專利名稱：：多層紫外線可固化粘合膜的制作方法多層紫外線可固化粘合膜
背景技術(shù)：
：本發(fā)明涉及用于半導(dǎo)體封裝件的多層粘合膜(adhesivefilm)、使用這些膜的方法以及組裝有這些膜的半導(dǎo)體封裝件。本發(fā)明的膜在堆疊晶片背面層壓(bundledwaferbacksidelamination)過(guò)程中使用時(shí)不會(huì)引起切割后單獨(dú)管芯粘連在一起。粘合膜經(jīng)常用于半導(dǎo)體封裝件的制造，例如，用于將硅半導(dǎo)體管芯粘附到基片(substrate)上。一般而言，這些膜是施用到載體(carrier)上的組合物，然后經(jīng)B階段處理(B-staged)來(lái)將所述組合物部分固化或干燥成膜形式。膜可以隨后被施用到切割膠帶(dicingtape)上，移開載體，并且將膜的暴露面施用到半導(dǎo)體晶片的背面，從而使粘合膜夾在晶片背面和切割膠帶之間。這使晶片能夠被切割成具有粘合膜粘附的單獨(dú)管芯(individualdie)，管芯和膜——包括多層膜——的組合下文稱為管芯結(jié)構(gòu)。管芯結(jié)構(gòu)然后被從切割膠帶上取下并放于基片上，其中粘合膜鄰近基片。當(dāng)通常通過(guò)施用熱進(jìn)行固化時(shí)，粘合膜將管芯粘接到基片上。出于操作上的考慮，在將晶片切割成單獨(dú)管芯和拾取(pickup)管芯粘接到基片上之間可能需要一段時(shí)間的延遲。在這些情況下，已經(jīng)觀察到，單獨(dú)管芯背面上的粘合膜有時(shí)會(huì)與鄰近管芯背面上的粘合膜粘連，致使不止一個(gè)管芯被從載體或切割膠帶上移開。這是有問(wèn)題的并且優(yōu)選在切割后和管芯粘附前不會(huì)引起管芯粘連在一起的粘合膜。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是粘合膜，包括(a)頂層，其基本上是紫外線可固化的，并且具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；和(b)底層，其基本上不是紫外線可固化的。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明是層壓于載帶(supporttape)上的粘合膜，其中粘合膜包括(a)頂層，其基本上是紫外線可固化的，并且具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；和(b)底層，其基本上不是紫外線可固化的。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，本發(fā)明是粘附到粘合膜的半導(dǎo)體晶片，其中粘合膜包括(a)頂層，其粘著到半導(dǎo)體晶片，基本上是紫外線可固化的，并且具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；和(b)底層，其基本上不是紫外線可固化的。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明是用于將半導(dǎo)體管芯粘附到基片的方法，其包括以下步驟1.提供粘合膜，其包括(a)頂層，其基本上是紫外線可固化的，并且具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；和(b)底層，其基本上不是紫外線可固化的；2.提供載帶，其具有背面和粘合面；3.通過(guò)使粘合膜的底層與載帶的粘合面接觸，將粘合膜粘附到載帶上，從而使粘合膜的頂層暴露，并從而形成堆疊晶片背面層壓膜；4.提供半導(dǎo)體晶片，其具有活性面和非活性面；5.通過(guò)使粘合膜的頂層與半導(dǎo)體晶片的非活性面接觸，使堆疊晶片背面層壓膜粘附到半導(dǎo)體晶片上；6.促發(fā)(advancing)頂層；7.將半導(dǎo)體晶片和粘附的多層粘合膜切割成多個(gè)單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)；8.拾取所選的單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)；9.提供基片；10.將所選的單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)放置于基片上，以便將粘合膜布置在管芯背面和基片之間；和11.使用熱將單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)粘附到基片上。