JP2006032642A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 効率的に素子の歩留まりを向上する技術を提供する。
【解決手段】 シート１１０を放射状に引き伸ばした後に、シート１１０上に剛体からなるリング１１４を貼付する。そのため、エキスパンド機構部１０２からシート１１０を外すために押さえ部１０６を上方に移動させることによりリング持上げピン１０７に印加されていた下向きの力が取り除かれたとしても、シート１１０の水平方向の張力を維持することができる。このため、シート１１０の不均一な収縮の発生を抑制することができ、シート１１０上に設置された被処理体１１２同士の接触の発生や被処理体１１２の傾きの発生を抑制することができる。したがって、半導体チップ端部などへの損傷の発生を抑制することができる。また、リング１１４を構成する材料として剛体からなるリング１１４を用いることにより、半導体チップの製造方法においてリング１１４を再度利用することができる。この結果、半導体チップの製造方法における製造コストの上昇を抑制することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。

従来の半導体装置の製造方法の一例として、特許文献１に記載された技術のように、伸縮性を有する粘着シート上に、たとえば、複数の半導体チップが繋がった半導体バーを貼り付けて保持し、分割工程で個々の半導体チップに分割した後、隣接する半導体チップの間隔を粘着シートを引き伸ばすことで取り扱いやすい間隔に広げる方法が挙げられる。また、半導体バーを個々の半導体チップに完全には分割せず、非常に分割しやすい状態にまで加工しておき、粘着シートを引き伸ばし、そのときの引張力を利用して完全に分割するとともに、半導体チップの間隔を取り扱いやすい間隔に広げる分割を兼ねる方法も挙げられる。

実開昭６３−６１１４３号公報

特許文献１記載の技術に代表される従来の技術における半導体装置の製造方法の一例は以下の通りである。

シートに半導体チップが貼り付けられたものをエキスパンド機構部にセットする。ここで、エキスパンド機構部は、押さえ部を上下方向に動作させる上下機構部、シートの端部を押し下げる押さえ部、シートを支持するシート支持部を備える。

次に、上下機構部上に設けられた押さえ部により、シートの外周部分からシートを引き下げてシートを拡大する。

ついで、シートの拡大を終了した後、上下機構部を上方向に動作させることにより押さえ部を上昇させる。続いて、半導体チップが貼り付けられたシートをエキスパンド機構部から外す。次に、半導体チップをダイシングする。

しかしながら、上記文献記載の技術をはじめとする従来の技術は、以下の点で改善の余地を有していた。

シート上で半導体チップが多く搭載されている部分はシートの拡大率が少なく、また、半導体チップが少なく搭載されている部分はシートの拡大率が大きいのでシートにかかる張力が不均一となり、エキスパンド動作が終了したときにしわが発生する可能性がある。すなわち、押さえ部を上昇させると、半導体チップがシートの上面に均一に配置されていないために、シートの各部分で拡大率が異なり、シートにしわが生じてしまう。つまり、半導体チップがシート上に部分的に配置されていない場合にはシートにかかる張力を均一に確保することができないために、シートにしわが発生し、シート上における半導体チップの間隔が不ぞろいになることや、シート上で半導体チップが傾いてしまうことがあった。そのため、ダイシング工程の前にシートをエキスパンド機構部から外すと、半導体チップ同士が接触し、半導体チップ端部に損傷が発生することがあるという課題を有していた。

こうした課題を解決するために、特許文献１記載の技術においては、帯状の粘着シートをシートに貼り付けているが、帯状の粘着シートは再利用することができないために製造コストの上昇を招くという課題を有していた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記従来技術の課題を解決するところにある。

本発明によれば、伸縮性を有するシート上にウエハまたはバー状に配置された複数の被処理体を配置する工程と、ウエハまたはバー状に配置された複数の被処理体が配置されたシートに外力を加えて拡張する工程と、上記工程において拡張されたシートに剛体からなるリングを装着する工程と、リングが装着されたシートから外力を取り除く工程と、シート上に配置されたウエハまたはバー状に配置された複数の被処理体をダイシングして素子に個別化する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。

