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CN102763211A - 半导体晶片表面保护用薄片、使用其的半导体晶片的保护方法以及半导体装置的制造方法 - Google Patents

半导体晶片表面保护用薄片、使用其的半导体晶片的保护方法以及半导体装置的制造方法 Download PDF

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CN102763211A CN201180009655XA CN201180009655A CN102763211A CN 102763211 A CN102763211 A CN 102763211A CN 201180009655X A CN201180009655X A CN 201180009655XA CN 201180009655 A CN201180009655 A CN 201180009655A CN 102763211 A CN102763211 A CN 102763211A
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Abstract

本发明提供一种具有对于半导体晶片的电路形成面的凹凸的良好密合性和磨削后的良好剥离性的半导体晶片表面保护薄片。具体来说，提供一种半导体晶片表面保护用薄片，其具有：在25℃时的储能模量E（25）为1GPa以上的基材层；在25℃时的储能模量EA（25）和在60℃时的储能模量EA（60）满足EA（60）/EA（25）<0.1的关系，并且前述在60℃时的拉伸弹性模量EA（60）为0.005～1MPa的树脂层（A）；和在60℃时的储能模量EB（60）为1MPa以上、高于前述树脂层（A）在60℃时的储能模量EA（60），并且厚度为0.1μm以上且不足100μm的树脂层（B）。

Description

半导体晶片表面保护用薄片、使用其的半导体晶片的保护方法以及半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及半导体晶片表面保护用薄片、使用其的半导体晶片的保护方法以及半导体装置的制造方法。
背景技术
在使用半导体晶片的半导体装置的制造工序中的磨削电路未形成面的工序中，为了防止损伤半导体晶片的电路形成面，可以在半导体晶片的电路形成面上粘贴半导体晶片表面保护用薄片。
在半导体晶片的电路形成面上，不仅形成了电路，还形成了半导体凸块等具有较大高低差的凹凸。因此，如果在粘贴半导体晶片表面保护用薄片时，在半导体晶片表面保护用薄片和半导体晶片的电路形成面的凹凸之间形成间隙，则在磨削半导体晶片的电路未形成面时，会在半导体晶片面内产生应力分布，导致半导体晶片容易破损。因此，提出了对凹凸的追随性良好的半导体晶片表面保护用薄片。
例如，专利文献1中提出了由特定的弹性体组合物所形成的半导体晶片表面保护用薄片。此外，专利文献2和3中提出了具有基材层、凹凸吸收层和粘合剂层的半导体晶片表面保护用薄片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005－191296号公报
专利文献2：日本特开2004－363139号公报
专利文献3：日本特开2005－243909号公报
专利文献4：国际公开第2006/088074号小册子
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1～4的半导体晶片表面保护用薄片在一定程度上改善了对凹凸的追随性。然而，根据半导体晶片的电路形成面状态，存在半导体晶片表面保护用薄片从晶片的剥离性不足的情况。
也就是说，有时在半导体晶片的电路形成面上预先形成具有多孔质结构或微细凹凸结构的电路保护层。例如，有时对于由聚苯并噁唑所形成的电路保护膜进行等离子处理（参照日本特开2006－124432号公报、日本特开2004－31565号公报）。由此增加电路保护膜表面的微小凹凸（参照材料科学（Journalof the society of materials science），Japan Vol.55No.1p.83-88jan.2006）。这是为了使电路保护层为多孔质结构而使其低介电常数化，以降低伴随电气信号的高速化、高频化的高频信号的传输延迟。如果在这种具有多孔质结构的电路保护层上粘贴上述半导体晶片表面保护用薄片，则有时凹凸吸收层和粘合剂层会流入孔中，导致磨削后难以剥离。此外，随着高集成化，电路面的凹凸形状变得复杂，有时凹凸吸收层和粘合剂层会流入凹凸的间隙中而导致磨削后难以剥离。
本发明是鉴于上述情况而作出的发明，其目的在于提供一种具有对于半导体晶片的电路形成面的凹凸的良好密合性和磨削后的良好剥离性的半导体晶片表面保护薄片，以及使用其的半导体晶片的保护方法。进一步，本发明的目的还在于提供一种即使对于具有多孔质结构的电路保护层，或即使对于具有复杂形状的凹凸的电路面，也可具有良好剥离性的半导体晶片表面保护薄片。
解决问题的方法
