JP4036166B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、半導体チップ上のパッドにワイヤボンディングが行われるものに関する。
一般に、この種の半導体装置は、一面側に金属製のパッドが設けられている半導体チップと、半導体チップの周囲に設けられたリード部材とを備えており、パッドは、金属製のボンディングワイヤを介してリード部材と接続されているワイヤ接続パッドと、ボンディングワイヤが接続されていない非接続パッドとから構成されたものとなっている。
さらに、この種の半導体装置としては、半導体チップ、ボンディングワイヤおよびリード部材におけるボンディングワイヤとの接続部が、樹脂部材によって包み込まれるように封止されている構成を有するものがあり、このような半導体装置は、いわゆる樹脂封止型半導体装置として知られている。
この半導体装置の一般的な製造方法は、次の通りである。半導体ウェハに対してチップ単位毎に、ワイヤ接続パッドおよび非接続パッドを形成し、接続パッドおよび非接続パッドを介して半導体ウェハにおけるチップ単位毎に電気的特性の検査を行った後、半導体ウェハを分断して半導体チップを形成する。
その後、半導体チップにおけるワイヤ接続パッドとに、ワイヤボンディングによってボンディングワイヤを接続する。このボンディングワイヤを形成する工程においては、半導体チップの周囲に配設されたリード部材とワイヤ接続パッドとの間でワイヤボンディングを行う。
そして、上記したボンディングワイヤを形成する工程を行った後、半導体チップ、ボンディングワイヤおよびリード部材におけるボンディングワイヤとの接続部を、樹脂部材によって包み込むように封止する。こうして、上記した樹脂封止型半導体装置ができあがるのである。
ところで、このような樹脂封止型半導体装置において、特に車載用の装置のような耐湿環境が厳しい場合、樹脂部材の表面や、樹脂部材で封止されたリード部材（内部リード）とボンディングワイヤとの界面から水分が侵入し、この侵入した水分によって、半導体チップのパッドが腐食するという問題が生じる。
このようなパッドの腐食を防止するための対策として、従来より、半導体チップに対してワイヤボンディングを行った後に、ＣＶＤ（化学的気相成長法）によって内部リード、ボンディングワイヤ、パッドの各部の表面に、樹脂部材と良好な密着性を有する薄膜を形成し、これら各部を当該薄膜によって被覆することで、樹脂部材の外部までつながる樹脂部材と内部リードとの界面における樹脂部材の剥離を防止するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このものによれば、樹脂部材と内部リードとの界面、樹脂部材とボンディングワイヤとの界面を通して侵入してくる水分や不純物の経路を遮断し、パッドの腐食を抑制できるとされている。
特開平１−３２１６６４号公報
ところで、上記特許文献１に記載されているような従来技術では、半導体ウェハから分断された半導体チップ毎にＣＶＤ（化学的気相成長法）によって上記薄膜を形成している。ここで、ＣＶＤ装置は高価であることに加えて、半導体チップ毎に薄膜形成を行うため、製造コストが高くなるという問題がある。
また、近年では、樹脂部材の密着力向上や、リードフレームの表面改質によって、樹脂部材の外部までつながるリードの剥離については改善可能であるため、上記した界面からに水分の侵入による腐食については対策が可能である。
しかしながら、本発明者の検討によれば、樹脂部材の表面からの水分の侵入、すなわち樹脂部材を通過してくる水分の侵入については、防止することが困難であることがわかった。
特に、ワイヤボンディングされないパッド、すなわちボンディングワイヤと接続されない非接続パッドについては、腐食が起こりやすいことがわかった。この原因について、本発明者は検討を行い、次のような腐食発生メカニズムを考えた。
上記した電気的特性の検査工程は、半導体ウェハにおいて、当該半導体ウェハ上に形成されているワイヤ接続パッドおよび非接続パッドの表面に対して、プローブを押しつけることにより行われる。そのため、このプローブの押しつけにより、パッドの表面に傷ができる。
通常、半導体装置の製造時における加熱によって、パッドを構成する金属が熱酸化されてなる自然酸化膜が、パッドの表面において薄く形成されている。しかし、上記したプローブのパッドへの押しつけによってパッドに形成された傷（プローブ傷）により、パッドにおいて当該自然酸化膜の下の金属が露出する。
ワイヤ接続パッドは、検査工程の後にボンディングワイヤが接続されるので、プローブ傷が生じている部分はボンディングワイヤによって被覆され、当該プローブ傷の部分は樹脂部材や外気に接しない。
一方、非接続パッドは、検査工程の後、ボンディングワイヤが接続されず、プローブ傷の部分は樹脂部材や外気に接した形になる。すると、非接続パッドにおいては、プローブ傷から露出した金属の部分が、樹脂部材を通過してくる水分や不純物にさらされる。そのため、非接続パッドにおいて、プローブ傷を起点として容易に水和酸化物が生成され、腐食が発生する。
この非接続パッドにおける腐食の発生について、図８（ａ）〜（ｆ）を用いてより具体的に説明する。図８において、（ａ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は半導体チップ１０におけるパッド１１としての非接続パッド１１ｂの概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）の上視平面図、（ｆ）は（ｅ）の上視平面図である。
半導体チップ１０の一面には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）からなる非接続パッド１１ｂが形成されている。この図８（ａ）〜（ｆ）中、非接続パッド１１ｂ以外の半導体チップ１０の一面の部分は、例えば、シリコン窒化膜等からなる絶縁膜１３で保護されている。
そして、非接続パッド１１ｂは、その近傍に隣接している素子または配線Ｈ１に対して、引き出し配線１１’を介して接続されている。また、非接続パッド１１ｂの表面には、比較的緻密な自然酸化膜１２ｃが一様に形成されている。
非接続パッド１１ｂは、例えばアルミニウムをスパッタリング法によって成膜することにより形成されるが、このパッドの成膜後において行われるシンタリングの熱（例えば４００℃以上）によって、自然酸化膜１２ｃが形成される。
このような非接続パッド１１ｂにおいて、検査工程では、検査用のプローブが非接続パッド１１ｂに押しつけられることにより、図８（ａ）に示されるように、プローブ傷Ｋ１が形成される。このプローブ傷Ｋ１は、プローブの径にもよるが、例えばφ２０μｍ〜φ５０μｍ程度のサイズである。
なお、検査工程後の工程においては、半導体ウェハおよび当該半導体ウェハから分断された半導体チップに対して十分な熱が加わらないため、このプローブ傷Ｋ１を覆うような自然酸化膜が形成されることは困難である。そのため、検査工程において発生したプローブ傷Ｋ１は、非接続パッド１１ｂの表面に露出した状態で残る。
そして、非接続パッド１１ｂは、検査工程の後、ボンディングワイヤが接続されず、プローブ傷Ｋ１の部分は樹脂部材と接した形になる。そのため、非接続パッド１１ｂにおいてプローブ傷Ｋ１から露出した金属（例えばアルミニウム）の部分が、樹脂部材を通過してくる水分や不純物にさらされる。なお、不純物としては、例えば、樹脂部材中に含まれるナトリウム（Ｎａ）や塩素（Ｃｌ）等がある。
すると、これら水分および不純物の影響によって、プローブ傷Ｋ１を起点として容易に水和酸化物が生成され、図８（ｃ）に示されるように、非接続パッド１１ｂにおいて当該水和酸化物からなる腐食部Ｆ１が発生し、図８（ｄ）に示されるように、腐食部Ｆ１が広がっていく。
