JP6270671B2 - 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

実施形態の発明は、半導体製造装置および半導体装置の製造方法に関する。

半導体パッケージの製造工程において、ダイシングにより分割された半導体チップ等の複数の半導体部品をエキスパンドテープ上に接着層を挟んで貼り付けた状態で、エキスパンドテープを引き伸ばして半導体部品に応じて接着層を分割する方法が知られている。接着層を分割することにより、例えば分割された接着層と共に半導体部品をピックアップし、そのまま別の基板等に貼り付けることができる。

エキスパンドテープを引き伸ばすことにより接着層を分割する場合、接着層の一部に未分割領域が生じやすいといった問題がある。接着層に未分割領域が生じると、例えばピックアップ工程において半導体部品から接着層が剥がれやすくなる。接着層の未分割領域の発生を抑制するためには、例えばエキスパンドテープの引き伸ばし力を強くすることが考えられる。しかしながら、エキスパンドテープに対する引き伸ばし力が強すぎると、半導体部品の割れや剥がれ等が起こりやすくなる。

特開２０１４−０８２４４５号公報

実施形態の発明が解決しようとする課題は、複数の半導体部品をエキスパンドテープ上に接着層を挟んで貼り付けた状態でエキスパンドテープを引き伸ばすことにより接着層を分割する場合において、未分割領域の発生を抑制することである。

実施形態の半導体製造装置は、ウェハリングと、ウェハリングにより周縁が固定されたエキスパンドテープと、エキスパンドテープ上に接着層を挟んで貼りつけられ、互いに分割された複数の半導体部品と、を備える被処理体に対し、エキスパンドテープに重畳するように押し当てられるエキスパンドリングと、中空部を有し、中空部において少なくとも複数の半導体部品が露出するようにウェハリングを押さえる押さえ用リングと、ウェハリングとエキスパンドリングとの間に高低差を生じさせてエキスパンドテープを引き伸ばすように、被処理体およびエキスパンドリングの少なくとも一方を昇降させる駆動機構と、を具備する。エキスパンドテープの引き伸ばし時において、エキスパンドテープの樹脂流れ方向（ＭＤ）に垂直な垂直方向（ＴＤ）の押さえ用リングの内周とエキスパンドリングの外周との間隔は、樹脂流れ方向の前記間隔よりも狭い。

接着層の分割方法例を説明するための図である。 接着層の分割方法例を説明するための図である。 引っ張り試験結果を示す図である。 エキスパンドテープを引き伸ばしたときの平面方向の被処理体の一部の拡大図である。 引き伸ばし時のエキスパンドテープの引き伸ばし量の計算例を説明するための図である。 半導体装置の製造方法例を示すフローチャートである。 エキスパンドリングの構造例を示す図である。 半導体装置の製造方法例を説明するための図である。 半導体装置の製造方法例を説明するための図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面は模式的なものであり、例えば厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のものとは異なる場合がある。また、実施形態において、実質的に同一の構成要素には同一の符号を付し説明を省略する。

図１および図２は、半導体製造装置を使用して、複数の半導体部品をエキスパンドテープ上に接着層を挟んで貼り付けた状態でエキスパンドテープを引き伸ばすことにより接着層を分割する例（接着層の分割方法例）を説明するための図である。図１は、平面図であり、図２は側面図である。なお、図１または図２において、便宜のため一部の構成要素を省略している。

図１および図２では、被処理体１と、押さえ用リング２と、エキスパンドリング３と、駆動機構４と、を図示している。被処理体１は、ウェハリング１１と、エキスパンドテープ１２と、接着層１３と、被処理基板１４と、を備える。実施形態の半導体製造装置は、少なくとも押さえ用リング２、エキスパンドリング３、および駆動機構４とを具備していればよく、被処理体１は、例えば半導体製造装置の使用時に外部から搬送される。

ウェハリング１１は、中空部を備える。ウェハリング１１は、エキスパンドテープ１２を固定する機能を有する。ウェハリング１１の中空部は、例えば円状の平面形状を有する。

エキスパンドテープ１２の周縁は、ウェハリング１１により固定される。エキスパンドテープ１２は、例えば被処理基板１４を搭載するための第１の粘着領域と第１の接着領域の外周に設けられ、ウェハリング１１に貼り付けられる第２の粘着領域とを有する。このとき、ウェハリング１１の中空部において第１の粘着領域が露出するように固定される。

