CN108084912A - 片材、带材和半导体装置的制造方法 - Google Patents

片材、带材和半导体装置的制造方法 Download PDF

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木村龙一
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Abstract

本发明涉及片材、带材和半导体装置的制造方法。本公开提供一种扩张时的分割精度优异的片材。本公开的片材包含切割膜，所述切割膜包含基材层和位于基材层上的粘合剂层。本公开的片材还包含位于粘合剂层上的膜。在本公开的片材中，粘合剂层的厚度为2μm～10μm，膜的厚度为5μm～20μm。

Description

片材、带材和半导体装置的制造方法
技术领域
本公开涉及片材、带材和半导体装置的制造方法。
背景技术
近年来，倒装芯片安装的半导体装置被广泛利用。倒装芯片安装的半导体装置是半导体芯片以半导体芯片的电路面与基板的电极形成面相对的方式固定于基板的半导体装置。在这样的半导体装置中，有时用背面保护膜对半导体芯片的背面进行保护。
半导体芯片的形成方法一般为刀片切割，但是，在刀片切割中，有时在半导体芯片侧面发生被称为崩角(チッピング)的破裂。该破裂因安装工序、可靠性试验等中的加热而扩大，成为不合格率增加的原因。
崩角可以通过隐形切割(ステルスダイシング)(注册商标)来降低。隐形切割为如下方法：利用激光在半导体晶片上形成改性层，将半导体晶片贴合于切割膜，并通过切割膜的扩张将半导体晶片分割成芯片尺寸。
隐形切割中，在使用背面保护膜的情况下，有时经过如下步骤(以下，称为“以前的步骤”)：将背面保护膜贴合于半导体晶片，对背面保护膜进行热固化，利用激光在半导体晶片上形成改性层，将带背面保护膜的半导体晶片贴合于切割膜，并通过扩张而形成带分割后背面保护膜的芯片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-115943号公报
专利文献2：日本特开2015-99825号公报
专利文献3：日本特开2014-185285号公报
专利文献4：日本特开2010-199541号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，有时无法通过扩张而沿着芯片轮廓分割背面保护膜。芯片尺寸越减小，分割的精度越降低。随着芯片的小型化发展，应该提高背面保护膜的分割精度。
本公开的目的在于提供一种扩张时的分割精度优异的片材。本公开的目的还在于提供带材和半导体装置的制造方法。
用于解决问题的手段
本公开的片材包含切割膜，所述切割膜包含基材层和位于基材层上的粘合剂层。本公开的片材还包含位于粘合剂层上的膜。在本公开的片材中，粘合剂层的厚度为2μm～10μm，膜的厚度为5μm～20μm。本公开的片材可以为用于在半导体装置的制造方法中使用的片材。半导体装置的制造方法包含：在本公开的片材的膜上固定具有改性区域的半导体晶片的工序；和通过扩张切割膜而以改性区域为起点将半导体晶片分割的工序。
在本公开中，由于粘合剂层的厚度上限为10μm、并且膜厚度的上限为20μm，因此可以沿着芯片的轮廓将膜分割。因而，不仅可以用于分割以往尺寸的芯片(例如4mm见方的芯片)，也可以用于小型芯片(例如1mm见方的芯片)。此外，由于粘合剂层的厚度下限为2μm，因此可以防止基材层压花凸部从粘合剂层突出，并且可以抑制由基材层压花凸部的突出导致的、粘合剂层与膜的界面胶粘力的降低。此外，由于膜的厚度下限为5μm，因此在将膜用于半导体背面保护用途的情况下可以防止印刷激光将膜贯穿。此外，由于将膜与切割膜一体化，因此，与以前的步骤相比，可以减少工时。
在本公开的片材中，优选0℃下的膜的断裂伸长率为20％以下。
对于本公开的片材而言，优选切割膜的-15℃断裂伸长率相对于25℃断裂伸长率之比为大于等于0.3且小于1。
优选：基材层的两面由第一主面和第二主面定义，粘合剂层位于第一主面上，第一主面的表面粗糙度大于第二主面的表面粗糙度。第二主面的表面粗糙度优选为200nm以下。
优选膜为半导体背面保护膜。
优选基材层包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物层。
本公开的带材包含剥离衬垫和位于剥离衬垫上的片材。
本公开的半导体装置的制造方法包含：在片材的膜上固定具有改性区域的半导体晶片的工序；和通过扩张切割膜而以改性区域为起点将半导体晶片分割的工序。
附图说明
图1为实施方式1中的带材的概略俯视图。
图2为实施方式1中的带材的局部概略剖视图。
图3为实施方式1中的半导体装置的制造工序的概略立体图。
图4为实施方式1中的半导体装置的制造工序的概略剖视图。
图5为实施方式1中的半导体装置的制造工序的概略剖视图。
图6为实施方式1中的半导体装置的制造工序的概略剖视图。
图7为实施方式1中的半导体装置的制造工序的概略剖视图。
图8为实施方式1中的半导体装置的制造工序的概略剖视图。
图9为实施方式1中的半导体装置的制造工序的概略剖视图。
图10为实施方式1中的半导体装置的制造工序的概略剖视图。
图11为变形例1中的片材的概略剖视图。
图12为实施方式2中的带材的局部概略剖视图。
