(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンプを装着した半導体ウェーハのバンプ装着面を樹脂で被覆する樹脂被覆用金型の一方の型面に設けた樹脂被覆用金型キャビティの底面の所定位置に前記半導体ウェーハを、前記バンプ装着面を前記金型キャビティ底面とは反対側にした状態で、載置供給する半導体ウェーハの供給工程と、
前記金型キャビティ内に樹脂材料を所要量供給する樹脂材料の供給工程と、
前記金型の他方の型面にバンプ露出用フィルムを張設するフィルムの張設工程と、
前記金型を型締めする金型の型締工程と、
前記金型キャビティ内で前記樹脂材料を加熱溶融化する樹脂材料の加熱溶融化工程と、
前記金型の他方の型面に設けた押圧部材で前記フィルムを前記金型キャビティ方向に押圧する押圧部材による押圧工程と、
前記押圧部材による押圧工程時に、前記金型キャビティ内で前記バンプ先端部に前記フィルムを当接するフィルムの当接工程と、
前記押圧部材による押圧工程時に、前記フィルムを介して前記金型キャビティ内の樹脂を加圧することによって前記した半導体ウェーハのバンプ装着面を樹脂で被覆する半導体ウェーハの樹脂被覆成形工程とを備えたことを特徴とする半導体ウェーハの樹脂被覆方法。
【請求項２】
半導体ウェーハの樹脂被覆成形工程時に、少なくとも金型キャビティ内を所定の真空状態にして前記半導体ウェーハのバンプ装着面を樹脂で被覆することを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハの樹脂被覆方法。
【請求項３】
バンプを装着した半導体ウェーハのバンプ装着面を樹脂で被覆する半導体ウェーハの樹脂被覆用金型であって、固定型と、該固定型に対向配置した可動型と、前記両型の一方の型面に設けた樹脂被覆用金型キャビティと、前記金型キャビティ内の樹脂材料を加熱溶融化する加熱手段と、前記両型の他方の型面に張設したバンプ露出用フィルムと、前記張設フィルムを前記キャビティ方向に押圧する前記他方の型面に設けた押圧部材とを設けて構成したことを特徴とする半導体ウェーハの樹脂被覆用金型。
【請求項４】
金型キャビティ底面に載置した半導体ウェーハのバンプ装着面を水平面に調整する水平調整手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の半導体ウェーハの樹脂被覆用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、半田バンプ（突起電極）等が装着された半導体ウェーハのバンプ装着面を樹脂で被覆する半導体ウェーハの樹脂被覆方法とその樹脂被覆用金型の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、チップサイズパッケージ（ＣＰＳ）等における半導体チップのバンプ装着面を樹脂で被覆することによって柔らかくて損傷し易いバンプを保護・補強することが行われているが、このチップに対する樹脂被覆は半導体ウェーハの段階（ウェーハレベル）で行われている。
例えば、図５（１）・図５（２）に示す樹脂被覆用金型を用いて、まず、前記した半導体ウェーハのバンプ装着面を樹脂被覆して樹脂被覆ウェーハを形成し、次に、前記樹脂被覆ウェーハを切断分離して多数の樹脂被覆チップを形成することが行われている。
【０００３】
即ち、図５（１）・図５（２）に示す金型には、上型８１と、下型８２とが対向配置して設けられると共に、前記上型８１の型面にはバンプ露出用のフィルム８３が張設されるように構成され、前記下型８２には、前記バンプ８８が装着された半導体ウェーハ８４を供給セットする樹脂被覆用のキャビティ８５と、前記キャビティ８５を含む嵌合孔８６と、前記嵌合孔８６内を上下摺動する前記キャビティ８５の底面を含む底面部材８７とが設けられて構成されている。
従って、図５（１）に示すように、まず、前記上型８１の型面に前記フィルム８３を張設すると共に、前記キャビティ８５内に前記半導体ウェーハ８４をそのバンプ装着面を上面側にした状態で供給セットし且つ前記バンプ装着面上に所要量の樹脂材料８９を供給し、前記上下両型８１・８２を型締めすると共に、前記キャビティ８５内の樹脂材料８９を加熱溶融化する。
