JP2504607B2 - 半導体製造装置及び製造方法 - Google Patents

半導体製造装置及び製造方法

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JP2504607B2 JP2155781A JP15578190A JP2504607B2 JP 2504607 B2 JP2504607 B2 JP 2504607B2 JP 2155781 A JP2155781 A JP 2155781A JP 15578190 A JP15578190 A JP 15578190A JP 2504607 B2 JP2504607 B2 JP 2504607B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、金型を使用して、特にシグマベベル構造又
はテーパ構造を有するウェーハの外周にレジン成形する
際の半導体製造装置及び製造方法に関する。
(従来の技術) 半導体装置、例えば整流素子の加工工程において、ウ
ェーハの外周にレジン成形する方法としては、例えば特
開昭63−141370公報に記載されたものがあるが、近年、
特に成形後の形状を後工程の組立の位置決めに使用する
目的のため、金型を用いてウェーハの外周にレジン成形
する半導体製造装置及びレジン成形方法が提案されてい
る。
以下、従来の金型を用いてウェーハの外周にレジン成
形する半導体製造装置及びレジン成形方法について説明
する。ここで、第8図は加工工程途上の半導体部品を、
第9図は従来の半導体製造装置を、第10図はウェーハの
位置出しゲージをそれぞれ示している。
即ち、従来の半導体製造装置は、第9図に示すよう
に、成形ユニット1、レジン(樹脂)注入ユニット2、
及び架台3内に設けられた制御ユニット4から構成され
ている。成形ユニット1は、成形の型となる垂直方向で
向き合った上型5及び下型6を有している。上型5及び
下型6からなる金型は、成形時にレジンを固化するため
に一定の温度に管理されている。
このような装置において、ウェーハ7が下型6上に載
置されると、制御ユニット4による管理のもとで、上型
5が固定された下型6まで移動し、型締めが行われる。
この時、ウェーハ7の外周部には、レジンが注入される
リング状の隙間ができている。その型締め後、レジン注
入ユニット2が成形ユニット1方向へ前進し、その先端
の吐出しノズル8が金型に突き当たる。この後、吐出し
ノズル8からはレジンが流出され、このレジンは、金型
に設けられた注入口(図示せず)を通して、金型内のキ
ャビティ部に充填される。充填されたレジンが固化した
後、ウェーハ7を下型6から取り出す。この結果、第8
図に示すように、リング状のレジン9がウェーハ7の外
周に形成される。
ところで、このようにして成形されたレジン9は、ウ
ェーハ7が半導体装置に組み込まれた状態で特性的には
絶縁体や保護膜として利用されるものであるが、ウェー
ハ7の縁部とレジン9の外周側面との幅Hが狭い場合に
は、絶縁不良が発生しがちである。従って、ウェーハ7
の中心と、リング状に成形されるレジン9の中心との位
置ずれが起こると、その幅Hが極端に狭くなる部分が生
ずることも考えられるため、重要な問題である。つま
り、ウェーハ7の中心と、リング状に成形されるレジン
9の中心とを正確に一致させることが要求されてくる。
そこで、従来は、第10図に示すような位置出しゲージ
10を用いている。即ち、位置出しゲージ10は、円形状に
形成されており、その外周が下型6の外周と、その内周
がウェーハ7の外周と同等となるように構成されてい
る。従って、このような位置出しゲージ10内にウェーハ
7をピンセット(図示せず)等で装填すると、ウェーハ
7の中心と位置出しゲージ10の中心とが合致する。ここ
で、内径が位置出しゲージ10の外径と同等のガイド11を
有する真空チャック12を、位置出しゲージ10に嵌合させ
る。そして、真空力を利用してウェーハ7を真空チャッ
ク12に吸着させた後、位置出しゲージ10から取り外し、
下型6上に移動させて、さらに下型6に嵌合させる。こ
の後、真空チャック12の吸着を解除すると、ウェーハ7
が下型6の所定位置に載置される。即ち、これによって
ウェーハ7の中心(特定点)が下型6の中心(特定点)
に合致して載置されたことになる。
しかしながら、このようにウェーハ7をハンドリング
する方法は、作業者の手によって行われ、又レジン成形
後のウェーハ7の取出しも、同様に作業者の手によって
行われていた。即ち、従来のレジン成形については、成
形型にウェーハ7を載置する工程が真空チェック12を用
いて作業者の手によって行われていたため、作業者は、
