JP5263042B2 - 半導体装置、ワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置 - Google Patents

Description

この発明は、半導体装置、ワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置に関する。

従来、例えば、特開平１０−２４２１９５号公報に開示されているように、ワイヤ先端にボール（ＦＡＢ：Free Air Ballとも称される）を形成して電極パッドへのボンディングを行うワイヤボンディング技術が知られている。ボールを形成するこの種のワイヤボンディング方法は、ボールボンディング法あるいはネールヘッドボンディング（Nail Head Bonding）法と称される。

この種のワイヤボンディング方法では、具体的には、先ず、アーク放電によってワイヤ先端にボールが形成される。ボールが形成された後、このボールを１つめの被ボンド面（例えば電極パッド等の表面）へ接合（ボールボンド）するようにキャピラリがワイヤを案内し、第１のボンディング（１ｓｔボンド）が行われる。続いてリバース動作を経てワイヤのループ形状化が行われ、その後もう１つの被ボンド面（例えばリード等の表面）へのボンディング（２ｎｄボンド）が行われる。リバース動作とは、ワイヤのループ形状を安定させるために、ループ形成方向の反対側へと一旦ワイヤを振る動作である。このようにして、２点間を接続するワイヤボンディング構造が完成する。

特開平１０−２４２１９５号公報 特開平９−２３２３６１号公報 特開２００３−１４２５１９号公報 特開平２−２６３４５０号公報 特開平５−２０６１９０号公報 特開平９−１８１１１０号公報 特開昭５８−１０３１４５号公報 特開平９−１２９６６４号公報

製品の小型化が一層進められるなかで、高密度実装を実現すべくパッケージの低背化が求められている。パッケージ低背化には、ワイヤボンディング構造を低くすること、つまり、ワイヤの低ループ化が有効である。このため、各種の低ループ化技術の開発が盛んに行われている。しかしながら、本願発明者は、単純に従来のワイヤボンディング技術を用いて低ループ化を追及すると、下記の問題が発生することを見出した。

１ｓｔボンドにおいて、被ボンド面の上にボールが圧着された際、ボールが潰れて変形する。変形した圧着済ボールは、ワイヤと被ボンド面とを機械的、電気的に接続する部位の役割を果たす。以下、圧着済ボールにより形成されるこの部位のことを、「ボンド部」とも称す。ボールの潰れ変形により（具体的にはキャピラリ先端による押圧により）、このボンド部のワイヤ連結部位には段差が形成される。この段差はワイヤよりも大きな直径を有している。以下、ボンド部のワイヤ連結部位を「ネック部」とも称し、また、この段差を「ネック部の段差」とも称す。

ネック部の中心（言い換えればボンド部の中心）とワイヤの中心軸に大きなずれがあると（つまり両者の偏心が大きいと）、ボンディング接合性が低下してしまう。このため、従来のワイヤボンディング技術では、ネック部におけるワイヤの偏心を無くすことが理想とされていた。つまり、ネック部の中心にワイヤの中心軸を位置させて、両者の中心をできるだけ一致させることが普通であった。

ネック部とワイヤの偏心が無ければ、ネック部が、ワイヤを中心として被ボンド面上に概ね対称的に広がりを有する形状となる。従って、ネック部の形状は、ワイヤ中心軸を起点にして略同程度に出張る形状となる。１ｓｔボンド後のリバース動作では、ループ形成方向の反対側（以下、「リバース方向）とも称す）へと、一旦ワイヤが振られる。このリバース動作は、ネック部の段差にストレスを与える。本願発明者は、低ループ化を追及すると、ネック部の段差に、このストレスに起因するクラック状の変形が発生するおそれがあることを見出した。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ネック部のクラック状変形を抑制しつつ、ワイヤボンディング構造の低ループ化を達成することができる半導体装置、ワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、半導体装置であって、
複数の第１被ボンド領域と
前記第１被ボンド領域と異なる位置にそれぞれ設けられた複数の第２被ボンド領域と、
前記複数の第１被ボンド領域と前記複数の第２被ボンド領域とをそれぞれ接続する複数のワイヤボンディング構造と、
を備え、
前記複数のワイヤボンディング構造のそれぞれが、
前記第１被ボンド領域に設けられ、前記第１被ボンド領域の面方向において所定の直径を有するネック部を備えた、第１ボンド部と、
前記ネック部と連結し、前記ネック部の前記直径よりも細いワイヤにより構成され、前記ネック部から前記第１被ボンド領域が属する面の法線方向側へ延びるとともに前記第２被ボンド領域側に屈曲して前記第２被ボンド領域側に延びるワイヤ部と、
前記第２被ボンド領域に設けられ、前記第１ボンド部側から延びてきた前記ワイヤ部と連結する第２ボンド部と、
を備え、
前記ワイヤ部と前記ネック部の連結箇所において、前記ワイヤ部を構成する前記ワイヤの中心軸が、前記ネック部の中心軸に対して、前記ワイヤ部と前記ネック部の境界における前記ワイヤ部の周縁が前記ネック部の中心軸を越えない範囲内において、前記第２被ボンド領域の位置と反対の方向へと偏心しており、
前記ネック部の前記第２被ボンド領域側の端と前記連結箇所における前記ワイヤ部の前記第２被ボンド領域側表面との間の距離Ｄ_１と、前記ネック部の前記第２被ボンド領域とは反対側の端と前記連結箇所における前記ワイヤ部の前記第２被ボンド領域とは反対側の表面との間の距離Ｄ_２の比であるＤ_２／Ｄ_１の値が、零以上かつ０．７５以下の範囲内にあることを特徴とする。

第２の発明は、上記の目的を達成するため、ワイヤボンディング方法であって、
ワイヤの端部を溶融してボールを形成するボール形成ステップと、
前記ボールを第１被ボンド面に圧着して前記第１被ボンド面上にボンド部を形成するボンド部形成ステップと、
前記第１被ボンド面上への前記ボンド部の形成後に、次に前記ワイヤをボンディングすべき第２被ボンド面の位置とは反対側に、前記ワイヤをリバース動作させるリバース動作ステップと、
前記リバース動作の後に、前記第２被ボンド面側へと前記ワイヤを屈曲させてループを形成するループ形成ステップと、
を有し、
前記ボール形成ステップおよび前記ボンド部形成ステップの少なくとも一方のステップが、前記ボンド部の中心軸に対し前記ワイヤの中心軸が前記ループの形成方向の反対方向へと偏心するように前記ボールと前記ワイヤの位置をずらす偏心形成ステップを含むことを特徴とする。

第３の発明は、上記の目的を達成するため、ワイヤボンディング装置であって、
ワイヤを挿通させる挿通部を有するキャピラリと、
前記キャピラリに挿通したワイヤの周囲を回るように移動が可能なトーチ電極と、
前記ワイヤの前記周囲のうち今回のループ形成方向の側の位置に、前記トーチ電極を移動させる位置制御部と、
前記ワイヤの端部を溶融させてボールを形成するときに、前記位置制御部により前記トーチ電極を移動させた後で、前記トーチ電極の放電をさせる放電制御部と、
を備えることを特徴とする。