エキスパンドテープ１２の平面形状は、特に限定されないが、例えば円形状であることが好ましい。エキスパンドテープ１２としては、例えば塩化ビニル、ポリオレフィン等を主成分とする基材と、基材上に設けられ、エポキシ樹脂等の紫外線硬化型樹脂を主成分とする粘着層とを有する積層フィルム等を用いることができる。

エキスパンドテープ１２は、樹脂をシート状に成形して形成されるため、樹脂流れ方向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：ＭＤ）と、樹脂流れ方向に垂直な垂直方向（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：ＴＤ）とを有する。例えば、シート状にエキスパンドテープを形成し、シートの一部を切り出してエキスパンドテープ１２として用いる場合、エキスパンドテープ１２のシートの長軸方向が樹脂流れ方向（ＭＤ）となる。なお、垂直とは、垂直方向から±１０度以内の状態（略垂直）も含んでいてもよい。

接着層１３は、エキスパンドテープ１２上に設けられる。接着層１３は、エキスパンドテープ１２と被処理基板１４とを接着する機能を有する。接着層１３において、被処理基板１４に対する接着強度は、エキスパンドテープ１２に対する接着強度よりも高いことが好ましい。接着層１３としては、例えばダイアタッチフィルム（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ：ＤＡＦ）等を用いることができる。ＤＡＦとしては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等を主成分とする粘着シートを用いることができる。なお、図１において、接着層１３は、円状の平面形状を有しているが、被処理基板１４の平面形状に応じて異なる平面形状を有する接着層１３を用いてもよい。

被処理基板１４は、接着層１３を挟んでエキスパンドテープ１２に貼り付けられる。被処理基板１４は、分割された複数の半導体部品１４ａを有する。図１において、被処理基板１４は、円状の平面形状を有しているが、これに限定されず、例えば四角形状の平面形状を有していてもよい。

被処理基板１４としては、例えば半導体素子が形成された半導体基板や、配線基板と配線基板上に積層された複数の半導体チップとを有するパッケージ基板等が挙げられる。例えば、半導体基板を分割することにより半導体部品１４ａとして半導体チップを形成することができる。また、パッケージ基板を分割することにより、半導体部品１４ａとしてパッケージ部品（半導体パッケージ）を形成することができる。

パッケージ部品としては、例えば複数の半導体チップを積層させたＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖｉａ）方式の積層構造を有する半導体パッケージが挙げられる。ＴＳＶ方式による積層構造の半導体パッケージは、例えばリードフレーム等の基板と、基板上に積層された複数の半導体チップと、を備える。複数の半導体チップは、半導体チップに設けられたバンプおよび半導体チップを貫通する貫通電極により互いに電気的に接続される。このように、ＴＳＶ方式の積層構造の半導体パッケージを用いることにより、チップ面積を小さくすることができ、接続端子数を増やすことができるため、接続不良等を抑制することができる。

押さえ用リング２は、中空部を有する。押さえ用リング２は、エキスパンドテープ１２を引き伸ばす際に、中空部において少なくとも複数の半導体部品１４ａが露出するようにウェハリング１１を押さえる機能を有する。

エキスパンドリング３は、エキスパンドテープ１２を引き伸ばす際に被処理体１に対し、エキスパンドテープ１２に重畳するように押し当てられる。図１において、エキスパンドリング３は、中空部を有する環状構造であるが、これに限定されず、必ずしも中空部を設けなくてもよい。

図１において、エキスパンドリング３の外周は第一方向の幅に比べ、第一方向に直交する第二方向の幅が小さい形状、例えば第一方向を長径、第二方向を短径とする楕円形状を有する。このとき、押さえ用リング２の内周は例えば円形状を有し、エキスパンドリング３の長径は、ウェハリング１１の内周の径および押さえ用リング２の内周の径よりも短いことが好ましい。また、エキスパンドリング３の短径は、被処理基板１４の径よりも大きいことが好ましい。これにより、エキスパンドテープ１２の樹脂流れ方向（ＭＤ）と垂直方向（ＴＤ）とでエキスパンドテープ１２の引き伸ばし量を異ならせることができる。

