(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイシングテープ上に着脱自在に固定されその周囲を環状のダイシングフレームで囲われた薄型半導体ウエハの上にフィルム状樹脂を載置して上下方向から圧締することにより積層するフィルム状樹脂積層装置であって、上記薄型半導体ウエハの上にフィルム状樹脂を載置し仮積層体とする仮積層ユニットと、上記得られた仮積層体を上下方向から圧締し積層体に形成する積層ユニットとを備え、上記仮積層ユニットが、フィルム状樹脂を薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状に成形する成形手段と、成形されたフィルム状樹脂を薄型半導体ウエハの上に載置し仮積層体とする載置手段とを有しており、上記積層ユニットが、上記仮積層体を引き取って搬送する上下一対の搬送フィルムからなる搬送手段と、この搬送手段による搬送路途中に設けられる下記の圧締手段（Ａ）とを有していることを特徴とするフィルム状樹脂積層装置。
（Ａ）上記搬送フィルムの通過面を囲うよう形成された閉鎖空間と、その内側に、上記搬送フィルムを間に挟んで対峙する上下一対のプレートと、これら両プレートの少なくとも一方を他方に対し進退させるための昇降手段と、上記上側のプレートと搬送フィルムとの間を仕切る可撓性シートと、上記下側のプレートの上面に固定される弾性シートと、上側のプレートと可撓性シートの間に形成される空隙部と可撓性シートと弾性シートとの間に形成される空間部の圧力を調整する圧力調整手段とを有し、上記空隙部の圧力を上記空間部の圧力より大きくし、上記可撓性シートを弾性シート側に膨らませることにより、上記搬送フィルムで搬送される仮積層体を上下方向から圧締し積層体に形成するよう設定された圧締手段。
【請求項２】
上記仮積層ユニットにおいて、上記成形手段が、フィルム状樹脂の接着面を上に向けた状態でフィルム状樹脂の成形を行うようになっており、上記載置手段が、成形されたフィルム状樹脂を１８０°反転させフィルム状樹脂の接着面を下に向けた状態で、上記薄型ウエハ上に載置するようになっていることを特徴とする請求項１記載のフィルム状樹脂積層装置。
【請求項３】
上記仮積層ユニットの成形手段が、フィルム状樹脂を載置するベースプレートと、このベースプレートに向かって昇降し、下降時にフィルム状樹脂を打ち抜く刃型を備えた昇降プレートとを有し、上記昇降プレートの下降により上記ベースプレート上に載置されたフィルム状樹脂を薄型半導体ウエハと略同じ形状に打ち抜くよう設定されたスタンピング手段であることを特徴とする請求項１または２記載のフィルム状樹脂積層装置。
【請求項４】
上記スタンピング手段が、接着面が剥離シートで保護された長尺状のフィルム状樹脂を所定長ずつ繰り出してベースプレート上に供給するフィルム状樹脂供給手段と、上記剥離シートをベースプレート手前側においてフィルム状樹脂から剥離する剥離手段と、上記ベースプレート上に供給されたフィルム状樹脂とベースプレートとの間に、順次、上記フィルム状樹脂の打ち抜きの際に刃型の当たりとなって刃先を保護する長尺状のバックシートを供給するバックシート供給手段とを有し、上記剥離シートが剥離されたフィルム状樹脂の接着面と反対面を上記バックシートに重ねた状態でフィルム状樹脂を薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状に打ち抜くようになっていることを特徴とする請求項３記載のフィルム状樹脂積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型の半導体ウエハをダイシングフレームで確実に保護しつつ、効率よく、薄型の半導体ウエハの電極形成面に絶縁性接着フィルム等のフィルム状樹脂を積層するフィルム状樹脂積層装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤーボンディングやフリップチップボンディング等で基板へ一次実装された集積回路（チップ）は、外力・応力に対して非常に脆弱で少々の力で容易に破断してしまうケースが多く、また、湿度や温度に対しても弱い。こういった問題の解決策として、基板とチップの間に樹脂を流し込むアンダフィリングを行うのが一般的であるが、樹脂の充填に時間が掛かったり、残渣除去が必要になる等の問題が生じることが判明した。したがって、これらの問題を解決する為、予めウエハチップに接続・絶縁機能を持ったＮＣＦ（Ｎｏｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）フィルム等のフィルム状樹脂を貼り付ける工法が提案されている。
