TWM633976U - Protection tape - Google Patents
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Abstract
Description
本新型創作是有關於一種保護膠帶,且特別是有關於一種包含收縮層的保護膠帶以及利用所述保護膠帶的半導體裝置的製造方法。 The present invention relates to a protective tape, and in particular to a protective tape including a shrink layer and a method of manufacturing a semiconductor device using the protective tape.
目前,半導體材料被廣泛地運用於許多電子裝置中,例如微機電系統(Microelectromechanical Systems)、互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、三維積體電路(3DIC)、記憶體晶片(Memories chip)、邏輯晶片(Logic chip)、功率晶片(Power chip)、射頻晶片(Radio Frequency chip)、二極體(diode)、中介層(interposer)等。隨著技術的進展,半導體裝置持續朝向輕薄短小、高性能、節能等方向發展。 At present, semiconductor materials are widely used in many electronic devices, such as microelectromechanical systems (Microelectromechanical Systems), complementary metal oxide semiconductors (Complementary Metal Oxide Semiconductor), three-dimensional integrated circuits (3DIC), memory chips (Memories chip) , logic chip (Logic chip), power chip (Power chip), radio frequency chip (Radio Frequency chip), diode (diode), interposer (interposer) and so on. With the advancement of technology, semiconductor devices continue to develop in the direction of thinner, smaller, higher performance, and energy saving.
扇出型晶圓封裝(Fan-Out Wafer Level Packaging,FOWLP)是一種可以有效提升半導體裝置的積體密度的技術,在一般的扇出型晶圓封裝製程中,於玻璃載板上沉積重新佈線結構,接著將晶片封裝於前述重新佈線結構上。然而,重新佈線結構與玻璃載板的熱膨脹係數不同,因此,在沉積重新佈線結構之 後,玻璃載板容易出現翹曲,並影響後續製程的良率。 Fan-Out Wafer Level Packaging (FOWLP) is a technology that can effectively increase the bulk density of semiconductor devices. In the general fan-out wafer packaging process, rewiring is deposited on the glass substrate structure, and then package the chip on the aforementioned rewiring structure. However, the thermal expansion coefficient of the rewiring structure is different from that of the glass carrier, so, after depositing the rewiring structure Finally, the glass substrate is prone to warping and affects the yield of subsequent processes.
本新型創作提供一種保護膠帶,可以改善基底的翹曲問題。 This new creation provides a protective tape that improves substrate warpage.
本新型創作提供一種半導體裝置的製造方法,可以改善基底在沉積導電層以及絕緣層之後出現的翹曲問題。 The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, which can improve the warping problem of the substrate after depositing a conductive layer and an insulating layer.
本新型創作的至少一實施例提供一種保護膠帶。保護膠帶包括第一基材層、黏著層以及收縮層。收縮層位於第一基材層與黏著層之間。收縮層在180℃的熱膨脹係數為大於或等於100μm/m℃且小於400μm/m℃,且收縮層在23℃的硬度大於肖氏硬度30A。 At least one embodiment of the novel creation provides a protective tape. The protective tape includes a first base material layer, an adhesive layer and a shrinking layer. The shrink layer is located between the first substrate layer and the adhesive layer. The thermal expansion coefficient of the shrinking layer at 180°C is greater than or equal to 100 μm/m°C and less than 400 μm/m°C, and the hardness of the shrinking layer at 23°C is greater than 30A Shore hardness.
在一些實施例中,收縮層在30℃的彎曲模數為1.45MPa,且在180℃的彎曲模數為0.19MPa。 In some embodiments, the shrink layer has a flexural modulus of 1.45 MPa at 30°C and a flexural modulus of 0.19 MPa at 180°C.
在一些實施例中,第一基材層的柔韌性大於收縮層的柔韌性。 In some embodiments, the flexibility of the first substrate layer is greater than the flexibility of the shrink layer.
在一些實施例中,收縮層的材料包括壓克力樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚矽氧烷樹脂或上述材料的組合。 In some embodiments, the material of the shrink layer includes acrylic resin, polyurethane resin, epoxy resin, polysiloxane resin or a combination of the above materials.
在一些實施例中,保護膠帶更包括第二基材層。收縮層位於第一基材層與第二基材層之間,且第二基材層位於收縮層與黏著層之間。收縮層在180℃的熱膨脹係數大於第一基材層在180℃的熱膨脹係數與第二基材層在180℃的熱膨脹係數。 In some embodiments, the protective tape further includes a second substrate layer. The shrink layer is located between the first base material layer and the second base material layer, and the second base material layer is located between the shrink layer and the adhesive layer. The thermal expansion coefficient of the shrink layer at 180°C is greater than the thermal expansion coefficient of the first substrate layer at 180°C and the thermal expansion coefficient of the second substrate layer at 180°C.
在一些實施例中,第一基材層的材料與第二基材層的材料包括聚對苯二甲酸乙二酯、聚氨酯、聚醚碸、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮或上述材料的組合。 In some embodiments, the material of the first substrate layer and the material of the second substrate layer include polyethylene terephthalate, polyurethane, polyethersulfone, polyethylene naphthalate, polyimide , polyetherimide, polyether ether ketone or a combination of the above materials.
在一些實施例中,以原料組成收縮層,原料包括寡聚物、單體以及起始劑,其中寡聚物包括環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯或其組合,單體包括單官能基單體、雙官能基單體、多官能基單體或其組合,且起始劑包括自由基型起始劑或陽離子型起始劑。 In some embodiments, the shrink layer is composed of raw materials, and the raw materials include oligomers, monomers and initiators, wherein the oligomers include epoxy acrylate, polyester acrylate, polyurethane acrylate, polyether acrylate or In combination, the monomers include monofunctional monomers, difunctional monomers, multifunctional monomers or combinations thereof, and the initiator includes free radical initiators or cationic initiators.
在一些實施例中,在收縮層的原料中,寡聚物的重量比大於或等於40wt%,單體的重量比為20wt%至50wt%,且起始劑的重量比小於或等於10wt%。 In some embodiments, in the raw material of the shrink layer, the weight ratio of the oligomer is greater than or equal to 40wt%, the weight ratio of the monomer is 20wt% to 50wt%, and the weight ratio of the initiator is less than or equal to 10wt%.
