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电子元件的制造方法.pdf

  • 上传人:le****a
  • 文档编号:5275904
  • 上传时间:2018-12-30
  • 格式:PDF
  • 页数:15
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201180044902.X

    申请日:

    2011.09.14

    公开号:

    CN103109354A

    公开日:

    2013.05.15

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||著录事项变更IPC(主分类):H01L 21/301变更事项:申请人变更前:电气化学工业株式会社变更后:电化株式会社变更事项:地址变更前:日本东京变更后:日本东京|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 21/301申请日:20110914|||公开

    IPC分类号:

    H01L21/301; C09J7/02; C09J11/06; C09J133/06; C09J163/00

    主分类号:

    H01L21/301

    申请人:

    电气化学工业株式会社

    发明人:

    齐藤岳史; 高津知道

    地址:

    日本东京

    优先权:

    2010.10.14 JP 2010-231124

    专利代理机构:

    北京同达信恒知识产权代理有限公司 11291

    代理人:

    杨黎峰

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    内容摘要

    本发明提供一种均衡地提高半导体芯片的芯片保持性、拾取性、及污染防止性的电子元件的制造方法,其包含:在晶圆背面形成粘合剂半硬化层的粘合剂形成步骤;在晶圆的粘合剂半硬化层与环形架上贴附粘合片而进行固定的贴附步骤;将晶圆分割成半导体芯片的切割步骤;照射紫外线的紫外线照射步骤;以及自粘合层拾取芯片与粘合剂半硬化层的拾取步骤,在该制造方法中使用形成有粘合层的粘合片,所述粘合层通过具有规定组成的粘合剂而形成。

    权利要求书

    权利要求书一种电子元件的制造方法,该制造方法包括:粘合剂形成步骤,在晶圆背面涂布糊状粘合剂,对该糊状粘合剂照射紫外线或加热,使其半硬化成片状,形成粘合剂半硬化层;贴附步骤,在该晶圆的粘合剂半硬化层与环形架上贴附粘合片,并进行固定;切割步骤,用切割刀切割晶圆而分割成半导体芯片;照射紫外线的紫外线照射步骤;以及自粘合层拾取芯片与粘合剂半硬化层的拾取步骤,
    该粘合片具有基材膜、层合于基材膜的一个面上的粘合层,
    构成该粘合层的粘合剂具有100质量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)、5~200质量份的紫外线聚合性化合物(B)、0.5~20质量份的多官能异氰酸酯硬化剂(C)、0.1~20质量份的光聚合引发剂(D)、与0.1~20质量份的硅氧烷聚合物(E),
    (甲基)丙烯酸酯共聚物(A)是(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)丙烯酸酯单体与乙烯基化合物单体都不具有羟基,
    紫外线聚合性化合物(B)是由氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)所构成,
    氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)的重均分子量为50000以上,且所述重均分子量Mw与数均分子量Mn之比、即分散度Mw/Mn为5以上,且具有10个以上乙烯基,
    光聚合引发剂(D)具有羟基,
    硅氧烷聚合物(E)具有羟基。
    如权利要求1所述的电子元件的制造方法,其中所述氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)是使以二季戊四醇五丙烯酸酯为主成分并含羟基的丙烯酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯三聚体的异氰酸酯基反应而得到,
    所述多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)是二季戊四醇六丙烯酸酯。
    如权利要求1或2所述的电子元件的制造方法,其中所述粘合剂形成步骤中的粘合剂半硬化层的组合物,至少具有环氧树脂或(甲基)丙烯酸酯中的一者或两者。
    一种电子元件制造用粘合片,其被用于贴附在形成于晶圆背面的粘合剂半硬化层,
    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,
    构成该粘合层的粘合剂具有:100质量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)、5~200质量份的紫外线聚合性化合物(B)、0.5~20质量份的多官能异氰酸酯硬化剂(C)、0.1~20质量份的光聚合引发剂(D)、与0.1~20质量份的硅氧烷聚合物(E),
    (甲基)丙烯酸酯共聚物(A)是(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)丙烯酸酯单体与乙烯基化合物单体都不具有羟基,
    紫外线聚合性化合物(B)是由氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)所构成,
    氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)的重均分子量为50000以上,且所述重均分子量Mw与数均分子量Mn之比、即分散度Mw/Mn为5以上,且具有10个以上乙烯基,
    光聚合引发剂(D)具有羟基,
    硅氧烷聚合物(E)具有羟基。