次に、図５（２）に示すように、前記キャビティにおいて、前記底面部材８７に前記半導体ウェーハ８４を載置した状態で前記底面部材８７を上動することにより、前記フィルム８３に前記バンプ８８の先端部を当接させる。
このとき、少なくとも前記ウェーハ８４のバンプ装着面が樹脂で被覆されることになるので、前記キャビティ８５内で形成される樹脂被覆ウェーハ９０の樹脂被覆面（バンプ装着面）において、前記バンプ８８におけるフィルム８３と当接した部分（バンプ先端部）が樹脂表面に露出することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した嵌合孔と底面部材との隙間（摺動部）に溶融樹脂材料が浸入して硬化することにより、前記隙間に樹脂ばり（硬化物）が発生して前記底面部材に摺動不良が発生し易い。
従って、前記隙間に発生する樹脂ばりを頻繁に除去しなければならず、前記樹脂被覆ウェーハの生産性が低下すると云う弊害がある。
また、前記摺動不良の発生によって、前記底面部材で前記キャビティ内の樹脂に充分な樹脂圧を加えることができなくなるので、前記フィルムに前記バンプを当接することができず、前記バンプが樹脂内に完全に埋没して前記バンプが外部接続用としての機能を果たさなくなる等、高品質性・高信頼性の樹脂被覆ウェーハ（樹脂被覆チップ）を得ることができないと云う弊害がある。
【０００５】
そこで、本発明は、樹脂被覆ウェーハの生産性を向上させることができる半導体ウェーハの樹脂被覆方法とその樹脂被覆用金型を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、高品質性・高信頼性の樹脂被覆ウェーハを得ることができる半導体ウェーハの樹脂被覆方法とその樹脂被覆用金型を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した技術的課題を解決するための本発明に係る半導体ウェーハの樹脂被覆方法は、バンプを装着した半導体ウェーハのバンプ装着面を樹脂で被覆する樹脂被覆用金型の一方の型面に設けた樹脂被覆用金型キャビティの底面の所定位置に前記半導体ウェーハを、前記バンプ装着面を前記金型キャビティ底面とは反対側にした状態で、載置供給する半導体ウェーハの供給工程と、前記金型キャビティ内に樹脂材料を所要量供給する樹脂材料の供給工程と、前記金型の他方の型面にバンプ露出用フィルムを張設するフィルムの張設工程と、前記金型を型締めする金型の型締工程と、前記金型キャビティ内で前記樹脂材料を加熱溶融化する樹脂材料の加熱溶融化工程と、前記金型の他方の型面に設けた押圧部材で前記フィルムを前記金型キャビティ方向に押圧する押圧部材による押圧工程と、前記押圧部材による押圧工程時に、前記金型キャビティ内で前記バンプ先端部に前記フィルムを当接するフィルムの当接工程と、前記押圧部材による押圧工程時に、前記フィルムを介して前記金型キャビティ内の樹脂を加圧することによって前記した半導体ウェーハのバンプ装着面を樹脂で被覆する半導体ウェーハの樹脂被覆成形工程とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る半導体ウェーハの樹脂被覆方法は、前記した半導体ウェーハの樹脂被覆成形工程時に、少なくとも金型キャビティ内を所定の真空状態にして前記半導体ウェーハのバンプ装着面を樹脂で被覆することを特徴とする。
【０００８】
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る半導体ウェーハの樹脂被覆用金型は、バンプを装着した半導体ウェーハのバンプ装着面を樹脂で被覆する半導体ウェーハの樹脂被覆用金型であって、固定型と、該固定型に対向配置した可動型と、前記両型の一方の型面に設けた樹脂被覆用金型キャビティと、前記金型キャビティ内の樹脂材料を加熱溶融化する加熱手段と、前記両型の他方の型面に張設したバンプ露出用フィルムと、前記張設フィルムを前記キャビティ方向に押圧する前記他方の型面に設けた押圧部材とを設けて構成したことを特徴とする。