图13为实施方式2中的半导体装置的制造工序的概略剖视图。
图14为实施方式2中的半导体装置的制造工序的概略剖视图。
图15为实施方式2中的半导体装置的制造工序的概略剖视图。
具体实施方式
以下记载实施方式1和实施方式2对本公开详细地进行说明，但是，本公开不仅限于这些实施方式。在实施方式1中，将“用于解决问题的手段”的膜用作半导体背面保护膜。在实施方式2中，将“用于解决问题的手段”的膜用作芯片接合膜。
实施方式1
在实施方式1中，将“用于解决问题的手段”的膜用作半导体背面保护膜。
如图1所示，带材1包含：剥离衬垫13、和位于剥离衬垫13上的片材71a、71b、71c、……、71m(以下，统称为“片材71”)。带材1可以呈卷筒状。片材71a与片材71b之间的距离、片材71b与片材71c之间的距离、……片材71l与片材71m之间的距离是恒定的。
剥离衬垫13呈带状。剥离衬垫13例如为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
如图2所示，片材71包含切割膜12。切割膜12呈圆盘状。
-15℃下的切割膜12的断裂伸长率例如为450％以上。-15℃断裂伸长率的上限例如为550％。-15℃的“断裂伸长率”通过下式求出。
断裂伸长率＝(断裂时的夹头间距离-拉伸前的夹头间距离)/拉伸前的夹头间距离×100
25℃下的切割膜12的断裂伸长率例如为550％以上。25℃断裂伸长率的上限例如为600％。25℃的“断裂伸长率”通过下式求出。
断裂伸长率＝(断裂时的夹头间距离-拉伸前的夹头间距离)/拉伸前的夹头间距离×100
对于切割膜12而言，-15℃断裂伸长率相对于25℃断裂伸长率之比(-15℃断裂伸长率/25℃断裂伸长率)优选为0.3以上，更优选为0.5以上，进一步优选为0.7以上。小于0.3时，有时切割膜12在冷扩张(例如在-15℃环境下的扩张)中开裂。即使切割膜12未开裂，也存在切割膜12的热收缩性能变差的倾向。在热收缩性能不充分的情况下，难以维持切口宽度(カーフ幅)。该比优选为小于1。
切割膜12包含基材层121。基材层121呈圆盘状。基材层121的厚度例如为50μm～150μm。基材层121的两面可以由第一主面和第二主面定义。基材层121的第一主面与粘合剂层122接触。基材层121的第一主面可以为压花面。基材层121的第一主面的表面粗糙度优选大于基材层121的第二主面的表面粗糙度。基材层121的第一主面的表面粗糙度例如为500nm～1500nm。基材层121的第二主面的表面粗糙度优选为200nm以下。“表面粗糙度”为算术平均粗糙度Ra。关于“表面粗糙度”，通过使用激光显微镜“装置名：OPTICS 3CCD COLORCONFOCAL MICRO SCOPE H300(Laser Tec公司制造)”、在倍率50倍下以对焦于基材层121表面的点为中心在深度方向±15μm内进行扫描，从而计算Ra。
基材层121包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(以下称为“EVA”)层。基材层121可以包含EVA单层。基材层121也可以包含EVA层和除EVA层以外的塑料层。基材层121优选具有透过能量射线的性质。
切割膜12包含粘合剂层122。粘合剂层122呈圆盘状。粘合剂层122的厚度为2μm～10μm。小于2μm时，有在扩张时芯片发生剥离的风险。认为这是由于：基材层121的第一主面的压花凸部从粘合剂层122突出，该压花凸部突出使粘合剂层122与半导体背面保护膜11的界面的胶粘力降低。粘合剂层122小于2μm时，有时粘合剂层122不能填充基材层121的第一主面的压花，在该情况下，激光印刷性差。认为这是由于：粘合剂层122与基材层121的界面的空隙使激光透射率降低。另一方面，粘合剂层122的厚度大于10μm时，存在分割性变差的倾向。即，存在半导体背面保护膜11不沿着芯片的轮廓分割的倾向。粘合剂层122的两面可以由第一主面和第二主面定义。粘合剂层122的第一主面与半导体背面保护膜11的第一层111接触。粘合剂层122的第二主面与基材层121接触。构成粘合剂层122的粘合剂例如为丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂。其中，优选丙烯酸类粘合剂。丙烯酸类粘合剂例如可以是以将一种或两种以上(甲基)丙烯酸烷基酯用作单体成分的丙烯酸类聚合物(均聚物或共聚物)作为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。
粘合剂层122可以包含第一部分122A。第一部分122A可以呈圆盘状。第一部分122A与半导体背面保护膜11接触。第一部分122A比第二部分122B硬。第一部分122A可以通过能量射线进行固化。粘合剂层122可以还包含包围第一部分122A的第二部分122B。第二部分122B可以呈环形板状(ドーナツ板状)。第二部分122B可以具有通过能量射线进行固化的性质。作为能量射线，可以列举紫外线等。第二部分122B可以包含环形板状的第一区域和包围第一区域的环形板状的第二区域。第二部分122B的第一区域与半导体背面保护膜11接触。另一方面，第二部分122B的第二区域不与半导体背面保护膜11接触。
