JP4980655B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、出荷前の電気テスト段階で不良品を抽出する半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device in which defective products are extracted at an electrical test stage before shipment.

近年、半導体デバイスの高機能化および高集積化に伴い半導体製造における微細化および工程数の増加が進み、製造工程における異物付着が半導体デバイスの不具合のポテンシャルをますます高めている。一方、半導体デバイスを使って製品の種類および個々の最終製品における半導体デバイスの数も増加し、半導体デバイスの品質向上が重要なポイントになってきた。   In recent years, as semiconductor devices have higher functionality and higher integration, miniaturization in semiconductor manufacturing and an increase in the number of processes have progressed, and adhesion of foreign matters in the manufacturing process has further increased the potential for defects in semiconductor devices. On the other hand, the types of products using semiconductor devices and the number of semiconductor devices in each final product have increased, and improving the quality of semiconductor devices has become an important point.

図6に示すように、従来の半導体装置の製造方法は、半導体装置のウェハの前工程を実施し(ステップS1)、前工程で処理されたウェハの電気テストを実施する(ステップS2)。ウェハの電気テストで良品と判定された場合(ステップS3のYES)、組立工程に進み(ステップS4)、不良と判定された場合(ステップS3のNO)、製品から除去される。   As shown in FIG. 6, in the conventional method for manufacturing a semiconductor device, a pre-process of a semiconductor device wafer is performed (step S1), and an electrical test of the wafer processed in the pre-process is performed (step S2). If the wafer electrical test determines that the product is good (YES in step S3), the process proceeds to the assembly process (step S4). If it is determined to be defective (NO in step S3), it is removed from the product.

また、組立工程(ステップS4)の後、半導体装置の電気テストが実施され(ステップS5)、半導体装置の電気テストで良品と判定された場合(ステップS6のYES)、出荷となり(ステップS7)、不良と判定された場合(ステップS6のNO)、製品から除去される。   In addition, after the assembly process (step S4), an electrical test of the semiconductor device is performed (step S5). If the semiconductor device is determined to be non-defective by the electrical test of the semiconductor device (YES in step S6), it is shipped (step S7). If it is determined to be defective (NO in step S6), it is removed from the product.

ウェハ上の微細粒子を、ウェハを損傷させることなく検出および除去する技術として、特許文献1記載のものがある。また、半導体ウェハに対する応力に関係する電気的特性をプローブで測定するために、ウェハステージ上に設置可能な小型の応力印加装置として、特許文献2記載のものもある。 As a technique for detecting and removing fine particles on a wafer without damaging the wafer, there is one described in Patent Document 1. In addition, there is a device described in Patent Document 2 as a small-sized stress application device that can be installed on a wafer stage in order to measure electrical characteristics related to stress on a semiconductor wafer with a probe.

ところで、製品出荷後、不具合品としてクライアントから返却される製品の初期不良要因を解析したところ、金属配線間にまたがるように載った金属異物によるものが多いことが判明した。すなわち、製品出荷時には良品として電気的なテスト(図6のステップS3のYESおよびステップS6のYES)を通過しているものが、クライアントでの実装までの間に、熱的および機械的な応力が合算されて製品に加わることにより、金属配線間の金属異物による電気的な接触を助長したことが考えられる。   By the way, when an initial failure factor of a product returned from a client as a defective product is analyzed after the product is shipped, it has been found that there are many cases due to a metal foreign object placed across the metal wiring. That is, a product that has passed the electrical test (YES in step S3 and YES in step S6 in FIG. 6) as a non-defective product at the time of product shipment is subject to thermal and mechanical stress before mounting on the client. It can be considered that electrical contact by metal foreign objects between the metal wirings was promoted by adding them to the product.

