JP2014140074A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤ量を削減した半導体装置、半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装
置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、第１半導体素子５と、第１電極１０と、第２電極２０と
、ボール部３０と、ワイヤ４０と、を備えた半導体装置が提供される。第１電極は、第１
半導体素子５に電気的に接続される。ボール部は、第１電極の上に設けられる。ワイヤは
、ボール部と第２電極とを接続する。ワイヤの第２電極とは反対側の端の折り返し部分４
１の厚さ４１ｔは、ワイヤの径４０ｄよりも薄い。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、半導体装置、半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置に
関する。

半導体チップは、例えば実装部品や他の半導体チップとボンディングワイヤによって接
続される。半導体チップの高集積化が進み、ボンディングワイヤの数が増えている。半導
体装置の省資源のために、１つの接続当たりのボンディングワイヤ材料の削減が望まれて
いる。

特開２００４−１７２４７７号公報

本発明の実施形態は、ワイヤ量を削減した半導体装置、半導体装置の製造方法及び半導
体装置の製造装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、第１半導体素子と、第１電極と、第２電極と、ボール部と
、ワイヤと、を備えた半導体装置が提供される。前記第１電極は、前記第１半導体素子に
電気的に接続される。前記ボール部は、前記第１電極の上に設けられる。前記ワイヤは、
前記ボール部と前記第２電極とを接続する。前記ワイヤの前記第２電極とは反対側の端の
折り返し部分の厚さは、前記ワイヤの径よりも薄い。

本発明の別の実施形態によれば、半導体装置の製造方法が提供される。前記製造方法に
おいては、半導体素子に電気的に接続された第１電極の上方に配置されたキャピラリを下
降させて、前記キャピラリに保持されたワイヤの先端のボールを前記第１電極に押し付け
て、前記第１電極上に前記ワイヤに接続されたボール部を形成する。前記キャピラリを上
昇させて前記キャピラリを第２電極から前記第１電極に向かう第１方向に向けて移動させ
た後に、前記キャピラリの前記第２電極の側の第２電極側先端で、前記ワイヤを前記第１
電極に向けて加圧して前記ワイヤを変形させることにより、前記ワイヤの径よりも細い径
を有する部分を形成する。前記キャピラリを上昇させて前記キャピラリを前記第１電極か
ら前記第２電極に向かう第２方向に向けて移動させた後に、前記キャピラリの前記第２電
極側先端に対向する第１電極側先端で、前記ワイヤを前記１電極に向けて加圧して前記ワ
イヤを変形させて、前記ワイヤの前記第２電極とは反対の端に、前記部分に基づく、前記
ワイヤの前記径よりも薄い厚さを有する折り返し部分を形成する。前記ワイヤの前記ボー
ル部とは反対側の端を前記第２電極に接続する。

本発明の別の実施形態によれば、ワイヤを供給するキャピラリと、前記キャピラリの位
置を制御する制御部と、を備えた半導体装置の製造装置が提供される。前記制御部は、半
導体素子に電気的に接続された第１電極の上方に前記キャピラリを配置した後、前記キャ
ピラリを下降させて、前記キャピラリに保持された前記ワイヤの先端のボールを前記第１
電極に押し付けて、前記第１電極上に前記ワイヤに接続されたボール部を形成する。前記
制御部は、前記キャピラリを上昇させて前記キャピラリを第２電極から前記第１電極に向
かう第１方向に向けて移動させた後に、前記キャピラリの前記第２電極の側の第２電極側
先端で、前記ワイヤを前記第１電極に向けて加圧して前記ワイヤを変形させることにより
、前記ワイヤの径よりも細い径を有する部分を形成させる。前記制御部は、前記キャピラ
リを上昇させて前記キャピラリを前記第１電極から前記第２電極に向かう第２方向に向け
て移動させた後に、前記キャピラリの前記第２電極側先端に対向する第１電極側先端で、
前記ワイヤを前記第１電極に向けて加圧して前記ワイヤを変形させて、前記ワイヤの前記
第２電極とは反対の端に、前記部分に基づく、前記ワイヤの前記径よりも薄い厚さを有す
る折り返し部分を形成させる。前記制御部は、前記ワイヤの前記ボール部とは反対側の端
を前記第２電極に接続させる。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る半導体装置の構成を例示する模式的断面図である。 第１の実施形態に係る半導体装置の構成を例示する模式的平面図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、参考例の半導体装置の構成を例示する断面図である。 図４（ａ）〜図４（ｆ）は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式図である。 図５（ａ）〜図５（ｆ）は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式図である。 図６（ａ）〜図６（ｆ）は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式図である。 図７（ａ）〜図７（ｅ）は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、半導体装置の製造工程を例示する模式図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、実施例に係る半導体装置の構成を例示する模式図である。 実施例に係る半導体装置の構成を例示する模式的斜視図である。 図１１（ａ）〜図１１（ｄ）は、実施例に係る半導体装置の製造方法を例示する模式図である。 図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第２の実施形態に係る半導体装置の構成を例示する模式図である。 図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、実施例に係る半導体装置の構成を例示する模式図である。 図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、別の実施例に係る半導体装置の構成を例示する模式図である。 第２の実施形態に係る別の半導体装置の構成を例示する模式的断面図である。 第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示するフローチャート図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の
大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場
合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同
一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施の形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る半導体装置の構成を例示する模式
的断面図である。
すなわち、図１（ｂ）は、半導体装置の概要を例示しており、図１（ａ）は、図１（ｂ
）の１Ｂ部分を拡大して例示している。
図２は、第１の実施形態に係る半導体装置の構成を例示する模式的平面図である。
図２は、図１（ｂ）の１Ｂ部分を拡大して例示している。

図１（ｂ）に表したように、本実施形態に係る半導体装置１１０は、第１半導体素子（
半導体素子５）と、第１電極１０と、第２電極２０と、ボール部３０と、ワイヤ４０と、
を備える。
第１電極１０は、半導体素子５に電気的に接続される。半導体素子５には、例えばメモ
リなどの半導体チップが用いられる。ただし、実施形態はこれに限らず、半導体素子５に
は任意の半導体チップを用いることができる。

第２電極２０は、例えば、半導体素子５とは別の半導体素子（半導体チップ）の電極で
ある。また、第２電極２０は、例えば、リードやプリント基板などの実装部品などの電極
でも良い。

ボール部３０は、第１電極１０の上に設けられる。
ワイヤ４０は、ボール部３０と第２電極２０とを接続する。すなわち、ワイヤ４０の一
端は、ボール部３０と接し、ワイヤ４０の他端は、第２電極２０と接する。
ボール部３０及びワイヤ４０には、例えば金などの材料が用いられる。

ここで、説明の便宜上、第１電極１０の主面（ボール部３０が接続される面）に対して
垂直な方向をＺ軸方向とする。第１電極１０の主面に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向
とし、Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

Ｘ−Ｙ平面内において、第２電極２０から第１電極１０に向かう方向をＸ１方向（第１
方向）とする。Ｘ−Ｙ平面内において、第１電極１０から第２電極２０に向かう方向をＸ
２方向（第２方向）とする。Ｘ２方向はＸ１方向に対して逆の方向である。