【０００３】
上記フィルム状樹脂を用いて基板の回路と半導体ウエハの電極とを接続するには、まず、半導体ウエハの電極形成面に上記フィルム状樹脂を隙間なく積層し、このフィルム状樹脂を接着に用いることにより、上記半導体ウエハの電極と基板の回路との接続を行う。そして、上記フィルム状樹脂を半導体ウエハの電極形成面の凹凸に隙間なく積層するには、半導体ウエハの電極形成面に、フィルム状樹脂の接着面を重ね合わせ、その上からラミネートロールを半導体ウエハの電極形成面に沿って移動させ圧接を行う。これにより、フィルム状樹脂を半導体ウエハの凹凸に隙間なく積層することができる。
【０００４】
一方で、半導体装置の小型化に伴って、半導体ウエハ自体もその厚みが５０μｍ以下という薄型が好まれるようになっている。このような薄型の半導体ウエハは、そのままでは割れ易いため、ダイシングテープ上に着脱自在に固定しその周囲を金属からなる環状のダイシングフレームで囲った状態にして、このダイシングフレームごと取り扱うことにより、その保護を図っている。しかしながら、このようにダイシングフレームで保護された薄型の半導体ウエハに、先に述べたラミネートロールによる積層方法により接着フィルムを積層しようとすると、ダイシングフレームの厚みの方が半導体ウエハの厚みより大きいため、ラミネートロールがダイシングフレームの上縁に当たり、半導体ウエハの位置まで下降させることができない。よって、ダイシングフレームに囲われた状態では、ラミネートロールによる圧接を行うことができないという問題が生じている。
【０００５】
そこで、ダイシングフレームで半導体ウエハが保護されている場合、ダイシングテープの裏面側から半導体ウエハを上方へ押し上げる上昇手段を設け、半導体ウエハの電極形成面の高さとダイシングフレームの上縁の高さを等しくした上で、ラミネートロールによる圧接を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。これによれば、ダイシングフレームによって半導体ウエハが囲まれている場合であっても、フィルム状樹脂を半導体ウエハに隙間なく積層することが可能であるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４７０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、ダイシングテープの裏面に設けられた上昇手段によりダイシングテープが伸張するため、これに固定されている半導体ウエハが、伸張するダイシングテープに引っ張られて破損するおそれがある。半導体ウエハが薄型であれば、なおさらである。このため、薄型の半導体ウエハの保護を確実に行いながら、フィルム状樹脂を半導体ウエハの電極形成面に隙間なく積層することのできる積層装置の開発が強く望まれている。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、薄型の半導体ウエハをダイシングフレームで確実に保護し、しかも、薄型の半導体ウエハの電極形成面に絶縁性接着フィルム等のフィルム状樹脂を隙間なく積層することのできるフィルム状樹脂積層装置の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明は、ダイシングテープ上に着脱自在に固定されその周囲を環状のダイシングフレームで囲われた薄型半導体ウエハの上にフィルム状樹脂を載置して上下方向から圧締することにより積層するフィルム状樹脂積層装置であって、上記薄型半導体ウエハの上にフィルム状樹脂を載置し仮積層体とする仮積層ユニットと、上記得られた仮積層体を上下方向から圧締し積層体に形成する積層ユニットとを備え、上記仮積層ユニットが、フィルム状樹脂を薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状に成形する成形手段と、成形されたフィルム状樹脂を薄型半導体ウエハの上に載置し仮積層体とする載置手段とを有しており、上記積層ユニットが、上記仮積層体を引き取って搬送する上下一対の搬送フィルムからなる搬送手段と、この搬送手段による搬送路途中に設けられる下記の圧締手段（Ａ）とを有しているフィルム状樹脂積層装置をその要旨とする。
