(57)【要約】【課題】半導体チップが基板上に複数積層されたワークに供給する封止樹脂量を半導体チップの積層状態により調整して供給する樹脂封止方法を提供する。【解決手段】半導体チップ２の容積と樹脂補填量を対応させて記憶するステップと、ワークＷに積層された半導体チップ２のうち基板面から最上側のチップまでのＺ軸高さ計測を行うステップと、Ｚ軸高さ計測値からチップ積層量を判定し、不足する半導体チップ２に補填する樹脂量若しくは補填しない樹脂量を算出するステップと、補填する樹脂量若しくは供給しない樹脂量を制御データとして樹脂供給部６に指示するステップと、ワークＷごとに制御データを集積して封止樹脂を樹脂供給部６からワークＷへ供給するステップを含む。【選択図】図２
2006134917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップが基板上に積層されたワークをモールド金型に搬入して圧縮成形する樹脂封止方法において、
半導体チップの容積と樹脂補填量を対応させて記憶するステップと、
ワークに積層された半導体チップのうち基板面から最上側のチップまでのＺ軸高さ計測を行うステップと、
Ｚ軸高さ計測値からチップ積層量を判定し、不足する半導体チップに補填する樹脂量若しくは補填しない樹脂量を算出するステップと、
補填する樹脂量若しくは供給しない樹脂量を制御データとして樹脂供給部に指示するステップと、
ワークごとに制御データを集積して封止樹脂を樹脂供給部からワークへ供給するステップを含むことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項２】
樹脂補填量は、不足する半導体チップの容積に応じた樹脂量を算出することを特徴する請求項１記載の樹脂封止方法。
【請求項３】
ワークのチップ積層高さは、Ｚ軸検査機を用いて高さ計測を行うことを特徴とする請求項１記載の樹脂封止方法。
【請求項４】
ワークのチップ積層高さは、撮像装置により撮像された画像により高さ計測を行うことを特徴とする請求項１記載の樹脂封止方法。                                                              
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップが基板上に積層されたワークに封止樹脂を供給してモールド金型でクランプして樹脂封止する樹脂封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ、携帯電話などのＳＲＡＭ、フラッシュメモリなどのデバイスとしてスタックドパッケージと呼ばれるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ・Ｓｉｚｅ・Ｐａｃｋａｇｅ又はＣｈｉｐ・Ｓｃａｌｅ・Ｐａｃｋａｇｅ）が用いられている。半導体チップのサイズと同程度の基板実装面積に複数の半導体チップ（例えば１０層程度）が重ね合わせて実装されるタイプの半導体装置である。
【０００３】
上記半導体装置は、組立てが複雑なデバイスであるため、半導体チップの積層不良やワイヤボンディング接続不良などにより、例えば基板上に１０層分重ね合わせるところ６層目で不良が発生してそれ以上の半導体チップが積層されない場合が多い。よって、基板上にマトリクス状或いはマップ状に半導体チップが積層して各々配置されたワークを樹脂封止する場合、半導体チップが全て(例えば１０層分)積層されているとは限らず、ワークによって封止に必要な樹脂量が異なる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記基板上に半導体チップがスタックされたワークを樹脂封止する場合、トランスファー成形法による樹脂封止では、ポットに装填される樹脂量は定量的であるため、半導体チップの欠損分に対応した樹脂封止ができない。また、圧縮成形法においては、半導体チップの欠損を予想して液状樹脂を増量して滴下することも想定できるが、半導体チップの欠損枚数は一定ではない。そのため、ダミーチップを欠損部に補填して樹脂量を適正化する作業が必要となるが、１０層分の範囲内でダミーチップを供給する機構を具備するとすれば大変なコストを要する。
