JP2014017309A - Film-like resin lamination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄型の半導体ウエハをダイシングフレームで確実に保護しつつ、効率よく、薄型の半導体ウエハの電極形成面に絶縁性接着フィルム等のフィルム状樹脂を積層するフィルム状樹脂積層装置に関するものである。 The present invention relates to a film-like resin laminating apparatus for efficiently laminating a film-like resin such as an insulating adhesive film on an electrode forming surface of a thin semiconductor wafer while securely protecting the thin semiconductor wafer with a dicing frame. is there.
ワイヤーボンディングやフリップチップボンディング等で基板へ一次実装された集積回路(チップ)は、外力・応力に対して非常に脆弱で少々の力で容易に破断してしまうケースが多く、また、湿度や温度に対しても弱い。こういった問題の解決策として、基板とチップの間に樹脂を流し込むアンダフィリングを行うのが一般的であるが、樹脂の充填に時間が掛かったり、残渣除去が必要になる等の問題が生じることが判明した。したがって、これらの問題を解決する為、予めウエハチップに接続・絶縁機能を持ったNCF(Non Conductive Film)フィルム等のフィルム状樹脂を貼り付ける工法が提案されている。 Integrated circuits (chips) that are primarily mounted on a substrate by wire bonding or flip chip bonding are very vulnerable to external forces and stresses, and often break easily with a little force. Also, humidity and temperature Also weak against. As a solution to these problems, it is common to perform underfilling in which a resin is poured between a substrate and a chip. However, it takes time to fill the resin, and it is necessary to remove residues. It has been found. Therefore, in order to solve these problems, a method of attaching a film-like resin such as an NCF (Non Conductive Film) film having a connection / insulation function in advance to a wafer chip has been proposed.
上記フィルム状樹脂を用いて基板の回路と半導体ウエハの電極とを接続するには、まず、半導体ウエハの電極形成面に上記フィルム状樹脂を隙間なく積層し、このフィルム状樹脂を接着に用いることにより、上記半導体ウエハの電極と基板の回路との接続を行う。そして、上記フィルム状樹脂を半導体ウエハの電極形成面の凹凸に隙間なく積層するには、半導体ウエハの電極形成面に、フィルム状樹脂の接着面を重ね合わせ、その上からラミネートロールを半導体ウエハの電極形成面に沿って移動させ圧接を行う。これにより、フィルム状樹脂を半導体ウエハの凹凸に隙間なく積層することができる。 In order to connect the circuit of the substrate and the electrode of the semiconductor wafer using the film-like resin, first, the film-like resin is laminated on the electrode forming surface of the semiconductor wafer without any gap, and this film-like resin is used for bonding. Thus, the electrodes of the semiconductor wafer and the circuit of the substrate are connected. And in order to laminate | stack the said film-form resin on the unevenness | corrugation of the electrode formation surface of a semiconductor wafer without a clearance gap, the adhesion surface of a film-form resin is piled up on the electrode formation surface of a semiconductor wafer, and a laminating roll is carried out on it. It moves along an electrode formation surface and performs pressure contact. Thereby, film-like resin can be laminated | stacked on the unevenness | corrugation of a semiconductor wafer without gap.
一方で、半導体装置の小型化に伴って、半導体ウエハ自体もその厚みが50μm以下という薄型が好まれるようになっている。このような薄型の半導体ウエハは、そのままでは割れ易いため、ダイシングテープ上に着脱自在に固定しその周囲を金属からなる環状のダイシングフレームで囲った状態にして、このダイシングフレームごと取り扱うことにより、その保護を図っている。しかしながら、このようにダイシングフレームで保護された薄型の半導体ウエハに、先に述べたラミネートロールによる積層方法により接着フィルムを積層しようとすると、ダイシングフレームの厚みの方が半導体ウエハの厚みより大きいため、ラミネートロールがダイシングフレームの上縁に当たり、半導体ウエハの位置まで下降させることができない。よって、ダイシングフレームに囲われた状態では、ラミネートロールによる圧接を行うことができないという問題が生じている。 On the other hand, with the miniaturization of semiconductor devices, the semiconductor wafer itself is favorably thin with a thickness of 50 μm or less. Such a thin semiconductor wafer is easy to break as it is, so that it can be detachably fixed on a dicing tape and surrounded by an annular dicing frame made of metal, and handled with the dicing frame. We are trying to protect it. However, when the adhesive film is laminated on the thin semiconductor wafer protected by the dicing frame as described above by the laminating method using the laminating roll, the thickness of the dicing frame is larger than the thickness of the semiconductor wafer. The laminate roll hits the upper edge of the dicing frame and cannot be lowered to the position of the semiconductor wafer. Therefore, in a state surrounded by the dicing frame, there is a problem that the press contact with the laminate roll cannot be performed.
