带固化性树脂膜形成层的片材以及使用了该片材的半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及能够以高粘接强度形成作为半导体芯片中的粘接膜或保护膜而发挥 功能的树脂膜的带固化性树脂膜形成层的片材。另外，本发明涉及使用了上述带固化性树 脂膜形成层的片材的半导体装置的制造方法。
【背景技术】
[0002] 硅、镓、砷等的半导体晶片以大直径的状态进行制造。半导体晶片被切断分离(切 害J)成元件小片（半导体芯片）后，被移送至下一工序即焊接工序。此时，在半导体晶片贴合 于被称为切割片材的粘合片材的状态下对该半导体晶片施加切割、清洗、干燥、膨胀和拾取 (pick up)的各工序后，将其移送至下一工序即焊接工序。
[0003] 在这些工序之中，为了简化拾取工序和焊接工序的工艺而提出了各种同时兼具晶 片固定功能和芯片焊接功能的切割·芯片粘合片材(例如参照专利文献1)。切割·芯片粘 合片材能够进行所谓的直接芯片焊接，能够省略涂布芯片固定用粘接剂的工序。通过使用 切割·芯片粘合片材，能够获得带粘接剂层的半导体芯片，能够进行芯片的直接芯片焊接。
[0004] 近年来，对半导体装置要求的物性变得非常严格，强烈要求即使在过分严酷的环 境下也会确实地抑制粘接界面的剥离等不良情况。为了提高粘接强度，还广泛进行向粘接 剂层中添加硅烷偶联剂的操作（专利文献1 :日本特开2000-17246号公报)。但是，即使向 粘接剂层中添加硅烷偶联剂，有时粘接强度、尤其是剪切强度也提高不到所期待的程度。
[0005] 另外，近年来，使用被称为所谓倒装焊接（face down)方式的安装法来进行半导体 装置的制造。在倒装焊接方式中，使用在电路面上具有凸块等电极的半导体芯片（以下也简 称为"芯片"。），将该电极与基板进行接合。因此，芯片的电路面的相反侧的面(芯片背面)有 时会露出。
[0006] 该露出的芯片背面有时被有机膜保护。以往，具有由该有机膜形成的保护膜的芯 片可以通过利用旋涂法将液状树脂涂布在晶片背面并干燥、固化，与晶片一起切断保护膜 而得到。然而，这样操作而形成的保护膜的厚度精度不充分，因此制品的生产率有时降低。
[0007] 为了解决上述问题，公开了具有由热固化性成分或能量射线固化性成分与粘结 剂聚合物成分形成的保护膜形成层的芯片用保护膜形成用片材(专利文献2 :日本特开 2009-138026号公报)。这种保护膜形成层还使用硅烷偶联剂提高了芯片与保护膜的粘接 性、抑制保护膜与芯片的界面的剥离，有时无法将粘接强度、剪切强度提高至期望程度。
[0008] 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2000-17246号公报 专利文献2 :日本特开2009-138026号公报。
【发明内容】
[0009] 发明要解决的课题 本发明是鉴于上述现有技术而进行的，其目的在于，提高作为粘接膜、保护膜的前体而 发挥功能的树脂膜形成层或其固化后的树脂膜（以下有时称为"固化膜"）与作为被粘物的 半导体芯片、半导体晶片的粘接性。
[0010] 本发明人等为了解决所述课题而进行了深入研宄。其结果发现：在单纯将硅烷偶 联剂添加在树脂膜形成层中而使硅烷偶联剂均匀地存在于树脂膜形成层内部的状态下，固 化膜的剪切强度不会提高至所期待的程度。因而，进一步持续研宄时，控制硅烷偶联剂的厚 度方向的浓度梯度而使硅烷偶联剂不均匀地存在于表面（即与被粘物的粘接界面）的结果， 即使硅烷偶联剂的量少，也成功地提高粘接强度。
[0011] 用于解决问题的手段 SP，解决上述课题的本发明包括以下的要素。
[0012] [1]带固化性树脂膜形成层的片材，其具有支撑片材、以及以可剥离的形式形成在 该支撑片材上的固化性树脂膜形成层， 该固化性树脂膜形成层包含固化性粘结剂成分和硅烷偶联剂（C)，且 在固化性树脂膜形成层的固化后的树脂膜中，树脂膜的至少1个表面的源自硅烷偶联 剂（C)的表面娃元素浓度（X)为在深度方向上距离该表面40~60nm、60~80nm、80~100nm的 各深度范围处至少各1点、合计3点以上测定的源自硅烷偶联剂（C)的内部硅元素浓度的 平均值（Y)的3. 4倍以上。
[0013] [2]根据[1]所述的带固化性树脂膜形成层的片材，其中，固化后的树脂膜的两表 面的表面硅元素浓度（X)为内部硅元素浓度的平均值（Y)的3. 4倍以上。
[0014] [3]根据[1]或[2]所述的带固化性树脂膜形成层的片材，其中，相对于Ig前述固 化性树脂膜形成层的硅烷偶联剂当量大于Omeq/g且为4. OX l(T2meq/g以下。
[0015] [4]根据[1]~[3]中任一项所述的带固化性树脂膜形成层的片材，其中，前述硅烷 偶联剂（C)具有环氧基。
[0016] [5]根据[1]~[4]中任一项所述的带固化性树脂膜形成层的片材，其中，前述硅烷 偶联剂（C)的数均分子量为120~1000。
[0017] [6]根据[1]~[5]中任一项所述的带固化性树脂膜形成层的片材，其中，固化性树 脂膜形成层或其固化后的树脂膜作为用于将半导体芯片固定于基板或其它半导体芯片的 粘接膜而发挥功能。