    说明书

    说明书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。
    背景技术
    在电子元件的制造方法中,有一种制造方法具有下述步骤: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上的贴合步骤;用切割刀切割硅晶圆,从而分割成半导体芯片的切割步骤;由粘合片侧照射紫外线,并从粘合片拾取所切断的芯片的拾取步骤;以及在所拾取的芯片的底面涂布粘合剂,然后利用该粘合剂将芯片固定于引线框架等的固定步骤。
    在专利文献1及2中揭示了一种粘合片,该粘合片通过在其上层合粘合剂半硬化层,而兼具切割用的粘合片的功能与将半导体芯片固定于引线框架的粘合剂的功能。
    另外还有一种制造方法,在该方法中,预先在半导体晶圆上涂布糊状粘合剂,通过照射紫外线或加热使其半硬化成片状,从而形成粘合剂半硬化层,由此可省略切割后的粘合剂涂布步骤。
    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
    但是,随着半导体元件的高集成化,芯片尺寸变大而且变薄,导致切割后的芯片拾取作业变得困难的情形增加。甚至在切割时,不仅切割半导体晶圆,还会切割到粘合剂半硬化层以及粘合片的粘合层,因此在切割线会发生粘合剂半硬化层与粘合层混合存在的状况,并且,即使在切割后照射紫外线以充分降低粘合力的情况下,也会有拾取时的剥离容易性差,导致拾取不佳的情况。
    本发明的目的是提供一种使半导体芯片的芯片保持性、拾取性及污染防止性得以均衡提高的电子元件的制造方法。
    根据本发明,可提供一种电子元件的制造方法,其包括下述步骤:粘合剂形成步骤,在晶圆背面涂布糊状粘合剂,对该糊状粘合剂照射紫外线或加热,使其半硬化成片状,形成粘合剂半硬化层;在该晶圆的粘合剂半硬化层与环形架上贴附粘合片而进行固定的贴附步骤;用切割刀切割晶圆而分割成半导体芯片的切割步骤;照射紫外线的紫外线照射步骤;以及自粘合层拾取芯片与粘合剂半硬化层的拾取步骤。
    在该电子元件的制造方法中,该粘合片具有基材膜和层合于基材膜的一个面上的粘合层,构成该粘合层的粘合剂具有:100质量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)、5~200质量份的紫外线聚合性化合物(B)、0.5~20质量份的多官能异氰酸酯硬化剂(C)、0.1~20质量份的光聚合引发剂(D)、与0.1~20质量份的硅氧烷聚合物(silicone polymer)(E)。
    在该电子元件的制造方法中,(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)为(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)丙烯酸酯单体与乙烯基化合物单体都不具有羟基,紫外线聚合性化合物(B)是由氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(urethane acrylate oligomer)(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)所构成,氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)的重均分子量为50000以上,且上述重均分子量Mw与数均分子量Mn之比、即分散度Mw/Mn为5以上,且具有10个以上乙烯基,光聚合引发剂(D)具有羟基,硅氧烷聚合物(E)具有羟基。
    以上述特征所构成的电子元件的制造方法,可均衡地提高半导体芯片的芯片保持性、拾取性、及污染防止性。
    本发明中的氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)是使以二季戊四醇五丙烯酸酯为主成分的含羟基的丙烯酸酯,与异佛尔酮二异氰酸酯三聚体的异氰酸酯基反应而得到,上述多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)优选为二季戊四醇六丙烯酸酯。由此可实现降低在照射紫外线之后粘合片与粘合剂半硬化层之间的粘结性,并可得到能够稳定地进行自粘合层拾取芯片与粘合剂半硬化层的步骤的效果。
    本发明中的粘合剂半硬化层的组合物,优选至少具有环氧树脂或(甲基)丙烯酸酯的一者或两者。由此可实现降低在照射紫外线之后粘合片与粘合剂半硬化层之间的粘结性,并可得到能够稳定地进行自粘合层拾取芯片与粘合剂半硬化层的步骤的效果。
    本发明的电子元件的制造方法使用一种可均衡地提高半导体芯片的芯片保持性、拾取性、及污染防止性的粘合片。
    具体实施方式
    针对用于实施本发明的电子元件的制造方法的方式进行详细说明。
    <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>
