專利名稱：結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶片接合用粘結(jié)膜的分斷方法，用于將結(jié)合在形成有多個器件的晶片的后表面上的晶片接合用粘結(jié)膜分斷成與所述器件相對應(yīng)的多塊。
背景技術(shù)：
在半導體器件的制造過程中，例如，通過在由分區(qū)線(分割預(yù)定線)分開的多個區(qū)域內(nèi)形成諸如IC或LSI等器件來制造彼此獨立的器件，該分割預(yù)定線以格子樣式形成在基本上為盤狀的半導體晶片的前表面上，并且將半導體晶片沿著分割預(yù)定線分斷成多個區(qū)域，每個區(qū)域都具有形成于其中的器件。稱為“切分機”的切割機通常用作分割半導體晶片的分割機以通過厚度為大約40μm的切割刀片沿著分割預(yù)定線切割半導體晶片。由此獲得的器件被封裝在和廣泛地用在諸如便攜式電話和個人計算機等電器中。
稱為“晶片貼附膜”的晶片接合用粘結(jié)膜(adhesive film)具有70μm至80μm的厚度，且由環(huán)氧樹脂制成，該粘結(jié)膜通過加熱與上述獨立分開的器件的后表面結(jié)合，然后該器件經(jīng)由該粘結(jié)膜而結(jié)合到用于支撐器件的晶片接合框架上。作為將晶片接合用粘結(jié)膜結(jié)合到器件后表面的措施，日本特開2000-182995號公報公開了如下方法，即，在粘結(jié)膜與半導體晶片的后表面結(jié)合以及半導體晶片經(jīng)由該粘結(jié)膜放置在切分膠帶(dicing tape)上之后，利用切割刀片沿著形成于半導體晶片前表面上的分割預(yù)定線將半導體晶片和粘結(jié)膜一起切割，從而獲得在后表面具有粘結(jié)膜的半導體晶片。
作為將晶片接合用粘結(jié)膜結(jié)合到器件后表面的另一種措施，建議了如下方法，即，在粘結(jié)膜與半導體晶片的后表面結(jié)合以及半導體晶片經(jīng)由該粘結(jié)膜放置在切分膠帶上之后，沿著形成于半導體晶片前表面上的分割預(yù)定線施加激光束，從而將粘結(jié)膜和半導體晶片一起切割。
由于近年來對諸如便攜式電話和個人計算機等更輕、更小的電器的要求增大，所以期望有更薄的器件。稱為“預(yù)切分”的分割技術(shù)用于將半導體晶片分斷成更薄的器件。在這種預(yù)切分技術(shù)中，在半導體晶片的前表面沿著分割預(yù)定線形成具有預(yù)定深度(與每個半導體晶片的最終厚度一致)的分割槽，然后通過碾磨前表面形成有分割槽的半導體晶片的后表面而使分割槽從后表面露出，從而將半導體晶片分斷成獨立的半導體晶片。這種技術(shù)可以獲得厚度為100μm或者更薄的半導體晶片。
然而，當通過預(yù)切分技術(shù)將半導體晶片分斷成彼此獨立的器件時，因為在半導體晶片的前表面沿著分割預(yù)定線形成具有預(yù)定深度的分割槽之后，半導體晶片的后表面被碾磨以使分割槽從后表面露出，所以晶片接合用粘結(jié)膜不能事先結(jié)合到半導體晶片的后表面上。因此，為了將以預(yù)切分技術(shù)制造的半導體晶片結(jié)合到晶片結(jié)合框架上，該結(jié)合必須在將結(jié)合劑插入器件和晶片結(jié)合框架的同時執(zhí)行，因此出現(xiàn)的問題是，不可能平穩(wěn)地執(zhí)行結(jié)合工作。
為了解決上述問題，日本特開2002-118081號公報公開了一種半導體器件的制造方法，該方法包括將晶片接合用粘結(jié)膜結(jié)合到已經(jīng)通過預(yù)切分技術(shù)分斷成彼此獨立的器件的半導體晶片的后表面，經(jīng)由該粘結(jié)膜將半導體晶片放置在切分膠帶上，以及化學蝕刻從相鄰半導體晶片之間的空間露出的粘結(jié)膜以將其去除，并且一種半導體器件的制造方法包括在半導體晶片的前表面通過相鄰器件之間的空間施加激光束到從上述空間露出的粘結(jié)膜上，從而去除粘結(jié)膜的從上述空間露出的部分。
當通過切割刀片將結(jié)合到半導體晶片后表面上的粘結(jié)膜與半導體晶片一起完全地切割時，粘結(jié)膜的后表面會產(chǎn)生須狀毛刺，這在引線接合時會導致不連通。
