專利名稱:粘結(jié)薄膜的使用方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置的制造方法及粘結(jié)薄膜。
背景技術(shù):
作為半導(dǎo)體芯片和基板的粘結(jié)方式,周知的有倒晶封裝(flip chip)粘結(jié)方式。該 粘結(jié)方式中,將半導(dǎo)體芯片的電路面配置為面向基板一側(cè)。在半導(dǎo)體芯片的電路面上形成 的稱為“凸點(diǎn)”的突起電極通過與形成于基板的端子連接而電接通。倒晶封裝粘結(jié)方式,有 利于表面貼裝元件的結(jié)構(gòu)小型化、薄型化。而且,倒晶封裝粘結(jié)方式,由于連接間距離短而 有利于高速化。特別是,在手機(jī)和攜帶信息終端等電子機(jī)器以及存儲(chǔ)卡和IC卡等中,通過 倒晶封裝粘結(jié)方式而制造的表面貼裝元件逐漸增加。倒晶封裝粘結(jié)方式,根據(jù)凸點(diǎn)的種類不同而電接通的方式各異,同時(shí)表面貼裝工 序以及所使用材料有所不同。作為凸點(diǎn)的種類,可舉出焊料凸點(diǎn)、金凸點(diǎn)、鎳凸點(diǎn)、導(dǎo)電性樹 脂凸點(diǎn)等。以下,分別對(1)通過焊料凸點(diǎn)連接的方式,(2)通過金凸點(diǎn),鎳凸點(diǎn),導(dǎo)電性樹 脂凸點(diǎn)等凸點(diǎn)而連接的方式,進(jìn)行說明。(1)通過焊料凸點(diǎn)而連接的方式通過焊料凸點(diǎn)而連接的方式稱為C4。C4適用于端子數(shù)多的大型邏輯系半導(dǎo)體芯 片的連接。焊料凸點(diǎn),配置于半導(dǎo)體芯片的電路面的整個(gè)面(領(lǐng)域配置)。C4如下進(jìn)行。除去在形成于半導(dǎo)體芯片的電路面的端子的表面所形成的焊料的氧 化膜。在基板上涂覆助焊劑,該助焊劑能提高焊料與形成于基板的端子的金屬之間的濕潤 性。在進(jìn)行了半導(dǎo)體芯片與基板之間的位置校準(zhǔn)后,將半導(dǎo)體芯片按至基板。通過助焊劑 的粘結(jié)力,半導(dǎo)體芯片被臨時(shí)放置于基板上。此后,將基板投入回流爐。將溫度加熱至焊料 的熔融溫度以上的溫度。通過使焊料凸點(diǎn)熔融,而進(jìn)行形成于基板上的端子與焊料之間的 連結(jié)。接著,為了增強(qiáng)端子與焊料之間的連結(jié),利用毛細(xì)管現(xiàn)象將稱為底材的液性封裝樹脂 填充至半導(dǎo)體芯片與基板之間的空隙。此后,通過使液狀封裝樹脂硬化,而增強(qiáng)端子與焊料 之間的連結(jié)。利用毛細(xì)管現(xiàn)象填充液性封裝樹脂的方式,稱為毛細(xì)管流動(dòng)方式。近年來,伴隨著半導(dǎo)體芯片的端子數(shù)增加,端子的窄節(jié)距化不斷發(fā)展。與此同時(shí), 焊料凸點(diǎn)的小尺寸化不斷發(fā)展,而且半導(dǎo)體芯片與基板之間的間隙也不斷窄間隙化。此外, 以實(shí)現(xiàn)表面貼裝的高可靠性為目的,傾向于增加底材中的填料的填充量以及底材的粘度。 除了窄節(jié)距化和窄間隙化,使用毛細(xì)管流動(dòng)方式填充高粘度的底材需要很長時(shí)間。進(jìn)一步,由于采用無鉛焊料,回流溫度變得高溫化。為此,回流后冷卻時(shí),由于基板 和半導(dǎo)體芯片的熱膨脹系數(shù)差引起的收縮時(shí)的應(yīng)力,焊料破壞的危險(xiǎn)性增大。因而,回流后 冷卻時(shí)也要求保護(hù)焊料。為了解決上述的毛細(xì)管流動(dòng)方式的問題點(diǎn),在將半導(dǎo)體芯片表面貼裝到基板之前預(yù)先將作為底材的樹脂涂覆于基板的方式(在基板上預(yù)先設(shè)置底材的表面貼裝方式)得以 研究。該方式稱為不流動(dòng)底材方式。正在進(jìn)行通過使樹脂中含有助焊劑成分而可發(fā)揮助焊 劑功能和底材功能的兩者功能的樹脂組合物的研究(例如,參照非專利文獻(xiàn)1和非專利文 獻(xiàn)2)。(2)通過金凸點(diǎn),鎳凸點(diǎn),導(dǎo)電性樹脂凸點(diǎn)等凸點(diǎn)而進(jìn)行連接的方式的情形下,半 導(dǎo)體芯片與基板相連接的端子數(shù)為100 500左右。多數(shù)情形下凸點(diǎn)配置于半導(dǎo)體芯片的 外周(周圍配置)。該連接方式有(A)金導(dǎo)線-凸點(diǎn)與形成于基板的焊料等的通過焊料的連結(jié)方式, (B)通過形成于稱為釘頭凸點(diǎn)焊接的金導(dǎo)線-凸點(diǎn)表面的導(dǎo)電性樹脂而粘結(jié)的方式(SBB方 式),(C)通過將金導(dǎo)線-凸點(diǎn)直接碰觸基板而連接的直接連結(jié)方式,(D)采用異向?qū)щ娦?粘結(jié)劑,通過導(dǎo)電性粒子將經(jīng)過整平的釘頭凸點(diǎn)、鍍金凸點(diǎn)或鍍鎳凸點(diǎn)與形成于基板上的 端子連接的方式,(E)通過施加超聲波而將凸點(diǎn)與形成于基板的端子金屬連結(jié)的超聲波方 式等ο直接連結(jié)方式(C)和采用了異向?qū)щ娦哉辰Y(jié)劑的方式(D),通過粘結(jié)劑將半導(dǎo)體 芯片與基板連接,因此電接通和填充底材可以同時(shí)進(jìn)行。另一方面,其他方式中,分別進(jìn)行了焊料連結(jié)、通過導(dǎo)電性樹脂硬化的連接、通過 施加超聲波的固相金屬連結(jié)后,采用注入底材進(jìn)行填充、硬化的毛細(xì)管流動(dòng)方式。通過金凸 點(diǎn)、鎳凸點(diǎn)、導(dǎo)電性樹脂凸點(diǎn)等凸點(diǎn)而進(jìn)行連接的情形下,與C4同樣,為了對應(yīng)于窄節(jié)距化 和窄間隙化,以及表面貼裝工序的簡略化,在基板上預(yù)先設(shè)置底材的表面貼裝方式也在研 究中。在基板上預(yù)先設(shè)置底材的表面貼裝方式中,預(yù)先在基板上涂覆液狀樹脂的工序, 或預(yù)先在基板上粘貼薄膜狀樹脂的工序是必需的。液狀樹脂的涂覆,通常使用分配器進(jìn)行。源自分配器的涂覆,幾乎都是通過壓力而 得以控制的。但是,隨著液狀樹脂的粘度的變化,即使壓力恒定液狀樹脂的釋放量也會(huì)改 變,難以保持一定的涂覆量。涂覆量過少,是產(chǎn)生液狀樹脂沒填充的未填充領(lǐng)域的原因。涂 覆量過多,則溢出的液狀樹脂粘附于用于壓接半導(dǎo)體芯片與基板的部件上,有向周邊領(lǐng)域 飛散的危險(xiǎn)性。另一方面,在基板上粘貼薄膜狀樹脂的情況下,可以通過調(diào)節(jié)薄膜狀樹脂的厚度 及面積調(diào)整樹脂量,因而可以減少在表面貼裝時(shí)的溢出的樹脂量的變化。但是,在基板上粘貼薄膜狀樹脂的裝置的精度有限,因此必須在基板上粘貼比半 導(dǎo)體芯片的尺寸大的薄膜狀樹脂。而且,將尺寸不同的多種類半導(dǎo)體芯片粘貼于基板上時(shí), 必須分別準(zhǔn)備和半導(dǎo)體芯片的尺寸相配合的薄膜狀樹脂。對于此類技術(shù)動(dòng)向,近年來,需求 高效率的獲得附有與尺寸相配的粘結(jié)劑層的半導(dǎo)體芯片的方法,以及利用該方法的高效半 導(dǎo)體裝置的制備方法。為此,解決在基板上預(yù)先設(shè)置底材的表面貼裝方式中的繁雜度的同時(shí),也提出了 可以對應(yīng)窄節(jié)距化和窄間隙化的方法(例如,參照非專利文獻(xiàn)3、專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn) 2)。該方法中,在用于形成半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體晶片上涂覆了作為底材的粘結(jié)劑后,通過使 半導(dǎo)體晶片單片化而得到附有粘結(jié)劑的半導(dǎo)體芯片。之后,將半導(dǎo)體芯片貼付于基板。非專利文獻(xiàn)3種記載的方法中,預(yù)先將樹脂涂覆于半導(dǎo)體晶片后,通過使半導(dǎo)體
