半導體背面用切割帶集成膜及用于生產半導體器件的方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2011年7月29日、申請號為201110216966. 5、發明名稱為"半 導體背面用切割帶集成膜及用于生產半導體器件的方法"的中國專利申請的分案申請。
技術領域
[0002] 本發明設及半導體背面用切割帶集成膜和生產半導體器件的方法。所述半導體背 面用膜用于保護半導體元件如半導體忍片的背面和用于增強其強度。
【背景技術】
[0003] 近來，日益要求半導體器件及其封裝的薄型化和小型化。因此，作為半導體器件及 其封裝，已經廣泛地利用其中通過倒裝忍片接合將半導體元件例如半導體忍片安裝（倒裝 忍片連接）于基板上的倒裝忍片型半導體器件。在此類倒裝忍片連接中，將半導體忍片W 該半導體忍片的電路面與基板的電極形成面相對的形式固定至基板。在此類半導體器件等 中，可W存在半導體忍片的背面用保護膜保護W防止半導體忍片損壞等的情況（參見，專 利文獻1至2)。
[0004] 然而，為采用上述保護膜保護半導體忍片的背面，必須新增加將保護膜粘附至在 切割步驟中得到的半導體忍片背面的步驟。結果，步驟數量增加，運導致生產成本等升高。 陽005]專利文獻 1 :JP-A-2008-166451
[0006] 專利文獻 2 :JP-A-2008-006386
[0007] 為嘗試降低生產成本，本發明人開發了半導體背面用切割帶集成膜，并基于其提 交了專利申請（在本申請提交時尚未公開W供公眾查閱）。運類半導體背面用切割帶集成 膜要求保證在切割步驟中半導體背面用膜對半導體晶片良好的粘合力。另一方面，要求支 持半導體背面用膜的切割帶滿足對環框良好的保持力，對半導體背面用膜良好的粘附W防 止通過切割而各片化的半導體忍片的飛散，和通過防止切割期間產生的切割屑粘貼至具有 粘附至其的半導體背面用膜的半導體忍片的低污染。
[0008] 此外，在切割步驟的下一步驟的拾取步驟中，還要求支持半導體背面用膜的切割 帶即使在拾取步驟中在延伸時也不會產生基材的破裂、破損或塑性變形等，并還顯示良好 的剝離性，W使得切割后的半導體忍片能夠與半導體背面用膜一起從切割帶分離。
[0009] 然而，W平衡的方式實現運些特性卻并非易事。特別是近來出于獲得高容量的目 的，半導體忍片的厚度減少和面積增大，使切割帶難W滿足各種要求。目P，切割帶幾乎不能 對對應于諸多要求特性的單獨功能均作出響應，從而不能W平衡的方式發揮所述要求的特 性。
【發明內容】
[0010] 本發明的一個目的在于提供半導體背面用切割帶集成膜，其即使當半導體晶片薄 時，也能保證在W下特征之間的優良平衡：在切割薄工件期間的保持力，使通過切割得到的 半導體忍片與半導體背面用膜一起分離時的剝離性，和使得切割屑免于粘貼至分離的具有 半導體背面用膜的半導體忍片的低污染，另外可防止器件忍片因切割期間半導體背面用膜 剝離導致的污染；W及本發明提供通過使用半導體背面用切割帶集成膜制造半導體器件的 方法。
[0011] 作為為解決上述問題而進行的深入研究的結果，本發明人已經發現，當采用W下 結構時可提供半導體背面用切割帶集成膜，其W平衡的方式結合了切割時的保持力和低污 染與拾取時的易于剝離性。基于該發現，完成了本發明。
