带支撑片的膜状烧成材料、辊体、层叠体及装置的制造方法

文档序号:143765 发布日期:2021-10-22 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 带支撑片的膜状烧成材料、辊体、层叠体及装置的制造方法 (Film-like fired material with support sheet, roll body, laminate, and device manufacturing method ) 是由 佐藤阳辅 市川功 中山秀一 于 2020-03-13 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种带支撑片的膜状烧成材料(100),所述带支撑片的膜状烧成材料(100)具备:含有烧结性金属颗粒(10)及粘结剂成分(20)的膜状烧成材料(1);与设置在膜状烧成材料(1)的至少一侧的支撑片(2),其中,支撑片(2)在波长300~1200nm中的任意波长A下的透光率为60%以上,膜状烧成材料(1)在波长300~1200nm中的任意波长B下的透光率为30%以下,所述波长A与所述波长B为相同波长。(The present invention relates to a film-shaped fired material (100) with a support sheet, the film-shaped fired material (100) with the support sheet comprising: a film-like firing material (1) containing sinterable metal particles (10) and a binder component (20); and a support sheet (2) provided on at least one side of the film-shaped fired material (1), wherein the support sheet (2) has a light transmittance of 60% or more at an arbitrary wavelength A of wavelengths 300 to 1200nm, and the film-shaped fired material (1) has a light transmittance of 30% or less at an arbitrary wavelength B of wavelengths 300 to 1200nm, the wavelength A and the wavelength B being the same wavelength.)

带支撑片的膜状烧成材料、辊体、层叠体及装置的制造方法

技术领域

本发明涉及一种带支撑片的膜状烧成材料、辊体、层叠体及装置的制造方法。本申请基于2019年3月15日于日本提出申请的日本特愿2019-049017号主张优先权,并将其内容援用于此。

背景技术

近年来,伴随着汽车、空调、个人电脑等的高电压/高电流化,对其所搭载的电力半导体元件(功率器件)的要求不断增加。由于电力半导体元件在高电压/高电流下使用的这一特征,半导体元件的发热容易成为问题。

以往,为了对半导体元件产生的热进行散热,有时会在半导体元件的周围安装散热器(heat sink)。然而,若散热器与半导体元件之间的接合部的导热性不良,则将妨碍有效的散热。

作为导热性优异的接合材料,例如专利文献1中公开了一种混合有特定的加热烧结性金属颗粒、特定的高分子分散剂及特定的挥发性分散介质的膏状金属微粒组合物。若将该组合物烧结,则会形成导热性优异的固态金属。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-111800号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

然而,如专利文献1所示,当烧成材料为膏状时,难以使所涂布的膏的厚度均一化,有缺乏厚度稳定性的倾向。因此,本申请的发明人为了解决厚度稳定性的问题,想到了将以往制成膏状组合物而提供的烧成材料制成膜状而提供。

对于将烧成材料制成膜状,只要在烧成材料中掺合粘结剂成分并形成为膜状即可。

其中,烧成材料例如能够用于将半导体晶圆切割并单颗化(singulation)而成的芯片与基板的烧结接合。此外,只要在膜状的烧成材料的一侧(表面)设置支撑片,就能够用作将半导体晶圆单颗化为芯片时所使用的切割片。进一步,通过使用刀片等而与半导体晶圆一同单颗化,能够加工成与芯片相同形状的膜状烧成材料。

此外,作为切割的方法,可列举出对半导体晶圆及切割片照射激光来进行切割的方法。作为切割片,能够使用带支撑片的膜状烧成材料,其具备含有烧结性金属颗粒及粘结剂成分的膜状烧成材料与设置在所述膜状烧成材料的至少一侧的支撑片。

然而,存在即使对膜状烧成材料照射激光,也无法割断膜状烧成材料的情况,存在无法得到经切割的带膜状烧成材料的芯片的情况。

此外,由于支撑片也被光束照射,导致支撑片也断裂,在芯片的拾取工序中有时难以将带膜状烧成材料的芯片从支撑片上剥离。

本发明为了解决如上所述的问题而成,其目的在于提供一种基于光束照射的切割适性优异的带支撑片的膜状烧成材料。

解决技术问题的技术手段

即,本发明包括以下的方案。

<1>一种带支撑片的膜状烧成材料,所述带支撑片的膜状烧成材料具备:含有烧结性金属颗粒及粘结剂成分的膜状烧成材料;与设置在所述膜状烧成材料的至少一侧的支撑片,其中,

所述支撑片在波长300~1200nm中的任意波长A下的透光率为60%以上,

所述膜状烧成材料在波长300~1200nm中的任意波长B下的透光率为30%以下,

所述波长A与所述波长B为相同波长。

<2>根据所述<1>所述的带支撑片的膜状烧成材料,所述带支撑片的膜状烧成材料具备:含有烧结性金属颗粒及粘结剂成分的膜状烧成材料;与设置在所述膜状烧成材料的至少一侧的支撑片,其中,

所述支撑片在波长300~1200nm下的透光率为60%以上,

所述膜状烧成材料在波长300~1200nm下的透光率为30%以下。

<3>根据所述<1>或<2>所述的带支撑片的膜状烧成材料,其中,

所述支撑片在基材膜上设置有粘着剂层,

在所述粘着剂层上设置有所述膜状烧成材料。

<4>一种辊体,其通过将所述<1>~<3>中任一项所述的带支撑片的膜状烧成材料以使所述膜状烧成材料为内侧的方式层叠在长条状的剥离膜上,并将所述剥离膜及所述带支撑片的膜状烧成材料卷成辊而得到。

<5>一种层叠体,其贴附有所述<1>~<3>中任一项所述的带支撑片的膜状烧成材料与晶圆,并由所述支撑片、所述膜状烧成材料、所述晶圆依次层叠而成。

<6>一种依次进行以下的工序(1)~(4)的装置的制造方法:

工序(1):对所述<5>所述的层叠体的所述晶圆与所述膜状烧成材料进行切割的工序;

工序(2):将所述经切割的膜状烧成材料与所述支撑片剥离,得到带膜状烧成材料的芯片的工序;

工序(3):将所述带膜状烧成材料的芯片的所述膜状烧成材料贴附于基板的表面的工序;

工序(4):对所述带膜状烧成材料的芯片的所述膜状烧成材料进行烧成,将所述芯片与所述基板接合的工序。

发明效果

根据本发明,能够提供一种基于光束照射的切割适性优异的带支撑片的膜状烧成材料。

附图说明

图1为示意性地示出本发明的一个实施方案的带支撑片的膜状烧成材料的剖面图。

图2为示意性地示出将本发明的一个实施方案的带支撑片的膜状烧成材料贴附于环形框架的状态的剖面图。

图3为示意性地示出将本发明的一个实施方案的带支撑片的膜状烧成材料贴附于环形框架的状态的剖面图。

图4为示意性地示出将本发明的一个实施方案的带支撑片的膜状烧成材料贴附于环形框架的状态的透视图。

图5为示意性地示出本发明的一个实施方案的辊体的剖面图。

图6为示意性地示出本发明的一个实施方案的层叠体的剖面图。

图7A为示意性地示出本发明的一个实施方案的装置的制造方法的剖面图。

图7B为示意性地示出本发明的一个实施方案的装置的制造方法的剖面图。

图7C为示意性地示出本发明的一个实施方案的装置的制造方法的剖面图。

图7D为示意性地示出本发明的一个实施方案的装置的制造方法的剖面图。

图7E为示意性地示出本发明的一个实施方案的装置的制造方法的剖面图。

具体实施方式

以下,适当参照附图对本发明的一个实施方案进行说明。

另外,为了易于理解本发明的特征,出于方便,有时会将以下说明中使用的图的重要部分放大显示,各构成要素的尺寸比率等不一定与实际相同。

《带支撑片的膜状烧成材料》

本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料具备:含有烧结性金属颗粒及粘结剂成分的膜状烧成材料;与设置在所述膜状烧成材料的至少一侧的支撑片,其中,所述支撑片在波长300~1200nm中的任意波长A下的透光率为60%以上,所述膜状烧成材料在波长300~1200nm中的任意波长B下的透光率为30%以下,所述波长A与所述波长B为相同波长。

图1为示意性地示出本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料的剖面图。带支撑片的膜状烧成材料100通过将膜状烧成材料1以可剥离的方式暂时附着于支撑片2而成。优选所述支撑片在基材膜上的整个面或外周部上设置有粘着剂层,并在所述粘着剂层上设置有所述膜状烧成材料。所述膜状烧成材料可以以与粘着剂层直接接触的方式设置,也可以以与基材膜直接接触的方式设置。本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料能够用作将半导体晶圆单颗化为芯片时所使用的切割片。且通过使用刀片等而与半导体晶圆一同单颗化,能够加工成与芯片相同形状的膜状烧成材料,且能够制造带膜状烧成材料的芯片。

以下,对带支撑片的膜状烧成材料的一个实施方案进行说明。图2及图3示出了本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料的概要剖面图。如图2、图3所示,本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料100a、100b通过将膜状烧成材料1以可剥离的方式暂时附着在于外周部具有粘着部的支撑片2的内周部上。如图2所示,支撑片2为在基材膜3的上表面具有粘着剂层4的粘着片,该粘着剂层4的内周部表面被膜状烧成材料1覆盖,成为在外周部露出粘着部的构成。该构成例中,优选直径小于支撑片2的膜状烧成材料1以可剥离的方式且以同心圆状层叠于支撑片2的粘着剂层4上。此外,如图3所示,支撑片2可以为在基材膜3的外周部具有环状的粘着剂层4的构成。图3所示的构成例中,在基材膜3的外周部形成环状的粘着剂层4来作为粘着部。