本发明人等发现，含有作为凹凸吸收层的树脂层（A）和具有比其更高弹性模量的树脂层（B）的半导体晶片表面保护用薄片在维持对半导体晶片的电路形成面的凹凸的追随性的同时，具有高剥离性。此外还发现，通过调整树脂层（A）和树脂层（B）的拉伸弹性模量、厚度的平衡，可以使对凹凸的追随性与剥离性高度并存。本发明是基于这种认识而作出的发明。
也就是说，本发明的第一方面涉及半导体晶片表面保护用薄片。
[1]一种半导体晶片表面保护用薄片，其具有：在25℃时的拉伸弹性模量E（25）为1GPa以上的基材层；在25℃时的拉伸弹性模量EA（25）和在60℃时的拉伸弹性模量EA（60）满足EA（60）/EA（25）<0.1的关系，并且前述在60℃时的拉伸弹性模量EA（60）为0.005～1MPa的树脂层（A）；和在60℃时的拉伸弹性模量EB（60）为1MPa以上、高于前述树脂层（A）在60℃时的拉伸弹性模量EA（60），并且厚度为0.1μm以上且不足100μm的树脂层（B），其中，在前述基材层和前述树脂层（B）之间配置有1层以上的前述树脂层（A）。
[2]如[1]所述的半导体晶片表面保护用薄片，其中前述树脂层（B）配置在前述半导体晶片表面保护用薄片的最外表面。
[3]如[1]或[2]任一项所述的半导体晶片表面保护用薄片，其中前述树脂层（A）含有烯烃系共聚物。
[4]如[1]～[3]任一项所述的半导体晶片表面保护用薄片，其中树脂层（A）的密度为800～890kg/m3。
[5]如[1]～[4]任一项所述的半导体表面保护用薄片，其中前述树脂层（B）含有选自聚乙烯系弹性体和聚苯乙烯系弹性体中的至少一种树脂。
[6]如[1]～[5]任一项所述的半导体晶片表面保护用薄片，其中前述基材膜是选自聚烯烃层、聚酯层、以及聚烯烃层和聚酯层的层叠中的至少一种层。
[7]如[1]～[6]任一项所述的半导体晶片表面保护用薄片，其中前述树脂层（A）的厚度tA大于在半导体晶片的电路形成面上所设置的高低差。
本发明的第二方面涉及使用半导体晶片表面保护用薄片的半导体晶片的保护方法。
[8]一种半导体晶片的保护方法，其包含：在40～80℃的温度、0.3～0.5MPa的压力下，在半导体晶片的电路形成面上粘贴权利要求1所述的半导体晶片表面保护用薄片的第一工序；磨削粘贴有前述半导体晶片表面保护用薄片的半导体晶片的电路未形成面的第二工序；对磨削后的半导体晶片的电路未形成面进行加工的第三工序；和剥离前述半导体晶片表面保护用薄片的第四工序。
[9]如[8]所述的半导体晶片的保护方法，其中在前述半导体晶片的电路形成面上设置有200μm以上的高低差。
[10]如[8]或[9]所述的半导体晶片的保护方法，其中在前述半导体晶片的电路形成面上进一步设置有具有多孔质结构的电路保护层。
[11]如[8]～[10]任一项所述的半导体晶片的保护方法，其中前述第三工序含有选自金属溅射工序、镀敷处理工序和加热处理工序中的至少一种工序。
本发明的第三方面涉及使用半导体晶片表面保护用薄片的半导体装置的制造方法。
[12]一种半导体装置的制造方法，其包含：在40～80℃的温度、0.3～0.5MPa的压力下，在半导体晶片的电路形成面上粘贴权利要求1所述的半导体晶片表面保护用薄片的第一工序；磨削粘贴有前述半导体晶片表面保护用薄片的半导体晶片的电路未形成面的第二工序；对磨削后的半导体晶片的电路未形成面进行加工的第三工序；和剥离前述半导体晶片表面保护用薄片的第四工序。
[13]如[12]所述的半导体装置的制造方法，其中在前述半导体晶片的电路形成面上设置有200μm以上的高低差。
[14]如[12]或[13]所述的半导体装置的制造方法，其中在前述半导体晶片的电路形成面上进一步设置有具有多孔质结构的电路保护层。
[15]如[12]～[14]任一项所述的半导体装置的制造方法，其中前述第三工序含有选自金属溅射工序、镀敷处理工序和加热处理工序中的至少一种工序。
发明效果
本发明的半导体晶片表面保护薄片具有对于半导体晶片的电路形成面的凹凸的良好密合性和磨削后的良好剥离性。进一步，本发明的半导体晶片表面保护薄片即使对于具有多孔质结构的电路保护层，也可具有良好的剥离性。
附图说明
图1是表示半导体晶片表面保护薄片的一个例子的图。
图2是表示半导体晶片表面保护薄片的粘贴工序的一个例子的图。
具体实施方式
1.半导体晶片表面保护用薄片
本发明的半导体晶片表面保护用薄片含有基材层、树脂层（A）和树脂层（B），在基材层和树脂层（B）之间配置1层以上的树脂层（A）。
树脂层（A）优选在加温下粘贴薄片时追随半导体晶片的电路形成面的凹凸而显示出高密合性，并且在粘贴薄片后的常温下保持（固定）形状。因此，树脂层（A）优选具有热熔融性、发生塑性变形。因此，在25℃时的拉伸弹性模量EA（25）和在60℃时的拉伸弹性模量EA（60）优选满足EA（60）/EA（25）<0.1。特别地，更优选满足EA（60）/EA（25）<0.08，进一步优选满足EA（60）/EA（25）<0.05。
