(57)【要約】【課題】半導体装置の製造工程における歩留まりを向上することのできる技術を提供する。具体的には、電極と金属基板の分離を容易に行なうことかでき、かつ、電極と金属基板の分離工程よりも前に実施される熱処理によって電極を金属基板から剥がれにくくすることができる技術を提供する。【解決手段】金属基板１の電極形成領域に凹凸形状３を設ける。この凹凸形状３上に電極８、９を形成する。電極８、９は、電鋳によるめっき法で形成された金膜５、ニッケル膜６および金膜７の積層膜から構成されており、金属基板１に形成された凹凸形状３と金膜５が直接接触している。【選択図】図６
2008041849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）電極形成領域を有し、前記電極形成領域の表面に凹凸形状が形成された金属基板を用意する工程と、
（ｂ）前記金属基板の前記電極形成領域上に複数の電極を形成する工程と、
（ｃ）前記複数の電極に含まれる第１電極上に半導体チップを搭載する工程と、
（ｄ）前記複数の電極に含まれる第２電極と前記半導体チップとをワイヤで接続する工程と、
（ｅ）前記金属基板上の前記半導体チップおよび前記ワイヤを覆うように封止体を形成する工程と、
（ｆ）前記封止体と前記金属基板とを前記複数の電極が前記封止体に形成されるように分離する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
（ａ）電極形成領域を有し、前記電極形成領域の表面に凹凸形状が形成された金属基板を用意する工程と、
（ｂ）前記金属基板の前記電極形成領域上にめっき法を用いて複数の電極を形成する工程と、
（ｃ）前記複数の電極に含まれる第１電極上に半導体チップを搭載する工程と、
（ｄ）前記複数の電極に含まれる第２電極と前記半導体チップとをワイヤで接続する工程と、
（ｅ）前記金属基板上の前記半導体チップおよび前記ワイヤを覆うように封止体を形成する工程と、
（ｆ）前記封止体と前記金属基板とを前記複数の電極が前記封止体に形成されるように分離する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
（ａ）電極形成領域を有し、前記電極形成領域の表面に凹凸形状が形成された金属基板を用意する工程と、
（ｂ）前記金属基板の前記電極形成領域上に複数の電極を形成する工程と、
（ｃ）前記複数の電極に含まれる第１電極上に半導体チップを搭載し、熱処理を加えることにより前記第１電極と前記半導体チップとを固着する工程と、
（ｄ）前記複数の電極に含まれる第２電極と前記半導体チップとをワイヤで接続する工程と、
（ｅ）前記金属基板上の前記半導体チップおよび前記ワイヤを覆うように封止体を形成する工程と、
（ｆ）前記封止体と前記金属基板とを前記複数の電極が前記封止体に形成されるように分離する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
（ａ）電極形成領域を有し、前記電極形成領域の表面に凹凸形状が形成された金属基板を用意する工程と、
（ｂ）前記金属基板の前記電極形成領域上に金を含む複数の電極を形成する工程と、
（ｃ）前記複数の電極に含まれる第１電極上にシリコンを主成分とする半導体チップを搭載し、熱処理を加えることにより前記第１電極と前記半導体チップとを金−シリコン共晶結合で固着する工程と、
（ｄ）前記複数の電極に含まれる第２電極と前記半導体チップとをワイヤで接続する工程と、
（ｅ）前記金属基板上の前記半導体チップおよび前記ワイヤを覆うように封止体を形成する工程と、
（ｆ）前記封止体と前記金属基板とを前記複数の電極が前記封止体に形成されるように分離する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
（ａ）電極形成領域を有し、前記電極形成領域の表面に凹凸形状が形成された金属基板を用意する工程と、
（ｂ）前記金属基板の前記電極形成領域上に複数の電極を形成する工程と、
（ｃ）前記複数の電極に含まれる複数の第１電極上に複数の半導体チップを搭載する工程と、
（ｄ）前記複数の電極に含まれる複数の第２電極のそれぞれと前記複数の半導体チップのそれぞれとをワイヤで接続する工程と、
（ｅ）前記金属基板上の前記複数の半導体チップおよび前記ワイヤを覆うように封止体を形成する工程と、
（ｆ）前記封止体と前記金属基板とを前記複数の電極が前記封止体に形成されるように分離する工程と、
（ｇ）前記封止体を個片化する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、金属基板（フレーム）と封止体とを最終的に分離する半導体装置の製造技術に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−２２８４９３号公報（特許文献１）には、以下に示す技術が記載されている。金属製の板状体からなるリードフレーム本体表面に、リード形成領域を残して開口するようにレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして金属製の板状体にエッチングを施す。これにより、リード形成領域を除く領域に所望の深さの溝部を形成する。そして、リードフレーム本体表面に半導体チップを搭載し、半導体チップとリードとを電気的に接続する。その後、半導体チップを覆うように封止樹脂で被覆し、リードフレーム本体の板状体を裏面からエッチングし、封止樹脂およびリードを同一面上に露呈するまでエッチングする。続いて、封止樹脂面から露出したリードにめっきを施し、リードを封止樹脂の裏面から突出させた後、樹脂で封止した複数の半導体素子を個々の半導体装置にダイシングするとしている。
