半導體背面用切割帶集成膜和生產所述膜的方法，及生產半導體器件的方法
【專利說明】半導體背面用切割帶集成膜和生產所述膜的方法，及生產半 導體器件的方法
[00011 本申請是申請?zhí)枮?01110216979.2、申請日為2011年7月29日、發(fā)明名稱為"半導 體背面用切割帶集成膜和生產所述膜的方法，及生產半導體器件的方法"的發(fā)明專利申請 的分案申請。
技術領域
[0002] 本發(fā)明涉及半導體背面用切割帶集成膜和生產所述膜的方法。所述半導體背面用 膜用于保護半導體元件如半導體芯片的背面和提高其強度。本發(fā)明還涉及生產半導體器件 的方法。
【背景技術】
[0003] 近年來，日益要求半導體器件及其封裝的薄型化和小型化。因此，作為半導體器件 及其封裝，已經廣泛地利用其中借助于倒裝芯片接合將半導體元件例如半導體芯片安裝 (倒裝芯片連接)于基板上的倒裝芯片型半導體器件。在此類倒裝芯片連接中，將半導體芯 片以該半導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。在此類半導體器 件等中，可能存在半導體芯片的背面用保護膜保護以防止半導體芯片損壞等的情況(參見， 專利文獻1至3)。
[0004] 專利文獻 l:JP-A-2008-166451
[0005] 專利文獻 2:JP-A-2008-006386
[0006] 專利文獻 3:JP-A-2007-261035
[0007] 然而，為了通過保護膜保護半導體芯片的背面，必須增加將所述保護膜粘貼至切 割步驟中獲得的半導體芯片的背面的新步驟。結果，加工步驟的數量增加和生產成本等增 加。因此，為了降低生產成本的目的，本發(fā)明人開發(fā)了一種半導體背面用切割帶集成膜，且 對所述膜提交了專利申請(該申請在本申請?zhí)峤粫r是未公開的）。該半導體背面用切割帶集 成膜具有包括以下的結構:具有基材和層壓在所述基材上的壓敏粘合劑層的切割帶，和在 切割帶的壓敏粘合劑層上形成的倒裝芯片型半導體背面用膜。
[0008] 為了生產半導體器件，通常如下使用半導體背面用切割帶集成膜。首先，將半導體 晶片粘貼至半導體背面用切割帶集成膜中的倒裝芯片型半導體背面用膜上。接著，切割半 導體晶片以形成半導體芯片。隨后，將所述半導體芯片與所述倒裝芯片型半導體背面用膜 一起從所述切割帶的壓敏粘合劑層剝離并拾取，然后將所述半導體芯片倒裝芯片連接至被 粘物如基板上。由此，獲得倒裝芯片型半導體器件。
[0009] 此處，為了確認切割后是否存在在獲得的半導體芯片中發(fā)生的任何不足如碎裂 (chipping)等，半導體背面用切割帶集成膜可以從其切割帶側（與粘至半導體芯片的一側 相對)用光學顯微鏡或通過IR照射來檢查。然而，在常規(guī)器件中，切割帶的基材經?？雌饋?發(fā)白和渾濁，在這種情況下，可見度在從切割帶側的觀察中不能說是令人滿意的，半導體圖 像可能不清楚，因此情況是，不能檢測半導體芯片的不足。

【發(fā)明內容】

[0010] 考慮到前述問題進行本發(fā)明，其目的是提供半導體背面用切割帶集成膜，及其生 產方法，和生產使用該膜的半導體器件的方法，所述半導體背面用切割帶集成膜在切割步 驟后的半導體芯片檢查中具有高透光率且半導體芯片圖像的可見度優(yōu)良。
[0011] 為了解決前述問題，本發(fā)明人進行了廣泛和深入的研究，結果，得出以下內容。在 生產半導體背面用切割帶集成膜的前置階段中，將基材卷繞成卷形物(roll)，為了防止基 材彼此粘連的目的及為了通過基材表面的凹凸加工處理來優(yōu)化其加工性，將基材特定地加 工從而在其表面上形成凹凸，例如，通過壓花等，由于凹凸加工處理，切割帶的基材將看起 來發(fā)白和渾濁。
