芯片用树脂膜形成用片材及半导体芯片的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种芯片用树脂膜形成用片材及半导体芯片的制造方法，其课题在于在对半导体晶片、芯片不进行特别处理的情况下，赋予所得到的半导体装置以吸杂功能。该课题是通过提供本发明的芯片用树脂膜形成用片材而得以解决的，所述芯片用树脂膜形成用片材的特征在于：具有剥离片材和在所述剥离片材的剥离面上形成的树脂膜形成层，且所述树脂膜形成层含有粘合剂聚合物成分（A）、固化性成分（B）和吸杂剂（C）。
【专利说明】芯片用树脂膜形成用片材及半导体芯片的制造方法
[0001]本申请是下述申请的分案申请:
[0002]发明名称:芯片用树脂膜形成用片材及半导体芯片的制造方法
[0003]国际申请日:2011年3月30日
[0004]国家申请号:201180017214.4
【技术领域】
[0005]本发明涉及能够在半导体芯片的背面高效地形成具有吸杂(gettering)效果的树脂膜、以及能够提高芯片的制造效率的芯片用树脂膜形成用片材。特别地，本发明涉及在制造以所谓的面朝下(face down)方式安装的半导体芯片时使用的芯片用树脂膜形成用片材。另外，本发明还涉及使用了上述芯片用树脂膜形成用片材的半导体芯片的制造方法。
【背景技术】
[0006]近年来，基于元件小型化的要求，期望削薄半导体芯片的厚度。半导体晶片在表面形成电路后，通过背面研削来研削到规定的厚度。因此，为了元件的小型化，常常通过背面研削来将晶片研削得更薄。但是，随着晶片的厚度变薄，晶片强度降低，有时晶片即使仅受到微小的冲击也会发生破损。作为晶片破损的主要原因，认为背面研削时使用的研磨机的切削痕或氧化覆膜等复合而成的“破碎层”是主要因素。
[0007]破碎层被认为是经研削的晶片表面的微细的凹凸、硅的多晶体或者硅处于被少量氧氧化的状态、并包含有晶格缺陷。由于表面的凹凸或组成变化等所产生的应力，有时即使受到微小的冲击也会引起裂缝，从而导致晶片破损。因此，在背面研削结束后，为了除去破碎层，通常的做法是在背面实施化学蚀刻或等离子体蚀刻等。通过除去破碎层，晶片的强度提高，即使是被研削到极薄的晶片也能维持良好的操作性。
[0008]但是，却有通过除去破碎层而得到的晶片、芯片对金属的耐污染性降低的顾虑。
[0009]半导体晶片在电路形成时、背面研削时以及安装时都会接触到各种部件。此时，从这些其他的部件会释放铜等金属，晶片有时会受到金属污染。杂质金属可能在晶片内蓄积、在回流等加热条件下发生离子化并在晶片内移动。于是，到达电路表面的金属离子会阻碍制品的电气动作、成为误动作的原因。另外，到达电路表面的金属离子有时会在电路表面生成金属(这些现象有时被称为迁移)。特别是一旦在微细化布线的半导体晶片表面生成金属，就会导致电路短路，降低制品的合格率。
[0010]另一方面，如上所述，破碎层被认为是微细的凹凸、硅的多晶体或者硅处于被少量氧氧化的状态、并包含有晶格缺陷，并且认为由于这些组成、结构的不均匀性，破碎层具有易于捕获所述的杂质金属从而降低金属污染的影响的作用。这样的破碎层的功能也被称为吸杂功能。
[0011]如此，尽管通过在晶片的背面研削结束后除去破碎层，晶片的强度提高，但吸杂功能受损，制品合格率降低。因此，提出了通过对除去破碎层后的半导体晶片、芯片进行各种处理来赋予其吸杂功能的技术(专利文献1、2)。[0012]现有技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1:日本特开2005 - 277116号公报
[0015]专利文献2:日本特开2007 - 242713号公报
【发明内容】
[0016]发明欲解决的课题
[0017]但是，如专利文献1、2所示，对半导体晶片、芯片实施赋予其吸杂功能的处理会导致工序数增加、工艺变得烦杂、成本提高。
[0018]本发明正是鉴于上述情况而完成的，本发明的目的在于在对半导体晶片、芯片不实施诸如工序数增加、工艺变得烦杂等的特别处理的情况下，赋予所得到的半导体装置以吸杂功能。
