CN107615453B - 半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的半导体装置的制造方法包括:前处理工序,从半导体晶片的表面侧形成槽、或者在半导体晶片上形成改性区域;芯片单片化工序,从背面侧对所述半导体晶片进行磨削,沿着所述槽或改性区域使其单片化为多个芯片;粘贴工序,将在支撑体上设有热固化性保护膜形成膜的带有支撑体的保护膜形成膜的热固化性保护膜形成膜侧粘贴于单片化后的所述半导体晶片的背面;热固化工序,对粘贴于所述半导体晶片的所述热固化性保护膜形成膜进行热固化而形成保护膜;以及拾取工序,在所述热固化工序后,对在所述芯片上叠层有所述保护膜的带有保护膜的芯片进行拾取。

Description

半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及半导体装置的制造方法,特别涉及用先切割法进行半导体晶片的单片化、并且在半导体芯片背面形成保护膜的半导体装置的制造方法。
背景技术
目前,已知有在调整晶片厚度的背面磨削之前进行切割的先切割法。在先切割法中,例如,预先通过切割从晶片表面形成切口槽,然后对背面进行磨削,并至少到达切口槽的底面,通过背面磨削同时进行厚度调整和由半导体晶片分割为芯片。
已知通过先切割法分割得到的芯片例如像专利文献1所公开的那样,在芯片背面形成了用于芯片固定的粘接剂层(芯片焊接)后进行安装。
在这种情况下,具体而言,首先,将在支撑体上叠层粘接膜而成的复合膜的粘接膜侧粘贴于分割成多个芯片的晶片上。然后,沿着分割后的芯片的芯片间隔切断粘接膜,由此在各芯片背面形成由粘接膜形成的粘接剂层。背面形成有粘接剂层的各芯片通过拾取而从支撑体上剥离,再安装引线框、基板等来制造半导体装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-153071号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,近年来通过被称为倒装方式的安装法进行了半导体装置的制造。在该方法中,在安装具有形成了凸块等电极的电路面的半导体芯片时,半导体芯片的电路面侧接合于引线框等芯片搭载部。由此成为未形成电路的半导体芯片背面侧露出的结构,因此,对于半导体芯片的背面而言,为了保护半导体芯片,有时形成由硬质的有机材料形成的保护膜。
这里,用于形成保护膜的膜有时含有热固性树脂。然而,含有热固性树脂的膜在热固化时发生收缩等,存在使芯片发生翘曲的隐患。在单片化后的芯片为细长形状的情况下,芯片表面包覆有机膜时特别容易发生这样的芯片翘曲。
本发明是鉴于以上的问题而完成的,其课题在于提供一种即使通过热固化在芯片背面形成保护膜也不易使半导体芯片发生翘曲的半导体装置的制造方法。
解决课题的方法
本发明人等进行了深入研究的结果发现,通过在对用于形成保护膜的热固化性保护膜形成用膜进行了热固化后实施拾取工序可以解决上述课题,从而完成了本发明。即,本发明提供以下的(1)~(7)。
(1)一种半导体装置的制造方法,该方法包括:
前处理工序,从半导体晶片的表面侧形成槽、或者在半导体晶片上形成改性区域;
芯片单片化工序,从背面侧对所述半导体晶片进行磨削,沿着所述槽或改性区域使其单片化为多个芯片;
粘贴工序,将在支撑体上设有热固化性保护膜形成膜的带有支撑体的保护膜形成膜的热固化性保护膜形成膜侧粘贴于单片化后的所述半导体晶片的背面;
热固化工序,对粘贴于所述半导体晶片的所述热固化性保护膜形成膜进行热固化而形成保护膜;以及
拾取工序,在所述热固化工序后,对在所述芯片上叠层有所述保护膜的带有保护膜的芯片进行拾取。
(2)上述(1)所述的半导体装置的制造方法,其中,所述支撑体具有基材,所述基材具有至少1层以上由选自聚酯类膜及聚丙烯膜中的1种所形成的膜。
(3)上述(1)或(2)所述的半导体装置的制造方法,该方法还包括以下的保护膜分割工序:将粘贴于所述半导体晶片的背面的热固化性保护膜形成膜或保护膜沿着芯片间隔切断,分割成与各芯片对应的形状。
(4)上述(3)所述的半导体装置的制造方法,其中,在热固化工序与所述拾取工序之间进行所述保护膜分割工序。
(5)上述(1)~(4)中任一项所述的半导体装置的制造方法,其中,在用环状框保持所述带有支撑体的保护膜形成膜的状态下,对所述热固化性保护膜形成膜进行热固化而形成保护膜。
(6)上述(1)~(5)中任一项所述的半导体装置的制造方法,其中,所述半导体晶片在其表面包覆有有机膜。
(7)上述(1)~(6)中任一项所述的半导体装置的制造方法,其中,所述芯片为细长形状。
发明的效果
根据以上的本发明的制造方法,即使通过热固化在芯片背面形成保护膜,也不易使半导体芯片发生翘曲。
附图说明
图1是示出在半导体装置的制造方法中进行在晶片表面形成槽的前处理工序的示意剖面图。
图2是示出在半导体装置的制造方法中将背磨胶带粘贴于形成了槽的晶片表面的工序的示意剖面图。
图3是示出在半导体装置的制造方法中对晶片背面进行磨削而单片化成半导体芯片的工序的示意剖面图。
图4是示出在半导体装置的制造方法中将带有支撑体的保护膜形成膜粘贴于单片化后的半导体晶片及环状框的工序的示意剖面图。
图5是示出在半导体装置的制造方法中对热固化性保护膜形成膜进行热固化的工序的示意剖面图。
图6是示出在半导体装置的制造方法中分割保护膜的工序的示意剖面图。
图7是示出在半导体装置的制造方法中拾取带有保护膜的芯片的工序的示意剖面图。
图8是用于示出带有支撑体的保护膜形成膜的其它例子的示意剖面图。
图9是示出在半导体装置的制造方法中进行在晶片上形成改性区域的前处理工序的示意剖面图。
图10是示出测定芯片的翘曲量的方法的示意图。
符号说明
10 半导体晶片
11 槽
11A 切口
12 电路
13 有机膜
15 半导体芯片
16 背磨胶带
17 改性区域
20 带有支撑体的保护膜形成膜
21 支撑体
21A 基材
21B 粘合剂层
22 热固化性保护膜形成膜
22A 保护膜
23 环状框用粘合剂层
24 带有保护膜的芯片
25 环状框
30 烘箱
具体实施方式
