帶固化性樹脂膜形成層的片材以及使用了該片材的半導體裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及能夠以高粘接強度形成作為半導體芯片中的粘接膜或保護膜而發揮 功能的樹脂膜的帶固化性樹脂膜形成層的片材。另外，本發明涉及使用了上述帶固化性樹 脂膜形成層的片材的半導體裝置的制造方法。
【背景技術】
[0002] 硅、鎵、砷等的半導體晶片以大直徑的狀態進行制造。半導體晶片被切斷分離(切 害J)成元件小片（半導體芯片）后，被移送至下一工序即焊接工序。此時，在半導體晶片貼合 于被稱為切割片材的粘合片材的狀態下對該半導體晶片施加切割、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，為了簡化拾取工序和焊接工序的工藝而提出了各種同時兼具晶 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1)。切割·芯片粘 合片材能夠進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。通過使用 切割·芯片粘合片材，能夠獲得帶粘接劑層的半導體芯片，能夠進行芯片的直接芯片焊接。
[0004] 近年來，對半導體裝置要求的物性變得非常嚴格，強烈要求即使在過分嚴酷的環 境下也會確實地抑制粘接界面的剝離等不良情況。為了提高粘接強度，還廣泛進行向粘接 劑層中添加硅烷偶聯劑的操作（專利文獻1 :日本特開2000-17246號公報)。但是，即使向 粘接劑層中添加硅烷偶聯劑，有時粘接強度、尤其是剪切強度也提高不到所期待的程度。
[0005] 另外，近年來，使用被稱為所謂倒裝焊接（face down)方式的安裝法來進行半導體 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體芯片（以下也簡 稱為"芯片"。），將該電極與基板進行接合。因此，芯片的電路面的相反側的面(芯片背面)有 時會露出。
[0006] 該露出的芯片背面有時被有機膜保護。以往，具有由該有機膜形成的保護膜的芯 片可以通過利用旋涂法將液狀樹脂涂布在晶片背面并干燥、固化，與晶片一起切斷保護膜 而得到。然而，這樣操作而形成的保護膜的厚度精度不充分，因此制品的生產率有時降低。
[0007] 為了解決上述問題，公開了具有由熱固化性成分或能量射線固化性成分與粘結 劑聚合物成分形成的保護膜形成層的芯片用保護膜形成用片材(專利文獻2 :日本特開 2009-138026號公報)。這種保護膜形成層還使用硅烷偶聯劑提高了芯片與保護膜的粘接 性、抑制保護膜與芯片的界面的剝離，有時無法將粘接強度、剪切強度提高至期望程度。
[0008] 現有技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :日本特開2000-17246號公報 專利文獻2 :日本特開2009-138026號公報。
【發明內容】
[0009] 發明要解決的課題 本發明是鑒于上述現有技術而進行的，其目的在于，提高作為粘接膜、保護膜的前體而 發揮功能的樹脂膜形成層或其固化后的樹脂膜（以下有時稱為"固化膜"）與作為被粘物的 半導體芯片、半導體晶片的粘接性。
[0010] 本發明人等為了解決所述課題而進行了深入研宄。其結果發現：在單純將硅烷偶 聯劑添加在樹脂膜形成層中而使硅烷偶聯劑均勻地存在于樹脂膜形成層內部的狀態下，固 化膜的剪切強度不會提高至所期待的程度。因而，進一步持續研宄時，控制硅烷偶聯劑的厚 度方向的濃度梯度而使硅烷偶聯劑不均勻地存在于表面（即與被粘物的粘接界面）的結果， 即使硅烷偶聯劑的量少，也成功地提高粘接強度。
[0011] 用于解決問題的手段 SP，解決上述課題的本發明包括以下的要素。
[0012] [1]帶固化性樹脂膜形成層的片材，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脂膜形成層， 該固化性樹脂膜形成層包含固化性粘結劑成分和硅烷偶聯劑（C)，且 在固化性樹脂膜形成層的固化后的樹脂膜中，樹脂膜的至少1個表面的源自硅烷偶聯 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、合計3點以上測定的源自硅烷偶聯劑（C)的內部硅元素濃度的 平均值（Y)的3. 4倍以上。
[0013] [2]根據[1]所述的帶固化性樹脂膜形成層的片材，其中，固化后的樹脂膜的兩表 面的表面硅元素濃度（X)為內部硅元素濃度的平均值（Y)的3. 4倍以上。
[0014] [3]根據[1]或[2]所述的帶固化性樹脂膜形成層的片材，其中，相對于Ig前述固 化性樹脂膜形成層的硅烷偶聯劑當量大于Omeq/g且為4. OX l(T2meq/g以下。
[0015] [4]根據[1]~[3]中任一項所述的帶固化性樹脂膜形成層的片材，其中，前述硅烷 偶聯劑（C)具有環氧基。
[0016] [5]根據[1]~[4]中任一項所述的帶固化性樹脂膜形成層的片材，其中，前述硅烷 偶聯劑（C)的數均分子量為120~1000。
