晶片加工帶及其制造方法

專利名稱：晶片加工帶及其制造方法
技術領域：
本發明涉及至少具有形成在基膜上的粘合層的晶片加工帶。
背景技術：
半導體器件例如IC等的組裝工藝包括步驟構圖之后，將半導體晶片等切割和分離(切片(dicing))成各個芯片；將芯片安裝在基板等上；以及用樹脂等密封它們。
在切片步驟中，半導體晶片預先被粘著且因此被固定到晶片加工帶上，然后它被切片成芯片的形狀。在隨后的安裝步驟中，具有包含在可與基膜分離的可去除粘合或粘附層(removable adhesive or adhesion layer)中的可去除粘合或粘附劑的切片了的芯片被從基膜(base film)上剝離(被拾取)，然后通過用于粘合和固定的所述可去除粘合或粘附劑被固定到例如基板上，所述粘合或粘附劑已經粘附在所述芯片上。
作為用于上述目的的晶片加工帶，可使用具有層疊在基膜上的一可去除粘合層和一粘合層的帶；具有還用作可去除粘合層的粘合層(即可去除粘合或粘附劑層)的帶，該層層疊在基膜上，等等。可用于上述目的的可去除粘合層包括常規壓敏粘合型、以及當它通過輻照例如紫外(UV)線、電子射線等而被硬化或固化時具有減小的粘合或粘附強度的帶。這兩種類型都需要具有足夠的粘合或粘附強度，使得晶片在切片時不從帶剝離，且它們還需要具有剝離能力從而在拾取時容易被剝離。
此外，在安裝步驟中，在芯片之間或者芯片與基板之間需要足夠的粘合力。已經提出了多種晶片加工帶。
能用在上述步驟中的晶片加工帶一般具有粘合劑、基膜、以及分離物(separator)；且，粘合層(或者可去除粘合或粘附層)與可去除粘合層(或者在以上可去除粘合或粘附層的情況下為基膜)之間的粘合強度(粘合力)通常設計為極低，以在上述拾取步驟中減少拾取錯誤；且，上述層的剝離力(peeling force)被設計為非常低，足以使它們容易地被剝離。此外，在切片期間，晶片加工帶應當通過被粘附到環形框架(ring frame)上來使用；且，帶應與粘合劑(或者可去除粘合或粘附劑)一起從環形框架剝離，使得使用后沒有粘合劑留在其上。然而，粘合劑層(或者可去除粘合或粘附劑層)易于被弱的力從可去除粘附劑層(或者基膜)分離或剝離，留下粘附到環形框架的粘合劑(或者可去除粘合或粘附劑)，即粘合劑殘留。
結果，在能用于這樣的應用的晶片加工帶中，與環形框架接觸的部分需要特殊處理，例如粘合劑(或者可去除粘合或粘附劑)的改變或者基膜的表面改性條件(surface-modification condition)的改變，以及/或者特殊帶結構，導致技術復雜和相應增加的制造成本。
為了改變用于環形框架的部分中的粘合劑(或者可去除粘合或粘附劑)，需要在從其它部分沖壓出用于環形框架的部分后，將帶精確地疊置在特定位置。
供選地，提出通過改變用于環形框架的部分中的粘合層(或者可去除粘合或粘附層)與可去除粘合層(或者基膜)之間的剝離力來消除粘合劑殘留。剝離力是指將各個層剝離開所需的力。控制基膜的表面能的方法包括通過高能輻照例如電暈處理來對表面進行改性、以及在膜表面上提供底膠處理(primer treatment)。盡管電暈處理通常應用于各種膜而與基膜的種類無關，但是被處理部分的邊界不明確，因此難以清楚地區分僅通過電暈處理加工了的未處理部分和處理部分。
另一方面，在底膠處理中，需要根據將使用的基膜的材料選擇合適的底膠材料，且在使用聚烯烴系膜時，通常難以將基膜與底膠之間的粘合強度保持在高水平，經常在晶片加工帶從環形框架取下時導致底膠層與基膜之間的剝離，并相應地導致環形框架上粘合劑殘留的出現。
為了控制可去除粘合層的剝離力，需要例如改變將被使用的可去除粘合劑的額外步驟，使得工藝非常復雜。
本發明的其它和進一步的特征和優點將因結合附圖的以下描述而更充分地顯現。


圖1是從晶片粘附側觀察的示例1的晶片加工帶的平面圖；圖2是示例1的晶片加工帶的橫截面圖，其粘附在晶片和環形框架上；
圖3是示例3的晶片加工帶的橫截面圖，其粘附在晶片和環形框架上；圖4是示例4的晶片加工帶的橫截面圖，其粘附在晶片和環形框架上；圖5是平面圖，示出以一圖案設置有粘合層的PET膜帶，其中與環形框架將粘附的部分相應的部分被以八邊形形狀反復沖除。

發明內容