（Ａ）上記搬送フィルムの通過面を囲うよう形成された閉鎖空間と、その内側に、上記搬送フィルムを間に挟んで対峙する上下一対のプレートと、これら両プレートの少なくとも一方を他方に対し進退させるための昇降手段と、上記上側のプレートと搬送フィルムとの間を仕切る可撓性シートと、上記下側のプレートの上面に固定される弾性シートと、上側のプレートと可撓性シートの間に形成される空隙部と可撓性シートと弾性シートとの間に形成される空間部の圧力を調整する圧力調整手段とを有し、上記空隙部の圧力を上記空間部の圧力より大きくし、上記可撓性シートを弾性シート側に膨らませることにより、上記搬送フィルムで搬送される仮積層体を上下方向から圧締し積層体に形成するよう設定された圧締手段。
【００１０】
なお、本発明において、「薄型の半導体ウエハ」とは、その厚みが５０μｍ以下であるものをいい、一般的な半導体ウエハ（厚み０．８ｍｍ程度）より厚みが薄いものを意味する。
【００１１】
また、本発明において、「略同じ輪郭形状」とは、両者の輪郭が概ね同じ形状であればよく、樹脂の熱変形，寸法誤差等を考慮し、フィルム状樹脂の輪郭形状が、薄型半導体ウエハの輪郭形状よりやや大きくなっているものを含むことを意味する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のフィルム状樹脂積層装置によると、ダイシングテープ上に着脱自在に固定されその周囲を環状のダイシングフレームで囲われた薄型半導体ウエハの上にこの薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状のフィルム状樹脂を積層するため、薄型半導体ウエハを確実に保護しながら、その上にフィルム状樹脂を積層することができる。すなわち、本発明のフィルム状樹脂積層装置は、上記薄型半導体ウエハの上にフィルム状樹脂を載置し仮積層体とする仮積層ユニットと、上記得られた仮積層体を上下方向から圧締し積層体に形成する積層ユニットとを備えており、上記仮積層ユニットが、フィルム状樹脂を薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状に成形する成形手段と、成形されたフィルム状樹脂を薄型半導体ウエハの上に載置し仮積層体とする載置手段とを有している。したがって、上記成形手段により薄型半導体ウエハ上に載置されるフィルム状樹脂が、薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状をしており、後の工程である圧締によってその他の部位にはみ出すことがなく、殊更ダイシングフレームを汚すことがない。また、上記積層ユニットが、上記仮積層体を引き取って搬送する上下一対の搬送フィルムからなる搬送手段を有しているため、薄型半導体ウエハとフィルム状樹脂との積層を連続的に行うことができ、効率がよい。しかも、上記積層ユニットが、上記搬送手段の搬送路途中に上記の圧締手段（Ａ）を有しているため、薄型半導体ウエハとその周囲を取り囲むダイシングフレームとの間に極端な高低差があっても、可撓性シートが薄型半導体ウエハとダイシングフレームとで形成される極端な凹凸に沿って追従することができ、両者の圧締を確実に行うことができる。したがって、従来ラミネートロールによる圧接による積層ができなかった、ダイシングフレームで囲われた状態の薄型半導体ウエハに、フィルム状樹脂を効率よく、確実に積層することができる。
【００１３】
そして、仮積層ユニットにおいて、上記成形手段が、フィルム状樹脂の接着面を上に向けた状態でフィルム状樹脂の成形を行うようになっており、上記載置手段が、成形されたフィルム状樹脂を１８０°反転させフィルム状樹脂の接着面を下に向けた状態で、上記薄型ウエハ上に載置するようになっている。そして、フィルム状樹脂の接着面において、薄型ウエハと接する予定部分の外側をハンドリングすることで、薄型ウエハと接する部分の接着面を清浄に保ったまま薄型半導体ウエハの電極形成面に積層することができる。
【００１４】
