芯片用树脂膜形成用片及半导体装置的制造方法_5

文档序号:8548236阅读:来源:国知局
、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、离聚物树脂膜、乙 烯_(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯_(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、 聚酰亚胺膜、氟树脂膜等膜。另外,也可以使用它们的交联膜。还可以是它们的叠层膜。另 外,还可以使用将这些膜着色而成的膜。
[0131] 对于本发明的芯片用树脂膜形成用片而言,在其使用时,剥离支撑片,将树脂膜形 成层转印到半导体晶片上或芯片上。特别是在树脂膜形成层热固化后剥离支撑片时,需要 支撑片能耐受树脂膜形成层热固化时的加热,因此优选使用耐热性优异的退火处理聚对苯 二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚甲基戊烯膜、聚酰亚胺膜。另外,可以在支撑 片的表面涂布剥离剂来实施剥离处理。
[0132] 作为用于剥离处理的剥离剂,可使用醇酸类、聚硅氧烷类、含氟类、不饱和聚酯类、 聚烯烃类、蜡类等,特别是醇酸类、聚硅氧烷类、含氟类的剥离剂具有耐热性,因此优选。
[0133] 为了使用上述剥离剂对作为支撑片的基体的膜等的表面进行剥离处理,可以将剥 离剂直接以无溶剂、或者经溶剂稀释或乳液化后,利用凹版涂布机、线棒涂布机、气刀涂布 机、辊涂机等进行涂布,将涂布了剥离剂的支撑片置于常温下或加热下、或者用电子束使其 固化,从而形成剥离剂层。
[0134] 另外,也可以通过湿法层压或干法层压、热熔层压、熔融挤出层压、共挤出加工等 来进行膜的叠层,从而获得支撑片。
[0135] 另外,还可以在设置在支撑片上的再剥离性粘合剂层上再叠层树脂膜形成层。再 剥离性粘合剂层可以使用弱粘合性粘合剂,所述弱粘合性粘合剂是具有能够剥离树脂膜形 成层的程度的粘合力的粘合剂,也可以使用通过能量线照射使粘合力降低的能量线固化性 粘合剂。另外,在使用能量线固化性的再剥离性粘合剂层的情况下,一方面对预先对要叠 层树脂膜形成层的区域(例如,支撑片的内周部)进行能量线照射而使粘合性降低,另一 方面,不对其他区域(例如,支撑片的外周部)进行能量线照射,例如,为了粘接到夹具上, 可以保持在粘合力较高的状态。要仅对其它区域不进行能量线照射时,例如只要在与支撑 片的其它区域对应的区域通过印刷等设置能量线遮蔽层,并从支撑片侧进行能量线照射即 可。再剥离性粘合剂层可以由现有公知的各种粘合剂(例如:橡胶类、丙烯酸类、聚硅氧烷 类、聚氨酯类、乙烯基醚类等通用粘合剂、能量线固化型粘合剂、含有热膨胀成分的粘合剂 等,另外,也可以是粘合剂表面具有凹凸的粘合剂)来形成。再剥离性粘合剂层的厚度没有 特别限定,通常为1~50ym,优选为5~30ym。特别是在将树脂膜作为保护膜使用的情 况下,所述构成的芯片用树脂膜形成用片中的支撑片在后面叙述的作为半导体装置的制造 工序的切割工序中起到作为支撑被粘附物(半导体晶片或芯片)的切割胶带的作用,能够 保持支撑片与树脂膜形成层之间的粘接性,因此能够在切割工序中抑制带有树脂膜形成层 的芯片从支撑片上剥离。
[0136] 支撑片的厚度通常为10~500ym,优选为15~300ym,特别优选为20~250ym。
