專利名稱：非uv型芯片模貼裝膜和制造該芯片模貼裝膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)。更具體地，本發(fā)明涉及能在取晶工藝中取消UV曝光 的非UV型芯片模貼裝膜，以及制造該芯片模貼裝膜的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體封裝工藝中，上面形成有半導(dǎo)體電路的晶圓被粘貼到芯片模貼裝膜如切 割芯片模粘接膜上，然后通過鋸片切成小的半導(dǎo)體晶片。然后，通過取晶工藝將這些芯片 從芯片模貼裝膜搬走。在這種情況下，為了將芯片模貼裝膜的切割膜層與粘附到這些芯片 上的貼裝層分離，進(jìn)行UV曝光以消除貼裝層和切割膜層之間的粘附力，從而拾取芯片。然 后將粘附有貼裝層的拾取芯片粘貼到封裝體襯底或其他半導(dǎo)體芯片上并進(jìn)行環(huán)氧塑封料 (EMC)的工藝，從而提供最終的半導(dǎo)體封裝體。在取晶之前立即進(jìn)行的UV曝光在半導(dǎo)體封裝工藝中耗費(fèi)大量時(shí)間，并大大地影 響了半導(dǎo)體封裝體的生產(chǎn)率，嚴(yán)重地限制了生產(chǎn)率的提高。此外，如果UV曝光期間UV輻照 器發(fā)生故障，一批晶圓中的一些未進(jìn)行UV曝光，并承受取晶失敗，這導(dǎo)致在取晶工藝中經(jīng) 鋸切的半導(dǎo)體芯片不能與芯片模貼裝膜的切割膜層分離。因此，需要一種能取消在鋸片工藝和取晶工藝之間進(jìn)行的UV曝光的芯片模貼裝 膜。例如，已進(jìn)行嘗試開發(fā)在制造芯片模貼裝膜的過程中通過調(diào)節(jié)切割膜的粘著性而同 時(shí)具有保持力和用于取晶工藝的剝離強(qiáng)度、即切割膜層的粘結(jié)強(qiáng)度的切割膜或芯片模貼裝 膜，保持力用于在切割操作期間保持或維持晶圓。然而，在這種情況下，由于切割膜層的粘 結(jié)強(qiáng)度提前下降，所以在切割工藝期間，環(huán)形框架會(huì)不理想地與切割膜層的邊緣分離。在切割和取晶工藝中，必須用非常大的粘結(jié)力使切割膜層邊緣和環(huán)形框架彼此粘 合。然而，如果切割膜層的粘著性顯著下降，切割膜層與環(huán)形框架的粘結(jié)力或粘附力變?nèi)酰?導(dǎo)致在這些工藝中環(huán)形框架與切割膜層不理想地分離。這種環(huán)形框架的分離會(huì)導(dǎo)致晶圓或 環(huán)形框架內(nèi)已鋸切的芯片受損，以及用于切割和取晶工藝的工藝設(shè)備受損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供一種制造芯片模貼裝膜的方法，包括將光固化粘結(jié)劑組合 物的切割膜層引入到將被粘貼到晶圓上的貼裝層，所述切割膜層包括與所述貼裝層重疊的 貼裝層區(qū)域和具有在所述貼裝層附近暴露的上表面的環(huán)形框架區(qū)域；和對(duì)所述切割膜層的 背面照射UV光以使作為自由基清除劑的氧氣流進(jìn)入所述環(huán)形框架區(qū)域的暴露上表面以抑 制所述環(huán)形框架區(qū)域的光固化，同時(shí)引起所述氧氣流被所述貼裝層阻擋的所述貼裝層區(qū)域 的光固化。所述切割膜層可以覆蓋層粘貼到所述貼裝層的方式引入到所述貼裝層，且所述方 法可進(jìn)一步包括將透明處理膜粘貼到所述切割膜層的背面；和去除所述覆蓋層以使所述 環(huán)形框架區(qū)域的上表面暴露于大氣或氧氣氛中，從而使所述氧氣流進(jìn)入所述切割膜的上表