ウェーハ7の脱着の際に発生し易いウェーハ破損を防ぐ
のに慎重となり、この工程に時間を要するという欠点が
あった。なお、位置出しゲージ10は、前述したように、
ウェーハ7外周を基準としているが、実際には、同径の
ウェーハ7と考えられるものであっても直径に必ず交差
を有している。このため、たとえ位置出しゲージ10を用
いたとしても、ウェーハ7を下型6に載置する際には、
前記公差によってウェーハ7の中心と下型6の中心とが
ずれてしまうことがある。従って、ウェーハ7の中心を
基準としたレジンパターンに対する精度が出難く、作業
者によって異なる品質差を管理することは非常に困難で
ある。
また、レジン成形後のウェーハ7の取出しについて
も、第10図に示すような真空チャック12を使用している
が、成形に使用されるレジンは、高接着性を有する材料
である。このため、上型5及び下型6にレジンが接着し
難い材料を使っても、真空力のみではウェーハ7の離型
が円滑に行われない欠点があった。さらに、真空チャッ
ク12での人手によるウェーハ7の取出し作業では、上述
の離型性の問題に加え、ウェーハ7を取出す際に発生し
易いウェーハ破損を防ぐのに慎重となり、この工程に時
間を要し、生産性を低下させていた。また、ウェーハ7
の取出しミスによる破損を生じることもあり、歩留りを
低下させていた。さらには、無理な取出しが、ウェーハ
7内部にマイクロクラックを生ぜしめ、このため半導体
装置の品質、信頼性を悪影響を及ぼす欠点があった。
なお、レジン成形後の離型時に、ウェーハ7の下面を
ピンにより機械的に突き上げる方法もあるが、この方法
は、ウェーハ7にかかる突上げ荷重でウェーハ7に破損
を生じ易いという欠点がある。また、レジンは軟弱なた
めに、この部分をピンにより突き上げることはできな
い。
(発明が解決しようとする課題) このように、従来は、ウェーハを下型に載置する際の工
程に時間を要するという欠点があった。また、ウェーハ
の中心を基準としたレジンパターンに対する精度が出難
いという欠点があった。さらに、成形に使用されるレジ
ンが高接着性を有する材料であるために、金型からの離
型が円滑に行われず、工程に時間を要し、取出しミスに
よる破損を生じるという欠点があった。一方、ウェーハ
の下面を機械的に突き上げる方法では、その突上げ荷重
によりウェーハに破損を生じ易いという欠点があった。
本発明は、上記欠点を解決すべくなされたものであ
り、従来のウェーハ外周を基準とする機械的位置出しか
ら自動位置出しへの変更が可能であり、かつ、搬送の自
動化による歩留り及び生産性の向上が可能であること、
並びにレジン成形品を金型から円滑に取出すことによ
り、歩留り及び生産性の向上を達成できることが可能な
半導体製造装置及び製造方法を提供することを目的とす
る。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明の半導体製造装置
は、複数枚の試料が配置される供給手段と、レジン成形
前の試料の特定点を検出し位置補正する位置合わせ手段
と、前記位置補正された試料が所定位置に配置された
後、前記試料の外周にレジン成形を行う成形手段と、前
記成形手段にレジンを供給する注入手段と、複数枚の試
料が収納される収納手段と、前記供給手段と前記位置合
せ手段との間において、前記位置合せ手段と前記成形手
段との間において、及び前記成形手段と前記収納手段と
の間においてそれぞれ試料の搬送を行うための搬送手段
と、前記供給手段、前記位置合せ手段、前記成形手段、
前記注入手段、前記収納手段、及び前記搬送手段のそれ
ぞれの動作を制御する制御手段とを有する。
また、前記成形手段は、試料の外周にレジン成形する
ための金型を有しており、その金型には、この金型から
成形後の試料を離脱させるための高圧空気を噴出する噴
出管が設けられている。
本発明の半導体製造方法は、金型によって試料の外周
にレジン成形を行った後、前記試料の一面の高圧空気を
噴出することにより前記試料の前記金型から離脱させ、
かつ、この離脱した試料を保持手段によって前記金型か
ら取り出すというものである。
(作用) このような構成によれば、位置合せ手段により試料の
特定点を検出することができる。このため、ウェーハが
個々に有する直径の公差に起因した成形品の外形上の位
置ずれが防止できる。また、個々の装置の動作を制御手
段により制御することにより、製造装置の自動化を達成
したため、作業者に掛かる負荷が軽減でき、歩留り及び
生産量を向上させることができる。
また、レジン成形品の取り出しに高圧空気を使用する
ため、従来のような人手により真空チャック等で取り出
