹脂、第三丁基苯酚酚醛樹脂及壬基苯酚酚醛樹脂;甲階酚醛樹脂型酚樹脂;及聚氧苯乙烯,諸如,聚對氧苯乙烯。其可單獨地加以使用或者兩種或兩種以上類型可組合地加以使用。在此等酚樹脂中,苯酚酚醛樹脂及酚芳烷基樹脂為尤其較佳的。此係因為可改良半導體元件之連接可靠性。
環氧樹脂對酚樹脂之混合比較佳經形成以使得(例如)在環氧樹脂成份中之每一當量之環氧基的狀況下,酚樹脂中之羥基變成0.5至2.0當量。其更佳為0.8至1.2當量。亦即,當混合比變成在該範圍之外時,固化反應並未充分進行,且環氧樹脂固化產品之特性傾向於退化。
熱塑性樹脂之實例包括: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、諸如6-耐綸及6,6-耐綸之聚醯胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸系樹脂、諸如PET至PBT之飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂及氟化樹脂。此等熱塑性樹脂可單獨地加以使用或者兩種類型或兩種以上類型可組合地加以使用。在此等熱塑性樹脂中,離子雜質較少、耐熱性高且半導體器件之可靠性可得以確保之丙烯酸系樹脂尤其較佳。
丙烯酸系樹脂並不受特定限制,且其實例包括含有作為成份之一種類型或兩種類型或更多的具有直鏈或支鏈烷基(其具有30個或更少碳原子,尤其4至18個碳原子)之丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸酯的聚合物。烷基之實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一基、十二基(十二烷基)、十三基、十四基、十八烷醯基及十八基。
此外,用於形成丙烯酸系樹脂之其他單體(除具有30個或更少碳原子之丙烯酸或甲基丙烯酸之酯類外的單體)並不受特定限制,且其實例包括:含羧基單體,諸如,丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸及丁烯酸;酸酐單體,諸如,順丁烯二酸酐及衣康酸酐;含羥基單體,諸如,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥十二酯及甲基丙烯酸4-羥甲基環己酯;含磺酸基單體,諸如,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)丙烯酸磺丙酯及(甲基)丙烯醯氧萘磺酸;及含磷酸單體,諸如,磷酸2-羥乙基丙烯醯酯。
在本發明中,可以聚合物成份之總量計以小於90重量%(例如,1重量%至90重量%)之比率使用熱塑性樹脂(特定言之,丙烯酸系樹脂)。諸如丙烯酸系樹脂之熱塑性樹脂的比率以聚合物成份之總量計較佳為20重量%至85重量%,且更佳為40重量%至80重量%。
因為晶粒接合膜之黏接層(由含有環氧樹脂之樹脂組合物組成的黏接層)某種程度上預先交聯,所以在製造黏接層時,較佳將與在聚合物之分子鏈之末端的官能基反應之多官能化合物作為交聯劑添加。因此,改良高溫下之黏接特性,且嘗試耐熱性之改良。
此處,可根據需要在晶粒接合膜之黏接層(由含有環氧樹脂之樹脂組合物組成的黏接層)中適當地摻合其他添加劑。此等添加劑之實例包括阻燃劑、矽烷偶合劑及離子捕捉劑以及著色劑、延伸劑、填充劑、抗老化劑、抗氧化劑、界面活性劑、交聯劑等。阻燃劑之實例包括三氧化二銻、五氧化二銻及溴化環氧樹脂。阻燃劑可單獨地加以使用或者兩種或兩種以上類型可組合地加以使用。矽烷偶合劑之實例包括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及γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷。矽烷偶合劑可單獨地加以使用或者兩種或兩種以上類型可組合地加以使用。離子捕捉劑之實例包括水滑石及氫氧化鉍。離子捕捉劑可單獨地加以使用或者兩種或兩種以上類型可組合地加以使用。
舉例而言,晶粒接合膜可由含有環氧樹脂之樹脂組合物形成且可具有僅由黏接層(由含有環氧樹脂之樹脂組合物形成的晶粒黏接層)之單一層組成的組態。此外,其可藉由除環氧樹脂之外亦適當地組合具有不同玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂及具有不同熱固化溫度之熱固性樹脂而具有兩層或兩個以上層的多層結構。
附帶而言,因為分割水用於半導體晶圓之切割步驟中,所以存在晶粒接合膜吸收濕氣且濕氣含量變成正常條件或更多的狀況。當晶粒接合膜以此高水分含量黏接至基板等時,存在水蒸汽在固化後之步驟中積聚於黏接界面上且因此產生浮動的狀況。因此,藉由使晶粒接合膜具有夾入具有高水分滲透性之核心材料與用於晶粒黏接之黏接層的組態,水蒸汽在固化後之步驟中經由該膜擴散且因此可避免此類問題。自此類觀點言之,晶粒接合膜可具有黏接層形成於核心材料之一面或兩面上的多層結構。
