半導体装置の製造方法
【課題】シリコンチップの一部をモールド樹脂で封止し、他部をモールド樹脂より露出させてなる半導体装置の製造方法において、シリコンチップの露出部分と封止部分との境界を封止するための封止部材を、シリコンチップに取り付けるときの応力を低減し、シリコンチップへの損傷を極力抑制する。
【解決手段】封止部材として熱印加により収縮する材料よりなる環状の収縮シール部材６０を用意し、この収縮シール部材６０にシリコンチップ１０を挿入して上記境界１３に設けた後、収縮シール部材６０に熱を印加して収縮を完了させ、その後、モールド工程では、収縮シール部材６０を介して金型１００にてシリコンチップ１０を押さえ付けた状態で、モールド樹脂２０を注入する。
【解決手段】封止部材として熱印加により収縮する材料よりなる環状の収縮シール部材６０を用意し、この収縮シール部材６０にシリコンチップ１０を挿入して上記境界１３に設けた後、収縮シール部材６０に熱を印加して収縮を完了させ、その後、モールド工程では、収縮シール部材６０を介して金型１００にてシリコンチップ１０を押さえ付けた状態で、モールド樹脂２０を注入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型成形によって、シリコンチップの一部をモールド樹脂で封止し、他部をモールド樹脂より露出させてなる半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の半導体装置の製造方法としては、たとえば、特許文献１に記載の方法が提案されている。
【０００３】
この方法では、一端側に第１の部位、第１の部位よりも他端側に位置して隣り合う第２の部位を有する板状のシリコン半導体よりなるシリコンチップを用意し（チップ用意工程）、シリコンチップを金型に設置し、金型内にモールド樹脂を注入することにより、第１の部位をモールド樹脂で封止するとともに、第２の部位をモールド樹脂より露出させる（モールド工程）ようにしている。
【０００４】
ここで、モールド工程において、封止部分である第１の部位を封止するモールド樹脂が、露出部分である第２の部位に付着しないようにする必要がある。そのため、上記特許文献１では、シリコンチップにおける第１の部位と第２の部位との間に、これら両部位の境界を封止する封止部材としての環状の緩衝部材を、チップに設けて、この緩衝部材を介して金型で型締めを行い、モールド工程を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３３４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、緩衝部材はチップサイズよりも小さい挿通孔を有するリング状のものであり、この挿通孔に対してシリコンチップを圧入することで、シリコンチップに緩衝部材を固定するものであるため、その圧入時に加わる応力によってシリコンチップが損傷する恐れがある。特に、板状のシリコンチップは脆いため、そのような損傷の可能性が大きい。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、シリコンチップの一部をモールド樹脂で封止し、他部をモールド樹脂より露出させてなる半導体装置の製造方法において、シリコンチップの露出部分と封止部分との境界を封止するための封止部材を、シリコンチップに取り付けるときの応力を低減し、シリコンチップへの損傷を極力抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一端（１０ａ）側に第１の部位（１１）、第１の部位（１１）よりも他端（１０ｂ）側に位置して隣り合う第２の部位（１２）を有する板状のシリコン半導体よりなるシリコンチップ（１０）を用意するチップ用意工程と、
シリコンチップ（１０）を金型（１００）に設置し、金型（１００）内にモールド樹脂（２０）を注入することにより、第１の部位（１１）をモールド樹脂（２０）で封止するとともに、第２の部位（１２）をモールド樹脂（２０）より露出させるモールド工程と、を備える半導体装置の製造方法において、以下のような点を特徴とするものである。
【０００９】
すなわち、請求項１の製造方法では、モールド工程の前に、エネルギーの印加により収縮する材料よりなる環状の収縮シール部材（６０）を用意する収縮シール部材用意工程と、
収縮シール部材（６０）にシリコンチップ（１０）を挿入することによって、シリコンチップ（１０）のうち第１の部位（１１）と第２の部位（１２）との境界（１３）および当該境界（１３）から第２の部位（１２）に渡る領域の少なくとも一部においてシリコンチップ（１０）の全周周りに、収縮シール部材（６０）を設ける収縮シール部材挿入工程と、
続いて、収縮シール部材（６０）にエネルギーを印加して収縮を完了させることにより、収縮シール部材（６０）をシリコンチップ（１０）に保持させる収縮工程と、を備え、
その後、モールド工程では、収縮シール部材（６０）を介して金型（１００）にてシリコンチップ（１０）を押さえ付けた状態で、第１の部位（１１）側にモールド樹脂（２０）を注入することを特徴とする。
【００１０】
それによれば、シリコンチップ（１０）のうち第１の部位（１１）側に注入されたモールド樹脂（２０）は、第１の部位（１１）を封止するが、第２の部位（１２）との境界（１３）から第２の部位（１２）に渡る領域の少なくとも一部における全周は、封止部材としての収縮シール部材（６０）により封止され、この収縮シール部材（６０）は金型（１００）で押さえ付けられているため、第２の部位（１２）側へモールド樹脂（２０）は侵入せず、さらに第２の部位（１２）にモールド樹脂（２０）が付着することはない。
【００１１】
また、封止部材としての収縮シール部材（６０）のシリコンチップ（１０）への取り付けについては、挿入した後、収縮させて保持を行うものであるから、シリコンチップ（１０）に加わる応力は、実質的に収縮シール部材（６０）を構成する材料自体の収縮による応力であり、これは従来の圧入固定に比べて大幅に小さいものになる、
よって、本発明によれば、シリコンチップ（１０）の露出部分と封止部分との境界を封止するための封止部材としての収縮シール部材（６０）を、シリコンチップ（１０）に取り付けるときの応力を低減し、シリコンチップ（１０）への損傷を極力抑制することが可能となる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、収縮シール部材用意工程では、収縮シール部材（６０）として、エネルギーとしての熱の印加により収縮する樹脂よりなるものを用意し、収縮工程では、収縮シール部材（６０）に熱を印加することを特徴とするものにできる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、収縮シール部材用意工程にて用意される収縮シール部材（６０）を構成する樹脂は、モールド工程におけるモールド樹脂（２０）の成型温度以上の温度にて収縮するものであり、収縮工程では、当該成形温度以上の温度にて収縮シール部材（６０）に熱を印加すれば、モールド工程の成型温度によって収縮シール部材（６０）がさらに収縮変形するのを抑制できる。
【００１４】
ここで、請求項４に記載の発明のように、請求項３に記載の半導体装置の製造方法においては、収縮シール部材（６０）を構成する樹脂は、テトラフルオロエチレンまたはその変性物を含む樹脂であるものにできる。
【００１５】
