TWI846679B - 具有第1保護膜的半導體晶片、具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法及半導體晶片.第1保護膜層積體的評估方法 - Google Patents
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Abstract
本實施形態的具有第1保護膜的半導體晶片,其具備:半導體晶片;及形成在上述半導體晶片中具有凸塊的面上的第1保護膜,對上述凸塊的頭頂部,進行能量分散型X射線能譜法的分析,測定碳的檢測訊號的強度S(C),與錫的檢測訊號的強度S(Sn)時,S(C)/S(Sn)值為0.32以下。
Description
本發明係關於具有第1保護膜的半導體晶片、具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法及半導體晶片.第1保護膜層積體的評估方法。
本發明係主張以日本專利申請編號2017-221985為優先權,其申請日為西元2017年11月17日,在此引用其內容。
先前,將用於MPU或閘極陣列等的多針腳的LSI封裝構裝在印刷電路板時,使用在其連接墊部形成由共晶焊錫、高溫焊錫、金等所組成的凸狀電極(以下,在本說明書有時稱為「凸塊」)的作為半導體晶片,採用藉由所謂面朝下(face down)模式,使該等凸塊與相對應晶片裝載用基板上的端子部相對、接觸、熔化/擴散接合的覆晶(flip chip)構裝方法。
在該構裝方法使用的半導體晶片,例如,將在電路面形成凸塊的半導體晶圓的與電路面(換言之係凸塊形成面)相反側的面的研磨,或將半導體晶圓切割單片化而得。在得到如此的半導體晶片的過程,通常,在以保護半導體晶圓的凸塊形成面及凸塊的目的,在凸塊形成面黏貼硬化性樹脂薄膜,使該薄膜硬化,在凸塊形成面形成保護膜。
硬化性樹脂薄膜,通常,係以藉由加熱軟化的狀態,黏貼在半導體晶圓的凸塊形成面。藉由如此,包含凸塊的頭頂部的上部,會貫穿硬化性樹脂薄膜,從硬化性樹脂薄膜突出。另一方面,硬化性樹脂薄膜,係將半導體晶圓的凸塊覆蓋擴展到凸塊之間,與凸塊形成面密著的同時,將凸塊的表面,特別是覆蓋凸塊形成面附近部位的表面,使凸塊埋入。之後,硬化性樹脂薄膜係進一步藉由硬化,將半導體晶圓的凸塊形成面,覆蓋凸塊的凸塊形成面的附近部位的表面,成為保護這些區域的保護膜。再者,半導體晶圓被單片化成半導體晶片,最終成為在凸塊形成面具有保護膜的半導體晶片(在本說明書,有時稱為「具有保護膜的半導體晶片」)。
如此的具有保護膜的半導體晶片,裝載到基板上成為半導體封裝,進一步使用此半導體封裝,構成作為目標的半導體裝置。為使半導體封裝及半導體裝置正常運作,不妨礙具有保護膜的半導體晶片的凸塊、基板上的電路的電性連接是必要的。然而,若硬化性樹脂薄膜未適當地黏貼在半導體晶圓的凸塊形成面上,則凸塊從硬化性樹脂薄膜的突出並不充分,或硬化性樹脂薄膜的一部分會殘留在凸塊的頭頂部。如此殘留在凸塊頭頂部的硬化性樹脂薄膜,與其他的區域的硬化性樹脂薄膜同樣地硬化,成為具有與保護膜同樣的組成的硬化物(在本說明書有時稱為「保護膜殘留物」)。於是,由於凸塊的頭頂部是凸塊與基板上的電路的電性連接區域,當保護膜殘留物的量較多時,會阻礙具有保護膜的半導體晶片的凸塊與基板上的電路的電性連接。
即,在具有保護膜的半導體晶片裝載到基板上之前的階段,在具有保護膜的半導體晶片的凸塊的頭頂部,追求不存在保護膜殘留物,或保護膜殘留物的量少。
如此,在凸塊的頭頂部,被認為可抑制保護膜殘留物的殘留的方法,揭示有使用含有重量平均分子量為2萬~100萬的高分子量成分、熱硬化性樹脂、硬化促進劑、光反應性單體、光起始劑的硬化性樹脂薄膜(黏接著劑層)的方法(參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利第5515811號公報
[發明所欲解決的課題]
通常,在凸塊表面,存在多數微小的凹凸,在凸塊的頭頂部存在保護膜殘留物時,可能有保護膜殘留物侵入凸塊表面的凹部內。因此,在凸塊頭頂部的保護膜殘留物的量的評估並不容易。
對此,以專利文獻1所記載的方法,係使用以目視或顯微鏡的觀察評估,在凸塊的頭頂部有無來自硬化性樹脂薄膜(黏接著劑層)的殘留物。如此,以此方法對於在凸塊頭頂部的保護膜殘留物的量的定量等,無法以更高精度的評估,故有並不確定是否實質抑制殘留物在凸塊頭頂部的殘留等的問題。
本發明的目的在於提供:抑制保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部的具有保護膜的半導體晶片、具有上述保護膜的半導體晶片的製造方法;以及可高精度評估是否為上述具有保護膜的半導體晶片的評估方法。
[用於解決課題的手段]
本發明提供一種具有第1保護膜的半導體晶片,其包含:半導體晶片;及形成在上述半導體晶片中具有凸塊的面上的第1保護膜,對上述凸塊的頭頂部,進行能量分散型X射線能譜法的分析,測定碳的檢測訊號的強度S(C),與錫的檢測訊號的強度S(Sn)時,S(C)/S(Sn)值為0.32以下。
此外,本發明提供一種具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,其係製造上述具有第1保護膜的半導體晶片的方法,其具有:在半導體晶圓中具有凸塊的面,黏貼硬化性樹脂薄膜的步驟;藉由使黏貼後的上述硬化性樹脂薄膜硬化,形成第1保護膜的步驟;藉由分割上述半導體晶圓,得到半導體晶片的步驟;在黏貼上述硬化性樹脂薄膜的步驟中,具有使上述凸塊的頭頂部從上述硬化性樹脂薄膜突出,使上述S(C)/S(Sn)值為0.32以下,或在黏貼上述硬化性樹脂薄膜的步驟之後,進一步降低上述凸塊上的殘留物的量,使上述S(C)/S(Sn)值為0.32以下的步驟。
此外,本發明提供一種半導體晶片.第1保護膜層積體的評估方法,其係評估具備:半導體晶片;及形成在上述半導體晶片中具有凸塊的面上的第1保護膜的半導體晶片.第1保護膜層積體的方法,對上述半導體晶片.第1保護膜層積體的上述凸塊的頭頂部,進行能量分散型X射線能譜法的分析,測定碳的檢測訊號的強度S(C),與錫的檢測訊號的強度S(Sn)時,上述S(C)/S(Sn)值為0.32以下時,判定上述半導體晶片.第1保護膜層積體是作為目標的具有第1保護膜的半導體晶片,上述S(C)/S(Sn)值較0.32大時,判定上述半導體晶片.第1保護膜層積體並非作為目標的具有第1保護膜的半導體晶片。
[發明的效果]
在本發明的具有第1保護膜的半導體晶片,抑制保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部。藉由將如此的具有第1保護膜的半導體晶片與基板接合,可得電性連接度高的接合體。
藉由使用本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,可製造上述具有第1保護膜的半導體晶片。
藉由使用本發明的半導體晶片.第1保護膜層積體的評估方法,可高精度評估半導體晶片.第1保護膜層積體是否為上述具有第1保護膜的半導體晶片。
◇具有第1保護膜的半導體晶片
本發明的具有第1保護膜的半導體晶片,具備:半導體晶片;及形成在上述半導體晶片中具有凸塊的面(在本說明書,有時稱為「凸塊形成面」)上的第1保護膜,對上述凸塊頭頂部,以能量分散型X射線能譜法(Energy dispersive X-ray Spectrometry,在本說明書有時稱為「EDX」)進行分析時,測定碳的檢測訊號的強度S(C),與錫的檢測訊號的強度S(Sn)時,S(C)/S(Sn)值(在本說明書,有時僅稱為「S(C)/S(Sn)值」)為0.32以下。
藉由EDX分析凸塊的頭頂部時,通常可檢測到錫(Sn)的訊號。這是由於凸塊含有錫作為其構成材料的緣故。
另一方面,凸塊並不含有有機化合物作為其構成材料。因此,藉由EDX分析凸塊的頭頂部時,檢測到碳(C)訊號代表:在分析區域(即凸塊的頭頂部),存在原本不應存在的有機化合物。這些機化合物是來自使用於形成第1保護膜的硬化性樹脂薄膜。將硬化性樹脂薄膜黏貼在凸塊形成面時,若在凸塊的頭頂部殘留原本不需要的硬化性樹脂薄膜,則因此殘留物(在本說明書,有時稱為「硬化性樹脂薄膜殘留物」)硬化,而成為具有與第1保護膜有同樣組成的硬化物(在本說明書,有時稱為「第1保護膜殘留物」)。而在此第1保護膜殘留物,包含上述有機化合物。當存在如此的第1保護膜殘留物,則藉由EDX分析凸塊的頭頂部時,會檢測到碳(C)的訊號。再者,關於本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,將在後面詳細說明。
在具有第1保護膜的半導體晶片,在凸塊的頭頂部的S(C)/S(Sn)值為0.32以下,亦有0的情形。這指的是:在凸塊的頭頂部,相對於錫的量,碳的量顯著的少的意思。即,具有第1保護膜的半導體晶片,在凸塊的頭頂部,並不存在第1保護膜殘留物,或第1保護膜殘留物的量很少,抑制了第1保護膜殘留物的殘留。如此,藉由抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部,使用具有第1保護膜的半導體晶片時,可提高此凸塊與基板之間的接合強度。此外,在該半導體晶片與基板的接合體的電性連接度會變高,而導電性優良。
再者,在本說明書,所謂「在凸塊的頭頂部,第1保護膜殘留物的量很少」,只要沒有特別提及,係指:雖然在凸塊的頭頂部殘留些微的第1保護膜殘留物,惟在將此具備該凸塊的半導體晶片以覆晶構裝至配線基板時,其殘留量不妨礙半導體晶片與配線基板的電性連接的程度。
此外,有時將半導體晶圓的與凸塊形成面相反側的面稱為「背面」。
在具有第1保護膜的半導體晶片中的凸塊表面,存在多數微小的凹凸,在凸塊的頭頂部存在第1保護膜殘留物時,可能有保護膜殘留物侵入凸塊表面的凹部內。這樣的凹部內的第1保護膜殘留物,難以用視覺性的方法確認與定量,當第1保護膜殘留物的量很少時,此傾向特別強。對此,在本發明的具有第1保護膜的半導體晶片中,在凸塊的頭頂部的第1保護膜殘留物的殘留程度,係以EDX的分析結果精密地特定。因此,本發明的具有第1保護膜的半導體晶片,關於第1保護膜殘留物的量的可靠度非常高。
在具有第1保護膜的半導體晶片,在凸塊的頭頂部的S(C)/S(Sn)值為0.32以下,以0.3以下為佳,以0.28以下更佳,進一步以0.26以下為佳,可例如為0.2以下、0.15以下及0.1以下的任何一者。藉由使S(C)/S(Sn)值在上述上限值以下,可更加抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部,故具有第1保護膜的半導體晶片達成本發明的效果更顯著。
在具有第1保護膜的半導體晶片,在凸塊的頭頂部的S(C)/S(Sn)值的下限值,只要在0以上,並無特別限定。例如,S(C)/S(Sn)值可為0.03以上,如此的具有第1保護膜的半導體晶片,可更容易地製造。
在具有第1保護膜的半導體晶片,在凸塊的頭頂部的S(C)/S(Sn)值,可在任意組合上述任何一種下限值及上限值所設定的範圍內適當調節。
例如在一實施形態,S(C)/S(Sn)值,以0~0.32為佳,以0~0.3更佳,進一步以0~0.28為佳,以0~0.26特別佳,可例如為0~0.2、0~0.15及0~0.1等的任何一者。此外,在一實施形態,S(C)/S(Sn)值,以0.03~0.32為佳,以0.03~0.3更佳,進一步以0.03~0.28為佳,以0.03~0.26特別佳,可例如為0.03~0.2、0.03~0.15、及0.03~0.1等的任何一者。惟,該等係S(C)/S(Sn)值的一例。
所謂進行EDX分析的凸塊頭頂部,係指包含凸塊的最高點的上部區域。上述頭頂部可被視為:例如將此凸塊從其上方向下俯視時,包含凸塊的最高點,以及直徑以80~120μm為佳,以90~110μm更佳,例如為100μm的圓形區域。如此的區域,成為EDX的掃瞄範圍。藉由使上述直徑在上述下限值以上,可更高精度地進行EDX分析。藉由使上述直徑在上述上限值以下,可以更高的效率進行EDX分析。
凸塊的上述上部區域的表面為曲面時,可選擇從半導體晶片的凸塊形成面的高度為最高的位置作為凸塊的最高點。另一方面,凸塊的上述上部區域的面為平面時,可選擇例如此平面的中心(重心)作為凸塊的最高點。
關於凸塊的形狀,將在後面詳細說明。
EDX的分析條件並無特別限定。但是,通常以加速電壓以15~30kV為佳,透鏡-試料間距離以10~15mm為佳。藉由如此的條件,可做更高精度的分析。
圖1係繪示本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的一實施形態的放大剖面圖。再者,使用於以下說明的圖,為方便了解本發明的特徵,有將主要的部分放大顯示的情形,各構成要素的尺寸比例等不一定與實際相同。
在此所示具有第1保護膜的半導體晶片1,具備:半導體晶片9,以及形成在半導體晶片9的具有凸塊的面(凸塊形成面)9a的第1保護膜13。
在具有第1保護膜的半導體晶片1,第1保護膜13與凸塊形成面9a密著的同時,覆蓋凸塊91的表面91a,特別是凸塊形成面9a的附近部位的表面91a,使凸塊91埋入,保護此區域。
圖1中,符號9b指的是半導體晶片9的與凸塊形成面9a為相反側的面(背面)。
凸塊91的頭頂部910,係貫穿第1保護膜13而突出。再者,在凸塊91的頭頂部910,並不存在第1保護膜殘留物。因此,對凸塊91的頭頂部910進行EDX分析時,S(C)/S(Sn)值呈0.32以下的低水準。
凸塊91,具有將球的一部分以平面切下的形狀,其相當於該切下而露出的部位的平面,呈與半導體晶片9的凸塊形成面(電路面)9a接觸的狀態。
凸塊91的形狀,大致上為球狀。
凸塊91的頭頂部910,可說是球面的一部分,呈曲面。
凸塊91的高度並無特別限定,以60~450μm為佳,以120~300μm更佳,以180~240是μm特別佳。藉由使凸塊91的高度在上述下限值以上,可更加提升凸塊91的功能。此外,藉由使凸塊91的高度在上述上限值以下,可使抑制第1保護膜殘留物在凸塊91的頭頂部910殘留的效果更高。
再者,在本說明書,所謂「凸塊的高度」,係指在凸塊之中,從凸塊形成面至最高位置所存在於的部位(最高點)的高度。
凸塊91的寬度,並無特別限定,以170~350μm為佳,以200~320μm更佳,以230~290μm特別佳。藉由使凸塊91的寬度在上述下限值以上,可更加提升凸塊91的功能。此外,藉由使凸塊91的寬度在上述上限值以下,可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊91的頭頂部910的效果更高。
再者,在本說明書,所謂「凸塊的寬度」,係指:從對凸塊形成面垂直的方向向下俯視凸塊時,將凸塊表面上不同的2點間以直線連接而得的線段的最大值。
