JP3658727B2 - 半導体装置の製造装置および製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置、特にCSP(Chip Size Package)構造の半導体装置の製造装置およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、チップとパッケージのサイズがほぼ等しくなるCSP(Chip Size Package)構造の半導体装置が知られている。図10〜図13はこの種の半導体装置である、ウエハレベルCSPの一例を示す断面図である。以下、これら図面を参照してその製造工程について説明する。
【0003】
半導体装置は、まず図10に図示するように、半導体ウェハ基板(シリコン基板)1の表面(回路面)側に複数の接続パッド(アルミ電極)2,…,2を形成した後、各接続パッド2の中央部分が開口するよう表面保護膜3を形成する。表面保護膜3は、例えば半導体ウェハ基板1の回路面側全面にポリイミド系樹脂材を塗布硬化させた後に、レジストパターンニングおよび保護膜パターニングを施してからレジスト剥離することで形成される。
【0004】
次に、表面保護膜3が形成する開口部4を介して露出される接続パッド2上に再配線路5を形成する。再配線路5は、レジスト剥離後の表面保護膜3にUBMスパッタ処理、再配線レジスト塗布硬化、再配線レジストパターニングを施した後、このレジストによって開口された部分に電解メッキを施すことで形成される。
【0005】
再配線路5を形成した後には、再配線路5上の所定箇所に複数のポスト(柱状電極)6を設ける。ポスト6は、例えば100〜150μm程度の厚さでポスト形成レジストを塗布硬化させてレジストパターニングを施し、これにより開口された部分に電解メッキを施すことで形成される。なお、メッキ処理後にはポスト形成レジストを剥離しておくと共に、不用部分に蒸着されたUBMをエッチングにより除去する。
【0006】
こうして、図10に図示する構造となったら、図11に図示するように、ポスト6を覆うように、半導体ウェハ基板1の回路面側全体をエポキシ等の樹脂材によってモールドし封止樹脂層7を形成する。そして、この封止樹脂層7を硬化させた後、半導体ウェハ基板1全体を研削加工テーブルに移載し、研削装置にて封止樹脂層7の上面側を研磨してポスト6の端面6a(図12参照)を露出させる。端面6aが露出したら、その表面の酸化膜を取り除き、そこへハンダ印刷等のメタライズ処理を施す。
【0007】
この後、半導体ウェハ基板1を所定厚にすべく背面側を研磨加工したり、研磨加工した背面側に製品番号やロット番号をマーキングする処理を施す。次いで、この背面側を下向きにして半導体ウェハ基板1をダイシングフレームに装着されたダイシングテープ上に載置した後、図13に図示する通り、カットライン8に沿って半導体ウェハ基板1をダイシングすることによって、チップに個片化された半導体装置10が形成されるようになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上述したウエハレベルCSP構造による半導体装置10では、図14に図示するように、金型100を用い、例えばトランスファーモールド法によって封止樹脂層7を形成する。
この封止樹脂層7を形成するための樹脂封止装置は、図14に示すように、半導体ウェハ基板1が載置される第1の金型100aと、半導体ウェハ基板1の回路面側に対向するキャビティを備える第2の金型100bを有し、第2の金型100bにはシリンダ孔101aが穿孔され、そこにプランジャ101が設けられて構成される。
【0009】
これにより、封止樹脂層7は、先ず第1の金型100aに半導体ウェハ基板1を載置して、第2の金型100bを型閉じし、その後、シリンダ孔101aに所定量の樹脂材を充填した後、樹脂材を溶融させてプランジャ101を所定圧力でプレスしてキャビティに溶融樹脂を充填する。そして、キャビティに充填した樹脂材が硬化するまでプランジャ101を保圧してから離型することによって形成される。
【0010】
ところで、このような樹脂封止工程では、第2の金型100bのキャビティに隈無く均等に樹脂材を充填させる必要がある。この場合、前記のように予め設定した量の樹脂材(タブレット)を用い、これを溶融させてキャビティへ注入するようにされるが、半導体ウェハ基板1の厚さのばらつきやタブレット自体の公差(重量ばらつき)等があるため、これらを考慮してキャビティ容積より多めの樹脂材(タブレット)を用いることが必要になる。
このため、タブレット自体の公差(重量ばらつき)や半導体ウェハ基板1の厚さのばらつきによっては、余剰樹脂がシリンダ孔101aの部分に残り、例えば図15に図示する通り、封止樹脂層7の層厚190〜220μmに対し、3〜6mm程度の突起がプランジャ101に対応する箇所に形成される虞がある。
【0011】
そうした突起が封止樹脂層7上に形成されると、突起の高さによっては金型100を離型する際に半導体ウェハ基板1が割れたり、封止樹脂層7がウエハ界面から剥離するなどの原因になるうえ、さらに次工程で行われる樹脂層研削において、先ず突起部分のみを研削して取り除く工程が余分に必要となり、時間が掛かり製造工程のスループットが低下する、あるいは、この突起部分の研削時の局所的なストレスで半導体ウェハ基板1が割れる、等の弊害を招致する、という問題がある。
