JP2006257422A - 半導体製造用接着テープの製造装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体製造用接着テープの製造装置及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 接着テープを製造するとき、保護フィルムの消費量を減らし、全工程を一つのラインに構成し、生産速度を増大させるとともに、複雑な工程によるテープの汚染を防止することを課題とする。
【解決手段】 半導体製造用接着テープの製造装置は、接着層、上記接着層の上下面に接着された上面及び下面保護層を備えるフィルムを供給するフィルム供給機と、上記フィルム供給機から供給されたフィルムの上面保護層及び接着層に半導体ウエハーの形状に対応する切断線を形成する切断部材と、上記切断線の外郭の上面保護層と接着層とからなるスクラップ(scrap)を回収する回収機と、上記切断線の内部領域の上面保護層を除去する除去機と、マウントテープを供給するマウントテープ供給機と、上記切断線の内部領域の接着層及び下面保護層が残ったフィルムと上記マウントテープとをラミネートさせて接着テープを完成させるラミネーターを含む。
【選択図】図7

Description

本発明は、半導体製造用接着テープの製造装置及びその製造方法に関するものであって、より詳しくは半導体ウエハーのダイシング工程において用いられるマウントテープが付着された接着テープの製造装置及びその製造方法に関する。
従来には、ポリイミドフィルムにアクリル系またはエポキシ系の熱硬化性接着剤が付着されたLOC(Lead On Chip)テープをリードフレームにテーピングして半導体チップと基板とを固定した。しかし、このような方法は、チップと基板間の熱膨張係数(coefficient of thermal expansion)の差により誘発される熱応力のため、リード部分が切れたり変形されワイヤボンディングがうまくできない問題点がある。
従って、半導体チップと基板間の熱膨張係数が異なることによって発生する物理的・機械的な副作用を解決するために、エラストマーテープを介在させて半導体ウエハーと基板とを接続させる方法を用いる。
一方、半導体ウエハーから半導体素子を製造するためには、半導体ウエハーの一面に、マウントテープを付着するテーピング(taping)工程、半導体ウエハーを分割切断してダイを製作するダイシング(dicing)工程、ダイシング工程で発生するシリコンダスト(dust)を除去する洗浄工程、及び各々のダイを分離して基板に接着するダイボンディング工程を経る。
従来、ダイシング工程において半導体ウエハーを固定させるためのマウントテープと、切断されたダイをダイボンディング工程において基板またはリードフレームに付着させるための接着テープとを別途製作して用いた。
最近は、より簡便に半導体製造工程を行うためにダイボンディング用接着テープにマウントテープを付着したテープを用いる。
図1ないし図6は、従来技術による半導体製造用接着テープの製造過程を示す図面である。図1を参照すれば、接着テープの製造過程は、まず、ラミネーター30を用いて接着層21の両面に保護フィルム11、12を付着して原フィルム1を製作する。その後、図2のように、原フィルムを切断機器32、33を用いて円形に切断する。それから、図3のように、円形のフィルム2から下面にある保護フィルム12を除去し、マウントテープ22の付着工程を行う。即ち、マウントテープ22の円形マーク22'に下面の保護フィルム12が除去された円形フィルム3を付着し上面に保護フィルム14をさらに接着する。そうすれば、図4のような断面を有する中間フィルム4が形成される。その後、図5のように、円形の接着層21の上面に付着された円形の保護層11を除去する工程を行う。即ち、保護フィルム14層を除去し接着層21の上面にある円形の保護フィルム11を除去しながらさらに他の保護層15を付着させる。そうすれば、図6のように、保護層15、接着層21、及びマウントテープ22が順次積層された接着テープ5が完成する。
このような従来の接着テープの製造工程は、上述したように多くの工程を経なければならないため工程スクラップ(scrap)が多く発生する問題点がある。それだけでなく、接着層が汚染されることを防止するために数枚の保護フィルムを用いるため材料が過度に消費される問題点がある。また、反復される工程中にテープに汚染が発生する恐れがあるため清浄を要する半導体素子の製造工程において多くの不良を引き起こす恐れがある。
また、特許文献1のような技術も知られている。
