芯片接合薄膜、带切割片的芯片接合薄膜、半导体装置、以及半导体装置的制造方法_3

文档序号:9230405阅读:来源:国知局
108] 需要说明的是,在芯片接合薄膜16中,除了前述填料以外,还可以根据需要适当 地配混其它添加剂。作为其它添加剂,例如可列举出阻燃剂、硅烷偶联剂或离子捕获剂等。 作为前述阻燃剂,例如可列举出三氧化锑、五氧化锑、溴化环氧树脂等。它们可以单独使用 或组合两种以上使用。作为前述硅烷偶联剂,例如可列举出β_(3, 4-环氧环己基)乙基 三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷 等。上述化合物可以单独使用或组合两种以上使用。作为前述离子捕获剂,例如可列举出 水滑石类、氢氧化铋等。它们可以单独使用或组合两种以上使用。
[0109] 对芯片接合薄膜16的厚度(层叠体的情况下为总厚度)没有特别限定,从透光率 的观点来看,优选为3~100 μ m、更优选为5~60 μ m、进一步优选为5~30 μ m。
[0110] 切割片11如上所述,具有在基材12上层叠有粘合剂层14的构成。
[0111] 基材12成为带切割片的芯片接合薄膜10的强度基体。例如可列举出:低密度聚 乙烯、直链状聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、无规共聚聚丙烯、嵌 段共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃;乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、离聚 物树脂、乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯_(甲基)丙烯酸酯(无规、交替)共聚物、乙 烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯 等聚酯;聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚酰胺、全芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、 芳纶(纸)、玻璃、玻璃布、氟树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纤维素类树脂、硅树脂、金属 (箔)等。对于基材12,在后述的粘合剂层14由辐射线固化型粘合剂形成时,优选由透射 该辐射线的材料形成。
[0112] 为了提高与邻接的层的密合性、保持性等,基材12的表面可以实施惯用的表面处 理,例如铬酸处理、臭氧暴露、火焰暴露、高压电击暴露、离子化辐射线处理等化学处理或物 理处理;利用底涂剂(例如后述的粘合物质)的涂布处理。基材12可以适当选择使用同种 或不同种的基材,可以根据需要使用共混数种材料而得到的基材。
[0113] 基材12优选波长1065nm下的透光率为70%以上、更优选为80%以上。波长 1065nm下的透光率为70%以上的基材12通过适当选择构成基材12的材料而得到。
[0114] 另外,基材12在波长1065nm下的透光率越高越优选,例如可以设为100%以下。
[0115] 基材在波长l〇65nm下的透光率与芯片接合薄膜在波长1065nm下的透光率利用同 样的方法得到。
[0116] 对基材12的厚度没有特别限定,可以适当决定,但通常为5~200 μπι左右。其中, 从拾取性、透光率的观点来看,优选为30~130 μ m。
[0117] 作为用于粘合剂层14的形成的粘合剂,没有特别限定,例如可以使用丙烯酸类粘 合剂、橡胶类粘合剂等通常的压敏性粘合剂。作为前述压敏性粘合剂,从半导体晶圆、玻璃 等怕污染的电子部件的利用超纯水、醇等有机溶剂的清洁清洗性等方面出发,优选以丙烯 酸类聚合物为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。
[0118] 作为前述丙烯酸类聚合物,例如可列举出:将(甲基)丙烯酸烷基酯(例如甲酯、 乙酯、丙酯、异丙酯、丁酯、异丁酯、仲丁酯、叔丁酯、戊酯、异戊酯、己酯、庚酯、辛酯、2-乙基 己酯、异辛酯、壬酯、癸酯、异癸酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十六 烷基酯、十八烷基酯、二十烷基酯等烷基的碳数为1~30、尤其是碳数为4~18的直链状或 支链状的烷基酯等)以及(甲基)丙烯酸环烷基酯(例如环戊酯、环己酯等)中的1种或 两种以上用作单体成分的丙烯酸类聚合物等。需要说明的是,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯 酸酯和/或甲基丙烯酸酯,本发明的(甲基)全部为相同的意义。
[0119] 其中,粘合剂层14优选含有将以50重量%以上的比率包含丙烯酸烷基酯或甲基 丙烯酸烷基酯(丙烯酸的酯或甲基丙烯酸的酯)的单体原料聚合而得到的丙烯酸类共聚 物。前述比率更优选为60重量%以上、进一步优选为70重量%以上。粘合剂层14含有将 以50重量%以上的比率包含丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的单体原料聚合而得到的 丙烯酸类共聚物时,能够提高粘合剂层14在波长1065nm下的透光率。
