半導體晶片表面保護用薄片、使用其的半導體晶片的保護方法以及半導體裝置的製造方法

2023-10-04 10:26:24

專利名稱：半導體晶片表面保護用薄片、使用其的半導體晶片的保護方法以及半導體裝置的製造方法
技術領域：
本發明涉及半導體晶片表面保護用薄片、使用其的半導體晶片的保護方法以及半導體裝置的製造方法。
背景技術：
在使用半導體晶片的半導體裝置的製造工序中的磨削電路未形成面的工序中，為了防止損傷半導體晶片的電路形成面，可以在半導體晶片的電路形成面上粘貼半導體晶片表面保護用薄片。在半導體晶片的電路形成面上，不僅形成了電路，還形成了半導體凸塊等具有較大高低差的凹凸。因此，如果在粘貼半導體晶片表面保護用薄片時，在半導體晶片表面保護用薄片和半導體晶片的電路形成面的凹凸之間形成間隙，則在磨削半導體晶片的電路未形成面時，會在半導體晶片面內產生應力分布，導致半導體晶片容易破損。因此，提出了對凹凸的追隨性良好的半導體晶片表面保護用薄片。例如，專利文獻I中提出了由特定的彈性體組合物所形成的半導體晶片表面保護用薄片。此外，專利文獻2和3中提出了具有基材層、凹凸吸收層和粘合劑層的半導體晶片表面保護用薄片。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2005 - 191296號公報專利文獻2 :日本特開2004 - 363139號公報專利文獻3 日本特開2005 - 243909號公報專利文獻4 :國際公開第2006/088074號小冊子

發明內容
發明要解決的問題專利文獻I 4的半導體晶片表面保護用薄片在一定程度上改善了對凹凸的追隨性。然而，根據半導體晶片的電路形成面狀態，存在半導體晶片表面保護用薄片從晶片的剝離性不足的情況。也就是說，有時在半導體晶片的電路形成面上預先形成具有多孔質結構或微細凹凸結構的電路保護層。例如，有時對於由聚苯並噁唑所形成的電路保護膜進行等離子處理(參照日本特開2006 - 124432號公報、日本特開2004 — 31565號公報)。由此增加電路保護膜表面的微小凹凸(參照材料科學(Journal of the society of materials science),Japan Vol. 55No. Ip. 83_88jan. 2006)。這是為了使電路保護層為多孔質結構而使其低介電常數化，以降低伴隨電氣信號的高速化、高頻化的高頻信號的傳輸延遲。如果在這種具有多孔質結構的電路保護層上粘貼上述半導體晶片表面保護用薄片，則有時凹凸吸收層和粘合劑層會流入孔中，導致磨削後難以剝離。此外，隨著高集成化，電路面的凹凸形狀變得複雜，有時凹凸吸收層和粘合劑層會流入凹凸的間隙中而導致磨削後難以剝離。本發明是鑑於上述情況而作出的發明，其目的在於提供一種具有對於半導體晶片的電路形成面的凹凸的良好密合性和磨削後的良好剝離性的半導體晶片表面保護薄片，以及使用其的半導體晶片的保護方法。進一步，本發明的目的還在於提供一種即使對於具有多孔質結構的電路保護層，或即使對於具有複雜形狀的凹凸的電路面，也可具有良好剝離性的半導體晶片表面保護薄片。解決問題的方法本發明人等發現，含有作為凹凸吸收層的樹脂層(A)和具有比其更高彈性模量的樹脂層(B)的半導體晶片表面保護用薄片在維持對半導體晶片的電路形成面的凹凸的追隨性的同時，具有高剝離性。此外還發現，通過調整樹脂層(A)和樹脂層(B)的拉伸彈性模量、厚度的平衡，可以使對凹凸的追隨性與剝離性高度並存。本發明是基於這種認識而作出的發明。 也就是說，本發明的第一方面涉及半導體晶片表面保護用薄片。[I] 一種半導體晶片表面保護用薄片，其具有在25°C時的拉伸彈性模量E (25)為IGPa以上的基材層；在25°C時的拉伸彈性模量Ea (25)和在60°C時的拉伸彈性模量Ea
(60)滿足Ea (60)/Ea (25)〈O. I的關係，並且前述在60°C時的拉伸彈性模量Ea (60)為0. 005 IMPa的樹脂層(A);和在60°C時的拉伸彈性模量Eb (60)為IMPa以上、高於前述樹脂層(A)在60°C時的拉伸彈性模量Ea (60)，並且厚度為0. Iiim以上且不足100 y m的樹脂層(B)，其中，在前述基材層和前述樹脂層(B)之間配置有I層以上的前述樹脂層(A)。[2]如[I]所述的半導體晶片表面保護用薄片，其中前述樹脂層(B)配置在前述半導體晶片表面保護用薄片的最外表面。[3]如[I]或[2]任一項所述的半導體晶片表面保護用薄片，其中前述樹脂層(A)含有烯烴系共聚物。[4]如[I] [3]任一項所述的半導體晶片表面保護用薄片，其中樹脂層(A)的密度為 800 890kg/m3。[5]如[I] [4]任一項所述的半導體表面保護用薄片，其中前述樹脂層(B)含有選自聚乙烯系彈性體和聚苯乙烯系彈性體中的至少一種樹脂。