JP4054251B2 - フィルム貼り付け装置及び方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板へのフィルム貼り付け方法、フィルム貼り付け装置及び半導体基板へのフィルム貼り付け方法を用いた半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
特に、半導体基板の裏面にダイアタッチフィルム（ダイ付け用シート材、固着用フィルム）を貼り付ける方法に改良された手段を提供するものである。
【０００３】
【従来の技術】
半導体集積回路（ＩＣ）など、半導体装置（半導体デバイス）の製造工程にあっては、所謂前工程に於いて、シリコン（Ｓｉ）などの半導体基板（ウェーハ）の一方の主面に、トランジスタ、抵抗などの回路素子、及び当該回路素子を相互に接続する配線層、更には外部接続用電極などの形成が行われ、当該一方の主面に複数個の半導体素子領域が個形成される。
【０００４】
しかる後、所謂後工程に於いて、当該半導体基板の他方の主面（裏面）の研削（グラインディング）による薄化、半導体素子領域間の分断（ダイシング）による個片（チップ）化が行われ、更に当該半導体チップに対して機密封止或いは容器への収容などの処理が行われる。
【０００５】
かかる後工程に於いて、半導体チップの機密封止あるいは容器への収容の際、当該半導体チップをリードフレーム、樹脂基板或いはセラミック基板からなる支持基板へ固着する工程がとられるが、従来はリードフレームのダイステージ、支持基板のチップ搭載部のそれぞれに予めチップ固着用のペースト或いはフィルムを配置しておき、しかる後チップを搭載し固着していた。
【０００６】
従って、当該半導体素子の搭載・固着工程が煩雑なものとなっていた。
【０００７】
かかる半導体素子の搭載・固着工程の効率化を図るため、半導体基板のダイシング処理に先立って、当該半導体基板の裏面全体にダイアタッチフィルム（ダイ付け用シート材、固着用フィルム）を貼り付け、しかる後ダイシング処理を行うことが提案されている。
【０００８】
かかる方法によれば、個片化された半導体チップ各々の裏面には、固着用接着層が設けられることになり、当該半導体チップをダイステージ、支持基板のチップ搭載部などに容易に搭載・固着することができ、組み立て工程の効率化を図ることができる。
【０００９】
尚、ダイアタッチフィルムは、例えばエポキシ系樹脂を主体として形成され、加熱されることで粘着力を生じる。
【００１０】
上記半導体基板裏面へのダイアタッチフィルムの貼り付け工程に於いては、従来、半導体基板１をバックグラインドした後にダイアタッチフィルム２を貼付ける工程では、図１に示すように、半導体基板１の下面からヒータによって半導体基板１全面を加熱しながら、半導体基板１の上面に配置されたダイアタッチフィルム２にゴム製の押し付けローラ３を押し付けることにより、ダイアタッチフィルム２を半導体基板１の上面に貼り付ける。すなわち、ワーク（半導体基板１）を固定するテーブル４に発熱体（ヒータ）を埋め込んで加熱するという方法である（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
この方法は、ある程度強度が確保されているワークの場合は問題ないが、半導体基板が薄くなって強度が低下すると、ダイアタッチフィルムを貼り付ける工程において、半導体基板を全面加熱する際の熱膨張に起因する熱応力により半導体基板が割れてしまうという問題がある。
【００１２】
そのような問題を解決する対策として、半導体基板１の下面全面に対する吸着固定及び加熱を行なわず、図２に示すように、金属製の押し付けローラ３Ａに熱源を組み込んで押し付けローラ３Ａによりダイアタッチフィルム２を加熱する方法が提案されている。この場合、テーブル４Ａには熱源を組み込む必要はない。
【００１３】
また、図３に示すように、押し付けローラ３の進行方向の直前においてダイアタッチフィルム２や半導体基板１に熱風を吹き付けながら加熱し、貼り付ける方法も提案されている。
【００１４】
また、幅の異なるローラを複数本配置し、幅の小さいものから連続的に押し当ててダイアタッチテープを貼り付けるという方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この方法は、特に反った半導体基板に気泡が入らないように貼り付けるには有効な手段である。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００２―７６０９６号公報 （第４頁、第７図）。
【００１６】
【特許文献２】
特公平７−２５４６３号公報 （第２頁、第１図）。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
電子機器の小型化・高速化に伴って、そこに適用される半導体装置も、より小型化、高密度実装化の要求がなされている。 このため、上記半導体基板の薄化が要求されているが、より薄くされた半導体基板にダイアタッチフィルム（ダイ付け用シート材、固着用フィルム）を貼り付けるためには、前記従来の方法では実施困難であった。
【００１８】
上述のように、半導体基板の全面を加熱すると熱応力により半導体基板が割れてしまうため、このような問題を避けるためには、押し付けローラに熱源を組み込むことにより半導体基板を部分的に加熱しながら貼り付ける方法が有効である。
【００１９】
しかし、押し付けローラに熱源を組み込む場合、貼り付けに必要な温度よりも高い耐熱温度を有する材料を用いて押し付けローラを形成する必要がある。現在、実際に多く用いられているダイアタッチフィルムは１８０℃程度の加熱温度を必要とする。このようなフィルムを用いる場合の押し付けローラの材料は、金属もしくはそれに相当する耐熱性を有する材料に制限されてしまう。
【００２０】
また、金属のように硬い材料で形成したローラの表面には高い平面精度が要求される。例えば、直径２００ｍｍの半導体基板にダイアタッチフィルムを貼り付けるような場合、ローラの幅を２００ｍｍ以上にしなければならないため、ローラ表面を高い平面精度に維持することが難しくなる。
【００２１】
すなわち、貼り付けの際の押し付けローラに熱源を組み込んだ場合において（図２参照）、貼り付けの温度が高いフィルムを用いると、押し付けローラの熱伝導を考えるとローラを金属のような耐熱性を有する材料により形成する必要がある。半導体基板全面において気泡やシワが入ることなく貼り付けるためには、金属製の押し付けローラと半導体基板にはミクロンオーダーの平面精度が要求される。しかし、金属製のローラ、半導体基板、及び半導体基板を固定するチャックテーブルは、全て剛体であり、各々部品の平面精度を高めるだけでは、貼り付けに要求される平面精度を満足することは難しい。したがって、大きな半導体基板面積の範囲において、押し付けローラが片当たりする箇所が生じ、その結果、貼り付けられたダイアタッチフィルムにシワや気泡が入ってしまうという問題がある。
【００２２】
ローラの直前に熱風を吹き付けて加熱する場合（図３参照）は、ローラをゴム材により形成することにより、上述の平面精度に関る問題は解決できる。しかし、ダイアタッチフィルムを貼り付ける条件のような高温の熱風を吹き付ける場合、厚いダイアタッチフィルムであれば問題はないが、薄いダイアタッチフィルムの場合は、熱風が吹き付けられる部位に伸びが発生して局部的に極薄状態となり、最悪の場合ダイアタッチフィルムが溶断してしまうといった問題が発生する。しかも、今後はダイアタッチフィルムも益々薄くなっていく傾向にあり、この問題はより一層顕著化することが予想される。
【００２３】
押し付けローラをゴム材にする方法には他の問題もある。すなわち、押し付けローラの表面状態によっては、ダイアタッチフィルムが半導体基板ではなく押し付けローラ側に貼り付いてしまうという問題である。押し付けローラの表面にコーティングのような特殊な処理を施して、ダイアタッチフィルムと押し付けローラとの分離性を高めることにより、この問題は回避できる。しかし、ゴム製ローラの表面に施すことができ、且つ分離性を高めることができるような表面処理は、現在のところ適当なものが見当たらない。
【００２４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、片当たりが発生することのないフィルム貼り付け装置及び方法を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の半導体装置の製造工程に於いて、より薄化された半導体基板の裏面にダイアタッチフィルム（ダイ付け用シート材、固着用フィルム）を貼り付ける方法について、改良された方法を提供するものである。
【００２６】
上記の課題を解決するために本発明によれば、半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、内部に発熱部を有する円筒状金属体の表面に樹脂層を被覆してなり、且つ回転可能とされたローラを用い、該発熱部の発熱を伴いつつ、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれたフィルムに押し付け、回転移動させて、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法が提供される。
【００２７】
また、半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、該半導体基板を支持するテーブルに、複数個の発熱部を配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれた該フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を選択的に発熱せしめ、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法が提供される。
【００２８】
更に、半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、該半導体基板を支持するテーブルの下に、発熱部を移動可能に配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれたフィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を移動せしめ、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法が提供される。
【００２９】
また、本発明によれば、被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記ローラは、円筒状金属体と、その内部に配設された発熱体と、前記円筒状金属体の表面に被覆された樹脂層とを備えてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置が提供される。
【００３０】
上述の発明によれば、ローラの円筒状金属体の周囲に弾性を有する樹脂層が設けられるので、樹脂層の弾性により凹凸を吸収してフィルムに気泡やしわを発生させることなく、固着用フィルムを半導体基板に貼り付けることができる。
【００３１】
また、被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記ローラは、貼り付け方法と直行する方向に且つそれぞれが並行して配設された複数の発熱熱ロッドのそれぞれに、円筒状金属体が、該ロッドの軸方向に互いに一部が重畳して配設された、ローラ組立て体とされてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置が提供される。
【００３２】
上述の発明によれば、幅の小さな押し付けローラにより部分的にフィルムを押し付けながら、複数の押し付けローラにより被処理体の全面に対して固着用フィルムを貼り付けることができる。半導体基板は部分的に加熱されると共に、押し付けローラが部分的に押し付けられるので、押し付けローラは凹凸に追従することができ、貼り付けられたフィルムに気泡やしわが発生しない。
【００３３】
