(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハ基板を載置する第１の金型およびキャビティを形成する第２の金型からなる金型と、該キャビティに溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する封止樹脂層形成手段と、を備える半導体装置の製造装置において、
前記封止樹脂層形成手段は、
前記第２の金型に設けられた少なくとも一つの第１のプランジャにより、前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、
前記樹脂充填手段により充填され、前記キャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される、少なくとも一つの第２のプランジャと
を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項２】
前記半導体の製造装置において、前記第２のプランジャに付勢される圧力は、前記第１のプランジャに付勢される圧力より低く設定されてい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装置。
【請求項３】
前記第１のプランジャと前記第２のプランジャには同じゲージ圧が供給され、前記第１のプランジャにおけるボア径／プランジャ径の値が、前記第２のプランジャにおけるボア径／プランジャ径の値より大きい値に設定されてい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装置。
【請求項４】
半導体ウェハ基板を載置する第１の金型と、キャビティを形成する第２の金型および第３の金型と、を有する金型と、該キャビティに溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する封止樹脂層形成手段と、を備える半導体装置の製造装置において、
前記封止樹脂層形成手段は、前記第３の金型に設けられた少なくとも一つの第１のプランジャにより、前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、
前記第３の金型は、前記第１の金型に載置される前記半導体ウェハ基板との対向面を形成し、前記第１の金型および前記第２の金型は前記第３の金型に対して相互に摺動可能とされ、前記キャビティに充填される溶融樹脂を受けて、前記第１の金型および前記第２の金型と、前記の前記第３のいずれか一方が他方に対して押戻される方向へ摺動する摺動手段と
を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項５】
前記第１の金型および前記第２の金型と、前記の前記第３の金型のいずれか一方は、前記キャビティに充填される前記溶融樹脂によって受ける圧力に対向する方向に、該溶融樹脂によって受ける圧力より高い圧力が付勢される第１の圧力付勢手段を備え、他方は、前記キャビティに注入される該溶融樹脂によって受ける圧力に対向する方向に、該溶融樹脂によって受ける圧力より低い圧力が付勢される第２の圧力付勢手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項６】
前記第１の圧力付勢手段は、前記キャビティに注入される前記溶融樹脂によって前記金型が受ける圧力より高い圧力が付勢されたピストンによって構成されることを特徴とする、請求項５に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項７】
前記第２の圧力付勢手段は、前記キャビティに注入される前記溶融樹脂によって前記金型が受ける圧力より低い弾性力を有する、一端が固定端に固定されたスプリングによって構成されることを特徴とする、請求項５に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項８】
前記第１のプランジャは、前記第１の金型に載置される前記半導体ウェハ基板の中央部に対応する位置に設けられていることを特徴とする、請求項１または４のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項９】
前記半導体ウェハ基板は、当該基板の表面に、複数の接続パッドと、前記複数の接続パッドに接続されて設けられた複数の突起電極を備えることを特徴とする、請求項１または４のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１０】
金型により形成されるキャビティに半導体ウェハ基板を載置し、溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する半導体装置の製造方法において、
前記キャビティに、所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する少なくとも一つの第１のプランジャと、前記キャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される、少なくとも一つの第２のプランジャを設け、該第２のプランジャによって前記キャビティから溢れる余剰樹脂を吸収させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