なお、エキスパンドリング３の代わりに押さえ用リング２の内周が第一方向の幅に比べ、第一方向に直交する第二方向の幅が小さい形状、例えば第一方向を長径、第二方向を短径とする楕円形状を有していてもよい。このとき、エキスパンドリング３の外周が円形状を有し、エキスパンドリング３の径は、押さえ用リング２の内周の短径よりも小さく、被処理基板１４の径よりも大きいことが好ましい。

駆動機構４は、ウェハリング１１とエキスパンドリング３との間に高低差を生じさせてエキスパンドテープ１２を引き伸ばすように、被処理体１およびエキスパンドリング３の少なくとも一方を昇降させる機能を有する。駆動機構４は、例えば被処理体１およびエキスパンドリング３の少なくとも一方を昇降させる駆動部と、駆動部を制御する制御部とを備える。制御部は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、論理回路等を有する。なお、図２において、駆動機構４は、エキスパンドリング３に接続されているが、これに限定されず、押さえ用リング２に接続されていてもよい。

接着層の分割方法例では、エキスパンドテープ１２を引き伸ばす際、エキスパンドテープ１２の垂直方向（ＴＤ）における押さえ用リング２の内周とエキスパンドリング３の外周との間隔（Ｄ１）は、樹脂流れ方向（ＭＤ）における押さえ用リング２の内周とエキスパンドリング３の外周との間隔（Ｄ２）よりも狭くなる（Ｄ１＜Ｄ２）。

エキスパンドテープは、樹脂流れ方向（ＭＤ）の伸び率と垂直方向（ＴＤ）の伸び率とが異なる異方性を有する場合が多い。上記異方性は、例えばエキスパンドテープの製造工程において、ロール状に巻き取られたシート状のエキスパンドテープを引き出し方向に引き出しながら圧力を加えることや材料特性により生じると考えられる。

図３は、エキスパンドテープを用いた引っ張り試験結果の一例を示す図である。図３（Ａ）ないし図３（Ｃ）のそれぞれでは、樹脂流れ方向（ＭＤ）に引っ張るサンプルの引っ張り試験結果（実線）と垂直方向（ＴＤ）に引っ張るサンプルの引っ張り試験結果（点線）を示している。

図３（Ａ）ないし図３（Ｃ）に示すように、テープ伸び率が１００％のときの垂直方向（ＴＤ）に引っ張ったサンプルに対する樹脂流れ方向（ＭＤ）に引っ張ったサンプルの引っ張り強さの比（σ_ＭＤ／σ_ＴＤ）は、それぞれ１．１、１．６、１．９となる。いずれの結果においても垂直方向（ＴＤ）に引っ張ったサンプルの引っ張り強さよりも樹脂流れ方向（ＭＤ）に引っ張ったサンプルの引っ張り強さが高い。このことから、エキスパンドテープは、樹脂流れ方向（ＭＤ）よりも垂直方向（ＴＤ）に降伏しやすい特性を有することがわかる。

上記樹脂流れ方向（ＭＤ）よりも垂直方向（ＴＤ）に降伏しやすい特性を有するエキスパンドテープを図１および図２に示すエキスパンドテープ１２として用いる場合、例えば押さえ用リング２の内周とエキスパンドリング３の外周との間隔がＤ１＝Ｄ２であると、エキスパンドテープ１２を引き伸ばしたときの接着層１３の伸びやすさも樹脂流れ方向（ＭＤ）と垂直方向（ＴＤ）方向とで異なってしまう。

図４は、エキスパンドテープを引き伸ばしたときの平面方向の被処理体の一部の拡大図である。Ｄ１＝Ｄ２の場合、樹脂流れ方向（ＭＤ）ではエキスパンドテープ１２が伸びやすいため、図４（Ａ）に示すように、複数の半導体部品１４ａ間の接着層１３が十分に広がる。一方、垂直方向（ＴＤ）では、エキスパンドテープ１２が伸びにくいため、複数の半導体部品１４ａ間の接着層１３が広がりにくい。よって、垂直方向（ＴＤ）において、接着層１３の未分割領域が生じやすい。