すなわち、金属配線間に単に異物が載っただけでは金属配線間での電気的ショートには至らない。ウェハの電気テストでは良品判定され(図6のステップS3のYES)、さらに樹脂による熱応力がかかる組立封入工程(図6のステップS4)後の半導体装置の電気テスト(ステップS5)において良品判定されたにもかかわらず、その後のクライアントでの実装までの熱ストレスがさらに合算されることが、異物と金属配線間が電気的にショートしてしまう要因の一つとして考えられる。   That is, simply placing a foreign object between metal wires does not lead to an electrical short between the metal wires. A non-defective product is determined in the electrical test of the wafer (YES in step S3 in FIG. 6), and a non-defective product is determined in the electrical test (step S5) of the semiconductor device after the assembly and encapsulation process (step S4 in FIG. 6) in which thermal stress due to resin is applied In spite of this, it is considered that one of the factors that cause an electrical short between the foreign material and the metal wiring is that the thermal stress until the subsequent mounting by the client is further added.

従って、従来技術において、このような潜在的不具合を持つ製品により半導体デバイスの品質が低下してしまう可能性があるという点で改善の余地を有していた。   Therefore, in the prior art, there is room for improvement in that there is a possibility that the quality of the semiconductor device is deteriorated by a product having such a potential defect.

本発明によれば、ウェハ上に多層成膜し、回路パターンを形成する前工程と、前記前工程で処理された前記ウェハをダイシングし、各半導体チップに分け、リードフレーム上にマウントし、ワイヤーボンディング後、樹脂封入する後工程と、を含む半導体装置の製造方法であって、
前記前工程中または前記後工程後に、前記ウェハまたは前記半導体装置に熱的および機械的な所定の応力を印加する応力印加工程と、
前記応力印加工程後に、前記ウェハまたは前記半導体装置の電気テストを実施する電気テスト工程と、
を含む半導体装置の製造方法が提供される。
According to the present invention, a multi-layer film is formed on a wafer, a pre-process for forming a circuit pattern, and the wafer processed in the pre-process is diced, divided into semiconductor chips, mounted on a lead frame, a wire A semiconductor device manufacturing method including a post-process for encapsulating resin after bonding;
A stress applying step of applying a predetermined thermal and mechanical stress to the wafer or the semiconductor device during the pre-process or after the post-process;
After the stress application step, an electrical test step of performing an electrical test of the wafer or the semiconductor device;
A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

この発明によれば、熱的および機械的な所定の応力をウェハまたは半導体装置に印加することにより、金属配線間の異物を有する潜在的不具合品にて発生する製品の初期不良の原因となるストレスを事前に模擬的に製品に加え、ウェハまたは半導体装置の電気テストで不良品として検知可能となる。これにより、検知された潜在的な不良品を事前に排除でき、製品品質の向上を図ることができる。 According to the present invention, by applying a predetermined thermal and mechanical stress to the wafer or the semiconductor device, the stress that causes the initial failure of the product that occurs in the potential defective product having the foreign matter between the metal wirings. Can be detected as a defective product by an electrical test of a wafer or a semiconductor device. Thereby, the detected potential defective product can be eliminated in advance, and the product quality can be improved.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、潜在的な不良品を事前に抽出し、製品の信頼性を向上させることができる半導体装置の製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the semiconductor device which can extract the potential defective product in advance and can improve the reliability of a product is provided.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

(第一の実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の処理フローの一例を示すフローチャートである。なお、図1において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してある。
(First embodiment)
FIG. 1 is a flowchart showing an example of a processing flow of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the configuration of parts not related to the essence of the present invention is omitted.

本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、ウェハ上に多層成膜し、回路パターンを形成する前工程(ステップS11)と、前工程で処理されたウェハをダイシングし、各半導体チップに分け、リードフレーム上にマウントし、ワイヤーボンディング後、樹脂封入する後工程(ステップS19)と、を含む半導体装置の製造方法であって、前工程中または後工程後に、ウェハまたは半導体装置に熱的および機械的な所定の応力を印加する応力印加工程(ステップS13)と、応力印加工程後に、ウェハまたは半導体装置の電気テストを実施する電気テスト工程(ステップS15)と、を含む。 In the semiconductor device manufacturing method according to the embodiment of the present invention, a multi-layer film is formed on a wafer, a pre-process (step S11) for forming a circuit pattern, a wafer processed in the pre-process is diced, and each semiconductor chip A semiconductor device manufacturing method including a post-process (step S19) that is mounted on a lead frame, wire-bonded, and encapsulated with resin, and the wafer or semiconductor device is heated during or after the pre-process. Stress application step (step S13) for applying a predetermined mechanical and mechanical stress, and an electrical test step (step S15) for conducting an electrical test of the wafer or semiconductor device after the stress application step.