核心材料之實例包括膜(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)、用玻璃纖維或塑膠非織纖維加固之樹脂基板、矽基板及玻璃基板。
晶粒接合膜在T0 至T0 +20℃之溫度範圍中較佳具有1×105 Pa至1×1010 Pa的彈性模數(特定言之,由含有環氧樹脂之樹脂組合物形成的黏接層之彈性模數),其中T0 表示切割用膜之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的發泡開始溫度(℃)。更佳的是,在T0 至T0 +20℃之溫度範圍中的晶粒接合膜之彈性模數(特定言之,由含有環氧樹脂之樹脂組合物形成的黏接層之彈性模數)更佳為1×105 Pa至1×108 Pa,且尤其較佳為1×105 Pa至1×107 Pa。在晶粒接合膜(特定言之,黏接層)之彈性模數(溫度:T0 至T0 +20℃)小於1×105 Pa的狀況下,在活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層藉由加熱處理而發泡並剝離時,晶粒接合膜可遵循藉由熱膨脹發生之壓敏黏接劑之表面形狀改變且因此可在一些狀況下抑制剝離強度之減小。附帶而言,晶粒接合膜之彈性模數(Pa)為在藉由熱固化展現黏接力之前的晶粒接合膜之彈性模數。
藉由以下步驟測定晶粒接合膜之彈性模數:製備該晶粒接合膜而不將晶粒接合膜層壓至切割用膜上;及使用由Rheometrics Co. Ltd.製造之動態黏彈性量測裝置「固體分析器RS A2」在氮氣氛圍下於指定溫度(T0 ℃,(T0 +20)℃)下在10mm之樣本寬度、22.5mm之樣本長度、0.2mm之樣本厚度、1Hz之頻率及10℃/分鐘之溫度升高速率的條件下於拉力模態下量測彈性模數,且該彈性模數被視為所獲得之拉力儲存彈性模數E'的值。
附帶而言,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之發泡開始溫度(T0 )意謂能夠藉由加熱處理將含有發泡劑(熱可膨脹微球體等)之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的黏接力減小至加熱之前的黏接力之10%或更少的最小加熱處理溫度。
因此,可藉由量測能夠將含有發泡劑(熱可膨脹微球體等)之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的黏接力(壓敏黏接力)減小至加熱之前的黏接力之10%或更少的最小加熱處理溫度而測定發泡開始溫度。具體言之,具有20mm之寬度及25μm之厚度的聚對苯二甲酸乙二酯膜(商標名「Lumilar S10#25」(由Toray Industries,Inc.製造);有時被稱為「PET膜」)藉由手墨輥(hand roller)而附著於切割用膜之含有發泡劑(熱可膨脹微球體等)之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的表面上,以便不夾帶氣泡,以藉此製備測試件。關於該測試件,在PET膜之附著的30分鐘之後以180°之剝離角剝除該PET膜,接著量測此時之壓敏黏接力(量測溫度:23℃,拉引速率:300mm/min,剝離角:180°),且將此壓敏黏接力視為「初始壓敏黏接力」。此外,將藉由上文所提及之方法製造的測試件置放於設定成每一溫度(加熱處理溫度)之熱循環乾燥器中歷時1分鐘且接著將其自該熱循環乾燥器中取出,接著使其保持於23℃歷時2個小時。在此之後,以180°之剝離角剝除該PET膜,接著量測此時之壓敏黏接力(量測溫度:23℃,拉引速率:300mm/min,剝離角:180°),且將此壓敏黏接力視為「加熱處理之後的壓敏黏接力」。接著,使加熱處理之後的壓敏黏接力變成初始壓敏黏接力之10%或更少的最小加熱處理溫度被視為發泡開始溫度(T0 )。
此處,可藉由調整晶粒接合膜或壓敏黏接層之基礎聚合物之交聯或固化的種類及狀態而控制晶粒接合膜之彈性模數。
晶粒接合膜之厚度並不受特定限制。然而,其為約5μm至100μm,且較佳為約5μm至50μm。
切割用晶粒接合膜之晶粒接合膜較佳由分離件(未展示於諸圖中)保護。該分離件具有作為保護晶粒接合膜直至其經實際使用為止之保護材料的功能。此外,該分離件在將晶粒接合膜轉移至活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層時可用作支撐基底材料。該分離件在將工件附著至切割用晶粒接合膜之晶粒接合膜上時被剝離。作為該分離件,亦可使用聚乙烯或聚丙烯之膜以及塑膠膜(聚對苯二甲酸乙二酯)或表面塗布有脫離劑(諸如,基於氟之脫離劑或基於長鏈丙烯酸烷酯之脫離劑)的紙。可藉由習知之方法形成該分離件。此外,分離件之厚度或其類似者並不受特定限制。