[0019]用于解决课题的手段
[0020]本发明的发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果想到了通过赋予在半导体芯片的背面形成的树脂膜以吸杂功能，从而能够向半导体装置内导入吸杂位点的技术方案，由此完成了本发明。
[0021]本发明包含以下要点。
[0022](I) 一种芯片用树脂膜形成用片材，其具有剥离片材和在所述剥离片材的剥离面上形成的树脂膜形成层，且
[0023]所述树脂膜形成层含有粘合剂聚合物成分(A)、固化性成分(B)和吸杂剂(C)。
[0024](2)根据(I)所述的芯片用树脂膜形成用片材，其中，吸杂剂(C)选自由重金属钝化剂(Cl)、有机螯合剂(C2 )和铜离子捕获金属化合物(C3 )组成的组。
[0025](3)根据(I)或(2)所述的芯片用树脂膜形成用片材，其中，如下定义的吸杂剂(C)的铜离子吸附能力为30%以上:
[0026]将吸杂剂Ig加入到铜离子浓度为3ppm的氯化铜水溶液50g中，测定在121°C、2个大气压下放置24小时后的所述铜离子水溶液的铜离子浓度，利用下式求出铜离子吸附能力:
[0027]铜离子吸附能力=(3ppm —残留铜离子浓度(ppm)) X 100/3ppm。
[0028](4)根据(I)?(3)中任一项所述的芯片用树脂膜形成用片材，其中，所述树脂膜形成层进一步含有着色剂(D)。
[0029](5)根据(I)?(4)中任一项所述的芯片用树脂膜形成用片材，其中，每100重量份构成所述树脂膜形成层的总固形物含有I?35重量份的吸杂剂(C)。
[0030](6)根据(I)?(5)中任一项所述的芯片用树脂膜形成用片材，其中，所述树脂膜形成层为半导体晶片或芯片的保护膜。
[0031](7)—种半导体芯片的制造方法，其特征在于，在表面形成有电路的半导体晶片的背面贴附(I)?(6)中任一项所述的芯片用保护膜形成用片材的树脂膜形成层，从而得到在背面具有树脂膜的半导体芯片。
[0032](8)根据(7)所述的半导体芯片的制造方法，其特征在于，进一步包含以下的工序(I)?(3)，且按照任意的顺序进行工序(I)?(3):[0033]工序(I):将树脂膜形成层与剥离片材剥离，
[0034]工序(2):将树脂膜形成层固化，
[0035]工序(3):将半导体晶片及树脂膜形成层切割。
[0036](9)根据(7)或(8)所述的半导体芯片的制造方法，其中，所述半导体晶片是通过在背面研削后将由背面研削产生的破碎层的厚度降低到50nm以下而得到的。
[0037](10)根据(7)?(9)中任一项所述的半导体芯片的制造方法，其中，所述树脂膜为半导体芯片的保护膜。
[0038]发明效果
[0039]当在半导体芯片的背面形成树脂膜时，通过使用本发明的芯片用树脂膜形成用片材，能够在对半导体晶片、芯片不进行特别处理的情况下向所得到的半导体装置导入吸杂位点。
【具体实施方式】
[0040]以下，对本发明包括其最佳实施方式进一步具体地进行说明。本发明中的芯片用树脂膜形成用片材具有剥离片材和在该剥离片材的剥离面上形成的树脂膜形成层。
[0041](树脂膜形成层)
[0042]树脂膜形成层含有粘合剂聚合物成分(A)、固化性成分(B)和吸杂剂(C)。
[0043](A)粘合剂聚合物成分
[0044]为了赋予树脂膜形成层以充分的粘接性和制膜性(片材加工性)，使用粘合剂聚合物成分(A)。作为粘合剂聚合物成分(A)，可以使用以往公知的丙烯酸聚合物、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸聚氨酯树脂、娃酮树脂(Siliconeresin)、橡胶系聚合物等。
[0045]粘合剂聚合物成分(A)的重均分子量(Mw)优选为I万?200万、更优选为10万?150万。当粘合剂聚合物成分(A)的重均分子量过低时，树脂膜形成层与剥离片材之间的粘着力增高，有时会发生树脂膜形成层的转印不良；当其重均分子量过高时，树脂膜形成层的粘接性降低，有时会或者无法转印到芯片等上、或者转印后树脂膜又从芯片等上剥离。