第４の発明は、上記の目的を達成するため、ワイヤボンディング装置であって、
ワイヤを挿通させる挿通部を有するキャピラリと、
前記キャピラリに挿通したワイヤの周囲に並ぶように、複数個備えられたトーチ電極と、
前記ワイヤの端部を溶融させてボールを形成するときに、前記複数のトーチ電極のうち今回のループ形成方向の側の位置に最も近いトーチ電極に放電をさせる制御部と、
を備えることを特徴とする。

第５の発明は、上記の目的を達成するため、ワイヤボンディング装置であって、
ワイヤより大きな径を有し内部にワイヤを挿通させる挿通部を有するキャピラリと、
前記キャピラリに挿通したワイヤの端部を溶融させて前記端部にボールを形成するトーチ電極と、
前記ボールを被ボンド面に圧着して前記被ボンド面にボンド部を形成するように、前記キャピラリを制御するキャピラリ制御部と、
今回のワイヤボンディングにおける前記ワイヤのループ形成方向を取得する取得手段と、
前記ボールが溶融状態にあるときに、あるいは、前記ボールと前記被ボンド面とが接触した以後であって該被ボンド面への該ボールの圧着前に、前記キャピラリの前記挿通部内において前記ループ形成方向の反対側に前記ワイヤが偏るように、前記キャピラリと前記ワイヤの間の位置関係を調整する位置調整手段と、
を備えることを特徴とする。

第１の発明によれば、ワイヤボンディング過程でリバース動作が行われてもネック部のクラック状変形を抑制できる構成を備えたワイヤボンディング構造を備えた半導体装置が提供される。リバース動作時には、ネック部におけるリバース方向側の段差に、最も大きなストレスがかかる。第１の発明によれば、積極的にワイヤとネック部に偏心を与えてリバース方向側のネック部の段差を小さくし、クラック状変形を抑制することができる。さらに、第１の発明によれば、ネック部とワイヤ部の偏心が、ボンディング接合性を損なわずかつクラック状変形抑制効果を良好に奏する程度の、適切な大きさである。これにより、ネック部のクラック状変形を抑制しつつ、低ループ化が達成でき、しかもボンディング接合性をも確保した、優れたワイヤボンディング構造を備えた半導体装置を得ることができる。

第２の発明によれば、リバース動作時にボンド部が受けるクラック状変形発生原因のストレスを低減するように、ボールと被ボンド面との接触前または接触以後に、ボールとワイヤの間に、適切な方向に偏心を生じさせることができる。これにより、積極的にワイヤとネック部に偏心を与えてリバース方向側のネック部の段差を小さくし、リバース動作時におけるクラック状変形発生原因のストレスを低減することができる。その結果、クラック状変形を抑制しつつ低ループ化が可能な、優れたワイヤボンディングを行うことができる。

第３の発明にかかるワイヤボンディング装置によれば、ワイヤボンディングのためボールを形成する時に、トーチ電極をループ形成方向側に配置した上で放電を行うことができる。ボールは放電時のトーチ電極の位置に偏って形成される傾向があるため、第３の発明によればボール形成時にループ形成方向へとボールを偏らせることができる。この偏りを持ったボールでワイヤボンディングがなされたとき、ボンド部のワイヤ中心軸がリバース動作方向へと偏る。これにより、リバース動作のとき、クラック状変形発生の原因となるボンド部のストレスを低減できる。その結果、第３の発明にかかるワイヤボンディング装置は、クラック状変形を抑制しつつ低ループ化が可能な、優れたワイヤボンディングを行うことができる。

第４の発明にかかるワイヤボンディング装置によれば、ワイヤボンディングのためのボールを形成する時に、複数のトーチ電極のうち、ループ形成方向側のトーチ電極を用いて放電を行うことができる。これにより、第３の発明と同様に、ループ形成方向にボールを偏らせることができる。しかも、複数のトーチ電極を選択的に作動・停止させる第４の発明によれば、ループ形成方向の変更時にもスピードを損なわずに、高速にワイヤボンディングを継続できる。以上、第４の発明によれば、クラック状変形を抑制しつつ低ループ化が可能でありしかも高速にワイヤボンディングを進めることが可能な、極めて有用なワイヤボンディング装置が提供される。

第５の発明にかかるワイヤボンディング装置によれば、クラック状変形発生原因のストレスを低減できるように、偏心形成のためのキャピラリとワイヤの位置関係の調節を行った上で、ワイヤボンディングを行うことができる。その結果、第５の発明にかかるワイヤボンディング装置は、クラック状変形を抑制しつつ低ループ化が可能な、優れたワイヤボンディングを行うことができる。

本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンディング構造の構成を示す図である。 実施の形態１にかかるワイヤボンディング構造の構成を示す平面図と側面図である。 実施の形態１にかかるワイヤボンディング構造の変形例を説明するための図である。 実施の形態１のワイヤボンディング方法を説明するための、ＦＡＢ形成時の様子を示す図である。 実施の形態１のワイヤボンディング方法を説明するための、ＦＡＢ形成時の様子を示す図である。 実施の形態１にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置の基本概念を示す図である。 実施の形態１にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置の具体的動作を説明するための図である。 実施の形態１にかかるワイヤボンディング装置の構成を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかるワイヤボンディング装置における制御部の制御フローの一部を示す。 三角ループ形成時におけるキャピラリの軌跡を模式的に示す図と、三角ループ形成時の２ｎｄボンドの様子を示す図である。 台形ループ形成時におけるキャピラリの軌跡を模式的に示す図と、台形ループ形成時の２ｎｄボンドの様子を示す図である。 実施の形態２にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置の基本概念を示す図である。 実施の形態２にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置の具体的動作を説明するための図である。 実施の形態２にかかるワイヤボンディング装置の構成を模式的に示す図である。 実施の形態２にかかるワイヤボンディング装置における制御部の制御フローの一部を示す。 実施の形態３にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を説明するための図である。 実施の形態４にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を説明するための図である。 実施の形態１に対する比較例としての、比較例ワイヤボンディング構造を示している。 特開２０００−２３５９９６号公報に開示されているトーチ電極を示す図である。

実施の形態１．
［実施の形態１のワイヤボンディング構造］
＜ワイヤボンディング構造の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンディング構造２の構成を示す図である。ワイヤボンディング構造２は、Ａｕ線を用いたボールボンディング法を行うことにより得ることができる。ワイヤボンディング構造２は、半導体チップ３０の電極パッド３２と、リード３４との間を接続している。ワイヤボンディング構造２は、電極パッド３２上のボンド部１０と、リード３４上のボンド部２２と、これらをつなぐワイヤ部２０を備えている。