金型により形成されるキャビティに半導体ウェハ基板を載置し、溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する半導体装置の製造方法において、
前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、前記キャビティを形成する前記金型における前記半導体ウェハ基板と対向する面と他の面とを相互に摺動可能とした摺動手段を設け、
前記キャビティに充填される余剰樹脂を受けて前記摺動手段が押戻される方向へ摺動してその余剰樹脂を受け止めることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記半導体ウェハ基板は、表面に、複数の接続パッドと、前記複数の接続パッドに接続されて設けられた複数の突起電極を備えることを特徴とする、請求項１０または１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【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、特にＣＳＰ（Chip Size Package）構造の半導体装置の製造装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、チップとパッケージのサイズがほぼ等しくなるＣＳＰ（Chip Size Package）構造の半導体装置が知られている。図１０〜図１３はこの種の半導体装置である、ウエハレベルＣＳＰの一例を示す断面図である。以下、これら図面を参照してその製造工程について説明する。
【０００３】
半導体装置は、まず図１０に図示するように、半導体ウェハ基板（シリコン基板）１の表面（回路面）側に複数の接続パッド（アルミ電極）２，…，２を形成した後、各接続パッド２の中央部分が開口するよう表面保護膜３を形成する。表面保護膜３は、例えば半導体ウェハ基板１の回路面側全面にポリイミド系樹脂材を塗布硬化させた後に、レジストパターンニングおよび保護膜パターニングを施してからレジスト剥離することで形成される。
【０００４】
次に、表面保護膜３が形成する開口部４を介して露出される接続パッド２上に再配線路５を形成する。再配線路５は、レジスト剥離後の表面保護膜３にＵＢＭスパッタ処理、再配線レジスト塗布硬化、再配線レジストパターニングを施した後、このレジストによって開口された部分に電解メッキを施すことで形成される。
【０００５】
再配線路５を形成した後には、再配線路５上の所定箇所に複数のポスト（柱状電極）６を設ける。ポスト６は、例えば１００〜１５０μｍ程度の厚さでポスト形成レジストを塗布硬化させてレジストパターニングを施し、これにより開口された部分に電解メッキを施すことで形成される。なお、メッキ処理後にはポスト形成レジストを剥離しておくと共に、不用部分に蒸着されたＵＢＭをエッチングにより除去する。
【０００６】
こうして、図１０に図示する構造となったら、図１１に図示するように、ポスト６を覆うように、半導体ウェハ基板１の回路面側全体をエポキシ等の樹脂材によってモールドし封止樹脂層７を形成する。そして、この封止樹脂層７を硬化させた後、半導体ウェハ基板１全体を研削加工テーブルに移載し、研削装置にて封止樹脂層７の上面側を研磨してポスト６の端面６ａ（図１２参照）を露出させる。端面６ａが露出したら、その表面の酸化膜を取り除き、そこへハンダ印刷等のメタライズ処理を施す。
【０００７】
この後、半導体ウェハ基板１を所定厚にすべく背面側を研磨加工したり、研磨加工した背面側に製品番号やロット番号をマーキングする処理を施す。次いで、この背面側を下向きにして半導体ウェハ基板１をダイシングフレームに装着されたダイシングテープ上に載置した後、図１３に図示する通り、カットライン８に沿って半導体ウェハ基板１をダイシングすることによって、チップに個片化された半導体装置１０が形成されるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上述したウエハレベルＣＳＰ構造による半導体装置１０では、図１４に図示するように、金型１００を用い、例えばトランスファーモールド法によって封止樹脂層７を形成する。
この封止樹脂層７を形成するための樹脂封止装置は、図１４に示すように、半導体ウェハ基板１が載置される第１の金型１００ａと、半導体ウェハ基板１の回路面側に対向するキャビティを備える第２の金型１００ｂを有し、第２の金型１００ｂにはシリンダ孔１０１ａが穿孔され、そこにプランジャ１０１が設けられて構成される。
【０００９】
これにより、封止樹脂層７は、先ず第１の金型１００ａに半導体ウェハ基板１を載置して、第２の金型１００ｂを型閉じし、その後、シリンダ孔１０１ａに所定量の樹脂材を充填した後、樹脂材を溶融させてプランジャ１０１を所定圧力でプレスしてキャビティに溶融樹脂を充填する。そして、キャビティに充填した樹脂材が硬化するまでプランジャ１０１を保圧してから離型することによって形成される。
【００１０】
ところで、このような樹脂封止工程では、第２の金型１００ｂのキャビティに隈無く均等に樹脂材を充填させる必要がある。この場合、前記のように予め設定した量の樹脂材（タブレット）を用い、これを溶融させてキャビティへ注入するようにされるが、半導体ウェハ基板１の厚さのばらつきやタブレット自体の公差（重量ばらつき）等があるため、これらを考慮してキャビティ容積より多めの樹脂材（タブレット）を用いることが必要になる。
