半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2010年6月12日、申請?zhí)枮?01010204850. 5、發(fā)明名稱為"半 導(dǎo)體背面用切割帶集成膜"的申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜，其包括倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜。將 倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜用于保護(hù)芯片形工件（例如半導(dǎo)體芯片）的背面和增強(qiáng)強(qiáng)度等 的目的。此外，本發(fā)明涉及使用半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的方法和倒裝 芯片安裝的半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來，日益要求半導(dǎo)體器件及其封裝的薄型化和小型化。因此，作為半導(dǎo)體器件 及其封裝，已經(jīng)廣泛地利用其中通過倒裝芯片接合將芯片形工件例如半導(dǎo)體芯片安裝（倒 裝芯片接合）于基板上的倒裝芯片型半導(dǎo)體器件。在此類倒裝芯片接合中，將半導(dǎo)體芯片 以該半導(dǎo)體芯片的電路面與基板的電極形成面相對的形式固定至基板。在此類半導(dǎo)體器件 等中，可以存在半導(dǎo)體芯片（芯片形工件）的背面用保護(hù)膜保護(hù)以防止半導(dǎo)體芯片損壞等 的情況（參見，例如，專利文獻(xiàn)1至10)。
[0004] 專利文獻(xiàn) I :JP-A-2008-166451
[0005] 專利文獻(xiàn) 2 :JP-A-2008-006386
[0006] 專利文獻(xiàn) 3 :JP-A-2007-261035
[0007] 專利文獻(xiàn) 4 :JP-A-2007-250970
[0008] 專利文獻(xiàn) 5 :JP-A-2007-158026
[0009] 專利文獻(xiàn) 6 :JP-A-2004-221169
[0010] 專利文獻(xiàn) 7 :JP-A-2004-214288
[0011] 專利文獻(xiàn) 8 :JP-A-2004-142430
[0012] 專利文獻(xiàn) 9 :JP-A-2004-072108
[0013] 專利文獻(xiàn) 10 :JP-A-2004-063551

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 然而，將用于保護(hù)半導(dǎo)體芯片背面的背面保護(hù)膜粘貼至通過在切割步驟中切割半 導(dǎo)體晶片獲得的半導(dǎo)體芯片的背面導(dǎo)致增加粘貼步驟，以致步驟的數(shù)量增加，成本等增加。 此外，由于薄型化，在切割步驟后的半導(dǎo)體芯片的拾取步驟中，在一些情況下可能損害半導(dǎo) 體芯片。因此，期望在拾取步驟前增強(qiáng)半導(dǎo)體晶片或半導(dǎo)體芯片。
[0015] 考慮到前述問題，本發(fā)明的目的在于提供從半導(dǎo)體晶片的切割步驟至半導(dǎo)體元件 的倒裝芯片接合步驟均能夠利用的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜。
[0016] 此外，本發(fā)明的另一目的在于提供半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜，其能夠在半導(dǎo)體 晶片的切割步驟中顯示出優(yōu)良的保持力并能夠在半導(dǎo)體元件的倒裝芯片連接步驟后顯示 出優(yōu)良的標(biāo)識(shí)性和優(yōu)良的外觀性。
[0017] 為了解決前述的相關(guān)技術(shù)問題，本發(fā)明人進(jìn)行了廣泛深入的研究。結(jié)果，已發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)將倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜層壓至具有基材和壓敏粘合劑層的切割帶的壓敏粘合劑 層上從而以集成形式形成切割帶和倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜，并且倒裝芯片型半導(dǎo)體背 面用膜是由以特定比例含有熱塑性樹脂組分的樹脂組合物形成時(shí)，從半導(dǎo)體晶片的切割步 驟至半導(dǎo)體元件的倒裝芯片連接步驟均能夠利用其中以集成形式形成切割帶和倒裝芯片 型半導(dǎo)體背面用膜的層壓體（半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜），在半導(dǎo)體晶片的切割步驟中 能夠顯示出優(yōu)良的保持力，在半導(dǎo)體元件的倒裝芯片連接步驟后能夠顯示出優(yōu)良的標(biāo)識(shí)性 和優(yōu)良的外觀性，使得完成本發(fā)明。
