JP2003347318A - 半導体デバイスの製造方法およびその製造方法によって製造された半導体デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ある製造工程で製造された半導体デバイス
に、他の品種の半導体デバイスが混入したり、他のロッ
トで製造された半導体デバイスが混入したりした場合で
も、それらを選別することができる半導体デバイスを提
供するための半導体デバイスの製造方法を得ること。 【解決手段】 半導体ウエハから切り出した半導体チッ
プをリードフレーム５のダイパッドフレームに搭載して
モールドされた半導体デバイスを製造する半導体デバイ
スの製造方法において、半導体デバイスに関する品質ま
たは製造情報を表す認識マーク６をリードフレーム５に
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体デバイス
を構成するリードフレームまたはダイパッドフレーム
に、その半導体デバイスについての製造や品質に関する
情報を認識マークとして表示した半導体デバイスの製造
方法およびその製造方法によって製造された半導体デバ
イスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来の半導体デバイスの表面
側の外観の形状を示し、図１２はその裏面側の外観形状
を示している。また、図１３は、従来の半導体デバイス
を、Ｘ線などを用いて表面側から観察した場合の内部の
形状を示し、図１４はその裏面側から観察した場合の内
部の形状を示している。

【０００３】これらの図において、１は１ピンマーク
を、２はデートコードのマークを、３は製造型名のマー
クを、４はモールド樹脂を、５はリードフレームを、８
はダイパッドフレームを、９は半導体チップを、１０は
ワイヤ配線を、そして１１はキャビティナンバをそれぞ
れ示している。

【０００４】半導体デバイスは、リードフレーム５のダ
イパッドフレーム８上に接着された半導体チップ９の各
端子とリードフレーム５とが、ワイヤ配線１０によって
接続され、これらが樹脂によってモールドされた構成と
なっている。そして、モールド樹脂４の表面側には、１
ピンマーク１と、デートコード２と、製品型名３とが刻
印されており、その裏面側にはキャビティ番号１１が刻
印されている。また、半導体デバイスの内部には、図に
示されるように何も刻印されていない。

【０００５】このような従来の半導体デバイスをスピー
ドや消費電流などでアイテム選別する場合のウエハプロ
セス完了後の製造工程図を図１５に示す。ウエハを製造
するためのウエハプロセスが完了すると（ステップＳ
１）、ウエハ状態で検査（ウエハテスト、ステップＳ
３）が実施され、その後にウエハはアセンブリ工程に投
入される。このアセンブリ工程では、ステップＳ３のウ
エハテストの結果に基づいて、良品の半導体チップ９を
ウエハから切り出す（ダイシング、ブレイク、ステップ
Ｓ５）。その半導体チップ９をリードフレーム５のダイ
パッドフレーム８に接着し（ダイボンド、ステップＳ
７）、その後に半導体チップ９の端子（電極）とリード
フレーム５との間を金線などで接続する（ワイヤボン
ド、ステップＳ９）。配線された半導体チップ９をモー
ルド樹脂４で充填成型（モールド、ステップＳ１１）
し、外装メッキした（ステップＳ１３）後にリード加工
して（ステップＳ１５）、半導体チップがパッケージン
グされた状態となる。

【０００６】アセンブリ工程が完了すると、パッケージ
ングの状態での検査（バーンイン前検査、ステップＳ１
７）と初期故障をスクリーニング処理するためのバーン
イン（ステップＳ１９）を行うバーンイン工程を経て、
最後に出荷検査を実施（ステップＳ２１）し、型名など
をその半導体デバイスのパッケージ表面に刻印（マーキ
ング、ステップＳ２３）した後に半導体デバイスが完成
する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アセンブリ工程における各製造工程では、製造される製
品に対してロット番号や製品型名などの製造される製品
を識別する記号などを付して管理していないために、他
の品種の半導体デバイスが混入したり、他のロットで製
造された半導体デバイスが混入したりすることがあっ
た。異品種の半導体デバイスが混入した場合には、その
機能試験を実施することによって混入してしまった半導
体チップを選別することが可能な場合もある。しかし、
本来の機能試験とは異なる機能試験を、混入した半導体
デバイスに対して実施することによって、その半導体デ
バイスを破壊してしまう場合があった。また、他のロッ
トの半導体チップが混入した場合にいたっては、各製品
にロットナンバが付されていないので、それらを選別す
ることは不可能であった。