根據本發明,切割用晶粒接合膜可製造成具有抗靜電功能。由於該抗靜電功能,可防止電路歸因於在切割用晶粒接合膜之黏接及剝離時的靜電能之產生或藉由靜電能對工件(半導體晶圓等)之充電而崩潰。可藉由諸如以下方法之適當方式來執行抗靜電功能之給予:將抗靜電劑或導電物質添加至基底材料、活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層及晶粒接合膜的方法;或將由電荷轉移錯合物、金屬膜或其類似者組成之導電層提供至基底材料上的方法。作為此等方法,難以產生擔心會改變半導體晶圓之品質之雜質離子的方法為較佳的。待出於給予導電性、改良熱傳導性及其類似者之目的而摻合之導電物質(導電填充劑)的實例包括:球體狀、針狀、片狀金屬粉末,諸如,銀、鋁、金、銅、鎳及導電合金;金屬氧化物,諸如,氧化鋁;非晶形碳黑及石墨。然而,自無漏電之觀點言之,晶粒接合膜較佳為非導電性的。
本發明之切割用晶粒接合膜可具有適當形式,諸如,薄片形式或帶形式。
(切割用晶粒接合膜之製造方法)
將切割用晶粒接合膜10作為實例來描述本發明之切割用晶粒接合膜之製造方法。首先,可藉由習知之膜製造方法形成基底材料1a。膜形成方法之實例包括壓光膜形成方法、有機溶劑中之澆鑄方法、緊密密封系統中之充氣擠壓方法、T字模擠壓方法、共擠壓方法及乾式層壓方法。
接著,藉由將含有熱可膨脹壓敏黏接劑之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑組合物塗覆於基底材料1a上,接著乾燥(藉由根據需要的在加熱情形下之交聯)而形成活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b。塗覆方式之實例包括滾塗法、網板塗布及凹板塗布。就此而論,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑組合物之塗覆可直接執行於基底材料1a上以在該基底材料1a上形成活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b,或活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑組合物可塗覆至表面已經受脫離處理之脫離紙或其類似者上且接著轉移至基底材料1a上以在該基底材料1a上形成活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b。
另一方面,藉由將用於形成晶粒接合膜3之形成材料塗覆至脫離紙上以便具有指定厚度且進一步在指定條件下進行乾燥而形成塗覆層。藉由將此塗覆層轉移至活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b上而在該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b上形成晶粒接合膜3。亦可藉由將用於形成晶粒接合膜3之形成材料直接塗覆於活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b上,接著在指定條件下進行乾燥而在該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b上形成晶粒接合膜3。如上文所描述,可獲得本發明之切割用晶粒接合膜10。
(半導體晶圓)
半導體晶圓並不受特定限制,只要其為已知或通常使用之半導體晶圓即可,且可適當地選自由各種材料製成之半導體晶圓。在本發明中,作為半導體晶圓,可適當地使用矽晶圓。
(半導體元件之製造方法)
用於製造本發明之半導體元件之方法並不受特定限制,只要其為用於使用切割用晶粒接合膜製造半導體元件之方法即可。舉例而言,在視情況地提供於晶粒接合膜上之分離件經適當剝離之後,可如下使用本發明之切割用晶粒接合膜來製造半導體元件。在下文中,參看圖3A至圖3E,描述在使用切割用晶粒接合膜11作為實例時的方法。首先,將半導體晶圓4壓接至切割用晶粒接合膜11中之晶粒接合膜31上以用於藉由黏接及固持而固定該半導體晶圓(安裝步驟)。本步驟係在藉由諸如壓輥之按壓設備進行按壓的同時執行。
接著,執行半導體晶圓4之切割。因此,半導體晶圓4分割成指定大小且經個別化(形成為若干小片)以製造半導體晶片5。舉例而言,遵循正常方法自半導體晶圓4之電路面側執行切割。此外,舉例而言,本步驟可採用形成到達切割用晶粒接合膜11之狹縫的被稱為全分割之分割方法。本步驟中所使用的切割裝置並不受特定限制,且可使用習知之裝置。此外,因為半導體晶圓4藉由切割用晶粒接合膜11而黏接並固定,所以可抑制晶片破裂及晶片飛揚,且亦可抑制半導體晶圓之損壞。就此而論,因為晶粒接合膜係由含有環氧樹脂之樹脂組合物形成,所以即使當其藉由切割而分割時,仍在分割表面處抑制或防止發生黏接劑自晶粒接合膜之黏接層擠出。因此,可抑制或防止分割表面自身的再附著(黏連)且因此可更便利地執行下文待提及之拾取。
