切片及芯片键合带以及半导体芯片制造方法转让专利

申请号 : CN200780027317.2

文献号 : CN101490813B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 渡部功治正原和幸松田匠太福冈正辉竹部义之

申请人 : 积水化学工业株式会社

摘要 :

本发明提供下述切片及芯片键合带,在对半导体晶片进行切片、并连同芯片键合膜一起拾取半导体芯片时,能够容易并且确实地拾取半导体芯片。一种切片及芯片键合带,其用于对晶片进行切片来得到半导体芯片,并对半导体芯片进行芯片键合,其中,该切片及芯片键合带包括芯片键合膜和贴附于该芯片键合膜的一面上的非粘性膜,所述芯片键合膜与所述非粘性膜之间的剥离强度为1~6N/m的范围,并且所述芯片键合膜与所述非粘性膜之间的剪切强度为0.3~2N/mm2。

权利要求 :

1.切片及芯片键合带,其用于对晶片进行切片来得到半导体芯片,并对半导体芯片进行芯片键合,其中,该切片及芯片键合带包括芯片键合膜和贴附于该芯片键合膜的一面上的非粘性膜,所述芯片键合膜与所述非粘性膜之间的剥离强度为1~6N/m的范围,并且所述芯片键2

合膜与所述非粘性膜之间的剪切强度为0.3~2N/mm,所述非粘性膜的主成分为(甲基)丙烯酸酯聚合物,该(甲基)丙烯酸酯聚合物具有烷基,该烷基的碳原子数为1~18。

2.根据权利要求1所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜在其断裂点的伸长率为10~100%的范围或者580~1200%的范围。

3.根据权利要求1所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜在拾取时的温度下的弹性模量为1~400MPa的范围。

4.根据权利要求2所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜在拾取时的温度下的弹性模量为1~400MPa的范围。

5.根据权利要求1所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜在拾取时的温度下的储能模量为1~400MPa,并且其在所述断裂点的伸长率为5~100%的范围。

6.根据权利要求1所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜的与所述芯片键合膜贴附的面的表面能为40N/m以下。

7.根据权利要求2所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜的与所述芯片键合膜贴附的面的表面能为40N/m以下。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜包含固化性树脂组合物的交联和固化物。

9.根据权利要求1所述的切片及芯片键合带,其中,所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的酸值为2以下。

10.根据权利要求1所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜还含有低聚物,该低聚物具有能够与丙烯酰基反应的双键性官能团,并且该低聚物的重均分子量为1000~

50000的范围,该低聚物的玻璃化转变温度Tg为25℃以下。

11.根据权利要求10所述的切片及芯片键合带,其中,相对于100重量份的所述(甲基)丙烯酸酯聚合物混合1~100重量份的所述低聚物。

12.根据权利要求10所述的切片及芯片键合带,其中,所述低聚物为丙烯酸类低聚物,且该低聚物具有选自聚醚骨架、聚酯骨架、丁二烯骨架、聚氨酯骨架、硅酸盐骨架和双环戊二烯骨架中的1种骨架。

13.根据权利要求12所述的切片及芯片键合带,其中,所述丙烯酸类低聚物分子两末端具有丙烯酰基。

14.根据权利要求12所述的切片及芯片键合带,其中,所述丙烯酸类低聚物为具有3~

10个官能团的氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物。

15.根据权利要求1~7、9~14中任一项所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜还含有平均粒径为0.1~10μm的填料粒子。

16.根据权利要求8所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜还含有平均粒径为

0.1~10μm的填料粒子。

17.根据权利要求1~7、9~14中任一项所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜具有由第1层和第2层叠层而成的2层结构。

18.根据权利要求8所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜具有由第1层和第

2层叠层而成的2层结构。

19.根据权利要求15所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜具有由第1层和第

2层叠层而成的2层结构。

20.根据权利要求17所述的切片及芯片键合带,其中,所述非粘性膜的第1层是低弹性模量层,该低弹性模量层在23℃的弹性模量为1~1000MPa。

21.根据权利要求20所述的切片及芯片键合带,其中,所述低弹性模量层由包含丙烯酸类树脂或硅树脂的材料制成。

22.根据权利要求1所述的切片及芯片键合带,其中,在所述非粘性膜的与所述芯片键合膜贴附的一面的相反面贴附有切片膜。

23.根据权利要求1~7、9~14和22中任一项所述的切片及芯片键合带,其中,芯片键合膜由含有环氧化合物、具有环氧基的高分子量聚合物和酸酐类固化剂的组合物制成。

24.根据权利要求8所述的切片及芯片键合带,其中,芯片键合膜由含有环氧化合物、具有环氧基的高分子量聚合物和酸酐类固化剂的组合物制成。

25.根据权利要求15所述的切片及芯片键合带,其中,芯片键合膜由含有环氧化合物、具有环氧基的高分子量聚合物和酸酐类固化剂的组合物制成。

26.根据权利要求17所述的切片及芯片键合带,其中,芯片键合膜由含有环氧化合物、具有环氧基的高分子量聚合物和酸酐类固化剂的组合物制成。

27.根据权利要求20所述的切片及芯片键合带,其中,芯片键合膜由含有环氧化合物、具有环氧基的高分子量聚合物和酸酐类固化剂的组合物制成。

28.根据权利要求21所述的切片及芯片键合带,其中,芯片键合膜由含有环氧化合物、具有环氧基的高分子量聚合物和酸酐类固化剂的组合物制成。

29.一种半导体芯片制造方法,该方法包括下述步骤:

准备权利要求1~28中任一项的切片及芯片键合带以及半导体晶片;

在切片及芯片键合带的所述芯片键合膜的贴附有非粘性膜的一面的相反面贴合半导体晶片;

将贴合有切片及芯片键合带的半导体晶片连同所述芯片键合膜一起进行切片,将其分割为一个一个的半导体芯片;并且,在切片后,将贴合了所述半导体芯片的所述芯片键合膜从所述非粘性膜上剥离,并将半导体芯片连同芯片键合膜一起取出。

30.根据权利要求29所述的半导体芯片制造方法,其中,在切片后,不改变所述芯片键合膜与所述非粘性膜之间的剥离力而将半导体芯片取出。

说明书 :

切片及芯片键合带以及半导体芯片制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于半导体芯片制造的切片及芯片键合带,具体而言,本发明涉及贴合在半导体晶片上且在切片时和芯片键合时使用的切片及芯片键合带以及使用该切片及芯片键合带的半导体芯片制造方法。

背景技术

[0002] 传统上,为了将半导体芯片从半导体晶片上切下并安装在基板等上,使用芯片键合带。芯片键合膜的一面上贴合有半导体晶片,芯片键合膜的相反面上贴合有切片膜。在切片时,半导体晶片被连同芯片键合膜一起切片。在切片后,芯片键合膜从贴合有半导体芯片的切片膜上剥离,半导体芯片被连同芯片键合膜一起取出。这样,半导体芯片从芯片键合膜侧被安装在基板上。
[0003] 在切片时,为了稳定地进行切片,半导体晶片必须牢固地贴合在切片膜上。与此相对,在切片后对半导体芯片进行拾取时,半导体芯片或贴合有半导体芯片的芯片键合膜必须要能够无阻碍地从切片膜上剥离。因此,已知有使用通过紫外线、放射线或光等的照射进行固化的粘合剂的切片膜或切片及芯片键合膜。使用这种切片膜或切片及芯片键合膜时,在切片后照射紫外线、放射线或光等使粘合剂固化,这样来降低粘合力。
[0004] 例如,在下述专利文件1中公开了在膜状粘合剂层的一面上层叠了放射线固化型粘合剂层的切片及芯片键合带。膜状粘合剂层包含膜状粘合剂,所述膜状粘合剂含有(A)热塑性树脂、以及(B)以一定比例包含3官能团以上的环氧树脂和液态环氧树脂的环氧树脂。该膜状粘合剂层相当于贴合在半导体元件的一面的芯片键合膜。此外,放射线固化型粘合剂层相当于切片膜。
[0005] 另一方面,例如在下述非专利文件2中,公开了在基材上依次形成放射线固化型粘合剂层和芯片键合膜层而得的切片及芯片键合带,其中,放射线固化型粘合剂层包括粘合剂和放射线聚合性低聚物。作为切片膜的放射线固化型粘合剂层在经放射线固化后的弹性模量为0.1~10MPa,芯片键合膜层的弹性模量在25℃时为10~2000MPa、在260℃时为3~50MPa。
[0006] 此外,在下述专利文献3中公开了在基材上依次形成放射线固化型粘合剂层和芯片键合膜层而得到的切片及芯片键合带。作为切片膜的放射线固化型粘合剂层在经放射线固化后的弹性模量为0.1~10MPa,芯片键合膜层的吸水率为1.5体积%以下,在250℃时的弹性模量为10MPa以下。
[0007] 使用诸如专利文献1~3所述的切片及芯片键合带时,在半导体晶片上贴合芯片键合膜层并进行切片,从而得到半导体芯片,然后对放射线固化型粘合剂层进行放射线照射来使粘合剂层固化。此后,将粘合有半导体芯片的芯片键合膜层从放射线固化型粘合剂层上剥离,并进行拾取。
[0008] 此外,在下述专利文献4中公开了紫外线固化型的切片及芯片键合带。其中,按顺序层叠第1基材膜、粘合剂层、第2基材膜和芯片键合膜。芯片键合膜是使用紫外线固化性树脂构成的。这里,在芯片键合膜表面粘合半导体晶片,并进行切片。切片后,对芯片键合膜进行紫外线照射使之固化,将半导体芯片连同固化后的膜状粘合剂一起取出。
[0009] 专利文献1:特开2004-292821号公报
[0010] 专利文献2:特开2002-226796号公报
[0011] 专利文献3:特开2002-158276号公报
[0012] 专利文献4:特开2004-349510号公报

