TWI733931B - 片、膠帶及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本公開提供一種擴張時的分割精度優異的片。本公開的片包含切割膜，所述切割膜包含基材層和位於基材層上的黏合劑層。本公開的片還包含位於黏合劑層上的膜。在本公開的片中，黏合劑層的厚度為2μm～10μm，膜的厚度為5μm～20μm。

Description

片、膠帶及半導體裝置的製造方法
本公開是有關於一種片、膠帶及半導體裝置的製造方法。
近年來，倒裝晶片封裝的半導體裝置被廣泛利用。倒裝晶片封裝的半導體裝置是半導體晶片以半導體晶片的電路面與基板的電極形成面相對的形式固定於基板的半導體裝置。在這樣的半導體裝置中，有時用背面保護膜對半導體晶片的背面進行保護。
半導體晶片的形成方法一般為刀片切割，但是，在刀片切割中，有時在半導體晶片側面發生被稱為崩角的破裂。該破裂因封裝步驟、可靠性試驗等中的加熱而擴大，成為不合格率增加的原因。
崩角可以通過隱形切割（stealth dicing）（註冊商標）來降低。隱形切割為如下方法：利用雷射在半導體晶圓上形成改性層，將半導體晶圓貼合於切割膜，並通過切割膜的擴張將半導體晶圓分割成晶片尺寸。
隱形切割中，在使用背面保護膜的情況下，有時經過如下步驟（以下，稱為「以前的步驟」）：將背面保護膜貼合於半導體晶圓，對背面保護膜進行熱固化，利用雷射在半導體晶圓上形成改性層，將帶背面保護膜的半導體晶圓貼合於切割膜，並通過擴張而形成帶分割後背面保護膜的晶片。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利特開2016-115943號公報 [專利文獻2] 日本專利特開2015-99825號公報 [專利文獻3] 日本專利特開2014-185285號公報 [專利文獻4] 日本專利特開2010-199541號公報
[發明所要解決的問題] 然而，有時無法通過擴張而沿著晶片輪廓分割背面保護膜。晶片尺寸越減小，分割的精度越降低。隨著晶片的小型化發展，應該提高背面保護膜的分割精度。
本公開的目的在於提供一種擴張時的分割精度優異的片。本公開的目的還在於提供膠帶和半導體裝置的製造方法。 [用於解決問題的手段]
本公開的片包含切割膜，所述切割膜包含基材層和位於基材層上的黏合劑層。本公開的片還包含位於黏合劑層上的膜。在本公開的片中，黏合劑層的厚度為2μm～10μm，膜的厚度為5μm～20μm。本公開的片可以為用於在半導體裝置的製造方法中使用的片。半導體裝置的製造方法包含：在本公開的片的膜上固定具有改性區域的半導體晶圓的步驟；以及通過擴張切割膜而以改性區域為起點將半導體晶圓分割的步驟。
在本公開中，由於黏合劑層的厚度上限為10μm、並且膜厚度的上限為20μm，因此可以沿著晶片的輪廓將膜分割。因而，不僅可以用於分割以往尺寸的晶片（例如4mm見方的晶片），也可以用於小型晶片（例如1mm見方的晶片）。此外，由於黏合劑層的厚度下限為2μm，因此可以防止基材層壓花（emboss）凸部從黏合劑層突出，並且可以抑制由基材層壓花凸部的突出導致的、黏合劑層與膜的界面膠黏力的降低。此外，由於膜的厚度下限為5μm，因此在將膜用於半導體背面保護用途的情況下可以防止印刷雷射將膜貫穿。此外，由於將膜與切割膜一體化，因此，與以前的步驟相比，可以減少工時。
在本公開的片中，0℃下的膜的斷裂伸長率較佳為20%以下。
對於本公開的片而言，切割膜的-15℃斷裂伸長率相對於25℃斷裂伸長率之比較佳為0.3以上且小於1。
較佳為：基材層的兩面由第一主面和第二主面定義，黏合劑層位於第一主面上，第一主面的表面粗糙度大於第二主面的表面粗糙度。第二主面的表面粗糙度較佳為200nm以下。
膜較佳為半導體背面保護膜。
基材層較佳為包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物層。
本公開的膠帶包含剝離襯墊以及位於剝離襯墊上的片。
本公開的半導體裝置的製造方法包含：在片的膜上固定具有改性區域的半導體晶圓的步驟；以及通過擴張切割膜而以改性區域為起點將半導體晶圓分割的步驟。
以下記載實施方式1和實施方式2對本公開詳細地進行說明，但是，本公開不僅限於這些實施方式。在實施方式1中，將「用於解決問題的手段」的膜用作半導體背面保護膜。在實施方式2中，將「用於解決問題的手段」的膜用作晶片接合膜。
實施方式 1 在實施方式1中，將「用於解決問題的手段」的膜用作半導體背面保護膜。
如圖1所示，膠帶1包含：剝離襯墊13、和位於剝離襯墊13上的片71a、71b、71c、……、71m（以下，統稱為「片71」）。膠帶1可以呈捲筒狀。片71a與片71b之間的距離、片71b與片71c之間的距離、……片71l與片71m之間的距離是固定的。
剝離襯墊13呈帶狀。剝離襯墊13例如為聚對苯二甲酸乙二酯（PET）膜。
如圖2所示，片71包含切割膜12。切割膜12呈圓盤狀。
-15℃下的切割膜12的斷裂伸長率例如為450%以上。-15℃斷裂伸長率的上限例如為550%。-15℃的「斷裂伸長率」通過下式求出。 斷裂伸長率＝（斷裂時的夾頭間距離-拉伸前的夾頭間距離）/拉伸前的夾頭間距離×100
25℃下的切割膜12的斷裂伸長率例如為550%以上。25℃斷裂伸長率的上限例如為600%。25℃的「斷裂伸長率」通過下式求出。 斷裂伸長率＝（斷裂時的夾頭間距離-拉伸前的夾頭間距離）/拉伸前的夾頭間距離×100
