JP2006295059A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 チップ単位に半導体素子が形成された半導体ウェハを分断してなる半導体装置において、構成に応じて放熱性を適切に確保できるようにする。
【解決手段】 アイランド３０の上に、第２の半導体素子２０、第１の半導体素子１０が順次積層されて搭載されており、これら両半導体素子１０、２０は接着剤７０にて接着され、また、これら両半導体素子１０、２０とリード部４０とがボンディングワイヤ７０により電気的に接続され、これらのものがモールド樹脂６０にて封止されている。ここにおいて、上段の第１の半導体素子１０は、半導体ウェハ２００から分断された２以上の複数のチップ単位Ｔの集合体として構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、チップ単位に半導体素子が形成された半導体ウェハを分断してなる半導体装置およびその製造方法に関する。

複数個の半導体チップを有するＭＣＰ（マルチチップパッケージ）は、シングルチップパッケージなどで用いている既存の半導体チップを組み合わせることにより、低コストで高い性能を、単一のパッケージにて実現することができる。そのため、メモリ製品等で新規に半導体チップを設計せずに高機能化を目指す用途に広く用いられてきた。

しかし、半導体装置を、複数個の半導体チップを積層してなるスタック構造のＭＣＰとして構成した場合において、半導体チップを集合するときに放熱特性が悪化するという問題点があった。

この問題に対して、従来では、図５に示されるように、積層された半導体チップ１、２の間に、ペルチェ素子等の熱特性を改善する冷却素子９００を介在させた半導体装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

この図５に示されるものでは、リードフレームのアイランド３０の上に、下段の半導体チップ２をマウントし、その上に、上記冷却素子９００を介して上段の半導体チップ１を積層し搭載し、これらをモールド樹脂６０にて封止している。

ここで、上段の半導体チップ１は、元来、チップ搭載部であり放熱性に優れたアイランド３０に直接マウントするように設計された比較的発熱量の大きいチップであり、このような上段の半導体チップ１と下段の半導体チップ２とをスタック構造のＭＣＰとして集約し高機能化するためには、両半導体チップ１、２間に冷却素子９００を介在させることが必要である。
特開２００３−１７６３８号公報

しかしながら、上記図５に示されるような半導体装置においては、特別な冷却素子が必要であり、また、半導体素子の積層方向すなわち装置の厚さ方向（図５中の上下方向）においてパッケージが大型化する、すなわち装置の体格が大型化するため、商品性などの面で問題がある。

また、図６は、一般的なスタック構造のＭＣＰとしての半導体装置の要部を示す概略断面図である。このような半導体装置においては、積層された各半導体チップ１、２の間は接着剤７０によって固定されているが、このように接着層が多段化されるため、上段の半導体チップ１の固定における剛性が低下する。

すると、図６に示されるように、上段の半導体チップ１に対して、ワイヤボンダー３００によりワイヤボンディングを行うときに、上段の半導体チップ１の支持が不安定となるり、ワイヤボンドの品質が低下するという問題が生じる。

そのため、上段の半導体チップ１に対してワイヤボンディングを行うにあたっては、たとえば低衝撃のボンディングが可能なワイヤボンディング装置が必要となり、シングルチップパッケージに用いる一般的なものよりも高機能な特殊なワイヤボンディング装置を用いて、ワイヤボンドの品質を確保する必要があった。

このように、従来では、半導体チップの発熱量や配置形態など、半導体装置の構成に応じて適切に放熱性を確保することは困難であるというのが、実状であった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、チップ単位に半導体素子が形成された半導体ウェハを分断してなる半導体装置において、構成に応じて、放熱性を適切に確保できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、半導体ウェハ（２００）に対してチップ単位に半導体素子（１０）を形成した後、半導体ウェハ（２００）を分断するようにした半導体装置の製造方法において、半導体ウェハ（２００）を分断するとき、分断する単位を１チップ単位以上にて可変とすることを特徴としている。

