JP2011082281A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2011082281A
JP2011082281A JP2009232087A JP2009232087A JP2011082281A JP 2011082281 A JP2011082281 A JP 2011082281A JP 2009232087 A JP2009232087 A JP 2009232087A JP 2009232087 A JP2009232087 A JP 2009232087A JP 2011082281 A JP2011082281 A JP 2011082281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
manufacturing
resin
item
base material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2009232087A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiko Yamaguchi
嘉彦 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2009232087A priority Critical patent/JP2011082281A/ja
Publication of JP2011082281A publication Critical patent/JP2011082281A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1306Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】封止体を有する半導体装置の製造方法では、成型金型を有するモールド装置を用いて行われる。しかし、一般に成型金型の構造は、複雑に構成されているため、封止体を形成する工程を行った後、モールド装置から取り出した基材の表面には、レジン・バリが形成されている。レジン・バリが付着した状態で基材を次の工程に流すと、付着したレジン・バリが異物となって飛散する恐れがある。そして、異物が飛散すると、次に搬送されてきた基材に飛散した異物が付着する。これにより、半導体装置の信頼性が低下、あるいは製品不良となるため、モールド工程により形成されたレジン・バリは、できるだけ早い段階で除去することが重要であることが、本願発明者の検討により明らかとなった。
【解決手段】本願発明は、半導体装置の製造方法において、レジン・モールド装置内において、レジン・バリを除去するものである。
【選択図】図9

Description

本発明は、半導体装置(または半導体集積回路装置)の製造方法におけるレジン封止技術に適用して有効な技術に関する。
日本特開2004−111465号公報(特許文献1)には、半導体装置の一貫封止処理に関して、連続テープ状のリードフレームを用いて、レジン封止した後、そのままテープ送りして連続的にYAGレーザによりレジン・バリ除去処理を実行する技術が開示されている。
特開2004−111465号公報
封止体(封止樹脂)を有する半導体装置の製造方法では、成型金型を有するモールド装置(レジン封止装置)を用いて行われる。しかし、一般の成形方法は、トランスファー・モールド方法を採用しており高圧でレジン樹脂を金型内に充填するため封止体を形成する工程(モールド工程)を行った後、モールド装置から取り出した基材(リードフレーム、配線基板)の表面には、基材と金型の面圧部との隙間や基材と金型との設計値で予め設けられる隙間(マージンを考慮した設計思想)から漏れ出した薄い樹脂(レジン・バリ)が形成されている。レジン・バリが付着した状態で基材をモールド装置から取り出すとモールド工程にレジン・バリが飛散する恐れがあり、さらにそのまま次の工程に流動すると、付着したレジン・バリがモールド工程以降の各工程で異物となって飛散する恐れがある。そして、異物が飛散すると、当該基材の後に搬送されてきた基材に飛散した異物が付着する。これにより、製造プロセス間での製品(未完成品)への異物付着による不良品の作り込み、及び異物が装置内に入り込むことによる各種製造装置の異常停止等のトラブルや装置自身の故障が発生する可能性がある。また、完成品への異物の付着は、製品の納入先での実装不良となるためモールド工程により形成されたレジン・バリは、できるだけ早い段階で除去することが重要であることが、本願発明者の検討により明らかとなった。
なお、前記特許文献1には、モールド工程を施した基材をモールド装置から取り出した後に、この基材に対してレーザを照射し、基材に付着したレジン・バリを除去することについて、記載がある。しかしながら、モールド工程では、キャビティ内に供給した樹脂に熱を加えることにより硬化させ、封止体を形成するため、モールド装置から取り出されたレジン・バリは、たとえ厚さが薄く形成されていたとしても、基材との密着性が強い。そのため、レーザを照射したとしても、レジン・バリを除去することが困難となる。さらに、モールド装置から取り出した後に除去する場合、レジン・バリを除去する前にモールド工程内にレジン・バリが飛散する可能性があり、飛散したレジン・バリが製品と一緒に次工程に搬送されてしまう可能性がありバリ飛散防止の根本対策としては不十分である。以下では、このレジン・バリを容易に除去できる技術について説明する。
本願発明は、これらの課題を解決するためになされたものである。
本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置の製造プロセスを提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、本願の一つの発明は、半導体装置の製造方法において、レジン・モールド装置内において、レジン・バリを除去するものである。
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
すなわち、半導体装置の製造方法において、レジン・モールド装置内において、レジン・バリを除去することにより、組立工程におけるプロセスおよびデバイスの信頼性を向上させることができる。
