半導体装置の実装前処理方法

【課題】
チップトレイや電子部品用トレイに半導体チップを収納した場合、トレイの表面に付着した微小な半導体片などの無機物屑が半導体チップ表面に再付着し、パッケージへの組立工程でのボンディングの際に半導体表面に形成されたボンディングパッドとワイヤとの接続が良好になされず、剥がれてしまうという問題がある。
【解決手段】
紫外線の照射により粘着性が低下する粘着性樹脂を表面に備えたチップトレイに半導体チップを搭載し、チップトレイの半導体チップ搭載面に紫外線を照射することにより、ボンディング時のワイヤ剥がれを抑制する。

【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に関し、チップトレイに半導体チップを保持する工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造過程において、素子を形成したウェーハを分割して得られる半導体チップを保管、運搬するために、チップトレイが用いられる。チップトレイに収納された半導体チップは組立工程に送られ、パッケージに搭載された後、ボンディングワイヤによる接続、封入を経て半導体製品として完成する。
【０００３】
図1に従来から用いられているチップトレイの断面図を示す。チップトレイはプラスチック製の外枠1と蓋2で構成される密閉容器内に、ポリエステル基材３、ゲル状材料４、およびポリエチレンカバーシート５を積層したものであり、粘着性のあるポリエチレンカバーシート５の上に半導体チップ６を載せ、その粘着力によりチップを保持するものである。このようなチップトレイとして、例えばAD-22シリーズ（Gel-Pak社の商品名）などがある。
【０００４】
図2には特許文献1に記載された従来の電子部品用トレイである。PVC基材９に塗布されたアクリル製の粘着剤１０を有するUV硬化型粘着テープに枠体１１を設けたものであり、枠体１１は粘着剤１０により接着されている。半導体チップ６を枠体１１内のUV硬化型粘着テープ上に保持する。このようなUV硬化型粘着テープとして、例えばUCシリーズ（古河電工社の商品名）などがある。
【０００５】
【特許文献１】特開2005-104491
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のチップトレイや電子部品用トレイに半導体チップを収納した場合、トレイの表面に付着した微小な半導体片などの無機物屑７が、運搬時の振動などによって、半導体チップ表面のボンディングパッドに再付着し、半導体チップをパッケージにマウント後、ボンディングパッドを外部端子と接続するためのワイヤをボンディングする際に、ボンディングパッドとワイヤとの間に無機物屑が入り、接続が良好になされず、ワイヤが剥がれてしまうという問題があった。製品によってはチップトレイに収納した状態のベアダイで出荷するため、組立後の選別ができず、このボンディング接続不良を防ぐことは非常に重要である。
【０００７】
一方、分割した半導体チップの電極の表面にウェーハの製造工程で付着したフォトレジストの残滓などの有機物汚れ８のために、半導体表面に形成されたボンディングパッドとワイヤとの接続が良好になされないこともある。それを防ぐためには、図3（ａ）に示すように紫外線照射装置１２のステージ１６上に、リードフレーム１５にマウントした半導体チップ６を置き、表面に紫外線を照射し、発生するオゾンにより有機物汚れ８を分解、除去する方法がある。その後、図３（ｂ）に示すように、ボンディング装置のボンディングステージ１７上に半導体チップをマウントしたリードフレームを置いて、ワイヤボンディングを行い、ワイヤ１８によりリードフレームと半導体チップの接続を行う。しかしながらこのような半導体装置の製造方法においても、半導体チップの搬送時に半導体チップ表面のボンディングパッドに再付着した無機物屑を除去することは困難であるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体装置の製造方法は、紫外線の照射により粘着性が低下する粘着性樹脂を表面に備えたチップトレイに半導体チップを搭載し、チップトレイの半導体チップ搭載面に紫外線を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の半導体装置の製造方法では、半導体チップの電極の表面にウェーハの製造工程で付着した有機物汚れを紫外線により分解、除去するとともに、半導体チップが接していないチップトレイの粘着性樹脂の表面の粘着性が低下し、付着していた微小な半導体片などの無機物屑が剥がれ落ち、除去できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
半導体チップの表面の有機物の分解、除去と、チップトレイ上の無機物屑の除去を同時に行い、ボンディング接続不良を防ぐという目的を、紫外線の照射により粘着性が低下する粘着性樹脂を表面に備えたチップトレイに半導体チップを搭載し、チップトレイの半導体チップ搭載面に紫外線を照射することにより実現した。
【実施例１】
【００１１】
本発明による半導体装置の製造方法の第１の実施例を図４（ａ）（ｂ）に示す。まず図４（ａ）に示すように半導体チップ６を搭載したチップトレイを、紫外線照射装置１２に入れ、紫外線源１３から、チップトレイの表面に紫外線を照射する。この紫外線照射により、半導体チップ表面に付着した有機物汚れ８は紫外線照射により発生するオゾンにより分解される。また同時に、チップトレイの半導体チップが搭載されていない部分の表面に付着した無機物屑７はチップトレイ表面のポリエチレンが紫外線により分解されることにより浮き上がり、表面から剥がされる。次に図４（ｂ）のように紫外線照射装置から引き出したチップトレイの表面に窒素ガスＮ2を吹きつけ（Ｎ2ブロー１４）、剥がれた無機物屑を吹き飛ばす。これにより、運搬時に無機物屑が半導体チップ表面のボンディングパッドに再付着することがなく、ボンディングの際の接着不良の発生を抑制することができる。
【００１２】
本実施例では、無機物屑が剥がれるのに十分な紫外線照射を行えばよいが、チップトレイ表面のポリエチレンが残っていると再付着する場合があるので、ポリエチレンが完全に除去し粘着性がなくなるまで、紫外線照射を行ってもよい。またＮ2ブローのかわりに他のガス、あるいは乾燥空気のブローを行ってもよい。
【実施例２】
【００１３】
本発明による半導体装置の製造方法の第２の実施例を図５（ａ）（ｂ）に示す。図５（ａ）では実施例1と同様に半導体チップを搭載したチップトレイを、紫外線照射装置１２に入れ、紫外線源１３から、チップトレイの表面に紫外線を照射する。この紫外線照射により、半導体チップ表面に付着した有機物汚れ８の分解、チップトレイ表面に付着した無機物屑７の剥離が起こる。次に図５（ｂ）のように密閉された紫外線照射装置の排気口から排気を行い、その際に生じる空気の流れにより、剥がれた無機物屑を除去する。本実施例では、紫外線照射と無機物屑の除去を連続して同一の装置で行えるため、工程時間の短縮が可能になる。
【実施例３】
【００１４】
本発明による半導体装置の製造方法の第3の実施例を図６（ａ）（ｂ）に示す。実施例１では、チップトレイを用いた例を示したが、本実施例ではUV硬化型粘着テープに枠体を設けた電子部品トレイを用いた例を示す。まず実施例1と同様に、図６（ａ）に示すように半導体チップを搭載した電子部品トレイを紫外線照射装置１２に入れ、紫外線源１３からチップトレイの表面に紫外線を照射する。この紫外線照射により半導体チップ表面に付着した有機物汚れ８は紫外線照射により発生するオゾンにより分解される。さらに電子部品トレイの半導体チップが搭載されていない部分の表面に付着した無機物屑７は、電子部品トレイ表面のＵＶ硬化型のアクリル樹脂が硬化し粘着力がなくなることにより浮き上がり、表面から剥がされる。次に従来例1と同様、図６（ｂ）のように紫外線照射装置から引き出した電子部品トレイの表面に窒素ガスＮ2を吹きつけ（Ｎ2ブロー１４）、剥がれた無機物屑を吹き飛ばす。これにより、運搬時に無機物屑が半導体チップ表面のボンディングパッドに再付着することがなく、ボンディングの際の接着不良の発生を抑制することができる。
【００１５】
本実施例においても、Ｎ2ブローのかわりに他のガス、あるいは乾燥空気のブローを行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
半導体デバイスの機能や種類にかかわらず、半導体チップの保管、運搬を行うあらゆる半導体装置の製造に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】半導体を搭載した従来技術のチップトレイ。
【図２】半導体を搭載した従来技術の電子部品トレイ。
【図３】従来技術における半導体チップマウント後のUV照射により有機物汚れを除去する工程とワイヤボンディング後の半導体チップの説明図。
【図４】本発明の第1の実施例であって、チップトレイを用いた半導体装置の製造方法。
【図５】本発明の第2の実施例であって、チップトレイを用いた別な半導体装置の製造方法。
【図６】本発明の第３の実施例であって、電子部品トレイを用いた半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【００１８】