ワイヤ４０は、第１電極１０と第２電極２０との間を、Ｘ軸方向に沿って延在する。な
お、本具体例では、第１電極１０の主面（ボール部３０が接続される面）のＺ軸方向沿っ
た位置が、第２電極２０の接続面（ワイヤ４０が接続される面）のＺ軸方向に沿った位置
と実質的に同じ場合であるが、後述するように、第１電極１０の主面のＺ軸方向沿った位
置は、第２電極２０の接続面のＺ軸方向に沿った位置と異なっていても良い。すなわち、
第１電極１０の主面の高さは、第２電極２０の接続面の高さと同じであっても良く、また
、異なっていても良い。

第１電極１０の主面の高さが第２電極２０の接続面の高さと同じ場合においても、異な
っていている場合においても、上記のＸ１方向及びＸ２方向のそれぞれは、Ｘ−Ｙ平面内
における第２電極２０から第１電極１０に向かう方向、及び、第１電極１０から第２電極
２０に向かう方向とされる。

図１（ａ）に表したように、ボール部３０は第１電極１０上に形成されている。ボール
部３０は、台座部３１と上部３２とを有している。ボール部３０の台座部３１のＸ１方向
（またはＸ２方向）に沿った長さは、上部３２のＸ１方向（またはＸ２方向）に沿った長
さよりも長い。ボール部３０の上部３２の第２電極２０とは反対側には、凸部３０ｃが形
成されている。この凸部３０ｃは、キャピラリによりボール部３０の上部３２がつぶされ
ることにより形成される。また、上部３２がつぶされることにより、上部３２には、凹部
３３が形成される。

ワイヤ４０の第２電極２０とは反対側の端には、折り返し部分４１が形成されている。
折り返し部分４１は、ワイヤ４０の凸部３０ｃ上に位置する部分である。折り返し部分４
１の厚さ４１ｔは、ワイヤ４０の径４０ｄよりも薄い。ここで、ワイヤ４０の径４０ｄは
、ワイヤ径の平均値である。

折り返し部分４１は、ワイヤ４０のネック部４２よりもＸ１方向の部分である。ここで
、ワイヤ４０のネック部４２は、ワイヤ４０がボール部３０と接触している部分と、ワイ
ヤ４０が第２電極２０に向かって延びる部分と、の境界部分である。

すでに説明したように、ボール部３０の上部３２のＸ軸方向の中央付近に凹部３３が形
成されている。この凹部３３により、ボール部３０の第２電極２０の側の端の上方に、上
部３２の頂点３４が形成される。この頂点３４により、ネック部４２はＺ軸方向の上方に
向かって延びている。その結果、ワイヤ４０を半導体素子５の主平面に対してほぼ平行に
引き出すことができる。

折り返し部分４１は、例えば、ボール部３０のＸ１方向（またはＸ２方向）に沿った中
心よりも第２電極２０とは反対の側に位置する。すなわち、折り返し部分４１は、ワイヤ
４０とボール部３０との接続部分のＸ軸方向に沿った中心よりも、Ｘ１方向に位置する部
分を有している。後述するように、折り返し部分４１は、ワイヤ４０がキャピラリによっ
て押しつぶされた部分である。

図１（ａ）に表したように、折り返し部分４１の第２電極２０とは反対の側の端４１ｅ
は、ボール部３０の第２電極２０とは反対の側の端３０ｅよりもＸ２方向に位置している
。すなわち、折り返し部分４１の第２電極２０とは反対の側の端４１ｅは、ボール部３０
の第２電極２０とは反対の側の端３０ｅよりも第２電極２０に近い。

図２に表したように、半導体装置１１０において、複数の第１電極１０を設けることが
できる。複数の第１電極１０は、例えばＹ軸方向に沿って並ぶ。そして、複数の第１電極
１０のそれぞれに複数のボール部３０のそれぞれが設けられ、複数のボール部３０のそれ
ぞれに、複数のワイヤ４０のそれぞれが接続される。

第１電極１０の主面に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）から見たときに、ワイヤ４０の折
り返し部分４１は、ボール部３０の外形（台座部３１）の範囲内に位置する。すなわち、
折り返し部分４１は、ボール部３０の外形よりも内側にあり、ボール部３０からはみ出し
ていない。

図１（ａ）に表したように、本具体例においては、ワイヤ４０は、ボール部３０の上に
おいて凹部４３を有している。そして、ワイヤ４０のネック部４２は、Ｚ軸方向において
下方に向けてＸ２方向に延出している。ただし、実施形態はこれに限らず、ワイヤ４０は
、凹部４３を有していなくても良い。例えば後述するように、ワイヤ４０のボール部３０
の上における形状は、平坦に近くても良い。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、参考例の半導体装置の構成を例示する断面図である。
すなわち、図３（ａ）は模式的断面図であり、図３（ｂ）は模式的平面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に表したように、参考例の半導体装置１１９においては、ワ
イヤ４０の第２電極２０とは反対側の端の２重折り返し部４９の厚さ４９ｔは、ワイヤ４
０の径４０ｄよりも厚い。半導体装置１１９における２重折り返し部４９は、ワイヤ４０
のうちでボール部３０からＸ１方向に向けて延在する部分と、ワイヤ４０のうちでＸ１方
向の端から折り返してＸ２方向に向けて延在する部分と、が重なった部分である。このた
め、半導体装置１１９における２重折り返し部４９の厚さ４９ｔは、ワイヤ４０の径４０
ｄの約２倍程度の厚さである。

ここで、図３（ｂ）に示したように、２つ図示しているワイヤ４０のうちの図中の下側
もワイヤ４０の２重折り返し部４９は、図中の上側のワイヤ４０の方向へ流れてしまって
いる。近年の微細化によりワイヤ４０どうしの間隔は、だんだん狭くなってきている。こ
こで２重折り返し部４９が隣接するワイヤ４０と接触してしまうおそれがある。そのため
、本実施形態のように、折り返し部分４１はＺ軸方向からみてボール部３０からはみ出さ
ないようにすることが好ましい。

半導体装置１１９においては、２重折り返し部４９の第２電極２０とは反対の側の端４
９ｅは、ボール部３０の第２電極２０と反対の側の端３０ｅよりもＸ１方向に位置してい
る。すなわち、２重折り返し部４９の第２電極２０とは反対の側の端４９ｅは、ボール部
３０の第２電極２０と反対の側の端３０ｅよりも第２電極２０から遠い。

そして、半導体装置１１９においては、Ｚ軸方向に沿ってみたときに、ワイヤ４０の２
重折り返し部４９は、ボール部３０の外形の範囲から外側の部分を有する。すなわち、２
重折り返し部４９は、ボール部３０からはみ出している。

このような参考例の半導体装置１１９における２重折り返し部４９は、例えば、低いル
ープ形状を形成することを意図して形成される。参考例の半導体装置１１９における２重
折り返し部４９は、例えば、ワイヤ４０の２本分の厚さを有し、さらに、ボール部３０か
らはみ出す部分を有していることから、２重折り返し部４９が大きい。このため、２重折
り返し部４９を形成するために、ワイヤ４０の材料が多く使用される。

これに対し、本実施形態に係る半導体装置１１０においては、折り返し部分４１（ワイ
ヤ４０のテール部分）が小さく、折り返し部分４１の厚さ４１ｔがワイヤ４０の径４０ｄ
よりも薄い。半導体装置１１０においては、折り返し部分４１の長さが短く、折り返し部
分４１の端４１ｅは、ボール部３０の端３０ｅよりも第２電極２０に近い。半導体装置１
１０においては、折り返し部分４１は、ボール部３０からはみ出していない。半導体装置
１１０においては、折り返し部分４１が小さいため、折り返し部分４１を形成するために
使用されるワイヤ４０の材料は少ない。これにより、ワイヤ量を削減した半導体装置が提
供できる。

