JP2006049485A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体装置の生産性向上を図ることができる技術を提供する。
【解決手段】半導体装置１の製造において、半導体装置１に当接される吸着面３４ｂの角度が前記吸着面３４ｂに対して斜めの圧力が加わった時に変化し、前記吸着面３４ｂを持つ吸着パット３４が低弾性の材料からなる構造の吸着治具３０を使用する。前記吸着面３４ｂの角度は、前記半導体装置１に前記吸着治具３０を吸着固定する時の吸引力によって変化し、前記吸着パット部材３４は、前記半導体装置１に前記吸着治具３０を吸着固定する時の吸引力によって変形しない低弾性の材料で形成する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関するものである。

携帯電話、携帯型情報処理端末機器、携帯型パーソナル・コンピュータ等の小型電子機器に組み込まれる半導体装置においては、薄型化、小型化及び多ピン化が要求されている。このような要求に好適な半導体装置として、例えばＣＳＰ（Ｃhip Ｓize Ｐackage）型と呼称される半導体装置が知られている。このＣＳＰ型半導体装置においては、様々な構造のものが提案され、製品化されているが、その中の１つに、ウエハ・プロセスとパッケージ・プロセスとを一体化し、ウエハ状態でパッケージング工程を完了する技術によって製造されるＣＳＰ型半導体装置（以下、ウエハ・レベルＣＳＰ型半導体装置と呼ぶ）が知られている。このウエハ・レベルＣＳＰ型半導体装置は、パッケージの平面サイズが半導体基板の平面サイズとほぼ同一となるため、半導体ウエハを個片化して形成された半導体チップ毎にパッケージ・プロセスを施すことによって製造されるＣＳＰ型半導体装置（チップ・レベルＣＳＰ型半導体装置と呼ぶ）と比較して小型化及び低コスト化を図ることができる。

ウエハ・レベルＣＳＰ型半導体装置は、主に、半導体チップに対応するチップ層と、このチップ層の主面上に設けられた再配線層（２次配線形成層）と、この再配線層上に外部接続用端子として設けられた半田バンプ（突起状電極）とを有する構成になっている。前記チップ層は、半導体基板と、この半導体基板の主面上に絶縁層、配線層の夫々を複数段積み重ねて形成された多層配線層（１次配線形成層）と、この多層配線層を覆うようにして形成された表面保護膜とを有する構成になっている。チップ層において、１次配線形成層の中の最上層の配線層には電極パッド（ボンディングパッド）が形成され、表面保護膜には、この電極パッドを露出するためのボンディング開口が形成されている。

２次配線形成層は、半導体装置が実装される配線基板（実装基板）の電極パッドの配列ピッチに対応して、１次配線形成層の電極パッドよりも配列ピッチが広い電極パッドを再配置するための層（インターポーザ）である。２次配線形成層の電極パッドは、１次配線形成層の電極パッドと電気的に接続され、半田バンプは、２次配線形成層の電極パッドに電気的にかつ機械的に接続されている。

なお、ウエハ・レベルＣＳＰ型半導体装置については、例えば特開２００２−３０５２８５号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２００２−３０５２８５号公報

ウエハ・レベルＣＳＰ型半導体装置の製造では、半導体ウエハを個片化して半導体装置（スクライブラインに沿って前記半導体ウエハを分割することにより、各々が集積回路、複数の第１の電極パッド及び複数の第２の電極パッドを有する複数の半導体チップ）を形成した後、バーンイン（エージング）工程が施される。バーンイン工程は、顧客での使用条件に比べて過酷な使用条件下（負荷を与えた状態）で半導体装置の回路を動作させ、顧客での使用中に欠陥になるもの、ある意味では欠陥を加速的に発生させ、顧客に出荷する前の初期段階において不良品を排除する（固有欠陥及び潜在的不良要因を持ったデバイスを除去するための）スクリーニング試験である。

