JP3036300B2 - Tabテープの製造方法と半導体装置の製造方法 - Google Patents

Tabテープの製造方法と半導体装置の製造方法

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JP3036300B2 JP5145624A JP14562493A JP3036300B2 JP 3036300 B2 JP3036300 B2 JP 3036300B2 JP 5145624 A JP5145624 A JP 5145624A JP 14562493 A JP14562493 A JP 14562493A JP 3036300 B2 JP3036300 B2 JP 3036300B2
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、TABテープの製造方
法、特に各リードの先端部にバンプを簡単に且つ位置ず
れなく形成することのできるTABテープの製造方法
と、該製造方法により製造されたTABテープを用いた
半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】IC、LSI等の半導体装置の集積密度
が高くなり、端子数が多くなるに従って半導体素子の電
極の外部への電気的導出手段として金属板の打抜きやエ
ッチングにより形成されるリードフレームに代えてTA
Bテープが用いられる傾向が生じつつある。
【0003】そして、従来におけるTABテープのリー
ドと半導体チップとの接続は、半導体チップの電極に金
からなるバンプをメッキにより形成し、その金バンプに
表面が錫メッキされた銅からなるリードの先端を例えば
熱圧着することにより行われることが多かった。しか
し、このような方法には歩留り向上が大きく制約される
という問題があった。というのは、半導体チップの電極
にバンプを形成するには複雑な工程を必要とし、既に非
常に数多くの処理、工程を経てきたため非常に高価にな
っているウェハにそのバンプの形成の過程で不良が発生
すると、不良発生による損失が非常に大きいからであ
る。
【0004】図5(A)乃至(F)はバンプ形成方法の
典型例を工程順に示すものである。アルミニウム電極a
を保護する絶縁膜bに開口を形成した後、図5(A)に
示すようにバリアメタルcを形成し、次に、図5(B)
に示すように、バリアメタルc上にレジスト膜dを、バ
ンプを形成すべき位置に開口を有するように形成し、次
に該レジスト膜dをマスクとして金をメッキすることに
より図5(C)に示すようにバンプeを形成し、次に、
図5(D)に示すように上記レジスト膜dを除去し、そ
の後、図5(E)に示すように、バリアメタルcの不要
部分を除去するのに用いる選択エッチング用レジスト膜
fを形成し、その後、該レジスト膜fをマスクとしてバ
リアメタルcをエッチングし、しかる後、該レジスト膜
fを除去すると図5(F)に示すようにバンプeが形成
される。
【0005】このように、バンプの形成には種々のプロ
セスを経ることが必要であり、半導体製造技術が進んだ
とはいえ各工程の歩留りを100%にすることは不可能
であり、各工程毎に不良が発生するため従来においては
高価なウェハの歩留りが低下して大きな損失が発生する
ことは避け得なかったのである。また、金バンプeの高
さのバラツキが生じ易く、それが一括接合によるボンデ
ィングのときに局部的不良が発生し易かった。
【0006】そこで、最近、図6に示すようにTABテ
ープgの銅箔からなるリードhの先端部に例えば金から
なるバンプiを金メッキ法によりあるいは転写法により
形成し、このバンプiを半導体チップjのアルミニウム
パッドkにボンディングする技術が開発された。このよ
うな技術によれば、バンプの形成の過程で不良が生じて
もそれが多くの工程を経て高価な状態になっている半導
体素子には何等歩留り低下という問題を波及させず、そ
のバンプ形成による不良によって生じる損失をきわめて
小さくすることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、TABテー
プのリードへのバンプの形成は、従来、転写法あるいは
メッキにより行われた(転写法によるバンプの形成に関
しては既に本願出願人により特願平4−27195によ
り技術的提案をしている。)ので、位置ずれが生じ易
く、バンプの形成が非常に難しかった。というのは、転
写法による場合には転写元側と転写先側との間の位置ず
れやTABテープ自身の変形により位置ずれが発生する
し、金メッキ法による場合にはメッキを選択的に行うた
めのマスクのパターンの位置ずれがそのままバンプの位
置ずれにつながるからである。
【0008】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、バンプをリードの先端部に簡単に且
つ位置ずれなく形成することのできる新規なTABテー
プの製造方法及びそのTABテープを用いた半導体装置
の製造方法を提供することを目的とする。
【0009】請求項1のTABテープの製造方法は、
