倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜及其用圖
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2011年7月28日、申請?zhí)枮?01110217073. 2、發(fā)明名稱為"倒 裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜及其用途"的中國專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜和使用其的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜。 倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜用于保護(hù)半導(dǎo)體元件如半導(dǎo)體忍片的背面并用于提高其強(qiáng)度。 此外，本發(fā)明設(shè)及使用所述半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜的半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)方法。
【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)廣泛地利用其中借助于倒裝忍片接合將半導(dǎo)體元件例如半導(dǎo)體忍片安裝 (倒裝忍片連接）于基板上的倒裝忍片型半導(dǎo)體器件。在此類倒裝忍片連接中，將半導(dǎo)體 忍片W該半導(dǎo)體忍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，可能存在半導(dǎo)體忍片的背面用保護(hù)膜保護(hù)W防止半導(dǎo)體忍片損壞等的情況（參 見，專利文獻(xiàn)1)。可W激光標(biāo)識背面用膜W增加其產(chǎn)物辨別能力（參見，專利文獻(xiàn)2)。
[0004]專利文獻(xiàn) 1 :JP-A-2007-158026
[0005]專利文獻(xiàn) 2 :JP-A-2008-166451

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 作為倒裝忍片連接的典型步驟，將形成于背面用膜接合的半導(dǎo)體忍片表面上的焊 料凸塊（solderbump)等浸潰于焊劑中，其后，將凸塊與形成于基板上的電極接觸（如需要 進(jìn)一步將焊料凸塊形成于電極上），最終使焊料凸塊烙融W將焊料凸塊再流連接（reflow connect)至電極。為了焊料凸塊的清潔或防止氧化、焊料潤濕性的改進(jìn)等的目的，在焊接時 使用焊劑。通過上述步驟，可W構(gòu)建半導(dǎo)體忍片和基板之間良好的電連接。
[0007] 在此通常使焊劑僅粘附至凸塊部分。然而，焊劑在一些情況下依賴于加工條件粘 附至粘貼至半導(dǎo)體忍片背面的背面用膜。然后，當(dāng)在焊劑粘附至背面用膜的同時進(jìn)行再流 連接時，源自焊劑的污染發(fā)生在背面用膜的表面上從而引起劣化外觀性或激光標(biāo)識性的顧 慮。
[0008] 考慮到前述問題進(jìn)行本發(fā)明，其目的在于提供倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜、使用 其的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜和半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)方法，所述倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用 膜即使當(dāng)焊劑粘附至也能夠防止發(fā)生污染并能夠生產(chǎn)具有優(yōu)良外觀性的半導(dǎo)體器件。
[0009] 為了解決前述問題，本發(fā)明人已進(jìn)行研究。結(jié)果，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)通過采用W下構(gòu) 造能夠提供倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜，所述倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜可防止源自焊劑 的污染的發(fā)生并可生產(chǎn)具有優(yōu)良外觀性的半導(dǎo)體器件，并完成本發(fā)明。
