JP5514134B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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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組み立て技術に適用して有効な技術に関する。
日本特開２００１−１３５７６７号公報（特許文献１）には、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）等の半導体パッケージにおいて、パッケージ裏面にダイパッドが露出している場合に、ダイパッドと封止レジンの密着性を向上させるために、ダイパッドの対向する一対の辺を上方に折り曲げる技術が開示されている。
特開２００１−１３５７６７号公報
電子装置の小型化および薄型化に伴い、電子装置に搭載される半導体装置に対しても、小型化および薄型化の要求が強くなっている。半導体装置の小型化および薄型化を実現するためには、複数の半導体チップを平置き（並べて配置）して、単一の半導体装置に搭載することが有効である。リードフレームを用いたマルチチップ型の半導体装置（たとえばマルチチップモジュール）においては、特性上又は強度上の観点から、少なくとも一部のチップをリードフレームの一部であるダイパッド（チップ搭載部）上に搭載する必要がある。しかし、サブミリメートル領域のパッケージ厚さが要求されるマルチチップ薄型パッケージにおいては、通常のダイパッド上への搭載では、十分な薄型化を達成することは困難である。
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、薄型化が可能な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、平面的に長方形を呈し、チップ間ワイヤボンディング接続を有する薄型樹脂封止マルチチップパッケージ型半導体装置の製造方法において、少なくとも一つのチップがダイパッドサポートリードよりも薄くされたダイバッド上にダイボンディングされており、そのダイパッドは前記長方形の一対の長辺をそれぞれが連結するように配置された複数のダイパッドサポートリードによって支持されており、樹脂モールドの際には、前記一対の長辺の一方の側から封止樹脂を導入するものである。
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、平面的に長方形を呈し、チップ間ワイヤボンディング接続を有する薄型樹脂封止マルチチップパッケージ型半導体装置の製造方法において、少なくとも一つのチップがダイパッドサポートリードよりも薄くされたダイバッド上にダイボンディングされており、そのダイパッドは前記長方形の一対の長辺をそれぞれが連結するように配置された複数のダイパッドサポートリードによって支持されており、樹脂モールドの際には、前記一対の長辺の一方の側から封止樹脂を導入するので、ボイド等が低減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対象デバイス構造等の一例を示すデバイス（パッケージ）の全体上面図（内部を見やすいように上面側の封止樹脂を除去している）である。 図１のＸ−Ｘ’断面に対応するデバイス（パッケージ）の全体断面図（煩雑さを回避するために図７から図２３では、ボンディングパッド等を省略している）である。 図２のリード上ウエッジボンディング部周辺領域Ｒ１の部分断面図である。 図２のチップ上ボールボンディング部周辺領域Ｒ２の部分断面図である。 図２のチップ上ウエッジボンディング部周辺領域Ｒ３の部分断面図である。 図２のリード上ボールボンディング部周辺領域Ｒ４の部分断面図である。 図１のＡ−Ａ’断面に対応するデバイス（パッケージ）の全体断面図である。 図１のＢ−Ｂ’断面に対応するデバイス（パッケージ）の全体断面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用されるリードフレームの概要形状を示すリードフレーム全体平面図である。 図９のリードフレームの単位デバイス領域４個分及びその周辺領域Ｒ５の詳細形状を示すリードフレーム部分拡大平面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分（リードフレームの単位デバイス領域２個分、以下同じ）のデバイス断面図（リードフレーム準備工程）である。 図１１のダイパッド周辺領域Ｒ６の拡大断面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（リードフレーム裏面テープ貼り付け工程）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（第１の半導体チップダイボンディング工程）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（第２の半導体チップダイボンディング工程）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（ワイヤボンディング工程）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図９に対応する下金型上のリードフレーム全体上面図（トランスファモールド工程）である。 図１７のＹ−Ｙ’断面に対応するモールド金型およびリードフレーム全体模式断面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図９に対応する下金型上のリードフレーム全体上面図（モールド後のリードフレーム取り出し工程）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図１９に対応する部分のデバイス断面図（モールド後のリードフレーム取り出し工程）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（リードフレーム裏面テープ剥離工程）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（ダイシングテープ貼り付け工程）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（ダイシング工程）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイス構造等の変形例（４辺リード＆全チップダイパッド上搭載型）を示す図１に対応するデバイス（パッケージ）の全体上面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイス構造等の変形例（２辺リード＆１チップダイパッド上搭載型）を示す図１に対応するデバイス（パッケージ）の全体上面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイス構造等の変形例（２辺リード＆全チップダイパッド上搭載型）を示す図１に対応するデバイス（パッケージ）の全体上面図である。 図１及び図２に示すパッケージの長辺側の側面図である。 図１及び図２に示すパッケージの底面図である。
〔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）複数の接続リード、ダイパッド、および前記ダイパッドよりも厚さが厚く、前記ダイパッドを支持する複数のダイパッドサポートリードを含み、平面形状が長方形からなる複数の単位デバイス領域を有するリードフレームを準備する工程；
（ｂ）複数のボンディングパッドを有する第１の半導体チップを前記複数の単位デバイス領域のそれぞれに配置する工程；
（ｃ）前記長方形の長辺に沿って前記第１の半導体チップと並ぶように、複数のボンディングパッドを有する第２の半導体チップを前記複数の単位デバイス領域のそれぞれの前記ダイパッドの表面上に配置する工程；
（ｄ）前記複数の単位デバイス領域のそれぞれにおいて、前記第１の半導体チップの複数のボンディングパッドのうちの第１のボンディングパッド群と、前記第２の半導体チップの複数のボンディングパッドのうちの第１のボンディングパッド群とを、第１のボンディングワイヤ群を介してそれぞれ電気的に接続する工程；
（ｅ）前記第１の半導体チップの前記複数のボンディングパッドのうちの第２のボンディングパッド群と、前記複数の接続リードのうちの第１の接続リード群とを、第２のボンディングワイヤ群を介してそれぞれ電気的に接続する工程；
