半导体装置的制造中使用的粘接片、切割带一体型粘接片、半导体装置、以及半导体装置 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体装置的制造中使用的粘接片、切割带一体型粘接片、半导体装 置、以及半导体装置的制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来更进一步要求半导体装置以及其封装体的薄型化、小型化。因此，作为半导 体装置以及其封装体，广泛使用将半导体芯片等半导体元件通过倒装芯片焊接而安装（倒 装芯片连接）到基板上而成的倒装芯片型的半导体装置。该倒装芯片连接以半导体芯片的 电路面与基板的电极形成面相对的形态而被固定。这样的半导体装置等中，存在利用保护 薄膜（倒装芯片型半导体背面用薄膜）保护半导体芯片的背面，防止半导体芯片的损伤等 的情况（例如，参照专利文献1)。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本特开2011-228496号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 然而，由于近年的半导体芯片的薄型化，存在该半导体芯片发生翘曲的情况，要求 对其进行抑制。
[0008] 此外，倒装芯片型半导体背面用薄膜在外侧表现出，因此存在施加标记来赋予各 种信息的情况。因此，要求标记的对比度高。此外，不限于倒装芯片型半导体背面用薄膜， 在半导体装置的制造所使用的粘接片中，存在施加标记的情况。
[0009] 本发明是鉴于前述问题而做出的发明，其目的在于，提供可以抑制半导体芯片发 生翘曲、且标记时的标记对比度高的粘接片、切割带一体型粘接片、以及使用该切割带一体 型粘接片而制造的半导体装置。
[0010] 用于解决问题的方案
[0011] 本申请发明人等为了解决上述现有问题而进行了研究，结果发现通过在粘接片中 含有规定量的规定平均粒径以下的填料、且使丙烯酸类树脂的含量最适化，从而可以抑制 半导体芯片发生翘曲、且可以提高标记时的标记对比度，由此完成了本发明。
[0012]S卩，本发明的粘接片的特征在于，其为在半导体装置的制造中使用的粘接片，
[0013] 所述粘接片含有平均粒径为0. 3ym以下的填料和丙烯酸类树脂，
[0014] 前述填料的含量相对于粘接片整体在20~45重量％的范围内，
[0015] 前述丙稀酸类树脂的含量相对于全部树脂成分在40~70重量％的范围内。
[0016] 根据前述方案，相对于粘接片整体在20~45重量％的范围内含有平均粒径为 〇? 3ym以下的填料。因此，通过标记加工使填料表面露出时，露出部的表面凹凸变得细小。 因此，标记的读取时的、斜光照明的反射光量增大，标记加工部的亮度增加。其结果，可以增 高标记时的标记对比度。
[0017] 此外，相对于全部树脂成分含有40重量％以上的丙烯酸类树脂，因此可以抑制半 导体芯片的翘曲。此外，丙烯酸类树脂的含量相对于全部树脂成分为70重量％以下，因此 可以抑制粘性。其结果，可以抑制半导体芯片安装时向吸附筒夹（collet)等的固着。
[0018] 使用平均粒径为0.3ixm以下那样的填料（以下，也称为纳米填料）时，与平均粒 径大于0. 3ym的填料相比填料的表面积大，因此存在与树脂的接触面积、填料彼此的接触 面积增加，弹性模量变高的倾向。因此，使用含有纳米填料的粘接片而制造的半导体装置容 易发生较大的翘曲。然而，本发明中，通过将丙烯酸类树脂的含量设置于上述范围内，从而 控制了弹性模量、抑制了翘曲。
[0019] 如此，本发明中，相对于粘接片整体在20~45重量％的范围内含有平均粒径为 〇? 3ym以下的填料，从而提高标记时的标记对比度，并且通过相对于全部树脂成分在40~ 70重量％的范围内含有丙烯酸类树脂，从而可以抑制使用纳米填料时会发生的翘曲。
[0020] 需要说明的是，在本说明书中，"全部树脂成分"是指除填料以外的树脂成分整体 (包含染料的情况下为除填料以及染料以外的树脂成分整体）。
[0021] 在前述方案中，前述粘接片优选为用于形成在半导体元件的背面的倒装芯片型半 导体背面用薄膜，所述半导体元件倒装芯片连接于被粘物上。对于倒装芯片型半导体背面 用薄膜，由于形成在半导体元件的背面，因此可以进一步抑制半导体芯片发生翘曲。此外， 倒装芯片型半导体背面用薄膜在外侧表现出，因此常常实施标记来赋予各种信息。因此，将 前述粘接片用作要求标记的可视性的倒装芯片型半导体背面用薄膜时，有用性更优异。
