CN117561588A - 带保护膜的芯片的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种带保护膜的芯片的制造方法,其具有:在减压环境下,将具备支撑片(11)与设置在支撑片(11)的一个面(11a)上的固化性树脂膜(12)的保护膜形成用片(1)中的固化性树脂膜(12)贴附于具有凸状电极的晶圆的具有凸状电极的面的工序;通过使贴附后的固化性树脂膜(12)固化,从而在上述晶圆的所述面上形成保护膜的工序;及通过将形成所述保护膜后的晶圆分割并切断所述保护膜,从而得到具备芯片与设置在所述芯片上的切断后的所述保护膜的带保护膜的芯片的工序,在晶圆的所述面上形成有成为晶圆的分割位置的沟槽。

Description

带保护膜的芯片的制造方法
技术领域
本发明涉及一种带保护膜的芯片的制造方法。
本申请基于2021年6月28日在日本提出申请的日本特愿2021-106978号主张优先权,并将其内容援用于此。
背景技术
以往,在将用于MPU或门阵列等的多引脚LSI封装安装于印刷布线基板时,作为芯片,使用在芯片的连接焊垫(connection pad)部形成有由共熔焊料、高温焊料、金等构成的凸状电极(也称作“凸点”)的芯片。
在这些芯片的安装中,采用倒装芯片安装方法,其中,通过所谓的倒装方式(facedown),使这些凸状电极朝向芯片搭载用基板上的对应端子部且使之接触、并实施熔融/扩散焊接。
该安装方法中所使用的芯片可通过对在电路面上形成有凸状电极的晶圆进行单颗化而得到。并且,在该过程中,出于保护晶圆的电路面及凸状电极的目的,通常会将固化性树脂膜贴附于电路面,并使该树脂膜固化从而在电路面上形成保护膜。通过对形成有保护膜的晶圆进行单颗化,可得到带保护膜的半导体芯片。
该安装方法中所使用的固化性树脂膜以作为与支撑片的层叠物的保护膜形成用片的状态使用。在保护膜形成用片中,在支撑片的一个面的整个面上设置有固化性树脂膜。
例如,专利文献1中记载了一种半导体装置的制造方法,其具有:将固化性树脂膜贴附于形成有凸起电极的晶圆面的贴附工序;使粘合剂层固化的固化工序;及切割晶圆的切割处理工序。该制造方法的切割处理工序在固化工序之后实施。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6328987号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而,在专利文献1所记载的制造方法中,切割处理工序在固化工序之后实施。因此,就通过该制造方法得到的带保护膜的芯片而言,芯片的侧面(即,芯片的外周)不会受到保护膜的保护。因此,由该带保护膜的芯片的保护膜带来的保护效果有时并不充分。
因此,本发明的目的在于,提供一种能够得到芯片的外周受到保护膜保护的带保护膜的芯片的带保护膜的芯片的制造方法。
解决技术问题的技术手段
本发明采用以下构成。
[1]一种带保护膜的芯片的制造方法,其具有:在减压环境下,将具备支撑片与设置在支撑片的一个面上的固化性树脂膜的保护膜形成用片中的所述固化性树脂膜贴附于具有凸状电极的晶圆的具有凸状电极的面的减压贴附工序;通过使贴附后的所述固化性树脂膜固化,从而在上述晶圆的所述面上形成保护膜的固化工序;及通过将形成所述保护膜后的所述晶圆分割并切断所述保护膜,从而得到具备芯片与设置在所述芯片上的切断后的所述保护膜的带保护膜的芯片的加工工序,在所述晶圆的所述面上形成有成为所述晶圆的分割位置的沟槽。
[2]根据[1]所述的带保护膜的芯片的制造方法,其中,关于所述保护膜形成用片,在温度为90℃、频率为1Hz的条件下,使直径为25mm、厚度为1mm的固化性树脂膜的试验片产生应变,并测定试验片的储能模量,在将试验片的应变为1%时的试验片的储能模量设为Gc1且将试验片的应变为300%时的试验片的储能模量设为Gc300时,通过下述式计算出的X值为19以上且小于10000:
X=Gc1/Gc300。
[3]根据[1]或[2]所述的带保护膜的芯片的制造方法,其中,在所述减压贴附工序中,使所述凸状电极的上部贯穿所述固化性树脂膜并从所述固化性树脂膜中突出,或在所述加工工序中,使所述凸状电极的上部贯穿所述保护膜并从所述保护膜中突出。
发明效果
根据本发明,能够提供一种可对形成在晶圆上的沟槽填充保护膜,可得到芯片的外周受到保护膜保护的带保护膜的芯片的带保护膜的芯片的制造方法。
附图说明
图1为用于示意性地说明将以往的保护膜形成用片贴附于具有凸状电极的晶圆时的情况的剖面图。
图2为示意性地示出本发明的一个实施方案的保护膜形成用片的一个实例的俯视图。
图3为图2所示的保护膜形成用片的I-I线处的剖面图。
图4为示意性地示出本发明的一个实施方案的保护膜形成用片的其他实例的俯视图。
图5为示意性地示出本发明的一个实施方案的保护膜形成用片的又一其他实例的俯视图。
图6A为用于示意性地说明本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的一个实例的剖面图。
图6B为用于示意性地说明本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的一个实例的剖面图。
图6C为用于示意性地说明本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的一个实例的剖面图。
图6D为用于示意性地说明本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的一个实例的剖面图。
图6E为用于示意性地说明本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的一个实例的剖面图。
图7A为用于示意性地说明本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的其他实例的剖面图。
图7B为用于示意性地说明本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的其他实例的剖面图。
图7C为用于示意性地说明本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的其他实例的剖面图。
图7D为用于示意性地说明本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的其他实例的剖面图。
图7E为用于示意性地说明本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的其他实例的剖面图。
具体实施方式
<<带保护膜的芯片的制造方法>>
本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法具有以下的工序(a)~(c)。
工序(a):减压贴附工序
在工序(a)中,在减压环境下,将具备支撑片与设置在支撑片的一个面上的固化性树脂膜的保护膜形成用片中的所述固化性树脂膜贴附于具有凸状电极的晶圆的具有凸状电极的面。
工序(b):固化工序
在工序(b)中,通过使贴附后的所述固化性树脂膜固化,从而在上述晶圆的所述面上形成保护膜。
工序(c):加工工序
在工序(c)中,将形成所述保护膜后的所述晶圆分割并切断所述保护膜,从而得到具备芯片与设置在所述芯片上的切断后的所述保护膜的带保护膜的芯片。
在本实施方案的带保护膜的芯片的制造方法中,在作为固化性树脂膜的贴附对象的晶圆的具有所述凸状电极的面上形成有沟槽,该沟槽会成为分割晶圆而单颗化为芯片时的晶圆的分割位置。
所述沟槽通过以下方式形成,即,以对应于目标芯片的大小及形状的形态,从晶圆的具有凸状电极的面起在晶圆的厚度方向上形成切口而形成。
该手法在该领域中有时称作“半切”。
固化性树脂膜为用于形成保护膜的树脂膜,通过将固化性树脂膜贴附于作为晶圆的具有凸状电极的面且进一步形成有成为所述晶圆的分割位置的沟槽的所述面并使其固化,从而在所述晶圆的所述面及芯片的侧面形成保护膜。
例如,通过对在具有所述凸状电极的面上形成有所述沟槽的晶圆的与所述面为相反侧的面(即,背面)进行研磨直至出现所述沟槽为止,从而得到在所述沟槽的位置处被分割而成的芯片。