膜状烧成材料1优选在支撑片2的内周部形成为与所贴附的工件(半导体晶圆等)大致相同的形状。

作为晶圆或芯片,可列举出半导体晶圆或半导体芯片、绝缘体晶圆或绝缘体芯片、导电体晶圆或导电体芯片等。作为绝缘体晶圆,可例示出玻璃晶圆、蓝宝石晶圆,但并不限定于此。实施方案中,对使用半导体晶圆或半导体芯片作为晶圆或芯片的情况进行说明。

支撑片2在外周部具有粘着部。优选的方案中,直径小于支撑片2的膜状烧成材料1以同心圆状层叠在圆形的支撑片2上。如图所示,外周部的粘着部用于环形框架5的固定。

上述构成的带支撑片的膜状烧成材料100a的于支撑片2的外周部露出的粘着剂层4贴附于环形框架5。

此外,可在针对环形框架的涂胶(于粘着片的外周部露出的粘着剂层)上进一步另外设置环状的双面胶带或粘着剂层。双面胶带具有粘着剂层/芯材/粘着剂层的构成,双面胶带中的粘着剂层没有特别限定,例如可使用橡胶类树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂(silicone resin)、聚乙烯醚等粘着剂。在制造后述的带芯片的基板时,粘着剂层的外周部贴附于环形框架上。作为双面胶带的芯材,例如可优选使用聚酯膜、聚丙烯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜、氟树脂膜、液晶聚合物膜等。

图4中示出了图3所示的带支撑片的膜状烧成材料100b的立体图。此时,粘着剂层4可以为由上述粘着剂形成的单层粘着剂层,也可以为将包含由上述粘着剂形成的粘着剂层的双面粘着胶带切断成环状而成的粘着剂层。膜状烧成材料1以可剥离的方式层叠于被粘着部包围的基材膜3的内周部。该构成例中,优选直径小于支撑片2的膜状烧成材料1以可剥离的方式且以同心圆状层叠于支撑片2的基材膜3上。

对于本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料,出于用于避免与外部接触的表面保护的目的,可在直至供于使用之前,在膜状烧成材料及粘着部中的任意一者或两者的表面上设置剥离膜。

作为表面保护膜(剥离膜),还可通过使用剥离剂对上文中列举的聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及聚丙烯等基材膜的表面实施上述剥离处理而得到。作为用于剥离处理的剥离剂,可列举出上文的基材膜的说明中所例示的剥离剂。

带支撑片的膜状烧成材料的厚度优选为1~500μm,更优选为5~300μm,进一步优选为10~200μm。

<透光率>

本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料中,

所述支撑片在波长300~1200nm中的任意波长A下的透光率为60%以上,可以为70%以上,可以为75%以上,也可以为80%以上。上述支撑片在波长300~1200nm中的任意波长A下的透光率的上限值没有特别限定,可以为100%以下,可以为95%以下,也可以为90%以下。

作为上述数值的数值范围的一个实例,可以为60~100%,可以为70~100%,可以为75~95%,也可以为80~90%。

通过使上述波长A下的透光率为上述下限值以上,进行基于波长300~1200nm中的任意波长A的光束照射的切割时,可防止支撑片断裂。

本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料中,

所述膜状烧成材料在波长300~1200nm中的任意波长B下的透光率为30%以下,可以为20%以下,可以为10%以下,也可以为5%以下。上述膜状烧成材料在波长300~1200nm中的任意波长B下的透光率的下限值没有特别限定,可以为0%以上。

作为上述数值的数值范围的一个实例,可以为0~30%,可以为0~20%,可以为0~10%,也可以为0~5%。

通过使上述波长B下的透光率为上述上限值以下,进行基于波长300~1200nm中的任意波长B的光束照射的切割时,可良好地达成膜状烧成材料的割断。

另外,将所述波长A与所述波长B设为相同波长。这是为了反映当实际对带支撑片的膜状烧成材料进行光束照射而进行切割时,照射的光束在支撑片及膜状烧成材料这两者中的状况。

此外,对上述的带支撑片的膜状烧成材料的透光率的规定可以如下所示。

本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料中,

所述支撑片在波长300~1200nm下的透光率为60%以上,可以为70%以上,可以为75%以上,也可以为80%以上。上述支撑片在波长300~1200nm下的透光率的上限值没有特别限定,可以为100%以下,可以为95%以下,也可以为90%以下。

作为上述数值的数值范围的一个实例,可以为60~100%,可以为70~100%,可以为75~95%,也可以为80~90%。

通过使上述透光率为上述下限值以上,进行基于波长300~1200nm的光束照射的切割时,可防止支撑片断裂。

本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料中,

所述膜状烧成材料在波长300~1200nm下的透光率为30%以下,可以为20%以下,可以为10%以下,也可以为5%以下。上述膜状烧成材料在波长300~1200nm下的透光率的下限值没有特别限定,可以为0%以上。

作为上述数值的数值范围的一个实例,可以为0~30%,可以为0~20%,可以为0~10%,也可以为0~5%。

通过使上述透光率为上述上限值以下,进行基于波长300~1200nm的光束照射的切割时,可良好地达成膜状烧成材料的割断。

上文说明的波长A及波长B下的透光率只要在波长300~1200nm中的任意波长下满足规定的透光率即可。相对于此,此处列举的带支撑片的膜状烧成材料为在波长300~1200nm的所有波长下满足规定的透光率的带支撑片的膜状烧成材料。这种带支撑片的膜状烧成材料即使选择300~1200nm中的任意波长的光束进行照射,也具有优异的切割适性,故而优选。

此处,本实施方案的支撑片可以由单层构成,也可以由多个层构成,从容易控制透光率及制造成本的方面出发,优选由单层构成。支撑片由多个层构成时,从容易控制透光率的方面出发,优选该多个层整体满足上述的透光率。

此处,本实施方案的膜状烧成材料可以由单层构成,也可以由多个层构成,从容易控制透光率及制造成本的方面出发,优选由单层构成。膜状烧成材料由多个层构成时,从容易控制透光率的方面出发,优选该多个层整体满足上述的透光率。

一般而言,虽然光束的波长越短则能量越高,可提高切割效率,但由于能量高而导致操作困难。若光束的波长为300nm以上,则可适宜地用于切割用途。反之,光束的波长越高则能量越低,切割效率可能会降低,若光束的波长为1200nm以下,则可适宜地用于切割用途。

上述的透光率的波长为波长300~1200nm,可以为波长320~600nm,可以为325~540nm,也可以为330~400nm。作为波长300~1200nm中的任意波长,可以为属于波长300~1200nm的任意波长,更具体而言,可例示出355nm、532nm、1064nm等。这些具体的波长为搭载于现有的激光切割机的激光波长,但在本实施方案中,可在波长300~1200nm的范围内,使用能够用于切割的任意波长的光束。

(膜状烧成材料)

如图1所示,膜状烧成材料1含有烧结性金属颗粒10及粘结剂成分20。

膜状烧成材料可以由一层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成。膜状烧成材料由多个层构成的情况下,这些多个层彼此可以相同也可以不同,只要不损害本发明的效果,则对这些多个层的组合没有特别限定。

另外,在本说明书中,不限于膜状烧成材料的情况,“多个层可以彼此相同也可以不同”是指“可以所有的层均相同,也可以所有的层均不同,还可以仅一部分的层相同”,另外,“多个层彼此不同”是指“各层的构成材料、构成材料的掺合比、及厚度中的至少一个彼此不同”。

膜状烧成材料的烧成前的厚度没有特别限制,但优选为10~200μm,更优选为20~150μm,进一步优选为30~90μm。此处,“膜状烧成材料的厚度”是指膜状烧成材料整体的厚度,例如由多个层构成的膜状烧成材料的厚度是指构成膜状烧成材料的所有层的总厚度。

本说明书中,将“厚度”设为以在任意五处测定的厚度的平均而表示的值,其能够按照JIS K7130并使用恒压测厚仪而得到。

(剥离膜)

膜状烧成材料能够以层叠有剥离膜的状态而提供。在使用时,将剥离膜剥下,并将膜状烧成材料配置于待烧结接合的对象上即可。剥离膜也具有作为用于防止膜状烧成材料的损伤或污垢附着的保护膜的功能。剥离膜设置于膜状烧成材料的至少一侧即可,也可以设置于膜状烧成材料的两侧。设置于两侧时,其中一者作为支撑片而发挥功能。

作为剥离膜,例如可使用聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚氨酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、离聚物树脂膜、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、聚酰亚胺膜、氟树脂膜等透明膜。此外,也可以使用这些膜的交联膜。进一步,还可以为这些膜的层叠膜。此外,也能够使用对这些膜进行了着色的膜、非透明膜等。作为剥离剂,例如可列举出有机硅类、氟类、烯烃类、醇酸类、含长链烷基的氨基甲酸酯等剥离剂。

剥离膜的厚度通常为10~500μm,优选为15~300μm,特别优选为20~250μm左右。

<烧结性金属颗粒>

烧结性金属颗粒为可通过作为膜状烧成材料的烧成而以金属颗粒的熔点以上的温度进行加热处理,由此使颗粒彼此熔融、结合从而形成烧结体的金属颗粒。通过形成烧结体,可使膜状烧成材料与和其相接并烧成的物品进行烧结接合。具体而言,可经由膜状烧成材料而使芯片与基板烧结接合。

作为烧结性金属颗粒的构成材料,可列举出单质金属、钛酸钡、所述单质金属的氧化物及合金。作为所述单质金属,可列举出银、金、铜、铁、镍、铝、硅、钯、铂、钛等。作为烧结性金属颗粒的构成材料,优选银及氧化银。烧结性金属颗粒可仅掺合一种,也可组合掺合2种以上。

