JP2000031459A - 半導体デバイスおよび半導体組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体デバイスの製造工程全体のコストを下
げ、かつ製造時間を短縮する。 【解決手段】 線状半導体５０の外周面に回路と突起電
極５２とを形成し、一定の長さに切断する。複数の線状
半導体５０を、配列部材２３２を介在させて正方格子状
に配列する。配列された線状半導体５０同士の間隙に高
温不活性ガスを流し、互いに対向する突起電極５２を溶
着させ、同時に配列部材２３２を液化させる。突起電極
５２同士の接続により格子状に配列した状態で固定され
た複数本の線状半導体５０を用いて半導体デバイスを製
造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイス、お
よび半導体デバイスを組立てる半導体組立装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体素材としてウェハと呼ばれ
る平板状のシリコン基板が用いられ、半導体デバイスを
構成する半導体チップはウェハの一方の面に回路を形成
することにより得られる。半導体チップの単価を下げる
ために、半導体素材を製造する工程では、結晶成長法に
より円柱状の大口径シリコン単結晶が製造された後、こ
の大口径シリコン単結晶が所定のサイズに切断される。
これにより多数のウェハが一度に得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし大口径シリコン
単結晶を使用するために製造装置が大型化し、結果とし
て半導体デバイスの製造工程全体のコストを押し上げる
原因となっている。またウェハを用いて半導体デバイス
を得る手法において、通常ウェハは各工程において静止
状態で処理され、各工程間においてベルトコンベア等の
搬送装置により移動させられており、工程流れは不連続
である。半導体デバイスを得るまでの工程数は多く、処
理と搬送とが工程数分だけ繰り返し行われるため、半導
体デバイスの完成までに数ヶ月の時間を要し、製造時間
の短縮化が課題となっている。

【０００４】本発明は、この様な点に鑑みてなされたも
のであり、半導体素材の形状を線状にすることにより製
造装置の小型化および各工程の連続化を可能にし、これ
により半導体デバイスの製造工程全体のコストを下げ、
かつ製造時間を短縮することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による半導体デバ
イスは、線状に形成され少なくとも１つの回路素子を外
周面に備えた線状半導体を複数備え、これらの線状半導
体が互いに電気的に接続されることを特徴としている。

【０００６】半導体デバイスにおいて、好ましくは、複
数の線状半導体の外周面に接続端子がそれぞれ形成さ
れ、これらの接続端子が互いに接続される。この場合接
続端子には少なくとも銅、ニッケル、鉛、錫、ビスマ
ス、インジウム、タングステン、金、アルミニウムの何
れかの金属が用いられる。

【０００７】半導体デバイスにおいて、接続端子が線状
半導体の外周面に形成された金属突起であってもよく、
この場合隣り合う線状半導体の対向する金属突起が加熱
加圧されることにより溶融接着する。また半導体デバイ
スにおいて、接続端子が線状半導体の外周面に形成され
た金属箔と、金属箔の外側に懸架される変位可能なワイ
ヤ部材であってもよく、この場合金属箔およびワイヤ部
材が加熱加圧されることにより溶融接着する。

【０００８】また本発明による半導体組立装置は、線状
に形成され少なくとも１つの回路素子を外周面に備えた
複数の線状半導体を用いて半導体デバイスを組立てる半
導体組立装置であって、複数の線状半導体を互いに電気
的に接続する接続手段を備えることを特徴としている。

【０００９】半導体組立装置において、接続手段によっ
て複数の線状半導体の電気的接続が真空中で行われても
よい。

【００１０】半導体組立装置が、線状半導体の外周面に
金属端子を形成する金属端子形成手段と、金属端子が形
成された複数の線状半導体を、軸心に対して互いに平行
に配列させ、隣り合う線状半導体の金属端子をそれぞれ
対向させる配列手段と、線状半導体を加熱加圧すること
により、対向する金属端子を溶融接着する加熱加圧手段
とを備えてもよい。

【００１１】半導体組立装置において、好ましくは、配
列手段が線状半導体を位置決めする配列部材を備え、こ
の配列部材が金属端子の溶融温度より低い温度で液化す
る部材から形成され、さらに加熱手段が隣り合う線状半
導体の間隙に高温不活性ガスを送ることにより加熱す
る。