本発明は、半導体チップの面積を変えれば、その放熱特性も変わるという点に着目し、半導体ウェハ（２００）を分断するとき、分断する単位を、従来では１チップ単位に限定されていたものを、１チップ単位以上にて可変としたものである。

それによれば、半導体ウェハ（２００）を分断することにより形成された半導体素子（１０）のサイズを、１チップ単位、２チップ単位、３チップ単位、４チップ単位、……というように変えることができ、１つの半導体ウェハから複数の異なる放熱特性を持った半導体素子（１０）を製造することができる。

具体的には、１個の半導体素子（１０）として２チップ単位以上のもの、すなわち複数チップ単位のサイズのものを形成したときには、この半導体素子（１０）中の１チップ単位のみを使用したり、個々のチップ単位の一部分を使用し、使用されている複数のチップ単位のトータルで１個の半導体素子（１０）として機能させるようにする。

そのようにすれば、１個の半導体素子（１０）の全域が発熱する領域にならずに、１個の半導体素子（１０）中で、使用されずに発熱しないダミー領域が存在することになるため、１個の半導体素子（１０）の中で、放熱部を形成したり、熱を分散させたりすることができ、結果として放熱特性を向上させることができる。

よって、本発明によれば、チップ単位に半導体素子（１０）が形成された半導体ウェハ（２００）を分断してなる半導体装置において、構成に応じて、放熱性を適切に確保することができる。そして、製品の応用範囲が拡大する。

ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の半導体装置の製造方法においては、半導体ウェハ（２００）を分断することにより形成された半導体素子（１０）を、チップ搭載部（３０）に搭載するとともに、半導体素子（１０）と半導体素子（１０）の周囲に設けられたリード部材（４０）とを電気的に接続した後、半導体素子（１０）、チップ搭載部（３０）およびリード部材（４０）をモールド樹脂（６０）により封止することを特徴とするものにできる。

また、請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載の半導体装置の製造方法においては、半導体素子（１０）とリード部材（４０）との電気的接続を、ワイヤボンディングにより行うものにできる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、半導体ウェハ（２００）を分断することにより形成された半導体素子（１０）を第１の半導体素子（１０）として用意し、第１の半導体素子（１０）とは別体の第２の半導体素子（２０）を用意し、チップ搭載部（３０）の上に第２の半導体素子（２０）を搭載し、この第２の半導体素子（２０）の上に第１の半導体素子（１０）を積層して接着した後、第１の半導体素子（１０）とリード部材（４０）とをワイヤボンディングにより電気的に接続することを特徴としている。

それによれば、第１の半導体素子（１０）、すなわち下段の第２の半導体素子（２０）上に積層された上段の半導体素子（１０）については、そのサイズを複数チップ単位にすることで大型化でき接着面積を大きくできる。

そのため、本発明によれば、上記請求項１の発明の作用効果に加えて、第１の半導体素子（１０）に対して、ワイヤボンディングするときに、第１の半導体素子（１０）が安定して支持された状態を実現でき、特殊なワイヤボンディング装置を用いなくても、ワイヤボンドの品質を確保することができる。

請求項５に記載の発明では、チップ単位に半導体素子（１０）が形成された半導体ウェハ（２００）を分断してなる半導体装置において、半導体素子（１０）は、２以上のチップ単位にて分断されたものであることを特徴としている。

本発明の半導体装置は、上記請求項１に記載の製造方法によって適切に製造されるものである。そして、本発明では、半導体素子（１０）のサイズを、２チップ単位以上にて可変とすることができ、構成に応じて異なる放熱特性を有するものにできるため、上記請求項１の発明と同様の作用効果を奏することができる。

また、請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の半導体装置において、半導体素子（１０）はチップ搭載部（３０）に搭載されており、半導体素子（１０）の周囲には、半導体素子（１０）と電気的に接続されたリード部材（４０）が設けられており、半導体素子（１０）、チップ搭載部（３０）およびリード部材（４０）は、モールド樹脂（６０）により封止されていることを特徴としている。