本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(リードフレーム準備時点)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(ダイ・ボンディング工程)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(ワイヤ・ボンディング工程)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(レジン封止工程)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(バリ除去工程)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(マーキング工程)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(リード成形工程)である。 図4に対応するリードフレーム上面図である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における要部プロセスであるレジン封止工程に使用するレジン封止装置の上面模式レイアウト図である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるゲート・ブレーク工程からバリ除去工程までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(ゲート・ブレーク開始)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるゲート・ブレーク工程からバリ除去工程までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(ゲート・ブレーク完了)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるゲート・ブレーク工程からバリ除去工程までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(カメラによるバリの検出)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるゲート・ブレーク工程からバリ除去工程までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(枠バリ除去工程)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるゲート・ブレーク工程からバリ除去工程までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(枠バリ除去工程)である。 図14に対応する上面図である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(レジン注入前)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(レジン注入完了時点)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス上面(下金型の上方から見ている)プロセス・フロー図(リードフレーム・セット前)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス上面(下金型の上方から見ている)プロセス・フロー図(リードフレーム・セット)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス上面(下金型の上方から見ている)プロセス・フロー図(リードフレーム取り出し前)である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス上面(下金型の上方から見ている)プロセス・フロー図(リードフレーム取り出し完了)である。 図7に対応するQFP(Quad Flat Package)型パッケージの斜視図である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレーザ・バリ除去工程前のMAP(Mold Array Package)型のCSP(Chip Size Package)の上面図である。 図23のMAP型のCSP(Chip Size Package)の完成時に構造を示すデバイス断面図である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレーザ・バリ除去工程前のQFN(Quad Flat Non−Lead Package)型パッケージの断面図である。
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
1.以下の工程を含む半導体装置の製造方法:
(a)半導体チップが取り付けられた基材をレジン封止装置内に導入する工程;
(b)前記レジン封止装置内において、成型金型により前記基材上の前記半導体チップを樹脂により封止することによって、前記基材上に封止体を形成する工程;
(c)前記工程(b)の後、前記レジン封止装置内において、前記成型金型から前記封止体を有する前記基材を取り出す工程;
(d)前記工程(c)の後、前記レジン封止装置内において、前記基材上のレジン・バリを除去する工程;
(e)前記工程(d)の後、前記レジン封止装置内から、前記基材を排出する工程。
2.前記1項の半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む:
(f)前記工程(e)の後、前記封止体を有する前記基材に対して、バッチ処理によりキュアを実行する工程。
3.前記1または2項の半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む:
(g)前記工程(c)の後であって前記工程(d)の前に、前記レジン封止装置内において、ゲートブレーク処理を実行する工程。
4.前記1から3項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む:
(h)前記工程(d)の後であって前記工程(e)の前に、前記レジン封止装置内において、前記基材をアンローダ部に搬送する工程。
5.前記1から4項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程(d)の前記レジン・バリ除去は、レーザ光を前記基材に照射することによって実行される。
6.前記1から5項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記基材は、リードフレームである。
7.前記6項の半導体装置の製造方法において、前記リードフレームは、銅を主要な成分とする。
8.前記5から7項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記レーザ光の中心波長は、492nm以上、かつ、577nm以下である。
9.前記5から7項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記レーザ光の中心波長は、900nm以上、かつ、1500nm以下である。
