TWI600738B - Wafer resin film formation sheet - Google Patents
Wafer resin film formation sheet Download PDFInfo
- Publication number
- TWI600738B TWI600738B TW102107987A TW102107987A TWI600738B TW I600738 B TWI600738 B TW I600738B TW 102107987 A TW102107987 A TW 102107987A TW 102107987 A TW102107987 A TW 102107987A TW I600738 B TWI600738 B TW I600738B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- resin film
- forming layer
- wafer
- film forming
- sheet
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H10W72/071—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/02—Non-macromolecular additives
- C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J201/00—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
- C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
-
- H10W74/473—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/016—Additives defined by their aspect ratio
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
- C08L2203/206—Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Adhesive Tapes (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
本發明關於可製造在半導體晶片任一表面有效形成熱擴散率高的樹脂膜、且可信賴度高的半導體裝置之晶片用樹脂膜形成用片。
近年來以所謂的「倒裝」(face down)方式的實裝法進行半導體裝置的製造。倒裝方式中使用在電路面上具有凸塊(bump)等電極的半導體晶片(以下亦簡稱為「晶片」),接合該電極與基板。因此,晶片的電路面可能使相反側的表面(晶片內面)露出。
形成如此露出的晶片內面有以有機膜保護。習知以來,具有由此有機膜所構成的保護膜之晶片係藉由旋轉塗布法在晶圓內面塗布液狀樹脂而乾燥、硬化,切斷晶圓和保護膜所獲得。然而,由此所形成的保護膜的厚度精確度不足,因此製品的產率低。
為了解決上述問題,已揭示具有支持片、及形成於該支持片上由熱或能量線硬化性成分與接著劑聚合物成分所形成的保護膜形成層之晶片用保護膜形成用片(專利文獻1)。
又以大直徑狀態製造的半導體晶圓也有在小片裝置(半導體晶片)切割分離(dicing)後,移至下一步驟之黏接步
驟。此時,半導體晶圓以事先貼附於接著片的狀態,加上切割、洗淨、乾燥、延展(expanding)及取出(pick up)各階段後,移送至下一步驟之黏接步驟。
這些步驟之中,因為簡化取出階段及黏接階段之步驟,所以同時兼具晶圓固定功能和切割黏接功能的切割晶粒黏接用接著片有多種提案(參照例如專利文獻2)。專利文獻2所揭示之接著片可進行所謂的直接晶粒黏接,可省略晶粒接著用接著劑的塗布階段。例如藉由使用上述接著片,可獲得內面貼附接著劑層的半導體晶片,使得有機基板與晶片間、導線架與晶片之間、晶片與晶片之間等可直接晶粒黏接。如此的接著片,接著劑層具有流動性,以達成晶圓固定功能及晶粒接著功能,具有支持片及形成於該支持片上由熱或能量線硬化性成分與接著劑與聚合物成分所形成的接著劑層。
在以與晶片擔載部位對向晶粒黏接晶片凸點(電極)形成面之倒裝方式的晶片使用接著片的情形中,則於凸點形成面,即晶片表面,貼附接著劑層,進行晶粒黏接。
伴隨近年的半導體裝置的高密度化及半導體裝置之製造過程的高速化,半導體裝置的發熱成為問題。因為半導體裝置的發熱,使半導體裝置變形,成為故障及破損的原因,而且導致半導體裝置的演算速度降低或動作錯誤,使得半導體裝置信賴性降低。因此,在高性能的半導體裝置中,為求有效率的放熱特性,檢討以熱擴散率良好的填充劑用於保護膜形成層或接著劑層等的樹脂膜。例如,專利文獻3揭示對含有氮化硼粉末的膜組成物提供磁場,使組成物中的氮化硼粉末配列成
一定方向而固化的熱傳導性接著膜。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:特開2002-280329號公報
專利文獻2:特開2007-314603號公報
專利文獻3:特開2002-69392號公報
然而,使用專利文獻3所記載之膜組成物所形成的熱傳導性接著膜,在上述之製造過程中有提供磁場的步驟,其製造過程繁雜。又專利文獻3之實施例揭示使用平均粒徑1~2μm的氮化硼粉末形成樹脂膜,因為粒徑小而使樹脂膜形成層用組成物增黏。一旦樹脂膜形成層用組成物增黏,樹脂膜形成層用組成物的塗布適性降低,難以形成平滑的樹脂膜。另一方面,為了避免樹脂膜形成層用組成物的增黏而減少氮化硼粉末的添加量時,則不能得到樹脂膜的高熱擴散率。因此,以藉由簡單的製造方法且不增加氮化硼粉末添加量來提高熱擴散率的手段為所企求。
本發明為鑒於上述事由,以半導體裝置之製造過程中不對半導體晶圓、晶片施以步驟數增加、步驟繁雜的特別處理,而賦予所得半導體裝置放熱特性為目的。
本發明人等以解決上述問題為目的深入研究之結果,發想使形成於半導體晶片任一面的樹脂膜的熱擴散率在特
定範圍以提高半導體裝置的放熱特性,致完成本發明。
本發明包含下列要旨。
[1]一種晶片用樹脂膜形成用片,具有支持片及形成於該支持片上的樹脂膜形成層,該樹脂膜形成層包含黏接劑聚合物成分(A)、硬化性成分(B)、及無機填充物(C),該樹脂膜形成層的熱擴散率為2×10-6m2/s以上。
[2]如上述[1]所述之晶片用樹脂膜形成用片,該樹脂膜形成層包含30~60質量%的該無機填充物(C)。
[3]如上述[1]或[2]所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該無機填充物(C)包含長寬比5以上、平均粒徑20μm以下的異向形狀粒子(C1)及平均粒徑超過20μm的妨礙粒子(C2)。
[4]如上述[3]所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該異向形狀粒子(C1)的長軸方向的熱傳導率為60~400W/m.K。
[5]如上述[3]或[4]所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該異向形狀粒子(C1)為氮化物粒子。
[6]如上述[3]~[5]任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該妨礙粒子(C2)的平均粒徑為該樹脂膜形成層厚度的0.6~0.95倍。
[7]如上述[3]~[6]任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該異向形狀粒子(C1)與該妨礙粒子(C2)的重量比例為5:1~1:5。
[8]如上述[1]~[7]任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該樹脂膜形成層的厚度為20~60μm。
