JPH06224542A - 集積回路への導電線の付加 - Google Patents
集積回路への導電線の付加Info
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- JPH06224542A JPH06224542A JP5293365A JP29336593A JPH06224542A JP H06224542 A JPH06224542 A JP H06224542A JP 5293365 A JP5293365 A JP 5293365A JP 29336593 A JP29336593 A JP 29336593A JP H06224542 A JPH06224542 A JP H06224542A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】一般に集積回路の導線の開口部に導電線を付加
して修理する。 【構成】導電線８０を基板の選択された区域に並置して
位置合せするステップと、導電線を基板に接着するステ
ップと、その中に導電線を吊るしたキャリアから導電線
を引き離すステップとによって、導電線を基板に付加す
る。キャリアは側壁によって画定されるキャリア開口を
有し、導電材料がキャリア開口の側壁から吊るされ、キ
ャリア開口内に埋め込まれて、導電線を形成する。
して修理する。 【構成】導電線８０を基板の選択された区域に並置して
位置合せするステップと、導電線を基板に接着するステ
ップと、その中に導電線を吊るしたキャリアから導電線
を引き離すステップとによって、導電線を基板に付加す
る。キャリアは側壁によって画定されるキャリア開口を
有し、導電材料がキャリア開口の側壁から吊るされ、キ
ャリア開口内に埋め込まれて、導電線を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全般的に集積回路に関
し、より具体的には、集積回路の所望の区域への導電線
の付加に関する。
し、より具体的には、集積回路の所望の区域への導電線
の付加に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、薄膜導電線など、高密度回路の微
細線内の開路欠陥の修理は、導電材料によって開路欠陥
を閉じるまたは橋絡することによって達成される。一般
に使用される２つの主な技法が、レーザ化学蒸着（ＬＣ
ＶＤ）とワイヤ・ボンディングである。レーザ化学蒸着
は、開路欠陥をまたいで金などの導電材料を付着するこ
とによって、線内の開路欠陥を橋絡するものである。導
電材料は、通常は気状の有機金属前駆物質から付着され
る。開路欠陥の修理にＬＣＶＤを用いることに関連する
主な欠点には、付着する導電材料の寸法、特に高さの制
御が困難であること、導電材料の接着性が低いこと、お
よび付着制御が不十分であるため、修理する回路の望ま
しくない区域に導電材料が付着される結果となることが
含まれる。
細線内の開路欠陥の修理は、導電材料によって開路欠陥
を閉じるまたは橋絡することによって達成される。一般
に使用される２つの主な技法が、レーザ化学蒸着（ＬＣ
ＶＤ）とワイヤ・ボンディングである。レーザ化学蒸着
は、開路欠陥をまたいで金などの導電材料を付着するこ
とによって、線内の開路欠陥を橋絡するものである。導
電材料は、通常は気状の有機金属前駆物質から付着され
る。開路欠陥の修理にＬＣＶＤを用いることに関連する
主な欠点には、付着する導電材料の寸法、特に高さの制
御が困難であること、導電材料の接着性が低いこと、お
よび付着制御が不十分であるため、修理する回路の望ま
しくない区域に導電材料が付着される結果となることが
含まれる。
【０００３】本明細書の出願人に譲渡された米国特許第
５０７９０７０号明細書に記載され、「従来技術」と記
した図１ないし図５に示すように、ワイヤ・ボンディン
グを使用する開路欠陥の修理には、通常、ボンディング
・チップ１０と、１本または複数の修理線１５をエッチ
ングした支持シート２０とが用いられる。ボンディング
・チップ１０は、内部の円筒形空洞１２を有し、円筒形
