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半導體接合用粘接片及半導體裝置的制造方法_2

文檔序號:9916053閱讀:來源:國知局
別的限制,優選為10~450μπι、更優選為30~300WI1。
[0052] (粘著劑層)
[0053] 粘著劑層由能量線固化型粘著劑組合物的固化物構成。根據上述粘著劑層,由于 在粘著劑層與粘接劑層的界面處的剝離性優異,因而在后述半導體裝置的制造方法中可容 易地獲得帶有粘接劑層的忍片。
[0054] 若在未使用粘著劑層情況下,于上述凹凸吸收層上直接層疊粘接劑層,則凹凸吸 收層與粘接劑層的剝離力會變大,會有導致凹凸吸收層與粘接劑層的界面處的剝離(層間 剝離)困難的情形。此外,若在凹凸吸收層上直接層疊粘接劑層,則在后述半導體裝置的制 造工序中,會有無法獲得想要的層間剝離的情形。例如會有因晶圓的背面研削所生成的剪 切力,導致凹凸吸收層與粘接劑層出現不經意地剝離情形,或發生凹凸吸收層的凝聚破壞, 導致在粘接劑層上附著凹凸吸收層的殘渣物的情形。在粘接劑層上所附著的凹凸吸收層的 殘渣物,會有導致半導體裝置的可靠度降低的情形。
[0055] 通過經由由能量線固化型粘著劑組合物的固化物所構成粘著劑層,層疊凹凸吸收 層與粘接劑層,可消除上述不良情況。即,因為粘著劑層與粘接劑層的界面處的剝離性優 異,因而可容易地獲得帶有粘接劑層的忍片。
[0056] 此外,若代替由能量線固化型粘著劑組合物的固化物構成的粘著劑層,改為使用 未固化的粘著劑層,則為了降低粘著劑層的粘著性,必須在粘著劑層中添加大量交聯劑,導 致達到規定粘著力(剝離力)為止的養護時間變長。即,通過使用由能量線固化型粘著劑組 合物的固化物構成的粘著劑層,可縮短養護時間,因而可提高半導體接合用粘接片的生產 性。
[0057] 在能量線固化型粘著劑組合物的固化物中,實質不含有未反應的反應性雙鍵基, 或者即使含有也為不致對本發明效果構成影響的程度的量。具體而言,具有由能量線固化 型粘著劑組合物的固化物所構成的粘著劑層的粘著片(本發明中為基材、凹凸吸收層及粘 著劑層的層疊物)的、能量線照射前后的粘著力變化率在90~100%范圍內。該粘著力的變 化率可依照W下的方法進行測定。首先,將粘著片裁剪為長200mm、寬25mm,而準備粘著力測 定用片。然后,將粘著力測定用片的粘著劑層粘貼于半導體晶圓的鏡面上,得到由半導體晶 圓與粘著力測定用片構成的層疊體。將所獲得的層疊體在23°C、相對濕度50%環境下放置 20分鐘。針對經放置后的層疊體的粘著力測定用片,根據JIS Z0237:2000實施180°拉剝試 驗(使粘著力測定用片為被拉剝側的部件),測定能量線照射前的粘著力(單位:mN/25mm)。 此外,針對經放置后的層疊體的粘著力測定片,實施能量線照射(220mW/cm2、160mJ/cm2),依 照與上述同樣地測定經能量線照射后的粘著力(單位:mN/25mm)。然后,從所測定的能量線 照射前后的粘著力計算出變化率。
[0058] 本發明的反應性雙鍵基為具有聚合性碳-碳雙鍵的官能團,作為具體例可列舉乙 締基、締丙基、(甲基)丙締酷基等,優選為(甲基)丙締酷基。由于本發明的反應性雙鍵基在 自由基存在下會生成自由基,而容易引發加成聚合反應,因而并非指不具有聚合性的雙鍵。 例如構成能量線固化型粘著劑組合物的各成分中可含有芳香環,但芳香環的不飽和結構并 非為本發明的反應性雙鍵基。
[0059] 能量線固化型粘著劑組合物至少含有:聚合物成分(AKW下亦簡稱"成分(ΑΓ。相 關其他的成分亦同)及能量線固化性化合物(B),或者含有兼具(A)成分與(B)成分性質的能 量線固化型聚合物(AB)。此外,可同時使用能量線固化型聚合物(AB)、與聚合物成分(A)及/ 或能量線固化性化合物(B)。
[0060] W下,對作為聚合物成分(A)的W含丙締酸聚合物(A1)的丙締酸類粘著劑組合物 為例進行具體說明。
[0061] (A1)丙締酸聚合物
[0062] 丙締酸聚合物(A1)為至少在構成其的單體中,含有(甲基)丙締酸醋單體或其衍生 物的聚合物,優選為具有反應性官能團。
[0063] 另外,本發明的反應性官能團為與后述交聯劑(C)或交聯劑(J)所具有的交聯性官 能團產生反應的官能團,具體可列舉簇基、胺基、環氧基、徑基等。