在使切割用晶粒接合膜膨脹之狀況下,可使用習知之膨脹裝置來執行膨脹。該膨脹裝置具有能夠經由切割環將切割用晶粒接合膜向下推動的環狀外環及具有比該外環小之直徑並支撐該切割用晶粒接合膜的內環。由於該膨脹步驟,有可能在下文待提及之拾取步驟中防止相鄰半導體晶片的經由彼此之接觸所造成的損壞。
執行半導體晶片5之拾取以便收集黏接並固定至切割用晶粒接合膜11之半導體晶片。拾取之方法並不受特定限制,且可採用習知之各種方法。其實例包括一種包括藉由針將每一半導體晶片5自切割用晶粒接合膜之基底材料1a側向上推動並藉由拾取裝置拾取經推動之半導體晶片5的方法。
此處,該拾取係在藉由使用活性能量射線進行照射而使活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b固化之後及在藉由執行指定熱處理而使活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b熱膨脹之後執行。因此,活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層1b與晶粒接合膜31之壓敏黏接力(黏接力)減小,且半導體晶片5之剝離變得容易。因此,拾取變得可能而不損壞半導體晶片5。諸如活性能量射線照射時之照射強度及照射時間及加熱處理時之加熱溫度及加熱處理時間的條件並不受特定限制,且其可根據需要而經適當設定。此外,可在活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的熱膨脹之前及之後的任何時間執行藉由活性能量射線照射進行之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之固化,但鑒於拾取性質,較佳在經由使用活性能量射線之照射進行固化之後達成藉由加熱處理進行的熱膨脹。此外,適用於活性能量射線照射之照射裝置並不受特定限制,且可提及上文所例示之照射裝置,諸如,化學用燈、黑光、汞弧、低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈或金屬鹵素燈。可在拾取之前的任何時間執行藉由使用活性能量射線之照射進行的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之活性能量射線固化。此外,適用於加熱處理之加熱裝置並不受特定限制,且可提及上文例示之加熱裝置,諸如,熱板、熱風乾燥器、近紅外線燈或空氣乾燥器。
將經拾取之半導體晶片5經由插入於該半導體晶片5與黏接體6之間的晶粒接合膜31而黏接並固定至該黏接體6(晶粒接合)。將黏接體6安裝至加熱塊9上。黏接體6之實例包括引線框架、TAB膜、基板及單獨製造之半導體晶片。舉例而言,黏接體6可為易於變形之可變形黏接體或可為難以變形之非可變形黏接體(半導體晶圓等)。
可將習知之基板用作基板。此外,可將以下各者用作引線框架:金屬引線框架,諸如,Cu引線框架及42合金引線框架;及有機基板,其由玻璃環氧樹脂、BT(雙順丁烯二醯亞胺-三嗪)或聚醯亞胺組成。然而,本發明不限於上文,且包括可在安裝半導體器件及與該半導體器件電連接之後使用的電路基板。
因為晶粒接合膜31由含有環氧樹脂之樹脂組合物形成,所以黏接力藉由熱固化而增強且因此半導體晶片5可黏接並固定至黏接體6上以改良耐熱性強度。此處,半導體晶片5經由半導體晶圓附著部分31a而黏接並固定至基板或其類似者上的產品可經受回焊步驟。在此之後,藉由使基板之端子部分(內部引線)的尖端及半導體晶片5上之電極襯墊(未展示於圖中)與接合線7電連接而執行線接合,且此外,半導體晶片5藉由密封樹脂8而密封,接著固化該密封樹脂8。因此,製造出根據本實施例之半導體元件。
實例
下文將以說明方式詳細地描述本發明之較佳實例。然而,除非另外陳述,否則此等實例中所描述之材料、混合量及其類似者不意欲將本發明之範疇僅限制於所陳述者,且其僅為解釋性實例。此外,除非另外陳述,否則每一實例中之份為重量標準。
實例1 <切割用膜之製造>
藉由將80份之丙烯酸2-乙基己酯(下文中有時稱為「2EHA」)、20份之丙烯酸2-羥乙酯(下文中有時稱為「HEA」)及65份之甲苯裝入至配備有冷卻管、氮氣引入管、溫度計及攪拌裝置的反應器中,接著在61℃下在氮氣流中執行聚合處理歷時6個小時而獲得丙烯酸系聚合物X。
藉由將24.1份之異氰酸2-甲基丙烯醯氧乙酯(有時稱為「MOI」)(以HEA計,90mol%)添加至100份之丙烯酸系聚合物X,接著在50℃下在空氣流中執行加成反應處理歷時48個小時而獲得丙烯酸系聚合物Y。
