JP3528412B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特にダイシング工程からダイボンド工程ま
での生産性向上に対応できる工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造方法、特に組立
工程は、半導体素子がその面内に複数個形成された半導
体ウェハーを個々の半導体素子に分割するダイシング工
程と、分割された半導体素子をピックアップし、リード
フレーム等の支持基材に接着剤により接合するダイボン
ド工程と、半導体素子とリードフレームとを電気的に接
続するワイヤーボンド工程、外囲を樹脂で封止する樹脂
封止工程より構成されていた。
【0003】ここで従来の半導体装置の製造方法のう
ち、ダイシング工程、ダイボンド工程について図面を参
照しながら説明する。図9〜図12は従来の半導体装置
の製造方法を示す工程図である。
【0004】図9に示すように、まず面内に半導体素子
が複数個形成された半導体ウェハー1をリング2で保持
された接着シート3上に貼り付ける。この接着シート3
上には、紫外線硬化型の接着剤が設けられているもので
あり、ダイシング時の半導体ウェハー1の剥がれや、ダ
イシングによって個々の半導体素子に分割した際に、半
導体素子の脱落を防止するものである。
【0005】次に図10に示すように、半導体ウェハー
1をダイシング装置のブレードにより個々の半導体素子
4に分割する。ダイシングはフルカット、セミフルカッ
ト、ハーフカット等の切込み深さを選択して行なうもの
である。
【0006】次に図11に示すように、ダイシング後の
半導体ウェハー1に対して、紫外線光5を照射する。こ
の紫外線光5の照射は、接着シート3に貼り付けた半導
体ウェハー1の裏面側からその接着シート3全面に対し
て行なうもので、紫外線光5の照射により、接着シート
3上の紫外線硬化型接着剤が光硬化するものである。そ
の結果、紫外線硬化型接着剤の接着力が低下し、後工程
のダイボンド工程で半導体素子のピックアップを容易に
行なうことができるものである。
【0007】次に図12に示すように、紫外線光の照射
によって接着力の弱められた接着シート3上の半導体ウ
ェハー1の個々の半導体素子4どうしの間隔を得るため
に、接着シート3を引き延ばす。これは通常、エキスパ
ンド工程と呼ばれるものである。そして個々の半導体素
子4をダイボンダーのコレットによりピックアップし、
リードフレームのダイパッド上に接合するものである。
【0008】以上のように従来はダイシング後に紫外線
光を接着シートの全面に照射した後にエキスパンド、ダ
イボンドを行なっていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようにダイシング後に紫外線光を接着シートの全面に照
射し、エキスパンド、ダイボンドを行なう場合、接着シ
ートの接着力が失われるため、エキスパンド工程や、ダ
イボンド時等の振動により半導体素子が接着シートから
脱落してしまい、製品歩留まりが著しく低下してしまう
という課題があった。そしてこのような課題に対する検
討としては、従来は接着シートの接着材料の検討が行わ
れているにすぎず、工程上の対策は何等検討されていな
かった。
【0010】本発明はこのような従来の課題を解決する
もので、エキスパンド時や組立工程上の振動等によって
もダイシング済みの半導体ウェハーから半導体素子が脱
落しないようにするための半導体装置の製造方法を提供
することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の半導体装置の製造方法は、接着剤層が形成さ
れたシート上に半導体素子がその面内に複数個形成され
た半導体ウェハーを貼り付ける工程と、そのウェハーを
半導体素子単体ごとに分割する工程と、ウェハーが貼り
付けられたシートに対して、ウェハーが貼り付けられた
面と反対の面から光を照射する工程と、ウェハーから半
導体素子を取り出す工程と、取り出した半導体素子をリ
ードフレームのダイパッドにダイボンド剤で接合する工
程とを有する半導体装置の製造方法であって、ウェハー
が貼り付けられた面と反対の面から光を照射する工程
は、ウェハー内に形成された各半導体素子の裏面領域の
シートに部分的に光を照射する工程であり、後工程のリ
ードフレームのダイパッド部と半導体素子とをダイボン
ド剤で接合する工程で半導体素子裏面のダイボンド剤が
当接する領域を除く領域に光を照射する工程であり、
ェハーが貼り付けられた面と反対の面から光を照射する
工程は、ウェハー内に形成された各半導体素子の裏面領