（ｆ）前記第２の半導体チップの前記複数のボンディングパッドのうちの第２のボンディングパッド群と、前記複数の接続リードのうちの第２の接続リード群とを、第３のボンディングワイヤ群を介してそれぞれ電気的に接続する工程；
（ｇ）前記工程（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）の後、前記複数の単位デバイス領域を、封止樹脂を用いて封止することにより、樹脂封止体を形成する工程、
ここで、前記複数の単位デバイス領域のそれぞれにおいて、前記複数のダイパッドサポートリードは、互いに対向する一対の長辺のうちの一方と他方との間を連結しており、
前記工程（ｇ）における前記封止樹脂は、前記一対の長辺のうちの前記一方側から前記他方側に向かって供給される。
２．前記１項の半導体装置の製造方法において、前記ダイパッドの裏面は、前記樹脂封止体から露出している。
３．前記１または２項の半導体装置の製造方法において、前記複数の接続リードの裏面は、前記樹脂封止体から露出している。
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、前記複数の接続リードの厚さは、前記複数のダイパッドサポートリードの厚さとほぼ同じである。
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、前記ダイパッドは、その表面側からのエッチングによって薄くされている。
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、前記工程（ｂ）は、予め前記第１の半導体チップの裏面に設けられた第１の接着剤層を介して、前記リードフレームの裏面に貼り付けられたリードフレーム裏面テープ上に固定することによって実行される。
７．前記１から６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の接着剤層の前記第１の半導体チップと反対側の面は、前記樹脂封止体から露出している。
８．前記１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、前記工程（ｄ）は、前記第１の半導体チップ側をボールボンディングとし、前記第２の半導体チップ側をウエッジボンディングとする。
９．前記１から８項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第２の半導体チップの厚さは、前記第１の半導体チップの厚さよりも薄い。
１０．前記１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、前記第１の半導体チップは、アンテナスイッチであり、前記第２の半導体チップは、前記第１の半導体チップを制御する制御チップである。
１１．前記１から１０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の半導体チップは、化合物系半導体チップであり、前記第２の半導体チップは、シリコン系半導体チップである。
１２．前記１から１０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の半導体チップは、ＧａＡｓ系半導体チップであり、前記第２の半導体チップは、シリコン系半導体チップである。
１３．前記１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、前記長方形を呈する複数の単位デバイス領域は、マトリクス状に配置されている。
１４．前記１から１３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、各単位デバイス領域の前記複数のダイパッドサポートリードの位置と、その単位デバイス領域における前記一方の長辺を挟んで隣接する隣接単位デバイス領域の複数のダイパッドサポートリードの位置は、ほぼ一致する。
１５．前記１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、前記樹脂封止体は、２個以上の前記単位デバイス領域を一括封止している。
１６．前記１から１５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（ｇ）の後、前記リードフレーム裏面テープを剥離する工程；
（ｉ）前記工程（ｈ）の後、前記樹脂封止体を個々の単位デバイス領域に対応する部分に分離する工程。
１７．前記１６項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｉ）は、回転ブレードを用いたダイシングにより実行される。
１８．前記１６または１７項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｈ）において、前記リードフレーム裏面テープを剥離した際、前記第１の接着剤層は、前記第１の半導体チップ側に残る。
１９．前記１から１８項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記樹脂封止体の厚さは、０．５ミリメートル以下である。
２０．前記１６から１９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、個々に分離された前記樹脂封止体は、ＱＦＮパッケージである。
２１．前記１６から１９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、個々に分離された前記樹脂封止体は、ＳＯＮパッケージである。
２２．前記１から２１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（ｇ）は、トランスファモールドにより実行される。
次に、本願において開示される発明のその他の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）（ｘ１）複数の接続リード、（ｘ２）ダイパッド、および（ｘ３）前記ダイパッドよりも厚さが厚く、前記ダイパッドを支持する複数のダイパッドサポートリードを含み、長方形を呈する複数の単位デバイス領域を有するリードフレームを準備する工程；
（ｂ）第１の半導体チップを各単位デバイス領域内にダイボンディングする工程；
（ｃ）前記第１の半導体チップとともに前記長方形の長辺方向に並ぶように、第２の半導体チップを各単位デバイス領域内の前記ダイパッドの表面上にダイボンディングする工程；
（ｄ）各単位デバイス領域内において、前記第１の半導体チップおよび前記第２の半導体チップ上の複数のボンディングパッドのうち、対向する辺に沿って配置された第１のボンディングパッド群同士をボンディングワイヤによって接続することによって、前記第１の半導体チップおよび前記第２の半導体チップ間を相互接続する工程；
（ｅ）前記第１の半導体チップ上の前記複数のボンディングパッドのうちの第２のボンディングパッド群と、前記複数の接続リードのうちの第１の接続リード群間をボンディングワイヤによって接続する工程；
（ｆ）前記第２の半導体チップ上の前記複数のボンディングパッドのうちの第３のボンディングパッド群と、前記複数の接続リードのうちの第２の接続リード群間をボンディングワイヤによって接続する工程；
（ｇ）前記工程（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）の後、各単位デバイス領域を、封止樹脂を用いてトランスファモールドすることにより、樹脂封止体を形成する工程、
ここで、前記複数のダイパッドサポートリードは、それぞれ前記長方形の一対の長辺間を連結しており、前記工程（ｇ）における前記封止樹脂は、前記一対の長辺のうちの一方の長辺側から導入される。
２．前記１項の半導体装置の製造方法において、前記ダイパッドの裏面は、前記樹脂封止体から露出している。
３．前記１または２項の半導体装置の製造方法において、前記複数の接続リードの裏面は、前記樹脂封止体から露出している。
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、前記複数の接続リードの厚さは、前記複数のダイパッドサポートリードの厚さとほぼ同じである。
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、前記ダイパッドは、その表面側からのエッチングによって薄くされている。