【００１２】また半導体組立装置において、線状半導体
の外周面に金属端子を形成する金属端子形成手段と、金
属端子が形成された線状半導体を異なる複数の方向から
それぞれ供給する供給手段と、供給手段により供給され
た複数の線状半導体を、軸心に対して互いに平行に位置
決めし、隣り合う線状半導体の金属端子をそれぞれ対向
させる位置決め手段と、対向する金属端子の反対側から
線状半導体を加熱加圧することにより、対向する金属端
子を溶融接着する加熱加圧手段と、金属端子形成手段か
ら供給手段、位置決め手段を介して加熱加圧手段まで、
線状半導体を移動させる移動手段とを備えてもよい。さ
らに加熱加圧手段により金属端子が接合された複数本の
線状半導体を、所定長さに切断する切断手段を備えても
よい。

【００１３】また半導体組立装置において、線状半導体
の外周面に金属端子を形成する金属端子形成手段と、金
属端子が形成された複数の線状半導体を、軸心に対して
互いに平行に位置決めする位置決め手段と、複数の線状
半導体の金属端子にそれぞれ接するようにワイヤ部材を
懸架する懸架手段と、ワイヤ部材が懸架された線状半導
体を、ワイヤ部材側から金属端子側に向かって加熱加圧
することにより、金属端子とワイヤ部材とを溶融接着す
る加熱加圧手段とを備えてもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明による線状半導体装
置の実施形態について添付図面を参照して説明する。

【００１５】図１は本実施形態の半導体組立装置を用い
て得られた半導体デバイスの一例を示す図である。メモ
リである半導体デバイス４０は、線状半導体５０を複数
本組み合わせることにより得られ、各線状半導体５０の
外周面には回路が形成される。この回路は種々の薄膜層
からなる多層構造を有し、多数の回路素子を備えたｐ半
導体層またはｎ半導体層と、これらの回路素子間の絶縁
を行う絶縁層と、各回路素子の配線となる導体層とが複
合されて構成される。

【００１６】線状半導体５０は直方体のケーシング４２
内に設けられている。ケーシング４２の一面から延びる
外部端子４４は、所定の線状半導体５０に電気的に接線
されている。各線状半導体５０は直径が２６０μｍ、軸
長さが１０５ｍｍの線状半導体素材から製造される。各
線状半導体５０は軸方向に沿って互いに平行に配列さ
れ、軸に垂直な平面内において縦方向に２５０本、横方
向に２５０本の格子状に配列されている。

【００１７】線状半導体５０の外周面には、回路素子で
ある記憶素子が０．１μｍの解像度で周方向に１０２４
個（ビット）、軸方向に１３１０７２個配列され、これ
により線状半導体５０は１本当たり１６メガバイトの記
憶容量を有する。従って半導体デバイス４０の全メモリ
容量は１テラバイトである。対向する２本の線状半導体
５０には複数の突起電極５２が形成され、これらの突起
電極５２により互いに連結される。線状半導体５０は外
部端子４４に接続される。

【００１８】図２を参照して第１実施形態である半導体
組立装置について説明する。図２は半導体デバイス４０
を製造する製造システムを示す図であり、主要構成を示
すブロック図である。この製造システムは半導体素材製
造装置１０、半導体回路形成装置１００、半導体組立装
置２００、実装装置３００、および搬送装置４００を備
える。

【００１９】半導体素材製造装置１０において線状の半
導体素材が製造される。線状半導体素材は搬送装置４０
０により半導体回路形成装置１００へ搬送される。半導
体回路形成装置１００において線状半導体素材の外周面
に回路が形成され、これにより線状半導体５０が得られ
る。線状半導体５０は搬送装置４００によって半導体組
立装置２００へ搬送される。半導体組立装置２００にお
いて複数本の線状半導体５０が組み合わせられ、搬送装
置４００によって実装装置３００へ搬送される。実装装
置３００において組み合わされた線状半導体５０を用い
て図１に示す半導体デバイス４０が製作される。

【００２０】図３には半導体素材製造装置１０が示され
る。粉末状の多結晶シリコン１１は供給装置１２から２
重るつぼ１４に供給される。２重るつぼ１４は高純度の
黒鉛または石英により形成される。２重るつぼ１４は同
心状に形成された外周壁１６と内周壁１８とを有し、外
周壁１６と内周壁１８とは底部において連結される。即
ち２重るつぼ１４は内周壁１８の内側の中心炉１５と、
外周壁１６と内周壁１８とに囲まれる環状炉１７とを備
える。内周壁１８には溶融したシリコンが環状炉１７と
中心炉１５とを出入りできる透過穴１８ａが形成されて
いる。