[0012] 源于上述感知，發(fā)明人進一步發(fā)現，當采用以下構造時，則能夠提供半導體背面用 切割帶集成膜，并完成了發(fā)明，所述半導體背面用切割帶集成膜在切割步驟后的檢查步驟 中具有高透光率且半導體芯片圖像的可見度優(yōu)良。
[0013] 即，本發(fā)明提供一種半導體背面用切割帶集成膜(下文中稱為"集成膜"），其包括： 切割帶和半導體背面用膜，所述切割帶包含具有凹凸加工面的基材和層壓在所述基材上的 壓敏粘合劑層，所述半導體背面用膜層壓于所述切割帶的壓敏粘合劑層上，其中所述切割 帶具有至多45%的霧度。在所述集成膜中，包含具有凹凸加工面的基材和壓敏粘合劑層的 切割帶的霧度為至多45%，因此，可以提高在半導體芯片的檢查步驟中所述膜的透光率。結 果，可以改進通過用光照射的半導體芯片的可見度，且可以有效地檢測半導體芯片中不足 的發(fā)生。在本發(fā)明中，光具有包括IR射線的概念。
[0014]優(yōu)選地，將壓敏粘合劑層層壓在基材的凹凸加工面上。具體地采用該構造使得易 于控制切割帶的霧度落入本發(fā)明限定的范圍內。具體地，通過粘合基材的凹凸加工面和層 壓在其上的壓敏粘合劑層，凹凸加工面和壓敏粘合劑層彼此緊密接合，可填滿兩者之間的 間隙。因此，可以防止透過切割帶的光散射，由此可以提高切割帶的透過率從而降低其霧 度。
[0015] 優(yōu)選地，凹凸加工面是壓花表面。壓花作為基材的處理是容易的，且其在易于將基 材彼此剝離方面是優(yōu)良的。另外，通過在表面上壓花經凹凸加工處理而在表面上形成的凹 凸可以具有適合的尺寸，因此，可以改進在凹凸加工面和壓敏粘合劑層之間的緊密粘合性， 因此，可以由此容易地減低切割帶的霧度。
[0016] 優(yōu)選地，通過熱層壓來層壓基材和壓敏粘合劑層。在熱層壓中的加熱改進了壓敏 粘合劑層的撓性，因此，可以由此改進壓敏粘合劑層對于凹凸加工面的凹凸的追隨性 (fo 11 owab ility)，可以有效地去除在基材和壓敏粘合劑層之間的間隙，可以進一步降低切 割帶的霧度。
[0017]優(yōu)選地，壓敏粘合劑層的厚度為ΙΟμπι至50μπι。當壓敏粘合劑層的厚度落入上述范 圍內時，則可以充分地提高在基材的凹凸加工面和壓敏粘合劑層之間的緊密粘合性，可以 確保被切割的半導體晶片的保持力。
[0018]本發(fā)明還提供了生產上述半導體背面用切割帶集成膜的方法(下文中可稱作"生 產方法（i)"），所述方法包括：制備具有凹凸加工面的基材，在所述基材的所述凹凸加工面 上層壓壓敏粘合劑層，和在所述壓敏粘合劑層上層壓半導體背面用膜。根據生產方法（i)， 在基材的凹凸加工面上層壓壓敏粘合劑層，因此，可以用壓敏粘合劑層充分地填滿凹凸加 工面的間隙，因此，可以有效地生產設置有具有降低霧度的切割帶的集成膜。
[0019] 在生產方法（i)中，通過經由熱層壓來層壓基材和壓敏粘合劑層，可以更加改進基 材和壓敏粘合劑層之間的緊密粘合性，由此可以容易地降低切割帶的霧度。
[0020] 本發(fā)明進一步提供生產半導體器件的方法(下文中可稱作"生產方法（I)"），所述 方法包括:將半導體晶片粘貼至上述半導體背面用切割帶集成膜的半導體背面用膜上，切 割所述半導體晶片以形成半導體芯片，檢查所述半導體芯片，將所述半導體芯片與所述半 導體背面用膜一起從所述切割帶的壓敏粘合劑層剝離，和將所述半導體芯片倒裝芯片連接 至被粘物上。在生產方法（I)中，使用了集成膜，因此可以有效地檢測在切割步驟后的檢查 步驟中半導體芯片不足的發(fā)生，最終，可以由此提高半導體器件的產率。
【附圖說明】
[0021] 圖1為示出本發(fā)明的半導體背面用切割帶集成膜的一個實施方案的橫截面示意 圖。
[0022] 圖2A-2D為示出使用本發(fā)明的半導體背面用切割帶集成膜生產半導體器件的方法 的一個實施方案的橫截面示意圖。