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、前記工程（ｂ）は、予め前記第１の半導体チップの裏面に設けられた第１の接着剤層を介して、前記リードフレームの裏面に貼り付けられたリードフレーム裏面テープ上に固定することによって実行される。
７．前記１から６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の接着剤層の前記第１の半導体チップと反対側の面は、前記樹脂封止体から露出している。
８．前記１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、前記工程（ｄ）は、前記第１の半導体チップ側をボールボンディングとし、前記第２の半導体チップ側をウエッジボンディングとする。
９．前記１から８項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第２の半導体チップの厚さは、前記第１の半導体チップの厚さよりも薄い。
１０．前記１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、前記第１の半導体チップは、アンテナスイッチであり、前記第２の半導体チップは、前記第１の半導体チップを制御する制御チップである。
１１．前記１から１０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の半導体チップは、化合物系半導体チップであり、前記第２の半導体チップは、シリコン系半導体チップである。
１２．前記１から１０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の半導体チップは、ＧａＡｓ系半導体チップであり、前記第２の半導体チップは、シリコン系半導体チップである。
１３．前記１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、前記長方形を呈する複数の単位デバイス領域は、マトリクス状に配置されている。
１４．前記１から１３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、各単位デバイス領域の前記複数のダイパッドサポートリードの位置と、その単位デバイス領域における前記一方の長辺を挟んで隣接する隣接単位デバイス領域の複数のダイパッドサポートリードの位置は、ほぼ一致する。
１５．前記１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、前記樹脂封止体は、２個以上の前記単位デバイス領域を一括封止している。
１６．前記１から１５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（ｇ）の後、前記リードフレーム裏面テープを剥離する工程；
（ｉ）前記工程（ｈ）の後、前記樹脂封止体を個々の単位デバイス領域に対応する部分に分離する工程。
１７．前記１６項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｉ）は、回転ブレードを用いたダイシングにより実行される。
１８．前記１６または１７項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｈ）において、前記リードフレーム裏面テープを剥離した際、前記第１の接着剤層は、前記第１の半導体チップ側に残る。
１９．前記１から１８項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記樹脂封止体の厚さは、０．５ミリメートル以下である。
２０．前記１６から１９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、個々に分離された前記樹脂封止体は、ＳＯＮパッケージである。
〔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、半導体チップが基材（リードフレーム）上に搭載されたものをいう。ここで、半導体チップとは、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（複数の半導体チップ等をパッケージに集積したモジュール等を含む）をいう。また、主にシリコン系半導体チップにおける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。
更に、主に化合物系半導体チップにおける各種トランジスタの代表的なものとしては、ＭＥＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＨＥＭＴ（Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等がある。
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。同様に、「酸化シリコン膜」、「酸化シリコン系絶縁膜」等と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、FSG（Fluorosilicate Glass）、TEOSベース酸化シリコン(TEOS-based silicon oxide)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon-doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate glass)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の熱酸化膜、CVD酸化膜、SOG(Spin ON Glass)、ナノクラスタリングシリカ（Nano-Clustering Silica:NCS）等の塗布系酸化シリコン、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low-k絶縁膜（ポーラス系絶縁膜）、およびこれらを主要な構成要素とする他のシリコン系絶縁膜との複合膜等を含むことは言うまでもない。
また、酸化シリコン系絶縁膜と並んで、半導体分野で常用されているシリコン系絶縁膜としては、窒化シリコン系絶縁膜がある。この系統の属する材料としては、ＳｉＮ，ＳｉＣＮ，ＳｉＮＨ，ＳｉＣＮＨ等がある。ここで、「窒化シリコン」というときは、特にそうでない旨明示したときを除き、ＳｉＮおよびＳｉＮＨの両方を含む。同様に、「ＳｉＣＮ」というときは、特にそうでない旨明示したときを除き、ＳｉＣＮおよびＳｉＣＮＨの両方を含む。
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。
また、「半導体チップ」、「集積回路チップ」、「チップ」等というときは、半導体基板や絶縁基板上に形成された単体、集積回路を指す。現在汎用されている半導体チップは、「シリコン系半導体チップ」と「化合物系半導体チップ」に分類される。「化合物系半導体チップ」に対応する半導体の典型的な例は、ＧａＡｓ，ＧａＮ，ＡｌＧａＡｓ，ＳｉＣ，ＩｎＳｂ，ＩｎＰ等（これらの複合基板を含む）である。一方、シリコン系半導体チップに対応する半導体の典型的な例は、単結晶シリコン基板、エピタキシャルシリコン基板等の上に作られたものである。なお、本願においては、ＳｉＧｅ系デバイス（厳密には化合物半導体であるが）は、シリコン基板上に集積される場合が多いので、便宜上、単体ＳｉＧｅ系デバイスおよびシリコン系半導体基板上に集積されたものを含めて「シリコン系」に分類する。
６．本願の実施の形態で主に取り扱うパッケージ形態は、通常、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）パッケージと呼ばれる。
また、本願の実施の形態で使用されるリードフレーム裏面テープ（粘着シート）は、リードフレームの裏面に貼り付け、製造工程中における強度を保持する等（他に封止樹脂侵入防止、チップの裏面支持等）の目的で使用される樹脂薄膜である。厚さは数十マイクロメートル程度であり、基材は通常、ポリイミド系の熱硬化性樹脂等が使用される。
更に、本願の実施の形態で例示する化合物系半導体チップは、たとえば携帯電話等に使用される高周波アンテナスイッチであり、シリコン系半導体チップは、たとえば、その制御チップ（高周波アンテナスイッチの制御機能を有するチップ）である。
