JP2894594B2 - ソルダーバンプを有するノウングッドダイの製造方法 - Google Patents

ソルダーバンプを有するノウングッドダイの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はノウングッドダイ（Ｋｎ
ｏｗｎ Ｇｏｏｄ Ｄｉｅ Ａｒｒａｙ、ＫＧＤともい
う）の製造方法に関するもので、特にマルチチップモジ
ュールの製造に有利なフリップチップの方式に適合した
ソルダーバンプを有するノウングッドダイの製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップはウェーハ工程および組立
工程を経てパッケージ化される。
【０００３】前記ウェーハ工程は半導体ウェーハ上に回
路パターンを形成する工程であり、また、組立工程はウ
ェーハを複数のダイに切断した後に、各ダイに形成され
た回路パターンの外部接続のための接続端子の組立およ
びパッケージング工程である。
【０００４】近年、電子製品の軽薄縮小化の趨勢により
半導体の高密度の実装技術が、これに対応して紹介され
ている。その中の一つとして、マルチチップモジュール
の方式がある。このマルチチップモジュールの方式は、
ダイ状態の複数のベアチップを一つのプリントワイヤリ
ングボード上で互いに接続してモジュール化する方式で
ある。
【０００５】このマルチチップモジュールの方式におい
ては、プリントワイヤリングボード上にベアチップをマ
ウンティングする方式によりワイヤボンディング方式、
テープ自動ボンディング方式およびフリップチップ方式
とに区分される。これらの方式の中で、ダイとプリント
ワイヤリングボードとの間の電気的な連結の長さが一番
短いフリップチップ方式が、他の方式に比べその作業性
および回路の特性が有利でコスト面においても有利であ
るため、広く使用されている趨勢にある。
【０００６】前記マルチチップモジュール方式において
は、ダイを相互に接続する前に、モジュール単位で交流
およびバーンインテストを行うようにしているため、テ
スト方式により、ウェーハ工程からプローブを利用して
テストする方式と、テープ自動ボンディングを利用して
ダイをテストした後にテープ自動ボンディングを除去す
る方式と、セラミックパッケージに一時的にボンディン
グしてダイをテストした後にワイヤを除去する方式とが
ある。
【０００７】従来のフリップチップ方式のマルチチップ
モジュールの製造時には、テスト時にテスト装置とベア
チップとの間の電気的な接続が必須であるので、ソルダ
ーバンプをテスト工程以前に形成せずに、テスト以後
に、各ダイ別にソルダーバンプをそれぞれ形成してい
る。このため、その作業性およびその信頼性が低下し、
またコストが上昇してしまう問題があった。
【０００８】このソルダーバンプをテスト工程以前に形
成しない理由は、テストのため上述の一方式によってソ
ルダーバンプとテスト装置との間を電気的に接続する
と、テストした後に、ワイヤや電気的接続用の部材を除
去しなければならないためである。すなわち、前記除去
により、そのソルダーバンプの材質とワイヤの材質との
間の物理的な接着性、電気的な接続性、機械的な性質等
に問題を起こすため、テストの前にウェーハ工程の段階
から予めソルダーバンプを形成するということは困難で
あった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような従来技術の問題点を解決するため、前記ウェーハ
工程の段階から予めソルダーバンプをダイのボンディン
グパッド上に形成することができるソルダーバンプを有
するノウングッドダイの製造方法を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るソルダーバンプを有するノウングッドダ
イの製造方法は、ウェーハ上に複数の同一回路パターン
を形成するとともに各回路パターンの外部接続のための
ボンディングパッドを形成する工程と、前記ボンディン
グパッド上にソルダーバンプを形成する工程と、前記ソ
ルダーバンプ上にワイヤボンディング用の金属層を形成
する工程と、前記ワイヤボンディング用の金属層が形成
された後に、ウェーハを各回路パターン単位のダイに切
断する工程と、この切断された少なくとも一つ以上のダ
イをテスト用のダイホルダに保持する工程と、前記テス
ト用のダイホルダの回路接続端子と前記保持されたダイ
のワイヤボンディング用の金属層との間をワイヤによっ
てボンディングする工程と、前記ワイヤボンディングに
よってテスト用のダイホルダと電気的に連結されたダイ
をテストする工程と、前記テスト工程の後に前記ダイの
ワイヤボンディング用の金属層およびワイヤを同時に除
去してソルダーバンプが形成されたノウングッドダイを
得る工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】前記ワイヤボンディング用の金属層はアル
ミニウム、金、銀、クロム、銅およびニッケル等の金属
およびこれらの金属の合金の中から選択される一つから
形成することができる。また、前記ワイヤボンディング
はゴールドまたはアルミニウムボールボンディングであ