脂フィルムをこれから突出する上記複数の金属リードの
先端部以外の部分を含めカバーする形状を有する、該樹
脂フィルムとは別体のマスク体を、該マスク体側から視
て上記複数の金属リードの先端部のみが食み出すように
上記樹脂フィルムに重ね、その状態で該マスク体越しに
金属の物理的蒸着をすることにより上記各金属リードの
先端部にバンプを形成することを特徴とする。
【0010】請求項2のTABテープの製造方法は、請
求項1においてバンプがアルミニウムあるいはアルミニ
ウム系材料からなることを特徴とする。請求項3のTA
Bテープの製造方法は、請求項1又は2記載のTABテ
ープの製造方法において、バンプの形成をスパッタリン
グにより行うことを特徴とする。請求項4のTABテー
プの製造方法は、請求項1又は2記載のTABテープの
製造方法において、バンプの形成を真空蒸着により行う
ことを特徴とする。請求項5のTABテープの製造方法
は、請求項1又は2記載のTABテープの製造方法にお
いて、バンプの形成をイオンプレーティングにより行う
ことを特徴とする。請求項6の半導体装置の製造方法
は、請求項1の製造方法により製造したTABテープの
各バンプを半導体チップのその各バンプと対応する電極
とボンディングすることを特徴とする。
【0011】
【作用】請求項1のTABテープの製造方法によれば、
TABテープをマスク体でマスクして該マスク体を通し
てTABテープの樹脂フィルムから露出するリードの先
端部に金属を物理的蒸着することによりバンプを形成す
るので、その金属の物理的蒸着に際してマスク体を各リ
ードの先端部が突出するようにTABテープに対して位
置合せするというだけで各リードの先端部に正確にバン
プを形成することができる。しかも、ベースに対するマ
スク体の側縁方向における位置ずれが多少あってもバン
プの形成には何等支障を来さず位置ずれも生じない。
【0012】請求項2のTABテープの製造方法によれ
ば、バンプがアルミニウムからなるので材料費を安くす
ることができる。そして、半導体チップのパッドは一般
にアルミニウムからなり、そのパッドに対してAl/A
lマイクロ接合技術を駆使することによりアルミニウム
からなるバンプを超音波ボンディングにより接合するこ
とができる。請求項3のTABテープの製造方法によれ
ば、スパッタリング法がきわめて均一性が高く、密着性
が非常に良好で、緻密度が比較的良好で、柔らかい膜を
形成することのできる物理的蒸着法なので、均一な高さ
で良質の、特に軟らかさのあるバンプを形成することが
できる。
【0013】請求項4のTABテープの製造方法によれ
ば、真空蒸着法が緻密度、均一性も比較的良好で、柔ら
かい膜を形成することのできる蒸着法なので良質の、特
に、軟らかさのあるバンプを形成することができる。請
求項5のTABテープの製造方法によれば、イオンプレ
ーティング法が成膜速度が速く、密着性、緻密度も非常
に高く、均一性も良好な物理的蒸着法なので、良質のバ
ンプをきわめて迅速に形成することができる。請求項6
の半導体装置の製造方法によれば、請求項1の製造方法
により製造されたTABテープを用いるので、請求項1
の製造方法が奏する効果を半導体装置の製造において享
受することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明TABテープの製造方法を図示
実施例に従って詳細に説明する。図1(A)乃至(F)
は本発明TABテープの製造方法の一つの実施例を工程
順に示す断面図である。 (A)ポリイミドフィルムからなるベース1にデバイス
ホール2、スリット3及びスプロケットホール4を例え
ば打抜きによりあるいはエッチングにより形成し、その
後、リードとする銅箔を接着すべきところ、具体的には
ベース1表面のデバイスホール4周縁部近傍に接着剤、
例えばエポキシ系接着剤5を塗布する。図1(A)は該
エポキシ系接着剤5塗布後の状態を示す。
【0015】(B)次に、図1(B)に示すように、リ
ードとなる銅箔(厚さ例えば35μmあるいは16μ
m)6をラミネートする。 (C)次に、銅箔の表面にリードパターニング用のフォ
トレジスト膜7をローラコーティング、写真処理により
選択的に形成し、銅箔6の裏面にはディスペンサを用い
たコーティングによりエッチング防止用の保護膜8を形
成する。図1(C)はフォトレジスト膜7及び保護膜8
の形成後の状態を示す。
【0016】(D)次に、図1(D)に示すように、上
記フォトレジスト膜7及び保護膜8をマスクとして銅箔
をエッチングすることによりリード6を形成する。 (E)次に、図1(E)に示すように、上記フォトレジ
スト膜7及び保護膜8を除去する。これによりバンプの
ないTABテープ9が出来上る。
【0017】(F)次に、図1(F)に示すようにTA
Bテープ9の裏面側からマスク体(例えば治具)10を
マスクとしてアルミニウムあるいはアルミニウム系金属
材料を物理的蒸着法によりTABテープ9のデバイスホ
ール2に突出する部分の先端部に形成してバンプ12と
する。