根據本發明，提供以下措施(1)一種晶片加工帶，例如用于晶片切片和芯片接合，其具有至少在基膜的一面上形成的粘合層和可去除粘合層，所述晶片加工帶可用于半導體器件制造中的接合工藝，包括粘附晶片；切片晶片；以及將切片了的晶片安裝到引線框(lead frame)或半導體芯片上，且所述晶片加工帶包括晶片粘附的其表面上的具有可去除粘合層的區域和不具有可去除粘合層的區域，其中在拾取期間在不具有所述可去除粘合層的區域中所述粘合層轉移到芯片側，在剝離所述帶期間在具有所述可去除粘合層的區域中所述粘合層保留在基膜側；(2)一種晶片加工帶，例如用于晶片切片和芯片接合，其具有至少在基膜的一面上形成的粘合層和可去除粘合層，所述晶片加工帶可用于半導體器件制造中的接合工藝，包括粘附晶片；切片晶片；以及將切片了的晶片安裝到引線框或半導體芯片上，且所述晶片加工帶包括B＞A的區域；以及A＞B的區域，其中所述基膜(或設置在所述基膜上的層)與所述粘合層之間的剝離力指定為A，被接合的目標(target)與所述粘合層之間的剝離力以及被接合的目標與所述可去除粘合層之間的剝離力指定為B，其中在拾取期間在B＞A的區域中所述粘合層轉移到芯片側上，在剝離所述帶期間在A＞B的區域中所述可去除粘合層未轉移到被接合的目標上；(3)如項(2)所述的晶片加工帶，其中所述A＞B的區域形成在除粘附所述晶片的部分之外的部分中；(4)如項(2)或(3)所述的晶片加工帶，其中所述A＞B的區域被染色；(5)如項(1)或(2)所述的晶片加工帶，具有至少在所述基膜的一面上形成的所述粘合層，所述晶片加工帶可用于半導體器件制造中的接合工藝，包括粘附晶片；切片晶片；以及將切片了的晶片安裝到引線框或者半導體芯片上，其中所述晶片加工帶在除粘附所述晶片的部分之外的部分中具有層疊在所述粘合層上的所述可去除粘合層，且其中在拾取期間在不具有所述可去除粘合層的區域中所述粘合層轉移到所述芯片側上，在剝離所述帶期間所述層疊的可去除粘合層保留在所述基膜側；(6)如項(5)所述的晶片加工帶，其中所述粘合層層疊在形成在所述基膜上的可去除粘合層上，其中在除了粘附所述晶片的部分之外的部分中，所述晶片加工帶具有層疊在所述粘合層上的另一可去除粘合層，且其中在不具有層疊在所述粘合層上的所述可去除粘合層的區域中在拾取期間所述粘合層轉移到所述芯片側上，在剝離所述帶期間層疊在所述粘合層上的所述可去除粘合層保留在基膜側；以及(7)如項(1)或(2)所述的晶片加工帶，具有至少在所述基膜的一面上順序形成的所述可去除粘合層和所述粘合層，所述晶片加工帶可用于半導體器件制造中的接合工藝，包括粘附晶片；切片晶片；以及將切片了的晶片安裝到引線框或者半導體芯片上，其中所述晶片加工帶具有層疊在粘附所述晶片的部分上的所述粘合層，且其中在拾取期間所述層疊的粘合層轉移到芯片側上，在剝離所述帶期間所述可去除粘合層保留在基膜側。
此外，提供所述晶片加工帶的方法和所述晶片加工帶的優選示例包括(8)一種制造晶片加工帶的方法，包括步驟提供在基膜上具有粘合層的帶(a)；提供用作分離物膜的帶(b)，其具有形成在其給定區域中的可去除粘合層；以及將帶(a)的粘合層側與帶(b)的可去除粘合層側直接粘附，從而制造復合晶片加工帶；(9)如項(8)所述的制造晶片加工帶的方法，其中所述帶(a)設置有順序形成在基膜上的可去除粘合層和所述粘合層；(10)一種晶片加工帶，其通過如項(9)的方法制造，其中在剝離所述分離物期間所述可去除粘合層轉移且粘附到所述粘合層側；(11)一種制造晶片加工帶的方法，包括步驟提供在基膜上具有可去除粘合層的帶(c)；提供用作分離物膜的帶(d)，其具有形成在其給定區域中的粘合層；以及將帶(c)的所述可去除粘合層側與帶(d)的所述粘合層側直接粘附，從而制造復合晶片加工帶；(12)一種晶片加工帶，其通過根據項(11)的方法制造，其中在剝離所述分離物期間所述粘合層轉移且粘附到可去除粘合層側；以及(13)如項(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(10)或(12)所述的晶片加工帶，其中所述粘合層是可去除粘合或粘附層，其也具有可去除粘附功能。
這里，術語“粘合層”或“可去除粘合或粘附層”是指這樣的層，當半導體晶片等被安裝并被切片，然后芯片被拾取時，其能夠自可去除粘合層剝離且保持粘附在芯片上，當所述芯片被安裝且被固定在基板或引線框上時，其能用作粘合劑。
此外，術語“可去除粘合層”是指這樣的層，與粘合層的相比，其與被接合的目標具有更小的剝離力，且其能用于臨時粘附。此外，術語“可去除粘合或粘附劑”是指這樣的粘合劑，其通常具有足以也用于臨時粘附的粘合性，并且尤其通過激勵(stimulation)例如加熱等，其獲得對被接合的目標的強的粘合強度，且因此能起到半永久性粘合劑的作用。
此外，術語“剝離力”是指將粘合的表面剝離開所需的力，可根據JISz0237中規定的方法確定。
具體實施例方式
下面詳細說明本發明。
在為了解決傳統技術中的上述問題而深入研究之后，本發明人發現，在上面描述的晶片加工帶中，通過考慮可去除粘合層的存在或不存在、以及被接合的目標、粘合層(或者可去除粘合或粘附層)和基膜之間的各剝離力，可以防止切片之后帶去除步驟中粘合劑轉移到環形框架上；結果，本發明人成功開發了一種晶片加工帶而沒有使帶結構更復雜化。
本發明的晶片加工帶具有形成在基膜的表面上的粘合層(或者可去除粘合或粘附層)和可去除粘合層，且通常具有作為層疊的外層的分離物。