在一些實施例中,第一基材層的厚度為25微米至200微米,收縮層的厚度為25微米至500微米,且黏著層的厚度為5微米至100微米。 In some embodiments, the first substrate layer has a thickness of 25 microns to 200 microns, the shrink layer has a thickness of 25 microns to 500 microns, and the adhesive layer has a thickness of 5 microns to 100 microns.
本新型創作的至少一實施例提供一種半導體裝置的製造方法,包括將保護膠帶貼於基底的第一面、於基底的相對於第一面的一第二面沉積至少一第一導電層以及至少一第一絕緣層以及將第一導電層以及第一絕緣層自基底取起。所述保護膠帶包括第一基材層、黏著層以及收縮層。收縮層位於第一基材層與黏著層之間。收縮層在180℃的熱膨脹係數為大於或等於100μm/m℃且小於400μm/m℃,且收縮層在23℃的硬度大於肖氏硬度30A。 At least one embodiment of the new creation provides a method of manufacturing a semiconductor device, including attaching a protective tape to a first surface of a substrate, depositing at least a first conductive layer on a second surface of the substrate opposite to the first surface, and at least A first insulating layer and the first conductive layer and the first insulating layer are lifted from the base. The protective tape includes a first base material layer, an adhesive layer and a shrinking layer. The shrink layer is located between the first substrate layer and the adhesive layer. The thermal expansion coefficient of the shrinking layer at 180°C is greater than or equal to 100 μm/m°C and less than 400 μm/m°C, and the hardness of the shrinking layer at 23°C is greater than 30A Shore hardness.
在一些實施例中,半導體裝置的製造方法更包括:自基 底移除所述保護膠帶;於基底的第一面貼上另一保護膠帶,其中所述另一保護膠帶的另一收縮層在180℃的熱膨脹係數大於所述保護膠帶的所述收縮層在180℃的熱膨脹係數;於第一導電層以及第一絕緣層上沉積至少一第二導電層以及至少一第二絕緣層;所述基底移除所述另一保護膠帶;將第一導電層、第一絕緣層、第二導電層以及第二絕緣層自基底取起。 In some embodiments, the method of manufacturing a semiconductor device further includes: Remove the protective tape at the bottom; paste another protective tape on the first side of the substrate, wherein the thermal expansion coefficient of another shrinkage layer of the another protective tape is greater than that of the shrinkable layer of the protective tape at 180° C. thermal expansion coefficient of 180°C; depositing at least one second conductive layer and at least one second insulating layer on the first conductive layer and the first insulating layer; removing the other protective tape from the substrate; placing the first conductive layer, The first insulating layer, the second conductive layer and the second insulating layer are taken from the base.
在一些實施例中,半導體裝置的製造方法更包括:於所述保護膠帶的所述第一基材層貼上另一保護膠帶;於第一導電層以及第一絕緣層上沉積至少一第二導電層以及至少一第二絕緣層;自基底移除所述另一保護膠帶以及所述保護膠帶;將第一導電層、第一絕緣層、第二導電層以及第二絕緣層自基底取起。 In some embodiments, the method for manufacturing a semiconductor device further includes: pasting another protective tape on the first substrate layer of the protective tape; depositing at least one second layer on the first conductive layer and the first insulating layer; a conductive layer and at least one second insulating layer; removing the other protective tape and the protective tape from the base; taking the first conductive layer, the first insulating layer, the second conductive layer and the second insulating layer from the base .
在一些實施例中,所述另一保護膠帶的另一黏著層的黏性小於所述保護膠帶的所述黏著層的黏性。 In some embodiments, the another adhesive layer of the another protective tape has a lower viscosity than the adhesive layer of the protective tape.
在一些實施例中,在將所述保護膠帶貼於基底的第一面之後,切割所述保護膠帶。 In some embodiments, the protective tape is cut after the protective tape is applied to the first side of the substrate.
在一些實施例中,半導體裝置的製造方法更包括:在將所述保護膠帶貼於基底的第一面之後,將所述保護膠帶置於吸盤上。 In some embodiments, the method for manufacturing a semiconductor device further includes: after attaching the protective tape to the first surface of the substrate, placing the protective tape on a suction cup.
在一些實施例中,半導體裝置的製造方法更包括:在沉積第一導電層以及第一絕緣層之前,於基底的第二面形成離型層,且第一導電層以及第一絕緣層沉積於離型層上。 In some embodiments, the manufacturing method of the semiconductor device further includes: before depositing the first conductive layer and the first insulating layer, forming a release layer on the second surface of the substrate, and depositing the first conductive layer and the first insulating layer on On the release layer.
在一些實施例中,半導體裝置的製造方法更包括:以雷 射照射離型層,以使第一導電層以及第一絕緣層與基底分離。 In some embodiments, the method for manufacturing a semiconductor device further includes: and irradiating the release layer to separate the first conductive layer and the first insulating layer from the base.
1:半導體裝置 1: Semiconductor device
10,10a,10a’:保護膠帶 10,10a,10a': Protective tape
12A,12A’:第一基材層 12A, 12A': the first substrate layer
12B,12B’:第二基材層 12B, 12B': second substrate layer
14,14’:收縮層 14,14': shrinkage layer
16,16’:黏著層 16,16': Adhesive layer
20:離型層 20: Release layer
100:基底 100: base
100a:第一面 100a: first side
100b:第二面 100b: Second side
120:第一導電層 120: the first conductive layer
130:第一絕緣層 130: the first insulating layer
140:第二導電層 140: second conductive layer
142:微凸塊 142: micro bump
150:第二絕緣層 150: second insulating layer
210:晶片 210: chip
220:接墊 220: Pad
230:底部填充材 230: Bottom filling material
240:封裝材 240: Packaging material
250:連接端子 250: Connecting terminal
CK:吸盤 CK: suction cup
CL:切割線 CL: cutting line
F,F’:收縮力 F, F': contraction force
RDL:重新佈線結構 RDL: Rewiring Structure
T1,T2,T3,T4:厚度 T1, T2, T3, T4: Thickness
圖1是依照本新型創作的一實施例的一種保護膠帶的剖面示意圖。 Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a protective tape according to an embodiment of the present invention.
