TWI566282B

TWI566282B - Cut the adhesive sheet

Info

Publication number: TWI566282B
Application number: TW101126559A
Authority: TW
Inventors: 根津裕介; 柄澤泰紀
Original assignee: 琳得科股份有限公司
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2017-01-11
Also published as: KR102105515B1; KR20130029341A; JP2013062446A; KR20190030667A; TW201327653A; JP5951207B2

Description

切割黏結片

本發明關於適用於半導體元件(半導體晶片)黏結於有機基板或連結框(link frame)的晶粒墊(die pad)或其他半導體晶片之步驟以及切割半導體晶圓做成半導體晶片使半導體晶片晶粒黏結於被黏接部之步驟的切割黏結片(dicing-die bonding sheet)。

矽、硼化鍺等的半導體晶圓以大直徑的狀態被製造。半導體晶圓在被切斷(dicing)成小片元件(半導體晶片)後，移至下一步驟的晶粒黏結(die bonding)步驟。此時，半導體晶圓以預先黏貼於接著片的狀態進行切割、洗淨、乾燥、延展及提取各步驟後，移送至下一步驟之晶粒黏結步驟。

這些步驟之中，為了簡化提取步驟及晶粒黏結步驟的流程，而對於同時兼具晶圓固定機能與晶粒黏結機能的切割黏結片有多種提案(例如專利文獻1)。專利文獻1揭示之黏接片，可進行所謂的直接黏結(direct die bonding)，省略晶粒黏接用黏接劑的塗佈步驟。例如藉由使用上述的黏接片可得到具有黏接劑層的半導體晶片，使得有機基板與晶片之間、導線架(lead frame)與晶片之間、晶片與晶片之間等可直接黏結。如此的黏接片的黏接劑層具有流動性，達到晶圓固定機能與晶粒接著機能。

近年來，在半導體裝置製造步驟之時，晶片內面的黏接劑層收縮，因而使晶片端部附近的有機基板等的被接著體與晶片之間產生空隙。一旦被接著體與晶片之間產生空隙，在半導體裝置製造步驟的模具樹脂封裝步驟時，模具樹脂無法充分進入空隙而發生空隙，使得半導體裝置的信賴性降低。

又當製造在半導體晶片上更以中間為接著劑層層積半導體晶片的多段堆疊的半導體裝置的情形時，因晶片之間的接著劑層收縮而曝露出下段的晶片表面。在模具樹脂封裝步驟時，因模具樹脂所含的矽填充物，會損害曝露出的晶片表面，而使半導體裝置的信賴性降低。

此半導體裝置的信賴性降低會因半導體晶片的高密度化或半導體晶片的層積數增加而變得更明顯。

【先前技術文獻】【專利文獻】

【專利文獻1】特開2007-314603號公報

本發明人等潛心檢討的結果，了解接著劑層的收縮在半導體裝置製造步驟的切割步驟中發生。亦即，如第1及2圖所示，切割步驟時，以切割刀5將半導體晶圓4或接著劑層2完全切斷，但是基材1以未完全切斷的範圍切入。此時，半導體晶圓4的切口(切割後切斷的部分6)鄰接的基材，即對應半導體晶片3端部部分的基材向接著劑層側變形。因為基材的變形，對應半導體晶片3的接著劑層從接著劑層端部向內部方向的應力作用，使得接著劑層收縮。

本發明之課題在於提供具有可抑制切割步驟時伴隨基材變形的接著劑層收縮之接著劑層之切割黏結片。

本發明之要旨如下。

(1)於基材上層積接著劑層之切割黏結片，上述接著劑層在硬化前的狀態下，80℃的儲存彈性率為50,000~5,000,000Pa，且在80℃環境下施以20%扭曲應力120秒後的應力緩和率為30~90%。

(2)上述接著劑層在硬化前的狀態下，80℃的tan δ為0.1~0.38之(1)記載之切割黏結片。

(3)上述接著劑層由含有丙烯聚合物(A)及環氧樹脂(B)之接著劑組成物所形成之(1)或(2)記載之切割黏結片。

(4)上述丙烯聚合物(A)具有反應性官能基之(3)記載之切割黏結片。

(5)上述丙烯聚合物(A)在該接著劑組合物100質量部中含有10質量部以上之(3)或(4)記載之切割黏結片。

(6)上述接著劑組成物含有交聯劑，該交聯劑，相對於上述丙烯聚合物(A)100重量部，含有1~40質量部之(3)~(5)任一記載之切割黏結片。

(7)上述丙烯聚合物(A)在上述接著劑組成物100質量部中含有高於35質量部，且上述交聯劑，相對於上述丙烯聚合物(A)100質量部，含有5質量部以上、未滿20質量部之(6)記載之切割黏結片。

(8)上述丙烯聚合物(A)在上述接著劑組成物100質量部中含有10~35質量部，且上述交聯劑，相對於上述丙烯聚合物(A)100質量部，含有20~35質量部之(6)記載之切割黏結片。

(9)上述基材包含選自由聚乙烯膜、乙烯甲基丙烯酸共聚物膜、聚丙烯膜所構成的群組中之1種以上(1)~(8)任一記載之切割黏結片。

根據本發明之切割黏結片，在對應半導體晶圓切割步驟時產生的熱的溫度上下之儲存彈性率及應力緩和率受到控制，因此可抑制切割步驟時基材變形所伴隨的接著劑層的收縮。因此，可製造信賴性高的半導體裝置。