當通過施加激光束到粘結(jié)膜上來切割粘結(jié)膜時，粘結(jié)膜會熔化且粘附在切分膠帶上，從而不可能從切分膠帶上取下半導體晶片。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法，該方法可以分割與晶片的后表面結(jié)合的粘結(jié)膜而不產(chǎn)生毛刺或者不會使粘結(jié)膜粘附在切分膠帶上。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種晶片接合用粘結(jié)膜的分斷方法，其中所述粘結(jié)膜結(jié)合在晶片的后表面上，所述晶片在由形成于其前表面上的格子樣式的分割預(yù)定線分開的多個區(qū)域中具有器件，所述方法將粘結(jié)膜分斷成與所述器件相對應(yīng)的多塊，所述方法包括以下步驟將晶片的粘結(jié)膜側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架上的切分膠帶的前表面上；沿著分割預(yù)定線將以其粘結(jié)膜側(cè)放置在切分膠帶上的晶片切割成多個器件，并且以保留未切割部分的方式不完全地切割粘結(jié)膜；以及在切割步驟之后擴張所述切分膠帶，以將粘結(jié)膜分斷成與器件相對應(yīng)的多塊。
利用具有切割刀片的切割機或者施加脈沖激光束的激光束加工機來執(zhí)行上述切割步驟。
在切割步驟中，粘結(jié)膜的未切割部分的厚度設(shè)定為20μm或以下。
優(yōu)選的是，粘結(jié)膜分斷步驟為通過冷卻粘結(jié)膜以降低其彈性來擴張所述切分膠帶。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種晶片接合用粘結(jié)膜的分斷方法，其中所述粘結(jié)膜結(jié)合在已被分割成多個器件的晶片的后表面上，所述方法將粘結(jié)膜分斷成與多個器件相對應(yīng)的多塊，所述方法包括以下步驟將晶片的粘結(jié)膜側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架上的切分膠帶的前表面上；以保留未切割部分的方式將結(jié)合到切分膠帶上的粘結(jié)膜不完全地切割成與器件相對應(yīng)的多塊；以及在切割步驟之后擴張所述切分膠帶，以將粘結(jié)膜分斷成與器件相對應(yīng)的多塊。
利用施加脈沖激光束的激光束加工機來執(zhí)行上述切割步驟。
在切割步驟中，粘結(jié)膜的未切割部分的厚度設(shè)定為20μm或以下。
優(yōu)選的是，上述粘結(jié)膜分斷步驟為通過冷卻粘結(jié)膜以降低其彈性來擴張所述切分膠帶。
根據(jù)本發(fā)明，因為在切割步驟中，與晶片的后表面結(jié)合的粘結(jié)膜以保留未切割部分的方式被不完全地切割，所以當利用切割刀片切割粘結(jié)膜時，粘結(jié)膜的后表面不會產(chǎn)生毛刺。當通過施加激光束執(zhí)行切割步驟時，由于粘結(jié)膜以保留未切割部分的方式被不完全地切割，所以粘結(jié)膜不會粘附在切分膠帶上。
根據(jù)本發(fā)明，因為在切割步驟中，與晶片的后表面結(jié)合的粘結(jié)膜以保留未切割部分的方式被不完全地切割，所以在粘結(jié)膜分斷步驟中，可以通過擴張所述切分膠帶將粘結(jié)膜分斷成與器件相對應(yīng)的多塊。


圖1是作為上述晶片的半導體晶片的透視圖；圖2(a)和(b)是顯示在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的粘結(jié)膜結(jié)合步驟的說明圖；圖3(a)和(b)是晶片的透視圖，顯示在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的晶片支撐步驟；圖4(a)和(b)是顯示在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的粘結(jié)膜結(jié)合步驟以及晶片支撐步驟的其它實施例的說明圖；圖5是在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中執(zhí)行切割步驟的切割機的主要部分的透視圖；圖6是顯示如下狀態(tài)的說明圖，即，其中在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的切割步驟通過利用圖5所示的切割機來執(zhí)行；圖7是已經(jīng)經(jīng)過圖6所示切割步驟的半導體晶片的放大剖視圖；圖8是在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中執(zhí)行切割步驟的激光束加工機的主要部分的透視圖；圖9是顯示如下狀態(tài)的說明圖，即，其中在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的切割步驟通過利用圖8所示的激光束加工機來執(zhí)行；圖10是已經(jīng)經(jīng)過圖9所示切割步驟的半導體晶片的放大剖視圖；圖11是在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