JP2014204033A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体素子を樹脂組成物からなる封止層で効率よく封止し、半導体装置を精度よく製造する。【解決手段】半導体基板Ｗに形成された複数個の半導体素子の分布領域に当該分布領域の面積よりも小さい面積で、かつ、複数個分の半導体素子Ｃを囲う分断ラインに合わせて切断した複数枚の封止シート片ＣＴを当該半導体素子Ｃの分布領域の全面にわたって貼り付ける。当該封止層を硬化させて半導体素子Ｃを封止した半導体基板Ｗをダイシングテープを介してリングフレームに保持した後にダイシング工程に搬送し、分断ラインに沿って切断し、ダイシングテープをエキスパンドして半導体装置を製造する。【選択図】図１４

Description

本発明は、樹脂組成物からなる封止層の形成された封止シートを貼り付けて半導体素子を封止する半導体装置を製造する方法に関する。

１個の半導体チップの周りを枠体で囲んだ後に、樹脂を含浸させたプリプレグから成る第１の封止用樹脂シートと第２の封止用樹脂シートによって当該半導体チップの両面のそれぞれから挟み込み、半導体チップを封止して半導体装置を製造している（特許文献１を参照）。

特開平５−２９１３１９号公報

しかしながら、上記従来方法では次のような問題が生じている。

すなわち、近年、アプリケーションの急速な進歩に伴う高密度実装の要求により、半導体装置が小型化される傾向にある。したがって、ダイシング処理によって半導体ウエハを半導体素子に分断した後に、半導体素子を個々に樹脂で封止しているので、スループットが低下し、ひいては生産効率を低下させるといった不都合が生じている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、半導体装置の生産速度を向上させつつも、半導体装置を精度よく製造することを可能にする半導体装置の製造方法を提供することを主たる目的とする。

そこで、本発明者たちは、当該不都合を解決するために、実験やシミュレーションを繰り返して鋭意検討した結果、以下の知見を得た。

半導体基板の全面に樹脂組成物からなる封止層の形成された枚葉の封止シートを貼り付けて硬化させた後に、当該半導体装置に分断することを試みた。しかしながら、当該方法では、次のような新たな問題が発生した。先ず、封止シートの封止層の加熱硬化処理後の冷却過程で、封止層の収縮によって半導体基板に反りが発生した。当該反りは、半導体基板を吸着して搬送する過程で搬送エラーを発生させる。また、半導体基板の反り量が大きい場合、半導体基板を押圧して当該反りを矯正すると半導体基板が破損する。さらに、大面積の封止シートを貼り付ける場合、貼付け過程で半導体基板との接着界面に気泡が巻き込まれやすく、封止層内にボイドを発生せ、半導体装置が不良品になる。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。

すなわち、剥離ライナに樹脂組成物からなる封止層の形成された封止シートを半導体素子に貼り付けて半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、
半導体基板に形成された複数個の前記半導体素子の分布領域に当該分布領域の面積よりも小さい面積で、かつ、複数個の半導体素子を囲う分断ラインに合わせて切断した複数枚の封止シート片を当該半導体素子の分布領域の全面に貼り付ける貼付け過程と、
前記封止層を硬化させる硬化過程と、
硬化した前記封止層によって半導体素子が封止された半導体基板を分断する分断過程と、
を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） 上記方法によれば、半導体素子が形成された分布領域の全体の面積よりも小さい面積に切断した複数枚の封止シート片に分けて当該半導体素子の分布領域に貼り付けるので、封止シート片が半導体基板上で個々に収縮する。半導体基板と略同形状の１枚の封止シートを半導体基板に貼り付けた場合、当該封止シートは、半導体基板の中心の一方向に向かって収縮する。しかしながら、この方法のように、複数枚の封止シート片を貼り付けた場合、封止シート片の収縮方向が分散されるので、半導体基板の反りが抑制される。なお、ここで分布領域とは、半導体基板を個片化する予定の複数個の半導体素子が配置されており、その最外周部の切断予定ラインを含む領域である。なお、本発明において、封止シート片とは、封止層に剥離ライナが添設された状態の形態をいう。

また、複数枚の封止シート片は、半導体基板の分断ラインに合わせた外形を有するので、半導体素子を偏りなく封止することができる。また、隣接する封止シート片同士の間が分断ラインに相当するので、当該部位に沿って半導体基板から半導体装置を容易に切断することができる。