特開2005−123346号公報
本発明は、上記のような問題点を解決するために創案されたものであって、製造工程において保護フィルムの消費量を減らし、全工程を一つのラインに構成して複雑な工程を縮減することができる半導体製造用接着テープの製造装置及びこれを用いた接着テープの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の目的を達成するための本発明による半導体製造用接着テープの製造装置は、接着層、上記接着層の上下面に接着された上面及び下面保護層を備えるフィルムを供給するフィルム供給機と、上記フィルム供給機により供給されたフィルムの上面保護層及び接着層に半導体ウエハーの形状に対応する切断線を形成する切断部材と、上記切断線の外郭の上面保護層と接着層とからなるスクラップ(scrap)を回収する回収機と、上記切断線の内部領域の上面保護層を除去する除去機と、マウントテープを供給するマウントテープ供給機と、上記切断線の内部領域の接着層及び下面保護層が残ったフィルムと上記マウントテープとをラミネートさせて半導体素子製造用接着テープを完成させるラミネーターを含む。
望ましくは、上記マウントテープの表面には上記切断線に対応するマーキングがされている。この場合、本発明の接着テープの製造装置は、上記切断線の内部領域の接着層及び下面保護層が残ったフィルムとマウントテープとが会う地点に設けられ、上記切断線と上記マウントテープのマーキングとが正確に合わせられるように感知する非接触センサーをさらに含む。
望ましくは、上記切断部材は、上記切断線が下面保護層の一部まで延長されるように切断線を形成する。この場合、上記下面保護層の切断深さは、下面保護層の厚さの90%以内とする。
本発明の接着テープの製造装置は、上記ラミネーターの後段に、上記切断線から所定の距離だけ離隔された地点に円形状の切断線をマウントテープに形成するマウントテープ切断部材と、上記マウントテープに形成された切断線の外郭のマウントテープを回収するマウントテープ回収機と、をさらに含むことができる。この場合、上記マウントテープ切断部材は切断線が下面保護層の一部まで延長されるようにマウントテープに切断線を形成することが望ましい。上記下面保護層の切断深さは、下面保護層の厚さの90%以内とする。
本発明の接着テープの製造装置は、上記ラミネートされた接着テープの両端を切断する切断機と、上記ラミネートされて完成された接着テープを巻取る巻取りローラーと、をさらに含むことができる。
望ましくは、上記切断部材は、トムソン方式のプレス機またはロータリー式カッティング機である。
本発明の目的を達成するための本発明による半導体素子製造用接着テープの製造方法は、(a)接着層、上記接着層の上下面に接着された上面及び下面保護層を備えるフィルムを供給する段階と、(b)上記フィルムの上面保護層及び接着層に半導体ウエハーの形状に合う切断線を形成する段階と、(c)上記切断線の外郭の上面保護層及び接着層からなるスクラップを回収する段階と、(d)上記切断線内部の上面保護層を除去する段階と、(e)上記上面保護層が除去されたフィルムの保護層と対向するようにマウントテープを供給する段階と、(f)上記切断線内部の接着層及び下面保護層が残ったフィルムと上記マウントテープとをラミネートする段階とを含む。
上述したように、本発明によると半導体素子製造用接着テープの製造工程において保護フィルムの消費量を減少させることができる。また、全工程を一つのラインに構成し複雑な工程を縮減することができるため、生産速度を増加させ複雑な工程で発生する汚染を防止することができる。
以下添付された図面を参照しながら本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立って、本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限られて解釈されてはいけず、発明者は自分の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に基づいて本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解釈されるべきである。従って、本明細書に記載された実施例と図面とに示された構成は本発明の最も望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想の全てを代弁するものではないため、本出願時点においてこれらに代替できる多様な均等物と変形例とがあり得ることを理解すべきである。
