芯片用樹脂膜形成用片材及半導體芯片的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種芯片用樹脂膜形成用片材及半導體芯片的制造方法，其課題在于在對半導體晶片、芯片不進行特別處理的情況下，賦予所得到的半導體裝置以吸雜功能。該課題是通過提供本發(fā)明的芯片用樹脂膜形成用片材而得以解決的，所述芯片用樹脂膜形成用片材的特征在于：具有剝離片材和在所述剝離片材的剝離面上形成的樹脂膜形成層，且所述樹脂膜形成層含有粘合劑聚合物成分（A）、固化性成分（B）和吸雜劑（C）。
【專利說明】芯片用樹脂膜形成用片材及半導體芯片的制造方法
[0001]本申請是下述申請的分案申請:
[0002]發(fā)明名稱:芯片用樹脂膜形成用片材及半導體芯片的制造方法
[0003]國際申請日:2011年3月30日
[0004]國家申請?zhí)?201180017214.4
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0005]本發(fā)明涉及能夠在半導體芯片的背面高效地形成具有吸雜(gettering)效果的樹脂膜、以及能夠提高芯片的制造效率的芯片用樹脂膜形成用片材。特別地，本發(fā)明涉及在制造以所謂的面朝下(face down)方式安裝的半導體芯片時使用的芯片用樹脂膜形成用片材。另外，本發(fā)明還涉及使用了上述芯片用樹脂膜形成用片材的半導體芯片的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0006]近年來，基于元件小型化的要求，期望削薄半導體芯片的厚度。半導體晶片在表面形成電路后，通過背面研削來研削到規(guī)定的厚度。因此，為了元件的小型化，常常通過背面研削來將晶片研削得更薄。但是，隨著晶片的厚度變薄，晶片強度降低，有時晶片即使僅受到微小的沖擊也會發(fā)生破損。作為晶片破損的主要原因，認為背面研削時使用的研磨機的切削痕或氧化覆膜等復合而成的“破碎層”是主要因素。
[0007]破碎層被認為是經(jīng)研削的晶片表面的微細的凹凸、硅的多晶體或者硅處于被少量氧氧化的狀態(tài)、并包含有晶格缺陷。由于表面的凹凸或組成變化等所產(chǎn)生的應(yīng)力，有時即使受到微小的沖擊也會引起裂縫，從而導致晶片破損。因此，在背面研削結(jié)束后，為了除去破碎層，通常的做法是在背面實施化學蝕刻或等離子體蝕刻等。通過除去破碎層，晶片的強度提高，即使是被研削到極薄的晶片也能維持良好的操作性。
[0008]但是，卻有通過除去破碎層而得到的晶片、芯片對金屬的耐污染性降低的顧慮。
[0009]半導體晶片在電路形成時、背面研削時以及安裝時都會接觸到各種部件。此時，從這些其他的部件會釋放銅等金屬，晶片有時會受到金屬污染。雜質(zhì)金屬可能在晶片內(nèi)蓄積、在回流等加熱條件下發(fā)生離子化并在晶片內(nèi)移動。于是，到達電路表面的金屬離子會阻礙制品的電氣動作、成為誤動作的原因。另外，到達電路表面的金屬離子有時會在電路表面生成金屬(這些現(xiàn)象有時被稱為遷移)。特別是一旦在微細化布線的半導體晶片表面生成金屬，就會導致電路短路，降低制品的合格率。
[0010]另一方面，如上所述，破碎層被認為是微細的凹凸、硅的多晶體或者硅處于被少量氧氧化的狀態(tài)、并包含有晶格缺陷，并且認為由于這些組成、結(jié)構(gòu)的不均勻性，破碎層具有易于捕獲所述的雜質(zhì)金屬從而降低金屬污染的影響的作用。這樣的破碎層的功能也被稱為吸雜功能。
[0011]如此，盡管通過在晶片的背面研削結(jié)束后除去破碎層，晶片的強度提高，但吸雜功能受損，制品合格率降低。因此，提出了通過對除去破碎層后的半導體晶片、芯片進行各種處理來賦予其吸雜功能的技術(shù)(專利文獻1、2)。[0012]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0013]專利文獻
[0014]專利文獻1:日本特開2005 - 277116號公報
[0015]專利文獻2:日本特開2007 - 242713號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明欲解決的課題
[0017]但是，如專利文獻1、2所示，對半導體晶片、芯片實施賦予其吸雜功能的處理會導致工序數(shù)增加、工藝變得煩雜、成本提高。
[0018]本發(fā)明正是鑒于上述情況而完成的，本發(fā)明的目的在于在對半導體晶片、芯片不實施諸如工序數(shù)增加、工藝變得煩雜等的特別處理的情況下，賦予所得到的半導體裝置以吸雜功能。
[0019]用于解決課題的手段