相鄰的凸塊91間的距離,並無特別限定,以80~1000μm為佳,以100~800μm更佳,以120~550μm特別佳。藉由使上述距離在上述下限值以上,可更加提升凸塊91的功能。此外,藉由使上述距離在上述上限值以下,可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊91的頭頂部910的效果更高。
再者,在本說明書,所謂「相鄰的凸塊間的距離」,係指相鄰的凸塊的中心部之間的距離,有時稱為「凸塊間距」。
在此,具有第1保護膜的半導體晶片,雖然是表示在凸塊的頭頂部不存在第1保護膜殘留物,惟本發明具有第1保護膜的半導體晶片,在凸塊的頭頂部可存在少量第1保護膜殘留物。此時,第1保護膜殘留物的量,如上所述的少量即可。
圖2繪示如此的本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的一實施形態的放大剖面圖。再者,在圖2以後的圖,與已說明的圖示相同的構成要素,賦予與已說明的圖相同的符號,省略其詳細說明。
在此所示具有第1保護膜的半導體晶片2,除了在凸塊91的頭頂部910,存在少量第1保護膜殘留物131的點以外,與圖1所示具有第1保護膜的半導體晶片1相同。
具有第1保護膜的半導體晶片2,雖有殘留第1保護膜殘留物131,凸塊91的頭頂部910貫穿第1保護膜13而突出。
具有第1保護膜的半導體晶片2,在凸塊91的頭頂部910,第1保護膜殘留物131的量少,抑制了第1保護膜殘留物131的殘留。因此,對凸塊91的頭頂部910,進行EDX分析時,S(C)/S(Sn)值呈0.32以下的低水準。
在具有第1保護膜的半導體晶片2,顯示第1保護膜殘留物131,在凸塊91的頭頂部910之中,大致以最高點為中心,擴展存在於凸塊91的表面91a的狹窄的區域的情形。但是,存在第1保護膜殘留物131時,其存在區域,並非限定於此,例如,亦可以凸塊91的最高點或其附近為中心。再者,在本說明書,所謂「凸塊的最高點(凸塊的頭頂部中的最高點)」,係指凸塊的表面之中,從半導體晶片的凸塊形成面的高度最高之處。
至此,第1保護膜的半導體晶片,係凸塊大致為球狀的說明,惟在本發明的具有第1保護膜的半導體晶片,凸塊的形狀並非限定於此。
圖3係示意表示本發明的具有第1保護膜的半導體晶片之中,凸塊的形狀並非球狀的情形的一實施形態的放大剖面圖。
在此所示具有第1保護膜的半導體晶片3,除了具備凸塊92代替凸塊91(即,凸塊的形狀不同)的點以外,與圖1所示具有第1保護膜的半導體晶片1相同。
更具體而言,凸塊92是圖1所示凸塊91的頭頂部910並非曲面而是呈平面者。即,凸塊92的頭頂部920係平面。
再者,圖3的符號92a,係表示凸塊92之中頭頂部920以外的區域的表面。
凸塊92的頭頂部920的面,例如可對半導體晶片9的凸塊形成面9a平行,亦可不平行。然後,不平行時,頭頂部920的面的方向,並無特別限定。
凸塊92的頭頂部920,係貫穿第1保護膜13而突出。再者,在凸塊92的頭頂部920,並不存在第1保護膜殘留物。因此,對凸塊92的頭頂部920,進行EDX分析時,S(C)/S(Sn)值呈0.32以下的低水準。
凸塊92的寬度與相鄰的凸塊92之間的距離,與圖1所示凸塊91的情形相同。
凸塊92的高度並無特別限定,以40~390μm為佳,以70~250μm更佳,以130~190μm特別佳。藉由使凸塊92的高度在上述下限值以上,可更加提升凸塊92的功能。藉由使凸塊92的高度在上述上限值以下,可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊92的頭頂部920殘留的效果更高。
在此,具有第1保護膜的半導體晶片,雖然是表示關於在凸塊的頭頂部不存在第1保護膜殘留物,惟本發明的帶第1保護膜的半導體晶片,在凸塊的頭頂部可存在少量第1保護膜殘留物。此時,第1保護膜殘留物的量,如上所述的少量即可。
圖4係示意表示本發明的具有第1保護膜的半導體晶片之中,在凸塊的頭頂部存在少量第1保護膜殘留物時的一實施形態的放大剖面圖。
在此所示具有第1保護膜的半導體晶片4,除了在凸塊92的頭頂部920,少量存在第1保護膜殘留物131的點以外,與圖3所示具有第1保護膜的半導體晶片3相同。
具有第1保護膜的半導體晶片4,雖殘留第1保護膜殘留物131,凸塊92的頭頂部920貫穿第1保護膜13而突出。
具有第1保護膜的半導體晶片4,在凸塊92的頭頂部920中,第1保護膜殘留物131的量少,抑制了第1保護膜殘留物131的殘留。因此,對凸塊92的頭頂部920進行EDX分析時,S(C)/S(Sn)值呈0.32以下的低水準。
在具有第1保護膜的半導體晶片4,繪示第1保護膜殘留物131,在凸塊92的頭頂部920之中,從其大致中央擴展而存在於周圍的狹窄區域的情形。但是,存在第1保護膜殘留物131時,其存在區域並非限定於此,例如,亦可沒有從凸塊92的大致中央處向周遭的區域擴展存在。
本發明的具有第1保護膜的半導體晶片,並非限定於圖1~圖4所示,可例如在不損及本發明的效果的範圍內,在圖1~圖4所示者,變更、刪除或追加一部分的結構。
例如,圖1~圖4所示具有第1保護膜的半導體晶片,在半導體晶片9的背面9b沒有具備任何東西,雖然上述背面9b呈露出面,惟本發明的具有第1保護膜的半導體晶片,亦可在半導體晶圓的背面具備保護膜(在本說明書,有時稱為「第2保護膜」)等的某種層(膜)。
第2保護膜,係為在製作上述半導體晶片,將半導體晶圓切割時,或將藉由切割所得的半導體晶片封裝而製造半導體裝置之前的一段時間,防止半導體晶片發生裂紋。
第2保護膜通常係樹脂膜。
接著,說明關於構成具有第1保護膜的半導體晶片的半導體晶片及第1保護膜。
<<半導體晶片>>
上述半導體晶片,只要是在凸塊形成面(亦稱為具有電路的面,或電路面)具有凸塊,可用於覆晶構裝,並無特別限定。
半導體晶片之中,凸塊含有作為其構成材料的金屬,可舉錫(Sn),再者,其以外的金屬,可舉例如金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)等。
凸塊的構成材料,可僅以1種,亦可2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
凸塊的形狀、大小、配置狀態,係如先前所說明。
半導體晶片之中,去除凸塊部位的構成材料及大小,可與習知的相同。
例如,去掉半導體晶片的凸塊部位的厚度,以50~780μm為佳,以150~400μm更佳。
<<第1保護膜>>
在具有第1保護膜的半導體晶片,第1保護膜密著至半導體晶片的凸塊形成面的同時,覆蓋凸塊的表面,特別是半導體晶片的凸塊形成面的附近部位的表面,使凸塊埋入。第1保護膜以這樣的方式,覆蓋半導體晶片中的凸塊形成面、及凸塊的凸塊形成面的附近部位的表面,保護該等區域。再者,在凸塊的凸塊形成面的附近部位的表面,與第1保護膜之間有一部分存在空隙部的情形。
第1保護膜,通常係含有樹脂成分的樹脂膜,可使用用於藉由硬化而形成第1保護膜的硬化性樹脂薄膜所形成。然後,硬化性樹脂薄膜,可使用含有其構成材料的硬化性樹脂薄膜形成用組合物形成。例如,將硬化性樹脂薄膜形成用組合物塗佈於硬化性樹脂薄膜的形成對象面,並按照需要,藉由使其乾燥,而可在目標處形成硬化性樹脂薄膜。關於硬化性樹脂薄膜形成用組合物中,在常溫不會氣化的成分的含量的比例,通常與硬化性樹脂薄膜的上述成分的含量的比率相同。再者,在本說明書,所謂「常溫」,係指並沒有特別冷卻,或加熱的溫度,即平常的溫度,可舉例如15~25℃的溫度。
相當於後述的熱硬化性樹脂薄膜形成用組合物及能量線硬化性樹脂薄膜形成用組合物中的樹脂的成分,均包含於上述樹脂成分。
如此,第1保護膜係使用硬化性樹脂薄膜形成用組合物而形成硬化性樹脂薄膜後,可藉由使硬化性樹脂薄膜硬化而形成。
硬化性樹脂薄膜形成用組合物的塗佈,以習知的方法進行即可。上述塗佈方法,可舉例如,使用氣刀塗佈機、刀塗佈機、棒塗佈機、凹版塗佈機、輥輪塗佈機、輥刀塗佈機、淋幕塗佈機、模具塗佈機、刮刀塗佈機、網版塗佈機、繞線棒塗佈機、吻合塗佈機(kiss coater)等的各種塗佈機的方法。
硬化性樹脂薄膜形成用組合物的乾燥條件,並無特別限定,以適當調節避免上述組合物中的硬化性成分發生目的外的硬化為佳。
例如,硬化性樹脂薄膜形成用組合物,含有後述的溶劑時,使之加熱乾燥為佳。含有溶劑的硬化性樹脂薄膜形成用組合物,例如,以70~130℃乾燥10秒~5分鐘的條件為佳。
第1保護膜,可僅為1層(單層),亦可為2層以上的複數層,複數層時,該等複數層可互相相同亦可不同,該等複數層的組合,並無特別限定。
再者,在本說明書,不僅限於第1保護膜時,「複數層可互相相同亦可不同」,係指「所有的層可為相同,亦可所有的層均不同,亦可僅一部分的層相同」,再者,所謂「複數層互相不同」,係指「各層的構成材料及厚度的至少一者互相不同」。
第1保護膜的厚度,以1~100μm為佳,以5~75μm更佳,以5~50μm特別佳。藉由使第1保護膜的厚度在上述下限值以上,可更加提升第1保護膜的保護能。藉由使第1保護膜的厚度在上述上限值以下,可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部的效果更高。
在此,所謂「第1保護膜的厚度」係指第1保護膜整體的厚度,例如,所謂由複數層組成的第1保護膜的厚度,係指構成第1保護膜的所有的層的總和的厚度。
第1保護膜,可為熱硬化性樹脂薄膜的硬化物及能量線硬化性樹脂薄膜的硬化物的任何一者。即,第1保護膜,可使用熱硬化性樹脂薄膜形成用組合物及能量線硬化性樹脂薄膜形成用組合物的任何一者形成。
再者,在本說明書,所謂「能量線」,係指電磁波或電荷粒子線之中具有能量量子者,其例可舉紫外線、放射線、電子線等。
紫外線,可藉由使用例如,高壓水銀燈、FUSION燈、氙氣燈、黑光燈或LED燈等作為紫外線源照射。
電子線,可照射藉由電子線加速器等所產生者。
在本發明,所謂「能量線硬化性」,係指藉由照射能量線而硬化的性質,所謂「非能量硬化性」,係指即使照射能量線,亦不會硬化的性質。
◎熱硬化性樹脂薄膜形成用組合物
○樹脂層形成用組合物(III)
熱硬化性樹脂薄膜形成用組合物,可舉例如含有聚合物成分(A)及熱硬化性成分(B)的熱硬化性樹脂薄膜形成用組合物(III)(在本說明書,有時僅略記為「樹脂層形成用組合物(III)」)等。
[聚合物成分(A)]
聚合物成分(A),係用於賦予熱硬化性樹脂薄膜造膜性或可撓性等的聚合物化合物,可視為使聚合性化合物聚合行反應形成的成分。再者,在本說明書,聚合反應,亦包含聚縮合反應。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜所含的有聚合物成分(A),可僅以1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
聚合物成分(A),可舉例如,聚乙烯縮醛(polyvinyl acetal)、丙烯酸系樹脂(具有(甲基)丙烯醯基的樹脂)等。
再者,在本說明書,所謂「(甲基)丙烯醯基」係指包含「丙烯醯基」及「甲基丙烯醯基」兩者的概念。關於與(甲基)丙烯醯基類似的用語亦相同,例如所謂「(甲基)丙烯酸」係指包含「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」兩者的概念,所謂「(甲基)丙烯酸酯」係指包含「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」的雙方的概念。
在聚合物成分(A)的上述聚乙烯縮醛,可舉習知者。
其中,較佳的聚乙烯縮醛,可舉例如,聚乙烯縮甲醛、聚乙烯縮丁醛等,以聚乙烯縮丁醛更佳。
聚乙烯縮丁醛,可舉具有下式(i)-1、(i)-2及(i)-3所示構成單位的。
[化1]
式中,l、m及n係分別獨立地為1以上的整數。
聚乙烯縮醛的重量平均分子量(Mw),以100000以下為佳,以70000以下更佳,以40000以下特別佳。藉由使聚乙烯縮醛的重量平均分子量在如此的範圍,可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部的效果更高。
聚乙烯縮醛的重量平均分子量的下限值,並無特別限定。惟以更加提升第1保護膜的強度及耐熱性這點而言,聚乙烯縮醛的重量平均分子量,以5000以上為佳,以8000以上更佳。
聚乙烯縮醛的重量平均分子量,可在任意組合上述任何一種下限值及上限值所設定的範圍內適當調節。
例如,在一實施形態,聚乙烯縮醛的重量平均分子量,以5000~100000為佳,以5000~70000更佳,以5000~40000特別佳。此外,在一實施形態,聚乙烯縮醛的重量平均分子量,以8000~100000為佳,以8000~70000更佳,以8000~40000特別佳。惟,該等僅為聚乙烯縮醛的較佳的重量平均分子量的一例。
聚乙烯縮醛的玻璃轉移溫度(Tg),以40~80℃為佳,以50~70℃更佳。藉由使聚乙烯縮醛的Tg在如此的範圍,可使抑制第1保護膜殘留物在凸塊的頭頂部殘留的效果更高。
構成聚乙烯縮醛的3種以上的單體的比例可任意選擇。
在聚合物成分(A)的上述丙烯酸系樹脂,可舉習知的丙烯酸聚合物。
丙烯酸系樹脂的重量平均分子量(Mw),以300000以下為佳,以150000以下更佳,以100000以下特別佳。藉由使丙烯酸系樹脂的重量平均分子量在如此的範圍,可使抑制第1保護膜殘留物在凸塊的頭頂部殘留的效果更高。
丙烯酸系樹脂的重量平均分子量的下限值,並無特別限定。惟在更加提升第1保護膜的強度及耐熱性的觀點而言,丙烯酸系樹脂的重量平均分子量,以10000以上為佳,以30000以上更佳。
丙烯酸系樹脂的重量平均分子量,可在任意組合上述任何一種下限值及上限值所設定的範圍內適當調節。
例如,在一實施形態,丙烯酸系樹脂的重量平均分子量,以10000~300000為佳,以10000~150000更佳,以10000~100000特別佳。此外,在一實施形態,丙烯酸系樹脂的重量平均分子量,以30000~300000為佳,以30000~150000更佳,以30000~100000特別佳。惟,該等僅為丙烯酸系樹脂的較佳的重量平均分子量的一例。
丙烯酸系樹脂的玻璃轉移溫度(Tg),以-50~70℃為佳,以-30~60℃更佳。藉由使丙烯酸系樹脂的Tg在如此的範圍,可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部的效果更高。
構成丙烯酸系樹脂的單體,可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
丙烯酸系樹脂,可舉例如,1種或2種以上的(甲基)丙烯酸酯的聚合物;
選自由(甲基)丙烯酸、衣康酸(Itaconic acid)、醋酸乙烯酯、丙烯腈(acrylonitrile)、苯乙烯及N-羥甲基丙烯醯胺等的2種以上的單體共聚物;
