(57)【要約】【課題】本発明の目的は、素子の形成されている面における金属汚染量が少なく、信頼性の高い半導体装置を製造する半導体装置の製造方法、および当該方法により製造される半導体装置を提供することである。【解決手段】本発明に係わる半導体装置の製造方法は、特に（Ａ）半導体チップとパッケージとの接合部をベークする時に、パッケージ表面から半導体チップ裏面に向けて金属が飛来しないように半導体チップの裏面に向けて気体を送る送風ステップと、（Ｂ）半導体チップの裏面にリード圧着台を接続する際に、半導体チップの裏面に対向する接合面にコーティング膜を有するリード圧着台を接続する圧着台接続ステップと、の少なくとも１つを備える。【選択図】図５
2007123413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面研磨された半導体チップの素子形成面と開口部を有したパッケージとを、接着部材を介して接合するパッケージ接合ステップと、
前記半導体チップと前記パッケージとの接合部をベークする時に、前記半導体チップの前記裏面に向けて気体を送る送風ステップと、
前記半導体チップの前記裏面に圧着台を接続する圧着台接続ステップと、
前記パッケージの前記開口部に露出するように備えられている導電性接続部材を、外部から前記パッケージの前記開口部を介して前記半導体チップの前記素子形成面に形成されている導体パッドに押圧することにより電気的に接続する導電性接続部材圧着ステップと、
前記導電性接続部材圧着ステップの後に、前記半導体チップの前記裏面から前記圧着台を取り外す圧着台取り外しステップと、
前記半導体チップを樹脂により封止する封止ステップと、
前記封止ステップにより前記半導体チップを封止する前記樹脂を乾燥させるベークステップと、
前記パッケージに半田ボールを取り付ける半田ボール取り付けステップと
を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記送風ステップは、前記接合部をベークする時に、前記半導体チップの前記裏面の中央部から周縁部に向けて流れが出来るように、前記半導体チップの前記裏面の中央部に向けて気体を送る半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記送風ステップにより、前記半導体チップの前記裏面の中央部に向けて送風された前記気体は、前記半導体チップに接合されている前記パッケージ側から前記半導体チップ側に逆流しないように整流される半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３までの少なくとも一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記送風ステップにより送風された前記気体は、前記半導体チップの前記裏面に向けて送られる際に、循環して再使用されない半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４までの少なくとも一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記送風ステップにより送られる前記気体は、５０ｃｍ〜１００ｃｍ／Ｓｅｃの流速範囲内に制御される半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５までの少なくとも一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記圧着台接続ステップは、前記半導体チップの前記裏面に、接続面にコーティング膜を有する圧着台を接続する半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、
前記コーティング膜は、シリコン窒化膜、あるいはシリコンカーバイト膜である半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法により製造される半導体装置であり、
前記半導体装置の素子形成面におけるＣｕ原子の付着密度は、１０１０／ｃｍ２以下である半導体装置。
【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方法、および当該方法により製造される半導体装置に関し、特に、素子の形成されている面における金属汚染量が少なく、信頼性の高い半導体装置を製造する半導体装置の製造方法、および当該方法により製造される半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの積層パッケージ化により当該半導体チップを備えた半導体装置の実装密度を向上することを目的として、半導体チップの薄化が進められている。半導体チップを薄くするためには、ウェハ、およびウェハ上に積層される薄膜の割れ強度を向上させるために、裏面研削損傷を除去する必要がある。しかし、この裏面研削損傷を除去すると、パッケージ組立て工程において、素子を形成している面へ金属が付着する金属汚染の影響が大きくなり、半導体装置としての製品の信頼性を低下させる。このため、パッケージ組立て工程における金属汚染源を特定し、当該金属汚染源からの金属汚染を防止する必要がある。
【０００３】
