(57)【要約】【課題】特に薄型化された半導体ウエーハのダイシング時に生じるチッピングを抑制し、ダイシング工程からダイボンディング工程における半導体装置の不良発生率を低減する。【解決手段】半導体製造装置１１は、半導体ウエーハ１６から個片化された半導体素子をピックアップするピックアップ部１２と、半導体素子の裏面部に体素子形状に応じて個片化された素子接着用フィルムを貼り付けるフィルム貼り付け部１３と、半導体素子を半導体装置形成用基材上に接着する素子接着部１４とを具備する。【選択図】図１
2005045023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面部に素子領域が形成された半導体ウエーハから半導体素子を個片化しつつ、個片化された前記半導体素子を保持部材で保持された状態を形成する工程と、
前記個片化された半導体素子を前記保持部材からピックアップする工程と、
ピックアップされた前記半導体素子の裏面部に、前記半導体素子の形状に応じて個片化された素子接着用フィルムを貼り付ける工程と、
前記素子接着用フィルムを使用して、前記半導体素子を半導体装置形成用基材上に接着する工程と
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】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体素子の個片化工程は、前記半導体ウエーハの裏面部に前記保持部材を貼り付けた後、前記半導体ウエーハを切断して、前記半導体素子を前記保持部材で保持された状態を維持しつつ個片化する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体素子の個片化工程は、前記半導体ウエーハの表面部側から完成時の素子厚さより深い溝または改質層を形成する工程と、前記半導体ウエーハの表面部に第１の保持部材を貼りつけた後、前記半導体ウエーハの裏面部側を研削および研磨して、前記半導体素子を前記第１の保持部材で保持された状態を維持しつつ個片化する工程と、前記半導体素子の裏面部に第２の保持部材を貼り付けると共に、前記第１の保持部材を剥離する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の半導体装置の製造方法において、
さらに、長尺な前記素子接着用フィルムを巻き取った供給ロールから前記素子接着用フィルムを供給し、この長尺な素子接着用フィルムを機械切断またはレーザ切断により前記半導体素子の形状に応じて切断して個片化する工程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５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の半導体装置の製造方法において、
前記素子接着用フィルムの貼り付け工程は、前記個片化された素子接着用フィルムを多孔質状吸着部材で保持し、この吸着部材に保持された前記素子接着用フィルムを前記半導体素子の裏面部に貼り付ける工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
個片化された半導体素子を保持部材で保持した半導体ウエーハから、前記個片化された半導体素子をピックアップするピックアップ部と、
前記ピックアップされた前記半導体素子の裏面部に、前記半導体素子の形状に応じて個片化された素子接着用フィルムを貼り付けるフィルム貼り付け部と、
前記素子接着用フィルムが貼り付けられた前記半導体素子を、半導体装置形成用基材上に接着する素子接着部と
を具備することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項７】
請求項６記載の半導体製造装置において、
フィルム貼り付け部は、長尺な前記素子接着用フィルムを巻き取った供給ロールから前記素子接着用フィルムを供給するフィルム供給部と、前記供給ロールから供給された前記素子接着用フィルムを、機械切断またはレーザ切断により前記半導体素子の形状に応じて切断するフィルム切断部とを有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項８】
請求項７記載の半導体製造装置において、
前記フィルム切断部は、前記素子接着用フィルムを保持する吸着部材と、前記吸着部材に保持された前記素子接着用フィルムを打抜いて切断する切断機とを有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項９】
請求項７記載の半導体製造装置において、