また、仮積層ユニットの成形手段が、フィルム状樹脂を載置するベースプレートと、このベースプレートに向かって昇降し、下降時にフィルム状樹脂を打ち抜く刃型を備えた昇降プレートとを有し、上記昇降プレートの下降により上記ベースプレート上に載置されたフィルム状樹脂を薄型半導体ウエハと略同じ形状に打ち抜くよう設定されたスタンピング手段であると、フィルム状樹脂を効率よく薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状に成形できるとともに、その切断面に余計な凹凸が形成されずに済むため好適である。
【００１５】
さらに、スタンピング手段が、接着面が剥離シートで保護された長尺状のフィルム状樹脂を所定長ずつ繰り出してベースプレート上に供給するフィルム状樹脂供給手段と、上記剥離シートをベースプレート手前側においてフィルム状樹脂から剥離する剥離手段と、上記ベースプレート上に供給されたフィルム状樹脂とベースプレートとの間に、順次、上記フィルム状樹脂の打ち抜きの際に刃型の当たりとなって刃先を保護する長尺状のバックシートを供給するバックシート供給手段とを有し、上記剥離シートが剥離されたフィルム状樹脂の接着面と反対面を上記バックシートに重ねた状態でフィルム状樹脂を薄型半導体ウエハと略同じ輪郭形状に打ち抜くようになっていると、フィルム状樹脂の打ち抜きの度にバックシートを所定長ずつ移動させることにより、刃先が当たって切れ込みが入った個所をずらし、常に新しいバックシートの上でフィルム状樹脂を打ち抜くことができる。したがって、バックシートに形成された切り込みが次回打ち抜き時に影響することがないため、より精緻な状態での打ち抜きが可能となり、所望どおりのサイズのフィルム状樹脂を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のフィルム状樹脂積層装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、いずれも上記フィルム状樹脂積層装置における薄型半導体ウエハとフィルム状樹脂の状態を示す説明図、（ｄ）〜（ｅ）は、いずれも上記フィルム状樹脂積層装置によって得られた積層体を回路基板に接続する手順を示す説明図である。
【図３】上記フィルム状樹脂積層装置における積層工程を模式的に示す説明図である。
【図４】上記フィルム状樹脂積層装置における仮積層ユニットを示す平面図である。
【図５】上記仮積層ユニットにおけるスタンピング手段を示す構成図である。
【図６】上記スタンピング手段におけるスタンピング時の刃型とフィルム状樹脂とバックシートとの関係を示す状態説明図である。
【図７】上記仮積層ユニットにおける載置手段を模式的に示す説明図である。
【図８】上記フィルム状樹脂積層装置における圧締手段の圧締状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
つぎに、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明のフィルム状樹脂積層装置の一実施の形態を示したものである。この実施の形態では、上記フィルム状樹脂積層装置は、仮積層ユニット１と積層ユニット２とで構成されており、薄型半導体ウエハ５の流れ方向（図１の白矢印参照）の上流から下流に向かってこの順で配設されている。
【００１９】
本発明の積層対象となる薄型半導体ウエハ５は、図２（ａ）に示すように、ダイシングテープ１１上に着脱自在に固定されその周囲を環状のダイシングフレーム１０で囲われているものである。図において、５ａは、薄型半導体ウエハ５の回路面から突出する電極である。なお、この電極５ａは、図２（ａ）〜（ｅ）以外の図においては記載を略している。
【００２０】
上記ダイシングフレーム１０は、例えば、厚み１．０〜１．５ｍｍ程度の金属または樹脂製の環状体である。また、上記ダイシングテープ１１は、例えば、厚み０．０８ｍｍ程度の樹脂製のシート状であり、一方の面が薄型半導体ウエハ５を固定するため粘着性を有している。
【００２１】
上記仮積層ユニット１は、その平面図である図４に示すように、長尺状で供給されるフィルム状樹脂４を薄型半導体ウエハ５と略同じ輪郭形状に打ち抜き成形するスタンピング手段６と、打ち抜き成形されたフィルム状樹脂４の端部を表面側から吸着し１８０°反転させ、接着面を下に向ける反転手段１４(図７参照）と、接着面を下に向けた状態のフィルム状樹脂４をダイシングフレーム１０等で保護された薄型半導体ウエハ５の上に載置し、仮積層体７とする載置手段８(図７参照）とを有している。