す場合に比べて、レジン成形品を金型から円滑に取出す
ことができ、生産性、歩留り率、品質の信頼性等の向上
が図れる。
(実施例) 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について
詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例に係わる半導体製造装置の
制御ブロック図を、第2図は本発明の一実施例に係わる
半導体製造装置の平面図を、第3図は本発明の一実施例
に係わる半導体製造装置の正面図を、第4図は本発明の
一実施例に係わる半導体製造装置の側面図をそれぞれ示
している。
架台11上には、ウェーハ供給ユニット(供給手段)1
2、ウェーハ搬送ユニット(搬送手段)13、位置合せユ
ニット(位置合せ手段)14、成形ユニット(成形手段)
15、レジン注入ユニット(注入手段)16、及びウェーハ
収納ユニット(収納手段)17が所定の位置に配置されて
いる。また、これらユニット12〜17は、制御ユニット
(制御手段)18によりその動作が制御されている。
ウェーハ供給ユニット12には、Y方向に移動可能なス
テージ12aが設けられており、このステージ12a上にはト
レーが配置される。前記トレー上には、成形前の複数枚
のウェーハが等間隔となるように載置されている。ウェ
ーハ搬送ユニット13の先端には、真空チャック13a〜13c
が付加されており、これら真空チャック13a〜13cは、X
方向に連動して動作するようになっている。位置合せユ
ニット14は、Xテーブル駆動部14a及びYテーブル駆動
部14bを有するXYテーブル14c、並びにテレビカメラ14d
及びテレビカメラ14dからの情報を映し出すモニタテレ
ビ14eから構成されている。成形ユニット15は、型開閉
機構及び温度制御機構を有する金型から構成されてい
る。樹脂注入ユニット16は、樹脂を注入するための注入
ノズル16a、並びにエア抜き及び余分な樹脂を回収する
ための回収ノズル16bを有している。ウェーハ収納ユニ
ット17には、Y方向に移動可能なステージ17aが設けら
れており、このステージ17a上にはトレーが配置され
る。前記トレー上には、成形後の複数枚のウェーハが等
間隔で収納される。
次に、第5図を参照しながら、各ウェーハの処理工程
P1〜Pnと前記半導体製造装置の動作について詳細に説明
する。
まず、ステージ12a上に成形前の複数枚のウェーハが
等間隔に載置されたトレーを配置する。この後、ウェー
ハ搬送ユニット13の先端に設けられた真空チャック13a
を、トレー上へ移動させ、トレー上のウェーハを一枚、
真空力により吸着させる。また、そのウェーハを位置合
せユニット14へ搬送させ、位置合せユニット14のXYテー
ブル14c上に配置させる(ステップST1、工程P1
)。次に、テレビカメラ14dによりXYテーブル14c上に
配置されたウェーハが検出され、そのウェーハの中心が
演算される。また、必要な場合には、Xテーブル駆動部
14a及びYテーブル駆動部14bによりXYテーブル14cを動
作させ、ウェーハの特定点を検出し位置出しする(ステ
ップST2、工程P1)。次に、ウェーハ搬送ユニット13の
先端に設けられた真空チャック13bをXYテーブル14c上に
移動させ、XYテーブル14c上の位置出しされたウェーハ
を真空力により吸着させる。また、そのウェーハを成形
ユニット15の金型へ搬送させ、その下型の所定位置に配
置させる(ステップST3、工程P1)。この時、同時に
ウェーハ搬送ユニット13の真空チャック13aによりトレ
ー上のウェーハを一枚、真空力により吸着させ、そのウ
ェーハを位置合せユニット14のXYテーブル14c上に配置
させる(ステップST1、工程P2)。この後、金型の上
型を下降させ、型締めが行われる。また、樹脂注入ユニ
ット16により、レジン(樹脂)が注入ノズル16aを介し
て型内に送り込まれる。レジン充填後、一定時間の加熱
条件を経ることによりレジンを硬化させる(ステップST
4、工程P1)。レジンの硬化後、上型を上昇させる。ま
た、ウェーハ搬送ユニット13の先端に設けられた真空チ
ャック13cを金型上へ移動させ、成形後のウェーハを真
空力により吸着させる。また、そのウェーハをウェーハ
収納ユニット17へ搬送させ、ウェーハ収納ユニット17の
トレー上の所定位置に収納させる(ステップST5、工程P
1)。この時、同時にウェーハ搬送ユニット13の真空
チャック13bにより、XYテーブル14c上のウェーハを金型
に配置させ(ステップST3、工程P2)、又ウェーハ搬
送ユニット13の真空チャック13aにより、ウェーハ供給
ユニット12のウェーハをXYテーブル14c上に配置させる