接著,藉由將3份之聚異氰酸酯化合物(由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.製造之商標名「COLONATE L」)、35份之熱可膨脹微球體(由Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.,Ltd.製造之商標名「Microsphere F-50D」;發泡開始溫度:120℃)及5份之光聚合引發劑(由Ciba Specialty Chemicals製造之商標名「IRUGACURE 651」)添加至100份的丙烯酸系聚合物Y中而製備活性能量射線可固化壓敏黏接劑之壓敏黏接劑溶液。
藉由將上文製備之壓敏黏接劑溶液塗覆至具有50μm之厚度的聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)上及在80℃下執行熱交聯歷時3分鐘以形成具有40μm之厚度的壓敏黏接層(活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層)而製造作為切割用膜之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接薄片(紫外線可固化熱可膨脹壓敏黏接薄片)。
<晶粒接合膜之製造>
以100份之具有作為主要成份之丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯的基於丙烯酸酯之聚合物(由Negami Chemical Industrial Co.,Ltd.製造之商標名「PARACRON W-197CM」)計,將以下各者溶解至甲基乙基酮中以製備具有23.6重量%之固體濃度的黏接劑組合物溶液:59份之環氧樹脂1(由Japan Epoxy Resins(JER) Co.,Ltd.製造之商標名「EPICOAT 1004」)、53份之環氧樹脂2(由Japan Epoxy Resins(JER) Co.,Ltd.製造之商標名「EPICOAT 827」)、121份之酚樹脂(由Mitsui Chemicals,Inc.製造之商標名「MILEX XLC-4L」)、222份之球體矽石(由Admatechs Co.,Ltd.製造之商標名「SO-25R」)。
將該黏接劑組合物溶液塗覆至由作為脫離襯墊(分離件)的具有38μm之厚度之PET膜(已在其上執行聚矽氧脫模處理)組成的經脫模處理之膜上且接著在130℃下乾燥歷時2分鐘。因此,製造出具有25μm之厚度之晶粒接合膜A。此外,藉由將晶粒接合膜A轉移至上文所描述之切割用膜的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層側上而獲得根據本實例1的切割用晶粒接合膜。
實例2
<晶粒接合膜之製造>
以100份之具有作為主要成份之丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯的基於丙烯酸酯之聚合物(由Negami Chemical Industrial Co.,Ltd.製造之商標名「PARACRON W-197CM」)計,將以下各者溶解至甲基乙基酮中以製備具有23.6重量%之固體濃度的黏接劑組合物溶液:102份之環氧樹脂1(由Japan Epoxy Resins(JER) Co.,Ltd.製造之商標名「EPICOAT 1004」)、13份之環氧樹脂2(由Japan Epoxy Resins(JER) Co.,Ltd.製造之商標名「EPICOAT 827」)、119份之酚樹脂(由Mitsui Chemicals,Inc.製造之商標名「MILEX XLC-4L」)、222份之球體矽石(由Admatechs Co.,Ltd.製造之商標名「SO-25R」)。
將該黏接劑組合物溶液塗覆至由作為脫離襯墊(分離件)的具有38μm之厚度之PET膜(已在其上執行聚矽氧脫模處理)組成的經脫模處理之膜上且接著在130℃下乾燥歷時2分鐘。因此,製造出具有25μm之厚度之晶粒接合膜B。
以與實例1相同之方式製造切割用晶粒接合膜,除了替代晶粒接合膜A而使用晶粒接合膜B外。
實例3至7
在實例3至7中之每一者中以與實例1相同之方式製造切割用晶粒接合膜,除了將切割用膜改變至具有表1中所展示之組成及含量的對應切割用膜外。
比較實例1及2
在比較實例1及2中之每一者中以與實例1相同之方式製造切割用晶粒接合膜,除了將切割用膜改變至具有表1中所展示之組成及含量的對應切割用膜外。
此處,表1中所描述之縮寫之含義如下。
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯
BA:丙烯酸正丁酯
AA:丙烯酸
HEA:丙烯酸2-羥乙酯
MOI:異氰酸2-甲基丙烯醯氧乙酯
C/L:聚異氰酸酯化合物(由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.製造之商標名「COLONATE L」)
Irg651:由Ciba Specialty Chemicals製造之商標名「IRUGACURE 651」
G'(在23℃下)(Pa):在23℃下的切割用膜中之壓敏黏接層之彈性模數