本発明の半導体装置は、上記請求項２に記載の製造方法によって適切に製造されるものである。

また、請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の半導体装置において、半導体素子（１０）とリード部材（４０）との電気的接続は、ワイヤボンディングにより行われていることを特徴としている。

本発明の半導体装置は、上記請求項３に記載の製造方法によって適切に製造されるものである。

また、請求項８に記載の発明では、請求項６に記載の半導体装置において、半導体素子（１０）を第１の半導体素子（１０）として、この第１の半導体素子（１０）とは別体の第２の半導体素子（２０）が、チップ搭載部（３０）の上に搭載されており、第１の半導体素子（１０）は、第２の半導体素子（２０）の上に積層されて接着されており、第１の半導体素子（１０）とリード部材（４０）とはワイヤボンディングにより電気的に接続されていることを特徴としている。

本発明の半導体装置は、上記請求項４に記載の製造方法によって適切に製造されるものであり、その作用効果は請求項４の発明と同様である。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

図１は、本発明の実施形態に係る半導体装置１００の概略断面構成を示す図である。図２において、（ａ）は本実施形態に係る半導体ウェハ２００の概略平面図、（ｂ）は同半導体ウェハ２００における半導体素子１０の分断方法を示す図であって（ａ）中のＭ部を拡大した平面図、（ｃ）は図１に示される半導体装置１００のモールド樹脂６０を透過した概略平面構成を示す図である。

ここで、図２（ａ）および（ｃ）、さらに後述する図３中に示される破線は、１つのチップ単位Ｔを区画する線である。

［構成等］
本実施形態の半導体装置１００は、大きくは、第１の半導体素子１０と、第２の半導体素子２０と、これら両半導体素子１０、２０を搭載するチップ搭載部３０と、チップ搭載部３０の周囲に設けられ各半導体素子１０、２０にボンディングワイヤ５０を介して電気的に接続されたリード部材４０と、両半導体素子１０、２０、チップ搭載部３０およびリード部材４０を封止するモールド樹脂６０とを備えて構成されている。

ここで、チップ搭載部３０の上には、チップ搭載部３０側から、第２の半導体素子２０、第１の半導体素子１０の順に積層されている。そして、チップ搭載部３０と第２の半導体素子２０との間、および、下段の第２の半導体素子２０と上段の第１の半導体素子１０との間は、たとえば、樹脂材料などからなる接着剤７０を介して接着され互いに固定されている。

第１の半導体素子１０および第２の半導体素子２０は、本例では、図１、図２に示されるように、矩形板状をなすものであり、たとえば、シリコン半導体などの半導体基板にトランジスタなどの素子を半導体プロセス技術を用いて形成したＩＣチップとして構成されている。

特に限定するものではないが、たとえば、第１の半導体素子１０と第２の半導体素子２０とでは、上段の第１の半導体素子１０の方は比較的面積が小さく且つ発熱量が大きいものであり、下段の第２の半導体素子２０の方は比較的面積が大きく且つ発熱量が小さいものにできる。

このことについて、より具体的にいうならば、第１の半導体素子１０は、発熱量が大きいパワーＭＯＳ素子や電源ＩＣ、アナログドライバーＩＣなどが形成されたものであり、第２の半導体素子２０は、発熱量が小さいマイコン、メモリー素子などの素子が形成されたものにできる。

このように、両半導体素子１０、２０が接着剤７０介して重ね合わせられて積層固定されたスタック構造のＭＣＰ構成とすることにより、小型化・高密度化に適した半導体装置１００が実現されている。

ここで、第１および第２の半導体素子１０、２０は、チップ単位に半導体素子が形成された半導体ウェハを分断してなるものであるが、特に、本実施形態では、図２に示されるように、上段の第１の半導体素子１０を、半導体ウェハ２００から２以上の複数のチップ単位にて分断されたものとしている。