本発明によれば、拡張されたシートに剛体からなるリングを装着することにより、シートから外力が取り除かれることによってシートの周縁部の張力が小さくなっても剛体からなるリングによりシート中央部近傍の張力が維持されるため、シートにしわが生じることを抑制することができる。そのため、シート上に配置されたウエハまたはバー状に配置された複数の被処理体同士の接触を抑制することができ、被処理体端部に損傷が発生することを抑制することができる。また、剛体からなるリングは再利用することができるため製造コストの上昇を抑制することができる。したがって、効率的に素子の歩留まりを向上させることができる。

本発明によれば、効率的に素子の歩留まりを向上する技術が提供される。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態に係る半導体装置の製造装置および製造工程を図１から図３に示す。

まず、図１（ａ）に示すように、半導体製造装置であるエキスパンド機構部１０２にシート１１０を設置する。ここで、エキスパンド機構部１０２は、シート１１０を支持するための、たとえば円形、矩形などの形状を有するシート支持部１０８、シートの周縁部を固定するための、たとえば、円形、矩形などの形状を有するリング持上げピン１０７、リング持上げピン１０７を押し下げる押さえ部１０６、押さえ部１０６を作動させる上下機構１０４から構成される。

シート１１０は、伸縮性を有するシートであり、たとえば、塩化ビニルやポリエステルなどの伸縮性を有する基材と、その表面に塗布した粘着剤層などにより構成される。シート１１０がこのような構成をとることにより、後述するダイシング工程により半導体チップに個別化される被処理体１１２（図１（ｂ））をシート１１０上に、より容易に設置することが可能になり、また、後述するリング１１４（図４）をシート１１０上に、より容易に装着することが可能となる。

シート支持部１０８は、シート１１０の被処理体１１２を設置する領域よりも外側に位置するように設けられている。

リング持上げピン１０７は、その下部にばねなどの弾性体（不図示）を有する。そのため、押さえ部１０６により下向きに力を加えられることによって、ばねなどの弾性体が縮むことにより、リング持上げピン１０７は下方向に押し下げられる。リング持上げピン１０７が下方向に押し下げられることにより、押さえ部１０６とリング持上げピン１０７とに挟持されたシート１１０の周縁部が押し下げられる。このため、シート１１０を外側に向けて引き伸ばす外力が加えられることとなり、シート１１０が放射状に拡張される。

上下機構１０４は、その下部にエアシリンダーなどの駆動部（不図示）を備えており、駆動部の動力により上下方向に動作する。上下機構１０４の上下方向の動作にあわせて、上下機構１０４の上部に設けられた押さえ部１０６も上下に動作する。

押さえ部１０６は、上下機構１０４の上部に接して設けられており、上下機構１０４の上下方向の動作にあわせて上下方向に動作する。そのため、押さえ部１０６とリング持上げピン１０７とがシート１１０の周縁部を挟持して、シート１１０の端部をシート１１０の中央部と比較して相対的に下方向に押し下げることにより、シート支持部１０８を支点として伸縮性を有するシート１１０を放射状に拡張することができる。

次に、図１（ｂ）に示すように、ウエハまたはバー状に配置された複数の被処理体１１２をシート上に配置する。次に、エアシリンダーなどの駆動部（不図示）を用いて上下機構１０４を下方に動作させることによって、押さえ部１０６を用いてリング持上げピン１０７を下方に押し下げることにより、シート支持部１０８を支点として伸縮性を有するシート１１０を放射状に拡張する。

ついで、図１（ｃ）に示すように、シート１１０の上部に剛体からなるリング１１４を貼付する。貼付の方法としては、操作者がリング１１４を貼付してもよいし、別途貼付機構を設けてもよい。また、リング１１４が被処理体１１２とは接しないように貼付する。

