專(zhuān)利名稱：結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶片接合用粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒?，用于將結(jié)合在形成有多個(gè)器件的晶片的后表面上的晶片接合用粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c所述器件相對(duì)應(yīng)的多塊。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中，例如，通過(guò)在由分區(qū)線(分割預(yù)定線)分開(kāi)的多個(gè)區(qū)域內(nèi)形成諸如IC或LSI等器件來(lái)制造彼此獨(dú)立的器件，該分割預(yù)定線以格子樣式形成在基本上為盤(pán)狀的半導(dǎo)體晶片的前表面上，并且將半導(dǎo)體晶片沿著分割預(yù)定線分?jǐn)喑啥鄠€(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都具有形成于其中的器件。稱為“切分機(jī)”的切割機(jī)通常用作分割半導(dǎo)體晶片的分割機(jī)以通過(guò)厚度為大約40μm的切割刀片沿著分割預(yù)定線切割半導(dǎo)體晶片。由此獲得的器件被封裝在和廣泛地用在諸如便攜式電話和個(gè)人計(jì)算機(jī)等電器中。
稱為“晶片貼附膜”的晶片接合用粘結(jié)膜(adhesive film)具有70μm至80μm的厚度，且由環(huán)氧樹(shù)脂制成，該粘結(jié)膜通過(guò)加熱與上述獨(dú)立分開(kāi)的器件的后表面結(jié)合，然后該器件經(jīng)由該粘結(jié)膜而結(jié)合到用于支撐器件的晶片接合框架上。作為將晶片接合用粘結(jié)膜結(jié)合到器件后表面的措施，日本特開(kāi)2000-182995號(hào)公報(bào)公開(kāi)了如下方法，即，在粘結(jié)膜與半導(dǎo)體晶片的后表面結(jié)合以及半導(dǎo)體晶片經(jīng)由該粘結(jié)膜放置在切分膠帶(dicing tape)上之后，利用切割刀片沿著形成于半導(dǎo)體晶片前表面上的分割預(yù)定線將半導(dǎo)體晶片和粘結(jié)膜一起切割，從而獲得在后表面具有粘結(jié)膜的半導(dǎo)體晶片。
作為將晶片接合用粘結(jié)膜結(jié)合到器件后表面的另一種措施，建議了如下方法，即，在粘結(jié)膜與半導(dǎo)體晶片的后表面結(jié)合以及半導(dǎo)體晶片經(jīng)由該粘結(jié)膜放置在切分膠帶上之后，沿著形成于半導(dǎo)體晶片前表面上的分割預(yù)定線施加激光束，從而將粘結(jié)膜和半導(dǎo)體晶片一起切割。
由于近年來(lái)對(duì)諸如便攜式電話和個(gè)人計(jì)算機(jī)等更輕、更小的電器的要求增大，所以期望有更薄的器件。稱為“預(yù)切分”的分割技術(shù)用于將半導(dǎo)體晶片分?jǐn)喑筛〉钠骷?。在這種預(yù)切分技術(shù)中，在半導(dǎo)體晶片的前表面沿著分割預(yù)定線形成具有預(yù)定深度(與每個(gè)半導(dǎo)體晶片的最終厚度一致)的分割槽，然后通過(guò)碾磨前表面形成有分割槽的半導(dǎo)體晶片的后表面而使分割槽從后表面露出，從而將半導(dǎo)體晶片分?jǐn)喑瑟?dú)立的半導(dǎo)體晶片。這種技術(shù)可以獲得厚度為100μm或者更薄的半導(dǎo)體晶片。
然而，當(dāng)通過(guò)預(yù)切分技術(shù)將半導(dǎo)體晶片分?jǐn)喑杀舜霜?dú)立的器件時(shí)，因?yàn)樵诎雽?dǎo)體晶片的前表面沿著分割預(yù)定線形成具有預(yù)定深度的分割槽之后，半導(dǎo)體晶片的后表面被碾磨以使分割槽從后表面露出，所以晶片接合用粘結(jié)膜不能事先結(jié)合到半導(dǎo)體晶片的后表面上。因此，為了將以預(yù)切分技術(shù)制造的半導(dǎo)體晶片結(jié)合到晶片結(jié)合框架上，該結(jié)合必須在將結(jié)合劑插入器件和晶片結(jié)合框架的同時(shí)執(zhí)行，因此出現(xiàn)的問(wèn)題是，不可能平穩(wěn)地執(zhí)行結(jié)合工作。
為了解決上述問(wèn)題，日本特開(kāi)2002-118081號(hào)公報(bào)公開(kāi)了一種半導(dǎo)體器件的制造方法，該方法包括將晶片接合用粘結(jié)膜結(jié)合到已經(jīng)通過(guò)預(yù)切分技術(shù)分?jǐn)喑杀舜霜?dú)立的器件的半導(dǎo)體晶片的后表面，經(jīng)由該粘結(jié)膜將半導(dǎo)體晶片放置在切分膠帶上，以及化學(xué)蝕刻從相鄰半導(dǎo)體晶片之間的空間露出的粘結(jié)膜以將其去除，并且一種半導(dǎo)體器件的制造方法包括在半導(dǎo)體晶片的前表面通過(guò)相鄰器件之間的空間施加激光束到從上述空間露出的粘結(jié)膜上，從而去除粘結(jié)膜的從上述空間露出的部分。
當(dāng)通過(guò)切割刀片將結(jié)合到半導(dǎo)體晶片后表面上的粘結(jié)膜與半導(dǎo)體晶片一起完全地切割時(shí)，粘結(jié)膜的后表面會(huì)產(chǎn)生須狀毛刺，這在引線接合時(shí)會(huì)導(dǎo)致不連通。