以下,对本发明的半导体装置的制造方法更详细地进行说明。需要说明的是,在以下的记载中,“重均分子量(Mw)”是通过凝胶渗透色谱(GPC)法所测定的换算为聚苯乙烯的值。另外,例如“(甲基)丙烯酸酯”作为表示“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”两者的用语使用,对于其它类似用语也同样处理。
本发明的半导体装置的制造方法具有以下(i)~(v)的工序。
(i)前处理工序,从半导体晶片的表面侧形成槽、或者在半导体晶片上形成改性区域;
(ii)芯片单片化工序,从背面侧对所述半导体晶片进行磨削,沿着所述槽或改性区域使其单片化为多个芯片;
(iii)粘贴工序,将在支撑体上设有热固化性保护膜形成膜的带有支撑体的保护膜形成膜的热固化性保护膜形成膜侧粘贴于单片化后的所述半导体晶片的背面;
(iv)热固化工序,对粘贴于所述半导体晶片的所述热固化性保护膜形成膜进行热固化而形成保护膜;以及
(v)拾取工序,在所述热固化工序后,对在所述芯片上叠层有所述保护膜的带有保护膜的芯片进行拾取。
另外,本发明的半导体装置的制造方法优选还具备以下的工序(vi)。
(vi)保护膜分割工序,将粘贴于所述半导体晶片的背面的热固化性保护膜形成膜或保护膜沿着芯片间隔切断,分割成与各芯片对应的形状。
以下,使用图1~7对本发明的第1实施方式的半导体装置的制造方法进行详细说明。图1~7是以时间序列示出了本发明的第1实施方式的半导体装置的制造方法的图。需要说明的是,对于第1实施方式而言,在前处理工序中形成槽。
[前处理工序]
首先,如图1所示,进行从半导体晶片10的表面侧形成槽11的前处理工序。本工序中形成的槽11是深度比晶片10的厚度浅的槽。槽11的形成可以使用现有公知的晶片切割装置等来进行。另外,半导体晶片10在后面叙述的芯片单片化工序中沿着槽11被分割为多个半导体芯片。
本实施方式中使用的半导体晶片10可以是硅晶片,也可以是镓-砷等的晶片。半导体晶片10的磨削前厚度没有特别限定,通常为500~1000μm左右。
如图1所示,半导体晶片10的表面优选被有机膜13包覆。作为有机膜13,没有特别限定,可以列举:聚酰亚胺、聚苯并
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唑、聚硅氧烷,其中,优选聚酰亚胺。对于半导体晶片10而言,可以通过设置有机膜13来保护其表面。另外,半导体晶片10设置有有机膜13的情况下,存在容易发生翘曲的倾向,因此对翘曲抑制效果的要求高。
半导体晶片10在其表面形成了电路12。电路12在晶片表面上的形成可以通过包括蚀刻法、剥离法(lift-off method)等现有通用的方法的各种方法来进行。
[芯片单片化工序]
接着,将背磨胶带16粘贴于形成了槽11的晶片表面。然后,磨削半导体晶片10的背面,进行将半导体晶片10单片化为多个半导体芯片15的芯片单片化工序。图2示出了在形成了槽11的晶片表面上粘贴有背磨胶带16的状态。
这里,优选背磨胶带16具备背磨胶带用基材和设置于该基材上的背磨胶带用粘合剂层,且隔着该粘合剂层粘贴于半导体晶片10。这些背磨胶带用基材及背磨胶带用粘合剂层所使用的材料可以从公知的材料中适宜选择,例如,背磨胶带用粘合剂层可以由能量线固化型粘合剂形成。通过在半导体晶片10表面粘贴背磨胶带16,半导体晶片10可以在1张背磨胶带16上单片化为多个芯片15,因此,单片化后的芯片15不会发生位置错位等,能够一体地进行操作。另外,可以在对晶片10的背面进行磨削时保护电路12。其中,可以省略背磨胶带16粘贴于晶片的过程。
对半导体晶片10的背面进行上述半导体晶片的磨削,并至少到达槽11的底部。如图3所示,通过该磨削,槽形成贯穿晶片的切口11A,半导体晶片10被切口11A所分割,单片化为各半导体芯片15。
单片化后的半导体芯片15的形状可以是方形,也可以为细长形状,优选为细长形状。在本发明中,细长形状的半导体芯片15容易发生翘曲,因此对翘曲抑制效果的要求高。
细长形状是芯片长度比芯片宽度大,芯片长度相对于芯片宽度之比(长宽比)优选为2以上,更优选为4以上,进一步优选为10以上。长宽比的上限没有特别限定,通常为100以下左右,优选为50以下。细长形状的半导体芯片15优选为矩形,但没有特别限定。另外,单片化后的芯片的厚度没有特别限定,通常为10~300μm左右,优选为50~200μm。
[粘贴工序]
接着,如图4所示进行将带有支撑体的保护膜形成膜20粘贴于单片化为多个芯片15的半导体晶片10的背面的粘贴工序。
如图4所示,带有支撑体的保护膜形成膜20具备支撑体21和设置在支撑体21上的热固化性保护膜形成膜22。支撑体21只要是能够支撑热固化性保护膜形成膜22的片状物体即可,没有特别限定,如图4所示,优选具备基材21A和设置在基材21A的一面的粘合剂层21B,且热固化性保护膜形成膜22贴合于粘合剂层21B上。需要说明的是,带有支撑体的保护膜形成膜20的各构件的详细情况在后面进行说明。
如图4所示,带有支撑体的保护膜形成膜20将热固化性保护膜形成膜22侧粘贴于单片化为多个芯片15的半导体晶片10的背面。另外,带有支撑体的保护膜形成膜20优选将包围粘贴于半导体晶片10(半导体芯片15)的中央区域的外周区域粘贴在环状框25上。由此,可通过环状框25一体地支撑带有支撑体的保护膜形成膜20、及粘贴在其上的多个半导体芯片15。
然后,在背磨胶带16粘贴于多个芯片15的情况下,将背磨胶带16从多个芯片15(半导体晶片10)上剥离。需要说明的是,在由能量线固化型粘合剂形成背磨胶带16的背磨胶带用粘合剂层的情况下,优选在剥离背磨胶带16之前对背磨胶带用粘合剂层照射能量线使其固化。需要说明的是,作为能量线,通常使用紫外线、电子束等。
这里,如图4所示,优选在面方向上支撑体21比热固化性保护膜形成膜22大一圈。通过使支撑体21大一圈,在其中央区域上配置热固化性保护膜形成膜22,包围中央区域的外周区域成为不设置热固化性保护膜形成膜22的区域,能够使外周区域易于粘贴在环状框25上。另外,优选支撑体21隔着粘合剂层21B粘贴于环状框25。
其中,如图8所示,带有支撑体的保护膜形成膜20可以在热固化性保护膜形成膜22上设有环状框用粘合剂层23。此时,热固化性保护膜形成膜22比半导体晶片10大一圈,其中央区域成为粘贴于半导体晶片10的区域,并且在包围该中央的外周区域设置环状的环状框用粘合剂层23。在这种情况下,带有支撑体的保护膜形成膜20隔着环状框用粘合剂层23粘贴于环状框25。
