JPH05347308A - ボールバンプ形成方法 - Google Patents
ボールバンプ形成方法Info
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体チップのボンディングパッド上にバンプ
電極を形成する際、バンプ電極上部の突出部の発生を防
ぎ、バンプ電極の形状の安定化を図る。 【構成】金細線４の先端に形成されたボール３を半導体
チップ１のボンディングパッド２に押し付けて固着して
バンプ電極６を形成し金細線４とバンプ電極６を分離し
た後、ボンディングパッド２に固着したバンプ電極６に
レーザ光１２を照射して突出部１３を消滅し、表面張力
により半球形状にする。
電極を形成する際、バンプ電極上部の突出部の発生を防
ぎ、バンプ電極の形状の安定化を図る。 【構成】金細線４の先端に形成されたボール３を半導体
チップ１のボンディングパッド２に押し付けて固着して
バンプ電極６を形成し金細線４とバンプ電極６を分離し
た後、ボンディングパッド２に固着したバンプ電極６に
レーザ光１２を照射して突出部１３を消滅し、表面張力
により半球形状にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボールバンプ形成方法に
関し、特に金細線の先端部を高温溶融させ形成したボー
ルを半導体チップのボンディングパッドに押し付けてバ
ンプ電極を形成するボールバンプ形成方法に関する。
関し、特に金細線の先端部を高温溶融させ形成したボー
ルを半導体チップのボンディングパッドに押し付けてバ
ンプ電極を形成するボールバンプ形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップのボンディングパッドにバ
ンプ電極を形成するには、現在めっき方式とボールバン
プ方式の２方式がある。しかしながら、めっき方式にお
いては、めっき処理に長時間必要で、かつ、均一なめっ
き層を形成するには非常に複雑な管理が必要なためボー
ルバンプ方式が主流となっている。以下に、このボール
バンプ方式による従来のボールバンプ形成方法について
説明する。
ンプ電極を形成するには、現在めっき方式とボールバン
プ方式の２方式がある。しかしながら、めっき方式にお
いては、めっき処理に長時間必要で、かつ、均一なめっ
き層を形成するには非常に複雑な管理が必要なためボー
ルバンプ方式が主流となっている。以下に、このボール
バンプ方式による従来のボールバンプ形成方法について
説明する。
【０００３】図４（ａ）〜（ｆ）は従来のボールバンプ
形成方法の一例を説明する工程順に示したボンディング
装置の概略構成図である。
形成方法の一例を説明する工程順に示したボンディング
装置の概略構成図である。
【０００４】まず、図４（ａ）に示すように、ボンディ
ング装置のキャピラリ５の先端から下方に突出させた金
細線４を電気スパークにより溶融させ球状のボール３を
形成する。
ング装置のキャピラリ５の先端から下方に突出させた金
細線４を電気スパークにより溶融させ球状のボール３を
形成する。
【０００５】次に、図４（ｂ）に示すように、キャピラ
リ５が下降し半導体チップ１上のボンディングパッド２
上にボール３を押し付ける。
リ５が下降し半導体チップ１上のボンディングパッド２
上にボール３を押し付ける。
【０００６】次に、図４（ｃ）に示すように、キャピラ
リ５を上昇させると、押し付けられたボール３は半導体
チップ１上のボンディングパッド２上に固着して残る。
リ５を上昇させると、押し付けられたボール３は半導体
チップ１上のボンディングパッド２上に固着して残る。
【０００７】次に、図４（ｄ）に示すように、キャピラ
リ５を上昇させると、適当な位置で金細線４とボール３
が分離してバンプ電極６を形成する。
リ５を上昇させると、適当な位置で金細線４とボール３
が分離してバンプ電極６を形成する。
【０００８】次に、図４（ｅ）に示すように、スパーク
ロッド７がキャピラリ５の先端部に残った金細線４の下
方に配置される。
ロッド７がキャピラリ５の先端部に残った金細線４の下
方に配置される。
【０００９】次に、図４（ｆ）に示すように、金細線４
とスパークロッド７との間で電気スパークが発生し、金
細線４の先端が溶融して新しいボール３が形成される。
とスパークロッド７との間で電気スパークが発生し、金
細線４の先端が溶融して新しいボール３が形成される。
【００１０】図５（ａ），（ｂ）は従来のバンプ上部を
平坦化する方法を説明する工程順に示したバンプ電極の
側面図である。
平坦化する方法を説明する工程順に示したバンプ電極の
側面図である。
【００１１】このようにして形成されたバンプ電極６に
は、上面に、突出部１３が発生し、外部の電極（図示せ
ず）に接続を行う際に位置ずれや接触不良が発生し易い
ため、次にバンプ電極６の上面を平坦にする作業を行
う。
は、上面に、突出部１３が発生し、外部の電極（図示せ
ず）に接続を行う際に位置ずれや接触不良が発生し易い
ため、次にバンプ電極６の上面を平坦にする作業を行
う。
【００１２】この作業は、図５（ａ）に示すように、先
端が平坦な金属性のツール１２を図５（ｂ）に示すよう
に、バンプ電極６の上面に押し付けることにより行われ
る。
端が平坦な金属性のツール１２を図５（ｂ）に示すよう
に、バンプ電極６の上面に押し付けることにより行われ
る。
【００１３】通常、この作業は別の装置で行われるが、
多くの工数を必要とするため、図４（ｂ）の工程におい
て、キャピラリ５を左右方向に移動させキャピラリ５と
ボール３の中心位置をずらして切断し、さらに、キャピ
ラリ５を下方に押し下げることによりバンプ電極６の上
面を平坦にする（特開昭５７−１６３９１９号公報参
照）という技術も開発されている。
多くの工数を必要とするため、図４（ｂ）の工程におい
て、キャピラリ５を左右方向に移動させキャピラリ５と
ボール３の中心位置をずらして切断し、さらに、キャピ
