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TW202106831A - 黏著帶 - Google Patents

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TW202106831A
TW202106831A TW109109607A TW109109607A TW202106831A TW 202106831 A TW202106831 A TW 202106831A TW 109109607 A TW109109607 A TW 109109607A TW 109109607 A TW109109607 A TW 109109607A TW 202106831 A TW202106831 A TW 202106831A
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TW
Taiwan
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adhesive layer
adhesive
adhesive tape
wafer
strength
Prior art date
Application number
TW109109607A
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English (en)
Inventor
塩島太郎
大同和泉
樋口勲夫
Original Assignee
日商積水化學工業股份有限公司
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.)
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Publication date
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Abstract

本發明之目的在於提供一種黏著帶,該黏著帶即便在用於伴隨著高溫及載重之步驟之情形時亦不會自被接著體剝離,且於剝離時可容易地進行剝離,進而亦可抑制銲點凸塊之變形。又,本發明之目的在於提供一種使用該黏著帶之半導體元件之製造方法。本發明之黏著帶依序積層有黏著劑層A、基材膜及黏著劑層B;將上述黏著劑層A貼附於矽晶圓晶片,將上述黏著劑層B貼附於玻璃板,自黏著帶之上述黏著劑層B側之面向上述黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線,於240℃加熱處理10分鐘後之對於矽晶圓晶片之晶片剪切強度為3 N/9 mm2 以上;將上述黏著劑層A貼附於矽晶圓,自上述黏著劑層B側之面向上述黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線,於200℃加熱處理1小時後之對於矽晶圓之180°剝離強度為0.10 N/inch以上0.30 N/inch以下;將上述黏著劑層B貼附於玻璃板,對上述黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線後,藉由SAICAS測定所測定出之距離上述黏著劑層A之表層部10 μm的部分中之水平載重強度為0.06 N/mm以上。

Description

黏著帶
本發明係關於一種黏著帶。
於半導體晶片之製造步驟中,為了使晶圓或半導體晶片加工時之處理容易,且防止破損而使用黏著帶。例如,於將自高純度之單晶矽等切出之厚膜晶圓研磨至規定厚度而製成薄膜晶圓之情形時,在使黏著帶貼合於厚膜晶圓後進行研磨。
對於用於此種黏著帶之接著劑組成物,要求可於加工步驟中牢固地固定晶圓或半導體晶片等被接著體之程度之高接著性,並且可於步驟結束後不損傷晶圓或半導體晶片等被接著體而剝離(以下,亦稱為「高接著易剝離」)。 作為實現高接著易剝離之接著劑組成物,於專利文獻1中揭示有一種黏著帶,其使用藉由照射紫外線等光進行硬化而黏著力降低之光硬化型黏著劑。藉由使用光硬化型黏著劑作為黏著劑,可於加工步驟中確實地固定被接著體,並且可藉由照射紫外線等而容易地進行剝離。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開平5-32946號公報
[發明所欲解決之課題]
近年來,由於半導體製品之薄化、小型化,逐漸開始製造於晶圓上積層有多個半導體晶片之半導體元件,半導體晶片係藉由熱壓接合而積層。此處,將表示熱壓接合之情況之示意圖示於圖1。如圖1所示,於熱壓接合中,將半導體晶片3積層在經由黏著帶1固定於玻璃板等之晶圓2上。半導體晶片3藉由施加熱及載重而與下層之半導體晶片連接,藉由重複該步驟而不斷地積層半導體晶片。 於此種熱壓接合中,為了晶片彼此或晶片與晶圓間之接合,多以260℃左右之高溫及高壓來謀求壓接,此時,黏著帶於厚度方向上被強烈地壓縮。於使用以往之黏著帶之情形時,在被施以熱及載重時,於半導體晶片積層部位之外緣部中,剪切方向之應力施加於黏著帶1與晶圓2之界面,從而於該界面產生剝離。若黏著帶之一部分剝離,則黏著帶變得不平坦,因此無法正常地積層半導體晶片,或無法進行積層。因此,於熱壓接合中,要求一種除了具備以往之高接著易剝離功能以外,亦具備260℃左右之耐熱性與不會因熱及壓力而剝離之性能的黏著帶。 又,作為積層時之另一個課題,可列舉晶圓2之黏著帶1側之面所形成之銲點凸塊4因熱壓接時之壓力而造成之變形。於使用以往之黏著帶之情形時,晶圓2與黏著帶1之間之密接弱,因此存在於壓接時晶圓2移動,此時埋入於黏著劑層中之銲點凸塊4發生變形之情形。若銲點凸塊4發生變形,則會於黏著帶剝離後之製程中產生接合不良,或因外觀不良而成為不良品。因此,對於暫時固定時所使用之黏著帶,同時亦要求抑制熱壓接時之凸塊變形。
本發明之目的在於提供一種黏著帶,該黏著帶即便在用於伴隨著高溫及載重之步驟之情形時亦不會自被接著體剝離,且於剝離時可容易地進行剝離,進而亦可抑制銲點凸塊之變形。又,本發明之目的在於提供一種使用該黏著帶之半導體元件之製造方法。 [解決課題之技術手段]
本發明係一種黏著帶,其依序積層有黏著劑層A、基材膜及黏著劑層B;將上述黏著劑層A貼附於矽晶圓晶片,將上述黏著劑層B貼附於玻璃板,自黏著帶之上述黏著劑層B側之面向上述黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線,於240℃加熱處理10分鐘後之對於矽晶圓晶片之晶片剪切強度為3 N/9 mm2 以上;將上述黏著劑層A貼附於矽晶圓,自上述黏著劑層B側之面向上述黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線,於200℃加熱處理1小時後之對於矽晶圓之180°剝離強度為0.1 N/inch以上0.3 N/inch以下;將上述黏著劑層B貼附於玻璃板,對上述黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線後,藉由SAICAS測定所測定出之距離上述黏著劑層A之表層部10 μm的部分中之水平載重強度為0.06 N/mm以上。 以下,對本發明進行詳細說明。
