倒裝芯片型半導體背面用膜制造技術

公開的倒裝芯片型半導體背面用膜要形成于已倒裝芯片連接至物體的半導體元件的背面上，其特征在于熱固化后的23℃下的拉伸貯能彈性模量為10GPa至50GPa。因為公開的倒裝芯片型半導體背面用膜形成于已倒裝芯片連接至物體的半導體元件的背面上，因此該膜用于保護半導體元件。另外，因為公開的倒裝芯片型半導體背面用膜熱固化后的23℃下的拉伸貯能彈性模量為10GPa以上，因此該膜在將半導體元件倒裝芯片連接至物體時能夠有效地抑制或防止半導體元件翹曲。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及倒裝芯片型半導體背面用膜和半導體背面用切割帶集成膜。倒裝芯片型半導體背面用膜用于保護半導體元件例如半導體芯片等的背面和提高其強度等的目的。另外，本專利技術涉及使用半導體背面用切割帶集成膜制造半導體器件的方法和倒裝芯片安裝的半導體器件。
技術介紹
近年來，日益要求半導體器件及其封裝體的薄型化和小型化。因此，作為半導體器件及其封裝體，已經廣泛地利用其中將半導體元件例如半導體芯片等借助于倒裝芯片接合而安裝(倒裝芯片連接)于基板上的倒裝芯片型半導體器件。在此類倒裝芯片連接中，將半導體芯片以該半導體芯片的電路面與基板的電極形成面相對的形式固定至基板。在此類 半導體器件等中，可能存在半導體芯片的背面用保護膜保護以防止半導體芯片損壞等的情況。然而，出于用前述保護膜保護半導體芯片的背面的目的，需要增加將保護膜粘貼至在切割步驟中獲得的半導體芯片的背面的新步驟。結果，加工步驟數量增加，以致制造成本等增加。此外，近來朝向薄型化的趨勢可能引起在半導體芯片的拾取步驟中損壞半導體芯片的問題。因此，直至拾取步驟，出于提高其機械強度的目的，需要補強半導體晶片或半導體芯片。特別地，可能存在由于半導體芯片的薄型化而導致在半導體芯片上產生翹曲的情況，要求抑制或防止這種情況。現有技術文獻專利文獻專利文獻I JP-A-2008-166451專利文獻2 JP-A-2008-006386專利文獻3 JP-A-2007-261035專利文獻4 JP-A-2007-250970專利文獻5 JP-A-2OO7-I58O26專利文獻6 JP-A-2004-221169專利文獻7 JP-A-2004-214288專利文獻8 JP-A-2004-142430專利文獻9 JP-A-2004-072108專利文獻10 JP-A-2004-06355
技術實現思路
專利技術要解決的問題然而，出于用前述保護膜保護半導體芯片的背面的目的，需要增加將保護膜粘貼至在切割步驟中獲得的半導體芯片的背面的新步驟。結果，加工步驟數量增加，以致制造成本等增加。此外，近來朝向薄型化的趨勢可能引起在半導體芯片的拾取步驟中損壞半導體芯片的問題。因此，直至拾取步驟，出于提高其機械強度的目的，需要補強半導體晶片或半導體芯片。特別地，可能存在由于半導體芯片的薄型化而導致在半導體芯片上產生翹曲的情況，要求抑制或防止這種情況。鑒于前述問題，進行本專利技術，并且其目的在于提供各自能夠抑制或防止已倒裝芯片連接至被粘物的半導體元件上翹曲的產生的倒裝芯片型半導體背面用膜和半導體背面用切割帶集成膜。另外，本專利技術的另一目的在于提供半導體器件的制造方法，其中能夠將半導體元件倒裝芯片連接至被粘物同時抑制翹曲的產生，結果是使得能夠改進產率。用于解決問題的方案為了解決前述常規問題，本申請的專利技術人進行廣泛而深入的研究。結果，已經發現了通過控制熱固化后的23°C下的拉伸貯能彈性模量，能夠降低已倒裝芯片連接至被粘物的·半導體元件上翹曲的產生，導致本專利技術的完成。具體地，根據本專利技術的倒裝芯片型半導體背面用膜是如下的倒裝芯片型半導體背面用膜其要形成于倒裝芯片連接至被粘物的半導體元件背面上，其中熱固化后的23°C下的拉伸貯能彈性模量為IOGPa以上至不大于50GPa。在倒裝芯片安裝中，通常不使用包封整個半導體封裝體用的成型樹脂，而是僅被粘物和半導體元件之間的凸塊連接部分用稱為底充膠(underfill)的包封樹脂包封。因此，半導體元件的背面是裸露的。這里，例如，在包封樹脂熱固化時，可能存在其中應力由于固化收縮而施加至半導體元件，和在半導體元件上由于該應力而產生翹曲的情況。特別地，在厚度不大于300 μ m (此外，厚度不大于200 μ m)的薄半導體元件中，此類翹曲的產生變得顯著。按照根據本專利技術的倒裝芯片型半導體背面用膜，當其要形成于已經倒裝芯片連接至被粘物的半導體元件的背面上時，其履行保護半導體元件的功能。另外，由于根據本專利技術的倒裝芯片型半導體背面用膜熱固化后的23°C下的拉伸貯能彈性模量為IOGPa以上，因此在如上所述熱固化包封樹脂時，即使包封樹脂將要收縮，也能抑制或防止收縮。結果，能夠有效地抑制或防止半導體元件的翹曲。