10.前記5から9項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記レジン・バリ除去は、YAGレーザまたはYVO4レーザを用いて行われる。
11.前記5から9項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記レジン・バリ除去は、YAGレーザを用いて行われる。
12.前記5から9項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記レジン・バリ除去は、YVO4レーザを用いて行われる。
13.前記5から12項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記レーザ光は、Qスイッチングによるパルス動作によるものである。
14.前記13項の半導体装置の製造方法において、前記Qスイッチング周波数は、5から50kHzである。
15.前記5から7、および9から14項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記レーザ光の中心波長は、ほぼ1064nmである。
16.前記5から8、および10から14項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記レーザ光の中心波長は、ほぼ532nmである。
17.前記5から7、および10から14項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記レーザ光の中心波長は、ほぼ355nmである。
18.前記6から17項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記半導体装置のパッケージ形式は、QFP型である。
〔本願における記載形式・基本的用語・用法の説明〕
1.本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
更に、本願において、「半導体装置」または「半導体集積回路装置」というときは、主に、各種トランジスタ(能動素子)単体、および、それらを中心に、抵抗、コンデンサ等を半導体チップ等(たとえば単結晶シリコン基板)上に集積したものをいう。ここで、各種トランジスタの代表的なものとしては、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)に代表されるMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)を例示することができる。このとき、集積回路構成の代表的なものとしては、Nチャネル型MISFETとPチャネル型MISFETを組み合わせたCMOS(Complemetary Metal Oxide Semiconductor)型集積回路に代表されるCMIS(Complemetary Metal Insulator Semiconductor)型集積回路を例示することができる。
2.同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかに、そうでない場合を除き、A以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。
3.同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。
4.さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
5.「ウエハ」というときは、通常は半導体装置(半導体集積回路装置、電子装置も同じ)をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、SOI基板、LCDガラス基板等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するために、ハッチングを付すことがある。
1.本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フローの説明(主に図1から図8および図22)
ここでは、QFP(Quad Flat Package)型パッケージを例にとり、説明するが、セクション4または5に説明するように、レジン封止を用いたその他のパッケージにも同様に適用できる。
図1は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(リードフレーム準備時点)である。図2は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(ダイ・ボンディング工程)である。図3は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(ワイヤ・ボンディング工程)である。図4は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(レジン封止工程)である。図5は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(バリ除去工程)である。図6は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(マーキング工程)である。図7は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フロー図(リード成形工程)である。図8は図4に対応するリードフレーム上面図である。図22は図7に対応するQFP(Quad Flat Package)型パッケージの斜視図である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組立工程のデバイス断面プロセス・フローの概要を説明する。
まず、図1および図2に示すように、ダイ・パッド3、リード4等を有するリードフレーム2(基材)のダイ・パッド3上に半導体チップ3をそのデバイス面1a(裏面1bの反対側の主面)を上に向けた状態で、接着剤層等を介してダイ・ボンディングする。このリードフレーム2の材料としては、銅を主要な成分とする銅系金属を好適な例としてあげることができる。42アロイ等の鉄系金属も好適であるが、熱伝導性の点で、銅系金属が特に良好である。また、封止レジン(樹脂)との密着性の点でも銅系金属が有利と考えられる。しかし、その分、レジン・バリの密着性も向上するので、レジン・バリの除去には、以下に示すような方法が特に有効である。
次に、図2および図3に示すように、半導体チップ3のデバイス面1a上のボンディング・パッド5とリード4の内端部との間で、たとえば、熱および超音波を用いたボンディング・キャピラリによるボール・ウエッジ・ボンディング方式等により金線等のボンディング・ワイヤ6を接続する。