なお、本願においては、ダイパッドサポートリード（タブ吊りリード）等の特別の役割を持つリードまたはバーと、インナリード（ワイヤボンディングをするためのリード）等の通常のリードを区別する必要のあるときは、「通常のリード」を「接続リード」と呼ぶ。
また、本願において、チップ、パッケージ、リードフレーム及びその部分について、「上面」または「表面」、「下面」または「裏面」というときは、特にそうでない旨明示する場合を除き、リードフレームに関して、チップがある側の面を空間の方向に係らず、「上面」または「表面」と呼び、その反対側の面を「下面」または「裏面」と呼ぶ。
なお、ワイヤボンディングは、通常、キャピラリ等のボンディングツールを用いて、加熱、ボンディング加圧および超音波振動をほぼ同時に印加するサーモソニック（Ｔｈｅｒｍｏｓｏｎｉｃ）方式によって、実行されるが、本願においては、チップ＆リード間をボンディングする場合、第１ボンディング点をチップ側とし、第２ボンディング点を接続リード側とするものを「順方向ボンディング」と呼び、その逆を「逆方向ボンディング」と呼ぶ。また、２チップ間をボンディングする場合、第１ボンディング点をチップＡ側とし、第２ボンディング点をチップＢ側とするものを「チップＡに関する順方向ボンディング」と呼び、その逆を「チップＡに関する逆方向ボンディング」と呼ぶ。
また、本願においては、半導体チップをダイパッド上に配置（搭載）することを「間接ダイボンディング」と呼び、ダイパッド外にボンディングすることを「直接ダイボンディング」と呼ぶことにする。
更に、複数の単位デバイス領域を一括して樹脂封止した後、一括封止体を分割して個々のパッケージに分割する方式を一括封止方式又はＭＡＰ（Ｍｏｌｄ Ａｒｒａｙ Ｐａｃｋａｇｅ）方式というが、これに対して、単一の単位デバイス領域を個別に樹脂封止する方式を、本願においては、「個別封止方式」という。
〔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対象デバイス構造等の一例の説明（主に図１から図８）
本願で主に説明するパッケージは、薄型パッケージであり、特にその厚さが、たとえば０．５ミリメートル以下のもの（主範囲としては、０．５ミリメートル以下、０．２ミリメートル以上）を主要な対象としているが、本願発明はそれに限定されるものではなく、これ以外の厚さのものにも適用できることはいうまでもない。
なお、この例では、一例として２個の半導体チップを収容するパッケージ形態を具体的に説明するが、収容する半導体チップの数は、２個に限らず、３個でも４個でも良い。すなわち、複数であれば良い。
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対象デバイス構造等の一例を示すデバイス（パッケージ）の全体上面図（内部を見やすいように上面側の封止樹脂を除去している）である。図２は図１のＸ−Ｘ’断面に対応するデバイス（パッケージ）の全体断面図（煩雑さを回避するために図７から図２３では、ボンディングパッド等を省略している）である。図３は図２のリード上ウエッジボンディング部周辺領域Ｒ１の部分断面図である。図４は図２のチップ上ボールボンディング部周辺領域Ｒ２の部分断面図である。図５は図２のチップ上ウエッジボンディング部周辺領域Ｒ３の部分断面図である。図６は図２のリード上ボールボンディング部周辺領域Ｒ４の部分断面図である。図７は図１のＡ−Ａ’断面に対応するデバイス（パッケージ）の全体断面図である。図８は図１のＢ−Ｂ’断面に対応するデバイス（パッケージ）の全体断面図である。図２７は図１及び図２に示すパッケージの長辺側の側面図である。図２８は図１及び図２に示すパッケージの底面図である。
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対象デバイス構造等の一例、すなわち、ＱＦＮ型マルチチップモジュールの構造の概要を説明する。図１から図８に示すように、平面形状が長方形からなる薄型樹脂封止パッケージ（以後、パッケージとよぶ）１内には、ダイパッド（チップ搭載部）４ｄとそれを両側で支持する一対（又は複数の）のダイパッドサポートリード４ｓ（タブ吊りリード）が設けられており、パッケージ１（なお、製造工程においては、このパッケージ部分がリードフレームの単位デバイス領域３に対応している）の中央側にあるダイパッドサポートリード４ｓを挟んで両側に、たとえばＧａＡｓ系半導体チップ（たとえば、高周波アンテナスイッチ）等の直接取り付け半導体チップ（化合物半導体チップまたは第１の半導体チップ）２ｘおよびシリコン系半導体チップ（高周波アンテナスイッチの制御チップ）等のダイパッド上取り付け半導体チップ（シリコン系半導体チップまたは第２の半導体チップ）２ｙが置かれている。ここで、ダイパッド４ｄの詳細について説明すると、本実施の形態のダイパッド４の厚さは、ダイパッドサポートリード４ｓの厚さよりも小さく、ダイパッド４ｄの上面（チップが搭載される面）は、同一面側に位置するダイパッドサポートリード４ｓの上面よりも樹脂封止体５の下面側に位置している（断面視において、同一面側に位置するダイパッドサポートリード４ｓの上面と、この上面とは反対側のダイパッドサポートリード４ｓの下面との間に位置している）。ダイパッド上取り付け半導体チップ２ｙは、ダイパッド４ｄのリセス領域１０上にエポキシ系ペースト層等の接着剤層（ダイボンド材）７ｙを介してダイボンディング（配置、固定又は固着）されており、直接取り付け半導体チップ２ｘの方は、エポキシ系ペースト層等の接着剤層（ダイボンド材、第１の接着剤層）７ｘ上にダイボンディング（配置、固定又は固着）されている。ここで、接着剤層７ｘ、７ｙは、たとえば、同一のＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）に由来するものである。また、図２等からわかるように、本実施の形態では、直接取り付け半導体チップ２ｘは、ダイパッド上取り付け半導体チップ２ｙのように、ダイパッド４ｄ上には搭載されていないため、直接取り付け半導体チップ２ｘの裏面の接着剤層７ｘ（第１の接着剤層）の下面（チップが搭載される面とは反対側の面）は、樹脂封止体５（またはパッケージ１）の下面5ｂ（１ｂ）から露出している。同様に、ダイパッド４ｄの裏面（チップが搭載される面とは反対側の面）は、樹脂封止体５（またはパッケージ１）の下面5ｂ（１ｂ）から露出している。また、ダイパッドサポートリード４ｓの両端面は、図２７に示すように、同様に樹脂封止体５（またはパッケージ１）の側面１ｓから露出しており、ダイパッドサポートリード４ｓの下面は、図２８に示すように、樹脂封止体５（またはパッケージ１）の下面5ｂ（１ｂ）から露出している。
直接取り付け半導体チップ２ｘ（以後、半導体チップ２ｘとよぶ）およびダイパッド上取り付け半導体チップ２ｙ（以後、半導体チップ２ｙとよぶ）の周辺には、ワイヤボンディング及び外部との接続のための複数の接続リード４ｉ（インナリード）が配置されており、ボンディングワイヤ（ボンディングワイヤ群６ａ２）６を介して半導体チップ２ｘと電気的に接続される第１の接続リード群４ｉｇ１と、ボンディングワイヤ（ボンディングワイヤ群６ａ３）６を介して半導体チップ２ｙと電気的に接続される第２の接続リード群４ｉｇ２に分類される。なお、本実施の形態で使用するボンディングワイヤは、例えば金（Ａｕ）系の材料からなる。また、図２、図２７および図２８からわかるように、接続リード４ｉの外部先端面は、樹脂封止体５（またはパッケージ１）の側面１ｓから露出しており、接続リード４ｉの下面は、樹脂封止体５（またはパッケージ１）の下面5ｂ（１ｂ）から露出している。
半導体チップ２ｘおよび半導体チップ２ｙの上面２ａ（デバイス面）には、それぞれ複数のボンディングパッド９が配置されており、半導体チップ２ｘ上のボンディングパッド９は、図４に示すように、たとえば金系ボンディングパッド９ｂであり、半導体チップ２ｙ上のボンディングパッド９は、図５に示すように、たとえばアルミニウム系ボンディングパッド９ａである。ボンディングパッド９は、半導体チップ２ｘおよび半導体チップ２ｙ間の相互接続に用いられるボンディングパッド群９ｇ１、半導体チップ２ｘと第１の接続リード群４ｉｇ１との接続に用いられるボンディングパッド群９ｇ２、および半導体チップ２ｙと第２の接続リード群４ｉｇ２との接続に用いられるボンディングパッド群９ｇ３に分類される。