當(dāng)通過(guò)施加激光束到粘結(jié)膜上來(lái)切割粘結(jié)膜時(shí)，粘結(jié)膜會(huì)熔化且粘附在切分膠帶上，從而不可能從切分膠帶上取下半導(dǎo)體晶片。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法，該方法可以分割與晶片的后表面結(jié)合的粘結(jié)膜而不產(chǎn)生毛刺或者不會(huì)使粘結(jié)膜粘附在切分膠帶上。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種晶片接合用粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒ǎ渲兴稣辰Y(jié)膜結(jié)合在晶片的后表面上，所述晶片在由形成于其前表面上的格子樣式的分割預(yù)定線分開(kāi)的多個(gè)區(qū)域中具有器件，所述方法將粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c所述器件相對(duì)應(yīng)的多塊，所述方法包括以下步驟將晶片的粘結(jié)膜側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架上的切分膠帶的前表面上；沿著分割預(yù)定線將以其粘結(jié)膜側(cè)放置在切分膠帶上的晶片切割成多個(gè)器件，并且以保留未切割部分的方式不完全地切割粘結(jié)膜；以及在切割步驟之后擴(kuò)張所述切分膠帶，以將粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c器件相對(duì)應(yīng)的多塊。
利用具有切割刀片的切割機(jī)或者施加脈沖激光束的激光束加工機(jī)來(lái)執(zhí)行上述切割步驟。
在切割步驟中，粘結(jié)膜的未切割部分的厚度設(shè)定為20μm或以下。
優(yōu)選的是，粘結(jié)膜分?jǐn)嗖襟E為通過(guò)冷卻粘結(jié)膜以降低其彈性來(lái)擴(kuò)張所述切分膠帶。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種晶片接合用粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒?，其中所述粘結(jié)膜結(jié)合在已被分割成多個(gè)器件的晶片的后表面上，所述方法將粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c多個(gè)器件相對(duì)應(yīng)的多塊，所述方法包括以下步驟將晶片的粘結(jié)膜側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架上的切分膠帶的前表面上；以保留未切割部分的方式將結(jié)合到切分膠帶上的粘結(jié)膜不完全地切割成與器件相對(duì)應(yīng)的多塊；以及在切割步驟之后擴(kuò)張所述切分膠帶，以將粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c器件相對(duì)應(yīng)的多塊。
利用施加脈沖激光束的激光束加工機(jī)來(lái)執(zhí)行上述切割步驟。
在切割步驟中，粘結(jié)膜的未切割部分的厚度設(shè)定為20μm或以下。
優(yōu)選的是，上述粘結(jié)膜分?jǐn)嗖襟E為通過(guò)冷卻粘結(jié)膜以降低其彈性來(lái)擴(kuò)張所述切分膠帶。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)樵谇懈畈襟E中，與晶片的后表面結(jié)合的粘結(jié)膜以保留未切割部分的方式被不完全地切割，所以當(dāng)利用切割刀片切割粘結(jié)膜時(shí)，粘結(jié)膜的后表面不會(huì)產(chǎn)生毛刺。當(dāng)通過(guò)施加激光束執(zhí)行切割步驟時(shí)，由于粘結(jié)膜以保留未切割部分的方式被不完全地切割，所以粘結(jié)膜不會(huì)粘附在切分膠帶上。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)樵谇懈畈襟E中，與晶片的后表面結(jié)合的粘結(jié)膜以保留未切割部分的方式被不完全地切割，所以在粘結(jié)膜分?jǐn)嗖襟E中，可以通過(guò)擴(kuò)張所述切分膠帶將粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c器件相對(duì)應(yīng)的多塊。


圖1是作為上述晶片的半導(dǎo)體晶片的透視圖；圖2(a)和(b)是顯示在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的粘結(jié)膜結(jié)合步驟的說(shuō)明圖；圖3(a)和(b)是晶片的透視圖，顯示在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的晶片支撐步驟；圖4(a)和(b)是顯示在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的粘結(jié)膜結(jié)合步驟以及晶片支撐步驟的其它實(shí)施例的說(shuō)明圖；圖5是在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中執(zhí)行切割步驟的切割機(jī)的主要部分的透視圖；圖6是顯示如下?tīng)顟B(tài)的說(shuō)明圖，即，其中在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的切割步驟通過(guò)利用圖5所示的切割機(jī)來(lái)執(zhí)行；圖7是已經(jīng)經(jīng)過(guò)圖6所示切割步驟的半導(dǎo)體晶片的放大剖視圖；圖8是在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中執(zhí)行切割步驟的激光束加工機(jī)的主要部分的透視圖；圖9是顯示如下?tīng)顟B(tài)的說(shuō)明圖，即