[0018] 即，本發(fā)明提供半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜，其包括：
[0019] 切割帶，所述切割帶包括基材和設(shè)置于所述基材上的壓敏粘合劑層；和
[0020] 倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜，所述倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜設(shè)置于所述壓敏粘 合劑層上，
[0021] 其中所述倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜具有貯能彈性模量（在60°C下）為0. 9MPa 至 15MPa。
[0022] 如上所述，本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜是以其中倒裝芯片型半導(dǎo)體背面 用膜與具有基材和壓敏粘合劑層的切割帶集成的形式形成，倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜的 貯能彈性模量（在60°C下）為0· 9MPa至15MPa。因此，在切割工件（半導(dǎo)體晶片）時(shí)，通 過將半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜粘貼至工件（半導(dǎo)體晶片）上，在保持所述工件時(shí)將其有 效地切割。此外，在切割工件以形成芯片形工件（半導(dǎo)體元件）后，能夠?qū)⑿酒喂ぜc倒 裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜一起容易地從具有優(yōu)良的拾取性的切割帶的壓敏粘合劑層剝離， 能夠容易地獲得背面受到保護(hù)的芯片形工件。此外，能夠有效地提高芯片形工件背面的標(biāo) 識(shí)性和外觀性等。
[0023] 特別地，如前所述，在本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜中，以集成形式形成切 割帶和倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜，因此，也能夠提供本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成 膜以用于切割半導(dǎo)體晶片來制備半導(dǎo)體元件的切割步驟或者隨后的拾取步驟。結(jié)果，僅粘 貼半導(dǎo)體背面用膜的步驟（半導(dǎo)體背面用膜的粘貼步驟）不是必需的。此外，在隨后的切 割步驟或拾取步驟中，將半導(dǎo)體背面用膜粘貼至半導(dǎo)體晶片的背面或者通過切割形成的半 導(dǎo)體元件的背面，因此，能夠有效地保護(hù)半導(dǎo)體晶片或者半導(dǎo)體元件，能夠抑制或者防止在 切割步驟或隨后的步驟（例如，拾取步驟）中半導(dǎo)體元件的損壞。
[0024] 在一實(shí)施方案中，倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜包含添加至其的著色劑。在一實(shí)施 方案中，在倒裝芯片接合時(shí)能夠適當(dāng)?shù)厥褂帽景l(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜。此外，由 于倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜以優(yōu)良的緊密粘合性粘貼至半導(dǎo)體元件背面，因此其具有優(yōu) 良的外觀性。此外，可以賦予半導(dǎo)體元件的背面以優(yōu)良的標(biāo)識(shí)性。
[0025] 本發(fā)明還提供使用上述半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的方法，該方 法包括：
[0026] 將工件粘貼至半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜的倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜上，
[0027] 切割所述工件以形成芯片形工件，
[0028] 將所述芯片形工件與倒裝芯片型背面用膜一起從切割帶的壓敏粘合劑層剝離，和
[0029] 將所述芯片形工件倒裝芯片連接至被粘物上。
