半导体背面用切割带集成膜的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2010年6月12日、申请号为201010204850. 5、发明名称为"半 导体背面用切割带集成膜"的申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及半导体背面用切割带集成膜，其包括倒装芯片型半导体背面用膜。将 倒装芯片型半导体背面用膜用于保护芯片形工件（例如半导体芯片）的背面和增强强度等 的目的。此外，本发明涉及使用半导体背面用切割带集成膜生产半导体器件的方法和倒装 芯片安装的半导体器件。
【背景技术】
[0003] 近年来，日益要求半导体器件及其封装的薄型化和小型化。因此，作为半导体器件 及其封装，已经广泛地利用其中通过倒装芯片接合将芯片形工件例如半导体芯片安装（倒 装芯片接合）于基板上的倒装芯片型半导体器件。在此类倒装芯片接合中，将半导体芯片 以该半导体芯片的电路面与基板的电极形成面相对的形式固定至基板。在此类半导体器件 等中，可以存在半导体芯片（芯片形工件）的背面用保护膜保护以防止半导体芯片损坏等 的情况（参见，例如，专利文献1至10)。
[0004] 专利文献 I :JP-A-2008-166451
[0005] 专利文献 2 :JP-A-2008-006386
[0006] 专利文献 3 :JP-A-2007-261035
[0007] 专利文献 4 :JP-A-2007-250970
[0008] 专利文献 5 :JP-A-2007-158026
[0009] 专利文献 6 :JP-A-2004-221169
[0010] 专利文献 7 :JP-A-2004-214288
[0011] 专利文献 8 :JP-A-2004-142430
[0012] 专利文献 9 :JP-A-2004-072108
[0013] 专利文献 10 :JP-A-2004-063551
【发明内容】
[0014] 然而，将用于保护半导体芯片背面的背面保护膜粘贴至通过在切割步骤中切割半 导体晶片获得的半导体芯片的背面导致增加粘贴步骤，以致步骤的数量增加，成本等增加。 此外，由于薄型化，在切割步骤后的半导体芯片的拾取步骤中，在一些情况下可能损害半导 体芯片。因此，期望在拾取步骤前增强半导体晶片或半导体芯片。
[0015] 考虑到前述问题，本发明的目的在于提供从半导体晶片的切割步骤至半导体元件 的倒装芯片接合步骤均能够利用的半导体背面用切割带集成膜。
[0016] 此外，本发明的另一目的在于提供半导体背面用切割带集成膜，其能够在半导体 晶片的切割步骤中显示出优良的保持力并能够在半导体元件的倒装芯片连接步骤后显示 出优良的标识性和优良的外观性。
[0017] 为了解决前述的相关技术问题，本发明人进行了广泛深入的研究。结果，已发现， 当将倒装芯片型半导体背面用膜层压至具有基材和压敏粘合剂层的切割带的压敏粘合剂 层上从而以集成形式形成切割带和倒装芯片型半导体背面用膜，并且倒装芯片型半导体背 面用膜是由以特定比例含有热塑性树脂组分的树脂组合物形成时，从半导体晶片的切割步 骤至半导体元件的倒装芯片连接步骤均能够利用其中以集成形式形成切割带和倒装芯片 型半导体背面用膜的层压体（半导体背面用切割带集成膜），在半导体晶片的切割步骤中 能够显示出优良的保持力，在半导体元件的倒装芯片连接步骤后能够显示出优良的标识性 和优良的外观性，使得完成本发明。
[0018] 即，本发明提供半导体背面用切割带集成膜，其包括：
[0019] 切割带，所述切割带包括基材和设置于所述基材上的压敏粘合剂层；和
[0020] 倒装芯片型半导体背面用膜，所述倒装芯片型半导体背面用膜设置于所述压敏粘 合剂层上，
[0021] 其中所述倒装芯片型半导体背面用膜具有贮能弹性模量（在60°C下）为0. 9MPa 至 15MPa。
[0022] 如上所述，本发明的半导体背面用切割带集成膜是以其中倒装芯片型半导体背面 用膜与具有基材和压敏粘合剂层的切割带集成的形式形成，倒装芯片型半导体背面用膜的 贮能弹性模量（在60°C下）为0· 9MPa至15MPa。因此，在切割工件（半导体晶片）时，通 过将半导体背面用切割带集成膜粘贴至工件（半导体晶片）上，在保持所述工件时将其有 效地切割。此外，在切割工件以形成芯片形工件（半导体元件）后，能够将芯片形工件与倒 装芯片型半导体背面用膜一起容易地从具有优良的拾取性的切割带的压敏粘合剂层剥离， 能够容易地获得背面受到保护的芯片形工件。此外，能够有效地提高芯片形工件背面的标 识性和外观性等。
