半導(dǎo)體裝置的制造中使用的粘接片、切割帶一體型粘接片、半導(dǎo)體裝置、以及半導(dǎo)體裝置 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置的制造中使用的粘接片、切割帶一體型粘接片、半導(dǎo)體裝 置、以及半導(dǎo)體裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來更進(jìn)一步要求半導(dǎo)體裝置以及其封裝體的薄型化、小型化。因此，作為半導(dǎo) 體裝置以及其封裝體，廣泛使用將半導(dǎo)體芯片等半導(dǎo)體元件通過倒裝芯片焊接而安裝（倒 裝芯片連接）到基板上而成的倒裝芯片型的半導(dǎo)體裝置。該倒裝芯片連接以半導(dǎo)體芯片的 電路面與基板的電極形成面相對的形態(tài)而被固定。這樣的半導(dǎo)體裝置等中，存在利用保護(hù) 薄膜（倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用薄膜）保護(hù)半導(dǎo)體芯片的背面，防止半導(dǎo)體芯片的損傷等 的情況（例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2011-228496號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的問題
[0007] 然而，由于近年的半導(dǎo)體芯片的薄型化，存在該半導(dǎo)體芯片發(fā)生翹曲的情況，要求 對其進(jìn)行抑制。
[0008] 此外，倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用薄膜在外側(cè)表現(xiàn)出，因此存在施加標(biāo)記來賦予各 種信息的情況。因此，要求標(biāo)記的對比度高。此外，不限于倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用薄膜， 在半導(dǎo)體裝置的制造所使用的粘接片中，存在施加標(biāo)記的情況。
[0009] 本發(fā)明是鑒于前述問題而做出的發(fā)明，其目的在于，提供可以抑制半導(dǎo)體芯片發(fā) 生翹曲、且標(biāo)記時(shí)的標(biāo)記對比度高的粘接片、切割帶一體型粘接片、以及使用該切割帶一體 型粘接片而制造的半導(dǎo)體裝置。
[0010] 用于解決問題的方案
[0011] 本申請發(fā)明人等為了解決上述現(xiàn)有問題而進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過在粘接片中 含有規(guī)定量的規(guī)定平均粒徑以下的填料、且使丙烯酸類樹脂的含量最適化，從而可以抑制 半導(dǎo)體芯片發(fā)生翹曲、且可以提高標(biāo)記時(shí)的標(biāo)記對比度，由此完成了本發(fā)明。
[0012]S卩，本發(fā)明的粘接片的特征在于，其為在半導(dǎo)體裝置的制造中使用的粘接片，
[0013] 所述粘接片含有平均粒徑為0. 3ym以下的填料和丙烯酸類樹脂，
[0014] 前述填料的含量相對于粘接片整體在20~45重量％的范圍內(nèi)，
[0015] 前述丙稀酸類樹脂的含量相對于全部樹脂成分在40~70重量％的范圍內(nèi)。
[0016] 根據(jù)前述方案，相對于粘接片整體在20~45重量％的范圍內(nèi)含有平均粒徑為 〇? 3ym以下的填料。因此，通過標(biāo)記加工使填料表面露出時(shí)，露出部的表面凹凸變得細(xì)小。 因此，標(biāo)記的讀取時(shí)的、斜光照明的反射光量增大，標(biāo)記加工部的亮度增加。其結(jié)果，可以增 高標(biāo)記時(shí)的標(biāo)記對比度。
[0017] 此外，相對于全部樹脂成分含有40重量％以上的丙烯酸類樹脂，因此可以抑制半 導(dǎo)體芯片的翹曲。此外，丙烯酸類樹脂的含量相對于全部樹脂成分為70重量％以下，因此 可以抑制粘性。其結(jié)果，可以抑制半導(dǎo)體芯片安裝時(shí)向吸附筒夾（collet)等的固著。
[0018] 使用平均粒徑為0.3ixm以下那樣的填料（以下，也稱為納米填料）時(shí)，與平均粒 徑大于0. 3ym的填料相比填料的表面積大，因此存在與樹脂的接觸面積、填料彼此的接觸 面積增加，彈性模量變高的傾向。因此，使用含有納米填料的粘接片而制造的半導(dǎo)體裝置容 易發(fā)生較大的翹曲。然而，本發(fā)明中，通過將丙烯酸類樹脂的含量設(shè)置于上述范圍內(nèi)，從而 控制了彈性模量、抑制了翹曲。