【０００３】
特開２００４−６３６１５号公報（特許文献２）には、以下に示す技術が記載されている。基材層および接着剤層を有する接着シートにおいて、接着剤層上に部分的に複数の導電部を形成し、電極が形成されている少なくとも１つの半導体素子を、この半導体素子の電極が形成されていない裏面が接着剤層側に配置されるように、半導体素子を接着剤層上に固着する。その後、接着剤層に形成されている複数の導電部と半導体素子の電極とをボンディングワイヤにより電気的に接続し、複数の半導体素子を封止樹脂で一括封止して接着シート上に半導体装置を形成する。続いて、樹脂封止した半導体装置から接着シートを分離する。このようにして、リードレス構造の表面実装型半導体装置を製造することができるとしている。
【０００４】
特開２００１−２６７４８２号公報（特許文献３）には、以下に示す技術が記載されている。中央部に半導体チップ搭載部を有し、その周囲に多数のリードを放射状に形成し、ワイヤボンディング領域を除くリードの一側にはエッチング溝を形成した単位リードフレームをマトリックス状に配置したリードフレームを用意する。そして、このリードフレームの下面に熱可塑性を持つ樹脂テープを貼り付けて、各半導体チップ搭載部に、半導体チップを搭載し、半導体チップとリードとを接続部材によって接続する。さらに、各半導体チップを含むリードフレームの一側を樹脂封止した後、樹脂テープを剥離する。その後、ダイシング用の固定テープをリードフレームの裏面に貼り付けて連結枠とリードとの接続部分で樹脂ごとフルダイシングして単体の半導体装置を形成するとしている。
【０００５】
特開２００５−１８３７３４号公報（特許文献４）には、以下に示す技術が記載されている。端子となる導体の少なくとも一部を熱硬化性接着剤層と耐熱性基材層からなる接着フィルムに埋没させて導体を形成し、導体上に半導体チップを搭載する。そして、半導体チップと導体とをボンディングワイヤで結線した後、封止樹脂により半導体チップを封止し、接着フィルムを除去するとしている。
【０００６】
特開平１０−３４８７０号公報（特許文献５）には、以下に示す技術が記載されている。ガラスからなる母型の表面にクロムをスパッタリングして導電性薄膜を形成し、この導電性薄膜にエレクトロンビームを用いて所定パターンをもつ導電性マスクをパターニングして形成する。続いて、母型の導電性マスクで覆われていない表面と導電性マスクの表面に、ネガタイプのフォトレジスト膜を密着重合する。そして、母型の裏面側から紫外線を照射して露光した後、現像処理を施すことにより、母型の導電性マスクで覆われていない表面にフォトレジスト膜を形成する。次に、導電性マスクの表面に、電鋳により電着金属層を電着形成し、最後に母型から電着金属層を剥離することによって母型とフォトレジスト膜の密着性を向上できて解像度に優れる電鋳製品を製造できるとしている。
【０００７】
特開平６−２３４２０２号公報（特許文献６）には、以下に示す技術が記載されている。ステンレス製の母型の表面に、溶剤タイプのフィルムレジストおよびポリエステルカバーフィルムをラミネートすることにより剥離層を形成し、その上に現像液に対して難溶性でかつ粘弾性を有するメッシュ保持層と導電性を有するメッシュをラミネートする。そして、メッシュの網目内部および表面上にフォトレジストを配置し、フォトレジストの表面とメッシュ保持層の裏面との両面から露光する。その後、現像処理を施すことによりフォトレジスト膜を形成する。次に、メッシュのフォトレジスト膜で覆われていない表面に電鋳により電鋳金属薄膜を形成する。これにより、フォトレジスト膜の一部の浮きや剥がれを防止でき、両面露光によりメッシュの影となる部分への電鋳金属薄膜の回りこみ現象がなくなり、垂直度の高いマスク断面形状を得ることができるとしている。
【０００８】
特開平６−１３０６７６号公報（特許文献７）には、以下に示す技術が記載されている。電鋳母型の表面に、現像液に難溶性でかつ粘弾性を有するメッシュ保持層を形成し、網目に液状フォトレジストを埋めて硬化し、かつ、表面にドライフィルムレジストを配する。そして、導電性を有するメッシュをメッシュ保持層上に配する。続いて、ドライフィルムレジスト上に印刷パターンフィルムを置き、焼き付け、現像処理を施して印刷パターンのフォトレジスト膜を形成する。そして、メッシュのフォトレジスト膜で覆われていない表面に電鋳により電鋳金属薄膜を形成し、最後にメッシュおよび電鋳金属薄膜を電鋳母型から剥離するとしている。
【０００９】
