切割帶一體型半導體背面用薄膜以及半導體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及切割帶一體型半導體背面用薄膜以及半導體裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，更進一步要求半導體裝置及其封裝體薄型化、小型化。因此，作為半導體 裝置及其封裝體，半導體芯片等半導體元件被倒裝芯片連接在基板上的倒裝芯片型的半導 體裝置得到廣泛利用。該倒裝芯片連接以半導體芯片的電路面與基板的電極形成面相對的 形態(tài)進行固定。這種半導體裝置等有時通過倒裝芯片型半導體背面用薄膜保護半導體芯片 的背面，防止半導體芯片的損傷等。
[0003] 迄今，存在將這種倒裝芯片型半導體背面用薄膜貼合在切割帶上制成一體型的切 割帶一體型半導體背面用薄膜（例如參見專利文獻1)。
[0004] 現(xiàn)有摶術(shù)f獻
[0005] 專利f獻
[0006] 專利文獻1 :日本特許第5456440號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的問題
[0008] 然而，在切割帶一體型半導體背面用薄膜中，存在由于在倒裝芯片型半導體背面 用薄膜上貼合晶圓時的加熱等導致切割帶與倒裝芯片型半導體背面用薄膜之間的剝離力 上升、無法拾取的問題。
[0009] 用于解決問題的方案
[0010] 本申請發(fā)明人等為了解決前述問題，針對切割帶一體型半導體背面用薄膜進行了 研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過采用下述方案，能夠抑制由加熱導致的切割帶與倒裝芯片型半導體背 面用薄膜之間的剝離力上升，從而完成了本發(fā)明。
[0011]即，本發(fā)明的切割帶一體型半導體背面用薄膜的特征在于，具備：
[0012] 具有基材和形成在前述基材上的粘合劑層的切割帶、以及
[0013] 形成在前述切割帶的前述粘合劑層上的倒裝芯片型半導體背面用薄膜，
[0014] 將前述粘合劑層與前述倒裝芯片型半導體背面用薄膜在界面處剝離之后，在前述 粘合劑層上使用接觸角儀測定水和碘甲烷的接觸角，設根據(jù)測得的接觸角通過幾何平均法 算出的表面自由能為Y1，在前述倒裝芯片型半導體背面用薄膜上使用接觸角儀測定水和 碘甲烷的接觸角，設根據(jù)測得的接觸角通過幾何平均法算出的表面自由能為Y2時，前述 表面自由能T2與前述表面自由能y1之差（y2-y1)為lOmJ/m2以上。
[0015] -般，對于薄膜表面的表面自由能而言，作為構(gòu)成材料越含有極性高的成分則越 高，越含有極性低的成分則越低。
[0016] 根據(jù)前述方案，前述差（Y2-Y1)為IOmJAi2以上。因此，構(gòu)成前述倒裝芯片型半 導體背面用薄膜的材料與構(gòu)成前述粘合劑層的材料使用極性存在差異的材料。因此，一個 層的構(gòu)成材料不容易向另一層移動。因此，即使進行了加熱，也能夠抑制切割帶與倒裝芯片 型半導體背面用薄膜之間的剝離力上升。
[0017] 在前述方案中，優(yōu)選的是，前述表面自由能Y1為15mJ/m2以下。前述表面自由能 Y1為15mJ/m2以下時，可以進一步增大前述差（Y2-Y1)。
[0018] 在前述方案中，優(yōu)選的是，前述粘合劑層在與前述倒裝芯片型半導體背面用薄膜 的界面具有含有有機硅類粘合劑的有機硅粘合劑層。前述粘合劑層在與前述倒裝芯片型 半導體背面用薄膜的界面具有含有有機硅類粘合劑的有機硅粘合劑層時，容易增大前述差 (y2-y1) 〇
[0019] 在前述方案中，優(yōu)選的是，前述粘合劑層為由含有有機硅類粘合劑的有機硅粘合 劑層的單層形成的層。前述粘合劑層為由含有有機硅類粘合劑的有機硅粘合劑層的單層形 成的層時，容易增大前述差（y2-Y1)。
[0020] 此外，本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的特征在于，其是使用前面所述的切割帶 一體型半導體背面用薄膜制造半導體裝置的方法，該方法包括以下工序：
[0021] 工序A，在前述切割帶一體型半導體背面用薄膜中的倒裝芯片型半導體背面用薄 膜上粘貼半導體晶圓；
[0022] 工序B，在前述工序A之后，從切割帶側(cè)對前述倒裝芯片型半導體背面用薄膜進行 激光標記；
[0023] 工序C，對前述半導體晶圓進行切割從而形成半導體元件；
[0024] 工序D，將前述半導體元件與前述倒裝芯片型半導體背面用薄膜一起自前述粘合 劑層剝離；以及，
[0025] 工序E，將前述半導體元件倒裝芯片連接到被粘物上。