[0019] 如此，本發(fā)明中，相對于粘接片整體在20~45重量％的范圍內(nèi)含有平均粒徑為 〇? 3ym以下的填料，從而提高標(biāo)記時(shí)的標(biāo)記對比度，并且通過相對于全部樹脂成分在40~ 70重量％的范圍內(nèi)含有丙烯酸類樹脂，從而可以抑制使用納米填料時(shí)會發(fā)生的翹曲。
[0020] 需要說明的是，在本說明書中，"全部樹脂成分"是指除填料以外的樹脂成分整體 (包含染料的情況下為除填料以及染料以外的樹脂成分整體）。
[0021] 在前述方案中，前述粘接片優(yōu)選為用于形成在半導(dǎo)體元件的背面的倒裝芯片型半 導(dǎo)體背面用薄膜，所述半導(dǎo)體元件倒裝芯片連接于被粘物上。對于倒裝芯片型半導(dǎo)體背面 用薄膜，由于形成在半導(dǎo)體元件的背面，因此可以進(jìn)一步抑制半導(dǎo)體芯片發(fā)生翹曲。此外， 倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用薄膜在外側(cè)表現(xiàn)出，因此常常實(shí)施標(biāo)記來賦予各種信息。因此，將 前述粘接片用作要求標(biāo)記的可視性的倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用薄膜時(shí)，有用性更優(yōu)異。
[0022] 在前述方案中，前述填料的最大粒徑優(yōu)選為0. 5ym以下。前述填料的最大粒徑為 0. 5ym以下時(shí)，通過標(biāo)記加工而露出填料表面時(shí)的露出部的表面凹凸更細(xì)小。因此，可以進(jìn) 一步提高標(biāo)記時(shí)的標(biāo)記對比度。
[0023] 在前述方案中，前述填料優(yōu)選為二氧化硅系填料。前述填料為二氧化硅系填料時(shí)， 在向溶劑的分散性良好、且分散后不易沉淀的方面優(yōu)異。
[0024] 在前述方案中，前述粘接片在未固化狀態(tài)的23°C下的拉伸儲能模量優(yōu)選為I. 0~ 3.OGPa。未固化狀態(tài)的23°C下的拉伸儲能模量為I. 0~3.OGPa時(shí)，可以抑制半導(dǎo)體芯片的 翹曲。此外，可以抑制粘性，因此可以抑制半導(dǎo)體芯片安裝時(shí)向吸附筒夾等的固著。
[0025] 此外，本發(fā)明的切割帶一體型粘接片用于解決前述課題，其特征在于，其為在切割 帶上層疊有前述記載的粘接片的切割帶一體型粘接片，前述切割帶為在基材上層疊有粘合 劑層的結(jié)構(gòu)，前述粘接片層疊于前述粘合劑層上。
[0026] 此外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置用于解決前述課題，其特征在于，其是使用前述記載的 切割帶一體型粘接片而制造的。
[0027] 此外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法用于解決前述課題。
[0028] 本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于，其為使用了前述記載的切割帶一體 型粘接片的半導(dǎo)體裝置的制造方法，該方法具備以下工序：
[0029] 在所述切割帶一體型粘接片中的粘接片上貼附半導(dǎo)體晶圓的工序；
[0030] 切割前述半導(dǎo)體晶圓而形成半導(dǎo)體元件的工序；
[0031] 將所述半導(dǎo)體元件與所述切割帶一體型粘接片一起從切割帶的粘合劑層剝離的 工序；和
[0032] 將所述半導(dǎo)體元件倒裝芯片連接到被粘物上的工序。
【附圖說明】
[0033] 圖1為示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的切割帶一體型半導(dǎo)體背面用薄膜的一個(gè)例子 的截面示意圖。
[0034]圖2為示出使用了本發(fā)明的一實(shí)施方式的切割帶一體型半導(dǎo)體背面用薄膜的半 導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)例子的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 對于本發(fā)明的一實(shí)施方式，邊參照圖1邊進(jìn)行說明，但本發(fā)明不限于該例子。需要 說明的是，在以下，對于本發(fā)明的粘接片為倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用薄膜的情況進(jìn)行說明， 但本發(fā)明的粘接片并不限于倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用薄膜，例如，可以為用于通過層壓等 從安裝有芯片的基板的芯片側(cè)貼合而封裝該芯片的封裝薄膜。