特開平５−８３６８号公報（特許文献８）には、以下に示す技術が記載されている。電鋳母型の表面に、現像液に難溶性でかつ粘弾性を有するメッシュ保持層を形成し、メッシュ保持層上に導電性を有するメッシュをラミネートする。次に、メッシュ上に所望の印刷パターンのフォトレジスト膜を形成し、メッシュのフォトレジスト膜で覆われていない表面に電鋳により電鋳金属薄膜を形成する。続いて、メッシュおよび電鋳金属薄膜を電鋳母型から剥離することにより、所望の印刷パターンに形成された多数の開口部を有する電鋳金属薄膜をメッシュの片面側に形成し、開口部にメッシュを生地のまま露出させたスクリーン印刷用マスクを得ることができるとしている。
【００１０】
特開平９−３００５７３号公報（特許文献９）には、以下に示す技術が記載されている。ＩＣやＬＳＩ用プリント配線などのスクリーン印刷などに使用される印刷用マスクの版離れを良好にする印刷用メタルマスクの製造技術において、所望パターンの開口部を有するマスク基板の印刷面側に、微細ピッチで連続状のリブを形成する製造技術がある。この製造技術に際しては、リブおよび開口部のパターンに対応する微細な溝を形成したガラス原板を使用し、ガラス原板の溝内にのみ導電性のめっき用下地を形成する。次に、ガラス原板の溝内に形成されためっき用下地に電鋳し、電鋳後、ガラス原板から剥離することにより、メタルマスクを得る。これにより、印刷時に被印刷物に対しリブを介して密着することになり、被印刷物から離し易くなるメタルマスクを得ることができるとしている。
【００１１】
特開２００４−２１４２６５号公報（特許文献１０）および特開２００２−９１９６号公報（特許文献１１）には、以下に示す技術が記載されている。ステンレス・アルミニウム・銅などの導電性基板の一面側に、半導体素子搭載用のアイランド部および半導体素子の電極と接続される電極部を形成するための所定パターンからなるレジストパターン層を形成する。次に、導電性基板の露出面に、実装用金属薄膜をめっき成長させるとともに、この実装用金属薄膜上に電鋳工程によりリード層を積層して成長させる。これにより、実装用金属薄膜とこの上面に一体的に積層されるリード層の少なくとも二層構造からなるアイランド部および電極部を独立して形成する。続いて、導電性基板よりレジストパターン層を除去した後、アイランド部に半導体素子を搭載する。次に、半導体素子と電極部とを電気的に接続し、その後、導電性基板上を樹脂封止する。そして、導電性基板を樹脂裏面から除去して、アイランド部および電極部の実装用金属薄膜の各裏面が樹脂の底面と同一平面で露出した状態で形成される。このようにして半導体装置を製造できるとしている。
【００１２】
特開２００４−２７３８０７号公報（特許文献１２）には、以下に示す技術が記載されている。すなわち、パッド上に配置された半導体素子と、この半導体素子を中央にしてその両側または周囲に配置され、この半導体素子の各電極端子と電気的に連結されて同一平面上に配置される複数の端子リードと、パッドおよび端子リードの底面を露出させた状態で全体を被覆する封止樹脂体とを有する半導体装置の製造技術が記載されている。具体的には、ステンレス板よりなる基材の一面に、電鋳によって、パッドと複数の端子リードを備えるリードパターンを形成する。そして、基材のパッドが形成された領域を端子リードが形成された領域より上方に変位させる。次に、パッドに半導体素子を搭載するとともに、半導体素子の電極端子と端子リードとを電気的に接続する。そして、半導体素子が搭載された基材の一面を樹脂封止して封止樹脂体を形成した後、基材を封止樹脂体から除去するとしている。
【特許文献１】特開２００４−２２８４９３号公報（〔００２７〕〜〔００３７〕、図３〜図６）
【特許文献２】特開２００４−６３６１５号公報（〔００２９〕〜〔００３４〕、図２）
【特許文献３】特開２００１−２６７４８２号公報（〔０００９〕〜〔００１２〕、図５）
【特許文献４】特開２００５−１８３７３４号公報（〔００３２〕〜〔００４１〕、図１）
【特許文献５】特開平１０−３４８７０号公報（〔００１０〕〜〔００１４〕、図１）
【特許文献６】特開平６−２３４２０２号公報（〔００１１〕〜〔００２７〕、図１）
【特許文献７】特開平６−１３０６７６号公報（〔００１４〕〜〔００２３〕、図１）
【特許文献８】特開平５−８３６８号公報（〔００１７〕〜〔００２３〕、図２）
【特許文献９】特開平９−３００５７３号公報（〔００１０〕〜〔００１３〕、図２）
【特許文献１０】特開２００４−２１４２６５号公報（〔００１７〕〜〔００２５〕、図２、図３）
【特許文献１１】特開２００２−９１９６号公報（〔００１６〕〜〔００２２〕、図２、図３）
【特許文献１２】特開２００４−２７３８０７号公報（〔００１６〕〜〔００２３〕、図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
移動体通信の分野には、携帯電話機、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）などを含むＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）関連などの分野があり、これらの分野は今後も重要な分野となっていくことが予想される。移動体通信の分野に使用される半導体装置は、特に小型化が要求されている。このため、半導体装置のパッケージ技術においては、実装面積の低減による小型化のため、樹脂封止体からリードが突出しないリードレスパッケージに移行していくことが予想される。
