切割薄膜、切割/芯片接合薄膜及半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及切割薄膜、切割/芯片接合薄膜及半導(dǎo)體裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，提出了在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，在切割工序中粘接保持半導(dǎo)體晶圓，同 時(shí)還賦予安裝工序所需的芯片固著用的粘接劑層的切割/芯片接合薄膜（例如，參見專利 文獻(xiàn)1)。該切割/芯片接合薄膜是在具備支撐基材和粘合劑層的切割薄膜上設(shè)置粘接劑 層而成的，在利用該粘接劑層的保持下用刀片切割（所謂刀片切割）半導(dǎo)體晶圓后，在擴(kuò)展 (expand)工序中拉伸切割薄膜，接著將單片化的芯片與粘接劑層一起拾取，將其逐個(gè)回收 并介由該粘接劑層固著于引線框等被粘物。
[0003] 另一方面，近年來提出了：對半導(dǎo)體晶圓的分割預(yù)定線照射激光而形成改性區(qū)域， 從而使半導(dǎo)體晶圓能夠容易地沿分割預(yù)定線進(jìn)行分割后，施加拉伸應(yīng)力，從而使該半導(dǎo)體 晶圓斷裂，得到各個(gè)半導(dǎo)體芯片的方法（以下也稱為"Stealth Dicing(注冊商標(biāo)）"）（例 如，參見專利文獻(xiàn)2和3)。根據(jù)這些方法，尤其即使是薄型的半導(dǎo)體晶圓也能夠減少破片等 故障的產(chǎn)生，并且能夠使切口寬度（切口邊緣）比以往更窄，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體芯片的產(chǎn)率提高。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2008-218571號公報(bào)
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2002-192370號公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2003-338467號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的問題
[0010] 為了在切割/芯片接合薄膜的保持下利用Stealth Dicing得到帶芯片接合薄膜 的各個(gè)半導(dǎo)體芯片，需要利用擴(kuò)展工序中的拉伸應(yīng)力使芯片接合薄膜與半導(dǎo)體晶圓一起斷 裂。但是，實(shí)際上并非僅芯片接合薄膜負(fù)荷拉伸應(yīng)力，尤其切割薄膜負(fù)荷拉伸應(yīng)力而使薄膜 伸長而會引發(fā)芯片接合薄膜的斷裂。
[0011] Stealth Dicing中，為了提高芯片接合薄膜的斷裂性，正在提出在低溫下（例如， 〇°C)進(jìn)行擴(kuò)展這樣的方法。然而，將現(xiàn)有的切割/芯片接合薄膜中的切割薄膜在低溫下擴(kuò) 展時(shí)，發(fā)生半導(dǎo)體晶圓、芯片接合薄膜局部未斷裂這樣的不良情況，導(dǎo)致半導(dǎo)體裝置的制造 成品率降低的結(jié)果。
[0012] 本發(fā)明是鑒于前述問題而做出的，其目的在于提供利用低溫下的擴(kuò)展也能夠引發(fā) 半導(dǎo)體晶圓、芯片接合薄膜的斷裂的切割薄膜及具備其的切割/芯片接合薄膜、以及使用 這些薄膜的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
[0013] 用于解決問題的方案
[0014] 本申請發(fā)明人等為了解決前述問題而進(jìn)行了深入研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，考慮切割薄膜 乃至切割/芯片接合薄膜負(fù)荷拉伸應(yīng)力時(shí)的特性（以下也稱為"拉伸特性"）產(chǎn)生了各向異 性，通過抑制該各向異性，能使芯片接合薄膜和半導(dǎo)體晶圓因拉伸應(yīng)力而適宜地?cái)嗔?，從?完成了本發(fā)明。
[0015] 即，本發(fā)明涉及一種切割薄膜，其具備基材和設(shè)置于該基材上的粘合劑層，
[0016] 由MD方向和TD方向各自在0 °C下負(fù)荷拉伸應(yīng)力時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線求出的MD方 向的儲能模量設(shè)為E' m、TD方向的儲能模量設(shè)為E' TD1時(shí)，E' mi/E' TD1為0. 75以上且1. 25 以下。