なお、使用するワイヤ４０の量を少なくするために、折り返し部を設けない場合におい
ては、ワイヤ４０の高さが高くなり、半導体装置の薄型化の妨げになる。ここで、ワイヤ
４０の高さとは、半導体素子５の表面から、半導体素子５上においてワイヤ４０の最も高
い上面までの高さである。折り返し部を設けた場合においてワイヤ４０の高さを低くでき
る点は後述する。また、ワイヤ４０の機械的強度が低下しモールド樹脂などによってワイ
ヤ４０が変形する不良が発生することがある。

これに対し、本実施形態に係る半導体装置１１０においては、ワイヤ４０とボール部３
０との接続部分のＸ軸方向における中心よりもＸ１方向に位置する折り返し部分４１を設
けることでワイヤ４０の高さが低くできる。すなわち、半導体装置１１０においては、ワ
イヤ４０の高さを低くしつつ、ワイヤ量を削減できる。

以下、本実施形態に係る半導体装置１１０の製造方法の例について説明する。
図４（ａ）〜図４（ｆ）、図５（ａ）〜図５（ｆ）、図６（ａ）〜図６（ｆ）、及び、
図７（ａ）〜図７（ｅ）は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式
図である。
図４（ａ）、図４（ｃ）、図４（ｅ）、図５（ａ）、図５（ｃ）、図５（ｅ）、図６（
ａ）、図６（ｃ）、及び、図６（ｅ）は、ステップＳＰ０１〜ＳＰ０９の各工程における
キャピラリ６０の状態及び動作を例示している。図４（ｂ）、図４（ｄ）、図４（ｆ）、
図５（ｂ）、図５（ｄ）、図５（ｆ）、図６（ｂ）、図６（ｄ）、及び、図６（ｆ）は、
ステップＳＰ０１〜ＳＰ０９の各工程におけるキャピラリ６０、第１電極１０、ボール部
３０及びワイヤ４０の状態を例示している。
図７（ａ）〜図７（ｅ）は、ステップＳＰ１０〜ＳＰ１４におけるキャピラリ６０の状
態及び動作を例示している。なお、図４（ｄ）には、断面図の他に、ボール部３０の平面
図も描かれている。

図４（ａ）に表したように、本製造方法においては、キャピラリ６０と、制御部８０と
、を備えた製造装置（ボンディング装置）が用いられる。制御部８０は、アーム８１と駆
動部８２とを含む。キャピラリ６０はアーム８１の先に取り付けられる。アーム８１は、
駆動部８２によって駆動され、これにより、キャピラリ６０の第１電極１０との相対的な
位置が変位（移動）する。他の各図では、制御部８０の図示は、省略される。

キャピラリ６０は、Ｘ１方向の側（第１電極１０の側）の第１電極側先端６１と、第２
方向の側（第２電極２０の側）の第２電極側先端６２と、を有している。第１電極側先端
６１は、第２電極側先端６２に対向する。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に表したように、キャピラリ６０が第１電極１０の上方に配
置され、キャピラリ６０の先端にボール部３０となるボール３０ａを形成する（ステップ
ＳＰ０１）。なお、キャピラリ６０の径は、例えば８０マイクロメートル（μｍ）以上６
０μｍ以下程度とされる。ただし、実施形態はこれに限らず、キャピラリ６０の径は任意
である。

図４（ｃ）及び図４（ｄ）に表したように、キャピラリ６０を降下させ、ボール３０ａ
を第１電極１０に押し付ける（ステップＳＰ０２）。ボール３０ａは変形し、キャピラリ
６０の先端部分の形状を反映して、台座部３１と、台座部３１の上の上部３２と、が形成
される。ボール部３０は、台座部３１と上部３２とを含む。
台座部３１の径３１ｄは、例えば５０μｍ〜６０μｍであり、上部３２の径３２ｄは、
例えば台座部３１の径３１ｄよりも５μｍ〜１０μｍ程度小さくなる。ただし、実施形態
はこれに限らず、台座部３１の径３１ｄ及び上部３２の径３２ｄは任意である。

図４（ｅ）及び図４（ｆ）に表したように、キャピラリ６０がワイヤ４０をリリースし
た状態で、キャピラリ６０を上昇させる（ステップＳＰ０３）。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に表したように、キャピラリ６０を、第１電極１０に対して
相対的にＸ１方向に移動させる（ステップＳＰ０４）。これにより、ワイヤ４０は、第２
電極側先端６２に接する。この時のＸ１方向に向けたキャピラリ６０の移動距離は、第２
電極側先端６２とワイヤ４０とが接する部分が、ボール部３０の範囲内となる距離とされ
る。

すなわち、第２電極側先端６２とワイヤ４０とが接する部分は、ボール部３０の第２電
極２０とは反対側の端３０ｅよりも第２電極２０の側（Ｘ２方向の側）とされ、ボール部
３０の第２電極２０の側の端３０ｆよりもＸ１方向の側とされる。例えば、ワイヤ４０の
Ｘ１方向の側の端が、ボール部３０の第２電極２０とは反対側の端３０ｅよりも第２電極
２０の側（Ｘ２方向の側）とされ、ボール部３０の第２電極２０の側の端３０ｆよりもＸ
１方向の側とされる。

図５（ｃ）及び図５（ｄ）に表したように、キャピラリ６０を降下させ、キャピラリ６
０によってワイヤ４０を変形させる（ステップＳＰ０５）。具体的には、第２電極側先端
６２でワイヤ４０（及びボール部３０）を第１電極１０に押し付けて、ワイヤ４０（及び
ボール部３０）を変形させる。すなわち、ワイヤ４０は、第２電極側先端６２により第１
電極１０に向けて加圧され、変形する。

図５（ｅ）及び図５（ｆ）に表したように、キャピラリ６０がワイヤ４０をリリースし
た状態で、キャピラリ６０を上昇させる（ステップＳＰ０６）。このステップＳＰ０５に
より、ワイヤ４０の径が細くなる部分ＴＮが形成される。このワイヤ４０の径が細くなっ
た部分ＴＮが、最終的に折り返し部分４１となる。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に表したように、キャピラリ６０を、第１電極１０に対して
相対的にＸ２方向に移動させる（ステップＳＰ０７）。これにより、ワイヤ４０の軸をＸ
２方向に屈曲させる。例えば、ワイヤ４０のＸ１方向の側の側面がキャピラリ６０の内側
壁に接する。

キャピラリ６０を第１電極１０に対して相対的にＸ２方向に移動させることで、ワイヤ
４０は、第１電極側先端６１に接する。この時のＸ２方向に向けたキャピラリ６０の移動
距離は、第１電極側先端６１とワイヤ４０とが接する部分が、ボール部３０の範囲内とな
る距離とされる。

すなわち、第１電極側先端６１とワイヤ４０とが接する部分は、ボール部３０の第２電
極２０とは反対側の端３０ｅよりも第２電極２０の側（Ｘ２方向の側）とされ、ボール部
３０の第２電極２０の側の端３０ｆよりもＸ１方向の側とされる。例えば、ワイヤ４０の
Ｘ１方向の側の端が、ボール部３０の第２電極２０とは反対側の端３０ｅよりも第２電極
２０の側（Ｘ２方向の側）とされ、ボール部３０の第２電極２０の側の端３０ｆよりもＸ
１方向の側とされる。