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明是防止單獨(dú)切割的管芯相互粘著的方法。該方法包括以下步驟1.提供粘合膜，其包括(a)頂層，其基本上是紫外線可固化的，并且具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；和(b)底層，其基本上不是紫外線可固化的；2.提供載帶，其具有背面和粘合面；3.通過(guò)使粘合膜的底層與載帶的粘合面接觸，將粘合膜粘附到載帶上，從而使粘合膜的頂層暴露，并從而形成堆疊晶片背面層壓膜；4.提供半導(dǎo)體晶片，其具有活性面和非活性面；5.通過(guò)使粘合膜的頂層與半導(dǎo)體晶片的非活性面接觸，使堆疊晶片背面層壓膜粘附到半導(dǎo)體晶片上；6.促發(fā)頂層；7.切割半導(dǎo)體晶片，并將多層粘合膜粘附到多個(gè)單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)里；和8.拾取所選的單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)。通過(guò)參照所附附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明，可以更充分地理解本發(fā)明，其中圖1是本發(fā)明多層膜的橫截面圖；圖2是半導(dǎo)體晶片的橫截面圖，其中本發(fā)明多層粘合膜被粘附到該半導(dǎo)體晶片；圖3是本發(fā)明堆疊晶片層壓膜的橫截面圖；圖4是半導(dǎo)體晶片的橫截面圖，其中本發(fā)明堆疊晶片層壓膜被粘附到該半導(dǎo)體晶片；圖5是根據(jù)本發(fā)明切割成單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)的晶片的橫截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明粘附于基片上的半導(dǎo)體管芯的橫截面圖；和圖7現(xiàn)有技術(shù)描述了現(xiàn)有技術(shù)粘合膜遇到的重新粘附問(wèn)題的橫截面圖。定義術(shù)語(yǔ)“烷基”指1-24個(gè)碳原子的支鏈或非支鏈飽和烴基團(tuán)，例如甲基(“Me”)、乙基(“Et”)、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、辛基、癸基以及類似物。術(shù)語(yǔ)“促發(fā)(advancing)”意為固化或部分固化。術(shù)語(yǔ)化合物、產(chǎn)物或組合物的“有效量”意為所述化合物、產(chǎn)物或組合物足以提供期望結(jié)果的量。取決于使用的具體化合物、產(chǎn)物或組合物、其施用方式等，所需的準(zhǔn)確量根據(jù)封裝而變化。因此，并不總是有可能指定準(zhǔn)確的量；然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員僅僅利用常規(guī)試驗(yàn)可以確定有效量。術(shù)語(yǔ)“適合的(Suitable)”指為了指定目的與本文所提供的化合物、產(chǎn)物或組合物相容的部分。指定目的的適合性可以由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員僅僅通過(guò)常規(guī)試驗(yàn)確定。術(shù)語(yǔ)“取代的”通常用于指氫原子或其它原子被移除并替換為另外部分的碳或適合的雜原子。此外，“取代的”意圖指不改變本發(fā)明下列化合物、產(chǎn)物或組合物的基本效用和新效用的取代。術(shù)語(yǔ)“B階段處理(B-staging)”(以及其變形)用于指通過(guò)熱或照射處理材料，這樣如果材料溶于或分散于溶劑中，溶劑被蒸發(fā)掉而部分固化材料或沒(méi)有部分固化材料，或者如果材料不摻有溶劑，材料被部分固化成粘性的或更硬的狀態(tài)。如果材料是可流動(dòng)的粘合劑，B階段處理將提供極低的流動(dòng)性而不充分固化，這樣在使用粘合劑將一個(gè)制品與另一個(gè)制品連接后可以進(jìn)行另外的固化。流動(dòng)性的降低可以通過(guò)蒸發(fā)溶劑、部分促發(fā)或固化樹脂或聚合物、或兩者來(lái)完成。術(shù)語(yǔ)“固化劑”用于指引發(fā)、增進(jìn)(propagate)或加速組合物固化的任何材料或材料的組合，其包括但不限于加速劑、催化劑、引發(fā)劑和硬化劑。