前記フィルム切断部は、前記素子接着用フィルムを保持する吸着部材と、前記吸着部材に保持された前記素子接着用フィルムを切断するレーザ切断機と、前記レーザ切断機または前記吸着部材を前記半導体素子の形状に応じて移動させる移動機構とを有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９記載の半導体製造装置において、
前記吸着部材は多孔質金属からなることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１１】
請求項６記載の半導体製造装置において、
前記ピックアップ部は、前記半導体素子を保持する吸着コレットと、前記吸着コレットに保持された前記半導体素子を裏面側から突き上げて前記保持部材から剥離する突き上げ機構とを有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の半導体製造装置において、
前記吸着コレットは多孔質金属からなることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１３】
請求項６記載の半導体製造装置において、
前記フィルム貼り付け部は、前記半導体素子に貼り付けられた前記素子接着用フィルムの裏面部側に設けられた保護フィルムを剥離するフィルム剥離部を有することを特徴とする半導体製造装置。
【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および半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程は、半導体ウエーハ（半導体基板）の表面部に種々の素子パターンを形成する工程と、半導体ウエーハを半導体素子毎に分離し、これら半導体素子を個々にパッケージで封止する工程とに大別される。近年、半導体装置の製造コストの低減を図るために、ウエーハの大口径化が推進されている。さらに、半導体素子の高密度実装を可能にするために、半導体ウエーハの薄型化が進められている。
【０００３】
図１８を参照して、従来の半導体ウエーハのダイシング工程について説明する。例えば、特許文献１や特許文献２に記載されているように、表面部１ａに素子パターンが形成された半導体ウエーハ１を用意する（図１８−Ａ）。このような半導体ウエーハ１の裏面部１ｂを、機械研削で所定の厚さまで研削する（図１８−Ｂ）。また、機械研削した後に、エッチング（ウエットエッチング／ガスエッチング）やＣＭＰなどを施す場合もある。なお、予め半導体ウエーハの表面側から溝を形成しておき、そのような半導体ウエーハの裏面側を研削する方法も知られている（特許文献３参照）。
【０００４】
次に、半導体ウエーハ１の裏面部１ｂにダイボンディング用フィルム（ダイアタッチフィルムなど）２とダイシング用テープ３を順に貼り付ける（図１８−Ｃ）。ダイシング用テープ３はウエーハリング４に張設されている。次いで、ブレード５などを用いて半導体ウエーハ１を機械的に切削して切断し、半導体素子６、６…毎に個片化する。この際に、ダイボンディング用フィルム２も切断することで、個々にダイボンディング用フィルム２が貼り付けられた半導体素子６を作製する（図１８−Ｄ）。ダイシング用テープ３はその表面側から一部のみが切断され、半導体素子６を保持した状態が維持される。
【０００５】
このように、従来の半導体ウエーハ１のダイシング工程においては、ダイボンディング用フィルム２およびダイシング用テープ３の一部も切断している。このため、ブレード５の目詰まりを誘発して切れ味が悪くなりやすい。これが半導体素子６の裏面部に大きなチッピング（欠け）を発生させ、半導体素子６の不良原因になっている。特に、高密度実装を図るために薄型化した半導体素子６では、裏面部のチッピングが素子領域まで到達しやすいことから、不良発生率の増加を招いている。チッピングが素子領域まで到達した半導体素子は、素子機能自体も損なわれてしまう。
【０００６】
ダイシング工程で個片化された半導体素子６は、それぞれピックアップされてダイボンディング工程に供される。ダイシング工程を経た半導体素子６は、その裏面部がダイシング用テープ３に貼り付けられた状態とされている。このため、例えば図１９に示すように、半導体素子６を吸着コレット７で保持した後、裏面部側から数本の突き上げピン８を押し当ることによって、半導体素子６をダイシング用テープ３から剥離している。半導体素子６の裏面部にチッピングが生じていると、半導体素子６の裏面部を突き上げた際の応力でチッピングが進展し、半導体素子６をクラックさせてしまうおそれがある。
【０００７】
ピックアップされた半導体素子６は、リードフレームや基板などの各種外囲器上に接着される。最近では薄型化された半導体素子６を多段に積層して実装密度を高めることも行われている。この多段積層にあたって、例えば図２０に示すように、下部の半導体素子６の外形から上部の半導体素子６がはみ出すように積層する場合がある。半導体素子６の裏面部にチッピングが生じていると、ワイヤボンディング時の荷重でチッピングが進展し、半導体素子６をクラックさせてしまうおそれがある。
