(57)【要約】【課題】視認性が向上した半導体パッケージ、及び、半導体パッケージのマーキング方法を提供する。【解決手段】実施形態に係る半導体パッケージは、半導体素子と、封止材と、シールド膜と、識別膜と、を備える。前記封止材は、前記半導体素子の側面上及び上面上に設けられる。前記シールド膜は、前記封止材の側面上及び上面上に設けられる。前記識別膜は、前記シールド膜の上面上に設けられ、２価の酸化チタンを含む第１部分と、４価の酸化チタンを含む第２部分とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
前記半導体素子の側面上及び上面上に設けられた封止材と、
前記封止材の側面上及び上面上に設けられたシールド膜と、
前記シールド膜の上面上に設けられ、２価の酸化チタンを含む第１部分と、４価の酸化チタンを含む第２部分とを有する識別膜と、
を備えた半導体パッケージ。
【請求項２】
前記識別膜は前記シールド膜の側面上にさらに設けられ、２価の酸化チタンを含む部分が前記シールド膜の側面上の識別膜に設けられている請求項１記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
前記シールド膜及び前記識別膜の間に設けられた保護膜をさらに備えた請求項１または２記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
基板に配置された半導体素子上に封止材を形成する工程と、
前記半導体素子を覆うように前記封止材上にシールド膜を形成する工程と、
前記シールド膜上に、酸化チタンを含む識別膜を形成する工程と、
前記識別膜にレーザを照射して、２価の酸化チタンを含む第１部分と、４価の酸化チタンを含む第２部分とを形成する工程と、
を備えた半導体パッケージのマーキング方法。
【請求項５】
前記シールド膜と前記識別膜の間に保護膜を形成する工程をさらに備えた請求項４記載の半導体パッケージのマーキング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体パッケージ、及び、半導体パッケージのマーキング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージでは、ＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）の影響を低減させるために、半導体素子の上に封止材を介してシールド膜が設けられている。そして、半導体パッケージを識別するために、半導体パッケージにはマークが形成されている。封止材をレーザ加工した後に、封止材の加工による凹凸に沿ってシールド膜を形成することでマークが形成される。このような半導体パッケージにおいては、マークの視認性の向上が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８３７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、視認性が向上した半導体パッケージ、及び、半導体パッケージのマーキング方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、半導体素子と、封止材と、シールド膜と、識別膜と、を備える半導体パッケージが提供される。前記封止材は、前記半導体素子の側面上及び上面上に設けられる。前記シールド膜は、前記封止材の側面上及び上面上に設けられる。前記識別膜は、前記シールド膜の上面上に設けられ、２価の酸化チタンを含む第１部分と、４価の酸化チタンを含む第２部分とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、実施形態に係る半導体パッケージを示す図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態の変形例に係る半導体パッケージを示す図である。
【図３】実施形態に係る半導体パッケージのマーキング方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、実施形態に係る半導体パッケージを示す図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態の変形例に係る半導体パッケージを示す図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、半導体パッケージ１には、基板１０と、半導体素子２０と、封止材３０と、シールド膜４０、保護膜５０と、識別膜６０と、が設けられている。
【０００９】
基板１０は、例えば、半導体基板であってシリコン（Ｓｉ）を含む。基板１０は、例えば、金属を含んでも良い。基板１０は、例えば矩形状を有し、ベースとして機能する。
半導体素子２０は、基板１０上に設けられる。半導体素子２０は、例えば、基板１０上に設けられた半導体チップである。
