JPH1027836A - 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法および半導体製造装置

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JPH1027836A
JPH1027836A JP18200096A JP18200096A JPH1027836A JP H1027836 A JPH1027836 A JP H1027836A JP 18200096 A JP18200096 A JP 18200096A JP 18200096 A JP18200096 A JP 18200096A JP H1027836 A JPH1027836 A JP H1027836A
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substrate
chip component
tape
package member
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JP18200096A
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Hideo Yamanaka
英雄 山中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機能素子の動作検査から少なくともパッケー
ジングまでを連続して行うこと。 【解決手段】 機能素子の動作検査を行う工程と（Ｓ１
０１）、基板表面に保護テープを貼り付ける工程と（Ｓ
１０２）、基板裏面を削る工程と（Ｓ１０３）、基板裏
面に紫外線照射硬化型のダイシングテープを貼り付ける
工程と（Ｓ１０４）、基板を切断して複数のチップ部品
を形成し、ダイシングテープと保護テープとに紫外線を
照射して硬化させる工程と（Ｓ１０５，１０６）、チッ
プ部品をパッケージ部材に搭載する工程と（Ｓ１１６，
１１７））、チップ部品とパッケージ部材の端子とを配
線する工程と（Ｓ１１８）、チップ部品を封止してパッ
ケージを構成する工程と（Ｓ１１９）を、自動搬送機構
を介して連続処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機能素子の動作検
査工程から少なくともチップ部品のパッケージ工程まで
を自動的に行う半導体装置の製造方法および半導体製造
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造においては、クリーン
ルーム内に配置された種々の製造装置を用いてシリコン
等の基板に複数の機能素子を形成した後、基板の状態で
この機能素子の動作検査を行っている。また、動作検査
を行った後は、この基板を各機能素子毎に分割してチッ
プ部品とし、このチップ部品を所定のパッケージ部材に
搭載して電気的な配線を行い、モールド樹脂による封止
や中空パッケージでの気密封止等のパッケージングを行
って製品を完成させている。
【０００３】一般に、基板に形成された機能素子の検査
工程と、検査後の基板の分割からパッケージ部材への搭
載、電気的配線、パッケージングまでの組み立て工程
と、最終チェックおよび梱包までの最終工程とは各々独
立して行われており、各工程間で物流が行われる場合も
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに各工程が独立して行われていると各工程間での滞留
ロスや、各工程間物流および保管の際のダスト付着、水
分吸収、梱包ロス等が問題となり、全体としての生産リ
ードタイム短縮、生産性向上、歩留り、品質および信頼
性向上を図る上で問題となっている。
【０００５】また、この検査工程から組み立て工程、最
終工程までを連続して行うことも考えられるが、チップ
部品へのゴミの付着や傷付防止のため、全ての工程をク
リーンルームで行う必要があり、非常に大がかりな設備
を用意しなければ実現できない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成された半導体装置の製造方法おより
半導体製造装置である。すなわち、本発明の半導体装置
の製造方法は、基板の表面に形成された複数の機能素子
の動作検査を行う工程と、検査後の基板の表面に保護テ
ープを貼り付ける工程と、保護テープで機能素子を保護
しながら基板の裏面を削り所定の厚さにする工程と、基
板の裏面にダイシングテープを貼り付ける工程と、基板
を切断して複数の機能素子毎に分割しチップ部品を形成
する工程と、チップ部品をダイシングテープからピック
アップして所定のパッケージ部材に所定のペースト材を
介して搭載する工程と、ペースト材を硬化させる工程
と、チップ部品とパッケージ部材の端子とを電気的に配
線する工程と、チップ部品を封止してパッケージを構成
する工程とから成り、これらの各工程間を自動搬送機構
を介して連続処理で行うものである。
【０００７】また、基板の表面に形成された複数の機能
素子の動作検査を行う工程と、検査後の基板の表面に紫
外線照射硬化型かつ熱収縮型から成る保護テープを貼り
付ける工程と、この保護テープで機能素子を保護しなが
ら基板の裏面を削り所定の厚さにする工程と、基板の裏
面にダイシングテープを貼り付ける工程と、基板を切断
して複数の機能素子毎に分割しチップ部品を形成した
後、保護テープに紫外線を照射して硬化させる工程と、
チップ部品をダイシングテープからピックアップして所
定のパッケージ部材に所定のペースト材を介して搭載す
る工程と、ペースト材を硬化させる工程と、保護テープ
を加熱して自己収縮剥離させる工程と、チップ部品とパ
ッケージ部材の端子とを電気的に配線する工程と、チッ
プ部品を封止してパッケージを構成する工程とから成
り、これらの各工程間を自動搬送機構を介して連続処理
で行うものでもある。
【０００８】また、機能素子が形成された基板の表面に
保護テープを貼り付ける半導体製造装置としては、基板
の表面にその面積より大きな保護テープを貼り付けるた
めの貼り付け手段と、貼り付け手段によって貼り付けら
れた保護テープを前記基板の外径に沿って切断する切断
手段と、この切断手段と保護テープとの接触位置を移動
する移動手段とを備えている。