本發(fā)明的另一方面提供一種芯片模貼裝膜，包括將被粘貼到晶圓上的貼裝層； 和布置在所述貼裝層下的光固化粘結(jié)劑組合物的切割膜層，所述切割膜層包括貼裝層區(qū)域 和環(huán)形框架區(qū)域，所述貼裝層區(qū)域與所述貼裝層重疊并通過光固化具有降低的粘著性，所 述環(huán)形框架區(qū)域具有在所述貼裝層附近暴露的上表面并通過避免光固化而保持比所述貼 裝層區(qū)域高的粘著性。本發(fā)明的又一個(gè)方面提供一種芯片模貼裝膜，包括將被粘貼到晶圓上的貼裝層； 光固化粘結(jié)劑組合物的切割膜層，所述切割膜層布置在所述貼裝層下并具有將要粘貼環(huán)形 框架的暴露區(qū)域；粘貼于所述貼裝層的覆蓋層；以及透明處理膜，所述透明處理膜粘貼于 所述切割膜層背面并使用于部分光固化所述切割膜層而照射的UV光束透過。


圖1 5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的芯片模貼裝膜及制造該芯片模貼裝膜的方 法；和圖6和圖7示出了提供用于解釋本發(fā)明實(shí)施方式的對(duì)比例。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施方式提供非UV型芯片模貼裝膜和制造該芯片模貼裝膜的方法，該 芯片模貼裝膜能保持將要粘貼環(huán)形框架的切割膜層邊緣的粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)降低貼裝層和切 割膜層之間的粘附力以對(duì)取晶工藝提供剝離強(qiáng)度，從而能在鋸片和取晶工藝中取消用于降 低粘附力的UV曝光。根據(jù)各實(shí)施方式，在制造芯片模貼裝膜的工藝期間，由UV可固化粘結(jié)劑組合物組 成的切割膜層通過UV曝光固化，使得切割膜層的粘結(jié)強(qiáng)度降低以對(duì)取晶工藝提供剝離強(qiáng) 度。調(diào)節(jié)切割膜層的粘結(jié)強(qiáng)度以提供在切割期間用于保持晶圓的保持力和在取晶工藝中的 剝離強(qiáng)度。在切割膜層上形成用于粘貼晶圓的貼裝層之后，進(jìn)行切割膜層的UV固化。切割膜 層可分成貼裝層區(qū)域和環(huán)形框架區(qū)域，貼裝層區(qū)域?qū)?yīng)于切割膜層的中心區(qū)域并具有被貼 裝層遮擋的上表面，環(huán)形框架區(qū)域?qū)?yīng)于切割膜層的邊緣并在貼裝層附近暴露。進(jìn)行UV曝 光以通過切割膜層的背面對(duì)切割膜層照射UV光。在此情況下，在貼裝層附近暴露的環(huán)形框架區(qū)域的上表面暴露在大氣中，使得氧 氣可從大氣導(dǎo)入切割膜層對(duì)應(yīng)于環(huán)形框架區(qū)域的部分。相反，由于貼裝層遮擋了切割膜層 的中心區(qū)域，所以氧氣向切割膜層中心區(qū)域的流入被貼裝層遮擋。導(dǎo)入環(huán)形框架區(qū)域的氧 氣抑制了 UV誘導(dǎo)的固化。氧氣首先與切割膜層中由UV光產(chǎn)生的自由基結(jié)合，并阻止自由 基參與固化反應(yīng)。換句話說，氧氣起到自由基清除劑的作用。因?yàn)橘N裝層遮擋了切割膜層 的中心區(qū)域，所以切割膜層中心區(qū)域的氧氣流被貼裝層阻擋，使得切割膜層的中心區(qū)域通 過UV曝光固化并經(jīng)受粘結(jié)強(qiáng)度的相對(duì)下降。相反，通過對(duì)其流入氧氣而阻礙或延緩UV誘 導(dǎo)的固化，切割膜層的環(huán)形框架區(qū)域保持了比切割膜層其他部分高的粘結(jié)強(qiáng)度。