【００１４】
リードレスパッケージの製造技術において従来行なわれていた方法について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１６に示すように、フォトリソグラフィ技術を使用して金属基板（フレーム）１００上にレジスト膜１０１を形成した後、露光・現像処理を施すことによりレジスト膜１０１をパターニングする。パターニングは、電極形成領域にレジスト膜１０１が残らないように行なわれる。
【００１６】
続いて、図１７に示すように、パターニングしたレジスト膜１０１をマスクにして金属基板１００をエッチングする。これにより電極形成領域に溝１０２が形成される。次に、図１８に示すように、金属基板１００をエッチングすることにより形成した溝１０２の内部に遊離用液状膜１０３を形成する。この遊離用液状膜１０３は、例えば有機膜などから形成され、液体の状態で形成されている。
【００１７】
そして、図１９に示すように、溝１０２を形成した電極形成領域に電極（第１電極）１０７および電極（第２電極）１０８を形成する。これらの電極１０７、１０８は、電鋳におけるめっき法で形成され、遊離用液状膜１０３上に形成される。電極１０７、１０８は積層膜から形成され、例えば、金膜１０４、ニッケル膜１０５および金膜１０６の積層膜から形成される。
【００１８】
次に、図２０に示すように、レジスト膜１０１を除去する。これにより、金属基板１００上に電極１０７、１０８を形成することができる。電極１０７、１０８は、金属基板１００と遊離用液状膜１０３を介して接続されている。
【００１９】
続いて、図２１に示すように、電極１０７上に例えば、ダイオードを形成した半導体チップ１０９を搭載する。この工程では、電極１０７と半導体チップ１０９とを接続するために３００℃程度の熱処理が施される。
【００２０】
そして、図２２に示すように、半導体チップ１０９上のボンディングパッド（図示せず）と電極１０８とを、例えば金線よりなるワイヤ１１０で接続する。次に、図２３に示すように、金属基板１００上に形成された電極１０７、１０８、半導体チップ１０９およびワイヤ１１０を覆うように樹脂で封止して封止体１１１を形成する。
【００２１】
その後、図２４に示すように、封止体１１１から金属基板１００を分離する。このとき、電極１０７、１０８と金属基板１００との間には、遊離用液状膜１０３が形成されているため、電極１０７、１０８と金属基板１００とは比較的容易に分離することができる。つまり、遊離用液状膜１０３は、電極１０７、１０８と金属基板１００とを分離しやすいように形成されているものである。
【００２２】
続いて、図２５に示すように、複数の半導体素子を封止している封止体１１１をダイシングにより個片化して個々の半導体装置１１２を得る。このようにしてリードレス構造の半導体装置１１２を形成することができる。
【００２３】
ここで、上述したように、封止体１１１から金属基板１００を分離することができるように、電極１０７、１０８と金属基板１００との間には、接着力を弱めるための遊離用液状膜１０３が形成されている。この遊離用液状膜１０３を形成することで、封止体１１１に含まれる電極１０７、１０８と金属基板１００とを容易に分離することができる。
【００２４】
しかし、遊離用液状膜１０３は、液体の状態であるため、半導体チップ１０９を電極１０７に固着する工程で実施される熱処理に対して影響を受け易く、この工程の途中で電極１０７が金属基板１００から剥がれてしまうという問題点がある。また、半導体チップ１０９を電極１０７上に固着する熱処理工程で、電極１０７が金属基板１００から剥がれないとしても、その後に実施されるワイヤボンディング工程で、半導体チップ１０９を搭載した電極１０７がワイヤを接続する工程で、剥がれてしまうおそれがある。つまり、遊離用液状膜１０３は、電極１０７、１０８と金属基板１００とを分離しやすくするために設けられており、電極１０７、１０８と金属基板１００との接着力をある程度以上にしないように機能する。ところが、電極１０７、１０８と金属基板１００とを分離する前に実施される熱処理工程において、接着力が弱まり、電極１０７、１０８が金属基板１００から剥がれてしまう問題点がある。したがって、半導体装置を安定して製造することができない。つまり、半導体装置の製造工程の歩留まり低下を引き起こす。
【００２５】
本発明の目的は、半導体装置の製造工程における歩留まりを向上することのできる技術を提供することにある。具体的には、電極と金属基板の分離を容易に行なうことかでき、かつ、電極と金属基板の分離工程よりも前に実施される熱処理によって電極を金属基板から剥がれにくくすることができる技術を提供することにある。
【００２６】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
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、次のとおりである。