【０００８】
特許文献４には、薄型化した半導体ウエーハの裏面にダイボンディグ用接着剤を熱圧着する際のクラックや反りを防止する接着剤フィルムが記載されている。ここでは、接着剤フィルムの熱圧着時のクラックや反りを防止しているものの、ダイシング時に接着剤フィルムを半導体ウエーハと共に切断している。従って、接着剤フィルムがブレードの切れ味を低下させるため、半導体素子の裏面部に大きなチッピングが生じやすい点については特許文献１や特許文献２と同様である。
【０００９】
【特許文献１】特開平8-51142号公報
【特許文献２】特開2002-256235号公報
【特許文献３】特開2001-35817号公報
【特許文献４】特開2000-104040号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、従来の半導体ウエーハのダイシング工程においては、半導体ウエーハの裏面部に貼り付けたダイボンディング用フィルムを、半導体ウエーハと共に切断している。このため、ダイボンディング用フィルムが切断用ブレードの目詰まりを誘発して切れ味を低下させ、これによって半導体素子の裏面部に大きなチッピングが生じやすい。大きなチッピングは半導体素子の不良原因となる。
【００１１】
特に、薄型化した半導体素子では、裏面部のチッピングが素子領域まで到達しやすいことに加えて、その後のピックアップ工程や実装工程でチッピングが進展しやすいため、半導体素子の不良発生率の増加を招いている。本発明は半導体ウエーハ、特に薄型化された半導体ウエーハのダイシング時に生じる裏面側のチッピングに起因する半導体素子の不良発生を抑制することを課題としている。すなわち、半導体装置の製造方法および半導体製造装置において、ダイシング工程からダイボンディング工程における不良発生率を低減することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施態様としての半導体装置の製造方法は、表面部に素子領域が形成された半導体ウエーハから半導体素子を個片化しつつ、個片化された前記半導体素子を保持部材で保持された状態を形成する工程と、前記個片化された半導体素子を前記保持部材からピックアップする工程と、ピックアップされた前記半導体素子の裏面部に、前記半導体素子の形状に応じて個片化された素子接着用フィルムを貼り付ける工程と、前記素子接着用フィルムを使用して、前記半導体素子を半導体装置形成用基材上に接着する工程とを具備することを特徴としている。
【００１３】
本発明の一実施態様としての半導体製造装置は、個片化された半導体素子を保持部材で保持した半導体ウエーハから、前記個片化された半導体素子をピックアップするピックアップ部と、前記ピックアップされた前記半導体素子の裏面部に、前記半導体素子の形状に応じて個片化された素子接着用フィルムを貼り付けるフィルム貼り付け部と、前記素子接着用フィルムが貼り付けられた前記半導体素子を、半導体装置形成用基材上に接着する素子接着部とを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の半導体装置の製造方法および半導体製造装置によれば、ダイシング工程における半導体素子の裏面部のチッピング発生を抑制することができる。従って、半導体ウエーハのダイシング工程、およびその後のピックアップ工程やダイボンディング工程などにおける不良発生率を低減することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の半導体装置の製造方法および半導体製造装置の一態様によれば、まず表面部に素子領域が形成された半導体ウエーハを切断して各半導体素子に個片化する。この状態において、半導体素子は保持部材に保持されている。次に、半導体素子を保持部材から素子毎にピックアップした後、半導体素子の裏面部に素子形状に応じて個片化された素子接着用フィルムを貼り付ける。この後、半導体素子の裏面部に貼り付けられた素子接着用フィルムを用いて、半導体素子を半導体装置形成用基材に接着する。
【００１６】
本発明の一態様において、保持部材としては粘着性テープなどの保持テープが用いられる。また、保持テープに代えて、真空吸引などで半導体素子を保持する保持テーブルを使用してもよい。素子接着用フィルムとしては、ダイアタッチフィルムなどの熱可塑性もしくは熱硬化性の樹脂フィルムが用いられる。半導体素子を接着する半導体装置形成用基材としては、リードフレーム、配線基板、放熱基板などの各種外囲器が用いられる。また、半導体素子を多段に積層する場合には、例えば基板上に接着された半導体素子が半導体装置形成用基材となる。
【００１７】