【０００９】
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る半導体ウェーハの樹脂被覆用金型は、前記した金型キャビティ底面に載置した半導体ウェーハのバンプ装着面を水平面に調整する水平調整手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
即ち、半導体ウェーハの樹脂被覆用金型（上下両型）を用いて、まず、上型面にバンプ露出用フィルムを張設すると共に、下型キャビティ内の所定位置に前記半導体ウェーハをそのバンプ装着面を上面にして供給セットし、前記バンプ装着面上に樹脂材料を所要量供給する。次に、前記両型を型締めすると共に、前記キャビティ内に供給された樹脂材料を加熱溶融化する。
また、次に、前記押圧部材で前記フィルムを押圧することによって、前記フィルムを前記バンプの先端部に当接すると共に、前記キャビティ内の樹脂を前記フィルムを介して所定の樹脂圧で加圧する。
即ち、前記フィルムを前記バンプ先端部に当接することによって少なくとも前記バンプ先端部を樹脂と接触しないように構成することができる。
従って、前記ウェーハに装着されたバンプの先端部を樹脂表面に露出した状態で樹脂被覆ウェーハを形成することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明を実施例図に基づいて詳細に説明する。
図１（１）は、バンプが装着された半導体ウェーハのバンプ装着面を樹脂で被覆する樹脂被覆方法に用いられる樹脂被覆金型であって、金型の型開状態を示している。
図１（２）は、図１（１）に示す金型の型締状態を示している。
図２（１）は、図１（２）に示す金型において、金型キャビティ内のバンプ先端部にバンプ露出用フィルムを当接した状態を示している。
図２（２）は、図２（１）に示す金型を型開きして樹脂被覆ウェーハを離型した状態を示している。
図３（１）は、図１（２）の金型要部を拡大した図である。
図３（２）は、図２（１）の金型要部を拡大した図である。
図４（１）及び図４（２）は、樹脂被覆ウェーハである。
図４（３）は、樹脂被覆チップである。
【００１２】
即ち、図例に示す金型は、固定上型１と、該固定上型１に対向配置した可動下型２とから構成されている。
また、前記下型２の型面にはバンプ突起電極３が装着された半導体ウェーハ４を前記バンプ装着面を上面（型面側）にした状態で供給セットする樹脂被覆用キャビティ５が設けられて構成されると共に、前記キャビティ５の底面の所定位置に載置供給されたウェーハ４のバンプ装着面上に、例えば、粉末状或いは顆粒状の樹脂材料６を所要量供給することができるように構成されている。
また、前記上型１の型面にはバンプ露出用のフィルム７（離型フィルム）が張設されると共に、該上型１には、前記下型キャビティ５の下型面形状に対応した押圧面（上型面）を備えた押圧部材８と、前記押圧部材８を上下動する上下動機構９とが設けられている。
従って、前記上下動機構９で前記押圧部材８を下動させることによって、前記バンプ３の先端部に前記フィルム７に当接させることができるように構成されると共に、前記キャビティ５内の樹脂を前記フィルム７を介して所定の樹脂圧で加圧することができるように構成されている。
また、前記キャビティ５の外周囲（下型面）には、前記フィルム７を型面に係止して固定する係止部材10（環状突起）が設けられると共に、前記両型の型締時１・２に、前記フィルム７を前記両型面間に挟持固定して下型キャビティ面に張設することができるように構成されている。
また、図示はしていないが、前記金型には樹脂成形温度にまで加熱する加熱手段が設けられて構成されると共に、前記キャビティ５内に供給された樹脂材料６を加熱溶融化することができるように構成されている。
【００１３】
即ち、図１（１）に示すように、まず、前記上型１の型面に前記フィルム７を張設すると共に、前記下型キャビティ５内における底面の所定位置に前記半導体ウェーハ４を前記バンプ３の装着面を上面にした状態で供給セットし、且つ、前記バンプ装着面上に前記樹脂材料６を所要量供給する。