空洞１２は、前面１４で円錐形になって終わる。円筒形
空洞１２の直径は、前面１４内の円筒形開口１７に向か
って先細になっている。
５０７９０７０号明細書に記載され、「従来技術」と記
した図１ないし図５に示すように、ワイヤ・ボンディン
グを使用する開路欠陥の修理には、通常、ボンディング
・チップ１０と、１本または複数の修理線１５をエッチ
ングした支持シート２０とが用いられる。ボンディング
・チップ１０は、内部の円筒形空洞１２を有し、円筒形
空洞１２は、前面１４で円錐形になって終わる。円筒形
空洞１２の直径は、前面１４内の円筒形開口１７に向か
って先細になっている。
【０００４】支持シート２０は、支持材料へのブランケ
ット・メタライゼーションまたは金属層の積層によって
製造される。金属層と支持材料を光処理とエッチング手
順によって回路化して、修理線１５を形成する。その
後、金属層を選択的にエッチングして、それを貫通する
窓開口２５を形成し、修理を行うために修理線１５を露
出させる。図からわかるように、修理線１５は、支持シ
ート２０の底面３０上に機械的に支持される。
ット・メタライゼーションまたは金属層の積層によって
製造される。金属層と支持材料を光処理とエッチング手
順によって回路化して、修理線１５を形成する。その
後、金属層を選択的にエッチングして、それを貫通する
窓開口２５を形成し、修理を行うために修理線１５を露
出させる。図からわかるように、修理線１５は、支持シ
ート２０の底面３０上に機械的に支持される。
【０００５】修理処理には、回路線４０の開路欠陥３５
の上に修理線１５のうちの１本を位置決めする必要があ
る。参照によって本明細書に組み込まれる、本明細書の
出願人に譲渡された米国特許第４９７０３６５号明細書
によれば、超音波振動運動およびレーザ・エネルギーを
利用して、ボンディング・チップ１０が、修理線１５を
回路線４０に接着できるようにする。接着の後、「引剥
し動作」を使用して支持シート２０を持ち上げて、修理
線１５を引き離しまたは破砕すると、修理が完了する。
米国特許第５０７９０７０号明細書には、この引剥し処
置がうまく修理できたかどうかをテストする方法として
記載されているが、支持シート２０から修理線１５を引
き離すのに必要な力が、修理線１５に損傷を与え、さら
に、修理中の回路線４０に損傷を与え、あるいは修理線
１５と回路線４０の間の接着力を弱めまたは破壊する可
能性があることがわかっている。現況の技術の高密度回
路に使用される極度に壊れやすく繊細な微細線では特に
そうである。
の上に修理線１５のうちの１本を位置決めする必要があ
る。参照によって本明細書に組み込まれる、本明細書の
出願人に譲渡された米国特許第４９７０３６５号明細書
によれば、超音波振動運動およびレーザ・エネルギーを
利用して、ボンディング・チップ１０が、修理線１５を
回路線４０に接着できるようにする。接着の後、「引剥
し動作」を使用して支持シート２０を持ち上げて、修理
線１５を引き離しまたは破砕すると、修理が完了する。
米国特許第５０７９０７０号明細書には、この引剥し処
置がうまく修理できたかどうかをテストする方法として
記載されているが、支持シート２０から修理線１５を引
き離すのに必要な力が、修理線１５に損傷を与え、さら
に、修理中の回路線４０に損傷を与え、あるいは修理線
１５と回路線４０の間の接着力を弱めまたは破壊する可
能性があることがわかっている。現況の技術の高密度回
路に使用される極度に壊れやすく繊細な微細線では特に
そうである。
【０００６】さらに、非常に小さい寸法を有する微細線
を含む支持シートの作成は、極めて困難であることがわ
かっている。たとえば、１ないし１０μｍ程度の高さを
有する修理線は、現在の技術でしばしば必要とされる
が、この製造には問題がある。なお、修理線の高さが過
大であると、修理中の回路線の平面の上に修理線の望ま
しくない突出しが生じる可能性がある。
を含む支持シートの作成は、極めて困難であることがわ
かっている。たとえば、１ないし１０μｍ程度の高さを
有する修理線は、現在の技術でしばしば必要とされる
が、この製造には問題がある。なお、修理線の高さが過