本發明之黏著帶依序積層有黏著劑層A、基材膜及黏著劑層B。 關於本發明之黏著帶,將上述黏著劑層A貼附於矽晶圓晶片,將上述黏著劑層B貼附於玻璃板,自黏著帶之上述黏著劑層B側之面向上述黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線,於240℃加熱處理10分鐘後之對於矽晶圓晶片之晶片剪切強度為3 N/9 mm2 以上。 藉由黏著帶之黏著劑層之至少單面滿足上述範圍之晶片剪切強度及下述180°剝離強度及由SAICAS測定所測出之水平載重強度,黏著帶亦不易因伴隨著高溫及載重之處理而剝離,且可抑制糊劑殘留於被接著體及凸塊之變形。
所謂晶片剪切強度,係測定半導體晶片之接合強度之方法之一,當於橫方向上對藉由接合材而接合於晶圓或基板等上之半導體晶片施加力時,可測定半導體晶片與晶圓或基板之接合面被破壞時之力。 於本發明中,用作測量黏著帶與矽晶圓晶片之剪切方向之密接性的指標,具體而言自橫方向朝著接合於黏著帶上之矽晶圓晶片施加力,測定矽晶圓晶片剝離時之強度。若上述晶片剪切強度高,則針對朝向剪切方向之應力之密接性提高,對於壓縮時在晶片壓接部位之外緣部中施加於黏著帶與晶圓之界面之剪切方向的載重,亦難以剝離,因此結果為於施加熱及載重時不易產生晶圓與黏著帶之間之剝離。就提高黏著帶與矽晶圓之剪切方向之密接性的觀點而言,上述晶片剪切強度較佳為4 N/9 mm2 以上,更佳為4.5 N/9 mm2 以上,進而較佳為5.5 N/9 mm2 以上。上述晶片剪切強度之上限並無特別限定,就使用後更容易剝離之觀點而言,較佳為10 N/9 mm2 以下。上述晶片剪切強度可藉由黏著劑之種類、矽酮或氟化合物之含量進行調節。 再者,更具體而言,上述晶片剪切強度可藉由以下之方法進行測定。
將切成3 cm×4 cm且兩面由脫模膜保護之黏著帶之黏著劑層B側的脫模膜剝離,使黏著劑層B與載玻片(S9112,松浪硝子工業公司製造)貼合。將該黏著帶與玻璃之積層體之黏著劑層A側的脫模膜剝離,將3 mm×3 mm、3 mm厚且表面粗糙度<0.1 μm之單晶矽晶圓晶片置於黏著帶之黏著劑層A,以載置台溫度20℃、壓接頭溫度20℃、接合壓力3 N進行接合。繼而,使用高壓水銀UV照射機,自黏著帶之黏著劑層B側朝向黏著劑層A照射405 nm之紫外線,且以黏著劑層A之基材側相反之側之表面的照射量成為3000 mJ/cm2 之方式進行照射。之後,於240℃進行10分鐘加熱處理。於加熱處理後,將矽晶圓晶片於室溫下放置冷卻,使用黏結強度試驗機(4000PXY,Nordson-Advanced-Technology公司製造,萬能型),於25℃、50%RH下向矽晶圓晶片之整個側面施加相對於晶片之側面垂直方向之力,測定使矽晶圓晶片移動時之最大載重,將其設為晶片剪切強度。
關於本發明之黏著帶,將上述黏著劑層A貼附於矽晶圓,自上述黏著劑層B側之面向上述黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線,於200℃加熱處理1小時後之對於矽晶圓之180°剝離強度為0.1 N/inch以上且0.3 N/inch以下。 藉由黏著帶為上述範圍之180°剝離強度,可利用充分之黏著力保護被接著體,並且可於使用後容易地剝離。又,由於可獲得半導體晶片與黏著帶間之充分之密接性,故而可抑制凸塊之變形。就提高與被接著體之黏著力而使黏著帶更難剝離之觀點而言,上述180°剝離強度較佳為0.11 N/inch以上,更佳為0.13 N/inch以上,進而較佳為0.15 N/inch以上。又,就使用後更容易剝離,抑制糊劑殘留之觀點而言,上述180°剝離強度更佳為0.25 N/inch以下,進而較佳為0.2 N/inch以下。上述180°剝離強度可藉由黏著劑層之種類、所添加之填料、無機填充劑、微粒子成分或胺酯化合物、具有矽酮或氟化合物等脫模性成分之添加劑等之含量進行調節。 再者,更具體而言,上述180°剝離強度可藉由以下之方法進行測定。
將黏著帶之黏著劑層A側之脫模膜剝離,將8英吋、厚度0.75 mm、表面粗糙度<0.1 μm之單晶矽晶圓置於黏著帶之黏著劑層A,利用2 kg之橡膠輥於矽晶圓上往返滾動一次,藉此使其等貼合。於貼合後在常溫下靜置20分鐘後,將黏著劑層B側之脫模膜剝離,繼而,使用高壓水銀UV照射機,自黏著帶之黏著劑層B側朝向黏著劑層A照射405 nm之紫外線,且以黏著劑層A之基材側相反之側之表面的照射量成為3000 mJ/cm2 之方式進行照射。之後,於200℃進行1小時加熱處理。針對加熱處理後之黏著帶,依據JIS Z0237,以剝離速度300 mm/分鐘進行180°方向之拉伸試驗,測定對於矽晶圓之180°剝離強度。
關於本發明之黏著帶,將上述黏著劑層B貼附於玻璃板,對上述黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線後,藉由SAICAS測定所測定出之距離上述黏著劑層A之表層部10 μm的部分中之水平載重強度為0.06 N/mm以上。 所謂SAICAS法,稱為Surface And Interfacial Cutting Anaylsis System(表面與界面切割分析系統)法,係利用鋒利之切刀自表層部低速切削材料之評估法。藉由使用SAICAS法,可測定於切削黏著劑層之表面時施加於切刀之水平力及垂直力。 藉由黏著劑層A之水平載重強度為上述範圍,黏著劑層之強度提高,自被接著體剝離時之糊劑不易碎裂,因此可抑制糊劑殘留於被接著體。就提高黏著劑層之強度而抑制糊劑殘留之觀點而言,上述水平載重強度較佳為0.07 N/mm以上,更佳為0.075 N/mm以上,進而較佳為0.08 N/mm以上。上述水平載重強度之上限並無特別限定,就抑制黏著劑層變脆之觀點而言,較佳為0.2 N/mm以下。上述水平載重強度可藉由黏著劑之種類、所添加之填料、無機填充劑、微粒子成分或胺酯化合物、具有脫模性成分之添加劑等之含量進行調節。 再者,具體而言,上述水平載重強度可藉由如下之方法進行測定。