本領域公知的分離物中的任何一種可用作該分離物，公知的分離物包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基膜、聚乙烯基膜、以及其它剝離處理膜(peel-apart treated film)。
用在本發明的晶片加工帶中的粘合劑不特別限制，可以是通常用在切片和芯片接合帶中的粘合劑的任何一種。粘合劑的優選示例包括丙烯酸粘合劑、環氧樹脂/酚醛樹脂/丙烯酸樹脂的混合粘合劑等。粘合劑層的厚度可以任意確定，但優選約5至100μm。
當使用可去除粘合或粘附劑時，該可去除粘合或粘附劑也不特別限制，可以是在切片和芯片接合帶中通常使用的可去除粘合或粘附劑中的任何一種。可去除粘合或粘附劑的優選示例包括丙烯酸可去除粘合或粘附劑、環氧樹脂/丙烯酸樹脂的混合可去除粘合或粘附劑等。如果可去除粘合或粘附劑是可輻照(尤其是UV)固化的，則它是有利的，因為切片期間的碎屑(chipping)更小。
可去除粘合層或可去除粘合或粘附劑層可形成在基膜的兩側，每層的厚度可以任意確定，但是優選約5至50μm。
能用在本發明的晶片加工帶中的基膜可以是具有透輻射能力的任何材料的膜。該膜材料的示例包括α-石蠟的均聚物或共聚物，例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙稀共聚物、聚丁烯(polybuten)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸酯共聚物、或者離子交聯聚合物(ionomer)；工程塑料，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、或者聚(甲基丙烯酸甲酯)；或者熱塑性彈性體，例如聚亞氨酯、苯乙烯/乙烯/丁烯(buten)或五亞乙基六胺系共聚物。
供選地，基膜可由選自上述化合物組的兩種或更多種材料的混合物形成；且基膜可由選自上述化合物組的任何材料的單層、雙層或更多層形成。
被使用的基膜的厚度不特別限制，可以任意地確定，但是優選為50至200μm。
在用于本發明的晶片加工帶的可去除粘合層中使用的有機化合物不特別限制，可以從用作可去除粘合劑的任何樹脂中選擇，例如氯化聚丙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚亞氨酯樹脂、以及環氧樹脂。
可去除粘合劑優選通過將丙烯酸可去除粘合劑、可輻照聚合化合物(radiation-polymerizable compound)、光聚合引發劑(initiator)、固化劑等以給定的量混合到用于可去除粘合層的樹脂來制備。可去除粘合層的厚度不特別限制，可以任意確定，但優選為5至30μm。
可輻照聚合化合物可混合在可去除粘合或粘附層中或者在可去除粘合層中，或者在這兩種層中。此外，作為上述可輻照聚合化合物，可使用例如均在分子中具有至少兩個可光聚合碳-碳雙鍵的低分子質量化合物中的任意種，其通過光的照射能具有三維網絡。更具體地，可使用例如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate)、季戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate)、季戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritol tetraacrylate)、二季戊四醇一羥基五丙烯酸酯(dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate)、二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate)、1，4-丁二醇二丙烯酸酯(1，4-butyleneglycol diacrylate)、1，6-己二醇二丙烯酸酯(1，6-hexanediolediacrylate)、聚乙二醇二丙烯酸酯(polyethylenegrycol diacrylate)、以及丙烯酸低聚酯(origoester acrylate)。
與以上丙烯酸酯系化合物一樣，尿烷丙烯酸酯系低聚物也能使用。尿烷丙烯酸酯系低聚物能通過使端異氰酸酯尿烷預聚物(terminal isocyanateurethaneprepolymer)與具有羥基的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯(例如2-羥乙基丙烯酸酯、2-羥乙基甲基丙烯酸酯、2-羥丙基丙烯酸酯、2-羥丙基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯)反應來獲得，所述端異氰酸酯尿烷預聚物能通過多羥基化合物(polyol compound)，例如聚酯型或聚醚型，與聚異氰酸酯化合物(例如2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、1，3-二甲苯二異氰酸酯(1，3-xylilenediisocyanate)、1，4-二甲苯二異氰酸酯(1，4-xylilenediisocyanate)、二苯甲烷-4，4-二異氰酸酯)的反應來獲得。
