用于接合半导体的粘合性树脂组合物、粘合膜、切割晶片接合膜以及半导体装置

摘要

本发明涉及一种用于接合半导体的粘合性树脂组合物，包括：具有低吸湿率的热塑性树脂、包含联苯类环氧树脂的环氧树脂、以及包含酚树脂的固化剂，其中在所述粘合性树脂组合物的固体含量中所述联苯类环氧树脂的含量为5重量％至25重量％；一种包括所述用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固化产物的粘合膜；一种切割晶片接合膜，包含：基底膜、形成于所述基底膜上的压敏粘合层以及形成于所述压敏粘合层上且包含所述用于接合半导体的粘合性树脂组合物的粘合层；以及一种包括所述粘合膜的半导体装置。

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求向韩国知识产权局于2014年12月24日提交的韩国专利申请第10-2014-0188717号和于2015年12月22日提交的韩国专利申请第10-2015-0184155号的权益，上述公开的全文在此以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于接合半导体的粘合性树脂组合物，粘合膜，切割晶片接合膜以及半导体装置。

背景技术

最近，由于电子设备向小型化、高功能化以及容量增大的倾向已扩大，且半导体封装的致密化和高集成度的需要已快速增加，半导体芯片的尺寸已变得越来越大。在提高集成度方面，用于以多级层合芯片的堆栈封装方法已逐渐增加。

随着最近的发展趋势朝向半导体封装，半导体的小型化、薄化以及高性能已快速发展。此外，出于封装的容量增大的目的，半导体晶片的厚度已变得极薄(小于100μm)以使得更多芯片可层合于同一封装中。最近，半导体晶片的厚度已变得极薄(小于20μm)。

因此，当制造其中半导体芯片和层间粘合膜的厚度为20μm或更小的封装时，需要粘合膜的薄化。

在实现封装的容量增大的尝试中，制造商追求增加芯片的尺寸或以多级层合芯片的方法。

在以多级层合半导体芯片的过程中出现问题，因为在封装制造过程期间当进行固化时，接触第一芯片(其与衬底接触)的粘合层暴露于比上部粘合剂更多的热。

因此，随着各芯片的层合级数增加，接触第一芯片的粘合层长时间置于高温条件下，因此可能在粘合层内部或第一芯片与粘合层之间出现空隙。

这些空隙难以在后续固化过程中移除，且由于残余空隙，过程或半导体装置的可靠性可显著降低。

另一方面，在半导体封装的安装过程中，应用在高温下加热的步骤，且例如使用通过以红外线回焊、气相回焊、浸焊等加热整个封装来安装半导体封装的方法。

在该高温加热阶段中，由于整个半导体封装暴露于高于200℃的温度，存在于半导体封装内的水导致爆炸性气化。由于该气化，可出现封装裂纹或回焊裂纹。

特别地，如果大量水含于切割晶片接合膜等的粘合制中，在回焊安装期间水被加热而汽化。由于因此产生的蒸气压，切割晶片接合膜破裂或分层，且可能出现回焊裂纹。

在半导体封装过程中出现的大部分缺陷归因于在回焊过程中在吸湿后衬底与粘合剂之间的分层现象，借此已进行研究以降低衬底、粘合剂以及半导体芯片之间的应力或改善抗湿性。

具体地，为了改善抗湿性，可通过增加固化剂和环氧树脂的含量来降低固化产物的吸湿率。然而，在此情况下，在固化之后粘合剂的模量增加，因此变得难以减轻应力。

此外，为了减轻半导体的应力，当粘合剂中热固性树脂的含量过度增加或固化剂的含量降低时，其变得难以在固化之后赋予衬底足够的附着力。这导致由于低粘合强度的分层。

需要能够确保固化后相对于衬底的粘合强度并改善在高温下的拉伸物理特性，同时极大地降低粘合剂或粘合膜自身的吸湿率水平的方法。

引用列表

专利文献

(专利文献1)：韩国专利申请公开第2013-0016123号

(专利文献2)韩国专利第0889101号

发明详述

技术问题

本发明的一个目的是提供一种用于接合半导体的粘合性树脂组合物，其具有用于封装半导体芯片的多级层合结构的适合的物理特性、极好的机械和物理特性(诸如耐热性及抗冲击性)以及高粘合强度，且可防止切割晶片接合膜的分层现象或回焊裂纹。

本发明的另一目的是提供一种切割晶片接合膜，其具有高机械特性，包括极好的机械和物理特性(诸如耐热性及抗冲击性)，以及高粘合强度，且可防止衬底、半导体晶片和/或切割晶片接合膜之间的分层现象或回焊裂纹等，从而提供更高的层状结构。

本发明的又一目的是提供一种用于半导体的粘合膜，其具有适用于封装半导体芯片的多级层合结构的物理特性、极好的机械及物理特性(诸如耐热性及抗冲击性)以及高粘合强度，可防止切割晶片接合膜的分层现象或回焊裂纹，且即使当长时间暴露在应用于半导体制造过程中的高温条件下时，基本上不产生空隙。

本发明的再一目的是提供一种包括上述用于半导体的粘合膜的半导体装置。

技术方案

提供一种用于接合半导体的粘合性树脂组合物，包含：热塑性树脂，其具有当在85℃及85％RH的条件下暴露165小时时不大于1.5重量％的吸湿率；包含联苯类环氧树脂的环氧树脂；以及包含酚树脂的固化剂，其中在所述粘合性树脂组合物的固体含量中所述联苯类环氧树脂的含量为5重量％至25重量％。

用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固体含量指的是除可任选地包含在树脂组合物中的水或其它溶剂外的固体组分。