また、本発明によれば、半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法に於いて、該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、内部に発熱部を有する円筒状金属体の表面に樹脂層を被覆してなり、且つ回転可能とされたローラを用い、該発熱部の発熱を伴いつつ、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させて、該固着用フィルムを該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が提供される。
【００３４】
また、半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法に於いて、該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、該半導体基板を支持するテーブルに、複数個の発熱部を配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を選択的に発熱せしめ、該固着用フィルムを該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が提供される。
【００３５】
さらに、半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法に於いて、該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、該半導体基板を支持するテーブルの下に、発熱部を移動可能に配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して前記発熱部を移動せしめ、該固着用フィルムを該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が提供される。
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００３６】
本発明の第１実施例にかかる、フィルム貼り付け方法を実施するための押し付けローラ１０の構成を図４に示す。
【００３７】
本実施例にかかる押し付けローラ１０の本体１１は、直径が２０〜５０ｍｍφの円筒状を有した アルミニウム（Ａｌ）合金からなり、その中心（中心軸）部に、当該ローラ本体１１の長さに対応してヒータ１２が挿入、配設される。 また当該押し付けローラ１０の本体１１外表面を覆って、厚さ０．１〜０．３ｍｍのフッ素系樹脂層１３が被覆される。当該押し付けローラ１０は、前記図２に示した従来法を実施する貼り付け装置に於いて、当該従来のローラを置き換えて適用され、使用される。
【００３８】
本実施例による貼り付けローラ１０を用いた貼り付け方法によれば、ヒータ１２にて生じた熱は、当該ローラ本体１１が金属製であることから有効にその外表面まで伝導される。
【００３９】
また、貼り付けローラ１０の本体１１の表面に、フッ素系樹脂層１３を配設することにより、押し付けローラ１０とダイアタッチフィルムとの分離性を高くすることができる。
【００４０】
更に、貼り付けの際、当該樹脂層１３の弾性変形により、ローラ本体１１の外表面の凹凸を吸収することができる。
【００４１】
従って、当該ローラ本体１１の外周面の表面平滑度に高い精度が要求されず、当該ローラを安価に形成することができる。
【００４２】
かかる本発明による押し付けローラ１０を用いてダイアタッチフィルムを貼り付ける際には、前記図２に示す構成を用いて説明すると、予め被処理半導体基板１の主面（素子形成面）を保護テープにて被覆した後、その裏面を上にしてテーブル４Ａに吸着・固定する。この時、テーブル４Ａは、ステンレス焼結体などの多孔質金属体から構成して、吸着を確実化するのが望ましい。また、上記貼り付けローラ１０の構成からして、当該テーブル４Ａ内部には、ヒータを配設することは不要である。
【００４３】
ダイアタッチフィルム２の貼り付けの際の加熱温度が１８０℃である場合、熱源であるヒータ１１を２００℃に加熱することにより、樹脂シート１３の表面（すなわち、ダイアタッチフィルム２に接触する面）の温度を１８０℃程度まで加熱することができる。ローラ本体１２は金属製であるため、中心部に配置されたヒータ１１から発生した熱は、金属を伝導して薄い樹脂シート１３に到達するため、ヒータ１１と樹脂シート１３との間の温度差は２０℃程度に抑えることができる。
【００４４】
テーブル４Ａに固定された半導体基板１の上に、ダイアタッチフィルム２を配置し、その上に押し付けローラ１０を転がしながら貼り付けていく。前述したように押し付けローラ１０の外周には、樹脂シート１３が貼り付けられており、その弾性変形特性により、ダイアタッチフィルム２表面の凹凸を吸収することができる。したがって、金属性ローラによる貼り付けのように、表面の凹凸による片当たりが原因となって、ダイアタッチフィルム２に気泡やシワが生じることはない。
【００４５】
また、樹脂シート１３の優れた分離特性により、ダイアタッチフィルム２の押し付けローラ１０への付着を防止することができる。
【００４６】
貼り付け時は、ローラ本体１２の中心に配置されたヒータ１１から、ローラ本体１２、最外周の樹脂シート１３という順に加熱される。樹脂シート１３の熱は、ダイアタッチフィルム２に伝達され、ダイアタッチフィルム２は押し付けローラ１０からの熱により粘着性を示すようになり、半導体基板１に貼り付けられる。
【００４７】
ここで、使用する押し付けローラ１０の最外周径が、２０〜５０ｍｍφ程度の場合、押し付け荷重は１０〜２０Ｎが適当である。
【００４８】
押し付けローラ１０を転がすことでこの貼り付け工程は徐々に進行し、最終的に半導体基板１の裏面全面にダイアタッチフィルム２の貼り付けがなされる。
【００４９】
本発明の第２実施例にかかる、フィルム貼り付け方法を実施するための押し付けローラ１５の構成を図５に示す。
【００５０】
本実施例にかかる押し付けローラ１５のローラ本体１６は、直径が２０〜５０ｍｍφの円筒状を有したゴム或いはプラスチックなどの弾性体からなり、その中心部に、当該ローラ本体１６の長さに対応してヒータ１７が挿入、配設される。
【００５１】
かかる本発明の第２実施例による押し付けローラ１５は、加熱温度が１００℃程度と比較的低温で粘着性を示すダイボンディングフィルムへの適用が対象とされる。
【００５２】
当該押し付けローラ１０は、前記第一の実施例と同様、前記図２に示した従来法を実施する貼り付け装置に於いて、当該従来のローラを置き換えて適用され、使用される。
【００５３】
図５に示す押し付けローラ１５は、図４に示す押し付けローラ１０とは異なり、ローラ本体１６がゴムあるいはプラスチック等の非金属材料により形成されている。ゴムやプラスチック等は弾力性を有するため、半導体基板１の表面の凹凸に追従し、押し付けローラの表面に高い平面精度は要求されない。
【００５４】
しかし、ゴムやプラスチック等は一般的に耐熱性及び熱伝導性が低く、ローラ本体１６の中心にヒータを組み込むと、ローラ本体１６がヒータ１７の熱に耐えられないといった問題が生じる。すなわち、ローラ本体１６の中心に位置するヒータ１７とローラ本体１６の表面との間の温度差が大きくなり、押し付けローラ１５の表面を１００℃程度に維持する場合でも、中心のヒータ１７の温度を１５０℃〜２００℃程度まで加熱しなければならない。
【００５５】
そこで、図５に示す押し付けローラ１５では、複数のヒータ１７をローラ本体１６の外周面に沿って整列した状態で埋め込み、ヒータ１７とローラ本体１６の表面との間の距離を極力短くしている。ヒータ１７とローラ本体１６の表面との間の距離が短くなったため、温度差が小さくなり、例えばヒータ１７を１２０℃程度にすれば、ローラ本体１６の表面を１００℃に維持することができる。したがって、ローラ本体１６の材料として、耐熱温度の低い例えばシリコンゴムのような非金属材料を用いることができる。
【００５６】
使用するダイアタッチフィルム２の貼り付け温度が、１００℃程度以下であれば、金属製を使用する必要はなく、非金属材料により押し付けローラ１５を形成することができる。そして、押し付けローラ１５の内部に組み込むヒータ１７を出来る限りローラ本体１６の外周に近い位置に配置して複数本使用すれば、熱伝導率が低い材質でも表面温度は十分に上昇し、またその弾性変形特性を利用して表面凹凸を吸収しながら確実な貼り付けを行うことができる。
【００５７】
ローラ本体１６の内部に組み込まれるヒータ１７の形状は前記実施例に限られるものではなく、筒状、線状、シート状等が考えられる。また、ローラ本体１６の材質にも制限はなく、用いるダイアタッチフィルムの必要温度によって適宜選定すればよい。
【００５８】
上述の第１及び第２実施例による押し付けローラを用いた貼り付け方法によれば、押し付けローラからの伝熱は、熱源からの距離が大きくなるほど低くなる。
【００５９】
図６は直径２００ｍｍφのシリコン半導体基板を全面加熱してその変位（直径の増大量）を調べた結果を示すグラフである。半導体基板のみを加熱した場合の半導体基板の変位は最大５０μｍ程度であるが、保護テープのみを加熱した場合の保護テープの変位は１００℃で３００μｍ程度まで達する。したがって、半導体基板に保護テープを貼り付けた状態で半導体基板が加熱されると、当該半導体基板は保護テープの熱膨張により引っ張られ、１５０℃で１００μｍ程度もの変位が生じる。
【００６０】
また、図７はシリコン半導体基板を２００℃の熱源により部分的に加熱した場合の、半導体基板上の温度の変化を示すグラフである。図７のグラフには、熱源から５ｍｍ、１０ｍｍ及び１５ｍｍ離れた位置での温度変化が示されている。図７からわかるように、熱源（２００℃）から５ｍｍ離れた位置では半導体基板である半導体基板の温度は６０℃程度となるが、１０ｍｍ及び１５ｍｍ離れた位置では、半導体基板の温度は４０℃以下であり、熱膨張による熱応力はほとんど生じない。
【００６１】
半導体基板割れが懸念されるのは半導体基板の温度が６０℃を超えたあたりからであるが、図７のグラフによれば、６０℃まで温度が上昇する半導体基板の領域は、熱源（ヒータ）の周辺５ｍｍ程度に限られ、実際の加熱面積は小さく、半導体基板は局部的に加熱されるだけである。また、熱源が半導体基板から離れると、半導体基板の温度は５秒程度で常温に戻る。
【００６２】
以上のことから、押し付けローラを用いた加熱による半導体基板の熱膨張の影響は軽微であり、半導体基板割れの発生はないことがわかる。すなわち、半導体基板は押し付けローラにより部分的にのみ加熱されるため、半導体基板の熱膨張は局所的に発生し、熱応力は他の部分で緩和されて半導体基板割れが発生するような熱応力は発生しないものと考えられる。
【００６３】
本発明の第３実施例にかかる、フィルム貼り付け方法を実施するための貼り付け装置の構成を図８に示す。同図に於いて，図８（ａ）平面図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は側面図である。
【００６４】
本実施例にかかる貼り付け装置にあっては、貼り付け幅方向に、押し付けローラが複数個組み合わせられ、ローラ組立体２０として構成される。
【００６５】
即ち、先の実施例とは異なり、押し付けローラが単体で所定の貼り付け幅をカバーするものではなく、当該先の実施例におけるローラ本体よりも短い長さのローラを複数個組み合わせて、所望の貼り付け幅を得るものである。
【００６６】
本実施例に於けるローラ組立体２０にあっては、所定の長さを有する金属製の押し付けローラ２３が複数個（実施例では２３ａ〜２３ｅの５個）、それぞれ異なる回転軸（熱源ロッド２２、２２ａ〜２２ｅ）に、且つ貼り付け方向に隣り合うローラが互いに一部が重畳するように位置して、貫通支持される。
【００６７】
貼り付け作業は、図８に示すように、貼り付け方向（矢印）に沿ってローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ・・・とローラが順次、半導体基板１上へダイボンディングフィルム２へ押し付けることで行われる。
【００６８】
即ち、一つのローラがダイボンディングフィルム２に接する面積が小さく、従ってその接触部に於ける温度上昇を抑制することができる。このため、より薄化された半導体基板の温度上昇を抑制することができ当該半導体基板の割れなどを防止することができる。