【０００９】また、表面に紫外線照射硬化型の保護テー
プが貼り付けられ、裏面に紫外線照射硬化型のダイシン
グテープが貼り付けられている基板を切断する半導体製
造装置にあっては、基板を切断した後、その基板の表面
および裏面に紫外線を照射して保護テープとダイシング
テープとを硬化させる紫外線照射手段を備えているもの
である。
【００１０】また、表面に保護テープが貼り付いている
チップ部品を所定のパッケージ部材へ搭載する半導体製
造装置においては、チップ部品をパッケージ部材の所定
位置へ搭載するための搭載手段と、この搭載手段による
チップ部品の搭載の後、保護テープを加熱する加熱手段
と、加熱手段によって加熱され自己収縮した保護テープ
を吸引してチップ部品の表面から剥離する吸引剥離手段
とを備えている。
【００１１】さらに、表面に保護テープが貼り付いてい
るチップ部品と所定のパッケージ部材とを接着するため
のペースト材を加熱硬化させる半導体製造装置において
は、パッケージ部材を搬送する搬送手段と、搬送手段に
よる搬送中に保護テープを加熱する加熱手段と、加熱手
段によって加熱され自己収縮した保護テープを吸引して
チップ部品の表面から剥離する吸引剥離手段とを備えて
いる。
【００１２】さらに、表面に保護テープが貼り付いてい
るチップ部品と所定のパッケージ部材の端子とを電気的
に配線する半導体製造装置においては、チップ部品が搭
載されたパッケージ部材を搬送する搬送手段と、搬送手
段による搬送中に保護テープを加熱する加熱手段と、加
熱手段によって加熱され自己収縮した保護テープを吸引
してチップ部品の表面から剥離する吸引剥離手段と、保
護テープの剥離した後のチップ部品とパッケージ部材の
端子とを電気的に配線するための配線手段とを備えてい
るものである。
【００１３】本発明における半導体装置の製造方法で
は、機能素子の動作検査後に基板表面へ保護テープを貼
り付けており、裏面研削工程からダイシング工程、ダイ
ボンド工程までその保護テープにより機能素子を保護で
きることから、多少のダスト付着にも耐えることがで
き、簡単な設備で各工程間を連続処理することができる
ようになる。
【００１４】また、保護テープとして紫外線照射硬化型
かつ熱収縮型のものを用いることで、ダイボンド直後ま
たはペースト材硬化直前またはワイヤーボンド直前に保
護テープを加熱して自己収縮剥離させることができ、保
護テープ剥離を含めた各工程間の連続処理を行うことが
できるようになる。
【００１５】基板の表面に保護テープを貼り付ける半導
体製造装置としては、移動手段によって保護テープと切
断手段との接触位置を移動できることから、切断手段の
切れ具合が低下してきた場合でも、切断手段を交換せず
に、その切断手段の切れ具合の良い所を選択できるよう
になる。
【００１６】また、基板を切断する半導体製造装置にお
いては、基板を切断した後に紫外線照射手段によって表
面の保護テープと裏面のダイシングテープにほぼ同時に
紫外線を照射することができ、基板の切断と紫外線照射
による保護テープおよびダイシングテープの硬化とを連
続して行うことができるようになる。
【００１７】さらに、チップ部品を所定のパッケージ部
材へ搭載する半導体製造装置においては、搭載手段によ
ってチップ部品を搭載した後、加熱手段によって保護テ
ープを加熱することから、この加熱によって保護テープ
が自己収縮し、この状態で吸引剥離手段で吸引するた
め、チップ部品を搭載した直後に容易にかつ連続して保
護テープを剥離できるようになる。
【００１８】また、ペースト材を加熱硬化させる半導体
製造装置では、搬送手段によるパッケージ部材の搬送中
に加熱手段で保護テープを加熱することで、この保護テ
ープを自己収縮させ、吸引剥離手段によって容易に剥離
することができ、保護テープの剥離とペースト材の加熱
硬化とを連続的に行うことができるようになる。
【００１９】また、チップ部品と所定のパッケージ部材
の端子とを電気的に配線する半導体製造装置では、チッ
プ部品が搭載されたパッケージ部材を搬送する間に加熱
手段によって保護テープを加熱して自己収縮させ、吸引
剥離手段で吸引するため、チップ部品とパッケージ部材
の端子との電気的な配線を行う直前で人手を介すことな
く保護テープを剥離できるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の半導体装置の製
造方法および半導体製造装置における実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は本発明の半導体装置の製造方
法における実施形態を説明するフローチャート、図２〜
図４は半導体装置の製造方法を順に説明する概略断面図
である。
【００２１】本実施形態における半導体装置の製造方法
では、主として各工程を所定の自動搬送機構を介して連
続処理するにあたり、簡単な設備でかつ基板の表面を保
護できるようにしている点に特徴がある。
【００２２】処理の流れとしては、図１に示すようにス
テップＳ１０１〜Ｓ１０５までを共通として、〜の
いずれかへ進む３つがある。先ず、共通となるステップ
Ｓ１０１〜Ｓ１０５の説明を行う。ステップＳ１０１に
示す動作検査では、基板に形成したトランジスタ等の機
能素子へ所定の入力信号を与え、これに対する出力信号
に基づき動作を検査する。
【００２３】次のステップＳ１０２に示す保護テープ貼
り付けでは、機能素子を保護するため基板の表面に紫外
線照射硬化型でかつ熱収縮型から成る保護テープを貼り
付ける処理を行う。そして、ステップＳ１０３に示すバ
ックグラインドでは、機能素子の形成されていない基板
の裏面を削り、基板を所定の厚さにする。
【００２４】図２（ａ）〜（ｃ）は図１に示すステップ
Ｓ１０１〜Ｓ１０３に対応している。すなわち、図２
（ａ）に示すように基板１の表面に所定の機能素子２を
形成した後、検査を行い、図２（ｂ）に示すような保護
テープ３を貼り付ける。この保護テープ３は、紫外線照
射硬化型の接着剤３１（例えば、２０〜４０μｍ厚）と
熱収縮型のベースフィルム３２（例えば、４０μｍ厚）
とから構成されており、接着剤３１としては例えばアク
リル系のもの、ベースフィルム３２としては例えばポリ
オレフィン系、ポリプロピレン系のものを使用する。
【００２５】ここで、保護テープ３の初期接着力として
は、切断後のチップ部品のサイズやウェーハ等の基板１