[0012] 目P，本發明提供半導體背面用切割帶集成膜（W下稱作"集成帶"），其包括：包含 依次堆疊的基材層、第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合層的切割帶，和在切割帶的第二壓 敏粘合劑層上堆疊的半導體背面用膜，其中第一壓敏粘合劑層與第二壓敏粘合劑層間的剝 離強度Y大于第二壓敏粘合劑層與半導體背面用膜間的剝離強度X，和其中剝離強度X為 0. 01-0. 2N/20mm，和剝離強度 Y 為 0. 2-10N/20mm。
[0013] 在上述集成膜中，采用包含不同壓敏粘合力的層的雙層結構作為壓敏粘合劑層， 第一壓敏粘合劑層與第二壓敏粘合劑層間的剝離強度Y大于第二壓敏粘合劑層與半導體 背面用膜間的剝離強度X，并將剝離強度X和Y設定在預定范圍內。運里，如果采用作為具 有大剝離強度的層的單層作為壓敏粘合劑層，則切割時半導體晶片的保持力是足夠的，但 壓敏粘合劑層與半導體背面用膜間的剝離強度變為過高，由此劣化拾取性。另一方面，如果 采用作為具有小剝離強度的層的單層作為壓敏粘合劑層，則拾取性良好，但在切割時半導 體晶片的保持力下降，運會使得忍片飛散，半導體背面用膜從壓敏粘合劑層分離（剝離）， 剝離部分與刮板間過度摩擦或振動，和因過度摩擦或振動導致的半導體忍片污染。在上述 集成膜中，分步設定各層的剝離強度，W使得第一壓敏粘合劑層與第二壓敏粘合層間的剝 離強度Y大于第二壓敏粘合層與半導體背面用膜間的剝離強度X，從而可W平衡的方式發 揮切割時的保持力和抗污染性W及拾取時的易于剝離性。
[0014] 此外，在上述集成膜中，將剝離強度X設定為0. 01-0. 2N/20mm，W使得不僅能夠充 分保證切割時的保持力，而且不允許切割期間半導體背面用膜的剝離，使其能夠充分防止 半導體忍片污染，同時可增強拾取時的易于剝離性。
[0015] 另外，在上述集成膜中，將剝離強度Y設定為0. 2-10N/20mm，W使得能夠增強切割 時對切割環的粘附，和不僅能夠充分保證半導體晶片的保持力，而且能夠防止因第一壓敏 粘合劑層與第二壓敏粘合劑層間的分離導致的第二壓敏粘合層的壓敏粘合劑轉移（粘合 劑殘余）至半導體背面用膜。
[0016] 剝離強度Y與剝離強度X之比燈/訝優選為3-500。當該比例為3-500時，剝離強 度Y與剝離強度X可變為處于類似的程度上。因此，不僅能夠防止第二壓敏粘合劑層與半 導體背面用膜間的分離，而且還能防止第一壓敏粘合劑層與第二壓敏粘合劑層間的分離， 所述分離會導致第二壓敏粘合劑層對于半導體背面用膜的粘合劑殘余。另外，可防止因相 對過小的剝離強度X導致的半導體背面用膜在切割期間發生剝離，和防止導致半導體忍片 的污染。
[0017] 優選第一壓敏粘合劑層的厚度為IOym W上。在此情況下，可增強第一壓敏粘合 劑層對環框的緊密粘合性。
[0018] 第二壓敏粘合劑層優選由紫外線固化型壓敏粘合劑形成。由于該結構，可具體地 并容易地獲得本發明中限定的剝離強度X和Y的關系。
[0019] 本發明還提供采用上述半導體背面用切割帶集成膜生產半導體器件的方法，所述 方法包括：將半導體晶片粘貼至半導體背面用切割帶集成膜的半導體背面用膜上，切割半 導體晶片W形成半導體忍片，將半導體忍片與半導體背面用膜一起從切割帶的壓敏粘合劑 層分離，并倒裝忍片連接半導體忍片至被粘物上。
[0020] 在上述方法中，將半導體背面用切割帶集成膜粘貼至半導體晶片的背面，從而不 需要僅粘附半導體背面用膜的步驟（半導體背面用膜的粘附步驟）。此外，在半導體晶片切 割或拾取通過切割形成的半導體忍片期間，采用半導體背面用膜保護半導體晶片或半導體 忍片背面，從而可防止損壞等。此外，由于集成膜的使用，可容易并有效地實施切割步驟和 拾取步驟。反過來，可W提高的生產率生產倒裝忍片半導體器件。