本発明の一態様によれば、半導体ウエーハから各半導体素子を個片化した後に、各半導体素子の裏面部に、素子形状に応じて個片化した素子接着用テープを貼り付けている。すなわち、半導体ウエーハをダイシングする際に、ダイアタッチフィルムなどの素子接着用テープまで切断することがない。これによって、ダイシング工程における素子裏面部のチッピングを抑制することができる。従って、半導体ウエーハのダイシング工程、およびその後のピックアップ工程やダイボンディング工程などにおける半導体素子の不良発生率を大幅に低減することが可能となる。
【００１８】
本発明の実施態様としての半導体装置の製造方法は、半導体素子の個片化工程として、半導体ウエーハの裏面部に保持部材を貼り付けた後、半導体ウエーハを切断して、半導体素子を保持部材で保持された状態を維持しつつ個片化する工程を有する。本発明の他の実施態様では、半導体素子の個片化工程として、半導体ウエーハの表面部側から完成時の素子厚さより深い溝または改質層を形成する工程と、半導体ウエーハの表面部に第１の保持部材を貼りつけた後、半導体ウエーハの裏面部側を研削および研磨して、半導体素子を第１の保持部材で保持された状態を維持しつつ個片化する工程と、半導体素子の裏面部に第２の保持部材を貼り付けると共に、第１の保持部材を剥離する工程とを有する。
【００１９】
本発明の実施態様としての半導体装置の製造方法は、さらに長尺な素子接着用フィルムを巻き取った供給ロールから素子接着用フィルムを供給し、この長尺な素子接着用フィルムを機械切断またはレーザ切断により半導体素子の形状に応じて切断して個片化する工程を具備する。本発明の他の実施態様においては、素子接着用フィルムの貼り付け工程として、個片化された素子接着用フィルムを多孔質状吸着部材で保持し、この吸着部材に保持された素子接着用フィルムを半導体素子の裏面側に貼り付ける工程を有する。
【００２０】
本発明の実施態様としての半導体製造装置は、長尺な素子接着用フィルムを巻き取った供給ロールから素子接着用フィルムを供給するフィルム供給部と、供給ロールから供給された素子接着用フィルムを機械切断またはレーザ切断により半導体素子の形状に応じて切断するフィルム切断部とを有するフィルム貼り付け部を具備する。フィルム切断部は、例えば素子接着用フィルムを保持する吸着部材と、吸着部材に保持された素子接着用フィルムを打抜いて切断する切断機とを有する。
【００２１】
本発明の他の実施態様において、フィルム切断部は、素子接着用フィルムを保持する吸着部材と、吸着部材に保持された素子接着用フィルムを切断するレーザ切断機と、レーザ切断機または吸着部材を前記半導体素子の形状に応じて移動させる移動機構とを有する。これらの実施態様において、吸着部材は例えば多孔質金属により構成される。吸着部材は多孔質セラミックスなどで形成してもよい。
【００２２】
本発明の他の実施態様としての半導体製造装置は、半導体素子を保持する吸着コレットと、吸着コレットに保持された半導体素子を裏面側から突き上げて保持部材から剥離する突き上げ機構とを有するピックアップ部を具備する。この実施態様において吸着コレットは例えば多孔質金属により構成される。吸着コレットは多孔質セラミックスなどで形成してもよい。さらに他の実施態様においては、半導体素子に貼り付けられた素子接着用フィルムの裏面部側に設けられた保護フィルムを剥離するフィルム剥離部を有する。
【００２３】
以下、本発明の半導体装置の製造方法および半導体製造装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態による半導体製造装置の概略構造を示す図である。同図に示す半導体製造装置１１は、ピックアップ部１２とフィルム貼り付け部１３と素子接着部１４とを有している。ピックアップ部１２のテーブル１５上には半導体ウエーハ１６が載置される。図２に示すように、半導体ウエーハ１６は個片化された複数の半導体素子２１、２１…を有し、これら半導体素子２１を保持テープ２２で保持したものである。保持テープ２２はウエーハリング２３に張設されている。
【００２４】
このような半導体ウエーハ１６は、図３または図４に示すダイシング工程を経て作製される。まず、図３に示すダイシング工程について述べる。図３（Ａ）に示すように、表面部２４ａに素子領域が形成された半導体ウエーハ２４を用意する。この半導体ウエーハ２４の裏面部２４ｂを、図３（Ｂ）に示すように、機械研削などで所定の厚さまで研削する。また、機械研削した後に、ウエットエッチング、ガスエッチング、ＣＭＰ、ドライポリッシュ、ＲＩＥ、プラズマ処理などを施してもよい。研削および研磨後の半導体ウエーハ２４の厚さは、完成時の素子厚さに応じて設定する。
【００２５】
次いで、研削および研磨加工した半導体ウエーハ２４の裏面部２４ｂに、保持テープ２２としてダイシング用テープを貼り付ける。ダイシング用テープ２２はウエーハリング２３に張設されている。次に、図３（Ｃ）に示すように、ブレード２５などを用いて半導体ウエーハ２４を機械的に切削して切断し、各半導体素子２１をそれぞれ個片化する。このようにして、半導体素子２１が保持テープ２２で保持された状態を維持しつつ、半導体素子２１を個片化した半導体ウエーハ１６を作製する。
