專利名稱：基板的粘附方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在研削半導(dǎo)體晶片等基板使其薄板化時(shí)，在支承板上粘附該基板的方法。
背景技術(shù)：
IC卡或移動(dòng)電話正要求薄型化、小型化、輕量化，為滿足該要求，即使對(duì)于被插入的半導(dǎo)體芯片，也必須是薄的半導(dǎo)體芯片。因而雖然現(xiàn)在形成半導(dǎo)體芯片的晶片厚度為125μm～150μm，但是下一代的芯片用半導(dǎo)體晶片的厚度必須在25μm～50μm。
半導(dǎo)體晶片的薄板化歷來(lái)通過(guò)圖6所示的工序進(jìn)行。即，在半導(dǎo)體晶片的電路(元件)形成面(A面)粘附保護(hù)膠帶，將其反轉(zhuǎn)再通過(guò)研磨機(jī)研削半導(dǎo)體晶片的背面，使其薄板化，將該薄板化的半導(dǎo)體晶片的背面固定在保存在切割框架內(nèi)的切割帶上，在這種狀態(tài)下，剝離覆蓋半導(dǎo)體晶片的電路(元件)形成面(A面)的保護(hù)膠帶、然后通過(guò)切割裝置分別切分各個(gè)芯片。
上述方法在專利文獻(xiàn)1中被公開(kāi)。而且，專利文獻(xiàn)1中所謂的保護(hù)膠帶就是在耐熱性保護(hù)膠帶的一端粘附強(qiáng)粘附性并能夠撕下的膠帶。
另外，在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了使用在氮化鋁—氮化硼氣孔燒結(jié)體上浸漬梯形硅酮低聚物的保護(hù)基板代替保護(hù)膠帶，并使用熱塑性薄膜粘附該保護(hù)基板和半導(dǎo)體晶片。
另外，在專利文獻(xiàn)3中提出了這樣的方法使用具有與半導(dǎo)體晶片基本相同的熱膨脹系數(shù)的氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、碳化硅等材料作為保護(hù)基板，另外使用聚酰亞胺等熱塑性樹(shù)脂作為粘接保護(hù)基板和半導(dǎo)體晶片的粘合劑；作為該粘合劑的適用法有形成10～100μm厚度的薄膜的方法或旋涂粘合劑樹(shù)脂溶液、干燥成為20μm以下的薄膜的方法。
特開(kāi)2002-270676號(hào)公報(bào) 段落(0035)[專利文獻(xiàn)2]特開(kāi)2002-203821號(hào)公報(bào) 段落(0018)[專利文獻(xiàn)3]特開(kāi)2001-77304號(hào)公報(bào) 段落(0010)、(0017)

發(fā)明內(nèi)容
如專利文獻(xiàn)1中所公開(kāi)，如果使用保護(hù)膠帶，在剝離時(shí)半導(dǎo)體晶片上易于產(chǎn)生裂紋或缺口。另外，由于只使用保護(hù)膠帶，不能支撐薄膜化的半導(dǎo)體晶片，因此必須手工進(jìn)行搬運(yùn)，不能夠自動(dòng)化。
如專利文獻(xiàn)2或?qū)＠墨I(xiàn)3所公開(kāi)的，如果使用氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、碳化硅等代替保護(hù)膠帶作為保護(hù)基板(支承板)，那么可以實(shí)現(xiàn)操作或搬送的自動(dòng)化。然而，要使用一旦干燥才能將保護(hù)基板和半導(dǎo)體晶片粘附在一起的熱塑性薄膜作為粘附工具。因此，必需進(jìn)行軟化熱塑性薄膜的加熱工序，而且，如果使用薄膜狀的粘合材料則具有粘結(jié)強(qiáng)度產(chǎn)生部分的偏差，有在研削時(shí)剝離掉了、相反，在切割時(shí)卻有難以剝離的部位等缺點(diǎn)。