烧结性金属颗粒优选为作为纳米尺寸的银颗粒的银纳米颗粒。

只要可发挥上述烧结性,则对膜状烧成材料中所含有的烧结性金属颗粒的粒径没有特别限制,可以为100nm以下,可以为50nm以下,也可以为30nm以下。另外,膜状烧成材料中所含有的金属颗粒的粒径是指利用电子显微镜观察到的金属颗粒的粒径的投影面积等效圆直径(Heywood Diameter)。属于上述粒径范围的金属颗粒的烧结性优异,故而优选。

对于膜状烧成材料所含有的烧结性金属颗粒的粒径,对利用电子显微镜观察到的金属颗粒的粒径的投影面积等效圆直径为100nm以下的颗粒而求出的粒径的均数,可以为0.1~95nm,可以为0.3~50nm,也可以为0.5~30nm。另外,将作为测定对象的金属颗粒设为从每个膜状烧成材料中随机选择的100个以上。

为了在与粘结剂成分及其他添加剂成分进行混合前,预先将烧结性金属颗粒制备成无凝聚物的状态,可预先使其分散于异冰片基环己醇、癸醇等沸点较高的高沸点溶剂。作为高沸点溶剂的沸点,例如可以为200~350℃。此时,若使用高沸点溶剂,则由于其在常温下几乎不挥发,因此可防止烧结性金属颗粒的浓度变高,提高操作性,除此以外,还可防止烧结性金属颗粒的再凝聚等,使质量也变得良好。作为分散法,可列举出捏合机、三辊磨削机、珠磨机及超声波等。

膜状烧成材料中,除了粒径为100nm以下的金属颗粒(烧结性金属颗粒)以外,可进一步掺合不属于该烧结性金属颗粒的粒径超过100nm的非烧结性的金属颗粒。对于粒径超过100nm的非烧结性的金属颗粒的粒径,对利用电子显微镜观察到的金属颗粒的粒径的投影面积等效圆直径超过100nm的颗粒而求出的粒径的均数,可以超过150nm且为50000nm以下,可以为150~10000nm,也可以为180~5000nm。

从优化上述实施方案的透光率的角度出发,优选在膜状烧成材料中,在上述非烧结性的金属颗粒中也含有利用电子显微镜观察到的金属颗粒的粒径的投影面积等效圆直径超过300nm的金属颗粒。即,优选含有粒径超过照射光束的波长的金属颗粒。在照射上述波长300~1200nm的光束时,通过包含超过300nm的金属颗粒,能够降低该波长的光束的透光率,易于将所述膜状烧成材料的上述透光率设为30%以下。

该金属颗粒的粒径(投影面积等效圆直径)可根据所使用的波长适当确定,作为上述透光率的波长,能够例示出波长300~1200nm,可以为波长320~600nm,可以为325~540nm,也可以为330~400nm,因此该金属颗粒的粒径(投影面积等效圆直径)例如可以超过400nm,可以超过540nm,可以超过600nm,也可以超过1200nm,此外,也可以为1500nm以上。

该金属颗粒的粒径(投影面积等效圆直径)的上限值例如可以为上述例示的50000nm以下,可以为10000nm以下,也可以为5000nm以下。

作为上述数值的数值范围的一个实例,利用电子显微镜观察到的金属颗粒的粒径的投影面积等效圆直径可以超过400nm且为50000nm以下,可以超过600nm且为10000nm以下,可以超过1200nm且为10000nm以下,也可以为1500nm以上5000nm以下。

上述的粒径(投影面积等效圆直径)超过300nm的金属颗粒相对于所有金属颗粒的总质量(100质量%)的含有比例优选为10质量%以上,更优选为15质量%以上,进一步优选为20质量%以上。作为该含有比例的上限值,例如可以为90质量%以下,可以为85质量%以下,也可以为80质量%以下。

作为上述数值的数值范围的一个实例,上述的粒径(投影面积等效圆直径)超过300nm的金属颗粒相对于所有金属颗粒的总质量(100质量%)的含有比例可以为10~90质量%,可以为15~85质量%,也可以为20~80质量%。

作为粒径超过100nm的非烧结性的金属颗粒的金属种类,可列举出与作为上述烧结性金属颗粒的金属种类而例示的金属相同的金属种类,优选银、铜、及这些金属的氧化物。

粒径为100nm以下的金属颗粒与粒径超过100nm的非烧结性的金属颗粒的金属种类可以彼此相同,也可以彼此不同。例如,粒径为100nm以下的金属颗粒可以为银颗粒,粒径超过100nm的非烧结性的金属颗粒可以为银或氧化银颗粒。例如,粒径为100nm以下的金属颗粒可以为银或氧化银颗粒,粒径超过100nm的非烧结性的金属颗粒可以为铜或氧化铜颗粒。

在膜状烧成材料中,相对于所有金属颗粒的总质量(100质量%),烧结性金属颗粒的含量可以为10质量%以上,可以为10~90质量%,也可以为20~85质量%。

可在烧结性金属颗粒和/或非烧结性的金属颗粒的表面覆盖有机物。通过具有有机物的覆盖,能够提高与粘结剂成分的相容性,可防止颗粒彼此的凝聚,使其均匀地分散。

在烧结性金属颗粒和/或非烧结性的金属颗粒的表面覆盖有有机物时,将烧结性金属颗粒及非烧结性的金属颗粒的质量及粒径设为包括覆盖物的值。

<粘结剂成分>

通过掺合粘结剂成分,能够将烧成材料成型为膜状,赋予烧成前的膜状烧成材料粘着性。粘结剂成分可以为通过进行作为膜状烧成材料的烧成的加热处理而被热分解的热分解性。

粘结剂成分没有特别限定,但作为粘结剂成分的适宜的一个实例,可列举出树脂。作为树脂,可列举出丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚乳酸、纤维素衍生物的聚合物等,优选丙烯酸树脂。丙烯酸类树脂中包含(甲基)丙烯酸酯化合物的均聚物、两种以上(甲基)丙烯酸酯化合物的共聚物、及(甲基)丙烯酸酯化合物与其他共聚性单体的共聚物。

另外,本说明书中,“衍生物”是指原化合物的1个以上的氢原子被除氢原子以外的基团(取代基)取代而成的化合物。

在构成粘结剂成分的树脂中,相对于结构单元的总质量(100质量%),源自(甲基)丙烯酸酯化合物的结构单元的含量优选为50~100质量%,更优选为80~100质量%,进一步优选为90~100质量%。

此处的“源自”是指所述单体经受了聚合所需的结构变化。

作为(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例,可列举出(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)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酸酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酸酯等(甲基)丙烯酸烷基酯;

(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;

(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等(甲基)丙烯酸苯氧基烷基酯;

(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基丁酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;

聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯;

(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸4-丁基环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、二环戊烯基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二环戊二烯酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸三环癸基酯等(甲基)丙烯酸环烷基酯;

(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯等。优选(甲基)丙烯酸烷基酯或(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯,作为特别优选的(甲基)丙烯酸酯化合物,可列举出(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、及(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯。

本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”为包含“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”这两者的概念。

作为丙烯酸树脂,优选甲基丙烯酸酯。通过使粘结剂成分含有源自甲基丙烯酸酯的结构单元,能够以比较低的温度进行烧成,容易满足用于在烧结后得到充分的粘合强度的条件。

在构成粘结剂成分的树脂中,相对于结构单元的总质量(100质量%),源自甲基丙烯酸酯的结构单元的含量优选为50~100质量%,更优选为80~100质量%,进一步优选为90~100质量%。

作为其他共聚性单体,只要为可与上述(甲基)丙烯酸酯化合物共聚的化合物,则没有特别限制,例如可列举出(甲基)丙烯酸、乙烯基苯甲酸、马来酸、乙烯基邻苯二甲酸等不饱和羧酸类;乙烯基苄基甲醚、乙烯基缩水甘油醚、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丁二烯、异戊二烯等含乙烯基的自由基聚合性化合物。

构成粘结剂成分的树脂的质均分子量(Mw)优选为1,000~1,000,000,更优选为10,000~800,000。通过使树脂的质均分子量为上述范围内,容易体现作为膜的充分的膜强度,且易于赋予柔软性。

另外,在本说明书中,除非另有说明,则“质均分子量”是指利用凝胶渗透色谱(GPC)法测定的聚苯乙烯换算值。

构成粘结剂成分的树脂的玻璃化转变温度(Tg)可使用以下所示的Fox公式计算,其优选为-60~50℃,更优选为-30~10℃,进一步优选为-20℃以上且小于0℃。通过使根据Fox公式求出的树脂的Tg为上述上限值以下,膜状烧成材料与被粘物(例如芯片、基板等)的烧成前的粘着力得以提高。而且,膜状烧成材料的柔软性得以提高。另一方面,通过使根据Fox公式求出的树脂的Tg为上述下限值以上,可维持膜形状,更易于从支撑片等上分离膜状烧成材料。

1/Tg=(W1/Tg1)+(W2/Tg2)+…+(Wm/Tgm)

式中,Tg为构成粘结剂成分的树脂的玻璃化转变温度,Tg1、Tg2、…Tgm为作为构成粘结剂成分的树脂的原料的各单体的均聚物的玻璃化转变温度,W1、W2、…Wm为各单体的质量分数。其中,W1+W2+…+Wm=1。