【００２１】多結晶シリコン１１は環状炉１７において
溶融されて液状化し、透過穴１８ａを通って中心炉１５
へ流入する。中心炉１５の底面は下方に向かって先鋭化
し、下方先端には直径約１ｍｍの取出口２０が形成され
る。中心炉１５へ供給された液状のシリコンは、取出口
２０から鉛直下方へ、自重および図示しないローラ等に
よる引張力により流出する。なお取出口２０の直径は目
的に応じて任意に設定される。

【００２２】２重るつぼ１４は耐熱の支持部材２２によ
って支持される。この支持部材２２の外周にはコイル２
４が設けられ、このコイル２４のさらに外側には電磁石
２６が設けられる。このコイル２４により、２重るつぼ
１４内のシリコンは例えば約１５００℃の温度に高周波
加熱される。電磁石２６により、シリコン溶融液の対流
が制御される。

【００２３】２重るつぼ１４の下方において、シリコン
の流出経路の周囲にはヒータ２８ａ、２８ｂ、２８ｃが
設けられる。これらヒータ２８ａ、２８ｂ、２８ｃは上
から下に向かって徐々に加熱温度が低くなるような温度
勾配を有する。これによりシリコンは徐々に冷却されて
固体化し、線状半導体素材３０が得られる。

【００２４】ヒータ２８ａ、２８ｂ、２８ｃの温度勾配
は、取出口２０の直径に応じて任意に調整される。電磁
石２６およびヒータ２８ａ、２８ｂ、２８ｃの加熱温度
は図示しない制御装置により制御される。２重るつぼ１
４の周辺およびヒータ２８ａ、２８ｂ、２８ｃは断熱材
３２により密閉される。線状半導体素材３０は断熱材３
２の下面開口３２ａから鉛直下方に降下し、図示しない
ドラムに巻取られる。このとき線状半導体素材３０の直
径は例えば２６０μｍである。

【００２５】シリコンは取出口２０から流出する際に、
表面張力によりその断面が真円形となる。また取出口２
０の直径とヒータ２８ａ、２８ｂ、２８ｃによる冷却と
が制御されることにより、シリコンの直径が制御され、
シリコンは単結晶化する。冷却時にシリコンは表面から
冷却されて固体化し、このとき凝固圧力により結晶欠陥
は表面上に析出する。この結晶欠陥は図示しない除去装
置において、例えば酸によって除去される。

【００２６】なお図示しないが、２重るつぼ１４によっ
て製造された線状半導体素材３０の単結晶化をより完全
にするために、さらに加圧加熱工程を加えてもよい。開
口３２ａから下方に延びた線状半導体素材３０は、２対
のローラにより軸方向に引張られた状態で、ヒータによ
りシリコンを再結晶させる温度で熱処理が施される。こ
の工程により、ヒータ２８ａ、２８ｂ、２８ｃによって
単結晶化しなかったシリコンが単結晶化する。

【００２７】半導体素材３０は巻取ドラムに巻かれた状
態で、搬送装置４００により半導体回路形成装置１００
へ供給される（図２参照）。

【００２８】図４は半導体回路形成装置１００を模式的
に示す図である。半導体回路形成装置１００は供給ドラ
ム１０２と巻取ドラム１０４とを備える。直径２６０μ
ｍの線状半導体素材３０には予め外周面に酸化膜層とそ
の外側に窒化膜層とが形成され、供給ドラム１０２に巻
かれている。線状半導体素材３０は供給ドラム１０２か
ら供給され、半導体回路形成装置１００によって外周面
に回路が形成された後、線状半導体５０として巻取ドラ
ム１０４により巻取られる。

【００２９】供給ドラム１０２は第１の駆動装置１０３
によって駆動され、巻取ドラム１０４は第２の駆動装置
１０５によって駆動される。第１および第２の駆動装置
１０３、１０５は制御装置１０７により制御され、これ
により供給ドラム１０２の供給速度および巻取ドラム１
０４の巻取速度が制御される。

【００３０】半導体回路形成装置１００において、回路
はｋ種類（ｋは自然数）の回路パターンに応じてそれぞ
れ形成された薄膜層を重ねることにより形成される。線
状半導体素材３０の移動経路上にはｋ個の回路パターン
形成装置が設けられる。ｋ個の回路パターン形成装置は
それぞれ制御装置１０７によって制御される。各回路パ
ターン形成装置ではレジスト膜形成処理、描画処理、エ
ッチング処理、および堆積成長処理等の後処理が行われ
ることにより、１種類の回路パターンに対応した１層分
の薄膜層がそれぞれ形成される。