このため、タブレット自体の公差（重量ばらつき）や半導体ウェハ基板１の厚さのばらつきによっては、余剰樹脂がシリンダ孔１０１ａの部分に残り、例えば図１５に図示する通り、封止樹脂層７の層厚１９０〜２２０μｍに対し、３〜６ｍｍ程度の突起がプランジャ１０１に対応する箇所に形成される虞がある。
【００１１】
そうした突起が封止樹脂層７上に形成されると、突起の高さによっては金型１００を離型する際に半導体ウェハ基板１が割れたり、封止樹脂層７がウエハ界面から剥離するなどの原因になるうえ、さらに次工程で行われる樹脂層研削において、先ず突起部分のみを研削して取り除く工程が余分に必要となり、時間が掛かり製造工程のスループットが低下する、あるいは、この突起部分の研削時の局所的なストレスで半導体ウェハ基板１が割れる、等の弊害を招致する、という問題がある。
【００１２】
そこで本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減し得る半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、半導体ウェハ基板を載置する第１の金型およびキャビティを形成する第２の金型からなる金型と、該キャビティに溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する封止樹脂層形成手段と、を備える半導体装置の製造装置において、前記封止樹脂層形成手段は、前記第２の金型に設けられた少なくとも一つの第１のプランジャにより、前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、前記樹脂充填手段により充填され、前記キャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される、少なくとも一つの第２のプランジャと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、前記半導体の製造装置において、前記第２のプランジャに付勢される圧力は、前記第１のプランジャに付勢される圧力より低く設定されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の半導体装置の製造装置において、前記第１のプランジャと前記第２のプランジャには同じゲージ圧が供給され、前記第１のプランジャにおけるボア径／プランジャ径の値が、前記第２のプランジャにおけるボア径／プランジャ径の値より大きい値に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、半導体ウェハ基板を載置する第１の金型と、キャビティを形成する第２の金型および第３の金型と、を有する金型と、該キャビティに溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する封止樹脂層形成手段と、を備える半導体装置の製造装置において、前記封止樹脂層形成手段は、前記第３の金型に設けられた少なくとも一つの第１のプランジャにより、前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、前記第３の金型は、前記第１の金型に載置される前記半導体ウェハ基板との対向面を形成し、前記第１の金型および前記第２の金型は前記第３の金型に対して相互に摺動可能とされ、前記キャビティに充填される溶融樹脂を受けて、前記第１の金型および前記第２の金型と、前記の前記第３のいずれか一方が他方に対して押戻される方向へ摺動する摺動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の半導体装置の製造装置において、前記第１の金型および前記第２の金型と、前記第３の金型のいずれか一方は、前記キャビティに充填される前記溶融樹脂によって受ける圧力に対向する方向に、該溶融樹脂によって受ける圧力より高い圧力が付勢される第１の圧力付勢手段を備え、他方は、前記キャビティに注入される該溶融樹脂によって受ける圧力に対向する方向に、該溶融樹脂によって受ける圧力より低い圧力が付勢される第２の圧力付勢手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の半導体装置の製造装置において、前記第１の圧力付勢手段は、前記キャビティに注入される前記溶融樹脂によって前記金型が受ける圧力より高い圧力が付勢されたピストンによって構成されることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、請求項５に記載の半導体装置の製造装置において、前記第２の圧力付勢手段は、前記キャビティに注入される前記溶融樹脂によって前記金型が受ける圧力より低い弾性力を有する、一端が固定端に固定されたスプリングによって構成されることを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明では、請求項１または４のいずれかに記載の半導体装置の製造装置において、前記第１のプランジャは、前記第１の金型に載置される前記半導体ウェハ基板の中央部に対応する位置に設けられていることを特徴とする。