[0017] 本申請發(fā)明人等著眼于拉伸特性的各向異性、特別是承擔(dān)切割薄膜的機(jī)械強(qiáng)度的 基材的各向異性。切割薄膜所使用的薄膜基材（代表性地為烯烴系薄膜）往往在擠出成形、 拉伸處理等制造工序中被賦予各向異性，此外，由于以卷狀進(jìn)行處理，因此也有時(shí)因卷取張 力等產(chǎn)生拉伸應(yīng)力而產(chǎn)生各向異性。進(jìn)而，制造切割/芯片接合薄膜時(shí)，有時(shí)在輸送的長條 的切割薄膜上粘貼形成于隔離膜上的芯片接合薄膜而使兩者一體化。該粘貼工序中的張力 較強(qiáng)時(shí)，也會因其而產(chǎn)生應(yīng)力，產(chǎn)生各向異性。
[0018] 擴(kuò)展工序中，將切割薄膜的全部外周在半徑方向上拉伸而負(fù)荷拉伸應(yīng)力，但是使 用具有各向異性的基材而得到的切割薄膜在面內(nèi)的拉伸特性變得不均勻，由此半導(dǎo)體晶圓 和/或芯片接合薄膜的斷裂變得不充分。特別是在0°C這樣的低溫下存在這種各向異性變 得明顯的傾向。
[0019] 對于該切割薄膜，將〇°C下負(fù)載拉伸應(yīng)力時(shí)的MD方向的儲能模量E' _與TD方向 的儲能模量E' TD1之比（E，m/E' TD1，以下也稱為"各向異性比1"）設(shè)為0. 75以上且1.25 以下。換言之，抑制了作為拉伸特性之一的儲能模量的各向異性，盡可能地使切割薄膜的面 內(nèi)的拉伸特性為各向同性。由此，擴(kuò)展時(shí)的拉伸應(yīng)力均勻地負(fù)荷于切割薄膜的面內(nèi)，切割薄 膜向半徑方向的伸長變得均勻，能夠引發(fā)芯片接合薄膜和半導(dǎo)體晶圓的充分?jǐn)嗔?。偏離各 向異性比1的上限和下限時(shí)，在任意情況下均顯現(xiàn)出切割薄膜的拉伸特性的各向異性，有 時(shí)無法引發(fā)充分的斷裂。
[0020] 需要說明的是，本說明書中，MD方向是指基材的移動(dòng)方向，TD方向是指與MD方向 垂直的方向。另外，各儲能模量的測定方法依據(jù)實(shí)施例的記載。
[0021] 該切割薄膜優(yōu)選的是，前述儲能模量E' _與前述儲能模量E' TD1之差的絕對值為 IMPa以上且50MPa以下。通過將儲能模量的差的絕對值設(shè)為上述范圍，從而能夠使切割薄 膜的拉伸特性更均勻化。
[0022] 該切割薄膜優(yōu)選的是，前述儲能模量E' _和前述儲能模量E' TD1當(dāng)中的至少一者 為IOMPa以上且IOOMPa以下。由此，能夠防止低溫下的切割薄膜的不小心的斷裂，并且即 使在低溫下切割薄膜也良好地伸長，能夠引發(fā)芯片接合薄膜和半導(dǎo)體晶圓的充分?jǐn)嗔选?br>[0023] 本發(fā)明中，也包括具備該切割薄膜和設(shè)置于該切割薄膜的粘合劑層上的熱固型芯 片接合薄膜的切割/芯片接合薄膜。由此，能夠?qū)⒆园雽?dǎo)體晶圓的切割直至半導(dǎo)體元件的 拾取、半導(dǎo)體元件的安裝為止的工序作為一系列的流程而高效地進(jìn)行。
[0024] 該切割/芯片接合薄膜優(yōu)選的是，前述粘合劑層與前述熱固型芯片接合薄膜之間 的〇°C下的剝離力高于前述粘合劑層與前述熱固型芯片接合薄膜之間的23°C下的剝離力。 由此，能夠使切割時(shí)的半導(dǎo)體晶圓和/或半導(dǎo)體元件的保持力與拾取時(shí)的帶芯片接合薄膜 的芯片的剝離性適宜地平衡。
[0025] 該切割/芯片接合薄膜優(yōu)選的是，前述粘合劑層與前述熱固型芯片接合薄膜之間 的〇°C下的剝離力為0. 15N/100mm以上且5N/100mm以下。切割薄膜與芯片接合薄膜之間的 剝離力較弱時(shí)，在擴(kuò)展時(shí)在芯片接合薄膜與切割薄膜的界面產(chǎn)生剝離，作為其結(jié)果，發(fā)生斷 裂不良、斷裂的半導(dǎo)體元件飛散這樣的不良情況，因此〇°C下的剝離力優(yōu)選為0. 15N/100_ 以上。另一方面，剝離力過高時(shí)，有時(shí)發(fā)生斷裂不良，因此優(yōu)選為5N/100mm以下。需要說明 的是，本說明書中，各剝離力的測定方法依據(jù)實(shí)施例的記載。