そこで、ダイシングフレームで半導体ウエハが保護されている場合、ダイシングテープの裏面側から半導体ウエハを上方へ押し上げる上昇手段を設け、半導体ウエハの電極形成面の高さとダイシングフレームの上縁の高さを等しくした上で、ラミネートロールによる圧接を行う方法が提案されている(特許文献1参照)。これによれば、ダイシングフレームによって半導体ウエハが囲まれている場合であっても、フィルム状樹脂を半導体ウエハに隙間なく積層することが可能であるとされる。 Therefore, when the semiconductor wafer is protected by the dicing frame, a raising means for pushing the semiconductor wafer upward from the back side of the dicing tape is provided, and the height of the electrode forming surface of the semiconductor wafer is equal to the height of the upper edge of the dicing frame. In addition, a method of performing pressure contact with a laminate roll has been proposed (see Patent Document 1). According to this, even when the semiconductor wafer is surrounded by the dicing frame, the film-like resin can be laminated on the semiconductor wafer without any gap.
しかしながら、特許文献1の方法では、ダイシングテープの裏面に設けられた上昇手段によりダイシングテープが伸張するため、これに固定されている半導体ウエハが、伸張するダイシングテープに引っ張られて破損するおそれがある。半導体ウエハが薄型であれば、なおさらである。このため、薄型の半導体ウエハの保護を確実に行いながら、フィルム状樹脂を半導体ウエハの電極形成面に隙間なく積層することのできる積層装置の開発が強く望まれている。 However, in the method of Patent Document 1, since the dicing tape is stretched by the raising means provided on the back surface of the dicing tape, the semiconductor wafer fixed to the dicing tape may be pulled and damaged by the stretching dicing tape. . This is especially true if the semiconductor wafer is thin. Therefore, there is a strong demand for development of a laminating apparatus capable of laminating a film-like resin on the electrode forming surface of the semiconductor wafer without any gap while reliably protecting the thin semiconductor wafer.
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、薄型の半導体ウエハをダイシングフレームで確実に保護し、しかも、薄型の半導体ウエハの電極形成面に絶縁性接着フィルム等のフィルム状樹脂を隙間なく積層することのできるフィルム状樹脂積層装置の提供をその目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. A thin semiconductor wafer is reliably protected by a dicing frame, and a film-like resin such as an insulating adhesive film is formed on the electrode forming surface of the thin semiconductor wafer. It is an object of the present invention to provide a film-like resin laminating apparatus that can be laminated without any problems.
上記の目的を達成するため、本発明は、ダイシングテープ上に着脱自在に固定されその周囲を環状のダイシングフレームで囲われた薄型半導体ウエハの上にフィルム状樹脂を載置して上下方向から圧締することにより積層するフィルム状樹脂積層装置であって、上記薄型半導体ウエハの上にフィルム状樹脂を載置し仮積層体とする仮積層ユニットと、上記得られた仮積層体を上下方向から圧締し積層体に形成する積層ユニットとを備え、上記仮積層ユニットが、フィルム状樹脂を薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状に成形する成形手段と、成形されたフィルム状樹脂を薄型半導体ウエハの上に載置し仮積層体とする載置手段とを有しており、上記積層ユニットが、上記仮積層体を引き取って搬送する上下一対の搬送フィルムからなる搬送手段と、この搬送手段による搬送路途中に設けられる下記の圧締手段(A)とを有しているフィルム状樹脂積層装置をその要旨とする。
(A)上記搬送フィルムの通過面を囲うよう形成された閉鎖空間と、その内側に、上記搬送フィルムを間に挟んで対峙する上下一対のプレートと、これら両プレートの少なくとも一方を他方に対し進退させるための昇降手段と、上記上側のプレートと搬送フィルムとの間を仕切る可撓性シートと、上記下側のプレートの上面に固定される弾性シートと、上側のプレートと可撓性シートの間に形成される空隙部と可撓性シートと弾性シートとの間に形成される空間部の圧力を調整する圧力調整手段とを有し、上記空隙部の圧力を上記空間部の圧力より大きくし、上記可撓性シートを弾性シート側に膨らませることにより、上記搬送フィルムで搬送される仮積層体を上下方向から圧締し積層体に形成するよう設定された圧締手段。
In order to achieve the above object, the present invention provides a film-like resin placed on a thin semiconductor wafer that is detachably fixed on a dicing tape and surrounded by an annular dicing frame, and is pressed from above and below. A film-like resin laminating apparatus for laminating by tightening, wherein a temporary laminate unit in which a film-like resin is placed on the thin semiconductor wafer to form a temporary laminate, and the obtained temporary laminate is taken from above and below. A laminate unit that forms a pressed laminate, wherein the temporary laminate unit forms a film-like resin into substantially the same contour shape as that of the thin semiconductor wafer, and the formed film-like resin of the thin semiconductor wafer. A transporting means comprising a pair of upper and lower transport films on which the stacking unit picks up and transports the temporary stack. , The film-like resin laminated device and a clamping means below provided in the conveyance path way by the conveying means (A) and its gist.
(A) a closed space formed so as to enclose the passage surface of the transport film, a pair of upper and lower plates facing each other with the transport film interposed therebetween, and at least one of these plates is advanced and retracted with respect to the other Lifting and lowering means, a flexible sheet for partitioning the upper plate and the transport film, an elastic sheet fixed to the upper surface of the lower plate, and between the upper plate and the flexible sheet Pressure adjusting means for adjusting the pressure of the space formed between the gap formed in the flexible sheet and the elastic sheet, and the pressure of the space is made larger than the pressure of the space. Clamping means set so as to press the temporary laminate conveyed by the conveyance film from above and below to form a laminate by inflating the flexible sheet toward the elastic sheet.