可去除粘合層可含有選自以上樹脂的兩種或更多種樹脂。
此外，當使用光聚合引發劑時，可使用例如異丙基二苯乙醇酮乙醚、異丁基二苯乙醇酮乙醚、苯甲酮、米希勒酮(Michler′s ketone)、氯噻噸酮(chlorothioxanthone)、十二烷基噻噸酮、二甲基噻噸酮、二乙基噻噸酮、苯甲基二甲基縮酮(benzyl dimethyl ketal)、α-羥基環己基苯基酮、2-羥基甲基苯基丙烷等。被混合的光聚合引發劑的量優選為0.01至5質量份，對100質量份的丙烯酸系共聚物。
在一個示例中，根據本發明的在基膜表面上具有粘合層和可去除粘合層的晶片加工帶不具有在膜的粘附晶片的整個表面上的可去除粘合層，替代地，在基膜表面或者設置在基膜上的底膠層上具有粘合層，還僅在除了粘附作為被接合的目標之一的晶片的部分之外的部分中具有可去除粘合層。因此，在粘附晶片的表面上存在具有可去除粘合層的區域和不具有可去除粘合層的區域。使基膜(或者設置在基膜上的層)與粘合層之間的剝離力A小于晶片與粘合層之間的剝離力B。另外，可去除粘合劑與粘合劑相比具有更小的粘合強度，且切片環形框架與可去除粘合層之間的剝離力B小于基膜與粘合層之間的剝離力A。這樣，提供了形成在同一晶片加工帶上的B＞A的區域和A＞B的區域。
當晶片加工帶被使用時，晶片被緊緊地接合到帶上，允許晶片的平穩切片，當所得的切片了的芯片被拾取時，剝離發生在基膜與粘合層之間，將粘合層轉移到芯片側，因為基膜與粘合層之間的剝離力A小于晶片與粘合層之間的剝離力B。在隨后的帶剝離期間，因為切片環形框架與可去除粘合層之間的剝離力B小于基膜與粘合層之間的剝離力A，所以剝離發生在切片環形框架與可去除粘合層之間，留下可去除粘合層以及粘合層在基膜側，阻止了可去除粘合劑轉移到作為被接合的目標之一的切片環形框架上。
因為以上A＞B的區域形成在除了粘附晶片的部分之外的部分中，相對于環形框架定位的晶片位于框架中的中心圓中，于是A＞B的區域，即具有可去除粘合層的區域，位于與晶片對應的帶的中心部分處的中心圓以外的區域中。
此外，A＞B的區域可以被染色，以使晶片加工帶的A＞B的區域，即具有可去除粘合劑的區域，更可機械地識別。添加到可去除粘合劑成分中用于染色的染料不特別限制，但優選為透射UV光的染料。如上的染色使得能夠更容易地辨別A＞B的區域，使得使用時定位本發明的晶片加工帶更容易。
在本發明的晶片加工帶的另一示例中，可去除粘合或粘附層不在晶片加工帶的粘附晶片的整個表面上形成，且可去除粘合層形成在基膜表面上，粘合層層疊在粘附晶片的部分中。
當晶片加工帶被使用時，晶片緊緊地接合到帶上，允許晶片的平穩切片。因為可去除粘合層與粘合層之間的剝離力小于晶片與粘合層之間的剝離力，所以拾取期間剝離發生在可去除粘合層與粘合層之間，將粘合層轉移到芯片側上。在隨后剝離帶期間，因為切片環形框架與可去除粘合層之間的剝離力小于基膜與可去除粘合層之間的剝離力，所以剝離發生在切片環形框架與可去除粘合層之間，阻止了可去除粘合劑轉移到切片環形框架上。
在本發明的晶片加工帶的再一示例中，可去除粘合層(2)和另外的粘合層層疊在基膜表面上，可去除粘合層(1)僅形成在與粘合晶片的部分不同的部分中。因此，因為相對于環形框架定位的晶片位于框架中的中心圓中，所以可去除粘合層形成在與晶片對應的帶的中心部分處的中心圓以外的部分中，具有可去除粘合層的區域和不具有可去除粘合層的區域形成在安裝晶片的表面上。
此外，可去除粘合層可被染色，以使層疊在晶片加工帶(粘合或粘附帶)上的可去除粘合劑上的部分和未層疊在其上的部分更可機械地識別。添加到可去除粘合劑成分中用于染色的染料不特別限制，但優選為透射UV光的染料。如上的染色使得能夠更容易地辨別具有可去除粘合層的區域和不具有可去除粘合層的區域，進一步使得使用時定位本發明的粘合或粘附帶更容易。
本發明還涉及制造晶片加工帶的方法。
具有形成在選自上述材料的帶形基膜上的粘合層的帶(a)通過包括涂覆、噴射等的公知方法中的任意一種制備。類似地，制備具有用作分離物的帶形膜的給定區域中形成的可去除粘合層的帶(b)。上述給定區域優選為以一間隔定位的每個具有所需直徑的圓以外的區域，所述圓優選以相同間隔定位，其每一個具有帶形膜的橫向方向上的中心處的圓心。這樣制備的帶(a)的粘合層側和帶(b)的可去除粘合層側彼此直接接合，從而給出復合晶片加工帶。
當上述分離物被剝離時，可去除粘合層轉移且粘附到粘合層側。