の表面凹凸形状、膜質等によって変わるが５０〜３００
（ｇ／２５ｍｍ）程度にしておく。
【００２６】また、機能素子の動作検査において不良マ
ーキングがマッピング方式でなく、Ｂａｄインクマーク
方式の場合、後の工程で基板１の裏面を研削する際の圧
力がＢａｄインクマークを介して基板１に集中して加わ
るため、保護テープ３の接着剤３１の厚さをＢａｄイン
クマークの高さより厚くしておく。これにより、接着剤
３１が緩衝材の役目を果たし、Ｂａｄインクマークから
基板１への圧力集中を緩和して基板１の割れを防止でき
るようになる。
【００２７】また、図２（ｃ）に示す基板１の裏面のバ
ックグラインドでは、例えば＃３２０番程度の砥石で粗
研削して基板１の厚さを例えば６２０μｍから４２０μ
ｍ程度まで研削し、その後、＃２０００番程度の砥石を
用いて精密研削して基板１の厚さを４２０μｍから４０
０μｍ程度まで研削する。そして、必要に応じて基板１
の裏面にエッチングを施し、研削で生じた基板１の歪み
を取り除いておく。
【００２８】なお、このバックグラインド処理では、基
板１の裏面を削るために基板１の表面から圧力を加える
が、基板１の表面には保護テープ３が貼り付けられてい
ることから素子領域２へのダストおよび傷付着を防止で
きる。
【００２９】次に、図１のステップＳ１０４に示すダイ
シングテープ貼り付けでは、バックグラインドの完了し
た基板の裏面にダイシングテープを貼り付ける処理を行
う。図３（ａ）に示すように、ダイシングテープ４は汎
用の紫外線照射硬化型テープであり、例えばポリオレフ
ィン系または塩化ビニール系のベースフィルム（８０μ
ｍ厚）に紫外線照射硬化型のアクリル系の接着剤（１０
μｍ厚）が付けられたものである。
【００３０】ここで、ダイシングテープ４としては、切
断後のチップ部品のサイズにもよるが、紫外線照射硬化
後の接着力が５０（ｇ／２５ｍｍ）前後となるように接
着剤を設定しておく。すなわち、この時、非紫外線照射
硬化型テープでもよいが、接着力は、チップ部品のサイ
ズにもよるが、ダイボンドピックアップに支障をきたさ
ない適当な接着力５０（ｇ／２５ｍｍ）程度とする。
【００３１】次に、図１のステップＳ１０５に示すダイ
シング＋紫外線照射では、所定のダイシングブレードを
用いて保護テープの上から基板を切断し、ダイシングテ
ープを３０〜４０μｍまで切り込むフルカットダイシン
グを行い、その後、保護テープとダイシングテープとの
両方に紫外線を照射して各々の接着剤を硬化させ、後の
分割で形成されるチップ部品と保護テープおよびダイシ
ングテープとの接着力を十分低下させておく。
【００３２】図３（ｂ）に示すように、ダイシングで
は、図示しないダイシングブレードを用いて基板１をフ
ルカットダイシングし、複数のチップ部品１０を形成す
る。このダイシングの際、基板１やダイシングテープ４
の切削屑がダストＤとして発生するが、保護テープ３の
上に付着するだけで素子領域２へ直接付着することはな
い。
【００３３】また、フルカットダイシングの後に行う紫
外線照射は、同じダイサーの中に設けた紫外線照射部に
て行う。このダイサーについては後述する。
【００３４】次に、へ進む処理を説明する。先ずステ
ップＳ１１６に示すダイボンドでは、形成されたチップ
部品をダイシングテープからピックアップして、リード
フレームや中空パッケージ等のパッケージ部材へ搭載す
る処理を行う。
【００３５】図３（ｃ）に示すように、ダイシングでは
所定のチップ部品１０をピックアップするためダイシン
グテープ４の下側から突き上げピンＰを用いてチップ部
品１０を突き上げ、これを平コレットＣを用いて真空吸
着して所定のパッケージ部材へ搭載する。
【００３６】このピックアップでは、チップ部品１０の
表面に保護テープ３が貼り付けられていることから、平
コレットＣを使用しても直接素子領域２に触れることが
なく、また平コレットＣとチップ部品１０との間にダス
トＤが挟まっていても素子領域２に傷を付けることがな
い。
【００３７】また、このピックアップにおいて平コレッ
トＣを使用できるということは、サイズの異なるチップ
部品１０を取り扱う場合にも同じ平コレットＣを用いて
ピックアップすることができ、サイズ変更でのコレット
の交換が不要となって生産性を大幅に向上できるという
メリットもある。
【００３８】次に、ステップＳ１１７に示す保護テープ
剥離＋キュアとして、チップ部品の表面に貼り付けられ
ている保護テープの剥離と、チップ部品とパッケージ部
材とを接着しているペースト材の加熱硬化とを連続して
行う。
【００３９】この処理は後述するテープ剥離機能と加熱
機能とを備えた加熱炉で行う。すなわち、チップ部品の
搭載されたパッケージ部材を搬送する間に保護テープへ
１００℃前後のクリーンな熱風を吹き付けて自己収縮さ
せる。その後、真空吸引によって自己収縮した保護テー
プを吸引除去し、さらに搬送を続けてペースト材を硬化
させるための加熱（例えば、２００℃１分）を行う。
【００４０】図４は保護テープの自己収縮剥離の状態を
示しており、（ａ）はリードフレームの場合、（ｂ）は
中空パッケージの場合である。図４（ａ）に示すリード
フレーム２０の場合には、ダイパッド２１にチップ部品
１０をペースト材１１を介して接着しておき、このリー
ドフレーム２０を搬送する間にクリーンなＮ2 の熱風を
吹き付けて保護テープ３を自己収縮させる。そして真空
吸引することで剥離を行う。
【００４１】図４（ｂ）に示す中空パッケージ３０の場
合には、その中空部にチップ部品１０をペースト材１１
を介して接着しておき、この状態で中空パッケージ３０
を搬送しながらクリーンなＮ2 の熱風を吹き付ける。こ
れにより保護テープ３を自己収縮させ、真空吸引によっ
て剥離を行う。なお、この時、熱伝導の悪い中空パッケ
ージ３０を用いる場合は、約５０℃にプリヒートしてお
くのが望ましい。
【００４２】いずれのパッケージ部材を用いる場合であ
っても、同じ加熱炉内において保護テープ３を熱収縮で
自己剥離させ、連続搬送を行う間にペースト材１１を硬
化させるための加熱を行う。
【００４３】次に、図１のステップＳ１１８に示すワイ
ヤーボンドとして、保護テープの剥離されたチップ部品
とパッケージ部材の所定の端子とを電気的に配線する処
理を行う。配線は例えば２５μｍ径のボンディングワイ
ヤーを使用し、チップ部品の温度を例えば１５０℃にし