對於切割膜12而言，-15℃斷裂伸長率相對於25℃斷裂伸長率之比（-15℃斷裂伸長率/25℃斷裂伸長率）較佳為0.3以上，更佳為0.5以上，進一步更佳為0.7以上。小於0.3時，有時切割膜12在冷擴張（例如在-15℃環境下的擴張）中開裂。即使切割膜12未開裂，也存在切割膜12的熱收縮性能變差的傾向。在熱收縮性能不充分的情況下，難以維持切口寬度。該比較佳為小於1。
切割膜12包含基材層121。基材層121呈圓盤狀。基材層121的厚度例如為50μm～150μm。基材層121的兩面可以由第一主面和第二主面定義。基材層121的第一主面與黏合劑層122接觸。基材層121的第一主面可以為壓花面。基材層121的第一主面的表面粗糙度較佳為大於基材層121的第二主面的表面粗糙度。基材層121的第一主面的表面粗糙度例如為500nm～1500nm。基材層121的第二主面的表面粗糙度較佳為200nm以下。「表面粗糙度」為算術平均粗糙度Ra。關於「表面粗糙度」，通過使用雷射顯微鏡「裝置名：OPTICS 3CCD COLOR CONFOCAL MICRO SCOPE H300 （Laser Tec公司製造）」、在倍率50倍下以對焦於基材層121表面的點為中心在深度方向±15μm內進行掃描，從而計算Ra。
基材層121包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（以下稱為「EVA」）層。基材層121可以包含EVA單層。基材層121也可以包含EVA層和除EVA層以外的塑料層。基材層121較佳為具有透過能量射線的性質。
切割膜12包含黏合劑層122。黏合劑層122呈圓盤狀。黏合劑層122的厚度為2μm～10μm。小於2μm時，有在擴張時晶片發生剝離的風險。認為這是由於：基材層121的第一主面的壓花凸部從黏合劑層122突出，該壓花凸部突出使黏合劑層122與半導體背面保護膜11的界面的膠黏力降低。黏合劑層122小於2μm時，有時黏合劑層122不能填充基材層121的第一主面的壓花，在該情況下，雷射印刷性差。認為這是由於：黏合劑層122與基材層121的界面的空隙使雷射透射率降低。另一方面，黏合劑層122的厚度大於10μm時，存在分割性變差的傾向。即，存在半導體背面保護膜11不沿著晶片的輪廓分割的傾向。黏合劑層122的兩面可以由第一主面和第二主面定義。黏合劑層122的第一主面與半導體背面保護膜11的第一層111接觸。黏合劑層122的第二主面與基材層121接觸。構成黏合劑層122的黏合劑例如為丙烯酸類黏合劑、橡膠類黏合劑。其中，較佳為丙烯酸類黏合劑。丙烯酸類黏合劑例如可以是以將一種或兩種以上（甲基）丙烯酸烷基酯用作單體成分的丙烯酸類聚合物（均聚物或共聚物）作為基礎聚合物的丙烯酸類黏合劑。
黏合劑層122可以包含第一部分122A。第一部分122A可以呈圓盤狀。第一部分122A與半導體背面保護膜11接觸。第一部分122A比第二部分122B硬。第一部分122A可以通過能量射線進行固化。黏合劑層122可以還包含包圍第一部分122A的第二部分122B。第二部分122B可以呈環形板狀。第二部分122B可以具有通過能量射線進行固化的性質。作為能量射線，可以列舉紫外線等。第二部分122B可以包含環形板狀的第一區域和包圍第一區域的環形板狀的第二區域。第二部分122B的第一區域與半導體背面保護膜11接觸。另一方面，第二部分122B的第二區域不與半導體背面保護膜11接觸。
片71包含半導體背面保護膜11。半導體背面保護膜11呈圓盤狀。半導體背面保護膜11的兩面可以由第一主面和第二主面定義。半導體背面保護膜11的第一主面與剝離襯墊13接觸。半導體背面保護膜11的第二主面與黏合劑層122接觸。
半導體背面保護膜11的厚度為5μm～20μm。小於5μm時，有時印刷雷射貫穿半導體背面保護膜11而對晶片造成損傷。另一方面，半導體背面保護膜11的厚度大於20μm時，存在分割性變差的傾向。
0℃下的半導體背面保護膜11的斷裂伸長率較佳為20%以下。大於20%時，存在-15℃環境下的分割性變差的傾向。「斷裂伸長率」通過下式求出。 斷裂伸長率＝（斷裂時的夾頭間距離-拉伸前的夾頭間距離）/拉伸前的夾頭間距離×100
半導體背面保護膜11包含第一層111和第二層112。第一層111位於黏合劑層122與第二層112之間。第二層112位於剝離襯墊13與第一層111之間。
半導體背面保護膜11包含第一層111。第一層111呈圓盤狀。第一層111的兩面可以由第一主面和第二主面定義。第一層111的第一主面與第二層112接觸。第一層111的第二主面與黏合劑層122接觸。第一層111的厚度例如為5μm～10μm。
第一層111較佳為固化層。第一層111可以通過成膜時的加熱而固化。第一層111可以為用於用雷射附加標記的層。
第一層111較佳為有色。第一層111為有色時，有時可以簡單地區分切割膜12與半導體背面保護膜11。第一層111較佳為例如黑色、藍色、紅色等深色。特別佳為黑色。這是因為容易對雷射標記進行視覺辨認。
深色基本上是指：L* a* b* 表色系中規定的L* 為60以下（0～60）[較佳為50以下（0～50）、進一步更佳為40以下（0～40）]的較深的顏色。
另外，黑色基本上是指：L* a* b* 表色系中規定的L* 為35以下（0～35）[較佳為30以下（0～30）、進一步更佳為25以下（0～25）]的黑色系顏色。需要說明的是，在黑色中，L* a* b* 表色系中規定的a* 和b* 可以分別根據L* 的值適當進行選擇。作為a* 和b* 而言，例如，較佳兩者均為-10～10，更佳為-5～5，特別佳為-3～3的範圍（尤其是0或接近0）。
