半导体背面用切割带集成膜及用于生产半导体器件的方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2011年7月29日、申请号为201110216966. 5、发明名称为"半 导体背面用切割带集成膜及用于生产半导体器件的方法"的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及半导体背面用切割带集成膜和生产半导体器件的方法。所述半导体背 面用膜用于保护半导体元件如半导体忍片的背面和用于增强其强度。
【背景技术】
[0003] 近来，日益要求半导体器件及其封装的薄型化和小型化。因此，作为半导体器件及 其封装，已经广泛地利用其中通过倒装忍片接合将半导体元件例如半导体忍片安装（倒装 忍片连接）于基板上的倒装忍片型半导体器件。在此类倒装忍片连接中，将半导体忍片W 该半导体忍片的电路面与基板的电极形成面相对的形式固定至基板。在此类半导体器件等 中，可W存在半导体忍片的背面用保护膜保护W防止半导体忍片损坏等的情况（参见，专 利文献1至2)。
[0004] 然而，为采用上述保护膜保护半导体忍片的背面，必须新增加将保护膜粘附至在 切割步骤中得到的半导体忍片背面的步骤。结果，步骤数量增加，运导致生产成本等升高。 阳005]专利文献 1 :JP-A-2008-166451
[0006] 专利文献 2 :JP-A-2008-006386
[0007] 为尝试降低生产成本，本发明人开发了半导体背面用切割带集成膜，并基于其提 交了专利申请（在本申请提交时尚未公开W供公众查阅）。运类半导体背面用切割带集成 膜要求保证在切割步骤中半导体背面用膜对半导体晶片良好的粘合力。另一方面，要求支 持半导体背面用膜的切割带满足对环框良好的保持力，对半导体背面用膜良好的粘附W防 止通过切割而各片化的半导体忍片的飞散，和通过防止切割期间产生的切割屑粘贴至具有 粘附至其的半导体背面用膜的半导体忍片的低污染。
[0008] 此外，在切割步骤的下一步骤的拾取步骤中，还要求支持半导体背面用膜的切割 带即使在拾取步骤中在延伸时也不会产生基材的破裂、破损或塑性变形等，并还显示良好 的剥离性，W使得切割后的半导体忍片能够与半导体背面用膜一起从切割带分离。
[0009] 然而，W平衡的方式实现运些特性却并非易事。特别是近来出于获得高容量的目 的，半导体忍片的厚度减少和面积增大，使切割带难W满足各种要求。目P，切割带几乎不能 对对应于诸多要求特性的单独功能均作出响应，从而不能W平衡的方式发挥所述要求的特 性。
【发明内容】
[0010] 本发明的一个目的在于提供半导体背面用切割带集成膜，其即使当半导体晶片薄 时，也能保证在W下特征之间的优良平衡：在切割薄工件期间的保持力，使通过切割得到的 半导体忍片与半导体背面用膜一起分离时的剥离性，和使得切割屑免于粘贴至分离的具有 半导体背面用膜的半导体忍片的低污染，另外可防止器件忍片因切割期间半导体背面用膜 剥离导致的污染；W及本发明提供通过使用半导体背面用切割带集成膜制造半导体器件的 方法。
[0011] 作为为解决上述问题而进行的深入研究的结果，本发明人已经发现，当采用W下 结构时可提供半导体背面用切割带集成膜，其W平衡的方式结合了切割时的保持力和低污 染与拾取时的易于剥离性。基于该发现，完成了本发明。