发明内容

[0013] 然而,当像专利文献1~4那样使用通过放射线或紫外线照射而固化的粘合剂、芯片键合膜时,必须照射紫外线或放射线来降低粘合力(粘着力)或贴合力(接着力)。因此,必须实施照射紫外线或放射线这样的繁杂的工序。此外,用于照射紫外线或放射线的设备也是必需的。而且,紫外线固化型树脂或构成放射线固化型粘合剂层的树脂是比较昂贵的。因此,制造成本必然很高。
[0014] 此外,使用诸如专利文献1~3所述的使用了放射线固化型粘合剂的切片及芯片键合带时,在切片时放射线固化型粘合剂层比较柔软。因此,在切片时的切削性不充分,在切片后拾取半导体芯片时容易产生胡须状的切削屑。因此,有些情况下不能切实地对半导体芯片进行拾取。此外,如果胡须状的切削屑附着于芯片键合膜或半导体芯片,则有些情况下不能朝向正确且高精度地安装拾取的半导体芯片。
[0015] 而且,半导体晶片渐渐变薄,与此相伴,采用激光的切片得以广泛应用。在采用激光照射进行切片时,通过紫外线、放射线等固化的粘合剂有时会因激光照射而发生反应,熔粘在芯片键合膜上。如果由这样的粘合剂构成的切片膜熔粘在芯片键合膜上,则有些情况下切片得到的半导体芯片完全不能拾取。
[0016] 此外,即使是照射放射线,有些情况下也不能充分降低放射线固化型粘合剂的粘合力。这种情况下,在将贴合有半导体芯片的芯片键合膜从放射线固化型粘合剂层上剥离时,会对半导体芯片施加多余的力。因此,存在半导体芯片损坏的隐患。
[0017] 在专利文献4所述的具有使用了紫外线固化型树脂的芯片键合膜的切片及芯片键合带方面,有些情况下即使通过紫外线照射使芯片键合膜固化也不能充分降低芯片键合膜的粘合力。因此,与专利文献1~3的情况相同,不能够容易地且无阻碍地将半导体芯片与芯片键合膜一起剥离。因此,会对半导体芯片施加多余的力,存在半导体芯片损坏的隐患。
[0018] 鉴于上述现有技术的现状,本发明的目的是提供一种切片及芯片键合带以及使用该切片及芯片键合带的半导体芯片制造方法,在对半导体晶片进行切片,并连同芯片键合膜一起拾取半导体芯片时,通过所述切片及芯片键合带可以容易地且切实地连同芯片键合膜一起对半导体芯片进行拾取,而不需要照射紫外线、光等这样的繁杂操作。
[0019] 根据本发明,提供一种切片及芯片键合带,其用于对晶片进行切片来得到半导体芯片,并对半导体芯片进行芯片键合,其中,该切片及芯片键合带包括芯片键合膜和贴附于该芯片键合膜的一面上的非粘性膜,所述芯片键合膜与所述非粘性膜之间的剥离强度为2
1~6N/m的范围,并且所述芯片键合膜与所述非粘性膜之间的剪切强度为0.3~2N/mm。
[0020] 而且,在所述非粘性膜的贴附有芯片键合膜的面的相反侧的面上贴附有切片时的切片膜,来进行切片。本发明的“切片及芯片键合带”是用于切片和芯片键合的带,其组合了上述芯片键合膜和非粘性膜作为必要结构,可以具有切片膜,也可以不具有切片膜。当切片及芯片键合膜不具有切片膜时,在切片时另外准备切片膜并进行贴附,来进行切片。在这种情况下,切片及芯片键合带即使在切片时也可以使用,因此,其是切片及芯片键合带。
[0021] 在本发明的切片及芯片键合带的一个指定实施方式中,所述非粘性膜在其断裂点的伸长率为10~100%的范围或者580~1200%的范围。
[0022] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,所述非粘性膜在拾取时的温度下的弹性模量为1~400MPa的范围。
[0023] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,所述非粘性膜在拾取时的温度下的储能模量为1~400MPa的范围,并且其在所述断裂点的伸长率为5~100%的范围。
[0024] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,所述非粘性膜的与所述芯片键合膜贴附的面的表面能为40N/m以下。
[0025] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,所述非粘性膜包含固化性树脂组合物的交联和固化物。
[0026] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,所述非粘性膜的主成分为(甲基)丙烯酸酯聚合物,该(甲基)丙烯酸酯聚合物具有烷基,该烷基的碳原子数为1~18。优选所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的酸值为2以下。
[0027] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,所述非粘性膜还含有低聚物,该低聚物具有能够与丙烯酰基反应的双键性官能团,并且该低聚物的重均分子量为1000~50000的范围,该低聚物的玻璃化转变温度Tg为25℃以下。
[0028] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,相对于100重量份的所述(甲基)丙烯酸酯聚合物混合1~100重量份的所述低聚物。
[0029] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,所述低聚物为丙烯酸类低聚物,且该低聚物具有选自聚醚骨架、聚酯骨架、丁二烯骨架、聚氨酯骨架、硅酸盐骨架和双环戊二烯骨架中的1种骨架。
[0030] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,所述丙烯酸类低聚物分子两末端具有丙烯酰基。
[0031] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,所述丙烯酸类低聚物为具有3~10个官能团的氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物。
[0032] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,所述非粘性膜还含有平均粒径为0.1~10μm的填料粒子。
[0033] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,所述非粘性膜具有由第1层和第2层叠层而成的2层结构。优选所述非粘性膜的第1层是低弹性模量层,该低弹性模量层在23℃的弹性模量为1~1000MPa。更优选所述低弹性模量层由包含丙烯酸类树脂或硅树脂的材料制成。
[0034] 在本发明的切片及芯片键合带的其它指定实施方式中,在所述非粘性膜的与所述芯片键合膜贴附的一面的相反面贴附有切片膜。
[0035] 本发明的切片及芯片键合带中,优选芯片键合膜由含有环氧化合物、具有环氧基的高分子量聚合物和酸酐类固化剂的组合物制成。
[0036] 本发明的半导体芯片制造方法包括下述步骤:
[0037] 准备本发明的切片及芯片键合带以及半导体晶片;
[0038] 在切片及芯片键合带的所述芯片键合膜的贴附有所述非粘性膜的一面的相反面贴合半导体晶片;
[0039] 将贴合有切片及芯片键合带的半导体晶片连同所述芯片键合膜一起进行切片,将其分割为一个一个的半导体芯片;并且,
[0040] 在切片后,将贴合了所述半导体芯片的所述芯片键合膜从所述非粘性膜上剥离,并将半导体芯片连同芯片键合膜一起取出。
[0041] 在本发明的半导体芯片制造方法中,优选在切片后,不改变所述芯片键合膜与所述非粘性膜之间的剥离力而将半导体芯片取出。
[0042] 而且,在本说明书中,不改变剥离力是指不实施改变剥离力的步骤,例如:通过光照射、加热使切片及芯片键合带的任意层固化从而降低粘合力来改变剥离力的步骤;不实施使任意层收缩来改变剥离力的步骤;或者,不实施使任意层发泡来改变剥离力的步骤;等等。
[0043] (发明的效果)
[0044] 本发明的切片及芯片键合带中,芯片键合膜的一面上贴附有非粘性膜,所述芯片键合膜与所述非粘性膜之间的剥离强度为1N/m~6N/m的范围,并且所述芯片键合膜与所2 2
述非粘性膜之间的剪切强度为0.3N/mm ~2N/mm 的范围,因此,在芯片键合膜与所述非粘性膜的界面上不会出现拉线(糸引き)等,能够容易地将芯片键合膜从非粘性膜上剥离。
[0045] 当使用诸如上述专利文献1~3所述的切片及芯片键合带时,紫外线照射前的放射线固化型粘合剂层的粘合力比较高。因而,为了将芯片键合膜从放射线固化型粘合剂层剥离,必须充分地降低放射线固化型粘合剂层的粘合力,而为了降低粘合力,需要进行紫外线照射的额外操作。而且,有些情况下,紫外线照射后,粘合力并未充分降低。
[0046] 与此相对,使用本发明的切片及芯片键合带,在切片后将半导体芯片连同芯片键合膜一起取出时,由于非粘合性膜与芯片键合膜的剥离强度和剪切强度在上述规定的范围内,可以容易地将贴合有半导体芯片的芯片键合膜从非粘合性膜剥离,而不实施任何改变剥离力的步骤。此外,由于上述剥离强度和剪切强度在上述规定的范围内,在切片时,可以抑制半导体芯片沿横方向飞出的现象、即所谓横飞(横跳び)。而且,在将半导体芯片连同芯片键合膜一起取出时,半导体芯片不易破损。
[0047] 本发明的半导体芯片制造方法中,对贴合有本发明的切片及芯片键合带的半导体晶片进行切片,将其分割成一个一个的半导体芯片,然后,将贴合有半导体芯片的芯片键合膜从非粘合膜剥离,取出半导体芯片,在此过程中,能够容易且无阻碍地剥离半导体芯片并将其取出,而不出现拉丝等。因而,能够防止半导体芯片破损。
[0048] 此外,在切片后不改变芯片键合膜与非粘性膜间的剥离力而将半导体芯片取出时,不必实施改变剥离力的光照等繁杂步骤。因而,能够实现半导体芯片制造工艺的简化以及成本的降低。

附图说明

[0049] 图1(a)和(b)是显示本发明的一个实施方式的切片及芯片键合带的部分切去正面截面图和部分切去平面图。
[0050] 图2是显示本发明的其它实施方式的切片及芯片键合带的部分切去正面截面图。
[0051] 图3是显示本发明的其它实施方式的切片及芯片键合带的部分切去正面截面图。
[0052] 图4是显示用于半导体芯片制造的半导体晶片的平面图。
[0053] 图5是显示半导体晶片被安置在台子上的状态的正面截面图,该图用于说明使用本发明的一个实施方式的切片及芯片键合带来制造半导体芯片的方法。
[0054] 图6是显示将半导体晶片贴合在芯片键合膜上时的状态的正面截面图,该图用于说明使用本发明的一个实施方式的切片及芯片键合带来制造半导体芯片的方法。
[0055] 图7是显示将半导体晶片贴合在芯片键合膜上后的状态的正面截面图,该图用于说明使用本发明的一个实施方式的切片及芯片键合带来制造半导体芯片的方法。
[0056] 图8是显示带有芯片键合膜的半导体晶片被翻过来、安置在其它台子上的状态的正面截面图,该图用于说明使用本发明的一个实施方式的切片及芯片键合带来制造半导体芯片的方法。
[0057] 图9(a)~(d)是分步显示对贴合有芯片键合膜的半导体晶片进行切片,将其分割成一个一个的半导体芯片的步骤的部分切去正面截面图,该图用于说明使用本发明的一个实施方式的切片及芯片键合带来制造半导体装置的方法。
[0058] 图10为正面截面图,显示了使用本发明的一个实施方式的切片及芯片键合带制造的半导体芯片。
[0059] 图11对于实施例4和参考例中使用的非粘合性膜,测定其在断裂点时的沿MD方向的伸长率和应力,图11显示了测定结果。
[0060] 图12对于实施例4和参考例中使用的非粘合性膜,测定其在断裂点时的沿TD方向的伸长率和应力,图12显示了测定结果。
[0061] 图13为部分切去截面图,其用于说明本发明的变形例中的具有2层结构的非粘合性膜。
[0062] 符号说明
[0063] 1:切片及芯片键合带
[0064] 2:脱模膜
[0065] 2a:上面
[0066] 3:芯片键合膜
[0067] 3a:表面
[0068] 4:非粘合性膜
[0069] 4a、4b:表面
[0070] 4A:第1层
[0071] 4B:第2层
[0072] 5:切片膜
[0073] 5a:基材
[0074] 5b:粘合剂层
[0075] 5c:延长部
[0076] 6、7:保护片
[0077] 11:切片及芯片键合带
[0078] 15:切片及芯片键合带
[0079] 16:切片膜
[0080] 21:半导体晶片
[0081] 21a:表面
[0082] 21b:内面
[0083] 21c:外周侧面
[0084] 22:台子
[0085] 23:切片轮
[0086] 24:台子
[0087] 31:半导体芯片
[0088] 41:第1切割刀
[0089] 42:第1切割部分
[0090] 43:第2切割刀
[0091] 44:第2切割部分