树脂层（A）在60℃时的拉伸弹性模量EA（60）优选为0.005MPa～1.0MPa，更优选为0.01MPa～0.5MPa。树脂层（A）在25℃时的拉伸弹性模量EA（25）优选为1MPa～10MPa，更优选为2MPa～9MPa。如果拉伸弹性模量EA（60）为上述范围，则在加温下粘贴薄片时，显示出流动性，因此可以获得对凹凸的良好追随性。此外，如果拉伸弹性模量EA（25）为上述范围，则可以保持在粘贴薄片后的常温下的形状，从而可以维持加工中的密合性。
树脂的拉伸弹性模量可以如下测定。1）作为测定样品，准备例如初始长度为140mm、宽度为10mm、厚度为75～100μm的样品膜。2）然后，在测定温度为25℃、卡盘间距为100mm、拉伸速度为50mm/min的条件下进行拉伸试验，测定样品的伸长变化量（mm）。3）在所得的S－S曲线（应力－形变曲线）的初始上升部分画切线，并将该切线的斜率除以样品膜的截面积所得的值作为拉伸弹性模量。
树脂层（A）的密度优选为800～890kg/m3，更优选为830～890kg/m3，进一步优选为850～890kg/m3。如果树脂层（A）的密度不足800kg/m3，则弹性模量变得过低，因此形状固定能力下降，如果密度超过890kg/m3，则弹性模量变得过高，因此凹凸追随性下降。
构成树脂层（A）的树脂只要满足前述拉伸弹性模量，就没有特别限定，但优选为烯烃系共聚物。烯烃系共聚物优选为以碳原子数2～12的α－烯烃作为主要构成单元的α－烯烃共聚物。
碳原子数2～12的α－烯烃的例子包括乙烯、丙烯、1－丁烯、1－戊烯、3－甲基－1－丁烯、1－己烯、4－甲基－1－戊烯、3－甲基－1－戊烯、1－庚烯、1－辛烯、1－癸烯、1－十二烯等。
其中，从粘贴时的凹凸追随性优异的观点出发，优选乙烯·丙烯共聚物、乙烯·1－丁烯共聚物、和乙烯·丙烯·碳原子数4～12的α－烯烃的三元共聚物等乙烯·α－烯烃共聚物；以及丙烯·1－丁烯共聚物·碳原子数5～12的α-烯烃的三元共聚物等，更优选乙烯·丙烯共聚物。这是因为丙烯的烯烃系共聚物的热熔融性高。市售的α－烯烃系共聚物包括三井化学制造的TAFMER（注册商标）等。
树脂层（A）的拉伸弹性模量通过构成烯烃系共聚物的单体种类、共聚比以及有无改性等进行调整。例如，为了降低烯烃系共聚物在60℃时的拉伸弹性模量，提高丙烯的共聚比或用羧酸等改性即可。
树脂层（A）还可以在不损害对半导体晶片的易粘贴性、易剥离性等的范围内含有其它树脂或其它添加剂。这样的添加剂的例子包括紫外线吸收剂、抗氧化剂、耐热稳定剂、润滑剂、软化剂、粘接性赋予剂等。
树脂层（A）的厚度tA只要是可以包埋半导体晶片的电路形成面的凹凸（包括半导体凸块）的厚度，就没有特别限制。例如，如果凹凸的高低差为100μm左右，则树脂层（A）的厚度tA可以设为100～200μm。
为了提高剥离性，树脂层（B）优选在加温下粘贴薄片时，流动性不会变得过大。因此，不同于树脂层（A），树脂层（B）优选在加温下粘贴薄片时不显示出热熔融性，而是至少在后述的半导体晶片表面保护薄片的粘贴工序中发生弹性变形。
因此，树脂层（B）在60℃时的拉伸弹性模量EB（60）优选高于树脂层（A）在60℃时的拉伸弹性模量EA（60）。但是，为了不会大大损害树脂层（A）对凹凸的追随性（包埋性），优选使树脂层（B）在60℃时的拉伸弹性模量EB（60）不会变得过高。
树脂层（B）在60℃时的拉伸弹性模量EB（60）优选为1MPa以上，但优选低于基材层在60℃时的拉伸弹性模量。树脂层（B）在60℃时的拉伸弹性模量EB（60）优选为1MPa～10MPa，更优选为1MPa～7MPa。如果树脂层（B）在60℃时的拉伸弹性模量不足1MPa，则在粘贴薄片时，由于过度密合至必要程度以上，因此在剥离时难以剥离。另一方面，如果在60℃时的拉伸弹性模量过高，则由于树脂层变硬，因此对凹凸的追随性下降。
构成树脂层（B）的树脂只要满足前述拉伸弹性模量，就没有特别限定，但优选为热塑性弹性体。热塑性弹性体的例子包括聚苯乙烯系弹性体、聚烯烃系弹性体、聚氨酯系弹性体和聚酯系弹性体等。其中，从容易调整粘接性和柔软性的观点出发，优选聚苯乙烯系弹性体、聚烯烃系弹性体。
聚苯乙烯系弹性体包括苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物（SIS）、苯乙烯－乙烯·丁烯－苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）、苯乙烯－乙烯·丙烯－苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）、其它的苯乙烯·二烯系嵌段共聚物及其氢化物（氢化苯乙烯·丁二烯橡胶（HSBR）等）等。
聚烯烃系弹性体包括显示出结晶性的聚烯烃嵌段和显示出非结晶性的单体共聚物嵌段的嵌段共聚物。其具体例子包括烯烃·乙烯·丁烯·烯烃共聚物、聚丙烯·聚氧化乙烯·聚丙烯嵌段共聚物、聚丙烯·聚烯烃·聚丙烯嵌段共聚物。市售的聚烯烃系弹性体包括三井化学（株）制造的Notio（注册商标）等。
树脂层（B）的厚度tB优选设定为不会损害对凹凸的追随性的程度。因此，树脂层（B）的厚度tB优选为0.1μm以上且不足100μm，更优选为1μm以上且不足100μm。如果树脂层（B）的厚度tB不足0.1μm，则难以获得树脂层（B）带来的剥离性的效果，如果为100μm以上，则容易损害树脂层（A）对凹凸的追随性。