圖2是依照本新型創作的一實施例的一種保護膠帶的剖面示意圖。 Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a protective tape according to an embodiment of the present invention.
圖3A至圖3I是依照本新型創作的一實施例的一種半導體裝置的製造方法的剖面示意圖。 3A to 3I are schematic cross-sectional views of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
圖4A至圖4E是依照本新型創作的一實施例的一種半導體裝置的製造方法的剖面示意圖。 4A to 4E are schematic cross-sectional views of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
圖1是依照本新型創作的一實施例的一種保護膠帶的剖面示意圖。 Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a protective tape according to an embodiment of the present invention.
請參考圖1,保護膠帶10包括第一基材層12A、黏著層16以及收縮層14。收縮層14位於第一基材層12A與黏著層16之間。在一些實施例中,在使用保護膠帶10前,保護膠帶10設置於離型層20上,其中黏著層16朝向離型層20。在欲使用保護膠帶10時,將保護膠帶10自離型層20撕起,接著再將保護膠帶10貼合至其他位置。
Please refer to FIG. 1 , the
在一些實施例中,第一基材層12A的材料包括聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚氨酯(Polyurethane,PU)、聚醚碸(Polyethersulfones,PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate,PEN)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide,PEI)、聚醚醚酮(Polyetheretherketone,PEEK)、上述材料的組合或其他合適的材料。在第一基材層12A為聚氨酯的實施例中,第一基材層12A可以選用熱塑性聚氨酯,但本新型創作不以此為限。在第一基材層12A為聚醯亞胺的實施例中,第一基材層12A可以選用透明聚醯亞胺,但本新型創作不以此為限。在一些實施例中,第一基材層12A例如為可以捲曲的材料層,且第一基材層12A的製造方式例如包括抽出成型、塗佈或其他合適的製程。第一基材層12A的厚度T1例如為25微米至200微米。
In some embodiments, the material of the
收縮層14位於第一基材層12A上。在本實施例中,保護膠帶10在高溫(例如180℃)具有高熱膨脹係數(例如大於或等於100μm/m℃且小於400μm/m℃)。舉例來說,收縮層14在180℃的熱膨脹係數為100μm/m℃至150μm/m℃、150μm/m℃至200μm/m℃、200μm/m℃至250μm/m℃、250μm/m℃至300μm/m℃、300μm/m℃至350μm/m℃或350μm/m℃以上。在一些實施例中,收縮層14在180℃的熱膨脹係數大於第一基材層12A在180℃的熱膨脹係數。在一些實施例中,收縮層14在30℃的彎曲模數為1.45MPa,且在180℃的彎曲模數為0.19MPa。
The
在一些實施例中,第一基材層12A的柔韌性大於收縮層14的柔韌性。換句話說,第一基材層12A選用相對柔韌的材料,而收縮層14選用相對剛硬的材料。在一些實施例中,收縮層14在攝氏23度的硬度大於肖氏硬度30A,例如肖氏硬度30A至50A、50A至75A或75A至100A,藉此可以抑制基底在沉積重新佈線結構後出現翹曲的問題。
In some embodiments, the flexibility of the
在一些實施例中,收縮層14的材料包括壓克力樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚矽氧烷樹脂、上述材料的組合或其他合適的高分子材料。
In some embodiments, the material of the
收縮層14的厚度T2例如為25微米至500微米。在一些實施例中,收縮層14藉由塗佈、印刷、熱熔擠壓或其他合適的製程而直接形成於第一基材層12A上。
The thickness T2 of the
在一些實施例中,以原料組成收縮層14,原料包括寡聚物、單體以及起始劑。
In some embodiments, the
組成收縮層14之原料中的寡聚物構成收縮層14的主體,且所述寡聚物決定了固化後之收縮層14的主要性能。在一些實施例中,在收縮層14的原料中,所述寡聚物的重量比大於或等於40wt%,例如40wt%至80wt%。在一些實施例中,所述寡聚物包括環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯或其組合。表1比較了不同的寡聚物所組成之收縮層14的特性。
The oligomers in the raw materials constituting the shrinking
表1
由表1可以得知,為了獲得硬度相對較硬的收縮層14,寡聚物優選為環氧丙烯酸酯及/或聚酯丙烯酸酯。舉例來說,寡聚物選用一種或一種以上的環氧丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯,且寡聚物的重均分子量為1,000至100,000,且在收縮層14的原料中所述寡聚物的重量比大於或等於40wt%、50wt%、60wt%或70wt%。基於上述,使收縮層14具有高剛性、高抗張強度以及耐磨性等優點。
It can be known from Table 1 that in order to obtain a relatively
需注意的是,表1提供了不同的寡聚物對收縮層14的特性的影響,但其並非用於限制本申請。實際上,收縮層14的特性還可能會因為其他因素而出現變化。
It should be noted that Table 1 provides the effect of different oligomers on the properties of the
組成收縮層14之原料中的單體適用於調整黏度,且會參與聚合反應。原料中之單體的多寡也會影響固化後之收縮層14的性能。在一些實施例中,在收縮層14的原料中,所述單體的重量比為20wt%至50wt%。在一些實施例中,單體包括單官能基單體、
雙官能基單體、多官能基單體或其組合。
The monomers in the raw materials constituting the
在一些實施例中,所述單官能基單體例如為丙烯酸十酯(Isodecyl acrylate,IDA)或丙烯酸四氫呋喃甲酯(Tetrahydrofurfuryl acrylate,THFA),其中丙烯酸十酯與丙烯酸四氫呋喃甲酯的化學結構分別如下化學式1以及化學式2所示。
In some embodiments, the monofunctional monomer is, for example, Isodecyl acrylate (IDA) or tetrahydrofurfuryl acrylate (Tetrahydrofurfuryl acrylate, THFA), wherein the chemical structures of decayl acrylate and tetrahydrofurfuryl methyl acrylate are as follows
在一些實施例中,所述雙官能基單體例如為己二醇二丙烯酸酯(Hexanediol diacrylate,HDDA),其中己二醇二丙烯酸酯的化學結構如下化學式3。 In some embodiments, the bifunctional monomer is, for example, hexanediol diacrylate (Hexanediol diacrylate, HDDA), wherein the chemical structure of hexanediol diacrylate is shown in Chemical Formula 3 below.