[6]如[I] [5]任一項所述的半導體晶片表面保護用薄片，其中前述基材膜是選自聚烯烴層、聚酯層、以及聚烯烴層和聚酯層的層疊中的至少一種層。[7]如[I] [6]任一項所述的半導體晶片表面保護用薄片，其中前述樹脂層(A)的厚度tA大於在半導體晶片的電路形成面上所設置的高低差。本發明的第二方面涉及使用半導體晶片表面保護用薄片的半導體晶片的保護方法。[8] 一種半導體晶片的保護方法，其包含在40 80°C的溫度、0. 3 0. 5MPa的壓力下，在半導體晶片的電路形成面上粘貼權利要求I所述的半導體晶片表面保護用薄片的第一工序；磨削粘貼有前述半導體晶片表面保護用薄片的半導體晶片的電路未形成面的第二工序；對磨削後的半導體晶片的電路未形成面進行加工的第三工序；和剝離前述半導體晶片表面保護用薄片的第四工序。
[9]如[8]所述的半導體晶片的保護方法，其中在前述半導體晶片的電路形成面上設置有200 u m以上的高低差。[10]如[8]或[9]所述的半導體晶片的保護方法，其中在前述半導體晶片的電路形成面上進一步設置有具有多孔質結構的電路保護層。[11]如[8] [10]任一項所述的半導體晶片的保護方法，其中前述第三工序含有選自金屬濺射工序、鍍敷處理工序和加熱處理工序中的至少一種工序。本發明的第三方面涉及使用半導體晶片表面保護用薄片的半導體裝置的製造方法。[12] 一種半導體裝置的製造方法，其包含在40 80°C的溫度、0. 3 0. 5MPa的壓力下，在半導體晶片的電路形成面上粘貼權利要求I所述的半導體晶片表面保護用薄片的第一工序；磨削粘貼有前述半導體晶片表面保護用薄片的半導體晶片的電路未形成面的第二工序；對磨削後的半導體晶片的電路未形成面進行加工的第三工序；和剝離前述半導 體晶片表面保護用薄片的第四工序。[13]如[12]所述的半導體裝置的製造方法，其中在前述半導體晶片的電路形成面上設置有200 u m以上的高低差。[14]如[12]或[13]所述的半導體裝置的製造方法，其中在前述半導體晶片的電路形成面上進一步設置有具有多孔質結構的電路保護層。[15]如[12] [14]任一項所述的半導體裝置的製造方法，其中前述第三工序含有選自金屬濺射工序、鍍敷處理工序和加熱處理工序中的至少一種工序。發明效果本發明的半導體晶片表面保護薄片具有對於半導體晶片的電路形成面的凹凸的良好密合性和磨削後的良好剝離性。進一步，本發明的半導體晶片表面保護薄片即使對於具有多孔質結構的電路保護層，也可具有良好的剝離性。


圖I是表示半導體晶片表面保護薄片的一個例子的圖。圖2是表示半導體晶片表面保護薄片的粘貼工序的一個例子的圖。
具體實施例方式I.半導體晶片表面保護用薄片本發明的半導體晶片表面保護用薄片含有基材層、樹脂層(A)和樹脂層(B)，在基材層和樹脂層(B)之間配置I層以上的樹脂層(A)。樹脂層(A)優選在加溫下粘貼薄片時追隨半導體晶片的電路形成面的凹凸而顯示出高密合性，並且在粘貼薄片後的常溫下保持(固定)形狀。因此，樹脂層(A)優選具有熱熔融性、發生塑性變形。因此，在25°C時的拉伸彈性模量Ea (25)和在60°C時的拉伸彈性模量Ea (60)優選滿Sea (60)/Ea (25) <0. I0 特別地，更優選滿足 Ea (60)/Ea (25)〈0.08，進一步優選滿足 Ea (60)/Ea (25)〈O. 05。樹脂層(A)在60°C時的拉伸彈性模量Ea (60)優選為0. 005MPa I. OMPa,更優選為0. OlMPa 0. 5MPa。樹脂層(A)在25°C時的拉伸彈性模量EA(25)優選為IMPa lOMPa，更優選為2MPa 9MPa。如果拉伸彈性模量Ea (60)為上述範圍，則在加溫下粘貼薄片時，顯示出流動性，因此可以獲得對凹凸的良好追隨性。此外，如果拉伸彈性模量Ea (25)為上述範圍，則可以保持在粘貼薄片後的常溫下的形狀，從而可以維持加工中的密合性。樹脂的拉伸彈性模量可以如下測定。I)作為測定樣品，準備例如初始長度為140mm、寬度為10mm、厚度為75 IOOiim的樣品膜。2)然後，在測定溫度為25°C、卡盤間距為100mm、拉伸速度為50mm/min的條件下進行拉伸試驗,測定樣品的伸長變化量(mm)。3)在所得的S - S曲線(應力一形變曲線)的初始上升部分畫切線，並將該切線的斜率除以樣品膜的截面積所得的值作為拉伸彈性模量。樹脂層(A)的密度優選為800 890kg/m3，更優選為830 890kg/m3，進一步優選為850 890kg/m3。如果樹脂層(A)的密度不足800kg/m3，則彈性模量變得過低，因此形狀固定能力下降，如果密度超過890kg/m3，則彈性模量變得過高，因此凹凸追隨性下降。