[0026] 根據(jù)前述方案，由于使用前述倒裝芯片型半導體背面用薄膜，因此即使在例如工 序A等中對切割帶一體型半導體背面用薄膜進行了加熱，也可抑制切割帶與倒裝芯片型半 導體背面用薄膜之間的剝離力上升。因此，可抑制工序D中的剝離不良。結(jié)果，能夠提高所 制造的倒裝芯片型半導體裝置的成品率。
【附圖說明】
[0027]圖1是示出本發(fā)明的一個實施方式的切割帶一體型半導體背面用薄膜的一個例 子的剖面示意圖。
[0028] 圖2的（a)~圖2的（e)是示出使用本發(fā)明的一個實施方式的切割帶一體型半導 體背面用薄膜的半導體裝置的制造方法的一個例子的剖面示意圖。
[0029] 附圖標iP,說明
[0030] 1切割帶一體型半導體背面用薄膜
[0031] 2切割帶
[0032] 21 基材
[0033] 22粘合劑層
[0034] 23對應于半導體晶圓的粘貼部分的部分
[0035]40半導體背面用薄膜（倒裝芯片型半導體背面用薄膜）
[0036] 4半導體晶圓
[0037] 5半導體芯片
[0038] 51在半導體芯片5的電路面?zhèn)刃纬傻耐箟K
[0039] 6被粘物
[0040] 61被粘在被粘物6的連接焊盤上的接合用的導電材料
【具體實施方式】
[0041] (切割帶一體型半導體背面用薄膜）
[0042] 以下參照附圖對本發(fā)明的一個實施方式的切割帶一體型半導體背面用薄膜進行 說明。圖1是示出本發(fā)明的一個實施方式的切割帶一體型半導體背面用薄膜的一個例子的 剖面示意圖。如圖1所示，切割帶一體型半導體背面用薄膜1為具備在基材21上設置有粘 合劑層22的切割帶2以及倒裝芯片型半導體背面用薄膜40 (以下也稱為"半導體背面用薄 膜40"）的構(gòu)成。此外，本發(fā)明的切割帶一體型半導體背面用薄膜如圖1所示，可以是在切 割帶2的粘合劑層22上僅在對應于半導體晶圓的粘貼部分的部分23形成有倒裝芯片型半 導體背面用薄膜40的構(gòu)成，也可以是在粘合劑層的整面形成有半導體背面用薄膜的構(gòu)成， 此外，還可以是在大于對應于半導體晶圓的粘貼部分的部分且小于粘合劑層的整面的部分 形成有半導體背面用薄膜的構(gòu)成。另外，半導體背面用薄膜的表面（會粘貼到晶圓的背面 的一側(cè)的表面）可以在直到粘貼于晶圓背面的期間內(nèi)被隔離體等保護。
[0043] 將粘合劑層22與半導體背面用薄膜40在界面之后測得的粘合劑層22的表面自 由能Tl與半導體背面用薄膜40的表面自由能Y2之差（Y2-Y1)為IOmJAi2以上，優(yōu)選 為15mJ/m2以上，更優(yōu)選為20mJ/m2以上。
[0044] -般，對于薄膜表面的表面自由能而言，作為構(gòu)成材料越含有極性高的成分則越 大，在含有越多極性低的成分時越小。
[0045] 由于前述差（Y2-Y1)為IOmJAi2以上，因此構(gòu)成半導體背面用薄膜40的材料與 構(gòu)成粘合劑層22的材料使用極性存在差異的材料。因此，一個層的構(gòu)成材料不容易向另一 層移動。因此，即使進行了加熱，也能夠抑制切割帶2 (粘合劑層22)與半導體背面用薄膜 40之間的剝離力上升。
[0046] 前述差（Y2-Y1)可以通過適當選擇構(gòu)成粘合劑層22的材料、構(gòu)成半導體背面用 薄膜40的材料進行控制。
[0047] 需要說明的是，上述表面自由能是指制成狀態(tài)下的切割帶一體型半導體背面用薄 膜1的狀態(tài)下的各表面自由能。例如，在粘合劑層22含有輻射線固化型粘合劑（或能量射 線固化型粘合劑）時，是指輻射線照射前（或能量射線照射前）的表面自由能。此外，半導 體背面用薄膜40的表面自由能Y2是指熱固化前的表面自由能。
[0048] 前述表面自由能Yl在滿足Y2>Yl的關(guān)系的情況下，優(yōu)選為15mJ/m2以下，更優(yōu) 選為15~5mJ/m2的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選為13~7mJ/m2的范圍內(nèi)。前述表面自由能y1為 13mJ/m2以下時，可以進一步增大前述差（Y2-yl)。
[0049] 此外，前述表面自由能Y2在滿足Y2>Y1的關(guān)系的情況下，優(yōu)選為30mJ/m2以上， 更優(yōu)選為50~30mJ/m2的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選為40~32mJ/m2的范圍內(nèi)。前述表面自由能 y2為32mJ/m2以上時，可以進一步增大前述差（y2-y1)。