具体实施方式

[0092] 以下,参照附图,对本发明的具体实施方式进行说明,从而阐明本发明。
[0093] 图1(a)、(b)是显示本发明的一个实施方式的切片及芯片键合带的部分切去正面截面图和部分切去平面图。
[0094] 如图1(a)、(b)所示,切片及芯片键合带1具有长条状的脱模膜2。在切片及芯片键合带1中,在脱模膜2的上面2a上按顺序层叠有芯片键合膜3、非粘合性膜4和切片膜5。芯片键合膜3、非粘合性膜4和切片膜5具有圆形的平面形状。与芯片键合膜3和非粘合性膜4相比,切片膜5具有更大的直径。芯片键合膜3的贴附有脱模膜2的面3a为贴附有半导体晶片的面。
[0095] 切片膜5具有基材5a和粘合剂层5b,其中,粘合剂层5b是将粘合剂涂布在基材5a的一面而形成的。在切片及芯片键合带1中,切片膜5从粘合剂层5b这一侧贴附在非粘合性膜4的一面上。切片膜5隔着非粘合性膜4间接地贴附在芯片键合膜3上。
[0096] 如上所述,切片膜5具有比芯片键合膜3和非粘合性膜4更大的直径。切片膜5具有延伸超出芯片键合膜3和非粘合性膜4的外周边缘的延长部5c。该延长部5c的一面通过粘合剂层5b贴附在脱模膜的上面2a上。即,在比芯片键合膜3和非粘合性膜4的外周边缘更向外的区域中,切片膜5贴附在脱模膜2的上面2a上。
[0097] 切片膜5具有比芯片键合膜3和非粘合性膜4更大的直径,这是为了在将半导体晶片贴合在芯片键合膜3的面3a上时,在位于比芯片键合膜3的外周边缘更外侧的延长部5c的粘合剂层5b上贴附切片轮。
[0098] 如图1(b)所示,在长尺寸的脱模膜2的长方向上,等间距地设置有多个由芯片键合膜3、非粘合性膜4和切片膜5构成的叠层体。而且,在切片膜5的侧面,脱模膜2的上面2a上设置有保护片6、7,但这并非一定要这样设置。这样,当设置了保护片6、7时,保护片
6、7时的存在可以缓解因切片及芯片键合带1例如卷曲成辊状而对切片膜5施加的压力。
[0099] 而且,对于脱模膜的厚度、形状没有特殊限制,例如,可以是在正方形形状的脱模膜上设置1个由芯片键合膜、非粘合性膜和切片膜构成的叠层体的结构,也可以像上述那样卷曲成辊状。此外,对于芯片键合膜、非粘合性膜和切片膜的厚度、形状没有特殊限制。
[0100] 在切片及芯片键合带中,芯片键合膜与所述非粘性膜之间的剥离强度在1N/m~6N/m的范围,优选为1N/m~6N/m,并且所述芯片键合膜与所述非粘性膜之间的剪切强度在
2 2
0.3N/mm ~2N/mm 的范围。如果芯片键合膜与所述非粘性膜之间的剥离强度和剪切强度在规定的范围内,即使不降低剥离力,也能够容易地将芯片键合膜从非粘合性膜剥离。而且,在对半导体晶片进行切片或取出半导体芯片时,能够防止半导体芯片破损。
[0101] 芯片键合膜与非粘性膜之间的剥离强度小于1N/m,则密合强度小,会造成切片时芯片飞起;大于6N/m,则难以将贴合有半导体芯片的芯片键合膜从非粘合性膜上剥离。芯2
片键合膜与所述非粘性膜之间的剪切强度小于0.3N/mm,则切片时容易发生芯片横飞;相
2
反地剪切强度大于2N/mm,则将贴合有半导体芯片的芯片键合膜从非粘合性膜剥离是困难的。
[0102] 上述剥离强度是通过以下方法求得的。首先,在切片及芯片键合带的芯片键合膜的贴附非粘合性膜的面的相反侧的面上贴附不锈钢板,充分压合芯片键合膜与不锈钢板,得到测试体。然后,在测试体被固定的状态下,在与芯片键合膜和非粘性膜之间的界面呈180度角的方向上对非粘合性膜施加力来剥离芯片键合膜,目标是使得在芯片键合膜和非粘性膜之间的界面上出现剥离。使用岛津制作所制造AGS-100D等测定此时为了进行剥离而施加的力,以此为剥离强度。
[0103] 在测定上述剪切强度时,首先在切片及芯片键合带的芯片键合膜的贴附非粘合性膜的面的相反侧的面上贴合半导体芯片,得到测试体。然后,从非粘合性膜或贴附在非粘合性膜上的切片膜等这一侧将该测试体固定在玻璃上,使用DEGI公司(デイジ社)制造的series4000对带芯片的非粘合性膜施加剪切力,测定测试体中的贴合有半导体芯片的芯片键合膜与非粘合性膜之间的剪切强度。
[0104] 在切片及芯片键合带1中,为了使剥离强度和剪切强度在上述规定范围内,使用了非粘合性膜4。即,将非粘合性膜4用作调整剥离力的剥离力调整膜。
[0105] 优选在非粘合性膜的贴附有芯片键合膜一面的相反面上贴附切片膜,这样能够在切片时更有效地防止半导体芯片的飞起等的发生。
[0106] 脱模膜2用于保护芯片键合膜3的贴附有半导体晶片的面3a。但脱模膜并非是必须使用的。
[0107] 对于所述脱模膜2,没有特殊限制,可以列举出在下述制品的一面上用硅酮等实施脱模处理而得的脱模膜:聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯类膜,聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚乙酸乙烯酯膜等聚烯烃类膜,聚氯乙烯膜、聚酰亚胺膜等塑料膜等等。这其中,优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等合成树脂膜,因为在平滑性、厚度精度等方面表现好。
[0108] 所述脱模膜可以由1层所述膜构成,也可以由2层以上的上述膜层叠而成。当脱模膜由多个膜的叠层体构成时,可以由2种以上不同的所述膜层叠而成。
[0109] 所述芯片键合膜3用于将作为电子部件芯片的半导体芯片贴合在基板等上,在切片时,其连同半导体晶片一起被切断。
[0110] 所述芯片键合膜3例如由包含适当固化性树脂的固化性树脂组合物等构成。固化前的所述固化性树脂组合物十分柔软,因而容易因外力而变形。不过,在得到半导体芯片后,通过对芯片键合膜施加热能或光能使之固化,可以将半导体芯片牢固地贴合在基板等被粘着物上。对于固化性树脂没有特殊限制,可以列举出热塑性树脂、热固性树脂、光固化性树脂等。
[0111] 对于所述热固性树脂没有特殊限制,可以列举出例如环氧树脂、聚氨酯树脂等。这些热固性树脂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
[0112] 作为所述固化性树脂,特别优选使用环氧树脂、聚酯树脂、以甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯等为主要单体单元的聚(甲基)丙烯酸酯树脂等热融合型粘合树脂。
[0113] 在使用所述环氧树脂时,优选使用包含环氧树脂、具有与环氧树脂反应的官能团的固体聚合物、以及环氧树脂固化剂的固化性树脂组合物。使用由该固化性树脂组合物构成的芯片键合膜,能够提高半导体芯片/基板之间、半导体芯片/半导体芯片之间的贴合的可靠性。
[0114] 对于上述环氧树脂没有特殊限制,优选主链上具有多环烃骨架的环氧树脂。如果使用主链上具有多环烃骨架的环氧树脂,则在固化性树脂组合物的固化物中,刚性好且分子运动受到阻碍,不仅机械强度、耐热性好,而且耐湿性也高。
[0115] 对于上述主链上具有多环烃骨架的环氧树脂,没有特殊限制,可以列举出例如:二环戊二烯二氧化物、具有二环戊二烯骨架的酚醛清漆环氧树脂等具有二环戊二烯骨架的环氧树脂(以下记作“二环戊二烯型环氧树脂”),1-缩水甘油基萘、2-缩水甘油基萘、1,2-二缩水甘油基萘、1,5-二缩水甘油基萘、1,6-二缩水甘油基萘、1,7-二缩水甘油基萘、2,7-二缩水甘油基萘、三缩水甘油基萘、1,2,5,6-四缩水甘油基萘等具有萘骨架的环氧树脂(以下记作“萘型环氧树脂”)、四羟苯基乙烷型环氧树脂、四(缩水甘油氧基苯基)乙烷、3,4-环氧-6-甲基环己基甲基-3,4-环氧-6-甲基环己烷羧酸酯等。这其中,优选使用二环戊二烯型环氧树脂或萘型环氧树脂。
[0116] 这些主链上具有多环烃骨架的环氧树脂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。此外,上述二环戊二烯型环氧树脂和萘型环氧树脂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
[0117] 对于具有与环氧树脂反应的官能团的固体聚合物没有特殊限制,可以列举出具有氨基、尿烷基、酰亚胺基、羟基、羧基、环氧基等的树脂。这其中,优选具有环氧基的高分子聚合物。如果使用具有环氧基的高分子聚合物,则能够提高固化性树脂组合物的固化物的挠性。
[0118] 此外,如果使用主链上具有多环烃骨架的环氧树脂和具有环氧基的高分子聚合物,则在固化性树脂组合物的固化物中,机械强度、耐热性和耐湿性会因所述主链上具有多环烃骨架的环氧树脂而提高,而挠性也会因所述具有环氧基的高分子聚合物而提高。
[0119] 对于所述具有环氧基的高分子聚合物,没有特殊限制,只要是在末端和/或侧链(侧位(ペンダント位))具有环氧基的高分子聚合物即可,可以列举出例如:含环氧基的丙烯酸橡胶、含环氧基的丁二烯橡胶、双酚型高分子量环氧树脂、含环氧基的苯氧基树脂、含环氧基的丙烯酸树脂、含环氧基的聚氨酯树脂、含环氧基的聚酯树脂等。这其中,优选使用含环氧基的丙烯酸树脂,因为能够提高固化性树脂组合物的固化物的机械强度、耐热性。这些具有环氧基的高分子聚合物可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
[0120] 对于所述环氧树脂用固化剂,没有特殊限制,可以列举出例如:三烷基四氢邻苯二甲酸酐等加热固化型酸酐类固化剂、酚类固化剂、胺类固化剂、双氰胺等潜在性固化剂(潜在性硬化剤)、阳离子类催化剂型固化剂等。这些环氧树脂用固化剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
[0121] 在上述环氧树脂用固化剂中,优选使用常温下为液态的加热固化型固化剂,或者具有多官能团且每当量的添加量少即可的双氰胺等潜在型固化剂。通过使用这样的固化剂,可以获得在固化前常温下柔软、操作性好的膜。
[0122] 作为上述常温下为液态的加热固化型固化剂的典型例子,可以列举出例如:甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐等酸酐类固化剂。这其中,从疏水化的角度来看,优选使用甲基纳迪克酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐等。这些酸酐类固化剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
[0123] 为了调整固化速度、固化物的物性,在所述固化性树脂组合物中可以与所述环氧树脂用固化剂一起组合使用固化促进剂。
[0124] 对于所述固化促进剂没有特殊限制,可以列举出例如咪唑类固化促进剂、叔胺类固化促进剂等。这其中,优选使用咪唑类固化促进剂,因为可以容易地对用于调整固化速度或固化物的物性等的反应体系进行控制。这些固化促进剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