また、複数枚の封止シート片は、半導体基板よりもサイズが小さいので、貼付け時の取り扱いが容易である。すなわち、半導体基板と封止シートの接着界面への気泡の巻き込みを抑制することができる。したがって、封止層内でのボイドの発生を抑制することができる。

なお、この方法において、貼付け過程は、次のようにして実施することができる。

例えば、一実施形態として、半導体基板の形状以上の大きさを有する枚葉の封止シートにハーフカットされた複数枚の封止シート片を半導体基板に貼り付け、
前記剥離ライナおよび封止シート片周囲の切り抜かれた封止シートを半導体基板から剥離する。

この方法によれば、１回の貼り付け動作で複数枚の封止シート片を半導体基板に貼り付けることができる。なお、枚葉の封止シートは、半導体基板と同じ形状であってもよいし、半導体基板よりも大きいサイズであってもよい。

枚葉の封止シートが、半導体基板よりも大きいサイズの場合、枚葉の封止シートに張力を付与しながら複数枚の封止シート片を半導体基板に貼り付け、分断過程の前に、剥離ライナを封止シートから剥離することが好ましい。

この方法によれば、封止シートに張力が付与されているので、当該封止シートに弛みが生じない。したがって、封止シートと半導体基板との接着界面への気泡の巻き込みを抑制しながら当該封止シートを半導体基板に精度よく貼り付けることができる。

他の実施形態として、半導体基板の形状以上の大きさを有する枚葉の剥離ライナに複数枚の封止シート片を仮接着し、
枚葉の前記剥離ライナを介して前記半導体基板に複数枚の封止シート片を貼り付け、
前記分断過程の前に、枚葉の前記剥離ライナを封止シート片から剥離する。

この方法においても、上記実施形態と同様に、１回の貼り付け動作で複数枚の封止シート片を半導体基板に貼り付けることができる。なお、枚葉の剥離ライナは、半導体基板と同じ形状であってもよいし、半導体基板よりも大きいサイズであってもよい。

枚葉の剥離ライナが、半導体基板よりも大きいサイズの場合、当該剥離ライナに張力を付与しながら複数枚の封止シート片を半導体基板に貼り付け、分断過程の前に、剥離ライナを封止シートから剥離することが好ましい。

この方法によれば、剥離ライナに張力が付与されているので、封止シート片に弛みが生じない。したがって、封止シート片と半導体基板との接着界面への気泡の巻き込みおよび皺の発生を抑制しながら当該封止シート片を半導体基板に貼り付けることができる。

なお、当該実施形態において、半導体基板の領域に応じて異なる特性の封止シートを貼り付けてもよい。

すなわち、半導体基板の反りを発生させやすい部位に、他の封止シート片よりも収縮率の小さい封止シート片を貼り付けることにより、半導体基板の反りを抑制することができる。

また、半導体素子の分布領域に応じて異なるサイズおよび形状の封止シート片を貼り付けてもよい。

この方法によれば、複数枚の同じ封止シート片は、収縮率が同じであっても、封止シートが小形および端辺が短くなる程、封止層の収縮距離が小さくなってゆく。すなわち、異なるサイズおよび形状の封止シート片を混在させて貼り付けることにより、封止層の収縮を調整して半導体基板の反りを抑制することができる。

なお、上記各実施形態において、減圧雰囲気で半導体基板に封止シートを貼り付けることが好ましい。

この方法によれば、封止シートと半導体基板との間に巻き込んだ気泡を抜き出す移動距離が、半導体基板と同じサイズの封止シートに比べて短い。したがって、短時間でより確実に接着界面から気泡を除去することができる。

本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体装置の生産速度を向上させつつも、半導体装置を精度よく製造することができる。

封止シートの原反ロールを示す斜視図である。 封止シートの縦断面図である。 シート供給工程に配備された装置の概略構成を示す正面図である。 貼付け工程に配備された装置の全体構成を示す正面図である。 貼付け工程に配備された装置の全体構成を示す平面図である。 ライナ剥離機構の概略構成を示す正面図である。 シート貼付け機構を構成するチャンバの部分断面図である。 加熱装置の概略構成を示す正面図である。 第２剥離ライナの剥離動作を示す正面図である。 半導体基板に封止シートを仮接着する動作を示す図である。 半導体基板に封止シートを仮接着する動作を示す図である。 封止シートを半導体基板に本接着する動作を示す図である。 半導体基板に封止シートを本圧着する動作を示す図である。 不要な封止層と第１剥離ライナを除去する動作を示す図である。 リングフレームに保持された半導体基板を示す斜視図である。 半導体基板を半導体装置に分断する動作を示す図である。 変形例の封止シートを示す平面図である。 貼付け治具の構成を示す斜視図である。 貼付け治具に封止シートをセットする動作を示す図である。 貼付け治具に封止シートをセットする動作を示す図である。 貼付け治具に封止シートをセットした状態を示す平面図である。 半導体基板に封止シートを仮圧着する動作を示す図である。 半導体基板に封止シートを仮圧着する動作を示す図である。 封止シートの仮圧着された半導体基板の搬送状態を示す図である。 半導体基板に封止シートを本圧着する動作を示す図である。 不要な封止層と第１剥離ライナを除去する動作を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。表面に複数個の半導体素子が形成された半導体基板に、樹脂組成物からなる封止層の形成された封止シートを貼り付ける場合を例に取って説明する。

