切割芯片接合片、半导体芯片的制造方法及半导体装置的制造方法与流程

文档序号:15753758发布日期:2018-10-26 18:17阅读:293来源:国知局
切割芯片接合片、半导体芯片的制造方法及半导体装置的制造方法与流程

本发明涉及切割芯片接合片、半导体芯片的制造方法及半导体装置的制造方法。

本申请基于2016年3月10日在日本提出申请的日本特愿2016-046904号主张优先权,并将该内容引用至本文中。



背景技术:

切割芯片接合片例如在基材上依次具备粘合剂层及膜状粘接剂而构成,利用该膜状粘接剂贴附至半导体晶片上而使用。固定于切割芯片接合片上的半导体晶片通过切割而与粘合剂层及膜状粘接剂一起被分割,单片化为半导体芯片。其后,例如在粘合剂层为固化性的情况下,预先使粘合剂层固化而降低粘合性,将具备切断后的膜状粘接剂的半导体芯片从该固化后的粘合剂层剥离并拾取。所拾取的半导体芯片利用膜状粘接剂芯片接合于基板的电路面,根据需要在该半导体芯片上进一步层叠1个以上的其它半导体芯片,并进行引线接合后,利用树脂将整体密封。使用这样获得的半导体封装,最终制造目标半导体装置。

切割例如通过使用切割刀,一边使该切割刀旋转一边切入半导体晶片而进行。但是,在该切割方法中,由于利用切割刀将半导体晶片与切割芯片接合片的至少一部分切削,所以会产生切削屑。切割虽然一边利用水洗净切口部位一边进行,但无法完全冲洗掉切削屑,因此,若切削屑的量多,则一部分切削屑在切割后会附着于所获得的半导体芯片、该半导体芯片所具备的已切断的膜状粘接剂上而容易残存。但是,具备切断后的膜状粘接剂的半导体芯片若这样残存切削屑,则有时无法正常地进行拾取。即,若切割时的切削屑的产生量多,则会导致拾取不良。

另一方面,在使用切割刀进行半导体晶片的切割时,作为能够抑制切削屑附着于半导体芯片的构件,公开有在基材膜上具备由60℃~100℃下的贮能模量为特定范围内的粘合剂构成的放射线固化型丙烯酸系粘合剂层而成的半导体晶片固定用粘合带(参照专利文献1)。该粘合带相当于切割片,在粘合带的粘合剂层上进一步设置膜状粘接剂(即芯片接合膜),并用于切割。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2007-027215号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

然而,虽然专利文献1中公开有在使用切割刀进行切割的情况下通过使用上述文献所记载的切割片(即半导体晶片固定用粘合带)而能够抑制切削屑的产生,但并未公开具备膜状粘接剂的半导体芯片的拾取适应性。

因此,本发明的目的在于,提供一种切割芯片接合片、以及使用该切割芯片接合片的半导体芯片的制造方法及半导体装置的制造方法,该切割芯片接合片在使用切割刀进行半导体晶片的切割时,能够降低切削屑的产生量,能够抑制具备膜状粘接剂的半导体芯片的拾取不良的发生。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题,本发明提供一种切割芯片接合片,其在基材上具备粘合剂层、且在上述粘合剂层上具备膜状粘接剂而成,上述粘合剂层的厚度为20μm~50μm,上述粘合剂层的断裂伸长率为5%~50%。

在本发明的切割芯片接合片中,优选上述粘合剂层为非能量线固化性。

在本发明的切割芯片接合片中,优选上述粘合剂层对上述膜状粘接剂的粘合力为35mn/25mm~300mn/25mm。

另外,本发明提供一种半导体芯片的制造方法,该半导体芯片使用了上述切割芯片接合片,该制造方法具有下述工序:形成中间结构体的工序,该中间结构体在上述切割芯片接合片中的上述膜状粘接剂的与设置有上述粘合剂层的一侧相反侧的表面设置半导体晶片而成;以及使用切割刀在上述中间结构体上形成从上述半导体晶片的表面到达上述粘合剂层、但不到达上述基材的切口,由此分割上述半导体晶片而形成半导体芯片的工序。

另外,本发明提供一种半导体装置的制造方法,该制造方法在通过上述半导体芯片的制造方法进行形成上述半导体芯片的工序之后,具有下述工序:对形成上述切口后的切割芯片接合片,从其基材侧施加力,并且将上述半导体芯片与切断后的上述膜状粘接剂一起从上述粘合剂层剥离的工序。

发明的效果

根据本发明,提供一种切割芯片接合片、以及使用该切割芯片接合片的半导体芯片的制造方法及半导体装置的制造方法,该切割芯片接合片在使用切割刀进行半导体晶圆的切割时,能够抑制切削屑的产生量,能够抑制具备膜状粘接剂的半导体芯片的拾取不良的发生。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的切割芯片接合片的一实施方式的剖面图。

图2是示意性地表示本发明的切割芯片接合片的另一实施方式的剖面图。

图3是示意性地表示本发明的切割芯片接合片的另一实施方式的剖面图。

图4是用于示意性地说明本发明的半导体芯片的制造方法的一实施方式的剖面图。

图5是示意性地表示通过本发明的制造方法获得的半导体芯片的一实施方式的放大剖面图。

图6是示意性地表示在切割工序中使用切割刀于中间结构体上形成切口的状态的一例的剖面图。

图7是示意性地表示通过现有制造方法获得的半导体芯片的一例的放大剖面图。

图8是用于示意性地说明本发明的半导体装置的制造方法的一实施方式的剖面图。

符号说明

101、102、103···切割芯片接合片

11···基材

11a···基材的第1面

12···粘合剂层

12a···粘合剂层的第1面

13、23···膜状粘接剂

13a、23a···膜状粘接剂的第1面

201···中间结构体

8···切割刀

9···半导体芯片

9'···半导体晶片

9a'···半导体晶片的表面

10···切口

t1···粘合剂层的厚度

具体实施方式

<<切割芯片接合片>>

本发明的切割芯片接合片在基材上具备粘合剂层、且在上述粘合剂层上具备膜状粘接剂而成,上述粘合剂层的厚度为20μm~50μm,上述粘合剂层的断裂伸长率为5%~50%。

本发明的切割芯片接合片进行在半导体晶片的使用切割刀进行的切割(即刀切割)、及接着该切割进行的具备切断后的膜状粘接剂的半导体芯片(在本说明书中有时称为“带膜状粘接剂的半导体芯片”)的拾取时使用。

在使用切割刀的切割中,使切割刀旋转,切入半导体晶片。此时,由于利用切割刀对半导体晶片与切割芯片接合片的至少一部分进行切削,因此会产生切削屑。该切削屑从半导体晶片及切割芯片接合片中的任一层中产生,且为粉体状、纤维状等的悬浮物,或未从上述的任一层中完全地断开分离成为须状而残存。若该切削屑的产生量多,则其一部分切削屑容易附着于半导体芯片、已切断的膜状粘接剂上而残存。而且,若切削屑这样残存,则有时无法正常地拾取带膜状粘接剂的半导体芯片,从而导致拾取不良。另外,即使假设成功地拾取,在残存有切削屑的状态下制作的半导体装置也有时变得不再正常地发挥功能。

与之相对,本发明的切割芯片接合片通过使粘合剂层的厚度及断裂伸长率在上述范围内,在使用切割刀切割半导体晶片时,能够降低切削屑的产生量。而且,由此可抑制带膜状粘接剂的半导体芯片的拾取不良的发生。

以下,首先对构成本发明的切割芯片接合片的各层进行说明。

<基材>

上述基材的构成材料优选为各种树脂,具体而言,例如可举出:聚乙烯(低密度聚乙烯(有时简称为ldpe)、直链低密度聚乙烯(有时简称为lldpe)、高密度聚乙烯(有时简称为hdpe)等)、聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨基甲酸酯、聚丙烯酸氨基甲酸酯、聚酰亚胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离子聚合物树脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、氟树脂、它们中的任一种树脂的加氢物、改性物、交联物或共聚物等。

此外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是指包含“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”这两者的概念。与(甲基)丙烯酸类似的用语相同,例如所谓“(甲基)丙烯酸酯”是指包含“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”这两者的概念,所谓“(甲基)丙烯酰基”是指包含“丙烯酰基”及“甲基丙烯酰基”这两者的概念。

构成基材的树脂可以为1种,也可以为2种以上,在为2种以上的情况下,它们的组合及比率可任意选择。

基材可包含1层(即单层),也可以包含2层以上的多层。在基材包含多层的情况下,这些多层可相互相同,也可以不同。即,可所有层相同,也可以所有层不同,也可以仅一部分层相同。而且,在多层相互不同的情况下,这些多层的组合只要不损害本发明的效果,就没有特别限定。此处,所谓多层相互不同是指各层的材质及厚度中的至少一个相互不同。

