特許 7431521 半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-06

(45)【発行日】2024-02-15

(54)【発明の名称】半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20240207BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240207BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 W

H01L21/68 N

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019132549

(22)【出願日】2019-07-18

(65)【公開番号】P2021019034

(43)【公開日】2021-02-15

【審査請求日】2022-05-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000102980

【氏名又は名称】リンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 忠知

【審査官】中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１１０２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０８９７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１６４９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０３０７１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１接着シートが貼付された半導体部材の内部に改質層を形成する工程と、
前記半導体部材が貼付された前記第１接着シートに張力を付与し、当該半導体部材から形成される複数の半導体素子の相互間隔を広げる離間工程と、
前記第１接着シートに貼付され、相互間隔が広げられた状態の複数の半導体素子に第２接着シートを貼付する貼付工程と、
前記複数の半導体素子の間隙に沿って前記第２接着シートを切断して個片化し、各半導体素子それぞれに、個片化された前記第２接着シートが貼付された半導体装置を形成する切断工程とを実施することを特徴とする半導体装置の製造方法。

【請求項2】

前記切断工程では、前記第２接着シートに流体を吹き付けて当該第２接着シートを切断することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項3】

前記切断工程では、前記流体として熱風を使用することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体部材が貼付された第１接着シートに張力を付与し、当該半導体部材を複数の半導体素子とすることで、それら複数の半導体素子それぞれに、個片化された第２接着シートが貼付された半導体装置を形成する半導体装置の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－２１１０８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された半導体装置の製造方法では、ダイボンドフィルム３（第２接着シート）を介してダイシングテープ１（第１接着シート）に付与した張力を、半導体ウエハ４（半導体部材）に伝えて複数の半導体チップ５（半導体素子）を形成し、それら半導体素子それぞれに、個片化された第２接着シートが貼付された半導体装置を形成するため、第２接着シートの張力や流動等の影響によって、第１接着シートに対する半導体装置の位置がずれ、それら半導体素子の相互間隔が不均一になるという不都合がある。

【0005】

本発明の目的は、複数の半導体素子それぞれに、個片化された第２接着シートが貼付された半導体装置を形成する際、それら半導体装置の相互間隔が不均一となることを極力防止することができる半導体装置の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、相互間隔を広げた複数の半導体素子に第２接着シートを貼付した後、当該第２接着シートを個片化して半導体装置を形成するので、半導体素子の相互間隔を広げる際、第２接着シートの張力や流動等の影響が当該半導体素子に及ぶことはなく、複数の半導体素子それぞれに、個片化された第２接着シートが貼付された半導体装置を形成する際、それら半導体装置の相互間隔が不均一となることを極力防止することができる。
また、第２接着シートに流体を吹き付けて当該第２接着シートを切断すれば、半導体素子を極力傷つけることなく第２接着シートを切断することができる
また、第２接着シートに熱風を吹き付けて当該第２接着シートを切断すれば、第２接着シートを確実に切断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】（Ａ）～（Ｅ）は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の説明図。

【図2】（Ａ）～（Ｃ）は、本発明の変形例に係る半導体装置の製造方法の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１の手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸と平行な図１中手前方向で「後」がその逆方向とする。

【0010】

図１を参照し、半導体装置ＥＡの製造方法を説明する。
先ず、半導体装置ＥＡの製造方法を実施する作業者（以下、単に「作業者」という）または、図示しない押圧ローラ等の押圧手段等によって、図１（Ａ）に示すように、半導体部材としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」ともいう）ＷＦおよびフレーム部材としてのリングフレームＲＦに第１接着シートＡＳ１を貼付する（第１接着シート貼付工程）。なお、ウエハＷＦは、その回路面ＷＦ１に所定の回路が形成されている。

【0011】

次いで、レーザ照射装置等の区画形成手段１０によって、図１（Ｂ）に示すように、レーザ光をウエハＷＦの内部に集光させて当該ウエハＷＦ内に改質層ＭＬを形成することで、ウエハＷＦを複数の半導体素子としての半導体チップ（以下、単に「チップ」ともいう）ＣＰに個片化可能な状態にする（区画形成工程）。

【0012】

その後、図１（Ｃ）に示すように、リングフレームＲＦを支持したメカチャックやチャックシリンダ等の第１支持手段２０と、第１接着シートＡＳ１を介してウエハＷＦを支持した台やテーブル等の第２支持手段３０とを相対移動させ、ウエハＷＦが貼付された第１接着シートＡＳ１に張力を付与し、当該ウエハＷＦから複数のチップＣＰを形成するとともに、当該複数のチップＣＰの相互間隔を広げる（離間工程）。

【0013】

次に、作業者または押圧ローラ等の押圧手段４０等によって、図１（Ｄ）に示すように、相互間隔が広げられた複数のチップＣＰに第２接着シートＡＳ２を貼付する（貼付工程）。