联苯类环氧树脂指含有联苯结构作为重复单元的环氧树脂。特别地，联苯类环氧树脂可包含联苯酚醛环氧树脂。

例如，联苯类酚醛环氧树脂可具有1000至10000的重均分子量，以及50℃至100℃的软化点。

除上述联苯类环氧树脂以外，环氧树脂可包含常规的树脂。

所述环氧树脂还可包括选自以下中的一种或更多种树脂：双酚A环 氧树脂、双酚F环氧树脂、甲酚酚醛环氧树脂(cresol novolac epoxy resin)、苯酚酚醛环氧树脂(phenol novolac epoxy resin)、4-官能环氧树脂、三酚甲烷型环氧树脂、烷基改性的三酚甲烷型环氧树脂、萘型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、以及二环戊二烯改性的酚型环氧树脂。

环氧树脂的软化点可为50℃至100℃。

环氧树脂可具有100至5000的平均环氧当量。

所述平均环氧当量可基于各环氧树脂的重量比和环氧树脂中所含有的环氧当量确定。

上述酚树脂可具有80克/当量至300克/当量的羟基当量和60℃至150℃的软化点。

所述热塑性树脂可包括选自以下中的一种或更多种聚合物树脂：聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酰胺、聚醚砜、聚醚酮、聚烯烃、聚氯乙烯、苯氧基树脂、反应性丁二烯-丙烯腈共聚物橡胶、以及(甲基)丙烯酸酯类树脂。

所述(甲基)丙烯酸酯类树脂包含含有环氧类官能团的(甲基)丙烯酸酯类重复单元，且其可为具有-10℃至20℃的玻璃化转变温度的(甲基)丙烯酸酯类树脂。

所述(甲基)丙烯酸酯类树脂可包含0.1重量％至10重量％含有环氧类官能团的(甲基)丙烯酸酯类重复单元。

相对于100重量份的环氧树脂，用于接合半导体的粘合性树脂组合物可包含50重量份至1000重量份的热塑性树脂和30重量份至700重量份的固化剂。

固化剂还可包括选自以下中的一种或更多种化合物：胺类固化剂以及酸酐类固化剂。

用于接合半导体的粘合性树脂组合物还可包括选自以下中的一种或更多种固化催化剂：磷类化合物、硼类化合物、磷-硼类化合物以及咪唑类化合物。

用于接合半导体的粘合性树脂组合物还可包括选自以下中的一种或更多种添加剂：偶合剂以及无机填充剂。

用于接合半导体的粘合性树脂组合物还可包含10重量％至90重量％的有机溶剂。

在这种情况下，在用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固体含量中，联苯类环氧树脂的含量可为5重量％至25重量％。

此外，本公开提供包含用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固化产物的粘合膜。

当在85℃及85％RH的条件下暴露165小时时粘合膜的吸湿率可不大于1.5重量％。

粘合膜可具有1μm至50μm的厚度。

还提供一种切割晶片接合膜，包含：基底膜；形成于所述基底膜上的压敏粘合层；以及形成于所述压敏粘合层上且包含用于接合半导体的粘合性树脂组合物的粘合层。

当在85℃及85％RH下暴露165小时时粘合层的吸湿率可不大于1.5重量％。

所述压敏粘合层可包含可UV(紫外线)固化的压敏粘合剂或可热固化的压敏粘合剂。

基底膜可具有10μm至200μm的厚度，压敏粘合层可具有10μm至500μm的厚度，且粘合膜可具有1μm至50μm的厚度。

此外，还提供半导体装置，包含其中第一半导体元件与被粘物(adherend)通过粘合膜接合的结构。

当在100℃至200℃或120℃至180℃的温度下固化半导体装置时，与粘合膜和第一半导体元件接触的表面或在粘合膜内产生的空隙可具有不大于1％的面积。

当在100℃至200℃或120℃至180℃的温度下固化半导体装置多于30分钟或30分钟至5小时时，与粘合膜及第一半导体元件接触的表面或在粘合膜内产生的空隙可具有不大于1％的面积。

被粘物可为衬底、绝缘层或第二半导体元件。

有利效应

根据本发明，可提供用于接合半导体的粘合性树脂组合物，其具有适用于封装半导体芯片的多级层合结构的物理特性、极好的机械和物理特性(诸如耐热性和抗冲击性)以及高粘合强度，且可防止切割晶片接合膜的分层现象或回焊裂纹。

此外，根据本发明，可提供切割晶片接合膜，其具有高机械特性，包括极好的机械和物理特性(如耐热性和抗冲击性)，以及高粘合强度，且其可防止在衬底、半导体晶片和/或切割晶片接合膜之间的分层现象或回焊裂纹等，从而实现更高的多级层合结构；用于半导体的粘合膜，其具有适用于封装半导体芯片的多级层合结构的物理特性、极好的机械和物理特性(如耐热性和抗冲击性)以及高粘合强度，其可防止切割晶片接合膜的分层现象或回焊裂纹，且即使当长时间暴露在应用于半导体制造过程的高温条件下时，基本上不产生空隙；以及包含上述用于半导体的粘合膜的半导体装置。

实施方案详述

下文，根据本发明的特定实施方案，将更详述用于接合半导体的粘合性树脂组合物、切割晶片接合膜、半导体晶片以及用于半导体晶片的切割方法。

根据本发明的一个实施方案，提供用于接合半导体的粘合性树脂组合物，包含：热塑性树脂，具有当在85℃及85％RH的条件下暴露165小时时不大于1.5重量％的吸湿率；包含联苯类环氧树脂的环氧树脂；以及包含酚树脂的固化剂，其中在所述粘合性树脂组合物的固体含量中，所述联苯类环氧树脂的含量为5重量％至25重量％。