在另一制造方法中，具有形成在帶形基膜上的可去除粘合層的帶(c)以與上述制造工藝類似的方式被制備。另外地，具有用作分離物的帶形膜的特定區域中形成的粘合層的帶(d)被類似地制備。上述特定區域優選為以給定間隔定位的每個具有所需直徑的圓以外的區域，所述圓優選以相同間隔定位，其每一個具有在橫向方向上的帶形膜的中心處的圓心。這樣制備的帶(c)的可去除粘合層側與帶(d)的粘合層側彼此直接接合，從而給出復合晶片加工帶。
當上述分離物被剝離時，粘合層轉移且粘附到可去除粘合層側。
在以上描述中，具有形成在基膜的一個面上的粘合層和可去除粘合層的晶片加工帶被描述了，但是本發明還包括雙面晶片加工帶，其具有形成在基膜的兩個面上的粘合層和可去除粘合層的類似組合。
本發明的晶片加工帶具有足夠高的粘合強度，在切片期間其阻止了粘合層從晶片剝離以及可去除粘合層從環形框架剝離；在拾取期間，其允許可去除粘合或粘附層與切片了的芯片的背表面(backing surface)的緊密粘附，如果需要的話通過輻照固化，從而它使得芯片能夠更容易地從基膜分離；在帶去除期間，它允許從環形框架剝離帶而沒有粘合劑殘留。此外，當可去除粘合或粘附劑用作粘合劑時，切片之后拾取期間在可去除粘合或粘附層與芯片的背表面如果需要的話通過輻照固化被緊密接合之后，芯片可被拾取。
本發明的晶片加工帶優選用于切片和芯片接合，因為它具有在切片期間不導致剝離晶片的足夠高的粘合強度，它能用作切片帶，且在切片了的芯片被安裝在基板等上時它可用作粘合劑，由于基膜的輕易去除而在帶被剝離之后不導致環形框架上的粘合劑殘留。此外，由于其簡單的結構，該晶片加工帶能在其簡單和低成本的制造中被提供，而不引起阻滯。
當可去除粘合層被染色時，在晶片加工帶的適當位置上定位晶片變得更容易。
示例將基于下面給出的示例更詳細地描述本發明，但是本發明不限于這些示例。
在下面的示例中，根據JIS Z0237中規定的方法，測量剝離力的值。術語“份”意味著質量份。
示例1128g n-丙烯酸丁酯、307g 2-乙基己基丙烯酸酯、67g甲基丙烯酸甲酯、1.5g甲基丙烯酸、以及作為聚合引發劑的過氧苯甲酰的混合溶液以適當調整的添加速度逐滴地添加到400g甲苯溶劑中，接著是通過適當調整反應溫度和反應時間的這些物質的反應，從而產生具有給定官能團的聚合物化合物(1)的溶液。
然后，向如此獲得的溶液逐滴添加具有可輻照固化的碳-碳雙鍵和給定官能團的化合物(2)，其是由甲基丙烯酸和乙二醇單獨合成的2.5g 2-羥乙基甲基丙烯酸酯，以及作為聚合抑制劑的氫醌，接著是這些物質的反應，從而給出具有可輻照固化的碳-碳雙鍵的化合物(A)的溶液。然后，向如此獲得的化合物(A)溶液中的100質量份的化合物(A)，添加1質量份的Coronate L(商品名，由Nippon Polyurethane Industry制造)的聚異氰酸酯(B)，且向其添加0.5質量份的IRGACURE 184(商品名，由Nippon Ciba Geigy制造)作為光聚合引發劑、以及150質量份的乙酸乙酯作為溶劑，接著混合所得溶液，從而制備可輻照固化的可去除粘合劑(1)。
如圖1所示，在具有210mm直徑的中心圓以外的部分中，具有50μm厚度和300mm寬度的PET系分離物膜的中間部分利用凹版涂覆器(gravurecoater)被涂覆以如此獲得的可去除粘合劑。這樣涂覆的膜在熱空氣干燥爐中被干燥，從而在干燥后形成具有厚度為10μm的可去除粘合層2的PET膜帶(b)。在實際制造工藝中，具有連續且重復設置的這樣的圓的圖案化膜可被制造。此處，每幅圖中相同的附圖標記具有同樣的含義以表示相同的部件。
然后，厚度為100μm的表面未改性的聚烯烴系基膜3被涂覆以通過混合下列成分得到的可去除粘合或粘附劑(1)。這樣涂覆的膜在加熱條件下被干燥，從而形成提供具有25μm厚度的可去除粘合或粘附劑層1的帶(a)。丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物(固相含量35質量％)100質量份(按固相的質量)雙酚系縮水甘油基型環氧樹脂(數均分子量500)600質量份可光聚合環氧丙烯酸酯系低聚物(具有兩個雙鍵的化合物)100質量份光聚合引發劑(2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮)5質量份這樣制備的可去除粘合或粘附層帶(a)和PET膜帶(b)被層疊，從而形成晶片加工帶，如圖1所示。
基體(base)上可去除粘合層和與上述基體不同的另一基體上可去除粘合或粘附層的形成使得在特定區域上形成層的可去除粘合劑的涂覆更容易，其還允許可去除粘合或粘附劑層與可去除粘合劑層的分開的干燥，從而導致更容易控制產品的質量。
通過使用該晶片加工帶，作為被接合的一個目標的直徑為8英寸(20.32cm)的硅半導體晶片4被安裝在用于切片的不銹鋼環形框架5上，其是被接合的另一目標，如圖2所示。此時，分離物膜被剝離，硅半導體晶片4被粘附到可去除粘合或粘附層1的一部分上，用于切片的環形框架5粘附到形成可去除粘合層2的部分。