【００２８】
本発明による半導体装置の製造方法は、（ａ）電極形成領域を有し、前記電極形成領域の表面に凹凸形状が形成された金属基板を用意する工程と、（ｂ）前記金属基板の前記電極形成領域上に複数の電極を形成する工程と、（ｃ）前記複数の電極に含まれる第１電極上に半導体チップを搭載する工程とを備える。そして、（ｄ）前記複数の電極に含まれる第２電極と前記半導体チップとをワイヤで接続する工程と、（ｅ）前記金属基板上の前記半導体チップおよび前記ワイヤを覆うように封止体を形成する工程と、（ｆ）前記封止体と前記金属基板とを前記複数の電極が前記封止体に形成されるように分離する工程とを備える。
【発明の効果】
【００２９】
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以下のとおりである。
【００３０】
半導体装置の歩留まりを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００３２】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００３３】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００３４】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００３５】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００３６】
本実施の形態における半導体装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。本実施の形態で形成する半導体装置としてダイオードを例に挙げて説明する。前提として通常の半導体装置の製造技術を用いて半導体ウェハにダイオードを形成し、ダイオードを形成した半導体ウェハを個片化して半導体チップを形成する。これ以降の工程について説明する。
【００３７】
まず、図１に示すように、金属基板（フレーム）１を用意する。この金属基板１は、例えば、ステンレスから形成され、平面形状が矩形形状をしている。この金属基板１の表面（素子形成面）には、マトリクス状に電極形成領域２が形成されている。図２は、図１のＡ−Ａ線で切断した断面を示す断面図である。図２に示すように、金属基板１の素子形成面には、電極形成領域２が形成されており、この電極形成領域２は、凹凸形状３を有している。この凹凸形状３は、例えば、凹部と凸部が規則的に配列しているメッシュ形状とすることができる。ただし、凹凸形状３は、メッシュ形状に限らず、ストライプ状の形状、市松模様状の形状、さらには、図３に示すような不規則形状３ａをしていてもよい。すなわち、本発明の特徴の１つは、金属基板１の電極形成領域２に凹凸形状が形成されていることにあり、凹凸形状をしていれば、その形状はどのようになっていても構わない。
【００３８】
金属基板１の電極形成領域２には、凹凸形状３が形成されているが、電極形成領域２以外の領域には凹凸形状が形成されておらず平坦化されている。このような形状をしている金属基板１は、例えば、以下に示す方法で形成することができる。第１の方法としては、凹凸を有する金型を用意し、この金型を用いて金属基板１をプレスすることにより、金属基板１の電極形成領域２に凹凸形状３を形成することができる。このとき、金属基板１の電極形成領域２に接触する金型の部分にだけ凹凸が形成されるようにすることで、金属基板１の電極形成領域２にだけ凹凸形状３を形成し、その他の領域を平坦化したままにすることができる。
【００３９】
第２の方法としては、エッチング技術を用いる方法がある。例えば、電極形成領域２以外の領域と電極形成領域２内の所定領域をレジスト膜で覆う。その後、このレジスト膜をマスクとして金属基板１をエッチングする。すると、電極形成領域２の内、レジスト膜が形成されずに露出している領域でエッチングが進む。一方、電極形成領域２の内、レジスト膜で覆っている領域および電極形成領域２以外の領域では、エッチングが進行しない。このため、電極形成領域２において、エッチングが進む領域とエッチングが進まない領域が存在するので、凹凸形状が形成される。つまり、エッチングが進む領域には、凹部が形成され、エッチングが進まない領域には、凸部が形成される。このようにして、電極形成領域２に凹凸形状３を形成することができる。また、別の方法としてサンドブラストを用いることができる。サンドブラストでは、凹凸形状が図３に示すような不規則形状３ａとなる。
【００４０】
上述した方法などにより電極形成領域２に凹凸形状３を形成した金属基板１を用意する。次に、図４に示すように、金属基板１の素子形成面上にレジスト膜４を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術を使用することにより、レジスト膜４に対して露光・現像処理を施す。これにより、レジスト膜４がパターニングされる。パターニングは、金属基板１の電極形成領域２にレジスト膜４が残らないように行なわれる。すなわち、電極形成領域２に開口部が形成されるようにレジスト膜４のパターニングが行なわれる。
