芯片接合薄膜、带切割片的芯片接合薄膜、半导体装置、以及半导体装置的制造方法_4

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代酮;酰基氧化膦;酰基膦酸酯等。光聚合引发剂的配混量相对于构成粘合剂的丙烯酸 类聚合物等基础聚合物100重量份,例如为〇. 05~20重量份左右。
[0136] 另外,作为福射线固化型粘合剂,例如可列举出:日本特开昭60-196956号公报中 公开的、含有具有2个以上不饱和键的加成聚合性化合物、具有环氧基的烷氧基硅烷等光 聚合性化合物与羰基化合物、有机硫化合物、过氧化物、胺、鑰盐类化合物等光聚合引发剂 的橡胶类粘合剂、丙稀酸类粘合剂等。
[0137] 辐射线固化型的粘合剂层14中,根据需要,也可以含有利用辐射线照射而着色的 化合物。通过在粘合剂层14中包含利用辐射线照射而着色的化合物,能够仅将进行了辐射 线照射的部分着色。即,能够将图1所示的与晶圆贴附部分16a相对应的部分14a着色。因 此,能够通过目视即刻判断是否对粘合剂层14照射了辐射线,容易识别晶圆贴附部分3a, 容易贴合工件。另外,利用光传感器等检测半导体芯片时,其检测精度提高,在半导体芯片 的拾取时不会产生误操作。
[0138] 利用辐射线照射而着色的化合物是在照射辐射线前呈无色或浅色、通过辐射线照 射而变为有色的化合物。作为该化合物的优选具体例,可列举出隐色染料。作为隐色染料, 优选使用惯用的三苯基甲烷类、荧烷类、吩噻嗪类、金胺类、螺吡喃类的物质。具体而言,可 列举出:3- [N-(对甲苯基氨基)]-7-苯胺基荧烷、3- [N-(对甲苯基)-N-甲基氨基]-7-苯 胺基焚烧、3-[N_ (对甲苯基)-N-乙基氨基]_7_苯胺基焚烧、3-二乙基氨基_6_甲基_7_苯 胺基荧烷、结晶紫内酯、4, 4',4"-三(二甲基氨基)三苯基甲醇、4, 4',4"-三(二甲基氨 基)三苯基甲烷等。
[0139] 作为优选与这些隐色染料共同使用的显色剂,可列举出迄今为止使用的酚醛树脂 的初始聚合物、芳香族羧酸衍生物、活性白土等电子受体,进而,在使色调变化的情况下,也 可以组合使用各种公知的显色剂。
[0140] 这样的利用辐射线照射而着色的化合物可以暂时溶于有机溶剂等后包含在辐射 线固化型粘合剂中,或者也可以制成微粉末状而包含在该粘合剂中。理想的是,该化合物 的使用比率在粘合剂层14中为10重量%以下、优选为0. 01~10重量%、进一步优选为 0. 5~5重量%。该化合物的比率超过10重量%时,对粘合剂层14照射的辐射线被该化合 物过度吸收,因此粘合剂层14的前述部分14a的固化变得不充分,有时粘合力不会充分地 降低。另一方面,为了充分着色,优选使该化合物的比率为0.01重量%以上。
[0141] 利用辐射线固化型粘合剂形成粘合剂层14时,可以按照使粘合剂层14中的前述 部分14a的粘合力〈其它部分14b的粘合力的方式对粘合剂层14的一部分照射辐射线。
[0142] 作为在前述粘合剂层14上形成前述部分14a的方法,可列举出:在基材12上形成 辐射线固化型的粘合剂层14后,对前述部分14a局部照射辐射线而使其固化的方法。局部 的辐射线照射可以隔着形成有与芯片接合薄膜16的晶圆贴附部分16a以外的部分相对应 的图案的光掩模来进行。另外,可列举出点状(spot)地照射辐射线而使其固化的方法等。 辐射线固化型的粘合剂层14的形成可以通过将设置在隔离膜上的粘合剂层转印到基材12 上来进行。局部的辐射线固化也可以对设置在隔离膜上的辐射线固化型的粘合剂层14进 行。
[0143] 另外,利用辐射线固化型粘合剂来形成粘合剂层14时,使用对基材12的至少单面 的、除与晶圆贴附部分16a相对应的部分以外的部分的全部或一部分进行了遮光的基材, 在形成辐射线固化型的粘合剂层14后对其照射辐射线,使与晶圆贴附部分16a相对应的部 分固化,从而能够形成粘合力降低的前述部分14a。作为遮光材料,可以通过在支撑薄膜上 将能够成为光掩模的材料进行印刷、蒸镀等来制作。根据该制造方法,能够高效地制造带切 割片的芯片接合薄膜10。