此外,在本说明书中,不限于为基材的情况,所谓“多层可相互相同也可以不同”是指“可所有层相同,也可以所有层不同,也可以仅一部分层相同”,此外,所谓“多层相互不同”是指“各层的构成材料及厚度的至少一者相互不同”。

基材的厚度可根据目的而适当选择,优选为50μm~300μm,更优选为60μm~100μm。

此处,所谓“基材的厚度”是指基材整体的厚度,例如所谓包含多层的基材的厚度是指构成基材的所有层的总厚度。此外,作为基材的厚度的测定方法,例如可举出:在任意5处,使用接触式厚度计测定厚度,并算出测定值的平均值的方法等。

为了提高基材与设置于该基材上的粘合剂层等其它层的密合性,也可以对该基材的表面实施通过喷砂处理、溶剂处理、压花加工处理等所进行的凹凸化处理、或电晕放电处理、电子束照射处理、等离子体处理、臭氧-紫外线照射处理、火焰处理、铬酸处理、热风处理等氧化处理等。

另外,基材也可以为表面实施了底涂处理的基材。

另外,基材在层叠抗静电涂层、切割芯片接合片而保存时,也可以具有用于防止基材粘接于其它片、用于防止基材粘接于吸附带的层等。

<粘合剂层>

上述粘合剂层满足以下所示的厚度及断裂伸长率的条件,优选为非能量线固化性。

在本发明中,所谓“非能量线固化性”是指即使照射能量线也不会固化的性质。与此相反地通过照射能量线而固化的性质称为“能量线固化性”。

在本发明中,所谓“能量线”是指电磁波或带电粒子束中具有能量子的射线,作为例子,可举出:紫外线、电子束等。

紫外线例如可使用高压水银灯、熔融h灯或氙灯等作为紫外线源而进行照射。电子束可由电子束加速器等产生而进行照射。

粘合剂层可仅为1层(即单层),也可以为2层以上的多层,在为多层的情况下,这些多层可相互相同也可以不同,这些多层的组合没有特别限定。

粘合剂层的厚度为20μm~50μm,优选为20μm~45μm,更优选为20μm~40μm,特别优选为20μm~35μm。通过使粘合剂层的厚度为上述下限值以上,相对于被粘附物(即膜状粘接剂)获得更高的粘合力。另一方面,通过使粘合剂层的厚度为上述上限值以下,在下述剥离工序中,可更容易地剥离带膜状粘接剂的半导体芯片并进行拾取,另外,在使用切割刀切割半导体晶片时,可进一步降低切削屑的产生量。进而,避免粘合剂层的厚度变得过厚,可降低切割芯片接合片的制造成本,并且可稳定地形成粘合剂层,可以更稳定地进行切割芯片接合片的制造。

此处,所谓“粘合剂层的厚度”是指粘合剂层整体的厚度,例如所谓包含多层的粘合剂层的厚度是指构成粘合剂层的所有层的总厚度。此外,作为粘合剂层的厚度的测定方法,例如可举出:在任意5处使用接触式厚度计测定厚度,并算出测定值的平均值的方法等。

粘合剂层的断裂伸长率为5%~50%,优选为6%~46%,更优选为7%~44%,特别优选为8%~42%。通过使粘合剂层的断裂伸长率为上述下限值以上,在直到将带膜状粘接剂的半导体芯片从粘合剂层剥离并进行拾取为止的过程中,在对粘合剂层进行拉伸(即进行扩片)时,高度地抑制粘合剂层的目标以外之处的破裂,切割芯片接合片成为具有更优异的特性的接合片。另一方面,通过使粘合剂层的断裂伸长率为上述上限值以下,在使用切割刀切割半导体晶片时,能够降低切削屑的产生量,能够将切割后的带膜状粘接剂的半导体芯片容易地从粘合剂层剥离并进行拾取。

此外,在本说明书中,所谓“粘合剂层的断裂伸长率”,只要无特别说明,则在粘合剂层为固化性的情况下是指“固化前的粘合剂层的断裂伸长率”。另外,上述断裂伸长率只要无特别说明,则是指常温下的粘合剂层的断裂伸长率。而且,在本说明书中,所谓“常温”是指不特别冷或不特别热的温度,即平常的温度,例如可举出15℃~25℃的温度等。

在本发明中,粘合剂层的断裂伸长率如下求出:将宽度10mm、厚度0.03mm的粘合剂层以固定处间的距离成为10mm的方式在两处进行固定,将拉伸速度设为1000mm/min,在该固定处间拉伸粘合剂层并测定粘合剂层断裂时的粘合剂层的伸长率。

此外,在本说明书中,所谓“断裂伸长率为x%(式中,x为正数)”是指如下情况:在上述的测定方法中,拉伸粘合剂层,使粘合剂层在拉伸方向上仅伸长原长度(即尚未拉伸时的长度)的x%的长度时,即粘合剂层于拉伸方向上的整体长度成为拉伸前的长度的[1+x/100]倍时,粘合剂层断裂。

粘合剂层的断裂伸长率例如可通过调节粘合剂层的含有成分的种类及量等而适当调节。例如可通过调节粘合剂层的含有成分、即下述粘合性树脂中的结构单元的种类及其含有比率等,从而容易地调节粘合剂层的断裂伸长率。另外,可以通过调节粘合剂层的粘合性树脂、交联剂的含量,容易地调节粘合剂层的断裂伸长率。但是,这些调节方法仅为一例。

在本发明中,粘合剂层对膜状粘接剂的粘合力只要不损害本发明的效果,则就没有特别限定,优选为35mn/25mm~300mn/25mm,更优选为45mn/25mm~100mn/25mm。

通过使上述粘合力为35mn/25mm以上,对于切割芯片接合片而言,可以更稳定地保持粘合剂层及膜状粘接剂的层叠结构。另外,通过使上述粘合力为45mn/25mm以上,从而进一步抑制所谓的芯片飞散,该芯片飞散是因在半导体晶圆的切割时对半导体芯片所施加的力而导致半导体芯片飞散。

另一方面,通过使上述粘合力为300mn/25mm以下,粘合剂层对膜状粘接剂的粘合力适度地减小,如下所述,即使不通过能量线照射等进行粘合剂层的固化,也可以将切割后的带膜状粘接剂的半导体芯片容易地从粘合剂层剥离并进行拾取。进而,此时抑制在膜状粘接剂上附着残留有粘合剂层的一部分的状态下拾取带膜状粘接剂的半导体芯片的情况。另外,通过使上述粘合力为100mn/25mm以下,在上推带膜状粘接剂的半导体芯片并从粘合剂层将该半导体芯片剥离并进行拾取时,能够以较少的上推量容易地进行拾取,进一步抑制所谓碎屑,例如在半导体芯片上产生破裂、缺口。

此外,在本说明书中,所谓“粘合剂层对膜状粘接剂的粘合力”只要没有特别说明,则在粘合剂层为固化性的情况下,是指“固化前的粘合剂层对膜状粘接剂的粘合力”。另外,上述粘合力只要没有特别说明,则是指常温下的粘合剂层的粘合力。

在本发明中,上述粘合力(mn/25mm)可通过以下的方法进行测定。即,制作宽度为25mm且长度为任意的上述切割芯片接合片。

接着,在常温(例如23℃)下,利用膜状粘接剂将该切割芯片接合片贴附至固定用基材上。此处所谓“固定用基材”是指,只要为能够牢固地固定切割芯片接合片的膜状粘接剂的基材即可,该基材的形状可为片状,也可以为其它形状,例如可举出具有粘合面作为膜状粘接剂(换言之为切割芯片接合片)的固定面的粘合性基材。

接着,在常温(例如23℃)下,从膜状粘接剂将基材及粘合剂层的层叠物进行所谓180°剥离,即以膜状粘接剂及粘合剂层的相互接触的面彼此成为180°的角度的方式以剥离速度300mm/min进行剥离。测定此时的剥离力,将剥离力的测定值作为上述粘合力(mn/25mm)。

供测定的切割芯片接合片的长度只要为能够稳定地测定剥离力的范围,就没有特别限定。

粘合剂层对膜状粘接剂的粘合力例如可通过调节粘合剂层的含有成分的种类及量、粘合剂层的厚度等而适当进行调节。例如可通过调节粘合剂层的含有成分即下述的粘合性树脂中的结构单元的种类及其含有比率等,从而容易地调节上述粘合力。另外,可以通过调节粘合剂层的粘合性树脂或交联剂的含量,容易地调节上述粘合力。但是,这些调节方法仅为一例。

