(57)【要約】ボンダビリティの向上を図る半導体装置の製造方法が開示される。ソルダレジストなどの絶縁層が形成され、第１の側部（７ｃ）および第２の側部（７ｄ）を有する多数個取り基板（７）を準備した後、半導体チップ（１）を多数個取り基板（７）上に配置し、多数個取り基板（７）におけるパッケージ基板の接続端子と半導体チップ（１）のパッドとを加熱下でワイヤボンディングする際に、多数個取り基板（７）の第１の側部（７ｃ）近傍から多数個取り基板（７）の上部に気体（１１）を噴出し、さらに第２の側部（７ｄ）近傍から、多数個取り基板（７）の上部の気体（１１）と前記絶縁層から発せられる有機系ガスとを吸い込んでワイヤボンディングすることにより、ボンダビリティの向上を図る。
2002050891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、前記絶縁層の主面上に配置された複数の電極と、第１の側部及び前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、
主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の主面上に配置する工程と、
前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記ワイヤボンディング工程において、前記配線基板の第１の側部の近傍から前記配線基板の上部に気体を噴出し、さらに前記第２の側部の近傍から前記配線基板の上部の気体を吸い込むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
絶縁層と、前記絶縁層の主面上に配置された複数の電極と、第１の側部及び前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、
主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の主面上に配置する工程と、
前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記ワイヤボンディング工程において、前記第１の側部近傍で加圧し、前記第２の側部近傍で減圧することによって、前記配線基板の上部に、前記第１の側部から第２の側部に向かう気体の流れを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
絶縁層と、前記絶縁層の主面上に配置された複数の電極と、第１の側部及び前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、
主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の主面上に配置する工程と、
前記後数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記ワイヤボンディング工程において、前記配線基板の上部及び下部それぞれ独立した吸い込み口より気体を吸い込むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
絶縁層と、前記絶縁層の主面上に形成された複数の装置領域と、前記複数の装置領域を隔てる分離領域と、前記複数の装置領域のそれぞれに形成された複数の電極と、前記絶縁層の主面に隣接する第１の側部と、前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、
主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の各々の複数の装置領域上に配置する工程と、
前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程と、
前記分離領域に沿って切断することにより、前記装置領域ごとに個片化する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記ワイヤボンディング工程において、前記配線基板の第１の側部の近傍から前記配線基板の上部に気体を噴出し、さらに前記第２の側部の近傍から前記配線基板の上部の気体を吸い込むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
絶縁層と、前記絶縁層の主面上に形成された複数の装置領域と、前記複数の装置領域を隔てる分離領域と、前記複数の装置領域のそれぞれに形成された複数の電極と、前記絶縁層の主面に隣接する第１の側部と、前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、
主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の各々の複数の装置領域上に配置する工程と、
前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程と、
前記分離領域に沿って切断することにより、前記装置領域ごとに個片化する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記ワイヤボンディング工程において、前記第１の側部近傍で加圧し、前記第２の側部近傍で減圧することによって、前記配線基板の上部に、前記第１の側部から第２の側部に向かう気体の流れを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
絶縁層と、前記絶縁層の主面上に形成された複数の装置領域と、前記複数の装置領域を隔てる分離領域と、前記複数の装置領域のそれぞれに形成された複数の電極と、前記絶縁層の主面に隣接する第１の側部と、前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、
主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の各々の複数の装置領域上に配置する工程と、
前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程と、
前記分離領域に沿って切断することにより、前記装置領域ごとに個片化する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記ワイヤボンディング工程において、前記配線基板の上部及び下部それぞれ独立した吸い込み口より気体を吸い込むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求の範囲第１，２または３項記載の半導体装置の製造方法であって、前記ワイヤボンディング工程の後に、前記配線基板の主面上に樹脂封止体を形成することによって前記半導体チップ及びボンディングワイヤを封止する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求の範囲第７項記載の半導体装置の製造方法であって、前記準備された配線基板は、裏面上に複数の電極を有し、前記封止は、前記樹脂封止体によって前記配線基板の裏面上の複数の電極を覆わないように行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求の範囲第８項記載の半導体装置の製造方法であって、前記配線基板の裏面上の複数の電極は、複数行／列によって構成されるアレイ状に配列されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求の範囲第４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