专利名称：电子元件的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电子元件的制造方法，其包含使用粘合片切割晶圆。
背景技术：
在电子元件的制造方法中，已知一种制造方法，其具有下述步骤:将在晶圆或绝缘基板上形成有多个电路图案的电子元件集合体贴附于粘合片的贴合步骤；用切割刀切割电子元件集合体而制成半导体芯片的切割步骤；在自粘合片侧照射紫外线以降低粘合片与电子元件集合体的粘着力之后，自粘合片拾取切断的芯片的拾取步骤；以及在拾取的芯片底面涂布粘合剂，然后利用该粘合剂将芯片固定于引线框架等的固定步骤。在上述制造方法中，提出一种使用多层粘合片(粘合层或芯片贴膜(die attachfilm)—体化片)的方法，该多层粘合片通过在粘合片上进一步层合粘合层或芯片贴膜并进行一体化，能够兼具作为切割用的粘合片的功能和作为将芯片固定于引线框架等的粘合剂的功能(专利文献I及专利文献2)。另一方面，还已知一种方法，其是预先在半导体晶圆侧涂布糊状粘合剂，并对该糊状粘合剂照射放射线或加热，使其半硬化成片状，从而形成粘合剂半硬化层，将其贴合于粘合片上并进行切割步骤，得到附有粘合剂半硬化层的芯片。通过使用多层粘合片或预先形成粘合剂半硬化层的半导体晶圆，而具有以下优点，即，可省略切割后涂布粘合剂的步骤，同时容易进行粘合剂部分的厚度控制、溢出的抑制。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2006-049509号公报专利文献2:日本特开2007-246633号公报
发明内容
然而，在半导体晶圆侧设置粘合剂半硬化层并将其贴附于粘合片的粘合层加以固定的方法中，存在以下情况:构成粘合层的粘合剂所含的低分子量成分、即光聚合引发剂迁移至粘合剂半硬化层侧，引起芯片对引线框架等的粘结不良。具体而言，在切割步骤及拾取步骤之后，将所得到的附有粘合剂半硬化层的芯片粘合于引线框架，并利用密封树脂进行模塑(moulding)，在以260°C左右的温度进行加热，此种情况下，有时在引线框架与粘合剂半硬化层之间会发生剥离，其结果将导致在半导体制造步骤中合格率降低。本发明鉴于上述状况而完成，发明人发现，通过将构成粘合片的粘合层的粘合剂设定为特定的组成，可降低对形成于半导体晶圆侧的粘合剂半硬化层的污染，由此即可改善芯片对引线框架等的粘结性，从而完成本发明。S卩，本发明涉及下述电子元件的制造方法。(I).一种电子元件的制造方法，该制造方法包括下述步骤:在晶圆背面(即、非电路形成面)全面涂布糊状粘合剂，并进行放射线照射或加热，以使糊状粘合剂半硬化成片状的粘合剂半硬化层形成步骤；将形成于晶圆的粘合剂半硬化层与环形架贴附于粘合片的粘合层加以固定的贴附步骤；用切割刀将晶圆连同粘合剂半硬化层一起进行切割，制成半导体芯片的切割步骤；在照射放射线之后自粘合层拾取附有粘合剂半硬化层的芯片的拾取步骤，粘合片具有基材膜、层合于基材膜的一个面上的粘合层，构成粘合层的粘合剂具有:(甲基)丙烯酸酯共聚物、紫外线聚合性化合物、多官能异氰酸酯硬化剂和光聚合引发剂，光聚合引发剂通过下式所计算出的质量减少率达到10%时的温度为250°C以上，质量减少率={(升温前质量一升温后质量)/ (升温前质量)} X 100 (%)(式中，升温前质量表不在25°C时光聚合引发剂的质量,升温后质量表不以10°C/分钟的升温速度由23°C升温至500°C时，在各温度下光聚合引发剂的质量)。(2).如(I)所记载的电子元件的制造方法，其中，光聚合引发剂是乙酮、1-[9_乙基-6- (2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-，1- (O-乙酰基肟)、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、及2-羟基-1-{4-[4- (2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]-苯基}-2_甲基-丙烷-1-酮。(3).如(I)或(2)所记载的电子元件的制造方法，其中，粘合剂具有:100质量份的(甲基)丙烯酸酯聚合物、5质量份以上200质量份以下的紫外线聚合性化合物、0.5质量份以上20质量份以下的多官能异氰酸酯硬化剂和0.1质量份以上20质量份以下的光聚合引发剂。(4).如(I)至(3)中任一项所记载的电子元件的制造方法，其中，粘合剂半硬化层形成步骤中的糊状粘合剂至少具有环氧树脂及/或(甲基)丙烯酸酯。根据本发明的电子元件的制造方法，将构成粘合片的粘合层的粘合剂设定为特定的组成，可提高对形成于半导体晶圆侧的粘合剂半硬化层的污染防止性，由此即可抑制芯片与引线框架等的粘结不良。另外，根据本发明的电子元件的制造方法，在得到污染防止性之外，还能够减少切割造成的芯片飞离，而且在拾取时粘合片与粘合剂半硬化层之间容易剥离。
具体实施例方式<用语的说明>所谓单体单元，是指来自单体的结构单元。“份”及“％”是以质量为基准。所谓(甲基)丙烯酸酯，是指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的总称。(甲基)丙烯酸等含有(甲基)的化合物等，也同样是指在名称中具有“甲基”的化合物和不具有“甲基”的化合物的总称。<电子元件的制造方法>本发明的电子元件的制造方法包括以下步骤(I) (4)。(I)粘合剂半硬化层形成步骤，S卩，在晶圆背面的整个面涂布糊状粘合剂，并进行放射线照射或加热，使糊状粘合剂半硬化成片状；(2)将形成于晶圆的粘合剂半硬化层与环形架贴附于粘合片的粘合层加以固定的贴附步骤；(3)用切割刀将晶圆连同粘合剂半硬化层一起切割，制成半导体芯片的切割步骤；
(4)拾取步骤，即，在照射放射线之后自粘合片的粘合层拾取附有粘合剂半硬化层的芯片。以下针对各步骤进行说明。< ( I)粘合剂半硬化层形成步骤>通常而言，可以如下形成粘合剂半硬化层:在晶圆背面，即在用于与引线框架或电路基板粘合的电路非形成面，全面涂布糊状粘合剂，并对其进行放射线照射或加热，使其半硬化成片状。构成粘合剂半硬化层的糊状粘合剂有:(甲基)丙烯酸酯、聚酰胺、聚乙烯、聚砜、环氧树脂、聚酰亚胺、聚酰胺酸、有机硅树脂、酚树脂、橡胶、氟橡胶及氟树脂的单体或上述物质的混合物、共聚物。从与芯片的粘结可靠性的层面考虑，优选含有环氧树脂及/或(甲基)丙烯酸酯。可以在糊状粘合剂中添加光聚合引发剂、热聚合引发剂、抗静电剂、交联剂、交联促进剂、填料等。对在晶圆背面全面涂布糊状粘合剂的方法没有特别限定，可使用例如凹版涂布机、逗号形刮刀涂布机(comma coater)、棒式涂布机、刀片式涂布机(knife coater)、棍式涂布机、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、柔性版印刷(flexography)、胶版印刷、丝网印刷、喷雾、旋转涂布等。在涂布糊状粘合剂之后，使其半硬化而形成粘合剂半硬化层的方法为放射线照射或加热。对放射线的种类没有特别限定，可使用公知的放射线。在利用紫外线形成粘合剂半硬化层时，对紫外线的光源没有特别限定，可使用公知的光源。紫外线光源可列举黑光灯、低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、准分子灯等。对紫外线的照射光量没有特别限定，可根据糊状粘合剂的设计适当地选择，一般而言，紫外线的照射光量优选IOOmJ/cm2以上且小于5000mJ/cm2。若照射光量少，则会有糊状粘合剂的硬化不充分，导致拾取性差的倾向，若照射光量多，则会因为UV照射时间的长期化而使作业性降低。在通过加热形成粘合剂半硬化层时，对加热温度没有特别限定，可根据糊状粘合剂的设计适当地选择，一般而言，加热温度优选为60°C以上且小于250°C。若加热温度过低，则会有糊状粘合剂的硬化不充分，导致拾取性差的倾向，若加热温度过高，则糊状粘合剂的硬化过度进行，导致粘着力降低。对加热时间也同样没有特别限定，可根据糊状粘合剂的设计适当地选择，一般而言，加热时间优选为10秒钟以上且小于30分钟。粘合剂半硬化层的厚度优选为3 μ m以上至100 μ m，特别优选5 μ m以上且20 μ m以下。<(2)贴附步骤〉贴附步骤是将形成于晶圆的粘合剂半硬化层与环形架贴附于粘合片的粘合层加以固定的步骤，一般而言，可使用具备辊子的贴膜装置(tape mounter)来进行。在贴附步骤中所使用的粘合片具有基材膜、层合于基材膜的一个面上的粘合层。[基材膜]基材膜没有特别限定，可使用公知的树脂材料。具体可以举出:聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯膜、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、丙烯系共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、以及通过金属离子使乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物等交联而得到的离子键树脂。基材膜可以为上述树脂的混合物、共聚物或其层合物。
其中，基材膜优选丙烯系共聚物。通过使用丙烯系共聚物，在切断半导体晶圆时可抑制切屑的产生。丙烯系共聚物例如有:丙烯与其他成分的无规共聚物、丙烯与其他成分的嵌段共聚物、丙烯与其他成分的交替共聚物。其他成分有:乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯等α -烯烃；由至少2种以上的α -烯烃所构成的共聚物；苯乙烯-二烯共聚物等。其中优选1-丁烯。
使丙烯系共聚物聚合的方法例如有:溶液聚合法、本体聚合法、气相聚合法、逐步聚合法等，优选如下至少二阶段以上的逐步聚合法，即，在第一阶段制造丙烯均聚物或丙烯与少量乙烯及/或α -烯烃的无规共聚物之后，在第二阶段以后制造α-烯烃的均聚物或丙烯与少量乙烯及/或α-烯烃的无规共聚物。
优选对基材膜施加抗静电处理。通过施加抗静电处理，可防止在粘合剂半硬化层剥离时带电。抗静电处理有:(I)在构成基材膜的组合物中混合抗静电剂的处理；(2)在基材膜的粘合层一侧的表面涂布抗静电剂的处理；(3)通过电晕放电进行的带电处理。抗静电剂有季铵盐单体等。
季铵盐单体例如有:(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯四级氯化物(quaternizeddimethylaminoethyl (meth) acrylate chloride salts)、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯四级氯化物(quaternized diethylaminoethyl (meth) acrylate chloride salts)、(甲基)丙烯酸甲基乙基氨基乙酯四级氯化物(quaternized methylethylaminoethyl (meth)acrylate chloride salts)、对二甲基氨基苯乙烯四级氯化物(quaternizedp-dimethy laminostyrene chloride salts)、及对二乙基氨基苯乙烯四级氯化物(quaternized p-di ethyl amino styrene chloride salts),其中优选甲基丙烯酸二甲氨基乙酯四级氯化物。
[粘合层]
粘合层是通过在基材膜上涂布粘合剂而形成。构成粘合层的粘合剂含有(甲基)丙烯酸酯共聚物、紫外线聚合性化合物、多官能异氰酸酯硬化剂以及光聚合弓I发剂。
[(甲基)丙烯酸酯共聚物]
(甲基)丙烯酸酯共聚物是只有(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物，或(甲基)丙烯酸酯单体与乙烯基化合物单体的共聚物。
(甲基)丙烯酸酯单体例如有:(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸肉豆蘧酯、(甲基)丙烯酸鲸蜡酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基甲酯及(甲基)丙烯酸乙氧基正丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯。
乙烯基化合物单体包括具有羧基、环氧基、酰胺基、氨基、羟甲基、磺酸基、氨基磺酸基或(亚)磷酸酯基的官能团组中的I种以上的含官能团单体。
具有羧基的单体例如有:(甲基)丙烯酸、巴豆酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、富马酸、丙烯酰胺N-羟乙酸、及桂皮酸等。
具有环氧基的单体例如有烯丙基缩水甘油醚及(甲基)丙烯酸缩水甘油醚。
具有酰胺基的单体例如有(甲基)丙烯酰胺。
具有氨基的单体例如有(甲基)丙烯酸N，N- 二甲基氨基乙酯。
具有羟甲基的单体例如有N-羟甲基丙烯酰胺。
(甲基)丙烯酸酯共聚物的制造方法有:乳液聚合、溶液聚合。
[紫外线聚合性化合物]
紫外线聚合性化合物可使用例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三聚氰酸三乙基丙烯酸酯、市售的低聚酯丙烯酸酯等。
另外，紫外线聚合性化合物除了上述的丙烯酸酯类化合物之外，还可使用氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯低聚物(urethane acrylate oligomer)。
氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯低聚物是通过使聚酯型或聚醚型等多元醇化合物与多价异氰酸酯化合物进行反应，并使所得到的末端异氰酸酯基氨基甲酸乙酯预聚物与具有羟基的(甲基)丙烯酸酯进行反应而得到，所述多价异氰酸酯化合物，例如为2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、1，3-二甲苯二异氰酸酯、1，4-二甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷4，4-二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等，所述具有羟基的(甲基)丙烯酸酯，例如为(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、季戊四醇三丙烯酸酯、缩水甘油二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯等。
在紫外线聚合性化合物中，具有4个以上乙烯基的氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯低聚物能够通过紫外线照射使紫外线硬化型粘合剂充分硬化，并能够使粘合片与粘合剂半硬化层容易剥离，从而得到良好的拾取性，所以优选。
相对于100质量份(甲基)丙烯酸酯共聚物，紫外线聚合性化合物的混合量优选为5质量份以上200质量份以下。若紫外线聚合性化合物的混合量过少，则在照射放射线之后，粘合剂半硬化层难以自粘合片剥离，容易发生与半导体芯片的拾取性相关的问题。若紫外线聚合性化合物的混合量过多，则在切割时，因为粘合剂被挑起而容易导致拾取失败，同时反应残余物导致产生微量的残余粘合剂，使粘合剂半硬化层会受到污染，因此将附有粘合剂半硬化层的半导体芯片粘着于引线框架上之后，在加热时容易发生粘结不良。
[多官能异氰酸酯硬化剂]
多官能异氰酸酯硬化剂为具有2个以上异氰酸酯基的物质，例如有:芳香族聚异氰酸酯、脂肪族聚异氰酸酯、脂环族聚异氰酸酯。
芳香族聚异氰酸酯例如有:1，3-苯二异氰酸酯、4，4’- 二苯基二异氰酸酯、1，4-苯二异氰酸酯、4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、4，4’ -甲苯胺二异氰酸酯、2，4，6-三异氰酸酯基甲苯、1，3，5-三异氰酸酯基苯、联茴香胺二异氰酸酯、4，4’-二苯基醚二异氰酸酯、4，4’，4〃-三苯基甲烷三异氰酸酯、ω，ω’-二异氰酸酯基-1，3-二甲基苯、ω，ω’-二异氰酸酯基-1，4-二甲基苯、ω，ω’-二异氰酸酯基-1，4- 二乙基苯、1，4-四甲基苯二甲撑二异氰酸酯及1，3-四甲基苯二甲撑二异氰酸酯。
脂肪族聚异氰酸酯例如有:三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、1，2-丙二异氰酸酯(propylene diisocyanate)、2，3- 丁二异氰酸酯(butylene diisocyanate)、1，3_ 丁二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯及2，4，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯。
脂环族聚异氰酸酯例如有:3_异氰酸酯基甲基_3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、1，3-环戊烷二异氰酸酯、1，3-环己烷二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯、甲基-2，4-环己烷二异氰酸酯、甲基_2，6-环己烷二异氰酸酯、4，4’ -亚甲基双(环己基异氰酸酯)、1，4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷及1，4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷。
上述聚异氰酸酯中，优选1，3-苯二异氰酸酯、4，4’ - 二苯基二异氰酸酯、1，4_苯二异氰酸酯、4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、4，4’ -甲苯胺二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯。
相对于(甲基)丙烯酸酯共聚物100质量份，多官能异氰酸酯硬化剂的混合比优选为0.5质量份以上20质量份以下，更优选下限为1.0质量份以上，上限为10质量份以下。多官能异氰酸酯硬化剂为0.5质量份以上时，由于粘着力不会过强，因此可抑制拾取失败的发生。多官能异氰酸酯硬化剂为20质量份以下时，由于粘合强度不会过低，因此在切割时可维持半导体芯片的保持性。
[光聚合引发剂]
光聚合引发剂在使温度由23°C以10°C /分钟的升温速度升温至500°C时，相对于升温前质量(在25°C时的光聚合引发剂的质量)的质量减少率为10%时的温度为250°C以上。这种光聚合引发剂可列举乙酮(ethanone)、1-[9_乙基_6-(2_甲基苯甲酰基)_9H_咔唑-3-基]-，1- (O-乙酰基肟)(BASF Japan 公司制，制品名 IRGACURE 0XE02)、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(BASF Japan公司制，制品名LUCIRIN ΤΡ0)、及2-羟基-l-{4-[4- (2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]-苯基}-2_甲基-丙烷-1-酮(BASFJapan公司制，制品名IRGACURE127)、2_苄基_2_ 二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1(BASF Japan公司制，制品名IRGACURE369)、2_ 二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)_1_(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮(BASF Japan公司制，制品名IRGACURE379)、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(BASF Japan公司制，制品名IRGA⑶RE819)等。特别优选质量减少率为10%的温度为270°C以上的乙酮、1-[9_乙基-6- (2-甲基苯甲酰基)-9H_咔唑-3-基]-，1- (O-乙酰基肟)(BASF Japan 公司制，制品名 IRGACURE 0XE02)、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(BASF Japan公司制，制品名LUCIRIN ΤΡ0)、及2-羟基-l-{4-[4- (2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]-苯基}-2_甲基-丙烷-1-酮(BASFJapan公司制，制品名IRGA⑶RE127)。通过使质量减少率为10%的温度为250°C以上，能够在切割、拾取后将所得到的附有粘合剂半硬化层的芯片粘着于引线框架，以密封树脂进行封胶模塑，并在260°C左右进行加热步骤时，抑制引线框架与粘合剂半硬化层之间的粘结不良。
相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物100质量份，光聚合引发剂的混合量优选为0.1质量份以上20质量份以下。若该混合量过少，则会有在照射放射线之后粘合剂半硬化层不容易自粘合片剥离，导致半导体芯片的拾取性降低的倾向。若该比例过多，则存在以下倾向:因为向粘合层表面渗出而无法抑制粘合剂半硬化层的污染，将附有粘合剂半硬化层的半导体芯片搭载于引线框架上之后，在加热时容易发生粘结不良。
在粘合剂中，在不会对其他材料造成影响的范围内，可添加以硅氧烷聚合物为代表的剥离赋予剂、软化剂、抗老化剂、填充剂、紫外线吸收剂及光稳定剂等添加剂。
粘合层的厚度优选为3 μ m以上至100 μ m，特别优选为5 μ m以上20 μ m以下。
<(3)切割步骤>
切割步骤是使用切割装置，通过使含有钻石研磨粒的切割刀高速旋转，将硅晶圆连同粘合剂半硬化层一起切成半导体芯片的步骤。切割装置及切割条件可根据常规使用。
<(4)拾取步骤>
拾取步骤，是通过对粘合片的粘合层照射放射线，使粘合层与粘合剂半硬化层之间的粘着力降低，将附有粘合剂半硬化层的半导体芯片自粘合层剥离的步骤。对放射线种类没有特别限定，可使用公知的放射线。在利用紫外线使粘着力降低的情况下，紫外线光源可列举黑光灯、低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、准分子灯等。
对紫外线的照射光量没有特别限定，可根据粘合剂的设计而适当地选择，一般情况下优选5mJ/cm2以上且小于lOOOmJ/cm2。若照射光量少，则会有粘合剂的硬化不充分，导致拾取性差的倾向，若照射光量多，则会因为UV照射时间的长期化而使得作业性降低。
在自粘合层剥离附有粘合剂半硬化层的半导体芯片时，一般而言使用拾取装置或芯片焊接(die bonding)装置。
本实施方式的电子元件的制造方法，由于使用上述粘合片，因此可降低粘合剂半硬化层的污染，其结果使芯片与引线框架等之间的粘结不良不易发生，而且在上述(4)拾取步骤中，能够容易地将附有粘合剂半硬化层的半导体芯片自粘合片剥离并拾取，另外，在上述(3)切割步骤中，可降低芯片飞离现象的发生。
实施例
使用以下所记载的基材膜以及由粘合剂所构成的粘合层，制造出实施例及比较例所使用的各种粘合片。
〈基材膜〉
在所有的实施例及比较例中，基材膜使用Sunallomer公司制丙烯系共聚物(商品型号:X500F)。该基材膜的MFR (熔体流动速率)值为7.5g/10分钟，密度为0.89g/cm3,厚度为80 μ m。
〈粘合层〉
粘合层使用含有以下所记载的(甲基)丙烯酸酯共聚物、紫外线聚合性化合物、多官能异氰酸酯硬化剂及光聚合弓I发剂的粘合剂而形成。
[(甲基)丙烯酸酯共聚物]
A-1:综研化学公司制SK-DYNE1496 ;是96%丙烯酸2_乙基己酯、4%丙烯酸2_羟乙酯的共聚物，可通过溶液聚合得到。
A-2:日本Zeon公司制丙烯酸橡胶AR53L ;是40%丙烯酸乙酯、23%丙烯酸丁酯、37%丙烯酸甲氧基乙酯的共聚物，可通过乳液聚合得到。
[紫外线聚合性化合物]
B-1:根上工业公司制UN-3320HS ;使异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体与二季戊四醇五丙烯酸酯反应而得到，乙烯基数目为15个。
B-2:新中村化学公司制A-TMPT ;三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，乙烯基数目为3个。
[多官能异氰酸酯硬化剂]
C-1:日本聚氨基甲酸酯(NIPPON POLYURETHANE)公司制 CORONATE L-45E ;2，4-甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物。
[光聚合引发剂]
D-1:BASF Japan 公司制 IRGACURE 0XE02 ;乙酮、1_[9_ 乙基-6- (2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]_，1- (O-乙酰基肟)。质量减少率达到10%时的温度为320°C。
D-2:BASF Japan公司制LUCIRIN TPO ;2，4，6_三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦。质量减少率达到10%时的温度为270°C。
D-3:BASF Japan 公司制 IRGACURE127 ；2-羟基-1_{4_[4- (2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮。质量减少率达到10%时的温度为275°C。
D-4:BASF Japan 公司制 IRGACURE379 ;2-二 甲基胺基 _2_ (4-甲基-苄基)-1- (4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮。质量减少率达到10%时的温度为265°C。
D~5:BASF Japan 公司制 IRGACURE651 ;节基二 甲醒缩苯乙丽(benzyl dimethylketal)。质量减少率达到10%时的温度为185°C。
<光聚合引发剂的质量减少率的测定方法>
如下测定光聚合引发剂的质量减少率:在25°C的环境下测定光聚合引发剂的质量(升温前质量)，然后使用示差热热重量同时测定装置[TG/DTA同时测定装置，Seiko制，TG/DTA220]，以10°C /分钟的升温速度将光聚合引发剂由23°C升温至500°C，测定光聚合引发剂在各温度下的质量(升温后质量)，并利用下式计算出质量减少率。对各光聚合引发剂求出质量减少率达到10%时的温度。
质量减少率={(升温前质量一升温后质量)/ (升温前质量)} X 100 (%)
<粘合片的制造>
在聚对苯二甲酸乙二酯制的分隔薄膜上，以使干燥后的粘合层的厚度为ΙΟμπι的方式涂布粘合剂。使该粘合层层合于基材膜，并使其在40°C熟化7天，得到附有分隔薄膜的粘合片。
<粘合片的评价>
依照以下的步骤(I) (4)，在硅晶圆上形成粘合剂半硬化层，使用上述粘合片固定硅晶圆，并加以切割，然后拾取半导体芯片，对芯片保持性、拾取性及污染防止性进行评价。
(I)粘合剂半硬化层形成步骤:在形成有虚拟电路图案的直径8英寸X厚度0.1mm的硅晶圆背面，通过丝网印刷全面涂布以环氧树脂及丙烯酸酯为主成分的糊状粘合齐U，以照射光量lOOOmJ/cm2照射紫外线，使其半硬化成厚度30 μ m的片状。
(2)贴附步骤:将形成于硅晶圆背面的粘合剂半硬化层与环形架贴附于粘合片的粘合层，进行固定。
(3)切割步骤:用切割刀将娃晶圆连同粘合剂半硬化层一起切成9mmX9mm的半导体芯片。切割步骤使用以下的装置及条件进行。
切割装置:DISC0公司制DAD341
切割刀:DISC0公司制 NBC-ZH2050-27HEEE
切割刀形状:夕卜径55.56_、刀刃宽度35 μ m、内径19.05mm
切割刀转速:40000rpm
切割刀推送速度:50mm/秒钟
对粘合片的切入量:15μπι
切削水温:25 °C
切削水量:1.0L/分钟
(4)拾取步骤:用高压汞灯以150mJ/cm2照射紫外线，自粘合层拾取附有粘合剂半硬化层的芯片。拾取步骤使用以下的装置及条件进行。
拾取装置:Canon_Machinery公司制 CAP-300II
顶针形状:250μ mR
顶针顶起高度:0.5mm
扩张量:8mm
<芯片保持性>
芯片保持性是通过在切割步骤后保持在粘合片上的半导体芯片的残存率进行评价。
◎(优):芯片飞离小于5%。
〇(良):芯片飞离为5%以上且小于10%。
X (不合格):芯片飞离为10%以上。
<拾取性>
拾取性是通过在拾取步骤中可拾取的芯片的比率进行评价。
◎(优):可拾取95%以上的芯片。
O (良):可拾取80%以上且小于95%的芯片。
X (不合格):可拾取小于80%的芯片。
<污染防止性>
为了评价污染防止性，测定粘合剂半硬化层的脱气(OUtgas )量。在粘合片的粘合层贴附粘合剂半硬化层，并在保管2周之后用高压汞灯以500mJ/cm2照射紫外线，然后将粘合剂半硬化层自粘合片剥离。对由该剥离的粘合剂半硬化层产生的来自光聚合引发剂的脱气量进行评价。将剥离的粘合剂半硬化层3mg封入脱气测定用的小玻璃瓶(vial)，使用顶空采样器(head space sampler)，在250°C保持30分钟之后，导入GC-MS，测定脱气量。
◎(优):来自光聚合引发剂的脱气量小于200 μ g/g。
〇(良):来自光聚合引发剂的脱气量为200 μ g/g以上且小于800 μ g/g。
X (不合格):来自光聚合引发剂的脱气量为800 μ g/g以上。
将构成粘合层的粘合剂的组成及评价结果揭示于表I。在表I中，表示构成粘合层的粘合剂组成的数值为质量份。
[表1]
权利要求
1.一种电子元件的制造方法，该制造方法包括:粘合剂半硬化层形成步骤，在晶圆背面的整个面涂布糊状粘合剂，并进行放射线照射或加热，以使糊状粘合剂半硬化成片状；贴附步骤，将形成于晶圆的粘合剂半硬化层与环形架贴附于粘合片的粘合层，进行固定；切割步骤，用切割刀将晶圆连同粘合剂半硬化层一起进行切割，制成半导体芯片；以及拾取步骤，在照射放射线之后，自粘合层拾取附有粘合剂半硬化层的芯片， 粘合片具有基材膜、层合于基材膜的一个面上的粘合层， 构成粘合层的粘合剂具有(甲基)丙烯酸酯共聚物、紫外线聚合性化合物、多官能异氰酸酯硬化剂和光聚合引发剂， 光聚合引发剂通过下式所计算出的质量减少率达到10%时的温度为250°C以上， 质量减少率={(升温前质量一升温后质量)/ (升温前质量)} X 100 (%) 式中，升温前质量表示在25°C时光聚合引发剂的质量，升温后质量表示以10°C /分钟的升温速度由23°C升温至500°C时，在各温度下光聚合引发剂的质量。
2.如权利要求1所述的电子元件的制造方法，其中，光聚合引发剂是乙酮、1-[9_乙基-6- (2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-，1- (O-乙酰基肟)、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、及2-羟基-1-{4-[4- (2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]-苯基} -2-甲基-丙烧-1-酮。
3.如权利要求1或2所述的电子元件的制造方法，其中，粘合剂具有100质量份的(甲基)丙烯酸酯聚合物、5质量份以上200质量份以下的紫外线聚合性化合物、0.5质量份以上20质量份以下的多官能异氰酸酯硬化剂和0.1质量份以上20质量份以下的光聚合引发剂。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电子元件的制造方法，其中，粘合剂半硬化层形成步骤中的糊状粘合剂，至少具有环氧树脂及/或(甲基)丙烯酸酯。
5.一种电子元件制造用粘合片，其通过贴附在形成于晶圆背面的粘合剂半硬化层而进行使用， 所述粘合片具有基材膜、层合于基材膜的一个面上的粘合层， 构成粘合层的粘合剂具有(甲基)丙烯酸酯共聚物、紫外线聚合性化合物、多官能异氰酸酯硬化剂和光聚合引发剂， 光聚合引发剂通过下式所计算出的质量减少率达到10%时的温度为250°C以上， 质量减少率={(升温前质量一升温后质量)/ (升温前质量)} X 100 (%) 式中，升温前质量表示在25°C时光聚合引发剂的质量，升温后质量表示以10°C/分钟的升温速度由23°C升温至500°C时，在各温度下光聚合引发剂的质量。
全文摘要
本发明提供一种可降低对形成于半导体晶圆侧的粘合剂半硬化层的污染，且对于引线框架等具有优异粘结性的电子元件的制造方法，其包含在晶圆背面全面涂布糊状粘合剂，对糊状粘合剂照射放射线或加热，使其半硬化成片状的粘合剂半硬化层形成步骤；将形成于晶圆之粘合剂半硬化层与环形架贴附于粘合片的粘合层而固定的贴附步骤；用切割刀将晶圆连同粘合剂半硬化层一起切割而制成半导体芯片的切割步骤；以及在照射放射线之后自粘合层拾取附有粘合剂半硬化层的芯片的拾取步骤，并于粘合片的粘合层中使用具有特定性状的光聚合引发剂。
文档编号C09J133/06GK103155108SQ20118004583
公开日2013年6月12日 申请日期2011年9月14日 优先权日2010年10月14日
发明者齐藤岳史, 高津知道 申请人:电气化学工业株式会社