ここで、非接続パッド１１ｂ自体が腐食することは、信頼性上、大きな問題はないが、この腐食が進み、非接続パッド１１ｂの引き出し線１１’を通じて、図８（ｅ）、（ｆ）に示されるように、腐食部Ｆ１が隣接する素子または配線Ｈ１まで至った場合には問題になる。
このようにして、本発明者は、非接続パッド１１ｂにおいて腐食が発生することを見出した。そして、例えば、プローブ傷Ｋ１の無い場合には、非接続パッド１１ｂにおいて腐食が生じないことも確認した。
そして、このような非接続パッド１１ｂにおける腐食は、半導体チップが小型化し、非接続パッド１１ｂとこれに隣接する素子または配線Ｈ１との距離が近くなるにつれて、顕著になってくる。
また、半導体チップ１０においてパッドとして用いられるアルミニウムパッドの中でも、アルミニウムの純度が高い純ＡｌやＡｌ−Ｓｉ（Ａｌ純度：９９．９９９％以上）のパッドでは、腐食の発生が顕著になることもわかった。また、樹脂部材中に含まれるナトリウム（Ｎａ）や塩素（Ｃｌ）等の不純物が多かったり、樹脂部材の吸湿性が高い場合にも、腐食が発生しやすくなる。
さらに、本発明者の検討によれば、図９に示されるような、非接続パッド１１ｂとして、アルミニウムの多層膜からなるものを用いた場合にも、腐食の進行が顕著になることがわかった。
具体的に、図９では、アルミニウムの第１層１２ａと第２層１２ｂの積層膜としているが、最表層である第２層１２ｂがプローブ傷Ｋ１よりも薄い場合には、第１層１２ａと第２層１２ｂとの界面を腐食が進行しやすい。そのため、この界面における腐食の進行によって隣接する素子や配線にまで腐食が到達しやすくなる。
また、上記した非接続パッドにおける腐食の問題は、樹脂封止型半導体装置以外にも、半導体チップと、半導体チップに形成された金属製のパッドとを備え、パッドは、金属製のボンディングワイヤが接続されているワイヤ接続パッドと、ボンディングワイヤが接続されていない非接続パッドとから構成されている半導体装置において、共通して発生する問題と考えられる。
なぜなら、このような半導体装置は、接続パッドおよび非接続パッドを介した検査が必須であり、そのときに、水分や外気にさらされる環境にある非接続パッドにおいてプローブ傷が生じる可能性は避けられないためである。
なお、電気的特性の検査において、用いられるプローブの先端の尖り度合を小さくしてフラットな先端部とすることにより、検査によってプローブと接触するパッド表面の傷を浅くし、自然酸化膜下の金属を露出させないようにする方法も考えられる。
しかしながら、この方法の場合、パッドと接触するプローブ先端部の面積が大きくなることから、微細なパッドすなわち小面積のパッドに対しては適さない。つまり、プローブ先端部をフラットにする方法は、一般に要望されている半導体チップの小型化に対して、逆行するものとなってしまい、好ましくない。
また、電気的特性の検査において、非接続パッドに対しては、プローブを接触させないようにすれば、当然ながら、非接続パッドにプローブ傷は生じずに、腐食も生じない。しかし、この方法の場合、製品仕様に合わせて半導体ウェハの検査を行うことになるため、検査に手間がかかるものになってしまい、これも好ましくない。
そこで、本発明は上記問題に鑑み、ワイヤ接続パッドと非接続パッドとが形成されている半導体チップを備えた半導体装置において、非接続パッドにおいて検査時に付いた傷から腐食が発生することを安価に防止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に記載されている発明では、半導体チップ（１０）と、半導体チップ（１０）に形成された金属製のパッド（１１）とを備え、パッドは、金属製のボンディングワイヤ（３０）が接続されているワイヤ接続パッド（１１ａ）と、ボンディングワイヤ（３０）が接続されていない非接続パッド（１１ｂ）とから構成されている半導体装置において、非接続パッド（１１ｂ）の表面は、非接続パッド（１１ｂ）を構成する金属が熱により酸化されてなる熱酸化膜からなる被覆部材（１４ｂ）によって被覆されていることを特徴としている。
それによれば、非接続パッド（１１ｂ）は被覆部材（１４ｂ）によって保護された状態となる。そのため、非接続パッド（１１ｂ）において検査時に付いた傷は水分にさらされない。よって、非接続パッド（１１ｂ）における傷を起点として非接続パッド（１１ｂ）が腐食するのを防止することができる。
また、本発明では、非接続パッド（１１ｂ）に対して熱酸化を行い、非接続パッド（１１ｂ）を構成する金属を熱により酸化されてなる熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜を被覆部材（１４ｂ）として形成することができる。そのため、ＣＶＤに比べて安価に被覆部材（１４ｂ）を形成することができる。
このように、本発明によれば、ワイヤ接続パッド（１１ａ）と非接続パッド（１１ｂ）とが形成されている半導体チップ（１０）を備えた半導体装置において、非接続パッド（１１ｂ）において検査時に付いた傷から腐食が発生することを、安価に防止することができる。
請求項８に記載の発明では、半導体ウェハに対してチップ単位毎に、金属製のボンディングワイヤ（３０）が接続される金属製のワイヤ接続パッド（１１ａ）およびボンディングワイヤ（３０）が接続されない金属製の非接続パッド（１１ｂ）を形成し、接続パッド（１１ａ）および非接続パッド（１１ｂ）を介して半導体ウェハにおけるチップ単位毎に電気的特性の検査を行った後、半導体ウェハを分断して半導体チップ（１０）を形成し、続いて、半導体チップ（１０）におけるワイヤ接続パッド（１１ａ）に、ワイヤボンディングによってボンディングワイヤ（３０）を接続するようにした半導体装置の製造方法において、電気的特性の検査の後であって半導体ウェハの分断を行う前に、半導体ウェハに位置する非接続パッド（１１ｂ）の表面に対して、当該表面を被覆する被覆部材（１４、１４ａ、１４ｂ）を形成する工程を有し、被覆部材（１４ｂ）の形成は、非接続パッド（１１ｂ）に熱を付与して非接続パッド（１１ｂ）の表面を構成する金属を熱で酸化することにより行うことを特徴としている。
本発明では、非接続パッド（１１ｂ）に対して熱酸化を行い、非接続パッド（１１ｂ）の表面を構成する金属を熱により酸化されてなる熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜を被覆部材（１４ｂ）として形成することができ、ＣＶＤに比べて安価に被覆部材（１４ｂ）を形成することができる。
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、以下の各実施形態相互において、同一もしくは均等の部分には、図中、同一符号を付してある。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置Ｓ１の構造を示す図であり、（ａ）は半導体装置Ｓ１の概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。図２は、図１に示される半導体装置における非接続パッド近傍部の拡大図であり、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。
半導体装置Ｓ１においては、半導体チップ１０がリードフレームのアイランド部２０の上に搭載されており、半導体チップ１０は、図示しない導電性接着剤（または半田）を介してアイランド部２０に固定されている。
半導体チップ１０は、例えば単結晶シリコンからなるＩＣチップであり、この半導体チップ１０は、半導体製造技術を用いて、シリコンウェハ（半導体ウェハ）においてチップ単位毎にトランジスタや抵抗等の素子が形成され、これをダイシングカット等によって、チップに分断することで形成されたものである。