[0022] 在前述方案中，前述填料的最大粒径优选为0. 5ym以下。前述填料的最大粒径为 0. 5ym以下时，通过标记加工而露出填料表面时的露出部的表面凹凸更细小。因此，可以进 一步提高标记时的标记对比度。
[0023] 在前述方案中，前述填料优选为二氧化硅系填料。前述填料为二氧化硅系填料时， 在向溶剂的分散性良好、且分散后不易沉淀的方面优异。
[0024] 在前述方案中，前述粘接片在未固化状态的23°C下的拉伸储能模量优选为I. 0~ 3.OGPa。未固化状态的23°C下的拉伸储能模量为I. 0~3.OGPa时，可以抑制半导体芯片的 翘曲。此外，可以抑制粘性，因此可以抑制半导体芯片安装时向吸附筒夹等的固着。
[0025] 此外，本发明的切割带一体型粘接片用于解决前述课题，其特征在于，其为在切割 带上层叠有前述记载的粘接片的切割带一体型粘接片，前述切割带为在基材上层叠有粘合 剂层的结构，前述粘接片层叠于前述粘合剂层上。
[0026] 此外，本发明的半导体装置用于解决前述课题，其特征在于，其是使用前述记载的 切割带一体型粘接片而制造的。
[0027] 此外，本发明的半导体装置的制造方法用于解决前述课题。
[0028] 本发明的半导体装置的制造方法的特征在于，其为使用了前述记载的切割带一体 型粘接片的半导体装置的制造方法，该方法具备以下工序：
[0029] 在所述切割带一体型粘接片中的粘接片上贴附半导体晶圆的工序；
[0030] 切割前述半导体晶圆而形成半导体元件的工序；
[0031] 将所述半导体元件与所述切割带一体型粘接片一起从切割带的粘合剂层剥离的 工序；和
[0032] 将所述半导体元件倒装芯片连接到被粘物上的工序。
【附图说明】
[0033] 图1为示出本发明的一实施方式的切割带一体型半导体背面用薄膜的一个例子 的截面示意图。
[0034]图2为示出使用了本发明的一实施方式的切割带一体型半导体背面用薄膜的半 导体装置的制造方法的一个例子的截面示意图。
【具体实施方式】
[0035] 对于本发明的一实施方式，边参照图1边进行说明，但本发明不限于该例子。需要 说明的是，在以下，对于本发明的粘接片为倒装芯片型半导体背面用薄膜的情况进行说明， 但本发明的粘接片并不限于倒装芯片型半导体背面用薄膜，例如，可以为用于通过层压等 从安装有芯片的基板的芯片侧贴合而封装该芯片的封装薄膜。
[0036] 图1为示出本发明的一实施方式的切割带一体型半导体背面用薄膜的一个例子 的截面示意图。需要说明的是，在本说明书中，图中、说明中省略不需要的部分，此外，为了 使说明容易，有扩大或缩小等地图示的部分。
[0037](切割带一体型半导体背面用薄膜）
[0038] 如图1所示，切割带一体型半导体背面用薄膜1具备：在基材31上设置有粘合剂 层32的切割带3、和设置于前述粘合剂层上的倒装芯片型半导体背面用薄膜（以下，有时称 为"半导体背面用薄膜"）2。需要说明的是，切割带一体型半导体背面用薄膜1相当于本发 明的切割带一体型粘接片的一实施方式。此外，对于本发明的切割带一体型半导体背面用 薄膜，如图1所示，可以为在切割带3的粘合剂层32上，仅在对应于半导体晶圆的贴附部分 的部分33上形成有半导体背面用薄膜2的结构，也可以为在粘合剂层32的整面形成有半 导体背面用薄膜的结构，此外，也可以为在比对应于半导体晶圆的贴附部分的部分33大且 比粘合剂层32的整面小的部分形成有半导体背面用薄膜的结构。需要说明的是，半导体背 面用薄膜2的表面（贴附于晶圆的背面侧的表面）在贴附到晶圆背面期间也可以利用隔离 膜等来保护。
[0039](倒装芯片型半导体背面用薄膜）
[0040] 半导体背面用薄膜2具有薄膜状的形态。对于半导体背面用薄膜2,通常在作为 产品的切割带一体型半导体背面用薄膜的形态下为未固化状态（包括半固化状态），在使 切割带一体型半导体背面用薄膜贴附到半导体晶圆之后使其热固化（对于详情在后面叙 述）。
[0041] 半导体背面用薄膜2含有平均粒径为0. 3ym以下的填料和作为热塑性树脂的丙 烯酸类树脂。此外，前述半导体背面用薄膜还优选包含热固化性树脂。
[0042] 如上所述，半导体背面用薄膜2中含有平均粒径为0. 3ym以下的填料。前述填料 的平均粒径优选为〇. 2ixm以下、优选为0.Iixm以下。此外，前述填料的平均粒径例如可以 设为〇? 01Um以上、0? 02ym以上、0? 03ym以上。