[0020]本發(fā)明的發(fā)明人為了解決上述課題進行了深入研究，結(jié)果想到了通過賦予在半導體芯片的背面形成的樹脂膜以吸雜功能，從而能夠向半導體裝置內(nèi)導入吸雜位點的技術(shù)方案，由此完成了本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明包含以下要點。
[0022](I) 一種芯片用樹脂膜形成用片材，其具有剝離片材和在所述剝離片材的剝離面上形成的樹脂膜形成層，且
[0023]所述樹脂膜形成層含有粘合劑聚合物成分(A)、固化性成分(B)和吸雜劑(C)。
[0024](2)根據(jù)(I)所述的芯片用樹脂膜形成用片材，其中，吸雜劑(C)選自由重金屬鈍化劑(Cl)、有機螯合劑(C2 )和銅離子捕獲金屬化合物(C3 )組成的組。
[0025](3)根據(jù)(I)或(2)所述的芯片用樹脂膜形成用片材，其中，如下定義的吸雜劑(C)的銅離子吸附能力為30%以上:
[0026]將吸雜劑Ig加入到銅離子濃度為3ppm的氯化銅水溶液50g中，測定在121°C、2個大氣壓下放置24小時后的所述銅離子水溶液的銅離子濃度，利用下式求出銅離子吸附能力:
[0027]銅離子吸附能力=(3ppm —殘留銅離子濃度(ppm)) X 100/3ppm。
[0028](4)根據(jù)(I)?(3)中任一項所述的芯片用樹脂膜形成用片材，其中，所述樹脂膜形成層進一步含有著色劑(D)。
[0029](5)根據(jù)(I)?(4)中任一項所述的芯片用樹脂膜形成用片材，其中，每100重量份構(gòu)成所述樹脂膜形成層的總固形物含有I?35重量份的吸雜劑(C)。
[0030](6)根據(jù)(I)?(5)中任一項所述的芯片用樹脂膜形成用片材，其中，所述樹脂膜形成層為半導體晶片或芯片的保護膜。
[0031](7)—種半導體芯片的制造方法，其特征在于，在表面形成有電路的半導體晶片的背面貼附(I)?(6)中任一項所述的芯片用保護膜形成用片材的樹脂膜形成層，從而得到在背面具有樹脂膜的半導體芯片。
[0032](8)根據(jù)(7)所述的半導體芯片的制造方法，其特征在于，進一步包含以下的工序(I)?(3)，且按照任意的順序進行工序(I)?(3):[0033]工序(I):將樹脂膜形成層與剝離片材剝離，
[0034]工序(2):將樹脂膜形成層固化，
[0035]工序(3):將半導體晶片及樹脂膜形成層切割。
[0036](9)根據(jù)(7)或(8)所述的半導體芯片的制造方法，其中，所述半導體晶片是通過在背面研削后將由背面研削產(chǎn)生的破碎層的厚度降低到50nm以下而得到的。
[0037](10)根據(jù)(7)?(9)中任一項所述的半導體芯片的制造方法，其中，所述樹脂膜為半導體芯片的保護膜。
[0038]發(fā)明效果
[0039]當在半導體芯片的背面形成樹脂膜時，通過使用本發(fā)明的芯片用樹脂膜形成用片材，能夠在對半導體晶片、芯片不進行特別處理的情況下向所得到的半導體裝置導入吸雜位點。
【具體實施方式】
[0040]以下，對本發(fā)明包括其最佳實施方式進一步具體地進行說明。本發(fā)明中的芯片用樹脂膜形成用片材具有剝離片材和在該剝離片材的剝離面上形成的樹脂膜形成層。
[0041](樹脂膜形成層)
[0042]樹脂膜形成層含有粘合劑聚合物成分(A)、固化性成分(B)和吸雜劑(C)。
[0043](A)粘合劑聚合物成分
[0044]為了賦予樹脂膜形成層以充分的粘接性和制膜性(片材加工性)，使用粘合劑聚合物成分(A)。作為粘合劑聚合物成分(A)，可以使用以往公知的丙烯酸聚合物、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸聚氨酯樹脂、娃酮樹脂(Siliconeresin)、橡膠系聚合物等。
[0045]粘合劑聚合物成分(A)的重均分子量(Mw)優(yōu)選為I萬?200萬、更優(yōu)選為10萬?150萬。當粘合劑聚合物成分(A)的重均分子量過低時，樹脂膜形成層與剝離片材之間的粘著力增高，有時會發(fā)生樹脂膜形成層的轉(zhuǎn)印不良；當其重均分子量過高時，樹脂膜形成層的粘接性降低，有時會或者無法轉(zhuǎn)印到芯片等上、或者轉(zhuǎn)印后樹脂膜又從芯片等上剝離。