[0036] 圖1為示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的切割帶一體型半導(dǎo)體背面用薄膜的一個(gè)例子 的截面示意圖。需要說明的是，在本說明書中，圖中、說明中省略不需要的部分，此外，為了 使說明容易，有擴(kuò)大或縮小等地圖示的部分。
[0037](切割帶一體型半導(dǎo)體背面用薄膜）
[0038] 如圖1所示，切割帶一體型半導(dǎo)體背面用薄膜1具備：在基材31上設(shè)置有粘合劑 層32的切割帶3、和設(shè)置于前述粘合劑層上的倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用薄膜（以下，有時(shí)稱 為"半導(dǎo)體背面用薄膜"）2。需要說明的是，切割帶一體型半導(dǎo)體背面用薄膜1相當(dāng)于本發(fā) 明的切割帶一體型粘接片的一實(shí)施方式。此外，對于本發(fā)明的切割帶一體型半導(dǎo)體背面用 薄膜，如圖1所示，可以為在切割帶3的粘合劑層32上，僅在對應(yīng)于半導(dǎo)體晶圓的貼附部分 的部分33上形成有半導(dǎo)體背面用薄膜2的結(jié)構(gòu)，也可以為在粘合劑層32的整面形成有半 導(dǎo)體背面用薄膜的結(jié)構(gòu)，此外，也可以為在比對應(yīng)于半導(dǎo)體晶圓的貼附部分的部分33大且 比粘合劑層32的整面小的部分形成有半導(dǎo)體背面用薄膜的結(jié)構(gòu)。需要說明的是，半導(dǎo)體背 面用薄膜2的表面（貼附于晶圓的背面?zhèn)鹊谋砻妫┰谫N附到晶圓背面期間也可以利用隔離 膜等來保護(hù)。
[0039](倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用薄膜）
[0040] 半導(dǎo)體背面用薄膜2具有薄膜狀的形態(tài)。對于半導(dǎo)體背面用薄膜2,通常在作為 產(chǎn)品的切割帶一體型半導(dǎo)體背面用薄膜的形態(tài)下為未固化狀態(tài)（包括半固化狀態(tài)），在使 切割帶一體型半導(dǎo)體背面用薄膜貼附到半導(dǎo)體晶圓之后使其熱固化（對于詳情在后面敘 述）。
[0041] 半導(dǎo)體背面用薄膜2含有平均粒徑為0. 3ym以下的填料和作為熱塑性樹脂的丙 烯酸類樹脂。此外，前述半導(dǎo)體背面用薄膜還優(yōu)選包含熱固化性樹脂。
[0042] 如上所述，半導(dǎo)體背面用薄膜2中含有平均粒徑為0. 3ym以下的填料。前述填料 的平均粒徑優(yōu)選為〇. 2ixm以下、優(yōu)選為0.Iixm以下。此外，前述填料的平均粒徑例如可以 設(shè)為〇? 01Um以上、0? 02ym以上、0? 03ym以上。
[0043] 此外，對于前述填料的含量，相對于半導(dǎo)體背面用薄膜2整體在20~45重量％ 的范圍內(nèi)含有。前述填料的含量更優(yōu)選在25~40重量％的范圍內(nèi)。需要說明的是，半導(dǎo) 體背面用薄膜整體是指包含樹脂成分以及填料的半導(dǎo)體背面用薄膜整體，包含染料的情況 下，是指包含樹脂成分、填料、以及染料的半導(dǎo)體背面用薄膜整體。
[0044] 相對于半導(dǎo)體背面用薄膜2整體在20~45重量％的范圍內(nèi)含有平均粒徑為 0. 3ym以下的填料，因此通過標(biāo)記加工使填料表面在半導(dǎo)體背面用薄膜2的表面露出時(shí)， 露出部的表面凹凸變細(xì)小。因此，標(biāo)記的讀取時(shí)的、斜光照明的反射光量增大，標(biāo)記加工部 的亮度增加。其結(jié)果，可以增高標(biāo)記時(shí)的標(biāo)記對比度。
[0045] 此外，前述填料的最大粒徑優(yōu)選為0. 5ym以下、更優(yōu)選為0. 3ym以下。前述填料 的最大粒徑為〇. 5ym以下時(shí)，通過標(biāo)記加工而露出填料表面時(shí)的露出部的表面凹凸更細(xì) 小。因此，可以進(jìn)一步提高標(biāo)記時(shí)的標(biāo)記對比度。
[0046] 前述填料的平均粒徑以及最大粒徑是利用激光衍射型粒度分布測定裝置而測定 的值。