まず、以下で説明する実施例は、半導体素子製造用接着テープのうちエラストマーテープの製造装置及び製造方法に対するものであることを予め明らかにしておく。しかし、本発明が接着テープの種類により限定されるのではない。
図7は、本発明の望ましい実施例によるエラストマーテープの製造装置を概略的に示す図面である。
図7を参照すれば、本実施例によるエラストマーテープの製造装置は、エラストマー層及びエラストマー層の上下面に接着された保護層を備えるフィルム50を供給するフィルム供給機110、上記フィルム供給機110により供給されたフィルム50において上面保護層及びエラストマー層に切断線60を形成する切断部材120、上記切断線60の外部にある上面保護層とエラストマー層とからなるスクラップ(scrap)62を回収する回収機130、切断線60の内部にある上面保護層61を除去する除去機140、マウントテープ54を供給するマウントテープ供給機150、及び上記上面保護層が除去されたフィルム64とマウントテープ54とをラミネートさせるラミネーター160を含む。
上記フィルム供給機110は、本実施例によるエラストマーテープの製造装置の一側に設けられる巻取りローラーの形態であって、フィルム50を巻取ってから順次巻き出してフィルム50を連続的に供給する。
上記フィルム50は、図7のIV‐IV'線による断面図である図9に示したように、エラストマー層52、上記エラストマー層52の上面及び下面に接着されている上面保護層51及び下面保護層53を含む。エラストマー層52は、半導体チップと基板との熱膨張係数の差による熱応力の発生を減らして半導体パッケージングの信頼性を向上させ得る低弾性(low modulus)の物質特性を有するエポキシ‐ゴム系の物質である。上面及び下面保護層51、53は、エラストマーテープの製造過程において外部環境からエラストマー層52を保護するためのものであって、PET(ポリエチレンテレフタレート)からなることが望ましい。エラストマー層52は、一層または多層の接着層からなることができる。
上記切断部材120は、フィルム供給機110により巻き出されたフィルム50の移送ライン上に設けられ、半導体ウエハーの形状に対応する切断線60(例えば、円形切断線)を上面保護層51及びエラストマー層52に形成する。望ましくは、切断線60は上面保護層51の上部面からエラストマー層52の下部面まで形成する(図9の(a)参照)。より望ましくは、切断線60は上面保護層51の上部面からエラストマー層52を過ぎて下面保護層53まで形成する(図9の(b)参照)。下面保護層53まで切断線60が形成される場合、切断深さは下面保護層53の厚さの90%以下となるようにすることが望ましい。切断線60が下面保護層53の一部まで形成されれば、切断線60の外郭にある上面保護層51とエラストマー層52との除去がより容易になる。望ましくは、切断部材120は、トムソン方式のプレス機またはロータリー式カッティング機である。しかし、本発明の切断部材がこれに限定されるのではない。
上記回収機130は、切断部材120の次に設けられフィルム50から切断線60の外郭にある上面保護層51及びエラストマー層52からなるスクラップ62を回収する。上記回収機130は、ローラーで構成してフィルム50から離脱されるスクラップ62を連続的に巻取る。
上記除去機140は、回収機130によりスクラップ62が回収されたフィルム(63)から切断線60の内部領域61の上面保護層51を除去する。除去機140は、本発明の目的内で公知の技術を用いて多様に採択されることができる。
上記マウントテープ供給機150は、上記フィルムの移送ラインの一側に設けられてマウントテープ54を連続的に供給する。マウントテープ54は半導体ウエハーのダイシング工程でウエハーを支持する役割を果たす。マウントテープ54上には上記切断線60に対応するマーク56が表示される。
マウントテープ54は、一層または多層からなることができ、またエラストマー層52との接合面に粘着層を有することができる。
マウントテープ54上には、テープを保護する保護層55が備えられる。従って、保護層55を除去しマウントテープをエラストマーテープの製造装置に供給するために保護層回収機151が設けられることができる。
上記ラミネーター160は、上記上面保護層51が除去されたフィルム64とマウントテープ54とをラミネートさせる。このとき、エラストマー層52の切断線60の内部領域とマウントテープ54のマーク56とを正確に合わせるようにフィルム64とマウントテープ54とが接合される部分に非接触センサー170が設けられることが望ましい。