此时,通过固化性树脂膜的贴附,所述沟槽被固化性树脂膜填充,其结果成为被固化性树脂膜的固化物、即保护膜填充的状态。
通过在得到所述芯片之后,切断所述芯片之间的所述保护膜,可得到所述芯片在其具有所述凸状电极的面及侧面具备保护膜的带保护膜的芯片。此处,侧面是指,与具有所述凸状电极的所述面连续的芯片的外周,矩形的芯片具有四个侧面。
像这样侧面也受到保护的芯片可获得更高的由保护膜带来的保护效果。
首先,参照附图,对本实施方案的带保护膜的芯片的制造方法中所使用的保护膜形成用片进行详细说明。
<保护膜形成用片>
本实施方案的带保护膜的芯片的制造方法中所使用的保护膜形成用片具备支撑片与设置在所述支撑片的一个面上的固化性树脂膜。
所述固化性树脂膜被贴附于具有凸状电极及作为分割位置的沟槽的晶圆的面上。通过使所述固化性树脂膜固化,可得到所述芯片在其具有所述凸状电极的所述面及侧面(即,芯片的外周)具备保护膜的带保护膜的芯片。
(支撑片)
所述支撑片在其所述的一个面上具有设置有所述固化性树脂膜的第一区域。所述支撑片除了第一区域以外也可以具有第二区域,所述第二区域包围所述第一区域且未设置所述固化性树脂膜。
通过使保护膜形成用片在所述支撑片中具有所述第一区域及第二区域,能够在将所述保护膜形成用片中的所述固化性树脂膜贴附于晶圆的具有凸状电极的面时,抑制形成固化性树脂膜未贴附于晶圆且厚度变厚的区域。
以下,参照附图对上述的保护膜形成用片进行说明。
图2为示意性地示出所述保护膜形成用片的一个实例的俯视图,图3为图2所示的保护膜形成用片的I-I线处的剖面图。
关于以下说明中所使用的图,为了更加容易地理解本发明的特征,出于方便,有时会将重要部分放大显示,各构成要素的尺寸比例等不一定与实际相同。
在图3以后的图中,对于与已说明的图中所示的构成要素相同的构成要素,标记与该已说明的图相同的附图标记,并省略其详细说明。
此处所示的保护膜形成用片1具备支撑片11与设置在支撑片11的一个面11a上的固化性树脂膜12。
支撑片11在其一个面11a中、即固化性树脂膜12侧的面中具有设置有固化性树脂膜12的第一区域111a与包围第一区域111a且未设置固化性树脂膜12的第二区域112a。即,在支撑片11中,第一区域111a的整个区域被固化性树脂膜12覆盖,而第二区域112a的整个区域并未被固化性树脂膜12覆盖。
支撑片11具有第一区域111a即可,可以不具有第二区域112a。即,也可以是支撑片11的一个面11a的整个区域被固化性树脂膜12覆盖。
图1为用于示意性地说明将具备不具有第二区域的支撑片11与固化性树脂膜62的保护膜形成用片6贴附于具有凸状电极91的晶圆9时的情况的剖面图。
如后文所述,当在减压贴附工序中加热固化性树脂膜时,在固化性树脂膜62的未贴附于晶圆9的区域中的周边部附近的区域622中,通常存在比固化性树脂膜62的贴附于晶圆9的区域621与未贴附于晶圆9的晶圆9的附近区域620温度更低的区域。这是由以下原因造成的。即,这是由于固化性树脂膜62的贴附于晶圆9的区域621通常如后文所述,以进行了加热的晶圆9为热源而被加热,在所述区域621与所述区域620中,容易传导该热而使温度上升,而相对于此,热难以传导至远离晶圆9的所述周边部附近的区域622。由此,固化性树脂膜62在贴附于晶圆9的区域621与未贴附于晶圆9的晶圆9附近的区域620中容易流动,而在固化性树脂膜62的温度较低的周边部附近的区域622中,固化性树脂膜62的流动性较低,从而阻拦流过来的固化性树脂膜62。因此,在固化性树脂膜62的未贴附于晶圆9的区域、尤其是晶圆9附近的区域620中,厚度与贴附于晶圆9的区域621相比有所增厚的现象显著。
对此,通过使用具备具有第一区域及第二区域的支撑片的保护膜形成用片,能够在将所述保护膜形成用片中的固化性树脂膜贴附于晶圆的具有凸状电极的面时,使固化性树脂膜的未贴附于晶圆的区域变窄或消除该区域,进而能够减少流动的固化性树脂膜的量,因此能够抑制形成固化性树脂膜的厚度增厚的区域。进一步,由于在上述的固化性树脂膜的周边部附近的区域中不存在低温的区域,因此能够更高度地抑制形成固化性树脂膜的厚度增厚的区域。
优选支撑片11的一个面11a中的第二区域112a露出(即为露出面)。
固化性树脂膜12为用于形成保护膜的树脂膜,通过将固化性树脂膜12贴附于作为晶圆的具有凸状电极的面且进一步形成有成为所述晶圆的分割位置的沟槽的所述面并使其固化,从而在所述晶圆的所述面及芯片的侧面形成保护膜。
在本说明书中,作为“晶圆”,可列举出由硅、锗、硒等元素半导体或GaAs、GaP、InP、CdTe、ZnSe、SiC等化合物半导体构成的半导体晶圆;由蓝宝石、玻璃等绝缘体构成的绝缘体晶圆。
在这些晶圆的一个面上形成有电路,在本说明书中,将晶圆的这种形成有电路的一侧的面称作“电路面”。并且将晶圆的与电路面为相反侧的面称作“背面”。晶圆的具有凸状电极的面与电路面为同义。
晶圆可通过切割等手段分割而成为芯片。在本说明书中,与晶圆的情况相同,将芯片的形成有电路的一侧的面称作“电路面”,将芯片的与电路面为相反侧的面称作“背面”。
晶圆的电路面与芯片的电路面上均设置有凸点、凸柱(pillar)等凸状电极。优选凸状电极由焊料构成。
支撑片11支撑固化性树脂膜12。更具体而言,作为支撑片11,例如可列举出:仅由具有这样的支撑功能的基材形成的构件;剥离膜;在对晶圆的背面进行研磨时,能够贴附于晶圆而使用的粘着片等。所述粘着片的周边部也可以贴附于环形框架等夹具。
支撑片11的平面形状、即所述一个面11a的形状为圆形。例如,当支撑片11为粘着片时、或当如后文所述地沿着其外周部具有夹具用粘合剂层时,特别优选支撑片11的平面形状像这样为圆形。其理由在于,这样的支撑片11的平面形状为与通常为圆环状的环形框架等夹具的内周相匹配的形状,无需在贴附于环形框架等夹具之后切断支撑片11。
(固化性树脂膜)
固化性树脂膜12的平面形状、即与支撑片11侧为相反侧的面12a的形状为圆形。另外,有时会在晶圆上设置定位边(orientation flat)或定位槽(notch)以实施晶体方位的识别和校准,有时晶圆的形状并不完全为圆形,但固化性树脂膜12也能够制成匹配于该晶圆的平面形状。
在从保护膜形成用片1的固化性树脂膜12侧的上方向下俯视保护膜形成用片1时,支撑片11与固化性树脂膜12的中心位置一致而配置为同心状。
支撑片11的宽度的最大值、即直径D11大于固化性树脂膜12的宽度的最大值、即直径D12
支撑片11的第一区域111a的平面形状及大小与固化性树脂膜12的平面形状及大小相同,是直径为D12的圆形。
支撑片11的第二区域112a的平面形状为宽度为(D11-D12)/2的圆环。
优选固化性树脂膜12的与支撑片11侧为相反侧的面12a的面积(即,支撑片11的第一区域111a的面积)小于等于作为固化性树脂膜12的贴附对象的晶圆的电路面的面积(即,晶圆的具有凸状电极的面的平面面积)。
通过选择这样的固化性树脂膜12,能够在将保护膜形成用片1中的已被加热的固化性树脂膜12贴附于晶圆的具有凸状电极的面时,进一步减少固化性树脂膜12在支撑片11的第二区域112a上的突出量。其结果,能够进一步抑制形成固化性树脂膜12未贴附于晶圆且厚度变厚的区域。
优选固化性树脂膜12的宽度的最大值(直径)D12小于等于作为固化性树脂膜12的贴附对象的晶圆的最大径(例如,直径)。
作为平面形状为圆形的晶圆,例如有直径为6英寸、8英寸、12英寸及18英寸的晶圆。作为以这些晶圆中的任意一种晶圆为贴附对象的固化性树脂膜12的优选例,例如可列举出宽度的最大值(直径)D12为140~150mm、190~200mm、290~300mm或440~450mm的固化性树脂膜。
在支撑片11的所述一个面11a中,优选所述第二区域112a的宽度((D11-D12)/2)为所述第一区域111a的宽度的最大值(D12)的0.05~0.4倍,更优选为0.07~0.3倍。
通过使第二区域112a的宽度为所述下限值以上,在支撑片11为粘着片或具有所述夹具用粘合剂层的情况下,当将支撑片11贴附于环形框架等夹具时,能够减少固化性树脂膜12与所述夹具接触的可能性。通过使第二区域112a的宽度为所述上限值以下,能够抑制所述第二区域112a的面积变得过大。