本発明のような樹脂は、耐薬品性などが高く化学的に安定した樹脂であり、たとえば、モールド工程後に、収縮シール部材（６０）をシリコンチップ（１０）に残す場合には、信頼性に優れた収縮シール部材（６０）を実現できる。また、このような樹脂は、撥水性に優れた樹脂でもあり、たとえばモールド工程後にシリコンチップ（１０）から収縮シール部材（６０）を取り外す場合には、その取り外しが行いやすい。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法において、収縮シール部材挿入工程では、シリコンチップ（１０）のうち第１の部位（１１）と第２の部位（１２）との境界（１３）から第２の部位（１２）の一部に渡る領域において、シリコンチップ（１０）の全周周りに収縮シール部材（６０）を設けるようにしてもよい。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法において、収縮シール部材挿入工程では、シリコンチップ（１０）のうち第１の部位（１１）と第２の部位（１２）との境界（１３）から第２の部位（１２）の全体に渡る領域において、シリコンチップ（１０）の全周周りに収縮シール部材（６０）を設けるものであり、モールド工程では、モールド樹脂（２０）による封止後に、シリコンチップ（１０）から収縮シール部材（６０）を取り外してもよい。
【００１８】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ矢視概略平面図である。
【図２】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図３】図２に続く製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。
【図５】第２実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す図であり、図１において（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ方向から視た概略平面図である。
【００２２】
本実施形態の半導体装置は、大きくは、板状のシリコン半導体よりなるシリコンチップ１０と、このシリコンチップ１０の一部を封止し他部を露出させるモールド樹脂２０とを備えて構成されている。
【００２３】
シリコンチップ１０は、板状のシリコン半導体よりなるもので、一端１０ａ側に第１の部位１１、第１の部位１１よりも他端１０ｂ側に位置して隣り合う第２の部位１２を有する。ここでは、シリコンチップ１０は、典型的なものと同様、両端１０ａ、１０ｂ方向を長手方向とする長方形板状をなしている。
【００２４】
具体的には、第１の部位１１は、モールド樹脂２０で被覆されて封止されている部位であり、第２の部位１２は、モールド樹脂２０で被覆されずに樹脂より突出している部位である。つまり、シリコンチップ１０は、一端１０ａ側がモールド樹脂２０で封止された被封止部１１とされ、被封止部１１よりも他端１０ｂ側がモールド樹脂２０より突出する露出部１２とされたものとして構成されている。
【００２５】
このようなシリコンチップ１０は、圧力や加速度、角速度等の物理量の変化を、電気信号の変化に変換する機能を持つ構造体ものや、印加される電気信号の変化を上記した物理量の変化に変換する機能を持つ構造体、あるいは、電気信号の処理により発熱を伴い、外部へのエネルギーの放出を必要とする構造体などである。
【００２６】
具体的には、シリコンチップ１０は、上記物理量変化と電気信号変化との変換機能を有する圧力検出素子、加速度検出素子、角速度検出素子等としてのセンサチップなどよりなる。
【００２７】
本実施形態のシリコンチップ１０においては、モールド樹脂２０で封止される第１の部位１１は、外部と電気接続されるパッド等を有する電気接続部とされ、モールド樹脂２０より突出している第２の部位１２は、上記検出素子におけるセンシング部や発熱部を含む部位とされている。
【００２８】
このようなセンシング部としては、たとえば、圧力検出を行うダイアフラムや、加速度等を検出する梁構造体等よりなる可動部を有するものが挙げられる。このようなシリコンチップ１０は、シリコン半導体などを用いて一般的な半導体プロセスにより形成されるものである。
【００２９】
そして、上記のセンシング部や発熱部を含む第２の部位１２は、モールド樹脂２０より露出することで外部環境にさらされて適切な検出が可能となり、あるいは、適切な放熱が可能となっている。
【００３０】
また、第１の部位１１はワイヤボンディング等の各接続部を有しており、これらが当該ワイヤボンディング等とともにモールド樹脂２０で封止されることで、機械的な補強および外部からの保護等がなされている。
【００３１】
ここでは、シリコンチップ１０は、第１の部位１１にて、基板３０に対してエポキシ樹脂等よりなる接着剤４０を介して接着固定され、この接着剤４０を介して基板３０に支持されている。
【００３２】
この基板３０は、リードフレームや配線基板などよりなるものである。ここで、リードフレームは、一般的なものと同様、Ｃｕや４２アロイなどの導電性に優れた金属を用いてエッチングやプレスなどにより形成されたものであり、配線基板としては、一般的なプリント基板やセラミック基板などが挙げられる。
【００３３】
また、シリコンチップ１０の第１の部位１１と基板３０とは、ワイヤボンディングなどにより形成されたアルミや金などのボンディングワイヤ５０により結線され、このボンディングワイヤ５０を介して電気的に接続されている。
【００３４】
なお、シリコンチップ１０と基板３０との電気的接続は、このワイヤボンディングに限定されるものではなく、たとえばテープ状の配線部材やリード、バンプなどにより行われるものであってもよい。
【００３５】
そして、このシリコンチップ１０の第１の部位１１は、基板３０およびボンディングワイヤ５０とともにモールド樹脂２０により封止されている。また、基板３０の一部は、端子部３１として構成され、この基板３０の端子部３１は、モールド樹脂２０より露出しており、外部と電気的に接続されるようになっている。これにより、本半導体装置と外部との電気的なやり取りが端子部３１を介して行われるようになっている。
【００３６】
ここで、モールド樹脂２０は、エポキシ樹脂などに代表される一般的なモールド樹脂であり、一般のものと同様、金型を用いたトランスファーモールド法などにより成形されたものである。ここでは、モールド樹脂２０は、この種の半導体装置に典型的な矩形ブロック状をなしている。
【００３７】
なお、モールド樹脂２０内部にて基板３０には、シリコンチップ１０以外の他の電子素子や回路チップなどが搭載されていてもよい。そのような場合には、シリコンチップ１０の第１の部位１１とこれら他の電子素子や回路チップとが、さらにモールド樹脂２０の内部にてワイヤボンディング等により接続されていてもよい。
【００３８】
ここで、本実施形態の半導体装置においては、環状の収縮シール部材６０が設けられている。この収縮シール部材６０は、穴としての中空部６１を有する環状をなすもので、シリコンチップ１０のうち第１の部位１１と第２の部位１２との境界１３を含んで当該境界１３から第２の部位１２に渡る領域の一部において、シリコンチップ１０の全周周りに、設けられている。
【００３９】
そして、シリコンチップ１０の第２の部位１２のうち外部に露出するべき部位、具体的には、上記センシング部や発熱部等が位置する部位は、収縮シール部材６０から外れ、外部に露出している。
【００４０】
この収縮シール部材６０は、エネルギーとしての熱の印加により収縮する樹脂、いわゆる熱収縮チューブよりなるが、半導体装置の完成時点では、熱が印加されて収縮が完了した状態とされている。
【００４１】
具体的に、本実施形態の収縮シール部材６０は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）を主成分とする樹脂、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）を主成分とする樹脂、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）を主成分とする樹脂等、テトラフルオロエチレンまたはその変性物を含む樹脂よりなる。
【００４２】
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について述べる。図２は本製造方法を示す工程図、図３は図２に続く製造方法を示す工程図であり、ともに、各工程におけるワークを断面的に示している。