[0144] 需要说明的是,在照射辐射线时,在发生因氧气造成的固化阻碍的情况下,理想的 是,用某种方法从辐射线固化型的粘合剂层14的表面隔绝氧气(空气)。例如可列举出:用 隔离膜覆盖粘合剂层14表面的方法、在氮气气氛中进行紫外线等辐射线的照射的方法等。
[0145] 对粘合剂层14的厚度没有特别限定,从防止芯片切断面的缺损、芯片接合薄膜16 的固定保持的兼顾性等方面来看,优选为1~50 μ m左右。优选为2~40 μ m、进一步优选 为5~30 μ m〇
[0146] 粘合剂层14优选在波长1065nm下的透光率为70%以上、更优选为80%以上。波 长1065nm下的透光率为70%以上的粘合剂层14通过适当选择构成粘合剂层14的材料而 得到。
[0147] 另外,粘合剂层14在波长1065nm下的透光率越高越优选,例如可以设为100%以 下。
[0148] 粘合剂层在波长1065nm下的透光率与芯片接合薄膜在波长1065nm下的透光率利 用同样的方法得到。
[0149] 带切割片的芯片接合薄膜10在波长1065nm下的透光率优选为50%以上、更优选 为55%以上、进一步优选为60%以上。
[0150] 带切割片的芯片接合薄膜10在波长l〇65nm下的透光率为50%以上时,将带切割 片的芯片接合薄膜10贴附于半导体晶圆后,从带切割片的芯片接合薄膜10侧照射激光,能 够在半导体晶圆的预分割线上适宜地形成改性区域。
[0151] 作为使带切割片的芯片接合薄膜10在波长l〇65nm下的透光率为50%以上的方 法,可列举出如下方法:选择波长l〇65nm下的透光率为一定以上的基材作为基材12,选择 波长1065nm下的透光率为一定以上的粘合剂作为粘合剂14,且选择波长1065nm下的透光 率为一定以上的芯片接合薄膜作为芯片接合薄膜16。
[0152] 另外,带切割片的芯片接合薄膜10在波长1065nm下的透光率越高越优选,例如可 以设为100%以下。
[0153] 带切割片的芯片接合薄膜在波长1065nm下的透光率与芯片接合薄膜在波长 1065nm下的透光率利用同样的方法得到。
[0154] 带切割片的芯片接合薄膜10的芯片接合薄膜16优选被隔离膜保护(未图示)。 隔离膜具有作为保护芯片接合薄膜I6直至供于实际使用的保护材料的功能。另外,隔离膜 进一步可以用作向粘合剂层14转印芯片接合薄膜16时的支撑基材。隔离膜在向带切割片 的芯片接合薄膜10的芯片接合薄膜16上贴合工件(半导体晶圆)时被剥离。作为隔离膜, 也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、利用氟类剥离剂、长链烷基丙烯 酸酯类剥离剂等剥离剂进行了表面涂布的塑料薄膜、纸等。
[0155] 本实施方式的带切割片的芯片接合薄膜10例如可以如下操作来制作。
[0156] 首先,基材12可以利用以往公知的制膜方法来制膜。作为该制膜方法,例如可例 示出压延制膜法、在有机溶剂中的流延法、在密闭体系中的吹胀挤出法、T模具挤出法、共挤 出法、干式层压法等。
[0157] 接着,在基材12上涂布粘合剂组合物溶液而形成涂布膜后,使该涂布膜在规定条 件下干燥(根据需要使其加热交联),形成粘合剂层14。作为涂布方法没有特别限定,例如 可列举出辊涂覆、丝网印刷涂覆、凹版涂覆等。另外,作为干燥条件,例如在干燥温度80~ 150°C、干燥时间0. 5~5分钟的范围内进行。另外,也可以在隔离膜上涂布粘合剂组合物 而形成涂布膜后,以前述干燥条件使涂布膜干燥,形成粘合剂层14。其后,将粘合剂层14与 隔离膜一起贴合在基材12上。由此来制作切割片11。
[0158] 芯片接合薄膜16例如可以如下操作来制作。
[0159] 首先,制作芯片接合薄膜16的形成材料即粘接剂组合物溶液。在该粘接剂组合物 溶液中,如前所述,配混有前述树脂、其它根据需要的各种添加剂等。
[0160] 接着,将粘接剂组合物溶液以成为规定厚度的方式涂布在基材隔离膜上,形成涂 布膜后,使该涂布膜在规定条件下干燥,形成芯片接合薄膜16。作为涂布方法没有特别限 定,例如可列举出辊涂覆、丝网印刷涂覆、凹版涂覆等。另外,作为干燥条件,例如在干燥温 度70~160°C、干燥时间1~5分钟的范围内进行。另外,也可以在隔离膜上涂布粘接剂组 合物溶液而形成涂布膜后,以前述干燥条件使涂布膜干燥,形成芯片接合薄膜16。其后,将 粘接剂层与隔离膜一起贴合在基材隔离膜上。