[9]如上述[1]~[8]任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該樹脂膜形成層作為固定半導體晶片於基板或其他半導體晶片用的膜狀接著劑而作用。
[10]如上述[1]~[8]任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中樹脂模形成層為半導體晶圓或晶片的保護膜。
[11]一種半導體裝置之製造方法,使用如上述[1]~[10]任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片。
在半導體晶片的任一表面形成樹脂膜之時,使用本發明所述之晶片用樹脂膜形成用片,可不施予半導體晶圓、晶片特別處理而提高所得半導體裝置之信賴性。
以下對於本發明,亦包含最佳型態,進一步具體說明。本發明所述之晶片用樹脂膜形成用片具有支持片及形成於該支持片上之樹脂膜形成層。
(樹脂膜形成層)
樹脂膜形成層包含黏接劑聚合物成分(A)、硬化性成分(B)、及無機填充物(C)。
(A)黏接劑聚合物成分
為了賦予樹脂膜形成層充分的接著性及造膜性(片形成性),使用黏接劑聚合物成分(A)。黏接劑聚合物成分(A)可使用習知之丙烯酸酯聚合物、聚酯樹脂、氨酯樹脂、丙烯酸氨酯樹
脂、矽酮樹脂、橡膠系聚合物等。
黏接劑聚合物成分(A)的重量平均分子量(Mw)較佳為1萬~200萬,更佳為10萬~150萬。黏接劑聚合物成分(A)的重量平均分子量過低時,樹脂膜形成層和支持片的黏接力提高,引起樹脂膜形成層的轉印不良,過高時則樹脂膜形成層的接著性降低,不能轉印於晶片等,或者轉印後從晶片等樹脂膜剝離。
黏接劑聚合物成分(A)較佳使用丙烯酸酯聚合物。丙烯酸酯聚合物的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-60~50℃,更佳為-50~40℃,再更佳為-40~30℃的範圍。丙烯酸酯聚合物的玻璃轉移溫度過低時,樹脂膜形成層和支持片的剝離力變大,引起樹脂膜形成層的轉印不良,過高時則樹脂膜形成層的接著性降低,不能轉印於晶片等,或者轉印後從晶片等樹脂膜剝離。
構成上述丙烯酸酯聚合物之單體,例如(甲基)丙烯酸酯單體或其衍生物。例如烷基之碳原子數為1~18的烷基(甲基)丙烯酸脂,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、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等;具有環狀結構的(甲基)丙烯酸酯,具體例如(甲基)丙烯酸環烷酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸亞胺等;有羥基的(甲基)丙烯酸酯,具體例如(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯等;其他例如具環氧基的(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。這些之中,以具有羥基之單體聚合而得的丙烯酸酯聚合物因為
與後述的硬化性成分(B)相溶性良好而為佳。又上述之丙烯酸酯聚合物也可為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯等共聚合。
黏接劑聚合物成分(A)也可與熱塑性樹脂調配。熱塑性樹脂為丙烯酸酯聚合物以外的聚合物,為了保持硬化後樹脂膜的可撓性所調配。熱塑性樹脂較佳為重量平均分子量為1000~10萬者,更佳為3000~8萬者。因含有上述範圍之熱塑性樹脂,在樹脂膜形成層對半導體晶圓或晶片轉印時,支持片和樹脂膜形成層間的層間剝離容易進行,且樹脂膜形成層會跟隨轉印面而可抑制空洞(void)等的發生。
熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度較佳為-30~150℃,更佳為-20~120℃的範圍。當熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度過低時,樹脂膜形成層和支持片的剝離力變大,引起樹脂膜形成層的轉印不良,過高時則樹脂膜形成層和晶片之間的接著力恐不足。
熱塑性樹脂例如聚酯樹脂、氨酯樹脂、丙烯酸氨酯樹脂、酚樹脂、矽酮樹脂、聚丁烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等。這些可單獨或兩種以上混合使用。
在含有熱塑性樹脂的情形中,相對於黏接劑聚合物成分(A)的總量100質量部,通常含有1~60質量部,較佳含有1~30質量部之比例。熱塑性樹脂的含量在上述範圍者可得到上述效果。
又黏接劑聚合物成分(A)也可使用側鏈有能量線聚合性基的聚合物(能量線硬化型聚合物)。此述能量線硬化型聚
合物兼具黏接劑聚合物成分(A)的功能及後述硬化性成分(B)的功能。能量線聚合性基如具有和後述能量線聚合性化合物所含之能量線聚合性基相同者為佳。側鏈有能量線聚合性基之聚合物例如使側鏈有反應性官能基X之聚合物和具有與反應性官能基X反應之官能基Y及能量線聚合性基之低分子化合物反應所製備的聚合物。
(B)硬化性成分
硬化性成分(B)可使用熱硬化性成分及熱硬化劑或能量線聚合性化合物。也可使用這些之組合。熱硬化性成分例如以環氧樹脂為佳。
環氧樹脂可使用習知環氧樹脂。環氧樹脂具體例如多官能系環氧樹脂,雙酚化合物、雙酚A二縮水甘油醚或其氫化物,鄰甲酚甲醛環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、雙酚行環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、伸苯基結構型環氧樹脂等,分子中具有2官能基以上之環氧化合物。這些可單獨1種或組合2種以上使用。
以熱硬化性成分及熱硬化劑作為硬化性成分(B)的情形時,樹脂膜形成層中,相對於黏接劑聚合物成分(A)100質量部,較佳含有熱硬化性成分1~1500質量部,更佳含有3~1200質量部。熱硬化性成分的含量未滿1質量部時,不能得到充足的接著性,超過1500質量部者,樹脂膜形成層和支持片的剝離力增高,引起樹脂膜形成層轉印不良。
熱硬化劑係作為熱硬化性成分,特別是作為對環氧樹脂之硬化劑的作用。較佳的熱硬化劑例如1分子中具有2個
以上與環氧基反應的官能基之化合物。此官能基例如酚性羥基、醇性羥基、胺基、羧基及酸酐等。這些之中較佳例如酚性羥基、胺基、酸酐等,更佳如酚性羥基、胺基。
酚系硬化劑的具體例有多官能系酚樹脂、雙酚、酚醛清漆樹脂、二環戊二烯系酚樹脂、新酚醛型(xylok)酚樹脂、芳烷基酚樹脂。胺系硬化劑的具體例如DICY(雙氰胺)。這些可單獨1種或組合2種以上使用。
熱硬化劑的含量,相對於熱硬化性成分100質量部,較佳為0.1~500質量部,更佳為1~200質量部。熱硬化劑含量少者,硬化不足無法獲得接著性,過多則樹脂膜形成層的吸濕率提高,半導體裝置的信賴性降低。
能量線聚合性化合物含有能量線聚合性基,在接受紫外線、電子線等能量線照射時聚合硬化。此能量線聚合性化合物具體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或1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己烷二醇二丙烯酸酯、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、環氧變性丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯及衣康酸寡聚物等的丙烯酸酯系化合物。這些化合物分子內具有至少1個聚合性雙鍵,通常重量平均分子量為約100~30000,較佳為約300~10000。使用能量線聚合性化合物作為硬化性成分(B)時,樹脂膜形成層中,相對於黏接劑聚合物成分(A)100質量部,能量線聚合性化合物較佳含有1~1500質量部,更佳含有3~1200質量部。