[0023] 附圖標記說明
[0024] 1:半導體背面用切割帶集成膜
[0025] 2:半導體背面用膜
[0026] 3:切割帶
[0027] 31:基材
[0028] 31a:凹凸加工面
[0029] 32:壓敏粘合劑層
[0030] 33:與半導體晶片粘貼部分相應的部分
[0031] 4:半導體晶片
[0032] 5:半導體芯片
[0033] 51:在半導體芯片5的電路面?zhèn)刃纬傻耐箟K(bump)
[0034] 6:被粘物
[0035] 61:粘貼至被粘物6的連接墊(connecting pad)的連結用導電性材料
【具體實施方式】
[0036]參考圖1描述本發(fā)明的實施方案，但本發(fā)明不限于這些實施方案。圖1為示出根據 該實施方案的半導體背面用切割帶集成膜的一個實施方案的橫截面示意圖。此外，在本說 明書的圖中，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。
[0037](半導體背面用切割帶集成膜）
[0038]如圖1所示，半導體背面用切割帶集成膜1(下文中有時也稱作"集成膜"、"切割帶 集成的半導體背面保護膜"、"具有切割帶的半導體背面用膜"或"具有切割帶的半導體背面 保護膜"）具有包括以下的構造:包括在具有凹凸加工面的基材31上形成的壓敏粘合劑層32 的切割帶3,和作為在所述壓敏粘合劑層32上形成的適用于倒裝芯片型半導體的半導體背 面用膜2(下文中有時也稱作"半導體背面用膜"或"半導體背面保護膜"）。也如圖1所示，可 以這樣設計本發(fā)明的半導體背面用切割帶集成膜，以使得僅在與半導體晶片粘貼部分相應 的部分33上形成半導體背面用膜2;然而，可以在壓敏粘合劑層32的整個表面上形成半導體 背面用膜，或可以在比與半導體晶片粘貼部分相應的部分33大但是比壓敏粘合劑層32的整 個表面小的部分上形成半導體背面用膜。另外，半導體背面用膜2的表面(要粘貼至晶片背 面的表面)可以用隔離膜等保護直至該膜粘貼至晶片背面。下文中，依次解釋半導體背面用 膜和切割帶。
[0039](半導體背面用膜）
[0040]半導體背面用膜2具有膜形狀。半導體背面用膜2在半導體背面用切割帶集成膜作 為產品的實施方案中通常處于未固化狀態(tài)(包括半固化狀態(tài)），且在將半導體背面用切割帶 集成膜粘貼至半導體晶片后被熱固化。
[0041]優(yōu)選地，半導體背面用膜2至少由熱固性樹脂形成，更優(yōu)選地至少由熱固性樹脂和 熱塑性樹脂形成。熱固化促進催化劑可加入至該樹脂中以構成半導體背面用膜2。至少由熱 固性樹脂形成的半導體背面用膜可以有效地顯示其粘合功能。
[0042]熱塑性樹脂的實例包括天然橡膠、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、聚碳酸酯樹脂、 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）或PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯）、聚酰胺-酰亞胺樹 脂或氟樹脂?？梢詥为毣蛞詢煞N以上組合使用熱塑性樹脂。在這些熱塑性樹脂中，特別優(yōu)選 包含少量離子性雜質、具有高耐熱性和能夠確保半導體元件可靠性的丙烯酸類樹脂。
[0043]丙烯酸類樹脂沒有特別限定，其實例包括包含一種或兩種以上丙烯酸或甲基丙烯 酸的酯作為組分的聚合物，其中所述丙烯酸或甲基丙烯酸的酯具有直鏈或支鏈的烷基，所 述烷基具有30個以下碳原子，優(yōu)選4至18個碳原子，更優(yōu)選6至10個碳原子，特別優(yōu)選8或9個 碳原子。即，本發(fā)明中，丙烯酸類樹脂具有還包括甲基丙烯酸類樹脂的寬泛含義。所述烷基 的實例包括甲基、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。