構成樹脂層(A)的樹脂只要滿足前述拉伸彈性模量，就沒有特別限定，但優選為烯烴系共聚物。烯烴系共聚物優選為以碳原子數2 12的a —烯烴作為主要構成單元的a 一烯烴共聚物。碳原子數2 12的a —烯烴的例子包括乙烯、丙烯、I 一丁烯、I 一戊烯、3 —甲基一I — 丁稀、I —己稀、4 —甲基一I —戍稀、3 —甲基一I —戍稀、I —庚稀、I —羊稀、I —
癸烯、I 一十二烯等。其中，從粘貼時的凹凸追隨性優異的觀點出發，優選乙烯 丙烯共聚物、乙烯*1 -丁烯共聚物、和乙烯 丙烯 碳原子數4 12的a —烯烴的三元共聚物等乙烯 a —烯烴共聚物；以及丙烯 I 一丁烯共聚物 碳原子數5 12的a -烯烴的三元共聚物等，更優選乙烯 丙烯共聚物。這是因為丙烯的烯烴系共聚物的熱熔融性高。市售的a —烯烴系共聚物包括三井化學製造的TAFMER (註冊商標)等。樹脂層(A)的拉伸彈性模量通過構成烯烴系共聚物的單體種類、共聚比以及有無改性等進行調整。例如，為了降低烯烴系共聚物在60°C時的拉伸彈性模量，提高丙烯的共聚比或用羧酸等改性即可。樹脂層(A)還可以在不損害對半導體晶片的易粘貼性、易剝離性等的範圍內含有其它樹脂或其它添加劑。這樣的添加劑的例子包括紫外線吸收劑、抗氧化劑、耐熱穩定劑、潤滑劑、軟化劑、粘接性賦予劑等。樹脂層(A)的厚度tA只要是可以包埋半導體晶片的電路形成面的凹凸(包括半導體凸塊)的厚度，就沒有特別限制。例如，如果凹凸的高低差為100 左右，則樹脂層(A)的厚度扒可以設為100 200 iim。為了提高剝離性，樹脂層(B)優選在加溫下粘貼薄片時，流動性不會變得過大。因此，不同於樹脂層(A)，樹脂層(B)優選在加溫下粘貼薄片時不顯示出熱熔融性，而是至少在後述的半導體晶片表面保護薄片的粘貼工序中發生彈性變形。因此，樹脂層(B)在60°C時的拉伸彈性模量Eb (60)優選高於樹脂層(A)在60°C時的拉伸彈性模量Ea(60)。但是，為了不會大大損害樹脂層(A)對凹凸的追隨性(包埋性)，優選使樹脂層(B)在60°C時的拉伸彈性模量Eb (60)不會變得過高。樹脂層(B)在60°C時的拉伸彈性模量Eb (60)優選為IMPa以上，但優選低於基材層在60°C時的拉伸彈性模量。樹脂層(B)在60°C時的拉伸彈性模量EB(60)優選為IMPa IOMPa,更優選為IMPa 7MPa。如果樹脂層(B)在60°C時的拉伸彈性模量不足IMPa，則在粘貼薄片時，由於過度密合至必要程度以上，因此在剝離時難以剝離。另一方面，如果在60°C時的拉伸彈性模量過高，則由於樹脂層變硬，因此對凹凸的追隨性下降。構成樹脂層(B)的樹脂只要滿足前述拉伸彈性模量，就沒有特別限定，但優選為熱塑性彈性體。熱塑性彈性體的例子包括聚苯乙烯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚氨酯系彈性體和聚酯系彈性體等。其中，從容易調整粘接性和柔軟性的觀點出發，優選聚苯乙烯系彈性體、聚烯烴系彈性體。聚苯乙烯系彈性體包括苯乙烯一異戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯一乙烯 丁烯一苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯一乙烯 丙烯一苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、其它的苯乙烯 二烯系嵌段共聚物及其氫化物(氫化苯乙烯 丁二烯橡膠(HSBR)等)等。聚烯烴系彈性體包括顯示出結晶性的聚烯烴嵌段和顯示出非結晶性的單體共聚物嵌段的嵌段共聚物。其具體例子包括烯烴 乙烯 丁烯 烯烴共聚物、聚丙烯 聚氧化乙烯 聚丙烯嵌段共聚物、聚丙烯 聚烯烴 聚丙烯嵌段共聚物。市售的聚烯烴系彈性體 包括三井化學(株)製造的Notio (註冊商標)等。樹脂層(B)的厚度tB優選設定為不會損害對凹凸的追隨性的程度。因此，樹脂層(B)的厚度tB優選為0. I ii m以上且不足100 u m,更優選為I y m以上且不足100 u m。如果樹脂層(B)的厚度tB不足0. I ym，則難以獲得樹脂層(B)帶來的剝離性的效果，如果為100 y m以上，則容易損害樹脂層(A)對凹凸的追隨性。基材層為了抑制半導體晶片的翹曲 變形而優選具有剛性。因此，基材層在25°C時的拉伸彈性模量E (25)優選為IGPa以上。這種基材層優選為聚烯烴膜、聚酯膜、以及聚烯烴層和聚酯層的層疊膜等。聚烯烴膜的例子包括聚丙烯膜。聚酯膜的例子包括聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜。基材層的厚度優選為5 250 ii m左右,更優選為12 100 ii m。