詳細には、図1に示すように、半導体装置のウェハの前工程を実施し(ステップS11)、前工程とウェハ電気テスト工程の間で、ウェハに熱的および機械的応力を印加する工程を実施する(ステップS13)。熱的および機械的な所定の応力は、たとえば、後工程の樹脂封入時に半導体チップにかかる熱的および機械的な応力と同程度とすることができる。あるいは、熱的および機械的な所定の応力は、前工程、後工程、および半導体装置を実装するまでの間にかかる応力の総和と同程度とすることができる。応力の印加条件については、後述する。 Specifically, as shown in FIG. 1, a wafer pre-process of a semiconductor device is performed (step S11), and a process of applying thermal and mechanical stress to the wafer between the pre-process and the wafer electrical test process is performed. Implement (step S13). The predetermined thermal and mechanical stress can be, for example, the same level as the thermal and mechanical stress applied to the semiconductor chip when the resin is encapsulated in a later process. Alternatively, the predetermined thermal and mechanical stress can be approximately the same as the sum of stresses applied before the pre-process, the post-process, and the mounting of the semiconductor device. The stress application conditions will be described later.

そして、ステップS13の後、応力が印加されたウェハの電気テストを実施する(ステップS15)。ステップS15のテストで良品と判定された場合(ステップS17のYES)、次の組立工程(ステップS19)へ進む。不良と判定された場合(ステップS17のNO)、製品から除去される。なお、組立工程は、たとえば樹脂封入工程を含む。 After step S13, an electrical test is performed on the wafer to which stress is applied (step S15). When it is determined that the product is non-defective in the test of step S15 (YES in step S17), the process proceeds to the next assembly process (step S19). If it is determined to be defective (NO in step S17), it is removed from the product. The assembly process includes, for example, a resin sealing process.

そして、組立工程(ステップS19)で製造された半導体装置の電気テストを実施する(ステップS21)。ステップS21のテストで良品と判定された場合(ステップS23のYES)、製品が出荷される(ステップS25)。ステップS21のテストで不良と判定された場合(ステップS23のNO)、製品から除去される。   Then, an electrical test of the semiconductor device manufactured in the assembly process (step S19) is performed (step S21). When it is determined that the product is non-defective in the test of step S21 (YES in step S23), the product is shipped (step S25). When it is determined as defective in the test in step S21 (NO in step S23), it is removed from the product.

図2は、図1の応力印加工程の詳細フローを示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart showing a detailed flow of the stress application step of FIG.

本実施形態において、応力印加工程を実施する装置としては、キャリアに入れたウェハをセット可能な圧力釜とする。圧力釜は、樹脂封入工程とほぼ同じ応力、たとえば、100kg/cm2以下程度の応力を印加することができる。さらに、圧力釜は、高温、たとえば、150℃程度や、低温、たとえば、−10℃程度の液体を入れ替えることができる。あるいは、液体の替わりに、不活性ガスなどを用い、高温および低温の加熱および冷却ができる装置を用いることもできる。あるいは、半導体装置の試験で用いられているHAST(High Accelerated Stress Test:高加速ストレス試験)装置などを用いることもできる。 In the present embodiment, the apparatus for performing the stress application step is a pressure cooker capable of setting a wafer placed in a carrier. Autoclave is approximately the same stress as the resin sealing step, for example, can be applied to 100 kg / cm 2 or less degree of stress. Furthermore, the pressure cooker can replace a liquid at a high temperature, for example, about 150 ° C., or at a low temperature, for example, about −10 ° C. Alternatively, an apparatus capable of heating and cooling at high and low temperatures using an inert gas or the like instead of the liquid can be used. Alternatively, a HAST (High Accelerated Stress Test) apparatus used in a semiconductor device test can also be used.