本例では、図２（ｂ）、（ｃ）に示されるように、第１の半導体素子１０は、４個のチップ単位Ｔからなるものである。つまり、従来では、半導体ウェハ２００は、１個のチップ単位Ｔ毎に分断されるが、本実施形態では、第１の半導体素子１０は、複数個のチップ単位Ｔの集合体を１つの単位として分断される。

なお、下段の第２の半導体素子２０については、上段の第１の半導体素子１０よりもサイズが大きければよく、１チップ単位のものであっても、第１の半導体素子１０と同様に、複数のチップ単位のものであってもよい。

そして、これら第１の半導体素子１０および第２の半導体素子２０は、その周囲に設けられたリード部材４０と、ボンディングワイヤ５０を介して電気的に接続されている。ここで、面積の大きい第２の半導体素子２０の上に面積の小さい第１の半導体素子１０を積層することで、第１の半導体素子１０の支持を安定化させ、各半導体素子１０、２０に対するワイヤボンディングを可能としている。

ここでは、チップ搭載部３０は、リードフレームのアイランド３０であり、リード部材４０は、リードフレームのリード部４０からなるものである。このようなリードフレームとしては、Ｃｕや４２アロイ合金などの金属からなる素材板をエッチングやプレス加工などにより、アイランド３０およびリード部４０を有するパターンに形成し、モールド樹脂６０による封止後に、カットやフォーミングされる一般的なものを採用できる。

なお、図２（ｃ）に示されるように、アイランド３０の外周部には、アイランド３０の外方へ延びる吊りリード４１が連結されている。この吊りリード４１は、リードフレームのカット工程の前までに、アイランド３０をリードフレームのフレーム部に連結して一体化させておくためのものである。

また、第１の半導体素子１０および第２の半導体素子２０とリード部４０とを結線するボンディングワイヤ５０は、ＡｕやＡｌなどからなり、半導体分野において通常採用されるワイヤボンディング方法により形成されるものである。

ここで、本例では、図２（ｃ）に示されるように、４個のチップ単位Ｔからなる第１の半導体素子１０においては、４チップ単位Ｔのうちの１個のチップ単位Ｔのみにボンディングワイヤ５０を接続している。そして、このボンディングワイヤ５０が接続されたチップ単位Ｔが使用され、残りの３個のチップ単位Ｔは使用されないことになる。

そして、図１、図２に示されるように、本半導体装置１００においては、第１の半導体素子１０、第２の半導体素子２０、アイランド３０およびリード部４０、さらにはボンディングワイヤ５０が、モールド樹脂６０により封止されている。

このモールド樹脂６０は、エポキシ系樹脂などの半導体装置分野において通常用いられるあるいは用いられる可能性のあるモールド材料であって、たとえば金型を用いたトランスファーモールド法などにより成形されるものである。

なお、リード部材４０としてのリードフレームのリード部４０のうちモールド樹脂６０内の部位であるインナーリードにおいてボンディングワイヤ５０との接続がなされ、それとは反対側の端部がアウターリードとしてモールド樹脂６０から突出している。

そして、本半導体装置１００は、このアウターリードにて外部基材へはんだ付けなどにより実装可能となっている。このように、本半導体装置１００は、マルチチップ構造を有するＱＦＰ（クワッドフラットパッケージ）として構成されている。

［製法等］
上記図１および図２に示される半導体装置１００は、たとえば、次のようにして製造することができる。

まず、図２（ａ）、（ｂ）に示される半導体ウェハ２００を用意する。この半導体ウェハ２００はシリコン半導体などからなり、個々のチップ単位Ｔ毎に、トランジスタなどの素子を半導体プロセス技術を用いて形成したものである。