【００２６】
上述した半導体ウエーハ２４のダイシング工程において、ダイシング用テープ２２の表面側の一部は半導体ウエーハ２４と共に切断される。しかしながら、従来のダイシング工程のように、ダイボンディング用テープを同時に切断していないため、ブレード２５の目詰まりは大幅に低減される。従って、半導体素子２１の裏面部におけるチッピングの発生を大幅に抑制することが可能となる。すなわち、ブレード２５の切れ味が維持されるため、切れ味の低下によるチッピングの発生を抑制することができる。
【００２７】
特に、半導体素子２１の完成厚さが200μm以下、さらには20μm以上100μm以下というように、薄型化（薄肉化）された半導体素子２１では、ブレード２５の目詰まりによる切れ味の低下がチッピングの発生に大きく影響する。例えば、50μm程度のチッピングでも素子領域に到達しやすいため、半導体素子２１の不良原因となる。さらに、10μm程度の小さいチッピングであっても、後工程で応力が加わった際にチッピングが進展してクラックが生じやすい。これも半導体素子２１の不良原因となる。図３に示すダイシング工程によれば、不良原因となるチッピングの発生を抑制することができる。
【００２８】
次に、図４に示すダイシング工程について述べる。図３に示したダイシング工程と同様に、表面部２４ａに素子領域が形成された半導体ウエーハ２４を用意する。図４（Ａ）に示すように、半導体ウエーハ２４の表面部２４ａにブレード２５などを用いて所定の深さの溝２６を形成する。溝２６の深さは完成時の素子厚さより深く設定する。溝２６はエッチングなどで形成してもよい。また、機械的研削やエッチングなどによる溝２６に代えて、半導体ウエーハ２４の表面部２４ａにレーザを照射して改質層を形成してもよく、この改質層は溝２６と同様に機能する。改質層の深さは溝２６の深さと同等とする。
【００２９】
図４（Ｂ）に示すように、溝２６を形成した半導体ウエーハ２４の表面部２４ａに第１の保持部材として表面保護テープ２７を貼りつけた後、半導体ウエーハ２４の裏面部２４ｂを機械研削などで溝２６に達するまで研削する。また、機械研削した後に、ウエットエッチング、ガスエッチング、ＣＭＰ、ドライポリッシュ、ＲＩＥ、プラズマ処理などを施してもよい。溝２６に達する研削および研磨工程によって、半導体素子２１が表面保護テープ２７で保持された状態を維持しつつ、半導体素子２１をそれぞれ個片化する。
【００３０】
この後、図４（Ｃ）に示すように、個片化された半導体素子２１の裏面部側に第２の保持部材として保持テープ２２を貼り付けた後、表面保護テープ２７を剥離する。保持テープ２２にはピックアップテープなどが用いられる。このようにして、半導体素子２１が保持テープ２２で保持された状態を維持しつつ、半導体素子２１を個片化した半導体ウエーハ１６を作製する。半導体ウエーハ２４のダイシングを先に実施することによって、半導体素子２１の裏面部におけるチッピングの発生をさらに抑制することができる。従って、チッピングがほとんどない半導体素子２１を得ることが可能となる。
【００３１】
個片化された半導体素子２１を有する半導体ウエーハ１６は、保持テープ２２に代えて、真空吸引などで半導体素子２１を保持する保持テーブル、例えば2ブロック以上の吸着エリアに分離された多孔質体からなる吸着部を有する保持テーブルに貼り替えてもよい。このような保持テーブルの吸着エリアは、半導体素子の形成列に応じて設置される。各吸着エリアは2系統の真空排気系、すなわち表面保護テープ２７を剥離するまで半導体ウエーハ１６を吸着保持する第１の真空排気系と、表面保護テープ２７を剥離した後の半導体素子２１を吸着保持する第２の真空排気系とを有し、これら2系統の真空排気系を切り替えて使用する。第２の真空排気系は半導体素子２１をピックアップすることが可能なように設定されている。
【００３２】
上述した個片化された半導体素子２１を有する半導体ウエーハ１６は、ピックアップ部１２のテーブル１５上にセットされ、このピックアップ部１２で個片化された半導体素子２１が素子毎に保持テープ２２から剥離されてピックアップされる。図５に示すように、ピックアップテーブル１５の上方には、半導体素子２１を保持する第１の吸着コレット３１を有し、半導体素子２１をフィルム貼り付け部１３に移動させる移動機構３２が配置されている。ピックアップテーブル１５の下方には、半導体素子２１を裏面側から突き上げて保持テープ２２から剥離する突き上げ機構３３が配置されている。
【００３３】