[0030] 本發(fā)明進(jìn)一步提供倒裝芯片安裝的半導(dǎo)體器件，其通過上述方法制造。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜，不僅切割帶和倒裝芯片型半導(dǎo)體背面 用膜以集成形式形成，而且倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜的貯能彈性模量（在60°C下）為 0.9MPa至15MPa。因此，從半導(dǎo)體晶片的切割步驟至半導(dǎo)體元件的倒裝芯片接合步驟均能 夠利用本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜。具體地，本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成 膜在半導(dǎo)體晶片的切割步驟中能夠顯示出優(yōu)良的保持力，并且在切割步驟后的拾取步驟 中，通過切割的半導(dǎo)體元件能夠與倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜一起從具有優(yōu)良拾取性的切 割帶的壓敏粘合劑層剝離。此外，在半導(dǎo)體元件的倒裝芯片接合步驟期間和之后能夠顯 示出標(biāo)識(shí)性和外觀性。此外，在倒裝芯片接合步驟等中，由于半導(dǎo)體元件的背面用倒裝芯 片型半導(dǎo)體背面用膜保護(hù)，因此能夠有效抑制或防止半導(dǎo)體元件的破壞（breakage)、碎裂 (chipping)和翹曲（warp)等。此外，在拾取步驟后和直至倒裝芯片接合步驟，即使當(dāng)將其 背面用倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜保護(hù)的半導(dǎo)體元件放置在支承體上時(shí)，所述半導(dǎo)體元件 也不粘貼至支承體。自然，在半導(dǎo)體元件的切割步驟至倒裝芯片接合步驟的步驟之外的步 驟中，本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜能夠有效地顯示出其功能。
【附圖說明】
[0032] 圖1為示出本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面示意 圖。
[0033] 圖2A-2D為示出使用本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的方 法的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面示意圖。
[0034] 附圖標(biāo)iP,說明
[0035] 1 :半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜
[0036] 2 :倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜
[0037] 3 :切割帶
[0038] 31 :基材
[0039] 32 :壓敏粘合劑層
[0040] 4 :半導(dǎo)體晶片（工件）
[0041] 5 :半導(dǎo)體元件（半導(dǎo)體芯片）
[0042] 51 :在半導(dǎo)體芯片5的電路面形成的凸塊（bump)
[0043] 6 :被粘物
[0044] 61 :粘合至被粘物6的連接墊（connecting pad)的連結(jié)用導(dǎo)電性材料
【具體實(shí)施方式】
[0045] 半導(dǎo)體背而用切割帶集成臘
[0046] 參考圖1描述本發(fā)明的實(shí)施方案，但本發(fā)明不限于該實(shí)施方案。圖1為示出本發(fā) 明半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜的實(shí)施方案的橫截面示意圖。在圖1中，1為半導(dǎo)體背面用切 割帶集成膜（下文中有時(shí)也稱作"切割帶集成的半導(dǎo)體背面保護(hù)膜"、"具有切割帶的半導(dǎo) 體背面用膜"或"具有切割帶的半導(dǎo)體背面保護(hù)膜"）；2為倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜（下 文中有時(shí)也稱作"半導(dǎo)體背面用膜"或"半導(dǎo)體背面保護(hù)膜"）；3為切割帶；31為基材；32 為壓敏粘合劑層。
[0047] 此外，在本說明書的附圖中，沒有給出不需要描述的部分，為了容易描述，存在通 過放大、縮小等示出的部分。
[0048] 如圖1所示，半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜1具有包括以下的構(gòu)造：具有在基材31 上形成的壓敏粘合劑層32的切割帶3,和設(shè)置在壓敏粘合劑層32上的半導(dǎo)體背面用膜2。 半導(dǎo)體背面用膜2具有貯能彈性模量（在60°C下）為0. 9MPa至15MPa。在直至將半導(dǎo)體 背面用膜2的表面（要粘貼至半導(dǎo)體晶片背面的表面）粘貼至半導(dǎo)體晶片背面的期間內(nèi)， 將其用隔離體等保護(hù)。