[0023] 特别地，如前所述，在本发明的半导体背面用切割带集成膜中，以集成形式形成切 割带和倒装芯片型半导体背面用膜，因此，也能够提供本发明的半导体背面用切割带集成 膜以用于切割半导体晶片来制备半导体元件的切割步骤或者随后的拾取步骤。结果，仅粘 贴半导体背面用膜的步骤（半导体背面用膜的粘贴步骤）不是必需的。此外，在随后的切 割步骤或拾取步骤中，将半导体背面用膜粘贴至半导体晶片的背面或者通过切割形成的半 导体元件的背面，因此，能够有效地保护半导体晶片或者半导体元件，能够抑制或者防止在 切割步骤或随后的步骤（例如，拾取步骤）中半导体元件的损坏。
[0024] 在一实施方案中，倒装芯片型半导体背面用膜包含添加至其的着色剂。在一实施 方案中，在倒装芯片接合时能够适当地使用本发明的半导体背面用切割带集成膜。此外，由 于倒装芯片型半导体背面用膜以优良的紧密粘合性粘贴至半导体元件背面，因此其具有优 良的外观性。此外，可以赋予半导体元件的背面以优良的标识性。
[0025] 本发明还提供使用上述半导体背面用切割带集成膜生产半导体器件的方法，该方 法包括：
[0026] 将工件粘贴至半导体背面用切割带集成膜的倒装芯片型半导体背面用膜上，
[0027] 切割所述工件以形成芯片形工件，
[0028] 将所述芯片形工件与倒装芯片型背面用膜一起从切割带的压敏粘合剂层剥离，和
[0029] 将所述芯片形工件倒装芯片连接至被粘物上。
[0030] 本发明进一步提供倒装芯片安装的半导体器件，其通过上述方法制造。
[0031] 根据本发明的半导体背面用切割带集成膜，不仅切割带和倒装芯片型半导体背面 用膜以集成形式形成，而且倒装芯片型半导体背面用膜的贮能弹性模量（在60°C下）为 0.9MPa至15MPa。因此，从半导体晶片的切割步骤至半导体元件的倒装芯片接合步骤均能 够利用本发明的半导体背面用切割带集成膜。具体地，本发明的半导体背面用切割带集成 膜在半导体晶片的切割步骤中能够显示出优良的保持力，并且在切割步骤后的拾取步骤 中，通过切割的半导体元件能够与倒装芯片型半导体背面用膜一起从具有优良拾取性的切 割带的压敏粘合剂层剥离。此外，在半导体元件的倒装芯片接合步骤期间和之后能够显 示出标识性和外观性。此外，在倒装芯片接合步骤等中，由于半导体元件的背面用倒装芯 片型半导体背面用膜保护，因此能够有效抑制或防止半导体元件的破坏（breakage)、碎裂 (chipping)和翘曲（warp)等。此外，在拾取步骤后和直至倒装芯片接合步骤，即使当将其 背面用倒装芯片型半导体背面用膜保护的半导体元件放置在支承体上时，所述半导体元件 也不粘贴至支承体。自然，在半导体元件的切割步骤至倒装芯片接合步骤的步骤之外的步 骤中，本发明的半导体背面用切割带集成膜能够有效地显示出其功能。
【附图说明】
[0032] 图1为示出本发明的半导体背面用切割带集成膜的一个实施方案的横截面示意 图。
[0033] 图2A-2D为示出使用本发明的半导体背面用切割带集成膜生产半导体器件的方 法的一个实施方案的横截面示意图。
[0034] 附图标iP,说明
[0035] 1 :半导体背面用切割带集成膜
[0036] 2 :倒装芯片型半导体背面用膜
[0037] 3 :切割带
[0038] 31 :基材
[0039] 32 :压敏粘合剂层
[0040] 4 :半导体晶片（工件）
[0041] 5 :半导体元件（半导体芯片）
[0042] 51 :在半导体芯片5的电路面形成的凸块（bump)
[0043] 6 :被粘物
[0044] 61 :粘合至被粘物6的连接垫（connecting pad)的连结用导电性材料
【具体实施方式】
[0045] 半导体背而用切割带集成腊
[0046] 参考图1描述本发明的实施方案，但本发明不限于该实施方案。图1为示出本发 明半导体背面用切割带集成膜的实施方案的横截面示意图。在图1中，1为半导体背面用切 割带集成膜（下文中有时也称作"切割带集成的半导体背面保护膜"、"具有切割带的半导 体背面用膜"或"具有切割带的半导体背面保护膜"）；2为倒装芯片型半导体背面用膜（下 文中有时也称作"半导体背面用膜"或"半导体背面保护膜"）；3为切割带；31为基材；32 为压敏粘合剂层。