従来の半導体装置（μＢＧＡパッケージ）の製造方法を、図１〜図４に示す。当該半導体装置の製造が開始されると、図１に示されるように、インナー・リード７が内臓されているパッケージ（ＴＡＢテープ）８が、エラストマ３を介して半導体チップ１の素子形成面に対して接合される。パッケージ（ＴＡＢテープ）８と、半導体チップ１とが接合された後、接合面の接着力を高めるために、１５０〜１８０℃の温度領域で数１０分のベークが行われる。次に、図２に示すように、半導体チップ１の裏面にリード圧着台９が接続される。そして、リード圧着台９に接触した状態で、パッケージの開口部に露出しているインナー・リード７が、パッケージの開口部を介して外部から負荷される押圧により、チップ１表面に形成されたパッド１ａに電気的に接続される。インナー・リード７をチップ１表面に形成されたパッド１ａに圧着する時には、その圧着力を高めるために、１５０〜１８０℃の温度領域で数１０秒の熱処理が行われる。熱処理後、半導体チップ１は、図３に示すように樹脂１０により封止され、１５０〜１８０℃の温度領域で数時間ベークされる。このベークにより、樹脂が硬化する。最後に、図４に示すように、パッケージ（ＴＡＢテープ）８に半田ボール１１が取り付けられる。パッケージ（ＴＡＢテープ）８に半田ボール１１を取り付ける半田リフローは、２５０〜２７０℃の温度領域で数１０秒間行われる。
【０００４】
しかし、従来の半導体装置の製造方法では、以下に示すような課題がある。つまり、図１で説明した方法では、パッケージ（ＴＡＢテープ）８と半導体チップ１とが接合された後のベーク雰囲気を制御していないため、ベーク時にパッケージ（ＴＡＢテープ）８表面から銅が飛散して、半導体チップ１の裏面に付着する。また、図２で説明した方法では、リード圧着台９に銅やニッケルが含まれていると、半導体チップ１の裏面にそれらの金属が付着する。そして、図３で説明した樹脂硬化のためのベークにより、半導体チップ１の裏面に付着した銅などの金属は、半導体チップ１の素子形成領域を有した面側に回り込んで移動する。銅などの金属が素子形成領域に到達すると、ｐｎ接合リーク電流、およびゲート酸化膜リーク電流が増大する。その結果、製造された製品は、半導体装置としての信頼性が低下する。銅などの金属は、半導体中（シリコン中）における拡散速度が速いため、上記のようなベーク温度領域でも、半導体チップ１の裏面から素子形成面である表面側まで容易に達することができる。このような、金属の移動に基づく素子形成領域における金属汚染の問題は、半導体チップの厚さが薄くなると顕著になる。そして、近年のチップ薄化は、半導体装置の信頼性低下を加速させている原因となっている。
【０００５】
上記した技術に関連して、以下に示す提案がなされている。
【０００６】
日立電線株式会社製品カタログ（μＢＧＡパッケージ；ＣＡＴ．ＮＯ．Ｂ−１０６Ｄ）では、μＢＧＡパッケージの製造工程において、μＢＧＡパッケージの最終個片切断まで、全てパッケージ（ＴＡＢテープ）がリール対応した製造方法が採用されており、これによる高生産性と品質安定化が実現されている。
【０００７】
【非特許文献１】日立電線株式会社製品カタログ（μＢＧＡパッケージ；ＣＡＴ．ＮＯ．Ｂ−１０６Ｄ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、素子の形成されている面における金属汚染量が少なく、信頼性の高い半導体装置を製造する半導体装置の製造方法、および当該方法により製造される半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用する括弧付き符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１０】
本発明の半導体装置の製造方法は、裏面研磨された半導体チップ（１００）の素子形成面（８）と開口部を有したパッケージ（２）とを、接着部材（３）を介して接合するパッケージ接合ステップと、半導体チップとパッケージとの接合部をベークする時に、半導体チップの裏面に向けて気体（５）を送る送風ステップと、半導体チップの裏面（４）に圧着台（９）を接続する圧着台接続ステップと、パッケージの開口部に露出するように備えられている導電性接続部材（７）を、外部からパッケージの開口部を介して半導体チップの素子形成面に形成されている導体パッド（１ａ）に押圧することにより電気的に接続する導電性接続部材圧着ステップと、導電性接続部材圧着ステップの後に、半導体チップの裏面から圧着台を取り外す圧着台取り外しステップと、半導体チップを樹脂（１０）により封止する封止ステップと、封止ステップにより半導体チップを封止する樹脂を乾燥させるベークステップと、パッケージに半田ボール（１１）を取り付ける半田ボール取り付けステップとを備える。
【００１１】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、送風ステップは、接合部をベークする時に、半導体チップ（１００）の裏面（４）の中央部から周縁部に向けて流れが出来るように、半導体チップの裏面の中央部に向けて気体（５）を送る。
【００１２】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、送風ステップにより、半導体チップの裏面の中央部に向けて送風された気体は、半導体チップに接合されているパッケージ側から半導体チップ側に逆流しないように整流される。
【００１３】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、送風ステップにより送風された気体（５）は、半導体チップ（１００）の裏面（４）に向けて送られる際に、循環して再使用されない。