また、リードフレームは、上記アイランド部２０とその周囲に位置するリード部２１とからなる。これらリードフレーム２０、２１は、Ｃｕ、Ｎｉ、４２アロイ等の金属材料より構成されたものである。
また、このようなリードフレーム２０、２１は、例えば、板状のリードフレーム素材（フープ材）を用意し、この板状素材に型抜き加工を施し、所定形状のリードフレームとなるように打ち抜くことによって形成されるものである。
図１に示されるように、半導体チップ１０の一面には、複数の金属製のパッド１１が設けられている。このパッド１１は、通常アルミニウムをスパッタリング法や蒸着法等を用いて成膜することにより形成される。具体的に、パッド１１としては、アルミニウムの純度が高い純ＡｌやＡｌ−Ｓｉ（Ａｌ純度：９９．９９９％以上）のパッドとすることができる。
また、本例では、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、パッド１１は、単層のアルミニウムからなる矩形状のものである。そして、そのサイズについては、例えば、矩形の１辺の長さが１００μｍ〜２００μｍ程度、厚さが０．数μｍ程度ものにできる。
なお、パッド１１としては、上記図９に示されるように、アルミニウムの多層膜からなるものとすることもできる。なお、上記図９では、アルミニウムの多層膜からなるパッド１１は、アルミニウムの第１層１２ａと第２層１２ｂの積層膜としているが、３層以上の積層膜であってもかまわない。
ここで、パッド１１は、図１に示されるように、金属製のボンディングワイヤ３０が接続されているワイヤ接続パッド１１ａと、当該ボンディングワイヤ３０が接続されていない非接続パッド１１ｂとから構成されている。
半導体チップ１０の周囲には、リード部材としてリードフレームのリード部２１が配設されており、このリード部２１とワイヤ接続パッド１１ａとが、ボンディングワイヤ３０を介して電気的・機械的に接続されている。このリード部２１は本発明で言うリード部材として構成されている。
なお、ボンディングワイヤ３０は、ボールボンディングやウェッジボンディング等のワイヤボンディングにより形成された金やアルミニウム等からなるワイヤである。そして、このボンディングワイヤ３０の線径は、例えば、φ２５μｍ〜φ５０μｍ程度とすることができる。
ここで、図２（ｂ）に示されるように、ワイヤ接続パッド１１ａおよび非接続パッド１１ｂの周囲において半導体チップ１０の一面の部分は、例えば、シリコン窒化膜等からなる絶縁膜１３で被覆され保護されている。
また、上記図８（ａ）に示されるように、ワイヤ接続パッド１１ａおよび非接続パッド１１ｂの表面には、パッド１１の成膜後において行われるシンタリングの熱（例えば４００℃以上）によって、自然酸化膜１２ｃが形成されている。この自然酸化膜１２ｃはパッド１１を構成する金属の酸化物である。
ここで、図示しないが、ワイヤ接続パッド１１ａにおいては、ワイヤボンディングによってボンディングワイヤ３０が接続される際に、このワイヤボンディングにおける超音波振動によるワイヤとパッドとの摩擦によって、自然酸化膜１２は破壊される。そのため、ボンディングワイヤ３０とワイヤ接続パッド１１ａにおける自然酸化膜１２ｃの下の金属とは、導通が確保されている。
また、図１、図２では、図示しないが、各パッド１１すなわちワイヤ接続パッド１１ａおよび非接続パッド１１ｂは、それぞれ、上記図８に示したように、その近傍に隣接している素子または配線と接続されている。
また、非接続パッド１１ｂには、ボンディングワイヤ３０が接続されていないが、この非接続パッド１１ｂは、電気的特性を検査するための検査用のパッドとして用いられるものである。
ここにおいて、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、非接続パッド１１ｂの表面には、バンプ状の被覆部材１４が形成されており、非接続パッド１１ｂの表面は、この被覆部材１４によって被覆されている。
この被覆部材１４は、ワイヤボンディングにおける１次ボンディング工程によって形成されたものであり、上記したボンディングワイヤ３０と同様の素材、すなわち金やアルミニウムからなるバンプ１４である。つまり、このバンプ（被覆部材）１４は、１次ボンディング工程の後、ワイヤを切断することにより残された１次ボンド部である。
また、この被覆部材としてのバンプ１４は、ワイヤボンディングにより形成されるが、上記したワイヤ接続パッド１１ａの場合と同様に、バンプ形成時のワイヤボンディングにおける超音波振動による摩擦によって、自然酸化膜１２は破壊される。そのため、バンプ１４と非接続パッド１１ｂにおける自然酸化膜１２ｃの下の金属とは導通した形となっている。
そして、このように形成された被覆部材としてのバンプ１４によって、非接続パッド１１ｂにおいて検査時に付いた傷（プローブ傷）Ｋ１が被覆されている。
また、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、アイランド部２０を含む半導体チップ１０、ボンディングワイヤ３０およびリード部２１におけるボンディングワイヤ３０との接続部は、樹脂部材４０によって包み込まれるように封止されている。この樹脂部材４０は、通常用いられるエポキシ樹脂等のモールド材料を用いることができる。
なお、リードフレームのリード部２１のうち、樹脂部材４０の内部に位置する部位はインナーリード、樹脂部材４０の外部に引き出されている部位はアウターリードである。このアウターリードの部分にて、半導体装置Ｓ１は、プリント基板やセラミック基板等に対してはんだ付けや導電性接着剤等にて固定されるようになっている。ここで、アウターリード部分は、樹脂部材４０の外部において所定形状に曲げられていてもよい。
次に、上記半導体装置Ｓ１の製造方法について述べる。本実施形態における製造方法は、大きくは２つある。
［第１の製造方法］
本実施形態の第１の製造方法は、大きくは、次の通りである。まず、半導体ウェハに対してチップ単位毎に、ワイヤ接続パッド１１ａおよび非接続パッド１１ｂを形成する（素子およびパッド形成工程）。そして、これらパッド１１ａ、１１ｂを介して半導体ウェハにおけるチップ単位毎に電気的特性の検査を行う（特性検査工程）。
その後、半導体ウェハに位置する非接続パッド１１ｂの表面に対して被覆部材としてのバンプ１４を形成する（被覆部材形成工程）。そして、半導体ウェハを分断して半導体チップ１０を形成し（チップ分断工程）、続いて、半導体チップ１０におけるワイヤ接続パッド１１ａに、ワイヤボンディングによってボンディングワイヤ３０を接続する（ワイヤボンディング工程）。
まず、素子およびパッド形成工程では、半導体ウェハに対して、半導体プロセスにてトランジスタ、抵抗、コンデンサ等の素子をチップ単位毎に形成する。それとともに、スパッタリング法等により、パッド１１、すなわちワイヤ接続パッド１１ａおよび非接続パッド１１ｂもチップ単位毎に形成する。
次に、特性検査工程では、ワイヤ接続パッド１１ａおよび非接続パッド１１ｂを介して半導体ウェハにおけるチップ単位毎に電気的特性の検査、例えば、素子の特性や短絡の有無等を検査する。
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、この特性検査工程および被覆部材形成工程を説明するための非接続パッド１１ｂの近傍部の概略図である。図３において、（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は、それぞれ非接続パッド１１ｂの概略平面図、（ａ）は、（ｂ）中のＣ−Ｃ線に沿った概略断面図、（ｃ）は（ｄ）中のＤ−Ｄ線に沿った概略断面図、（ｅ）は、（ｆ）中のＥ−Ｅ線に沿った概略断面図である。なお、図３（ｂ）ではプローブＰ１は省略してある。