[0125] 对于所述咪唑类固化促进剂没有特殊限制,可以列举出例如:用氰乙基将咪唑的1位保护起来而得的1-氰乙基-2-苯基咪唑,或者用异氰尿酸将碱性保护起来而得到的商品名为“2MAOK-PW”(四国化成工业公司制造)的产品等。这些咪唑类固化促进剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
[0126] 当组合使用酸酐类固化剂与例如咪唑类固化促进剂等固化促进剂时,相对于环氧基而言,酸酐类固化剂的添加量优选在理论上的必要当量以下。如果酸酐类固化剂的添加量过剩到必要当量以上,则存在下述隐患:氯离子变得容易因水分而从固化性树脂组合物的固化物中溶出。例如,当用热水从固化性树脂组合物的固化物中抽提溶出成分时,抽提水的pH低至4~5左右,从环氧树脂中抽出的氯离子会大量地溶出。
[0127] 此外,当组合使用胺类固化剂与例如咪唑类固化促进剂等固化促进剂时,相对于环氧基而言,胺类固化剂的添加量优选在理论上的必要当量以下。如果胺类固化剂的添加量过剩到必要当量以上,则存在下述隐患:氯离子变得容易因水分而从固化性树脂组合物的固化物中溶出。例如,当用热水从固化性树脂组合物的固化物中抽提溶出成分时,抽提水的pH高至呈碱性,从环氧树脂中抽出的氯离子会大量地溶出。
[0128] 对于作为非粘合性膜4使用的非粘合性膜没有特殊限制,可以列举出例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯类膜,聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚乙酸乙烯酯膜等聚烯烃类膜,聚氯乙烯膜、聚酰亚胺膜,丙烯酸树脂类膜等各种塑料膜。
[0129] 在本说明书中,“非粘合性膜”不仅指表面不具有粘合性的膜,还包括用手指接触时不会粘连的微粘合性膜。
[0130] 此外,所述非粘合性膜并非必须由单一的合成树脂膜构成,也可以如图13大略所示的非粘合性膜4那样,为由第1层4A与第2层4B层叠而成的叠层膜。
[0131] 作为所述聚烯烃类膜,更具体地可以列举出:低密度聚乙烯(LDP)膜、LDP膜+PP膜的层叠体、LDP膜+高密度聚乙烯(HDPE)膜的层叠体、LDPE膜+HDPE膜+LL膜的层叠体、直链低密度聚乙烯(LLDP)膜等。这其中,优选使用LLDPE膜,因为能够容易地将芯片键合膜与非粘合性膜的剥离强度和剪切强度设定在上述规定的范围内,拾取半导体芯片时的平展性(エキスパント)良好。
[0132] 此外,作为上述丙烯酸树脂类膜,可以使用由以各种丙烯酸酯聚合物为主成分的组合物构成的非粘合性膜。丙烯酸类树脂膜比聚烯烃类膜柔软,弹性模量低,容易提高在切片时的切削性。此外,使用丙烯酸类树脂膜,通过选择作为主成分的(甲基)丙烯酸酯聚合物,可以降低非粘合性膜的极性,降低弹性模量、容易地将伸长率设定在上述优选范围内。
[0133] 对于诸如上述的(甲基)丙烯酸酯聚合物没有特殊限制,优选使用具有烷基、且烷基的碳原子数为1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物。当使用烷基的碳原子数为1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物时,能够充分地降低极性,能够降低非粘合性膜的表面能,能够提高剥离性。如果碳原子数超过18,则有些情况下溶液聚合变得困难。更优选地,烷基的碳原子数为6以上,这样可以进一步降低极性。
[0134] 作为上述(甲基)丙烯酸酯聚合物优选可以列举出下述制品:以烷基碳原子数在1~18的范围内的(甲基)丙烯酸烷基酯单体为主单体,采用常规方法使其与含官能团的单体、以及视需要的可与以上两者共聚的其它改性用单体共聚而得到的(甲基)丙烯酸酯聚合物。这其中,特别优选烷基的碳原子数为6以上的制品。所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量为20万~200万左右。
[0135] 而且,对于所述其它改性用单体没有特殊限制,但优选不使用含羧基的单体。如果使用含羧基单体,则有些情况下,所得非粘合性片的极性增高,其结果会给拾取性带来不良影响。
[0136] 而且,本发明的“(甲基)丙烯酸”是指“甲基丙烯酸或丙烯酸”。
[0137] 对于所述(甲基)丙烯酸烷基酯单体没有特殊限制,优选使用烷基数1~18的伯或仲烷醇与(甲基)丙烯酸发生酯化反应而得的制品。
[0138] 作为所述(甲基)丙烯酸烷基酯单体,具体地可以列举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等。
[0139] 而且,所述(甲基)丙烯酸烷基酯单体可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
[0140] 优选作为上述丙烯酸树脂类膜的主成分的上述(甲基)丙烯酸酯聚合物的酸值为2以下。
[0141] 通过酸值在2以下,可以容易地使表面能为40N/m以下。
[0142] 对于将酸值调整为2以下的方法没有特殊限制,优选不使用含羧基的单体作为所述其它单体,或者进行调整使得反应过程中不发生酯的水解。
[0143] 而且,在本说明书中,酸值是指中和(甲基)丙烯酸酯聚合物1g中所含的游离酸所需要的氢氧化钾的毫克数。
[0144] 当所述非粘合性膜4为丙烯酸类树脂膜时,除上述作为主成分的(甲基)丙烯酸酯聚合物之外,优选包含具有可以与丙烯酰基反应的双键性官能团重均分子量在500~50000的范围且玻璃化转变温度Tg为25℃以下的低聚物。通过含有这样的低聚物,可以容易地使得在拾取时的温度下的非粘合性膜的储能模量在1~400MPa的范围,并且可以容易地使得断裂伸长率为5~100%的范围。当分子量小于500时,有些情况下得不到配合低聚物的效果;而分子量大于50000,则有些情况下,粘合性提高至所需以上,半导体芯片的拾取性降低。
[0145] 对于所述低聚物没有特殊限制,优选具有下述骨架,所述骨架具有柔软性,例如:聚醚骨架、聚酯骨架、丁二烯骨架、聚氨酯骨架、硅酸盐骨架、双环戊二烯骨架。而且,更优选具有聚醚骨架或聚酯骨架的丙烯酸类低聚物。具有柔软性的骨架是指使得该低聚物的Tg为25℃以下的骨架。具有聚醚骨架或聚酯骨架的丙烯酸类低聚物具有柔软性更好的骨架,因而优选。作为所述具有聚醚骨架或聚酯骨架的丙烯酸类低聚物,可以列举出例如:聚氧化丙烯二丙烯酸酯、聚醚类氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物、市售的M-225(东亚合成公司制造)、UN-7600(根上工业公司制造)等。
[0146] 对于可与丙烯酰基反应的双键性基团,没有特殊限制,可以列举出丙烯酰基(アクリル基)、甲基丙烯酰基(メタクリル基)、乙烯基、烯丙基等,这其中优选丙烯酰基。
[0147] 通过含有丙烯酰基,可以容易地得到上述储能模量和断裂伸长率,因此优选。
[0148] 优选包含2个以上的上述可与丙烯酰基反应的双键性基团。
[0149] 此外,可以在分子的两末端具有2个上述可与丙烯酰基反应的双键性基团,也可以在分子链中连有上述可与丙烯酰基反应的双键性基团。这其中,优选其为多官能性,即仅在分子的两末端具有丙烯酰基(即具有2个丙烯酰基)、或在分子的两末端和分子链中具有丙烯酰基。
[0150] 作为所述聚醚骨架,可以列举出例如聚氧化丙烯骨架、聚氧化乙烯骨架等。
[0151] 作为仅在具有上述聚醚骨架的分子的两末端具有丙烯酰基的丙烯酸类低聚物,可以列举出:聚氧化丙烯二丙烯酸酯、聚醚类氨基甲酸酯丙烯酸低聚物、市售的UA340P(新中村化学工业公司制造)、UA4200(新中村化学工业公司制造)、ARONIX(アロニツクス)M-1600(东亚合成公司制造)、ARONIX M-220(东亚合成公司制造)等。
[0152] 此外,作为上述丙烯酸类低聚物,优选使用具有3~10个官能团的氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物。当使用3个官能团以上的氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物时,骨架变得足够柔软;而因为是10个官能团以下的氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物,所以骨架不至于特别柔软。此外,当使用小于3个官能团的氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物时,会因柔软性的问题在切片时产生胡须状物;当使用多于10个官能团的氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物时,存在下述隐患:因为过脆而在切片时产生污染。作为所述3~10个官能团的具有聚醚性聚氨酯骨架的氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物,可以列举出以聚氧化丙烯为主链的氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物,作为市售品可以列举出U-2PPA、U-4HA、U-6HA、U-15HA、UA-32P、U-324A、U-108A、U-2000AX、UA-4400、UA-2235PE、UA-160TM、UA-6100(均为新中村化学工业公司制造)、UN-7600、UN-7700、UN-333、UN-1255(均为根上工业公司制造)等。
[0153] 对于上述低聚物的混合比例没有特殊限制,为了获得混合低聚物的效果,优选为1重量份以上。此外,如果上述低聚物的混合比例过高,则原料不溶解,无法进行制造。
[0154] 因此,当所述低聚物为在两末端具有丙烯酰基的低聚物时,相对于100重量份的(甲基)丙烯酸酯聚合物为1~100重量份,更优选为1~50重量份;而当为多官能团氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物时,为1~50重量份,更优选为1~30重量份。
[0155] 所述非粘合性膜4优选包含填料粒子。通过包含填料粒子,切削性提高,能够抑制切削屑附着在粘合层膜3或半导体芯片上。
[0156] 所述填充粒子的平均粒径优选为0.1~10μm,更优选为0.1~5μm。平均粒径过大,则有时非粘合性膜4的面内厚度分布不均;平均粒径过小,则不能充分地提高切片切削时的切削性。
[0157] 对于填充粒子没有特殊限制,可以使用二氧化硅、氧化铝等。
[0158] 这其中,优选被合成为球状的二氧化硅填料。作为这种填料的市售品,可以列举出例如:SC1050MJD、SC2050MB、SC4050MNA、SC4050MNB、SC4050SEJ(均为adomertech公司制造)等。