このステップＳＰ０７における移動量が少ないと、ワイヤ４０に折り返し部分４１が形
成されない。ステップＳＰ０７における適切な移動量は、ワイヤ４０の径４０ｄや、ステ
ップＳＰ０４におけるキャピラリ６０の移動量などにより変化する。ステップＳＰ０７に
おける適切な移動量は、例えば、キャピラリ６０の移動距離を変えて試験することにより
求めることができる。

ステップＳＰ０４及びステップＳＰ０５と、その後に実施されるステップＳＰ０７の実
施により、ワイヤ４０に対して、Ｘ１方向に向かう１回目の屈曲と、Ｘ２方向に向かう２
回目の屈曲が施される。

図６（ｃ）及び図６（ｄ）に表したように、キャピラリ６０を降下させ、キャピラリ６
０によってワイヤ４０を変形させる（ステップＳＰ０８）。具体的には、第１電極側先端
６１でワイヤ４０（及びボール部３０）を第１電極１０に押し付けて、ワイヤ４０（及び
ボール部３０）を変形させる。すなわち、ワイヤ４０は、第１電極側先端６１により第１
電極１０に向けて加圧され、変形する。

なお、図６（ｄ）に示した例では、ボール部３０の上部におけるワイヤ４０に凹部が形
成されていない状態が示されているが、後述するように、ステップＳＰ０８において、ボ
ール部３０の上部におけるワイヤ４０に凹部が形成されても良い。ボール部３０の上部に
おけるワイヤ４０の凹部４３の有無は、例えばキャピラリ６０の先端の形状や、ステップ
ＳＰ０５〜ステップＳＰ０８におけるキャピラリ６０の移動距離などの種々の条件によっ
て制御可能である。

図６（ｅ）及び図６（ｆ）に表したように、キャピラリ６０がワイヤ４０をリリースし
た状態で、キャピラリ６０を上昇させる（ステップＳＰ０９）。

その後、図７（ａ）に表したように、キャピラリ６０を、第１電極１０に対して相対的
にＸ２方向に移動させる（ステップＳＰ１０）。
その後、図７（ｂ）に表したように、キャピラリ６０を、第１電極１０に対して相対的
にＸ１方向に移動させる（ステップＳＰ１１）。
その後、図７（ｃ）に表したように、キャピラリ６０を、さらに上昇させる（ステップ
ＳＰ１２）。
その後、図７（ｄ）に表したように、キャピラリ６０を第２電極２０（図示しない）へ
向けてＸ２方向に沿って移動させる（ステップＳＰ１３）。
そして、図７（ｅ）に表したように、キャピラリ６０を第２電極２０に向けて近接させ
、ワイヤ４０のボール部３０とは反対側の端を第２電極２０に接続する（ステップＳＰ１
４）。
これにより、図１（ａ）、図１（ｂ）及び図２に例示した半導体装置１１０が製造され
る。

なお、上記のステップＳＰ１０及びステップＳＰ１１を実施することにより、例えば、
ワイヤ４０が折り曲げの癖を有するようになり、ワイヤ４０の第１電極１０と第２電極２
０との間の延在部分においてワイヤ４０の高さが低くなる。

上記のように、半導体装置１１０の製造においては、２回のワイヤ４０の押しつぶし（
クラッシュ）が行われる。すなわち、キャピラリ６０をＸ１方向に向けて移動させた後に
行われる、第２電極側先端６２によるワイヤ４０（及びボール部３０）の押しつぶし（ス
テップＳＰ０５）と、キャピラリ６０をＸ２方向に向けて移動させた後に行われる、第１
電極側先端６１によるワイヤ４０（及びボール部３０）の押しつぶし（ステップＳＰ０８
）と、が行われる。この２回のワイヤ４０のクラッシュにより、ワイヤ４０の折り返し部
分４１が形成される。折り返し部分４１は、ワイヤ４０がキャピラリ６０によって押しつ
ぶされ、ワイヤ４０の径が細くなった部分であるので、折り返し部分４１の厚さ４１ｔは
ワイヤ４０の径４０ｄよりも薄くなる。

例えば、ワイヤ４０の径４０ｄは２０μｍであり、折り返し部分４１の厚さ４１ｔは１
０μｍ程度である。ただし、後述するように、折り返し部分４１の形状は種々の変形が可
能であり、ワイヤ４０の径４０ｄに対する折り返し部分４１の厚さ４１ｔの値は上記に限
らない。厚さ４１ｔが径４０ｄよりも薄い条件において、厚さ４１ｔは任意である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、半導体装置の製造工程を例示する模式図である。
すなわち、図８（ａ）は、実施形態に係る半導体装置１１０におけるキャピラリ６０の
動きを模式的に例示し、図８（ｂ）は、参考例の半導体装置１１９におけるキャピラリ６
０の動きを模式的に例示している。
図８（ａ）に表したように、半導体装置１１０の製造においては、キャピラリ６０を、
第１電極１０に対して相対的にＸ１方向に移動させた（ステップＳＰ０４）後に、キャピ
ラリ６０を降下させて第２電極側先端６２によるワイヤ４０の変形（ステップＳＰ０５）
が実施される。さらに、キャピラリ６０を第１電極１０に対して相対的にＸ２方向に移動
させた（ステップＳＰ０７）後に、キャピラリ６０を降下させて第１電極側先端６１によ
るワイヤ４０の変形（ステップＳＰ０８）が実施される。そして、その後、ワイヤ４０が
第２電極２０に接続される（ステップＳＰ１４）。上記のキャピラリ６０のＸ１方向に向
けた移動、及び、Ｘ２方向に向けた移動の距離は、ボール部３０の範囲内である。このよ
うに、半導体装置１１０の製造においては、１回目のワイヤ４０の押しつぶし（ステップ
ＳＰ０５）と、２回目のワイヤ４０の押しつぶし（ステップＳＰ０８）と、が実施される
。

１回目のワイヤ押しつぶしによりワイヤ４０を薄くできるため、ワイヤ４０の高さを低
くすることができる。また、２回目のワイヤ押しつぶしにより、半導体素子５の主面と略
平行にワイヤ４０を引き出すことができ、ワイヤ４０の高さを低くすることができる。

一方、図８（ｂ）に表したように、参考例の半導体装置１１９の製造においては、例え
ば、キャピラリ６０を降下させてボール部３０を形成（ステップＳＰ０２）した後に、キ
ャピラリ６０を上昇させ（ステップＳＰ０３）、キャピラリ６０を第１電極１０に対して
相対的にＸ１方向に移動させた（ステップＳＰ１１９ａ）後に、キャピラリ６０をさらに
上昇させ（ステップＳＰ１１９ｂ）、その後キャピラリ６０をＸ２方向に移動させてキャ
ピラリ６０を再びボール部３０の上方に戻す（ステップＳＰ１１９ｃ）。そして、キャピ
ラリ６０を降下させてキャピラリ６０によるワイヤ４０の変形（ステップＳＰ０８）が実
施される。すなわち、参考例の半導体装置１１９の製造においては、ステップＳＰ０５（
１回目のワイヤ４０の押しつぶし）が行われない。