まず、ウェハを入れたキャリアを圧力釜にセットする(ステップS101)。そして、圧力釜の蓋を閉じる(ステップS103)。応力印加工程は、必要に応じて数回繰り返し行うため、リピート回数に予め設定された値nをセットする。さらに、ループカウンタiに1をセットし初期化する(ステップS105)。 First, the carrier containing the wafer is set in the pressure cooker (step S101). Then, the pressure lid is closed (step S103). Since the stress application step is repeated several times as necessary, a preset value n is set as the number of repeats. Further, the loop counter i is set to 1 and initialized (step S105).

そして、圧力釜に低温の液体を導入して、所定時間放置する(ステップS107)。ここでは、たとえば、−10℃の低温の液体、たとえば、フロリナート(商標)などのフッ素系不活性液体を圧力釜に導入し、10分間放置する。   Then, a low-temperature liquid is introduced into the pressure cooker and left for a predetermined time (step S107). Here, for example, a low-temperature liquid at −10 ° C., for example, a fluorine-based inert liquid such as Florinart (trademark) is introduced into the pressure cooker and left for 10 minutes.

その後、圧力釜で設定圧力、たとえば、100kg/cm2以下程度の応力を印加する(ステップS109)。その後、圧力釜からステップS107で導入していた液体を抜いた後、圧力釜に高温の液体を導入して、所定時間放置する(ステップS111)。ここでは、たとえば、150℃の高温の液体、たとえば、フロリナート(商標)などのフッ素系不活性液体を圧力釜に導入し、10分間放置する。 Thereafter, a set pressure, for example, a stress of about 100 kg / cm 2 or less is applied by the pressure cooker (step S109). Thereafter, after removing the liquid introduced in step S107 from the pressure cooker, a high-temperature liquid is introduced into the pressure cooker and left for a predetermined time (step S111). Here, for example, a high-temperature liquid at 150 ° C., for example, a fluorine-based inert liquid such as Florinart (trademark) is introduced into the pressure cooker and left for 10 minutes.

その後、圧力釜で設定圧力、たとえば、100kg/cm2以下程度の応力を印加する(ステップS113)。その後、圧力釜からステップS113で導入していた液体を抜く(ステップS115)。そしてループカウンタiをインクリメントし(ステップS117)、ループカウンタi>リピート回数nか否かを判定する(ステップS119)。ループカウンタiがリピート回数n以下の場合(ステップS119のNO)、ステップS107に戻り、ステップS107〜ステップS115を繰り返す。一方、ループカウンタiがリピート回数nを超えた場合(ステップS119のYES)、処理を終了する。 Thereafter, a set pressure, for example, a stress of about 100 kg / cm 2 or less is applied by the pressure cooker (step S113). Thereafter, the liquid introduced in step S113 is removed from the pressure cooker (step S115). Then, the loop counter i is incremented (step S117), and it is determined whether or not the loop counter i> the repeat count n (step S119). If the loop counter i is equal to or less than the repeat count n (NO in step S119), the process returns to step S107, and steps S107 to S115 are repeated. On the other hand, if the loop counter i exceeds the repeat count n (YES in step S119), the process is terminated.

なお、応力印加工程は、好ましくは、前工程で、ウェハの最上層にポリイミド塗布などによって保護膜を成膜する前に実施するのがよい。すなわち、図1の前工程は、ウェハの最上層に成膜される保護膜形成工程を含み、応力印加工程を、前工程の保護膜形成工程の前に実施することができる。これによれば、ウェハに保護膜形成後に応力印加工程を実施するよりも、応力印加の効果がより得られる。 The stress applying step is preferably performed in the previous step before forming a protective film on the uppermost layer of the wafer by applying polyimide or the like. That is, the pre-process of FIG. 1 includes a protective film forming process formed on the uppermost layer of the wafer, and the stress applying process can be performed before the protective film forming process of the pre-process. According to this, the stress application effect can be obtained more than the stress application step after the protective film is formed on the wafer.

図3は、本実施形態の半導体装置の製造方法の応力印加工程の印加条件を決定する処理フローの一例を示すフローチャートである。図4は、本実施形態の応力印加条件テーブル10の一例を示す図である。 FIG. 3 is a flowchart showing an example of a processing flow for determining an application condition in the stress application step of the method for manufacturing a semiconductor device of the present embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the stress application condition table 10 according to the present embodiment.