    电子元件的制造方法的顺序如下。
    (1)粘合剂形成步骤,即,在晶圆背面的整个面或局部涂布糊状粘合剂,对该糊状粘合剂照射紫外线或加热,使其半硬化成片状而形成粘合剂半硬化层;
    (2)贴附步骤,即,在该晶圆的粘合剂半硬化层和环形架上贴附粘合片的粘合层并进行固定;
    (3)用切割刀切割晶圆而分割成半导体芯片的切割步骤;
    (4)照射紫外线的紫外线照射步骤;
    (5)从粘合层拾取半导体芯片与粘合剂半硬化层的拾取步骤。
    <粘合剂形成步骤>
    在晶圆背面涂布糊状粘合剂的方法有: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)、辊式涂布机、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。
    使糊状粘合剂半硬化成片状而形成粘合剂半硬化层的方法,有紫外线照射或加热。紫外线的光源有: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。若紫外线照射光量太少,则会有糊状粘合剂的硬化不充分,导致拾取性变差的倾向,若紫外线照射光量太多,则会因为照射时间加长而降低作业性,因此,优选紫外线照射光量为100mJ/cm2以上且低于5000mJ/cm2。
    在通过加热形成粘合剂半硬化层的情况下,若加热温度太低,则会有糊状粘合剂的硬化不充分,导致拾取性变差的倾向,若加热温度太高,则糊状粘合剂过度硬化,导致粘着力降低,因此,加热温度优选为60℃以上且低于250℃。加热时间优选为10秒钟以上且低于30分钟。
    <贴附步骤>
    贴附步骤是在晶圆的粘合剂半硬化层和环形架上贴附粘合片的粘合层而进行固定的步骤,一般情况下使用具备辊子的贴膜装置。
    <切割步骤>
    在切割步骤中,使用切割装置,并使含有钻石研磨粒的切割刀高速旋转,由此,将形成有粘合剂半硬化层的硅晶圆切成半导体芯片。
    <紫外线照射步骤>
    在紫外线照射步骤中,通过对粘合片的粘合层照射紫外线,而使粘合层与粘合剂半硬化层之间的粘着力降低。
    紫外线的照射光量可以与上述粘合剂形成步骤中的条件相同。
    <拾取步骤>
    拾取步骤是将半导体芯片与粘合剂半硬化层自粘合层剥离的步骤。在将半导体芯片与粘合剂半硬化层自粘合层剥离时,通常使用拾取装置或芯片焊接(diebonding)装置。
    <粘合剂>
    构成粘合层的粘合剂具有:(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)、紫外线聚合性化合物(B)、多官能异氰酸酯硬化剂(C)、光聚合引发剂(D)及硅氧烷聚合物(E)。(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)为(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,并且(甲基)丙烯酸酯单体与乙烯基化合物单体都不具有羟基。紫外线聚合性化合物(B)是由氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)所构成,为氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2),其中,重均分子量为50000以上且上述重均分子量Mw与数均分子量Mn之比、即分散度Mw/Mn为5以上的氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1),具有10个以上乙烯基。光聚合引发剂(D)具有羟基。硅氧烷聚合物(E)具有羟基。
    [(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)]
    本发明所使用的(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,这些单体所具有的基团中不具有羟基。
    (甲基)丙烯酸酯单体有:(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)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸肉豆蔻酯、(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。
    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1种以上的含官能团单体。
    具有羧基的单体有:(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。