なお、本発明において、「薄型の半導体ウエハ」とは、その厚みが50μm以下であるものをいい、一般的な半導体ウエハ(厚み0.8mm程度)より厚みが薄いものを意味する。 In the present invention, the “thin semiconductor wafer” means a wafer having a thickness of 50 μm or less, and means a wafer having a thickness smaller than that of a general semiconductor wafer (having a thickness of about 0.8 mm).
また、本発明において、「略同じ輪郭形状」とは、両者の輪郭が概ね同じ形状であればよく、樹脂の熱変形,寸法誤差等を考慮し、フィルム状樹脂の輪郭形状が、薄型半導体ウエハの輪郭形状よりやや大きくなっているものを含むことを意味する。 Further, in the present invention, the “substantially the same contour shape” is sufficient if both contours are substantially the same shape, and the contour shape of the film-like resin is a thin semiconductor wafer in consideration of the thermal deformation, dimensional error, etc. of the resin. It is meant to include those that are slightly larger than the outline shape.
本発明のフィルム状樹脂積層装置によると、ダイシングテープ上に着脱自在に固定されその周囲を環状のダイシングフレームで囲われた薄型半導体ウエハの上にこの薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状のフィルム状樹脂を積層するため、薄型半導体ウエハを確実に保護しながら、その上にフィルム状樹脂を積層することができる。すなわち、本発明のフィルム状樹脂積層装置は、上記薄型半導体ウエハの上にフィルム状樹脂を載置し仮積層体とする仮積層ユニットと、上記得られた仮積層体を上下方向から圧締し積層体に形成する積層ユニットとを備えており、上記仮積層ユニットが、フィルム状樹脂を薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状に成形する成形手段と、成形されたフィルム状樹脂を薄型半導体ウエハの上に載置し仮積層体とする載置手段とを有している。したがって、上記成形手段により薄型半導体ウエハ上に載置されるフィルム状樹脂が、薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状をしており、後の工程である圧締によってその他の部位にはみ出すことがなく、殊更ダイシングフレームを汚すことがない。また、上記積層ユニットが、上記仮積層体を引き取って搬送する上下一対の搬送フィルムからなる搬送手段を有しているため、薄型半導体ウエハとフィルム状樹脂との積層を連続的に行うことができ、効率がよい。しかも、上記積層ユニットが、上記搬送手段の搬送路途中に上記の圧締手段(A)を有しているため、薄型半導体ウエハとその周囲を取り囲むダイシングフレームとの間に極端な高低差があっても、可撓性シートが薄型半導体ウエハとダイシングフレームとで形成される極端な凹凸に沿って追従することができ、両者の圧締を確実に行うことができる。したがって、従来ラミネートロールによる圧接による積層ができなかった、ダイシングフレームで囲われた状態の薄型半導体ウエハに、フィルム状樹脂を効率よく、確実に積層することができる。 According to the film-like resin laminating apparatus of the present invention, a film-like resin having substantially the same contour shape as this thin semiconductor wafer is formed on a thin semiconductor wafer fixed removably on a dicing tape and surrounded by an annular dicing frame. Therefore, the film-like resin can be laminated on the thin semiconductor wafer while reliably protecting the thin semiconductor wafer. That is, the film-like resin laminating apparatus of the present invention comprises a temporary lamination unit in which a film-like resin is placed on the thin semiconductor wafer to form a temporary laminate, and the obtained temporary laminate is pressed from above and below. A laminate unit formed on the laminate, wherein the temporary laminate unit forms a film-like resin into a shape substantially the same as that of the thin semiconductor wafer, and the molded film-like resin is formed on the thin semiconductor wafer. And a placing means that is placed as a temporary laminate. Therefore, the film-like resin placed on the thin semiconductor wafer by the molding means has substantially the same contour shape as the thin semiconductor wafer, and does not protrude to other parts by the subsequent pressing. In particular, the dicing frame is not soiled. Moreover, since the said lamination | stacking unit has a conveyance means which consists of a pair of upper and lower conveyance films which picks up and conveys the said temporary laminated body, lamination | stacking with a thin semiconductor wafer and film-like resin can be performed continuously. Efficient. In addition, since the stacked unit has the pressing means (A) in the middle of the transfer path of the transfer means, there is an extreme difference in height between the thin semiconductor wafer and the dicing frame surrounding the periphery. However, the flexible sheet can follow along the extreme unevenness formed by the thin semiconductor wafer and the dicing frame, and the both can be reliably pressed. Therefore, a film-like resin can be efficiently and reliably laminated on a thin semiconductor wafer surrounded by a dicing frame, which could not be laminated by pressure contact with a conventional laminate roll.