図4に示すように、本実施形態の応力印加条件テーブル10は、図2の処理ループを繰り返すリピート回数と、低温処理時の設定温度、放置時間、および設定応力と、高温処理時の設定温度、放置時間、および設定応力と、が記憶される。オペレータは、応力印加条件テーブル10に記憶されている条件に従って、各工程を実施する。 As shown in FIG. 4, the stress application condition table 10 of the present embodiment includes the number of repeats for repeating the processing loop of FIG. 2, the set temperature during low temperature processing, the standing time, the set stress, and the set temperature during high temperature processing. , The standing time and the set stress are stored. The operator performs each process according to the conditions stored in the stress application condition table 10.

図3に示すように、はじめに、応力印加条件テーブル10を初期化する(ステップS201)。たとえば、リピート回数を3、低温処理時の設定温度は−10℃、放置時間は10分、応力は100kg/cm2、高温処理時の設定温度は150℃、放置時間は10分、応力は100kg/cm2とする。初期値は、製品毎に実際に組立工程で実施される樹脂封入工程などでかかる応力を模した条件およびクライアントにて実装時にかかる応力などを模した条件を設定することができる。 As shown in FIG. 3, first, the stress application condition table 10 is initialized (step S201). For example, the number of repeats is 3, the set temperature during low temperature treatment is -10 ° C, the standing time is 10 minutes, the stress is 100 kg / cm 2 , the set temperature during high temperature processing is 150 ° C, the standing time is 10 minutes, and the stress is 100 kg. / cm 2 The initial value can be set for each product under conditions that simulate the stress applied during the resin encapsulation process that is actually performed in the assembly process, and conditions that simulate the stress applied during mounting by the client.

そして、図1の前工程(ステップS11)、熱的および機械的応力印加工程(ステップS13)、およびウェハの電気テスト工程(ステップS15)を実施する。そして、ウェハの電気テストの判定結果を記録する(ステップS203)。そして、判定結果を分析する(ステップS205)。判定結果の分析とは、たとえば、判定結果の記録に基づいて、応力印加工程後のテストによって検知された不良品数を統計的に集計および解析したりする。 Then, the pre-process (step S11), the thermal and mechanical stress application process (step S13), and the wafer electrical test process (step S15) shown in FIG. 1 are performed. Then, the determination result of the electrical test of the wafer is recorded (step S203). Then, the determination result is analyzed (step S205). The analysis of the determination result includes, for example, statistically counting and analyzing the number of defective products detected by the test after the stress application process based on the determination result record.

分析結果に基づいて、条件を最適化し(ステップS207)、最適化された値に条件を補正し、応力印加条件テーブル10の設定値を更新する(ステップS209)。この処理を繰り返すことによって、条件を補正することができ、たとえば、図4に示す応力印加条件テーブル10のような条件とすることができる。ここでは、リピート回数は3、低温処理時の設定温度は−5℃、放置時間は10分、応力は80kg/cm2、高温処理時の設定温度は130℃、放置時間は10分、応力は80kg/cm2となる。 Based on the analysis result, the conditions are optimized (step S207), the conditions are corrected to the optimized values, and the set values in the stress application condition table 10 are updated (step S209). By repeating this process, the conditions can be corrected, and for example, conditions such as the stress application condition table 10 shown in FIG. 4 can be obtained. Here, the number of repeats is 3, the set temperature during low temperature treatment is −5 ° C., the standing time is 10 minutes, the stress is 80 kg / cm 2 , the set temperature during high temperature processing is 130 ° C., the standing time is 10 minutes, and the stress is 80 kg / cm 2 .

そして、図1のステップS17へ進む。なお、ステップS205乃至ステップS209は、毎回実施するものではなく、ステップS203で判定結果の記録を取り、履歴を蓄積した後、実施するのが好ましい。すなわち、統計的な集計および解析が実施可能な程度に履歴が蓄積した後、実施することができる。このようにして、最適な印加条件を決定することができ、効率よく製品の信頼性を向上させることができる。 Then, the process proceeds to step S17 in FIG. Note that steps S205 to S209 are not performed every time, but are preferably performed after the determination result is recorded and the history is accumulated in step S203. That is, it can be performed after the history has accumulated to such an extent that statistical aggregation and analysis can be performed. In this way, the optimum application condition can be determined, and the reliability of the product can be improved efficiently.