所述Fox公式中的各单体的均聚物的玻璃化转变温度能够使用高分子数据手册或粘着手册中记载的值。

粘结剂成分可以为通过进行作为膜状烧成材料的烧成的加热处理而被热分解的热分解性。可通过因烧成造成的粘结剂成分的质量减少来确认粘结剂成分被热分解。另外,作为粘结剂成分而掺合的成分几乎都可通过烧成而热分解,但也可不使作为粘结剂成分而掺合的成分均因烧成而热分解。

相对于烧成前的粘结剂成分的总质量(100质量%),粘结剂成分在烧成后的质量可以为10质量%以下,可以为5质量%以下,也可以为3质量%以下。

除了上述烧结性金属颗粒、非烧结性的金属颗粒及粘结剂成分以外,在不损害本发明的效果的范围内,膜状烧成材料可含有不属于烧结性金属颗粒、非烧结性的金属颗粒及粘结剂成分的其他添加剂。

作为可以在膜状烧成材料中含有的其他添加剂,可列举出溶剂、分散剂、增塑剂、增粘剂、保存稳定剂、消泡剂、热分解促进剂及抗氧化剂等。添加剂可以仅含有1种,也可以含有2种以上。这些添加剂没有特别限定,可适当选择该领域中常用的添加剂。

优选粘结剂成分通过进行作为膜状烧成材料的烧成的加热处理而被热分解,因此相对于粘结剂成分100质量%,环氧树脂等热固性树脂的含有率优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,进一步优选基本不含有热固性树脂。

此外,从相同的角度出发,在构成粘结剂成分的树脂中,相对于结构单元的总质量(100质量%),源自“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”中的丙烯酸酯的结构单元的含量优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,进一步优选基本不含有源自丙烯酸酯的构成单元。

<组成>

膜状烧成材料可以由烧结性金属颗粒、粘结剂成分、及其他添加剂组成,这些成分的含量(质量%)之和可以为100质量%。膜状烧成材料含有非烧结性的金属颗粒时,膜状烧成材料可以由烧结性金属颗粒、非烧结性的金属颗粒、粘结剂成分、及其他添加剂组成,这些成分的含量(质量%)之和可以为100质量%。

在膜状烧成材料中,相对于除溶剂以外的所有成分(以下记为“固体成分”)的总质量(100质量%),烧结性金属颗粒的含量优选为15~88质量%,更优选为15~85质量%,进一步优选为20~80质量%。通过使烧结性金属颗粒的含量为上述上限值以下,能够充分确保粘结剂成分的含量,因此易于维持膜形状。另一方面,通过使烧结性金属颗粒的含量为上述下限值以上,还可获得在烧成时烧结性金属颗粒彼此、或烧结性金属颗粒与非烧结性金属颗粒发生熔融,在烧成后表现出高接合粘合强度(剪切粘合力)的效果。

膜状烧成材料含有非烧结性的金属颗粒时,相对于膜状烧成材料中的固体成分的总质量(100质量%),烧结性金属颗粒及非烧结性的金属颗粒的总含量优选为50~98质量%,更优选为70~95质量%,进一步优选为80~95质量%。

相对于膜状烧成材料中的固体成分的总质量(100质量%),粘结剂成分的含量优选为2~50质量%,更优选为5~30质量%,进一步优选为5~20质量%。通过使粘结剂成分的含量为上述上限值以下,可充分确保烧结性金属颗粒的含量,因此膜状烧成材料与被粘物的接合粘合力进一步得以提高。另一方面,通过使粘结剂成分的含量为上述下限值以上,易于维持膜形状。

在膜状烧成材料中,烧结性金属颗粒与粘结剂成分的质量比(烧结性金属颗粒:粘结剂成分)优选为50:1~1:5,更优选为20:1~1:2,进一步优选为10:1~1:1。膜状烧成材料含有非烧结性的金属颗粒时,烧结性金属颗粒及非烧结性的金属颗粒与粘结剂成分的质量比((烧结性金属颗粒+非烧结性的金属颗粒):粘结剂成分)优选为50:1~1:1,更优选为20:1~2:1,进一步优选为9:1~4:1。

膜状烧成材料中可含有混合烧结性金属颗粒、非烧结性的金属颗粒、粘结剂成分及其他添加剂成分时所使用的高沸点溶剂。相对于膜状烧成材料的总质量(100质量%),高沸点溶剂的含量优选为20质量%以下,更优选为15质量%以下,进一步优选为10质量%以下。

作为所述带支撑片的膜状烧成材料的一个实施方案,例如可列举出下述带支撑片的膜状烧成材料,其具备:含有烧结性金属颗粒及粘结剂成分的膜状烧成材料;与设置在所述膜状烧成材料的至少一侧的支撑片,所述支撑片具备基材膜,所述基材膜含有选自由聚乙烯、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物及聚烯烃组成的组中的一种以上,所述膜状烧成材料含有烧结性金属颗粒,所述烧结性金属颗粒含有选自由单质金属、钛酸钡、所述单质金属的氧化物及合金组成的组中的1种以上,所述单质金属为银、金、铜、铁、镍、铝、硅、钯、铂或钛,所述支撑片在波长300~1200nm中的任意波长A下的透光率为60%以上,所述膜状烧成材料在波长300~1200nm中的任意波长B下的透光率为30%以下,所述波长A与所述波长B为相同波长。

作为所述带支撑片的膜状烧成材料的一个实施方案,例如可列举出下述带支撑片的膜状烧成材料,其具备:含有烧结性金属颗粒及粘结剂成分的膜状烧成材料;与设置在所述膜状烧成材料的至少一侧的支撑片,所述支撑片具备基材膜,所述基材膜含有选自由聚乙烯、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物及聚烯烃组成的组中的一种以上,所述膜状烧成材料含有烧结性金属颗粒,所述烧结性金属颗粒含有选自由单质金属、钛酸钡、所述单质金属的氧化物及合金组成的组中的1种以上,所述单质金属为银、金、铜、铁、镍、铝、硅、钯、铂或钛,所述烧结性金属颗粒含有粒径为100nm以下的金属颗粒、及投影面积等效圆直径超过300nm的金属颗粒,投影面积等效圆直径超过300nm的金属颗粒相对于所述烧结性金属颗粒的总质量(100质量%)的含有比例为10质量%以上,所述支撑片在波长300~1200nm中的任意波长A下的透光率为60%以上,所述膜状烧成材料在波长300~1200nm中的任意波长B下的透光率为30%以下,所述波长A与所述波长B为相同波长。

[膜状烧成材料的制备方法]

膜状烧成材料能够使用含有其构成材料的烧成材料组合物而形成。例如,将包含用于构成膜状烧成材料的各成分及溶剂的烧成材料组合物涂布或印刷于欲形成膜状烧成材料的对象面上,并根据需要使溶剂挥发,由此能够在目标部位形成膜状烧成材料。

作为欲形成膜状烧成材料的对象面,可列举出剥离膜的表面。

在涂布烧成材料组合物时,作为溶剂,优选沸点小于200℃的溶剂,例如可列举出正己烷(沸点:68℃)、乙酸乙酯(沸点:77℃)、2-丁酮(沸点:80℃)、正庚烷(沸点:98℃)、甲基环己烷(沸点:101℃)、甲苯(沸点:111℃)、乙酰丙酮(沸点:138℃)、二甲苯(沸点:139℃)及二甲基甲酰胺(沸点:153℃)等。这些溶剂可单独使用,也可组合使用。

利用公知的方法进行烧成材料组合物的涂布即可,例如可列举出使用气刀涂布机、刮板涂布机、棒涂机、凹版涂布机、逗号涂布机(注册商标)、辊涂机、辊刀涂布机、幕涂机、模涂机、刮刀涂布机、丝网涂布机、迈耶棒涂布机、吻涂机等各种涂布机的方法。

印刷烧成材料组合物时,作为溶剂,只要为可在印刷后挥发干燥的溶剂即可,优选沸点为65~350℃。作为这种溶剂,可列举出上文例示的沸点小于200℃的溶剂、异佛尔酮(沸点:215℃)、丁基卡必醇(沸点:230℃)、1-十二醇(沸点:233℃)、丁基卡必醇乙酸酯(沸点:247℃)、环己异龙脑酯(沸点:318℃)等。

若沸点超过350℃,则溶剂难以在印刷后的挥发干燥中挥发,可能难以确保所需的形状,或者导致在烧成时溶剂残留于膜内、接合粘合性变差。若沸点低于65℃,则在印刷时会挥发,可能会损害厚度的稳定性。若使用沸点为200~350℃的溶剂,则可抑制因印刷时的溶剂挥发导致的粘度上升,可获得印刷适性。

可利用公知的印刷方法进行烧成材料组合物的印刷,例如,可列举出柔版印刷等凸版印刷、照相凹版印刷(gravure printing)等凹版印刷、胶版印刷等平板印刷、丝网印刷(silk-screen printing)或圆网印刷等网版印刷(screen printing)、利用喷墨印刷机等各种印刷机的印刷等方法。

膜状烧成材料的形状根据烧结接合的对象的形状适当设定即可,优选圆形或矩形。圆形为对应于半导体晶圆形状的形状。矩形为对应于芯片形状的形状。所对应的形状可以为与烧结接合的对象的形状相同的形状或大致相同的形状。

膜状烧成材料为圆形时,圆的面积可以为3.5~1,600cm2,也可以为85~1,400cm2。当膜状烧成材料为矩形时,矩形的面积可以为0.01~25cm2,也可以为0.25~9cm2。特别是,若印刷烧成材料组合物,则易于形成所需形状的膜状烧成材料。

烧成材料组合物的干燥条件没有特别限定,当烧成材料组合物含有溶剂时,优选进行加热干燥,此时,优选例如于70~250℃、例如于80~180℃、以10秒~10分钟的条件使其干燥。

(基材膜)