(C)無機填充物
無機填充物(C)以可使樹脂膜形成層的熱擴散率提高者為佳。藉由在樹脂膜形成層中調配無機填充物(C)而提高熱擴散率,包裝樹脂膜形成層所貼附的半導體晶片芝半導體裝置的發熱可有效率地擴散。又可調整硬化後樹脂膜中的熱膨脹係數,使得硬化後的樹脂膜的熱膨脹係數對半導體晶片、框線架及有機基板等的被貼附體為最佳化,可提升半導體裝置的信賴性。再者,可使硬化後樹脂膜的吸濕率降低,加熱時維持樹脂膜的接著性,可提升半導體裝置的信賴性。而且熱擴散率為樹脂膜的熱傳導率除以樹脂膜的比熱和比重的乘積之值,熱擴散率愈大,顯示具有良好的放熱特性。
無機填充物(C)具體例如二氧化矽(1.3W/m.K)、氧化鉛(54W/m.K)、氧化錳(59W/m.K)、氧化鋁(38W/m.K)、鈦(21.9W/m.K)、碳化矽(100~350W/m.K)、氮化硼(30~200W/m.K)等的粒子、這些球形化的珠、單結晶纖維及玻璃纖維等。括號內的數值表示熱傳導率。
無機填充物(C)較佳包含異向形狀粒子(C1)及妨礙粒子(C2)。僅以異向形狀粒子(C1)作為無機填充物(C)時,樹脂膜形成層的製造過程(例如塗布階段)中施予異向形狀粒子(C1)應力及重力,形成其長軸方向與樹脂膜形成層的寬方向及流動方向大致相同的異向形狀粒子的比例增加,難以獲得具有優良熱擴散率之樹脂膜形成層。異向形狀粒子在其長軸方向顯示良好的熱擴散率。因此,在樹脂膜形成層中,形成其長軸方向與樹脂膜形成層的厚度方向大致相同的異向形狀粒子的比例增
加者,半導體晶片所發生的熱容易經由樹脂膜形成層而發散。無機填充物(C)經由併用異向形狀粒子(C1)及妨礙粒子(C2)者,抑制在樹脂膜形成層的製造過程中異向形狀粒子的長軸方向與樹脂膜形成層的寬方向或流動方向大致相同,可提高其長軸方向與樹脂膜形成層的厚度方向大致相同的異向形狀粒子的比例。其結果得到具有優良熱擴散率的樹脂膜形成層。這是因為樹脂膜形成層中藉由存在妨礙粒子(C2),異向形狀粒子(C1)像是在妨礙粒子(C2)上站立懸掛而存在的結果,形成異向形狀粒子的長軸方向與樹脂膜形成層的厚度方向大致相同。又本發明中所謂「異向形狀粒子的長軸方向與樹脂膜形成層的厚度方向大致相同」,具體地說,異向形狀粒子的長軸方向,相對於樹脂膜形成層的厚度方向,為-45~45°的範圍。
(C1)異向形狀粒子
異向形狀粒子(C1)具有異向性,以具體的形狀具有選自板狀、針狀及鱗片狀所構成之群組中至少1種的形狀者為佳。較佳的異向形狀粒子(C1)例如氮化物粒子,氮化物粒子例如氮化硼、氮化鋁、氮化矽等的粒子。這些之中,以容易得到良好的熱傳導性之氮化硼粒子為佳。
異向形狀粒子(C1)的平均粒徑為20μm以下,較佳為5~20μm,更佳為8~20μm,特佳為10~15μm。異向形狀粒子(C1)的平均粒徑以小於後述妨礙粒子(C2)的平均粒徑者為佳。經由如上述調整異向形狀粒子(C1)的平均粒徑,可提高樹脂膜形成層的熱擴散率及製膜性,同時提高樹脂膜形成層中的異向形狀粒子(C1)的填充率。異向形狀粒子(C1)的平均粒徑由電子顯微
鏡無作為選擇的異向形狀粒子(C1)20個,測定其長軸徑,計算其算術平均數所得的個數平均粒徑。
異向形狀粒子(C1)的粒子分布(CV值)較佳為5~40%,更佳為10~30%。異向形狀粒子(C1)的粒徑分布為上述範圍者,可有效率地達到均一熱傳導性。CV值為粒徑的變異指標,CV值愈大,表示粒徑的變異愈大。CV值愈小,因為粒徑一致,進入粒子和粒子間隙的體積小的粒子量變少,使得無機填充物(C)難以更緊密地填充,結果難以得到具有高熱傳導率的樹脂膜形成層。相反地,CV值大時,無機填充物(C)的粒徑大於製膜後樹脂膜形成層的厚度,結果樹脂膜形成層的表面形成凹凸,樹脂膜形成層的接著性變差。又CV值過大時,難以獲得具有均一性能的熱傳導性組成物。異向形狀粒子(C1)的粒子分布(CV值)係以電子顯微鏡觀察,對於200個以上的粒子測定長軸徑,計算長軸徑的標準偏差,使用上述平均粒徑,計算(長軸徑的標準偏差)/(平均粒徑)而求得。
異向形狀粒子(C1)的徑長比(aspect ratio)為5以上,較佳為5~30,更佳為8~20,再更佳為10~15。徑長比表示異向形狀粒子(C1)的(長軸數的平均值)/(短軸數的平均值)。短軸數的平均值和長軸數的平均值係透過電子顯微鏡照相,無作為選擇的異向形狀粒子20個,測定其短軸徑和長軸徑,分別計算其算術平均數所算出的個數平均粒徑。異向形狀粒子(C1)的徑長比在上述範圍者,因為妨礙粒子(C2),妨礙異向形狀粒子(C1)的長軸方向形成與樹脂膜形成層的寬方向或流動方向大致相同,異向形狀粒子(C1)於樹脂膜形成層的厚度方向形成有
效率的熱傳導路徑,可提高熱擴散率。
異向形狀粒子(C1)的比重較佳為2~4g/cm3,更佳為2.2~3g/cm3。
異向形狀粒子(C1)的長軸方向中的熱傳導率較佳為60~400W/m.K,更佳為100~300W/m.K。使用此述之異向形狀粒子,形成的熱傳導路徑具有高的熱傳導性,結果得到熱擴散率高的樹脂膜形成層。
(C2)妨礙粒子
妨礙粒子(C2)的形狀為妨礙異向形狀粒子(C1)的長軸方向形成與樹脂膜形成層的寬方向或流動方向(與樹脂膜形成層平行的方向)大致相同的形狀,沒有特別限定,其具體的形狀較佳為球形。較佳的妨礙粒子(C2)例如二氧化矽粒子、氧化鋁粒子,特別以氧化鋁粒子為佳。
妨礙粒子(C2)的平均粒徑超過20μm,較佳超過20μm、50μm以下,更佳超過20μm、30μm以下。妨礙粒子(C2)的平均粒徑在上述範圍者,可提高樹脂膜形成層的熱擴散率及製膜性,同時提高樹脂膜形成層中的妨礙粒子(C2)的填充率。又異向形狀粒子的每單位體積的比表面積大,樹脂膜形成層用組成物的黏度容易上升。此處,再添加除了比表面積大、平均粒徑20μm以下的異向形狀粒子以外的填充物時,樹脂膜形成層用組成物的黏度更加上升而難以形成樹脂膜,必須要以多量的溶劑來稀釋,則有生產性降低的疑慮。又妨礙粒子(C2)的平均粒徑由電子顯微鏡無作為選擇的妨礙粒子(C2)20個,測定其長軸徑,計算其算術平均數所得的個數平均粒徑。
妨礙粒子(C2)的平均粒徑較佳為後述樹脂膜形成層厚度的0.6~0.95倍,更佳為0.7~0.9倍。妨礙粒子(C2)的平均粒徑未滿樹脂膜形成層厚度的0.6倍時,其長軸方向形成與樹脂膜形成層的寬方向或流動方向大致相同的異向形狀粒子(C1)的比例增加,難以形成有效率的熱傳導路徑,熱擴散率降低。又妨礙粒子(C2)的平均粒徑超過樹脂膜形成層厚度的0.95倍時,樹脂膜形成層的表面生成凹凸,樹脂膜形成層的接著性變差。而且,難以得到具有均一性能的熱傳導性樹脂膜形成層用組成物。
妨礙粒子(C2)的粒子分布(CV值)較佳為5~40%,更佳為10~30%。妨礙粒子(C2)的粒徑分布為上述範圍者,可有效率地達到均一熱傳導性。CV值小的情形,因為粒徑一致,進入粒子和粒子間隙的體積小的粒子量變少,使得無機填充物(C)難以更緊密地填充,結果難以得到具有高熱傳導率的樹脂膜形成層。相反地,CV值大時,無機填充物(C)的粒徑大於製膜後樹脂膜形成層的厚度,結果樹脂膜形成層的表面形成凹凸,樹脂膜形成層的接著性變差。又CV值過大時,難以獲得具有均一性能的熱傳導性組成物。妨礙粒子(C2)的粒徑分布(CV值)係以電子顯微鏡觀察,對於200個以上的粒子測定長軸徑,計算長軸徑的標準偏差,使用上述平均粒徑,計算(長軸徑的標準偏差)/(平均粒徑)而求得。
樹脂膜形成層中的無機填充物(C)的含量比例,相對於構成樹脂膜形成層的全固形分而言,較佳為30~80質量%,更佳為40~70質量%,特佳為50~60質量%。無機填充物(C)
的含量比例在上述範圍者,可形成有效率的熱傳導路徑,提高熱擴散率。
無機填充物(C)包含異向形狀粒子(C1)和妨礙粒子(C2)的情形,異向形狀粒子(C1)和妨礙粒子(C2)的重量比率較佳為5:1~1:5,更佳為4:1~1:4。
異向形狀粒子(C1)和妨礙粒子(C2)的重量比率在上述範圍者,可提高其長軸方向形成與樹脂膜形成層的厚度方向大致相同的異向形狀粒子(C1)比例。其結果可提升樹脂膜形成層的熱擴散率。又可抑制樹脂膜形成層的增黏而形成平滑的樹脂膜。