【００６９】
ローラ組立体２０は、１対の側板２１と、側板２１の間に支持された５本の熱源ロッド２２と、熱源ロッド２２に回転可能に支持された押し付けローラ２３とを有する。側板２１には５本の熱源ロッド２２を整列した状態で支持するように開口２１ａが設けられる。開口２１ａは整列方向に対して垂直な方向に細長い形状であり、開口２１ａ内に弾性体として圧縮バネ２４が配置されている。圧縮バネ２４は熱源ロッド２２を付勢するように配置されているが、開口２１ａ内を圧縮バネ２４の付勢力に対抗して移動することもできる。圧縮ばね２４として、ゴム等の弾性体を用いることもできる。
【００７０】
金属製の熱源ロッド２２の中心にはヒータ２５が組み込まれており、熱源ロッド２２を加熱することができる。熱源ロッド２２の各々には例えばアルミニウムのような金属製の押し付けローラ２３が回転可能に設けられる。すなわち、押し付けローラ２３は中心に熱源ロッド２２が貫通する貫通孔（図示せず）を有しており、この貫通孔は熱源ロッド２２に対してすきま嵌めとなるような寸法となっている。したがって、熱源ロッド２２がヒータ２５により加熱されると、貫通孔で接触している押し付けローラ２３にも熱が伝わり、押し付けローラ２３も加熱される。なお、押し付けローラ２３の貫通孔の寸法は、熱源ロッド２２が加熱されて熱膨張しても、押し付けローラ２３が熱源ロッドに対して回転可能であるような寸法に設定される。以上のように、押し付けローラ２３は、熱源ロッド２２に対して回転しながら、熱源ロッド２２からの熱を受けて加熱される。
【００７１】
５本の熱源ロッド２２の各々に回転可能に支持された押し付けローラ２３の幅は、３０〜４０ｍｍ程度とされる。これは金属製のローラでも片当たりすること無く気泡やシワが入らないで貼り付けが出来るサイズである。押し付けローラ２３の外周径は２０ｍｍ〜５０ｍｍφ程度が適当である。
【００７２】
上述のように、熱源ロッド２２の各々は、左右の側板２１によって支えられ、圧縮バネ２４によって上下自在に動くようになっている。更に、熱源ロッドの各々にはヒータ２５が埋め込まれており、熱を押し付けローラ２３に伝える。したがって、このまま押し付けローラ２３を５〜１０Ｎ程度の圧力で転がせば、１個の押し付けローラにおいて３０〜４０ｍｍの幅でダイアタッチフィルムの貼り付けは可能である。この押し付けローラ２３と熱源ロッド２２のセットが図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようにオフセットした状態で半導体基板の直径に合わせて複数本配置され（本実施例では５本）、半導体基板１全体をカバーしている。この時、隣り合う押し付けローラ２３は相互に５ｍｍ程度オーバーラップされて配置され、各押し付けローラ２３間に貼り付けすきまが生じることが防止される。
【００７３】
このようなローラ組立体２０の構成により、押し付けローラの片当たりや表面の凹凸に起因して、貼り付けられたダイアタッチフィルムに気泡やシワが入ることなく、ダイアタッチフィルムを確実に半導体基板１に貼り付けることができる。
【００７４】
このように本実施例によれば、押し付けローラを小さな幅の押し付けローラ２３に分割レイアウトし、押し付けローラの軸方向においても、押し付けローラによるダイアッタチフィルム２及び半導体基板は局部的に加熱される。したがって、熱膨張に起因した半導体基板の割れを防止することができる。
【００７５】
また、金属製の押し付けローラ２３の各々は小さな幅をもって構成されているため、高い平面精度で形成することができる。これに加えて、押し付けローラ２３の各々は上下方向（ダイアタッチメントフィルムを押圧する方向）に移動可能であるため、半導体基板１の局部的な凹凸や、ダイアタッチフィルム２の局部的な厚さの変化に各押し付けローラ２３が追従することができる。
【００７６】
本発明の第４実施例にかかる、フィルム貼り付け方法を実施するための貼り付け装置の構成を図９に示す。
【００７７】
同図に於いて，図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）図９（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【００７８】
本実施例にかかる貼り付け装置にあっては、先の実施例とは異なり、加熱用ヒータをテーブル内に配設している。
【００７９】
即ち、本実施例にかかる貼り付け装置にあっては、テーブル３１内に、貼り付け方向とは略直交する方向に伸びる棒状のヒータ３２を数本（図示実施例では７本）、当該貼り付け方向に沿って且つ互いに離隔して配設している。
【００８０】
各ヒータ間には、例えばセラミック材などからなる断熱板３３を配置するか、或いは適当な幅のスリット（図示せず）を配設して、ヒータ相互間の熱の伝導を抑制する。
【００８１】
このようなテーブル３１上に、予め被処理半導体基板１の主面（素子形成面）を保護テープにて被覆した後、その裏面を上にしてテーブル３１に吸着・固定する。この時、テーブル３１の少なくとも表面部は、前述の如くステンレス焼結体などの多孔質金属体から構成して、吸着を確実化するのが望ましい。
【００８２】
そして、当該半導体基板１上に置かれたダイボンディングフィルム２を、移動するローラ３０にて押し付け、半導体基板１の裏面に貼り付ける。この時、テーブル３１内へのヒータ３２の配設により、ローラ３０は発熱手段を持たず且つシリコンゴム、プラスチックなど弾性を有する材料からなる円筒体として形成することが許される。
【００８３】
本実施例あっては、当該ローラ３０の貼り付け方向への移動に対応して、当該ローラ３０の位置に先行する直前のヒータに選択的に通電し、当該ヒータを発熱せしめる。この時、その前後のヒータとの間は断熱体或いはスリットによって熱的に遮断されるため、ダイボンディングフィルム２の受熱面積が小さく抑えられ、その部分に於ける温度上昇が抑制される。このため、より薄化された半導体基板１の温度上昇を抑制することができ、当該半導体基板の割れなどを防止することができる。
【００８４】
また、断熱板３３の各々の端部とテーブル３１の表面との間には、冷却孔３４が設けられ、内部に空気や冷却水のような冷媒を流すことができる。冷却孔３４に冷媒を流すことにより、貼り付けが終了した部分のテーブル３１を強制的に冷却し、半導体基板１の加熱部分を極力小さくすることができる。冷却孔３４は必ずしも必要ではなく、ヒータの加熱を停止した後に自然冷却により半導体基板１の加熱された部分を冷却することでもよい。
【００８５】
テーブル３１は半導体基板１の全面を均一に吸着できるように、ステンレス焼結金属体などの多孔質材料から構成される。テーブル３１にバキューム吸着によ半導体基板１を固定し、その上にダイアタッチフィルム２を配置する。そして、ダイアタッチフィルム２の上面に配置した押し付けローラ３０を転がしながら貼り付けを行なう。押し付けローラ３０は、従来使用しているようなゴム製である。押し付けローラ３０の外径は２０ｍｍ〜５０ｍｍφ程度で、貼り付け時の荷重は２０〜３０Ｎが適当である。押し付けローラ３０は弾性特性と有していおり、半導体基板１の直径と同幅であっても片当たりによる気泡、シワが発生することはない。
【００８６】
ここで、押し付けローラ３０を移動する時には、その直下のダイアタッチフィルム２及び半導体基板１が加熱されている必要がある。熱源となるカートリッジヒーター３２は、複数本、押し付けローラ３０と平行に当該押し付けローラ３０の進行方向と略直交してテーブル３１に埋め込まれている。
【００８７】
図１０はテーブル３１に埋め込まれたヒータ３２の加熱のタイミングチャートを示している。移動する押し付けローラ３０の位置に対応してヒータ３２に通電して加熱し、押し付けローラ３０直下でのテーブル３１の温度がピークになるように設定する。そのために、当該押し付けローラ３０の移動に先行して次に貼り付けが行なわれる領域のヒータ３２を予備加熱しておくことが効果的である。
【００８８】
一つの領域における貼り付け終了後は、その領域のヒータ３２の加熱を即座に停止し、自然冷却させるか、または冷却孔３４を用いて空冷、水冷などの方法で強制冷却する。
【００８９】
以上のように、本実施例によれば、テーブル３１の加熱及び冷却を各領域単位で制御することにより、半導体基板１の一部を選択的に加熱しながら貼り付けを行なうことができる。したがって、全面加熱時のように半導体基板割れが発生することはない。
【００９０】
本発明の第５実施例にかかる、フィルム貼り付け方法を実施するための貼り付け装置の構成を図１１に示す。
【００９１】
同図に於いて，図１１（ａ）平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【００９２】
本実施例にかかる貼り付け装置にあっては、先の実施例とは異なり、加熱用ヒータをテーブル下に移動可能に配設する。
【００９３】
即ち、本実施例にかかる貼り付け装置にあっては、テーブル４２下に、貼り付け方向とは略直交する方向に伸びる棒状のヒータ３２を、当該貼り付け方向に沿って移動或いは転動可能に配設している。
【００９４】
このようなテーブル４２上に、予め被処理半導体基板（半導体基板）１の主面（素子形成面）を保護テープにて被覆した後、その裏面を上にしてテーブル４２に吸着・固定する。この時、テーブル４２の少なくとも表面部は、前記実施例と同様、ステンレス焼結体などの多孔質金属体から構成して、吸着を確実化するのが望ましく、また当該テーブル４２の厚さは１０ｍｍ程度の厚さとされる。
【００９５】
そして、当該半導体基板１上に置かれたダイボンディングフィルム２を、移動するローラ４０にて押し付け、半導体基板１の裏面に貼り付ける。この時、テーブル４２内へのヒータ４１の配設により、ローラ４０は発熱手段を持たず且つシリコンゴム、プラスチックなど弾性を有する材料からなる円筒体として形成することが許される。
【００９６】
本実施例あっては、当該ローラ４２の貼り付け方向への移動に対応して、当該ローラ４２のほぼ直下に位置するようヒータ４１を移動させ、且つ通電して当該ヒータ４１を発熱せしめる。このような貼り付けローラ４０の移動に対応してのヒータ４１の移動によって、貼り付け対象部分のみが選択的に加熱されるため、より薄化された半導体基板１の温度上昇を抑制することができ、当該半導体基板の割れなどを防止することができる。
【００９７】
以上のように、本明細書は以下の発明を開示する。
【００９８】
（付記１） 半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、
内部に発熱部を有し、且つ回転可能とされたローラを用い、該発熱部の発熱を伴いつつ、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれたフィルムに押し付け、回転移動させて、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法。
【００９９】
（付記２） 前記ローラは、円筒状金属体であって、その中心部の軸方向に熱源が伸びるように配設され、該円筒状金属体の表面に樹脂層を備えていることを特徴とする付記１記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１００】
（付記３） 前記樹脂層は、フッ素系樹脂からなることを特徴とする付記２記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１０１】
（付記４） 前記ローラは、円筒状弾性体であって、その表面近傍に複数の熱源が配設されていることを特徴とする付記１記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１０２】
（付記５） 前記円筒状弾性体は、ゴムあるいはプラスチックからなることを特徴とする付記４記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１０３】
（付記６） 前記ローラは前記半導体基板より幅の狭い複数のローラからなり、該複数のローラを段階的に該半導体基板の一方の主面上に置かれた該フィルムに押し付け、回転移動させて、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とする付記１記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１０４】
