專利名稱：切割·小片接合用粘合片以及半導體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的切割·小片接合(dicing/die-bonding)用粘合片。更具體來講，本發(fā)明尤其涉及特別適于用在將硅晶片等切割，再在引線框架等基板的壓料墊(diepat)部進行模片接合工序中的切割·小片接合用粘合片。
背景技術(shù)：
硅、鎵砒素等的半導體晶片是以大直徑的狀態(tài)制造的，該晶片是被切斷分離(切割)成元件(集成電路芯片)后，移送至接下來的裝載工序。此時，半導體晶片在預先粘合在膠帶上的狀態(tài)下進行切割、洗凈、干燥、擴張、拾取(pickup)等各種工序，之后轉(zhuǎn)送到接下來的粘合工序。
在這些工序中，為了簡化拾取工序和粘合工序，提出了多種同時具有晶片固定功能和粘合功能的切割·小片接合用粘合片(例如專利文獻1-3)。
專利文獻1～3中、公開了由特定的組合物特定構(gòu)成的粘合劑層和，由基材構(gòu)成的粘合片。該粘合劑層在晶片的切割時，具有將晶片固定的功能，為了能控制基材之間的粘合力，如在進行完切割后進行芯片的拾取，粘合劑層則與芯片同時剝離。若將具有粘合劑層的集成電路芯片裝載在基板上并加熱，則粘合劑層中的熱硬化性樹脂表現(xiàn)粘合力，集成電路芯片和基板完成粘合。
上述專利文獻中公開的粘合片使得進行所謂的直接模片接合成為可能，并能省略小片粘合用粘合劑的涂布工序。即，上述的粘合片的粘合劑層在經(jīng)過能量束硬化及熱硬化的小片接合后其成分完全硬化，使得芯片和基板粘合的很牢固。
然而，近年來IC的封裝結(jié)構(gòu)多樣化、因此必須具有與其結(jié)構(gòu)對應的各種特性。例如，裝載芯片的壓料墊部分的結(jié)構(gòu)多樣化，有通過銅布線或焊接保護膜(solderrasist)等在壓料墊部分形成高度差約為5～20μm左右的凹凸的情況出現(xiàn)。在高度差大的壓料墊部分通過粘合劑層如上裝載芯片時，因壓料墊部分的凹凸而粘合劑沒有稠密地埋入，在壓料墊部分和粘合劑層之間出現(xiàn)空隙。
如果存在如上所述的空隙，則可能成為在熱循環(huán)或耐濕試驗中發(fā)生斷裂的原因，將導致生產(chǎn)效率下降。
日本專利特開平2-32181號公報[專利文獻2]日本專利特開平8-239636號公報[專利文獻3]日本專利特開平10-8001號公報發(fā)明的揭示發(fā)明要解決的課題本發(fā)明是認真研究上述目前技術(shù)而得的，目的是提供一種具有即使在高低起伏大的壓料墊部上裝載芯片，在壓料墊部和粘合劑層之間也不會出現(xiàn)空隙的，小片接合時嵌入性優(yōu)良的粘合劑層的切割·小片接合用粘合片。
解決課題的手段本發(fā)明涉及的切割·小片接合用粘合片的特征在于，在基材上設(shè)置有粘合層，該粘合層100℃時的彈性率(M100)與70℃時的彈性率(M70)之比(M100/M70)在0.5以下。
本發(fā)明中上述粘合劑層較好由重均分子量為30,000～500,000的丙烯酸類聚合物形成的粘合成分和熱硬化性成分形成。該丙烯酸聚合物較好為含有5～50質(zhì)量％的由乙酸乙烯酯形成的重復單元。
上述粘合劑層中較好含有玻璃化溫度為60～150℃的熱塑性樹脂。這種情況時，丙烯酸類聚合物和熱塑性樹脂的重量比(丙烯酸類聚合物/熱塑性樹脂)較好為為9/1～3/7。
另外，本發(fā)明中上述基材的與粘合劑層接觸的面的表面張力較好在40mN/m以下。
本發(fā)明涉及的半導體裝置的制造方法的特征在于，將半導體晶片粘附在上述切割·小片接合用粘合片的粘合劑層上，將上述半導體晶片切割形成為集成電路芯片，使粘合劑層固定殘留在上述集成電路芯片上而從基材上剝離，上述集成電路芯片通過上述粘合劑層熱壓附在壓料墊部上。
發(fā)明效果在本發(fā)明的切割·小片接合用粘合片中，由于該粘合劑層在小片接合條件下，對應于壓料墊部的凹凸具有優(yōu)良的嵌入性，因此即使在高低起伏大的壓料墊部上裝載芯片，在壓料墊部和粘合劑層之間也不會出現(xiàn)空隙，可有助于生產(chǎn)效率的提高。