ボンド部１０は、電極パッド３２へのボンド時に、Ａｕ線先端のボール（ＦＡＢ：Free Air Ball）が圧着されて形成される部位である。ボンド部１０は、ワイヤ部２０と電極パッド３２とを機械的、電気的に接続する役割を果たす。ボールの潰れ変形により、図１に示すようにボンド部１０とワイヤ部２０との連結箇所には段差Ｓが形成されている。以下、ボンド部１０のうち、ワイヤ部２０と連結する部位を特にネック部１２とも称す。また、段差Ｓを、「ネック部１２の段差」とも称す。

図１に示すようにワイヤ部２０は、ボンド部１０からボンド部２２にかけてループ状の形状である。ネック部１２は、ワイヤボンディング構造２のループ形成方向（図１紙面右側）に出張っている。本実施形態では、ネック部１２のループ形成方向への出張りの程度を、距離Ｄ_１で定義する。つまり、距離Ｄ_１は、「ネック部１２のボンド部２２側の端」と、「ボンド部１０とワイヤ部２０の連結箇所における、ワイヤ部２０のボンド部２２側表面」との間の距離である。また、ワイヤボンディング構造２では、ワイヤ部２０が、ネック部１２から垂直に立ち上がる。

図２を用いて、ワイヤボンディング構造２の構成を更に詳細に説明する。図２（ａ）はワイヤボンディング構造２の平面図である。図２（ａ）が示すように、ネック部１２は、ワイヤ部２０のワイヤ径φ_１よりも大きな直径φ_２を有している。なお、ボンド部１０の最外径はφ_３である。

図２（ａ）から判るように、ワイヤ部２０の中心軸（径φ_１の中心）とネック部１２の中心（径φ_２の中心）は、位置が異なっている。つまり、ワイヤ部２０とネック部１２との間には偏心がある。ネック部１２の中心を基準として考えた場合に、ワイヤボンディング構造２のループ形成方向とは逆の側に、ワイヤ部２０の中心軸が偏っている。さらに、ワイヤボンディング構造２では、ネック部１２の中心が、ワイヤ部２０の周縁の内側に（つまり、図２（ａ）に示した直径φ_１の円周の内側に）存在している。

図２（ｂ）は、ワイヤボンディング構造２の側面図である。図２（ｂ）にも、ワイヤ部２０の中心軸が偏心している様子が示されている。ワイヤボンディング構造２では、ワイヤ部２０がネック部１２の端まで偏って位置している。その結果、ループ形成方向側にはボンド部１０とワイヤ部２０との連結箇所の段差（段差Ｓ）が形成されているものの、これとは対照的に、ループ形成方向の反対側ではボンド部１０とワイヤ部２０とが段差無く滑らかに連結している。

＜実施の形態１のワイヤボンディング構造の効果＞
次に、実施の形態１にかかるワイヤボンディング構造２の効果を説明する。ここでは、先ず、図１８を用いて比較例の説明を行い、従来の技術の問題点を述べる。その後、ワイヤボンディング構造２の効果を説明する。

図１８は、実施の形態１に対する比較例としての、比較例ワイヤボンディング構造を示している。比較例ワイヤボンディング構造は、ネック部１２とワイヤ部２０の偏心を無くした構造である。図１８に示すように、比較例ワイヤボンディング構造では、ワイヤ部２０とボンド部１０の連結箇所において、ネック部１２の中心とワイヤ部２０の中心軸が合致している。

一般に、ネック部の中心（言い換えればボンド部の中心）とワイヤの中心軸に大きなずれがあると、つまり両者の偏心が大きいと、ボンディング接合性が低下してしまう。このため、従来のワイヤボンディング技術では、ネック部１２とワイヤ部２０の偏心を無くすようにワイヤボンディングが行われていた。図１８の比較例ボンディング構造には、従来技術の如くネック部１２とワイヤ部２０の偏心が無い。このため、比較例ボンディング構造では、ワイヤ部２０を中心として、ネック部１２が電極パッド３２上に対称的に広がりを有する。比較例ボンディング構造では、ネック部１２の形状は、ワイヤ部２０の中心軸を起点にして略同程度にワイヤ部２０の外側に出張った形状となる。

ワイヤ先端にボールを形成して電極パッドへのボンディングを行うワイヤボンディング方法は、次のプロセスで行われる。先ず、ワイヤ先端にボールが形成された後、このボールを１つめの被ボンド面（実施の形態１では電極パッド３２の表面）へ接合（ボールボンド）するようにキャピラリがワイヤを案内し、第１のボンディング（１ｓｔボンド）が行われる。続いてリバース動作を経てワイヤのループ形状化が行われ、その後もう１つの被ボンド面（実施の形態１ではリード３４の表面）へのボンディング（２ｎｄボンド）が行われる。リバース動作とは、ワイヤのループ形状を安定させるために、ループ形成方向の反対側へと一旦ワイヤを振る動作である。このようにして、２点間を接続するワイヤボンディング構造が完成する。

１ｓｔボンド後のリバース動作では、ループ形成方向の反対側（以下、「リバース方向）とも称す）へと、一旦ワイヤが振られる。このリバース動作は、ネック部の段差にストレスを与える。リバース動作時には、ネック部におけるリバース方向側の段差に、最も大きなストレスがかかる。低ループ化を追及すると、このストレスに起因して、リバース方向側のネック部の段差にクラック状の変形が発生してしまう。図１８の比較例ボンディング構造の場合には、ネック部１２のリバース方向側の段差にストレスがかかった結果、クラック状変形Ｃが発生している。

そこで、実施の形態１にかかるワイヤボンディング構造２では、リバース方向側において、ボンド部１０とワイヤ部２０とを、段差無く滑らかに連結させることとした。段差の無い滑らかな連結により、ネック部１２のうちリバース動作時に最もストレスが加わる位置のストレスを軽減することができる。このように、実施の形態１によれば、ワイヤ部２０とネック部１２に積極的に偏心を与えてリバース方向側のネック部１２の段差を小さくし、クラック状変形Ｃを抑制することができる。その結果、ネック部のクラック状変形Ｃを抑制できる。

また、ネック部１２の中心（言い換えればボンド部の中心）とワイヤ部２０の中心軸に過大なずれがあると、つまり両者の偏心が大きすぎると、ボンド部１０のボンディング接合性が低下してしまう。そこで、実施の形態１では、ネック部１２の中心が、ワイヤ部２０の周縁の内側に（つまり、図２（ａ）に示した直径φ_１の円周の内側に）存在するようにした。これにより、ボンディング接合性が過度に損なわれない範囲で、ネック部１２とワイヤ部２０に偏心を与えることとした。その結果、実施の形態１によれば、ボンディング接合性が損なわれない範囲で、リバース動作時に最もストレスがかかる部位を段差無く滑らかに連結することができる。