然后，在利用80-W/cm高壓水銀燈，從基膜3側以40mW/cm2紫外光照射12秒后，硅晶片被切片成5mm見方的芯片；芯片被拾取芯片接合器(bonder)拾取；然后所使用的晶片加工帶被從環形框架5剝離。已證實，用裸眼觀察，沒有粘合劑(粘合劑殘留)保留在環形框架5上。
盡管可去除粘合層2具有將晶片加工帶粘附到環形框架5所需的粘合強度，但是可去除粘合層與可去除粘合或粘附層1相比具有更弱的粘性，因此可以用一剝離力(0.12N/25mm)將可去除粘合層從環形框架5剝離，該剝離力比可去除粘合或粘附層1與基膜3之間的剝離力(0.30N/25mm)弱。此外，硅半導體晶片4的芯片和可去除粘合或粘附層1被粘合得如此緊使得不可能將它們剝離開。因此，該晶片加工帶是在除粘附晶片的部分之外的部分上，即在粘附環形框架的部分上，具有可去除粘合層的晶片加工帶。當基膜與可去除粘合或粘附層之間的剝離力被指定為A，且被接合的目標與可去除粘合或粘附層之間以及被接合的目標與可去除粘合層之間的剝離力被指定為B時，在粘合晶片的部分中B大于A，在粘合環形框架的部分中A大于B。因此，可以的是，在拾取期間，可去除粘合或粘附層轉移到芯片側，在帶剝離期間環形框架不具有粘合劑殘留。
示例2通過利用與示例1類似的材料和制備方法以與示例1相同的方式制備晶片加工帶，除了可去除粘合層由一材料制備，所述材料中示例1的可去除粘合劑成分被添加以0.5質量份的染色劑(Kayaset Blue N(商品名)，由NipponKayaku制造)。
通過使用該晶片加工帶，直徑8英寸(20.32cm)的硅晶片以與示例1中相同的方式安裝在不銹鋼環形框架上。安裝期間，晶片加工帶中具有可去除粘合層的部分被染色，允許安裝工藝容易且有把握地實施。然后，硅晶片被切片之后，芯片被拾取；所使用的晶片加工帶從環形框架剝離。已證實，用裸眼觀察在環形框架上沒有粘合劑殘留。此時，可去除粘合層與環形框架之間的剝離力為0.12N/25mm，可去除粘合或粘附層與基膜之間的剝離力為0.30N/25mm，硅半導體晶片的芯片和可去除粘合或粘附層被如此強地粘附使得不可能將它們剝離開。
示例3利用與示例1的那些類似的基膜、粘合劑、可去除粘合或粘附劑、以及分離物膜制備示例3的晶片加工帶。但是，示例1中的晶片加工帶具有順序的基膜、可去除粘合或粘附層、可去除粘合層、以及分離物膜的結構，而示例3中的晶片加工帶具有基膜、可去除粘合層、可去除粘合或粘附層、以及分離物膜的按此順序的結構。
即，通過制備借助混合與示例1的那些類似的可去除粘合成分獲得的復合物，將該復合物施加到100μm厚的電暈處理過的聚烯烴系基膜上，以及在加熱的情況下干燥被涂覆的膜，獲得具有5μm厚的可去除粘合層的可去除粘合層帶(c)。
然后，在直徑210mm的圓內，具有50μm厚度和300mm寬度的PET系分離物膜的中間部分利用凹版涂覆器涂覆以通過混合與示例1中的那些類似的可去除粘合或粘附劑成分獲得的復合物。這樣涂覆的膜在熱空氣干燥爐中被干燥，從而在干燥之后形成具有厚度為10μm的可去除粘合或粘附層的PET膜帶(d)。
這樣制備的可去除粘合層帶(c)與PET膜帶(d)層疊，從而形成晶片加工帶。
通過利用該晶片加工帶，直徑8英寸(20.32cm)的硅半導體晶片4被以與示例1中相同的方式安裝在用于切片的不銹鋼環形框架5上，如圖3所示。然后，切片且拾取芯片之后，所使用的晶片加工帶以與示例1中相同的方式從環形框架剝離。已證實，用裸眼觀察，在環形框架上沒有粘合劑殘留。此時，可去除粘合層2與環形框架5之間的剝離力為0.12N/25mm，可去除粘合或粘附層1與可去除粘合層2之間的剝離力為0.21N/25mm，硅半導體晶片4的芯片與可去除粘合或粘附層1被如此強地粘附以致不可能將它們剝離開。
示例4以與示例1中相同的方式，具有50μm厚度和300mm寬度的PET系分離物膜的中間部分利用凹版涂覆器在直徑210mm的中心圓以外的部分中被涂覆以可去除粘合劑(1)，如圖1所示。這樣涂覆的膜在熱空氣干燥爐中干燥，從而在干燥之后形成具有10μm厚的可去除粘合層6的PET膜帶(b)。在實際制造工藝中，可以制備具有連續且重復設置的這樣的圓的圖案化膜。
然后，具有100μm的厚度的表面未改性的聚烯烴系基膜3被涂覆以通過混合下列成分而獲得的復合物。這樣涂覆的膜在加熱的情況下被干燥，從而形成設置有厚度為10μm的可去除粘合劑層7的帶(e)。
具有可輻照聚合的官能團的丙烯酸酯共聚物(固相含量35質量％)100質量份(按固相的質量)可光聚合環氧丙烯酸酯系低聚物(具有兩個雙鍵的化合物)100質量份光聚合引發劑(2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮)5質量份然后，帶(e)被涂以按與示例1中相同的方式獲得的可去除粘合或粘附劑(1)。這樣涂覆的膜在加熱情況下被干燥，從而形成設置有25μm厚的可去除粘合或粘附劑層1的帶(f)。這樣制備的帶(f)和PET膜帶(b)被層疊，從而形成晶片加工帶。通過使用該晶片加工帶，直徑8英寸(20.32cm)的硅半導體晶片4被安裝在用于切片的不銹鋼環形框架5上，如圖4所示。此時，可去除粘合層6與環形框架5之間的剝離力為0.12N/25mm，可去除粘合或粘附層1與可去除粘合層7之間的剝離力為0.14N/25mm，硅半導體晶片4的芯片與可去除粘合或粘附層1被粘附得如此強以致不可能將它們剝離開。
