粘接剂组合物、粘接片及半导体装置的制造方法_4

文档序号:9602077阅读:来源:国知局
(G)时,相对于100质量份能量线聚合性化合物(F),其添加比 例优选包含〇. 1~10质量份,更加优选包含1~5质量份。若不足0. 1质量份,贝1J光聚合 有可能不足而无法得到充分的拾取性,若超过10质量份,则有可能产生不参与光聚合的残 留物,使粘接剂层的固化性不充分。
[0084] (H)偶联剂
[0085] 偶联剂(H)为具有可与有机化合物键结的基团及可与无机化合物反应的基团的 化合物,也可将所述偶联剂用于提升粘接剂层对被粘物的粘接性、贴附性。此外,通过使用 偶联剂(H),可在不损及使粘接剂层固化而得到的固化物的耐热性的情况下提升其耐水性。
[0086] 作为偶联剂(H)的可与有机化合物键结的基团,优选为可与上述丙烯酸聚合物 (A)、环氧类热固性树脂(B)等所具有的官能基反应的基团。作为偶联剂(H),最好是硅烷偶 联剂。作为这种偶联剂,可列举γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油基丙基甲 基二乙氧基硅烷、β-(3, 4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧丙基)三 甲氧基硅烷、γ-胺基丙基三甲氧基硅烷、Ν-6-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基硅烷、 Ν-6-(胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二乙氧基硅烷、Ν-苯基-γ-胺基丙基二甲氧基硅烷、 γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、双 (3-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧 基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、咪唑硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、异氰酸酯甲基 甲基二丁氧基硅烷、异氰酸酯甲基三乙氧基硅烷等。他们可以1种单独或混合2种以上使 用。
[0087] 使用偶联剂(Η)时,相对于丙烯酸聚合物(Α)、环氧类热固性树脂(Β)、及热固化剂 (C)共计100质量份,偶联剂通常以0. 1~20质量份、优选以0. 2~10质量份、更加优选 以0. 3~5质量份的比例含有。若偶联剂(Η)的含量不足0. 1质量份,则有无法得到上述 効果的可能性,若超过20质量份,则有成为脱气的原因的可能性。
[0088] (I)无机填料
[0089] 通过将无机填料(I)加入粘接剂组合物,可调整粘接剂层的热膨张系数,通过使 固化后的粘接剂层的热膨张系数对半导体芯片、金属或有机基板最适化,可提升密封可靠 性。此外,也可减低粘接剂层在固化后的吸湿率。
[0090] 作为优选的无机填料,可列举二氧化硅、滑石、碳酸钙、钛白、氧化铁、碳化硅、氮化 硼等的粉末、将他们球形化的小珠、单晶纤维及玻璃纤维等。在他们之中,优选二氧化硅填 充剂。上述无机填料(I)可以单独或混合2种以上使用。使用无机填料(I)时,其含量相 对于粘接剂组合物的全部固含量100质量份,通常可在〇~80质量%的范围内调整。
[0091] (J)通用添加剂
[0092] 在粘接剂组合物中,除了上述成分之外,也可根据需要添加各种添加剂。作为各种 添加剂,可列举塑化剂、抗静电剂、抗氧化剂、颜料、染料、除气(gettering)剂等。
[0093] 由如上所述各成分组成的粘接剂组合物所构成的粘接剂层具有感压粘接性与加 热固化性,在未固化状态下具有将各种被粘物暂时保持的功能。然后,经由热固化最终可获 得耐冲击性高的固化物,剪切强度也优异,即使在严酷的高温度高湿度条件下,也可保持充 分的粘接特性。
[0094] 粘接剂层也可为将上述粘接剂组合物制膜而成的单层的粘接片,优选为由上述粘 接剂组合物所构成的粘接剂层可剥离地形成于支撑体上而成的粘接片。
[0095] (粘接片)
[0096] 以下,以由粘接剂层可剥离地形成于支撑体上而成的粘接片为例,对粘接剂组合 物的适宜方案及使用方案进行说明。使用由粘接剂层可剥离地形成于支撑体上而成的粘接 片时,使粘接剂层粘接于晶圆、芯片等被粘物上,将支撑体剥离,将粘接剂层转印于被粘物。 关于本发明的粘接片的形状,可采取带状、标签状等任何形状。
[0097] 作为粘结片的支撑体,可使用例如聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、 聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二 醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚尿烷膜、乙烯醋酸乙烯酯共聚物膜、离聚物树脂膜、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、 聚酰亚胺膜、氟树脂膜等膜。此外,也可使用他们的交联膜。再者,也可为他们的层叠膜。此 外,也可使用将他们着色的膜。支撑体的具有紫外线、可见光等放射线的穿透性可按照其用 途选择适当水平的。