【００３１】なお、図４には第１の回路パターン形成装
置１１０、第２の回路パターン形成装置１２０、および
第３の回路パターン形成装置１３０のみが示される。第
１の回路パターン形成装置１１０においてゲート酸化膜
が形成され、第２の回路パターン形成装置１２０以降に
おいてｐ半導体層またはｎ半導体層のソースドレイン
や、絶縁層、あるいは導体層等が形成される。

【００３２】第１の回路パターン形成装置１１０につい
て説明する。第１の回路パターン形成装置１１０は、供
給ドラム１０２側から順に、レジスト膜形成部１１２、
描画部１１４、エッチング部１１６、および後処理部１
１８を備える。

【００３３】第２の回路パターン形成装置１２０および
第３の回路パターン形成装置１３０は、第１の回路パタ
ーン形成装置１１０と基本的に同様の構成を有し、対応
する構成要素の符号にはそれぞれ１０、２０が加算され
て示される。

【００３４】線状半導体素材３０は、第１の回路パター
ン形成装置１１０による処理以前には、線状半導体素材
３０の外周面に設けられた酸化膜層と、この酸化膜層の
外周面に設けられた窒化膜層とを備える。

【００３５】レジスト膜形成部１１２では、線状半導体
素材３０に液状のフォトレジストが塗布され、乾燥焼き
付けが行われる。これにより窒化膜層の外周面に後述す
るエッチングの保護膜となるレジスト膜が形成される。
レジストの塗布、および乾燥焼き付けには従来公知の手
法が用いられ、ここでは説明を省略する。

【００３６】描画部１１４では、レジスト膜を備えた線
状半導体素材３０は、第１の回路パターンが電子ビーム
等によって描画されることにより露光され、その後現像
される。これによりレジスト膜のエッチングしない部分
が残される。

【００３７】エッチング部１１６では、第１の回路パタ
ーンが描画された線状半導体素材３０に向かって酸等の
エッチング液が噴射され、窒化膜層の露出した部分が除
去される。これにより第１の回路パターンに応じた薄膜
層である窒化膜層が生成される。その後イオン打ち込み
等によりチャネルストッパが形成された後、レジスト膜
が除去される。エッチング、チャネルストッパ形成およ
びレジスト膜除去には従来公知の手法が用いられ、ここ
では説明を省略する。

【００３８】後処理部１１８では、フィールド酸化処
理、窒化膜エッチング処理、酸化膜エッチング処理、ゲ
ート酸化処理、およびポリシリコン堆積処理等が行われ
る。これらの処理は従来公知であり、ここでは説明を省
略する。

【００３９】以上の処理により第１の回路パターンに応
じた薄膜層が形成された線状半導体素材３０は、第２の
回路パターン形成装置１２０に供給され、第１の回路パ
ターンに対応した薄膜層の外側にさらに第２の回路パタ
ーンに対応した薄膜層が形成される。回路パターン形成
処理がｋ回繰り返されることにより、線状半導体素材３
０には各回路パターンに応じた薄膜層が生成される。多
数の薄膜層、即ち回路を備えた線状半導体素材３０は、
線状半導体５０として巻取ドラム１０４に巻取られる。

【００４０】なお、各パターン形成装置の後処理部で
は、それぞれの段階に応じて種々の処理が線状半導体素
材３０に施される。例えば第２のパターン形成装置１２
０の後処理部１２８ではソースドレイン形成処理、絶縁
層となるリンガラス（以下ＰＳＧと記載する）堆積処理
等が行われ、第３のパターン形成処理１３０の後処理部
１３８では導体層となるアルミニウム蒸着処理が行われ
る。

【００４１】また、各パターン形成装置のエッチング部
では、前段階の後処理部において形成された最外層の薄
膜層にエッチングが施される。例えば第１のパターン形
成装置１１０の後処理部１１８において、線状半導体素
材３０の最外層には次層となるべきポリシリコン層が形
成される。このポリシリコン層には第２のパターン形成
装置１２０のエッチング部１２６において第２の回路パ
ターンに基づいてエッチングが施される。

【００４２】同様に、後処理部１２８において線状半導
体素材３０の最外層に形成されたＰＳＧ層には、エッチ
ング部１３６において第３の回路パターンに基づいてエ
ッチングが施され、後処理部１３８において線状半導体
素材３０の最外層に形成されたアルミニウム層には、図
示しない第４のパターン形成装置のエッチング部におい
て第４の回路パターンに基づいてエッチングが施され
る。

【００４３】巻取ドラム１０４に巻取られた線状半導体
５０は、搬送装置４００によって線状半導体組立装置２
００へ供給される（図２参照）。

【００４４】図５は第１実施形態である半導体組立装置
２００の主要構成を示すブロック図である。半導体組立
装置２００は、接続端子形成装置２１０、切断装置２２
０、配列装置２３０、および接続装置２４０を備える。