實施發(fā)明的最佳方式以下，對本發(fā)明進行更具體的說明。
本發(fā)明的切割·小片接合用粘合片是由基材和在其上形成的粘合劑層構(gòu)成的，其特征在于，該粘合劑層的100℃時的彈性率(M100)與70℃時的彈性率(M70)之比比(M100/M70)在0.5以下，較好在0.4以下，更好在0.1～0.3。
另外，該粘合劑層的70℃時的彈性率(M70)的下限值，較好為5000Pa，更好為6000Pa。另外，100℃時的彈性率(M100)的上限值較好為4000Pa，更好為3000Pa。
粘合劑層具有壓敏附著性，還具有熱硬化性，上述彈性率是指在進行熱硬化之前的彈性率。另外有的粘合劑層還具有能量束硬化性，該情況的上述彈性率是指在能量束硬化后，在進行熱硬化之前的彈性率。
該粘合劑層，如上所述，100℃時的彈性率顯著低于70℃時的彈性率。這意味著，在高溫范圍內(nèi)粘合劑層將流動化。一般半導體芯片的小片接合是在100℃以上的加熱下進行，其它操作是在常溫下進行的。因此，因為上述粘合劑層在小片接合條件下是流動化，可充分埋入到壓料墊部的凹凸中，防止空隙的發(fā)生。另一方面，低溫范圍時，粘合劑層由于維持一定程度的彈性率，因此與芯片緊密貼靠，不損壞在切割工序—拾取工序中的操作性。
上述粘合劑層基本上由粘合成分(A)和熱硬化性成分(B)形成，也可以混合熱塑性樹脂(C)。另外可根據(jù)必要添加能量束硬化性成分(D)以及其它的添加物(E)。
以下，說明上述成分(A)～(E)。
作為粘合成分(A)較好使用通常的丙烯酸類聚合物。作為丙烯酸類聚合物的重復單元，可例舉如由(甲基)丙烯酸酸酯單體以及(甲基)丙烯酸衍生物引入的重復單元。在此作為(甲基)丙烯酸酯單體，可使用(甲基)丙烯酸環(huán)烷基酯、(甲基)丙烯酸芐基酯、烷基的碳原子數(shù)為1～18的(甲基)丙烯酸烷基酯。其中，特好為烷基的碳原子數(shù)為1～18的(甲基)丙烯酸烷基酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等。另外，作為(甲基)丙烯酸的衍生物，可例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。
特好為含有(甲基)丙烯酸縮水甘油酯單元和至少1種的(甲基)丙烯酸烷基酯單位的共聚物。這種情況時，共聚物中由(甲基)丙烯酸縮水甘油酯衍生而得的成分單元的含有率通常為0～80質(zhì)量％，較好為5～50質(zhì)量％。通過引入縮水甘油基，提高與后述的作為熱硬化成分的環(huán)氧樹脂的相溶性，另外硬化后的Tg提高，耐熱性也上升。作為(甲基)丙烯酸烷基酯，較好使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等。另外通過引入含有丙烯酸羥乙酯等羥基的單體，可更容易控制被粘合體的密合性或粘合物性。
丙烯酸類聚合物的重均分子量為30,000～500,000，較好為40,000～400,000，更好50,000～300,000。如果丙烯酸類聚合物的重均分子量變小，則M100/M70值會變小。
如減小丙烯酸類聚合物的重均分子量，則涂布形成粘合劑層時，產(chǎn)生氣泡等涂布液的涂工性易劣化。
丙烯酸類聚合物較好為在主鏈的重復單元的一部分中具有乙酸乙烯酯單元。通過使丙烯酸類聚合物具有乙酸乙烯酯的重復單元可改善形成粘合劑層用的涂布液的涂工性，可抑制氣泡產(chǎn)生。丙烯酸類聚合物中由乙酸乙烯酯形成的重復單元的比例較好為5～50質(zhì)量％，更好7.5～40質(zhì)量％，特好為10～30質(zhì)量％。