4晶片單片化而得到附有底材的半導(dǎo)體芯片。該方法中,使用形成有焊料凸點(diǎn)的半導(dǎo)體芯片。 焊料凸點(diǎn)的一部分露出于底材。通過焊料的自校正(self-alignment),修正半導(dǎo)體芯片與 基板間的位置錯(cuò)開。但是,使用通過電鍍而形成的金或鎳等的凸點(diǎn)和金導(dǎo)線而形成的金導(dǎo)線-凸點(diǎn)等 的半導(dǎo)體芯片中,使用加壓頭將半導(dǎo)體芯片按向基板的同時(shí),通過加熱或施加超聲波等施 加能量來進(jìn)行連接。因此,不可使用自校正。另一方面,專利文獻(xiàn)1中所記載的方法中,在半導(dǎo)體晶片上粘貼了薄膜狀粘結(jié)劑 后,通過將半導(dǎo)體晶片切割使其單片化。其結(jié)果是得到具有薄膜狀粘結(jié)劑的半導(dǎo)體芯片。該 方法中,首先制作半導(dǎo)體晶片/薄膜狀粘結(jié)劑/隔離物的層壓體。將層壓體切割后,通過剝 離隔離物,得到粘附有薄膜狀粘結(jié)劑的半導(dǎo)體芯片。專利文獻(xiàn)2中揭示了,以在半導(dǎo)體晶片的電路面貼付有膠帶的狀態(tài),研磨該晶片 電路面的反面,通過沖切法將該晶片切割成單片化,從而拾取附有粘結(jié)劑層的芯片的方法。專利文獻(xiàn)1 特許第觀33111號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開2006-49482號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1 本間良信,“倒裝晶片用底材”,電子材料,株式會(huì)社工業(yè)調(diào)查會(huì), 2000年9月1日,第39卷,第9號(hào),p. 36-40非專利文獻(xiàn)2 水池克行,野村英一,“倒裝晶片用底材”,電子技術(shù),日刊工業(yè)新聞 社,2001年9月,臨時(shí)增刊號(hào),p. 82-83非專利文獻(xiàn)3 飯?zhí)锖屠?,“裸芯片表面貼裝材料的開發(fā)”,電子技術(shù),日刊工業(yè)新聞 社,2001年9月,臨時(shí)增刊號(hào),p. 84-8
發(fā)明內(nèi)容
但是,非專利文獻(xiàn)3中,雖然沒有公開單片化的方法,如果通過通常的沖切法而單 片化,則粘結(jié)劑(底材)面被污染,難以獲得良好的粘結(jié)力。此外,專利文獻(xiàn)1中,將層壓體切割時(shí)由于薄膜狀粘結(jié)劑與隔離層相剝離,其結(jié)果 存在使單片化的半導(dǎo)體芯片飛散而流出的問題。而且,專利文獻(xiàn)2中,在沖切工序中沒有明 確給出如何識(shí)別電路的圖案,不能有效地獲得附有粘結(jié)劑層的半導(dǎo)體芯片。進(jìn)一步,沖切工 序發(fā)生于通過射線照射而使粘結(jié)膠帶硬化后,因而在切割層壓體時(shí)由于薄膜狀粘結(jié)劑與隔 離層相剝離的結(jié)果,存在使單片化的半導(dǎo)體芯片飛散而流出的問題。本發(fā)明是鑒于上述情況而進(jìn)行的,其目的在于提供高效獲得附有粘結(jié)劑的半導(dǎo)體 芯片的同時(shí),能將半導(dǎo)體芯片與配線基板進(jìn)行良好的連接的半導(dǎo)體裝置的制造方法以及用 于該半導(dǎo)體裝置的制造方法的粘結(jié)薄膜。為了解決上述問題,本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制備方法,包括以下工序使半導(dǎo)體晶 片的電路面面向切割帶一側(cè),將上述切割帶、粘結(jié)劑層以及上述半導(dǎo)體晶片按照如此順序 層疊成層壓體的準(zhǔn)備工序;從上述半導(dǎo)體晶片的上述電路面相反的一側(cè)的面,通過識(shí)別上 述電路面的電路圖案而識(shí)別切割位置的工序;識(shí)別上述切割位置后,至少沿上述層壓體的 厚度方向切割上述半導(dǎo)體晶片及上述粘結(jié)劑層的工序;在上述切斷工序后,將上述切割帶 硬化,通過使上述切割帶與上述粘結(jié)劑層剝離,制造附有粘結(jié)劑層的半導(dǎo)體芯片的工序;使 上述附有粘結(jié)劑層的上述半導(dǎo)體芯片的電路面中的端子和配線基板的配線的位置校準(zhǔn)的工序;為使上述配線基板的上述配線與上述半導(dǎo)體芯片的上述端子電接通,通過上述粘結(jié) 劑層將上述配線基板與上述半導(dǎo)體芯片連接的工序。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制備方法中,從與電路面相反一側(cè)的面(也稱為半導(dǎo)體晶 片的反面)識(shí)別上述電路面的電路圖案,從而識(shí)別切割的位置進(jìn)而將半導(dǎo)體晶片及粘結(jié)劑 層切斷,因而可以獲得沒有污染的半導(dǎo)體芯片單片。而且,切割時(shí)使用切割帶固定半導(dǎo)體晶 片,切割后使切割帶硬化,因而不會(huì)發(fā)生半導(dǎo)體芯片單片的飛散、流出而丟失。因此,通過 本發(fā)明的制造方法,在高效獲得附有粘結(jié)劑層的半導(dǎo)體芯片單片的同時(shí),可使半導(dǎo)體芯片 與配線基板良好連接。并且,在上述切割工序中,可以將粘結(jié)劑層全部切割而使粘結(jié)劑層切 斷,也可以一定程度殘留的方式切割粘結(jié)劑層,該一定程度殘留使粘結(jié)劑層中的電路面一 側(cè)的端部滿足使其后的單片化可能。此外,上述至少切斷上述半導(dǎo)體晶片及上述粘結(jié)劑層的工序,優(yōu)選含有將上述半 導(dǎo)體芯片的一部分切斷的第1工序,與將上述半導(dǎo)體晶片的剩余部分與上述粘結(jié)劑層切斷 的第2工序。由此,可以降低切斷層壓體時(shí)發(fā)生的裂縫,因而可以抑制半導(dǎo)體芯片單片的電路 面中的斷線。其結(jié)果,可以提高半導(dǎo)體裝置的制造成品率。進(jìn)一步,上述識(shí)別切割位置的工序,優(yōu)選透過上述半導(dǎo)體晶片而識(shí)別上述電路圖 案。在此情形下,因?yàn)榭梢允褂猛ǔK纬傻碾娐访娴目虅澗€、卞)巧A 巧人 > ),而無 需在與半導(dǎo)體晶片的電路面相反的一面進(jìn)行用于識(shí)別電路圖案的加工。此外,優(yōu)選使用紅外線照相機(jī)識(shí)別上述電路圖案。在此情況下,可以精度更高地識(shí) 別切割位置。進(jìn)一步,與上述半導(dǎo)體晶片的電路面相反的一面,優(yōu)選經(jīng)過研磨而使其平坦化。在 此情況下,在與半導(dǎo)體晶片的電路面相反的一面可以抑制紅外線的散射。因此,可以進(jìn)一步 高精度地識(shí)別切割位置。而且,在使上述半導(dǎo)體晶片的上述端子與上述配線基板的上述配線的位置校準(zhǔn)的 工序中,優(yōu)選透過上述半導(dǎo)體芯片所附有的上述粘結(jié)劑層來觀察上述半導(dǎo)體芯片的上述電 路面。在此情況下,即使凸點(diǎn)沒有從粘結(jié)劑層突出也可觀察電路面。更進(jìn)一步,優(yōu)選通過光線從相對上述粘結(jié)劑層的表面的法線方向而傾斜的方向照 射上述粘結(jié)劑層,來觀察上述半導(dǎo)體芯片的上述電路面。在此情況下,可以抑制粘結(jié)劑表面 的光散射。因此,可以更高精度地使上述半導(dǎo)體晶片的上述端子與上述配線基板的上述配 線的位置校準(zhǔn)。此外,優(yōu)選使用具有偏光過濾器的照相機(jī)觀察上述半導(dǎo)體芯片的上述電路面。在 此情況下,可以減低粘結(jié)劑表面中的散射光的影響。因此,可以進(jìn)一步高精度地使上述半導(dǎo) 體晶片的上述端子與上述配線基板的上述配線的位置校準(zhǔn)。本發(fā)明的粘結(jié)薄膜,通過加壓及加熱硬化而連接半導(dǎo)體芯片與配線基板相連接的 同時(shí),也使配線基板的配線與半導(dǎo)體芯片的端子電接通,用于本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造 方法,其含有樹脂組合物和填充劑,其中的樹脂組合物含有熱塑性樹脂、熱硬性樹脂以及硬 化劑,相對于100質(zhì)量份的上述樹脂組合物,含有20 100質(zhì)量份的填充劑,該粘結(jié)薄膜在 170°C 240°C的溫度加熱5 20秒時(shí),由DSC(差示掃描量熱儀)從發(fā)熱量算出的該粘結(jié) 薄膜的反應(yīng)率為50%以上。