作为基材膜3,没有特别限定,例如可使用低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-丙烯共聚物、聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氨酯膜、由离聚物等形成的膜等。另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”以包含丙烯酸及甲基丙烯酸这两者的含义而使用。

此外,对支撑片要求更高的耐热性时,作为基材膜3,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯膜;聚丙烯、聚甲基戊烯等聚烯烃膜等。此外,还可使用这些膜的交联膜或基于放射线-放电等的改性膜。基材膜可以为上述膜的层叠体。

从优化上述实施方案的透光率的角度出发,基材膜更适宜为低密度聚乙烯(LDPE)等聚乙烯、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚丙烯、聚甲基戊烯等聚烯烃膜。另外,在本说明书中,“低密度聚乙烯”是指密度为910kg/m3以上且小于930kg/m3的聚乙烯。

此外,也可层叠2种以上或者组合使用这些膜。进一步,还可使用对这些膜进行了着色的膜、或对这些膜实施了印刷的膜等。此外,膜可以为通过挤出成型将热塑性树脂片材化而得到的膜,可以为被拉伸的膜,也可以使用通过规定手段将固化性树脂薄膜化、固化并进行片材化而得到的膜。

基材膜的厚度没有特别限定,优选为30~300μm,更优选为50~200μm。通过使基材膜的厚度为上述范围,即使进行基于切割的切入,也不易引起基材膜的断裂。此外,由于可赋予带支撑片的膜状烧成材料充分的可挠性,因此对工件(例如半导体晶圆等)表现出良好的贴附性。

基材膜也可通过在表面涂布剥离剂并实施剥离处理而得到。作为用于剥离处理的剥离剂,可使用醇酸类、有机硅类、氟类、不饱和聚酯类、聚烯烃类、石蜡类等,由于醇酸类、有机硅类、氟类的剥离剂具有耐热性,因此特别优选。

为了使用上述剥离剂对基材膜的表面进行剥离处理,只需将剥离剂直接以无溶剂的方式、或者对剥离剂进行溶剂稀释或乳液化,并利用凹版涂布机、迈耶棒涂布机、气刀涂布机、辊涂机等进行涂布,将涂布有剥离剂的基材膜供于常温下或加热下而使其固化,或者通过电子束使其固化;或者通过湿式层压、干式层压、热熔融层压、熔融挤出层压、共挤出加工等形成层叠体即可。

(粘着剂层)

粘着剂层4为片状或膜状,可含有粘着剂。

支撑片2至少在其外周部具有粘着部。粘着部优选具有将环形框架5暂时固定在带支撑片的膜状烧成材料100a、100b的外周部的功能,并在所需工序后能够剥离环形框架5。因此,粘着剂层4中可使用弱粘着性的粘着剂,也可以使用粘着力因能量射线照射而降低的能量射线固化性粘着剂。所述粘着剂层可以为能量射线固化性,也可以为非能量射线固化性,通过照射紫外线波长的能量射线而进行切割时,优选为非能量射线固化性。若为非能量射线固化性,则即使在切割时进行光照射,也不易影响粘着剂层的粘着性。再剥离性粘着剂层可由公知的各种粘着剂(例如,橡胶类树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、氨基甲酸酯树脂(urethane resine)、聚乙烯醚等通用粘着剂、具有表面凹凸的粘着剂、能量射线固化型粘着剂、含热膨胀成分的粘着剂等)形成。

在本说明书中,“能量射线”是指电磁波或带电粒子束中具有能量量子的能量射线,作为其例子,可列举出紫外线、放射线、电子束等。

对于紫外线,例如可通过使用高压汞灯、融合灯(fusion lamp)、氙灯、黑光灯或LED灯等作为紫外线源而进行照射。对于电子束,能够照射利用电子束加速器等而产生的电子束。

在本说明书中,“能量射线固化性”是指通过照射能量射线而进行固化的性质,“非能量射线固化性”是指即使照射能量射线也不进行固化的性质。

如图2所示,支撑片2为在基材膜3的上侧的整个面上具有粘着剂层4的常规构成的粘着片,可以为该粘着剂层4的内周部表面被膜状烧成材料覆盖、且粘着部在外周部露出的构成。此时,粘着剂层4的外周部用于上述的环形框架5的固定,膜状烧成材料以可剥离的方式层叠于内周部。与上述相同,作为粘着剂层4,可使用弱粘着性的粘着剂,也可使用能量射线固化性粘着剂。

此外,图3所示的构成中,在基材膜3的外周部形成环状的粘着剂层4作为粘着部。此时,粘着剂层4可以为由上述粘着剂构成的单层粘着剂层,也可以为将含有由上述粘着剂构成的粘着剂层的双面粘着胶带切断成环状而成的粘着剂层。

作为弱粘着性的粘着剂,优选使用丙烯酸树脂、有机硅树脂。此外,考虑到膜状烧成材料的剥离性,粘着剂层4在23℃下对SUS板的粘着力优选为30~120mN/25mm,进一步优选为50~1000mN/25mm,更优选为60~1000mN/25mm。若该粘着力过低,则环形框架有时会脱落。此外,若粘着力过高,则难以从环形框架上剥离,难以将环形框架再利用。

当图2的构成的支撑片中使用能量射线固化性的再剥离性粘着剂层时,可预先对层叠有膜状烧成材料的区域进行能量射线照射,使粘着性降低。此时,对于其他区域,例如出于粘合在环形框架5上的目的,可不进行能量射线照射而将粘着力维持得较高。为了仅不对其他区域进行能量射线照射,例如只需通过印刷等在基材膜的与其他区域对应的区域上设置能量射线屏蔽层,并从基材膜侧照射能量射线即可。此外,图2的构成的支撑片中,为了牢固地粘合基材膜3与粘着剂层4,可根据所需对基材膜3的设有粘着剂层4的面实施基于喷砂或溶剂处理等的凹凸化处理、或电晕放电处理、电子束照射、等离子体处理、臭氧-紫外线照射处理、火焰处理、铬酸处理、热风处理等氧化处理等。此外,还可实施底涂处理(primertreatment)。

粘着剂层4的厚度没有特别限定,但优选为1~100μm,进一步优选为2~80μm,特别优选为3~50μm。

粘着剂层可以由一层(单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成。粘着剂层由多个层构成的情况下,这些多个层彼此可以相同也可以不同,只要不损害本发明的效果,则对这些多个层的组合没有特别限定。

<粘着剂组合物>

能够使用含有粘着剂的粘着剂组合物而形成粘着剂层。例如,通过将粘着剂组合物涂布在欲形成粘着剂层的对象面上并根据需要使其干燥,能够在目标部位形成粘着剂层。粘着剂层的更具体的形成方法将与其他层的形成方法一同在后文中进行详细说明。粘着剂组合物中的常温下不汽化的成分彼此的含量比通常与粘着剂层的所述成分彼此的含量比相同。

利用公知的方法进行粘着剂组合物的涂布即可,例如可列举出使用气刀涂布机、刮板涂布机、棒涂机、凹版涂布机、辊涂机、辊刀涂布机、幕涂机、模涂机、刮刀涂布机、丝网涂布机、迈耶棒涂布机、吻涂机等各种涂布机的方法。

粘着剂组合物的干燥条件没有特别限定,但当粘着剂组合物含有后述的溶剂时,优选进行加热干燥。含有溶剂的粘着剂组合物例如优选于70~130℃、以10秒~5分钟的条件进行干燥。

当粘着剂层4为非能量射线固化性时,作为非能量射线固化性的粘着剂组合物,例如可列举出含有粘着性树脂(I-1a)的粘着剂组合物(I-4)等。

另外,在本说明书中,“粘着性树脂”为同时包含具有粘着性的树脂与具有粘合性的树脂的概念,例如,不仅包括树脂本身具有粘着性的树脂,还包含通过与添加剂等其他成分同时使用而显示粘着性的树脂、或者通过热或水等诱因(trigger)的存在而显示粘合性的树脂等。

优选所述粘着性树脂(I-1a)为丙烯酸树脂。

作为所述丙烯酸树脂,例如可列举出至少具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元的丙烯酸聚合物。

所述丙烯酸树脂所具有的结构单元可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可以任意选择。

在构成粘着剂层的粘着性树脂中,相对于结构单元的总质量(100质量%),源自(甲基)丙烯酸酯化合物的结构单元的含量优选为50~100质量%,更优选为80~100质量%,进一步优选为90~100质量%。

此处的“源自”是指所述单体经受了聚合所需的结构变化。

作为(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例,可列举出在上述粘结剂成分中例示的化合物。

在(甲基)丙烯酸酯化合物中,粘着性树脂优选含有源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元,优选含有源自侧链的烷氧基的碳原子数为8~18的(甲基)丙烯酸酯的结构单元,更优选含有源自侧链的烷氧基的碳原子数为8~18的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。该侧链的烷氧基的碳原子数优选为8~18,更优选为8~12,进一步优选为8~10。该侧链的烷氧基可以为直链,也可以为支链。通过使粘着性树脂含有源自侧链的烷氧基的碳原子数为8~18的(甲基)丙烯酸酯的结构单元,可使所述粘着剂层与所述膜状烧成材料的界面的粘着力降低,可更稳定地拾取经切割的带膜状烧成材料的芯片。

在构成粘着剂的粘着性树脂中,相对于结构单元的总质量(100质量%),源自侧链的烷氧基的碳原子数为8~18的(甲基)丙烯酸酯的结构单元的含量优选为50~100质量%,更优选为60~95质量%,进一步优选为70~90质量%。

优选所述丙烯酸聚合物除了具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元以外,还进一步具有源自含官能团单体的结构单元。