[0021] 根據本發明的半導體背面用切割帶集成膜，一體化形成倒裝忍片半導體背面用膜 和切割帶，由此集成膜還可用于切割半導體晶片W生產半導體元件的切割步驟中和后續拾 取步驟中。結果，不需要僅粘附半導體背面用膜的步驟（半導體背面用膜的粘附步驟）。此 夕F，將壓敏粘合劑層配置為包含不同壓敏粘合力的層的兩層結構，各半導體背面用膜與第 二壓敏粘合劑層間的剝離強度W及第一壓敏粘合劑層與第二壓敏粘合劑層間的剝離強度 均設定為預定關系，W使得能夠同時實現在后續切割步驟中增強的半導體晶片的保持力和 半導體忍片的低污染，W及在拾取步驟中的易于剝離性，運兩個步驟可簡便并有效地實施。 另外，將半導體背面用膜粘貼至半導體晶片的背面或通過切割形成的半導體元件的背面 上，從而可有效保護半導體晶片或半導體元件，并抑制或防止半導體元件的損壞。此外，將 半導體元件結合于基板等上后，半導體背面用膜不僅能發揮保護半導體元件背面的功能， 而且還表現出良好的激光標識性，和可增強半導體元件的判別等。
[0022] 根據本發明的半導體器件生產方法，由于使用了上述集成膜，可充分發揮切割步 驟中半導體晶片的保持力，和可防止因半導體表面用膜剝離導致的半導體忍片污染。此外， 在拾取時，可容易地實施半導體忍片和半導體背面用膜的一體化分離，同時，可防止第二壓 敏粘合劑層對于半導體背面用膜的粘合劑殘余（粘合劑轉移）。W此方式，根據本發明的生 產方法，可良好地平衡切割步驟和拾取步驟中需要的矛盾功能（運通常難W實現），并可有 效地生產半導體器件。此外，將半導體背面用切割帶集成膜粘貼至半導體晶片的背面，從而 不需要僅粘附半導體背面用膜的步驟。另外，在切割半導體晶片或拾取由切割形成的半導 體忍片期間，采用半導體背面用膜保護半導體晶片或半導體忍片背面，從而可防止損壞等。 基于運些原因，可有效地生產具有良好激光標識性和對半導體晶片的良好的粘合性的倒裝 忍片半導體器件同時提高生產率。
【附圖說明】
[0023] 圖1為顯示本發明的半導體背面用切割帶集成膜的一個實施方案的截面示意圖。
[0024] 圖2A-2D為顯示采用本發明的半導體背面用切割帶集成膜來生產半導體器件的 方法的一個實施方案的截面示意圖。 陽做]附圖梳巧說巧
[00%] 1 半導體背面用切割帶集成膜
[0027] 2 半導體背面用膜
[0028] 3 切割帶
[0029] 31 基材
[0030] 32 壓敏粘合劑層
[0031] 32a第一壓敏粘合劑層
[0032] 3化第二壓敏粘合劑層
[0033] 33 對應于半導體晶片粘合部分的部分
[0034] 4 半導體晶片
[00對 5 半導體忍片
[0036] 51 在半導體忍片5的電路面側上形成的凸塊
[0037] 6 被粘物
[003引61 粘合至被粘物6的連接墊的連結用導電性材料
【具體實施方式】
[0039] 參考圖1描述本發明的實施方案，但本發明不限于運些實施方案。圖1是顯示根 據本發明的半導體背面用切割帶集成膜的一個實施方案的截面示意圖。此外，在本說明書 的圖中，未給出對說明不必要的部分，存在放大、縮小等顯示的部分，W使得易于說明。
[0040] (半導體背面用切割帶集成膜）
[0041] 如圖1所示，半導體背面用切割帶集成膜1( W下有時也稱作"集成膜"、"切割帶集 成半導體背面保護膜"、"具有切割帶的半導體背面用膜"或"具有切割帶的半導體背面保護 膜"）包括含有在基材31上的壓敏粘合劑層32的切割帶3,和在壓敏粘合劑層上設置的半 導體背面用膜2 ( W下有時稱作"半導體背面保護膜"）。壓敏粘合劑層32自基材31側包 括第一壓敏粘合劑層32a和第二壓敏粘合劑層32b ( W下，第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘 合劑層有時統稱為壓敏粘合劑層）。