域のシートに部分的に光を照射する工程であり、半導体
素子裏面領域のシートのダイパッド形状に相当する領域
を除く領域に光を照射し、半導体素子裏面にダイパッド
形状に対応した未光硬化の接着剤層を残存させる工程で
ある。そしてシートに形成された接着剤層は、紫外線硬
化型の接着剤層であり、シートに部分的に光を照射する
工程は、紫外線を照射する工程である。
【0012】
【発明の実施の形態】前記構成の通り、ウェハーが貼り
付けられた面と反対の面から光を照射する工程は、ウェ
ハー内に形成された各半導体素子の裏面領域のシートに
部分的に光を照射する工程であるため、個々に分割され
た半導体素子はシートの未硬化の接着剤層の存在によ
り、保持されているので、エキスパンド時や組立工程上
の振動等によっても半導体素子がシートから脱落するこ
とを防止できるものである。
【0013】またウェハーが貼り付けられた面と反対の
面から光を照射する工程は、ウェハー内に形成された各
半導体素子の裏面領域のシートに部分的に光を照射する
工程であり、半導体素子裏面領域のシートのダイパッド
形状に相当する領域を除く領域に光を照射する工程であ
るため、個々に分割された半導体素子はシートの未硬化
の接着剤層の存在により、保持されているので、エキス
パンド時や組立工程上の振動等によっても半導体素子が
シートから脱落することを防止できるとともに、残存の
接着剤層は、後工程のダイボンドでダイパッド部と接合
され、封止樹脂とは接触しないので、懸念される封止樹
脂との密着性の低下、パッケージクラック等の信頼性上
の問題を解消することができる。
【0014】以下、本発明の一実施形態について図面を
参照しながら説明する。図1〜図4は本実施形態の半導
体装置の製造方法を示す工程図である。
【0015】図1に示すように、まず面内に半導体素子
が複数個形成された半導体ウェハー1をリング2で保持
された接着シート3上に貼り付ける。この接着シート3
上には、紫外線硬化型の接着剤層が設けられているもの
であり、ダイシング時の半導体ウェハー1の剥がれや、
ダイシングによって個々の半導体素子に分割した際に、
半導体素子の脱落を防止するものである。
【0016】次に図2に示すように、半導体ウェハー1
をダイシング装置のブレードにより個々の半導体素子4
に分割する。ダイシングはフルカット、セミフルカッ
ト、ハーフカット等の切込み深さを選択して行なうもの
である。通常はハーフカットにより、半導体ウェハーの
厚み約350[μm]の内、300[μm]程度を切り
込み、50[μm]程度を残すダイシングを行なう。
【0017】次に図3に示すように、ダイシング後の半
導体ウェハー1に対して、紫外線光5を照射する。この
紫外線光5の照射は、接着シート3に貼り付けた半導体
ウェハー1の裏面側から露光マスク6を用いて、半導体
ウェハー1領域の個々の半導体素子4裏面に対して部分
的に行なうものである。したがって、半導体ウェハー1
領域の個々の半導体素子4の裏面においては、接着シー
ト3の接着剤は紫外線硬化された部分と硬化されていな
い部分とが存在することになる。
【0018】次に図4に示すように、紫外線光の照射に
よって接着力の弱められた接着シート3上の半導体ウェ
ハー1の個々の半導体素子4どうしの間隔を得るため
に、接着シート3を引き延ばす。これは通常、エキスパ
ンド工程と呼ばれるものである。そして個々の半導体素
子4をダイボンダーのコレットによりピックアップし、
リードフレームのダイパッド上に接合するものである。
ここで本実施形態では、接着シート3に対して部分的に
紫外線光を照射しているので、個々に分割された半導体
素子4は接着シート3の未硬化の接着剤層の存在によ
り、保持されているので、エキスパンド時や組立工程上
の振動等によっても半導体素子4が接着シート3から脱
落することを防止できるものである。その結果、良品の
脱落による製品歩留まりの低下を防止することができ、
製造工程上、生産性を向上させることができる。
【0019】また、本実施形態では、接着シート3に対
して部分的に紫外線光を照射しているので、個々に分割
された半導体素子4をピックアップすると、図5に示す
ように、半導体素子4の裏面には、紫外線光が照射され
ず硬化していない接着剤層7が付着することになる。し
かしこの残存した接着剤層7の領域は、後工程のダイボ
ンド工程でリードフレームのダイパッド面の導電性接着
剤により接着される領域と対応させているので、そのリ
ードフレームの半導体素子領域を封止樹脂により封止し
ても信頼性上の問題、例えば、封止樹脂との密着性の低
下、パッケージクラックの発生などの問題はなくなる。