これに対し、Ｄ１＜Ｄ２の場合、垂直方向（ＴＤ）において、エキスパンドテープ１２の引き伸ばし量を大きくすることができる。よって、図４（Ｂ）に示すように、垂直方向（ＴＤ）において、複数の半導体部品１４ａ間の接着層１３の広がりが大きくなり、接着層１３を分割しやすくすることができる。

図３に示す引っ張り試験結果を考慮すると、垂直方向（ＴＤ）と樹脂流れ方向（ＭＤ）との引っ張り強さの比（σ_ＭＤ／σ_ＴＤ）は、１．０よりも大きく２．０よりも小さい範囲である。よって、垂直方向（ＴＤ）の複数の半導体部品１４ａ間の接着層１３の広がりと樹脂流れ方向の複数の半導体部品１４ａ間の接着層１３の広がりとを差を小さくするためには、垂直方向（ＴＤ）のエキスパンドテープ１２の引き伸ばし量を大きくすることが好ましい。

引き伸ばし時のエキスパンドテープの引き伸ばし量は、引き伸ばし前のエキスパンドテープ１２の長さと引き伸ばし時のエキスパンドテープ１２の長さとの差から求めることができる。例えば、引き伸ばし時の押さえ用リング２の内周とエキスパンドリング３の外周との間のエキスパンドテープ１２の長さをＬ_{ａｆｔｅｒ}とし、引き伸ばし前の押さえ用リング２の内周とエキスパンドリング３の外周との間のエキスパンドテープ１２の長さをＬ_{ｂｅｆｏｒｅ}とし、エキスパンドテープ１２の引き伸ばし力を決定する押さえ用リング２とエキスパンドリング３との高低差をＥｘ’ｄとしたとき、三平方の定理に基づいて、Ｌ_{ａｆｔｅｒ}＝（Ｌ_{ｂｅｆｏｒｅ} ^２＋Ｅｘ’ｄ^２）^０．５の関係が成り立つ。よって、Ｌ_{ａｆｔｅｒ}−Ｌ_{ｂｅｆｏｒｅ}の値を求めることにより、引き伸ばし時のエキスパンドテープ１２の引き伸ばし量を求めることができる。

このとき、下記式（１）で表されるエキスパンドテープ１２を引き伸ばしたときのエキスパンドテープ１２の樹脂流れ方向（ＭＤ）の引き伸ばし量に対する垂直方向（ＴＤ）の引き伸ばし量の比Ｌ_ｒａｔｅは、例えば１．０よりも大きく２．０よりも小さい、さらには１．１以上１．９以下であることが好ましい。

（式（１）中、Ｌ_{ｂｅｆｏｒｅ＿ＭＤ}は引き伸ばし前の樹脂流れ方向（ＭＤ）における押さえ用リング２の内周とエキスパンドリング３の外周との間のエキスパンドテープ１２の長さ、Ｌ_{ｂｅｆｏｒｅ＿ＴＤ}は引き伸ばし前の垂直方向（ＴＤ）における押さえ用リング２の内周とエキスパンドリング３の外周との間のエキスパンドテープ１２の長さ、Ｅｘ’ｄは、押さえ用リング２とエキスパンドリング３との高低差をそれぞれ表す。）

図５は、エキスパンドテープの引き伸ばし量の計算例を説明するための図である。例えば、引き伸ばし前の被処理基板１４の径を３００ｍｍ、エキスパンドリング３の短径を３３０ｍｍ、エキスパンドリング３の長径を３３２ｍｍ、ウェハリング１１の内周の径を３５０ｍｍ、押さえ用リング２の内周の径を３４０ｍｍ、押さえ用リング２とエキスパンドリング３との高低差（Ｅｘ’ｄ）を１０ｍｍ、樹脂流れ方向（ＭＤ）の引き伸ばし後の被処理基板１４の径を接着層１３の広がりにより３１２．４ｍｍ、垂直方向（ＴＤ）の引き伸ばし後の被処理基板１４の径を接着層１３の広がりにより３１４．２ｍｍとする。