[0010] 目P，本發(fā)明提供倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜，其要設(shè)置于倒裝忍片連接至被粘物 的半導(dǎo)體元件的背面上，所述倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜包括粘合劑層和層壓于所述粘合 劑層上的保護(hù)層，其中所述保護(hù)層包括具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為20(TCW上的耐熱性樹脂或 包括金屬。
[0011] 在半導(dǎo)體背面用膜中，形成由具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為200°cW上的耐熱性樹脂構(gòu) 成或由金屬構(gòu)成的層作為保護(hù)層，因此在倒裝忍片接合用再流時，焊劑組分最終蒸發(fā)而不 進(jìn)入保護(hù)層。結(jié)果，可防止源自焊劑的污染發(fā)生于半導(dǎo)體背面用膜上。此類抑制污染的原 因估計如下，盡管其不是確定的。當(dāng)焊劑粘附至不具有保護(hù)層的背面用膜時，在再流溫度下 極大地松弛構(gòu)成背面用膜的樹脂的分子結(jié)構(gòu)。因此焊劑組分變得易于進(jìn)入背面用膜，并且 焊劑組分最終W兩者部分地相容的狀態(tài)殘留，導(dǎo)致發(fā)生污染。另一方面，在本發(fā)明的半導(dǎo)體 背面用膜中，設(shè)置由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為200°CW上的耐熱性樹脂構(gòu)成或由金屬構(gòu)成的保護(hù) 層。因此，保護(hù)層中的微結(jié)構(gòu)（分子結(jié)構(gòu)或原子結(jié)構(gòu)）即使在回流溫度下也抑制松弛或基 本上沒有松弛，由此抑制焊劑組分進(jìn)入保護(hù)層。殘留在半導(dǎo)體背面用膜的表面上的焊劑通 過在再流時加熱蒸發(fā)。結(jié)果，防止發(fā)生源自焊劑的污染。
[0012] 上述耐熱性樹脂優(yōu)選為選自由聚酷亞胺、聚苯硫酸、聚諷、聚酸酷亞胺、聚酸酬和 聚酸酸酬組成的組中的至少一種。運(yùn)些樹脂由于它們的易得性、剛性分子結(jié)構(gòu)和極高的玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度因此能有效地防止發(fā)生源自焊劑的污染。在運(yùn)些中，聚酷亞胺優(yōu)選作為耐熱 性樹脂。
[0013] 上述金屬優(yōu)選為選自由侶、耐酸侶、不誘鋼、鐵、鐵、錫和銅組成的組中的至少一 種。運(yùn)些金屬不僅可顯示防止發(fā)生源自焊劑的污染的效果，還可顯示優(yōu)良的激光標(biāo)識性。
[0014] 當(dāng)上述保護(hù)層面向粘合劑層的面已經(jīng)進(jìn)行表面活化處理時，可改進(jìn)保護(hù)層和粘合 劑層之間的粘合力。因此，在半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)步驟中和在生產(chǎn)后作為產(chǎn)品使用時兩者可 防止被剝離，并且可生產(chǎn)具有高可靠性的半導(dǎo)體器件。
[0015] 上述表面活化處理優(yōu)選為選自由等離子體處理、臭氧水處理、紫外線臭氧處理和 離子束處理組成的組中的至少一種處理。通過運(yùn)些處理，即使當(dāng)保護(hù)層由耐熱性樹脂和金 屬中的任一種構(gòu)成時也可有效地進(jìn)行表面活化。
[0016] 本發(fā)明進(jìn)一步提供半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜，其包括：包括基材和層壓于所述 基材上的壓敏粘合劑層的切割帶，和上述倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜，所述半導(dǎo)體背面用 切割帶集成膜層壓于壓敏粘合劑層上W致保護(hù)層面向壓敏粘合劑層。
[0017] 在具有上述構(gòu)成的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜中，切割帶和倒裝忍片型半導(dǎo)體背 面用膜一體化形成。因此，該類型的切割帶集成膜可在切割半導(dǎo)體晶片W生產(chǎn)半導(dǎo)體元件 的切割步驟中和還在隨后的拾取步驟中使用。也就是說，在切割步驟前將切割帶粘貼至半 導(dǎo)體晶片背面的情況下，也可將上述半導(dǎo)體背面用膜粘貼至其，因此不需要僅粘貼半導(dǎo)體 背面用膜至其的步驟（半導(dǎo)體背面膜粘貼步驟）。結(jié)果，可減少處理步驟的數(shù)量。此外，半 導(dǎo)體晶片或通過切割形成的半導(dǎo)體元件的背面通過具有粘合劑層的半導(dǎo)體背面用膜保護(hù)。 因此，在切割步驟和隨后的步驟（如拾取步驟）中，可減少或防止半導(dǎo)體元件的損壞，并且 可防止在倒裝忍片接合時發(fā)生源自焊劑的污染，由此能夠生產(chǎn)具有優(yōu)良外觀性的半導(dǎo)體器 件。