[0159] 上述填料粒子的混合比例优选相对构成非粘合性膜4的材料(填料粒子除外)总计100重量份为0.1~150重量份。填料粒子过多,则有时非粘合性膜4本身会在展开时断裂;填料粒子过少,则有时不能充分提高切削性。
[0160] 此外,所述非粘合性膜中还可以含有紫外线吸收材料。通过含有紫外线吸收材料,可以使其同样适用于激光切片。
[0161] 如前述,所述非粘合性膜4可以具有如下的2层结构,所述2层结构具有第1层4A、第2层4B。此时,通过使第1层4A与第2层4B不同,可以容易地调整非粘合性膜的物性。
[0162] 优选地,当在非粘合性膜4中将第1层4A配置在芯片键合膜侧时,第1层4A优选在23℃的弹性模量为1~1000MPa的范围。即,当采用弹性模量为1000MPa以下的低弹性模量层来形成第1层4A时,能够提高切片部的半导体芯片的拾取操作性。当弹性模量小于1MPa时,在切片后将连同芯片键合膜一起拾取半导体芯片时,有时会出现拾取不顺利。相反地,弹性模量大于1000MPa,则有时容易出现前述的半导体芯片的横飞。更优选地,作为低弹性模量层的第1层4A在23℃的弹性模量为500MPa以下。
[0163] 诸如上述的低弹性模量层即第1层4A可以适当地采用前述构成非粘合性膜的各种材料来形成。优选具有交联结构的材料。当具有交联结构时,能够容易地将芯片键合膜从低弹性模量的第1层4A剥离。因此,优选地,在具有所述交联结构时,交联密度高,优选交联密度为90%以上。当交联密度小于90%时,存在下述隐患:在芯片键合膜与低弹性模量的第1层4A的界面上,会产生凝胶成分等的移动,界面缩小,拾取性下降。
[0164] 此外,对于构成所述低弹性模量的第1层4A的材料没有特殊限制,可以适当地使用构成前述非粘合性膜4的各种合成树脂膜。作为这样的合成树脂,可以列举出前述的聚烯烃、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚硅氧烷树脂、环氧树脂等。
[0165] 这其中,优选使用以前述(甲基)丙烯酸酯聚合物为主成分的丙烯酸类树脂、聚硅氧烷树脂等,因为它们能够进一步有效地抑制半导体芯片的横飞,进一步提高拾取性。特别是,当使用光固化性的丙烯酸树脂类组合物或光固化性的聚硅氧烷树脂类组合物时,可以简化制造工艺,因而优选。
[0166] 当使用光固化性树脂作为构成第1层4A的材料时,在基材层5上涂布包含光固化性树脂的材料,通过使该树脂交联,可以容易地在基材层5上形成第1层4A。此外,通过使光固化性树脂交联来形成第1层4A,能够抑制因热而产生的第1层4A的变形。
[0167] 所述第1层4A的厚度优选在0.1~30μm的范围。厚度小于0.1μm,则有时剥离性不够;厚度大于30μm,则难以制作厚度均匀的低弹性模量层。如果厚度存在分布不均,则在制造半导体芯片时有时不能切实地进行切片。
[0168] 使用具有上述第1层4A和第2层4B的非粘合性膜4时,第2层4B可以由构成上述非粘合性膜的适当的合成树脂材料制成。
[0169] 此外,当将第1层4A配置在芯片键合膜一侧时,为了提高与芯片键合膜之间的密合性,可以通过EVA等具有微粘合性的厚度10μm以下的薄粘合剂层来形成第1层4A。然而,该粘合剂层具有在用手指接触时不感觉粘连程度的微粘合性。这种具有微粘合性的粘合剂层优选为与芯片键合膜之间的剥离力不因光照而变化的制品。
[0170] 此外,当所述非粘合性膜4由聚烯烃类膜制成时,优选与芯片键合膜3贴合的一侧的采用JIS B0601-1994测定的表面粗糙度大于0.15μm,更优选0.2μm以上。
[0171] 上述表面粗糙度例如可以使用KEYENCE(キ一エンス)公司制造的高精度形状测定系统KS-1100等来测定。
[0172] 表面粗糙度大于0.15μm,则所述制品的拾取性良好——在其芯片键合膜3与非粘合性膜4的界面上,能够容易地将芯片键合膜3从非粘合性膜4剥离。推测这的因为凹凸起到了剥离基点的作用。此外,在对半导体晶片进行切片时,能够防止半导体芯片的横飞;在取出半导体芯片时,能够防止半导体芯片破损。而且,能够容易地将芯片键合膜3从非粘合性膜4剥离,而无需进行光照等来改变剥离力。因为能够容易地将芯片键合膜3从非粘合性膜4剥离,能够防止下述问题:在与非粘合性膜的界面上残留一部分芯片键合膜3,所述制品在制造半导体芯片时的可靠性好。
[0173] 优选采用JIS B0601-1994测定的非粘合性膜4表面的表面粗糙度为0.4μm以下,因为这样可以在对半导体晶片进行切片时进一步防止半导体芯片的横飞。
[0174] 对于使非粘合性膜4表面的表面粗糙度大于0.15μm的方法没有特殊限制,可以列举出:采用吹胀法或T模头法在能够实现上述表面粗糙度的条件下制作非粘合性膜的方法,使非粘合性膜中含有微粒的方法,采用微细压花加工在非粘合性膜的表面形成凹凸的方法,等等。
[0175] 在上述采用吹胀法或T模头法制作非粘合性膜的方法中,通过控制成膜条件,可以对非粘合性膜4的表面赋予表面粗糙度。
[0176] 此外,优选上述非粘合性膜4在断裂点的伸长率在10~100%的范围内或者580~1200%的范围内。此时,当非粘合性膜4由聚烯烃类膜制成时,由于是通过挤出成形获得,所以优选在断裂点的MD方向的伸长率在上述规定的范围内。
[0177] 当非粘合性膜4在断裂点的伸长率在10~100%的范围内或者580~1200%的范围内时,可以提高切削性。即,在将半导体晶片切片成一个一个的半导体芯片、连同芯片键合膜一起拾取时,虽然切片也涉及非粘合性膜4的一部分,但因为此时的切削性好,所以不易产生胡须状的切削屑。因此,不但可以无阻碍地拾取半导体芯片,而且可以将其切实地以正确的方向安装在基板等上。而且,能够切实地抑制胡须状的切削屑附着在芯片键合膜或半导体芯片上,能够提高半导体芯片的可靠性。
[0178] 当上述在断裂点的伸长率小于10%时,有些情况下制造时的操作性存在问题,而且有些情况下切削性不充分;而当断裂点的伸长率大于100%且小于580%时,有些情况下切割下来的碎屑同样不能充分地从主路上排出。相反地,如果上述在断裂点的伸长率大于1200%,则非粘合性膜的柔软性过高,同样有些情况下切削性降低。更优选在断裂点的伸长率在10~50%的范围内或者580~1050%的范围内。
[0179] 对于构成非粘合性膜4的长尺寸膜的制造方法没有特殊限制,可以根据使用的材料选择适当的方法。长尺寸膜可以采用例如吹胀法或T模头法来制造。当采用挤出成形法对非粘合性膜4进行成膜时,膜的长度方向为MD方向,膜的宽度方向为TD方向。
[0180] 此外,优选所述非粘性膜4在拾取半导体芯片时的温度下的储能模量在1MPa~400MPa的范围内,并且其断裂伸长率在5~100%的范围。当储能模量小于1MPa时,有些情况下非粘合性膜变得过于柔软,非粘合性膜4本身的操作性降低;而储能模量大于400MPa,则有些情况下不易产生剥离起点,不能顺利地进行半导体芯片的拾取。当上述断裂伸长率小于5%时,有些情况下非粘合性膜4的操作性降低;而断裂伸长率大于100%,则切片时容易产生前述的胡须状物。
[0181] 在本说明书中,储能模量是指如下述那样测定的23℃的储能模量的值:将厚0.5mm且宽5mm的非粘合性膜切成3cm长,使用IT(アイテイ)计测公司制造的DVA-200在
10Hz和变形0.1%的条件下进行测定。
[0182] 在本说明书中,拾取时的温度是指:用热电偶测定的半导体芯片的实际温度的值,该值是在拾取半导体芯片的步骤中、从其它方向使用顶针顶起切片后的半导体芯片时的温度值。
[0183] 此外,所述非粘合性膜4的贴附有芯片键合膜的一侧的面的表面能优选为40N/m以下。表面能为40N/m以下,这样可以更加容易地将芯片键合膜从非粘合性膜4剥离。
[0184] 而且,在剥离时可以容易地将芯片键合膜3从非粘合性膜4剥离,而不出现下述情况:芯片键合膜3的一部分缺失,附着、残存在非粘合性膜4上。因而,能够获得可以更加切实地进行采用芯片键合膜3的芯片键合的半导体芯片。
[0185] 所述非粘合性膜4的表面的表面能优选在30~35N/m的范围。表面能过高,则有时在拾取时的剥离不顺利;表面能过低,则有时芯片会因切片时的水压而飞起。
[0186] 上述非粘合性膜4的表面的表面能例如可以使用润湿试剂基于JISK6798来测定。
[0187] 所述非粘合性膜4也可以使用包含光固化性树脂或热固性树脂的材料来形成。
[0188] 当使用光固化性树脂或热固性树脂来形成所述非粘合性膜4时,必须使用光反应引发剂或热反应引发剂并通过光或热进行固化。对于光反应引发剂没有特殊限制,可以使用例如光自由基发生剂或光阳离子发生剂等。此外,作为热反应引发剂,可以列举出热自由基发生剂等。
[0189] 对于上述光自由基发生剂没有特殊限制,作为市售品,可以列举出:Irgacure184、Irgacure2959、Irgacure907、Irgacure819、Irgacure651、Irgacure369、Irgacure379(均为Ciba Specialty Chemicals制造)、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、Lucirin TPO(BASF Japan公司制造)等。作为热自由基发生剂,可以列举出:氢过氧化枯烯、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化月桂基、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己酸酯等有机过氧化物,2,2’-偶氮双(异丁腈)、1,1’-偶氮双(环己烷甲腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、二甲基2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)等偶氮化合物等。
[0190] 作为所述阳离子发生剂,可以使用芳香族重氮鎓盐、芳香族卤鎓盐、芳香族锍盐等鎓盐类,铁-丙二烯络合物、二茂钛络合物、芳基硅烷醇-铝络合物等有机金属络合物类。
[0191] 对于使用包含上述光固化性或热固性树脂的材料时的非粘合性膜4的形成方法没有特殊限制,可以列举出下述方法:在脱模膜上涂布用于形成非粘合性膜4的材料,进行光照和/或加热,使该材料固化,这样来在脱模膜上形成非粘合性膜4,然后,剥离脱模膜2。
[0192] 对于上述非粘合性膜4的厚度没有特殊限制,优选为30~100μm。厚度小于30μm,则有时不能获得充分的延展性;厚度超过100μm,则有时使厚度均一很困难。如果厚度有偏差,则有时无法切实地进行切片。
[0193] 当非粘合性膜作为贴附在芯片键合膜上的非粘合性膜使用时,非粘合性膜的构成无需使得剥离力因光照等而降低。因而,可以制造半导体芯片,而不进行通过光照等来降低剥离力这样的多余操作。