此處,粘結(jié)薄膜的反應(yīng)率X (單位% ),以相對于加熱前的粘結(jié)薄膜進(jìn)行DSC測定 所得的發(fā)熱量為A,相對于加熱后的粘結(jié)薄膜進(jìn)行DSC測定所得的發(fā)熱量為B的話,由下式 ⑴算出X= (A-B)/AX100(1)通過使用本發(fā)明的粘結(jié)薄膜,可以合適地實(shí)施本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法。本發(fā)明中,因?yàn)橥ㄟ^從與電路面相反的面識(shí)別上述電路面的電路圖案而識(shí)別切割 位置,可以獲得沒有污染的半導(dǎo)體芯片的單片。而且,由于使用切割帶固定晶片,不會(huì)發(fā)生 半導(dǎo)體芯片的飛散、流出而丟失,提供了高效的半導(dǎo)體制造方法以及用于該半導(dǎo)體方法中 的粘結(jié)薄膜。
圖1為模式表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序圖。
圖2為模式表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序圖。
圖3為模式表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序圖。
圖4為模式表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序圖。
圖5為模式表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序圖。
圖6為模式表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序圖。
圖7為模式表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序圖。
圖8為模式表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序圖。
圖9為模式表示第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的某一工序的工序圖。
圖10為模式表示第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的某一工序的工序圖。
符號(hào)說明
3,23粘結(jié)劑層(粘結(jié)薄膜)
6半導(dǎo)體晶片
6a, 26a電路面
6b反面(與電路面相反的一面)
9切割帶
12配線
14紅外線照相機(jī)
15照相機(jī)
15a偏光過濾器
23a粘結(jié)劑層的表面
26半導(dǎo)體芯片
40配線基板
50半導(dǎo)體裝置
60層壓體
LT3光
P電路圖案具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。并且,在說明附圖時(shí),同一或 相當(dāng)?shù)囊厥褂猛环?hào),省略重復(fù)說明。第一實(shí)施方式圖1 圖8為模式表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序圖。層壓體準(zhǔn)備工序首先,如圖I(A)及圖2(A)所示,例如將硅晶片等半導(dǎo)體晶片放置于粘著臺(tái)8上。 在半導(dǎo)體晶片6的電路面6a中形成有電極墊7以及用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5。在電極墊7與 用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5之間填充有絕緣膜20。電極墊7、用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5以及絕緣 膜20的表面經(jīng)過平坦化處理。在電極墊7之上,設(shè)置從絕緣膜20的表面突出的突起電極 4(端子)。通過電極墊7、用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5以及突起電極4形成有電路圖案P。半導(dǎo) 體晶片6的反面6b (與電路面相反的一面)與粘著臺(tái)8相接觸。另一方面,準(zhǔn)備具有隔離層2和在隔離層2上設(shè)置的粘結(jié)劑層3的粘結(jié)薄片52。 粘結(jié)薄片52的粘結(jié)劑層3向著半導(dǎo)體晶片6的電路面6a來配置,使用加壓輥?zhàn)拥容佔(zhàn)? 將粘結(jié)劑層3碾壓到電路面6a。輥?zhàn)?在與電路面6a相平行的方向Al移動(dòng)的同時(shí),在與 電路面6a相垂直的方向A2給粘結(jié)薄片52加壓。通過輥?zhàn)?,粘結(jié)薄片52的粘結(jié)劑層3被 壓至半導(dǎo)體晶片6的電路面6a上。作為碾壓裝置,例如可舉出,在粘結(jié)薄片52的上下分別設(shè)置輥?zhàn)?的裝置、在真空 狀態(tài)將粘結(jié)薄片52壓至半導(dǎo)體晶片6的裝置等。進(jìn)行碾壓時(shí),優(yōu)選將粘結(jié)薄片52加熱。如 此,相對半導(dǎo)體晶片6使粘結(jié)劑層3充分貼緊的同時(shí),可使突起電極4的周圍沒有間隙而充 分填充。加熱溫度為是粘結(jié)劑層軟化但不硬化的溫度。粘結(jié)劑層3,例如含有環(huán)氧樹脂、軟 化溫度為40°C的丙烯酸共聚物、反應(yīng)開始溫度為100°C的環(huán)氧樹脂用潛在性硬化劑的情況 下,加熱溫度為例如80°C。電極墊7例如由通過濺射法所形成的鋁膜來構(gòu)成,作為微量成分,可含有例如硅、 銅、鈦等。用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5,例如可與電極墊7同時(shí)形成。用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5,例 如可由鋁形成。用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5的表面也可形成有金膜。在此情況下,可以減低用于位置 校準(zhǔn)的標(biāo)記5的表面的平坦性的偏差。進(jìn)一步,例如當(dāng)用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5是由鋁構(gòu)成 的情況下,通過形成金膜,可以減低由鋁的氧化引起的反射光的偏差。用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記 5的圖案形狀,例如可以為十字圖案但不僅限于此,也可為圓形圖案、L字圖案。用于位置校 準(zhǔn)的標(biāo)記5,一般配置于半導(dǎo)體晶片6經(jīng)沖壓而得到的半導(dǎo)體芯片26的四角。但是,用于位 置校準(zhǔn)的標(biāo)記5的位置,只要是能確保使位置校準(zhǔn)的精度的位置即可,不僅限于此。突起電極4,例如可以是鍍金而形成的金凸點(diǎn)。突起電極4,也可以是使用金導(dǎo)線 而形成的金螺柱凸點(diǎn)、根據(jù)需要同時(shí)使用超聲波而通過熱壓形成的固定于電極墊7上的金 屬球、通過電鍍或蒸鍍而形成的凸點(diǎn)等。突起電極4不必由單一的金屬而構(gòu)成,也可以含有 多種金屬。突起電極4可以含有金、銀、銅、鎳、銦、鈀、錫、鉍等。而且,突起電極4也可以是 含有多個(gè)金屬層的層壓體。作為絕緣膜20,例如可舉出由氮化硅形成的膜。絕緣膜20還可以是由聚酰亞胺形 成。絕緣膜20具有設(shè)置于電極墊7之上的開口部。絕緣膜20可以為覆蓋用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5那樣而形成,也可以在用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5之上設(shè)置有開口部。在此情況下,用于 位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5不被絕緣膜20所覆蓋,可以提高使用用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5而使位置校 準(zhǔn)的精度。 在半導(dǎo)體晶片6的電路面6a中,形成有用于切割半導(dǎo)體晶片6的稱作刻劃線的預(yù) 定切斷線。