このとき、樹脂流れ方向（ＭＤ）におけるＬ_{ａｆｔｅｒ＿ＭＤ−}Ｌ_{ｂｅｆｏｒｅ＿ＭＤ}は、図５（Ａ）に示すように（１１．２ｍｍ−５ｍｍ）＝６．２ｍｍとなり、両端合わせて１２．４ｍｍとなる。一方、垂直方向（ＴＤ）におけるＬ_{ａｆｔｅｒ＿ＴＤ−}Ｌ_{ｂｅｆｏｒｅ＿ＴＤ}は、図５（Ｂ）に示すように（１０．８ｍｍ−４ｍｍ）＝６．８ｍｍとなり、両端合わせて１３．６ｍｍとなる。また、このときのＬ_ｒａｔｅは６．８／６．２≒１．１となる。このように、エキスパンドリング３の長径をエキスパンドリング３の短径に対して０．６％程度大きくすることにより、垂直方向（ＴＤ）におけるエキスパンドテープ１２の引き伸ばし量を１０％程度大きくすることができる。

以上のように、本実施形態の半導体製造装置では、エキスパンドテープを引き伸ばすときにエキスパンドテープの垂直方向（ＴＤ）における押さえ用リングの内周とエキスパンドリングの外周との間隔を樹脂流れ方向（ＭＤ）における押さえ用リングの内周とエキスパンドリングの外周との間隔よりも狭くすることにより、垂直方向（ＴＤ）におけるエキスパンドテープの引き伸ばし量を大きくすることができる。よって、接着層の未分割領域の発生を抑制することができる。

また、垂直方向（ＴＤ）における接着層の広がり量と樹脂流れ方向（ＭＤ）における接着層の広がり量との差を小さくすることにより、より均等に接着層を広げることができるため、局所的な接着層の広がりによる半導体部品の割れや剥がれ等を抑制することができる。

次に、半導体装置の製造方法例について図６を参照して説明する。図６は、半導体装置の製造方法例を説明するためのフローチャートである。図６に示す半導体装置の製造方法例は、被処理基板を分割する工程Ｓ１（被処理基板分割）と、エキスパンドテープ上に貼り付けられた被処理基板を含む被処理体を配置する工程Ｓ２（被処理体配置）と、エキスパンドテープを引き伸ばす工程Ｓ３（テープ引き伸ばし）と、半導体部品の画像認識を行う工程Ｓ４（画像認識）と、半導体部品のピックアップを行う工程Ｓ５（ピックアップ）と、を具備する。なお、半導体装置の製造方法例の工程内容および工程順は、必ずしも上記工程に限定されない。

工程Ｓ１（被処理基板分割）では、例えばダイヤモンドブレードやレーザ光等を用いたダイシングにより半導体部品１４ａに応じて被処理基板１４を切断することにより半導体部品１４ａに応じて被処理基板１４を分割することができる。被処理基板１４が半導体基板の場合、ダイシングにより被処理基板１４に切れ込みを形成し、切れ込みを覆うように塩化ビニルやポリオレフィン等を主成分とする保護テープを貼り付け、保護テープの貼付面の反対面である被処理基板１４の露出面から被処理基板１４の一部を研削することにより、被処理基板１４を分割してもよい。

なお、ウェハリング１１により周縁が固定されたエキスパンドテープ１２上に被処理基板１４を接着層１３を挟んで貼り付けた状態で、ダイシングにより半導体部品１４ａに応じて被処理基板１４を切断してもよい。このとき、搬送アーム等を用いてエキスパンドテープ１２上に被処理基板１４を貼り付けてもよい。また、予め接着層１３が形成されたエキスパンドテープをエキスパンドテープ１２として用い、接着層１３上に被処理基板１４を貼り付け、熱処理を行い、その後冷却することにより、被処理基板１４を接着してもよい。

工程Ｓ１（被処理基板分割）において、接着層１３の少なくとも一部を切断してもよい。このとき、エキスパンドテープ１２を切断しないようにする。さらに、ダイシングの前に例えばウェハリング１１の高さを調整することにより、エキスパンドテープ１２が撓まないように引き伸ばしてもよい。