バーンイン工程では、ソケットに半導体装置を装着し、このソケットを仲介して半導体装置とバーンインボートとの電気的な接続が行われるため、トレイからソケットへ、ソケットからトレイへ半導体装置を搬送する必要がある。半導体装置の搬送は、半導体装置を吸着治具に吸引作用（真空引き作用）によって吸引固定し、吸着治具を移動させて自動的に行うことが生産性向上に有効であるが、吸着治具として従来から使用されているフレア型パット、オーリング型パット、樹脂パットを用いて半導体装置のハンドリングを行った結果、以下の問題点が生じた。

フレア型パットの場合、吸引を解除した時（真空破壊時）に、パットから半導体装置が離れる離脱性が安定せず、半導体装置の装着位置がずれたり、半導体装置が離脱されないといった不具合が発生し易い。ウエハ・レベルＣＳＰ型半導体装置の場合、主面に半田バンプが設けられているため、主面と反対側の裏面を吸引するが、裏面は半導体面（例えばシリコン面）であり、チップ・レベルＣＳＰ型半導体装置のように半導体チップを樹脂封止した半導体装置と比較して、吸着面が鏡面状態になっている。また、ウエハ・レベルＣＳＰ型半導体装置は、チップ・レベルＣＳＰ型半導体装置と比較して重量が軽い。フレア型パットの吸着面は、例えばゴムのような変形しやすい材料からなる。このようなことから、吸引を解除してもパットから半導体装置が離れ難いと考える。

オーリング型パット、及び樹脂パットの場合、吸着面は剛性のある材料で作られており、バーンインボードの反りを吸収できず、ソケットに装着された半導体装置の裏面（吸着面）とパットの吸着面との平行度が合わず、密着性低下によって吸引力（真空度）が低下し、半導体装置がパットに固定されない（安定した保持ができない）といった不具合が発生し易い。

このような不具合は、ウエハ・レベルＣＳＰ型半導体装置の生産性を低下させる要因となる。そこで、本発明者は、フレア型パットでは吸着性が安定する点、オーリング型パッド及び樹脂パットでは離脱性が安定する点に着目し、本発明を成した。

本発明の目的は、半導体装置の生産性向上を図ることが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

上記目的は、半導体装置の吸着面に吸着パットの吸着面を吸引固定する時、前記吸着パットの吸着面の角度が、前記半導体装置の吸着面の傾きに合わせて変化し、前記吸着パットが低弾性の材料からなる構造の吸着治具を使用することにより達成される。

前記吸着面の角度は、前記半導体装置に前記吸着治具を吸着固定する時の吸引力によって変化することが望ましい。
また、前記吸着パットは、前記半導体装置に前記吸着治具を吸着固定する時の吸引力によって変形しない低弾性の材料で形成することが望ましい。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明によれば、半導体装置の生産性向上を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
本実施形態では、ウエハ・レベルＣＳＰ型半導体装置に本発明を適用した例について説明する。

図１乃至図１０は、本実施形態の半導体装置に係る図であり、
図１は、半導体装置の主面（実装面）側を示す模式的平面図、
図２は、半導体装置の内部構造の一部を示す模式的断面図、
図３は、半導体装置の製造工程を示すフローチャート、
図４及び図５は、半導体装置の製造工程を示す模式的平面図、
図６及び図７は、前記半導体装置の製造工程を示す模式図、
図８は、半導体装置の製造に使用される吸着治具の概略構成を示す模式的断面図、
図９は、半導体装置を前記吸着治具に吸着する前の状態を示す模式図である。
図１０は、半導体装置を前記吸着治具に吸着した状態を示す模式図である。

図１及び図２に示すように、ウエハ・レベルＣＳＰ型半導体装置１は、厚さ方向と交差する平面形状が方形状になっており、本実施形態１では例えば１１．０［ｍｍ］×１１．０［ｍｍ］の正方形になっている。半導体装置１は、図２に示すように、主に、半導体チップに対応するチップ層１ａと、このチップ層１ａの主面（回路形成面）上に設けられた再配線層（２次配線形成層）１ｂと、この再配線層１ｂ上に外部接続用端子として設けられた複数の半田バンプ（突起状電極）９とを有する構成になっている。

