KR20010014657A - Compression molding appararus and method of fabricating semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압축성형 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 복수의 포스트를 가지는 웨이퍼를 몰딩 수지로 봉지하기 위한 반도체 제조에 적합한 압축성형 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a compression molding apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a compression molding apparatus suitable for semiconductor manufacturing for sealing a wafer having a plurality of posts with a molding resin.
종래부터 반도체 칩을 몰딩 수지로 봉지된 반도체 패키지는 알려져 있다. 반도체 패키지는 더욱 더 소형화되고 있고, 최근에는 반도체 칩의 크기와 거의 같은 크기의 반도체 패키지가 출현되고 있다. 이러한 반도체 패키지는 예를 들면 CSP(칩 사이즈 패키지)로 호칭되고 있다.Background Art Conventionally, semiconductor packages in which semiconductor chips are sealed with molding resins are known. Semiconductor packages are becoming smaller and smaller, and in recent years, semiconductor packages of almost the same size as semiconductor chips have emerged. Such a semiconductor package is called, for example, a CSP (chip size package).
CSP의 제조 방법의 하나로서, 웨이퍼에 집적 회로나 전극 등을 형성하고, 웨이퍼를 몰딩 수지로 봉지하고, 봉지 후에 웨이퍼를 다이싱하여 개개의 반도체 칩을 포함하는 반도체 패키지로 분리하는 방법이 있다. 포스트가 웨이퍼의 표면에 형성되고, 이 포스트는 웨이퍼의 표면에 형성된 전극에 접속된다. 몰딩 수지는 포스트의 높이와 거의 같은 두께가 되도록 형성되고, 포스트가 수지의 표면에 노출되어, 다른 전자 장치에 접속될 수 있다. 노출된 포스트의 선단에는 땜납 범프를 형성할 수 있다.As one method for producing a CSP, there is a method of forming an integrated circuit, an electrode, or the like on a wafer, sealing the wafer with a molding resin, dicing the wafer after sealing, and separating the semiconductor package into individual semiconductor chips. A post is formed on the surface of the wafer, and the post is connected to an electrode formed on the surface of the wafer. The molding resin is formed to have a thickness almost equal to the height of the post, and the post can be exposed to the surface of the resin and connected to another electronic device. Solder bumps can be formed at the tip of the exposed post.
수지의 몰딩은 서로 대향하여 이동가능한 상형 및 하형을 포함하는 압축성형 장치를 이용하여 행해진다. 복수의 전극 포스트를 가지는 웨이퍼를 상형 및 하형에 의해 형성되는 캐비티에 배치하고, 일정량의 수지 태블릿을 웨이퍼에 재치하고, 예를 들면 하형을 상형을 향해 이동시킨다. 수지 태블릿은 상형과 하형 사이에서 압축되고, 수지는 변형되면서 웨이퍼의 상면을 따라 흘러가고, 하형이 상형에 대해 소정의 위치까지 이동했을 때에, 웨이퍼의 상면을 균일하게 덮고 또한 수지의 두께가 포스트의 높이와 같아지도록 되어 있다.Molding of the resin is performed using a compression molding apparatus including an upper mold and a lower mold which are movable opposite to each other. A wafer having a plurality of electrode posts is placed in a cavity formed by an upper mold and a lower mold, a certain amount of resin tablet is placed on the wafer, and the lower mold is moved toward the upper mold, for example. The resin tablet is compressed between the upper mold and the lower mold, the resin flows along the upper surface of the wafer while being deformed, and when the lower mold moves to a predetermined position with respect to the upper mold, the upper surface of the wafer is uniformly covered and the thickness of the resin It is supposed to be equal to the height.
하형이 상형을 향해 이동할 때에, 수지는 웨이퍼의 표면을 따라 흘러가지만, 웨이퍼의 표면에는 포스트가 있기 때문에 유동 저항을 받고, 수지가 흐르는 경로가 일정하지 않게 된다. 또, 수지로부터 기포가 발생되고, 기포가 흐르는 방향도 일정하지 않다. 따라서, 수지가 매끄럽게 흐르지 않는 일이 있고, 수지의 두께가 웨이퍼 내에서 위치에 따라 편차가 생기는 경우가 있다.When the lower mold moves toward the upper mold, the resin flows along the surface of the wafer, but because of the posts on the surface of the wafer, the resin is subjected to flow resistance, and the path through which the resin flows is not constant. In addition, bubbles are generated from the resin, and the direction in which the bubbles flow is not constant. Therefore, resin may not flow smoothly, and the thickness of resin may change with a position in a wafer.