【００４３】
まず、一般的な半導体プロセスにより、シリコンチップ１０を形成し、シリコンチップ１０を用意する（チップ用意工程）。また、一方で基板３０を用意する。そして、図２（ａ）に示されるように、シリコンチップ１０の第１の部位１１を基板２０に接着剤４０を介して固定するとともに、ワイヤボンディングを行い、第１の部位１１と基板２０とをボンディングワイヤ５０で接続する。
【００４４】
また、収縮シール部材用意工程を行い、熱の印加により収縮する材料よりなる環状の収縮シール部材６０を用意する。ここで、収縮シール部材６０の中空部６１の開口サイズは、当該収縮シール部材６０が設けられるシリコンチップ１０部分の全周周りよりも一回り大きい。
【００４５】
この収縮シール部材６０は、上記したテトラフルオロエチレンまたはその変性物を含む熱収縮チューブを用いて一般的な方法により形成される。すなわち、用意される収縮シール部材６０は、チューブを形成する押し出し成型法により環状の成型体を形成した後、高温で当該成型体の穴径を拡張し、さらにこれを急冷または、電子線照射することにより残留応力を与えて収縮機能を付与させたものとして形成される。
【００４６】
次に、図２（ｂ）に示される収縮シール部材挿入工程を行う。この工程では、収縮シール部材６０にシリコンチップ１０を挿入することによって、シリコンチップ１０のうち第１の部位１１と第２の部位１２との境界１３および当該境界１３から第２の部位１２に渡る領域の一部においてシリコンチップ１０の全周周りに、収縮シール部材６０を位置させる。
【００４７】
続いて、図２（ｃ）に示される収縮工程を行う。この工程では、収縮シール部材６０にエネルギーとしての熱を印加して、収縮シール部材６０の収縮を完了させることにより、収縮シール部材６０をシリコンチップ１０に保持させる。
【００４８】
この工程では、ワークをオーブンなどに入れて加熱するが、これによって、収縮シール部材６０の全体が収縮して、中空部６１の穴径も小さくなり、その締め付け力により、収縮シール部材６０がシリコンチップ１０に保持される。
【００４９】
この収縮工程における加熱温度すなわち収縮温度は、特に限定するものではないが、本実施形態では、収縮シール部材６０として、モールド樹脂２０の成型温度と同一もしくはそれよりも高い温度にて収縮する樹脂よりなるものを用い、当該成形温度以上の収縮温度にて収縮シール部材６０に熱を印加することで収縮させるようにしている。
【００５０】
この収縮工程の後、図２（ｄ）、図３（ａ）に示されるモールド工程を行う。この工程では、まず、図２（ｄ）に示されるように、シリコンチップ１０を含むワークを金型１００に設置し、収縮シール部材６０を介して金型１００にてシリコンチップ１０を押さえ付けた状態とする。
【００５１】
この金型１００は、この種の一般的な金型と同様のものであり、たとえば上型１０１と下型１０２とを合致させてなるものである。ここでは、金型１００は、モールド樹脂２０の外形に対応したキャビティ１０３を有する。そして、このキャビティ１０３の外側では、基板３０における上記端子部３１が金型１００に押さえ付けられて金型１００に密着している。
【００５２】
それとともに、キャビティ１０３の外側では、シリコンチップ１０の第２の部位１２は収縮シール部材６０を介して金型１００に押さえ付けられて金型に密着している。ここで、収縮シール部材６０の全周が金型１００に接した状態にて、収縮シール部材６０は金型１００により押さえ付けられている。このようにして、ワークは金型１００に支持されている。
【００５３】
上述したが、収縮シール部材６０は、上記収縮工程の終了時には、上記収縮による締め付け力によってシリコンチップ１０に保持されている。この時点で、収縮シール部材６０とシリコンチップ１０とは密着するが、仮に、この密着が不十分であったとしても、モールド工程における金型１００の押さえによって、収縮シール部材６０とシリコンチップ１０とは、十分に隙間なく密着する。
【００５４】
そして、図３（ａ）に示されるように、この状態で、金型１００内の第１の部位１１側、すなわちキャビティ１０３内にモールド樹脂２０を注入する。
【００５５】
このとき、シリコンチップ１０のうち第２の部位１２との境界１３から第２の部位１２に渡る領域の一部における全周は、収縮シール部材６０により封止され、このシール部材６０は金型で押さえ付けられているため、第２の部位１２側へモールド樹脂２０は侵入せず、さらに第２の部位１２にモールド樹脂２０が付着することはない。
【００５６】
こうして、モールド工程によりシリコンチップ１０のうちの第１の部位１１をモールド樹脂２０で封止するとともに、第２の部位１２をモールド樹脂２０より露出させることで、図３（ｂ）に示される本実施形態の半導体装置ができあがる。
【００５７】
このように、本実施形態によれば、収縮シール部材６０は、シリコンチップ１０における封止部分である第１の部位１１と露出部分である第２の部位１２との間に、これら両部位１１、１２の境界１３を封止する封止部材として機能するため、適切な樹脂封止を行うことができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、収縮シール部材６０のシリコンチップ１０への取り付けについては、シリコンチップ１０への挿入後、収縮シール部材６０を熱で収縮させて保持を行うものであるから、当該取付時におけるシリコンチップ１０に加わる応力は、実質的に収縮シール部材６０を構成する材料自体の収縮による応力であり、これは従来の圧入固定に比べて大幅に小さいものになる、
よって、本実施形態によれば、封止部材としての収縮シール部材６０を、シリコンチップ１０に取り付けるときの応力を低減し、シリコンチップ１０への損傷を極力抑制することが可能となる。
【００５９】
また、上述したが、本実施形態における上記製造方法においては、収縮シール部材用意工程にて用意される収縮シール部材６０を構成する樹脂は、モールド工程におけるモールド樹脂２０の成型温度以上の温度にて収縮するものとし、収縮工程では、当該成形温度以上の収縮温度にて収縮シール部材６０に熱を印加している。
【００６０】
一例をあげると、一般的なモールド工程におけるモールド樹脂２０の成型温度は１５０℃であるが、収縮シール部材６０を構成する上記樹脂において、ＰＦＡの収縮温度は約１８０℃、ＦＥＰの収縮温度は約１８０℃、ＰＶＤＦの収縮温度は１５０℃であり、収縮工程では、当該成形温度以上の温度にて収縮シール部材６０に熱を印加する。
【００６１】
それによれば、モールド工程の成型温度によって収縮シール部材６０がさらに収縮変形するのを抑制でき、当該収縮変形による収縮シール部材６０の位置ずれを防止することができる。
【００６２】
ここで、位置ずれとは、収縮シール部材６０のシリコンチップ１０や金型１００に対する位置ずれである。このような収縮シール部材６０の位置ずれが生じると、たとえば、モールド樹脂２０の寸法や形状の誤差等が発生してしまうが、収縮シール部材６０の樹脂を、モールド樹脂２０の成型温度以上の温度にて収縮するものにすれば、そのような問題を回避することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、収縮シール部材６０を構成する樹脂は、テトラフルオロエチレンまたはその変性物を含む樹脂であるが、このような樹脂は、耐薬品性などが高く化学的に安定した樹脂であり、信頼性に優れた収縮シール部材６０を実現できる。
【００６４】
また、このような樹脂は、接触角の大きい撥水性に優れた樹脂でもあり、たとえば後述するように、モールド工程後にシリコンチップ１０から収縮シール部材６０を取り外す場合には、その取り外しが行いやすいという利点がある。
【００６５】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置の概略断面構成を示す図である。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に述べることとする。