本发明人进行大量研究以解决先前技术的问题，其为由于在回焊安装期间产生的蒸气压，切割晶片接合膜破裂或分层且可能出现回焊裂纹。因此，本发明人通过许多实验发现，除具有低吸湿率的热塑性树脂以外，还通过混合包含特定含量的联苯类环氧树脂的环氧树脂以及包含酚树脂的固化剂，可提供用于接合半导体的粘合性树脂组合物，其具有高物理特性，包括极好的机械和物理特性(如耐热性和抗冲击性)以及高粘合强度，且其可防止切割晶片接合膜的分层现象或回焊裂纹。已基于此发现完成本发明。

通过与上述具有低吸湿率的热塑性树脂一起使用联苯类环氧树脂，即使当在高温固化步骤后在高温和高湿度下暴露长时间时，根据本发明的实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物可具有低吸湿率，从而防止在半导体制造过程中回焊步骤之后于衬底和粘合剂之间的分层现象。

具体地说，根据本发明的实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组 合物在高于100℃，或在120℃和180℃之间的高温下固化一次或两次或更多次，且在85℃和85％RH的条件下暴露165小时后测量的吸湿率可不大于1.5重量％。

在高温下的固化可进行30分钟或更多，或30分钟至5小时。

根据本发明的实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固体含量中，联苯类环氧树脂的量可为5重量％至25重量％。

由于以特定量包含联苯类环氧树脂，根据本发明的实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物可用以调整固化程度以及其它物理特性，同时维持低吸湿率，且减轻最终制造的粘合膜的应力，从而防止在半导体制造过程中在回焊步骤之后于衬底和粘合剂之间的分层现象。

根据本发明的实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固体含量中，如果联苯类环氧树脂的量小于5重量％，其不可能充分用来降低根据本发明的实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物的吸湿率，且其可能难以充分防止衬底与粘合膜之间的分层现象或回焊裂纹。

此外，根据本发明的实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固体含量中，如果联苯类环氧树脂的量超过25重量％，则固化结构不稠密，因此不可能赋予粘合剂或最终制造的粘合层足够的耐热性和强度，其造成低的与衬底的紧密粘合性，导致衬底与粘合膜之间的分层现象或回焊裂纹。

此外，根据本发明的实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固体含量中，如果联苯类环氧树脂的量超过25重量％，则当由所述组合物制造的粘合膜在高温下暴露长时间时，在粘合膜内或在粘合膜与被粘物的界面处出现大量空隙，从而显著降低制造过程的可靠性和质量。

具体地说，根据本发明的实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固体含量中，如果联苯类环氧树脂的量超过25重量％，当在100℃至200℃，或120℃至180℃下固化超过30分钟，或30分钟至5小时时，在由所述组合物制造的粘合膜包含于半导体装置中的状态中，在粘合膜与半导体元件接触的表面处或在粘合膜内可产生大量空隙。

联苯类环氧树脂可包含联苯酚醛环氧树脂。

联苯类环氧树脂的软化点可为50℃至100℃。

如果环氧树脂的软化点过低，压敏粘合力增加，因此在切割后的拾取 特性(pickup properties)可能降低，而如果环氧树脂的软化点过高，用于接合半导体的粘合性树脂组合物的熔体流动指数可能降低，且由用于接合半导体的粘合性树脂组合物制造的粘合膜的粘合强度可能降低。

为了调节用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固化程度或增加其粘合性能等，除联苯类环氧树脂以外，环氧树脂还可包含选自下列的一种或更多种：双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、甲酚酚醛环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、4-官能环氧树脂、三酚甲烷型环氧树脂、烷基改性的三酚甲烷型环氧树脂、萘型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、以及二环戊二烯改性的酚型环氧树脂。

如上所述额外包含的环氧树脂的软化点可为50℃至100℃。

环氧树脂可具有100至1000的平均环氧当量。

平均环氧当量可基于各环氧树脂的重量比及环氧树脂中所包含的环氧当量确定。

用于接合半导体的粘合性树脂组合物可包含软化点为高于60℃，或60℃至150℃，或90℃至120℃的酚树脂作为固化剂。

通过使用具有高于60℃的软化点的酚树脂，用于接合半导体的粘合性树脂组合物在固化后可具有足够的耐热性、强度以及粘合度。

如果酚树脂的软化点过低，用于接合半导体的粘合性树脂组合物在固化后可能不能获得具有足够强度的固化产物。

此外，如果酚树脂的软化点过高，用于接合半导体的粘合性树脂组合物的熔体流动指数增加，且可在实际半导体制造过程中在粘合剂内产生空的空隙(empty void)，从而显著降低最终产物的可靠性和品质。

酚树脂可具有80克/当量至300克/当量的羟基当量。

另一方面，根据本发明的一个实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物可包含热塑性树脂，其中当在85℃和85％RH的条件下暴露165小时时吸湿率不大于1.5重量％。

吸湿率可以在85℃及85％RH的条件下暴露165小时前的重量百分比确定。

通过包含除上述环氧树脂和固化剂以外的满足上述吸湿率条件的热塑性树脂，根据本发明的一个实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物通常可具有更低的吸湿率，且包含于内部的水量为少量，从而可防止 切割晶片接合膜的分层现象或回焊裂纹。

热塑性树脂的实例不特别受限制，但例如其可包括聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、聚醚砜、聚醚酮、聚烯烃、聚氯乙烯、苯氧基树脂、反应性丁二烯-丙烯腈共聚物橡胶、(甲基)丙烯酸酯类树脂，或其两者或更多的混合物，或其两者或更多的共聚物。