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項１または４のいずれかに記載の半導体装置の製造装置において、前記半導体ウェハ基板は、当該基板の表面に、複数の接続パッドと、前記複数の接続パッドに接続されて設けられた複数の突起電極を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０に記載の発明では、金型により形成されるキャビティに半導体ウェハ基板を載置し、溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する半導体装置の製造方法において、前記キャビティに、所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する少なくとも一つの第１のプランジャと、前記キャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される、少なくとも一つの第２のプランジャを設け、該第２のプランジャによって前記キャビティから溢れる余剰樹脂を吸収させることを特徴とする。
【００２３】
請求項１１に記載の発明では、金型により形成されるキャビティに半導体ウェハ基板を載置し、溶融樹脂を充填して前記半導体ウェハ基板の表面に封止樹脂層を形成する半導体装置の製造方法において、前記キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段と、前記キャビティを形成する前記金型における前記半導体ウェハ基板との対向面と他の面とを相互に摺動可能とした摺動手段を設け、前記キャビティに充填される余剰樹脂を受けて前記摺動手段が押戻される方向へ摺動してその余剰樹脂を受け止めることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載の発明では、請求項１０または１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体ウェハ基板は、表面に、複数の接続パッドと、前記複数の接続パッドに接続されて設けられた複数の突起電極を備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明では、キャビティに溶融樹脂を充填する第１のプランジャ以外に、第１のプランジャによる注入圧力により前記キャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される少なくとも１つの第２のプランジャを設けてキャビティから溢れる余剰樹脂を吸収させる為、封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減し得る。また、本発明では、キャビティを形成する金型における半導体ウェハ基板との対向面と他の面を、キャビティに溶融樹脂を充填する第１のプランジャに加わる注入圧力より低い圧力で相互に摺動可能とする摺動手段を設け、キャビティに充填される溶融樹脂に応じて摺動手段が摺動してその余剰樹脂を受け止めるので、封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減し得る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用される樹脂封止装置およびそれによる樹脂封止工程について図面を参照して説明する。
（１）第１実施形態
図１〜図４は、第１実施形態による樹脂封止装置および樹脂封止工程を説明するための図であり、図１４に図示した従来例と共通する要素には同一の番号を付し、その説明を適宜省略する。
【００２７】
第１実施形態による樹脂封止装置は、図１に示されているように、半導体ウェハ基板１が載置される第１の金型１００ａと、半導体ウェハ基板１の回路面側に対向するキャビティを備える第２の金型１００ｂからなる金型１００を有し、第２の金型１００ｂにはシリンダ孔１０１ａが穿設されてプランジャ１０１が嵌入されて設けられるとともに、所定箇所にキャビティへ貫通するシリンダ孔１０２ａ，１０３ｂが穿設され、それらシリンダ孔１０２ａ，１０３ｂに嵌入されるプランジャ１０２，１０３が設けられている。
すなわち、第２の金型１００ｂにプランジャ１０１以外にプランジャ１０２，１０３が設けられ、キャビティに溶融樹脂材を充填する際に、プランジャ１０２，１０３により発生する捨てキャビティＤＣ１，ＤＣ２（後述する）で余剰樹脂を吸収分散させるる点が図１４の従来例の構成と異なる。
【００２８】
各プランジャ１０１，１０２、１０３にはプランジャユニット１０４により注入圧力が加えられ、プランジャ１０２，１０３の注入圧力はプランジャ１０１の注入圧力より低く設定される。
プランジャユニット１０４は、図示されていない油圧回路から供給されるゲージ圧Ｇｐに基づいて各プランジャに注入圧力を与える機構を備え、プランジャ１０１、１０２、１０３に接続されたピストン部分１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂと、油圧供給ライン１１０を備え、ゲージ圧Ｇｐを各プランジャ１０１〜１０３の基端１１１に与える。
【００２９】