在本发明中,粘合剂层的弹性模量没有特别限定,优选为30mpa~140mpa,更优选为35mpa~130mpa,特别优选为40mpa~120mpa。通过使粘合剂层的弹性模量为上述下限值以上,粘合剂层不会过软,因此,针对膜状粘接剂的追随性变得过度的情况得到抑制,在将带膜状粘接剂的半导体芯片从粘合剂层剥离并进行拾取时,有更容易进行拾取的倾向。另外,通过使粘合剂层的弹性模量为上述上限值以下,粘合剂层不会过硬,因此,在将带膜状粘接剂的半导体芯片上推且从粘合剂层剥离并进行拾取时,粘合剂层容易变形,可以更容易地进行拾取。

此外,在本说明书中,所谓“粘合剂层的弹性模量”,与上述的“粘合剂层的断裂伸长率”的情况同样,只要没有特别说明,则在粘合剂层为固化性的情况下是指“固化前的粘合剂层的弹性模量”。另外,上述弹性模量只要没有特别说明,则是指常温下的粘合剂层的弹性模量。

在本发明中,粘合剂层的弹性模量可以在测定上述的粘合剂层的断裂伸长率的同时进行测定。

粘合剂层的弹性模量例如可以通过调节粘合剂层的含有成分的种类及量等而适当进行调节。例如可以通过调节粘合剂层的含有成分即下述的粘合性树脂中的结构单元的种类及其含有比率等,容易地调节粘合剂层的弹性模量。另外,可以通过调节粘合剂层的粘合性树脂或交联剂的含量,容易地调节粘合剂层的弹性模量。但是,这些调节方法仅为一例。

上述粘合剂层可以由含有粘合剂的粘合剂组合物形成。例如可通过在粘合剂层的形成对象面上涂敷粘合剂组合物,根据需要使之干燥,从而在目标部位形成粘合剂层。粘合剂层的更具体的形成方法与其它层的形成方法在下文进行详细说明。粘合剂组合物中的常温下不会气化的成分彼此的含量比率通常与粘合剂层的上述成分彼此的含量比率相同。

粘合剂组合物的涂敷可通过公知方法进行,例如可举出:使用气刀涂布机、刮刀涂布机、棒式涂布机、凹版涂布机、辊式涂布机、辊刀涂布机、淋幕式涂布机、模具涂布机、刀片涂布机、网版涂布机、迈耶棒式涂布机、吻合式涂布机等各种涂布机的方法。

粘合剂组合物的干燥条件没有特别限定,粘合剂组合物在含有下述溶剂的情况下,优选为进行加热干燥,在该情况下,例如优选为在70℃~130℃下在10秒~5分钟的条件下使之干燥。

[粘合剂组合物]

上述粘合剂组合物优选为非能量线固化性。

作为非能量线固化性的粘合剂组合物,例如可举出:含有丙烯酸系树脂(即具有(甲基)丙烯酰基的树脂)、氨基甲酸酯系树脂(即具有氨基甲酸酯键的树脂)、橡胶系树脂(即具有橡胶结构的树脂)、聚硅氧烷系树脂(即具有硅氧烷键的树脂)、环氧系树脂(即具有环氧基的树脂)、聚乙烯醚、或聚碳酸酯等粘合性树脂(以下,称为“粘合性树脂(i)”)的组合物。

(粘合性树脂(i))

上述粘合性树脂(i)优选为丙烯酸系树脂。

作为粘合性树脂(i)中的上述丙烯酸系树脂,例如可举出:至少具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元的丙烯酸系聚合物。

上述丙烯酸系树脂具有的结构单元可为1种,也可以为2种以上,在为2种以上的情况下,它们的组合及比率可任意地选择。

作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可举出构成烷基酯的烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯,上述烷基优选为直链状或支链状。

作为(甲基)丙烯酸烷基酯,更具体而言,可举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(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)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯(也称为(甲基)丙烯酸月桂酯)、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯(也称为(甲基)丙烯酸肉豆蔻酯)、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯((甲基)丙烯酸棕榈酯)、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯(也称为(甲基)丙烯酸硬脂酯)、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等。

就提高粘合剂层的粘合力的方面而言,上述丙烯酸系聚合物优选为具有源自上述烷基的碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。而且,就进一步提高粘合剂层的粘合力的方面而言,上述烷基的碳原子数优选为4~12,更优选为4~8。另外,上述烷基的碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯优选为丙烯酸烷基酯。

上述丙烯酸系聚合物优选为除了具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元以外,还具有源自含官能团单体的结构单元。

作为上述含官能团单体,例如可举出:上述官能团通过与下述的交联剂进行反应而成为交联的起点,且上述官能团通过与含不饱和基团化合物中的不饱和基团进行反应,能够在丙烯酸系聚合物的侧链导入不饱和基团的单体。

作为含官能团单体中的上述官能团,例如可举出:羟基、羧基、氨基、环氧基等。

即,作为含官能团单体,例如可举出:含羟基单体、含羧基单体、含氨基单体、含环氧基单体等。

作为上述含羟基单体,例如可举出:(甲基)丙烯酸羟基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;乙烯醇、烯丙醇等非(甲基)丙烯酸系不饱和醇(即不具有(甲基)丙烯酰基骨架的不饱和醇)等。

作为上述含羧基单体,例如可举出:(甲基)丙烯酸、巴豆酸等烯属不饱和单羧酸(即具有烯属不饱和键的单羧酸);反丁烯二酸、衣康酸、顺丁烯二酸、柠康酸等烯属不饱和二羧酸(即具有烯属不饱和键的二羧酸);上述烯属不饱和二羧酸的酸酐;甲基丙烯酸2-羧基乙酯等(甲基)丙烯酸羧基烷基酯等。

含官能团单体优选为含羟基单体、含羧基单体,更优选为含羟基单体。

构成上述丙烯酸系聚合物的含官能团单体可以为1种,也可以为2种以上,在为2种以上的情况下,它们的组合及比率可任意地选择。

在上述丙烯酸系聚合物中,源自含官能团单体的结构单元的含量相对于结构单元的总量,优选为1质量%~35质量%,更优选为3质量%~32质量%,特别优选为5质量%~30质量%。

上述丙烯酸系聚合物除了源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元、及源自含官能团单体的结构单元以外,也可以具有源自其它单体的结构单元。

上述其它单体只要为能够与(甲基)丙烯酸烷基酯等进行共聚的单体,就没有特别限定。

作为上述其它单体,例如可举出:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺等。

构成上述丙烯酸系聚合物的上述其它单体可以为1种,也可以为2种以上,在为2种以上的情况下,它们的组合及比率可任意地选择。

上述丙烯酸系聚合物以外的粘合性树脂(i)也与上述丙烯酸系聚合物同样地优选为具有源自含官能团单体的结构单元。

粘合剂组合物含有的粘合性树脂(i)可以为1种,也可以为2种以上,在为2种以上的情况下,它们的组合及比率可任意地选择。

在粘合剂组合物中,粘合性树脂(i)相对于除溶剂以外的成分的总含量的含量比例(即粘合剂层的粘合性树脂(i)的含量)优选为40质量%~95质量%,更优选为50质量%~95质量%,特别优选为60质量%~90质量%。通过使粘合性树脂(i)的含量的上述比例为此种范围,粘合剂层的粘合性变得更良好。

(交联剂(ii))

粘合剂组合物优选含有交联剂(ii)。

交联剂(ii)例如与上述官能团进行反应,从而使粘合性树脂(i)彼此进行交联。

作为交联剂(ii),例如可举出:甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、这些二异氰酸酯的加合物等异氰酸酯系交联剂(即具有异氰酸酯基的交联剂);乙二醇缩水甘油醚等环氧系交联剂(即具有缩水甘油基的交联剂);六[1-(2-甲基)-氮丙啶基]三磷杂三嗪等氮丙啶系交联剂(即具有氮丙啶基的交联剂);铝螯合物等金属螯合物系交联剂(即具有金属螯合物结构的交联剂);异三聚氰酸酯系交联剂(即具有异三聚氰酸骨架的交联剂)等。

从提高粘合剂的凝聚力从而提高粘合剂层的粘合力的方面及容易取得等方面出发,交联剂(ii)优选为异氰酸酯系交联剂。

粘合剂组合物含有的交联剂(ii)可以为1种,也可以为2种以上,在为2种以上的情况下,这些组合及比率可任意地选择。

在粘合剂组合物含有交联剂(ii)的情况下,在粘合剂组合物中,交联剂(ii)的含量在将粘合性树脂(i)的含量设为100质量份时,优选为5质量份~100质量份,更优选为10质量份~80质量份,特别优选为15质量份~60质量份。通过使交联剂(ii)的上述含量为上述下限值以上,会更显著地获得因使用交联剂(ii)而产生的效果。另外,通过使交联剂(ii)的上述含量为上述上限值以下,变得更容易调节粘合剂层对膜状粘接剂的粘合力。