工程Ｓ２（被処理体配置）では、被処理体１を、エキスパンドテープ１２がエキスパンドリング３に重畳するように配置する。例えば、エキスパンドリング３の外周または押さえ用リング２の内周が楕円形状を有する場合、周の短径がエキスパンドテープ１２の樹脂流れ方向（ＭＤ）に位置し、長径がエキスパンドテープ１２の垂直方向（ＴＤ）に位置するようにエキスパンドリング３を配置する。これにより、エキスパンドテープ１２の垂直方向（ＴＤ）における押さえ用リング２の内周とエキスパンドリング３の外周との間隔（Ｄ１）を、樹脂流れ方向（ＭＤ）における押さえ用リング２の内周とエキスパンドリング３の外周との間隔（Ｄ２）よりも狭くすることができる。

また、押さえ用リング２により、中空部において複数の半導体部品１４ａが露出するようにウェハリング１１を押さえる。例えば、押さえ用リング２によりウェハリング１１を上方向から押さえつけることにより、ウェハリング１１を固定することができる。

工程Ｓ３（テープ引き伸ばし）では、ウェハリング１１とエキスパンドリング３との間に高低差を設けてエキスパンドテープ１２を引き伸ばす。例えば、駆動機構４によりエキスパンドリング３を上下に移動させる。これにより、エキスパンドテープ１２が放射状に引っ張られ、エキスパンドテープ１２を引き伸ばすことができる。エキスパンドテープ１２の引き伸ばし力は、ウェハリング１１とエキスパンドリング３との高低差により適宜設定される。なお、駆動機構４により、押さえ用リング２を上下に移動させてもよい。

エキスパンドテープ１２を引き伸ばすと、接着層１３の複数の半導体部品１４ａ間の領域が広がり、半導体部品１４ａに応じて接着層１３が分割される。本実施形態では、Ｄ１＜Ｄ２とすることにより、垂直方向（ＴＤ）のエキスパンドテープ１２の引き伸ばし量が樹脂流れ方向（ＭＤ）におけるエキスパンドテープの引き伸ばし量よりも大きくなるようにエキスパンドテープ１２を引き伸ばす。これにより、接着層１３における未分割領域の発生を抑制することができる。また、垂直方向（ＴＤ）における接着層１３の広がり量と、樹脂流れ方向（ＭＤ）における接着層１３の広がり量との差を小さくすることにより、半導体部品の割れや剥がれ等を抑制することができる。

なお、工程Ｓ１（ダイシング）において、エキスパンドテープ１２上で被処理基板１４のダイシングを行う場合、接着層１３が軟性を有するため、少なくとも一部に接着層１３の未切断領域が生じる場合や切断後に熱が加わることにより切断されていた領域同士が再接着する場合がある。上記の場合であっても、工程Ｓ３（テープ引き伸ばし）において、半導体部品１４ａに応じて接着層１３を分割することができる。

なお、エキスパンドリング３として、回転軸を有するエキスパンドリングを用いてもよい。図７は、回転軸を有するエキスパンドリングの構造例を示す図であり、図７（Ａ）は平面図、図７（Ｂ）は側面図である。図７に示すエキスパンドリング３は、ステージ３１と、回転軸３２と、複数のローラ３３と、を具備する。

ステージ３１の外周は、例えば楕円形状を有する。なお、エキスパンドテープ１２を引き伸ばす際にステージ３１全体をエキスパンドテープ１２に押し当ててもよい。

回転軸３２は、エキスパンドリング３の高さ方向（エキスパンドテープ１２の厚さ方向）に沿って設けられる。よって、エキスパンドリング３の外周を楕円形とみなすことができる。回転軸３２は、ステージ３１をエキスパンドテープ１２の平面に沿って回転させる機能を有する。回転軸３２の回転角度は、例えば駆動機構４により制御される。