以上説明したように、本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、熱的および機械的な所定の応力をウェハに印加することにより、金属配線間の異物を有する潜在的不具合品にて発生する製品の初期不良の原因となるストレスを事前に模擬的に製品に加え、ウェハの電気テストで不良品として検知可能となる。これにより、検知された潜在的な不良品を事前に排除でき、製品品質の向上を図ることができる。 As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the embodiment of the present invention, a potential defective product having foreign matters between metal wirings by applying a predetermined thermal and mechanical stress to the wafer. The stress that causes the initial failure of the product that occurs in the process is added to the product in a simulated manner in advance, and can be detected as a defective product by the electrical test of the wafer. Thereby, the detected potential defective product can be eliminated in advance, and the product quality can be improved.

(第二の実施の形態)
図5は、本発明の他の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の処理フローの一例を示すフローチャートである。本実施形態の半導体装置の製造方法は、図1の上記実施形態の半導体装置の製造方法とは、前工程(ステップS11)の後の熱的および機械的応力印加工程(ステップS13)の代わりに、組立工程(ステップS19)の後に熱的および機械的応力印加工程(ステップS20)を実施する点で相違する。
(Second embodiment)
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a processing flow of a method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention. The semiconductor device manufacturing method of this embodiment differs from the semiconductor device manufacturing method of the above-described embodiment of FIG. 1 in place of the thermal and mechanical stress application step (step S13) after the previous step (step S11). The difference is that the thermal and mechanical stress application step (step S20) is performed after the assembly step (step S19).

本実施の形態の半導体装置の製造方法は、ウェハ上に多層成膜し、回路パターンを形成する前工程(ステップS11)と、前工程で処理されたウェハをダイシングし、各半導体チップに分け、リードフレーム上にマウントし、ワイヤーボンディング後、樹脂封入する後工程(ステップS19)と、を含む半導体装置の製造方法であって、前工程中または後工程後に、ウェハまたは半導体装置に熱的および機械的な所定の応力を印加する応力印加工程(ステップS20)と、応力印加工程後に、ウェハまたは半導体装置の電気テストを実施する電気テスト工程(ステップS21)と、を含む。 The manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment includes a multi-layered film formation on a wafer, a pre-process (step S11) for forming a circuit pattern, and a wafer processed in the pre-process is diced and divided into semiconductor chips, A semiconductor device manufacturing method including a post-process (step S19) that is mounted on a lead frame, wire-bonded, and encapsulated with a resin, wherein the wafer and the semiconductor device are thermally and mechanically processed during or after the pre-process. A stress applying step (step S20) for applying a predetermined stress and an electrical test step (step S21) for performing an electrical test on the wafer or the semiconductor device after the stress applying step.

本実施形態において、応力印加工程(ステップS20)で印加される所定の応力は、たとえば、前工程、後工程、および半導体装置を実装するまでの間にかかる応力の総和または後工程後から半導体装置を実装するまでの間に半導体チップにかかる熱的および機械的な応力とすることができる。また、本実施形態において、応力印加工程を実施する装置としては、半導体チップをセット可能な圧力釜とすることができる。 In the present embodiment, the predetermined stress applied in the stress application step (step S20) is, for example, the sum of stresses applied before the pre-process, the post-process, and the mounting of the semiconductor device, or the semiconductor device after the post-process. The thermal and mechanical stress applied to the semiconductor chip before mounting can be set. Moreover, in this embodiment, as an apparatus which implements a stress application process, it can be set as the pressure cooker which can set a semiconductor chip.