特性検査工程においては、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、ワイヤ接続パッド１１ａおよび非接続パッド１１ｂの表面に対して、検査装置のプローブＰ１を押しつけることにより、プローブＰ１を介して当該検査装置とパッドとの電気的接続がなされ、検査が行われる。
このとき、プローブＰ１は先端部が針状であるため、プローブＰ１を非接続パッド１１ｂへ押しつけることによって、図３（ｃ）、（ｄ）に示されるように、非接続パッド１１ｂの表面には、自然酸化膜１２ｃを突き破って金属部分に至るプローブ傷Ｋ１が形成される。
そのため、特性検査工程の終了時には、半導体ウェハにおいて、プローブ傷Ｋ１が形成されたパッドでは、自然酸化膜１２ｃの下の金属（例えばアルミニウム）が露出した状態となっている。
次に、本第１の製造方法では、被覆部材形成工程を行う。この工程では、半導体ウェハに位置する非接続パッド１１ａの表面に対するバンプ（被覆部材）１４の形成は、ワイヤボンディングにおける１次ボンディング工程を行い、当該表面に形成された１次ボンド部を残してワイヤを切断することにより行う。
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、このワイヤボンディングの１次ボンディング工程による被覆部材としてのバンプ１４の形成方法を示す工程図である。ここでは、ワイヤボンディングとしてボールボンディングによる方法を採用している。
まず、図４（ａ）中において、キャピラリの動きを示す矢印のように、ワイヤＷ１を保持したワイヤボンディング装置のボンディングキャピラリＴ１を移動させる。
すなわち、ボンディングキャピラリＴ１によってワイヤＷ１を非接続パッド１１ｂに押しつけ、その後、ボンディングキャピラリＴ１を、いったん引き上げ、左方に移動させ、再び引き上げ、右方に移動させ、下方に移動させ、左方に移動させ、再びワイヤＷ１を非接続パッド１１ｂに押しつける。
ここまでの状態が図４（ｂ）に示されており、その後、図４（ｃ）に示されるように、ボンディングキャピラリＴ１を、図中の右斜め上方へ移動させることによって、１次ボンド部を残してワイヤＷ１を引きちぎる。こうして、非接続パッド１１ｂの表面に残った１次ボンド部が被覆部材としてのバンプ１４として形成される。
この被覆部材形成工程の後、チップ分断工程を行い、ダイシング装置等を用いて、半導体ウェハを分断して半導体チップ１０を形成する。
次に、アイランド部２０およびリード部２１が形成されたリードフレームを用意し、このリードフレームにおいて、アイランド部２０にはんだや導電性接着剤等を介して半導体チップ１０を接着し固定する（半導体チップ搭載工程）。
そして、ワイヤボンディング工程では、半導体チップ１０の周囲に配設されたリードフレームのリード部（リード部材）２１とワイヤ接続パッド１１ａとの間で、上記したボールボンディング法により、通常のワイヤボンディングを行う。それにより、リード部２１とワイヤ接続パッド１１ａとをボンディングワイヤ３０により結線する。
このようにワイヤボンディング工程を行い、しかる後、アイランド部２０を含む半導体チップ１０、ボンディングワイヤ３０およびリード部２１におけるボンディングワイヤ３０との接続部（インナーリード）を、樹脂部材４０によって包み込むように封止する（モールド工程）。このモールド工程は、通常の金型を用いた樹脂成形方法により行うことができる。
こうして、モールド工程の終了に伴い、上記図１に示される樹脂封止型半導体装置としての半導体装置Ｓ１ができあがる。以上が本実施形態における第１の製造方法である。
［第２の製造方法］
本実施形態の第１の製造方法は、大きくは、次の通りである。まず、上記第１の製造方法と同様に、素子およびパッド形成工程、特性検査工程を行う。
次に、本第２の製造方法では、半導体ウェハを分断して半導体チップ１０を形成するチップ分断工程を行う。なお、この時点では、半導体チップ１０には上記被覆部材としてのバンプ１４は形成されていない。
次に、本第２の製造方法では、半導体チップ１０をリードフレームのアイランド部２０に搭載固定する半導体チップ搭載工程を行う。その後、半導体チップ１０におけるワイヤ接続パッド１１ａにワイヤボンディングによってボンディングワイヤ３０を形成するワイヤボンディング工程を行う。
ここで、本製造方法では、このワイヤボンディング工程において、半導体チップ１０に位置する非接続パッド１１ｂの表面に対して、被覆部材としてのバンプ１４を形成する。このワイヤボンディングによるバンプ１４の形成方法は、上記図４に示したものと同様の方法とすることができる。
すなわち、本製造方法におけるワイヤボンディング工程では、非接続パッド１１ｂの表面に対して、ワイヤボンディングにおける１次ボンディング工程を行い、その後当該表面に形成された１次ボンド部を残してワイヤＷ１を切断することにより、当該表面を被覆するバンプ（被覆部材）１４を形成する。
こうして、本第２の製造方法では、ワイヤボンディング工程の終了に伴い、半導体チップ１０のワイヤ接続パッド１１ａとリードフレームのリード部２１とがボンディングワイヤ３０によって結線されるとともに、半導体チップ１０の非接続パッド１１ｂの表面がバンプ１４にて被覆されたものとなる。
その後は、本第２の製造方法においても、モールド工程を行うことにより、上記図１に示される樹脂封止型半導体装置としての半導体装置Ｓ１ができあがる。以上が本実施形態における第２の製造方法である。
［作用効果等］
ところで、本実施形態では、半導体チップ１０と、半導体チップ１０に形成された金属製のパッド１１とを備え、パッド１１は、金属製のボンディングワイヤ３０が接続されているワイヤ接続パッド１１ａと、ボンディングワイヤ３０が接続されていない非接続パッド１１ｂとから構成されている半導体装置Ｓ１において、非接続パッド１１ｂの表面が、ワイヤボンディングにおける１次ボンディングによって形成されたバンプ状の被覆部材１４によって被覆されていることを特徴とする半導体装置Ｓ１が提供される。
それによれば、非接続パッド１１ｂは被覆部材１４によって保護された状態となる。そのため、非接続パッド１１ｂにおいて検査時に付いた傷（プローブ傷Ｋ１）は水分にさらされない。よって、非接続パッド１１ｂにおける傷を起点として非接続パッド１１ｂが腐食するのを防止することができる。
また、このような構成においては、上記第１の製造方法および第２の製造方法にて述べたように、被覆部材としてのバンプ１４は、ワイヤ接続パッド１１ａにボンディングワイヤ３０を形成する際のワイヤボンディングを半導体チップ１０に対して行うときに同時に形成してもよいし、バンプ１４を形成するためのワイヤボンディングを半導体ウェハに対して行うことによって形成するようにしてもよい。
いずれにせよ、本実施形態によれば、非接続パッド１１ｂに対するバンプ（被覆部材）１４の形成を、ＣＶＤ（化学気相成長法）に比べて安価なワイヤボンディングによって行うことができるため、コストアップを抑制することができる。
よって、本実施形態によれば、ワイヤ接続パッド１１ａと非接続パッド１１ｂとが形成されている半導体チップ１０を備えた半導体装置Ｓ１において、非接続パッド１１ｂにおいて検査時に付いた傷から腐食が発生することを安価に防止することができる。
また、本実施形態の半導体装置Ｓ１では、非接続パッド１１ｂは、アルミニウムからなるものとしている。
上述したように、半導体チップ１０に形成するパッドとして通常は、アルミニウムが用いられ、このアルミニウムからなるパッドは腐食が発生しやすいものであるから、バンプ（被覆部材）１４を有する構成を採用することは、腐食防止のために有効である。