[0018] 本發(fā)明進(jìn)一步提供半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)方法，所述方法包括：粘貼半導(dǎo)體晶片至在 上述半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜中的倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜上，切割半導(dǎo)體晶片W形 成半導(dǎo)體元件，將半導(dǎo)體元件與倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜一起從切割帶的壓敏粘合劑層 剝離，將焊劑粘附至半導(dǎo)體元件中的被粘物用連接構(gòu)件，和將半導(dǎo)體元件倒裝忍片連接至 被粘物上。
[0019] 在該生產(chǎn)方法中，使用在其上形成保護(hù)層的倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜，因此在 倒裝忍片接合步驟中可防止源自焊劑的污染在半導(dǎo)體背面用膜上的發(fā)生，并且可有效生產(chǎn) 具有優(yōu)良外觀性的半導(dǎo)體器件。
【附圖說明】
[0020] 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實(shí)施方案的橫截面示意 圖。
[0021] 圖2為示出本發(fā)明的倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜的一個實(shí)施方案的橫截面示意 圖。
[0022] 圖3A-3D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 法的一個實(shí)施方案的橫截面示意圖。
[0023] 附圖梳巧說巧
[0024] 1 半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜
[00巧]2 半導(dǎo)體背面用膜
[0026] 21 粘合劑層
[0027] 22 保護(hù)層
[0028] 3 切割帶
[0029]31 基材
[0030] 32 壓敏粘合劑層
[0031] 33 對應(yīng)于半導(dǎo)體晶片粘貼部分的部分
[00礎(chǔ) 4 半導(dǎo)體晶片
[003引 5 半導(dǎo)體忍片
[0034] 51 在半導(dǎo)體忍片5的電路面?zhèn)刃纬傻耐箟K化ump)
[0035] 6 被粘物
[0036] 61 粘合至被粘物6的連接墊（connectingpad)的連結(jié)用導(dǎo)電性材料
【具體實(shí)施方式】
[0037] 參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方案，但本發(fā)明不限于運(yùn)些實(shí)施方案。此外，在本說明 書的附圖中，省略不需要描述的部分，并且為了使得描述容易存在通過放大、縮小等示出的 部分。
[0038](半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜）
[0039] 圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜的一個實(shí)施方案的橫截面 示意圖。如圖1所示，半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜1 (下文中有時也稱作"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"） 包括W下：包括在基材31上形成的壓敏粘合劑層32的切割帶3,和設(shè)置在壓敏粘合劑層上 的倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜2 (下文中有時稱作"背面用膜"、"半導(dǎo)體背面用膜"或"半 導(dǎo)體背面保護(hù)膜"）。如稍后所述，半導(dǎo)體背面用膜2包括粘合劑層和層壓在該粘合劑層上 的保護(hù)層。
[0040] 此外，如圖1所示，本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜可如此設(shè)計W使半導(dǎo)體 背面用膜2僅形成于對應(yīng)于半導(dǎo)體晶片粘貼部分的部分33上；然而，半導(dǎo)體背面用膜可W 形成在壓敏粘合劑層32的整個表面上，或者半導(dǎo)體背面用膜可W形成在大于對應(yīng)于半導(dǎo) 體晶片粘合部分的部分33但是小于壓敏粘合劑層32的整個表面的部分上。此外，半導(dǎo)體 背面用膜2的表面（要粘貼至晶片背面的表面）可W用隔離膜等保護(hù)直至半導(dǎo)體背面用膜 2粘貼至晶片背面時。W下隨后詳細(xì)描述半導(dǎo)體背面用膜和半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜。