ラリ５を下方に押し下げることによりバンプ電極６の上
面を平坦にする（特開昭５７−１６３９１９号公報参
照）という技術も開発されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】この従来のボールバン
プ形成方法では、ツール、又は、キャピラリでバンプ電
極上面を押え付けてバンプ電極上面を平坦にしているた
め、ツール、又は、キャピラリの先端の表面状態が粗れ
てくるとバンプ電極上面の表面が粗れるため、その管理
に多大な工数がかかり、また、バンプ電極の形状を一定
とするためにはツール、又は、キャピラリの押し下げ量
を精確に制御しなければならないという問題点があっ
た。
プ形成方法では、ツール、又は、キャピラリでバンプ電
極上面を押え付けてバンプ電極上面を平坦にしているた
め、ツール、又は、キャピラリの先端の表面状態が粗れ
てくるとバンプ電極上面の表面が粗れるため、その管理
に多大な工数がかかり、また、バンプ電極の形状を一定
とするためにはツール、又は、キャピラリの押し下げ量
を精確に制御しなければならないという問題点があっ
た。
【００１５】本発明の目的は、管理が容易でバンプ電極
の形状を一定に形成できるボールバンプ形成方法を提供
することにある。
の形状を一定に形成できるボールバンプ形成方法を提供
することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、金細線の先端
部を高温溶融させて形成したボールを半導体チップのボ
ンディングパッドに押し付けてパンプ電極を形成するボ
ールバンプ形成方法において、前記バンプ電極にレーザ
光の照射を行い前記パンプ電極の少くとも一部を溶融さ
せる工程を含む。
部を高温溶融させて形成したボールを半導体チップのボ
ンディングパッドに押し付けてパンプ電極を形成するボ
ールバンプ形成方法において、前記バンプ電極にレーザ
光の照射を行い前記パンプ電極の少くとも一部を溶融さ
せる工程を含む。
【００１７】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１８】図１は本発明の第１の実施例に使用するボ
ールバンプ形成装置の概略構成図、図２は本発明の第１
の実施例を説明する工程順に示したパンプ電極の側面図
である。
ールバンプ形成装置の概略構成図、図２は本発明の第１
の実施例を説明する工程順に示したパンプ電極の側面図
である。
【００１９】第１の実施例に使用するボールバンプ形成
装置は、図１に示すように、レーザ照射部１１がレーザ
発振器８，ミラー９，集光部１０とから成る。キャピラ
リ５には金細線４が通っており、先端には電気スパーク
にて溶融させて形成したボール３が付いている。このボ
ール３を半導体チップ１上のボンディングパッド２に固
着させる方法は、従来の技術と同様である。
装置は、図１に示すように、レーザ照射部１１がレーザ
発振器８，ミラー９，集光部１０とから成る。キャピラ
リ５には金細線４が通っており、先端には電気スパーク
にて溶融させて形成したボール３が付いている。このボ
ール３を半導体チップ１上のボンディングパッド２に固
着させる方法は、従来の技術と同様である。
【００２０】まず、図２（ａ）に示すように、半導体チ
ップ１上のボンディングパッド２にバンプ電極６を形成
した後、集光部１０を通してレーザ光１２をバンプ電極
６に照射する。レーザ光１２を受けたバンプ電極６は図
２（ｂ）に示すように、レーザ光１２のエネルギーによ
り溶融して突出部１３が消滅し、表面張力により半球形
状となる。この場合、通常ボンディングパッド２が約一
辺の長さが１００μｍであるため、レーザ光１２は集光
部１０によりそのビーム径が８０μｍ以下に集光されて
いる。
ップ１上のボンディングパッド２にバンプ電極６を形成
した後、集光部１０を通してレーザ光１２をバンプ電極
６に照射する。レーザ光１２を受けたバンプ電極６は図
２（ｂ）に示すように、レーザ光１２のエネルギーによ
り溶融して突出部１３が消滅し、表面張力により半球形
状となる。この場合、通常ボンディングパッド２が約一
辺の長さが１００μｍであるため、レーザ光１２は集光
部１０によりそのビーム径が８０μｍ以下に集光されて
いる。
【００２１】図３は本発明の第２実施例を説明する工程
順に示したバンプ電極の側面図である。
順に示したバンプ電極の側面図である。
【００２２】第２の実施例は、図４に示す従来のボール
バンプ形成工程において、図４（ｃ）に示すタイミング
で図３（ａ）に示すようにレーザ光１２をボール３と金
細線４の接続点に照射する。レーザ光１２が照射される
とそのエネルギーによりボール３と金細線４の接続点が
溶融され、図３（ｂ）に示すように、金細線４の先端に
は新しいボール３が形成され、同時に半導体チップ１上
のボンディングパッド２には突出部のない半球形状のバ
ンプ電極６が形成される。
バンプ形成工程において、図４（ｃ）に示すタイミング
で図３（ａ）に示すようにレーザ光１２をボール３と金
細線４の接続点に照射する。レーザ光１２が照射される
とそのエネルギーによりボール３と金細線４の接続点が
溶融され、図３（ｂ）に示すように、金細線４の先端に
は新しいボール３が形成され、同時に半導体チップ１上
のボンディングパッド２には突出部のない半球形状のバ
ンプ電極６が形成される。
【００２３】本実施例にはおいては、金細線４とボール
３の切断，新しいボール３の形成が同時に行われるた
め、第１の実施例に対して大幅な時間短縮が可能とな
る。
３の切断，新しいボール３の形成が同時に行われるた
め、第１の実施例に対して大幅な時間短縮が可能とな
る。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、形成中又
は形成後のバンプ電極にレーザ光を照射することによ
り、上部に突出部のない半球形状のバンプ電極を安定し
て容易に形成することができるという効果を有する。