另外，通過調整拉伸貯能彈性模量為不大于50GPa，可以抑制在再流(reflow)時的封裝體(PKG :倒裝芯片型半導體器件)的裂紋。此外，如在此處提及的半導體元件的背面是指在與其上形成電路的面(電路面)相對側上的面(非電路面)。倒裝芯片型半導體背面用膜優選由至少熱固性樹脂組分形成。此處，根據本專利技術優選實施方案的倒裝芯片型半導體背面用膜(下文中也稱作“第一實施方案”)至少包括由至少熱固性樹脂組分和具有25°C以上至不高于200°C的玻璃化轉變溫度的熱塑性樹脂組分形成的層。根據本專利技術實施方案的倒裝芯片型半導體背面用膜由至少熱固性樹脂組分和熱塑性樹脂組分形成，熱塑性樹脂組分的玻璃化轉變溫度為25°C以上，因此，當加熱時熱固化時，可以提高其機械強度。因此，即使將由于包封樹脂固化收縮而引起的應力施加至半導體元件，熱固化后的倒裝芯片型半導體背面用膜也可以抵抗該應力，以及能夠有效地抑制或防止半導體元件的翹曲。另一方面，通過調整玻璃化轉變溫度為不高于200°C，能夠抑制再流時的封裝體(PKG :倒裝芯片型半導體器件)的裂紋。玻璃化轉變溫度為25°C至200°C的熱塑性樹脂組分的共混比優選落入5重量％以上至不大于40重量％的范圍內，相對于樹脂組分的總量。通過將玻璃化轉變溫度為25°C至200°C的熱塑性樹脂的共混比調整為相對于構成倒裝芯片型半導體背面用膜的樹脂組分的總量為5重量％以上，可以使熱固化時的機械強度有利。另一方面，通過將前述共混比調整至不大于40重量％，可以防止加熱時不充分的熱固化的發生。玻璃化轉變溫度為25°C至200°C的熱塑性樹脂組分優選包括玻璃化轉變溫度為25°C以上至不高于200°C的丙烯酸類樹脂。此外，根據本專利技術另一優選實施方案的倒裝芯片型半導體背面用膜(下文中也稱作“第二實施方案”)至少包括由至少熱固性樹脂組分形成的且不包含熱塑性樹脂組分的 層。根據本專利技術實施方案的倒裝芯片型半導體背面用膜至少包括由至少熱固性樹脂組分形成的且不包含熱塑性樹脂組分的層，因此，在如上所述包封樹脂熱固化時，即使包封樹脂將要收縮，也能夠抑制或防止收縮。結果，能夠有效地抑制或防止半導體元件的翹曲。熱固性樹脂組分優選為環氧樹脂。此外，在其中倒裝芯片型半導體背面用膜至少包括由至少熱固性樹脂組分形成的且不包含熱塑性樹脂組分的層的實施方案中，所述熱固性樹脂組分優選包含相對于熱固性樹脂組分的總量為60重量％以上的量的液體環氧樹脂。倒裝芯片型半導體背面用膜包括由至少熱固性樹脂組分形成的且不包含熱塑性樹脂組分的層，因此當加熱時，其機械強度通過熱固化而增加。因此，在如上所述包封樹脂熱固化時，即使包封樹脂將要收縮，也能夠抑制或防止收縮。此外，通過向熱固性樹脂組分中引入相對于熱固性樹脂組分的總量為60重量％以上的量的液體環氧樹脂，可以抑制或防止熱固化后倒裝芯片型半導體背面用膜上裂紋的產生。此外，液體環氧樹脂不僅包括當單獨使用環氧樹脂時，其在25°C下為液體的情況，而且還包括當組合使用其兩種以上時，環氧樹脂組分在25°C下為液體的情況。優選將著本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.19 JP 2010-096294;2010.04.19 JP 2010-096291.一種倒裝芯片型半導體背面用膜，其要形成于倒裝芯片連接至被粘物的半導體元件的背面上， 其中熱固化后的23°c下的拉伸貯能彈性模量為IOGPa以上至不大于50GPa。2.根據權利要求I所述的倒裝芯片型半導體背面用膜，其中所述倒裝芯片型半導體背面用膜由至少熱固性樹脂組分形成。3.根據權利要求2所述的倒裝芯片型半導體背面用膜，其至少包括由至少熱固性樹脂組分和具有25°C以上至不高于200°C的玻璃化轉變溫度的熱塑性樹脂組分形成的層。4.根據權利要求3所述的倒裝芯片型半導體背面用膜，其中所述具有25°C以上至不高于200°C的玻璃化轉變溫度的熱塑性樹脂組分的共混比落入相對于樹脂組分的總量為5重量％以上至不大于40重量％的范圍內。5.根據權利要求3或4所述的倒裝芯片型半導體背面用膜，其中所述具有25°C以上至不高于200°C的玻璃化轉變溫度的熱塑性樹脂組分包括具有25°C以上至不高于200°C的玻璃化轉變溫度的丙烯酸類樹脂。6.根據權利要求2所述的倒裝芯片型半導體背面用膜，其至少包括由至少熱固性樹脂組分形成的且不包含熱塑性樹脂組分的層。7.根據權利要求2-6任一項所述的倒裝芯片型半導體背面用膜，其中所述熱固性樹脂組分包括環氧樹脂。8.根據權利要求6所述的倒裝芯片型半導體背面用膜，其中所述熱固性樹脂組分包含相對...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高本尚英，志賀豪士，
申請(專利權)人：日東電工株式會社，
類型：
國別省市：