[0046]作為粘合劑聚合物成分(A)，優(yōu)選使用丙烯酸聚合物。丙烯酸聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選在一 60?50°C、進一步優(yōu)選在一 50?40°C、特別優(yōu)選在一 40?3(TC的范圍內(nèi)。當丙烯酸聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度過低時，樹脂膜形成層與剝離片材的剝離力變大，有時會發(fā)生樹脂膜形成層的轉(zhuǎn)印不良；當其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度過高時，樹脂膜形成層的粘接性降低，有時會或者無法轉(zhuǎn)印到芯片等上、或者轉(zhuǎn)印后樹脂膜又從芯片等上剝離。
[0047]作為構(gòu)成上述丙烯酸聚合物的單體，可列舉出(甲基)丙烯酸酯單體或其衍生物。例如，可列舉出烷基的碳原子數(shù)為I?18的(甲基)丙烯酸烷基酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2 —乙基己酯等；可列舉出具有環(huán)狀骨架的(甲基)丙烯酸酯，如(甲基)丙烯酸環(huán)烷基酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烷基酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸酰亞胺基酯等；可列舉出具有羥基的(甲基)丙烯酸羥甲酯、(甲基)丙烯酸2 —羥乙酯、(甲基)丙烯酸2 —羥丙酯等；此外，還可列舉出具有環(huán)氧基的(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。其中，通過將具有羥基的單體聚合得到的丙烯酸聚合物由于與后文所述的固化性成分(B)的相溶性好而優(yōu)選。另外，上述丙烯酸聚合物也可以是丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、醋酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯等共聚而成的。
[0048](B)固化性成分
[0049]固化性成分(B)使用熱固化性成分和熱固化劑。作為熱固化性成分，例如優(yōu)選環(huán)氧樹脂。
[0050]作為環(huán)氧樹脂，可以使用以往公知的環(huán)氧樹脂。作為環(huán)氧樹脂，具體地可列舉出多官能系環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯基化合物、雙酚A 二縮水甘油醚或其氫化物、鄰甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹月旨、二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯基型環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、亞苯基骨架型環(huán)氧樹脂等或分子中具有2個官能團以上的環(huán)氧化合物。這些環(huán)氧樹脂可以I種單獨使用也可以2種以上組合使用。
[0051]樹脂膜形成層中，相對于粘合劑聚合物成分(A) 100重量份優(yōu)選含有熱固化性成分I?1500重量份、更優(yōu)選含有3?1200重量份。當熱固化性成分的含量少于I重量份時，有時會無法得到充分的粘接性；當其含量超過1500重量份時，有時會或者樹脂膜形成層與剝離片材的剝離力變高、或者發(fā)生樹脂膜形成層的轉(zhuǎn)印不良。
[0052]熱固化劑作為針對熱固化性成分特別是環(huán)氧樹脂的固化劑發(fā)揮作用。作為優(yōu)選的熱固化劑，可列舉出在I個分子中具有2個以上能夠與環(huán)氧基發(fā)生反應(yīng)的官能團的化合物。作為其官能團，可列舉出酚性羥基、醇性羥基、氨基、羧基和酸酐等。其中，優(yōu)選可列舉出酚性羥基、氨基、酸酐等，更優(yōu)選可列舉出酚性羥基、氨基。進一步優(yōu)選可列舉出酚性羥基、氨基。
[0053]作為酚系固化劑的具體例子，可列舉出多官能系酚醛樹脂、雙酚、酚醛清漆型酚醛樹脂、二環(huán)戊二烯系酚醛樹脂、Xylock型酚醛樹脂、芳烷基酚醛樹脂。作為胺系固化劑的具體例子，可列舉出DICY(雙氰胺)。這些固化劑可以I種單獨使用也可以2種以上混合使用。
[0054]熱固化劑的含量相對于熱固化性成分100重量份優(yōu)選為0.1?500重量份、更優(yōu)選為I?200重量份。當熱固化劑的含量少時，有時會因固化不足而無法獲得粘接性；當熱固化劑的含量過多時，樹脂膜形成層的吸濕率有時會增高從而使半導體裝置的可靠性降低。
[0055](C)吸雜劑