【００１４】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、送風ステップにより送られる気体（５）は、５０ｃｍ〜１００ｃｍ／Ｓｅｃの流速範囲内に制御される。
【００１５】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、圧着台接続ステップは、半導体チップ（１００）の裏面（４）に、接続面にコーティング膜（２０）を有する圧着台（６）を接続する。
【００１６】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、コーティング膜（２０）は、シリコン窒化膜、あるいはシリコンカーバイト膜である。
【００１７】
また、本発明の半導体装置は、請求項１から７までのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法により製造される半導体装置（１００）であり、半導体装置の素子形成面（８）におけるＣｕ原子の付着密度は、１０１０／ｃｍ２以下である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、素子の形成されている面における金属汚染量が少なく、信頼性の高い半導体装置を製造する半導体装置の製造方法、および当該方法により製造される半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
添付図面を参照して、本発明による半導体装置を実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００２０】
本発明に係わる半導体装置の製造方法は、（ａ）裏面研磨された半導体チップの素子形成面と開口部を有したパッケージとを、接着部材を介して接合するパッケージ接合ステップと、（ｂ）半導体チップとパッケージとの接合部をベークする時に、半導体チップの裏面に向けて気体を送る送風ステップと、（ｃ）半導体チップの裏面に圧着台を接続する圧着台接続ステップと、（ｄ）パッケージの開口部に露出するように備えられている導電性接続部材を、外部からパッケージの開口部を介して半導体チップの素子形成面に形成されている導体パッドに押圧することにより電気的に接続する導電性接続部材圧着ステップと、（ｅ）リード部材圧着ステップの後に、半導体チップの裏面から圧着台を取り外す圧着台取り外しステップと、（ｆ）半導体チップを樹脂により封止する封止ステップと、（ｇ）封止ステップにより半導体チップを封止する樹脂を乾燥させるベークステップと、（ｈ）パッケージに半田ボールを取り付ける半田ボール取り付けステップとを有している。
【００２１】
本発明においては、特に（ｂ）に記載の送風ステップにおいて、半導体チップの裏面に向けてベーク温度と同程度（±１０℃）の温風（気体の流れ）を吹き付ける。この際、温風の流れは、半導体チップの中央からチップ端に向かって流れるようにする。また、温風として使用される気体は、一度半導体チップおよびパッケージ部材を通過したものを循環させて再利用することはせずに、常時、新たに取り入れたものを使用する。これにより、半導体チップとパッケージとの接合後におけるベーク時に、パッケージ側から半導体チップ裏面へ金属が飛散することを抑制することができる。
【００２２】
また、（ｃ）に記載の圧着台接続ステップにおいて、圧着台として、半導体チップの裏面に接続する面に、予めシリコン窒化膜またはシリコンカーバイト膜をコーティング膜として備えたものを使用する。これにより、当該圧着台から銅やニッケルなどの金属が、半導体チップ裏面に付着することが防止され、（ｇ）に記載のベークステップにおいて、半導体チップ裏面に付着していた金属が、半導体中（シリコン中）に拡散し、半導体チップの素子形成領域に到達することを予め防止することができる。本発明の半導体装置の製造方法により、素子生成領域における金属汚染の抑制された極めて信頼性の高い半導体装置を製造することが出来る。
【００２３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係わる半導体装置の製造方法による半導体装置の製造フローを図５に示す。本実施の形態においては、半導体装置として、μＢＧＡパッケージの製造を例にして説明を行う。
【００２４】
本発明の実施の形態１に係わる半導体装置の製造方法において、μＢＧＡパッケージの製造が開始されると、表面にＤＲＡＭの形成されたウエハの裏面が、ウェハの厚さが１００μｍになるまで研削される。ウエハの裏面研削においては、＃４００砥粒の砥石を用いてウェハの厚さが１２０μｍになるまで荒研削が行われ、その後、＃２０００砥粒の砥石を用いて厚さ１００μｍになるまで仕上げ研削が実施される。裏面研磨の行われたウェハの裏面研削面には、図６に示すように、裏面４の表面から深さ０．１μｍ程度の深さまで銅やニッケルなどの金属が混入している。当該金属を除去するために、ＨＦ／ＨＮＯ３混合液で、裏面研磨の行われたウェハの裏面４を更に１μｍウエットエッチングすと、図７に示したような裏面研削損傷１２も除去される。ここで、研削面の金属を除去するのにウエットエッチングを用いたが、金属汚染の無い方法、例えば、ＣＭＰやプラズマエッチングを用いてもよい。ウエットエッチングにより研削損傷１２を除去することにより、ウエハの割れ強度が増す。薄い半導体チップを得るためには、ウエハ状態においてその厚さを薄くする必要があるが、薄いウエハが研削損傷１２を有している場合、容易に破損する。このため、薄いウエハを得るためには、ウエットエッチングにより、ウエハの表面に生じた研削損傷１２を除去することが必要不可欠となる。