    具有酰胺基的单体有(甲基)丙烯酰胺。另外,具有氨基的单体有(甲基)丙烯酸N,N‑二甲基氨基乙酯。另外,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,为了通过与粘合剂半硬化层的交互作用,在紫外线照射后使粘合片容易自粘合剂半硬化层剥离,并可维持半导体芯片的高拾取性,优选由乳液聚合制造的丙烯酸橡胶。
    [紫外线聚合性化合物(B)]
    紫外线聚合性化合物(B)是氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)。氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)具有10个以上乙烯基,且至少氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)的重均分子量为50000以上,且上述重均分子量Mw与数均分子量Mn之比、即分散度Mw/Mn为5以上。
    [氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)]
    氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)有:(1)使含有羟基与多个(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸酯化合物与具有多个异氰酸酯基的化合物(例如二异氰酸酯化合物)进行反应所制造的聚合物;(2)向具有多个羟基末端的多元醇低聚物中添加过剩的具有多个异氰酸酯基的化合物(例如二异氰酸酯化合物),使其反应,制成具有多个异氰酸酯基末端的低聚物,进一步与含有羟基与多个(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸酯化合物进行反应而得到的聚合物。
    当氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物的乙烯基数目为10个以上时,紫外线照射后,粘合片可容易地自粘合剂半硬化层剥离,从而能够维持半导体芯片的高拾取性。
    为了降低与粘合剂半硬化层的粘结性,并在紫外线照射后粘合片可容易由粘合剂半硬化层剥离,优选使用多元醇低聚物,氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物具有10个以上乙烯基,且至少氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物的重均分子量为50000以上,且上述重均分子量Mw与数均分子量Mn之比、即分散度Mw/Mn为5以上。
    [含有羟基与多个(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸酯化合物]
    含有羟基与多个(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸酯化合物有:羟丙基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、双(季戊四醇)四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、缩水甘油二丙烯酸酯、或将上述化合物的丙烯酸酯基的一部分或全部变成甲基丙烯酸酯基而得到的化合物。
    [具有多个异氰酸酯基的异氰酸酯]
    具有多个异氰酸酯基的异氰酸酯有:芳香族异氰酸酯、脂环族异氰酸酯及脂肪族异氰酸酯。异氰酸酯中,优选具有多个异氰酸酯基的脂环族异氰酸酯及脂肪族异氰酸酯。异氰酸酯成分的形态有单体、二聚体、三聚体,优选三聚体。
    芳香族二异氰酸酯有:甲苯二异氰酸酯(tolylene diisocyanate)、4,4‑二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯。
    脂环族二异氰酸酯有:异佛尔酮二异氰酸酯、亚甲基双(4‑环己基异氰酸酯)。
    脂肪族二异氰酸酯有:六亚甲基异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯。
    [具有多个羟基末端的多元醇低聚物]
    具有多个羟基末端的多元醇低聚物的多元醇成分有:聚(环氧丙烷)二醇、聚(环氧丙烷)三醇、共聚(环氧乙烷‑环氧丙烷)二醇、聚(四氢呋喃)二醇、乙氧基化双酚A、乙氧基化双酚S螺环二醇、己内酯改性二醇及碳酸酯二醇。
    [多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)]
    多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)有:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、羟丙基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、双(季戊四醇)四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、缩水甘油二丙烯酸酯、或将上述化合物的丙烯酸酯基的一部分或全部变成甲基丙烯酸酯基而得到的化合物。