【0018】具体的にはデバイスホール2よりも適宜小
さくされた開口11を有するマスク体10を用い、その
開口11がデバイスホール2よりも内側に位置し、マス
ク体11側から視てその開口11内に各リード6のバン
プ12を形成すべき先端部のみが突出するようにマスク
体10のTABテープ9に対する位置合せをし、その状
態でアルミニウムの物理的蒸着を行う。バンプ12の厚
さは例えば0.1〜5μmであり、アルミニウム材料と
して、例えば純度99.99%のものあるいは99.3
%のものあるいはその他アルミニウム系金属材料を用い
る。
【0019】このような製造方法によれば、TABテー
プ9をマスク体10でマスクして該マスク体10の開口
11を通してTABテープ9のリード6の先端部に金属
を物理的蒸着することによりバンプ12を形成するの
で、その金属の物理的蒸着に際してマスク体10を、そ
の開口11内に各リード6の先端部が突出するようにT
ABテープ9に対して位置合せするというだけで各リー
ド6の先端部に正確にバンプ12を形成することができ
る。しかも、TABテープ9に対するマスク体10の位
置関係に開口11の内側縁方向における位置ずれが多少
あってもバンプ12の形成には何等支障を来さず位置ず
れも生じない。
【0020】尚、物理的蒸着法としては現在スパッタリ
ング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法が実用性
が高い。そして、スパッタリング法は、きわめて均一性
が高く密着性が非常に良好で、緻密度が比較的良好で、
柔らかい膜を形成することのできる物理的蒸着法なの
で、この方法によれば、均一な高さで良質の、特に軟ら
かさのあるバンプを形成することができる。また、真空
蒸着法は、緻密度、均一性も比較的良好で、柔らかい膜
を形成することのできる物理的蒸着法なので、この方法
によれば、良質の、特に、軟らかさのあるバンプを形成
することができる。そして、イオンプレーティング法は
成膜速度が速く、密着性、緻密度も非常に高く、均一性
も良好な物理的蒸着法なので、この方法によれば、良質
のバンプをきわめて迅速に形成することができる。
【0021】図2は図1に示した製造方法によって製造
されたバンプ12付きTABテープの平面図である。図
3はTABテープ9のアルミニウムバンプ12と半導体
チップ13のアルミニウム電極パッド14のボンディン
グを説明する断面図である。この図から明らかなよう
に、このボンディングはシングルポイント方式で行い、
15はそのボンディングに用いる超音波シングルポイン
トボンダである。従来、アルミニウムどうしの超音波ボ
ンディングは難しかったが、最近は低温(室温)で70
g程度の荷重をかけることにより1秒当り10ポイント
というきわめて高速にアルミニウムどうしを接合するA
l/Alマイクロ接合技術が開発され、それを駆使すれ
ば半導体チップ13の電極パッド14とTABテープ9
のバンプとを迅速、確実にボンディングすることができ
る。
【0022】図4(A)、(B)はボンディング後のT
ABテープと半導体チップを示すもので、(A)は断面
図、(B)は平面図であり、このボンディング後、2点
鎖線で示す樹脂16により半導体チップ13の封止が為
される。
【0023】
【発明の効果】請求項1のTABテープの製造方法は、
樹脂フィルムをこれから突出する上記複数の金属リード
の先端部以外の部分を含めカバーする形状を有する、該
樹脂フィルムとは別体のマスク体を、該マスク体側から
視て上記複数の金属リードの先端部のみが食み出すよう
に上記樹脂フィルムに重ね、その状態で該マスク体越し
に金属の物理的蒸着をすることにより上記各金属リード
の先端部にバンプを形成することを特徴とするものであ
る。従って、請求項1のTABテープの製造方法によれ
ば、TABテープをマスク体でマスクして該マスク体を
通してTABテープの樹脂フィルムから露出するリード
の先端部に金属を吹き付けることによりバンプを形成す
るので、その金属の吹きつけに際してマスク体を各リー
ドの先端部が突出するようにTABテープに対して位置
合わせするというだけで各リードの先端部に正確にバン
プを形成することができる。しかも、ベースに対するマ
スク体の側縁方向における位置ずれが多少あってもバン
プの形成には何等支障を来さず位置ずれも生じない。
【0024】請求項2のTABテープの製造方法は、請
求項1においてバンプがアルミニウムあるいはアルミニ
ウム系材料からなることを特徴とするものである。従っ
て、請求項2のTABテープの製造方法によれば、バン
プがアルミニウムあるいはアルミニウム系材料からなる
ので材料費を安くすることができる。そして、半導体チ
ップのパッドは一般にアルミニウムからなり、そのパッ
ドに対してAl/Alマイクロ接合技術を駆使すること
によりアルミニウムからなるバンプを超音波ボンディン
グにより接合することができる。
【0025】請求項3のTABテープの製造方法は、請
求項1又は2記載のTABテープの製造方法において、
バンプの形成をスパッタリングにより行うことを特徴と