支撑片11及固化性树脂膜12可以分别由一层(即,单层)构成,也可以由两层以上的多个层构成。当支撑片11或固化性树脂膜12由多个层构成时,这些多个层可以彼此相同也可以彼此不同,这些多个层的组合没有特别限定。
在本说明书中,不限于支撑片11及固化性树脂膜12的情况,“多个层可以彼此相同也可以彼此不同”是指,“可以所有层相同,也可以所有层不同,还可以仅部分层相同”,进一步“多个层彼此不同”是指,“各个层的构成材料及厚度中的至少一种彼此不同”。
固化性树脂膜12的厚度T12没有特别限定,但优选为10μm以上,更优选为20μm以上,进一步优选为25μm以上。通过使T12如上所示地在一定值以上,能够在将固化性树脂膜12贴附于晶圆的具有凸状电极且形成有所述沟槽的面时,用固化性树脂膜12更高度地无缝隙地填充所述沟槽。
此外,能够更高度地无缝隙地覆盖晶圆的凸状电极的电路面附近的基部。即,就填充所述沟槽这一点与覆盖凸状电极的基部这一点而言,固化性树脂膜12更有利。
固化性树脂膜12的厚度T12的上限值没有特别限定。例如,就避免固化性树脂膜12的厚度过厚这一点而言,T12优选为200μm以下,更优选为130μm以下,进一步优选为80μm以下。
在本说明书中,“固化性树脂膜的厚度”是指,固化性树脂膜整体的厚度,例如,由多个层构成的固化性树脂膜的厚度是指构成固化性树脂膜的所有层的合计厚度。
对于保护膜形成用片1,在温度为90℃、频率为1Hz的条件下,使直径为25mm、厚度为1mm的固化性树脂膜12的试验片产生应变,并测定所述试验片的储能模量,当将所述试验片的应变为1%时的所述试验片的储能模量设为Gc1且将所述试验片的应变为300%时的所述试验片的储能模量设为Gc300时,通过下述式计算出的X值优选为19以上且小于10000:
X=Gc1/Gc300。
这样的固化性树脂膜12为软质,优选用于贴附至晶圆的具有凸状电极的面及具有所述沟槽的晶圆这种具有凹凸面的贴附对象物。
所述试验片为膜状,其平面形状为圆形。
所述试验片可以为厚度为1mm的单层的固化性树脂膜12,就容易制作这一点而言,优选为层叠多片厚度小于1mm的单层的固化性树脂膜12而构成的层叠膜。
构成所述层叠膜的多片单层的固化性树脂膜12的厚度可以全部相同,也可以全部不同,还可以仅一部分相同,但就容易制作这一点而言,优选全部相同。
在本说明书中,不限于所述Gc1及Gc300,“试验片的储能模量”是指“与在温度为90℃、频率为1Hz的条件下使直径为25mm、厚度为1mm的固化性树脂膜的试验片产生应变时的该应变相对应的试验片的储能模量”。
固化性树脂膜12以覆盖凸状电极的方式在凸状电极之间扩散,其在与晶圆的具有凸状电极的面密合的同时,还覆盖凸状电极的表面、尤其是晶圆的具有凸状电极的面的附近部位的表面,并埋住凸状电极的基部。
在工序(a)中,在将固化性树脂膜12贴附于晶圆的具有凸状电极的面时,优选凸状电极的上部贯穿固化性树脂膜12并从固化性树脂膜12中突出。
在工序(c)中,关于通过分割形成作为固化性树脂膜12的固化物的保护膜12’后的晶圆并切断保护膜12’而得到的带保护膜的芯片,优选使凸状电极的上部贯穿所述保护膜并从所述保护膜中突出。
在工序(a)中,当凸状电极的上部贯穿固化性树脂膜12并从固化性树脂膜12中突出时,以凸状电极的顶部为首的上部的固化性树脂膜12的残留得到抑制。因此,当然也能够抑制作为固化性树脂膜12的固化物的保护膜12’在凸状电极的上部的附着。
通过使带保护膜的芯片的凸状电极的上部贯穿所述保护膜并从所述保护膜中突出,能够抑制带保护膜的半导体芯片的凸状电极与基板上的电路之间的电连接被阻碍。
由于在所述面上形成有所述沟槽,因此在固化性树脂膜12开始侵入所述沟槽的中间阶段与固化性树脂膜12覆盖凸状电极的基部、固化性树脂膜12充分填充所述沟槽的最终阶段之间,固化性树脂膜12的应变的程度存在较大的差异。更具体而言,所述中间阶段中的固化性树脂膜12的应变较大,所述最终阶段中的固化性树脂膜12的应变较小。
对于固化性树脂膜12,通过采用Gc1作为应变较小时的储能模量、采用Gc300作为应变较大时的储能模量、并以Gc1较高而Gc300较低的方式将X值(=Gc1/Gc300)规定为19以上且小于10000,能够发挥之前所说明的优异的效果。
就进一步提高固化性树脂膜12对凸状电极的基部的覆盖效果这一点而言,X值优选为5000以下,更优选为2000以下,进一步优选为1000以下,特别优选为500以下,例如可以为300以下、100以下及70以下中的任一范围。
就进一步提高抑制固化性树脂膜12残留在凸状电极的上部的效果及使固化性树脂膜12充分填充所述沟槽的效果这一点而言,X值优选为25以上,更优选为30以上,进一步优选为40以上,特别优选为50以上,例如可以为60以上。
对于固化性树脂膜12,Gc1的值没有特别限定,就容易使X值增大这一点出发,Gc1优选为1×104~1×106Pa,更优选为3×104~7×105Pa,进一步优选为5×104~5×105Pa。
对于固化性树脂膜12,Gc300的值没有特别限定,就进一步提高使固化性树脂膜12充分填充所述沟槽这一点而言,Gc300优选小于15000Pa,更优选为10000Pa以下,进一步优选为5000Pa以下,特别优选为4000Pa以下,例如可以为3500Pa以下。
就进一步提高固化性树脂膜12对凸状电极的基部的覆盖效果这一点而言,Gc300优选为100Pa以上,更优选为500Pa以上,进一步优选为1000Pa以上。
对于固化性树脂膜12,优选Gc1及Gc300均满足上述任意的数值范围。
对于固化性树脂膜12的储能模量,不限于Gc1及Gc300的情况,能够通过例如调节固化性树脂膜12的所含成分及其含量进行调节。更具体而言,例如,通过使用聚乙烯醇缩醛作为后述的聚合物成分(A)或不具有能量射线固化性基团的聚合物(b)等,将所述Gc300调节为合适的值,进而容易将X值调节为合适的值。此外,通过调节后述的添加剂(I)的种类或含量等,将所述Gc1调节为合适的值,进而容易将X值调节为合适的值。此外,通过增加后述的填充材料(D)及添加剂(I)中的任意一种的含量或增加填充材料(D)及添加剂(I)的含量,容易将Gc1调节为较大的值,进而容易将X值调节为较大的值。
关于固化性树脂膜12的所含成分等,会另外进行说明。
(保护膜形成用片的结构)
支撑片11的厚度没有特别限定,但优选为50~850μm,更优选为75~700μm。通过使支撑片11的厚度为所述下限值以上,支撑片11的强度变得更高。通过使支撑片11的厚度为所述上限值以下,支撑片11的柔软性得到提高,操作性进一步升高。
在本说明书中,“支撑片的厚度”是指支撑片整体的厚度,例如由多个层构成的支撑片的厚度是指构成支撑片的所有层的合计厚度。
图4为示意性地示出本实施方案的带保护膜的半导体芯片的制造方法中所使用的保护膜形成用片的其他实例的俯视图。
此处所示的保护膜形成用片2具备支撑片21与设置在支撑片21的一个面21a上的固化性树脂膜12。
支撑片21为长条形的带状,多片固化性树脂膜12以一列配置于其长边方向上。支撑片21除了如上所述地平面形状及大小不同这几点以外,与图2~图3所示的保护膜形成用片1中的支撑片11相同。例如,支撑片21的厚度与支撑片11的厚度相同。
并且,保护膜形成用片2除了具备支撑片21以代替支撑片11且固化性树脂膜12的数量不同这几点以外,与图2~图3所示的保护膜形成用片1相同。
保护膜形成用片2适合用于将固化性树脂膜12连续地贴附于多片晶圆的具有凸状电极的面。
支撑片21在其一个面21a中、即固化性树脂膜12侧的面中具有多处设置有固化性树脂膜12的第一区域211a与包围这些第一区域211a且未设置固化性树脂膜12的第二区域212a。即,在支撑片21中,各个第一区域211a的整个区域被固化性树脂膜12覆盖,而第二区域112a的整个区域未被固化性树脂膜12覆盖。
优选支撑片21的一个面21a中的第二区域212a露出(即为露出面)。
支撑片21的平面形状、即所述一个面21a的形状为矩形,优选为带状。
在从保护膜形成用片2的固化性树脂膜12侧的上方向下俯视保护膜形成用片2时,在支撑片21上,所有的固化性树脂膜12彼此以等间距设置。