[0064] 丙締酸聚合物(A1)的反應性官能團會與交聯劑(C)的交聯性官能團產生反應形成 Ξ維網眼結構,而提高粘著劑層的凝聚力。其結果,可容易地從粘著劑層上剝離設置在粘著 劑層上的粘接劑層。
[0065] 作為丙締酸聚合物(A1)的反應性官能團,從較容易選擇性地與作為交聯劑(C)優 選使用的有機多元異氯酸醋化合物進行反應的觀點考慮,優選為徑基。反應性官能團,通過 構成丙締酸聚合物(A1)的單體使用后述具有徑基的(甲基)丙締酸醋、具有簇基的(甲基)丙 締酸醋、具有胺基的(甲基)丙締酸醋、具有環氧基的(甲基)丙締酸醋、(甲基)丙締酸或衣康 酸等(甲基)丙締酸醋W外的具有簇基的單體、乙締醇或N-徑甲基(甲基)丙締酷胺等(甲基) 丙締酸醋W外具有徑基的單體等具有反應性官能團的單體,可導入于丙締酸聚合物(A1) 中。
[0066] 該情況下,丙締酸聚合物(A1)在構成其的總單體中,優選含有1~50質量%具有反 應性官能團的單體、更優選含有2~20質量%、進一步優選含有2~15質量%。若丙締酸聚合 物(A1)中具有反應性官能團的單體含量超過50質量%,則通常高極性反應性官能團彼此間 的相互作用會變為過大,導致會有丙締酸聚合物(A1)的操作變困難的顧慮。
[0067] 丙締酸聚合物(A1)的重均分子量(Mw)優選為1萬~200萬、更優選為10萬~150萬。
[0068] 本發明中,重均分子量(Mw)、數均分子量(Μη)及分子量分布(Mw/Mn)的值為利用凝 膠滲透色譜分析法(GPC)法(聚苯乙締標準)現憶時的值。依照此種方法進行的測定,例如使 用在TOSOH公司制高速GPC裝置"HLC-8120GPC'上,依照高速管柱叮SK gurd column血L-H"、 "TSK Gel GM血L"、"TSK Gel G2000血上均為TOSOH公司制)的順序而連結,在管柱溫 度:40°C、送液速度:1. OmL/分的條件下,檢測器使用差示折射率計實施。
[0069] 此外,丙締酸聚合物(A1)的玻璃化轉變溫度(Tg)優選為-45~0°C、更優選為-35 ~-15°C范圍。通過將丙締酸聚合物(A1)的玻璃化轉變溫度設定在上述范圍內,可提高粘著 劑層與粘接劑層的界面處的剝離性。
[0070] 丙締酸聚合物(A1)的玻璃化轉變溫度(Tg)可通過構成丙締酸聚合物(A1)的單體 的組合調整。例如作為提高玻璃化轉變溫度的方法,當構成丙締酸聚合物(A1)的單體使用 后述烷基的碳原子數為1~18的(甲基)丙締酸烷基醋時,選擇烷基的碳原子數較小的(甲 基)丙締酸烷基醋的方法、或增加烷基碳原子數較小的(甲基)丙締酸烷基醋含有比例的方 法。
[0071] 另外,丙締酸聚合物(A1)的玻璃化轉變溫度(Tg)根據構成丙締酸聚合物(A1)的單 體的單聚物玻璃化轉變溫度,依照W下計算式(FOX式)求出。將丙締酸聚合物(Al)的Tg設為 TgcDpDlymer、構成丙締酸聚合物(A1)的單體X的單聚物Tg設為Tgx、單體Y的單聚物Tg設為Tgy、 單體X的摩爾分率設為Wx(mol % )、單體Y的摩爾分率設為Wy(mol % ),則FOX式便依下式(1)表 示:
[0072] 100/Tgcopolymer = Wx/Tgx+Wy/Tgy· -(1)
[0073] 進一步,FOX式即使丙締酸聚合物(Al)為由3個w上單體形成的共聚合組成,仍可 視同成立與上式(1)同樣的加成性。
[0074] 作為(甲基)丙締酸醋單體或其衍生物,可列舉出烷基的碳原子數為1~18的(甲 基)丙締酸烷基醋、具有環狀骨架的(甲基)丙締酸醋、具有徑基的(甲基)丙締酸醋、具有環 氧基的(甲基)丙締酸醋、具有胺基的(甲基)丙締酸醋、具有簇基的(甲基)丙締酸醋。
[0075] 作為烷基的碳原子數為1~18的(甲基)丙締酸烷基醋,可列舉出(甲基)丙締酸甲 醋、(甲基)丙締酸乙醋、(甲基)丙締酸丙醋、(甲基)丙締酸下醋、(甲基)丙締酸戊醋、(甲基) 丙締酸己醋、(甲基)丙締酸庚醋、(甲基)丙締酸辛醋、(甲基)丙締酸-2-乙基己醋、(甲基)丙 締酸壬醋、(甲基)丙締酸癸醋、(甲基)丙締酸月桂醋、(甲基)丙締酸十四烷基醋、(甲基)丙 締酸十八烷基醋等。