环状框用粘合剂层23例如可以由丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂、有机硅类粘合剂、氨基甲酸酯类粘合剂、聚酯类粘合剂、聚乙烯基醚类粘合剂等粘合剂形成。
[热固化工序]
在上述的粘贴工序之后,进行将热固化性保护膜形成膜22热固化而形成保护膜22A的热固化工序。
热固化工序例如在烘箱30内进行。即,如图5所示,优选以粘贴于环状框25的状态将粘贴有多个半导体芯片15的带有支撑体的保护膜形成膜20运送至烘箱30内部,在烘箱30内部加热而进行热固化。烘箱30的加热只要在能够将热固化性保护膜形成膜22固化的温度和加热时间下进行即可,作为温度,优选为70~175℃,更优选为80~150℃,作为加热时间,优选为30~180分钟,更优选为60~120分钟。
[保护膜分割工序]
然后,如图6所示进行保护膜分割工序,在所述保护膜分割工序中,将粘贴于单片化后的半导体晶片10的背面的保护膜22A沿着芯片间隔切断,分割成与各芯片对应的形状。
半导体晶片10通过切口11A单片化为芯片15,沿着各芯片15间的切口11A切断保护膜22A。保护膜22A的切断通过激光照射、切刀、支撑体21的扩片等来进行,优选通过激光照射来进行。在用激光照射进行的情况下,由激光光源26发出的激光从半导体芯片15的表面侧通过切口11A照射至保护膜22A。由此,容易使分割后的保护膜22A的形状与半导体芯片15的形状对应。
对于保护膜22A的切断而言,不需要以保护膜22A被完全切断的方式来进行,可以是以在后面叙述的拾取工序等中保护膜22A彼此能够分离的方式进行部分切断,这样的方式也包括在本发明的保护膜分割工序的一个实施方式中。另外,为了除去保护膜22A切断时产生的碎屑等,可以在切断保护膜22A后用旋转器等清洗支撑体21上的多个芯片15。
[拾取工序]
如图7所示,在上述热固化工序及保护膜分割工序之后,拾取保护膜22A叠层于各半导体芯片15而成的带有保护膜的芯片24,并从支撑体21上剥离。可以在拾取前在面方向上对支撑体21进行扩片,以便易于拾取。从支撑体21上剥离的带有保护膜的芯片24通过例如被称为倒装方式的方式使芯片上的电路面接合于引线框等芯片搭载部,得到半导体装置。
[第2实施方式]
接下来,对本发明的第2实施方式的半导体装置的制造方法进行详细说明。在第1实施方式中,前处理工序中通过切割设置槽而进行了单片化,但在第2实施方式中,形成改性区域来代替槽。以下,对第2实施方式,说明其与第1实施方式的不同点。需要说明的是,以下省略说明的结构及工序与第1实施方式相同。
在本实施方式中,如图9所示,首先进行在半导体晶片10上形成改性区域17的前处理工序。改性区域17是以下的区域:在半导体晶片10中为被变脆的部分,通过磨削工序中的磨削而使半导体晶片10变薄、或利用磨削施加力,由此半导体晶片10被破坏而成为单片化为半导体芯片的起点。改性区域17的形成可以通过照射聚焦于半导体晶片10的内部的激光来进行。激光的照射可以从半导体晶片10的表面侧进行,也可以从背面侧进行。
需要说明的是,优选半导体晶片10的表面与第1实施方式同样地被有机膜13所包覆。另外,半导体晶片10与第1实施方式同样地在其表面上形成了电路12。
另外,示出以下说明的前处理以外的各工序的附图与第1实施方式相同,因此省略,但不形成图3~6所示的切口11A。
接着,将背磨胶带16粘贴于形成了改性区域17的晶片表面。其中,在本实施方式中也可以省略背磨胶带16的粘贴。然后,磨削半导体晶片10的背面,沿着改性区域17使其单片化为多个芯片。
这里,磨削面(晶片背面)可以通过磨削而到达改性区域17,也可以不严格地到达改性区域17,具体而言,可以磨削至接近改性区域17的位置,以到达能够以改性区域17为起点破坏半导体晶片10而单片化为半导体芯片15的程度。
然后,与第1实施方式同样地进粘贴工序及热固化工序,进一步进行保护膜分割工序及拾取工序。其中,在本实施方式中,保护膜分割工序优选通过对支撑体21进行扩片来分割保护膜。此时,可以根据保护膜22A的性状一边进行保护膜22A的加热或冷却,一边进行支撑体21的扩片。
需要说明的是,在以上的第1及第2实施方式中,保护膜分割工序在热固化工序与拾取工序之间进行,但保护膜分割工序也可以在粘贴工序与热固化工序之间进行。在粘贴工序与热固化工序之间进行保护膜分割工序时,在保护膜分割工序中,切断热固化前的热固化性保护膜形成膜22来进行分割。其它工序与上述相同,因此省略其说明。
需要说明的是,可以对热固化性保护膜形成膜22或保护膜22A进行激光标记。激光标记是通过照射激光而削去热固化性保护膜形成膜22或保护膜22A的表面来进行标记的方法。激光标记可以在将热固化性保护膜形成膜22粘贴于半导体芯片15之后进行,优选在热固化工序之后进行,更优选在热固化工序与拾取工序之间进行。
需要说明的是,激光标记通常通过从支撑体21侧隔着支撑体21对保护膜22A或保护膜形成膜22的表面照射激光来进行。
在以上的半导体装置的制造方法中,由于在热固化工序之后进行拾取工序,因此,热固化性保护膜形成膜22能够以被支撑体21支撑的状态进行热固化处理。因此,热固化性保护膜形成膜22通过加热固化形成固化物而基本上不发生收缩,因此半导体芯片15也不易发生翘曲。另外,在本发明中,通过采用先切割法在背面磨削时减薄晶片的时刻分割晶片,因此容易防止晶片的翘曲,由此也易于防止各半导体芯片的翘曲。另外,即使在背面磨削时晶片10发生了翘曲,各半导体芯片15也能够跟随热固化工序中被热固化的热固化性保护膜形成膜22,提高平面性,减少翘曲量。
另外,在本制造方法中,在多个半导体芯片15粘贴于带有支撑体的保护膜形成膜20的状态下进行热固化工序,存在支撑体因热而变形、产生松弛等发生不良情况的隐患。因此,构成支撑体的基材优选具有耐热性。作为具有耐热性的基材,具体可以列举如后面叙述那样至少具有聚酯类膜或聚丙烯膜的基材。
另外,在本制造方法中,在热固化工序之后进行保护膜切断工序,由此,热固化性保护膜形成膜22在热固化时未被分割。因此,在热固化工序中,各芯片15一起保持在热固化性保护膜形成膜22上,因此可防止各芯片单独翘曲的行为,能够更有效地抑制翘曲。