[0194] 而且,所说的“光照”,不包括将非粘合性膜曝晒于自然光下,而是指有意地用紫外线等来照射非粘合性膜。
[0195] 上述切片膜5如上述具有基材5a和粘合剂层5b,所述粘合剂层5b是在基材5a的一面上涂布粘合剂而形成的。
[0196] 对于基材5a没有特殊限制,可以列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯类膜,聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚乙酸乙烯酯膜等聚烯烃类膜,聚氯乙烯膜,聚酰亚胺膜等塑料膜等。这其中,优选使用聚烯烃类膜,因为其延展性好且环境负荷小。
[0197] 对于上述粘合剂层5b没有特殊限制,只要其构成使得非粘合性膜与切片膜间的剥离强度大于芯片键合膜与非粘合性膜间的剥离强度即可,可以使用丙烯酸类、特殊合成橡胶类、合成树脂类、橡胶类等粘合剂来构成。这其中,作为压敏型,优选使用丙烯酸类粘合剂,因为其在再剥离性、成本方面表现好。
[0198] 当非粘合性膜不是芯片键合膜,而是贴附在芯片键合膜上的非粘合性膜时,非粘合性膜与芯片键合膜间的剥离强度必须大于芯片键合膜与非粘合性膜间的剥离强度、且在1N/m~6N/m的范围。
[0199] 图2是显示本发明的其它实施方式的切片及芯片键合带的部分切去正面截面图。
[0200] 在图2所示的切片及芯片键合带11中,按顺序层叠有上述脱模膜2、芯片键合膜3以及作为本发明的非粘合性膜的切片膜5。即,除了未设置非粘合性膜4之外,切片及芯片键合带11的构成与切片及芯片键合带1相同。在切片及芯片键合带11中,切片膜5是本发明的非粘合性膜。
[0201] 在切片及芯片键合带11中,芯片键合膜3与由非粘合性膜构成的切片膜5之间的剥离强度为6N/m以下,而且芯片键合膜3与作为非粘合性膜的切片膜5之间的剪切强度为2
0.3N/mm 以上。
[0202] 如果像这样剥离强度和剪切强度在上述的规定范围内的话,则可以将切片膜作为本发明的非粘合性膜。即,可以在芯片键合膜的一侧的面上贴附由非粘合性膜构成的切片膜。当非粘合性膜为切片膜时,在芯片键合膜与切片膜的界面上,能够容易地将芯片键合膜从切片膜剥离,能够更容易地取出半导体芯片。
[0203] 当使用由贴附在芯片键合膜上的所述非粘合性膜构成的切片膜时,切片膜的构成无需使得剥离力因例如光照等降低。因此,能够制造半导体芯片,而不必进行通过光照等来降低剥离力的多余操作。
[0204] 图3是显示本发明的其它实施方式的切片及芯片键合带的部分切去正面截面图。
[0205] 在图3所示的切片及芯片键合带15中,按顺序层叠有上述脱模膜2、芯片键合膜3、非粘合性膜4以及切片膜16。即,除了切片膜的构成不同之外,切片及芯片键合带15的构成与切片及芯片键合带1相同。在切片及芯片键合带15中,与前述切片膜5不同,使用了未设置粘合剂层的切片膜16。
[0206] 切片膜也可以不具有粘合剂层。当不具有粘合剂层时,切片膜例如由具有粘合力的材料构成。
[0207] 以下,通过图4~图10对使用所述切片及芯片键合带1时的半导体芯片的制造方法进行下述说明。
[0208] 首先,准备上述切片及芯片键合带1和半导体晶片21。
[0209] 图4显示半导体晶片21的平面图。半导体晶片21具有圆形的平面形状。在半导体晶片21的表面21a上,在被通路划分成矩阵状的各区域中形成有用于构成各半导体芯片的回路,但未图示出来。在半导体晶片21中,内面21b经过研磨,其具有规定的厚度。
[0210] 半导体晶片21的厚度优选为30μm以上。如果半导体晶片21的厚度比30μm薄,则有些情况下,在研削时或操作时会产生裂纹而破损。
[0211] 而且,在后述的切片时,半导体晶片21连同划分成矩阵状的各区域一起被分割。
[0212] 如图5所示,将准备好的半导体晶片21以正反面翻转的状态装载在台子22上。即,将半导体晶片21装载在台子22上,并使得半导体晶片21的表面21a与台子22相接触。
在台子22上,与半导体晶片21的外周侧面21c隔开一定间隔设置圆环状的切片轮23。切片轮23的高度等于或略低于半导体晶片21、芯片键合膜3和非粘合性膜4的合计厚度。
[0213] 然后,在切片及芯片键合带1的芯片键合膜3的面3a上贴合半导体晶片21。图6是显示将半导体晶片21贴合在芯片键合膜3上时的状态的正面截面图。
[0214] 在切片及芯片键合带1中,切片膜5具有延伸超出芯片键合膜3和非粘合性膜4的外周边缘的延长部5c。如图6所示,在剥离切片及芯片键合带1的脱模膜2的同时,将露出的切片膜5的延长部5c的粘合剂层5b贴附在切片轮23上。而且,将露出的芯片键合膜3贴合于半导体晶片21的里面21b。
[0215] 图7是显示将半导体晶片21贴合在芯片键合膜3上后的状态的正面截面图。
[0216] 在整个半导体晶片21的背面21b上贴合有芯片键合膜3。由切片轮23来支持切片膜5的延长部5c,使得不对半导体晶片21施加多余的力。
[0217] 然后,如图8的正面截面图所示,将贴合有芯片键合膜3的半导体晶片21从台子22取出,将其正反面翻转。此时,以切片轮23贴附在切片膜5上的状态被取出。将取出的半导体晶片21装载在其它台子24上,并使得表面21a为上方。
[0218] 然后,对贴合有芯片键合膜3的半导体晶片21进行切片,将其分割成一个一个的半导体芯片。
[0219] 使用图9(a)~(d)来说明对贴合有芯片键合膜3的半导体晶片21进行切片、将其分割成一个一个的半导体芯片31的步骤。
[0220] 图9(a)~(d)是分步显示分割成一个一个的半导体芯片31的步骤的部分切去正面截面图。
[0221] 如图9(a)~(d)所示,为了防止半导体晶片21因切片而破损,分两个阶段(分步剪切)进行切片。图9(a)、(b)显示了切片的第1阶段,图9(c)、(d)显示了切片的第2阶段。而且,如果能够防止切片时半导体晶片21破损,切片也可以以一个步骤进行。
[0222] 如图9(a)所示,首先,将切片装置的第1切割刀41从半导体晶片21的表面21a开始插入例如尚未到达半导体晶片21的背面21b的位置。插入后再拔出第1切割刀41,这样就如图9(b)所示形成了第1切割部分42。
[0223] 然后,如图9(c)所示,将比切片装置的第1切割刀41薄的第2切割刀43从第1切割部分42的中央插入。第2切割刀43比第1切割部分42插入得更加深入。第2切割刀43只要贯通芯片键合膜3即可,没有特别的限制,可以插入到还未贯通非粘合性膜4的位置,例如插入到非粘合性膜4的厚度的一半以下的位置。
[0224] 插入后,再拔出第2切割刀43,这样如图9(d)所示,在比第1切割部分42更深的位置形成了比第1切割部分42切断宽度更窄的第2切割部分44。
[0225] 对于半导体晶片的切片方法没有特殊限制,可以列举出例如:用1片刀进行切裁的一步切裁、上述的用2片刀进行切裁的分步切裁、以及使用2片刀进行切裁并且使用在半导体晶片的表面形成V字形截面的刀的斜面切裁等。这其中,优选进行分步切裁,因为切断时不易造成半导体晶片的破损。
[0226] 而且,作为半导体晶片的切片方法,可以采用照射激光的方法。当通过激光照射而将半导体晶片连同芯片键合膜一起切断时,激光直至照射到非粘合性膜4。在使用紫外线固化型或放射线固化型的传统切片膜等时,存在下述问题:在通过激光照射进行切片时,切片膜因激光的能量发生反应,熔粘在芯片键合膜上。如果发生熔粘,则不能从切片膜上拾取半导体芯片。
[0227] 与此相对,在本实施方式中,非粘合性膜4不易因激光照射而发生反应,非粘合性膜4不易熔粘于芯片键合膜上。因此,即使在使用激光进行切片时,也可以无影响地进行半导体芯片的拾取。
[0228] 对半导体晶片进行切片、将其分割成一个一个的半导体芯片后,拉长切片膜来扩大切割成的一个一个的半导体芯片之间的间隔。这样以后,将贴合有半导体芯片的芯片键合膜3从非粘合性膜4剥离,如图10所示地取出半导体芯片31。
[0229] 而且,作为将贴合有半导体芯片的芯片键合膜从非粘合性膜剥离的方法,可以列举出下述方法:从半导体晶片的背面侧用多根针顶起的方法或用多级针顶起的方法,从半导体晶片的表面侧进行真空剥离的方法,或者利用超声波振动的方法,等等。
[0230] 优选通过在与半导体晶片和芯片键合膜的贴合面基本上垂直方向上施加作用力,来将贴合有半导体芯片的芯片键合膜从非粘合性膜剥离,因为这样可以进一步防止半导体芯片破损。
[0231] 以下,通过列举实施例更详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例的限制。
[0232] (实施例1)
[0233] 混合G-2050M(日本油脂公司制造,含环氧基的丙烯酸聚合物,重均分子量Mw20万)15重量份、EXA-7200HH(大日本油墨公司制造,二环戊二烯型环氧化物)70重量份、HP-4032D(大日本油墨公司制造,萘型环氧化物)15重量份、YH-309(日本环氧树脂公司制造,酸酐类固化剂)38重量份、2MAOK-PW(四国化成公司制造,咪唑)8重量份、S320(cisso公司制造,氨基硅烷)2重量份和MT-10(tokuyama公司制造,表面疏水化气相法二氧化硅)4重量份,将该混合物添加到作为溶剂的甲乙酮(MEK)中,使得固体成分为60%,并进行搅拌,得到了涂布液。将该涂布液涂布在脱模膜上,使得厚度为40μm,在烘箱中于110℃加热干燥3分钟,在脱模膜上形成了芯片键合膜。
[0234] 60℃下,将作为非粘合性膜的6221FC(积水化学公司制造,在聚乙烯基材的一面上形成有厚数μm的EVA层,总厚度50μm)从6221FC的层叠有EVA层的一侧层压在芯片键合膜的与脱模膜侧的面相反的面上,从而得到了层压体。将层压体修剪成圆形后,将作为切片膜的PE带#6318-B(积水化学制造的粘合膜,在厚70μm的聚乙烯基材的一面上形成有厚10μm的橡胶类粘合剂层)从粘合剂层侧贴附在非粘合性膜的与芯片键合膜侧的面相反侧的面上,将切片膜修剪成比芯片键合膜更大的圆形。这样,制成了由脱模膜/芯片键合膜/非粘合性膜/切片膜这4层按顺序层叠而成的切片及芯片键合带。
[0235] (实施例2)
[0236] 按与实施例1类似的方式制作了4层的切片及芯片键合带,不同的是:使用了LDPE膜(通过三井化学公司制造Millasson(ミラソン)M12的T模头挤出得到的LDPE膜,挤出温度200℃,膜厚度50μm)作为非粘合性膜。
[0237] (实施例3)
[0238] 按与实施例1类似的方式制作了4层的切片及芯片键合带,不同的是:使用了HDPE膜(通过primepolymer(プライムポリマ一)公司制造的HI-ZEX(ハイゼツクス)3300F的T模头挤出得到的HDPE膜,挤出温度200℃,厚度50μm)作为非粘合性膜。
[0239] (比较例1)
