JPH10199911A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH10199911A
JPH10199911A JP9330879A JP33087997A JPH10199911A JP H10199911 A JPH10199911 A JP H10199911A JP 9330879 A JP9330879 A JP 9330879A JP 33087997 A JP33087997 A JP 33087997A JP H10199911 A JPH10199911 A JP H10199911A
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JP
Japan
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semiconductor chip
inner lead
semiconductor
resin film
semiconductor device
Prior art date
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Pending
Application number
JP9330879A
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English (en)
Inventor
Takanori Kitaura
孝則 北浦
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.)
UMC Japan Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Semiconductor Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Semiconductor Corp filed Critical Nippon Steel Semiconductor Corp
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Publication of JPH10199911A publication Critical patent/JPH10199911A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極めて簡素な構成で半導体チップとインナー
リードとを固定して製造工程の大幅な簡略化及び削減化
を図る。 【解決手段】 ＬＯＣ（Lead On Chip）構造を持つもの
であり、ＤＲＡＭが形成された半導体チップ１の表面に
は、熱可塑性（熱硬化性）ポリイミド系樹脂或いは熱可
塑性（熱硬化性）ポリアミド系樹脂からなる保護膜１１
が形成されている。そして、半導体チップ１の保護膜１
１が形成された上面にリードフレーム１５の下面が位置
合わせされ、対向するバスバー１８間の部位からボンデ
ィングパッド１３が臨むように、半導体チップ１の上面
とインナーリード１５の先端部位の下面とが保護膜１１
のみを介して当該保護膜１１により接着固定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に関し、特に大規模集積回路のＬＯＣ（Lead
On Chip）構造を持つパッケージに適用して好適な技術
である。
【０００２】
【従来の技術】ＬＯＣ構造は、比較的小さなパッケージ
に大型化した半導体チップを収納して高密度の実装を図
れることから、例えば１６Ｍビット等のＤＲＡＭに適し
ている。ＬＯＣ構造の半導体装置の一例については、例
えば特開平４−２９１９５０号公報に例示されている。
ここに示された半導体装置においては、図１１に示すよ
うに、リードフレームのインナーリード１０１に帯状で
両面に接着剤が塗布された絶縁テープ１０２が予め貼着
されている。一方、メモリセル及びその周辺回路等が形
成された半導体チップ１０３の所定範囲には、α線保護
膜としてのポリイミド膜１０４が予め貼着されている。
そして、図示の如く絶縁テープ１０２を介して半導体チ
ップ１０３のポリイミド膜１０４の上面とインナーリー
ド１０１とが接着固定され、更に半導体チップ１０３に
形成されたボンディングパッド１０５とインナーリード
１０１とがボンディングワイヤ１０６によって接続され
ている。なお、この特開平４−２９１９５０号公報の半
導体装置においては、絶縁テープ１０２を櫛歯状とし、
ボイドの発生を防止している。
【０００３】上述の半導体装置の製造方法について図１
２を用いて簡略に説明する。この製造工程は、半導体ウ
ェハから個々の半導体チップを切り出す前までの前工程
群と、切り出した後の後工程群とに別れる。先ず、前工
程群の初工程として、半導体ウェハにメモリセル及びそ
の周辺回路等を形成し、当該半導体ウェハに複数の半導
体チップを形成する（ステップＳ１０１）。
【０００４】続いて、各半導体チップのプレヒューズテ
ストを経て（ステップＳ１０２）、各半導体チップの全
面にα線保護膜となる材料膜、ここではポリイミド系樹