【０００８】さらに、従来の半導体デバイスの品質と信
頼性は、その製品全体またはロット単位に求めていた。
しかし、近年では、半導体デバイスの構造の複雑化など
の理由から、ウエハプロセスの処理がロット単位からウ
エハ１枚ごとになされる傾向が増加しつつある。そのた
め、ウエハごとに製造ばらつきが大きくなることから、
半導体チップごとにその品質や信頼性の確認を行う必要
性が生じてきているが、従来の方法ではロット単位で管
理しているので、ウエハごと（半導体チップごと）の管
理には対応できないという問題点があった。

【０００９】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
ある製造工程で製造された半導体デバイスに、他の品種
の半導体デバイスが混入したり、他のロットで製造され
た半導体デバイスが混入したりした場合でも、それらを
選別することができる半導体デバイスを提供するための
半導体デバイスの製造方法およびその製造方法によって
製造された半導体デバイスを得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる半導体ウエハから切り出した半導
体チップをリードフレームのダイパッドフレームに搭載
してモールドされた半導体デバイスを製造する半導体デ
バイスの製造方法において、前記半導体デバイスに関す
る品質または製造情報を表す認識マークを前記リードフ
レームまたは前記ダイパッドフレームに形成することを
特徴とする。

【００１１】この発明によれば、半導体デバイスに関す
る品質または製造情報を表す認識マークをリードフレー
ムまたはダイパッドフレームに形成するようにしてい
る。

【００１２】つぎの発明にかかる半導体デバイスの製造
方法は、上記の発明において、前記認識マークは、複数
のリードフレームに対するマーキングの組み合わせによ
って前記半導体デバイスに関する品質または製造情報を
表すことを特徴とする。

【００１３】この発明によれば、認識マークは、複数の
リードフレームに対するマーキングの組み合わせによっ
て半導体デバイスに関する品質または製造情報を表すよ
うにしている。

【００１４】つぎの発明にかかる半導体デバイスは、上
記の発明のいずれか一つに記載の半導体デバイスの製造
方法によって製造されることを特徴とする。

【００１５】この発明によれば、上記の発明のいずれか
一つに記載の半導体デバイスの製造方法によって製造さ
れた半導体デバイスが提供される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照して、こ
の発明にかかる半導体デバイスの製造方法およびその方
法によって製造された半導体デバイスの好適な実施の形
態について詳細に説明する。なお、以下に説明するこの
発明の実施の形態において上述の従来例と同一の構成要
素については、上述の従来例に付した符号と同一の符号
を付して、その説明を省略している。

【００１７】実施の形態１．図１は、この発明にかかる
半導体デバイスの製造方法の製造工程図を示している。
この実施の形態１では、従来の技術で示した図１５の半
導体デバイスの製造工程において、アセンブリ工程のス
テップＳ１３の外装メッキ後に、リードフレームに認識
マークを形成する工程（ステップＳ１４）を導入するこ
とを特徴とする。なお、この工程はその後の工程のリー
ド加工（ステップＳ１５）と同時に実施してもよい。こ
の認識マーク形成工程でリードフレームに形成される認
識マークとして、アルファベットや数字などの文字や、
丸型、線型、三角型などのマーキングを用いることがで
き、この認識マークを用いて、その半導体デバイスの製
造型名やロット番号、リードフレームの型名などの製造
情報を表示することができる。

【００１８】図２は、半導体デバイスのリードフレーム
上に認識マークを形成するためのプレス機の構成の一例
を模式的に示している。この図２において、１２はプレ
ス機の刃（パンチ）を、そして１３は固定台をそれぞれ
示している。このプレス機の固定台１３上にリードフレ
ーム５が載置され、リードフレーム５の表面または裏面
にプレス機の刃（パンチ）１２を押し付けることによっ
て、認識マーク６が形成される。このとき、刃（パン
チ）１２と固定台１３の形状を変えることによって、線
型や三角型などの種々の形状を有する認識マーク６を形
成することが可能となる。

【００１９】図３は、図１に示される製造工程および図
２に示されるプレス機によってリードフレーム５に認識
マーク６が形成された半導体デバイスの平面図を示し、
図４と図５は、図１に示される製造工程および図２に示
されるプレス機によってリードフレーム５に形成された
認識マーク６の一例を示している。これらの図におい
て、６，６ａ，６ｂはリードフレーム５に形成された認
識マークを示している。これらの図に示されるように、
文字やマーキングなどの認識マーク６，６ａ，６ｂは、
リードフレーム５上のはんだ接合に影響しない部分に刻
印される。ここで、リードフレーム５上のメッキ部と認
識マーク６が形成される地金部との間の明暗度を大きく
取ることによって、リードフレーム５の表面に汚れなど
が付着した場合でもリードフレーム５上に形成された認
識マーク６を認識することが可能になる。