次に、図4に示すように、図9に示すようなレジン・モールド装置51を用いて、たとえば、トランスファ・モールド方式等によりレジン封止を実行することにより、樹脂で構成されたレジン封止体(封止体)7を形成する。この際、エアベント部2vには、エアベント・バリ8aが、枠部2f及びランナ84の周縁部にはランナ・バリ8c、枠バリ8bが形成される。ランナ・バリ8c、枠バリ8bが形成される原因は、以下の通りである。
始めに、枠にバリが形成される理由であるが、モールド・キャビティ85へレジン樹脂を充填する際、下金型71aと上金型71bとで型締して、リードフレーム2の周縁部を跨ぎながら複数のランナを形成する。
モールド・キャビティ85への樹脂レジンを充填の際、レジン樹脂の流路であるランナに対応するリードフレーム2の側面から樹脂が漏れないように金型で固定するが、金型はリードフレームサイズの誤差を考慮しマージンを設けて設計されているため、金型とリードフレーム2側面部とに僅かな隙間が形成されてしまう場合があり、そこにレジンがもれると枠バリ8bが形成される。
次に、ランナの周縁に沿ってバリ(ランナバリ8c)が形成される理由は、ランナ84(図16)と枠部2fの交差部においては、リードフレーム2の厚さばらつきにより、金型クランプ後においても、リードフレーム2の上下面と下金型71a、上金型71b等の間に微細な間隙15が生じ、そこにレジンが漏れ出すことによりランナバリ8c(レジンフラッシュバリ)が形成される。なお、エアベント・バリ8a、枠バリ8b、ランナバリ8c等を総称して、レジン・バリ8という。
なお、昨今の封止レジンは、低粘度化の影響で、ますますレジン・バリ8が発生しやすい方向に推移している。また、パッケージ工程の微細化及び精密化に伴い、昨今、組立工程のクリーン化の要請が強くなってきており、レジン・バリを封止装置の外に出さないことが特に重要である。また、微細なリードフレーム等の基材にレジン・バリを付けたまま搬送することは、自動装置の故障の原因およびそれに起因する塵埃の発生等、プロセス及びデバイスの信頼性に悪影響をもたらす可能性が高い。また、十分に硬化が進行していない封止の直後にレーザ光を照射すると、リードフレーム等にダメージを与えることなく、比較的容易に熱及び化学作用で付着レジンを除去することができるメリットがある。
なお、図4に対応するリードフレーム2の上面を図8に示す。図4は、図8のY−Y’断面にほぼ対応する。
次に、図5に示すように、これらのレジン・バリ8を、たとえばレーザ・ビーム・デリバリ・ヘッド52からレーザ・ビームを照射することにより、レジン・モールド装置51内において除去する。このレーザ・バリ除去の条件としては、レーザ種:Nd:YAGレーザ、使用波長532nm(2次高調波)、発信方式:Qスイッチングによるパルス動作(たとえば、パルス繰り返し周波数:5から50kHz)、平均出力6ワット程度を好適なものとして例示することができる。レーザ種については、Nd:YAGレーザのほか、YVO4,ファイバ・レーザ等の同様の波長域、すなわち、グリーン領域(492nmから577nm)等が有効である。また、これらのレーザの波長のうち、紫外域、たとえば、355nmは、エネルギーが高く、化学作用も強いので、比較的強い除去作用が期待できる。Nd:YAGレーザ、YVO4,ファイバ・レーザ等の近赤外域(900nmから1500nm)、たとえば、1064nm等は、有効であるが、熱作用を中心とするため、基体へのダメージが大きい場合がある。なお、いずれの波長であっても、ダイオード・ポンプのNd:YAGレーザ、YVO4,ファイバ・レーザ等は、コンパクトさの点でも特に有効である。
この後、レジン封止体7が形成されたリードフレーム2は、レジン・モールド装置51から搬出される。その後、リードフレーム2には、封止レジンの完全ベークのために、通常、バッチ方式のポスト・ベーク処理(またはベーク)が施される。ポスト・ベーク処理の条件としては、たとえば摂氏175度程度、8時間程度を例示することができる。なお、ポスト・ベーク処理の後は、封止レジンがほぼ完全に硬化しているので、バリ取りには不向きである。
次に、図6に示すように、レジン封止体7に対して、レーザ・ビーム・デリバリ・ヘッド52からレーザ・ビームを照射することにより、マーキング処理が施される。
次に、図7に示すように、ダム・カット、リード・メッキ、リード成形、テスト等の諸工程が実行されて、デバイスが完成し、図22に示すような、QFP型パッケージとなる。
なお、リード成形工程では、タブ吊りリードの切断又は破断を行うが、エアベントバリ8aを除去していない状態で切断を行う場合、エアベントバリ8aが切断時に飛散して問題となっていた。しかし、本発明によればエアベントバリ8aが切断以前の工程において除去してあるためリード成形工程の吊りリード切断の際に、バリの飛散を抑制できる。
2.本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における要部プロセスであるレジン封止工程の概要および、それに使用するレジン封止装置の説明(主に図9および図16から図21)
ここでは、セクション1の図4で説明したレジン封止工程の概要を説明する。
図9は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における要部プロセスであるレジン封止工程に使用するレジン封止装置の上面模式レイアウト図である。図16は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(レジン注入前)である。図17は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(レジン注入完了時点)である。図18は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス上面(下金型の上方から見ている)プロセス・フロー図(リードフレーム・セット前)である。図19は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス上面(下金型の上方から見ている)プロセス・フロー図(リードフレーム・セット)である。図20は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス上面(下金型の上方から見ている)プロセス・フロー図(リードフレーム取り出し前)である。図21は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるトランスファ・モールド工程(又は、金型によるモールド工程)からゲート・ブレーク工程前までの流れを示す装置&デバイス上面(下金型の上方から見ている)プロセス・フロー図(リードフレーム取り出し完了)である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における要部プロセスであるレジン封止工程の概要および、それに使用するレジン封止装置を説明する。