チップ層１ａは、半導体基板２と、この半導体基板２の主面上に絶縁層、配線層の夫々を複数段積み重ねて形成された多層配線層（１次配線形成層）３と、この多層配線層３を覆うようにして形成された表面保護膜５とを有する構成になっている。半導体基板２は例えば単結晶シリコンで形成され、１次配線形成層３の絶縁層は例えば酸化シリコン膜で形成され、１次配線形成層３の配線層は例えばアルミニウム（Ａｌ）、又はアルミニウム合金、又は銅（Ｃｕ）、又は銅合金等の金属膜で形成されている。表面保護膜５は、例えば、酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜等の無機絶縁膜及び有機絶縁膜を積み重ねた多層膜で形成されている。

チップ層１ａの主面には、接続部として例えば複数の電極パッド４（ボンディングパッド）が形成されている。この複数の電極パッド４は、例えばチップ層１ａ（半導体装置１）の各辺に沿って配置されている。複数の電極パッド４の夫々は、１次配線形成層３の最上層の配線層に形成されている。１次配線形成層３の最上層の配線層は、その上層に形成された表面保護膜５で覆われ、この表面保護膜５には、電極パッド４の表面を露出するボンディング開口５ａが形成されている。

複数の電極パッド４の夫々は、厚さ方向と交差する平面形状が方形状になっており、例えば５０［μｍ］×５０［μｍ］の四角形状になっている。また、複数の電極パッド４の夫々は、主に、４０〜６５［μｍ］程度の配列ピッチで配置されている。

２次配線形成層１ｂは、主に、表面保護膜５上に設けられた絶縁層６と、この絶縁層６上を延在する複数の再配線７と、この絶縁層６上に設けられた複数の電極パッド７ａと、この複数の再配線７を覆うようにして絶縁層６上に設けられた絶縁層８とを有する構成になっている。

複数の再配線７の一端側は、絶縁層６に形成されたボンディング開口６ａ及び表面保護膜５に形成されたボンディング開口５ａを通して、対応する複数の電極パッド４と電気的に接続されている。複数の再配線７の夫々の一端側と反対側の夫々の他端側は、対応する複数の電極パッド７ａと一体に形成され、電気的に接続されている。

複数の電極パッド７ａは、複数の電極パッド４で囲まれた領域内において、行列状に配置されている。この複数の電極パッド７ａは、厚さ方向と交差する平面形状が例えば円形状で形成され、本実施形態１では例えば直径がΦ０．２［ｍｍ］程度の大きさで形成されている。また、複数の電極パッド７ａは、電極パッド４よりも大きい配列ピッチで配置され、本実施形態１では例えば０．５［ｍｍ］程度の配列ピッチで配置されている。

複数の電極パッド７ａには、絶縁層８に形成されたボンディング開口８ａを通して、複数の半田バンプ９が夫々電気的にかつ機械的に接続されている。半田バンプ９は、例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ組成の金属材（Ｐｂフリー材）で形成されている。

２次配線形成層１ｂは、半導体装置が実装される配線基板（実装基板）の電極パッドの配列ピッチに対応して、１次配線形成層３の電極パッド４よりも配列ピッチが広い電極パッド７ａを再配置するための層（インターポーザ）である。

２次配線形成層１ｂにおいて、絶縁層６及び８は、半導体装置を配線基板に実装した後、配線基板との熱膨張係数差によって発生する応力が半田バンプ９に集中するのを緩和するため、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜と比較して弾性率が低い材料で形成され、更に表面保護膜よりも厚い厚さで形成されている。本実施形態１において、絶縁層６及び８は、例えばポリイミド系の樹脂で形成されている。