G'(在150℃下)(Pa):在150℃下的切割用膜中之壓敏黏接層之彈性模數
E'(在T0 下):在T0 下之晶粒接合膜之彈性模數
E'(在T0 +20℃下):在T0 +20℃下之晶粒接合膜之彈性模數
(評估)
關於實例1至7及比較實例1及2之切割用晶粒接合膜,藉由以下評估或量測方法評估或量測每一切割用膜中之壓敏黏接層的表面自由能、關於每一切割用膜中之壓敏黏接層的彈性模數、每一晶粒接合膜之彈性模數、每一切割用膜中之壓敏黏接層的凝膠分率、切割性質、拾取性質及污垢性質。評估及量測之結果亦描述於表1中。
<表面自由能之評估方法>
藉由以下步驟測定接觸角θ(rad):在根據JIS Z 8703的測試地點之環境(溫度:23±2℃,濕度:50±5% RH)下將水(蒸餾水)或二碘甲烷之約1μL之小液滴滴落至每一切割用膜中的壓敏黏接層(在活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層(實例1至7)之狀況下,為在活性能量射線固化及熱膨脹之前的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層;在熱可膨脹壓敏黏接層(比較實例1)之狀況下,為在熱膨脹之前的熱可膨脹壓敏黏接層;或在活性能量射線可固化壓敏黏接層(比較實例2)之狀況下,為在活性能量射線固化之前的活性能量射線可固化壓敏黏接層)之表面上;及使用表面接觸角量測儀「CA-X"」(由FACE Company製造)在滴落之30秒之後藉由三點方法量測該角。藉由對利用所獲得之兩個接觸角及自若干文獻已知的作為水及二碘甲烷之表面自由能值的值及以下方程式(2a)至(2c)而獲得之作為聯立線性方程組的兩個方程式求解來計算切割用膜中之壓敏黏接層的表面自由能(γS )。
γSS dS p  (2a)
γLL dL p  (2b)
(1+cosθ)γL =2(γS d γL d )1/2 +2(γS p γL p )1/2  (2C)
本文中,方程式(2a)至(2c)中之各別符號分別如下。
θ:以水或二碘甲烷之液滴量測之接觸角(rad)
γS :壓敏層之表面自由能(mJ/m2 )
γS d :壓敏層之表面自由能中的分散分量(mJ/m2 )
γS p :壓敏層之表面自由能中的極性分量(mJ/m2 )
γL :水或二碘甲烷之表面自由能(mJ/m2 )
γL d :水或二碘甲烷之表面自由能中的分散分量(mJ/m2 )
γL P :水或二碘甲烷之表面自由能中的極性分量(mJ/m2 )
被稱為水(蒸餾水)之表面自由能之值:[分散分量(γL d ):21.8(mJ/m2 ),極性分量(γL P ):51.0(mJ/m2 )]
被稱為二碘甲烷之表面自由能值之值:[分散分量(γL d ):49.5(mJ/m2 ),極性分量(γL P ):1.3(mJ/m2 )]
<切割用膜之壓敏黏接層之彈性模數的量測方法>
藉由製備相同壓敏黏接層(樣本)(除了不含有發泡劑外)而評估或量測關於切割用膜之壓敏黏接層(活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層)的彈性模數。使用由Rheometrics Co. Ltd.製造之動態黏彈性量測裝置「ARES」在剪力模態下在1Hz之頻率、5℃/分鐘之溫度升高速率及0.1%(23℃)或0.3%(150℃)之張力的條件下量測彈性模數,且該彈性模數被視為在23℃或150℃下獲得之剪切儲存彈性模數G'的值。
<晶粒接合膜之彈性模數的量測方法>
藉由以下步驟測定晶粒接合膜之彈性模數:製備該晶粒接合膜而不將晶粒接合膜層壓至切割用膜上;及使用由Rheometrics Co. Ltd.製造之動態黏彈性量測裝置「固體分析器RS A2」在氮氣氛圍下於指定溫度(T0 ℃,(T0 +20)℃)下在10mm之樣本寬度、22.5mm之樣本長度、0.2mm之樣本厚度、1Hz之頻率及10℃/分鐘之溫度升高速率的條件下於拉力模態下量測彈性模數,且該彈性模數被視為所獲得之拉力儲存彈性模數E'的值。
就此而論,測定如下T0
藉由經由手墨輥將具有25μm之厚度的PET膜附著於切割用膜之壓敏黏接層(活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層)的表面上以便不夾帶氣泡而製造測試件。在PET膜之附著的30分鐘之後以180°之剝離角剝除該PET膜,接著量測此時之壓敏黏接力(量測溫度:23℃,拉引速率:300mm/min,剝離角:180°),且將此壓敏黏接力視為「初始壓敏黏接力」。
此外,將藉由上文所描述之方法製備的測試件置放於設定成每一溫度(加熱處理溫度)之熱循環乾燥器中歷時1分鐘且接著將其自該熱循環乾燥器中取出,接著使其保持於23℃歷時2個小時。在此之後,以180°之剝離角剝除該PET膜,接著量測此時之壓敏黏接力(量測溫度:23℃,拉引速率:300mm/min,剝離角:180°),且將此壓敏黏接力視為「加熱處理之後的壓敏黏接力」。