次に、図２（ｂ）に示されるように、この半導体ウェハ２００を、複数のチップ単位Ｔ毎にダイシング装置等を用いて分断する。

本例では４チップ単位Ｔの集合体としての矩形領域毎に、半導体ウェハ２００を分断するが、場合に応じて２チップ単位Ｔ毎、３チップ単位Ｔ毎、５チップ単位毎、……、というように分断する単位を、１チップ単位以上にて可変とする。そして、分断されたものが、本実施形態の第１の半導体素子１０として構成される。

一方で、アイランド３０、リード部４０および吊りリード４１がパターニングされたリードフレームを用意し、アイランド３０上に接着剤７０を介して第２の半導体素子２０を搭載して接着した後、ワイヤボンディングを行い、第２の半導体素子２０とリード部４０とをボンディングワイヤ５０により結線する。

続いて、第２の半導体素子２０の上に接着剤７０を介して第１の半導体素子１０を重ね合わせて積層し、両半導体素子１０、２０を接着固定した後、ワイヤボンディングを行い、第１の半導体素子１０とリード部４０とをボンディングワイヤ５０により結線する。

その後、これらリードフレーム、各半導体素子１０、２０およびボンディングワイヤ５０が一体化されたものを、金型に設置し、トランスファーモールド法により、モールド樹脂６０による封止を行う。こうして、上記図１、図２に示される本実施形態の半導体装置１００ができあがる。

［効果等］
ところで、本実施形態によれば、半導体ウェハ２００に対してチップ単位Ｔに半導体素子１０を形成した後、半導体ウェハ２００を分断するようにした半導体装置の製造方法において、半導体ウェハ２００を分断するとき、分断する単位を１チップ単位Ｔ以上にて可変とすることを特徴とする製造方法が提供される。

また、本実施形態によれば、チップ単位Ｔに半導体素子１０が形成された半導体ウェハ２００を分断してなる半導体装置において、半導体素子１０は、２以上のチップ単位Ｔにて分断されたものであることを特徴とする半導体装置１００が提供される。上述したように、このような半導体装置は、上記した本実施形態の製造方法によって適切に製造されるものである。

このような本実施形態の半導体装置およびその製造方法は、半導体チップの面積を変えれば、その放熱特性も変わるという点に着目して考案されたものであり、半導体ウェハ２００を分断するとき、分断する単位を、従来では１チップ単位に限定されていたものを、本実施形態では１チップ単位Ｔ以上にて可変としたものである。

それによれば、半導体ウェハ２００を分断することにより形成された第１の半導体素子１０のサイズを、１チップ単位Ｔ、２チップ単位Ｔ、３チップ単位Ｔ、４チップ単位Ｔ、……というように変えることができ、１つの半導体ウェハ２００から複数の異なる放熱特性を持った半導体素子１０を製造することができる。

具体的に、本実施形態では、１個の第１の半導体素子１０として２チップ単位Ｔ以上の集合体、すなわち複数チップ単位Ｔのサイズのものを形成しており、この場合には、第１の半導体素子１０中の１チップ単位Ｔのみを使用したり、個々のチップ単位Ｔの一部分を使用し、使用されている複数のチップ単位Ｔのトータルで１個の半導体素子１０として機能させるようにする。

上記図２に示される例では、第１の半導体素子１０は、４チップ単位Ｔからなるものであり、この第１半導体素子１０においては、４チップ単位Ｔのうちの１チップ単位Ｔのみにボンディングワイヤ５０を接続していた。

この場合、第１の半導体素子１０のうち、ボンディングワイヤ５０が接続された１チップ単位Ｔのみが使用される発熱することになるが、残りの３チップ単位Ｔは、使用されず発熱しないダミー領域となる。そして、使用される１チップ単位Ｔからの熱は、このダミー領域にて放熱される。つまり、本実施形態では、１個の半導体素子１０の中である程度の放熱が可能になる。

また、図３は、本実施形態において第１の半導体素子１０に対するボンディングワイヤ５０の他の結線例を示す図である。このように、本実施形態においては、４チップ単位Ｔからなる第１の半導体素子１０において、１チップ単位Ｔのみではなく、複数のチップ単位Ｔに対してボンディングワイヤ５０を接続してもよい。