保护膜形成用片2中的所有固化性树脂膜12的形状及大小相同。并且,所有固化性树脂膜12在保护膜形成用片2的宽度方向(即,与长边方向正交的方向)上的配置位置相同,并与保护膜形成用片2的宽度方向上的中间位置一致。
支撑片21的宽度的最大值D21大于固化性树脂膜12的宽度的最大值、即直径D12。此处,由于支撑片21的宽度在支撑片21的长边方向上是固定的,因此支撑片21的宽度的最大值仅指支撑片21的宽度。
支撑片21的第一区域211a的平面形状及大小与固化性树脂膜12的平面形状及大小相同,是直径为D12的圆形。
支撑片21的第二区域212a的平面形状为从矩形中去除了一列多个直径为D12的圆而成的形状。
在支撑片21的所述一个面21a中,将连结第一区域211a的外周部的一点与支撑片21的外周部的一点的线段的最小值设为L1,并将相邻的两个固化性树脂膜12之间的距离设为L2时,优选L1与L2/2中较小的值为所述第一区域211a的宽度的最大值(D12)的0.03~0.25倍,更优选为0.05~0.2倍。所述值例如根据用于在多片晶圆的具有凸状电极的面上连续地贴附固化性树脂膜12的装置的规格适当进行调整即可。此处,虽然示出了L1等于(D21-D12)/2的情况,但表示L1的式因支撑片21的所述一个面21a中的第一区域211a的配置位置或第一区域211a的大小而不同。
本实施方案的制造方法中所使用的保护膜形成用片并不限于图2~图4所示的保护膜形成用片,可以为在图2~图4所示的保护膜形成用片中改变、删除或追加了部分构成的保护膜形成用片。
例如,如图5所示,可以在图2所示的保护膜形成用片1中的支撑片11的所述一个面11a中的第二区域112a中,沿着支撑片11的外周部设置带状(此处为圆环状)的夹具用粘合剂层13。夹具用粘合剂层13为用于将保护膜形成用片1固定于环形框架等夹具的层。
同样,也可以在图4所示的保护膜形成用片2中的支撑片21的所述一个面21a中的第二区域212a中,以不与固化性树脂膜12接触的方式,对每个固化性树脂膜12设置包围第一区域211a的环状的夹具用粘合剂层。
例如,对于图2所示的保护膜形成用片1,当支撑片11为粘着片时,可在所述粘着片的粘着剂层上进一步设置夹具用粘合剂层(例如,图5所示的夹具用粘合剂层13)。
例如,对于图2所示的保护膜形成用片1与图4所示的保护膜形成用片2,虽然固化性树脂膜12的平面形状为圆形,但固化性树脂膜的平面形状并不限定于此,也可以为四边形等非圆形。
例如,对于图4所示的保护膜形成用片2,部分或所有固化性树脂膜12可以不以彼此等间距的方式设置,部分或所有固化性树脂膜12的形状及大小也可以不同。此外,部分或所有固化性树脂膜12在保护膜形成用片2的宽度方向上的配置位置也可以不同。
例如,对于图4所示的保护膜形成用片2,固化性树脂膜12的数量虽然为3个以上,但固化性树脂膜12的数量并不限定于此。
例如,对于图2所示的保护膜形成用片1或图4所示的保护膜形成用片2,可以在固化性树脂膜12的两面(即,支撑片11侧或支撑片21侧的面和与这些面为相反侧的面12a)上设置支撑片。若列举出一个实例,则可在图4所示的保护膜形成用片2中在固化性树脂膜12的与支撑片21侧的面为相反侧的面12a上设置图2所示的支撑片11。此时,优选支撑片21为剥离膜,且支撑片11为粘着片或具有所述夹具用粘合剂层(例如,图5所示的夹具用粘合剂层13)的支撑片。通过使用这种形态的保护膜形成用片,容易连续地供给图2所示的保护膜形成用片1。在这种形态的保护膜形成用片中,支撑片11及支撑片21均具有未设置固化性树脂膜12的第二区域。然而,通常支撑片11作为具有本发明的作用效果的支撑片而发挥作用。
(固化性树脂膜的构成材料)
构成保护膜形成用片的所述固化性树脂膜可以为热固性及能量射线固化性中的任意一种,也可以具有热固性及能量射线固化性这两种特性。
在本说明书中,“能量射线”是指电磁波或带电粒子束中具有能量量子的射线。作为能量射线的实例,可列举出紫外线、放射线、电子束等。紫外线例如能够通过使用高压汞灯、融合灯(fusion lamp)、氙灯、黑光灯或LED灯等作为紫外线源而进行照射。电子束能够照射利用电子束加速器等产生的电子束。
在本说明书中,“能量射线固化性”是指通过照射能量射线而进行固化的性质。
所述固化性树脂膜能够使用含有其构成材料的固化性树脂膜形成用组合物而形成。例如,所述固化性树脂膜能够通过在其形成对象面上涂布所述固化性树脂膜形成用组合物,并根据需要进行干燥而形成。固化性树脂膜形成用组合物中的在常温下不发生汽化的成分彼此的含量比率通常与固化性树脂膜中的所述成分彼此的含量比率相同。在本说明书中,“常温”是指没有特别进行冷却或加热的温度、即平常的温度,例如可列举出15~25℃的温度等。
所述固化性树脂膜形成用组合物的涂布通过公知的方法来实施即可,例如可列举出使用气刀涂布机、刮板涂布机(blade coater)、棒涂机、凹版涂布机、辊涂机、辊刀涂布机、幕涂机、模涂机、刮刀涂布机、丝网涂布机(screen coater)、迈耶棒涂布机、吻涂机(kiss coater)等各种涂布机的方法。
无论所述固化性树脂膜是热固性还是能量射线固化性,对所述固化性树脂膜形成用组合物的干燥条件均没有特别限定。然而,当固化性树脂膜形成用组合物含有后述的溶剂时,优选进行加热干燥。并且,含有溶剂的固化性树脂膜形成用组合物例如优选在70~130℃下以10秒~5分钟的条件进行加热干燥。然而,优选以不使热固性树脂膜形成用组合物本身与由该组合物形成的热固性树脂膜发生热固化的方式对该热固性树脂膜形成用组合物进行加热干燥。
作为热固性树脂膜,例如可列举出含有聚合物成分(A)与热固性成分(B)的热固性树脂膜。
作为热固性树脂膜形成用组合物,例如可列举出含有聚合物成分(A)与热固性成分(B)的热固性树脂膜形成用组合物(III)(本说明书中有时仅称作“组合物(III)”)等。
从容易将上述的Gc300调节为合适的值,且容易将X值调节为合适的值的角度出发,优选所述聚合物成分(A)为聚乙烯醇缩醛。
作为聚合物成分(A)中的所述聚乙烯醇缩醛,可列举出公知的物质。其中,作为优选的聚乙烯醇缩醛,例如可列举出聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛等,更优选聚乙烯醇缩丁醛。
作为所述热固性成分(B),例如可列举出由环氧树脂(B1)及热固剂(B2)构成的环氧类热固性树脂;聚酰亚胺树脂;不饱和聚酯树脂等。
热固性树脂膜及所述组合物(III)可以进一步含有不属于聚合物成分(A)与热固性成分(B)中的任意一种的其他成分。
作为所述其他成分,例如可列举出固化促进剂(C)、填充材料(D)、偶联剂(E)、交联剂(F)、能量射线固化性树脂(G)、光聚合引发剂(H)、添加剂(I)、溶剂等。
通过调节所述填充材料(D)的含量,能够更容易地调节所述X值。
填充材料(D)可以为有机填充材料及无机填充材料中的任意一种,但优选为无机填充材料。作为优选的无机填充材料,例如可列举出二氧化硅、氧化铝、滑石、碳酸钙、钛白、红氧化铁、碳化硅、氮化硼等粉末;将这些无机填充材料球形化而成的珠子;这些无机填充材料的表面改性物;这些无机填充材料的单晶纤维;玻璃纤维等。
其中,无机填充材料优选为二氧化硅或氧化铝。
从进一步提高热固性树脂膜对晶圆的沟槽的填充性的角度出发,在热固性树脂膜及所述组合物(III)中,填充材料(D)的含量相对于除溶剂以外的所有成分的总含量的比例优选为5~45质量%,更优选为5~40质量%,进一步优选为5~30质量%。
作为所述添加剂(I),例如可列举出着色剂、增塑剂、抗静电剂、抗氧化剂、吸杂剂、流变控制剂(rheology control agent)、表面活性剂、硅油等。
就适当地调节上述的Gc1,且能够容易地调节X值这一点而言,作为优选的添加剂(I),例如可列举出流变控制剂、表面活性剂、硅油等。
更具体而言,作为所述流变控制剂,例如可列举出聚羟基羧酸酯、多元羧酸、聚酰胺树脂等。
作为所述表面活性剂,例如可列举出改性硅氧烷、丙烯酸聚合物等。
作为所述硅油,例如可列举出芳烷基改性硅油、改性聚二甲基硅氧烷等,作为改性基团,可列举出芳烷基;羟基等极性基团;乙烯基、苯基等具有不饱和键的基团。