、前記ワイヤボンディング工程と前記個片化工程との間に、前記配線基板の主面上に樹脂封止体を形成することによって前記半導体チップ及びボンディングワイヤを封止する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求の範囲第１０項記載の半導体装置の製造方法であって、前記準備された配線基板は、裏面上に複数の電極を有し、前記封止は、前記樹脂封止体によって前記配線基板の裏面上の複数の電極を覆わないように行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求の範囲第１１項記載の半導体装置の製造方法であって、前記配線基板の裏面上の複数の電極は、複数行／列によって構成されるアレイ状に配列されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求の範囲第１，２，３，４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、前記準備された配線基板は、さらに前記配線基板の裏面上に形成された複数の電極と、前記絶縁層に形成された複数の貫通孔と、前記複数の貫通孔のそれぞれの内部に形成された複数の接続電極とを有し、
前記配線基板の主面上の複数の電極と裏面上の複数の電極は、それぞれ前記接続電極を介して電気的に接続されているものであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求の範囲第１３項記載の半導体装置の製造方法であって、前記配線基板の裏面上の複数の電極の上に半田バンプ電極を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求の範囲第１，２，３，４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、前記準備された配線基板の絶縁層は、有機樹脂によって形成されたものであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求の範囲第１，２，３，４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、前記準備された配線基板は、前記配線基板の複数の電極とそれぞれ接続された複数の配線と、前記複数の配線の少なくとも一部を覆う有機樹脂によって形成された絶縁層とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
請求の範囲第１，２，３，４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、前記ワイヤボンディング工程時の加熱は、前記配線基板の裏面に接触するヒータによって行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
請求の範囲第１，２，３，４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、前記ワイヤボンディング工程時に、さらに、前記配線基板の上部に形成されたダクトによって気体を吸い込むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
請求の範囲第１，２，３，４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、前記ワイヤボンディングは、前記配線基板の第１の側部及び第２の側部にレールを接触させた状態で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
請求の範囲第１９項記載の半導体装置の製造方法であって、前記ワイヤボンディング工程前のワイヤボンディングステージ上への配線基板の移動、及び前記ワイヤボンディング工程後のワイヤボンディングステージ上からの配線基板の移動は、前記レールが有する搬送機構によって行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法であって、
前記ワイヤボンディング工程は、前記配線基板の第１の側部及び第２の側部にレールを接触させた状態で行い、
前記ワイヤボンディング工程時の気体の噴出は、前記第１の側部に接触するレールの上部から行い、
前記ワイヤボンディング工程時の気体の吸い込みは、前記第２の側部に接触するレールの上部から行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
請求の範囲第１，２，３，４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、前記ワイヤボンディング工程の前に、前記配線基板の主面上の複数の電極及び前記半導体チップの複数の外部電極を清浄化する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
請求の範囲第１，２，３，４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、前記ワイヤボンディング工程の前に、プラズマクリーニングを行う工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
請求の範囲第２３項記載の半導体装置の製造方法であって、前記プラズマクリーニング工程は、前記半導体チップを前記配線基板の主面上に配置する工程の後に行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
請求の範囲第１，２，３，４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、前記ワイヤボンディング工程において、ワイヤボンディングステージ上に配置された前記配線基板上に対し、その第１の側部近傍から気体を流すとともに、第２の側部近傍で前記気体を吸引しながらワイヤボンディングすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
請求の範囲第１，２，３，４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、１つの半導体装置に組み込まれる前記配線基板に複数の半導体チップを搭載することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２７】
請求の範囲第１，２，３，４，５または６項記載の半導体装置の製造方法であって、前記配線基板としてテープ基板を用いて組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２８】
請求の範囲第１０項記載の半導体装置の製造方法であって、前記樹脂封止体を形成する工程は、前記複数の装置領域を覆うキャビティを有する金型を前記配線基板の上に配置する工程と、前記キャビティの中に樹脂を充填することによって前記複数の半導体チップおよびボンディングワイヤを一括で封止する工程とを有す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
本発明は、半導体製造技術に関し、特に、絶縁層を有する配線基板を用いた半導体装置の製造方法に適用して有効な技術に関する。
背景技術
半導体装置に用いられるガラス入りエポキシ基板などの配線基板には、その表面や内部に絶縁層が形成されており、例えば、表面には、表面配線の絶縁のためのソルダレジスト膜などの絶縁層が形成され、また、内部には、基材となるエポキシ材の絶縁層などが配置されているものがある。