基材层为了抑制半导体晶片的翘曲·变形而优选具有刚性。因此，基材层在25℃时的拉伸弹性模量E（25）优选为1GPa以上。
这种基材层优选为聚烯烃膜、聚酯膜、以及聚烯烃层和聚酯层的层叠膜等。
聚烯烃膜的例子包括聚丙烯膜。聚酯膜的例子包括聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜。
基材层的厚度优选为5～250μm左右，更优选为12～100μm。为了不损害薄片在粘贴或剥离时的操作性，半导体晶片表面保护用薄片全体的总膜厚优选设为1000μm以下，更优选设为700μm以下。
半导体晶片表面保护用薄片也可以根据需要含有其它层。其它层包括粘接剂层和脱模膜等。粘接剂层没有特别限制，例如可以为三井化学（株）制造的ADMER等。脱模膜没有特别限制，例如可以为进行了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等。
如前所述，半导体晶片表面保护用薄片含有基材层、树脂层（A）和树脂层（B），并在基材层和树脂层（B）之间配置树脂层（A）。树脂层（B）由于具有提高剥离性的功能，因此优选配置在半导体晶片表面保护用薄片的（非基材层一侧的）最外表面。
树脂层（A）可以是单层的，也可以是多层的。为了提高树脂层（A）和基材层的粘接性，可以在树脂层（A）和基材层之间进一步配置粘接剂层。
图1是表示半导体晶片表面保护用薄片构成的一个例子的图。如图1所示，半导体晶片表面保护用薄片10依次具有基材层12、树脂层（A）14和树脂层（B）16。该半导体晶片表面保护用薄片10以树脂层（B）16与半导体晶片的电路形成面接触的方式进行使用。
本发明的半导体晶片表面保护用薄片可以通过任意方法来制造。例如有：1）将基材膜、树脂层（A）和树脂层（B）共挤出成型，或将树脂层（A）和树脂层（B）共挤出成型后层叠在基材膜上，从而得到半导体晶片表面保护用薄片的方法（共挤出形成法）；2）通过层压（层叠）基材膜、膜状的树脂层（A）和膜状的树脂层（B）而得到半导体晶片表面保护用薄片的方法（层压法）等。
在采用层压法时，优选根据需要在膜彼此的界面上形成适当的粘接剂层。为了提高膜彼此的粘接性，也可以根据需要在膜彼此的界面上实施电晕放电处理等表面处理。层压可以是挤出层压和干式层压中的任一种。膜状的树脂层（A）和树脂层（B）可以通过挤出成型等进行制膜而得到。
2.半导体晶片的保护方法
使用本发明的半导体晶片表面保护用薄片的半导体晶片的保护方法的一个例子包含：1）在加温下，在半导体晶片的电路形成面上粘贴半导体晶片表面保护用薄片的第一工序、2）磨削粘贴有半导体晶片表面保护用薄片的半导体晶片的电路未形成面的第二工序、3）对磨削后的半导体晶片的电路未形成面进行加工的第三工序和4）剥离半导体晶片表面保护用薄片的第四工序。在进行了这些工序之后，还可以进行切割半导体晶片而进行芯片化的工序、用树脂密封芯片的工序等。
首先，准备形成了电路的半导体晶片。为了防止在后工序中损伤电路，也可以在半导体晶片的电路形成面上设置保护电路的电路保护层。
电路保护层只要是绝缘树脂即可，例如，可以为聚酰亚胺、聚苯并噁唑等。此外，为了减少高频信号的传输延迟，优选通过将电路保护层形成为多孔质结构，从而降低介电常数。
图2是表示半导体晶片表面保护薄片的粘贴工序的一个例子的图。如图2所示，在第一工序（粘贴工序）中，在加温下粘贴半导体晶片表面保护用薄片10，使树脂层（B）16位于配置有半导体凸块24等的半导体晶片20的电路形成面侧。如前所述，在半导体晶片20的电路形成面上还可以形成具有多孔质结构的电路保护层22。
粘贴温度可以设为40～80℃，压力可以设为0.3～0.5MPa。如果不足40℃，则由于树脂层（A）的弹性模量难以降低，因此对凹凸的追随性下降。此外，如果粘贴温度超过80℃，则不优选作为加工温度。半导体晶片表面保护用薄片的粘贴可以通过公知的胶带粘贴机进行。
在第二工序（磨削工序）中，以在半导体晶片的电路形成面上粘贴了半导体晶片表面保护用薄片的状态对半导体晶片的电路未形成面（背面）进行磨削加工，直至晶片的厚度达到一定程度以下。磨削加工后的半导体晶片的厚度例如可以设为300μm以下。磨削加工是使用砂轮的机械磨削加工。磨削方式没有特别限制，可以为贯穿进磨方式、横向进磨方式等公知的磨削方式。在第二工序（磨削工序）中，半导体晶片以及粘贴在其上的半导体晶片表面保护用薄片的温度通常在25℃以上且不足40℃的范围内。
在第三工序（加工工序）中，有时对半导体晶片的电路未形成面（背面）进行选自金属溅射工序、镀敷处理工序和加热处理工序中的工序。加热处理工序例如包括在加温下粘贴芯片接合胶带的工序。
在第四工序（剥离工序）中，在常温下剥离半导体晶片表面保护用薄片。半导体晶片表面保护用薄片的剥离没有特别限制，可以通过公知的胶带剥离机进行。