するものである。従って、請求項3のTABテープの製
造方法によれば、スパッタリング法がきわめて均一性が
高く密着性が非常に良好で、緻密度が比較的良好で、柔
らかい膜を形成することのできる物理的蒸着法なので、
均一な高さで良質の、特に軟らかさのあるバンプを形成
することができる。
【0026】請求項4のTABテープの製造方法は、請
求項1又は2記載のTABテープの製造方法において、
バンプの形成を真空蒸着により行うことを特徴とするも
のである。従って、請求項4のTABテープの製造方法
によれば、緻密度、均一性も比較的良好で、柔らかい膜
を形成することのできる蒸着法なので良質の、特に、軟
らかさのあるバンプを形成することができる。
【0027】請求項5のTABテープの製造方法は、請
求項1又は2記載のTABテープの製造方法において、
バンプの形成をイオンプレーティングにより行うことを
特徴とする。従って、請求項5のTABテープの製造方
法によれば、イオンプレーティング法が成膜速度が速
く、密着性、緻密度も非常に高く、均一性も良好な物理
的蒸着法なので、良質のバンプをきわめて迅速に形成す
ることができる。請求項6の半導体装置の製造方法は、
請求項1の製造方法により製造したTABテープの各バ
ンプを半導体チップのその各バンプと対応する電極とボ
ンディングすることを特徴とする。 従って、請求項6の
半導体装置の製造方法によれば、請求項1の製造方法に
より製造されたTABテープを用いるので、請求項1の
製造方法が奏する効果を半導体装置の製造において享受
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)乃至(F)は本発明TABテープの製造
方法の一つの実施例を工程順に示す断面図である。
【図2】上記実施例により製造されたTABテープの平
面図である。
【図3】TABテープと半導体チップのボンディングを
説明する断面図である。
【図4】(A)、(B)はボンディング後のTABテー
プと半導体チップを示すもので、(A)は断面図、
(B)は平面図である。
【図5】(A)乃至(F)はTABテープの製造方法の
従来例を工程順に示す断面図である。
【図6】TABテープのリードにバンプを形成した技術
を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ベース(樹脂フィルム) 2 デバイスホール 6 リード 9 TABテープ 10 マスク体 11 開口 12 バンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 311 H01L 21/92 604

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端側を樹脂フィルムから突出させるよ
    うに複数の金属リードを形成し、上記樹脂フィルムをこれから突出する上記複数の金属リ
    ードの先端部以外の部分を含めカバーする形状を有す
    る、該樹脂フィルムとは別体のマスク体を、該マスク体
    側から視て上記複数の金属リードの先端部のみが食み出
    すように該樹脂フィルムに重ね、その状態で該マスク体
    越しに金属の物理的蒸着をすることにより上記各金属リ
    ードの先端部にバンプを形成する ことを特徴とするTA
    Bテープの製造方法
  2. 【請求項2】 バンプを形成する金属がアルミニウム又
    はアルミニウム系材料からなることを特徴とする請求項
    1記載のTABテープの製造方法
  3. 【請求項3】 バンプを形成するための金属の物理的蒸
    着がスパッタリングであることを特徴とする請求項1又
    は請求項2記載のTABテープの製造方法
  4. 【請求項4】 バンプを形成するための金属の物理的蒸
    着が真空蒸着であることを特徴とする請求項1又は請求
    項2記載のTABテープの製造方法
  5. 【請求項5】 バンプを形成するための金属の物理的蒸
    着がイオンプレーティングであることを特徴とする請求
    項1又は請求項2記載のTABテープの製造方法
  6. 【請求項6】 先端側を樹脂フィルムから突出させるよ
    うに複数の金属リードを形成し、上記樹脂フィルムをこれから突出する上記複数の金属リ
    ードの先端部以外の部分を含めカバーする形状を有す
    る、該樹脂フィルムとは別体のマスク体を、該マスク体
    側から視て上記複数の金属リードの先端部のみが食み出
    すように該樹脂フィルムに重ね、その状態で該マスク体
    越しに金属の物理的蒸着をすることにより上記各金属リ
    ードの先端部にバンプを形成する ことによりTABテー
    プを製造し、 その後、上記TABテープの上記各バンプと半導体チッ
    プの該各バンプと対応する電極とを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
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