在一些實施例中,所述多官能基單體例如為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(Trimethylolpropane Triacrylate,TMPTA)或二季戊四醇六丙烯酸酯(Dipentaerythritol Hexaacrylate,DPHA),其中 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯以及二季戊四醇六丙烯酸酯的化學結構分別如下化學式4以及化學式5。 In some embodiments, the multifunctional monomer is, for example, trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) or dipentaerythritol hexaacrylate (Dipentaerythritol Hexaacrylate, DPHA), wherein The chemical structures of trimethylolpropane triacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate are shown in Chemical Formula 4 and Chemical Formula 5 respectively.
表2比較了單體之官能基數量增加對所組成之收縮層14的特性之影響以及單體之鏈長增加對所組成之收縮層14的特性之影響。
Table 2 compares the effect of increasing the number of functional groups of the monomers on the properties of the formed
由表2可以得知,為了獲得硬度相對較硬的收縮層14,單體優選為雙官能基及/或多官能基單體。舉例來說,單體選用一種或一種以上的雙官能基單體搭配多官能基單體,且在收縮層14的原料中,所述單體的重量比大於20wt%、大於30wt%或大於40wt%,藉此進行配方的調控,並提升對底材的潤濕性。此外,在固化(例如紫外光固化)之後,結構的架橋密度得以被提升,並能賦予材料剛性,使固化後之收縮層14的硬度提升。
It can be seen from Table 2 that in order to obtain a relatively
需注意的是,表2提供了調整單體對收縮層14的特性的影響,但其並非用於限制本申請。實際上,收縮層14的特性還可能會因為其他因素而出現變化。
It should be noted that Table 2 provides the effect of adjusting monomers on the properties of the
組成收縮層14之原料中的起始劑適用於引發聚合與架橋反應。舉例來說,以一種或一種以上的起始劑使單體與寡聚物產生聚合與架橋反應。在一些實施例中,起始劑包括自由基型起始劑或陽離子型起始劑。在一些實施例中,在收縮層14的原料中,所述起始劑的重量比小於或等於10wt%,例如小於或等於9wt%、8wt%、7wt%、6wt%、5wt%、4wt%、3wt%、2wt%或1wt%。在一些實施例中,所述起始劑為光起始劑,且其適用於吸收紫外光而引發聚合反應,但本新型創作不以此為限。在其他實施例中,收縮層14可以為熱固型材料。
The initiator in the raw materials constituting the
在一些實施例中,聚酯丙烯酸酯樹脂使用自由基型光起 始劑,例如1-羥基環己基苯基甲酮(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone),其化學結構如下化學式6。 In some embodiments, polyester acrylate resins use free radical photocatalysts An initiator, such as 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), has a chemical structure as shown in Chemical Formula 6.
在一些實施例中,環氧丙烯酸酯樹脂使用陽離子型光起始劑,例如二苯基(4-苯硫基)苯基锍六氟銻酸鹽(Diphenyl(4-phenylthio)phenyl sulfonium hexafluoroantimonate)及/或(硫代二-4,1-亞苯基)雙(二苯鋶)二六氟亞胺酸鹽((Thiodi-4,1-phenylene)bis(diphenylsulfonium)dihexafluoroatimonate),其化學結構分別如下化學式7與化學式8。 In some embodiments, the epoxy acrylate resin uses a cationic photoinitiator, such as diphenyl (4-phenylthio) phenylsulfonium hexafluoroantimonate (Diphenyl (4-phenylthio) phenyl sulfonium hexafluoroantimonate) and / or (Thiodi-4,1-phenylene)bis(diphenylsulfonium)dihexafluoroimidate ((Thiodi-4,1-phenylene)bis(diphenylsulfonium)dihexafluoroatimonate), the chemical structures are as follows Chemical formula 7 and chemical formula 8.