以上説明したように、実施の形態１によれば、ネック部１２とワイヤ部２０の偏心を、ボンディング接合性が損なわれず且つクラック状変形抑制効果を良好に奏する適切な大きさにすることができる。これにより、ネック部１２のクラック状変形を抑制しつつ低ループ化が達成でき、しかもボンディング接合性をも確保した、優れたワイヤボンディング構造２を得ることができる。

＜実施の形態１のワイヤボンディング構造の変形例＞
図３は、実施の形態１にかかるワイヤボンディング構造２の変形例を説明するための図である。図３（ａ）は、実施の形態１のワイヤボンディング構造２の部分拡大図である。一方、図３（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ、ワイヤボンディング構造２において、ワイヤ部２０とネック部１２との偏心の大きさを変化させたバリエーションを示す。

ここでは、先ず、距離Ｄ_２を、「リバース方向側のネック部１２の端」と、「ボンド部１０とワイヤ部２０の連結箇所における、ワイヤ部２０のリバース方向側の表面」との間の距離と定義する。実施の形態１では、ネック部１２を基準とした場合のワイヤ部２０のリバース方向への偏心の程度を、距離Ｄ_２と、前述した距離Ｄ_１との比Ｄ_２／Ｄ_１の値を用いて表す。ワイヤ部２０とネック部１２とで中心が合致している場合、つまり偏心が無い場合には、Ｄ_２＝Ｄ_１である。このときには、Ｄ_２／Ｄ_１の値が１．０（百分率で言えば１００％）となる。ワイヤ部２０の中心軸がネック部１２の中心からリバース方向に離れるほど、Ｄ_２が小さく且つＤ_１が大きくなる。従ってリバース方向への偏心が大きいほど、Ｄ_２／Ｄ_１の値が小さくなる（つまり零に近づく）。

実施の形態１の変形例では、距離Ｄ_１との距離Ｄ_２の比であるＤ_２／Ｄ_１の値を、下記のように変化させている。
実施の形態１：図３（ａ） Ｄ_２／Ｄ_１×１００＝０［％］
第１変形例：図３（ｂ） Ｄ_２／Ｄ_１×１００＝２５［％］
第２変形例：図３（ｃ） Ｄ_２／Ｄ_１×１００＝５０［％］
第３変形例：図３（ｄ） Ｄ_２／Ｄ_１×１００＝７５［％］

本願発明者の知見によれば、クラック状変形Ｃの抑制効果を得るためには、図３（ａ）〜図（ｄ）のうち図３（ａ）が最も好ましく、図３（ｄ）、図３（ｃ）、図３（ｂ）、図３（ａ）の順番で、より好ましい形状だといえる。また、クラック状変形Ｃの抑制の観点からは、図３（ｄ）に示した第３変形例以上の偏心を与えることが好ましい。この条件をＤ_２／Ｄ_１の値を用いて表現した場合には、Ｄ_２／Ｄ_１×１００の値が０％〜７５％の範囲内にあること（Ｄ_２／Ｄ_１が０以上０．７５以下であること）が好ましいことになる。この範囲内において、偏心が大きいほどつまりＤ_２／Ｄ_１の値が０に近いほど好ましい。

また、実施の形態１においては、上記の変形は、ネック部１２の中心がワイヤ部２０の周縁を越えない（外れない）範囲内で行うようにする。これにより、ボンディング接合性が損なわれない範囲で、リバース動作時に最もストレスがかかる部位を、段差を小さくしつつなるべく滑らかに連結することができる。

なお、上述した実施の形態１においては、電極パッド３２の上面が、前記第１の発明における「第１被ボンド領域」に、ボンド部１０が、前記第１の発明における「第１ボンド部」に、ネック部１２が、前記第１の発明における「ネック部」に、それぞれ相当している。また、上述した実施の形態１においては、ワイヤ部２０が、前記第１の発明における「ワイヤ部」に、リード３４の上面が、前記第１の発明における「第２被ボンド領域」に、ボンド部２２が、前記第１の発明における「第２ボンド部」に、それぞれ相当している。

なお、半導体チップは、複数の辺のそれぞれに、複数の電極パッドを備える構造を有する場合が多い。従って、ワイヤボンディング構造２が半導体チップに適用される場合、複数のワイヤボンディング構造２が半導体チップの外周に沿って備えられる。その結果、それぞれが上記の偏心条件を満たす複数のワイヤボンディング構造２が外周辺に沿って備えられた半導体装置が得られる。

［実施の形態１のワイヤボンディング方法、ワイヤボンディング装置］
以下、図４〜図９を用いて、本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンディング方法ならびにワイヤボンディング装置を説明する。実施の形態１にかかるワイヤボンディング方法ならびにワイヤボンディング装置は、ワイヤボンディング構造２を製造する上で好適な方法、装置である。

図４および図５は、実施の形態１のワイヤボンディング方法を説明するための、ＦＡＢ形成時の様子を示す図である。図４において、キャピラリ４０のワイヤ挿通穴４２に、Ａｕ線であるワイヤ５０が通されている。ワイヤ挿通穴４２は、ワイヤ５０よりも若干大きな径を有している。キャピラリ４０の先端部において、その先端側に行くほどワイヤ挿通穴４２の径が大きくなる。ＦＡＢ５２は、ワイヤ５０の先端が、図示しないトーチ電極の放電により形成される。

図５を用いて、ワイヤ５０とＦＡＢ５２の間の偏心についてより詳しく説明する。図５において、Ｏ_Ｗはワイヤ５０の中心軸を示し、Ｏ_ＢはＦＡＢ５２の中心を通ってＯ_Ｗと同じ方向に向かう直線（便宜上、「ＦＡＢ５２の中心軸」とも称す）を示す。実施の形態１では、ＦＡＢ５２を、ワイヤ５０の中心軸から、ループ形成方向に偏らせて形成する。図５（ａ）は偏心なしの場合のＦＡＢを示しており、Ｏ_ＷとＯ_Ｂとが一致している。これに対し、実施の形態１では、図５（ｂ）に示すように、ワイヤ５０の端とＦＡＢ５２の中心が重なるように、ＦＡＢ５２をループ形成方向側に偏らせる。但し、ＦＡＢ５２の偏心が過大になると、ボンディング接合性（ボンディングの品質）が損なわれてしまう。そこで、実施の形態１のワイヤボンディイング方法では、図５（ｃ）に示すようにワイヤ５０の端がＦＡＢ５２の中心を外れてしまう状態は許容しない。

図５（ｂ）あるいは図４に示すようにＦＡＢ５２を偏心させた状態で、その後のワイヤボンディング工程を行う。つまり、キャピラリ４０が図４の紙面下方の電極パッド３２（図４には不図示）に対して１ｓｔボンドを行い、リバース動作、ループ形成、２ｎｄボンドを経て、ワイヤボンディング構造２を得る。