[0018] [7]根据[1]~[5]中任一项所述的带固化性树脂膜形成层的片材，其中，固化性树 脂膜形成层的固化后的树脂膜作为半导体晶片或芯片的保护膜而发挥功能。
[0019] [8]半导体装置的制造方法，其具备如下工序：在前述[6]所述的带固化性树脂膜 形成层的片材的固化性树脂膜形成层上贴合半导体晶片，切割该半导体晶片而制成半导体 芯片，使前述树脂膜形成层固结残留于该半导体芯片背面并从支撑片材上剥离，将该半导 体芯片借助前述树脂膜形成层热压接于被粘处。
[0020] [9]半导体装置的制造方法，其包括如下工序：在前述[7]所述的带固化性树脂膜 形成层的片材的固化性树脂膜形成层上贴合半导体晶片，将固化性树脂膜形成层固化而得 到具有保护膜的半导体芯片。
[0021] [10]根据[9]所述的半导体装置的制造方法，其还包括以下的工序（1)~ (3)，以 任意顺序进行工序（I) ~ (3): 工序（1):对固化性树脂膜形成层或作为其固化后的树脂膜的保护膜与支撑片材进行 剥离； 工序（2):将固化性树脂膜形成层固化而得到保护膜； 工序（3):对半导体晶片与固化性树脂膜形成层或保护膜进行切割。
[0022] 发明的效果 本发明中，通过在作为粘接膜、保护膜的前体而发挥功能的树脂膜形成层或其固化膜 中，使硅烷偶联剂不均匀地存在于其与被粘物的粘接界面，能够提高其与作为被粘物的半 导体芯片、半导体晶片的粘接性。另外，本发明中，硅烷偶联剂的配合量为少量也能够获得 发挥上述效果这一预想不到的效果。
【具体实施方式】
[0023] 以下，针对本发明，还包括其最佳实施方式在内，进一步具体说明。本发明所述的 带固化性树脂膜形成层的片材具有支撑片材、以可剥离的形式形成在该支撑片材上的固化 性树脂膜形成层。
[0024](固化性树脂膜形成层） 至少对固化性树脂膜形成层（以下有时简称为"树脂膜形成层")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] 通过在树脂膜形成层中添加固化性粘结剂成分，能够赋予（1)成膜性(片材形成 性)和（3)固化性，作为固化性粘结剂成分，可以使用含有聚合物成分（A)和固化性成分（B) 的第一粘结剂成分或者含有兼具（A)成分和（B)成分的性质的固化性聚合物成分(AB)的第 二粘结剂成分。
[0026] 至树脂膜形成层固化之间使其预粘接于被粘物(半导体晶片、半导体芯片）的功能 即（2)初期粘接性可以是压敏粘接性，也可以是利用热而软化从而粘接的性质。（2)初期粘 接性通常可以通过调整粘结剂成分的各特性、后述无机填料（D)的配合量等来控制。
[0027] (第一固化性粘结剂成分） 第一固化性粘结剂成分通过含有聚合物成分(A)和固化性成分（B)，从而对树脂膜形 成层赋予成膜性和固化性。需要说明的是，为了方便与第二固化性粘结剂成分进行区分，第 一固化性粘结剂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)主要是为了对树脂膜形成层赋予成膜性(片材形成性)而添加在树脂膜 形成层中。
[0029] 为了实现上述目的，聚合物成分（A)的重均分子量（Mw)通常为20, 000以上，优选 为20, 000~3, 000, 000。重均分子量（Mw)的值是通过凝胶渗透色谱（GPC)法（聚苯乙烯标 准)测定时的值。基于这种方法的测定例如可以如下进行：使用在东曹株式会社制造的高效 GPC 装置 "HLC-8120GPC" 上依次连接高效柱 "TSK gurd column HXL-H"、"TSK Gel GMHa"、 "TSK Gel G2000 ΗΧ?"（以上均为东曹株式会社制）而成的装置，在柱温：40°C、送液速度： 1.0 mL/分钟的条件下，将检测器设为差示折射率计来进行。
[0030] 需要说明的是，为了方便与后述固化性聚合物（AB)区分，聚合物成分(A)不具有 后述的固化功能官能团。
[0031] 作为聚合物成分(A)，可以使用丙烯酸系聚合物、聚酯、苯氧基树脂(为了方便与后 述固化性聚合物（AB)区分，限定于不具有环氧基的树脂。）、聚碳酸酯、聚醚、聚氨酯、橡胶系 聚合物等。另外，可以是它们中的两种以上键合而成的物质，例如通过使分子末端具有异氰 酸酯基的氨酯预聚物与具有羟基的丙烯酸类聚合物即丙烯酸类多元醇发生反应而得到的 丙烯酸氨酯树脂等。进而，包括两种以上键合而成的聚合物在内，可以将它们中的两种以上 组合使用。
[0032] (Al)丙燔酸系聚合物 作为聚合物成分（A)，优选使用丙烯酸系聚合物（A1)。丙烯酸系聚合物（Al)的玻璃化 转变温度（Tg)优选处于-60~50°C、更优选处于_50~40°C、进一步优选处于_40~30°C的范 围。通过使丙稀酸系聚合物（Al)的玻璃化转变温度（Tg)在上述范围内，树脂膜形成层对被 粘物的粘接性提高。丙烯酸系聚合物（Al)的玻璃化转变温度过低时，有时树脂膜形成层与 支撑片材的剥离力变大、树脂膜形成层发生转印不良。
[0033] 丙烯酸系聚合物（Al