[0137] 树脂膜形成层的厚度优选为25~50ym,特别优选为30~45ym。另外,优选树 脂膜形成层的厚度比其它粒子(C2)的平均粒径大。
[0138] 需要说明的是,在使用芯片用树脂膜形成用片之前,为了保护树脂膜形成层,可以 在树脂膜形成层的上表面叠层与上述支撑片不同的轻剥离性剥离膜。
[0139] 另外,为了将树脂膜形成层表面(与被粘附物相接的面)的外周部固定在环状框 架(ringframe)等其它夹具上,还可以另外设置粘接剂层、胶粘带。
[0140] 这样的芯片用树脂膜形成用片的树脂膜形成层能够起到膜状粘接剂的作用。膜状 粘接剂通常粘贴在半导体晶片的任一面上,在经过切割工序切断为各芯片后,装载(芯片 焊接)在基板等上,经过固化工序,用于半导体芯片的粘接固定。这样的膜状粘接剂也称为 芯片固定膜(dieattchmentfilm)。使用本发明的树脂膜形成层作为膜状粘接剂的半导体 装置的散热特性优异,因此能够抑制其可靠性降低。
[0141] 另外,芯片用树脂膜形成用片的树脂膜形成层也可以作为保护膜。树脂膜形成层 粘贴在倒装方式的芯片用半导体晶片或半导体芯片的背面,具有用适当方法固化后代替密 封树脂保护半导体芯片的功能。在粘贴在半导体晶片上时,保护膜具有对晶片进行增强的 功能,因此能够防止晶片的破损等。另外,以本发明的树脂膜形成层作为保护膜的半导体装 置的散热特性优异,因此能够抑制其可靠性降低。
[0142] (半导体装置的制造方法)
[0143] 接下来以将该片用于半导体装置的制造方法的情况为例对本发明的芯片用树脂 膜形成用片的利用方法进行说明。
[0144] 本发明的半导体装置的制造方法优选在表面形成有电路的半导体晶片的背面粘 贴上述芯片用树脂膜形成用片的树脂膜形成层,然后得到在背面具有树脂膜的半导体芯 片。优选该树脂膜为半导体芯片的保护膜。另外,本发明的半导体装置的制造方法的特征 在于,优选进一步包含以下的工序(1)~(3),并且以任意顺序进行工序(1)~(3)。
[0145] 工序(1):将树脂膜形成层或树脂膜与支撑片剥离,
[0146] 工序(2):使树脂膜形成层固化而得到树脂膜,
[0147] 工序(3):将半导体晶片与树脂膜形成层或树脂膜进行切割。
[0148] 半导体晶片可以为硅晶片,另外,也可以为镓-砷等化合物半导体晶片。对晶片表 面形成电路可通过包含蚀刻法、剥离法等目前被广泛使用的方法在内的各种方法来进行。 接着,对半导体晶片的电路面的相反面(背面)进行磨削。磨削方法没有特别限定,可以利 用采用研磨机等的公知方法来进行磨削。背面磨削时,为了保护表面的电路,在电路面粘贴 被称为表面保护片的粘合片。背面磨削是利用卡盘等将晶片的电路面侧(即,表面保护片 侦D固定,通过研磨机对未形成电路的背面侧进行磨削。晶片磨削后的厚度没有特别限定, 通常为20~500ym左右。
[0149] 然后,根据需要去除背面磨削时产生的破碎层。破碎层的去除通过化学蚀刻或等 离子体蚀刻法等进行。
[0150] 接着,在半导体晶片的背面粘贴上述芯片用树脂膜形成用片的树脂膜形成层。然 后,以任意顺序进行工序(1)~(3)。在日本特开2002-280329号公报中对该工艺的详细情 况进行了详细叙述。作为一个例子,对按照工序(1)、(2)、(3)的顺序来进行的情况进行说 明。