[0026] 該切割/芯片接合薄膜優(yōu)選的是，前述粘合劑層與前述熱固型芯片接合薄膜之間 的23°C下的剝離力為0.05N/100mm以上且2.5N/100mm以下。為了在常溫（23±2°C )下自 切割薄膜拾取帶芯片接合薄膜的半導(dǎo)體元件，優(yōu)選具有輕剝離性。特別是Stealth Dicing 的半導(dǎo)體晶圓與刀片切割的情況相比被薄型化，變得容易產(chǎn)生裂紋，因此要求剝離力的進(jìn) 一步降低。通過將剝離力設(shè)為2. 5N/100mm以下，從而能夠發(fā)揮良好的輕剝離性。另一方面， 剝離力低于〇. 〇5N/100mm時(shí)，有時(shí)輸送時(shí)的半導(dǎo)體元件的保持變得困難。需要說明的是，粘 合劑層為利用紫外線照射而粘合力降低的類型時(shí)，紫外線照射后的剝離力為上述范圍內(nèi)即 可。
[0027] 該切割/芯片接合薄膜可以適宜地用于對半導(dǎo)體晶圓照射激光而形成改性區(qū)域 后，使前述半導(dǎo)體晶圓沿著前述改性區(qū)域斷裂，從而得到半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體元件的制造 方法。
[0028] 本發(fā)明中，也包括一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其包括以下的工序：
[0029] 對半導(dǎo)體晶圓的分割預(yù)定線照射激光，沿著前述分割預(yù)定線形成改性區(qū)域的工 序；
[0030] 將改性區(qū)域形成后的半導(dǎo)體晶圓粘貼于該切割/芯片接合薄膜的工序；
[0031] 在_20°C~15°C的條件下，對前述切割/芯片接合薄膜施加拉伸應(yīng)力，從而使前述 半導(dǎo)體晶圓與和前述切割/芯片接合薄膜的芯片接合薄膜沿著前述分割預(yù)定線斷裂，形成 半導(dǎo)體元件的工序；
[0032] 將前述半導(dǎo)體元件與前述芯片接合薄膜一起拾取的工序；以及
[0033] 將拾取的前述半導(dǎo)體元件夾著前述芯片接合薄膜芯片接合于被粘物的工序。
[0034] 該制造方法由于使用拉伸特性的各向異性受到抑制的切割/芯片接合薄膜來進(jìn) 行基于Stealth Dicing的半導(dǎo)體晶圓的斷裂，因此在負(fù)荷拉伸應(yīng)力的擴(kuò)展工序中能夠引發(fā) 芯片接合薄膜和半導(dǎo)體晶圓的充分?jǐn)嗔眩軌蚍乐拱雽?dǎo)體元件的破片等不良情況，提高制 造效率。
【附圖說明】
[0035] 圖1為示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的切割/芯片接合薄膜的截面示意圖。
[0036] 圖2為示出本發(fā)明的其它實(shí)施方式的切割/芯片接合薄膜的截面示意圖。
[0037] 圖3為用于說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一種制造方法的截面示意圖。
[0038] 圖4為用于說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一種制造方法的截面示意圖。
[0039] 圖5的（a)、圖5的（b)為用于說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一種制造方法的截 面示意圖。
[0040] 圖6為用于說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一種制造方法的截面示意圖。
[0041] 附圖標(biāo)記說明
[0042] 1 基材
[0043] 2 粘合劑層
[0044] 3、3' 芯片接合薄膜（熱固型芯片接合薄膜）
[0045] 4 半導(dǎo)體晶圓
[0046] 5 半導(dǎo)體芯片
[0047] 6 被粘物
[0048] 7 接合線
[0049] 8 封裝樹脂
[0050] 10、12切割/芯片接合薄膜
[0051] 11 切割薄膜
【具體實(shí)施方式】
[0052] 〈切割/芯片接合薄膜〉
[0053] 以下說明本發(fā)明的切割/芯片接合薄膜。圖1為示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的切 割/芯片接合薄膜的截面示意圖。圖2為示出本發(fā)明的其它實(shí)施方式的切割/芯片接合薄 膜的截面示意圖。
[0054] 如圖1所示，切割/芯片接合薄膜10具有在切割薄膜11上層疊有芯片接合薄膜 3的結(jié)構(gòu)。切割薄膜11是在基材1上層疊粘合劑層2而構(gòu)成的，芯片接合薄膜3