从更容易调节所述X值的角度出发,在热固性树脂膜及所述组合物(III)中,添加剂(I)的含量相对于除溶剂以外的全部成分的总含量的比例优选为0.5~10质量%,更优选为0.5~7质量%,进一步优选为0.5~5质量%。
热固性树脂膜及所述组合物(III)所含有的聚合物成分(A)、热固性成分(B)、固化促进剂(C)、填充材料(D)、偶联剂(E)、交联剂(F)、能量射线固化性树脂(G)、光聚合引发剂(H)、添加剂(I)、溶剂等各成分可以分别仅为一种,也可以为两种,当为两种以上时,可以任意选择其组合及比例。
作为能量射线固化性树脂膜,例如可列举出含有能量射线固化性成分(a)的能量射线固化性树脂膜。能量射线固化性成分(a)为具有能量射线固化性基团的化合物,作为能量射线固化性基团,可列举出乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等在碳原子间具有不饱和键的官能团或环氧基、氧杂环丁基等阳离子聚合性的官能团。
作为能量射线固化性树脂膜形成用组合物,例如可列举出含有能量射线固化性成分(a)的能量射线固化性树脂膜形成用组合物(IV)(在本说明书中,有时仅缩写作“组合物(IV)”)等。
能量射线固化性树脂膜及所述组合物(IV)可以进一步含有不属于能量射线固化性成分(a)的其他成分。
作为所述其他成分,例如可列举出不具有能量射线固化性基团的聚合物(b)、热固性成分、填充材料、偶联剂、交联剂、光聚合引发剂、添加剂、溶剂等。
从容易将上述的Gc300调节为合适的值,且容易将X值调节为合适的值的角度出发,不具有能量射线固化性基团的聚合物(b)优选为聚乙烯醇缩醛。
能量射线固化性树脂膜及所述组合物(IV)中的所述热固性成分、填充材料、偶联剂、交联剂、光聚合引发剂、添加剂及溶剂与上述的热固性树脂膜及所述组合物(III)中的热固性成分(B)、填充材料(D)、偶联剂(E)、交联剂(F)、光聚合引发剂(H)、添加剂(I)及溶剂相同。
能量射线固化性树脂膜及所述组合物(IV)所含有的能量射线固化性成分(a)、不具有能量射线固化性基团的聚合物(b)、热固性成分、填充材料、偶联剂、交联剂、光聚合引发剂、添加剂、溶剂等各成分可以分别仅为一种,也可以为两种以上,当为两种以上时,可以任意选择其组合及比例。
(支撑片的层构成及构成材料)
构成保护膜形成用片的所述支撑片可以为公知的支撑片。
例如,作为仅由所述基材构成的支撑片的构成材料,可列举出各种树脂。
作为所述树脂,例如可列举出聚乙烯;聚丙烯等除聚乙烯以外的聚烯烃;乙烯类共聚物(使用乙烯作为单体而得到的共聚物);氯乙烯类树脂(使用氯乙烯作为单体而得到的树脂);聚苯乙烯;聚环烯烃;聚酯;两种以上的所述聚酯的共聚物;聚(甲基)丙烯酸酯;聚氨酯;聚氨酯丙烯酸酯;聚酰亚胺;聚酰胺;聚碳酸酯;氟树脂;聚缩醛;改性聚苯醚;聚苯硫醚;聚砜;聚醚酮等。
此外,作为所述树脂,例如也可列举出所述聚酯和除其以外的树脂的混合物等聚合物合金(polymer alloy)。
此外,作为所述树脂,例如还可列举出上文中例示出的所述树脂中的一种或两种以上交联而成的交联树脂;使用了上文中例示出的所述树脂中的一种或两种以上的离聚物等改性树脂。
在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”为包含“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”这两者的概念。与(甲基)丙烯酸类似的术语也相同,例如,“(甲基)丙烯酸酯”为包含“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”这两者的概念。
构成仅由基材构成的支撑片的树脂可以仅为一种,也可以为两种以上,当为两种以上时,可以任意选择其组合及比例。
从通用性的角度、及在后述的带保护膜的芯片的制造方法中使具备支撑片的状态的固化性树脂膜热固化时能够对支撑片赋予耐热性、并且容易防止晶圆的翘曲的角度出发,所述树脂优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯;聚丙烯等。此时,支撑片(基材)只要具有选自由包含聚酯的层与包含聚丙烯膜的层组成的组中的一层或两层以上,则可以为单层,也可以为两层以上的多个层。
所述仅由基材构成且含有树脂的支撑片能够通过使含有所述树脂的树脂组合物成型来制作。
作为所述支撑片的所述剥离膜可以由本身具有脱模性的材料构成,或者可以为通过具备易剥离性的层而使固化性树脂膜的剥离变得容易的剥离膜。所述剥离膜除了由本身具有脱模性的材料构成或在基材上具备易剥离性的层这些点以外,可以与所述仅由基材构成的支撑片相同。
作为所述具有脱模性的材料,例如可列举出氟树脂等。
作为所述易剥离性的层,例如可列举出由有机硅(silicone)类剥离剂、醇酸类剥离剂等剥离剂构成的层。
作为所述支撑片的所述粘着片通常具备膜状或片状的基材与粘着剂层,进一步也可以在基材与粘着剂层之间具备用于埋住凸状电极的中间层。
作为粘着片中的所述基材,例如可列举出与所述仅由基材构成的支撑片相同的基材。
作为粘着片中的所述粘着剂层所含有的粘着剂,例如可列举出丙烯酸类粘着剂、橡胶类粘着剂、氨基甲酸酯类粘着剂等。粘着剂层也可以为粘着性通过照射能量射线而降低的粘着剂层。
作为粘着片中的所述中间层所含有的成分,例如可列举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的固化物、热塑性聚烯烃类树脂(具有由聚烯烃衍生的结构单元的热塑性树脂)等。
在支撑片已贴附于固化性树脂膜的状态下实施后述的晶圆的背面的研磨时,优选支撑片具有背磨胶带所要求的特性。此外,在后述的固化工序之前去除支撑片并研磨晶圆的背面时,也可以另外将背磨胶带贴附于固化性树脂膜。此时,即使固化工序伴有固化性树脂膜的加热而导致支撑片因受热而变形、或支撑片具有粘着剂层且该粘着剂层因受热而软化,也会在固化工序之前去除支撑片,因此能够避免支撑片的变形、粘着剂层的软化等问题。
所述夹具用粘合剂层例如可以具有含有粘合剂成分的单层结构,也可以具有具备作为芯材的片材与设置于所述片材的两面的含有粘合剂成分的层的多层结构。作为含有粘合剂成分的层,可列举出与所述粘着片中的粘着剂层相同的层。
接着,对本发明的一个实施方案的带保护膜的芯片的制造方法中的工序(a)~(c)进行详细说明。
图6A~图6E为用于示意性地说明本实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的一个实例的剖面图。
此处,以使用图2~图3所示的保护膜形成用片1的情况为例进行说明,但在使用图4所示的保护膜形成用片2或其他保护膜形成用片的情况下,带保护膜的芯片的制造方法的主旨也相同。
<工序(a):减压贴附工序>
工序(a)中,在减压环境下,将上述的保护膜形成用片中的所述固化性树脂膜贴附于具有凸状电极的晶圆的具有凸状电极的面。在进行贴附时,通常以增加流动性的方式对固化性树脂膜进行加热。
在所述减压贴附工序中,在减压环境下,将保护膜形成用片1中的固化性树脂膜12贴附于晶圆9的具有凸状电极91的面9a。
由此,如图6A所示,得到具有如下构成的带保护膜形成用片的晶圆101:具备保护膜形成用片1与设置于保护膜形成用片1中的固化性树脂膜12的与支撑片11侧为相反侧的面12a上的晶圆9,晶圆9中的凸状电极91的所述面9a附近的基部被固化性树脂膜12覆盖。
另外,虽然图6A中示出了凸状电极91的顶部也被固化性树脂膜12覆盖的状态,但凸状电极91的顶部可以不被固化性树脂膜12覆盖而呈露出的状态。此外,当支撑片11为粘着片或具有夹具用粘合剂层的支撑片时,支撑片11的周边部也可以被贴附于环形框架等夹具(省略图示)。
保护膜形成用片1中的支撑片11在其一个面11a上具有第二区域112a。因此,当将保护膜形成用片1中的固化性树脂膜12贴附于晶圆9的具有凸状电极的面9a时,能够使固化性树脂膜12的未贴附于晶圆9的区域变窄或消除该区域,从而能够减少流动的固化性树脂膜的量。