(ステップST1、工程P3)。
これにより、最初の一枚目のウェーハの処理工程P1
完了するが、この動作は、最後のn枚目のウェーハの処
理工程Pnが完了するまで、制御ユニット18からの指令に
より自動的に連続して行われる。
このような構成によれば、従来のウェーハ外周を基準
とする機械的位置出しから自動位置出しへ変更してい
る。これにより、ウェーハが個々に有する直径の公差に
起因した成形品の外形上の位置ずれが防止できる。よっ
て、品質のバラツキを無くすことが可能になり、製品の
歩留りを維持、さらには向上させることができる。ま
た、従来の作業者に要求された複雑な作業については、
これを自動化したため、作業者に掛かる負担が軽減で
き、又個々の作業者の能力により差があった生産量を一
律に向上させることが可能になる。
第6図は上記半導体製造装置を構成する成形ユニット15
の金型の上型を、第7図は上記半導体製造装置を構成す
る成形ユニット15の金型の下型をそれぞれ詳細に示すも
のである。
上型15a及び下型15bからなる金型は、成形時にレジン
を固化するために一定の温度に制御ユニット4により管
理されている。また、下部15bには、ウェーハ7が配置
できるようになっている。下型15bに配置されたウェー
ハ19の外周部には、レジンが注入されるリング状の隙間
ができている。ここで、ウェーハ19の中心は位置合せユ
ニット14により予め位置出しされているため、当然に、
ウェーハ19の中心と下型15bの中心とを一致させて、ウ
ェーハ19を下型15bに配置させることができる。さら
に、下型15bには、金型からウェーハを離脱させる高圧
空気をウェーハ下面に噴出するための噴出管20が設けら
れている。なお、この噴出管20は、成形前のウェーハを
真空力により仮固定するための吸引管としても使うこと
ができる。
次に、同図を参照しながら金型からレジン成形品を取
り出す方法について詳細に説明する。
即ち、レジン成形後、上型15aを上昇させ、ウェーハ
搬送ユニット13の先端に設けられたバキュームチャック
13cを下型15b内のウェーハ19上面の近傍(ウェーハ19に
接触させても構わない。)に配置させる。この後、下型
15bに設けられた噴出管20からウェーハ19下面へ高圧空
気を噴出させ、金型からウェーハ19を離脱させる。この
場合において、高圧空気を継続的に噴出すれば、離脱性
がさらによくなるため好ましい。なお、ウェーハ19の下
面から高圧空気を噴出させても、ウェーハ19上面近傍に
はバキュームチャック13cが配置されており、かつ、離
脱の際の衝撃はバキュームチャック13cに設けられたバ
ネ21により緩和されるため問題はない。この後、金型か
ら離脱したウェーハ19をバキュームチャック(保持手
段)13cで吸引することにより金型内から取り出し、ウ
ェーハ収納ユニット17へ搬送させる。
このようなレジン成形品の取り出し方法によれば、人
手による取り出しの場合に比べて、生産性、歩留り率、
品質の信頼性等の向上が可能となる。
[発明の効果] 以上、説明したように、本発明の半導体製造装置及び
製造方法によれば、次のような効果を奏する。
ウェーハ自動位置合せすることにより、ウェーハが個
々に有する直径の公差に起因した成形品の外形上の位置
ずれが防止できる。また、一連の工程を自動化したた
め、作業者に掛かる負担が軽減でき、歩留り及び生産量
を向上させることができる。さらに、レジン成形品の取
り出しに高圧空気を使用することで、人手により真空チ
ャック等で取り出す場合に比べてレジン成形品を金型か
ら円滑に取出すことができ、生産性、歩留り率、品質の
信頼性等の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係わる半導体製造装置の制
御ブロック図、第2図は本発明の一実施例に係わる半導
体製造装置の平面図、第3図は本発明の一実施例に係わ
る半導体製造装置の正面図、第4図は本発明の一実施例
に係わる半導体製造装置の側面図、第5図は本発明の一
実施例に係わる半導体製造装置の動作を示す流れ図、第
6図及び第7図はそれぞれ本発明の一実施例に係わる半
導体製造装置を構成する成形ユニットの金型を詳細に示
す断面図、第8図は加工工程途上の半導体部品を示す外
観図、第9図は従来の半導体製造装置を示す概略図、第
10図は従来のウェーハの位置出しゲージを示す概略図で
ある。 11……架台、12……ウェーハ供給ユニット、12a……ス
テージ、13……搬送ユニット、13a〜13c……真空チャッ
ク、14……位置合せユニット、14a……Xテーブル駆動
部、14b……Yテーブル駆動部、14c……XYテーブル、14