【００１０】
封止材３０は、半導体素子２０の側面及び上面を覆うように、基板１０の上面上に設けられている。封止材３０は、例えば、樹脂を含む。封止材３０を形成する樹脂として、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が挙げられる。封止材３０は、光硬化性樹脂によって形成されても良い。
【００１１】
シールド膜４０は、基板１０の側面上、及び、封止材３０上に設けられている。シールド膜４０は、基板１０の側面と、封止材３０の側面及び上面と、を覆う。このようにシールド膜４０を設けることで、半導体素子２０の側面及び上面が覆われて、ＥＭＩの影響を低減させることができる。シールド膜４０は、例えば、銅（Ｃｕ）を含む。
【００１２】
保護膜５０は、側面及び上面を覆うようにシールド膜４０上に設けられている。保護膜５０は、例えば、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかを含む。例えば、保護膜５０は、ステンレスであって、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）及びニッケル（Ｎｉ）の合金、もしくは、鉄（Ｆｅ）及びクロム（Ｃｒ）の合金である。例えば、保護膜５０の厚さは、３００ナノメートル以上である。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、識別膜６０は、保護膜５０の上面上に設けられている。識別膜６０は、側面及び上面を覆うように保護膜５０上に設けられても良い。識別膜６０は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ）を含む膜である。識別膜６０が酸化チタンを含む膜である場合、例えば、チタン（Ｔｉ）をターゲットとして酸素（Ｏ２）ガスを用いてスパッタリング法で保護膜５０に成膜する。酸化チタンを含む材料をスクリーン印刷することで成膜しても良く、酸化チタンを含む材料をスプレーで塗膜しても良い。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、識別膜６０は、第１部分６０ａ及び第２部分６０ｂを有する。第１部分６０ａは、保護膜５０の上面上に識別膜６０を形成した後、レーザ照射していない部分である。一方、第２部分６０ｂは、保護膜５０の上面上に識別膜６０を形成した後、レーザ照射した部分である。つまり、第２部分６０ｂは、レーザ照射により加工された部分であって、マーキングされた部分に相当する。
【００１５】
識別膜６０が酸化チタン（ＴｉＯ）を含む膜である場合、第１部分６０ａは、レーザ照射されていないので、２価の酸化チタン（ＴｉＯ）を含む。一方、第２部分６０ｂは、レーザ照射されて、４価の酸化チタン（ＴｉＯ２）を含む。第１部分６０ａ（ＴｉＯ）の色は黒色であって、第２部分６０ｂ（ＴｉＯ２）の色は白色である。つまり、レーザ照射により識別膜６０の一部が黒色から白色に変化する。レーザ照射によって以下の化学式（１）で表される反応が行われる。
【００１６】
２ＴｉＯ＋Ｏ２→２ＴｉＯ２・・・（１）
【００１７】
レーザ照射の加工条件として、レーザは、例えば、ＹＡＧレーザである。上記の式（１）で表される化学反応は、５００℃から６００℃の温度で進行することから、レーザの出力は、上記の式（１）で表される化学反応が進行する程度の出力である。例えば、レーザの出力は、５Ｗである。また、５００℃から６００℃の温度は、レーザでマーキングすれば達する温度であり、半導体パッケージ１を用いた組立工程やテスト工程は、３００℃程度であるので、リフロー処理等を含む組立工程では識別膜６０は変色せずに、マーキングされた部分（第２部分６０ｂ）の視認性を確保できる。
【００１８】
識別膜６０の厚さは、レーザによる酸化チタンの反応後に黒色（第１部分６０ａ）及び白色（第２部分６０ｂ）の識別ができる程度の厚さである。識別膜６０の厚さは、マークの識別に加えて、ＥＭＩの影響を低減させるための保護膜としても用いるのであれば、０．１マイクロメートル以上であることが望ましい。
【００１９】
次に、半導体パッケージの変形例について説明する。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、半導体パッケージ２には、基板１０と、半導体素子２０と、封止材３０と、シールド膜４０、識別膜６０と、が設けられている。つまり、本変形例の半導体パッケージ２には、半導体パッケージ１と比較して、保護膜５０が設けられていない。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、識別膜６０は、側面及び上面を覆うようにシールド膜４０上に設けられている。識別膜６０が酸化チタンを含む膜である場合、例えば、チタンをターゲットとして酸素ガスを用いてスパッタリング法でシールド膜４０に成膜する。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、識別膜６０は、第１部分６０ａ及び第２部分６０ｂを有する。第１部分６０ａは、シールド膜４０の上面上に識別膜６０を形成した後、レーザ照射していない部分である。一方、第２部分６０ｂは、シールド膜４０の上面上に識別膜６０を形成した後、レーザ照射した部分である。つまり、第２部分６０ｂは、レーザ照射により加工された部分であって、マーキングされた部分に相当する。識別膜６０が酸化チタンを含む膜である場合、レーザ照射により識別膜６０の一部が黒色から白色に変化する。