【0012】
そこで本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減し得る半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、半導体ウェハ基板を載置する第1の金型およびキャビティを形成する第2の金型からなる金型と、該キャビティに溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する封止樹脂層形成手段と、を備える半導体装置の製造装置において、前記封止樹脂層形成手段は、前記第2の金型に設けられた少なくとも一つの第1のプランジャにより、前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、前記樹脂充填手段により充填され、前記キャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される、少なくとも一つの第2のプランジャと、を備えることを特徴とする。
【0014】
請求項2に記載の発明では、前記半導体の製造装置において、前記第2のプランジャに付勢される圧力は、前記第1のプランジャに付勢される圧力より低く設定されていることを特徴とする。
【0015】
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の半導体装置の製造装置において、前記第1のプランジャと前記第2のプランジャには同じゲージ圧が供給され、前記第1のプランジャにおけるボア径/プランジャ径の値が、前記第2のプランジャにおけるボア径/プランジャ径の値より大きい値に設定されていることを特徴とする。
【0016】
請求項4に記載の発明では、半導体ウェハ基板を載置する第1の金型と、キャビティを形成する第2の金型および第3の金型と、を有する金型と、該キャビティに溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する封止樹脂層形成手段と、を備える半導体装置の製造装置において、前記封止樹脂層形成手段は、前記第3の金型に設けられた少なくとも一つの第1のプランジャにより、前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、前記第3の金型は、前記第1の金型に載置される前記半導体ウェハ基板との対向面を形成し、前記第1の金型および前記第2の金型は前記第3の金型に対して相互に摺動可能とされ、前記キャビティに充填される溶融樹脂を受けて、前記第1の金型および前記第2の金型と、前記の前記第3のいずれか一方が他方に対して押戻される方向へ摺動する摺動手段と、を備えることを特徴とする。
【0017】
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の半導体装置の製造装置において、前記第1の金型および前記第2の金型と、前記第3の金型のいずれか一方は、前記キャビティに充填される前記溶融樹脂によって受ける圧力に対向する方向に、該溶融樹脂によって受ける圧力より高い圧力が付勢される第1の圧力付勢手段を備え、他方は、前記キャビティに注入される該溶融樹脂によって受ける圧力に対向する方向に、該溶融樹脂によって受ける圧力より低い圧力が付勢される第2の圧力付勢手段を備えることを特徴とする。
【0018】
請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の半導体装置の製造装置において、前記第1の圧力付勢手段は、前記キャビティに注入される前記溶融樹脂によって前記金型が受ける圧力より高い圧力が付勢されたピストンによって構成されることを特徴とする。
【0019】
請求項7に記載の発明では、請求項5に記載の半導体装置の製造装置において、前記第2の圧力付勢手段は、前記キャビティに注入される前記溶融樹脂によって前記金型が受ける圧力より低い弾性力を有する、一端が固定端に固定されたスプリングによって構成されることを特徴とする。
【0020】
請求項8に記載の発明では、請求項1または4のいずれかに記載の半導体装置の製造装置において、前記第1のプランジャは、前記第1の金型に載置される前記半導体ウェハ基板の中央部に対応する位置に設けられていることを特徴とする。
【0021】
請求項9に記載の発明は、請求項1または4のいずれかに記載の半導体装置の製造装置において、前記半導体ウェハ基板は、当該基板の表面に、複数の接続パッドと、前記複数の接続パッドに接続されて設けられた複数の突起電極を備えることを特徴とする。
【0022】
請求項10に記載の発明では、金型により形成されるキャビティに半導体ウェハ基板を載置し、溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する半導体装置の製造方法において、前記キャビティに、所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する少なくとも一つの第1のプランジャと、前記キャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される、少なくとも一つの第2のプランジャを設け、該第2のプランジャによって前記キャビティから溢れる余剰樹脂を吸収させることを特徴とする。