＜封止シート＞
封止シートＴは、例えば、図１および図２に示すように、長尺の封止シートＴを巻き回した原反ロールで供給される。また、当該封止シートＴは、封止層Ｍの両面に保護用の第１剥離ライナＳ１および第２剥離ライナＳ２が添設されている。

封止層Ｍは、封止材料からシート形状に形成されている。封止材料としては、例えば、熱硬化性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、などの熱硬化性樹脂が挙げられる。また、封止材料として、上記した熱硬化性樹脂と、添加剤を適宜の割合で含有する熱硬化性樹脂組成物を挙げることもできる。

添加剤としては、例えば、充填剤、蛍光体などが挙げられる。充填剤としては、例えば、シリカ、チタニア、タルク、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などの無機微粒子、例えば、シリコーン粒子、などの有機微粒子などが挙げられる。蛍光体は、波長変換機能を有しており、例えば、青色光を黄色光に変換することのできる黄色蛍光体、青色光を赤色光に変化することのできる赤色蛍光体などを挙げることができる。黄色蛍光体としては、例えば、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）：Ｃｅ）などのガーネット型蛍光体が挙げられる。赤色蛍光体としては、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ_２：Ｅｕなどの窒化物蛍光体などが挙げられる。

封止層Ｍは、半導体素子を封止する前において、半固形状に調整されており、具体的には、封止材料が熱硬化性樹脂を含有する場合には、例えば、完全硬化（Ｃステージ化）する前、つまり、半硬化（Ｂステージ）状態で調整されている。

封止層Ｍの寸法は、半導体素子および基板の寸法に応じて適宜に設定されている。具体的には、封止シートが長尺のシートとして用意される場合における封止層の左右方向における長さ、つまり、幅は、例えば、１００ｍｍ以上、好ましくは、２００ｍｍ以上であり、例えば、１５００ｍｍ以下、好ましくは、７００ｍｍ以下である。また、封止層の厚みは、半導体素子に寸法に対応して適宜に設定され、例えば、３０μｍ以上、好ましくは、１００μｍ以上であり、また、例えば、３０００μｍ以下、好ましくは、１０００μｍ以下である。

第１剥離ライナＳ１および第２剥離ライナＳ２は、例えば、ポリエチレンシート、ポリエステルシート（ＰＥＴなど）、ポリスチレンシート、ポリカーボネートシート、ポリイミドシートなどのポリマーシート、例えば、セラミックシート、例えば、金属箔などが挙げられる。剥離ライナにおいて、封止層と接触する接触面には、フッ素処理などの離型処理を施すこともできる。第１剥離ライナおよび第２剥離ライナの寸法は、剥離条件に応じて適宜に設定され、厚みが、例えば、１５μｍ以上、好ましくは、２５μｍ以上であり、また、例えば、１２５μｍ以下、好ましくは、７５μｍ以下である。

次に、封止シートＴを半導体基板に貼り付けて半導体装置を製造する工程および装置について説明する。なお、本実施例では、円形の半導体基板に封止シートを貼り付ける場合を例にとって説明する。

半導体装置の製造工程は、切断工程、貼付け工程、硬化処理工程およびダイシング工程から構成されている。

切断工程には、図３に示すように、シート供給部１、切断機構２およびシート回収部３などから構成されている。

シート供給部１は、供給ボビン４から繰り出された両面に剥離ライナＳ１、Ｓ２付きの封止シートＴを送りローラ５およびガイドローラ６で案内して切断機構２に導く。

切断機構２は、例えば、裁断テーブル７、第１切断機構８および第２切断機構９などから構成される。

裁断テーブル７は、封止シートＴの幅よりも大きいチャックテーブルで構成される。第１切断機構８は、裁断テーブル７に跨った状態で前後にガイドレールＲに沿って移動する可動フレーム１０に装着された可動台１１によって当該可動フレーム１０上で水平移動および昇降するプロッタ切断ユニット１２などから構成されている。当該プロッタ切断ユニット１２は、刃先を下向きにしたカッタ１３を備えている。したがって、プロッタ切断ユニット１２は、裏面側の剥離ライナＳ２のみを残し、図１に示すように、封止シートＴを所定形状の封止シート片ＣＴにハーフカットする。なお、本実施例において、封止シート片は、封止層に剥離ライナが添設された状態の形態をいう。