上記エラストマーテープの製造装置は、フィルム65に内挿されているエラストマー層52の外郭から所定の距離だけ離隔された地点に切断線66を形成する切断部材125をさらに備える(図14参照)。望ましくは、上記切断線66は、マウントテープ54の下部面から上部面まで形成される。より望ましくは、上記切断線66は、マウントテープ54の下部面から上部面を過ぎて下面保護層53まで延長されるように形成する。下面保護層53に形成される切断線66の深さは、下面保護層53の厚さの90%以内であることが望ましい。切断線66が下面保護層53まで延長されれば後続するスクラップ除去工程においてスクラップの除去がより容易になる。上記切断部材125の後段には、切断線66の外郭にあるマウントテープ54を除去する回収機135が備えられ不要なスクラップを連続的に除去する。
望ましくは、上記エラストマーテープの製造装置は、エラストマーテープ65の両端を所望の幅でカッティングする切断機180をさらに含む。
望ましくは、上記エラストマーテープの製造装置は、完成したエラストマーテープ65を巻取って保管する巻取りローラー190をさらに含む。
図面に示さなかったが、切断部材120、除去機140、切断部材125及び切断機180をフィルムの幅方向に沿って並列で多条配置することができる。このような場合、一回の工程で複数の半導体製造用接着テープを製造することができるため生産性が向上される。
このようなエラストマーテープの製造装置は、数回の工程でなく一つの生産ラインを形成してより簡単な工程によりエラストマーテープが製造可能であり、複数の工程で発生する汚染を最小化することができて、生産速度も増加させることができる。
図8は、本発明によるエラストマーテープの製造方法を示す流れ図であり、図9ないし図14は、図7の製造装置を用いて行われるエラストマーテープの製造段階における各段階のフィルム断面を示した断面図である。
図8ないし図14を参照すれば、本発明によるエラストマーテープの製造方法は、まず、エラストマー層52、エラストマー層52の上下面に接着された保護層51、53を備えたフィルム50と、を供給する(S10)。
続いて、図9に示したように、上記供給されたフィルム50の上面保護層51及びエラストマー層52に切断線60(例えば、円形切断線)を形成する(S20)。切断線60は、半導体ウエハーの形状に対応する。切断線60は、図9の(b)のように、下面保護層51まで延長されることがさらに望ましい。
それから、切断線60の外郭にある上面保護層51とエラストマー層52とからなるスクラップを回収する(S30)。回収されるスクラップ62の断面は図10に示されたようである。
スクラップ62が除去されたフィルム53の断面は図11に示したように、下面保護層53とその上面に積層された円形のエラストマー層52及び円形の上面保護層51が積層された構造となっている。
続いて、図12に示したように、切断線60の内部領域から上面保護層51を除去する(S40)。本段階まで進んだフィルム64は下面保護層53とその上に円形のエラストマー層52とが積層された構造となっている。
その後、別途用意されたマウントテープ54をフィルムの移送ライン内に供給する(S50)。そうすれば、マウントテープは図13に示したように、上面保護層が除去されたフィルム64とラミネートされる(S60)。このとき、マウントテープに表示されたマークとフィルムの円形エラストマー層52が正確に接合されるようにする。本段階においてラミネートされたフィルム65の断面は、マウントテープ54、エラストマー層52、及び下面保護層53が順次積層された構造となっている。
マウントテープ54のラミネート工程の後、図14に示したように、エラストマー層52の外郭から所定の距離だけ離隔された地点に切断線66を形成する(S70)。望ましくは、切断線66は、マウントテープ54の下部面から上部面まで形成する。より望ましくは、切断線66はマウントテープ54の下部面から上部面を過ぎて下面保護層53まで延長されるように形成する。
それから、切断線66の外郭にあるマウントテープ54からなるスクラップを除去する(S80)。それから、スクラップが除去されたフィルムの両端を適切な幅でカッティングし(S90)巻取ればエラストマーテープの製造が完了する(S100)。
図15ないし図20は、上記のように製造されたエラストマーテープ65を用いて半導体ウエハーを製造した後行われる工程を示す図面である。
図15及び図16を参照すれば、上記のような工程を経て完成されたエラストマーテープ65は、下面保護層53が除去された後半導体ウエハー71の一面に付着され、SUS(Steel use stainless)リングフレーム72がマウントテープ54に付着される。