選自由1種或2種以上的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、衣康酸、醋酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯及N-羥甲基丙烯醯胺等的1種或2種以上的單體的共聚物等。
構成丙烯酸系樹脂的上述(甲基)丙烯酸酯,可舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一酯、(甲基)丙烯酸十二酯((甲基)丙烯酸月桂酯)、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯((甲基)丙烯酸肉豆蔻酯)、(甲基)丙烯酸十五烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯((甲基)丙烯酸棕櫚酯)、(甲基)丙烯酸十七烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯((甲基)丙烯酸硬脂酯)等的構成烷基酯的烷基,係碳數1~18的鏈狀結構的(甲基)丙烯酸烷基酯;
(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯等的(甲基)丙烯酸環烷基酯;
(甲基)丙烯酸苄酯等的(甲基)丙烯酸芳基酯;
(甲基)丙烯酸二環戊烯酯等的(甲基)丙烯酸環烯酯;
(甲基)丙烯酸二環戊烯基氧乙酯等的(甲基)丙烯酸環烯基氧烷基酯;
(甲基)丙烯酸醯亞胺;
(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等的含有縮水甘油基(glycidyl)的(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸羥基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等的含有羥基的(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸N-甲基胺基乙酯等的含有取代胺基的(甲基)丙烯酸酯等。在此,「取代胺基」係指胺基的1個或2個氫原子,以氫原子以外的基團取代而成的基。
丙烯酸系樹脂,亦可具有可與乙烯基、(甲基)丙烯醯基、胺基、羥基、羧基、異氰酸酯基等的別的化合物鍵結的官能基。丙烯酸系樹脂的上述官能基,亦可經由後述的交聯劑(F)與其他的化合物鍵結,亦可不經由交聯劑(F)與別的化合物直接鍵結。丙烯酸系樹脂,藉由上述官能基與別的化合物鍵結,有提升使用第1保護膜所得封裝的可靠度的傾向。
在樹脂層形成用組合物(III),相對於溶劑以外的成分的總含量,聚合物成分(A)的含量的比例(即,熱硬化性樹脂薄膜的聚合物成分(A)的含量),不依聚合物成分(A)的種類,以5~25質量%為佳,以5~15質量%更佳。
[熱硬化性成分(B)]
熱硬化性成分(B),是以熱作為反應的起動器,使熱硬化性樹脂薄膜硬化,用於形成硬質的第1保護膜的成分。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜所含有的熱硬化性成分(B),可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
熱硬化性成分(B),以環氧系熱硬化性樹脂為佳。
(環氧系熱硬化性樹脂)
環氧系熱硬化性樹脂,係由環氧樹脂(B1)及熱硬化劑(B2)組成。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜的所含有的環氧系熱硬化性樹脂,可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
.環氧樹脂(B1)
可舉習知者作為環氧樹脂(B1),可舉例如多官能基系環氧樹脂、聯苯化合物、雙酚A二縮水甘油醚及其氫化物、鄰甲酚酚醛環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、伸苯基(phenylene)骨架型環氧樹脂等的2官能基以上的環氧化合物。
環氧樹脂(B1)亦可為具有不飽和烴基的環氧樹脂。具有不飽和烴基的環氧樹脂比起不具有不飽和烴基的環氧樹脂,與丙烯酸系樹脂的相溶性較高。因此,可提升使用含有不飽和烴基的環氧樹脂及丙烯酸系樹脂的第1保護膜所得的封裝的可靠度。
具有不飽和烴基的環氧樹脂,可舉例如,多官能基系環氧樹脂的環氧基的一部分變換成具有不飽和烴基的基團而成的化合物。如此的化合物,可舉例如(甲基)丙烯酸或其衍伸物對環氧基加成反應而得。
此外,具有不飽和烴基的環氧樹脂,可舉例如具有不飽和烴基的基團直接鍵結至構成環氧樹脂的芳香環等的化合物。
不飽和烴基,係具有聚合性的不飽和基,其具體例可舉乙烯基(ethnyl or vinyl group)、2-丙烯基(烯丙基)、(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯醯胺基等,以丙烯醯基為佳。
環氧樹脂(B1)的重量平均分子量,以30000以下為佳,以20000以下更佳,以10000以下特別佳。藉由使環氧樹脂(B1)的重量平均分子量在上述上限值以下,可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部的效果更高。
環氧樹脂(B1)的重量平均分子量的下限值,並無特別限定。惟,在更加提升熱硬化性樹脂薄膜的硬化性及第1保護膜的強度及耐熱性的觀點而言,環氧樹脂(B1)的重量平均分子量,以300以上為佳,以500以上更佳。
環氧樹脂(B1)的重量平均分子量,可在任意組合上述任何一種下限值及上限值所設定的範圍內適當調節。
例如,在一實施形態,環氧樹脂(B1)的重量平均分子量,以300~30000為佳,以300~20000更佳,以300~10000特別佳。此外,在一實施形態,環氧樹脂(B1)的重量平均分子量,以500~30000為佳,以500~20000更佳,以500~10000特別佳。惟,這些僅為環氧樹脂(B1)的較佳的重量平均分子量的一例。
環氧樹脂(B1)的環氧當量,以100~1000g/eq為佳,以300~800g/eq更佳。
環氧樹脂(B1),以常溫為液態的(在本說明書,有時僅稱為「液態的環氧樹脂(B1)」)為佳。藉由使用如此的環氧樹脂(B1),可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部的效果更高。
環氧樹脂(B1),可以1種單獨使用,亦可並用2種以上,並用2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜所含有的環氧樹脂(B1)之中,液態的環氧樹脂(B1)的比例,以40質量%以上為佳,以50質量%以上更佳,以55質量%以上特別佳,可例如為60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上及90質量%以上的任何一者。藉由使上述比例在上述下限值以上,可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部的效果更高。
上述比例的上限值,並無特別限定,上述比例只要在100質量%以下即可。
.熱硬化劑(B2)
熱硬化劑(B2),係作用作為環氧樹脂(B1)的硬化劑。
熱硬化劑(B2),可舉例如在1分子中具有2個以上可與環氧基反應的官能基的化合物。上述官能基,可舉例如,酚性羥基、醇性羥基、胺基、羧基、經酸酐化的酸基的基團等,以酚性羥基、胺基、或經酸酐化的酸基的基團為佳,以酚性羥基或胺基更佳。
熱硬化劑(B2)之中,具有酚性羥基的酚系硬化劑,可舉例如,多官能基酚樹脂、雙酚、酚醛型酚樹脂、二環戊二烯系酚樹脂、芳烷基酚樹脂等。
熱硬化劑(B2)之中,具有胺基的胺系硬化劑,可舉例如雙氰胺(以下有時略記為「DICY」)等。
熱硬化劑(B2),亦可具有不飽和烴基。
具有不飽和烴基的熱硬化劑(B2),可舉例如酚樹脂的羥基的一部分被具有不飽和烴基的基團取代而成的化合物,具有不飽和烴基的基團直接鍵結至酚樹脂的芳香環而成的化合物等。
在熱硬化劑(B2)的上述不飽和烴基,與上述具有不飽和烴基的環氧樹脂的不飽和烴基相同。
熱硬化劑(B2)之中,例如,多官能基酚樹脂、酚醛型酚樹脂、二環戊二烯系酚樹脂、芳烷基酚樹脂等的樹脂成分的數目平均分子量,以300~30000為佳,以400~10000更佳,以500~5000特別佳。
熱硬化劑(B2)之中,例如,雙酚、雙氰胺等的非樹脂成分的分子量,並無特別限定,例如,以60~500為佳。
熱硬化劑(B2),可以1種單獨使用,亦可並用2種以上,並用2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
樹脂層形成用組合物(III)及在熱硬化性樹脂薄膜的熱硬化劑(B2)的含量,相對於環氧樹脂(B1)的含量100質量份,以0.1~500質量份為佳,以1~200質量份更佳,可例如為1~150質量份,1~100質量份,1~75質量份,1~50質量份,及1~30質量份的任何一者。藉由使熱硬化劑(B2)的上述含量在上述下限值以上,可更容易進行熱硬化性樹脂薄膜的硬化。此外,藉由使熱硬化劑(B2)的上述含量在上述上限值以下,減少熱硬化性樹脂薄膜的吸濕率,可更加提升使用第1保護膜所得的封裝的可靠度。
在樹脂層形成用組合物(III)及在熱硬化性樹脂薄膜,熱硬化性成分(B)的含量(例如,環氧樹脂(B1)及熱硬化劑(B2)的總含量),相對於聚合物成分(A)的含量100質量份,以600~1000質量份為佳。藉由使熱硬化性成分(B)的上述含量在如此的範圍,可使抑制第1保護膜殘留物的殘留在凸塊的頭頂部的效果更佳,且可形成硬質的第1保護膜。
再者,在可更加顯著地得到如此的效果的觀點而言,熱硬化性成分(B)的含量,可按照聚合物成分(A)的種類,適當調節。
例如,聚合物成分(A)係上述聚乙烯縮醛時,樹脂層形成用組合物(III)及在熱硬化性樹脂薄膜中的熱硬化性成分(B)的含量,相對於聚合物成分(A)的含量100質量份,以600~1000質量份為佳,以650~1000質量份更佳,以650~950質量份特別佳。
例如,聚合物成分(A)為上述丙烯酸系樹脂時,樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜的熱硬化性成分(B)的含量,相對於聚合物成分(A)的含量100質量份,以700~1000質量份為佳,以750~1000質量份更佳,以750~900質量份特別佳。
[硬化促進劑(C)]
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜,含有硬化促進劑(C)為佳,硬化促進劑(C)係用於調整樹脂層形成用組合物(III)的硬化速度的成分。
較佳的硬化促進劑(C),可舉例如,三亞乙基二胺、苄基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基胺基乙醇、參(二甲基胺基甲基)酚等的3級胺;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑等的咪唑類(1個以上的氫原子被氫原子以外的基團取代的咪唑);三丁基膦、二苯基膦、三苯基膦等的有機膦類(1個以上的氫原子被有機基團取代的膦);四苯基膦四苯基硼酸、三苯基膦四苯基硼酸等的四苯基硼酸鹽等。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜所含有的硬化促進劑(C),可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
使用硬化促進劑(C)時,樹脂層形成用組合物(III)及在熱硬化性樹脂薄膜所含有的硬化促進劑(C)的含量,相對於熱硬化性成分(B)的含量100質量份,以0.01-10質量份為佳,以0.1~5質量份更佳。藉由使硬化促進劑(C)的上述含量在上述下限值以上,可更顯著地得到使用硬化促進劑(C)的效果。此外,藉由使硬化促進劑(C)的含量在上述上限值以下,例如,在高溫.高濕度條件下,可提高抑制高極性的硬化促進劑(C)在熱硬化性樹脂薄膜中朝向與被著體的接著界面移動而分凝的效果,可更加提升使用第1保護膜所得封裝的可靠度。
[填充材(D)]
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜,含有填充材(D)為佳。含有填充材(D)的第1保護膜,容易調整熱膨脹係數。例如,藉由使第1保護膜的熱膨脹係數與對於半導體晶片為最佳化,可更加提升使用第1保護膜所得封裝的可靠度。此外,含有填充材(D)的第1保護膜,亦可降低吸濕率或提升散熱性。
填充材(D),可為有機填充材及無機填充材的任何一者,以無機填充材為佳。
較佳的無機填充材,可舉例如二氧化矽、氧化鋁、滑石、碳酸鈣、鈦白、三氧化二鐵(bengala)、碳化矽、氮化硼等的粉末;將該等無機填充材球形化的球珠;該等無機填充材的表面改質品;該等無機填充材的單晶纖維;玻璃纖維等。
該等之中無機填充材,以二氧化矽或氧化鋁為佳。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜所含有的填充材(D),可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
填充材(D)平均粒徑以6μm以下為佳,可例如為4μm以下、2μm以下、0.5μm以下的任何一種。藉由使填充材(D)的平均粒徑在上述上限值以下,可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部的效果更高。
再者,在本說明書,所謂「平均粒徑」,若無特別提及,係指以雷射繞射散射法求得的粒度分佈曲線,以累計值為50%的粒徑(D50)值。
填充材(D)的平均粒徑的下限值並無特別限定。例如,填充材(D)的平均粒徑,以更容易取得填充材(D)的觀點而言,以0.01μm以上為佳。
填充材(D)的平均粒徑,可在任意組合上述任何一種下限值及上限值所設定的範圍內,能適當調節。
例如,填充材(D)的平均粒徑,以0.01~6μm為佳,可例如為0.01~4μm、0.01~2μm及0.01~0.5μm的任何一種。惟,此僅為填充材(D)的較佳平均粒徑的一例。
另一方面,使用填充材(D)時,在樹脂層形成用組合物(III),相對於溶劑以外的成分的總含量,填充材(D)的含量的比例(即,在熱硬化性樹脂薄膜,填充材(D)的含量對熱硬化性樹脂薄膜的總質量的比例),以3~30質量%為佳,以4~20質量%更佳,以5~15質量%特別佳。藉由填充材(D)的含量在如此的範圍,可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部的效果更佳的同時,更容易調整上述熱膨脹係數。