第２切断機構９は、昇降可能な可動台の下部に、裁断テーブル７の中心上に位置する縦軸心Ｘ周りに駆動旋回可能に支持アーム１６が装備されている。また、この支持アーム１６の遊端側に備えたカッタユニット１７に、刃先を下向きにしたカッタ１８が装着されている。そして、この支持アーム１６が、縦軸心Ｘ周りに旋回することによって、カッタ１８が半導体基板と略同じ形状に封止シートＴを切り抜くように構成されている。したがって、切断後の枚葉の封止シートＴは、半導体基板に形成されたノッチやオリエンテーションフラットの外形までを完全に一致させたものではなく、ノッチなどを覆う円形のものを含む。

シート回収部３は、半導体基板の形状に切り抜かれた封止シートＴを回収ボビン１９に巻き取るよう構成されている。

なお，裁断テーブル７の下流側には先細りテーパー状の剥離板１４が配備されている。つまり、剥離板１４で封止シートＴを折り返して円形に切り抜かれた封止シートＴを剥離するように構成されている。封止シートＴは、剥離板１４上で吸着プレートを備えた搬送機構１５によって吸着保持され、封止シートＴの送り速度に同調して水平移動し、剥離板１４から剥離される封止シートＴを吸着して搬出するよう構成されている。

貼付け工程には、図４および図５に示すように、シート載置台２０、シート搬送機構２１、ライナ剥離機構２２、第１保持テーブル２３、基板搬送機構２４およびシート貼付け機構２５などが配備されている。

シート載置台２０は、封止シートＴよりも大形のチャックテーブルで構成されている。

シート搬送機構２１は、前後左右に水平移動および昇降可能な吸着プレート２６を備えている。すなわち、装置本体の横方向に伸びるフレーム２７に沿ったガイドレールＲ１上を移動する第１可動台２８を備える。装置本体の前後に向けて水平保持されたガイドレールＲ２が第１可動台２８の下部に装着されている。ガイドレールＲ２に沿って前後に移動可能な第２可動台３０に懸垂支持された縦フレームに沿って昇降可能な吸着プレート２６を備えている。

ライナ剥離機構２２は、図６に示すように、剥離テープ供給部３１、剥離ユニット３２、テープ回収部３３およびカメラ３４から構成される。

剥離テープ供給部３１は、封止シートＴよりも幅の狭い長尺の剥離テープＴＳを剥離ユニット３２に向けて供給する。

剥離ユニット３２は、剥離テープＴＳを巻き回される剥離ローラ３５を備えている。当該剥離ローラ３５は、昇降可能であり、シート載置台２０よりも高い位置まで上昇する。すなわち、封止シートＴがシート搬送機構２１によって吸着保持されて搬送される過程で、剥離ローラ３５は、封止シートＴの裏面の剥離ライナＳ２に剥離テープＴＳを押圧して貼り付ける。

テープ回収部３３は、剥離ローラ３５によって封止シートＴの裏面側の剥離ライナＳ２に貼り付けられた状態で剥離テープＴＳを巻き取ることにより、封止シートＴから剥離された剥離ライナＳ２とともに回収ボビン１９に剥離テープＴＳを巻き取り回収する。

カメラ３４は、裏面から第２剥離ライナＳ２の剥離された封止シートＴのハーフカットされた複数枚の封止シート片ＣＴの位置を撮像し、当該画像データを制御部１００に送信する。

第１保持テーブル２３は、半導体基板Ｗよりも大形のチャックテーブルで構成されている。第１保持テーブル２３は、縦Ｘ軸周りに回転し、半導体基板Ｗのアライメントを行うよう構成されている。また、第１保持テーブル２３は、ガイドレール３８に沿って半導体基板Ｗの載置位置と装置奥側のアライメント位置とにわたって往復移動するように構成されている。

アライメント位置の上方には、２台のカメラ３９が配備されており、半導体基板Ｗの外形および分断ライン（スクライブライン）を撮像し、両画像データを制御部１００に送信する。