【0023】
請求項11に記載の発明では、金型により形成されるキャビティに半導体ウェハ基板を載置し、溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する半導体装置の製造方法において、前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、前記キャビティを形成する前記金型における前記半導体ウェハ基板との対向面と他の面とを相互に摺動可能とした摺動手段を設け、前記キャビティに充填される余剰樹脂を受けて前記摺動手段が押戻される方向へ摺動してその余剰樹脂を受け止めることを特徴とする。
【0024】
請求項12に記載の発明では、請求項10または11のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体ウェハ基板は、表面に、複数の接続パッドと、前記複数の接続パッドに接続されて設けられた複数の突起電極を備えることを特徴とする。
【0025】
本発明では、キャビティに溶融樹脂を充填する第1のプランジャ以外に、第1のプランジャによる注入圧力により前記キャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される少なくとも1つの第2のプランジャを設けてキャビティから溢れる余剰樹脂を吸収させる為、封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減し得る。また、本発明では、キャビティを形成する金型における半導体ウェハ基板との対向面と他の面を、キャビティに溶融樹脂を充填する第1のプランジャに加わる注入圧力より低い圧力で相互に摺動可能とする摺動手段を設け、キャビティに充填される溶融樹脂に応じて摺動手段が摺動してその余剰樹脂を受け止めるので、封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減し得る。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用される樹脂封止装置およびそれによる樹脂封止工程について図面を参照して説明する。
(1)第1実施形態
図1〜図4は、第1実施形態による樹脂封止装置および樹脂封止工程を説明するための図であり、図14に図示した従来例と共通する要素には同一の番号を付し、その説明を適宜省略する。
【0027】
第1実施形態による樹脂封止装置は、図1に示されているように、半導体ウェハ基板1が載置される第1の金型100aと、半導体ウェハ基板1の回路面側に対向するキャビティを備える第2の金型100bからなる金型100を有し、第2の金型100bにはシリンダ孔101aが穿設されてプランジャ101が嵌入されて設けられるとともに、所定箇所にキャビティへ貫通するシリンダ孔102a,103bが穿設され、それらシリンダ孔102a,103bに嵌入されるプランジャ102,103が設けられている。
すなわち、第2の金型100bにプランジャ101以外にプランジャ102,103が設けられ、キャビティに溶融樹脂材を充填する際に、プランジャ102,103により発生する捨てキャビティDC1,DC2(後述する)で余剰樹脂を吸収分散させるる点が図14の従来例の構成と異なる。
【0028】
各プランジャ101,102、103にはプランジャユニット104により注入圧力が加えられ、プランジャ102,103の注入圧力はプランジャ101の注入圧力より低く設定される。
プランジャユニット104は、図示されていない油圧回路から供給されるゲージ圧Gpに基づいて各プランジャに注入圧力を与える機構を備え、プランジャ101、102、103に接続されたピストン部分101b、102b、103bと、油圧供給ライン110を備え、ゲージ圧Gpを各プランジャ101〜103の基端111に与える。
【0029】
ここで、図1に示すRpをプランジャ径、Rbをボア径とし、プランジャ101に対応するボア径Rbとプランジャ102,103に対応するボア径Rbとを異ならせている。また、各プランジャ101〜103のプランジャ径Rpについても、プランジャ101とプランジャ102,103とで異ならせている。これによって、プランジャ102,103の注入圧力がプランジャ101の注入圧力より低くなるように設定している。
【0030】
例えば、プランジャユニット104が各プランジャ101〜103の基端に与えるゲージ圧を95Kg/cm2、プランジャ101のボア径/プランジャ径を20mm/19mm、プランジャ102,103の各ボア径/プランジャ径を22mm/25mmとした場合、各プランジャ101〜103の注入圧力は、ゲージ圧×(ボア径/プランジャ径)2となるから、プランジャ101の注入圧力は105.3Kg/cm2、プランジャ102,103の注入圧力はそれぞれ73.6Kg/cm2となり、プランジャ102,103の注入圧力はプランジャ101の注入圧力より低くなる。
【0031】