    若紫外线聚合性化合物(B)的混合量太少,则会有粘着力太强而发生拾取不佳的倾向;若混合量太多,则会有粘着力降低,在切割时无法维持半导体芯片的保持性的倾向,因此,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(B)的混合量为5质量份以上且200质量份以下。
    为了降低在照射紫外线后粘合片与粘合剂半硬化层之间的粘结性,稳定地进行自粘合层拾取芯片与粘合剂半硬化层的步骤,氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)的混合比优选B1:B2=75:25~45:55。
    为了降低在照射紫外线之后粘合片与粘合剂半硬化层之间的粘结性,稳定地进行自粘合层拾取芯片与粘合剂半硬化层的步骤,氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)优选为:使以二季戊四醇五丙烯酸酯为主成分的含羟基的丙烯酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯三聚物的异氰酸酯基反应而得到的聚合物,多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)更优选为二季戊四醇六丙烯酸酯。
    [多官能异氰酸酯硬化剂(C)]
    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。
    脂肪族聚异氰酸酯有:三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基异氰酸酯、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、六亚甲基异氰酸酯。
    若多官能异氰酸酯硬化剂(C)的混合比太小,则会有粘着力不会变弱而导致容易发生拾取不佳的倾向,若混合比太大,则粘着力降低,在切割时半导体芯片的保持性降低,因此,优选相对于100质量份(甲基)丙烯酸酯共聚物,多官能异氰酸酯硬化剂(C)为0.5质量份以上且20质量份以下,更优选的下限为1.0质量份,更优选的上限为10质量份。
    [光聚合引发剂(D)]
    光聚合引发剂(D)至少具有1个羟基。具有1个羟基的光聚合引发剂有:2‑羟基‑甲基‑1‑苯基‑丙烷‑1‑酮(Ciba Japan公司制,制品名Darocur1173)、1‑羟基‑环己基‑苯基‑酮(Ciba Japan公司制,制品名Irgacure184),具有2个以上羟基的光聚合引发剂有:1‑[4‑(羟基乙氧基)‑苯基]‑2‑羟基‑2‑甲基‑1‑丙烷‑1‑酮(CibaJapan公司制,制品名Irgacure2959)、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(Ciba Japan公司制,制品名Irgacure127)。
    具有羟基的光聚合引发剂(D)的羟基数目优选为2个以上。具有2个以上羟基时,在紫外线照射后裂解的光引发剂可被(甲基)丙烯酸酯单体(A)的丙烯酰基的反应体系摄入,因此能够抑制向粘合剂半硬化层的迁移。
    若光聚合引发剂(D)的混合量太少,则无法发挥降低光聚合后的粘着力的作用,若混合量太多,则会有光聚合后的粘着力的降低过大的倾向,因此,优选相对于100质量份(甲基)丙烯酸酯聚合物,光聚合引发剂(D)为0.1质量份以上且20质量份以下。
    [硅氧烷聚合物(E)]
    硅氧烷聚合物优选为(甲基)丙烯酸单体与在聚二甲基硅氧烷键的末端具有乙烯基的聚硅氧烷大分子单体的聚合物,作为具有来自在聚二甲基硅氧烷键的末端具有乙烯基的单体的单体单元,具体而言有:聚硅氧烷大分子单体的均聚物、聚硅氧烷大分子单体与其他乙烯基化合物进行聚合而得到的乙烯基聚合物。聚硅氧烷大分子单体优选聚二甲基硅氧烷键的末端为(甲基)丙烯酰基或苯乙烯基等乙烯基的化合物。
    为了即使在拾取半导体芯片时,也能够防止称为微粒(particle)的微小残胶产生,并且即使在层合粘合片与粘合剂半硬化层时,也能够防止硅氧烷聚合物向粘合剂半硬化层的迁移,硅氧烷聚合物优选具有反应性的(甲基)丙烯酸羟烷基酯、改性羟基(甲基)丙烯酸酯及具有至少一个乙烯基的硅氧烷聚合物。
    作为硅氧烷聚合物材料的(甲基)丙烯酸单体有:(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羟烷基酯、改性羟基(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸。