具体地说，上述(甲基)丙烯酸酯类树脂包含含有环氧类官能团的(甲基)丙烯酸酯类重复单元，且其可为具有-10℃至20℃的玻璃化转变温度的(甲基)丙烯酸酯类树脂。

通过使用包含含有环氧类官能团的(甲基)丙烯酸酯类重复单元以及具有-10℃至20℃的玻璃化转变温度的(甲基)丙烯酸酯类树脂，根据本发明的一个实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物可用于接合半导体、用于接合包含于半导体中的部件或用于半导体封装，且提供用于半导体的粘合膜以及用于半导体封装的粘合膜，当以多级层合超薄晶片时，所述粘合膜能够确保高抗冲击性且在半导体制造后改善电学特性。

环氧类官能团可在构成(甲基)丙烯酸酯类树脂主链的重复单元中具有一个或更多个取代。

环氧类官能团可包含环氧基或缩水甘油基。

包含多于14重量％的含有环氧类官能团的(甲基)丙烯酸酯类重复单元的(甲基)丙烯酸酯类树脂可具有-10℃至20℃，或-5℃至15℃的玻璃化转变温度。

通过使用具有上述玻璃化转变温度的(甲基)丙烯酸酯类树脂，用于接合半导体的粘合性树脂组合物可具有足够的熔体流动指数，最终制造的粘合膜可确保高粘合强度，且其容易以薄膜等形式使用用于接合半导体的粘合性树脂组合物制造。

相对于100重量份的环氧树脂，根据本发明的一个实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物可包含50重量份至1000重量份的热塑性树脂和30重量份至700重量份的固化剂。

相对于环氧树脂，如果热塑性树脂的含量太低，固化后树脂组合物的模量快速增加，因此难以预期衬底与晶片之间的应力松弛的影响。

此外，相对于环氧树脂，如果热塑性树脂的含量过高，在B-阶段中组合物的粘度增加，且在晶片贴装过程中与衬底的紧密粘合降低。此外， 在固化过程中移除空隙变得困难，从而降低过程和最终产物的可靠性。

相对于环氧树脂，当含有酚树脂的固化剂含量太低时，可能难以确保足够的耐热性。

相对于环氧树脂，当含有酚树脂的固化剂含量太高时，即使完成固化，酚基仍处于未反应状态，因此吸湿性增加，从而在半导体封装过程期间在回焊过程中吸湿后可能出现衬底与粘合剂之间的分层现象。

用于接合半导体的粘合性树脂组合物中，含有联苯类环氧树脂的环氧树脂的含量可根据最终制造的产物确定，且例如其可为整个组合物的固体含量的3重量％至30重量％或5重量％至25重量％。

固化剂可包括选自下列的一种或更多种：胺类固化剂和酸酐类固化剂。

固化剂的使用量可考虑最终制造的粘合膜的物理特性合适地选择，且例如，基于100重量份环氧树脂，可以10重量份至700重量份或30重量份至300重量份的量使用固化剂。

用于接合半导体的粘合性树脂组合物还可包含固化催化剂。

固化催化剂用以促进固化剂的功能或用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固化，且可在无特定限制的情况下使用本领域已知的用于半导体的粘合膜等的制造中所使用的任何常见的固化催化剂。

例如，本文所使用的固化催化剂可包含选自下列的一种或更多种：磷类化合物、硼类化合物、磷-硼类化合物以及咪唑类化合物。

固化催化剂的使用量可考虑最终制造的粘合膜的物理特性合适地选择，且例如，基于100重量份的环氧树脂、(甲基)丙烯酸酯类树脂以及酚树脂的总量，其可为以0.5重量份至10重量份的量。

用于接合半导体的粘合性树脂组合物还可包含10重量％至90重量％的有机溶剂。

有机溶剂的含量可考虑用于接合半导体的粘合性树脂组合物的物理特性或最终制造的粘合膜的物理特性或制造过程确定。

另一方面，用于接合半导体的粘合性树脂组合物可包含选自下列的一种或更多种添加剂：偶合剂和无机填充剂。

偶合剂和无机填充剂的具体实例不特别受限制，且可在无特定限制的 情况下使用已知的在用于半导体封装的粘合剂中使用的常规组分。

另一方面，根据本发明的另一实施方案，可提供包含用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固化产物的粘合膜。

用于接合半导体的粘合性树脂组合物的固化产物可在高温(例如50℃或更高，或70℃至250℃)下固化(干燥)以制备粘合膜。

粘合膜可用于半导体组件。特别地，粘合膜具有适用于封装半导体芯片的多级层合结构的物理特性、极好的机械和物理特性(如耐热性和抗冲击性)以及高粘合强度，且可防止切割晶片接合膜的分层现象或回焊裂纹。此外，即使粘合膜在应用于半导体制造过程的高温下暴露长时间，可基本上不出现空隙。

粘合膜包含：热塑性树脂，具有当在85℃及85％RH的条件下暴露165小时时不大于1.5重量％的吸湿率；包含联苯类环氧树脂的环氧树脂；以及包含酚树脂的固化剂，其中粘合膜中的联苯类环氧树脂的含量可为5重量％至25重量％。

包含热塑性树脂的固化剂、包含联苯类环氧树脂的环氧树脂、以及酚树脂可以彼此交联的状态存在于粘合膜内。

当在85℃及85％RH的条件下暴露165小时时粘合膜的吸湿率可不大于1.5重量％。

粘合膜可具有1μm至50μm的厚度。

另一方面，根据本发明的还一实施方案，可提供切割晶片接合膜，包含：基底膜；形成于所述基底膜上的压敏粘合层；以及形成于所述压敏粘合层上且包含上述用于接合半导体的粘合性树脂组合物的粘合层。