(其它添加剂)

粘合剂组合物在不损害本发明的效果的范围内,也可以含有不属于上述任一成分的其它添加剂。

作为上述其它添加剂,例如可举出:抗静电剂、抗氧化剂、软化剂(即增塑剂)、填充材(即填料)、防锈剂、着色剂(即颜料或染料)、增感剂、增粘剂、反应延迟剂、交联促进剂(即催化剂)等公知的添加剂。

此外,所谓“反应延迟剂”是指例如通过混入至粘合剂组合物中的催化剂的作用,对于保存中的粘合剂组合物,抑制非目标交联反应的进行的添加剂。作为反应延迟剂,例如可举出通过对催化剂的螯合而形成螯合络合物的化合物,更具体而言,可举出1分子中具有2个以上羰基(-c(=o)-)的化合物。

粘合剂组合物含有的其它添加剂可以仅为1种,也可以为2种以上,在为2种以上的情况下,这些组合及比率可任意地选择。

在粘合剂组合物中,其它添加剂的含量没有特别限定,只要根据添加剂的种类而适当选择即可。

(溶剂)

粘合剂组合物也可以含有溶剂。粘合剂组合物通过含有溶剂,从而提高对涂敷对象面的涂敷适应性。

上述溶剂优选为有机溶剂,作为上述有机溶剂,例如可举出:甲乙酮、丙酮等酮;乙酸乙酯等羧酸酯;四氢呋喃、二烷等醚;环己烷、正己烷等脂肪族烃;甲苯、二甲苯等芳香族烃;1-丙醇、2-丙醇等醇等。

作为上述溶剂,例如可以不将制造粘合性树脂(i)时所使用的溶剂从粘合性树脂(i)中去除,而直接在粘合剂组合物中使用;也可以在制造粘合剂组合物时,另外添加与制造粘合性树脂(i)时所使用的溶剂相同或不同种类的溶剂。

粘合剂组合物含有的溶剂可以为1种,也可以为2种以上,在为2种以上的情况下,它们的组合及比率可任意地选择。

在粘合剂组合物中,溶剂的含量没有特别限定,只要进行适当调节即可。

[粘合剂组合物的制造方法]

粘合剂组合物通过配合用于构成该粘合剂组合物的各成分而获得。

配合各成分时的添加顺序没有特别限定,也可以将2种以上的成分同时添加。

在使用溶剂的情况下,可以通过将溶剂与溶剂以外的任一配合成分混合,预先将该配合成分进行稀释而使用,也可以不将溶剂以外的任一配合成分预先进行稀释,通过将溶剂与这些配合成分进行混合而使用。

配合时混合各成分的方法没有特别限定,从如下的公知方法中适当选择即可:使搅拌器或搅拌翼等旋转而进行混合的方法;使用混合机进行混合的方法;施加超声波进行混合的方法等。

各成分的添加及混合时的温度以及时间只要不会使各配合成分劣化,就没有特别限定,进行适当调节即可,温度优选为15℃~30℃。

<膜状粘接剂>

上述膜状粘接剂只要不损害本发明的效果,就没有特别限定,可适当使用公知的膜状粘接剂。

上述膜状粘接剂具有固化性的膜状粘接剂,优选为具有热固性的膜状粘接剂,且优选为具有压敏粘接性的膜状粘接剂。具有热固性及压敏粘接性的膜状粘接剂在未固化状态下可通过较轻地推压至各种被粘附物上而进行贴附。另外,膜状粘接剂也可以为可通过进行加热使之软化而贴附于各种被粘附物的膜状粘接剂。膜状粘接剂通过固化而最终成为耐冲击性高的固化物,该固化物于严酷的高温、高湿度条件下也能够保持充分的粘接特性。

膜状粘接剂可为包含1层(即单层)的膜状粘接剂,也可以为包含2层以上的多层的膜状粘接剂。在膜状粘接剂包含多层的情况下,这些多层可相互相同,也可以不同。即,可以所有层相同,也可以所有层不同,也可以仅一部分层相同。而且,在多层相互不同的情况下,这些多层的组合只要不损害本发明的效果,就没有特别限定。此处,所谓多层相互不同是指各层的材质及厚度的至少一者相互不同。

上述膜状粘接剂的厚度没有特别限定,优选为1μm~50μm,更优选为3μm~40μm。通过使膜状粘接剂的厚度为上述下限值以上,对于被粘附物(即半导体芯片)获得更高的粘接力。另一方面,通过使膜状粘接剂的厚度为上述上限值以下,在下述的分割工序中可以更容易地切断膜状粘接剂,另外,在使用切割刀的半导体晶片的切割时,可以进一步降低切削屑的产生量。

此处,所谓“膜状粘接剂的厚度”是指膜状粘接剂整体的厚度,例如所谓包含多层的膜状粘接剂的厚度,是指构成膜状粘接剂的所有层的总厚度。此外,作为膜状粘接剂的厚度的测定方法,例如可举出:在任意5处使用接触式厚度计测定厚度,并算出测定值的平均值的方法等。

作为优选的膜状粘接剂,例如可举出含有聚合物成分(a)及环氧系热固性树脂(b)的膜状粘接剂。作为环氧系热固性树脂(b),例如可举出由环氧树脂(b1)及热固化剂(b2)构成的树脂。

另外,为了改良膜状粘接剂的各种物性,作为膜状粘接剂,除了聚合物成分(a)及环氧系热固性树脂(b)以外,也可以进一步根据需要含有不属于这些的其它成分。作为优选的上述其它成分,例如可举出:固化促进剂(c)、填充材(d)、偶联剂(e)、交联剂(f)、能量线固化性树脂(g)、光聚合引发剂(h)、通用添加剂(i)等。通用添加剂(i)可以为公知的添加剂,可以根据目的而任意地选择,没有特别限定,作为优选的添加剂,例如可举出:增塑剂、抗静电剂、抗氧化剂、着色剂(即染料或颜料)、除气剂(getteringagent)等。

[粘接剂组合物]

膜状粘接剂可以由含有该膜状粘接剂的构成材料的粘接剂组合物形成。例如可以在膜状粘接剂的形成对象面上涂敷粘接剂组合物,根据需要使之干燥,在目标部位形成膜状粘接剂。膜状粘接剂的更具体的形成方法与其它层的形成方法一起在下文进行详细说明。粘接剂组合物中的在常温下不气化的成分彼此的含量比率通常与膜状粘接剂的上述成分彼此的含量比率相同。

粘接剂组合物的涂敷可通过与上述的粘合剂组合物的涂敷的情况相同的方法进行。

粘接剂组合物的干燥条件没有特别限定,粘接剂组合物在含有下述溶剂的情况下,优选进行加热干燥,在该情况下,例如优选为在70℃~130℃、10秒~5分钟的条件下进行干燥。

作为优选的粘接剂组合物,例如可举出:含有上述的聚合物成分(a)、环氧系热固性树脂(b)、以及根据需要的上述其它成分及溶剂的粘接剂组合物。

作为粘接剂组合物含有的上述溶剂,例如可举出:甲苯、二甲苯等烃;甲醇、乙醇、2-丙醇、异丁醇(即2-甲基-1-丙醇)、1-丁醇等醇;乙酸乙酯等酯;丙酮、甲乙酮等酮;四氢呋喃等醚;二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮等酰胺(即具有酰胺键的化合物)等。

就可以将粘接剂组合物中的含有成分更均匀地进行混合的方面而言,粘接剂组合物含有的溶剂优选为甲乙酮等。

作为粘接剂组合物含有的上述溶剂,例如可以不将制造聚合物成分(a)等各成分时使用的溶剂从各成分中去除,而直接在粘接剂组合物中使用,也可以在制造粘接剂组合物时另外添加与制造聚合物成分(a)等各成分时使用的溶剂相同或不同种类的溶剂。

粘接剂组合物及膜状粘接剂含有的聚合物成分(a)等各成分可以为1种,也可以为2种以上,在为2种以上的情况下,它们的组合及比率可任意地选择。

粘接剂组合物及膜状粘接剂中的聚合物成分(a)等各成分的含量没有特别限定,只要根据目的而适当选择即可。

[粘接剂组合物的制造方法]

粘接剂组合物通过将用于构成该粘接剂组合物的各成分进行配合而获得,除了配合成分不同以外,可以通过与上述的粘合剂组合物的制造方法相同的方法进行制造。

接下来,引用附图更详细地说明本发明的切割芯片接合片。此外,为了便于理解本发明的特征,以下的说明使用的图有时为了方便起见将成为主要部分的部分放大而表示,各构成要素的尺寸比率等不限于与实际相同。