，其中在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的切割步驟通過(guò)利用圖8所示的激光束加工機(jī)來(lái)執(zhí)行；圖10是已經(jīng)經(jīng)過(guò)圖9所示切割步驟的半導(dǎo)體晶片的放大剖視圖；圖11是在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中執(zhí)行粘結(jié)膜分?jǐn)嗖襟E的膠帶擴(kuò)張裝置的透視圖；圖12(a)和(b)是顯示如下?tīng)顟B(tài)的說(shuō)明圖，即，其中在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的粘結(jié)膜分?jǐn)嗖襟E通過(guò)利用圖11所示的膠帶擴(kuò)張裝置來(lái)執(zhí)行；圖13(a)和(b)是顯示形成分割槽的步驟的說(shuō)明圖，該分割槽沿著形成于半導(dǎo)體晶片的前表面上的分割預(yù)定線具有預(yù)定的深度；圖14(a)和(b)是顯示將用于碾磨的保護(hù)件與半導(dǎo)體晶片的前表面結(jié)合的步驟；圖15(a)至圖15(c)是顯示碾磨半導(dǎo)體晶片的后表面以從后表面露出分割槽且將半導(dǎo)體晶片分?jǐn)喑杀舜霜?dú)立的器件的步驟的說(shuō)明圖；圖16(a)和(b)是顯示在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的粘結(jié)膜結(jié)合步驟的另一個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明圖；圖17是晶片的透視圖，顯示在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的晶片支撐步驟的另一個(gè)實(shí)施例；圖18是激光束加工機(jī)的透視圖，顯示在根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中利用圖8所示的激光束加工機(jī)的切割步驟的另一個(gè)實(shí)施例；圖19是顯示圖18所示切割步驟的原理圖；和圖20是已經(jīng)經(jīng)過(guò)圖18所示切割步驟的半導(dǎo)體晶片的放大剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
圖1是作為上述晶片的半導(dǎo)體晶片的透視圖。圖1所示的半導(dǎo)體晶片2是例如厚度為300μm的硅晶片，并且多個(gè)分割預(yù)定線(dividing lines)21以格子樣式形成在半導(dǎo)體晶片2的前表面2a上。每個(gè)器件22(諸如IC或LSI等)形成在如下多個(gè)區(qū)域內(nèi)，即其由以格子樣式形成于半導(dǎo)體晶片2的前表面2a上的所述多個(gè)分割預(yù)定線21分開(kāi)。
如圖2(a)和(b)所示，將晶片接合用粘結(jié)膜3結(jié)合到上述半導(dǎo)體晶片2的后表面2b上(粘結(jié)膜結(jié)合步驟)。這時(shí)，在80℃到200℃的加熱過(guò)程中粘結(jié)膜3被按壓在半導(dǎo)體晶片2的后表面2b上，從而結(jié)合在后表面2b上。在所述實(shí)施方式中，粘結(jié)膜3采用由環(huán)氧樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂的混合物組成的膜層材料制成，并且具有大約90μm的厚度。
在粘結(jié)膜結(jié)合步驟之后，如圖3(a)和(b)所示，將半導(dǎo)體晶片2的粘結(jié)膜3側(cè)放置在切分膠帶40的前表面40a上，切分膠帶40的外圍部分安裝在環(huán)形框架4上以覆蓋環(huán)形框架的內(nèi)部開(kāi)口(晶片支撐步驟)。在所述實(shí)施方式中，上述切分膠帶40具有涂覆在由聚氯乙烯(PVC)制成的80μm厚的片材基板的表面上的厚度為大約5μm的丙烯酸樹(shù)脂基膠粘涂層。
下面將參考圖4(a)和(b)說(shuō)明粘結(jié)膜結(jié)合步驟以及晶片支撐步驟的其它實(shí)施例。
在圖4(a)和(b)所示的實(shí)施方式中，使用的切分膠帶具有事先結(jié)合到切分膠帶前表面的粘結(jié)膜。也就是說(shuō)，如圖4(a)和(b)所示，附著于切分膠帶40的前表面40a上的粘結(jié)膜3與半導(dǎo)體晶片2的后表面2b結(jié)合，切分膠帶40的外圍部分安裝在環(huán)形框架4上以覆蓋環(huán)形框架的內(nèi)部開(kāi)口。這時(shí)，在80℃到200℃的加熱過(guò)程中粘結(jié)膜3被按壓在半導(dǎo)體晶片2的后表面2b上，從而結(jié)合在后表面2b上。Lintec公司制造的具有粘結(jié)膜的切分膠帶(LE5000)可以用作所述具有粘結(jié)膜的切分膠帶。
在上述粘結(jié)膜結(jié)合步驟和上述晶片支撐步驟之后，接下來(lái)進(jìn)行如下步驟，即，以保留粘結(jié)膜3上的未切割部分的方式沿著分割預(yù)定線21將晶片2(其粘結(jié)膜3側(cè)已經(jīng)放置在切分膠帶40上)不完全地切割成器件。在這個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)利用圖5所示的切割機(jī)來(lái)執(zhí)行該切割步驟。圖5所示的切割機(jī)5包括具有抽吸保持裝置的夾持工作臺(tái)51、具有切割刀片521的切割裝置52以及圖像獲取裝置53。為了執(zhí)行切割步驟，將上述晶片支撐步驟中的附著于晶片2的粘結(jié)膜3側(cè)上的切分膠帶40放置在夾持工作臺(tái)51上。通過(guò)啟動(dòng)抽吸裝置(未示出)使晶片2經(jīng)由切分膠帶40保持在夾持工作臺(tái)51上。雖然切分膠帶40已經(jīng)安裝在其上的環(huán)形框架4未在圖5中示出，但是環(huán)形框架4通過(guò)設(shè)置在夾持工作臺(tái)51上的合適的框架保持裝置而保持住。通過(guò)切割進(jìn)給機(jī)構(gòu)(未示出)使抽吸保持住半導(dǎo)體晶片2的夾持工作臺(tái)51移動(dòng)到位于圖像獲取裝置53正下方的位置。