大であると、修理中の回路線の平面の上に修理線の望ま
しくない突出しが生じる可能性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、開路欠陥の修理を改良することである。
目的は、開路欠陥の修理を改良することである。
【０００８】本発明の他の目的は、集積回路への導電線
の付加を全般的に改良することである。
の付加を全般的に改良することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の上記その他の目
的を達成するため、導電線を基板の選択された区域に並
置して位置合せするステップと、導電線を基板に接着す
るステップと、その中に導電線を吊るしたキャリアから
導電線を引き離すステップとを含む、基板に導電線を付
加する方法が提供される。
的を達成するため、導電線を基板の選択された区域に並
置して位置合せするステップと、導電線を基板に接着す
るステップと、その中に導電線を吊るしたキャリアから
導電線を引き離すステップとを含む、基板に導電線を付
加する方法が提供される。
【００１０】キャリアは、側壁によって画定されるキャ
リア開口を有し、導電材料がキャリア開口の側壁から吊
るされて、キャリア開口内に埋め込まれ、導電線を形成
する。
リア開口を有し、導電材料がキャリア開口の側壁から吊
るされて、キャリア開口内に埋め込まれ、導電線を形成
する。
【００１１】
【実施例】本発明の具体的な用途の１つが、開路欠陥の
修理であるが、本発明の使用は、回路が導電線の追加を
必要とする、あるいはその一部として導電線を結合する
ことを必要とするすべての状況を企図したものであるこ
とを完全に理解されたい。たとえば、回路の修理に加え
て、本発明による導電線は、うっかり省略された、ある
いは前には不要または望ましくなかった接続を回路に追
加するのに使用することができる。したがって、当業者
は、回路に導電線を付加する必要があるすべての場合に
本発明が有用であることを理解するであろう。
修理であるが、本発明の使用は、回路が導電線の追加を
必要とする、あるいはその一部として導電線を結合する
ことを必要とするすべての状況を企図したものであるこ
とを完全に理解されたい。たとえば、回路の修理に加え
て、本発明による導電線は、うっかり省略された、ある
いは前には不要または望ましくなかった接続を回路に追
加するのに使用することができる。したがって、当業者
は、回路に導電線を付加する必要があるすべての場合に
本発明が有用であることを理解するであろう。
【００１２】図６ないし図１１を参照すると、その上に
導電線を付加しなければならない、集積回路の選択され
た区域５０が示されている。例として、メタライゼーシ
ョンまたは回路線５５の両端を互いに接続する場合につ
いて、本発明を図示し説明する。１例として、区域５０
は開路欠陥であり、回路線５５は薄膜線であるものとす
る。
導電線を付加しなければならない、集積回路の選択され
た区域５０が示されている。例として、メタライゼーシ
ョンまたは回路線５５の両端を互いに接続する場合につ
いて、本発明を図示し説明する。１例として、区域５０
は開路欠陥であり、回路線５５は薄膜線であるものとす
る。
【００１３】区域５０および回路線５５は、絶縁層６０
と回路ベース６５の間に挟まれているものとする。絶縁
層６０は、通常はポリイミドなどの絶縁材料である。回
路ベース６５は、多層セラミック基板やプリント回路基
板などの基板を含むものでよい。区域５０に導電線を付
加するために、絶縁層６０を、好ましくは局部的に開い
て、回路線５５の区域５０を含む部分を露出させなけれ
ばならない。絶縁層６０内に作られた開口は、下記で述
べるように、導電線格子の少なくとも一部を収容するの
に十分な寸法を有する必要がある。絶縁層６０内の開口
は、任意の適当な技法によって作成できる。たとえば、
パルス式エキシマ・レーザを用いる融除によってポリイ
ミド絶縁層内に開口を作成することができる。このレー
ザは、融除中に生成される屑を除去するためのヘリウム
・ジェットを備える。絶縁層６０またはその一部が、こ