そして、仮積層ユニットにおいて、上記成形手段が、フィルム状樹脂の接着面を上に向けた状態でフィルム状樹脂の成形を行うようになっており、上記載置手段が、成形されたフィルム状樹脂を180°反転させフィルム状樹脂の接着面を下に向けた状態で、上記薄型ウエハ上に載置するようになっている。そして、フィルム状樹脂の接着面において、薄型ウエハと接する予定部分の外側をハンドリングすることで、薄型ウエハと接する部分の接着面を清浄に保ったまま薄型半導体ウエハの電極形成面に積層することができる。 In the temporary lamination unit, the molding means is configured to mold the film-shaped resin with the adhesive surface of the film-shaped resin facing upward, and the placing means is the molded film-shaped resin. Is turned 180 ° and placed on the thin wafer with the adhesive surface of the film-like resin facing downward. Then, by handling the outside of the portion that is in contact with the thin wafer on the adhesive surface of the film-like resin, it can be laminated on the electrode forming surface of the thin semiconductor wafer while keeping the adhesive surface of the portion in contact with the thin wafer clean. it can.
また、仮積層ユニットの成形手段が、フィルム状樹脂を載置するベースプレートと、このベースプレートに向かって昇降し、下降時にフィルム状樹脂を打ち抜く刃型を備えた昇降プレートとを有し、上記昇降プレートの下降により上記ベースプレート上に載置されたフィルム状樹脂を薄型半導体ウエハと略同じ形状に打ち抜くよう設定されたスタンピング手段であると、フィルム状樹脂を効率よく薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状に成形できるとともに、その切断面に余計な凹凸が形成されずに済むため好適である。 Further, the forming means of the temporary lamination unit includes a base plate on which the film-like resin is placed, and a lift plate having a blade shape that moves up and down toward the base plate and punches out the film-like resin when lowered. When the stamping means is set so that the film-like resin placed on the base plate is punched into substantially the same shape as the thin semiconductor wafer by descending the film-like resin, the film-like resin is efficiently formed into substantially the same contour shape as the thin semiconductor wafer. In addition, it is preferable because unnecessary unevenness is not formed on the cut surface.
さらに、スタンピング手段が、接着面が剥離シートで保護された長尺状のフィルム状樹脂を所定長ずつ繰り出してベースプレート上に供給するフィルム状樹脂供給手段と、上記剥離シートをベースプレート手前側においてフィルム状樹脂から剥離する剥離手段と、上記ベースプレート上に供給されたフィルム状樹脂とベースプレートとの間に、順次、上記フィルム状樹脂の打ち抜きの際に刃型の当たりとなって刃先を保護する長尺状のバックシートを供給するバックシート供給手段とを有し、上記剥離シートが剥離されたフィルム状樹脂の接着面と反対面を上記バックシートに重ねた状態でフィルム状樹脂を薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状に打ち抜くようになっていると、フィルム状樹脂の打ち抜きの度にバックシートを所定長ずつ移動させることにより、刃先が当たって切れ込みが入った個所をずらし、常に新しいバックシートの上でフィルム状樹脂を打ち抜くことができる。したがって、バックシートに形成された切り込みが次回打ち抜き時に影響することがないため、より精緻な状態での打ち抜きが可能となり、所望どおりのサイズのフィルム状樹脂を得ることができる。 Further, the stamping means includes a film-like resin supply means that feeds a long film-shaped resin, the adhesive surface of which is protected by a release sheet, to the base plate by a predetermined length, and the release sheet is formed in a film form on the front side of the base plate. Between the peeling means for peeling from the resin and the film-like resin supplied on the base plate and the base plate, a long shape that hits the blade shape and protects the blade edge when the film-like resin is punched sequentially. Back sheet supply means for supplying the back sheet, and the film resin is substantially the same as the thin semiconductor wafer in a state where the adhesive surface of the film resin from which the release sheet is peeled is overlapped with the back sheet. When punched into a contour shape, the back sheet moves by a predetermined length each time the film-like resin is punched. By, shifting the location where cutting edge containing the notch hit, can be punched a film-like resin always on new back sheet. Accordingly, since the cut formed in the back sheet does not affect the next punching, it is possible to punch in a more precise state, and a film-like resin having a desired size can be obtained.
つぎに、本発明を実施するための形態について説明する。 Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described.
図1は、本発明のフィルム状樹脂積層装置の一実施の形態を示したものである。この実施の形態では、上記フィルム状樹脂積層装置は、仮積層ユニット1と積層ユニット2とで構成されており、薄型半導体ウエハ5の流れ方向(図1の白矢印参照)の上流から下流に向かってこの順で配設されている。 FIG. 1 shows an embodiment of a film-like resin laminating apparatus of the present invention. In this embodiment, the film-like resin laminating apparatus is composed of a temporary laminating unit 1 and a laminating unit 2, and is directed from upstream to downstream in the flow direction of thin semiconductor wafer 5 (see the white arrow in FIG. 1). They are arranged in this order.