以下詳細說明本發明切割黏結片。本發明之切割黏結片係於基材上層積接著劑層。

本發明之切割黏結片中的接著劑層(以下簡稱「接著劑層」)在硬化前的狀態下80℃的儲存彈性率為50,000~5,000,000Pa，較佳為65,000~4,000,000 Pa。而且，接著劑層在80℃環境下施以20%扭曲應力120秒後的應力緩和率為30~90%，較佳為40~80%。接著劑層的儲存彈性率在上述範圍者，可抑制在切割步驟時起因於基材變形的應力導致的接著劑的收縮。又接著劑層的應力緩和率在上述範圍者，在後述的提取步驟中，半導體晶片與接著劑層一起從基材剝離，使得對抗接著劑層收縮應力的殘餘應力難以減少，而使收縮的接著劑恢復至半導體晶片的體積。另一方面，在80℃的儲存彈性率過大、應力緩和率過小的情形中，接著劑層過度變硬，使得半導體晶圓與接著劑層的界面的接著性降低，或使已黏結的被接著體與接著劑層的接著性降低。又在80℃的儲存彈性率過小、應力緩和率過大的情形中，抑制接著劑層的收縮會變得困難。所謂「硬化前的狀態」表示在半導體晶片封裝後進行加熱硬化之前的狀態，不是討論後述的能量線照射而硬化的前後關係。

本發明之接著劑層硬化前的狀態，80℃的tan δ較佳為0.1~0.38，更佳為0.15~0.36。接著劑層的tan δ在上述範圍者，在後述的提取步驟中，半導體晶片與接著劑層一起從基材剝離，使得對抗接著劑層收縮應力的殘餘應力難以減少，而使已收縮的接著劑層容易恢復至半導體晶片的體積。所謂「硬化前的狀態」表示在半導體晶片封裝後進行加熱硬化之前的狀態，不是討論後述的能量線照射而硬化的前後關係。

本發明之接著劑層較佳由含有丙烯聚合物(A)及環氧樹脂(B)之接著劑組成物所形成。為了改良各種物性，該接著劑組成物可視需要調配其他成份。以下對於這些成分具體說明。

(A)丙烯聚合物

丙烯聚合物(A)可使用公知之丙烯聚合物。丙烯聚合物(A)的重量平均分子量(Mw)較佳1萬~200萬，更佳為10萬 ~150萬。丙烯聚合物(A)的Mw過低者，不只儲存彈性率及應力緩和率的值難以調整至上述範圍，而且接著劑層與基材的接著力變高而引起晶片提取不良。丙烯聚合物(A)的Mw過高者，接著劑層無法依循被接著體的凹凸，為空隙等發生的要因。丙烯聚合物(A)的Mw以膠滲透層析法(GPC)所測定的聚苯乙烯換算值。

丙烯聚合物(A)的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-40~50℃，更加為-35~45℃。本發明之接著劑層為了顯示設定的儲存彈性率與應力緩和率，較佳為丙烯聚合物(A)的Tg高者。丙烯聚合物(A)的Tg過低者，不只儲存彈性率及應力緩和率的值難以調整至上述範圍，而且接著劑層與基材的接著力變高而引起晶片提取不良。丙烯聚合物(A)的Tg過高者，則固定晶圓的接著力恐怕不足。

構成丙烯聚合物(A)的單體例如(甲基)丙烯酸酯及其衍生物。

具體例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等的烷基碳數1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸環烷酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、異佛爾酮(甲基)丙烯酸酯、二環戊基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯基氧乙基(甲基)丙烯酸酯、亞胺(甲基)丙烯酸酯等的具有環狀結構之(甲基)丙烯酸酯；羥甲基(甲基)丙烯酸酯、2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、 2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯等的含羥基的(甲基)丙烯酸酯；或丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、縮水甘油基丙烯酸酯、縮水甘油基甲基丙烯酸酯等。

也可與乙酸乙烯酯、丙腈、苯乙烯等共聚合。

這些可單獨1種使用，或者2種以上併用。

使用烷基碳數1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯為構成丙烯聚合物(A)的單體的情形中，(甲基)丙烯酸烷基酯的碳數平均較佳為2~6。其中，(甲基)丙烯酸烷基酯的碳數在8左右，(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物的Tg最小，典型的為丙烯酸-2-乙基己酯的均聚物的Tg為-70℃。因此當(甲基)丙烯酸烷基酯的碳數超過6的情形中，難以調整Tg於上述較佳範圍。碳數的平均小於2的情形中，接著劑層的柔軟性喪失，對被接著體的接著性變差。又在碳數超過8的情形中，Tg容易上升，但因為側鏈結晶化的傾向，接著劑層顯示特異的特性，使得儲存彈性率或應力緩和率的控制變得困難。

本發明之丙烯聚合物(A)較佳具有反應性官能基。反應性官能基與構成本發明之接著劑層的接著劑組成物中較佳添加之交聯劑(J)的反應性官能基反應，形成三維網絡結構，使得上述接著劑層的儲存彈性率與應力緩和率容易調整至設定範圍。丙烯聚合物(A)的反應性官能基例如羧基、胺基、環氧基、羥基等，但從容易與交聯劑(J)選擇性反應的觀點，較佳為羥基。反應性官能基係使用上述含羥基之(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸等的具有反應性官能基之單體而構成丙烯聚合物(A)者，可導入丙烯聚合物(A)。