次に、実施の形態１のワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置のより具体的な形態について、図６〜９を用いて説明する。図６は、実施の形態１にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置の基本概念を示す図である。図６の矢印に示すように、実施の形態１のワイヤボンディング装置は、トーチ電極６０を、ワイヤ５０の周囲を回るように動かすことができる。

ＦＡＢは、トーチ電極の放電時にトーチ電極が位置する側に、偏って形成される傾向がある。そこで、実施の形態１では、ループ形成方向に応じて、トーチ電極６０をワイヤ５０のループ形成方向側に配置した状態で、ＦＡＢ形成のための放電を行うこととした。

図７は、実施の形態１にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置の具体的動作を説明するための図である。図７は、半導体チップ３０を見下ろした図であり、半導体チップ３０の紙面左方の辺３０ａと、半導体チップ３０の紙面下方の辺３０ｂとに、それぞれワイヤボンディング構造２が設けられている。辺３０ａの側のワイヤボンディング構造２のループ形成方向は、矢印Ｒ_１である。一方、辺３０ｂの側のワイヤボンディング構造２のループ形成方向は、矢印Ｒ_１から９０度回転した矢印Ｒ_２である。以下の説明は、このコーナー部分に対して実施の形態１にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を用いたケースの説明である。

図８は、実施の形態１にかかるワイヤボンディング装置の構成を模式的に示す図である。図８（ｂ）は、実施の形態１にかかるワイヤボンディング装置を図８（ａ）の矢印Ｂ方向に見た側面図である。アーム６４の先端にキャピラリ４０が備えられている。キャピラリ４０の周囲には、円環状のレール６２が設けられている。レール６２にはトーチ電極６０が取り付けられている。トーチ電極６０は、レール６２に沿って、キャピラリ４０に通されたワイヤ５０の周囲を移動することができる。なお、トーチ電極６０をレール６２に固定して、レール６２自体を回転させてもよい。実施の形態１にかかるワイヤボンディング装置は、制御部７０を備えている。制御部７０は、アーム６４およびトーチ電極６０と接続する。制御部７０は、所定のプログラムに従ってワイヤボンディングを行うように、キャピラリ４０やトーチ電極６０を含む装置機器の制御を行うことができる。制御部７０は、予め作成されたワイヤボンディング用プログラムに従って、キャピラリ４０の位置制御や、トーチ電極６０の移動、放電を行う。

図９は、実施の形態１にかかるワイヤボンディング装置における制御部７０の制御フローの一部を示す。図７に示した矢印Ｒ_１方向の最後のワイヤボンディングが終了したとき、トーチ電極６０が図８（ａ）における位置Ｐ_１に存在しているものとする（ステップＳ１００）。

矢印Ｒ_１方向の最後のワイヤボンディングが終了したとき、次のワイヤボンディングにおけるループ形成方向は矢印Ｒ_２である。そこで、制御部７０は、次のループ形成方向にあわせて、トーチ電極６０を図８（ａ）の位置Ｐ_２に移動させる（ステップＳ１０２）。次に、トーチ電極６０に放電をさせて、ＦＡＢを形成する（ステップＳ１０４）。

その後、制御部７０は、キャピラリ４０の移動（ステップＳ１０８）、電極パッド３２への１ｓｔボンド（ステップＳ１０８）、リバース動作、ループ形成、２ｎｄボンド（ステップＳ１１０）を行う。これにより矢印Ｒ_２方向の最初のワイヤボンディングが完了する（ステップＳ１１２）。これ以降は、矢印Ｒ_２のループ形成方向のワイヤボンディグが繰り返される。

以上説明したように、実施の形態１にかかるワイヤボンディング方法によれば、リバース動作時にボンド部１０が受けるクラック状変形発生原因のストレスを低減するように、ＦＡＢ形成時に、ＦＡＢ５２とワイヤ５０の間に、適切な方向に偏心を生じさせることができる。これにより、積極的にワイヤ部２０とネック部１２に偏心を与えてリバース方向側のネック部１２の段差を小さくし、リバース動作時におけるクラック状変形発生原因のストレスを低減することができる。その結果、クラック状変形を抑制しつつ低ループ化が可能な、優れたワイヤボンディングを行うことができる。

また、実施の形態１にかかるワイヤボンディング装置によれば、ワイヤボンディングのためボールを形成する時に、トーチ電極６０をループ形成方向側に配置した上で放電を行うことができる。既述したように、ＦＡＢ５２は放電時のトーチ電極６０の側に偏る傾向がある。このため、ＦＡＢ形成時に、ループ形成方向へとＦＡＢ５２を偏らせることができる。このように、実施の形態１にかかるワイヤボンディング装置は、クラック状変形を抑制しつつ低ループ化が可能な、優れたワイヤボンディングを行うことができる。

なお、上述した実施の形態１のワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置において、ワイヤボンディング構造２で説明した条件を適用することが好ましい。つまり、下記（i）および（ii）の両方の条件を満たすことが好ましい。このことは、下記の実施の形態２以降においても同様である。
（i）ネック部１２の中心が、ワイヤ部２０の周縁を越えない（外れない）こと
（ii）Ｄ_２／Ｄ_１×１００の値が、０％〜７５％の範囲内にあること（Ｄ_２／Ｄ_１が０以上０．７５以下であること）

尚、上述した実施の形態１においては、ステップＳ１０４において行われるＦＡＢ形成プロセスが、前記第２の発明における「ボール形成ステップ」に、ステップＳ１０６、Ｓ１０８において行われる１ｓｔボンドプロセスが、前記第２の発明における「ボンド部形成ステップ」に、ステップＳ１１０において行われるリバース動作のプロセスが、前記第２の発明における「リバース動作ステップ」に、ステップＳ１１０において行われるループ形成プロセスが、前記第２の発明における「ループ形成ステップ」に、それぞれ相当している。そして、上述した実施の形態１においては、トーチ電極６０をＰ_１、Ｐ_２にポジショニングして放電を行わせることにより、前記第２の発明における「偏心形成ステップ」が実現されている。

また、上述した実施の形態１においては、キャピラリ４０が、前記第３の発明における「キャピラリ」に、トーチ電極６０が、前記第３の発明における「トーチ電極」に、それぞれ相当している。また、制御部７０が、前記第３の発明における「位置制御部」および前記第３の発明における「放電制御部」に相当している。