    (甲基)丙烯酸烷基酯有:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2‑乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯及(甲基)丙烯酸羟烷基酯。
    (甲基)丙烯酸羟烷基酯有:(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲基)丙烯酸羟丙基酯、及(甲基)丙烯酸羟丁基酯。
    改性羟基(甲基)丙烯酸酯有:环氧乙烷改性羟基(甲基)丙烯酸酯及内酯改性羟基(甲基)丙烯酸酯。
    若硅氧烷聚合物的混合量太少,则会有紫外线照射后不容易自粘合剂半硬化层剥离粘合片的倾向,若混合量太多,则会有无法抑制初始粘着力的降低的倾向,因此,优选相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物100质量份,硅氧烷聚合物的混合量为0.1质量份以上且20质量份以下。
    若硅氧烷聚合物中聚硅氧烷大分子单体单元的比例太小,则会有紫外线照射后不容易自粘合剂半硬化层剥离粘合片的倾向,若比例太大,则会有粘合剂向表面渗出所造成的污染防止性受到抑制的倾向,因此,优选在硅氧烷聚合物100质量份中含聚硅氧烷大分子单体单元15质量份以上且50质量份以下。
    在不会对其他材料造成影响的范围内,可在粘合剂中添加软化剂、抗老化剂、填充剂、紫外线吸收剂及光稳定剂等添加剂。
    若粘合层的厚度太薄,则会有粘着力变得过低的倾向,若厚度太厚,则在紫外线照射后不容易自粘合剂半硬化层剥离粘合片,使得半导体芯片的拾取性降低,因此,粘合层的厚度优选为3μm以上且100μm以下,特别优选为5μm以上且20μm以下。
    <基材膜>
    本发明所使用的基材膜的组合物有: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)丙烯酸共聚物或乙烯‑(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。
    基材膜优选丙烯系共聚物。通过使用该丙烯系共聚物,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有:溶液聚合法、本体聚合法、气相聚合法、逐步聚合法,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:(1)在构成基材膜的组合物中混合抗静电剂的处理、(2)在基材膜的粘合剂半硬化层层合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。
    季铵盐单体有:(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯四级氯化物(quaternized dimethylaminoethyl(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(quaternized p‑dimethylaminostyrene chloride salts)、及对二乙基氨基苯乙烯四级氯化物(quaternized p‑diethylaminostyrene chloride salts),其中优选甲基丙烯酸二甲氨基乙酯四级氯化物。
    <粘合剂半硬化层>
    粘合剂半硬化层如下形成: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,以整个面或局部的方式涂布糊状粘合剂,对其照射紫外线或加热,使其半硬化成片状,形成粘合剂半硬化层。
    粘合剂半硬化层的组合物有:(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、共聚物及层合体,从芯片与芯片的粘结可靠性的层面考虑,组合物优选含有环氧树脂、及/或(甲基)丙烯酸酯。可以在该组合物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。
    若粘合剂半硬化层的厚度太薄,则会有将芯片固定于引线框架时粘结可靠性降低,导致引线框架与粘合剂半硬化层之间发生剥离的倾向,若厚度太厚,则会有切割时的切削阻力变大,导致芯片或粘合剂半硬化层发生缺损的情况,因此,粘合剂半硬化层的厚度优选为3μm以上至100μm,特别优选为5μm以上且20μm以下。
    在粘合剂半硬化层的组合物中,为了减少切割时的切削阻力,并减少芯片或粘合剂半硬化层的缺损,优选具有环氧树脂或(甲基)丙烯酸酯中的一者或两者。
    <粘合片>
    本发明的粘合片是通过在基材膜上涂布粘合剂而得到。
    本实施方式的电子元件的制造方法,由于使用上述粘合片,因此是一种半导体芯片的芯片保持性、拾取性及污染防止性优异的电子元件的制造方法。
    实施例
    对本发明的电子元件的制造方法的实施例及比较例进行说明。
    表1及表2揭示了本发明的电子元件的制造方法的实施例及比较例的粘合层的组成及评价。
    [表1]