作为所述含官能团单体,例如可列举出所述官能团与后述的交联剂进行反应而生成交联起点、或所述官能团与后述的含不饱和基团化合物中的不饱和基团进行反应而可在丙烯酸聚合物的侧链引入不饱和基团的含官能团单体。

作为含官能团单体中的所述官能团,例如可列举出羟基、羧基、氨基、环氧基等。

即,作为含官能团单体,例如可列举出含羟基单体、含羧基单体、含氨基单体、含环氧基单体等。

作为所述含羟基单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸羟基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;乙烯醇、烯丙醇等非(甲基)丙烯酸不饱和醇(即,不具有(甲基)丙烯酰基骨架的不饱和醇)等。

作为所述含羧基单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸、巴豆酸等烯属不饱和一元羧酸(即,具有烯属不饱和键的一元羧酸);富马酸、衣康酸、马来酸、柠康酸等烯属不饱和二羧酸(即,具有烯属不饱和键的二羧酸);所述烯属不饱和二羧酸的酐;甲基丙烯酸2-羧基乙酯等(甲基)丙烯酸羧基烷基酯等。

在粘着性树脂中,从进一步降低与含有烧结性金属颗粒的膜状烧成材料的粘着力的角度出发,相对于粘着性树脂的结构单元的总质量(100质量%),源自(甲基)丙烯酸的结构单元的含量优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,进一步优选为2质量%以下,特别优选基本不含有源自(甲基)丙烯酸的结构单元。

含官能团单体优选为含羟基单体、含羧基单体,更优选为含羟基单体。

作为含羟基单体,优选(甲基)丙烯酸羟基烷基酯。通过使用含羟基单体,可降低所述粘着剂层与所述膜状烧成材料的界面的粘着力,可更加稳定地拾取经切割的带膜状烧成材料的芯片。

构成丙烯酸聚合物的所述含官能团单体可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可以任意选择。

在所述丙烯酸聚合物中,相对于结构单元的总量,源自含官能团单体的结构单元的含量优选为1~35质量%,更优选为2~32质量%,特别优选为3~30质量%。

在粘着剂组合物(I-4)中,粘着性树脂(I-1a)的含量相对于粘着剂组合物(I-4)的总质量的比例优选为5~99质量%,更优选为10~95质量%,特别优选为15~90质量%。

在粘着剂组合物(I-4)中,粘着性树脂(I-1a)的含量相对于除溶剂以外的所有成分的总含量的比例(即,粘着剂层中的粘着性树脂(I-1a)的含量相对于粘着剂层的总质量的比例)优选为50~100质量%,例如可以为65~99质量%,也可以为80~98质量%。

[交联剂]

将除了具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元以外、还进一步具有源自含官能团单体的结构单元的所述丙烯酸聚合物用作粘着性树脂(I-1a)时,优选粘着剂组合物(I-4)进一步含有交联剂。

所述交联剂例如通过与所述官能团进行反应从而使粘着性树脂(I-1a)彼此交联。

作为交联剂,例如可列举出甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、这些二异氰酸酯的加合物等异氰酸酯类交联剂(即,具有异氰酸酯基的交联剂);有机多异氰酸酯类交联剂、乙二醇缩水甘油醚等环氧类交联剂(即,具有缩水甘油基的交联剂);六[1-(2-甲基)-氮丙啶基]三磷酸三嗪(hexa[1-(2-methyl)-aziridinyl]triphosphatriazine)等氮丙啶类交联剂(即,具有氮丙啶基的交联剂);铝螯合物等金属螯合物类交联剂(即,具有金属螯合结构的交联剂);异氰脲酸酯类交联剂(即,具有异氰脲酸骨架的交联剂)等。

从提高粘着剂的内聚力从而提高粘着剂层的粘着力的点、及易于获得等的点出发,优选交联剂为异氰酸酯类交联剂。

作为所述有机多异氰酸酯化合物,更具体而言,例如可列举出2,4-

甲苯二异氰酸酯;2,6-甲苯二异氰酸酯;1,3-苯二亚甲基二异氰酸酯;1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯;二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯;二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯;3-甲基二苯基甲烷二异氰酸酯;六亚甲基二异氰酸酯;异佛尔酮二异氰酸酯;二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯;二环己基甲烷-2,4’-二异氰酸酯;在三羟甲基丙烷等多元醇的全部或部分羟基上加成了甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及苯二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种或两种以上的化合物;赖氨酸二异氰酸酯等。

粘着剂组合物(I-4)所含有的交联剂可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可以任意选择。

[其他添加剂]

在不损害本发明的效果的范围内,粘着剂组合物(I-4)可以含有不属于于上述任一成分的其他添加剂。

作为所述其他添加剂,例如可列举出抗静电剂、抗氧化剂、软化剂(增塑剂)、填充材料(填料)、防锈剂、着色剂(颜料、染料)、敏化剂、增粘剂、反应延迟剂、交联促进剂(催化剂)等公知的添加剂。

另外,反应延迟剂是指,例如抑制在保存中的粘着剂组合物(I-4)中,因粘着剂组合物(I-4)中混入的催化剂的作用而进行非目的性的交联反应的添加剂。作为反应延迟剂,例如可列举出利用针对催化剂的螯合物而形成螯合物配位化合物(chelate complex)的反应延迟剂,更具体而言,可列举出一分子中具有两个以上羰基(-C(=O)-)的反应延迟剂。

粘着剂组合物(I-4)所含有的其他添加剂可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可以任意选择。

[溶剂]

粘着剂组合物(I-4)可以含有溶剂。通过使粘着剂组合物(I-4)含有溶剂,其对涂布对象面的涂布适性得以提高。

优选所述溶剂为有机溶剂,作为所述有机溶剂,例如可列举出甲基乙基酮、丙酮等酮;乙酸乙酯等酯(例如,羧酸酯);四氢呋喃、二噁烷等醚;环己烷、正己烷等脂肪族烃;甲苯、二甲苯等芳香族烃;1-丙醇、2-丙醇等醇等。

作为所述溶剂,例如可以不将制备粘着性树脂(I-1a)时所使用的溶剂从粘着性树脂(I-1a)中去除而直接用于粘着剂组合物(I-4),也可以在制备粘着剂组合物(I-4)时,另外添加与制备粘着性树脂(I-1a)时所使用的溶剂相同或不同种类的溶剂。

粘着剂组合物(I-4)所含有的溶剂可以仅为一种,也可以为两种以上,为两种以上时,其组合及比率可以任意选择。

使用溶剂时,粘着剂组合物(I-4)的溶剂的含量没有特别限定,进行适当调节即可。

[粘着剂组合物的制备方法]

粘着剂组合物可通过掺合用于构成粘着剂组合物的各成分,即通过掺合所述粘着剂及根据需要的除所述粘着剂以外的成分等而得到。

掺合各成分时的添加顺序没有特别限定,可同时添加两种以上的成分。

使用溶剂时,可通过将溶剂与除溶剂以外的任意掺合成分混合而预先稀释该掺合成分从而进行使用,也可不预先稀释除溶剂以外的任意掺合成分、而是通过将溶剂与这些掺合成分混合从而进行使用。

掺合时混合各成分的方法没有特别限定,从下述公知的方法中适当选择即可:使搅拌子或搅拌叶片等旋转而进行混合的方法;使用混合器进行混合的方法;施加超声波而进行混合的方法等。

只要各掺合成分不劣化,则添加并混合各成分时的温度及时间没有特别限定,进行适当调节即可,但优选温度为15~30℃。

[带支撑片的膜状烧成材料的制造方法]

本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料能够通过将上述各个层按照对应的位置关系依次层叠而制造。

例如,在基材膜上层叠粘着剂层或膜状烧成材料时,在剥离膜上涂布或印刷含有用于构成该粘着剂层或膜状烧成材料的成分及溶剂的粘着剂组合物或烧成材料组合物,根据需要使其干燥并使溶剂挥发而制成膜状,由此预先在剥离膜上形成粘着剂层或膜状烧成材料,将该已形成的粘着剂层或膜状烧成材料的与同所述剥离膜接触的一侧为相反侧的露出面与基材膜的表面贴合即可。此时,优选将粘着剂组合物或烧成材料组合物涂布或印刷于剥离膜的剥离处理面上。在形成层叠结构后,根据需要去除剥离膜即可。

例如,制造在基材膜上层叠粘着剂层、在所述粘着剂层上层叠膜状烧成材料而成的带支撑片的膜状烧成材料(支撑片为基材膜及粘着剂层的层叠物的带支撑片的膜状烧成材料)时,利用上述的方法在基材膜上层叠粘着剂层,另行在剥离膜上涂布或印刷含有用于构成膜状烧成材料的成分及溶剂的烧成材料组合物,根据需要使其干燥并使溶剂挥发而制成膜状,由此预先在剥离膜上形成膜状烧成材料,将该膜状烧成材料的露出面与已层叠在基材膜上的粘着剂层的露出面贴合,从而将膜状烧成材料层叠在粘着剂层上,由此得到带支撑片的膜状烧成材料。在剥离膜上形成膜状烧成材料时,优选将烧成材料组合物涂布或印刷于剥离膜的剥离处理面上,在形成层叠结构后,根据需要去除剥离膜即可。

如此,构成带支撑片的膜状烧成材料的除基材膜以外的层均可通过预先形成在剥离膜上,并通过贴合在目标层的表面的方法进行层叠,因此只需根据需要适当选择采用这种工序的层来制造带支撑片的膜状烧成材料即可。