為了不損害薄片在粘貼或剝離時的操作性，半導體晶片表面保護用薄片全體的總膜厚優選設為1000 以下，更優選設為700iim以下。半導體晶片表面保護用薄片也可以根據需要含有其它層。其它層包括粘接劑層和脫模膜等。粘接劑層沒有特別限制，例如可以為三井化學(株)製造的ADMER等。脫模膜沒有特別限制，例如可以為進行了脫模處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜等。如前所述，半導體晶片表面保護用薄片含有基材層、樹脂層(A)和樹脂層(B)，並在基材層和樹脂層(B)之間配置樹脂層(A)。樹脂層(B)由於具有提高剝離性的功能，因此優選配置在半導體晶片表面保護用薄片的(非基材層一側的)最外表面。樹脂層(A)可以是單層的，也可以是多層的。為了提高樹脂層(A)和基材層的粘接性，可以在樹脂層(A)和基材層之間進一步配置粘接劑層。圖I是表示半導體晶片表面保護用薄片構成的一個例子的圖。如圖I所示，半導體晶片表面保護用薄片10依次具有基材層12、樹脂層(A)14和樹脂層(B)16。該半導體晶片表面保護用薄片10以樹脂層(B) 16與半導體晶片的電路形成面接觸的方式進行使用。本發明的半導體晶片表面保護用薄片可以通過任意方法來製造。例如有1)將基材膜、樹脂層(A)和樹脂層(B)共擠出成型，或將樹脂層(A)和樹脂層(B)共擠出成型後層疊在基材膜上，從而得到半導體晶片表面保護用薄片的方法(共擠出形成法);2)通過層壓(層疊)基材膜、膜狀的樹脂層(A)和膜狀的樹脂層(B)而得到半導體晶片表面保護用薄片的方法(層壓法)等。在採用層壓法時，優選根據需要在膜彼此的界面上形成適當的粘接劑層。為了提高膜彼此的粘接性，也可以根據需要在膜彼此的界面上實施電暈放電處理等表面處理。層壓可以是擠出層壓和乾式層壓中的任一種。膜狀的樹脂層(A)和樹脂層(B)可以通過擠出成型等進行制膜而得到。2.半導體晶片的保護方法使用本發明的半導體晶片表面保護用薄片的半導體晶片的保護方法的一個例子包含1)在加溫下，在半導體晶片的電路形成面上粘貼半導體晶片表面保護用薄片的第一工序、2)磨削粘貼有半導體晶片表面保護用薄片的半導體晶片的電路未形成面的第二工序、3)對磨削後的半導體晶片的電路未形成面進行加工的第三工序和4)剝離半導體晶片表 面保護用薄片的第四工序。在進行了這些工序之後，還可以進行切割半導體晶片而進行晶片化的工序、用樹脂密封晶片的工序等。首先，準備形成了電路的半導體晶片。為了防止在後工序中損傷電路，也可以在半導體晶片的電路形成面上設置保護電路的電路保護層。電路保護層只要是絕緣樹脂即可，例如，可以為聚醯亞胺、聚苯並噁唑等。此外，為了減少高頻信號的傳輸延遲，優選通過將電路保護層形成為多孔質結構，從而降低介電常數。圖2是表示半導體晶片表面保護薄片的粘貼工序的一個例子的圖。如圖2所示，在第一工序(粘貼工序)中，在加溫下粘貼半導體晶片表面保護用薄片10，使樹脂層(B) 16位於配置有半導體凸塊24等的半導體晶片20的電路形成面側。如前所述，在半導體晶片20的電路形成面上還可以形成具有多孔質結構的電路保護層22。粘貼溫度可以設為40 80°C，壓力可以設為0.3 0.5MPa。如果不足40°C，則由於樹脂層(A)的彈性模量難以降低，因此對凹凸的追隨性下降。此外，如果粘貼溫度超過80°C，則不優選作為加工溫度。半導體晶片表面保護用薄片的粘貼可以通過公知的膠帶粘貼機進行。在第二工序(磨削工序)中，以在半導體晶片的電路形成面上粘貼了半導體晶片表面保護用薄片的狀態對半導體晶片的電路未形成面(背面)進行磨削加工，直至晶片的厚度達到一定程度以下。磨削加工後的半導體晶片的厚度例如可以設為300i!m以下。磨削加工是使用砂輪的機械磨削加工。磨削方式沒有特別限制，可以為貫穿進磨方式、橫向進磨方式等公知的磨削方式。在第二工序(磨削工序)中，半導體晶片以及粘貼在其上的半導體晶片表面保護用薄片的溫度通常在25°C以上且不足40°C的範圍內。在第三工序(加工工序)中，有時對半導體晶片的電路未形成面(背面)進行選自金屬濺射工序、鍍敷處理工序和加熱處理工序中的工序。加熱處理工序例如包括在加溫下粘貼晶片接合膠帶的工序。在第四工序(剝離工序)中，在常溫下剝離半導體晶片表面保護用薄片。半導體晶片表面保護用薄片的剝離沒有特別限制，可以通過公知的膠帶剝離機進行。本發明的半導體晶片表面保護用薄片具有顯示出熱熔融性的樹脂層(A)。因此，在第一工序(粘貼工序)中，也如圖2 (B)所示，即使對於半導體晶片的電路形成面的較大凹凸，例如直徑為200i!m以上的焊錫凸塊等，也可以良好地追隨、無間隙地密合。此外，在之後的第二工序(磨削工序)和第三工序(加工工序)中，也可以維持與半導體晶片的電路形成面的密合性。進一步，由於半導體晶片表面保護用薄片的樹脂層(B)與半導體晶片的電路形成面的凹凸接觸(參照圖2 (B))，因此在第四工序(剝離工序)中，在半導體晶片的電路形成面上不會殘留糊狀物，從而可以良好地剝離。此外，本發明的半導體晶片表面保護用薄片具有不顯示出熱熔融性的樹脂層(B)。因此，如圖2 (B)所示，即使將本發明的半導體晶片表面保護用薄片粘貼在具有多孔質結構的電路保護層上，也可以抑制樹脂層(A)和(B)流入多孔質結構的孔中，從而得到良好的剝離性。實施例
