專利名稱：環(huán)氧基組合物、粘合膜、切割模片粘合膜和半導體器件的制作方法
技術領域：
本領域涉及一種環(huán)氧組合物，包含該環(huán)氧組合物的固化產物的粘合膜、切割模 片粘合膜(dicing die bonding film)和半導體器件。
背景技術：
半導體芯片制備工藝通常包括在晶片上形成微圖形的過程和封裝過程，其 中，在制備工藝中晶片被磨成最終器件的尺寸。封裝過程包括晶片檢測步驟，其中有缺陷的半導體芯片會被檢查到；切割步 驟，其中晶片被切割成單個的芯片；模片粘合步驟，其中將分離的芯片粘附到電路膜或 引線框的承載板上；弓丨線接合步驟(wirebondingpracess)，其中將設置在半導體芯片上的 芯片盤(chippad)通過電連接方式(例如金屬絲)連接到電路膜或引線框的電路圖形上； 模封步驟(moldingprocess)，其中用密封材料將所述半導體的外部包裹以保護半導體芯片 的內部電路和其它部分；切筋步驟(trimmingprocess)，其中將連接引線的框架提壩(dam bar)切除；成形步驟，其中將引線彎曲至所需的形狀；和成品檢測步驟，其中檢測封裝 產品的缺陷。在切割步驟中，用鉆石砂輪等將晶片切割成一定的厚度。在切割前，為了固定 晶片，在適當的溫度條件下，在晶片的背面(沒有形成圖形的那一面)上層疊切割模片粘合膜。切割模片粘合膜通常包括切割膠帶和層疊在該切割膠帶上的模片粘合膜(die bondingfilm)。在晶片的背面(沒有圖形的那一面)上使用模片粘合膜。在切割步驟中， 使用鉆石砂輪(刀片)切割全晶片以及模片粘合膜和切割膠帶的部分。在這樣的切割步驟中，可能會在晶片上施加導致晶片損壞或引起碎屑的過大的 壓力或機械沖擊，從而頻繁地出現可以引起圖形污染的毛刺。隨著晶片厚度減小，以及 隨著小尺寸封裝的趨勢和為提高生產效率而實施的嚴格的切割條件，由毛刺等引起的問 題更加頻繁地出現。特別是，毛刺突起至以前不會引起問題的程度，由于更薄晶片的使 用，現在也經常從模片中突出而導致廢品。用于減少這樣的毛刺的常規(guī)技術為調節(jié)切割膠帶和模片粘合膜，特別是增加模 片粘合膜的彈性的方法。韓國公開專利申請第1999-7508號公開了由包含環(huán)氧樹脂、硬化劑、稀釋劑、 硬化促進劑和觸變劑的樹脂組分和無機填料組成的環(huán)氧組合物。該發(fā)明描述了所述組合 物在引線接合中顯示出合適的彈性(其不會引起缺陷)，以及具有令人滿意的粘合強度。 日本公開專利申請第1998-46114號公開了包含粘合層的膜型粘合劑，該粘合層包含玻璃 化轉變溫度(Tg)為50°C 250°C的粘合劑樹脂，并且基于該粘合劑樹脂的重量(100重量 份)，該粘合層還包含100 400重量份的彈性填料。上述的技術為通過提高如下參數來提高膜的彈性的方法在模片粘合膜中包含 的熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度；填料的含量；或者環(huán)氧化合物或硬化劑的軟化溫度。根據前述的方法，可以增加膜的彈性；然而，這導致粘合性能的劣化。因此，膜將不會 粘附到晶片的背面，或者在粘附后，在引線接合或模封步驟中，其粘性顯著下降，從而 導致在半導體制備中的易加工性和可靠性下降。

發(fā)明內容
技術問題為了解決上述問題，設計了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)氧組合物，包 含所述組合物的粘合膜、切割模片粘合膜、半導體晶片和半導體器件，該組合物具有良 好的彈性從而可以解決如產生毛刺的問題，并在半導體的制備過程中保持良好的可靠性 和易加工性。技術方案為了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種符合下面式1的環(huán)氧組合物[式1]X =5% 20%其中，X為在使上述環(huán)氧組合物在110°C的溫度下干燥3分鐘后測量的凝膠含量。此外，作為實現上述目的的又一方法，本發(fā)明提供了一種粘合膜，其包括基膜 和粘合層，該粘合層形成在基膜上并且包含根據本發(fā)明的環(huán)氧組合物的固化產物。