另外,带支撑片的膜状烧成材料可在设置了所有必要的层后,以在与其支撑片为相反侧的最表层的表面贴合有剥离膜的状态进行保管。

《辊体》

作为本发明的一个实施方案,可提供一种辊体,其通过将所述带支撑片的膜状烧成材料以使所述膜状烧成材料为内侧的方式层叠在长条状的剥离膜上,并将所述剥离膜及所述带支撑片的膜状烧成材料卷成辊而得到。

图5为示意性地示出本发明的一个实施方案的辊体的剖面图,表示将辊放卷并将其部分展开后的状态。辊体110中,在剥离膜15上以膜状烧成材料为内侧的方式层叠有2个单位以上的被加工成规定形状的带支撑片的膜状烧成材料100。剥离膜15及带支撑片的膜状烧成材料100以层叠有带支撑片的膜状烧成材料100的一侧朝向中心侧的方式被卷成辊。卷成辊的方向为长条状的剥离膜15的长边方向。

所述带支撑片的膜状烧成材料的1个单位可为用于贴附1次或1个贴附对象的带支撑片的膜状烧成材料的部分,可以为图5中的单位P所包含的部分。图5中,每个单位P中包含1个膜状烧成材料1,2个单位以上的单位P以规定的间隔连续地配置。可将各单位P中所含的带支撑片的膜状烧成材料加工成彼此相同的形状。带支撑片的膜状烧成材料的优选的形状为,圆形的支撑片与直径小于支撑片的圆形的膜状烧成材料以同心圆状层叠而成的形状。

由于膜状烧成材料1可容易地贴附于半导体晶圆等(贴附对象物),且具有附着性,因此通过将膜状烧成材料1制成被缺乏附着性的剥离膜15与支撑片2夹持的构成,适宜以辊状进行保管。

辊体也适合作为带支撑片的膜状烧成材料的流通形态。

辊体可通过将所述带支撑片的膜状烧成材料与剥离膜按照对应的位置关系进行层叠而制造。

《层叠体》

作为本发明的一个实施方案,可提供一种贴附有所述带支撑片的膜状烧成材料与晶圆,由所述支撑片、所述膜状烧成材料、所述晶圆依次层叠而成的层叠体。

层叠体可用作后述的装置的制造方法中的中间体。

图6为示意性地示出本发明的一个实施方案的层叠体的剖面图。层叠体120中层叠有带支撑片的膜状烧成材料100与半导体晶圆18,由支撑片2、膜状烧成材料1、半导体晶圆18依次层叠而成。半导体晶圆18可以以与膜状烧成材料1直接接触的方式设置。

半导体晶圆可以为硅晶圆及碳化硅晶圆,还可以为镓-砷等化合物半导体晶圆。半导体晶圆的表面可形成有电路。晶圆表面上的电路的形成可利用包含蚀刻法、剥离(Lift-off)法等以往通用的方法在内的各种方法而进行。可以通过使用了研磨机等的公知手段,对半导体晶圆的电路面的相反面(背面)进行研磨。研磨背面时,为了保护表面的电路,可在电路面上贴附被称作表面保护片的粘着片。对于背面研磨,可利用卡盘工作台(chucktable)等将晶圆的电路面侧(即表面保护片侧)固定,利用研磨机研磨未形成电路的背面侧。研磨后的晶圆的厚度没有特别限定,通常为20~500μm左右。然后,根据需要去除研磨背面时产生的破碎层。破碎层的去除可通过化学蚀刻或等离子体蚀刻等进行。研磨后,可在背面设置金属膜,金属膜可以为单一的膜或者多个膜。可分别使用电镀、化学镀或溅射等各种方式形成金属膜。

所贴附的工件(晶圆等)的形状通常为圆形,因此,优选膜状烧成材料1及支撑片2的形状也为圆形。

层叠体120中,优选膜状烧成材料1的直径等于半导体晶圆18的直径,或者大于半导体晶圆18的直径。

层叠体120中,优选支撑片2的直径大于膜状烧成材料1的直径。

层叠体可通过将所述带支撑片的膜状烧成材料与晶圆按照对应的位置关系进行层叠而制造。

《装置的制造方法》

接着,使用半导体晶圆作为晶圆,以将该烧成材料适用于半导体装置的制造的情况为例对本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料的利用方法进行说明。

作为本发明的一个实施方案,使用了带支撑片的膜状烧成材料的半导体装置的制造方法为使用了本发明的带支撑片的膜状烧成材料的半导体装置的制造方法,为依次进行以下的工序(1)~(4)的方法。

工序(1):对所述层叠体的所述半导体晶圆(工件)与所述膜状烧成材料进行切割的工序;

工序(2):将所述经切割的膜状烧成材料与所述支撑片剥离,得到带膜状烧成材料的芯片的工序;

工序(3):将所述带膜状烧成材料的芯片的所述膜状烧成材料贴附于基板的表面的工序;

工序(4):对所述带膜状烧成材料的芯片的所述膜状烧成材料进行烧成,将所述芯片与所述基板接合的工序。

以下,参照图7,对半导体装置的制造方法的上述工序(1)~(4)进行说明。

·工序(1)

工序(1)中,如图7(a)所示,使用层叠体120,其通过将带支撑片的膜状烧成材料100的膜状烧成材料1贴附于半导体晶圆18,并将支撑片2、膜状烧成材料1及半导体晶圆18依次层叠而成。

接着,进行半导体晶圆的切割。对于半导体晶圆的切割,优选利用光照射进行切割的方法。

例如,半导体晶圆的切割可利用通过激光照射进行的方法(即,激光切割)来进行。此外,半导体晶圆的切割也可利用下述方法进行:以聚焦在设定于半导体晶圆内部的焦点的方式照射激光,从而在半导体晶圆的内部形成改质层,然后通过对半导体晶圆施加力,在所述改质层的形成部位切割半导体晶圆。

此处,如图7(b)所示,例示了从半导体晶圆18侧照射激光(以LD进行图示),对层叠体120中的半导体晶圆18与膜状烧成材料1进行切割的情况。对于切割,通过形成切口C,将半导体晶圆18与膜状烧成材料1一同切断,分割半导体晶圆,从而形成半导体芯片19。不在支撑片2(粘着剂层4及基材膜3)形成切口、或者即使在支撑片2中产生了切口也为不影响后续工序的程度。

本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料中,

所述支撑片在波长300~1200nm中的任意波长A下的透光率为60%以上,可以为70%以上,可以为75%以上,也可以为80%以上。上述支撑片在波长300~1200nm中的任意波长A下的透光率的上限值没有特别限定,可以为100%以下,可以为95%以下,也可以为90%以下。

通过使上述波长A下的透光率为上述下限值以上,进行基于波长300~1200nm中的任意波长A的光束照射的切割时,可防止支撑片断裂。

本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料中,

所述膜状烧成材料在波长300~1200nm中的任意波长B下的透光率为30%以下,可以为20%以下,可以为10%以下,也可以为5%以下。上述膜状烧成材料在波长300~1200nm中的任意波长B下的透光率的下限值没有特别限定,可以为0%以上。

通过使上述波长B下的透光率为上述上限值以下,进行基于波长300~1200nm中的任意波长B的光束照射的切割时,可良好地达成膜状烧成材料的割断。

将所述波长A与所述波长B设为相同波长。

另外,将在表面形成有电路的半导体晶圆单颗化而成的产品(芯片)特别称作元件或半导体元件。

切割中,照射于层叠体的光束的波长可以为波长300~1200nm中的任意波长,可以为波长320~600nm中的任意波长,可以为325~540nm中的任意波长,也可以为330~400nm中的任意波长。作为波长300~1200nm中的任意波长,可以为属于波长300~1200nm中的任意波长,更具体而言,可例示出355nm、532nm、1064nm等。这些具体的波长为搭载于现有的激光切割机的激光波长,但在本实施方案中,可在波长300~1200nm的范围内,使用能够用于切割的任意波长的光束。

光束通常使用激光,激光的强度、照度取决于待切断的晶圆及膜状烧成材料的厚度,为可将晶圆全切(full cut)的程度即可。

·工序(2)

工序(2)中,将所述经切割的膜状烧成材料1与支撑片2剥离,得到带膜状烧成材料的芯片130。

如图7(c)所示,可从基材膜3侧对形成切口C后的层叠体120施加力,且同时将半导体芯片19与所述经切割的膜状烧成材料1一同从支撑片的粘着剂层4上分离(拾取),得到带膜状烧成材料的芯片130。

此处,作为一个实施方案,可制造具备芯片19与膜状烧成材料1的带膜状烧成材料的芯片130。

图7(c)中示出了下述实例:使突起(销)70从半导体装置的制造装置中的顶起部(省略图示)突出,突起70的前端部将层叠体120从其基材膜3侧顶起,由此沿突起70的突出方向对形成切口C及半导体芯片19后的层叠体120施加力。此时,可适当调节突起70的突出量(顶起量)、突出速度(顶起速度)、突出状态的保持时间(抬起保持时间)等顶起条件。突起70的数量没有特别限定,进行适当选择即可。

此外,图7(c)中示出了下述实例:利用半导体装置的制造装置的提拉部71提拉半导体芯片19,由此使半导体芯片19与膜状烧成材料1一同从粘着剂层4上剥离。此处,用箭头I表示半导体芯片19的提拉方向。

另外,所述拾取中,将层叠体120顶起的方法可以为公知的方法,例如除了如上所述利用突起进行顶起的方法以外,还可列举出使滑块沿着层叠体120移动,由此将该层叠体120顶起的方法。

另外,提拉半导体芯片19的方法可以为公知的方法,例如可列举出利用真空吸嘴吸附半导体芯片19的表面并提拉的方法等。

·工序(3)