のようにして除去される。
と回路ベース６５の間に挟まれているものとする。絶縁
層６０は、通常はポリイミドなどの絶縁材料である。回
路ベース６５は、多層セラミック基板やプリント回路基
板などの基板を含むものでよい。区域５０に導電線を付
加するために、絶縁層６０を、好ましくは局部的に開い
て、回路線５５の区域５０を含む部分を露出させなけれ
ばならない。絶縁層６０内に作られた開口は、下記で述
べるように、導電線格子の少なくとも一部を収容するの
に十分な寸法を有する必要がある。絶縁層６０内の開口
は、任意の適当な技法によって作成できる。たとえば、
パルス式エキシマ・レーザを用いる融除によってポリイ
ミド絶縁層内に開口を作成することができる。このレー
ザは、融除中に生成される屑を除去するためのヘリウム
・ジェットを備える。絶縁層６０またはその一部が、こ
のようにして除去される。
【００１４】さらに、回路線５５の区域５０に隣接する
部位７０を「手直し（ドレッシング）」することによっ
て、付加される導電線と回路線５５の間の接触抵抗を低
下させる必要がある場合がある。このような接触抵抗
は、酸化など、回路線５５の上面に形成される汚染物質
によって引き起こされる可能性がある。図７に示すよう
に、部位７０の手直しには、回路線５５の上面の一部を
取り除くことによって部位７０の厚さを削減する必要が
ある。たとえばパルス式エキシマ・レーザを使用して、
上面の一部を取り除くことができる。１例として、手直
しされる部位７０は、付加される導電線と同じ幅であ
り、区域５０の各縁部から少なくとも約４０μｍ延び
る。もちろん、部位７０の寸法は、付加される導電線の
寸法に依存する。
部位７０を「手直し（ドレッシング）」することによっ
て、付加される導電線と回路線５５の間の接触抵抗を低
下させる必要がある場合がある。このような接触抵抗
は、酸化など、回路線５５の上面に形成される汚染物質
によって引き起こされる可能性がある。図７に示すよう
に、部位７０の手直しには、回路線５５の上面の一部を
取り除くことによって部位７０の厚さを削減する必要が
ある。たとえばパルス式エキシマ・レーザを使用して、
上面の一部を取り除くことができる。１例として、手直
しされる部位７０は、付加される導電線と同じ幅であ
り、区域５０の各縁部から少なくとも約４０μｍ延び
る。もちろん、部位７０の寸法は、付加される導電線の
寸法に依存する。
【００１５】さらに、回路線５５に付加した時に導電線
が示す、回路線５５の平面に対する突出しの量を有効に
低減するために部位７０の手直しが必要となる場合もあ
る。したがって、表面平面性の厳格な要件を有効に満足
するように、部位７０を適当に手直しすることができ
る。
が示す、回路線５５の平面に対する突出しの量を有効に
低減するために部位７０の手直しが必要となる場合もあ
る。したがって、表面平面性の厳格な要件を有効に満足
するように、部位７０を適当に手直しすることができ
る。
【００１６】しかし、部位の手直しは任意選択であり、
接触抵抗または表面平面性が問題でない場合には、不要
になることもあることを理解されたい。
接触抵抗または表面平面性が問題でない場合には、不要
になることもあることを理解されたい。
【００１７】次に、図８に示すように、導電線８０を、
区域５０および手直しされた部位７０に並置して位置合
せする。図１２を参照すると、導電線８０は、格子また
はキャリア層８５に吊るされまたは埋め込まれた複数の
導電線８０のうちの１本にすぎない場合がある。融通性
と柔軟性を得るために、導電線８０を、複数の所望の形
状と寸法を有し、したがってユーザが簡単に自分の必要
に最も適した導電線８０を選択できるような形で、キャ
リア層８５内に製造するのが有利である。取扱いと加工
の便宜上、キャリア層８５は、たとえば金属を含む剛体
フレーム９０内に保持する。さらに、図２３に最もよく
示されるように、キャリア層８５には、それを貫通する
キャリア開口１８３が、側壁１００によって画定されて
いる。各キャリア開口１８３は、１本の導電線８０に対
応する。導電線８０は、それぞれ、対応するキャリア開