〔偶合劑(E)〕
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜,亦可含有偶合劑(E)。藉由使用具有可與無機化合物或有機化合物反應的官能基的作為偶合劑(E),可提升面熱硬化性樹脂薄膜對被著體的接著性及密著性。此外,含有偶合劑(E)的第1保護膜,可不損及耐熱性,而提升耐水性。
偶合劑(E),以具有可與聚合物成分(A)、熱硬化性成分(B)等具有的官能基反應的官能基之化合物為佳,以矽烷偶合劑為佳。
較佳的上述矽烷偶合劑,可舉例如3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油基氧丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油基氧丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油基氧甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯基氧丙基三甲氧基矽烷、3-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、3-(2-胺基乙基胺基)丙基甲基二乙氧基矽烷、3-(苯基胺基)丙基三甲氧基矽烷、3-苯胺基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙(3-三乙氧基矽基丙基)四硫化物、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。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜所含有的偶合劑(E),可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
使用偶合劑(E)時,在樹脂層形成用組合物(III)及在熱硬化性樹脂薄膜,偶合劑(E)的含量,相對於聚合物成分(A)及熱硬化性成分(B)的總含量100質量份,以0.03~20質量份為佳,以0.05~10質量份更佳,以0.1~5質量份特別佳。藉由使偶合劑(E)的上述含量在上述下限值以上,則藉由使用偶合劑(E)所得的效果:提升填充材(D)對樹脂的分散性,及提升與熱硬化性樹脂薄膜的接著性等,更為顯著。此外,藉由使偶合劑(E)的上述含量在上述上限值以下,可更加抑制發生釋氣(out gas)。
[交聯劑(F)]
使用具有可與別的化合物鍵結的乙烯基、(甲基)丙烯醯基、胺基、羥基、羧基、異氰酸酯基等的官能基的作為聚合物成分(A)時,樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜亦可含有交聯劑(F)。交聯劑(F),係用於使聚合物成分(A)中的上述官能基與別的化合物鍵結交聯的成分,藉由如此地交聯,可調節熱硬化性樹脂薄膜的初期接著力及凝聚力。
交聯劑(F),可舉例如有機多元異氰酸酯化合物、有機多元亞胺(imine)化合物、金屬螯合物系交聯劑(具有金屬螯合物結構的交聯劑),氮丙啶(Aziridine)系統交聯劑(具有氮丙啶基的交聯劑)等。
上述有機多元異氰酸酯化合物,可舉例如,芳香族多元異氰酸酯化合物、脂肪族多元異氰酸酯化合物及脂環族多元異氰酸酯化合物(以下,有時將該等化合物一起略記為「芳香族多元異氰酸酯化合物等」);上述芳香族多元異氰酸酯化合物等的三聚物,異氰脲酸體及加成物;上述芳香族多元異氰酸酯化合物等與多元醇化合物反應而得的末端異氰酸酯脲烷的預聚合物(prepolymer)等。上述「加成物」,係指上述芳香族多元異氰酸酯化合物、脂肪族多元異氰酸酯化合物或脂環族有機多元異氰酸酯化合物與下述含有低分子活性氫的化合物的反應物:乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷或蓖麻油等的含有低分子活性氫的化合物的反應物的意思。上述加成物之例,可舉如後所述的三羥甲基丙烷的二甲苯基二異氰酸酯加成物等。此外,所謂「末端異氰酸酯脲烷的預聚合物」係如先前所說明。
上述有機多元異氰酸酯化合物,更具體的可舉例如,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;三羥甲基丙烷等的多元醇的全部或一部分的羥基,以甲苯二異氰酸酯、六亞甲基異氰酸酯及二甲苯二異氰酸酯的任何1種或2種以上的加成化合物;賴氨酸二異氰酸酯等。
上述有機多元亞胺化合物,可舉例如,N,N'-二苯基甲烷-4,4'-雙(1-氮丙啶甲醯胺)、三羥甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、四羥甲基甲烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、N,N'-甲苯-2,4-雙(1-氮丙啶基甲醯胺)三亞乙基三聚氰胺等。
使用有機多元異氰酸酯化合物作為交聯劑(F)時,聚合物成分(A),使用含有羥基的聚合物為佳。交聯劑(F)具有異氰酸酯基,聚合物成分(A)具有羥基時,可藉由交聯劑(F)與聚合物成分(A)的反應,輕易地將交聯結構導入熱化性樹脂薄膜。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜所含有的交聯劑(F),可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
使用交聯劑(F)時,在樹脂層形成用組合物(III)及在熱硬化性樹脂薄膜中,交聯劑(F)的含量相對於聚合物成分(A)的含量100質量份,以0.01~20質量份為佳,以0.1~10質量份更佳,以0.5~5質量份特別佳。藉由使交聯劑(F)的上述含量在上述下限值以上,可顯著地得到使用交聯劑(F)的效果。此外,藉由使用交聯劑(F)的上述含量在上述上限值以下,可抑制交聯劑(F)的過量使用。
[能量線硬化性樹脂(G)]
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜,亦可含有能量線硬化性樹脂(G)。熱硬化性樹脂薄膜,藉由含有能量線硬化性樹脂(G),可藉由能量線的照射改變特性。
能量線硬化性樹脂(G),係使能量線硬化性化合物聚合(硬化)而得者。
上述能量線硬化性化合物,可舉例如,在分子內至少具有1個聚合性雙鍵鍵結的化合物,以(甲基)丙烯醯基的丙烯酸酯系化合物為佳。
上述丙烯酸酯系化合物,可舉例如,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、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯等的含有鏈狀脂肪族骨架之(甲基)丙烯酸酯;二環戊基二(甲基)丙烯酸酯等的含有環狀脂肪族骨架的(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等的聚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;寡聚酯(甲基)丙烯酸酯;脲烷(甲基)丙烯酸酯寡聚物;環氧改性(甲基)丙烯酸酯;上述聚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯以外的聚醚(甲基)丙烯酸酯;衣康酸寡聚物等。
上述能量線硬化性化合物的重量平均分子量,以100~30000為佳,以300~10000更佳。
使用於聚合的上述能量線硬化性化合物,可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜所含有的能量線硬化性樹脂(G),可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
使用能量線硬化性樹脂(G)時,在樹脂層形成用組合物(III)中,相對於樹脂層形成用組合物(III)的總質量,能量線硬化性樹脂(G)的含量的比例,以1~95質量%為佳,以5~90質量%更佳,以10~85質量%特別佳。
[光聚合起始劑(H)]
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜,含有能量線硬化性樹脂(G)時,為有效地促進能量線硬化性樹脂(G)的聚合反應,亦可含有光聚合起始劑(H)。
作為樹脂層形成用組合物(III)的光聚合起始劑(H),可舉例如安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、安息香安息香酸、安息香安息香酸甲酯、安息香二甲縮酮等的安息香化合物;苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙基-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙基-1-酮等的苯乙酮化合物;雙(2,4,6-三甲基苯甲醯)苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲醯二苯基氧化膦等的醯基氧化膦化合物;苄基苯基硫醚、一硫化四甲基秋蘭姆(tetramethylthiuram monosulfide)等的硫化物化合物;1-羥基環己基苯酮等的α-縮酮化合物;偶氮基雙異丁腈等的偶氮基化合物;二茂鈦(titanocene)等的二茂鈦化合物;噻吨酮(Thioxanthone)、2,4-二乙基噻吨酮等的噻吨酮化合物;過氧化物化合物;雙乙醯等的二酮化合物;二苯基乙二酮(Benzil);聯苄;二苯基甲酮(benzophenone);1,2-二苯基甲烷;2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯)苯基]丙酮;2-氯蒽醌(2-Chloroanthraquinone)等。
此外,作為光聚合起始劑(H),可使用例如1-氯蒽醌等的醌化合物;胺等的光敏感劑等。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜所含有的光聚合起始劑(H),可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
使用光聚合起始劑(H)時,在樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜中,相對於能量線硬化性樹脂(G)的含量100質量份,光聚合起始劑(H)的含量以0.1~20質量份為佳,以1~10質量份更佳,以2~5質量份特別佳。
[著色劑(I)]
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜,亦可含有著色劑(I)。著色劑(I),係例如作為賦予熱硬化性樹脂薄膜及第1保護膜適當的光線穿透率的成分。
著色劑(I)可為習知者,例如,可為染料及顏料的任何一種。
例如,染料可為酸性染料、反應染料、直接染料、分散染料及陽離子染料等的任何一者。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜所含有的著色劑(I),可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
使用著色劑(I)時,在樹脂層形成用組合物(III),著色劑(I)的含量,只要適當調節使熱硬化性樹脂薄膜的可見光線穿透率及紅外線穿透率成為目標值即可,並無特別限定。例如,上述著色劑(I)的含量,只要按照著色劑(I)的種類,或並用2種以上的著色劑(I)時,適當調節該等著色劑(I)的組合即可。
使用著色劑(I)時,通常,在樹脂層形成用組合物(III)中,相對於溶劑以外的所有成分的總含量的比例(即,在熱硬化性樹脂薄膜,著色劑(I)的含量相對於硬化性樹脂薄膜的總質量的比例),著色劑(I)的含量以0.01~10質量%為佳。
[通用添加劑(J)]
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜,在不損及本發明的效果的範圍內,亦可含有通用添加劑(J)。
通用添加劑(J),可為習知者,可按照目標任意選擇,並無特別限定,較佳的可舉例如可塑劑、靜電防止劑、抗氧化劑、捕捉劑等。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜所含有的通用添加劑(J),可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜的通用添加劑(J)的含量並無特別限定,只要按照目標適當選擇即可。
[溶劑]
樹脂層形成用組合物(III),進一步含有溶劑為佳。含有溶劑的樹脂層形成用組合物(III),操作性良好。
上述溶劑,並無特別限定,較佳的可舉例如甲苯、二甲苯等的烴;甲醇、乙醇、2-丙醇、異丁醇(2-甲基丙基-1-醇)、1-丁醇等的醇;醋酸乙酯等的酯;丙酮、甲乙酮等的酮;四氫呋喃等的醚;二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮等的胺基化合物(具有醯胺鍵結的化合物)等。
樹脂層形成用組合物(III)所含有的溶劑,可僅為1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
樹脂層形成用組合物(III)所含有的溶劑,從可更加均勻地混合樹脂層形成用組合物(III)中的含有成分的點,以甲乙酮為佳。
樹脂層形成用組合物(III)溶劑的含量,並無特別限定,例如按照溶劑以外的成分的種類適當選擇即可。
樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜,含有聚合物成分(A)及熱硬化性成分(B),含有聚乙烯縮醛作為聚合物成分(A),且含有液態者作為環氧樹脂(B1)為佳,在該等成分以外,進一步含有硬化促進劑(C)及填充材(D)更佳。然後,此時的填充材(D),具有上述平均粒徑為佳。藉由使用如此的樹脂層形成用組合物(III)及熱硬化性樹脂薄膜,可使抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊的頭頂部的效果更佳。