用于解決上述問(wèn)題的本發(fā)明的基板的粘附方法是這樣實(shí)現(xiàn)的在基板的電路形成面涂敷粘合劑液后，預(yù)干燥該粘合劑液以維持作為粘合劑層的形狀，接著，在上述粘合劑層中壓入支承板，并一體化，在壓入同時(shí)或壓入結(jié)束后，干燥上述粘合劑層。
一旦通過(guò)預(yù)干燥，可以容易地控制粘合劑層的膜厚。另外，為了得到需要的厚度，也可以重復(fù)進(jìn)行多次粘合劑液的涂敷和預(yù)干燥。
由于在研削時(shí)使用水，因此作為粘合劑優(yōu)選非水溶性的高分子化合物，另外，由于存在DAF(模頭接觸薄膜)的粘附等高溫處理工序，所以期望粘合劑的軟化點(diǎn)較高。如果考慮上述因素，可以列舉將如下物質(zhì)溶于溶劑形成的物質(zhì)將酚醛清漆樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酰胺樹(shù)脂、硅酮樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、尿烷樹(shù)脂、聚苯乙烯、聚乙烯基醚、聚醋酸乙烯酯及其改性物或這些物質(zhì)的混合物。其中由于丙烯酸樹(shù)脂具有200℃以上的耐熱性，產(chǎn)生的氣體也少，難以發(fā)生裂紋而優(yōu)選。另外，酚醛清漆樹(shù)脂雖也沒(méi)有泡沫、但在耐熱性、產(chǎn)生氣體的量和裂紋的產(chǎn)生方面比丙烯酸樹(shù)脂材料差，不過(guò)由于其軟化點(diǎn)高、在粘附后的剝離時(shí)容易溶劑剝離，因此也優(yōu)選。在此基礎(chǔ)上，也可以在這些樹(shù)脂中加入防止成膜時(shí)的裂紋的可塑劑。
另外，如果是上述粘合劑，則上述預(yù)干燥工序的溫度可以選取為200℃以下(40～200℃)，上述干燥工序的溫度可以選取為300℃以下(40～300℃)。
另外，溶劑要求是能夠溶解上述物質(zhì)、并且能夠均勻地、薄片地成膜的物質(zhì)，例如可以列舉丙酮、甲乙酮、環(huán)己烷、甲基異戊基酮、2-庚酮等酮類；乙二醇、丙二醇、二甘醇、乙二醇單乙酸酯、丙二醇單乙酸酯、二甘醇單乙酸酯或這些化合物的單甲基醚，單乙基醚、單丙基醚、單丁基醚或單苯基醚等多元醇類及其衍生物；如二氧雜環(huán)已烷這樣的環(huán)式醚類；和乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯等的酯類，苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烴類。這些既可以單獨(dú)使用，又可以混合兩種以上使用。特別地，優(yōu)選乙二醇、丙二醇、二甘醇、乙二醇單乙酸酯、丙二醇單乙酸酯、二甘醇單乙酸酯或這些化合物的單甲基醚，單乙基醚、單丙基醚、單丁基醚或單苯基醚等的多元醇類及其衍生物。另外，也可以在這些溶劑中添加提高膜厚均一性的活性劑。
另外，作為除掉粘合劑的剝離液，除了上述溶劑以外，可以使用甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇等一元醇類，γ-丁內(nèi)酯等環(huán)狀內(nèi)酯類，二乙醚或苯甲醚等醚類，二甲基甲醛、二甲基乙醛等。特別優(yōu)選可以比較安全地進(jìn)行處理的甲醇。
另外，使用的支承板，優(yōu)選在厚度方向具有多個(gè)貫通孔的。由于使用這樣構(gòu)造的支承板，部分粘合劑摻入貫通孔中而使得粘合變得堅(jiān)固，同時(shí)，剝離時(shí)可以由該貫通孔提供醇。
另外，如果在半導(dǎo)體晶片等的基板的電路形成面上用旋轉(zhuǎn)涂布器涂敷粘合劑液，那么在圓周部分可能形成更加高的突緣部分。在這種情況下，優(yōu)選在預(yù)干燥粘合劑液前，用溶劑除去突緣部分。