上記構成により、第1実施形態における樹脂工程は、先ず図1に図示するように、第1の金型100aに半導体ウェハ基板1を載置し、次いで、半導体ウェハ基板1の回路面側に対向するキャビティを備える第2の金型100bと第1の金型100aとを型閉めするとともに、半導体ウェハ基板1の中央部に対応する位置に設けられたプランジャ101のシリンダ孔に所定量の樹脂材(タブレットT)を充填する。
【0032】
次いで、タブレットTを加熱溶融し、続いてプランジャユニット104から各プランジャ101〜103に上記ゲージ圧を与えると、プランジャ101では105.3Kg/cm2の圧力で溶融樹脂材Taを第1の金型100bのキャビティに注入する(図2参照)。
なお、詳細には図示していないが、半導体ウェハ基板1は、前述した図10に示した構造と同様であり、複数の接続パッド2と、接続パッド2に接続して形成された複数のポスト6を有するものである。
【0033】
そして、溶融樹脂材Taが第2の金型100bのキャビティに隈無く充填され、それが硬化する迄の間は、図3に示すように、プランジャ101が105.3Kg/cm2で保圧される一方、プランジャ102,103では73.6Kg/cm2で保圧される為、プランジャ102,103はその圧力差(31.7Kg/cm2)で図中下方向に押戻され、これによって形成される捨てキャビティDC1,DC2に、余剰樹脂を吸収させることで封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減する。
【0034】
具体的には、従来、例えば図15に示したように、封止樹脂層7の膜厚190〜220μmに対し、3〜6mm程度の突起がプランジャ101に対応する箇所に形成される虞があったが、本実施形態によれば、捨てキャビティDC1,DC2にて余剰樹脂を吸収分散させることでその突起の高さを2mm以下にまで低減することが可能になっている。
【0035】
次いで、注入した樹脂を硬化させた後、金型100から半導体ウェハ基板1を離型し、従来の製造工程と同様に、ポスト6の端面6aを露出するための封止樹脂層の研削が行われる。
この場合に、突起の高さが低減されたことにより、金型100を離型する際の半導体ウェハ基板1の割れや、封止樹脂層の剥離等の弊害を低減することができる。また、封止樹脂層の研削工程において、封止樹脂層全体の研削工程のなかで突起部分も合わせて研削することができ、且つ、研削量を少なくできるため、研削に要する時間が短くなり工程のスループットを向上させることができる。また、研削時のストレスが減ることにより、研削時に半導体ウェハ基板1が割れるような弊害を低減することができる。
【0036】
すなわち、上述した第1の実施形態によれば、第2の金型100bの所定箇所にプランジャ102,103を設け、キャビティに溶融樹脂材を充填する際に、プランジャ101に加わる注入圧力より低い圧力でプランジャ102,103を付勢することにより、キャビティから溢れる余剰樹脂を受けてプランジャ102,103が押戻され、それにより発生する捨てキャビティDC1,DC2部分に余剰樹脂を吸収分散させるようにしたので、封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減できる。
【0037】
なお、上述した第1の実施形態ではプランジャ101に加わる注入圧力より低い圧力で付勢されるプランジャを2つ設けることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、この低い圧力で付勢されるプランジャは1つでも、あるいは3つ以上の多数でもよい。
要するに、キャビティに溶融樹脂材を充填する第1のプランジャと、この第1のプランジャより低い圧力で付勢される第2のプランジャを少なくとも1つ設け、この第2のプランジャによって形成される捨てキャビティ部分に余剰樹脂を吸収分散させて突起の高さを低減するものである。
【0038】
また、上述した第1の実施形態におけるプランジャユニット104では圧力系統を1つ備え、各プランジャのボア径とプランジャ径を共通に供給されるゲージ圧Gpに基づいて設定することによって各プランジャの注入圧力が適当な値になるように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、各プランジャ毎に圧力系統を別個に持つようにしてもよく、その場合には、各プランジャのボア径およびプランジャ径を独立して設定することができる。
さらに、上記構成では各プランジャにおける注入圧力を油圧によって生成するものとしたが、これに限るものではなく、例えば、電動モーターによって注入圧力を生成するようにしてもよい。
【0039】
(2)第2実施形態
次に、図5〜図9を参照して第2実施形態について説明する。第2実施形態における樹脂封止装置は、図5に図示するように、キャビティを形成する第1の金型100a、第2の金型100bおよび第3の金型105を有し、第3の金型105はキャビティに載置される半導体ウェハ基板1との対向面を形成している。第1の金型100aは、可動部材200とスプリング106によって接続され、スプリング106により、図中下方向の力を受けており、その力の値は、プランジャ101によりキャビティに注入された樹脂材によって第1の金型100aが受ける力より小さい値に設定され、第2の金型100bは固定部201にスプリング107によって接続され、上下に移動可能とされている。