d……テレビカメラ、14e……モニタテレビ、15……成形
ユニット、15a……金型の上型、15b……金型の下型、16
……レジン注入ユニット、16a……注入ノズル、16b……
回収ノズル、17……ウェーハ収納ユニット、17a……ス
テージ、18……制御ユニット、19……ウェーハ、20……
噴出管、21……バネ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/06 H01L 29/91 B 29/861 D (72)発明者 佐藤 満雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝多摩川工場内 (56)参考文献 特開 昭56−151516(JP,A) 特開 昭59−45110(JP,A) 特開 昭63−141370(JP,A) 特開 昭63−95634(JP,A) 特開 平1−297831(JP,A) 実開 昭61−67109(JP,U)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a.複数枚の試料が配置される供給手段と、 b.レジン成形前の試料の特定点を検出し位置補正する位
    置合せ手段と、 c.前記位置補正された試料が所定位置に配置された後
    に、前記試料の外周にレジン成形を行う成形手段と、 d.前記成形手段にレジンを供給する注入手段と、 e.複数枚の試料が収納される収納手段と、 f.前記供給手段と前記位置合せ手段との間において、前
    記位置合せ手段と前記成形手段との間において、及び前
    記成形手段と前記収納手段との間においてそれぞれ試料
    の搬送を行う搬送手段と、 g.前記供給手段、前記位置合せ手段、前記成形手段、前
    記注入手段、前記収納手段、及び前記搬送手段のそれぞ
    れの動作を制御する制御手段と を具備することを特徴とする半導体製造装置。
  2. 【請求項2】前記成形手段は、試料の外周にレジン成形
    するための金型を有し、かつ、前記金型には、この金型
    から成形後の試料を離脱させるための高圧空気を噴出す
    る噴出管が設けられていることを特徴とする請求項1記
    載の半導体製造装置。
  3. 【請求項3】前記位置合せ手段は、レジン成形前の試料
    が配置されるテーブルと、前記テーブル上に位置するテ
    レビカメラと、前記テレビカメラにより取り入れた試料
    の画像に基づいて前記テーブルを駆動し、試料の位置補
    正を行うテーブル駆動部とから構成されていることを特
    徴とする請求項1記載の半導体製造装置。
  4. 【請求項4】前記搬送手段は、前記供給手段から前記位
    置合せ手段への試料の搬送と、前記位置合せ手段から前
    記成形手段への試料の搬送と、前記成形手段から前記収
    納手段への試料の搬送とを、それぞれ同時に行うように
    構成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体
    製造装置。
  5. 【請求項5】第1の試料を供給手段から位置合せ手段へ
    搬送し、 前記位置合せ手段において前記第1の試料の特定点を検
    出して位置補正を行い、 前記第1の試料を前記位置合せ手段から成形手段へ搬送
    し、 前記成形手段において前記第1の試料の外周にレジン成
    形し、 前記第1の試料を前記成形手段から収納手段へ搬送する ことを特徴とする半導体製造方法。
  6. 【請求項6】前記レジン成形は、金型を用いて前記第1
    の試料の外周にレジン成形を行った後に、前記金型に設
    けられた噴出管から前記第1の試料に向けて高圧空気を
    噴出し、前記試料を前記金型から離脱させることより実
    行されることを特徴とする請求項5記載の半導体製造方
    法。
  7. 【請求項7】前記第1の試料が前記位置合せ手段から前
    記成形手段へ搬送されると同時に第2の試料が前記供給
    手段から前記位置合せ手段へ搬送され、 前記第1の試料が前記成形手段から前記収納手段へ搬送
    されると同時に、前記第2の試料が前記位置合せ手段か
    ら前記成形手段へ搬送され、かつ、第1の試料が前記供
    給手段から前記位置合せ手段へ搬送される ことを特徴とする請求項5記載の半導体製造装置。
JP2155781A 1990-06-14 1990-06-14 半導体製造装置及び製造方法 Expired - Lifetime JP2504607B2 (ja)

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