【００２０】つぎに、リードフレーム５に形成される認
識マーク６の種類およびその認識マーク６が表示する内
容について説明する。一般に、半導体デバイスのリード
フレーム５上の面積は狭いために、半導体デバイスの製
造型名やロット番号などの複雑な文字をマーキングでき
ない場合がある。このような場合には、リードフレーム
５上に図４に示される丸型や図５に示される線型、また
はこれらの他に三角型や四角型などのマークを設けるこ
とで、半導体デバイスの製造型名やロット番号などの複
雑な文字を表すことが可能となる。たとえば、リードフ
レーム５上における丸型や線型、三角型などの認識マー
ク６の有無で２進数のデータを表すとすると、１本のリ
ードフレーム５で１ビットのデータを格納できることに
なり、半導体デバイスにｎ本のリードフレーム５が存在
すれば、認識マーク６を用いることによってｎビットの
データが格納される。図４と図５の例では、半導体デバ
イスの５本のリードフレーム５に認識マーク６ａ，６ｂ
を形成すると、５ビットのデータを格納することが可能
となる。

【００２１】この半導体デバイスのパッケージ外側のリ
ードフレーム５に形成された認識マーク６として、その
製品型名やロット番号などの製造情報を表示するように
設定することができる。この場合には、外観検査機の利
用などによって外部からの半導体デバイスの観察で他品
種の半導体デバイスの混入や他のロットの半導体デバイ
スの混入を防ぐことができる。

【００２２】また、半導体チップごとの製造情報を識別
できるように、リードフレーム５に形成された認識マー
ク６がそのチップ番号を表示するものとして設定しても
よい。この場合には、同じチップ番号を認識マーク６と
して有する半導体デバイスが製造されるまでに実施され
た検査結果を個別に検証し、管理することが可能とな
る。たとえば、消費電流値や動作速度などの半導体デバ
イスの性能の変化から製造された半導体デバイスの品質
や信頼性を予測することができる。具体的には、ウエハ
製造完了後に実施するウエハテスト（ステップＳ３）で
測定した消費電流値とバーンイン後の出荷検査（ステッ
プＳ２１）で測定した消費電流値のデータから、消費電
流値が変化していない場合にはその半導体デバイスを高
品質で高信頼性の製品と位置付けることができるが、消
費電流値が増加傾向にある場合にはその半導体デバイス
は低品質で低信頼性の製品であり、製造不良として扱う
ことができる。これにより、個々の半導体デバイス（半
導体チップごと）に品質と信頼性のランクをつけて管理
することで高品質で高信頼性の半導体デバイスを提供す
ることが可能となる。

【００２３】さらに、リードフレーム５に形成された認
識マーク６が、その半導体デバイスを構成するリードフ
レーム型名を表示するものとして設定してもよい。たと
えば、鉄系リードフレームと銅系リードフレームのよう
にリードフレーム形状が同じで材質が異なる場合や、微
妙にリードフレーム形状が異なる場合などに、リードフ
レーム５自身から型名を認識することができるので効果
的である。すなわち、その半導体デバイスの現品でリー
ドフレーム型名を照合することができ、間違ったリード
フレーム５で半導体デバイスをアセンブリしてしまう製
造ミスを防止することができる。

【００２４】以上では、リードフレーム５に形成される
認識マーク６として、半導体デバイスの製品型名、ロッ
ト製造情報、チップ番号およびリードフレーム型名の場
合を例示したが、これらに限定される趣旨ではなく、こ
の他の半導体デバイスの製造に関する情報などであって
もよい。

【００２５】この実施の形態１によれば、半導体デバイ
スの製造工程のアセンブリ工程において、リードフレー
ムに認識マークを形成する工程を設けたので、半導体デ
バイスのアセンブリ工程中に、他の品種の半導体デバイ
スや他のロットの半導体デバイスが混入しても容易に混
入した半導体デバイスを分離することができるという効
果を有する。また、この実施の形態１によって製造され
た半導体デバイスによれば、半導体デバイスの製造工程
の出荷検査の後のマーキング工程（ステップＳ２３）に
モールド樹脂４上に刻印されるレーザマーク２，３や１
ピンマーク１が、半導体デバイスの表面の汚れなどによ
って見難くなったり、不鮮明になったりした場合でも、
この発明のリードフレーム５上に形成された認識マーク
６によって、その半導体デバイスの製品型名やロット製
造情報を確認することができるという効果を有する。