此外,固化性树脂膜12的未贴附于晶圆9的区域中的周边部附近的区域不会变成低温。其结果,即便在所述贴附工序中,固化性树脂膜12因在其厚度方向上受到贴附时的压力而朝向晶圆9的径向外侧(即,图6A中向左、向右或向左且向右)、即自贴附于晶圆9的区域(即,支撑片11的第一区域111a上)向未贴附于晶圆9的区域(即,支撑片11的第二区域112a上)发生流动,也能够抑制在支撑片11的第二区域112a上形成固化性树脂膜12厚度变厚的区域。
支撑片11具有第一区域111a即可,可以不具有第二区域112a。
在晶圆9的具有凸状电极91的面9a上形成有多条沟槽90,该沟槽90为分割晶圆9而将其单颗化为芯片时的晶圆9的分割位置。
在所述贴附工序中,当将固化性树脂膜12贴附于晶圆9的所述面9a时,将固化性树脂膜12填充到所述沟槽90的部分或全部区域。图6A中示出了沟槽90的全部区域被固化性树脂膜12填充的状态。
如上所述,沟槽90能够通过例如半切而形成。作为切割手法,例如可列举出刀片切割、等离子切割等,没有特别限定。
若沟槽90的深度小于晶圆9的厚度,则没有特别限定,但优选为30~700μm,更优选为60~600μm,进一步优选为100~500μm。通过使沟槽90的深度为所述下限值以上,易于通过后述的加工工序中的晶圆9的背面9b的研磨使研磨面到达晶圆9,因此更容易分割晶圆9。通过使沟槽90的深度为所述上限值以下,研磨前的晶圆9的强度变得更高。
沟槽90的宽度优选为10~2000μm,更优选为30~1000μm,进一步优选为40~500μm,特别优选为50~300μm。通过使沟槽90的宽度为所述下限值以上,在进行后述的加工工序中的晶圆9的背面9b的研磨时,容易防止单颗化后的芯片因研磨的振动而彼此接触。通过使沟槽90的宽度为所述上限值以下,研磨前的晶圆9的强度变得更高。
凸状电极91的高度没有特别限定,但优选为30~300μm,更优选为60~250μm,进一步优选为80~200μm。通过使凸状电极91的高度为所述下限值以上,能够进一步提高凸状电极91的功能。通过使凸状电极91的高度为所述上限值以下,容易以高密度设置凸状电极91,此外,能够降低对晶圆9进行操作时的凸状电极91的破损的可能性。
在本说明书中,“凸状电极的高度”是指凸状电极中位于距晶圆的具有凸状电极的面(即,电路面)最高的位置的部位的高度。
晶圆9的厚度没有特别限定,但优选为100~1000μm,更优选为200~900μm,进一步优选为300~800μm。通过使晶圆9的厚度为所述下限值以上,容易抑制固化性树脂膜12固化时的收缩所伴随的翘曲。通过使晶圆9的厚度为所述上限值以下,能够抑制后述的加工工序中的晶圆9的背面9b的研磨量、缩短研磨所需的时间。
一边加热固化性树脂膜12一边将固化性树脂膜12贴附于晶圆9的所述面9a时的固化性树脂膜12的加热能够通过公知的方法来实施。例如,可以通过使载置有晶圆的工作台的温度上升来加热晶圆,并以该进行了加热的晶圆为热源来加热固化性树脂膜12。
一边加热固化性树脂膜12一边将固化性树脂膜12贴附于晶圆9的所述面9a时的固化性树脂膜12的温度(即,加热温度)没有特别限定,但优选为50~150℃,更优选为60~130℃,进一步优选为70~110℃。通过使所述温度为所述下限值以上,能够将固化性树脂膜12更高度地无缝隙地填充到凸状电极91的基部或沟槽90。通过使所述温度为所述上限值以下,能够抑制固化性树脂膜12的流动性过高时产生的不良状况。
将固化性树脂膜12贴附于晶圆9的所述面9a时的对固化性树脂膜12施加的压力(即,晶圆9的厚度方向上的加压压力)没有特别限定,但优选为0.1kPa~1.5MPa,更优选为0.1MPa~1MPa。通过使所述压力为所述下限值以上,能够将固化性树脂膜12更高度地无缝隙地填充到晶圆9的沟槽90。通过使所述压力为所述上限值以下,能够高度地抑制晶圆9的破损。
在所述减压贴附工序中,例如,通过一边对与保护膜形成用片1的形成有固化性树脂膜12的一侧的面、即贴附于晶圆9一侧的面相对的空间进行减压,一边使与保护膜形成用片1的与形成有固化性树脂膜12的面为相反侧的面相对的空间为大气压或进行加压,使保护膜形成用片1吸附并贴附于晶圆9。如此,优选以从晶圆9的所述面9a的中央部朝向外周部并呈放射状的方式,依次贴附固化性树脂膜12。此外,也可以使用隔膜泵(diaphragm pump)的膜,将保护膜形成用片的固化性树脂12贴附于晶圆的具有凸状电极的面。作为所述贴附工序中所使用的装置,例如可列举出日本特开2008-66597号公报中所记载的片材贴附装置。在减压贴附工序中,通过在减压环境下实施保护膜形成用片1的贴附,晶圆9的沟槽90更高度地无缝隙地被固化性树脂膜填充。其结果,晶圆9的沟槽90成为被固化性树脂膜12的固化物、即保护膜填充的状态。由此,带保护膜的芯片不仅在具有凸状电极的面具备保护膜,而且在侧面(即,芯片的外周)也具备保护膜。其结果,带保护膜的芯片获得更高的由保护膜带来的保护效果。此外,通过采用减压贴附工序,与使用辊轴式层压机的情况相比,存在贴附于电路面的固化性树脂膜12的厚度变得均匀的倾向。进一步,当支撑片11具有第二区域112a时,通过对固化性树脂膜12均等地施加贴附压力,即使固化性树脂膜12突出到支撑片11的第二区域112a,典型地,固化性树脂膜12也会在沿着晶圆9的外周的整个区域突出。因此,固化性树脂膜12的突出量会在沿着晶圆9的外周的整个区域中被分散,其结果,可减少固化性树脂膜12的突出量。
从上述角度出发,作为减压环境的压力(即,真空度),优选为0.01~10kPa,更优选为0.03~1kPa,进一步优选为0.05~0.5kPa。
作为晶圆9,优选使用从其具有凸状电极91的面9a的上方向下俯视时的面积(即,所述面9a的平面面积)大于等于固化性树脂膜12的与支撑片11侧为相反侧的面12a的面积(即,固化性树脂膜12的贴附于晶圆9的面的面积)的晶圆。
并且,在所述贴附工序中,优选使用这样的晶圆9,并将固化性树脂膜12的所述面12a(即,贴附于晶圆9的面)的整个面贴附于晶圆9的所述面9a。
如此,通过使固化性树脂膜12的所述面12a的整个面被晶圆9的所述面9a覆盖,能够减少固化性树脂膜12在支撑片11的第二区域112a上的突出量,其结果,能够进一步抑制形成固化性树脂膜12未贴附于晶圆且厚度变厚的区域。
如此,就进一步抑制形成固化性树脂膜12的厚度变厚的区域这一点而言,作为适合用于所述贴附工序的固化性树脂膜12与晶圆9的组合,例如可列举出宽度的最大值(直径)D12为140~150mm的固化性树脂膜12与直径为6英寸规格的晶圆9的组合;宽度的最大值(直径)D12为190~200mm的固化性树脂膜12与直径为8英寸规格的晶圆9的组合;宽度的最大值(直径)D12为290~300mm的固化性树脂膜12与直径为12英寸规格的晶圆9的组合;宽度的最大值(直径)D12为440~450mm的固化性树脂膜12与直径为18英寸规格的晶圆9的组合。
<工序(b):固化工序>
在工序(b)中,通过使贴附后的所述固化性树脂膜固化,从而在上述晶圆的所述面上形成保护膜。
在所述固化工序中,通过使贴附于晶圆9后的固化性树脂膜12固化,如图6B所示,在晶圆9的所述面9a上形成保护膜12’。由此,可得到具备晶圆9与设置于晶圆9的具有凸状电极91的面9a上的保护膜12’的带保护膜的晶圆102。带保护膜的晶圆102中的保护膜12’在其与晶圆9侧为相反侧的面12b’上进一步具备支撑片11。在图6B中,附图标记12a’表示保护膜12’的与支撑片11侧为相反侧的面。
在带保护膜的晶圆102中,晶圆9中的凸状电极91的所述面9a附近的基部被保护膜12’覆盖,晶圆9的沟槽90的全部区域被保护膜12’填充。
固化性树脂膜12的固化根据固化性树脂膜12的特性通过公知的方法实施即可。例如,当固化性树脂膜12为热固性时,通过加热固化性树脂膜12而使其固化,当固化性树脂膜12为能量射线固化性时,通过对固化性树脂膜12照射作为能量射线的例如紫外线而使其固化。
在进行固化性树脂膜12的热固化时,加热温度优选为100~200℃,更优选为120~150℃。加热时间优选为0.5~5小时,更优选为1~3小时。
在进行固化性树脂膜12的紫外线固化时,紫外线的照度优选为180~280mW/cm2,紫外线的光量优选为450~1000mJ/cm2