【００４１】
続いて、図５に示すように、レジスト膜４が形成されていない電極形成領域の凹凸形状３上に金膜５、ニッケル膜６および金膜７からなる積層膜を形成する。これにより、電極形成領域の凹凸形状３上に電極（第１電極）８および電極（第２電極）９を形成することができる。電極８、９を構成する金膜５、ニッケル膜６および金膜７は、例えば、電鋳によるめっき法を用いて形成することができる。金膜５は、凹凸形状３上に形成されているので、平坦化された金属基板１の表面に金膜を形成する場合に比べて、金膜５と金属基板１との接着力を弱めることができる。すなわち、本発明の特徴の１つは、金属基板１の電極形成領域に凹凸形状３を形成し、この凹凸形状３上に金膜５を形成している点にある。このようにすることにより、金属基板１と電極８、９を構成する金膜５とを剥離しやすくしている。
【００４２】
ここで、発明が解決しようとする課題で説明した技術によれば、電極形成領域を開口したレジスト膜を形成した後、このパターニングしたレジスト膜をマスクにしてエッチングを行ない、電極形成領域に溝を形成している。そして、電極形成領域に形成した溝の内部に遊離用液状膜を形成し、その後、遊離用液状膜上に電極を形成している。つまり、この技術によれば、電極と金属基板の間に遊離用液状膜を形成することにより金属基板と電極とを剥離しやすくしている。しかし、遊離用液状膜は液体であるとともに特殊な物質であり、半導体装置の製造工程が複雑化する問題点がある。
【００４３】
そこで、本実施の形態では、遊離用液状膜を用いずに、金属基板１の表面に凹凸形状３を設けてこの凹凸形状３上に金膜５を形成するという簡単な方法で、金属基板１と金膜５との接着力を弱めている。すなわち、本実施の形態によれば、電極形成領域を開口するレジスト膜４を形成した後、すぐに電極８、９を形成するめっき工程を実施することができる。つまり、レジスト膜４をマスクにして溝を形成し、この溝の内部に遊離用液状膜を形成する工程を省略することができるので、半導体装置の製造工程を簡略化することができる。このため、半導体装置のコスト低減を図ることができる。
【００４４】
次に、図６に示すように、レジスト膜４を除去した後、図７に示すように、電極８上にダイオードを形成した半導体チップ１０を搭載する。このとき、例えば、３００℃程度の熱処理を施すことにより、電極８を構成する金膜７とシリコンを主成分とする半導体チップ１０との接触領域において、金−シリコン共晶が形成され、半導体チップ１０が電極８に固着する。
【００４５】
発明が解決しようとする課題で説明した技術では、金属基板と電極との間に遊離用液状膜が形成されている。この遊離用液状膜は液体のため、熱処理によって影響を受けやすく、上述した半導体チップと電極との間に金−シリコン共晶を形成して固着する熱処理工程
で、金属基板から電極が剥がれてしまう問題点が発生する。すると、半導体装置を正常に形成することができなくなり、半導体装置の製造歩留まりが低下してしまう。
【００４６】
これに対し、本実施の形態では、凹凸形状３上に電極８が形成されているが、電極８を構成する金膜５と金属基板１とが直接接触していることになる。つまり、凹凸形状３上に電極８が形成されているため、平坦形状上に電極を形成する場合に比べて接着力は弱まるが、金膜５と金属基板１を構成するステンレスによって接合されていることになる。金属同士の接合は、接着力が良好であるので、遊離用液状膜を介して金属基板と電極とを接触させる場合に比べて接着力を向上することができる。したがって、半導体チップ１０と電極８との間に金−シリコン共晶を形成して固着する熱処理工程で、金属基板１から電極８が剥がれてしまうことを防止することができる。つまり、本実施の形態によれば、半導体装置の製造歩留まりを向上することができる。さらに、半導体チップ１０を電極８上に固着する熱処理の温度を高くしても、金膜５と金属基板１との接合は熱による影響を受けにくいので、金膜５と金属基板１との接合を保つことができる。すなわち、高温の熱処理が行なわれても、電極８と金属基板１との接合の信頼性を向上することができる。
【００４７】
続いて、図８に示すように、電極８上に形成された半導体チップ１０と電極９とを、例えば、金線などよりなるワイヤ１１でワイヤボンディングする。このワイヤボンディング工程においては、ボンディングツールで半導体チップ１０から電極９へワイヤ１１を接続する。すなわち、ボンディングツールで半導体チップ１０へワイヤ１１を一次ボンディングし、続いて、ワイヤ１１を延伸した後、電極９でワイヤ１１を二次ボンディングする。このとき、半導体チップ１０へワイヤ１１を接続した後、ワイヤ１１を延伸する際、半導体チップ１０には、引張り力が働く。この引張り力によって半導体チップ１０が搭載されている電極８と金属基板１との間には、分離しようとする力が働く。
【００４８】
ここで、発明が解決しようとする課題で説明した技術では、遊離用液状膜を介して電極と金属基板が接触しているので、このワイヤボンディングにおける引張り力に耐え切れず電極と金属基板が分離してしまうおそれがある。つまり、遊離用液状膜の接着力では、ワイヤボンディングの際の引張り力で電極と金属基板が剥がれてしまう問題点がある。