このような配線基板の絶縁層は、主に、有機樹脂によって形成されている。
本発明者は、このような配線基板を用いた半導体装置の組み立てにおいて、例えば、ワイヤボンディング工程などの配線基板が高温に加熱される工程で、加熱された配線基板の絶縁層から有機系ガスが発生することを見出した。
つまり、配線基板の絶縁層は、半導体チップを固定するダイボンド材などと比較すると、前記ダイボンド材よりワイヤボンディングステージ近傍に配置されるため、より高温になり易く、したがって、有機系ガスが発生し易い。
なお、有機系ガスの発生により、以下のような問題点が発生する。
すなわち、ワイヤボンディング工程において配線基板の絶縁層から有機系ガスが発生すると、半導体チップの主面の外部電極に有機系ガスによる有機性物質が堆積し、ボンダビリティを低下させる。特に、狭パッドピッチの半導体チップに対するワイヤボンディングでは、半導体チップの外部電極におけるワイヤ接合部の面積が小さいため、ボンダビリティ低下の影響は受け易い。
また、キャピラリなどのワイヤボンダの治具に、前記同様、有機系ガスによる有機性物質が堆積し、ボンダビリティを低下させる。
これらボンダビリティの低下は、製品の信頼性の低下につながる。
また、有機系ガスは、作業員の作業環境の観点でも好ましくないと考えられる。
ここで、半導体チップの外部電極をワイヤボンディング前にクリーニング処理する技術については、例えば、特開平１１−２３３５４８号公報にその記載があり、そこには、有機基板上に搭載された半導体チップの外部電極のＡｕめっき表面をクリーニング処理することにより、外部電極とＡｕワイヤとの接合強度を高める技術が記載されている。
また、ワイヤボンディング前に基板をクリーニングする技術については、例えば、特開平９−１２９５８１号公報にその記載があり、そこには、ワイヤボンディング前に、基板に付着した汚れをプラズマクリーニングすることにより、作業性を高める技術が記載されている。
しかしながら、特開平１１−２３３５４８号公報と特開平９−１２９５８１号公報には、加熱された配線基板の絶縁層から有機系ガスが発生することや、有機系ガスの発生がボンダビリティに悪影響を及ぼすという問題点についての記載は一切ない。
本発明の目的は、ボンダビリティを向上させてボンディングの信頼性向上を図る半導体装置の製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、作業環境の向上を図る半導体装置の製造方法を提供することにある。
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。
発明の開示
本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁層と、前記絶縁層の主面上に配置された複数の電極と、第１の側部及び前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の主面上に配置する工程と、前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程とを有するものであり、前記ワイヤボンディング工程において、前記配線基板の第１の側部の近傍から前記配線基板の上部に気体を噴出し、さらに前記第２の側部の近傍から前記配線基板の上部の気体を吸い込むものである。
本発明によれば、加熱された配線基板の絶縁層から発生する有機系ガスを気体とともに吸い込んで配線基板上から除去することができ、これにより、ワイヤボンディング工程での放電ボール形成及びボール圧着時の有機性物質の製品への影響を防ぐことができる。
したがって、キャピラリなどのワイヤボンダの治具への有機性物質の堆積を防ぐことができ、ボンダビリティの向上を図ることができる。
さらに、半導体チップの主面の外部電極への有機性物質の堆積を防ぐことができ、ボンダビリティの向上を図ることができる。
その結果、ボンディングの信頼性を向上できる。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁層と、前記絶縁層の主面上に配置された複数の電極と、第１の側部及び前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の主面上に配置する工程と、前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程とを有するものであり、前記ワイヤボンディング工程において、前記第１の側部近傍で加圧し、前記第２の側部近傍で減圧することによって、前記配線基板の上部に、前記第１の側部から第２の側部に向かう気体の流れを形成するものである。
さらに、本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁層と、前記絶縁層の主面上に配置された複数の電極と、第１の側部及び前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の主面上に配置する工程と、前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程とを有するものであり、前記ワイヤボンディング工程において、前記配線基板の上部及び下部それぞれ独立した吸い込み口より気体を吸い込むものである。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁層と、前記絶縁層の主面上に形成された複数の装置領域と、前記複数の装置領域を隔てる分離領域と、前記複数の装置領域のそれぞれに形成された複数の電極と、前記絶縁層の主面に隣接する第１の側部と、前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の各々の複数の装置領域上に配置する工程と、前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程と、前記分離領域に沿って切断することにより、前記装置領域ごとに個片化する工程とを有するものであり、前記ワイヤボンディング工程において、前記配線基板の第１の側部の近傍から前記配線基板の上部に気体を噴出し、さらに前記第２の側部の近傍から前記配線基板の上部の気体を吸い込むものである。
さらに、本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁層と、前記絶縁層の主面上に形成された複数の装置領域と、前記複数の装置領域を隔てる分離領域と、前記複数の装置領域のそれぞれに形成された複数の電極と、前記絶縁層の主面に隣接する第１の側部と、前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の各々の複数の装置領域上に配置する工程と、前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程と、前記分離領域に沿って切断することにより、前記装置領城ごとに個片化する工程とを有するものであり、前記ワイヤボンディング工程において、前記第１の側部近傍で加圧し、前記第２の側部近傍で減圧することによって、前記配線基板の上部に、前記第１の側部から第２の側部に向かう気体の流れを形成するものである。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁層と、前記絶縁層の主面上に形成された複数の装置領域と、前記複数の装置領域を隔てる分離領域と、前記複数の装置領域のそれぞれに形成された複数の電極と、前記絶縁層の主面に隣接する第１の側部と、前記第１の側部の反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備する工程と、主面上に複数の外部電極を有する半導体チップを、前記配線基板の各々の複数の装置領域上に配置する工程と、前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続する工程と、前記分離領域に沿って切断することにより、前記装置領域ごとに個片化する工程とを有するものであり、前記ワイヤボンディング工程において、前記配線基板の上部及び下部それぞれ独立した吸い込み口より気体を吸い込むものである。