上記のようにエラストマーテープが付着された半導体ウエハー71は、図17のように、ダイシングソー(dicing saw)73を用いたダイシング工程を経てダイ75に切断される。ダイ75とエラストマー層52とは、図18のように、ピックアップ機器74によりピックアップされる。それから、図19のように、ピックアップされたダイ75とエラストマー層と52を熱硬化させダイをダイパッド77に接合する。その後、図20のように、半導体ダイ75とダイパッド77とに対してワイヤボンディング78を行えばパッケージング前の半導体素子が完成する。
以上のように、本発明はたとえ限定された実施例と図面とによって説明されたが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により本発明の技術思想と特許請求範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
本明細書に添付される以下の図面は本発明の望ましい実施例を例示するものであって、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果たすため、本発明はこのような図面に記載された事項にのみ限定されて解釈されてはいけない。
従来技術による半導体製造用接着テープの製造過程を示す図面。 従来技術による半導体製造用接着テープの製造過程を示す図面。 従来技術による半導体製造用接着テープの製造過程を示す図面。 図3のd‐d'線による断面図。 従来技術による半導体製造用接着テープの製造過程を示す図面。 図5のf‐f'線による断面図。 本発明の望ましい実施例による半導体製造用接着テープの製造装置を示す図面。 本発明の望ましい実施例による半導体製造用接着テープの製造方法を説明する流れ図。 図7のIV‐IV'線による断面図。 図7のV‐V'線による断面図。 図7のVI‐VI'線による断面図。 図7のVII‐VII'線による断面図。 図7のVIII‐VIII'線による断面図。 図13のフィルムに切断線を形成した様子を示した断面図。 本発明の実施例による半導体製造用接着テープの製造装置を用いて製造された接着テープが半導体ウエハーに付着された様子を示す平面図。 図15のX‐X'線による断面図。 接着テープが付着された半導体ウエハーのダイシング工程、ピックアップ工程、ダイパディング工程、ワイヤボンディング工程を各々示す断面図。 接着テープが付着された半導体ウエハーのダイシング工程、ピックアップ工程、ダイパディング工程、ワイヤボンディング工程を各々示す断面図。 接着テープが付着された半導体ウエハーのダイシング工程、ピックアップ工程、ダイパディング工程、ワイヤボンディング工程を各々示す断面図。 接着テープが付着された半導体ウエハーのダイシング工程、ピックアップ工程、ダイパディング工程、ワイヤボンディング工程を各々示す断面図。
符号の説明
110 フィルム供給機
120 切断部材
130 スクラップ回収機
140 除去機
150 マウントテープ供給機
160 ラミネーター
170 非接触センサー
190 巻取りローラー

Claims (19)

  1. 半導体素子製造用接着テープの製造装置において、
    接着層、上記接着層の上下面に接着された上面及び下面保護層を備えるフィルムを供給するフィルム供給機と、
    上記フィルム供給機により供給されたフィルムの上面保護層及び接着層に半導体ウエハーの形状に対応する切断線を形成する切断部材と、
    上記切断線の外郭の上面保護層と接着層とからなるスクラップ(scrap)を回収する回収機と、
    上記切断線の内部領域の上面保護層を除去する除去機と、
    マウントテープを供給するマウントテープ供給機と、
    上記切断線の内部領域の接着層及び下面保護層が残ったフィルムと上記マウントテープとをラミネートさせて接着テープを完成させるラミネーターとを含む半導体素子製造用接着テープの製造装置。
  2. 上記マウントテープは上記切断線に対応するマーキングがされており、
    上記切断線の内部領域の接着層及び下面保護層が残ったフィルムとマウントテープとが会う地点に設けられて、上記切断線と上記マウントテープのマーキングとが正確に合わせられるように感知する非接触センサーをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子製造用接着テープの製造装置。