また、上述したが、本実施形態の半導体装置Ｓ１では、上記図９に示されるように、非接続パッド１１ｂはアルミニウムの多層膜としてもよい。
このように、非接続パッド１１ｂをアルミニウムの多層膜とした場合、プローブ傷が各層の界面に到達した場合には、特に、この層界面に沿って腐食が進行しやすい。そのようなものに対して、バンプ（被覆部材）１４を有する構成を採用することは、腐食防止のために有効である。
また、本実施形態の第１の製造方法によれば、半導体ウェハにチップ単位毎に、ワイヤ接続パッド１１ａおよび非接続パッド１１ｂを形成し、接続パッド１１ａおよび非接続パッド１１ｂを介して半導体ウェハにおけるチップ単位毎に電気的特性の検査を行った後、半導体ウェハを分断して半導体チップ１０を形成し、続いて、半導体チップ１０における接続パッド１１ａに、ワイヤボンディングによってボンディングワイヤ３０を接続するようにした半導体装置の製造方法において、電気的特性の検査の後であって半導体ウェハの分断を行う前に、半導体ウェハに位置する非接続パッド１１ｂの表面に対して、当該表面を被覆する被覆部材１４を形成するようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
それによれば、特性検査後の半導体ウェハにおいて、非接続パッド１１ｂはバンプ（被覆部材）１４によって保護された状態となる。
そのため、非接続パッド１１ｂにおいて特性検査の時に付いた傷（プローブ傷Ｋ１）は、検査後において極力水分にさらされない。よって、本実施形態の第１の製造方法よれば、非接続パッド１１ｂにおける傷を起点として非接続パッド１１ｂが腐食するのを防止することができる。
また、上記した従来技術のものでは、ボンディングワイヤを形成するためのワイヤボンディング後において半導体チップ毎に、ＣＶＤによって非接続パッドを被覆するようにしていた。それに対して、本第１の製造方法では、非接続パッド１１ｂに対するバンプ１４の形成は、半導体ウェハの状態で行うことができるため、従来に比べて、安価に行うことができる。
よって、本実施形態の第１の製造方法によれば、ワイヤ接続パッド１１ａと非接続パッド１１ｂとが形成されている半導体チップ１０を備えた半導体装置Ｓ１において、非接続パッド１１ｂにおいて検査時に付いた傷から腐食が発生することを安価に防止することができる。
特に、本実施形態の第１の製造方法では、半導体ウェハに位置する非接続パッド１１ｂの表面に対する被覆部材１４の形成を、ワイヤボンディングにおける１次ボンディング工程を行い、当該表面に形成された１次ボンド部を残してワイヤを切断することにより行うようにした半導体装置の製造方法が提供される。
それによれば、非接続パッド１１ｂに対するバンプ１４の形成を、ＣＶＤ（化学気相成長法）に比べて安価なワイヤボンディングによって行うことができ、コストアップを抑制することができる。
また、本実施形態の第２の製造方法によれば、半導体チップ１０と、半導体チップ１０に形成された金属製のパッド１１とを備え、パッド１１はワイヤ接続パッド１１ａと非接続パッド１１ｂとから構成されている半導体装置Ｓ１を製造する製造方法において、半導体チップ１０におけるワイヤ接続パッド１１ａにワイヤボンディングによってボンディングワイヤ３０を形成する工程では、非接続パッド１１ｂの表面に対して、当該ワイヤボンディングにおける１次ボンディング工程を行い、その後当該表面に形成された１次ボンド部を残してワイヤを切断することにより、当該表面を被覆するバンプ状の被覆部材１４を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
それによれば、半導体ウェハから分断され形成された半導体チップ１０において、非接続パッド１１ｂはバンプ（被覆部材）１４によって保護された状態となる。
そのため、非接続パッド１１ｂにおいて特性検査の時に付いた傷（プローブ傷Ｋ１）は、検査後は極力水分にさらされない。よって、この第２の製造方法によっても、非接続パッド１１ｂにおける傷を起点として非接続パッド１１ｂが腐食するのを防止することができる。
また、本第２の製造方法においても、非接続パッド１１ｂに対するバンプ１４の形成を、ＣＶＤ（化学気相成長法）に比べて安価なワイヤボンディングによって行うことができ、コストアップを抑制することができる。
さらに、本第２の製造方法では、被覆部材としてのバンプ１４の形成は、ワイヤ接続パッド１１ａにボンディングワイヤ３０を形成する際のワイヤボンディングを行う工程中に同時に形成することができるので、被覆部材１４を形成するための工程の手間を極力小さなものにすることができる。
よって、本実施形態の第２の製造方法によっても、ワイヤ接続パッド１１ａと非接続パッド１１ｂとが形成されている半導体チップ１０を備えた半導体装置において、非接続パッド１１ｂにおいて検査時に付いた傷から腐食が発生することを安価に防止することができる。
なお、本実施形態において、ワイヤ接続パッド１１ａは、検査工程の後にボンディングワイヤ３０が接続されるので、プローブ傷が生じている部分はボンディングワイヤ３０によって被覆され、当該プローブ傷の部分は樹脂部材４０と接しない。
そのため、ワイヤ接続パッド１１ａにおいても非接続パッド１１ｂと同様に、検査後においてバンプ１４やボンディングワイヤ３０が形成された後には、樹脂部材４０を通過してくる水分や樹脂部材４０中の不純物に極力さらされることはなく、プローブ傷Ｋ１を起点とした腐食の発生は極力抑制されるのである。
また、本実施形態では、上記した第１の製造方法および第２の製造方法において、さらに次のような特徴を有する製造方法が提供される。
・半導体チップ１０におけるワイヤ接続パッド１１ａにワイヤボンディングによってボンディングワイヤ３０を形成する工程においては、半導体チップ１０の周囲に配設されたリード部材２１とワイヤ接続パッド１１ａとの間でワイヤボンディングを行うようにしたこと。
・半導体チップ１０におけるワイヤ接続パッド１１ａにワイヤボンディングによってボンディングワイヤ３０を形成する工程を実行した後、半導体チップ１０、ボンディングワイヤ３０およびリード部材２１におけるボンディングワイヤ３０との接続部を、樹脂部材４０によって包み込むように封止すること。
・非接続パッド１１ｂとしてアルミニウムからなるものを用いること。さらに、非接続パッド１１ｂとして、アルミニウムの多層膜からなるものを用いること。または、ボンディングワイヤ３０として金もしくはアルミニウムからなるものを用いること。
ところで、本実施形態によれば、非接続パッド１１ｂにおいて検査時に付いた傷から腐食が発生することを防止することができるが、この腐食防止効果について、具体的に調べた結果を次の表１に示す。
Figure 0004036166
調べた非接続パッド１１ｂの電極材料・構造については、Ａｌ−Ｓｉ（Ａｌ純度：９９．９９９％以上）の電極材料を用い、１層構造としたもの、および、２層構造（上記図９参照）としたものを作成した。表１中、前者は「１層・Ａｌ−Ｓｉ電極」、後者は「２層・Ａｌ−Ｓｉ電極」と示してある。
また、被覆部材としてのバンプ１４（表１中では「金属バンプ」と示す）については、形成したもの（表１中では「あり」と示す）、形成しなかったもの（表１中では「なし」と図示）を作成した。また、上記プローブ傷Ｋ１（表１中では「プローブ針跡」と示す）についても、あるものと無いものとについて調べた。
そして、これらのサンプルを高湿環境下に放置する耐湿性試験を行い、腐食が発生する確率すなわち腐食の発生率を求めた。試験条件は、１２１℃、２ａｔｍ、１００ＲＨ％とし、放置時間は９６ｈ（時間）、４８０ｈとした。
