帶固化性樹(shù)脂膜形成層的片材以及使用了該片材的半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及能夠以高粘接強(qiáng)度形成作為半導(dǎo)體芯片中的粘接膜或保護(hù)膜而發(fā)揮 功能的樹(shù)脂膜的帶固化性樹(shù)脂膜形成層的片材。另外，本發(fā)明涉及使用了上述帶固化性樹(shù) 脂膜形成層的片材的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 硅、鎵、砷等的半導(dǎo)體晶片以大直徑的狀態(tài)進(jìn)行制造。半導(dǎo)體晶片被切斷分離(切 害J)成元件小片（半導(dǎo)體芯片）后，被移送至下一工序即焊接工序。此時(shí)，在半導(dǎo)體晶片貼合 于被稱為切割片材的粘合片材的狀態(tài)下對(duì)該半導(dǎo)體晶片施加切割、清洗、干燥、膨脹和拾取 (pick up)的各工序后，將其移送至下一工序即焊接工序。
[0003] 在這些工序之中，為了簡(jiǎn)化拾取工序和焊接工序的工藝而提出了各種同時(shí)兼具晶 片固定功能和芯片焊接功能的切割·芯片粘合片材(例如參照專利文獻(xiàn)1)。切割·芯片粘 合片材能夠進(jìn)行所謂的直接芯片焊接，能夠省略涂布芯片固定用粘接劑的工序。通過(guò)使用 切割·芯片粘合片材，能夠獲得帶粘接劑層的半導(dǎo)體芯片，能夠進(jìn)行芯片的直接芯片焊接。
[0004] 近年來(lái)，對(duì)半導(dǎo)體裝置要求的物性變得非常嚴(yán)格，強(qiáng)烈要求即使在過(guò)分嚴(yán)酷的環(huán) 境下也會(huì)確實(shí)地抑制粘接界面的剝離等不良情況。為了提高粘接強(qiáng)度，還廣泛進(jìn)行向粘接 劑層中添加硅烷偶聯(lián)劑的操作（專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2000-17246號(hào)公報(bào))。但是，即使向 粘接劑層中添加硅烷偶聯(lián)劑，有時(shí)粘接強(qiáng)度、尤其是剪切強(qiáng)度也提高不到所期待的程度。
[0005] 另外，近年來(lái)，使用被稱為所謂倒裝焊接（face down)方式的安裝法來(lái)進(jìn)行半導(dǎo)體 裝置的制造。在倒裝焊接方式中，使用在電路面上具有凸塊等電極的半導(dǎo)體芯片（以下也簡(jiǎn) 稱為"芯片"。），將該電極與基板進(jìn)行接合。因此，芯片的電路面的相反側(cè)的面(芯片背面)有 時(shí)會(huì)露出。
[0006] 該露出的芯片背面有時(shí)被有機(jī)膜保護(hù)。以往，具有由該有機(jī)膜形成的保護(hù)膜的芯 片可以通過(guò)利用旋涂法將液狀樹(shù)脂涂布在晶片背面并干燥、固化，與晶片一起切斷保護(hù)膜 而得到。然而，這樣操作而形成的保護(hù)膜的厚度精度不充分，因此制品的生產(chǎn)率有時(shí)降低。
[0007] 為了解決上述問(wèn)題，公開(kāi)了具有由熱固化性成分或能量射線固化性成分與粘結(jié) 劑聚合物成分形成的保護(hù)膜形成層的芯片用保護(hù)膜形成用片材(專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi) 2009-138026號(hào)公報(bào))。這種保護(hù)膜形成層還使用硅烷偶聯(lián)劑提高了芯片與保護(hù)膜的粘接 性、抑制保護(hù)膜與芯片的界面的剝離，有時(shí)無(wú)法將粘接強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度提高至期望程度。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2000-17246號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2009-138026號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的課題 本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)而進(jìn)行的，其目的在于，提高作為粘接膜、保護(hù)膜的前體而 發(fā)揮功能的樹(shù)脂膜形成層或其固化后的樹(shù)脂膜（以下有時(shí)稱為"固化膜"）與作為被粘物的 半導(dǎo)體芯片、半導(dǎo)體晶片的粘接性。