【００６６】
上記第１実施形態では、シリコンチップ１０のうち第１の部位１１と第２の部位１２との境界１３から第２の部位１２の一部に渡る領域において、収縮シール部材６０を設けていたが、本実施形態の半導体装置では、当該境界１３から第２の部位１２に渡る領域には、収縮シール部材６０が設けられていない。
【００６７】
これは、本実施形態では、製造工程中では収縮シール部材６０を用いるが、最終的にはシリコンチップ１０から取り外すようにしているためである。この本実施形態に係る半導体装置の製造方法について述べる。図５は、本製造方法を示す工程図であり、各工程におけるワークを断面的に示している。
【００６８】
まず、本製造方法においても、シリコンチップ１０を用意し（チップ用意工程）、一方で基板３０を用意し、シリコンチップ１０と基板２０とを接着剤４０を介して固定するとともに、ワイヤボンディング接続を行う。
【００６９】
また、上記同様、収縮シール部材用意工程を行い、熱の印加により収縮する材料よりなる環状の収縮シール部材６０を用意する。ここで、本実施形態の収縮シール部材６０は、第１実施形態とは長さが異なるものであり、図５に示されるように、シリコンチップ１０のうち第１の部位１１と第２の部位１２との境界１３から第２の部位１２の全体に渡る長さを持つ筒状のものである。
【００７０】
そして、本実施形態においても、この用意された環状の収縮シール部材６０を用いて、上記同様に収縮シール部材挿入工程、収縮工程を行い、収縮シール部材６０をシリコンチップ１０に保持させる。
【００７１】
そして、図５（ａ）に示されるように、この収縮シール部材６０が取り付けられたシリコンチップ１０を金型１００に設置し、収縮シール部材６０を介して金型１００にてシリコンチップ１０を押さえ付けた状態とし、続いて、図５（ｂ）に示されるように、この状態で、金型１００内の第１の部位１１側にモールド樹脂２０を注入する。
【００７２】
こうして、シリコンチップ１０のうちの第１の部位１１をモールド樹脂２０で封止する。その後、本実施形態では、ワークを金型１００から取り出して、さらに、シリコンチップ１０から収縮シール部材６０を抜くように取り外すことにより、第２の部位１２をモールド樹脂２０より露出させる。ここまでが、本実施形態のモールド工程である。
【００７３】
ここで、この収縮シール部材６０の取り外しは、治具や人手等により、そのまま抜けばよい。このとき、収縮シール部材６０に切り込みを入れて抜けやすくしてもよいし、あるいは、収縮シール部材６０の中空部６１内にエアーなどを吹き込み、その圧力により中空部６１を広げることで抜けやすくしてもよい。
【００７４】
なお、本実施形態では、収縮シール部材６０を付けたままであると、シリコンチップ１０のうちの第２の部位１２の実質全体が外部に露出しない状態となり、第２の部位１２を露出部とする初期の目的が達成されないため、最終的に収縮シール部材６０を取り外したが、可能ならば、上記第１実施形態においても、同様に、収縮シール部材６０の取り外しを行ってもかまわない。
【００７５】
こうして、図４に示される本実施形態の半導体装置ができあがる。そして、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様、封止部材としての収縮シール部材６０を、シリコンチップ１０に取り付けるときの応力を低減し、シリコンチップ１０への損傷を極力抑制することが可能となる。
【００７６】
（他の実施形態）
なお、収縮シール部材６０として、エネルギーとしての熱の印加により収縮する樹脂よりなるものを用いる場合、モールド工程時の成型温度による熱変形の影響が小さいものであれば、収縮温度は当該成型温度未満であってもよい。また、収縮シール部材６０の樹脂としては、上記具体的に示したものに限定されるものではない。
【００７７】
また、収縮シール部材６０は、熱で収縮するもの以外にも、たとえばエネルギーとして紫外線などの光の照射等により収縮する樹脂であってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０ シリコンチップ
１０ａ シリコンチップの一端
１０ｂ シリコンチップの他端
１１ 第１の部位
１２ 第２の部位
１３ 第１の部位と第２の部位との境界
２０ モールド樹脂
３０ 基板
５０ ボンディングワイヤ
６０ 収縮シール部材
６１ 収縮シール部材の中空部
１００ 金型
１０３ 金型のキャビティ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型成形によって、シリコンチップの一部をモールド樹脂で封止し、他部をモールド樹脂より露出させてなる半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の半導体装置の製造方法としては、たとえば、特許文献１に記載の方法が提案されている。
【０００３】
この方法では、一端側に第１の部位、第１の部位よりも他端側に位置して隣り合う第２の部位を有する板状のシリコン半導体よりなるシリコンチップを用意し（チップ用意工程）、シリコンチップを金型に設置し、金型内にモールド樹脂を注入することにより、第１の部位をモールド樹脂で封止するとともに、第２の部位をモールド樹脂より露出させる（モールド工程）ようにしている。
【０００４】
ここで、モールド工程において、封止部分である第１の部位を封止するモールド樹脂が、露出部分である第２の部位に付着しないようにする必要がある。そのため、上記特許文献１では、シリコンチップにおける第１の部位と第２の部位との間に、これら両部位の境界を封止する封止部材としての環状の緩衝部材を、チップに設けて、この緩衝部材を介して金型で型締めを行い、モールド工程を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３３４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、緩衝部材はチップサイズよりも小さい挿通孔を有するリング状のものであり、この挿通孔に対してシリコンチップを圧入することで、シリコンチップに緩衝部材を固定するものであるため、その圧入時に加わる応力によってシリコンチップが損傷する恐れがある。特に、板状のシリコンチップは脆いため、そのような損傷の可能性が大きい。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、シリコンチップの一部をモールド樹脂で封止し、他部をモールド樹脂より露出させてなる半導体装置の製造方法において、シリコンチップの露出部分と封止部分との境界を封止するための封止部材を、シリコンチップに取り付けるときの応力を低減し、シリコンチップへの損傷を極力抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一端（１０ａ）側に第１の部位（１１）、第１の部位（１１）よりも他端（１０ｂ）側に位置して隣り合う第２の部位（１２）を有する板状のシリコン半導体よりなるシリコンチップ（１０）を用意するチップ用意工程と、
シリコンチップ（１０）を金型（１００）に設置し、金型（１００）内にモールド樹脂（２０）を注入することにより、第１の部位（１１）をモールド樹脂（２０）で封止するとともに、第２の部位（１２）をモールド樹脂（２０）より露出させるモールド工程と、を備える半導体装置の製造方法において、以下のような点を特徴とするものである。
【０００９】
すなわち、請求項１の製造方法では、モールド工程の前に、エネルギーの印加により収縮する材料よりなる環状の収縮シール部材（６０）を用意する収縮シール部材用意工程と、
収縮シール部材（６０）にシリコンチップ（１０）を挿入することによって、シリコンチップ（１０）のうち第１の部位（１１）と第２の部位（１２）との境界（１３）および当該境界（１３）から第２の部位（１２）に渡る領域の少なくとも一部においてシリコンチップ（１０）の全周周りに、収縮シール部材（６０）を設ける収縮シール部材挿入工程と、