なお、実施の形態１では、ワイヤボンディング構造２のループ形状をいわゆる三角ループとした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、台形ループとしてもよい。この点について、図１０および図１１を用いて説明する。図１０は、三角ループを形成する場合のワイヤボンディングの様子を示す図である。図１０（ａ）における点線は、三角ループ形成時におけるキャピラリ４０の軌跡を模式的に示している。図１０（ｂ）は、三角ループ形成時の２ｎｄボンドの様子を示している。図１０（ａ）に示すように、三角ループの場合には、通常、リバース動作は１回である。一方、図１１（ａ）は、台形ループ形成時におけるキャピラリ４０の軌跡を模式的に示している。図１１（ｂ）は、台形ループ形成時の２ｎｄボンドの様子、および、台形ループ形状のワイヤ部１２０を示している。図１１（ａ）に示すように、台形ループの場合には、リバース動作は２回であり、三角ループの場合よりも多い。リバース回数が多いため、台形ループ形成時には三角ループ形成時に比べてネック部へのストレスが大きい。これに起因して、台形ループの場合には前述したクラック状変形の発生のおそれも大きい。そこで、台形ループに対して実施の形態１にかかるワイヤボンディング構造、ワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を適用することにより、実施の形態１にかかるクラック状変形抑制手法をより有効に活用することができる。また、この点は、下記の実施の形態２以降においても同様である。

なお、図１９は、特開２０００−２３５９９６号公報に開示されているトーチ電極を示す図である。便宜上、トーチ電極には符号３６０を、キャピラリには符号３４０を、ワイヤには符号３５０を付している。この公報にかかるトーチ電極は、図１９（ｂ）に示すように、略円形の中空部を有している。ワイヤテール先端との放電ギャップバラツキを抑制し、安定したＦＡＢ形成を目的としている。この構成では、実際には、トーチ電極の位置を固定している限り、トーチ電極と最も近い部分で放電が行われてしまう。このため、ＦＡＢの偏心方向は、前回のワイヤボンディングにおけるループ形成方向に左右されてしまう。これに対し、実施の形態１では、トーチ電極６０の位置をループ形成方向に応じて適切に調節可能なので、常にループ形成方向にトーチ電極６０を配置し、安定的に、過不足無い適切な大きさの偏心をつくりだすことができる。

実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を説明する。実施の形態２にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置は、実施の形態１のワイヤボンディング構造２の製造に好適である。なお、これ以降の説明では、実施の形態１で述べた構成と同一あるいは相当する構成には同じ符号を付し、適宜に説明を省略する。

図１２は、実施の形態２にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置の基本概念を示す図である。実施の形態２では、複数のトーチ電極６０が、キャピラリ４０の周囲に配置される。実施の形態１で述べたように、ＦＡＢは、トーチ電極の放電時にトーチ電極が位置する側に、偏って形成される傾向がある。そこで、実施の形態２では、ＦＡＢの形成時に、ループ形成方向に応じてこの複数のトーチ電極６０を選択的に放電に使用することとした。

図１３は、実施の形態２にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置の具体的動作を説明するための図である。以下、図１３を用いて、実施の形態１における図７を用いた説明と同様に、説明を行う。

図１４は、実施の形態２にかかるワイヤボンディング装置の構成を模式的に示す図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の矢印Ｂ方向に見た側面図である。キャピラリ４０の周囲には、円環状のレール１６２が設けられている。レール１６２には合計で８個のトーチ電極６０が取り付けられている。図１４に示すように、右回りに、トーチ電極６０ａ〜６０ｈと称す。制御部１７０は、トーチ電極６０ａ〜６０ｈと接続し、トーチ電極６０ａ〜６０ｈの１つを選択して放電させることができる。

図１５は、実施の形態２にかかるワイヤボンディング装置における制御部１７０の制御フローの一部を示す。図１３に示した矢印Ｒ_１方向の最後のワイヤボンディングが終了したとき、トーチ電極６０が図８（ａ）における位置Ｐ_１に存在しているものとする（ステップＳ２００）。

矢印Ｒ_１方向の最後のワイヤボンディングが終了したとき、次のワイヤボンディングにおけるループ形成方向は矢印Ｒ_２である。そこで、制御部１７０は、次のループ形成方向にあわせて、ＦＡＢ形成時に放電させるトーチ電極を、トーチ電極６０ｅからトーチ電極６０ｃへと変更する（ステップＳ２０２）。次に、トーチ電極６０に放電をさせて、ＦＡＢを形成する（ステップＳ２０４）。その後、実施の形態１の制御フローと同様に、キャピラリ移動（ステップＳ１０６）以降のプロセスを実行する。その後、図１３においてループ形成方向が矢印Ｒ_３に変わるときには、これに応じて、トーチ電極６０ｂが選択される。このようにして、ループ形成方向に応じて、トーチ電極６０ａ〜６０ｈの１つを選択して放電させることができる。

以上説明したように、実施の形態２にかかるワイヤボンディング方法によれば、リバース動作時にボンド部が受けるクラック状変形発生原因のストレスを低減するように、ＦＡＢ形成時に、ＦＡＢ５２とワイヤ５０の間に、適切な方向に偏心を生じさせることができる。これにより、実施の形態１と同様に、クラック状変形を抑制しつつ低ループ化が可能な、優れたワイヤボンディングを行うことができる。

また、実施の形態２にかかるワイヤボンディング装置によれば、ＦＡＢ形成時に、トーチ電極６０ａ〜６０ｈのうち、ループ形成方向側のトーチ電極を用いて放電を行うことができる。これにより、実施の形態１にかかるワイヤボンディング装置と同様に、ループ形成方向にボールを偏らせることができる。

また、例えば、他の低ループ化技術のなかには、キャピラリの回転機構を必要とするものもある。このような低ループ化技術では、キャピラリ回転機構の駆動のために、ワイヤボンディングのスピードが低下せざるを得ない。これに対し、実施の形態２にかかる手法では、トーチ電極６０ａ〜６０ｈを選択的に作動・停止させることによってＦＡＢの偏心を作り出し、この偏心ＦＡＢの１ｓｔボンドを行っている。これにより、クラック状変形を抑制したうえでの低ループ化を、ループ形成方向の変更時にもボンディングスピードを高速に維持しつつ、実現できる。実施の形態４によれば、クラック状変形を抑制しつつ低ループ化が可能でありしかも高速にワイヤボンディングを進めることが可能な、極めて有用なワイヤボンディング装置が提供される。

尚、上述した実施の形態２においては、実施の形態１と同様に前記第２の発明における「ボール形成ステップ」、「ボンド部形成ステップ」、「リバース動作ステップ」および「ループ形成ステップ」がそれぞれ実現されている。そして、上述した実施の形態２においては、トーチ電極６０ａ〜６０ｈからループ形成方向に応じてトーチ電極を選択して放電を行わせることにより、前記第２の発明における「偏心形成ステップ」が実現されている。

また、上述した実施の形態２においては、キャピラリ４０が、前記第３の発明における「キャピラリ」に、トーチ電極６０ａ〜６０ｈが、前記第３の発明における「複数個備えられたトーチ電極」に、制御部１７０が、前記第３の発明における「制御部」に、それぞれ相当している。

なお、実施の形態２では、レール１６２に合計で８個のトーチ電極６０が取り付けられている。しかしながら、本発明はこれに限られない。トーチ電極の個数はより少ない数でもよく、ワイヤボンディングを行うループ形成方向の数に応じて、例えば６個、５個、４個などとしてもよい。さらに、半導体チップの２辺にのみワイヤボンディングを行う場合には、トーチ電極は２個でも良い。逆に、８個以上のトーチ電極をレール１６２に取り付けても良い。また、必ずしも、複数のトーチ電極はレール１６２に等間隔に配置されなくとも良い。