て行う。
【００４４】次いで、ステップＳ１１９に示すパッケー
ジングとして、チップ部品の封止処理を行う。図４
（ａ）に示すリードフレーム２０を用いた場合には、例
えばトランスファーモールド法によってチップ部品１０
をエポキシ系モールド樹脂にて一体封止する。また、図
４（ｂ）に示す中空パッケージ３０を用いた場合には、
中空パッケージ３０にＡステージシーラ等を用いてガラ
スシールを行ったり、透明樹脂によるポッティング封止
を行う。これによって半導体装置が完成する。
【００４５】次に、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理
からへ進む場合を説明する。先ずステップＳ１２６に
示すダイボンド＋保護テープ剥離では、チップ部品をダ
イシングテープからピックアップして、リードフレーム
や中空パッケージ等のパッケージ部材へ搭載した後、そ
のチップ部品に貼り付けられている保護テープを剥離す
る連続処理を行う。
【００４６】ここで使用されるダイボンダーはチップ部
品をピックアップする機構と、ペースト材をパッケージ
部材の所定位置へ塗布する機構と、チップ部品をパッケ
ージ部材へ搭載するいわゆるダイボンディング機構と、
保護テープを加熱して自己収縮させ真空吸引によって剥
離する機構とを備えたものである。このダイボンダーに
ついては後述する。
【００４７】次に、ステップＳ１２７に示すペースト材
キュアとして、チップ部品とパッケージ部材とを接着し
ているペースト材の加熱硬化を行う。このペースト材の
加熱硬化は所定の加熱炉を用いて行うが、先のダイボン
ダーとは自動搬送機構を介して接続されており、ダイボ
ンドおよび保護テープ剥離後に連続して自動的な所定の
加熱処理が行われることになる。
【００４８】次いで、ステップＳ１２８に示すワイヤー
ボンドとして、チップ部品とパッケージ部材の端子とを
例えばボンディングワイヤーによって電気的に配線する
処理を行う。配線処理を行うワイヤーボンダも先の加熱
炉と自動搬送機構を介して接続され、連続的に処理でき
るようになっている。
【００４９】そして、ステップＳ１２９に示すパッケー
ジングとして、パッケージ部材に搭載されたチップ部品
を封止してパッケージを完成させる。パッケージ部材と
してリードフレームを用いた場合には、例えばトランス
ファーモールド法によってチップ部品をエポキシ系モー
ルド樹脂にて一体封止する。また、中空パッケージを用
いた場合には、中空パッケージにＡステージシーラ等を
用いてガラスシールを行ったり、透明樹脂によるポッテ
ィング封止を行う。これにより半導体装置が完成する。
【００５０】次に、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理
からへ進む場合を説明する。先ずステップＳ１３６に
示すダイボンドとして、チップ部品をダイシングテープ
からピックアップして、リードフレームや中空パッケー
ジ等のパッケージ部材へ搭載する処理を行う。
【００５１】次のステップＳ１３７に示すペースト材キ
ュアでは、チップ部品とパッケージ部材とを接着してい
るペースト材の加熱硬化を行う。ここで使用される加熱
炉も先と同様にダイボンダーと自動搬送機構を介して接
続されており、ダイボンド後に連続して自動的な加熱処
理が行われることになる。なお、この時、７０℃以下で
加熱硬化するペースト材を用いるのが望ましい。また、
ペースト材としては、紫外線照射硬化型や湿気硬化型の
ものを使用してもよい。
【００５２】次いで、ステップＳ１３８に示す保護テー
プ剥離＋ワイヤーボンドでは、搬送されてきたチップ部
品の表面に貼り付けられている保護テープの剥離を行っ
た後、所定の電気的配線を連続的に行う。
【００５３】つまり、この処理を行うワイヤーボンダで
は、ボンディングワイヤーによる配線を行う直前に保護
テープを加熱し自己収縮させ、真空吸引によって剥離す
る機構を備えており、剥離後の搬送路上にボンディング
ワイヤーを接続するためのコラム部やキャピラリが配置
されている。これによってワイヤーボンド直前に保護テ
ープを人手を介すことなく剥離できるようになる。な
お、このワイヤーボンダについては後述する。
【００５４】そして、次のステップＳ１３９に示すパッ
ケージングとして、ワイヤーボンドの完了したチップ部
品を封止する処理を行う。パッケージ部材としてリード
フレームを用いた場合には、例えばトランスファーモー
ルド法によってチップ部品をエポキシ系モールド樹脂に
て一体封止する。また、中空パッケージを用いた場合に
は、中空パッケージにＡステージシーラ等を用いてガラ
スシールを行ったり、透明樹脂によるポッティング封止
を行う。これにより半導体装置が完成する。
【００５５】〜のいずれの処理を行う場合であって
も、チップ部品の表面に保護テープが貼り付けられてい
ることから、この保護テープが貼り付けられている間は
機能素子にダストが付いたり、傷が付いたりすることを
防止できることから、その間は高度なクリーンルーム等
の設備を使用しなくても処理できるようになる。
【００５６】また、図５は他の製造方法を説明するフロ
ーチャートである。この半導体装置の製造方法は、基板
に貼り付ける保護テープとして汎用の紫外線照射硬化型
から成るものを使用する場合の例である。先ず、ステッ
プＳ２０１の動作検査では、基板に形成した機能素子の
動作を検査する処理を行い、ステップＳ２０２の保護テ
ープ貼り付けでは、紫外線照射硬化型の保護テープを基
板の表面に貼り付ける処理を行う。なお、後の工程で保
護テープを剥離する際に、動作検査で基板に付けた不良
マークインクが剥がれないよう低接着力、低タック力の
ものを使用し、その接着力としては、５０〜２００（ｇ
／２５ｍｍ）程度にする。
【００５７】また、保護テープとして界面活性剤混入の
接着剤を備えたものを使用する場合には、マッピング方
式の動作検査判定では問題ないが、後の工程で保護テー
プを剥離する際に動作検査で基板に付けた不良マークイ
ンクが剥がれないようにすることと、後のダイシングの
際の切削水やスピン洗浄で接着剤をきれいに除去できる
ようにする必要がある。
【００５８】次に、ステップＳ２０３に示すバックグラ
インドでは、研削盤を用いて基板の厚さを例えば６２０
μｍから４２０μｍ程度まで研削し、その後、＃２００