次に、図１（２）及び図３（１）に示すように、前記両型１・２を型締めすることにより、前記係止部材１０で前記フィルム７を前記両型面間に係止（挟持）固定して前記下型キャビティ５空間部（下型面）に張設すると共に、前記キャビティ５内に供給された樹脂材料６を加熱溶融化する。
また、次に、図２（１）及び図３（２）に示すように、前記上下動機構９で前記した押圧部材８（の押圧面）を（前記キャビティ５内における下型面の下方位置方向に）下動して前記フィルム７を前記キャビティ５内に押圧伸張させることによって、前記フィルム７を前記バンプ３の先端部に当接すると共に、前記押圧部材８で前記キャビティ５内の樹脂を前記フィルム７を介して所定の樹脂圧で加圧する。
このとき、前記フィルム７で少なくとも前記バンプ３の先端部を樹脂と接触しない状態に構成することができる。
また、このとき、前記フィルム７に発生するフィルムのしわを伸張して（伸ばして）除去することができると共に、前記キャビティ５内を前記フィルム７でシールすることによって前記キャビティ５内に樹脂を密封することができる。
硬化に必要な所要時間の経過後、図２（２）に示すように、前記両型１・２を型開きすると共に、前記両型間に樹脂被覆ウェーハ１２を前記フィルム７に付着した状態で離型することができる。
即ち、前記ウェーハ４に装着されたバンプ３の先端部を樹脂１１の表面に露出した状態で前記樹脂被覆ウェーハ１２を形成することができるので、従来例に示すような弊害をなくして、樹脂被覆ウェーハの生産性を向上させることができると共に、高品質性・高信頼性の樹脂被覆ウェーハを得ることができる。
【００１４】
なお、図４（１）・図４（２）に示す樹脂被覆ウェーハ１２は、図４（２）に示すチップ１３毎に切断分離され、図４（３）に示す樹脂被覆チップ１４が形成されると共に、前記した樹脂被覆チップ１４の樹脂１１の表面に露出したバンプ３の先端部を、例えば、基板等と電気的に接続することができるように構成されている。
【００１５】
また、前記した実施例において、前記した押圧部材８にて前記フィルム７を介して樹脂を加圧することによって前記半導体ウェーハ４のバンプ３装着面を樹脂で被覆する場合、少なくとも前記金型キャビティ５内を所定の真空状態にして前記半導体ウェーハ４のバンプ３装着面を樹脂で被覆する構成を採用することができる。
この場合、前記金型キャビティ５内において、前記半導体ウェーハ４のバンプ３装着面を被覆する樹脂１１に発生する気泡（ボイド）及び欠損部を効率良く防止することができる。
【００１６】
また、前記した実施例において、前記半導体ウェーハ４の厚さに偏りがある場合があり、この場合には、前記キャビティ５の底面に載置された半導体ウェーハ４のバンプ装着面側が傾斜して水平面ではなく斜面になることになる。
従って、前記キャビティ５底面側に、前記キャビティ５底面を適宜に傾斜して前記バンプ装着面を水平面に調整する水平調整手段を設ける構成を採用することができる。
例えば、円柱の一方の円を斜面（テーパ面）とし且つ他方の円を水平面とした斜面部材（テーパプレート）を二つ用いる構成を採用することができる。
即ち、前記したような水平調整手段２１（テーパプレート機構）を、上部斜面部材２２と、下部斜面部材２３と、前記両斜面部材２２・２３を円の中心を回転軸として各別に回転させる回転機構２４とから構成し、前記した両斜面部材２２・２３における互いの斜面側を摺合わせて前記両斜面部材２２・２３における一方或いは両方を前記回転機構２４で適宜に回転させる構成を採用することができる〔図１（１）・図１（２）参照〕。
即ち、前記回転機構２４で前記各斜面部材２２・２３を各別に適宜に回転させることによって前記水平調整手段２１のキャビティ５の底面側を傾斜させ、半導体ウェーハ４のバンプ装着面（斜面）を水平面に設定することができる。
従って、前記ウェーハ４のバンプ３の先端部に前記フィルム７を効率良く当接することができる。
【００１７】