另外,在本发明中,在热固化时支撑体21被粘贴于环状框25时,半导体芯片15及支撑体21一体地被环状框25所支撑,因此可更有效地防止上述的芯片的翘曲。
另外,在半导体晶片10的表面设置有机膜13时,半导体晶片10及半导体芯片15因有机膜13的热收缩而容易翘曲,但通过如上所述采用先切割法且在热固化工序之后进行拾取工序,可有效地防止因有机膜13所产生的翘曲。同样地,细长形状的半导体芯片15也容易发生翘曲,但通过采用先切割法且在热固化工序之后进行拾取工序,可以有效地防止这样的翘曲。
另外,热固化性保护膜形成膜22被固化而形成保护膜22A,由此失去了粘性。因此,通过在热固化工序之后进行保护膜切断工序,不易使因切断保护膜22A而产生的碎屑附着在芯片上。
[带有支撑体的保护膜形成膜]
以下,对上述半导体装置的制造方法中使用的带有支撑体的保护膜形成膜的各构件的结构及其制作方法进行说明。
<基材>
带有支撑体的保护膜形成膜20所使用的支撑体21的基材21A只要是适于半导体晶片10的加工的基材即可,没有限定,通常由以树脂类的材料作为主材料的树脂膜构成。
作为树脂膜的具体例子,可以列举:低密度聚乙烯(LDPE)膜、直链低密度聚乙烯(LLDPE)膜、高密度聚乙烯(HDPE)膜等聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、乙烯-降冰片烯共聚物膜、降冰片烯树脂膜等聚烯烃类膜;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物膜等乙烯类共聚物膜;聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜等聚氯乙烯类膜;聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜等聚酯类膜;聚氨酯膜;聚酰亚胺膜;聚苯乙烯膜;聚碳酸酯膜;氟树脂膜等。另外,还可以使用它们的交联膜、离聚物膜这样的改性膜。基材可以是由上述中的1种形成的膜,也可以是由上述中的2种以上组合而成的叠层膜。
从通用性的观点、强度较高、易于防止翘曲的观点、防止上述粘贴工序中芯片移动的防止的观点、耐热性的观点考虑,树脂膜优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯类膜、聚丙烯膜。为了获得这样的效果,基材只要具有选自聚酯类膜及聚丙烯膜中的至少1层以上即可,可以是单层膜,也可以是叠层膜。从能够容易地进行拾取工序中的扩片、而且在拾取本身中保护膜等容易从支撑体上剥离的观点考虑,特别优选基材具有聚丙烯膜。作为聚丙烯膜与其它种类膜组合而成的叠层膜,例如可以使用国际公开公报WO2013/172328号中记载的基材。
基材21A的厚度没有特别限定,优选为20~450μm,更优选为25~400μm的范围。
<粘合剂层>
带有支撑体的保护膜形成膜20中使用的支撑体21的粘合剂层21B可以使用丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂、有机硅类粘合剂、氨基甲酸酯类粘合剂、聚酯类粘合剂、聚乙烯基醚类粘合剂等,其中优选丙烯酸类粘合剂。
丙烯酸类粘合剂含有丙烯酸类共聚物(a1)作为主成分(粘合主剂),丙烯酸类共聚物(a1)例如含有来自于含官能团单体的结构单元、及来自于含官能团单体以外的(甲基)丙烯酸酯单体或其衍生物的结构单元。
作为丙烯酸类共聚物(a1)的结构单元的含官能团单体,优选为分子内具有聚合性双键、及羟基、氨基、取代氨基、环氧基等官能团的单体。
作为上述含官能团单体的具体例子,可以列举:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等,这些化合物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为构成丙烯酸类共聚物(a1)的(甲基)丙烯酸酯单体,可以使用烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯。其中,特别优选使用烷基的碳原子数为1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等。
丙烯酸类共聚物(a1)通常以3~50质量%的比例、优选以5~35质量%的比例含有来自于上述含官能团单体的结构单元,通常以40~97质量%的比例、优选以60~95质量%的比例含有来自于(甲基)丙烯酸酯单体或其衍生物的结构单元。
除了上述来自于含官能团单体及(甲基)丙烯酸酯单体或其衍生物的结构单元以外,丙烯酸类共聚物(a1)还可以具有来自于二甲基丙烯酰胺、甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯等其它单体的结构单元。
另外,粘合剂层可以由将紫外线固化型或电子束固化型等能量线固化型粘合剂固化而成的材料形成。作为能量线固化型粘合剂,可以列举:将分子中具有自由基反应性碳-碳双键的丙烯酸类共聚物等作为主成分(粘合主剂)来使用的所谓的内在型的能量线固化型粘合剂。内在型的能量线固化型粘合剂的主剂例如可以通过使含不饱和基团化合物与上述丙烯酸类共聚物(a1)反应而得到,所述含不饱和基团化合物具有键合于丙烯酸类共聚物(a1)的官能团的取代基和自由基反应性碳-碳双键。
另外,能量线固化型粘合剂可以是所谓的添加型的能量线固化型粘合剂,所述添加型的能量线固化型粘合剂以上述的丙烯酸类共聚物(a1)等不具有能量线固化性的聚合物成分、和能量线固化性的多官能单体和/或低聚物的混合物作为主成分。作为能量线固化性的多官能单体和/或低聚物,例如可以使用多元醇与(甲基)丙烯酸形成的酯等。
需要说明的是,除了丙烯酸类共聚物等粘合主剂以外,粘合剂还可以根据需要配合交联剂、光聚合引发剂等。作为交联剂,可以使用与丙烯酸类共聚物等聚合物(粘合主剂)中含有的官能团具有反应性的多官能性化合物。作为这样的多官能性化合物的例子,可以列举:异氰酸酯化合物、环氧化合物、胺化合物、三聚氰胺化合物、氮杂环丙烷化合物、肼化合物、醛化合物、
Figure BDA0001475822670000131
唑啉化合物、金属醇盐化合物、金属螯合物化合物、金属盐、铵盐、反应性酚醛树脂等。