半導体装置１１９においては、キャピラリ６０をＸ１方向に移動させた後にさらに上昇
させた後に元の位置に戻す動作のステップＳＰ１１９を実施することで、ワイヤ４０を２
重に折り畳み、ステップＳＰ０８においてワイヤ４０をボール部３０に接合する。そして
、その接合部からワイヤ４０を第２電極２０に向けて延ばす。これにより、例えば、ワイ
ヤ４０のループ形状の高さが低くなる。しかしながら、既に説明したように、半導体装置
１１９においては、ワイヤ４０が２重に折り畳まれることで、２重折り返し部４９が厚く
なり、使用するワイヤ量が多い。

もし、１回目の変形のためのステップＳＰ０５を行わないで、かつ、キャピラリ６０を
さらに上昇させるステップＳＰ１１９におけるキャピラリ６０のＸ軸方向またはＺ軸方向
に沿った距離を変えると、例えば、ワイヤ４０が２重に折り畳まれ難くなる。このため、
ステップＳＰ０８の後の工程において、ワイヤ４０は、例えばボール部３０からほぼ垂直
方向に立ち上がる形状になり、結果としてワイヤ４０がループ形状を有してしまい、ワイ
ヤ４０の高さが高くなってしまう。

これに対し、実施形態に係る半導体装置１１０の製造方法においては、１回目のワイヤ
４０の押しつぶし（ステップＳＰ０５）と、２回目のワイヤ４０の押しつぶし（ステップ
ＳＰ０８）と、を実施することにより、ボール部３０の上部におけるワイヤ４０の形状が
ボール部３０に対して斜め方向になり、結果として、ワイヤ４０の延在方向はＸ軸方向に
対して実質的に平行となり、ワイヤ４０のループ形状の高さを低くできる。そして、折り
返し部分４１が薄く小さいため、ワイヤ量が少ない。

上記のように、ステップＳＰ０５を実施しない参考例及びその変形においては、ワイヤ
４０の高さを低くすることと、ワイヤ量の削減と、を両立させることは困難であったが、
実施形態に係る構成により、ワイヤ４０のループ形状の高さを低くすることと、ワイヤ量
の削減が両立できる。

また、折り返し部分４１を設けることにより、ワイヤ４０とボール部３０の接触面積が
大きくなる。すなわち、ワイヤ４０とボール部３０との接着力が大きくなると言える。そ
の結果、ステップＳＰ１１〜ステップＳＰ１４の工程においてワイヤ４０とボール部３０
とが剥離する可能性を減らすことができる。また、１回目及び２回目の押しつぶしにより
Ｘ軸方向においてボール部３０の中央部分付近にワイヤ４０が接触するため、ワイヤ４０
とボール部３０との接着力をさらに大きくすることができる。

以下、第１の実施形態に係る実施例の半導体装置について説明する。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、実施例に係る半導体装置の構成を例示する模式図である
。
すなわち、図９（ａ）は模式的断面図であり、図９（ｂ）は模式的斜視図である。図９
（ｂ）は、分かり易いように、実施例に係る半導体装置１１１の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ
）写真像を基に、各要素の外形を線で描いたものである。
図９（ａ）及び図９（ｂ）に表したように、本実施形態に係る実施例の半導体装置１１
１においては、半導体素子５に電気的に接触する第１電極１０として、半導体素子５の上
に設けられたパッド電極１１が用いられている。そして、パッド電極１１とボール部３０
との間に下層接続部１４が設けられている。下層接続部１４は、パッド電極１１に接続さ
れた下層ワイヤ１３と、下層ワイヤ１３の下層終端部１２と、を含む。下層ワイヤ１３は
、パッド電極１１と、パッド電極１１よりもＸ１方向に設けられている別の電極（図示し
ない）と、を接続している。

そして、このような下層接続部１４の上にボール部３０が設けられている。すなわち、
半導体装置１１１においては、第１電極１０（パッド電極１１）と、ボール部３０との間
に、下層終端部１２及び下層ワイヤ１３を含む下層接続部１４が設けられている。このよ
うに、実施形態において、第１電極１０とボール部３０との間に任意の導電部材を挿入す
ることができる。そして、下層接続部１４の上に、２つ目の接続部（上層接続部）として
、ボール部３０と、ボール部３０に接続されるワイヤ４０と、が設けられている。このよ
うに、接続部は積層されることができる。

半導体装置１１１においても、ワイヤ４０の折り返し部分４１の厚さ４１ｔは、ワイヤ
４０の径４０ｄよりも薄い。半導体装置１１１においても、折り返し部分４１の長さが短
く、折り返し部分４１の端４１ｅは、ボール部３０の端３０ｅよりも第２電極２０に近い
。半導体装置１１１においても、折り返し部分４１は、ボール部３０からはみ出していな
い。これにより、ワイヤ量を削減可能な半導体装置が提供できる。

図１０は、実施例に係る半導体装置の構成を例示する模式的斜視図である。
図１０は、図９（ｂ）を拡大したものである。

図１０に表したように、半導体装置１１１においては、ワイヤ４０の折り返し部分４１
に、折り返し部分４１の段差に対応した線（線Ｌａ、線Ｌｂ及び線Ｌｃ）がある。

線Ｌａは、折り返し部分４１の上面に対応する。線Ｌｂは、折り返し部分４１の下側と
凸部３０ｃの上面との境界に対応する。線Ｌｃは、折り返し部分４１の第２電極２０とは
反対の側（Ｘ１方向の側）の端４１ｅに対応する。
さらに、境界の線Ｌｄは、ボール部３０の凸部３０ｃの側面とワイヤ４０との境界に対
応する。

このような、線Ｌａ、線Ｌｂ、線Ｌｃ及び線Ｌｄは、上記のステップＳＰ０５、ＳＰ０
６、ＳＰ０７及びＳＰ０８を実施することにより形成される。

以下、ステップＳＰ０５〜ステップＳＰ０８におけるワイヤ４０の状態について詳しく
説明する。
図１１（ａ）〜図１１（ｄ）は、実施例に係る半導体装置の製造方法を例示する模式図
である。
すなわち、図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）及び図１１（ｄ）は、ステップ
ＳＰ０５、ＳＰ０６、ＳＰ０７及びＳＰ０８におけるワイヤ４０の状態を模式的に示して
いる。

ワイヤ４０の中心軸の１回目の屈曲が施された後、図１１（ａ）に表したように、ステ
ップＳＰ０５において、第２電極側先端６２によりワイヤ４０が変形される。すなわち、
ワイヤ４０の押しつぶしが行われる。この時、ボール部３０も一緒に変形される。この時
、キャピラリ６０の先端の形状に基づいて、ワイヤ４０及びボール部３０には凹状の凹部
３３ａが形成される。なお、図１１（ａ）に表したように、本具体例においては、図５（
ｄ）に例示したキャピラリ６０の先端よりも尖った先端を有するキャピラリ６０が用いら
れている。

図１１（ｂ）に表したように、ステップＳＰ０６においてキャピラリ６０を上方に移動
させる。そして、図１１（ｃ）に、表したように、ステップＳＰ０７においては、キャピ
ラリ６０を第１電極１０に対して相対的にＸ２方向に移動させる。これにより、ワイヤ４
０の２回目の屈曲が施される。