在夾持工作臺(tái)51位于圖像獲取裝置53正下方之后，通過(guò)圖像獲取裝置53和控制裝置(未示出)執(zhí)行用于檢測(cè)半導(dǎo)體晶片2的待切割區(qū)域的對(duì)齊步驟。也就是說(shuō)，圖像獲取裝置53和控制裝置(未示出)執(zhí)行諸如模式匹配等圖像處理以將沿晶片2的預(yù)定方向形成的分割預(yù)定線21與切割刀片521對(duì)齊，從而執(zhí)行切割區(qū)域的對(duì)齊(對(duì)齊步驟)。同時(shí)還對(duì)沿著與上述預(yù)定方向垂直的方向形成于晶片2上的分割預(yù)定線21執(zhí)行切割區(qū)域的對(duì)齊。
在如上所述通過(guò)檢測(cè)保持在夾持工作臺(tái)51上的半導(dǎo)體晶片2上所形成的分割預(yù)定線21而執(zhí)行切割區(qū)域的對(duì)齊之后，保持住半導(dǎo)體晶片2的夾持工作臺(tái)51移動(dòng)到切割區(qū)域的切割起始位置。這時(shí)，如圖6所示，半導(dǎo)體晶片2定位成使得待切割的分割預(yù)定線21的一端(圖6中為左端)位于切割刀片521正下方的右側(cè)，并且以預(yù)定距離背離所述位置。然后，切割刀片521沿著圖6中箭頭521a所示的方向以預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且通過(guò)切入進(jìn)給機(jī)構(gòu)(未示出)從雙點(diǎn)劃線所示的準(zhǔn)備位置如圖6中實(shí)線所示向下移動(dòng)(切入進(jìn)給)。在所述實(shí)施方式中，該切入位置設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)位置以上90μm的位置，在標(biāo)準(zhǔn)位置處切割刀片521的外圍端部將接觸到夾持工作臺(tái)51的前表面。因?yàn)樵谒鰧?shí)施方式中切分膠帶40厚度設(shè)定為80μm，所以切割刀片521的外圍經(jīng)過(guò)切分膠帶40的前表面以上10μm的地方。
在切割刀片521如上所述向下移動(dòng)之后，夾持工作臺(tái)51沿著圖6中的箭頭X1所示的方向以預(yù)定切割進(jìn)給率移動(dòng)，同時(shí)切割刀片521沿著圖6中的箭頭521a所示的方向以預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)(切割步驟)。當(dāng)保持在夾持工作臺(tái)51上的半導(dǎo)體晶片2的右端經(jīng)過(guò)切割刀片521的正下方時(shí)，夾持工作臺(tái)51的移動(dòng)停止。
上述切割步驟在例如下述加工條件下執(zhí)行。
切割刀片外徑52mm，厚度40μm切割刀片的轉(zhuǎn)速40000rpm切割進(jìn)給率50mm/sec對(duì)形成于半導(dǎo)體晶片2上的所有分割預(yù)定線21執(zhí)行上述切割步驟。結(jié)果，如圖7所示，沿著半導(dǎo)體晶片2中的分割預(yù)定線21以及粘結(jié)膜3形成槽210，晶片2被沿著每個(gè)分割預(yù)定線21切割，以及粘結(jié)膜以保留未切割部分31的方式被不完全地切割。在所述實(shí)施方式中，該未切割部分31的厚度“t”是10μm。該未切割部分31的理想的厚度“t”是20μm或以下。因?yàn)樵谠撉懈畈襟E中粘結(jié)膜3被不完全地切割，留下了未切割部分31，所以粘結(jié)膜3的后表面不會(huì)產(chǎn)生毛刺。
接著將參考圖8至圖10說(shuō)明切割步驟的另一個(gè)實(shí)施例。
在該切割步驟中，使用圖8所示的激光束加工機(jī)6。圖8所示的激光束加工機(jī)6包括用于保持住工件的夾持工作臺(tái)61、用于將激光束施加給保持于夾持工作臺(tái)61上的工件的激光束施加裝置62，以及用于獲取保持于夾持工作臺(tái)61上的工件的圖像的圖像獲取裝置63。夾持工作臺(tái)61設(shè)計(jì)成抽吸保持住工件且通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)沿著圖8中箭頭X所示的加工進(jìn)給方向和箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向移動(dòng)。
上述激光束施加裝置62包括基本上水平地布置的圓柱形外殼621。在外殼621中，安裝有脈沖激光束振蕩裝置(未示出)，該激光束振蕩裝置包括由YAG激光振蕩器或YVO4激光振蕩器構(gòu)成的脈沖激光束振蕩器以及重復(fù)頻率設(shè)定裝置。用于使從脈沖激光束振蕩裝置振蕩的脈沖激光束會(huì)聚的聚光器622與上述外殼621的端部連接。在所述實(shí)施方式中，安裝于外殼621(構(gòu)成上述激光束施加裝置62)的端部的圖像獲取裝置63包括用于獲取利用可見(jiàn)光輻射的圖像的普通圖像獲取裝置(CCD)。圖像信號(hào)提供給控制裝置(未示出)。
下面將參考圖8至圖10說(shuō)明利用上述激光束加工機(jī)6沿著分割預(yù)定線21將晶片2(其粘結(jié)膜3側(cè)如圖3(a)、(b)以及圖4(a)、(b)所示已經(jīng)放置在切分膠帶40上)切割成多個(gè)器件以及以保留未切割部分的方式不完全地切割粘結(jié)膜3的步驟。