預(yù)定切斷線例如配置成格子狀。預(yù)定切斷線上也可設(shè)置有用于切斷時(shí)的位置校 準(zhǔn)的標(biāo)記。作為隔離層2,例如可舉出經(jīng)由有機(jī)硅等進(jìn)行表面脫模處理的PET基板。粘結(jié)劑 層3例如在隔離層2上涂覆粘結(jié)劑組合物后經(jīng)干燥而形成。粘結(jié)劑層3例如在常溫時(shí)為固 態(tài)。粘結(jié)劑層3含有熱硬性樹脂。熱硬性樹脂由于加熱而進(jìn)行三維交聯(lián)從而硬化。作為上述熱硬性樹脂,可以舉出環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、三嗪樹脂、聚酰亞 胺樹脂、聚酰胺樹脂、氰基丙烯酸樹脂、苯酚樹脂、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹 月旨、聚氨酯樹脂、聚異氰酸酯樹脂、呋喃樹脂、間苯二酚樹脂、二甲苯樹脂、苯代三聚氰胺 (benzoguanamine)樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙基樹脂、有機(jī)硅樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、硅 氧烷變性環(huán)氧樹脂、硅氧烷變性聚酰胺酰亞胺樹脂、丙烯酸樹脂等??梢詫⑦@些樹脂單獨(dú)使 用,也可使用2種以上的混合物。粘結(jié)劑層3還可以含有用于促進(jìn)硬化反應(yīng)的硬化劑。為了使粘結(jié)劑層3具有高反 應(yīng)性的同時(shí)具有保存穩(wěn)定性,優(yōu)選含有潛在性硬化劑。粘結(jié)劑層3還可以含有熱塑性樹脂。作為熱塑性樹脂,可以舉出聚酯樹脂、聚醚樹 月旨、聚酰胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚芳脂樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚 氨酯樹脂、苯氧樹脂、聚丙烯酸樹脂、聚丁二烯、丙烯腈丁二烯共聚物(NBR)、丙烯腈丁二烯 共聚物橡膠苯乙烯樹脂(ABS)、苯乙烯丁二烯共聚物(SBR)、丙烯酸共聚物等??梢詫⑦@些 樹脂單獨(dú)使用,也可將2種以上并列使用。這些樹脂中,為了確保與半導(dǎo)體晶片6的貼近性 而優(yōu)選具有室溫附近的軟化點(diǎn)的熱塑性樹脂,優(yōu)選在原料中含有甲基丙烯酸縮水甘油酯等 的丙烯酸共聚物。粘結(jié)劑層3中還可以添加用于低線膨脹系數(shù)化的填充物(無機(jī)微粒子)。作為這 種填充物,可以是具有結(jié)晶性的物質(zhì),也可以是非結(jié)晶性的物質(zhì)。粘結(jié)劑層3的硬化后的線 膨脹系數(shù)小,則能抑制熱變形。因而,可維持半導(dǎo)體芯片的突起電極與配線基板的配線之 間的電接通,從而通過半導(dǎo)體芯片與配線基板的連接而可提高所制造的半導(dǎo)體裝置的可靠 性。粘結(jié)劑層3還可以含有耦合劑等添加劑。如此,可以提高半導(dǎo)體芯片與配線基板 之間的粘結(jié)性。在粘結(jié)劑層3中,可以分散導(dǎo)電性粒子。在此情況下,可以降低由半導(dǎo)體芯片的突 起電極的高度不均而引起的不良影響。而且,配線基板即使處于如玻璃基板等對壓縮很難 變形的情況下也可維持連接。進(jìn)一步,粘結(jié)劑層3可以形成為各向異性的粘結(jié)劑層。粘結(jié)劑層3的厚度,優(yōu)選為粘結(jié)劑層3充分填充半導(dǎo)體芯片與配線基板之間的空 隙的厚度。通常,粘結(jié)劑層3的厚度如果相當(dāng)于突起電極的高度與配線基板的配線的高度 之和,則能充分填充半導(dǎo)體芯片與配線基板之間的空隙。接著,如圖1 (C)及圖2(B)所示,使刀片BL向A3方向移動(dòng)而按至半導(dǎo)體晶片6的 反面6b,沿半導(dǎo)體晶片6的外周Ll切斷粘結(jié)劑層3 (半切,參照圖1 (D))。而且,也可將粘結(jié)劑層3以及隔離層2的雙方都切斷(全切)。此后,通過將隔離層2由粘結(jié)劑層3剝離, 如圖I(E)以及圖2(C)所示,形成了含有半導(dǎo)體晶片6與粘結(jié)劑層3的層壓體70。接著,如圖3(A)以及圖4(A)所示,在粘著臺(tái)8上載置沖切框架10以及層壓體70。 層壓體70,以半導(dǎo)體晶片6處于粘結(jié)劑層3與粘著臺(tái)8之間的方式載置。沖切框架10包圍 著層壓體70的四周。此后,將粘結(jié)劑層3與切割帶9相向配置,采用輥?zhàn)?將切割帶9碾 壓至沖切框架10及層壓體70 (參照圖3 (B))。切割帶9,例如,表面具有通過UV照射而硬化的粘著層。通過粘著層的硬化,降低 該粘著層的粘著力。切割帶9還可以在表面具有粘著力不變化的粘著層。然后,如圖3(C) 以及圖4(B)所示,沿著預(yù)定切斷線L2切斷切割帶9 (全切,參照 圖3(D)),該切斷線L2是沿著沖切框架10而設(shè)的。如此,如圖3(E)以及圖4(C)所示,以半 導(dǎo)體晶片6的電路面6a向著切割帶9 一側(cè)的方式,獲得切割帶9、粘結(jié)劑層3以及半導(dǎo)體晶 片6按照這個(gè)順序疊層而形成的層壓體60。識(shí)別切割位置的步驟下一步,如圖5(A)所示,通過從半導(dǎo)體晶片6的反面6b識(shí)別電路面6a的電路圖 案來識(shí)別切割位置。這種情況下,在半導(dǎo)體晶片6的反面6b中,可以在切割位置處加工線, 如果是通過透過而觀察的話由于不需要進(jìn)行上述用于識(shí)別電路圖案P的特別加工因而優(yōu) 選。特別的,優(yōu)選使用紅外線照相機(jī)(IR照相機(jī))14透過半導(dǎo)體晶片6來識(shí)別電路圖案P。 由此,可以進(jìn)行高精度的層壓體60的位置校準(zhǔn)。半導(dǎo)體晶片6由硅形成,并且,電路圖案P 的電極墊7以及用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5由鋁形成的情況下,從紅外線照相機(jī)14射出的紅外 線LTl,透過半導(dǎo)體晶片6,但不透過半導(dǎo)體圖案P。此外,半導(dǎo)體晶片6的反面6b,優(yōu)選通過研磨而使其平坦化,更優(yōu)選形成鏡面。反 面6b被研磨的話,可以抑制紅外線LTl在半導(dǎo)體晶片6的反面6b中的散射。從而,可以進(jìn) 行高精度的層壓體60的位置校準(zhǔn)。例如可以通過背部研磨裝置等使半導(dǎo)體晶片6的反面 平坦化。半導(dǎo)體晶片6的反面6b上的傷痕或凹凸少的話,紅外線LTl難以發(fā)生散射,所以 可以得到紅外線LTl的鮮明的透射圖像。沖切步驟接著,如圖5(B)以及圖5(C)所示,例如沿著刻劃線等預(yù)定切斷線L3將半導(dǎo)體晶 片6以及粘結(jié)劑層3在層壓體60的厚度方向上沖切(切斷)。沖切步驟中,例如,使用如 圖5(A)所示的具有紅外線照相機(jī)14的切塊機(jī)。沖切步驟優(yōu)選實(shí)施如圖5(B)所示的將半 導(dǎo)體晶片6的一部分切斷的第1步驟,以及如圖5(C)所示的將半導(dǎo)體芯片的剩余部分與粘 結(jié)劑層3切斷的第2步驟。由此,可以減少將層壓體60切斷時(shí)發(fā)生的裂紋,因而可以抑制 半導(dǎo)體晶片6的電路面6a中的斷線。其結(jié)果,可以提高半導(dǎo)體裝置的成品率。如果裂紋由切斷面向半導(dǎo)體晶片6的電路面6a的平行方向擴(kuò)展,在電路面6a中 有可能發(fā)生斷線的不良現(xiàn)象。但是,通過分階段切斷,可以抑制裂紋的急速擴(kuò)展。此外,優(yōu)選在第1步驟中使用第1刀片進(jìn)行切斷,在第2步驟中,使用比第1刀片 薄的第2刀片進(jìn)行切斷。這種情況下,相比由第1工序的切斷而形成的溝槽,第2工序的切 斷所形成的溝槽的寬度要小,所以可以進(jìn)一步抑制裂紋的擴(kuò)展。如果切斷所使用的刀片的 厚度變薄,溝槽的寬度可變小。另外,如通常的沖切步驟,如果將半導(dǎo)體晶片的電路面向著刀片(或紅外線照相機(jī))一側(cè)配置的話,則切屑 粘附于粘結(jié)劑層。這種情況下,半導(dǎo)體芯片與配線基板的連接可 靠性降低。