通过本实施方案的制造方法得到的带保护膜的半导体芯片经过固化工序而在芯片的侧面形成有保护膜。经过后述的加工工序得到的带保护膜的半导体芯片例如能够连接于电路基板的电路形成面。
在后述的加工工序等实施至将芯片连接于电路基板为止的工序中,从保护凸状电极91的角度、及在加工工序中使沟槽90内部的固化树脂膜12完成固化来使加工工序的实施容易的角度等出发,所述固化工序也在加工工序之前进行。并且,通常在加工工序之后将芯片连接于电路形成面。因此,在将带保护膜的半导体芯片连接于电路基板的电路形成面之前,进行固化性树脂膜的固化。换言之,在所述固化工序中,以未将所述凸状电极焊接于其他电极的状态而使固化性树脂膜固化。就这一点而言,使固化性的膜存在于芯片与电路形成面之间,在将芯片安装到电路形成面上后使固化性的膜固化的采用所谓的NCF(非导电膜(Nοn-Cοnductive Film))的半导体芯片的制造方法与本实施方案的制造方法有本质上的差异。
<工序(c):加工工序>
在工序(b)中,通过分割形成所述保护膜后的所述晶圆并切断所述保护膜,从而得到具备芯片与设置在所述芯片上的切断后的所述保护膜的带保护膜的芯片。
在所述加工工序中,分割形成保护膜12’后的(带保护膜的晶圆102中的)晶圆9。由此,晶圆9被单颗化成芯片9’,如图6C所示,得到带保护膜的晶圆分割体103,该带保护膜的晶圆分割体103具备多个芯片9’与设置在这些多个芯片9’的具有凸状电极91的面9a’上的未被切断而连成一体(一片)的保护膜12’。多个芯片9’在俯视时呈矩形。
晶圆9的分割例如能够通过使用研磨机等研磨工具对晶圆9的与具有凸状电极91的面9a为相反侧的面(背面)9b进行研磨而实施。此时,对晶圆9进行研磨,直到研磨面自晶圆9的所述背面9b向所述面9a到达所述沟槽90为止(即,直到出现所述沟槽90为止)。由此,晶圆9的厚度变薄,并且晶圆9以沟槽90为分割位置而被分割。晶圆9的所述背面9b的研磨进行至芯片9’的厚度达到目标值为止。
接着,在所述加工工序中,在切断保护膜12’之前,对带保护膜的晶圆分割体103中的所有芯片9’的背面9b’贴附切割片8,并将支撑片11从保护膜12’上去除。由此,如图6D所示,得到具有如下构成的切割片层叠体104:带保护膜的晶圆分割体103以其中的芯片9’朝向切割片8侧的方式设置于切割片8的一个面上。
切割片8可以为公知的切割片。例如,作为切割片8,可列举出仅由基材构成的切割片;具备基材与设置在所述基材的一个面上的粘着剂层的切割片等。当使用所述具备基材及粘着剂层的切割片8时,将粘着剂层贴合于芯片9’的背面9b’。
另外,在本说明书中,考虑到本实施方案的保护膜形成用片(例如,图2~图3所示的保护膜形成用片1、图4所示的保护膜形成用片2)与所述切割片(例如,图6D所示的切割片8)这两者,将本实施方案的保护膜形成用片中的基材称为“第一基材”,将所述切割片中的基材称为“第二基材”,以便区分这些基材。
切割片8中的第二基材与所述粘着剂层均可为公知的基材与粘着剂层。
作为所述第二基材,可列举出与所述第一基材相同的基材。
作为所述粘着剂层,可列举出能量射线固化性或非固化性的粘着剂层。
在本说明书中,“非固化性”是指,不论通过加热或照射能量射线等任何方法也不发生固化的性质。
当带保护膜的晶圆分割体103通过支撑片11而保持在环形框架等夹具上时,在将切割片8贴附于带保护膜的晶圆分割体103之前,例如,也可以在带保护膜的晶圆分割体103中,沿着芯片9’的集合体的轮廓、即相当于分割前的晶圆9的外周的部位切断支撑片11。由此,夹具与带保护膜的晶圆分割体103分离。在从带保护膜的晶圆分割体103的芯片9’侧的上方向下俯视带保护膜的晶圆分割体103时,保护膜12’无法收纳于支撑片11的形状之内的情况下,同时将保护膜12’的超出支撑片11的部分切断。图6D中示出以上述方式切断了支撑片11及保护膜12’的情况。
接着,在所述加工工序中,通过清洁去除保护膜12’的与芯片9’侧为相反侧的面12b’的表层部位,由此使凸状电极91的上部露出。当如图6A所示,凸状电极91的顶部被固化性树脂膜12覆盖时,优选实施这种清洁处理。进一步,在所述加工工序中,通过切断保护膜12’,如图6E所示,得到多个具备芯片9’与设置于芯片9’的切断后的保护膜120’的带保护膜的芯片105。在本说明书中,有时仅将“切断后的保护膜”称作“保护膜”。更具体而言,切断后的保护膜120’设置于芯片9’的具有凸状电极91的面9a’。
保护膜12’的所述面12b’的表层部位的清洁能够通过等离子照射等的公知方法实施。
保护膜12’沿着芯片9’的外周(换言之为侧面)进行切断。此时,优选将填充于相邻的芯片9’之间的保护膜12’沿着芯片9’的外周(侧面)进行切断,从而分为两部分。由此,在相邻的芯片9’的各自的侧面上也设置有切断后的保护膜120’,对于每一个芯片9’而言,其具有凸状电极91的面9a’及4个侧面的合计5个面被保护膜120’保护,因此,对于芯片9’而言,可得到显著高的保护膜120’所带来的保护效果。
保护膜12’能够通过公知的方法进行切断。例如,能够使用切割刀片等公知的切断工具来切断保护膜12’。
在所述加工工序之后,将所得到的带保护膜的芯片105从切割片8上拉离而对其进行拾取。
带保护膜的芯片105能够通过公知的方法拾取。
当使用所述具备粘着剂层的切割片8时,可将带保护膜的芯片105从粘着剂层上拉离而对其进行拾取。
当粘着剂层为固化性时,通过在使粘着剂层固化后拾取带保护膜的芯片105,可更容易地进行拾取。
至此,对在所述加工工序中使用切割片8以切断保护膜12’的情况进行了举例说明,但有时会在芯片9’的背面9b’设置保护膜以进一步保护芯片9’。
此时,能够使用具有如下构成的保护膜形成用片来代替切割片8:具备支撑片并在所述支撑片的一个面上具备用于形成保护膜的保护膜形成膜。此处,所述支撑片可以具备基材及粘着剂层,此时,在该粘着剂层的与基材侧为相反侧的面上设置所述保护膜形成膜。
当使用所述保护膜形成用片时,将所述保护膜形成膜贴合于芯片9’的背面9b’。
另外,在本说明书中,考虑到保护膜形成用片(例如,图2~图3所示的保护膜形成用片1、图4所示的保护膜形成用片2)与具备所述保护膜形成膜的保护膜形成用片这两者,将保护膜形成用片称作“第一保护膜形成用片”,将具备所述保护膜形成膜的保护膜形成用片称作“第二保护膜形成用片”,以便区分这些保护膜形成用片。
进一步,此时,将保护膜形成用片中的支撑片(例如,图2~图3所示的支撑片11、图4所示的支撑片21)称作“第一支撑片”,将具备所述保护膜形成膜的保护膜形成用片中的支撑片称作“第二支撑片”,以便区分这些支撑片。对于支撑片所具备的粘着剂层也相同,将第一支撑片中的粘着剂层称作“第一粘着剂层”,将第二支撑片中的粘着剂层称作“第二粘着剂层”,以便区分这些粘着剂层。
进一步,此时,将使用保护膜形成用片而由所述固化性树脂膜形成的保护膜(例如,图6B等所示保护膜12’)称作“第一保护膜”,将由所述保护膜形成膜形成的保护膜(例如,设置于芯片9’的背面9b’的保护膜)称作“第二保护膜”,以便区分这些保护膜。
第二保护膜形成用片中的所述第二支撑片可以与第一保护膜形成用片中的所述第一支撑片相同。
第二保护膜形成用片中的所述保护膜形成膜为固化性及非固化性中的任意一种。
固化性的所述保护膜形成膜可以为热固性及能量射线固化性中的任意一种,也可以具有热固性及能量射线固化性这两种特性。
非固化性的保护膜形成膜在设置(形成)于作为目标的对象物(即,晶圆)的阶段之后即视作保护膜。
当在所述加工工序中,使用具备固化性的所述保护膜形成膜的第二保护膜形成用片时,在将第二保护膜形成用片(即,所述保护膜形成膜)贴附于芯片9’的背面9b’之后,可在任意阶段使保护膜形成膜固化而形成第二保护膜。此外,在将带保护膜的芯片105从所述第二支撑片上拉离而对其进行拾取之前的阶段,将保护膜形成膜或第二保护膜沿着芯片9’的外周进行切断。
当使用第二保护膜形成用片时,能够将带保护膜的芯片105以在其中的芯片9’的背面9b’上进一步具备切断后的所述保护膜形成膜或第二保护膜的状态,从第二支撑片上拉离而对其进行拾取。
当第二支撑片具备固化性的粘着剂层时,通过在使粘着剂层固化之后拾取带保护膜的芯片105,能够更容易地进行拾取。
<变形例>