粘合剂层21B的厚度没有特别限定,优选为1~50μm左右,更优选为2~30μm。
其中,支撑体21只要能够粘贴热固化性保护膜形成膜22且支撑该膜22即可,并不限定于上述结构,例如也可以省略粘合剂层。在该情况下,为了调整热固化性保护膜形成膜22与支撑体21之间的剥离性,例如支撑体21可以具有由有机硅剥离剂等形成的层。
<热固化性保护膜形成膜>
热固化性保护膜形成膜22优选由未固化的热固化性粘接剂形成。通过在粘贴于半导体晶片10(半导体芯片15)之后使热固化性保护膜形成膜22热固化,能够将保护膜22A牢固地粘接于半导体晶片10,可以在芯片15上形成耐久性优异的保护膜22A。
热固化性保护膜形成膜22优选在常温下具有粘合性、或者通过加热表现出粘合性。由此,能够容易地粘贴于半导体晶片10(半导体芯片15)。上述热固化性粘接剂优选含有热固化性成分和粘合剂聚合物成分。
作为热固化性成分,可以列举例如:环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚酯树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、苯并
Figure BDA0001475822670000132
嗪树脂等及它们的混合物。这些当中,优选使用环氧树脂、酚醛树脂及它们的混合物。
环氧树脂具有受热时发生三维网状化而形成牢固的被膜的性质。作为这样的环氧树脂,可以使用以往公知的各种环氧树脂,通常优选分子量300~2000左右的树脂,特别优选分子量300~500的树脂。进而,优选将通常状态下为液态的分子量330~400的环氧树脂与常温下为固体的分子量400~2500、特别是500~2000的环氧树脂以共混的形式使用。另外,环氧树脂的环氧当量优选为50~5000g/eq。
作为这样的环氧树脂,具体可以列举:双酚A、双酚F、间苯二酚、苯酚酚醛清漆型、甲酚酚醛清漆型等酚类的缩水甘油醚;丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等醇类的缩水甘油醚;邻苯二甲酸、间苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸等羧酸的缩水甘油醚;苯胺异氰尿酸酯等键合于氮原子上的活泼氢被缩水甘油基取代而得到的缩水甘油基型或烷基缩水甘油基型环氧树脂;乙烯基环己烷二环氧化物、3,4-环氧环己基甲基-3,4-二环己烷羧酸酯、2-(3,4-环氧基)环己基-5,5-螺(3,4-环氧基)环己烷间二氧杂环己烷等这样的通过将分子内的碳-碳双键进行例如氧化而导入了环氧的所谓脂环型环氧化物。另外,还可以使用具有联苯骨架、双环己二烯骨架、萘骨架等的环氧树脂、双环戊二烯型的环氧树脂等。
其中,优选使用双酚类缩水甘油基型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂及苯酚酚醛清漆型环氧树脂。
这些环氧树脂可以单独使用1种,或者组合使用2种以上。
使用环氧树脂作为热固化性成分的情况下,优选组合使用热活性型潜伏性环氧树脂固化剂作为助剂。热活性型潜伏性环氧树脂固化剂是指在室温下不与环氧树脂反应、而通过加热至一定温度以上会发生活化从而与环氧树脂发生反应的类型的固化剂。热活性型潜伏性环氧树脂固化剂的活化方法包括:通过基于加热的化学反应而生成活性种(阴离子、阳离子)的方法;在室温附近稳定地分散在环氧树脂中、在高温下与环氧树脂相容/溶解而引发固化反应的方法;利用分子筛封入型的固化剂使其在高温下溶出而引发固化反应的方法;利用微胶囊的方法等。
作为热活性型潜伏性环氧树脂固化剂的具体例子,可以列举:各种
Figure BDA0001475822670000141
盐、或二元酸二酰肼化合物、双氰胺、胺加合物固化剂、咪唑化合物等高熔点活泼氢化合物等。这些热活性型潜伏性环氧树脂固化剂可以单独使用1种,或者组合使用2种以上。如上所述的热活性型潜伏性环氧树脂固化剂优选以相对于环氧树脂100重量份为0.1~20重量份、特别优选为0.2~10重量份、进一步优选为0.3~5重量份的比例使用。
作为酚类树脂,可以没有特别限制地使用烷基苯酚、多元酚、萘酚等酚类与醛类的缩合物等。具体而言,可以使用苯酚酚醛清漆树脂、邻甲酚酚醛清漆树脂、对甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、双环戊二烯甲酚树脂、聚对乙烯基苯酚树脂、双酚A型酚醛清漆树脂、或它们的改性物等。
这些酚类树脂所包含的酚羟基可以通过加热而容易地与上述环氧树脂的环氧基发生加成反应,从而形成抗冲击性高的固化物。因此,也可以将环氧树脂与酚类树脂组合使用。
粘合剂聚合物成分可以对热固化性保护膜形成膜22赋予适度的粘性,并提高带有支撑体的保护膜形成膜20的操作性。粘合剂聚合物的重均分子量通常为5万~200万,优选为10万~150万,特别优选为20万~100万的范围。在分子量过低时,热固化性保护膜形成膜22的成膜性不足,在分子量过高时,与其它成分的相容性变差,结果会妨碍形成均匀的膜。作为这样的粘合剂聚合物,可以使用例如:丙烯酸类聚合物、聚酯树脂、苯氧基树脂、氨基甲酸酯树脂、有机硅树脂、橡胶类聚合物等,特别优选使用丙烯酸类聚合物。
作为丙烯酸类聚合物,可以列举例如:由来自于(甲基)丙烯酸衍生物的结构单元形成的(甲基)丙烯酸酯共聚物。这里,作为(甲基)丙烯酸衍生物,除了(甲基)丙烯酸自身以外,还可以举出(甲基)丙烯酸酯单体。需要说明的是,(甲基)丙烯酸酯共聚物包含来自于(甲基)丙烯酸酯单体的结构单元。作为(甲基)丙烯酸酯单体,优选使用烷基的碳原子数为1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等。另外,还可以列举(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯等具有环氧基、羟基的(甲基)丙烯酸酯单体等。
在上述化合物中,使用甲基丙烯酸缩水甘油酯等作为结构单元向丙烯酸类聚合物中导入缩水甘油基时,与上述作为热固化性成分的环氧树脂的相容性得到提高,热固化性保护膜形成膜22的固化后的玻璃化转变温度(Tg)变高,耐热性提高。另外,在上述化合物中,使用丙烯酸羟基乙酯等作为结构单元向丙烯酸类聚合物中导入羟基时,能够控制对半导体芯片的密合性、粘合物性。