【００２６】実施の形態２．図６は、この発明にかかる
半導体デバイスの製造方法の製造工程図を示している。
この実施の形態２では、従来の技術で示した図１５の半
導体デバイスの製造工程において、アセンブリ工程のス
テップＳ５のダイシング、ブレイク工程後で、ステップ
Ｓ７の半導体チップをリードフレームのダイパッドフレ
ームに接着するダイボンド工程前に、ダイパッドフレー
ムに認識マークを形成する工程（ステップＳ６）を導入
することを特徴とする。この認識マーク形成工程でダイ
パッドフレームに形成される認識マークとして、アルフ
ァベットや数字などの文字や、丸型、線型、三角型など
のマーキングを用いることができ、この認識マークを用
いて、半導体デバイスのダイパッドフレームの型名やロ
ット番号などの製造情報の識別コードを表示することが
できる。

【００２７】このダイパッドフレーム８上に形成される
認識マークは、実施の形態１の図２で説明したプレス機
によって形成される。この場合、プレス機の固定台１３
上にダイパッドフレーム８が載置され、ダイパッドフレ
ーム８の裏面にプレス機の刃（パンチ）１２を押し付け
ることによって、認識マークが形成される。このとき、
刃（パンチ）１２と固定台１３の形状を変えることによ
って、線型や三角型、星型などの認識マークを形成する
ことが可能となる。

【００２８】図７は、図６に示される製造工程および図
２に示されるプレス機によってダイパッドフレーム８に
認識マークが形成された半導体デバイスの内部構造を表
面側から見た図を、図８はそれを裏面側から見た図をそ
れぞれ示している。また、図９と図１０は、図６に示さ
れる製造工程および図２に示されるプレス機によってダ
イパッドフレーム８に形成された認識マークの例を示し
ている。これらの図において、７，７ａ，７ｂはダイパ
ッドフレーム８に形成された認識マークの一例を示して
いる。

【００２９】図９と図１０は、ダイパッドフレーム８上
の表面の面積が広い箇所に認識マーク７を形成した場合
を示しており、図９では認識マーク７ａとしてアルファ
ベットや数字などの文字を使用し、図１０では認識マー
ク７ｂとして三角型のマーキングを使用している場合を
示している。図９に示されるように、表面の面積が広い
ダイパッドフレーム８上には、ダイパッドフレーム型名
や半導体デバイスのロット番号などの製造情報が、英数
字などの文字で表現された識別コードをそのまま刻印す
ることも可能である。また、認識マーク７としてマーキ
ングを用いる場合には、図１０に示される三角型の認識
マーク７ｂのように、三角型のマーキングの一つの頂点
の方向が図の上下方向のどちらを向いているかによって
１ビット（２進数）のデータを表すものとすると、三角
型のマーキングがｎ個ある場合にはｎビットのデータを
表すことができる。なお、この図１０の例では三角型の
マーキングを認識マーク７ｂとしているが、線型や星型
など他の型のマーキングを認識マーク７ｂとして使用し
てもよい。たとえば、線型のマーキングを用いた場合に
は、線の方向が図の左右方向か上下方向かの角度によっ
て２進数データを表すことが可能である。ただし、上述
した実施の形態１の各リードフレーム５に認識マーク６
を形成する場合と異なり、マーキングの有無で１ビット
を表示するものとすると、マーキングの位置ずれが許容
できなくなってしまうため、マーキングの有無ではな
く、マーキングの方向等で２つの状態を区別することが
できるマーキングを用いる必要がある。

【００３０】一方、ダイパッドフレーム８上の表面の面
積が狭い箇所に認識マーク７を形成する場合には、上述
した実施の形態１や図１０の場合と同じように、複雑な
文字ではなくマーキングの方向等で２つの状態を区別す
ることが可能なマーキングが認識マーク７として使用さ
れる。

【００３１】この実施の形態２によれば、半導体デバイ
スの製造工程のアセンブリ工程において、ダイパッドフ
レーム８に認識マーク７を形成する工程を設けたので、
半導体デバイスが樹脂モールドされるまでの間に、他の
品種の半導体デバイスや他のロットの半導体デバイスが
混入しても容易に混入した半導体デバイスを分離するこ
とができるという効果を有する。また、この実施の形態
２によって製造された半導体デバイスによれば、このダ
イパッドフレーム８は、モールド樹脂によって保護され
るために、ダイパッドフレーム型名やロット番号などの
半導体デバイスに関する製造情報が表面の汚れなどによ
って不鮮明になってしまうという事態を避けることがで
きる。これにより、たとえば、顧客からのクレームによ
って返品された半導体デバイスの製造情報は、Ｘ線など
を用いて内部観察することによって確認することができ
るという効果を有する。