【００４５】接続端子形成装置２１０において、線状半
導体５０の外周面に突起電極５２が形成される。線状半
導体５０において、突起電極５２となる部分は金属が露
出させられ、他の部分の外周面は酸化物で覆われる。そ
して露出した金属部分には金属薄膜が堆積させられ、さ
らにハンダメッキが施されることにより、突起電極５２
が形成される。なお、金属バンプを加圧加熱により線状
半導体５０の外周面に転写してもよい。

【００４６】切断装置２２０において、線状半導体５０
は所望の長さ、例えば１０５ｍｍに切断される。

【００４７】配列装置２３０において、６２５００本の
切断された線状半導体５０が互いに長手方向に平行に積
み重ねられる。長手方向に垂直な断面において、線状半
導体５０は縦２５０本、横２５０本の正方格子状に配列
される。即ち、図６に示すように、軸心５０ａに垂直な
断面において互いに直交する２群の平行線Ｍ、Ｎの格子
点上に、各軸心５０ａが配置される。隣り合う軸心５０
ａの距離は線状半導体５０の直径に突起電極５２の厚み
を加えた値と略一致する。

【００４８】隣り合う線状半導体５０の突起電極５２は
互いに密着させられる。このとき図６に示すように隣り
合う線状半導体５０は、後述する配列部材２３２により
精密に位置決めされる。

【００４９】接続装置２４０において、配列部材２３２
により精密に位置決めされた線状半導体５０の間には、
３００℃の高温不活性ガスが所定の圧力が加えられて流
される。このとき対向する突起電極５２が溶融し、互い
に接続される。これにより隣り合う線状半導体５０は、
互いに固定されると共に電気的に接続される。

【００５０】図７は配列部材２３２の斜視図である。配
列部材２３２は突起電極５２の溶融接着温度以下で液化
し、残渣が線状半導体５０に悪影響を及ぼさない部材、
例えばアクリル樹脂やポリエチレン等から形成される。
この配列部材２３２は接続端子５２の接着時に用いられ
る高温不活性ガスにより液化され、同時に高温不活性ガ
スの圧力により線状半導体５０から流出除去される。

【００５１】なお残渣をさらに少なくする場合には、常
温において溶剤を線状半導体５０間に流して除去すれば
よい。配列部材２３２がアクリル樹脂から形成されてい
る場合、塩素系炭化水素溶剤、例えばクロロホルム等が
残差除去用の溶剤として用いられる。また配列部材２３
２がポリエチレンから形成されている場合、テトラヒド
ロフラン等が残差除去用の溶剤として用いられる。

【００５２】配列部材２３２はひし形断面を有する複数
の柱状部材２３４と、隣り合う２つの柱状部材２３４の
頂点部２３４ａを連結する連結板部材２３５とを備え
る。各柱状部材２３４は、ひし形断面における長い方の
対角線Ｌに平行な方向に沿って並列し、連結板部材２３
５により一体的に連結される。対角線Ｌの長さは隣り合
う線状半導体５０の軸心間距離から突起電極５２の直径
を引いた値に略一致する。

【００５３】線状半導体５０は隣り合う柱状部材２３４
の側面２３４ｂの間に配され、側面２３４ｂに接するこ
とにより保持される。このとき線状半導体５０の突起電
極５２は、連結板部材２３５に形成された穴２３６に挿
入される。これにより、線状半導体５０の一列分が精密
に位置決めされる。さらに、一列分の配列部材２３２と
線状半導体５０とを交互に積み重ねることにより、線状
半導体５０が図６のように格子状に配列される。このと
き柱状部材２３４は４本の線状半導体５０に囲まれ、４
つの側面２３４ｂは４つの線状半導体５０の外周面に接
している。

【００５４】第１実施形態のように縦２５０本、横２５
０本の線状半導体５０を配列させるためには、柱状部材
２３４が２５１本連結された配列部材２３２を２５０枚
用意し、線状半導体５０を２５０本横に並べた上に柱状
部材２３４を載置する作業を２５０回繰り返す。これに
より、６２５００本の線状半導体５０がブロック状に一
体化される。

【００５５】なお、第１実施形態において６２５００本
の線状半導体５０を配列させた後に、一度に突起電極５
２の溶融接着を行っているが、一列毎、即ち２５０本の
配列毎に溶融接着工程を行ってもよい。また線状半導体
５０は正方格子状に配されていたが、線状半導体５０を
６０度の斜方格子状に配列してもよい。