[0151] 首先,在表面形成有电路的半导体晶片的背面粘贴上述芯片用树脂膜形成用片的 树脂膜形成层。接着,从树脂膜形成层上剥离支撑片,得到半导体芯片和树脂膜形成层的叠 层体。接下来,使树脂膜形成层固化,在晶片的整个面上形成树脂膜。对于树脂膜形成层而 言,在使用热固性成分及热固化剂作为固化性成分(B)的情况下,通过热固化而使树脂膜 形成层固化。在配合了能量线聚合性化合物作为固化性成分(B)的情况下,可以通过能量 线照射来进行树脂膜形成层的固化,在将热固性成分及热固化剂与能量线聚合性化合物组 合使用的情况下,可以同时进行加热固化及能量线照射固化,也可以依次进行。作为照射的 能量线,可以列举出紫外线(UV)或电子束(EB)等,优选使用紫外线。其结果是在晶片背面 形成由固化树脂形成的树脂膜,与单独的晶片的情况相比,提高了强度,因此能够减少对变 薄的晶片进行处理时的破损。另外,通过形成了导热系数高的树脂膜,能够赋予优异的散热 特性。另外,与在晶片、芯片的背面直接涂布树脂膜用涂布液来成膜的涂敷法相比,树脂膜 厚度的均匀性优异。
[0152] 接着,按每个晶片表面上所形成的电路将半导体晶片和树脂膜的叠层体进行切 害J。切割以将晶片和树脂膜一起切断的方式进行。晶片的切割通过使用切割胶带的通常方 法来进行。其结果是得到了背面具有树脂膜的半导体芯片。
[0153] 最后,将切割后的芯片利用开口夹等通用装置拾取,由此得到背面具有树脂膜的 半导体芯片。然后,通过以倒装方式将半导体芯片安装在给定的基台上,由此可以制造半导 体装置。另外,也可以通过将背面具有树脂膜的半导体芯片粘接于晶垫部或其它半导体芯 片等其它构件上(芯片装载部上)来制造半导体装置。根据如上所述的本发明,能够在芯 片背面简便地形成厚度均匀性高的树脂膜,在切割工序、封装之后不易产生裂纹。而且,由 于对得到的半导体装置赋予了优异的散热特性,因此能够抑制其可靠性的降低。
[0154] 需要说明的是,在半导体晶片的背面粘贴上述芯片用树脂膜形成用片的树脂膜形 成层后,在工序(1)之前进行工序(3)时,芯片用树脂膜形成用片可以起到切割胶带的作 用。也就是说,能够在切割工序的过程中作为支撑半导体晶片的片材使用。在这种情况下, 将半导体晶片隔着树脂膜形成层被粘贴在芯片用树脂膜形成用片的内周部,且芯片用树脂 膜形成用片的外周部与环状框架等其它夹具相接合,由此将粘贴到半导体晶片上的芯片用 树脂膜形成用片固定在装置上并进行切割。
[0155] 另外,使用本发明的芯片用树脂膜形成用片的其它半导体装置的制造方法优选包 含如下工序:将该片的树脂膜形成层粘贴在半导体晶片上,切割该半导体晶片而制成半导 体芯片,使该树脂膜形成层粘固并残留在该半导体芯片的任意面上并使其从支撑片上剥 离,将该半导体芯片隔着该树脂膜形成层装载在晶垫部上、或者其它半导体芯片上。作为一 个例子,以下对于在芯片背面粘贴树脂膜形成层的制造方法进行说明。
[0156] 首先,将环状框架及半导体晶片的背面侧放置在本发明的芯片用树脂膜形成用片 的树脂膜形成层上并轻轻按压,将半导体晶片固定。需要说明的是,在本发明的芯片用树脂 膜形成用片的结构为在支撑片的内周部隔着再剥离粘合剂层形成树脂膜形成层、且在支撑 片的外周部露出再剥离粘合剂层的情况下,半导体晶片固定在树脂膜形成层上,环状框架 隔着再剥离粘合剂层被固定在支撑片的外周部。
[0157] 此时,在树脂膜形成层在室温下不具有粘性时,可以适当加热(没有限定,但优选 40 ~80°C)。
[0158] 接下来,在树脂膜形成层中配合有作为固化性成分(B)的能量线聚合性化合物的 情况下,可以从支撑片侧对树脂膜形成层照射能量线,使树脂层形成层预固化,提高树脂膜
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