術(shù)語(yǔ)“紫外線可固化的(UV-curable)”用于指通過(guò)應(yīng)用紫外線照射而聚合和/或交聯(lián)的任何樹脂。術(shù)語(yǔ)“Tg”或“玻璃化轉(zhuǎn)變溫度”用于指材料從玻璃狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z狀態(tài)的溫度。具體實(shí)施例方式現(xiàn)在通過(guò)參考附圖——其圖解了本發(fā)明的各種實(shí)施方式，將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。附圖是圖解性的，其顯示了本發(fā)明的特征及其與其它特征和結(jié)構(gòu)的關(guān)系，并且不是按比例繪制的。為了提高顯示的清楚性，在圖解本發(fā)明實(shí)施方式的附圖(FIGS)中，與其它附圖中顯示的元件對(duì)應(yīng)的元件并沒(méi)有全部被具體重新標(biāo)記，盡管它們?cè)谒械母綀D中都是可容易識(shí)別的。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明是多層粘合膜。該膜至少具有頂層和底層。圖1是本發(fā)明膜的一個(gè)實(shí)施方式的橫截面圖，其僅有頂層和底層。任選地，如果需要賦予粘合膜另外的期望的性能，在頂層和底層之間可以存在另外的層(未顯示)。頂層具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且基本上是紫外線可固化的。底層基本上不是紫外線可固化的。圖2顯示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的橫截面圖，其中上述多層粘合膜已被粘附到半導(dǎo)體晶片的背面。半導(dǎo)體晶片具有活性面和與活性面相對(duì)的背面。在圖2圖解的實(shí)施方式中，多層粘合膜被施用到半導(dǎo)體晶片上，以便膜的頂層與半導(dǎo)體晶片的背面直接接觸。在另一個(gè)實(shí)施方式(未顯示)中，多層粘合膜被施用到半導(dǎo)體晶片的前面或活性面上。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明是層壓于載帶上的上述多層粘合膜。該實(shí)施方式的一個(gè)例子，堆疊晶片層壓(BWL)膜，圖解在圖3中。在該實(shí)施方式中，載帶是切割膠帶，并且上述多層粘合膜粘附于該切割膠帶上，以便膜的底層與切割膠帶的粘合面直接接觸。BWL膜然后可以粘附到半導(dǎo)體晶片上，形成本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，如圖4所示。在該實(shí)施方式中，多層粘合膜夾在半導(dǎo)體晶片和切割膠帶中間，以便膜的頂層與半導(dǎo)體晶片的非活性面或背面接觸并且膜的底層與切割膠帶接觸。在該實(shí)施方式中，BWL膜可以稱為堆疊晶片背面層壓(BWBL)膜。在另一實(shí)施方式(未顯示)中，多層粘合膜夾在半導(dǎo)體晶片和切割膠帶之間，以便膜的頂層與半導(dǎo)體晶片的活性面接觸并且膜的底層與切割膠帶接觸。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式是將半導(dǎo)體管芯粘附到基片上的方法。首先，形成BWBL膜，其將多層粘合膜粘附到切割膠帶上，如上所述。接著，將BWBL膜粘附到半導(dǎo)體晶片上，以便膜的頂層與晶片的背面直接接觸。然后，通過(guò)應(yīng)用紫外線照射促發(fā)多層粘合膜的頂層。只要固化的量足以防止管芯拾取過(guò)程中管芯的粘著，頂層的促發(fā)可以包括部分固化或完全固化。接著，半導(dǎo)體晶片隨同粘附到其上的多層粘合膜一起被切割，形成多個(gè)單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)，如圖5所示。所選的單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)然后被拾取并放置到基片上，以便將粘合膜布置在管芯和基片之間。最后，通過(guò)應(yīng)用熱固化多層粘合膜的底層，使管芯粘附到基片上。圖6顯示了用該方法粘附到基片上的管芯的橫截面圖。多層粘合膜的頂層具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，并且基本上是紫外線可固化的。