２次配線形成層１ｂの再配線７として、１次配線形成層の配線よりも低抵抗、低容量、低インピーダンスの配線を用いることで、電極パッド７ａの配置をより自由に設定することができる。本実施形態１において、再配線７は、例えば導電率が高いＣｕ膜で形成されており、また、１次配線形成層３の配線よりも厚い導電膜で形成することが望ましく、更に再配線７を覆う絶縁層８は１次配線形成層３に用いられる無機層間絶縁膜と比較して誘電率の低い有機絶縁膜を使用することが望ましい。

なお、図示していないが、再配線７には、プローブ検査工程において使用される検査用電極パッドが設けられ、絶縁層８には、この検査用電極パッドの表面を露出するための開口が設けられている。

チップ層１ａの主面側には、集積回路が形成されている。この集積回路は、主に、半導体基板の主面に形成されたトランジスタ素子、及び１次配線形成層３に形成された配線によって構成されている。

半導体装置１の主面（回路形成面）と反対側の裏面１ｙ（基板の裏面２ｙ）は、半導体基板２の主面と反対側の裏面２ｙの半導体面（本実施例ではシリコン面）であり、鏡面状態になっている。

次に、本実施形態の半導体装置１の製造について、図３乃至図７を用いて説明する。
本実施形態の半導体装置１の製造では、図３に示すように、ウエハ準備工程〈１０１〉〜プロープ検査工程〈１０５〉までを前工程〈１００〉と呼び、個片化工程〈１１１〉〜出荷工程〈１１８〉までを後工程〈１１０〉と呼ぶ。

まず、半導体ウエハとして、例えば単結晶シリコンからなる半導体ウエハ（１０）を準備する（図３のウエハ準備工程〈１０１〉）。

次に、図４に示すように、半導体ウエハ１０の主面（回路形成面）に、回路及び複数の電極パッド４を有する複数の製品形成領域（チップ形成領域）１２を行列状に形成する（図３の回路形成工程〈１０２〉）。複数の製品形成領域１２は、分離領域(スクライブライン，ダイシング領域)１１によって区画され、互いに離間された状態で配置されている。複数の製品形成領域１２は、半導体ウエハ１０の主面に、主として、トランジスタ素子、電極パッド４を含む１次配線形成層（多層配線層）３、表面保護膜５、ボンディング開口５ａ等を形成することによって形成される。

次に、各製品形成領域１２に２次配線形成層（再配線層）１ｂを形成する（図３の再配線工程〈１０３〉）。
具体的には、まず、表面保護膜５上の全面に例えばポリイミド系の樹脂からなる絶縁層６を回転塗布法で形成し、その後、図２に示すように、絶縁層６に電極パッド４の表面を露出するボンディング開口６ａを形成する。

次に、ボンディング開口６ａ内を含む絶縁層６上の全面に導電膜として例えば銅（Ｃｕ）膜を低圧ＣＶＤ（Ｃhemical Ｖapor Ｄeposition）法又はスパッタ法で形成し、その後、銅膜にパターンニングを施して、図２に示すように、再配線７及び電極パッド７ａを形成する。

次に、再配線７上を含む絶縁層６上の全面に例えばポリイミド系の樹脂からなる絶縁層８を回転塗布法で形成し、その後、絶縁層８に電極パッド７ａの表面を露出するボンディング開口８ａを形成する。

次に、ボンディング開口８ａから露出する電極パッド７ａの表面上に例えばＡｕ膜をメッキ法で形成する。これにより、２次配線形成層１ｂが形成されると共に、電極パッド４の配列ピッチよりも広い配列ピッチの電極パッド７ａが形成される。