片材71包含半导体背面保护膜11。半导体背面保护膜11呈圆盘状。半导体背面保护膜11的两面可以由第一主面和第二主面定义。半导体背面保护膜11的第一主面与剥离衬垫13接触。半导体背面保护膜11的第二主面与粘合剂层122接触。
半导体背面保护膜11的厚度为5μm～20μm。小于5μm时，有时印刷激光贯穿半导体背面保护膜11而对芯片造成损伤。另一方面，半导体背面保护膜11的厚度大于20μm时，存在分割性变差的倾向。
0℃下的半导体背面保护膜11的断裂伸长率优选为20％以下。大于20％时，存在-15℃环境下的分割性变差的倾向。“断裂伸长率”通过下式求出。
断裂伸长率＝(断裂时的夹头间距离-拉伸前的夹头间距离)/拉伸前的夹头间距离×100
半导体背面保护膜11包含第一层111和第二层112。第一层111位于粘合剂层122与第二层112之间。第二层112位于剥离衬垫13与第一层111之间。
半导体背面保护膜11包含第一层111。第一层111呈圆盘状。第一层111的两面可以由第一主面和第二主面定义。第一层111的第一主面与第二层112接触。第一层111的第二主面与粘合剂层122接触。第一层111的厚度例如为5μm～10μm。
第一层111优选为固化层。第一层111可以通过成膜时的加热而固化。第一层111可以为用于用激光附加标记的层。
第一层111优选为有色。第一层111为有色时，有时可以简单地区分切割膜12与半导体背面保护膜11。第一层111优选为例如黑色、蓝色、红色等深色。特别优选黑色。这是因为容易对激光标记进行视觉辨认。
深色基本上是指：L*a*b*表色系中规定的L*为60以下(0～60)[优选为50以下(0～50)、进一步优选为40以下(0～40)]的较深的颜色。
另外，黑色基本上是指：L*a*b*表色系中规定的L*为35以下(0～35)[优选为30以下(0～30)、进一步优选为25以下(0～25)]的黑色系颜色。需要说明的是，在黑色中，L*a*b*表色系中规定的a*和b*可以分别根据L*的值适当进行选择。作为a*和b*而言，例如，优选两者均为-10～10，更优选为-5～5，特别是优选为-3～3的范围(尤其是0或接近0)。
需要说明的是，L*a*b*表色系中规定的L*、a*、b*可以通过使用色彩色差计(商品名“CR-200”，美能达公司制造；色彩色差计)进行测定而求出。需要说明的是，L*a*b*表色系为国际照明委员会(CIE)在1976年推荐的色空间，其是指被称为CIE1976(L*a*b*)表色系的色空间。另外，在日本工业标准中的JIS Z 8729中对L*a*b*表色系进行了规定。
第一层111可以包含树脂成分。第一层111中的树脂成分的含量优选为30重量％以上，更优选为40重量％以上。第一层111中的树脂成分的含量优选为80重量％以下，更优选为70重量％以下。
对于树脂成分而言，可以在固化前包含热塑性树脂和热固化性树脂。树脂成分100重量％中的热塑性树脂的含量优选为10重量％以上，更优选为20重量％以上。树脂成分100重量％中的热塑性树脂的含量上限例如为70重量％，优选为50重量％，更优选为40重量％。在树脂成分100重量％中，热固化性树脂的含量优选为30重量％以上，更优选为50重量％以上。在树脂成分100重量％中，热固化性树脂的含量上限例如为90重量％，优选为80重量％，更优选为70重量％。
作为热塑性树脂而言，可以列举例如：天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯树脂、聚碳酸酯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、尼龙6或尼龙66等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸类树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、或者氟树脂等。热塑性树脂可以单独使用或并用两种以上。其中，优选为丙烯酸类树脂。
作为热固化性树脂而言，可以列举：环氧树脂、酚树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚硅氧烷树脂或热固化性聚酰亚胺树脂等。热固化性树脂可以单独使用或并用两种以上。作为热固化性树脂而言，特别是优选较少含有使半导体芯片腐蚀的离子性杂质等的环氧树脂。另外，作为环氧树脂的固化剂而言，可以优选使用酚树脂。
作为环氧树脂而言，没有特别限制，例如可以使用：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、芴型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、三羟苯基甲烷型环氧树脂、四羟苯基乙烷型环氧树脂等二官能环氧树脂或多官能环氧树脂；或者乙内酰脲型环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯型环氧树脂或缩水甘油胺型环氧树脂等环氧树脂。
对于第一层111而言，可以在固化前包含25℃下为液状的环氧树脂和25℃下为固体状的环氧树脂。在该情况下，操作性优异。液状环氧树脂相对于固体状环氧树脂之比的值例如为0.4以上，优选为0.6以上，更优选为0.8以上，进一步优选为1.0以上。在此，液状环氧树脂相对于固体状环氧树脂之比为液状环氧树脂含量相对于固体状环氧树脂含量的重量比。