將切成3 cm×4 cm且兩面由脫模膜保護之黏著帶之黏著劑層B側的脫模膜剝離,使黏著劑層B與載玻片(S9112,松浪硝子工業公司製造)貼合而獲得測定用樣品。貼合係藉由使2 kg之輥於黏著帶之黏著劑層A側之面上往返滾動1次而進行。繼而,將所獲得之樣品之黏著劑層A側的脫模膜剝離,使用高壓水銀UV照射機,以黏著劑層A之基材側相反之側之表面的照度成為3000 mJ/cm2 之方式自黏著劑層A側照射405 nm之紫外光。之後,使用表面、界面物性解析裝置(SAICAS DN-20,Daipla-Wintes公司製造),於25℃、50%RH、紫外光截止之條件下測定黏著帶之黏著劑層A之水平力及垂直力。切刀使用單晶金剛石製之寬度1 mm、傾角40°、餘隙角10°之刀,切削條件設為恆定速度模式下水平方向5 μm/秒、垂直方向0.5 μm/秒。將水平載重為0.002 N以上之點設為切刀接觸到黏著劑層A表面之點,之後於垂直方向上10 μm之深度範圍測定水平載重強度。
構成上述黏著劑層A之黏著劑成分,若滿足上述晶片剪切強度、180°剝離強度及水平載重強度之範圍,則並無特別限定,就容易滿足該等之範圍而言,較佳為於分子內具有自由基聚合性不飽和鍵之黏著劑成分。構成上述黏著劑層A之黏著劑成分更佳包含於分子內具有自由基聚合性不飽和鍵之(甲基)丙烯酸烷基酯系聚合性聚合物。 上述聚合性聚合物例如可藉由如下方式獲得:預先合成於分子內具有官能基之(甲基)丙烯酸系聚合物(以下,稱為含官能基之(甲基)丙烯酸系聚合物),使其與於分子內具有與上述官能基反應之官能基及自由基聚合性不飽和鍵之化合物(以下,稱為含官能基之不飽和化合物)反應。
上述含官能基之(甲基)丙烯酸系聚合物可藉由如下方式獲得:利用常規方法,使烷基之碳數通常為2~18之範圍之丙烯酸烷基酯及/或甲基丙烯酸烷基酯、含官能基之單體、及進而視需要可與該等共聚之其他改質用單體共聚。上述含官能基之(甲基)丙烯酸系聚合物之重量平均分子量通常為20萬~200萬左右。 再者,於本說明書中,重量平均分子量通常可藉由GPC法決定,例如可於管柱溫度40℃使用THF作為溶出液,使用Waters公司製造之HSPgel HR MB-M 6.0×150 mm作為管柱,根據聚苯乙烯標準進行決定。
作為上述含官能基之單體,例如可列舉含羧基之單體、含羥基之單體、含環氧基之單體、含異氰酸基之單體、含胺基之單體等。作為上述含羧基之單體,可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸等。作為上述含羥基之單體,可列舉丙烯酸羥基乙酯、甲基丙烯酸羥基乙酯等。作為上述含環氧基之單體,可列舉丙烯酸環氧丙基酯、甲基丙烯酸環氧丙基酯等。作為上述含異氰酸基之單體,可列舉丙烯酸異氰酸基乙酯、甲基丙烯酸異氰酸基乙酯等。作為上述含胺基之單體,可列舉丙烯酸胺基乙酯、甲基丙烯酸胺基乙酯等。
作為上述可共聚之其他改質用單體,例如可列舉乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯等一般用於(甲基)丙烯酸系聚合物之各種單體。
作為與上述含官能基之(甲基)丙烯酸系聚合物反應的含官能基之不飽和化合物,可根據上述含官能基之(甲基)丙烯酸系聚合物之官能基,使用與上述含官能基之單體相同者。例如,於上述含官能基之(甲基)丙烯酸系聚合物之官能基為羧基之情形時,使用含環氧基之單體或含異氰酸基之單體。於該官能基為羥基之情形時,使用含異氰酸基之單體。於該官能基為環氧基之情形時,使用含羧基之單體或丙烯醯胺等含醯胺基之單體。於該官能基為胺基之情形時,使用含環氧基之單體。
構成上述黏著劑層A之黏著劑成分,較佳為於將羥值及酸值分別設為XmgKOH/mg、YmgKOH/mg時,X+Y≧10。 藉由上述黏著劑成分之羥值及酸值滿足上述關係式,黏著劑成分之凝聚力提高,黏著劑層A更不易斷裂,因此即便為施加了熱及載重之情形時,亦可使黏著帶不易剝離。又,藉由滿足上述關係式,亦可容易地滿足上述水平載重及晶片剪切強度。就進而使黏著帶不易剝離之觀點、以及控制上述水平載重及晶片剪切強度之觀點而言,上述X+Y更佳為30以上,進而較佳為50以上。上述X+Y之上限並無特別限定,就抑制因黏著劑層之極性提高而產生接著增強從而導致之糊劑殘留的觀點而言,較佳為70以下,更佳為65以下。再者,上述羥值及酸值例如可藉由上述含官能基之單體之量進行調節。
構成上述黏著劑層A之黏著劑成分,較佳為自由基聚合性不飽和鍵之量為0.2 meq/g以上且2 meq/g以下。 藉由黏著劑成分之自由基聚合性不飽和鍵之量為上述範圍,可容易地滿足上述晶片剪切強度、180°剝離強度及水平載重強度之範圍。就更容易地滿足上述晶片剪切強度、180°剝離強度及水平載重強度之範圍之觀點而言,上述自由基聚合性不飽和鍵之量更佳為0.3 meq/g以上,進而較佳為0.5 meq/g以上,且較佳為1.5 meq/g以下,進而較佳為1 meq/g以下。上述自由基聚合性不飽和鍵之量,例如可藉由上述含官能基之不飽和化合物之量進行調節。
上述黏著劑成分之羥值、酸值可藉由依據JIS K0070,進行黏著劑成分之溶液之滴定試驗而測定。關於不飽和鍵量,可藉由將根據JIS K0070計算出之碘值之值除以碘之原子量126.9,以meq/g之形式計算出。
上述黏著劑層A較佳含有聚合起始劑。 將上述聚合性聚合物及聚合起始劑用於上述黏著劑層A,使上述黏著劑層A硬化,藉此可容易地滿足上述晶片剪切強度、180°剝離強度及水平載重強度之範圍。作為上述聚合起始劑,可列舉光聚合起始劑、熱聚合起始劑等。其中,就可容易地進行硬化,且對於被接著體之損害亦較小而言,較佳為光聚合起始劑。
上述光聚合起始劑,例如可列舉藉由照射200~410 nm波長之紫外線而活化者。作為此種光聚合起始劑,例如可列舉苯乙酮衍生物化合物、安息香醚系化合物、縮酮衍生物化合物、氧化膦衍生物化合物、雙(η5-環戊二烯基)二茂鈦衍生物化合物、二苯甲酮、米其勒酮、氯9-氧硫𠮿
Figure 109109607-0000-3
、十二烷基9-氧硫𠮿
Figure 109109607-0000-3
、二甲基9-氧硫𠮿
Figure 109109607-0000-3
、二乙基9-氧硫𠮿
Figure 109109607-0000-3
、α-羥基環己基苯基酮、2-羥基甲基苯基丙烷等。作為上述苯乙酮衍生物化合物,可列舉甲氧基苯乙酮等。作為上述安息香醚系化合物,可列舉安息香丙醚、安息香異丁醚等。作為上述縮酮衍生物化合物,可列舉二苯乙二酮二甲基縮酮、苯乙酮二乙基縮酮等。該等光聚合起始劑可單獨使用,亦可併用2種以上。
作為上述熱聚合起始劑,可列舉藉由熱而分解,並產生使聚合硬化開始之活性自由基者。具體而言,例如可列舉雙異苯丙基過氧化物、二第三丁基過氧化物、過氧苯甲酸第三丁酯、第三丁基氫過氧化物、過氧化苯甲醯、異丙苯氫過氧化物、氫過氧化二異丙基苯、氫過氧化對薄荷烷等。 於該等熱聚合起始劑中,作為市售者,並無特別限定,例如宜為PERBUTYL D、PERBUTYL H、PERBUTYL P、PERMENTA H(以上均為日油公司製造)等。該等熱聚合起始劑可單獨使用,亦可併用2種以上。