一方、ウエハの表面に生じた研削損傷１２を除去すると、従来の課題として説明した、パッケージ組立時における金属汚染の原因となっている金属の、当該ウェハ表面における金属捕獲能力が減少する。つまり、研削損傷１２が存在すると、パッケージ組立ての際に金属汚染が生じても、研削損傷１２が当該金属汚染の因子となる金属を捕獲してくれるため、裏面において生じた金属汚染源となる金属がＤＲＡＭ等の素子の形成されているウェハの表面側に拡散するのを抑制することが出来る。このように、薄い半導体チップを得るためにウエハを薄化すると、主として素子の形成されていないウェハの裏面における金属捕獲能力が小さくなる。そして、パッケージ組立ての際に素子の形成されているウェハ表面における金属汚染の影響を受けやすくなる。本実施の形態においては、上記のように裏面研磨されたウェハをダイシングによりチップ状態にした後、図８に示すように、半導体チップ１００の素子形成面とインナー・リード７を備えたパッケージ（ＴＡＢテープ）８とが、接着部材（エラストマ）３を介して接合される（ステップＳ０１）。
【００２５】
次に、図８に示すように、１７５℃の温度で２０分のベークを行い、半導体チップ１００の素子形成面とパッケージ２との接合部をベークする。本実施の形態においては、ベーク時に、特に１７５℃の気体を温風５として半導体チップ１００の裏面４に向けて送風する（ステップＳ０２）。ベーク時に、半導体チップ１００の裏面４に向けて１７５℃の気体を温風５として送付することにより、パッケージ（ＴＡＢテープ）表面から飛散した銅等の金属が温風５に遮られて半導体チップ１００の裏面に到達することが抑制される。
【００２６】
次に、図９に示されるように、半導体チップ１００の裏面４にリード圧着台９が接続される（ステップＳ０３）。そして、半導体チップ１００の裏面４にリード圧着台９が接続された後、パッケージ２の開口部に露出するように備えられているインナー・リード７が、パッケージの開口部を介して外部からの押圧力により、半導体チップ１００の素子形成面に形成されているパッド１ａに電気的に接続される。この時、リード圧着台９は、１７５℃に温度領調節されており、インナー・リード７は、圧着端子により上記パッド１ａに２０秒間圧着される（ステップＳ０４）。インナー・リード７が、半導体チップ１００の素子形成面に形成されているパッド１ａに対して電気的に接続された後、半導体チップ１００の裏面４からリード圧着台９が取り外される（ステップＳ０５）。そして、図１０に示すように、半導体チップ１００を熱硬化性の樹脂１０で封止して（ステップＳ０６）、１７５℃の温度領域で６時間のベークを実施することにより当該樹脂１０を硬化させる（ステップＳ０７）。最後に、図１１に示すように、半田ボール１１をパッケージ２に対して取り付ける。パッケージ２に対する半田ボール１１の取り付けは、半田リフローにより行われる。半田リフローは、２６５℃の温度領域で１５秒間実施される（ステップＳ０８）。以上の工程により、本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法による半導体装置（μＢＧＡパッケージ）２００の製造が終了する。
【００２７】
（実施の形態１により製造される半導体装置の金属汚染度）
実施の形態１に係わる半導体装置の製造方法においては、特に半導体チップ１００の素子形成面とパッケージ２との接合部を１７５℃の温度で２０分間ベークする時に（図５に示される製造フローのステップＳ０２）、図８に示すように、１７５℃の気体を温風５として半導体チップ１００の裏面４に向けて送風する。本実施の形態においては、温風５を、半導体チップ１００全体を覆うような温風ノズルから半導体チップ１００の裏面４に対して流路を考慮せずに吹き付けた。この場合、温風５がパッケージ（ＴＡＢテープ）２の一部分に当り、図１３に示すように、パッケージ（ＴＡＢテープ）２の表面を通過した温風５の一部５１が、逆方向の温風５１として半導体チップ１００の裏面に戻ってくる。
【００２８】
本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法において製造された半導体装置２００の素子形成面である表面における金属付着密度（金属汚染度）を図１２に示す。本実施の形態の場合、半導体チップ１００の裏面４に達する金属原子の付着密度量は、チップ平均で、Ｃｕ原子は５ｘ１０９／ｃｍ２、Ｎｉ原子は５ｘ１０９／ｃｍ２程度であった。なお、従来の温風５を吹き付けないベークにより半導体チップ１の裏面に達する金属原子の付着密度量は、チップ平均でＣｕ原子は１．３ｘ１０１０／ｃｍ２、Ｎｉ原子は１．０ｘ１０１０／ｃｍ２程度であった。この製造方法により、ベーク時にパッケージ（ＴＡＢテープ）２表面から飛散した銅などの金属が温風５に遮られて半導体チップ１００の裏面４まで到達するのが抑制されていることが判る。そして、半導体チップ１００の裏面４に銅などの金属付着を防止することにより、図１０で説明した樹脂硬化のためのベーク（ステップＳ０７）が行われても素子の形成された半導体チップ１００の表面側に金属が到達することを防止できる。
【００２９】
本実施の形態においては、特に半導体チップ１００の素子形成面とパッケージ２との接合部を１７５℃の温度で２０分間ベークする時に（図５に示される製造フローのステップＳ０２）、図８に示すように、１７５℃の気体を温風５として半導体チップ１００の裏面４に向けて送風することにより、パッケージ２表面から半導体チップ１００の裏面４に付着する金属付着量を低減する。そして、最終的に半導体チップ１００を樹脂封止してベークする際に（ステップＳ０７）、半導体チップ１００の裏面４から素子形成面である半導体チップの表面に金属が拡散により廻り込み、素子における電気的な短絡等が生じることが予め防止される。