この表１に示される結果から、まず、プローブ傷Ｋ１の無い場合には、非接続パッド１１ｂにおいて腐食が生じないことが確認される。そして、プローブ傷Ｋ１がある場合には、バンプ１４が形成されていなければ、ほぼ確実に高湿環境において腐食が生じることがわかる。
それに対して、非接続パッド１１ｂにプローブ傷Ｋ１がある場合であっても、バンプ１４によって非接続パッド１１ｂの表面すなわちプローブ傷Ｋ１が被覆されていれば、高湿環境においても、腐食はほとんど発生しないことが確認される。
なお、本実施形態において、上記した製造方法では、バンプ（被覆部材）１４を形成するためのワイヤボンディングとして、ボールボンディング法の例を述べたが、他の例として、図５に示されるように、ウェッジボンディング法を用いてもよい。
図５（ａ）に示されるように、ウェッジボンディングでは、ワイヤボンディング装置のボンディングツールＴ２によってワイヤＷ１を非接続パッド１１ｂに押しつけ、超音波振動させてワイヤＷ１を非接続パッド１１ｂに接合する。その後は、カッターＴ３によってワイヤＷ１を切断することにより、１次ボンド部を残し、これを被覆部材としてのバンプ１４とする。
この図５に示す例によって形成されたバンプ１４によっても、上記した本実施形態の作用効果が得られるし、また、この図５に示す例を上記した第１および第２の製造方法に対して適用することはもちろん可能である。
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置の要部構造を示す概略断面図である。
本実施形態の半導体装置も、上記図１に示されたように、半導体チップ１０と、半導体チップ１０に形成された金属製のパッド１１とを備え、パッド１１は、ボンディングワイヤ３０が接続されているワイヤ接続パッド１１ａと、ボンディングワイヤ３０が接続されていない非接続パッド１１ｂとから構成されている。
このような半導体装置において、ここでは、主として上記第１実施形態との相違点について述べる。
図６に示されるように、本実施形態では、非接続パッド１１ｂの表面は、樹脂よりなる被覆部材１４ａすなわち樹脂被覆部材１４ａによって被覆されている。この樹脂被覆部材１４ａは、耐湿性に優れるものであればよいが、例えば、塗布して硬化できるエポキシ系樹脂やシリコーン系樹脂等の接着剤を採用することができる。
そして、本実施形態の樹脂被覆部材１４ａを有する半導体装置の製造方法については、基本的には、被覆部材形成工程が上記第１実施形態と相違するものであるが、その他の工程は同様のものにできるものである。
まず、上記第１の製造方法に準じた本実施形態の製造方法は、大きくは、次の通りである。まず、半導体ウェハに対してチップ単位毎に、ワイヤ接続パッド１１ａおよび非接続パッド１１ｂを形成する素子およびパッド形成工程を行う。そして、これらパッド１１ａ、１１ｂを介して半導体ウェハにおけるチップ単位毎に電気的特性の検査を行う特性検査工程を実行する。
その後、本実施形態では、被覆部材形成工程において、半導体ウェハに位置する非接続パッド１１ｂの表面に対して被覆部材としての樹脂被覆部材１４ａを形成する。
この樹脂被覆部材１４ａの形成は、半導体ウェハに位置する非接続パッド１１ｂの表面に、樹脂を塗布して硬化させることにより行う。具体的には、印刷法等により樹脂の塗布を行い、加熱または光等により硬化させればよい。
こうして、樹脂被覆部材１４ａを形成した後、半導体ウェハを分断して半導体チップ１０を形成するチップ分断工程を行い、続いて、リードフレームのアイランド部２０に半導体チップ１０を搭載固定する半導体チップ搭載工程を行う。
そして、半導体チップ１０におけるワイヤ接続パッド１１ａとリードフレームのリード部２１との間において、ワイヤボンディングによってボンディングワイヤ３０を接続するワイヤボンディング工程を行う。
その後は、モールド工程を行うことにより、上記図１に示される樹脂封止型半導体装置としての半導体装置Ｓ１において、被覆部材を樹脂被覆部材１４ａに置き換えた半導体装置ができあがる。以上が、本実施形態における上記第１の製造方法に準じた製造方法である。
また、本実施形態では、次のような製造方法を採用することもできる。この場合には、まず、上記素子およびパッド形成工程、上記特性検査工程を行い、次に、上記チップ分断工程を行う。もちろん、この時点では、半導体チップ１０には上記樹脂被覆部材１４ａは形成されていない。
次に、上記半導体チップ搭載工程を行い、その後、半導体チップ１０におけるワイヤ接続パッド１１ａにワイヤボンディングによってボンディングワイヤ３０を形成するワイヤボンディング工程を行う。それによって、半導体チップ１０のワイヤ接続パッド１１ａとリードフレームのリード部２１とをボンディングワイヤ３０によって結線する。
その後、被覆部材形成工程を行い、半導体チップ１０に位置する非接続パッド１１ｂの表面に対して樹脂を塗布して硬化させることにより、被覆部材としての樹脂被覆部材１４ａを形成する。
その後は、この製造方法においても、モールド工程を行うことにより、本実施形態の樹脂封止型半導体装置としての半導体装置ができあがる。
ところで、本実施形態によれば、半導体チップ１０と、半導体チップ１０に形成された金属製のパッド１１とを備え、パッド１１は、ワイヤ接続パッド１１ａと非接続パッド１１ｂとから構成されている半導体装置において、非接続パッド１１ｂの表面は、樹脂よりなる被覆部材（樹脂被覆部材）１４ａによって被覆されていることを特徴とする半導体装置が提供される。
それによれば、非接続パッド１１ｂは樹脂被覆部材１４ａによって保護された状態となる。そのため、非接続パッド１１ｂにおいて検査時に付いた傷は水分にさらされない。よって、非接続パッド１１ｂにおける傷を起点として非接続パッド１１ｂが腐食するのを防止することができる。
また、本実施形態では、非接続パッド１１ｂに対する樹脂被覆部材１４ａの形成を、樹脂を塗布して硬化させることにより行うことができ、ＣＶＤに比べて安価に被覆部材を形成することができる。
また、本実施形態においても、半導体チップ１０と、半導体チップ１０に形成された金属製のパッド１１とを備え、パッド１１はワイヤ接続パッド１１ａと非接続パッド１１ｂとから構成されている半導体装置Ｓ１を製造する製造方法において、半導体チップ１０におけるワイヤ接続パッド１１ａにワイヤボンディングによってボンディングワイヤ３０を形成する工程では、非接続パッド１１ｂの表面に対して、当該ワイヤボンディングにおける１次ボンディング工程を行い、その後当該表面に形成された１次ボンド部を残してワイヤを切断することにより、当該表面を被覆するバンプ状の被覆部材１４を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
よって、本実施形態によれば、ワイヤ接続パッド１１ａと非接続パッド１１ｂとが形成されている半導体チップ１０を備えた半導体装置において、非接続パッド１１ｂにおいて検査時に付いた傷から腐食が発生することを安価に防止することのできる構成、および、そのような構成を適切に実現しうる製造方法が提供される。
また、本実施形態では、独自の製造方法として、半導体ウェハに位置する非接続パッド１１ｂの表面に対する被覆部材１４ａの形成は、当該表面に樹脂を塗布して硬化させることにより行うことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
それによれば、非接続パッド１１ｂに対する樹脂被覆部材１４ａの形成を、非接続パッド１１ｂの表面に樹脂を塗布して硬化させることにより行うことができ、ＣＶＤに比べて安価に樹脂被覆部材１４ａを形成できる製造方法を実現できる。