次に、半導体ウエハ１の各製品形成領域１２の電極パッド７ａ上に半田バンプ９を形成する（図３のバンプ形成工程〈１０４〉）。半田バンプ９の形成は、これに限定されないが、例えば、電極パッド７ａ上にフラックス材を塗布し、その後、電極パッド７ａ上に半田ボールをボール供給法で供給し、その後、半田ボールを赤外線リフロー法で溶融して行う。また、半田バンプ９の形成は、例えば、電極パッド７ａ上にスクリーン印刷法で半田ペースト材を設け、その後、半田ペースト材を赤外線リフロー法で溶融して行ってもよい。

次に、半田バンプ形成工程〈１０４〉において使用したフラックスを洗浄にて除去し、その後、各製品形成領域１２の回路機能を電気的に検査するためのテストを、プローブカードを用いて行う（図３のプローブ検査〈１０５〉）。プローブ検査は、再配線７に設けられたテスト用電極パッドにプローブカードのプローブ針を圧接して行う。

次に、図５に示すように、半導体ウエハ１０を複数の個片に分割する（図３の個片化工程〈１１１〉）。この分割は、半導体ウエハ１０の分離領域(スクライブライン，ダイシング領域)１１に沿って半導体ウエハ１０を例えばダイシングすることによって行われる。この工程により、図１に示す本実施形態１の半導体装置１がほぼ完成する。

次に、個片化された半導体装置１をトレイに詰め込み、（図３の治具詰め工程〈１１２〉）、その後、トレイに詰め込んだ状態で半導体装置１をマーキング工程に搬送し、その後、半導体装置１の実装面（実装時に基板と向かい合う面）と反対側の面に、例えば品名、社名、品種、製造ロット番号等の識別マークを形成する（図３のマーキング工程〈１１３〉）。識別マークの形成は、インクジェットマーキング法、ダイレクト印刷法、レーザマーキング法等を用いて行う。

次に、トレイに詰め込んだ状態で半導体装置１をバーンイン工程に搬送し、その後、半導体装置１にバーンインを施す（図３のバーンイン工程〈１１４〉）。バーンイン工程では、図６に示すように、トレイ２０の収納部２０ａに収納された半導体装置１を吸引作用（真空引き作用）によって吸着治具３０に吸着固定し、その後、半導体装置１を吸着した状態で吸着治具３０をトレイ２０からソケット２２に移動してソケット２２の収納部２２ａに半導体装置１を装着し、その後、吸引を解除して吸着治具３０から半導体装置１を離脱させる。ソケット２２は、バーンインボード２１に搭載されており、半導体装置１はソケット２２を介してバーンインボード２１と電気的に接続される。バーンインを施した後、図７に示すように、ソケット２２に装着された半導体装置１を吸引作用（真空引き作用）によって吸着治具３０に吸着固定し、その後、半導体装置１を吸着した状態で吸着治具３０をソケット２２からトレイ２０に移動してトレイ２０の収納部２０ａに半導体装置１を装着し、その後、吸引を解除して吸着治具３０から半導体装置１を離脱させる。

次に、半導体装置１が正常に動作するか否かの電気的な特性を評価する特性評価試験を施して、半導体装置１の特性を選別する（図３の選別工程〈１１５〉）。この特性評価試験においても、半導体装置１は、吸着治具に吸着されて、トレイからソケットへ、ソケットからトレイへと搬送される。ソケットは、パフォーマンスボード（検査用配線基板）に搭載されており、半導体装置１はソケットを介してパフォーマンスボードと電気的に接続される。

次に、図３に示すように、半導体装置１を洗浄した後、半導体装置１の最終外観検査〈１１６〉を行い、その後、半導体装置１を梱包し〈１１７〉、その後、半導体装置１は製品として出荷される〈１１８〉。