可去除粘合層在基體上以及可去除粘合或粘附層在與上述基體不同的另一基體上的形成使在特定區域上形成層的可去除粘合劑的涂覆更容易，其還允許可去除粘合或粘附劑層與可去除粘合劑層的分開干燥，從而導致更容易控制產品的質量。
示例5通過制備借助混合與示例1的類似的可去除粘合劑成分獲得的復合物，將該復合物施加到厚100μm的電暈處理過的聚烯烴系基膜3上，以及在加熱的情況下干燥所涂覆的膜，獲得具有厚度為5μm的可去除粘合層2的可去除粘合層帶(c)。
然后，如下所述，粘合層1形成在分離物膜上。
向50質量份的甲酚酚醛型環氧樹脂(環氧當量197，分子量1200，軟化點70℃)、作為硅烷偶聯劑的1.5質量份的γ-巰基丙基三甲氧基硅烷(γ-mercaptopropyltrimethoxysilane)和3質量份的γ-脲基丙基三乙氧基甲硅烷(γ-ureidopropyltriethoxysilane)、以及30質量份的平均顆粒直徑為16nm的硅石(silica)填料的環氧樹脂復合物添加環己酮，所得混合物被攪拌和混合，且進一步在球磨機(bead mill)中揉混90分鐘。
向所得混合物添加100質量份的丙烯酸樹脂(質量平均分子量800000，玻璃轉變溫度-17℃)、5份作為六官能丙烯酸酯單體的二季戊四醇六丙烯酸酯、0.5份作為固化劑的己撐二異氰酸酯的加合物、以及2.5份Curezole 2PZ(2-苯基咪唑，商品名，由Shikoku Corp.制造)，該混合物被攪拌和混合，接著在真空下脫氣，從而形成粘合劑。
預先被脫模處理(release process)的25μm厚的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜3被涂敷以如此獲得的粘合劑。這樣涂覆的膜在加熱情況下在110℃干燥1分鐘，從而形成具有粘合層1的PET膜帶(g)，該粘合層1是以直徑210mm的圓形和B級狀態(B stage state)下40μm膜厚形成的涂層。
這樣制備的可去除粘合層帶(c)和PET膜帶(g)被層疊，從而形成用于晶片加工的帶。
通過使用該晶片加工帶，直徑8英寸(20.32cm)的硅半導體晶片4以與示例1中相同的方式安裝在用于切片的不銹鋼環形框架5上，如圖3所示。然后，切片且拾取芯片之后，所使用的晶片加工帶以與示例1中相同的方式從環形框架剝離。已證實，用裸眼觀察在環形框架上沒有粘合劑殘留。此時，可去除粘合層2與環形框架5之間的剝離力為0.12N/25mm，粘合層1與可去除粘合層2之間的剝離力為0.13N/25mm，硅半導體晶片4的芯片和粘合層1被牢固粘附以致不可能將它們剝離開。
此示例5利用了示例3的結構，除了代替示例3中使用的可去除粘合或粘附劑而使用該粘合劑。
此處，形成粘合層的粘合劑不特別限制，可以是在切片和芯片接合帶中通常使用的膜形粘合劑中的任一種。粘合劑的優選示例包括丙烯酸粘合劑、環氧/苯酚/丙烯酸樹脂的混合粘合劑等。粘合層的厚度可以任意設置，但是優選約5至100μm。
在此示例中，相對于圓的晶片形狀(直徑20.32cm)，晶片粘附到其表面上的粘合層的形狀以直徑21cm的圓的形狀形成。但是，粘合層形狀不限于此，只要在粘附晶片的部分上有粘合層且在粘附環形框架的部分上有可去除粘合層，因此粘合層可以為例如多邊形。此外，代替所制備的具有粘合層的PET膜帶(g)，例如通過在PET膜帶上均勻地形成粘合層且重復地沖除該粘合層，可制造和使用在與粘合環形框架的部分對應的部分中沒有粘合層的PET膜帶(g′)。例如，如圖5所示，以一圖案設置有粘合層的PET膜帶可被使用，該圖案中與粘附環形框架的部分對應的部分被以八邊形形狀重復沖除。
比較例1以與示例1中相同的方式制備晶片加工帶，除了代替如示例1所描述的其上涂覆有可去除粘合劑的PET膜帶(b)，使用與示例1中的類似但不具有可去除粘合層的PET膜(50μm厚，300mm寬)外。
以與示例1中相同的方式，這樣獲得的晶片加工帶被使用，使用之后其自環形框架的剝離性能被檢測和評估，表明從基膜剝離的可去除粘合或粘附劑仍粘附在環形框架上。此時，可去除粘合或粘附劑層和環形框架被牢固粘合，以致不可能將它們剝離開。可去除粘合或粘附層與基膜之間的剝離力為0.30N/25mm。硅半導體晶片的芯片和可去除粘合或粘附層被牢固粘合以致不可能將它們剝離開。
工業適用性本發明的晶片加工帶能更適宜地應用于半導體器件例如硅晶片的制造中的粘合晶片等，切片晶片、以及將所得的切片晶片安裝到引線框或半導體芯片上的粘合工藝中。
