切割薄膜、切割/芯片接合薄膜及半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及切割薄膜、切割/芯片接合薄膜及半导体装置的制造方法。
【背景技术】
[0002] 以往，提出了在半导体装置的制造工序中，在切割工序中粘接保持半导体晶圆，同 时还赋予安装工序所需的芯片固着用的粘接剂层的切割/芯片接合薄膜（例如，参见专利 文献1)。该切割/芯片接合薄膜是在具备支撑基材和粘合剂层的切割薄膜上设置粘接剂 层而成的，在利用该粘接剂层的保持下用刀片切割（所谓刀片切割）半导体晶圆后，在扩展 (expand)工序中拉伸切割薄膜，接着将单片化的芯片与粘接剂层一起拾取，将其逐个回收 并介由该粘接剂层固着于引线框等被粘物。
[0003] 另一方面，近年来提出了：对半导体晶圆的分割预定线照射激光而形成改性区域， 从而使半导体晶圆能够容易地沿分割预定线进行分割后，施加拉伸应力，从而使该半导体 晶圆断裂，得到各个半导体芯片的方法（以下也称为"Stealth Dicing(注册商标）"）（例 如，参见专利文献2和3)。根据这些方法，尤其即使是薄型的半导体晶圆也能够减少破片等 故障的产生，并且能够使切口宽度（切口边缘）比以往更窄，实现半导体芯片的产率提高。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2008-218571号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2002-192370号公报
[0008] 专利文献3 :日本特开2003-338467号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问题
[0010] 为了在切割/芯片接合薄膜的保持下利用Stealth Dicing得到带芯片接合薄膜 的各个半导体芯片，需要利用扩展工序中的拉伸应力使芯片接合薄膜与半导体晶圆一起断 裂。但是，实际上并非仅芯片接合薄膜负荷拉伸应力，尤其切割薄膜负荷拉伸应力而使薄膜 伸长而会引发芯片接合薄膜的断裂。
[0011] Stealth Dicing中，为了提高芯片接合薄膜的断裂性，正在提出在低温下（例如， 〇°C)进行扩展这样的方法。然而，将现有的切割/芯片接合薄膜中的切割薄膜在低温下扩 展时，发生半导体晶圆、芯片接合薄膜局部未断裂这样的不良情况，导致半导体装置的制造 成品率降低的结果。
[0012] 本发明是鉴于前述问题而做出的，其目的在于提供利用低温下的扩展也能够引发 半导体晶圆、芯片接合薄膜的断裂的切割薄膜及具备其的切割/芯片接合薄膜、以及使用 这些薄膜的半导体装置的制造方法。
[0013] 用于解决问题的方案
[0014] 本申请发明人等为了解决前述问题而进行了深入研宄，结果发现，考虑切割薄膜 乃至切割/芯片接合薄膜负荷拉伸应力时的特性（以下也称为"拉伸特性"）产生了各向异 性，通过抑制该各向异性，能使芯片接合薄膜和半导体晶圆因拉伸应力而适宜地断裂，从而 完成了本发明。
[0015] 即，本发明涉及一种切割薄膜，其具备基材和设置于该基材上的粘合剂层，
[0016] 由MD方向和TD方向各自在0 °C下负荷拉伸应力时的应力-应变曲线求出的MD方 向的储能模量设为E' m、TD方向的储能模量设为E' TD1时，E' mi/E' TD1为0. 75以上且1. 25 以下。
[0017] 本申请发明人等着眼于拉伸特性的各向异性、特别是承担切割薄膜的机械强度的 基材的各向异性。切割薄膜所使用的薄膜基材（代表性地为烯烃系薄膜）往往在挤出成形、 拉伸处理等制造工序中被赋予各向异性，此外，由于以卷状进行处理，因此也有时因卷取张 力等产生拉伸应力而产生各向异性。进而，制造切割/芯片接合薄膜时，有时在输送的长条 的切割薄膜上粘贴形成于隔离膜上的芯片接合薄膜而使两者一体化。该粘贴工序中的张力 较强时，也会因其而产生应力，产生各向异性。
[0018] 扩展工序中，将切割薄膜的全部外周在半径方向上拉伸而负荷拉伸应力，但是使 用具有各向异性的基材而得到的切割薄膜在面内的拉伸特性变得不均匀，由此半导体晶圆 和/或芯片接合薄膜的断裂变得不充分。特别是在0°C这样的低温下存在这种各向异性变 得明显的倾向。
[0019] 对于该切割薄膜，将〇°C下负载拉伸应力时的MD方向的储能模量E' _与TD方向 的储能模量E' TD1之比（E，m/E' TD1，以下也称为"各向异性比1"）设为0. 75以上且1.25 以下。换言之，抑制了作为拉伸特性之一的储能模量的各向异性，尽可能地使切割薄膜的面 内的拉伸特性为各向同性。由此，扩展时的拉伸应力均匀地负荷于切割薄膜的面内，切割薄 膜向半径方向的伸长变得均匀，能够引发芯片接合薄膜和半导体晶圆的充分断裂。偏离各 向异性比1的上限和下限时，在任意情况下均显现出切割薄膜的拉伸特性的各向异性，有 时无法引发充分的断裂。
[0020] 需要说明的是，本说明书中，MD方向是指基材的移动方向，TD方向是指与MD方向 垂直的方向。另外，各储能模量的测定方法依据实施例的记载。