[0240] 按与实施例1类似的方式制作了4层的切片及芯片键合带,不同的是:使用了GF-8(tamapoly(タマポリ)公司制造,聚烯烃制膜,厚度50μm)作为非粘合性膜。
[0241] (比较例2)
[0242] 按与实施例1类似的方式制作了4层的切片及芯片键合带,不同的是:使用了用200μm间距的模具对GF-8(tamapoly公司制造,厚度50μm)进行压花加工而得到的膜作为非粘合性膜。
[0243] (比较例3)
[0244] 按与实施例1类似的方式制作了4层的切片及芯片键合带,不同的是:使用了下述膜来代替6221FC(积水化学公司制造,厚度50μm)作为非粘合性膜,所述膜是对作为UV固化型带的lintec(リンテツク)公司制造的膜:商品名lintec D675照射2000mJ的紫外线使糊层交联而制得的膜。
[0245] (切片及芯片键合带的评价)
[0246] (1)剥离强度的测定
[0247] 60℃下,将非粘合性膜层压在芯片键合膜的一面上。然后,将芯片键合膜的与贴合有非粘合性膜的面相反侧的面贴附在不锈钢板上,使芯片键合膜与不锈钢板充分贴合,得到了测试体。然后,对测试体进行固定,使得能够在非粘合性膜与芯片键合膜的界面进行剥离,在该状态下以300mm/分钟的速度,在与上述界面呈180度的方向上将非粘合性膜从芯片键合膜剥离。此时,使用岛津制作所制造的AGS-100D测定剥离所需的力,测定宽度为25mm,将所得值的平均值作为剥离强度。
[0248] (2)剪切强度的测定
[0249] 在芯片键合膜的一面上贴合3mm见方、厚100μm的Si芯片,制作了带有芯片的芯片键合膜。60℃下,在该带有芯片的芯片键合膜的与贴合有芯片的面相反侧的面上层压非粘合性膜。然后,使用具有聚丙烯(PP)芯材的两面胶带将上述非粘合性膜的与贴附在芯片键合膜上的面相反的面牢固地固定在玻璃上,然后,使用DEGI公司制造的series4000对带有芯片的芯片键合膜以50mm/分钟的速度施加剪切力,测定带有芯片的芯片键合膜从非粘合性膜脱离时的剪切力。
[0250] (3)制造半导体芯片时的评价
[0251] 剥离实施例和比较例的各切片及芯片键合带的脱模膜,60℃的温度下,将露出的芯片键合膜层压在直径8英寸的硅晶片(厚度80μm)的一面上,制作了评价样品。
[0252] 使用切片装置DFD651(disco公司制造)以50mm/秒的送出速度将评价样品切片成10cm×10cm尺寸的芯片,观察切片时芯片有无飞起。
[0253] 切片后,使用剥离器bestem D-02(canon machinery (キヤノンマシ一ナリ一)公司制造),在夹套尺寸8mm见方、顶起速度5mm/秒以及键合温度(ボンデイング温度)100℃的条件下,对分割的半导体芯片进行连续拾取,评价是否可以进行拾取。
[0254] 结果示于以下的表1。
[0255] [表1]
[0256]实施例1 实施例2 实施例3 比较例1 比较例2 比较例3
非粘合性膜的种类 6221FC LDPE HDPE GF-8 GF-8 lintec D675 UV
压花加工品 处理品
剥离强度(N/m) 1.2 1.6 3.2 1.2 1.2 7.2
剪切强度(N/mm2) 1.61 0.44 1.09 0.28 0.17 2.67
切片时有无芯片飞 无 无 无 有(边缘 有(整个面 无
起 飞起) 飞起)
连续拾取性不能拾 0/100 0/100 0/100 2/100 无法评价 2/2
取的个数/拾取总数
[0257] (实施例4)
[0258] 混合G-2050M(日本油脂公司制造,含环氧基的丙烯酸聚合物,重均分子量Mw20万)15重量份、EXA-7200HH(大日本油墨公司制造,二环戊二烯型环氧化物)70重量份、HP-4032D(大日本油墨公司制造,萘型环氧化物)15重量份、YH-309(日本环氧树脂公司制造,酸酐类固化剂)38重量份、2MAOK-PW(四国化成公司制造,咪唑)8重量份、S320(cisso公司制造,氨基硅烷)2重量份和MT-10(tokuyama公司制造,表面疏水化气相法二氧化硅)4重量份,将该混合物添加到作为溶剂的甲乙酮(MEK)中,使得固体成分为60%,并进行搅拌,得到了涂布液。将该涂布液涂布在脱模膜上,使得厚度为40μm,在烘箱中于110℃加热干燥3分钟,在脱模膜上形成了芯片键合膜。
[0259] 然后,准备了LLDPE1(制造方法:吹胀法,使用分子量80000的LLDPE,LLDPE膜,厚度50μm)作为非粘合性膜。使用该LLDPE1,在芯片键合膜的与贴附有脱模膜的面相反的面上贴附了LLDPE1。
[0260] 将其修剪成圆形后,将作为切片膜的PE带#6318-B(积水化学制造的粘合膜,在厚70μm的聚乙烯基材的一面上形成有厚10μm的橡胶类粘合剂层)从粘合剂层侧贴附在LLDPE1的与贴附芯片键合膜的面相反侧的面上,将切片膜修剪成比芯片键合膜更大的圆形。这样,制成了由脱模膜/芯片键合膜/LLDPE1(非粘合性膜)/切片膜这4层按上述顺序层叠而成的切片及芯片键合带。
[0261] (实施例5)
[0262] 按与实施例4类似的方式制作了4层的切片及芯片键合带,不同的是:使用了LLDPE2(制造方法:T模头法,使用分子量80000的LLDPE,LLDPE膜,厚度50μm)作为非粘合性膜。
[0263] (实施例6)
[0264] 准备了PP(制造方法:T模头法,使用primepolymer公司制造的原料J715M,聚丙烯膜,厚度50μm)作为非粘合性膜。按与实施例4类似的方式制作了4层的切片及芯片键合带,不同的是:使用了上述的PP代替LLDPE1作为非粘合性膜。
[0265] (实施例7)
[0266] 准备了HDPE膜(制造方法:T模头法,使用primepolymer公司制造的原料3300F,HDPE膜,厚度50μm)作为非粘合性膜。按与实施例4类似的方式制作了4层的切片及芯片键合带,不同的是:使用了上述的HDPE膜代替LLDPE1作为非粘合性膜。
[0267] (参考例)
[0268] 准备了PBT膜(制造方法:T模头法,积水化学公司制造的OT膜,聚对苯二甲酸丁二醇酯膜,厚度50μm)作为非粘合性膜。按与实施例4相同的方式制作了4层的切片及芯片键合带,不同的是:使用了上述的PBT膜代替LLDPE1作为非粘合性膜。
[0269] (实施例4~8的评价)
[0270] (1)非粘合性膜的评价
[0271] 按照JIS K7127,使用orientec(オリエンテツク)公司制造的RTC-1310A,在拉伸速度300mm/分钟的条件下,测定了非粘合性膜在MD方向和TD方向的在断裂点的伸长率、以及非粘合性膜在MD方向和TD方向的在断裂点的应力。
[0272] 而且,按照JIS K7127标准,使用orientec公司制造的RTC-1310A,测定了非粘合性膜在MD方向和TD方向的室温(23℃)下的弹性模量。
[0273] (2)制造半导体芯片时的切削性的评价
[0274] 像实施例1~3的评价那样对制造半导体芯片时的切削性进行了评价。而且,按下述评价标准对拾取时的切削性进行了评价。
[0275] (切削性评价标准)
[0276] ○:在拾取时基本未见胡须状的切削屑。或者,虽存在胡须状的切削屑,但对拾取而言并不是问题。
[0277] △:有时产生胡须状的切削屑,出现拾取不良。
[0278] ×:在多数芯片中可见胡须状的切削屑,以相当的比例出现拾取不良。
[0279] 结果示于以下的表2。
[0280] [表2]
[0281]
[0282] 此外,对于实施例4和参考例中使用的非粘合性膜,测定了在MD方向上在断裂点的伸长率和应力,图11中对其结果进行了作图。对于实施例和比较例中使用的非粘合性膜,测定了在TD方向上在断裂点的伸长率和应力,图12中对其结果进行了作图。在图11、12中,用虚线围起来的范围表示伸长率在580%以上1200%以下、且应力在15MPa以上
65MPa以下的范围;而用点划线围起来的范围表示伸长率在580%以上1050%以下、且应力在15MPa以上46MPa以下的范围。
[0283] (实施例9~13、比较例4)
[0284] (1)粘合层的形成
[0285] 混合G-2050M(日本油脂公司制造,含环氧基丙烯酸聚合物,重均分子量Mw20万)15重量份、EXA-7200HH(大日本油墨公司制造,二环戊二烯型环氧化物)80重量份、HP-4032D(大日本油墨公司制造,萘型环氧化物)5重量份、YH-309(日本环氧树脂公司制造,酸酐类固化剂)35重量份、2MAOK-PW(四国化成公司制造,咪唑)8重量份、S320(cisso公司制造,氨基硅烷)2重量份,将该混合物添加到作为溶剂的甲乙酮(MEK)中,使得固体成分为60%,并进行搅拌,得到了涂布液。将该涂布液涂布在脱模膜上,在烘箱中于110℃加热干燥3分钟,在脱模膜2上形成了粘合层(厚度为40μm)。
[0286] (2)非粘合性膜的形成
[0287] 首先,合成以下的丙烯酸聚合物。
[0288] (聚合物1)
[0289] 在醋酸乙酯中溶解丙烯酸丁酯79重量份、丙烯酸乙酯15重量份、丙烯酸1重量份、丙烯酸2-羟基乙酯5重量份、Irgacure651(Ciba-Geigy公司制造,50%乙酸乙酯溶液)0.2重量份、和十二烷基硫醇0.01重量份,照射紫外线来进行聚合,得到了重均分子量70万的丙烯酸类共聚物(聚合物1)。
[0290] (聚合物2)
[0291] 在醋酸乙酯中溶解丙烯酸异冰片酯40重量份、丙烯酸乙酯54重量份、丙烯酸1重量份、丙烯酸2-羟基乙酯5重量份、Irgacure651(Ciba-Geigy公司制造,50%乙酸乙酯溶液)0.2重量份、和十二烷基硫醇0.01重量份,照射紫外线来进行聚合,得到了重均分子量70万的丙烯酸类共聚物(聚合物2)。
[0292] 然后,将下表3所示的各成分溶解在乙酸乙酯中,使用涂布器涂布在脱模PET上。而且,将其在烘箱中于110℃加热干燥3分钟,得到了50μm厚的非粘合性膜L1~L4。
[0293] (3)切片带层
[0294] 准备了下述制品作为切片带层。
[0295] 切片带1(下表3中记作DC1)
[0296] PE带#6318-B:积水化学制造,厚70μm,基材聚乙烯,粘合剂橡胶类粘合剂10μm[0297] 切片带2(下表3中记作DC2)
[0298] AdwillD650:lintec制造UV型切片带
[0299] 切片带3(下表3中记作DC3)
[0300] Elegrip(エレグリツプ)UHP-0805MC:电气化学工业公司制造,总厚度85μm,粘合剂层5μm。
[0301] (4)切片及芯片键合带1的制作
[0302] 60℃下,在所得脱模膜上的粘合层的表面上,层压所得非粘合性膜L1~L4中的任意一个。而且,在非粘合性膜的与贴附有粘合层的面相反的表面上,贴附切片带1~3(DC1~3)中的任意一个作为切片带层。贴附时,如果切片膜层具有粘合剂层,则从粘合剂层侧贴附。这样,制作了由脱模膜/粘合层/非粘合性膜/切片带按上述顺序层叠而成的切片及芯片键合带。