(實施例I和2)I.各層的拉伸彈性模量的測定準備聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度為75 U m)作為基材膜。準備將密度為861kg/m3的三井化學(株)製造的TAFMER P0275(註冊商標)進行擠出成型所得的膜(厚度為100 u m)作為樹脂層(A)的膜。準備將三井化學(株)製造的Notio PN 3560進行擠出成型所得的膜(厚度為lOOym)作為樹脂層(B)的膜。對於這些膜，使用以下方法測定拉伸彈性模量。將上述膜分別切割成初始長度為14cm、寬度為Icm的尺寸，從而準備測定用的樣品膜。然後，在測定溫度為25°C、卡盤間距為100mm、拉伸速度為50mm/min的條件下進行拉伸試驗，測定樣品膜的伸長變化量(mm)。然後，在所得的S - S曲線的初始上升部分畫切線，將該切線的斜率除以樣品膜的截面積所得的值作為拉伸彈性模量。2.半導體晶片表面保護用薄片的製作準備厚度為75 iim的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(PET膜)作為基材膜。將密度為861kg/m3的三井化學(株)製造的TAFMER P0275(註冊商標)和三井化學(株)製造的Notio PN3560進行共擠出，並將由樹脂層(A)/樹脂層(B)所形成的2層的共擠出樹脂層疊在該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的表面上，得到半導體晶片表面保護用薄片。半導體晶片表面保護用薄片的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜/樹脂層(A) /樹脂層(B)的厚度為75 u m/480 u m/3 u m。3.半導體晶片表面保護用薄片的評價準備在電路形成面上設置了直徑為250pm的焊錫球而形成凸塊的半導體晶片(厚度為700 u m)。並準備凸塊間的間隔為250 u m的半導體晶片(實施例I)和凸塊間的間隔為150 u m的半導體晶片(實施例2)的2種半導體晶片。然後，使用膠帶粘貼機(LINTEC RAD3510)，在晶片臺溫度為70°C、輥溫度為40°C、壓力為0. 5MPa、輥壓速度為2mm/秒的條件下，將前述半導體晶片表面保護用薄片加熱壓合併粘貼在半導體晶片的電路形成面上。接著，將半導體晶片設置在Back Grinder裝置(DISCO DFG8560)上，磨削半導體晶片的電路未形成面，直至晶片厚度達到300 u m。然後，使用膠帶剝離機(LINTEC RAD3010)，在常溫下從半導體晶片的電路形成面上剝離半導體晶片表面保護用薄片。在這些工序中，如下所示對半導體晶片表面保護用薄片的凹凸包埋性、剝離性和糊狀物殘留，以及磨削後晶片厚度的面內均勻性進行評價。I)半導體晶片表面保護用薄片的凹凸包埋性使用顯微鏡(KEYENCE公司製造)，以50 100倍的倍率觀察粘貼了半導體晶片表面保護用薄片的半導體晶片的電路形成面，觀察與半導體晶片的電路形成面上的凹凸之間有無空隙。將有空隙的情況記為X，沒有空隙的情況記為〇。2)磨削後晶片厚度的面內均勻性根據JIS B7502，使用測微計(Mitutoyo 227 — 101 )，在 23°C、50%RH 的條件下測定磨削後的半導體晶片厚度的面內偏差(TTV =Total Thickness Variation，總厚度變動)。具體來說，測定11點的晶片面內厚度，並將厚度的最大值和最小值的差值作為TTV。 將面內厚度偏差(TTV)為15 ii m以下的情況記為〇，超過15 ii m的記為X。3)剝離性使用膠帶剝離機(LINTEC RAD3010)，通過180°剝離法評價是否可以從半導體晶片的電路形成面上剝離半導體晶片表面保護用薄片。測定是在23°C、50%RH下，在剝離速度為300mm/sec的條件下進行的。可以良好剝離的情況為〇，無法剝離的情況為X。4)糊狀物殘留使用顯微鏡，以倍率50 100倍觀察用膠帶剝離機剝離半導體晶片表面保護用薄片後的半導體晶片的電路形成面。未確認糊狀物殘留的情況為〇，確認糊狀物殘留的情況為X。(實施例3和4)準備在電路形成面上形成了具有多孔質結構的電路保護層的半導體晶片來代替實施例I的半導體晶片。具有多孔質結構的電路保護層如下形成。