首先將附著于半導(dǎo)體晶片2的粘結(jié)膜3側(cè)上的切分膠帶40放置在圖8所示激光束加工機(jī)6的夾持工作臺(tái)61上。通過(guò)啟動(dòng)抽吸裝置(未示出)使半導(dǎo)體晶片2經(jīng)由切分膠帶40保持在夾持工作臺(tái)61上。雖然其上安裝有切分膠帶40的環(huán)形框架4未在圖8中示出，但是環(huán)形框架4通過(guò)設(shè)置在夾持工作臺(tái)61上的合適的框架保持裝置而保持住。通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)使抽吸保持住半導(dǎo)體晶片2的夾持工作臺(tái)61移動(dòng)到位于圖像獲取裝置63正下方的位置。
在夾持工作臺(tái)61位于圖像獲取裝置63正下方之后，通過(guò)圖像獲取裝置63和控制裝置(未示出)執(zhí)行用于檢測(cè)半導(dǎo)體晶片2的待加工區(qū)域的對(duì)齊工作。也就是說(shuō)，圖像獲取裝置63和控制裝置(未示出)執(zhí)行諸如模式匹配等圖像處理以將沿晶片2的預(yù)定方向形成的分割預(yù)定線21與激光束施加裝置62的沿著分割預(yù)定線21施加激光束的聚光器622對(duì)齊，從而執(zhí)行激光束施加位置的對(duì)齊(對(duì)齊步驟)。同時(shí)還對(duì)沿著與上述預(yù)定方向垂直的方向形成于半導(dǎo)體晶片2上的分割預(yù)定線21執(zhí)行激光束施加位置的對(duì)齊。
在如上所述的通過(guò)檢測(cè)形成于保持在夾持工作臺(tái)61上的半導(dǎo)體晶片2上的分割預(yù)定線21而執(zhí)行激光束施加位置的對(duì)齊之后，如圖9所示，夾持工作臺(tái)61移動(dòng)到激光束施加裝置62的聚光器622所位于的激光束施加區(qū)域，從而使得預(yù)定分割預(yù)定線21的一端(圖9中的左端)位于激光束施加裝置62的聚光器622的正下方。然后，夾持工作臺(tái)61沿著圖9中的箭頭X1所示的方向以預(yù)定加工進(jìn)給率移動(dòng)，同時(shí)從聚光器622施加對(duì)硅晶片具有吸收性的波長(zhǎng)的脈沖激光束(切割步驟)。當(dāng)激光束施加裝置62的聚光器622的施加位置到達(dá)分割預(yù)定線21的另一端(圖9中的右端)時(shí)，脈沖激光束的施加中止且?jiàn)A持工作臺(tái)61的移動(dòng)停止。
上述切割步驟在例如下述加工條件下執(zhí)行。
激光束的光源YVO4激光器或YAG激光器波長(zhǎng)355nm重復(fù)頻率20kHz平均輸出功率3W焦斑的直徑5μm加工進(jìn)給率100mm/sec因?yàn)橥ㄟ^(guò)上述加工條件下的一次加工步驟形成深度為大約50μm的槽，半導(dǎo)體晶片2被上述切割步驟反復(fù)切割6次，并且通過(guò)再一次執(zhí)行上述切割步驟可以進(jìn)一步在粘結(jié)膜3中形成深度為大約80μm的槽。結(jié)果，如圖10所示，沿著半導(dǎo)體晶片2中的分割預(yù)定線21以及粘結(jié)膜3形成槽220，晶片2被切割成多個(gè)器件22，以及粘結(jié)膜3以保留未切割部分31的方式被不完全地切割。在所述實(shí)施方式中，未切割部分31的厚度“t”是10μm。未切割部分31的理想的厚度“t”是20μm或以下。因?yàn)樵谠撉懈畈襟E中粘結(jié)膜3被不完全地切割，留下了未切割部分31，所以粘結(jié)膜3不會(huì)粘附在切分膠帶40上。
對(duì)形成于半導(dǎo)體晶片2上的所有分割預(yù)定線21執(zhí)行上述切割步驟。
在切割步驟之后，接下來(lái)進(jìn)行如下步驟，即，通過(guò)擴(kuò)張結(jié)合于半導(dǎo)體晶片2的粘結(jié)膜3側(cè)上的切分膠帶40，將粘結(jié)膜3分?jǐn)喑膳c器件相對(duì)應(yīng)的多塊。在所述實(shí)施方式中，通過(guò)利用圖11所示的膠帶擴(kuò)張裝置7執(zhí)行該粘結(jié)膜分?jǐn)嗖襟E。圖11所示的膠帶擴(kuò)張裝置7包括用于保持住上述環(huán)形框架4的框架保持裝置71以及用于擴(kuò)張所述切分膠帶40的膠帶擴(kuò)張器具72，切分膠帶40安裝在保持于框架保持裝置71上的環(huán)形框架4上?？蚣鼙３盅b置71包括環(huán)形框架保持件711以及圍繞環(huán)形框架保持件711布置的作為固定裝置的多個(gè)夾子712。框架保持件711的頂面形成用于放置環(huán)形框架4的放置面711a，并且環(huán)形框架4放置在該放置面711a上。放置在放置面711a上的環(huán)形框架4通過(guò)夾子712固定在框架保持件711上。如此構(gòu)成的框架保持裝置71以其可以沿著豎直方向移動(dòng)的方式由膠帶擴(kuò)張器具72支撐。
膠帶擴(kuò)張器具72具有布置在上述環(huán)形框架保持件711內(nèi)部的擴(kuò)張鼓721。該擴(kuò)張鼓721具有比環(huán)形框架4的內(nèi)徑更小的外徑，以及比安裝于環(huán)形框架4上的切分膠帶40上的晶片2的外徑更大的內(nèi)徑。擴(kuò)張鼓721具有位于下端的支撐凸緣722。在所述實(shí)施方式中，膠帶擴(kuò)張器具72包括可以沿著豎直方向移動(dòng)上述環(huán)形框架保持件711的支撐裝置73。該支撐裝置73包括安裝在上述支撐凸緣722上的多個(gè)氣筒731，并且這些氣筒的活塞桿732與上述環(huán)形框架保持件711的下面相連接。包括所述多個(gè)氣筒731的支撐裝置73沿著豎直方向在標(biāo)準(zhǔn)位置和擴(kuò)張位置之間移動(dòng)環(huán)形框架保持件711，在標(biāo)準(zhǔn)位置處，放置面711a基本上與擴(kuò)張鼓721的上端齊平，在擴(kuò)張位置處，放置面711a位于擴(kuò)張鼓721的上端之下的預(yù)定距離處。因此，包括所述多個(gè)氣筒731的支撐裝置73起到擴(kuò)張及移動(dòng)裝置的作用，用于使擴(kuò)張鼓721和環(huán)形框架保持件711相對(duì)于彼此沿著豎直方向移動(dòng)。