上述黏著劑層A亦可含有自由基聚合性之多官能低聚物或單體。 藉由上述黏著劑層A含有自由基聚合性之多官能低聚物或單體,紫外線硬化性提高。上述多官能低聚物或單體較佳為重量平均分子量為1萬以下者,更佳為其重量平均分子量為5000以下,且分子內之自由基聚合性不飽和鍵之數量為2~20個者,以高效率地實現由照射紫外線所產生之黏著劑層之三維網狀化。
上述多官能低聚物或單體,例如可列舉三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯、二新戊四醇單羥基五丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯或同上述之甲基丙烯酸酯類等。此外,可列舉1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、市售之寡酯丙烯酸酯、同上述之甲基丙烯酸酯類等。該等多官能低聚物或單體可單獨使用,亦可併用2種以上。
上述黏著劑層A較佳含有交聯劑。 藉由上述黏著劑層A含有交聯劑,可提高上述黏著劑成分之凝聚力。作為上述交聯劑,例如可列舉異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑等。其中,就可進一步提高剝離性能而言,較佳為異氰酸酯系交聯劑。
上述交聯劑之含量並無特別限定,相對於黏著劑成分100重量份,較佳之下限為0.01重量份,更佳之下限為0.1重量份,且較佳之上限為10重量份,更佳之上限為5重量份。藉由上述交聯劑之含量為上述範圍,可使黏著劑成分適度地交聯,維持高黏著力並進一步提高黏著劑成分之凝聚力。
上述黏著劑層A較佳含有脫模性成分,更佳含有具有可與上述黏著劑成分交聯之官能基的矽酮或氟化合物(以下,亦僅稱為矽酮或氟化合物)作為脫模性成分。 藉由上述黏著劑層A含有矽酮或氟化合物,而於黏著劑層A與被接著體之界面滲出矽酮或氟化合物,因此可於處理結束後容易且無糊劑殘留地將黏著帶剝離。又,藉由上述矽酮或氟化合物具有可與上述黏著劑成分交聯之官能基,矽酮或氟化合物與黏著劑成分發生化學反應或經由交聯劑等被取入至黏著劑成分中,因此可抑制由矽酮或氟化合物附著於被接著體所產生之污染。 上述矽酮或氟化合物中之可交聯之官能價例如為2~6價,較佳為2~4價,更佳為2價。 可與上述黏著劑成分交聯之官能基,可根據黏著劑成分所含之官能基適宜決定,例如於黏著劑成分含有(甲基)丙烯酸烷基酯系聚合性聚合物之情形時,選擇可與(甲基)丙烯醯基(acryl group)交聯之官能基。上述可與(甲基)丙烯醯基交聯之官能基為具有不飽和雙鍵之官能基,具體而言,例如選擇含有乙烯基、(甲基)丙烯醯基、烯丙基、馬來亞醯胺基等之矽酮或氟化合物。作為可與上述黏著劑成分交聯之官能基,除了上述可與(甲基)丙烯醯基交聯之官能基以外,例如亦可列舉羥基、羧基、環氧基等。其中,於上述黏著劑層A為硬化型之情形時,就於進行硬化反應的同時,矽酮或氟化合物與黏著劑成分發生化學反應而被取入至黏著劑成分中而言,較佳為具有不飽和雙鍵之官能基。 作為上述矽酮或氟化合物,例如可列舉矽酮二丙烯酸酯、氟丙烯酸酯等。
關於上述黏著劑層A中之上述矽酮或氟化合物之含量,較佳之下限為2重量%,更佳之下限為5重量%,進而較佳之下限為10重量%,且較佳之上限為40重量%,更佳之上限為35重量%,進而較佳之上限為30重量%。 藉由上述矽酮或氟化合物之含量為上述範圍,可進一步無糊劑殘留地將被接著體剝離。
上述黏著劑層A較佳含有具有可與上述黏著劑成分交聯之官能基的胺酯化合物(以下,亦僅稱為胺酯化合物)。藉由上述黏著劑層A含有胺酯化合物,可使黏著帶之柔軟性提高,從而使所獲得之黏著帶不易碎裂。又,藉由胺酯化合物具有可與上述黏著劑成分交聯之官能基,胺酯化合物與黏著劑成分發生化學反應或經由交聯劑等被取入至黏著劑成分中,因此可抑制由胺酯化合物附著於被接著體所產生之污染。作為可與上述黏著劑成分交聯之官能基,可列舉和具有可與上述黏著劑成分交聯之官能基的矽酮或氟化合物相同者。作為上述胺酯化合物,例如可列舉胺酯丙烯酸酯。
關於上述黏著劑層A中之上述胺酯化合物之含量,較佳之上限為20重量%,更佳之上限為15重量%,進而較佳之上限為10重量%。藉由上述胺酯化合物之含量為上述範圍,可製成耐熱性及糊劑殘留抑制性能更為優異之黏著帶。上述胺酯化合物之含量之下限並無特別限定,就使黏著帶更不易碎裂且抑制糊劑殘留之觀點而言,較佳為1重量%。
上述黏著劑層A亦可含有發煙二氧化矽(fumed silica)等無機填料、塑化劑、樹脂、界面活性劑、蠟、微粒子填充劑等公知之添加劑。上述添加劑可單獨使用,亦可組合使用2種以上。
於上述黏著劑層A含有無機填料(發煙二氧化矽等)之情形時,就易將水平載重調整至上述範圍內之觀點而言,其含量相對於黏著劑成分100重量%,較佳為3重量%以上,更佳為12重量%以上,且較佳為24重量%以下,更佳為18重量%以下。
上述黏著劑層A較佳為3000 mJ/cm2 之紫外線照射後之23℃的拉伸強度為1.0 MPa以上。 藉由上述黏著劑層A之紫外線照射後之拉伸強度為上述範圍,可使所獲得之黏著帶更不易碎裂,又,可進一步抑制糊劑殘留之產生。進而,可將上述水平載重控制於上述範圍。就使黏著帶更不易碎裂且抑制糊劑殘留之觀點而言,上述拉伸強度更佳為1.2 MPa以上,進而較佳為1.5 MPa以上。上述拉伸強度之上限並無特別限定,就黏著力之觀點而言,較佳為6 MPa以下。
再者,上述拉伸強度可藉由依據JIS K 7161之方法進行測定。 具體而言,例如使用高分子計器公司製造之沖切刀「拉伸1號型啞鈴狀」等,以長邊與製造時之行進方向一致之方式將上述黏著劑層A沖切成為啞鈴狀,從而製作試片。針對所獲得之試片,例如使用島津製作所公司製造之「Autograph AGS-X」等,以拉伸速度100 mm/min進行測定,並使試片斷裂。根據斷裂點處之強度計算出拉伸強度。
上述黏著劑層A較佳為3000 mJ/cm2 之紫外線照射後之260℃之拉伸彈性模數為1.0×106 Pa以上。 藉由上述黏著劑層A之紫外線照射後之拉伸彈性模數為上述範圍,所獲得之黏著帶對載重之耐久性提高,可使被接著體更不易損傷,進而易將上述水平載重及晶片剪切強度控制於上述範圍內。就使被接著體更不易損傷之觀點而言,上述拉伸彈性模數更佳為5×106 Pa以上,進而較佳為1×107 Pa以上。上述拉伸彈性模數之上限並無特別限定,就黏著力之觀點而言,較佳為30×106 Pa以下。