熱硬化性成分(B)雖不是通過能量束來硬化的，但是受熱后呈三維網(wǎng)狀化，具有與被粘合體牢固粘接的性質(zhì)。這樣的熱硬化性成分(B)一般是由環(huán)氧、酚醛、間苯二酚、尿素、蜜胺、呋喃、不飽和聚酯、有機硅等熱硬化性樹脂與，合適的硬化促進劑而形成的。這樣熱硬化性成分均是已知的，本發(fā)明沒有特別的限定，可使用目前公知的各種熱硬化性成分。作為這種熱硬化性成分的一例，可例如由(B-1)環(huán)氧樹脂和(B-2)熱活性型潛在性環(huán)氧樹脂硬化劑形成的粘接成分。
作為環(huán)氧樹脂(B-1)，可使用目前公用的各種環(huán)氧樹脂，通常較好為重均分子量為300～2000左右的樹脂，特好為將300～500，較好為330～400的常態(tài)液狀的環(huán)氧樹脂和，重均分子量為400～2000、較好為500～1500的常態(tài)固體的環(huán)氧樹脂以混合形式使用。另外，本發(fā)明中較好使用的環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量通常為50～5000g/Eq。作為這樣的環(huán)氧樹脂，具體可例舉如，雙酚A、雙酚F、間苯二酚、苯基酚醛清漆、甲酚線性酚醛等酚醛類的縮水甘油醚；丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等醇類的縮水甘油醚；苯二甲酸、間苯二酸、四氫化鄰苯二甲酸等羧酸的縮水甘油酯；將與苯胺異氰脲酸酯等的氮原子結(jié)合的活性氫用縮水甘油基取代而得的縮水甘油型或者烷基縮水甘油型的環(huán)氧樹脂；如乙烯環(huán)氧己烷二環(huán)氧化物、3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3，4-二環(huán)己烷羧酸鹽、2-(3，4-環(huán)氧)環(huán)己基-5，5-螺(3，4-環(huán)氧)環(huán)己烷-m-二噁烷，通過例如將分子內(nèi)碳-碳雙鍵氧化而引入環(huán)氧的所謂的脂環(huán)型環(huán)氧化物。另外也可使用分子內(nèi)具有二聚環(huán)戊二烯骨架和反應性環(huán)氧基的含二聚環(huán)戊二烯骨架的環(huán)氧樹脂。
其中，本發(fā)明中，較好使用雙酚系縮水甘油型環(huán)氧樹脂、O-甲酚線性酚醛型環(huán)氧樹脂以及線性酚醛型環(huán)氧樹脂。
這些環(huán)氧樹脂可單獨使用1種，也可將2種或2種以上組合使用。
熱活性型潛在性環(huán)氧樹脂硬化劑(B-2)是以下類型的硬化劑，即在室溫不與環(huán)氧樹脂反應，通過一定溫度以上的加熱進行活性化，從而與環(huán)氧樹脂反應。
熱活性型潛在性環(huán)氧樹脂硬化劑(B-2)的活性化方法有，通過加熱進行化學反應的活性體(陰離子、陽離子)的方法于接近室溫下穩(wěn)定分散于環(huán)氧樹脂(B-1)中，在高溫下與環(huán)氧樹脂相溶·溶解，開始硬化反應的方法；通過分子篩填充型的硬化劑在高溫溶出開始硬化反應的方法；通過微膠囊的方法等。
這些熱活性型潛在性環(huán)氧樹脂硬化劑可單獨使用1種，也可將2種或2中以上組合使用。特好為上述中的雙氰胺、咪唑化合物或者它們的混合物。
相對于環(huán)氧樹脂(B-1)100質(zhì)量份，上述這樣的熱活性型潛在性環(huán)氧樹脂硬化劑(B-2)，通常以0.1～20質(zhì)量份、較好以0.5～15質(zhì)量份、特好以1～10質(zhì)量份的比例使用。
在上述粘著劑成分(A)和熱硬化性成分(B)的合計((A)+(B))100質(zhì)量份中，熱硬化性成分(B)較好以10～97質(zhì)量份，更好以30～95質(zhì)量份、特好以50～90質(zhì)量份的比例使用。
另外，如果將重量比(A)/(B)減小，則M100/M70將變小。
