专利名称：非uv型芯片模贴装膜和制造该芯片模贴装膜的方法
技术领域：
本发明涉及半导体封装技术。更具体地，本发明涉及能在取晶工艺中取消UV曝光 的非UV型芯片模贴装膜，以及制造该芯片模贴装膜的方法。
背景技术：
在半导体封装工艺中，上面形成有半导体电路的晶圆被粘贴到芯片模贴装膜如切 割芯片模粘接膜上，然后通过锯片切成小的半导体晶片。然后，通过取晶工艺将这些芯片 从芯片模贴装膜搬走。在这种情况下，为了将芯片模贴装膜的切割膜层与粘附到这些芯片 上的贴装层分离，进行UV曝光以消除贴装层和切割膜层之间的粘附力，从而拾取芯片。然 后将粘附有贴装层的拾取芯片粘贴到封装体衬底或其他半导体芯片上并进行环氧塑封料 (EMC)的工艺，从而提供最终的半导体封装体。在取晶之前立即进行的UV曝光在半导体封装工艺中耗费大量时间，并大大地影 响了半导体封装体的生产率，严重地限制了生产率的提高。此外，如果UV曝光期间UV辐照 器发生故障，一批晶圆中的一些未进行UV曝光，并承受取晶失败，这导致在取晶工艺中经 锯切的半导体芯片不能与芯片模贴装膜的切割膜层分离。因此，需要一种能取消在锯片工艺和取晶工艺之间进行的UV曝光的芯片模贴装 膜。例如，已进行尝试开发在制造芯片模贴装膜的过程中通过调节切割膜的粘着性而同 时具有保持力和用于取晶工艺的剥离强度、即切割膜层的粘结强度的切割膜或芯片模贴装 膜，保持力用于在切割操作期间保持或维持晶圆。然而，在这种情况下，由于切割膜层的粘 结强度提前下降，所以在切割工艺期间，环形框架会不理想地与切割膜层的边缘分离。在切割和取晶工艺中，必须用非常大的粘结力使切割膜层边缘和环形框架彼此粘 合。然而，如果切割膜层的粘着性显著下降，切割膜层与环形框架的粘结力或粘附力变弱， 导致在这些工艺中环形框架与切割膜层不理想地分离。这种环形框架的分离会导致晶圆或 环形框架内已锯切的芯片受损，以及用于切割和取晶工艺的工艺设备受损。
发明内容
本发明的一方面提供一种制造芯片模贴装膜的方法，包括将光固化粘结剂组合 物的切割膜层引入到将被粘贴到晶圆上的贴装层，所述切割膜层包括与所述贴装层重叠的 贴装层区域和具有在所述贴装层附近暴露的上表面的环形框架区域；和对所述切割膜层的 背面照射UV光以使作为自由基清除剂的氧气流进入所述环形框架区域的暴露上表面以抑 制所述环形框架区域的光固化，同时引起所述氧气流被所述贴装层阻挡的所述贴装层区域 的光固化。所述切割膜层可以覆盖层粘贴到所述贴装层的方式引入到所述贴装层，且所述方 法可进一步包括将透明处理膜粘贴到所述切割膜层的背面；和去除所述覆盖层以使所述 环形框架区域的上表面暴露于大气或氧气氛中，从而使所述氧气流进入所述切割膜的上表
本发明的另一方面提供一种芯片模贴装膜，包括将被粘贴到晶圆上的贴装层； 和布置在所述贴装层下的光固化粘结剂组合物的切割膜层，所述切割膜层包括贴装层区域 和环形框架区域，所述贴装层区域与所述贴装层重叠并通过光固化具有降低的粘着性，所 述环形框架区域具有在所述贴装层附近暴露的上表面并通过避免光固化而保持比所述贴 装层区域高的粘着性。本发明的又一个方面提供一种芯片模贴装膜，包括将被粘贴到晶圆上的贴装层； 光固化粘结剂组合物的切割膜层，所述切割膜层布置在所述贴装层下并具有将要粘贴环形 框架的暴露区域；粘贴于所述贴装层的覆盖层；以及透明处理膜，所述透明处理膜粘贴于 所述切割膜层背面并使用于部分光固化所述切割膜层而照射的UV光束透过。
图1 5示出了根据本发明实施方式的芯片模贴装膜及制造该芯片模贴装膜的方 法；和图6和图7示出了提供用于解释本发明实施方式的对比例。