下面將參考圖12(a)和(b)說(shuō)明利用如上所述構(gòu)造的膠帶擴(kuò)張裝置7來(lái)執(zhí)行粘結(jié)膜分?jǐn)嗖襟E。也就是說(shuō)，如圖12(a)所示，其上安裝有附著于半導(dǎo)體晶片2(沿著分割預(yù)定線21形成有槽220)的粘結(jié)膜3側(cè)上的切分膠帶40的環(huán)形框架4放置在構(gòu)成框架保持裝置71的框架保持件711的放置面711a上，并且環(huán)形框架4通過(guò)夾子712固定在框架保持件711上。這時(shí)，框架保持件711位于圖12(a)所示的標(biāo)準(zhǔn)位置處。然后，通過(guò)啟動(dòng)支撐裝置73(構(gòu)成膠帶擴(kuò)張器具72)的所述多個(gè)氣筒731，環(huán)形框架保持件711下降至圖12(b)所示的擴(kuò)張位置處。因此，如圖12(b)所示，隨著固定在環(huán)形框架保持件711的放置面711a上的環(huán)形框架4也下降，安裝在環(huán)形框架4上的切分膠帶40接觸到擴(kuò)張鼓721的上邊緣而被擴(kuò)張(膠帶擴(kuò)張步驟)。結(jié)果，張力徑向作用在附著于切分膠帶40上的粘結(jié)膜3上。當(dāng)張力徑向作用在粘結(jié)膜3上時(shí)，隨著半導(dǎo)體晶片2沿著分割預(yù)定線21被分?jǐn)喑杀舜霜?dú)立的器件22，相鄰器件22之間的間隔擴(kuò)張而形成間距S。因此，隨著張力徑向作用在粘結(jié)膜3上，粘結(jié)膜3會(huì)被無(wú)故障地被分?jǐn)喑膳c器件相對(duì)應(yīng)的多塊。
在上述粘結(jié)膜分?jǐn)嗖襟E中可以通過(guò)框架保持件711的下移量來(lái)調(diào)整切分膠帶40的擴(kuò)張或延長(zhǎng)量。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)切分膠帶40伸長(zhǎng)大約20mm時(shí)，粘結(jié)膜3可以被分?jǐn)喑膳c器件22相對(duì)應(yīng)的多塊。這時(shí)，相鄰器件22之間的間距S大約為1mm。即使當(dāng)切分膠帶40如上所述擴(kuò)張時(shí)，如果粘結(jié)膜3的厚度為80μm至90μm，則由于粘結(jié)膜3的延長(zhǎng)，粘結(jié)膜3也不能被分?jǐn)喑膳c器件22相對(duì)應(yīng)的多塊。因此，在本發(fā)明中，粘結(jié)膜3在上述切割步驟中被不完全地切割且未切割部分31的厚度為10μm，從而可以容易地將粘結(jié)膜3分?jǐn)喑膳c器件22相對(duì)應(yīng)的多塊。如果上述未切割部分31的厚度小于20μm，那么粘結(jié)膜3可以容易地被分?jǐn)喑膳c器件22相對(duì)應(yīng)的多塊。在膠帶擴(kuò)張步驟中環(huán)形框架保持件711的理想的移動(dòng)速度為50mm/sec或者更大。此外，理想的是，通過(guò)使粘結(jié)膜3冷卻至10℃或者更低以降低其彈性來(lái)執(zhí)行膠帶擴(kuò)張步驟。
下面將參考圖13至圖20說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的分?jǐn)嘟Y(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法。
在該實(shí)施方式中，在通過(guò)預(yù)切分技術(shù)將圖1所示的半導(dǎo)體晶片2分?jǐn)喑杀舜霜?dú)立的器件之后，粘結(jié)膜3被結(jié)合到半導(dǎo)體晶片2的后表面且被分?jǐn)喑膳c器件相對(duì)應(yīng)的多塊。在這種情形下，圖1所示半導(dǎo)體晶片2的厚度例如為600μm。下面將首先說(shuō)明通過(guò)預(yù)切分技術(shù)將半導(dǎo)體晶片2分?jǐn)喑杀舜霜?dú)立的器件的步驟。
為了通過(guò)預(yù)切分技術(shù)將半導(dǎo)體晶片2分?jǐn)喑杀舜霜?dú)立的器件，首先沿著形成于半導(dǎo)體晶片2的前表面2a上的分割預(yù)定線21形成具有預(yù)定深度(與每個(gè)半導(dǎo)體晶片的最終厚度一致)的分割槽(分割槽形成步驟)。該分割槽形成步驟可以通過(guò)利用圖13所示的切割機(jī)5來(lái)執(zhí)行。也就是說(shuō)，如圖13(a)所示，半導(dǎo)體晶片2以前表面2a面向上的方式放置在該切割機(jī)5的夾持工作臺(tái)51上。通過(guò)啟動(dòng)抽吸裝置(未示出)使晶片2保持在夾持工作臺(tái)51上。如上所述，通過(guò)切割進(jìn)給機(jī)構(gòu)使抽吸保持住半導(dǎo)體晶片2的夾持工作臺(tái)51移動(dòng)到位于圖像獲取裝置53正下方的位置。
在執(zhí)行保持于夾持工作臺(tái)51上的半導(dǎo)體晶片2的切割區(qū)域的對(duì)齊之后，保持住半導(dǎo)體晶片2的夾持工作臺(tái)51移動(dòng)到切割區(qū)域的切割起始位置。然后，切割刀片521向下移動(dòng)的同時(shí)沿著箭頭521a所示的方向旋轉(zhuǎn)而執(zhí)行預(yù)定距離的切入進(jìn)給。該切入進(jìn)給位置根據(jù)從半導(dǎo)體晶片2的前表面的最終厚度設(shè)定為切割刀片521的外圍的深度位置(例如110μm)。在執(zhí)行如上所述的切割刀片521的切入進(jìn)給之后，夾持工作臺(tái)51沿著箭頭X所示的方向移動(dòng)(切割進(jìn)給)，同時(shí)切割刀片521旋轉(zhuǎn)，由此如圖13(b)所示，沿著預(yù)定分割預(yù)定線21形成深度與每個(gè)器件的最終厚度(例如110μm)一致的分割槽230(分割槽形成步驟)。沿著形成于半導(dǎo)體晶片2上的所有分割預(yù)定線21執(zhí)行該分割槽形成步驟。
