TWI842941B - 半導體裝置的製造方法、接著劑層的選定方法、以及切割-黏晶一體型膜及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本揭示的半導體裝置的製造方法包括:(A)準備依序包括基材層、黏著劑層、及接著劑層的切割-黏晶一體型膜的步驟;(B)向所述一體型膜照射活性能量射線的步驟;(C)對接著劑層黏貼晶圓的步驟;(D)藉由將晶圓及接著劑層單片化而獲得多個帶接著劑片的晶片的步驟;(E)自黏著劑層拾取帶接著劑片的晶片的步驟;以及(F)將帶接著劑片的晶片安裝在基板或其他晶片上的步驟,且接著劑層以該接著劑層的總質量基準計含有75質量%以上的金屬粒子。
Description
本揭示是有關於一種半導體裝置的製造方法、接著劑層的選定方法、以及包括接著劑層的切割-黏晶一體型膜及其製造方法。
先前,半導體裝置經過以下的步驟而製造。首先,將半導體晶圓貼附於切割用黏著片,於該狀態下,將半導體晶圓單片化為半導體晶片(切割步驟)。其後,實施拾取步驟、壓接步驟、及黏晶步驟等。專利文獻1揭示兼具於切割步驟中將半導體晶圓固定的功能及於黏晶步驟中使半導體晶片與基板接著的功能的黏接著片(切割黏晶片)。在切割步驟中,藉由將半導體晶圓及接著劑層單片化,而獲得帶接著劑片的晶片。
近年來,進行電力的控制等的被稱為功率半導體裝置的元件正在普及。功率半導體裝置容易因供給的電流而發熱,從而要求優異的散熱性。專利文獻2揭示了硬化後的散熱性較硬化前的散熱性高的導電性膜狀接著劑及帶膜狀接著劑的切割帶。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-218571號公報
[專利文獻2]日本專利第6396189號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明者等人在開發具有優異的散熱性的半導體裝置的過程中發現,在切割-黏晶一體型膜的接著劑層中,調配以所述接著劑層的總質量基準計為75質量%以上的金屬粒子時,接著劑層與黏著劑層的密接性容易變得不充分。兩者的密接性不充分時,會產生在切割步驟中帶接著劑片的晶片自黏著劑層脫離的不良情況。
本揭示提供一種在將晶圓及接著劑層單片化而在黏著劑層上製作多個帶接著劑片的晶片的切割步驟中,能夠充分抑制帶接著劑片的晶片自黏著劑層脫離,而能夠有效率地製造具有優異的散熱性的半導體裝置的方法。另外,本揭示提供一種選定對於有效率地製造所述半導體裝置有用的接著劑層的方法、以及包括接著劑層的切割-黏晶一體型膜及其製造方法。
[解決課題之手段]
先前,作為降低接著劑層與黏著劑層的密接性的方法,已知有對黏著劑層照射活性能量射線(例如紫外線)(參照專利文獻1段落[0088])。本發明者等人發現,當接著劑層包含大量的金屬粒子時,照射活性能量射線反而增大接著劑層與黏著劑層的密接性,從而完成了以下的本揭示的發明。
本揭示的一方面是有關於一種半導體裝置的製造方法。所述製造方法包括以下的步驟,且切割-黏晶一體型膜的接著劑層含有以該接著劑層的總質量基準計為75質量%以上的金屬粒子。
(A)準備依序包括基材層、黏著劑層、及接著劑層的切割-黏晶一體型膜的步驟;
(B)向所述一體型膜照射活性能量射線的步驟;
(C)對所述一體型膜的接著劑層黏貼晶圓的步驟;
(D)藉由將晶圓及接著劑層單片化而獲得多個帶接著劑片的晶片的步驟;
(E)自黏著劑層拾取帶接著劑片的晶片的步驟;以及
(F)將帶接著劑片的晶片安裝在基板或其他晶片上的步驟。
根據上述製造方法,藉由在(D)步驟(切割步驟)之前實施(B)步驟(活性能量射線照射步驟),能夠提高接著劑層與黏著劑層的密接性,在切割步驟中,能夠充分抑制帶接著劑片的晶片自黏著劑層脫離。再者,在所述製造方法中,可在(B)步驟之後實施(C)步驟,亦可在(C)步驟之後實施(B)步驟。
在本揭示中,照射活性能量射線後的黏著劑層與接著劑層的T形剝離強度B只要較照射活性能量射線前的兩者的T形剝離強度A大即可。自切割步驟中的兩者的充分的密接性的觀點出發,照射活性能量射線後的T形剝離強度B的下限值例如為0.07 N/25 mm。另一方面,自優異的拾取性的觀點出發,T形剝離強度B的上限值例如為0.5 N/25 mm。再者,此處所說的T形剝離強度是指藉由實施例中記載的方法計算出的值。
本發明者等人推測,在接著劑層含有大量的金屬粒子的情況下,活性能量射線對接著劑層中含有的金屬粒子的表面以及與其相接的黏著劑層的至少一者進行改質是金屬粒子與黏著劑層的密接性增大的主要原因。本發明者等人藉由掃描型電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM)確認到在自接著劑層剝離的黏著劑層的表面附著有原本包含在接著劑層中的金屬粒子。
本揭示的一形態中,黏著劑層含有具有對活性能量射線的照射具有反應性的碳-碳雙鍵的樹脂。在此種情況下,藉由活性能量射線的照射,黏著劑層被改質,與金屬粒子的密接性容易增大。
本揭示的一方面是一種與基材層及黏著劑層一起構成切割-黏晶一體型膜的接著劑層的選定方法。所述選定方法包括以下的步驟,且選定照射活性能量射線後的T形剝離強度B大於照射活性能量射線前的T形剝離強度A的接著劑層。
·準備包括基材層、及設置在基材層的其中一個面上的黏著劑層的切割膜的步驟;
·在黏著劑層的表面上,形成含有以接著劑層的總質量基準計為75質量%以上的金屬粒子的接著劑層,從而獲得切割-黏晶一體型膜的步驟;
·向所述一體型膜照射活性能量射線的步驟;
·測定照射活性能量射線前的黏著劑層與接著劑層的T形剝離強度A的步驟;以及
·測定照射活性能量射線後的黏著劑層與接著劑層的T形剝離強度B的步驟。
根據所述選定方法,能夠選定對於有效率地製造具有優異的散熱性的半導體裝置而言有用的接著劑層。
本揭示的一方面是有關於一種依序包括基材層、黏著劑層、及接著劑層的切割-黏晶一體型膜的製造方法。所述製造方法包括以下的步驟。
·準備包括基材層、及設置在基材層的其中一個面上的黏著劑層的切割膜的步驟;
·在黏著劑層的表面上,形成含有以接著劑層的總質量基準計為75質量%以上的金屬粒子的接著劑層,從而獲得切割-黏晶一體型膜的步驟;
·藉由向所述切割-黏晶一體型膜照射活性能量射線,增大黏著劑層與接著劑層的T形剝離強度的步驟。
根據所述製造方法,能夠製造對於有效率地製造具有優異的散熱性的半導體裝置而言有用的切割-黏晶一體型膜。在所述製造方法中,作為接著劑層,可使用藉由本揭示的所述選定方法而選定的接著劑層。
本揭示的一方面是有關於一種切割-黏晶一體型膜。所述一體型膜包括基材層;黏著劑層,具有與基材層相對的第一表面及其相反側的第二表面;以及接著劑層,以覆蓋第二表面的中央部的方式設置,且黏著劑層與接著劑層的界面具有與接著劑層中的晶圓的貼附位置對應、且被照射了活性能量射線的區域,所述區域中的黏著劑層與接著劑層的T形剝離強度為0.07 N/25 mm以上。