另一方面,本實(shí)施方式中,從刀片一側(cè)開始將半導(dǎo)體晶片6、粘結(jié)劑層3以及切割 帶9按照這一順序進(jìn)行疊層。因此,可以抑制切屑粘附于粘結(jié)劑層3。另外,粘結(jié)劑層3的 側(cè)面(切斷面),在半導(dǎo)體芯片與配線基板連接時(shí)被壓向半導(dǎo)體芯片的外側(cè),因而不產(chǎn)生連 接可靠性的降低。剝離步驟下一步,如圖6(A) 圖6(C)所示,通過使切割帶與粘結(jié)劑層3剝離,制作附有粘 結(jié)劑層23的半導(dǎo)體芯片26。首先,如6 (A)所示,通過對切割帶9照射UV光LT2,使切割帶9的粘結(jié)劑層硬化。 由此,降低切割帶9的粘著力。接著,如圖6(B)所示,通過將切割帶9向著與切割帶9延伸所在的方向相垂直的 方向按壓,將切割帶9抬起。由此,如圖6(C)所示,附有粘結(jié)劑層23的半導(dǎo)體芯片26被壓 出,可以拾取半導(dǎo)體芯片26。進(jìn)而,可獲得附有粘結(jié)劑層23的半導(dǎo)體芯片26單片。使半導(dǎo)體芯片與配線基板位置校準(zhǔn)的步驟下一步,如圖7所示,使附有粘結(jié)劑層23的半導(dǎo)體芯片26的電路面26a中的突起 電極4 (端子),與配線基板40的配線12的位置校準(zhǔn)。配線基板4有基板13與在基板13 上設(shè)置的配線12。位置校準(zhǔn),例如使用倒裝晶片結(jié)合器進(jìn)行。首先,在倒裝晶片結(jié)合器的粘著-加熱頭11上,以向著粘著-加熱頭11 一側(cè)的方 式配置半導(dǎo)體芯片26,從而載置附有粘結(jié)劑層23的半導(dǎo)體芯片26。接著,使用照相機(jī)15, 識(shí)別形成于半導(dǎo)體芯片26的電路面26a的用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5。當(dāng)用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記 5被粘結(jié)劑層23覆蓋的情況下,優(yōu)選透過附于半導(dǎo)體芯片26的粘結(jié)劑層23而觀察半導(dǎo)體 芯片26的電路面26a。在此情況下,不需要為了觀察半導(dǎo)體芯片26的電路面26a而對半導(dǎo) 體芯片26進(jìn)行加工。通過觀察電路面26a而可以識(shí)別用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記5,因而可以斷 定半導(dǎo)體芯片26的位置。此外,也可以通過光LT3從相對于粘結(jié)劑層23的表面23a的法線方向D而傾斜的 方向而照射粘結(jié)劑層23,來觀察半導(dǎo)體芯片26的電路面26a。在此情況下,可以抑制粘結(jié) 劑層23的表面23a上的光LT3的散射。因而,可以高精度地使半導(dǎo)體芯片26的突起電極 4與配線基板40的配線12位置校準(zhǔn)。而且,也可以使用具有偏光過濾器15a的照相機(jī)15 在遮蔽來自粘結(jié)劑層23的表面23a的反射光,同時(shí)觀察半導(dǎo)體芯片26的電路面26a。另一方面,使用照相機(jī)16識(shí)別設(shè)置于配線基板40的用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記。由此, 可以斷定配線基板的位置40。照相機(jī)15與照相機(jī)16的圖像信號(hào),輸入至計(jì)算機(jī)30。計(jì)算 機(jī)30,可以控制半導(dǎo)體芯片26與配線基板40的相對位置,而正確地使得半導(dǎo)體芯片26的 突起電極4與配線基板40的配線12位置校準(zhǔn)。連接工序下一步,如圖8㈧及圖8⑶所示,以配線基板40的配線12與半導(dǎo)體芯片26的突 起電極4電接通的方式,將配線基板40與半導(dǎo)體芯片26通過粘結(jié)劑層23來連接。由此, 制造圖8(B)所示的半導(dǎo)體裝置50。具體的,例如,將配線基板40與半導(dǎo)體芯片26加熱壓 力粘結(jié)。優(yōu)選如下的加熱壓力粘結(jié),即在加熱壓力粘結(jié)后,使通過DSC(差示掃描量熱儀) 測出的發(fā)熱量而算出的粘結(jié)劑層23的反應(yīng)率為50%以上。由此,可以使配線12與突起電極4進(jìn)行電連接以及機(jī)械連接。進(jìn)而,連接后的冷卻收縮時(shí)也能保持配線基板12與突起電極4的連接。配線12與突起電極4,可以機(jī)械地接觸,也可以通過施加超聲波而固相連結(jié)。而 且,也可以通過在配線基板12的表面形成合金層,使該合金與突起電極4合金化。進(jìn)一步, 也可以通過導(dǎo)電性粒子來連接配線基板12與突起電極4。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法中,從半導(dǎo)體晶片6的反面6b識(shí)別電路面 26a的電路圖案P,從而識(shí)別切割位置進(jìn)而切斷半導(dǎo)體晶片6以及粘結(jié)劑層3,因而可以獲得 沒有污染的半導(dǎo)體芯片26的單片。而且,在切斷時(shí)使用切割帶9固定半導(dǎo)體晶片6,在切斷 后使切割帶硬化,因而沒有半導(dǎo)體芯片26的飛散、流出而丟失的現(xiàn)象。因此,通過本實(shí)施方 式的制造方法,可以有效的獲得附有粘結(jié)劑層23的半導(dǎo)體芯片26,同時(shí)可以使半導(dǎo)體芯片 26與配線基板40良好的連接。其結(jié)果,可以提高半導(dǎo)體裝置50的制造成品率。進(jìn)一步,所形成的半導(dǎo)體芯片26的尺寸與粘結(jié)劑層23的尺寸大約相同,因而在連 接工序中在按壓粘結(jié)劑層23的時(shí)候,向外側(cè)溢出的量會(huì)減少。因此,在多個(gè)半導(dǎo)體芯片26 連接于配線基板40的情況下,可以較短的設(shè)計(jì)相鄰的半導(dǎo)體芯片26之間的距離,因而可以 高密度的實(shí)裝。此外,還可以降低用于封裝半導(dǎo)體芯片26的封裝樹脂的量。更進(jìn)一步,由 于不需要暫時(shí)的壓力粘著,即使在實(shí)裝了與半導(dǎo)體芯片26不同的其他部件后,也可通過插 入方式實(shí)裝半導(dǎo)體芯片26。另外,粘結(jié)劑層3,可以用作本實(shí)施方式的粘結(jié)薄膜。本實(shí)施方式的粘結(jié)薄膜,通過 加壓以及加熱而硬化進(jìn)而連接半導(dǎo)體芯片26與配線基板40,同時(shí),將配線基板40的配線 12與半導(dǎo)體芯片26的突起電極進(jìn)行電接通。粘結(jié)薄膜可用于本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的 制造方法。粘結(jié)薄膜含有包括熱塑性樹脂、熱硬性樹脂以及硬化劑的樹脂組合物與填充物。 粘結(jié)薄膜,相對于100質(zhì)量份的樹脂組合物,含有20 100質(zhì)量份的填充物。將粘結(jié)薄膜 在170 240°C的溫度加熱5 20秒時(shí),通過DSC (差示掃描量熱儀)測出的發(fā)熱量算出粘 結(jié)劑的反應(yīng)率為50%以上。通過使用本實(shí)施方式的粘結(jié)薄膜,可以恰當(dāng)?shù)膶?shí)施本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制 造方法。而且,可以維持半導(dǎo)體芯片26與配線基板40之間的機(jī)械以及電連接,從而可以制 造可靠性高的半導(dǎo)體裝置50。第2實(shí)施方式圖9為模式表示第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的某一步驟。在本實(shí)施方 式中,為了使粘結(jié)劑層3的尺寸與半導(dǎo)體晶片6的尺寸大致相同而將預(yù)先加工了的粘結(jié)薄 片52的粘結(jié)劑層3碾壓至電路面6a。此后,通過將隔離物2從粘結(jié)劑層3剝離,如圖2 (C) 所示,形成含有半導(dǎo)體晶片6與粘結(jié)劑層3的層壓體70。其后與實(shí)施方式1相同,可以制造 如圖8(B)所示的半導(dǎo)體裝置50。本實(shí)施方式中,可以獲得與第1實(shí)施方式相同的作用效 果。