ここで、図１に示すＲｐをプランジャ径、Ｒｂをボア径とし、プランジャ１０１に対応するボア径Ｒｂとプランジャ１０２，１０３に対応するボア径Ｒｂとを異ならせている。また、各プランジャ１０１〜１０３のプランジャ径Ｒｐについても、プランジャ１０１とプランジャ１０２，１０３とで異ならせている。これによって、プランジャ１０２，１０３の注入圧力がプランジャ１０１の注入圧力より低くなるように設定している。
【００３０】
例えば、プランジャユニット１０４が各プランジャ１０１〜１０３の基端に与えるゲージ圧を９５Ｋｇ／ｃｍ2、プランジャ１０１のボア径／プランジャ径を２０ｍｍ／１９ｍｍ、プランジャ１０２，１０３の各ボア径／プランジャ径を２２ｍｍ／２５ｍｍとした場合、各プランジャ１０１〜１０３の注入圧力は、ゲージ圧×（ボア径／プランジャ径）2となるから、プランジャ１０１の注入圧力は１０５．３Ｋｇ／ｃｍ2、プランジャ１０２，１０３の注入圧力はそれぞれ７３．６Ｋｇ／ｃｍ2となり、プランジャ１０２，１０３の注入圧力はプランジャ１０１の注入圧力より低くなる。
【００３１】
上記構成により、第１実施形態における樹脂工程は、先ず図１に図示するように、第１の金型１００ａに半導体ウェハ基板１を載置し、次いで、半導体ウェハ基板１の回路面側に対向するキャビティを備える第２の金型１００ｂと第１の金型１００ａとを型閉めするとともに、半導体ウェハ基板１の中央部に対応する位置に設けられたプランジャ１０１のシリンダ孔に所定量の樹脂材（タブレットＴ）を充填する。
【００３２】
次いで、タブレットＴを加熱溶融し、続いてプランジャユニット１０４から各プランジャ１０１〜１０３に上記ゲージ圧を与えると、プランジャ１０１では１０５．３Ｋｇ／ｃｍ2の圧力で溶融樹脂材Ｔａを第１の金型１００ｂのキャビティに注入する（図２参照）。
なお、詳細には図示していないが、半導体ウェハ基板１は、前述した図１０に示した構造と同様であり、複数の接続パッド２と、接続パッド２に接続して形成された複数のポスト６を有するものである。
【００３３】
そして、溶融樹脂材Ｔａが第２の金型１００ｂのキャビティに隈無く充填され、それが硬化する迄の間は、図３に示すように、プランジャ１０１が１０５．３Ｋｇ／ｃｍ2で保圧される一方、プランジャ１０２，１０３では７３．６Ｋｇ／ｃｍ2で保圧される為、プランジャ１０２，１０３はその圧力差（３１．７Ｋｇ／ｃｍ2）で図中下方向に押戻され、これによって形成される捨てキャビティＤＣ１，ＤＣ２に、余剰樹脂を吸収させることで封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減する。
【００３４】
具体的には、従来、例えば図１５に示したように、封止樹脂層７の膜厚１９０〜２２０μｍに対し、３〜６ｍｍ程度の突起がプランジャ１０１に対応する箇所に形成される虞があったが、本実施形態によれば、捨てキャビティＤＣ１，ＤＣ２にて余剰樹脂を吸収分散させることでその突起の高さを２ｍｍ以下にまで低減することが可能になっている。
【００３５】
次いで、注入した樹脂を硬化させた後、金型１００から半導体ウェハ基板１を離型し、従来の製造工程と同様に、ポスト６の端面６ａを露出するための封止樹脂層の研削が行われる。
この場合に、突起の高さが低減されたことにより、金型１００を離型する際の半導体ウェハ基板１の割れや、封止樹脂層の剥離等の弊害を低減することができる。また、封止樹脂層の研削工程において、封止樹脂層全体の研削工程のなかで突起部分も合わせて研削することができ、且つ、研削量を少なくできるため、研削に要する時間が短くなり工程のスループットを向上させることができる。また、研削時のストレスが減ることにより、研削時に半導体ウェハ基板１が割れるような弊害を低減することができる。
【００３６】
すなわち、上述した第１の実施形態によれば、第２の金型１００ｂの所定箇所にプランジャ１０２，１０３を設け、キャビティに溶融樹脂材を充填する際に、プランジャ１０１に加わる注入圧力より低い圧力でプランジャ１０２，１０３を付勢することにより、キャビティから溢れる余剰樹脂を受けてプランジャ１０２，１０３が押戻され、それにより発生する捨てキャビティＤＣ１，ＤＣ２部分に余剰樹脂を吸収分散させるようにしたので、封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減できる。
【００３７】
なお、上述した第１の実施形態ではプランジャ１０１に加わる注入圧力より低い圧力で付勢されるプランジャを２つ設けることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、この低い圧力で付勢されるプランジャは１つでも、あるいは３つ以上の多数でもよい。
要するに、キャビティに溶融樹脂材を充填する第１のプランジャと、この第１のプランジャより低い圧力で付勢される第２のプランジャを少なくとも１つ設け、この第２のプランジャによって形成される捨てキャビティ部分に余剰樹脂を吸収分散させて突起の高さを低減するものである。
【００３８】
また、上述した第１の実施形態におけるプランジャユニット１０４では圧力系統を１つ備え、各プランジャのボア径とプランジャ径を共通に供給されるゲージ圧Ｇｐに基づいて設定することによって各プランジャの注入圧力が適当な値になるように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、各プランジャ毎に圧力系統を別個に持つようにしてもよく、その場合には、各プランジャのボア径およびプランジャ径を独立して設定することができる。