なお、図5に示した接着剤層7の領域は、リードフレー
ムのダイパッド面の導電性接着剤が付設される領域と対
応している。
【0020】したがって本実施形態は、あえて接着シー
トの紫外線硬化する領域を限定させ、接着シートの接着
力を残存させてダイシングにより分割した半導体素子の
脱落を防止することができ、また接着シートの接着剤層
を信頼性上の問題のない半導体素子の裏面の領域に残存
させるようにしたものである。
【0021】次に本発明の他の実施形態について説明す
る。図6は本実施形態の半導体装置の製造方法における
半導体素子を示す底面図である。
【0022】まず接着シートへの半導体ウェハーの貼り
付けやダイシングは前記した実施形態と同様に行なうも
のであるが、ダイシング後の接着シートへの紫外線光の
照射領域に特徴を有するものである。図6に示すように
露光マスクにより半導体素子4の中央部領域に紫外線光
を照射せず、中央部領域に接着シートの接着剤層7を残
存させるものである。図6に示すような領域に接着剤層
7を残存させた場合、接着シートからの分割された半導
体素子の脱落を防止できるとともに、この半導体素子4
の組立には、図7に示すようなリードフレーム8を用い
ると好都合である。
【0023】図7はリードフレーム8のダイパッド部分
を示す平面図であるが、半導体素子が搭載されるダイパ
ッド部9の形状が、図6に示した半導体素子4の裏面に
残存した接着剤層7の残存形状と対応しているものであ
る。すなわち、ダイパッド部9が当接する領域を除く半
導体素子4の裏面領域の接着シートに紫外線光を照射
し、残存した接着剤層7の形状をダイパッド部9の形状
に対応させているものである。したがって、図8の半導
体装置の断面図に示すように、半導体素子4に残存した
接着剤層7は、リードフレーム8のダイパッド部9に導
電性接着剤10とともに接着されるので、導電性接着剤
10に接着剤層7は吸収され、接着剤層7は封止樹脂1
1と接することはなく、封止樹脂11との密着性の低
下、パッケージクラックの発生などの問題はなくなる。
なお、接着剤層7の形状をダイパッド部9と対応させる
場合、その大きさは、接着剤層7のはみ出しを防止する
ために、ダイパッド部9よりも小さくする。
【0024】以上のように本実施形態では、半導体ウェ
ハーが貼り付けられた接着シートに対して、マスクによ
る紫外線光の部分照射を行なうもので、その照射はリー
ドフレームのダイパッド部が当接する領域を除く半導体
素子の裏面領域の接着シートに紫外線光を照射するもの
で、半導体素子裏面に残存させる接着剤層の形状を後工
程で使用するリードフレームのダイパッド部の形状に対
応させることにより、接着シートの接着力を残存させて
ダイシングにより分割した半導体素子4の接着シートか
らの脱落を防止することができ、また接着シートの接着
剤層を信頼性上の問題のない半導体素子の裏面の領域に
残存させるようにしたものである。
【0025】
【発明の効果】本発明の半導体装置の製造方法は、従来
の接着シートに半導体ウェハーを貼り付けてダイシング
し、ダイボンド前にその接着シートに対して紫外線照射
して接着剤を光硬化させて接着力を弱める工法におい
て、紫外線の照射を部分的に行ない、分割された半導体
素子の裏面に未硬化の接着剤層を残存させることによ
り、エキスパンド時や、工程上の振動等によって接着シ
ートからの半導体素子の脱落を防止できるものである。
また半導体素子裏面の未硬化の接着剤層を残存させる領
域は、後工程のダイボンド時にリードフレームのダイパ
ッド部に接合する際の導電性接着剤と接する領域に対応
させるものである。またダイパッド部の形状と対応させ
て接着シートに紫外線を部分照射し、残存する接着剤層
の形状をダイパッド部と対応させるものである。この残
存させる接着剤層の特徴的形状により、残存した接着剤
層はダイパッド部に導電性接着剤とともに接着されるの
で、接着剤層は封止樹脂と接することはなく、封止樹脂
との密着性の低下、パッケージクラックの発生などを防
止できるものである。これにより半導体装置の製造工程
における歩留まりを上昇させることが出来、生産性を向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す工程図
【図2】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す工程図
【図3】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す工程図
【図4】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す工程図