また、本実施形態においても、非接続パッド１１ｂをアルミニウムからなるものとすることや、非接続パッド１１ｂをアルミニウムの多層膜とすることは、上記実施形態と同様に可能であり、これらのことに対する樹脂被覆部材１４ａの腐食防止効果の有効性についても同様である。
さらに、本実施形態においても、本実施形態で述べた特徴点以外にも、上記第１実施形態に示したような種々の特徴を組み合わせた構成や製造方法とすることが可能であることは言うまでもない。
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置の要部構造を示す概略断面図である。
本実施形態の半導体装置も、上記図１に示されたように、半導体チップ１０と、半導体チップ１０に形成された金属製のパッド１１とを備え、パッド１１は、ボンディングワイヤ３０が接続されているワイヤ接続パッド１１ａと、ボンディングワイヤ３０が接続されていない非接続パッド１１ｂとから構成されている。
このような半導体装置において、ここでは、主として上記第１実施形態との相違点について述べる。
図７に示されるように、本実施形態では、非接続パッド１１ｂの表面は、非接続パッド１１ｂを構成する金属が熱により酸化されてなる熱酸化膜からなる被覆部材１４ｂ、すなわち熱酸化被覆膜１４ｂによって被覆されている。
この熱酸化被覆膜１４ｂは、レーザー等の光や熱（光／熱）を、非接続パッド１１ｂの表面にプローブ傷Ｋ１を中心として当て、ここに熱を付与することにより、非接続パッド１１ｂを構成するアルミニウム等の金属を酸化し、それによって形成された酸化膜（熱酸化膜）として構成されるものである。
ここで、この熱酸化被覆膜１４ｂを形成するために光／熱を当てる際には、ワークを、オゾンや酸素等の酸化反応性ガスＧ１の雰囲気中に置くことが酸化反応の進行を促進する上で好ましい。
本実施形態の熱酸化被覆膜１４ｂを有する半導体装置の製造方法については、基本的には、被覆部材形成工程が上記第１実施形態と相違するものであるが、その他の工程は同様のものにできるものである。
まず、上記第１の製造方法に準じた本実施形態の製造方法は、大きくは、次の通りである。まず、半導体ウェハに対してチップ単位毎に、ワイヤ接続パッド１１ａおよび非接続パッド１１ｂを形成する素子およびパッド形成工程を行う。そして、これらパッド１１ａ、１１ｂを介して半導体ウェハにおけるチップ単位毎に電気的特性の検査を行う特性検査工程を実行する。
その後、本実施形態では、被覆部材形成工程において、半導体ウェハに位置する非接続パッド１１ｂの表面に対する被覆部材としての熱酸化被覆膜１４ｂを形成する。
この熱酸化被覆膜１４ｂの形成は、半導体ウェハに位置する非接続パッド１１ｂに対して、上述したように、熱を付与して非接続パッド１１ｂの表面を構成する金属を熱で酸化することにより行う。
こうして、熱酸化被覆膜１４ｂを形成した後、チップ分断工程、半導体チップ搭載工程、ワイヤボンディング工程、モールド工程を順次行うことにより、上記図１に示される樹脂封止型半導体装置としての半導体装置Ｓ１において、被覆部材を熱酸化被覆膜１４ｂとした半導体装置ができあがる。以上が本実施形態における上記第１の製造方法に準じた製造方法である。
また、本実施形態では、次のような製造方法を採用することもできる。この場合には、まず、上記素子およびパッド形成工程、上記特性検査工程を行い、次に、上記チップ分断工程を行う。もちろん、この時点では、半導体チップ１０には上記熱酸化被覆膜１４ｂは形成されていない。
次に、半導体チップ搭載工程、ワイヤボンディング工程を行った後、被覆部材形成工程を行い、半導体チップ１０に位置する非接続パッド１１ｂの表面に対して熱酸化被覆膜１４ｂを形成する。
その後は、この製造方法においても、モールド工程を行うことにより、本実施形態の樹脂封止型半導体装置としての半導体装置ができあがる。
ところで、本実施形態によれば、半導体チップ１０と、半導体チップ１０に形成された金属製のパッド１１とを備え、パッド１１は、ワイヤ接続パッド１１ａと非接続パッド１１ｂとから構成されている半導体装置において、非接続パッド１１ｂの表面は、熱酸化被覆膜１４ｂによって被覆されていることを特徴とする半導体装置が提供される。
それによれば、非接続パッド１１ｂは熱酸化被覆膜１４ｂによって保護された状態となる。そのため、非接続パッド１１ｂにおいて検査時に付いた傷は水分にさらされない。よって、非接続パッド１１ｂにおける傷を起点として非接続パッド１１ｂが腐食するのを防止することができる。
また、本実施形態では、非接続パッド１１ｂに対して熱酸化を行い、非接続パッド１１ｂを構成する金属を熱により酸化されてなる熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜を被覆部材１４ｂとして形成することができ、ＣＶＤに比べて安価に被覆部材を形成することができる。
また、本実施形態においても、半導体チップ１０と、半導体チップ１０に形成された金属製のパッド１１とを備え、パッド１１はワイヤ接続パッド１１ａと非接続パッド１１ｂとから構成されている半導体装置Ｓ１を製造する製造方法において、半導体チップ１０におけるワイヤ接続パッド１１ａにワイヤボンディングによってボンディングワイヤ３０を形成する工程では、非接続パッド１１ｂの表面に対して、当該ワイヤボンディングにおける１次ボンディング工程を行い、その後当該表面に形成された１次ボンド部を残してワイヤを切断することにより、当該表面を被覆するバンプ状の被覆部材１４を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
よって、本実施形態によれば、ワイヤ接続パッド１１ａと非接続パッド１１ｂとが形成されている半導体チップ１０を備えた半導体装置において、非接続パッド１１ｂにおいて検査時に付いた傷から腐食が発生することを安価に防止することのできる構成、および、そのうような構成を適正津に製造しうる製造方法が提供される。
また、本実施形態では、独自の製造方法として、半導体ウェハに位置する非接続パッド１１ｂの表面に対する被覆部材１４ｂの形成は、非接続パッド１１ｂに熱を付与して非接続パッド１１ｂの表面を構成する金属を熱で酸化することにより行うことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法が提供される。
それによれば、非接続パッド１１ｂに対して熱酸化を行い、非接続パッド１１ｂの表面を構成する金属を熱により酸化されてなる熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜を被覆部材である熱酸化被覆膜１４ｂとして形成することができ、ＣＶＤに比べて安価に被覆部材を形成できる製造方法を実現できる。
また、本実施形態においても、非接続パッド１１ｂをアルミニウムからなるものとすることや、非接続パッド１１ｂをアルミニウムの多層膜とすることは、上記実施形態と同様に可能であり、これらのことに対する熱酸化被覆膜１４ｂの腐食防止効果の有効性についても同様である。
さらに、本実施形態においても、本実施形態で述べた特徴点以外にも、上記第１実施形態に示したような種々の特徴を組み合わせた構成や製造方法とすることが可能であることは言うまでもない。
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、半導体装置は樹脂部材４０で封止された樹脂封止型半導体装置であったが、樹脂で封止されたものでなくてもよい。
さらには、ワイヤ接続パッド１１ａとボンディングワイヤ３０によって結線される部材は、リード部材でなくてもよい。例えば、半導体チップを直接回路基板上に搭載し、回路基板の電極と半導体チップのワイヤ接続パッドとをボンディングワイヤで結線するような構成であってもかまわない。