通過在本發(fā)明的粘合劑層內(nèi)混合具有60～150℃玻璃化溫度熱塑性樹脂，可減小M100/M70的值。作為熱塑性樹脂，可例舉如聚酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯化乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺樹脂、纖維素、聚乙烯、聚異丁烯、聚乙烯醚、聚酰亞胺樹脂、苯氧基樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等。其中由于和粘合劑層中其它成分的相溶性優(yōu)良，因此特好為苯氧基樹脂。
粘合劑層中熱塑性樹脂(C)的混合比例，相對于每合計100質(zhì)量份粘合成分(A)和熱硬化性成分(B)，較好為1～50質(zhì)量份、更好為2～40質(zhì)量份、特好為3～30質(zhì)量份。另外，使用丙烯酸類聚合物作為粘合成分(A)時，丙烯酸類聚合物和熱塑性樹脂重量比(丙烯酸類聚合物/熱塑性樹脂)較好為9/1～3/7。通過增加粘合劑層中熱塑性樹脂(C)的混合比，可使M100/M70值減小。

粘合劑層中可更高必要混合能量束硬化性成分(D)。由于使能量束硬化性成分(D)硬化可引起粘合劑層的粘合力下降，因此基材和粘合劑層的層間剝離就變得容易進行。
能量束硬化性成分(D)是受到紫外線、電子射線等能量束照射而聚合硬化的化合物。該能量束聚合性化合物，具體可使用三羥甲基三丙烯酸丙酯、四羥甲基四丙烯酸甲酯、三丙烯酸季戊四醇酯、單羥基五丙烯酸二季戊四醇酯丙烯酸酯、六丙烯酸二季戊四醇酯或者二丙烯酸1，4-丁二酯、二丙烯酸1，6-己二酯、聚二丙烯酸乙二酯、酯類低聚物丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯系低聚物、環(huán)氧基變性丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、衣康酸酸低聚物等丙烯酸酯系化合物。這些化合物在分子中至少具有1個聚合性雙鍵，并且通常重均分子量為100～30000，較好為300～10000左右。
作為能量束聚合性化合物的其他例，也可使用具有二聚環(huán)戊二烯骨架的化合物等。
相對于上述成分(A)和(B)的合計100質(zhì)量份，能量束硬化性成分(D)以0～50質(zhì)量份，較好以0～30質(zhì)量份，特好以5～20質(zhì)量份左右的比例使用。
含有如上述的能量束硬化性成分(D)的粘合劑組合物，通過能量束照射而硬化。作為能量束，具體可使用紫外線、電子射線等。
使用紫外線作為能量束時，通過混入光聚合引發(fā)劑，可減少聚合固化時間以及光線照射量。
作為這樣的光聚合引發(fā)劑，具體可例舉如，二苯酮、苯乙酮、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻異丁基醚、苯偶姻苯甲酸、甲基苯偶姻苯甲酸、苯偶姻二甲基乙酮醇、2，4-二乙基噻噸、α-羥基環(huán)己基苯甲酮、芐基二苯基亞硫酸酯、單亞硫化四甲基秋蘭母、偶氮二異丁腈、芐基、二芐基、二乙?；ⅵ?氯蒽醌或者2，4，6-三甲基苯甲?；交⒀趸锏?。
相對于100質(zhì)量份上述能量束硬化性成分(D)，光聚合引發(fā)劑以0.01～20質(zhì)量份，較好以0.1～15質(zhì)量份左右的比例使用。
在粘合劑層中也可混合偶聯(lián)劑(E1)。偶聯(lián)劑(E1)較好具有能與上述(A)～(D)成分，較好為成分(B)所具有的官能團反應的基團。
偶聯(lián)劑(E1)被認為，在硬化反應時偶聯(lián)劑中的有機官能團與熱硬化性成分(B)(特好為環(huán)氧樹脂)反應，可不損害硬化物耐熱性，并可提高粘合性、密合性，還提高耐水性(耐濕熱性)。
作為偶聯(lián)劑(E1)，從通用性和成本優(yōu)勢考慮，較好為硅烷系(硅烷偶聯(lián)劑)。另外，對應于100質(zhì)量份的上述熱硬化性成分(B)，上述這樣的偶聯(lián)劑(E1)通常以0.1～20質(zhì)量份，較好以0.3～15質(zhì)量份，特好以0.5～10質(zhì)量份的比例使用。