[0161] 接着,从切割片11和芯片接合薄膜16分别剥离隔离膜,以使粘接剂层14和芯片 接合薄膜16成为贴合面的方式将两者进行贴合。贴合例如可以通过压接来进行。此时,对 层压温度没有特别限定,例如优选为30~50°C、更优选为35~45°C。另外,对线压没有特 别限定,例如优选为〇. 1~20kgf/cm、更优选为1~10kgf/cm。由此,得到带切割片的芯片 接合薄膜10。
[0162] (半导体装置的制造方法)
[0163] 接着,对半导体装置的制造方法进行说明。
[0164] 以下对使用带切割片的芯片接合薄膜10的半导体装置的制造方法进行说明。然 而,本发明中,也可以不使用带切割片的芯片接合薄膜10、而是使用芯片接合薄膜16来制 造半导体装置。此时,只要进行在芯片接合薄膜16上贴合切割片11而制成带切割片的芯 片接合薄膜10的工序,则其后可以与使用带切割片的芯片接合薄膜10的半导体装置的制 造方法相同。因此,以下一边参照图2~图8, 一边对使用带切割片的芯片接合薄膜10的半 导体装置的制造方法进行说明。
[0165] 需要说明的是,在芯片接合薄膜16上贴合切割片11的工序位于照射激光而在半 导体晶圆的预分割线上形成改性区域的工序(工序B)之前或之后均可,但优选为之前。
[0166] 图2~图8是用于说明本实施方式的半导体装置的一个制造方法的截面示意图。
[0167] 首先,如图2所示,在半导体晶圆4的表面4F(电路形成面)贴合背面磨削带 44(工序A-1)。作为背面磨削带44,可以采用以往公知的背面磨削带。作为半导体晶圆4, 例如可以使用厚度1~800 μm的半导体晶圆。
[0168] 接着,如图3所示,在背面磨削带44的保持下,利用磨削磨石45进行半导体晶圆 4的背面磨削,将半导体晶圆4薄型化(工序A-2)。作为背面磨削后的半导体晶圆4的厚 度,例如可以设为1~100 μ m、l~50 μ m等。
[0169] 接着,如图4所示,将带切割片的芯片接合薄膜10以使芯片接合薄膜16为贴合面 的方式贴合在背面磨削后的半导体晶圆4的背面4R(工序A)。此时,以贴合了背面磨削带 44的状态在半导体晶圆4的背面4R贴合带切割片的芯片接合薄膜10。本工序可以一边通 过压接辊等按压手段来按压一边进行。对固定时的贴附温度没有特别限定,优选为40~ 80°C的范围内。
[0170] 对半导体晶圆4贴合背面磨削带44、带切割片的芯片接合薄膜10可以使用以往公 知的带贴附装置,半导体晶圆的背面磨削也可以使用以往公知的磨削装置。
[0171] 接着,如图5所示,从带切割片的芯片接合薄膜10侧对半导体晶圆4照射激光48, 在半导体晶圆4的预分割线上形成改性区域4L(工序B)。预分割线以能够将半导体晶圆4 分割为多个半导体芯片的方式在半导体晶圆4中设定为格子状。本方法是如下的方法:使 集光点对准半导体晶圆的内部并沿着格子状的预分割线照射激光,通过多光子吸收造成的 烧蚀,在半导体晶圆的内部形成改性区域。作为激光照射条件,在以下条件的范围内适当调 整即可。
[0172] 〈激光照射条件〉
[0173] ⑷激光
[0174]
[0175] ⑶集光用透镜
[0176] 倍率 100倍以下
[0177] NA 0.55
[0178] 对激光波长的透过率100%以下
[0179] (C)载置半导体基板的载置台的移动速度280mm/秒以下
[0180] 需要说明的是,关于照射激光而在预分割线上形成改性区域4L的方法,由于在日 本特许第3408805号公报、日本特开2003-338567号公报中进行了详细说明,因此省略此处 的详细说明。
[0181] 在本实施方式中,使用波长1065nm下的透光率为80%以上的芯片接合薄膜16与 波长1065nm下的透光率为80%以上的切割片11层叠而成的带切割片的芯片接合薄膜10。 因此,所照射的波长l〇65nm的激光会透过带切割片的芯片接合薄膜10而照射到半导体晶 圆4的背面4R。因此,能够在贴附了带切割片的芯片接合薄膜10的状态下,利用激光在半 导体晶圆4的背面4R形成改性区域4L。
[0182] 接着,如图6
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