[0010] 本發(fā)明人等為了解決所述課題而進(jìn)行了深入研宄。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在單純將硅烷偶 聯(lián)劑添加在樹(shù)脂膜形成層中而使硅烷偶聯(lián)劑均勻地存在于樹(shù)脂膜形成層內(nèi)部的狀態(tài)下，固 化膜的剪切強(qiáng)度不會(huì)提高至所期待的程度。因而，進(jìn)一步持續(xù)研宄時(shí)，控制硅烷偶聯(lián)劑的厚 度方向的濃度梯度而使硅烷偶聯(lián)劑不均勻地存在于表面（即與被粘物的粘接界面）的結(jié)果， 即使硅烷偶聯(lián)劑的量少，也成功地提高粘接強(qiáng)度。
[0011] 用于解決問(wèn)題的手段 SP，解決上述課題的本發(fā)明包括以下的要素。
[0012] [1]帶固化性樹(shù)脂膜形成層的片材，其具有支撐片材、以及以可剝離的形式形成在 該支撐片材上的固化性樹(shù)脂膜形成層， 該固化性樹(shù)脂膜形成層包含固化性粘結(jié)劑成分和硅烷偶聯(lián)劑（C)，且 在固化性樹(shù)脂膜形成層的固化后的樹(shù)脂膜中，樹(shù)脂膜的至少1個(gè)表面的源自硅烷偶聯(lián) 劑（C)的表面娃元素濃度（X)為在深度方向上距離該表面40~60nm、60~80nm、80~100nm的 各深度范圍處至少各1點(diǎn)、合計(jì)3點(diǎn)以上測(cè)定的源自硅烷偶聯(lián)劑（C)的內(nèi)部硅元素濃度的 平均值（Y)的3. 4倍以上。
[0013] [2]根據(jù)[1]所述的帶固化性樹(shù)脂膜形成層的片材，其中，固化后的樹(shù)脂膜的兩表 面的表面硅元素濃度（X)為內(nèi)部硅元素濃度的平均值（Y)的3. 4倍以上。
[0014] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的帶固化性樹(shù)脂膜形成層的片材，其中，相對(duì)于Ig前述固 化性樹(shù)脂膜形成層的硅烷偶聯(lián)劑當(dāng)量大于Omeq/g且為4. OX l(T2meq/g以下。
[0015] [4]根據(jù)[1]~[3]中任一項(xiàng)所述的帶固化性樹(shù)脂膜形成層的片材，其中，前述硅烷 偶聯(lián)劑（C)具有環(huán)氧基。
[0016] [5]根據(jù)[1]~[4]中任一項(xiàng)所述的帶固化性樹(shù)脂膜形成層的片材，其中，前述硅烷 偶聯(lián)劑（C)的數(shù)均分子量為120~1000。
[0017] [6]根據(jù)[1]~[5]中任一項(xiàng)所述的帶固化性樹(shù)脂膜形成層的片材，其中，固化性樹(shù) 脂膜形成層或其固化后的樹(shù)脂膜作為用于將半導(dǎo)體芯片固定于基板或其它半導(dǎo)體芯片的 粘接膜而發(fā)揮功能。
[0018] [7]根據(jù)[1]~[5]中任一項(xiàng)所述的帶固化性樹(shù)脂膜形成層的片材，其中，固化性樹(shù) 脂膜形成層的固化后的樹(shù)脂膜作為半導(dǎo)體晶片或芯片的保護(hù)膜而發(fā)揮功能。
[0019] [8]半導(dǎo)體裝置的制造方法，其具備如下工序：在前述[6]所述的帶固化性樹(shù)脂膜 形成層的片材的固化性樹(shù)脂膜形成層上貼合半導(dǎo)體晶片，切割該半導(dǎo)體晶片而制成半導(dǎo)體 芯片，使前述樹(shù)脂膜形成層固結(jié)殘留于該半導(dǎo)體芯片背面并從支撐片材上剝離，將該半導(dǎo) 體芯片借助前述樹(shù)脂膜形成層熱壓接于被粘處。
[0020] [9]半導(dǎo)體裝置的制造方法，其包括如下工序：在前述[7]所述的帶固化性樹(shù)脂膜 形成層的片材的固化性樹(shù)脂膜形成層上貼合半導(dǎo)體晶片，將固化性樹(shù)脂膜形成層固化而得 到具有保護(hù)膜的半導(dǎo)體芯片。
[0021] [10]根據(jù)[9]所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其還包括以下的工序（1)~ (3)，以 任意順序進(jìn)行工序（I) ~ (3): 工序（1):對(duì)固化性樹(shù)脂膜形成層或作為其固化后的樹(shù)脂膜的保護(hù)膜與支撐片材進(jìn)行 剝離； 工序（2):將固化性樹(shù)脂膜形成層固化而得到保護(hù)膜； 工序（3):對(duì)半導(dǎo)體晶片與固化性樹(shù)脂膜形成層或保護(hù)膜進(jìn)行切割。
[0022] 發(fā)明的效果 本發(fā)明中，通過(guò)在作為粘接膜、保護(hù)膜的前體而發(fā)揮功能的樹(shù)脂膜形成層或其固化膜 中，使硅烷偶聯(lián)劑不均勻地存在于其與被粘物的粘接界面，能夠提高其與作為被粘物的半 導(dǎo)體芯片、半導(dǎo)體晶片的粘接性。另外，本發(fā)明中，硅烷偶聯(lián)劑的配合量為少量也能夠獲得 發(fā)揮上述效果這一預(yù)想不到的效果。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下，針對(duì)本發(fā)明，還包括其最佳實(shí)施方式在內(nèi)，進(jìn)一步具體說(shuō)明。本發(fā)明所述的 帶固化性樹(shù)脂膜形成層的片材具有支撐片材、以可剝離的形式形成在該支撐片材上的固化 性樹(shù)脂膜形成層。