続いて、収縮シール部材（６０）にエネルギーを印加して収縮を完了させることにより、収縮シール部材（６０）をシリコンチップ（１０）に保持させる収縮工程と、を備え、
その後、モールド工程では、収縮シール部材（６０）を介して金型（１００）にてシリコンチップ（１０）を押さえ付けた状態で、第１の部位（１１）側にモールド樹脂（２０）を注入することを特徴とする。
【００１０】
それによれば、シリコンチップ（１０）のうち第１の部位（１１）側に注入されたモールド樹脂（２０）は、第１の部位（１１）を封止するが、第２の部位（１２）との境界（１３）から第２の部位（１２）に渡る領域の少なくとも一部における全周は、封止部材としての収縮シール部材（６０）により封止され、この収縮シール部材（６０）は金型（１００）で押さえ付けられているため、第２の部位（１２）側へモールド樹脂（２０）は侵入せず、さらに第２の部位（１２）にモールド樹脂（２０）が付着することはない。
【００１１】
また、封止部材としての収縮シール部材（６０）のシリコンチップ（１０）への取り付けについては、挿入した後、収縮させて保持を行うものであるから、シリコンチップ（１０）に加わる応力は、実質的に収縮シール部材（６０）を構成する材料自体の収縮による応力であり、これは従来の圧入固定に比べて大幅に小さいものになる、
よって、本発明によれば、シリコンチップ（１０）の露出部分と封止部分との境界を封止するための封止部材としての収縮シール部材（６０）を、シリコンチップ（１０）に取り付けるときの応力を低減し、シリコンチップ（１０）への損傷を極力抑制することが可能となる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、収縮シール部材用意工程では、収縮シール部材（６０）として、エネルギーとしての熱の印加により収縮する樹脂よりなるものを用意し、収縮工程では、収縮シール部材（６０）に熱を印加することを特徴とするものにできる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、収縮シール部材用意工程にて用意される収縮シール部材（６０）を構成する樹脂は、モールド工程におけるモールド樹脂（２０）の成型温度以上の温度にて収縮するものであり、収縮工程では、当該成形温度以上の温度にて収縮シール部材（６０）に熱を印加すれば、モールド工程の成型温度によって収縮シール部材（６０）がさらに収縮変形するのを抑制できる。
【００１４】
ここで、請求項４に記載の発明のように、請求項３に記載の半導体装置の製造方法においては、収縮シール部材（６０）を構成する樹脂は、テトラフルオロエチレンまたはその変性物を含む樹脂であるものにできる。
【００１５】
本発明のような樹脂は、耐薬品性などが高く化学的に安定した樹脂であり、たとえば、モールド工程後に、収縮シール部材（６０）をシリコンチップ（１０）に残す場合には、信頼性に優れた収縮シール部材（６０）を実現できる。また、このような樹脂は、撥水性に優れた樹脂でもあり、たとえばモールド工程後にシリコンチップ（１０）から収縮シール部材（６０）を取り外す場合には、その取り外しが行いやすい。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法において、収縮シール部材挿入工程では、シリコンチップ（１０）のうち第１の部位（１１）と第２の部位（１２）との境界（１３）から第２の部位（１２）の一部に渡る領域において、シリコンチップ（１０）の全周周りに収縮シール部材（６０）を設けるようにしてもよい。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法において、収縮シール部材挿入工程では、シリコンチップ（１０）のうち第１の部位（１１）と第２の部位（１２）との境界（１３）から第２の部位（１２）の全体に渡る領域において、シリコンチップ（１０）の全周周りに収縮シール部材（６０）を設けるものであり、モールド工程では、モールド樹脂（２０）による封止後に、シリコンチップ（１０）から収縮シール部材（６０）を取り外してもよい。
【００１８】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ矢視概略平面図である。
【図２】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図３】図２に続く製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。
【図５】第２実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す図であり、図１において（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ方向から視た概略平面図である。
【００２２】
本実施形態の半導体装置は、大きくは、板状のシリコン半導体よりなるシリコンチップ１０と、このシリコンチップ１０の一部を封止し他部を露出させるモールド樹脂２０とを備えて構成されている。
【００２３】
シリコンチップ１０は、板状のシリコン半導体よりなるもので、一端１０ａ側に第１の部位１１、第１の部位１１よりも他端１０ｂ側に位置して隣り合う第２の部位１２を有する。ここでは、シリコンチップ１０は、典型的なものと同様、両端１０ａ、１０ｂ方向を長手方向とする長方形板状をなしている。
【００２４】
具体的には、第１の部位１１は、モールド樹脂２０で被覆されて封止されている部位であり、第２の部位１２は、モールド樹脂２０で被覆されずに樹脂より突出している部位である。つまり、シリコンチップ１０は、一端１０ａ側がモールド樹脂２０で封止された被封止部１１とされ、被封止部１１よりも他端１０ｂ側がモールド樹脂２０より突出する露出部１２とされたものとして構成されている。
【００２５】
このようなシリコンチップ１０は、圧力や加速度、角速度等の物理量の変化を、電気信号の変化に変換する機能を持つ構造体ものや、印加される電気信号の変化を上記した物理量の変化に変換する機能を持つ構造体、あるいは、電気信号の処理により発熱を伴い、外部へのエネルギーの放出を必要とする構造体などである。
【００２６】
具体的には、シリコンチップ１０は、上記物理量変化と電気信号変化との変換機能を有する圧力検出素子、加速度検出素子、角速度検出素子等としてのセンサチップなどよりなる。
【００２７】
本実施形態のシリコンチップ１０においては、モールド樹脂２０で封止される第１の部位１１は、外部と電気接続されるパッド等を有する電気接続部とされ、モールド樹脂２０より突出している第２の部位１２は、上記検出素子におけるセンシング部や発熱部を含む部位とされている。
【００２８】
このようなセンシング部としては、たとえば、圧力検出を行うダイアフラムや、加速度等を検出する梁構造体等よりなる可動部を有するものが挙げられる。このようなシリコンチップ１０は、シリコン半導体などを用いて一般的な半導体プロセスにより形成されるものである。
【００２９】
そして、上記のセンシング部や発熱部を含む第２の部位１２は、モールド樹脂２０より露出することで外部環境にさらされて適切な検出が可能となり、あるいは、適切な放熱が可能となっている。
【００３０】
また、第１の部位１１はワイヤボンディング等の各接続部を有しており、これらが当該ワイヤボンディング等とともにモールド樹脂２０で封止されることで、機械的な補強および外部からの保護等がなされている。
【００３１】
ここでは、シリコンチップ１０は、第１の部位１１にて、基板３０に対してエポキシ樹脂等よりなる接着剤４０を介して接着固定され、この接着剤４０を介して基板３０に支持されている。
【００３２】