【0014】

そして、図１（Ｅ）に示すように、複数のチップＣＰの間隙に沿って第２接着シートＡＳ２を切断して個片化し、各チップＣＰそれぞれに、個片化された第２接着シートＡＳ２が貼付された半導体装置ＥＡを形成する（切断工程）。なお、本実施形態における切断工程では、ノズルやホース等の切断手段５０を用い、第２接着シートＡＳ２に流体としての空気ＡＲを吹き付けて当該第２接着シートＡＳ２を切断するようになっているが、作業者が第２接着シートＡＳ２を切断してもよい。

【0015】

以上のようにして形成された半導体装置ＥＡは、作業者または、多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段によって、第１接着シートＡＳ１から取り外され、図示しないリードフレームや基板等に積層される（積層工程）。次いで、必要個数の半導体装置ＥＡが第１接着シートＡＳ１から取り外されると、作業者または図示しない搬送手段が、第１接着シートＡＳ１が貼付されたリングフレームＲＦを回収箱や回収袋等の図示しない回収手段に回収し（回収工程）、以降上記同様の工程が繰り返される。

【0016】

以上のような実施形態によれば、相互間隔を広げた複数のチップＣＰに第２接着シートＡＳ２を貼付した後、当該第２接着シートＡＳ２を個片化して半導体装置ＥＡを形成するので、チップＣＰの相互間隔を広げる際、第２接着シートＡＳ２の張力や流動等の影響が当該チップＣＰに及ぶことはなく、複数のチップＣＰそれぞれに、個片化された第２接着シートＡＳ２が貼付された半導体装置ＥＡを形成する際、それら半導体装置ＥＡの相互間隔が不均一となることを極力防止することができる。

【0017】

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。

【0018】

例えば、第１接着シート貼付工程では、公知のシート貼付装置を用いてもよいし、大気やガス等の気体や液体の吹き付けにより第１接着シートＡＳ１をウエハＷＦおよびリングフレームＲＦに貼付してもよいし、ウエハＷＦおよびリングフレームＲＦに、単体の第１接着シートＡＳ１を貼付してもよいし、リングフレームＲＦが貼付された第１接着シートＡＳ１をウエハＷＦに貼付してもよいし、ウエハＷＦが貼付された第１接着シートＡＳ１をリングフレームＲＦに貼付してもよいし、リングフレームＲＦを用いることなく、ウエハＷＦに第１接着シートＡＳ１を貼付してもよいし、回路面ＷＦ１の反対側の面に第１接着シートＡＳ１を貼付してもよい。
第１接着シート貼付工程は、半導体装置ＥＡの製造方法において実施してもよいし、実施しなくてもよく、実施しない場合、第１接着シートＡＳ１を介して予めリングフレームＲＦと一体化されたウエハＷＦを用いればよい。

【0019】

区画形成工程では、区画形成手段１０として、薬液付与装置や切削装置等の脆弱化手段によってウエハＷＦに化学的に改質層ＭＬを形成したり、ウエハＷＦをハーフカットして凹溝や切欠を形成したりして、ウエハＷＦを複数のチップＣＰに個片化可能な状態にしてもよいし、作業者がウエハＷＦを複数のチップＣＰに個片化可能な状態にしてもよいし、ウエハＷＦをフルカットして複数のチップＣＰに分割してもよい。
区画形成工程は、半導体装置ＥＡの製造方法において実施してもよいし、実施しなくてもよく、実施しない場合、予め複数のチップＣＰに個片化可能とされた状態のウエハＷＦを用いればよい。

【0020】

離間工程では、第１支持手段２０を移動させずにまたは移動させつつ、第２支持手段３０を移動させてチップＣＰの相互間隔を広げてもよいし、第２支持手段３０を移動させずに第１支持手段２０を移動させてチップＣＰの相互間隔を広げてもよいし、第１接着シートＡＳ１に、例えば、右方、左方、前方および後方の４方向、右方および左方の２方向、左前方、左後方および右方の３方向または、前後左右方向の成分を含む５方向以上に張力を付与したりして、チップＣＰの相互間隔を広げてもよいし、作業者または多関節ロボットや駆動機器等により、第１支持手段２０と第２支持手段３０とを相対移動させてもよいし、リングフレームＲＦが用いられない場合、第１支持手段２０で第１接着シートＡＳ１を支持し、第１支持手段２０と第２支持手段３０とを相対移動させてもよい。
離間工程の前段で、作業者または公知の転写装置等によって、ウエハＷＦを第１接着シートＡＳ１から図示しない第１接着シートとしての第３接着シートに貼り替える張替工程を実施してもよく、この場合、離間工程では、図示しない第３接着シートに張力を付与し、複数のチップＣＰの相互間隔を広げればよい。
離間工程は、ウエハＷＦから複数のチップＣＰを形成しないものであってもよく、離間工程の前段で分割された複数のチップＣＰの相互間隔を広げてもよい。