所述切割-黏晶一體型膜藉由照射活性能量射線,使黏著劑層與接著劑層具有充分的密接性。因此,在切割步驟中,能夠充分抑制帶接著劑片的晶片自黏著劑層脫離。另外,由於所述切割-黏晶一體型膜處於已經照射了活性能量射線的狀態,因此在半導體裝置的製造製程中能夠省略照射活性能量射線的步驟。
在所述切割-黏晶一體型膜中,自優異的拾取性的觀點出發,黏著劑層與接著劑層的T形剝離強度例如為0.5 N/25 mm以下。所述接著劑層可含有熱硬化性樹脂成分,熱硬化後的接著劑層的熱傳導率例如為1.5 W/m·K~20 W/m·K。可根據接著劑層中調配的金屬粒子的量及種類,來調整熱硬化後的接著劑層的熱傳導率。
[發明的效果]
根據本揭示,提供一種在將晶圓及接著劑層單片化而在黏著劑層上製作多個帶接著劑片的晶片的切割步驟中,能夠充分抑制帶接著劑片的晶片自黏著劑層脫離,而能夠有效率地製造具有優異的散熱性的半導體裝置的方法。另外,根據本揭示,提供一種對於有效率地製造所述半導體裝置而言有用的接著劑層的選定方法、以及包括該接著劑層的切割-黏晶一體型膜及其製造方法。
以下,一邊適宜參照圖式,一邊對本揭示的實施方式進行說明。其中,本揭示並不限定於以下的實施方式。以下實施方式中,除特別明示的情況以外,其構成要素(亦包含步驟等)並非必需。各圖中的構成要素的大小為概念性的大小,構成要素之間的大小的相對關係不限於各圖所示的關係。
本說明書中的數值及其範圍亦同樣,並不限制本揭示。在本說明書中,使用「~」表示的數值範圍表示包含「~」的前後所記載的數值來分別作為最小值及最大值的範圍。在本說明書中分階段記載的數值範圍中,在一個數值範圍中記載的上限值或下限值可替換為另一分階段記載的數值範圍的上限值或下限值。另外,在本說明書中記載的數值範圍內,該數值範圍的上限值或下限值亦可替換為實施例中所示的值。
在本說明書中,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或與其對應的甲基丙烯酸酯。對於(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯酸共聚物等其他類似表達亦同樣。
<切割-黏晶一體型膜>
圖1的(a)是表示本實施方式的切割-黏晶一體型膜的的平面圖,圖1的(b)是沿著圖1的(a)的B-B線的示意剖面圖。圖2是表示在切割-黏晶一體型膜10(以下,視情況簡稱為「膜10」)的黏著劑層2的周緣部貼附有切割環DR,並且在接著劑層5的表面貼附有晶圓W的狀態的示意圖。膜10適用於包括將晶圓W單片化為多個晶片的切割步驟及其後的拾取步驟的半導體裝置的製造製程(參照圖4的(c)及圖4的(d))。再者,在本實施方式中,例示了在正方形的基材層1上形成一個黏著劑層2與接著劑層5的積層體的形態,但亦可為基材層1具有規定的長度(例如,100 m以上),以沿其長度方向排列的方式,以規定的間隔配置黏著劑層2與接著劑層5的積層體的形態。膜10可更包括覆蓋接著劑層5的覆膜(未圖示)。
膜10依序包括:基材層1;黏著劑層2,具有與基材層1相對的第一表面2a及第一表面2a相反側的第二表面2b;以及接著劑層5,設置成覆蓋黏著劑層2的第二表面2b的中央部。藉由對包含大量金屬粒子的接著劑層5與黏著劑層2的界面照射活性能量射線,提高兩層的密接性。即,照射活性能量射線後的兩層的界面處的T形剝離強度為0.07 N/25 mm以上,亦可為0.1 N/25 mm~0.5 N/25 mm、0.15 N/25 mm~0.4 N/25 mm或0.2 N/25 mm~0.4 N/25 mm。以下,對構成膜10的各層進行說明。
(接著劑層)
接著劑層5含有(a)金屬粒子,亦可視需要更含有(b)熱硬化性樹脂、(c)硬化劑、及(d)彈性體。接著劑層5為熱硬化性,經過半硬化(B階段)狀態,硬化處理後可成為完全硬化物(C階段)狀態。
由於大量含有的金屬粒子,硬化後的接著劑層5具有優異的熱傳導性。硬化後的接著劑層5的熱傳導率例如為1.5 W/m·K~20 W/m·K。硬化後的接著劑層5的熱傳導率為1.5 W/m·K以上時,可製造散熱性優異的半導體裝置。硬化後的接著劑層5的熱傳導率可為1.6 W/m·K以上、1.7 W/m·K以上、2.0 W/m·K以上、或者2.3 W/m·K以上。再者,此處所說的熱傳導率是指藉由實施例中記載的方法計算出的值。
(a)成分:金屬粒子
(a)成分是用於提高接著劑層5的熱傳導性、提高半導體裝置的散熱性的成分。作為(a)成分,例如可列舉出鎳粒子、銅粒子、銀粒子、鋁粒子。作為(a)成分,亦可使用用金屬包覆基材粒子(例如金屬粒子或樹脂粒子)的表面而得到的粒子。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。該些中,自難以氧化的觀點出發,(a)成分可以是銀粒子或用銀包覆金屬粒子(例如銅粒子等)的表面而得的粒子。
(a)成分的形狀沒有特別限制,例如為薄片狀、球狀等。(a)成分的平均粒徑可為0.01 μm~10 μm。(a)成分的平均粒徑為0.01 μm以上時,具有能夠防止製作接著劑清漆時的黏度上升,使接著劑層5中含有期望量的(a)成分,並且能夠確保接著劑層5對被黏物的潤濕性而發揮更良好的接著性的傾向。(a)成分的平均粒徑為10 μm以下時,具有膜成形性更優異、藉由添加金屬粒子而能夠進一步提高導電性的傾向。另外,藉由設為此種範圍,具有能夠使接著劑層5的厚度更薄,進而能夠使半導體晶片高積層化,並且能夠防止因金屬粒子自接著劑層5突出而產生晶片裂紋的傾向。(a)成分的平均粒徑可為0.1 μm以上、0.5 μm以上、1.0 μm以上、或者1.5 μm以上,亦可為8.0 μm以下、7.0 μm以下、6.0 μm以下、5.0 μm以下、4.0 μm以下或者3.0 μm以下。(a)成分的平均粒徑為5.0 μm以下時,具有即使不進行物理的平滑化處理,亦容易獲得具有規定的表面粗糙度的接著劑層5的傾向。再者,(a)成分的平均粒徑是指相對於(a)成分整體體積的比率(體積分率)為50%時的粒徑(D50
)。(a)成分的平均粒徑(D50
)可藉由使用雷射散射型粒徑測定裝置(例如,麥奇克(MICROTRAC)),利用雷射散射法測定在水中懸浮有(a)成分的懸浮液來求出。
以接著劑層5的總量為基準,(a)成分的含量為75質量%以上。當以接著劑層5的總量為基準,(a)成分的含量為75質量%以上時,能夠提高接著劑層5的熱傳導率,結果,能夠提高散熱性。以接著劑層5的總量為基準,(a)成分的含量可為77質量%以上、80質量%以上、83質量%以上或85質量%以上。(a)成分的含量的上限並無特別限制,以接著劑層5的總量為基準,可為95質量%以下、92質量%以下、或90質量%以下。