中執(zhí)行粘結(jié)膜分斷步驟的膠帶擴張裝置的透視圖；圖12(a)和(b)是顯示如下狀態(tài)的說明圖，即，其中在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的粘結(jié)膜分斷步驟通過利用圖11所示的膠帶擴張裝置來執(zhí)行；圖13(a)和(b)是顯示形成分割槽的步驟的說明圖，該分割槽沿著形成于半導體晶片的前表面上的分割預(yù)定線具有預(yù)定的深度；圖14(a)和(b)是顯示將用于碾磨的保護件與半導體晶片的前表面結(jié)合的步驟；圖15(a)至圖15(c)是顯示碾磨半導體晶片的后表面以從后表面露出分割槽且將半導體晶片分斷成彼此獨立的器件的步驟的說明圖；圖16(a)和(b)是顯示在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的粘結(jié)膜結(jié)合步驟的另一個實施例的說明圖；圖17是晶片的透視圖，顯示在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中的晶片支撐步驟的另一個實施例；圖18是激光束加工機的透視圖，顯示在根據(jù)本發(fā)明的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法中利用圖8所示的激光束加工機的切割步驟的另一個實施例；圖19是顯示圖18所示切割步驟的原理圖；和圖20是已經(jīng)經(jīng)過圖18所示切割步驟的半導體晶片的放大剖視圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
圖1是作為上述晶片的半導體晶片的透視圖。圖1所示的半導體晶片2是例如厚度為300μm的硅晶片，并且多個分割預(yù)定線(dividing lines)21以格子樣式形成在半導體晶片2的前表面2a上。每個器件22(諸如IC或LSI等)形成在如下多個區(qū)域內(nèi)，即其由以格子樣式形成于半導體晶片2的前表面2a上的所述多個分割預(yù)定線21分開。
如圖2(a)和(b)所示，將晶片接合用粘結(jié)膜3結(jié)合到上述半導體晶片2的后表面2b上(粘結(jié)膜結(jié)合步驟)。這時，在80℃到200℃的加熱過程中粘結(jié)膜3被按壓在半導體晶片2的后表面2b上，從而結(jié)合在后表面2b上。在所述實施方式中，粘結(jié)膜3采用由環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂的混合物組成的膜層材料制成，并且具有大約90μm的厚度。
在粘結(jié)膜結(jié)合步驟之后，如圖3(a)和(b)所示，將半導體晶片2的粘結(jié)膜3側(cè)放置在切分膠帶40的前表面40a上，切分膠帶40的外圍部分安裝在環(huán)形框架4上以覆蓋環(huán)形框架的內(nèi)部開口(晶片支撐步驟)。在所述實施方式中，上述切分膠帶40具有涂覆在由聚氯乙烯(PVC)制成的80μm厚的片材基板的表面上的厚度為大約5μm的丙烯酸樹脂基膠粘涂層。
下面將參考圖4(a)和(b)說明粘結(jié)膜結(jié)合步驟以及晶片支撐步驟的其它實施例。
在圖4(a)和(b)所示的實施方式中，使用的切分膠帶具有事先結(jié)合到切分膠帶前表面的粘結(jié)膜。也就是說，如圖4(a)和(b)所示，附著于切分膠帶40的前表面40a上的粘結(jié)膜3與半導體晶片2的后表面2b結(jié)合，切分膠帶40的外圍部分安裝在環(huán)形框架4上以覆蓋環(huán)形框架的內(nèi)部開口。這時，在80℃到200℃的加熱過程中粘結(jié)膜3被按壓在半導體晶片2的后表面2b上，從而結(jié)合在后表面2b上。Lintec公司制造的具有粘結(jié)膜的切分膠帶(LE5000)可以用作所述具有粘結(jié)膜的切分膠帶。
在上述粘結(jié)膜結(jié)合步驟和上述晶片支撐步驟之后，接下來進行如下步驟，即，以保留粘結(jié)膜3上的未切割部分的方式沿著分割預(yù)定線21將晶片2(其粘結(jié)膜3側(cè)已經(jīng)放置在切分膠帶40上)不完全地切割成器件。在這個實施方式中，通過利用圖5所示的切割機來執(zhí)行該切割步驟。圖5所示的切割機5包括具有抽吸保持裝置的夾持工作臺51、具有切割刀片521的切割裝置52以及圖像獲取裝置53。為了執(zhí)行切割步驟，將上述晶片支撐步驟中的附著于晶片2的粘結(jié)膜3側(cè)上的切分膠帶40放置在夾持工作臺51上。通過啟動抽吸裝置(未示出)使晶片2經(jīng)由切分膠帶40保持在夾持工作臺51上。雖然切分膠帶40已經(jīng)安裝在其上的環(huán)形框架4未在圖5中示出，但是環(huán)形框架4通過設(shè)置在夾持工作臺51上的合適的框架保持裝置而保持住。通過切割進給機構(gòu)(未示出)使抽吸保持住半導體晶片2的夾持工作臺51移動到位于圖像獲取裝置53正下方的位置。