複数のローラ３３は、ステージ３１の周に沿って設けられる。このとき、複数のローラ３３の形成領域をエキスパンドリング３のリング部分とみなしてもよい。ローラ３３は、ステージ３１の周の接線に沿った回転軸を有する。ローラ３３としては、例えばベアリングローラ等を用いることができる。ローラ３３のそれぞれを回転させてエキスパンドテープ１２を放射状に引き伸ばすことにより、エキスパンドテープ１２に力が伝わりやすくなり、エキスパンドテープ１２とエキスパンドリング３との摩擦係数が小さくなるため、効率良くエキスパンドテープ１２を引き伸ばすことができる。なお、必ずしもローラ３３を設けなくてもよい。

図７に示すエキスパンドリング３を用いる場合の工程Ｓ２（被処理体配置）および工程Ｓ３（テープ引き伸ばし）について図８および図９を参照して説明する。図８および図９は、半導体装置の製造方法例を説明するための図である。

工程Ｓ２（被処理体配置）では、前述のとおり、エキスパンドテープ１２がエキスパンドリング３に重畳するように被処理体１を配置し、押さえ用リング２の中空部において複数の半導体部品１４ａが露出するように押さえ用リング２によりウェハリング１１を押さえる。

工程Ｓ２（被処理体配置）よりも前の工程において、エキスパンドテープ１２の樹脂流れ方向（ＭＤ）と、エキスパンドリング３の長径方向が一致しない場合がある。この場合、図８に示すように、回転軸３２によりステージ３１を回転させることによりエキスパンドテープ１２の樹脂流れ方向（ＭＤ）に長径が位置するようにエキスパンドリング３を配置することができる。例えば、被処理基板１４の一部にアライメントマークを形成しておき、アライメントマークに基づく方向データに基づいて、駆動機構４により回転軸３２の回転角度を制御することができる。その他の説明については、前述の説明と同様であるため、ここでは説明を省略する。

工程Ｓ３（テープ引き伸ばし）では、図９に示すように、ウェハリング１１とエキスパンドリングとの間に高低差を設けてエキスパンドテープ１２を引き伸ばす。その他引き伸ばし方法については、前述の説明と同様であるため、ここでの説明を省略する。

このように、エキスパンドリングの外周が楕円形の外周を有するとき、高さ方向に沿った回転軸を有するエキスパンドリングを用いることにより、エキスパンドテープの樹脂流れ方向（ＭＤ）と、エキスパンドリングの長径の方向が一致しない場合であっても、エキスパンドテープの樹脂流れ方向（ＭＤ）に長径が位置するようにエキスパンドリングを配置することができる。

工程Ｓ４（画像認識）では、エキスパンドテープ１２上に貼りつけられた半導体部品１４ａを撮像することにより、半導体部品１４ａの画像認識を行う。例えば、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサ等の光学式センサや赤外線センサ等の撮像素子により、半導体部品１４ａを撮像し、半導体部品１４ａからの反射光を撮像素子で検知することにより、画像認識を行うことができる。

工程Ｓ５（ピックアップ）では、分割された接着層１３と共に画像認識が行われた半導体部品１４ａのピックアップを行う。例えば、画像認識により得られた半導体部品１４ａの位置情報および角度情報等に基づいて半導体部品１４ａのピックアップを行う。これにより、正確に所定の半導体部品１４ａのピックアップを行うことができる。ピックアップは、例えばコレット等を用いて行うことができる。

ピックアップの際に押圧器を用いてエキスパンドテープ１２の半導体部品１４ａの貼付面と反対側の面を押圧してもよい。これにより、半導体部品１４ａ間の隙間を広げることができるため、半導体部品１４ａのピックアップが容易になる。その他、動作試験等を行うことにより、動作周波数や温度特性等の観点から半導体部品１４ａのランク付けを行い、ランク毎に半導体部品のピックアップを複数回に分けて行ってもよい。

ピックアップが行われた半導体部品１４ａは、例えばマーキング工程等を経て一つの半導体パッケージとして製造される。さらに、上記パッケージを一つの半導体チップとして別の配線基板上に搭載後、再び上記工程Ｓ１ないし工程Ｓ５を行い、異なる機能を有する複数の半導体チップが積層されたＳＩＰ（Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）型の半導体パッケージを形成してもよい。