    [表2]

    <电子元件的制造方法>
    (1)在形成有虚拟电路图案的直径8英寸×厚度0.1mm的硅晶圆的背面,通过丝网印刷全面涂布以环氧化合物及丙烯酸酯为主成分的糊状粘合剂,并以照射光量1000mJ/cm2照射紫外线,而形成厚度30μm的片状粘合剂半硬化层。
    (2)在形成于硅晶圆背面的粘合剂半硬化层和环形架上贴附粘合片而进行固定。
    (3)用切割刀将硅晶圆切割成9mm×9mm的半导体芯片。切割的主要设定如下所述。
    对粘合片的切入量:15μm
    切割装置:DISCO公司制DAD341
    切割刀:DISCO公司制NBC‑ZH205O‑27HEEE
    切割刀形状:外径55.56mm、刀刃宽度35μm、内径19.05mm
    切割刀转速:40000rpm
    切割刀推送速度:50mm/秒钟
    切削水温:25℃。
    切削水量:1.0升/分钟
    (4)用高压汞灯照射紫外线150mJ/cm2,并自粘合层拾取半导体芯片与粘合剂半硬化层。拾取的主要设定如下所述。
    拾取装置:Canon‑Machinery公司制CAP‑300II
    顶针形状:250μmR
    顶针顶起高度:0.5mm
    扩张量:8mm
    [粘合片]
    将实施例、比较例中混合的粘合剂涂布于聚对苯二甲酸乙二酯制的分隔用薄膜上,以干燥后的粘合层的厚度为10μm的方式涂布。使该粘合层层合于基材膜上,并在40℃熟化7天,而得到粘合片。
    实施例及比较例的基材膜在表1及表2中未记载,其是使用Sunallomer公司制丙烯系共聚物(商品型号:X500F、MFR(熔体流动速率)值7.5g/10分钟,密度0.89g/cm3,厚度80μm)。
    粘合层是按照表1及表2的混合比进行混合而得到。表中的数字为质量份。以下针对表1及表2所记载的内容作具体说明。
    <粘合剂>
    [(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)]
    A‑1:日本Zeon公司制丙烯酸橡胶AR53L;为丙烯酸乙酯40%、丙烯酸丁酯23%、丙烯酸甲氧基乙酯37%的共聚物,通过乳液聚合而得到。任一化合物都不具有羟基。
    A‑2:本公司的聚合品;为丙烯酸乙酯40%、丙烯酸丁酯22%、丙烯酸甲氧基乙酯37%、丙烯酸1%的共聚物,通过乳液聚合得到。任一化合物都不具有羟基。
    A‑3:综研化学公司制SK‑DYNE1435;为丙烯酸丁酯67%、丙烯酸甲酯28%、丙烯酸2‑羟乙酯5%的共聚物,通过溶液聚合得到。丙烯酸2‑羟乙酯中有羟基。
    [紫外线聚合性化合物(B)]
    B‑1:根上工业公司制UN‑905;B‑1是由氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)所构成。氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)是通过使异佛尔酮二异氰酸酯三聚体的异氰酸酯基与以二季戊四醇五丙烯酸酯为主成分的含羟基的丙烯酸酯反应而得到,多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)是以二季戊四醇六丙烯酸酯为主成分,氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)为75%,多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)为25%。氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)的重均分子量为100000,分散度为10.7,而乙烯基数目为15个。
    B‑2:根上工业公司制UN‑3320HS;B‑2是由氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)所构成。氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)是使异佛尔酮二异氰酸酯三聚体的异氰酸酯基与以二季戊四醇五丙烯酸酯为主成分的含羟基的丙烯酸酯反应而得到,多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)是以二季戊四醇六丙烯酸酯为主成分,氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)为45%,多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)为55%。氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)的重均分子量为11000,分散度为1.2,而乙烯基数目为15个。
    B‑3:本公司的聚合品A;B‑3是由氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)所构成。氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)是使六亚甲基异氰酸酯三聚体的异氰酸酯基与以二季戊四醇五丙烯酸酯为主成分的含羟基的丙烯酸酯反应而得到,多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)以二季戊四醇六丙烯酸酯为主成分,氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)为45%,多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)为55%。氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)的重均分子量70000,分散度为1.2,而乙烯基数目为15个。