另一方面，本發(fā)明提供了一種切割模片粘合膜，其包括切割膠帶和粘合部分， 該粘合部分形成在切割膠帶上并且包含根據本發(fā)明的環(huán)氧組合物的固化產物。又一方面，本發(fā)明提供了一種半導體晶片，其中，將所述切割模片粘合膜的 粘合部分粘附到該晶片的一側上，并將切割膠帶固定在晶片環(huán)的框架(wafer ring frame) 上。再一方面，本發(fā)明提供了一種半導體器件，其包括布線板(wiringboard)；粘 合層，其粘附至布線板的芯片安裝面上并且包含根據本發(fā)明的環(huán)氧組合物的固化產物； 和半導體芯片，其安裝在粘合層上。有益效果通過使用本發(fā)明的環(huán)氧組合物制備的粘合劑即使在控制其玻璃化轉變溫度較低 時也顯示出優(yōu)異的彈性，因而在半導體的封裝工藝中可以使毛刺的發(fā)生率最小化。此 外，根據本發(fā)明，可以防止在高溫下的制備步驟(例如引線接合或模封步驟)中產生的缺 陷，例如模片偏移(die shfiting)，以及由于所述粘合劑優(yōu)異的粘合性和易加工性從而可以 得到高度可靠的半導體器件。


圖1為根據本發(fā)明的一個實施方式的粘合膜的剖面圖。圖2和圖3為根據本發(fā)明的一個實施方式的切割模片粘合膜的剖面圖。圖4為根據本發(fā)明的一個實施方式的半導體器件的剖面圖。<附圖標記>1 半導體芯片2 布線板
10 基膜 20 粘合層30 切割膠帶 40 粘合部分50 基膜 60 壓敏粘合劑
具體實施例方式本發(fā)明涉及一種符合下面式1的環(huán)氧組合物[式1]X =5% 20%其中，X為在使上述環(huán)氧組合物在110°C的溫度下干燥3分鐘后測量的凝膠含量。在下文中，將進一步描述所述環(huán)氧組合物。在本發(fā)明中，控制凝膠含量，該凝膠含量是通過將所述環(huán)氧組合物中包含的各 組分混合制備組合物并在預先確定的一定條件下干燥之后測量的。在本發(fā)明的一個實 施方式中，在將所述環(huán)氧組合物涂布在基膜上以后，可以立即測量凝膠含量。因此，在 本發(fā)明中，即使在所述環(huán)氧樹脂組合物中包含的熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度保持較低 時，由該環(huán)氧組合物制備的粘合劑也可以具有優(yōu)異的彈性。在本文中使用的術語‘凝膠’指的是在將所述環(huán)氧組合物干燥，并將其浸泡在 THF(四氫呋喃)(其為具有較高滲透性的溶劑)中，然后在25°C下保持20小時之后殘留 的且被溶脹而沒有完全溶解的組分。在一個實施方式中，可以通過如下方法測量所述凝膠含量。首先，通過混合各 組分制備組合物，然后在110°C的溫度下干燥3分鐘。接著，收集一定量(重量W2)干 燥產物，將其置于籃狀的300目的SUS (重量W1)中，浸泡在THF中，并在25°C下在 其中保持20小時。優(yōu)選地，在THF中僅以剛好浸泡干燥產物的液面浸泡SUS篩，而非 整個SUS篩。此后，將SUS篩從THF中取出并充分干燥以蒸發(fā)所有的THF。將會有干 燥產物中的溶脹組分(SUS篩重量+干燥產物的溶脹組分的重量=W3)留在SUS篩中， 其不溶于THF中。在上述步驟中測量的各重量代入下面式2中得到凝膠含量。[式2]
權利要求
1.一種符合下面式1的環(huán)氧組合物[式1]X = 5% 20%，其中，X為在使所述環(huán)氧組合物在110°c的溫度下干燥3分鐘后測量的凝膠含量。
2.根據權利要求1所述的環(huán)氧組合物，其中，所述凝膠含量為不低于5%且低于 20%。
3.根據權利要求1所述的環(huán)氧組合物，其包含(a)熱塑性樹脂、(b)環(huán)氧樹脂和(c) 硬化劑。
4.根據權利要求3所述的環(huán)氧組合物，其中，所述(a)熱塑性樹脂具有內交聯結構或 內纏繞結構。
5.根據權利要求3所述的環(huán)氧組合物，其中，所述熱塑性樹脂在硬化前的玻璃化轉變 溫度為-30°C 50°C。
6.根據權利要求3所述的環(huán)氧組合物，其中，所述(a)熱塑性樹脂的重均分子量為 100,000 2,500,000。
7.根據權利要求3所述的環(huán)氧組合物，其中，所述(a)熱塑性樹脂為包括選自含縮水 甘油基的單體、含羥基的單體、含羧基的單體和含腈基的單體中的至少一種單體的單體 的聚合物。