次に、吸着治具３０について、図８乃至図９について説明する。
図８に示すように、吸着治具３０は、シャフト部材３１、ホルダ部材３２、独泡パット部材（結合部材）３３、吸着パット部材３４等を有する構成になっている。シャフト部材３１は、吸引孔３１ａを有する構成になっており、例えばＳＵＳ又はＡｌ合金等の導電性金属材で形成されている。ホルダ部材３２は、吸引孔３２ａを有する構成になっており、例えばＳＵＳ又はＡｌ合金等の導電性金属材で形成されている。独泡パット部材３３は、吸引孔３３ａを有し、吸着パッド部材３４よりも高弾性の材料（例えば導電性のスポンジ）で形成されている。吸着パット部材３４は、吸引孔３４ａとこの吸引孔３４ａに連なる吸着面３４ｂとを有する構成になっており、独泡パッド部材３３よりも低弾性の材料（例えば導電性のＭＣナイロン）で形成されている。

シャフト部材３１はホルダ部材３２に固定されている。吸着パット部材３４は、吸着面３４ｂと反対側が独泡パット部材３３を介してホルダ部材３２のシャフト固定側と反対側に固定されている。これらの各部材（３１，３２，３３，３４）は、各々の吸引孔（３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ）が、吸着治具３０の長手方向の中心軸ａ（シャフト部材３１の長手方向の中心軸）に沿うようにして組み立てられおり、各部材間は気密に固定されている。吸着面３４ｂは、中心軸ａに対してほぼ垂直になっている。

このように構成された吸着治具３０は、吸着面３４ｂにこの吸着面３４ｂを傾ける押圧力（モーメント力）が加わった時、長手方向の中心軸ａに対する吸着面３４ｂの角度θが独泡パット部材３３の変形により変化する構造になっている。つまり、独泡パッド部材３３を支点に吸着面３４ａが傾く。

次に、バーンイン工程での半導体装置１のハンドリングについて、図９及び図１０を用いて説明する。
図９に示すように、ソケット２２に装着された半導体装置１の裏面１ｙは、バーンインボード２１の反りの影響で吸着治具３０の吸着面３４ａに対して斜めになっていることがある。更に説明すると、バーンインボード２１は高温処理によりその形状が反ってしまう。この反ったバーンインボード２１のソケット２２に半導体装置１を装着するため、バーンインボード２１の反りに倣って半導体装置１が吸着面３４ａに対して傾いてしまう。しかしながら、図１０に示すように、半導体装置１の裏面１ｙに吸着治具３０の吸着面３４ｂを圧接すると、独泡部材３３の変形により半導体装置１の裏面１ｙに合わせて吸着治具３０の吸着面３４ｂの角度が変化し、半導体装置１の裏面１ｙと吸着治具３０の吸着面３４ｂとの平行度を保つことができる。このため、ソケット２２に装着された半導体装置１の裏面（吸着面）１ｙと吸着治具３０の吸着面３４ｂとの平行度が合わず、密着性低下によって吸引力（真空度）が低下し、半導体装置１が吸着治具３０に固定されないといった不具合の発生を抑制することができる。

一方、半導体装置１の裏面１ｙは半導体面（例えばシリコン面）であり、半導体装置１の裏面１ｙは鏡面状態になっている。吸着パット３４は低弾性の材料で形成されているため、半導体装置１を吸着治具３０に吸引作用によって吸着固定しても、吸着パッド３４は変形しない。従って、吸引を解除した時に、吸着治具３０から半導体装置１が離れる離脱性が安定するため、半導体装置１の装着位置がずれたり、半導体装置１が離脱されないといった不具合の発生を抑制することができる。

このように、本実施形態によれば、半導体装置１を吸着治具３０に吸着固定する時の吸着性が安定し、吸着治具３０から半導体装置１を離脱させる時の離脱性が安定するため、半導体装置の生産性向上を図ることができる。
また、吸着治具３０の各部材を導電性材料で形成することにより、半導体装置の静電破壊を抑制することができる。

なお、独泡パット部材３３としては、半導体装置１を吸着治具３０で吸着固定する時の吸引力によって容易に変形する高弾性の材料で形成することが望ましい。
また、吸着パット部材３４としては、半導体装置１を吸着治具３０で吸着固定する時の吸引力によって容易に変形しない低弾性の材料で形成することが望ましい。