丙烯聚合物(A)，在其構成的全單體中，較佳含有5~30質量%的具有反應性官能基的單體，更佳包含10~25質量%。具有反應性官能基的單體的比例在此範圍者，經後述交聯劑(J)而使丙烯聚合物(A)被有效地交聯，使得上述接著劑層的儲存彈性率與應力緩和率容易調整至設定的範圍。丙烯聚合物(A)的反應官能基(例如羥基)的當量，較佳為交聯劑(J)的反應性官能基(例如異氰酸酯基)當量的0.17~2.0倍。丙烯聚合物(A)的反應性官能基當量與交聯劑(J)的反應性官能基當量的關係為上述範圍者，使得上述接著劑層的儲存彈性率與應力緩和率容易調整至設定的範圍。

在接著劑組成物100質量部中，丙烯聚合物(A)較佳使用10質量部以上的量，更佳使用12.5~70質量部的範圍的量。丙烯聚合物(A)的比例在上述範圍者，對於接著劑層的物性(例如儲存彈性率或應力緩和率)，丙烯聚合物(A)的影響相對變大，藉由變更構成丙烯聚合物(A)的單體，而可容易調整接著劑層的物性。在丙烯聚合物(A)的比例過多的情形，調配其他成份的自由度受限，使得調整接著劑組成物的物性變得困難。

也可以側鏈具有能量線聚合性基之(甲基)丙烯酸酯共聚物(含能量線聚合性基之丙烯系聚合物)作為丙烯聚合物(A)使用。含能量線聚合性基之丙烯系聚合物例如使具有官能基之(甲基)丙烯酸酯共聚物與1分子中具有與該官能基反應之取代基及能量線聚合性基之含聚合性之化合物(含能量線聚合性基之化合物)反應而得者。

作為具有官能基之(甲基)丙烯酸酯共聚物可使用具有如上述(甲基)丙烯酸酯共聚物之官能基單體(例如含羥基之(甲基)丙烯酸酯等)作為構成單元之(甲基)丙烯酸酯共聚物。

含能量線聚合性基之化合物例如甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、間異丙烯基-α,α-二甲基苯甲基異氰酸酯、甲基丙烯醯基異氰酸酯、烯丙基異氰酸酯、縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯。

具有官能基之(甲基)丙烯酸酯共聚物與含能量線聚合性基之化合物的反應通常在乙酸乙酯等溶液中使用月桂酸二丁基錫等的觸媒，在室溫、常壓下攪拌24小時進行。

(B)環氧樹脂

環氧樹脂(B)可使用習知的多種環氧樹脂。環氧樹脂例如雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、亞苯(phenylene)結構型環氧樹脂、酚醛型環氧樹脂、甲酚醛型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、氮環型環氧樹脂、二苯乙烯(stilbene)型環氧樹脂、縮環芳族烴改性環氧樹脂，或這些的鹵化物等的構造單位中含有2個以上官能基的環氧樹脂。這些環氧樹脂可單獨1種使用，也可2種以上併用。

環氧樹脂(B)，在接著劑組成物100質量部中，較佳使用3~90質量部，更佳為5~87.5質量部，再更佳為5~50質量部的範圍的量。環氧樹脂(B)的比例未滿3質量部者，無法獲得具有充分接著力的接著劑層。又環氧樹脂(B)的比例超過90質量部者，喪失造膜性，接著劑層無法形成片狀而使切割黏接片的製造變得困難。

環氧樹脂(B)較佳具有下列結構。

式中，X為相同或不同之選自-O-(醚基)、-COO-(酯基)、-OCO-(酯基)、-OCH(CH₃)O-(縮醛基)之二價基，較佳為-O-或-OCH(CH₃)O-。

R為相同或不同之選自烯烴(alkylene)、聚醚結構、聚丁二烯結構、聚異戊二烯結構之二價基，烷烯或聚醚結構可分別具有側鏈，也可為包含環烷結構之構造。二價基R較佳具有例如-(CH₂CH₂)-(OCH₂CH₂)_m-、或-(CH(CH₃)CH₂)-(OCH(CH₃)CH₂)_m-之結構式(m為0~5)的烷烯或醚結構，具體例如乙烯或丙烯之烯烴，或乙烯氧基乙基、二(乙烯氧基)乙基、三(乙烯氧基)乙基、丙烯氧基丙基、二(丙烯氧基)丙基、三(丙烯氧基)丙基等的聚醚結構。

其他成份

其他成份例如下列成分。

(C)熱硬化劑

熱硬化劑(C)作用為環氧樹脂(B)的硬化劑。熱硬化劑(C)為例如分子中具有2個以上與環氧基反應之官能基的化合物，此官能基例如酚性羥基、醇性羥基、胺基、羧基、酸酐基等。這些之中，較佳為酚性羥基、胺基及酸酐基，更佳為酚性羥基及胺基。含有具胺基的熱硬化劑(胺系熱硬化劑)之接著劑層，當被接著體為金屬時，因為製作與被接著體的接著界面弱的覆膜，在濕熱條件投入後的接著劑層的接著性大幅降低，但含有具酚性羥基的熱硬化劑(酚系熱硬化劑)的接著劑層的耐濕熱性高，所以在濕熱條件投入後的接著劑層的接著性的下降小。因此，熱硬化劑(C)特別以分子中具有2個以上與環氧基反應之酚性羥基之化合物為佳。