在一個(gè)實(shí)施方式中，頂層包括(i)紫外線可固化樹脂，和(ii)光引發(fā)劑。在膜已經(jīng)形成后(即在組合物已經(jīng)被B階段處理或干燥形成膜以后)，但在該膜的任何紫外線固化之前，測(cè)量Tg。低的Tg使膜能夠充分地流動(dòng)，以在相對(duì)低的溫度下粘附到半導(dǎo)體晶片上。在一個(gè)實(shí)施方式中，頂層的Tg小于20°C。在另一個(gè)實(shí)施方式中，頂層的Tg在0和20°C之間。紫外線可固化樹脂和光引發(fā)劑使頂層在粘附到半導(dǎo)體晶片上之后能夠被促發(fā)，以防止切割后鄰近管芯的粘著。通常使用熱方法如層壓，將膜施用于半導(dǎo)體晶片上。一般期望具有低于80°C的層壓溫度，有時(shí)需要低于65°C。要求低層壓溫度有兩個(gè)原因。首先，高溫層壓易于促發(fā)(部分固化)粘合膜中的樹脂。這能夠限制膜的使用壽命，并且也能夠抑制流動(dòng)性，干擾隨后管芯與基片的粘接。其次，高溫層壓能引起半導(dǎo)體晶片翹曲。隨著半導(dǎo)體工業(yè)轉(zhuǎn)向更薄的晶片——其固有地更易受翹曲問(wèn)題影響，這尤其是有問(wèn)題的。遺憾的是，頂層低Tg——其使頂層能夠在低溫下進(jìn)行層壓——也使膜能夠在室溫下輕微地流動(dòng)。因此，在膜被層壓到晶片上并被切割成單獨(dú)管芯后，如果管芯沒(méi)有被立即拾取并放置到基片上，就有鄰近管芯上的粘合膜流動(dòng)足以相互接觸的趨勢(shì)。因?yàn)轫攲铀玫臉渲３Ｊ钦承缘囊员愦龠M(jìn)層壓到晶片上，這種流動(dòng)能引起管芯粘著在一起或者“再粘附”，該問(wèn)題圖解于圖7中，其顯示了現(xiàn)有技術(shù)粘合膜在切割后流動(dòng)，導(dǎo)致再粘附。在本發(fā)明中，需要紫外線可固化樹脂和光引發(fā)劑，以便在膜被層壓到晶片上以后，膜的頂層可以基本上被促發(fā)或固化。這增加了頂層的分子量，并因而增加其熔融粘度，有助于防止粘合劑在周圍條件，如儲(chǔ)存過(guò)程中經(jīng)歷的那些條件下流動(dòng)。這緩解了粘著或再粘附問(wèn)題。多層粘合膜頂層中的紫外線可固化樹脂可以是任何可以在紫外光存在的情況下反應(yīng)、促發(fā)、交聯(lián)或聚合的樹脂。盡管可以使用任何紫外線可固化樹脂，但適合的紫外線可固化樹脂的非限制性例子包括馬來(lái)酰亞胺、丙烯酸酯、乙烯醚和苯乙烯。紫外線可固化樹脂以通常在頂層組合物的5至100wt%之間的有效量——不包括填料含量——存在。在一個(gè)實(shí)施方式中，紫外線可固化樹脂是固體芳香雙馬來(lái)酰亞胺(BMI)樹脂。適合的固體BMI樹脂是那些具有通式結(jié)構(gòu)權(quán)利要求1.粘合膜，包括(a)頂層，其基本上是紫外線可固化的并且具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；和(b)底層，其基本上不是紫外線可固化的。2.權(quán)利要求1所述的粘合膜，其中所述頂層包含選自丙烯酸酯和雙馬來(lái)酰亞胺的紫外線可固化樹脂。3.權(quán)利要求1所述的粘合膜，其中所述底層包含環(huán)氧樹脂。4.權(quán)利要求1所述的粘合膜，其中所述頂層具有0至20°C之間的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。5.層壓到載帶上的粘合膜，其中所述粘合膜包括(a)頂層，其基本上是紫外線可固化的并且具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；和(b)底層，其基本上不是紫外線可固化的。6.權(quán)利要求5所述的粘合膜，其中所述頂層包含選自丙烯酸酯和雙馬來(lái)酰亞胺的紫外線可固化樹脂。7.權(quán)利要求5所述的粘合膜，其中所述底層包含環(huán)氧樹脂。8.權(quán)利要求5所述的粘合膜，其中所述載帶是選自PSA切割膠帶和紫外線可固化切割膠帶的切割膠帶。9.粘附到粘合膜上的半導(dǎo)體晶片，其中所述粘合膜包括(a)頂層，其粘著到所述半導(dǎo)體晶片上，基本上是紫外線可固化的，并具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；和(b)底層，其基本上不是紫外線可固化的。10.權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體晶片，其中所述頂層包含選自丙烯酸酯和雙馬來(lái)酰亞胺的紫外線可固化樹脂。