【００２２】
上記スタンピング手段６は、図５に示すように、長尺状のフィルム状樹脂４を載置するベースプレート２５と、このベースプレート２５に向かって昇降し、下降時に上記フィルム状樹脂４を打ち抜く刃型２０を備えた昇降プレート２４と、接着面が剥離シート９で保護された長尺状のフィルム状樹脂４を所定長ずつ繰り出してベースプレート２５上に供給するフィルム状樹脂供給手段１６と、上記剥離シート９をベースプレート２５の手前側においてフィルム状樹脂４から剥離する剥離手段１７と、上記ベースプレート２５上に供給されたフィルム状樹脂４とベースプレート２５との間に、順次、上記フィルム状樹脂４の打ち抜きの際に刃型２０の当たりとなって刃先を保護する長尺状のバックシート１８を供給するバックシート供給手段１９とを有している。そして、上記剥離手段１７により剥離シート９が剥離されたフィルム状樹脂４を、その接着面と反対面を上記バックシート１８に重ねた状態で、上記昇降プレート２４をベースプレート２５に向かって下降させると、これに備えられた刃型２０の刃先が上記フィルム状樹脂４を貫通しバックシート１８に到達するように設定されている(図６参照）。これにより、刃型２０の保護を図りながら、フィルム状樹脂４を薄型半導体ウエハ５と略同じ輪郭形状に打ち抜くことができる。上記バックシート１８は、上記刃型２０によって形成された切り込みが、次回の打ち抜き時に影響することがないように、上記打ち抜きが終わった後、所定長さが送り出され、つぎの打ち抜きに備えるようになっている。
【００２３】
なお、上記昇降プレート２４を昇降させる昇降手段２６は、例えば、油圧シリンダ等であり、この油圧シリンダの圧力を変動させることにより、昇降プレート２４をベースプレート２５に対し進退可能に昇降させることができる。
【００２４】
また、上記フィルム状樹脂供給手段１６は、剥離シート９により接着面を保護されたフィルム状樹脂４が巻き回された巻き出しロール２１と、フィルム状樹脂４の端部を把持し所定長さだけ引き出す引き出し部（図示せず）とを有しており、所定形状のフィルム状樹脂４を打ち抜くごとに、上記引き出し部がフィルム状樹脂４を引き出して、新しい部分をベースプレート２５上に供給するようになっている。
【００２５】
さらに、上記剥離手段１７は、剥離シート９をフィルム状樹脂４から剥がして、異なる方向に引き出すためのガイド板２２と、上記異なる方向に引き出された剥離シート９を巻き取る巻き取りロール２３とで構成されている。
【００２６】
そして、上記バックシート供給手段１９は、上記ベースプレート２５の下方に備えられた巻き出しロール２７から巻き出されたバックシート１８を、ベースプレート２５上面と、フィルム状樹脂４との間を経由させて、上記巻き出しロール２７と同じくベースプレート２５の下方に備えられた巻き取りロール２８で巻き取るもので、上記刃型２０の当たりとなってその刃先を保護するバックシート１８を、フィルム状樹脂４の打ち抜きの度に新しいシート部分をベースプレート２５上に供給できるようになっている。このようなバックシート１８としては、例えば、東レ社製、ルミラーが好適に使用される。
【００２７】
また、上記載置手段８は、上記打ち抜かされたフィルム状樹脂４を、接着面を下に向けた状態で、ダイシングフレームで周囲を囲われた薄型半導体ウエハ５の上に位置合わせをしながら載置する動作を行うものであり、この動作により、仮積層体７が得られるようになっている。
【００２８】
すなわち、図４および図７に示すように、まず、ハンドラー３０の吸着ヘッド６０は上記打ち抜かれたフィルム状樹脂４の端部（この例では、端から５ｍｍ内側までの範囲）を吸着し、その状態でレール部３２を摺動する。そして、上記吸着ヘッド６０が吸着したフィルム状樹脂４を反転テーブル３１の上で位置決めしながらその吸着を解除し、上記フィルム状樹脂４を反転テーブル３１の上に接着面が上を向いた状態で載置する。ついで、上記反転テーブル３１は、上記フィルム状樹脂４を裏面（接着面の反対面）側から吸着した状態で、回動部３１ａを回転中心に１８０°反転（回転）し、フィルム状樹脂４の接着面を、別途搬送コンベア５６で搬送されてきた薄型半導体ウエハ５上に重ねて、仮積層体７とするものである。