[0047] 此外，在本说明书的附图中，没有给出不需要描述的部分，为了容易描述，存在通 过放大、缩小等示出的部分。
[0048] 如图1所示，半导体背面用切割带集成膜1具有包括以下的构造：具有在基材31 上形成的压敏粘合剂层32的切割带3,和设置在压敏粘合剂层32上的半导体背面用膜2。 半导体背面用膜2具有贮能弹性模量（在60°C下）为0. 9MPa至15MPa。在直至将半导体 背面用膜2的表面（要粘贴至半导体晶片背面的表面）粘贴至半导体晶片背面的期间内， 将其用隔离体等保护。
[0049] 此外，半导体背面用切割带集成膜1可以具有其中在切割带3的压敏粘合剂层32 的整个表面上形成半导体背面用膜2的构造，或者可以具有其中部分地形成半导体背面用 膜2的构造。例如，如图1所示，半导体背面用切割带集成膜1可以具有其中仅在切割带3 的压敏粘合剂层32的一部分上形成半导体背面用膜2的构造，要将半导体晶片粘贴至该半 导体背面用膜2。
[0050] 倒装芯片铟半导体背而用腊
[0051] 半导体背面用膜2具有膜形状。如前所述，由于半导体背面用膜2具有贮能弹性 模量（在60°C下）为0. 9MPa至15MPa，在将粘贴至半导体背面用膜2上的半导体晶片切成 芯片形状的切断-加工步骤（切割步骤）中，半导体背面用膜2具有支承紧密粘合至该半 导体背面用膜2的半导体晶片的功能，并能够显示出粘合性以使切断件不会飞散。此外，在 切割步骤后的拾取步骤中，经过切割的半导体元件能够与半导体背面用膜2 -起从切割带 3容易地剥离。此外，在拾取步骤后（经过切割的半导体元件与半导体背面用膜2 -起从切 割带3剥离后），半导体背面用膜2能够具有保护半导体元件（半导体芯片）背面的功能并 且还显示出优良的标识性和优良的外观性。
[0052] 如上所述，由于半导体背面用膜2具有优良的标识性，可以借助半导体背面用膜2 通过利用打印方法或激光标识法进行标识，以将各种信息例如文字信息和图形信息赋予半 导体元件或使用半导体元件的半导体器件的非电路侧上的面。特别地，当将半导体背面用 膜2着色时，通过控制着色的颜色，可以观察具有优良可见度的通过标识而赋予的信息（例 如，文字信息和图形信息）。此外，当将半导体背面用膜2着色时，可以将切割带3和半导体 背面用膜2彼此容易地区分，并且能够提高加工性等。
[0053] 特别地，由于半导体背面用膜2对于半导体晶片或半导体芯片具有优良的紧密粘 合性，因此没有观察到浮起等。此外，由于半导体背面用膜2能够显示出优良的外观性，因 此能够获得具有优良的增值外观性的半导体器件。例如，作为半导体器件，可以通过使用不 同的颜色将其产品分类。
[0054] 重要的是半导体背面用膜2具有粘合性（紧密粘合性）以致在半导体晶片的切 断-加工时切断片不会飞散。
[0055] 如上所述，半导体背面用膜2不用于将半导体芯片模片接合至被粘物例如基板， 而用于保护将要安装倒装芯片（或已经安装倒装芯片）的半导体芯片的背面（非电路面）， 并且该半导体背面用膜2因此具有优化的功能和组成。在这点上，模片接合膜为用于将半 导体芯片强烈地粘合至被粘物例如基板上的用途的粘合剂层。此外，在使用模片接合膜的 半导体器件中，由于其最终使用包封树脂包封，因此模片接合膜在功能和组成上与目的在 于保护各半导体晶片和半导体芯片的背面的本发明的半导体背面用膜2不同。因此，不优 选将本发明的半导体背面用膜2用作模片接合膜。
[0056] 如前所述，在本发明中，重要的是半导体背面用膜2的贮能弹性模量（在60Γ下） 为0. 9MPa至15MPa。尽管半导体背面用膜2的贮能弹性模量（在60°C下）的上限可以为 不大于15MPa，但优选不大于12MPa，更优选不大于lOMPa。此外，半导体背面用膜2的贮能 弹性模量（在60°C下）的上限可以为不大于8MPa，特别优选不大于5MPa。尤其是，半导体 背面用膜2的贮能弹性模量（在60°C下）的上限适合为不大于3MPa。另一方面，尽管半导 体背面用膜2的贮能弹性模量（在60°C下）的下限可以为0. 9MPa以上，其优选IMPa以上， 特别优选1.2MPa以上。因此，半导体背面用膜2的贮能弹性模量（在60°C下）可以为例 如，0. 9MPa至12MPa，还可以为0. 9MPa至lOMPa。当半导体背面用膜2的贮能弹性模量（在 60°C下）超过15MPa时，降低对晶片的紧密粘合性，并且降低在切割步骤中的半导体晶片的 保持力。另一方面，当半导体背面用膜2的贮能弹性模量（在60°C下）小于0.9MPa时，弹 性模量过低以致在拾取步骤中，降低在半导体背面用膜2和切割带3的压敏粘合剂层32之 间的界面处的剥离性并且降低拾取性。