[0012] 目P，本发明提供半导体背面用切割带集成膜（W下称作"集成带"），其包括：包含 依次堆叠的基材层、第一压敏粘合剂层和第二压敏粘合层的切割带，和在切割带的第二压 敏粘合剂层上堆叠的半导体背面用膜，其中第一压敏粘合剂层与第二压敏粘合剂层间的剥 离强度Y大于第二压敏粘合剂层与半导体背面用膜间的剥离强度X，和其中剥离强度X为 0. 01-0. 2N/20mm，和剥离强度 Y 为 0. 2-10N/20mm。
[0013] 在上述集成膜中，采用包含不同压敏粘合力的层的双层结构作为压敏粘合剂层， 第一压敏粘合剂层与第二压敏粘合剂层间的剥离强度Y大于第二压敏粘合剂层与半导体 背面用膜间的剥离强度X，并将剥离强度X和Y设定在预定范围内。运里，如果采用作为具 有大剥离强度的层的单层作为压敏粘合剂层，则切割时半导体晶片的保持力是足够的，但 压敏粘合剂层与半导体背面用膜间的剥离强度变为过高，由此劣化拾取性。另一方面，如果 采用作为具有小剥离强度的层的单层作为压敏粘合剂层，则拾取性良好，但在切割时半导 体晶片的保持力下降，运会使得忍片飞散，半导体背面用膜从压敏粘合剂层分离（剥离）， 剥离部分与刮板间过度摩擦或振动，和因过度摩擦或振动导致的半导体忍片污染。在上述 集成膜中，分步设定各层的剥离强度，W使得第一压敏粘合剂层与第二压敏粘合层间的剥 离强度Y大于第二压敏粘合层与半导体背面用膜间的剥离强度X，从而可W平衡的方式发 挥切割时的保持力和抗污染性W及拾取时的易于剥离性。
[0014] 此外，在上述集成膜中，将剥离强度X设定为0. 01-0. 2N/20mm，W使得不仅能够充 分保证切割时的保持力，而且不允许切割期间半导体背面用膜的剥离，使其能够充分防止 半导体忍片污染，同时可增强拾取时的易于剥离性。
[0015] 另外，在上述集成膜中，将剥离强度Y设定为0. 2-10N/20mm，W使得能够增强切割 时对切割环的粘附，和不仅能够充分保证半导体晶片的保持力，而且能够防止因第一压敏 粘合剂层与第二压敏粘合剂层间的分离导致的第二压敏粘合层的压敏粘合剂转移（粘合 剂残余）至半导体背面用膜。
[0016] 剥离强度Y与剥离强度X之比灯/讶优选为3-500。当该比例为3-500时，剥离强 度Y与剥离强度X可变为处于类似的程度上。因此，不仅能够防止第二压敏粘合剂层与半 导体背面用膜间的分离，而且还能防止第一压敏粘合剂层与第二压敏粘合剂层间的分离， 所述分离会导致第二压敏粘合剂层对于半导体背面用膜的粘合剂残余。另外，可防止因相 对过小的剥离强度X导致的半导体背面用膜在切割期间发生剥离，和防止导致半导体忍片 的污染。
[0017] 优选第一压敏粘合剂层的厚度为IOym W上。在此情况下，可增强第一压敏粘合 剂层对环框的紧密粘合性。
[0018] 第二压敏粘合剂层优选由紫外线固化型压敏粘合剂形成。由于该结构，可具体地 并容易地获得本发明中限定的剥离强度X和Y的关系。
[0019] 本发明还提供采用上述半导体背面用切割带集成膜生产半导体器件的方法，所述 方法包括：将半导体晶片粘贴至半导体背面用切割带集成膜的半导体背面用膜上，切割半 导体晶片W形成半导体忍片，将半导体忍片与半导体背面用膜一起从切割带的压敏粘合剂 层分离，并倒装忍片连接半导体忍片至被粘物上。
[0020] 在上述方法中，将半导体背面用切割带集成膜粘贴至半导体晶片的背面，从而不 需要仅粘附半导体背面用膜的步骤（半导体背面用膜的粘附步骤）。此外，在半导体晶片切 割或拾取通过切割形成的半导体忍片期间，采用半导体背面用膜保护半导体晶片或半导体 忍片背面，从而可防止损坏等。此外，由于集成膜的使用，可容易并有效地实施切割步骤和 拾取步骤。反过来，可W提高的生产率生产倒装忍片半导体器件。