【００２９】
なお、上記フィルム状樹脂４を反転テーブル３１上に移載する機構、および反転テーブル３１を反転させる機構等は、水平方向、上下方向のスペースを考慮して適宜の機構を選択することができる。
【００３０】
つぎに、上記積層ユニット２（図１参照）は、上記得られた仮積層体７を圧締し積層体３３に形成するものであり、仮積層体７を引き取って搬送する上下一対の搬送フィルム３４，３５からなる搬送手段と、この搬送路途中に設けられる圧締手段３６とを有している。
【００３１】
上記搬送手段は、上下一対の搬送フィルム３４，３５の間に仮積層体７を狭持して搬送するものであり、上側の搬送フィルム３４が巻き出ロール３７と巻き取りロール３８との間に掛け渡され、巻き出しロール３７と巻き取りロール３８とが同調して可動することにより、搬送フィルム３４がたるみなく搬送されるようになっている。同様に、下側の搬送フィルム３５が巻き出しロール３９と巻き取りロール４０との間に掛け渡され、巻き出しロール３９と巻き取りロール４０とが同調して可動することにより、搬送フィルム３５がたるみなく搬送されるようになっている。このような搬送フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムがあげられ、具体的には、東レ社製の「ルミラー」やユニチカ社製の「ＥＭＢＬＥＴ  ＰＴＨシリーズ」や、ダイヤフォイル社製の「マットフィルムシリーズ」等が使用される。なお、図１において、５３は冷却ファンであり、形成された積層体３３を冷却している。
【００３２】
また、上記圧締手段３６は、上記搬送手段の搬送路途中に設けられ、搬送手段によって搬送される仮積層体７を真空状態で加熱加圧することにより上下方向から圧締して、積層体３３とするものである。この圧締手段３６は、図１に示すように、ベットフレーム４１に立設された複数本（図１では２本しか図示せず）の支柱４２と、これら各支柱４２の上端部に架設された複数本（図１では１本しか図示せず）の横板４３と、これら各横板４３にボルト，ナット等の固定手段（図示せず）で固定された上部プレート４４と、上下に進退可能な下部プレート４５等を備えている。この下部プレート４５は、エアシリンダ４６の作動によりシリンダロッドの伸張および収縮に伴って、上下に移動するようになっている。そして、上記一対のプレート４４，４５、後述する可撓性シート４７、弾性シート４８、圧力調整手段等で上下一対のプレス手段４９が構成されている。
【００３３】
上記上部プレート４４の下面には、図８に示すように、空隙部５０に対応する部分に複数個（図８では２個しか図示せず）の上側開口部５４が開口しており、圧力調整手段（図示せず）から上記各上側開口部５４を介して空隙部５０を真空状態にしたり、大気や圧縮空気を空隙部５０内に導入することにより、可撓性シート４７が風船のように膨らみ、仮積層体７が、上記可撓性シート４７と弾性シート４８との間で圧締される構造となっている。このような可撓性シート４７、弾性シート４８としては、その材質が耐熱性のバイトンゴムやシリコンゴムであるものが好適に使用される。とりわけ、ポリエステル，ポリアミド等の化学繊維やガラス繊維を布状に織ったものからなる繊維層（図示せず）を有するものであると、この繊維層により可撓性シート４７，弾性シート４８の耐久性を向上させることができるため、好ましい。
【００３４】
そして、上記上部プレート４４には、その下面に可撓性シート４７が配設されており、その外周部が押さえ金具（図示せず）により気密状に固定されている。この押さえ金具の内側部分には、上部プレート４４と可撓性シート４７との間に空隙部５０が形成されている。上記下部プレート４５には、その上面の、上記空隙部５０に対応する部分に弾性シート４８が載置されている。このような上下両プレート４４，４５には、ラバーヒーターやシース状ヒーター等の加熱手段（図示せず）が内蔵されている。
【００３５】
また、上記下部プレート４５の上面には、複数個（図８では２個しか図示せず）の下側開口部５５が開口しており、上下両プレート４４，４５を密封契合して真空チャンバーを形成したときに、可撓性シート４７と下部プレート４５の間に形成される空間部５１の空気を真空状態にすることができるようになっている。図において、５２は下部プレート４５の外周部上面に固定されたシール部材であり、上記真空状態の際に空間部５１の気密性を高める作用をしている。