（付記７） 半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、該半導体基板を支持するテーブルに、複数個の発熱部を配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれた該フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を選択的に発熱せしめ、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法。
【０１０５】
（付記８） 前記発熱部は、前記テーブル内に、貼り付け方向と直行する方向にそれぞれが並行し、且つ互いに熱的に遮断されるように配設されていることを特徴とする付記７記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１０６】
（付記９） 半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、該半導体基板を支持するテーブルの下に、発熱部を移動可能に配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれたフィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を移動せしめ、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法。
【０１０７】
（付記１０） 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記ローラは、円筒状金属体と、その内部に配設された発熱体と、前記円筒状金属体の表面に被覆された樹脂層とを備えてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
【０１０８】
（付記１１） 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記ローラは、円筒状弾性体と、その内部に配設された発熱体とから構成されてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
【０１０９】
（付記１２） 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記ローラは、貼り付け方法と直行する方向に且つそれぞれが並行して配設された複数の発熱熱ロッドのそれぞれに、円筒状金属体が、該ロッドの軸方向に互いに一部が重畳して配設された、ローラ組立て体とされてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
【０１１０】
（付記１３） 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記テーブル内に、前記ローラの回転移動する方向に沿って分割された、複数個の発熱部が配設されてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
【０１１１】
（付記１４） 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記テーブルの下に、前記ローラの移動に対応して移動する発熱部が配設されてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
【０１１２】
（付記１５） 半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、
該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、
該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、
該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程と
を備えた半導体装置の製造方法に於いて、
該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、
内部に発熱部を有し、且つ回転可能とされたローラを用い、該発熱部の発熱を伴いつつ、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させて、該固着用フィルムを該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。
【０１１３】
（付記１６） 半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、
該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、
該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、
該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法に於いて、
該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、
該半導体基板を支持するテーブルに、複数個の発熱部を配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を選択的に発熱せしめ、該固着用フィルムを該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。
【０１１４】
（付記１７） 半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、
該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、
該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、
該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法に於いて、
該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、
該半導体基板を支持するテーブルの下に、発熱部を移動可能に配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して前記発熱部を移動せしめ、該固着用フィルムを該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。
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、半導体基板を部分的に加熱しながらダイアタッチフィルムを貼り付けることができ、半導体基板の全面加熱による熱応力に起因する半導体基板割れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】テーブルに熱源が組み込まれた従来のフィルム貼り付け装置の構成を示す図である。
【図２】押し付けローラに熱源が組み込まれた従来のフィルム貼り付け装置の構成を示す図である。
【図３】フィルムに熱風を吹き付ける構成の従来のフィルム貼り付け装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例によるフィルム貼り付け装置に設けられる押し付けローラの斜視図である。
【図５】本発明の第２実施例によるフィルム貼り付け装置に設けられる押し付けローラの斜視図である。
【図６】半導体基板を全面加熱してその変位（直径の増大量）を調べた結果を示すグラフである。
【図７】半導体基板を２００℃の熱源により部分的に加熱した場合の、半導体基板上の温度の変化を示すグラフである。
【図８】本発明の第３実施例によるフィルム貼り付け装置を示す図であり、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は側面図である。
【図９】本発明の第４実施例によるフィルム貼り付け装置の構成を示す図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図１０】テーブルに埋め込まれたヒータの加熱のタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第５実施例によるフィルム貼り付け装置の構成を示す図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１ 半導体基板
２ ダイアタッチフィルム
１０，１５，２３，３０，４０ 押し付けローラ
１１，１７，２５，３２，４１ ヒータ
１２，１６ ローラ本体
２０ ローラ組立体
２１ 側板
２２ 熱源ロッド
２４ 圧縮ばね
３１，４２ テーブル
３３ 断熱板
３４ 冷却孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板へのフィルム貼り付け方法、フィルム貼り付け装置及び半導体基板へのフィルム貼り付け方法を用いた半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
特に、半導体基板の裏面にダイアタッチフィルム（ダイ付け用シート材、固着用フィルム）を貼り付ける方法に改良された手段を提供するものである。
【０００３】
【従来の技術】
半導体集積回路（ＩＣ）など、半導体装置（半導体デバイス）の製造工程にあっては、所謂前工程に於いて、シリコン（Ｓｉ）などの半導体基板（ウェーハ）の一方の主面に、トランジスタ、抵抗などの回路素子、及び当該回路素子を相互に接続する配線層、更には外部接続用電極などの形成が行われ、当該一方の主面に複数個の半導体素子領域が個形成される。
【０００４】
しかる後、所謂後工程に於いて、当該半導体基板の他方の主面（裏面）の研削（グラインディング）による薄化、半導体素子領域間の分断（ダイシング）による個片（チップ）化が行われ、更に当該半導体チップに対して機密封止或いは容器への収容などの処理が行われる。
【０００５】
かかる後工程に於いて、半導体チップの機密封止あるいは容器への収容の際、当該半導体チップをリードフレーム、樹脂基板或いはセラミック基板からなる支持基板へ固着する工程がとられるが、従来はリードフレームのダイステージ、支持基板のチップ搭載部のそれぞれに予めチップ固着用のペースト或いはフィルムを配置しておき、しかる後チップを搭載し固着していた。
【０００６】
従って、当該半導体素子の搭載・固着工程が煩雑なものとなっていた。
【０００７】
かかる半導体素子の搭載・固着工程の効率化を図るため、半導体基板のダイシング処理に先立って、当該半導体基板の裏面全体にダイアタッチフィルム（ダイ付け用シート材、固着用フィルム）を貼り付け、しかる後ダイシング処理を行うことが提案されている。
【０００８】
かかる方法によれば、個片化された半導体チップ各々の裏面には、固着用接着層が設けられることになり、当該半導体チップをダイステージ、支持基板のチップ搭載部などに容易に搭載・固着することができ、組み立て工程の効率化を図ることができる。
【０００９】
尚、ダイアタッチフィルムは、例えばエポキシ系樹脂を主体として形成され、加熱されることで粘着力を生じる。
【００１０】
上記半導体基板裏面へのダイアタッチフィルムの貼り付け工程に於いては、従来、半導体基板１をバックグラインドした後にダイアタッチフィルム２を貼付ける工程では、図１に示すように、半導体基板１の下面からヒータによって半導体基板１全面を加熱しながら、半導体基板１の上面に配置されたダイアタッチフィルム２にゴム製の押し付けローラ３を押し付けることにより、ダイアタッチフィルム２を半導体基板１の上面に貼り付ける。すなわち、ワーク（半導体基板１）を固定するテーブル４に発熱体（ヒータ）を埋め込んで加熱するという方法である（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