而且,本實(shí)施方式的情況下,不需要將粘結(jié)劑層3碾壓至半導(dǎo)體晶片6后的切斷工序, 可以實(shí)現(xiàn)工作效率的提高。在本實(shí)施方式中,粘結(jié)薄片52的粘結(jié)劑層3碾壓至電路面6a時(shí),使粘結(jié)劑層3與 半導(dǎo)體晶片6位置校準(zhǔn)。因而,優(yōu)選隔離物2為透明物。第3實(shí)施方式圖10為模式表示第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的某一步驟。在本實(shí)施方式中,在切割帶9之上形成粘結(jié)劑層3。粘結(jié)劑層3的尺寸,以與半導(dǎo)體晶片6的尺寸大 致相同的方式預(yù)先加工。另一方面,將半導(dǎo)體晶片6以及沖壓框架10載置于粘著臺(tái)8。此 后,將半導(dǎo)體晶片6的電路面6a向著粘結(jié)劑層3 —側(cè)配置,使用輥?zhàn)?將形成了粘結(jié)劑層 3的切割帶9碾壓至半導(dǎo)體晶片6的電路面6a。由此,獲得如圖4(B)所示的結(jié)構(gòu)體。此后 與第1實(shí)施方式相同,可以制造如圖8(B)所示的半導(dǎo)體裝置50。本實(shí)施方式,可以獲得與 第1實(shí)施方式相同的作用效果。而且,不需要隔離物2的同時(shí)能縮短半導(dǎo)體裝置50的制造 步驟。以上,詳細(xì)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施,但本發(fā)明不僅限于上述的實(shí)時(shí)方式。實(shí)施例以下,基于實(shí)施例以及比較例具體說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不僅限于以下的實(shí)施 例。實(shí)施例1將作為熱硬性樹脂的環(huán)氧樹脂YDCN-703 (東都化成株式會(huì)社制,商品名)12質(zhì)量 份,芳烷基苯酚樹脂XLC-LL (三井化學(xué)株式會(huì)社制,商品名)19質(zhì)量份,作為熱塑性樹脂的 含有環(huán)氧基的丙烯酸橡膠HTR-860P-3( f ^ ^r ^ >7力株式會(huì)社制,商品名,質(zhì)量平 均分子量80萬)17質(zhì)量份,以及作為硬化劑的微型膠囊型硬化劑HX-3941HP (旭化成株式 會(huì)社制,商品名)52質(zhì)量份,平均粒徑為0. 5 μ m的球狀二氧化硅填充物100質(zhì)量份,與平 均粒徑為3μπι的鍍金塑料粒子AU-203A(積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制,商品名)4. 3質(zhì)量份溶 解、分散于甲苯以及醋酸乙酯的混合溶劑中。其結(jié)果,得到粘結(jié)劑組合物的清漆。將該清漆的一部分使用輥式涂敷機(jī)涂敷于隔離物(PET薄膜)上后,由70°C的爐子 中干燥10分鐘,得到在隔離物上形成厚度為25 μ m的粘結(jié)劑層的粘結(jié)薄片。接著,將夕工^ * 一工A制的芯片貼裝薄膜安裝器(Die attach film mounter) 的粘著臺(tái)加熱至80°C后,以鍍金凸點(diǎn)向上的方式,將電路面上形成有鍍金凸點(diǎn)(高16μπι) 的厚150μπκ直徑為6英寸的半導(dǎo)體晶片載置于粘著臺(tái)上。半導(dǎo)體晶片的反面,實(shí)施了 #2000的背部研磨處理。此后,將粘結(jié)薄片的粘結(jié)劑層向著半導(dǎo)體晶片的鍍金凸點(diǎn)一側(cè)的方 式將粘結(jié)薄片碾壓至半導(dǎo)體晶片的電路面,上述粘結(jié)薄片由將粘結(jié)劑層與隔離物層構(gòu)成的 粘結(jié)薄片切成200mmX200mm的矩形而得到。此時(shí),為了不卷入空氣,使用芯片貼裝薄膜安 裝器的貼附輥?zhàn)?,由半?dǎo)體晶片一端將粘結(jié)薄片按壓向半導(dǎo)體晶片。碾壓后,沿著半導(dǎo)體晶片的外形切斷粘結(jié)劑層溢出的部分(半切)。此后,將隔離 物剝離。確認(rèn)了沒有因卷入空氣而引起的空洞或粘結(jié)劑層的剝離的同時(shí),確認(rèn)鍍金凸點(diǎn)的 先端沒有突出粘結(jié)劑層的表面。
此后,將由半導(dǎo)體晶片及粘結(jié)劑層構(gòu)成的層壓體,以粘結(jié)劑層向上的方式搭載 于芯片貼裝薄膜安裝器的粘著臺(tái)上。粘著臺(tái)的臺(tái)面溫度設(shè)定為40°C。進(jìn)一步,在半導(dǎo)體 晶片的外周設(shè)置用于直徑為8英寸的半導(dǎo)體晶片沖切框架。接著,將UV硬化型切割帶 UC-334EP-110(古川電工制,商品名)的粘著面向著半導(dǎo)體晶片一側(cè),將切割帶碾壓至半導(dǎo) 體晶片以及沖切框架。此時(shí),為了不卷入空氣,使用芯片貼裝薄膜安裝器的貼附輥?zhàn)?,由沖 切框架一端將粘結(jié)薄片按壓向半導(dǎo)體晶片。碾壓后,將位于沖切框架的外周和內(nèi)部中間附近的切割帶切斷。由此,獲得固定于 沖切框架的層壓體,該層壓體由半導(dǎo)體晶片、粘結(jié)劑層以及切割帶按照這一順序疊層而成。
所獲得的層壓體,以半導(dǎo)體晶片的反面向上的方式搭載于全自動(dòng)沖切機(jī) DFD6361(株式會(huì)社fM ^夕制,商品名)。此后,使用安裝在全自動(dòng)切機(jī)DFD6361上的IR 照相機(jī),透過半導(dǎo)體晶片進(jìn)行電路面的刻劃線的位置校準(zhǔn)。接著,以長邊一側(cè)間隔15. 1mm,短邊一側(cè)間隔1. 6mm,第1工序中,在刀片27HEDD、 旋轉(zhuǎn)速度為^OOOmirT1以及切割速度為50mm/秒的切割條件下,切割半導(dǎo)體晶片的一部分 (從半導(dǎo)體晶片的反面至100 μ m處)。第2工序中,在刀片27HCBB、旋轉(zhuǎn)速度為SOOOOmirT1 以及切割速度為50mm/秒的切割條件下,切割半導(dǎo)體晶片的剩余部分、粘結(jié)劑層以及切割 帶的一部分(95 μ m)。其后,將切割的層壓體洗凈,通過向該層壓體吹空氣使水分蒸發(fā)。進(jìn)一步,從切割 帶一側(cè)對該層壓體進(jìn)行UV照射。接著,附有粘結(jié)劑層的半導(dǎo)體芯片從切割帶一側(cè)抬起的同 時(shí)拾取,獲得長15. ImmX寬1. 6mm的半導(dǎo)體芯片。將所獲得的半導(dǎo)體芯片的反面,吸附于倒裝晶片結(jié)合器CB_1050( 7 7 ^ —卜FA 制,商品名)的粘著頭上。其后,將半導(dǎo)體芯片移動(dòng)至既定的位置。接著,通過使用帶有柔 性光道波管的光纜照明裝置,從斜下方向附有粘結(jié)劑層的半導(dǎo)體芯片的電路面照射光,來 識(shí)別半導(dǎo)體芯片的用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記。此外,準(zhǔn)備了在厚度為0. 7mm的無堿玻璃基板上形成有厚度為140nm的銦-錫氧 化物(ITO)電極的ITO基板。識(shí)別該基板上形成的ITO制的用于位置校準(zhǔn)的標(biāo)記。這樣, 進(jìn)行了半導(dǎo)體芯片與ITO基板的位置校準(zhǔn)。此后,在210°C,5秒的加熱條件下,相對于半導(dǎo)體芯片的鍍金凸點(diǎn)壓力為50MPa的 方式進(jìn)行加熱及加壓。在210°C、5秒的加熱條件下,由DSC的發(fā)熱量算出的粘結(jié)劑層的反 應(yīng)率為98%。通過加熱壓力粘著使粘結(jié)劑層硬化,進(jìn)而在將半導(dǎo)體芯片的鍍金凸點(diǎn)與ITO 基板的ITO電極電接通的同時(shí),使半導(dǎo)體芯片與ITO基板機(jī)械式地粘結(jié)。由此,制得半導(dǎo)體