    B‑4:本公司的聚合品B;B‑4是由氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)所构成。氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)是使六亚甲基异氰酸酯三聚体的异氰酸酯基与以二季戊四醇五丙烯酸酯为主成分的含羟基的丙烯酸酯反应而得到,多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)以二季戊四醇六丙烯酸酯为主成分,氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)为45%,多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)为55%。氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)的重均分子量为30000,分散度为7.5,而乙烯基数目为15个。
    B‑5:本公司的聚合品C;B‑5是由氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)与多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)所构成。氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)是使六亚甲基异氰酸酯三聚体的异氰酸酯基与以季戊四醇三丙烯酸酯为主成分的含羟基的丙烯酸酯反应而得到,多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)以季戊四醇四丙烯酸酯为主成分,氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)为45%,多官能(甲基)丙烯酸酯(B2)为55%。氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)的重均分子量为70000,分散度为8.2,而乙烯基数目为6个。
    [多官能异氰酸酯硬化剂(C)]
    C‑1:日本聚氨基甲酸酯公司制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)]
    D‑1:Ciba Japan公司制,制品名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。具有羟基。
    D‑2:Ciba Japan公司制,制品名Irgacure184;1‑羟基‑环己基‑苯基‑酮。具有羟基。
    D‑3:Ciba Japan公司制,制品名Irgacure651;苄基二甲醛缩苯乙酮。不具有羟基。
    [硅氧烷聚合物(E)]
    E‑1:综研化学公司制UTMM‑LS2;含有在聚硅氧烷分子链的末端具有(甲基)丙烯酰基的硅氧烷低聚物类单元,并且是聚合了由甲基丙烯酸甲酯等所构成的丙烯酸系乙烯系单元而得到的聚硅氧烷接枝共聚物。具有羟基。
    E‑2:硅油、市售品。不具有羟基。
    氨基甲酸乙酯‑丙烯酸酯低聚物(B1)的分子量使用以下GPC测定条件进行测定。
    装置名:HLC‑8120GPC(东曹公司制)
    柱子:将1根TSK Guard HZ‑L与3根HZM‑N串连排列
    温度:40℃
    检测:示差折射率
    溶剂:四氢呋喃
    浓度:0.2质量/体积%
    检量线:使用标准聚苯乙烯(PS)(Varian公司制)而作成,分子量以PS换算值表示。
    <评价方法>
    针对表1及表2中的评价进行说明。
    <芯片保持性>
    芯片保持性是以切割步骤后半导体芯片被保持于粘合片上的半导体芯片的残存率进行评价。
    ◎(优):芯片脱离的发生率低于5%
    ○(良):芯片脱离的发生率为5%以上且低于10%
    ×(不合格):芯片脱离的发生率为10%以上
    <拾取性>
    拾取性是以在拾取步骤之中可拾取的比率进行评价。
    ◎(优):拾取成功率为95%以上
    ○(良):拾取成功率为80%以上且低于95%
    ×(不合格):拾取成功率低于80%
    <污染防止性>
    关于污染防止性,是将粘合片的粘合剂面贴附于粘合剂半硬化层,并保管1周之后,用高压汞灯以500mJ/cm2照射紫外线,然后在进一步保管1周之后以及保管4周之后将粘合片剥离。对剥离后的粘合剂半硬化层进行GC‑MS分析,确认来自粘合剂成分的峰。
    ◎(优):在紫外线照射后保管1周之后以及保管4周之后,剥离了粘合片的粘合剂半硬化层并没有来自粘合剂成分的峰。
    ○(良):在紫外线照射后保管1周之后,剥离了粘合片的粘合剂半硬化层并没有来自光聚合性引发剂的峰。以及在紫外线照射后保管4周之后,剥离了粘合片的粘合剂半硬化层具有来自粘合剂成分的峰。
    ×(不合格):在紫外线照射后保管1周之后,及保管4周之后,剥离了粘合片的粘合剂半硬化层具有来自粘合剂成分的峰。
    如实施例及比较例所示,在本发明的电子元件的制造方法中,芯片保持性、拾取性、及污染防止性皆良好。

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    电子元件 制造 方法
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