この方法は、ある程度強度が確保されているワークの場合は問題ないが、半導体基板が薄くなって強度が低下すると、ダイアタッチフィルムを貼り付ける工程において、半導体基板を全面加熱する際の熱膨張に起因する熱応力により半導体基板が割れてしまうという問題がある。
【００１２】
そのような問題を解決する対策として、半導体基板１の下面全面に対する吸着固定及び加熱を行なわず、図２に示すように、金属製の押し付けローラ３Ａに熱源を組み込んで押し付けローラ３Ａによりダイアタッチフィルム２を加熱する方法が提案されている。この場合、テーブル４Ａには熱源を組み込む必要はない。
【００１３】
また、図３に示すように、押し付けローラ３の進行方向の直前においてダイアタッチフィルム２や半導体基板１に熱風を吹き付けながら加熱し、貼り付ける方法も提案されている。
【００１４】
また、幅の異なるローラを複数本配置し、幅の小さいものから連続的に押し当ててダイアタッチテープを貼り付けるという方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この方法は、特に反った半導体基板に気泡が入らないように貼り付けるには有効な手段である。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００２―７６０９６号公報 （第４頁、第７図）。
【００１６】
【特許文献２】
特公平７−２５４６３号公報 （第２頁、第１図）。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
電子機器の小型化・高速化に伴って、そこに適用される半導体装置も、より小型化、高密度実装化の要求がなされている。 このため、上記半導体基板の薄化が要求されているが、より薄くされた半導体基板にダイアタッチフィルム（ダイ付け用シート材、固着用フィルム）を貼り付けるためには、前記従来の方法では実施困難であった。
【００１８】
上述のように、半導体基板の全面を加熱すると熱応力により半導体基板が割れてしまうため、このような問題を避けるためには、押し付けローラに熱源を組み込むことにより半導体基板を部分的に加熱しながら貼り付ける方法が有効である。
【００１９】
しかし、押し付けローラに熱源を組み込む場合、貼り付けに必要な温度よりも高い耐熱温度を有する材料を用いて押し付けローラを形成する必要がある。現在、実際に多く用いられているダイアタッチフィルムは１８０℃程度の加熱温度を必要とする。このようなフィルムを用いる場合の押し付けローラの材料は、金属もしくはそれに相当する耐熱性を有する材料に制限されてしまう。
【００２０】
また、金属のように硬い材料で形成したローラの表面には高い平面精度が要求される。例えば、直径２００ｍｍの半導体基板にダイアタッチフィルムを貼り付けるような場合、ローラの幅を２００ｍｍ以上にしなければならないため、ローラ表面を高い平面精度に維持することが難しくなる。
【００２１】
すなわち、貼り付けの際の押し付けローラに熱源を組み込んだ場合において（図２参照）、貼り付けの温度が高いフィルムを用いると、押し付けローラの熱伝導を考えるとローラを金属のような耐熱性を有する材料により形成する必要がある。半導体基板全面において気泡やシワが入ることなく貼り付けるためには、金属製の押し付けローラと半導体基板にはミクロンオーダーの平面精度が要求される。しかし、金属製のローラ、半導体基板、及び半導体基板を固定するチャックテーブルは、全て剛体であり、各々部品の平面精度を高めるだけでは、貼り付けに要求される平面精度を満足することは難しい。したがって、大きな半導体基板面積の範囲において、押し付けローラが片当たりする箇所が生じ、その結果、貼り付けられたダイアタッチフィルムにシワや気泡が入ってしまうという問題がある。
【００２２】
ローラの直前に熱風を吹き付けて加熱する場合（図３参照）は、ローラをゴム材により形成することにより、上述の平面精度に関る問題は解決できる。しかし、ダイアタッチフィルムを貼り付ける条件のような高温の熱風を吹き付ける場合、厚いダイアタッチフィルムであれば問題はないが、薄いダイアタッチフィルムの場合は、熱風が吹き付けられる部位に伸びが発生して局部的に極薄状態となり、最悪の場合ダイアタッチフィルムが溶断してしまうといった問題が発生する。しかも、今後はダイアタッチフィルムも益々薄くなっていく傾向にあり、この問題はより一層顕著化することが予想される。
【００２３】
押し付けローラをゴム材にする方法には他の問題もある。すなわち、押し付けローラの表面状態によっては、ダイアタッチフィルムが半導体基板ではなく押し付けローラ側に貼り付いてしまうという問題である。押し付けローラの表面にコーティングのような特殊な処理を施して、ダイアタッチフィルムと押し付けローラとの分離性を高めることにより、この問題は回避できる。しかし、ゴム製ローラの表面に施すことができ、且つ分離性を高めることができるような表面処理は、現在のところ適当なものが見当たらない。
【００２４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、片当たりが発生することのないフィルム貼り付け装置及び方法を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の半導体装置の製造工程に於いて、より薄化された半導体基板の裏面にダイアタッチフィルム（ダイ付け用シート材、固着用フィルム）を貼り付ける方法について、改良された方法を提供するものである。
【００２６】
上記の課題を解決するために本発明によれば、半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、内部に発熱部を有する円筒状金属体の表面に樹脂層を被覆してなり、且つ回転可能とされたローラを用い、該発熱部の発熱を伴いつつ、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれたフィルムに押し付け、回転移動させて、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法が提供される。
【００２７】
また、半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、該半導体基板を支持するテーブルに、複数個の発熱部を配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれた該フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を選択的に発熱せしめ、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法が提供される。
【００２８】
更に、半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、該半導体基板を支持するテーブルの下に、発熱部を移動可能に配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれたフィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を移動せしめ、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法が提供される。
【００２９】
また、本発明によれば、被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記ローラは、円筒状金属体と、その内部に配設された発熱体と、前記円筒状金属体の表面に被覆された樹脂層とを備えてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置が提供される。
【００３０】
上述の発明によれば、ローラの円筒状金属体の周囲に弾性を有する樹脂層が設けられるので、樹脂層の弾性により凹凸を吸収してフィルムに気泡やしわを発生させることなく、固着用フィルムを半導体基板に貼り付けることができる。
【００３１】
また、被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記ローラは、貼り付け方法と直行する方向に且つそれぞれが並行して配設された複数の発熱熱ロッドのそれぞれに、円筒状金属体が、該ロッドの軸方向に互いに一部が重畳して配設された、ローラ組立て体とされてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置が提供される。
【００３２】
上述の発明によれば、幅の小さな押し付けローラにより部分的にフィルムを押し付けながら、複数の押し付けローラにより被処理体の全面に対して固着用フィルムを貼り付けることができる。半導体基板は部分的に加熱されると共に、押し付けローラが部分的に押し付けられるので、押し付けローラは凹凸に追従することができ、貼り付けられたフィルムに気泡やしわが発生しない。
【００３３】
また、本発明によれば、半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法に於いて、該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、内部に発熱部を有する円筒状金属体の表面に樹脂層を被覆してなり、且つ回転可能とされたローラを用い、該発熱部の発熱を伴いつつ、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させて、該固着用フィルムを該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が提供される。
【００３４】
また、半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法に於いて、該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、該半導体基板を支持するテーブルに、複数個の発熱部を配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を選択的に発熱せしめ、該固着用フィルムを該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が提供される。
【００３５】
さらに、半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法に於いて、該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、該半導体基板を支持するテーブルの下に、発熱部を移動可能に配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して前記発熱部を移動せしめ、該固着用フィルムを該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が提供される。
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００３６】
本発明の第１実施例にかかる、フィルム貼り付け方法を実施するための押し付けローラ１０の構成を図４に示す。
【００３７】
本実施例にかかる押し付けローラ１０の本体１１は、直径が２０〜５０ｍｍφの円筒状を有した アルミニウム（Ａｌ）合金からなり、その中心（中心軸）部に、当該ローラ本体１１の長さに対応してヒータ１２が挿入、配設される。 また当該押し付けローラ１０の本体１１外表面を覆って、厚さ０．１〜０．３ｍｍのフッ素系樹脂層１３が被覆される。当該押し付けローラ１０は、前記図２に示した従来法を実施する貼り付け装置に於いて、当該従来のローラを置き換えて適用され、使用される。
【００３８】
本実施例による貼り付けローラ１０を用いた貼り付け方法によれば、ヒータ１２にて生じた熱は、当該ローラ本体１１が金属製であることから有効にその外表面まで伝導される。
【００３９】
また、貼り付けローラ１０の本体１１の表面に、フッ素系樹脂層１３を配設することにより、押し付けローラ１０とダイアタッチフィルムとの分離性を高くすることができる。
【００４０】