[0042] 此外，本發明的半導體背面用切割帶集成膜可具有圖1所示的結構，其中第二壓 敏粘合劑層3化在大于對應于半導體背面用膜2的粘合部分的部分33,并小于切割帶3的 壓敏粘合劑層32上的第一壓敏粘合劑層32a的全部表面的部分上形成，可W具有其中第二 壓敏粘合劑層32b僅在對應于半導體背面用膜2的粘合部分的部分33中形成的結構，或可 具有其中在第一壓敏粘合劑層32a的全部表面上形成第二壓敏粘合劑層3化的結構。此外， 半導體背面用膜2的表面（粘貼至晶片背面的側上的表面）可采用隔離膜等保護，直至所 述膜粘貼至晶片背面。
[0043] 在本發明的集成膜1中，壓敏粘合劑層32作為包含第一壓敏粘合劑層32a和第二 壓敏粘合劑層32b的兩層結構形成，將第一壓敏粘合劑層32a與第二壓敏粘合劑層32b間 的剝離強度Y，設定為大于第二壓敏粘合劑層3化與半導體背面用膜2間的剝離強度X。如 果采用作為具有大剝離強度的層的單層作為壓敏粘合劑層，則切割時半導體晶片的保持力 足夠，但壓敏粘合劑層與半導體背面用膜間的剝離強度變為過高，由此劣化拾取性。另一 方面，如果采用作為具有小剝離強度的層的單層作為壓敏粘合劑層，則拾取性良好，但切割 時半導體晶片的保持力下降，運會使得忍片飛散，半導體背面用膜從壓敏粘合劑層上分離 (剝離），剝離部分與刮板間過度摩擦或振動，和因過度摩擦或振動導致半導體忍片污染。 在上述集成膜中，分步設定各層的剝離強度，W使得第一壓敏粘合劑層32a與第二壓敏粘 合劑層3化間的剝離強度Y大于第二壓敏粘合劑層3化與半導體背面用膜2間的剝離強度 X，從而可W平衡的方式發揮切割時的保持力和抗污染性，W及拾取時的易于剝離性。
[0044] 剝離強度 X 為 0. 01-0. 2N/20mm，優選 0. 02-0. 18N/20mm，更優選 0. 04-0. 15N/20mm。 采用在該范圍內的剝離強度X，不僅能夠充分保證切割時的保持力，而且不允許切割期間半 導體背面用膜的剝離，使得能夠充分防止半導體忍片污染，同時可增強拾取時的易于剝離 性。
[0045] 剝離強度 Y 為 0. 2-10N/20mm，優選 0. 3-8N/20mm，更優選 0. 5-6N/20mm。采用在該 范圍內的剝離強度Y，能夠增強切割時對環框的緊密粘合性，不僅能夠充分保證半導體晶片 的保持力，而且還能防止第二壓敏粘合劑層的壓敏粘合劑因第一壓敏粘合劑層與第二壓敏 粘合劑層間分離而轉移（粘合劑殘余）至半導體背面用膜。
[0046] 對剝離強度Y與剝離強度X之比燈/訝沒有特別限制，只要能夠得到本發明的效 果即可，但該比例優選3-500,更優選4-400,還更優選5-300。采用該范圍內的比例，剝離 強度Y與剝離強度X可變為處于相似程度上。因此，不僅可防止第二壓敏粘合劑層與半導 體背面用膜間的分離，而且可防止第一壓敏粘合劑層與第二壓敏粘合劑層間的分離，所述 分離會導致粘合劑殘余等由第二壓敏粘合劑層至半導體背面用膜。另外，可防止因相對過 小的剝離強度X導致的半導體背面用膜在切割期間發生剝離，和防止導致半導體忍片的污 染。