０番程度の砥石を用いて精密研削して基板１の厚さを４
２０μｍから４００μｍ程度まで研削する。そして、必
要に応じて基板１の裏面にエッチングを施し、研削で生
じた基板１の歪みを取り除いておく。
【００５９】このバックグラインド処理では、基板の裏
面を削るために基板の表面から圧力を加えるが、基板の
表面には保護テープが貼り付けられていることから素子
領域へのダストおよび傷付着を防止できる。
【００６０】次いで、ステップＳ２０４に示す紫外線照
射＋保護テープ剥離として、基板の表面に貼り付けた保
護テープに紫外線を照射して（約２００ｍＪ／ｃｍ2 ）
硬化させるとともに、硬化した後の保護テープを剥離す
る。保護テープを剥離するには、剥離用テープに貼り付
けるようにして剥がせばよい。この時、マッピング方式
の動作検査判別では問題ないが、Ｂａｄマーク方式で動
作検査判別を行った場合には、このＢａｄインクマーク
が剥がれないようにする。
【００６１】次に、ステップＳ２０５に示すダイシング
テープ貼り付けでは、紫外線照射硬化型から成るダイシ
ングテープを基板の裏面に貼り付ける。このダイシング
テープを延伸する場合は塩化ビニール系のベースフィル
ムを用い、延伸しない場合はポリオレフィン系のベース
フィルムを用いる。
【００６２】その後、ステップＳ２０６に示すダイシン
グ＋紫外線照射として、基板をフルカットダイシングし
て複数のチップ部品を形成した後、同じダイサーの中で
紫外線を照射して、ダイシングテープを硬化させ、所定
の接着力にしておく。なお、この時、ダイシングテープ
として非紫外線照射硬化型を用いてもよい。
【００６３】次いで、ステップＳ２０７に示すダイシン
グテープ延伸として、分割後の複数のチップ部品が付い
ているダイシングテープを引き延ばし、各チップ部品の
間に例えば０．１ｍｍ以上の隙間を開ける。これは、各
チップ部品をダイシングテープからピックアップする
際、角錐コレットを使用する場合にその角錐コレットが
隣のチップ部品に接触しないようにするためである。し
たがって、チップ部品をピックアップする際、チップ部
品より小さな接触部分を持つ平コレットを使用する場合
には、このステップＳ２０７のダイシングテープ延伸は
不要である。
【００６４】次に、ステップＳ２０８に示すダイボンド
として、角錐コレットまたは平コレットを使用してチッ
プ部品をダイシングテープからピックアップし、リード
フレームや中空パッケージ等のパッケージ部材へ搭載す
る。
【００６５】その後、ステップＳ２０９に示すペースト
材キュアとして、チップ部品とパッケージ部材とを接着
するためのペースト材を加熱して（例えば、高温短時間
硬化タイプでは２００℃、１分、低温長時間硬化タイプ
では１５０℃、６０分程度）、硬化させる。
【００６６】次に、ステップＳ２１０に示すワイヤーボ
ンドでは、チップ部品とパッケージ部材の端子とを例え
ばボンディングワイヤーによって配線する。ボンディン
グワイヤーとしては２５μｍ径の金線を使用し、チップ
部品の温度を１５０℃〜２５０℃に加熱して配線を行
う。
【００６７】そして、ステップＳ２１１に示すパッケー
ジングとして、電気的配線の完了したチップ部品を封止
してパッケージを構成する処理を行う。例えば、パッケ
ージ部材がリードフレームから成る場合には、トランス
ファーモールド法によってチップ部品をエポキシ系モー
ルド樹脂で一体封止し、中空パッケージを用いた場合に
はＡステージシーラ等を用いてガラスシールを施し、中
空部内にチップ部品を気密封止する。これによって半導
体装置が完成する。
【００６８】このステップＳ２０１〜Ｓ２１１までの各
工程を自動搬送機構を用いて連続処理することにより、
生産性の向上を図ることが可能となるとともに、基板の
表面に保護テープを貼り付けることによって、機能素子
へダストが付着したり傷が付着したりすることを防止で
きるため簡単な設備によって半導体装置の製造を行うこ
とができるようになる。
【００６９】次に、本発明の半導体製造装置における実
施の形態を説明する。本実施形態における半導体製造装
置は、先に説明した半導体装置の製造方法すなわち機能
素子の動作検査からパッケージングまでの連続処理を実
現するために用いられるものである。
【００７０】先ず、図６に示す半導体製造装置は、基板
１に保護テープ３を貼り付けるための保護テープマウン
ター１００である。図６（ａ）に示すように、この保護
テープマウンター１００は、基板１を真空吸着保持する
ためのステージＳと、基板１の表面に保護テープ３を貼
り付けた後に基板１の外径に沿って保護テープ３を切断
するカッターＫとを備えている。
【００７１】保護テープ３を貼り付けた後にカッターＫ
によって切断するには、図６（ｂ）に示すようにカッタ
ーＫの角度を基板１の端部に施された面取りに合わせて
例えば３０度〜４５度傾けるようにする。そして、この
角度でカッターＫを基板１の外径に沿って回転させる
（図１（ａ）に示す二点鎖線矢印参照）。
【００７２】なお、カッター切断能力向上のために、カ
ッター刃先を加熱する方法もあるが、保護テープ３とし
て熱収縮自己剥離型のものを用いる場合は、熱収縮する
温度（約７０℃）以下にカッター刃先の温度を保持する
ようにする。
【００７３】このようにカッターＫを傾けることによっ
て、切断後の保護テープ３を基板１から剥がれにくくす
ることができるようになる。また、カッターＫは図６
（ｂ）の矢印（Ａ）、（Ｂ）に示すように、その上下方
向へと移動することができるようになっている。カッタ
ーＫの位置を移動できるようにしておくことで、保護テ
ープ３との接触位置での切れ具合が悪くなった場合で
も、カッターＫを交換することなくその位置を移動する
だけで切れ具合の良い場所を選ぶことができ、カッター
Ｋの交換期間を大幅に延ばすことができるようになる。
【００７４】次に、図７に示す半導体製造装置は、基板
１を分割するダイサー２００である。図７（ａ）に示す
ように、このダイサー２００は、基板１を切断するため
の切断部２０１と、切断後の基板１を洗浄するスピンナ
ー洗浄部２０２と、切断部２０１およびスピンナー洗浄
部２０２に切削および洗浄液（例えば、炭酸ガス混入の
切削および洗浄液）を供給する切削水および洗浄液供給
部２０３と、基板１を所定位置へ搬送するアーム２０４
と、基板１を切断した後に基板１に貼り付けられた保護