ボンディングパッド群９ｇ１に属する複数のボンディングパッド９は、半導体チップ２ｘおよび半導体チップ２ｙの相互接続用のボンディングパッドであり、ボンディングワイヤ（ボンディングワイヤ群６ａ１）６によって互いに電気的に接続している。また、このボンディングワイヤ群６ａ１は、たとえば、半導体チップ２ｘを第１ボンディング点（ボールボンディングされている）として、ボンディングワイヤ群６ａ１の一部を半導体チップ２ｘのボンディングパッド群９ｇ１に先に接続したあと、半導体チップ２ｙ側を第２ボンディング点として、ボンディングワイヤ群６ａ１の他部を半導体チップ２ｙのボンディングパッド群９ｇ１に接続している。このとき、半導体チップ２ｙのボンディングパッド群９ｇ１には、予め、例えば金（Ａｕ）系の材料からなるスタッドバンプ（バンプ電極）が形成されているため、ボンディングワイヤ群６ａ１の他部は、このスタッドバンプに接続（ボール＆ウエッジボンディング）されている。ボンディングパッド群９ｇ２と第１の接続リード群４ｉｇ１間は、たとえばチップ側を第１ボンディング点６ｂ（ボールボンディングされている）として、接続リード側を第２ボンディング点６ｗ（金系のスタッドバンプを下敷きとしてウエッジボンディングされている）としてボール＆ウエッジボンディングされている。ボンディングパッド群９ｇ３と第２の接続リード群４ｉｇ２間は、たとえば接続リード側を第１ボンディング点（ボールボンディングされている）として、チップ側を第２ボンディング点（金系のスタッドバンプを下敷きとしてウエッジボンディングされている）としてボール＆ウエッジボンディングされている。これにより、パッケージ（半導体装置）１の薄型化を実現できる。また、上記のように、半導体チップ２ｙのボンディングパッド群９ｇ１は、第２ボンディング点６ｗとしているため、残りのボンディングパッド群９ｇ３についても第２ボンディング点６ｗとすることで、半導体チップ２ｙに対するボンディング条件（キャピラリによる荷重）を統一することができる。
次に、各ボンディング点の周辺の詳細を順に説明する。先ず、接続リード４ｉ上のウエッジボンディング点６ｗ（第２ボンディング点）を説明する。図３に示すように、接続リード４ｉの上面には、たとえば、銀メッキ層等のボンディングメタル膜８が設けられており、その上に、たとえば金系のボンディングワイヤ６がキャピラリ等を用いてウエッジボンディングされている。
次に、半導体チップ２ｘ上のボールボンディング点６ｂ（第１ボンディング点）を説明する。図４に示すように、半導体チップ２ｘの上面には例えば金系のボンディングパッド９ｂが設けられており、そこに金系のボンディングワイヤ６がキャピラリ等を用いてボールボンディングされている。この金系のボンディングパッド９ｂの周りは、酸化シリコン系絶縁膜またはポリイミド系絶縁膜等のファイナルパッシベーション膜１２で覆われている。
次に、半導体チップ２ｙ上のウエッジボンディング点６ｗ（第２ボンディング点）を説明する。図５に示すように半導体、チップ２ｙの上面には例えばアルミニウム系のボンディングパッド９ａが設けられており、そこに金系スタッドバンプ１１（下地バンプ）を介して金系のボンディングワイヤ６がキャピラリ等を用いてウエッジボンディングされている。
次に、接続リード４ｉ上のボールボンディング点６ｂ（第１ボンディング点）を説明する。図６に示すように、接続リード４ｉの上面には、たとえば、銀メッキ層等のボンディングメタル膜８が設けられており、その上に、たとえば金系のボンディングワイヤ６がキャピラリ等を用いてボールボンディングされている。
ここで、ここで説明したパッケージの具体的な理解を助けるために、各部の寸法の一例を以下に示す。すなわち、長辺の長さは例えば６ミリメートル程度であり、短辺の長さは例えば３ミリメートル程度である。パッケージの厚さ、すなわち樹脂封止体５（単位パッケージ１または単位デバイス）の上面１ａ（５ａ）から下面１ｂ（５ｂ）までの長さは、例えば４００マイクロメートル程度である。接続リード４ｉおよびダイパッドサポートリード４ｓの厚さは例えば１２５マイクロメートル程度であり、ダイパッド４ｄ（リセス部１０）の厚さは例えば５５マイクロメートル程度である。半導体チップ２ｘの厚さは、例えば（接着剤層を含めて）１４０マイクロメートル程度（接着剤層の厚さは、たとえば１０マイクロメートル程度であるから、チップ自体の厚さは１３０マイクロメートル程度である）であり、長辺は例えば１．３ミリメートル程度であり、短辺は例えば１．１ミリメートル程度である。半導体チップ２ｙの厚さは、例えば（接着剤層を含めて）１２０マイクロメートル程度（接着剤層の厚さは、たとえば１０マイクロメートル程度であるから、チップ自体の厚さは１１０マイクロメートル程度である）である。なお、本実施の形態では、上記のように、半導体チップ２ｘの厚さは半導体チップ２ｙの厚さよりも大きい場合について説明したが、これに限定されるものではなく、半導体チップ２ｘの厚さは半導体チップ２ｙの厚さと同じ厚さであってもよい。しかしながら、パッケージ（半導体装置）１の薄型化を考慮すると、ダイパッド４ｄ上に配置（搭載）される半導体チップ２ｙについては、本実施の形態のように、ダイパッド４ｄ上に配置（搭載）されない半導体チップの厚さよりも小さくしておくことが好ましい。なお、本実施の形態では、ダイパッド４ｄ上に配置する半導体チップがシリコン系半導体チップのため、ＧａＡｓ系半導体チップの厚さよりも容易に薄くできる。
以上のように、本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイスのパッケージ構造は、薄型長方形構造（平面形状が長方形）となっており、この長方形の長手方向に沿って複数の半導体チップが並べて配置されており、一方の半導体チップ２ｙを載せたダイパッド４ｄを支持する一対の（複数の）ダイパッドサポートリード４ｓは、互いに対向する一対の長辺のうちの一方と他方との間を連結するように、各長辺に対してほぼ直交するように配置されている。言い換えると、複数のダイパッドサポートリード４ｓのうちの一方は、平面形状が、互いに対向する一対の長辺と、この長辺と交差し、かつ互いに対向する一対の短辺とを有する長方形からなる樹脂封止体５（またはパッケージ１）において、一方の長辺から他方の長辺に向かって直線状に（短辺に沿って）延在しており、複数のダイパッドサポートリード４ｓのうちの他方も同様に、かつ、平面的に見てこの一方のダイパッドサポートリード４ｓと並んで形成されている。そして、ダイパッド４ｄは、平面形状が、樹脂封止体５の長辺と並ぶ一対の辺と、この辺と交差する一対の辺（樹脂封止体５の短辺と並ぶ辺）とを有する四角形からなり、平面的に見て、２つのダイパッドサポートリード４ｓの間に設けられている。このとき、ダイパッド４ｄの一対の辺（樹脂封止体５の短辺と並ぶ辺）のうちの一方は、一方のダイパッドサポートリード４ｓと連結しており、ダイパッド４ｄの一対の辺（樹脂封止体５の短辺と並ぶ辺）のうちの他方は、他方のダイパッドサポートリード４ｓと連結している。従って、一対の（複数の）ダイパッドサポートリード４ｓは、ほぼ平行になっている。従って、トランスファモールド工程においては、図１（図１７および図１８参照）に示すように、パッケージの一対の長辺の一方側から、封止樹脂が封止樹脂の流れ方向２４として矢印で示したように供給（導入）されるので、モールドキャビティ内の封止樹脂の主要な流れも同矢印とほぼ同一の方向になる結果、封止樹脂の流れ方向と複数のダイパッドサポートリード４ｓの延在方向がほぼ同一となるので、封止樹脂の流れが単純になり、ボイドの発生低減が期待できる。
２．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における製造プロセスの説明（主に図９から図２３）