图1是示意性地表示本发明的切割芯片接合片的一实施方式的剖面图。

此处所示的切割芯片接合片101在基材11上具备粘合剂层12、且在粘合剂层12上具备膜状粘接剂13而成。另外,切割芯片接合片101进一步在膜状粘接剂13上具备剥离膜15。

在切割芯片接合片101中,在基材11的一表面(以下,有时称为“第1面11a”)层叠有粘合剂层12,在粘合剂层12的与设置有基材11的一侧的相反侧表面(以下,有时称为“第1面12a”)的整个面层叠有膜状粘接剂13,在膜状粘接剂13的与设置有粘合剂层12的一侧的相反侧表面(以下,有时称为“第1面13a”)的一部分即周边部附近的区域层叠有夹具用粘接剂层14,在膜状粘接剂13的第1面13a中,在未层叠有夹具用粘接剂层14的一面、及夹具用粘接剂层14的未与膜状粘接剂13接触的表面(即第1面14a及侧面14c)层叠有剥离膜15。在此,所谓夹具用粘接剂层14的第1面14a是指夹具用粘接剂层14的与膜状粘接剂13接触的一侧的相反侧表面,也有无法明确地区分夹具用粘接剂层14的第1面14a与侧面14c的边界的情况。

如上所述,粘合剂层12的厚度为20μm~50μm,断裂伸长率为5%~50%。

夹具用粘接剂层14例如可以为含有粘接剂成分的单层结构,也可以为在成为芯材料的片的两面层叠有含有粘接剂成分的层的多层结构。

图1所示的切割芯片接合片101在去除了剥离膜15的状态下,将膜状粘接剂13的第1面13a贴附至半导体晶片(省略图示)的形成有电路的一面(在本说明书中,有时简称为“电路形成面”)的相反侧的面(在本说明书中,有时简称为“背面”),并且将夹具用粘接剂层14的第1面14a贴附至环状框架等夹具上而使用。

图2是示意性地表示本发明的切割芯片接合片的另一实施方式的剖面图。此外,在图2以后的图中,对于与图1所示的构成要素相同的构成要素标注与图1相同的符号,并省略详细说明。

在此所示的切割芯片接合片102不具备夹具用粘接剂层14,除此以外,与图1所示的切割芯片接合片101相同。

即,在切割芯片接合片102中,在基材11的第1面11a层叠有粘合剂层12,在粘合剂层12的第1面12a的整个面层叠有膜状粘接剂13,在膜状粘接剂13的第1面13a的整个面层叠有剥离膜15。

图2所示的切割芯片接合片102在去除了剥离膜15的状态下,将膜状粘接剂13的第1面13a中的中央侧的一部分区域贴附至半导体晶片(省略图示)的背面,并且将膜状粘接剂13的第1面13a中的周边部附近的区域贴附至环状框架等夹具上而使用。

图3是示意性地表示本发明的切割芯片接合片的另一实施方式的剖面图。

在此所示的切割芯片接合片103的膜状粘接剂的形状不同,除此以外,与图1所示的切割芯片接合片101相同。

即,切割芯片接合片103在基材11上具备粘合剂层12、且在粘合剂层12上具备膜状粘接剂23而成。另外,切割芯片接合片103进一步在膜状粘接剂23上具备剥离膜15。

在切割芯片接合片103中,在基材11的第1面11a层叠有粘合剂层12,在粘合剂层12的第1面12a的一部分即中央侧区域层叠有膜状粘接剂23。而且,在粘合剂层12的第1面12a中的未层叠有膜状粘接剂23的一面、及膜状粘接剂23的不与粘合剂层12接触的表面(即第1面23a及侧面23c)层叠有剥离膜15。此外,也有无法明确地区分膜状粘接剂23的第1面23a与侧面23c的边界的情形。

在从膜状粘接剂23侧的上方向下俯视切割芯片接合片103时,膜状粘接剂23的表面积小于粘合剂层12,例如具有圆形等形状。

图3所示的切割芯片接合片103在去除了剥离膜15的状态下,将膜状粘接剂23的第1面23a贴附至半导体晶片(省略图示)的背面,并且,将粘合剂层12的第1面12a的未层叠有膜状粘接剂23的一面贴附至环状框架等夹具上而使用。

此外,在图3所示的切割芯片接合片103中,也可以在粘合剂层12的第1面12a中的未层叠有膜状粘接剂23的面上,与图1所示同样地层叠夹具用粘接剂层(省略图示)。这种具备夹具用粘接剂层的切割芯片接合片103与图1所示的切割芯片接合片101同样地将夹具用粘接剂层的第1面贴附至环状框架等夹具上而使用。

本发明的切割芯片接合片并不限定于图1~图3所示的切割芯片接合片,也可以在不损害本发明的效果的范围内,对图1~图3所示的切割芯片接合片的一部分构成进行变更、删除或追加。

<<切割芯片接合片的制造方法>>

上述切割芯片接合片可以通过将上述各层以成为对应的位置关系的方式依次层叠而制造。各层的形成方法如前文所说明。

例如可以通过在基材上涂敷上述的粘合剂组合物,根据需要使之干燥,在基材上层叠粘合剂层。

另一方面,例如已在基材上层叠后的粘合剂层上进一步层叠膜状粘接剂的情况下,可通过在粘合剂层上涂敷上述的粘接剂组合物,根据需要使之干燥,直接形成膜状粘接剂。在这样使用任一组合物而形成连续两层的层叠结构的情况下,可以在由上述组合物所形成的层上进一步涂敷组合物而新形成层。但是,这些两层中的后层叠的层优选在其它剥离膜上使用上述组合物而预先形成,并将该已形成后的层的与上述剥离膜接触的一侧的相反侧露出面与已形成后的剩余的层的露出面贴合,由此形成连续两层的层叠结构。此时,上述组合物优选为涂敷至剥离膜的剥离处理面。剥离膜在形成层叠结构后,只要根据需要进行去除即可。

即,通过在基材上涂敷粘合剂组合物,根据需要使之干燥,从而在基材上预先层叠粘合剂层,另行在剥离膜上涂敷粘接剂组合物,根据需要使之干燥,从而在剥离膜上预先形成膜状粘接剂,通过将该膜状粘接剂的露出面与已在基材上层叠后的粘合剂层的露出面进行贴合,将膜状粘接剂层叠至粘合剂层上,从而获得上述切割芯片接合片。

此外,在基材上层叠粘合剂层的情况下,也可以代替如上所述在基材上涂敷粘合剂组合物的方法,从而通过在剥离膜上涂敷粘合剂组合物,根据需要使之干燥,在剥离膜上预先形成粘合剂层,并通过将该粘合剂层的露出面与基材的一表面进行贴合,从而进行层叠。

在任一方法中,剥离膜在形成目标层叠结构后的任意时机进行去除即可。

这样,构成切割芯片接合片的基材以外的层均可通过预先形成于剥离膜上,并贴合于目标层的表面的方法进行层叠,因此只要根据需要适当选择采用此种工序的层来制造切割芯片接合片即可。

此外,切割芯片接合片通常在该切割芯片接合片的设置有膜状粘接剂的一侧的最表层(例如,膜状粘接剂)的表面贴合有剥离膜的状态下进行保管。因此,即使通过在该剥离膜(优选为该剥离膜的剥离处理面)上涂敷粘接剂组合物等用于形成构成最表层的层的组合物,根据需要使之干燥,在剥离膜上预先形成构成最表层的层,在该层的与剥离膜接触的一侧的相反侧露出面上,通过上述的任一方法层叠剩余的各层,不将剥离膜去除而设为贴合有剥离膜的状态,也可以获得切割芯片接合片。

<<半导体芯片的制造方法>>

本发明的半导体芯片的制造方法是使用上述的本发明的切割芯片接合片的半导体芯片的制造方法,该制造方法具有下述工序:形成中间结构体的工序,该中间结构体在上述切割芯片接合片中的上述膜状粘接剂的与设置有上述粘合剂层的一侧的相反侧表面(即上述第1面)上设置半导体晶片而成(以下,有时简称为“中间结构体形成工序”);以及使用切割刀在上述中间结构体中形成从上述半导体晶片的表面到达上述粘合剂层但不到达上述基材的切口,由此分割上述半导体晶片而形成半导体芯片的工序(以下,有时简称为“切割工序”)。