更に、貼り付けの際、当該樹脂層１３の弾性変形により、ローラ本体１１の外表面の凹凸を吸収することができる。
【００４１】
従って、当該ローラ本体１１の外周面の表面平滑度に高い精度が要求されず、当該ローラを安価に形成することができる。
【００４２】
かかる本発明による押し付けローラ１０を用いてダイアタッチフィルムを貼り付ける際には、前記図２に示す構成を用いて説明すると、予め被処理半導体基板１の主面（素子形成面）を保護テープにて被覆した後、その裏面を上にしてテーブル４Ａに吸着・固定する。この時、テーブル４Ａは、ステンレス焼結体などの多孔質金属体から構成して、吸着を確実化するのが望ましい。また、上記貼り付けローラ１０の構成からして、当該テーブル４Ａ内部には、ヒータを配設することは不要である。
【００４３】
ダイアタッチフィルム２の貼り付けの際の加熱温度が１８０℃である場合、熱源であるヒータ１１を２００℃に加熱することにより、樹脂シート１３の表面（すなわち、ダイアタッチフィルム２に接触する面）の温度を１８０℃程度まで加熱することができる。ローラ本体１２は金属製であるため、中心部に配置されたヒータ１１から発生した熱は、金属を伝導して薄い樹脂シート１３に到達するため、ヒータ１１と樹脂シート１３との間の温度差は２０℃程度に抑えることができる。
【００４４】
テーブル４Ａに固定された半導体基板１の上に、ダイアタッチフィルム２を配置し、その上に押し付けローラ１０を転がしながら貼り付けていく。前述したように押し付けローラ１０の外周には、樹脂シート１３が貼り付けられており、その弾性変形特性により、ダイアタッチフィルム２表面の凹凸を吸収することができる。したがって、金属性ローラによる貼り付けのように、表面の凹凸による片当たりが原因となって、ダイアタッチフィルム２に気泡やシワが生じることはない。
【００４５】
また、樹脂シート１３の優れた分離特性により、ダイアタッチフィルム２の押し付けローラ１０への付着を防止することができる。
【００４６】
貼り付け時は、ローラ本体１２の中心に配置されたヒータ１１から、ローラ本体１２、最外周の樹脂シート１３という順に加熱される。樹脂シート１３の熱は、ダイアタッチフィルム２に伝達され、ダイアタッチフィルム２は押し付けローラ１０からの熱により粘着性を示すようになり、半導体基板１に貼り付けられる。
【００４７】
ここで、使用する押し付けローラ１０の最外周径が、２０〜５０ｍｍφ程度の場合、押し付け荷重は１０〜２０Ｎが適当である。
【００４８】
押し付けローラ１０を転がすことでこの貼り付け工程は徐々に進行し、最終的に半導体基板１の裏面全面にダイアタッチフィルム２の貼り付けがなされる。
【００４９】
本発明の第２実施例にかかる、フィルム貼り付け方法を実施するための押し付けローラ１５の構成を図５に示す。
【００５０】
本実施例にかかる押し付けローラ１５のローラ本体１６は、直径が２０〜５０ｍｍφの円筒状を有したゴム或いはプラスチックなどの弾性体からなり、その中心部に、当該ローラ本体１６の長さに対応してヒータ１７が挿入、配設される。
【００５１】
かかる本発明の第２実施例による押し付けローラ１５は、加熱温度が１００℃程度と比較的低温で粘着性を示すダイボンディングフィルムへの適用が対象とされる。
【００５２】
当該押し付けローラ１０は、前記第一の実施例と同様、前記図２に示した従来法を実施する貼り付け装置に於いて、当該従来のローラを置き換えて適用され、使用される。
【００５３】
図５に示す押し付けローラ１５は、図４に示す押し付けローラ１０とは異なり、ローラ本体１６がゴムあるいはプラスチック等の非金属材料により形成されている。ゴムやプラスチック等は弾力性を有するため、半導体基板１の表面の凹凸に追従し、押し付けローラの表面に高い平面精度は要求されない。
【００５４】
しかし、ゴムやプラスチック等は一般的に耐熱性及び熱伝導性が低く、ローラ本体１６の中心にヒータを組み込むと、ローラ本体１６がヒータ１７の熱に耐えられないといった問題が生じる。すなわち、ローラ本体１６の中心に位置するヒータ１７とローラ本体１６の表面との間の温度差が大きくなり、押し付けローラ１５の表面を１００℃程度に維持する場合でも、中心のヒータ１７の温度を１５０℃〜２００℃程度まで加熱しなければならない。
【００５５】
そこで、図５に示す押し付けローラ１５では、複数のヒータ１７をローラ本体１６の外周面に沿って整列した状態で埋め込み、ヒータ１７とローラ本体１６の表面との間の距離を極力短くしている。ヒータ１７とローラ本体１６の表面との間の距離が短くなったため、温度差が小さくなり、例えばヒータ１７を１２０℃程度にすれば、ローラ本体１６の表面を１００℃に維持することができる。したがって、ローラ本体１６の材料として、耐熱温度の低い例えばシリコンゴムのような非金属材料を用いることができる。
【００５６】
使用するダイアタッチフィルム２の貼り付け温度が、１００℃程度以下であれば、金属製を使用する必要はなく、非金属材料により押し付けローラ１５を形成することができる。そして、押し付けローラ１５の内部に組み込むヒータ１７を出来る限りローラ本体１６の外周に近い位置に配置して複数本使用すれば、熱伝導率が低い材質でも表面温度は十分に上昇し、またその弾性変形特性を利用して表面凹凸を吸収しながら確実な貼り付けを行うことができる。
【００５７】
ローラ本体１６の内部に組み込まれるヒータ１７の形状は前記実施例に限られるものではなく、筒状、線状、シート状等が考えられる。また、ローラ本体１６の材質にも制限はなく、用いるダイアタッチフィルムの必要温度によって適宜選定すればよい。
【００５８】
上述の第１及び第２実施例による押し付けローラを用いた貼り付け方法によれば、押し付けローラからの伝熱は、熱源からの距離が大きくなるほど低くなる。
【００５９】
図６は直径２００ｍｍφのシリコン半導体基板を全面加熱してその変位（直径の増大量）を調べた結果を示すグラフである。半導体基板のみを加熱した場合の半導体基板の変位は最大５０μｍ程度であるが、保護テープのみを加熱した場合の保護テープの変位は１００℃で３００μｍ程度まで達する。したがって、半導体基板に保護テープを貼り付けた状態で半導体基板が加熱されると、当該半導体基板は保護テープの熱膨張により引っ張られ、１５０℃で１００μｍ程度もの変位が生じる。
【００６０】
また、図７はシリコン半導体基板を２００℃の熱源により部分的に加熱した場合の、半導体基板上の温度の変化を示すグラフである。図７のグラフには、熱源から５ｍｍ、１０ｍｍ及び１５ｍｍ離れた位置での温度変化が示されている。図７からわかるように、熱源（２００℃）から５ｍｍ離れた位置では半導体基板である半導体基板の温度は６０℃程度となるが、１０ｍｍ及び１５ｍｍ離れた位置では、半導体基板の温度は４０℃以下であり、熱膨張による熱応力はほとんど生じない。
【００６１】
半導体基板割れが懸念されるのは半導体基板の温度が６０℃を超えたあたりからであるが、図７のグラフによれば、６０℃まで温度が上昇する半導体基板の領域は、熱源（ヒータ）の周辺５ｍｍ程度に限られ、実際の加熱面積は小さく、半導体基板は局部的に加熱されるだけである。また、熱源が半導体基板から離れると、半導体基板の温度は５秒程度で常温に戻る。
【００６２】
以上のことから、押し付けローラを用いた加熱による半導体基板の熱膨張の影響は軽微であり、半導体基板割れの発生はないことがわかる。すなわち、半導体基板は押し付けローラにより部分的にのみ加熱されるため、半導体基板の熱膨張は局所的に発生し、熱応力は他の部分で緩和されて半導体基板割れが発生するような熱応力は発生しないものと考えられる。
【００６３】
本発明の第３実施例にかかる、フィルム貼り付け方法を実施するための貼り付け装置の構成を図８に示す。同図に於いて，図８（ａ）平面図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は側面図である。
【００６４】
本実施例にかかる貼り付け装置にあっては、貼り付け幅方向に、押し付けローラが複数個組み合わせられ、ローラ組立体２０として構成される。
【００６５】
即ち、先の実施例とは異なり、押し付けローラが単体で所定の貼り付け幅をカバーするものではなく、当該先の実施例におけるローラ本体よりも短い長さのローラを複数個組み合わせて、所望の貼り付け幅を得るものである。
【００６６】
本実施例に於けるローラ組立体２０にあっては、所定の長さを有する金属製の押し付けローラ２３が複数個（実施例では２３ａ〜２３ｅの５個）、それぞれ異なる回転軸（熱源ロッド２２、２２ａ〜２２ｅ）に、且つ貼り付け方向に隣り合うローラが互いに一部が重畳するように位置して、貫通支持される。
【００６７】
貼り付け作業は、図８に示すように、貼り付け方向（矢印）に沿ってローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ・・・とローラが順次、半導体基板１上へダイボンディングフィルム２へ押し付けることで行われる。
【００６８】
即ち、一つのローラがダイボンディングフィルム２に接する面積が小さく、従ってその接触部に於ける温度上昇を抑制することができる。このため、より薄化された半導体基板の温度上昇を抑制することができ当該半導体基板の割れなどを防止することができる。
【００６９】
ローラ組立体２０は、１対の側板２１と、側板２１の間に支持された５本の熱源ロッド２２と、熱源ロッド２２に回転可能に支持された押し付けローラ２３とを有する。側板２１には５本の熱源ロッド２２を整列した状態で支持するように開口２１ａが設けられる。開口２１ａは整列方向に対して垂直な方向に細長い形状であり、開口２１ａ内に弾性体として圧縮バネ２４が配置されている。圧縮バネ２４は熱源ロッド２２を付勢するように配置されているが、開口２１ａ内を圧縮バネ２４の付勢力に対抗して移動することもできる。圧縮ばね２４として、ゴム等の弾性体を用いることもできる。
【００７０】
金属製の熱源ロッド２２の中心にはヒータ２５が組み込まれており、熱源ロッド２２を加熱することができる。熱源ロッド２２の各々には例えばアルミニウムのような金属製の押し付けローラ２３が回転可能に設けられる。すなわち、押し付けローラ２３は中心に熱源ロッド２２が貫通する貫通孔（図示せず）を有しており、この貫通孔は熱源ロッド２２に対してすきま嵌めとなるような寸法となっている。したがって、熱源ロッド２２がヒータ２５により加熱されると、貫通孔で接触している押し付けローラ２３にも熱が伝わり、押し付けローラ２３も加熱される。なお、押し付けローラ２３の貫通孔の寸法は、熱源ロッド２２が加熱されて熱膨張しても、押し付けローラ２３が熱源ロッドに対して回転可能であるような寸法に設定される。以上のように、押し付けローラ２３は、熱源ロッド２２に対して回転しながら、熱源ロッド２２からの熱を受けて加熱される。
【００７１】
５本の熱源ロッド２２の各々に回転可能に支持された押し付けローラ２３の幅は、３０〜４０ｍｍ程度とされる。これは金属製のローラでも片当たりすること無く気泡やシワが入らないで貼り付けが出来るサイズである。押し付けローラ２３の外周径は２０ｍｍ〜５０ｍｍφ程度が適当である。
【００７２】
上述のように、熱源ロッド２２の各々は、左右の側板２１によって支えられ、圧縮バネ２４によって上下自在に動くようになっている。更に、熱源ロッドの各々にはヒータ２５が埋め込まれており、熱を押し付けローラ２３に伝える。したがって、このまま押し付けローラ２３を５〜１０Ｎ程度の圧力で転がせば、１個の押し付けローラにおいて３０〜４０ｍｍの幅でダイアタッチフィルムの貼り付けは可能である。この押し付けローラ２３と熱源ロッド２２のセットが図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようにオフセットした状態で半導体基板の直径に合わせて複数本配置され（本実施例では５本）、半導体基板１全体をカバーしている。この時、隣り合う押し付けローラ２３は相互に５ｍｍ程度オーバーラップされて配置され、各押し付けローラ２３間に貼り付けすきまが生じることが防止される。
【００７３】
このようなローラ組立体２０の構成により、押し付けローラの片当たりや表面の凹凸に起因して、貼り付けられたダイアタッチフィルムに気泡やシワが入ることなく、ダイアタッチフィルムを確実に半導体基板１に貼り付けることができる。
【００７４】