口１８３の側壁１００から吊るされる。各導電線８０
は、第１露出面１１０と第２露出面１０５を有する。第
１露出面１１０と第２露出面１０５は互いに対向してい
る。下記でさらに詳細に説明するように、キャリア層８
５は、位置合せのために実質的に透明であることが好ま
しい。さらに、キャリア層８５内の導電線８０の製造に
ついても、下記でさらに詳細に説明する。
区域５０および手直しされた部位７０に並置して位置合
せする。図１２を参照すると、導電線８０は、格子また
はキャリア層８５に吊るされまたは埋め込まれた複数の
導電線８０のうちの１本にすぎない場合がある。融通性
と柔軟性を得るために、導電線８０を、複数の所望の形
状と寸法を有し、したがってユーザが簡単に自分の必要
に最も適した導電線８０を選択できるような形で、キャ
リア層８５内に製造するのが有利である。取扱いと加工
の便宜上、キャリア層８５は、たとえば金属を含む剛体
フレーム９０内に保持する。さらに、図２３に最もよく
示されるように、キャリア層８５には、それを貫通する
キャリア開口１８３が、側壁１００によって画定されて
いる。各キャリア開口１８３は、１本の導電線８０に対
応する。導電線８０は、それぞれ、対応するキャリア開
口１８３の側壁１００から吊るされる。各導電線８０
は、第１露出面１１０と第２露出面１０５を有する。第
１露出面１１０と第２露出面１０５は互いに対向してい
る。下記でさらに詳細に説明するように、キャリア層８
５は、位置合せのために実質的に透明であることが好ま
しい。さらに、キャリア層８５内の導電線８０の製造に
ついても、下記でさらに詳細に説明する。
【００１８】再度図８を参照すると、導電線８０の、区
域５０および手直しされた部位７０に並置した位置合せ
は、任意の適当な位置合せ手段によって達成できる。１
例として、本明細書では具体的に示さないが、位置合せ
は、回路をボンディング・ステーションに装着し、フレ
ーム９０をＸＹＺ位置決めアーム・ステージに取り付け
て導電線８０を区域５０の上に重ね合わせることによっ
て達成できる。その後、顕微鏡を使用して、導電線８０
を区域５０および部位７０の上に正確に位置決めするこ
とができる。キャリア層８５が透明であり、このため、
操作員が、導電線８０を接着すべき回路線５５を実質的
に遮られずに見ることができるので、正しい位置合せが
簡単になる。
域５０および手直しされた部位７０に並置した位置合せ
は、任意の適当な位置合せ手段によって達成できる。１
例として、本明細書では具体的に示さないが、位置合せ
は、回路をボンディング・ステーションに装着し、フレ
ーム９０をＸＹＺ位置決めアーム・ステージに取り付け
て導電線８０を区域５０の上に重ね合わせることによっ
て達成できる。その後、顕微鏡を使用して、導電線８０
を区域５０および部位７０の上に正確に位置決めするこ
とができる。キャリア層８５が透明であり、このため、
操作員が、導電線８０を接着すべき回路線５５を実質的
に遮られずに見ることができるので、正しい位置合せが
簡単になる。
【００１９】次に、ボンディング・チップ１１５を、導
電線８０の上に位置合せする。図９に示すように、ボン
ディング・チップ１１５を、第１露出面１１０など、導
電線８０の１表面に付加し、好ましくは前述の米国特許
第４９７０３６５号明細書に記載の超音波振動とレーザ
加熱を使用して、ボンディング・チップ１１５を付勢
し、回路線５５の手直しされた部位７０に導電線８０を
接着する。
電線８０の上に位置合せする。図９に示すように、ボン
ディング・チップ１１５を、第１露出面１１０など、導
電線８０の１表面に付加し、好ましくは前述の米国特許
第４９７０３６５号明細書に記載の超音波振動とレーザ
加熱を使用して、ボンディング・チップ１１５を付勢
し、回路線５５の手直しされた部位７０に導電線８０を
接着する。
【００２０】さらに具体的には、図１３を参照すると、
ボンディング・チップ１１５は、鉛筆様の形状とするこ
とができ、円筒形の頂部シャンク部分１２０と円錐台形
の底部１２５からなるものとすることができる。円錐台
形底部１２５は、約０．０７６ｍｍないし０．１３ｍｍ