本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、熱的および機械的な所定の応力を半導体装置に印加することにより、金属配線間の異物を有する潜在的不具合品にて発生する製品の初期不良の原因となるストレスを事前に模擬的に製品に加え、出荷前の半導体装置の電気テストで不良品として検知可能となる。これにより、検知された潜在的な不良品を事前に排除でき、製品品質の向上を図ることができる。 According to the method of manufacturing a semiconductor device of the embodiment of the present invention, a product that occurs in a potential defective product having foreign matters between metal wirings by applying a predetermined thermal and mechanical stress to the semiconductor device. The stress that causes the initial failure is added to the product in advance in a simulated manner, and can be detected as a defective product by an electrical test of the semiconductor device before shipment. Thereby, the detected potential defective product can be eliminated in advance, and the product quality can be improved.

(第三の実施の形態)
本発明の他の実施形態において、図1の上記実施形態の半導体装置の製造方法の前工程(ステップS11)の後の熱的および機械的応力印加工程(ステップS13)に加え、さらに、組立工程(ステップS19)の後に、熱的および機械的応力印加工程(ステップS20)を実施することもできる。すなわち、前工程(ステップS11)と組立工程(ステップS19)の両方の後に、熱的および機械的応力印加工程(ステップS13およびステップS20)をそれぞれ実施することができる。
(Third embodiment)
In another embodiment of the present invention, in addition to the thermal and mechanical stress application step (step S13) after the previous step (step S11) of the method of manufacturing the semiconductor device of the above embodiment of FIG. After (Step S19), a thermal and mechanical stress application step (Step S20) can also be performed. That is, the thermal and mechanical stress application steps (step S13 and step S20) can be performed after both the pre-process (step S11) and the assembly process (step S19), respectively.

本実施の形態の半導体装置の製造方法は、ウェハ上に多層成膜し、回路パターンを形成する前工程(ステップS11)と、前工程で処理されたウェハをダイシングし、各半導体チップに分け、リードフレーム上にマウントし、ワイヤーボンディング後、樹脂封入する後工程(ステップS19)と、を含む半導体装置の製造方法であって、前工程中または後工程後に、ウェハまたは半導体装置に熱的および機械的な所定の応力を印加する応力印加工程(ステップS13およびステップS20)と、応力印加工程後に、ウェハまたは半導体装置の電気テストを実施する電気テスト工程(ステップS15およびステップS21)と、を含む。 The manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment includes a multi-layered film formation on a wafer, a pre-process (step S11) for forming a circuit pattern, and a wafer processed in the pre-process is diced and divided into semiconductor chips, A semiconductor device manufacturing method including a post-process (step S19) that is mounted on a lead frame, wire-bonded, and encapsulated with a resin, wherein the wafer and the semiconductor device are thermally and mechanically processed during or after the pre-process. A stress applying process (step S13 and step S20) for applying a predetermined stress and an electrical test process (step S15 and step S21) for performing an electrical test of the wafer or the semiconductor device after the stress applying process.

本実施形態において、応力印加工程(ステップS20)で印加される所定の応力は、たとえば、組立工程後から半導体装置を実装するまでの間に半導体チップにかかる熱的および機械的な応力と同程度とすることができる。
本実施形態においても、上記実施形態と同様な効果を奏することができる。
In the present embodiment, the predetermined stress applied by the stress applying step (step S20), for example, thermal and mechanical stresses comparable applied to the semiconductor chip and before mounting the semiconductor device after the assembly process It can be.
Also in this embodiment, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.

たとえば、図2の例では、繰り返し処理では同じ設定値を用いる構成としたが、これに限定されない。印加条件は応力の印加回数を含み、応力印加工程(ステップS13)において、印加条件に従って、印加回数、所定の応力の印加を繰り返すことができる。すなわち、処理ループ毎に設定値を変化させることができる。たとえば、製品毎に実際に組立工程で実施される樹脂封入工程などでかかる応力を模した条件およびクライアントにて実装時にかかる応力などを模した条件をそれぞれ異なる設定値を設定し、実施することができる。 For example, in the example of FIG. 2, the same setting value is used in the iterative process, but the present invention is not limited to this. Application conditions includes a number of applications of stress in the stress applying step (step S13), and in accordance with application condition, the number of times of application, can be repeated application of a given stress. That is, the set value can be changed for each processing loop. For example, it is possible to set different values for the conditions that simulate the stress applied in the resin encapsulation process that is actually performed in the assembly process for each product, and the conditions that simulate the stress that is applied during mounting on the client. it can.