再者,上述拉伸彈性模數可藉由以下之方法進行測定。 針對黏著劑層A之單層樣品,以長邊與製造時之行進方向一致之方式使用沖切刀進行沖切,藉此製作5 mm×35 mm之試片。將所獲得之試片浸漬於液態氮而冷卻至-50℃,之後,使用黏彈性譜儀(例如DVA-200,IT Meter and Control公司製造等),於定速升溫拉伸模式、升溫速度10℃/分鐘、頻率10 Hz之條件下升溫至300℃,測定儲存彈性模數。根據所獲得之儲存彈性模數之結果,將260℃之儲存彈性模數作為上述拉伸彈性模數。
上述黏著劑層A之厚度並無特別限定,下限較佳為1 μm,上限較佳為200 μm。若上述黏著劑層A之厚度為上述範圍,則可藉由充分之黏著力保護被接著體,進而亦可抑制剝離時之糊劑殘留。上述黏著劑層A之厚度更佳之下限為10 μm,更佳之上限為100 μm。
關於上述黏著劑層B,若上述黏著劑層A可滿足上述晶片剪切強度及180°剝離強度之範圍,則並無特別限定,可與上述黏著劑層A相同,亦可不同。又,上述黏著劑層B可為硬化型,亦可為非硬化型。作為構成上述黏著劑層B之黏著劑,例如可列舉橡膠系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、乙烯基烷基醚系黏著劑、矽酮系黏著劑、聚酯系黏著劑、聚醯胺系黏著劑、胺酯系黏著劑、苯乙烯-二烯嵌段共聚物系黏著劑等。又,上述黏著劑成分之構造並無特別限定,可為無規共聚物,亦可為嵌段共聚物。
關於上述黏著劑層B,就上述黏著劑層A易滿足上述晶片剪切強度及180°剝離強度之範圍而言,較佳為405 nm之紫外線透射率為1%以上。上述紫外線透射率更佳為10%以上,進而較佳為15%以上,尤佳為50%以上。藉由上述紫外線透射率為該等下限以上,即便不使用光敏劑,於上述黏著劑層A為紫外線硬化型之情形時,亦可使上述黏著劑層A充分地硬化。上述紫外線透射率之上限並無特別限定,愈高愈佳,通常為100%以下。
上述黏著劑層B之厚度並無特別限定,較佳為較佳之下限為5 μm,更佳之下限為10 μm,且較佳之上限為100 μm,更佳之上限為60 μm。若上黏著劑層B之厚度為上述範圍,則可藉由充分之黏著力與支持體等進行接著,從而將被接著體確實地固定。
關於構成上述基材膜之材料,若上述黏著劑層A可滿足上述晶片剪切強度及180°剝離強度之範圍,則並無特別限定,可為有機材料,亦可為無機材料,但較佳為具有耐熱性之材料。作為耐熱性之有機材料,例如可列舉:聚對酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚縮醛、聚醯胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚對酞酸丁二酯、超高分子量聚乙烯、間規聚苯乙烯、聚芳酯、聚碸、聚醚碸、聚伸苯硫、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、氟樹脂、液晶聚合物等。其中,就耐熱性優異而言,較佳為聚萘二甲酸乙二酯。又,作為耐熱性之無機材料,可列舉薄板玻璃等。
關於上述基材膜,就上述黏著劑層A易滿足上述晶片剪切強度及180°剝離強度之範圍而言,較佳為405 nm之紫外線透射率為1%以上。上述紫外線透射率更佳為10%以上,進而較佳為15%以上,尤佳為50%以上。藉由上述紫外線透射率為該等下限以上,即便不使用光敏劑,於上述黏著劑層A為紫外線硬化型之情形時,亦可使上述黏著劑層A充分地硬化。上述紫外線透射率之上限並無特別限定,愈高愈佳,通常為100%以下。
上述基材膜之形狀並無特別限定,例如可列舉片狀、具有網狀構造之片狀、開孔之片狀等。又,上述基材亦可為經實施噴砂處理或表面電暈處理等提高與黏著劑之密接力之處理、或者濺鍍膜形成或導電膜蒸鍍等賦予導電性之處理等之基材。
上述基材膜之厚度並無特別限定,較佳之下限為5 μm,較佳之上限為100 μm。若上述基材膜之厚度為該範圍內,則可製成具有適度之塑性,且處理性優異之黏著帶。上述基材膜之厚度更佳之下限為10 μm,更佳之上限為50 μm。
本發明之黏著帶亦可於上述基材膜與上述黏著劑層A之間、或上述基材膜與上述黏著劑層B之間具有錨固層。 若於上述基材膜與上述黏著劑層之間具有錨固層,則於上述黏著劑層含有矽酮或氟化合物之情形時,可抑制矽酮或氟化合物滲出於基材膜側而導致黏著劑層自基材膜剝離。
作為上述錨固層,例如可列舉丙烯酸系黏著劑、胺酯系黏著劑等。其中,就錨固性能優異而言,較佳為丙烯酸系黏著劑。
上述錨固層亦可視需要含有無機填充劑、熱穩定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、塑化劑、樹脂、界面活性劑、蠟等公知之添加劑。該等添加劑可單獨使用,亦可組合多種使用。
上述錨固層之厚度並無特別限定,較佳之下限為1 μm,較佳之上限為30 μm。若上述錨固層之厚度為該範圍內,則可進一步提高上述錨固層側之黏著劑層與基材膜之錨固力。就進一步提高上述錨固層側之黏著劑層與基材膜之錨固力的觀點而言,上述錨固層之厚度更佳之下限為3 μm,更佳之上限為10 μm。
關於本發明之黏著帶,就上述黏著劑層A易滿足上述晶片剪切強度及180°剝離強度之範圍而言,405 nm之紫外線透射率較佳為1%以上。上述紫外線透射率更佳為10%以上,進而較佳為15%以上。藉由上述紫外線透射率為該等下限以上,即便不使用光敏劑,於上述黏著劑層A為紫外線硬化型之情形時,亦可使上述黏著劑層A充分地硬化。上述紫外線透射率之上限並無特別限定,愈高愈佳,通常為100%以下。 再者,紫外線透射率可使用分光光度計(U-3900,日立製作所公司製造、或其等效產品)進行測定。
製造本發明之黏著帶之方法並無特別限定,可使用以往公知之方法。例如可藉由如下方法進行製造:將含有黏著劑成分、矽酮或氟化合物、胺酯化合物等之溶液塗佈於經實施脫模處理之膜上,使其乾燥而形成黏著劑層A,並利用相同之方法於另一個經實施脫模處理之膜上形成黏著劑層B,之後分別使黏著劑層A及黏著劑層B貼合於基材膜之兩面。
本發明之黏著帶之用途並無特別限定,可尤佳地用作具有伴隨著高溫及載重之製造步驟之電子基板或半導體晶片、顯示材用面板零件等電子零件之製造時的保護帶。 又,用以製造此種電子零件之本發明之黏著帶亦為本發明之一。尤其是,本發明之黏著帶可較佳地用於含有於280℃短時間(例如90秒以下,典型地為1~20秒)地加熱之熱壓接合步驟等之電子零件的製造。 作為可使用本發明之黏著帶的半導體元件製造方法,更具體而言,例如可列舉一種半導體元件之製造方法,其具有經由本發明之黏著帶將晶圓固定於支持體上之步驟及藉由熱壓接合將半導體晶片積層於該晶圓上之步驟。又,此種半導體元件之製造方法亦為本發明之一。
於上述固定晶圓之步驟中,經由本發明之黏著帶將晶圓固定於支持體上之方法並無特別限定,較佳為使上述黏著劑層A與矽晶圓等晶圓貼合,並使另一上述黏著劑層B與玻璃等支持體貼合之方法。