因为粘合层包含上述实施方案的用于接合半导体的粘合膜，切割晶片接合膜可具有高机械特性，包含极好的机械和物理特性(诸如耐热性和抗冲击性)，以及高粘合强度，且表现出低吸湿率，从而防止切割晶片接合膜中根据水分气化的分层现象或回焊裂纹或等。

用于接合半导体的粘合性树脂组合物的特定细节如上述。

当在85℃及85％RH的条件下暴露165小时时粘合层的吸湿率可不大于1.5重量％。

另一方面，包含在切割晶片接合膜中的基底膜的类型不特别受限制，且例如可使用本领域中已知的塑料膜或金属箔等。

例如，基底膜可包含低密度聚乙烯、线型聚乙烯、中等密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、聚丙烯无规共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、均聚丙烯、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-离聚物共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丁烯、苯乙烯共聚物、或其两者或更多者的混合物。

包含两种或更多种聚合物的混合物的基底膜的含义包含以下两者：其中包含上述聚合物的膜以两层或更多层层合的结构的膜，以及包含两种或更多种上述聚合物的单层膜。

基底膜的厚度不特别受限制，且通常，基底膜以10μm至200μm的厚度形成，优选50μm至180μm。

当厚度小于10μm时，在切割过程中切割深度的调节可变得不稳定。当厚度大于200μm时，在切割过程中可能出现许多毛边或拉伸比可降低。因此，可能错误地进行扩张过程。

基底膜可根据需要经受常规物理或化学处理，如消光处理、电晕放电处理、底涂处理或交联处理。

另一方面，压敏粘合层可包含可UV(紫外线)固化的压敏粘合剂或可热固化的压敏粘合剂。

当使用可UV固化的压敏粘合剂时，其被来自基底膜侧的UV照射以增加压敏粘合剂的内聚力和玻璃化转变温度，从而降低其压敏粘合力。当使用可热固化的压敏粘合剂时，其被加热以降低压敏粘合力。

此外，可UV固化的压敏粘合剂可包含(甲基)丙烯酸酯类树脂、可UV固化化合物、光引发剂以及交联剂。

(甲基)丙烯酸酯类树脂可具有100000至1500000的重均分子量，且优选200000至1000000。

如果重均分子量小于100000，涂层性能或内聚力降低，因此可能出现当剥离时一些残留物保留在被粘物上或压敏粘合剂破裂的现象。

此外，如果重均分子量超过1500000，基底膜可阻碍可UV固化化合物的反应，因此可能不能有效地进行剥离强度的降低。

(甲基)丙烯酸酯类树脂可为，例如(甲基)丙烯酸酯类单体和含交联官能团单体的共聚物。

此处，(甲基)丙烯酸酯类单体的实例可包括(甲基)丙烯酸烷基酯，且 更特别的，具有带有1至12个碳原子的烷基的单体，其实例可包括选自下列的一种或者两种或更多种的组合：(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯以及(甲基)丙烯酸十二烷酯。

由于使用在烷基中具有大数目的碳原子的单体，最终共聚物的玻璃化转变温度降低，因此足以根据所关心的玻璃化转变温度选择合适单体。

此外，含交联官能团的单体的实例可包含选自下列的一种或者两种或更多种的组合：含羟基单体、含羧基单体以及含氮单体。在此情况下，含羟基化合物的实例可包括但不限于(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯等，含羧基化合物的实例可包括但不限于(甲基)丙烯酸等，以及含氮单体的实例可包括但不限于(甲基)丙烯腈、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺等。

从其他功能性(如兼容性)的角度来看，(甲基)丙烯酸酯类树脂可额外包含含有碳-碳双键的低分子量化合物，如乙酸乙烯酯、苯乙烯或(甲基)丙烯腈。

此外，可UV固化化合物的类型不特别受限制，且例如可使用重均分子量为约500至约300000的多官能化合物(例如多官能胺基甲酸酯丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯单体或低聚物等)。

对本领域的技术人员明显的是，可容易地选择适合于所需用途的化合物。

相对于100重量份基本树脂，可以5重量份至400重量份的量含有可UV固化化合物，且优选10重量份至200重量份。

如果可UV固化化合物的含量小于5重量份，拾取特性可能因为固化后压敏粘合力的降低不充分而减少。如果可UV固化化合物的含量超过400重量份，在照射UV光之前压敏粘合剂的内聚力可变得不足，或可能不容易实现从例如离型膜的脱离。

光引发剂的类型也不特别受限制，且可使用本领域已知的常规引发剂。相对于100重量份的可UV固化化合物，光引发剂的含量可为0.05重量份至20重量份。

如果光引发剂的含量小于0.05重量份，则拾取特性可能因为通过UV照射的固化反应不充分而降低。如果光引发剂的含量大于20重量份，交 联反应可在固化过程中在短单元内发生，或可产生不反应的可UV固化化合物，由此残留物保留在被粘物表面上或固化后的剥离强度可能过度降低，且从而可能降低拾取特性。

此外，包含于压敏粘合剂部分中且赋予粘合强度和内聚力的交联剂的类型不特别受限制。作为交联剂，可使用常规化合物，如异氰酸酯类化合物、氮杂环丙烷类化合物、环氧化物类化合物或金属螯合物类化合物。

相对于100重量份基本树脂，可以2重量份至40重量份的量含有所述交联剂，且优选2重量份至20重量份。

如果交联剂的含量小于2重量份，压敏粘合剂的内聚力可能变得不足。如果交联剂的含量大于20重量份，芯片可由于UV光照射前的压敏粘合力不足而分散。

压敏粘合层还可包含增粘剂，如松香树脂、萜烯树脂、酚树脂、苯乙烯树脂、脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂或脂肪族石油树脂、以及脂肪族-芳香族共聚物石油树脂。