本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の処理フローの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the processing flow of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 図1の応力印加工程の詳細フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed flow of the stress application process of FIG. 本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程における応力印加条件決定処理の処理フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing flow of the stress application condition determination process in the manufacturing process of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 図3の応力印加条件決定処理で決定された応力印加条件を記憶するテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the table which memorize | stores the stress application conditions determined by the stress application condition determination process of FIG. 本発明の他の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の処理フローの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the processing flow of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention. 従来の半導体装置の製造方法の処理フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing flow of the manufacturing method of the conventional semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

10 応力印加条件テーブル 10 Stress application condition table

Claims (6)

ウェハ上に多層成膜し、回路パターンを形成する工程と、前記ウェハの最上層に保護膜を成膜する保護膜形成工程とを含む前工程と、
前記前工程で処理された前記ウェハをダイシングし、各半導体チップに分け、リードフレーム上にマウントし、ワイヤーボンディング後、樹脂封入する後工程と、を含む半導体装置の製造方法であって、
前記前工程の前記保護膜形成工程の前に、前記ウェハまたは前記半導体装置に熱的および機械的な所定の応力を印加する応力印加工程と、
前記応力印加工程後に、前記ウェハまたは前記半導体装置の電気テストを実施する電気テスト工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
A pre-process including a step of forming a multilayer film on a wafer and forming a circuit pattern, and a protective film forming step of forming a protective film on the uppermost layer of the wafer ;
The wafer processed in the previous process is diced, divided into semiconductor chips, mounted on a lead frame, wire bonding, and a post-process for encapsulating resin, and a method for manufacturing a semiconductor device,
A stress applying step of applying a predetermined thermal and mechanical stress to the wafer or the semiconductor device before the protective film forming step of the previous step;
After the stress application step, an electrical test step of performing an electrical test of the wafer or the semiconductor device;
A method of manufacturing a semiconductor device including:
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
前記熱的および機械的な所定の応力は、前記後工程の樹脂封入時に前記半導体チップにかかる熱的および機械的な応力または前記後工程後から前記半導体装置を実装するまでの間に前記半導体チップにかかる熱的および機械的な応力と同程度である半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1 ,
The predetermined thermal and mechanical stress is the thermal and mechanical stress applied to the semiconductor chip at the time of resin encapsulation in the post process or the semiconductor chip after the post process and before the semiconductor device is mounted. A method for manufacturing a semiconductor device, which is comparable to thermal and mechanical stresses applied to the semiconductor device.
請求項2に記載の半導体装置の製造方法において、
前記熱的および機械的な所定の応力は、前記前工程、前記後工程、および前記半導体装置を実装するまでの間にかかる応力の総和と同程度である半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 2 ,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the predetermined thermal and mechanical stresses are approximately equal to a sum of stresses applied before the pre-process, the post-process, and the mounting of the semiconductor device.
請求項1乃至3いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記応力印加工程において、前記ウェハまたは前記半導体装置を温度制御可能な圧力釜に収容し、前記熱的および機械的な所定の応力を前記ウェハまたは前記半導体装置に印加する半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1 ,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein in the stress applying step, the wafer or the semiconductor device is housed in a pressure chamber capable of controlling temperature, and the predetermined thermal and mechanical stress is applied to the wafer or the semiconductor device.
請求項1乃至4いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記電気テスト工程の判定結果に基づいて、前記応力印加工程の前記応力の印加条件を決定する半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1 ,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: determining a stress application condition in the stress application step based on a determination result in the electrical test step.
請求項5に記載の半導体装置の製造方法において、
前記印加条件は応力の印加回数を含み、前記応力印加工程において、前記印加条件に従って、前記印加回数、前記所定の応力の印加を繰り返す半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 5 ,
The application condition includes a number of applications of stress in the stress applying step, according to the applied conditions, the number of times of application, the production method of the predetermined semiconductor device repeating the application of stress.
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