在夾持工作臺51位于圖像獲取裝置53正下方之后，通過圖像獲取裝置53和控制裝置(未示出)執(zhí)行用于檢測半導體晶片2的待切割區(qū)域的對齊步驟。也就是說，圖像獲取裝置53和控制裝置(未示出)執(zhí)行諸如模式匹配等圖像處理以將沿晶片2的預(yù)定方向形成的分割預(yù)定線21與切割刀片521對齊，從而執(zhí)行切割區(qū)域的對齊(對齊步驟)。同時還對沿著與上述預(yù)定方向垂直的方向形成于晶片2上的分割預(yù)定線21執(zhí)行切割區(qū)域的對齊。
在如上所述通過檢測保持在夾持工作臺51上的半導體晶片2上所形成的分割預(yù)定線21而執(zhí)行切割區(qū)域的對齊之后，保持住半導體晶片2的夾持工作臺51移動到切割區(qū)域的切割起始位置。這時，如圖6所示，半導體晶片2定位成使得待切割的分割預(yù)定線21的一端(圖6中為左端)位于切割刀片521正下方的右側(cè)，并且以預(yù)定距離背離所述位置。然后，切割刀片521沿著圖6中箭頭521a所示的方向以預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且通過切入進給機構(gòu)(未示出)從雙點劃線所示的準備位置如圖6中實線所示向下移動(切入進給)。在所述實施方式中，該切入位置設(shè)定為標準位置以上90μm的位置，在標準位置處切割刀片521的外圍端部將接觸到夾持工作臺51的前表面。因為在所述實施方式中切分膠帶40厚度設(shè)定為80μm，所以切割刀片521的外圍經(jīng)過切分膠帶40的前表面以上10μm的地方。
在切割刀片521如上所述向下移動之后，夾持工作臺51沿著圖6中的箭頭X1所示的方向以預(yù)定切割進給率移動，同時切割刀片521沿著圖6中的箭頭521a所示的方向以預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)(切割步驟)。當保持在夾持工作臺51上的半導體晶片2的右端經(jīng)過切割刀片521的正下方時，夾持工作臺51的移動停止。
上述切割步驟在例如下述加工條件下執(zhí)行。
切割刀片外徑52mm，厚度40μm切割刀片的轉(zhuǎn)速40000rpm切割進給率50mm/sec對形成于半導體晶片2上的所有分割預(yù)定線21執(zhí)行上述切割步驟。結(jié)果，如圖7所示，沿著半導體晶片2中的分割預(yù)定線21以及粘結(jié)膜3形成槽210，晶片2被沿著每個分割預(yù)定線21切割，以及粘結(jié)膜以保留未切割部分31的方式被不完全地切割。在所述實施方式中，該未切割部分31的厚度“t”是10μm。該未切割部分31的理想的厚度“t”是20μm或以下。因為在該切割步驟中粘結(jié)膜3被不完全地切割，留下了未切割部分31，所以粘結(jié)膜3的后表面不會產(chǎn)生毛刺。
接著將參考圖8至圖10說明切割步驟的另一個實施例。
在該切割步驟中，使用圖8所示的激光束加工機6。圖8所示的激光束加工機6包括用于保持住工件的夾持工作臺61、用于將激光束施加給保持于夾持工作臺61上的工件的激光束施加裝置62，以及用于獲取保持于夾持工作臺61上的工件的圖像的圖像獲取裝置63。夾持工作臺61設(shè)計成抽吸保持住工件且通過移動機構(gòu)(未示出)沿著圖8中箭頭X所示的加工進給方向和箭頭Y所示的分度進給方向移動。
上述激光束施加裝置62包括基本上水平地布置的圓柱形外殼621。在外殼621中，安裝有脈沖激光束振蕩裝置(未示出)，該激光束振蕩裝置包括由YAG激光振蕩器或YVO4激光振蕩器構(gòu)成的脈沖激光束振蕩器以及重復(fù)頻率設(shè)定裝置。用于使從脈沖激光束振蕩裝置振蕩的脈沖激光束會聚的聚光器622與上述外殼621的端部連接。在所述實施方式中，安裝于外殼621(構(gòu)成上述激光束施加裝置62)的端部的圖像獲取裝置63包括用于獲取利用可見光輻射的圖像的普通圖像獲取裝置(CCD)。圖像信號提供給控制裝置(未示出)。
下面將參考圖8至圖10說明利用上述激光束加工機6沿著分割預(yù)定線21將晶片2(其粘結(jié)膜3側(cè)如圖3(a)、(b)以及圖4(a)、(b)所示已經(jīng)放置在切分膠帶40上)切割成多個器件以及以保留未切割部分的方式不完全地切割粘結(jié)膜3的步驟。