【図5】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法に
おける半導体素子を示す底面斜視図
【図6】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法に
おける半導体素子を示す底面斜視図
【図7】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法に
おけるリードフレームを示す平面図
【図8】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法に
おける半導体装置を示す断面図
【図9】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図
【図10】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図
【図11】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図
【図12】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図
【符号の説明】
1 半導体ウェハー 2 リング 3 接着シート 4 半導体素子 5 紫外線光 6 露光マスク 7 接着剤層 8 リードフレーム 9 ダイパッド部 10 導電性接着剤 11 封止樹脂

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接着剤層が形成されたシート上に半導体
    素子がその面内に複数個形成された半導体ウェハーを貼
    り付ける工程と、前記半導体ウェハを前記半導体素子単
    体ごとに分割する工程と、前記半導体ウェハが貼り付け
    られたシートに対して、前記半導体ウェハが貼り付けら
    れた面と反対の面から光を照射する工程と、前記半導体
    ウェハから前記半導体素子を取り出す工程と、前記取り
    出した半導体素子をリードフレームのダイパッドにダイ
    ボンド剤で接合する工程とを有する半導体装置の製造方
    法であって、前記半導体ウェハが貼り付けられた面と反
    対の面から光を照射する工程は、前記半導体ウェハ内に
    形成された各半導体素子の裏面領域のシートに部分的に
    光を照射する工程であり、前記リードフレームのダイパ
    ッド部と前記半導体素子とをダイボンド剤で接合する工
    程で前記半導体素子裏面のダイボンド剤が当接する領域
    を除く領域に光を照射する工程であることを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 接着剤層が形成されたシート上に半導体
    素子がその面内に複数個形成された半導体ウェハーを貼
    り付ける工程と、前記半導体ウェハを前記半導体素子単
    体ごとに分割する工程と、前記半導体ウェハが貼り付け
    られたシートに対して、前記半導体ウェハが貼り付けら
    れた面と反対の面から光を照射する工程と、前記半導体
    ウェハから前記半導体素子を取り出す工程と、前記取り
    出した半導体素子をリードフレームのダイパッドにダイ
    ボンド剤で接合する工程とを有する半導体装置の製造方
    法であって、前記半導体ウェハが貼り付けられた面と反
    対の面から光を照射する工程は、前記半導体ウェハ内に
    形成された各半導体素子の裏面領域のシートに部分的に
    光を照射する工程であり、前記半導体素子裏面領域のシ
    ートのダイパッド形状に相当する領域を除く領域に光を
    照射し、前記半導体素子裏面にダイパッド形状に対応し
    た未光硬化の接着剤層を残存させる工程であることを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 シートに部分的に光を照射する工程は、
    マスクを用いて光を照射する工程であることを特徴とす
    る請求項1または請求項のいずれかに記載の半導体装
    置の製造方法。
  4. 【請求項4】 シートに形成された接着剤層は、紫外線
    硬化型の接着剤層であり、シートに部分的に光を照射す
    る工程は、紫外線を照射する工程であることを特徴とす
    る請求項1または請求項のいずれかに記載の半導体装
    置の製造方法。
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