脂膜を塗布形成する（ステップＳ１０３）。続いて、保
護膜が形成された半導体ウェハを所定温度で加熱し（ス
テップＳ１０４）、各半導体チップの保護膜の表面にフ
ォトレジストを塗布し（ステップＳ１０５）、フォトリ
ソグラフィーにより現像、パターニングして、エッチン
グマスクを形成する（ステップＳ１０６）。続いて、保
護膜を異方性エッチングし、エッチングマスクに倣った
形状に保護膜を加工して、保護膜に下層の半導体チップ
に形成されたボンディングパッドの表面を露出させる複
数の開孔を形成する（ステップＳ１０７）。続いて、レ
ジストマスクにＯ2 プラズマを用いた灰化処理を施して
除去した（ステップＳ１０８）後、バックグラインド
（ステップＳ１０９）、レーザーリペア（ステップＳ１
１０）を経て、前工程群の最終工程であるフルウェハテ
ストを行う（ステップＳ１１１）。
【０００５】次に、後工程群の初工程として、ダイシン
グを行って半導体ウェハから各半導体チップを切り出す
（ステップＳ１１２）。このとき、ステップＳ１１２の
作業と並んで、以下の３工程を行う。先ず、絶縁テープ
である帯状のポリイミド膜の両面にポリイミド系樹脂材
料よりなる接着剤を塗布した（ステップＳ１１３）後、
インナーリードに絶縁テープを接着して（ステップＳ１
１４）、絶縁テープを所定形状に整形する（ステップＳ
１１５）。
【０００６】続いて、切り出された各半導体チップの保
護膜表面に絶縁テープを介してインナーリードを加圧
し、更に加熱して半導体チップとインナーリードとを接
着固定し（ステップＳ１１６）、各半導体チップを炉内
に搬入してポストベークを施す（ステップＳ１１７：こ
の工程は不要である場合がある。）。しかる後、保護膜
に形成された開孔内のボンディングパッドとインナーリ
ードとをボンディングワイヤにより接続し（ステップＳ
１１８）、各半導体チップの全体を被覆するように樹脂
モールドを施し（ステップＳ１１９）、パッケージを完
成させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の手法によれば、
絶縁テープの両面に同質の接着剤を塗布して絶縁テープ
全体の膜厚を適切に調整することができ、封止樹脂や半
導体チップのクラック発生を防止することができるが、
その反面、インナーリードに絶縁テープを接着するため
の諸工程（ステップＳ１１３〜Ｓ１１５）が必要であ
り、リードフレームの製造工程が増加且つ煩雑化すると
いう問題がある。更に、絶縁テープはテープ切断に起因
するバリの発生や、異物付着等を招き易く、取り扱いが
極めて困難であるほか、部品点数が増えるために大幅な
コストの増加を招来するという問題がある。
【０００８】本発明の目的は、半導体チップとインナー
リードとの接着に絶縁テープを用いることなく、容易且
つ確実に簡素な構成のＬＯＣ構造を持つ半導体装置を実
現することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
リードフレームのインナーリードに半導体チップが絶縁
状態で接着固定され、前記半導体チップに形成されたボ
ンディングパッドと前記インナーリードとがボンディン
グワイヤで接続されてなる構造の半導体装置であって、
前記半導体チップの表面に熱可塑性樹脂膜が形成されて
おり、前記熱可塑性樹脂膜の上面と前記インナーリード
の下面とが直接的に接着されている。
【００１０】ここで好ましくは、前記熱可塑性樹脂膜
は、熱可塑性ポリイミド系樹脂膜或いは熱可塑性ポリア
ミド系樹脂膜である。
【００１１】ここで好ましくは、前記熱可塑性樹脂膜に
前記ボンディングパッドの表面を露出させる開孔が形成
されており、前記開孔内の前記ボンディングパッドと前
記インナーリードとが前記ボンディングワイヤで接続さ
れている。
【００１２】本発明の半導体装置の別の態様は、リード
フレームのインナーリードに半導体チップが絶縁状態で
接着固定され、前記半導体チップに形成されたボンディ
ングパッドと前記インナーリードとがボンディングワイ
ヤで接続されてなる構造の半導体装置であって、前記半
導体チップの表面に熱硬化性樹脂膜が形成されており、
前記熱硬化性樹脂膜の上面と前記インナーリードの下面
とが直接的に接着されている。
【００１３】ここで好ましくは、前記熱硬化性樹脂膜
は、熱硬化性ポリイミド系樹脂膜或いは熱硬化性ポリア
ミド系樹脂膜である。
【００１４】ここで好ましくは、前記熱硬化性樹脂膜に
前記ボンディングパッドの表面を露出させる開孔が形成
されており、前記開孔内の前記ボンディングパッドと前
記インナーリードとが前記ボンディングワイヤで接続さ
れている。
【００１５】本発明の半導体装置の更に別の態様は、リ
ードフレームのインナーリードに半導体チップが絶縁状
態で接着固定され、前記半導体チップに形成されたボン
ディングパッドと前記インナーリードとがボンディング
ワイヤで接続されてなる構造の半導体装置であって、前
記半導体チップと前記インナーリードとの間に、前記半
導体チップの表面を覆う熱可塑性樹脂膜が形成されてお
り、前記熱可塑性樹脂膜のみにより前記半導体チップと
前記インナーリードとが接着されている。
【００１６】ここで好ましくは、前記熱可塑性樹脂膜