[0047] 上述無機(jī)填料的形狀沒有特別限定，可以為球狀、橢圓球狀、平板狀、棒狀、柱狀、 層狀、鏈狀、鱗片狀、環(huán)狀、不定形狀等任意的形狀。需要說明的是，無論為何種形狀，平均粒 徑以及最大粒徑都基于將作為對象的無機(jī)填料假定為球狀時(shí)該球的直徑而求出。
[0048] 作為前述填料，可以為無機(jī)系填料、有機(jī)系填料的任意者，適宜為無機(jī)系填料。通 過無機(jī)系填料等填充劑的配混，可以實(shí)現(xiàn)對半導(dǎo)體背面用薄膜賦予導(dǎo)電性、提高導(dǎo)熱性、調(diào) 節(jié)彈性模量等。需要說明的是，作為半導(dǎo)體背面用薄膜2可以為導(dǎo)電性、也可以為非導(dǎo)電 性。作為前述無機(jī)系填料，例如，可以列舉出二氧化硅、粘土、石膏、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、 氧化鈹、碳化硅、氮化硅等陶瓷類；鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、鉛、錫、鋅、鈀、軟釬料等金屬、或合 金類；以及由碳等形成的各種無機(jī)粉末等。填料可以單獨(dú)或組合使用2種以上來使用。作 為填料，尤其在向溶劑的分散性良好、且分散后不易沉淀的方面優(yōu)選二氧化硅系填料。
[0049] 如上所述，半導(dǎo)體背面用薄膜2中含有丙烯酸類樹脂。前述丙烯酸類樹脂的含量 相對于全部樹脂成分在40~70重量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選為45~65重量％。相對于全部樹 脂成分在40~70重量％的范圍內(nèi)含有丙烯酸類樹脂，因此可以抑制半導(dǎo)體芯片的翹曲。
[0050] 使用平均粒徑為0. 3iim以下那樣的填料（納米填料）時(shí)，與平均粒徑大于0. 3iim 的填料相比，填料的表面積大，因此存在與樹脂的接觸面積、填料彼此的接觸面積增加，彈 性模量變高的傾向。因此，使用含有納米填料的半導(dǎo)體背面用薄膜而制造的半導(dǎo)體裝置容 易發(fā)生較大的翹曲。然而，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體背面用薄膜2中，通過將丙烯酸類樹脂的含 量設(shè)置于上述范圍內(nèi)，控制了彈性模量，抑制了翹曲。
[0051 ] 如此，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體背面用薄膜2中，通過相對于半導(dǎo)體背面用薄膜2整體 在20~45重量％的范圍內(nèi)含有平均粒徑為0. 3ym以下的填料，從而可以提高標(biāo)記時(shí)的標(biāo) 記對比度，并且通過相對于全部樹脂成分在40~70重量％的范圍內(nèi)含有丙烯酸類樹脂，從 而可以抑制使用納米填料時(shí)會產(chǎn)生的翹曲。
[0052] 作為前述丙烯酸類樹脂，沒有特別限定，可以列舉出以1種或2種以上具有碳數(shù)30 以下（優(yōu)選碳數(shù)4~18、更優(yōu)選碳數(shù)6~10、特別優(yōu)選碳數(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為成分的聚合物等。即，本發(fā)明中，丙烯酸類樹脂是指還包括甲基 丙烯酸類樹脂的廣義的意義。作為前述烷基，例如，可以列舉出甲基、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、十八烷基等。
[0053] 此外，作為用于形成前述丙烯酸類樹脂的其它的單體（除烷基的碳數(shù)為30以下 的丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯以外的單體），沒有特別限定，例如，可以列舉出丙烯酸、甲 基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸或巴豆酸等那樣的含羧基 單體；馬來酸酐或衣康酸酐等那樣的酸酐單體；（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-羥已酯、（甲基）丙烯酸8-羥辛 酯、（甲基）丙烯酸10-羥癸酯、（甲基）丙烯酸12-羥月桂酯或丙烯酸-4-羥甲基環(huán)己基 甲酯等那樣的含羥基單體；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基）丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺 酸、（甲基）丙烯酰胺丙烷磺酸、（甲基）丙烯酸磺酸丙酯或（甲基）丙烯酰氧基萘磺酸等 那樣的含磺酸基單體、或2-羥乙基丙烯酰基磷酸酯等那樣的含磷酸基單體等。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）全部為同樣的意義。