為了調(diào)節(jié)能量束照射前初期粘合力以及凝集力，可在上述粘合劑中添加有機多價異氰酸酯化合物、有機多價亞胺化合物等交聯(lián)劑(E2)。
作為上述有機多價異氰酸酯化合物，可例舉如芳香族多價異氰酸酯化合物、脂肪族多價異氰酸酯化合物、脂環(huán)族多價異氰酸酯化合物以及這些多價異氰酸酯化合物的三聚合體、以及使這些多價異氰酸酯化合物和多元醇化合物反應而得的末端異氰酸酯氨基甲酸乙酯預聚物等。作為有機多價異氰酸酯化合物的更具體的示例，可例舉如2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、1，3-二甲苯二異氰酸酯、1，4-二甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷-4，4’-二異氰酸酯、二苯甲烷-2，4’-二異氰酸酯、3-甲基二苯甲烷二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-4，4’-二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-2，4’-二異氰酸酯、賴氨酸異氰酸酯等。
作為上述有機多價亞胺化合物的具體例，可例舉如N，N’-二苯甲烷-4，4’-雙(1-氮丙啶羧酰胺)、三羥甲基丙烷-三-β-吖丙啶基丙酸鹽、四羥甲基甲烷-三-β-吖丙啶基丙酸鹽、N，N’-甲苯-2，4-雙(1-氮丙啶羧酰胺)三亞乙基蜜胺等。
另外，為了賦予小片接合后的導電性或者熱傳導性，還可以在上述粘合劑層中添加金、銀、銅、鎳、鋁、不銹鋼、碳或陶瓷，或者將鎳、鋁等用銀被覆而得的具有導電性、熱傳導性的填料。另外也可以添加石棉、二氧化硅、玻璃、云母、氧化鈦鉻、氧化鈦、顏料等非傳導性填料。相對于構(gòu)成粘合劑層的成分(除填料之外)的合計100質(zhì)量份，這些填料可以0～400質(zhì)量份左右的比例混合。
由如上所述成分形成的粘合劑層的厚度通常為3～100μm，較好為5～60μm。
由如上所述各成分形成的粘合劑具有壓敏附著性和加熱硬化性，在切割時密粘合于基材上、有助于晶片的固定，在安裝時還可用作粘接芯片和壓料墊部的粘合劑。而后經(jīng)過熱硬化可最終形成耐沖擊性較高的硬化物，而且較好地平衡了剪斷強度和剝離強度，即使在非常濕熱的條件下也可以保持充分的粘合物性。

本發(fā)明涉及的切割·小片接合用粘合片是在基材上層壓粘合劑層而得。本發(fā)明涉及的切割·小片接合用粘合片的形狀可是帶狀、條狀等所有的形狀。
作為切割·小片接合用粘合片的基材，可使用聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯化乙烯膜、氯化乙烯共聚物膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二醇酯膜、聚氨酯膜、乙酸乙烯酯膜、離子交聯(lián)聚合物樹脂膜、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、聚酰胺膜等透明膜。另外也可以使用這些的交聯(lián)膜。還可以使用這些的層壓膜。另外除上述的透明膜之外，還可以使將它們著色的不透明膜、氟樹脂膜等。
在半導體裝置的制造工序中使用本發(fā)明所涉及的切割·小片接合用粘合片時，要使固定殘留于集成電路芯片的粘合劑層從基材上剝離。因此，基材的與粘合劑層接觸的面的表面張力較好為40mN/m以下，更好為37mN/m以下，特好為35mN/m以下。這種表面張力較低的基材可由適宜選自材質(zhì)而得，還可以在基材的表面上涂布剝離劑進行剝離處理而得。
作為在基材剝離處理中使用的剝離劑，可使用醇酸系、硅系、氟系、不飽和聚酯系、聚烯烴系、蠟系等，由于具有耐熱性，因此較好為醇酸系、硅系、氟系的剝離劑。由于對基材的密合性高，易調(diào)節(jié)，因此特好為醇酸樹脂。