この基板３０は、リードフレームや配線基板などよりなるものである。ここで、リードフレームは、一般的なものと同様、Ｃｕや４２アロイなどの導電性に優れた金属を用いてエッチングやプレスなどにより形成されたものであり、配線基板としては、一般的なプリント基板やセラミック基板などが挙げられる。
【００３３】
また、シリコンチップ１０の第１の部位１１と基板３０とは、ワイヤボンディングなどにより形成されたアルミや金などのボンディングワイヤ５０により結線され、このボンディングワイヤ５０を介して電気的に接続されている。
【００３４】
なお、シリコンチップ１０と基板３０との電気的接続は、このワイヤボンディングに限定されるものではなく、たとえばテープ状の配線部材やリード、バンプなどにより行われるものであってもよい。
【００３５】
そして、このシリコンチップ１０の第１の部位１１は、基板３０およびボンディングワイヤ５０とともにモールド樹脂２０により封止されている。また、基板３０の一部は、端子部３１として構成され、この基板３０の端子部３１は、モールド樹脂２０より露出しており、外部と電気的に接続されるようになっている。これにより、本半導体装置と外部との電気的なやり取りが端子部３１を介して行われるようになっている。
【００３６】
ここで、モールド樹脂２０は、エポキシ樹脂などに代表される一般的なモールド樹脂であり、一般のものと同様、金型を用いたトランスファーモールド法などにより成形されたものである。ここでは、モールド樹脂２０は、この種の半導体装置に典型的な矩形ブロック状をなしている。
【００３７】
なお、モールド樹脂２０内部にて基板３０には、シリコンチップ１０以外の他の電子素子や回路チップなどが搭載されていてもよい。そのような場合には、シリコンチップ１０の第１の部位１１とこれら他の電子素子や回路チップとが、さらにモールド樹脂２０の内部にてワイヤボンディング等により接続されていてもよい。
【００３８】
ここで、本実施形態の半導体装置においては、環状の収縮シール部材６０が設けられている。この収縮シール部材６０は、穴としての中空部６１を有する環状をなすもので、シリコンチップ１０のうち第１の部位１１と第２の部位１２との境界１３を含んで当該境界１３から第２の部位１２に渡る領域の一部において、シリコンチップ１０の全周周りに、設けられている。
【００３９】
そして、シリコンチップ１０の第２の部位１２のうち外部に露出するべき部位、具体的には、上記センシング部や発熱部等が位置する部位は、収縮シール部材６０から外れ、外部に露出している。
【００４０】
この収縮シール部材６０は、エネルギーとしての熱の印加により収縮する樹脂、いわゆる熱収縮チューブよりなるが、半導体装置の完成時点では、熱が印加されて収縮が完了した状態とされている。
【００４１】
具体的に、本実施形態の収縮シール部材６０は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）を主成分とする樹脂、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）を主成分とする樹脂、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）を主成分とする樹脂等、テトラフルオロエチレンまたはその変性物を含む樹脂よりなる。
【００４２】
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について述べる。図２は本製造方法を示す工程図、図３は図２に続く製造方法を示す工程図であり、ともに、各工程におけるワークを断面的に示している。
【００４３】
まず、一般的な半導体プロセスにより、シリコンチップ１０を形成し、シリコンチップ１０を用意する（チップ用意工程）。また、一方で基板３０を用意する。そして、図２（ａ）に示されるように、シリコンチップ１０の第１の部位１１を基板２０に接着剤４０を介して固定するとともに、ワイヤボンディングを行い、第１の部位１１と基板２０とをボンディングワイヤ５０で接続する。
【００４４】
また、収縮シール部材用意工程を行い、熱の印加により収縮する材料よりなる環状の収縮シール部材６０を用意する。ここで、収縮シール部材６０の中空部６１の開口サイズは、当該収縮シール部材６０が設けられるシリコンチップ１０部分の全周周りよりも一回り大きい。
【００４５】
この収縮シール部材６０は、上記したテトラフルオロエチレンまたはその変性物を含む熱収縮チューブを用いて一般的な方法により形成される。すなわち、用意される収縮シール部材６０は、チューブを形成する押し出し成型法により環状の成型体を形成した後、高温で当該成型体の穴径を拡張し、さらにこれを急冷または、電子線照射することにより残留応力を与えて収縮機能を付与させたものとして形成される。
【００４６】
次に、図２（ｂ）に示される収縮シール部材挿入工程を行う。この工程では、収縮シール部材６０にシリコンチップ１０を挿入することによって、シリコンチップ１０のうち第１の部位１１と第２の部位１２との境界１３および当該境界１３から第２の部位１２に渡る領域の一部においてシリコンチップ１０の全周周りに、収縮シール部材６０を位置させる。
【００４７】
続いて、図２（ｃ）に示される収縮工程を行う。この工程では、収縮シール部材６０にエネルギーとしての熱を印加して、収縮シール部材６０の収縮を完了させることにより、収縮シール部材６０をシリコンチップ１０に保持させる。
【００４８】
この工程では、ワークをオーブンなどに入れて加熱するが、これによって、収縮シール部材６０の全体が収縮して、中空部６１の穴径も小さくなり、その締め付け力により、収縮シール部材６０がシリコンチップ１０に保持される。
【００４９】
この収縮工程における加熱温度すなわち収縮温度は、特に限定するものではないが、本実施形態では、収縮シール部材６０として、モールド樹脂２０の成型温度と同一もしくはそれよりも高い温度にて収縮する樹脂よりなるものを用い、当該成形温度以上の収縮温度にて収縮シール部材６０に熱を印加することで収縮させるようにしている。
【００５０】
この収縮工程の後、図２（ｄ）、図３（ａ）に示されるモールド工程を行う。この工程では、まず、図２（ｄ）に示されるように、シリコンチップ１０を含むワークを金型１００に設置し、収縮シール部材６０を介して金型１００にてシリコンチップ１０を押さえ付けた状態とする。
【００５１】
この金型１００は、この種の一般的な金型と同様のものであり、たとえば上型１０１と下型１０２とを合致させてなるものである。ここでは、金型１００は、モールド樹脂２０の外形に対応したキャビティ１０３を有する。そして、このキャビティ１０３の外側では、基板３０における上記端子部３１が金型１００に押さえ付けられて金型１００に密着している。
【００５２】
それとともに、キャビティ１０３の外側では、シリコンチップ１０の第２の部位１２は収縮シール部材６０を介して金型１００に押さえ付けられて金型に密着している。ここで、収縮シール部材６０の全周が金型１００に接した状態にて、収縮シール部材６０は金型１００により押さえ付けられている。このようにして、ワークは金型１００に支持されている。
【００５３】
上述したが、収縮シール部材６０は、上記収縮工程の終了時には、上記収縮による締め付け力によってシリコンチップ１０に保持されている。この時点で、収縮シール部材６０とシリコンチップ１０とは密着するが、仮に、この密着が不十分であったとしても、モールド工程における金型１００の押さえによって、収縮シール部材６０とシリコンチップ１０とは、十分に隙間なく密着する。
【００５４】
そして、図３（ａ）に示されるように、この状態で、金型１００内の第１の部位１１側、すなわちキャビティ１０３内にモールド樹脂２０を注入する。
【００５５】
このとき、シリコンチップ１０のうち第２の部位１２との境界１３から第２の部位１２に渡る領域の一部における全周は、収縮シール部材６０により封止され、このシール部材６０は金型で押さえ付けられているため、第２の部位１２側へモールド樹脂２０は侵入せず、さらに第２の部位１２にモールド樹脂２０が付着することはない。