在使用了丙烯酸类聚合物作为粘合剂聚合物的情况下,该聚合物的重均分子量优选为10万以上,特别优选为15万~100万。丙烯酸类聚合物的玻璃化转变温度通常为30℃以下,优选为-70~10℃左右。
对于热固化性成分与粘合剂聚合物成分的配合比率而言,相对于粘合剂聚合物成分100重量份,优选配合热固化性成分50~1500重量份,更优选配合70~1000重量份,进一步优选配合80~800重量份。以这样的比例配合热固化性成分和粘合剂聚合物成分时,在固化前表现出适度的粘性,能够稳定地进行粘贴操作,而且在固化后能得到被膜强度优异的保护膜。
热固化性保护膜形成膜22还可以含有着色剂及填料中的至少任一者。由此,可将保护膜22A的透光率控制为希望的范围,能够进行辨识性优异的激光打印。
另外,在热固化性保护膜形成膜22含有填料时,能够保持固化后的保护膜22A的硬度较高,而且可以提高耐湿性。此外,还可以使固化后的保护膜22A的热膨胀系数接近于半导体芯片15的热膨胀系数,由此,能够进一步降低半导体芯片15的翘曲。
作为着色剂,可以使用无机类颜料、有机类颜料、有机类染料等公知的着色剂,优选使用有机类颜料或有机类染料。
作为无机类颜料,可以列举例如:炭黑、钴系色素、铁系色素、铬系色素、钛系色素、钒系色素、锆系色素、钼系色素、钌系色素、铂系色素、ITO(铟锡氧化物)系色素、ATO(锑锡氧化物)系色素等。
作为有机类颜料和有机类染料,可以列举例如:铵系色素、花青系色素、部花青系色素、克酮酸系色素、方酸
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系色素、甘菊蓝(azulenium)系色素、聚甲炔系色素、萘醌系色素、吡喃
Figure BDA0001475822670000162
系色素、酞菁系色素、萘酞菁系色素、萘内酰亚胺系色素、偶氮系色素、缩合偶氮系色素、靛蓝系色素、紫环酮系色素、苝系色素、二
Figure BDA0001475822670000163
嗪系色素、喹吖啶酮系色素、异吲哚啉酮系色素、喹酞酮系色素、吡咯系色素、硫靛系色素、金属络合物系色素(金属络盐染料)、二硫醇金属络合物系色素、吲哚酚系色素、三烯丙基甲烷系色素、蒽醌系色素、二
Figure BDA0001475822670000164
嗪系色素、萘酚系色素、偶氮甲碱系色素、苯并咪唑酮系色素、皮蒽酮系色素及士林系色素等。为了调整作为目标的透光率,可以适当混合使用这些颜料或染料。
这些当中,优选使用颜料,特别优选使用无机类颜料。无机类颜料中特别优选炭黑。炭黑通常为黑色,经激光照射形成了凹部的部分与未照射的部分的对比度差大,因此激光打印的部分的辨识性非常优异。
作为填料,可以列举:晶体二氧化硅、熔融二氧化硅、合成二氧化硅等二氧化硅、氧化铝、玻璃球等无机填料。其中,优选合成二氧化硅,特别是,尽可能地除去了成为导致半导体装置产生误动作的主要原因的α射线的辐射源的类型的合成二氧化硅是最适合的。作为填料的形状,可以是球形、针状、无定形中的任意形状。
另外,作为添加于热固化性保护膜形成膜22的填料,除了上述无机填料以外,还可以配合功能性填料。作为功能性填料,可以列举例如:以赋予芯片焊接后的导电性为目的的金、银、铜、镍、铝、不锈钢、碳、陶瓷、或者用银包覆镍、铝等而得到的导电性填料,以赋予导热性为目的的金、银、铜、镍、铝、不锈钢等金属材料或它们的合金、这些金属材料的氧化物或氮化物、硅、锗等非金属、及硼等非金属的氮化物等导热性填料等。
着色剂的配合量通常优选为0.001~5质量%,特别优选为0.01~3质量%,进一步优选为0.1~2.5质量%。另外,填料的配合量通常优选为40~80质量%,特别优选为50~70质量%。
热固化性保护膜形成膜22可以含有偶联剂。通过含有偶联剂,能够在热固化性保护膜形成膜22固化后不损害保护膜22A的耐热性,使保护膜22A与芯片15的粘接性及密合性得到提高,而且可以提高耐水性(耐湿热性)。作为偶联剂,从其通用性和成本优势等方面考虑,优选硅烷偶联剂。
作为硅烷偶联剂,可以列举例如:γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-6-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-6-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、咪唑硅烷等。这些硅烷偶联剂可以单独使用1种,或者混合使用2种以上。
为了调节固化前的凝聚力,热固化性保护膜形成膜22还可以含有有机多异氰酸酯化合物、有机多亚胺化合物、有机金属螯合物化合物等交联剂。另外,为了抑制静电、提高芯片的可靠性,热固化性保护膜形成膜22还可以含有防静电剂。此外,为了提高保护膜的阻燃性能、提高封装的可靠性,热固化性保护膜形成膜22还可以含有磷酸化合物、溴化合物、磷系化合物等的阻燃剂。
为了有效地发挥作为保护膜的功能,热固化性保护膜形成膜22的厚度优选为3~300μm,特别优选为5~250μm,进一步优选为7~200μm。
带有支撑体的保护膜形成膜20在其使用前可以用剥离片进行保护。剥离片叠层于热固化性保护膜形成膜22的与支撑体21侧的面相反侧的面上,对露出在外部的热固化性保护膜形成膜22及粘合剂层21B等进行保护。剥离片例如可以示例出用剥离剂等对塑料膜进行了剥离处理的片。剥离片在将带有支撑体的保护膜形成膜20粘贴于半导体芯片15(半导体晶片10)之前剥离。
[带有支撑体的保护膜形成膜的制作]
带有支撑体的保护膜形成膜20可以通过制作保护膜形成膜叠层体及支撑体并将它们贴合来制作。
<保护膜形成膜叠层体的制作>
保护膜形成膜叠层体例如如下所述进行制作。
将保护膜形成膜用涂布液涂布在第1剥离片上并干燥,在第1剥离片上形成热固化性保护膜形成膜,所述保护膜形成膜用涂布液是以适当的比例在适当的溶剂中或无溶剂地将构成上述热固化性保护膜形成膜的各成分混合而成的。接着,进一步将第2剥离片粘贴于该热固化性保护膜形成膜,得到由第1剥离片/热固化性保护膜形成膜/第2剥离片的三层结构形成的保护膜形成膜叠层体。保护膜形成膜叠层体可以适当卷绕成卷绕体来进行保管、运输等。需要说明的是,在以上的工序中,粘贴第2剥离片的工序可以省略,保持露出保护膜形成膜的状态。