樹脂層形成用組合物(III)的較佳的一實施形態,可舉例如,含有聚乙烯縮醛的聚合物成分(A)、液態的環氧樹脂(B1)、熱硬化劑(B2)、硬化促進劑(C)、及填充材(D),在樹脂層形成用組合物(III),相對於上述聚合物成分(A)的含量100質量份,上述環氧樹脂(B1)與熱硬化劑(B2)的總含量係600~1000質量份;相對於上述環氧樹脂(B1)與熱硬化劑(B2)的總含量100質量份,硬化促進劑(C)的含量係0.1~5質量份;在樹脂層形成用組合物(III),相對於溶劑以外的所有成分的總含量,填充材(D)的含量的比例係3~30質量%,填充材(D)的平均粒徑為6μm以下。
樹脂層形成用組合物(III)的更佳的一實施形態,可舉例如,含有聚乙烯縮醛的聚合物成分(A)、液態的環氧樹脂(B1)、熱硬化劑(B2)、硬化促進劑(C)、及填充材(D),上述聚乙烯縮醛的重量平均分子量係40000以下,上述環氧樹脂(B1)的重量平均分子量係10000以下;在樹脂層形成用組合物(III),相對於上述聚合物成分(A)的含量100質量份,上述環氧樹脂(B1)與熱硬化劑(B2)的總含量係600~1000質量份;相對於上述環氧樹脂(B1)與熱硬化劑(B2)的總含量100質量份,硬化促進劑(C)的含量係0.1~5質量份;在樹脂層形成用組合物(III),相對於溶劑以外的所有成分的總含量,填充材(D)的含量對溶劑以外的所有成分的總含量的比例係5~15質量%,填充材(D)的平均粒徑為2μm以下。
◎熱硬化性樹脂薄膜形成用組合物的製造方法
樹脂層形成用組合物(III)等的熱硬化性樹脂薄膜形成用組合物,藉由調配用於構成該等的各成分而得。
在調配各成分時的添加順序,並無特別限定,亦可同時添加2種以上的成分。
使用溶劑時,可將溶劑與溶劑以外的任何一種調配成分混合,將該調配成分預先稀釋而使用,亦可不預先稀釋溶劑以外的任何一種調配成分,將溶劑與該等調配成分混合使用。
調配時,混合各成分的方法,並無特別限定,使攪拌子或攪拌槳等旋轉而混合的方法;使用攪拌機混合的方法;施加超音波混合的方法等,從習知的方法適當選擇即可。
各成分的添加及混合時的溫度及時間,只要各調配成分不惡化,可無特別限定地適當調節,惟溫度以15~30℃為佳。
◎能量線硬化性樹脂薄膜形成用組合物
○樹脂層形成用組合物(IV)
能量線硬化性樹脂薄膜形成用組合物,可舉例如,含有能量線硬化性成分(a)的能量線硬化性樹脂薄膜形成用組合物(IV)(在本說明書,有時僅略記為「樹脂層形成用組合物(IV)」)等。
[能量線硬化性成分(a)]
能量線硬化性成分(a),係可藉由能量線的照射而硬化的成分,係用於賦予能量線硬化性樹脂薄膜造膜性或可撓性等的成分。
能量線硬化性成分(a),可舉例如,具有能量線硬化性基團的重量平均分子量為80000~2000000的聚合物(a1)、以及具有能量線硬化性基團的分子量為100~80000的化合物(a2)。上述聚合物(a1),可為其至少一部分以交聯劑而交聯者,亦可為沒有交聯者。
具有能量線硬化性基團的重量平均分子量為80000~2000000的聚合物(a1),可舉例如,具有可與別的化合物所具有的基團反應的官能基的丙烯酸系聚合物(a11)、與上述官能基反應的基團、及具有能量線硬化性雙鍵等的能量線硬化性基團的能量線硬化性化合物(a12)聚合而成的丙烯酸系樹脂(a1-1)。
可與別的化合物所具有的基團反應的上述官能基,可舉例如,羥基、羧基、胺基、取代胺基(胺基的1個或2個的氫原子,被氫原子以外的基團取代而得的基團)、環氧基等。惟,從防止腐蝕半導體晶圓或半導體晶片等的電路的點,上述官能基以羧基以外的基團為佳。
該等之中,上述官能基,以羥基為佳。
具有上述官能基的丙烯酸系聚合物(a11),可舉例如,具有上述官能基的丙烯酸系單體、與不具有上述官能基的丙烯酸系單體共聚合而成者,亦可為在這些以外的單體進一步與丙烯酸系單體以外的單體(非丙烯酸系單體)共聚合者。
此外,上述丙烯酸系聚合物(a11),可為隨機共聚物,亦可為嵌段共聚物。
在上述丙烯酸系聚合物(a11),具有上述官能基的丙烯酸系單體、沒有上述官能基的丙烯酸系單體、及非丙烯酸系單體,均可為1種單獨使用,亦可並用2種以上,並用2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
上述能量線硬化性化合物(a12),作為可與上述丙烯酸系聚合物(a11)所具有的官能基反應的基團,可選自由異氰酸酯基、環氧基及羧基所組成之族群的1種或2種以上,上述基團以具有異氰酸酯基為佳。上述能量線硬化性化合物(a12),例如,具有異氰酸酯基作為上述基時,此異氰酸酯基,容易與具有羥基作為上述官能基的丙烯酸系聚合物(a11)的該羥基反應。
具有能量線硬化性基團的分子量為100~80000化合物(a2)中的上述能量線硬化性基團,可舉包含能量線硬化性雙鍵的基團,較佳的可舉(甲基)丙烯醯基、乙烯基等。
[不具能量線硬化性基團的聚合物(b)]
樹脂層形成用組合物(IV)及能量線硬化性樹脂薄膜,含有上述化合物(a2)作為上述能量線硬化性成分(a)時,進一步亦包含不具能量線硬化性基團的聚合物(b)為佳。
上述聚合物(b),可為其至少一部分以交聯劑而交聯,亦可為沒有交聯者。
不具能量線硬化性基團的聚合物(b),可舉例如,丙烯酸系聚合物、苯氧基樹脂、脲烷樹脂、聚酯、橡膠系樹脂、丙烯酸脲烷樹脂等。
該等之中,上述聚合物(b),以丙烯酸系聚合物(在本說明書,有時稱為「丙烯酸系聚合物(b-1)」)為佳。
樹脂層形成用組合物(IV),可舉具有上述聚合物(a1)及上述化合物(a2)的任何一者或兩者。然後,樹脂層形成用組合物(IV),含有上述化合物(a2)時,進一步含有不具能量線硬化性基團的聚合物(b)為佳,此時,進一步含有上述聚合物(a1)為佳。此外,樹脂層形成用組合物(IV)亦可不含上述化合物(a2),而一起含有上述聚合物(a1)及不具能量線硬化性基團的聚合物(b)。
在樹脂層形成用組合物(IV),上述能量線硬化性成分(a)、及不具能量線硬化性基的聚合物(b),分別可以1種單獨使用,亦可並用2種以上,並用2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
樹脂層形成用組合物(IV),含有上述聚合物(a1)、上述化合物(a2)及不具能量線硬化性基團的聚合物(b)時,在樹脂層形成用組合物(IV),相對於上述聚合物(a1)及不具能量線硬化性基團的聚合物(b)的總含量100質量份,上述化合物(a2)的含量以10~400質量份為佳。
在樹脂層形成用組合物(IV),相對於溶劑以外的成分的總含量,上述能量線硬化性成分(a)及不具能量線硬化性基團的聚合物(b)的總計含量的比例(即,在能量線硬化性樹脂薄膜,上述能量線硬化性成分(a)及不具能量線硬化性基團的聚合物(b)總計含量,相對於能量線硬化性樹脂薄膜的總質量的比例),以5~90質量%為佳。
樹脂層形成用組合物(IV),在上述能量線硬化性成分以外,可按照目標含有選自由熱硬化性成分、光聚合起始劑、填充材、偶合劑、交聯劑、著色劑、通用添加劑及溶劑所組成之族群的1種或2種以上。例如,藉由使用含有上述能量線硬化性成分及熱硬化性成分的樹脂層形成用組合物(IV)而形成的能量線硬化性樹脂薄膜,可藉由加熱提升對被著體的接著力,亦可提升由此能量線硬化性樹脂薄膜所形成的第1保護膜的強度。
在樹脂層形成用組合物(IV)的上述熱硬化性成分、光聚合起始劑、填充材、偶合劑、交聯劑、著色劑、通用添加劑及溶劑,分別可舉與樹脂層形成用組合物(III)的熱硬化性成分(B)、光聚合起始劑(H)、填充材(D)、偶合劑(E)、交聯劑(F)、著色劑(I)、通用添加劑(J)及溶劑相同者。
在樹脂層形成用組合物(IV),上述硬化性成分、光聚合起始劑、填充材、偶合劑、交聯劑、著色劑、通用添加劑及溶劑,分別可以1種單獨使用,亦可並用2種以上,並用2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
在樹脂層形成用組合物(IV)的上述熱硬化性成分、光聚合起始劑、填充材、偶合劑、交聯劑、著色劑、通用添加劑及溶劑的含量,只要按照目標適當調節即可,並無特別限定。
◎能量線硬化性樹脂薄膜形成用組合物的製造方法
樹脂層形成用組合物(IV)等的能量線硬化性樹脂薄膜形成用組合物,可藉由調配構成此的各成分而得。
在調配各成分時的添加順序,並無特別限定,亦可同時添加2種以上的成分。
使用溶劑時,可將溶劑與溶劑以外的任何一種調配成分混合,將該調配成分預先稀釋而使用,亦可不預先稀釋溶劑以外的任何一種調配成分,將溶劑與該等調配成分混合使用。
調配時,混合各成分的方法,並無特別限定,使攪拌子或攪拌槳等旋轉而混合的方法;使用攪拌機混合的方法;施加超音波混合的方法等,習知的方法適當選擇即可。
各成分的添加及混合時的溫度及時間,只要各調配成分不惡化,可無特別限定地適當調節,惟溫度以15~30℃為佳。
◇具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法
本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,係製造上述具有第1保護膜的半導體晶片的方法,其具有:在半導體晶圓中具有凸塊的面,黏貼硬化性樹脂薄膜的步驟(在本說明書,有時略記為「黏貼步驟」);藉由使黏貼後的上述硬化性樹脂薄膜硬化,形成第1保護膜的步驟(在本說明書,有時略記為「第1保護膜形成步驟」);及藉由將上述半導體晶圓分割,得到半導體晶片的步驟(在本說明書,有時略記為「分割步驟」),在黏貼上述硬化性樹脂薄膜的步驟,使上述凸塊的頭頂部從上述硬化性樹脂薄膜突出,使上述S(C)/S(Sn)值呈0.32以下,或,在黏貼上述硬化性樹脂薄膜的步驟之後,進一步具有降低上述凸塊上的殘留物的量,使上述S(C)/S(Sn)值呈0.32以下的步驟(在本說明書,有時略記為「減少殘留物的步驟」)。
以下邊參照圖式,說明上述製造方法。
首先,說明關於圖1所繪示之具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法。圖5係示意說明本實施形態的放大剖面圖。
<黏貼步驟>
在上述製造方法,首先,進行上述黏貼步驟,如圖5(a)所示,在半導體晶圓9'的凸塊形成面9a,黏貼硬化性樹脂薄膜13'。藉由進行本步驟,硬化性樹脂薄膜13'擴展至多數個存在的凸塊91之間,與凸塊形成面9a密著的同時,覆蓋凸塊91的表面91a,特別是覆蓋了凸塊形成面9a附近部位的表面91a,將凸塊91埋入,作成將該等區域覆蓋的狀態。
在本步驟,例如半導體晶圓9'的凸塊91的頭頂部910貫穿硬化性樹脂薄膜13',從硬化性樹脂薄膜13'突出。
在黏貼步驟,例如,可將硬化性樹脂薄膜13'單獨使用,亦可如在此所示,使用具備第1支持板片10、及形成在第1支持板片10上的硬化性樹脂薄膜13'而構成的第1保護膜形成用板片191為佳。藉由使用如此的第1保護膜形成用板片191,在硬化性樹脂薄膜13'與凸塊形成面9a之間,以及在硬化性樹脂薄膜13'與凸塊91的表面91a之間,均可更加抑制發生空隙部。此外最終,在凸塊91的頭頂部910,可更加提高抑制第1保護膜殘留物殘留的效果。
在黏貼步驟,使用如在此所示的第1保護膜形成用板片時,藉由將第1保護膜形成用板片中的硬化性樹脂薄膜,黏貼在半導體晶圓的凸塊形成面,將第1保護膜形成用板片本身黏貼在半導體晶圓的凸塊形成面即可。
再者,在本說明書,有時將在此所示的第1保護膜形成用板片黏貼至半導體晶圓的凸塊形成面所構成者,稱為「層積結構體(1)」。在圖5表示,對半導體晶圓9'的凸塊形成面9a黏貼第1保護膜形成用板片191所構成者,作為層積結構體(1)101。
在第1保護膜形成用板片191,第1支持板片10,係具備第1基材11、形成在第1基材11上的緩衝層12的構成。即,第1保護膜形成用板片191,係第1基材材11、緩衝層12及硬化性樹脂薄膜13'依此順序,在該等的厚度方向層積的構成。
圖6係示意表示第1保護膜形成用板片191的放大剖面圖。
第1支持板片10,可使用習知者。
第1基材11,係片狀或薄膜狀,其構成材料,可舉例如各種樹脂。
上述樹脂,可舉例如低密度聚乙烯(low density polyethylene, LDPE)、直鏈低密度聚乙烯(linear low-density polyethylene, LLDPE)、高密度聚乙烯(high density polyethylene, HDPE)等的聚乙烯;聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、降莰烯樹脂等的聚乙烯以外的聚烯;乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-降莰烯共聚物等的乙烯系共聚物(使用乙烯作為單體而得的共聚物);聚氯乙烯、氯乙烯共聚物等的氯乙烯系樹脂(使用氯乙烯作為單體而得的樹脂);聚苯乙烯;多環烯烴;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚間苯二甲酸乙二酯、聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯、所有的構成單位具有芳香環基的全芳香族聚酯等的聚酯;2種以上的上述聚酯的共聚物;聚(甲基)丙烯酸酯;聚氨酯;聚氨酯丙烯酸酯;聚醯亞胺;聚醯胺;聚碳酸酯;氟樹脂;聚縮醛;改性聚苯氧;對聚苯硫醚;聚碸;聚醚酮等。
此外,上述樹脂,可舉例如,上述聚酯與其以外的樹脂的混合物等的聚合物合金(polymer alloy)。上述聚酯與其以外的樹脂的聚合物合金,以聚酯以外的樹脂的量相對較少為佳。
此外,上述樹脂,可舉例如,將至此例示的上述樹脂的1種或2種以上交聯的交聯樹脂;使用至此例示的上述樹脂的1種或2種以上的離聚物等的改性樹脂。
構成第1基材11的樹脂,可僅以1種,亦可為2種以上,2種以上時,可任意選擇該等的組合及比例。
第1基材11,可僅為1層(單層),亦可為2層以上的複數層,複數層時,該等複數層,亦可互相相同亦可相異,該等複數層的組合並無特別限定。
第1基材11的厚度,以25~150μm為佳。
在此,所謂「第1基材11的厚度」,係指第1基材11整體的厚度,例如,由複數層組成的第1基材11的厚度,係指構成第1基材11的所有層的總計厚度。
緩衝層12具有緩衝施加在緩衝層12及與其鄰接的層的力量之作用。在此,顯示硬化性樹脂薄膜13'作為「與緩衝層鄰接的層」。
緩衝層12,係片狀或薄膜狀,以能量線硬化性為佳。能量線硬化性的緩衝層12,藉由以能量線硬化,可更容易從後述的硬化性樹脂薄膜13'剝離。
緩衝層12的構成材料,可舉例如各種黏著性樹脂。緩衝層12為能量線硬化性時,其構成材料,可舉能量線硬化所需的各種成分。
緩衝層12,可僅為1層(單層),亦可為2層以上的複數層,複數層時,該等複數層,亦可互相相同亦可相異,該等複數層的組合並無特別限定。
緩衝層12的厚度,以60~675μm為佳。
在此,所謂「緩衝層12的厚度」,係指緩衝層12整體的厚度,例如,由複數層組成的緩衝層12的厚度,係指構成緩衝層12的所有的層的總計厚度。