【００３０】
このように、本実施の形態においては、素子の形成されている半導体チップ１００表面における金属付着量を低減した半導体装置２００の製造を行う半導体装置の製造方法、及びこれによる極めて信頼性の高い半導体装置２００が実現する。（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係わる半導体装置の製造方法の基本的な工程は、実施の形態１のそれぞれと同様である。但し、本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法においては、半導体チップ１００の裏面４にリード圧着台９が接続される（ステップＳ０３）際に、図１６に示されるような、半導体チップ１００と接続する側の表面に予めシリコン窒化膜またはシリコンカーバイト膜などのコーティング膜２０が形成されたリード圧着台９が用いられる。
【００３１】
（実施の形態２により製造される半導体装置の金属汚染度）
本実施の形態によれば、リード圧着台９に銅やニッケルが含まれていてもシリコン窒化膜またはシリコンカーバイト膜がそれら金属の拡散を防止するので、リード圧着台９が半導体チップ１００の裏面４に接続した際においても、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することはない。本実施の形態により、実施の形態1の効果に加えて、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することを抑制する。本実施の形態により、最終的に半導体チップ１００を樹脂封止してベークする際に（ステップＳ０７）、半導体チップ１００の裏面４から素子形成面である半導体チップの表面に金属が拡散により廻り込み、素子における電気的な短絡等が生じることが予め防止される。
【００３２】
本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法において製造された半導体装置２００の素子形成面である表面における金属付着密度（金属汚染度）を図１２に示す。本実施の形態の場合、半導体チップ１００の裏面４に達する金属原子の付着密度量は、チップ平均で、Ｃｕ原子は２ｘ１０９／ｃｍ２程度であった。この製造方法により、ベーク時にパッケージ（ＴＡＢテープ）２表面から飛散した銅などの金属が温風５に遮られて半導体チップ１００の裏面４まで到達するのが抑制され、また、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することが抑制されることが判る。
【００３３】
このように、本実施の形態においては、素子の形成されている半導体チップ１００表面における金属付着量を実施の形態１よりも更に低減した半導体装置２００の製造を行う半導体装置の製造方法、及びこれによる極めて信頼性の高い半導体装置２００が実現する。
【００３４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係わる半導体装置の製造方法の基本的な工程は、実施の形態１のそれぞれと同様である。但し、本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法においては、図１４に示すように、温風ノズルから供給され温風５の流れが、半導体チップ１００の裏面４中央部から半導体チップ１００のチップ端部に向かって流れるように整流される。そしてこの流れは、チップ端部付近に設けられた図示せぬ吸気口に達するようにする。本実施の形態においては、吸気口に達した温風５が循環されて、再度、上記の温風ノズルから供給される。従って、パッケージ（ＴＡＢテープ）２表面を通過した温風５は、再び半導体チップ１００の裏面４に供給されるので、パッケージ（ＴＡＢテープ）２の表面から飛散した金属が半導体チップ１００の裏面４に付着する。なお、温風５が上記のように循環している間に、パッケージ（ＴＡＢテープ）２から飛散したＣｕなどの金属の大部分は循環経路の内壁に付着するため、半導体チップ１００の裏面４に達するＣｕなどの金属量は減衰される。
【００３５】
（実施の形態３により製造される半導体装置の金属汚染度）
本実施の形態においては、特に半導体チップ１００の素子形成面とパッケージ２との接合部を１７５℃の温度で２０分間ベークする時に（図５に示される製造フローのステップＳ０２）、図１４に示すように、温風ノズルから供給され温風５の流れが半導体チップ１００の裏面４中央部から半導体チップ１００のチップ端部に向かって流れるように整流されるため、パッケージ（ＴＡＢテープ）２の表面を通過した温風５の一部が、逆方向の温風として半導体チップ１００の裏面に戻ってくることが抑制される。また、供給口から吹き出される温風５が、半導体チップ１００の端部付近に設けられた図示せぬ吸気口との間で循環している間に、パッケージ（ＴＡＢテープ）２から飛散したＣｕなどの金属の大部分は循環経路の内壁に付着するため、半導体チップ１００の裏面４に達するＣｕなどの金属量は減衰される。本実施の形態により、最終的に半導体チップ１００を樹脂封止してベークする際に（ステップＳ０７）、半導体チップ１００の裏面４から素子形成面である半導体チップの表面に金属が拡散により廻り込み、素子における電気的な短絡等が生じることが予め防止される。
