(57)【要約】【課題】フィルム接着剤１１を半導体素子１２との接着強度を向上する。【解決手段】プラズマ洗浄機２０を用いて半導体ウェハ１０の表面および裏面を洗浄することにより、半導体ウェハ１０に付着した有機性の付着物を除去する。次に、フィルム接着剤１１を介して半導体ウェハ１０をダイシングシート２６に貼り付け、フィルム接着剤１１も含めて個々の半導体素子１２にダイシングによる分割する。コレット３０により、裏面にフィルム接着剤１１が転写した半導体素子１２をピックアップして実装面に実装する。【選択図】  図１
2004241443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハをプラズマ洗浄することによりその表面の付着物を除去する工程と、
フィルム接着剤を介して半導体ウェハをダイシングシートに貼り付ける工程と、
前記フィルム接着剤も含めて前記半導体ウェハをダイシングして個別の半導体素子に切り離す工程と、
前記フィルム接着剤が裏面に残存した前記半導体素子をピックアップする工程と、
前記フィルム接着剤を介して前記半導体素子を実装面に実装する工程とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
酸素ガスを用いて前記プラズマ洗浄を行う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。
【請求項３】
前記プラズマを行う工程では、前記半導体ウェハはプラズマ洗浄機内部に縦方向に載置され、前記半導体ウェハの主面に沿ってソースガスを移動させ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。
【請求項４】
前記半導体ウェハを貼り付けた後に、前記フィルム接着剤に紫外線を照射することにより、前記フィルム接着剤の弾性率を向上させ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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ照射を用いて半導体ウェハの洗浄を行うことにより、ダイボンドの工程やワイヤボンドの工程の歩溜まりを向上させることができる回路装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７および図８を参照して、従来の回路装置の製造方法に関して説明する。一般的な半導体を内蔵する回路装置は、次のような工程で製造される。先ず、シリコン、ガリウム、ヒ素等の半導体ウェハをダイシングシートに貼り付け、ダイシングにより個々の半導体素子に切り分る。次に、半導体素子をピックアップして、リードフレームまたは基板上に載置して、電気的接続を行う。最後に絶縁性樹脂等で封止されて半導体素子を有する回路装置が製造される。
【０００３】
図７を参照して、半導体素子１００をピックアップする工程を説明する。台座１０４上に載置されたダイシングシート１０１には、半導体ウェハが貼り付けられ、格子状にダイシングすることにより、個々の半導体素子１００に分割されている。先ず、ピックアップされる半導体素子１００が載置される箇所のダイシングシート１０１の裏面を、台座１０４に装着された突き上げ棒１０５で突き上げる。このことにより、半導体素子１００裏面とダイシングシート１０１との接着面積を小さくして、両者の接着力を小さくしている。次に、吸着力を有するコレット１０３により、半導体素子１００を吸着して輸送する。
【０００４】
図８を参照して、コレット１０３により吸着及び輸送が行われた半導体素子１００は、実装面に実装される。具体的には、実装基板１０６の表面に形成された導電路等に、絶縁性接着剤１０７等を介して固着される。この後に、金属細線で電気的接続を行う工程、封止を行う工程等を経て、パッケージ化された回路装置が製造されていた。
【０００５】
しかしながら、半導体素子１００がモバイル用などの小型のものであった場合、適量の絶縁接着剤１０７を塗布するのが困難である場合があった。このことから、液状の接着剤の替わりにフィルム状の接着剤（ダイアッタチシート）を使用することが提案された（例えば、特許文献１を参照）。即ち、半導体ウェハをダイアッタチシートを介してダイシングシート１０１に張り合わせ、ダイアッタチシートも含めてダイシングを行い、ダイアッタチシートを伴った半導体素子１００を実装することで、実装の工程を行う。その後に、ダイアッタチシートは、加熱されることで、粘着力を増し、半導体素子１００と実装面との接着が可能となる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２９４１７７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ダイアッタチシートを用いた半導体素子１００の実装方法では、ダイアッタチシートを介してダイシングシート１０１に接着された半導体素子１００をピックアップする工程に於いて、半導体素子１００裏面にダイアッタチシートが転写せず、ダイアッタチシートがダイシングシート１０１に残存してしまう問題があった。ダイアッタチシートが半導体素子１００裏面に転写しないで、ピックアップされた場合、ダイボンドの工程で半導体素子１００の固着が行われない問題が発生する。更に、部分的にダイアッタチシートが転写して、ダイボンドの工程が行われたとしても、半導体素子１００が安定した状態で固着されず、ワイヤボンディングの工程で、金属細線が正常に接続されない問題が発生する。