酚树脂是作为环氧树脂的固化剂起作用的物质，可以列举例如：苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚树脂；甲阶酚醛型酚树脂；聚对羟基苯乙烯等聚羟基苯乙烯等。酚树脂可以单独使用或并用两种以上。在这些酚树脂中，特别优选苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂。
关于环氧树脂与酚树脂的配合比例，优选例如以相对于环氧树脂中的环氧基1当量使得酚树脂中的羟基为0.5当量～2.0当量的方式进行配合。更优选为0.8当量～1.2当量。
第一层111可以在固化前包含热固化促进催化剂。例如为胺类固化促进剂、含磷类固化促进剂、咪唑类固化促进剂、含硼类固化促进剂、含磷硼类固化促进剂等。热固化促进催化剂的含量相对于树脂成分100重量份例如为5重量份～15重量份。
第一层111可以包含填充剂。优选为无机填充剂。无机填充剂例如为二氧化硅、粘土、石膏、碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、氧化铍、碳化硅、氮化硅、铝、铜、银、金、镍、铬、铅、锡、锌、钯、焊锡(半田)等。填充剂可以单独使用或并用两种以上。其中，优选二氧化硅，特别优选熔融二氧化硅。无机填充剂的平均粒径优选在0.1μm～80μm的范围内。无机填充剂的平均粒径例如可以利用激光衍射型粒度分布测定装置进行测定。
第一层111中的填充剂的含量优选为10重量％以上，更优选为20重量％以上，进一步优选为30重量％以上。另一方面，第一层111中的填充剂的含量优选为70重量％以下，更优选为60重量％以下，进一步优选为50重量％以下。
第一层111优选包含着色剂。着色剂例如为染料、颜料。其中，优选染料，更优选黑色染料。第一层111中的着色剂的含量在固化前优选为0.5重量％以上，更优选为1重量％以上，进一步优选为2重量％以上。第一层111中的着色剂的含量在固化前优选为10重量％以下，更优选为8重量％以下，进一步优选为5重量％以下。
第一层111可以适当包含其它的添加剂。作为其它的添加剂，可以列举例如阻燃剂、硅烷偶联剂、离子捕获剂、增量剂、防老化剂、抗氧化剂、表面活性剂等。
半导体背面保护膜11包含第二层112。第二层112呈圆盘状。第二层112的两面可以由第一主面和第二主面定义。第二层112的第一主面与剥离衬垫13接触。第二层112的第二主面与第一层111接触。第二层112的厚度例如为5μm～10μm。
第二层112可以具有热固化性。第二层112可以为未固化的层。
第二层112可以为有色。第二层112为有色时，有时可以简单地区分切割膜12与半导体背面保护膜11。第二层112优选为例如黑色、蓝色、红色等深色。特别优选黑色。这是因为容易对激光标记进行视觉辨认。L*a*b*表色系中规定的L*的优选范围与第一层111中的L*的优选范围相同。
第二层112可以包含树脂成分。第二层112中的树脂成分的含量优选为30重量％以上，更优选为40重量％以上。第二层112中的树脂成分的含量优选为80重量％以下，更优选为70重量％以下。
树脂成分可以包含热塑性树脂和热固化性树脂。树脂成分100重量％中的热塑性树脂的含量优选为10重量％以上，更优选为20重量％以上。树脂成分100重量％中的热塑性树脂的含量上限例如为70重量％，优选为50重量％，更优选为40重量％。在树脂成分100重量％中，热固化性树脂的含量优选为30重量％以上，更优选为50重量％以上。在树脂成分100重量％中，热固化性树脂的含量上限例如为90重量％，优选为80重量％，更优选为70重量％。
作为热塑性树脂而言，可以列举例如：天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯树脂、聚碳酸酯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、尼龙6或尼龙66等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸类树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、或者氟树脂等。这些热塑性树脂可以单独使用或并用两种以上。其中，优选为丙烯酸类树脂。
作为热固化性树脂而言，可以列举：环氧树脂、酚树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚硅氧烷树脂或热固化性聚酰亚胺树脂等。热固化性树脂可以单独使用或并用两种以上。作为热固化性树脂而言，特别是优选为较少含有使半导体芯片腐蚀的离子性杂质等的环氧树脂。另外，作为环氧树脂的固化剂而言，可以优选使用酚树脂。
作为环氧树脂而言，没有特别限制，例如可以使用：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、芴型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、三羟苯基甲烷型环氧树脂、四羟苯基乙烷型环氧树脂等二官能环氧树脂或多官能环氧树脂；或者乙内酰脲型环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯型环氧树脂或缩水甘油胺型环氧树脂等环氧树脂。