第１の吸着コレット３１は例えば多孔質金属からなり、半導体素子２１を全面（平面）で吸着保持することが可能とされている。薄型化された半導体素子２１を全面で吸着保持することによって、クラックや反りなどの発生を抑制することができる。第１の吸着コレット３１やそれを支持する軸部には、ヒータなどの加熱機構を内蔵させてもよい。これによって、半導体素子２１と後述する素子接着用フィルムとの接着性を高めることができる。また、突き上げ機構３３は半導体素子２１を裏面側から突き上げる数本の突き上げピン３４を有している。
【００３４】
上記したような第１の吸着コレット３１で吸着保持した半導体素子２１を上昇させつつ、その裏面側から突き上げピン３４を押し当てることによって、半導体素子２１を保持テープ２２から剥離する。このようにしてピックアップされた半導体素子２１は、第１の吸着コレット３１を有する移動機構３２でフィルム貼り付け部１３に送られる。なお、第２の保持部材として真空吸引式の保持テーブルを使用する場合には、突き上げ機構３３を用いることなく、半導体素子２１をピックアップすることができる。
【００３５】
フィルム貼り付け部１３は、素子接着用フィルムを半導体素子２１の形状に応じて切断して個片化するフィルム切断機構を有する。フィルム切断機構としては、例えば図６および図７に示すような機械式切断機構、もしくは図８および図９に示すようなレーザ式切断機構などが用いられる。図６および図７に示す機械式切断機構は、所定の幅を有する長尺な素子接着用フィルム４１をロール状に巻き取った供給ロール（図示せず）を、フィルム供給部として有している。素子接着用フィルム４１には、ダイアタッチフィルムなどの熱可塑性もしくは熱硬化性の樹脂フィルムが用いられる。
【００３６】
供給ロールから供給された素子接着用フィルム４１はフィルム切断位置に送られる。フィルム切断位置には、素子形状に応じた貫通孔を有する上下一対の枠型４２、４３と、これら枠型４２、４３の貫通孔内に下方から挿入され、素子接着用フィルム４１を切断する打抜き型４４とを有する切断機４５が配置されている。打抜き型４４の先端部には、素子接着用フィルム４１を保持する吸着部材４６が設置されている。吸着部材４６は例えば多孔質金属からなり、素子接着用フィルム４１を全面（平面）で保持することが可能とされている。打抜き型４４や吸着部材４６はヒータなどの加熱機構を内蔵していてもよい。素子接着用フィルム４１の固定部材には種々の形状の型などを用いることができる。
【００３７】
このような機械式のフィルム切断機構を有するフィルム貼り付け部１３においては、まず図６（Ａ）および図７（Ａ）に示すように、フィルム切断位置に送られた長尺な素子接着用フィルム４１を上下の枠型４２、４３で挟み込む。次いで、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）に示すように、枠型４３の下方から打抜き型４４を上昇させて、長尺な素子接着用フィルム４１を半導体素子２１の形状に応じて切断する。このようにして、半導体素子２１に形状に応じて個片化された素子接着用フィルム４７を作製する。この際、個片状素子接着用フィルム４７は吸着部材４６で真空吸引し、打抜き性を高めると共に、打抜き後に吸着部材４６から外れないようにする。
【００３８】
次に、図６（Ｃ）および図７（Ｃ）に示すように、第１の吸着コレット３１に保持された半導体素子２１と吸着部材４６に保持された個片状素子接着用フィルム４７の位置を検出器で読取り、これらの位置補正を行った後、半導体素子２１を個片状素子接着用フィルム４７上にセットし、これらを圧着する。すなわち、図６（Ｄ）および図７（Ｄ）に示すように、裏面部に個片状素子接着用フィルム４７が貼り付けられた半導体素子２１を作製する。個片状素子接着用フィルム４７は必要に応じて、第１の吸着コレット３１や打抜き型４４に内蔵されたヒータで加熱されつつ圧着される。
【００３９】
図８および図９に示すレーザ式切断機構は、機械式切断機構と同様に、所定の幅を有する長尺な素子接着用フィルム４１をロール状に巻き取った供給ロール（図示せず）を、フィルム供給部として有している。供給ロールから供給された素子接着用フィルム４１はフィルム切断位置に送られる。フィルム切断位置には、素子接着用フィルム４１を真空吸引して保持する吸着部４８とレーザ照射部４９とが配置されている。レーザ照射部４９は図示を省略した移動機構によって、素子形状に応じて移動可能とされている。なお、吸着部４８側を移動可能に構成してもよい。
【００４０】
なお、レーザ切断に伴ってガスを発生するおそれがある場合には、吸着部４８の周囲に吸引ユニット５０が設けられる。吸着部４８と吸引ユニット５０との間には、レーザを案内する溝が設けられている。吸着部４８は上述した機械式切断機構と同様に多孔質金属などで構成され、素子接着用フィルム４１を全面（平面）で保持することが可能とされている。また、吸着部４８はヒータなどの加熱機構を内蔵していてもよい。
【００４１】