[0047] 本發明中限定的剝離強度X與Y的關系可通過常規已知方法調節。其實例包括通 過采用活性能量射線如紫外線固化的壓敏粘合劑來調節第一和第二壓敏粘合劑層之一或 其兩者的固化度的方法，通過改變用于壓敏粘合劑層的壓敏粘合劑的組成來調節壓敏粘合 力（模量）的方法，應用能夠調節對壓敏粘合劑層表面的剝離性的表面處理或層的方法，及 其組合。運些方法中，考慮到易于調節剝離強度，優選通過采用活性能量射線固化的壓敏粘 合劑來調節固化度的方法。
[0048] (半導體背面用膜）
[0049] 半導體背面用膜2具有膜形狀。半導體背面用膜2在半導體背面用切割帶集成膜 作為產物的實施方案中通常處于未固化狀態（包括半固化狀態），且可在半導體背面用切 割帶集成膜粘貼至半導體晶片之后熱固化。
[0050] 優選地，半導體背面用膜2至少由熱固性樹脂形成，更優選至少由熱固性樹脂和 熱塑性樹脂形成。當半導體背面用膜2至少由熱固性樹脂形成時，所述膜可有效地顯示其 粘合功能。
[0051] 熱塑性樹脂的實例包括天然橡膠、下基橡膠、異戊二締橡膠、氯下橡膠、乙締-醋 酸乙締醋共聚物、乙締-丙締酸共聚物、乙締-丙締酸醋共聚物、聚下二締樹脂、聚碳酸醋樹 月旨、熱固性聚酷亞胺樹脂、聚酷胺樹脂如6-尼龍和6, 6-尼龍、苯氧基樹脂、丙締酸類樹脂、 飽和聚醋樹脂如PET (聚對苯二甲酸乙二醇醋）或PBT (聚對苯二甲酸下二醇醋）、聚酷胺酷 亞胺樹脂或氣樹脂。所述熱塑性樹脂可單獨或兩種W上組合采用。運些熱塑性樹脂中，特 別優選包含少量離子雜質，具有高耐熱性并能夠保證半導體元件可靠性的丙締酸類樹脂。
[0052] 對丙締酸類樹脂沒有特別限制，其實例包括含有一種或兩種W上具有30 W下個 碳原子，優選4-18個碳原子，更優選6-10個碳原子，特別是8或9個碳原子的直鏈或支化 烷基的甲基丙締酸或丙締酸的醋作為組分的聚合物。目P，在本發明中，丙締酸類樹脂具有寬 泛的含義，其還包括甲基丙締酸醋。烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正下基、叔下 基、異下基、戊基、異戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸 基、十一烷基、十二烷基（月桂基）、十=烷基、十四烷基、硬脂基和十八烷基。
[0053] 此外，形成丙締酸類樹脂的其它單體（除烷基為具有30個W下碳原子的烷基的 丙締酸或甲基丙締酸的烷基醋W外的單體）沒有特別限制，其實例包括含簇基單體，如丙 締酸、甲基丙締酸、丙締酸簇乙醋、丙締酸簇戊醋、衣康酸、馬來酸、富馬酸和己豆酸；酸酢 單體，如馬來酸酢和衣康酸酢；含徑基單體，如（甲基）丙締酸2-徑乙醋、（甲基）丙締酸 2-徑丙醋、（甲基）丙締酸4-徑下醋、（甲基）丙締酸6-徑己醋、（甲基）丙締酸8-徑辛 醋、（甲基）丙締酸10-徑癸醋、（甲基）丙締酸12-徑基月桂醋和甲基丙締酸（4-徑甲基 環己）醋；含橫酸基的單體，例如苯乙締橫酸、締丙基橫酸、2-(甲基）丙締酷胺-2-甲基丙 橫酸、（甲基）丙締酷胺基丙橫酸、（甲基）丙締酸橫酸丙醋和（甲基）丙締酷氧基糞橫酸； 和含憐酸基單體，如2-徑乙基丙締酷基憐酸醋。就此而言，（甲基）丙締酸意指丙締酸和/ 或甲基丙締酸，（甲基）丙締酸醋意指丙締酸醋和/或甲基丙締酸醋，（甲基）丙締酷意指 丙締酷和/或甲基丙締酷等，其適用于整篇說明書中。
[0054] 此外，除環氧樹脂和酪醒樹脂W外，熱固性樹脂的實例還包括氨基樹脂、不飽和聚 醋樹脂、聚氨醋樹脂、娃酬樹脂和熱固性聚酷亞胺樹脂。熱固性樹脂可單獨或兩種W上組合 使用。作為熱固性樹脂，僅包含少量腐蝕半導體元件的離子雜質的環氧樹脂