このとき、図１１（ｃ）に表したように、ワイヤ４０とボール部３０との接続部分のＸ
１方向の端に線Ｌａとなる部分Ｌａ１が形成され、ワイヤ４０の立ち上がり部のＸ２方向
の端の下面に線Ｌｄとなる部分Ｌｄ１が形成され、ワイヤ４０とボール部３０との接続部
分の下部に、線Ｌｂとなる部分Ｌｂ１、及び、線Ｌｃとなる部分Ｌｃ１が形成される。こ
こで、キャピラリ６０のＸ２方向における移動距離が小さいと、線Ｌａに相当する部分が
キャピラリ６０により押しつぶされてしまい、ワイヤ４０の折り返し部分４１が形成され
ない。

そして、図１１（ｄ）に表したように、ステップＳＰ０８において、第１電極側先端６
１によってワイヤ４０が変形される。なお、例えばボール部３０も一緒に変形されても良
い。ワイヤ４０は折り返され、キャピラリ６０の先端の形状に基づいて、ワイヤ４０の上
部に凹状の凹部が形成される。なお、図５（ｄ）に示した例では、ステップＳＰ０８にお
いて、ワイヤ４０に凹部は形成されていない。図１１（ｄ）に示した例においては、キャ
ピラリ６０の尖った先端形状に基づいて、ワイヤ４０に凹部が形成されている。

ステップＳＰ０８により、ボール部３０の凹部３３ａの上にワイヤ４０が重ねられてボ
ール部３０が加圧され、ボール部３０に凹部３３が形成される。結果として、本具体例で
は、ボール部３０に形成される凹部３３の深さはボール部３０の上部３２の厚さの半分程
度になる。ここで凹部３３の深さが深くなると、凹部３３からボール部３０の上部３２の
頂点３４までの高さが高くなる。その結果、ワイヤ４０が長くなったとしても、ワイヤ４
０を半導体素子５の主平面に対してほぼ平行に引き出すことができる。

本具体例では、ワイヤ４０の上面のうちのＸ１方向の側の部分に、部分Ｌａ１に基づく
線Ｌａが形成される。また、ワイヤ４０とボール部３０との接続部分のＸ１方向の端に、
部分Ｌｃ１に基づく線Ｌｃが形成される。第１電極側先端６１の下方における、ワイヤ４
０とボール部３０の接続部分に、部分Ｌｂ１に基づく線Ｌｂが形成される。そして、第１
電極側先端６１の下方において、ワイヤ４０が折れ曲がってボール部３０に接する部分に
、部分Ｌｄ１に基づく線Ｌｄが形成される。

線Ｌａと線Ｌｂとの間の部分が折り返し部分４１となる。そして、折り返し部分４１が
キャピラリ６０によって押しつぶされていることで、折り返し部分４１の厚さ４１ｔは、
ワイヤ４０の径４０ｄよりも薄くなる。

このように、実施例の半導体装置１１１においては、キャピラリ６０の先端の形状を反
映して、ボール部３０の上方においてワイヤ４０に凹部４３が形成されている。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態においては、積層された半導体チップが用いられる。そして、ワイヤ
４０は、積層された半導体チップどうしを電気的に接続する。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第２の実施形態に係る半導体装置の構成を例示する
模式図である。
図１２（ａ）に表したように、本実施形態に係る半導体装置１２０は、既に説明した第
１半導体素子（半導体素子５）と、第１電極１０と、第２電極２０と、ボール部３０と、
ワイヤ４０と、に加え、第２半導体素子６（半導体チップ）をさらに備える。第２半導体
素子６には、例えばメモリなどの半導体チップが用いられる。ただし、実施形態はこれに
限らず、第２半導体素子６には任意の半導体チップを用いることができる。

第２半導体素子６は、第１半導体素子（半導体素子５）の第１電極１０が設けられる側
の主面に積層される。例えば、第１半導体素子（半導体素子５）と第２半導体素子６と間
には、絶縁性の樹脂層８などが設けられる。

第２電極２０は、第２半導体素子６に電気的に接続される。
ワイヤ４０は、第１電極１０の上方と、第２電極２０の上方と、の間において、第１半
導体素子（半導体素子５）の主面及び第２半導体素子６の主面に対して実質的に平行であ
る。

なお、図１２に示したワイヤ４０とボール部３０との接続部分の近傍の構成は、半導体
装置１１０と同様なので説明を省略する。

本実施形態に係る半導体装置１２０においては、ワイヤ４０の折り返し部分４１の厚さ
４１ｔがワイヤ４０の径４０ｄよりも小さいことと同時に、ワイヤ４０の延在方向を第１
電極１０の主面に対して実質的に平行にすることができる。半導体チップが積層された構
成においても、ワイヤ４０を第１電極１０の主面に対して実質的に平行に延在させること
ができる。すなわち、ワイヤ４０のループ形状を低くできる。

なお、半導体チップを積層した場合に、電極においてＺ軸方向における段差が生じる。
すなわち、第２半導体素子６の主面（上面）に設けられた第２電極２０のＺ軸方向に沿っ
た高さは、第１半導体素子（半導体素子５）の主面（上面）に設けられた第１電極１０よ
りも高い。

このとき、半導体装置１２０においては、第２電極２０と第１電極１０との高さの差を
補償するようにボール部３０の高さを調節することで、例えば、第２電極２０の高さと、
ボール部３０の上部の高さとを実質的に同じにしている。これにより、第２電極２０とボ
ール部３０とを接続するワイヤ４０を第１電極１０の主面に対して実質的に平行に延在さ
せることができる。例えば、このようなワイヤ４０の形状を半導体装置１２０の最上層の
半導体素子に用いれば、半導体装置１２０の高さを効果的に低くすることができる。

図１２（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の半導体装置１２１においても、第
２半導体素子６が設けられている。

半導体装置１２１においては、第１電極１０として、第１半導体素子（半導体素子５）
の上に設けられたパッド電極１１が用いられている。そして、パッド電極１１とボール部
３０との間に、下層終端部１２及び下層ワイヤ１３を含む下層接続部１４が設けられてい
る。下層ワイヤ１３は、パッド電極１１と、パッド電極１１よりもＸ１方向に設けられて
いる別の電極（図示しない）と、を接続している。

そして、このような下層接続部１４の上にボール部３０が設けられている。
すなわち、半導体装置１２１は、下層ワイヤ１３をさらに備える。下層ワイヤ１３の一
端（下層終端部１２）は、ボール部３０と第１電極１０との間に接続される。下層ワイヤ
１３は、第１電極１０から、第２電極２０から第１電極１０に向かう方向（Ｘ１方向）に
向けて延出する。

半導体装置１２１において、下層終端部１２及び下層ワイヤ１３の高さによって、第１
電極１０（パッド電極１１）と第２電極２０との高さとの差が補償される。これにより、
第２電極２０とボール部３０とを接続するワイヤ４０を第１電極１０（パッド電極１１）
の主面に対して実質的に平行に延在させることができる。例えば、このようなワイヤ４０
の形状を半導体装置１２１の最上層の半導体素子に用いれば、半導体装置１２１の高さを
効果的に低くすることができる。また、下層ワイヤ１３をボール部３０の下に配置するこ
とにより、ボール部３０の高さを高くする必要が無く、ボール部３０に使用する材料を減
らすことができる。

以下、本実施形態に係る実施例の半導体装置に関して説明する。
図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、実施例に係る半導体装置の構成を例示する模式図であ
る。
図１３（ａ）は、実施例に係る半導体装置１２２の構成の概要を例示する模式的断面図
であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の一部１３Ａを拡大した模式的斜視図であり、図
１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の一部１３Ｂを拡大した模式的斜視図であり、図１３（ｄ）
は、図１３（ｃ）の一部１３Ｃを拡大した模式的斜視図である。なお、図１３（ｂ）、図
１３（ｃ）及び図１３（ｄ）は、半導体装置１２２のＳＥＭ写真像を基に、各要素の外形
を描いたものである。