基板搬送機構２４は、装置本体の横方向に伸びるフレーム４１に沿ってシート貼付け機構２５側まで達するガイドレールＲ３上を装置移動する可動台４２を備える。当該可動台４２に懸垂支持された縦フレームに沿って昇降可能な吸着プレート４４を備えている。吸着プレート４４は、半導体基板Ｗの形状以上の大きさを有する。すなわち、基板搬送機構２４は、第１保持テーブル２３から後述する貼付け工程の第２保持テーブル４５までを往復移動するよう構成されている。

貼付け工程は、シート貼付け機構２５を備えている。当該シート貼付け機構２５は、第２保持テーブル４５およびチャンバ４６などから構成されている。

第２保持テーブル４５は、図７に示すように、チャンバ４６を構成する上下一対の上ハウジング４６Ａと下ハウジング４６Ｂのうち、下ハウジング４６Ｂに収納されている。

また、下ハウジング４６Ｂは、ガイドレール４８に沿って、装置本体の前側の半導体基板Ｗの受け取り位置と上ハウジング４６Ａの下方の間を往復移動するよう構成されている。

チャンバ４６を構成する上ハウジング４６Ａには、昇降駆動機構５０に備えてられている。この昇降駆動機構５０は、縦壁５１の背部に縦向きに配置されたレール５２に沿って昇降可能な可動台５３、この可動台５３に高さ調節可能に支持された可動枠５４、この可動枠５４から前方に向けて延出されたアーム５５を備えている。このアーム５５の先端部から下方に延出する支軸５６に上ハウジング４６Ａが装着されている。

可動台５３は、ネジ軸５７をモータ５８によって正逆転することでねじ送り昇降されるようになっている。また、上ハウジング４６Ａの内部には、昇降可能な押圧プレート５９が内装されている。当該押圧プレート５９には、ヒータ６０が埋設されている。

硬化処理工程は、図８に示すように、加熱装置６１を備えている。加熱装置６１は、例えば、半導体基板Ｗを載置保持する第３保持テーブル６２および昇降可能なヒータ６３を埋設した加熱プレート６４などから構成される。

ダイシング工程は、ダイシングテープを介して接着保持された半導体基板Ｗを半導体装置に分断する切断装置を備えている。

次に、半導体装置を製造する一連の動作について詳述する。

切断工程において、裁断テーブル７に吸着保持された長尺の封止シートＴを、プロッタ切断ユニット１２によって、半導体基板に形成された複数個の半導体素子の分布領域の全体の面積よりも小さい面積で、かつ、複数個分の半導体素子を囲う分断ラインに合わせて封止シート片ＣＴにハーフカットする。複数枚の封止シート片ＣＴは、図１に示すように、互いに重なることなく半導体素子の分布領域の全体を覆うように予めレイアウトされている。すなわち、分断ライン幅の内側のラインのサイズ以下に合わせてハーフカットする。なお、ここで分布領域とは、半導体基板を個片化する予定の複数個の半導体素子が配置されており、図５の一点鎖線で示すように、その最外周部の切断予定ラインを含む領域ＤＡである

次に、第２切断機構９によって、封止シート片ＣＴの形成された封止シートＴを半導体基板Ｗの形状に切り抜く。裁断テーブル７の吸着を解除して半導体基板Ｗの形状となった枚葉の封止シートＴを貼付け工程のシート載置台２０に載置する。なお、円形に切り抜かれた長尺の封止シートＴは、シート回収部３に巻き取り回収される。

シート載置台２０に封止シートＴが載置されると、シート搬送機構２１によって吸着保持され、カメラ３４の上方に搬送される。このとき、図６に示すように、シート載置台２０から僅かに上昇し、水平搬送される過程で当該シート載置台２０から外れた搬送方向の前方の位置に剥離ローラ３５が上昇してくる。当該剥離ローラ３５に巻き回された剥離テープＴＳが、図９に示すように、封止シートＴの裏面側の第２剥離ライナＳ２に押圧される。その後、シート搬送機構２１の搬送速度と同調した速度で剥離テープＴＳを巻き取りながら、第２剥離ライナＳ２を封止シートＴから剥離する。剥離された第２剥離ライナＳ２は、剥離テープＴＳごと回収ボビン１９に巻き取り回収される。