【0040】
可動部材200は、図示しない可動機構により上下に移動可能とされている。また、第3の金型105にはシリンダ孔101aが穿設されてシリンダ101cが設けられ、シリンダ101cにはプランジャ101が設けられ、第3の金型105のシリンダ孔101a以外の部分はピストン202によって支えられている。これによって、第1の金型100aおよび第2の金型100bは第3の金型105に対して上下に摺動可能となっている。
【0041】
第3の金型105を支えるピストン202には、詳細は図示していないが、油圧あるいは電動モーター等により所定の力が加えられて支えられており、その力の値は、プランジャ101によりキャビティに注入された樹脂材によって第3の金型105が受ける力より大きい値に設定される。
これによって、第3の金型105の部分は実質的に固定された状態とされる。例えば、プランジャ101における注入圧力が100Kg/cm2とされ、この圧力でキャビティに注入された樹脂により第3の金型105にかかる力が30tであった場合、第3の金型105を支える力が35tに設定される。
【0042】
上記構成により、第2実施形態における樹脂工程は、まず図5に図示するように、第3の金型105に回路面側が対向するよう半導体ウェハ基板1を第1の金型100bに載置し、次いで、第3の金型105に穿設され、半導体ウェハ基板1の中央部に対応する位置に設けられたプランジャ101のシリンダ孔に所定量の樹脂材(タブレットT)を充填する。
次に、図6に示すように、可動部材200が図中、下方向に移動し、それと共に第1の金型100aが下方向に移動されて、第2の金型100bに載置された半導体ウェハ基板1が第1の金型100aに嵌合するよう型閉めした後、プランジャ101のシリンダ孔に充填された樹脂材(タブレットT)を加熱溶融する。可動部材200はこの位置で固定される。
【0043】
この後、図7に図示するように、プランジャ101に加わる圧力にて溶融樹脂材Taを第2の金型100bのキャビティに注入する。そして、溶融樹脂材が第2の金型100bのキャビティに隈無く充填された後、さらに余剰樹脂が注入されると、キャビティに注入された樹脂材Taによって第1の金型100aおよび第3の金型105は、共にキャビティを広げる方向に力を受ける。しかし、前述のように、第3の金型105はピストン202により支えられ、ピストン202による力は樹脂材Taによって受ける力より大きく設定されているため、第3の金型105の部分は実質的に固定される。
【0044】
これに対し、第1の金型100aがスプリング106により受けている力は樹脂材Taによって受ける力より小さいため、第1の金型100aは樹脂材Taによって受ける力により図中、上方向に移動する。このとき、第2の金型100bはスプリング107により押し上げられているため、第1の金型100aと一体となって上方向に移動する。
すなわち、図8に示すように、キャビティへの樹脂材Taの注入量に応じて第1の金型100aおよび第2の金型100bが押戻される方へ摺動して余剰樹脂を受け止める。次いで、プランジャ101により余剰樹脂も全て注入し終わると同時に、第3の金型105を支えるピストン202に注入時の圧力より高い圧力を付勢することにより型締めを行い、キャビティへ注入された樹脂材Taを硬化させて封止樹脂層を形成する(図9参照)。
【0045】
以上のように、上述した第2の実施形態によれば、第1の金型100aおよび第2の金型100bをキャビティの半導体ウェハ基板1との対向面を構成する第3の金型105に対して摺動可能に構成し、余剰樹脂の注入に応じて第1の金型100aおよび第2の金型100bが第3の金型105に対して押し戻される方向へ摺動して余剰樹脂を受け止めるようにした為、余剰樹脂分をウェハ面のほぼ全体に分散させることができる。それによって、封止樹脂層全体の厚さは数10μm増加するが、封止樹脂層の表面に発生する突起を実質的に無くすことができる。
【0046】
次いで、従来の製造工程と同様に、金型100から半導体ウェハ基板1を離型し、ポスト6の端面6aを露出するための封止樹脂層の研削が行われる。この場合に、突起が実質的に無くなったことにより、金型100を離型する際の半導体ウェハ基板1の割れや、封止樹脂層の剥離等の弊害を無くすことができる。
また、封止樹脂層の研削工程において、突起が実質的に無いことにより研削時のストレスの増加はないため、研削時に半導体ウェハ基板1が割れるような弊害を無くすことができる。また、封止樹脂層全体の厚さの増加は数十μmで僅かであるため、研削時間の増加は僅かであり、工程スループットを向上させることができる。
【0047】
なお、上記第2実施形態においては、第3の金型105が実質的に固定された状態とし、第1の金型100aおよび第2の金型100bが第3の金型105に対して摺動可能となる構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1の金型100aおよび第2の金型100bが実質的に固定された状態とし、これに対して第3の金型105が摺動可能となるように構成してもよく、要するに、第1の金型100aおよび第2の金型100bと第3の金型105のいずれか一方が他方に対して摺動可能となるように構成すればよいものである。
【0048】