【０００８】
上記した問題は、特に海外から輸入された半導体ウェハや長期間保存された半導体ウェハに於いて顕著に発生した。この原因は、半導体ウェハが保管または輸送される場合、多数枚が層間紙を介して積層されて梱包され、この層間紙に含有される有機性の薬剤が、半導体ウェハに付着してしまうことにある。このことから、半導体ウェハとダイアタッチシートとの接着強度が充分に確保されず、上記のような問題が多発していた。
【０００９】
本発明は上記した問題を鑑みて成されたものであり、本発明の主な目的は、プラズマ照射により半導体ウェハを洗浄することにより、半導体素子裏面に確実にダイアタッチシート等のフィルム接着剤を転写することができる回路装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の回路装置の製造方法は、半導体ウェハをプラズマ洗浄することによりその表面の付着物を除去する工程と、フィルム接着剤を介して半導体ウェハをダイシングシートに貼り付ける工程と、前記フィルム接着剤も含めて前記半導体ウェハをダイシングして個別の半導体素子に切り離す工程と、前記フィルム接着剤が裏面に残存した前記半導体素子をピックアップする工程と、前記フィルム接着剤を介して前記半導体素子を実装面に実装する工程とを具備することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１から図６を参照して、本発明の回路装置の製造方法を説明する。第１の工程は、図１を参照して、半導体ウェハ１０をプラズマ洗浄することによりその表面の付着物を除去することにある。
【００１２】
先ず、プラズマ洗浄機２０の構成に関して説明する。プラズマ洗浄機２０は筐体により内部が密閉され、供給部２１から内部にプラズマソースガスが供給され、排気部２２によりプラズマ反応を行ったプラズマソースガスを排出する。また、プラズマ洗浄機２０内部には、テーブル状の第１の電極２３Ａおよび第２の電極２３Ｂが設けられ、一方の電極が高周波の電源に接続されて、他方の電極が接地されている。ここでは、第１の電極２３Ａが高周波の電源に接続され、第２の電極２３Ｂが接地されている。従って、第１の電極２３Ａと第２の電極２３Ｂに挟まれる領域のソースガスがプラズマとなり、洗浄能力を発揮する。
【００１３】
本工程でプラズマ洗浄が行われる半導体ウェハ１０は、マガジン２４に収納されて第２の電極２３Ｂ上に載置される。マガジン２４は、半導体ウェハ１０と第２の電極２３Ｂとが導通してしまうのを防止するために、絶縁材から成る。半導体ウェハ１０は、マガジン２４に縦方向に複数個が整列して載置され、半導体ウェハ１０の主面の方向は、ソースガスがその表面に沿って流動する方向に合わせてある。
【００１４】
プラズマによる半導体ウェハ１０の洗浄方法は、先ず、プラズマ洗浄機２０内部に、供給部２１からソースガスを導入する。ここでは、半導体ウェハ１０表面に付着した有機性の付着物を除去するために、ソースガスとして酸素ガスを用いる。ソースガスとしては、アルゴンやヘリウム等の他の気体を用いることも可能である。次に、第１の電極２３Ａに高周波の電流を印加することにより、第１の電極２３Ａおよび第２の電極２３Ｂに挟まれる領域にプラズマを発生させて、半導体ウェハ１０の表面および裏面の洗浄を行う。半導体ウェハ１０の表面および裏面に付着した付着物と反応した酸素ガスは、二酸化炭素となり、排気部２２から外部に放出される。また、上記したプラズマ洗浄に替えて、紫外線を照射することにより、半導体ウェハ１０に付着した有機性の付着物を除去することも可能である。
【００１５】
第２の工程は、図２を参照して、フィルム接着剤１１を介して半導体ウェハ１０をダイシングシート２６に貼り付け、フィルム接着剤１１も含めて半導体ウェハ１０をダイシングして個別の半導体素子１２に切り離すことにある。
【００１６】
図２（Ａ）を参照して、枠状に形成された金属枠２５にダイシングシート２６は連結されており、ダイシングシート２６の中央部付近にフィルム接着剤１１を介して半導体ウェハ１０が貼り付けられる。
【００１７】
図２（Ｂ）を参照して、格子状にダイシングを行うことにより、半導体ウェハ１０を各半導体素子１２に分割する。ここでのダイシングは、半導体ウェハ１０およびフィルム接着剤１１が分割される深さまで行われ、ダイシングシート２６の表面部分までダイシングを行っても良い。また、ダイシングを行った後あるいはダイシングの工程に先行して、ダイシングシート２６の裏面からフィルム接着剤１１に紫外線を照射する。このことにより、フィルム接着剤１１の弾性率を向上させることができ、後の工程に於いて、半導体素子１２裏面へのフィルム接着剤１１の転写を向上させることができる。これは、弾性率が向上することにより、フィルム接着剤１１が部分的にダイシングシートに残るのを防止できるからである。
【００１８】
第３の工程は、図３および図４を参照して、フィルム接着剤１１が裏面に残存した半導体素子１２をピックアップすることにある。
【００１９】