[0056]吸雜劑(C)只要具有捕獲銅離子等金屬離子的作用，則沒有特別的限定，優(yōu)選使用選自由重金屬鈍化劑(Cl)、有機螯合劑(C2)和銅離子捕獲金屬化合物(C3)組成的組中的至少I種。通過在樹脂膜形成層中配合吸雜劑(C)，能夠賦予樹脂膜形成層以吸雜功能、向半導體裝置內(nèi)導入吸雜位點。
[0057](Cl)重金屬鈍化劑
[0058]重金屬鈍化劑是為了防止催化劑殘渣等的金屬導致的塑料劣化而在各種塑料中少量配合的添加劑。重金屬鈍化劑被認為是通過捕獲金屬成分來減輕其作用從而防止塑料的劣化的。作為這樣的重金屬鈍化劑，已知無機系或有機系的各種鈍化劑，但在本發(fā)明中優(yōu)選使用有機系重金屬鈍化劑。有機系重金屬鈍化劑在樹脂膜形成層中的分散性優(yōu)異。
[0059]作為這樣的重金屬鈍化劑，特別優(yōu)選使用分子的一部分中具有下述結(jié)構(gòu)的化合物。
[0060][化學式I]
[0061]
【權(quán)利要求】
1.一種芯片用樹脂膜形成用片材，其具有剝離片材和在所述剝離片材的剝離面上形成的樹脂膜形成層，且 所述樹脂膜形成層含有粘合劑聚合物成分(A)、固化性成分(B)和吸雜劑(C)， 吸雜劑(C)選自由重金屬鈍化劑(Cl)和銅離子捕獲金屬化合物(C3)組成的組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片用樹脂膜形成用片材，其中，如下定義的吸雜劑(C)的銅離子吸附能力為30%以上: 將吸雜劑Ig加入到銅離子濃度為3ppm的氯化銅水溶液50g中，測定在121°C、2個大氣壓下放置24小時后的所述銅離子水溶液的銅離子濃度，利用下式求出銅離子吸附能力:銅離子吸附能力=(3ppm —殘留銅離子濃度(ppm)) X 100/3ppm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片用樹脂膜形成用片材，其中，所述樹脂膜形成層進一步含有著色劑(D)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片用樹脂膜形成用片材，其中，每100重量份構(gòu)成所述樹脂膜形成層的總固形物含有I~35重量份的吸雜劑(C)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片用樹脂膜形成用片材，其中，所述樹脂膜形成層為半導體晶片或芯片的保護膜。
6.一種半導體芯 片的制造方法，其特征在于，為了得到在背面具有樹脂膜的半導體芯片，在表面形成有電路的半導體晶片的背面貼附權(quán)利要求1~5中任一項所述的芯片用樹脂膜形成用片材的樹脂膜形成層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導體芯片的制造方法，其特征在于，其進一步包含以下的工序(I)~(3 )，且按照任意的順序進行工序(I)~(3 ): 工序(I):將樹脂膜形成層與剝離片材剝離， 工序(2):將樹脂膜形成層固化， 工序(3):將半導體晶片和樹脂膜形成層切割。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的半導體芯片的制造方法，其中，所述半導體晶片是在背面研削后將由背面研削產(chǎn)生的破碎層的厚度降低到50nm以下而得到的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的半導體芯片的制造方法，其中，所述樹脂膜為半導體芯片的保護膜。
10.一種芯片用樹脂膜形成用片材，其具有剝離片材和在所述剝離片材的剝離面上形成的樹脂膜形成層，且 所述樹脂膜形成層含有粘合劑聚合物成分(A)、固化性成分(B)和吸雜劑(C)， 所述吸雜劑(C)為有機螯合劑(C2)， 如下定義的吸雜劑(C)的銅離子吸附能力為30%以上: 將吸雜劑Ig加入到銅離子濃度為3ppm的氯化銅水溶液50g中，測定在121°C、2個大氣壓下放置24小時后的所述銅離子水溶液的銅離子濃度，利用下式求出銅離子吸附能力:銅離子吸附能力=(3ppm —殘留銅離子濃度(ppm)) X 100/3ppm。
11.一種芯片用樹脂膜形成用片材，其具有剝離片材和在所述剝離片材的剝離面上形成的樹脂膜形成層，且 所述樹脂膜形成層含有粘合劑聚合物成分(A)、固化性成分(B)和吸雜劑(C)， 所述吸雜劑(C)為有機螯合劑(C2)，`每100重量份構(gòu)成所述樹脂膜形成層的總固形物含有I~35重量份的吸雜劑(C)。
【文檔編號】C09J133/08GK103903980SQ201410156191
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2010年3月31日
【發(fā)明者】篠田智則, 若山洋司 申請人:琳得科株式會社