<支撑体的制作>
以下,对于在支撑体具备基材和设置于基材的一面的粘合剂层的情况下的支撑体的制作方法进行说明。
通过将以适当的比例在适当的溶剂中或无溶剂地混合构成粘合剂层的各成分而成的粘合剂层用涂布液涂布在剥离片上并干燥,在剥离片上形成粘合剂层,然后将基材贴合于粘合剂层,由此得到带有剥离片的支撑体。带有剥离片的支撑体可以适当卷绕成卷绕体来进行保管、运输等。
另外,也可以将粘合剂层用涂布液直接涂布在基材上形成粘合剂层来代替涂布在剥离片上,然后进一步将剥离片贴合于粘合剂层,制成带有剥离片的支撑体。其中,可以省略贴合剥离片的工序,保持露出粘合剂层的状态。
这里,在设置于基材上的粘合剂层由能量线固化型粘合剂形成的情况下,可以在该粘合剂贴合于热固化性保护膜形成膜之前照射能量线而使其固化,也可以在贴合于热固化性保护膜形成膜之后照射能量线而使其固化。在贴合于热固化性保护膜形成膜之后对粘合剂照射能量线的情况下,可以在上述的从粘贴工序至拾取工序的任一阶段进行能量线照射。对于通过能量线照射进行的粘合剂固化而言,只要至少使与热固化性保护膜形成膜接触的部分固化即可。
<贴合>
然后,根据需要从保护膜形成膜叠层体上剥离一个剥离片(例如第2剥离片),并且根据需要从带有剥离片的支撑体上将剥离片剥离,将热固化性保护膜形成用膜贴合于支撑体的粘合剂层面,从而制作带有支撑体的保护膜形成膜。
<脱模加工>
需要说明的是,可以在根据需要实施了脱模加工后将上述保护膜形成膜叠层体贴合于支撑体。
脱模加工如下进行:将上述保护膜形成膜叠层体半切成与晶片相同尺寸或大一圈的例如圆形,使得一个剥离片(例如第2剥离片)和热固化性保护膜形成膜被切断,然后,去除另一个剥离膜和热固化性保护膜形成膜中存在于实施了半切的圆形以外的部分。同样地可以对支撑体形成适当切口而适当调整其形状。
另外,如图8所示,在设有环状框用粘合剂层的情况下,可以同样地制作带有支撑体的保护膜形成膜,只要在热固化性保护膜形成膜的与贴合支撑体的面相反侧的面形成适当的环状框用粘合剂层即可。
实施例
以下,通过实施例进一步对本发明更具体地进行说明,但本发明的范围并不限定于下述实施例。
在实施例及比较例中,拾取后的带有保护膜的芯片通过以下方法进行了评价。
<芯片的翘曲量>
如图10所示,使拾取后的带有保护膜的芯片24处于芯片表面向上静置于玻璃板40上的状态,测定芯片24的最低位置S与最高位置H之差作为翘曲量。将芯片翘曲量为300μm以下的情况评价为“A”,将超过300μm且600μm以下的情况评价为“B”,将超过600μm且1mm以下的情况评价为“C”,将大于1mm的情况评价为“D”。
[实施例1]
(1)保护膜形成膜叠层体的制作
首先,混合以下的成分(a)~(f),并且用甲乙酮稀释至固体成分浓度为61质量%,得到了保护膜形成膜用涂布液。
(a)粘合剂聚合物:丙烯酸正丁酯10质量份、丙烯酸甲酯70质量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯5质量份及丙烯酸2-羟基乙酯15质量份共聚而成的(甲基)丙烯酸酯共聚物100质量份(换算为固体成分,下同);重均分子量:80万,玻璃化转变温度:-1℃
(b)热固化性成分:双酚A型环氧树脂(三菱化学株式会社制造,jER828,环氧当量184~194g/eq)60质量份、双酚A型环氧树脂(三菱化学株式会社制造,jER1055,环氧当量800~900g/eq)10质量份、及双环戊二烯型环氧树脂(大日本油墨化学工业株式会社制造,EPICLON HP-7200HH,环氧当量255~260g/eq)30质量份
(c)热活性潜在性环氧树脂固化剂:双氰胺(ADEKA株式会社制造,Adeka HardenerEH-3636AS,活泼氢量21g/eq)2质量份、及2-苯基-4,5-二羟甲基咪唑(四国化成工业株式会社制造,CUREZOL 2PHZ)2质量份
(d)着色剂:炭黑(三菱化学株式会社制造,#MA650,平均粒径28nm)0.6质量份
(e)填料:二氧化硅填料(Admatechs公司制造,SC2050MA,平均粒径0.5μm)320质量份
(f)硅烷偶联剂:γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社制造:KBM-403,甲氧基当量:12.7mmol/g,分子量:236.3)0.4质量份
将上述保护膜形成膜用涂布液涂布在第1剥离片(琳得科株式会社制造、SP-PET3811、厚度38μm)的剥离处理面上,用烘箱在120℃下干燥2分钟,在第1剥离片上形成了热固化性保护膜形成膜。形成的热固化性保护膜形成膜的厚度为25μm。将第2剥离片(琳得科株式会社制造、SP-PET381031、厚度38μm)的剥离处理面贴合于该热固化性保护膜形成膜,得到了由第1剥离片/热固化性保护膜形成膜/第2剥离片的3层结构形成的保护膜形成膜叠层体。该叠层体为长条,卷绕成卷绕体。
将上述得到的长条保护膜形成膜叠层体的卷绕体裁切成宽度方向300mm。接着,对于保护膜形成膜叠层体,从第2剥离片侧在该叠层体的宽度方向中央部连续实施了直径220mm圆形的半切,使得第2剥离片及热固化性保护膜形成膜被切断。然后,去除了存在于因半切而形成的圆形的外侧的第2剥离片及热固化性保护膜形成膜。由此,保护膜形成膜叠层体在第1剥离片的剥离面上叠层有圆形的热固化性保护膜形成膜及圆形的第2剥离片。
(2)支撑体的制作
首先,混合(g)及(h)成分,用甲乙酮稀释至固体成分浓度为30质量%,制备了粘合剂层用涂布剂。
(g)粘合主剂:(甲基)丙烯酸酯共聚物(丙烯酸丁酯40质量份、丙烯酸2-乙基己酯55质量份、及丙烯酸2-羟基乙酯5质量份共聚而得到的共聚物,重均分子量:60万)100质量份
(h)交联剂:芳香族系多异氰酸酯化合物(三井化学株式会社制造,TAKENATED110N)10质量份
用刮刀涂布机将上述的粘合剂层用涂布剂涂布在剥离片(琳得科株式会社制造:SP-PET381031)的剥离面上并使其干燥,形成了粘合剂层。形成的粘合剂层的厚度为10μm。然后,将由厚度100μm的聚丙烯膜(三菱树脂株式会社制造、商品名“CT265”)制成的基材贴合于粘合剂层,得到了带有剥离片的支撑体。带有剥离片的支撑体为长条,在卷绕成卷绕体后裁切成宽度方向300mm。