在黏貼步驟,熱硬化性樹脂薄膜13'之中,可藉由將與半導體晶圓9'相對側的露出面(在本說明書,有時稱為「第1面」)13'a壓接至半導體晶圓9'的凸塊形成面9a,將熱硬化性樹脂薄膜13'黏貼在上述凸塊形成面9a。
在黏貼步驟,邊加熱硬化性樹脂薄膜13'而黏貼在凸塊形成面9a為佳。藉由如此,在硬化性樹脂薄膜13'與凸塊形成面9a之間,以及硬化性樹脂薄膜13'與凸塊91的表面91a之間,任一者均可更加抑制發生空隙部。此外最終,在凸塊的頭頂部,可更加提高抑制第1保護膜殘留物殘留的效果。
此時的硬化性樹脂薄膜13'的加熱溫度,只要不是過度的高溫即可,例如以60~100℃為佳。在此,所謂「過度的高溫」,例如硬化性樹脂薄膜13'為熱硬化性時,係指硬化性樹脂薄膜13'進行熱硬化等,對硬化性樹脂薄膜13'顯現目的以外的作用的溫度。
在黏貼步驟,將硬化性樹脂薄膜13'黏貼在凸塊形成面9a時,施加在硬化性樹脂薄膜13'的壓力(在本說明書,有時稱為「黏貼壓力」),以0.3~1MPa為佳。
藉由黏貼步驟,形成層積結構體(1)101之後,亦可將層積結構體(1)101直接用於下一步驟,惟可按照需要,藉由將半導體晶圓9'的與凸塊形成面9a的相反側的面(背面)9b研磨,調節半導體晶圓9'的厚度。
半導體晶圓9'的背面b的研磨,可以使用研磨機的方法等的習知的方法進行。
不研磨半導體晶圓9'的背面9b時,半導體晶圓9'去除凸塊的部位的厚度,以與先前所說明的去除半導體晶片的凸塊的部位厚度相同為佳。
研磨半導體晶圓9'的背面9b時,在研磨前的半導體晶圓9'的去除凸塊的部位的厚度,以400~1200μm為佳,以650~780μm更佳。
藉由黏貼步驟,形成層積結構體(1)101之後,將第1支持板片10從層積結構體(1)101中的熱硬化性樹脂薄膜13'剝離。將半導體晶圓9'的背面9b研磨時,在此研磨之後,將第1支持板片10剝離為佳。
藉由進行如此的步驟,如圖5(b)所示,可得在半導體晶圓9'的凸塊形成面9a上具備熱硬化性樹脂薄膜13',而構成的層積結構體(2)(即,具有硬化性樹脂薄膜的半導體晶圓)102。
在層積結構體(2)102,半導體晶圓9'的凸塊91的頭頂部910貫穿硬化性樹脂薄膜13'而突出。
緩衝層12為能量線硬化性時,藉由照射能量線,使緩衝層12硬化,降低緩衝層12的黏著性之後,將第1支持板片10從熱硬化性樹脂薄膜13'剝離為佳。
<第1保護膜形成步驟>
在上述製造方法,在上述黏貼步驟之後進行上述第1進行保護膜形成步驟,如圖5(c)所示,藉由使黏貼後的硬化性樹脂薄膜13'硬化,形成第1保護膜13。
形成層積結構體(1)101時,第1保護膜形成步驟可在剝離上述第1支持板片10之後進行。
此外,將半導體晶圓9'的背面9b研磨時,第1保護膜形成步驟可在進行上述背面9b的研磨之後進行。
藉由進行本步驟,可得在半導體晶圓9'的凸塊形成面9a上具備第1保護膜膜13而構成的層積結構體(即,具有第1保護膜的半導體晶圓)103。
硬化性樹脂薄膜13'的硬化條件,只要能使第1保護膜充分發揮其功能的程度的硬化度,就無特別限定,只要按照熱硬化性樹脂薄膜的種類,適當選擇即可。
硬化性樹脂薄膜13’為熱硬化性時,在硬化性樹脂薄膜3'的熱硬化時,加熱溫度以100~180℃為佳,加熱時間以0.5~5小時為佳。在硬化性樹脂薄膜13'的熱硬化時,亦可對硬化性樹脂薄膜13'加壓,此時的加壓壓力,以0.3~1MPa為佳。
硬化性樹脂薄膜13'為能量線硬化性時,在硬化性樹脂薄膜13'以能量線硬化時,能量線的照度,以180~280mW/cm2
為佳,能量線的光量以450~1500mJ/cm2
為佳。
在圖5(b)所示層積結構體(2)(具有硬化性樹脂薄膜的半導體晶圓)102,若在半導體晶圓9'的凸塊91的頭頂部910,沒有殘留來自硬化性樹脂薄膜13'的殘留物(硬化性樹脂薄膜殘留物)時,則在第1保護膜形成步驟之後,在上述頭頂部910亦不存在第1保護膜的殘留物。此外,若在上述頭頂部910,來自硬化性樹脂薄膜13'的殘留物(硬化性樹脂薄膜殘留物)的量少時,則在第1保護膜形成步驟之後,在上述頭頂部910的第1保護膜殘留物的量亦會變少。
<分割步驟>
在上述製造方法,上述第1在保護膜形成步驟之後進行上述分割步驟,如圖5(d)所示,藉由將半導體晶圓9'分割,得到半導體晶片9。
藉由本步驟,可得具有第1保護膜的半導體晶片1之目標物。
半導體晶圓9'的分割,可以習知的方法進行。
例如,藉由使用切割刀切割,將半導體晶圓9'分割時,對層積結構體(3)(具有第1保護膜的半導體晶圓)103中的半導體晶圓9'的背面9b,黏貼切割板片(或切割膠帶),之後可以習知的方法切割。
再者,在本說明書,有時將如此在半導體晶圓的凸塊形成面具有第1保護膜,且在半導體晶圓的背面具有切割板片而構成者稱為「層積結構體(5)」。此外,將此層積結構體(5)中的半導體晶圓與第1保護膜一起單片化而形成半導體晶片者,有時稱為「層積結構體(6)」。
藉由使用與其黏貼對象物(例如,半導體晶片)接觸的層為能量線硬化性者作為切割板片,在切割之後,藉由照射能量線,使該層硬化而降低黏著性,可容易從其黏貼對象物去除切割板片。
切割半導體晶圓9'時,亦可使用第2保護膜形成用板片取代上述切割板片。
第2保護膜形成用板片,係用於在半導體晶片的背面形成上述第2保護膜的保護膜形成用薄膜,具有形成在切割板片上的結構。使用第2保護膜形成用板片時,在切割後將切割板片去除,最終可得在上述背面黏貼第2保護膜的狀態的半導體晶片。即,先前所說明的,在半導體晶片的背面具備第2保護膜的具有第1保護膜的半導體晶片,可藉由如此的製造方法而得。
在上述製造方法,在第1保護膜形成步驟之後不久的階段,如上所述,抑制第1保護膜殘留物殘留在凸塊91的頭頂部910。因此,可抑制第1保護膜殘留物殘留在目標物的具有第1保護膜的半導體晶片1的凸塊91的頭頂部910。
如此,在第1保護膜形成步驟之後不久的階段,在凸塊91的頭頂部910抑制了第1保護膜殘留物的殘留,如先前所說明,需要在層積結構體(2)(具有硬化性樹脂薄膜的半導體晶圓)102的階段,抑制來自硬化性樹脂薄膜13'的殘留物(硬化性樹脂薄膜殘留物)殘留在半導體晶圓9'的凸塊91的頭頂部910。因此,例如,使用其殘留物難以殘留在凸塊91的頭頂部910者作為硬化性樹脂薄膜13'即可。然後,在上述黏貼步驟,使凸塊91的頭頂部910從硬化性樹脂薄膜13'突出,使S(C)/S(Sn)值呈0.32以下即可。
容易顯著地得到如此的本發明的效果的硬化性樹脂薄膜13',可舉先前所說明的。
即,以熱硬化性樹脂薄膜時,使用聚合物成分(A)、環氧樹脂(B1)等的樹脂成分的重量平均分子量為較小的範圍者,填充材(D)的平均粒徑為小的範圍者、填充材(D)的含量為少的範圍者等,作為樹脂層形成用組合物(III)為佳。使用在常溫為液態者環氧樹脂(B1)為佳。
另一方面,在層積結構體(2)(具有硬化性樹脂薄膜的半導體晶圓)102的階段,在半導體晶圓9'的凸塊91的頭頂部910,若未抑制來自硬化性樹脂薄膜13'的殘留物(硬化性樹脂薄膜殘留物)的殘留時,最終,需要另外進行使第1保護膜殘留物在具有第1保護膜的半導體晶片的凸塊的頭頂部沒有殘留,或其量變少的步驟。如此的步驟為上述減少殘留物的步驟。
<減少殘留物的步驟>
即上述減少殘留物的步驟,係在上述黏貼步驟之後,減少凸塊91上的殘留物的量使S(C)/S(Sn)值為0.32以下的步驟。
更具體而言,減少殘留物的步驟,係在上述黏貼步驟之後,到得到目標的具有第1保護膜的半導體晶片之前的任何一個階段進行。然後,在減少殘留物的步驟,例如為減少殘留在半導體晶圓9'或在半導體晶片9的凸塊91的頭頂部910的硬化性樹脂薄膜殘留物,或第1保護膜殘留物等的殘留物的量。在此,所謂「降低殘留物的量」,係指不存在殘留物,或即使存在殘留物,殘留物的量少到無法確認其影響的程度的狀態。
在上述製造方法的一實施形態,在上述第1保護膜形成步驟之後,進行減少殘留物的步驟,減少凸塊91上的第1保護膜殘留物的量。
圖7係用於示意說明本實施形態的減少殘留物的步驟的一例的放大剖面圖。
在本實施形態,在結束第1保護膜形成步驟之後,第1保護膜殘留物131有時會殘留在先前說明的層積結構體(3)(具有第1保護膜的半導體晶圓)103中的凸塊91的頭頂部910。圖7(a)係表示如此的層積結構體(3),該層積結構體(3)103與與圖5中的層積結構體(3)103的差別在於:在第1保護膜殘留物131的殘留量較多。
在本實施形態的減少殘留物的步驟,藉由對層積結構體(3)103中的半導體晶圓9'與凸塊91的上部照射電漿,降低凸塊91上部的第1保護膜殘留物131的量。藉此,如圖7(b)所示,可得與圖5(c)所示者同樣之抑制第1保護膜殘留物131殘留在凸塊91的頭頂部910的層積結構體。
在本說明書,有時將如此對層積結構體(3)進行減少殘留物的步驟而得者,稱為層積結構體(4)。在圖7,附以符號104表示層積結構體(4)。
在減少殘留物的步驟的電漿照射條件,只要可充分減少第1保護膜殘留物131的量,並無特別限定。
例如,在四氟甲烷(CF4
)氣體、氧氣等的反應性氣體的存在下,使氣體壓力為80~120Pa,施加電力為200~300W,照射0.5~5分鐘的電漿即可。惟,該條件僅為電漿照射條件的一例。
在減少殘留物的步驟的電漿的照射範圍,只要可充分減少第1保護膜殘留物131的量,就無特別限定,至少包含凸塊91的上部即可。然後,在減少殘留物的步驟,亦可例如,對具備第1保護膜13的半導體基板9'的具有凸塊91側的整面照射電漿。
在此,係說明在第1保護膜形成步驟之後,且在分割步驟之前,進行減少殘留物的步驟的情形,惟在本實施形態的減少殘留物的步驟,亦可在分割步驟之後進行。此時,電漿的照射對象物,並非半導體晶圓9'而係半導體晶片9(換言之,並非層積結構體(3)103,而是殘留有第1保護膜殘留物131的具有第1保護膜的半導體晶片1)。此點以外,可以與上述的情形相同的方法,進行減少殘留物的步驟。
此外,在此係說明藉由電漿的照射,降低第1保護膜殘留物131的量的情形,惟降低第1保護膜殘留物131量的方法,除此以外,可舉例如使微粒子對第1保護膜殘留物131衝擊的方法。
此時,上述微粒子至少對凸塊91上部衝擊即可,使微粒子衝擊的範圍,可與上述電漿照射的範圍相同。
上述微粒子只要可減少第1保護膜殘留物131的量,並無特別限定,其具體例可舉矽砂、氧化鋁、玻璃等的無機材料組成的研磨材;乾冰微粒子等。
該等之中,藉由氣化,可顯著而容易地抑制上述微粒子的殘留在具有第1保護膜的半導體晶片的點,上述微粒子以乾冰微粒子為佳。
上述製造方法的其他實施形態,在上述黏貼步驟之後,進行減少殘留物的步驟,以減少凸塊91上的硬化性樹脂薄膜殘留物量。
圖8係為示意說明在本實施形態的減少殘留物的步驟的別的例的放大剖面圖。
在本實施形態,結束黏貼步驟之後,硬化性樹脂薄膜殘留物131'有時會殘留在先前說明的層積結構體(2)(具有硬化性樹脂薄膜的半導體晶圓)102中的凸塊91的頭頂部910。圖8(a)係表示如此的層積結構體(2),此層積結構體(2)102,與圖5中的層積結構體(2)102的差別在於:硬化性樹脂薄膜殘留物131'的殘留量較多。
在本實施形態的減少殘留物的步驟,藉由在層積結構體(2)102中的半導體晶圓9',至少對凸塊91的上部照射電漿,以降低凸塊91上部的第1保護膜殘留物131'的量。藉此,如圖8(b)所示,可得到圖5(b)所示同樣之抑制硬化性樹脂薄膜殘留物131'殘留在凸塊91的頭頂部910的層積結構體。在本說明書,有時將如此對層積結構體(2)進行減少殘留物的步驟而得者,稱為層積結構體(10)。在圖8,附以符號110表示層積結構體(10)。
在本實施形態的電漿照射條件,除了照射對象物不同的點以外,可與先前所說明的照射條件相同。
此外,在本實施形態,與先前所說明的情形同樣,,可採用使微粒子對硬化性樹脂薄膜殘留物131'衝擊的方法以取代電漿的照射,藉此減少硬化性樹脂薄膜殘留物131'的量。在本實施形態,亦可與先前所說明的情形相同的方法,使微粒子衝擊。
至此,說明在減少殘留物的步驟,採用僅減少凸塊91上的殘留物的量的方法,惟在減少殘留物的步驟,亦可採用將凸塊91上的殘留物,與該凸塊91的附著部位一起去除的方法。
即,在上述製造方法的進一步其他的實施形態,在上述第1保護膜形成步驟之後,藉由進行減少殘留物的步驟,將凸塊91上的第1保護膜殘留物,與該凸塊91的附著部位一起去除。
圖9係示意說明在本實施形態的減少殘留物的步驟的進一步其他示例的放大剖面圖。
如先前所說明,在本實施形態,在結束第1保護膜形成步驟之後,第1保護膜殘留物131有時會殘留在先前說明的層積結構體(3)(具有第1保護膜的半導體晶圓)103中的凸塊91的頭頂部910。圖9(a)係表示如此的層積結構體(3),此層積結構體(3)103,與圖5中的層積結構體(3)103的差別在於:第1保護膜殘留物131殘留量較多。
在本實施形態的減少殘留物的步驟,藉由對層積結構體(3)l03中的半導體晶圓9'的凸塊91的上部之中,將殘留在第1保護膜殘留物131的部位,整個去除該第1保護膜殘留物131。更具體而言,在層積結構體(3)103,將半導體晶圓9'的凸塊91,從其頂點至下方特定距離的部位切斷,藉由去除切斷片,將凸塊91的殘留有第1保護膜殘留物131的上部,整個去除該第1保護膜殘留物131。藉此,可得如圖9(b)所示,凸塊的形狀經變化的層積結構體(11)111。然後,藉由使用該層積結構體(11)111取代層積結構體(3)103,最終,可得與圖3所示的相同之具有第1保護膜的半導體晶片,即,在凸塊92的頭頂部920抑制第1保護膜殘留物131殘留的具有第1保護膜的半導體晶片3。
如上所述,切斷凸塊91的特定部位的方法,可舉使用切割刀切斷凸塊91的方法。
此時,對層積結構體(3)103中的半導體晶圓9'的背面9b,黏貼切割板片,再切斷凸塊91的特定部位為佳。此時的切割板片,可使用通常的切割板片。
使用切割刀切斷凸塊91的特定部位,除了切斷處不同的點以外,可以與通常的半導體晶圓的切割情形相同的方法進行。
例如,刀片的轉數,以20000~45000rpm為佳,刀片的輸送速度(移動速度)以10~100mm/s為佳。
再者,在本說明書,有時將在如此切斷凸塊91的特定部位之前的層積結構體(3)中,在半導體晶圓的凸塊形成面具備第1具有保護膜,在半導體晶圓的背面具備切割膠帶而構成者,稱為「層積結構體(7)」。
在減少殘留物的步驟的凸塊91的切斷部位,只要可充分減少第1保護膜殘留物質131的量,並無特別限定。
例如,在對半導體晶圓的凸塊形成面為平行的方向,切斷高度為H的凸塊時,從凸塊的頂點,凸塊的切斷部位以0.15H~0.4H的任何一種距離下方的部位為佳,以0.18H~0.35H的任何一種的距離下方的部位更佳,進一步以0.21H~0.3H的任何一種距離下方的部位為佳。