発明を実施するための最良の形態
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
また、以下の実施の形態では便宜上、複数の発明を２つの実施の形態の中で説明するが、特に明示した場合を除き、各ステップは全ての発明について必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
さらに、以下の実施の形態で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、補足説明などの関係にある。
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、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、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良いものとする。
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
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、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。このことは前記数値及び範囲についても同様である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
本発明の実施の形態１を、図１、図２に示す半導体装置（ＢＧＡ）の構造を示す図、図３、図４のＢＧＡの組み立て手順を示す図、図５、図６の配線基板の図、図７〜図９のワイヤボンダの要部の図、図１０のＢＧＡおよび基板内部断面の図を用いて説明する。
図１、図２に示す本実施の形態１の半導体装置の製造方法によって組み立てられる半導体装置は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）９と呼ばれ、その外部接続用の電極である複数の半田バンプ３が、配線基板であるパッケージ基板２の裏面２ｂ上に複数行／複数列によって構成されるアレイ状に配列されているものである。
また、ＢＧＡ９は、図５および図６に示すような複数のデバイス領域（装置領域）７ａと、複数のデバイス領域７ａを隔てるダイシングライン（分割領域）７ｂとが形成された多数個取り基板７を用いて、ダイシングライン７ｂによって区画形成された複数のデバイス領域７ａを一括に覆う状態で樹脂モールドし（以降、これを一括モールドという）、これによって形成された図４（ａ）に示す一括モールド部８をモールド後にダイシングして個片化したものである。
さらに、ＢＧＡ９は、絶縁層が形成されたパッケージ基板２を用いたものである。
図２に示すように、本実施の形態１のＢＧＡ９では、パッケージ基板２のチップ搭載面である主面２ａとその反対側の裏面２ｂとの両面に、例えば、ポリイミド樹脂などの有機樹脂（有機性物質）からなるソルダレジスト２ｇ（絶縁層）が形成されており、かつ、パッケージ基板２は、その内部にもガラス入りエポキシ樹脂などの有機樹脂からなる基材２ｈを有している。
そこで、ＢＧＡ９は、その組み立てにおいて、主に、ワイヤボンディング工程などのパッケージ基板２が加熱される工程で、ソルダレジスト２ｇや基材２ｈから発生する有機系ガスを、パッケージ基板２上にドライエアーなどの図８に示す気体１１を流してこの気体１１とともに前記有機系ガスをパッケージ基板２上から取り除いて組み立てられたものである。
ここで、ＢＧＡ９の構造について説明すると、半導体チップ１が搭載され、かつソルダレジスト２ｇや基材２ｈなどの有機樹脂からなる絶縁層が形成されたパッケージ基板２と、半導体チップ１の主面１ｂに形成された外部電極であるパッド１ａとこれに対応するパッケージ基板２の接続端子（電極）２ｃとを接続するボンディングワイヤ４と、半導体チップ１およびボンディングワイヤ４を封止し、かつパッケージ基板２の主面２ａ側に形成された樹脂封止体６と、パッケージ基板２の裏面２ｂに外部電極としてアレイ状に配列されて設けられた複数の半田バンプ３とから構成されている。
なお、樹脂封止工程で、一括モールドに用いられるモールド樹脂は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂などであり、これによって図４に示す一括モールド部８が形成され、さらに、その後のダイシングによって個片化されて樹脂封止体６が形成される。
また、パッケージ基板２には、その裏面２ｂ上に、半田バンプ３が取り付けられる電極である複数のバンプランド２ｅが形成され、さらに、内部の基材２ｈにはこのバンプランド２ｅに対応して図１０に示すようにビアホール（貫通孔）２ｆが形成され、それぞれのビアホール２ｆ内には接続電極としてビアホール配線２ｉが埋め込まれている。
これにより、図１０（ａ）に示すように、パッケージ基板２の主面２ａ上の複数の接続端子２ｃと、裏面２ｂ上の複数のバンプランド２ｅとは、ビアホール配線２ｉを介して接続されており、したがって、パッケージ基板２の基材２ｈには、図１０（ｂ）に示すように複数のビアホール２ｆが形成されているものの、このビアホール２ｆにはビアホール配線２ｉが埋め込まれているため、パッケージ基板２は、ワイヤボンディングの際の気体１１や有機系ガスが通過できない１枚の板状構造のものである。
また、パッケージ基板２には、その主面２ａ側の接続端子２ｃと接続されるとともに銅箔などからなる複数の配線２ｄが形成され、さらに、この配線２ｄの少なくとも一部を覆い、かつ有機樹脂によって形成された絶縁層であるソルダレジスト２ｇが形成されている。
特に、半導体チップ１の下部領域に配置される配線２ｄは、絶縁のために完全にソルダレジスト２ｇによって覆われている。
また、図２に示すように、半導体チップ１は、例えば、シリコンなどによって形成され、かつその主面１ｂに半導体集積回路が形成されるとともに、主面１ｂの周縁部には外部電極である複数のパッド１ａが形成されている。
さらに、半導体チップ１は、接着材であるダイボンド材５によってパッケージ基板２のチップ搭載面である主面２ａのほぼ中央付近に固着されている。
また、ワイヤボンディングによって接続されるボンディングワイヤ４は、例えば、金線などであり、半導体チップ１のパッド１ａとこれに対応するパッケージ基板２の接続端子２ｃとを接続している。
さらに、外部接続用の電極である複数の半田バンプ３が、パッケージ基板２の裏面２ｂの各バンプランド２ｅに取り付けられ、その中央部を除いた状態で複数行／複数列によって構成されてアレイ状に配列されている。
したがって、半導体チップ１のパッド１ａとこれに対応する半田バンプ３とが、ボンディングワイヤ４、接続端子２ｃ、配線２ｄ、ビアホール配線２ｉおよびバンプランド２ｅを介して電気的に接続されている。
次に、本実施の形態の半導体装置であるＢＧＡ９の製造方法を説明する。
なお、本実施の形態のＢＧＡ９の製造方法は、それぞれにソルダレジスト２ｇや基材２ｈなどの絶縁層を有する複数のパッケージ基板２を用いる場合であり、複数のパッケージ基板２がマトリクス配置で繋がって形成された図５に示す多数個取り基板７を用い、この多数個取り基板７に区画形成された複数の同サイズの装置領域であるデバイス領域７ａを一括に覆う状態で樹脂モールドして、その後、ダイシングによって個片化してＢＧＡ９を製造するものである。