[0046]作为粘合剂聚合物成分(A)，优选使用丙烯酸聚合物。丙烯酸聚合物的玻璃化转变温度(Tg)优选在一 60?50°C、进一步优选在一 50?40°C、特别优选在一 40?3(TC的范围内。当丙烯酸聚合物的玻璃化转变温度过低时，树脂膜形成层与剥离片材的剥离力变大，有时会发生树脂膜形成层的转印不良；当其玻璃化转变温度过高时，树脂膜形成层的粘接性降低，有时会或者无法转印到芯片等上、或者转印后树脂膜又从芯片等上剥离。
[0047]作为构成上述丙烯酸聚合物的单体，可列举出(甲基)丙烯酸酯单体或其衍生物。例如，可列举出烷基的碳原子数为I?18的(甲基)丙烯酸烷基酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2 —乙基己酯等；可列举出具有环状骨架的(甲基)丙烯酸酯，如(甲基)丙烯酸环烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊烷基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸酰亚胺基酯等；可列举出具有羟基的(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸2 —羟乙酯、(甲基)丙烯酸2 —羟丙酯等；此外，还可列举出具有环氧基的(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。其中，通过将具有羟基的单体聚合得到的丙烯酸聚合物由于与后文所述的固化性成分(B)的相溶性好而优选。另外，上述丙烯酸聚合物也可以是丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、醋酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯等共聚而成的。
[0048](B)固化性成分
[0049]固化性成分(B)使用热固化性成分和热固化剂。作为热固化性成分，例如优选环氧树脂。
[0050]作为环氧树脂，可以使用以往公知的环氧树脂。作为环氧树脂，具体地可列举出多官能系环氧树脂、联苯基化合物、双酚A 二缩水甘油醚或其氢化物、邻甲酚酚醛清漆环氧树月旨、二环戊二烯型环氧树脂、联苯基型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、亚苯基骨架型环氧树脂等或分子中具有2个官能团以上的环氧化合物。这些环氧树脂可以I种单独使用也可以2种以上组合使用。
[0051]树脂膜形成层中，相对于粘合剂聚合物成分(A) 100重量份优选含有热固化性成分I?1500重量份、更优选含有3?1200重量份。当热固化性成分的含量少于I重量份时，有时会无法得到充分的粘接性；当其含量超过1500重量份时，有时会或者树脂膜形成层与剥离片材的剥离力变高、或者发生树脂膜形成层的转印不良。
[0052]热固化剂作为针对热固化性成分特别是环氧树脂的固化剂发挥作用。作为优选的热固化剂，可列举出在I个分子中具有2个以上能够与环氧基发生反应的官能团的化合物。作为其官能团，可列举出酚性羟基、醇性羟基、氨基、羧基和酸酐等。其中，优选可列举出酚性羟基、氨基、酸酐等，更优选可列举出酚性羟基、氨基。进一步优选可列举出酚性羟基、氨基。
[0053]作为酚系固化剂的具体例子，可列举出多官能系酚醛树脂、双酚、酚醛清漆型酚醛树脂、二环戊二烯系酚醛树脂、Xylock型酚醛树脂、芳烷基酚醛树脂。作为胺系固化剂的具体例子，可列举出DICY(双氰胺)。这些固化剂可以I种单独使用也可以2种以上混合使用。
[0054]热固化剂的含量相对于热固化性成分100重量份优选为0.1?500重量份、更优选为I?200重量份。当热固化剂的含量少时，有时会因固化不足而无法获得粘接性；当热固化剂的含量过多时，树脂膜形成层的吸湿率有时会增高从而使半导体装置的可靠性降低。
[0055](C)吸杂剂