第二层112可以包含25℃下为液状的环氧树脂和25℃下为固体状的环氧树脂。在该情况下，操作性优异。液状环氧树脂相对于固体状环氧树脂之比的值例如为0.4以上，优选为0.6以上，更优选为0.8以上，进一步优选为1.0以上。在此，液状环氧树脂相对于固体状环氧树脂之比为液状环氧树脂含量相对于固体状环氧树脂含量的重量比。
酚树脂是作为环氧树脂的固化剂起作用的物质，可以列举例如：苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚树脂；甲阶酚醛型酚树脂；聚对羟基苯乙烯等聚羟基苯乙烯等。酚树脂可以单独使用或并用两种以上。在这些酚树脂中，特别优选苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂。
关于环氧树脂与酚树脂的配合比例，优选例如以相对于环氧树脂中的环氧基1当量使得酚树脂中的羟基为0.5当量～2.0当量的方式进行配合。更优选为0.8当量～1.2当量。
第二层112优选不含热固化促进催化剂。热固化促进催化剂例如为胺类固化促进剂、含磷类固化促进剂、咪唑类固化促进剂、含硼类固化促进剂、含磷硼类固化促进剂等。
第二层112可以包含填充剂。优选为无机填充剂。无机填充剂例如为二氧化硅、粘土、石膏、碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、氧化铍、碳化硅、氮化硅、铝、铜、银、金、镍、铬、铅、锡、锌、钯、焊锡等。填充剂可以单独使用或并用两种以上。其中，优选二氧化硅，特别优选熔融二氧化硅。无机填充剂的平均粒径优选在0.1μm～80μm的范围内。无机填充剂的平均粒径例如可以通过激光衍射型粒度分布测定装置进行测定。
第二层112中的填充剂的含量优选为10重量％以上，更优选为20重量％以上，进一步优选为30重量％以上。第二层112中的填充剂的含量优选为70重量％以下，更优选为60重量％以下，进一步优选为50重量％以下。
第二层112可以包含着色剂。着色剂例如为染料、颜料。其中，优选染料，更优选黑色染料。第二层112中的着色剂的含量优选为0.5重量％以上，更优选为1重量％以上，进一步优选为2重量％以上。第二层112中的着色剂的含量优选为10重量％以下，更优选为8重量％以下，进一步优选为5重量％以下。
第二层112可以适当包含其它的添加剂。作为其它的添加剂而言，可以列举例如阻燃剂、硅烷偶联剂、离子捕获剂、增量剂、防老化剂、抗氧化剂、表面活性剂等。
片材71可以用于制造半导体装置。从这里开始，对半导体装置的制造方法进行说明。
如图3所示，使聚光点对准照射前半导体晶片4P的内部，沿着格子状的分割预定线(分割予定ライン)4L照射激光100，在照射前半导体晶片4P中形成改性区域41，得到半导体晶片4。作为照射前半导体晶片4P而言，可以列举硅晶片、碳化硅晶片、化合物半导体晶片等。作为化合物半导体晶片而言，可以列举氮化镓晶片等。
激光100的照射条件例如可以在以下的条件的范围内适当进行调节。
(A)激光100
(B)聚光用透镜
倍率 100倍以下
数值孔径(NA) 0.55
对激光波长的透射率 100％以下
(C)载置有照射前半导体晶片4P的载置台的移动速度280mm/秒以下
如图4所示，半导体晶片4包含改性区域41。改性区域41比其它区域脆。半导体晶片4还包含半导体芯片4A、4B、4C、……、4F。
如图5所示，从带材1中除去剥离衬垫13，用辊将利用加热台加热后的半导体晶片4固定于片材71的半导体背面保护膜11。半导体晶片4的固定例如在40℃以上、优选45℃以上、更优选50℃以上、进一步优选55℃以上的温度下进行。半导体晶片4的固定例如在100℃以下、优选90℃以下的温度下进行。半导体晶片4的固定压力例如为1×105Pa～1×107Pa。辊速度例如为10mm/秒。
通过对带半导体晶片4的片材71进行加热，使半导体背面保护膜11的第二层112粘附于半导体晶片4。加热例如在70℃以上、优选75℃以上的温度下进行。加热温度的上限例如为85℃。加热例如进行30分钟以上。加热时间的上限例如为60分钟。
隔着切割膜12对半导体背面保护膜11的第一层111照射激光，对第一层111附加标记。激光器可以使用气体激光器、固体激光器、液体激光器等。气体激光器例如为二氧化碳气体激光器(CO2激光器)、受激准分子激光器(ArF激光器、KrF激光器、XeCl激光器、XeF激光器等)等。固体激光器例如为YAG激光器(Nd:YAG激光器等)、YVO4激光器。
如图6所示，通过上推工具(突き上げ手段)33上推切割膜12，使切割膜12扩张。扩张的温度优选为10℃以下，更优选为0℃以下。温度的下限例如为-20℃。
通过切割膜12的扩张，在以改性区域41为起点将半导体晶片4分割的同时，也将半导体背面保护膜11分割。其结果为在切割膜12上形成带分割后半导体背面保护膜11A的半导体芯片4A。
如图7所示，使上推工具33下降。其结果为在切割膜12中产生松弛(たるみ)。松弛产生在切割膜12的晶片固定区域与切割环固定区域之间。
如图8所示，通过吸附台32上推切割膜12而使其扩张，在维持扩张的同时将切割膜12吸引固定于吸附台32。