通过使用本发明的切割芯片接合片,在上述切割工序中,在使用切割刀切割半导体晶片时,可以使切削屑的产生量与以往相比大幅度降低。此处,所谓“切削屑”见上文的说明。

以下,参照图4对上述半导体芯片的制造方法进行说明。图4是用于示意性地说明本发明的半导体芯片的制造方法的一实施方式的剖面图。

在此,对使用图1所示的切割芯片接合片的情况下的制造方法进行说明。

<中间结构体形成工序>

在上述中间结构体形成工序中,如图4中的(a)所示,形成中间结构体201,该中间结构体201在切割芯片接合片101中的膜状粘接剂13的第1面13a设置半导体晶片9'而成。

中间结构体201中的半导体晶片9'的厚度没有特别限定,优选为10μm~100μm,更优选为30μm~90μm。

<切割工序>

接着,在上述切割工序中,如图4中的(b)所示,使用切割刀在中间结构体201中形成从半导体晶片9'的表面(即电路形成面)9a'到达粘合剂层12但不到达基材11的切口10,由此分割半导体晶片9'从而形成半导体芯片9。

半导体芯片9的厚度与上述的半导体晶片9'的厚度相同。

图5是将形成有切口10的切割芯片接合片101与所获得的半导体芯片9一起示意性地表示的放大剖面图。

如图5所示,在本工序中,以粘合剂层12的厚度t1、从粘合剂层12的第1面12a起的切口10的深度t2满足t1>t2的关系的方式形成切口10。此外,在粘合剂层12中的切口部位的底面120a并非平面的情况下,只要将与上述底面120a的基材11最接近的部位(即粘合剂层12中切口10的深度最深的部位)设为算出t2时的一个基准即可。

通过这样以不到达基材11的第1面11a而止于粘合剂层12中的方式形成切口10,可降低切削屑的产生量,从而可抑制带膜状粘接剂的半导体芯片9的拾取不良的发生。

在切割工序中,降低切削屑的产生量的情况例如可根据如下情况而确认,即在拾取带膜状粘接剂的半导体芯片9后,使用sem观察粘合剂层及基材时,切割线上残存的切削屑减少。

粘合剂层12中的切口10的深度t2相对于粘合剂层12的厚度t1的比例(t2/t1)大于0且小于1,优选为0.1~0.9,更优选为0.2~0.8,特别优选为0.3~0.7。通过使上述比例为上述下限值以上,可以降低粘合剂层的切口10的形成部位的粘合剂层的伸出部位的大小即伸出量。通过降低该粘合剂层的伸出量,可进一步高度地抑制带膜状粘接剂的半导体芯片9的拾取不良的发生。另一方面,通过使上述比例为上述上限值以下,可以进一步降低切削屑的产生量。

图6是示意性地表示在切割工序中使用切割刀在中间结构体201上形成有切口10的状态的一例的剖面图。此处,显示出切割刀8的直径方向上的尖端部8a位于粘合剂层12中且未到达基材11的状态。此外,图6中仅对关于切割芯片接合片的构成剖面表示。另外,虽然表示在切割刀8与粘合剂层12之间存在空隙部作为切口10的状态,但也有如下情况:粘合剂层12伸出至切割刀8侧而残存,如上所述存在伸出部位,上述空隙部进一步变窄或不存在。

在本发明中,切割刀8的宽度w优选为20μm~50μm,更优选为30μm~35μm。通过使用这种宽度w的切割刀8,从而获得本发明的更优异的效果。此外,在使用宽度w的切割刀将半导体晶片进行分割而形成半导体芯片的情况下,相邻的半导体芯片间的距离(即切口宽度(kerfwidth))通常与w相同或成为w的近似值。

在本发明中,在切割刀8的尖端部8a的附近区域,宽度w朝向切割刀8的直径方向外侧(即朝向尖端部8a)逐渐变窄的区域的上述直径方向上的长度l优选为小于粘合剂层12的厚度t1(l<t1),例如优选为小于50μm,更优选为小于45μm,进一步优选为小于40μm,特别优选为小于35μm。通过使用这种上述长度l的切割刀8,从而获得本发明的更优异的效果。

另一方面,上述长度l的下限值只要大于0μm,就没有特别限定,通常优选为10μm,更优选为15μm。上述长度l使用下述的角度θ以l=(w×tanθ)/2表示。

在本发明中,可以使用切割刀8的尖端部8a与切口的形成对象面所成的角度(在本说明书中,有时将此种角度称为“切割刀的尖端角度”)θ大于0°且小于90°的切割刀。在这种切割刀8中,θ例如可以大于0°且为80°以下,优选为大于0°且为70°以下。通过使用这种尖端角度θ的切割刀8,从而获得本发明的更优异的效果。

此外,在此,对使用上述的尖端角度θ大于0°且小于90°的切割刀的情况进行了说明,但上述切割工序所使用的切割刀并不限定于此。例如在上述切割工序中也可以使用如下切割刀,即在图6所示的切割刀8中,尖端角度θ为0°,即在切割刀8的尖端部8a的附近区域,不存在宽度w朝向切割刀8的直径方向外侧(即朝向尖端部8a)逐渐变窄的区域。

另一方面,如图7所示,通过现有制造方法,在中间结构体201中,以满足t1=t2的关系的方式,即在形成有从半导体晶片9'的表面9a'贯通粘合剂层12而到达基材11的切口10的情况下,无法获得上述的本发明的效果。此外,在图7中,t3(t3>0)是指从基材11的第1面11a起的切口10深度。另外,标注符号110a的部位表示基材11的切口部位的底面。

在切割工序中,切割刀的旋转速度优选为10000rpm~60000rpm,更优选为20000rpm~50000rpm。

另外,切割刀的移动速度优选为20mm/sec~80mm/sec,更优选为40mm/sec~60mm/sec。

另外,在切割刀作动时,对于正进行切割的位置,优选例如以0.5l/min~1.5l/min左右的量流通切削水。

<<半导体装置的制造方法>>

本发明的半导体装置的制造方法在经过通过上述的本发明的半导体芯片的制造方法形成上述半导体芯片的工序(即切割工序)之后,具有如下剥离工序:对于形成上述切口后的切割芯片接合片从基材侧施加力,并且将上述半导体芯片与切断后的上述膜状粘接剂一起从上述粘合剂层剥离(以下,有时简称为“剥离工序”)。

在本发明的半导体装置的制造方法中,通过利用上述的本发明的半导体芯片的制造方法,在上述切割工序中可大幅度降低切削屑的产生量。

由此,在上述剥离工序中,抑制具备膜状粘接剂的半导体芯片(即带膜状粘接剂的半导体芯片)的拾取不良的发生。

以下,参照图8对上述半导体装置的制造方法进行说明。图8是用于示意性地说明本发明的半导体装置的制造方法的一实施方式的剖面图。在此,对使用图1所示的切割芯片接合片的情况下的制造方法进行说明。此外,在图8中,仅对关于切割芯片接合片及半导体芯片的构成剖面表示。

<剥离工序>

如图8所示,在上述剥离工序中,对于形成切口10后的切割芯片接合片101从基材11侧施加力,并且将半导体芯片9与切断后的膜状粘接剂13一起从粘合剂层12剥离(即进行拾取)。

在此,公开了如下例子:从半导体装置的制造装置的上推部(省略图示)使突起(即顶销)70突出,突起70的尖端部将切割芯片接合片101从基材11侧上推,由此对形成有切口10及半导体芯片9的中间结构体201沿着突起70的突出方向施加力。此时,可适当调节突起70的突出量(即上推量)、突出速度(即上推速度)、突出状态的保持时间(即推起等待时间)等上推条件。突起70的数量没有特别限定,只要适当选择即可。

在上述剥离工序中,上推切割芯片接合片101的方法可采用公知方法,例如除了如上所述的利用突起进行上推的方法以外,也可以举出:通过沿着切割芯片接合片101使滑件移动,上推该切割芯片接合片101的方法。

另外,在此公开了如下例子:通过利用半导体装置的制造装置的提拉部71来提拉半导体芯片9,从而将半导体芯片9与膜状粘接剂13一起从粘合剂层12剥离。在此,以箭头i表示半导体芯片9的提拉方向。

提拉半导体芯片9的方法可采用公知方法,例如可举出:利用真空夹头吸附半导体芯片9的表面并进行提拉的方法等。

在剥离工序中,通过使用本发明的切割芯片接合片101,并利用本发明的半导体芯片的制造方法,从而抑制带膜状粘接剂的半导体芯片9的拾取不良的发生。

在本发明的半导体装置的制造方法中,如上文所说明,通过使用剥离工序中粘合剂层对膜状粘接剂的粘合力为特定值以下的切割芯片接合片,即使不通过能量线照射等进行粘合剂层的固化,也能够容易地将附带膜状粘接剂的半导体芯片从粘合剂层剥离并进行拾取。而且,由于可以不进行粘合剂层的固化而将带膜状粘接剂的半导体芯片拾取,所以可简化半导体装置的制造工序。