直ο半導(dǎo)體芯片的評價(jià)結(jié)果通過將所獲得的半導(dǎo)體芯片浸于四氫呋喃溶液而使粘結(jié)劑層溶解后,使用光學(xué)顯 微鏡(measure scope)測量半導(dǎo)體電路面中發(fā)生的裂紋的大小。其結(jié)果,確認(rèn)存在這樣的 芯片,該芯片具有從半導(dǎo)體芯片的切割面向平行于電路面的方向最大長17 μ m、從電路面向 深度方向最大IOym的裂紋。半導(dǎo)體裝置的評價(jià)結(jié)果連接時(shí)溢出的粘結(jié)劑層中的樹脂向著半導(dǎo)體芯片的側(cè)面很少爬上。而且,沒有發(fā) 生粘著頭的污染。連接后,由四點(diǎn)法測定連接電阻值的結(jié)果,連接電阻值為0. 5 Ω (平均值)。由此, 確認(rèn)了半導(dǎo)體的鍍金凸點(diǎn)與ITO基板的ITO電極之間良好的連接。進(jìn)一步,為了確認(rèn)連接可靠性,將半導(dǎo)體裝置放置于60°C、90% RH的高溫高濕裝 置內(nèi)1000小時(shí)后,通過4點(diǎn)法測定連接電阻值。其結(jié)果,連接電阻值為40Ω。由此,確認(rèn)了 半導(dǎo)體與ITO基板的連接可獲得良好的連接可靠性。此外,同樣為了確認(rèn)連接可靠性,將半導(dǎo)體裝置投入至溫度循環(huán)試驗(yàn)機(jī),該溫度循 環(huán)試驗(yàn)機(jī)在_40°C、15分的條件與100°C、15分的條件之間進(jìn)行重復(fù)。循環(huán)了 1000次以后, 通過四點(diǎn)法測定連接電阻值。其結(jié)果,連接電阻值為4Ω。由此,確認(rèn)了半導(dǎo)體與ITO 基板的連接可獲得良好的連接可靠性。實(shí)施例2除了將半導(dǎo)體晶片、粘結(jié)劑層以及切割帶按照這樣的順序疊層的層壓體如下進(jìn)行 沖切,此外與實(shí)施例1相同的方法制備半導(dǎo)體芯片。在長邊一側(cè)間隔15. Imm,短邊一側(cè)間隔1. 6mm,在刀片27HEDD、旋轉(zhuǎn)速度為 40000min-1以及切割速度為50mm/秒的切割條件下,切割半導(dǎo)體晶片、粘結(jié)劑層以及切割帶 的一部分(從半導(dǎo)體晶片的反面開始直至190μπι#)。實(shí)施例2,進(jìn)行了不是2段而是1段的沖切。 半導(dǎo)體芯片的評價(jià)結(jié)果通過將所獲得的半導(dǎo)體芯片浸于四氫呋喃溶液而使粘結(jié)劑層溶解后,使用光學(xué)顯 微鏡(measure scope)測量半導(dǎo)體電路面中發(fā)生的裂紋的大小。其結(jié)果,確認(rèn)存在這樣的 芯片,該芯片具有從半導(dǎo)體芯片的切割面向平行于電路面的方向最大長69 μ m、從電路面向 深度方向最大137 μ m的裂紋。實(shí)施例3除了沒進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的反面的背部研磨處理外,其余的與實(shí)施例1同樣地制備 了半導(dǎo)體芯片。因?yàn)闆]有實(shí)施背部研磨,半導(dǎo)體晶片的厚度為725 μ m。使用IR照相機(jī)進(jìn)行電路面的刻劃線位置校準(zhǔn)之時(shí),由于半導(dǎo)體晶片反面所形成 的凹凸的影響使得紅外線的透過圖像不鮮明。因此,難以進(jìn)行電路面的刻劃線的位置校準(zhǔn)。 從而,通過在半導(dǎo)體的反面形成對應(yīng)于刻劃線的線,進(jìn)行電路面的刻劃線的位置校準(zhǔn)。實(shí)施例4在獲得粘結(jié)樹脂組合物的清漆之時(shí),除了使平均粒徑為0. 5μπι的球狀二氧化硅 填充物的配比為20質(zhì)量分以外,與實(shí)施例1相同的方式制備半導(dǎo)體芯片。而且,使用所得 的半導(dǎo)體芯片與實(shí)施例1相同的方式制備半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體芯片的評價(jià)結(jié)果通過將所獲得的半導(dǎo)體芯片浸于四氫呋喃溶液而使粘結(jié)劑層溶解后,使用光學(xué) 顯微鏡測量半導(dǎo)體電路面中發(fā)生的裂紋的大小。其結(jié)果,確認(rèn)存在這樣的芯片,該芯片具 有從半導(dǎo)體芯片的切割面向平行于電路面的方向最大長25 μ m、從電路面向深度方向最大 20 μ m的裂紋。半導(dǎo)體裝置的評價(jià)結(jié)果連接時(shí)溢出的粘結(jié)劑層中的樹脂向著半導(dǎo)體芯片的側(cè)面很少爬上。而且,沒有發(fā) 生粘著頭的污染。連接后,由四點(diǎn)法測定連接電阻值的結(jié)果,連接電阻值為0. 5 Ω (平均值)。由此, 確認(rèn)了半導(dǎo)體的鍍金凸點(diǎn)與ITO基板的ITO電極之間的良好連接。進(jìn)一步,為了確認(rèn)連接可靠性,將半導(dǎo)體裝置放置于60°C、90% RH的高溫高濕裝 置內(nèi)1000小時(shí)后,通過4點(diǎn)法測定連接電阻值。其結(jié)果,連接電阻值為80Ω。此外,同樣為了確認(rèn)連接可靠性,將半導(dǎo)體裝置投入至溫度循環(huán)試驗(yàn)機(jī),該溫度循 環(huán)試驗(yàn)機(jī)在_40°C、15分的條件與100°C、15分的條件之間進(jìn)行重復(fù)。循環(huán)了 1000次以后, 通過四點(diǎn)法測定連接電阻值。其結(jié)果,連接電阻值為30Ω。實(shí)施例5
在獲得粘結(jié)樹脂組合物之時(shí),除了環(huán)氧樹脂YDCN-703 (東都化成株式會(huì)社制,商 品名)的配比為40質(zhì)量份,芳烷基苯酚樹脂XLC-LL(三井化學(xué)株式會(huì)社制,商品名)的配 比為20質(zhì)量份,含有環(huán)氧基的丙烯酸橡膠HTR-860P-3( f ^ ^ T ^ r ^ >7 ^株式會(huì)社制, 商品名,質(zhì)量平均分子量80萬)的配比為20質(zhì)量份,微型膠囊型硬化劑HX-3941HP (旭化 成株式會(huì)社制,商品名)的配比為20質(zhì)量份之外,以與實(shí)施例1相同的方式制備半導(dǎo)體芯 片。與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行所獲得的半導(dǎo)體芯片與ITO基板的位置校準(zhǔn)。其后, 在210°C、5秒的加熱條件下,相對于半導(dǎo)體芯片的鍍金凸點(diǎn)壓力為50MPa的方式進(jìn)行加熱 及加壓。在210°C、5秒的加熱條件下,由DSC的發(fā)熱量算出的粘結(jié)劑層的反應(yīng)率為60%。 通過加熱壓力粘著使粘結(jié)劑層硬化,進(jìn)而在將半導(dǎo)體芯片的鍍金凸點(diǎn)與ITO基板的ITO電 極電接通的同時(shí),半導(dǎo)體芯片與ITO基板機(jī)械式地粘結(jié)。由此,制得半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體芯片的評價(jià)結(jié)果通過將所獲得的半導(dǎo)體芯片浸于四氫呋喃溶液而使粘結(jié)劑層溶解后,使用光學(xué) 顯微鏡測量半導(dǎo)體電路面中發(fā)生的裂紋的大小。其結(jié)果,確認(rèn)存在這樣的芯片,該芯片具 有從半導(dǎo)體芯片的切割面向平行于電路面的方向最大長17 μ m、從電路面向深度方向最大 10 μ m的裂紋。半導(dǎo)體裝置的評價(jià)結(jié)果連接時(shí)溢出的粘結(jié)劑層中的樹脂向著半導(dǎo)體芯片的側(cè)面很少爬上。而且,沒有發(fā) 生粘著頭的污染。連接后,由四點(diǎn)法測定連接電阻值的結(jié)果,連接電阻值為4Ω (平均值)。進(jìn)一步,為了確認(rèn)連接可靠性,將半導(dǎo)體裝置放置于60°C、90% RH的高溫高濕裝 置內(nèi)1000小時(shí)后,通過4點(diǎn)法測定連接電阻值。其結(jié)果,連接電阻值為60Ω。此外,同樣為了確認(rèn)連接可靠性,將半導(dǎo)體裝置投入至溫度循環(huán)試驗(yàn)機(jī),該溫度循 環(huán)試驗(yàn)機(jī)在_40°C、15分的條件與100°C、15分的條件之間進(jìn)行重復(fù)。循環(huán)了 1000次以后, 通過四點(diǎn)法測定連接電阻值。其結(jié)果,連接電阻值為20Ω。比較例1將與實(shí)施例1同樣的方式獲得的粘結(jié)薄片碾壓至半導(dǎo)體晶片的電路面。碾壓后, 沿著半導(dǎo)體晶片的外形切割隔離物以及粘結(jié)劑層的溢出部分。此后,將由隔離物、粘結(jié)劑層以及半導(dǎo)體晶片按照這樣的順序疊層所得的層壓體, 以半導(dǎo)體晶片的反面向上的方式搭載于芯片貼裝薄膜安裝器的粘著臺(tái)上。粘著臺(tái)的臺(tái)面溫 度設(shè)定為40°C。進(jìn)一步,在半導(dǎo)體晶片的外周設(shè)置用于直徑為8英寸的半導(dǎo)體晶片沖切框 架。接著,將UV硬化型切割帶UC-334EP-110(古川電工制,商品名)的粘著面向著半導(dǎo)體 晶片的反面一側(cè),將切割帶碾壓至半導(dǎo)體晶片以及沖切框架。碾壓后,將位于沖切框架的外周和內(nèi)部的中間附近的切割帶切斷。此后,將隔離物 由粘結(jié)劑層剝離。由此,獲得固定于沖切框架的層壓體,該層壓體由粘結(jié)劑層、半導(dǎo)體晶片 以及切割帶按照這一順序疊層而成。 所獲得的層壓體按照與實(shí)施例1相同的方式通過沖壓得到半導(dǎo)體芯片。在該附于 半導(dǎo)體芯片的粘結(jié)劑層的表面中確認(rèn)了粘附有沖切時(shí)的切屑。因此,不能對所獲得的半導(dǎo) 體芯片與ITO基板之間進(jìn)行位置校準(zhǔn)。