【００３６】
このような仮積層ユニット１と積層ユニット２とを備えた本発明のフィルム状樹脂積層装置を用いて、ダイシングフレーム１０で周囲を囲われた薄型半導体ウエハ５にフィルム状樹脂４を積層する工程を以下に説明する。この積層工程を図３に模式的に示す。すなわち、まず、薄型半導体ウエハ５をダイシングテープ１１の上に着脱自在に固定し、その周囲を環状のダイシングフレーム１０で囲ったものを準備する（図２（ａ）参照）。そして、搬送コンベア５６によって、上記ダイシングフレーム１０等で保護された薄型半導体ウエハ５を順次、仮積層ユニット１に搬送する（図１参照）。
【００３７】
一方、仮積層ユニット１のスタンピング手段６（図５参照）においては、接着面が剥離シート９によって保護された長尺状のフィルム状樹脂４を用意し、上記スタンピング手段６の巻き出しロール２１としてセットする。また、バックシート１８をベースプレート２５の上を経由させて、巻き出しロール２７と巻き取りロール２８との間に掛け渡す。そして、上記剥離シート９をフィルム状樹脂４から剥がし、ガイド板２２を経由させて巻き取りロール２３で巻き取るとともに、剥離シート９が剥がされ、接着面が剥き出しになったフィルム状樹脂４を上記バックシート１８の上に接着面を上にした状態で載置する。なお、上記フィルム状樹脂４の片端は、引き出し部（図示せず）によって把持され、たるみがないように張力が掛けられている。
【００３８】
そして、薄型半導体ウエハ５と略同じ輪郭形状の刃型２０を取り付けた昇降プレート２４を、上記刃型２０の刃先がバックシート１８に到達するまで下降させる。これにより、フィルム状樹脂４が上記刃型２０の形状に打ち抜かれ、打ち抜かれた部分が、薄型半導体ウエハ５と略同じ輪郭形状を有するフィルム状樹脂４となる。打ち抜かれた部分以外の不要フィルム状樹脂４は、打ち抜きと同時に１ピッチ分の長さで切断され、ダストボックス５７に順次重ねて収容される。
【００３９】
上記成形されたフィルム状樹脂４は、接着面が上を向き、しかもその接着面が剥き出しになっているため、できるだけ接触を少なくするように、端部全周からその内側５ｍｍまでのリング状部分を、上記ハンドラー３０の吸着ヘッド６０が上方から吸着し、所定位置まで持ち上げる。すなわち、図７に示すように、吸着ヘッド６０を保持する根元部６１が、スライドガイド６２の側面に設けられた突条６２ａを下方に摺動することにより、吸着ヘッド６０を上記フィルム状樹脂４に当接させ、フィルム状樹脂４を吸着する。ついで、上記根元部６１を、突条６２ａを上方に摺動させて元の位置に戻し、その状態で、ハンドラー３０のスライドガイド６２がレール部３２を摺動し、上記フィルム状樹脂４が反転テーブル３１上に位置するまでハンドラー３０を移動させる。そして、上記根元部６１が、突条６２ａを下方に摺動し、吸着ヘッド６０に吸着されているフィルム状樹脂４を反転テーブル３１の所定位置に載置し、吸着を解除する。ハンドラー３０は、フィルム状樹脂４を反転テーブル３１に載置後、所定位置に戻る。
【００４０】
つぎに、上記反転テーブル３１は、上記載置されたフィルム状樹脂４の接着面の反対面を吸着するようになっており、その状態で、回動部３１ａを回動中心として反転テーブルが１８０°反転（回転）し、前記搬送コンベア５６で搬送される薄型半導体ウエハ５（ダイシングフレーム１０等で保護されている）上にフィルム状樹脂４を位置決めして載置し、上記反転テーブル３１の吸着を解除する。このようにして、ダイシングテープ１１上に固定され、ダイシングフレーム１０でその周囲を囲われた薄型半導体ウエハ５上に、所定形状のフィルム状樹脂４が載置された仮積層体７（図２（ｂ）参照）を得ることができる。
【００４１】
上記得られた仮積層体７は、搬送コンベア５６から上下一対の搬送フィルム３４，３５からなる搬送手段に引き渡され、上記両搬送フィルム３４，３５に狭持された状態で搬送される（図１参照）。
【００４２】
そして、上記仮積層体７は、上記搬送手段の搬送路途中に設けられる上記圧締手段３６において、つぎのように圧締が行われる。まず、上下搬送フィルム３４，３５で搬送される仮積層体７を、上記搬送フィルム３４，３５の通過面を囲う形状に形成された閉鎖空間内の所定位置（圧締位置）に位置決めする。ついで、エアシリンダ４６を作動し、下部プレート４５を上昇させ、上部プレート４４の押さえ金具５８の下面と下部プレート４５の上面とを密着させて上下両プレート４４，４５を密封契合する。