[0054] 此外，作為前述熱固化性樹脂，可以列舉出環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、以及氨基樹脂、不 飽和聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、有機(jī)硅樹脂、熱固化性聚酰亞胺樹脂等。熱固化性樹脂可以單 獨(dú)或組合使用2種以上來使用。作為熱固化性樹脂，尤其是較少含有會腐蝕半導(dǎo)體元件的 離子性雜質(zhì)等的環(huán)氧樹脂是適宜的。此外，作為環(huán)氧樹脂的固化劑，可以適宜使用酚醛樹 脂。
[0055] 作為環(huán)氧樹脂，沒有特別限定，例如，可以使用雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹 月旨、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 月旨、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán)氧樹脂、芴型環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、鄰甲酚酚醛 清漆型環(huán)氧樹脂、三羥苯基甲烷型環(huán)氧樹脂、四羥苯基乙烷型環(huán)氧樹脂等雙官能環(huán)氧樹脂、 多官能環(huán)氧樹脂、或乙內(nèi)酰脲型環(huán)氧樹脂、異氰脲酸三縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂或縮水甘油 胺型環(huán)氧樹脂等環(huán)氧樹脂。
[0056] 作為環(huán)氧樹脂，前述例示之中，特別優(yōu)選酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、 三羥苯基甲烷型環(huán)氧樹脂、四羥苯基乙烷型環(huán)氧樹脂。這是因?yàn)?，這些環(huán)氧樹脂富有與作為 固化劑的酚醛樹脂的反應(yīng)性，耐熱性等優(yōu)異。
[0057] 進(jìn)而，前述酚醛樹脂作為前述環(huán)氧樹脂的固化劑起作用，例如，可以列舉出苯酚 酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、叔丁基苯酚酚醛清漆樹脂、壬基苯酚 酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚醛樹脂、甲階型酚醛樹脂、聚對羥基苯乙烯（polyparaoxy styrene)等聚羥基苯乙?。╬olyoxystyrene)等。酸醛樹脂可以單獨(dú)或組合使用2種以上 來使用。這些酚醛樹脂之中，特別優(yōu)選苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。這是因?yàn)槟軌?提高半導(dǎo)體裝置的連接可靠性。
[0058] 對于環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的配混比例，例如以相對于前述環(huán)氧樹脂成分中的環(huán)氧 基1當(dāng)量，酚醛樹脂中的羥基為〇. 5當(dāng)量~2. 0當(dāng)量的方式進(jìn)行配混是適宜的。更適宜的 是〇. 8當(dāng)量~1. 2當(dāng)量。即這是因?yàn)椋瑑烧叩呐浠毂壤x前述范圍時(shí)，無法進(jìn)行充分的固 化反應(yīng)，環(huán)氧樹脂固化物的特性容易劣化。
[0059] 本發(fā)明中，可以使用環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的熱固化促進(jìn)催化劑。作為熱固化促進(jìn) 催化劑，沒有特別限制，可以從公知的熱固化促進(jìn)催化劑之中適當(dāng)選擇來使用。熱固化促進(jìn) 催化劑可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。作為熱固化促進(jìn)催化劑，例如，可以使用胺系固 化促進(jìn)劑、磷系固化促進(jìn)劑、咪唑系固化促進(jìn)劑、硼系固化促進(jìn)劑、磷-硼系固化促進(jìn)劑等。
[0060] 作為前述胺系固化促進(jìn)劑，沒有特別限定，例如，可以列舉出單