[0021] 该切割薄膜优选的是，前述储能模量E' _与前述储能模量E' TD1之差的绝对值为 IMPa以上且50MPa以下。通过将储能模量的差的绝对值设为上述范围，从而能够使切割薄 膜的拉伸特性更均匀化。
[0022] 该切割薄膜优选的是，前述储能模量E' _和前述储能模量E' TD1当中的至少一者 为IOMPa以上且IOOMPa以下。由此，能够防止低温下的切割薄膜的不小心的断裂，并且即 使在低温下切割薄膜也良好地伸长，能够引发芯片接合薄膜和半导体晶圆的充分断裂。
[0023] 本发明中，也包括具备该切割薄膜和设置于该切割薄膜的粘合剂层上的热固型芯 片接合薄膜的切割/芯片接合薄膜。由此，能够将自半导体晶圆的切割直至半导体元件的 拾取、半导体元件的安装为止的工序作为一系列的流程而高效地进行。
[0024] 该切割/芯片接合薄膜优选的是，前述粘合剂层与前述热固型芯片接合薄膜之间 的〇°C下的剥离力高于前述粘合剂层与前述热固型芯片接合薄膜之间的23°C下的剥离力。 由此，能够使切割时的半导体晶圆和/或半导体元件的保持力与拾取时的带芯片接合薄膜 的芯片的剥离性适宜地平衡。
[0025] 该切割/芯片接合薄膜优选的是，前述粘合剂层与前述热固型芯片接合薄膜之间 的〇°C下的剥离力为0. 15N/100mm以上且5N/100mm以下。切割薄膜与芯片接合薄膜之间的 剥离力较弱时，在扩展时在芯片接合薄膜与切割薄膜的界面产生剥离，作为其结果，发生断 裂不良、断裂的半导体元件飞散这样的不良情况，因此〇°C下的剥离力优选为0. 15N/100_ 以上。另一方面，剥离力过高时，有时发生断裂不良，因此优选为5N/100mm以下。需要说明 的是，本说明书中，各剥离力的测定方法依据实施例的记载。
[0026] 该切割/芯片接合薄膜优选的是，前述粘合剂层与前述热固型芯片接合薄膜之间 的23°C下的剥离力为0.05N/100mm以上且2.5N/100mm以下。为了在常温（23±2°C )下自 切割薄膜拾取带芯片接合薄膜的半导体元件，优选具有轻剥离性。特别是Stealth Dicing 的半导体晶圆与刀片切割的情况相比被薄型化，变得容易产生裂纹，因此要求剥离力的进 一步降低。通过将剥离力设为2. 5N/100mm以下，从而能够发挥良好的轻剥离性。另一方面， 剥离力低于〇. 〇5N/100mm时，有时输送时的半导体元件的保持变得困难。需要说明的是，粘 合剂层为利用紫外线照射而粘合力降低的类型时，紫外线照射后的剥离力为上述范围内即 可。
[0027] 该切割/芯片接合薄膜可以适宜地用于对半导体晶圆照射激光而形成改性区域 后，使前述半导体晶圆沿着前述改性区域断裂，从而得到半导体元件的半导体元件的制造 方法。
[0028] 本发明中，也包括一种半导体装置的制造方法，其包括以下的工序：
[0029] 对半导体晶圆的分割预定线照射激光，沿着前述分割预定线形成改性区域的工 序；
[0030] 将改性区域形成后的半导体晶圆粘贴于该切割/芯片接合薄膜的工序；
[0031] 在_20°C~15°C的条件下，对前述切割/芯片接合薄膜施加拉伸应力，从而使前述 半导体晶圆与和前述切割/芯片接合薄膜的芯片接合薄膜沿着前述分割预定线断裂，形成 半导体元件的工序；
[0032] 将前述半导体元件与前述芯片接合薄膜一起拾取的工序；以及
[0033] 将拾取的前述半导体元件夹着前述芯片接合薄膜芯片接合于被粘物的工序。
[0034] 该制造方法由于使用拉伸特性的各向异性受到抑制的切割/芯片接合薄膜来进 行基于Stealth Dicing的半导体晶圆的断裂，因此在负荷拉伸应力的扩展工序中能够引发 芯片接合薄膜和半导体晶圆的充分断裂，能够防止半导体元件的破片等不良情况，提高制 造效率。
【附图说明】
[0035] 图1为示出本发明的一个实施方式的切割/芯片接合薄膜的截面示意图。
[0036] 图2为示出本发明的其它实施方式的切割/芯片接合薄膜的截面示意图。
[0037] 图3为用于说明本实施方式的半导体装置的一种制造方法的截面示意图。
[0038] 图4为用于说明本实施方式的半导体装置的一种制造方法的截面示意图。
[0039] 图5的（a)、图5的（b)为用于说明本实施方式的半导体装置的一种制造方法的截 面示意图。
[0040] 图6为用于说明本实施方式的半导体装置的一种制造方法的截面示意图。
[0041] 附图标记说明
[0042] 1 基材
[0043] 2 粘合剂层
[0044] 3、3' 芯片接合薄膜（热固型芯片接合薄膜）
[0045] 4 半导体晶圆
[0046] 5 半导体芯片
[0047] 6 被粘物
[0048] 7 接合线
[0049] 8 封装树脂
[0050] 10、12切割/芯片接合薄膜
[0051] 11 切割薄膜
【具体实施方式】
[0052] 〈切割/芯片接合薄膜〉
[0053] 以下说明本发明的切割/芯片接合薄膜。图1为示出本发明的一个实施方式的切 割/芯片接合薄膜的截面示意图。图2为示出本发明的其它实施方式的切割/芯片接合薄 膜的截面示意图。
[0054] 如图1所示，切割/芯片接合薄膜10具有在切割薄膜11上层叠有芯片接合薄膜 3的结构。切割薄膜11是在基材1上层叠粘合剂层2而构成的，芯片接合薄膜3