(b)成分:熱硬化性樹脂
(b)成分是具有藉由加熱等在分子間形成三維鍵並硬化的性質,且硬化後顯示接著作用的成分。(b)成分可為環氧樹脂。(b)成分亦可包含25℃下為液狀的環氧樹脂。環氧樹脂只要為分子內具有環氧基者,則可並無特別限制地使用。環氧樹脂亦可在分子內具有兩個以上的環氧基。
作為環氧樹脂,例如可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂、二苯乙烯型環氧樹脂、含三嗪骨架的環氧樹脂、含芴骨架的環氧樹脂、三苯酚甲烷型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、伸二甲苯基型環氧樹脂、聯苯基芳烷基型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、多官能苯酚類、蒽等多環芳香族類的二縮水甘油醚化合物等。該些可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。該些中,自硬化物的耐熱性等觀點出發,環氧樹脂亦可為雙酚型環氧樹脂或甲酚酚醛清漆型環氧樹脂。
環氧樹脂亦可為25℃下為液狀的環氧樹脂。藉由使用此種環氧樹脂,存在容易獲得具有規定表面粗糙度的黏晶膜的傾向。另外,即使在進行物理平滑化處理的情況下,亦存在能夠在更溫和的條件下進行的傾向。作為在25℃下為液狀的環氧樹脂的市售品,例如可列舉EXA-830CRP(商品名、迪愛生股份有限公司(Dainippon Ink and Chemicals,DIC)製造)、YDF-8170C(商品名、日鐵化學&材料股份有限公司)等。
環氧樹脂的環氧當量並無特別限制,可為90 g/eq~300 g/eq、110 g/eq~290 g/eq。若(b)成分的環氧當量處於此種範圍內,則存在維持接著劑層5的整體強度的同時,容易確保形成接著劑層5時的接著劑組成物的流動性的傾向。
以接著劑層5的總量為基準,(b)成分的含量可為0.1質量%以上、1質量%以上、2質量%以上或3質量%以上,亦可為15質量%以下、12質量%以下、10質量%以下或8質量%以下。
在(b)成分含有25℃下為液狀的環氧樹脂的情況下,該環氧樹脂相對於(b)成分的質量比(該環氧樹脂的質量/(b)成分的總質量)以百分率計可為10%~100%、40%~100%、60%~100%、或80%~100%。在(b)成分含有25℃下為液狀的環氧樹脂的情況下,以接著劑層5的總量為基準,該環氧樹脂的含量可為1質量%以上、2質量%以上、3質量%以上、或4質量%以上。該環氧樹脂的含量亦可為15質量%以下、12質量%以下、10質量%以下、或8質量%以下。
(c)成分:硬化劑
(c)成分可為能夠成為環氧樹脂的硬化劑的酚樹脂。酚樹脂只要在分子內具有酚性羥基,則可無特別限制地使用。作為酚樹脂,例如可列舉:使苯酚、甲酚、間苯二酚(resorcin)、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F、苯基苯酚、胺基苯酚等苯酚類及/或α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚類與甲醛等具有醛基的化合物於酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得的酚醛清漆型酚樹脂、由烯丙基化雙酚A、烯丙基化雙酚F、烯丙基化萘二酚、苯酚酚醛清漆、苯酚等苯酚類及/或萘酚類與二甲氧基對二甲苯或雙(甲氧基甲基)聯苯所合成的苯酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂、聯苯基芳烷基型酚樹脂、苯基芳烷基型酚樹脂等。該些可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。
酚樹脂的羥基當量可為40 g/eq~300 g/eq、70 g/eq~290 g/eq、或100 g/eq~280 g/eq。若酚樹脂的羥基當量為40 g/eq以上,則有膜的儲存彈性係數進一步提高的傾向,若為300 g/eq以下,則可防止因產生發泡、逸氣等而引起的不良情況。
自硬化性的觀點出發,作為(b)成分的環氧樹脂的環氧當量與作為(c)成分的酚樹脂的羥基當量的比(作為(b)成分的環氧樹脂的環氧當量/作為(c)成分的酚樹脂的羥基當量)可為:0.30/0.70~0.70/0.30、0.35/0.65~0.65/0.35、0.40/0.60~0.60/0.40、或0.45/0.55~0.55/0.45。若該當量比為0.30/0.70以上,則有獲得更充分的硬化性的傾向。若該當量比為0.70/0.30以下,則可防止黏度變得過高,且可獲得更充分的流動性。
以接著劑層5的總量為基準,(c)成分的含量可為0.1質量%以上、1質量%以上、2質量%以上或3質量%以上,亦可為15質量%以下、12質量%以下、10質量%以下或8質量%以下。
(d)成分:彈性體
作為(d)成分,例如可列舉聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、胺基甲酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、苯氧基樹脂、改質聚苯醚樹脂等具有交聯性官能基者。此處,丙烯酸樹脂是指含有源自(甲基)丙烯酸酯的結構單元的聚合物。丙烯酸樹脂可以是含有源自具有環氧基、醇性羥基或酚性羥基、羧基等交聯性官能基的(甲基)丙烯酸酯的結構單元來作為結構單元的聚合物。另外,丙烯酸樹脂亦可為(甲基)丙烯酸酯與丙烯腈的共聚物等丙烯酸橡膠。該些可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。
作為丙烯酸樹脂的市售品,例如可列舉:SG-70L、SG-708-6、WS-023 EK30、SG-280 EK23、HTR-860P-3、HTR-860P-3CSP、HTR-860P-3CSP-3DB(均為長瀨化成(Nagase ChemteX)股份有限公司製造)等。
(d)成分的玻璃轉移溫度(Tg)可為-50℃~50℃或-30℃~20℃。若丙烯酸樹脂的Tg為-50℃以上,則接著劑層5的黏性降低,因此存在操作性進一步提高的傾向。若丙烯酸樹脂的Tg為50℃以下,則存在能夠更充分地確保形成接著劑層5時的接著劑組成物的流動性的傾向。此處,(d)成分的玻璃轉移溫度(Tg)是指使用熱示差掃描熱量計(示差掃描熱析儀(Differential Scanning Calorimeter,DSC))(例如,理學(Rigaku)股份有限公司製造、商品名:賽摩普拉斯(Thermo Plus) 2)測定而得的值。