首先將附著于半導體晶片2的粘結(jié)膜3側(cè)上的切分膠帶40放置在圖8所示激光束加工機6的夾持工作臺61上。通過啟動抽吸裝置(未示出)使半導體晶片2經(jīng)由切分膠帶40保持在夾持工作臺61上。雖然其上安裝有切分膠帶40的環(huán)形框架4未在圖8中示出，但是環(huán)形框架4通過設(shè)置在夾持工作臺61上的合適的框架保持裝置而保持住。通過移動機構(gòu)(未示出)使抽吸保持住半導體晶片2的夾持工作臺61移動到位于圖像獲取裝置63正下方的位置。
在夾持工作臺61位于圖像獲取裝置63正下方之后，通過圖像獲取裝置63和控制裝置(未示出)執(zhí)行用于檢測半導體晶片2的待加工區(qū)域的對齊工作。也就是說，圖像獲取裝置63和控制裝置(未示出)執(zhí)行諸如模式匹配等圖像處理以將沿晶片2的預(yù)定方向形成的分割預(yù)定線21與激光束施加裝置62的沿著分割預(yù)定線21施加激光束的聚光器622對齊，從而執(zhí)行激光束施加位置的對齊(對齊步驟)。同時還對沿著與上述預(yù)定方向垂直的方向形成于半導體晶片2上的分割預(yù)定線21執(zhí)行激光束施加位置的對齊。
在如上所述的通過檢測形成于保持在夾持工作臺61上的半導體晶片2上的分割預(yù)定線21而執(zhí)行激光束施加位置的對齊之后，如圖9所示，夾持工作臺61移動到激光束施加裝置62的聚光器622所位于的激光束施加區(qū)域，從而使得預(yù)定分割預(yù)定線21的一端(圖9中的左端)位于激光束施加裝置62的聚光器622的正下方。然后，夾持工作臺61沿著圖9中的箭頭X1所示的方向以預(yù)定加工進給率移動，同時從聚光器622施加對硅晶片具有吸收性的波長的脈沖激光束(切割步驟)。當激光束施加裝置62的聚光器622的施加位置到達分割預(yù)定線21的另一端(圖9中的右端)時，脈沖激光束的施加中止且夾持工作臺61的移動停止。
上述切割步驟在例如下述加工條件下執(zhí)行。
激光束的光源YVO4激光器或YAG激光器波長355nm重復(fù)頻率20kHz平均輸出功率3W焦斑的直徑5μm加工進給率100mm/sec因為通過上述加工條件下的一次加工步驟形成深度為大約50μm的槽，半導體晶片2被上述切割步驟反復(fù)切割6次，并且通過再一次執(zhí)行上述切割步驟可以進一步在粘結(jié)膜3中形成深度為大約80μm的槽。結(jié)果，如圖10所示，沿著半導體晶片2中的分割預(yù)定線21以及粘結(jié)膜3形成槽220，晶片2被切割成多個器件22，以及粘結(jié)膜3以保留未切割部分31的方式被不完全地切割。在所述實施方式中，未切割部分31的厚度“t”是10μm。未切割部分31的理想的厚度“t”是20μm或以下。因為在該切割步驟中粘結(jié)膜3被不完全地切割，留下了未切割部分31，所以粘結(jié)膜3不會粘附在切分膠帶40上。
對形成于半導體晶片2上的所有分割預(yù)定線21執(zhí)行上述切割步驟。
在切割步驟之后，接下來進行如下步驟，即，通過擴張結(jié)合于半導體晶片2的粘結(jié)膜3側(cè)上的切分膠帶40，將粘結(jié)膜3分斷成與器件相對應(yīng)的多塊。在所述實施方式中，通過利用圖11所示的膠帶擴張裝置7執(zhí)行該粘結(jié)膜分斷步驟。圖11所示的膠帶擴張裝置7包括用于保持住上述環(huán)形框架4的框架保持裝置71以及用于擴張所述切分膠帶40的膠帶擴張器具72，切分膠帶40安裝在保持于框架保持裝置71上的環(huán)形框架4上?？蚣鼙３盅b置71包括環(huán)形框架保持件711以及圍繞環(huán)形框架保持件711布置的作為固定裝置的多個夾子712?？蚣鼙３旨?11的頂面形成用于放置環(huán)形框架4的放置面711a，并且環(huán)形框架4放置在該放置面711a上。放置在放置面711a上的環(huán)形框架4通過夾子712固定在框架保持件711上。如此構(gòu)成的框架保持裝置71以其可以沿著豎直方向移動的方式由膠帶擴張器具72支撐。
膠帶擴張器具72具有布置在上述環(huán)形框架保持件711內(nèi)部的擴張鼓721。該擴張鼓721具有比環(huán)形框架4的內(nèi)徑更小的外徑，以及比安裝于環(huán)形框架4上的切分膠帶40上的晶片2的外徑更大的內(nèi)徑。擴張鼓721具有位于下端的支撐凸緣722。在所述實施方式中，膠帶擴張器具72包括可以沿著豎直方向移動上述環(huán)形框架保持件711的支撐裝置73。該支撐裝置73包括安裝在上述支撐凸緣722上的多個氣筒731，并且這些氣筒的活塞桿732與上述環(huán)形框架保持件711的下面相連接。包括所述多個氣筒731的支撐裝置73沿著豎直方向在標準位置和擴張位置之間移動環(huán)形框架保持件711，在標準位置處，放置面711a基本上與擴張鼓721的上端齊平，在擴張位置處，放置面711a位于擴張鼓721的上端之下的預(yù)定距離處。因此，包括所述多個氣筒731的支撐裝置73起到擴張及移動裝置的作用，用于使擴張鼓721和環(huán)形框架保持件711相對于彼此沿著豎直方向移動。