在一些實施例中,組成收縮層14之原料還包括添加劑。添加劑例如為表面活性劑、穩定劑、染料、溶劑或其他材料。在
一些實施例中,在收縮層14的原料中,所述添加劑的重量比為0wt%至10wt%,例如9wt%、8wt%、7wt%、6wt%、5wt%、4wt%、3wt%、2wt%或1wt%。
In some embodiments, the raw materials constituting the
在一個實施例中,收縮層14的原料包括寡聚物、單體、光起始劑以及添加劑,其中寡聚物的重量比大於50wt%,單體的重量比為20wt%至40wt%,光起始劑的重量比小於10wt%,且添加劑的重量比小於5wt%。在前述實施例中,寡聚物包括雙酚A環氧二丙烯酸酯(Bisphenol A Epoxy Diacrylate)以及聚酯二丙烯酸酯(Polyester diacrylate),單體包括丙烯酸四氫呋喃甲酯(Tetrahydrofurfuryl acrylate,THFA)以及己二醇二丙烯酸酯(Hexanediol diacrylate,HDDA),光起始劑包括1-羥基環己基苯基甲酮(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone)以及苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(phenyl bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide),且添加劑為γ-巰丙基三甲氧基矽烷(γ-Mercaptopropyltrimethoxysilane)。
In one embodiment, the raw materials of the
黏著層16位於收縮層14上。在一些實施例中,黏著層16的黏著性大於收縮層14的黏著性。黏著層16例如為感壓膠。在一些實施例中,黏著層16的材料包括壓克力樹脂、聚氨酯樹脂、聚矽氧烷樹脂、上述材料的組合或其他合適的高分子材料。
The
在一些實施例中,黏著層16包括光敏材料,且黏著層16在照光(例如紫外光)後會減少黏著力,使保護膠帶10可以透過照光解膠。在一些實施例中,黏著層16包括熱固型材料,且黏著
層16加熱後會減少黏著力,使保護膠帶10可以透過加熱解膠。在一些實施例中,黏著層16包括冷解材料,且黏著層16降溫至玻璃轉移溫度以下會減少黏著力,使保護膠帶10可以透過製冷解膠。
In some embodiments, the
黏著層16的厚度T3例如為5微米至100微米。在一些實施例中,黏著層16藉由塗佈、印刷或其他合適的製程而直接形成於收縮層14上。
The thickness T3 of the
黏著層16適用於使保護膠帶10與被貼物(例如基底)黏合。黏著層16與其他材料黏合的方式包括物理吸附(Adsorption)、擴散、靜電吸附、機械性交互鎖扣(Mechanical interlocking)以及化學鍵結。物理吸附例如藉由包括凡德瓦爾力或氫鍵吸附。擴散例如是在溫度高於黏著層16之玻璃轉移溫度時,黏著層16與被貼物之界面產生之互相擴散的現象。機械性交互鎖扣例如是於被貼物表面進行物理處理或化學處理,以使被貼物的表面粗糙化,使黏著層16得以卡合於被貼物的粗糙表面。
The
為了使黏著層16能較佳的與被貼物黏合,黏著層16的剛性不能太高,使黏著層16得以填入被貼物的表面上的所有細縫,以提升黏著層16與被貼物的表面之間的接觸面積。
In order to make the
在本實施例中,收縮層14的架橋密度大於黏著層16的架橋密度,收縮層14的重均分子量大於黏著層16的重均分子量,收縮層14的玻璃轉移溫度大於黏著層16的玻璃轉移溫度。
In this embodiment, the bridging density of the
在一些實施例中,收縮層14的重均分子量為400,000至
800,000g/mol,且黏著層16的重均分子量為10,000至1,200,000g/mol。在一些實施例中,收縮層14的玻璃轉移溫度大於20℃,且黏著層16的玻璃轉移溫度小於20℃。舉例來說,當使用可以透過照光解膠或加熱解膠的保護膠帶10時,黏著層16的玻璃轉移溫度小於-20℃,例如-20℃至-60℃,當使用可以製冷解膠的保護膠帶10時,黏著層16的玻璃轉移溫度小於20℃,例如-10℃至10℃。
In some embodiments, the
離型層20可以為任何一種離型材料。舉例來說,離型層20為聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚烯烴(polyolefins,PO)或離型紙。離型層20的厚度例如為25微米至175微米。
The
圖2是依照本新型創作的一實施例的一種保護膠帶的剖面示意圖。在此必須說明的是,圖2的實施例沿用圖1的實施例的元件標號與部分內容,其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件,並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例,在此不贅述。 Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a protective tape according to an embodiment of the present invention. It must be noted here that the embodiment in FIG. 2 follows the component numbers and part of the content of the embodiment in FIG. 1 , wherein the same or similar numbers are used to denote the same or similar components, and the description of the same technical content is omitted. For the description of the omitted part, reference may be made to the foregoing embodiments, and details are not repeated here.
圖2的保護膠帶10a與圖1的保護膠帶10的主要差異在於:保護膠帶10a更包括第二基材層12B。
The main difference between the
請參考圖2,保護膠帶10a包括第一基材層12A、第二基材層12B、黏著層16以及收縮層14。收縮層14位於第一基材層12A與第二基材層12B之間,且第二基材層12B位於收縮層14與黏著層16之間。在一些實施例中,第二基材層12B在30℃的
彎曲模數為1.4GPa,且在180℃的彎曲模數為0.18GPa。
Please refer to FIG. 2 , the
在一些實施例中,第一基材層12A與第二基材層12B的材料包括聚對苯二甲酸乙二酯、聚氨酯、聚醚碸、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、上述材料的組合或其他合適的材料。在第二基材層12B為聚氨酯的實施例中,第二基材層12B可以選用熱塑性聚氨酯,但本新型創作不以此為限。在第二基材層12B為聚醯亞胺的實施例中,第二基材層12B可以選用透明聚醯亞胺。在一些實施例中,第一基材層12A與第二基材層12B例如為可以捲曲的材料層,且第一基材層12A與第二基材層12B的製造方式例如包括抽出成型、塗佈或其他合適的製程。第一基材層12A的厚度T1與第二基材層12B的厚度T4例如為25微米至200微米。
In some embodiments, the materials of the
第一基材層12A與第二基材層12B可以包括相同或不同的材料。在一些實施例中,第二基材層12B在180℃的熱膨脹係數大於第一基材層12A在180℃的熱膨脹係數。
The
在一些實施例中,收縮層14在180℃的熱膨脹係數大於第一基材層12A在180℃的熱膨脹係數與第二基材層12B在180℃的熱膨脹係數。
In some embodiments, the thermal expansion coefficient of the
表3顯示了改變第一基材層12A的厚度T1、收縮層14的厚度T2以及第二基材層12B的厚度T4對保護膠帶10a的翹曲程度所產生的影響。需注意的是,表3顯示的是保護膠帶10a未貼附於其他裝置時,熱處理過後所出現的翹曲程度。在實施例1
至實施例9中,第一基材層12A的材料為聚對苯二甲酸乙二酯,收縮層14的材料為壓克力樹脂,且第二基材層12B的材料為聚對苯二甲酸乙二酯。
Table 3 shows the effects of changing the thickness T1 of the
在表3的實施例1至實施例4中,收縮層14的厚度越薄保護膠帶10a在150℃的熱處理過後有變得更彎曲的傾向。另外,在實施例1至實施例4中,由於第二基材層12B的熱膨脹係數大於第一基材層12A的熱膨脹係數,保護膠帶10a容易往第二基材層12B的方向翹曲。
In Example 1 to Example 4 in Table 3, the thinner the thickness of the
另外,由表3的實施例5至實施例8可以得知,當第一基材層12A與第二基材層12B厚度與材料一致時,收縮層14的厚度對保護膠帶10a在200℃的熱處理過後的翹曲程度沒有太大的影響。此外,在實施例5至實施例8中,保護膠帶10a是往隨機的方向翹曲。
In addition, from Example 5 to Example 8 in Table 3, it can be known that when the thickness of the first
另外,在表3的實施例9中,在150℃熱處理之後,第一基材層12A雖然熱膨脹係數較低,但材料的彎曲模數較大,導致保護膠帶10a容易往第一基材層12A的方向翹曲。在200℃熱處理之後,由於第一基材層12A的彎曲模數變小,導致整體內應力下降,使保護膠帶10a朝向熱膨脹係數較大的第二基材層12B的方向翹曲。換句話說,在實施例9中,保護膠帶10a在150℃熱處理之後的翹曲方向不同於保護膠帶10a在200℃熱處理之後的翹曲方向。
In addition, in Example 9 in Table 3, after heat treatment at 150°C, although the thermal expansion coefficient of the first
表4提供了收縮層以及一些第二基材層的在MD方向(抽膜方向)的熱膨脹係數與玻璃轉移溫度(Tg)。 Table 4 provides the thermal expansion coefficient and glass transition temperature (Tg) in the MD direction (film-drawing direction) of the shrinkage layer and some second substrate layers.