図９は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用されるリードフレームの概要形状を示すリードフレーム全体平面図である。図１０は図９のリードフレームの単位デバイス領域４個分及びその周辺領域Ｒ５の詳細形状を示すリードフレーム部分拡大平面図である。図１１は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分（リードフレームの単位デバイス領域２個分、以下同じ）のデバイス断面図（リードフレーム準備工程）である。図１２は図１１のダイパッド周辺領域Ｒ６の拡大断面図である。図１３は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（リードフレーム裏面テープ貼り付け工程）である。図１４は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（第１の半導体チップダイボンディング工程）である。図１５は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（第２の半導体チップダイボンディング工程）である。図１６は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（ワイヤボンディング工程）である。図１７は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図９に対応する下金型上のリードフレーム全体上面図（トランスファモールド工程）である。図１８は図１７のＹ−Ｙ’断面に対応するモールド金型およびリードフレーム全体模式断面図である。図１９は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図９に対応する下金型上のリードフレーム全体上面図（モールド後のリードフレーム取り出し工程）である。図２０は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図１９に対応する部分のデバイス断面図（モールド後のリードフレーム取り出し工程）である。図２１は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（リードフレーム裏面テープ剥離工程）である。図２２は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（ダイシングテープ貼り付け工程）である。図２３は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるプロセス途中の図２に対応する部分のデバイス断面図（ダイシング工程）である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における製造プロセスを説明する。
まず、図９から図１２に示すようなリードフレーム４（たとえば無酸素銅）を準備する。ここで、リードフレーム４の構造を簡単に説明する。図９から図１２に示すように、リードフレーム４は周辺の枠部４ｆと内部領域に設けられた単数又は複数の単位デバイス領域マトリクス部４ｍ等から構成されており、各単位デバイス領域マトリクス部４ｍは、マトリクス状に多数（複数）配置された単位デバイス領域３から構成されている。ここで、トランスファモールド時の封止樹脂の流れ方向２４を図９及び図１０において、矢印で示す。
図９の部分拡大図である図１０を見るとわかるように、ダイパッドサポートリード４ｓ（タブ吊りリード）は、封止樹脂の流れ方向２４とほぼ同一方向に、一つの単位デバイス領域３の境を越えて同列の全ての単位デバイス領域３に亘って直線状に延びている。すなわち、一つの単位デバイス領域３の複数のダイパッドサポートリード４ｓの位置と、その単位デバイス領域３の長辺を挟んで隣接する単位デバイス領域３の複数のダイパッドサポートリード４ｓの位置は、ほぼ同じ位置にある。このような構成は、縦方向に延びるタイバー４ｔとともに、縦方向の樹脂流路をスムースなものとしている。
次に、図１２に示すように、ダイパッド４d表面のリセス部１０（深さは、たとえば７０マイクロメートル程度）は、たとえば、ウエットエッチング等のケミカルエッチングによって形成されている。
次に、図１３に示すように、リードフレーム４の裏面のほぼ全面に、たとえば３０マイクロメートル程度の厚さのリードフレーム裏面テープ１４（たとえばポリイミド系粘着テープ）を貼り付ける。なお、当初から裏面にリードフレーム裏面テープ１４を貼り付けたリードフレーム４を準備しても良い。
次に図１４及び図１５に示すように、半導体チップ２ｘおよび半導体チップ２ｙを順次、リードフレーム裏面テープ１４上、およびダイパッド４d表面上に、各チップ２ｘ、２ｙの裏面に予め接着されたＤＡＦ部材７x、７yを介してダイボンディングする。なお、ダイボンディングの順序はいずれが先でも、同時でも良い。ここで、ＤＡＦ部材７x、７yの材料としては、後のモールド工程で使用するような着色剤としてカーボンブラック等を含むエポキシ系封止樹脂と類似の性質を有す接着剤が望ましい（なおこのことは必須の要件ではない）。なお、いずれか一方のチップ又は両方に、ＤＡＦ部材７x、７yを使用する代わりに、塗布型の接着剤を使用してもよいが、ＤＡＦ部材を用いると、ウエハ段階で単一のＤＡＦをウエハの裏面に貼り付け、ウエハダイシングで一括して分離処理できるので便利である。
次に、図１６に示すように、たとえば金系ボンディングワイヤ６、ワイヤボンディング装置およびキャピラリ等のボンディングツールを用いて、たとえばサーモソニック方式のボール＆ウエッジボンディングを実行する。このとき、ここでは、チップ２ｘに関する順方向ボンディングとしたが、チップ２ｙに関する順方向ボンディングとしもよいし、各ワイヤについて、自由にいずれかを選択しても良い。なお、チップ上にウエッジボンディングする場合は、先にスタッドバンプを同一又は別のワイヤボンディング装置およびキャピラリ等のボンディングツールを用いて、形成した後に、ウエッジボンディングするのが信頼性等の観点から好適である（なお、スタッドバンプは、省略しても良い）。
次に図１７及び図１８に示すように、ワイヤボンディングが終了したリードフレーム４（リードフレーム＆チップ複合体）を、たとえば摂氏１７５度程度に加熱されたモールド金型１５（下金型１５ｂ及び上金型１５ａなどから構成されている）内のモールドキャビティ２０に収容して、トランスファモールドを実行する。すなわち、たとえばリードフレーム４およびレジンタブレット１８をそれぞれ下金型１５ｂのモールドキャビティ２０およびポット部１６に収容し、下面に離型フィルム２１（リリースフィルム）を真空吸着した上金型１５ａを閉じて、金型１５をクランプする。続いて、金型１５がクランプされた状態で、プランジャ２２が上昇して、溶融レジン（樹脂）５ｍをカル部１９、ランナ及びゲート部１７等を通して、モールドキャビティ２０に供給する。そして、モールドキャビティ２０内に供給された溶融レジン５ｍはモールドキャビティ２０内を矢印２４（封止樹脂の流れ方向）のように流れてモールドキャビティ２０内を充填し、一部は、エアベント２３に達する。このとき、図１に示すように、溶融レジン５ｍは、半導体チップ２ｘの表面に形成されたボンディングパッド群９ｇ１と半導体チップ２ｙの表面に形成されたボンディングパッド群９ｇ１とをそれぞれ電気的に接続するボンディングワイヤ群６ａ１の延在方向と、平面的に見て交差する（ほぼ直交する）方向に流れる。その後、金型１５内でのキュアが完了すると、金型１５が開かれ、図１９及び図２０に示すように、封止されたリードフレーム４（リードフレーム＆チップ複合体）が取り出される。
次に、図２１に示すように、リードフレーム裏面テープ１４の剥離が実行される。このとき、チップ２ｘ（第１のチップ）の裏面の接着剤層７ｘ（第１の接着剤層）は、第１のチップ２ｘ側に残る。
続いて、図２２に示すように、リードフレーム４上に形成された樹脂封止体５の表面側５ａにダイシングテープ３１が接着される。なお、リードフレーム裏面テープ１４の剥離は、ダイシングテープ３１の接着後であっても良い。
次に、図２３に示すように、回転ブレード３２（ダイシングブレード）によって、Ｘ，Ｙ方向にダイシング溝３３（通常、いわゆるフルカット方式が適用され、ダイシング溝は、ダイシングテープ３１に達する）を形成し、その後、ダイシングテープ３１から分離することにより、リードフレーム４を単位デバイス領域３（単位パッケージ１）に対応する個々のデバイス（パッケージ）に分離すると、図１及び図２に示したようなデバイスとなる。
３．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイス構造等の各種変形例の説明（主に図２４から図２６）
このセクションでは、セクション１に示した図１の平面レイアウトの変形例を説明する。製造プロセスについては、セクション２に説明したところと、ほぼ同様に実行することができる。
図２４は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイス構造等の変形例１（４辺リード＆全チップダイパッド上搭載型）を示す図１に対応するデバイス（パッケージ）の全体上面図である。図２５は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイス構造等の変形例２（２辺リード＆１チップダイパッド上搭載型）を示す図１に対応するデバイス（パッケージ）の全体上面図である。図２６は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイス構造等の変形例３（２辺リード＆全チップダイパッド上搭載型）を示す図１に対応するデバイス（パッケージ）の全体上面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイス構造等の各種変形例等を説明する。