根據(jù)本發(fā)明，在使半導(dǎo)體晶片等的基板薄板化時(shí)，由于具有非帶形剛性的支承板支撐，可以實(shí)現(xiàn)操作或搬送的自動(dòng)化。而且，在粘附基板和支承板時(shí)，由于在基板表面涂敷粘合劑液后進(jìn)行預(yù)備干燥，可以控制粘合劑層的厚度，另外，粘附強(qiáng)度在面內(nèi)也是均一的。
附圖簡(jiǎn)述[

圖1]是具有部分本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片粘附方法的半導(dǎo)體晶片薄板化工序說(shuō)明圖。
是預(yù)干燥后半導(dǎo)體晶片的邊緣部的粘合劑隆起的說(shuō)明圖。
是支承板的剖面圖。
是粘附機(jī)的簡(jiǎn)圖。
是從支承板的上方供應(yīng)醇的狀態(tài)的示意圖。
是歷來(lái)的半導(dǎo)體晶片薄板化工序的說(shuō)明圖。
符號(hào)說(shuō)明1...粘合劑層、2...支承板、3...貫通孔、4...扁平部位、5...粘附機(jī)、10...研磨機(jī)、11...切割帶、12...框架、13...切割裝置、51...底板、52...頂板、53...發(fā)動(dòng)機(jī)、54...燒結(jié)板、55...排氣管、W...半導(dǎo)體晶片。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是使用本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的粘附方法組合的半導(dǎo)體晶片的薄板化工序的說(shuō)明圖。
在本發(fā)明中，首先在半導(dǎo)體晶片W的電路(元件)形成面涂敷粘合劑液。例如使用旋轉(zhuǎn)涂布器來(lái)涂敷。粘合劑液選取丙烯酸類樹(shù)脂或酚醛類的苯酚樹(shù)脂類材料。
接著，預(yù)干燥上述粘合劑液以減少流動(dòng)性，可以維持粘合劑層1的形狀。使用烤箱預(yù)干燥，例如在80℃下加熱5分鐘。粘合劑層1的厚度由在半導(dǎo)體晶片W的表面形成的電路的凹凸來(lái)決定。另外，一次涂敷沒(méi)有呈現(xiàn)所需厚度時(shí)，重復(fù)進(jìn)行多次涂敷和預(yù)干燥。這時(shí)，最上層以外的粘合劑層的預(yù)干燥要加強(qiáng)到粘合劑沒(méi)有流動(dòng)性的干燥程度。
另外，在使用旋轉(zhuǎn)涂布器涂敷粘合劑液時(shí)，如圖2所示即使預(yù)干燥后，半導(dǎo)體晶片W的邊緣也會(huì)產(chǎn)生隆起?？梢酝ㄟ^(guò)后工序的按壓將該隆起壓碎，也可以用處理液除去隆起的部分。
在形成如上所定厚度的粘合劑層1的半導(dǎo)體晶片W上粘附支承板2。支承板2是這樣形成的如圖3所示，使用了直徑比半導(dǎo)體晶片W稍大、厚度為0.5mm的鐵—鎳合金(鎳36％的36殷鋼)，形成0.7mm間距的Φ0.5mm的貫通孔3，而且，周圍部位是沒(méi)有貫通孔的扁平部分4。
在半導(dǎo)體晶片W的粘合劑層1的上方疊放上述支承板2，使用圖4所示的粘附機(jī)5進(jìn)行粘附。
粘附機(jī)5的構(gòu)造是這樣的在底板51的上方設(shè)置頂板52，通過(guò)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)53升降移動(dòng)該頂板52，另外在頂板52的下面安裝陶瓷的燒結(jié)板54，該燒結(jié)板54連接排氣管55。
使用該粘附機(jī)5粘附時(shí)，在底板51的上方，設(shè)置成下方為半導(dǎo)體晶片W、上方為支承板2，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)53降低頂板52，將燒結(jié)板54擠壓到支承板2上。這時(shí)，同時(shí)進(jìn)行加熱(200℃以下)，通過(guò)燒結(jié)板54和排氣管55除去粘合劑層1中的溶劑。