表5提供了第一基材層、收縮層以及一些第二基材層的在TD方向(垂直於抽膜方向)的熱膨脹係數與玻璃轉移溫度(Tg)。 Table 5 provides the thermal expansion coefficients and glass transition temperatures (Tg) in the TD direction (perpendicular to the film-drawing direction) of the first substrate layer, the shrinkage layer, and some second substrate layers.
在表4與表5中,收縮層的材料為壓克力樹脂,且第二基材層的材料為聚對苯二甲酸乙二酯。另外,在表5中,第一基材層的材料為高耐熱性、熱穩定性的聚醯亞胺。 In Table 4 and Table 5, the material of the shrink layer is acrylic resin, and the material of the second substrate layer is polyethylene terephthalate. In addition, in Table 5, the material of the first base material layer is polyimide with high heat resistance and thermal stability.
圖3A至圖3I是依照本新型創作的一實施例的一種半導體裝置的製造方法的剖面示意圖。在此必須說明的是,圖3A至圖3I的實施例沿用圖2的實施例的元件標號與部分內容,其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件,並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例,在此不贅述。 3A to 3I are schematic cross-sectional views of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. It must be noted here that the embodiment in Fig. 3A to Fig. 3I follows the component numbers and part of the content of the embodiment in Fig. 2, wherein the same or similar symbols are used to indicate the same or similar components, and the same technical content is omitted. illustrate. For the description of the omitted part, reference may be made to the foregoing embodiments, and details are not repeated here.
請參考圖3A,提供基底100。基底100例如為承載基板,其材料包括玻璃、半導體、金屬或其他合適的材料。基底100包括第一面100a以及相對於第一面100a的第二面100b。在一些實施例中,基底100的厚度為700微米至1100微米。
Referring to FIG. 3A , a
將保護膠帶10a貼於基底100的第一面100a。在本實施
例中,保護膠帶10a在室溫(例如23℃)的硬度大於肖氏硬度30A,因此,有助於減少基底100的翹曲問題。
The
在一些實施例中,保護膠帶10a的面積大於基底100的第一面100a的面積。在將比基底100大的保護膠帶10a貼於基底100的第一面100a之後,藉由切割製程使保護膠帶10a與基底100沿著切割線CL修齊對準。因此,在將保護膠帶10a貼於基底100的時候(如圖3B所示的步驟)不需要很精確的對保護膠帶10a與基底100進行對位。
In some embodiments, the area of the
另外,需注意的是,雖然本實施例以圖2的保護膠帶10a為例,但本新型創作不以此為限。在其他實施例中,將圖1的保護膠帶10貼於基底100的第一面100a。
In addition, it should be noted that although this embodiment takes the
請參考圖3B,將保護膠帶10a置於吸盤CK上。在一些實施例中,吸盤CK藉由靜電力、真空力或其他方式吸附保護膠帶10a的第一基材層12A。
Please refer to FIG. 3B , place the
於基底100的第二面100b形成離型層102。離型層102整面地形成於第二面100b上。離型層102例如包括有機材料。形成離型層102的方法包括塗佈、刮刀或其他合適的製程。
A
請參考圖3C,沉積至少一第一導電層120以及至少一第一絕緣層130於基底100的第二面100b上。在本實施例中,沉積多層第一導電層120以及多層第一絕緣層130於基底100的第二面100b上。在本實施例中,第一導電層120以及第一絕緣層130沉積於離型層102上。在一些實施例中,第一導電層120中最靠
近基底100的一層為球下金屬層(Under bump metallurgy,UBM)。
Referring to FIG. 3C , at least one first
在一些實施例中,沉積第一導電層120的方法例如包括物理氣相沉積、化學氣相沉積、電鍍、濺鍍或其他合適的沉積製程,且沉積第一絕緣層130的方法例如包括物理氣相沉積、化學氣相沉積、旋轉塗佈或其他合適的沉積製程。在一些實施例中,透過微影製程以及蝕刻製程以定義出第一導電層120的形狀以及第一絕緣層130的形狀。
In some embodiments, the method of depositing the first
在一些實施例中,形成第一導電層120以及第一絕緣層130的製程包括高溫製程(例如溫度高於180℃的製程)。由於第一導電層120及/或第一絕緣層130的熱膨脹係數高於基底100的熱膨脹係數,當基底100從高溫降至室溫時,基底100的第二面100b可能會因為第一導電層120及/或第一絕緣層130收縮而出現使基底100傾向於朝上翹曲的收縮力F。
In some embodiments, the process of forming the first
在一些實施例中,由於保護膠帶10a的熱膨脹係數高於第一導電層120以及第一絕緣層130的熱膨脹係數,因此,保護膠帶10a收縮所產生的收縮力F’可以避免收縮力F造成基底100朝上翹曲,甚至使基底100傾向於朝下翹曲。由於吸盤CK對基底100施加向下的力量以吸附基底100,因此,朝下翹曲的基底100會比朝上翹曲的基底100更容易被吸盤CK所吸附。在一些實施例中,保護膠帶10a的收縮層14在180℃的熱膨脹係數大於第一導電層120以及第一絕緣層130在180℃的熱膨脹係數。在一些實施例中,除了收縮層14之外,保護膠帶10a的第一基材層12A以及