図１１は、半導体装置１の製造に使用される他の吸着治具の概略構成を示す模式的断面図である。
図１１に示すように、吸着治具４０は、シャフト部材３１、ホルダ部材４１、ホルダ部材４２、摺動用ばね（結合部材）４３、フレアパット部材（結合部材）４４、吸着パット部材４５等を有する構成になっている。シャフト部材３１は、吸引孔３１ａを有する構成になっており、例えばＳＵＳ又はＡｌ合金等の導電性金属材で形成されている。ホルダ部材４１は、吸引孔４２ａを有する構成になっており、例えばＳＵＳ又はＡｌ合金等の導電性金属材で形成されている。ホルダ部材４２は、中心軸ａに沿う断面がこの字形で形成され、底面部に吸着パット部材４５を嵌め込むための貫通孔が設けられた構成になっており、例えばＳＵＳ又はＡｌ合金等の導電性金属材で形成されている。フレアパット部材４４は、吸引孔を有する構成になっており、高弾性の材料で形成されている。吸着パット部材４５は、吸引孔４５ａとこの吸引４５ａに連なる吸着面４５ｂとを有する構成になっており、低弾性の材料（例えば導電性のＭＣナイロン）で形成されている。また、吸着パット部材４５は、ホルダ部材４２の貫通孔よりも幅が広い第１の部分と、ホルダ部材４２の貫通孔よりも幅が狭い第２の部分とを有し、吸着面４５ｂは第２の部分に設けられている。

シャフト部材３１はホルダ部材４１に固定されている。ホルダ部材４２は、ホルダ部材４１とキャビティを形成するようにホルダ部材４１に固定されている。吸着パッド部材４５は、ホルダ部材４１とホルダ部材４２とで形成されたキャビティ側からホルダ部材４２の貫通孔に第２の部分が嵌め込まれおり、吸着面４５ｂがキャビティの外に位置している。吸着パッド部材４５は、フレアパット部材４４を介して第１の部分がホルダ部材４１に固定され、かつ摺動用ばね４３の反力によってホルダ部材４２の底部に固定されている。これらの各部材は、各々の吸引孔が、吸着治具４０の長手方向の中心軸ａ（シャフト部材３１の長手方向の中心軸）に沿うようにして組み立てられおり、各部材間は気密に固定されている。吸着面４５ｂは、中心軸ａに対してほぼ垂直になっている。

このように構成された吸着治具４０は、吸着面４５ｂにこの吸着面４５ｂを傾ける押圧力（モーメント力）が加わった時、長手方向の中心軸ａに対する吸着面４５ｂの角度θが摺動用バネ４３の変形（収縮）により変化する構造になっている。

このように構成された吸着治具４０を使用する場合においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
なお、摺動ばね４３としては、半導体装置１を吸着治具４０で吸着固定する時の吸引力によって容易に収縮（変形）する高弾性の材料で形成することが望ましい。

また、吸着パット部材４５としては、半導体装置１を吸着治具３０で吸着固定する時の吸引力によって容易に変形しない低弾性の材料で形成することが望ましい。
なお、前述の実施形態では、バーンイン工程での半導体装置１のハンドリングについて説明したが、本発明は、半導体装置１を吸着治具でハンドリングする他の工程においても適用することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

本発明の実施形態１である半導体装置の主面（実装面）側を示す模式的平面図である。 前記半導体装置の内部構造の一部を示す模式的断面図である。 前記半導体装置の製造工程を示すフローチャートである。 前記半導体装置の製造工程を示す模式的平面図である。 前記半導体装置の製造工程を示す模式的平面図である。 前記半導体装置の製造工程を示す模式図である。 前記半導体装置の製造工程を示す模式図である。 前記半導体装置の製造に使用される吸着治具の概略構成を示す模式的断面図である。 前記半導体装置を前記吸着治具に吸着する前の状態を示す模式図である。 前記半導体装置を前記吸着治具に吸着した状態を示す模式図である。 前記半導体装置の製造に使用される他の吸着治具の概略構成を示す模式的断面図である。