例如,在對半導體晶圓的凸塊形成面並不平行的方向,切斷高度為H的凸塊時,切斷部位包含上述數值範圍的特定部位為佳。
在本實施形態,藉由使用該層積結構體(7)取代層積結構體(3)103,以下進行同樣的步驟,可得具有第1保護膜的半導體晶片3。
在本實施形態,在層積結構體(7),將如上所述經切斷凸塊的特定部位者,有時稱為「層積結構體(8)」。進一步,將此層積結構體(8)中的半導體晶圓與第1保護膜一起單片化而成為半導體晶片者,有時稱為「層積結構體(9)」。
再者,在本實施形態,雖然將凸塊91的上部整個去除第1保護膜殘留物131,惟根據在得到作為目標的具有第1保護膜的半導體晶片之前的任何一個階段的條件,有時會有殘留少量的第1保護膜殘留物131在凸塊92的頭頂部920的情形。以如此的狀態具有的第1保護膜的半導體晶片,係如圖4所示的具有第1保護膜的半導體晶片4。
在此係說明,在第1保護膜形成步驟之後,且在分割步驟之前,進行減少殘留物的步驟的情形,惟亦可如先前說明,在本實施形態的減少殘留物的步驟,是在分割步驟之後進行。此時的切斷對象物,並非半導體晶圓9'的凸塊91,而是半導體晶片9的凸塊91(換言之,並非層積結構體,而是殘留有第1保護膜殘留物131的具有第1保護膜的半導體晶片1)。除了此點以外,可以與上述情形相同的方法,進行減少殘留物的步驟。
惟,就更容易切斷凸塊91的特定部位這點而言,在本實施形態的減少殘留物的步驟,是在第1保護膜形成步驟之後且在分割步驟前進行為佳。
在上述製造方法的進一步其他的實施形態,在上述黏貼步驟之後,進行減少殘留物的步驟,將凸塊91上的硬化性樹脂薄膜殘留物,與該凸塊91的附著部位一起去除。
圖10係示意說明將在本實施形態的減少殘留物的步驟的進一步其他的例的放大剖面圖。
如先前所說明,在本實施形態,結束黏貼步驟之後,硬化性樹脂薄膜殘留物131'有時會殘留在先前說明的層積結構體(2)(具有硬化性樹脂薄膜的半導體晶圓)102中的凸塊91的頭頂部910上的情形。圖10(a)係表示如此的層積結構體(2),該層積結構體(2)102與圖5中的層積結構體(2)102的差別在於:硬化性樹脂薄膜殘留物131'殘留量較多。
在本實施形態的減少殘留物的步驟,層積結構體(2)102中的半導體晶圓9'的凸塊91的上部之中,將殘留有硬化性樹脂薄膜殘留物131'的部位連同硬化性樹脂薄膜殘留物131'整個去除。更具體而言,在層積結構體(2)102,將半導體晶圓9'的凸塊91,從其頂點至下方特定距離的部位切斷,藉由去除切斷片,將凸塊91中殘留有硬化性樹脂薄膜殘留物131'的上部,整個去除該硬化性樹脂薄膜殘留物131'。藉此,可得如圖10(b)所示之凸塊形狀經變化的層積結構體(12)112。然後,藉由使用該層積結構體(12)112取代層積結構體(3)103,最終,可得到與圖3所示者相同的具有第1保護膜的半導體晶片,即,在凸塊92的頭頂部920抑制第1保護膜殘留物131殘留的具有第1保護膜的半導體晶片3。
在本實施形態的凸塊91的切斷條件,除了切斷對象物不同的點以外,可與先前所說明的切斷條件相同。
如上所述,至此係說明如圖1及圖2所示之凸塊的頭頂部為曲面的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法;及如圖3及圖4所示之凸塊的頭頂部為平面的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法。
該等之中,凸塊的頭頂部為平面的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,係如上所述,具有將半導體晶圓或半導體晶片的凸塊的一部分,與附著在此的殘留物一起去除的步驟(減少殘留物的步驟)。即,在不會浪費凸塊的一部分及用於形成第1保護膜的材料的一部分的觀點而言,相較於具有減少殘留物的步驟的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,不具有如此的減少殘留物的步驟的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法較有利。
但是,具有減少殘留物的步驟的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,可使凸塊的去除量為用於達到目標所需的最低限的量,有可抑制變得過剩量的優點。
此外,就容易使凸塊的高度變高的觀點而言,相較於具有減少殘留物的步驟的製造方法所得的具有第1保護膜的半導體晶片,以不具有減少殘留物的步驟的製造方法所得的具有第1保護膜的半導體晶片較有利。
此外,在製造時有需要進行減少殘留物的步驟的具有第1保護膜的半導體晶片,凸塊之中有容易在半導體晶片的凸塊形成面的附近部位的表面與第1保護膜之間發生細微空隙部的傾向。這是因為:在上述黏貼步驟,當硬化性樹脂薄膜殘留物容易殘留在凸塊的頭頂部時,有容易在凸塊的上述凸塊形成面的附近部位的表面與硬化性樹脂薄膜之間發生細微的空隙部的傾向。相對於此,不具有減少殘留物的步驟的製造方法所得的具有第1保護膜的半導體晶片,不容易發生上述空隙部,有利於使第1保護膜的保護效果更高。
至此,主要說明圖1~圖4所示具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,但在上述製造方法中,可適當地在適合的時機,以另外的製造方法製造:其他的具有第1保護膜的半導體晶片,以及基於其構造所需的其他步驟。
◇半導體晶片.第1保護膜層積體的評估方法
本發明的半導體晶片.第1保護膜層積體的評估方法,係評估具備:半導體晶片;及形成在上述半導體晶片中具有凸塊的表面上的第1保護膜的半導體晶片.第1保護膜層積體的方法。對上述半導體晶片.第1保護膜層積體的上述凸塊的頭頂部,以能量分散型X射線能譜法(EDX)進行分析,測定碳的檢測訊號的強度S(C),與錫的檢測訊號的強度S(Sn)時,當上述S(C)/S(Sn)值為0.32以下時,判定上述半導體晶片.第1保護膜層積體,是作為目標的具有第1保護膜的半導體晶片,當上述S(C)/S(Sn)值較0.32大時,判定上述半導體晶片.第1保護膜層積體並非作為目標的具有第1保護膜的半導體晶片。
即,除了S(C)/S(Sn)值沒有被特定的點以外,上述半導體晶片.第1保護膜層積體與上述具有第1保護膜的半導體晶片相同,根據S(C)/S(Sn)值的特定結果,可成為具有第1保護膜的半導體晶片,亦可能成為其以外者。
根據本發明的半導體晶片.第1保護膜層積體的評估方法,可判定評估對象的半導體晶片.第1保護膜層積體,是否為上述本發明的具有第1保護膜的半導體晶片。然後,可判定關於此半導體晶片.第1保護膜層積體體,是否可使其凸塊與基板之間的接合強度變高,並且是否可使此半導體晶片與基板的接合體的電性連接度(導電性)變高。
在上述評估方法,關於對半導體晶片.第1保護膜層積體的凸塊的頭頂部的EDX分析,可以與先前說明的對具有第1保護膜的半導體晶片中的凸塊的頭頂部做EDX分析的情形,以相同的方法進行。
S(C)/S(Sn)值小到可被判定為具有第1保護膜的半導體晶片的程度的判定前的半導體晶片.第1保護膜層積體,具有與例如圖1~圖4所示的具有第1保護膜的半導體晶片,相同的構成。
另一方面,S(C)/S(Sn)值大到無法被判定為具有第1保護膜的半導體晶片的程度的判定前的半導體晶片.第1保護膜層積體,具有與例如在圖2或圖4所示的具有第1保護膜的半導體晶片中,凸塊上部的第1保護膜殘留物的量為進一步增大者相同的構成。
[實施例]
以下,藉由具體的實施例,更詳細地說明本發明。惟,本發明不應限定於以下所示實施例。
將使用於製造熱硬化性樹脂薄膜形成用組合物的成分表示如下。
.聚合物成分(A)
聚合物成分(A)-1:具有以下述式(i)-1、(i)-2及(i)-3所示構成單位的聚乙烯縮丁醛(積水化學工業公司製「S-LEC BL-10」,重量平均分子量25000,玻璃轉移溫度59℃)
[化2]
式中,l1
為約28,、m1
為1~3、n1
為68~74的整數。
.環氧樹脂(B1)
環氧樹脂(B1)-1:液態雙酚A型環氧樹脂(DIC公司製「EPICLON EXA-4810-1000」,重量平均分子量4300,環氧當量408g/eq)
環氧樹脂(B1)-2:二環戊二烯烴型環氧樹脂(DIC公司製「EPICLON HP-7200」,分子量550,環氧當量254-264g/eq)
.熱硬化劑(B2)
熱硬化劑(B2)-1:酚醛型酚樹脂(昭和電工公司製「Shownol(註冊商標)BRG-556」)
.硬化促進劑(C)
硬化促進劑(C)-1:2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑(四國化成工業公司製「CUREZOL2PHZ」)
.填充材(D)
填充材(D)-1:以環氧基修飾的球狀二氧化矽(ADMATECHS公司製「ADMANANO YA050C-MKK」,平均粒徑0.05μm)
[實施例1]
<<第1保護膜形成用板片的製造>>
<熱硬化性樹脂薄膜形成用組合物的製造>
藉由將聚合物成分(A)-1(9.9質量份)、環氧樹脂(B1)-1(37.8質量份)、環氧樹脂(B1)-2(25.0質量份)、熱硬化劑(B2)-1(18.1質量份)、硬化促進劑(C)-1(0.2質量份)及填充材(D)-1(9.0質量份),以甲乙酮溶解或分散,以23℃攪拌,得到作為熱硬化性樹脂薄膜形成組合物的固體分濃度為55質量%的樹脂層形成用組合物(III)。再者,在此所示各成分的調配量,均為固體分量。
<第1保護膜形成用板片的製造>
使用聚對苯二甲酸乙二酯製薄膜的一面經過以矽酮處理作為剝離處理的剝離薄膜(LINTEC公司製,產品名「SP-PET381031」,厚度38μm),在上述剝離處理面,塗佈上述所得熱硬化性樹脂薄膜形成用組合物,以120℃加熱乾燥2分鐘,形成厚度30μm的熱硬化性樹脂薄膜。
接著,使用黏貼膠帶(LINTEC公司製「E-8510HR」)作為第1支持板片,藉由將上述剝離薄膜上的熱硬化性樹脂薄膜黏合至此黏貼膠帶的黏貼對象層,得到依序將第1支持板片、熱硬化性樹脂薄膜及剝離薄膜,以該等的厚度方向層積而構成的具有圖6所示構造的第1保護膜形成用板片。
<<半導體晶片.第1保護膜層積體(具有第1保護膜的半導體晶片)的製造>>
在上述所得的第1保護膜形成用板片,去除剝離薄膜,將藉此露出的熱硬化性樹脂薄膜的表面(露出面),與半導體晶圓的凸塊形成面壓接,使第1保護膜形成用板片黏貼至半導體晶圓的凸塊形成面。此時,第1保護膜形成用板片的黏貼,係使用黏貼裝置(輥輪式層壓機,LINTEC公司製「RAD-3510 F/12」),以載台溫度90℃、黏貼速度2mm/sec、黏貼壓力0.5MPa的條件中,邊加熱熱硬化性樹脂薄膜而進行。使用凸塊的形狀為圖1所示大致球狀,凸塊的高度為210μm,凸塊的寬度為250μm,相鄰的凸塊間的距離為400μm,去除凸塊的部位的厚度為780μm作為半導體晶圓,。
藉由以上步驟,得到在半導體晶圓的凸塊形成面上黏貼了第1保護膜形成用板片而構成的層積結構體(1)。
接著,使用研磨機(DISCO公司製「DGP8760」),將所得層積結構體(1)的半導體晶圓的凸塊形成面的相反側的面(背面)研磨。此時,將上述背面研磨到去除半導體晶圓的凸塊的部位的厚度呈280μm為止。
接著,使用紫外線照射裝置(LINTEC公司製「RAD 2000 m/12」),以照度230mW/cm2
,光量570mJ/cm2
的條件,對背面研磨後的層積結構體(1)中的第1保護膜形成用板片照射紫外線。藉此使第1保護膜形成用板片中的第1支持板片之中,與熱硬化性樹脂薄膜接觸的層紫外線硬化。
接著,使用黏貼裝置(LINTEC公司製「RAD-2700 F/12」),將第1支持板片(黏貼板片)從層積結構體(1)中的熱硬化性樹脂薄膜剝離。
藉由以上步驟,得到在半導體晶圓的凸塊形成面,具備熱硬化性樹脂薄膜而構成的層積結構體(2)(具有硬化性樹脂薄膜的半導體晶圓)。
接著,使用熱硬化裝置(LINTEC公司製「RAD-9100 m/12」),以加熱溫度130℃、加熱時壓力0.5MPa、加熱時間2小時的條件,使上述所得層積結構體(2)中的熱硬化性樹脂薄膜熱硬化,形成第1保護膜。
藉由以上步驟,得到在半導體晶圓的凸塊形成面,具備第1保護膜而構成的層積結構體(3)(具有第1保護膜的半導體晶圓)。
接著,使用電漿照射機(samco公司製「RIE-10NRT」),對上述所得層積結構體(3)中的半導體晶圓的凸塊上部,照射電漿,進行減少凸塊上部的第1保護膜殘留物的量的操作。
此時,四氟甲烷(CF4
)氣體的流量為40sccm,氧的流量為80sccm,輸出為250W,氣體導入後壓力為100Pa,照射電漿1分鐘。此外,此時,電漿照射具有第1保護膜的半導體晶圓的凸塊側的整面照射。
藉由以上步驟,得到層積結構體(4)。
接著,對所得層積結構體(4)的半導體晶圓的上述背面(研磨面)黏貼切割膠帶(LINTEC公司製「Adwi11 D-675」),得到在半導體晶圓的凸塊形成面具備第1具有保護膜,在上述背面具備切割膠帶而構成的層積結構體(5)。
接著,使用切割裝置(DISCO公司製「DFD6361」)及切割刀片(DISCO公司製「NBC-ZH2050-27HECC」),將層積結構體(5)中的半導體晶圓與第1保護膜一起單片化(即,將層積結構體(4)單片化),形成尺寸為6mm×6mm的半導體晶片,得到層積結構體(6)。
接著,使用紫外線照射裝置(LINTEC公司製「RAD-2000 m/12」),以照度230mW/cm2
、光量120mJ/cm2
的條件,對上述所得層積結構體(6)中的切割膠帶照射紫外線。藉此,使切割膠帶之中,與半導體晶片接觸的層紫外線硬化。
接著,將在半導體晶片的凸塊形成面具有第1保護膜而構成的半導體晶片.第1保護膜層積體,從紫外線照射後的切割膠帶拉剝拾取。
<<凸塊的評估>>
<在凸塊頭頂部的S(C)/S(Sn)值>
在上述半導體晶片.第1保護膜層積體的製造過程,在層積結構體(6)中的切割膠帶的紫外線照射,與半導體晶片.第1保護膜層積體的拾取,之間的時機,以EDX對半導體晶片.第1保護膜層積體的凸塊的頭頂部進行分析,求得S(C)/S(Sn)值。在圖11表示用於說明分析對象的半導體晶片.第1保護膜層積體在切割膠帶上的配置位置的俯視圖。如圖11所示,在切割膠帶8上,配置有144個第1保護膜層積體1'。該等之中,對賦予符號1'-1~1'-6的6個半導體晶片.第1保護膜層積體1',進行EDX分析。EDX分析,係對包含凸塊的最高點的上部區域為對象進行。可將凸塊從上方向下俯視時,以包含凸塊的最高點,且直徑為100μm的圓形區域視為上述上部區域。即,將此圓形區域作為EDX的掃瞄範圍。然後,採用求得的S(C)/S(Sn)值的平均值作為在本實施例的S(C)/S(Sn)值。
