[发明专利]切割芯片粘合膜、半导体晶片和半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种切割芯片粘合膜。更具体地，本发明涉及一种切割芯片粘合膜，所述切割芯片粘合膜包括具有预定范围内的储能模量的压敏粘结剂层，从而能省去UV辐射，同时以确保的环形框架内的稳定粘结强度而有利于芯片贴装工艺中的拾取。

背景技术

在半导体制造工艺中，电路设计的晶片经背面研磨，并层压有切割胶带或切割芯片粘合胶带，随后通过切割将大尺寸晶片切成小芯片。然后，将分开的芯片通过粘合工艺粘合至基板，如PCB或引线框架。也就是说，半导体制造工艺包括晶片形成为薄膜的背面打磨工艺、切割胶带或切割芯片粘合胶带贴装在晶片背面的贴装工艺、将贴装后的晶片切成均匀尺寸的小片的切割工艺、UV光照射切割后的晶片的UV照射工艺、拾取各个分开的芯片的拾取工艺、以及将芯片粘合到支撑元件的芯片粘合工艺。在此，切割胶带在贴装工艺中贴附到晶片背面，从而防止晶片偏移，安全地支撑晶片，并防止因切割工艺中所用刀片而在芯片上或芯片的横面上形成裂缝。此外，在芯片贴装工艺中使切割膜扩展以有利于拾取。

切割胶带分为压敏粘结剂切割胶带和UV固化切割胶带。在这些切割胶带中，UV固化切割胶带常用于使晶片变薄以及拾取各种尺寸的芯片。

当切割完成时，从UV固化切割胶带背面照射UV光固化粘结剂层，以降低相对于晶片的界面剥离强度，从而有利于单个芯片的拾取工艺。为了切割后封装分开的芯片，使得能对芯片施加电信号，需要将芯片粘合至基板如PCB或引线框架基板的工艺。此时，将液体环氧树脂置于基板上，并将分开的芯片贴附并粘合至基板上。如此，因为这种两步工艺、使用切割胶带的切割工艺和使用液体环氧树脂的芯片粘合工艺，在成本和产率方面存在问题。因此，已进行大量研究来简化这些工艺。

近来，已日益采用使用切割芯片粘合膜的方法。在这些方法中，环氧膜置于作为切割胶带的膜上，并在切割胶带的压敏粘结剂和环氧膜之间进行拾取，从而将常规的两步工艺合并成一步工艺。在这点上，这些方法在时间和产率方面更有优势。

随着半导体工艺中实现了多层结构和高度集成，晶片变得更薄。当拾取薄芯片时，晶片能弯曲，且芯片可能被较小的外部冲击损坏。因此，用于拾取/芯片贴装设备的拾取的设备调节参数比现有的厚膜晶片的拾取低是至关重要的。拾取/芯片贴装设备的拾取的设备调节参数可包括扩展程度、管脚(pin)数量、管脚上升高度、管脚上升速率、减压压力、底座类型等。具体地，管脚上升高度和管脚上升速率是拾取调节中的关键参数，但这两个因素对于芯片在基本有限的范围内调节。当管脚上升高度增加以有利于拾取时，薄芯片可能裂开或损坏，导致封装后的可靠性变差。因此，为了有利于具有80μm或更小厚度的薄晶片的拾取，要求与用于常规厚度的晶片的切割胶带相比，切割胶带在UV固化后相对于晶片具有非常低的剥离强度。

因为该原因，广泛使用UV固化切割胶带。然而，UV固化切割胶带在处理时间长和UV工艺成本高方面不利。为了降低处理时间和成本，已开发出压敏粘结剂切割胶带。然而，当切割胶带对环形框架具有低粘结强度时，常规压敏粘结剂切割胶带在切割工艺期间导致环形框架分离或芯片蠕变。为了解决这些问题，建议以双层涂布环形框架或用抗UV固化的材料涂布环形框架的方法，但这些方法也需要附加工艺。

此外，建议使压敏粘结剂层和粘合层之间的粘结强度与压敏粘结剂层和环形框架之间的粘结强度相区别的方法。然而，该方法包括大量工艺，导致产率下降，同时增加制造成本。

发明内容

本发明的一个方面提供一种切割芯片粘合膜而无需附加工艺，例如涂布环形框架以确保环形框架内的稳定粘结强度，有利于芯片贴装工艺中的拾取，且不需要处理半导体晶片中的UV工艺，从而简化工艺，减少时间并解决成本问题。

所述切割芯片粘合膜包括粘合层和与所述粘合层邻接的压敏粘结剂层，其中所述压敏粘结剂层在25℃下具有400至600kPa的储能模量和根据KS-A-01107标准测定的相对于所述粘合层的200至350mN/25mm的剥离强度。所述压敏粘结剂层可通过热固化形成。

所述压敏粘结剂层可具有根据KS-A-01107标准测定的相对于环形框架的150至300mN/25mm的剥离强度。

所述压敏粘结剂层可包括粘结剂树脂和热固化剂。在一个实施方式中，所述压敏粘结剂层可不包括光引发剂。

所述压敏粘结剂层可进一步包括硅烷偶联剂。

所述粘结剂树脂可具有150,000至700,000g/mol的重均分子量。

所述粘结剂树脂可具有-55至-30℃的玻璃化转变温度。

所述粘结剂树脂在聚合后可不含乙烯基。