本发明的半导体晶片表面保护用薄片具有显示出热熔融性的树脂层（A）。因此，在第一工序（粘贴工序）中，也如图2（B）所示，即使对于半导体晶片的电路形成面的较大凹凸，例如直径为200μm以上的焊锡凸块等，也可以良好地追随、无间隙地密合。此外，在之后的第二工序（磨削工序）和第三工序（加工工序）中，也可以维持与半导体晶片的电路形成面的密合性。进一步，由于半导体晶片表面保护用薄片的树脂层（B）与半导体晶片的电路形成面的凹凸接触（参照图2（B）），因此在第四工序（剥离工序）中，在半导体晶片的电路形成面上不会残留糊状物，从而可以良好地剥离。
此外，本发明的半导体晶片表面保护用薄片具有不显示出热熔融性的树脂层（B）。因此，如图2（B）所示，即使将本发明的半导体晶片表面保护用薄片粘贴在具有多孔质结构的电路保护层上，也可以抑制树脂层（A）和（B）流入多孔质结构的孔中，从而得到良好的剥离性。
实施例
（实施例1和2）
1.各层的拉伸弹性模量的测定
准备聚对苯二甲酸乙二醇酯膜（厚度为75μm）作为基材膜。准备将密度为861kg/m3的三井化学（株）制造的TAFMER P0275（注册商标）进行挤出成型所得的膜（厚度为100μm）作为树脂层（A）的膜。准备将三井化学（株）制造的Notio PN 3560进行挤出成型所得的膜（厚度为100μm）作为树脂层（B）的膜。对于这些膜，使用以下方法测定拉伸弹性模量。
将上述膜分别切割成初始长度为14cm、宽度为1cm的尺寸，从而准备测定用的样品膜。然后，在测定温度为25℃、卡盘间距为100mm、拉伸速度为50mm/min的条件下进行拉伸试验，测定样品膜的伸长变化量（mm）。然后，在所得的S－S曲线的初始上升部分画切线，将该切线的斜率除以样品膜的截面积所得的值作为拉伸弹性模量。
2.半导体晶片表面保护用薄片的制作
准备厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜（PET膜）作为基材膜。将密度为861kg/m3的三井化学（株）制造的TAFMER P0275（注册商标）和三井化学（株）制造的Notio PN 3560进行共挤出，并将由树脂层（A）/树脂层（B）所形成的2层的共挤出树脂层叠在该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的表面上，得到半导体晶片表面保护用薄片。半导体晶片表面保护用薄片的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜/树脂层（A）/树脂层（B）的厚度为75μm/480μm/3μm。
3.半导体晶片表面保护用薄片的评价
准备在电路形成面上设置了直径为250μm的焊锡球而形成凸块的半导体晶片（厚度为700μm）。并准备凸块间的间隔为250μm的半导体晶片（实施例1）和凸块间的间隔为150μm的半导体晶片（实施例2）的2种半导体晶片。
然后，使用胶带粘贴机（LINTEC RAD3510），在晶片台温度为70℃、辊温度为40℃、压力为0.5MPa、辊压速度为2mm/秒的条件下，将前述半导体晶片表面保护用薄片加热压合并粘贴在半导体晶片的电路形成面上。
接着，将半导体晶片设置在Back Grinder装置（DISCO DFG8560）上，磨削半导体晶片的电路未形成面，直至晶片厚度达到300μm。
然后，使用胶带剥离机（LINTEC RAD3010），在常温下从半导体晶片的电路形成面上剥离半导体晶片表面保护用薄片。
在这些工序中，如下所示对半导体晶片表面保护用薄片的凹凸包埋性、剥离性和糊状物残留，以及磨削后晶片厚度的面内均匀性进行评价。
1）半导体晶片表面保护用薄片的凹凸包埋性
使用显微镜（KEYENCE公司制造），以50～100倍的倍率观察粘贴了半导体晶片表面保护用薄片的半导体晶片的电路形成面，观察与半导体晶片的电路形成面上的凹凸之间有无空隙。
将有空隙的情况记为×，没有空隙的情况记为○。
2）磨削后晶片厚度的面内均匀性
根据JIS B7502，使用测微计（Mitutoyo 227－101），在23℃、50%RH的条件下测定磨削后的半导体晶片厚度的面内偏差（TTV：Total ThicknessVariation，总厚度变动）。具体来说，测定11点的晶片面内厚度，并将厚度的最大值和最小值的差值作为TTV。
将面内厚度偏差（TTV）为15μm以下的情况记为○，超过15μm的记为×。
3）剥离性
使用胶带剥离机（LINTEC RAD3010），通过180°剥离法评价是否可以从半导体晶片的电路形成面上剥离半导体晶片表面保护用薄片。测定是在23℃、50%RH下，在剥离速度为300mm/sec的条件下进行的。
可以良好剥离的情况为○，无法剥离的情况为×。
4）糊状物残留
使用显微镜，以倍率50～100倍观察用胶带剥离机剥离半导体晶片表面保护用薄片后的半导体晶片的电路形成面。
未确认糊状物残留的情况为○，确认糊状物残留的情况为×。
（实施例3和4）
准备在电路形成面上形成了具有多孔质结构的电路保护层的半导体晶片来代替实施例1的半导体晶片。具有多孔质结构的电路保护层如下形成。
1）聚羟基酰胺（聚苯并噁唑前体）的合成