さらに、上記構成では各プランジャにおける注入圧力を油圧によって生成するものとしたが、これに限るものではなく、例えば、電動モーターによって注入圧力を生成するようにしてもよい。
【００３９】
（２）第２実施形態
次に、図５〜図９を参照して第２実施形態について説明する。第２実施形態における樹脂封止装置は、図５に図示するように、キャビティを形成する第１の金型１００ａ、第２の金型１００ｂおよび第３の金型１０５を有し、第３の金型１０５はキャビティに載置される半導体ウェハ基板１との対向面を形成している。第１の金型１００ａは、可動部材２００とスプリング１０６によって接続され、スプリング１０６により、図中下方向の力を受けており、その力の値は、プランジャ１０１によりキャビティに注入された樹脂材によって第１の金型１００ａが受ける力より小さい値に設定され、第２の金型１００ｂは固定部２０１にスプリング１０７によって接続され、上下に移動可能とされている。
【００４０】
可動部材２００は、図示しない可動機構により上下に移動可能とされている。また、第３の金型１０５にはシリンダ孔１０１ａが穿設されてシリンダ１０１ｃが設けられ、シリンダ１０１ｃにはプランジャ１０１が設けられ、第３の金型１０５のシリンダ孔１０１ａ以外の部分はピストン２０２によって支えられている。これによって、第１の金型１００ａおよび第２の金型１００ｂは第３の金型１０５に対して上下に摺動可能となっている。
【００４１】
第３の金型１０５を支えるピストン２０２には、詳細は図示していないが、油圧あるいは電動モーター等により所定の力が加えられて支えられており、その力の値は、プランジャ１０１によりキャビティに注入された樹脂材によって第３の金型１０５が受ける力より大きい値に設定される。
これによって、第３の金型１０５の部分は実質的に固定された状態とされる。例えば、プランジャ１０１における注入圧力が１００Ｋｇ／ｃｍ2とされ、この圧力でキャビティに注入された樹脂により第３の金型１０５にかかる力が３０ｔであった場合、第３の金型１０５を支える力が３５ｔに設定される。
【００４２】
上記構成により、第２実施形態における樹脂工程は、まず図５に図示するように、第３の金型１０５に回路面側が対向するよう半導体ウェハ基板１を第１の金型１００ｂに載置し、次いで、第３の金型１０５に穿設され、半導体ウェハ基板１の中央部に対応する位置に設けられたプランジャ１０１のシリンダ孔に所定量の樹脂材（タブレットＴ）を充填する。
次に、図６に示すように、可動部材２００が図中、下方向に移動し、それと共に第１の金型１００ａが下方向に移動されて、第２の金型１００ｂに載置された半導体ウェハ基板１が第１の金型１００ａに嵌合するよう型閉めした後、プランジャ１０１のシリンダ孔に充填された樹脂材（タブレットＴ）を加熱溶融する。可動部材２００はこの位置で固定される。
【００４３】
この後、図７に図示するように、プランジャ１０１に加わる圧力にて溶融樹脂材Ｔａを第２の金型１００ｂのキャビティに注入する。そして、溶融樹脂材が第２の金型１００ｂのキャビティに隈無く充填された後、さらに余剰樹脂が注入されると、キャビティに注入された樹脂材Ｔａによって第１の金型１００ａおよび第３の金型１０５は、共にキャビティを広げる方向に力を受ける。しかし、前述のように、第３の金型１０５はピストン２０２により支えられ、ピストン２０２による力は樹脂材Ｔａによって受ける力より大きく設定されているため、第３の金型１０５の部分は実質的に固定される。
【００４４】
これに対し、第１の金型１００ａがスプリング１０６により受けている力は樹脂材Ｔａによって受ける力より小さいため、第１の金型１００ａは樹脂材Ｔａによって受ける力により図中、上方向に移動する。このとき、第２の金型１００ｂはスプリング１０７により押し上げられているため、第１の金型１００ａと一体となって上方向に移動する。
すなわち、図８に示すように、キャビティへの樹脂材Ｔａの注入量に応じて第１の金型１００ａおよび第２の金型１００ｂが押戻される方へ摺動して余剰樹脂を受け止める。次いで、プランジャ１０１により余剰樹脂も全て注入し終わると同時に、第３の金型１０５を支えるピストン２０２に注入時の圧力より高い圧力を付勢することにより型締めを行い、キャビティへ注入された樹脂材Ｔａを硬化させて封止樹脂層を形成する（図９参照）。
【００４５】
以上のように、上述した第２の実施形態によれば、第１の金型１００ａおよび第２の金型１００ｂをキャビティの半導体ウェハ基板１との対向面を構成する第３の金型１０５に対して摺動可能に構成し、余剰樹脂の注入に応じて第１の金型１００ａおよび第２の金型１００ｂが第３の金型１０５に対して押し戻される方向へ摺動して余剰樹脂を受け止めるようにした為、余剰樹脂分をウェハ面のほぼ全体に分散させることができる。それによって、封止樹脂層全体の厚さは数１０μｍ増加するが、封止樹脂層の表面に発生する突起を実質的に無くすことができる。
【００４６】
次いで、従来の製造工程と同様に、金型１００から半導体ウェハ基板１を離型し、ポスト６の端面６ａを露出するための封止樹脂層の研削が行われる。この場合に、突起が実質的に無くなったことにより、金型１００を離型する際の半導体ウェハ基板１の割れや、封止樹脂層の剥離等の弊害を無くすことができる。