本实施方案的带保护膜的芯片的制造方法只要以所述贴附工序、固化工序及加工工序的顺序具有以上工序,则不限定于上述的制造方法(以下,有时称作“制造方法1”),也可以在上述的制造方法(制造方法1)中改变、删除或追加部分构成。
在制造方法1中,也可以连续地实施制成保护膜形成用片的工序与所述贴附工序,以代替将事先准备好的保护膜形成用片用于所述贴附工序。更具体而言,制造方法1也可以在即将进行贴附工序之前具有制成保护膜形成用片的裁切工序,该裁切工序中,将形成于支撑片的大致整个面上的固化性树脂膜裁切为与设想为支撑片的第一区域的形状相同的形状,并去除多余的固化性树脂膜以产生第二区域,从而制成保护膜形成用片。通过使用连续实施这种裁切工序与所述贴附工序的装置,能够在同一条生产线上实施保护膜形成用片的制造与对晶圆的贴附。
图7A~图7E为用于示意性地说明本实施方案的带保护膜的芯片的制造方法的其他实例(以下,有时称作“制造方法2”)的剖面图。以下说明的制造方法2相当于在上述的制造方法1中改变了部分工序的顺序的制造方法。
在制造方法2中,首先以与制造方法1相同的方法进行所述减压贴附工序,如图7A所示,制作带保护膜形成用片的晶圆101。
与制造方法1相同,当支撑片11具有第二区域112a时,制造方法2能够抑制形成固化性树脂膜12厚度变厚的区域。
在制造方法2的所述固化工序中,在使固化性树脂膜12固化之前,对于带保护膜形成用片的晶圆101,沿着晶圆9的外周,切断支撑片11及固化性树脂膜12。当支撑片11为粘着片或具有夹具用粘合剂层的支撑片时,可以在切断支撑片11及固化性树脂膜12之前,将支撑片11的周边部贴附于环形框架等夹具(省略图示)。此外,可以在切断支撑片11及固化性树脂膜12后将支撑片11从固化性树脂膜12上去除。
在制造方法2的所述固化工序中,通过以与制造方法1的固化工序相同的方法,使贴附于晶圆9后的固化性树脂膜12固化,从而如图7B所示,在晶圆9的所述面9a上形成保护膜12’。由此,可得到具有与制造方法1相同的构成的带保护膜的晶圆102。然而,与制造方法1不同的是,带保护膜的晶圆102中的保护膜12’在与其晶圆9侧为相反侧的面12b’上进一步具备切断后的支撑片11、或者不具备支撑片11。图7B中示出了不具备支撑片11的情况。
与制造方法1相同,制造方法2也在加工工序之前实施固化工序,即在将带保护膜的半导体芯片连接于电路基板的电路形成面之前,实施固化性树脂膜的固化。
在制造方法2的所述加工工序中,在分割晶圆9之前,通过清洁去除保护膜12’的与晶圆9侧为相反侧的面12b’的表层部位,从而使凸状电极91的上部露出,进一步在清洁后的保护膜12’的所述面12b’上贴附与支撑片11不同的背磨胶带7。在制造方法1中,由于在未从形成有保护膜12’的晶圆9上剥离支撑片11的情况下实施加工工序,因此无法在分割晶圆9之前进行清洁。因此,在制造方法2中,就在形成了保护膜12’的晶圆9的状态下,保护膜12’的厚度因清洁而比原先薄这一点而言,与制造方法1中的带保护膜的晶圆分割体103不同。
在制造方法2中,保护膜12’的所述面12b’的表层部位的清洁能够通过与制造方法1相同的方法而进行。
接着,在制造方法2的所述加工工序中,分割形成保护膜12’后的(即,带保护膜的晶圆102中的)晶圆9。由此,将晶圆9单颗化为芯片9’,如图7C所示,得到带保护膜的晶圆分割体103’,其具备多个芯片9’与设置于这些多个芯片9’的具有凸状电极91的面9a’的未切断而连成一体(即,一片)的保护膜12’。
在制造方法2中,晶圆9的分割能够以与制造方法1相同的方法进行。
接着,在制造方法2的所述加工工序中,在切断保护膜12’之前,将切割片8贴附于带保护膜的晶圆分割体103’中的所有的芯片9’的所述背面9b’,并将背磨胶带7从保护膜12’上去除。由此,如图7D所示,得到具有如下构成的切割片层叠体104’:带保护膜的晶圆分割体103’以其中的芯片9’朝向切割片8侧的方式设置于切割片8的一个面上。
接着,在制造方法2的所述加工工序中,通过切断保护膜12’,如图7E所示,得到具有与制造方法1相同的构成的带保护膜的芯片105。
在制造方法2中,保护膜12’的切断能够以与制造方法1相同的方法进行。
对于制造方法2,出于与制造方法1相同的理由,也优选在将保护膜12’沿着芯片9’的外周(换言之为侧面)进行切断时,将填充于相邻的芯片9’之间的保护膜12’沿着芯片9’的外周(即,侧面)进行切断,从而分为两部分。
在制造方法2的所述加工工序之后,以与制造方法1相同的方法,将所得到的带保护膜的芯片105从切割片8上拉离而对其进行拾取。
与制造方法1相同,制造方法2也可以在即将进行所述贴附工序之前具有所述裁切工序。
在制造方法1中,对于在所述加工工序中,在分割晶圆之后、切断保护膜之前,通过清洁去除保护膜的表层部位,从而使凸状电极的上部贯穿保护膜并从保护膜中突出(即,露出)的情况进行了说明。
此外,在制造方法2中,对于在所述加工工序中,在分割晶圆之前,通过清洁去除保护膜的表层部位,从而使凸状电极的上部贯穿保护膜并从保护膜中突出(即,露出)的情况进行了说明。
在本实施方案中,使凸状电极的上部突出的时机并不限定于此,能够在从所述减压贴附工序中的将固化性树脂膜贴附于晶圆时起至所述加工工序中的分割晶圆时或切断保护膜时为止的任意阶段,使凸状电极的上部突出。例如,也可以使凸状电极的上部贯穿固化性树脂膜并从中突出而不是保护膜。
在本实施方案中,优选在所述减压贴附工序中,使所述凸状电极的上部贯穿所述固化性树脂膜并从所述固化性树脂膜中突出,或在所述加工工序中,使所述凸状电极的上部贯穿所述保护膜并从所述保护膜中突出。
无论是在制造方法1还是制造方法2的情况下,均能够通过将经上述得到的带保护膜的芯片105在其中的凸状电极91的顶部与电路板上的连接焊垫部进行倒装芯片连接,来制作基板装置(省略图示)。此时,带保护膜的芯片105连接于电路板的电路形成面。例如,在将半导体晶圆用作晶圆时,作为所述基板装置,可列举出半导体装置。
工业实用性
本发明能够用于制造具有凸状电极,且在具有所述凸状电极的面及侧面上具备保护膜的芯片等。这种具备保护膜的芯片适合用于通过与电路基板上的连接焊垫进行倒装芯片连接来制作基板装置。
附图标记说明
1、2:保护膜形成用片;11、21:支撑片;11a、21a:支撑片的一个面(支撑片的固化性树脂膜侧的面);111a:支撑片的一个面中的第一区域;112a:支撑片的一个面中的第二区域;12:固化性树脂膜;12a:固化性树脂膜的与支撑片侧为相反侧的面;12’:保护膜;120’:切断后的保护膜;9:晶圆;91:晶圆的凸状电极;9a:晶圆的具有凸状电极的面(电路面);90:晶圆的沟槽;9’:芯片;105:带保护膜的芯片;D12:固化性树脂膜的宽度的最大值(直径);T12:固化性树脂膜的厚度。

Claims (3)

1.一种带保护膜的芯片的制造方法,其具有:
在减压环境下,将具备支撑片与设置在支撑片的一个面上的固化性树脂膜的保护膜形成用片中的所述固化性树脂膜贴附于具有凸状电极的晶圆的具有凸状电极的面的减压贴附工序;
通过使贴附后的所述固化性树脂膜固化,从而在上述晶圆的所述面上形成保护膜的固化工序;及
通过将形成所述保护膜后的所述晶圆分割并切断所述保护膜,从而得到具备芯片与设置在所述芯片上的切断后的所述保护膜的带保护膜的芯片的加工工序,
在所述晶圆的所述面上形成有成为所述晶圆的分割位置的沟槽。
2.根据权利要求1所述的带保护膜的芯片的制造方法,其中,
关于所述保护膜形成用片,在温度为90℃、频率为1Hz的条件下,使直径为25mm、厚度为1mm的固化性树脂膜的试验片产生应变,并测定试验片的储能模量,在将试验片的应变为1%时的试验片的储能模量设为Gc1且将试验片的应变为300%时的试验片的储能模量设为Gc300时,通过下述式计算出的X值为19以上且小于10000:
X=Gc1/Gc300。
3.根据权利要求1或2所述的带保护膜的芯片的制造方法,其中,在所述减压贴附工序中,使所述凸状电极的上部贯穿所述固化性树脂膜并从所述固化性树脂膜中突出,或在所述加工工序中,使所述凸状电极的上部贯穿所述保护膜并从所述保护膜中突出。
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