또, 웨이퍼의 포스트의 높이에는 편차가 있고, 일정량의 수지로 봉지하면, 수지의 두께가 포스트의 높이와 반드시 같아지지 않는다는 문제가 있었다. 그런데, 종래는 웨이퍼마다 포스트의 높이를 측정하고, 측정 결과에 따라 사용하는 수지량을 계산하고 있었다. 수지는 일정량의 수지 태블릿으로서 투입하도록 되어 있었으므로, 계산 결과에 따라 수지 태블릿의 일부를 깎아서, 사용하는 수지량을 조절하고 있었다. 이와 같이, 종래는 수지 몰딩 전에 귀찮은 작업을 필요로 하고 있었다.In addition, there is a variation in the height of the posts of the wafer, and there is a problem that the thickness of the resin is not necessarily the same as the height of the posts when sealed with a certain amount of resin. By the way, conventionally, the height of the post was measured for every wafer, and the amount of resin used was calculated according to the measurement result. Since resin was made to be thrown in as a fixed amount of resin tablet, according to the calculation result, a part of resin tablet was shaved and the amount of resin to be used was adjusted. In this manner, conventionally, troublesome work is required before resin molding.
본 발명의 목적은 수지의 두께의 편차가 없고, 또한 간단하게 웨이퍼를 몰딩 수지로 봉지할 수 있는 압축성형 장치 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compression molding apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device, in which there is no variation in the thickness of the resin and which can simply encapsulate the wafer with a molding resin.
본 발명에 의한 압축성형 장치는 일면에 복수의 포스트를 가지는 웨이퍼의 상기 일면을 몰딩 수지로 봉지하기 위한 압축성형 장치로서, 웨이퍼를 배치하는 캐비티를 형성하기 위해 서로 대향하여 이동가능한 상형 및 하형을 구비하고, 상기 상형 및 하형의 한쪽은 상기 캐비티를 둘러싸고, 또한 이 캐비티에 통하는 더미 캐비티를 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.The compression molding apparatus according to the present invention is a compression molding apparatus for sealing the one surface of a wafer having a plurality of posts on one surface with a molding resin, and has an upper mold and a lower mold movable to face each other to form a cavity in which the wafer is placed. One side of the upper mold and the lower mold surrounds the cavity and has a dummy cavity communicating with the cavity.
이 구성에 의하면, 하형과 상형이 소정의 위치까지 상대 이동했을 때에, 수지가 웨이퍼의 표면을 따라 흐르고, 그리고 더미 캐비티로 흐른다. 발생된 기포도 더미 캐비티로 유입된다. 따라서, 수지의 두께는 웨이퍼 내에서 위치에 따라 편차가 없다. 특히, 수지를 웨이퍼의 중심부에 도입하고, 더미 캐비티가 웨이퍼의 외주를 따라 위치하도록 형성되어 있으면, 수지는 웨이퍼의 중심으로부터 반경 방향에 외주부를 향해 흐르고, 수지의 흐름이 균일해 진다.According to this configuration, when the lower mold and the upper mold move relative to a predetermined position, the resin flows along the surface of the wafer and flows into the dummy cavity. The generated bubbles also flow into the dummy cavity. Thus, the thickness of the resin does not vary with position in the wafer. In particular, when the resin is introduced into the center of the wafer and the dummy cavity is formed so as to be located along the outer circumference of the wafer, the resin flows from the center of the wafer toward the outer circumference in the radial direction, and the flow of the resin becomes uniform.
바람직하게는, 더미 캐비티는 캐비티의 둘레에 환상(環狀)으로 뻗는다. 더미 캐비티는 캐비티의 둘레에 연속적인 환상으로 뻗어나도록 하는 것이 좋다. 바람직하게는, 상형 및 하형의 각각은 웨이퍼의 면적보다도 약간 큰 면적을 가지는 중앙형(central mold) 부재와, 중앙형 부재의 둘레에 배치되는 주변형(peripheral mold) 부재로 되고, 더미 캐비티는 상형 및 하형의 한쪽의 중앙형 부재와 주변형 부재 사이에 설치된다. 이렇게 하면, 수지의 흐름이 보다 균일해 지고, 수지의 두께가 웨이퍼 내에서 위치에 따라 편차가 생기는 경우가 없다.Preferably, the dummy cavity extends annularly around the cavity. It is advisable to allow the dummy cavity to extend continuously around the cavity. Preferably, each of the upper mold and the lower mold is a central mold member having an area slightly larger than the area of the wafer, and a peripheral mold member disposed around the central member, and the dummy cavity is an upper mold. And between one central member and the peripheral member of the lower mold. This makes the flow of the resin more uniform, and there is no case where the thickness of the resin varies depending on the position in the wafer.