熱硬化劑(C)的具體例例如多官能系酚樹脂、雙酚、酚醛型酚樹脂、二環戊二烯系酚樹脂、三酚甲烷型酚樹脂、芳烷基酚樹脂等的酚性熱硬化劑；DICY(雙氰胺(dicyandiamide))等的胺系熱硬化劑等。熱硬化劑(C)可單獨1種使用，也可2種以上併用。

本發明之接著劑組成物中，熱硬化劑(C)的含量，相對於環氧樹脂(B)100質量部，通常為0.1~500質量部，較佳為1~200質量部。熱硬化劑(C)的含量低於上述範圍者，接著劑組成物的硬化性不足而無法獲得具有充分接著力之接著劑層。熱硬化劑(C)的含量高於上述範圍者，接著劑組成物的吸濕率增加，半導體封裝的信賴性降低。

(D)硬化促進劑

硬化促進劑(D)用於調整接著劑組成物之硬化速度。硬化促進劑較佳為可促進環氧基與酚性羥基或胺基等反應之化合物。此化合物具體例如三級胺類、咪唑類、有機膦類、四苯基硼鹽等。

三級胺類例如三乙胺、苯甲基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基胺乙醇、三(二甲基胺基甲基)酚等。

咪唑類例如2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑、2-苯基-4,5-羥甲基咪唑等。

有機膦類例如三丁基膦、二苯基膦、三苯基膦等。

四苯基硼鹽例如四苯基硼四苯基磷、四苯基硼三苯基膦等。

本發明之接著劑組成物所含之硬化促進劑(D)可為單獨1種，也可為2種以上之組合。

硬化促進劑(D)，相對於環氧樹脂(B)及熱硬化劑(C)總計100質量部，較佳含有0.1~1.0質量部。硬化促進劑(D)的含量在上述範圍者，具有即使暴露於高溫高濕度下接著劑層也安定的接著性，即使暴露於嚴酷的迴流(reflow)條件也可達成高度封裝信賴性。硬化促進劑(D)的含量未滿0.1質量部者，接著劑層無法得到充分的硬化性，接著劑層無法發揮接著性。硬化促進劑(D)的含量超過1.0質量部者，接著劑層雖可發揮高接著性，但具有高極性的硬化促進劑在高溫高濕度下接著劑層中向接著的界面移動，經由偏析而使封裝信賴性降低。

(E)偶合劑

本發明中為了提升接著劑組成物對被接著體的接著力及密著力，也可使用偶合劑(E)。使用偶合劑(E)者可無損接著劑組成物硬化所得的硬化物之耐熱性，使其耐水性提高。

偶合劑(E)較佳使用具有與丙烯聚合物(A)或環氧樹脂(B)所具之官能基反應之基的化合物。偶合劑(E)較佳為矽烷偶合劑。

矽烷偶合劑例如γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-(甲基丙烯醯基丙基)三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-6-(胺乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-6-(胺乙基)-γ-胺丙基甲基二乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-脲基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化氫、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙烯三甲氧基矽烷、乙烯三乙醯氧基矽烷、咪唑矽烷等。矽烷偶合劑可單獨1種使用，也可併用2種以上。

偶合劑(E)的含量，相對於丙烯聚合物(A)及環氧樹脂(B)總計100質量部，通常為0.1~20質量部，較佳為0.2~10質量部，更佳為0.3~5質量部。偶合劑(E)的含量未滿0.1質量部者，無法得到上述效果，超過20質量部則成為脫氣(out gas)的原因。

(F)無機填充材料

本發明中接著劑組成物也可調配無機填充材料(F)。藉由調配無機填充材料(F)於接著劑組成物中可調整該組成物的熱膨脹係數。對半導體晶片、導線架(lead frame)及有機基板硬化後的接著劑層的熱膨脹係數最佳化，可使封裝信賴性更加提升。接著劑層的硬化後的吸濕率也可更為降低。

無機填充材料(F)例如二氧化矽、氧化鋁、滑石、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鐵(III)、碳化矽、氮化硼等粉末、這些球形化的珠、單結晶纖維、玻璃纖維等。這些之中，較佳為二氧化矽填充材及氧化鋁填充材。無機填充材料(F)可單獨1種使用，也可併用2種以上。

本發明之接著劑組成物中，無機填充材料(F)的含量，在構成接著劑層的接著劑組成物100質量部中，通常為0~80質量部。無機填充材料(F)的含量在此範圍者，接著劑層的硬化後吸濕率可更為降低，且接著劑層中的無機填充材料的比例如果不過大，接著性的損壞少。

(G)熱可塑性樹脂

接著劑組成物中也可使用熱可塑性樹脂(G)。熱可塑性樹脂(G)為了保持硬化後接著劑層的可撓性而調配。熱可塑性樹脂(G)較佳為重量平均分子量1000~10萬者，更佳為3000~8萬。藉由含有熱可塑性樹脂(G)，半導體晶片的提取步驟中基材與接著劑層的層間剝離可容易進行，而且可抑制接著劑層依循基板凹凸的空隙等的發生。