このように本実施例によれば、押し付けローラを小さな幅の押し付けローラ２３に分割レイアウトし、押し付けローラの軸方向においても、押し付けローラによるダイアッタチフィルム２及び半導体基板は局部的に加熱される。したがって、熱膨張に起因した半導体基板の割れを防止することができる。
【００７５】
また、金属製の押し付けローラ２３の各々は小さな幅をもって構成されているため、高い平面精度で形成することができる。これに加えて、押し付けローラ２３の各々は上下方向（ダイアタッチメントフィルムを押圧する方向）に移動可能であるため、半導体基板１の局部的な凹凸や、ダイアタッチフィルム２の局部的な厚さの変化に各押し付けローラ２３が追従することができる。
【００７６】
本発明の第４実施例にかかる、フィルム貼り付け方法を実施するための貼り付け装置の構成を図９に示す。
【００７７】
同図に於いて，図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）図９（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【００７８】
本実施例にかかる貼り付け装置にあっては、先の実施例とは異なり、加熱用ヒータをテーブル内に配設している。
【００７９】
即ち、本実施例にかかる貼り付け装置にあっては、テーブル３１内に、貼り付け方向とは略直交する方向に伸びる棒状のヒータ３２を数本（図示実施例では７本）、当該貼り付け方向に沿って且つ互いに離隔して配設している。
【００８０】
各ヒータ間には、例えばセラミック材などからなる断熱板３３を配置するか、或いは適当な幅のスリット（図示せず）を配設して、ヒータ相互間の熱の伝導を抑制する。
【００８１】
このようなテーブル３１上に、予め被処理半導体基板１の主面（素子形成面）を保護テープにて被覆した後、その裏面を上にしてテーブル３１に吸着・固定する。この時、テーブル３１の少なくとも表面部は、前述の如くステンレス焼結体などの多孔質金属体から構成して、吸着を確実化するのが望ましい。
【００８２】
そして、当該半導体基板１上に置かれたダイボンディングフィルム２を、移動するローラ３０にて押し付け、半導体基板１の裏面に貼り付ける。この時、テーブル３１内へのヒータ３２の配設により、ローラ３０は発熱手段を持たず且つシリコンゴム、プラスチックなど弾性を有する材料からなる円筒体として形成することが許される。
【００８３】
本実施例あっては、当該ローラ３０の貼り付け方向への移動に対応して、当該ローラ３０の位置に先行する直前のヒータに選択的に通電し、当該ヒータを発熱せしめる。この時、その前後のヒータとの間は断熱体或いはスリットによって熱的に遮断されるため、ダイボンディングフィルム２の受熱面積が小さく抑えられ、その部分に於ける温度上昇が抑制される。このため、より薄化された半導体基板１の温度上昇を抑制することができ、当該半導体基板の割れなどを防止することができる。
【００８４】
また、断熱板３３の各々の端部とテーブル３１の表面との間には、冷却孔３４が設けられ、内部に空気や冷却水のような冷媒を流すことができる。冷却孔３４に冷媒を流すことにより、貼り付けが終了した部分のテーブル３１を強制的に冷却し、半導体基板１の加熱部分を極力小さくすることができる。冷却孔３４は必ずしも必要ではなく、ヒータの加熱を停止した後に自然冷却により半導体基板１の加熱された部分を冷却することでもよい。
【００８５】
テーブル３１は半導体基板１の全面を均一に吸着できるように、ステンレス焼結金属体などの多孔質材料から構成される。テーブル３１にバキューム吸着によ半導体基板１を固定し、その上にダイアタッチフィルム２を配置する。そして、ダイアタッチフィルム２の上面に配置した押し付けローラ３０を転がしながら貼り付けを行なう。押し付けローラ３０は、従来使用しているようなゴム製である。押し付けローラ３０の外径は２０ｍｍ〜５０ｍｍφ程度で、貼り付け時の荷重は２０〜３０Ｎが適当である。押し付けローラ３０は弾性特性と有していおり、半導体基板１の直径と同幅であっても片当たりによる気泡、シワが発生することはない。
【００８６】
ここで、押し付けローラ３０を移動する時には、その直下のダイアタッチフィルム２及び半導体基板１が加熱されている必要がある。熱源となるカートリッジヒーター３２は、複数本、押し付けローラ３０と平行に当該押し付けローラ３０の進行方向と略直交してテーブル３１に埋め込まれている。
【００８７】
図１０はテーブル３１に埋め込まれたヒータ３２の加熱のタイミングチャートを示している。移動する押し付けローラ３０の位置に対応してヒータ３２に通電して加熱し、押し付けローラ３０直下でのテーブル３１の温度がピークになるように設定する。そのために、当該押し付けローラ３０の移動に先行して次に貼り付けが行なわれる領域のヒータ３２を予備加熱しておくことが効果的である。
【００８８】
一つの領域における貼り付け終了後は、その領域のヒータ３２の加熱を即座に停止し、自然冷却させるか、または冷却孔３４を用いて空冷、水冷などの方法で強制冷却する。
【００８９】
以上のように、本実施例によれば、テーブル３１の加熱及び冷却を各領域単位で制御することにより、半導体基板１の一部を選択的に加熱しながら貼り付けを行なうことができる。したがって、全面加熱時のように半導体基板割れが発生することはない。
【００９０】
本発明の第５実施例にかかる、フィルム貼り付け方法を実施するための貼り付け装置の構成を図１１に示す。
【００９１】
同図に於いて，図１１（ａ）平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【００９２】
本実施例にかかる貼り付け装置にあっては、先の実施例とは異なり、加熱用ヒータをテーブル下に移動可能に配設する。
【００９３】
即ち、本実施例にかかる貼り付け装置にあっては、テーブル４２下に、貼り付け方向とは略直交する方向に伸びる棒状のヒータ３２を、当該貼り付け方向に沿って移動或いは転動可能に配設している。
【００９４】
このようなテーブル４２上に、予め被処理半導体基板（半導体基板）１の主面（素子形成面）を保護テープにて被覆した後、その裏面を上にしてテーブル４２に吸着・固定する。この時、テーブル４２の少なくとも表面部は、前記実施例と同様、ステンレス焼結体などの多孔質金属体から構成して、吸着を確実化するのが望ましく、また当該テーブル４２の厚さは１０ｍｍ程度の厚さとされる。
【００９５】
そして、当該半導体基板１上に置かれたダイボンディングフィルム２を、移動するローラ４０にて押し付け、半導体基板１の裏面に貼り付ける。この時、テーブル４２内へのヒータ４１の配設により、ローラ４０は発熱手段を持たず且つシリコンゴム、プラスチックなど弾性を有する材料からなる円筒体として形成することが許される。
【００９６】
本実施例あっては、当該ローラ４２の貼り付け方向への移動に対応して、当該ローラ４２のほぼ直下に位置するようヒータ４１を移動させ、且つ通電して当該ヒータ４１を発熱せしめる。このような貼り付けローラ４０の移動に対応してのヒータ４１の移動によって、貼り付け対象部分のみが選択的に加熱されるため、より薄化された半導体基板１の温度上昇を抑制することができ、当該半導体基板の割れなどを防止することができる。
【００９７】
以上のように、本明細書は以下の発明を開示する。
【００９８】
（付記１） 半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、
内部に発熱部を有し、且つ回転可能とされたローラを用い、該発熱部の発熱を伴いつつ、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれたフィルムに押し付け、回転移動させて、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法。
【００９９】
（付記２） 前記ローラは、円筒状金属体であって、その中心部の軸方向に熱源が伸びるように配設され、該円筒状金属体の表面に樹脂層を備えていることを特徴とする付記１記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１００】
（付記３） 前記樹脂層は、フッ素系樹脂からなることを特徴とする付記２記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１０１】
（付記４） 前記ローラは、円筒状弾性体であって、その表面近傍に複数の熱源が配設されていることを特徴とする付記１記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１０２】
（付記５） 前記円筒状弾性体は、ゴムあるいはプラスチックからなることを特徴とする付記４記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１０３】
（付記６） 前記ローラは前記半導体基板より幅の狭い複数のローラからなり、該複数のローラを段階的に該半導体基板の一方の主面上に置かれた該フィルムに押し付け、回転移動させて、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とする付記１記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１０４】
（付記７） 半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、該半導体基板を支持するテーブルに、複数個の発熱部を配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれた該フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を選択的に発熱せしめ、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法。
【０１０５】
（付記８） 前記発熱部は、前記テーブル内に、貼り付け方向と直行する方向にそれぞれが並行し、且つ互いに熱的に遮断されるように配設されていることを特徴とする付記７記載のフィルムの貼り付け方法。
【０１０６】
（付記９） 半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、該半導体基板を支持するテーブルの下に、発熱部を移動可能に配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれたフィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を移動せしめ、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法。
【０１０７】
（付記１０） 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記ローラは、円筒状金属体と、その内部に配設された発熱体と、前記円筒状金属体の表面に被覆された樹脂層とを備えてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
【０１０８】
（付記１１） 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記ローラは、円筒状弾性体と、その内部に配設された発熱体とから構成されてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
【０１０９】
（付記１２） 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記ローラは、貼り付け方法と直行する方向に且つそれぞれが並行して配設された複数の発熱熱ロッドのそれぞれに、円筒状金属体が、該ロッドの軸方向に互いに一部が重畳して配設された、ローラ組立て体とされてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
【０１１０】
（付記１３） 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記テーブル内に、前記ローラの回転移動する方向に沿って分割された、複数個の発熱部が配設されてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