[0017] [6]根據[1]~[5]中任一項所述的帶固化性樹脂膜形成層的片材，其中，固化性樹 脂膜形成層或其固化后的樹脂膜作為用于將半導體芯片固定于基板或其它半導體芯片的 粘接膜而發揮功能。
[0018] [7]根據[1]~[5]中任一項所述的帶固化性樹脂膜形成層的片材，其中，固化性樹 脂膜形成層的固化后的樹脂膜作為半導體晶片或芯片的保護膜而發揮功能。
[0019] [8]半導體裝置的制造方法，其具備如下工序：在前述[6]所述的帶固化性樹脂膜 形成層的片材的固化性樹脂膜形成層上貼合半導體晶片，切割該半導體晶片而制成半導體 芯片，使前述樹脂膜形成層固結殘留于該半導體芯片背面并從支撐片材上剝離，將該半導 體芯片借助前述樹脂膜形成層熱壓接于被粘處。
[0020] [9]半導體裝置的制造方法，其包括如下工序：在前述[7]所述的帶固化性樹脂膜 形成層的片材的固化性樹脂膜形成層上貼合半導體晶片，將固化性樹脂膜形成層固化而得 到具有保護膜的半導體芯片。
[0021] [10]根據[9]所述的半導體裝置的制造方法，其還包括以下的工序（1)~ (3)，以 任意順序進行工序（I) ~ (3): 工序（1):對固化性樹脂膜形成層或作為其固化后的樹脂膜的保護膜與支撐片材進行 剝離； 工序（2):將固化性樹脂膜形成層固化而得到保護膜； 工序（3):對半導體晶片與固化性樹脂膜形成層或保護膜進行切割。
[0022] 發明的效果 本發明中，通過在作為粘接膜、保護膜的前體而發揮功能的樹脂膜形成層或其固化膜 中，使硅烷偶聯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 導體芯片、半導體晶片的粘接性。另外，本發明中，硅烷偶聯劑的配合量為少量也能夠獲得 發揮上述效果這一預想不到的效果。
【具體實施方式】
[0023] 以下，針對本發明，還包括其最佳實施方式在內，進一步具體說明。本發明所述的 帶固化性樹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 性樹脂膜形成層。
[0024](固化性樹脂膜形成層） 至少對固化性樹脂膜形成層（以下有時簡稱為"樹脂膜形成層")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] 通過在樹脂膜形成層中添加固化性粘結劑成分，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) 的第一粘結劑成分或者含有兼具（A)成分和（B)成分的性質的固化性聚合物成分(AB)的第 二粘結劑成分。
[0026] 至樹脂膜形成層固化之間使其預粘接于被粘物(半導體晶片、半導體芯片）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。（2)初期粘 接性通常可以通過調整粘結劑成分的各特性、后述無機填料（D)的配合量等來控制。
[0027] (第一固化性粘結劑成分） 第一固化性粘結劑成分通過含有聚合物成分(A)和固化性成分（B)，從而對樹脂膜形 成層賦予成膜性和固化性。需要說明的是，為了方便與第二固化性粘結劑成分進行區分，第 一固化性粘結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)主要是為了對樹脂膜形成層賦予成膜性(片材形成性)而添加在樹脂膜 形成層中。
[0029] 為了實現上述目的，聚合物成分（A)的重均分子量（Mw)通常為20, 000以上，優選 為20, 000~3, 000, 000。重均分子量（Mw)的值是通過凝膠滲透色譜（GPC)法（聚苯乙烯標 準)測定時的值。基于這種方法的測定例如可以如下進行：使用在東曹株式會社制造的高效 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，將檢測器設為差示折射率計來進行。
[0030] 需要說明的是，為了方便與后述固化性聚合物（AB)區分，聚合物成分(A)不具有 后述的固化功能官能團。
[0031] 作為聚合物成分(A)，可以使用丙烯酸系聚合物、聚酯、苯氧基樹脂(為了方便與后 述固化性聚合物（AB)區分，限定于不具有環氧基的樹脂。）、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，例如通過使分子末端具有異氰 酸酯基的氨酯預聚物與具有羥基的丙烯酸類聚合物即丙烯酸類多元醇發生反應而得到的 丙烯酸氨酯樹脂等。進而，包括兩種以上鍵合而成的聚合物在內，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)，優選使用丙烯酸系聚合物（A1)。丙烯酸系聚合物（Al)的玻璃化 轉變溫度（Tg)優選處于-60~50°C、更優選處于_50~40°C、進一步優選處于_40~30°C的范 圍。通過使丙稀酸系聚合物（Al)的玻璃化轉變溫度（Tg)在上述范圍內，樹脂膜形成層對被 粘物的粘接性提高。丙烯酸系聚合物（Al)的玻璃化轉變溫度過低時，有時樹脂膜形成層與 支撐片材的剝離力變大、樹脂膜形成層發生轉印不良。
[0033] 丙烯酸系聚合物（Al