熱可塑性樹脂(G)的玻璃轉移溫度較佳為-30~150℃更佳為-20~120℃的範圍。熱可塑性樹脂(G)的玻璃轉移溫度在上述範圍者，容易將80℃的接著劑層的儲存彈性率及應力緩和率調整至上述較佳範圍。熱可塑性樹脂(G)的玻璃轉移溫度過低者，接著劑層與基材的剝離力增大，造成晶片的提取不良，過高則固定晶圓的接著力恐怕不足。

熱可塑性樹脂(G)例如聚酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯丁縮醛、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醯胺樹脂、纖維素、聚乙烯、聚異丁烯、聚乙烯醚、聚亞胺樹脂、聚苯醚樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等。這些可單獨1種使用，或者混合2種以上使用。

熱可塑性樹脂(G)在較室溫高的溫度下使接著劑層的儲存彈性率降低、應力緩和率增加，因此在接著劑層中的調配量為一定量以下為佳。具體為，在構成接著劑層的接著劑組成物100質量部中，較佳為0~35質量部，更佳為1~25質量部。

(H)能量線聚合性化合物

本發明中的接著劑組成物也可含有能量線聚合性化合物(H)。能量線聚合性化合物(H)經能量線照射而聚合，可使接著劑層的接著力降低。因此，在半導體晶片的提取步驟中，基材與接著劑層的層間剝離容易進行。

能量線聚合性化合物(H)為受紫外線或電子線等的能量線的照射而聚合、硬化之化合物。能量線聚合性化合物(H)例如分子內具有1個以上的能量線聚合性雙鍵之化合物，例如丙烯酸酯系化合物。

丙烯酸酯系化合物例如三甲氧基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇單羥基五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己烷二醇二丙烯酸酯、二環戊二烯二甲氧基二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、寡酯丙烯酸酯、氨酯丙烯酸酯系寡聚物、環氧基改性丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、衣康酸寡聚物等。

能量線聚合性化合物(H)的分子量(寡聚物或聚合物的情形的重量平均分子量)通常為約100~30,000，較佳為約300~10,000。本發明之接著劑組成物中，能量線聚合性化合物(H)的含量，在構成接著劑層的接著劑組成物100質量部中，通常為0~40質量部，較佳為1~30質量部，更佳為3~20質量部。能量線聚合性化合物(H)的含量超過上述範圍者，接著劑層對有機基板或導線架等的接著力降低。

本發明之接著劑組成物含有能量線硬化性化合物(H)或上述含能量線聚合性基的丙烯系聚合物的情形時，上述的80℃的儲存彈性率、在80℃環境下施以20%扭曲應力120秒後的應力緩和率、及80℃的tan δ，在接著劑組成物切割前預定進行能量線照射的情形中，表示進行能量線照射而硬化後所測定者，而在切割後預定進行能量線照射的情形中，表示進行能量線照射而硬化前所測定者。這些特性因為會影響起因於切割時基材變形的接著劑層的收縮，因此以切割的時間基準應該可以論述。本發明之接著劑組成物不論能量線聚合性化合物(H)或含能量線聚合性劑的丙烯系聚合物的含量為何，只要具有上述特性，可達到防止接著劑層收縮的作用效果。

(I)光聚合起始劑

本發明之接著劑組成物在使用之時，使用上述能量線聚合性化合物(H)的情形中，也可以照射紫外線等的能量線使接著劑層的接著力下降。接著劑組成物中含有光聚合起始劑(I)，可縮短聚合、硬化時間及減少光照量。

光聚合起始劑(I)例如二苯甲酮(benzophenone)、苯乙酮(acetophenone)、苯偶因(benzoin)、苯偶因甲醚(benzoin methyl ether)、苯偶因乙醚(benzoin ethyl ether)、苯偶因異丙醚(benzoin isopropyl ether)、苯偶因異丁醚(benzoin isobutyl ether)、苯偶因苯甲酸、苯偶因苯甲酸甲酯、苯偶因二甲基縮酮(benzoin dimethyl ketal)、2,4-二乙基噻吨酮(2,4-diethyl thioxanthone)、α-羥基環己基苯基酮、苯甲基二苯基硫化物、四甲基秋蘭姆單硫化物(tetramethyl thiuram monosulfide)、偶氮雙異丁腈(azobisisobutylonitrile)、苯偶醯(benzil)、二苯基醚(dibenzyl ether)、2,3-丁二酮(2,3-butanedione)、1,2-二苯甲基甲烷、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化磷(2,4,6-trimethylb benzoyl diphenyl phosphine oxide)、β-氯化蒽醌(β-chloroanthraquinone)等。光聚合起始劑(I)可單獨1種使用，也可併用2種以上。

光聚合起始劑(I)的含量理論上由存在於接著劑層的不飽和鍵結量或其反應性及使用的光聚合起始劑的反應性來決定，但是在複雜的混合物系中不一定容易。一般的指標為，光聚合起始劑(I)的含量，相對於能量線聚合性化合物(H)100質量部，較佳為0.1~10質量部，更佳為1~5質量部。光聚合起始劑(I)的含量低於上述範圍者，光聚合不足，無法得到充足的提取性，超過上述範圍者，則產生未進行光聚合的殘留物，使得接著劑組成物的硬化性不足。

(J)交聯劑

本發明之接著劑層，為了調節其儲存彈性率及應力緩和率，較佳添加交聯劑(J)。交聯劑(J)可例如有機多價異氰酸酯化合物、有機多價亞胺化合物等。

有機多價異氰酸酯化合物例如芳族多價異氰酸酯化合物、脂肪族多價異氰酸酯化合物、脂環族多價異氰酸酯化合物、以及這些有機多價異氰酸酯化合物的三聚體、以及這些有機多價異氰酸酯化合物與多元醇化合物反應所得的末端異氰酸酯氨酯預聚物等。

多價有機異氰酸酯化合物更具體例如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、三甲氧基丙烷加成甲苯二異氰酸酯、及賴胺酸異氰酸酯(lysine isocyanate)。有機多價亞胺化合物的具體例如N,N’-二苯基甲烷-4,4’-雙(1-環乙亞胺羧基醯胺)(N,N’-diphenyl methane-4,4’-bis(1-aziridine carboxyamide))、三甲氧基丙烷-三-β-環乙亞胺基丙酸鹽(trimethylol propane-tri-β-aziridinyl propionate)、四甲氧基甲烷-三-β-環乙亞胺基丙酸鹽(tetramethylol propane-tri-β-aziridinyl propionate)、及N,N’-甲苯-2,4-雙(1-環乙亞胺羧基醯胺)三胺嗪(N,N’-toluene-2,4-bis(1-aziridine carboxyamide)triethylenemelamine)等。

交聯劑(J)使用相對於丙烯聚合物(A)100質量部，較佳為1~40質量部的比例，更佳為8~35質量部，再更佳為12~30質量部。交聯劑(J)的調配量在上述範圍者，容易使接著劑層的儲存彈性率及應力緩和率調整至上述較佳範圍。

而且，交聯劑(J)的調配量與丙烯聚合物(A)的調配量的關係較佳為，丙烯聚合物(A)在接著劑組成物100質量部中含有超過35質量部，且交聯劑(J)相對於丙烯聚合物(A)100質量部含有5質量部以上、未滿20質量部。而且以丙烯聚合物(A)在接著劑組成物100質量部中含有10~35質量部，且交聯劑(J)相對於丙烯聚合物(A)100質量部含有20~35質量部為佳。交聯劑(J)的調配量與丙烯聚合物(A)的調配量的關係在上述範圍者，不論丙烯聚合物(A)的調配量，接著劑層的儲存彈性率及應力緩和率容易調整至上述較佳範圍。

其他成分除此之外也可添加染料、顏料、劣化防止劑、防帶電劑、難燃劑、矽酮化合物、鍊移動劑、吸除劑(gettering agent)等。

(切割黏結片)

本發明之切割黏結片使用由上述各成分所組成之接著劑組成物，在基材上層積接著劑層所製造。接著劑組成物具有感壓接著性及加熱硬化性，在未硬化狀態具有暫時保持各種被接著體的機能。因此，經熱硬化最終可賦予高耐衝擊性的硬化物，接著強度亦優良，即使在嚴酷的高溫高濕條件下也保持充分的接著性。接著劑組成物可由上述各成分以適宜比例混合而得。混合之時，也可以溶劑事先稀釋各成分，也可在混合時添加溶劑。

本發明之切割黏結片為，由上述接著劑組成物所構成的接著劑層可在基材上剝離。本發明之切割黏結片的形狀，可為帶狀、或適合於基材上使接著劑層接著於被接著體的形狀事先裁斷而擔載的形狀等之形狀。本發明人等潛心檢討的結果，使用具有上述特定物性之接著劑層製作切割黏結片者，不論後述基材種類，發現可抑制切割步驟中起因於基材變形的接著劑層的收縮。

切割黏結片的基材可使用例如聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚乙烯對苯二甲酸酯膜、聚乙烯萘膜、聚丁烯對苯二甲酸酯膜、聚氨酯膜、乙烯乙酸乙烯酯共聚物膜、離聚物(ionomer)樹脂膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚亞胺膜、氟樹脂膜等的膜。也可使用這些的層積膜。也可使用這些著色的膜。本發明所使用之基材較佳為包含選自聚乙烯膜、乙烯-甲基丙烯酸共聚物膜、聚丙烯膜之中1種以上之基材。

本發明之切割黏結片貼附於各種被接著體，被接著體進行需要的加工後，接著劑層黏接於被接著體，自基材剝離。亦即，使用於包含使接著劑層從基材轉印至被接著體的步驟的過程。因此，連接於基材的接著劑層的面的表面張力較佳為40mN/m以下，更佳為37 mN/m以下，再更佳為35 mN/m以下。下限值通常為約25 mN/m。這些表面張力低的基材可經適宜地選擇材質而獲得，或者也可在基材表面塗布剝離劑進行剝離處理而得。

用於基材的剝離處理之剝離劑可使用烷化物(alkide)系、矽(silicone)系、氟系、不飽和聚酯系、聚烯烴系、蠟系等，特別是烷化物系、矽系、氟系的剝離劑具有耐熱性為佳。

為了使用上述剝離劑進行基材表面剝離處理，剝離劑可接使用而無溶劑，或者以溶劑稀釋或乳化，經凹版塗佈(gravia coating)、邊耶塗佈(Meyer coating)、氣刀塗佈、輥塗佈等塗佈，或於常溫或加熱或電子線硬化，以濕層積或乾層積、熱熔融層積、熔融押出層積、共押出加工等形成層積體。