は、熱可塑性ポリイミド系樹脂膜或いは熱可塑性ポリア
ミド系樹脂膜である。
【００１７】ここで好ましくは、前記熱可塑性樹脂膜に
前記ボンディングパッドの表面を露出させる開孔が形成
されており、前記開孔内の前記ボンディングパッドと前
記インナーリードとが前記ボンディングワイヤで接続さ
れている。
【００１８】本発明の半導体装置の更に別の態様は、リ
ードフレームのインナーリードに半導体チップが絶縁状
態で接着固定され、前記半導体チップに形成されたボン
ディングパッドと前記インナーリードとがボンディング
ワイヤで接続されてなる構造の半導体装置であって、前
記半導体チップと前記インナーリードとの間に、前記半
導体チップの表面を覆う熱硬化性樹脂膜が形成されてお
り、前記熱硬化性樹脂膜のみにより前記半導体チップと
前記インナーリードとが接着されている。
【００１９】ここで好ましくは、前記熱硬化性樹脂膜
は、熱硬化性ポリイミド系樹脂膜或いは熱硬化性ポリア
ミド系樹脂膜である。
【００２０】ここで好ましくは、前記熱硬化性樹脂膜に
前記ボンディングパッドの表面を露出させる開孔が形成
されており、前記開孔内の前記ボンディングパッドと前
記インナーリードとが前記ボンディングワイヤで接続さ
れている。
【００２１】本発明の半導体装置の更に別の態様は、リ
ードフレームのインナーリードに半導体チップが絶縁状
態で接着固定され、前記半導体チップに形成されたボン
ディングパッドと前記インナーリードとがボンディング
ワイヤで接続されてなる構造の半導体装置であって、下
面が前記半導体チップに接着し、上面が前記インナーリ
ードに接着する熱可塑性樹脂膜を有する。
【００２２】ここで好ましくは、前記熱可塑性樹脂膜
は、熱可塑性ポリイミド系樹脂膜或いは熱可塑性ポリア
ミド系樹脂膜である。
【００２３】ここで好ましくは、前記熱可塑性樹脂膜に
前記ボンディングパッドの表面を露出させる開孔が形成
されており、前記開孔内の前記ボンディングパッドと前
記インナーリードとが前記ボンディングワイヤで接続さ
れている。
【００２４】本発明の半導体装置の更に別の態様は、リ
ードフレームのインナーリードに半導体チップが絶縁状
態で接着固定され、前記半導体チップに形成されたボン
ディングパッドと前記インナーリードとがボンディング
ワイヤで接続されてなる構造の半導体装置であって、下
面が前記半導体チップに接着し、上面が前記インナーリ
ードに接着する熱硬化性樹脂膜を有する。
【００２５】ここで好ましくは、前記熱硬化性樹脂膜
は、熱硬化性ポリイミド系樹脂膜或いは熱硬化性ポリア
ミド系樹脂膜である。
【００２６】ここで好ましくは、前記熱硬化性樹脂膜に
前記ボンディングパッドの表面を露出させる開孔が形成
されており、前記開孔内の前記ボンディングパッドと前
記インナーリードとが前記ボンディングワイヤで接続さ
れている。
【００２７】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体
ウェハ全面に揮発成分が添加された熱可塑性樹脂材料を
塗布する第１の工程と、前記半導体ウェハを第１の温度
で加熱する第２の工程と、前記半導体ウェハから複数の
半導体チップを切り出す第３の工程と、前記半導体チッ
プとインナーリードとを前記熱可塑性樹脂材料のみを介
して接触させ、両者を前記第１の温度より高い第２の温
度で加熱圧着する第４の工程と、前記半導体チップのボ
ンディングパッドと前記インナーリードとをボンディン
グワイヤにより接続する第５の工程とを含む。
【００２８】ここで好ましくは、前記第１の温度が、前
記揮発成分の揮発温度より高く前記熱可塑性樹脂材料の
可塑温度より低い温度範囲内にあり、前記第２の温度
が、前記熱可塑性樹脂材料の可塑温度より高い温度範囲
内にある。
【００２９】ここで好ましくは、前記第２の工程の後、
前記第３の工程の前に、前記熱可塑性樹脂材料に前記ボ
ンディングパッドの表面を露出させる開孔を形成する第
６の工程を更に含み、前記第５の工程において、前記開
孔内の前記ボンディングパッドと前記インナーリードと
を前記ボンディングワイヤで接続する。
【００３０】ここで好ましくは、前記熱可塑性樹脂材料
は、熱可塑性ポリイミド系樹脂材料或いは熱可塑性ポリ
アミド系樹脂材料である。
【００３１】本発明の半導体装置の製造方法の別の態様
は、半導体ウェハ全面に熱硬化性樹脂材料を塗布する第
１の工程と、前記熱硬化性樹脂材料に弾力性を持たせて
加工を容易にするために前記半導体ウェハを第１の温度
で加熱する第２の工程と、前記半導体ウェハから複数の
半導体チップを切り出す第３の工程と、前記半導体チッ
プとインナーリードとを前記熱硬化性樹脂材料のみを介
して接触させ、両者を前記第１の温度より高い第２の温
度で加熱圧着する第４の工程と、前記半導体チップのボ
ンディングパッドと前記インナーリードとをボンディン
グワイヤにより接続する第５の工程とを含む。
【００３２】ここで好ましくは、前記第１の温度が、前
記熱硬化性樹脂材料の硬化温度より低い温度範囲内にあ
り、前記第２の温度が、前記熱硬化性樹脂材料の硬化温
度より高い温度範囲内にある。
【００３３】ここで好ましくは、前記第２の工程の後、
前記第３の工程の前に、前記熱硬化性樹脂材料に前記ボ