樹脂膜形成層中的無機填充物(C)的濃度較佳為30~50體積%,更佳為35~45體積%。
其他成分
樹脂膜形成層除上述黏接劑聚合物成分(A)、硬化性成分(B)、及無機填充物(C)以外,可包含下列成分。
(D)著色劑
樹脂膜形成層中可調配著色劑(D)。調配著色劑者,在將半導體裝置組入機器時,可防止因周圍裝置所產生的紅外線等的半導體裝置的動作錯誤。此效果特別是在使用樹脂膜作為保護膜使用時有效。著色劑使用有機或無機顏料及染料。這些之中,從電磁波及紅外線遮蔽性的觀點,以黑色顏料為佳。黑色顏料使用碳黑、氧化鐵、二氧化錳、苯胺黑、活性碳等,但不限於此。從提高半導體裝置的信賴性觀點,以碳黑特別為宜。著色劑(D)的調配量,相對於構成樹脂膜形成層的全固形分100質量部,較佳為0.1~35質量部,更佳為0.5~25質量部,特佳為
1~15質量部。
(E)硬化促進劑
硬化促進劑(E)用於調整樹脂膜形成層的硬化速度。硬化促進劑(E),特別是作為硬化性成分(B),至少使用熱硬化性成分及熱硬化劑的情形中,較佳使用併用環氧樹脂與熱硬化劑。
較佳的硬化促進劑例如三乙二胺、苯甲基二甲胺、三乙醇胺、二甲基胺乙醇、三(二甲胺基甲基)酚等的三級胺類;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑等的咪唑類;三丁膦、二苯基膦、三苯基膦等的有機膦類;四苯基鏻四苯基硼酸鹽、三苯基膦四苯基硼酸鹽等的四苯基硼酸鹽等。這些可單獨1種或組合2種以上使用。
硬化促進劑(E),相對於熱硬化性成分及熱硬化劑的總劑量100質量部,較佳含有0.01~10質量部,更佳為0.1~5質量部的量。硬化促進劑(E)以上述範圍量含有者,即使暴露於高溫高濕度下也具有優良的接著性,即使暴露於嚴格的回流條件也可達成高的信賴性。硬化促進劑(E)含量少時,硬化不足,不能獲得充足的接著性,過多時,則具有高極性的硬化促進劑,在高溫高濕度下使樹脂膜形成層向接著界面側移動、偏析,降低半導體裝置的信賴性。
(F)耦合劑
為了提高對樹脂膜形成層的晶片的接著性、密接性及/或樹脂膜的凝集性,使用具有與無機物反應之官能基及與有機官能基反應之官能基的耦合劑(F)。使用耦合劑(F)者,無損由樹
脂膜形成層硬化而得的樹脂膜的耐熱性,可提高其耐水性。
耦合劑(F)較佳使用與其有機官能基反應之官能基為與黏接劑聚合物成分(A)及硬化性成分(B)等所具有之官能基反應之基的化合物。耦合劑(F)較佳為矽烷耦合劑。此耦合劑例如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-(甲基丙烯醯氧基丙基)三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-6-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-6-(胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-脲基丙基三乙氧基矽烷、γ-氫硫基丙基三甲氧基矽烷、γ-氫硫基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、咪唑矽烷等。這些可單獨1種或組合2種以上使用。
耦合劑(F),相對於黏接劑聚合物成分(A)及硬化性成分(B)的總計量100質量部,通常含有0.1~20質量部,較佳含有0.2~10質量部,更佳含有0.3~5質量部之比例。耦合劑(F)的含量未滿0.1質量部時,可能無法得到上述效果,超過20質量部時則可能成為脫氣的原因。
(G)光聚合起始劑
樹脂膜形成層以含有能量線聚合性化合物作為硬化性成分(B)的情形時,使用之時,照射紫外線等的能量線而使能量線聚合性化合物硬化。此時,構成樹脂膜形成層的組成物中含有光聚合起始劑(G)者,可減少聚合硬化時間及光照射量。
此光聚合起始劑(G)具體例如二苯甲酮、苯乙酮、苯偶因、苯偶因甲基醚、苯偶因乙基醚、苯偶因異丙基醚、苯偶因異丁基醚、苯偶因苯甲酸、苯偶因苯甲酸甲酯、苯偶因二甲基縮酮、2,4-二乙基噻吨酮、α-羥基環己基苯基酮、苯甲基二苯基硫、四甲基秋蘭姆(thiuram)單硫化物、偶氮雙異丁腈、苯偶醯(benzil)、聯苄(dibenzil)、丁二酮、1,2-二苯基甲烷、2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物及β-氯蒽醌等。光聚合起始劑(G)可單獨1種或組合2種以上使用。
光聚合起始劑(G)的調配比例,相對於能量線聚合性化合物100質量部,較佳包含0.1~10質量部,更佳包含1~5質量部。未滿0.1質量部者光聚合不足,不能得到滿意的轉印性,超過10質量部則會產生不能進行光聚合的殘留物,使得樹脂膜形成層的硬化性不足。
(H)架橋劑
為了調整樹脂膜形成層的初期接著力及凝集力,也可添加架橋劑。作為架橋劑(H)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由芳香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及這些的有機多價異氰酸酯化合物的三量體、以及這些有機多價異氰酸酯化合物和多元醇化合物反應所得的末端異氰酸酯氨酯預聚物等。
有機多價異氰酸酯化合物具體例如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。
有機多價亞胺化合物具體可例如N,N’-二苯基甲烷-4,4’-雙(1-氮丙啶羧醯胺)、三甲氧基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、四甲氧基甲烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯及N,N’-甲苯-2,4-雙(1-氮丙啶羧醯胺)三亞乙基三聚氰胺等。
架橋劑(H),相對於黏接劑聚合物成分(A)100質量部,通常使用0.01~20質量部,較佳使用0.1~10質量部,更加使用0.5~5質量部之比例。
(I)泛用添加劑
樹脂膜形成層中,除上述以外,可視需要調配各種添加劑。各種添加劑例如平整劑、可塑劑、抗靜電劑、抗氧化劑、離子捕捉劑、去疵劑、鏈轉移劑等。
由上述各成分所形成的樹脂膜形成層具有接著性和硬化性,以未硬化狀態壓於半導體晶圓、晶片等、或者以熱壓而接著。之後經過硬化,最終可賦予耐衝擊性高的樹脂膜,接著強度亦優良,即使在嚴酷的高溫高濕條件下也能保有充分的保護機能。本發明中,較佳將上述樹脂膜形成層作為用於固定半導體晶片於基板或其他半導體晶片用的膜狀接著劑,或者作為半導體晶圓或半導體晶片的保護膜。又樹脂膜形成層可為
單層構造,或者在含有上述成分的層為1層以上的限制下,也可為多層構造。
樹脂膜形成層的熱擴散率為2×10-6m2/s以上,較佳為2.5×10-6~5×10-6m2/s,更佳為4×10-6~5×10-6m2/s。硬化後的樹脂膜形成層(樹脂膜)的熱擴散率較佳為2×10-6m2/s以上,更佳為2.5×10-6~5×10-6m2/s,特佳為4×10-6~5×10-6m2/s。樹脂膜形成層的熱擴散率未滿2×10-6m2/s者,因半導體裝置發熱而使半導體裝置變形,成為故障或破損的原因,或者導致半導體裝置的演算速度降低或動作錯誤,使得半導體裝置的信賴性降低。樹脂膜形成層或樹脂膜的熱擴散率在上述範圍時,可提高半導體裝置的放熱特性,製造具有優良信賴性之半導體裝置。
樹脂膜形成層的放熱特性之指標可使用熱擴散率或熱傳導率,硬化後樹脂膜形成層(樹脂膜)的熱傳導率較佳為4~15W/m.K,更佳為5~10W/m.K。
(晶片用樹脂膜形成用片)
樹脂膜形成層由上述各成分以適當比例在適當溶劑中混合所形成的樹脂膜形成用組成物,塗布於支持片上乾燥而得。可在支持片和其他步驟形成的膜上塗布樹脂膜形成用組成物而乾燥成膜,也可將其轉印於支持片上。
本發明所述晶片用樹脂膜形成用片可於支持片上可剝離地形成上述樹脂膜形成層。本發明所述晶片用樹脂膜形成用片的形狀可為帶狀、標籤狀等形狀。