在基底膜上形成包含如上所述组分的压敏粘合层的方法不特别受限制，且例如可使用将本发明的压敏粘合剂组合物直接涂布于基底膜上以形成压敏粘合层的方法，或将粘合剂组合物涂布于可脱离衬底上以制备压敏粘合层且使用可脱离衬底将压敏粘合层转移到基底膜上的方法。

在此情况下，涂布和干燥压敏粘合剂组合物的方法不特别受限制，例如可使用以下方法：按原状涂布含有各组分的组合物，或在合适的溶剂中稀释组合物并通过使用刮刀涂布机、凹版涂布机、模压涂布机或反向涂布机涂布，然后在60℃至200℃的温度下干燥溶剂10秒至30分钟。

此外，以上方法还可包含为了进行压敏粘合剂的充分交联反应的老化方法。

压敏粘合层的厚度不特别受限制，但例如其可为10μm至500μm。

另一方面，如上所述，粘合层可形成于压敏粘合层上且包含上述实施方案的用于半导体的粘合膜。

涉及用于半导体的粘合膜的内容包括所有上文所提及的内容。

粘合层的厚度不特别受限制，但例如其可为1μm至100μm，或3μm至50μm。

切割晶片接合膜还可进一步包含形成于粘合层上的离型膜。

可用于本发明中的离型膜的实例包括选自以下的一种或更多种塑料膜：聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚酰亚胺膜等。

如上所述的离型膜表面可经受用一种或更多种醇酸树脂基、硅酮基、氟基、不饱和酯基、聚烯烃基或蜡基离型剂的离型处理。其中，特别优选具有耐热性的醇酸树脂基、硅酮基或氟基离型剂。

离型膜可通常以约10μm至约500μm，优选约20μm至约200μm的厚度形成，但不限于此。

用于制造上文所提及的切割晶片接合膜的方法不特别受限制，且例如可使用在基底膜上顺序形成压敏粘合剂部分、粘合剂部分以及离型膜的方法或单独地制备其中形成切割膜(基底膜+压敏粘合剂部分)和晶片接合膜或粘合剂部分的离型膜，且将其层合的方法等。

层合方法不特别受限制，且例如可使用热轧层合法或层压法。就连续过程的可能性和效率而言，优选热轧层合法。

热轧层合法可在10℃至100℃的温度下在0.1kgf/cm²至10kgf/cm²的压力下进行，但不限于此。

根据本发明的还一实施方案，可提供用于半导体晶片的切割方法，包括：完全分割或部分分割包含切割晶片接合膜的半导体晶片和层合在切割晶片接合膜的至少一个表面上的晶片的预处理步骤；以及在预处理步骤之后将紫外光照射至半导体晶片的基底膜且拾取通过分割半导体晶片所分离的个别芯片的步骤。

涉及切割晶片接合膜的内容包括所有上文所提及的内容。

除了涉及上面切割方法的详细程序的内容外，用于本领域中通常已知的半导体晶片的切割方法中的装置、方法等可在无特定限制的情况下使用。

用于半导体晶片的切割方法还可包含在预处理步骤之后扩大半导体晶片的步骤。

在此情况下，进行如下过程：将UV光照射至经扩大的半导体晶片的基底膜以及拾取藉由分割半导体晶片所分离的个别芯片。

通过使用包含切割膜的切割晶片接合膜，半导体晶片的切割步骤中毛边的出现最小化，从而防止半导体芯片的污染且改善半导体芯片的可靠性 和寿命。

另一方面，根据本发明的另一实施方案，可提供一种半导体装置，其包括其中第一半导体元件及被粘物通过上述实施方案的粘合膜接合的结构。

如上所述，上述实施方案的粘合膜具有适用于封装半导体芯片的多级层合结构的物理特性、极好的机械和物理特性(如耐热性和抗冲击性)以及高粘合强度，可防止切割晶片接合膜中的分层现象或回焊裂纹，且即使当在应用于半导体制造过程的高温条件下暴露长时间时基本上不产生空隙。

因此，当使用上述实施方案的粘合膜时，可制造具有更稳定和更强的多层结构的半导体装置，且甚至在多层结构的封装过程中可确保第一半导体元件与被粘物之间的强接合。此外，当在高温下暴露长时间时，粘合膜内或粘合膜与被粘物之间的界面处空隙的出现可最小化。

具体地说，当在100℃至200℃或120℃至180℃的温度下固化半导体装置时，与粘合膜和第一半导体元件接触的表面或在粘合膜内产生的空隙可具有不大于1％的面积。

具体地说，即使当由根据本发明的实施方案的用于接合半导体的粘合性树脂组合物所制造的粘合膜在100℃至200℃，或120℃至180℃下超过30分钟，或30分钟至5小时时，在粘合膜包含于半导体装置中的状态中，空隙基本上无法出现在与粘合膜和半导体元件接触的表面上或在粘合膜内，且与粘合膜和第一半导体元件接触的表面或在粘合膜内产生的空隙可具有不大于1％的面积。

第一半导体元件可为在半导体封装过程中与衬底直接相邻的第一半导体元件。

被粘物可为衬底、绝缘层或第二半导体元件。

衬底包含衬底或引线框。具体地说，作为衬底，可使用常规已知衬底，诸如印刷电路板。作为引线框，可使用金属引线框(诸如Cu引线框、42合金引线框)，或包含玻璃-环氧树脂、BT(双顺丁烯二酰亚胺-三嗪)、聚酰亚胺等的有机衬底。

除通过粘合膜接合的第一半导体元件和被粘物以外，上述半导体装置还可包含与第一半导体元件相同或不同的第二半导体元件。

在半导体装置的制造过程中，层合一般通过制造封装的过程进行，且所需数目的半导体元件可经受层合和线接合。

在层合所需数目的半导体元件之后，可进行用树脂密封整个半导体元件的密封步骤。

下文将参考以下实施例更详细地描述本发明。

然而，这些实施例仅提供为说明本发明且不应解释为将本发明限制于实施例。

[实施例和比较例：制备用于接合半导体的粘合性树脂组合物以及用于半导体的粘合膜]

实施例1

(1)制备用于接合半导体的树脂组合物溶液.