[0043] 此外，对于前述填料的含量，相对于半导体背面用薄膜2整体在20~45重量％ 的范围内含有。前述填料的含量更优选在25~40重量％的范围内。需要说明的是，半导 体背面用薄膜整体是指包含树脂成分以及填料的半导体背面用薄膜整体，包含染料的情况 下，是指包含树脂成分、填料、以及染料的半导体背面用薄膜整体。
[0044] 相对于半导体背面用薄膜2整体在20~45重量％的范围内含有平均粒径为 0. 3ym以下的填料，因此通过标记加工使填料表面在半导体背面用薄膜2的表面露出时， 露出部的表面凹凸变细小。因此，标记的读取时的、斜光照明的反射光量增大，标记加工部 的亮度增加。其结果，可以增高标记时的标记对比度。
[0045] 此外，前述填料的最大粒径优选为0. 5ym以下、更优选为0. 3ym以下。前述填料 的最大粒径为〇. 5ym以下时，通过标记加工而露出填料表面时的露出部的表面凹凸更细 小。因此，可以进一步提高标记时的标记对比度。
[0046] 前述填料的平均粒径以及最大粒径是利用激光衍射型粒度分布测定装置而测定 的值。
[0047] 上述无机填料的形状没有特别限定，可以为球状、椭圆球状、平板状、棒状、柱状、 层状、链状、鳞片状、环状、不定形状等任意的形状。需要说明的是，无论为何种形状，平均粒 径以及最大粒径都基于将作为对象的无机填料假定为球状时该球的直径而求出。
[0048] 作为前述填料，可以为无机系填料、有机系填料的任意者，适宜为无机系填料。通 过无机系填料等填充剂的配混，可以实现对半导体背面用薄膜赋予导电性、提高导热性、调 节弹性模量等。需要说明的是，作为半导体背面用薄膜2可以为导电性、也可以为非导电 性。作为前述无机系填料，例如，可以列举出二氧化硅、粘土、石膏、碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、 氧化铍、碳化硅、氮化硅等陶瓷类；铝、铜、银、金、镍、铬、铅、锡、锌、钯、软钎料等金属、或合 金类；以及由碳等形成的各种无机粉末等。填料可以单独或组合使用2种以上来使用。作 为填料，尤其在向溶剂的分散性良好、且分散后不易沉淀的方面优选二氧化硅系填料。
[0049] 如上所述，半导体背面用薄膜2中含有丙烯酸类树脂。前述丙烯酸类树脂的含量 相对于全部树脂成分在40~70重量％的范围内，优选为45~65重量％。相对于全部树 脂成分在40~70重量％的范围内含有丙烯酸类树脂，因此可以抑制半导体芯片的翘曲。
[0050] 使用平均粒径为0. 3iim以下那样的填料（纳米填料）时，与平均粒径大于0. 3iim 的填料相比，填料的表面积大，因此存在与树脂的接触面积、填料彼此的接触面积增加，弹 性模量变高的倾向。因此，使用含有纳米填料的半导体背面用薄膜而制造的半导体装置容 易发生较大的翘曲。然而，本实施方式的半导体背面用薄膜2中，通过将丙烯酸类树脂的含 量设置于上述范围内，控制了弹性模量，抑制了翘曲。
[0051 ] 如此，本实施方式的半导体背面用薄膜2中，通过相对于半导体背面用薄膜2整体 在20~45重量％的范围内含有平均粒径为0. 3ym以下的填料，从而可以提高标记时的标 记对比度，并且通过相对于全部树脂成分在40~70重量％的范围内含有丙烯酸类树脂，从 而可以抑制使用纳米填料时会产生的翘曲。
[0052] 作为前述丙烯酸类树脂，没有特别限定，可以列举出以1种或2种以上具有碳数30 以下（优选碳数4~18、更优选碳数6~10、特别优选碳数8或9)的直链或支链的烷基的 丙烯酸或甲基丙烯酸的酯为成分的聚合物等。即，本发明中，丙烯酸类树脂是指还包括甲基 丙烯酸类树脂的广义的意义。作为前述烷基，例如，可以列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正 丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、 癸基、异癸基、十一烷基、十二烷基（月桂基）、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基等。