なお、前記した水平調整手段２１（テーパプレート機構）を前記上型１側（前記押圧部材８）に設ける構成を採用することができる。
例えば、前記押圧部材８（押圧面）に前記水平調整手段（２１）を設けて構成すると共に、前記押圧部材８の下動時に、前記水平調整手段（２１）で前記キャビティ５内のバンプ装着面（斜面）のバンプ３の先端部の傾斜した状態に対応して前記押圧面を適宜に傾斜調整させて押圧斜面とし、前記キャビティ５内の前記傾斜バンプ３先端部に前記フィルム７を押圧伸張して当接することができる。
従って、この場合において、前記ウェーハ４のバンプ３の先端部に前記フィルム７を効率良く当接することができる。
【００１８】
また、前記した実施例においては、金型に単数個のキャビティを設ける構成を例示したが、金型に複数個のキャビティを設ける構成を採用してもよい。
【００１９】
また、前記した実施例では、粉末状或いは顆粒状樹脂材料を用いる構成を例示したが、例えば、樹脂タブレット等の種々の形状の樹脂材料を用いることができる。
また、前記した実施例では、熱硬化性樹脂材料を用いる構成を例示したが、例えば、熱可塑性樹脂材料等を採用することができる。
【００２０】
また、前記実施例において、前記上型面に設けた吸引孔から強制的に吸引することによって前記フィルム７を前記上型面に固定して張設する構成を採用することができる。
このとき、前記上型面に吸着固定したフィルムにおけるしわを効率良く除去することができる。
【００２１】
本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意に且つ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂被覆ウェーハの生産性を向上させることができる半導体ウェーハの樹脂被覆方法とその樹脂被覆用金型を提供することができると云った優れた効果を奏するものである。
【００２３】
また、本発明によれば、高品質性・高信頼性の樹脂被覆ウェーハを得ることができる半導体ウェーハの樹脂被覆方法とその樹脂被覆用金型を提供することができると云う優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１（１）・図１（２）は本発明に係る半導体ウェーハの樹脂被覆金型を概略的に示す概略縦断面図であって、図１（１）は金型の型開状態を示し、図１（２）は金型の型締状態を示している。
【図２】  図２（１）・図２（２）は本発明に係る半導体ウェーハの樹脂被覆金型を概略的に示す概略縦断面図であって、図２（１）は半導体ウェーハのバンプ先端部にフィルムを当接した状態を示し、図２（２）は金型を型開きして樹脂被覆ウェーハを離型した状態を示している。
【図３】  図３（１）は図１（２）に示す金型の要部を拡大して概略的に示す概略拡大縦断面図であり、図３（２）は図２（１）に示す金型の要部を拡大して概略的に示す概略拡大縦断面図である。
【図４】  図４（１）は樹脂被覆ウェーハを概略的に示す一部切欠概略側面図であり、図４（２）は図４（１）に示す樹脂被覆ウェーハの概略底面図であり、図４（３）は前記樹脂被覆ウェーハを切断分離して形成した樹脂被覆チップを概略的に示す概略縦断面図である。
【図５】  図５（１）・図５（２）は従来の樹脂被覆金型を概略的に示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１  固定上型
２  可動下型
３  バンプ
４  半導体ウェーハ
５  キャビティ
６  樹脂材料
７  フィルム
８  押圧部材
９  上下動機構
１０  係止部材
１１  樹脂
１２  樹脂被覆ウェーハ
１３  チップ
１４  樹脂被覆チップ
２１  水平調整手段
２２  上部斜面部材
２３  下部斜面部材
２４  回転機構
【図１】
0004253393.tif 000002
【図２】
0004253393.tif 000003
【図３】
0004253393.tif 000004
【図４】
0004253393.tif 000005
【図５】
0004253393.tif 000006