[0044]此外，形成丙烯酸類樹脂的其它單體(除其中烷基為具有30個以下碳原子的丙烯 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；含磺酸基團單體如苯 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;和含磷酸基團單體如2-羥乙基丙烯酰磷 酸酯（2-hydroethylacryloyl phosphate)。在這點上，（甲基)丙稀酸是指丙稀酸和/或甲基 丙烯酸，（甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，（甲基)丙烯酰是指丙烯酰和/ 或甲基丙烯酰，等等，其在貫穿全說明書中應用。
[0045] 除了環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂之外，熱固性樹脂的實例包括，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?？梢詥为毣蛞詢煞N以上組合使用熱固性 樹脂。作為熱固性樹脂，包含僅少量腐蝕半導體元件的離子性雜質的環(huán)氧樹脂是合適的。此 外，酚醛樹脂適合用作環(huán)氧樹脂的固化劑。
[0046] 環(huán)氧樹脂沒有特別限定，例如，可使用雙官能環(huán)氧樹脂或多官能環(huán)氧樹脂如雙酚A 型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、溴化雙酚A型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A型環(huán) 氧樹脂、雙酚AF型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán)氧樹脂、芴型環(huán)氧樹脂、可溶可熔酚醛 (phenol novoIak)型環(huán)氧樹脂、鄰甲酸可溶酸醛(o-cresol novoIak)型環(huán)氧樹脂、三羥基 苯甲烷型環(huán)氧樹脂和四羥苯基乙烷(tetraphenylolethane)型環(huán)氧樹脂，或環(huán)氧樹脂如乙 內酰脲型環(huán)氧樹脂、三縮水甘油基異氰脲酸酯型環(huán)氧樹脂或縮水甘油基胺型環(huán)氧樹脂。
[0047] 作為環(huán)氧樹脂，在以上示例的那些中，可溶可熔(novolak)型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán) 氧樹脂、三羥基苯甲烷型環(huán)氧樹脂和四羥苯基乙烷型環(huán)氧樹脂是優(yōu)選的。這是因為這些環(huán) 氧樹脂與作為固化劑的酚醛樹脂具有高反應性，且耐熱性等優(yōu)良。
[0048] 此外，上述酚醛樹脂起到環(huán)氧樹脂的固化劑的作用，其實例包括可溶可熔型酚醛 樹脂如可溶可熔酚醛樹脂(phenol novolak res ins)、苯酚芳烷基樹脂、甲酚可溶酚醛樹 月旨、叔丁基可溶可熔酚醛樹脂和壬基可溶可熔酚醛樹脂；甲階型酚醛樹脂；和聚氧苯乙烯 (polyoxystyrenes)如聚對氧苯乙稀?？蓡为毣蛞詢煞N以上組合使用酸醛樹脂。在這些酸醛 樹脂中，可溶可熔酚醛樹脂和苯酚芳烷基樹脂是特別優(yōu)選的。這是因為可改進半導體器件 的連接可靠性。
[0049] 環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的混合比優(yōu)選使得例如酚醛樹脂中的羥基變?yōu)?.5至2.0當 量，基于每當量環(huán)氧樹