ンディングパッドの表面を露出させる開孔を形成する第
６の工程を更に含み、前記第５の工程において、前記開
孔内の前記ボンディングパッドと前記インナーリードと
を前記ボンディングワイヤで接続する。
【００３４】ここで好ましくは、前記熱硬化性樹脂材料
は、熱硬化性ポリイミド系樹脂材料或いは熱硬化性ポリ
アミド系樹脂材料である。
【００３５】
【作用】本発明においては、半導体チップの表面に塗布
形成する保護膜として、熱可塑性樹脂膜或いは熱硬化性
樹脂膜を形成し、半導体チップとインナーリードとの接
着時に所定の温度調整の下で両者を接着固定する。即ち
この場合、半導体チップとインナーリードとの間に絶縁
テープ等の絶縁材を配することなく、両者間に前記保護
膜のみを介在させて、この保護膜をα線からの保護のみ
ならず絶縁材料且つ接着材料として用いる。このよう
に、極めて簡素な構成で半導体チップとインナーリード
とが固定されるために製造工程の大幅な簡略化及び削減
化が可能となり、しかも保護膜の膜厚を調整することに
より封止樹脂や半導体チップのクラック発生を防止する
ことも可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるＬＯＣ構造の
半導体装置及びその製造方法のいくつかの実施形態を図
面を用いて詳細に説明する。
【００３７】−第１の実施形態− 先ず、第１の実施形態について説明する。初めに、この
半導体装置の概略構成について説明する。図１は、この
半導体装置のモールド樹脂を取り去った状態を模式的に
示す平面図であり、図２は図１中のインナーリード１５
からボンディングパッド１３の近傍までの領域の断面図
である。この半導体装置は、半導体素子（ここではＤＲ
ＡＭを例示する。）が形成された半導体チップ１と、こ
の半導体チップ１に固定されるリードフレーム２とから
構成されている。
【００３８】半導体チップ１は、少なくとも１つのトラ
ンジスタ及びキャパシタが形成されてなる複数のメモリ
セル（メモリセル領域）がマトリクス状に形成されてお
り、メモリセルアレイの周辺には、メモリセルの複数の
周辺回路（周辺回路領域）等が形成されてなる。この半
導体チップ１の表面には、メモリセル領域や周辺回路領
域を覆うように、これらの回路をα線から保護するため
の保護膜１１が形成されている。この保護膜１１として
は、熱可塑性樹脂材料、例えば熱可塑性ポリイミド系樹
脂或いは熱可塑性ポリアミド系樹脂からなるものであ
る。そして、この保護膜１１には半導体チップ１の表面
の一部を露出させる複数の開孔１２が形成されており、
開孔１２内には図２に示すように導電材からなり半導体
チップ１の所定部位と導通するボンディングパッド１３
が形成されている。
【００３９】リードフレーム２は、略中央部位に矩形状
にデバイスホール１４が開口形成され、このデバイスホ
ール１４の周縁部の対向する両端からそれぞれデバイス
ホール１４へ突出するように略対称に形成された複数の
インナーリード１５と、各インナーリード１５と接続さ
れてなるアウターリード１６と、インナーリード１５と
アウターリード１６との境界部位を横断するように設け
られたダムバー１７と、デバイスホール１４の周縁部の
対向する各端に配列するインナーリード１５のうち最端
に配されたインナーリード１５同士を連接すると共に他
のインナーリード１５の先端に沿って設けられたバスバ
ー１８と、ダムバー１７を支持するベース部１９と、こ
のベース部１９に一定間隔をもって形成されたスプロケ
ットホール２０とを備えて構成されている。なお、この
リードフレーム２は、複数の半導体チップ１に対応して
用いることができるように、複数個が連続して形成され
ており、図１では半導体チップ１の１個に対応する１個
分のリードフレーム２が示されている。
【００４０】そして、図２に示すように、半導体チップ
１の保護膜１１が形成された上面にリードフレーム２の
下面が位置合わせされ、対向するバスバー１８間の部位
からボンディングパッド１３が臨むように、半導体チッ
プ１の上面とインナーリード１５の先端部位の下面とが
保護膜１１のみを介して当該保護膜１１により接着固定
されている。この場合、後述するように保護膜１１の熱
可塑性を利用して接着がなされており、しかも保護膜１
１はポリイミド系樹脂或いはポリアミド系樹脂であるこ
とから、半導体チップ１とインナーリード１５との接着
部位における絶縁材としても十分に機能することにな
る。
【００４１】更に、各インナーリード１５の先端部位の
上面とそれと対応するボンディングパッド１３とが、い
わゆるワイヤボンディング法によって金（Ａｕ）線から
なるボンディングワイヤ２１により接続されている。こ
のボンディングワイヤ２１としては、銅（Ｃｕ）線や、
金属ワイヤの表面に絶縁性樹脂を被覆した被覆線等を用
いても好適である。
【００４２】ここで、各インナーリード１５と接続さ
れ、ダムバー１７が切断されて各々独立してなるアウタ
ーリード１６は、ＤＲＡＭを構成する各回路に電源電圧
を供給する電源端子や、データ信号入力端子、ライトイ
ネーブル端子、ロウアドレスストロープ信号端子、コラ
ムアドレスストロープ信号端子、データ信号出力端子、
基準電圧端子、空き端子等として用いられることにな