參照?qǐng)D1，芯片模貼裝膜100包括作為光固化粘結(jié)劑膜的切割膜層110和用于粘貼 轉(zhuǎn)移到切割膜層110上的芯片的貼裝層120。切割膜層由光固化粘結(jié)劑組合物組成，當(dāng)暴露 在UV光下時(shí)，該光固化粘結(jié)劑組合物產(chǎn)生自由基并由此進(jìn)行光固化。光固化粘結(jié)劑組合物可為用于常規(guī)切割膜或芯片模貼裝膜的粘結(jié)劑組合物。例如，光固化粘結(jié)劑組合物可包括 丙烯酸類粘結(jié)劑、光引發(fā)劑和熱固化劑。將貼裝層120提供至切割膜層110的上表面，然后將第一覆蓋層210粘貼到貼裝 層120上，從而完成芯片模貼裝膜100的主要制作。第一覆蓋層210可為聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯(PET)膜。該芯片模貼裝膜100的初始狀態(tài)可與半導(dǎo)體封裝體領(lǐng)域中的常規(guī)產(chǎn)品的 初始狀態(tài)相同。參照?qǐng)D2，將處理膜230粘貼到芯片模貼裝膜100的切割膜層110的背面。如在 PET膜中一樣，在UV曝光的UV波長范圍中，處理膜230呈現(xiàn)出至少80%或更高的透過率。參照?qǐng)D3，從芯片模貼裝膜去除第一覆蓋層210以使貼裝層120和貼裝層120附近 的切割膜層110的邊緣暴露。因此，切割膜層110可分成對(duì)應(yīng)于切割膜層110的中心區(qū)域 并被貼裝層120遮擋的貼裝層區(qū)域112和對(duì)應(yīng)于切割膜層110的邊緣并在貼裝層120附近 暴露的環(huán)形框架區(qū)域114。環(huán)形框架區(qū)域114包括在芯片模貼裝和取晶工藝期間將粘貼環(huán) 形框架的區(qū)域。參照?qǐng)D4，通過透過處理膜230的背面向切割膜層100照射UV光進(jìn)行UV曝光。在 UV曝光期間，照射UV光以透過切割膜層100的背面進(jìn)入切割膜層100。在此情況下，使貼 裝層120附近暴露的環(huán)形框架區(qū)域114的上表面暴露在大氣中，使得氧氣可由大氣導(dǎo)入切 割膜層110對(duì)應(yīng)于環(huán)形框架區(qū)域114的部分。相反，因?yàn)榍懈钅?10的中心區(qū)域112 (圖 3)被貼裝層120遮擋，向切割膜層110的中心區(qū)域流入的氧氣也被貼裝層120阻擋。導(dǎo)入環(huán)形框架區(qū)域114的氧氣抑制了 UV誘導(dǎo)的固化。氧氣首先與切割膜層110 中由UV光產(chǎn)生的自由基結(jié)合，并阻止自由基參與固化反應(yīng)。換句話說，氧氣起到自由基清 除劑的作用。因此，環(huán)形框架區(qū)域114中的切割膜層110可呈現(xiàn)出與芯片模貼裝膜100的 初始粘結(jié)強(qiáng)度基本相同的粘結(jié)強(qiáng)度。相反，因?yàn)榍懈钅?10的中心區(qū)域被貼裝層120遮擋(參見圖3)，因而向切割 膜層110中心區(qū)域流入的氧氣也被貼裝層120阻擋，使得切割膜層110的中心區(qū)域被UV曝 光固化，并改性成具有相對(duì)較低粘結(jié)強(qiáng)度的區(qū)域113。然后，調(diào)節(jié)貼裝層區(qū)域113的粘結(jié)強(qiáng) 度，從而提供在芯片模貼裝工藝中用于拾取經(jīng)鋸切的芯片的剝離強(qiáng)度和用于使晶圓以粘貼 狀態(tài)保持在貼裝層120上的保持力。