図9に示すように、図3の状態のリードフレーム2はレジン・モールド装置51のロード部53のリードフレーム・ストッカ54に収容される。その後、リードフレーム整列ユニット55によって、たとえば、2個ずつ整列されて、タブレット供給ユニット56から供給された複数のレジン・タブレットとともに、金型への搬送部57のロード用搬送装置72により、たとえば図18に示すように、モールド・ユニット部58の空いている下金型71aのモールド・キャビティ85上へ搬送される(レジン・タブレットの方はポット部82へ)。
続いて、図19に示すように、リードフレーム2は下金型71aのモールド・キャビティ85上に、レジン・タブレットは、ポット部82へ、それぞれセットされる。稼動時のモールド・キャビティ85、ポット部82等の温度は、たとえば摂氏175度程度の温度に保たれている。
次に、図16に示すように、下金型71aおよび上金型71b(両方でモールド金型71を構成している)が閉じられる(クランプ圧は、たとえば18MPa程度)。このとき、各半導体チップ1はモールド・キャビティ85内に収容されるようになっており、エジェクタ・ピン・ホールダ86に保持された多数のエジェクタ・ピン87がモールド金型71を貫通している。また、これらの間には、エジェクタ・ピン・ストッパ89が設けられており、下部保持板88の相対的な上昇によって、プランジャ83が上昇してカル84aにタブレット82が高圧で押しつぶされることで溶融し、カル84a、ランナ84b、及びゲート部84cを通って、封止レジンが図17に示すように、モールド・キャビティ85(図16)に供給される(充填圧力は、たとえば6.4MPa程度)。この状態で、キュア処理が実行される(硬化反応が進行する)。この際、カル84a、ランナ84b、及びゲート部84cに残存した封止レジンがゲート・レジン9である。続いて、モールド金型71が開くと、上下のエジェクタ・ピン87が突出して、図20に示すように、レジン封止体7を含むリードフレーム2の離型を実行する。
次に、図21に示すように、リードフレーム2はリードフレーム冷却部59のアンロード用搬送装置73によって、モールド・ユニット部58から搬出され、リードフレーム冷却部59で室温近傍まで冷却される。これは、封止直後の時期は、封止レジンがガラス転位温度以上(通常、摂氏100度から150度程度の範囲にある)にあり、軟らかいため、ゲート・ブレーク処理ができないからである。
次に、図9に示すように、リードフレーム2はモールド後処理部62に移送され、ゲート・ブレーク部60において、ゲート・ブレーク処理が実行され、その後、カメラ61によるリードフレーム2表面の検査が実行される。
次に、たとえば吸着ロボット64によって、レジン封止体7部分を吸着されたリードフレーム2は、集塵テーブル66と防塵ウォール67で3方を囲まれたレーザ照射部に入る。レーザ照射部において、その状態で、枠バリ8bに対してレーザ・ビーム・デリバリ・ヘッド52からレーザ・ビームが照射される。このとき、エア・ブロア65からクリーン・エアが供給されている。
続いて、リードフレーム2は、たとえば90度回転して、フレーム押さえ68等からなる搬送路に挿入され、搬送爪69等により搬送されながら、そのエアベント・バリ8aに対して、レーザ・ビーム・デリバリ・ヘッド52からレーザ・ビームが照射される。このとき、エア・ブロア65からクリーン・エアが供給されている。
その後、リードフレーム2は、搬送爪69等により搬送され、エア・カーテン・ブロア70からのクレーン・エア・カーテンを通過して、レーザ照射部から排出されて、アンロード部63のリードフレーム・ストッカ74に収容される。
その後、リードフレーム2はレジン・モールド装置51外に搬出される。
このように、枠バリ8bの除去を先行するのは、後の搬送時に枠バリ8bがあると、搬送不良の可能性があるからである。なお、たとえば、両方とも吸着ロボット64等でレジン封止体7部分を吸着して、バリ除去処理する場合には、エアベント・バリ8aを先に除去してもよいし、両方のバリ(エアベント・バリ8a、枠バリ8b)をほぼ同時に除去してもよい。
3.本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における要部プロセスであるレジン封止工程のゲート・ブレーク工程およびレーザ・バリ除去工程の詳細説明(主に図9および図10から図15)
このセクションでは、セクション2の図9について説明したモールド後処理部62での処理の詳細について、主に図9の視点を示す矢印VPの方向から見た説明図に基づいて、更に説明する。
図10は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるゲート・ブレーク工程からバリ除去工程までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(ゲート・ブレーク開始)である。図11は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるゲート・ブレーク工程からバリ除去工程までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(ゲート・ブレーク完了)である。図12は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるゲート・ブレーク工程からバリ除去工程までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(カメラによるバリの検出)である。図13は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるゲート・ブレーク工程からバリ除去工程までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(枠バリ除去工程)である。図14は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレジン封止工程におけるゲート・ブレーク工程からバリ除去工程までの流れを示す装置&デバイス断面プロセス・フロー図(枠バリ除去工程)である。図15は図14に対応する上面図である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における要部プロセスであるレジン封止工程のゲート・ブレーク工程およびレーザ・バリ除去工程の詳細を説明する。