実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を説明する。実施の形態３にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置は、実施の形態１のワイヤボンディング構造２の製造に好適である。

図１６は、実施の形態３にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を説明するための図である。キャピラリ２４０の先端部のみを拡大して示すが、キャピラリ２４０は例えば図８や図１４で示したようにアームに取り付けられている。

実施の形態３では、キャピラリ２４０の先端に、貫通穴２４６および貫通穴２４８が設けられている。キャピラリ２４０の周囲には、送風装置２７２が設けられている。送風装置２７２は、貫通穴２４６側からもしくは貫通穴２４８側から空気を流すことができる。

貫通穴２４６あるいは貫通穴２４８に空気等のガスを流すことにより、図１６に示すようにワイヤ５０をワイヤ挿通穴２４２内部において特定の方向にずらすことができる。つまり、図１６において紙面左方がリバース方向であるとすると、紙面右側から貫通穴２４６を介してキャピラリ４０内部に空気を送り込むことにより、ワイヤ５０を紙面左方へずらすことができる。逆に、貫通穴２４８に空気を流せば、ワイヤ５０を紙面右方へずらすことができる。空気等のガスは、トーチ電極（不図示）の放電後、ワイヤ５０の先端の溶融後に、貫通穴２４６あるいは貫通穴２４８に流せばよい。これにより、実施の形態１、２と同様にＦＡＢ５２とワイヤ５０の偏心を作り出すことができる。これ以降は、実施の形態１、２で述べたようにキャピラリ移動、１ｓｔボンド、リバース動作、ループ形成などのステップを進めればよいので、説明は省略する。

上述した実施の形態３においては、貫通穴２４６あるいは貫通穴２４８に空気を流してワイヤ５０をワイヤ挿通穴２４２内部において所望の方向にずらすことにより、前記第２の発明における「偏心形成ステップ」が実現されている。

なお、上述した実施の形態３においては、キャピラリ２４０が、前記第５の発明における「キャピラリ」に、トーチ電極６０が、前記第５の発明における「トーチ電極」に、制御部２７０が、前記第５の発明における「取得手段」に、それぞれ相当している。そして、上述した実施の形態３においては、送風装置２７２が貫通穴２４６あるいは貫通穴２４８に空気等のガスを流す構成により、前記第５の発明における「位置調整手段」が実現されている。

なお、図１６は断面図であるため２つの貫通穴のみが示されている。例えば、キャピラリ２４０の先端部外周面に沿って３つ以上の貫通穴が並べられていても良い。実施の形態２で複数のトーチ電極を配置した場合と同じように、３６０度にわたって複数の貫通穴を並べても良い。

なお、実施の形態３では、送風装置２７２が流す空気の圧力によって、ワイヤ５０をずらした。しかしながら、本発明はこれに限られない。空気に限らず、各種ガスを流すことにより、同様にワイヤ５０をずらしてもよい。また、例えば、貫通穴２４８側から吸引力を与えるなどして、ワイヤ５０をずらしても良い。

実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を説明する。実施の形態４にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置は、実施の形態１のワイヤボンディング構造２の製造に好適である。

図１７は、実施の形態４にかかるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を説明するための図である。キャピラリ４０の先端部のみを拡大して示す。実施の形態４は、１ｓｔボンド時のキャピラリの制御に特徴を有している。実施の形態４のための構成としては従来のワイヤボンディング装置を使用してもよく、その場合には実施の形態４の特徴的制御を実現するように制御プログラムを加工・修正すればよい。

図１７に示すように、実施の形態４では、ＦＡＢ５２が電極パッド３２に接触したときに、キャピラリ４０がリバース方向反対側（つまりループ形成方向）に少しだけずらされるように、制御部（不図示）がキャピラリ４０を制御する。その後、１ｓｔボンドが行われる。これにより、実施の形態１にかかるワイヤボンディグ構造２のように、ワイヤ部２０とネック部１２の偏心を形成することができる。これ以降は、実施の形態１、２で述べたようにキャピラリ移動、１ｓｔボンド、リバース動作、ループ形成などのステップを進めればよいので、説明は省略する。

上述した実施の形態４においては、ＦＡＢ５２の電極パッド３２接触後のキャピラリ４０移動により、前記第２の発明における「偏心形成ステップ」が実現されている。

なお、上述した実施の形態４においては、キャピラリ２４０が、前記第５の発明における「キャピラリ」に、トーチ電極６０が、前記第５の発明における「トーチ電極」に、制御部２７０が、前記第５の発明における「取得手段」に、それぞれ相当している。そして、上述した実施の形態４においては、ＦＡＢ５２の電極パッド３２接触後のキャピラリ４０移動により、前記第５の発明における「位置調整手段」が実現されている。

２ ワイヤボンディング構造
１０、２２ ボンド部
１２ ネック部
２０、１２０ ワイヤ部
３０ 半導体チップ
３２ 電極パッド
３４ リード
４０、２４０ キャピラリ
４２、２４２ ワイヤ挿通穴
５０ ワイヤ
６０ トーチ電極
６０ａ〜６０ｈ トーチ電極
６２、１６２ レール
６４ アーム
７０、１７０、２７０ 制御部
２４６、２４８ 貫通穴
２７２ 送風装置

Claims (13)