第二基材層12B在180℃的熱膨脹係數也大於第一導電層120以及第一絕緣層130在180℃的熱膨脹係數,藉此進一步避免基底100朝上翹曲。
In some embodiments, since the thermal expansion coefficient of the
在本實施例中,形成三層第一導電層120以及兩層第一絕緣層130,其中每形成一層第一導電層120或第一絕緣層130之後,收縮力F逐漸增加。需說明的是,本實施例是以形成三層第一導電層120以及兩層第一絕緣層130為例,但本新型創作不以此為限。第一導電層120以及第一絕緣層130的數量可以依照實際需求而進行調整。
In this embodiment, three layers of the first
隨著收縮力F的增加,基底100可能從傾向於朝下翹曲轉變成朝上翹曲。在收縮力F大到一定的程度之後,為了避免基底100朝上翹曲並脫離吸盤CK,將基底100以及保護膠帶10a自吸盤CK取下,並於基底100的第一面100a貼上另一保護膠帶10a’,如圖3D至圖3E所示。
As the contraction force F increases, the
請參考圖3D,將基底100以及保護膠帶10a自吸盤CK取起之後,自基底100移除保護膠帶10a。
Referring to FIG. 3D , after the
請參考圖3E,於基底100的第一面100a貼上另一保護膠帶10a’。保護膠帶10a’包括第一基材層12A’、第二基材層12B’、黏著層16’以及收縮層14’。保護膠帶10a’相較於保護膠帶10a具有更大的熱膨脹係數。在一些實施例中,保護膠帶10a’的收縮層14’在180℃的熱膨脹係數大於保護膠帶10a的收縮層14在180℃的熱膨脹係數。在一些實施例中,保護膠帶10a’的第一基材層12A’
以及第二基材層12B’在180℃的熱膨脹係數大於保護膠帶10a的第一基材層12A以及第二基材層12B在180℃的熱膨脹係數。
Referring to FIG. 3E , another
在一些實施例中,保護膠帶10a’原本的面積大於基底100的面積,且在將保護膠帶10a’貼於基底100之後,藉由切割製程使保護膠帶10a’與基底100修齊對準。
In some embodiments, the original area of the
在一些實施例中,藉由調整第一基材層、第二基材層以及收縮層的材料或厚度,使保護膠帶10a’相較於保護膠帶10a更容易使基底100產生收縮力F’。
In some embodiments, by adjusting the material or thickness of the first substrate layer, the second substrate layer, and the shrinkage layer, the
在一些實施例中,收縮層14’在攝氏23度的硬度大於肖氏硬度30A,例如肖氏硬度30A至50A、50A至75A或75A至100A,藉此可以抑制基底100的翹曲問題。
In some embodiments, the shrinkage layer 14' has a hardness greater than 30A Shore hardness at 23 degrees Celsius, such as 30A to 50A, 50A to 75A, or 75A to 100A, so that the warpage of the
在將保護膠帶10a’貼於基底100之後,將保護膠帶10a’置於吸盤CK上。在一些實施例中,吸盤CK藉由靜電力、真空力或其他方式吸附保護膠帶10a’的第一基材層12A’。
After the
請參考圖3E,於第一導電層120以及第一絕緣層130上沉積至少一第二導電層140以及至少一第二絕緣層150。於最外層的第二導電層140上形成微凸塊(Micro bump)142。
Referring to FIG. 3E , at least one second
在一些實施例中,沉積第二導電層140的方法例如包括物理氣相沉積、化學氣相沉積、電鍍、濺鍍或其他合適的沉積製程,且沉積第二絕緣層150的方法例如包括物理氣相沉積、化學氣相沉積、旋轉塗佈或其他合適的沉積製程。在一些實施例中,透過微影製程以及蝕刻製程以定義出第二導電層140的形狀以及
第二絕緣層150的形狀。
In some embodiments, the method of depositing the second
在一些實施例中,形成第二導電層140以及第二絕緣層150的製程包括高溫製程(例如溫度高於180℃的製程)。由於第一導電層120、第一絕緣層130、第二導電層140及/或第二絕緣層150的熱膨脹係數高於基底100的熱膨脹係數,當基底100從高溫降至室溫時,基底100的第二面100b可能會因為第一導電層120、第一絕緣層130、第二導電層140及/或第二絕緣層150收縮而出現收縮力F,使基底100傾向於朝上翹曲。
In some embodiments, the process of forming the second
在一些實施例中,由於保護膠帶10a’的熱膨脹係數高於第一導電層120、第一絕緣層130、第二導電層140及/或第二絕緣層150的熱膨脹係數,因此,保護膠帶10a’收縮所產生的收縮力F’可以避免收縮力F造成基底100傾向於朝上翹曲,甚至使基底100傾向於朝下翹曲。在一些實施例中,保護膠帶10a’的收縮層14’在180℃的熱膨脹係數大於第一導電層120、第一絕緣層130、第二導電層140及/或第二絕緣層150在180℃的熱膨脹係數。在一些實施例中,除了收縮層14’之外,保護膠帶10a’的第一基材層12A’以及第二基材層12B’在180℃的熱膨脹係數也大於第一導電層120、第一絕緣層130、第二導電層140及/或第二絕緣層150在180℃的熱膨脹係數,藉此進一步避免基底100朝上翹曲。
In some embodiments, since the thermal expansion coefficient of the
需說明的是,本實施例是以形成一層第二導電層140以及一層第二絕緣層150為例,但本新型創作不以此為限。第二導電層140以及第二絕緣層150的數量可以依照實際需求而進行調
整。
It should be noted that this embodiment takes the formation of a second
在本實施例中,基底100上的重新佈線結構RDL包括第一導電層120、第一絕緣層130、第二導電層140及第二絕緣層150,但本新型創作不以此為限。基底100上的重新佈線結構RDL還可以包括其他導電層與絕緣層。
In this embodiment, the redistribution structure RDL on the
請參考圖3F,將一個或多個晶片210接合至微凸塊142上。舉例來說,晶片210的接墊220透過微凸塊142而連接至重新佈線結構RDL。
Referring to FIG. 3F , one or