【０１１１】
（付記１４） 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、前記テーブルの下に、前記ローラの移動に対応して移動する発熱部が配設されてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
【０１１２】
（付記１５） 半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、
該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、
該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、
該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程と
を備えた半導体装置の製造方法に於いて、
該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、
内部に発熱部を有し、且つ回転可能とされたローラを用い、該発熱部の発熱を伴いつつ、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させて、該固着用フィルムを該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。
【０１１３】
（付記１６） 半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、
該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、
該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、
該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法に於いて、
該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、
該半導体基板を支持するテーブルに、複数個の発熱部を配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を選択的に発熱せしめ、該固着用フィルムを該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。
【０１１４】
（付記１７） 半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、
該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、
該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、
該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法に於いて、
該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、
該半導体基板を支持するテーブルの下に、発熱部を移動可能に配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して前記発熱部を移動せしめ、該固着用フィルムを該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。
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、半導体基板を部分的に加熱しながらダイアタッチフィルムを貼り付けることができ、半導体基板の全面加熱による熱応力に起因する半導体基板割れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】テーブルに熱源が組み込まれた従来のフィルム貼り付け装置の構成を示す図である。
【図２】押し付けローラに熱源が組み込まれた従来のフィルム貼り付け装置の構成を示す図である。
【図３】フィルムに熱風を吹き付ける構成の従来のフィルム貼り付け装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例によるフィルム貼り付け装置に設けられる押し付けローラの斜視図である。
【図５】本発明の第２実施例によるフィルム貼り付け装置に設けられる押し付けローラの斜視図である。
【図６】半導体基板を全面加熱してその変位（直径の増大量）を調べた結果を示すグラフである。
【図７】半導体基板を２００℃の熱源により部分的に加熱した場合の、半導体基板上の温度の変化を示すグラフである。
【図８】本発明の第３実施例によるフィルム貼り付け装置を示す図であり、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は側面図である。
【図９】本発明の第４実施例によるフィルム貼り付け装置の構成を示す図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図１０】テーブルに埋め込まれたヒータの加熱のタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第５実施例によるフィルム貼り付け装置の構成を示す図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１ 半導体基板
２ ダイアタッチフィルム
１０，１５，２３，３０，４０ 押し付けローラ
１１，１７，２５，３２，４１ ヒータ
１２，１６ ローラ本体
２０ ローラ組立体
２１ 側板
２２ 熱源ロッド
２４ 圧縮ばね
３１，４２ テーブル
３３ 断熱板
３４ 冷却孔
Claims (10)
- 半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、
内部に発熱部を有する円筒状金属体の表面に樹脂層を被覆してなり、且つ回転可能とされたローラを用い、該発熱部の発熱を伴いつつ、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれたフィルムに押し付け、回転移動させて、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法。 - 半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、
該半導体基板を支持するテーブルに、複数個の発熱部を配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれた該フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を選択的に発熱せしめ、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法。 - 半導体基板の一方の主面にフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、
該半導体基板を支持するテーブルの下に、発熱部を移動可能に配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の一方の主面上に置かれたフィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を移動せしめ、該フィルムを該半導体基板に貼り付けることを特徴とするフィルムの貼り付け方法。 - 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、
前記ローラは、円筒状金属体と、その内部に配設された発熱体と、前記円筒状金属体の表面に被覆された樹脂層とを備えてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。 - 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、
前記ローラは、貼り付け方法と直行する方向に且つそれぞれが並行して配設された複数の発熱熱ロッドのそれぞれに、円筒状金属体が、該ロッドの軸方向に互いに一部が重畳して配設された、ローラ組立て体とされてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。 - 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、
前記テーブル内に、前記ローラの回転移動する方向に沿って分割された、複数個の発熱部が配設されてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。 - 被処理半導体基板を載置、固定するテーブルと、回転移動しながら該半導体基板上に配置された固着用フィルムを該半導体基板に押し付けるローラとを備え、
前記テーブルの下に、前記ローラの移動に対応して移動する発熱部が配設されてなることを特徴とするフィルム貼り付け装置。 - 半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、
該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、
該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、
該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程と
を備えた半導体装置の製造方法に於いて、
該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、
内部に発熱部を有する円筒状金属体の表面に樹脂層を被覆してなり、且つ回転可能とされたローラを用い、該発熱部の発熱を伴いつつ、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させて、該固着用フィルムを該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。 - 半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、
該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、
該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、
該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程と
を備えた半導体装置の製造方法に於いて、
該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、
該半導体基板を支持するテーブルに、複数個の発熱部を配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して該発熱部を選択的に発熱せしめ、該固着用フィルムを該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。 - 半導体基板の一方の主面に回路素子を形成する工程と、
該半導体基板の他方の主面を研削し、該半導体基板を薄化する工程と、
該半導体基板の該他方の主面に、固着用フィルムを貼り付ける工程と、
該半導体基板を個片化し、半導体素子を形成する工程と
を備えた半導体装置の製造方法に於いて、
該半導体基板の該他方の主面に固着用フィルムを貼り付ける際、
該半導体基板を支持するテーブルの下に、発熱部を移動可能に配設し、回転可能とされたローラを用い、該ローラを該半導体基板の該他方の主面上に置かれた固着用フィルムに押し付け、回転移動させると共に、該ローラの移動に対応して前記発熱部を移動せしめ、該固着用フィルムを該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。
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