下面將參考圖12(a)和(b)說明利用如上所述構(gòu)造的膠帶擴張裝置7來執(zhí)行粘結(jié)膜分斷步驟。也就是說，如圖12(a)所示，其上安裝有附著于半導體晶片2(沿著分割預(yù)定線21形成有槽220)的粘結(jié)膜3側(cè)上的切分膠帶40的環(huán)形框架4放置在構(gòu)成框架保持裝置71的框架保持件711的放置面711a上，并且環(huán)形框架4通過夾子712固定在框架保持件711上。這時，框架保持件711位于圖12(a)所示的標準位置處。然后，通過啟動支撐裝置73(構(gòu)成膠帶擴張器具72)的所述多個氣筒731，環(huán)形框架保持件711下降至圖12(b)所示的擴張位置處。因此，如圖12(b)所示，隨著固定在環(huán)形框架保持件711的放置面711a上的環(huán)形框架4也下降，安裝在環(huán)形框架4上的切分膠帶40接觸到擴張鼓721的上邊緣而被擴張(膠帶擴張步驟)。結(jié)果，張力徑向作用在附著于切分膠帶40上的粘結(jié)膜3上。當張力徑向作用在粘結(jié)膜3上時，隨著半導體晶片2沿著分割預(yù)定線21被分斷成彼此獨立的器件22，相鄰器件22之間的間隔擴張而形成間距S。因此，隨著張力徑向作用在粘結(jié)膜3上，粘結(jié)膜3會被無故障地被分斷成與器件相對應(yīng)的多塊。
在上述粘結(jié)膜分斷步驟中可以通過框架保持件711的下移量來調(diào)整切分膠帶40的擴張或延長量。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人進行的實驗，當切分膠帶40伸長大約20mm時，粘結(jié)膜3可以被分斷成與器件22相對應(yīng)的多塊。這時，相鄰器件22之間的間距S大約為1mm。即使當切分膠帶40如上所述擴張時，如果粘結(jié)膜3的厚度為80μm至90μm，則由于粘結(jié)膜3的延長，粘結(jié)膜3也不能被分斷成與器件22相對應(yīng)的多塊。因此，在本發(fā)明中，粘結(jié)膜3在上述切割步驟中被不完全地切割且未切割部分31的厚度為10μm，從而可以容易地將粘結(jié)膜3分斷成與器件22相對應(yīng)的多塊。如果上述未切割部分31的厚度小于20μm，那么粘結(jié)膜3可以容易地被分斷成與器件22相對應(yīng)的多塊。在膠帶擴張步驟中環(huán)形框架保持件711的理想的移動速度為50mm/sec或者更大。此外，理想的是，通過使粘結(jié)膜3冷卻至10℃或者更低以降低其彈性來執(zhí)行膠帶擴張步驟。
下面將參考圖13至圖20說明根據(jù)本發(fā)明另一個實施方式的分斷結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的方法。
在該實施方式中，在通過預(yù)切分技術(shù)將圖1所示的半導體晶片2分斷成彼此獨立的器件之后，粘結(jié)膜3被結(jié)合到半導體晶片2的后表面且被分斷成與器件相對應(yīng)的多塊。在這種情形下，圖1所示半導體晶片2的厚度例如為600μm。下面將首先說明通過預(yù)切分技術(shù)將半導體晶片2分斷成彼此獨立的器件的步驟。
為了通過預(yù)切分技術(shù)將半導體晶片2分斷成彼此獨立的器件，首先沿著形成于半導體晶片2的前表面2a上的分割預(yù)定線21形成具有預(yù)定深度(與每個半導體晶片的最終厚度一致)的分割槽(分割槽形成步驟)。該分割槽形成步驟可以通過利用圖13所示的切割機5來執(zhí)行。也就是說，如圖13(a)所示，半導體晶片2以前表面2a面向上的方式放置在該切割機5的夾持工作臺51上。通過啟動抽吸裝置(未示出)使晶片2保持在夾持工作臺51上。如上所述，通過切割進給機構(gòu)使抽吸保持住半導體晶片2的夾持工作臺51移動到位于圖像獲取裝置53正下方的位置。
在執(zhí)行保持于夾持工作臺51上的半導體晶片2的切割區(qū)域的對齊之后，保持住半導體晶片2的夾持工作臺51移動到切割區(qū)域的切割起始位置。然后，切割刀片521向下移動的同時沿著箭頭521a所示的方向旋轉(zhuǎn)而執(zhí)行預(yù)定距離的切入進給。該切入進給位置根據(jù)從半導體晶片2的前表面的最終厚度設(shè)定為切割刀片521的外圍的深度位置(例如110μm)。在執(zhí)行如上所述的切割刀片521的切入進給之后，夾持工作臺51沿著箭頭X所示的方向移動(切割進給)，同時切割刀片521旋轉(zhuǎn)，由此如圖13(b)所示，沿著預(yù)定分割預(yù)定線21形成深度與每個器件的最終厚度(例如110μm)一致的分割槽230(分割槽形成步驟)。沿著形成于半導體晶片2上的所有分割預(yù)定線21執(zhí)行該分割槽形成步驟。