【００５６】このように配列部材２３２を用いることに
より、多数本の線状半導体５０を精密に配列することが
できる。また、突起電極５２の接続を一度に行うことが
でき、接続工程に要する時間を短縮できる。

【００５７】半導体組立装置２００により一体的に固定
された複数の線状半導体は、搬送装置４００によって実
装装置３００へ供給される（図２参照）。

【００５８】実装装置３００において、ケーシング４２
内に６２５００本の線状半導体５０が収められ、所定の
線状半導体５０は外部端子４４に電気的に接続される。
以上の処理により、図１に示す半導体デバイス４０が得
られる。実装工程に関しては公知の技術であるため、説
明を省略する。

【００５９】以上のように、第１実施形態の半導体デバ
イス４０は線状半導体５０を格子状に配列させることに
より構成される。従来の平板のウェハを用いる半導体デ
バイスでは、ウェハの一方の面だけに回路を施していた
が、本実施形態の線状半導体５０を用いると線状半導体
５０の外周面全体に回路を形成することができ、従来に
比べ回路形成の有効面積が大きくなる。従って、線状半
導体５０を用いると、従来と同等の能力を有する半導体
デバイス４０が小型化できる。

【００６０】さらに半導体デバイス４０を小型化するこ
とにより半導体デバイス４０内において信号遅延時間が
短縮でき、高速動作が可能となる。また、線状半導体５
０の外周面全体にアルミニウム、金等の導体膜を形成で
きるので、各線状半導体５０において電気的ノイズを遮
断でき、３次元回路を構成できる。即ち、半導体デバイ
ス４０の高密度実装化が可能となり、例えば容量の小さ
いＤＲＡＭを得ることができる。

【００６１】従来、２００ｍｍ程度の大口径シリコンを
形成するために大型の装置が必要であったが、本実施形
態では線径約５ｍｍ以下の線状のシリコンを扱うため、
従来に比べて装置が著しく小型化でき、各種工程の高速
化が可能となる。また、半導体デバイスを製造する際
に、連続した線状半導体素材３０を用いると、従来間欠
的に行われていた各種工程を連続して行うことが出来、
製造工程全体のコストを下げ、かつ製造時間を短縮する
ことができる。

【００６２】さらに、従来液相エピタキシャル成長工程
において、ウェハを炉内に整列配置させた後シリコン溶
液を充填させていたが、本実施形態の場合、線状半導体
素材３０に移動経路上にシリコン溶液槽を設けてシリコ
ン溶液中に線状半導体素材３０を通せば良く、成長工程
がより容易になり工程に要する時間が短縮される。

【００６３】図８〜図１０を参照して第２実施形態につ
いて説明する。第２実施形態は線状半導体５０の組立工
程が異なること以外は第１実施形態と同じ構成を備え
る。同じ構成には第１実施形態と同じ符号を付し、説明
を省略する。

【００６４】図８は第２実施形態である半導体組立装置
を備えた製造システムを示す図である。第２実施形態で
は、半導体回路形成装置１００による回路形成工程と、
半導体組立装置２００による組立工程とが、真空室５０
０内において連続して行われる。

【００６５】第１実施形態において、回路が形成された
線状半導体５０は巻取ドラム１０４に巻取られて半導体
組立装置２００に搬送されていたが（図４参照）、第２
実施形態において２つの半導体回路形成装置１００が平
行して設けられ、巻取ドラム１０４の替りに設けられた
ローラ５０２を介して、半導体組立装置２００へ供給さ
れる。

【００６６】半導体組立装置２００には、２つの接続端
子形成装置２１０と、接続端子形成装置２１０の後に設
けられる接続装置２４０と、接続装置２４０の後に設け
られる切断装置２２０とが設けられ、配列装置２３０は
省略される。

【００６７】接続端子形成装置２１０において、対応す
る半導体回路形成装置１００から供給された線状半導体
５０にそれぞれ突起電極５２が形成される。２つの接続
端子形成装置２１０からそれぞれ線状半導体５０が後述
する接続装置２４０に供給される。接続装置２４０にお
いて、２本の線状半導体５０は互いに対向させられ、対
向する側に形成された突起電極５２が接合される。これ
により、２本の線状半導体５０が一体的に結合される。
切断装置２２０において、一体化した２本の線状半導体
５０が所定長さに切断される。

【００６８】なお、図の複雑化を避けるために半導体回
路形成装置１００、接続端子形成装置２１０、および接
続装置２４０に供給される線状半導体５０の数を２とし
たが、この数に限定されることはなく、接続装置２４０
において多数本の線状半導体５０を同時に接続してもよ
い。