I)聚羥基醯胺(聚苯並噁唑前體)的合成使27. Og (0. 2摩爾)1 一羥基苯並三唑(黑金化成(株)製造，HBT)溶解在150mL的N，N—二甲基乙醯基乙醯胺(和光純藥(株)製造，DMAc)中，並冷卻至一10°C。向其中加入三乙胺20. 2g (和光純藥(株)製造，0. 2摩爾)。使29. 5g (0. I摩爾)4，4』 一二羰基氯一二苯基醚(日本農藥(株)製造DEC)溶解在150mL丙酮中，再將其滴加至上述HBT的DMAc和三乙胺的混合溶液中，並使液溫不超過(TC。在一 10°C對該溶液持續攪拌2小時，然後回到室溫，再攪拌I小時。攪拌結束後，通過過濾除去三乙胺的鹽酸鹽，將濾液投入2L水中，得到白色沉澱。通過過濾收集該沉澱，用丙酮洗滌。再在50°C的真空乾燥機中乾燥48小時，得到DEC的HBT酯。使18. 3g (0. 05摩爾)雙(3 —氨基一 4 一羥基苯基)六氟丙烷(Central硝子(株)製造Bis - APAF)溶解在200ml的DMAc中。向該溶液中加入DEC的HBT酯24. 6g (0. 05摩爾)，在50°C反應6小時，得到Bis - APAF和DEC進行醯胺鍵合而成的聚羥基醯胺(聚苯並噁唑前體)。將該溶液投入2L水中，通過過濾收集聚合物的白色沉澱，再用水洗滌。將該聚合物在50°C的真空乾燥機中乾燥48小時，得到聚羥基醯胺粉末。2)感光劑A的合成使42. 4g (0. I 摩爾)4，4』 一 [I — [4 — [I — (4 —輕基苯基)一I —甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚(本州化學(株)製造，Tris - PPA)溶解在600mL的1，4 一二噁烷(和光純藥(株)製造)中。將該溶液加熱至40°C，並加入67. Ig (0.25摩爾)5 —萘醌二疊氮基磺醯氯(東洋合成(株)製造，NAC - 5)。向該溶液中滴加將25. 3g (0. 25摩爾)三乙胺稀釋在IOOmL的1，4 一二噁烷中所得的溶液，並使內溫不超過45°C。滴加結束後，在40°C攪拌2小時。然後，使溶液的溫度回到室溫，通過過濾除去三乙胺的鹽酸鹽，將濾液投入3L水中，得到黃色沉澱。通過過濾收集該沉澱，用1%的鹽酸水溶液IL洗滌，再用3L水洗滌。將該黃色沉澱在50°C的真空乾燥機中乾燥48小時，得到感光劑A。3)感光性聚苯並噁唑前體溶液的製備使20g前述聚羥基醯胺粉末、4. 6g前述感光劑A和2. Og的4，4』 -(1-(2-(4 一羥基苯基)-2 一丙基)苯基亞乙基)雙酚(本州化學工業公司製造，商品名為Tris -PA)溶解在60mLY —丁內酯(三菱化學(株)製造)中。將該溶液加入到IOOmL的注射器中，用直徑0. 45 y m的聚四氟乙烯制過濾器(Advantech (株)製造)進行過濾，得到感光性聚苯並噁唑前體溶液。
4)多孔質保護層的形成使用東京Electron (株)製造的塗布 顯影裝置(Clean Track Mark — 7),將所得的感光性聚苯並噁唑前體溶液塗布在6英寸晶片上，使熱板烘烤後的膜厚達到7. 8 y m。在熱板烘烤後，使用GCA公司製造的i射線分檔器DSW - 8750，以3000J/m2的曝光量，通過具有100 u mX 100 u m的剔除圖案的掩模圖案對晶片整面進行曝光。曝光後，使用Mark — 7的顯影裝置，通過2. 38%的四甲基氫氧化銨水溶液(三菱氣體化學(株)製造的ELM — D)進行旋覆浸沒式(puddle)顯影90秒鐘。顯影后的聚苯並噁唑前體膜的膜厚為7. I y m。將形成了該聚苯並卩惡唑前體膜的娃晶片放入光洋Thermo Systems (株)製造的惰性烘箱INH - 21⑶中，在氧濃度為20ppm以下，在140°C熱處理30分鐘，然後用I小時升溫至380°C，並在380°C熱處理I小時。由此，得到聚苯並噁唑樹脂膜。然後，使用SAMCO (株)製造的反應性離子蝕刻裝置RIE - 10，在CF4、氣體流量為50sccm、壓力為0. 6Torr、輸出功率為280W的條件下，進行3分鐘等離子處理(反應性離子蝕刻)。由此，得到具有多孔質結構的電路保護層。在如此所得的半導體晶片的電路保護層上設置直徑為250 Pm的焊錫球，從而準備形成了凸塊的半導體晶片(厚度為700 u m)。並準備凸塊間的間隔為250 u m的半導體晶片(實施例3)和凸塊間的間隔為150 u m的半導體晶片(實施例4)的2種半導體晶片。使用準備的半導體晶片以及與實施例I相同的半導體晶片表面保護用薄片，進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。(實施例5)除了將樹脂層(B)的厚度變更為20i!m以外，和實施例I同樣地得到半導體晶片表面保護用薄片。然後，和實施例3同樣地進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。(實施例6)除了將三井化學(株)製造的Notio PN3560變更為三井化學(株)製造的NotioPN0040作為樹脂層(B)的樹脂以外，和實施例3同樣地得到半導體晶片表面保護用薄片。然後，和實施例3同樣地進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。