符号の説明

１…半導体装置、１ａ…チップ層、１ｂ…２次配線形成層、２…半導体基板、３…１次配線形成層、４…電極パッド（ボンディングパッド）、５…表面保護膜、５ａ…ボンディング開口、６…絶縁層、６ａ…ボンディング開口、７…再配線、７ａ…電極パッド（バンプランド）、８‥絶縁層、８ａ…ボンディング開口、９…半田バンプ、１０…半導体ウエハ、１１…分離領域（スクライブライン）、１２…製品形成領域、２０…トレイ、２０ａ…収納部、２１…バーンインボード、２２…ソケット、２２ａ…収納部、３０…吸着治具、３１…シャフト、３２…ホルダ部材、３３…独泡パット部材、３４…吸着パット部材、４０…吸着治具、４１，４２…ホルダ部材、４３…摺動用ばね、４４…フレアパット部材、４５…吸着パット部材

Claims (11)

1. 半導体装置の製造方法において、
   （ａ）スクライブラインによって区画された複数の領域を有し、前記複数の領域の各々に集積回路が形成された半導体ウエハを準備する工程と、
   （ｂ）前記スクライブラインに沿って前記半導体ウエハを分割することにより、各々が前記集積回路を有する複数の半導体チップを形成する工程と、
   （ｃ）前記半導体チップを吸着治具に吸着固定し、第１の地点から第２の地点に前記吸着治具を移動させて前記半導体チップを搬送する工程と、
   （ｄ）前記第２の地点で前記吸着治具から前記半導体チップを離脱させる工程とを有し、
   前記吸着治具は、吸着面を持つ吸着パットと、前記吸着面に対して垂直方向に沿って延びる中心軸とを有し、前記吸着面に前記吸着面を傾ける圧力が加わった時、前記中心軸に対する前記吸着面の角度が変化する構造になっており、
   前記半導体チップと前記吸着治具との吸着固定は、前記半導体チップの前記集積回路が形成された主面と反対側の裏面に前記吸着治具の吸着面を圧接して行う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、
   前記半導体チップの裏面は半導体面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に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記半導体チップを前記吸着治具に吸着固定する時、前記半導体チップは、ボードに搭載されたソケットに装着されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 請求項３に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記ボードは、バーンインボードであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記半導体ウエハは、前記複数の領域の各々に、複数の第１の電極パッドと、前記複数の第１の電極パッドに接続され、かつ前記第１の電極パッドよりも配列ピッチが広い複数の第２の電極パッドとを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記吸着治具は、さらに前記吸着パッドを支持するホルダ部材と、前記吸着パッドと前記ホルダ部材とを結合する結合部材を有し、
   前記結合部材の弾性率は、前記吸着パッドより高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記吸着面は、前記結合部材を支点に角度が変化することを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 半導体チップの裏面に吸引作用によって吸着固定させる吸着治具であって、
   前記半導体チップの裏面に圧接される吸着面を持つ吸着パットを有し、前記吸着面に前記吸着面を傾ける圧力が加わった時、前記吸着面の角度が変化する構造になっていることを特徴とする吸着治具。
9. 請求項８に記載の吸着治具において、
   前記吸着治具は、さらに前記吸着パッドを支持するホルダ部材と、前記吸着パッドと前記ホルダ部材とを結合する結合部材を有し、
   前記結合部材の弾性率は、前記吸着パッドより高いことを特徴とする吸着治具。
10. 請求項９に記載の吸着治具において、
    前記結合部材は、独泡パットからなることを特徴とする吸着治具。
11. 請求項９に記載の吸着治具において、
    前記結合部材は、ばねからなることを特徴とする吸着治具。

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