需要說明的是，L* a* b* 表色系中規定的L* 、a* 、b* 可以通過使用色彩色差計（商品名「CR-200」，美能達公司製造；色彩色差計）進行測定而求出。需要說明的是，L* a* b* 表色系為國際照明委員會（CIE）在1976年推薦的色空間，其是指被稱為CIE1976（L* a* b* ）表色系的色空間。另外，在日本工業標準中的JIS Z 8729中對L* a* b* 表色系進行了規定。
第一層111可以包含樹脂成分。第一層111中的樹脂成分的含量較佳為30重量%以上，更佳為40重量%以上。第一層111中的樹脂成分的含量較佳為80重量%以下，更佳為70重量%以下。
對於樹脂成分而言，可以在固化前包含熱塑性樹脂和熱固化性樹脂。樹脂成分100重量%中的熱塑性樹脂的含量較佳為10重量%以上，更佳為20重量%以上。樹脂成分100重量%中的熱塑性樹脂的含量上限例如為70重量%，較佳為50重量%，更佳為40重量%。在樹脂成分100重量%中，熱固化性樹脂的含量較佳為30重量%以上，更佳為50重量%以上。在樹脂成分100重量%中，熱固化性樹脂的含量上限例如為90重量%，較佳為80重量%，更佳為70重量%。
作為熱塑性樹脂而言，可以列舉例如：天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、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、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱塑性聚醯亞胺樹脂、尼龍6或尼龍66等聚醯胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸類樹脂、PET（聚對苯二甲酸乙二酯）或PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）等飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、或者氟樹脂等。熱塑性樹脂可以單獨使用或併用兩種以上。其中，較佳為丙烯酸類樹脂。
作為熱固化性樹脂而言，可以列舉：環氧樹脂、酚樹脂、胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺酯樹脂、矽酮樹脂或熱固化性聚醯亞胺樹脂等。熱固化性樹脂可以單獨使用或併用兩種以上。作為熱固化性樹脂而言，特別是較佳為含有較少使半導體晶片腐蝕的離子性雜質等的環氧樹脂。另外，作為環氧樹脂的固化劑而言，可以較佳使用酚樹脂。
作為環氧樹脂而言，沒有特別限制，例如可以使用：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、茀型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、三羥苯基甲烷型環氧樹脂、四羥苯基乙烷型環氧樹脂等二官能環氧樹脂或多官能環氧樹脂；或者乙內醯脲型環氧樹脂、異氰脲酸三縮水甘油酯型環氧樹脂或縮水甘油胺型環氧樹脂等環氧樹脂。
對於第一層111而言，可以在固化前包含25℃下為液狀的環氧樹脂和25℃下為固體狀的環氧樹脂。在該情況下，操作性優異。液狀環氧樹脂相對於固體狀環氧樹脂之比的值例如為0.4以上，較佳為0.6以上，更佳為0.8以上，進一步更佳為1.0以上。在此，液狀環氧樹脂相對於固體狀環氧樹脂之比為液狀環氧樹脂含量相對於固體狀環氧樹脂含量的重量比。
酚樹脂是作為環氧樹脂的固化劑起作用的物質，可以列舉例如：苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、第三丁基苯酚酚醛清漆樹脂、壬基苯酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚樹脂；甲階酚醛型酚樹脂；聚對羥基苯乙烯等聚羥基苯乙烯等。酚樹脂可以單獨使用或併用兩種以上。在這些酚樹脂中，特別佳為苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。
關於環氧樹脂與酚樹脂的調配比例，較佳例如以相對於環氧樹脂中的環氧基1當量使得酚樹脂中的羥基為0.5當量～2.0當量的方式進行調配。更佳為0.8當量～1.2當量。
第一層111可以在固化前包含熱固化促進催化劑。例如為胺類固化促進劑、含磷類固化促進劑、咪唑類固化促進劑、含硼類固化促進劑、含磷硼類固化促進劑等。熱固化促進催化劑的含量相對於樹脂成分100重量份例如為5重量份～15重量份。
第一層111可以包含填充劑。較佳為無機填充劑。無機填充劑例如為二氧化矽、黏土、石膏、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、氧化鈹、碳化矽、氮化矽、鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、鉛、錫、鋅、鈀、焊錫等。填充劑可以單獨使用或併用兩種以上。其中，較佳為二氧化矽，特別佳為熔融二氧化矽。無機填充劑的平均粒徑較佳在0.1μm～80μm的範圍內。無機填充劑的平均粒徑例如可以利用雷射繞射型粒度分佈測定裝置進行測定。
第一層111中的填充劑的含量較佳為10重量%以上，更佳為20重量%以上，進一步更佳為30重量%以上。另一方面，第一層111中的填充劑的含量較佳為70重量%以下，更佳為60重量%以下，進一步更佳為50重量%以下。