図５は、シート１１０の上部にリング１１４を貼付した図の斜視図である。図５に示すように、リング１１４は、シート１１０に配置された被処理体１１２に接触しない程度に大きい。また、図５には図示していないが、シート１１０を固定するために、シート１１０端部に環状のフルカットリングが設けられている。

リング１１４は、図４に示すように、シート１１０上にマウントされた被処理体１１２に接触しないように内部がくりぬかれ、外周部のみを有する形状となっている。具体的には、円形、ドーナツ状、矩形、楕円形、星形などの形状が好ましく用いられる。また、リング１１４の表面は、シート１１０とリング１１４との間の密着力を確保するために、たとえば、光沢状、梨地状、ディンプル状などの表面性状とすることが好ましい。さらに、リング１１４を構成する材料としては耐腐食性や強度に優れた剛性のある材料が用いられ、たとえば、ステンレスやアルミニウムなどの金属材料が好ましく用いられ、ＳＵＳ３０４の表面を磨いた材料やアルミニウムの表面を磨いた材料などが特に好ましく用いられる。また、樹脂材料が好ましく用いられ、ガラス繊維で補強された樹脂材料が特に好ましく用いられる。

続いて、図２に示すように、駆動部（不図示）を用いて上下機構１０４を上方に動作させることにより、押さえ部１０６を上方に移動させ、リング持上げピン１０７に加えられていた下向きの外力を取り除く。そのため、リング持上げピン１０７に設けられているばねの長さが元に戻り、シート１１０端部に印加されていた下向きの外力が取り除かれる。したがって、シート１１０を放射状に拡張していた水平方向の力が取り除かれる（図３）。ここで、図１（ｃ）に示すように、リング１１４がシート１１０上に貼り付けられていることにより、シート１１０を拡張していた水平方向の力が取り除かれたとしてもシート１１０のリング１１４に囲まれた部分においては水平方向の張力を維持することができるので、シート１１０にしわが発生することを抑制することができる。

以上のプロセスの後、シート１１０上に設置されたウエハまたはバー状に配置された被処理体１１２をダイシングすることによって、被処理体を半導体チップに個別化し、半導体チップを製造することができる。

以下、本実施形態に係る半導体チップの製造工程の効果について説明する。

前述の従来の技術においては、シートをエキスパンド機構部から外すと、半導体チップ同士が接触し、半導体チップ端部に損傷が発生することがあるという課題を有していた。また、上記課題を解決するために、帯状の粘着シートをシートに貼り付ける技術があるが、帯状の粘着シートは再利用することができないために製造コストの上昇を招くという課題を有していた。これに対して、本実施形態においては、シート１１０を放射状に拡張した後に、シート１１０上に剛体からなり、シートとの密着性を有するリング１１４を貼付する。そのため、エキスパンド機構部１０２からシート１１０を外すために押さえ部１０６を上方に移動させることによりリング持上げピン１０７に印加されていた下向きの力が取り除かれたとしても、シート１１０の水平方向の張力を維持することができる。このため、シート１１０の不均一な収縮の発生を抑制することができ、シート１１０上に設置された被処理体１１２同士の接触の発生や被処理体１１２の傾きの発生を抑制することができる。したがって、被処理体を構成する個別化された後に半導体チップとなる部分の端部などへの損傷の発生を抑制することができる。また、リング１１４を構成する材料として剛体からなり、シートとの密着性を有するリング１１４を用いることにより、半導体チップの製造方法においてリング１１４を再度利用することができる。この結果、半導体チップの製造方法における製造コストの上昇を抑制することができる。

また、上記実施形態においては、シート１１０の端部をリング持上げピン１０７と押さえ部１０６とを用いて挟持し、押さえ部１０６を下方向に押し下げることによって、シート支持部１０８を支点としてシート端部をシート中央部と比較して相対的に押し下げることによりシート１１０を拡張する。そのため、シート１１０中央部に設置された被処理体１１２に加わる力を抑制することができる。すなわち、被処理体１１２が設置されたシート１１０の中央部に外力を印加して拡張するのではなく、被処理体１１２が設置されていないシート１１０の端部を拡張することにより、シート１１０の中央部に外力を印加することなくシート１１０の中央部を拡張することができるからである。また、被処理体１１２が設置されていないシート１１０の端部を拡張するため、拡張する際の安定性を、より向上させることができる。すなわち、被処理体１１２が設置されたシート１１０の中央部と比較して、シート１１０の端部は拡張する外力を加える余剰領域を、より多く有しているからである。