本発明の積層対象となる薄型半導体ウエハ5は、図2(a)に示すように、ダイシングテープ11上に着脱自在に固定されその周囲を環状のダイシングフレーム10で囲われているものである。図において、5aは、薄型半導体ウエハ5の回路面から突出する電極である。なお、この電極5aは、図2(a)〜(e)以外の図においては記載を略している。
As shown in FIG. 2A, a
上記ダイシングフレーム10は、例えば、厚み1.0〜1.5mm程度の金属または樹脂製の環状体である。また、上記ダイシングテープ11は、例えば、厚み0.08mm程度の樹脂製のシート状であり、一方の面が薄型半導体ウエハ5を固定するため粘着性を有している。
The dicing
上記仮積層ユニット1は、その平面図である図4に示すように、長尺状で供給されるフィルム状樹脂4を薄型半導体ウエハ5と略同じ輪郭形状に打ち抜き成形するスタンピング手段6と、打ち抜き成形されたフィルム状樹脂4の端部を表面側から吸着し180°反転させ、接着面を下に向ける反転手段14(図7参照)と、接着面を下に向けた状態のフィルム状樹脂4をダイシングフレーム10等で保護された薄型半導体ウエハ5の上に載置し、仮積層体7とする載置手段8(図7参照)とを有している。
As shown in FIG. 4 which is a plan view of the temporary lamination unit 1, a stamping means 6 for punching and molding a film-
上記スタンピング手段6は、図5に示すように、長尺状のフィルム状樹脂4を載置するベースプレート25と、このベースプレート25に向かって昇降し、下降時に上記フィルム状樹脂4を打ち抜く刃型20を備えた昇降プレート24と、接着面が剥離シート9で保護された長尺状のフィルム状樹脂4を所定長ずつ繰り出してベースプレート25上に供給するフィルム状樹脂供給手段16と、上記剥離シート9をベースプレート25の手前側においてフィルム状樹脂4から剥離する剥離手段17と、上記ベースプレート25上に供給されたフィルム状樹脂4とベースプレート25との間に、順次、上記フィルム状樹脂4の打ち抜きの際に刃型20の当たりとなって刃先を保護する長尺状のバックシート18を供給するバックシート供給手段19とを有している。そして、上記剥離手段17により剥離シート9が剥離されたフィルム状樹脂4を、その接着面と反対面を上記バックシート18に重ねた状態で、上記昇降プレート24をベースプレート25に向かって下降させると、これに備えられた刃型20の刃先が上記フィルム状樹脂4を貫通しバックシート18に到達するように設定されている(図6参照)。これにより、刃型20の保護を図りながら、フィルム状樹脂4を薄型半導体ウエハ5と略同じ輪郭形状に打ち抜くことができる。上記バックシート18は、上記刃型20によって形成された切り込みが、次回の打ち抜き時に影響することがないように、上記打ち抜きが終わった後、所定長さが送り出され、つぎの打ち抜きに備えるようになっている。
As shown in FIG. 5, the stamping means 6 includes a
なお、上記昇降プレート24を昇降させる昇降手段26は、例えば、油圧シリンダ等であり、この油圧シリンダの圧力を変動させることにより、昇降プレート24をベースプレート25に対し進退可能に昇降させることができる。
The elevating means 26 for elevating the elevating
また、上記フィルム状樹脂供給手段16は、剥離シート9により接着面を保護されたフィルム状樹脂4が巻き回された巻き出しロール21と、フィルム状樹脂4の端部を把持し所定長さだけ引き出す引き出し部(図示せず)とを有しており、所定形状のフィルム状樹脂4を打ち抜くごとに、上記引き出し部がフィルム状樹脂4を引き出して、新しい部分をベースプレート25上に供給するようになっている。
The film-like resin supply means 16 grips the unwinding
さらに、上記剥離手段17は、剥離シート9をフィルム状樹脂4から剥がして、異なる方向に引き出すためのガイド板22と、上記異なる方向に引き出された剥離シート9を巻き取る巻き取りロール23とで構成されている。
Further, the peeling means 17 includes a
そして、上記バックシート供給手段19は、上記ベースプレート25の下方に備えられた巻き出しロール27から巻き出されたバックシート18を、ベースプレート25上面と、フィルム状樹脂4との間を経由させて、上記巻き出しロール27と同じくベースプレート25の下方に備えられた巻き取りロール28で巻き取るもので、上記刃型20の当たりとなってその刃先を保護するバックシート18を、フィルム状樹脂4の打ち抜きの度に新しいシート部分をベースプレート25上に供給できるようになっている。このようなバックシート18としては、例えば、東レ社製、ルミラーが好適に使用される。
The backsheet supply means 19 passes the
また、上記載置手段8は、上記打ち抜かされたフィルム状樹脂4を、接着面を下に向けた状態で、ダイシングフレームで周囲を囲われた薄型半導体ウエハ5の上に位置合わせをしながら載置する動作を行うものであり、この動作により、仮積層体7が得られるようになっている。
The placing means 8 places the punched film-
すなわち、図4および図7に示すように、まず、ハンドラー30の吸着ヘッド60は上記打ち抜かれたフィルム状樹脂4の端部(この例では、端から5mm内側までの範囲)を吸着し、その状態でレール部32を摺動する。そして、上記吸着ヘッド60が吸着したフィルム状樹脂4を反転テーブル31の上で位置決めしながらその吸着を解除し、上記フィルム状樹脂4を反転テーブル31の上に接着面が上を向いた状態で載置する。ついで、上記反転テーブル31は、上記フィルム状樹脂4を裏面(接着面の反対面)側から吸着した状態で、回動部31aを回転中心に180°反転(回転)し、フィルム状樹脂4の接着面を、別途搬送コンベア56で搬送されてきた薄型半導体ウエハ5上に重ねて、仮積層体7とするものである。
That is, as shown in FIGS. 4 and 7, first, the
なお、上記フィルム状樹脂4を反転テーブル31上に移載する機構、および反転テーブル31を反転させる機構等は、水平方向、上下方向のスペースを考慮して適宜の機構を選択することができる。
As the mechanism for transferring the film-