程度の公称外径を有するボンディング端または底端１３
０に向かって先細になっている。ボンディング・チップ
１１５の円錐台形底部１２５は、その中に円錐形空洞１
３５を有し、円錐形空洞１３５は、たとえば２０°の公
称角度で、約０．０２５ｍｍないし０．０５１ｍｍの公
称直径へと先細になり、垂直穴１４０と合体している。
光ファイバ１２７が、円筒形頂部シャンク部分１２０と
円錐台形底部１２５の中心に置かれる。
ボンディング・チップ１１５は、鉛筆様の形状とするこ
とができ、円筒形の頂部シャンク部分１２０と円錐台形
の底部１２５からなるものとすることができる。円錐台
形底部１２５は、約０．０７６ｍｍないし０．１３ｍｍ
程度の公称外径を有するボンディング端または底端１３
０に向かって先細になっている。ボンディング・チップ
１１５の円錐台形底部１２５は、その中に円錐形空洞１
３５を有し、円錐形空洞１３５は、たとえば２０°の公
称角度で、約０．０２５ｍｍないし０．０５１ｍｍの公
称直径へと先細になり、垂直穴１４０と合体している。
光ファイバ１２７が、円筒形頂部シャンク部分１２０と
円錐台形底部１２５の中心に置かれる。
【００２１】好ましい実施例では、垂直穴１４０は、公
称直径約０．０２５ｍｍないし０．０５１ｍｍ、公称長
さ約０．０７６ｍｍないし０．１３ｍｍである。垂直穴
１４０を画定する壁１４５の公称厚さは重要な寸法であ
る。というのは、これが、接着中に加熱される主な区域
であるからである。したがって、垂直穴１４０を画定す
る壁１４５は、その加熱を促進するために、最小限の厚
さを有する必要がある。好ましい実施例では、壁１４５
の厚さは、垂直穴１４０の底部での約０．０２５ｍｍか
ら、垂直穴１４０の頂部での約０．１０ｍｍまで変化す
る。
称直径約０．０２５ｍｍないし０．０５１ｍｍ、公称長
さ約０．０７６ｍｍないし０．１３ｍｍである。垂直穴
１４０を画定する壁１４５の公称厚さは重要な寸法であ
る。というのは、これが、接着中に加熱される主な区域
であるからである。したがって、垂直穴１４０を画定す
る壁１４５は、その加熱を促進するために、最小限の厚
さを有する必要がある。好ましい実施例では、壁１４５
の厚さは、垂直穴１４０の底部での約０．０２５ｍｍか
ら、垂直穴１４０の頂部での約０．１０ｍｍまで変化す
る。
【００２２】ボンディング・チップ１１５の底端１３０
からのエネルギー損失を防ぎ、高効率のレーザ・ビーム
・トラップを作るため、そこを封止するためのキャッピ
ング層１５０を含める。キャッピング層１５０は、ボン
ディング・チップ１１５の底端１３０のフットプリント
全体を覆うことが好ましく、適当な手段によって底端１
３０に一体式に取り付け、あるいは付着することができ
る。たとえば、キャッピング層１５０は、メッキ技法を
使用して取り付け、あるいは化学蒸着またはメッキを使
用して付着することができる。
からのエネルギー損失を防ぎ、高効率のレーザ・ビーム
・トラップを作るため、そこを封止するためのキャッピ
ング層１５０を含める。キャッピング層１５０は、ボン
ディング・チップ１１５の底端１３０のフットプリント
全体を覆うことが好ましく、適当な手段によって底端１
３０に一体式に取り付け、あるいは付着することができ
る。たとえば、キャッピング層１５０は、メッキ技法を
使用して取り付け、あるいは化学蒸着またはメッキを使
用して付着することができる。
【００２３】接着中に、ボンディング・チップ１１５、
具体的にはボンディング・チップ１１５のキャッピング
層１５０は、導電線８０を実質的に完全に覆い、これを
押しつけて、ボンドを形成する。接着中、ボンディング
・チップ１１５は、その上に導電線８０が置かれるキャ
リア層８５の過度の接触および加熱を避けなければなら
ない。このような過度の接触および加熱は、非効率で非
効果的な接着をもたらす可能性があり、またキャリア層
８５の損傷をもたらす可能性がある。なお、キャリア層
８５は、通常は重合体など比較的壊れやすい材料からで
きており、したがって接着中にボンディング・チップ１
１５によって過度に加熱されると、望ましくない軟化が
発生する可能性がある。さらに、利便性、製造性および