具体实施例方式本发明的实施方式提供非UV型芯片模贴装膜和制造该芯片模贴装膜的方法，该 芯片模贴装膜能保持将要粘贴环形框架的切割膜层边缘的粘结强度，同时降低贴装层和切 割膜层之间的粘附力以对取晶工艺提供剥离强度，从而能在锯片和取晶工艺中取消用于降 低粘附力的UV曝光。根据各实施方式，在制造芯片模贴装膜的工艺期间，由UV可固化粘结剂组合物组 成的切割膜层通过UV曝光固化，使得切割膜层的粘结强度降低以对取晶工艺提供剥离强 度。调节切割膜层的粘结强度以提供在切割期间用于保持晶圆的保持力和在取晶工艺中的 剥离强度。在切割膜层上形成用于粘贴晶圆的贴装层之后，进行切割膜层的UV固化。切割膜 层可分成贴装层区域和环形框架区域，贴装层区域对应于切割膜层的中心区域并具有被贴 装层遮挡的上表面，环形框架区域对应于切割膜层的边缘并在贴装层附近暴露。进行UV曝 光以通过切割膜层的背面对切割膜层照射UV光。在此情况下，在贴装层附近暴露的环形框架区域的上表面暴露在大气中，使得氧 气可从大气导入切割膜层对应于环形框架区域的部分。相反，由于贴装层遮挡了切割膜层 的中心区域，所以氧气向切割膜层中心区域的流入被贴装层遮挡。导入环形框架区域的氧 气抑制了 UV诱导的固化。氧气首先与切割膜层中由UV光产生的自由基结合，并阻止自由 基参与固化反应。换句话说，氧气起到自由基清除剂的作用。因为贴装层遮挡了切割膜层 的中心区域，所以切割膜层中心区域的氧气流被贴装层阻挡，使得切割膜层的中心区域通 过UV曝光固化并经受粘结强度的相对下降。相反，通过对其流入氧气而阻碍或延缓UV诱 导的固化，切割膜层的环形框架区域保持了比切割膜层其他部分高的粘结强度。参照图1，芯片模贴装膜100包括作为光固化粘结剂膜的切割膜层110和用于粘贴 转移到切割膜层110上的芯片的贴装层120。切割膜层由光固化粘结剂组合物组成，当暴露 在UV光下时，该光固化粘结剂组合物产生自由基并由此进行光固化。光固化粘结剂组合物可为用于常规切割膜或芯片模贴装膜的粘结剂组合物。例如，光固化粘结剂组合物可包括 丙烯酸类粘结剂、光引发剂和热固化剂。将贴装层120提供至切割膜层110的上表面，然后将第一覆盖层210粘贴到贴装 层120上，从而完成芯片模贴装膜100的主要制作。第一覆盖层210可为聚对苯二甲酸乙 二醇酯(PET)膜。该芯片模贴装膜100的初始状态可与半导体封装体领域中的常规产品的 初始状态相同。参照图2，将处理膜230粘贴到芯片模贴装膜100的切割膜层110的背面。如在 PET膜中一样，在UV曝光的UV波长范围中，处理膜230呈现出至少80%或更高的透过率。参照图3，从芯片模贴装膜去除第一覆盖层210以使贴装层120和贴装层120附近 的切割膜层110的边缘暴露。因此，切割膜层110可分成对应于切割膜层110的中心区域 并被贴装层120遮挡的贴装层区域112和对应于切割膜层110的边缘并在贴装层120附近 暴露的环形框架区域114。环形框架区域114包括在芯片模贴装和取晶工艺期间将粘贴环 形框架的区域。参照图4，通过透过处理膜230的背面向切割膜层100照射UV光进行UV曝光。在 UV曝光期间，照射UV光以透过切割膜层100的背面进入切割膜层100。在此情况下，使贴 装层120附近暴露的环形框架区域114的上表面暴露在大气中，使得氧气可由大气导入切 割膜层110对应于环形框架区域114的部分。相反，因为切割膜层110的中心区域112 (图 3)被贴装层120遮挡，向切割膜层110的中心区域流入的氧气也被贴装层120阻挡。导入环形框架区域114的氧气抑制了 UV诱导的固化。氧气首先与切割膜层110 中由UV光产生的自由基结合，并阻止自由基参与固化反应。换句话说，氧气起到自由基清 除剂的作用。因此，环形框架区域114中的切割膜层110可呈现出与芯片模贴装膜100的 初始粘结强度基本相同的粘结强度。相反，因为切割膜层110的中心区域被贴装层120遮挡(参见图3)，因而向切割 膜层110中心区域流入的氧气也被贴装层120阻挡，使得切割膜层110的中心区域被UV曝 光固化，并改性成具有相对较低粘结强度的区域113。然后，调节贴装层区域113的粘结强 度，从而提供在芯片模贴装工艺中用于拾取经锯切的芯片的剥离强度和用于使晶圆以粘贴 状态保持在贴装层120上的保持力。此粘结强度的调节可通过调节UV曝光强度或持续时 间来实现。