る。
【００４３】次に、第１の実施形態の半導体装置の製造
方法について説明する。図３は、この製造方法を工程順
に示す概略工程フロー図であり、図４は半導体チップの
平面図、図５はリードフレームの平面図である。
【００４４】この製造工程は、半導体ウェハから個々の
半導体チップを切り出す前までの前工程群と、切り出し
た後の後工程群とに別れる。先ず、前工程群の初工程と
して、半導体ウェハにメモリセル及びその周辺回路等を
形成し、当該半導体ウェハに複数の半導体チップ１を形
成する（ステップＳ１）。
【００４５】続いて、各半導体チップ１のプレヒューズ
テストを経て（ステップＳ２）、図４に示すように各半
導体チップ１の全面に、揮発成分を含有し、α線保護膜
となると共に接着剤且つ絶縁材料として機能する熱可塑
性樹脂膜、ここでは熱可塑性ポリイミド系樹脂膜或いは
熱可塑性ポリアミド系樹脂膜である保護膜１１を塗布形
成する（ステップＳ３）。続いて、保護膜１１が形成さ
れた半導体ウェハを所定温度Ｔ１で加熱（ステップＳ
４）する。この所定温度Ｔ１は、揮発成分の蒸発温度よ
り高く、保護膜１１の可塑温度より低い温度範囲内にあ
ることが必要である。続いて、各半導体チップ１の保護
膜１１の表面にフォトレジストを塗布し（ステップＳ
５）、フォトリソグラフィーにより現像、パターニング
して、エッチングマスクを形成する（ステップＳ６）。
続いて、保護膜１１を異方性エッチングし、エッチング
マスクに倣った形状に保護膜１１を加工して、保護膜１
１に下層の半導体チップ１に形成されたボンディングパ
ッド１３の表面を露出させる複数の開孔１２を形成する
（ステップＳ７）。続いて、レジストマスクにＯ2 プラ
ズマを用いた灰化処理を施して除去した（ステップＳ
８）後、バックグラインド（ステップＳ９）、レーザー
リペア（ステップＳ１０）を経て、前工程群の最終工程
であるフルウェハテストを行う（ステップＳ１１）。
【００４６】次に、後工程群の初工程として、ダイシン
グを行って半導体ウェハから各半導体チップを切り出す
（ステップＳ１２）。なお、第１の実施形態において
は、従来例の如く絶縁テープを形成する必要がないた
め、この絶縁テープの製造工程が省略されることにな
る。
【００４７】続いて、半導体チップ１の保護膜１１の形
成された上面に図５に示すリードフレーム２の下面を位
置合わせし、対向するバスバー１８間の部位からボンデ
ィングパッド１３が臨むように、半導体チップ１の上面
とインナーリード１５の先端部位の下面とを保護膜１１
のみを介して接触させ、所定温度Ｔ２に加熱して半導体
チップ１の上面とインナーリード１５の先端部位の下面
とを圧着する（ステップＳ１３）。この所定温度Ｔ２
は、保護膜１１の可塑温度より高い範囲内にあり、従っ
て図２に示すように半導体チップ１の上面にインナーリ
ード１５の先端部位の下面が確実に接着固定される。こ
こで、保護膜１１として熱可塑性ポリイミド系樹脂膜を
用いた場合に、この熱可塑性ポリイミド系樹脂膜におけ
る温度と圧力の具体的関係の一例を図６に示す。この図
６においては、横軸が温度（℃）、縦軸が圧力（ｋｇｆ
／ｃｍ2 ）であり、斜線で示す部位が接着効果に優れた
範囲を表している。従って、例えばこの図６に基づいて
所定温度Ｔ２を定めればよい。
【００４８】続いて、各半導体チップ１を炉内に搬入し
て、インナーリード１５の先端部位の下面が半導体チッ
プ１の上面により確実に接着固定されるようにポストベ
ークを施す（ステップＳ１４：この工程は不要である場
合がある。）。しかる後、保護膜１１に形成された開孔
１２内のボンディングパッド１３とインナーリード１５
の先端部位の上面とをワイヤボンディング法を用いてボ
ンディングワイヤ２１により接続し（ステップＳ１
５）、各半導体チップ１の全体を被覆するように樹脂モ
ールドを施し（ステップＳ１６）、パッケージを完成さ
せる。
【００４９】以上説明したように、第１の実施形態にお
いては、半導体チップ１の表面に塗布形成する保護膜１
１として、熱可塑性ポリイミド（或いはポリアミド）系
樹脂膜を形成し、半導体チップ１とインナーリード１５
との接着時に所定の温度調整の下で両者を接着固定す
る。即ちこの場合、半導体チップ１とインナーリード１
５との間に絶縁テープ等の絶縁材を配することなく、両
者間に保護膜１１のみを介在させて、この保護膜１１を
α線からの保護のみならず絶縁材料且つ接着材料として
用いる。このように、極めて簡素な構成で半導体チップ
１とインナーリード１５とが固定されるために製造工程
の大幅な簡略化及び削減化が可能となり、しかも温度サ
イクルによる応力が吸収できる程度となるように保護膜
１１の膜厚を調整することにより封止樹脂や半導体チッ
プ１のクラック発生を防止することも可能となる。
【００５０】従って、第１の実施形態によれば、半導体
チップ１とインナーリード１５との接着に絶縁テープを
用いることなく、容易且つ確実に簡素な構成のＬＯＣ構
造を持つ半導体装置を実現することができる。
【００５１】−第２の実施形態− 次に、第２の実施形態について説明する。初めに、この
半導体装置の概略構成は、第１の実施形態のそれとほぼ
同様であるが、保護膜の主材料が異なる点で相違する。