先ず、図３を参照して、フィルム接着剤１１を介して半導体ウェハが貼り付けられたダイシングシート２６は、台座２８上に載置されている。そして、ダイシングシート２６が周辺方向に引っ張られることで、各半導体素子１２間には間隙が形成される。ピックアップされる予定の半導体素子１２に対応する箇所のダイシングシート２６を、台座２８に装着された突き上げ棒２９で突き上げることにより、ダイシングシート２６を局所的に持ち上げる。このことにより、ピックアップされる半導体素子１２の裏面に密着したフィルム接着剤１１裏面と、ダイシングシート２６との接着面積を小さくすることができるので、両者の密着強度を低減することができる。
【００２０】
次に、図４を参照して、突き上げ棒２９により突き上げられた半導体素子１２の表面を吸着力を有するコレット３０で吸着して、裏面にフィルム接着剤１１が転写した半導体素子１２を吸着する。上述した第１の工程で、半導体素子１２裏面は洗浄されていることから、半導体素子１２裏面とフィルム接着剤１１との密着強度は充分に確保されている。従って、半導体素子１２をピックアップする工程に於いて、半導体素子１２裏面に転写するべきフィルム接着剤１１が、ダイシングシート２６に残存するのを防止することができる。また、フィルム接着剤１１が部分的にダイシングシート２６に残存してしまうのも防止することができる。
【００２１】
第４の工程は、図５および図６を参照して、フィルム接着剤１１を介して半導体素子１２を実装面に実装することにある。
【００２２】
裏面にフィルム接着剤１１が転写された半導体素子１２は、コレット３０により、実装面に実装される。ここでは、実装基板３１上の導電路に実装されるが、実装面としては、リードフレーム等でも良い。ここで、フィルム接着剤１１は、半導体素子１２を実装するための接着剤として機能する。実装が行われた半導体素子１２は仮圧着が行われ、約１２０℃の温度下で圧着されることにより、実装面の凹凸に対して、フィルム接着剤１１の裏面が密着される。その後に、約１６０℃の温度で２時間程度キュアすることにより、フィルム接着剤１１を硬化させる。以上の工程により、半導体素子１２の固着が行われる。
【００２３】
図６を参照して、ワイヤボンディングを行うことにより、半導体素子２０の表面に形成された電極と導電路３２とを、金属細線３３で電気的に結合する。半導体素子１２は、一定の厚みでフィルム接着剤１１により実装されているので、半導体素子１２の表面に形成された電極の位置の縦方向および横方向の変動量は少ない。従って、ワイヤボンディングを安定して行うことができる。この後に、封止を行う工程等を経て、半導体素子１２を内蔵する回路装置が製造される。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の回路装置の製造法によれば、プラズマ洗浄により半導体ウェハ１０の裏面に付着した付着物を除去することにより、裏面にフィルム接着剤１１が密着した半導体素子１２をダイシングシート２６からピックアップする工程に於いて、フィルム接着剤１１を半導体素子１２裏面に転写することができる。具体的には、プラズマ照射を行わない場合、半導体素子１２をダイシングシート２６からピックアップする工程で、フィルム接着剤１１がダイシングシート２６に残ってしまう確率が０．４％程度であった。それに対して、本発明では、ウェハ１０のプラズマ洗浄を行うことにより、フィルム接着剤１１がダイシングシート２６に残ってしまう確率を０％にすることができた。
【００２５】
また、フィルム接着剤１１を用いた半導体素子１２の実装が確実に行われたことにより、ワイヤボンディングの工程に於いても、歩溜まりを向上させることができた。
【００２６】
更にまた、プラズマ洗浄を行う工程に於いて、ソースガスとして酸素ガスを用いることにより、半導体ウェハ１０の表面および裏面に付着した有機性の付着物を除去できると同時に、プラズマ洗浄により半導体ウェハ１０のメタル部分が痛んでしまうのを防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の製造方法を説明する平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。
【図３】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図４】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図６】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図７】従来の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図８】従来の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
１０            半導体ウェハ
１１            フィルム接着剤
１２            半導体素子
２０            プラズマ洗浄機
【図１】
2004241443.tif 000003
【図２】
2004241443.tif 000004
【図３】
2004241443.tif 000005
【図４】
2004241443.tif 000006
【図５】
2004241443.tif 000007
【図６】
2004241443.tif 000008
【図７】
2004241443.tif 000009
【図８】
2004241443.tif 000010