바람직하게는, 더미 캐비티는 이동가능한 저 부재를 포함한다. 이와 같이, 더미 캐비티의 깊이를 가변으로 함으로써, 수지의 양은 일정하게 포스트의 높이에 따라 더미 캐비티의 깊이를 바꾸고, 수지의 두께가 포스트의 높이와 같아지도록 할 수 있다.Preferably, the dummy cavity includes a movable lower member. In this manner, by varying the depth of the dummy cavity, the amount of resin can change the depth of the dummy cavity consistently with the height of the post, and the thickness of the resin can be made equal to the height of the post.
더우기, 본 발명에 의한 반도체 장치의 제조 방법은 몰딩 수지를 일면에 복수의 포스트를 가지는 웨이퍼상에 재치한 상태로 웨이퍼를 형(mold)의 캐비티에 배치하고, 상기 몰딩 수지를 압압(押壓)하도록 상기 형의 작동 부재를 작동시키고, 상기 몰딩 수지가 웨이퍼를 덮고 또 여분의 수지가 상기 캐비티를 둘러싸고 또한 이 캐비티에 통하는 더미 캐비티에 흡수되도록 상기 작동 부재를 더욱 작동시키는 것을 특징으로 한다.Furthermore, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the wafer is placed in a mold cavity with the molding resin placed on a wafer having a plurality of posts on one surface thereof, and the molding resin is pressed. And actuating the actuating member of the mold, and further actuating the actuating member such that the molding resin covers the wafer and the excess resin surrounds the cavity and is absorbed by the dummy cavity through the cavity.
도 1은 본 발명에 의한 압축성형을 사용하여 제작된 반도체 패키지의 일례를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor package produced using the compression molding according to the present invention.
도 2는 도 1의 반도체 패키지를 제조하기 위한 공정을 나타내는 도면.FIG. 2 shows a process for manufacturing the semiconductor package of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 2a에 도시된 실리콘 웨이퍼에 도 1의 집적 회로나 전극이나 포스트를 형성하는 공정의 상세도.3 is a detailed view of the process of forming the integrated circuit, electrode or post of FIG. 1 on the silicon wafer shown in FIG. 2A;
도 4는 전극 포스트를 가지는 웨이퍼를 몰딩 수지로 봉지하는 프로세스의 제 1 공정을 나타내는 도면.4 shows a first step of a process of encapsulating a wafer having an electrode post with a molding resin;
도 5는 전극 포스트를 가지는 웨이퍼를 몰딩 수지로 봉지하는 프로세스의 제 2 공정을 나타내는 도면.FIG. 5 shows a second step of the process of encapsulating a wafer having an electrode post with a molding resin; FIG.
도 6은 전극 포스트를 가지는 웨이퍼를 몰딩 수지로 봉지하는 프로세스의 제 3 공정을 나타내는 도면.FIG. 6 shows a third step of the process of encapsulating a wafer having an electrode post with a molding resin; FIG.
도 7은 전극 포스트를 가지는 웨이퍼를 몰딩 수지로 봉지하는 프로세스의 제 4 공정을 나타내는 도면.FIG. 7 shows a fourth step of the process of encapsulating a wafer having an electrode post with a molding resin; FIG.
도 8은 전극 포스트를 가지는 웨이퍼를 몰딩 수지로 봉지하는 압축성형 장치를 나타내는 단면도.8 is a cross-sectional view of a compression molding apparatus for sealing a wafer having an electrode post with a molding resin.
도 9는 도 8의 압축성형 장치의 하형을 나타내는 평면도.9 is a plan view showing a lower mold of the compression molding apparatus of FIG.
도 10은 더미 캐비티의 깊이를 변경시킨 도 8의 압축성형 장치를 나타내는 단면도.10 is a cross-sectional view of the compression molding apparatus of FIG. 8 with varying depths of the dummy cavity.
[부호의 설명][Description of the code]
10 …반도체 패키지10... Semiconductor package
12 …반도체 칩12... Semiconductor chip
14 …전극14. electrode
16 …몰딩 수지16. Molding resin
18 …포스트18. Post
20 …땜납 볼20... Solder ball
22 …재배치 전극22. Repositioning electrode
30 …실리콘 웨이퍼30. Silicon wafer
40 …압축성형 장치40…. Compression molding machine
42 …상형(top mold)42. Top mold
44 …하형(bottom mold)44. Bottom mold
46 …캐비티46. Cavity
48 …더미 캐비티48. Pile cavity
50 …슬릿50... Slit
52 …저 부재(底部材)52... The absence
54 …구동봉54. Driving rod
이하 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 의한 반도체 제조 장치(압축성형 장치를 포함함)를 사용하여 제작된 반도체 패키지의 일례를 나타내는 도면이다. 반도체 패키지(10)는 반도체 칩(12)을 포함한다. 반도체 패키지(10)의 크기는 반도체 칩(12)의 크기와 거의 같고, 이 반도체 패키지(10)는 CSP로 불린다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows an example of the semiconductor package produced using the semiconductor manufacturing apparatus (including a compression molding apparatus) by this invention. The semiconductor package 10 includes a semiconductor chip 12. The size of the semiconductor package 10 is about the same as the size of the semiconductor chip 12, and this semiconductor package 10 is called a CSP.