於上述藉由熱壓接合而積層半導體晶片之步驟中,可重複進行熱壓接合,亦可重複進行於280℃短時間(例如90秒以下,典型地為1~20秒)地加熱之熱壓接合等,從而積層多個半導體晶片。
於本發明之半導體元件製造方法中,於上述固定晶圓之步驟後,亦可於進行了其他步驟後再進行上述藉由熱壓接合而積層半導體晶片之步驟。作為上述其他步驟,例如可列舉藉由背面研磨而將晶圓薄化之步驟、晶圓級之模塑步驟等。於本發明之半導體元件製造方法中,進而可於上述藉由熱壓接合而積層半導體晶片之步驟後,進行自上述支持體或者自上述晶圓,或自兩者剝離黏著帶之步驟。
上述支持體並無特別限定,例如可列舉玻璃、聚醯亞胺膜、玻璃環氧基板等。 [發明之效果]
若根據本發明,可提供一種黏著帶,該黏著帶即便在用於伴隨著高溫及載重之步驟之情形時,亦不會自被接著體剝離,且於剝離時可容易地進行剝離,進而亦可抑制銲點凸塊之變形。又,若根據本發明,可提供一種使用該黏著帶之半導體元件之製造方法。
以下,列舉實施例,進一步詳細說明本發明之態樣,但本發明並不限於該等實施例。
(黏著劑成分A之合成) 準備具備溫度計、攪拌機、冷卻管之反應器。向該反應器內添加作為(甲基)丙烯酸烷基酯之丙烯酸2-乙基己酯94重量份、作為含官能基之單體之甲基丙烯酸羥基乙酯6重量份、月桂硫醇0.01重量份、及乙酸乙酯80重量份後,對反應器進行加熱而開始回流。繼而,向上述反應器內添加1,1-雙(第三己基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷0.01重量份作為聚合起始劑,於回流下開始聚合。其次,於自聚合開始起1小時後及2小時後,亦各添加0.01重量份之1,1-雙(第三己基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷,進而,於自聚合開始起4小時後,添加0.05重量份之過氧三甲基乙酸第三己酯,使聚合反應繼續。然後,於自聚合開始起8小時後,獲得固形物成分55重量%、重量平均分子量60萬之含官能基之(甲基)丙烯酸系聚合物之乙酸乙酯溶液。 相對於所獲得之含有含官能基之(甲基)丙烯酸系聚合物之乙酸乙酯溶液的樹脂固形物成分100重量份,添加作為含官能基之不飽和化合物之甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯3.5重量份並使其反應,獲得黏著劑成分A。
(黏著劑成分B~K之合成) 將組成設為如表1所記載,除此以外,以與黏著劑成分A相同之方式獲得黏著劑成分B~K。
(黏著劑成分A~K之酸值+羥值之測定) 依據JIS K0070進行黏著劑成分之溶液之滴定試驗,藉此測定黏著劑成分之羥值及酸值,並計算出酸值+羥值。
[表1]
黏著劑成分 A B C D E F G H I J K
組成 (重量份) 丙烯酸2-乙基己酯 94 94 98 97 98 94 94 99 94 80 99
甲基丙烯酸 羥基乙酯 6 6 2 3 2 6 6 1 6 10 1
丙烯酸 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0
甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯 3.5 5 1 1.5 2 0.5 2 0 0 0 1
甲基丙烯酸環氧丙基酯 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0
酸值+羥值 (mgKOH/mg) 63 63 11 31 11 63 63 11 63 75 7
(實施例1) 相對於所獲得之黏著劑成分A之乙酸乙酯溶液的樹脂固形物成分100重量份,混合填料3重量份、胺酯化合物10重量份、脫模劑20重量份、光聚合起始劑1重量份、交聯劑0.2重量份,獲得構成黏著劑層A之黏著劑之乙酸乙酯溶液。 又,相對於所獲得之黏著劑成分A之樹脂固形物成分100重量份,混合填料3重量份、胺酯化合物20重量份、脫模劑10重量份、光聚合起始劑1重量份、交聯劑1.0重量份,獲得構成黏著劑層B之黏著劑之乙酸乙酯溶液。 利用刮刀,以乾燥皮膜之厚度成為100 μm之方式,將構成黏著劑層A之黏著劑之乙酸乙酯溶液塗佈於表面經實施脫模處理之聚對酞酸乙二酯膜之脫模處理面上,並使其於110℃加熱乾燥5分鐘,獲得黏著劑層A。 另一方面,利用刮刀,以乾燥皮膜之厚度成為20 μm之方式,將構成黏著劑層B之黏著劑之乙酸乙酯溶液塗佈於另一表面經實施脫模處理之聚對酞酸乙二酯膜之脫模處理面上,並使其於110℃加熱乾燥5分鐘,獲得黏著劑層B。 作為基材,準備兩面經實施電暈處理之50 μm之聚萘二甲酸乙二酯(PEN)膜,並分別使黏著劑層A及黏著劑層B貼合於PEN膜之兩面,獲得黏著帶。再者,填料、胺酯化合物、脫模劑、光聚合起始劑使用以下產品。 填料:REOLOSIL MT-10,德山公司製造 胺酯化合物:胺酯丙烯酸酯,UN-5500,根上工業公司製造 脫模劑:矽酮二丙烯酸酯,EBECRYL 350,大賽璐湛新公司製造 光聚合起始劑:Esacure One,Nihon SiberHegner公司製造 交聯劑:異氰酸酯系交聯劑,Coronate L,日本聚氨酯工業公司製造
(實施例2~16、比較例1~10) 將黏著劑層A之組成設為如表2、3所示,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得黏著帶。再者,關於實施例10、比較例8、9,使用以下產品作為脫模劑。 脫模劑:矽丙烯酸酯,RAD2250,Evonik Japan公司製造 又,關於實施例16,使用以下產品作為脫模劑。 脫模劑:矽酮改質丙烯酸聚合物,8BS-9000,大成精細化工公司製造
<物性> 針對實施例及比較例中獲得之黏著帶,進行了以下之測定。將結果示於表2、3。
(晶片剪切強度之測定) 將切成3 cm×4 cm且兩面由脫模膜保護之黏著帶之黏著劑層B側的脫模膜剝離,使黏著劑層B與載玻片(S9112,松浪硝子工業公司製造)貼合。將該黏著帶與玻璃之積層體之黏著劑層A側的脫模膜剝離,將3 mm×3 mm、3 mm厚且表面粗糙度<0.1 μm之單晶矽晶圓晶片置於黏著帶之黏著劑層A,於載置台溫度20℃、壓接頭溫度20℃、接合壓力3 N進行接合。繼而,使用高壓水銀UV照射機,自黏著帶之黏著劑層B側朝向黏著劑層A照射405 nm之紫外線,且以黏著劑層A之基材側相反之側之表面的照射量成為3000 mJ/cm2 之方式進行照射。之後,於240℃進行10分鐘加熱處理。於加熱處理後,使矽晶圓晶片於室溫下放置冷卻,使用黏結強度試驗機(4000PXY,Nordson-Advanced-Technology公司製造,萬能型),於25℃、50%RH下向矽晶圓晶片之整個側面施加相對於晶片之側面垂直方向之力,測定使矽晶圓晶片移動時之最大載重,將其設為晶片剪切強度。