在通過(guò)上述分割槽形成步驟沿著半導(dǎo)體晶片2的前表面2a上的分割預(yù)定線21形成具有預(yù)定深度的分割槽230之后，如圖14(a)和(b)所示，用于碾磨的保護(hù)件8放置在半導(dǎo)體晶片2的前表面2a(其是器件22形成于其上的表面)上(保護(hù)件附著步驟)。在所述實(shí)施方式中，厚度為150μm的聚烯烴片材用作保護(hù)件8。
然后，碾磨其前表面2a上具有保護(hù)件8的半導(dǎo)體晶片2的后表面2b以從后表面2b露出分割槽230，從而將半導(dǎo)體晶片2分?jǐn)喑啥鄠€(gè)彼此獨(dú)立的器件(分割槽露出步驟)。如圖15(a)所示，通過(guò)利用碾磨機(jī)9執(zhí)行該分割槽露出步驟，碾磨機(jī)9包括夾持工作臺(tái)91和具有砂輪92的碾磨裝置93。也就是說(shuō)，半導(dǎo)體晶片2以后表面2b面向上的方式保持在夾持工作臺(tái)91上，碾磨裝置93的砂輪92以6000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)且接觸到半導(dǎo)體晶片2的后表面2b，同時(shí)夾持工作臺(tái)91以例如300rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而碾磨后表面2b一直到如圖15(b)所示分割槽230露出在后表面2b上。通過(guò)這種碾磨一直到露出分割槽230，半導(dǎo)體晶片2被分?jǐn)喑扇鐖D15(c)所示的彼此獨(dú)立的器件22。因?yàn)楂@得的器件22在前表面具有保護(hù)件8，所以它們不會(huì)分離，且能維持半導(dǎo)體晶片2的形式。
在通過(guò)上述預(yù)切分技術(shù)將半導(dǎo)體晶片2分?jǐn)喑杀舜霜?dú)立的器件22之后，接下來(lái)進(jìn)行如下步驟，即，將晶片接合用粘結(jié)膜結(jié)合到已分?jǐn)喑杀舜霜?dú)立的器件22的半導(dǎo)體晶片2的后表面2b上。也就是說(shuō)，如圖16(a)和(b)所示，將粘結(jié)膜3結(jié)合到已分?jǐn)喑杀舜霜?dú)立的器件22的半導(dǎo)體晶片2的后表面2b上。這時(shí)，如上所述，在80℃到200℃的加熱過(guò)程中粘結(jié)膜3被按壓在半導(dǎo)體晶片2的后表面2b上，從而結(jié)合在后表面2b上。
在上述粘結(jié)膜結(jié)合步驟之后進(jìn)行的步驟是，如圖17所示，將具有粘結(jié)膜3的半導(dǎo)體晶片2的粘結(jié)膜3側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架4上的切分膠帶40的前表面上。然后，移除附著于半導(dǎo)體晶片2的前表面2a上的保護(hù)件8(保護(hù)件移除步驟)。在保護(hù)件8移除之后，接下來(lái)進(jìn)行如下步驟，即，以保留未切割部分的方式將附著于膠帶40上的粘結(jié)膜3不完全地切割成與器件相對(duì)應(yīng)的多塊?？梢岳脠D8所示的激光束加工機(jī)6來(lái)執(zhí)行該切割步驟。也就是說(shuō)，如圖18所示，通過(guò)粘結(jié)膜3而結(jié)合于切分膠帶40前表面的半導(dǎo)體晶片2的切分膠帶40側(cè)放置在且抽吸保持在夾持工作臺(tái)61上。因此，半導(dǎo)體晶片2的前表面2a面向上。雖然其上安裝有切分膠帶40的環(huán)形框架4未在圖18中示出，但是環(huán)形框架4通過(guò)設(shè)置在夾持工作臺(tái)61上的合適的框架保持裝置而保持住。
在半導(dǎo)體晶片2如上所述保持在夾持工作臺(tái)61上之后，執(zhí)行上述對(duì)齊工作。于是，如圖19所示，夾持工作臺(tái)61移動(dòng)到激光束施加裝置62(用于施加激光束)的聚光器622所位于的激光束施加區(qū)域，從而使得預(yù)定分割槽230的一端(圖19中的左端)位于聚光器622的正下方。夾持工作臺(tái)61沿著圖19中的箭頭X1所示的方向以預(yù)定進(jìn)給率移動(dòng)，同時(shí)通過(guò)形成于半導(dǎo)體晶片2中的分割槽230從聚光器622施加脈沖激光束給粘結(jié)膜3。當(dāng)分割槽230的另一端(圖19中的右端)到達(dá)聚光器622的施加位置時(shí)，脈沖激光束的施加中止且?jiàn)A持工作臺(tái)61的移動(dòng)停止。這時(shí)，在所述實(shí)施方式中，從激光束施加裝置62的聚光器622施加的脈沖激光束的焦點(diǎn)P(形成焦斑處的點(diǎn))設(shè)定到粘結(jié)膜3的頂面。這種激光束的波長(zhǎng)設(shè)定為355nm，該波長(zhǎng)被構(gòu)成粘結(jié)膜3的由環(huán)氧樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂的混合物組成的膜層材料吸收。在所述實(shí)施方式中，加工條件設(shè)定為確保厚度為90μm的粘結(jié)膜3以保留未切割部分的深度為大約10μm的方式被不完全地切割。結(jié)果，利用激光束的能量沿著分割槽230在粘結(jié)膜3中形成槽32，留下了未切割部分31。
上述切割步驟中的加工條件例如設(shè)定如下。
激光束的類(lèi)型YVO4激光器或YAG激光器波長(zhǎng)355nm