支持片使用例如聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、聚氯乙烯共聚物膜、
聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚氨酯膜、乙烯乙酸乙烯酯共聚物膜、離聚物樹脂膜、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、氟系樹脂等的膜。也可使用這些的架橋膜。也可使用這些的層積膜。也可使用這些著色的膜。
本發明之晶片用樹脂膜形成用片,其使用之時,剝離支持片,使樹脂膜形成層轉印於半導體晶圓或晶片。特別是在樹脂膜形成層熱硬化後剝離支持片的情形,因為支持片必須耐受樹脂膜形成層熱硬化時的加熱,較佳使用耐熱性優良的退火處理之聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘乙二酯膜、聚甲基戊烯膜、聚亞胺膜。為了使樹脂膜形成層和支持片之間容易剝離,支持片的表面張力較佳為40mN/m以下,更佳為37mN/m以下,特佳為35mN/m以下。下限值通常為約25mN/m。此表面張力低的支持片可適當地選擇材質而獲得,或者也可在支持片的表面塗布剝離劑進行剝離處理而獲得。
用於剝離處理之剝離劑,可使用烷基化物系、矽酮系、氟系、不飽和聚酯系、聚烯烴系、蠟系等,但特別是烷基化物系、矽酮系、氟系的剝離劑因具有耐熱性為宜。
為了使用上述剝離劑以剝離處理片的表面,剝離劑可直接無添加溶劑、或以溶劑稀釋或乳化,經由凹版塗布法、邁耶棒塗布法、氣刀塗布法、輥塗布法等塗布,在常溫或以加熱硬化或照射電子線硬化,以濕式層積法或乾式層積法、熱熔融層積法、熔融押出層積法、共押出層積法等形成層積體。
又樹脂膜形成層也可層積於設置於支持片上的再剝離性黏接劑層。再剝離性黏接劑層可使用具有可剝離樹脂膜形成層程度的黏接力之弱黏接力者,也可使用經能量線照射使黏接力降低的能量線硬化性者。使用能量線硬化性之再剝離性黏接劑層的情形,可事先對樹脂膜形成層所層積的區域進行能量線照射,黏接性已降低的一方、其他區域不進行能量線的照射,例如以接著模具為目的,維持原狀的高黏接力。只有其他區域不進行能量線照射的作法,例如可印刷對應基材其他區域的區域,設計能量線遮蔽層,從基材側進行能量線照射。再剝離性黏接劑層可藉由習知的各種黏接劑(例如橡膠系、丙烯酸系、矽酮矽、氨酯矽、乙烯酯系等的廣用黏接劑)而形成。再剝離性黏接劑層的厚度沒有特別限定,但通常為1~50μm,較佳為3~20μm。
支持片的厚度通常為10~500μm,較佳為15~300μm,特佳為20~250μm。
樹脂膜形成層的厚度較佳為20~60μm,更佳為25~50μm,特佳為30~45μm。又樹脂膜形成層的厚度以較妨礙粒子(C2)的平均粒徑大2~5μm者為佳。
在晶片用樹脂膜形成用片使用前,為了保護樹脂膜形成層,也可在樹脂膜形成層的上面,與上述支持片層積其他輕剝離性的剝離膜。
此種晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層可作為膜狀接著劑作用。膜狀接著劑用於貼附於通常半導體晶圓任一表面,經過切割過程,切斷為各個晶片後,載置(晶粒黏接)
於基板等,經過硬化過程,接著固定半導體晶片者。此種膜狀接著劑也稱為黏晶膜(die attachment film)。以本發明之樹脂膜形成層作為膜狀接著劑使用之半導體裝置因為放熱特性優良,可抑制其信賴性的降低。
又晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層可作為保護膜。樹脂膜形成層貼附於倒裝方式的晶片用半導體晶圓或半導體晶片的內面,以適當手段硬化,而有代替封裝樹脂保護半導體晶片的功能。貼附於半導體晶圓的情形中,保護膜因為具有補強晶圓的機能而防止晶圓的破損等。又以本發明之樹脂膜形成層為保護膜之半導體裝置因為放熱特性優良,可抑制其信賴性的降低。
(半導體裝置之製造方法)
以下對於本發明所述之晶片用樹脂膜形成用片的利用方法,以該片適用於半導體裝置的製造之情形為例說明。
本發明之半導體裝置之製造方法,以在表面形成電路之半導體晶圓的內面貼附上述晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層,之後獲得內面具有樹脂膜的半導體晶片。該樹脂膜較佳為半導體晶圓或半導體晶片的保護膜。又本發明之半導體晶片之製造方法較佳更包含下列步驟(1)~(3),以任意順序進行步驟(1)~(3)。
步驟(1):剝離支持片和樹脂膜形成層或樹脂膜;步驟(2):硬化樹脂膜形成層,得到樹脂膜,步驟(3):切割半導體晶圓和樹脂膜形成層或樹脂膜。
半導體晶圓可為矽晶圓,也可為鎵、砷等的化合
物半導體晶圓。晶圓表面的電路形成可經由包含蝕刻法、剝離(lift off)法等習知廣用的方法之各種方法進行。之後,研磨半導體晶圓電路面的相反面(內面)。研磨法沒有特別限定,也可使用研磨盤等公知手段研磨。研磨內面時,為了保護表面的電路,在電路面貼附稱為表面保護片的黏接片。內面研磨係經由以工作盤(chuck table)等固定晶圓電路面一側(即表面保護片側),以研磨盤研磨不形成電路的內面側。晶圓研磨後的厚度沒有特別限定,但是通常約20~500μm。
之後,視需要去除研磨內面所產生的破碎層。破碎層的去除可經由化學蝕刻或電漿蝕刻等進行。
之後,於半導體晶圓內面貼附上述晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層。之後,以任意順序進行步驟(1)~(3)。詳細的步驟詳述於特開2002-280329號公報。以下以步驟(1)、(2)、(3)之順序為例說明。
首先,在表面形成電路的半導體晶圓內面貼附上述晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層。之後,從樹脂膜形成層剝離支持片,獲得半導體晶圓和樹脂膜形成層之層積體。之後使樹脂膜形成層硬化,於晶圓的全表面形成樹脂膜。樹脂膜形成層中,使用熱硬化性成分和熱硬化劑作為硬化性成分(B)之情形時,經由熱硬化使樹脂膜形成層硬化。在硬化性成分(B)調配能量線聚合性化合物之情形時,以能量線照射進行樹脂膜形成層的硬化,在併用熱硬化成分和熱硬化劑及能量線聚合性化合物時,可同時或逐次地進行加熱和能量線照射的硬化。所照射的能量線例如紫外線(UV)或電子線(EB)等,較佳使用紫外
線。其結果為,由硬化樹脂所形成的樹脂膜形成於晶圓內面,較單獨僅有晶圓的情形,強度增加,因此可降低薄化的晶圓在處理時的破損。而且,形成熱擴散率高的樹脂膜,賦予優良的放熱特性。又相較於以塗布法於晶圓或晶片內面直接塗布樹脂膜用的塗布液而使其被膜化,樹脂膜的厚度均一性優良。
其次,切割形成於晶圓表面之每個電路上的半導體晶圓和樹脂膜的層積體。切割(dicing)係將晶圓和樹脂膜一起切斷。晶圓的切割以使用切割片之常用方法進行。其結果,獲得內面具有樹脂膜的半導體晶片。
最後,以吸具(collet)等泛用手法取出(pick up)切割後的晶片,獲得內面具有樹脂膜的半導體晶片。根據此述之本發明可於晶片內面簡便地形成厚度均一性高的樹脂膜,使得切割過程或封裝後的裂痕難以發生。再者,因為所得的半導體裝置賦予優良的放熱特性,可抑制其信賴性降低。所以,可將半導體晶片以倒裝方式實際裝載於特定基台上以製造半導體裝置。也可將內面具有樹脂膜之半導體晶片接著於晶粒墊或其他半導體晶片等的其他裝置上(晶片搭載部上)以製造半導體裝置。
又使用本發明所述之晶片用樹脂膜形成用片的其他半導體裝置之製造方法,以包含將該片的樹脂膜形成層貼附於半導體晶圓,切割該半導體晶圓,形成半導體晶片,使該樹脂膜形成層固著存於該半導體晶片的任一面,從支持片剝離,藉由該樹脂膜形成層而使該半導體晶片載置於晶粒墊上或其他半導體晶片上的過程者為佳。以下以在晶片內面貼附樹脂膜
形成層之製造方法為例說明。