図３に示される例では、第１の半導体素子１０を構成する４個のチップ単位Ｔの全てにボンディングワイヤ５０が接続されている。この場合、個々のチップ単位Ｔの一部分を使用し、ボンディングワイヤ５０が接続された４個のチップ単位Ｔのトータルで１個の半導体素子１０として機能する。

具体的には、図３に示されるように、個々のチップ単位ＴがＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４個のブロックからなり、これら４個のブロックを用いて１個の半導体素子として機能する場合、４個のチップ単位Ｔの１番目ではＡブロック、２番目ではＢブロック、３番目ではＣブロック、４番目ではＤブロック、というようにボンディングワイヤ５０の結線を行う。

このようにした場合、各チップ単位Ｔ間を配線層等により電気的に接続することにより、４個のチップ単位Ｔのトータルで１個の半導体素子１０として機能させることができる。そして、各チップ単位Ｔにおいて使用されない部分のブロックは発熱しないダミー領域となる。

つまり、この図３に示される例によれば、１個の第１の半導体素子１０の中で、１つのチップ単位Ｔに熱を集中させることなく、熱を分散させることが可能になる。

このように、本実施形態によれば、１個の第１の半導体素子１０の全域が発熱する領域にならずに、１個の第１の半導体素子１０中において、使用されずに発熱しないダミー領域を存在させることができる。そのため、１個の第１の半導体素子１０の中で、放熱部を形成したり、熱を分散させたりすることができ、結果として放熱特性を向上させることができる。

よって、本実施形態によれば、チップ単位Ｔに半導体素子１０が形成された半導体ウェハ２００を分断してなる半導体装置１００において、構成に応じて、放熱性を適切に確保することができる。そして、製品の応用範囲が拡大する。

特に、本実施形態のように半導体装置１００をスタック構造のＭＣＰとして構成した場合、上段の第１の半導体素子１０からの熱は、放熱性に優れたアイランド３０に対して直接ではなく、下段の第２の半導体素子２０を介して放熱されるため、一般的には上段の第１の半導体素子１０の放熱性の確保が困難であるが、本実施形態では、第１の半導体素子１０のサイズを複数チップ単位として大きくすることで、第１の半導体素子１０の放熱特性を向上させている。

また、本実施形態では、第１の半導体素子１０を２以上の複数のチップ単位にて分断されたものとしているため、１枚の半導体ウェハ２００から採れる半導体素子１０の数は減る。

しかしながら、このように半導体素子１０を複数チップ単位としておけば、半導体素子１０中のある１チップ単位が不良であっても、他の正常なチップ単位にワイヤボンディングするなどにより、正常な動作を確保することができ、不良の発生をほぼ０にできるという効果もある。

また、本実施形態の半導体装置の製造方法においては、半導体ウェハ２００を分断することにより形成された半導体素子１０を、チップ搭載部としてのアイランド３０に搭載するとともに、半導体素子１０と半導体素子１０の周囲に設けられたリード部材としてのリード部４０とを電気的に接続した後、半導体素子１０、チップ搭載部３０およびリード部４０をモールド樹脂６０により封止することも特徴のひとつである。

そして、この製造方法によって、本実施形態の半導体装置１００として、半導体素子１０はアイランド３０に搭載されており、半導体素子１０の周囲には、半導体素子１０と電気的に接続されたリード部４０が設けられており、半導体素子１０、アイランド３０およびリード部４０は、モールド樹脂６０により封止されていることを特徴とする半導体装置１００が提供される。

そして、本実施形態においては、半導体素子１０とリード部４０との電気的接続を、ワイヤボンディングにより行っているが、ワイヤボンディング以外の各種の配線部材、接続部材、あるいは電気的接続方法などを用いてもよい。