基材的厚度通常為約10~500μm，較佳為約15~300μm，更佳為約20~250μm。接著劑層的厚度通常為約1~500μm，更佳為約5~300μm，再更佳為約10~150μm。

切割黏結片的製造方法沒有特別限制，可在基材上塗佈乾燥構成接著劑層的組成物而製造，或者也可在剝離膜上設置接著劑層使其轉印至上述基材而製造。切割黏結片在使用之前，為保護接著劑層，也可在接著劑層的上面層積剝離膜。該剝離膜使用聚乙烯對苯二甲酸酯膜或聚丙烯膜等的塑膠材料塗佈矽樹脂等的剝離劑。接著劑層的表面外圍部，為了固定連結框等的其他夾具，也可設置其他用途的黏接劑層或黏接帶。

以下對於本發明切割黏結片的利用方法，以該切割黏結片適用於半導體裝置製造的情形為例說明。

(半導體裝置之製造方法)

使用本發明之切割黏結片的半導體裝置之製造方法，包括將半導體晶圓貼附於上述切割黏結片的接著劑層，切割該半導體晶圓作成半導體晶片，以該半導體晶片內面黏有接著劑層而從基材剝離，在該半導體晶片層積於有機基板或導線架的晶粒墊上或者層積晶片的情形中，藉由該接著劑層而承載於其他半導體晶片上的步驟。

以下詳細說明本發明之半導體裝置的製造方法。

本發明之半導體裝置之製造方法中，首先準備表面形成電路、內面研磨削切的半導體晶圓。

半導體晶圓可為矽晶圓，也可為鉮化鎵等的化合物半導體晶圓。晶圓表面的電路形成可由包含蝕刻法、起離法(lift off)等的習知廣用的方法之各種方法進行。之後研磨削切半導體晶圓電路面的相反面(內面)。研磨削切法沒有特別限制，也可使用磨床(grinder)等的公知手段進行研磨削切。內面研磨削切時，在保護表面電路的電路面上貼上稱為表面保護片的黏接片。內面研磨削切可經由晶圓電路面側(即表面保護片側)以工作盤(chuck table)等固定，以磨床研磨削切未形成電路的內面側。晶圓的研磨削切後的厚度沒有特別限制，但通常為約20~500μm。

之後，視需要去除內面研磨削切所產生的破碎層。破碎層的去除可經由化學劑蝕刻或電漿蝕刻等。

之後將連結框及半導體晶圓的內面側載置於本發明之切割黏結片的接著劑層上，輕壓以固定半導體晶圓。接著，在接著劑層中調配有含能量線聚合性基之丙烯系聚合物或能量線聚合性化合物(H)的情形時，對接著劑層從基材側照射能量線，使含能量線聚合性基之丙烯系聚合物或能量線聚合性化合物(H)聚合，增加接著劑層的凝集力，使得接著劑層與基材之間的接著力降低。照射的能量線可例如紫外線(UV)或電子線(EB)等，較佳使用紫外線。之後，使用切割鋸(dicing saw)等的切斷手段，切斷上述的半導體晶圓而獲得半導體晶片。此時切斷深度為半導體晶圓的厚度與接著劑層的厚度總計以及切割鋸的磨耗部分之總和的深度。能量線的照射可在半導體晶圓貼附後或半導體晶片剝離(提取)前的階段進行，例如在切割後進行，也可在下述延展步驟後進行。而且，能量線照射可分複數次進行。

之後視需要進行切割黏結片的延展，半導體晶片的間隔擴張，使得半導體晶片的提取變得更容易進行。此時，接著劑層與基材之間發生斷裂，使接著劑層與基材之間的接著力減少。半導體晶片的提取性提升。如此進行半導體晶片的提取，已切斷的接著劑層黏接於半導體晶片內面側而可自基材剝離。

之後藉由接著劑層使半導體晶片承載於導線架的晶粒墊上或者其他半導體晶片(下段晶片)的表面(以下晶片所承載晶粒墊或下段晶片表面記載為「晶片承載部」)。晶片承載部在半導體晶片承載前加熱或在承載後立即加熱。加熱溫度通常為80~200℃，較佳為100~180℃，加熱時間通常為0.1秒~5分鐘，較佳為0.5秒~3分鐘，承載時的壓力通常為1kPa~200MPa。

當半導體晶片承載於晶片搭載部之後，視需要可進行加熱。此時的加熱條件為上述加熱溫度範圍，加熱時間通常為1~180分鐘，較佳為10~120分鐘。

又，承載後未進行加熱處理而為假接著狀態，可利用封裝製造中通常進行的樹脂密封的加熱使接著劑層硬化。經過這些步驟，接著劑層硬化，半導體晶片與晶片承載部可堅固地接著。接著劑層在晶粒黏結條件下為流動化，因此晶片承載部的凹凸可被充分地埋入，可防止空隙的發生，使得封裝的信賴性增加。

本發明的切割黏結片除上述使用方法以外，也可使用於半導體化合物、玻離、陶瓷、金屬等的接著。

[實施例]

以下藉由實施例說明本發明，但是本發明不限於這些實施例。而且在下述的實施例及比較例之中，[儲存彈性率及tan δ的測定]、[應力緩和率的測定]及[接著劑層的收縮觀察]如以下進行。