【００３６】
本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法において製造された半導体装置２００の素子形成面である表面における金属付着密度（金属汚染度）を図１２に示す。本実施の形態の場合、半導体チップ１００の裏面４に達する金属原子の付着密度量は、チップ平均で、Ｃｕ原子は６ｘ１０９／ｃｍ２、Ｎｉ原子は1ｘ１０10／ｃｍ２程度であった。この製造方法により、ベーク時にパッケージ（ＴＡＢテープ）２表面から飛散した銅などの金属が温風５に遮られて半導体チップ１００の裏面４まで到達するのが抑制されることが判る。
【００３７】
このように、本実施の形態においては、素子の形成されている半導体チップ１００表面における金属付着量を実施の形態１よりも更に低減した半導体装置２００の製造を行う半導体装置の製造方法、及びこれによる極めて信頼性の高い半導体装置２００が実現する。
【００３８】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係わる半導体装置の製造方法の基本的な工程は、実施の形態３のそれぞれと同様である。但し、本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法においては、半導体チップ１００の裏面４にリード圧着台９が接続される（ステップＳ０３）際に、図１６に示されるような、半導体チップ１００と接続する側の表面に予めシリコン窒化膜またはシリコンカーバイト膜などのコーティング膜２０が形成されたリード圧着台９が用いられる。
【００３９】
（実施の形態４により製造される半導体装置の金属汚染度）
本実施の形態によれば、リード圧着台９に銅やニッケルが含まれていてもシリコン窒化膜またはシリコンカーバイト膜がそれら金属の拡散を防止するので、リード圧着台９が半導体チップ１００の裏面４に接続した際においても、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することはない。本実施の形態により、実施の形態３の効果に加えて、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することを抑制する。本実施の形態により、最終的に半導体チップ１００を樹脂封止してベークする際に（ステップＳ０７）、半導体チップ１００の裏面４から素子形成面である半導体チップの表面に金属が拡散により廻り込み、素子における電気的な短絡等が生じることが予め防止される。
【００４０】
本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法において製造された半導体装置２００の素子形成面である表面における金属付着密度（金属汚染度）を図１２に示す。本実施の形態の場合、半導体チップ１００の裏面４に達する金属原子の付着密度量は、チップ平均で、Ｃｕ原子は３×１０９／ｃｍ２程度であった。この製造方法により、ベーク時にパッケージ（ＴＡＢテープ）２表面から飛散した銅などの金属が温風５に遮られて半導体チップ１００の裏面４まで到達するのが抑制され、また、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することが抑制されることが判る。
【００４１】
このように、本実施の形態においては、素子の形成されている半導体チップ１００表面における金属付着量を実施の形態３よりも更に低減した半導体装置２００の製造を行う半導体装置の製造方法、及びこれによる極めて信頼性の高い半導体装置２００が実現する。
【００４２】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係わる半導体装置の製造方法の基本的な工程は、実施の形態１および３のそれぞれと同様である。但し、本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法においては、図１５に示すように、温風ノズル１４から供給され温風５の流れが、半導体チップ１００の裏面４中央部から半導体チップ１００のチップ端部に向かって流れるように整流される。そしてこの流れは、チップ端部付近に設けられた吸気口１５に吸入される。本実施の形態においては、上記温風５の流れを制御しながら半導体チップ１の裏面には常に新鮮な温風５が供給されるように、温風ノズル１４から常に新鮮な温風５が供給され、吸気口１５に達した金属を含む温風５は、除外装置を経て外部に排気される。
【００４３】
（実施の形態５により製造される半導体装置の金属汚染度）
本実施の形態においては、特に半導体チップ１００の素子形成面とパッケージ２との接合部を１７５℃の温度で２０分間ベークする時に（図５に示される製造フローのステップＳ０２）、図１５に示すように、温風ノズルから供給される常に新鮮な温風５の流れが半導体チップ１００の裏面４中央部から半導体チップ１００のチップ端部に向かって流れるように整流されるため、実施の形態３および４に見られるように、パッケージ（ＴＡＢテープ）２の表面を通過して一部金属を含む温風５が循環して半導体チップ１００の裏面に戻ってくることが抑制される。これにより、パッケージ（ＴＡＢテープ）２の表面から半導体チップ１００の裏面４に飛来するＣｕなどの金属量は大幅に減衰される。本実施の形態により、最終的に半導体チップ１００を樹脂封止してベークする際に（ステップＳ０７）、半導体チップ１００の裏面４から素子形成面である半導体チップの表面に金属が拡散により廻り込み、素子における電気的な短絡等が生じることが予め防止される。