(3)带有支撑体的保护膜形成膜的制作
从上述(1)中得到的保护膜形成膜叠层体上剥离圆形的第2剥离片,使圆形的热固化性保护膜形成膜露出。另一方面,从上述(2)中得到的带有剥离片的支撑体上将剥离片剥离,使粘合剂层露出。按照上述热固化性保护膜形成膜与该粘合剂层接触的方式将支撑体贴合于保护膜形成膜叠层体,得到了热固化性保护膜形成膜侧受到第1剥离片保护的带有支撑体的保护膜形成膜。
对于得到的带有支撑体的保护膜形成膜,从基材侧在基材及粘合剂层形成切口,制成了在直径270mm的支撑体上叠层有直径220mm的热固化性保护膜形成膜的带有支撑体的保护膜形成膜。其中,该带有支撑体的保护膜形成膜的热固化性保护膜形成膜侧受到第1剥离片的保护。
(4)带有保护膜的芯片的制作
接下来,使用上述带有支撑体的保护膜形成膜依次进行下述工序,制作了带有保护膜的芯片。
前处理工序:使用DISCO公司制造的Dicer DFD6361,对晶片表面具有厚度10μm的聚酰亚胺膜(有机膜13)的600μm厚度的晶片10进行半切,形成了180μm深度的槽11(参照图1)。
芯片单片化工序:接着,使用琳得科株式会社制造的层压机RAD-3510F/12将背磨胶带16(琳得科株式会社制造的Adwill E-3125)粘贴于晶片10的表面,然后,使用DISCO公司制造的研磨机DFG8760从背面侧将晶片10磨削至厚度150μm,将晶片10单片化为多个芯片15(参照图2、3)。
粘贴工序:使用琳得科株式会社制造的贴片机(mounter)RAD-2700F/12,在温度70℃下将剥离了第1剥离片的带有支撑体的保护膜形成膜20粘贴于单片化为芯片15的晶片10的背面。此时,将环状框25粘贴于带有支撑体的保护膜形成膜20的外周区域(参照图4)。然后,在500mJ/cm2的条件下对背磨胶带16进行UV照射,在将背磨胶带用粘合剂层固化后,剥离了背磨胶带16。
热固化工序:接着,将粘贴有多个芯片15及环状框25的带有支撑体的保护膜形成膜20在130℃的烘箱30内部放置2小时,将热固化性保护膜形成膜22固化,形成了保护膜22A(参照图5)。
保护膜分割工序:然后,使用DISCO公司制造的激光切割机DFL7160,用激光切断芯片15间露出的保护膜22A,分割保护膜22A,然后用旋转器进行了清洗(参照图6)。
拾取工序:接着,使用Canon Machinery公司制造的芯片接合装置(die bonder)BESTEM D02拾取背面叠层有分割后的保护膜22A的各带有保护膜的芯片24,从支撑体21上剥离(图7参照)。得到的带有保护膜的芯片24的芯片尺寸为宽度1mm、长度20mm。
[实施例2]
通过更改实施热固化工序和保护膜分割工序的顺序分割热固化性保护膜形成膜,然后进行了热固化,除此以外,与实施例1同样地制作了带有保护膜的芯片。
[比较例1]
在粘贴工序和保护膜分割工序之间未进行热固化工序,将拾取工序后进行了单片化的芯片在130℃的烘箱内部放置2小时,使热固化性保护膜形成膜固化,除此以外,与实施例1同样地制作了带有保护膜的芯片。
[比较例2]
未进行槽形成工序,且未通过芯片单片化工序中的背面磨削将晶片单片化。另外,用切刀从晶片的表面侧同时切断晶片及保护膜,并切入支撑体10μm,以此代替实施上述保护膜分割工序,得到了单片化后的带有保护膜的芯片。除此以外,比较例2与实施例1同样地制作了带有保护膜的芯片。
基于上述评价方法对上述各实施例、比较例进行了评价。将其结果示于表1。
表1
Figure BDA0001475822670000231
由以上的实施例1、2的结果可知,通过用先切割法将半导体晶片单片化,并在拾取之前将热固化性保护膜形成膜热固化,能够抑制芯片的翘曲。而且,通过在保护膜分割之前进行该热固化,能够更有效地抑制芯片的翘曲。
另一方面,对于比较例1而言,由于在拾取之后将热固化性保护膜形成膜热固化,因此无法充分抑制芯片的翘曲。另外,对于比较例2而言,由于未使用先切割法而在切割后将晶片单片化,因此无法充分抑制芯片的翘曲。

Claims (7)

1.一种半导体装置的制造方法,该方法包括:
前处理工序,从半导体晶片的表面侧形成槽、或者在半导体晶片上形成改性区域;
芯片单片化工序,以背磨胶带粘贴于晶片表面的状态从背面侧对所述半导体晶片进行磨削,沿着所述槽或改性区域使其单片化为多个芯片;
粘贴工序,将在支撑体上设有热固化性保护膜形成膜的带有支撑体的保护膜形成膜的热固化性保护膜形成膜侧粘贴于单片化后的所述半导体晶片的背面;
热固化工序,对粘贴于所述半导体晶片的所述热固化性保护膜形成膜进行热固化而形成保护膜;以及
拾取工序,在所述热固化工序后,对在所述芯片上叠层有所述保护膜的带有保护膜的芯片进行拾取,
在所述粘贴工序中将所述背磨胶带剥离。
2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法,其中,所述支撑体具有基材,所述基材具有至少1层以上由选自聚酯类膜及聚丙烯膜中的1种所形成的膜。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法,该方法还包括以下的保护膜分割工序:将粘贴于所述半导体晶片的背面的热固化性保护膜形成膜或保护膜沿着芯片间隔切断,分割成与各芯片对应的形状。
4.根据权利要求3所述的半导体装置的制造方法,其中,在热固化工序与所述拾取工序之间进行所述保护膜分割工序。
5.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法,其中,在用环状框保持所述带有支撑体的保护膜形成膜的状态下,对所述热固化性保护膜形成膜进行热固化而形成保护膜。
6.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法,其中,所述半导体晶片在其表面包覆有有机膜。
7.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法,其中,所述芯片为细长形状。
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