第一層111較佳為包含著色劑。著色劑例如為染料、顏料。其中，較佳為染料，更佳為黑色染料。第一層111中的著色劑的含量在固化前較佳為0.5重量%以上，更佳為1重量%以上，進一步更佳為2重量%以上。第一層111中的著色劑的含量在固化前較佳為10重量%以下，更佳為8重量%以下，進一步更佳為5重量%以下。
第一層111可以適當包含其它的添加劑。作為其它的添加劑，可以列舉例如阻燃劑、矽烷偶聯劑、離子捕獲劑、增量劑、防老化劑、抗氧化劑、表面活性劑等。
半導體背面保護膜11包含第二層112。第二層112呈圓盤狀。第二層112的兩面可以由第一主面和第二主面定義。第二層112的第一主面與剝離襯墊13接觸。第二層112的第二主面與第一層111接觸。第二層112的厚度例如為5μm～10μm。
第二層112可以具有熱固化性。第二層112可以為未固化的層。
第二層112可以為有色。第二層112為有色時，有時可以簡單地區分切割膜12與半導體背面保護膜11。第二層112較佳為例如黑色、藍色、紅色等深色。特別佳為黑色。這是因為容易對雷射標記進行視覺辨認。L* a* b* 表色系中規定的L* 的較佳範圍與第一層111中的L* 的較佳範圍相同。
第二層112可以包含樹脂成分。第二層112中的樹脂成分的含量較佳為30重量%以上，更佳為40重量%以上。第二層112中的樹脂成分的含量較佳為80重量%以下，更佳為70重量%以下。
樹脂成分可以包含熱塑性樹脂和熱固化性樹脂。樹脂成分100重量%中的熱塑性樹脂的含量較佳為10重量%以上，更佳為20重量%以上。樹脂成分100重量%中的熱塑性樹脂的含量上限例如為70重量%，較佳為50重量%，更佳為40重量%。在樹脂成分100重量%中，熱固化性樹脂的含量較佳為30重量%以上，更佳為50重量%以上。在樹脂成分100重量%中，熱固化性樹脂的含量上限例如為90重量%，較佳為80重量%，更佳為70重量%。
作為熱塑性樹脂而言，可以列舉例如：天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、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、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱塑性聚醯亞胺樹脂、尼龍6或尼龍66等聚醯胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸類樹脂、PET（聚對苯二甲酸乙二酯）或PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）等飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、或者氟樹脂等。這些熱塑性樹脂可以單獨使用或併用兩種以上。其中，較佳為丙烯酸類樹脂。
作為熱固化性樹脂而言，可以列舉：環氧樹脂、酚樹脂、胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺酯樹脂、矽酮樹脂或熱固化性聚醯亞胺樹脂等。熱固化性樹脂可以單獨使用或併用兩種以上。作為熱固化性樹脂而言，特別是較佳為含有較少使半導體晶片腐蝕的離子性雜質等的環氧樹脂。另外，作為環氧樹脂的固化劑而言，可以較佳使用酚樹脂。
作為環氧樹脂而言，沒有特別限制，例如可以使用：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、茀型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、三羥苯基甲烷型環氧樹脂、四羥苯基乙烷型環氧樹脂等二官能環氧樹脂或多官能環氧樹脂；或者乙內醯脲型環氧樹脂、異氰脲酸三縮水甘油酯型環氧樹脂或縮水甘油胺型環氧樹脂等環氧樹脂。
第二層112可以包含25℃下為液狀的環氧樹脂和25℃下為固體狀的環氧樹脂。在該情況下，操作性優異。液狀環氧樹脂相對於固體狀環氧樹脂之比的值例如為0.4以上，較佳為0.6以上，更佳為0.8以上，進一步更佳為1.0以上。在此，液狀環氧樹脂相對於固體狀環氧樹脂之比為液狀環氧樹脂含量相對於固體狀環氧樹脂含量的重量比。
酚樹脂是作為環氧樹脂的固化劑起作用的物質，可以列舉例如：苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、第三丁基苯酚酚醛清漆樹脂、壬基苯酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚樹脂；甲階酚醛型酚樹脂；聚對羥基苯乙烯等聚羥基苯乙烯等。酚樹脂可以單獨使用或併用兩種以上。在這些酚樹脂中，特別佳為苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。
關於環氧樹脂與酚樹脂的調配比例，較佳例如以相對於環氧樹脂中的環氧基1當量使得酚樹脂中的羥基為0.5當量～2.0當量的方式進行調配。更佳為0.8當量～1.2當量。
第二層112較佳為不含熱固化促進催化劑。熱固化促進催化劑例如為胺類固化促進劑、含磷類固化促進劑、咪唑類固化促進劑、含硼類固化促進劑、含磷硼類固化促進劑等。
第二層112可以包含填充劑。較佳為無機填充劑。無機填充劑例如為二氧化矽、黏土、石膏、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、氧化鈹、碳化矽、氮化矽、鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、鉛、錫、鋅、鈀、焊錫等。填充劑可以單獨使用或併用兩種以上。其中，較佳為二氧化矽，特別佳為熔融二氧化矽。無機填充劑的平均粒徑較佳在0.1μm～80μm的範圍內。無機填充劑的平均粒徑例如可以通過雷射繞射型粒度分佈測定裝置進行測定。