つぎに、上記積層ユニット2(図1参照)は、上記得られた仮積層体7を圧締し積層体33に形成するものであり、仮積層体7を引き取って搬送する上下一対の搬送フィルム34,35からなる搬送手段と、この搬送路途中に設けられる圧締手段36とを有している。
Next, the laminated unit 2 (see FIG. 1) is a unit that presses the obtained temporary
上記搬送手段は、上下一対の搬送フィルム34,35の間に仮積層体7を狭持して搬送するものであり、上側の搬送フィルム34が巻き出ロール37と巻き取りロール38との間に掛け渡され、巻き出しロール37と巻き取りロール38とが同調して可動することにより、搬送フィルム34がたるみなく搬送されるようになっている。同様に、下側の搬送フィルム35が巻き出しロール39と巻き取りロール40との間に掛け渡され、巻き出しロール39と巻き取りロール40とが同調して可動することにより、搬送フィルム35がたるみなく搬送されるようになっている。このような搬送フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムがあげられ、具体的には、東レ社製の「ルミラー」やユニチカ社製の「EMBLET PTHシリーズ」や、ダイヤフォイル社製の「マットフィルムシリーズ」等が使用される。なお、図1において、53は冷却ファンであり、形成された積層体33を冷却している。
The transport means sandwiches and transports the
また、上記圧締手段36は、上記搬送手段の搬送路途中に設けられ、搬送手段によって搬送される仮積層体7を真空状態で加熱加圧することにより上下方向から圧締して、積層体33とするものである。この圧締手段36は、図1に示すように、ベットフレーム41に立設された複数本(図1では2本しか図示せず)の支柱42と、これら各支柱42の上端部に架設された複数本(図1では1本しか図示せず)の横板43と、これら各横板43にボルト,ナット等の固定手段(図示せず)で固定された上部プレート44と、上下に進退可能な下部プレート45等を備えている。この下部プレート45は、エアシリンダ46の作動によりシリンダロッドの伸張および収縮に伴って、上下に移動するようになっている。そして、上記一対のプレート44,45、後述する可撓性シート47、弾性シート48、圧力調整手段等で上下一対のプレス手段49が構成されている。
The pressing means 36 is provided in the middle of the conveying path of the conveying means, and the temporary
上記上部プレート44の下面には、図8に示すように、空隙部50に対応する部分に複数個(図8では2個しか図示せず)の上側開口部54が開口しており、圧力調整手段(図示せず)から上記各上側開口部54を介して空隙部50を真空状態にしたり、大気や圧縮空気を空隙部50内に導入することにより、可撓性シート47が風船のように膨らみ、仮積層体7が、上記可撓性シート47と弾性シート48との間で圧締される構造となっている。このような可撓性シート47、弾性シート48としては、その材質が耐熱性のバイトンゴムやシリコンゴムであるものが好適に使用される。とりわけ、ポリエステル,ポリアミド等の化学繊維やガラス繊維を布状に織ったものからなる繊維層(図示せず)を有するものであると、この繊維層により可撓性シート47,弾性シート48の耐久性を向上させることができるため、好ましい。
On the lower surface of the
そして、上記上部プレート44には、その下面に可撓性シート47が配設されており、その外周部が押さえ金具(図示せず)により気密状に固定されている。この押さえ金具の内側部分には、上部プレート44と可撓性シート47との間に空隙部50が形成されている。上記下部プレート45には、その上面の、上記空隙部50に対応する部分に弾性シート48が載置されている。このような上下両プレート44,45には、ラバーヒーターやシース状ヒーター等の加熱手段(図示せず)が内蔵されている。
A
また、上記下部プレート45の上面には、複数個(図8では2個しか図示せず)の下側開口部55が開口しており、上下両プレート44,45を密封契合して真空チャンバーを形成したときに、可撓性シート47と下部プレート45の間に形成される空間部51の空気を真空状態にすることができるようになっている。図において、52は下部プレート45の外周部上面に固定されたシール部材であり、上記真空状態の際に空間部51の気密性を高める作用をしている。
Further, a plurality of lower openings 55 (only two are shown in FIG. 8) are opened on the upper surface of the
このような仮積層ユニット1と積層ユニット2とを備えた本発明のフィルム状樹脂積層装置を用いて、ダイシングフレーム10で周囲を囲われた薄型半導体ウエハ5にフィルム状樹脂4を積層する工程を以下に説明する。この積層工程を図3に模式的に示す。すなわち、まず、薄型半導体ウエハ5をダイシングテープ11の上に着脱自在に固定し、その周囲を環状のダイシングフレーム10で囲ったものを準備する(図2(a)参照)。そして、搬送コンベア56によって、上記ダイシングフレーム10等で保護された薄型半導体ウエハ5を順次、仮積層ユニット1に搬送する(図1参照)。
A step of laminating the film-
一方、仮積層ユニット1のスタンピング手段6(図5参照)においては、接着面が剥離シート9によって保護された長尺状のフィルム状樹脂4を用意し、上記スタンピング手段6の巻き出しロール21としてセットする。また、バックシート18をベースプレート25の上を経由させて、巻き出しロール27と巻き取りロール28との間に掛け渡す。そして、上記剥離シート9をフィルム状樹脂4から剥がし、ガイド板22を経由させて巻き取りロール23で巻き取るとともに、剥離シート9が剥がされ、接着面が剥き出しになったフィルム状樹脂4を上記バックシート18の上に接着面を上にした状態で載置する。なお、上記フィルム状樹脂4の片端は、引き出し部(図示せず)によって把持され、たるみがないように張力が掛けられている。
On the other hand, in the stamping means 6 (see FIG. 5) of the temporary lamination unit 1, a long film-