カメラ３４の上方に封止シートＴが達すると、封止シートＴの外形および封止シートＴのレイアウト画像が撮像される。当該画像データが制御部１００に送信される。撮像処理が完了すると、シート搬送機構２１は、封止シートＴを吸着保持したまま、第１保持テーブル２３上へと移動する。

封止シートＴがシート載置台２０に載置されると略同時に、第１保持テーブル２３に半導体基板Ｗが載置される。半導体基板Ｗを吸着保持した第１保持テーブル２３は、アライメント位置に移動し、カメラ３９によって表面が撮像される。撮像された画像データは、制御部１００へと送信される。

撮像処理が完了すると、第１保持ステージ２３は、載置位置に戻る。ここで、制御部１００の画像解析処理により求めた封止シート片ＣＴのレイアウトの輪郭と半導体基板Ｗの半導体素子の分断ラインの内側のラインとが合致し、かつ、半導体素子の分布領域の全面を覆うように、半導体基板Ｗのアライメントを行う。第１保持テーブル２３を縦軸周りに回転させてアライメントを行う。

半導体基板Ｗのアライメントが完了すると、シート搬送機構２１によって搬送されてきた封止シートＴが、図１０に示すように、半導体基板Ｗに対向配置される。その後に、図１１に示すように、吸着プレート２６が所定高さまで下降する。このとき、封止シートＴが適度に押圧されて半導体基板Ｗに仮圧着される。封止シートＴの仮圧着が完了すると、シート搬送機構２１は、シート載置台２０側に戻る。

封止シートＴが仮圧着された半導体基板Ｗは、基板搬送機構２４によって吸着保持され、第２保持テーブル４５に搬送される。

半導体基板Ｗが第２保持テーブル４５に載置されると、基板搬送機構２４は上昇して第１保持テーブル２３側に戻る。第２保持テーブル４５は、半導体基板Ｗを吸着保持したまま、上ハウジング４６Ａの下方まで移動する。

図１２に示すように、上ハウジング４６Ａの下端が下ハウジング４６Ｂに当接する位置まで下降する。つまり、チャンバ４６を形成する。その後、チャンバ４６内を減圧する。さらに、図１３に示すように、押圧プレート５９を下降させて封止シートＴを押圧および加熱して半導体基板Ｗに本圧着する。この時点で、封止層Ｍは、完全に硬化していない状態である。

本圧着が完了すると、チャンバ４６内を大気圧まで戻して上ハウジング４６Ａを開放する。下ハウジング４６Ｂは、第２保持テーブル４５ごと基板の受け渡し位置まで戻る。封止シートＴの本圧着された半導体基板Ｗは、図１４に示すように、不要な封止層Ｍと剥離ライナが剥離され、硬化処理部に搬送される。

第３保持テーブル６２に載置された半導体基板Ｗに加熱プレート６４を当接させて加熱し、封止層Ｍを加熱硬化させる。すなわち、所定温度まで上昇させた後、ガラス転移点まで冷却して封止層Ｍを完全に硬化させる。

その後、図１５に示すように、リングフレームｆを介してダイシングテープＤＴに半導体基板Ｗを接着保持する。この状態でダイシング工程に搬送され、分断ラインに沿って半導体基板Ｗをカッタによって分断する。分断処理が完了すると、図１６に示すように、基板保持テーブル８５のみを僅かに上昇させてダイシングテープを裏面側から突き上げてエキスパンドし、半導体装置ＣＰごとに完全分離する。以上で一連の処理が完了し、同じ処理が繰り返される。

上述のように、半導体素子が形成された分布領域の全体の面積よりも小さい面積に切断した複数枚の封止シート片ＣＴに分けて当該半導体素子の分布領域の全面に貼り付けるので、半導体基板Ｗの反りを抑制することができる。つまり、半導体基板と同じ形状の１枚の封止シートＴを半導体基板Ｗに貼り付けた場合、封止シートＴは、半導体基板Ｗの中心の一方向に向かって収縮する。しかしながら、複数枚の封止シート片ＣＴを半導体基板Ｗに分割して貼り付けた場合、収縮方向が分散され、半導体基板Ｗの反りが抑制される。

また、封止シート片ＣＴは、半導体基板Ｗよりもサイズが小さいので、貼付け時の取り扱いが容易である。すなわち、半導体基板Ｗと封止シート片ＣＴの接着界面への気泡の巻き込みを抑制することができる。したがって、封止層内でのボイドの発生を抑制することができる。

なお、本発明は以下のような形態で実施することもできる。

（１）上記実施例において、枚葉の封止シートＴは、半導体基板Ｗの形状に限定されるものではない。例えば、図１７に示すように、半導体基板Ｗよりも大形の矩形に切断された枚葉の封止シートＴに封止シート片ＣＴをハーフカットして形成したものを利用してもよい。