如图9所示，在将切割膜12吸引固定于吸附台32的状态下，使吸附台32下降。
在将切割膜12吸引固定于吸附台32的状态下，对切割膜12的松弛部吹送热风，除去松弛。热风的温度优选为170℃以上，更优选为180℃以上。热风温度的上限例如为240℃，优选为220℃。
对粘合剂层122照射紫外线，使粘合剂层122固化。
将带分割后半导体背面保护膜11A的半导体芯片4A从切割膜12剥离。
如图10所示，以倒装芯片接合方式(倒装芯片安装方式)将带分割后半导体背面保护膜11A的半导体芯片4A固定于被粘物6。具体而言，以半导体芯片4A的电路面与被粘物6相对的形式，将带分割后半导体背面保护膜11A的半导体芯片4A固定于被粘物6。例如，使半导体芯片4A的凸块(バンプ)51与被粘物6的导电材料(焊锡等)61接触，在进行挤压的同时使导电材料61熔融。在半导体芯片4A与被粘物6之间存在空隙。空隙的高度通常为约30μm～约300μm。固定后可以进行空隙等的清洗。
作为被粘物6而言，可以使用引线框、电路基板(布线电路基板等)等基板。作为这样的基板的材质而言，没有特别限制，可以列举陶瓷基板、塑料基板。作为塑料基板而言，可以列举例如环氧基板、双马来酰亚胺三嗪基板、聚酰亚胺基板等。
作为凸块或导电材料的材质而言，没有特别限制，可以列举例如：锡-铅类金属材料、锡-银类金属材料、锡-银-铜类金属材料、锡-锌类金属材料、锡-锌-铋类金属材料等焊锡类(合金)；金类金属材料；铜类金属材料等。需要说明的是，导电材料61的熔融时的温度通常为约260℃。
用密封树脂将半导体芯片4A与被粘物6之间的空隙密封。通常通过在175℃下进行60秒～90秒加热而使密封树脂固化。
作为密封树脂而言，只要是具有绝缘性的树脂(绝缘树脂)，则没有特别限制。作为密封树脂而言，更优选具有弹性的绝缘树脂。作为密封树脂而言，可以列举例如包含环氧树脂的树脂组合物等。另外，作为基于包含环氧树脂的树脂组合物的密封树脂而言，除环氧树脂以外，还可以包含除环氧树脂以外的热固化性树脂(酚树脂等)、热塑性树脂等作为树脂成分。需要说明的是，酚树脂也可以作为环氧树脂的固化剂进行使用。密封树脂的形状为膜状、片剂状(タブレット状)等。
通过以上的方法得到的半导体装置(倒装芯片安装的半导体装置)包含被粘物6、和固定于被粘物6的带分割后半导体背面保护膜11A的半导体芯片4A。
以倒装芯片安装方式安装的半导体装置比以接合安装方式安装的半导体装置更薄且更小。因此，可以适合地用作各种电子设备·电子部件或它们的材料·构件。具体而言，作为使用了倒装芯片安装的半导体装置的电子设备而言，可以列举所谓的“手机”、“PHS(Personal Handy-phone System，个人手持式电话系统)”、小型计算机(例如所谓的“PDA”(便携信息终端)、所谓的“笔记本电脑”、所谓的“Net Book(上网本)(商标)”、所谓的“可穿戴计算机”等)、将“手机”和计算机一体化而成的小型电子设备、所谓的“Digital Camera(数码相机)(商标)”、所谓的“数码摄像机”、小型电视、小型游戏机、小型数字音频播放器、所谓的“电子记事本”、所谓的“电子词典”、所谓的“电子书”用电子设备终端、小型数字式手表等移动型的电子设备(可携带的电子设备)等，当然也可以为除移动型以外(安装型等)的电子设备(例如所谓的“台式计算机”、薄型电视、录像/播放用电子设备(硬盘记录器、DVD播放器等)、投影仪、微型机器等)等。另外，作为电子部件、或者电子设备·电子部件的材料·构件而言，可以列举例如所谓的“CPU”的构件、各种存储装置(所谓的“存储器”、硬盘等)的构件等。
变形例1
如图11所示，半导体背面保护膜11为单层。半导体背面保护膜11的优选的构成成分与第二层112的优选的构成成分相同。半导体背面保护膜11的构成成分的优选含量与第二层112的构成成分的优选含量相同。
变形例2
粘合剂层122的第一部分122A具有通过能量射线进行固化的性质。粘合剂层122的第二部分122B也具有通过能量射线进行固化的性质。在变形例2中，在形成带分割后半导体背面保护膜11A的半导体芯片4A的工序之后，对粘合剂层122照射能量射线，拾取带分割后半导体背面保护膜11A的半导体芯片4A。由于照射能量射线，因此容易拾取带分割后半导体背面保护膜11A的半导体芯片4A。
变形例3
粘合剂层122的第一部分122A通过能量射线进行了固化。粘合剂层122的第二部分122B也通过能量射线进行了固化。
变形例4
粘合剂层122的整个第一主面与半导体背面保护膜11接触。
(其它)
变形例1～变形例4等可以任意地组合。
如上所示，实施方式1的半导体装置的制造方法包含：在片材71的半导体背面保护膜11上固定具有改性区域41的半导体晶片4的工序；通过扩张切割膜12而以改性区域41为起点将半导体晶片4分割的工序。实施方式1的半导体装置的制造方法还包含：在将半导体晶片4固定于半导体背面保护膜11的工序与分割半导体晶片4的工序之间，对带半导体晶片4的片材71进行加热的工序。
实施方式1的半导体装置的制造方法还包含：将在分割半导体晶片4的工序中所形成的、带分割后半导体背面保护膜11A的半导体芯片4A从切割膜12剥离的工序。在将半导体晶片4固定于半导体背面保护膜11的工序与将带分割后半导体背面保护膜11A的半导体芯片4A从切割膜12剥离的工序之间，实施方式1的半导体装置的制造方法不包含：对半导体背面保护膜11进行固化的工序。