【００４９】
これに対し、本実施の形態では、遊離用液状膜を使用せず、電極８を構成する金膜５と金属基板１とが直接接触している。金膜５と金属基板１との接着力は良好であるため、ワイヤボンディングにおける引張り力が働いたとしても、電極８が金属基板１から剥がれることはない。したがって、半導体装置の製造歩留まりを向上することができる。本実施の形態では、金属基板１の凹凸形状３上に金膜５が形成されているので、平坦形状上に金膜が形成される場合に比べて接着力は弱くなるが、ワイヤボンディングにおける引張り力に対抗できる程度の接着力を有している。このことから、ワイヤボンディング工程における信頼性を向上することができるのである。
【００５０】
図９は、ワイヤボンディング工程まで実施した金属基板１を示す平面図である。図９に示すように、電極８と電極９が一列置きに形成されており、電極８上にダイオードを形成した半導体チップ１０が形成されている。そして、半導体チップ１０と電極９とがワイヤ１１を介して接続されている。この金属基板１上には、電極８、電極９、半導体チップ１０およびワイヤ１１で構成される半導体素子が複数形成されている。なお、図８は、図９のＡ−Ａ線で切断した断面に相当する断面図である。
【００５１】
次に、図１０に示すように、金属基板１の素子形成面上に一括して樹脂を流入し、封止体１２ａ〜１２ｃを形成する。このように本実施の形態では、複数の半導体素子（ダイオード）を一括して樹脂封止している。複数の半導体素子を一括して樹脂封止する技術は、例えば、ＭＡＰ（Mold Array Package）と呼ばれる。
【００５２】
図１１は、図１０のＡ−Ａ線で切断した断面を示す断面図である。図１１に示すように、金属基板１の素子形成面には、複数の電極８、９が形成されており、電極８上に半導体チップ１０が形成されている。そして、半導体チップ１０と電極９とはワイヤ１１を用いて接続されている。このように構成された複数の半導体素子を覆うように樹脂が形成され、封止体１２ａを構成している。
【００５３】
続いて、封止体１２ａ〜１２ｃと金属基板１とを分離する。すると、図１２に示すように、封止体１２ａ〜１２ｃが分離する。図１３は金属基板１から分離した封止体１２ａのＡ−Ａ線（図１２）における断面図である。図１３に示すように、封止体１２ａの下面には、電極８、９を構成する金膜５が露出している。すなわち、金属基板１と金膜５との接合が剥がれて、電極８、９は封止体１２ａ側に形成されるように、金属基板１から封止体１２ａが分離している。本実施の形態１では、電極８、９を構成する金膜５と、ステンレスからなる金属基板１が直接接触している。金属同士の接合は良好であるため、金属基板１と電極８、９が剥がれにくくなるのではないかと考えられる。しかし、本実施の形態では、金属基板１に形成されている凹凸形状３上に金膜５を形成するようにしている。したがって、平面形状に金膜が形成される場合に比べて金膜５と金属基板１との接着力は弱まっている。このため、本実施の形態では、金属基板１と電極８、９とを比較的容易に分離することができるのである。つまり、本実施の形態では、金属基板１に凹凸形状３を形成し、この凹凸形状３上に金膜５を形成している点に特徴がある。このように構成することにより、接着力をある程度弱めることができるので、分離しやすくなっている。一方、金膜５と金属基板１とは金属同士の接合であるため、上述した半導体チップ１０を電極８上に搭載して熱処理を加える工程（ペレットボンディング工程）や、ワイヤボンディング工程で、電極８が金属基板１から剥離してしまうことを防止できる。以上のことから、本実施の形態では、金属基板１に設けられた凹凸形状３上に電極８を形成することにより、ペレットボンディング工程やワイヤボンディング工程での金属基板１と電極８との分離を防止する程度の接着力を有しながら、その後の封止工程後に行われる金属基板１と封止体１２ａとの分離工程で容易に剥離する程度の接着力を有している点に特徴がある。このような接着力を維持することにより、電極８と金属基板１の分離を容易に行なうことができ、かつ、電極８と金属基板１の分離工程よりも前に実施される熱処理によって電極８を金属基板１から剥がれにくくすることができる技術を提供することができる。したがって、半導体装置の製造工程における歩留まりを向上することができる。なお、金属基板１と樹脂との接着力は弱いので、封止体１２ａと金属基板１の分離工程で問題となることはない。
【００５４】
さらに、封止体１２ａから露出している電極８、９（金膜５）は金属基板１に形成されていた凹凸形状３の形状を反映して凹凸形状になっているが大きな問題はない。ここで、金属基板１の電極形成領域にだけ凹凸形状３を形成するようにしたので、電極形成領域以外の領域は平坦な形状をしている。このため、封止体１２ａの下面は電極８、９を除き平坦化されている。すなわち、金属基板１に形成する凹凸形状３は、電極８、９と金属基板１との接着力を調整するために設けられているので、電極形成領域に凹凸形状３を設けるだけで充分である。仮に、電極形成領域以外の領域にも凹凸形状を形成すると、封止体１２ａの下面も凹凸形状となるため、外観上よくない。このような観点から、金属基板１の電極形成領域にだけ凹凸形状３を形成している。