まず、図３（ａ）に示す配線基板である多数個取り基板７を準備する。
ここで、多数個取り基板７は、図５および図６に示すように、表裏面のほぼ全体に亘ってべた塗りで形成され、かつ有機樹脂からなる絶縁層であるソルダレジスト２ｇと、同じく絶縁層である基材２ｈの主面上に配置された複数の接続端子２ｃと、複数の装置領域であるデバイス領域７ａと、前記複数のデバイス領域７ａを隔てる分離領域であるダイシングライン７ｂと、第１の側部７ｃ（基板の長辺の一方の側部）およびこれの反対側の第２の側部７ｄ（基板の長辺の他方の側部）とを有している。
すなわち、図５（ｂ）に示すように、その表面側つまりパッケージ基板２の主面２ａ側には、ボンディングワイヤ４と接続される複数の接続端子２ｃのみがソルダレジスト２ｇから露出しており、その周囲は、ソルダレジスト２ｇによって覆われている。
一方、図６（ｂ）に示すように、その裏面側つまりパッケージ基板２の裏面２ｂ側には、図２に示す半田バンプ３が接合される複数のバンプランド２ｅのみがソルダレジスト２ｇから露出しており、その周囲は、表側と同様にソルダレジスト２ｇによって覆われている。
なお、図５（ｂ），図６（ｂ）に示すハッチング領域がソルダレジスト２ｇで覆われた領域であり、したがって、図５（ａ），図６（ａ）に示すように、多数個取り基板７では、このソルダレジスト２ｇの領域がほぼ全体に亘って広範囲に形成されている。
また、パッケージ基板２の内部には、図１０（ａ）に示すように、絶縁層の基材２ｈが設けられ、さらに、この基材２ｈには、図１０（ｂ）に示すように複数のビアホール２ｆが形成されているが、このビアホール２ｆにはビアホール配線２ｉが埋め込まれているため、パッケージ基板２は、ワイヤボンディングの際の気体１１や有機系ガスが通過できない１枚の板状構造のものである。
その後、図３（ｂ）に示すチップマウントを行う。
すなわち、主面１ｂ上に複数のパッド１ａを有する半導体チップ１を多数個取り基板７の各々のデバイス領域７ａ上に配置して、図２に示すように、半導体チップ１の裏面１ｃとそれぞれのデバイス領域７ａに塗布されたダイボンド材５とを接合する。
続いて、図３（ｃ）に示すワイヤボンディングを行う。
その際、半導体チップ１のパッド１ａと多数個取り基板７における各パッケージ基板２の接続端子２ｃとを加熱下で金線などのボンディングワイヤ４によってワイヤボンディングして両者を電気的に接続する。
なお、ワイヤボンディング時には、図７に示すように、ワイヤボンディングステージ１３上に配置された多数個取り基板７上に対してその第１の側部７ｃ近傍から気体１１を流すとともに、第２の側部７ｄ近傍で気体１１を吸引しながらワイヤボンディングする。
ここで、本実施の形態１のワイヤボンダの主要部の構成について説明する。
前記ワイヤボンダは、ワイヤボンディング時、多数個取り基板７が配置されるワイヤボンディングステージ１３と、多数個取り基板７の第１の側部７ｃまたは第２の側部７ｄを支持するレール（搬送機構）１６と、多数個取り基板７の上方に配置され、かつボンディングツールであるキャピラリ１２ａが先端に設けられたボンディングアーム１２と、ボンディングワイヤ４の供給・切断を行うクランパ１５と、ボンディングワイヤ４の送りの案内であるガイドローラ１４と、多数個取り基板７の第１の側部７ｃ近傍に設けられ、かつ気体１１を噴出する噴出パイプ１８と、多数個取り基板７の第２の側部７ｄ近傍に設けられ、かつ気体１１を吸い込む吸引パイプ１９と、多数個取り基板７の上方においてその絶縁層から発生した有機系ガスを吸引する排気用のダクト１７とによって構成される。
さらに、ワイヤボンディングステージ１３には、ヒートブロック１３ａと、ヒータ１３ｂとが設けられ、ヒータ１３ｂは、ヒートブロック１３ａ内に組み込まれている。
また、ヒートブロック１３ａ内には、多数個取り基板７の下側で発生する有機系ガスを吸引する下部排気パイプ１３ｃが組み込まれている。
これにより、本実施の形態１のワイヤボンディングでは、多数個取り基板７の上部において、その第１の側部７ｃ近傍の噴出パイプ１８の噴出口１８ａからドライエアーなどの気体１１を噴出し、かつ反対側の第２の側部７ｄ近傍の吸引パイプ１９から気体１１を吸引することにより、ワイヤボンディング時に、多数個取り基板７上にその搬送方向にほぼ直角の方向に気体１１の流れを形成することができる。
すなわち、第１の側部７ｃ近傍で噴出パイプ１８から気体１１を噴出させて加圧し、一方、第２の側部７ｄ近傍で吸引パイプ１９によって吸引して減圧することにより、多数個取り基板７の上部に、第１の側部７ｃから第２の側部７ｄに向かい、かつ基板表面に沿った気体１１の流れを形成できる。
さらに、多数個取り基板７の下部においても多数個取り基板７の下側で発生する有機系ガスを下部排気パイプ１３ｃから吸引する。
したがって、多数個取り基板７の上部では、ダクト１７および吸引パイプ１９の吸い込み口１９ａから気体１１と有機系ガスとを吸い込み、一方、多数個取り基板７の下部では、下部排気パイプ１３ｃの吸い込み口１３ｄから有機系ガスを吸い込み、多数個取り基板７の上部と下部とで、それぞれ独立させて有機系ガスを吸い込むことができる。
すなわち、本実施の形態１のワイヤボンダでは、有機系ガスの吸い込み系として、多数個取り基板７の上部側には、吸引パイプ１９とダクト１７とが設けられ、一方、多数個取り基板７の下部側には、下部排気パイプ１３ｃが設けられているため、多数個取り基板７の上部および下部の両側でそれぞれ独立させて有機系ガスの除去ができる。
なお、ワイヤボンディング工程前のワイヤボンディングステージ１３上への多数個取り基板７の移動、およびワイヤボンディング工程後のワイヤボンディングステージ１３上からの多数個取り基板７の移動は、多数個取り基板７の両側に設けられたレール１６によって行う。
さらに、本実施の形態１のワイヤボンディング工程では、多数個取り基板７の第１の側部７ｃおよび第２の側部７ｄにレール１６を接触させた状態でワイヤボンディングを行う。
また、ワイヤボンディング工程時の気体１１の噴出は、第１の側部７ｃに接触するレール１６の上部から行い、さらに、気体１１の吸い込みは、第２の側部７ｄに接触するレール１６の上部から行う。
これにより、大きな面積の多数個取り基板７上でワイヤボンディングを行う際にも、この多数個取り基板７の上部と下部とで、気体１１および有機系ガスの吸引系を確実に分けることができ、その結果、有機系ガスが発生し易い大きな多数個取り基板７を用いたワイヤボンディングにおいても少ない気体１１の流量で有機系ガスを確実に除去できる。
また、ワイヤボンディング時には、ヒートブロック１３ａによってワイヤ接合部を加熱する。
すなわち、ワイヤボンディング工程時には、多数個取り基板７のパッケージ基板２の裏面２ｂに接触し、かつヒータ１３ｂが組み込まれたヒートブロック１３ａによってワイヤ接合部を所定の温度、例えば２００〜２５０℃に加熱する。
その際、多数個取り基板７のパッケージ基板２の裏面２ｂは、ヒートブロック１３ａによって直接加熱されるため、パッケージ基板２の裏面２ｂ側において、絶縁層から有機系ガスが非常に発生し易い。
しかしながら本実施の形態１のワイヤボンダでは、多数個取り基板７の上部と下部とで有機系ガスの吸引系を確実に分けることができるため、多数個取り基板７のパッケージ基板２の下側において、直接加熱されてソルダレジスト２ｇなどの絶縁層から発生した有機系ガスであっても確実に除去できる。
なお、前記ワイヤボンダでは、ダクト１７、下部排気パイプ１３ｃおよび吸引パイプ１９から吸引した気体１１や有機系ガスは、それぞれに設けられたフィルタによって清浄化されて排気される。