[0057] 半导体背面用膜2的在60°C下的贮能弹性模量（拉伸贮能弹性模量E'）通过以下 方式测定：制备不层压至切割带上的半导体背面用膜2,并使用由Rheometrics Co.，Ltd. 制造的动态粘弹性测量设备"Solid Analyzer RS A2〃，在预定温度（60°C)下，在氮气气氛 下，在样品宽度1〇_、样品长度22. 5_、样品厚度0. 2_、频率IHz和升温速率10°C /min的 条件下，以拉伸模式测量贮能弹性模量，并将该弹性模量作为获得的拉伸贮能弹性模量E' 的值。
[0058] 在本发明中，半导体背面用膜2优选由含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂组合 物组成。半导体背面用膜2可以由不含热固性树脂的热塑性树脂组合物组成或可以由不含 热塑性树脂的热固性树脂组合物组成。
[0059] 热塑性树脂的实例包括天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、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、聚丁二烯树脂、聚碳酸酯树 月旨、热塑性聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂如6-尼龙和6, 6-尼龙、苯氧基树脂、丙烯酸类树脂、 饱和聚酯树脂如PET (聚对苯二甲酸乙二酯）和PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯）、聚酰胺-酰 亚胺树脂和氟碳树脂。这些热塑性树脂可以单独使用或以其两种以上的组合使用。在这些 热塑性树脂中，特别优选包含少量离子性杂质、具有高耐热性和能够确保半导体元件可靠 性的丙烯酸类树脂。
[0060] 丙烯酸类树脂没有特别限定，其实例包括包含一种或两种以上丙烯酸或甲基丙烯 酸的烷基酯作为组分的聚合物，其中所述烷基为具有30个以下碳原子，特别是4至18个碳 原子的直链或支化烷基。即，此处所用的"丙烯酸类树脂"具有包括甲基丙烯酸类树脂的宽 泛含义。所述烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊 基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、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，形成丙烯酸类树脂的其它单体（除其中烷基为具有30个以下碳原子的烷基 的丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯以外的单体）没有特别限定，其实例包括含羧基单体如丙 烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸和巴豆酸；酸酐单 体如马来酸酐和衣康酸酐；含羟基单体如（甲基）丙烯酸2-羟乙酯、（甲基）丙烯酸2-羟 丙酯、（甲基）丙烯酸4-羟丁酯、（甲基）丙烯酸6-羟己酯、（甲基）丙烯酸8-羟辛酯、 (甲基）丙烯酸10-羟癸酯、（甲基）丙烯酸12-羟月桂酯和（4-羟甲基环己基）-甲基丙烯 酸酯；含磺酸单体如苯乙烯磺酸、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 团单体如2_轻乙基丙稀酰磷酸酯（2-hydroethylacryloyl phosphate)。
[0062] 除了环氧树脂和酚醛树脂之外，热固性树脂的实例包括，氨基树脂、不饱和聚酯树 月旨、聚氨酯树脂、硅酮树脂和热固性聚酰亚胺树脂。这些热固性树脂可以单独使用或以其两 种以上的组合使用。作为