（１）全チップがダイパッド上にありパッケージの４辺に接続リードがある変形例１（主に図２４）
この例では、図１の例と異なり、一対の半導体チップ２ｘ、２ｙの両方が、ダイパッド４ｄ上に、ダイボンディングされている。なお、図１の例と同様に、複数のチップをパッケージの長手方向（長辺の延びる方向）に並べて平置きしている（チップ同士の積層ではなく）。しかし、全体としての積層チップの厚さが他の単一のチップの厚さと同程度であれば、収容される複数のチップの一部又は全部が積層チップであることを排除するものではない。
図１の例では、ダイパッド４ｄ外への取り付けのため、チップ強度等を確保するため、半導体チップ２ｘの厚さを半導体チップ２ｙの厚さよりも厚くしているが、この例では、その必要がないので、両方の厚さ（チップ自体の厚さをたとえば１１０マイクロメートル程度）をほぼ同一にすることができる。もちろん、一般にシリコン系半導体チップよりも化合物系半導体チップは強度が弱いので、半導体チップ２ｘの方を若干厚めに（チップ自体の厚さをたとえば１２０マイクロメートル程度）することもできる。このように、複数のチップのうち、２個以上をダイパッド４ｄ上に、ダイボンディングするようなレイアウトとすると、比較的広くなったダイパッド４ｄとダイパッドサポートリード４ｓ（タブ吊りリード）が構成する枠体の占める面積が広くなり、長方形パッケージにおいて発生しやすいパッケージの反りを低減することができる。
（２）一つのチップがダイパッド上にありパッケージの一対の長辺のみに接続リードがある変形例１（主に図２５）
この例では、図１の例と異なり、接続リード４ｉが長方形のパッケージの一対の長辺のみに配列されている、所謂、ＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｎｏｎ−ｌｅａｄ）型のパッケージ（半導体装置）であってもよい。
（３）全チップがダイパッド上にありパッケージの一対の長辺のみに接続リードがある変形例１（主に図２６）
この例では、図２４の例と異なり、接続リード４ｉが長方形のパッケージの一対の長辺のみに配列されている（図２５に類似）。また、この例では、比較的広くなったダイパッド４ｄとダイパッドサポートリード４ｓ（タブ吊りリード）が構成する枠体の占める面積がパッケージのほとんどの部分を占有するため、長方形パッケージにおいて発生しやすいパッケージの反りを大幅に低減することができる。
４．前記実施の形態等に対する考察並びに補足的説明
このセクションでは、本願発明、先の実施の形態、変形例等に関する一般的な考察並びに補足的説明を行う。
図１及び図２４から図２６に示すように、複数のチップを収容して、できるだけ薄いパッケージ形状にしようとすると、複数のチップをパッケージ１の長軸（長辺）方向に並べて平置きすることなり、パッケージ１の平面的形状は、通常、長方形となる。パッケージの薄型化の観点からは、薄型化に逆行するダイパッド４ｄを排除して、全てのチップ２x、２yを直接ダイボンディングすることも考えられる。しかし、長方形パッケージ１は、一般に、長辺方向に反り（内部応力）が発生しやすく、ダイパッド４ｄやダイパッドサポートリード４ｓがない構造では、反り（内部応力）に耐えられない。従って、前記の各実施の形態では、ダイパッド４ｄの上面をハーフエッチして、ダイパッド４ｄの厚さを接続リード４ｉやダイパッドサポートリード４ｓの厚さよりも薄くしている。ダイパッドサポートリード４ｓの厚さを同様に薄くしないのは、パッケージ１の強度を確保して、反り（内部応力）の発生を低減するためである。なお、このことは、ダイパッドサポートリード４ｓや接続リード４ｉの一部分を部分的に、他の目的で薄くすることを排除するものではない。
また、前記の各実施の形態のようなマルチチップモジュールでは、チップ間をボンディングワイヤで相互接続する必要があり、長方形パッケージ１の長辺の延在方向に沿うチップ配列のため、必然的にチップ間相互接続ワイヤは、概ね長方形パッケージ１の長辺の延在方向と直交することとなる。従って、チップ間相互接続ワイヤのトランスファモールド時におけるワイヤ流れの観点からは、長方形パッケージ１の長辺の延在方向に沿う方向に封止レジンの流れを形成することが考えられる。しかし、長方形パッケージ１の長辺に沿って配置された接続リード４ｉ及びチップ２ｘ、２ｙ間のボンディングワイヤのワイヤ流れも無視することはできない。更に、長方形パッケージ１の一対の長辺を相互に連結するように配置された複数のダイパッドサポートリード４ｓと直交する方向に封止レジンを流すことは、ボイドの多発を惹起する恐れがある。すなわち、全幅におよぶダイパッドサポートリード４ｓを乗り越える際に流れが乱れ、ボイドを誘発する。
一方、前記各実施の形態のように、封止樹脂を長方形パッケージ１の一対の長辺の一方側から、導入して、キャビティ２０（図１７参照）内での封止樹脂の主要な流れ方向が一対の長辺とほぼ直交する（長方形パッケージ１の短辺方向に沿うレジン流れ方向）ようにすると、薄いダイパッド４ｄと比較的厚いダイパッドサポートリード４ｓで区画された流路状の領域（一方のダイパッドサポートリード４ｓの外側、両方のダイパッドサポートリード４ｓの間、および他方のダイパッドサポートリード４ｓの外側）を溶融レジン５ｍ（図１８参照）は比較的乱れることなく流れる（流路の全幅を扼するダイパッドサポートリード４ｓのようなものがない）。
このような導入封止樹脂の流れ方向とダイパッドサポートリード４ｓの延在方向の関係は、個別封止方式においても有効であるが、前記各実施の形態に示したような一括封止方式では、更に効果が大きい。すなわち、たとえば図１０からわかるように、リードフレーム４のある単位デバイス領域３に着目するとき、同単位デバイス領域３の複数のダイパッドサポートリード４ｓの位置と、その単位デバイス領域３における一方の長辺（封止樹脂が供給される側の長辺）を挟んで隣接する隣接単位デバイス領域の複数のダイパッドサポートリードの位置は、ほぼ一致するように配置されている。言い換えると、封止樹脂は、リードフレーム４のほぼ全縦方向において、その縦方向をほぼ貫通する複数のダイパッドサポートリード列（縦方向に並ぶ各単位デバイス領域に属するダイパッドサポートリードから構成された直線状の長いリード又はバー）によって形成された流路に沿って比較的乱れることなく流れることになる。
また、図１や図２５に示す例では、第１の半導体チップ２ｘが直接ダイボンディングされているのは、一般に化合物系半導体チップの方が、シリコン系半導体チップ（第２の半導体チップ２ｙ）に比較して、機械的強度が弱いため、比較的厚くされているからである。また、第１の半導体チップ２ｘと第２の半導体チップ２ｙが同程度の厚さである場合においても、たとえば、アンテナスイッチのように高周波を扱うデバイスでは、比較的大きな導電体（チップと同程度又はそれよりも大きい金属体等）が近接していると、不所望な容量成分またはインダクタンス成分を持つため、それらを回避するために、ダイパッド４ｄの外に直接ダイボンディングされている。
５．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、本願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、本願発明を主にノンリード型パッケージを例に取り具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、その他のパッケージにも適用できることは言うまでもない。
また、前記実施の形態では、本願発明を主に高周波アンテナモジュール（マルチチップモジュール）を例にとり具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、他の用途のマルチチップモジュール等にも適用できることは言うまでもない。更に、搭載チップの組み合わせは、シリコン系半導体チップおよびＧａＡｓ系半導体チップ（化合物系半導体チップ）の組み合わせに限らず、シリコン系チップ同士の組み合わせでも、シリコン系チップと他の化合物系半導体チップとの組み合わせでも良い。