已經相關于當前實施例描述了我們的發明，我們的意圖是本發明不受限于說明的任何細節，除非以其它方式特別說明，更確切地，本發明可在所附權利要求定義的其思想和范圍內寬泛地構建。
權利要求
1.一種晶片加工帶，具有至少在基膜的一個面上形成的粘合層和可去除粘合層，所述晶片加工帶可用于半導體器件的制造中的接合工藝中，包括粘附晶片；切片該晶片；以及將切片了的晶片安裝到引線框或半導體芯片上，且所述晶片加工帶包括在粘附所述晶片的其表面上具有所述可去除粘合層的區域和不具有所述可去除粘合層的區域，其中，在拾取期間在不具有所述可去除粘合層的所述區域中該粘合層轉移到芯片側，在剝離所述帶期間在具有所述可去除粘合層的所述區域中所述粘合層保留在基膜側。
2.一種晶片加工帶，具有至少在基膜的一個面上形成的粘合層和可去除粘合層，所述晶片加工帶可用于半導體器件的制造中的接合工藝中，包括粘合晶片；切片該晶片；以及將切片了的晶片安裝到引線框或半導體芯片上，且所述晶片加工帶包括B＞A的區域；以及A＞B的區域，其中所述基膜(或設置在所述基膜上的層)與所述粘合層之間的剝離力被指定為A，被接合的目標與所述粘合層之間的剝離力以及被接合的目標與所述可去除粘合層之間的剝離力被指定為B，其中在拾取期間在B＞A的所述區域中所述粘合層轉移到芯片側，在剝離所述帶期間在A＞B的所述區域中所述可去除粘合層不轉移到所述被接合的目標上。
3.如權利要求2所述的晶片加工帶，其中所述A＞B的區域形成在除了粘附該晶片的部分之外的部分中。
4.如權利要求2或3所述的晶片加工帶，其中所述A＞B的區域被染色。
5.如權利要求1或2所述的晶片加工帶，具有至少在所述基膜的一個面上形成的所述粘合層，所述晶片加工帶可用于半導體器件的制造中的接合工藝中，包括粘合晶片；切片該晶片；以及將切片了的晶片安裝到引線框或半導體芯片上，其中所述晶片加工帶在除了粘附所述晶片的部分之外的部分中具有層疊在所述粘合層上的所述可去除粘合層，且其中，在拾取期間在不具有所述可去除粘合層的所述區域中所述粘合層轉移到芯片側，在剝離所述帶期間所述層疊的可去除粘合層保留在基膜側。
6.如權利要求5所述的晶片加工帶，其中所述粘合層層疊在形成在所述基膜上的可去除粘合層上，其中所述晶片加工帶在除了粘附所述晶片的部分之外的部分中具有層疊在所述粘合層上的另一可去除粘合層，且其中在拾取期間在不具有層疊在所述粘合層上的所述可去除粘合層的所述區域中所述粘合層轉移到芯片側，在剝離所述帶期間層疊在所述粘合層上的所述可去除粘合層保留在基膜側。
7.如權利要求1或2所述的晶片加工帶，具有至少在所述基膜的一個面上順序形成的所述可去除粘合層和所述粘合層，所述晶片加工帶可用于半導體器件的制造中的接合工藝中，包括粘附晶片；切片該晶片；以及將切片了的晶片安裝到引線框或半導體芯片上，其中所述晶片加工帶具有層疊在粘附所述晶片的部分上的所述粘合層，且其中在拾取期間所述層疊的粘合層轉移到芯片側，在剝離所述帶期間所述可去除粘合層保留在基膜側。
8.一種制造晶片加工帶的方法，包括步驟提供在基膜上具有粘合層的帶(a)；提供具有形成在其給定區域中的可去除粘合層的用作分離物膜的帶(b)；以及將所述帶(a)的粘合層側與所述帶(b)的可去除粘合層側直接粘附，從而制造復合晶片加工帶。
9.如權利要求8所述的制造晶片加工帶的方法，其中所述帶(a)設置有順序形成在所述基膜上的可去除粘合層和所述粘合層。
10.一種晶片加工帶，其通過根據權利要求9的方法制造，其中在剝離所述分離物期間所述可去除粘合層轉移且粘附到粘合層側。
11.一種制造晶片加工帶的方法，包括步驟提供在基膜上具有可去除粘合層的帶(c)；提供具有形成在其給定區域中的粘合層的用作分離物膜的帶(d)；以及將所述帶(c)的可去除粘合層側與所述帶(d)的粘合層側直接粘附，從而制造復合晶片加工帶。
12.一種晶片加工帶，其通過根據權利要求11的方法制造，其中在剝離所述分離物期間所述粘合層轉移且粘附到可去除粘合層側。
13.如權利要求1、2、3、4、5、6、7、10或12所述的晶片加工帶，其中所述粘合層是可去除粘合或粘附層，其還具有可去除粘合功能。
全文摘要
一種晶片加工帶，其中接合層(1)和粘性粘合層(2)設置在基體材料膜(3)表面上。該晶片加工帶具有滿足B＞A的區域和滿足A＞B的區域，其中A是基體材料膜(3)與接合層(1)之間的分離力，B是被附著的體(4)與接合層(1)之間以及被附著的體(5)與粘性粘合層(2)之間的分離力。在拾取中，在滿足B＞A的區域中接合層(1)移到芯片側，在帶的分離中，在滿足A＞B的區域中粘性粘合層(2)不移到體(5)上。
文檔編號H01L21/68GK1864248SQ20048002864
公開日2006年11月15日 申請日期2004年12月6日 優先權日2003年12月15日
發明者喜多賢二, 盛島泰正, 石渡伸一 申請人:古河電氣工業株式會社