반도체 패키지(10)는 반도체 칩(12)과, 반도체 칩(12)에 형성된 집적 회로(도시되지 않음)와, 반도체 칩(12)에 형성되고 또 집적 회로와 접속되어 있는 전극(14)과, 몰딩 수지(16)와, 몰딩 수지(16)내를 연장하고 또 전극(14)에 접속되어 있는 포스트(18)와, 포스트(18)의 선단에 유지되어 있는 땜납 볼(20)을 구비한다.The semiconductor package 10 includes a semiconductor chip 12, an integrated circuit (not shown) formed on the semiconductor chip 12, an electrode 14 formed on the semiconductor chip 12 and connected to the integrated circuit, The molding resin 16, the post 18 which extends in the molding resin 16, and is connected to the electrode 14, and the solder ball 20 hold | maintained at the front-end | tip of the post 18 are provided.
몰딩 수지(16)의 표면과 포스트(18)의 선단은 실질적으로 동일내에 있도록 되어 있다. 반도체 칩(12)의 전극(14)은 재배치 전극(22)에 의해 재배치되어 있고, 포스트(18)는 재배치 전극(22)을 통해서 전극(14)에 접속되어 있다. 따라서, 전극(14)이 반도체 칩(12)의 일부의 영역에 국부적으로 배치되어 있는 경우에 있어서도, 재배치 전극(22)은 반도체 칩(12)의 넓은 영역에 균일하게 분포될 수 있다. 24, 24a는 절연층이다.The surface of the molding resin 16 and the tip of the post 18 are substantially in the same position. The electrode 14 of the semiconductor chip 12 is rearranged by the rearrangement electrode 22, and the post 18 is connected to the electrode 14 through the rearrangement electrode 22. Therefore, even when the electrode 14 is locally arranged in a part of the semiconductor chip 12, the repositioning electrode 22 can be uniformly distributed in a wide area of the semiconductor chip 12. 24 and 24a are insulating layers.
도 2a ~ d는 도 1의 반도체 패키지(10)를 제조하기 위한 공정을 나타내는 도면이다. 도 2a는 실리콘 웨이퍼(30)에 도 1의 집적 회로나 전극(14)이나 포스트(18)를 형성하는 공정을 나타낸다. 도 2b는 실리콘 웨이퍼(30)에 도 1의 몰딩 수지(16)나 땜납 볼(20)을 형성한 공정을 나타낸다. 도 2c는 땜납 볼(20)을 형성한 실리콘 웨이퍼(30)를 개별의 반도체 패키지(10)로 다이싱하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 2d는 분리된 반도체 패키지(10)를 나타내는 도면이다. 도 2b에서 알수 있는 바와 같이, 본 발명에 있어서는 몰딩 수지(16)는 실리콘 웨이퍼(30)에 형성된다.2A to 2D illustrate a process for manufacturing the semiconductor package 10 of FIG. 1. FIG. 2A shows a process of forming the integrated circuit, electrode 14 or post 18 of FIG. 1 on silicon wafer 30. FIG. 2B shows a process of forming the molding resin 16 and the solder balls 20 of FIG. 1 on the silicon wafer 30. 2C is a diagram illustrating a step of dicing the silicon wafer 30 on which the solder balls 20 are formed into individual semiconductor packages 10. 2D is a diagram illustrating the separated semiconductor package 10. As can be seen in FIG. 2B, in the present invention, the molding resin 16 is formed on the silicon wafer 30.
도 3은 도 2a에 도시된 실리콘 웨이퍼(30)에 도 1의 집적 회로나 전극(14)이나 포스트(18)를 형성하는 공정의 상세도이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼(30)에 집적 회로나 전극(14)을 형성하고, 그 다음에 실리콘 웨이퍼(30)에 절연층(24)을 형성하여 전극(14)을 노출시킨다. (도 1의 절연층(24a)을 부가하는 것도 가능하다). 그 다음에, 절연층(24)상에 실드 메탈층(32)을 형성한다.3 is a detailed view of the process of forming the integrated circuit, electrode 14 or post 18 of FIG. 1 on the silicon wafer 30 shown in FIG. 2A. As shown in FIG. 3A, an integrated circuit or an electrode 14 is formed on the silicon wafer 30, and then an insulating layer 24 is formed on the silicon wafer 30 to expose the electrode 14. (It is also possible to add the insulating layer 24a of FIG. 1). Next, the shield metal layer 32 is formed on the insulating layer 24.