ここで、図７に示すワイヤボンダに対する変形例のワイヤボンダの主要部を示したものが図８および図９である。
すなわち、図８および図９に示す変形例のワイヤボンダは、例えば、図５に示すデバイス領域７ａが１列に配置された多数個取り基板７に対応したものであり、そのうち、図８は、多数個取り基板７の上部での有機系ガスの吸引系の構造を、また、図９（ａ），（ｂ）は、多数個取り基板７の下部での有機系ガスの吸引系の構造を示しており、多数個取り基板７の上部と下部とをそれぞれ別々に図示している。
したがって、本実施の形態１のワイヤボンダは、デバイス領域７ａが、複数行／複数列にマトリクス配置されたものであってもよく、また、１列に配置されたものであっても対応可能である。
ただし、ソルダレジスト２ｇなどの絶縁層がより大きな面積で形成された多数個取り基板７に対しての方が、有機系ガスの発生量も多いため、より有効である。
ワイヤボンディング後、図３（ｄ）に示すように、多数個取り基板７の清浄化を図る。
ここでは、多数個取り基板７のパッケージ基板２の主に主面２ａをプラズマクリーニング（プラズマエッチング）によって清浄する。
その際、チャンバ２０内にワイヤボンディング済みの多数個取り基板７を配置し、例えば、Ａｒガスなどを用いてプラズマクリーニングを行う。
これによって、パッケージ基板２の主面２ａのモールド樹脂との密着性を向上できる。
その後、図３（ｅ）に示すように、モールド金型２１の上金型２１ａと下金型２１ｂとによって樹脂封止を行う。
ここでは、ワイヤボンディング工程の後、かつ個片化工程の前に樹脂封止を行う。
すなわち、本実施の形態１の半導体装置の製造方法は、一括モールドであるため、個片化の前に複数の半導体チップ１とボンディングワイヤ４とを一括で封止する。
その際、上金型２１ａには（下金型２１ｂでもよい）、多数個取り基板７の複数のデバイス領域７ａにそれぞれ搭載された複数の半導体チップ１を一括で覆う大きなキャビティ２１ｃが形成されている。
したがって、図３（ｅ）に示すように、モールド金型２１の上金型２１ａと下金型２１ｂとの間に、それぞれのデバイス領域７ａに半導体チップ１が搭載された多数個取り基板７をセットし、１つのキャビティ２１ｃによって複数のデバイス領域７ａを一括に覆う。
この状態で、キャビティ２１ｃ内にモールド樹脂を供給してキャビティ２１ｃ内に前記モールド樹脂を充填し、これにより、半導体チップ１とボンディングワイヤ４とを樹脂封止する。
なお、前記モールド樹脂として、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂などを用いる。
これによって、複数の半導体チップ１を覆った図４（ａ）に示す一括モールド部８を形成する。
なお、一括モールドではなく、個々のＢＧＡ９ごとにモールドを行う場合には、予め個片化されたパッケージ基板２の主面２ａ上に樹脂封止によって樹脂封止体６が形成され、これによって半導体チップ１とボンディングワイヤ４とが封止される。
また、一括モールドあるいは個々のＢＧＡ９ごとのモールドの何れの場合であっても、一括モールド部８あるいは樹脂封止体６によってパッケージ基板２の裏面２ｂの複数のバンプランド２ｅを覆わないように樹脂封止を行う。
これにより、パッケージ基板２の裏面２ｂに複数のバンプランド２ｅを露出させることができる。
また、多数個取り基板７に半導体チップ１を搭載し、チップマウントが終了した状態で、キャビティ２１ｃによって覆われる複数のデバイス領域７ａの多数個取り基板７上には、貫通する開口部を持たない構成とすることによって、モールド樹脂の充填時に多数個取り基板７裏面にモールド樹脂が回り込むことを防ぐことができる。このようにモールド樹脂の回り込みを防ぐことによって、多数個取り基板７の裏面や、バンプランド２ｅの汚染を防ぐことができる。
しかし、多数個取り基板７の構成としては、前述のように貫通する開口部を持たない場合に限るものではなく、例えばダイシングライン７ｂ上に貫通孔を設けた構成としてもよい。しかし、このような構成にした場合でも、一括モールドを前提とした場合、樹脂充填時の多数個取り基板７裏面の汚染を防ぐためには、多数個取り基板７全体に対する貫通孔の面積比を十分に小さくする必要がある。
また、一括モールドを前提としなくても、絶縁層を有する配線基板においては、多数個取り基板７の強度は主に絶縁層で確保しており、多数個取り基板７の強度を十分に確保するためにも、多数個取り基板７を貫通する開口の面積を大きく確保することは困難である。
このように、多数個取り基板７に貫通孔を設ける場合でも、貫通孔が比較的小さい場合には、本願の明細書の中で示すように、多数個取り基板７の上面を流れる気体１１によって有機系ガスを除去する方法が、より少ない気体１１の流量で有機系ガスを効率よく除去することができるという点で非常に有効である。
その後、図４（ａ）に示すように、半田バンプ３の搭載を行う。
ここでは、多数個取り基板７におけるパッケージ基板２の裏面２ｂ側を上方に向け、複数の半田バンプ３を真空吸着保持したボール搭載用治具２２をその上方に配置し、これによって、多数個取り基板７の上方から各パッケージ基板２の裏面２ｂ上の複数のバンプランド２ｅの上に半田バンプ３電極を形成する。
その際、半田バンプ３を、各バンプランド２ｅに、例えば、赤外線リフローなどによって溶融させて取り付ける。
なお、半田バンプ３の取り付けについては、一括モールド後のダイシング前に行ってもよいし、あるいは、ダイシング後に行ってもよい。
さらに、図４（ｂ）に示すように、半田バンプ３の洗浄を行う。
その後、図４（ｃ）に示すように、切断用のブレード１０を用いてダイシングを行う。
ここでは、一括モールド部８を、図５（ａ）に示すデバイス領域７ａ単位に多数個取り基板７および一括モールド部８を分割して個片化する。
その結果、図１および図４（ｄ）に示すＢＧＡ９を製造できる。
本実施の形態１の半導体装置（ＢＧＡ９）の製造方法によれば、以下のような作用効果が得られる。
すなわち、ワイヤボンディング工程において多数個取り基板７の第１の側部７ｃの近傍から多数個取り基板７のパッケージ基板２の上部にドライエアーなどの気体１１を噴出し、さらに第２の側部７ｄの近傍から多数個取り基板７の上部の気体１１を吸い込むことにより、加熱された多数個取り基板７のパッケージ基板２のソルダレジスト２ｇや基材２ｈなどの絶縁層から発生する有機系ガスを気体１１とともに吸い込んで多数個取り基板７上から除去することができる。
これにより、ワイヤボンディング工程での放電ボール形成及びボール圧着時の有機性物質の製品への影響を防ぐことができる。
すなわち、キャピラリ１２ａなどのワイヤボンダの治具への有機性物質の堆積を防ぐことができ、ボンダビリティの向上を図ることができる。
さらに、半導体チップ１の主面１ｂのパッド１ａへの有機性物質の堆積を防ぐことができ、ボンダビリティの向上を図ることができる。
その結果、ワイヤボンディングの信頼性を向上できる。
なお、ボンダビリティを向上できるため、特に、第１ボンド部のワイヤ接合部の面積が小さな狭パッドピッチの半導体チップ１のワイヤボンディングに対して有効である。
また、多数個取り基板７上から有機系ガスを除去できるため、作業環境の改善を図ることができる。
また、ワイヤボンディング工程において多数個取り基板７の上部および下部それぞれ独立した吸い込み口１９ａ，１３ｄから有機系ガスを吸い込むことにより、多数個取り基板７の上側および下側の両者で発生した有機系ガスを吸い込むことが可能になる。
これにより、多数個取り基板７の上部だけでなく下部（裏面側）に形成された絶縁層から発生する有機系ガスの吸い込みも可能になり、ボンダビリティをさらに向上できる。