【００６９】図９は接続装置における突起電極の接続工
程を模式的に示す図であり、２本の線状半導体５０の側
面図である。図１０は接続工程後の２本の線状半導体５
０を示す図であり、軸心方向から見たときの断面図であ
る。

【００７０】２本の線状半導体５０は異なる２方向、即
ち矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向からそれぞれ供給され、
互いに密着させられて矢印Ｃ方向に向かって進行する。
両方の線状半導体５０には突起電極５２が所定の間隔で
形成されており、互いに対向している。線状半導体５０
が進行するに従って対向する２つの突起電極５２が密着
される。対向する突起電極５２を精密に位置決めするた
めに２本の線状半導体５０の供給側において、図示しな
い制御装置によって線状半導体５０の送り速度がそれぞ
れ制御される。

【００７１】さらに線状半導体５０が進行すると、線状
半導体５０は突起電極５２が形成された面の反対側か
ら、加圧ローラ２４２により加圧され、同時に２本の線
状半導体５０間に送られる例えば２００℃の高温不活性
ガス（図示せず）により加熱される。これにより密着さ
せられた突起電極５２は互いに溶融接着される。

【００７２】このように、真空室５００内で突起電極５
２の形成の直後に接続を行うことにより、突起電極５２
が表面が汚染される前に接続されるので、第１実施形態
より低い加熱温度および圧力で、強固に接続できる。さ
らに図示しないが、第１実施形態においては、突起電極
５２を接合する際に表面を洗浄する工程が必要である
が、第２実施形態では必要なく、工程の簡略化および装
置の小型化が可能となる。

【００７３】第２実施形態においても第１実施形態と同
様、線状半導体を用いることにより製造装置の小型化お
よび各工程の連続化が可能となり、半導体デバイスの製
造工程全体のコストが下がり、かつ製造時間が短縮され
る。

【００７４】図１１を参照して第３実施形態を説明す
る。第３実施形態は突起電極の形態および接続が異なる
こと以外は第２実施形態と同じであり、説明を省略す
る。

【００７５】第２実施形態では突状の突起電極５２が互
いに接合されるが、第３実施形態ではアルミニウムから
形成された突起電極５２は金ワイヤ５５０によってワイ
ヤボンド接続される。ワイヤボンド接続は従来公知の技
術であるため詳述しない。異なる２方向から供給された
２本の線状半導体５０は基台５５２の円柱溝にガイドさ
れつつ矢印Ｃ方向に移動する。このとき対応する２つの
突起電極５２は軸方向において同一に、かつ基台５５２
に対して共に反対側に位置している。この状態で２つの
突起電極５２と金ワイヤ５５０とが圧着され、これによ
り２つの突起電極５２が互いに固定されると共に、電気
的に接続される。

【００７６】第３実施形態においても第１および第２実
施形態と同様、線状半導体を用いることにより製造装置
の小型化および各工程の連続化が可能となり、半導体デ
バイスの製造工程全体のコストが下がり、かつ製造時間
が短縮される。

【００７７】

【発明の効果】本発明によると、半導体素材の形状を線
状にすることにより装置の小型化および各工程の連続化
を可能にし、これにより半導体デバイスの製造工程全体
のコストを下げ、かつ製造時間を短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である半導体デバイスを
示す斜視図であり、一部を破断して示す図である。

【図２】図１に示す半導体デバイスを製造する製造シス
テムの主要構成を示すブロック図である。

【図３】図２に示す半導体素材製造装置の構成を簡略化
して示す断面図である。

【図４】図２に示す半導体回路形成装置の構成を簡略化
して示すブロック図である。

【図５】図２に示す半導体組立装置の構成を簡略化して
示すブロック図である。

【図６】図５に示す接続装置において接続される多数の
線状半導体を配列部材と共に示す部分断面図である。

【図７】図６に示す配列部材を示す斜視図である。

【図８】本発明の第２実施形態を示す図であり、製造シ
ステムの主要構成を示すブロック図である。

【図９】図８に示す接続装置における接続工程を模式的
に示す図である。

【図１０】図８に示す接続装置における接続工程後の線
状半導体を示す断面図である。

【図１１】本発明の第３実施形態を示す図であり、接続
装置における接続工程を模式的に示す図である。

【符号の説明】

３０ 線状半導体素材 ４０ 半導体デバイス ５０ 線状半導体 ５２ 突起電極 １０ 半導体素材製造装置 １００ 半導体回路形成装置 ２００ 半導体組立装置 ３００ 実装装置 ２４０ 接続装置