積層型の半導体装置は高価で高度なデバイスであるため、歩留まりを向上させて製造コストを削減するためには、樹脂封止工程で確実に封止する必要がある。このため、半導体チップの積層状態を検出し欠損分だけ樹脂量を増やして樹脂圧を均一にして圧縮成形を行うか、或いは個別キャビティの場合は半導体チップの欠損部分に樹脂を供給せずに樹脂封止が行えるように、ワークによって樹脂量を調整できるようにするのが望ましい。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、半導体チップが基板上に複数積層されたワークに供給する封止樹脂量を半導体チップの積層状態により調整して供給する樹脂封止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】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
即ち、半導体チップが基板上に積層されたワークをモールド金型に搬入して圧縮成形する樹脂封止方法において、半導体チップの容積と樹脂補填量を対応させて記憶するステップと、ワークに積層された半導体チップのうち基板面から最上側のチップまでのＺ軸高さ計測を行うステップと、Ｚ軸高さ計測値からチップ積層量を判定し、不足する半導体チップに補填する樹脂量若しくは補填しない樹脂量を算出するステップと、補填する樹脂量もしくは供給しない樹脂量を制御データとして樹脂供給部に指示するステップと、ワークごとに制御データを集積して封止樹脂を樹脂供給部からワークへ供給するステップを含むことを特徴とする。
また、樹脂補填量は、不足する半導体チップの容積に応じた樹脂量を算出することを特徴することを特徴とする。
また、ワークのチップ積層高さは、Ｚ軸検査機を用いて或いは撮像装置により撮像された画像によりＺ軸高さ計測を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る樹脂封止方法を用いれば、半導体チップが基板上に積層されたワークのチップの積層高さを計測し、高さ計測値からチップ積層量を判定し、不足する半導体チップに補填する樹脂量若しくは供給しない樹脂量を算出するので、良品と不良品を見極めたうえで良品についての樹脂封止を確実に行って高価なデバイスの成形不良を防いだり封止樹脂の無駄使いを防いだりすることができる。よって、高価な成形品の歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る樹脂封止方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。本願発明は、一例として半導体チップが基板上に複数積層されたワークに供給する液状樹脂量を調整して圧縮成形する樹脂封止方法について説明する。
【０００９】
先ず、樹脂封止装置の概略構成について説明する。
ワーク供給部から供給されたワークＷに、樹脂供給部６（図１参照）に備えたディスペンサーノズル６ｂから液状樹脂６ｃを塗布する（図３（ｃ）（ｄ）参照）。液状樹脂６ｃは、金型外で塗布されても良いし或いはモールド金型内で塗布されてもいずれでも良い。液状樹脂６ｃが塗布されたワークＷは、モールド金型にクランプされて圧縮成形が行われる。ワークＷは、図３（ａ）（ｂ）のように基板１の一方の面に複数の半導体チップ２が重ね合わせて積層されてマトリクス状或いはマップ状に配置されたものが用いられる。基板１の他方の面には、端子部（例えばはんだボール）１ａが設けられている。半導体チップ２は基板１とワイヤボンディング接続されるものでも良いし、チップどうしがフリップチップ接続されるものでも良い。また、半導体チップ２間にはスペーサ３が設けられていても良い（図３（ｂ）参照）。
【００１０】
ここで、樹脂供給部の制御系の構成について図１を参照して説明する。制御部４は、Ｚ軸検査機５から入力された入力データに基づいて樹脂供給部６へ制御指令を出力するＣＰＵ４ａ、ディスペンサーノズル６ｂの動作プログラム等が格納されたＲＯＭ４ｂ、入力されたデータの記憶やＣＰＵ４ａのワークエリアとして使用されるＲＡＭ４ｃ等を備えている。ＲＡＭ４ｃには、半導体チップごとにＺ軸高さデータ、容積データと補填すべき（若しくは補填しない）樹脂量データが記憶されている。
制御部４には、Ｚ軸検査機５からの半導体チップ２のＺ軸高さデータが入力される。また、制御部４は、Ｚ軸検査機５から入力されたＺ軸高さデータに応じて供給すべき樹脂量データを算出して樹脂供給部６へ制御指令を送る。
【００１１】
次に、樹脂封止方法の一例について図２を参照して説明する。