[0098] 在本发明的粘接片粘贴于各种被粘物上,对被粘物施以所需加工之后,使粘接剂 层固着残留于被粘物上,再由支撑体剥离。即,用于包括将粘接剂层由支撑体转印于被粘物 的工序的工序。因此,支撑体没有作粘着处理时,支撑体的连接于粘接剂层的面的表面张力 优选为40mN/m以下,进一步优选为37mN/m以下,特别优选为35mN/m以下。下限值通常为 25mN/m左右。这种表面张力低的支撑体可通过适当选择材质而得到,此外,也可通过在支撑 体的表面涂布剥离剂施以剥离处理而得到。
[0099] 作为用于支撑体的剥离处理的剥离剂,可使用醇酸类、硅类、氟类、不饱和聚酯类、 聚烯烃类、蜡类等,特别是醇酸类、硅类、氟类的剥离剂由于具有耐热性而优选。
[0100] 为了使用上述剥离剂对支撑体的表面进行剥离处理,剥离剂可直接以无溶剂、或 以溶剂稀释或乳化,通过凹版涂布机、刮棒涂布机、气刀涂布机、辊涂机等涂布,通过常温、 加热或电子束固化,湿式层压或干式层压、热熔融层压、溶融挤出层压、共挤出加工等形成 层叠体即可。
[0101] 支撑体也可为具备粘着剂层的粘着片。粘着片在如上所述的树脂膜上具有粘着剂 层,在粘着剂层上,可剥离地层叠有所述粘接剂层。因此,粘着片的粘着剂层可由具有再剥 离性的公知粘着剂构成,通过选择紫外线固化型、加热发泡型、水溶胀型、弱粘型等的粘着 剂,可容易地剥离粘接剂层。
[0102] 此外,粘接片也可将支撑体及粘接剂层,预先冲模成与被粘物(半导体晶圆等)同 形状或较晶圆形状大的同心圆状而成的形状。特别是,支撑体及粘接剂层所组成的层叠体, 优选为保持于长条的支撑体上的形态。
[0103] 支撑体的厚度通常为10~500μm,优选为15~300μm,特别优选为20~250μm 左右。支撑体为粘着片时,通常,在支撑体的厚度中,粘着剂所组成的层占1~50μm左右 的厚度。此外,粘接剂层的厚度通常为2~500μm,优选为6~300μm,特别优选为10~ 150μπι左右。
[0104] 在粘接片中,为了在使用前保护粘接剂层、粘着片的粘着剂、以下所述的夹具的固 定用粘着剂层等,也可在粘接剂层的上面层叠剥离膜。该剥离膜使用在聚对苯二甲酸乙二 醇酯膜或聚丙烯膜等塑料材料上涂布了硅树脂等剥离剂的剥离膜。此外,在粘接片的表面 外周部也可设置用于固定环框等其他夹具的其他粘着剂层或粘着胶带。
[0105] 粘接片的制造方法并无特别限定,可在支撑体上涂布干燥粘接剂组合物、形成粘 接剂层来进行制造,此外,也可将粘接剂层设在用于保护上述粘接剂层的剥离膜上、通过将 其转印于上述支撑体上来进行制造。
[0106] 其次,关于本发明的粘接片的利用方法,以将该粘接片用于半导体装置的制造的 情况为例进行说明。
[0107] (半导体装置的制造方法)
[0108] 本发明的半导体装置的制造方法包括如下工序:在上述粘接片的粘接剂层上粘着 半导体晶圆,将该半导体晶圆及粘接剂层切割作成半导体芯片,使该半导体芯片的背面固 着残留粘接剂层而由支撑体剥离,将该半导体芯片设置于有机基板或引线框架的管芯焊盘 上、或在层叠芯片时经由粘接剂层设置于其他半导体芯片上。
[0109] 以下、详细说明关于本发明的半导体装置的制造方法。
[0110] 在本发明的半导体装置的制造方法中,首先,制备在表面形成电路、背面经过研削 的半导体晶圆。
[0111] 半导体晶圆可为娃晶圆,此外,也可为神化嫁等的化合物半导体晶圆。晶圆表面的 电路形成可以通过包括蚀刻法、举离法(lift-off)等传统通用方法的各种方法进行。其 次,对半导体晶圆的电路面的相反面(背面)进行研削。研削法并无特别限定,可以使用研 磨机等公知手段进行研削。背面研削时,为了保护表面电路,在电路面上粘贴称为表面保护 片的粘着片。背面研削为将晶圆的电路面侧(即,表面保护片侧)以吸盘等固定,将没有形 成电路的背面侧用研磨机进行研削。晶圆研削后的厚度并无特别限定,通常为20~500μm 左右。
[0112] 接着,将环框及半导体晶圆的背面侧设置于本发明的粘接片的粘接剂层上,轻轻 按压,根据情况加热使粘接剂层软化,同时将半导体晶圆固定。接着,在粘接剂层中加入有 能量线聚合性化合物(F)时,也可以对粘接剂层由支撑体侧照射能量线,使能量线聚合性 化合物(F)固化,提高粘接剂层的凝聚力,降低粘接剂层与支撑体之间的粘接力。作为照射 的能量线,可列举紫外线(UV)或电子束(EB)等,优选使用紫外线。接着,使用切割锯等的切 割手段,对上述半导体晶圆及粘接剂层进行切割,得到半导体芯片。将此时的切割深度设为 半导体晶圆的厚度与粘接剂层的厚度的合计再加上切割锯的磨损部分的深度,将粘接剂层 也切割成与芯片相同尺寸。再者,能量线照射也可于粘贴半导体晶圆后,或在剥离(拾取) 半导体芯片之前的任一阶段进行,例如,可于切割后进行,此外,也可于进行下述扩展工序 之后进行。再者,也可将能量线照射分成多次进行。
[0113] 接着,若根据需要进行粘接片的扩展,则半导体芯片的间隔被扩张,可使半导体芯 片的拾取更容易进行。此时,在粘接剂层与支撑体之间会发生偏离,减少粘接剂层与支撑体 之间的粘接力,提升半导体芯片的拾取性。若是如此进行半导体芯片的拾取,则可将切割成 的粘接剂层固着残留于半导体芯片的背面再由支撑体剥离。
[0114] 经由粘接剂层,将半导体芯片设置于作为芯片安装部的引线框架的管芯焊盘上或 其他半导体芯片(下段芯片)表面上。为提升粘接剂层的贴附性,可在芯片安装部上设置 半导体芯片之前对其进行加热,或在设置后立刻进行加热。加热温度通常为80~200°C,优 选为100~180°C,加热时间通常为0. 1秒~5分钟,优选为0. 5秒~3分钟。此外,设置时 的加压压力通常为lkPA~200MPa。
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