[0021] 根据本发明的半导体背面用切割带集成膜，一体化形成倒装忍片半导体背面用膜 和切割带，由此集成膜还可用于切割半导体晶片W生产半导体元件的切割步骤中和后续拾 取步骤中。结果，不需要仅粘附半导体背面用膜的步骤（半导体背面用膜的粘附步骤）。此 夕F，将压敏粘合剂层配置为包含不同压敏粘合力的层的两层结构，各半导体背面用膜与第 二压敏粘合剂层间的剥离强度W及第一压敏粘合剂层与第二压敏粘合剂层间的剥离强度 均设定为预定关系，W使得能够同时实现在后续切割步骤中增强的半导体晶片的保持力和 半导体忍片的低污染，W及在拾取步骤中的易于剥离性，运两个步骤可简便并有效地实施。 另外，将半导体背面用膜粘贴至半导体晶片的背面或通过切割形成的半导体元件的背面 上，从而可有效保护半导体晶片或半导体元件，并抑制或防止半导体元件的损坏。此外，将 半导体元件结合于基板等上后，半导体背面用膜不仅能发挥保护半导体元件背面的功能， 而且还表现出良好的激光标识性，和可增强半导体元件的判别等。
[0022] 根据本发明的半导体器件生产方法，由于使用了上述集成膜，可充分发挥切割步 骤中半导体晶片的保持力，和可防止因半导体表面用膜剥离导致的半导体忍片污染。此外， 在拾取时，可容易地实施半导体忍片和半导体背面用膜的一体化分离，同时，可防止第二压 敏粘合剂层对于半导体背面用膜的粘合剂残余（粘合剂转移）。W此方式，根据本发明的生 产方法，可良好地平衡切割步骤和拾取步骤中需要的矛盾功能（运通常难W实现），并可有 效地生产半导体器件。此外，将半导体背面用切割带集成膜粘贴至半导体晶片的背面，从而 不需要仅粘附半导体背面用膜的步骤。另外，在切割半导体晶片或拾取由切割形成的半导 体忍片期间，采用半导体背面用膜保护半导体晶片或半导体忍片背面，从而可防止损坏等。 基于运些原因，可有效地生产具有良好激光标识性和对半导体晶片的良好的粘合性的倒装 忍片半导体器件同时提高生产率。
【附图说明】
[0023] 图1为显示本发明的半导体背面用切割带集成膜的一个实施方案的截面示意图。
[0024] 图2A-2D为显示采用本发明的半导体背面用切割带集成膜来生产半导体器件的 方法的一个实施方案的截面示意图。 阳做]附图梳巧说巧
[00%] 1 半导体背面用切割带集成膜
[0027] 2 半导体背面用膜
[0028] 3 切割带
[0029] 31 基材
[0030] 32 压敏粘合剂层
[0031] 32a第一压敏粘合剂层
[0032] 3化第二压敏粘合剂层
[0033] 33 对应于半导体晶片粘合部分的部分
[0034] 4 半导体晶片
[00对 5 半导体忍片
[0036] 51 在半导体忍片5的电路面侧上形成的凸块
[0037] 6 被粘物
[003引61 粘合至被粘物6的连接垫的连结用导电性材料
【具体实施方式】
[0039] 参考图1描述本发明的实施方案，但本发明不限于运些实施方案。图1是显示根 据本发明的半导体背面用切割带集成膜的一个实施方案的截面示意图。此外，在本说明书 的图中，未给出对说明不必要的部分，存在放大、缩小等显示的部分，W使得易于说明。
[0040] (半导体背面用切割带集成膜）