第二層112中的填充劑的含量較佳為10重量%以上，更佳為20重量%以上，進一步更佳為30重量%以上。第二層112中的填充劑的含量較佳為70重量%以下，更佳為60重量%以下，進一步更佳為50重量%以下。
第二層112可以包含著色劑。著色劑例如為染料、顏料。其中，較佳為染料，更佳為黑色染料。第二層112中的著色劑的含量較佳為0.5重量%以上，更佳為1重量%以上，進一步更佳為2重量%以上。第二層112中的著色劑的含量較佳為10重量%以下，更佳為8重量%以下，進一步更佳為5重量%以下。
第二層112可以適當包含其它的添加劑。作為其它的添加劑而言，可以列舉例如阻燃劑、矽烷偶聯劑、離子捕獲劑、增量劑、防老化劑、抗氧化劑、表面活性劑等。
片71可以用於製造半導體裝置。從這裡開始，對半導體裝置的製造方法進行說明。
如圖3所示，使聚光點對準照射前半導體晶圓4P的內部，沿著格子狀的分割預定線4L照射雷射光100，在照射前半導體晶圓4P中形成改性區域41，得到半導體晶圓4。作為照射前半導體晶圓4P而言，可以列舉矽晶圓、碳化矽晶圓、化合物半導體晶圓等。作為化合物半導體晶圓而言，可以列舉氮化鎵晶圓等。
雷射光100的照射條件例如可以在以下的條件的範圍內適當進行調節。 （A）雷射光100 雷射光源　　　　　　　半導體雷射激發Nd:YAG雷射器 波長 1064nm 雷射光斑截面積　 3.14×10-8 cm2 振盪方式　　　　　　　 Q開關脈衝 　重複頻率 　　　　　　100kHz以下 　脈衝寬度　　　　　　　1μs以下 　輸出功率　　　　　　　1mJ以下 　雷射品質　　　　　　 TEM00 　偏振特性　　　　　　　直線偏振光 （B）聚光用透鏡 　倍率　　　　　　　　　100倍以下 　數值孔徑（NA）　　　　 0.55 　對雷射波長的透射率 100%以下 （C） 載置有照射前半導體晶圓4P的載置台的移動速度　280mm/秒以下
如圖4所示，半導體晶圓4包含改性區域41。改性區域41比其它區域脆。半導體晶圓4還包含半導體晶片4A、4B、4C、……、4F。
如圖5所示，從膠帶1中除去剝離襯墊13，用輥將利用加熱台加熱後的半導體晶圓4固定於片71的半導體背面保護膜11。半導體晶圓4的固定例如在40℃以上、較佳為45℃以上、更佳為50℃以上、進一步更佳為55℃以上的溫度下進行。半導體晶圓4的固定例如在100℃以下、較佳為90℃以下的溫度下進行。半導體晶圓4的固定壓力例如為1×105 Pa～1×107 Pa。輥速度例如為10mm/秒。
通過對帶半導體晶圓4的片71進行加熱，使半導體背面保護膜11的第二層112黏附於半導體晶圓4。加熱例如在70℃以上、較佳為75℃以上的溫度下進行。加熱溫度的上限例如為85℃。加熱例如進行30分鐘以上。加熱時間的上限例如為60分鐘。
隔著切割膜12對半導體背面保護膜11的第一層111照射雷射，對第一層111附加標記。雷射器可以使用氣體雷射器、固體雷射器、液體雷射器等。氣體雷射器例如為二氧化碳氣體雷射器（CO2 雷射器）、准分子雷射器（ArF雷射器、KrF雷射器、XeCl雷射器、XeF雷射器等）等。固體雷射器例如為YAG雷射器（Nd:YAG雷射器等）、YVO4 雷射器。
如圖6所示，通過上推工具33上推切割膜12，使切割膜12擴張。擴張的溫度較佳為10℃以下，更佳為0℃以下。溫度的下限例如為-20℃。
通過切割膜12的擴張，在以改性區域41為起點將半導體晶圓4分割的同時，也將半導體背面保護膜11分割。其結果為在切割膜12上形成帶分割後半導體背面保護膜11A的半導體晶片4A。
如圖7所示，使上推工具33下降。其結果為在切割膜12中產生鬆弛。鬆弛產生在切割膜12的晶圓固定區域與切割環固定區域之間。
如圖8所示，通過吸附台32上推切割膜12而使其擴張，在維持擴張的同時將切割膜12吸引固定於吸附台32。
如圖9所示，在將切割膜12吸引固定於吸附台32的狀態下，使吸附台32下降。
在將切割膜12吸引固定於吸附台32的狀態下，對切割膜12的鬆弛部吹送熱風，除去鬆弛。熱風的溫度較佳為170℃以上，更佳為180℃以上。熱風溫度的上限例如為240℃，較佳為220℃。
對黏合劑層122照射紫外線，使黏合劑層122固化。
將帶分割後半導體背面保護膜11A的半導體晶片4A從切割膜12剝離。
如圖10所示，以倒裝晶片接合方式（倒裝晶片封裝方式）將帶分割後半導體背面保護膜11A的半導體晶片4A固定於被黏物6。具體而言，以半導體晶片4A的電路面與被黏物6相對的形式，將帶分割後半導體背面保護膜11A的半導體晶片4A固定於被黏物6。例如，使半導體晶片4A的凸塊51與被黏物6的導電材料（焊錫等）61接觸，在進行擠壓的同時使導電材料61熔融。在半導體晶片4A與被黏物6之間存在空隙。空隙的高度通常為約30μm～約300μm。固定後可以進行空隙等的清洗。
作為被黏物6而言，可以使用引線框、電路基板（配線電路基板等）等基板。作為這樣的基板的材質而言，沒有特別限制，可以列舉陶瓷基板、塑料基板。作為塑料基板而言，可以列舉例如環氧基板、雙馬來醯亞胺三嗪基板、聚醯亞胺基板等。
作為凸塊或導電材料的材質而言，沒有特別限制，可以列舉例如：錫-鉛類金屬材料、錫-銀類金屬材料、錫-銀-銅類金屬材料、錫-鋅類金屬材料、錫-鋅-鉍類金屬材料等焊錫類（合金）；金類金屬材料；銅類金屬材料等。需要說明的是，導電材料61的熔融時的溫度通常為約260℃。