また、上述した各実施形態において、キャビティに樹脂を注入するプランジャ101を半導体ウェハ基板1の中央部に対応する位置に設けられた1つのプランジャとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体ウェハ基板1の中央部付近に対応する位置に樹脂注入用の複数のプランジャを設け、それらによってキャビティに樹脂を注入するようにしてもよい。
さらに、上述した各実施形態では封止樹脂層の形成にトランスファモールド法を用いることとしたが、これに限定されるものではなく、キャビティに樹脂を注入する工程にスクリュと射出機構等を用いて、射出成形法によってキャビティに樹脂を注入して封止樹脂層を形成するようにしてもよい。
【0049】
【発明の効果】
請求項1および請求項10に記載の発明によれば、キャビティに溶融樹脂を充填する少なくとも1つの第1のプランジャ以外に、当該第1のプランジャによる注入圧力によりキャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される、少なくとも1つの第2のプランジャを備え、第2のプランジャによってキャビティから溢れる余剰樹脂を吸収させる為、封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減することができる。そして、突起の高さを低減し得ることによって、金型を離型する際や突起の研削時に半導体ウェハ基板が割れたり、封止樹脂層がウエハ界面から剥離するなどの弊害を低減することができ、また、次工程で行われる樹脂層研削における突起部分の研削にかかる時間を短縮化して工程スループットを向上させることができる。
請求項4および請求項11に記載の発明によれば、キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する少なくとも1つの第1のプランジャと、キャビティを形成する金型における半導体ウェハ基板と対向する面と他の面とを相互に摺動可能とした摺動手段を設け、キャビティに充填される溶融樹脂を受けて摺動手段が押戻される方向へ摺動してその余剰樹脂を受け止めるので、封止樹脂層の表面に発生する突起を実質的に無くすことができる。これにより、金型を離型する際や封止樹脂層の研削時にに半導体ウェハ基板が割れたり、封止樹脂層がウエハ界面から剥離するなどの弊害を無くすことができ、また、突起部分の研削を無くすことにより工程スループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図2】第1実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図3】第1実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図4】第1実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図5】第2実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図6】第2実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図7】第2実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図8】第2実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図9】第2実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図10】従来例を説明するための図である。
【図11】従来例を説明するための図である。
【図12】従来例を説明するための図である。
【図13】従来例を説明するための図である。
【図14】従来例を説明するための図である。
【図15】従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
1 半導体ウェハ基板
100a 第1の金型
100b 第2の金型
101〜103 プランジャ
104 プランジャユニット
105 第3の金型
DC1,DC2 捨てキャビティ
Claims (12)
- 半導体ウェハ基板を載置する第1の金型およびキャビティを形成する第2の金型からなる金型と、該キャビティに溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する封止樹脂層形成手段と、を備える半導体装置の製造装置において、
前記封止樹脂層形成手段は、
前記第2の金型に設けられた少なくとも一つの第1のプランジャにより、前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、
前記樹脂充填手段により充填され、前記キャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される、少なくとも一つの第2のプランジャと
を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。 - 前記半導体の製造装置において、前記第2のプランジャに付勢される圧力は、前記第1のプランジャに付勢される圧力より低く設定されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造装置。