在本发明的半导体装置的制造方法中,可使用与膜状粘接剂一起剥离的(即所拾取的)半导体芯片(即带膜状粘接剂的半导体芯片),其后通过与现有方法相同的方法,即经过将上述半导体芯片利用膜状粘接剂芯片接合于基板的电路面的工序,制造半导体装置。例如,将上述半导体芯片利用膜状粘接剂芯片接合于基板的电路面,根据需要在该半导体芯片上进一步层叠1个以上的半导体芯片,并进行引线接合后,利用树脂将整体进行密封,由此制成半导体封装。然后,只要使用该半导体封装制作目标半导体装置即可。

实施例

以下,通过具体的实施例而更详细地说明本发明。但是,本发明不受以下所示的实施例的任何限定。

此外,以下,时间的单位“msec”是指“毫秒”。

[实施例1]

<切割芯片接合片的制造>

在常温下在基材上具备非能量线固化性的粘合剂层而成的切割片(基材的厚度80μm、粘合剂层的厚度30μm)的上述粘合剂层上贴附膜状粘接剂(琳得科株式会社制的“adwillle61-25*”、厚度25μm)。如上,获得在上述基材上具备粘合剂层且在上述粘合剂层上具备膜状粘接剂而成的切割芯片接合片。

此外,在此所使用的切割片的粘合剂层含有将丙烯酸2-乙基己酯(以下,有时简称为“2eha”)(60质量份)、甲基丙烯酸甲酯(以下,有时简称为“mma”)(30质量份)、及丙烯酸2-羟基乙酯(以下,有时简称为“hea”)(10质量份)进行共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量450000、玻璃化转变温度-31℃)(100质量份)作为粘合性树脂,且含有三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(18.85)质量份作为交联剂。

将通过下述方法测定的该粘合剂层的断裂伸长率及弹性模量、以及对膜状粘接剂的粘合力示于表1。

(粘合剂层的断裂伸长率及弹性模量的测定)

将粘合剂层以长度成为30mm、宽度成为10mm、厚度成为0.03mm的方式切出,作为试验片。

接着,将该试验片设置于测定装置(株式会社岛津制作所制的“autograph”)。此时,利用夹头将试验片的从长度方向两端起至10mm长度部分为止夹住,使试验片的测定对象部的长度成为10mm。

接着,在温度23℃、相对湿度50%的环境下,以拉伸速度1000mm/min,将试验片沿着试验片的长度方向进行拉伸,并测定粘合剂层的断裂伸长率及弹性模量。

(粘合剂层对膜状粘接剂的粘合力的测定)

将切割芯片接合片以宽度成为25mm、长度成为200mm的方式切出作为试验片。

接着,在常温(23℃)下,利用膜状粘接剂将该试验片贴附至粘接片的粘合面。

接着,在常温(23℃)下,以膜状粘接剂及粘合剂层的相互接触的面彼此形成180°的角度的方式,将基材及粘合剂层的层叠物以剥离速度300mm/min从膜状粘接剂剥离,进行180°剥离,测定此时的剥离力并作为粘合剂层对膜状粘接剂的粘合力(mn/25mm)。

<半导体芯片的制造及评价>

(中间结构体形成工序)

在实施过干式抛光精加工的12英寸硅晶片(厚度75μm)的研磨面,使用全自动多功能晶片贴片机(琳得科株式会社制的“adwillrad-2700”),将上述所获得的切割芯片接合片利用该切割芯片接合片的膜状粘接剂进行贴附,从而获得中间结构体。

(切割工序)

接着,将所获得的中间结构体利用该中间结构体的粘合剂层的露出面贴附至切割用环状框架上而进行固定。

接着,使用切割装置(disco公司制的“dfd6361”),在上述所获得的中间结构体上形成切口。此时的条件如下所述。使用切割刀,从硅晶片的表面贯通膜状粘接剂,从粘合剂层的具备膜状粘接剂的一侧的表面起切削至20μm的深度为止,从而形成切口。即,上述切口在上述中间结构体中以不到达基材的方式形成,将粘合剂层中的切口的深度t2相对于粘合剂层的厚度t1的比例(t2/t1)设为0.67。作为切割刀,使用上述宽度w为30μm~35μm、上述尖端部的角度θ为30°、上述直径方向的长度l为9μm~10μm的切割刀,将该切割刀的旋转速度设为40000rpm,将移动速度设计为50mm/sec。另外,针对正进行切割的位置,一边以1l/min的量流通切削水,一边进行切割。

如上,在自上而下观察硅晶片的表面时,在正交的2个方向上,以8mm间隔、即硅芯片成为8mm×8mm的大小的方式进行切割。

(半导体芯片的拾取适应性的评价)

接着,形成切口,将形成有硅芯片后的中间结构体设置于拾取、芯片接合装置(machinery公司制的“bestem-d02”)上。然后,在常温下,将上推速度设为20mm/sec,将保持时间设为300msec,将上推量设为特定值,通过5顶销上推方式,对形成切口后的切割芯片接合片从基材侧施加力,将形成切口及硅芯片后的中间结构体进行上推,并且使用剥离半导体芯片的部位的大小为8mm×8mm的夹头,尝试将获得的带膜状粘接剂的半导体芯片从粘合剂层剥离(即拾取)。改变上推量而继续进行该中间结构体的上推、以及带膜状粘接剂的半导体芯片的剥离,连续进行30次,求出能够不伴有异常而进行的情况的上推量的最小值,作为带膜状粘接剂的半导体芯片的拾取适应性的评价指标。另外,使用扫描型电子显微镜(sem、keyence公司制的“ve-9800”),观察拾取后的基材及粘合剂层的表面,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表1。

<切割芯片接合片的制造、半导体芯片的制造及评价>

[实施例2]

使用具备以下所示的层(厚度30μm)作为粘合剂层的切割片,除此以外,通过与实施例1相同的方法制造切割芯片接合片及半导体芯片,进一步求出上述上推量的最小值,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表1。另外,将粘合剂层的断裂伸长率及弹性模量、以及对膜状粘接剂的粘合力一起示于表1。

(粘合剂层)

该粘合剂层含有作为粘合性树脂的使2eha(85质量份)及hea(15质量份)共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量700000、玻璃化转变温度-63℃)(100质量份)、以及作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(28.28质量份)。

[实施例3]

使用具备以下所示的层(厚度30μm)作为粘合剂层的切割片,除此以外,通过与实施例1相同的方法制造切割芯片接合片及半导体芯片,进一步求出上述上推量的最小值,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表1。另外,将粘合剂层的断裂伸长率及弹性模量、以及对膜状粘接剂的粘合力一起示于表1。

(粘合剂层)

该粘合剂层含有作为粘合性树脂的使2eha(80质量份)及hea(20质量份)共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量850000、玻璃化转变温度-61℃)(100质量份)、以及作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(37.70质量份)。

[实施例4]

使用具备以下所示的层(厚度30μm)作为粘合剂层的切割片,除此以外,通过与实施例1相同的方法制造切割芯片接合片及半导体芯片,进一步求出上述上推量的最小值,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表1。另外,将粘合剂层的断裂伸长率及弹性模量、以及对膜状粘接剂的粘合力一起示于表1。

(粘合剂层)

该粘合剂层含有作为粘合性树脂的使2eha(60质量份)、mma(30质量份)及hea(10质量份)共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量450000、玻璃化转变温度-31℃)(100质量份)、以及作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(56.55质量份)。

[实施例5]

使用具备以下所示的层(厚度30μm)作为粘合剂层的切割片,除此以外,通过与实施例1相同的方法制造切割芯片接合片及半导体芯片,进一步求出上述上推量的最小值,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表1。另外,将粘合剂层的断裂伸长率及弹性模量、以及对膜状粘接剂的粘合力一起示于表1。

(粘合剂层)

该粘合剂层含有作为粘合性树脂的使2eha(60质量份)、mma(30质量份)、及丙烯酸4-羟基丁酯(以下,有时简称为“4hba”)(10质量份)共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量300000、玻璃化转变温度-30℃)(100质量份)、以及作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(15.19质量份)。

[比较例1]

<切割芯片接合片的制造>

通过与实施例1相同的方法制造切割芯片接合片。

<半导体芯片的制造及评价>

(中间结构体形成工序)

通过与实施例1相同的方法获得中间结构体。

(切割工序)