[0049] 此外，半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜1可以具有其中在切割帶3的壓敏粘合劑層32 的整個(gè)表面上形成半導(dǎo)體背面用膜2的構(gòu)造，或者可以具有其中部分地形成半導(dǎo)體背面用 膜2的構(gòu)造。例如，如圖1所示，半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜1可以具有其中僅在切割帶3 的壓敏粘合劑層32的一部分上形成半導(dǎo)體背面用膜2的構(gòu)造，要將半導(dǎo)體晶片粘貼至該半 導(dǎo)體背面用膜2。
[0050] 倒裝芯片銦半導(dǎo)體背而用臘
[0051] 半導(dǎo)體背面用膜2具有膜形狀。如前所述，由于半導(dǎo)體背面用膜2具有貯能彈性 模量（在60°C下）為0. 9MPa至15MPa，在將粘貼至半導(dǎo)體背面用膜2上的半導(dǎo)體晶片切成 芯片形狀的切斷-加工步驟（切割步驟）中，半導(dǎo)體背面用膜2具有支承緊密粘合至該半 導(dǎo)體背面用膜2的半導(dǎo)體晶片的功能，并能夠顯示出粘合性以使切斷件不會(huì)飛散。此外，在 切割步驟后的拾取步驟中，經(jīng)過切割的半導(dǎo)體元件能夠與半導(dǎo)體背面用膜2 -起從切割帶 3容易地剝離。此外，在拾取步驟后（經(jīng)過切割的半導(dǎo)體元件與半導(dǎo)體背面用膜2 -起從切 割帶3剝離后），半導(dǎo)體背面用膜2能夠具有保護(hù)半導(dǎo)體元件（半導(dǎo)體芯片）背面的功能并 且還顯示出優(yōu)良的標(biāo)識(shí)性和優(yōu)良的外觀性。
[0052] 如上所述，由于半導(dǎo)體背面用膜2具有優(yōu)良的標(biāo)識(shí)性，可以借助半導(dǎo)體背面用膜2 通過利用打印方法或激光標(biāo)識(shí)法進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以將各種信息例如文字信息和圖形信息賦予半 導(dǎo)體元件或使用半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件的非電路側(cè)上的面。特別地，當(dāng)將半導(dǎo)體背面用 膜2著色時(shí)，通過控制著色的顏色，可以觀察具有優(yōu)良可見度的通過標(biāo)識(shí)而賦予的信息（例 如，文字信息和圖形信息）。此外，當(dāng)將半導(dǎo)體背面用膜2著色時(shí)，可以將切割帶3和半導(dǎo)體 背面用膜2彼此容易地區(qū)分，并且能夠提高加工性等。
[0053] 特別地，由于半導(dǎo)體背面用膜2對于半導(dǎo)體晶片或半導(dǎo)體芯片具有優(yōu)良的緊密粘 合性，因此沒有觀察到浮起等。此外，由于半導(dǎo)體背面用膜2能夠顯示出優(yōu)良的外觀性，因 此能夠獲得具有優(yōu)良的增值外觀性的半導(dǎo)體器件。例如，作為半導(dǎo)體器件，可以通過使用不 同的顏色將其產(chǎn)品分類。
[0054] 重要的是半導(dǎo)體背面用膜2具有粘合性（緊密粘合性）以致在半導(dǎo)體晶片的切 斷-加工時(shí)切斷片不會(huì)飛散。
[0055] 如上所述，半導(dǎo)體背面用膜2不用于將半導(dǎo)體芯片模片接合至被粘物例如基板， 而用于保護(hù)將要安裝倒裝芯片（或已經(jīng)安裝倒裝芯片）的半導(dǎo)體芯片的背面（非電路面）， 并且該半導(dǎo)體背面用膜2因此具有優(yōu)化的功能和組成。在這點(diǎn)上，模片接合膜為用于將半 導(dǎo)體芯片強(qiáng)烈地粘合至被粘物例如基板上的用途的粘合劑層。此外，在使用模片接合膜的 半導(dǎo)體器件中，由于其最終使用包封樹脂包封，因此模片接合膜在功能和組成上與目的在 于保護(hù)各半導(dǎo)體晶片和半導(dǎo)體芯片的背面的本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用膜2不同。因此，不優(yōu) 選將本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用膜2用作模片接合膜。