(d)成分的重量平均分子量(Mw)可為5萬~120萬、10萬~120萬、或30萬~90萬。(d)成分的重量平均分子量為5萬以上時,存在成膜性更優異的傾向。(d)成分的重量平均分子量為120萬以下時,存在形成接著劑層5時的接著劑組成物的流動性更優異的傾向。再者,重量平均分子量(Mw)為藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定,且使用基於標準聚苯乙烯的校準曲線換算而得的值。
(d)成分的重量平均分子量(Mw)的測定裝置、測定條件等如以下所述。
泵:L-6000(日立製作所股份有限公司製造)
管柱:將吉爾帕(Gelpack)GL-R440(日立化成股份有限公司製造)、吉爾帕(Gelpack)GL-R450(日立化成股份有限公司製造)、以及吉爾帕GL-R400M(日立化成股份有限公司製造)(各為10.7 mm(直徑)×300 mm)依序連結而成的管柱
溶離液:四氫呋喃(以下稱為「THF(tetrahydrofuran)」。)
樣品:將試樣120 mg溶解在THF5 mL中而得的溶液
流速:1.75 mL/分鐘
以接著劑層5的總量為基準,(d)成分的含量可為0.1質量%以上、0.5質量%以上、1質量%以上或2質量%以上,亦可為10質量%以下、8質量%以下、6質量%以下或5質量%以下。
(e)成分:硬化促進劑
接著劑層5亦可更含有(e)硬化促進劑。藉由使接著劑層5含有(e)成分,存在能夠進一步兼顧接著性及連接可靠性的傾向。作為(e)成分,例如可列舉:咪唑類及其衍生物、有機磷系化合物、二級胺類、三級胺類、四級銨鹽等。該些可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。該些中,自反應性的觀點出發,(e)成分可為咪唑類及其衍生物。
作為咪唑類,例如可列舉:2-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑等。該些可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。
(e)成分的含量以接著劑層5的總量為基準可為0.001質量%~1質量%。(e)成分的含量在此種範圍時,存在能夠進一步兼顧接著性及連接可靠性的傾向。
接著劑層5可更含有偶合劑、抗氧化劑、流變控制劑、調平劑等作為(a)成分~(e)成分以外的其他成分。作為偶合劑,例如可列舉γ-脲基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-苯基胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷等。以接著劑層5的總量為基準,其他成分的含量可為0.01質量%~3質量%。
接著劑層5可藉由將含有上述的(a)成分、視需要的(b)成分~(e)成分及其它成分的接著劑組成物形成為膜狀來製作。此種接著劑層5可藉由將接著劑組成物塗佈在支撐膜(未圖示)上而形成。接著劑組成物可作為用溶劑稀釋的接著劑清漆來使用。在使用接著劑清漆的情況下,可藉由將接著劑清漆塗佈在支撐膜上,將溶劑加熱乾燥而除去來形成接著劑層5。
溶劑只要能夠溶解(a)成分以外的成分,則沒有特別限制。作為溶劑,例如可列舉:甲苯、二甲苯、均三甲苯、枯烯、對異丙基甲苯等芳香族烴;己烷、庚烷等脂肪族烴;甲基環己烷等環狀烷烴;四氫呋喃、1,4-二噁烷等環狀醚;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等酮;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯等酯;碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等碳酸酯;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等醯胺等。該些可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。該些中,自溶解性及沸點的觀點出發,溶劑可以是甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮或環己酮。以接著劑清漆的總質量為基準,接著劑清漆中的固體成分濃度可為10質量%~80質量%。
接著劑清漆可藉由將(a)成分~(e)成分、其他成分及溶劑混合、混煉來製備。再者,各成分的混合、混煉的順序沒有特別限制,可適當設定。混合及混煉可將通常的攪拌機、擂潰機、三輥磨機、球磨機、珠磨機等分散機適當組合來進行。製備接著劑清漆後,可藉由真空脫氣等除去清漆中的氣泡。
作為供塗佈所述清漆的支撐膜,沒有特別限制,例如可列舉:聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯亞胺等膜。支撐膜的厚度例如可為10 μm~200 μm或20 μm~170 μm。
作為將接著劑清漆塗佈在支撐膜上的方法,可使用公知的方法,例如可列舉:刀塗法、輥塗法、噴塗法、凹版塗佈法、棒塗法、簾塗法等。加熱乾燥的條件只要是所使用的溶劑充分揮發的條件即可,沒有特別限制,例如可為在50℃~200℃下為0.1分鐘~90分鐘。
接著劑層5的厚度可根據用途進行適當調整,例如,可為3 μm~200 μm。若接著劑層5的厚度為3 μm以上,則存在接著力變得充分的傾向,若為200 μm以下,則存在散熱性變得充分的傾向。自接著力及半導體裝置的薄型化的觀點出發,接著劑層5的厚度可為10 μm~100 μm或120 μm~75 μm。
在接著劑層5中,第一表面5a的表面粗糙度例如為1.0 μm以下,第二表面5b的表面粗糙度例如為1.0 μm以下。將與黏著劑層2的第二表面2b相接的表面設為第一表面5a,將貼合有晶圓W的一側的面設為第二表面5b,以下進行說明。再者,此處所說的表面粗糙度是指算術平均粗糙度Ra,「算術平均粗糙度Ra」是指用實施例記載的方法計算出的值。測定倍率可以是50倍~100倍。
第二表面5b在藉由將接著劑清漆塗佈在支撐膜上、將溶劑加熱乾燥而除去的製造方法來形成的情況下,通常,與接著劑清漆的含有成分無關地,具有該面的表面粗糙度成為1.0 μm以下的傾向。另一方面,第一表面5a在藉由將接著劑清漆塗佈在支撐膜上、將溶劑加熱乾燥而除去的製造方法來形成的情況下,通常,具有受到接著劑清漆的含有成分的影響的傾向。第一表面5a例如藉由使用平均粒徑5.0 μm以下的粒子、及/或球狀粒子的(a)成分,可將該表面的表面粗糙度調整為1.0 μm以下。再者,在第一表面5a的表面粗糙度超過1.0 μm的情況下,例如可藉由進行物理平滑化處理,將其表面粗糙度調整為1.0 μm以下。
平滑化處理例如能夠藉由隔著聚乙烯膜(PE(Polyethylene)膜)、聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET(polyethylene terephthalate)膜)等按壓接著劑層5的第一表面5a來進行。在此種情況下,亦可一邊加溫接著劑層5一邊進行。按壓例如可使用橡膠輥、金屬輥等進行。按壓時的負荷可為0.01 Mpa~3.0 MPa或0.3 MPa~1.0 MPa。若按壓時的負荷為0.01 Mpa以上,則存在獲得充分的平滑化效果的傾向,若按壓時的負荷為3.0 MPa以下,則存在減輕裝置的負擔而能夠進行連續的處理的傾向。按壓時的加溫溫度可為室溫(20℃)~200℃或50℃~140℃。若按壓時的加溫溫度為200℃以下,則存在能夠抑制接著劑層5的硬化反應進行的傾向。再者,藉由(b)成分在規定範圍內含有25℃下為液狀的環氧樹脂,能夠在更溫和的條件下進行平滑化處理。藉由調整平滑化處理的條件(例如,溫度和壓力),能夠提高接著劑層5的第一表面5a與黏著劑層2的第二表面2b的T形剝離強度。平滑化處理的條件例如是溫度140℃及壓力0.5 MPa。除了平滑化處理的條件之外,作為影響T形剝離強度的因素,還可列舉膜10的活性能量射線的照射量、以及老化條件(例如,溫度以及期間)等。老化條件例如是溫度40℃及期間4天。
第一表面5a的表面粗糙度較佳為大於第二表面5b的表面粗糙度。藉由將此種接著劑層5適用於膜10,具有切割時的接著劑層5與黏著劑層2的密接力更優異、能夠抑制晶片飛散等的傾向。
自防止由表面粗糙度引起的接著性降低的觀點出發,第一表面5a的表面粗糙度為1.0 μm以下,例如亦可為0.9 μm以下、0.8 μm以下、或0.75 μm以下。自防止由表面的平滑性變得過高而引起的錨定效果降低的觀點出發,第一表面5a的表面粗糙度可為0.25 μm以上、0.3 μm以上、0.4 μm以上、0.5 μm以上、0.6 μm以上、或0.65 μm以上。自同樣的觀點出發,第二表面5b的表面粗糙度例如可為0.9 μm以下、0.8 μm以下、0.7 μm以下、或小於0.65 μm,亦可為0.25 μm以上、0.3 μm以上、0.4 μm以上、或0.45 μm以上。
再者,在測定第一表面5a(與黏著劑層2接觸的一側的面)的表面粗糙度時,例如,以第二表面5b與半導體晶圓、基材等接觸的方式在40℃~80℃左右層壓並轉印膜10,藉此使第一表面5a露出即可。
(黏著劑層)
黏著劑層2只要包含在切割帶的領域中使用的黏著劑即可。即,黏著劑層2可包含感壓型黏著劑,亦可包含藉由照射活性能量(例如紫外線)而硬化的黏著劑。在黏著劑層2含有具有對活性能量射線的照射具有反應性的碳-碳雙鍵的樹脂的情況下,藉由活性能量射線的照射,黏著劑層2被改質,藉此,與存在於接著劑層5的第一表面5a的金屬粒子的密接性容易提高。
作為構成基材層1的膜,例如可列舉:聚四氟乙烯膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚醯亞胺膜等塑膠膜等。另外,基材層1可視需要實施底漆塗佈、紫外線(ultraviolet,UV)處理、電暈放電處理、研磨處理、蝕刻處理等表面處理。
<切割-黏晶一體型膜的製造方法>
膜10對於有效率地製造具有優異的散熱性的半導體裝置而言有用。膜10經過以下的步驟來製造。
·準備包括基材層1、及設置在基材層1的其中一個面上的黏著劑層2的切割膜3的步驟。
·在黏著劑層2的表面上形成接著劑層5,從而獲得切割-黏晶一體型膜的步驟。
·藉由向切割-黏晶一體型膜照射活性能量射線,獲得增大了黏著劑層與接著劑層的T形剝離強度的膜10的步驟。
活性能量射線對膜10的照射量例如為10 mJ/cm2
~1000 mJ/cm2
,亦可為100 mJ/cm2
~700 mJ/cm2
或200 mJ/cm2
~500 mJ/cm2
。
<接著劑層的選定方法>
在製造膜10之前,可以如下方式選定較佳的接著劑層(黏晶膜)。即,藉由實施包括以下步驟的選定方法,可選定照射活性能量射線後的T形剝離強度B大於照射活性能量射線前的T形剝離強度A的接著劑層。
·準備包括基材層1、及設置在基材層1的其中一個面上的黏著劑層2的切割膜3的步驟。
·在黏著劑層2的表面上形成接著劑層,從而獲得切割-黏晶一體型膜的步驟。
·向所述切割-黏晶一體型膜照射活性能量射線的步驟。
·測定照射活性能量射線前的黏著劑層2與接著劑層的T形剝離強度A的步驟。
·測定照射活性能量射線後的黏著劑層2與接著劑層的T形剝離強度B的步驟。
<半導體裝置及其製造方法>
圖3是示意性表示半導體裝置的一例的剖面圖。該圖所示的半導體裝置100包括基板70;積層在基板70的表面上的四個晶片S1、S2、S3、S4;將基板70的表面上的電極(未圖示)與四個晶片S1、S2、S3、S4電連接的導線W1、導線W2、導線W3、導線W4;以及將該些密封的密封層50。
基板70例如是有機基板,亦可為引線框架等金屬基板。關於基板70,自抑制半導體裝置100的翹曲的觀點出發,基板70的厚度例如為70 μm~140 μm,亦可為80 μm~100 μm。
四個晶片S1、S2、S3、S4經由接著劑片5P的硬化物5C而積層。俯視下的晶片S1、晶片S2、晶片S3、晶片S4的形狀例如是正方形或長方形。晶片S1、晶片S2、晶片S3、晶片S4的面積為9 mm2
以下,亦可為0.1 mm2
~4 mm2
或0.1 mm2
~2 mm2
。晶片S1、晶片S2、晶片S3、晶片S4的一邊的長度例如為3 mm以下,亦可為0.1 mm~2.0 mm或0.1 mm~1.0 mm。晶片S1、晶片S2、晶片S3、晶片S4的厚度例如為10 μm~170 μm,亦可為25 μm~100 μm。再者,四個晶片S1、S2、S3、S4的一邊的長度可相同,亦可相互不同,關於厚度亦同樣。
半導體裝置100的製造方法包括:準備上述膜10的步驟;對膜10的接著劑層5黏貼晶圓W,並且對黏著劑層2的第二表面2b黏貼切割環DR的步驟;將晶圓W單片化為多個晶片S的步驟(切割步驟);自黏著劑層2的第一區域拾取帶接著劑片的晶片8(晶片S1與接著劑片5P的積層體,參照圖4的(d))的步驟;以及經由接著劑片5P將晶片S1安裝到基板70上的步驟。
參照圖4的(a)~圖4的(d)對帶接著劑片的晶片8的製作方法的一例進行說明。首先,準備上述的膜10。如圖4的(a)及圖4的(b)所示,以接著劑層5與晶圓W的一個面接觸的方式貼附膜10。另外,對黏著劑層2的第二表面2b貼附切割環DR。
對晶圓W、接著劑層5及黏著劑層2進行切割。藉此,如圖4的(c)所示,晶圓W被單片化而成為晶片S。接著劑層5亦被單片化而成為接著劑片5P。作為切割方法,可舉出使用切割刀片或雷射的方法。再者,亦可在切割晶圓W之前藉由研削晶圓W來實現薄膜化。
切割後,如圖4的(d)所示,藉由在常溫或冷卻條件下擴張基材層1,使晶片S相互分離,並且藉由用銷42上推,使接著劑片5P自黏著劑層2剝離,並且用抽吸夾頭44抽吸並拾取帶接著劑片的晶片8。
參照圖5~圖7對半導體裝置100的製造方法進行具體說明。首先,如圖5所示,經由接著劑片5P將第一段的晶片S1(晶片S)壓接在基板70的規定的位置上。接著,藉由加熱使接著劑片5P硬化。藉此,接著劑片5P硬化而成為硬化物5C。自減少空隙的觀點出發,接著劑片5P的硬化處理可在加壓環境下實施。
與相對於基板70安裝晶片S1同樣地,在晶片S1的表面上安裝第二段的晶片S2。進而,安裝第三段及第四段的晶片S3、晶片S4,藉此製作圖6所示的結構體60。在用導線W1、導線W2、導線W3、導線W4將晶片S1、晶片S2、晶片S3、晶片S4與基板70電連接後(參照圖7),藉由利用密封層50密封半導體元件及導線,而完成圖3所示的半導體裝置100。
[實施例]
以下,藉由實施例對本揭示進行說明,但本揭示並不限定於所述實施例。
[接著劑清漆的製備]
按照表1所示的符號及組成比(單位:質量%),在作為(b)熱硬化性樹脂的環氧樹脂、作為(c)硬化劑的酚樹脂、以及作為(d)彈性體的丙烯酸橡膠中加入環己酮,進行攪拌而獲得混合物。各成分溶解後,在混合物中加入(a)金屬粒子,用分散器葉片攪拌,使各成分分散至均勻。然後,加入(e)硬化促進劑,使各成分分散至均勻,藉此獲得接著劑清漆A~接著劑清漆C。
表1的符號是指下述成分。
(a)金屬粒子
·20%Ag-Cu-MA(福田金屬箔粉工業股份有限公司製造、銀塗佈銅粉的產品名、形狀:薄片狀、平均粒徑(雷射50%粒徑(D50
)):6.0 μm~8.8 μm)
(b)熱硬化性樹脂
·EXA-830CRP(商品名、迪愛生(DIC)股份有限公司製造、雙酚型環氧樹脂、環氧當量:159 g/eq、25℃下為液狀)
·N500P-10(商品名、迪愛生(DIC)股份有限公司製造、雙酚型環氧樹脂、環氧當量:203 g/eq)
·YDCN-700-10(商品名、日鐵化學&材料(NIPPON STEEL Chemical & Material)股份有限公司製造,甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、環氧當量:215 g/eq)
(c)硬化劑
·MEH-7800M(商品名、明和化成股份有限公司製造、酚樹脂,黏度(150℃):0.31 Pa·s~0.43 Pa·s(3.1泊(poise)~4.3 poise),羥基當量:175 g/eq)
·HE-100C-30(商品名、愛沃特(AIR WATER)股份有限公司製造、苯基芳烷基型酚樹脂,黏度(150℃):0.27 Pa·s~0.41 Pa·s(2.7 poise~4.1 poise),羥基當量:170 g/eq)
(d)彈性體
·HTR-860P-3(商品名、長瀨化成(Nagase ChemteX)股份有限公司製造、含縮水甘油基的丙烯酸橡膠,重量平均分子量:100萬、Tg:-7℃)
(e)硬化促進劑
·固唑(Curezol)2PZ-CN(商品名、四國化成工業股份有限公司製造、1-氰基乙基-2-苯基咪唑)
[表1]
| 接著劑清漆 | 組成(質量%) | |||
| A | B | C | ||
| (a) | 20%Ag-Cu-MA | 85.1 | 85.1 | 55.5 |
| (b) | EXA-830CRP | 6.3 | 3.0 | 8.9 |
| N500P-10 | — | 3.3 | — | |
| YDCN-700-10 | — | — | 9.6 | |
| (c) | MEH-7800M | 5.0 | — | 7.4 |
| HE-100C-30 | — | 5.0 | 7.4 | |
| (d) | HTR-860P-3 | 3.6 | 3.6 | 11.1 |
| (e) | 2PZ-CN | 0.01 | 0.01 | 0.04 |
<實施例1>
[接著劑層的形成]
接著劑層的形成使用了接著劑清漆A。將真空脫泡後的接著劑清漆A塗佈於作為支撐膜的實施了脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜(厚度38 μm)上。對塗佈的清漆以90℃5分鐘、繼而140℃5分鐘的兩階段進行加熱乾燥,從而在支撐膜上形成處於B階段狀態的接著劑層(厚度20 μm)。
[表面粗糙度的測定]
藉由使用形狀測定雷射顯微鏡VK-X100(基恩士(KEYENCE)股份有限公司製造)以倍率50倍測定接著劑層的第一表面(與黏著劑層相接一側的面)的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)而求出。將結果示於表2中。
[熱傳導率的測定]
(測定試樣的製作)
使用Leon13DX(拉米股份有限公司(LamiCorporation)製造),以厚度為100 μm以上的方式在70℃下層壓接著劑層,獲得積層體。對於積層體,施加110℃下30分鐘,175℃下180分鐘的熱歷程,獲得了測定試樣。
(熱傳導率的測定)
測定試樣的熱傳導率藉由下式計算。將結果示於表2中。
熱傳導率(W/m·K)=比熱(J/kg·K)×熱擴散率(m2
/s)×比重(kg/m3
)
再者,比熱、熱擴散率及比重藉由以下方法測定。熱傳導率變高意味著散熱性更優異。
(比熱(25℃)的測定)
·測定裝置:差示掃描熱量測定裝置(日本帕金艾爾瑪(Perkin Elmer Japan)股份有限公司製造、商品名:DSC8500)
·基準物質:藍寶石
·升溫速度:10℃/分
·升溫溫度範圍:20℃~100℃
(熱擴散率的測定)
·測定裝置:熱擴散率測定裝置(日本耐馳(NETZSCH Japan)股份有限公司製造、商品名:LFA467 海珀弗萊士(HyperFlash))
·測定試樣的處理:用碳噴霧對測定試樣的兩面進行黑化處理
·測定方法:氙閃光法
·測定環境溫度:25℃
(比重的測定)
·測定裝置:電子比重計(阿爾法米拉治(Alfa Mirage)股份有限公司製造、商品名:SD200L)
·測定方法:阿基米德法(Archimedes method)
[黏著劑層的形成]
如下般合成黏著劑層中調配的丙烯酸樹脂。即,在裝配有三一馬達(Three-One Motor)、攪拌葉片、氮氣導入管的容量為2000 ml的燒瓶中加入了以下成分。