(實施例7)除了將三井化學(株)製造的Notio PN3560變更為三井化學(株)製造的NotioPN2060作為樹脂層(B)的樹脂以外，和實施例3同樣地得到半導體晶片表面保護用薄片。然後，和實施例3同樣地進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。(實施例8)除了將三井化學(株)製造的Notio PN3560變更為氫化苯乙烯 丁二烯橡膠(HSBR)作為樹脂層(B)的樹脂以外，和實施例3同樣地得到半導體晶片表面保護用薄片。然後，和實施例3同樣地進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。(實施例9)
除了使用在三井化學(株)製造的Notio PN3560中添加了 5重量％聚丙烯(PP)的樹脂作為樹脂層(B)的樹脂以外，和實施例3同樣地得到半導體晶片表面保護用薄片。然後，和實施例3同樣地進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。(實施例10)除了在厚度為75 ii m的聚對苯二甲酸乙二醇酯層上層疊厚度為20 ii m的聚烯烴層(三井化學(株)製造，Admer)作為基材層以外，和實施例3同樣地得到半導體晶片表面保護用薄片。然後，和實施例3同樣地進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。(實施例11)除了在厚度為75 ii m的聚對苯二甲酸乙二醇酯層上層疊厚度為20 ii m的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)層作為基材層以外，和實施例3同樣地得到半導體晶片表面保護用薄片。然後，和實施例3同樣地進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。(比較例I)除了在厚度為75pm的聚對苯二甲酸乙二醇酯層上層疊乙烯一乙酸乙烯酯共聚物(EVA)層作為基材層，並且未形成樹脂層(B)以外，和實施例3同樣地得到半導體晶片表面保護用薄片。然後，和實施例3同樣地進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。(比較例2)除了將樹脂層(B)的厚度變更為lOOym以外，和實施例3同樣地得到半導體晶片表面保護用薄片。然後，和實施例3同樣地進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。(比較例3)除了將樹脂層(A)變更為乙烯一乙酸乙烯酯共聚物(EVAFLEX EV420，三井杜邦聚合化學公司製造)，並使厚度為480 u m以外，和比較例2同樣地得到半導體晶片表面保護用薄片。然後，和實施例3同樣地進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。(比較例4和5)除了將三井化學(株)製造的Notio PN3560變更為如下製備的UV粘合劑作為樹脂層(B)的樹脂以外，和實施例3同樣地得到半導體晶片表面保護用薄片。然後，比較例4和實施例3同樣地、比較例5和實施例2同樣地進行半導體晶片表面保護用薄片的評價以及磨削後的晶片的評價。粘合劑聚合物的聚合使用過氧化苯甲醯系聚合引發劑[日本油脂(株)製造，NYPER BMT 一 K40]0. 8重量份(作為引發劑為0. 32重量份)，使30重量份丙烯酸乙酯、40重量份丙烯酸2 —乙基己酯、10重量份丙烯酸甲酯和20重量份甲基丙烯酸縮水甘油酯的單體混合物在65重量份甲苯、50重量份乙酸乙酯中，在80°C反應10小時。反應結束後，冷卻所得的溶液，進一步加入100重量份二甲苯、10重量份丙烯酸和0. 3重量份十四烷基二甲基苄基氯化銨[日本油脂(株)製造，Cation M2-100]，一邊吹入空氣，一邊在85°C反應50小時。由此，得到丙烯酸系粘合劑聚合物的溶液(粘合劑主劑)。UV粘合劑的製備