為了使用上述剝離劑剝離處理基材表面。剝離劑直接以無溶劑狀態(tài)，或者溶劑稀釋或乳化后，用雕刻滾筒涂布機、邁雅棒涂布機(メイヤ一バ一コ一タ一)、氣刀式涂布機、輥筒涂布機等涂布，在常溫或加熱或者用電子射線使之硬化，利用濕層壓或干層壓、熱熔層壓、熔融擠出層壓、共擠出加工等形成層壓體既可。
基材的膜厚通常為10～500μm，較好為15～300μm，特好為20～250μm左右。
對切割·小片接合用粘合片的制造方法沒有特別的限定，可通過在基材上涂布干燥組成粘合劑層的組合物來制造，也可以通過在剝離膜上設(shè)置粘合劑層，在將其復制在上述基材上來制造。
另外，在使用本發(fā)明的切割·小片接合用粘合片之前，為了保護粘合劑層，可在粘合劑層的上面層壓剝離膜。
另外，在粘合劑層的表面外周部也可設(shè)置固定環(huán)狀架用的環(huán)狀架固定用粘著板。

下面圍繞本發(fā)明所涉及的切割·小片接合用粘合片的利用方法，將該粘合片應用于半導體裝置的制造的情況作為示例來說明。
本發(fā)明涉及的半導體裝置的制造方法，首先，利用環(huán)狀架將本發(fā)明涉及切割·小片接合用粘合片固定在切割裝置上小片接合，在切割·小片接合用粘合片的粘合劑層上安置硅晶片的一面，輕輕按壓，固定晶片。
之后，在粘合劑層中含有能量束硬化性成分時，從基材側(cè)照射能量束，提高粘合劑層的凝集力，降低粘合劑層合基材之間的粘合力。
接著，使用切割鋸等切斷方法，切斷上述硅晶片得到集成電路芯片。這時的切斷深度是加入硅晶片的厚度和粘合劑層的厚度的合計以及切割鋸的磨損程度的深度。
另外。照射能量束也可以在切割之后進行，還可以在下述的膨脹工序之后進行。
接下來可根據(jù)必要進行切割·小片接合用粘合片膨脹，則集成電路芯片間隔擴大，使集成電路芯片的拾取變得可容易進行。此時，粘合劑層和基材之間出現(xiàn)不吻合，粘合劑層和基材之間的粘合力減小，芯片的拾取性提高。
如這樣進行集成電路芯片的拾取，就可從基材上剝離固定殘留在集成電路芯片上的被切斷的粘合劑層。
再通過粘合劑層將集成電路芯片載放在壓料墊部上裝載。使壓料墊部在裝載集成電路芯片之前或者裝載后立刻加熱。加熱溫度通常為80～200℃，較好為100～180℃，加熱時間通常為0.1秒～5分鐘，較好為0.5秒～3分鐘，芯片裝載壓力通常為1KPa～200MPa。
在壓料墊部裝載集成電路芯片之后，根據(jù)必要還可進行加熱。此時的加熱條件是上述加熱溫度的范圍，加熱時間通常為1～180分鐘，較好為10～120分鐘。
經(jīng)過這樣的工序，粘合劑層硬化，可使集成電路芯片和壓料墊部牢固粘合。由于粘合劑層は在片結(jié)合條件下是流動化的，因此可充分埋入到壓料墊部的凹凸中，防止空隙的出現(xiàn)。
即，在所得的裝載品中，由于形成了作為芯片固定手段的粘粘合劑硬化并且充分埋入到壓料墊部的凹凸中的結(jié)構(gòu)，因此即使在惡劣的條件下，也可達到充分的組裝可靠性和插件板裝載可靠性。
另外，除上述使用方法之外，本發(fā)明的粘合用板還可使用于半導體化合物、玻璃、陶瓷、金屬等的的粘合。
實施例以下通過實施例說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于這些實施例。
對于以下的實施例以及比較例，按照下述方法進行[彈性率]、[切割性]、[小片接合時的嵌入性]、[粘合強度]、[組裝可靠性]以及[插件板裝載可靠性]的評價。
層壓實施例、比較例的粘合劑層使厚度達到3mm，照射紫外線將部分硬化的作為彈性率測定用樣品。利用動態(tài)粘彈性測定裝置(レオメトリクス公司制、RDA II)測定該樣品在頻率1Hz規(guī)定溫度下的彈性率。
在實施例和比較例中，在進行切割時，用光學顯微鏡確認半導體芯片有無裂紋、斷裂，從而來評價切割性。
在實施例和比較例中，在壓料墊部芯片裝載半導體芯片時，用超聲波探傷裝置觀察粘合劑層和壓料墊部的界面，用空隙的有無來評價小片接合時的嵌入性。