实施方式2
在实施方式2中，使用“用于解决课题的手段”的膜作为芯片接合膜。
如图12所示，实施方式2的带材1具有芯片接合膜11来代替半导体背面保护膜11。芯片接合膜11的厚度与实施方式1中的半导体背面保护膜11的厚度相同。芯片接合膜11的优选物性(例如断裂伸长率)与实施方式1中的半导体背面保护膜11的优选物性相同。芯片接合膜11的优选的构成成分与实施方式1中的第二层112的优选的构成成分相同。芯片接合膜11中的构成成分的优选含量与实施方式1中的第二层112的构成成分的优选含量相同。
如图13所示，形成带分割后芯片接合膜11A的半导体芯片4A。该形成步骤与带分割后半导体背面保护膜11A的半导体芯片4A的形成步骤相同(参考图3～图9)。
如图14所示，将带分割后芯片接合膜11A的半导体芯片4A压接于被粘物6，使分割后芯片接合膜11A固化。
如图15所示，用焊线7将半导体芯片4A的电极焊盘与被粘物6的端子部电连接，并用密封树脂8密封半导体芯片4A。
如上所示，实施方式2的半导体装置的制造方法包含：在片材71的芯片接合膜11上固定具有改性区域41的半导体晶片4的工序；和通过扩张切割膜12而以改性区域41为起点将半导体晶片4分割的工序。实施方式1的半导体装置的制造方法还包含：从切割膜12剥离在将半导体晶片4分割的工序中所形成的、带分割后芯片接合膜11A的半导体芯片4A的工序。
实施例
以下，对本发明的优选的实施例进行例示性地详细说明。但是，关于该实施例中记载的材料、配合量等，只要没有特别限定性的记载，则不旨在将本发明的范围仅限于这些实施例。
原料·化学试剂如下所示。
丙烯酸酯共聚物(Nagase ChemteX公司制造，SG-P3)
环氧树脂1(日本化药公司制造，EPPN-501HY)
环氧树脂2(东都化成公司制造，KI-3000-4)
环氧树脂3(三菱化学公司制造，jER YL980)
酚树脂1(明和化成公司制造，MEH7851-H)
酚树脂2(明和化成公司制造，MEH7851-SS)
填料(雅都玛公司制造，SO-25R，平均粒径为0.5μm的球状二氧化硅)
染料(ORIENT化学工业公司制造，OIL BLACK BS)
催化剂(四国化成公司制造，CUREZOL 2PZ)
切割膜的制作
在具有冷凝管、氮气导入管、温度计和搅拌装置的反应容器中加入丙烯酸-2-乙基己酯(以下，称为“2EHA”)100重量份、丙烯酸-2-羟基乙酯(以下，称为“HEA”)19重量份、过氧化苯甲酰0.4重量份和甲苯80重量份，在氮气流中且60℃下进行10小时聚合处理，得到了丙烯酸类聚合物A。向丙烯酸类聚合物A中添加异氰酸-2-甲基丙烯酰氧基乙酯(以下，称为“MOI”)12重量份，在空气气流中且50℃下进行60小时加成反应处理，得到了丙烯酸类聚合物A’。接着，相对于丙烯酸类聚合物A’100重量份(固体成分)，添加多异氰酸酯化合物(商品名“Coronate L”，日本聚氨酯公司制造)0.75重量份和光聚合引发剂(Irgacure 651，CibaSpecialty Chemicals公司制造)2重量份，添加甲苯以使得固体成分浓度为28％，得到了粘合剂溶液。将粘合剂溶液涂布在PET剥离衬垫的实施了聚硅氧烷处理的面上，在120℃下加热干燥2分钟，形成了粘合剂层。接着，在粘合剂层的露出面贴合EVA膜，在23℃下保存72小时，从而得到了切割膜。
实施例1～5和比较例1～8中的切割膜一体型半导体背面保护膜的制作
根据表1将原料·化学试剂溶解于甲乙酮中，制备固体成分浓度为28重量％的树脂组合物的溶液，将树脂组合物的溶液涂布于剥离衬垫(经过聚硅氧烷脱模处理的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)，并在130℃下干燥2分钟，得到了半导体背面保护膜。利用手动辊将半导体背面保护膜层叠于切割膜的粘合剂层，从而得到了切割膜一体型半导体背面保护膜。
实施例1～5和比较例1～8中的切割膜一体型半导体背面保护膜的结构
实施例1～5和比较例1～8中的切割膜一体型半导体背面保护膜的结构与图11所示的结构相同。实施例1～5和比较例1～8的切割膜一体型半导体背面保护膜包含切割膜和位于切割膜的粘合剂层上的半导体背面保护膜。切割膜包含EVA膜和粘合剂层。
实施例6～9中的切割膜一体型半导体背面保护膜的制作
根据表1将原料·化学试剂溶解于甲乙酮中，制备固体成分浓度为28重量％的树脂组合物的溶液，将树脂组合物的溶液涂布于剥离衬垫，并在130℃下干燥2分钟，得到了激光标记层(以下，有时称为“LM层”)。晶片贴装层(以下，有时称为“WM层”)通过与激光标记层相同的步骤制作。利用层压机将激光标记层与晶片贴装层在100℃、0.6MPa的条件下进行层叠，得到了半导体背面保护膜。利用手动辊将半导体背面保护膜层叠于切割膜的粘合剂层，从而得到了切割膜一体型半导体背面保护膜。
实施例6～9中的切割膜一体型半导体背面保护膜的结构
实施例6～9中的切割膜一体型半导体背面保护膜的结构与图2所示的结构相同。实施例6～9的切割膜一体型半导体背面保护膜包含切割膜和位于切割膜的粘合剂层上的半导体背面保护膜。切割膜包含EVA膜和粘合剂层。半导体背面保护膜包含激光标记层和晶片贴装层。激光标记层相当于图2的第一层111。晶片贴装层相当于图2的第二层112。