以上のように、本実施形態における半導体装置の製造方法例では、エキスパンドテープを引き伸ばすときに垂直方向（ＴＤ）におけるエキスパンドテープの引き伸ばし量を大きくすることにより、垂直方向（ＴＤ）における接着層の未分割領域の発生を抑制することができる。また、垂直方向（ＴＤ）における接着層の広がり量と、樹脂流れ方向（ＭＤ）における接着層の広がり量との差を小さくすることにより、半導体部品の割れや剥がれ等を抑制することができる。

なお、上記実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施し得るものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…被処理体、１１…ウェハリング、１２…エキスパンドテープ、１３…接着層、１４…被処理基板、１４ａ…半導体部品、１４ａ…被処理基板、２…押さえ用リング、３…エキスパンドリング、３１…ステージ、３２…回転軸、３３…ローラ、４…駆動機構。

Claims (5)

1. ウェハリングと、前記ウェハリングにより周縁が固定されたエキスパンドテープと、前記エキスパンドテープ上に接着層を挟んで貼りつけられ、互いに分割された複数の半導体部品と、を備える被処理体に対し、前記エキスパンドテープに重畳するように押し当てられるエキスパンドリングと、
   中空部を有し、前記中空部において少なくとも前記複数の半導体部品が露出するように前記ウェハリングを押さえる押さえ用リングと、
   前記ウェハリングと前記エキスパンドリングとの間に高低差を生じさせて前記エキスパンドテープを引き伸ばすように、前記被処理体および前記エキスパンドリングの少なくとも一方を昇降させる駆動機構と、を具備し、
   前記エキスパンドテープの引き伸ばし時において、前記エキスパンドテープの樹脂流れ方向（ＭＤ）に垂直な垂直方向（ＴＤ）の前記押さえ用リングの内周と前記エキスパンドリングの外周との間隔は、前記樹脂流れ方向の前記間隔よりも狭い、半導体製造装置。
2. 請求項１に記載の半導体製造装置において、
   前記エキスパンドリングの外周または前記押さえ用リングの内周は、第一方向の幅に比べ前記第一方向に直交する第二方向の幅が小さい形状を有する、半導体製造装置。
3. 請求項２に記載の半導体製造装置において、
   前記エキスパンドリングの外周が前記形状を有するとき、前記エキスパンドリングは、高さ方向に沿った回転軸を有する、半導体製造装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の半導体製造装置において、
   下記式（１）で表される前記エキスパンドテープを引き伸ばしたときの前記エキスパンドテープの前記樹脂流れ方向の引き伸ばし量に対する前記垂直方向の引き伸ばし量の比Ｌｒａｔｅが１．０よりも大きく２．０よりも小さい、半導体製造装置。
   

   

   （式（１）中、Ｌ_{ｂｅｆｏｒｅ＿ＭＤ}は引き伸ばし前の前記樹脂流れ方向における前記押さえ用リングの内周と前記エキスパンドリングの外周との間の前記エキスパンドテープの長さ、Ｌ_{ｂｅｆｏｒｅ＿ＴＤ}は引き伸ばし前の前記垂直方向における前記押さえ用リングの内周と前記エキスパンドリングの外周との間の前記エキスパンドテープの長さ、Ｅｘ’ｄは、引き伸ばし時の前記押さえ用リングと前記エキスパンドリングとの高低差をそれぞれ表す。）
5. ウェハリングと、前記ウェハリングにより周縁が固定されたエキスパンドテープと、前記エキスパンドテープ上に接着層を挟んで貼りつけられ、分割された複数の半導体部品とを備える被処理体を、前記エキスパンドテープがエキスパンドリングに重畳するように配置し、
   中空部を有する押さえ用リングにより、前記中空部において前記複数の半導体部品が露出するように前記ウェハリングを押さえ、
   前記ウェハリングと前記エキスパンドリングとの間に高低差を設けて前記エキスパンドテープを引き伸ばすことにより、前記半導体部品に応じて前記接着層を分割する半導体装置の製造方法であって、
   前記エキスパンドテープの樹脂流れ方向（ＭＤ）に垂直な垂直方向（ＴＤ）の引き伸ばし量が前記樹脂流れ方向の引き伸ばし量よりも大きくなるように前記エキスパンドテープを引き伸ばす、半導体装置の製造方法。

Images