ることが望ましい。また、前記ワイヤボンディング用の
金属層の除去はレーザービーム、スチールブレードまた
はダイヤモンドブレードのカッティング工程によって行
なうことができる。
【００１２】
【作用】ソルダーバンプの上面に形成されるワイヤボン
ディング用の金属層は、テストのためにテスト装置と接
続される際に、ソルダーバンプの保護および緩衝の役割
を果たすことにより、前記ソルダーバンプをウェーハ工
程から予め形成することが可能になる。
【００１３】テスト後にワイヤボンディング用の金属層
を除去することによって、前記ソルダーバンプを通じた
フリップチップマウンティング方式のその接着性および
信頼性を維持することができる。
【００１４】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を詳細に説明する。
【００１５】図１（ａ）〜（ｅ）は本発明によるソルダ
ーバンプを有するノウングッドダイの製造工程の順序を
示す図面である。
【００１６】この実施例においては、まず、図１（ａ）
に示すように、通常の半導体製造工程によってウェーハ
１０上に複数の同一回路パターンを形成し、各回路パタ
ーンの外部接続のためのボンディングパッド１２を形成
し、さらに、ボンディングパッド１２上にソルダーバン
プ１４を形成している。次に、図１（ｂ）に示すよう
に、ソルダーバンプ１４上に、アルミニウム，金，銀，
クロム，銅，ニッケル等の金属およびこれらの金属の合
金の中の一つの金属からなるワイヤボンディング用の金
属層１６を形成する。このワイヤボンディング用の金属
層１６が形成された後に、前記ウェーハ１０を各回路パ
ターン単位のダイに切断し、この切断された少なくとも
一つ以上のダイをテストダイホールディング装置２０
（図２）に保持する。
【００１７】図２乃至図４に示すように、マルチチップ
モジュール用のテストダイホールディング装置２０は、
大別するとダイホルダ２２、プリントワイヤリングボー
ド２４およびキャップ２６から構成される。ダイホルダ
２２には複数個のダイソケット２２２、位置合わせの突
起２２４、結着凹溝２２６およびねじ孔２２８が形成さ
れている。またダイソケット２２２の下方には複数個の
真空吸着口２３０が形成されている。したがって、ダイ
２８はダイソケット２２２に装着されて保持される。
【００１８】前記プリントワイヤリングボード２４に
は、テスト用ソケットに差し込まれる端子部２４２と、
前記ダイソケット２２２が挿入される通孔２４４と、前
記位置合わせの突起２２４が挿入される位置合わせ用の
開口２４６と、ねじ孔２４７とが形成されている。前記
通孔２４４の周辺部にはダイとワイヤボンディングする
ためのランドパターン２４８が形成されている。このラ
ンドパターン２４８と端子部２４２の端子パターン２４
９との間には配線パターン２５０が多層に形成されてい
る。
【００１９】前記キャップ２６にはダイホルダ２２の結
着凹溝２２６に形成された掛止顎に掛かる掛止突起を有
する弾性固定部材２６２が設けられる。
【００２０】以上のような構成のダイホールディング装
置２０において、前記ダイホルダ２２のダイソケット２
２２にダイ２８を装着させ、ダイホルダ２２上に前記プ
リントワイヤリングボード２４を位置させ、前記ねじ孔
２２８とねじ孔２４７とをねじを用いて結着することに
よって前記ダイホルダ２２に前記プリントワイヤリング
ボード２４を固定する。
【００２１】次に、前記通孔２４４を通じて露出された
ダイ２８のソルダーバンプ１４上の金属層１６上にゴー
ルドボンディング工程を適用して、図１（ｃ）に示すよ
うに金属層１６とランドパターン２４８との間をボンデ
ィングワイヤ１８によって連結する。
【００２２】ボンディング工程完了後、キャップ２６を
プリントワイヤリングボード２４を介して前記ダイホル
ダ２２上に位置させる。そして、前記弾性固定部材２６
２をダイホルダ２２の凹溝２２６に挿入し、弾性固定部
材２６２を押さえながら回転させることによって、弾性
固定部材２６２の掛止突起を結着凹溝２２６の掛止顎に
係合させる。
【００２３】したがって、前記キャップ２６によってテ
ストの工程中にダイ２８が汚染されることを防止するこ
とができる。
【００２４】このように結着されたテストダイホールデ
ィング装置２０の端子部２４２をテスト用ソケットに挿
入し、交流テストおよびバーンインテストを遂行する。
【００２５】このようなテスト工程の完了後、図１
（ｄ）に示すように、ダイ２８のソルダーバンプ１４上
の金属層１６をレーザービーム、スチールブレードまた
はダイヤモンドブレードによる切断技術のような常套の
切断技術により除去することにより、図１（ｅ）に示す
ようにダイ２８のボンディングパッド１２上にソルダー
バンプ１４のみが残されたノウングッドダイを得ること
ができる。
【００２６】即ち、本発明においてはソルダーバンプ１
４上にワイヤボンディングのための金属層１６を設け、
この金属層１６を介してワイヤボンディングすることに
よって外部回路であるテスト用ソケットと電気的に接続
することができる。そして、交流テストおよびバーンイ
ンテストの遂行後に金属層１６を除去すれば、その完成
されたダイはソルダーバンプ１４を通じてフリップチッ