また、多数個取り基板７の上部および下部それぞれ独立した吸い込み口１３ｄ，１９ａから有機系ガスを吸い込むことにより、多数個取り基板７の上側において吸い込み口１９ａを設ける構造を大がかりとせずに容易な構造とすることができ、したがって、多数個取り基板７上でのワイヤボンダの治具のボンディング動作を妨げることなくボンディング動作を円滑に行うことができる。
また、多数個取り基板７の上部および下部それぞれ独立した吸い込み口１３ｄ，１９ａから有機系ガスを吸い込むことにより、複数のデバイス領城７ａを有する大きな多数個取り基板７に対してワイヤボンディングを行う際に、この多数個取り基板７の上側と下側とにおいても確実に有機系ガスを吸い込むことができる。
すなわち、このような大きな多数個取り基板７上でワイヤボンディングを行う際に、多数個取り基板７の上側（主面側）または下側（裏面側）のどちらか一方のみに噴出口１８ａを設け、多数個取り基板７を挟んでその反対側に吸い込み口１９ａを設け、多数個取り基板７を跨いで上側から下側に、またはその反対の下側から上側に気体１１を流し、有機系ガスを除去するには、非常に大量の気体１１（ドライエアー）を流す必要がある。
また、特に、ヒータ１３ｂの加熱によって発生した有機系ガスは、発生後、上昇しようとするため、有機系ガスの上昇に逆らって多数個取り基板７の上側から下側に気体１１を流すことで、有機系ガスを除去するのはさらに困難である。
したがって、例えば噴出口１８ａから気体１１を噴出することによって、多数個取り基板７の主面上に発生させた気体１１の流れを吸い込む吸い込み口１９ａは、多数個取り基板７の主面よりも上部に設けることが、絶縁層の基材２ｈなどの絶縁層を有する多数個取り基板７を用いた半導体装置の組み立て方法においては非常に有効である。
また、多数個取り基板７の裏面から発生する有機系ガスの除去に対しては、前記のように多数個取り基板７の裏面よりも下部に前記吸い込み口１９ａとは独立した吸い込み口１３ｄを設けることが有効である。
さらに、本実施の形態１においては、有機系ガスの発生源である多数個取り基板７の主面上に気体１１の流れを形成することによって、キャピラリ１２ａやワイヤボンダの内壁など、治具全体に対する有機系ガスによる有機性物質の堆積をより効率的に防ぐことができるものである。
また、ワイヤボンディング工程時に、多数個取り基板７の上部に形成されたダクト１７によって有機系ガスを吸い込むことにより、多数個取り基板７の上側で発生する有機系ガスを確実に除去することが可能になり、さらにボンダビリティの向上を図ることができる。
また、ワイヤボンディング工程の後にプラズマクリーニングを行うことにより、多数個取り基板７におけるパッケージ基板２の主面２ａの清浄度を高めることができ、パッケージ基板２のモールド樹脂との密着性を向上できる。
次に、本発明の実施の形態２を、図１１および図１２を用いて説明する。
本実施の形態２の半導体装置の製造方法は、ＢＧＡ９を組み立てる際に、ワイヤボンディング工程の前後でプラズマクリーニングを行うものである。
すなわち、実施の形態１の場合と同様に、図１１（ａ）に示すように、まず、多数個取り基板７を準備した後、図１１（ｂ）に示すように、チップマウントを行う。
ここでは、半導体チップ１を多数個取り基板７の各々のデバイス領域７ａ上に配置して、半導体チップ１の裏面１ｃとそれぞれのデバイス領域７ａ上に塗布されたダイボンド材５とを接合する。
その後、ワイヤボンディング工程の前に、多数個取り基板７のパッケージ基板２の主面２ａ上の複数の接続端子２ｃおよび半導体チップ１の主面１ｂの複数のパッド１ａを清浄化する工程を行う。
すなわち、半導体チップ１を多数個取り基板７のパッケージ基板２の主面２ａ上に配置する工程（チップマウント工程）を行った後、ワイヤボンディング工程の前に、多数個取り基板７のパッケージ基板２の主面２ａ上の複数の接続端子２ｃおよび半導体チップ１の主面１ｂの複数のパッド１ａを清浄化する工程を行う。
ここでは、図１１（ｃ）に示すように、前記清浄化の工程として、プラズマクリーニングを行う。
すなわち、本実施の形態２では、図１１（ｂ）に示すチップマウントを行った後、ワイヤボンディング前に、図１１（ｃ）に示すプラズマクリーニングを行い、多数個取り基板７のパッケージ基板２の複数の接続端子２ｃおよび半導体チップ１のパッド１ａを清浄する。
その際、チャンバ２０内に多数個取り基板７を配置し、例えば、Ａｒガスなどを用いてプラズマクリーニングを行う。
その後、図１１（ｄ）に示すワイヤボンディングを行う。
ワイヤボンディングは、前記実施の形態１と同様に、多数個取り基板７上にドライエアーなどの気体１１を流し、多数個取り基板７の絶縁層から発せられる有機系ガスを気体１１とともに吸引しながら行う。
なお、前記ワイヤボンディングの方法については、前記実施の形態１で説明したものと同じであるため、その重複説明は省略する。
ワイヤボンディング後、図１１（ｅ）に示すように、再び、チャンバ２０内に多数個取り基板７を配置し、例えば、Ａｒガスなどを用いてプラズマクリーニングを行う。
その後、樹脂封止工程を行う。
なお、図１１（ｆ）に示す樹脂封止工程、図１２（ａ）に示す半田バンプ搭載工程、図１２（ｂ）に示す半田バンプ３の溶解／洗浄工程、図１２（ｃ）に示す個片化（ダイシング）工程、図１２（ｄ）に示す外観・完成の各工程は、実施の形態１で説明したものと同じであるため、その重複説明は省略する。
本実施の形態２によれば、ワイヤボンディング工程の前にプラズマクリーニングを行うことにより、ワイヤボンディング前に、多数個取り基板７のパッケージ基板２の接続端子２ｃおよび半導体チップ１のパッド１ａの清浄度を高めることができ、したがって、ワイヤボンディングのボンダビリティを高めることができる。
さらに、ワイヤボンディングを行う際に、気体１１とともに有機系ガスを吸引してワイヤボンディングするため、キャピラリ１２ａなどの治具の清浄度も高めることができ、さらにボンダビリティの向上を図ることができる。
また、前記実施の形態１と同様に、ワイヤボンディング後に、プラズマクリーニングを行うことにより、多数個取り基板７におけるパッケージ基板２の主面２ａを清浄することができ、その結果、モールド樹脂との密着性を高めることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の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言うまでもない。
例えば、前記実施の形態では、ワイヤボンディング時に発生する有機系ガスの吸い込み系として、配線基板である多数個取り基板７の上部側に吸引パイプ１９とダクト１７とが設けられ、多数個取り基板７の下部側に下部排気パイプ１３ｃが設けられている場合を説明したが、配線基板の絶縁層から発生する有機系ガスの前記吸い込み系としては、配線基板の少なくとも上部側の吸引パイプ１９が設けられていればよい。
すなわち、配線基板の表面（上部）に流される気体１１と、前記表面上に発生する有機系ガスとを吸い込む前記吸い込み系が少なくとも設けられていればよい。
また、ワイヤボンディング前に行う配線基板の清浄工程は、プラズマクリーニング以外の方法であってもよく、前記実施の形態２で説明したワイヤボンディング前のプラズマクリーニングは、必ずしも行わなくてもよい。
また、前記実施の形態では、配線基板に形成された絶縁層が、ポリイミドやエポキシなどの有機樹脂からなる場合を説明したが、前記絶縁層は、例えば、メラミン、アクリル、ポリスチロール、ポリウレタンもしくはシリコーンなどの有機樹脂であってもよい。
また、配線基板は、ソルダレジスト２ｇもしくは基材２ｈなどの有機樹脂によって形成された絶縁層を有しているものであれば、例えば、ベークライト基板やセラミック基板などの無機材料を有する構成であってもよい。