此粘結(jié)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)可通過調(diào)節(jié)UV曝光強(qiáng)度或持續(xù)時(shí) 間來實(shí)現(xiàn)。相反，通過對(duì)其流入氧氣而阻礙或延緩UV誘導(dǎo)的固化，切割膜層110的環(huán)形框 架區(qū)域114保持了比切割膜層110的其他部分高的粘結(jié)強(qiáng)度。因此，環(huán)形框架區(qū)域114可 在芯片模貼裝工藝等工藝中保持與環(huán)形框架非常強(qiáng)的粘結(jié)力或貼裝力，從而有效防止了例 如環(huán)形框架與芯片模貼裝膜分離等缺陷。向處理膜230照射UV光，且此曝光可使用諸如遮光板300的掩模遮擋的環(huán)形框架 區(qū)域114進(jìn)行。在此情況下，能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)環(huán)形框架區(qū)域114中粘結(jié)強(qiáng)度的保持。參照?qǐng)D5，第二覆蓋層250被粘貼到貼裝層120上。在此情況下，將處理膜230從 切割膜層110去除。結(jié)果，最終制得的芯片模貼裝膜100包括切割膜層110、在切割膜層110 上的貼裝層120和第二覆蓋層250，其中切割膜層包括具有較高粘結(jié)強(qiáng)度的環(huán)形框架區(qū)域 114和具有較低粘結(jié)強(qiáng)度以拾取各芯片的貼裝層區(qū)域113。接下來，將參照實(shí)施例和對(duì)比例說明本發(fā)明。實(shí)施例1 非UV型芯片模貼裝膜的制備
如圖1 圖5所示，在制備的芯片模貼裝膜中，切割膜層110的貼裝層區(qū)域113通 過UV曝光具有降低的粘結(jié)強(qiáng)度，且切割膜層113的環(huán)形框架區(qū)域114通過氧氣類自由基清 除保持了芯片模貼裝膜的初始粘結(jié)強(qiáng)度。對(duì)比例1 背面UV曝光當(dāng)在環(huán)形框架區(qū)域114在貼裝層120附近暴露(參見圖幻從而不會(huì)暴露在大氣 中的氧氣或氧氣氛中的條件下，對(duì)切割膜層進(jìn)行UV曝光時(shí)，與實(shí)施例1不同，環(huán)形框架區(qū)域 114不能保持初始粘結(jié)強(qiáng)度。參照?qǐng)D6，在提供用于芯片模貼裝工藝的芯片模貼裝膜10中，切割膜層11和貼裝 層12的上表面都被覆蓋層15遮擋，使得切割膜層11邊緣的上表面未暴露。在此情況下， 當(dāng)向切割膜層的背面照射UV光時(shí)，切割膜層11經(jīng)歷粘結(jié)強(qiáng)度的整體下降。這歸因于未進(jìn) 行由氧清除劑引起的選擇性固化延緩或阻礙的事實(shí)。對(duì)比例2 鋸片后、取晶前的UV曝光參照?qǐng)D7，在鋸片后、取晶前立即進(jìn)行UV曝光。在此情況下，使用單獨(dú)的掩蔽板以 使UV光只照射到切割膜層21和貼裝層22之間的界面，從而導(dǎo)致界面處的粘結(jié)強(qiáng)度降低。 因?yàn)閁V曝光在取晶之前立即進(jìn)行，所以鋸切后的芯片25仍粘貼于貼裝層22?？商峁┭诒?板以阻擋UV光進(jìn)入環(huán)形框架27。該過程與常規(guī)的鋸片和取晶工藝一樣。