使27.0g（0.2摩尔）1－羟基苯并三唑（黑金化成（株）制造，HBT）溶解在150mL的N,N－二甲基乙酰基乙酰胺（和光纯药（株）制造，DMAc）中，并冷却至－10℃。向其中加入三乙胺20.2g（和光纯药（株）制造，0.2摩尔）。
使29.5g（0.1摩尔）4,4’－二羰基氯－二苯基醚（日本农药（株）制造DEC）溶解在150mL丙酮中，再将其滴加至上述HBT的DMAc和三乙胺的混合溶液中，并使液温不超过0℃。在－10℃对该溶液持续搅拌2小时，然后回到室温，再搅拌1小时。搅拌结束后，通过过滤除去三乙胺的盐酸盐，将滤液投入2L水中，得到白色沉淀。通过过滤收集该沉淀，用丙酮洗涤。再在50℃的真空干燥机中干燥48小时，得到DEC的HBT酯。
使18.3g（0.05摩尔）双（3－氨基－4－羟基苯基）六氟丙烷（Central硝子（株）制造Bis－APAF）溶解在200ml的DMAc中。向该溶液中加入DEC的HBT酯24.6g（0.05摩尔），在50℃反应6小时，得到Bis－APAF和DEC进行酰胺键合而成的聚羟基酰胺（聚苯并噁唑前体）。将该溶液投入2L水中，通过过滤收集聚合物的白色沉淀，再用水洗涤。将该聚合物在50℃的真空干燥机中干燥48小时，得到聚羟基酰胺粉末。
2）感光剂A的合成
使42.4g（0.1摩尔）4,4’－[1－[4－[1－（4－羟基苯基）－1－甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚（本州化学（株）制造，Tris－PPA）溶解在600mL的1,4－二噁烷（和光纯药（株）制造）中。将该溶液加热至40℃，并加入67.1g（0.25摩尔）5－萘醌二叠氮基磺酰氯（东洋合成（株）制造，NAC－5）。向该溶液中滴加将25.3g（0.25摩尔）三乙胺稀释在100mL的1,4－二噁烷中所得的溶液，并使内温不超过45℃。滴加结束后，在40℃搅拌2小时。然后，使溶液的温度回到室温，通过过滤除去三乙胺的盐酸盐，将滤液投入3L水中，得到黄色沉淀。通过过滤收集该沉淀，用1%的盐酸水溶液1L洗涤，再用3L水洗涤。将该黄色沉淀在50℃的真空干燥机中干燥48小时，得到感光剂A。
3）感光性聚苯并噁唑前体溶液的制备
使20g前述聚羟基酰胺粉末、4.6g前述感光剂A和2.0g的4,4’－（1－（2－（4－羟基苯基）－2－丙基）苯基亚乙基）双酚（本州化学工业公司制造，商品名为Tris－PA）溶解在60mLγ－丁内酯（三菱化学（株）制造）中。将该溶液加入到100mL的注射器中，用直径0.45μm的聚四氟乙烯制过滤器（Advantech（株）制造）进行过滤，得到感光性聚苯并噁唑前体溶液。
4）多孔质保护层的形成
使用东京Electron（株）制造的涂布·显影装置（Clean Track Mark－7），将所得的感光性聚苯并噁唑前体溶液涂布在6英寸晶片上，使热板烘烤后的膜厚达到7.8μm。在热板烘烤后，使用GCA公司制造的i射线分档器DSW－8750，以3000J/m2的曝光量，通过具有100μm×100μm的剔除图案的掩模图案对晶片整面进行曝光。曝光后，使用Mark－7的显影装置，通过2.38%的四甲基氢氧化铵水溶液（三菱气体化学（株）制造的ELM－D）进行旋覆浸没式（puddle）显影90秒钟。显影后的聚苯并噁唑前体膜的膜厚为7.1μm。
将形成了该聚苯并噁唑前体膜的硅晶片放入光洋Thermo Systems（株）制造的惰性烘箱INH－21CD中，在氧浓度为20ppm以下，在140℃热处理30分钟，然后用1小时升温至380℃，并在380℃热处理1小时。由此，得到聚苯并噁唑树脂膜。然后，使用SAMCO（株）制造的反应性离子蚀刻装置RIE－10，在CF4、气体流量为50sccm、压力为0.6Torr、输出功率为280W的条件下，进行3分钟等离子处理（反应性离子蚀刻）。由此，得到具有多孔质结构的电路保护层。
在如此所得的半导体晶片的电路保护层上设置直径为250μm的焊锡球，从而准备形成了凸块的半导体晶片（厚度为700μm）。并准备凸块间的间隔为250μm的半导体晶片（实施例3）和凸块间的间隔为150μm的半导体晶片（实施例4）的2种半导体晶片。使用准备的半导体晶片以及与实施例1相同的半导体晶片表面保护用薄片，进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
（实施例5）
除了将树脂层（B）的厚度变更为20μm以外，和实施例1同样地得到半导体晶片表面保护用薄片。然后，和实施例3同样地进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
（实施例6）
除了将三井化学（株）制造的Notio PN3560变更为三井化学（株）制造的Notio PN0040作为树脂层（B）的树脂以外，和实施例3同样地得到半导体晶片表面保护用薄片。然后，和实施例3同样地进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
（实施例7）