[0041] 如图1所示，半导体背面用切割带集成膜1( W下有时也称作"集成膜"、"切割带集 成半导体背面保护膜"、"具有切割带的半导体背面用膜"或"具有切割带的半导体背面保护 膜"）包括含有在基材31上的压敏粘合剂层32的切割带3,和在压敏粘合剂层上设置的半 导体背面用膜2 ( W下有时称作"半导体背面保护膜"）。压敏粘合剂层32自基材31侧包 括第一压敏粘合剂层32a和第二压敏粘合剂层32b ( W下，第一压敏粘合剂层和第二压敏粘 合剂层有时统称为压敏粘合剂层）。
[0042] 此外，本发明的半导体背面用切割带集成膜可具有图1所示的结构，其中第二压 敏粘合剂层3化在大于对应于半导体背面用膜2的粘合部分的部分33,并小于切割带3的 压敏粘合剂层32上的第一压敏粘合剂层32a的全部表面的部分上形成，可W具有其中第二 压敏粘合剂层32b仅在对应于半导体背面用膜2的粘合部分的部分33中形成的结构，或可 具有其中在第一压敏粘合剂层32a的全部表面上形成第二压敏粘合剂层3化的结构。此外， 半导体背面用膜2的表面（粘贴至晶片背面的侧上的表面）可采用隔离膜等保护，直至所 述膜粘贴至晶片背面。
[0043] 在本发明的集成膜1中，压敏粘合剂层32作为包含第一压敏粘合剂层32a和第二 压敏粘合剂层32b的两层结构形成，将第一压敏粘合剂层32a与第二压敏粘合剂层32b间 的剥离强度Y，设定为大于第二压敏粘合剂层3化与半导体背面用膜2间的剥离强度X。如 果采用作为具有大剥离强度的层的单层作为压敏粘合剂层，则切割时半导体晶片的保持力 足够，但压敏粘合剂层与半导体背面用膜间的剥离强度变为过高，由此劣化拾取性。另一 方面，如果采用作为具有小剥离强度的层的单层作为压敏粘合剂层，则拾取性良好，但切割 时半导体晶片的保持力下降，运会使得忍片飞散，半导体背面用膜从压敏粘合剂层上分离 (剥离），剥离部分与刮板间过度摩擦或振动，和因过度摩擦或振动导致半导体忍片污染。 在上述集成膜中，分步设定各层的剥离强度，W使得第一压敏粘合剂层32a与第二压敏粘 合剂层3化间的剥离强度Y大于第二压敏粘合剂层3化与半导体背面用膜2间的剥离强度 X，从而可W平衡的方式发挥切割时的保持力和抗污染性，W及拾取时的易于剥离性。
[0044] 剥离强度 X 为 0. 01-0. 2N/20mm，优选 0. 02-0. 18N/20mm，更优选 0. 04-0. 15N/20mm。 采用在该范围内的剥离强度X，不仅能够充分保证切割时的保持力，而且不允许切割期间半 导体背面用膜的剥离，使得能够充分防止半导体忍片污染，同时可增强拾取时的易于剥离 性。
[0045] 剥离强度 Y 为 0. 2-10N/20mm，优选 0. 3-8N/20mm，更优选 0. 5-6N/20mm。采用在该 范围内的剥离强度Y，能够增强切割时对环框的紧密粘合性，不仅能够充分保证半导体晶片 的保持力，而且还能防止第二压敏粘合剂层的压敏粘合剂因第一压敏粘合剂层与第二压敏 粘合剂层间分离而转移（粘合剂残余）至半导体背面用膜。
[0046] 对剥离强度Y与剥离强度X之比灯/讶没有特别限制，只要能够得到本发明的效 果即可，但该比例优选3-500,更优选4-400,还更优选5-300。采用该范围内的比例，剥离 强度Y与剥离强度X可变为处于相似程度上。因此，不仅可防止第二压敏粘合剂层与半导 体背面用膜间的分离，而且可防止第一压敏粘合剂层与第二压敏粘合剂层间的分离，所述 分离会导致粘合剂残余等由第二压敏粘合剂层至半导体背面用膜。另外，可防止因相对过 小的剥离强度X导致的半导体背面用膜在切割期间发生剥离，和防止导致半导体忍片的污 染。