レーザ式のフィルム切断機構を有するフィルム貼り付け部１３においては、まず図８（Ａ）に示すように、フィルム切断位置に送られた長尺な素子接着用フィルム４１を吸着部４８で真空吸引して保持する。図８（Ｂ）および図９（Ｂ）に示すように、吸着部４８に保持された素子接着用フィルム４１上に、第１の吸着コレット３１に保持された半導体素子２１をセットする。半導体素子２１の真空吸引を維持した状態で、レーザ照射部４９を素子形状に応じて移動させることによって、長尺な素子接着用フィルム４１を半導体素子２１の形状に応じて切断する。図１０に示すように、吸着部４８側を移動させて素子接着用フィルム４１を素子形状に応じて切断するようにしてもよい。
【００４２】
このようにして、素子接着用フィルム４１を半導体素子２１の形状に応じて切断して個片化する。この後、半導体素子２１と個片状素子接着用フィルム４７とを圧着、また必要に応じて熱圧着することによって、図８（Ｃ）および図９（Ｃ）に示すように、裏面部に個片状素子接着用フィルム４７が貼り付けられた半導体素子２１を作製する。なお、図８（Ｄ）および図９（Ｄ）は半導体素子２１を移動させた後の状態を示している。素子接着用フィルム４１は半導体素子２１を配置する前に単体で切断するようにしてもよい。
【００４３】
上述した各切断機構を利用した素子接着用フィルム４７の圧着（貼り付け）工程においては、チッピングの発生を抑制した半導体素子２１の裏面部に、素子形状に応じて個片化した素子接着用フィルム４７を貼り付けている。従って、素子接着用フィルムを半導体ウエーハと同時に切断して個片化していた従来工程のように、素子接着用フィルム４７の個片化に起因して半導体素子２１の裏面部にチッピングを発生させることがない。これによって、チッピングに起因する半導体素子の不良発生率を低減することが可能となる。特に、薄型化された半導体素子２１の不良発生率が大幅に低減される。
【００４４】
さらに、上記した素子接着用フィルム４７の圧着（貼り付け）工程において、半導体素子２１と素子接着用フィルム４７はいずれも平面状態を維持するように真空吸着されているため、圧着時における半導体素子２１のクラックや反りの発生、また貼り付け面における未接着部（空孔）の発生などを抑制することができる。未接着部（空孔）の発生は、半導体素子２１からの熱放散性の低下などを招く。このような不良要因を低減ないしは排除することによって、半導体素子２１ひいてはそれを用いた半導体装置の製造歩留りを向上させることが可能となる。
【００４５】
素子接着用フィルム４７が貼り付けられた半導体素子２１は、再度検出器で位置を検出して位置補正された後、図６（Ｅ）および図７（Ｅ）に示すように、第２の吸着コレット５１に吸引保持されて素子接着部１４に送られる。第２の吸着コレット５１は素子接着部１４の移動機構の先端に設けられており、具体的な構成は第１の吸着コレット３１と同様とされている。なお、第１の吸着コレット３１のみでピックアップ部１２から素子接着部１４まで移動されるように構成してもよい。
【００４６】
素子接着部１４において、素子接着用フィルム４７が貼り付けられた半導体素子２１は、例えばリードフレーム、配線基板、放熱基板などの各種外囲器、あるいは多段積層する場合には基板上に接着された半導体素子上に接着される。例えば図１１に示すように、第２の吸着コレット５１に保持された半導体素子２１は、配線基板５２上の所定の位置に送られた後、素子接着用フィルム４７に荷重を加えることで配線基板５２に接着される。なお、フィルム貼り付け部１３および素子接着部１４における荷重は、それぞれのステージで適切に制御される。この後、半導体素子２１と配線基板５２の端子間をボンディングワイヤで接続し、さらに所定のパッケージ工程に送られて半導体装置が作製される。
【００４７】
図１２は半導体素子２１を多段に積層した状態を示している。すなわち、配線基板５２上に接着した第１の半導体素子２１をワイヤボンディングした後、再度基板５２を半導体製造装置１１に搭載する。そして、同様な工程を経て第１の半導体素子２１上に第２の半導体素子２１を接着する。図１２に示すように、第２の半導体素子２１を第１の半導体素子２１からはみ出して積層する場合、第２の半導体素子２１をワイヤボンディングする際に曲げ応力が加わる。このような場合においても、半導体素子２１のチッピングが抑制されているため、チッピングの進展によるクラックの発生を防ぐことができる。
【００４８】
なお、半導体素子２１の多段積層は図１２に示す形態に限られるものではなく、図１３に示すように上側の半導体素子２１が小さい場合や、上下の半導体素子２１が同形状でかつ同方向に積層する場合など、種々の積層形態を適用することができる。いずれの場合においても、半導体素子２１の不良発生を抑制することが可能である。さらに、裏面部に素子接着用フィルム４７が貼り付けられた半導体素子２１は、例えば図１４に示すように、一旦トレー５３に移し替えた後に基板などに接着してもよい。