【００４３】
この密封契合ののち、空隙部５０および空間部５１を減圧状態にする。具体的には、圧力調整手段により上側開口部５４を介して空隙部５０を減圧し、減圧手段により下側開口部５５を介して空間部５１を減圧する。上記空間部５１の圧力は２０秒以内に２００Ｐａ以下の真空状態にすることが好ましく、特には２〜８秒間で１００Ｐａ以下の真空状態にすることが好ましい。なお、予め空隙部５０を２００Ｐａ以下の真空状態に減圧しておいて仮積層体７を搬入して真空チャンバーを形成してから空間部５１を２００Ｐａ以下の真空状態に減圧してもよい。また、真空引きする際には、可撓性シート４７および弾性シート４８の温度を４０〜１８５℃にすることが好ましく、より好ましくは７０〜１８５℃である。このような温度コントロールの方法としては、例えば、上下両プレート４４，４５に内蔵されるシース状ヒーター等で調整される。
【００４４】
つぎに、図８に示すように、空隙部５０と空間部５１との圧力差により、可撓性シート４７を下方に膨らませて仮積層体７の薄型半導体ウエハ５と所定形状のフィルム状樹脂４とを貼り合せるラミネートスラップダウン工程を行う。上記圧力差の調整は、具体的には、空間部５１を減圧したまま空隙部５０の圧力を常力に戻せばよく、その圧力差により、上記可撓性シート４７が空間部５１側に膨らみ、上記仮積層体７を上から押え付けて、弾性シート４８との間で圧締し、積層体３３（図２（ｃ）参照）に形成する。このとき、上記可撓性シート４７は、高い追従性を有しており、ダイシングフレーム１０の上縁と薄型半導体ウエハ５の上面とに高低差があっても、いずれに対しても隙間なく密着するため、薄型半導体ウエハ５の全面に対し均一かつ充分な押圧をすることができる。
【００４５】
引き続いて、空隙部５０の圧力を高めるラミネート増圧工程を行う。この工程では、空隙部５０に圧縮空気を導入して空隙部５０内の圧力を高めて可撓性シート４７をさらに強く膨らませ、上記積層体３３をさらに強く圧締する。すなわち、上記ラミネートスラップダウン工程により、薄型半導体ウエハ５と所定形状のフィルム状樹脂４とを密着させ、ラミネート増圧工程により薄型半導体ウエハ５とフィルム状樹脂４との密着性をより確実にする。
【００４６】
ラミネート増圧工程が終了した後に、上側開口部５４および下側開口部５５により空間部５１の真空状態と空隙部５０の加圧状態を開放して常圧に戻し、下部プレート４５を下方に移動させ、上下両プレート４４，４５の密封契合を解除する。そして、上記得られた積層体３３は、上下搬送フィルム３４，３５に狭持された状態で搬送され、ついで、搬送コンベア（図示せず）を経由して取り出される。
【００４７】
上記得られた積層体３３は、例えば、所定のサイズにダイシングされ（図２（ｄ）参照）、ダイシングテープ１１から取り外された後、別途用意した回路基板５９に、フィルム状樹脂４を利用して接続され用いられる（図２（ｅ）参照）。
【００４８】
なお、上記スタンピング手段６において、所定形状に打ち抜かれた部分以外の不要な部分のフィルム状樹脂４を、所定長さで切断し、ダストボックス５７に順次収容するようにしているが、切断せずに巻き取りロールで巻き取るようにしてもよい。しかし、上記のように所定長さで切断するようにすると、別途巻き取りロール等を設置するスペースを確保する必要がなくなり、さらに装置の小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のフィルム状樹脂積層装置は、薄型の半導体ウエハに絶縁性接着フィルム等のフィルム状樹脂を効率よく確実に積層することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１    仮積層ユニット
２    積層ユニット
４    フィルム状樹脂
５    薄型半導体ウエハ
７    仮積層体
１０  ダイシングフレーム
３３  積層体
３４  上側の搬送フィルム
３５  下側の搬送フィルム
３６  圧締手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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