また、本実施形態の半導体装置の製造方法においては、半導体ウェハ２００を分断することにより形成された半導体素子１０を第１の半導体素子１０として用意し、第１の半導体素子１０とは別体の第２の半導体素子２０を用意し、アイランド３０の上に第２の半導体素子２０を搭載し、この第２の半導体素子２０の上に第１の半導体素子１０を積層して接着した後、第１の半導体素子１０とリード部４０とをワイヤボンディングにより電気的に接続することも、特徴のひとつである。

それにより、本実施形態の半導体装置１００として、第２の半導体素子２０がアイランド３０の上に搭載されており、第１の半導体素子１０は、第２の半導体素子２０の上に積層されて接着されており、第１の半導体素子１０とリード部４０とがワイヤボンディングにより電気的に接続された半導体装置１００が適切に製造される。

それによれば、下段の第２の半導体素子２０上に積層された上段の第１の半導体素子１０については、そのサイズを複数チップ単位にすることで大型化することができ、結果として、第１の半導体素子１０の第２の半導体素子２０への接着面積を大きくすることができる。

そのため、第１の半導体素子１０に対してワイヤボンディングを行うときに、第１の半導体素子１０が第２の半導体素子２０上にて安定して支持された状態を実現することができ、特殊なワイヤボンディング装置を用いなくても、第１の半導体素子１０においてワイヤボンドの品質を確保することができる。

たとえば、上段の第１の半導体素子１０に対するワイヤボンディングは、上記図５に示されるように、ワイヤボンディング装置に備えられたワイヤボンダー３００を用いて行われる。そして、このワイヤボンダー３００によって第１の半導体素子１０にボンディングワイヤ５０が押しつけられ、超音波などを印加することでボンディングワイヤ５０の接合が行われる。

このとき、従来では、上段の半導体素子が１チップ単位と小さいものであり、接着面積が狭いものとなることに加えて、上段と下段の両半導体素子の間の接着剤の弾性などにより、これら両半導体素子間の固定剛性が小さいものになる。

そのため、上記ワイヤボンダーによる荷重や超音波の印加により、第１の半導体素子には振動や変位が生じ、ボンディングワイヤ５０の接続強度の確保が困難になる可能性がある。その点、本実施形態では、第１の半導体素子１０の複数チップ単位化による大型化が図れ、そのような問題を回避できる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、複数個の半導体素子１０、２０が積層されたスタック構造のＭＣＰという熱抵抗の高いパッケージについて、熱特性が改善された例を示したが、本発明は、それ以外にも、シングルチップパッケージ、並列マルチチップパッケージ（並列ＭＣＰ）、放熱板付きパッケージなど熱抵抗の低いパッケージに対しても適用できる。

図４は、シングルチップパッケージとしてとしての半導体装置の概略断面構成を示す図である。この場合、半導体素子１０は、放熱性に優れたアイランド３０に直接放熱できるので、半導体素子１０としては、１チップ単位で分断されたものでもよいし、２チップ単位以上で分断されたものであってもよい。

特に、１チップ単位で分断された半導体素子１０は、上記シングルチップパッケージ、並列ＭＣＰ、放熱板付きパッケージなど熱抵抗の低いパッケージに使用することで、半導体ウェハのチップ有効数を最大化させることできる。

また、チップ搭載部としては、リードフレームのアイランドでなくてもよい。たとえば、かしめや溶接などでヒートシンクが一体化されたヒートシンク付きのリードフレームを用いてもよく、この場合、チップ搭載部はヒートシンクとなる。

また、上記実施形態では、上段の第１の半導体素子１０と下段の第２の半導体素子２０とでは、第１の半導体素子１０は比較的面積が小さく且つ発熱量が大きいものであり、第２の半導体素子２０は比較的面積が大きく発熱量が小さいものであったが、これら第１および第２の半導体素子１０、２０における面積および発熱量の大小関係は上記実施形態の関係に限定されるものではない。