接着,将所获得的中间结构体通过该中间结构体的粘合剂层的露出面贴附至切割用环状框架上而进行固定。

接着,使用切割装置(disco公司制的“dfd6361”),在上述所获得的中间结构体上形成切口。此时的条件如下所述。使用切割刀,从硅晶片的表面贯通膜状粘接剂及粘合剂层,并从基材中的具备粘合剂层的一侧的表面起切削至20μm的深度为止,从而形成切口。即,上述切口在上述中间结构体中遍及粘合剂层的整个厚度方向而形成,将粘合剂层中的切口的深度t2相对于粘合剂层的厚度t1的比例(t2/t1)设为1,并且在基材上也形成切口,将基材中的切口的深度t3设为20μm。切割刀、以及切割刀的旋转速度及移动速度设为与实施例1的情况相同。

如上,在自上而下观察硅晶片的表面时,在正交的2个方向上,以8mm间隔即硅芯片成为8mm×8mm的大小的方式进行切割。

(半导体芯片的拾取适应性的评价)

通过与实施例1相同的方法,尝试将带膜状粘接剂的半导体芯片从粘合剂层剥离(即拾取),求出上述上推量的最小值,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表2。

[比较例2]

使用具备以下所示的层(厚度30μm)作为粘合剂层的切割片,除此以外,通过与实施例1相同的方法制造切割芯片接合片及半导体芯片,进一步求出上述上推量的最小值,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表2。另外,将粘合剂层的断裂伸长率及弹性模量、以及对膜状粘接剂的粘合力一起示于表2。

(粘合剂层)

该粘合剂层含有作为粘合性树脂的使2eha(70质量份)、mma(20质量份)、及hea(10质量份)共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量510000、玻璃化转变温度-44℃)(100质量份)、以及作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(18.85质量份)。

[比较例3]

使用具备以下所示的层(厚度30μm)作为粘合剂层的切割片,除此以外,通过与实施例1相同的方法制造切割芯片接合片及半导体芯片,进一步求出上述上推量的最小值,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表2。另外,将粘合剂层的断裂伸长率及弹性模量、以及对膜状粘接剂的粘合力一起示于表2。

(粘合剂层)

该粘合剂层含有作为粘合性树脂的使2eha(90质量份)、及hea(10质量份)共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量700000、玻璃化转变温度-66℃)(100质量份)、以及作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(18.85质量份)。

[比较例4]

使用具备以下所示的层(厚度30μm)作为粘合剂层的切割片,除此以外,通过与实施例1相同的方法制造切割芯片接合片及半导体芯片,进一步求出上述上推量的最小值,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表2。另外,将粘合剂层的断裂伸长率及弹性模量、以及对膜状粘接剂的粘合力一起示于表2。

(粘合剂层)

该粘合剂层含有作为粘合性树脂的使2eha(85质量份)、及hea(15质量份)共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量700000、玻璃化转变温度-63℃)(100质量份)、以及作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(28.28质量份)。

[比较例5]

使用具备以下所示的层(厚度30μm)作为粘合剂层的切割片,除此以外,通过与实施例1相同的方法制造切割芯片接合片及半导体芯片,进一步求出上述上推量的最小值,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表2。另外,将粘合剂层的断裂伸长率、及对膜状粘接剂的粘合力一起示于表2。此外,粘合剂层的弹性模量未能进行测定。

(粘合剂层)

该粘合剂层含有作为粘合性树脂的使2eha(80质量份)及hea(20质量份)共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量850000、玻璃化转变温度-61℃)(100质量份)、以及作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(113.10质量份)。

[比较例6]

使用具备以下所示的层(厚度30μm)作为粘合剂层的切割片,除此以外,通过与实施例1相同的方法,尝试制造切割芯片接合片,但在粘合剂层上无法贴附膜状粘接剂,未能制造切割芯片接合片。

(粘合剂层)

该粘合剂层含有作为粘合性树脂的使2eha(80质量份)及hea(20质量份)共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量850000、玻璃化转变温度-61℃)(100质量份)、以及作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(188.50质量份)。

[比较例7]

使用具备以下所示的层(厚度30μm)作为粘合剂层的切割片,除此以外,通过与实施例1相同的方法制造切割芯片接合片及半导体芯片,进一步求出上述上推量的最小值,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表3。另外,将粘合剂层的断裂伸长率及弹性模量、以及对膜状粘接剂的粘合力一起示于表3。

(粘合剂层)

该粘合剂层含有作为粘合性树脂的使2eha(60质量份)、mma(30质量份)及hea(10质量份)共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量450000、玻璃化转变温度-31℃)(100质量份)、以及作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(94.25质量份)。

[比较例8]

使用具备以下所示的层(厚度30μm)作为粘合剂层的切割片,除此以外,通过与实施例1相同的方法制造切割芯片接合片及半导体芯片,确认切割线的切削屑的量。将结果示于表3。另外,将粘合剂层的断裂伸长率、及对膜状粘接剂的粘合力一起示于表3。此外,在本比较例中,无法将带膜状粘接剂的半导体芯片从粘合剂层剥离(即拾取),未能求出上述上推量的最小值。另外,未能测定粘合剂层的弹性模量。

(粘合剂层)

该粘合剂层含有作为粘合性树脂的使丙烯酸月桂酯(以下,有时简称为“la”)(80质量份)及hea(20质量份)共聚而成的丙烯酸系聚合物(重均分子量720000、玻璃化转变温度-27℃)(100质量份)、以及作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物加成物(toyoink株式会社制的“bhs8515”)(137.70质量份)。

[表1]

[表2]

[表3]

在实施例1~实施例5中,使用粘合剂层的厚度为20μm~50μm的范围内且粘合剂层的断裂伸长率为8.7%~40.2%的范围内的切割芯片接合片,在切割工序中的中间结构体上,形成有从半导体晶片的表面到达粘合剂层并且不到达基材的切口。其结果,根据上述结果明确,上述上推量的最小值成为200μm以下,带膜状粘接剂的半导体芯片的拾取适应性良好。尤其是在粘合剂层对膜状粘接剂的粘合力更小的实施例2~实施例4中,上述上推量的最小值更小,带膜状粘接剂的半导体芯片的拾取适应性极优异。另外,在实施例1~实施例5中,切割线的切削屑少,特别是在实施例2~实施例4中变得极少。

这样,切割线的切削屑的量与带膜状粘接剂的半导体芯片的拾取适应性存在相关关系。

此外,在实施例1~实施例5中,也未观察到在切割半导体晶片时半导体芯片发生飞散的所谓芯片飞散。

与之相对,在比较例1中,在切割工序中的中间结构体上形成有从半导体晶片的表面到达基材的切口,其结果,尽管粘合剂层与实施例1相同,但上述上推量的最小值成为300μm,带膜状粘接剂的半导体芯片的拾取适应性差。

另外,在比较例2~比较例3中,粘合剂层的断裂伸长率过大,随之,上述上推量的最小值大,带膜状粘接剂的半导体芯片的拾取适应性差。

另外,在比较例4中,粘合剂层的断裂伸长率过大,随之,如下所述,切割线上残存的切削屑多,上述上推量的最小值也高。

另外,在比较例5及比较例7中,粘合剂层的断裂伸长率过小,在粘合剂层的目标以外的位置观察到破裂,粘合剂层的特性差。本比较例的切割芯片接合片不适合于实际使用。

另外,在比较例6中,粘合剂层的交联剂的含量过多,在粘合剂层的组成方面存在问题,因此如上所述,无法在粘合剂层上贴附膜状粘接剂,而未能制造切割芯片接合片。

另外,在比较例8中,粘合剂层中的粘合性树脂的种类不适合,粘合剂层的断裂伸长率过大,粘合剂层对膜状粘接剂的粘合力过大,如上所述,未能拾取带膜状粘接剂的半导体芯片。

在比较例1~比较例4及比较例8中,切割线的切削屑多,在比较例1~比较例4中,上述上推量的最小值为250μm以上,在比较例8中,无法进行测定,与之相对,在比较例5及比较例7中,切割线的切削屑少,上述上推量的最小值小而为75μm。这样,在这些比较例中,切割线的切削屑的量也与带膜状粘接剂的半导体芯片的拾取适应性存在相关关系。

另外,在比较例1~比较例5及比较例7中,使用sem观察拾取失败的带膜状粘接剂的半导体芯片、和与该半导体芯片对应的位置的粘合剂层及基材进行观察,其结果,确认了切割线的切削屑与膜状粘接剂密合,切割线上残存的切削屑成为拾取不良的一个原因。另外,在比较例1、比较例3及比较例8中,切割线上残存的切削屑极多。

此外,在比较例5及比较例7中虽然观察到芯片飞散,但在比较例1~比较例4及比较例8中未观察到芯片飞散。

工业实用性

本发明能够在半导体装置的制造中利用。

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