用密封樹脂將半導體晶片4A與被黏物6之間的空隙密封。通常通過在175℃下進行60秒～90秒加熱而使密封樹脂固化。
作為密封樹脂而言，只要是具有絕緣性的樹脂（絕緣樹脂），則沒有特別限制。作為密封樹脂而言，更佳為具有彈性的絕緣樹脂。作為密封樹脂而言，可以列舉例如包含環氧樹脂的樹脂組成物等。另外，作為基於包含環氧樹脂的樹脂組成物的密封樹脂而言，除環氧樹脂以外，還可以包含除環氧樹脂以外的熱固化性樹脂（酚樹脂等）、熱塑性樹脂等作為樹脂成分。需要說明的是，酚樹脂也可以作為環氧樹脂的固化劑進行使用。密封樹脂的形狀為膜狀、片劑（tablet）狀等。
通過以上的方法得到的半導體裝置（倒裝晶片封裝的半導體裝置）包含被黏物6、和固定於被黏物6的帶分割後半導體背面保護膜11A的半導體晶片4A。
以倒裝晶片封裝方式封裝的半導體裝置比以接合封裝方式封裝的半導體裝置更薄且更小。因此，可以適合地用作各種電子設備・電子部件或它們的材料・構件。具體而言，作為使用了倒裝晶片封裝的半導體裝置的電子設備而言，可以列舉所謂的「手機」、「PHS（Personal Handy-phone System，個人掌上型電話系統）」、小型電腦（例如所謂的「PDA」（攜帶資訊終端）、所謂的「筆記本電腦」、所謂的「Net Book（上網本）（商標）」、所謂的「可穿戴電腦」等）、將「手機」和電腦一體化而成的小型電子設備、所謂的「Digital Camera（數位相機）（商標）」、所謂的「數位攝像機」、小型電視、小型遊戲機、小型數位音訊播放器、所謂的「電子記事本」、所謂的「電子詞典」、所謂的「電子書」用電子設備終端、小型數位式手錶等移動型的電子設備（可攜帶的電子設備）等，當然也可以為除移動型以外（設置型等）的電子設備（例如所謂的「桌上型電腦」、薄型電視、錄影/播放用電子設備（硬碟記錄器、DVD播放器等）、投影儀、微型機器等）等。另外，作為電子部件、或者電子設備・電子部件的材料・構件而言，可以列舉例如所謂的「CPU」的構件、各種存儲裝置（所謂的「記憶體」、硬碟等）的構件等。
變形例 1 如圖11所示，半導體背面保護膜11為單層。半導體背面保護膜11的較佳的構成成分與第二層112的較佳的構成成分相同。半導體背面保護膜11的構成成分的較佳含量與第二層112的構成成分的較佳含量相同。
變形例 2 黏合劑層122的第一部分122A具有通過能量射線進行固化的性質。黏合劑層122的第二部分122B也具有通過能量射線進行固化的性質。在變形例2中，在形成帶分割後半導體背面保護膜11A的半導體晶片4A的步驟之後，對黏合劑層122照射能量射線，拾取帶分割後半導體背面保護膜11A的半導體晶片4A。由於照射能量射線，因此容易拾取帶分割後半導體背面保護膜11A的半導體晶片4A。
變形例 3 黏合劑層122的第一部分122A通過能量射線進行了固化。黏合劑層122的第二部分122B也通過能量射線進行了固化。
變形例 4 黏合劑層122的整個第一主面與半導體背面保護膜11接觸。
（其它） 變形例1～變形例4等可以任意地組合。
如上所示，實施方式1的半導體裝置的製造方法包含：在片71的半導體背面保護膜11上固定具有改性區域41的半導體晶圓4的步驟；通過擴張切割膜12而以改性區域41為起點將半導體晶圓4分割的步驟。實施方式1的半導體裝置的製造方法還包含：在將半導體晶圓4固定於半導體背面保護膜11的步驟與分割半導體晶圓4的步驟之間，對帶半導體晶圓4的片71進行加熱的步驟。
實施方式1的半導體裝置的製造方法還包含：將在分割半導體晶圓4的步驟中所形成的、帶分割後半導體背面保護膜11A的半導體晶片4A從切割膜12剝離的步驟。在將半導體晶圓4固定於半導體背面保護膜11的步驟與將帶分割後半導體背面保護膜11A的半導體晶片4A從切割膜12剝離的步驟之間，實施方式1的半導體裝置的製造方法不包含：對半導體背面保護膜11進行固化的步驟。
實施方式 2 在實施方式2中，使用「用於解決課題的手段」的膜作為晶片接合膜。
如圖12所示，實施方式2的膠帶1具有晶片接合膜11來代替半導體背面保護膜11。晶片接合膜11的厚度與實施方式1中的半導體背面保護膜11的厚度相同。晶片接合膜11的較佳物性（例如斷裂伸長率）與實施方式1中的半導體背面保護膜11的較佳物性相同。晶片接合膜11的較佳的構成成分與實施方式1中的第二層112的較佳的構成成分相同。晶片接合膜11中的構成成分的較佳含量與實施方式1中的第二層112的構成成分的較佳含量相同。
如圖13所示，形成帶分割後晶片接合膜11A的半導體晶片4A。該形成步驟與帶分割後半導體背面保護膜11A的半導體晶片4A的形成步驟相同（參考圖3～圖9）。
如圖14所示，將帶分割後晶片接合膜11A的半導體晶片4A壓接於被黏物6，使分割後晶片接合膜11A固化。
如圖15所示，用焊線7將半導體晶片4A的電極焊墊與被黏物6的端子部電性連接，並用密封樹脂8密封半導體晶片4A。
如上所示，實施方式2的半導體裝置的製造方法包含：在片71的晶片接合膜11上固定具有改性區域41的半導體晶圓4的步驟；和通過擴張切割膜12而以改性區域41為起點將半導體晶圓4分割的步驟。實施方式2的半導體裝置的製造方法還包含：從切割膜12剝離在將半導體晶圓4分割的步驟中所形成的、帶分割後晶片接合膜11A的半導體晶片4A的步驟。
[實施例]
以下，對本發明的較佳的實施例進行例示性地詳細說明。但是，關於該實施例中記載的材料、調配量等，只要沒有特別限定性的記載，則不旨在將本發明的範圍僅限於這些實施例。
原料‧化學試劑如下所示。
丙烯酸酯共聚物(Nagase ChemteX公司製造，SG-P3)