【００５５】
次に、図１４に示すように、封止体１２ａをダイシングすることにより個片化する。これにより、ダイオードが形成された半導体装置１３ａ、１３ｂを形成することができる。図１５は、図１４のＡ−Ａ線で切断した断面を示す断面図である。図１５に示すように、封止体が個片化され半導体装置１３ａ、１３ｂを製造することができる。この後は、個片化した半導体装置１３ａ、１３ｂをテストして良品を選別する。このようにして、半導体装置１３ａ、１３ｂが完成する。
【００５６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５７】
本実施の形態では、半導体装置としてダイオードを製造する例について説明したが、これに限らず、リードレス構造のパッケージを有する半導体装置に幅広く適用することができる。例えば、トランジスタや、複数の半導体素子を１パッケージ化した半導体装置に幅広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１における金属基板を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線で切断した断面を示す断面図である。
【図３】金属基板の電極形成領域に形成される凹凸形状の変形例を示す断面図である。
【図４】実施の形態１における半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図５】図４に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図６】図５に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図７】図６に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図８】図７に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図９】実施の形態１における半導体装置の製造工程を示す平面図である。
【図１０】図９に続く半導体装置の製造工程を示す平面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線で切断した断面を示す断面図である。
【図１２】封止体を金属基板から分離した状態を示す平面図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ線で切断した断面を示す断面図である。
【図１４】封止体を個片化する工程を示す平面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線で切断した断面を示す断面図である。
【図１６】本発明者らが検討した技術における半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１７】図１６に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１８】図１７に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１９】図１８に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２０】図１９に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２１】図２０に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２２】図２１に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２３】図２２に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２４】図２３に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２５】図２４に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  金属基板
２  電極形成領域
３  凹凸形状
３ａ  不規則形状
４  レジスト膜
５  金膜
６  ニッケル膜
７  金膜
８  電極（第１電極）
９  電極（第２電極）
１０  半導体チップ
１１  ワイヤ
１２ａ  封止体
１２ｂ  封止体
１２ｃ  封止体
１３ａ  半導体装置
１３ｂ  半導体装置
１００  金属基板
１０１  レジスト膜
１０２  溝
１０３  遊離用液状膜
１０４  金膜
１０５  ニッケル膜
１０６  金膜
１０７  電極
１０８  電極
１０９  半導体チップ
１１０  ワイヤ
１１１  封止体
１１２  半導体装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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