将50g环氧树脂、联苯酚醛环氧树脂(NC-3000-H，由Nippon Kayaku.，Co.，Ltd.制造，环氧当量：288g/eq，软化点：65℃)、50g双酚A酚醛环氧树脂(MF8080EK80，由Japan JSI Corporation制造，环氧当量：218g/eq，软化点：65℃)、酚树脂KPH-3075(由Kolon Chemical Co.，Ltd.制造，羟基当量：180g/eq，软化点：65℃)、482g热塑性丙烯酸酯树脂KG-3015(当在85℃和85％RH下暴露165小时时的吸湿率：1.2重量％)、固化促进剂2-苯基-4-甲基-5-二羟甲基咪唑(2P4MHZ，由Shikoku Chemicals制造)、2g偶合剂、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(KBM-403，由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造)以及68g填充剂R-972(由Denka Co.，Ltd.制造，球形二氧化硅，平均颗粒直径：17mm)溶解于甲基乙基酮中以获得用于接合半导体的粘合性树脂组合物溶液(固体含量：20重量％)。

(2)制备用于半导体的粘合膜

将所制造的用于接合半导体的树脂组合物溶液涂布在聚对苯二甲酸乙二酯膜(厚度：38μm)上，然后在130℃下干燥3分钟以获得厚度为20μm的粘合膜。

实施例2至实施例5

以与实施例1中相同的方式制造用于半导体的粘合膜，不同之处在于通过使用下表1中示出的组分和含量制造用于接合半导体的粘合性树脂组合物溶液(在甲基乙基酮中20重量％的浓度)。

比较例1至比较例3

以与实施例1中相同的方式制造用于半导体的粘合膜，不同之处在于通过使用下表1中示出的组分和含量制造用于接合半导体的粘合性树脂组合物溶液(在甲基乙基酮中20重量％的浓度)。

[表1]实施例的树脂组合物的组成[单位：g]

[表2]比较例的树脂组合物的组成[单位：g]

KPH-3075：新酚树脂(Xylok)A酚醛苯酚树脂(由Kolon Chemical Co.，Ltd.，制造，羟基当量：180g/eq，软化点：65℃)

SHB-1101：双酚A酚醛苯酚树脂(由Shina T&C制造，羟基当量：118g/eq，软化点：110℃)

NC-3000-H：联苯酚醛环氧树脂(环氧当量：180g/eq，软化点：65℃)

MF8080EK20：双酚A环氧树脂(环氧当量：218g/eq，软化点：60℃)

KG-3015：丙烯酸酯类树脂(甲基丙烯酸缩水甘油酯类重复单元：3重量％，玻璃化转变温度：10℃，当在85℃及85％RH下暴露165小时时的吸湿率：1.2重量％)。

KG-3047：丙烯酸酯类树脂(甲基丙烯酸缩水甘油酯类重复单元：3重量％，玻璃化转变温度：30℃，当在85℃及85％RH下暴露165小时时的吸湿率：1.7重量％)。

KG-3060：丙烯酸酯类树脂(甲基丙烯酸缩水甘油酯类重复单元：2重量％，玻璃化转变温度：5℃，当在85℃及85％RH下暴露165小时时的吸湿率：0.8重量％)。

[实验例：评估用于半导体的粘合膜的物理特性]

实验例1：热固化用于半导体的粘合膜后，在260℃下测量拉伸存储模量

将在实施例和比较例中获得的粘合膜在60℃的条件下重叠并层合，直到厚度达到320μm，然后在125℃的温度下热固化1小时且在175℃的温度下热固化2小时。

切割热固化产物以制备长度20mm且宽度4mm的六面体样品。

在10Hz的频率和10℃/min的加热速率的条件下使用粘弹性测量设备(DMA Q800，TA Instruments，Inc.)测量样品在-30℃至280℃下的拉伸存储模量。

测量结果在下表3中示出。

实验例2：晶片剪切强度

(1)制备切割膜

将75g丙烯酸2-乙基己酯、10g甲基丙烯酸2-乙基己酯和15g丙烯酸2-羟乙酯在300g丙烯酸乙酯溶剂中共聚，以获得重均分子量为850,000(玻璃化转变温度为10℃)的共聚物，向其中加入10g作为可光固化材料的丙烯酸异氰酸酯化合物以获得反应产物。

随后，将10g多官能异氰酸酯低聚物和1g作为光引发剂的Darocur TPO混合以获得可UV固化的压敏粘合剂组合物。

在已经受离型处理的聚酯膜上，将可UV固化的压敏粘合剂组合物涂 布到38μm的厚度，以便在干燥后具有10μm的厚度，并在110℃下干燥3分钟。

然后，将经干燥的压敏粘合层层合于具有100μm厚度的作为基底膜的聚烯烃膜上以制备切割膜。

(2)制备切割晶片接合膜

将在上述方法中获得的压敏粘合层以及在实施例和比较例中获得的粘合膜层合，以制备用于切割晶片接合的具有多层结构的粘合膜。

(3)测量晶片剪切强度

将涂布有二氧化物膜的500μm厚晶片切成5mm×5mm的尺寸，在60℃的条件下与所制造的切割晶片接合膜一起层合，用UV光照射以移除切割膜，然后切割，同时仅保留芯片尺寸的粘合膜。