環氧樹脂1(日本化藥公司製造，EPPN-501HY)
環氧樹脂2(東都化成公司製造，KI-3000-4)
環氧樹脂3(三菱化學公司製造，jER YL980)
酚樹脂1(明和化成公司製造，MEH7851-H)
酚樹脂2(明和化成公司製造，MEH7851-SS)
填料(雅都瑪公司製造，SO-25R，平均粒徑為0.5μm的球狀二氧化矽)
染料(ORIENT化學工業公司製造，OIL BLACK BS)
催化劑(四國化成公司製造，CUREZOL 2PZ)
切割膜的製作
在具有冷凝管、氮氣導入管、溫度計和攪拌裝置的反應容器中加入丙烯酸-2-乙基己酯(以下，稱為「2EHA」)100重量份、丙烯酸-2-羥基乙酯（以下，稱為「HEA」）19重量份、過氧化苯甲醯0.4重量份和甲苯80重量份，在氮氣流中且60℃下進行10小時聚合處理，得到了丙烯酸類聚合物A。向丙烯酸類聚合物A中添加異氰酸-2-甲基丙烯醯氧基乙酯（以下，稱為「MOI」）12重量份，在空氣氣流中且50℃下進行60小時加成反應處理，得到了丙烯酸類聚合物A’。接著，相對於丙烯酸類聚合物A’ 100重量份（固體成分），添加多異氰酸酯化合物（商品名「Coronate L」，日本聚胺酯公司製造）0.75重量份和光聚合引發劑（Irgacure 651，Ciba Specialty Chemicals公司製造）2重量份，添加甲苯以使得固體成分濃度為28%，得到了黏合劑溶液。將黏合劑溶液塗布在PET剝離襯墊的實施了矽酮處理的面上，在120℃下加熱乾燥2分鐘，形成了黏合劑層。接著，在黏合劑層的露出面貼合EVA膜，在23℃下保存72小時，從而得到了切割膜。
實施例 1 ～ 5 和比較例 1 ～ 8 中的切割膜一體型半導體背面保護膜的製作 根據表1將原料・化學試劑溶解於甲乙酮中，製備固體成分濃度為28重量%的樹脂組成物的溶液，將樹脂組成物的溶液塗布於剝離襯墊（經過矽酮脫模處理的厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二酯膜），並在130℃下乾燥2分鐘，得到了半導體背面保護膜。利用手動輥將半導體背面保護膜層疊於切割膜的黏合劑層，從而得到了切割膜一體型半導體背面保護膜。
實施例 1 ～ 5 和比較例 1 ～ 8 中的切割膜一體型半導體背面保護膜的結構 實施例1～5和比較例1～8中的切割膜一體型半導體背面保護膜的結構與圖11所示的結構相同。實施例1～5和比較例1～8的切割膜一體型半導體背面保護膜包含切割膜和位於切割膜的黏合劑層上的半導體背面保護膜。切割膜包含EVA膜和黏合劑層。
實施例 6 ～ 9 中的切割膜一體型半導體背面保護膜的製作 根據表1將原料・化學試劑溶解於甲乙酮中，製備固體成分濃度為28重量%的樹脂組成物的溶液，將樹脂組成物的溶液塗布於剝離襯墊，並在130℃下乾燥2分鐘，得到了雷射標記層（以下，有時稱為「LM層」）。晶圓貼片層（以下，有時稱為「WM層」）通過與雷射標記層相同的步驟製作。利用層壓機將雷射標記層與晶圓貼片層在100℃、0.6MPa的條件下進行層疊，得到了半導體背面保護膜。利用手動輥將半導體背面保護膜層疊於切割膜的黏合劑層，從而得到了切割膜一體型半導體背面保護膜。
實施例 6 ～ 9 中的切割膜一體型半導體背面保護膜的結構 實施例6～9中的切割膜一體型半導體背面保護膜的結構與圖2所示的結構相同。實施例6～9的切割膜一體型半導體背面保護膜包含切割膜和位於切割膜的黏合劑層上的半導體背面保護膜。切割膜包含EVA膜和黏合劑層。半導體背面保護膜包含雷射標記層和晶圓貼片層。雷射標記層相當於圖2的第一層111。晶圓貼片層相當於圖2的第二層112。
厚度測定 將切割膜一體型半導體背面保護膜冷凍切割，利用顯微鏡「VHX-2000（KEYENCE製造）」進行截面觀察，測量了各層的厚度。將各層中的最厚的部分的厚度示於表1、2。
半導體背面保護膜的伸長率的測定 將切割膜一體型半導體背面保護膜的半導體背面保護膜剝離，並從半導體背面保護膜中切出了寬度25mm的試驗片。以使得夾頭間距離為100mm的方式將試驗片設置於拉伸試驗機「AUTOGRAPH AG-X（島津公司製造）」，在0℃的氣氛下以50mm/分鐘的速度拉伸試驗片，測定完全斷裂時的伸長量，並通過下式求出了「伸長率」。根據該式，在斷裂時的夾頭間距離為200mm的情況下，伸長率達到100%。 （斷裂時的夾頭間距離-拉伸前的夾頭間距離）/拉伸前的夾頭間距離×100
切割膜的伸長率的測定 將切割膜一體型半導體背面保護膜的切割膜剝離，並從切割膜中切取了寬度10mm的試驗片。以使得夾頭間距離為50mm的方式將試驗片設置於拉伸試驗機「AUTOGRAPH AG-X（島津公司製造）」，在25℃或-15℃的氣氛下以300mm/分鐘的速度拉伸試驗片，測定完全斷裂時的伸長量，並通過下式求出了「伸長率」。根據該式，在斷裂時的夾頭間距離為100mm的情況下，伸長率達到100%。 （斷裂時的夾頭間距離-拉伸前的夾頭間距離）/拉伸前的夾頭間距離×100
雷射印刷性評價 在溫度80℃、0.15MPa的條件下利用層壓機將矽晶圓貼合於切割膜一體型半導體背面保護膜的半導體背面保護膜（在實施例6～9中為晶圓貼片層）。利用雷射打標裝置「MD-S9910」（KEYENCE公司製造），在雷射功率0.23W、打標速度300mm/秒、頻率10kHz的條件下，隔著切割膜對半導體背面保護膜（在實施例6～9中為雷射標記層）照射雷射。將因雷射照射而在半導體背面保護膜中形成貫穿孔的情況記為×，將未形成貫穿孔的情況記為○。