【００３２】なお、上述した実施の形態１と実施の形態
２に示された半導体デバイスの製造工程を合わせて実施
することも可能である。すなわち、半導体デバイスの製
造工程において、アセンブリ工程のステップＳ５のダイ
シングフレーム工程後で、ステップＳ７の半導体チップ
をダイパッドフレームに接着するダイボンド工程前に、
ダイパッドフレームに認識マークを形成する工程（ステ
ップＳ６）を導入し、さらにステップＳ１３の外装メッ
キ後にリードフレームに認識マークを形成する工程（ス
テップＳ１４）を導入してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、半導体デバイスに関する品質または製造情報を表す
認識マークをリードフレームまたはダイパッドフレーム
に形成するようにしたので、他品種の半導体デバイスや
他のロットの半導体チップの混入を防ぐことができると
いう効果を有する。また、この方法によれば、半導体チ
ップごとの製造情報もリードフレームまたはダイパッド
フレームに形成することができるので、半導体デバイス
が製造されるまでに実施された検査結果を個別に検証す
ることもできるという効果を有する。

【００３４】つぎの発明によれば、認識マークは、複数
のリードフレームに対するマーキングの有無の組み合わ
せによって半導体デバイスに関する品質または製造情報
を表すようにしたので、たとえば、半導体デバイスのｎ
本（ｎは自然数）のリードフレームを単位とする場合に
は、ｎビット分の半導体デバイスに関する品質または製
造情報を格納することができるという効果を有する。こ
れにより、リードフレームのように面積の狭い箇所にお
いても、多数の種類についての半導体デバイスに関する
品質または製造情報を表示することが可能となる。

【００３５】つぎの発明によれば、上記の半導体デバイ
スの製造方法によって半導体デバイスを製造するので、
モールド樹脂上に刻印される半導体デバイスに関する製
造情報などのレーザマークなどが、汚れによって見難く
なったり、不鮮明になったりした場合でも、リードフレ
ームまたはダイパッドフレーム上に形成された認識マー
クによって、その半導体デバイスに関する製造情報など
を確認することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明にかかる半導体デバイスの製造方法
の実施の形態１を示す製造工程図である。

【図２】 認識マークを形成するためのプレス機の構成
の一例を示す模式図である。

【図３】 リードフレームに認識マークが形成された半
導体デバイスの平面図である。

【図４】 リードフレームに形成された認識マークの一
例を示す図である。

【図５】 リードフレームに形成された認識マークの一
例を示す図である。

【図６】 この発明にかかる半導体デバイスの製造方法
の実施の形態２を示す製造工程図である。

【図７】 ダイパッドフレームに認識マークが形成され
た半導体デバイスの内部構造を表面側から見た図であ
る。

【図８】 ダイパッドフレームに認識マークが形成され
た半導体デバイスの内部構造を裏面側から見た図であ
る。

【図９】 ダイパッドフレームに形成された認識マーク
の一例を示す図である。

【図１０】 ダイパッドフレームに形成された認識マー
クの一例を示す図である。

【図１１】 従来の半導体デバイスの表面側の外観の形
状を示す図である。

【図１２】 従来の半導体デバイスの裏面側の外観の形
状を示す図である。

【図１３】 従来の半導体デバイスの表面側から観察し
た場合の内部構造を示す図である。

【図１４】 従来の半導体デバイスの裏面側から観察し
た場合の内部構造を示す図である。

【図１５】 従来の半導体デバイスの製造方法の製造工
程図である。

【符号の説明】

１ １ピンマーク、２ デートコード、３ 製品型名、
４ モールド樹脂、５リードフレーム、６，６ａ，６
ｂ，７，７ａ，７ｂ 認識マーク、８ ダイパッドフレ
ーム、９ 半導体チップ、１０ ワイヤ配線、１１ キ
ャビティナンバ、１２ 刃（パンチ）、１３ 固定台。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハから切り出した半導体チッ
   プをリードフレームのダイパッドフレームに搭載してモ
   ールドされた半導体デバイスを製造する半導体デバイス
   の製造方法において、 前記半導体デバイスに関する品質または製造情報を表す
   認識マークを前記リードフレームまたは前記ダイパッド
   フレームに形成することを特徴とする半導体デバイスの
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記認識マークは、複数のリードフレー
   ムに対するマーキングの組み合わせによって前記半導体
   デバイスに関する品質または製造情報を表すことを特徴
   とする請求項１に記載の半導体デバイスの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の半導体デバイ
   スの製造方法によって製造された半導体デバイス。