要するに、本発明は、上記した種々の形態に限定されるものではなく、半導体チップと、半導体チップに形成された金属製のパッドとを備え、パッドは、金属製のボンディングワイヤが接続されているワイヤ接続パッドと、ボンディングワイヤが接続されていない非接続パッドとから構成されている半導体装置、およびそのような半導体装置の製造方法であれば、適用可能なものである。
本発明の第１実施形態に係る半導体装置を示す図であり、（ａ）は半導体装置の概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。 図１に示される半導体装置における非接続パッド近傍部の拡大図であり、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。 特性検査工程および被覆部材形成工程を説明するための非接続パッド近傍部の概略図である。 ワイヤボンディングの１次ボンディング工程による被覆部材としてのバンプの形成方法を示す工程図である。 ワイヤボンディングの１次ボンディング工程による被覆部材としてのバンプの形成方法の他の例を示す工程図である。 本発明の第２実施形態に係る半導体装置の要部構造を示す概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る半導体装置の要部構造を示す概略断面図である。 非接続パッドにおける腐食の発生の様子を説明するための図であり、（ａ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は半導体チップにおける非接続パッドの概略断面図、（ｂ）は（ａ）の上視平面図、（ｆ）は（ｅ）の上視平面図である。 アルミニウムの多層膜からなる非接続パッドを示す概略断面図である。
符号の説明
１０…半導体チップ、１１…パッド、１１ａ…ワイヤ接続パッド、
１１ｂ…非接続パッド、１４…被覆部材としてのバンプ、
１４ａ…被覆部材としての樹脂被覆部材、１４ｂ…被覆部材としての熱酸化被覆膜、
２１…リード部材としてのリードフレームのリード部、３０…ボンディングワイヤ、
４０…樹脂部材、Ｐ１…プローブ。

Claims (14)

  1. 半導体チップ（１０）と、
    前記半導体チップ（１０）に形成された金属製のパッド（１１）とを備え、
    前記パッドは、金属製のボンディングワイヤ（３０）が接続されているワイヤ接続パッド（１１ａ）と、前記ボンディングワイヤ（３０）が接続されていない非接続パッド（１１ｂ）とから構成されている半導体装置において、
    前記非接続パッド（１１ｂ）の表面は、前記非接続パッド（１１ｂ）を構成する金属が熱により酸化されてなる熱酸化膜からなる被覆部材（１４ｂ）によって被覆されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 前記ボンディングワイヤ（３０）は金もしくはアルミニウムからなるものであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
  3. 前記非接続パッド（１１ｂ）は、アルミニウムからなるものであ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。
  4. 前記非接続パッド（１１ｂ）は、アルミニウムの多層膜であることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
  5. 前記非接続パッド（１１ｂ）は、電気的特性を検査するための検査用のパッドとして用いられるものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置。
  6. 前記半導体チップ（１０）の周囲には、リード部材（２１）が配設されており、
    このリード部材（２１）と前記ワイヤ接続パッド（１１ａ）とが前記ボンディングワイヤ（３０）を介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体装置。
  7. 前記半導体チップ（１０）、前記ボンディングワイヤ（３０）および前記リード部材（２１）における前記ボンディングワイヤ（３０）との接続部は、樹脂部材（４０）によって包み込まれるように封止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。
  8. 半導体ウェハに対してチップ単位毎に、金属製のボンディングワイヤ（３０）が接続される金属製のワイヤ接続パッド（１１ａ）および前記ボンディングワイヤ（３０）が接続されない金属製の非接続パッド（１１ｂ）を形成し、
    前記接続パッド（１１ａ）および前記非接続パッド（１１ｂ）を介して前記半導体ウェハにおけるチップ単位毎に電気的特性の検査を行った後、
    前記半導体ウェハを分断して半導体チップ（１０）を形成し、
    続いて、前記半導体チップ（１０）における前記ワイヤ接続パッド（１１ａ）に、ワイヤボンディングによって前記ボンディングワイヤ（３０）を接続するようにした半導体装置の製造方法において、
    前記電気的特性の検査の後であって前記半導体ウェハの分断を行う前に、前記半導体ウェハに位置する前記非接続パッド（１１ｂ）の表面に対して、当該表面を被覆する被覆部材（１４、１４ａ、１４ｂ）を形成する工程を有し、
    前記被覆部材（１４ｂ）の形成は、前記非接続パッド（１１ｂ）に熱を付与して前記非接続パッド（１１ｂ）の表面を構成する金属を熱で酸化することにより行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. 前記ボンディングワイヤ（３０）として金もしくはアルミニウムからなるものを用いることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
  10. 前記非接続パッド（１１ｂ）としてアルミニウムからなるものを用いることを特徴とする請求項８または９に記載の半導体装置の製造方法。
  11. 前記非接続パッド（１１ｂ）として、アルミニウムの多層膜からなるものを用いることを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
  12. 前記電気的特性の検査工程は、前記ワイヤ接続パッド（１１ａ）および前記非接続パッド（１１ｂ）の表面に対してプローブ（Ｐ１）を押しつけることにより行われるものであることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
  13. 前記半導体チップ（１０）における前記ワイヤ接続パッド（１１ａ）にワイヤボンディングによって前記ボンディングワイヤ（３０）を形成する工程では、
    前記半導体チップ（１０）の周囲に配設されたリード部材（２１）と前記ワイヤ接続パッド（１１ａ）との間で前記ワイヤボンディングを行うようにしたことを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
  14. 前記半導体チップ（１０）における前記ワイヤ接続パッド（１１ａ）にワイヤボンディングによって前記ボンディングワイヤ（３０）を形成する工程を行った後、
    前記半導体チップ（１０）、前記ボンディングワイヤ（３０）および前記リード部材（２１）における前記ボンディングワイヤ（３０）との接続部を、樹脂部材（４０）によって包み込むように封止することを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
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