相反，通过对其流入氧气而阻碍或延缓UV诱导的固化，切割膜层110的环形框 架区域114保持了比切割膜层110的其他部分高的粘结强度。因此，环形框架区域114可 在芯片模贴装工艺等工艺中保持与环形框架非常强的粘结力或贴装力，从而有效防止了例 如环形框架与芯片模贴装膜分离等缺陷。向处理膜230照射UV光，且此曝光可使用诸如遮光板300的掩模遮挡的环形框架 区域114进行。在此情况下，能够更可靠地实现环形框架区域114中粘结强度的保持。参照图5，第二覆盖层250被粘贴到贴装层120上。在此情况下，将处理膜230从 切割膜层110去除。结果，最终制得的芯片模贴装膜100包括切割膜层110、在切割膜层110 上的贴装层120和第二覆盖层250，其中切割膜层包括具有较高粘结强度的环形框架区域 114和具有较低粘结强度以拾取各芯片的贴装层区域113。接下来，将参照实施例和对比例说明本发明。实施例1 非UV型芯片模贴装膜的制备
如图1 图5所示，在制备的芯片模贴装膜中，切割膜层110的贴装层区域113通 过UV曝光具有降低的粘结强度，且切割膜层113的环形框架区域114通过氧气类自由基清 除保持了芯片模贴装膜的初始粘结强度。对比例1 背面UV曝光当在环形框架区域114在贴装层120附近暴露(参见图幻从而不会暴露在大气 中的氧气或氧气氛中的条件下，对切割膜层进行UV曝光时，与实施例1不同，环形框架区域 114不能保持初始粘结强度。参照图6，在提供用于芯片模贴装工艺的芯片模贴装膜10中，切割膜层11和贴装 层12的上表面都被覆盖层15遮挡，使得切割膜层11边缘的上表面未暴露。在此情况下， 当向切割膜层的背面照射UV光时，切割膜层11经历粘结强度的整体下降。这归因于未进 行由氧清除剂引起的选择性固化延缓或阻碍的事实。对比例2 锯片后、取晶前的UV曝光参照图7，在锯片后、取晶前立即进行UV曝光。在此情况下，使用单独的掩蔽板以 使UV光只照射到切割膜层21和贴装层22之间的界面，从而导致界面处的粘结强度降低。 因为UV曝光在取晶之前立即进行，所以锯切后的芯片25仍粘贴于贴装层22。可提供掩蔽 板以阻挡UV光进入环形框架27。该过程与常规的锯片和取晶工艺一样。当切割膜层以在 贴装层120附近暴露(参见图幻并不暴露在大气中的氧气或氧气氛中的环形框架区域114 进行UV曝光时，与实施例1不同，环形框架114不能保持芯片模贴装膜的初始粘结强度。评价实施例以及对比例1和2的芯片模贴装膜的材料性能。切割膜层剥离强度的测定为了测定实施例1以及对比例1和2制备的粘结剂组合物膜层的材料性能，将所 制得的光固化粘结剂组合物涂布到PET膜上并干燥以形成厚度为8 12um的涂膜。然后， 将该涂膜转移至聚烯烃膜上并在25 60°C下固化3 7天，并测定该粘结剂组合物膜层的 粘结强度和剥离强度。粘结强度的测定基于韩国工业标准KS-A_01107(粘结带和粘结片的测试方法)进 行。将宽度为25mm、长度为250mm的各芯片模贴装膜的样品粘贴到不锈钢板(SUQ上以形 成实施例1以及对比例1和2中表示的样品。随着粘结带粘贴到膜表面，用压辊在^g的 负荷下以300mm/min的速度压制样品一次以制作测试片。在压制样品后的30分钟，翻转测 试片的折叠部(转动180° )，并剥离25mm测试片。此后，将该测试片固定至拉力试验机上 方的夹具上，并将芯片模贴装膜固定到拉力试验机下方的夹具上，随后以300mm/min的负 荷速度牵引并剥离。测定拉力试验机的负荷。将化8廿011 Series lX/s自动材料试验机-3343用作拉力试验机。在UV曝光之 前及在用高压汞灯以30 200mJ/cm2的光度进行UV曝光之后测定粘结强度。结果示于表 1中。切割膜层粘着件的测定用根据实施例1及对比例1和2中制备的测试片以及探针粘着性测试仪 (Tacktoc-2000)测定切割膜层的粘着性。在该测定方法中，粘着性定义为基于ASTM D2979-71的方法，将探针的洁净端以10+0. lmm/sec的速度并在9. 79+1. OlkPa的接触负荷 下与切割膜层的粘结剂组合物接触1. 0+0. 01秒，然后与其分离时需要的最大力。