然后，從粘附機(jī)5中取下成為一體的半導(dǎo)體晶片W和支承板2，用研磨機(jī)10研削半導(dǎo)體晶片W的背面(B面)，使半導(dǎo)體晶片W薄板化。而且，為了抑制由于研削而在研磨機(jī)10和半導(dǎo)體晶片W之間生成的摩擦熱，一邊向半導(dǎo)體晶片W的背面提供水一邊進(jìn)行研削。這里，上述粘合劑由于選定與水不相溶的物質(zhì)(可溶于醇)，因此研削時(shí)支承板2不會(huì)從半導(dǎo)體晶片W上剝落。
根據(jù)需要在該薄板化的半導(dǎo)體將片W的背面(B面)形成電路等以后，將該背面固定在切割帶11上。該切割帶11具有粘附性，并且固定在框架12中。
然后，如圖5所示，從支承板2的上方注入醇(特別是低分子量的醇)，溶解并除去粘合劑層1。這時(shí)，通過(guò)未圖示的旋轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)動(dòng)框架12，可以在短時(shí)間內(nèi)，使醇遍及粘合劑層1的表面。
接著，取下支承板2以后，通過(guò)切割裝置13將半導(dǎo)體晶片切割成芯片大小。切割后，用紫外線照射切割帶11，降低切割帶11的粘附力后，取出切割的芯片。
權(quán)利要求
1.一種基板的粘附方法，是在通過(guò)研削使半導(dǎo)體晶片等基板薄板化的工序之前，將上述基板的電路形成面粘附在支承板上的方法，其特征在于在基板的電路形成面涂敷粘合劑液后，預(yù)干燥該粘合劑液以維持粘合劑層的形狀，接著，將支承板擠壓到上述粘合劑層上使其一體化，在該擠壓的同時(shí)或擠壓結(jié)束后，干燥上述粘合劑層。
2.如權(quán)利要求1所述的基板的粘附方法，其特征在于使用酚醛類的苯酚樹(shù)脂類材料作為上述粘合劑液。
3.如權(quán)利要求1所述的基板的粘附方法，其特征在于使用在厚度方向帶有多個(gè)貫通孔的板作為上述支承板，另外，在上述預(yù)干燥中，干燥到擠壓時(shí)不會(huì)從上述貫通孔滲出粘合劑為止。
4.如權(quán)利要求1所述的基板的粘附方法，其特征在于為了使上述粘合劑層變厚，重復(fù)進(jìn)行多次粘附劑液的涂敷和預(yù)干燥。
5.如權(quán)利要求1所述的基板的粘附方法，其特征在于上述預(yù)干燥工序的溫度在200℃以下，上述干燥工序的溫度在300℃以下。
6.如權(quán)利要求1所述的基板的粘附方法，其特征在于上述粘合劑可溶于醇或酮中。
7.如權(quán)利要求1所述的基板的粘附方法，其特征在于在上述基板的電路形成面涂敷粘合劑液后，在預(yù)干燥該粘合劑液前，用溶劑除去基板周圍所形成的粘合劑液的突緣部分。
8.如權(quán)利要求1所述的基板的粘附方法，其特征在于使用丙烯酸類樹(shù)脂材料作為上述粘合劑液。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供在對(duì)半導(dǎo)體晶片等基板薄板化時(shí)，難以產(chǎn)生基板的裂紋或缺口的基板粘附方法。解決課題的方法為在半導(dǎo)體晶片W的電路(元件)形成面涂敷粘合劑液，預(yù)干燥該粘合劑液以降低流動(dòng)性，可以維持粘合劑層1的形狀。使用烤箱預(yù)干燥例如在80℃下加熱5分鐘。粘合劑層1的厚度由在半導(dǎo)體晶片W的表面形成的電路的凹凸來(lái)決定。然后，在形成規(guī)定厚度的粘合劑層1的半導(dǎo)體晶片W上粘附支承板2。
文檔編號(hào)C09J161/06GK1655337SQ200410082279
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者宮成淳, 土井宏介, 宮城賢, 稻尾吉浩, 三隅浩一 申請(qǐng)人:東京応化工業(yè)株式會(huì)社