切割膜的開裂評價 將厚度為300μm的12英吋晶圓切割成3mm見方的晶片尺寸，在溫度80℃、0.15MPa的條件下利用層壓機將切割後晶圓貼合於切割膜一體型半導體背面保護膜的半導體背面保護膜。利用擴張器「DDS2300（DISCO公司製造）」將其在-15℃下冷卻2分鐘，並使其在上推量15mm、上推速度150mm/秒的條件下進行擴張，在該狀態下保持1分鐘，觀察了在切割膜中是否存在開裂。將在切割膜中存在開裂的情況記為×，將無開裂的情況記為○。
分割性評價 將厚度為300μm的12英吋晶圓切割成3mm見方的晶片尺寸，在溫度80℃、0.15MPa的條件下利用層壓機將切割後晶圓貼合於切割膜一體型半導體背面保護膜的半導體背面保護膜。利用擴張器「DDS2300（DISCO公司製造）」將其在-15℃下冷卻2分鐘，並使其在上推量15mm、上推速度150mm/秒的條件下進行擴張，在該狀態下保持了1分鐘。解除擴張，在上推量15mm、上推速度1mm/秒的條件下再次將其上推，在切割膜與加熱器之間的距離為20mm、旋轉速度為5°/秒、200℃的條件下對切割膜的上推區域進行加熱，使其收縮。之後，觀察了半導體背面保護膜中與晶片各自接觸的四邊形的接觸區域。觀察了構成接觸區域的輪廓的4條線段各自是否沿著晶片延伸。通過下式計算出分割率，將分割率為90%以上的情況記為A，將分割率小於90%且70%以上的情況記為B，將分割率小於70%且50%以上的情況記為C，將分割率小於50%且30%以上的情況記為D，將分割率小於30%的情況記為E。晶片因擴張而從切割膜剝離的情況記為×。 分割率＝沿著晶片延伸的線段的數量/全部線段的數量×100
[表1]
Figure 106137376-A0304-0001
[表2]
Figure 106137376-A0304-0002
1‧‧‧膠帶4‧‧‧半導體晶圓4A、4B、4C、……、4F‧‧‧半導體晶片4L‧‧‧分割預定線4P‧‧‧照射前半導體晶圓6‧‧‧被黏物7‧‧‧焊線8‧‧‧密封樹脂11‧‧‧半導體背面保護膜11A‧‧‧分割後半導體背面保護膜12‧‧‧切割膜13‧‧‧剝離襯墊32‧‧‧吸附台33‧‧‧上推工具41‧‧‧改性區域51‧‧‧凸塊61‧‧‧導電材料71、71a、71b、71c、……、71m‧‧‧片100‧‧‧雷射光111‧‧‧第一層112‧‧‧第二層121‧‧‧基材層122‧‧‧黏合劑層122A‧‧‧第一部分122B‧‧‧第二部分
圖1為實施方式1中的膠帶的概略俯視圖。 圖2為實施方式1中的膠帶的局部概略剖視圖。 圖3為實施方式1中的半導體裝置的製造步驟的概略立體圖。 圖4為實施方式1中的半導體裝置的製造步驟的概略剖視圖。 圖5為實施方式1中的半導體裝置的製造步驟的概略剖視圖。 圖6為實施方式1中的半導體裝置的製造步驟的概略剖視圖。 圖7為實施方式1中的半導體裝置的製造步驟的概略剖視圖。 圖8為實施方式1中的半導體裝置的製造步驟的概略剖視圖。 圖9為實施方式1中的半導體裝置的製造步驟的概略剖視圖。 圖10為實施方式1中的半導體裝置的製造步驟的概略剖視圖。 圖11為變形例1中的片的概略剖視圖。 圖12為實施方式2中的膠帶的局部概略剖視圖。 圖13為實施方式2中的半導體裝置的製造步驟的概略剖視圖。 圖14為實施方式2中的半導體裝置的製造步驟的概略剖視圖。 圖15為實施方式2中的半導體裝置的製造步驟的概略剖視圖。
1‧‧‧膠帶
13‧‧‧剝離襯墊
71a、71b、71c、……、71m‧‧‧片

Claims (7)

  1. 一種片，其包含：包含基材層和位於所述基材層上的黏合劑層的切割膜；以及位於所述黏合劑層上的膜；其中，所述黏合劑層的厚度為2μm~10μm，所述膜的厚度為5μm~20μm，並且所述片為用於在半導體裝置的製造方法中使用的片，所述半導體裝置的製造方法包含：在所述片的所述膜上固定具有改性區域的半導體晶圓的步驟；以及通過擴張所述切割膜而以所述改性區域為起點將所述半導體晶圓分割的步驟，其中，所述切割膜的-15℃斷裂伸長率相對於25℃斷裂伸長率之比為0.3以上且小於1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的片，其中，0℃下的所述膜的斷裂伸長率為20%以下。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的片，其中，所述基材層的兩面由第一主面和第二主面定義，所述黏合劑層位於所述第一主面上，所述第一主面的表面粗糙度大於所述第二主面的表面粗糙度，並且所述第二主面的表面粗糙度為200nm以下。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的片，其中，所述膜為半導體背面保護膜。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的片，其中，所述基材層包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物層。
  6. 一種膠帶，其包含：剝離襯墊；以及位於所述剝離襯墊上的如申請專利範圍第1項至第5中任一項所述的片。
  7. 一種半導體裝置的製造方法，其包含：在如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的片的所述膜上固定具有所述改性區域的所述半導體晶圓的步驟；以及通過擴張所述切割膜而以所述改性區域為起點將所述半導體晶圓分割的步驟。
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