[0041](倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜）
[0042] 圖2為示出本發(fā)明的倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜的一個實(shí)施方案的橫截面示意 圖。倒裝忍片型半導(dǎo)體背面用膜2具有膜狀構(gòu)造，并包括粘合劑層21和層壓于粘合劑層21 上的保護(hù)層22。粘合劑層21在作為產(chǎn)物的半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜中通常處于未固化 狀態(tài)（包括半固化狀態(tài)），且在將半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜粘貼至半導(dǎo)體晶片之后熱固 化。
[0043] 此外，半導(dǎo)體背面用膜2的可見光透光率（可見光透過率，波長：400-800nm)沒有 特別限定，但例如，優(yōu)選在20 %W下（0-20 % )、更優(yōu)選在10 %W下（0-10 % )、特別優(yōu)選5 % W下（0-5%)的范圍內(nèi)。當(dāng)半導(dǎo)體背面用膜2具有可見光透過率為大于20%時，存在光的 透射不利地影響半導(dǎo)體元件的擔(dān)屯、?？梢姽馔高^率（％)能夠通過半導(dǎo)體背面用膜2的樹 脂組分的種類和含量、著色劑（例如顏料或染料）的種類和含量W及無機(jī)填料的含量等來 控制。
[0044]半導(dǎo)體背面用膜2的可見光透過率（％)可如下測定。目P，制備本身具有厚度（平 均厚度）為20ym的半導(dǎo)體背面用膜2。然后，將半導(dǎo)體背面用膜2用波長為400至800皿 的可見光在規(guī)定強(qiáng)度下照射[設(shè)備：由化ima化UCo巧oration制造的可見光產(chǎn)生設(shè)備[商 品名"ABSORPTIONS陽CTROP冊TOMET邸"]]，并測量透過的可見光的強(qiáng)度。此外，可基于可 見光通過半導(dǎo)體背面用膜2前后的強(qiáng)度變化來確定可見光透過率（％)。在運(yùn)點(diǎn)上，也可W 從厚度不是20ym的半導(dǎo)體背面用膜2的可見光透過率（％;波長：400至SOOnm)的值推 出厚度為20ym的半導(dǎo)體背面用膜2的可見光透過率（％;波長：400至SOOnm)。在本發(fā)明 中，在具有厚度為20ym的半導(dǎo)體背面用膜2的情況下確定可見光透過率（％ )，但根據(jù)本 發(fā)明的半導(dǎo)體背面用膜不限于厚度為20ym的半導(dǎo)體背面用膜。
[004引（粘合劑層）
[0046] 粘合劑層21優(yōu)選由至少熱固性樹脂形成，更優(yōu)選由至少熱固性樹脂和熱塑性樹 脂形成。此外，可使熱固化促進(jìn)催化劑包含于構(gòu)成粘合劑層21的樹脂中。粘合劑層由至少 熱固性樹脂形成，因此能夠有效地顯示其粘合功能。
[0047]熱塑性樹脂的實(shí)例包括天然橡膠、下基橡膠、異戊二締橡膠、氯下橡膠、乙締-乙 酸乙締醋共聚物、乙締-丙締酸共聚物、乙締-丙締酸醋共聚物、聚下二締樹脂、聚碳酸醋樹 月旨、熱塑性聚酷亞胺樹脂、聚酷胺樹脂如6-尼龍和6, 6-尼龍、苯氧基樹脂、丙締酸類樹脂、 飽和聚醋樹脂如PET(聚對苯二甲酸乙二醋）或PBT(聚對苯二甲酸下二醇醋）、聚酷胺酷亞 胺樹脂或氣樹脂。熱塑性樹脂可W單獨(dú)使用或W兩種W上的組合使用。在運(yùn)些熱塑性樹脂 中，尤其優(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)體元件可靠性的丙締酸 類樹脂。
[0048] 丙締酸類樹脂沒有特別限定，其實(shí)例包括包含一種或兩種W上丙締酸醋或甲基丙 締酸醋作為組分的聚合物，其中所述丙締酸醋或甲基丙締酸醋具有含30個W下碳原子、優(yōu) 選4-18個碳原子、更優(yōu)選6-10個碳原子和特別地8或9個碳原子的直鏈或支鏈烷基。即，在 本發(fā)明中，丙締酸類樹脂具有還包括甲基丙締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、正下基、叔下基、異下基、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=烷基、十四 烷基、硬脂基和十八烷基。
[0049] 此外，形成丙締酸類樹脂的其它單體（除其中烷基為具有30個W下碳原子的烷基