首先,將框架線及半導體晶圓的內面側載置於本發明所述之晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層上輕壓,固定半導體晶圓。此時,在室溫下沒有黏性的情形時,也可適當加溫(沒有特別限定,但較佳為40~80℃)。之後,在樹脂膜形成層中調配能量線聚合性化合物之硬化性成分(B)的情形,從支持片側對樹脂膜形成層照射能量線,使樹脂膜形成層預備性硬化,增加樹脂膜形成層的凝集力,也可使樹脂膜形成層和支持片之間的接著力下降。之後,使用切割機等切斷方法,將上述半導體晶圓切斷,獲得半導體晶片。此時切割的深度為半導體晶圓的厚度和樹脂膜形成層的厚度的總和,加上切割機的耗損。而且能量線的照射可在半導體晶圓貼附後、半導體晶片剝離(取出)前任一階段進行,例如可在切割後進行,也可在下述延展階段後進行。能量線的照射也可分複數次進行。
之後視需要,進行晶片用樹脂膜形成用片的延展,擴張半導體晶片間隔,使半導體晶片的取出更容易進行。此時,樹脂膜形成層和支持片之間發生差異,使樹脂膜形成層和支持片之間的接著力減少,而提高半導體晶片的取出性。如此,進行半導體晶片的取出時,被切斷的樹脂膜形成層固存於半導體晶片內面,而可自支持片剝離。
其次,藉由樹脂膜形成層使半導體晶片載置於框線架的晶粒墊上或其他半導體晶片(下段晶片)表面(以下,晶片搭載之晶粒墊或下段晶片表面稱為「晶片搭載部」)。晶片搭載部在載置半導體晶片前加熱或在載置後立即加熱。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,更佳為0.5秒~3分,載置時的壓力通常為1kPa~200MPa。
將半導體晶片載置於晶片搭載部後,可視需要進行加熱。此時加熱條件為上述加熱溫度範圍,加熱時間通常為1~180分,較佳為10~120分。
也可以不進行載置後加熱處理而為假接著狀態,在封裝製造中以通常使用的樹脂封裝,利用加熱使樹脂膜形成層硬化。經過如此過程,樹脂膜形成層硬化,可得半導體晶片和晶片搭載部強固接著的半導體裝置。樹脂膜形成層因為在晶粒黏接的條件下為流動化,晶片搭載部的凹凸也充分地被埋入,可防止空洞的發生,提高半導體裝置的信賴性。再者,因為樹脂膜形成層的熱擴散率增加,半導體裝置具有優良的放熱特性,可抑制其信賴性降低。
本發明之晶片用樹脂膜形成用片,除上述使用方法以外,也可使用半導體化合物、玻璃、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。又下述實施例和比較例中<熱擴散率測定>以下述進行。
<熱擴散率測定>
(硬化前)
裁切樹脂膜形成層(厚度:40μm),得到各片為1cm正方形的試料。之後,使用熱傳導測定裝置(ai-phase公司製,Ai-Phase Mobile 1u),測定該試料的熱傳導率。之後,從該試料的比熱
和比重計算該試料的熱擴散率,為樹脂膜形成層的熱擴散率。熱擴散率為2×10-6m2/s以上的情形標示為「良好」,未滿2×10-6m2/s的情形標示為「不良」。
(硬化後)
裁切樹脂膜形成層(厚度:40μm),得到各片為1cm正方形的試料。之後,加熱該試料(130℃、2小時),使其硬化後,使用熱傳導測定裝置(ai-phase公司製,Ai-Phase Mobile 1u),測定該試料的熱傳導率。之後,從該試料的比熱和比重計算該試料的熱擴散率,為樹脂膜形成層的熱擴散率。熱擴散率為2×10-6m2/s以上的情形標示為「良好」,未滿2×10-6m2/s的情形標示為「不良」。
<樹脂膜形成層用組成物>
構成樹脂膜形成層之各成分如下所示。
(A)黏接劑聚合物成分:甲基丙烯酸甲酯85質量部和丙烯酸2-羥基乙酯15質量部的共聚物(重量平均分子量40萬,玻璃轉移溫度:6℃)
(B)硬化性成分
(B1)雙酚A形環氧樹脂(環氧當量180~200g/eq)
(B2)二環戊二烯型環氧樹脂(大日本油墨化學工業公司製Epiclon HP-7200HH)
(B3)雙氰胺(旭電化公司製ADEKA Hardener 3636AS)
(C)無機填充料:
(C1)氮化硼粒子(昭和電工公司製UHP-2,形狀:板狀,平均粒徑11.8μm,徑長比11.2,長軸方向的熱傳導率200W/m.K,
比重2.3g/cm3)
(C2)氧化鋁填充料(昭和電工公司製CB-A30S,形狀:球形,平均粒徑30μm,比重4.0g/cm3)
(D)著色劑:黑色顏料(碳黑,三菱化學公司製,#MA650,平均粒徑28nm)
(E)硬化促進劑:2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(四國化成工業公司製Curezol 2PHZ-PW)
(F)偶合劑:A-1110(日本Unicar公司製)
(實施例及比較例)
上述各成分依表1記載之量調配,獲得樹脂膜形成用組成物。將所得組成物的甲基乙基酮溶液(固形濃度61重量%)以乾燥後形成40μm(僅比較例3為60μm)厚度的量塗布經矽酮(silicon)剝離處理之支持片(Lintec公司製SP-PET381031,厚度38μm)的剝離處理面上,使其乾燥(乾燥條件:烤箱中110℃、1分鐘),於支持片上形成樹脂膜形成層,獲得晶片用樹脂膜形成用片。
對於所得之晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層進行<熱擴散率測定>。結果如表2所示。
實施例之晶片用樹脂膜形成用片的樹脂膜形成層顯示優良的熱擴散率。因此,使用具有支持片及形成於支持片上的樹脂膜形成層,且該樹脂膜形成層包含黏接劑聚合物成分(A)、硬化性成分(B)、及無機填充物(C),該樹脂膜形成層的熱擴散率為2×10-6m2/s以上之晶片用樹脂膜形成用片,可得高信賴性的半導體裝置。
Claims (10)
- 一種晶片用樹脂膜形成用片,具有支持片及形成於該支持片上的樹脂膜形成層,該樹脂膜形成層包含接著劑聚合物成分(A)、硬化性成分(B)、及無機填充物(C);其中該硬化性成分(B)包含熱硬化性成分或能量線聚合性化合物,該無機填充物(C)包含平均粒徑20μm以下的異向形狀粒子(C1)及平均粒徑超過20μm的妨礙粒子(C2);其中該異向形狀粒子(C1)為氮化物粒子;該妨礙粒子(C2)係選自由氧化矽及氧化鋁所組成的群組的至少一粒子;當該硬化性成分(B)包含該熱硬化性成分的情形時,相對於該接著劑聚合物成分(A)100質量部,該樹脂膜形成層包含該熱硬化性成分1~1500質量部;當該硬化性成分(B)包含該能量線聚合性化合物的情形時,相對於該接著劑聚合物成分(A)100質量部,該樹脂膜形成層包含該能量線聚合性化合物1~1500質量部;該樹脂膜形成層包含30~60質量%的該無機填充物(C);該樹脂膜形成層的熱擴散率為2×10-6m2/s以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該異向形狀粒子(C1)為長寬比5以上。
- 如申請專利範圍第2項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該異向形狀粒子(C1)的長軸方向的熱傳導率為60~400W/m.K。
- 如申請專利範圍第2項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該妨礙粒子(C2)的平均粒徑為該樹脂膜形成層厚度的0.6~0.95倍。
- 如申請專利範圍第2至4項任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該異向形狀粒子(C1)與該妨礙粒子(C2)的重量比例為5:1~1:5。
- 如申請專利範圍第1至3項任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該樹脂膜形成層的厚度為20~60μm。
- 如申請專利範圍第1至3項任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該樹脂膜形成層作為固定半導體晶片於基板或其他半導體晶片用的膜狀接著劑而作用。
- 如申請專利範圍第1至3項任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中樹脂模形成層為半導體晶圓或晶片的保護膜。
- 如申請專利範圍第1至3項任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片,其中該樹脂膜形成層的厚度為25~50μm。
- 一種半導體裝置之製造方法,使用如申請專利範圍第1至9項任一項所述之晶片用樹脂膜形成用片。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012050787 | 2012-03-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201402758A TW201402758A (zh) | 2014-01-16 |
| TWI600738B true TWI600738B (zh) | 2017-10-01 |
Family
ID=49116743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW102107987A TWI600738B (zh) | 2012-03-07 | 2013-03-07 | Wafer resin film formation sheet |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6239498B2 (zh) |
| KR (3) | KR20160006801A (zh) |
| CN (1) | CN104160491B (zh) |
| TW (1) | TWI600738B (zh) |
| WO (1) | WO2013133268A1 (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6646360B2 (ja) * | 2015-04-24 | 2020-02-14 | 日東電工株式会社 | 封止用樹脂シート、及び、電子デバイス装置 |
| JP6683563B2 (ja) * | 2015-07-21 | 2020-04-22 | 積水化学工業株式会社 | 接着シート |
| KR102737282B1 (ko) | 2017-12-08 | 2024-12-05 | 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 | 적층체 및 전자 장치 |
| WO2019189541A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | リンテック株式会社 | 樹脂シート、樹脂シートの使用方法、及び硬化樹脂層付き硬化封止体の製造方法 |
| JP2018139326A (ja) * | 2018-05-31 | 2018-09-06 | 日東電工株式会社 | 電子デバイス装置の製造方法 |
| PL3702400T3 (pl) * | 2019-02-27 | 2021-12-06 | Röhm Gmbh | Etykiety zapobiegające fałszowaniu do zastosowań wysokotemperaturowych |
| CN114269848B (zh) * | 2019-08-26 | 2024-07-16 | 富士胶片株式会社 | 导热材料形成用组合物、导热材料、导热片、带导热层的器件 |
| CN112582283B (zh) * | 2019-09-29 | 2023-11-21 | 矽磐微电子(重庆)有限公司 | 半导体封装方法及半导体封装结构 |
| CN112582282B (zh) * | 2019-09-29 | 2023-07-25 | 矽磐微电子(重庆)有限公司 | 半导体封装方法及半导体封装结构 |
| CN112582281B (zh) * | 2019-09-29 | 2023-08-25 | 矽磐微电子(重庆)有限公司 | 半导体封装方法及半导体封装结构 |
| JP7330404B1 (ja) * | 2022-06-22 | 2023-08-21 | 三菱電機株式会社 | 熱伝導性樹脂組成物、熱伝導性シートおよびその製造方法、熱伝導性硬化物およびその製造方法、パワーモジュール、ならびに、モータのステータ |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007106901A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Showa Denko Kk | 熱伝導性樹脂組成物、その構造体及びその用途 |
| JP2010087235A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 樹脂組成物および樹脂組成物を使用して作製した半導体装置 |
| JP2010121102A (ja) * | 2008-10-20 | 2010-06-03 | Kaneka Corp | 高耐光性高熱伝導性樹脂成形体及び照明器具部材 |
| JP2011225856A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-11-10 | Toray Ind Inc | 電子機器用接着剤組成物およびそれを用いた電子機器用接着剤シート |
| TW201144403A (en) * | 2010-02-12 | 2011-12-16 | Nitto Denko Corp | Method for manufacturing adhesive sheet having heat conductivity |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3005324B2 (ja) * | 1991-07-09 | 2000-01-31 | 東洋高砂乾電池株式会社 | 高熱放散材組成物 |
| KR950010029A (ko) * | 1993-09-14 | 1995-04-26 | 사토 후미오 | 수지 밀봉형 반도체장치 및 그 제조방법 |
| JP3378374B2 (ja) * | 1993-09-14 | 2003-02-17 | 株式会社東芝 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法、樹脂封止型半導体装置及び封止用樹脂シート |
| JP2002030223A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-31 | Sekisui Chem Co Ltd | 熱伝導性樹脂組成物 |
| JP2002069392A (ja) | 2000-08-31 | 2002-03-08 | Polymatech Co Ltd | 熱伝導性接着フィルムおよびその製造方法ならびに電子部品 |
| JP5134747B2 (ja) * | 2000-11-28 | 2013-01-30 | 日立化成工業株式会社 | 接着フィルム及び半導体装置 |
| JP3544362B2 (ja) | 2001-03-21 | 2004-07-21 | リンテック株式会社 | 半導体チップの製造方法 |
| JP2010235953A (ja) * | 2002-05-02 | 2010-10-21 | Three M Innovative Properties Co | 熱伝導性シート並びにその製造方法 |
| JP4089636B2 (ja) * | 2004-02-19 | 2008-05-28 | 三菱電機株式会社 | 熱伝導性樹脂シートの製造方法およびパワーモジュールの製造方法 |