さらに、配線基板は、前記絶縁層が形成されているものであれば、無機基板であってもよい。
また、前記実施の形態では、配線基板の表面に噴出される気体１１として、ドライエアーの場合を説明したが、気体１１は、Ｎ２ガスなどの不活性ガスであってもよい。
また、前記実施の形態では、半導体装置の製造方法における樹脂封止が、配線基板（多数個取り基板７）の複数のデバイス領域７ａを一括してモールドする一括モールドの場合を説明したが、前記樹脂封止は、個別の半導体装置ごとにキャビティ２１ｃが形成されたモールド金型２１を用いた封止であってもよい。
その場合、絶縁層とこれの主面上に配置された複数の電極と第１の側部およびその反対側の第２の側部とを有する配線基板を準備し、複数の外部電極が形成された半導体チップを配線基板の主面上に配置して前記複数の電極と複数の外部電極とを加熱下でワイヤボンディングして接続する。
また、前記実施の形態では、半導体装置が、ＢＧＡ９の場合を説明したが、前記半導体装置は、有機樹脂からなる絶縁層が形成された配線基板を有するものであれば、他の半導体装置であってもよく、図１３〜図１５は変形例の半導体装置を示すものである。
まず、図１３は、配線基板として、例えば、ポリイミドなどのテープ基板２３を用いて組み立てられたワイヤボンディングタイプのＣＳＰ（Ｃｈｉｐ　Ｓｃａｌｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）２４の例であり、ポリイミドテープからなるテープ状の多数個取りの配線基板を用い、前記実施の形態と同様に、一括モールド後に分割して個片化されたものであり、このようなＣＳＰ２４の組み立てにおいても、前記テープ状の多数個取りの配線基板には、ソルダレジスト２ｇなどの絶縁層が広範囲に亘って形成されているため、ワイヤボンディング時に前記絶縁層から発生する有機系ガスを吸い込むことにより、ボンダビリティの向上を図ることができる。
前記テープ基板２３の構成としては、バンプランド２ｅに対応する部分のテープ基板２３に形成された貫通孔であるスルーホール２３ａと、テープ基板２３の主面（チップ搭載側）上に形成された銅箔によって構成される配線層とを含み、前記配線層はワイヤボンディング用の接続端子２ｃと、前記テープ基板２３のスルーホール２３ａを覆うように形成されたバンプランド２ｅと、前記ボンディング用ランド（接続端子２ｃ）とバンプランド２ｅをつなぐ配線、および銅箔を電解メッキする際に、カソード電荷を給電するための配線などによって構成される。
本実施の形態において、ダイボンディング工程後、ワイヤボンディング工程や樹脂封止工程における加熱時に、ダイボンド材５から発生するアウトガスによって、テープ基板２３の膨れなどの不良が発生しないように、チップ搭載領域の直下のテープ基板２３にベントホール２３ｂを設ける構成としてもよい。
しかし、このような構成にした場合でもベントホール２３ｂの上部は、半導体チップ１によって覆われてしまうために、半導体チップ１を搭載した状態では、装置領域内に、または複数の装置領域において配線基板および半導体チップ１を貫通する開口を有さない構成となる。
また、図１４および図１５に示す半導体装置は、複数の半導体チップ１が搭載されたＭＣＭ（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈｉｐ−Ｍｏｄｕｌｅ）２６，２７の例であり、ソルダレジスト２ｇや基材２ｈに絶縁層が形成された配線基板であるモジュール基板２５に、複数の半導体チップ１が搭載されたモジュールタイプの半導体装置である。
ここで、図１４に示すＭＣＭ２６は、モジュール基板２５上に複数の半導体チップ１を多段に積層した構造のものである。
また、図１５に示すＭＣＭ２７は、複数の半導体チップ１をモジュール基板２５の同一面に搭載したものである。
なお、ＭＣＭ２６，２７は、図１３に示すＣＳＰ２４と同様に、一括モールドによる樹脂封止を行った後、分割して個片化されたものであり、したがって、モジュール基板２５にソルダレジスト２ｇまたは基材２ｈなどの有機樹脂によって形成される絶縁層が広範囲に亘って形成されているため、ＭＣＭ２６，２７の製造時には、ワイヤボンディング時に前記絶縁層から発生する有機系ガスを吸い込むことにより、ボンダビリティの向上を図ることができる。
また、前記実施の形態では、配線基板に形成された絶縁層から有機系ガスが発生する工程として、ワイヤボンディング工程を取り上げて説明したが、前記有機系ガスが発生する工程は、配線基板が高温に加熱される工程であれば、ワイヤボンディング以外の工程であってもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明の半導体装置の製造方法は、有機樹脂からなる絶縁層が形成された配線基板を加熱する半導体装置の製造方法に好適であり、特に、配線基板が高温に加熱されるワイヤボンディング工程に好適である。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施の形態１の半導体装置の製造方法によって組み立てられるＢＧＡの構造の一例を示す外観斜視図、図２は図１に示すＢＧＡの構造を示す断面図、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は図１に示すＢＧＡの組み立ての主要工程に対応した配線基板の構造の一例を示す断面図、図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は図１に示すＢＧＡの組み立ての主要工程に対応した配線基板およびＢＧＡの構造の一例を示す断面図および斜視図、図５は図１に示すＢＧＡの組み立てに用いられる配線基板の表面（チップ搭載面）の構造の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部を示す拡大部分平面図、図６は図５に示す配線基板の裏面の構造の一例を示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部を示す拡大部分底面図、図７は図１に示すＢＧＡの組み立てのワイヤボンディング工程で用いるワイヤボンダの主要部の構造の一例を示す断面図、図８は本発明の変形例のワイヤボンダの主要部の構造を示す部分斜視図、図９は本発明の変形例のワイヤボンダの主要部の構造を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図、図１０は図１に示すＢＧＡの構造を示す図であり、（ａ）は一部破断して示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面を示す基板断面図、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）は本発明の実施の形態２の半導体装置の組み立ての主要工程に対応した配線基板の構造の一例を示す断面図、図１２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は本発明の実施の形態２の半導体装置の組み立ての主要工程に対応した配線基板およびＢＧＡの構造の一例を示す断面図および斜視図、図１３、図１４および図１５は本発明の変形例の半導体装置の構造を示す断面図である。
【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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【国際調査報告】
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