そして、薄型半導体ウエハ5と略同じ輪郭形状の刃型20を取り付けた昇降プレート24を、上記刃型20の刃先がバックシート18に到達するまで下降させる。これにより、フィルム状樹脂4が上記刃型20の形状に打ち抜かれ、打ち抜かれた部分が、薄型半導体ウエハ5と略同じ輪郭形状を有するフィルム状樹脂4となる。打ち抜かれた部分以外の不要フィルム状樹脂4は、打ち抜きと同時に1ピッチ分の長さで切断され、ダストボックス57に順次重ねて収容される。
Then, the elevating
上記成形されたフィルム状樹脂4は、接着面が上を向き、しかもその接着面が剥き出しになっているため、できるだけ接触を少なくするように、端部全周からその内側5mmまでのリング状部分を、上記ハンドラー30の吸着ヘッド60が上方から吸着し、所定位置まで持ち上げる。すなわち、図7に示すように、吸着ヘッド60を保持する根元部61が、スライドガイド62の側面に設けられた突条62aを下方に摺動することにより、吸着ヘッド60を上記フィルム状樹脂4に当接させ、フィルム状樹脂4を吸着する。ついで、上記根元部61を、突条62aを上方に摺動させて元の位置に戻し、その状態で、ハンドラー30のスライドガイド62がレール部32を摺動し、上記フィルム状樹脂4が反転テーブル31上に位置するまでハンドラー30を移動させる。そして、上記根元部61が、突条62aを下方に摺動し、吸着ヘッド60に吸着されているフィルム状樹脂4を反転テーブル31の所定位置に載置し、吸着を解除する。ハンドラー30は、フィルム状樹脂4を反転テーブル31に載置後、所定位置に戻る。
The molded film-
つぎに、上記反転テーブル31は、上記載置されたフィルム状樹脂4の接着面の反対面を吸着するようになっており、その状態で、回動部31aを回動中心として反転テーブルが180°反転(回転)し、前記搬送コンベア56で搬送される薄型半導体ウエハ5(ダイシングフレーム10等で保護されている)上にフィルム状樹脂4を位置決めして載置し、上記反転テーブル31の吸着を解除する。このようにして、ダイシングテープ11上に固定され、ダイシングフレーム10でその周囲を囲われた薄型半導体ウエハ5上に、所定形状のフィルム状樹脂4が載置された仮積層体7(図2(b)参照)を得ることができる。
Next, the reversing table 31 adsorbs the opposite surface of the adhesive surface of the film-
上記得られた仮積層体7は、搬送コンベア56から上下一対の搬送フィルム34,35からなる搬送手段に引き渡され、上記両搬送フィルム34,35に狭持された状態で搬送される(図1参照)。
The obtained
そして、上記仮積層体7は、上記搬送手段の搬送路途中に設けられる上記圧締手段36において、つぎのように圧締が行われる。まず、上下搬送フィルム34,35で搬送される仮積層体7を、上記搬送フィルム34,35の通過面を囲う形状に形成された閉鎖空間内の所定位置(圧締位置)に位置決めする。ついで、エアシリンダ46を作動し、下部プレート45を上昇させ、上部プレート44の押さえ金具58の下面と下部プレート45の上面とを密着させて上下両プレート44,45を密封契合する。
Then, the
この密封契合ののち、空隙部50および空間部51を減圧状態にする。具体的には、圧力調整手段により上側開口部54を介して空隙部50を減圧し、減圧手段により下側開口部55を介して空間部51を減圧する。上記空間部51の圧力は20秒以内に200Pa以下の真空状態にすることが好ましく、特には2〜8秒間で100Pa以下の真空状態にすることが好ましい。なお、予め空隙部50を200Pa以下の真空状態に減圧しておいて仮積層体7を搬入して真空チャンバーを形成してから空間部51を200Pa以下の真空状態に減圧してもよい。また、真空引きする際には、可撓性シート47および弾性シート48の温度を40〜185℃にすることが好ましく、より好ましくは70〜185℃である。このような温度コントロールの方法としては、例えば、上下両プレート44,45に内蔵されるシース状ヒーター等で調整される。
After this sealing engagement, the
つぎに、図8に示すように、空隙部50と空間部51との圧力差により、可撓性シート47を下方に膨らませて仮積層体7の薄型半導体ウエハ5と所定形状のフィルム状樹脂4とを貼り合せるラミネートスラップダウン工程を行う。上記圧力差の調整は、具体的には、空間部51を減圧したまま空隙部50の圧力を常力に戻せばよく、その圧力差により、上記可撓性シート47が空間部51側に膨らみ、上記仮積層体7を上から押え付けて、弾性シート48との間で圧締し、積層体33(図2(c)参照)に形成する。このとき、上記可撓性シート47は、高い追従性を有しており、ダイシングフレーム10の上縁と薄型半導体ウエハ5の上面とに高低差があっても、いずれに対しても隙間なく密着するため、薄型半導体ウエハ5の全面に対し均一かつ充分な押圧をすることができる。
Next, as shown in FIG. 8, due to the pressure difference between the
引き続いて、空隙部50の圧力を高めるラミネート増圧工程を行う。この工程では、空隙部50に圧縮空気を導入して空隙部50内の圧力を高めて可撓性シート47をさらに強く膨らませ、上記積層体33をさらに強く圧締する。すなわち、上記ラミネートスラップダウン工程により、薄型半導体ウエハ5と所定形状のフィルム状樹脂4とを密着させ、ラミネート増圧工程により薄型半導体ウエハ5とフィルム状樹脂4との密着性をより確実にする。
Subsequently, a laminate pressure increasing process for increasing the pressure of the
ラミネート増圧工程が終了した後に、上側開口部54および下側開口部55により空間部51の真空状態と空隙部50の加圧状態を開放して常圧に戻し、下部プレート45を下方に移動させ、上下両プレート44,45の密封契合を解除する。そして、上記得られた積層体33は、上下搬送フィルム34,35に狭持された状態で搬送され、ついで、搬送コンベア(図示せず)を経由して取り出される。
After the lamination pressure increasing process is finished, the
上記得られた積層体33は、例えば、所定のサイズにダイシングされ(図2(d)参照)、ダイシングテープ11から取り外された後、別途用意した回路基板59に、フィルム状樹脂4を利用して接続され用いられる(図2(e)参照)。
The obtained