| JP2005281467A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Toshiba Corp | 高熱伝導性樹脂、および部材、ならびにそれらを用いた電気機器および半導体装置 |
| JP4893046B2 (ja) * | 2006-03-22 | 2012-03-07 | 東レ株式会社 | 電子機器用接着剤組成物、それを用いた電子機器用接着剤シート |
| JP5005258B2 (ja) | 2006-05-23 | 2012-08-22 | リンテック株式会社 | 粘接着剤組成物、粘接着シートおよび半導体装置の製造方法 |
| JP5407601B2 (ja) * | 2008-09-01 | 2014-02-05 | 油化電子株式会社 | 熱伝導成形体 |
| US20100252961A1 (en) * | 2009-04-06 | 2010-10-07 | 3M Innovative Properties Company | Optical film replication on low thermal diffusivity tooling with conformal coating |
| JP5023179B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2012-09-12 | リンテック株式会社 | チップ用樹脂膜形成用シートおよび半導体チップの製造方法 |
| JP6182967B2 (ja) * | 2013-05-09 | 2017-08-23 | 日立化成株式会社 | 半導体素子用高熱伝導性接着フィルム |
-
2013
- 2013-03-05 KR KR1020167000118A patent/KR20160006801A/ko not_active Withdrawn
- 2013-03-05 KR KR1020147022175A patent/KR101584473B1/ko active Active
- 2013-03-05 WO PCT/JP2013/055981 patent/WO2013133268A1/ja not_active Ceased
- 2013-03-05 JP JP2014503852A patent/JP6239498B2/ja active Active
- 2013-03-05 KR KR1020167003119A patent/KR101969991B1/ko active Active
- 2013-03-05 CN CN201380012849.4A patent/CN104160491B/zh active Active
- 2013-03-07 TW TW102107987A patent/TWI600738B/zh active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007106901A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Showa Denko Kk | 熱伝導性樹脂組成物、その構造体及びその用途 |
| JP2010087235A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 樹脂組成物および樹脂組成物を使用して作製した半導体装置 |
| JP2010121102A (ja) * | 2008-10-20 | 2010-06-03 | Kaneka Corp | 高耐光性高熱伝導性樹脂成形体及び照明器具部材 |
| TW201144403A (en) * | 2010-02-12 | 2011-12-16 | Nitto Denko Corp | Method for manufacturing adhesive sheet having heat conductivity |
| JP2011225856A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-11-10 | Toray Ind Inc | 電子機器用接着剤組成物およびそれを用いた電子機器用接着剤シート |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2013133268A1 (ja) | 2015-07-30 |
| JP6239498B2 (ja) | 2017-11-29 |
| CN104160491B (zh) | 2018-05-11 |
| KR101584473B1 (ko) | 2016-01-11 |
| KR20160006801A (ko) | 2016-01-19 |
| TW201402758A (zh) | 2014-01-16 |
| KR20160018876A (ko) | 2016-02-17 |
| CN104160491A (zh) | 2014-11-19 |
| KR20140128999A (ko) | 2014-11-06 |
| WO2013133268A1 (ja) | 2013-09-12 |
| KR101969991B1 (ko) | 2019-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI600738B (zh) | Wafer resin film formation sheet | |
| CN104837942B (zh) | 保护膜形成用膜 | |
| CN105339168B (zh) | 保护膜形成用复合片、带有保护膜的芯片、以及带有保护膜的芯片的制造方法 | |
| TWI654267B (zh) | Adhesive composition, subsequent film, and method of manufacturing semiconductor device | |
| CN104797423B (zh) | 带固化性树脂膜形成层的片材以及使用了该片材的半导体装置的制造方法 | |
| TWI566282B (zh) | Cut the adhesive sheet | |
| KR20160083863A (ko) | 보호막 형성용 조성물, 보호막 형성용 시트, 및 보호막 부착 칩 | |
| JP5893250B2 (ja) | チップ用保護膜形成用シート、半導体チップの製造方法および半導体装置 | |
| CN104838489A (zh) | 保护膜形成用组合物、保护膜形成用片、以及带有固化保护膜的芯片 | |
| TW201231586A (en) | Adhesive Compositions for a Semiconductor, an Adhesive Sheet for a Semiconductor and a Production Method of a Semiconductor Device | |
| CN104871310B (zh) | 芯片用树脂膜形成用片及半导体装置的制造方法 | |
| TWI577778B (zh) | A protective film forming layer, a protective film forming sheet, and a semiconductor device | |
| TW202100629A (zh) | 熱硬化性樹脂膜、第1保護膜形成用片、套件、以及附第1保護膜之工件加工物之製造方法 | |
| TW202348757A (zh) | 保護膜形成膜、保護膜形成用複合片、半導體裝置之製造方法、以及保護膜形成膜之使用 | |
| JP5951206B2 (ja) | ダイシング・ダイボンディングシート | |
| TW202104508A (zh) | 熱硬化性樹脂膜以及第1保護膜形成用片 |