テープおよびダイシングテープに紫外線を照射して硬化
させる紫外線照射硬化部２０５とから構成されている。
【００７５】切断前の基板１はダイシングテープマウン
ターより裏面にダイシングテープが貼り付けられた状態
で搬送されてくる。基板１は切断部１まで搬送され、こ
こで保護テープとともにフルカットダイシングされる。
切断後の基板１はアーム２０４によってスピンナー洗浄
部２０２まで搬送され、切削水および洗浄液供給部２０
３から供給される洗浄液によってスピン洗浄および乾燥
が施される。
【００７６】洗浄が終了した基板１はアーム２０４によ
って紫外線照射硬化部２０５へ搬送される。図７（ｂ）
に示すように、紫外線照射硬化部２０５は、搬送される
基板１の表面（上側）と裏面（下側）とに各々紫外線照
射ランプＬが設けられているものであり、支持リング１
ａに支持された基板１が搬送ベルトＶ上を搬送する間に
基板１の表面および裏面に紫外線を照射し、保護テープ
およびダイシングテープをその紫外線によって硬化させ
る。なお、ダイシングテープが非紫外線照射硬化型テー
プの場合は、裏面側の紫外線照射ランプは不要である。
【００７７】保護テープが紫外線照射硬化型の場合は、
フルカットダイシングの後にダイサー２００内の紫外線
照射硬化部２０５で所定量の紫外線を照射して、十分に
硬化させ、接着力を十分低下させておく。
【００７８】また、保護テープが界面活性剤含有接着剤
を有する場合は、フルカットダイシングの後にスピンナ
ー洗浄部２０２において８０℃〜１００℃の熱純水を噴
射させてベースフィルムを熱収縮自己剥離させ、引き続
き純水で界面活性剤含有接着剤をチップ部品の表面より
除去洗浄する。この際、純水に５％以下のイソプロピル
アルコールを含有させておくことでさらに洗浄効果を高
めることができる。
【００７９】このようなダイダー２００を用いること
で、保護テープおよびダイシングテープの貼り付けられ
た基板１の分割から、基板１の洗浄および紫外線照射に
よる保護テープおよびダイシングテープの硬化までを自
動的に行うことが可能となる。また、保護テープおよび
ダイシングテープの硬化後は、搬送ベルトＶによって次
のダイボンダーへと自動搬送されることになる。
【００８０】図８に示す半導体製造装置は、基板分割に
よって形成されたチップ部品を所定のパッケージ部材へ
搭載するためのダイボンダー３００である。先に説明し
たダイサー２００（図７参照）にて分割された基板１
は、支持リング１ａに支持された状態でこのダイボンダ
ー３００へ搬送される。
【００８１】このダイボンダー３００には、パッケージ
部材である例えばリードフレーム２０または中空パッケ
ージ（図示せず）を格納しておくリードフレームストッ
カー３０１または中空パッケージストッカー（図示せ
ず）と、リードフレーム２０または中空パッケージの所
定位置へペースト材を塗布するディスペンスノズルＤ
と、チップ部品１０をピックアップして搬送されるリー
ドフレーム２０または中空パッケージの所定位置へ搭載
するコレットＣ’と、搭載後のチップ部品１０へ熱風を
吹き付けるとともに真空吸引によって保護テープを吸引
除去する吸引剥離機構とを備えている。
【００８２】ダイサー２００（図７参照）から搬送され
てきた基板１の各チップ部品１０の表面には保護テープ
３が貼り付けられており、コレットＣ’はこの保護テー
プ３を介してチップ部品１０をピックアップする。この
コレットＣ’によるチップ部品１０のピックアップとリ
ードフレーム２０または中空パッケージの搬送とを同期
させ、順次リードフレーム２０または中空パッケージの
ダイパッドへチップ部品１０をペースト材を介して搭載
していく。
【００８３】そして、搭載直後、このチップ部品１０へ
クリーンなＮ2 の熱風（約１００℃）を吹き付ける。こ
れにより、チップ部品１０の表面に貼り付けられている
保護テープ３が熱によって自己収縮する。この状態で真
空吸引を行うことで、自己剥離した保護テープ３を吸引
してチップ部品１０から剥離することができるようにな
る。なお、熱伝導の悪い中空パッケージの場合は、吸引
剥離機構を約５０℃にプリヒートしておくのが良い。
【００８４】このダイボンダー３００は、ダイボンドを
行った直後に保護テープ３を剥離する工程を備えた図１
に示すの流れを適用する場合に用いられる。
【００８５】なお、セラミックスやモールド樹脂材を用
いた中空パッケージで単個になっているものの場合、複
数個を並べて保持するキャリングホルダーを用意し、こ
のキャリングホルダーに複数個の中空パッケージを保持
した状態で搬送すれば、リードフレーム２０と同様な搬
送を行うことが可能となる。
【００８６】また、複数の中空パッケージのリードが接
続されリードフレーム状になっている場合は、一般の４
２アロイや鋼材から成るリードフレーム２０と同様に搬
送し、後の工程でリードのトリム／フォームを行って個
別に測定を行うようにすればよい。
【００８７】次に、図９に示す半導体製造装置は、リー
ドフレーム２０や中空パッケージ等のパッケージ部材に
チップ部品１０を接着するためのペースト材を硬化させ
るための加熱路４００である。この加熱路４００は、チ
ップ部品１０を接着するペースト材を硬化する加熱の直
前で保護テープ３を剥離する機能を備えたものである。
【００８８】したがって、この加熱路４００は、ダイボ
ンド工程を経た後も保護テープ３が貼り付けられたまま
であり、その後のペースト材キュアの工程で剥離を行う
図１に示すの流れを適用する場合に用いられる。
【００８９】表面に保護テープ３が貼り付けられた状態
のチップ部品１０が搭載されたリードフレーム２０や中
空パッケージは搬送ベルトＶによって加熱路４００内に
搬入される。この搬入直後、ヒータＨ１による加熱でプ
リヒート（約５０℃）が施されるとともに、ヒーターＨ
によって加熱されたクリーンなＮ2 の熱風（約１００
℃）が保護テープ３に吹き付けられる。この熱風により
保護テープ３は自己収縮し、この状態で真空吸引を行う
ことで保護テープ３をチップ部品１０の表面から剥離す
ることができる。
【００９０】なお、熱伝導の悪い中空パッケージ（セラ
ミックスやモールド樹脂材）の場合はヒータＨ１による
プリヒートが必要であるが、熱伝導の良い４２アロイ材
や鋼材から成るリードフレーム２０の場合は必ずしもヒ
ータＨ１によるプリヒートは必要ない。