なお、上記スタンピング手段6において、所定形状に打ち抜かれた部分以外の不要な部分のフィルム状樹脂4を、所定長さで切断し、ダストボックス57に順次収容するようにしているが、切断せずに巻き取りロールで巻き取るようにしてもよい。しかし、上記のように所定長さで切断するようにすると、別途巻き取りロール等を設置するスペースを確保する必要がなくなり、さらに装置の小型化を図ることができる。
In the stamping means 6, an unnecessary portion of the film-
本発明のフィルム状樹脂積層装置は、薄型の半導体ウエハに絶縁性接着フィルム等のフィルム状樹脂を効率よく確実に積層することができる。 The film-like resin laminating apparatus of the present invention can efficiently and reliably laminate a film-like resin such as an insulating adhesive film on a thin semiconductor wafer.
1 仮積層ユニット
2 積層ユニット
4 フィルム状樹脂
5 薄型半導体ウエハ
7 仮積層体
10 ダイシングフレーム
33 積層体
34 上側の搬送フィルム
35 下側の搬送フィルム
36 圧締手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Temporary laminated unit 2
Claims (4)
(A)上記搬送フィルムの通過面を囲うよう形成された閉鎖空間と、その内側に、上記搬送フィルムを間に挟んで対峙する上下一対のプレートと、これら両プレートの少なくとも一方を他方に対し進退させるための昇降手段と、上記上側のプレートと搬送フィルムとの間を仕切る可撓性シートと、上記下側のプレートの上面に固定される弾性シートと、上側のプレートと可撓性シートの間に形成される空隙部と可撓性シートと弾性シートとの間に形成される空間部の圧力を調整する圧力調整手段とを有し、上記空隙部の圧力を上記空間部の圧力より大きくし、上記可撓性シートを弾性シート側に膨らませることにより、上記搬送フィルムで搬送される仮積層体を上下方向から圧締し積層体に形成するよう設定された圧締手段。 A film-like resin laminating device that lays on a thin semiconductor wafer that is detachably fixed on a dicing tape and is surrounded by an annular dicing frame and laminated by pressing from above and below. A temporary lamination unit that places a film-like resin on the thin semiconductor wafer to form a temporary laminate, and a laminate unit that presses the obtained temporary laminate from above and below to form the laminate. The temporary lamination unit includes a molding unit that molds the film-like resin into substantially the same contour shape as the thin semiconductor wafer, and a placement that places the molded film resin on the thin semiconductor wafer to form a temporary laminate. And the stacking unit is provided in the middle of a transport path by the transport means and a pair of transport films for picking up and transporting the temporary laminate. It and a following clamping means (A) a film-like resin laminated device according to claim to be.
(A) a closed space formed so as to enclose the passage surface of the transport film, a pair of upper and lower plates facing each other with the transport film interposed therebetween, and at least one of these plates is advanced and retracted with respect to the other Lifting and lowering means, a flexible sheet for partitioning the upper plate and the transport film, an elastic sheet fixed to the upper surface of the lower plate, and between the upper plate and the flexible sheet Pressure adjusting means for adjusting the pressure of the space formed between the gap formed in the flexible sheet and the elastic sheet, and the pressure of the space is made larger than the pressure of the space. Clamping means set so as to press the temporary laminate conveyed by the conveyance film from above and below to form a laminate by inflating the flexible sheet toward the elastic sheet.
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