保護(hù)膜形成用膜及保護(hù)膜形成用復(fù)合片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種保護(hù)膜形成用膜，其可在半導(dǎo)體晶圓或半導(dǎo)體芯片上形成保護(hù) 膜，且可提升半導(dǎo)體芯片的制造效率。特別是涉及以所謂面朝下（facedown)模式構(gòu)裝的 用于半導(dǎo)體芯片制造的保護(hù)膜形成用膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年，有使用所謂被稱為面朝下（facedown)模式的構(gòu)裝法進(jìn)行半導(dǎo)體裝置的制 造。在面朝下模式中，使用在電路面上具有凸塊等電極的半導(dǎo)體芯片（以下，有僅稱為"芯 片"的情形。），該電極與基板接合。因此，與芯片的電路面相反側(cè)的面（芯片背面）露出。
[0003] 該露出的芯片背面，有通過有機(jī)膜保護(hù)的情形。在以往，具有由該有機(jī)膜組成的保 護(hù)膜的芯片，通過將液狀的樹脂以旋轉(zhuǎn)涂布法涂布于晶圓背面，干燥、固化并與晶圓一起切 斷保護(hù)膜而得到。但是，由于這樣形成的保護(hù)膜的厚度精度并不充分，有降低成品率的情 形。
[0004] 為解決上述問題，公開了一種具有包含熱或能量線固化性成分的固化性保護(hù)膜形 成層的芯片用保護(hù)膜形成用片的（專利文獻(xiàn)1)。
[0005] 在以往，晶圓本身充分厚時(shí)，雖然晶圓本身并不會(huì)彎曲，但隨著晶圓變薄，產(chǎn)生了 以下問題：形成有電路的晶圓表面與沒有形成電路的晶圓背面的收縮率差，導(dǎo)致了薄化的 晶圓產(chǎn)生彎曲。
[0006] 彎曲大的晶圓，在之后的芯片制造步驟中有引起輸送不良的可能。此外，有因晶圓 的彎曲難以切割晶圓的可能。
[0007] 為消除該晶圓彎曲導(dǎo)致的問題，對(duì)粘貼于晶圓背面的保護(hù)膜形成用膜，要求矯正 晶圓彎曲的性能。
[0008] 在專利文獻(xiàn)2中，使用在熱固化時(shí)的23°C至165°C的范圍內(nèi)的體積收縮率為 100ppm/°C以上400ppm/°C以下、熱固化后在23°C的拉伸儲(chǔ)存彈性模量為lGPa以上5GPa以 下的倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜，抑制或防止半導(dǎo)體晶圓或半導(dǎo)體芯片等的半導(dǎo)體元件發(fā) 生彎曲。
[0009] 此外，在專利文獻(xiàn)3中，使用熱固化所造成的收縮量相對(duì)于熱固化前的全體積為2 體積％以上30體積％以下的倒裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜，抑制或防止半導(dǎo)體元件發(fā)生彎 曲。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2004-214288號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2012-33554號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2011-228499號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0016] 近年，形成于晶圓表面的電路圖案多樣化，起因于電路形成而彎曲大的晶圓增多。 因此，要求可更顯著地矯正晶圓彎曲的保護(hù)膜形成用膜，但在專利文獻(xiàn)2或?qū)＠墨I(xiàn)3的倒 裝芯片型半導(dǎo)體背面用膜中，有無法充分消除晶圓與芯片的彎曲的情形。此外，本發(fā)明人等 專心嘗試進(jìn)一步提升彎曲矯正功能的結(jié)果，在所得到的附有保護(hù)膜的芯片中，在保護(hù)膜與 芯片的接合部上有發(fā)生剝離或在保護(hù)膜產(chǎn)生裂紋的情形，其可靠度并不充分。
[0017] 本發(fā)明的課題在于提供一種保護(hù)膜形成用膜，其可抑制晶圓的彎曲的同時(shí)，可在 芯片上形成可靠度高的保護(hù)膜。
[0018] 解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0019] 本發(fā)明的主旨如下所示。
[0020] 〔1〕一種保護(hù)膜形成用膜，其具有熱固化性，
[0021] 熱固化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為150~300°C，