當(dāng)切割膜層以在 貼裝層120附近暴露(參見圖幻并不暴露在大氣中的氧氣或氧氣氛中的環(huán)形框架區(qū)域114 進(jìn)行UV曝光時(shí)，與實(shí)施例1不同，環(huán)形框架114不能保持芯片模貼裝膜的初始粘結(jié)強(qiáng)度。評(píng)價(jià)實(shí)施例以及對(duì)比例1和2的芯片模貼裝膜的材料性能。切割膜層剝離強(qiáng)度的測定為了測定實(shí)施例1以及對(duì)比例1和2制備的粘結(jié)劑組合物膜層的材料性能，將所 制得的光固化粘結(jié)劑組合物涂布到PET膜上并干燥以形成厚度為8 12um的涂膜。然后， 將該涂膜轉(zhuǎn)移至聚烯烴膜上并在25 60°C下固化3 7天，并測定該粘結(jié)劑組合物膜層的 粘結(jié)強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度。粘結(jié)強(qiáng)度的測定基于韓國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)KS-A_01107(粘結(jié)帶和粘結(jié)片的測試方法)進(jìn) 行。將寬度為25mm、長度為250mm的各芯片模貼裝膜的樣品粘貼到不銹鋼板(SUQ上以形 成實(shí)施例1以及對(duì)比例1和2中表示的樣品。隨著粘結(jié)帶粘貼到膜表面，用壓輥在^g的 負(fù)荷下以300mm/min的速度壓制樣品一次以制作測試片。在壓制樣品后的30分鐘，翻轉(zhuǎn)測 試片的折疊部(轉(zhuǎn)動(dòng)180° )，并剝離25mm測試片。此后，將該測試片固定至拉力試驗(yàn)機(jī)上 方的夾具上，并將芯片模貼裝膜固定到拉力試驗(yàn)機(jī)下方的夾具上，隨后以300mm/min的負(fù) 荷速度牽引并剝離。測定拉力試驗(yàn)機(jī)的負(fù)荷。將化8廿011 Series lX/s自動(dòng)材料試驗(yàn)機(jī)-3343用作拉力試驗(yàn)機(jī)。在UV曝光之 前及在用高壓汞燈以30 200mJ/cm2的光度進(jìn)行UV曝光之后測定粘結(jié)強(qiáng)度。結(jié)果示于表 1中。切割膜層粘著件的測定用根據(jù)實(shí)施例1及對(duì)比例1和2中制備的測試片以及探針粘著性測試儀 (Tacktoc-2000)測定切割膜層的粘著性。在該測定方法中，粘著性定義為基于ASTM D2979-71的方法，將探針的潔凈端以10+0. lmm/sec的速度并在9. 79+1. OlkPa的接觸負(fù)荷 下與切割膜層的粘結(jié)劑組合物接觸1. 0+0. 01秒，然后與其分離時(shí)需要的最大力。
取晶成功率通過使用實(shí)施例1及對(duì)比例1和2中制備的芯片模貼裝膜測試鋸片工藝和取晶工 藝來測定取晶成功率。結(jié)果示于表1中。表 權(quán)利要求
1.一種制造芯片模貼裝膜的方法，包括將光固化粘結(jié)劑組合物的切割膜層引入到將被粘貼到晶圓上的貼裝層，所述切割膜層 包括與所述貼裝層重疊的貼裝層區(qū)域和具有在所述貼裝層附近暴露的上表面的環(huán)形框架 區(qū)域；和對(duì)所述切割膜層的背面照射UV光以使作為自由基清除劑的氧氣流進(jìn)入所述環(huán)形框架 區(qū)域的暴露上表面以抑制所述環(huán)形框架區(qū)域的光固化，同時(shí)引起所述氧氣流被所述貼裝層 阻擋的所述貼裝層區(qū)域的光固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造芯片模貼裝膜的方法，其中所述切割膜層以覆蓋層粘貼 到所述貼裝層的方式引入到所述貼裝層，所述方法進(jìn)一步包括將透明處理膜粘貼到所述切割膜層的背面；且去除所述覆蓋層以使所述環(huán)形框架區(qū)域的上表面暴露于大氣或氧氣氛中，從而使所述 氧氣流進(jìn)入所述切割膜的上表面。