【００４４】
本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法において製造された半導体装置２００の素子形成面である表面における金属付着密度（金属汚染度）を図１２に示す。本実施の形態の場合、半導体チップ１００の裏面４に達する金属原子の付着密度量は、チップ平均で、Ｃｕ原子は４ｘ１０９／ｃｍ２、Ｎｉ原子は1ｘ１０10／ｃｍ２程度であった。この製造方法により、ベーク時にパッケージ（ＴＡＢテープ）２表面から飛散した銅などの金属が温風５に遮られて半導体チップ１００の裏面４まで到達するのが抑制されることが判る。
【００４５】
このように、本実施の形態においては、素子の形成されている半導体チップ１００表面における金属付着量を実施の形態１および３よりも更に低減した半導体装置２００の製造を行う半導体装置の製造方法、及びこれによる極めて信頼性の高い半導体装置２００が実現する。
【００４６】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６に係わる半導体装置の製造方法の基本的な工程は、実施の形態５のそれぞれと同様である。但し、本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法においては、半導体チップ１００の裏面４にリード圧着台９が接続される（ステップＳ０３）際に、図１６に示されるような、半導体チップ１００と接続する側の表面に予めシリコン窒化膜またはシリコンカーバイト膜などのコーティング膜２０が形成されたリード圧着台９が用いられる。
【００４７】
（実施の形態６により製造される半導体装置の金属汚染度）
本実施の形態によれば、リード圧着台９に銅やニッケルが含まれていてもシリコン窒化膜またはシリコンカーバイト膜がそれら金属の拡散を防止するので、リード圧着台９が半導体チップ１００の裏面４に接続した際においても、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することはない。本実施の形態により、実施の形態５の効果に加えて、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することを抑制する。本実施の形態により、最終的に半導体チップ１００を樹脂封止してベークする際に（ステップＳ０７）、半導体チップ１００の裏面４から素子形成面である半導体チップの表面に金属が拡散により廻り込み、素子における電気的な短絡等が生じることが予め防止される。
【００４８】
本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法において製造された半導体装置２００の素子形成面である表面における金属付着密度（金属汚染度）を図１２に示す。本実施の形態の場合、半導体チップ１００の裏面４に達する金属原子の付着密度量は、チップ平均で、Ｃｕ原子は１×１０９／ｃｍ２程度にまで低減されていることが判る。この製造方法により、ベーク時にパッケージ（ＴＡＢテープ）２表面から飛散した銅などの金属が温風５に遮られて半導体チップ１００の裏面４まで到達するのが抑制され、また、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することが抑制されることが判る。
【００４９】
このように、本実施の形態においては、素子の形成されている半導体チップ１００表面における金属付着量を実施の形態５よりも更に低減した半導体装置２００の製造を行う半導体装置の製造方法、及びこれによる極めて信頼性の高い半導体装置２００が実現する。
【００５０】
（実施の形態７）
本発明においては、実施の形態１〜６に示したように、半導体チップ１００とパッケージ２とを接着部材３を介して接合してベークする時に、特に１７５℃の気体を温風５として半導体チップ１００の裏面４に向けて送風は行わない。但し、本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法においては、半導体チップ１００の裏面４にリード圧着台９が接続される（ステップＳ０３）際に、図１６に示されるような、半導体チップ１００と接続する側の表面に予めシリコン窒化膜またはシリコンカーバイト膜などのコーティング膜２０が形成されたリード圧着台９が用いられる。
【００５１】
（実施の形態７により製造される半導体装置の金属汚染度）
本実施の形態によれば、リード圧着台９に銅やニッケルが含まれていてもシリコン窒化膜またはシリコンカーバイト膜がそれら金属の拡散を防止するので、リード圧着台９が半導体チップ１００の裏面４に接続した際においても、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することはない。本実施の形態により、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することを抑制する。本実施の形態により、最終的に半導体チップ１００を樹脂封止してベークする際に（ステップＳ０７）、半導体チップ１００の裏面４から素子形成面である半導体チップの表面に金属が拡散により廻り込み、素子における電気的な短絡等が生じることが予め防止される。
【００５２】