[0303] (比较例5)
[0304] 像实施例9~13和比较例4那样制作了由脱模膜/粘合层/非粘合性膜(切片带层)按上述顺序层叠而成的切片及芯片键合带,不同的是:对上述切片带2进行光固化使其为非粘性状态,再将其贴附在脱模膜上的粘合层的表面上作为非粘合性膜和切片带层,以代替实施例9~13、比较例4中叠层的非粘合性膜和切片带层。
[0305] (切片及芯片键合带的评价)
[0306] (1)表面能的测定
[0307] 使用润湿试剂(nacalai tesque(ナカライテクス)公司制造),按照JISK6798对非粘合性膜的贴附有粘合层的面的表面能进行测定。
[0308] (2)制造半导体时的评价
[0309] 像实施例1~3那样,评价是否可拾取,以此作为制造半导体时的评价。而且,在拾取后,取拾取出的5个半导体芯片,对于每个半导体芯片的4个边总计20个边,评价粘合层的一部分是否欠缺。统计粘合层不存在欠缺大于50μm的边的数目。
[0310] 结果示于表3。
[0311] [表3]
[0312]
[0313] ※ 1 U324(新中村化学工业公司制造);Irgacure 651(汽巴嘉基公司制造);SE4050(Admatechs公司制造)
[0314] ※ 2 非粘合性膜和切片带层以单层形式使用将DC2进行光固化后得到的膜[0315] (实施例14~20以及比较例6~7)
[0316] 准备了丙烯酸树脂类组合物制成的膜,所述丙烯酸树脂类组合物以下表4所示的聚合物1~5中的任一丙烯酸类聚合物为主成分。
[0317] [表4]
[0318]重均分子量 酸值(mgKOH/g)
丙烯酸类聚合物1 700000 0.86
丙烯酸类聚合物2 760000 6.73
丙烯酸类聚合物3 890000 0.58
丙烯酸类聚合物4 730000 0.34
丙烯酸类聚合物5 920000 1.00
丙烯酸类聚合物6 260000 0.60
[0319] 而且,准备以下化合物作为构成上述丙烯酸树脂类组合物的材料。
[0320] 光聚合引发剂:Irgacure651(Ciba Specialty Chemicals公司制造)[0321] 填料:
[0322] SC4050:admatechs公司制造,二氧化硅填料,平均粒径1μm
[0323] SC2050:admatechs公司制造,二氧化硅填料,平均粒径0.5μm
[0324] SC1050:admatechs公司制造,二氧化硅填料,平均粒径0.3μm
[0325] (低聚物)
[0326] U324A:新中村化学工业公司制造,氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物(10官能团的氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物)
[0327] UA340P:新中村化学工业公司制造,氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物(2官能团)[0328] UN7600:根上工业公司制造,氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物(2官能团)[0329] UN7700:根上工业公司制造,氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物(2官能团)[0330] EBECRYL12:daicel scitec公司制造,聚丙二醇三丙烯酸酯
[0331] (实施例14)
[0332] 对下述丙烯酸树脂类组合物以4000mJ的能量照射160W的2盏水银灯的光,使之固化,得到了非粘合性膜4,所述丙烯酸树脂类组合物通过混合上述100重量份丙烯酸类聚合物1,1重量份的Irgacure651以及15重量份的氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物U324A。采用以下方法测定这样得到的非粘合性膜4在23℃的储能模量和断裂伸长率,该23℃的温度是拾取半导体芯片时的温度。
[0333] 1)储能模量的测定:在23℃的温度下,将厚0.5mm、宽5mm的完全固化非粘合性膜4切成3cm长,用IT(アイテイ)计测公司制造的DVA-200在10Hz、变形0.1%的条件下求出储能模量。
[0334] 2)断裂伸长率:使用岛津制作所制造的拉伸试验机AG-IS以300mm/分钟的条件对厚0.5mm、宽5mm和7cm的完全固化非粘合性膜4进行拉伸,将发生断裂时的伸长率作为断裂伸长率。
[0335] 使用上述非粘合性膜4,按以下要领制作了切片及芯片键合带。另外,混合G-2050M(日本油脂公司制造,含环氧基的丙烯酸聚合物,重均分子量Mw20万)15重量份、EXA-7200HH(大日本油墨公司制造,二环戊二烯型环氧化物)70重量份、HP-4032D(大日本油墨公司制造,萘型环氧化物)15重量份、YH-309(日本环氧树脂公司制造,酸酐类固化剂)38重量份、2MAOK-PW(四国化成公司制造,咪唑)8重量份、S320(ciiso公司制造,氨基硅烷)2重量份和MT-10(tokuyama公司制造,表面疏水化气相法二氧化硅)4重量份,将该混合物添加到作为溶剂的甲乙酮(MEK)中,使得固体成分为60%,并进行搅拌,得到了涂布液。将该涂布液涂布在脱模膜上,使得厚度为40μm,在烘箱中于110℃加热干燥3分钟,在脱模膜上形成了粘合剂层3。
[0336] 60℃下,在粘合剂层3的与脱模膜侧的面相反侧的面上,层压上述非粘合性膜4,得到了层压体。将层压体修剪成圆形后,将作为切片膜的PE带#6318-B(积水化学制造的粘合膜,在厚70μm的聚乙烯基材的一面上形成有厚10μm的橡胶类粘合剂层)从粘合剂层侧贴附在非粘合性膜4(片材)的与粘合剂层3侧的面相反侧的面上,将切片膜修剪成比粘合剂层3更大的圆形。这样,制成了由脱模膜/粘合剂层3/非粘合性膜4/切片膜这4层按顺序层叠而成的切片及芯片键合带。
[0337] (实施例15~20)
[0338] 像实施例14那样,得到了非粘合性膜4,不同的是:像表5所示那样改变构成非粘合性膜4的材料的种类和混合比例。而且,在实施例15、16、17、18、20中混合填料,而在实施例17中不混合氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物,在实施例19中不混合填料和氨基甲酸酯丙烯酸类低聚物。
[0339] 在实施例20中混合了聚醚骨架的丙烯酸类低聚物。
[0340] (比较例9~14)
[0341] 像实施例13那样,得到了非粘合性膜4,并进行了评价,不同的是:像表4所示那样改变构成由丙烯酸类树脂组合物制成的非粘合性膜4的材料和混合比例。
[0342] 作为非粘合性膜,准备了丙烯酸树脂类组合物制成的膜,所述丙烯酸树脂类组合物以下表4所示的聚合物1~5中的任一丙烯酸类聚合物为主成分。
[0343] (实施例14~20和比较例6~7的评价)
[0344] 像前述那样测定了各非粘合性膜在23℃的弹性模量和断裂伸长率,结果示于表5。
[0345] 像对实施例1~3进行评价那样,测定所得切片及芯片键合带中非粘合性膜与芯片键合膜之间的剥离强度,结果示于表5。
[0346] 而且,按以下要领对制造半导体芯片时的情况进行评价。
[0347] 剥离实施例和比较例的各切片及芯片键合带的脱模膜,60℃的温度下,将露出的粘合剂层3层压在直径8英寸的硅晶片(厚度80μm)的一面上,制作了评价样品。
[0348] 使用切片装置DFD651(disco公司制造)以50mm/秒的送出速度将评价样品切片成10mm×10mm尺寸的芯片,观察切片时芯片有无飞起等。结果示于表5。表5中评价标记的含义如下。
[0349] ○:无芯片飞起、且无胡须状物、且无裂纹
[0350] △:存在芯片飞起、胡须状物、裂纹三者之一
[0351] ×:存在芯片飞起、胡须状物、裂纹三者中的二者以上
[0352] 切片后,使用剥离器bestem D-02(canon machinery公司制造),在夹套尺寸8mm见方、顶起速度5mm/秒以及拾取温度23℃的条件下,对分割的半导体芯片进行连续拾取,评价是否可以进行拾取。结果示于表5。表5中评价标记的含义如下。
[0353] ○:连续拾取失败(NG)的比例为0%
[0354] △:连续拾取失败(NG)的比例为1~15%
[0355] ×:连续拾取失败(NG)的比例为16%以上
[0356] [表5]
[0357] PUNG数 ○:1% △:0~16% ×:16%以上
[0358]
[0359] DC为切片时的芯片飞出评价,PU为拾取时的评价
[0360] 1※Ciba Specialty Chemicals 2※Admatechs 3※新中村化学工业公司 4※根上工业公司 5※Daicel scitec
[0361] (实施例21)
[0362] 像实施例15那样混合实施例15中准备的非粘合性膜构成材料,像实施例15那样照射UV光、进行固化,得到了非粘合性膜。
[0363] 在上述非粘合性膜的表面涂布厚度20μm的实施例15中使用的芯片键合膜用组合物,然后,像实施例15那样在芯片键合膜的表面叠层了脱模膜。此外,像实施例15那样在所述芯片键合膜与非粘合性膜的叠层体的所述非粘合性膜的外侧表面上,从粘合剂层侧粘贴积水化学制造的#6318-B(商品号),得到了切片及芯片键合带。
[0364] 然后,剥离所述切片及芯片键合带的所述脱模(release)膜,接着,60℃的温度下,在芯片键合膜面上层压直径8英寸、厚度30μm的半导体晶片,得到了切片用样品。
[0365] (比较例8)
[0366] 像实施例20那样得到了切片及芯片键合带,不同的是:对于实施例21中准备的非粘合性膜用组合物,不进行紫外线照射,直接将其制成厚50μm的膜使用。
[0367] (实施例21和比较例8的评价)
[0368] 使用激光装置(disco公司制造,商品号:DFL7160),用波长355nm(Nd-YAG激光的3倍波长)的激光,在焦点径6μm和输出功率5.2W的条件下,对上述半导体晶片进行照射,以400mm/秒的剪切速度进行切片。
[0369] 在从如上述地切片而得的样品中连同芯片键合膜一起拾取半导体芯片时,在实施例21中,可以迅速地将贴合有芯片键合膜的半导体芯片从非粘合性膜剥离并取出。此外,用光学显微镜(KEYENCE公司制造,型号:VHX)对芯片键合后露出的通路进行观察,确定切断面是洁净的。
[0370] 与此相反,在比较例8中,在同样地进行切片时,每次对切片获得的半导体芯片连同芯片键合膜进行拾取时,半导体晶片都会出现裂纹。因此,不能连同芯片键合膜一起对半导体芯片进行拾取。此外,在对因切片而露出的通路部分的状态进行观察时,确认:脱模膜的糊浆流到半导体芯片的侧面阻碍了拾取。