比較例2按照與實(shí)施例1同樣的方式得到由粘結(jié)劑層以及隔離物構(gòu)成的粘結(jié)薄片。將該粘 結(jié)薄片切割成280mmX280mm的矩形。而且,與實(shí)施例1相同,將半導(dǎo)體晶片載置于7 二 ^ *一二 A制的芯片貼裝薄膜安裝器(Die attach film mounter)的粘著臺(tái)上。 接著,在8英寸晶片用的沖切框架上粘貼雙面膠(二 W >制,f 〃 ^夕〃々,注 冊商標(biāo)),將粘貼雙面膠的一面向上,以剝離了雙面膠的表面薄膜的狀態(tài)將該沖切框架設(shè)置 于半導(dǎo)體晶片的外周。下一步,每個(gè)隔離物切成280mmX280mm矩形的粘結(jié)薄片的粘結(jié)劑層 向著半導(dǎo)體晶片的電路面,在粘結(jié)薄片的粘結(jié)劑層粘貼于沖切框架上的雙面膠的同時(shí),將 粘結(jié)薄片碾壓至半導(dǎo)體晶片上。此時(shí),為了不卷入空氣,使用芯片貼裝薄膜安裝器的貼附輥 子,從半導(dǎo)體晶片一端將粘結(jié)薄片按壓向半導(dǎo)體晶片。碾壓后,沿著沖切框架的外周將切割帶和隔離物切斷,獲得通過兩面膠固定于沖 切框架上的層壓體,該層壓體由半導(dǎo)體晶片、粘結(jié)劑層以及隔離物按照這一順序疊層而成 層壓體。所獲得的層壓體,以半導(dǎo)體晶片的反面向上的方式搭載于全自動(dòng)沖切機(jī) DFD6361(株式會(huì)社fM ^夕制,商品名)。此后,使用安裝在全自動(dòng)切機(jī)DFD6361上的IR 照相機(jī),透過半導(dǎo)體晶片進(jìn)行電路面的刻劃線的位置校準(zhǔn)。接著,以長邊一側(cè)間隔15. 1mm,短邊一側(cè)間隔1. 6mm,第1工序中,在刀片27HEDD、 旋轉(zhuǎn)速度為^OOOmirT1以及切割速度為50mm/秒的切割條件下,切割半導(dǎo)體晶片的一部分 (從半導(dǎo)體晶片的反面至100 μ m處)。第2工序中,在刀片27HCBB、旋轉(zhuǎn)速度為SOOOOmirT1 以及切割速度為50mm/秒的切割條件下,切割半導(dǎo)體晶片的剩余部分、粘結(jié)劑層以及隔離 物的一部分(95 μ m)。但是,在粘結(jié)劑層與隔離物之間的界面上由于發(fā)生了剝離,在用于洗凈的水流的 作用下,使得沖切得到的半導(dǎo)體芯片飛散、流出。因此,沒能得到附有粘結(jié)劑層的半導(dǎo)體芯 片。工業(yè)上的應(yīng)用性通過本發(fā)明,從與電路面相反的一側(cè)的面識(shí)別上述的電路面的電路圖案進(jìn)而識(shí)別 切割位置,因而可以得到?jīng)]有污染的半導(dǎo)體芯片單片。而且,由于使用切割帶固定晶片,不 會(huì)發(fā)生半導(dǎo)體芯片單片的飛散、流失而丟失的現(xiàn)象,提供了高效率的半導(dǎo)體裝置的制造方 法以及用于該半導(dǎo)體制造方法的粘結(jié)薄膜。
權(quán)利要求
1.一種粘結(jié)薄膜的使用方法,其為在半導(dǎo)體裝置的制造中,使用通過加壓及加熱而硬 化進(jìn)而連接半導(dǎo)體芯片與配線基板的同時(shí)、使配線基板的配線與半導(dǎo)體芯片的端子電接通 的粘結(jié)薄膜的使用方法,所述粘結(jié)薄膜含有樹脂組合物與填充物,所述樹脂組合物含有熱塑性樹脂、熱硬性樹 脂以及硬化劑,相對于所述樹脂組合物100質(zhì)量份,含有所述填充物20 100質(zhì)量份,當(dāng)所述粘結(jié)薄膜在170 240°C加熱5 20秒時(shí),通過DSC (差示掃描量熱儀)測得的 發(fā)熱量算出的所述粘結(jié)薄膜的反應(yīng)率為50%以上;所述使用方法包含準(zhǔn)備層壓體的工序,該層壓體是以半導(dǎo)體晶片的電路面向著切割帶一側(cè)的方式,依次 疊層所述切割帶、所述粘結(jié)薄膜以及所述半導(dǎo)體晶片所得,從與所述半導(dǎo)體晶片的所述電路面相反一側(cè)的面識(shí)別所述電路面的電路圖案進(jìn)而識(shí) 別切割位置的工序,識(shí)別所述切割位置后,至少將所述半導(dǎo)體晶片以及所述粘結(jié)薄膜在所述層壓體的厚度 方向上切割的工序,在所述切割工序后使所述切割帶硬化,通過將所述切割帶與所述粘結(jié)薄膜剝離來制作 附有所述粘結(jié)薄膜的半導(dǎo)體芯片的工序,使附有所述粘結(jié)薄膜的所述半導(dǎo)體芯片的電路面中的端子與配線基板的配線之間位 置校準(zhǔn)的工序,和以使所述配線基板的所述配線與所述半導(dǎo)體芯片的所述端子電接通的方式,通過所述 粘結(jié)薄膜來連接所述配線基板與所述半導(dǎo)體芯片的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘結(jié)薄膜的使用方法,其特征在于,所述至少將所述半導(dǎo)體 晶片以及所述粘結(jié)薄膜切割的工序包括切割所述半導(dǎo)體晶片的一部分的第1工序;與切割所述半導(dǎo)體晶片的剩余部分與所述粘結(jié)薄膜的第2工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘結(jié)薄膜的使用方法,其特征在于,在使所述半導(dǎo)體芯片 的所述端子與所述配線基板的所述配線之間位置校準(zhǔn)的工序中,透過所述半導(dǎo)體芯片所附 著的所述粘結(jié)薄膜來觀察所述半導(dǎo)體芯片的所述電路面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粘結(jié)薄膜的使用方法,其特征在于,通過使光從相對于所述 粘結(jié)薄膜的表面的法線方向而傾斜的方向照射所述粘結(jié)薄膜,來觀察所述半導(dǎo)體芯片的所 述電路面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種粘結(jié)薄膜的使用方法,該方法在高效地獲得附有粘結(jié)薄膜的半導(dǎo)體芯片單片的同時(shí),可以使半導(dǎo)體芯片與配線基板良好地連接。該使用方法,經(jīng)過以半導(dǎo)體晶片(6)的電路面(6a)向著切割帶(9)一側(cè)的方式而將由切割帶(9)、粘結(jié)薄膜(3)以及半導(dǎo)體晶片(6)按照這一順序疊層所得的層壓體(60)的準(zhǔn)備工序,從與所述半導(dǎo)體晶片(6)的反面(6b)識(shí)別所述電路面(6a)的電路圖案(P)進(jìn)而識(shí)別切割位置的工序,至少將所述半導(dǎo)體晶片(6)以及所述粘結(jié)薄膜(3)在所述層壓體(60)的厚度方向上切割的工序,得到連接于配線基板的半導(dǎo)體芯片單片,由此防止半導(dǎo)體芯片的污染,而且可以防止由飛散、流出引起的丟失。
文檔編號(hào)H01L21/683GK102148179SQ20111000810
公開日2011年8月10日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者安田雅昭, 榎本哲也, 永井朗, 畠山惠一 申請人:日立化成工業(yè)株式會(huì)社