図７は、この半導体装置のモールド樹脂を取り去った状
態を模式的に示す平面図であり、図８は図７中のインナ
ーリード１５からボンディングパッド１３の近傍までの
領域の断面図である。なお、第１の実施形態の半導体装
置と同様の構成部材等については同符号を記す。この半
導体装置においては、半導体チップ１の上面に塗布形成
された保護膜２２が、熱硬化性樹脂材料、例えば熱硬化
性ポリイミド系樹脂或いは熱硬化性ポリアミド系樹脂を
材料として形成されている。その他の構成については、
第１の実施形態の半導体装置と同様である。
【００５２】次に、第２の実施形態の半導体装置の製造
方法について説明する。図９は、この製造方法を工程順
に示す概略工程フロー図であり、図１０は半導体チップ
の平面図である。
【００５３】この製造工程は、半導体ウェハから個々の
半導体チップを切り出す前までの前工程群と、切り出し
た後の後工程群とに別れる。先ず、前工程群の初工程と
して、半導体ウェハにメモリセル及びその周辺回路等を
形成し、当該半導体ウェハに複数の半導体チップ１を形
成する（ステップＳ２１）。
【００５４】続いて、各半導体チップ１のプレヒューズ
テストを経て（ステップＳ２２）、図１０に示すように
各半導体チップ１の全面に、α線保護膜となると共に接
着剤且つ絶縁材料として機能する熱硬化性樹脂膜、ここ
では熱硬化性ポリイミド系樹脂膜或いは熱硬化性ポリア
ミド系樹脂膜である保護膜２２を塗布形成する（ステッ
プＳ２３）。続いて、保護膜２２に弾力性を持たせて加
工を容易にするために、保護膜２２が形成された半導体
ウェハを所定温度Ｔ３で加熱（ステップＳ２４）する。
この所定温度Ｔ３は、保護膜２２の硬化温度より低い温
度範囲にあることが必要である。続いて、各半導体チッ
プ１の保護膜２２の表面にフォトレジストを塗布し（ス
テップＳ２５）、フォトリソグラフィーにより現像、パ
ターニングして、エッチングマスクを形成する（ステッ
プＳ２６）。続いて、保護膜２２を異方性エッチング
し、エッチングマスクに倣った形状に保護膜２２を加工
して、保護膜２２に下層の半導体チップ１に形成された
ボンディングパッド１３の表面を露出させる複数の開孔
１２を形成する（ステップＳ２７）。続いて、レジスト
マスクにＯ2 プラズマを用いた灰化処理を施して除去し
た（ステップＳ２８）後、バックグラインド（ステップ
Ｓ２９）、レーザーリペア（ステップＳ３０）を経て、
前工程群の最終工程であるフルウェハテストを行う（ス
テップＳ３１）。
【００５５】次に、後工程群の初工程として、ダイシン
グを行って半導体ウェハから各半導体チップを切り出す
（ステップＳ３２）。なお、第２の実施形態において
は、第１の実施形態と同様に、従来例の如く絶縁テープ
を形成する必要がないため、この絶縁テープの製造工程
が省略されることになる。
【００５６】続いて、半導体チップ１の保護膜２２の形
成された上面に図５と同様のリードフレーム２の下面を
位置合わせし、対向するバスバー１８間の部位からボン
ディングパッド１３が臨むように、半導体チップ１の上
面とインナーリード１５の先端部位の下面とを保護膜１
１のみを介して接触させ、所定温度Ｔ４に加熱して半導
体チップ１の上面とインナーリード１５の先端部位の下
面とを圧着する（ステップＳ３３）。この所定温度Ｔ４
は、保護膜２２の硬化温度より高い範囲内にあり、従っ
て図８に示すように半導体チップ１の上面にインナーリ
ード１５の先端部位の下面が確実に接着固定される。
【００５７】続いて、各半導体チップ１を炉内に搬入し
て、インナーリード１５の先端部位の下面が半導体チッ
プ１の上面により確実に接着固定されるようにポストベ
ークを施す（ステップＳ３４：この工程は不要である場
合がある。）。しかる後、保護膜２２に形成された開孔
１２内のボンディングパッド１３とインナーリード１５
の先端部位の上面とをワイヤボンディング法を用いてボ
ンディングワイヤ２１により接続し（ステップＳ３
５）、各半導体チップ１の全体を被覆するように樹脂モ
ールドを施し（ステップＳ３６）、パッケージを完成さ
せる。
【００５８】以上説明したように、第２の実施形態にお
いては、半導体チップ１の表面に塗布形成する保護膜２
２として、熱硬化性ポリイミド（或いはポリアミド）系
樹脂膜を形成し、半導体チップ１とインナーリード１５
との接着時に所定の温度調整の下で両者を接着固定す
る。即ちこの場合、半導体チップ１とインナーリード１
５との間に絶縁テープ等の絶縁材を配することなく、両
者間に保護膜２２のみを介在させて、この保護膜２２を
α線からの保護のみならず絶縁材料且つ接着材料として
用いる。このように、極めて簡素な構成で半導体チップ
１とインナーリード１５とが固定されるために製造工程
の大幅な簡略化及び削減化が可能となり、しかも温度サ
イクルによる応力が吸収できる程度となるように保護膜
２２の膜厚を調整することにより封止樹脂や半導体チッ
プ１のクラック発生を防止することも可能となる。
【００５９】従って、第２の実施形態によれば、半導体
チップ１とインナーリード１５との接着に絶縁テープを
用いることなく、容易且つ確実に簡素な構成のＬＯＣ構
造を持つ半導体装置を実現することができる。
【００６０】