先ず、圧縮成形に先立って、樹脂封止を行うワークＷの各層ごとのＺ軸高さ位置をＺ軸高さデータとして測定しておく。ワークＷのＺ軸高さデータは、半導体チップ２が６層分として説明する。Ｚ０は基準面（測定点Ｘｉ，Ｙｉ）となる基板１の高さを示すもので、チップ近くのチップ底面の高さとなる値（例えばＺ０＝０．０６４ｍｍ）である。尚、Ｚ０は基坂１の反りを考慮して毎回測定することが好ましい。各層半導体チップ２の高さデータは例えば６層分の場合例えばＺ１＝０．１５ｍｍ〜Ｚ６＝０．７５ｍｍで与えられる。この各層半導体チップ２を封止するのに必要な樹脂量データ例えばＶｚ１＝０．００５２４ｃｃ〜Ｖｚ６＝０．００２７４ｃｃを予め樹脂供給部の制御部４へ記憶させておく。この樹脂量データは、図示しない金型キャビティに占める各層半導体チップの容積を元に作成される（ステップＳ１）。
【００１２】
次に、Ｚ軸検査機５を用いてワークＷのＺ軸高さ測定を行う。測定は積層された半導体チップ２の中心部（測定点Ｘｊ，Ｙｊ）においてチップ上面Ｚｃまでの高さ測定を行う。その後チップ近傍の基板高さＺ０を測定する。Ｚ軸検査機５は、例えばレーザー光を測定対象物（半導体チップ）に照射して得られる反射光の焦点距離を読み取ることにより高さＺｃの計測が行われる（ステップＳ２）。例えば、Ｚｃ測定値が０．５８２ｍｍの場合、Ｚｃ−Ｚｏ＝０．５８２−０．０６４＝０．５１８ｍｍとなり、制御部４はＺ軸高さデータからＺ４＝０．５０ｍｍに近い値であることから、４層目の半導体チップ２の表面までの高さデータであると判断される（ステップＳ３）。よって、制御部４は、半導体チップ２が５層及び６層は欠損していると判断できることから、樹脂量データよりＶｚ５＋Ｖｚ６＝０．００３４６＋０．００２７４＝０．００６２０ｃｃを基準量に加算して樹脂供給量を決定する（ステップＳ４）。
【００１３】
制御部４は、マトリクス状若しくはマップ状に配置された半導体チップ２を搭載したワークＷごとに樹脂供給量に関する制御データを樹脂供給部６に送信する（ステップＳ５）。樹脂供給部６は、ワークＷの１枚分の制御データを集積し（ステップＳ６）、１チップごとに、或いは１キャビティごとに液状樹脂を基板１上に供給する（ステップＳ７）。ワークＷごとに集積された制御データは樹脂供給量として蓄積される。また、次回以降の同じ欠損内容のワークＷに対する樹脂供給量としてフィードバック制御することで、樹脂補填量を分析して過不足なく供給することができる。以上の樹脂封止動作が繰り返し行われる。尚、本実施例では、一括封止用のキャビティ７１を設けた金型８１内でワークＷのうち半導体チップ欠損部２１に対応する量の液状樹脂６ｃを補填して樹脂圧を保って樹脂封止する場合（図３（ｃ）参照）について説明したが、個別キャビティ７２を設けた金型８２内でワークＷを樹脂封止する場合には、樹脂の無駄使いをなくすためチップが欠損したキャビティ７２内に液状樹脂６ｃを供給しないように樹脂供給部６に指示することも可能である（図３（ｄ）参照）。
【００１４】
上記実施例は、Ｚ軸検査機５を用いてＺ軸高さ測定を行っているが、ワークＷを撮像して半導体チップの欠損を画像処理により検出しても良い。半導体チップ２のＺ軸高さ位置は、例えば撮像される最上側の半導体チップ２までの焦点距離または半導体チップ２の形状から測定される。
【００１５】
以上のように、半導体チップ２が複数積層されたワークＷを樹脂封止する場合、半導体チップの欠損箇所に応じた樹脂量を供給して封止することで、高価な良品を生かしつつ、成形品高さのばらつきから成形不良を防いだり、封止樹脂の無駄使いを防いだりすることができる。
【００１６】
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、封止樹脂は液状樹脂に限定されるものではなく粉状、顆粒状樹脂であっても良く、樹脂供給のタイミングは、ワークＷがモールド金型へ搬入される前であっても後であってもいずれでよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】樹脂封止装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】樹脂供給動作のフローチャートである。
【図３】ワークの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
Ｗ  ワーク
１  基板
２  半導体チップ
３  スペーサ
４  制御部
５  Ｚ軸検査機
６  樹脂供給部
６ｂ  ディスペンサーノズル
６ｃ  液状樹脂
２１  半導体チップ欠損部
７１、７２  キャビティ
８１、８２  金型
【図１】
2006134917.tif 000003
【図２】
2006134917.tif 000004
【図３】
2006134917.tif 000005