도 3b에 도시된 바와 같이, 실드 메탈층(32)상에 레지스트(34)를 도포하고, 레지스트(34)를 패터닝한다. 그 다음에, 레지스트(34)를 사용하여 재배치 전극(22)을 형성하고, 레지스트(34)를 박리시킨다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 다른 레지스트(36)를 도포하고, 레지스트(36)를 패터닝한다. 그 다음에, 레지스트(36)를 사용하여 포스트(18)를 형성한다. 포스트(18)의 선단에는 배리어 메탈을 형성한다.As shown in FIG. 3B, a resist 34 is applied on the shield metal layer 32, and the resist 34 is patterned. Next, the repositioning electrode 22 is formed using the resist 34, and the resist 34 is peeled off. As shown in FIG. 3C, another resist 36 is applied and the resist 36 is patterned. Next, the resist 36 is used to form the post 18. A barrier metal is formed at the tip of the post 18.
도 3d에 도시된 바와 같이, 레지스트(36)를 박리시킨다. 도 3e에 도시된 바와 같이, 실드 메탈층(32)을 에칭한다. 이렇게 해여, 전극 포스트(18)를 가지는 웨이퍼(30)가 준비되었다.As shown in FIG. 3D, the resist 36 is peeled off. As shown in FIG. 3E, the shield metal layer 32 is etched. In this way, the wafer 30 having the electrode posts 18 was prepared.
도 4로부터 도 7은 전극 포스트(18)를 가지는 웨이퍼(30)를 몰딩 수지로 봉지하는 프로세스의 제 1 ~ 제 4 공정을 나타내는 도면이다. 도 8 및 도 9는 도 4로부터 도 7의 전극 포스트(18)를 가지는 웨이퍼(30)를 몰딩 수지로 봉지하는 압축성형 장치(반도체 제조 장치)를 나타내는 도면이다. 도 8 및 도 9에 있어서, 반도체 제조 장치(압축성형 장치; 40)는 웨이퍼(30)를 배치하는 캐비티를 형성하기 위해 서로 대향하여 이동가능한 상형(42) 및 하형(44)을 구비한다.4 to 7 are views showing the first to fourth processes of the process of sealing the wafer 30 having the electrode posts 18 with a molding resin. 8 and 9 show a compression molding apparatus (semiconductor manufacturing apparatus) for sealing the wafer 30 having the electrode posts 18 of FIGS. 4 to 7 with a molding resin. 8 and 9, the semiconductor manufacturing apparatus (compression molding apparatus) 40 has an upper mold 42 and a lower mold 44 that are movable opposite to each other to form a cavity in which the wafer 30 is disposed.
상형(42)은 웨이퍼(30)의 면적보다도 약간 큰 면적을 가지는 중앙형 부재(42a)와, 중앙형 부재(42a)의 둘레에 배치되는 주변형 부재(42b)로 된다. 마찬가지로, 하형(44)은 웨이퍼(30)의 면적보다도 약간 큰 면적을 가지는 중앙형 부재(44a)와, 중앙형 부재(44a)의 둘레에 배치되는 주변형 부재)44b)로 된다. 상형(42) 및 하형(44)은 그들 사이에 웨이퍼(30)를 배치하기 위한 캐비티(46)를 형성한다.The upper mold 42 is composed of a central member 42a having an area slightly larger than that of the wafer 30 and a peripheral member 42b disposed around the central member 42a. Similarly, the lower mold 44 is composed of a central member 44a having an area slightly larger than that of the wafer 30 and a peripheral member 44b disposed around the central member 44a. The upper mold 42 and the lower mold 44 form a cavity 46 for placing the wafer 30 therebetween.
실시예에 있어서는, 하형(44)이 고정적으로 배치되고, 상형(42)이 하형(44)을 향하여 또는 하형(44)으로부터 멀어지도록 이동가능하게 배치된다. 상형(42)의 중앙형 부재(42a)와 주변형 부재(42b)는 서로 독립적으로 이동가능하다.In an embodiment, the lower mold 44 is fixedly disposed, and the upper mold 42 is movably disposed toward or away from the lower mold 44. The central member 42a and the peripheral member 42b of the upper mold 42 are movable independently of each other.