使用實施例、比較例的切割·小片接合用粘合片，切割硅晶片制成10mm見方的芯片，在120℃、150MPa、1秒的條件下裝載在10mm寬的長方形的銅板上，在在160℃60分鐘的條件下進行加熱硬化。在萬能拉力試驗機上固定所得的樣品，將銅板和芯片的剝離角度設(shè)為90度，剝離速度設(shè)為50mm/分進行剝離試験，得到的值作為粘合強度。
在85℃、60％RH條件下，將實施例、比較例所得的IC組件放置168小時，使之吸濕后，通過使用掃描式超聲探傷裝置，判斷在進行2次最高溫度為260℃的IR回流后有無接合部位的浮子·剝落、有無組件斷裂發(fā)生以及通過觀察斷面來進行評價。
在260℃、1分鐘條件下，在母插件(使用BT樹脂的高密度裝載用層壓所得的組合布線板)上裝載實施例、比較例所得的IC組件。
對裝載有IC組件的母插件進行-40以及125℃的熱沖擊(將加熱1分鐘，在加熱溫度保持9分鐘，冷卻1分鐘，在冷卻溫度保持9分鐘作為1次循環(huán))1000次循環(huán)。通過用掃描式超聲波探傷裝置判斷母插件和IC組件之間有無斷裂發(fā)生以及通過觀察斷面來進行評價。
粘合劑層的成分如下所示。
(A)粘合成分A1由丙烯酸丁酯35質(zhì)量份、乙酸乙烯酯20質(zhì)量份、甲基丙烯酸2-羥乙基25質(zhì)量份、甲基丙烯酸縮水甘油20質(zhì)量份共聚形成的重均分子量約200,000的共聚物A2由丙烯酸丁酯65質(zhì)量份、甲基丙烯酸2-羥基乙基25質(zhì)量份、甲基丙烯酸縮水甘油10質(zhì)量份共聚形成的重均分子量約為200,000的共聚物A3由丙烯酸丁酯35質(zhì)量份、乙酸乙烯酯20質(zhì)量份、甲基丙烯酸2-羥基乙基25質(zhì)量份、甲基丙烯酸縮水甘油20質(zhì)量份共聚形成的重均分子量約700,000的共聚物A4由丙烯酸丁酯65質(zhì)量份、甲基丙烯酸2-羥基乙基25質(zhì)量份、甲基丙烯酸縮水甘油10質(zhì)量份共聚形成的重均分子量約700,000的共聚物。
(B)熱硬化性成分使用下述成分的混合物。
雙酚A型液狀環(huán)氧樹脂(日本催化劑公司制，BPA328，環(huán)氧基當量220～240g/eq，分子量約400)10質(zhì)量份含有二聚環(huán)戊二烯骨架的固體環(huán)氧樹脂(大日本油墨化學工業(yè)公司制，EXA7200HH，環(huán)氧基當量275～280g/eq，分子量約800)40質(zhì)量份硬化劑(旭電化公司制，アデカハ一ドナ一3636AS)2質(zhì)量份硬化促進劑(四國化成工業(yè)公司制，キユアゾ一ル2PHZ)2質(zhì)量份(C)熱塑性樹脂苯氧樹脂(東都化成公司制，フエノト一トYP50-EK35，Tg100℃)(D)能量束硬化性成分D1含有二聚環(huán)戊二烯骨架的紫外線硬化性樹脂(目本化藥公司制，カヤラツドR-684)D2光聚合引發(fā)劑(2，4，6-三甲基苯甲?；交⒀趸?(E)其它成分E1硅烷偶聯(lián)劑(三菱化學公司制，MKCシリケ一トMSEP2)
E2聚異氰酸酯類交聯(lián)劑(三羥甲基丙烷和甲苯二異氰酸酯的附加物)[實施例以及比較例](1)切割·小片接合用粘合片的制造在涂布面保護用的剝離膜(リンテツク公司制，厚度38μm，SP-PET3811)的硅樹脂剝離處理的面上，用輥筒刀式涂布機涂布干燥表1所述混合的粘合劑組合物至干燥膜厚為20μm，在厚度100μm的基材(聚乙烯膜、表面張力32mN/m)上層壓得到切割·小片接合用粘合片。
(2)半導體芯片的制造在經(jīng)#2000研磨處理的硅晶片(100mm徑，厚度200μm)的研磨面上通過帶式裝載器(tap mouter)(リンテツク公司制，Adwill RAD 2500)進行實施例以及比較例的切割·小片接合用粘合片的貼附，用晶片切割用環(huán)狀架(デイスコ公司制、2-6-1)固定。之后，用UV照射裝置(リンテツク公司制，Adwill RAD 2000)從基材面照射紫外線。接著，用切割裝置(東京精密公司制、AWD-4000B)切割成9.0mm×9.0mm的芯片大小。切割時的切入量要使自基材和粘合劑層的界面到基材再深10μm。接著從切割·小片接合用粘合片側(cè)用探針上翻，使粘合劑層和基材之間的界面可剝離拾取。