まず、図10および図11によりゲート・ブレーク工程を説明する。図10に示すように、ゲート・ブレーク部60(図9)において、リードフレーム2のゲート・レジン部9が、吸着ロボット64の吸着ロボット・アーム64a下の吸着ロボット吸着部64bにより吸着保持された状態でゲート・ブレーク台75に載せられており、一対のアッパ・ゲートブレーカ76が上から下に降下し、ロワ・ゲートブレーカ77がしたから上に上昇する。その結果、図11に示すように、ゲート・レジン部9が、リードフレーム2から分離する。
しかし、この状態では図12に示すように、リードフレーム2上面部及び側面部には、レジン・バリ8(エアベント・バリ8a、枠バリ8b、ランナ・バリ8c)が残存する。従って、次に、これらのレジン・バリ8の残存状況をカメラ61により、バリの有・無と位置を画像認識する。この画像認識は、たとえばリードフレーム2が、そのレジン封止体7部分を吸着ロボット吸着部64bにより吸着保持された状態でゲート・ブレーク台75から、レーザ照射部へ移動する間に行われる。
次に、図13に示すように、リードフレーム2が、そのレジン封止体7部分を吸着ロボット吸着部64bにより吸着保持された状態でレーザ照射部の集塵テーブル66の上空に来ると、まず、エア・ブロア65が、リードフレーム2の上方から下部の排気ダクト78に至るクリーン・エア・フォローを形成する。その状態で、先の画像認識の結果に基づいて、枠バリ8bおよびランナ・バリ8cへのレーザ照射が行われる。まず、リードフレーム2の側面にバリがある場合について説明する。レーザ・ビームは、たとえば、レーザ・ビーム・デリバリ・ヘッド52から出て、ミラー81eを経て枠バリ8bおよびランナ・バリ8cへ到達し除去する。次にリードフレーム2の上下にバリがある場合について説明する。レーザ・ビームは、ビーム・スプリッタ80で2分割され、一方は、中間ミラー81aを経てリードフレーム2上面のランナ・バリ8cへ到達する。ビーム・スプリッタ80で2分割された他方のビームは、中間ミラー81b,81cを経て、リードフレーム2下面の枠バリ8bへ到達する。
リードフレーム2上面のみに照射する場合は、ビーム・スプリッタ80を交換用ミラー81eに交換すればよい。また、リードフレーム2下面のみに照射する場合は、単純にビーム・スプリッタ80を光軸外に出せばよい。以上の点は、エアベント・バリ8aの除去の場合も全く同様である。
図14および図15に示すように、枠バリ8bおよびランナ・バリ8cが除去されたリードフレーム2は、90度回転して、その枠部分2fをレール上のフレーム押さえ68に挿入され、搬送爪69によってほぼ水平に搬送される。このとき、エア・ブロア65が、リードフレーム2の上方から下部の排気ダクト78に至るクリーン・エア・フォローを形成する。その状態で、先の観察の結果に基づいて、エアベント・バリ8aへのレーザ照射が行われる。まず、リードの上下にバリがある場合について説明する。レーザ・ビームは、たとえば、レーザ・ビーム・デリバリ・ヘッド52から出て、ビーム・スプリッタ80で2分割され、一方は、中間ミラー81aを経てリードフレーム2上面のエアベント・バリ8aへ到達する。ビーム・スプリッタ80で2分割された他方のビームは、中間ミラー81b,81cを経て、リードフレーム2下面のエアベント・バリ8aへ到達する。
リードフレーム2上面のみに照射する場合は、ビーム・スプリッタ80を交換用ミラー81eに交換すればよい。また、リードフレーム2下面のみに照射する場合は、単純にビーム・スプリッタ80を光軸外に出せばよい。
4.MAP型のパッケージにおけるレーザ・バリ除去の説明(主に図23および図24)
セクション1から3で説明したバリ除去方法は、QFP型のパッケージ構造の半導体装置の製造方法のみでなく、たとえば、個片モールド型のBGA(Ball Grid Array)パッケージ構造の半導体装置の製造方法及びMAP(一括モールド)型のCSP(Chip Size Package)構造の半導体装置の製造方法等にも適用できる。
図23は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレーザ・バリ除去工程前のMAP(Mold Array Package)型のCSPの上面図である。図24は図23のMAP型CSPの完成時に構造を示すデバイス断面図である。これらに基づいて、MAP型のCSPにおけるレーザ・バリ除去について説明する。
図23に示すように、MAP型のCSP構造の半導体装置の製造方法においては、金属製のリードフレーム2に変えて、単層または多層の有機配線基板12等が使用される。レジン封止により有機配線基板12の上面内部には封止体7が形成され、その周辺にはエアベント・バリ8a、枠バリ8b、ランナ・バリ8c等のレジン・バリ8が形成される。
この封止体7が形成された有機配線基板12をXY方向のダイシング・ライン11に沿って切断すること(パッケージ・ダイシング)により、図24に示すような単位デバイス領域10(単位デバイスまたは個別デバイス)を得る。この単位デバイス10は、有機配線基板12(たとえば、基板上下のメタル配線層17、これらを覆うソルダ・レジスト層16、表裏を繋ぐビア18等からなる)下の半田バンプ14、有機配線基板12上の半導体チップ1、ボンディング・ワイヤ6、これらを封止するレジン封止体7等からなる。
図23のレジン・バリ8は、セクション3に説明したのと全く同様にして除去することができる。レーザ・ビームは、若干、下地の有機配線基板12にもダメージを与えるが、搬送に影響しない範囲であれば、当該部分は、パッケージ・ダイシングにより除去される部分であり、製品部分にはダメージが残らない。
5.QFN型のパッケージ構造におけるレーザ・バリ除去の説明(主に図25)
同様に、セクション1から3で説明したバリ除去方法は、QFP型のパッケージ構造の半導体装置の製造方法のみでなく、更に、その他のパッケージ構造の半導体装置の製造方法等にも適用できる。
図25は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスであるレーザ・バリ除去工程前のQFN(Quad Flat Non−Lead Package)型パッケージの断面図である。これに基づいて、QFN型のパッケージにおけるレーザ・バリ除去について説明する。
図25に示すように、QFN型のパッケージ工程は、QFP型のパッケージ工程とほぼ同様であるが、構造的には、外部リード4の長さが、QFP型のパッケージと比較して非常に短い点、およびリードフレーム2の裏面が露出している点が特徴となっている。なお、構造的には、たとえば、ダイ・パッド3上に接着剤層13を介して、半導体チップ1がダイ・ボンディングされている点等は、QFP型のパッケージと全く同じである。
従って、図23のレジン・バリ8は、セクション3に説明したのと全く同様にして除去することができる。
6.前記実施の形態についての付加的な説明および考察