重復(fù)頻率50kHz平均輸出功率3W焦斑的直徑9.2μm加工進(jìn)給率200mm/sec如上所述，通過(guò)沿著形成于半導(dǎo)體晶片2上的所有分割預(yù)定線21執(zhí)行上述切割步驟，粘結(jié)膜3被不完全地分?jǐn)喑膳c器件22相對(duì)應(yīng)的多塊，留下了未切割部分31。因此，粘結(jié)膜3不會(huì)粘附在切分膠帶40上。
在上述切割步驟之后，執(zhí)行圖11以及圖12(a)、(b)所示的粘結(jié)膜分?jǐn)嗖襟E。
權(quán)利要求
1.一種晶片接合用粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒?，其中所述粘結(jié)膜結(jié)合在晶片的后表面上，所述晶片在由形成于其前表面上的格子樣式的分割預(yù)定線分開(kāi)的多個(gè)區(qū)域中具有器件，所述方法將粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c所述器件相對(duì)應(yīng)的多塊，所述方法包括以下步驟將晶片的粘結(jié)膜側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架上的切分膠帶的前表面上；沿著分割預(yù)定線將以其粘結(jié)膜側(cè)放置在切分膠帶上的晶片切割成多個(gè)器件，并且以保留未切割部分的方式不完全地切割粘結(jié)膜；以及在切割步驟之后擴(kuò)張所述切分膠帶，以將粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c所述器件相對(duì)應(yīng)的多塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒?，其特征在于，利用具有切割刀片的切割機(jī)來(lái)執(zhí)行所述切割步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒?，其特征在于，利用施加脈沖激光束的激光束加工機(jī)來(lái)執(zhí)行所述切割步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒?，其特征在于，在所述切割步驟中，粘結(jié)膜的未切割部分的厚度設(shè)定為20μm或以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒?，其特征在于，所述粘結(jié)膜分?jǐn)嗖襟E為通過(guò)冷卻粘結(jié)膜以降低其彈性來(lái)擴(kuò)張所述切分膠帶。
6.一種晶片接合用粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒ǎ渲兴稣辰Y(jié)膜結(jié)合在已被分割成多個(gè)器件的晶片的后表面上，所述方法將粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c多個(gè)器件相對(duì)應(yīng)的多塊，所述方法包括以下步驟將晶片的粘結(jié)膜側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架上的切分膠帶的前表面上；以保留未切割部分的方式將結(jié)合到切分膠帶上的粘結(jié)膜不完全地切割成與器件相對(duì)應(yīng)的多塊；以及在切割步驟之后擴(kuò)張所述切分膠帶，以將粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c所述器件相對(duì)應(yīng)的多塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒ǎ涮卣髟谟?，利用施加脈沖激光束的激光束加工機(jī)來(lái)執(zhí)行所述切割步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒?，其特征在于，在所述切割步驟中，粘結(jié)膜的未切割部分的厚度設(shè)定為20μm或以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分?jǐn)喾椒?，其特征在于，所述粘結(jié)膜分?jǐn)嗖襟E為通過(guò)冷卻粘結(jié)膜以降低其彈性來(lái)擴(kuò)張所述切分膠帶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將晶片接合用粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c多個(gè)器件相對(duì)應(yīng)的多塊的方法，所述粘結(jié)膜與如下晶片的后表面結(jié)合，即，其在由分割預(yù)定線分開(kāi)的多個(gè)區(qū)域中具有所述多個(gè)器件，所述分割預(yù)定線以格子樣式形成于前表面上，所述方法包括以下步驟將晶片的粘結(jié)膜側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架上的切分膠帶的前表面上；沿著分割預(yù)定線將以其粘結(jié)膜側(cè)放置在切分膠帶上的晶片切割成多個(gè)器件，并且以保留未切割部分的方式不完全地切割粘結(jié)膜；以及在切割步驟之后擴(kuò)張所述切分膠帶，以將粘結(jié)膜分?jǐn)喑膳c所述器件相對(duì)應(yīng)的多塊。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101064274SQ20071010183
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者中村勝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪斯科