WO2014178267A1 - 封止シート貼付け方法および封止シート貼付け装置 - Google Patents

封止シート貼付け方法および封止シート貼付け装置 Download PDF

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WO2014178267A1
WO2014178267A1 PCT/JP2014/060335 JP2014060335W WO2014178267A1 WO 2014178267 A1 WO2014178267 A1 WO 2014178267A1 JP 2014060335 W JP2014060335 W JP 2014060335W WO 2014178267 A1 WO2014178267 A1 WO 2014178267A1
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WO
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sheet
sealing sheet
sealing
semiconductor substrate
supply unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/060335
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English (en)
French (fr)
Inventor
奥野　長平
伸一郎 森
山本　雅之
Original Assignee
日東電工株式会社
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Publication date
Application filed by 日東電工株式会社 filed Critical 日東電工株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132—Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape

Definitions

  • the present invention relates to a sealing sheet pasting method and a sealing sheet pasting apparatus for pasting and sealing a sealing sheet formed with a sealing layer made of a resin composition on a plurality of semiconductor elements formed on a semiconductor substrate. About.
  • each of both surfaces of the semiconductor chip is sandwiched between a first sealing resin sheet and a second sealing resin sheet made of a prepreg impregnated with resin.
  • a semiconductor device is manufactured by sealing a semiconductor chip (see Patent Document 1).
  • semiconductor devices tend to be miniaturized due to the demand for high-density mounting accompanying rapid development of applications. Therefore, after the semiconductor wafer is divided into semiconductor elements by the dicing process, the semiconductor elements are individually sealed with resin, resulting in a problem that throughput is lowered and production efficiency is lowered.
  • the main objective is to provide the sealing sheet sticking method and sealing sheet sticking apparatus which can stick a sealing sheet efficiently to a semiconductor substrate.
  • the present inventors obtained the following knowledge as a result of intensive studies by repeating experiments and simulations in order to solve the inconvenience.
  • the sealing sheet is thicker than the protective tape for protecting the surface, it takes time to soften to a predetermined viscosity even when heated immediately before being applied, reducing the tact time of the application process. .
  • This invention has the following configuration in order to achieve such an object.
  • a sealing sheet attaching method for attaching a sealing sheet on which a sealing layer made of a resin composition is formed to a semiconductor substrate A sheet conveying process in which the sealing sheet in the sheet supply unit cut to the shape of the semiconductor substrate or less is held by a conveying mechanism and conveyed while being heated, A sheet affixing process for affixing a sealing sheet that has reached a predetermined temperature in the sheet conveyance process to a semiconductor substrate.
  • the sealing sheet can be heated to a predetermined temperature in the process of transporting from the sheet supply unit to the sheet pasting process. Therefore, the waiting time for heating the sealing sheet to a predetermined temperature from the point of time facing the semiconductor substrate can be omitted. Therefore, the tact time of the sealing sheet attaching process can be shortened.
  • the outer peripheral region of the sealing sheet is heated at a temperature higher than that of the inner region, and that the sealing layer in the outer region is more cured than the sealing layer in the inner region.
  • the hardness of the sealing layer of the sealing sheet that seals the outer peripheral region of the semiconductor substrate is higher than that of the sealing layer that seals the inner region of the semiconductor substrate. That is, the resin composition in the inner region whose viscosity is lowered by heating is prevented from protruding from the outer edge of the semiconductor substrate by the sealing layer in the outer region. Therefore, according to this method, it is possible to suppress contamination of the holding table and the like by the resin composition protruding from the semiconductor substrate.
  • the inner region is heated at a higher temperature than the outer peripheral region of the semiconductor substrate in contrast to the heating of the sealing layer in the sheet conveyance process.
  • a moisture-proof process for adjusting the temperature and humidity in the sheet supply unit that stores and supplies the sealing sheet closed by an openable / closable lid member is provided.
  • the sheet conveyance process it is preferable to convey the sealing sheet controlled in temperature and humidity in the sheet supply unit by the conveyance mechanism.
  • the sealing sheet since the sealing sheet is stored refrigerated, it is left at room temperature for a long time and returned to room temperature before use. However, according to this method, since the temperature and humidity in the sheet supply unit are adjusted, it is not necessary to leave the refrigerated and stored sealing sheet for a long time at room temperature and return it to room temperature. In addition, the sealing sheet can be used in a short time.
  • the humidity is adjusted, the condensation on the sealing sheet caused by the temperature difference between the cooling sealing sheet and room temperature is eliminated. Therefore, the generation of voids and wrinkles in the sealing layer due to condensation can be suppressed.
  • the present invention has the following configuration in order to achieve such an object.
  • a sealing sheet affixing device for affixing a sealing sheet having a sealing layer made of a resin composition to a semiconductor substrate,
  • a sheet supply unit for storing and supplying a sealing sheet cut to the shape of the semiconductor substrate or less;
  • a holding mechanism that holds the sealing sheet of the sheet supply unit, and a conveying mechanism that conveys the sealing sheet while heating the sealing sheet with a heater embedded in the holding member;
  • a holding table for holding the semiconductor substrate;
  • the sealing sheet held by the holding member is configured to be pressed and attached to a semiconductor substrate on a holding table.
  • the sealing sheet held by the holding member of the conveying mechanism is conveyed while being heated from the sheet supply unit to the holding table, and the sealing sheet is pressed and pasted to the semiconductor substrate on the holding table by the holding member. Can be attached. Therefore, the waiting time until the sealing sheet reaches a predetermined temperature on the holding table is reduced. Moreover, since it is not necessary to deliver a sealing sheet to the holding member only for sealing sheet sticking, the tact time of a sealing sheet sticking process can be shortened.
  • control part which heats the outer peripheral area
  • the hardening of the sealing layer in the outer region can be promoted, and the hardness can be made higher than that in the inner region.
  • the sealing layer in the outer region prevents the resin composition in the inner region whose viscosity is reduced by heating from protruding from the semiconductor substrate.
  • the sheet supply unit includes a lid member that can be opened and closed at the carry-out port of the sealing sheet; It is preferable to include a gas supply unit that communicates with a gas supply port of the sheet supply unit and supplies gas.
  • a detector for detecting at least the humidity among the temperature and humidity in the sheet supply unit is provided, It is preferable that the control unit operates the opening and closing of the lid member according to the detection result of the detector to control the inside of the sheet supply unit to a predetermined humidity.
  • the sealing sheet sticking method and the sealing sheet sticking apparatus of the present invention since the sealing sheet is heated to a predetermined temperature in the process of transporting the sealing sheet to the semiconductor substrate, the sealing sheet is shortened to the semiconductor substrate. Can be pasted with accuracy in time.
  • the sealing sheet T is supplied by being cut into a sheet-shaped body having a predetermined shape from an original roll or a raw roll in which a long sealing sheet T is wound.
  • the sealing sheet T is provided with a protective first release liner S1 and a second release liner S2 on both surfaces of the sealing layer M.
  • the sealing layer M is formed into a sheet shape from a sealing material.
  • the sealing material include thermosetting silicone resin, epoxy resin, thermosetting polyimide resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, thermosetting urethane resin, and the like.
  • a curable resin is mentioned.
  • the above-mentioned thermosetting resin and the thermosetting resin composition which contains an additive in an appropriate ratio can also be mentioned.
  • Examples of the additive include a filler and a phosphor.
  • Examples of the filler include inorganic fine particles such as silica, titania, talc, alumina, aluminum nitride, and silicon nitride, and organic fine particles such as silicone particles.
  • the phosphor has a wavelength conversion function, and examples thereof include a yellow phosphor capable of converting blue light into yellow light, and a red phosphor capable of converting blue light into red light. .
  • Examples of the yellow phosphor include garnet phosphors such as Y 3 Al 5 O 12 : Ce (YAG (yttrium, aluminum, garnet): Ce).
  • Examples of the red phosphor include nitride phosphors such as CaAlSiN 3 : Eu and CaSiN 2 : Eu.
  • the sealing layer M is adjusted to a semi-solid state before sealing the semiconductor element. Specifically, when the sealing material contains a thermosetting resin, for example, complete curing (C It is adjusted before being staged, that is, in a semi-cured (B stage) state.
  • a thermosetting resin for example, complete curing (C It is adjusted before being staged, that is, in a semi-cured (B stage) state.
  • the dimensions of the sealing layer M are appropriately set according to the dimensions of the semiconductor element and the substrate. Specifically, when the sealing sheet is prepared as a long sheet, the length in the left-right direction of the sealing layer, that is, the width is, for example, 100 mm or more, preferably 200 mm or more, for example, 1500 mm. Hereinafter, it is preferably 700 mm or less.
  • the thickness of the sealing layer is appropriately set according to the size of the semiconductor element, and is, for example, 30 ⁇ m or more, preferably 100 ⁇ m or more, and for example, 3000 ⁇ m or less, preferably 1000 ⁇ m or less.
  • first release liner S1 and the second release liner S2 include polymer sheets such as polyethylene sheets, polyester sheets (such as PET), polystyrene sheets, polycarbonate sheets, and polyimide sheets, such as ceramic sheets, such as metal foil. It is done.
  • the contact surface in contact with the sealing layer can be subjected to a release treatment such as a fluorine treatment.
  • the dimensions of the first release liner and the second release liner are appropriately set according to the release conditions, and the thickness is, for example, 15 ⁇ m or more, preferably 25 ⁇ m or more, and for example, 125 ⁇ m or less, preferably 75 ⁇ m. It is as follows.
  • FIG. 3 is a front view of the sealing sheet sticking apparatus
  • FIG. 4 is a plan view of the sealing sheet sticking apparatus.
  • the sealing sheet sticking device includes a sheet supply unit 1, a first transport mechanism 21, a liner peeling mechanism 22, a first holding table 23, a second transport mechanism 24, a sticking mechanism 25, and the like.
  • the sheet supply unit 1 includes a mounting table 2, a storage container 3, a dry air supply source 4, and the like.
  • the mounting table 2 includes a connector that holds a storage container, which will be described later, in a plane and receives power and a control signal.
  • the storage container 3 stacks and stores a single-sheet sealing sheet T cut into the shape of the semiconductor substrate W, for example, as shown in FIGS.
  • the storage container 3 includes a lid member 5 that opens and closes a carry-out port for carrying out the sealing sheet T.
  • the supply port 6 which takes in gas from the one side wall which opposes is formed.
  • An exhaust port 7 is formed below the other side wall.
  • a humidity sensor 15 and a temperature sensor 16 are provided. Detection signals from both sensors 15 and 16 are sent to the control unit 100.
  • the dry air supply source 4 includes a heater 8, a cooler 9, and a drain. That is, the dry air supply source 4 sucks the air in the clean room where the apparatus is installed. The heater 8 heats the sucked gas. Further, the dry air supply source 4 supplies the dry and heated air to the storage container 3 through the supply pipe 11 communicated with the supply port 6 of the storage container 3.
  • the dry air supply source 4 sucks the gas exhausted from the storage container 3 through the exhaust pipe 12 communicated with the exhaust port 7 of the storage container 3.
  • the cooler 9 cools and dehumidifies the exhausted gas, and discharges only water from the drain.
  • the dehumidified gas is returned to the heater 8 to be heated and circulated again through the same path.
  • the supply pipe 11 and the exhaust pipe 12 are provided with electromagnetic valves 13 and 14. These solenoid valves 13 and 14 can adjust the supply amount of dry air and operate to stop the supply based on a control signal from the control unit 100.
  • the first transport mechanism 21 is provided with a suction plate 26 at the lower end of a suction unit that can move horizontally and move up and down and back and forth. That is, a first movable base 28 that moves on the guide rail R1 along the frame 27 extending in the lateral direction of the apparatus main body is provided. A guide rail R2 that is horizontally held toward the front and rear of the apparatus main body is attached to the lower portion of the first movable base 28. A suction plate 26 is provided that can move up and down along a vertical frame that is suspended and supported by a second movable base 30 that can move back and forth along the guide rail R2.
  • the suction plate 26 is larger than the outer shape of the sealing sheet T, and a heater 29 is embedded therein.
  • the first transport mechanism 21 corresponds to the transport mechanism of the present invention, and the suction plate 26 corresponds to a holding member.
  • the liner peeling mechanism 22 includes a peeling tape supply unit 31, a peeling unit 32, a tape collection unit 33, and a camera 34.
  • the peeling tape supply unit 31 supplies a long peeling tape TS narrower than the sealing sheet T toward the peeling unit 32.
  • the peeling unit 32 includes a peeling roller 35 around which the peeling tape TS is wound.
  • the peeling roller 35 can be lifted and lowered to a position higher than the storage container 3. That is, in the process in which the sealing sheet T is sucked and held by the first transport mechanism 21 and is transported, the release roller 35 presses and attaches the release tape TS to the release liner S2 on the back surface of the sealing sheet T.
  • the tape recovery unit 33 collects the release tape TS together with the release liner S2 peeled from the sealing sheet T by winding the release tape TS in a state of being attached to the release liner S2 on the back side of the sealing sheet T by the release roller 35.
  • the release tape TS is wound around the bobbin and collected.
  • the camera 34 images the sealing sheet T from which the second peeling liner S2 has been peeled off from the back surface, and transmits the image data to the control unit 100.
  • the first holding table 23 is a chuck table that is larger than the semiconductor substrate W.
  • a heater 37 is embedded in the first holding table 23.
  • the first holding table 23 is configured to rotate around the vertical X axis to align the semiconductor substrate W. Further, the first holding table 23 is configured to reciprocate along the guide rail 38 over the mounting position of the semiconductor substrate W and the alignment position on the back side of the apparatus.
  • Two cameras 39 are provided above the alignment position, take an image of the semiconductor substrate W, and transmit both image data to the control unit 100.
  • the second transport mechanism 24 includes a movable base 42 that moves the apparatus on a guide rail R3 that reaches the pasting mechanism 25 side along a frame 41 that extends in the lateral direction of the apparatus main body.
  • a suction plate 44 is provided at the lower end of the suction unit that can be moved up and down along a vertical frame suspended and supported by the movable table 42.
  • the suction plate 44 is larger than the shape of the semiconductor substrate W. That is, the substrate transport mechanism 24 is configured to reciprocate from the first holding table 23 to a second holding table 45 described later.
  • the pasting mechanism 25 includes a second holding table 45, a decompression chamber 46, and the like.
  • the second holding table 45 is housed in the lower housing 46B among the upper and lower upper housings 46A and 46B constituting the decompression chamber 46.
  • the lower housing 46B is configured to reciprocate between the receiving position of the semiconductor substrate W on the front side of the apparatus main body and below the upper housing 46A along the guide rail 48.
  • the upper and lower housings 46A constituting the decompression chamber 46 are provided in the lift drive mechanism 50.
  • the elevating drive mechanism 50 includes a movable base 53 that can be moved up and down along a rail 52 that is vertically arranged on the back of a vertical wall 51, a movable frame 54 that is supported on the movable base 53 so that the height can be adjusted, and the movable frame 53.
  • An arm 55 extending forward from the frame 54 is provided.
  • An upper housing 46A is mounted on a support shaft 56 that extends downward from the tip of the arm 55.
  • the movable base 53 is adapted to be screwed up and down by rotating the screw shaft 57 forward and backward by a motor 58.
  • a push plate 59 that can be raised and lowered is housed inside the upper housing 46A.
  • a heater 60 is embedded in the pressing plate 59.
  • the storage container 3 storing the sealing sheet T managed by the external refrigerator is mounted on the mounting table 2 and is electrically connected to the mounting table 2 with a connector. Further, a supply pipe 11 is connected to the supply port 6 of the storage container 3 and an exhaust pipe 12 is connected to the exhaust port 7.
  • Supplied dry air supply source 4 starts supplying a predetermined warmed and dried air.
  • the control unit 100 monitors the temperature and humidity in the storage container 3.
  • the control unit 100 opens the lid member 5 and sucks and conveys the sealing sheet T by the suction plate 26 of the first transport mechanism 21 as shown in FIG. .
  • the control unit 100 adjusts so that the temperature and humidity of the storage container 3 may be kept constant, closing the cover member 5 and supplying dry air inside continuously.
  • the sealing sheet T is heated to a predetermined temperature by the heater 29 embedded in the suction plate 26 until it is conveyed from the storage container 3 to the first holding table 23 via the liner peeling mechanism 22.
  • the sealing sheet T is first conveyed above the camera 34.
  • the peeling roller 35 rises to a position in front of the transport direction that is out of the storage container 3 in the process of horizontal transport.
  • the release tape TS wound around the release roller 35 is pressed against the second release liner S2 on the back surface side of the sealing sheet T as shown in FIG.
  • the second release liner S2 is peeled from the sealing sheet T while winding the release tape TS at a speed synchronized with the transport speed of the first transport mechanism 21.
  • the peeled second peeling liner S2 is wound and collected on the collecting bobbin together with the peeling tape TS.
  • the sealing sheet T When the sealing sheet T reaches above the camera 34, the sealing sheet T is imaged. The acquired image data is transmitted to the control unit 100.
  • the first transport mechanism 21 moves onto the first holding table 23 while holding the sealing sheet T by suction.
  • the semiconductor substrate W is placed on the first holding table 23 substantially simultaneously with the sealing sheet T being carried out of the storage container 3.
  • the first holding table 23 holding the semiconductor substrate W by suction moves to the alignment position, and the surface of the first holding table 23 is imaged by the camera 39.
  • the captured image data is transmitted to the control unit 100.
  • the first holding stage 23 returns to the placement position.
  • the alignment of the semiconductor substrate W is performed so that the contour of the sealing sheet T obtained by the image analysis processing of the control unit 100 matches the contour of the semiconductor substrate W.
  • Alignment is performed by rotating the first holding table 23 around the vertical axis.
  • the sealing sheet T transported by the first transport mechanism 21 is disposed to face the semiconductor substrate W as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 11, the suction plate 26 is lowered to a predetermined height. At this time, the sealing layer M of the sealing sheet T is heated to a predetermined temperature and softened to a predetermined viscosity. The semiconductor substrate W placed and held on the first holding table 23 is also heated to a predetermined temperature by the heater 37. Therefore, the resin composition forming the softened sealing layer M sandwiched between the suction plate 26 and the first holding table 23 penetrates and adheres while eliminating air between a plurality of adjacent semiconductor elements. To do. At this time, since the sealing layer is in an uncured state, it is in a temporarily pressure-bonded state. When the temporary pressure bonding of the sealing sheet T is completed, the first transport mechanism 21 returns to the standby position on the mounting table 2 side.
  • the semiconductor substrate W on which the sealing sheet T has been temporarily press-bonded is sucked and held by the second transport mechanism 24 and transported to the second holding table 45.
  • the second transport mechanism 24 rises and returns to the first holding table 23 side.
  • the second holding table 45 moves to below the upper housing 46A while holding the semiconductor substrate W by suction.
  • the lower end of the upper housing 46A is lowered to a position where it comes into contact with the lower housing 46B. That is, the decompression chamber 46 is formed. Thereafter, the inside of the decompression chamber 46 is decompressed. Further, as shown in FIG. 13, the pressing plate 59 is lowered, the sealing sheet T is pressed and heated, and finally press-bonded to the semiconductor substrate W. At this point, the sealing layer M is not completely cured.
  • the decompression chamber 46 is returned to the atmospheric pressure, and the upper housing 46A is opened.
  • the lower housing 46B returns to the substrate transfer position together with the second holding table 45.
  • the first release liner S1 is peeled off from the semiconductor substrate W to which the sealing sheet T is press-bonded. Thus, a series of operations for attaching the sealing sheet T to the semiconductor substrate W is completed.
  • the sealing sheet T carried out from the storage container 3 by the suction plate 26 can be heated to a predetermined temperature before being conveyed to the first holding table 23. Further, the sealing sheet T can be attached to the semiconductor substrate W on the first holding table 23 while the sealing sheet T is held by the suction plate 23. Therefore, it is not necessary to transfer the sealing sheet T from the suction plate 26 of the first transport mechanism 21 to the holding member dedicated for pasting until the sealing sheet M is attached to the semiconductor substrate W. Moreover, it is not necessary to heat the sealing sheet from the time when the sealing sheet T reaches the first holding stage 23. As a result, the waiting time until the sealing sheet T reaches a predetermined temperature on the first holding table and the delivery time of the sealing sheet T can be shortened.
  • the refrigerated management sealing sheet T is stored in the storage container 3 and immediately set in the sealing sheet sticking device, the heated and dried dry air is supplied to the storage container 3 and circulated through the exhaust. Thereby, the sealing sheet T is returned to room temperature in the clean room in a short time. Therefore, there is no temperature difference between the temperature of the sealing sheet T itself and the atmospheric temperature, and the sealing sheet T can be prevented from condensing. Further, since the temperature difference between the inside and the outside of the laminated sealing sheet T is removed from the sheet supply unit 1 in a short time, wrinkles are generated due to the temperature difference between the inside and the outside of the sealing sheet T. Can be prevented. As a result, the generation of voids at the bonding interface between the sealing layer M of the sealing sheet T attached to the semiconductor substrate W and the semiconductor substrate W can be suppressed.
  • the sealing sheet T that is refrigerated can be set in the apparatus and used immediately, and the sealing sheet T is heated to a predetermined temperature during the conveyance process.
  • the processing time until the sealing sheet T is attached to W can be greatly shortened.
  • the present invention can also be implemented in the following forms.
  • the sealing sheet T in place of the single-sheet sealing sheet T, as shown in FIG. 1, in the process of paying out and supplying a long sealing sheet T wound in a roll shape, You may comprise so that the sealing sheet T half-cut in the shape may be supplied.
  • the half-cut encapsulating sheet T does not completely match the notch and the orientation flat shape formed on the semiconductor substrate, but includes a circular sheet covering the notch and the like.
  • the sheet supply unit 1 includes a roll loading unit 70, a cutting mechanism 71, a peeling plate 72, a sheet collection unit 73, and the like.
  • the roll loading unit 70 guides the sealing sheet T with the first and second release liners S ⁇ b> 1 and S ⁇ b> 2 on both surfaces fed out from the supply bobbin 74 by the feed roller 75 and the guide roller 76 and guides it to the cutting mechanism 71.
  • the cutting mechanism 71 has a cutting roller 77 and a receiving roller 78 that are synchronously driven so as to face each other. As shown in FIG. 17, the cutting roller 77 is configured by mounting a sheet 80 on which a cutting blade 79 is formed on a driving roller 81. The cutting blade 79 cuts the first peeling liner S1 and the sealing layer M while leaving the second peeling liner S2.
  • the receiving roller 78 is a metal driving roller. Note that at least one of the cutting roller 77 and the receiving roller 78 is configured to be moved up and down by a drive cylinder. Therefore, the setting of the gap between the rollers 77 and 78 can be changed according to the thickness of the adhesive tape T.
  • the peeling plate 72 is fixedly arranged horizontally on the apparatus frame, and has a flat surface that can hold the entire back surface of the half-cut sealing sheet T horizontally.
  • the release plate 72 has a tapered shape. That is, the peeling plate 72 folds back the second peeling liner S ⁇ b> 2 and guides it to the sheet collecting unit 73.
  • the sheet collection unit 73 is configured to wind up the sealing sheet T cut out in the shape of the semiconductor substrate W around the collection bobbin.
  • the roll loading unit 70, the cutting mechanism 71, the peeling plate 72, and the sheet collecting unit 73 are housed in a processing chamber 85 that is separate from the apparatus main body.
  • the processing chamber 85 includes a lid member 86 that is opened and closed by the control unit 100 above the peeling plate 72. Further, the processing chamber 85 circulates the dry air supplied from the dry air supply source 4 as in the above embodiment, and the internal temperature and humidity are detected by the humidity and temperature sensors 15 and 16, and according to the detection result. Temperature and humidity control.
  • the operation from the sheet supply unit 1 to the transport of the sealing sheet T to the first holding table 23 is performed as described above. Different from the example.
  • the sealing sheet T half-cut by the cutting mechanism 71 is carried out from the sheet supply unit 1 in a state where the second release liner S2 on the back surface is peeled off. Therefore, the carried-out sealing sheet T is conveyed directly below the camera 34, and the sealing sheet T is imaged.
  • the subsequent processing is the same as in the above embodiment.
  • the cutting mechanism 71 may have the following configuration.
  • the sealing sheet T is half-cut with a Thomson blade formed in the shape of the semiconductor substrate W.
  • the sealing sheet may be half-cut into the shape of the semiconductor substrate W by turning a round blade or a tapered cutter.
  • the heating temperature of the sealing sheet T by the heater 29 embedded in the suction plate 26 may be changed according to the region of the sealing sheet T.
  • the heating temperature of the first area AR ⁇ b> 1 in contact with the outer peripheral area of the sealing sheet T is set higher than the heating temperature of the inner area AR ⁇ b> 2. That is, the heating temperature varies depending on the characteristics of the resin composition forming the sealing layer M, but is set to a temperature at which the resin composition is in the following state.
  • the resin composition in the outer peripheral region to such an extent that the softened resin composition in the inner region is prevented from sticking out of the semiconductor substrate W, and has an adhesive property in an uncured state and can maintain an adhesive state to the semiconductor substrate W. Semi-cure the object.
  • the dry air is circulated and supplied to the storage container 3, but the dry air is supplied from the dry air supply source 4 so that the exhausted gas is discharged out of the apparatus or out of the clean room. It may be configured.
  • only the humidity may be controlled based on the detection result of the humidity sensor 15.
  • a heater may be embedded in the mounting table 2 to heat the sealing sheet T in the storage container 3 to promote dehumidification.
  • the shape of the semiconductor substrate W is not limited to a circle. Therefore, the semiconductor substrate W may be a quadrangle such as a square or a rectangle.
  • the position of the supply port 6 formed in the storage container 3 and the processing chamber 85 is not limited to the illustrated position. Therefore, the supply port 6 and the exhaust port 7 are appropriately formed at a position where the dehumidification efficiency is good.
  • the sealing sheet T is not limited to the shape of the semiconductor substrate W, and may be smaller than the semiconductor substrate W.
  • the distribution region of the plurality of semiconductor elements C formed on the semiconductor substrate W is half-cut into small pieces in accordance with the dividing line that surrounds the plurality of semiconductor elements C and has an area smaller than the area of the distribution region. It may be a plurality of sealing sheet pieces CT.
  • the distribution region is a region including a plurality of semiconductor elements scheduled to be separated into semiconductor substrates and including a planned cutting line at the outermost periphery.
  • a sealing sheet piece says the form of the state by which the peeling liner was attached to the sealing layer.
  • the semiconductor element C is sealed in units of small distribution areas divided on the semiconductor substrate W. Therefore, warpage of the semiconductor substrate W due to thermal expansion or contraction during the curing process of the sealing layer M can be suppressed. That is, when a single sealing sheet in the shape of a semiconductor substrate is attached to the semiconductor substrate W, shrinkage stress concentrates toward the center of the semiconductor substrate W, so that the semiconductor substrate W is likely to warp. However, when divided into a plurality of sealing sheet pieces CT and attached to the semiconductor substrate W, the sealing layer M of the sealing sheet pieces CT contracts individually, so that the contraction stress is dispersed. Therefore, warpage and breakage of the semiconductor substrate W can be suppressed.
  • the sealing sheet piece CT has a smaller area than the semiconductor substrate shape, the semiconductor substrate W can be easily attached. In other words, it is easy to avoid entrainment of bubbles at the bonding interface between the sealing layer M and the semiconductor substrate W.
  • a heater may be embedded in the suction plate 26 of the first transport mechanism 21, and the sealing sheet T to be sucked and transported may be transported while maintaining a predetermined temperature higher than room temperature.
  • the present invention is suitable for attaching a sealing sheet to a semiconductor substrate with high accuracy in a short time.

Abstract

　半導体基板の形状以下に切断されたシート供給部内の封止シートを第１搬送機構に備わった吸着プレートによって吸着保持するとともに、当該吸着プレートに埋設されたヒータによって当該封止シートを加熱しながら第１保持テーブルまで搬送する。第１保持テーブルに到達すまでの搬送過程で封止シートの封止層を所定温度まで加熱し、当該吸着プレートによって保持したまま、第１保持テーブル上の半導体基板に封止シートを押圧して貼り付ける。

Description

封止シート貼付け方法および封止シート貼付け装置
 本発明は、半導体基板上に形成された複数個の半導体素子に樹脂組成物からなる封止層の形成された封止シートを貼り付けて封止する封止シート貼付け方法および封止シート貼付け装置に関する。
　１個の半導体チップの周りを枠体で囲んだ後に、樹脂を含浸させたプリプレグから成る第１の封止用樹脂シートと第２の封止用樹脂シートによって当該半導体チップの両面のそれぞれを挟み込み、半導体チップを封止して半導体装置を製造している（特許文献１を参照）。
特開平５－２９１３１９号公報
　しかしながら、上記従来方法では次のような問題が生じている。
　すなわち、近年、アプリケーションの急速な進歩に伴う高密度実装の要求により、半導体装置が小型化される傾向にある。したがって、ダイシング処理によって半導体ウエハを半導体素子に分断した後に、半導体素子を個々に樹脂で封止しているので、スループットが低下し、ひいては生産効率を低下させるといった不都合が生じている。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、半導体基板に封止シートを効率よく貼り付けることが可能な封止シート貼付け方法および封止シート貼付け装置を提供することを主たる目的とする。
　そこで、本発明者たちは、当該不都合を解決するために、実験やシミュレーションを繰り返して鋭意検討した結果、以下の知見を得た。
　半導体基板の全面に樹脂組成物からなる封止層の形成された枚葉の封止シートを貼り付けて硬化させた後に、当該半導体装置に分断することを試みた。そこで、封止シートを貼り付けるときに、半導体素子への密着性を高めるために封止層を加熱し、適度に軟化させていた。
　しかしながら、封止シートは、表面保護用の保護テープに比べて厚いので、貼り付ける直前に加熱しても所定の粘度まで軟化するのに時間がかかり、貼り付け処理のタクトタイムを低減させていた。
　この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
　すなわち、樹脂組成物からなる封止層の形成された封止シートを半導体基板に貼り付ける封止シート貼付け方法であって、
　前記半導体基板の形状以下に切断されたシート供給部内の封止シートを搬送機構によって保持し、加熱しながら搬送するシート搬送過程と、
　前記シート搬送過程で所定温度に達した封止シートを半導体基板に貼り付けるシート貼付け過程と
　を備えたことを特徴とする。
　（作用・効果）　この方法によれば、シート供給部からシート貼付け過程に搬送する過程で、封止シートを所定の温度まで加熱することができる。したがって、半導体基板と対向配備した時点から封止シートを所定温度まで加熱する待ち時間を省くことができる。したがって、封止シートの貼り付け処理のタクトタイムを短縮することができる。
　なお、シート搬送過程は、封止シートの外周領域をその内側領域よりも高い温度で加熱し、外側領域の封止層を内側領域の封止層よりも硬化を促進させることが好ましい。
　半導体基板の外周領域を封止する封止シートの封止層の硬度が、半導体基板の内側領域を封止する封止層よりも高くなる。すなわち、加熱により粘度の低下している内側領域の樹脂組成物が、半導体基板の外縁からはみ出るのを外側領域の封止層によって防止される。したがって、この方法によれば、半導体基板からはみ出る樹脂組成物による保持テーブルなどの汚染を抑制することができる。
　シート搬送過程における封止層の加熱に対して貼付け過程では、半導体基板の外周領域よりも内側領域を高い温度で加熱する。
　この方法によれば、内側領域の封止層の硬化が促進される。したがって、封止層全体を均一に硬化させることができる。
　なお、上記各方法において、開閉自在な蓋部材によって閉じられた前記封止シートを収納および供給する前記シート供給部内の温度および湿度を調整する防湿過程を備え、
　シート搬送過程では、シート供給部内で温度および湿度コントロールされた封止シートを搬送機構によって搬送することが好ましい。
　すなわち、封止シートは、冷蔵保存されているので、使用するに先だって室温状態で長時間放置して室温に戻している。しかしながら、この方法によれば、シート供給部内の温度および湿度が調整されるので、冷蔵保存された封止シートを室温で長時間放置して室温まで戻す必要はなく、即時にシート供給部に装填し、当該封止シートを短時間で使用することができようになる。
　さらに、湿度が調整されているので、冷却状態にある封止シートと室温との温度差によって生じる封止シートへの結露が解消される。したがって、結露に起因する封止層でのボイドの発生および皺の発生を抑制することができる。
　また、この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
　すなわち、樹脂組成物からなる封止層の形成された封止シートを半導体基板に貼り付ける封止シート貼付け装置であって、
　前記半導体基板の形状以下に切断された封止シートを収納および供給するシート供給部と、
　前記シート供給部の封止シートを保持部材で保持し、当該保持部材に埋設された加熱器によって封止シートを加熱しながら搬送する搬送機構と、
　前記半導体基板を保持する保持テーブルを備え、
　前記保持部材によって保持された封止シートを保持テーブル上の半導体基板に押圧して貼り付けるよう構成した
　を備えたことを特徴とする。
　この構成によれば、搬送機構の保持部材によって保持した封止シートをシート供給部から保持テーブルまで加熱しながら搬送するとともに、保持部材によって保持テーブル上の半導体基板に封止シートを押圧して貼り付けることができる。したがって、保持テーブル上で封止シートが所定温度に達するまでの待ち時間が削減される。また、封止シート貼付け専用の保持部材に封止シートを受け渡す必要がないので、封止シート貼付け処理のタクトタイムを短縮することができる。
　なお、この構成において、保持部材の加熱器によって、封止シートの外周領域をその内側領域よりも高い温度で加熱する制御部を備えることが好ましい。
　この構成によれば、外側領域の封止層の硬化を促進させ、内側領域よりも硬度を高くすることができる。換言すれば、加熱による粘度の低下した内側領域の樹脂組成物が半導体基板から外側にはみ出るのを、外側領域の封止層が抑制する。
　また、上記各構成において、シート供給部は、封止シートの搬出口で開閉自在な蓋部材と、
　前記シート供給部の気体供給口に連通して気体を供給する気体供給ユニットと
　を備えることが好ましい。
　さらに、シート供給部内の温度および湿度のうち少なくとも湿度を検出する検出器を備え、
　前記制御部は、検出器の検出結果に応じて蓋部材の開閉を操作し、シート供給部内を所定の湿度に制御するのが好ましい。
　この構成によれば、冷蔵保存された封止シートを室温で長時間放置して室温まで戻す必要はなく、即時にシート供給部に装填し、当該封止シートを短時間で使用することができようになる。
　本発明の封止シート貼付け方法および封止シート貼付け装置によれば、半導体基板に封止シートを工程に搬送する過程で封止シートを所定温度まで加熱するので、封止シートを半導体基板に短時間で精度よく貼り付けることができる。
封止シートの原反ロールを示す斜視図である。 封止シートの縦断面図である。 封止シート貼付け装置の概略構成を示す正面図である。 封止シート貼付け装置の全体構成を示す平面図である。 シート供給部の要部構成を示す正面図である。 ライナ剥離機構の概略構成を示す正面図である。 貼付け機構を構成する減圧室の部分断面図である。 シート供給部から封止シートを搬出する動作を示す図である。 第２剥離ライナの剥離動作を示す正面図である。 半導体基板に封止シートを仮接着する動作を示す図である。 半導体基板に封止シートを仮接着する動作を示す図である。 半導体基板に封止シートを本接着する動作を示す図である。 半導体基板に封止シートを本圧着する動作を示す図である。 変形例の封止シート貼付け装置の概略構成を示す正面図である。 変形例の封止シート貼付け装置の全体構成を示す平面図である。 変形例のシート供給部の要部構成を示す正面図である。 切断ローラの斜視図である。 変形例の吸着プレートを示す断面図である。 変形例の封止シートを示す平面図である。
　　１　…　シート供給部
　　２　…　載置台
　　３　…　収納容器
　　４　…　ドライエア供給源
　　５　…　蓋部材
　　８　…　加熱機
　　９　…　冷却機
　１０　…　ドレイン
　１１　…　供給管
　１２　…　排気管
　１５　…　湿度センサ
　１６　…　温度センサ
　２１　…　第１搬送機構
　２２　…　剥離機構
　２３　…　第１保持テーブル
　２４　…　第２搬送機構
　２６　…　吸着プレート
　２５　…　貼付け機構
　２９　…　ヒータ
　３７　…　ヒータ
１００　…　制御部
　　Ｔ　…　封止シート
　　Ｃ　…　半導体素子
　　Ｍ　…　封止層
Ｓ１、Ｓ２…第１および第２剥離ライナ
　　Ｗ　…　半導体基板
　以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。表面に複数個の半導体素子が形成された半導体基板に、樹脂組成物からなる封止層の形成された封止シートを貼り付ける場合を例に取って説明する。
　＜封止シート＞
　封止シートＴは、例えば、図１および図２に示すように、長尺の封止シートＴを巻き回した原反ロールまたは当該原反ロールから所定形状の枚様体に切断して供給される。また、当該封止シートＴは、封止層Ｍの両面に保護用の第１剥離ライナＳ１および第２剥離ライナＳ２が添設されている。
　封止層Ｍは、封止材料からシート形状に形成されている。封止材料としては、例えば、熱硬化性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、などの熱硬化性樹脂が挙げられる。また、封止材料として、上記した熱硬化性樹脂と、添加剤を適宜の割合で含有する熱硬化性樹脂組成物を挙げることもできる。
　添加剤としては、例えば、充填剤、蛍光体などが挙げられる。充填剤としては、例えば、シリカ、チタニア、タルク、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などの無機微粒子、例えば、シリコーン粒子、などの有機微粒子などが挙げられる。蛍光体は、波長変換機能を有しており、例えば、青色光を黄色光に変換することのできる黄色蛍光体、青色光を赤色光に変化することのできる赤色蛍光体などを挙げることができる。黄色蛍光体としては、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）：Ｃｅ）などのガーネット型蛍光体が挙げられる。赤色蛍光体としては、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ２：Ｅｕなどの窒化物蛍光体などが挙げられる。
　封止層Ｍは、半導体素子を封止する前において、半固形状に調整されており、具体的には、封止材料が熱硬化性樹脂を含有する場合には、例えば、完全硬化（Ｃステージ化）する前、つまり、半硬化（Ｂステージ）状態で調整されている。
　封止層Ｍの寸法は、半導体素子および基板の寸法に応じて適宜に設定されている。具体的には、封止シートが長尺のシートとして用意される場合における封止層の左右方向における長さ、つまり、幅は、例えば、１００ｍｍ以上、好ましくは、２００ｍｍ以上であり、例えば、１５００ｍｍ以下、好ましくは、７００ｍｍ以下である。また、封止層の厚みは、半導体素子に寸法に対応して適宜に設定され、例えば、３０μｍ以上、好ましくは、１００μｍ以上であり、また、例えば、３０００μｍ以下、好ましくは、１０００μｍ以下である。
　第１剥離ライナＳ１および第２剥離ライナＳ２は、例えば、ポリエチレンシート、ポリエステルシート（ＰＥＴなど）、ポリスチレンシート、ポリカーボネートシート、ポリイミドシートなどのポリマーシート、例えば、セラミックシート、例えば、金属箔などが挙げられる。剥離ライナにおいて、封止層と接触する接触面には、フッ素処理などの離型処理を施すこともできる。第１剥離ライナおよび第２剥離ライナの寸法は、剥離条件に応じて適宜に設定され、厚みが、例えば、１５μｍ以上、好ましくは、２５μｍ以上であり、また、例えば、１２５μｍ以下、好ましくは、７５μｍ以下である。
　＜封止シート貼付け装置＞
　図３は封止シート貼付け装置の正面図、図４は、封止シート貼付け装置の平面図である。
　封止シート貼付け装置は、シート供給部１、第１搬送機構２１、ライナ剥離機構２２、第１保持テーブル２３、第２搬送機構２４および貼付け機構２５などから構成されている。
　シート供給部１は、載置台２、収納容器３およびドライエア供給源４などから構成されている。
　載置台２は、後述する収納容器を平面保持するとともに、電力受給および制御信号を受信するコネクタを備えている。
　収納容器３は、例えば、図１および図５に示すように、半導体基板Ｗの形状に切断された枚葉の封止シートＴを積層収納する。収納容器３は、封止シートＴを搬出するための搬出口を開閉させる蓋部材５を上部に備えている。また、対向する一方の側壁上よりに気体を取り込む供給口６が形成されている。他方の側壁の下よりに排気口７が形成されている。さらに、湿度センサ１５および温度センサ１６が備えられている。両センサ１５、１６の検出信号は、制御部１００に送られる。
　ドライエア供給源４は、加熱機８、冷却機９およびドレインなど備えている。すなわち、ドライエア供給源４は、当該装置の設置されているクリーンルームの大気を吸引する。加熱機８は、吸引された気体を加熱する。また、ドライエア供給源４は、収納容器３の供給口６と連通させた供給管１１を通じて収納容器３に加温および除湿されたドライエアを供給する。
　また、ドライエア供給源４は、収納容器３の排気口７と連通させた排気管１２を通じて収納容器３から排気された気体を吸引する。冷却機９は、排気された気体を冷やして除湿し、水のみをドレインから排出する。除湿した気体は、加熱機８に戻され加温されて再び同じ経路で循環される。
　なお、供給管１１および排気管１２には、電磁弁１３、１４が備えられている。これら電磁弁１３、１４は、制御部１００からの制御信号に基づいて、ドライエアの供給量の調整および供給停止の操作が可能になっている。
　第１搬送機構２１は、前後左右に水平移動および昇降可能な吸着ユニットの下端に吸着プレート２６を備えている。すなわち、装置本体の横方向に伸びるフレーム２７に沿ったガイドレールＲ１上を移動する第１可動台２８を備える。装置本体の前後に向けて水平保持されたガイドレールＲ２が第１可動台２８の下部に装着されている。ガイドレールＲ２に沿って前後に移動可能な第２可動台３０に懸垂支持された縦フレームに沿って昇降可能な吸着プレート２６を備えている。
　吸着プレート２６は、封止シートＴの外形よりも大形であり、内部にヒータ２９が埋設されている。なお、第１搬送機構２１は、本発明の搬送機構に相当し、吸着プレート２６は、保持部材に相当する。
　ライナ剥離機構２２は、図６に示すように、剥離テープ供給部３１、剥離ユニット３２、テープ回収部３３およびカメラ３４から構成される。
　剥離テープ供給部３１は、封止シートＴよりも幅の狭い長尺の剥離テープＴＳを剥離ユニット３２に向けて供給する。
　剥離ユニット３２は、剥離テープＴＳを巻き回される剥離ローラ３５を備えている。当該剥離ローラ３５は、昇降可能であり、収納容器３よりも高い位置まで上昇する。すなわち、封止シートＴが第１搬送機構２１によって吸着保持されて搬送される過程で、剥離ローラ３５は、封止シートＴの裏面の剥離ライナＳ２に剥離テープＴＳを押圧して貼り付ける。
　テープ回収部３３は、剥離ローラ３５によって封止シートＴの裏面側の剥離ライナＳ２に貼り付けられた状態で剥離テープＴＳを巻き取ることにより、封止シートＴから剥離された剥離ライナＳ２とともに回収ボビンに剥離テープＴＳを巻き取り回収する。
　カメラ３４は、裏面から第２剥離ライナＳ２の剥離された封止シートＴを撮像し、当該画像データを制御部１００に送信する。
　第１保持テーブル２３は、半導体基板Ｗよりも大形のチャックテーブルで構成されている。第１保持テーブル２３の内部には、ヒータ３７が埋設されている。第１保持テーブル２３は、縦Ｘ軸周りに回転し、半導体基板Ｗのアライメントを行うよう構成されている。また、第１保持テーブル２３は、ガイドレール３８に沿って半導体基板Ｗの載置位置と装置奥側のアライメント位置とにわたって往復移動するように構成されている。
　アライメント位置の上方には、２台のカメラ３９が配備されており、半導体基板Ｗを撮像し、両画像データを制御部１００に送信する。
　第２搬送機構２４は、装置本体の横方向に伸びるフレーム４１に沿って貼付け機構２５側まで達するガイドレールＲ３上を装置移動する可動台４２を備える。当該可動台４２に懸垂支持された縦フレームに沿って昇降可能な吸着ユニットの下端に吸着プレート４４を備えている。吸着プレート４４は、半導体基板Ｗの形状以上の大きさを有する。すなわち、基板搬送機構２４は、第１保持テーブル２３から後述する第２保持テーブル４５までを往復移動するよう構成されている。
　貼付け機構２５は、第２保持テーブル４５および減圧室４６などから構成されている。
　第２保持テーブル４５は、図７に示すように、減圧室４６を構成する上下一対の上ハウジング４６Ａと下ハウジング４６Ｂのうち、下ハウジング４６Ｂに収納されている。
　また、下ハウジング４６Ｂは、ガイドレール４８に沿って、装置本体の前側の半導体基板Ｗの受け取り位置と上ハウジング４６Ａの下方の間を往復移動するよう構成されている。
　減圧室４６を構成する上ハウジング４６Ａには、昇降駆動機構５０に備えてられている。この昇降駆動機構５０は、縦壁５１の背部に縦向きに配置されたレール５２に沿って昇降可能な可動台５３、この可動台５３に高さ調節可能に支持された可動枠５４、この可動枠５４から前方に向けて延出されたアーム５５を備えている。このアーム５５の先端部から下方に延出する支軸５６に上ハウジング４６Ａが装着されている。
　可動台５３は、ネジ軸５７をモータ５８によって正逆転することでねじ送り昇降されるようになっている。また、上ハウジング４６Ａの内部には、昇降可能な押圧プレート５９が内装されている。当該押圧プレート５９には、ヒータ６０が埋設されている。
　＜封止シート貼付け処理＞
　次に、上記封止シート貼付け装置によって半導体基板に封止シートを貼り付ける一連の動作について詳述する。
　外部の冷蔵庫で管理されていた封止シートＴを収納した収納容器３を載置台２に載置し、当該載置台２と電気的にコネクタ接続する。さらに、収納容器３の供給口６に供給管１１および排気口７に排気管１２を連通接続させる。
　ドライエア供給源４から所定の加温および乾燥されたドライエアの供給を開始する。同時に湿度センサ１５および温度センサ１６から送信される検出信号に基づいて、制御部１００が、収納容器３内の温度および湿度をモニタする。
　収納容器３の内部が所定温度および湿度に達すると、制御部１００は、図８に示すように、蓋部材５を開けて第１搬送機構２１の吸着プレート２６によって封止シートＴを吸着搬送させる。なお、封止シートＴの搬出後に蓋部材５を閉じてドライエアを継続的に内部に供給しながら収納容器３の温度および湿度を一定に保つように調整する。
　封止シートＴは、収納容器３からライナ剥離機構２２を経由して第１保持テーブル２３に搬送させるまでに、吸着プレート２６に埋設されたヒータ２９により所定温度まで加熱される。
　この搬送過程で、封止シートＴは、先ずカメラ３４の上方に搬送される。このとき、図６に示すように、水平搬送される過程で収納容器３から外れた搬送方向の前方の位置に剥離ローラ３５が上昇してくる。当該剥離ローラ３５に巻き回された剥離テープＴＳが、図９に示すように、封止シートＴの裏面側の第２剥離ライナＳ２に押圧される。その後、第１搬送機構２１の搬送速度と同調した速度で剥離テープＴＳを巻き取りながら、第２剥離ライナＳ２を封止シートＴから剥離する。剥離された第２剥離ライナＳ２は、剥離テープＴＳごと回収ボビンに巻き取り回収される。
　カメラ３４の上方に封止シートＴが達すると、封止シートＴが撮像される。取得された画像データは、制御部１００に送信される。撮像処理が完了すると、第１搬送機構２１は、封止シートＴを吸着保持したまま、第１保持テーブル２３上へと移動する。
　封止シートＴが、収納容器３から搬出される略同時に、第１保持テーブル２３に半導体基板Ｗが載置される。半導体基板Ｗを吸着保持した第１保持テーブル２３は、アライメント位置に移動し、カメラ３９によって表面が撮像される。撮像された画像データは、制御部１００へと送信される。
　撮像処理が完了すると、第１保持ステージ２３は、載置位置に戻る。ここで、制御部１００の画像解析処理により求めた封止シートＴの輪郭と半導体基板Ｗの輪郭とが合致するように、半導体基板Ｗのアライメントを行う。第１保持テーブル２３を縦軸周りに回転させてアライメントを行う。
　半導体基板Ｗのアライメントが完了すると、第１搬送機構２１によって搬送されてきた封止シートＴが、図１０に示すように、半導体基板Ｗに対向配置される。その後に、図１１に示すように、吸着プレート２６が所定高さまで下降する。このとき、封止シートＴの封止層Ｍは、所定温度まで加熱されて所定の粘度まで軟化している。また、第１保持テーブル２３に載置保持された半導体基板Ｗもヒータ３７によって所定温度まで加熱されている。したがって、吸着プレート２６と第１保持テーブル２３とによって挟み込まれ、軟化している封止層Ｍを形成する樹脂組成物が、隣接する複数個の半導体素子間のエアーを排除しながら侵入しゆき密着する。なお、この時点で、封止層は、未硬化状態なので、仮圧着された状態にある。封止シートＴの仮圧着が完了すると、第１搬送機構２１は、載置台２側の待機位置に戻る。
　封止シートＴが仮圧着された半導体基板Ｗは、第２搬送機構２４によって吸着保持され、第２保持テーブル４５に搬送される。
　半導体基板Ｗが第２保持テーブル４５に載置されると、第２搬送機構２４は上昇して第１保持テーブル２３側に戻る。第２保持テーブル４５は、半導体基板Ｗを吸着保持したまま、上ハウジング４６Ａの下方まで移動する。
　図１２に示すように、上ハウジング４６Ａの下端が下ハウジング４６Ｂに当接する位置まで下降する。つまり、減圧室４６を形成する。その後、減圧室４６内を減圧する。さらに、図１３に示すように、押圧プレート５９を下降させて封止シートＴを押圧および加熱して半導体基板Ｗに本圧着する。この時点で、封止層Ｍは、完全に硬化していない状態である。
　本圧着が完了すると、減圧室４６内を大気圧まで戻して上ハウジング４６Ａを開放する。下ハウジング４６Ｂは、第２保持テーブル４５ごと基板の受け渡し位置まで戻る。封止シートＴの本圧着された半導体基板Ｗは、第１剥離ライナＳ１が剥離される。以上で半導体基板Ｗに封止シートＴを貼り付ける一連の動作が完了する。
　上記実施例装置によれば、吸着プレート２６により収納容器３から搬出した封止シートＴを第１保持テーブル２３に搬送するまでに、所定温度まで加熱することができる。また、吸着プレート２３により封止シートＴを保持したまま、第１保持テーブル２３上の半導体基板Ｗに貼り付けることができる。したがって、封止シートＭを半導体基板Ｗに貼り付けるまでに、第１搬送機構２１の吸着プレート２６から貼付け専用の保持部材に封止シートＴを受け渡す必要がない。また、第１保持ステージ２３上に封止シートＴが到達した時点から当該封止シートを加熱する必要もない。その結果、第１保持テーブル上で封止シートＴが所定温度に達するまでの待ち時間および封止シートＴの受け渡し時間を短縮することができる。
　また、冷蔵管理されている封止シートＴを収納容器３に収納し、即時に封止シート貼付け装置にセットしても、加温および乾燥されたドライエアを当該収納容器３に供給および排気循環させることにより、封止シートＴが短時間でクリーンルーム内の室温に戻される。したがって、封止シートＴ自体の温度と大気温度との温度差がなくなり、封止シートＴが結露するのを回避させることができる。さらに、積層された封止シートＴの内部と外側との温度差を短時間でなくした状態でシート供給部１から搬出するので、封止シートＴの内部と外側での温度差による皺の発生を防止することができる。その結果、半導体基板Ｗに貼り付けた封止シートＴの封止層Ｍと半導体基板Ｗとの接着界面でのボイドの発生を抑制することができる。
　以上のように、本実施例装置によれば、冷蔵管理された封止シートＴを装置にセットして即時に使用できるとともに、搬送過程で封止シートＴを所定温度まで加熱するので、半導体基板Ｗに封止シートＴを貼り付けるまでの処理時間を大幅に短縮することができる。
　なお、本発明は以下のような形態で実施することもできる。
　（１）上記実施例において、枚葉の封止シートＴに代えて、図１に示すように、ロール状に巻き回れた長尺の封止シートＴを繰り出し供給する過程で、略半導体基板の形状にハーフカットした封止シートＴを供給するように構成してもよい。ここで、ハーフカットされた封止シートＴは、半導体基板に形成されたノッチやオリエンテーションフラットの外形までを完全に一致させたものではなく、ノッチなどを覆う円形のものを含む。
　この場合、シート供給部１は、図１４ないし図１６に示すように、ロール装填部７０、切断機構７１、剥離板７２およびシート回収部７３などから構成されている。
　ロール装填部７０は、供給ボビン７４から繰り出された両面に第１および第２剥離ライナＳ１、Ｓ２付きの封止シートＴを送りローラ７５およびガイドローラ７６で案内して切断機構７１に導く。
　切断機構７１は、同調駆動する切断ローラ７７と受けローラ７８を上下に対向配備している。切断ローラ７７は、図１７に示すように、切断刃７９を形成したシート８０を駆動ローラ８１に装着して構成されている。切断刃７９は、第２剥離ライナＳ２を残して第１剥離ライナＳ１および封止層Ｍを切断する。
　受けローラ７８は、金属製の駆動ローラである。なお、切断ローラ７７または受けローラ７８の少なくとも一方が駆動シリンダによって昇降可能に構成されている。したがって、両ローラ７７、７８の間隙を粘着テープＴの厚みに応じて設定を変更可能に構成されている。
　剥離板７２は、装置フレームに水平に固定配備されており、ハーフカットされた封止シートＴの裏面全体を水平に保持可能な扁平面を有する。また、剥離板７２は、先細りのテーパー状を有している。すなわち、剥離板７２は、第２剥離ライナＳ２を折り返してシート回収部７３に案内する。
　シート回収部７３は、半導体基板Ｗの形状に切り抜かれた封止シートＴを回収ボビンに巻き取るよう構成されている。
　これらロール装填部７０、切断機構７１、剥離板７２およびシート回収部７３は、装置本体とは個別の処理室８５に収納されている。当該処理室８５は、剥離板７２の上方に制御部１００によって開閉操作される蓋部材８６を備えている。さらに、処理室８５は、上記実施例と同様に、ドライエア供給源４から供給されるドライエアを循環させるとともに、湿度および温度センサ１５、１６によって内部の温度および湿度が検出され、当該検出結果に応じて温度および湿度コントロールされるよう構成されている。
　上記構成の封止シート貼付け装置によって半導体基板Ｗに封止シートＴを貼り付ける場合、シート供給部１から搬出して第１保持テーブル２３に封止シートＴを搬送するまでの動作が、上記実施例と相違する。
　すなわち、切断機構７１によってハーフカットされた封止シートＴは、裏面の第２剥離ライナＳ２を剥離された状態でシート供給部１から搬出される。したがって、搬出された封止シートＴを直接にカメラ３４の下方まで搬送し、封止シートＴを撮像する。その後の処理は、上記実施例と同じである。
　なお、当該実施例において、切断機構７１は、次のような構成であってもよい。例えば、半導体基板Ｗの形状に形成されたトムソン刃で封止シートＴをハーフカットする。または、丸刃またはテーパー状のカッタを旋回させて半導体基板Ｗの形状に封止シートをハーフカットしてもよい。
　（２）上記各実施例装置において、吸着プレート２６に埋設されたヒータ２９による封止シートＴの加熱温度を、封止シートＴの領域に応じて変更してもよい。例えば、図１８に示すように、封止シートＴの外周領域と当接する第１領域ＡＲ１の加熱温度をその内側領域ＡＲ２の加熱温度よりも高くする。すなわち、加熱温度は、封止層Ｍを形成する樹脂組成物の特性に応じて異なるが、樹脂組成物が、次のような状態になる温度に設定する。軟化している内部領域の樹脂組成物が半導体基板Ｗの外側にはみ出るのを防止するとともに、未硬化状態で粘着性を有して半導体基板Ｗに接着状態を維持できる程度まで外周領域の樹脂組成物を半硬化させる。
　この構成によれば、加熱により軟化した樹脂組成物が、半導体基板Ｗからはみ出して第１保持テーブル２３などを汚染するのを抑制することができる。
　（３）上記各実施例装置において、収納容器３にドライエアを循環供給させていたが、ドライエア供給源４からドライエアを供給し、排気される気体を装置の外またはクリーンルームの外に排出するように構成してもよい。
　（４）上記各実施例装置において、湿度センサ１５の検出結果に基づいて、湿度のみを制御してもよい。
　（５）上記実施例装置において、載置台２にヒータを埋設して収納容器３内の封止シートＴを加熱し、除湿を促進させてもよい。
　（６）上記各実施例において、半導体基板Ｗの形状は、円形に限定されない。したがって、半導体基板Ｗは、正方形または長方形などの四角形であってもよい。
　（７）上記各実施例において、収納容器３は、装置内に固定配備してもよい。この場合、オペレータが、収納容器３に封止シートＴを装填することになる。
　（８）上記各実施例において、収納容器３および処理室８５に形成された供給口６の位置は、図示された位置に限定されるものではない。したがって、除湿効率のよい位置に、供給口６および排気口７を適宜に形成する。
　（９）上記各実施例において、封止シートＴは、半導体基板Ｗの形状に限定されるものではなく、半導体基板Ｗよりも小さくてもよい。例えば、半導体基板Ｗに形成された複数個の半導体素子Ｃの分布領域に当該分布領域の面積よりも小さい面積で、かつ、複数個の半導体素子Ｃを囲う分断ラインに合わせて小片にハーフカットした複数枚の封止シート片ＣＴであってもよい。なお、ここで分布領域とは、半導体基板を個片化する予定の複数個の半導体素子が配置されており、その最外周部の切断予定ラインを含む領域である。なお、本実施例において、封止シート片は、封止層に剥離ライナが添設された状態の形態をいう。
　この実施形態によれば、図１９に示すように、半導体基板Ｗ上で分割された小さい分布領域単位で半導体素子Ｃが封止される。したがって、封止層Ｍの硬化処理時の熱膨張または収縮による半導体基板Ｗの反りを抑制することができる。すなわち、半導体基板形状の１枚の封止シートを半導体基板Ｗに貼り付けた場合、半導体基板Ｗの中心に向けて収縮応力が集中するので、半導体基板Ｗに反りが発生しやすい。しかしながら、複数枚の封止シート片ＣＴに分割して半導体基板Ｗに貼り付けた場合、封止シート片ＣＴの封止層Ｍが個々に収縮するので、収縮応力が分散される。したがって、半導体基板Ｗの反りおよび破損を抑制することができる。
　さらに、封止シート片ＣＴは、半導体基板形状に比べて面積が小さいので、半導体基板Ｗの貼り付けが容易となる。換言すれば、封止層Ｍと半導体基板Ｗの接着界面への気泡の巻き込みを回避しやすくなる。
　（１０）上記各実施例において、第１搬送機構２１の吸着プレート２６にヒータを埋設し、吸着搬送する封止シートＴを室温よりも高い所定温度に保ちながら搬送してもよい。
　以上のように、本発明は、封止シートを半導体基板に短時間で精度よく貼り付けることができるのに適している。

Claims (9)

  1. 　樹脂組成物からなる封止層の形成された封止シートを半導体基板に貼り付ける封止シート貼付け方法であって、
    　前記半導体基板の形状以下に切断されたシート供給部内の封止シートを搬送機構によって保持し、加熱しながら搬送するシート搬送過程と、
    　前記シート搬送過程で所定温度に達した封止シートを半導体基板に貼り付けるシート貼付け過程と
    　を備えたことを特徴とする封止シート貼付け方法。
  2. 　請求項１に記載の封止シート貼付け方法において、
    　前記シート搬送過程は、封止シートの外周領域をその内側領域よりも高い温度で加熱し、外側領域の封止層を内側領域の封止層よりも硬化を促進させる
    　ことを特徴とする封止シート貼付け方法。
  3. 　請求項２に記載の封止シート貼付け方法において、
    　前記シート貼付け過程は、半導体基板の外周領域よりも内側領域を高い温度で加熱する
    　ことを特徴とする封止シート貼付け方法。
  4. 　請求項１に記載の封止シート貼付け方法において、
    　開閉自在な蓋部材によって閉じられた前記封止シートを収納および供給する前記シート供給部内の温度および湿度を調整する防湿過程を備え、
    　前記シート搬送過程では、シート供給部内で温度および湿度コントロールされた封止シートを搬送機構によって搬送する
    　ことを特徴とする封止シート貼付け方法。
  5. 　樹脂組成物からなる封止層の形成された封止シートを半導体基板に貼り付ける封止シート貼付け装置であって、
    　前記半導体基板の形状以下に切断された封止シートを収納および供給するシート供給部と、
    　前記シート供給部の封止シートを保持部材で保持し、当該保持部材に埋設された加熱器によって封止シートを加熱しながら搬送する搬送機構と、
    　前記半導体基板を保持する保持テーブルを備え、
    　前記保持部材によって保持された封止シートを保持テーブル上の半導体基板に押圧して貼り付けるよう構成した
    　ことを特徴とする封止シート貼付け装置。
  6. 　請求項５に記載の封止シート貼付け装置において、
    　前記保持部材の加熱器によって、封止シートの外周領域をその内側領域よりも高い温度で加熱する制御部を備えた
    　ことを特徴とする封止シート貼付け装置。
  7. 　請求項５に記載の封止シート貼付け装置において、
    　前記シート供給部は、封止シートの搬出口で開閉自在な蓋部材と、
    　前記シート供給部の気体供給口に連通して気体を供給する気体供給ユニットと
    　を備えたことを特徴とする封止シート貼付け装置。
  8. 　請求項７に記載の封止シート貼付け装置において、
    　前記気体供給ユニットは、加熱機を備え、加温および乾燥された気体をシート供給部内に供給する
    　ことを特徴とする封止シート貼付け装置。
  9. 　請求項８に記載の封止シート貼付け装置において、
    　前記シート供給部内の温度および湿度のうち少なくとも湿度を検出する検出器を備え、
    　前記制御部は、検出器の検出結果に応じて蓋部材の開閉を操作し、シート供給部内を所定の湿度に制御する
    　ことを特徴とする封止シート貼付け装置。
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