[儲存彈性率及tan δ的測定]

硬化前的接著劑層(在比較例1及2中，與後述的接著劑層的收縮觀察試驗相同，為照射紫外線的接著劑層)在80℃的儲存彈性率及tan δ經動態黏彈性裝置(Rheometrix公司製RDAII)，以週波數1Hz測定。

[應力緩和率的測定]

硬化前的接著劑層(在比較例1及2中，與後述的接著劑層的收縮觀察試驗相同，為照射紫外線的接著劑層)在80℃的應力緩和率，經動態黏彈性裝置(Rheometrix公司製RDAII)，加上20%扭曲應力，測定初期應力A與120秒後的應力B，由下式計算出。

應力緩和力=(A-B)/A×100(%)

[接著劑層的收縮觀察]

使用Disc公司製的DGP8760乾研磨矽晶圓內面(200mm直徑，厚度75μm)。使用貼膜機(Lintec公司製，Adwill(商標)RAD2500 m/8)將切割黏結片貼附於矽晶圓的乾研磨處理面(晶圓內面)，同時固定於連結框(link frame)。又切割黏結片的接著劑層含有能量線聚合性化合物的情形，使用紫外線照射裝置(Lintec公司製，Adwill(商標)RAD2000)，從該片的基材面照射紫外線(350mW/cm²，190mJ/cm²)。

之後，使用切割裝置(DISCO公司製，DFD651)，切割成8mm×8mm體積的晶片，將接著片的接著劑層以及晶片從基材剝離，獲得具有接著劑層的晶片。切割時的切入量為對接著片的基材切入20μm。

具有接著劑層的晶片之接著劑層端部的收縮以數位顯微鏡(VHX-1000，Keyence公司製)觀察，端部的接著劑層的收縮以下述基準評估。

A~未見到收縮。

B~晶片端部有超過0μm、未滿10μm的收縮。

C~晶片端部有10μm以上的收縮。

[接著劑組成物的成分]

構成接著劑的接著劑組成物(a)~(h)的各成分如下述及表1所記載。根據表1的成分及調配量調配各成分，調整接著劑組成物(a)~(h)。

(A1)丙烯聚合物：含有丙烯酸丁酯為主成分、且丙烯酸2-乙基己酯為全單體中的15質量%成分之丙烯聚合物(Mw=80萬，Tg=-28℃)。

(A2)丙烯聚合物：含有丙烯酸甲酯為主成分、且丙烯酸2-乙基己酯為全單體中的15質量%成分之丙烯聚合物(Mw=80萬，T2=37℃)。

(B)環氧樹脂：有丙烯橡膠微粒分散的雙酚A型液狀環氧樹脂(日本觸媒公司製BPA328)。

(C)熱硬化劑：酚醛型酚樹脂(昭和高分子公司製Shonol BRG556)。

(D)硬化促進劑：2-苯基-4,5-二(羥甲基)咪唑(四國化成工業公司製Curezol 2PHz)。

(E)偶合劑：矽烷偶合劑(三菱化學公司製MKC silicate MSEP2)。

(F)無機填充材料：矽填充料(Admatechs公司製Admafine SC2050)。

(G)熱塑性樹脂：聚酯樹脂(東洋紡織公司製Byron220)。

(H)能量線聚合性化合物：含二環戊二烯結構之丙烯酸酯(日本化藥公司製Kayarad R684)。

(I)光聚合起始劑：α-羥基環己基苯基酮(Ciba Spacilty Chemical公司製Irgacure 184)。

(J)交聯劑：三甲氧基丙烷改性甲苯二異氰酸酯(東洋油墨製造公司製BHS-8515)。

(實施例及比較例)

使用如表1記載之組成的接著劑組成物(a)~(h)。表1中，各成分的數值顯示固形分換算的質量部，本發明中之固形分為溶劑以外的全成分。表1所記載之組成之接著劑組成物(a)~(h)於甲基乙基酮稀釋成固形分濃度為50質量%，在經矽(silicone)處理的剝離膜(Lintec公司製SP-PET381031)上塗布、乾燥成乾燥後厚度為25μm(乾燥條件：在烤箱100℃，1分鐘)，獲得形成於剝離膜上的接著劑層。之後使接著劑層與表2劑載的基材貼合，將接著劑層轉印於基材上，獲得所欲的切割黏結片。各評估結果如表2所示。

從表2可知，實施例的切割黏結片的接著劑層的收縮觀察評估為良好。因此，實施例的切割黏結片即使在經過嚴酷的溫熱條件及起離(lift off)步驟的情形，接著性或封裝信賴性亦優良。

另一方面，比較例之切割黏結片觀察到比實施例大的接著劑層的收縮。因此，比較例的切割黏結片在經過嚴酷的溫熱條件及起離(lift off)步驟的情形，接著性或封裝信賴性差。

10‧‧‧切割黏結片

1‧‧‧基材

2‧‧‧接著劑層

3‧‧‧半導體晶片

4‧‧‧半導體晶圓

5‧‧‧切割刀

6‧‧‧切口

7‧‧‧連結框

第1圖為顯示使用切割黏結片的切割步驟之剖面示意圖。

第2圖為顯示使用習知切割黏結片的切割步驟之剖面示意圖。