在通過上述分割槽形成步驟沿著半導體晶片2的前表面2a上的分割預(yù)定線21形成具有預(yù)定深度的分割槽230之后，如圖14(a)和(b)所示，用于碾磨的保護件8放置在半導體晶片2的前表面2a(其是器件22形成于其上的表面)上(保護件附著步驟)。在所述實施方式中，厚度為150μm的聚烯烴片材用作保護件8。
然后，碾磨其前表面2a上具有保護件8的半導體晶片2的后表面2b以從后表面2b露出分割槽230，從而將半導體晶片2分斷成多個彼此獨立的器件(分割槽露出步驟)。如圖15(a)所示，通過利用碾磨機9執(zhí)行該分割槽露出步驟，碾磨機9包括夾持工作臺91和具有砂輪92的碾磨裝置93。也就是說，半導體晶片2以后表面2b面向上的方式保持在夾持工作臺91上，碾磨裝置93的砂輪92以6000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)且接觸到半導體晶片2的后表面2b，同時夾持工作臺91以例如300rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而碾磨后表面2b一直到如圖15(b)所示分割槽230露出在后表面2b上。通過這種碾磨一直到露出分割槽230，半導體晶片2被分斷成如圖15(c)所示的彼此獨立的器件22。因為獲得的器件22在前表面具有保護件8，所以它們不會分離，且能維持半導體晶片2的形式。
在通過上述預(yù)切分技術(shù)將半導體晶片2分斷成彼此獨立的器件22之后，接下來進行如下步驟，即，將晶片接合用粘結(jié)膜結(jié)合到已分斷成彼此獨立的器件22的半導體晶片2的后表面2b上。也就是說，如圖16(a)和(b)所示，將粘結(jié)膜3結(jié)合到已分斷成彼此獨立的器件22的半導體晶片2的后表面2b上。這時，如上所述，在80℃到200℃的加熱過程中粘結(jié)膜3被按壓在半導體晶片2的后表面2b上，從而結(jié)合在后表面2b上。
在上述粘結(jié)膜結(jié)合步驟之后進行的步驟是，如圖17所示，將具有粘結(jié)膜3的半導體晶片2的粘結(jié)膜3側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架4上的切分膠帶40的前表面上。然后，移除附著于半導體晶片2的前表面2a上的保護件8(保護件移除步驟)。在保護件8移除之后，接下來進行如下步驟，即，以保留未切割部分的方式將附著于膠帶40上的粘結(jié)膜3不完全地切割成與器件相對應(yīng)的多塊?？梢岳脠D8所示的激光束加工機6來執(zhí)行該切割步驟。也就是說，如圖18所示，通過粘結(jié)膜3而結(jié)合于切分膠帶40前表面的半導體晶片2的切分膠帶40側(cè)放置在且抽吸保持在夾持工作臺61上。因此，半導體晶片2的前表面2a面向上。雖然其上安裝有切分膠帶40的環(huán)形框架4未在圖18中示出，但是環(huán)形框架4通過設(shè)置在夾持工作臺61上的合適的框架保持裝置而保持住。
在半導體晶片2如上所述保持在夾持工作臺61上之后，執(zhí)行上述對齊工作。于是，如圖19所示，夾持工作臺61移動到激光束施加裝置62(用于施加激光束)的聚光器622所位于的激光束施加區(qū)域，從而使得預(yù)定分割槽230的一端(圖19中的左端)位于聚光器622的正下方。夾持工作臺61沿著圖19中的箭頭X1所示的方向以預(yù)定進給率移動，同時通過形成于半導體晶片2中的分割槽230從聚光器622施加脈沖激光束給粘結(jié)膜3。當分割槽230的另一端(圖19中的右端)到達聚光器622的施加位置時，脈沖激光束的施加中止且夾持工作臺61的移動停止。這時，在所述實施方式中，從激光束施加裝置62的聚光器622施加的脈沖激光束的焦點P(形成焦斑處的點)設(shè)定到粘結(jié)膜3的頂面。這種激光束的波長設(shè)定為355nm，該波長被構(gòu)成粘結(jié)膜3的由環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂的混合物組成的膜層材料吸收。在所述實施方式中，加工條件設(shè)定為確保厚度為90μm的粘結(jié)膜3以保留未切割部分的深度為大約10μm的方式被不完全地切割。結(jié)果，利用激光束的能量沿著分割槽230在粘結(jié)膜3中形成槽32，留下了未切割部分31。
上述切割步驟中的加工條件例如設(shè)定如下。