将尺寸为5mm×5mm的上芯片置于尺寸为10mm×10mm的下芯片上，且在130℃下在2kgf的力下在加热板中按压并粘合2秒以制备样品。使样品依次在125℃下经受固化1小时以及在175℃下经受固化2小时。使用DAGE 4000DST(晶片剪切测试)测试仪在250℃下量测上芯片的晶片剪切强度。

实验例3：测量用于半导体的粘合膜的吸湿率

将在实施例和比较例中获得的粘合膜在60℃的条件下重叠并层合直到厚度达到550μm，以制备各边长度为5cm的六面体样品，其然后在175℃的温度下热固化1小时。

将热固化样品暴露在85℃和85％RH的条件下165小时。然后，测量吸湿前和吸湿后的重量以确定吸湿率。

[吸湿率(％)]

(吸收后的样品重量-吸收前的样品重量)×100/吸收前的样品重量

实验例4：评估可靠性(预处理测试)

将涂布有二氧化物膜的80μm厚晶片与通过实验例2中所述的方法制造的切割晶片接合膜一起在60℃的条件下层合，且切成10mm×10mm的尺寸以制备样品。

使用UV照射机器以300mJ/cm²的光量照射样品并通过晶片贴装方法以4级层合在FR-4衬底上。

随后，层合制件连续地在125℃下固化1小时且在175℃下固化2小时。

固化后，将衬底在85℃和85％RH的条件下暴露48小时，且进行三次IR回焊过程。通过肉眼和扫描声学断层摄影术(SAT)观察衬底与粘合剂之间的剥离强度。

实验例5：成型空隙测试

将涂布有二氧化物膜的80μm厚晶片与通过实验例2中所述方法制造的切割晶片接合膜一起在60℃的条件下层合，并切成10mm×10mm的尺寸以制备样品。

使用UV照射机器以300mJ/cm²的光量照射样品并通过晶片贴装方法以1级层合在FR-4衬底上。

随后，当在120℃下在预定时间间隔固化层合样品时，随时间推移十个接十个地分离固化样品。

随后，将随时间固化的样品在175℃下的加热板中静置，用50kg的力按压60秒(模拟EMC(环氧树脂成型化合物)成型条件)，且在175℃下固化2小时。

完成固化后，使用超声波成像装置(SAT；扫描声学断层摄影术)测定其中观察到粘合层中的空隙具有1％或更大的面积的样品数。

空隙的观察基于在样品浸于蒸馏水中的状态下通过使用超声波仪在传输模式下测量而成像的结果。

[表3]在实施例中获得的粘合膜的实验例的结果

[表4]在比较例中获得的粘合膜的实验例的结果

如上表3中所示，确认即使当在85℃和85％RH的条件下暴露165小时时在实施例1至实施例5中获得的粘合膜具有1.4重量％的吸湿率，且在回焊过程中在高温下固化和吸湿后在衬底与粘合剂之间未产生分层现象。

此外，确认在实施例1至实施例5中获得的粘合膜即使当在可实际上在半导体的多级层合方法中应用的高于100℃，例如125℃至175℃的高温条件下暴露长时间时，在衬底与粘合层之间的界面处或在粘合层内未产生空隙。

与此相反，确认在85℃和85％RH的杂件下暴露165小时后，不论是否包含具有低吸湿率的丙烯酸酯类树脂，比较例1的粘合膜均具有1.64重量％的吸湿率，且在回焊过程中在高温下固化和吸湿后在衬底与粘合剂 之间出现分层现象。

据信这是因为比较例1的粘合膜包含少量(例如小于约3重量％)能够调节粘合剂的吸湿率的联苯酚醛环氧树脂。

此外，确认因为比较例2的粘合膜包含具有相对高吸湿率的丙烯酸酯类树脂且未包含联苯酚醛环氧树脂作为环氧树脂，所以在85℃和85％RH的条件下暴露165小时后的吸湿率达到1.80重量％，且在回焊过程中在高温下固化和吸湿后在衬底与粘合剂之间极大地出现分层现象。

此外，确认当在可实际上应用于半导体的多级层合方法的高于100℃的高温条件下暴露长时间段时比较例2的粘合膜在衬底与粘合层之间的界面处或在粘合层内产生许多空隙。

此外，确认因为比较例3的粘合膜包含联苯酚醛环氧树脂且包含具有相对高吸湿率的丙烯酸酯类树脂，所以在85℃和85％RH的条件下暴露165小时后的吸湿率为1.63重量％，且在回焊过程中在高温下固化和吸湿后在衬底与粘合制之间出现分层现象。

此外，据信尽管比较例4的粘合膜包含多于25重量％联苯酚醛环氧树脂，在85℃和85％RH的条件下暴露165小时后的吸湿率为1.22重量％，但在回焊过程中在高温下固化和吸湿后在衬底与粘合剂之间出现分层。

同时，比较例4的粘合膜的组合物显示出低吸湿率，因为充当应力缓冲材料的组分不足，因此吸湿率降低，但表现出高模量，从而未完全实现减轻应力的效果。

此外，确认当在可实际上应用于半导体的多级层合方法的高于100℃的高温条件下暴露长时间时，比较例4的粘合膜在衬底与粘合层之间的界面处或在粘合剂内产生大量的空隙。