[0056]吸杂剂(C)只要具有捕获铜离子等金属离子的作用，则没有特别的限定，优选使用选自由重金属钝化剂(Cl)、有机螯合剂(C2)和铜离子捕获金属化合物(C3)组成的组中的至少I种。通过在树脂膜形成层中配合吸杂剂(C)，能够赋予树脂膜形成层以吸杂功能、向半导体装置内导入吸杂位点。
[0057](Cl)重金属钝化剂
[0058]重金属钝化剂是为了防止催化剂残渣等的金属导致的塑料劣化而在各种塑料中少量配合的添加剂。重金属钝化剂被认为是通过捕获金属成分来减轻其作用从而防止塑料的劣化的。作为这样的重金属钝化剂，已知无机系或有机系的各种钝化剂，但在本发明中优选使用有机系重金属钝化剂。有机系重金属钝化剂在树脂膜形成层中的分散性优异。
[0059]作为这样的重金属钝化剂，特别优选使用分子的一部分中具有下述结构的化合物。
[0060][化学式I]
[0061]
【权利要求】
1.一种芯片用树脂膜形成用片材，其具有剥离片材和在所述剥离片材的剥离面上形成的树脂膜形成层，且 所述树脂膜形成层含有粘合剂聚合物成分(A)、固化性成分(B)和吸杂剂(C)， 吸杂剂(C)选自由重金属钝化剂(Cl)和铜离子捕获金属化合物(C3)组成的组。
2.根据权利要求1所述的芯片用树脂膜形成用片材，其中，如下定义的吸杂剂(C)的铜离子吸附能力为30%以上: 将吸杂剂Ig加入到铜离子浓度为3ppm的氯化铜水溶液50g中，测定在121°C、2个大气压下放置24小时后的所述铜离子水溶液的铜离子浓度，利用下式求出铜离子吸附能力:铜离子吸附能力=(3ppm —残留铜离子浓度(ppm)) X 100/3ppm。
3.根据权利要求1或2所述的芯片用树脂膜形成用片材，其中，所述树脂膜形成层进一步含有着色剂(D)。
4.根据权利要求1或2所述的芯片用树脂膜形成用片材，其中，每100重量份构成所述树脂膜形成层的总固形物含有I~35重量份的吸杂剂(C)。
5.根据权利要求1或2所述的芯片用树脂膜形成用片材，其中，所述树脂膜形成层为半导体晶片或芯片的保护膜。
6.一种半导体芯 片的制造方法，其特征在于，为了得到在背面具有树脂膜的半导体芯片，在表面形成有电路的半导体晶片的背面贴附权利要求1~5中任一项所述的芯片用树脂膜形成用片材的树脂膜形成层。
7.根据权利要求6所述的半导体芯片的制造方法，其特征在于，其进一步包含以下的工序(I)~(3 )，且按照任意的顺序进行工序(I)~(3 ): 工序(I):将树脂膜形成层与剥离片材剥离， 工序(2):将树脂膜形成层固化， 工序(3):将半导体晶片和树脂膜形成层切割。
8.根据权利要求6或7所述的半导体芯片的制造方法，其中，所述半导体晶片是在背面研削后将由背面研削产生的破碎层的厚度降低到50nm以下而得到的。
9.根据权利要求6或7所述的半导体芯片的制造方法，其中，所述树脂膜为半导体芯片的保护膜。
10.一种芯片用树脂膜形成用片材，其具有剥离片材和在所述剥离片材的剥离面上形成的树脂膜形成层，且 所述树脂膜形成层含有粘合剂聚合物成分(A)、固化性成分(B)和吸杂剂(C)， 所述吸杂剂(C)为有机螯合剂(C2)， 如下定义的吸杂剂(C)的铜离子吸附能力为30%以上: 将吸杂剂Ig加入到铜离子浓度为3ppm的氯化铜水溶液50g中，测定在121°C、2个大气压下放置24小时后的所述铜离子水溶液的铜离子浓度，利用下式求出铜离子吸附能力:铜离子吸附能力=(3ppm —残留铜离子浓度(ppm)) X 100/3ppm。
11.一种芯片用树脂膜形成用片材，其具有剥离片材和在所述剥离片材的剥离面上形成的树脂膜形成层，且 所述树脂膜形成层含有粘合剂聚合物成分(A)、固化性成分(B)和吸杂剂(C)， 所述吸杂剂(C)为有机螯合剂(C2)，`每100重量份构成所述树脂膜形成层的总固形物含有I~35重量份的吸杂剂(C)。
【文档编号】C09J133/08GK103903980SQ201410156191
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2011年3月30日 优先权日:2010年3月31日
【发明者】篠田智则, 若山洋司 申请人:琳得科株式会社