·乙酸乙酯(溶劑):635 g
·丙烯酸2-乙基己酯:395 g
·丙烯酸2-羥基乙酯:100 g
·甲基丙烯酸:5 g
·偶氮二異丁腈:0.08 g
將內容物攪拌至充分均勻,以流量500 ml/分實施60分鐘起泡,對系統中的溶存氧進行脫氣。用1小時升溫至78℃,在升溫後聚合6小時。然後,將反應溶液轉移到裝配有三一馬達、攪拌葉片、氮氣導入管的容量2000 mL的加壓釜中,在120℃、0.28 MPa條件下加溫4.5小時後,冷卻至室溫(25℃,以下相同)。
接著,加入490 g乙酸乙酯進行攪拌稀釋。向其中添加作為聚合抑制劑的甲氧基苯酚0.025 g及作為胺基甲酸酯化觸媒的二月桂酸二辛基錫0.10 g後,加入2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(昭和電工股份有限公司製造、卡萊茲(Karenz)MOI(商品名))42.5 g,在70℃下反應6小時後,冷卻至室溫。然後,加入乙酸乙酯,使丙烯酸樹脂溶液中的不揮發成分含量調整為35質量%,從而獲得包含具有能夠鏈聚合的官能基的(A)丙烯酸樹脂的溶液。
將以上述方式獲得的包含(A)丙烯酸樹脂的溶液在60℃下真空乾燥一晚。利用全自動元素分析裝置(艾里蒙塔(Elementar)公司製造、商品名:瓦瑞奧(vario)EL)對以上述方式獲得的固體成分進行元素分析,自氮含量算出導入的2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯的含量,結果為0.50 mmol/g。
另外,使用以下的裝置求出(A)丙烯酸樹脂的聚苯乙烯換算重量平均分子量。即,使用東曹(Tosoh)股份有限公司製造的SD-8022/DP-8020/RI-8020、管柱使用日立化成股份有限公司製造的蓋爾派克(Gelpack) GL-A150-S/GL-A160-S、溶離液使用四氫呋喃,進行GPC測定。其結果,聚苯乙烯換算重量平均分子量為80萬。按照日本工業標準(Japanese industrial standard,JIS)K0070記載的方法測定的羥值及酸值為61.1 mgKOH/g及6.5 mgKOH/g。
藉由混合以下成分,製備黏著劑層形成用的清漆。再者,由該清漆形成的黏著劑層藉由照射紫外線而硬化。乙酸乙酯(溶劑)的量以清漆的總固體成分含量為25質量%的方式調整。
·(A)丙烯酸樹脂溶液:100 g(固體成分)
·(B)光聚合起始劑(1-羥基環己基苯基酮、汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)股份有限公司製造、豔佳固(IRGACURE)184)、「豔佳固(IRGACURE)」是註冊商標):0.8 g
·(B)光聚合起始劑(雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)股份有限公司製造、豔佳固(IRGACURE)819)、「豔佳固(IRGACURE)」是註冊商標):0.2 g
·(C)交聯劑(多官能異氰酸酯、日本聚胺基甲酸酯工業股份有限公司製造、科羅耐特(Coronate)L、固體成分:75%):8.0g(固體成分)
·乙酸乙酯(溶劑)
準備其中一面實施了脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜(寬450 mm、長500 mm、厚38 μm)。使用塗敷機將黏著劑層形成用的清漆塗佈在實施了脫模處理的面上後,在80℃下乾燥5分鐘。藉此,獲得包括聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、在其上形成的黏著劑層(厚度30 μm)的積層體(切割膜)。
準備其中一面實施了電暈處理的聚烯烴膜(寬450 mm、長500 mm、厚80 μm)。在室溫下將實施了電暈處理的面與所述積層體的黏著劑層貼合。繼而,用橡膠輥按壓,藉此將黏著劑層轉印到聚烯烴膜(覆膜)上。然後,在室溫下放置3天,藉此獲得本實施例的黏著劑層。
[切割-黏晶一體型膜的製作]
在25℃下貼合接著劑層與黏著劑層,藉此獲得積層膜。對該積層膜照射300 mJ/cm2
的紫外線(照度:100 mW/cm2
)。之後,經過在40℃的溫度條件下老化4天的步驟,獲得實施例1的切割-黏晶一體型膜。
[T形剝離強度的測定]
按照JIS K6854-3:1999「接著劑-剝離接著強度試驗方法-第三部分:T形剝離」中記載的方法測定接著劑層與黏著劑層的界面的T形剝離強度。以下條件如下。將結果示於表2中。
·溫度:23℃
·試驗片寬度:25 mm
·剝離速度:10 mm/分鐘
[切割性的評價]
在以下條件下將切割-黏晶一體型膜貼附在矽晶圓(直徑:12英吋、厚度:50 μm)及切割環上。貼附矽晶圓及切割環後的切割-黏晶一體型膜的MD方向的伸長率為1.0%~1.3%左右。
(貼附條件)
·貼附裝置:DFM2800(迪士科(Disco)股份有限公司製造)
·貼附溫度:70℃
·貼附速度:10 mm/s
·貼附張力等級:6級
接著,用刀片切割(blade dicing)將帶有切割-黏晶一體型膜的矽晶圓單片化為多個帶接著劑片的晶片(尺寸2 mm×2 mm)。切割後確認有無晶片飛散。將結果示於表2中。
(切割條件)
·切片機:DFD6361(迪士科(Disco)股份有限公司製造)
·刀片:ZH05-SD4000-N1-70-BB(迪士科(Disco)股份有限公司製造)
·刀片轉速:40000 rpm
·切割速度:30 mm/秒
·刀片高度:90 μm
·切割膜距基材表面的切入深度:20 μm
·切割時的水量
刀片式冷卻器:1.5 L/分鐘
噴淋:1.0 L/分鐘
噴霧:1.0 L/分鐘
<比較例1>
除不對接著劑層與黏著劑層的積層膜照射紫外線之外,與實施例1同樣地獲得切割-黏晶一體型膜。將評價結果示於表2中。
<實施例2>
除使用接著劑清漆B形成接著劑層、以及在貼合接著劑層與黏著劑層之前,進行接著劑層的第二表面的平滑化處理之外,與實施例1同樣地獲得切割-黏晶一體型膜。將評價結果示於表2中。再者,平滑化處理的條件如下。
·溫度:140℃
·壓力:0.5 MPa
·速度:0.1 m/分
<比較例2>
除不對接著劑層與黏著劑層的積層膜照射紫外線之外,與實施例2同樣地獲得切割-黏晶一體型膜。將評價結果示於表2中。
<比較例3>
除使用接著劑清漆C形成接著劑層之外,與實施例1同樣地獲得切割-黏晶一體型膜。將評價結果示於表2中。
<比較例4>
除不對接著劑層與黏著劑層的積層膜照射紫外線之外,與比較例3同樣地獲得切割-黏晶一體型膜。將評價結果示於表2中。
[表2]
※1不實施評價
[產業上之可利用性]