なお、前記実施の形態では、本願発明の製造プロセスをＭＡＰ（Ｍｏｌｄ Ａｒｒａｙ Ｐａｃｋａｇｅ）プロセスを例に具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、個別封止型のパッケージングプロセスにも適用できることは言うまでもない。
１ 単位デバイス（単位パッケージ）
１ａ パッケージの上面
１ｂ パッケージの下面
１ｓ パッケージの側面
２ａ チップの上面（デバイス面）
２ｘ 直接取り付け半導体チップ（化合物半導体チップまたは第１の半導体チップ）
２ｙ ダイパッド上取り付け半導体チップ（シリコン系半導体チップまたは第２の半導体チップ）
３ リードフレームの単位デバイス領域
４ リードフレーム
４ｄ ダイパッド（チップ搭載部）
４ｆ 枠部
４ｉ 接続リード（インナリード）
４ｉｇ１ 第１の接続リード群
４ｉｇ２ 第２の接続リード群
４ｍ 単位デバイス領域マトリクス部
４ｓ ダイパッドサポートリード（タブ吊りリード）
４ｔ タイバー
５ 樹脂封止体（封止レジン）
５ａ 樹脂封止体上面
５ｂ 樹脂封止体下面
５ｍ 溶融レジン（樹脂）
６ ボンディングワイヤ（ボンディングワイヤ群）
６ａ１ ボンディングワイヤ群
６ａ２ ボンディングワイヤ群
６ａ３ ボンディングワイヤ群
６ｂ ボンディングボール部（第１ボンディング点）
６ｗ ウエッジボンディング部（第２ボンディング点）
７ｘ 接着剤層または第１の接着剤層（エポキシ系ペースト層）
７ｙ 接着剤層（エポキシ系ペースト層）
８ ボンディングメタル膜（銀膜）
９ ボンディングパッド
９ａ アルミニウム系ボンディングパッド
９ｂ 金系ボンディングパッド
９ｇ１ 第１のボンディングパッド群
９ｇ２ 第２のボンディングパッド群
９ｇ３ 第３のボンディングパッド群
１０ リセス領域
１１ スタッドバンプ（下地バンプ）
１２ ファイナルパッシベーション膜
１４ リードフレーム裏面テープ（ポリイミド系粘着テープ）
１５ モールド金型
１５ａ 上金型
１５ｂ 下金型
１６ ポット部
１７ ランナ及びゲート部
１８ レジンタブレット
１９ カル部
２０ モールドキャビティ
２１ 離型フィルム
２２ プランジャ
２３ エアベント
２４ 封止樹脂の流れ方向
３１ ダイシングテープ
３２ 回転ブレード（ダイシングブレード）
３３ ダイシング溝
Ｒ１ リード上ウエッジボンディング部周辺領域
Ｒ２ チップ上ボールボンディング部周辺領域
Ｒ３ チップ上ウエッジボンディング部周辺領域
Ｒ４ リード上ボールボンディング部周辺領域
Ｒ５ 単位デバイス領域４個分及びその周辺領域
Ｒ６ ダイパッド周辺領域

Claims (20)

  1. 以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
    （ａ）複数の接続リード、ダイパッド、および前記ダイパッドよりも厚さが厚く、前記ダイパッドを支持する複数のダイパッドサポートリードを含み、平面形状が長方形からなる複数の単位デバイス領域を有するリードフレームを準備する工程；
    （ｂ）複数のボンディングパッドを有する第１の半導体チップを前記複数の単位デバイス領域のそれぞれに配置する工程；
    （ｃ）前記長方形の長辺に沿って前記第１の半導体チップと並ぶように、複数のボンディングパッドを有する第２の半導体チップを前記複数の単位デバイス領域のそれぞれの前記ダイパッドの表面上に配置する工程；
    （ｄ）前記複数の単位デバイス領域のそれぞれにおいて、前記第１の半導体チップの複数のボンディングパッドのうちの第１のボンディングパッド群と、前記第２の半導体チップの複数のボンディングパッドのうちの第１のボンディングパッド群とを、第１のボンディングワイヤ群を介してそれぞれ電気的に接続する工程；
    （ｅ）前記第１の半導体チップの前記複数のボンディングパッドのうちの第２のボンディングパッド群と、前記複数の接続リードのうちの第１の接続リード群とを、第２のボンディングワイヤ群を介してそれぞれ電気的に接続する工程；
    （ｆ）前記第２の半導体チップの前記複数のボンディングパッドのうちの第２のボンディングパッド群と、前記複数の接続リードのうちの第２の接続リード群とを、第３のボンディングワイヤ群を介してそれぞれ電気的に接続する工程；
    （ｇ）前記工程（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）の後、前記複数の単位デバイス領域を、封止樹脂を用いて封止することにより、樹脂封止体を形成する工程、
    ここで、前記複数の単位デバイス領域のそれぞれにおいて、前記複数のダイパッドサポートリードは、互いに対向する一対の長辺のうちの一方と他方との間を連結しており、
    前記工程（ｇ）における前記封止樹脂は、前記一対の長辺のうちの前記一方側から前記他方側に向かって供給される。
  2. 前記１項の半導体装置の製造方法において、前記ダイパッドの裏面は、前記樹脂封止体から露出している。
  3. 前記２項の半導体装置の製造方法において、前記複数の接続リードの裏面は、前記樹脂封止体から露出している。
  4. 前記３項の半導体装置の製造方法において、前記複数の接続リードの厚さは、前記複数のダイパッドサポートリードの厚さとほぼ同じである。
  5. 前記４項の半導体装置の製造方法において、前記ダイパッドは、その表面側からのエッチングによって薄くされている。
  6. 前記５項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｂ）は、予め前記第１の半導体チップの裏面に設けられた第１の接着剤層を介して、前記リードフレームの裏面に貼り付けられたリードフレーム裏面テープ上に固定することによって実行される。
  7. 前記６項の半導体装置の製造方法において、前記第１の接着剤層の前記第１の半導体チップと反対側の面は、前記樹脂封止体から露出している。
  8. 前記７項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｄ）は、前記第１の半導体チップ側をボールボンディングとし、前記第２の半導体チップ側をウエッジボンディングとする。
  9. 前記８項の半導体装置の製造方法において、前記第２の半導体チップの厚さは、前記第１の半導体チップの厚さよりも薄い。
  10. 前記９項の半導体装置の製造方法において、前記第１の半導体チップは、アンテナスイッチであり、前記第２の半導体チップは、前記第１の半導体チップを制御する制御チップである。
  11. 前記１０項の半導体装置の製造方法において、前記第１の半導体チップは、化合物系半導体チップであり、前記第２の半導体チップは、シリコン系半導体チップである。
  12. 前記１０項の半導体装置の製造方法において、前記第１の半導体チップは、ＧａＡｓ系半導体チップであり、前記第２の半導体チップは、シリコン系半導体チップである。
  13. 前記１２項の半導体装置の製造方法において、前記長方形を呈する複数の単位デバイス領域は、マトリクス状に配置されている。
  14. 前記１３項の半導体装置の製造方法において、各単位デバイス領域の前記複数のダイパッドサポートリードの位置と、その単位デバイス領域における前記一方の長辺を挟んで隣接する隣接単位デバイス領域の複数のダイパッドサポートリードの位置は、ほぼ一致する。
  15. 前記１４項の半導体装置の製造方法において、前記樹脂封止体は、２個以上の前記単位デバイス領域を一括封止している。
  16. 前記１５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（ｇ）の後、前記リードフレーム裏面テープを剥離する工程；
    （ｉ）前記工程（ｈ）の後、前記樹脂封止体を個々の単位デバイス領域に対応する部分に分離する工程。
  17. 前記１６項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｉ）は、回転ブレードを用いたダイシングにより実行される。
  18. 前記１７項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｈ）において、前記リードフレーム裏面テープを剥離した際、前記第１の接着剤層は、前記第１の半導体チップ側に残る。
  19. 前記１８項の半導体装置の製造方法において、前記樹脂封止体の厚さは、０．５ミリメートル以下である。
  20. 前記１９項の半導体装置の製造方法において、個々に分離された前記樹脂封止体は、ＱＦＮパッケージである。
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