【発明の効果】本発明によれば、半導体チップとインナ
ーリードとの接着に絶縁テープを用いることなく、容易
且つ確実に簡素な構成のＬＯＣ構造を持つ半導体装置を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の概
略平面図である。
【図２】図１中のインナーリードからボンディングパッ
ドの近傍までの領域を示す概略断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を
工程順に示す概略工程フロー図である。
【図４】第１の実施形態の半導体チップを示す概略平面
図である。
【図５】リードフレームを示す概略平面図である。
【図６】熱可塑性ポリイミド系樹脂材料における温度と
圧力の具体的関係の一例を示す特性図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の概
略平面図である。
【図８】図７中のインナーリードからボンディングパッ
ドの近傍までの領域を示す概略断面図である。
【図９】第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を
工程順に示す概略工程フロー図である。
【図１０】第２の実施形態の半導体チップを示す概略平
面図である。
【図１１】従来の半導体装置の一部を示す概略断面図で
ある。
【図１２】従来の半導体装置の製造方法を工程順に示す
概略工程フロー図である。
【符号の説明】
１ 半導体チップ ２ リードフレーム １１，２２ 保護膜 １２ 開孔 １３ ボンディングパッド １４ デバイスホール １５ インナーリード １６ アウターリード １７ ダムバー １８ バスバー １９ ベース部 ２０ スプロケットホール ２１ ボンディングワイヤ

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リードフレームのインナーリードに半導
    体チップが絶縁状態で接着固定され、前記半導体チップ
    に形成されたボンディングパッドと前記インナーリード
    とがボンディングワイヤで接続されてなる構造の半導体
    装置であって、 前記半導体チップの表面に熱可塑性樹脂膜が形成されて
    おり、前記熱可塑性樹脂膜の上面と前記インナーリード
    の下面とが直接的に接着されていることを特徴とする半
    導体装置。
  2. 【請求項２】 リードフレームのインナーリードに半導
    体チップが絶縁状態で接着固定され、前記半導体チップ
    に形成されたボンディングパッドと前記インナーリード
    とがボンディングワイヤで接続されてなる構造の半導体
    装置であって、 前記半導体チップの表面に熱硬化性樹脂膜が形成されて
    おり、前記熱硬化性樹脂膜の上面と前記インナーリード
    の下面とが直接的に接着されていることを特徴とする半
    導体装置。
  3. 【請求項３】 リードフレームのインナーリードに半導
    体チップが絶縁状態で接着固定され、前記半導体チップ
    に形成されたボンディングパッドと前記インナーリード
    とがボンディングワイヤで接続されてなる構造の半導体
    装置であって、 前記半導体チップと前記インナーリードとの間に、前記
    半導体チップの表面を覆う熱可塑性樹脂膜が形成されて
    おり、前記熱可塑性樹脂膜のみにより前記半導体チップ
    と前記インナーリードとが接着されていることを特徴と
    する半導体装置。
  4. 【請求項４】 リードフレームのインナーリードに半導
    体チップが絶縁状態で接着固定され、前記半導体チップ
    に形成されたボンディングパッドと前記インナーリード
    とがボンディングワイヤで接続されてなる構造の半導体
    装置であって、 前記半導体チップと前記インナーリードとの間に、前記
    半導体チップの表面を覆う熱硬化性樹脂膜が形成されて
    おり、前記熱硬化性樹脂膜のみにより前記半導体チップ
    と前記インナーリードとが接着されていることを特徴と
    する半導体装置。
  5. 【請求項５】 リードフレームのインナーリードに半導
    体チップが絶縁状態で接着固定され、前記半導体チップ
    に形成されたボンディングパッドと前記インナーリード
    とがボンディングワイヤで接続されてなる構造の半導体
    装置であって、 下面が前記半導体チップに接着し、上面が前記インナー
    リードに接着する熱可塑性樹脂膜を有することを特徴と
    する半導体装置。
  6. 【請求項６】 リードフレームのインナーリードに半導
    体チップが絶縁状態で接着固定され、前記半導体チップ
    に形成されたボンディングパッドと前記インナーリード
    とがボンディングワイヤで接続されてなる構造の半導体
    装置であって、 下面が前記半導体チップに接着し、上面が前記インナー
    リードに接着する熱硬化性樹脂膜を有することを特徴と
    する半導体装置。
  7. 【請求項７】 前記熱可塑性樹脂膜は、熱可塑性ポリイ
    ミド系樹脂膜或いは熱可塑性ポリアミド系樹脂膜である