図１３（ａ）に表したように、半導体装置１２２においては、基板９の上に第１半導体
素子（半導体素子５）が設けられ、第１半導体素子の上に第２半導体素子６が設けられて
いる。第１半導体素子の第１電極１０（図示しない）と、第２半導体素子６の第２電極２
０（図示しない）と、がワイヤ４０で接続され、基板９に設けられる図示しない電極と、
第１半導体素子の第１電極１０とが、下層ワイヤ１３で接続される。

図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に表したように、ワイヤ４０は、例えばＹ軸方向に沿っ
て複数設けられる。図１３（ｄ）は、ワイヤ４０と、そのワイヤ４０に接続されているボ
ール部３０とを拡大して示している。

図１３（ｄ）に表したように、半導体装置１２２においても、ワイヤ４０の折り返し部
分４１の厚さ４１ｔは、ワイヤ４０の径４０ｄよりも薄い。

図１３（ｃ）に表したように、半導体装置１２２においても、第１電極１０の上方と、
第２電極２０の上方と、の間において、ワイヤ４０は第１電極１０の主面に対して実質的
に平行である。
また、図１３（ｂ）に表したように、下層ワイヤ１３の第１電極１０に接続された部分
から延出する部分は、第１電極１０の主面に対して実質的に平行である。

例えば、このようなワイヤ４０の形状を半導体装置１２２の最上層の半導体素子に用い
れば、半導体装置１２２の高さを効果的に低くすることができる。また、下層ワイヤ１３
をボール部３０の下に配置することにより、ボール部３０の高さを高くする必要が無く、
ボール部３０に使用する材料を減らすことができる。また、Ｚ軸方向から見て折り返し部
分４１がボール部３０内からはみ出さないため、Ｙ軸方向に隣接するワイヤ４０どうしの
短絡を防止することができる。

図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、別の実施例に係る半導体装置の構成を例示する模式
図である。
図１４（ａ）は、本実施形態に係る別の実施例の半導体装置１２３の一部を拡大した模
式的斜視図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の一部１４Ａを拡大した模式的斜視図
である。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、半導体装置１２３のＳＥＭ写真像を基に、各
要素の外形を描いたものである。

半導体装置１２３は、半導体装置１２２の製造に用いられたキャピラリ６０と同じキャ
ピラリを用いて、製造条件を変えて製造されたものである。具体的には、半導体装置１２
３の製造におけるステップＳＰ０５、ステップＳＰ０６及びステップＳＰ０７のそれぞれ
におけるキャピラリ６０の移動距離が、半導体装置１２２における移動距離とは異なる。
半導体装置１２３のステップＳＰ０５における移動距離は、半導体装置１２２よりも短く
、半導体装置１２３のステップＳＰ０６における移動距離は、半導体装置１２２よりも長
く、半導体装置１２３のステップＳＰ０７における移動距離は、半導体装置１２２よりも
短い。

図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に表したように、半導体装置１２３においても、ワイヤ
４０の折り返し部分４１の厚さ４１ｔは、ワイヤ４０の径４０ｄよりも薄い。このように
、製造工程におけるキャピラリ６０の移動距離を変えた製造条件においても、ワイヤ４０
の折り返し部分４１を薄くできる。

そして、図１４（ｂ）に表したように、半導体装置１２３においては、ボール部３０の
上部のワイヤ４０において凹部が設けられていない。このように、同じキャピラリ６０を
用いた場合においても、キャピラリ６０の移動距離などの条件を変更することで、凹部４
３が設けられる場合（半導体装置１２２など）と、凹部４３が設けられない場合（半導体
装置１２３）と、が製造可能である。

図１４（ａ）に表したように、半導体装置１２３においても、第１電極１０の上方と、
第２電極２０の上方と、の間において、ワイヤ４０は、第１電極１０の主面に対して実質
的に平行である。また、凹部４３が形成されないため、ボール部３０の高さを高くするこ
となく、ワイヤ４０の底面の位置を高くできる。その結果、ボール部３０の材料を減らす
ことができる。ここで、ワイヤ４０が長くなると、ワイヤ４０の自重により、ワイヤ４０
がたわんでしまう。しかし、ボール部３０の高さを高くすることができるので、ワイヤ４
０の長さが長くなったとしても、ワイヤ４０の自重によりワイヤ４０の下面が半導体素子
５などと接触する可能性を低くすることができる。なお、ボール部３０の上部３２には凹
部３３が形成されおり、ボール部３０の第２電極２０の側の端３０ｆの上部３２に頂点３
４が形成されている。

図１５は、第２の実施形態に係る別の半導体装置の構成を例示する模式的断面図である
。
図１５に表したように、本実施形態に係る別の半導体装置１２４は、第１半導体素子（
半導体素子５）が基板９の上に設けられ、その上に第２半導体素子６が積層され、その上
に第３〜第９半導体素子６ａ〜６ｇが順次積層されている。そして、半導体素子の相互が
ワイヤ４０によって接続されている。

そして、半導体素子どうしの間のそれぞれ、及び、基板９と第１半導体素子（半導体素
子５）との間に、絶縁性の樹脂層８が設けられる。

本具体例では、基板９に接続された下層ワイヤ１３が、それぞれのワイヤ４０に対応す
るボール部３０の下に接続されている。
このように、半導体装置において、設けられる半導体素子の数は、任意である。

また、例えば、第２半導体素子６と第３半導体素子６ａとの間にあるワイヤ４０の高さ
は低くする必要がある。ワイヤ４０の高さが高くなると上層の第３半導体素子６ａとワイ
ヤ４０とが接触してしまい半導体装置が動作不良を起こしてしまうからである。そのため
、本実施形態に係るワイヤ４０を使用することにより、上層に半導体素子がある場合でも
ワイヤボンディングを行うことが可能となり、かつ、ワイヤ４０の量も少なくすることが
できる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、半導体装置の製造方法である。
図１６は、第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示するフローチャート図で
ある。
図１６に表したように、半導体素子５に電気的に接続された第１電極１０の上方に配置
されたキャピラリ６０を下降させて、キャピラリ６０に保持されたワイヤ４０の先端のボ
ール３０ａを第１電極１０に押し付けて、第１電極１０上にワイヤ４０に接続されたボー
ル部を形成する（ステップＳ１１０）。
すなわち、ステップＳＰ０１及びステップＳＰ０２を実施する。

キャピラリ６０を上昇させてキャピラリ６０を第２電極２０から第１電極１０に向かう
第１方向（Ｘ１方向）に向けて移動させた後、キャピラリ６０の第２電極２０の側の第２
電極側先端６２で、ワイヤ４０を第１電極１０に向けて加圧して（第１電極１０に向けて
押し付けて）、ワイヤ４０を変形させることにより、ワイヤ４０の径よりも細い径を有す
る部分ＴＮを形成する（ステップＳ１２０）。すなわち、１回目のワイヤの変形（押しつ
ぶし）が実施される。
すなわち、ステップＳＰ０３〜ステップＳＰ０５を実施する。ステップＳ１２０（ステ
ップＳＰ０５）において、ボール部３０を第１電極１０に押し付けて、ボール部３０も変
形させても良い。