[0120] 前述比率越多越优选,例如可以设为100重量%以下。
[0121] 出于内聚力、耐热性等的改性的目的,前述丙烯酸类聚合物可以根据需要包含对 应于能够与前述(甲基)丙烯酸烷基酯或环烷基酯共聚的其它单体成分的单元。作为这样 的单体成分,例如可列举出:丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸 羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸等含羧基的单体;马来酸酐、衣康酸酐等酸酐单体; (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-4-羟基丁 酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟 基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等含 羟基的单体;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯 酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基的单体;2-羟 基乙基丙烯酰磷酸酯等含磷酸基的单体;丙烯酰胺、丙烯腈等。这些能够共聚的单体成分可 以使用1种或两种以上。这些能够共聚的单体的用量优选为全部单体成分的40重量%以 下。
[0122] 进而,前述丙烯酸类聚合物为了进行交联,也可以根据需要包含多官能性单体等 作为共聚用单体成分。作为这样的多官能性单体,例如可列举出:己二醇二(甲基)丙烯酸 酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲 基)丙烯酸醋、季戊四醇二(甲基)丙烯酸醋、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸醋、季戊四醇 三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲 基)丙烯酸醋、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。这些多官能性单体也可以使用1种或两 种以上。从粘合特性等方面出发,多官能性单体的用量优选为全部单体成分的30重量%以 下。
[0123] 前述丙烯酸类聚合物可以通过使单一单体或两种以上的单体混合物聚合而得到。 聚合也可以以溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合等任意方式来进行。从防止对清洁 的被粘物的污染等方面出发,优选低分子量物质的含量少。从这一点出发,丙烯酸类聚合物 的数均分子量优选为30万以上、进一步优选为40万~300万左右。
[0124] 另外,在前述粘合剂中,为了提高作为基础聚合物的丙烯酸类聚合物等的数均分 子量,也可以适当采用外部交联剂。作为外部交联方法的具体手段,可列举出:添加多异氰 酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺类交联剂等所谓的交联剂并使其反应的 方法。使用外部交联剂时,其用量根据其与要交联的基础聚合物的平衡、进而根据作为粘合 剂的使用用途来适当决定。通常优选的是,相对于前述基础聚合物100重量份,配混5重量 份左右以下、进而0. 1~5重量份。进而,在粘合剂中,根据需要,除了前述成分之外,也可 以使用以往公知的各种增粘剂、防老剂等添加剂。
[0125] 粘合剂层14可以利用辐射线固化型粘合剂来形成。辐射线固化型粘合剂可以通 过照射紫外线等辐射线而使交联度增大、使其粘合力容易地降低。
[0126] 例如,通过与图1所示的芯片接合薄膜16的晶圆贴附部分16a相对应地使辐射线 固化型的粘合剂层14固化,能够容易地形成粘合力显著降低的前述部分14a。在固化而粘 合力降低的前述部分14a贴附芯片接合薄膜16,因此粘合剂层14的前述部分14a与芯片接 合薄膜16的界面具有在拾取时可容易地剥离的性质。另一方面,未照射辐射线的部分具有 充分的粘合力,形成前述部分14b。前述部分14b能够牢固地固定晶圆环。
[0127] 需要说明的是,以覆盖切割片整体的方式在切割片上层叠芯片接合薄膜时,可以 在芯片接合薄膜的外周部分固定晶圆环。
[0128] 辐射线固化型粘合剂只要具有碳-碳双键等辐射线固化性的官能团且显示粘合 性,就可以没有特别限制地使用。作为辐射线固化型粘合剂,例如可例示出在前述丙烯酸类 粘合剂、橡胶类粘合剂等通常的压敏性粘合剂中配混了辐射线固化性的单体成分、低聚物 成分而成的添加型辐射线固化型粘合剂。
[0129] 作为所配混的辐射线固化性的单体成分,例如可列举出:氨基甲酸酯低聚物、氨基 甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙 烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基 五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4- 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯 等。另外,辐射线固化性的低聚物成分可列举出:氨基甲酸酯类、聚醚类、聚酯类、聚碳酸酯 类、聚丁二烯类等各种低聚物,其重均分子量在100~30000左右的范围内是适当的。辐射 线固化性的单体成分、低聚物成分的配混量可以根据前述粘合剂层的种类来适当决定能够 降低粘合剂层的粘合力的量。通常,相对于构成粘合剂的丙烯酸类聚合物等基础聚合物100 重量份,例如为5~500重量份、优选为40~150重量份左右。
[0130] 另外,作为辐射线固化型粘合剂,除了前述说明的添加型辐射线固化型粘合剂之 外,还可列举出使用了在聚合物侧链或主链中或者在主链末端具有碳-碳双键的聚合物作 为基础聚合物的内在型辐射线固化型粘合剂。内在型辐射线固化型粘合剂不需要含有或不 较多含有属于低分子成分的低聚物成分等,因此低聚物成分等不会经时地在粘合剂层中移 动,能够形成层结构稳定的粘合剂层,故而优选。
[0131] 前述具有碳-碳双键的基础聚合物可以没有特别限制地使用具有碳-碳双键且具 有粘合性的聚合物。作为这样的基础聚合物,优选以丙烯酸类聚合物作为基本骨架的聚合 物。作为丙烯酸类聚合物的基本骨架,可列举出上述例示出的丙烯酸类聚合物。
[0132] 对向前述丙烯酸类聚合物中导入碳-碳双键的方法没有特别限定,可以采用各种 方法,对于碳-碳双键而言,导入聚合物侧链在分子设计方面容易。例如可列举出如下方 法:预先使丙烯酸类聚合物与具有官能团的单体进行共聚,然后使具有能够与该官能团反 应的官能团和碳-碳双键的化合物在维持碳-碳双键的辐射线固化性的状态下进行缩聚或 加成反应。
[0133] 作为这些官能团的组合的例子,可列举出羧酸基与环氧基、羧酸基与氮丙啶基、羟 基与异氰酸酯基等。这些官能团的组合之中,从追踪反应的容易程度出发,羟基与异氰酸酯 基的组合是适宜的。另外,只要是通过这些官能团的组合来生成上述具有碳-碳双键的丙 烯酸类聚合物的组合,则官能团可以位于丙烯酸类聚合物和上述化合物中的任一侧,但在 上述的优选组合中,丙烯酸类聚合物具有羟基且上述化合物具有异氰酸酯基的情况是适宜 的。此时,作为具有碳-碳双键的异氰酸酯化合物,例如可列举出:甲基丙烯酰基异氰酸酯、 2_甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、间异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯等。另外,作为 丙烯酸类聚合物,可以使用将前述例示的含羟基的单体、2-羟基乙基乙烯基醚、4-羟基丁 基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚的醚类化合物等共聚而成的聚合物。
[0134] 前述内在型辐射线固化型粘合剂可以单独使用前述具有碳-碳双键的基础聚合 物(尤其是丙烯酸类聚合物),也可以在不会使特性恶化的程度下配混前述辐射线固化性 的单体成分、低聚物成分。辐射线固化性的低聚物成分等通常相对于基础聚合物100重量 份为30重量份的范围内,优选为0~10重量份的范围内。
[0135] 前述辐射线固化型粘合剂在利用紫外线等进行固化时含有光聚合引发剂。作为 光聚合引发剂,例如可列举出:4-(2-羟基乙氧基)苯基(2-羟基-2-丙基)酮、α-羟 基-α,α 二甲基苯乙酮、2-甲基-2-羟基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮等α-酮醇 类化合物;甲氧基苯乙酮、2, 2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2, 2-二乙氧基苯乙酮、2-甲 基-1-[4-(甲硫基)-苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮等苯乙酮类化合物;苯偶姻乙基醚、苯 偶姻异丙基醚、茴香偶姻甲基醚等苯偶姻醚类化合物;苄基二甲基缩酮等缩酮类化合物; 2-萘磺酰氯等芳香族磺酰氯类化合物;1-苯基-1,2-丙二酮-2-(0-乙氧基羰基)肟等光 活性肟类化合物;二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、3, 3' -二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲 酮类化合物;噻吨酮、2-氯代噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2, 4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、 2, 4-二氯代噻吨酮、2, 4-二乙基噻吨酮、2, 4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类化合物;樟脑醌; 卤
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