【００９１】リードフレーム２０または中空パッケージ
は連続して搬送され、次のヒーターＨ２によってペース
ト材を硬化させる。これにより、リードフレーム２０ま
たは中空パッケージを搬送しながら保護テープ３の剥離
と、ペースト材の硬化とを連続して行うことが可能とな
る。
【００９２】次に、図１０に示す半導体製造装置は、リ
ードフレーム２０または中空パッケージに搭載されたチ
ップ部品１０とリードフレーム２０または中空パッケー
ジとを電気的に配線するワイヤーボンダー５００であ
る。このワイヤーボンダー５００にはチップ部品１０の
表面に貼り付けられた保護テープ３を剥離する機構と、
チップ部品１０のプリヒート部５０１と、ボンディング
ワイヤーＷを配線するコラム部５０２とが設けられてい
る。
【００９３】このようなワイヤーボンダー５００は、ワ
イヤーボンド直前に保護テープ３を剥離することから、
図１に示すの流れを適用する場合に用いられる。
【００９４】表面に保護テープ３が貼り付けられた状態
のチップ部品１０が搭載されたリードフレーム２０また
は中空パッケージは搬送ベルトＶによってワイヤーボン
ダー５００に搬入される。そして、このプリヒート部５
０１により５０℃程度に加熱されるとともに、ヒーター
Ｈによって加熱されるクリーンなＮ2 の熱風（約１００
℃）を保護テープ３に吹き付ける。
【００９５】紫外線照射硬化型の保護テープ３のアクリ
ル系接着剤は紫外線照射硬化すると耐熱性が向上するた
め、約１００℃に加熱しても剥離性は良い。
【００９６】なお、熱伝導の悪い中空パッケージ（セラ
ミックスやモールド樹脂材）の場合はプリヒート部５０
１のヒータＨでプリヒートする必要があるが、熱伝導の
良い４２アロイ材や鋼材から成るリードフレーム２０の
場合は必ずしもプリヒート部５０１のヒータＨでのプリ
ヒートは必要ない。
【００９７】この熱風によって保護テープ３は自己収縮
し、この状態で真空吸引を行うことで保護テープ３をチ
ップ部品１０の表面から容易に剥離できるようになる。
保護テープ３の剥離されたチップ部品１０はさらに搬送
され、コラム部５０２でヒーターＨによってさらに所定
の高温（１５０℃〜２５０℃）に加熱される。そして、
キャピラリＤによってボンディングワイヤーＷをチップ
部品１０とリードフレーム２０または中空パッケージの
間に引き回して配線を行う。
【００９８】このようなワイヤーボンダー５００を用い
ることで、ワイヤーボンド直前までチップ部品１０の表
面へ保護テープ３を付けておいても、ワイヤーボンド直
前で自動的に保護テープ３を剥離することが可能とな
る。
【００９９】この時、熱収縮自己剥離型の保護テープ３
が剥離しないよう、７０℃以下の低温硬化型ペースト
材、紫外線照射硬化型ペースト材、湿気硬化型ペースト
材等のペースト材を使用して硬化処理を行うことが前提
となる。
【０１００】また、これら説明した各製造装置を用いて
半導体装置の連続生産を行う場合、スループットの低い
製造装置の前にストッカーを設けたり、または自動搬送
装置に対してパラレルに複数の製造装置を配置して、全
体のスループットを低下させないようにすればよい。
【０１０１】なお、本実施形態では主としてシリコン半
導体デバイスを例として製造方法および製造装置の説明
を行ったが、ガリウム砒素等の化合物半導体デバイスの
製造であっても同様である。
【０１０２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法および半導体製造装置によれば次のような
効果がある。すなわち、機能素子の動作検査の後、少な
くとも保護テープ貼り付けからバックグラインド、ダイ
シング、ダイボンド、ワイヤーボンド、パッケージング
までの各工程を連続して行うことができ、生産歩留りの
向上を図ることが可能となる。
【０１０３】さらに、予めめっき処理の施されたリード
フレームを用いる場合には、機能素子の動作検査から組
み立て、トリム／フォーム、測定、梱包までを連続して
行うことができ、生産性向上を図ることが可能となる。
【０１０４】また、基板の表面に貼り付けた保護テープ
によって、機能素子をダスト付着や傷付きから保護する
ことが可能となり、保護テープが付いている間の工程で
はクリーンレベルを高くする必要が無くなり、簡単な設
備でも連続処理を行うことが可能となる。また、この保
護テープによって機能素子を保護できることから、信頼
性の高い半導体装置を提供できるようになる。
【０１０５】さらに、保護テープとして熱収縮型のもの
を使用することで、所定の製造装置内で簡単にしかも糊
残りなく保護テープを自動的に剥離することができ、各
工程の連続化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の半導体装置の製造方法を説明する
フローチャートである。
【図２】本実施形態の製造方法を説明する概略断面図
（その１）である。
【図３】本実施形態の製造方法を説明する概略断面図
（その２）である。
【図４】本実施形態の製造方法を説明する概略断面図
（その３）である。
【図５】他の製造方法を説明するフローチャートであ
る。
【図６】保護テープマウンターを説明する模式断面図で
ある。
【図７】ダイサーを説明する模式図である。
【図８】ダイボンダーを説明する模式図である。
【図９】加熱炉を説明する模式図である。
【図１０】ワイヤーボンダーを説明する模式図である。
【符号の説明】
１ 基板 ２ 機能素子 ３ 保護テープ ４
ダイシングシート １０ チップ部品 ２０ リードフレーム ３０
中空パッケージ １００ 保護テープマウンター ２００ ダイサー ３００ ダイボンダー ４００ 加熱炉 ５００
ワイヤーボンダー

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板の表面に形成された複数の機能素子
    の動作検査を行う工程と、 検査後の前記基板の表面に保護テープを貼り付ける工程
    と、 前記保護テープで前記機能素子を保護しながら前記基板
    の裏面を削り所定の厚さにする工程と、 前記基板の裏面にダイシングテープを貼り付ける工程
    と、 前記基板を切断して複数の機能素子毎に分割し、チップ
    部品を形成する工程と、 前記チップ部品を前記ダイシングテープからピックアッ
    プして所定のパッケージ部材に所定のペースト材を介し