この場合、シート貼付け工程では、封止シートＴに張力を付与した状態で半導体基板Ｗに貼り付けることが好ましい。

例えば、図１８に示す貼付け治具７０に封止シートＴを装着して取り扱う。貼付け治具７０は、矩形のフレーム枠７１の両端にクランプ板７２がコイルバネ７３によって受け板７４を押圧する方向に付勢されている。また、逆Ｌ字状の受け板７４の一方の下部寄りにフレーム枠７１に固定された固定ブロック７５を貫通するボール軸７６の先端が当接されている。当該ボール軸７６と固定ブロック７５の間のコイルバネ７７によって、受け板７４が外向きにバネ付勢されている。また、当該ボール軸７６の他端側にはナット７８が螺合されている。当該ナット７８を正逆転することにより、ボール軸７６の突き出し距離が変化し、クランプ板７２と受け板７４の外向きの付勢力が調整可能に構成されている。

次に、当該貼付け治具７０を利用して、封止シートＴを半導体基板Ｗに本圧着する一巡の動作について説明する。

図１９に示すように、バネ付勢に抗してクランプ板７２を開放し、封止シートＴをフレーム枠７１に載置する。その後に、図２０および図２１に示すように、クランプ板７２によって封止シートの両端をクランプする。

アライメント処理の済んだ第１保持テーブル２３上の半導体基板Ｗと貼付け治具７０を対向させ、図２２に示すように、貼付け治具７０を所定高さまで下降させる。このとき、図２３に示すように、第２保持テーブル４５に立設された位置決めピンＰが、貼付け治具７０の位置決め孔７９に係合し、位置合わせされる。この状態で、封止シートＴに所定荷重をかけて半導体基板Ｗに仮圧着する。

図２４に示すように、吸着プレート４４から吸着パッド８０に変更した基板搬送機構２４によって、貼付け治具７０を吸着し、第２保持テーブル４５に搬送および載置する。このとき、第１保持テーブル２３に貼付け治具７０をセットしたとき同じように、貼付け治具７０のフレーム枠７１に形成された位置決め孔７９に第２保持テーブル４５に形成された位置決めピンＰが係合し、位置合わせされる。

第２保持テーブル４５を収納している下ハウジング４６Ｂを上ハウジング４６Ａの下方まで移動させ、図２５に示すように、チャンバ４６を形成する。チャンバ４６内を減圧するとともに、押圧プレート５９で加熱しながら封止シートＴを半導体基板Ｗに本圧着する。

本圧着が完了すると、第２保持テーブル４５を基板の受け渡し位置に移動させ、所定時時間冷却する。その後、図２６に示すように、基板搬送機構２４によって貼付け治具７０を吸着して上昇させることにより、接着力の低下している不要な封止層Ｍが第１剥離ライナＳ１側に残って半導体基板Ｗから剥離される。

封止シート片ＣＴの形状に封止層Ｍが本圧着された半導体基板Ｗは、上記実施例と同様に硬化処理工程およびダイシング工程を経て半導体装置に分断される。

この方法によれば、半導体基板Ｗの外形からはみ出る部位を貼付け治具７０によってクランプすることにより、封止シートＴに適度な張力を付与した状態で半導体基板Ｗに封止シートＴを貼り付けることができる。すなわち、封止シートＴは貼付時に弛んでいないので、半導体基板Ｗとの接着界面に気泡が巻き込んだり、或いは、皺が発生したりするのを抑制することができる。

（２）上記実施例において、長尺の封止シートＴから所定形状に切り抜いた封止シート片ＣＴから裏面側の第２剥離ライナＳ２を剥離し、半導体基板Ｗの所定位置に順番に貼り付けるようにしてもよい。または、半導体基板の形状または半導体基板よりも大形に切断した剥離ライナに、予め所定形状に切断した封止シート片ＣＴを決められたレイアウトで仮接着した封止シートを利用してもよい。

半導体基板Ｗと同じ形状の剥離ライナに封止シート片ＣＴを仮接着した場合、裏面から第２剥離ライナＳ２を剥離して半導体基板Ｗとの位置合わせを行った後に、半導体基板Ｗに仮圧着をすればよい。その後の処理工程は、上記主たる実施例と同じ処理を行う。