1. 複数の第１被ボンド領域と
   前記第１被ボンド領域と異なる位置にそれぞれ設けられた複数の第２被ボンド領域と、
   前記複数の第１被ボンド領域と前記複数の第２被ボンド領域とをそれぞれ接続する複数のワイヤボンディング構造と、
   を備え、
   前記複数のワイヤボンディング構造のそれぞれが、
   前記第１被ボンド領域に設けられ、前記第１被ボンド領域の面方向において所定の直径を有するネック部を備えた、第１ボンド部と、
   前記ネック部と連結し、前記ネック部の前記直径よりも細いワイヤにより構成され、前記ネック部から前記第１被ボンド領域が属する面の法線方向側へ延びるとともに前記第２被ボンド領域側に屈曲して前記第２被ボンド領域側に延びるワイヤ部と、
   前記第２被ボンド領域に設けられ、前記第１ボンド部側から延びてきた前記ワイヤ部と連結する第２ボンド部と、
   を備え、
   前記ワイヤ部と前記ネック部の連結箇所において、前記ワイヤ部を構成する前記ワイヤの中心軸が、前記ネック部の中心軸に対して、前記ワイヤ部と前記ネック部の境界における前記ワイヤ部の周縁が前記ネック部の中心軸を越えない範囲内において、前記第２被ボンド領域の位置と反対の方向へと偏心しており、
   前記ネック部の前記第２被ボンド領域側の端と前記連結箇所における前記ワイヤ部の前記第２被ボンド領域側表面との間の距離Ｄ_１と、前記ネック部の前記第２被ボンド領域とは反対側の端と前記連結箇所における前記ワイヤ部の前記第２被ボンド領域とは反対側の表面との間の距離Ｄ_２の比であるＤ_２／Ｄ_１の値が、零以上かつ０．７５以下の範囲内にあることを特徴とする半導体装置。
2. ワイヤの端部を溶融してボールを形成するボール形成ステップと、
   前記ボールを第１被ボンド面に圧着して前記第１被ボンド面上にボンド部を形成するボンド部形成ステップと、
   前記第１被ボンド面上への前記ボンド部の形成後に、次に前記ワイヤをボンディングすべき第２被ボンド面の位置とは反対側に、前記ワイヤをリバース動作させるリバース動作ステップと、
   前記リバース動作の後に、前記第２被ボンド面側へと前記ワイヤを屈曲させてループを形成するループ形成ステップと、
   を有し、
   前記ボール形成ステップおよび前記ボンド部形成ステップの少なくとも一方のステップが、前記ボンド部の中心軸に対し前記ワイヤの中心軸が前記ループの形成方向の反対方向へと偏心するように前記ボールと前記ワイヤの位置をずらす偏心形成ステップを含むことを特徴とするワイヤボンディング方法。
3. 前記ボール形成ステップが、前記ワイヤの周囲にトーチ電極を配置する配置ステップと、前記トーチ電極の放電を行うことにより前記ボールを形成する放電ステップと、を含み、
   前記偏心形成ステップが、前記配置ステップおよび前記放電ステップにおいて、前記ループの形成方向側に前記トーチ電極を配置させた状態で前記放電を行わせるステップであることを特徴とする請求項２に記載のワイヤボンディング方法。
4. 前記ボール形成ステップの前記配置ステップは、前記ワイヤの周囲にトーチ電極を複数個配置するステップであり、
   前記偏心形成ステップが、前記配置ステップで配置された前記複数個のトーチ電極のうち前記ループの形成方向に最も近いトーチ電極を放電させるステップであることを特徴とする請求項３に記載のワイヤボンディング方法。
5. 前記偏心形成ステップが、前記ボール形成ステップにおいて、前記ボールが溶融状態にあるときに前記ワイヤを前記ボールに対して前記ループの形成方向の反対側にずらすステップであることを特徴とする請求項２に記載のワイヤボンディング方法。
6. 前記偏心形成ステップが、
   前記ボンド部形成ステップにおいて、前記第１被ボンド面に前記ボールを接触させたときに前記ワイヤを案内するキャピラリを前記ループの形成方向側にずらすステップと、
   前記キャピラリを前記ループの形成方向側にずらした状態で、前記ボールを前記第１被ボンド面に圧着するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載のワイヤボンディング方法。
7. ワイヤボンディングが行われるべき半導体チップを準備する工程と、
   前記半導体チップに対して、前記半導体チップの被ボンド面を前記第１被ボンド面として、請求項２乃至６の何れか１項に記載のワイヤボンディング方法によって、ワイヤボンディングを行う工程と、
   を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 前記半導体チップは、ワイヤボンディングが行われるべき電極パッドを、少なくとも、隣り合う２辺にそれぞれ備えており、
   前記半導体チップの前記隣り合う２辺に備えられた複数の前記電極パッドについて、ワイヤボンディング時のループ形成方向を取得する取得ステップを備え、
   さらに、
   請求項２乃至６の何れか１項に記載のワイヤボンディング方法の前記偏心形成ステップが、
   前記取得ステップで取得された前記ループ形成方向に応じて、前記ボールと前記ワイヤの位置をずらすべき方向を設定する偏心方向設定ステップと、
   前記偏心方向設定ステップが設定した前記方向に従って、前記半導体チップの前記隣り合う２辺に備えられた複数の前記電極パッドに対して、それぞれワイヤボンディングを行うステップと、
   を含むことを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
9. ワイヤを挿通させる挿通部を有するキャピラリと、
   前記キャピラリに挿通したワイヤの周囲を回るように移動が可能なトーチ電極と、
   前記ワイヤの前記周囲のうち今回のループ形成方向の側の位置に、前記トーチ電極を移動させる位置制御部と、
   前記ワイヤの端部を溶融させてボールを形成するときに、前記位置制御部により前記トーチ電極を移動させた後で、前記トーチ電極の放電をさせる放電制御部と、
   を備えることを特徴とするワイヤボンディング装置。
10. ワイヤボンディングが行われるべき電極パッドを少なくとも隣り合う２辺にそれぞれ備えた半導体チップにワイヤボンディングを行う場合に、前記隣り合う２辺に備えられた複数の前記電極パッドについてワイヤボンディング時のループ形成方向を取得する取得部を備え、
    前記位置制御部は、前記取得部で取得された前記ループ形成方向の側に、前記トーチ電極を位置させることを特徴とする請求項９に記載のワイヤボンディグ装置。
11. ワイヤを挿通させる挿通部を有するキャピラリと、
    前記キャピラリに挿通したワイヤの周囲に並ぶように、複数個備えられたトーチ電極と、
    前記ワイヤの端部を溶融させてボールを形成するときに、前記複数のトーチ電極のうち今回のループ形成方向の側の位置に最も近いトーチ電極に放電をさせる制御部と、
    を備えることを特徴とするワイヤボンディング装置。
12. ワイヤボンディングが行われるべき電極パッドを少なくとも隣り合う２辺にそれぞれ備えた半導体チップにワイヤボンディングを行う場合に、前記隣り合う２辺に備えられた複数の前記電極パッドについてワイヤボンディング時のループ形成方向を取得する取得部を備え、
    前記制御部が、前記取得部が取得した前記ループ形成方向に基づいて、前記複数のトーチ電極のうち今回のループ形成方向の側の位置に最も近いトーチ電極に放電をさせることを特徴とする請求項１１に記載のワイヤボンディグ装置。
13. ワイヤを挿通させる挿通部を有するキャピラリと、
    前記キャピラリに挿通したワイヤの端部を溶融させて前記端部にボールを形成するトーチ電極と、
    前記ボールを被ボンド面に圧着して前記被ボンド面にボンド部を形成するように、前記キャピラリを制御するキャピラリ制御部と、
    今回のワイヤボンディングにおける前記ワイヤのループ形成方向を取得する取得手段と、
    前記ボールが溶融状態にあるときに、あるいは、前記ボールと前記被ボンド面とが接触した以後であって該被ボンド面への該ボールの圧着前に、前記キャピラリの前記挿通部内において前記ループ形成方向の反対側に前記ワイヤが偏るように、前記キャピラリと前記ワイヤの間の位置関係を調整する位置調整手段と、
    を備えることを特徴とするワイヤボンディング装置。

Images