| 實施例1 | 比較例1 | 實施例2 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | ||
| 接著劑清漆的種類 | A | A | B | B | C | C | |
| 金屬粒子的含量(質量%) | 85.1 | 85.1 | 85.1 | 85.1 | 55.5 | 55.5 | |
| 接著劑層的第一表面的表面粗糙度(μm) | 2.05 | 2.05 | 0.73 | 0.73 | — | — | |
| 硬化後的接著劑層的熱傳導率(W/m·K) | 2.1 | 2.1 | 2.3 | 2.3 | 0.3 | 0.3 | |
| 有無紫外線照射 | 有 | 無 | 有 | 無 | 有 | 無 | |
| 紫外線照射量(mJ/cm2 ) | 300 | — | 300 | — | 300 | — | |
| 老化 | 溫度 | 40℃ | 40℃ | 40℃ | 40℃ | — | — |
| 期間 | 4日 | 4日 | 4日 | 4日 | — | — | |
| 有無平滑化處理 | 無 | 無 | 有 | 有 | 無 | 無 | |
| T形剝離強度(N/25 mm) | 0.25 | 0.10 | 0.35 | 0.21 | 0.35 | 1.1 | |
| 有無晶片飛散 | 無 | 有 | 無 | 有 | ※1 | 無 |
根據本揭示,提供一種在將晶圓及接著劑層單片化而在黏著劑層上製作多個帶接著劑片的晶片的切割步驟中,能夠充分抑制帶接著劑片的晶片自黏著劑層脫離,而能夠有效率地製造具有優異的散熱性的半導體裝置的方法。另外,根據本揭示,提供一種對於有效率地製造所述半導體裝置而言有用的接著劑層的選定方法、以及包括該接著劑層的切割-黏晶一體型膜及其製造方法。
1:基材層
2:黏著劑層
2a:第一表面
2b:第二表面
3:切割膜
5:接著劑層
5a:第一表面
5b:第二表面
5C:接著劑片5P的硬化物
5P:接著劑片
8:帶接著劑片的晶片
10:切割-黏晶一體型膜
42:銷
44:抽吸夾頭
50:密封層
60:結構體
70:基板
100:半導體裝置
DR:切割環
S、S1、S2、S3、S4:晶片
W:晶圓
W1、W2、W3、W4:導線
圖1的(a)是表示切割-黏晶一體型膜的一實施方式的平面圖,圖1的(b)是沿著圖1的(a)所示的B-B線的示意剖面圖。
圖2是表示在切割-黏晶一體型膜的黏著劑層的周緣部貼附有切割環並且在接著劑層的表面貼附有晶圓的狀態的示意圖。
圖3是示意性表示半導體裝置的一例的剖面圖。
圖4的(a)~圖4的(d)是示意性表示製造帶接著劑片的晶片的過程的剖面圖。
圖5是示意性表示製造圖3所示的半導體裝置的過程的剖面圖。
圖6是示意性表示製造圖3所示的半導體裝置的過程的剖面圖。
圖7是示意性表示製造圖3所示的半導體裝置的過程的剖面圖。
1:基材層
2:黏著劑層
2a:第一表面
2b:第二表面
3:切割膜
5:接著劑層
5a:第一表面
5b:第二表面
10:切割-黏晶一體型膜
W:晶圓
Claims (11)
- 一種半導體裝置的製造方法,包括:(A)準備依序包括基材層、黏著劑層、及接著劑層的切割-黏晶一體型膜的步驟;(B)向所述切割-黏晶一體型膜照射活性能量射線的步驟;(C)對所述接著劑層黏貼晶圓的步驟;(D)藉由將所述晶圓及所述接著劑層單片化而獲得多個帶接著劑片的晶片的步驟;(E)自所述黏著劑層拾取所述帶接著劑片的晶片的步驟;以及(F)將所述帶接著劑片的晶片安裝在基板或其他晶片上的步驟,所述接著劑層含有以所述接著劑層的總質量基準計為75質量%以上的金屬粒子,照射所述活性能量射線後的所述黏著劑層與所述接著劑層的T形剝離強度B大於照射所述活性能量射線前的T形剝離強度A。
- 如請求項1所述的半導體裝置的製造方法,其中所述黏著劑層含有具有對所述活性能量射線的照射具有反應性的碳-碳雙鍵的樹脂。
- 一種接著劑層的選定方法,是與基材層及黏著劑層一起構成切割-黏晶一體型膜的接著劑層的選定方法,包括:準備包括基材層、及設置在所述基材層的其中一個面上的黏 著劑層的切割膜的步驟;在所述黏著劑層的表面上,形成含有以所述接著劑層的總質量基準計為75質量%以上的金屬粒子的接著劑層,從而獲得切割-黏晶一體型膜的步驟;向所述切割-黏晶一體型膜照射活性能量射線的步驟;測定照射所述活性能量射線前的所述黏著劑層與所述接著劑層的T形剝離強度A的步驟;以及測定照射所述活性能量射線後的所述黏著劑層與所述接著劑層的T形剝離強度B的步驟,選定照射所述活性能量射線後的T形剝離強度B大於照射所述活性能量射線前的T形剝離強度A的所述接著劑層。
- 如請求項3所述的接著劑層的選定方法,其中照射所述活性能量射線後的T形剝離強度B為0.07N/25mm以上。
- 如請求項3或請求項4所述的接著劑層的選定方法,其中照射所述活性能量射線後的T形剝離強度B為0.5N/25mm以下。
- 一種切割-黏晶一體型膜的製造方法,是依序包括基材層、黏著劑層、及接著劑層的切割-黏晶一體型膜的製造方法,包括:準備包括基材層、及設置在所述基材層的其中一個面上的黏著劑層的切割膜的步驟;在所述黏著劑層的表面上,形成含有以所述接著劑層的總質 量基準計為75質量%以上的金屬粒子的接著劑層,從而獲得切割-黏晶一體型膜的步驟;以及藉由向所述切割-黏晶一體型膜照射活性能量射線,增大所述黏著劑層與所述接著劑層的T形剝離強度的步驟。
- 如請求項6所述的切割-黏晶一體型膜的製造方法,其中,所述接著劑層為藉由如請求項3至請求項5中任一項所述的接著劑層的選定方法選定的接著劑層。
- 一種切割-黏晶一體型膜,包括:基材層;黏著劑層,具有與所述基材層相對的第一表面及所述第一表面相反側的第二表面;以及接著劑層,以覆蓋所述第二表面的中央部的方式設置,所述接著劑層含有以所述接著劑層的總質量基準計為75質量%以上的金屬粒子,所述黏著劑層與所述接著劑層的界面具有與所述接著劑層中的晶圓的貼附位置對應、且被照射了活性能量射線的區域,所述區域中的所述黏著劑層與所述接著劑層的T形剝離強度為0.07N/25mm以上,照射活性能量射線後的所述黏著劑層與所述接著劑層的T形剝離強度的值大於照射所述活性能量射線前的T形剝離強度的值。
- 如請求項8所述的切割-黏晶一體型膜,其中所述黏 著劑層與所述接著劑層的T形剝離強度為0.5N/25mm以下。
- 如請求項8或請求項9所述的切割-黏晶一體型膜,其中所述接著劑層包含熱硬化性樹脂成分,且熱硬化後的所述接著劑層的熱傳導率為1.5W/m.K~20W/m.K。
- 如請求項8或請求項9所述的切割-黏晶一體型膜,其中所述金屬粒子是用銀包覆銅粒子的表面而得的粒子。
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