EDX分析是使用場發射型掃描式電子顯微鏡(日立先端科技公司製的「FE-SEM S-4700」),以加速電壓20kV,透鏡-試料間距離12mm的條件進行。將結果示於表1中的「S(C)/S(Sn)值」的欄。
<銅板與半導體晶片的接合體的剪斷破壞形態>
將上述所得的拾取後的半導體晶片.第1保護膜層積體,載置在經塗佈助焊劑的銅板(厚度300μm)的表面,以260°加熱2分鐘而接合至銅板上。此時,使半導體晶片.第1保護膜層積體的凸塊與銅板的表面接觸。然後,將銅板清洗,以去除助焊劑。
接著,使用剪力測定裝置(nordson Dage公司製「Dage-SERIES4000XY」),對經接合的半導體晶片.第1保護膜層積體上,施加相對於銅板的表面(與半導體晶片.第1保護膜層積體接合的面)為平行方向之剪力,破壞接合狀態。然後,觀察該破壞部位,判定破壞係「在凸塊及銅板間的界面的界面破壞(以下僅略記為「界面破壞」)或「凸塊的破壞(以下略記為「凝聚破壞」)。將結果示於表1中的「剪斷破壞形態」的欄。
<在基板與半導體晶片的接合體的電性連接度>
將上述所得的拾取後的半導體晶片.第1保護膜層積體,載置在經塗佈助焊劑的基板(KIT WLP(s) 300P/400P,厚度1000μm)的表面,以350℃加熱2分鐘而接合在該基板。此時,使半導體晶片.第1保護膜層積體中的凸塊與上述基板的表面接觸。然後,將基板清洗,以去除助焊劑。
接著,使用測試器(HIOKI製「3422 HiCARDTESTER」),測定半導體晶片與基板之間的電阻值。然後,當電阻值為2.7~3.0Ω時,判定電性連接度為A(良好),當電阻值為2.7~3.0Ω以外的範圍時,判定電性連接度為B(不良)。
將結果示於表1中的「電性連接度」的欄。
[實施例2]
<<第1保護膜形成用板片的製造>>
以與實施例1的情形相同的方法,製造第1保護膜形成用板片。
<<半導體晶片.第1保護膜層積體(具有第1保護膜的半導體晶片)的製造>>
以與實施例1的情形相同的方法,製造層積結構體(3)(具有第1保護膜的半導體晶圓)。
接著,藉由對所得的層積結構體(3)中的半導體晶圓的上述背面(研磨面),黏貼切割膠帶(LINTEC公司製「Adwi11 D-675」),形成在半導體晶圓的凸塊形成面具備第1保護膜,且在上述背面具備切割膠帶而構成的層積結構體(7)。
接著,使用切割裝置(DISCO公司製「DFD6361」)及切割刀片(DISCO公司製「NBC-ZH2050-SE 27HECC」),以刀片轉數30000rpm、刀片輸送速度50mm/s的條件,將凸塊從其頂點在50μm下方的部位,以相對於凸塊形成面為平行的方向切斷,去除切斷片。藉由如此進行減少凸塊上部的第1保護膜殘留物的量的操作,使凸塊的高度為160μm,且頭頂部為平面狀的點以外,與實施例1的情形相同。換言之,在本實施例,將凸塊的形狀成為如圖3所示者。所得層積結構體(8),進一步使用切割裝置的清洗單元清洗。
接著,取代上述層積結構體(5),使用上述所得層積結構體(8),以與實施例1的情形相同的方法,將層積結構體(8)中的半導體晶圓與第1保護膜一起單片化,形成尺寸為6mm×6mm的半導體晶片,得到層積結構體(9)。
接著,使用上述所得層積結構體(9)取代上述的層積結構體(6),對層積結構體(9)中的切割膠帶照射紫外線。藉此,使切割膠帶中與半導體晶片接觸的層紫外線硬化。
接著,以與實施例1的情形相同的方法,將在半導體晶片的凸塊形成面具有第1保護膜而構成的半導體晶片.第1保護膜層積體,從紫外線照射後的切割膠帶拉剝拾取。
<<凸塊的評估>>
關於上述所得的半導體晶片.第1保護膜層積體,以與實施例1的情形相同的方法,評估凸塊。將結果示於表1。
<<半導體晶片的製造、凸塊的評估>>
[參考例1]
<<半導體晶片的製造>>
除了使用黏貼膠帶(LINTEC公司製「E-8510HR」)取代去除了上述剝離薄膜的第1保護膜形成用板片的點以外,以與實施例1的情形相同的方法,得到在半導體晶圓的凸塊形成面黏貼上述黏貼膠帶而構成的層積結構體(1R)。
接著,除了使用上述所得層積結構體(1R)取代上述層積結構體(1)的點以外,以與實施例1的情形相同的方法,對在層積結構體(1R)的半導體晶圓,將背面研磨到去除其凸塊的部位的厚度呈280μm為止。
接著,對半導體晶圓的上述背面(研磨面),黏貼切割膠帶(LINTEC公司製「Adwi11 D-675」),得到層積結構體(2R)。
接著,除了使用上述所得的層積結構體(2R)取代上述背面研磨後的層積結構體(1)的點以外,以與實施例1的情形相同的方法,對黏貼膠帶照射紫外線。藉此,使黏貼膠帶中,與半導體晶圓的凸塊形成面接觸的層紫外線硬化。
接著,以與實施例1的情形相同的方法,將黏貼板片從半導體晶圓剝離。
藉由以上步驟,得到露出了半導體晶圓的凸塊形成面,且在半導體晶圓的背面具備切割膠帶而構成的層積結構體(3R)(即,具備切割膠帶的半導體晶圓)。
接著,除了使用上述所得層積結構體(3R)取代上述層積結構體(5)的點以外,以與實施例1的情形相同的方法,將層積結構體(3R)中的半導體晶圓單片化形成尺寸為6mm×6mm的半導體晶片,得到層積結構體(4R)。
接著,除了使用上述所得層積結構體(4R)取代上述層積結構體(6)的點以外,以與實施例1的情形相同的方法,對層積結構體(4R)中的切割膠帶照射紫外線。藉此,將切割膠帶中與半導體晶片接觸的層紫外線硬化。
接著,將半導體晶片從紫外線照射後的切割膠帶拉剝拾取。
<<凸塊的評估>>
對上述所得半導體晶片,以與實施例1的情形相同的方法,評估凸塊。將結果示於表1。
<<第1保護膜形成用板片的製造、半導體晶片.第1保護膜層積體(具有第1保護膜的半導體晶片)的製造、凸塊的評估>>
[比較例1]
以與實施例1的情形相同的方法,製造第1保護膜形成用板片。
然後,除了未對層積結構體(3)中的半導體晶圓的凸塊上部照射電漿的點以外,以與實施例1的情形相同的方法,製造半導體晶片.第1保護膜層積體,評估凸塊。將結果示於表1。
[比較例2]
以與實施例1的情形相同的方法,製造第1保護膜形成用板片。
然後,對層積結構體(3)中的半導體晶圓的凸塊上部,除了照射電漿的時間由5分鐘改為0.1分鐘的點以外,以與實施例1的情形相同的方法,製造半導體晶片.第1保護膜層積體,評估凸塊。將結果示於表1。
[表1]
由上述結果明顯可知,實施例1~2的半導體晶片.第1保護膜層積體,S(C)/S(Sn)值呈0.24以下(0.07~0.24),第1保護膜殘留物在凸塊的頭頂部的量很少。這是因為:在製造半導體晶片.第1保護膜層積體時,在實施例1藉由在半導體晶圓的凸塊上部照射電漿1分鐘,進行上述減少殘留物的步驟;在實施例2藉由去除凸塊的上部,進行上述減少殘留物的步驟。
在這些實施例,反應如此的結果:銅板與凸塊之間的接合強度高,在銅板與半導體晶片的接合體的剪斷破壞為凝聚破壞(凸塊的破壞)。此外,在基板與半導體晶片的接合體的電性連接度亦高。
從以上結果,以實施例1~2製造的半導體晶片.第1保護膜層積體,可判定為作為目標的具有第1保護膜的半導體晶片。
在參考例1的半導體晶圓及半導體晶片,沒有設第1保護膜,沒有使S(C)/S(Sn)值變高的要因,實際上是因為S(C)/S(Sn)值在低水準。
在實施例1~2、特別是實施例2的上述評估結果,在參考例1的評估結果在同等程度的水準,可判斷在實施例1~2,在凸塊頭頂部減少第1保護膜殘留物的量的效果高。
對此,在比較例1的半導體晶片.第1保護膜層積體,由於沒有進行上述減少殘留物的步驟,與實施例1~2的情形比較,S(C)/S(Sn)值顯著較高。
在本比較例,反應如此的結果:銅板與凸塊之間的接合強度低,在銅板與半導體晶片的接合體的剪斷破壞為界面破壞(在凸塊與銅板之間的界面破壞)。此外,在基板與半導體晶片的接合體的電性連接度亦低。
在比較例2的半導體晶片.第1保護膜層積體,S(C)/S(Sn)值為0.33,在凸塊的頭頂部,第1保護膜殘留物的量較多。這是因為在製造半導體晶片.第1保護膜層積體時,對半導體晶圓的凸塊上部的電漿照射時間較短,而無法充分減少凸塊上部的第1保護膜殘留物的量。
在本比較例,反應如此的結果,雖然銅板與凸塊之間的接合強度高,但基板與半導體晶片的接合體的電性連接度低。
從以上的結果,可判定比較例1~2製造的半導體晶片.第1保護膜層積體,並非作為目標的具有第1保護膜的半導體晶片。
[產業上的可利性]
本發明可利用於使用於覆晶構裝時,在連接墊部具有凸塊的半導體晶片等的製造。
1、2、3、4‧‧‧具有第1保護膜的半導體晶片(半導體晶片.第1保護膜層積體)
1'‧‧‧半導體晶片.第1保護膜層積體
1’-1、1’-2、1’-3、1’-4、1’-5、1’-6‧‧‧半導體晶片.第1保護膜層積體
8‧‧‧層積結構體
9‧‧‧半導體晶片
9'‧‧‧半導體晶圓
9a‧‧‧凸塊形成面
9b‧‧‧背面
91、92‧‧‧凸塊
91a、92a‧‧‧表面
910、920‧‧‧頭頂部
10‧‧‧第1支持板片
11‧‧‧第一基材
12‧‧‧緩衝層
13‧‧‧第1保護膜
131‧‧‧第1保護膜殘留物
13'‧‧‧硬化性樹脂薄膜
13’a‧‧‧露出面
131'‧‧‧硬化性樹脂薄膜殘留物
101、102、103、104、110、111、112‧‧‧層積結構體
191‧‧‧第1保護膜形成用板片
[圖1]係繪示本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的一實施形態的放大剖面圖。
[圖2]係繪示本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的其他的實施形態的放大剖面圖。
[圖3]係繪示本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的進一步其他的實施形態的放大剖面圖。
[圖4]係繪示本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的進一步其他的實施形態的放大剖面圖。
[圖5]係用於示意說明本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法的一實施形態的放大剖面圖。
[圖6]係繪示使用於本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法的第1保護膜形成用板片的一示例的放大剖面圖。
[圖7]係繪意說明本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,減少凸塊上的殘留物量的步驟的一示例的放大剖面圖。
[圖8]係用於示意說明本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,減少凸塊上的殘留物量的步驟的其他的示例的放大剖面圖。
[圖9]係用於示意說明本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,減少凸塊上的殘留物量的步驟的其他的示例的放大剖面圖。
[圖10]係用於示意說明本發明的具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,減少凸塊上的殘留物量的步驟的其他的示例的放大剖面圖。
[圖11]係在實施例,對凸塊的頭頂部進行EDX分析的對象的半導體晶片.第1保護膜積體在切割膠帶上的配置位置的俯視圖。
1‧‧‧具有第1保護膜的半導體晶片(半導體晶片.第1保護膜層積體)
9‧‧‧半導體晶片
9a‧‧‧凸塊形成面
9b‧‧‧背面
13‧‧‧第1保護膜
91‧‧‧半導體晶片(半導體晶圓)的凸塊
91a‧‧‧凸塊的表面
910‧‧‧凸塊的頭頂部
Claims (8)
- 一種具有第1保護膜的半導體晶片,包括:半導體晶片;及形成在上述半導體晶片中具有凸塊的面上的第1保護膜,對上述凸塊的頭頂部,進行能量分散型X射線能譜法的分析,測定碳的檢測訊號的強度S(C),與錫的檢測訊號的強度S(Sn)時,S(C)/S(Sn)值為0.32以下,其中,上述第1保護膜為熱硬化性樹脂薄膜的熱硬化物,上述熱硬化性樹脂薄膜包含聚合物成分(A)、環氧樹脂(B1)及熱硬化劑(B2),上述聚合物成分(A)為聚乙烯縮醛,上述環氧樹脂(B1)在常溫為液態。
- 如請求項1所述之具有第1保護膜的半導體晶片,其中,上述熱硬化性樹脂薄膜更包含硬化促進劑(C)及填充材(D),上述填充材(D)的平均粒徑為6μm以下。
- 如請求項1或2所述之具有第1保護膜的半導體晶片,其中,上述凸塊的高度為120~300μm。
- 一種接合體,其為將如請求項1或2所述之具有第1保護膜的半導體晶片中的上述凸塊、及基板接合之接合體,上述接合體中,上述具有第1保護膜的半導體晶片中的上述半導體晶片及上述基板不被上述第1保護膜密封。
- 一種具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,其係製造申請專利範圍第1或2項所述的具有第1保護膜的半導體晶片的方法,包括:在半導體晶圓中具有凸塊的面,黏貼硬化性樹脂薄膜的步驟;藉由使黏貼後的上述硬化性樹脂薄膜硬化,形成第1保護膜的步驟;藉由分割上述半導體晶圓,得到半導體晶片的步驟;在黏貼上述硬化性樹脂薄膜的步驟中,具有使上述凸塊的頭頂部從上述硬化性樹脂薄膜突出,使上述S(C)/S(Sn)值為0.32以下,或 在黏貼上述硬化性樹脂薄膜的步驟之後,進一步降低上述凸塊上的殘留物的量,使上述S(C)/S(Sn)值為0.32以下的步驟。
- 如請求項5所述之具有第1保護膜的半導體晶片的製造方法,其中,上述凸塊的高度為120~300μm。
- 一種接合體的製造方法,是將如請求項1或2所述之具有第1保護膜的半導體晶片中的上述凸塊、及基板接合之接合體的製造方法,上述具有第1保護膜的半導體晶片中的上述半導體晶片及上述基板以不被上述第1保護膜密封的方式而接合。
- 一種半導體晶片.第1保護膜層積體的評估方法,其係評估具備半導體晶片;及形成在上述半導體晶片中具有凸塊的面上的第1保護膜的半導體晶片.第1保護膜層積體的方法,對上述半導體晶片.第1保護膜層積體的上述凸塊的頭頂部,進行能量分散型X射線能譜法的分析,測定碳的檢測訊號的強度S(C),與錫的檢測訊號的強度S(Sn)時,S(C)/S(Sn)值為0.32以下時,判定上述半導體晶片.第1保護膜層積體是作為目標的具有第1保護膜的半導體晶片,上述S(C)/S(Sn)值較0.32大時,判定上述半導體晶片.第1保護膜層積體並非作為目標的具有第1保護膜的半導體晶片,其中,上述第1保護膜為熱硬化性樹脂薄膜的熱硬化物,上述熱硬化性樹脂薄膜包含聚合物成分(A)、環氧樹脂(B1)及熱硬化劑(B2),上述聚合物成分(A)為聚乙烯縮醛,上述環氧樹脂(B1)在常溫為液態。
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