(180°剝離強度之測定) 將黏著帶之黏著劑層A側之脫模膜剝離,將8英吋、厚度0.75 mm、表面粗糙度<0.1 μm之單晶矽晶圓置於黏著帶之黏著劑層A,利用2 kg之橡膠輥於矽晶圓上往返滾動一次,藉此使其等貼合。於貼合後在常溫靜置20分鐘,之後將黏著劑層B側之脫模膜剝離,繼而,使用高壓水銀UV照射機,自黏著帶之黏著劑層B側向黏著劑層A照射405 nm之紫外線,且以黏著劑層A之基材側相反之側之表面的照射量成為3000 mJ/cm2 之方式進行照射。之後,於200℃進行1小時加熱處理。針對加熱處理後之黏著帶,依據JIS Z0237,以剝離速度300 mm/分鐘進行180°方向之拉伸試驗,測定對於矽晶圓之180°剝離強度。
(水平載重強度之測定) 將切成3 cm×4 cm且兩面由脫模膜保護之黏著帶之黏著劑層B側的脫模膜剝離,使黏著劑層B與載玻片(S9112,松浪硝子工業公司製造)貼合,獲得測定用樣品。貼合係藉由使2 kg之輥於黏著帶之黏著劑層A側之面上往返滾動一次而進行。繼而,將所獲得之樣品之黏著劑層A側之脫模膜剝離,使用高壓水銀UV照射機,以黏著劑層A之基材側相反之側之表面的照度成為3000 mJ/cm2 之方式自黏著劑層A側照射405 nm之紫外光。之後,使用表面、界面物性解析裝置(SAICAS DN-20,Daipla-Wintes公司製造),於25℃、50%RH、紫外光截止之條件下測定黏著帶之黏著劑層A之水平力及垂直力。切刀使用單晶金剛石製之寬度1 mm、傾角40°、餘隙角10°之刀,切削條件設為恆定速度模式下水平方向5 μm/秒、垂直方向0.5 μm/秒。將水平載重為0.002 N以上之點設為切刀接觸到黏著劑層A表面之點,之後於垂直方向上10 μm之深度範圍測定水平載重強度。
(拉伸強度之測定) 藉由上述方法製作僅由黏著劑層A所構成之測定用樣品。繼而,使用高分子計器公司製造之沖切刀「拉伸1號型啞鈴狀」,以長邊與製造時之行進方向一致之方式將上述黏著劑層A沖切成為啞鈴狀,從而製作試片。針對所獲得之試片,使用島津製作所公司製造之「Autograph AGS-X」,以拉伸速度100 mm/min進行測定,並使試片斷裂。根據斷裂時之強度計算出拉伸強度。
(拉伸彈性模數之測定) 藉由上述方法僅製作黏著劑層A,針對所獲得之黏著劑層A,使用高壓水銀紫外線照射機,以照度成為3000 mJ/cm2 之方式照射405 nm之紫外線,獲得紫外線硬化後之黏著劑層A之單層樣品。繼而,以長邊與製造時之行進方向一致之方式使用沖切刀進行沖切,藉此製作5 mm×35 mm之試片。將所獲得之試片浸漬於液態氮而冷卻至-50℃,之後,使用黏彈性譜儀(DVΑ-200,IT Meter and Control公司製造),於定速升溫拉伸模式、升溫速度10℃/分鐘、頻率10 Hz之條件下升溫至300℃,測定儲存彈性模數。測定此時之260℃之儲存彈性模數(E')之值。
(紫外線透射率之測定) 使用分光光度計(U-3900,日立製作所公司製造),測定黏著帶之紫外線透射率。更具體而言,於800~200 nm之區域中以掃描速度300 nm/min、狹縫間隔4 nm進行測定,從而測定405 nm之透射率。
<評估> 針對實施例及比較例中獲得之黏著帶,藉由以下之方法進行評估。將結果示於表2、3。
(積層步驟之評估) 將切斷成直徑20 cm之圓形之黏著帶的黏著劑A層側貼附於直徑20 cm、50 μm厚、表面粗糙度<0.1 μm之矽晶圓。繼而,將黏著帶之黏著劑B層側貼附於直徑20 cm、厚度0.6 mm之玻璃晶圓(Tempax,SCHOTT公司製造)。於貼附後,於藉由濾波器截止365 nm以下之波長之狀態下,以對黏著劑層A之照射量成為3000 mJ/cm2 之方式自玻璃晶圓面側照射405 nm之波長之紫外光,使黏著劑層A、B交聯、硬化。將所獲得之矽晶圓/黏著帶/玻璃晶圓之積層體於設定為200℃之烘箱中使玻璃面為下方而靜置1小時,從而進行加熱處理。使用倒裝晶片接合器(FC6000、芝浦機械電子裝置公司製造),將50 μm厚之晶圓積層於加熱處理後恢復至常溫之樣品。具體而言,以矽晶圓面成為上方之方式使其吸附於設定為80℃之SUS載置台上,使用壓接頭尺寸10 mm×10 mm之陶瓷工具,積層9.8 mm×9.8 mm、50 μm厚、表面粗糙度<0.1 μm且附帶25 μm厚之接合膜之單晶矽薄晶圓晶片。將積層時之壓接頭之溫度設為310℃,將壓力設為300 N,將積層時間設為90秒。 於進行上述積層步驟時,將可積層8段上述薄晶圓晶片之情形設為「◎」,將可積層1段,但於第2段以後於矽晶圓與黏著帶之間產生剝離之情形設為「〇」,將1段亦無法積層之情形設為「×」,以此對積層步驟進行評估。
(剝離性之評估) 將黏著帶之黏著劑層A側之面貼附於附凸塊之晶圓(凸塊直徑
Figure 02_image001
=20 μm,凸塊間距離30 μm,凸塊高度45 μm)而獲得積層體。繼而,將黏著帶之黏著劑層B側貼附於直徑20 cm、厚度0.6 mm之玻璃晶圓(Tempax,SCHOTT公司製造)。於貼附後,於藉由濾波器截止365 nm以下之波長之狀態下,以對黏著劑層A之照射量成為3000 mJ/cm2 之方式自玻璃晶圓面側照射405 nm之波長之紫外光,使黏著劑層A交聯、硬化。將所獲得之矽晶圓/黏著帶/玻璃晶圓之積層體於設定為200℃之烘箱中使玻璃面為下方而靜置1小時,進行加熱處理。於積層體放置冷卻後,自晶圓剝離黏著帶。藉由光學顯微鏡對剝離後之晶圓進行觀察,將500 μm見方之範圍內存在之凸塊中糊劑殘留之凸塊為5%以下之情形設為「◎」,將多於5%且為20%以下之情形設為「〇」,將多於20%且為50%以下之情形設為「Δ」,將多於50%之情形設為「×」,以此評估剝離性。
(凸塊之變形性之評估) 將黏著帶之黏著劑層A側之面貼附於附凸塊之晶圓(凸塊直徑
Figure 02_image001
=20 μm,凸塊間距離30 μm,凸塊高度45 μm)而獲得積層體。繼而,將黏著帶之黏著劑層B側貼附於直徑20 cm、厚度0.6 mm之玻璃晶圓(Tempax,SCHOTT公司製造)。於貼附後,於藉由濾波器截止365 nm以下之波長之狀態下,以對黏著劑層A之照射量成為3000 mJ/cm2 之方式自玻璃晶圓面側照射405 nm之波長之紫外光,使黏著劑層A交聯、硬化。將所獲得之矽晶圓/黏著帶/玻璃晶圓之積層體於設定為200℃之烘箱中使玻璃面為下方而靜置1小時,進行加熱處理。藉由與上述積層步驟之評估相同之方法、條件將1段薄晶圓晶片積層於加熱處理後之積層體之樣品的附帶凸塊之晶圓上。於積層後將黏著帶剝離,藉由掃描式電子顯微鏡觀察剝離後之附凸塊之晶圓。此時,將500 μm見方之範圍內存在之凸塊中相比於初始狀態形狀發生變化之凸塊為5%以下之情形設為「◎」,將多於5%且為20%以下之情形設為「〇」,將多於20%且為50%以下之情形設為「Δ」,將多於50%之情形設為「×」,以此評估剝離性。