[0024](固化性樹(shù)脂膜形成層） 至少對(duì)固化性樹(shù)脂膜形成層（以下有時(shí)簡(jiǎn)稱為"樹(shù)脂膜形成層")要求的功能是（1)成膜 性(片材形成性)、（2)初期粘接性、（3)固化性。
[0025] 通過(guò)在樹(shù)脂膜形成層中添加固化性粘結(jié)劑成分，能夠賦予（1)成膜性(片材形成 性)和（3)固化性，作為固化性粘結(jié)劑成分，可以使用含有聚合物成分（A)和固化性成分（B) 的第一粘結(jié)劑成分或者含有兼具（A)成分和（B)成分的性質(zhì)的固化性聚合物成分(AB)的第 二粘結(jié)劑成分。
[0026] 至樹(shù)脂膜形成層固化之間使其預(yù)粘接于被粘物(半導(dǎo)體晶片、半導(dǎo)體芯片）的功能 即（2)初期粘接性可以是壓敏粘接性，也可以是利用熱而軟化從而粘接的性質(zhì)。（2)初期粘 接性通常可以通過(guò)調(diào)整粘結(jié)劑成分的各特性、后述無(wú)機(jī)填料（D)的配合量等來(lái)控制。
[0027] (第一固化性粘結(jié)劑成分） 第一固化性粘結(jié)劑成分通過(guò)含有聚合物成分(A)和固化性成分（B)，從而對(duì)樹(shù)脂膜形 成層賦予成膜性和固化性。需要說(shuō)明的是，為了方便與第二固化性粘結(jié)劑成分進(jìn)行區(qū)分，第 一固化性粘結(jié)劑成分不含有固化性聚合物成分(AB)。
[0028] (A)聚合物成分 聚合物成分(A)主要是為了對(duì)樹(shù)脂膜形成層賦予成膜性(片材形成性)而添加在樹(shù)脂膜 形成層中。
[0029] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，聚合物成分（A)的重均分子量（Mw)通常為20, 000以上，優(yōu)選 為20, 000~3, 000, 000。重均分子量（Mw)的值是通過(guò)凝膠滲透色譜（GPC)法（聚苯乙烯標(biāo) 準(zhǔn))測(cè)定時(shí)的值?；谶@種方法的測(cè)定例如可以如下進(jìn)行：使用在東曹株式會(huì)社制造的高效 GPC 裝置 "HLC-8120GPC" 上依次連接高效柱 "TSK gurd column HXL-H"、"TSK Gel GMHa"、 "TSK Gel G2000 ΗΧ?"（以上均為東曹株式會(huì)社制）而成的裝置，在柱溫：40°C、送液速度： 1.0 mL/分鐘的條件下，將檢測(cè)器設(shè)為差示折射率計(jì)來(lái)進(jìn)行。
[0030] 需要說(shuō)明的是，為了方便與后述固化性聚合物（AB)區(qū)分，聚合物成分(A)不具有 后述的固化功能官能團(tuán)。
[0031] 作為聚合物成分(A)，可以使用丙烯酸系聚合物、聚酯、苯氧基樹(shù)脂(為了方便與后 述固化性聚合物（AB)區(qū)分，限定于不具有環(huán)氧基的樹(shù)脂。）、聚碳酸酯、聚醚、聚氨酯、橡膠系 聚合物等。另外，可以是它們中的兩種以上鍵合而成的物質(zhì)，例如通過(guò)使分子末端具有異氰 酸酯基的氨酯預(yù)聚物與具有羥基的丙烯酸類聚合物即丙烯酸類多元醇發(fā)生反應(yīng)而得到的 丙烯酸氨酯樹(shù)脂等。進(jìn)而，包括兩種以上鍵合而成的聚合物在內(nèi)，可以將它們中的兩種以上 組合使用。
[0032] (Al)丙燔酸系聚合物 作為聚合物成分（A)，優(yōu)選使用丙烯酸系聚合物（A1)。丙烯酸系聚合物（Al)的玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度（Tg)優(yōu)選處于-60~50°C、更優(yōu)選處于_50~40°C、進(jìn)一步優(yōu)選處于_40~30°C的范 圍。通過(guò)使丙稀酸系聚合物（Al)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)在上述范圍內(nèi)，樹(shù)脂膜形成層對(duì)被 粘物的粘接性提高。丙烯酸系聚合物（Al)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度過(guò)低時(shí)，有時(shí)樹(shù)脂膜形成層與 支撐片材的剝離力變大、樹(shù)脂膜形成層發(fā)生轉(zhuǎn)印不良。
[0033] 丙烯酸系聚合物（Al