- 前記第1のプランジャと前記第2のプランジャには同じゲージ圧が供給され、前記第1のプランジャにおけるボア径/プランジャ径の値が、前記第2のプランジャにおけるボア径/プランジャ径の値より大きい値に設定されていることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造装置。
- 半導体ウェハ基板を載置する第1の金型と、キャビティを形成する第2の金型および第3の金型と、を有する金型と、該キャビティに溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する封止樹脂層形成手段と、を備える半導体装置の製造装置において、
前記封止樹脂層形成手段は、前記第3の金型に設けられた少なくとも一つの第1のプランジャにより、前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、
前記第3の金型は、前記第1の金型に載置される前記半導体ウェハ基板との対向面を形成し、前記第1の金型および前記第2の金型は前記第3の金型に対して相互に摺動可能とされ、前記キャビティに充填される溶融樹脂を受けて、前記第1の金型および前記第2の金型と、前記の前記第3のいずれか一方が他方に対して押戻される方向へ摺動する摺動手段と
を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。 - 前記第1の金型および前記第2の金型と、前記の前記第3の金型のいずれか一方は、前記キャビティに充填される前記溶融樹脂によって受ける圧力に対向する方向に、該溶融樹脂によって受ける圧力より高い圧力が付勢される第1の圧力付勢手段を備え、他方は、前記キャビティに注入される該溶融樹脂によって受ける圧力に対向する方向に、該溶融樹脂によって受ける圧力より低い圧力が付勢される第2の圧力付勢手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造装置。
- 前記第1の圧力付勢手段は、前記キャビティに注入される前記溶融樹脂によって前記金型が受ける圧力より高い圧力が付勢されたピストンによって構成されることを特徴とする、請求項5に記載の半導体装置の製造装置。
- 前記第2の圧力付勢手段は、前記キャビティに注入される前記溶融樹脂によって前記金型が受ける圧力より低い弾性力を有する、一端が固定端に固定されたスプリングによって構成されることを特徴とする、請求項5に記載の半導体装置の製造装置。
- 前記第1のプランジャは、前記第1の金型に載置される前記半導体ウェハ基板の中央部に対応する位置に設けられていることを特徴とする、請求項1または4のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
- 前記半導体ウェハ基板は、当該基板の表面に、複数の接続パッドと、前記複数の接続パッドに接続されて設けられた複数の突起電極を備えることを特徴とする、請求項1または4のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
- 金型により形成されるキャビティに半導体ウェハ基板を載置し、溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する半導体装置の製造方法において、
前記キャビティに、所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する少なくとも一つの第1のプランジャと、前記キャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される、少なくとも一つの第2のプランジャを設け、該第2のプランジャによって前記キャビティから溢れる余剰樹脂を吸収させることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 金型により形成されるキャビティに半導体ウェハ基板を載置し、溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する半導体装置の製造方法において、
前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、前記キャビティを形成する前記金型における前記半導体ウェハ基板と対向する面と他の面とを相互に摺動可能とした摺動手段を設け、
前記キャビティに充填される余剰樹脂を受けて前記摺動手段が押戻される方向へ摺動してその余剰樹脂を受け止めることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記半導体ウェハ基板は、表面に、複数の接続パッドと、前記複数の接続パッドに接続されて設けられた複数の突起電極を備えることを特徴とする、請求項10または11のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
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