在所得的丙烯酸系粘合劑聚合物的溶液(粘合劑主劑)中，相對於100重量份丙烯酸系粘合劑聚合物固體成分，添加2重量份作為分子內鍵開裂型光聚合引發劑的聯苯醯縮二甲醇[日本汽巴一嘉基公司(株)，IRGA⑶RE 651]、0. 3重量份作為分子內具有聚合性碳碳雙鍵的單體的二季戊四醇六丙烯酸酯和二季戊四醇單羥基五丙烯酸酯的混合物[東亞合成化學工業(株)製造，ARONIX M - 400]，並進一步添加I. 35重量份作為熱交聯劑的異氰酸酯系交聯劑[三井東壓化學(株)製造，OLESTER P49 - 75 - S](作為熱交聯劑為I重量份)，得到UV粘合劑。實施例I 11的評價結果示於表I ;比較例I 5的評價結果示於表2。表I
權利要求
1.一種半導體晶片表面保護用薄片，其具有 在25°C時的拉伸彈性模量E (25)為IGPa以上的基材層； 在25°C時的拉伸彈性模量Ea (25)和在60°C時的拉伸彈性模量Ea (60)滿足Ea (60)/Ea (25)〈O. I的關係，並且所述在60°C時的拉伸彈性模量Ea (60)為0. 005 IMPa的樹脂層(A);和 在60°C時的拉伸彈性模量Eb (60)為IMPa以上、高於所述樹脂層(A)在60°C時的拉伸彈性模量Ea (60)，並且厚度為0. I y m以上且不足100 u m的樹脂層(B)， 在所述基材層和所述樹脂層(B)之間配置有I層以上的所述樹脂層(A)。
2.如權利要求I所述的半導體晶片表面保護用薄片，其中所述樹脂層(B)配置在所述半導體晶片表面保護用薄片的最外表面。
3.如權利要求I所述的半導體晶片表面保護用薄片，其中所述樹脂層(A)含有烯烴系共聚物。
4.如權利要求I所述的半導體晶片表面保護用薄片，其中樹脂層(A)的密度為800 890kg/m3。
5.如權利要求I所述的半導體表面保護用薄片，其中所述樹脂層(B)含有選自聚こ烯系弾性體和聚苯こ烯系彈性體中的至少ー種樹脂。
6.如權利要求I所述的半導體晶片表面保護用薄片，其中所述基材膜是選自聚烯烴層、聚酯層、以及聚烯烴層和聚酯層的層疊體中的至少ー種層。
7.如權利要求I所述的半導體晶片表面保護用薄片，其中所述樹脂層(A)的厚度扒大於在半導體晶片的電路形成面上所設置的高低差。
8.一種半導體晶片的保護方法，其包含 在40 80°C的溫度、0. 3 0. 5MPa的壓カ下，在半導體晶片的電路形成面上粘貼權利要求I所述的半導體晶片表面保護用薄片的第一エ序； 磨削粘貼有所述半導體晶片表面保護用薄片的半導體晶片的電路未形成面的第二エ序; 對磨削後的半導體晶片的電路未形成面進行加工的第三エ序；和 剝離所述半導體晶片表面保護用薄片的第四エ序。
9.如權利要求8所述的半導體晶片的保護方法，其中在所述半導體晶片的電路形成面上設置有200 u m以上的高低差。
10.如權利要求8所述的半導體晶片的保護方法，其中在所述半導體晶片的電路形成面上進ー步設置有具有多孔質結構的電路保護層。
11.如權利要求8所述的半導體晶片的保護方法，其中所述第三エ序含有選自金屬濺射エ序、鍍敷處理工序和加熱處理工序中的至少ー種エ序。
12.—種半導體裝置的製造方法，其包含 在40 80°C的溫度、0. 3 0. 5MPa的壓カ下，在半導體晶片的電路形成面上粘貼權利要求I所述的半導體晶片表面保護用薄片的第一エ序； 磨削粘貼有所述半導體晶片表面保護用薄片的半導體晶片的電路未形成面的第二エ序; 對磨削後的半導體晶片的電路未形成面進行加工的第三エ序；和剝離所述半導體晶片表面保護用薄片的第四エ序。
13.如權利要求12所述的半導體裝置的製造方法，其中在所述半導體晶片的電路形成面上設置有200 u m以上的高低差。
14.如權利要求12所述的半導體裝置的製造方法，其中在所述半導體晶片的電路形成面上進ー步設置有具有多孔質結構的電路保護層。
15.如權利要求12所述的半導體裝置的製造方法，其中所述第三エ序含有選自金屬濺射エ序、鍍敷處理工序和加熱處理工序中的至少ー種エ序。
全文摘要
本發明提供一種具有對於半導體晶片的電路形成面的凹凸的良好密合性和磨削後的良好剝離性的半導體晶片表面保護薄片。具體來說，提供一種半導體晶片表面保護用薄片，其具有在25℃時的儲能模量E(25)為1GPa以上的基材層；在25℃時的儲能模量EA(25)和在60℃時的儲能模量EA(60)滿足EA(60)/EA(25)<0.1的關係，並且前述在60℃時的拉伸彈性模量EA(60)為0.005～1MPa的樹脂層(A)；和在60℃時的儲能模量EB(60)為1MPa以上、高於前述樹脂層(A)在60℃時的儲能模量EA(60)，並且厚度為0.1μm以上且不足100μm的樹脂層(B)。
文檔編號H01L21/683GK102763211SQ20118000965
公開日2012年10月31日 申請日期2011年5月31日 優先權日2010年6月2日
發明者尾崎勝敏, 才本芳久, 林下英司, 片岡真, 酒井充 申請人:三井化學東賽璐株式會社