また、上記実施形態においては、シート１１０として、塩化ビニルやポリエステルなどの伸縮性を有する基材と、その表面に粘着剤層を塗布したシートを用いている。そのため、シート１１０上に被処理体１１２を設置することが、より容易となり、また、シート１１０に外力を加えてシート１１０を拡張する際にシート１１０上で被処理体１１２が移動することを、より抑制することができる。すなわち、シート１１０と被処理体１１２との粘着性を、より向上させることができるからである。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

たとえば、上記実施形態においては、ダイシング後に半導体チップに個別化される被処理体１１２をシート上に設置する形態について説明したが、半導体チップ以外であっても、ダイシング工程を経た後に、複数個のコンデンサ、抵抗、インダクタなどの素子に個別化される被処理体をシートに設置してもよい。

また、上記実施形態においては、リング１１４として金属材料からなるリング、樹脂材料からなるリングを用いた形態について説明したが、それ以外の材料により構成されるリングであっても剛体からなるリングであって、エキスパンド機構部１０２からシート１１０を外すために押さえ部１０６を上方に移動させることによりリング持上げピン１０７に印加されていた下向きの力が取り除かれたとしても、半導体チップ１１２端部などの損傷の発生を抑制することができ、再度利用することができるリングであればよい。

また、上記実施形態においては、シート１１０が塩化ビニルやポリエステルなどの伸縮性を有する基材と、その表面に塗布した粘着剤層などにより構成される形態について説明したが、他の構成であってもシート１１０が伸縮性を有していればよい。

また、上記実施形態においては、シート１１０の端部をリング持上げピン１０７と押さえ部１０６とによって挟持し、押さえ部１０６を押し下げることにより、シート１１０の中央部と比較して相対的に押し下げ、シート１１０を拡張する形態について説明したが、シート１１０に設置されているウエハや素子に外力の影響を与えないようにシート１１０の中央部の底面全体を押し上げるなどによってシート１１０の端部を相対的に押し下げてもよい。

実施の形態に係る半導体装置の製造工程を模式的に示した断面図である。 実施の形態に係る半導体装置の製造工程を模式的に示した断面図である。 実施の形態に係る半導体装置の製造工程を模式的に示した断面図である。 実施の形態に係るリングの構造を模式的に示した断面図である。 実施の形態に係る半導体装置の構造を模式的に示した斜視図である。

符号の説明

１０２ エキスパンド機構部
１０４ 上下機構
１０６ 押さえ部
１０７ リング持上げピン
１０８ シート支持部
１１０ シート
１１２ 被処理体
１１４ リング

Claims (4)

1. 伸縮性を有するシート上にウエハまたはバー状に配置された複数の被処理体を配置する工程と、
   前記ウエハまたは前記バー状に配置された複数の被処理体が配置された前記シートに外力を加えて拡張する工程と、
   前記工程において拡張されたシートに剛体からなるリングを装着する工程と、
   前記リングが装着されたシートから外力を取り除く工程と、
   前記シート上に配置された前記ウエハまたは前記バー状に配置された複数の被処理体をダイシングして素子に個別化する工程と、
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記伸縮性を有するシートは、伸縮性を有する基材上に粘着剤層を設けたものであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記シートに外力を加えて拡張する工程において、前記シートを放射状に拡張することを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 請求項１乃至３いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
   前記シートに外力を加えて拡張する工程において、前記シートをシート支持部を支点として支え、前記シートの端部を相対的に押し下げることを特徴とする半導体装置の製造方法。
   

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