除了将三井化学（株）制造的Notio PN3560变更为三井化学（株）制造的Notio PN2060作为树脂层（B）的树脂以外，和实施例3同样地得到半导体晶片表面保护用薄片。然后，和实施例3同样地进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
（实施例8）
除了将三井化学（株）制造的Notio PN3560变更为氢化苯乙烯·丁二烯橡胶（HSBR）作为树脂层（B）的树脂以外，和实施例3同样地得到半导体晶片表面保护用薄片。然后，和实施例3同样地进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
（实施例9）
除了使用在三井化学（株）制造的Notio PN3560中添加了5重量%聚丙烯（PP）的树脂作为树脂层（B）的树脂以外，和实施例3同样地得到半导体晶片表面保护用薄片。然后，和实施例3同样地进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
（实施例10）
除了在厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯层上层叠厚度为20μm的聚烯烃层（三井化学（株）制造，Admer）作为基材层以外，和实施例3同样地得到半导体晶片表面保护用薄片。然后，和实施例3同样地进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
（实施例11）
除了在厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯层上层叠厚度为20μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）层作为基材层以外，和实施例3同样地得到半导体晶片表面保护用薄片。然后，和实施例3同样地进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
（比较例1）
除了在厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯层上层叠乙烯－乙酸乙烯酯共聚物（EVA）层作为基材层，并且未形成树脂层（B）以外，和实施例3同样地得到半导体晶片表面保护用薄片。然后，和实施例3同样地进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
（比较例2）
除了将树脂层（B）的厚度变更为100μm以外，和实施例3同样地得到半导体晶片表面保护用薄片。然后，和实施例3同样地进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
（比较例3）
除了将树脂层（A）变更为乙烯－乙酸乙烯酯共聚物（EVAFLEX EV420，三井杜邦聚合化学公司制造），并使厚度为480μm以外，和比较例2同样地得到半导体晶片表面保护用薄片。然后，和实施例3同样地进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
（比较例4和5）
除了将三井化学（株）制造的Notio PN3560变更为如下制备的UV粘合剂作为树脂层（B）的树脂以外，和实施例3同样地得到半导体晶片表面保护用薄片。然后，比较例4和实施例3同样地、比较例5和实施例2同样地进行半导体晶片表面保护用薄片的评价以及磨削后的晶片的评价。
粘合剂聚合物的聚合
使用过氧化苯甲酰系聚合引发剂[日本油脂（株）制造，NYPER BMT－K40]0.8重量份（作为引发剂为0.32重量份），使30重量份丙烯酸乙酯、40重量份丙烯酸2－乙基己酯、10重量份丙烯酸甲酯和20重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体混合物在65重量份甲苯、50重量份乙酸乙酯中，在80℃反应10小时。反应结束后，冷却所得的溶液，进一步加入100重量份二甲苯、10重量份丙烯酸和0.3重量份十四烷基二甲基苄基氯化铵[日本油脂（株）制造，Cation M2-100]，一边吹入空气，一边在85℃反应50小时。由此，得到丙烯酸系粘合剂聚合物的溶液（粘合剂主剂）。
UV粘合剂的制备
在所得的丙烯酸系粘合剂聚合物的溶液（粘合剂主剂）中，相对于100重量份丙烯酸系粘合剂聚合物固体成分，添加2重量份作为分子内键开裂型光聚合引发剂的联苯酰缩二甲醇[日本汽巴－嘉基公司（株），IRGACURE 651]、0.3重量份作为分子内具有聚合性碳碳双键的单体的二季戊四醇六丙烯酸酯和二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯的混合物[东亚合成化学工业（株）制造，ARONIX M－400]，并进一步添加1.35重量份作为热交联剂的异氰酸酯系交联剂[三井东压化学（株）制造，OLESTER P49－75－S]（作为热交联剂为1重量份），得到UV粘合剂。
实施例1～11的评价结果示于表1；比较例1～5的评价结果示于表2。
表1
Figure BDA00002015875800171
表2