【００５６】
こうして、モールド工程によりシリコンチップ１０のうちの第１の部位１１をモールド樹脂２０で封止するとともに、第２の部位１２をモールド樹脂２０より露出させることで、図３（ｂ）に示される本実施形態の半導体装置ができあがる。
【００５７】
このように、本実施形態によれば、収縮シール部材６０は、シリコンチップ１０における封止部分である第１の部位１１と露出部分である第２の部位１２との間に、これら両部位１１、１２の境界１３を封止する封止部材として機能するため、適切な樹脂封止を行うことができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、収縮シール部材６０のシリコンチップ１０への取り付けについては、シリコンチップ１０への挿入後、収縮シール部材６０を熱で収縮させて保持を行うものであるから、当該取付時におけるシリコンチップ１０に加わる応力は、実質的に収縮シール部材６０を構成する材料自体の収縮による応力であり、これは従来の圧入固定に比べて大幅に小さいものになる、
よって、本実施形態によれば、封止部材としての収縮シール部材６０を、シリコンチップ１０に取り付けるときの応力を低減し、シリコンチップ１０への損傷を極力抑制することが可能となる。
【００５９】
また、上述したが、本実施形態における上記製造方法においては、収縮シール部材用意工程にて用意される収縮シール部材６０を構成する樹脂は、モールド工程におけるモールド樹脂２０の成型温度以上の温度にて収縮するものとし、収縮工程では、当該成形温度以上の収縮温度にて収縮シール部材６０に熱を印加している。
【００６０】
一例をあげると、一般的なモールド工程におけるモールド樹脂２０の成型温度は１５０℃であるが、収縮シール部材６０を構成する上記樹脂において、ＰＦＡの収縮温度は約１８０℃、ＦＥＰの収縮温度は約１８０℃、ＰＶＤＦの収縮温度は１５０℃であり、収縮工程では、当該成形温度以上の温度にて収縮シール部材６０に熱を印加する。
【００６１】
それによれば、モールド工程の成型温度によって収縮シール部材６０がさらに収縮変形するのを抑制でき、当該収縮変形による収縮シール部材６０の位置ずれを防止することができる。
【００６２】
ここで、位置ずれとは、収縮シール部材６０のシリコンチップ１０や金型１００に対する位置ずれである。このような収縮シール部材６０の位置ずれが生じると、たとえば、モールド樹脂２０の寸法や形状の誤差等が発生してしまうが、収縮シール部材６０の樹脂を、モールド樹脂２０の成型温度以上の温度にて収縮するものにすれば、そのような問題を回避することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、収縮シール部材６０を構成する樹脂は、テトラフルオロエチレンまたはその変性物を含む樹脂であるが、このような樹脂は、耐薬品性などが高く化学的に安定した樹脂であり、信頼性に優れた収縮シール部材６０を実現できる。
【００６４】
また、このような樹脂は、接触角の大きい撥水性に優れた樹脂でもあり、たとえば後述するように、モールド工程後にシリコンチップ１０から収縮シール部材６０を取り外す場合には、その取り外しが行いやすいという利点がある。
【００６５】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置の概略断面構成を示す図である。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に述べることとする。
【００６６】
上記第１実施形態では、シリコンチップ１０のうち第１の部位１１と第２の部位１２との境界１３から第２の部位１２の一部に渡る領域において、収縮シール部材６０を設けていたが、本実施形態の半導体装置では、当該境界１３から第２の部位１２に渡る領域には、収縮シール部材６０が設けられていない。
【００６７】
これは、本実施形態では、製造工程中では収縮シール部材６０を用いるが、最終的にはシリコンチップ１０から取り外すようにしているためである。この本実施形態に係る半導体装置の製造方法について述べる。図５は、本製造方法を示す工程図であり、各工程におけるワークを断面的に示している。
【００６８】
まず、本製造方法においても、シリコンチップ１０を用意し（チップ用意工程）、一方で基板３０を用意し、シリコンチップ１０と基板２０とを接着剤４０を介して固定するとともに、ワイヤボンディング接続を行う。
【００６９】
また、上記同様、収縮シール部材用意工程を行い、熱の印加により収縮する材料よりなる環状の収縮シール部材６０を用意する。ここで、本実施形態の収縮シール部材６０は、第１実施形態とは長さが異なるものであり、図５に示されるように、シリコンチップ１０のうち第１の部位１１と第２の部位１２との境界１３から第２の部位１２の全体に渡る長さを持つ筒状のものである。
【００７０】
そして、本実施形態においても、この用意された環状の収縮シール部材６０を用いて、上記同様に収縮シール部材挿入工程、収縮工程を行い、収縮シール部材６０をシリコンチップ１０に保持させる。
【００７１】
そして、図５（ａ）に示されるように、この収縮シール部材６０が取り付けられたシリコンチップ１０を金型１００に設置し、収縮シール部材６０を介して金型１００にてシリコンチップ１０を押さえ付けた状態とし、続いて、図５（ｂ）に示されるように、この状態で、金型１００内の第１の部位１１側にモールド樹脂２０を注入する。
【００７２】
こうして、シリコンチップ１０のうちの第１の部位１１をモールド樹脂２０で封止する。その後、本実施形態では、ワークを金型１００から取り出して、さらに、シリコンチップ１０から収縮シール部材６０を抜くように取り外すことにより、第２の部位１２をモールド樹脂２０より露出させる。ここまでが、本実施形態のモールド工程である。
【００７３】
ここで、この収縮シール部材６０の取り外しは、治具や人手等により、そのまま抜けばよい。このとき、収縮シール部材６０に切り込みを入れて抜けやすくしてもよいし、あるいは、収縮シール部材６０の中空部６１内にエアーなどを吹き込み、その圧力により中空部６１を広げることで抜けやすくしてもよい。
【００７４】
なお、本実施形態では、収縮シール部材６０を付けたままであると、シリコンチップ１０のうちの第２の部位１２の実質全体が外部に露出しない状態となり、第２の部位１２を露出部とする初期の目的が達成されないため、最終的に収縮シール部材６０を取り外したが、可能ならば、上記第１実施形態においても、同様に、収縮シール部材６０の取り外しを行ってもかまわない。
【００７５】
こうして、図４に示される本実施形態の半導体装置ができあがる。そして、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様、封止部材としての収縮シール部材６０を、シリコンチップ１０に取り付けるときの応力を低減し、シリコンチップ１０への損傷を極力抑制することが可能となる。
【００７６】
（他の実施形態）
なお、収縮シール部材６０として、エネルギーとしての熱の印加により収縮する樹脂よりなるものを用いる場合、モールド工程時の成型温度による熱変形の影響が小さいものであれば、収縮温度は当該成型温度未満であってもよい。また、収縮シール部材６０の樹脂としては、上記具体的に示したものに限定されるものではない。
【００７７】
また、収縮シール部材６０は、熱で収縮するもの以外にも、たとえばエネルギーとして紫外線などの光の照射等により収縮する樹脂であってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０ シリコンチップ
１０ａ シリコンチップの一端
１０ｂ シリコンチップの他端
１１ 第１の部位
１２ 第２の部位
１３ 第１の部位と第２の部位との境界
２０ モールド樹脂
３０ 基板
５０ ボンディングワイヤ
６０ 収縮シール部材
６１ 収縮シール部材の中空部
１００ 金型