[0053] 此外，作为用于形成前述丙烯酸类树脂的其它的单体（除烷基的碳数为30以下 的丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯以外的单体），没有特别限定，例如，可以列举出丙烯酸、甲 基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸或巴豆酸等那样的含羧基 单体；马来酸酐或衣康酸酐等那样的酸酐单体；（甲基）丙烯酸2-羟乙酯、（甲基）丙烯酸 2_羟丙酯、（甲基）丙烯酸4-羟丁酯、（甲基）丙烯酸6-羟已酯、（甲基）丙烯酸8-羟辛 酯、（甲基）丙烯酸10-羟癸酯、（甲基）丙烯酸12-羟月桂酯或丙烯酸-4-羟甲基环己基 甲酯等那样的含羟基单体；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基）丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺 酸、（甲基）丙烯酰胺丙烷磺酸、（甲基）丙烯酸磺酸丙酯或（甲基）丙烯酰氧基萘磺酸等 那样的含磺酸基单体、或2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯等那样的含磷酸基单体等。需要说明的 是，（甲基）丙烯酸是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸，本发明的（甲基）全部为同样的意义。
[0054] 此外，作为前述热固化性树脂，可以列举出环氧树脂、酚醛树脂、以及氨基树脂、不 饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、热固化性聚酰亚胺树脂等。热固化性树脂可以单 独或组合使用2种以上来使用。作为热固化性树脂，尤其是较少含有会腐蚀半导体元件的 离子性杂质等的环氧树脂是适宜的。此外，作为环氧树脂的固化剂，可以适宜使用酚醛树 脂。
[0055] 作为环氧树脂，没有特别限定，例如，可以使用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树 月旨、双酚S型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚AF型环氧树 月旨、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、芴型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、邻甲酚酚醛 清漆型环氧树脂、三羟苯基甲烷型环氧树脂、四羟苯基乙烷型环氧树脂等双官能环氧树脂、 多官能环氧树脂、或乙内酰脲型环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯型环氧树脂或缩水甘油 胺型环氧树脂等环氧树脂。
[0056] 作为环氧树脂，前述例示之中，特别优选酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、 三羟苯基甲烷型环氧树脂、四羟苯基乙烷型环氧树脂。这是因为，这些环氧树脂富有与作为 固化剂的酚醛树脂的反应性，耐热性等优异。
[0057] 进而，前述酚醛树脂作为前述环氧树脂的固化剂起作用，例如，可以列举出苯酚 酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚 酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶型酚醛树脂、聚对羟基苯乙烯（polyparaoxy styrene)等聚羟基苯乙稀（polyoxystyrene)等。酸醛树脂可以单独或组合使用2种以上 来使用。这些酚醛树脂之中，特别优选苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂。这是因为能够 提高半导体装置的连接可靠性。
[0058] 对于环氧树脂与酚醛树脂的配混比例，例如以相对于前述环氧树脂成分中的环氧 基1当量，酚醛树脂中的羟基为〇. 5当量~2. 0当量的方式进行配混是适宜的。更适宜的 是〇. 8当量~1. 2当量。即这是因为，两者的配混比例偏离前述范围时，无法进行充分的固 化反应，环氧树脂固化物的特性容易劣化。
[0059] 本发明中，可以使用环氧树脂与酚醛树脂的热固化促进催化剂。作为热固化促进 催化剂，没有特别限制，可以从公知的热固化促进催化剂之中适当选择来使用。热固化促进 催化剂可以单独使用或组合使用2种以上。作为热固化促进催化剂，例如，可以使用胺系固 化促进剂、磷系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、硼系固化促进剂、磷-硼系固化促进剂等。
[0060] 作为前述胺系固化促进剂，没有特别限定，例如，可以列举出单