【００４９】
上述した半導体装置の製造工程によれば、半導体素子２１の裏面部に生じるチッピングを抑制しているため、不良発生率を大幅に低減することができる。これは、半導体ウエーハ２４のダイシング工程における不良発生率を低下させていることに加えて、その後のピックアップ工程やワイヤボンディング工程などにおけるクラックの発生を抑制しているためである。これらによって、特に薄型化された半導体素子２１のチッピングに起因する不良発生率を大幅に低下させることができる。すなわち、例えば厚さが200μm以下、さらには20μm以上100μm以下というような半導体素子２１を用いて、薄型化された半導体装置や高密度実装を実現した半導体装置を高歩留りで作製することが可能となる。
【００５０】
ところで、素子接着用フィルムは粘着層で半導体素子に接着するタイプのものもあり、その場合には素子接着用フィルムの一面に保護フィルムが貼り付けられている。このような素子接着用フィルムを用いる場合には、例えば図１５に示すように、保護フィルムの剥離部６１を有するフィルム貼り付け部１３を適用する。保護フィルムの剥離部６１は、保護フィルム６３を剥離する粘着性テープ６２を有している。素子接着用フィルム４７が貼り付けられた半導体素子２１は一旦粘着性テープ６２に押し当てられ、裏面側の保護フィルム６３を粘着性テープ６２で剥離した後に素子接着部１４に送られる。
【００５１】
図１５は保護フィルムの剥離部６１とフィルム貼り付け部１３とを半導体素子の移動方向に配置した装置構造を示しているが、これらは移動方向に対して直交する方向に配置（平行配置）してもよい。また、保護フィルムの剥離部６１は、例えば図１６や図１７に示すように、半導体素子２１に押し当てられた粘着性テープ６２を、下方に移動させて保護フィルムを剥離する機構６４を有していてもよい。粘着性テープ６２は左右の剥離部材を同時に下方に移動させてもよいし、これら左右の剥離部材を順に（例えば右→左）移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態による半導体製造装置の概略構造を模式的に示す斜視図である。
【図２】個片化された半導体素子を保持部材で保持した半導体ウエーハの一例を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるダイシング工程の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によるダイシング工程の他の例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によるピックアップ工程の一例を示す図である。
【図６】図１に示す半導体製造装置による素子接着用フィルムの切断工程の一例を示す側面図である。
【図７】図１に示す半導体製造装置による素子接着用フィルムの切断工程の一例を示す斜視図である。
【図８】図１に示す半導体製造装置による素子接着用フィルムの切断工程の他の例を示す側面図である。
【図９】図１に示す半導体製造装置による素子接着用フィルムの切断工程の他の例を示す斜視図である。
【図１０】図９の変形例を示す斜視図である。
【図１１】図１に示す半導体製造装置を用いた半導体素子の接着構造の一例を示す斜視図である。
【図１２】図１に示す半導体製造装置を用いた半導体素子の接着構造の他の例を示す斜視図である。
【図１３】図１に示す半導体製造装置を用いた半導体素子の接着構造のさらに他の例を示す斜視図である。
【図１４】図１１の変形例を示す斜視図である。
【図１５】本発明の他の実施形態による半導体製造装置の概略構造を模式的に示す斜視図である。
【図１６】図１５に示す半導体製造装置における保護フィルムの剥離部の一構成例を示す断面図である。
【図１７】図１５に示す半導体製造装置における保護フィルムの剥離部の他の構成例を示す断面図である。
【図１８】従来のダイシング工程の一例を示す図である。
【図１９】従来のピックアップ工程の一例を示す図である。
【図２０】従来の半導体素子の接着構造の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１１……半導体製造装置、１２……ピックアップ部、１３……フィルム貼り付け部、１４……素子接着部、１６……個片化された半導体素子を有する半導体ウエーハ、２１……半導体素子、２２……保持テープ、２４……半導体ウエーハ、３１，５１……吸着コレット、４１，４７……素子接着用フィルム、４５……機械式切断機、４６，４８……吸着部材、４９……レーザ照射部、５２……基板。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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