たとえば、上段の第１の半導体素子の方が下段の第２の半導体素子よりも面積が大きく発熱量が小さいものであってもよいし、第１の半導体素子と第２の半導体素子とで面積および発熱量が同等であってもよい。また、両半導体素子の形状も上記図示例のような矩形板状に限定されない。

要するに、本発明は、チップ単位に半導体素子が形成された半導体ウェハを分断してなる半導体装置において、半導体ウェハを分断して半導体素子を形成するとき、分断する単位を１チップ単位以上にて可変とすることにより、半導体素子を２以上のチップ単位にて分断されたものとしたことを要部とするものであり、その他の部分については、適宜設計変更が可能である。

本発明の実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。 （ａ）は実施形態に係る半導体ウェハの概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＭ部拡大平面図、（ｃ）は図１に示される半導体装置の概略平面図である。 本実施形態において第１の半導体素子に対するボンディングワイヤの他の結線例を示す図である。 シングルチップパッケージとしてとしての半導体装置の概略断面図である。 従来の半導体装置の概略断面図である。 一般的なスタック構造のＭＣＰとしての半導体装置の要部を示す概略断面図である。

符号の説明

１０…第１の半導体素子、２０…第２の半導体素子、
３０…チップ搭載部としてのリードフレームのアイランド、
４０…リード部材としてのリードフレームのリード部、
５０…ボンディングワイヤ、６０…モールド樹脂、２００…半導体ウェハ。

Claims (8)

1. 半導体ウェハ（２００）に対してチップ単位に半導体素子（１０）を形成した後、前記半導体ウェハ（２００）を分断するようにした半導体装置の製造方法において、
   前記半導体ウェハ（２００）を分断するとき、分断する単位を１チップ単位以上にて可変とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記半導体ウェハ（２００）を分断することにより形成された前記半導体素子（１０）を、チップ搭載部（３０）に搭載するとともに、前記半導体素子（１０）と前記半導体素子（１０）の周囲に設けられたリード部材（４０）とを電気的に接続した後、
   前記半導体素子（１０）、前記チップ搭載部（３０）および前記リード部材（４０）をモールド樹脂（６０）により封止することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記半導体素子（１０）と前記リード部材（４０）との電気的接続を、ワイヤボンディングにより行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記半導体ウェハ（２００）を分断することにより形成された前記半導体素子（１０）を第１の半導体素子（１０）として用意し、前記第１の半導体素子（１０）とは別体の第２の半導体素子（２０）を用意し、
   前記チップ搭載部（３０）の上に前記第２の半導体素子（２０）を搭載し、この第２の半導体素子（２０）の上に前記第１の半導体素子（１０）を積層して接着した後、
   前記第１の半導体素子（１０）と前記リード部材（４０）とをワイヤボンディングにより電気的に接続することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
5. チップ単位に半導体素子（１０）が形成された半導体ウェハ（２００）を分断してなる半導体装置において、
   前記半導体素子（１０）は、２以上のチップ単位にて分断されたものであることを特徴とする半導体装置。
6. 前記半導体素子（１０）はチップ搭載部（３０）に搭載されており、
   前記半導体素子（１０）の周囲には、前記半導体素子（１０）と電気的に接続されたリード部材（４０）が設けられており、
   前記半導体素子（１０）、前記チップ搭載部（３０）および前記リード部材（４０）は、モールド樹脂（６０）により封止されていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
7. 前記半導体素子（１０）と前記リード部材（４０）との電気的接続は、ワイヤボンディングにより行われていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記半導体素子（１０）を第１の半導体素子（１０）として、この第１の半導体素子（１０）とは別体の第２の半導体素子（２０）が、前記チップ搭載部（３０）の上に搭載されており、
   前記第１の半導体素子（１０）は、前記第２の半導体素子（２０）の上に積層されて接着されており、
   前記第１の半導体素子（１０）と前記リード部材（４０）とはワイヤボンディングにより電気的に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
   

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