  3. 上記切断部材は、上記切断線が下面保護層の一部まで延長されるように切断線を形成することを特徴とする請求項1に記載の半導体素子製造用接着テープの製造装置。
  4. 上記下面保護層の切断深さは、下面保護層の厚さの90%以内であることを特徴とする請求項3に記載の半導体素子製造用接着テープの製造装置。
  5. 上記ラミネーターの後段に、上記切断線から所定の距離だけ離隔された地点に円形状の切断線をマウントテープに形成するマウントテープ切断部材と、
    上記マウントテープに形成された切断線の外郭のマウントテープを回収するマウントテープ回収機と、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子製造用接着テープの製造装置。
  6. 上記マウントテープ切断部材は、切断線が下面保護層の一部まで延長されるようにマウントテープに切断線を形成することを特徴とする請求項5に記載の半導体素子製造用接着テープの製造装置。
  7. 上記下面保護層の切断深さは、下面保護層の厚さの90%以内であることを特徴とする請求項6に記載の半導体素子製造用接着テープの製造装置。
  8. 上記ラミネートされた接着テープの両端を切断する切断機をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子製造用接着テープの製造装置。
  9. 上記ラミネートされ完成された接着テープを巻取る巻取りローラーをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子製造用接着テープの製造装置。
  10. 上記切断部材は、トムソン方式のプレス機またはロータリー式カッティング機であることを特徴とする請求項1または請求項5に記載の半導体素子製造用接着テープの製造装置。
  11. (a)接着層、上記接着層の上下面に接着された上面及び下面保護層を備えるフィルムを供給する段階と、
    (b)上記フィルムの上面保護層及び接着層に半導体ウエハーの形状に合う切断線を形成する段階と、
    (c)上記切断線の外郭の上面保護層及び接着層からなるスクラップを回収する段階と、
    (d)上記切断線内部の上面保護層を除去する段階と、
    (e)上記上面保護層が除去されたフィルムの接着層と対向するようにマウントテープを供給する段階と、
    (f)上記切断線内部の接着層及び下面保護層が残ったフィルムと上記マウントテープとをラミネートする段階とを含むことを特徴とする半導体素子製造用接着テープの製造方法。
  12. 上記マウントテープは切断線に対応するマーキングを備え、
    上記(f)段階において、非接触センサーを用いて上記切断線とマウントテープのマーキングとを正確に合わせることを特徴とする請求項11に記載の半導体素子製造用接着テープの製造方法。
  13. 上記(b)段階において、上記切断線を下面保護層の一部まで延長されるように形成することを特徴とする請求項11に記載の半導体素子製造用接着テープの製造方法。
  14. 上記下面保護層の切断深さは、下面保護層の厚さの90%以内であることを特徴とする請求項13に記載の半導体素子製造用接着テープの製造方法。
  15. 上記(f)段階以後に、
    (g)上記切断線から所定の距離だけ離隔された地点に円形状の切断線をマウントテープに形成する段階と、
    (h)上記マウントテープに形成された切断線の外郭のマウントテープを回収する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の半導体素子製造用接着テープの製造方法。
  16. 上記(g)段階において、上記切断線は下面保護層の一部まで延長されるように形成することを特徴とする請求項15に記載の半導体素子製造用接着テープの製造方法。
  17. 上記下面保護層の切断深さは、下面保護層の厚さの90%以内であることを特徴とする請求項16に記載の半導体素子製造用接着テープの製造方法。
  18. 上記ラミネートされた接着テープの両端を切断する段階をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の半導体素子製造用接着テープの製造方法。
  19. 上記ラミネートされた接着テープを巻取る段階をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の半導体素子製造用接着テープの製造方法。

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