3.如權(quán)利要求1所述的制造芯片模貼裝膜的方法，其中所述對(duì)切割膜層的背面照射UV 光包括對(duì)所述切割膜層的背面提供遮光板以遮擋所述環(huán)形框架區(qū)域。
4.一種芯片模貼裝膜，用根據(jù)權(quán)利要求1 3中任何一項(xiàng)所述的方法制造。
5.一種芯片模貼裝膜，包括將被粘貼到晶圓上的貼裝層；和布置在所述貼裝層下的光固化粘結(jié)劑組合物的切割膜層，所述切割膜層包括貼裝層區(qū) 域和環(huán)形框架區(qū)域，所述貼裝層區(qū)域與所述貼裝層重疊并通過光固化具有降低的粘著性， 所述環(huán)形框架區(qū)域具有在所述貼裝層附近暴露的上表面并通過避免光固化而保持比所述 貼裝層區(qū)域高的粘著性。
6.如權(quán)利要求5所述的芯片模貼裝膜，其中所述環(huán)形框架區(qū)域保持60%或更高的所述 切割膜層的初始粘著性，且所述貼裝層區(qū)域的粘著性降低至所述切割膜層的初始粘著性的 20%或更低。
7.—種芯片模貼裝膜，包括將被粘貼到晶圓上的貼裝層；光固化粘結(jié)劑組合物的切割膜層，所述切割膜層布置在所述貼裝層下并具有將要粘貼 環(huán)形框架的暴露區(qū)域；粘貼于所述貼裝層的覆蓋層；和透明處理膜，所述透明處理膜粘貼于所述切割膜層的背面并使用于部分光固化所述切 割膜層而照射的UV光束透過。
8.如權(quán)利要求7所述的芯片模貼裝膜，其中經(jīng)過UV曝光后，相比與所述貼裝層重疊的 所述切割膜層的區(qū)域，所述切割膜層的所述環(huán)形框架區(qū)域保持了更高的粘著性。
9.如權(quán)利要求7所述的芯片模貼裝膜，其中所述覆蓋層包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜層。
10.如權(quán)利要求7所述的芯片模貼裝膜，其中所述切割膜層包括被UV光固化的光固化 粘結(jié)劑組合物。
11.如權(quán)利要求10所述的芯片模貼裝膜，其中所述光固化粘結(jié)劑組合物包括丙烯酸類粘結(jié)劑、光引發(fā)劑和熱固化劑。
12.如權(quán)利要求7所述的芯片模貼裝膜，其中所述處理膜包括對(duì)于UV光呈現(xiàn)出至少 80%或更高的透過率的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非UV型芯片模貼裝膜和制造該芯片模貼裝膜的方法。光固化粘結(jié)劑組合物的切割膜層被引入到將被貼裝到晶圓上的貼裝層。所述切割膜層包括與所述貼裝層重疊的貼裝層區(qū)域和具有在所述貼裝層附近暴露的上表面的環(huán)形框架區(qū)域。對(duì)所述切割膜層的背面照射UV光以使作為自由基清除劑的氧氣流引入所述環(huán)形框架區(qū)域的暴露上表面以抑制所述環(huán)形框架區(qū)域的光固化，同時(shí)引起所述氧氣流被所述貼裝層阻擋的所述貼裝層區(qū)域的光固化。
文檔編號(hào)H01L21/68GK102142389SQ20101061007
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者樸白晟, 金志浩, 黃珉珪 申請(qǐng)人:第一毛織株式會(huì)社