[表2]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11 實施例12 實施例13 實施例14 實施例15 實施例16
黏著劑層A 黏著劑 成分 種類 A A A A A A B C C A C D E J K A
酸值+羥值 (mgKOH/mg) 63 63 63 63 63 63 63 11 11 63 11 31 11 75 7 63
填料(重量份) 3 12 3 12 3 3 12 12 12 3 3 3 3 10 3 3
胺酯化合物(重量份) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 20 10 10
脫模劑(重量份) 20 20 15 30 10 30 10 10 20 7 10 10 10 10 10 20
物性 晶片剪切強度(N/9 mm2 4.9 5.1 6.0 4.5 8.2 3.9 3.4 7.8 7.7 3.1 12.9 14.0 6.9 8.5 13.0 9.1
180°剝離強度(N/inch) 0.19 0.21 0.25 0.15 0.29 0.10 0.13 0.12 0.10 0.10 0.12 0.20 0.13 0.30 0.11 0.30
水平載重強度(N/mm) 0.08 0.09 0.09 0.07 0.10 0.08 0.14 0.06 0.06 0.08 0.06 0.07 0.07 0.10 0.06 0.07
拉伸強度(斷裂強度,MPa) 1.5 2.9 1.8 1.6 2.0 1.6 3.1 1.4 1.3 2.0 1.3 1.8 1.5 2.4 1.2 1.7
拉伸彈性模數(×106 Pa) 11 17 12 14 12 9 25 8 8 11 6 18 8 18 6 12
紫外線透射率(%) 18 16 17 20 18 17 20 17 17 20 16 17 20 17 21 22
評估 積層步驟
剝離性 Δ Δ Δ
凸塊之變形性 Δ
[表3]
比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 比較例6 比較例7 比較例8 比較例9 比較例10
黏著劑層A 黏著劑 成分 種類 F B G A A H A A A I
酸值+羥值 (mgKOH/mg) 63 63 63 63 63 11 63 63 63 63
填料(重量份) 3 3 3 12 3 3 3 3 3 3
胺酯化合物(重量份) 10 10 10 0 10 10 10 10 10 10
脫模劑(重量份) 40 40 50 0 5 10 40 2 10 40
物性 晶片剪切強度(N/9 mm2 4.0 0.1 0.2 40.1 5.0 17.0 1.5 12.6 2.8 1.2
180°剝離強度(N/inch) 0.40 0.11 0.15 0.80 0.40 0.29 0.08 0.60 0.08 1.00
水平載重強度(N/mm) 0.04 0.11 0.04 0.12 0.10 <0.01 0.05 0.13 0.07 <0.01
拉伸強度(斷裂強度,MPa) 1.1 2.6 1.0 2.9 2.1 0.4 1.6 2.2 1.8 0.3
拉伸彈性模數(×106 Pa) 6 20 7 21 15 0.3 9 12 10 0.3
紫外線透射率(%) 18 18 17 19 18 20 18 18 19 20
評估 積層步驟 × × × ×
剝離性 × × × × × ×
凸塊之變形性 × × × × × ×
[產業上之可利用性]
若根據本發明,可提供一種黏著帶,該黏著帶即便在用於伴隨著高溫及載重之步驟之情形時亦不會自被接著體剝離,且於剝離時可容易地進行剝離,進而亦可抑制銲點凸塊之變形。又,若根據本發明,可提供一種使用該黏著帶之半導體元件之製造方法。
1:黏著帶 2:晶圓 3:半導體晶片 4:銲點凸塊
[圖1]係表示熱壓接合之情況之示意圖。

Claims (9)

  1. 一種黏著帶,其依序積層有黏著劑層A、基材膜及黏著劑層B; 將該黏著劑層A貼附於矽晶圓晶片,將該黏著劑層B貼附於玻璃板,自黏著帶之該黏著劑層B側之面向該黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線,於240℃加熱處理10分鐘後之對於矽晶圓晶片之晶片剪切強度為3 N/9 mm2 以上; 將該黏著劑層A貼附於矽晶圓,自該黏著劑層B側之面向該黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線,於200℃加熱處理1小時後之對於矽晶圓之180°剝離強度為0.10 N/inch以上0.30 N/inch以下; 將該黏著劑層B貼附於玻璃板,對該黏著劑層A照射3000 mJ/cm2 之紫外線後,藉由SAICAS測定所測定出之距離該黏著劑層A之表層部10 μm的部分中之水平載重強度為0.06 N/mm以上。
  2. 如請求項1之黏著帶,其中,該黏著劑層A於3000 mJ/cm2 之紫外線照射後之23℃的拉伸強度為1.0 MPa以上。
  3. 如請求項1或2之黏著帶,其中,該黏著劑層A於3000 mJ/cm2 之紫外線照射後之260℃之拉伸彈性模數為1.0×106 Pa以上。
  4. 2或3之黏著帶,其中,該黏著劑層A含有黏著劑成分,該黏著劑成分包含於分子內具有自由基聚合性不飽和鍵之(甲基)丙烯酸烷基酯系聚合性聚合物,於將該黏著劑成分之羥值及酸值分別設為XmgKOH/mg、YmgKOH/mg時,X+Y≧10。
  5. 2、3或4之黏著帶,其中,該黏著劑層A含有黏著劑成分,該黏著劑成分包含於分子內具有自由基聚合性不飽和鍵之(甲基)丙烯酸烷基酯系聚合性聚合物,於將該黏著劑成分之羥值及酸值分別設為XmgKOH/mg、YmgKOH/mg時,X+Y≦70。
  6. 2、3、4或5之黏著帶,其中,該黏著劑層A含有該黏著劑成分、聚合起始劑、具有可與該黏著劑成分交聯之官能基的矽酮或氟化合物、及進而具有可與該黏著劑成分交聯之官能基的胺酯化合物。
  7. 2、3、4、5或6之黏著帶,其用以製造電子零件。
  8. 如請求項7之黏著帶,其用於具有熱壓接合步驟之電子零件的製造。
  9. 一種半導體元件之製造方法,具有經由請求項1、2、3、4、5、6、7或8之黏著帶將晶圓固定於支持體上之步驟及藉由熱壓接合將半導體晶片積層於該晶圓上之步驟。
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