激光束的類型YVO4激光器或YAG激光器波長355nm
重復(fù)頻率50kHz平均輸出功率3W焦斑的直徑9.2μm加工進給率200mm/sec如上所述，通過沿著形成于半導體晶片2上的所有分割預(yù)定線21執(zhí)行上述切割步驟，粘結(jié)膜3被不完全地分斷成與器件22相對應(yīng)的多塊，留下了未切割部分31。因此，粘結(jié)膜3不會粘附在切分膠帶40上。
在上述切割步驟之后，執(zhí)行圖11以及圖12(a)、(b)所示的粘結(jié)膜分斷步驟。
權(quán)利要求
1.一種晶片接合用粘結(jié)膜的分斷方法，其中所述粘結(jié)膜結(jié)合在晶片的后表面上，所述晶片在由形成于其前表面上的格子樣式的分割預(yù)定線分開的多個區(qū)域中具有器件，所述方法將粘結(jié)膜分斷成與所述器件相對應(yīng)的多塊，所述方法包括以下步驟將晶片的粘結(jié)膜側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架上的切分膠帶的前表面上；沿著分割預(yù)定線將以其粘結(jié)膜側(cè)放置在切分膠帶上的晶片切割成多個器件，并且以保留未切割部分的方式不完全地切割粘結(jié)膜；以及在切割步驟之后擴張所述切分膠帶，以將粘結(jié)膜分斷成與所述器件相對應(yīng)的多塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分斷方法，其特征在于，利用具有切割刀片的切割機來執(zhí)行所述切割步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分斷方法，其特征在于，利用施加脈沖激光束的激光束加工機來執(zhí)行所述切割步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分斷方法，其特征在于，在所述切割步驟中，粘結(jié)膜的未切割部分的厚度設(shè)定為20μm或以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分斷方法，其特征在于，所述粘結(jié)膜分斷步驟為通過冷卻粘結(jié)膜以降低其彈性來擴張所述切分膠帶。
6.一種晶片接合用粘結(jié)膜的分斷方法，其中所述粘結(jié)膜結(jié)合在已被分割成多個器件的晶片的后表面上，所述方法將粘結(jié)膜分斷成與多個器件相對應(yīng)的多塊，所述方法包括以下步驟將晶片的粘結(jié)膜側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架上的切分膠帶的前表面上；以保留未切割部分的方式將結(jié)合到切分膠帶上的粘結(jié)膜不完全地切割成與器件相對應(yīng)的多塊；以及在切割步驟之后擴張所述切分膠帶，以將粘結(jié)膜分斷成與所述器件相對應(yīng)的多塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分斷方法，其特征在于，利用施加脈沖激光束的激光束加工機來執(zhí)行所述切割步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分斷方法，其特征在于，在所述切割步驟中，粘結(jié)膜的未切割部分的厚度設(shè)定為20μm或以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)合在晶片上的粘結(jié)膜的分斷方法，其特征在于，所述粘結(jié)膜分斷步驟為通過冷卻粘結(jié)膜以降低其彈性來擴張所述切分膠帶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將晶片接合用粘結(jié)膜分斷成與多個器件相對應(yīng)的多塊的方法，所述粘結(jié)膜與如下晶片的后表面結(jié)合，即，其在由分割預(yù)定線分開的多個區(qū)域中具有所述多個器件，所述分割預(yù)定線以格子樣式形成于前表面上，所述方法包括以下步驟將晶片的粘結(jié)膜側(cè)放置在安裝于環(huán)形框架上的切分膠帶的前表面上；沿著分割預(yù)定線將以其粘結(jié)膜側(cè)放置在切分膠帶上的晶片切割成多個器件，并且以保留未切割部分的方式不完全地切割粘結(jié)膜；以及在切割步驟之后擴張所述切分膠帶，以將粘結(jié)膜分斷成與所述器件相對應(yīng)的多塊。
文檔編號H01L21/00GK101064274SQ20071010183
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者中村勝 申請人:株式會社迪斯科