(A)厚度测定
将切割膜一体型半导体背面保护膜冷冻切割，利用显微镜“VHX-2000(KEYENCE制造)”进行截面观察，测量了各层的厚度。将各层中的最厚的部分的厚度示于表1、2。
半导体背面保护膜的伸长率的测定
将切割膜一体型半导体背面保护膜的半导体背面保护膜剥离，并从半导体背面保护膜中切出了宽度25mm的试验片。以使得夹头间距离为100mm的方式将试验片设置于拉伸试验机“AUTOGRAPH AG-X(岛津公司制造)”，在0℃的气氛下以50mm/分钟的速度拉伸试验片，测定完全断裂时的伸长量，并通过下式求出了“伸长率”。根据该式，在断裂时的夹头间距离为200mm的情况下，伸长率达到100％。
(断裂时的夹头间距离-拉伸前的夹头间距离)/拉伸前的夹头间距离×100
切割膜的伸长率的测定
将切割膜一体型半导体背面保护膜的切割膜剥离，并从切割膜中切取了宽度10mm的试验片。以使得夹头间距离为50mm的方式将试验片设置于拉伸试验机“AUTOGRAPH AG-X(岛津公司制造)”，在25℃或-15℃的气氛下以300mm/分钟的速度拉伸试验片，测定完全断裂时的伸长量，并通过下式求出了“伸长率”。根据该式，在断裂时的夹头间距离为100mm的情况下，伸长率达到100％。
(断裂时的夹头间距离-拉伸前的夹头间距离)/拉伸前的夹头间距离×100
激光印刷性评价
在温度80℃、0.15MPa的条件下利用层压机将硅晶片贴合于切割膜一体型半导体背面保护膜的半导体背面保护膜(在实施例6～9中为晶片贴装层)。利用激光打标装置“MD-S9910”(KEYENCE公司制造)，在激光功率0.23W、打标速度300mm/秒、频率10kHz的条件下，隔着切割膜对半导体背面保护膜(在实施例6～9中为激光标记层)照射激光。将因激光照射而在半导体背面保护膜中形成贯穿孔的情况记为×，将未形成贯穿孔的情况记为○。
切割膜的开裂评价
将厚度为300μm的12英寸晶片切割成3mm见方的芯片尺寸，在温度80℃、0.15MPa的条件下利用层压机将切割后晶片贴合于切割膜一体型半导体背面保护膜的半导体背面保护膜。利用扩张器“DDS2300(DISCO公司制造)”将其在-15℃下冷却2分钟，并使其在上推量15mm、上推速度150mm/秒的条件下进行扩张，在该状态下保持1分钟，观察了在切割膜中是否存在开裂。将在切割膜中存在开裂的情况记为×，将无开裂的情况记为○。
分割性评价
将厚度为300μm的12英寸晶片切割成3mm见方的芯片尺寸，在温度80℃、0.15MPa的条件下利用层压机将切割后晶片贴合于切割膜一体型半导体背面保护膜的半导体背面保护膜。利用扩张器“DDS2300(DISCO公司制造)”将其在-15℃下冷却2分钟，并使其在上推量15mm、上推速度150mm/秒的条件下进行扩张，在该状态下保持了1分钟。解除扩张，在上推量15mm、上推速度1mm/秒的条件下再次将其上推，在切割膜与加热器之间的距离为20mm、旋转速度为5°/秒、200℃的条件下对切割膜的上推区域进行加热，使其收缩。之后，观察了半导体背面保护膜中与芯片各自接触的四边形的接触区域。观察了构成接触区域的轮廓的4条线段各自是否沿着芯片延伸。通过下式计算出分割率，将分割率为90％以上的情况记为A，将分割率小于90％且大于等于70％的情况记为B，将分割率小于70％且大于等于50％的情况记为C，将分割率小于50％且大于等于30％的情况记为D，将分割率小于30％的情况记为E。芯片因扩张而从切割膜剥离的情况记为×。
分割率＝沿着芯片延伸的线段的数量/全部线段的数量×100

Claims (8)

1.一种片材，其包含：
包含基材层和位于所述基材层上的粘合剂层的切割膜、和
位于所述粘合剂层上的膜，其中，
所述粘合剂层的厚度为2μm～10μm，
所述膜的厚度为5μm～20μm，并且
所述片材为用于在半导体装置的制造方法中使用的片材，
所述半导体装置的制造方法包含：
在所述片材的所述膜上固定具有改性区域的半导体晶片的工序；和
通过扩张所述切割膜而以所述改性区域为起点将所述半导体晶片分割的工序。
2.如权利要求1所述的片材，其中，0℃下的所述膜的断裂伸长率为20％以下。
3.如权利要求1所述的片材，其中，所述切割膜的-15℃断裂伸长率相对于25℃断裂伸长率之比为大于等于0.3且小于1。
4.如权利要求1所述的片材，其中，所述基材层的两面由第一主面和第二主面定义，
粘合剂层位于所述第一主面上，
所述第一主面的表面粗糙度大于所述第二主面的表面粗糙度，并且
所述第二主面的表面粗糙度为200nm以下。
5.如权利要求1所述的片材，其中，所述膜为半导体背面保护膜。
6.如权利要求1所述的片材，其中，所述基材层包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物层。
7.一种带材，其中，所述带材包含：
剥离衬垫、和
位于所述剥离衬垫上的权利要求1～6中任一项所述的片材。
8.一种半导体装置的制造方法，其中，所述制造方法包含：
在权利要求1～7的任一项中所述的片材的所述膜上固定具有所述改性区域的所述半导体晶片的工序；和
通过扩张所述切割膜而以所述改性区域为起点将所述半导体晶片分割的工序。
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