[0056] 如前所述，在本發(fā)明中，重要的是半導(dǎo)體背面用膜2的貯能彈性模量（在60Γ下） 為0. 9MPa至15MPa。盡管半導(dǎo)體背面用膜2的貯能彈性模量（在60°C下）的上限可以為 不大于15MPa，但優(yōu)選不大于12MPa，更優(yōu)選不大于lOMPa。此外，半導(dǎo)體背面用膜2的貯能 彈性模量（在60°C下）的上限可以為不大于8MPa，特別優(yōu)選不大于5MPa。尤其是，半導(dǎo)體 背面用膜2的貯能彈性模量（在60°C下）的上限適合為不大于3MPa。另一方面，盡管半導(dǎo) 體背面用膜2的貯能彈性模量（在60°C下）的下限可以為0. 9MPa以上，其優(yōu)選IMPa以上， 特別優(yōu)選1.2MPa以上。因此，半導(dǎo)體背面用膜2的貯能彈性模量（在60°C下）可以為例 如，0. 9MPa至12MPa，還可以為0. 9MPa至lOMPa。當(dāng)半導(dǎo)體背面用膜2的貯能彈性模量（在 60°C下）超過15MPa時(shí)，降低對晶片的緊密粘合性，并且降低在切割步驟中的半導(dǎo)體晶片的 保持力。另一方面，當(dāng)半導(dǎo)體背面用膜2的貯能彈性模量（在60°C下）小于0.9MPa時(shí)，彈 性模量過低以致在拾取步驟中，降低在半導(dǎo)體背面用膜2和切割帶3的壓敏粘合劑層32之 間的界面處的剝離性并且降低拾取性。
[0057] 半導(dǎo)體背面用膜2的在60°C下的貯能彈性模量（拉伸貯能彈性模量E'）通過以下 方式測定：制備不層壓至切割帶上的半導(dǎo)體背面用膜2,并使用由Rheometrics Co.，Ltd. 制造的動(dòng)態(tài)粘彈性測量設(shè)備"Solid Analyzer RS A2〃，在預(yù)定溫度（60°C)下，在氮?dú)鈿夥?下，在樣品寬度1〇_、樣品長度22. 5_、樣品厚度0. 2_、頻率IHz和升溫速率10°C /min的 條件下，以拉伸模式測量貯能彈性模量，并將該彈性模量作為獲得的拉伸貯能彈性模量E' 的值。
[0058] 在本發(fā)明中，半導(dǎo)體背面用膜2優(yōu)選由含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂組合 物組成。半導(dǎo)體背面用膜2可以由不含熱固性樹脂的熱塑性樹脂組合物組成或可以由不含 熱塑性樹脂的熱固性樹脂組合物組成。
[0059] 熱塑性樹脂的實(shí)例包括天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、乙烯-乙 酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹 月旨、熱塑性聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂如6-尼龍和6, 6-尼龍、苯氧基樹脂、丙烯酸類樹脂、 飽和聚酯樹脂如PET (聚對苯二甲酸乙二酯）和PBT (聚對苯二甲酸丁二醇酯）、聚酰胺-酰 亞胺樹脂和氟碳樹脂。這些熱塑性樹脂可以單獨(dú)使用或以其兩種以上的組合使用。在這些 熱塑性樹脂中，特別優(yōu)選包含少量離子性雜質(zhì)、具有高耐熱性和能夠確保半導(dǎo)體元件可靠 性的丙烯酸類樹脂。
[0060] 丙烯酸類樹脂沒有特別限定，其實(shí)例包括包含一種或兩種以上丙烯酸或甲基丙烯 酸的烷基酯作為組分的聚合物，其中所述烷基為具有30個(gè)以下碳原子，特別是4至18個(gè)碳 原子的直鏈或支化烷基。即，此處所用的"丙烯酸類樹脂"具有包括甲基丙烯酸類樹脂的寬 泛含義。所述烷基的實(shí)例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、異丁基、戊基、異戊 基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、十二烷基 (月桂基）、十三烷基、十四烷基、硬脂基和十八烷基。
[0061] 此外，形成丙烯酸類樹脂的其它單體（除其中烷基為具有30個(gè)以下碳原子的烷基 的丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯以外的單體）沒有特別限定，其實(shí)例包括含羧基單體如丙 烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸和巴豆酸；酸酐單 體如馬來酸酐和衣康酸酐；含羥基單體如（甲基）丙烯酸2-羥乙酯、（甲基）丙烯酸2-羥 丙酯、（甲基）丙烯酸4-羥丁酯、（甲基）丙烯酸6-羥己酯、（甲基）丙烯酸8-羥辛酯、 (甲基）丙烯酸10-羥癸酯、（甲基）丙烯酸12-羥月桂酯和（4-羥甲基環(huán)己基）-甲基丙烯 酸酯；含磺酸單體如苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基）丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、（甲 基）丙烯酰氨基丙磺酸、（甲基）丙烯酸磺丙酯和（甲基）丙烯酰氧基萘磺酸；和含磷酸基 團(tuán)單體如2_輕乙基丙稀酰磷酸酯（2-hydroethylacryloyl phosphate)。
[0062] 除了環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂之外，熱固性樹脂的實(shí)例包括，氨基樹脂、不飽和聚酯樹 月旨、聚氨酯樹脂、硅酮樹脂和熱固性聚酰亞胺樹脂。這些熱固性樹脂可以單獨(dú)使用或以其兩 種以上的組合使用。作為