[0050] 在切割帶一體型半導體背面用薄膜1中，在130°C下加熱1小時后、在測定溫度 23°C、拉伸速度300mm/分鐘、T型剝離試驗的條件下自粘合劑層22剝離半導體背面用薄 膜40時的剝離力優(yōu)選為0? 02N/20mm以上且0? 4N/20mm以下，更優(yōu)選為0? 03N/20mm以上 且0? 3N/20mm以下，進一步優(yōu)選為0? 04N/20mm以上且0? 2N/20mm以下。前述剝離力為 0? 04N/20mm以上時，有可能在切割時發(fā)生芯片飛濺。此外，前述剝離力為0? 2N/20mm以下 時，可以在拾取時適宜地剝離。
[0051](倒裝芯片型半導體背面用薄膜）
[0052] 倒裝芯片型半導體背面用薄膜40(半導體背面用薄膜40)優(yōu)選含有熱固性樹脂和 熱塑性樹脂來形成。
[0053] 作為前述熱塑性樹脂，例如可列舉出：天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁橡 膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹 月旨、聚碳酸酯樹脂、熱塑性聚酰亞胺樹脂、6-尼龍、6, 6-尼龍等聚酰胺樹脂、苯氧基樹脂、丙 烯酸類樹脂、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯）、PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯）等飽和聚酯樹 月旨、聚酰胺酰亞胺樹脂、或氟樹脂等。熱塑性樹脂可以單獨使用或組合使用2種以上。這些 熱塑性樹脂當中，特別優(yōu)選離子性雜質(zhì)少、耐熱性高、能夠確保半導體元件的可靠性的丙烯 酸類樹脂。
[0054] 作為前述丙烯酸類樹脂，并沒有特別限定，可列舉出以具有碳數(shù)30以下（優(yōu)選為 碳數(shù)4~18,進一步優(yōu)選為碳數(shù)6~10,特別優(yōu)選為碳數(shù)8或9)的直鏈或支鏈的烷基的丙 烯酸或甲基丙烯酸的酯的1種或2種以上作為成分的聚合物等。即，本發(fā)明中，丙烯酸類樹 脂表示還包括甲基丙烯酸類樹脂的廣義含義。作為前述烷基，例如可列舉出：甲基、乙基、 正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、異丁基、正戊基、異戊基、己基、庚基、2-乙基己基、正辛基、 異辛基、正壬基、異壬基、正癸基、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、十八烷基等。
[0055] 此外，作為用于形成前述丙烯酸類樹脂的其他單體（烷基的碳數(shù)為30以下的丙烯 酸或甲基丙烯酸的烷基酯以外的單體），并沒有特別限定，例如可列舉出：丙烯酸、甲基丙 烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸或巴豆酸等含羧基單體， 馬來酸酐或衣康酸酐等酸酐單體，（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-羥月桂酯或甲基丙烯酸（4-羥基甲基環(huán)己 酯）等含羥基單體，苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基）丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、（甲基） 丙烯酰胺丙磺酸、（甲基）丙烯酸磺酸丙酯或（甲基）丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基單體， 2-羥乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基單體，丙烯腈、丙烯酰嗎啉等。需要說明的是，（甲基） 丙烯酸是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸，本發(fā)明的（甲基）全部同義。
[0056] 其中，從提高半導體背面用薄膜40的耐熱性的角度來看，優(yōu)選為由含有丙烯腈、 丙烯酰嗎啉等作為單體成分的材料所形成的丙烯酸類樹脂。
[0057] 作為前述熱固性樹脂，除了環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂之外，還可列舉出：氨基樹脂、不飽 和聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、有機硅樹脂、熱固性聚