Figure BDA00002015875800181
如表1所示，可知对于实施例1～11的半导体晶片表面保护用薄片，其半导体晶片的电路形成面的凹凸包埋性好，密合性优异，加工性优异。还可知，实施例1～11的半导体晶片表面保护用薄片对于电路形成面，特别是具有多孔质的电路保护层的电路保护层，粘合剂成分也不会流入孔中而产生糊状物残留，显示出良好的剥离性。此外可知，即使凸块间距短，电路形成面上具有复杂的电路，也显示出良好的剥离性。
与此相对，如表2所示，可知不具有树脂层（B）的比较例1的半导体晶片表面保护用薄片虽然凹凸包埋性和磨削加工性优异，但是剥离性不足。还可知，树脂层（B）过厚的比较例2的半导体晶片表面保护用薄片对凹凸的追随性低，凹凸包埋性和磨削加工性低。如比较例3所示，可知构成树脂层（A）的树脂的E（60）/E（25）为0.1以上的半导体晶片表面保护用薄片对凹凸的追随性低，凹凸包埋性和磨削加工性低。此外可知，树脂层（B）的拉伸弹性模量不足0.1MPa的比较例4和5的半导体晶片表面保护用薄片在剥离时产生糊状物残留，剥离性低。
工业实用性
本发明的半导体晶片表面保护用薄片具有对于半导体晶片的电路形成面的凹凸的良好密合性以及磨削后的良好剥离性。进一步，本发明的半导体晶片表面保护用薄片即使对于具有多孔质结构的电路保护层也可具有良好的剥离性。
符号说明
10  半导体晶片表面保护用薄片
12  基材膜
14  树脂层（A）
16  树脂层（B）
20  半导体晶片
20A 电路形成面
22  电路保护层
24  焊锡凸块

Claims (15)

1.一种半导体晶片表面保护用薄片，其具有：
在25℃时的拉伸弹性模量E（25）为1GPa以上的基材层；
在25℃时的拉伸弹性模量EA（25）和在60℃时的拉伸弹性模量EA（60）满足EA（60）/EA（25）<0.1的关系，并且所述在60℃时的拉伸弹性模量EA（60）为0.005～1MPa的树脂层（A）；和
在60℃时的拉伸弹性模量EB（60）为1MPa以上、高于所述树脂层（A）在60℃时的拉伸弹性模量EA（60），并且厚度为0.1μm以上且不足100μm的树脂层（B），
在所述基材层和所述树脂层（B）之间配置有1层以上的所述树脂层（A）。
2.如权利要求1所述的半导体晶片表面保护用薄片，其中所述树脂层（B）配置在所述半导体晶片表面保护用薄片的最外表面。
3.如权利要求1所述的半导体晶片表面保护用薄片，其中所述树脂层（A）含有烯烃系共聚物。
4.如权利要求1所述的半导体晶片表面保护用薄片，其中树脂层（A）的密度为800～890kg/m3。
5.如权利要求1所述的半导体表面保护用薄片，其中所述树脂层（B）含有选自聚乙烯系弹性体和聚苯乙烯系弹性体中的至少一种树脂。
6.如权利要求1所述的半导体晶片表面保护用薄片，其中所述基材膜是选自聚烯烃层、聚酯层、以及聚烯烃层和聚酯层的层叠体中的至少一种层。
7.如权利要求1所述的半导体晶片表面保护用薄片，其中所述树脂层（A）的厚度tA大于在半导体晶片的电路形成面上所设置的高低差。
8.一种半导体晶片的保护方法，其包含：
在40～80℃的温度、0.3～0.5MPa的压力下，在半导体晶片的电路形成面上粘贴权利要求1所述的半导体晶片表面保护用薄片的第一工序；
磨削粘贴有所述半导体晶片表面保护用薄片的半导体晶片的电路未形成面的第二工序；
对磨削后的半导体晶片的电路未形成面进行加工的第三工序；和
剥离所述半导体晶片表面保护用薄片的第四工序。
9.如权利要求8所述的半导体晶片的保护方法，其中在所述半导体晶片的电路形成面上设置有200μm以上的高低差。
10.如权利要求8所述的半导体晶片的保护方法，其中在所述半导体晶片的电路形成面上进一步设置有具有多孔质结构的电路保护层。
11.如权利要求8所述的半导体晶片的保护方法，其中所述第三工序含有选自金属溅射工序、镀敷处理工序和加热处理工序中的至少一种工序。
12.一种半导体装置的制造方法，其包含：
在40～80℃的温度、0.3～0.5MPa的压力下，在半导体晶片的电路形成面上粘贴权利要求1所述的半导体晶片表面保护用薄片的第一工序；
磨削粘贴有所述半导体晶片表面保护用薄片的半导体晶片的电路未形成面的第二工序；
对磨削后的半导体晶片的电路未形成面进行加工的第三工序；和
剥离所述半导体晶片表面保护用薄片的第四工序。
13.如权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其中在所述半导体晶片的电路形成面上设置有200μm以上的高低差。
14.如权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其中在所述半导体晶片的电路形成面上进一步设置有具有多孔质结构的电路保护层。
15.如权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其中所述第三工序含有选自金属溅射工序、镀敷处理工序和加热处理工序中的至少一种工序。
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