請參考圖3G,形成底部填充材230於接墊220以及微凸塊142的周圍,以保護晶片210與重新佈線結構RDL之間的接點。接著形成封裝材240以將晶片210封裝於重新佈線結構RDL上。封裝材240接觸晶片210以及重新佈線結構RDL。
Referring to FIG. 3G , an
請參考圖3H,將基底100以及保護膠帶10a’自吸盤CK取起,接著自基底100移除保護膠帶10a’。
3H, the
請參考圖3I,將晶片210以及重新佈線結構RDL的第一導電層120、第一絕緣層130、第二導電層140以及第二絕緣層150自基底100取起。在一些實施例中,以雷射照射離型層102,以使重新佈線結構RDL的第一導電層120以及第一絕緣層130與基底100分離。
Referring to FIG. 3I , the
接著,於第一導電層120上形成連接端子250。連接端子250例如為錫球或其他合適的材料。至此,半導體裝置1大致完成。
Next, the
在本實施例中,製造半導體裝置1的過程中使用了保護
膠帶10a以及保護膠帶10a’,但本新型創作不以此為限。在其他實施例中,製造半導體裝置1的過程中可以使用三個以上不同的保護膠帶,以於基底100上形成更多的導電層以及絕緣層。
In this embodiment, protection is used in the process of manufacturing the
圖4A至圖4E是依照本新型創作的一實施例的一種半導體裝置的製造方法的剖面示意圖。在此必須說明的是,圖4A至圖4E的實施例沿用圖3A至圖3I的實施例的元件標號與部分內容,其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件,並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例,在此不贅述。 4A to 4E are schematic cross-sectional views of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. It must be noted here that the embodiment in FIGS. 4A to 4E follows the component numbers and part of the content in the embodiment in FIGS. A description of the technical content. For the description of the omitted part, reference may be made to the foregoing embodiments, and details are not repeated here.
請參考圖4A,接續於圖3C的步驟,在收縮力F大到一定的程度之後,為了避免基底100朝上翹曲並脫離吸盤CK,將基底100以及保護膠帶10a自吸盤CK取起,並於保護膠帶10a的第一基材層12A貼上另一保護膠帶10a’。接著再將保護膠帶10a’置於吸盤CK上。換句話說,在本實施例中,在將保護膠帶10a自吸盤CK取起之後,不將保護膠帶10a自基底100移除。
Please refer to FIG. 4A , following the step in FIG. 3C , after the shrinkage force F is large to a certain extent, in order to prevent the
在一些實施例中,保護膠帶10a’原本的面積大於保護膠帶10a的面積,且在將保護膠帶10a’貼於保護膠帶10a之後,藉由切割製程使保護膠帶10a’與保護膠帶10a修齊對準。
In some embodiments, the original area of the
接著請參考圖4B,於第一導電層120以及第一絕緣層130上沉積至少一第二導電層140以及至少一第二絕緣層150。於最外層的第二導電層140上形成微凸塊142。
Next, referring to FIG. 4B , at least one second
在本實施例中,保護膠帶10a以及保護膠帶10a’在180
℃的熱膨脹係數皆大於第一導電層120、第一絕緣層130、第二導電層140及/或第二絕緣層150在180℃的熱膨脹係數。因此,在沉積第二導電層140及第二絕緣層150之後,保護膠帶10a以及保護膠帶10a’所產生的收縮力F’可以避免基底100因為第二導電層140及第二絕緣層150產生的收縮力F而出現翹曲。
In this embodiment, the
一些實施例中,保護膠帶10a’的黏著層16’的黏性小於保護膠帶10a的黏著層16的黏性,因此,可以避免保護膠帶10a’將保護膠帶10a自基底100撕起。
In some embodiments, the adhesive layer 16' of the
請參考圖4C,將一個或多個晶片210接合至微凸塊142上。舉例來說,晶片210的接墊220透過微凸塊142而連接至重新佈線結構RDL。形成底部填充材230於接墊220以及微凸塊142的周圍,以保護晶片210與重新佈線結構RDL之間的接點。接著形成封裝材240以將晶片210封裝於重新佈線結構RDL上。封裝材240接觸晶片210以及重新佈線結構RDL。
Referring to FIG. 4C , one or
接著,請參考圖4D,將基底100、保護膠帶10a’以及保護膠帶10a自吸盤CK取起,接著自基底100移除保護膠帶10a’以及保護膠帶10a。
Next, please refer to FIG. 4D , the
請參考圖4E,將晶片210以及重新佈線結構RDL的第一導電層120、第一絕緣層130、第二導電層140以及第二絕緣層150自基底100取起。在一些實施例中,以雷射照射離型層102,以使重新佈線結構RDL的第一導電層120以及第一絕緣層130與基底100分離。
Referring to FIG. 4E , the
接著,於第一導電層120上形成連接端子250。連接端子250例如為錫球或其他合適的材料。至此,半導體裝置1大致完成。
Next, the
綜上所述,保護膠帶10a以及保護膠帶10a’可以避免基底100翹曲,進而提升半導體裝置1的製造良率。此外,保護膠帶10a以及保護膠帶10a’具有耐高真空度、低污染性、耐熱性、耐化性等優點,能使半導體裝置1的加工過程更穩定。另外,保護膠帶10a以及保護膠帶10a’可以用紫外光解膠、加熱解膠或製冷解膠的方式自基底100上移除,藉此防止基底100破裂,並保持基底100表面的潔淨。
To sum up, the
10:保護膠帶 10: Protective tape
12A:第一基材層 12A: the first substrate layer
14:收縮層 14: shrink layer
16:黏著層 16: Adhesive layer
20:離型層 20: Release layer
T1,T2,T3:厚度 T1, T2, T3: Thickness
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