더미 캐비티(48)가 하형 부재(44)의 중앙형 부재(44a)와 주변형 부재(44b) 사이에 연속적인 환상으로 설치된다. 즉, 더미 캐비티(48)는 캐비티(46)의 둘레에 원형상으로 설치되어 있다(도 9). 하형 부재(44)의 중앙형 부재(44a)의 상면 외주부는 환상 돌기(44c)를 가지고, 환상 돌기(44c)는 위쪽이 개구된 복수의 방사상으로 배치된 슬릿(50)을 가진다. 캐비티(46)와 더미 캐비티(48)는 적어도 슬릿(50)을 통해서 연통된다.The dummy cavity 48 is provided in a continuous annular fashion between the central member 44a and the peripheral member 44b of the lower mold member 44. That is, the dummy cavity 48 is provided in the circular shape around the cavity 46 (FIG. 9). The upper outer periphery of the central member 44a of the lower mold member 44 has an annular protrusion 44c, and the annular protrusion 44c has a plurality of radially arranged slits 50 having an upper opening. The cavity 46 and the dummy cavity 48 communicate at least through the slit 50.
더미 캐비티(48)는 이동가능한 링형의 저 부재(52)를 포함한다. 즉, 더미 캐비티(48)는 중앙형 부재(44a)의 외주면과, 주변형 부재(44b)의 내주면과, 저 부재(52)의 상면에 의해 형성된다. 저 부재(52)는 중앙형 부재(44a)의 외주면과 주변형 부재(44b)의 내주면에 대하여 접동(摺動)가능하다. 저 부재(52)의 하부는 복수의 평행한 구동봉(54)에 고정되고, 구동봉(54)은 구동 링(56)에 고정된다. 구동 링(56)은 서보 모터나 스텝 모터 등의 모터(58)에 의해 기어열(60) 및 이송 나사(62)를 통해서 구동된다. 모터이외의 유압, 스프링 압 등으로 구동해도 좋다. 따라서, 저 부재(52)는 수직 방향으로 이동가능하고, 그것에 의해 더미 캐비티(48)의 깊이(및 체적)가 증감된다.The dummy cavity 48 includes a movable ring-shaped bottom member 52. That is, the dummy cavity 48 is formed by the outer peripheral surface of the central member 44a, the inner peripheral surface of the peripheral member 44b, and the upper surface of the bottom member 52. As shown in FIG. The bottom member 52 is slidable with respect to the outer circumferential surface of the central member 44a and the inner circumferential surface of the peripheral member 44b. The lower part of the bottom member 52 is fixed to the plurality of parallel drive rods 54, and the drive rod 54 is fixed to the drive ring 56. The drive ring 56 is driven through the gear train 60 and the feed screw 62 by a motor 58 such as a servo motor or a step motor. You may drive by hydraulic pressure other than a motor, a spring pressure, etc. Thus, the bottom member 52 is movable in the vertical direction, whereby the depth (and volume) of the dummy cavity 48 is increased or decreased.
웨이퍼(30)의 포스트(18)의 높이에 따라 더미 캐비티(48)의 저 부재(52)의 위치를 제어하면, 일정량의 수지를 사용하여 여분의 수지를 더미 캐비티(48)에 흡수하면서 수지 봉지를 할 수 있고, 웨이퍼(30)의 포스트(18)의 높이에 따라 사용되는 수지의 양을 조정할 필요가 없다. 도 8은 웨이퍼(30)의 포스트(18)의 높이가 비교적 작고, 사용되는 수지의 양이 적기 때문에, 더미 캐비티(48)의 깊이(체적)가 커져 있는 경우를 나타내는 도면이다. 도 10은 웨이퍼(30)의 포스트(18)의 높이가 비교적 크고, 사용되는 수지의 양이 많기 때문에, 더미 캐비티(48)의 깊이(체적)가 작아져 있는 경우를 나타내는 도면이다.By controlling the position of the bottom member 52 of the dummy cavity 48 in accordance with the height of the post 18 of the wafer 30, a resin encapsulation is carried out while absorbing excess resin into the dummy cavity 48 using a certain amount of resin. It is possible to adjust the amount of resin used according to the height of the post 18 of the wafer 30. 8 is a diagram showing a case where the depth (volume) of the dummy cavity 48 is large because the height of the post 18 of the wafer 30 is relatively small and the amount of resin used is small. 10 is a diagram showing a case where the depth (volume) of the dummy cavity 48 is small because the height of the post 18 of the wafer 30 is relatively large and the amount of resin used is large.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 로드 셀(64)이 구동봉(54)에 설치되고, 구동봉(54)에 걸리는 하중을 검출함으로써 캐비티(46)내의 압력을 검출하도록 되어 있다. 캐비티(46)내의 압력이 비교적 낮은 경우에는 더미 캐비티(48)의 깊이가 작아지도록 또한 캐비티(46)내의 압력이 비교적 높은 경우에는 더미 캐비티(48)의 깊이가 커지도록, 로드 셀(64)의 검출값에 따라 모터(58)를 제어할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 8, the load cell 64 is provided in the drive rod 54, and the pressure in the cavity 46 is detected by detecting the load applied to the drive rod 54. As shown in FIG. When the pressure in the cavity 46 is relatively low, the depth of the dummy cavity 48 becomes small, and when the pressure in the cavity 46 is relatively high, the depth of the dummy cavity 48 becomes large. The motor 58 may be controlled according to the detected value.