は形成後のバンプ電極にレーザ光を照射することによ
り、上部に突出部のない半球形状のバンプ電極を安定し
て容易に形成することができるという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例に使用するボールバンプ
形成装置の概略構成図である。
形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例を説明する工程順に示し
たバンプ電極の側面図である。
たバンプ電極の側面図である。
【図３】本発明の第２の実施例を説明する工程順に示し
たバンプ電極の側面図である。
たバンプ電極の側面図である。
【図４】従来のボールバンプ形成方法の一例を説明する
工程順に示したボンディング装置の概略構成図である。
工程順に示したボンディング装置の概略構成図である。
【図５】従来のバンプ電極上部を平坦化する方法の一例
を説明する工程順に示したバンプ電極の側面図である。
を説明する工程順に示したバンプ電極の側面図である。
１ 半導体チップ ２ ボンディングパッド ３ ボール ４ 金細線 ５ キャピラリ ６ バンプ電極 ７ スパークロッド ８ レーザ発振器 ９ ミラー １０ 集光部 １１ レーザ照射部 １２ レーザ光 １３ 突出部
Claims (3)
- 【請求項１】 金細線の先端部を高温溶融させて形成し
たボールを半導体チップのボンディングパッドに押し付
けてパンプ電極を形成するボールバンプ形成方法におい
て、前記バンプ電極にレーザ光の照射を行い前記パンプ
電極の少くとも一部を溶融させる工程を含むことを特徴
とするボールバンプ形成方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のボールバンプ形成方法に
おいて、前記レーザ光の照射を金細線の先端に形成され
たボールが半導体チップのボンディングパッドに押し付
けられ該ボンディングパッドに固着してパンプ電極を形
成し該バンプ電極と前記金細線が分離する工程後に行う
ことを特徴とするボールバンプ形成方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のボールバンプ形成方法に
おいて、前記レーザ光の照射を金細線の先端に形成され
たボールが半導体チップのボンディングパッドに押し付
けられ該ボンディングパッドに固着してパンプ電極を形
成し該バンプ電極と前記金細線が分離する工程前に行う
ことを特徴とするボールバンプ形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154872A JPH05347308A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | ボールバンプ形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154872A JPH05347308A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | ボールバンプ形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05347308A true JPH05347308A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=15593777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4154872A Pending JPH05347308A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | ボールバンプ形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05347308A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08148495A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-06-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法、半導体装置におけるバンプ密着性評価方法 |
| WO1998031498A1 (en) * | 1997-01-22 | 1998-07-23 | Equilasers, Inc. | Laser-driven microwelding apparatus and process |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP4154872A patent/JPH05347308A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08148495A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-06-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法、半導体装置におけるバンプ密着性評価方法 |
| WO1998031498A1 (en) * | 1997-01-22 | 1998-07-23 | Equilasers, Inc. | Laser-driven microwelding apparatus and process |
| US5938952A (en) * | 1997-01-22 | 1999-08-17 | Equilasers, Inc. | Laser-driven microwelding apparatus and process |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990406 |