【００２２】
半導体パッケージのマーキング方法について説明する。
図３は、実施形態に係る半導体パッケージのマーキング方法を示すフロー図である。
図３に示すように、半導体素子２０が配置された基板１０を用意する（Ｓ１１０）。
【００２３】
次に、半導体素子２０上に封止材３０を形成する（Ｓ１２０）。封止材３０は、例えば樹脂を含み、半導体素子２０の側面及び上面を覆う。
次に、封止材３０上にシールド膜４０及び保護膜５０を順に形成する（Ｓ１３０）。シールド膜４０は封止材３０の側面及び上面を覆い、保護膜５０はシールド膜４０の側面及び上面を覆う。
【００２４】
シールド膜４０及び保護膜５０は、周知の方法で成膜される。例えば、シールド膜４０及び保護膜５０はスパッタリング法で形成される。なお、保護膜５０はシールド膜４０上に形成しなくても良い。
【００２５】
次に、保護膜５０上に識別膜６０を形成する（Ｓ１４０）。識別膜６０は、例えば酸化チタンを含み、保護膜５０の上面を覆う。例えば、識別膜６０はスパッタリング法で形成される。例えば、シールド膜４０、保護膜５０及び識別膜６０をスパッタリング法で形成する場合、同じチャンバ内で連続的に形成できる。
【００２６】
次に、識別膜６０にレーザ照射して加工する（Ｓ１５０）。レーザ照射の加工条件として、例えば、レーザはＹＡＧレーザであって、レーザの出力は５Ｗである。レーザ照射によって、識別膜６０は、レーザ照射されていない第１部分６０ａと、レーザ照射により加工された第２部分６０ｂと、を有する。第２部分６０ｂは、マーキングされた部分に相当する。
【００２７】
識別膜６０が酸化チタン（ＴｉＯ）を含む膜である場合、第１部分６０ａの色は、レーザ照射されていないので、黒色のままである。一方、第２部分６０ｂの色は、レーザ照射されて、白色に変わる。
このようにして、レーザ照射により識別膜６０の一部を黒色から白色に変色させることで、半導体パッケージ１にマーキングする。
【００２８】
次に、本実施形態の効果について説明する。
半導体パッケージにおいては、封止材をレーザ加工した後に、封止材の加工による凹凸に沿ってシールド膜を形成することでマークが形成される場合がある。つまり、シールド膜が凹凸に追従して成膜されることで、陰影ができてマークを視認する。このようにレーザによってマークを形成する場合、半導体素子への熱の影響を考慮してレーザの出力を下げてマークを形成する。これにより、封止材にレーザによる凹凸が浅く形成され、この浅い凹凸にシールド膜を形成すると陰影も薄くなり視認性が悪くなる。
【００２９】
本実施形態の半導体パッケージ１において、レーザ照射により変色した部分（第２部分６０ｂ）を有する識別膜６０が設けられている。これにより、半導体パッケージ１によるマークの視認性を確保できる。
【００３０】
また、本実施形態では、シールド膜４０及び保護膜５０の形成後に識別膜６０をレーザ加工するので、封止材の凹凸によってマークを形成する場合と比較して、半導体素子への熱の影響が低減される。また、レーザ照射による識別膜６０の変色によってマークが形成されるので、レーザの出力による浅い凹凸の形成とは異なり、マークの視認性を確保できる。さらに、封止材３０を薄くして半導体パッケージ１の全体の厚さを小さくできる。
【００３１】
また、本実施形態では、識別膜６０は、例えば、スパッタリング法で形成された後にレーザ照射されているので、既存の設備によって識別膜６０を容易に形成できる。
【００３２】
前述したように、一例として、ＥＭＩの影響を低減させる構造を有する半導体パッケージ１について説明したが、これに限定されるのではない。つまり、半導体パッケージ１ではシールド膜４０が設けられていなくても良い。半導体パッケージ１の構造においては、第２部分６０ｂを有する識別膜６０が設けられていれば良い。
【００３３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３４】
１、２：半導体パッケージ、  １０：基板、  ２０：半導体素子、  ３０：封止材、  ４０：シールド膜、  ５０：保護膜、  ６０：識別膜、  ６０ａ：第１部分、  ６０ｂ：第２部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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