11.權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體晶片，其中所述底層包含環(huán)氧樹脂。12.將半導(dǎo)體管芯粘附到基片上的方法，其包括如下步驟a.提供粘合膜，其包括(a)頂層，其基本上是紫外線可固化的并且具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；和(b)底層，其基本上不是紫外線可固化的；b.提供載帶，其具有背面和粘合面；c.通過(guò)使所述粘合膜的所述底層與所述載帶的所述粘合面接觸，將所述粘合膜粘附到所述載帶上，從而使所述粘合膜的所述頂層暴露，并從而形成堆疊晶片背面層壓膜；d.提供半導(dǎo)體晶片，其具有活性面和非活性面；e.通過(guò)使所述粘合膜的所述頂層與所述半導(dǎo)體晶片的所述非活性面接觸，將所述堆疊晶片背面層壓膜粘附到所述半導(dǎo)體晶片上；f.促發(fā)所述頂層；g.將所述半導(dǎo)體晶片和粘附的多層粘合膜切割成多個(gè)單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)；h.拾取所選的單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)；i.提供基片；j.將所選的單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)放置于所述基片上，以便將所述粘合膜布置在所述管芯的所述背面和所述基片之間；和k.使用熱將所述單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)粘附到所述基片上。13.權(quán)利要求12所述的方法，其中所述頂層包含選自丙烯酸酯和雙馬來(lái)酰亞胺的紫外線可固化樹脂。14.權(quán)利要求12所述的方法，其中所述底層包含環(huán)氧樹脂。15.權(quán)利要求12所述的方法，其中所述頂層具有0至20°C之間的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。16.權(quán)利要求12所述的方法，其中所述載帶是選自PSA切割膠帶和紫外線可固化切割膠帶的切割膠帶。17.防止單獨(dú)切割的管芯彼此粘連的方法，其包括如下步驟a)提供粘合膜，其包括(a)頂層，其基本上是紫外線可固化的并且具有50°C或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；和(b)底層，其基本上不是紫外線可固化的；b)提供載帶，其具有背面和粘合面；c)通過(guò)使所述粘合膜的所述底層與所述載帶的所述粘合面接觸，將所述粘合膜粘附到所述載帶上，從而使所述粘合膜的所述頂層暴露，并從而形成堆疊晶片背面層壓膜；d)提供半導(dǎo)體晶片，其具有活性面和非活性面；e)通過(guò)使所述粘合膜的所述頂層與所述半導(dǎo)體晶片的所述非活性面接觸，將所述堆疊晶片背面層壓膜粘附到所述半導(dǎo)體晶片上；f)促發(fā)所述頂層；g)將所述半導(dǎo)體晶片和粘附的多層粘合膜切割成多個(gè)單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)；和h)拾取所選的單獨(dú)管芯結(jié)構(gòu)。18.權(quán)利要求17所述的方法，其中所述頂層包含選自丙烯酸酯和雙馬來(lái)酰亞胺的紫外線可固化樹脂。19.權(quán)利要求17所述的方法，其中所述底層包含環(huán)氧樹脂。20.權(quán)利要求17所述的方法，其中所述載帶是選自壓敏粘合劑(PSA)切割膠帶和紫外線可固化切割膠帶的切割膠帶。全文摘要本發(fā)明是粘合膜，其包括(a)頂層，其基本上是紫外線可固化并且具有50℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；和(b)底層，其基本上不是紫外線可固化的。另外的實(shí)施方式包括堆疊晶片層壓膜、粘著有多層粘合膜的半導(dǎo)體晶片、將半導(dǎo)體管芯粘附到基片上的方法以及防止單獨(dú)切割的管芯彼此粘連的方法。文檔編號(hào)C09J7/02GK102099431SQ200880128928公開日2011年6月15日申請(qǐng)日期2008年3月31日優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日發(fā)明者B·李申請(qǐng)人:漢高有限公司