使「加熱處理之後的壓敏黏接力」減小至「初始壓敏黏接力」之10%或更少的最小加熱處理溫度被視為發泡開始溫度(T0 )。
實例1至7及比較實例1之切割用膜中之每一者的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層之發泡開始溫度T0 為120℃。因為比較實例2之切割用膜的壓敏黏接層不含有發泡劑,所以該切割用膜無發泡開始溫度。然而,為了比較彈性模數,比較實例1之切割用膜的發泡開始溫度被視為120℃。因此,在此狀況下,T0 +20℃為140℃。
<凝膠分率之量測方法>
自使用由Nitto Seiki Co.,Ltd.製造之商標名「UM-810」的紫外線(UV)照射裝置以300mJ/cm2 之紫外線照射積分光強度經受紫外線照射(波長:365nm)的活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層取樣約0.1g且對其進行精確稱重(樣本重量)。在以網薄片包覆之後,將其於室溫下浸沒於約50ml之乙酸乙酯中歷時1星期。在此之後,自乙酸乙酯中取出溶劑不溶性內含物(網薄片中之內含物)並使其在80℃下乾燥約2個小時。隨後,對該溶劑不溶性內含物稱重(浸沒及乾燥之後的重量),且根據以下方程式(1)計算凝膠分率(重量%)。
凝膠分率(重量%)={(浸沒及乾燥之後的重量)/(樣本重量)}×100 (1)
<切割性質/拾取性質的評估方法>
在使用實例及比較實例中之每一者之切割用晶粒接合膜的狀況下,藉由實際切割半導體晶圓而評估切割性質,且接著評估剝離能力,此分別被視為對每一切割用晶粒接合膜之切割效能及拾取效能的評估。
半導體晶圓(直徑為8英吋、厚度為0.6mm;矽鏡面晶圓)經受背面拋光處理且具有0.025mm之厚度的鏡面晶圓用作工件。在分離件自切割用晶粒接合膜剝離之後,在40℃下藉由輥式壓接將鏡面晶圓(工件)附著至晶粒接合膜上且進一步執行切割。在本文中,按照全分割執行切割以便形成10mm見方的晶片大小。就此而論,關於半導體晶圓研磨之條件、附著條件及切割條件如下所述。
(關於半導體晶圓研磨之條件)
研磨裝置:由DISCO Corporation製造之商標名「DFG-8560」
半導體晶圓:直徑為8英吋(背面研磨成0.6mm至0.025mm之厚度)
(附著條件)
附著裝置:由Nitto Seiki Co.,Ltd.製造之商標名「MA-3000II」
附著速度:10mm/min
附著壓力:0.15MPa
在附著時之平台溫度:40℃
(切割條件)
切割裝置:由DISCO Corporation製造之商標名「DFD-6361」
切割環:「2-8-1」(由DISCO Corporation製造)
切割速度:30mm/sec
切割刀片:
Z1;由DISCO Corporation製造之「NBC-ZH226J27HAAA」
切割刀片旋轉速度:
Z1;30,000rpm
分割方法:單步驟分割
晶圓晶片大小:10.0mm見方
在切割時,確認鏡面晶圓(工件)是否牢固地固持於切割用晶粒接合膜上而未剝離以實現令人滿意之切割。將切割經良好執行之狀況歸類為「良好」,且將切割並未良好執行之狀況歸類為「低劣」,因此評估出切割能力。
接著,在將商標名「UM-810」(由Nitto Seiki Co.,Ltd.製造)用作紫外線(UV)照射裝置之狀況下,自PET膜側藉由紫外線(波長:365nm)以300mJ/cm2 之紫外線照射積分光通量照射切割用晶粒接合膜。
在此之後,將每一切割用晶粒接合膜置放於熱板上於T0 +20℃(實例1至7及比較實例1及2中為140℃)下以使得在基底材料側處的切割用晶粒接合膜之表面開始與熱板之表面接觸且壓敏黏接層(活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層等)經受加熱處理歷時1分鐘。接著,顛倒切割用晶粒接合膜以使得該切割用晶粒接合膜在空氣中倒置(以使得晶片朝下放置)且晶片與晶粒接合膜藉由自由降落而剝除。測定此情形下的晶片(總片數:400)之剝離比(%)以評估拾取性質。因此,當剝離比較接近於100%時,拾取性質為較佳的。
<污垢性質(低污垢性質或防汙性質)的評估方法>
在無塵室中剝除切割用晶粒接合膜之分離件並經由晶粒接合膜(壓敏黏接層)將薄片黏接至4英吋之鏡面晶圓。在允許保持於23℃歷時1個小時之後,使用商標名「UM-810」(由Nitto Seiki Co.,Ltd.製造)作為紫外線(UV)照射裝置而以300mJ/cm2 之紫外線照射積分光通量使樣本經受紫外線照射(波長:365nm)。此外,將每一切割用晶粒接合膜置放於熱板上於T0 +20℃(實例1至7及比較實例1及2中為140℃)下以使得切割用晶粒接合膜之基底材料開始與熱板之表面接觸歷時1分鐘以執行對切割用晶粒接合膜之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的加熱處理。接著,以12m/分鐘之剝離速率及180°之剝離角在23℃下剝除薄片。藉由KLA-Tencor Corporation所製造之商標名「SFS-6200」對鏡面晶圓上之具有0.28μm或更大之大小的粒子之數目計數以評估污垢性質(低污垢性質或防汙性質)。因此,當值減小時,污垢性質較佳。