(3)半導體裝置的制造在120℃、150MPa、1秒的條件下，在IC組件用基板(在作為壓料墊部的銅箔上依次進行鈀電鍍以及金電鍍圖形處理，使聚酰胺膜(50μm)和電解銅箔(20μm)的層壓體上再具有高度為25μm的焊料保護膜)的壓料墊部上，壓著層壓狀態(tài)的芯片的粘合劑層側(cè)，進行芯片裝載。之后，在160℃、60分鐘的條件加熱硬化粘合劑層。再用鑄型樹脂(含有聯(lián)苯基型環(huán)氧樹脂額線性酚醛樹脂)將基板的裝載芯片側(cè)鑄型成規(guī)定形狀，在175℃、6小時的條件下使樹脂硬化高壓封固。接著，在未封固的基板側(cè)上，用規(guī)定的方法裝載直徑0.5mm的無鉛焊珠，完成BGA(Ball Grid Allay)型的IC組件。
對所得的切割·小片接合用粘合片以及半導體裝置，按照上述方法進行[切割性]、[小片接合時的嵌入性]、[粘合強度]、[組裝可靠性]以及[插件板裝載可靠性]的評價。結(jié)果如表2所示。


份質(zhì)量份[表2]

切割性良＝無裂紋、缺失。不良＝有裂紋、缺失。
小片加合時的嵌入性良＝完全嵌入?？桑揭徊糠治辞度?。
不良＝完全沒有嵌入。
產(chǎn)業(yè)利用的可能性本發(fā)明的切割·小片接合用粘合片，由于其粘合劑層在小片接合條件下對于壓料墊部的凹凸，具有良好的嵌入性，因此即使在高低起伏大的壓料墊部上裝載芯片，壓料墊部和粘合劑層之間也不會發(fā)生空隙，有助于提高生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求
1.切割·小片接合用粘合片，其特征在于，所述粘合片通過在基材上設(shè)置粘合劑層而形成，上述粘合劑層的100℃時的彈性率(M100)與70℃時的彈性率(M70)之比(M100/M70)在0.5以下。
2.如權(quán)利要求1所述的切割·小片接合用粘合片，其特征還在于，上述粘合劑層由重均分子量為30,000～500,000的丙烯酸類聚合物所形成的粘合成分和熱硬化性成分形成。
3.如權(quán)利要求2所述的切割·小片接合用粘合片，其特征還在于，上述丙烯酸類聚合物是含有5～50質(zhì)量％的由乙酸乙烯酯所導入的重復單元的共聚體。
4.如權(quán)利要求2或3所述的切割·小片接合用粘合片，其特征還在于，上述粘合劑層還含有具有60～150℃的玻璃化溫度的熱塑性樹脂。
5.如權(quán)利要求4所述的切割·小片接合用粘合片，其特征還在于，丙烯酸類聚合物和熱塑性樹脂的重量比(丙烯酸類聚合物/熱塑性樹脂)為9/1～3/7。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項所述的切割·小片接合用粘合片，其特征還在于，上述基材的與粘合劑層接觸的面的表面張力在40mN/m以下。
7.半導體裝置的制造方法，其特征在于，在權(quán)利要求1～6中任一項所述的切割·小片接合用粘合片的粘合劑層上貼附半導體晶片，切割上述半導體晶片形成集成電路芯片，使粘合劑層固定殘留在上述集成電路芯片上而從基材剝離，通過上述粘合劑層將上述集成電路芯片熱壓附在壓料墊部上。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種具有即使在高低起伏大的壓料墊部上裝載芯片也不會在壓料墊部和粘合劑層之間出現(xiàn)空隙的、具有良好嵌入性的粘合劑層的切割·小片接合用粘合片。本發(fā)明涉及的切割·小片接合用粘合片的特征在于通過在基材上設(shè)置100℃時的彈性率(M
文檔編號H01L21/52GK1816899SQ20048001896
公開日2006年8月9日 申請日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者佐伯尚哉 申請人:琳得科株式會社