이렇게 하면, 더미 캐비티(48)의 깊이를 자동적으로 제어할 수 있으므로, 웨이퍼(30)의 포스트(18)의 높이를 측정하거나 하는 작업을 생략할 수 있다. 또, 캐비티(46)내의 압력을 직접 검출할 수도 있고, 또는 모터(58)의 토크를 검출함으로써 캐비티(46)내의 압력을 검출할 수도 있다. 또, 저 부재(52)를 전체적으로 이동시키지 않아도, 저 부재(52)의 일부를 부분적으로 이동시켜 더미 캐비티(48)의 체적을 변경시켜도 좋다.In this case, since the depth of the dummy cavity 48 can be controlled automatically, the operation of measuring the height of the post 18 of the wafer 30 can be omitted. In addition, the pressure in the cavity 46 may be detected directly, or the pressure in the cavity 46 may be detected by detecting the torque of the motor 58. Moreover, even if the lower member 52 is not moved as a whole, a part of the lower member 52 may be partially moved to change the volume of the dummy cavity 48.
도 4는 상형(42)이 하형(44)보다도 위쪽의 위치에 있는 상태를 나타내고 있다. 캐비티(46)는 열려져 있다. 포스트(18)를 가지는 웨이퍼(30)가 캐비티(46)에 배치되고, 하형(44)의 중앙형 부재(44a)의 표면에 재치된다. 일정량의 연화되어 있는 수지 태블릿(66)이 웨이퍼(30)에 재치되고, 그리고 필름(68)이 상형의 중앙형 부재(42a)의 하면에 유지된다. 이 상태로 상형(42)이 하형(44)을 향하여 이동된다.4 shows a state in which the upper mold 42 is in a position above the lower mold 44. The cavity 46 is open. The wafer 30 having the posts 18 is disposed in the cavity 46, and placed on the surface of the central mold 44a of the lower mold 44. A certain amount of softened resin tablet 66 is placed on the wafer 30, and the film 68 is held on the lower surface of the central die 42a of the upper die. In this state, the upper mold 42 is moved toward the lower mold 44.
도 5는 상형의 주변형 부재(42b)가 하형(44)의 주변형 부재(44b)에 맞닿은 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서, 상형의 주변형 부재(42b)의 구동은 정지되고, 상형의 중앙형 부재(42a)만이 하형(44)의 중앙형 부재(42a)를 향하여 더 이동된다. 상형의 중앙형 부재(42a)의 하면과 하형(44)의 중앙형 부재(42a)의 상면 사이의 간격은 수지 태블릿(66)의 당초의 두께보다도 작아지고, 수지 태블릿(66)은 압축되고, 수지는 변형되면서 웨이퍼(30)의 상면을 따라 흘러간다. 즉, 수지 태블릿(66)은 최초에 웨이퍼(30)의 중앙에 재치되고, 압축되어 웨이퍼(30)의 주변부를 향하여 넓어져 간다.5 shows a state in which the upper mold peripheral member 42b is in contact with the peripheral mold member 44b of the lower mold 44. In this state, the drive of the upper mold peripheral member 42b is stopped, and only the upper mold centered member 42a is further moved toward the central mold 42a of the lower mold 44. The distance between the lower surface of the central mold member 42a of the upper mold and the upper surface of the central mold member 42a of the lower mold 44 is smaller than the original thickness of the resin tablet 66, and the resin tablet 66 is compressed, The resin flows along the upper surface of the wafer 30 while being deformed. That is, the resin tablet 66 is initially placed in the center of the wafer 30, compressed and widened toward the periphery of the wafer 30.
