[發(fā)明專利]倒裝芯片型半導體背面用膜及其用途

有效

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• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102382587A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 高本尚英;志賀豪士;淺井文輝
• 申請（專利權）人: 日東電工株式會社
• 主分類號: C09J7/02
• 分類號: C09J7/02;H01L23/29;H01L23/544
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發(fā)明涉及倒裝芯片型半導體背面用膜和使用其的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如半導體芯片的背面并用于提高其強度。此外，本發(fā)明涉及使用所述半導體背面用切割帶集成膜的半導體器件的生產(chǎn)方法。

背景技術

近年來，日益要求半導體器件及其封裝的薄型化和小型化。因此，作為半導體器件及其封裝，已經(jīng)廣泛地利用其中借助于倒裝芯片接合將半導體元件例如半導體芯片安裝(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(參見，專利文獻1)。可以激光標識背面用膜以增加其產(chǎn)物辨別能力(參見，專利文獻2)。

專利文獻1：JP-A-2007-158026

專利文獻2：JP-A-2008-166451

發(fā)明內容

作為倒裝芯片連接的典型步驟，將形成于背面用膜接合的半導體芯片表面上的焊料凸塊(solder?bump)等浸漬于焊劑中，其后，將凸塊與形成于基板上的電極接觸(如需要進一步將焊料凸塊形成于電極上)，最終使焊料凸塊熔融以將焊料凸塊再流連接(reflow?connect)至電極。為了焊料凸塊的清潔或防止氧化、焊料潤濕性的改進等的目的，在焊接時使用焊劑。通過上述步驟，可以構建半導體芯片和基板之間良好的電連接。

在此通常使焊劑僅粘附至凸塊部分。然而，焊劑在一些情況下依賴于加工條件粘附至粘貼至半導體芯片背面的背面用膜。然后，當在焊劑粘附至背面用膜的同時進行再流連接時，源自焊劑的污染發(fā)生在背面用膜的表面上從而引起劣化外觀性或激光標識性的顧慮。

考慮到前述問題進行本發(fā)明，其目的在于提供倒裝芯片型半導體背面用膜、使用其的半導體背面用切割帶集成膜和半導體器件的生產(chǎn)方法，所述倒裝芯片型半導體背面用膜即使當焊劑粘附至也能夠防止發(fā)生污染并能夠生產(chǎn)具有優(yōu)良外觀性的半導體器件。

為了解決前述問題，本發(fā)明人已進行研究。結果，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)通過采用以下構造能夠提供倒裝芯片型半導體背面用膜，所述倒裝芯片型半導體背面用膜可防止源自焊劑的污染的發(fā)生并可生產(chǎn)具有優(yōu)良外觀性的半導體器件，并完成本發(fā)明。

即，本發(fā)明提供倒裝芯片型半導體背面用膜，其要設置于倒裝芯片連接至被粘物的半導體元件的背面上，所述倒裝芯片型半導體背面用膜包括粘合劑層和層壓于所述粘合劑層上的保護層，其中所述保護層包括具有玻璃化轉變溫度為200℃以上的耐熱性樹脂或包括金屬。

在半導體背面用膜中，形成由具有玻璃化轉變溫度為200℃以上的耐熱性樹脂構成或由金屬構成的層作為保護層，因此在倒裝芯片接合用再流時，焊劑組分最終蒸發(fā)而不進入保護層。結果，可防止源自焊劑的污染發(fā)生于半導體背面用膜上。此類抑制污染的原因估計如下，盡管其不是確定的。當焊劑粘附至不具有保護層的背面用膜時，在再流溫度下極大地松弛構成背面用膜的樹脂的分子結構。因此焊劑組分變得易于進入背面用膜，并且焊劑組分最終以兩者部分地相容的狀態(tài)殘留，導致發(fā)生污染。另一方面，在本發(fā)明的半導體背面用膜中，設置由玻璃化轉變溫度為200℃以上的耐熱性樹脂構成或由金屬構成的保護層。因此，保護層中的微結構(分子結構或原子結構)即使在回流溫度下也抑制松弛或基本上沒有松弛，由此抑制焊劑組分進入保護層。殘留在半導體背面用膜的表面上的焊劑通過在再流時加熱蒸發(fā)。結果，防止發(fā)生源自焊劑的污染。

上述耐熱性樹脂優(yōu)選為選自由聚酰亞胺、聚苯硫醚、聚砜、聚醚酰亞胺、聚醚酮和聚醚醚酮組成的組中的至少一種。這些樹脂由于它們的易得性、剛性分子結構和極高的玻璃化轉變溫度因此能有效地防止發(fā)生源自焊劑的污染。在這些中，聚酰亞胺優(yōu)選作為耐熱性樹脂。

上述金屬優(yōu)選為選自由鋁、耐酸鋁、不銹鋼、鐵、鈦、錫和銅組成的組中的至少一種。這些金屬不僅可顯示防止發(fā)生源自焊劑的污染的效果，還可顯示優(yōu)良的激光標識性。

當上述保護層面向粘合劑層的面已經(jīng)進行表面活化處理時，可改進保護層和粘合劑層之間的粘合力。因此，在半導體器件的生產(chǎn)步驟中和在生產(chǎn)后作為產(chǎn)品使用時兩者可防止被剝離，并且可生產(chǎn)具有高可靠性的半導體器件。

上述表面活化處理優(yōu)選為選自由等離子體處理、臭氧水處理、紫外線臭氧處理和離子束處理組成的組中的至少一種處理。通過這些處理，即使當保護層由耐熱性樹脂和金屬中的任一種構成時也可有效地進行表面活化。