１０３ 金型のキャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端（１０ａ）側に第１の部位（１１）、前記第１の部位（１１）よりも他端（１０ｂ）側に位置して隣り合う第２の部位（１２）を有する板状のシリコン半導体よりなるシリコンチップ（１０）を用意するチップ用意工程と、
前記シリコンチップ（１０）を金型（１００）に設置し、前記金型（１００）内にモールド樹脂（２０）を注入することにより、前記第１の部位（１１）を前記モールド樹脂（２０）で封止するとともに、前記第２の部位（１２）を前記モールド樹脂（２０）より露出させるモールド工程と、を備える半導体装置の製造方法において、
前記モールド工程の前に、エネルギーの印加により収縮する材料よりなる環状の収縮シール部材（６０）を用意する収縮シール部材用意工程と、
前記収縮シール部材（６０）に前記シリコンチップ（１０）を挿入することによって、前記シリコンチップ（１０）のうち前記第１の部位（１１）と前記第２の部位（１２）との境界（１３）および当該境界（１３）から前記第２の部位（１２）に渡る領域の少なくとも一部において前記シリコンチップ（１０）の全周周りに、前記収縮シール部材（６０）を設ける収縮シール部材挿入工程と、
続いて、前記収縮シール部材（６０）にエネルギーを印加して収縮を完了させることにより、前記収縮シール部材（６０）を前記シリコンチップ（１０）に保持させる収縮工程と、を備え、
その後、前記モールド工程では、前記収縮シール部材（６０）を介して前記金型（１００）にて前記シリコンチップ（１０）を押さえ付けた状態で、前記第１の部位（１１）側に前記モールド樹脂（２０）を注入するようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記収縮シール部材用意工程では、前記収縮シール部材（６０）として、前記エネルギーとしての熱の印加により収縮する樹脂よりなるものを用意し、
前記収縮工程では、前記収縮シール部材（６０）に熱を印加することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記収縮シール部材用意工程にて用意される前記収縮シール部材（６０）を構成する前記樹脂は、前記モールド工程における前記モールド樹脂（２０）の成型温度以上の温度にて収縮するものであり、
前記収縮工程では、当該成形温度以上の温度にて前記収縮シール部材（６０）に熱を印加することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記収縮シール部材（６０）を構成する前記樹脂は、テトラフルオロエチレンまたはその変性物を含む樹脂よりなるものであることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記収縮シール部材挿入工程では、前記シリコンチップ（１０）のうち前記第１の部位（１１）と前記第２の部位（１２）との境界（１３）から前記第２の部位（１２）の一部に渡る領域において、前記シリコンチップ（１０）の全周周りに前記収縮シール部材（６０）を設けることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記収縮シール部材挿入工程では、前記シリコンチップ（１０）のうち前記第１の部位（１１）と前記第２の部位（１２）との境界（１３）から前記第２の部位（１２）の全体に渡る領域において、前記シリコンチップ（１０）の全周周りに前記収縮シール部材（６０）を設けるものであり、
前記モールド工程では、前記モールド樹脂（２０）による封止後に、前記シリコンチップ（１０）から前記収縮シール部材（６０）を取り外すことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
一端（１０ａ）側に第１の部位（１１）、前記第１の部位（１１）よりも他端（１０ｂ）側に位置して隣り合う第２の部位（１２）を有する板状のシリコン半導体よりなるシリコンチップ（１０）を用意するチップ用意工程と、
前記シリコンチップ（１０）を金型（１００）に設置し、前記金型（１００）内にモールド樹脂（２０）を注入することにより、前記第１の部位（１１）を前記モールド樹脂（２０）で封止するとともに、前記第２の部位（１２）を前記モールド樹脂（２０）より露出させるモールド工程と、を備える半導体装置の製造方法において、
前記モールド工程の前に、エネルギーの印加により収縮する材料よりなる環状の収縮シール部材（６０）を用意する収縮シール部材用意工程と、
前記収縮シール部材（６０）に前記シリコンチップ（１０）を挿入することによって、前記シリコンチップ（１０）のうち前記第１の部位（１１）と前記第２の部位（１２）との境界（１３）および当該境界（１３）から前記第２の部位（１２）に渡る領域の少なくとも一部において前記シリコンチップ（１０）の全周周りに、前記収縮シール部材（６０）を設ける収縮シール部材挿入工程と、
続いて、前記収縮シール部材（６０）にエネルギーを印加して収縮を完了させることにより、前記収縮シール部材（６０）を前記シリコンチップ（１０）に保持させる収縮工程と、を備え、
その後、前記モールド工程では、前記収縮シール部材（６０）を介して前記金型（１００）にて前記シリコンチップ（１０）を押さえ付けた状態で、前記第１の部位（１１）側に前記モールド樹脂（２０）を注入するようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記収縮シール部材用意工程では、前記収縮シール部材（６０）として、前記エネルギーとしての熱の印加により収縮する樹脂よりなるものを用意し、
前記収縮工程では、前記収縮シール部材（６０）に熱を印加することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記収縮シール部材用意工程にて用意される前記収縮シール部材（６０）を構成する前記樹脂は、前記モールド工程における前記モールド樹脂（２０）の成型温度以上の温度にて収縮するものであり、
前記収縮工程では、当該成形温度以上の温度にて前記収縮シール部材（６０）に熱を印加することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記収縮シール部材（６０）を構成する前記樹脂は、テトラフルオロエチレンまたはその変性物を含む樹脂よりなるものであることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記収縮シール部材挿入工程では、前記シリコンチップ（１０）のうち前記第１の部位（１１）と前記第２の部位（１２）との境界（１３）から前記第２の部位（１２）の一部に渡る領域において、前記シリコンチップ（１０）の全周周りに前記収縮シール部材（６０）を設けることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記収縮シール部材挿入工程では、前記シリコンチップ（１０）のうち前記第１の部位（１１）と前記第２の部位（１２）との境界（１３）から前記第２の部位（１２）の全体に渡る領域において、前記シリコンチップ（１０）の全周周りに前記収縮シール部材（６０）を設けるものであり、
前記モールド工程では、前記モールド樹脂（２０）による封止後に、前記シリコンチップ（１０）から前記収縮シール部材（６０）を取り外すことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９６９７０（Ｐ２０１３−９６９７０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４３２２９（Ｐ２０１１−２４３２２９）
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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