本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法において製造された半導体装置２００の素子形成面である表面における金属付着密度（金属汚染度）を図１２に示す。本実施の形態の場合、半導体チップ１００の裏面４に達する金属原子の付着密度量は、チップ平均で、Ｃｕ原子は１ｘ１０１０／ｃｍ２程度であった。この製造方法により、従来技術に比較して、リード圧着台９に含まれる金属が半導体チップ１００の裏面４に付着することが抑制されることが判る。
【００５３】
このように、本実施の形態においては、コーティング膜２０を備えたリード圧着台６を使用するという特徴のみにより、素子の形成されている半導体チップ１００表面における金属付着量を従来技術よりも更に低減した半導体装置２００の製造を行う半導体装置の製造方法、及びこれによる極めて信頼性の高い半導体装置２００が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】従来の半導体装置の製造方法において、半導体チップとパッケージとを接合し、接合面をベークするステップの概略構成を示す図である。
【図２】従来の半導体装置の製造方法において、半導体チップの裏面に圧着台を接続し、パッケージのインナー・リードを半導体チップの表面パッドに圧着するスッテップの概略構成を示す図である。
【図３】従来の半導体装置の製造方法において、半導体チップの裏面から圧着台を取り外し、半導体チップを樹脂封止し、ベーキングするステップの概略構成を示す図である。
【図４】従来の半導体装置の製造方法において、パッケージに半田ボールを取り付けるステップの概略構成を示す図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法に係わる製造フローを示す図である。
【図６】本発明の半導体装置の製造方法において、半導体チップとパッケージとを接合するステップの前に行われる半導体チップの裏面研磨後の、基板裏面の深さと当該深さにおける金属含有濃度との関係を示す図である。
【図７】本発明の半導体装置の製造方法において、半導体チップの裏面研磨後に行われる当該裏面の金属除去を目的としたウェットエッチングを行った後の、当該裏面の表面状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１、２に係わる半導体装置の製造方法において、半導体チップとパッケージとを接合し、接合面をベークするステップの概略構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１、３、５に係わる半導体装置の製造方法において、半導体チップの裏面に圧着台を接続し、パッケージのインナー・リードを半導体チップの表面パッドに圧着するスッテップの概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係わる半導体装置の製造方法において、半導体チップの裏面から圧着台を取り外し、半導体チップを樹脂封止し、ベーキングするステップの概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係わる半導体装置の製造方法において、パッケージに半田ボールを取り付けるステップの概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態それぞれにおいて測定された、半導体チップの素子形成面における金属付着密度の一覧を示す図である。
【図１３】実施の形態１、２の半導体装置の製造方法において、半導体チップとパッケージとを接合し、接合面をベークする際に、半導体チップの裏面に向けて送られる気体の流れの模式を示す図である。
【図１４】実施の形態３、４の半導体装置の製造方法において、半導体チップとパッケージとを接合し、接合面をベークする際に、半導体チップの裏面に向けて送られる気体の流れの模式を示す図である。
【図１５】実施の形態５、６の半導体装置の製造方法において、半導体チップとパッケージとを接合し、接合面をベークする際に、半導体チップの裏面に向けて送られる気体の流れの模式を示す図である。
【図１６】実施の形態２、４、６、７の半導体装置の製造方法において、半導体チップの裏面に、接続面にコーティング膜の塗布された圧着台を接続し、パッケージのインナー・リードを半導体チップの表面パッドに圧着するスッテップの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…半導体チップ
１ａ…パッド
２…パッケージ（ＴＡＢテープ）
３…接着部材（エラストマ）
４…裏面
５…温風（気体の送付）
６…リード圧着台
７…インナー・リード
８…素子形成面
９…リード圧着台
１０…樹脂
１１…半田ボール
１２…裏面研削損傷
１４…温風ノズル
１５…吸気口
２０…コーティング膜
５１…温風（気体の送付）のパッケージ側から半導体チップ側への逆流成分
１００…半導体チップ
２００…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】
2007123413.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007123413.tif 000009
【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】
2007123413.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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