[0022] 熱固化后在23°C的拉伸彈性模量為0. 5~lOGPa。
[0023] 〔2〕如〔1〕所述的保護(hù)膜形成用膜，該膜包含含有環(huán)氧化合物及胺類固化劑而成的 熱固化性成分。
[0024] 〔3〕如權(quán)利要求2所述的保護(hù)膜形成用膜，其還含有聚合物成分及熱固化性聚合 物成分的任意一者或兩者，相對(duì)于總量100質(zhì)量份的聚合物成分及熱固化性聚合物成分， 包含135質(zhì)量份以下的熱固化性成分。
[0025] 〔4〕如〔1〕~〔3〕的任意一項(xiàng)所述的保護(hù)膜形成用膜，其中保護(hù)膜形成用膜包含無 機(jī)填充劑，
[0026] 相對(duì)于100質(zhì)量份構(gòu)成保護(hù)膜形成用膜的所有固體成分，無機(jī)填充劑的含量為 10~70質(zhì)量份。
[0027] 〔5〕根據(jù)〔4〕所述的保護(hù)膜形成用膜，其中無機(jī)填充劑的平均粒徑為0. 02~5ym。
[0028] 〔6〕根據(jù)〔1〕~〔5〕中任一項(xiàng)所述的保護(hù)膜形成用膜，其中保護(hù)膜形成用膜包含熱 固化性聚合物成分，
[0029] 熱固化性聚合物成分為包含含有環(huán)氧基的單體作為構(gòu)成的單體的丙烯酸類聚合 物。
[0030] 〔7〕一種保護(hù)膜形成用復(fù)合片，其通過在上述〔1〕~〔6〕的任意一項(xiàng)所述的保護(hù)膜 形成用膜的一個(gè)面上形成可剝離的支承片而形成。
[0031] 發(fā)明效果
[0032] 根據(jù)本發(fā)明，對(duì)起因于晶圓表面?zhèn)鹊碾娐沸纬傻氖湛s所造成的晶圓彎曲，通過將 保護(hù)膜形成用膜粘貼于晶圓背面，進(jìn)行熱固化，可通過起因于保護(hù)膜形成用膜的固化收縮 的應(yīng)力，矯正晶圓的彎曲，且得到可靠度高的附有保護(hù)膜的芯片。
【附圖說明】
[0033] 圖1為表示使用本發(fā)明涉及的保護(hù)膜形成用膜所形成的保護(hù)膜形成用復(fù)合片的 第1形態(tài)。
[0034] 圖2為表示使用本發(fā)明涉及的保護(hù)膜形成用膜形成的保護(hù)膜形成用復(fù)合片的第2 形態(tài)。
[0035] 圖3為表示使用本發(fā)明涉及的保護(hù)膜形成用膜形成的保護(hù)膜形成用復(fù)合片的第3 形態(tài)。
[0036] 圖4為表示使用本發(fā)明涉及的保護(hù)膜形成用膜形成的保護(hù)膜形成用復(fù)合片的第4 形態(tài)。
[0037] 圖5為說明實(shí)施例中評(píng)價(jià)的"彎曲量"的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 以下，說明本發(fā)明的保護(hù)膜形成用膜的細(xì)節(jié)。
[0039] [保護(hù)膜形成用膜]
[0040] 本發(fā)明的保護(hù)膜形成用膜具有熱固化性，熱固化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)為 150~300°C，優(yōu)選為170~280°C，更優(yōu)選為220~270°C。本發(fā)明的保護(hù)膜形成用膜的熱 固化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)為：在以頻率11Hz測定的熱固化后的保護(hù)膜形成用膜（保 護(hù)膜）的動(dòng)態(tài)粘彈性測定中，在-50~30°C的低溫區(qū)域內(nèi)損耗正切tanS顯示最大值的溫 度。
[0041] 若保護(hù)膜形成用膜的熱固化后的Tg小于150°C，則通常在120~150°C左右進(jìn)行 的保護(hù)膜形成用膜的熱固化工序中，保護(hù)膜形成用膜的流動(dòng)性變高，而起因于保護(hù)膜形成 用膜的固化收縮的應(yīng)力被緩和而變小。其結(jié)果是，對(duì)晶圓彎曲的矯正變得不充分。
[0042] 另一方面，若保護(hù)膜形成用膜的熱固化后的Tg超過300°C，則有保護(hù)膜形成用膜 或?qū)⒃撃峁袒玫谋Ｗo(hù)膜從晶圓或芯片剝離的可能，其結(jié)果是，會(huì)降低附有保護(hù)膜的 芯片的可靠度。
[0043] 通過使保護(hù)膜形成用膜的熱固化后的Tg在上述范圍，由于在該膜的熱固化步驟 中，保護(hù)膜形成用膜具有規(guī)定的剛性，故并不會(huì)緩和起因于該膜固化收縮的應(yīng)力，而能夠矯 正晶圓或?qū)⒃摼A個(gè)片化而得到的芯片的彎曲。