接着,工序(3)中,如图7(d)所示,将带膜状烧成材料的芯片130的膜状烧成材料1贴附于基板6的表面。由此,经由膜状烧成材料1将芯片19贴附在基板6上。基板6中还包含引线框架或散热器等。若为本实施方案的带支撑片的膜状烧成材料,则还可期待在膜状烧成材料与基板之间发挥粘着力。在利用烧成前的膜状烧成材料暂时固定的状态下搬运芯片与基板时,能够抑制芯片位置发生偏移。

·工序(4)

接着,在工序(4)中,对膜状烧成材料进行烧成,将芯片19与基板6烧结接合(图7(e))。可将带膜状烧成材料的芯片130的膜状烧成材料1的露出面预先贴附于基板6,经由膜状烧成材料1将基板6与芯片19烧结接合。通过烧成,膜状烧成材料1的烧结性金属颗粒彼此熔融、结合而形成烧结体11,芯片19与基板6被烧结接合,得到半导体装置140。

对膜状烧成材料进行烧成的加热温度只要考虑膜状烧成材料的种类等而适当决定即可,优选为100~600℃,更优选为150~550℃,进一步优选为250~500℃。加热时间只要考虑膜状烧成材料的种类等而适当决定即可,优选为5秒~60分钟,更优选为5秒~30分钟,进一步优选为10秒~10分钟。

对于膜状烧成材料的烧成,可进行对膜状烧成材料施加压力并进行烧成的加压烧成。作为一个实例,加压条件可设为1~50MPa左右。

另外,上述实施方案中,对膜状烧成材料的芯片与其基板的烧结接合进行了例示,但膜状烧成材料的烧结接合对象并不限于上文例示的对象,可与同膜状烧成材料接触并烧结的各种物品进行烧结接合。

此外,上述实施方案中,通过使用刀片等将膜状烧成材料与半导体晶圆一同进行单颗化,能够加工成与芯片相同形状的膜状烧成材料,且能够制造带膜状烧成材料的芯片。即,带膜状烧成材料的芯片中,膜状烧成材料的接触面与芯片的接触面的大小(面积)相同,但其大小也可以不同。例如,可在膜状烧成材料的接触面大于芯片的接触面的状态下,经由膜状烧成材料而贴合基板与芯片。具体而言,可预先在基板上配置所需大小的膜状烧成材料,再将接触面小于该膜状烧成材料的芯片贴附于膜状烧成材料上。

根据实施方案的装置的制造方法,通过使用基于光束照射的切割适性优异的带支撑片的膜状烧成材料,可高效地制造装置。

实施例

以下示出实施例对本发明进行进一步详细说明,但本发明并不仅限于以下的实施例。

[实施例1]

<支撑片的制造>

(粘着剂组合物的制备)

制备固体成分浓度为30质量%的非能量射线固化性的粘着剂组合物,其含有100质量份(固体成分)的丙烯酸聚合物、及10质量份(固体成分)的作为交联剂的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯加成物(TOSOH CORPORATION制造的“CORONATE L”),并进一步含有甲基乙基酮、甲苯及乙酸乙酯的混合溶剂作为溶剂。所述丙烯酸聚合物为将80质量份的丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)及20质量份的丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)共聚而成的、重均分子量为60万的共聚物。

(支撑片的制造)

使用通过有机硅处理对聚对苯二甲酸乙二醇酯制膜的单面进行了剥离处理的剥离膜(Lintec Corporation制造的“SP-PET381031”,厚度38μm),将上述得到的粘着剂组合物涂布在该剥离膜的所述剥离处理面上,并于120℃加热干燥2分钟,由此形成非能量射线固化性的粘着剂层。此时,以干燥后的粘着剂层的厚度为10μm的方式设定条件,涂布粘着剂组合物。在该粘着剂层的露出面上贴合作为基材膜的厚度为110μm的低密度聚乙烯(LDPE)制膜,由此得到支撑片。

<烧成材料组合物的制备>

以下示出用于制备烧成材料组合物的成分。此处,将粒径为100nm以下的金属颗粒记作“烧结性金属颗粒”。

(烧结性金属颗粒内包膏材料)

·烧结性金属颗粒内包膏材料A:Alconano Ag Paste ANP-4(有机覆盖复合银纳米膏,Nanoparticle Laboratory Corporation.制造:醇衍生物覆盖银颗粒,金属含量为80质量%以上,平均粒径为100nm以下的银颗粒(烧结性金属颗粒)为25质量%以上)

·烧结性金属颗粒内包膏材料B:银膏(所含有的银颗粒100质量%中,平均粒径为2nm的银颗粒(烧结性金属颗粒)为100质量%)

(粘结剂成分)

·丙烯酸聚合物1(甲基丙烯酸2-乙基己酯聚合物,质均分子量为260,000,固体成分为58.4质量%,Tg:-10℃)

另外,丙烯酸聚合物1的Tg为使用Fox公式计算的值。

以92.7质量份的烧结性金属颗粒内包膏材料A、7.3质量份的粘结剂成分的配比进行混合,得到烧成材料组合物。烧结性金属颗粒内包膏材料以含高沸点溶剂的方式被贩售,且该高沸点溶剂在涂布后或干燥后会残留于膜状烧成用材料中,因此烧结性金属颗粒内包膏材料的成分的记载中也包括了该高沸点溶剂。考虑到粘结剂成分中的溶剂在干燥时会挥发,表示不包含溶剂成分的固体成分质量份。

<膜状烧成材料的制备>

在宽230mm的剥离膜(厚度38μm,SP-PET381031,Lintec Corporation制造)的单面上,以涂布直径为155mm的方式印刷上述得到的烧成材料组合物,并于150℃干燥10分钟,由此得到厚度为40μm的膜状烧成材料。

<带支撑片的膜状烧成材料的制造>

在上述支撑片的(将剥离膜剥离后)粘着剂层面上贴附被印刷成直径为155mm的圆形的膜状烧成材料,从基材膜侧将支撑片裁切成直径为207mm的圆形状,得到在支撑片上层叠有圆形的膜状烧成材料与剥离膜的带支撑片的膜状烧成材料,所述支撑片在基材膜上具有粘着剂层。

将使用的基材膜及烧结性金属颗粒内包膏材料的种类示于表1。

[实施例2]

除了将基材膜变更为厚80μm的乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMAA)制膜以外,以与上述实施例1相同的方式得到实施例2的带支撑片的膜状烧成材料。

[比较例1]

除了将基材膜变更为厚80μm的包含40%对苯二甲酸酯作为增塑剂的聚氯乙烯(PVC)制膜以外,以与上述实施例1相同的方式得到比较例1的带支撑片的膜状烧成材料。

[比较例2]

除了将基材膜变更为厚25μm的聚酰亚胺(PI)制膜以外,以与上述实施例1相同的方式得到比较例2的带支撑片的膜状烧成材料。

[比较例3]

除了以70质量份的烧结性金属颗粒内包膏材料B、30质量份的粘结剂成分的配比进行混合而得到烧成材料组合物以外,以与上述实施例1相同的方式得到比较例3的带支撑片的膜状烧成材料。

《测定、评价》

(透光率的测定)

对膜状烧成材料的测定中,将上述得到的膜状烧成材料的膜状烧成材料的面于60℃层压于玻璃制玻片上,以玻片的尺寸剜出膜状烧成材料,将剥离片剥离,制成膜状烧成材料的试验片,进行测定。

对支撑片的测定中,将上述使用的支撑片贴附于测试仪并进行测定。

使用分光光度计(SHIMADZU CORPORATION.制造,UV-3101PC),以波长300~1200nm的范围,测定上述膜状烧成材料及上述支撑片的总光线透射率。对膜状烧成材料的测定中,从膜状烧成材料侧入射,并使用对该玻璃制玻片进行测定而得到的值作为基线。对支撑片的测定中,从基材膜侧入射,关于基线,没有使用任何物品。

将结果示于表1。

将支撑片的透射率的最低值为60%以上的情况评价为A,将低于60%的情况评价为B。

将膜状烧成材料的透射率的最高值为30%以下的情况评价为A,将超过30%的情况评价为B。

(切割适性评价)

使用晶圆贴附装置RAD-2500m/12(Lintec Corporation制造),以工作台温度60℃、20mm/s的条件将上述各实施例及比较例中得到的带支撑片的膜状烧成材料贴附于350μm厚的硅晶圆背面,并张设于SUS制环形框架上,进行以下的切割,评价切割适性。

使用激光切割机DFL7160(DISCO Corporation制造),利用以下的条件进行切割。

·切割条件:以各芯片成为5mm×5mm的尺寸的方式实施

·激光波长:355nm

·剪切速度:100mm/s

将支撑片没有完全断裂且可将膜状烧结材料完全割断的情况判定为A,将支撑片完全断裂的情况、或未能将膜状烧结材料完全割断的情况判定为B。

将上述的评价结果示于下述表1。

[表1]

满足上述透光率的规定的实施例1~2中,虽然膜状烧成材料完全被割断,但支撑片未完全断裂,可知切割适性优异。

各实施方案中的各构成及其组合等为一个实例,在不脱离本发明主旨的范围,可进行构成的附加、省略、替换及其他变更。此外,本发明不受各实施方案限定,仅受权利要求书(claim)的范围限定。

附图标记说明

1:膜状烧成材料;2:支撑片;3:基材膜;4:粘着剂层;5:环形框架;6:基板;10:烧结性金属颗粒;11:烧结体;12:粘着剂层;15:

剥离膜;18:晶圆;19:芯片;20:粘结剂成分;100:带支撑片的膜状烧成材料;100a:带支撑片的膜状烧成材料;110:辊体;120:层叠体;130:带膜状烧成材料的芯片;140:半导体装置;P:单元;C:切口;LD:激光照射。

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