8.根據權利要求3所述的環(huán)氧組合物，其中，所述(b)環(huán)氧樹脂在硬化前的軟化溫度 為 50°C 100°C。
9.根據權利要求3所述的環(huán)氧組合物，其中，所述(b)環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量為180 1,000。
10.根據權利要求3所述的環(huán)氧組合物，其中，所述(b)環(huán)氧樹脂為選自甲酚線型酚 醛環(huán)氧樹脂、雙酚A型線型酚醛環(huán)氧樹脂、苯酚線型酚醛環(huán)氧樹脂、4官能團環(huán)氧樹脂、 聯苯型環(huán)氧樹脂、三苯酚甲烷型環(huán)氧樹脂、烷基改性的三苯酚甲烷型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán) 氧樹脂、二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂和二環(huán)戊二烯改性的苯酚型環(huán)氧樹脂中的一種或多種。
11.根據權利要求3所述的環(huán)氧組合物，其中，相對于100重量份的(a)熱塑性樹脂， 所述(b)環(huán)氧樹脂的含量為10 200重量份。
12.根據權利要求3所述的環(huán)氧組合物，其中，所述(C)硬化劑為羥基當量為100 1,000的多官能團酚醛樹脂。
13.根據權利要求12所述的環(huán)氧組合物，其中，所述(C)硬化劑的軟化溫度為50°C 150°C。
14.根據權利要求12所述的環(huán)氧組合物，其中，所述多官能團酚醛樹脂為選自雙酚A 樹脂、線型酚醛樹脂、甲酚線型酚醛樹脂、雙酚A線型酚醛樹脂、苯酚芳烷基樹脂、多 官能團線型酚醛清漆樹脂、二環(huán)戊二烯線型酚醛樹脂、氨基三嗪線型酚醛樹脂、聚丁二 烯線型酚醛樹脂和聯苯型樹脂中的一種或多種。
15.根據權利要求1所述的環(huán)氧組合物，其中，相對于(b)環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量，所 述(C)硬化劑的當量比為0.4 2。
16.—種粘合膜，其包括基膜；和粘合層，其形成在基膜上并且包含根據權利要求 1所述的環(huán)氧組合物的固化產物。
17.根據權利要求16所述的粘合膜，其中，所述粘合層的厚度為5μιη 200μιη。
18.—種切割模片粘合膜，其包括切割膠帶；和粘合部分，其形成在切割膠帶上并 且包含根據權利要求1所述的環(huán)氧組合物的固化產物。
19.一種半導體晶片，其中，將根據權利要求18所述的切割模片粘合膜的粘合部分粘 附到晶片的一側上，并且將所述切割膠帶固定在晶片環(huán)的框架上。
20.—種半導體器件，其包括布線板；粘合層，其粘附至布線板的芯片安裝面上并 且包含根據權利要求1所述的環(huán)氧組合物的固化產物；和半導體芯片，其安裝在粘合層 上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種環(huán)氧組合物，使用該環(huán)氧組合物的粘合膜、切割模片粘合膜和半導體器件。具體而言，本發(fā)明提供了所述環(huán)氧組合物及其用途，其中，所述環(huán)氧組合物在一定條件下測量的凝膠含量為5～20％。根據本發(fā)明的環(huán)氧組合物，作為粘合劑，其顯示優(yōu)異的彈性，當制備使其具有較低的玻璃化轉變溫度時，在高溫下顯示良好的粘合性且在加工過程中具有最低的毛刺發(fā)生率。根據本發(fā)明，因此在高溫下的引線接合或模封過程中可以防止由于模片切割偏移而引起的缺陷，并且由于粘合劑的優(yōu)異粘合性和易加工性而可以得到高度可靠的半導體器件。
文檔編號C09J163/00GK102015953SQ200980114672
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權日2008年4月25日
發(fā)明者朱孝叔, 樸孝淳, 柳賢智, 洪宗完, 金章淳, 高東漢 申請人:Lg化學株式會社