プ方式によってチップ（外部回路）と電気的に接続され
ることができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の方法によると、テスト工程から
金属層なしに直接にソルダーバンプ上にワイヤボンディ
ングを行なうとか、テープ自動ボンディングをする場合
にはソルダーバンプの接触部位が汚染されてしまってフ
リップチップボンディング時に接着性が不良になると
か、電気的な接続性が低下することを防止することがで
きるのて、マルチチップモジュール方式やハイブリッド
方式のように高密度の実装技術におけるモジュール製品
のその信頼性を向上させることができ、従来とは異なり
ウェーハ工程から予めソルダーバンプを全てのダイに同
時に形成しているので、その作業性が向上される利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるソルダーバンプを有する
ノウングッドダイの製造工程の順序を示す図である。
【図２】本発明の実施例によるソルダーバンプを有する
ノウングッドダイをテストするためにダイを保持するた
めのマルチチップモジュール方式のテスト用のダイホー
ルディング装置を示す図である。
【図３】図２に示したＡ−Ａ線で切断した断面図であ
る。
【図４】図２に示したプリントワイヤリングボードの詳
細図である。
【符号の説明】
１０ ウェーハ １２ ボンディングパッド １４ ソルダーバンプ １６ 金属層 ２８ ダイ ２０ テストダイホールディング装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/92 ６０４Ｔ (72)発明者 金 一 雄 大韓民国ソウル特別市城東区紫陽洞691 −８漢洋ヴィラ308号 (56)参考文献 特開 平４−3954（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−315731（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−224278（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−241046（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−46537（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−359537（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−48627（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/66 H01L 21/28 H01L 21/301 311 H01L 21/60 H01L 21/60 301

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウェーハ上に複数の同一回路パターンを
    形成するとともに各回路パターンの外部接続のためのボ
    ンディングパッドを形成する工程と、 前記ボンディングパッド上にソルダーバンプを形成する
    工程と、 前記ソルダーバンプ上にワイヤボンディング用の金属層
    を形成する工程と、 前記ワイヤボンディング用の金属層が形成された後に、
    ウェーハを各回路パターン単位のダイに切断する工程
    と、 この切断された少なくとも一つ以上のダイをテスト用の
    ダイホルダに保持する工程と、 前記テスト用のダイホルダの回路接続端子と前記保持さ
    れたダイのワイヤボンディング用の金属層との間をワイ
    ヤによってボンディングする工程と、 前記ワイヤボンディングによってテスト用のダイホルダ
    と電気的に連結されたダイをテストする工程と、 前記テスト工程の後に前記ダイのワイヤボンディング用
    の金属層およびワイヤを同時に除去してソルダーバンプ
    が形成されたノウングッドダイを得る工程とを含むこと
    を特徴とするソルダーバンプを有するノウングッドダイ
    の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記ワイヤボンディング用の金属層はア
    ルミニウム、金、銀、クロム、銅およびニッケル等の金
    属およびこれらの金属の合金の中から選択される一つか
    らなることを特徴とする請求項１記載のノウングッドダ
    イの製造方法。
  3. 【請求項３】 前記ワイヤボンディングはゴールドまた
    はアルミニウムボールボンディングであることを特徴と
    する請求項１記載のノウングッドダイの製造方法。
  4. 【請求項４】 前記ワイヤボンディング用の金属層の除
    去はレーザービーム、スチールブレードまたはダイヤモ
    ンドブレードのカッティング工程によって行なうことを
    特徴とする請求項１記載のノウングッドダイの製造方
    法。
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