[0076] 作為具有環狀骨架的(甲基)丙締酸醋,可列舉出(甲基)丙締酸環烷基醋、(甲基) 丙締酸節醋、(甲基)丙締酸異冰片醋、(甲基)丙締酸二環戊醋、(甲基)丙締酸二環戊締醋、 (甲基)丙締酸二環戊締氧基乙醋、酷亞胺(甲基)丙締酸醋等。
[0077] 作為具有徑基的(甲基)丙締酸醋,可列舉出(甲基)丙締酸-2-徑乙醋、(甲基)丙締 酸-2-徑丙醋、(甲基)丙締酸-2-徑下醋等。
[0078] 作為具有環氧基的(甲基)丙締酸醋,可列舉出縮水甘油基(甲基)丙締酸醋等。
[0079] 作為具有胺基的(甲基)丙締酸醋,可列舉出單乙胺基(甲基)丙締酸醋、二乙胺基 (甲基)丙締酸醋等。
[0080] 作為具有簇基的(甲基)丙締酸醋,可列舉出鄰苯二甲酸2-(甲基)丙締酷氧基乙 醋、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙締酷氧基丙醋等。
[0081] 此外,丙締酸聚合物(A1)中,可使(甲基)丙締酸、衣康酸等(甲基)丙締酸醋W外具 有簇基的單體;乙締醇、N-徑甲基(甲基)丙締酷胺等(甲基)丙締酸醋W外具有徑基的單體; (甲基)丙締臘、(甲基)丙締酷胺、醋酸乙締醋、苯乙締等進行共聚。
[0082] 運些物質可單獨使用巧巾,也可巧巾W上同時使用。
[0083] (B)能量線固化性化合物
[0084] 能量線固化性化合物(B)含有反應性雙鍵基,若受到紫外線、電子束等能量線的照 射便會聚合固化,具有使粘著劑組合物的粘著性降低的功能。
[0085] 作為該能量線固化性化合物的例子,可列舉具有反應性雙鍵基的低分子量化合物 (單官能團、多官能團單體及寡聚物),具體而言,可使用Ξ徑甲基丙烷Ξ丙締酸醋、四徑甲 基甲燒四丙締酸醋、季戊四醇Ξ丙締酸醋、二季戊四醇單徑基五丙締酸醋、二季戊四醇六丙 締酸醋、1,4-下二醇二丙締酸醋、1,6-己二醇二丙締酸醋等丙締酸醋;二環戊二締二甲氧基 二丙締酸醋、丙締酸異冰片醋等含環狀脂肪族骨架的丙締酸醋;聚乙二醇二丙締酸醋、寡聚 醋丙締酸醋、氨醋丙締酸醋寡聚物、環氧改性丙締酸醋、聚酸丙締酸醋等丙締酸醋類化合 物。此種化合物通常分子量為100~30000,優選為300~10000左右。
[0086] 通常相對于成分(A)(包含后述能量線固化型聚合物(AB)在內)100質量份,具有反 應性雙鍵基的低分子量化合物優選為W0~200質量份、更優選為1~100質量份、進一步優 選為1~30質量份左右的比例使用。
[0087] (AB)能量線固化型聚合物
[0088] 能量線固化型聚合物(AB)具有兼具作為聚合物用功能與能量線固化性的性質。
[0089] 上述兼具成分(A)及(B)性質的能量線固化型聚合物(AB)在聚合物的主鏈、側鏈或 末端,鍵合有反應性雙鍵基。
[0090] 在能量線固化型聚合物的主鏈、側鏈或末端所鍵合的反應性雙鍵基,如上述中所 例示。反應性雙鍵基可經由亞烷基、亞烷氧基、聚亞烷氧基,鍵合于能量線固化型聚合物的 主鏈、側鏈或末端。
[0091] 能量線固化型聚合物(AB)的重均分子量(Mw)優選為1萬~200萬、更優選為10萬~ 150萬。此外,能量線固化型聚合物(AB)的玻璃化轉變溫度(Tg)優選為-45~0°C、更優選為- 35~-15Γ范圍。另外,在使具有徑基等反應性官能團的丙締酸聚合物(A1)、與后述含聚合 性基團化合物進行反應,而獲得能量線固化型聚合物(AB)的情況下,Tg指在與含聚合性基 的化合物進行反應前的丙締酸聚合物(A1)的Tg。
[0092] 能量線固化型聚合物(AB)為例如使含有簇基、胺基、環氧基、徑基等反應性官能團 的丙締酸聚合物(A1)、與每1分子中具有1~5個能與該反應性官能團產生反應的取代基和 聚合性碳-碳雙鍵的含聚合性基團化合物進行反應而獲得。丙締酸聚合物(A1)優選為由具 反應性官能團的(甲基)丙締酸醋單體或其衍生物構成的聚合物。作為該含有聚合性基團的 化合物,可列舉出(甲基)丙締酷氧基乙基異氯酸醋、間-異丙締基-α,α-二甲基芐基異氯酸 醋、(甲基)丙締酷基異氯酸醋、締丙基異氯酸醋、縮水甘油基(甲基)丙締酸醋、(甲基)丙締 酸等。
[0093] 當能量線固化型聚合物(ΑΒ)為使
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