[0044] 此外，保護(hù)膜形成用膜，熱固化后在23°C的拉伸彈性模量為0. 5~lOGPa，優(yōu)選為 1~lOGPa，更優(yōu)選為超過5GPa并在8GPa以下。
[0045] 若保護(hù)膜形成用膜在熱固化后在23°C的拉伸彈性模量小于0.5GPa，則無法維持 起因于保護(hù)膜形成用膜的固化收縮的應(yīng)力，該應(yīng)力被緩和，晶圓彎曲的矯正變得不充分。另 一方面，若保護(hù)膜形成用膜在熱固化后在23°C的拉伸彈性模量超過lOGPa，則有保護(hù)膜形 成用膜或?qū)⒃撃峁袒玫谋Ｗo(hù)膜從晶圓或芯片剝離的可能。
[0046] 通過使保護(hù)膜形成用膜在熱固化后在23°C的拉伸彈性模量在上述范圍，可在矯正 晶圓與芯片的彎曲的同時(shí)，提升附有保護(hù)膜的芯片的可靠度。
[0047] 此外，保護(hù)膜形成用膜的130°C下加熱2小時(shí)的熱收縮率優(yōu)選為0.1~10%，更優(yōu) 選為0. 5~5%。通過使保護(hù)膜形成用膜的130°C下加熱2小時(shí)時(shí)的熱收縮率在上述范圍， 可提升矯正晶圓彎曲的效果（彎曲矯正性能）。此外，由在130°C環(huán)境下投入保護(hù)膜形成用 膜前后的保護(hù)膜形成用膜面積，通過下式求得130°C下加熱2小時(shí)時(shí)的保護(hù)膜形成用膜的 熱收縮率。
[0048] 熱收縮率（％ ) = {(投入前的保護(hù)膜形成用膜的面積）_(投入后的保護(hù)膜形成用 膜的面積）}/投入前的保護(hù)膜形成用膜的面積X100
[0049] 保護(hù)膜形成用膜至少要求的功能，為：（1)片形狀維持性；（2)初期粘合性；及（3) 固化性。此外，本發(fā)明的保護(hù)膜形成用膜，雖如上所述具有熱固化性，也可具有通過熱以外 的手段固化的性質(zhì)。
[0050] 保護(hù)膜形成用膜可通過添加膠粘劑成分賦予（1)片形狀維持性及（3)固化性，作 為膠粘劑成分，可使用含有聚合物成分（A)及熱固化性成分（B)的第1膠粘劑成分，或含有 兼具（A)成分及（B)成分的性質(zhì)的熱固化性聚合物成分（AB)的第2膠粘劑成分。
[0051] 此外，在直到保護(hù)膜形成用膜固化的用于暫時(shí)粘接于被粘著體的功能的（2)初期 粘合性，可為感壓粘合性，也可為通過熱進(jìn)行軟化粘合的性質(zhì)。（2)初期粘合性，通常通過膠 粘劑成分的各特性或后述的無機(jī)填充劑（C)的添加量的調(diào)整等控制。
[0052](第1膠粘劑成分）
[0053] 第1膠粘劑成分通過含有聚合物成分（A)與熱固化性成分（B)，賦予保護(hù)膜形成用 膜以片形狀維特性與熱固化性。此外，第1膠粘劑成分在方便與第2膠粘劑成分進(jìn)行區(qū)別， 不含有熱固化性聚合物成分（AB)。
[0054] (A)聚合物成分
[0055] 聚合物成分（A)以對(duì)保護(hù)膜形成用膜賦予片形狀維特性為主要目的，添加于保護(hù) 膜形成用膜中。
[0056] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，聚合物成分（A)的重均分子量（Mw)通常為20, 000以上，優(yōu) 選為20, 000~3, 000, 000。重均分子量（Mw)的值為通過凝膠滲透層析法（GPC)(聚苯 乙烯標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行測定時(shí)的值。以該方法的測定可使用例如，TOSO公司制的高速GPC裝 置"HLC-8120GPC"，以將高速柱"TSKgurdcolumnHXL-H"、"TSKGelGMHXL"、"TSKGel G2000H:'（以上，均為TOSO公司制）的順序聯(lián)接的裝置，管柱溫度：40°C，輸液速度： 1.OmL/分的條件，以示差折射計(jì)作為檢測器而進(jìn)行。
[0057] 此外，為方便與后述的固化性聚合物（AB)進(jìn)行區(qū)別，聚合物成分（A)不具有后述 的固化機(jī)能官能基。
[0058] 作為聚合物成分（A)，可使用丙烯酸類聚合物、聚酯、苯氧基樹脂（為方便與后述 的固化性聚合物（AB)區(qū)別，限于不具有環(huán)氧基的。）、聚碳酸酯、聚醚、聚氨酯、聚硅氧烷、橡 膠類聚合物等。此外，也可為上述這些的2種以上結(jié)合的物質(zhì)，例如，具有羥基的丙烯聚合 物的丙烯酸多元醇與分子末端具有異氰酸酯基的尿烷預(yù)聚物反應(yīng)而得