如表1中所展示,已確認實例1至7之切割用晶粒接合膜具有極佳切割能力及拾取能力且可牢固地固持諸如半導體晶圓之黏接體且可良好地執行切割。此外,已確認,藉由在藉由使用活性能量射線(諸如,紫外線)之照射執行使用活性能量射線的固化之後的加熱情形下之熱膨脹,諸如半導體晶片之黏接體可以極佳的低污垢性質(防汙性質)容易且良好地剝離及拾取。
雖然已詳細且參考本發明之特定實施例描述本發明,但熟習此項技術者將顯而易見,在不脫離本發明之範疇的情況下,可對其進行各種改變及修改。
本申請案係基於2008年11月26日申請之日本專利申請案第2008-301559號,該案之全部內容以引用之方式併入。
1a...基底材料
1b...活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層
1bA...部分
1bB...部分
2...切割用膜
3...晶粒接合膜
4...半導體晶圓
5...半導體晶片
6...黏接體
7...接合線
8...密封樹脂
9...加熱塊
10...切割用晶粒接合膜
11...切割用晶粒接合膜
31...晶粒接合膜
31a...半導體晶圓附著部分
圖1為展示本發明之一項實施例的切割用晶粒接合膜之橫截面示意圖;
圖2為展示本發明之另一實施例的切割用晶粒接合膜之橫截面示意圖;及
圖3A至圖3E為展示半導體晶片經由晶粒接合膜而安裝於切割用晶粒接合膜上的實例之橫截面示意圖。
1a...基底材料
1b...活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層
1bA...部分
1bB...部分
2...切割用膜
3...晶粒接合膜
4...半導體晶圓
10...切割用晶粒接合膜

Claims (5)

  1. 一種切割用晶粒接合膜,其包含:切割用膜,其具有提供於基底材料上之壓敏黏接層;及晶粒接合膜,其提供於該壓敏黏接層上,其中該切割用膜之該壓敏黏接層為含有發泡劑之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層,且其中該晶粒接合膜係由含有環氧樹脂之樹脂組合物構成。
  2. 如請求項1之切割用晶粒接合膜,其中該發泡劑為熱可膨脹微球體。
  3. 如請求項1之切割用晶粒接合膜,其中該切割用膜之該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層係由含有丙烯酸系聚合物A之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑形成,該丙烯酸系聚合物A為具有如下構造之丙烯酸系聚合物:由含有50重量%或更多之由CH2 =CHCOOR(其中R為具有6至10個碳原子之烷基)表示的丙烯酸酯及10重量%至30重量%之含羥基單體且不含有含羧基單體的單體組合物組成之聚合物與以該含羥基單體計50mol%至95mol%之量的具有自由基反應性碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物加成反應;且其中該切割用膜之該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層在藉由活性能量射線照射進行固化之後具有90重量%或更多之凝膠分率。
  4. 如請求項1之切割用晶粒接合膜,其中該切割用膜之該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層係由含有活性能量射線可固化壓敏黏接劑及發泡劑之活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接劑形成,該活性能量射線可固化壓敏黏接劑能夠形成在23℃至150℃之溫度範圍中具有5×104 Pa至1×106 Pa之彈性模數的活性能量射線可固化壓敏黏接層;且其中該晶粒接合膜在T0 至T0 +20℃之溫度範圍中具有1×105 Pa至1×1010 Pa的彈性模數,其中T0 表示該切割用膜之該活性能量射線可固化熱可膨脹壓敏黏接層的發泡開始溫度。
  5. 一種用於製造半導體元件之方法,該方法包含使用如請求項1之切割用晶粒接合膜。
TW98140159A 2008-11-26 2009-11-25 切割用晶粒接合膜及半導體元件之製造方法 TWI439529B (zh)

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