    ことを特徴とする請求項１、３又は５のいずれか１項に
    記載の半導体装置。
  8. 【請求項８】 前記熱可塑性樹脂膜に前記ボンディング
    パッドの表面を露出させる開孔が形成されており、前記
    開孔内の前記ボンディングパッドと前記インナーリード
    とが前記ボンディングワイヤで接続されていることを特
    徴とする請求項１，３，５又は７のいずれか１項に記載
    の半導体装置。
  9. 【請求項９】 前記熱硬化性樹脂膜は、熱硬化性ポリイ
    ミド系樹脂膜或いは熱硬化性ポリアミド系樹脂膜である
    ことを特徴とする請求項２，４又は６のいずれか１項に
    記載の半導体装置。
  10. 【請求項１０】 前記熱硬化性樹脂膜に前記ボンディン
    グパッドの表面を露出させる開孔が形成されており、前
    記開孔内の前記ボンディングパッドと前記インナーリー
    ドとが前記ボンディングワイヤで接続されていることを
    特徴とする請求項２，４，６又は９のいずれか１項に記
    載の半導体装置。
  11. 【請求項１１】 半導体ウェハ全面に揮発成分が添加さ
    れた熱可塑性樹脂材料を塗布する第１の工程と、 前記半導体ウェハを第１の温度で加熱する第２の工程
    と、 前記半導体ウェハから複数の半導体チップを切り出す第
    ３の工程と、 前記半導体チップとインナーリードとを前記熱可塑性樹
    脂材料のみを介して接触させ、両者を前記第１の温度よ
    り高い第２の温度で加熱圧着する第４の工程と、 前記半導体チップのボンディングパッドと前記インナー
    リードとをボンディングワイヤにより接続する第５の工
    程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記第１の温度が、前記揮発成分の揮
    発温度より高く前記熱可塑性樹脂材料の可塑温度より低
    い温度範囲内にあり、前記第２の温度が、前記熱可塑性
    樹脂材料の可塑温度より高い温度範囲内にあることを特
    徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記第２の工程の後、前記第３の工程
    の前に、前記熱可塑性樹脂材料に前記ボンディングパッ
    ドの表面を露出させる開孔を形成する第６の工程を更に
    含み、 前記第５の工程において、前記開孔内の前記ボンディン
    グパッドと前記インナーリードとを前記ボンディングワ
    イヤで接続することを特徴とする請求項１１又は１２に
    記載の半導体装置の製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記熱可塑性樹脂材料は、熱可塑性ポ
    リイミド系樹脂材料或いは熱可塑性ポリアミド系樹脂材
    料であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか
    １項に記載の半導体装置の製造方法。
  15. 【請求項１５】 半導体ウェハ全面に熱硬化性樹脂材料
    を塗布する第１の工程と、 前記熱硬化性樹脂材料に弾力性を持たせて加工を容易に
    するために前記半導体ウェハを第１の温度で加熱する第
    ２の工程と、 前記半導体ウェハから複数の半導体チップを切り出す第
    ３の工程と、 前記半導体チップとインナーリードとを前記熱硬化性樹
    脂材料のみを介して接触させ、両者を前記第１の温度よ
    り高い第２の温度で加熱圧着する第４の工程と、 前記半導体チップのボンディングパッドと前記インナー
    リードとをボンディングワイヤにより接続する第５の工
    程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記第１の温度が、前記熱硬化性樹脂
    材料の硬化温度より低い温度範囲内にあり、前記第２の
    温度が、前記熱硬化性樹脂材料の硬化温度より高い温度
    範囲内にあることを特徴とする請求項１５に記載の半導
    体装置の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記第２の工程の後、前記第３の工程
    の前に、前記熱硬化性樹脂材料に前記ボンディングパッ
    ドの表面を露出させる開孔を形成する第６の工程を更に
    含み、 前記第５の工程において、前記開孔内の前記ボンディン
    グパッドと前記インナーリードとを前記ボンディングワ
    イヤで接続することを特徴とする請求項１５又は１６に
    記載の半導体装置の製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記熱硬化性樹脂材料は、熱硬化性ポ
    リイミド系樹脂材料或いは熱硬化性ポリアミド系樹脂材
    料であることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか
    １項に記載の半導体装置の製造方法。
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