また、封止樹脂層の研削工程において、突起が実質的に無いことにより研削時のストレスの増加はないため、研削時に半導体ウェハ基板１が割れるような弊害を無くすことができる。また、封止樹脂層全体の厚さの増加は数十μｍで僅かであるため、研削時間の増加は僅かであり、工程スループットを向上させることができる。
【００４７】
なお、上記第２実施形態においては、第３の金型１０５が実質的に固定された状態とし、第１の金型１００ａおよび第２の金型１００ｂが第３の金型１０５に対して摺動可能となる構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の金型１００ａおよび第２の金型１００ｂが実質的に固定された状態とし、これに対して第３の金型１０５が摺動可能となるように構成してもよく、要するに、第１の金型１００ａおよび第２の金型１００ｂと第３の金型１０５のいずれか一方が他方に対して摺動可能となるように構成すればよいものである。
【００４８】
また、上述した各実施形態において、キャビティに樹脂を注入するプランジャ１０１を半導体ウェハ基板１の中央部に対応する位置に設けられた１つのプランジャとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体ウェハ基板１の中央部付近に対応する位置に樹脂注入用の複数のプランジャを設け、それらによってキャビティに樹脂を注入するようにしてもよい。
さらに、上述した各実施形態では封止樹脂層の形成にトランスファモールド法を用いることとしたが、これに限定されるものではなく、キャビティに樹脂を注入する工程にスクリュと射出機構等を用いて、射出成形法によってキャビティに樹脂を注入して封止樹脂層を形成するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１および請求項１０に記載の発明によれば、キャビティに溶融樹脂を充填する少なくとも１つの第１のプランジャ以外に、当該第１のプランジャによる注入圧力によりキャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押戻される、少なくとも１つの第２のプランジャを備え、第２のプランジャによってキャビティから溢れる余剰樹脂を吸収させる為、封止樹脂層の表面に発生する突起の高さを低減することができる。そして、突起の高さを低減し得ることによって、金型を離型する際や突起の研削時に半導体ウェハ基板が割れたり、封止樹脂層がウエハ界面から剥離するなどの弊害を低減することができ、また、次工程で行われる樹脂層研削における突起部分の研削にかかる時間を短縮化して工程スループットを向上させることができる。
請求項４および請求項１１に記載の発明によれば、キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する少なくとも１つの第１のプランジャと、キャビティを形成する金型における半導体ウェハ基板と対向する面と他の面とを相互に摺動可能とした摺動手段を設け、キャビティに充填される溶融樹脂を受けて摺動手段が押戻される方向へ摺動してその余剰樹脂を受け止めるので、封止樹脂層の表面に発生する突起を実質的に無くすことができる。これにより、金型を離型する際や封止樹脂層の研削時にに半導体ウェハ基板が割れたり、封止樹脂層がウエハ界面から剥離するなどの弊害を無くすことができ、また、突起部分の研削を無くすことにより工程スループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図２】第１実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図３】第１実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図４】第１実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図５】第２実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図６】第２実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図７】第２実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図８】第２実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図９】第２実施例による樹脂封止工程を説明するための図である。
【図１０】従来例を説明するための図である。
【図１１】従来例を説明するための図である。
【図１２】従来例を説明するための図である。
【図１３】従来例を説明するための図である。
【図１４】従来例を説明するための図である。
【図１５】従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
１  半導体ウェハ基板
１００ａ  第１の金型
１００ｂ  第２の金型
１０１〜１０３  プランジャ
１０４  プランジャユニット
１０５  第３の金型
ＤＣ１，ＤＣ２  捨てキャビティ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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