    て搭載する工程と、 前記ペースト材を硬化させる工程と、 前記チップ部品と前記パッケージ部材の端子とを電気的
    に配線する工程と、 前記チップ部品を封止してパッケージを構成する工程と
    から成り、 これらの各工程間を自動搬送機構を介して連続処理で行
    うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記保護テープの接着剤には界面活性剤
    が含有していることを特徴とする請求項１記載の半導体
    装置の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記保護テープは加熱による発砲剥離型
    であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製
    造方法。
  4. 【請求項４】 前記保護テープは加熱による自己収縮型
    であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製
    造方法。
  5. 【請求項５】 基板の表面に形成された複数の機能素子
    の動作検査を行う工程と、 検査後の前記基板の表面に紫外線照射硬化型かつ自己剥
    離型から成る保護テープを貼り付ける工程と、 前記保護テープで前記機能素子を保護しながら前記基板
    の裏面を削り所定の厚さにする工程と、 前記基板の裏面にダイシングテープを貼り付ける工程
    と、 前記基板を切断して複数の機能素子毎に分割しチップ部
    品を形成した後、前記保護テープに紫外線を照射して硬
    化させる工程と、 前記チップ部品を前記ダイシングテープからピックアッ
    プして所定のパッケージ部材に所定のペースト材を介し
    て搭載する工程と、 前記ペースト材を硬化させる工程と、 前記保護テープを加熱して自己剥離させる工程と、 前記チップ部品と前記パッケージ部材の端子とを電気的
    に配線する工程と、 前記チップ部品を封止してパッケージを構成する工程と
    から成り、 これらの各工程間を自動搬送機構を介して連続処理で行
    うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記チップ部品を前記ペースト材を介し
    て前記パッケージ部材に搭載した後、該ペースト材を硬
    化させる加熱装置内で前記保護テープを加熱して自己収
    縮剥離させることを特徴とする請求項５記載の半導体装
    置の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記チップ部品を前記ペースト材を介し
    て前記パッケージ部材に搭載する搭載装置内で前記保護
    テープを加熱して自己収縮剥離させることを特徴とする
    請求項５記載の半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記パッケージ部材として予め鋼材にめ
    っき処理が施されたものを使用する場合、前記チップ部
    品を封止してパッケージを構成する工程の後、測定から
    製品梱包までの工程も前記自動搬送機構を介して連続処
    理で行うことを特徴とする請求項５記載の半導体装置の
    製造方法。
  9. 【請求項９】 機能素子が形成された基板の表面に保護
    テープを貼り付ける半導体製造装置であって、 前記基板の表面に該基板の表面の面積より大きな前記保
    護テープを貼り付けるための貼り付け手段と、 前記貼り付け手段によって貼り付けられた前記保護テー
    プを前記基板の外径に沿って切断する切断手段と、 前記切断手段と前記保護テープとの接触位置を移動する
    移動手段とを備えていることを特徴とする半導体製造装
    置。
  10. 【請求項１０】 表面に紫外線照射硬化型の保護テープ
    が貼り付けられ、裏面に紫外線照射硬化型のダイシング
    テープが貼り付けられている基板を切断する半導体製造
    装置であって、 前記保護テープおよび前記基板を切断した後、該基板の
    表面および裏面に紫外線を照射して該保護テープと前記
    ダイシングテープとを硬化させる紫外線照射手段を備え
    ていることを特徴とする半導体製造装置。
  11. 【請求項１１】 表面に保護テープが貼り付いているチ
    ップ部品を所定のパッケージ部材へ搭載する半導体製造
    装置であって、 前記チップ部品を前記パッケージ部材の所定位置へ搭載
    するための搭載手段と、 前記搭載手段による前記チップ部品の搭載の後、前記保
    護テープを加熱する加熱手段と、 前記加熱手段によって加熱され自己収縮した前記保護テ
    ープを吸引して前記チップ部品の表面から剥離する吸引
    剥離手段とを備えていることを特徴とする半導体製造装
    置。
  12. 【請求項１２】 表面に保護テープが貼り付いているチ
    ップ部品と所定のパッケージ部材とを接着するためのペ
    ースト材を加熱硬化させる半導体製造装置であって、 前記パッケージ部材を搬送する搬送手段と、 前記搬送手段による搬送中に前記保護テープを加熱する
    加熱手段と、 前記加熱手段によって加熱され自己収縮した前記保護テ
    ープを吸引して前記チップ部品の表面から剥離する吸引
    剥離手段とを備えていることを特徴とする半導体製造装
    置。
  13. 【請求項１３】 表面に保護テープが貼り付いているチ
    ップ部品と所定のパッケージ部材の端子とを電気的に配
    線する半導体製造装置であって、 前記チップ部品が搭載された前記パッケージ部材を搬送
    する搬送手段と、 前記搬送手段による搬送中に前記保護テープを加熱する
    加熱手段と、 前記加熱手段によって加熱され自己収縮した前記保護テ
    ープを吸引して前記チップ部品の表面から剥離する吸引
    剥離手段と、 前記保護テープの剥離した後の前記チップ部品と前記パ
    ッケージ部材の端子とを電気的に配線するための配線手
    段とを備えていることを特徴とする半導体製造装置。
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