キャピラリ６０を上昇させてキャピラリ６０を第１電極１０から第２電極２０に向かう
第２方向（Ｘ２方向）に向けて移動させた後に、キャピラリ６０の第２電極側先端６２に
対向する第１電極側先端６１で、ワイヤ４０を第１電極１０に向けて加圧して（第１電極
１０に向けて押し付けて）、ワイヤ４０を変形させる（ステップＳ１３０）。これにより
、２回目のワイヤの変形（押しつぶし）が実施される。そして、ワイヤ４０の第２電極２
０とは反対の端に、部分ＴＮに基づく、ワイヤ４０の径４０ｄよりも薄い厚さを有する折
り返し部分４１を形成する。
すなわち、ステップＳＰ０６〜ステップＳＰ０８を実施する。ステップＳ１３０（ステ
ップＳＰ０８）において、ボール部３０を第１電極１０に押し付けて、ボール部３０も変
形させても良い。

ワイヤ４０のボール部３０とは反対側の端を第２電極２０に接続する（ステップＳ１４
０）。
すなわち、例えば、ステップＳＰ０９〜ステップＳＰ１４を実施する。

これにより、ワイヤ４０の折り返し部分４１の厚さ４１ｔが、ワイヤ４０の径４０ｄよ
りも薄い、半導体装置を製造することができ、ワイヤ量を削減可能な半導体装置の製造方
法が提供できる。

このとき、ステップＳ１２０におけるキャピラリ６０のＸ１方向に沿った移動の範囲は
、ボール部３０の上方の範囲以内である。そして、ステップＳ１３０におけるキャピラリ
６０のＸ２方向に沿った移動の範囲は、ボール部３０の上方の範囲内である。

（第４の実施形態）
第４の実施形態は、半導体装置の製造装置である。
図４（ａ）に表したように、本実施形態に係る製造装置は、ワイヤ４０を供給するキャ
ピラリ６０と、キャピラリ６０の位置を制御する制御部８０と、を備える。

制御部８０は、半導体素子５に電気的に接続された第１電極１０の上方にキャピラリ６
０を配置し、キャピラリ６０を下降させて、キャピラリ６０に保持されたワイヤ４０の先
端のボール３０ａを第１電極１０に押し付けて、第１電極１０上にワイヤ４０に接続され
たボール部を形成する（ステップＳ１１０）。

制御部８０は、キャピラリ６０を上昇させてキャピラリ６０を第２電極２０から第１電
極１０に向かうＸ１方向に向けて移動させた後、キャピラリ６０の第２電極２０の側の第
２電極側先端６２で、ワイヤ４０を第１電極１０に向けて加圧して、ワイヤ４０を変形さ
せることにより、ワイヤ４０の径よりも細い径を有するＴＮを形成させる（ステップＳ１
２０）。ボール部３０を第１電極１０に押し付けて、ボール部３０も変形させても良い。

制御部８０は、キャピラリ６０を上昇させてキャピラリ６０を第１電極１０から第２電
極２０に向かう第２方向（Ｘ２方向）に向けて移動させた後に、キャピラリ６０の第２電
極側先端６２に対向する第１電極側先端６１で、ワイヤ４０を第１電極１０に向けて加圧
して、ワイヤ４０を変形させる（ステップＳ１３０）。そして、制御部８０は、ワイヤ４
０の第２電極２０とは反対の端に、部分ＴＮに基づく、ワイヤ４０の径４０ｄよりも薄い
厚さを有する折り返し部分４１を形成させる。ボール部３０を第１電極１０に押し付けて
、ボール部３０も変形させても良い。

そして、制御部８０は、ワイヤ４０のボール部３０とは反対側の端を第２電極２０に接
続させる（ステップＳ１４０）。

本実施形態によれば、ワイヤ量を削減可能な半導体装置を製造する製造装置が提供でき
る。

本発明の実施形態によれば、ワイヤ量を削減可能な半導体装置、半導体装置の製造方法
及び半導体装置の製造装置が提供できる。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけ
ではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実
質的に平行であれは良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は
、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、半導体装置に含まれる半導体素子
、電極、ボール部及びワイヤなど、半導体装置の製造装置に含まれるキャピラリ及び制御
部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することに
より本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含さ
れる。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも
、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した半導体装置、半導体装置の製造方法及び半
導体装置の製造装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての半導体装置
、半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置も、本発明の要旨を包含する限り、本
発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想
到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了
解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その
他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
。

５…半導体素子（第１半導体素子）、 ６…第２半導体素子、 ６ａ〜６ｇ…第３〜第
９半導体素子、 ８…樹脂層、 ９…基板、 １０…第１電極、 １１…パッド電極、
１２…下層終端部、 １３…下層ワイヤ、 １３Ａ、１３Ｂ…一部、 １４…下層接続部
、 １４Ａ…一部、 ２０…第２電極、 ３０…ボール部、 ３０ａ…ボール、 ３０ｃ
…凸部、 ３０ｅ、３０ｆ…端、 ３１…台座部、 ３１ｄ…径、 ３２…上部、 ３２
ｄ…径、 ３３…凹部、 ３３ａ…凹部、 ３４…頂点、 ４０…ワイヤ、 ４０ｄ…径
、 ４１…折り返し部分、 ４１ｅ…端、 ４１ｔ…厚さ、 ４２…ネック部、 ４３…
凹部、 ４９…２重折り返し部、 ４９ｅ…端、 ４９ｔ…厚さ、 ６０…キャピラリ、
６１…第１電極側先端、 ６２…第２電極側先端、 ８０…制御部、 ８１…アーム、
８２…駆動部、 １１０、１１１、１１２、１１９、１２０、１２１、１２２、１２３
、１２４…半導体装置、 Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ…線、 Ｌａ１、Ｌｂ１、Ｌｃ１、Ｌ
ｄ１…部分、 ＴＮ…部分、

Claims (4)

1. 第１半導体素子と、
   前記第１半導体素子に電気的に接続された第１電極と、
   第２電極と、
   前記第１電極の上に設けられたボール部と、
   前記ボール部と前記第２電極とを接続するワイヤと、
   前記第１半導体素子の前記第１電極が設けられる側の主面に積層された第２半導体素子
   と、
   を備え、
   前記ワイヤの前記第２電極とは反対側の端の折り返し部分の厚さは、前記ワイヤの径よ
   りも薄く、
   前記第２電極は、前記第２半導体素子に電気的に接続され、
   前記ワイヤは、前記第１電極の上方と、前記第２電極の上方と、の間において、前記第
   １半導体素子の主面及び前記第２半導体素子の主面に対して実質的に平行であることを特
   徴とする半導体装置。
2. 前記折り返し部分の前記第２電極とは反対の側の端は、前記ボール部の前記第２電極と
   は反対の側の端よりも前記第２電極に近いことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
3. 前記ワイヤは、前記ワイヤの前記ボール部の上方の部分に設けられた凹部を有し、
   前記ワイヤの前記ボール部に近接した部分は、上方に向けて延出していることを特徴と
   する請求項１または２に記載の半導体装置。
4. 一端が前記ボール部と前記第１電極との間に接続され、前記第１電極から、前記第２電
   極から前記第１電極に向かう方向に向けて延出する下層ワイヤをさらに備えたことを特徴
   とする１〜３のいずれか１つに記載の半導体装置。

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