[0047] 本发明中限定的剥离强度X与Y的关系可通过常规已知方法调节。其实例包括通 过采用活性能量射线如紫外线固化的压敏粘合剂来调节第一和第二压敏粘合剂层之一或 其两者的固化度的方法，通过改变用于压敏粘合剂层的压敏粘合剂的组成来调节压敏粘合 力（模量）的方法，应用能够调节对压敏粘合剂层表面的剥离性的表面处理或层的方法，及 其组合。运些方法中，考虑到易于调节剥离强度，优选通过采用活性能量射线固化的压敏粘 合剂来调节固化度的方法。
[0048] (半导体背面用膜）
[0049] 半导体背面用膜2具有膜形状。半导体背面用膜2在半导体背面用切割带集成膜 作为产物的实施方案中通常处于未固化状态（包括半固化状态），且可在半导体背面用切 割带集成膜粘贴至半导体晶片之后热固化。
[0050] 优选地，半导体背面用膜2至少由热固性树脂形成，更优选至少由热固性树脂和 热塑性树脂形成。当半导体背面用膜2至少由热固性树脂形成时，所述膜可有效地显示其 粘合功能。
[0051] 热塑性树脂的实例包括天然橡胶、下基橡胶、异戊二締橡胶、氯下橡胶、乙締-醋 酸乙締醋共聚物、乙締-丙締酸共聚物、乙締-丙締酸醋共聚物、聚下二締树脂、聚碳酸醋树 月旨、热固性聚酷亚胺树脂、聚酷胺树脂如6-尼龙和6, 6-尼龙、苯氧基树脂、丙締酸类树脂、 饱和聚醋树脂如PET (聚对苯二甲酸乙二醇醋）或PBT (聚对苯二甲酸下二醇醋）、聚酷胺酷 亚胺树脂或氣树脂。所述热塑性树脂可单独或两种W上组合采用。运些热塑性树脂中，特 别优选包含少量离子杂质，具有高耐热性并能够保证半导体元件可靠性的丙締酸类树脂。
[0052] 对丙締酸类树脂没有特别限制，其实例包括含有一种或两种W上具有30 W下个 碳原子，优选4-18个碳原子，更优选6-10个碳原子，特别是8或9个碳原子的直链或支化 烷基的甲基丙締酸或丙締酸的醋作为组分的聚合物。目P，在本发明中，丙締酸类树脂具有宽 泛的含义，其还包括甲基丙締酸醋。烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正下基、叔下 基、异下基、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=烷基、十四烷基、硬脂基和十八烷基。
[0053] 此外，形成丙締酸类树脂的其它单体（除烷基为具有30个W下碳原子的烷基的 丙締酸或甲基丙締酸的烷基醋W外的单体）没有特别限制，其实例包括含簇基单体，如丙 締酸、甲基丙締酸、丙締酸簇乙醋、丙締酸簇戊醋、衣康酸、马来酸、富马酸和己豆酸；酸酢 单体，如马来酸酢和衣康酸酢；含径基单体，如（甲基）丙締酸2-径乙醋、（甲基）丙締酸 2-径丙醋、（甲基）丙締酸4-径下醋、（甲基）丙締酸6-径己醋、（甲基）丙締酸8-径辛 醋、（甲基）丙締酸10-径癸醋、（甲基）丙締酸12-径基月桂醋和甲基丙締酸（4-径甲基 环己）醋；含横酸基的单体，例如苯乙締横酸、締丙基横酸、2-(甲基）丙締酷胺-2-甲基丙 横酸、（甲基）丙締酷胺基丙横酸、（甲基）丙締酸横酸丙醋和（甲基）丙締酷氧基糞横酸； 和含憐酸基单体，如2-径乙基丙締酷基憐酸醋。就此而言，（甲基）丙締酸意指丙締酸和/ 或甲基丙締酸，（甲基）丙締酸醋意指丙締酸醋和/或甲基丙締酸醋，（甲基）丙締酷意指 丙締酷和/或甲基丙締酷等，其适用于整篇说明书中。
[0054] 此外，除环氧树脂和酪醒树脂W外，热固性树脂的实例还包括氨基树脂、不饱和聚 醋树脂、聚氨醋树脂、娃酬树脂和热固性聚酷亚胺树脂。热固性树脂可单独或两种W上组合 使用。作为热固性树脂，仅包含少量腐蚀半导体元件的离子杂质的环氧树脂