また、半導体基板Ｗより大形の剥離ライナに封止シート片ＣＴを仮接着した場合、貼付け治具７０に剥離ライナの両端をクランプして適度の張力を付与する。その状態で封止シート片ＣＴの裏面から第２剥離ライナＳ２を剥離し、半導体基板Ｗとの位置合わせを行って仮圧着する。その後は、上記変形例と同じ処理を行う。

これらの実施形態によれば、特性の異なる封止シート片ＣＴを半導体基板Ｗに貼り付けることができる。例えば、封止層Ｍの収縮率の異なる封止シート片ＣＴを利用し、半導体基板Ｗの反りの発生しやすい領域と発生しにくい領域で使い分ける。例えば、反りの発生し易い部分に他の部分に貼り付ける封止シート片ＣＴの封止層Ｍよりも収縮率の小さい封止層Ｍの形成された封止シート片ＣＴを貼り付ける。この方法によれば、半導体基板Ｗの反り量を調整することができる。

（３）上記各実施例において、封止シートＴを第１切断機構８および第２切断機構９によって封止シート片ＣＴと枚葉の封止シートＴの切断を使い分けていたが、予め半導体基板Ｗおよび封止シート片ＣＴのレイアウトのかたどったトムソン刃で打ち抜きまたはハーフカットするよう構成してもよい。

（４）上記各実施例において、シート貼付け工程で封止層の硬化処理までを行ってもよい。

（５）上記各実施例において、半導体基板Ｗの形状は、円形に限定されない。したがって、半導体基板Ｗは、正方形または長方形などの四角形であってもよい。

（６）上記実施例において、枚葉の半導体基板と同じ形状の封止シートＴは、当該半導体基板より大きいサイズであってもよいし、分布領域の外から半導体基板の外周までに収まる当該半導体基板よりも小さいサイズであってもよい。

３ … シート切断機構
２０ … シート載置台
２１ … シート搬送機構
２２ … ライナ剥離機構
２３ … 第１保持テーブル
２４ … 基板搬送機構
２５ … シート貼付け機構
４５ … 第２保持テーブル
４６ … チャンバ
５９ … 押圧プレート
６０ … ヒータ
６１ … 加熱装置
６４ … 加熱プレート
Ｔ … 封止シート
Ｃ … 半導体素子
ＣＴ … 封止シート片
Ｍ … 封止層
Ｓ１，Ｓ２…剥離ライナ
Ｗ … 半導体基板

Claims (12)

1. 剥離ライナに樹脂組成物からなる封止層の形成された封止シートを半導体素子に貼り付けて半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、
   半導体基板に形成された複数個の前記半導体素子の分布領域に当該分布領域の面積よりも小さい面積で、かつ、複数個の半導体素子を囲う分断ラインに合わせて切断した複数枚の封止シート片を当該半導体素子の分布領域の全面に貼り付ける貼付け過程と、
   前記封止層を硬化させる硬化過程と、
   硬化した前記封止層によって半導体素子が封止された半導体基板を分断する分断過程と、
   を備えた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、
   前記貼付け過程は、半導体基板の形状以上の大きさを有する枚葉の封止シートにハーフカットされた複数枚の封止シート片を半導体基板に貼り付け、
   前記剥離ライナおよび封止シート片周囲の切り抜かれた封止シートを半導体基板から剥離する
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記枚葉の封止シートは、半導体基板と同じ形状である
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記枚葉の封止シートは、半導体基板よりも大きいサイズである
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記貼付け過程は、枚葉の封止シートに張力を付与しながら複数枚の封止シートを半導体基板に貼り付ける
   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、
   前記貼付け過程は、半導体基板の形状以上の大きさを有する枚葉の剥離ライナに複数枚の封止シート片を仮接着し、
   枚葉の前記剥離ライナを介して前記半導体基板に複数枚の封止シート片を貼り付け、
   前記分断過程の前に、枚葉の前記剥離ライナを封止シート片から剥離する
   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、
   前記枚葉の剥離ライナは、半導体基板と同じ形状である
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記枚葉の剥離ライナは、半導体基板よりも大きいサイズである
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. 請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記貼付け過程は、枚葉の剥離ライナに張力を付与しながら複数枚の封止シート片を半導体基板に貼り付ける
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
10. 請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記貼付け過程は、半導体基板の領域に応じて異なる特性の封止シート片を貼り付ける
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記貼付け過程は、半導体素子の分布領域に応じて異なるサイズおよび形状の封止シート片を貼り付ける
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記貼付け過程は、減圧雰囲気で半導体基板に封止シート片を貼り付ける
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。

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