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線状に形成され少なくとも１つの回路素
   子を外周面に備えた線状半導体を複数備え、これらの前
   記線状半導体が互いに電気的に接続されることを特徴と
   する半導体デバイス。
2. 【請求項２】 前記複数の線状半導体の外周面に接続端
   子がそれぞれ形成され、前記接続端子が互いに接続され
   ることを特徴とする請求項１に記載の半導体デバイス。
3. 【請求項３】 前記接続端子に少なくとも銅、ニッケ
   ル、鉛、錫、ビスマス、インジウム、タングステン、
   金、アルミニウムの何れかの金属が用いられることを特
   徴とする請求項２に記載の半導体デバイス。
4. 【請求項４】 前記接続端子が前記線状半導体の外周面
   に形成された金属突起であり、隣り合う前記線状半導体
   の対向する金属突起が加熱加圧されることにより溶融接
   着することを特徴とする請求項３に記載の半導体デバイ
   ス。
5. 【請求項５】 前記接続端子が前記線状半導体の外周面
   に形成された金属箔と、前記金属箔の外側に懸架される
   変位可能なワイヤ部材であり、前記金属箔および前記ワ
   イヤ部材が加熱加圧されることにより溶融接着すること
   を特徴とする請求項３に記載の半導体デバイス。
6. 【請求項６】 線状に形成され少なくとも１つの回路素
   子を外周面に備えた複数の線状半導体を用いて半導体デ
   バイスを組立てる半導体組立装置であって、前記複数の
   線状半導体を互いに電気的に接続する接続手段を備える
   ことを特徴とする半導体組立装置。
7. 【請求項７】 前記接続手段による前記複数の線状半導
   体の電気的接続が真空中で行われることを特徴とする請
   求項６に記載の半導体組立装置。
8. 【請求項８】 前記線状半導体の外周面に金属端子を形
   成する金属端子形成手段と、 前記金属端子が形成された複数の前記線状半導体を、軸
   心に対して互いに平行に配列させ、隣り合う前記線状半
   導体の金属端子をそれぞれ対向させる配列手段と、 前記線状半導体を加熱加圧することにより、対向する前
   記金属端子を溶融接着する加熱加圧手段とを備えること
   を特徴とする請求項７に記載の半導体組立装置。
9. 【請求項９】 前記配列手段が前記線状半導体を位置決
   めする配列部材を備え、この配列部材が前記金属端子の
   溶融温度より低い温度で液化する部材から形成されるこ
   とを特徴とする請求項８に記載の半導体組立装置。
10. 【請求項１０】 前記加熱手段が、前記隣り合う線状半
    導体の間隙に高温不活性ガスを送ることにより加熱する
    ことを特徴とする請求項９に記載の半導体組立装置。
11. 【請求項１１】 前記線状半導体の外周面に金属端子を
    形成する金属端子形成手段と、 前記金属端子が形成された前記線状半導体を異なる複数
    の方向からそれぞれ供給する供給手段と、 前記供給手段により供給された複数の前記線状半導体
    を、軸心に対して互いに平行に位置決めし、隣り合う前
    記線状半導体の金属端子をそれぞれ対向させる位置決め
    手段と、 対向する前記金属端子の反対側から前記線状半導体を加
    熱加圧することにより、対向する前記金属端子を溶融接
    着する加熱加圧手段と、 前記金属端子形成手段から前記供給手段、位置決め手段
    を介して前記加熱加圧手段まで、前記線状半導体を移動
    させる移動手段とを備えることを特徴とする請求項７に
    記載の半導体組立装置。
12. 【請求項１２】 前記加熱加圧手段により前記金属端子
    が接合された複数本の線状半導体を、所定長さに切断す
    る切断手段を備えることを特徴とする請求項１１に記載
    の半導体組立装置。
13. 【請求項１３】 前記線状半導体の外周面に金属端子を
    形成する金属端子形成手段と、 前記金属端子が形成された複数の前記線状半導体を、軸
    心に対して互いに平行に位置決めする位置決め手段と、 複数の前記線状半導体の前記金属端子にそれぞれ接する
    ようにワイヤ部材を懸架する懸架手段と、 前記ワイヤ部材が懸架された前記線状半導体を、前記ワ
    イヤ部材側から前記金属端子側に向かって加熱加圧する
    ことにより、前記金属端子と前記ワイヤ部材とを溶融接
    着する加熱加圧手段とを備えることを特徴とする請求項
    ７に記載の半導体組立装置。