以上に説明したように、封止体(封止樹脂)を有する半導体装置の製造方法では、封止体を形成する工程(モールド工程)において、キャビティ内の空気を外部に排出するための経路(エアベント部)を有する金型を備えたモールド装置を使用している。そして、キャビティ内に供給した樹脂(レジン)の一部を、意図的にこのエアベント部まで到達させることで、キャビティ内の空気を排除している。これにより、モールド工程により形成された封止体の内部に生じるボイドの問題を抑制することができる。
ここで、エアベント部の形状は、上記したように、キャビティ内の空気を外部に排出できる形状であり、キャビティ内に供給された樹脂がキャビティの外側に容易に漏れないような形状でなければならない。
そのため、モールド工程を施した基材(リードフレーム、配線基板)において、このエアベント部と対応する領域には、半導体チップを封止する封止体の厚さよりも、薄い樹脂(レジン・バリ、フラッシュ・バリ)が形成され易い。
また、一般に、金型において、基材を配置する領域は、基材の厚さを吸収できる程度の凹部が形成されている。そして、この凹部の平面サイズは、基材の平面サイズ(外形サイズ)よりも大きい。これは、基材をこの凹部内に配置し易くするためのクリアランスを考慮したものである。
そして、金型の詳細な構成として、キャビティの外側に設けられたポット部に、樹脂の原料であるタブレットを配置し、このポット部とキャビティ部との間に設けられたランナ部を介して、樹脂をキャビティ内に供給する。
このとき、ランナ部は、基材の周縁部を平面的に跨ぐように形成されている。
そのため、ポット部から供給された樹脂の一部が、金型の凹部の内壁と、基材の側面との界面にも供給されてしまい、基材の側面にもレジン・バリが形成されることがわかった。
レジン・バリが付着した状態でモールド装置から取り出してしまうと、モールド工程内にレジン・バリが飛散し、飛散したレジン・バリが搬送用ラックや基材に付着・再付着する可能性がある。さらにそのままの状態で、次の工程に流動すると、付着したレジン・バリが以降の各工程で異物となって飛散する恐れがある。そして、異物が飛散すると、次に搬送されてきた基材に飛散した異物が付着する。これにより、製造プロセス間での製品(未完成製品)への異物付着による不良品の作り込み及び異物が装置内に入り込むことによる各種半導体装置の異常停止名とのトラブルや装置自身の故障が発生する可能性がある。また、完成品への異物の付着は、製品の納入先での実装不良となるため、モールド工程により形成されたレジン・バリは、できるだけ早い段階で除去することが重要であることが、本願発明者の検討により明らかとなった。
なお、前記特許文献1には、モールド工程を施した基材をモールド装置から取り出した後に、この基材に対してレーザを照射し、基材に付着したレジン・バリを除去することについて、記載がある。しかしながら、モールド工程では、キャビティ内に供給した樹脂に熱を加えることにより硬化させ、封止体を形成するため、モールド装置から取り出されたレジン・バリは、たとえ厚さが薄く形成されていたとしても、基材との密着性が強い。そのため、レーザを照射したとしても、レジン・バリを除去することが困難となる。
前記実施の形態では、このレジン・バリを容易に除去できる技術について検討が行われている。
7.サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前記実施の形態では、レーザ・ビームによるレジン・バリの除去について、具体的に説明したが、レジン・バリの除去方法については、レーザ・ビーム方式ばかりでなく、ドライ・アイス洗浄や機械的なバイト(刃)による方式も同様に適用できることは言うまでもない。一方、レーザによる除去のメリットは、熱作用のほか、ほとんど物理的接触を伴わないので、下地へのダメージが少ないというメリットがある。
また、前記実施の形態では、封止方式として、トランスファ・モールド方式を例にとり具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、通常のゲート等を使用しない圧縮モールド方式等にも同様に適用できることは言うまでもない。
1 半導体チップ
1a (半導体チップの)表面またはデバイス面
1b (半導体チップの)裏面
2 リードフレーム
2f リードフレームの枠部
2v リードフレームのエアベント部
3 ダイ・パッド
4 リード
5 ボンディング・パッド
6 ボンディング・ワイヤ
7 レジン封止体(封止体)
8 レジン・バリ
8a エアベント・バリ
8b 枠バリ
8c ランナ・バリ
9 ゲート・レジン部(カル及びランナ・レジン含む)
10 単位デバイス領域
11 ダイシング・ライン
12 有機配線基板
13 接着剤層
14 半田バンプ
15 空隙
16 ソルダ・レジスト層
17 メタル配線層
18 ビア
51 レジン・モールド装置
52 レーザ・ビーム・デリバリ・ヘッド
53 ロード部
54 ロード部のリードフレーム・ストッカ
55 リードフレーム整列ユニット
56 タブレット供給ユニット
57 金型への搬送部
58 モールド・ユニット部
59 リードフレーム冷却部
60 ゲート・ブレーク部
61 カメラ
62 モールド後処理部
63 アンロード部
64 吸着ロボット
64a 吸着ロボット・アーム
64b 吸着ロボット吸着部
65 エア・ブロア
66 集塵テーブル
67 防塵ウォール
68 フレーム押さえ
69 搬送爪
70 エア・カーテン・ブロア
71 モールド金型
71a 下金型
71b 上金型
72 ロード用搬送装置
73 アンロード用搬送装置
74 アンロード部のリードフレーム・ストッカ
75 ゲート・ブレーク台
76 アッパ・ゲートブレーカ
77 ロワ・ゲートブレーカ
78 排気ダクト
79 レーザ・ビーム
80 ビーム・スプリッタ
81a,81b,81c 中間ミラー
81e 交換用ミラー
82 ポット部(レジン・タブレット)
83 プランジャ
84a カル
84b ランナ
84c ゲート
85 モールド・キャビティ
86 エジェクタ・ピン・ホールダ
87 エジェクタ・ピン
88 下部保持板
89 エジェクタ・ピン・ストッパ
VP 視点を示す矢印

Claims (18)

  1. 以下の工程を含む半導体装置の製造方法:
    (a)半導体チップが取り付けられた基材をレジン封止装置内に導入する工程;
    (b)前記レジン封止装置内において、成型金型により前記基材上の前記半導体チップを樹脂により封止することによって、前記基材上に封止体を形成する工程;
    (c)前記工程(b)の後、前記レジン封止装置内において、前記成型金型から前記封止体を有する前記基材を取り出す工程;
    (d)前記工程(c)の後、前記レジン封止装置内において、前記基材上のレジン・バリを除去する工程;
    (e)前記工程(d)の後、前記レジン封止装置内から、前記基材を排出する工程。
  2. 前記1項の半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む:
    (f)前記工程(e)の後、前記封止体を有する前記基材に対して、バッチ処理によりキュアを実行する工程。
  3. 前記2項の半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む:
    (g)前記工程(c)の後であって前記工程(d)の前に、前記レジン封止装置内において、ゲートブレーク処理を実行する工程。
  4. 前記3項の半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む:
    (h)前記工程(d)の後であって前記工程(e)の前に、前記レジン封止装置内において、前記基材をアンローダ部に搬送する工程。
  5. 前記4項の半導体装置の製造方法において、前記工程(d)の前記レジン・バリ除去は、レーザ光を前記基材に照射することによって実行される。
  6. 前記5項の半導体装置の製造方法において、前記基材は、リードフレームである。
  7. 前記6項の半導体装置の製造方法において、前記リードフレームは、銅を主要な成分とする。
  8. 前記5項の半導体装置の製造方法において、前記レーザ光の中心波長は、492nm以上、かつ、577nm以下である。
  9. 前記5項の半導体装置の製造方法において、前記レーザ光の中心波長は、900nm以上、かつ、1500nm以下である。
  10. 前記5項の半導体装置の製造方法において、前記レジン・バリ除去は、YAGレーザまたはYVO4レーザを用いて行われる。
  11. 前記5項の半導体装置の製造方法において、前記レジン・バリ除去は、YAGレーザを用いて行われる。
  12. 前記5項の半導体装置の製造方法において、前記レジン・バリ除去は、YVO4レーザを用いて行われる。
  13. 前記5項の半導体装置の製造方法において、前記レーザ光は、Qスイッチングによるパルス動作によるものである。
  14. 前記13項の半導体装置の製造方法において、前記Qスイッチング周波数は、5から50kHzである。
  15. 前記10項の半導体装置の製造方法において、前記レーザ光の中心波長は、ほぼ1064nmである。
  16. 前記10項の半導体装置の製造方法において、前記レーザ光の中心波長は、ほぼ532nmである。
  17. 前記10項の半導体装置の製造方法において、前記レーザ光の中心波長は、ほぼ355nmである。
  18. 前記6項の半導体装置の製造方法において、前記半導体装置のパッケージ形式は、QFP型である。
JP2009232087A 2009-10-06 2009-10-06 半導体装置の製造方法 Withdrawn JP2011082281A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009232087A JP2011082281A (ja) 2009-10-06 2009-10-06 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009232087A JP2011082281A (ja) 2009-10-06 2009-10-06 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011082281A true JP2011082281A (ja) 2011-04-21

Family

ID=44076044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009232087A Withdrawn JP2011082281A (ja) 2009-10-06 2009-10-06 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011082281A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5380244B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2007266557A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3686287B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP6387256B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2010010187A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JP2008028189A (ja) 半導体装置の製造方法
TW201513236A (zh) 四方平面無引腳封裝晶片之除膠方法
JP6420671B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2013058623A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2013120767A (ja) 半導体装置の製造方法
US8853004B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP2013026440A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2011211159A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2011082281A (ja) 半導体装置の製造方法
JP5286303B2 (ja) 半導体装置の製造方法
TWI663899B (zh) 半導體封裝回收利用方法、及回收利用半導體封裝
JP4994148B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2005277434A (ja) 半導体装置
Yeap Meeting the assembly challenges in new semiconductor packaging trend
JP2000299329A (ja) 樹脂パッケージ型半導体装置の製造装置及び製造方法
JP5894209B2 (ja) 半導体装置
JP5312282B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2012009740A (ja) 半導体装置の製造方法
JP5816659B2 (ja) 半導体装置の製造方法
CN101552215A (zh) 覆晶封装结构及其封装制程

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20130108