1 外枠
蓋
ポリエステル基材
ゲル状材料
ポリエチレンカバーシート
半導体チップ
無機物屑
有機物汚れ
PVC基材
アクリル製粘着剤
枠体
紫外線照射装置
紫外線源
Ｎ2ブロー
リードフレーム
ステージ
ボンディングステージ
ワイヤ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線の照射により粘着性が低下する粘着性樹脂を表面に備えたチップトレイに半導体チップを搭載し、前記チップトレイの前記半導体チップを搭載した面に紫外線を照射することを特徴とする半導体装置の実装前処理方法。
【請求項２】
前記粘着性樹脂はゲル状フィルムの表面に塗布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実装前処理方法。
【請求項３】
前記粘着性樹脂はポリエチレン系樹脂であり、紫外線照射により分子が分解することを特徴とする請求項1または２に記載の半導体装置の実装前処理方法。
【請求項４】
前記粘着性樹脂はアクリル系樹脂であり、紫外線照射により硬化することを特徴とする請求項1または２に記載の半導体装置の実装前処理方法。
【請求項５】
前記紫外線を照射した後、乾燥気体によりブローすることを特徴とする請求項1乃至４に記載の半導体装置の実装前処理方法。
【請求項６】
前記紫外線を照射すると同時に、乾燥気体によりブローすることを特徴とする請求項1乃至４に記載の半導体装置の実装前処理方法。
【請求項７】
前記乾燥気体は乾燥空気または乾燥窒素であることを特徴とする請求項５または６に記載の半導体装置の実装前処理方法。
【請求項８】
前記紫外線を照射する紫外線照射装置は密閉した容器内に前記チップトレイを保持し、前記紫外線を照射した後、容器内の気体を排気することを特徴とする請求項1乃至４に記載の半導体装置の実装前処理方法。
【請求項９】
前記紫外線を照射する紫外線照射装置は密閉した容器内に前記チップトレイを保持し、前記紫外線を照射すると同時に、容器内の気体を排気することを特徴とする請求項1乃至４に記載の半導体装置の実装前処理方法。

【図１】