도 6은 상형의 중앙형 부재(42a)만이 하형(44)의 중앙형 부재(42a)를 향하여 더 이동되는 상태를 나타내는 도면이다. 상형의 중앙형 부재(42a)의 하면과 하형(44)의 중앙형 부재42a의 상면 사이의 간격은 웨이퍼(30)의 두께와 포스트(18)의 높이의 합계와 동일해지고, 수지는 웨이퍼(30)의 주변부에 널리 퍼지고, 여분의 수지가 더미 캐비티(48)에 유입하여 흡수된다. 웨이퍼(30)의 포스트(18)의 선단은 상형의 중앙형 부재(42a)의 하면에 유지된 필름(68)에 접촉하고, 필름(68)에 박힌다. 여기서, 상형의 중앙형 부재(42a)의 구동은 정지된다.6 is a view showing a state in which only the central die 42a of the upper die is further moved toward the central die 42a of the lower die 44. The distance between the lower surface of the central mold member 42a of the upper mold and the upper surface of the central mold member 42a of the lower mold 44 is equal to the sum of the thickness of the wafer 30 and the height of the post 18, and the resin is the wafer 30. It spreads widely around the periphery, and excess resin flows into and absorbs into the dummy cavity 48. The tip of the post 18 of the wafer 30 is in contact with the film 68 held on the lower surface of the upper centered member 42a, and is embedded in the film 68. Here, the drive of the upper centered member 42a is stopped.
이와 같이, 수지가 웨이퍼(30)의 표면을 따라 흐르고, 그리고 더미 캐비티(48)로 흐른다. 발생된 기포도 더미 캐비티(48)로 유입된다. 따라서, 수지의 두께가 웨이퍼(30) 내에서 위치에 따라 편차가 생기는 경우가 없다. 특히, 수지를 웨이퍼(30)의 중심부에 도입하고, 더미 캐비티(48)가 웨이퍼(30)의 외주를 따라 위치하도록 형성하여 있으므로, 수지는 웨이퍼(30)의 중심으로부터 반경 방향에 외주부를 향해 흐르고, 수지의 흐름이 균일해진다.In this manner, the resin flows along the surface of the wafer 30 and flows into the dummy cavity 48. The generated bubbles also flow into the dummy cavity 48. Therefore, there is no case where the thickness of the resin varies depending on the position in the wafer 30. In particular, since the resin is introduced into the center of the wafer 30 and the dummy cavity 48 is formed along the outer circumference of the wafer 30, the resin flows from the center of the wafer 30 toward the outer circumference in the radial direction. , The flow of resin becomes uniform.
도 7은 상형(42)이 하형(44)으로부터 분리되도록 이동되는 상태를 나타낸다. 웨이퍼(30)는 하형(44)으로부터 용이하게 분리되고, 필름(68)은 웨이퍼(30)의 포스트(18)를 메운 수지(16(66))에 부착된 상태로 상형(42)으로부터 용이하게 분리된다. 환상 돌기(44c)상에 있는 수지의 양이 많으면, 웨이퍼(30)가 하형(44)으로부터 분리되기 어려워지지만, 환상 돌기(44c)에 슬릿(50)을 설치한 구성으로 하면, 웨이퍼(30)가 하형(44)으로부터 분리되기 쉬어진다. 만약 필름(68)이 없으면, 웨이퍼(30)의 포스트(18)를 메운 수지(16(66))가 상형(42)에 부착되고, 상형(42)으로부터 용이하게 분리되지 않는다. 따라서, 필름(68)을 사용하는 것이 바람직하다. 필름(68)은 웨이퍼(30)의 표면을 덮는 몰딩 수지의 일부가 되므로, 웨이퍼(30)에 부착된 그대로가 좋다.7 shows a state in which the upper mold 42 is moved to be separated from the lower mold 44. The wafer 30 is easily separated from the lower mold 44, and the film 68 is easily removed from the upper mold 42 with the post 18 of the wafer 30 attached to the resin 16 (66). Are separated. If the amount of the resin on the annular projection 44c is large, it is difficult to separate the wafer 30 from the lower die 44. However, if the slit 50 is provided in the annular projection 44c, the wafer 30 is formed. Is easily separated from the lower mold 44. If the film 68 is not present, the resin 16 (66) filling the post 18 of the wafer 30 adheres to the upper mold 42 and is not easily separated from the upper mold 42. Therefore, it is preferable to use the film 68. Since the film 68 becomes a part of the molding resin which covers the surface of the wafer 30, it is good to adhere to the wafer 30 as it is.
이상은 본 발명에 의한 압축성형 장치를 반도체 제조 장치를 예로서 설명했지만, 본 발명에 의한 압축성형 장치는 반도체 제조 장치에 한정되는 것은 아니다.As mentioned above, although the compression molding apparatus which concerns on this invention was demonstrated to an example as a semiconductor manufacturing apparatus, the compression molding apparatus which concerns on this invention is not limited to a semiconductor manufacturing apparatus.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 수지의 두께의 편차가 없고, 또 간단하게 웨이퍼를 몰딩 수지로 봉지할 수 있는 압축성형 장치 및 반도체 장치의 제조 방법을 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, there can be obtained a compression molding apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device which can be easily sealed with a molding resin without variation in the thickness of the resin.
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