【0021】

貼付工程では、公知のシート貼付装置を用いてもよいし、大気やガス等の気体や液体の吹き付けにより第２接着シートＡＳ２を複数のチップＣＰに貼付してもよいし、第１接着シート貼付工程で回路面ＷＦ１の反対側の面に第１接着シートＡＳ１を貼付した場合、チップＣＰの回路面ＣＰ１に第２接着シートＡＳ２を貼付してもよい。
貼付工程の前段で、作業者または公知の転写装置等によって、チップＣＰを第１接着シートＡＳ１から図示しない第３接着シートに貼り替える張替工程を実施してもよく、この場合、貼付工程では、図示しない第３接着シートを介して相互間隔が広げられた複数のチップＣＰに第２接着シートＡＳ２を貼付する。

【0022】

切断工程では、複数のチップＣＰが存在する領域に一括して流体を吹き付けて第２接着シートＡＳ２を切断してもよいし、図１（Ｅ）中二点鎖線で示すように、チップＣＰの側面にも第２接着シートＡＳ２を貼付するように当該第２接着シートＡＳ２を切断してもよいし、貼付工程または貼付工程と切断工程との間において、第２接着シートＡＳ２をコイルヒータやヒートパイプ等の加熱側等の加熱手段で加熱したり、棒やブレード等の押圧部材で押圧したりして、図２（Ａ）に示すように、複数のチップＣＰの間隙に第２接着シートＡＳ２を入り込ませて第１接着シートＡＳ１に貼付した後、図２（Ｂ）に示すように、第１接着シートＡＳ１をリングフレームＲＦから剥離することで、第１接着シートＡＳ１に貼付された第２接着シートＡＳ２領域を引っ張って第２接着シートＡＳ２を切断してもよいし、複数のチップＣＰの間隙に第１接着シートＡＳ１を入り込ませて第２接着シートＡＳ２に貼付した後、第１接着シートＡＳ１をリングフレームＲＦから剥離することで第２接着シートＡＳ２を切断してもよいし、作業者やまたは公知の切断装置等によって第２接着シートＡＳ２を切断してもよい。
切断工程で吹き付ける流体は、熱風、冷風、大気、単体ガスおよび混合ガス等の気体であってもよいし、水やオイル等の液体、ジェル状体等であってもよい。

【0023】

フレーム部材は、リングフレームＲＦ以外に、環状でない（外周が繋がっていない）ものや、円形、楕円形、三角形以上の多角形、その他の形状であってもよい。
第１接着シート貼付工程の前段、第１接着シート貼付工程と区画形成工程との間、区画形成工程と離間工程との間、または、離間工程と貼付工程との間において、砥石、やすり、サンドペーパ、ワイヤソー、グラインダ等の研削手段６０（図２（Ｃ）参照）でウエハＷＦを所定の厚みにまで研削する研削工程を実施してもよいし、図２（Ｃ）に示すように、区画形成工程と離間工程との間に研削工程を行うことで、当該研削工程でウエハＷＦに付与される力を利用し、改質層ＭＬを切っ掛けとしてウエハＷＦ内に亀裂ＣＵを形成して当該ウエハＷＦを複数のチップＣＰに分割する分割工程を実施してもよい。
切断工程の後、チップＣＰの側面に第２接着シートＡＳ２を貼付する側面貼付工程を実施してもよい。
積層工程や回収工程は、半導体装置ＥＡの製造方法において実施してもよいし、実施しなくてもよい。

【0024】

第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２、半導体部材および半導体素子の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２、半導体部材および半導体素子は、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２は、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよく、感熱接着性の第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２が採用された場合は、当該第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２を加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプ等の加熱側等の加熱手段を設けるといった適宜な方法で接着されればよい。また、このような第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２は、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、半導体部材としては、例えば、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、半導体基板、リードフレームなども対象とすることができる。なお、第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２を機能的、用途的な読み方に換え、例えば、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の半導体部材に貼付することができる。

【0025】

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、離間工程は、半導体部材が貼付された第１接着シートに張力を付与し、当該半導体部材から形成される複数の半導体素子の相互間隔を広げるものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。
前記実施形態において、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材といった被押圧物を押圧するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、ブレード、ゴム、樹脂、スポンジ等の部材を採用したり、大気やガス等の気体の吹き付けにより押圧する構成を採用したりしてもよいし、押圧するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材で構成してもよいし、支持（保持）手段や支持（保持）部材等の被支持部材（被保持部材）を支持（保持）するものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で被支持部材を支持（保持）する構成を採用してもよいし、切断手段や切断部材等の被切断部材を切断または、被切断部材に凹溝、切込または切断線等を形成するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、カッター刃、レーザカッタ、イオンビーム、火力、熱、水圧、電熱線、気体や液体等の吹付け等で切断するものを採用したり、適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断するものを移動させて切断したりしてもよい。

【符号の説明】

【0026】

ＡＳ１…第１接着シート
ＡＳ２…第２接着シート
ＣＰ…半導体チップ（半導体素子）
ＥＡ…半導体装置
ＷＦ…半導体ウエハ（半導体部材）

【図1】

【図2】