取晶成功率通过使用实施例1及对比例1和2中制备的芯片模贴装膜测试锯片工艺和取晶工 艺来测定取晶成功率。结果示于表1中。表 权利要求
1.一种制造芯片模贴装膜的方法，包括将光固化粘结剂组合物的切割膜层引入到将被粘贴到晶圆上的贴装层，所述切割膜层 包括与所述贴装层重叠的贴装层区域和具有在所述贴装层附近暴露的上表面的环形框架 区域；和对所述切割膜层的背面照射UV光以使作为自由基清除剂的氧气流进入所述环形框架 区域的暴露上表面以抑制所述环形框架区域的光固化，同时引起所述氧气流被所述贴装层 阻挡的所述贴装层区域的光固化。
2.根据权利要求1所述的制造芯片模贴装膜的方法，其中所述切割膜层以覆盖层粘贴 到所述贴装层的方式引入到所述贴装层，所述方法进一步包括将透明处理膜粘贴到所述切割膜层的背面；且去除所述覆盖层以使所述环形框架区域的上表面暴露于大气或氧气氛中，从而使所述 氧气流进入所述切割膜的上表面。
3.如权利要求1所述的制造芯片模贴装膜的方法，其中所述对切割膜层的背面照射UV 光包括对所述切割膜层的背面提供遮光板以遮挡所述环形框架区域。
4.一种芯片模贴装膜，用根据权利要求1 3中任何一项所述的方法制造。
5.一种芯片模贴装膜，包括将被粘贴到晶圆上的贴装层；和布置在所述贴装层下的光固化粘结剂组合物的切割膜层，所述切割膜层包括贴装层区 域和环形框架区域，所述贴装层区域与所述贴装层重叠并通过光固化具有降低的粘着性， 所述环形框架区域具有在所述贴装层附近暴露的上表面并通过避免光固化而保持比所述 贴装层区域高的粘着性。
6.如权利要求5所述的芯片模贴装膜，其中所述环形框架区域保持60%或更高的所述 切割膜层的初始粘着性，且所述贴装层区域的粘着性降低至所述切割膜层的初始粘着性的 20%或更低。
7.—种芯片模贴装膜，包括将被粘贴到晶圆上的贴装层；光固化粘结剂组合物的切割膜层，所述切割膜层布置在所述贴装层下并具有将要粘贴 环形框架的暴露区域；粘贴于所述贴装层的覆盖层；和透明处理膜，所述透明处理膜粘贴于所述切割膜层的背面并使用于部分光固化所述切 割膜层而照射的UV光束透过。
8.如权利要求7所述的芯片模贴装膜，其中经过UV曝光后，相比与所述贴装层重叠的 所述切割膜层的区域，所述切割膜层的所述环形框架区域保持了更高的粘着性。
9.如权利要求7所述的芯片模贴装膜，其中所述覆盖层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层。
10.如权利要求7所述的芯片模贴装膜，其中所述切割膜层包括被UV光固化的光固化 粘结剂组合物。
11.如权利要求10所述的芯片模贴装膜，其中所述光固化粘结剂组合物包括丙烯酸类粘结剂、光引发剂和热固化剂。
12.如权利要求7所述的芯片模贴装膜，其中所述处理膜包括对于UV光呈现出至少 80%或更高的透过率的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
全文摘要
本发明提供一种非UV型芯片模贴装膜和制造该芯片模贴装膜的方法。光固化粘结剂组合物的切割膜层被引入到将被贴装到晶圆上的贴装层。所述切割膜层包括与所述贴装层重叠的贴装层区域和具有在所述贴装层附近暴露的上表面的环形框架区域。对所述切割膜层的背面照射UV光以使作为自由基清除剂的氧气流引入所述环形框架区域的暴露上表面以抑制所述环形框架区域的光固化，同时引起所述氧气流被所述贴装层阻挡的所述贴装层区域的光固化。
文档编号H01L21/68GK102142389SQ20101061007
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月22日 优先权日2009年12月24日
发明者朴白晟, 金志浩, 黄珉珪 申请人:第一毛织株式会社