費用効果を考慮して、キャッピング層１５０は、様々な
形状および寸法の導電線の適切な接着に適した寸法にし
なければならない。たとえば、図１４に示すような、公
称幅約８０μｍ、公称長さ約１２０μｍの長方形の形状
のキャッピング層１５０が、公称幅２０μｍないし４０
μｍ、公称長さ約１２０μｍまでの導電線の適切な接着
に適することがわかっている。
具体的にはボンディング・チップ１１５のキャッピング
層１５０は、導電線８０を実質的に完全に覆い、これを
押しつけて、ボンドを形成する。接着中、ボンディング
・チップ１１５は、その上に導電線８０が置かれるキャ
リア層８５の過度の接触および加熱を避けなければなら
ない。このような過度の接触および加熱は、非効率で非
効果的な接着をもたらす可能性があり、またキャリア層
８５の損傷をもたらす可能性がある。なお、キャリア層
８５は、通常は重合体など比較的壊れやすい材料からで
きており、したがって接着中にボンディング・チップ１
１５によって過度に加熱されると、望ましくない軟化が
発生する可能性がある。さらに、利便性、製造性および
費用効果を考慮して、キャッピング層１５０は、様々な
形状および寸法の導電線の適切な接着に適した寸法にし
なければならない。たとえば、図１４に示すような、公
称幅約８０μｍ、公称長さ約１２０μｍの長方形の形状
のキャッピング層１５０が、公称幅２０μｍないし４０
μｍ、公称長さ約１２０μｍまでの導電線の適切な接着
に適することがわかっている。
【００２４】さらに、図には示していないが、所望の区
域の長さから、ボンディング・チップ１１５のキャッピ
ング層１５０の長さより実質的に長い導電線が必要とな
る場合でも、まず導電線の１端を回路線の１端に接着
し、その後、導電線の他端を回路線の他端に接着するこ
とによって、そのような導電線を付加することができ
る。言い換えると、キャッピング層１５０で導電線全体
を実質的に完全に覆って、１接着ステップで接着を完了
する必要はない。
域の長さから、ボンディング・チップ１１５のキャッピ
ング層１５０の長さより実質的に長い導電線が必要とな
る場合でも、まず導電線の１端を回路線の１端に接着
し、その後、導電線の他端を回路線の他端に接着するこ
とによって、そのような導電線を付加することができ
る。言い換えると、キャッピング層１５０で導電線全体
を実質的に完全に覆って、１接着ステップで接着を完了
する必要はない。
【００２５】さらに、キャッピング層１５０は、その加
熱が簡単に行えるような厚さを有する必要がある。たと
えば、公称厚さ５μｍないし１０μｍのキャッピング層
が適当であることがわかっている。しかし、キャッピン
グ層１５０が他の寸法でも、適当な接着の達成に適する
可能性があることは、当業者には完全に理解されるはず
である。
熱が簡単に行えるような厚さを有する必要がある。たと
えば、公称厚さ５μｍないし１０μｍのキャッピング層
が適当であることがわかっている。しかし、キャッピン
グ層１５０が他の寸法でも、適当な接着の達成に適する
可能性があることは、当業者には完全に理解されるはず
である。
【００２６】さらに、その上に回路線５５が置かれる回
路ベース６５の、接着中の過度の加熱も避ける必要があ
る。キャリア層８５と同様に、回路ベース６５も、通常
は、重合体など、過度に加熱すると望ましくない軟化の
発生する、比較的壊れやすい材料からなる。有利なこと
に、本発明は、このような条件の発生を防ぐまたは最小
にするため、ボンドを形成するための制御可能で再現性
のある接着条件を提供する。
路ベース６５の、接着中の過度の加熱も避ける必要があ
る。キャリア層８５と同様に、回路ベース６５も、通常
は、重合体など、過度に加熱すると望ましくない軟化の
発生する、比較的壊れやすい材料からなる。有利なこと
に、本発明は、このような条件の発生を防ぐまたは最小
にするため、ボンドを形成するための制御可能で再現性
のある接着条件を提供する。
【００２７】キャッピング層１５０は、通常はたとえば
３００℃ないし５００℃の範囲の接着に必要な加熱温度
の下で、磨耗と酸化に耐える材料を含む必要がある。製
造を簡単にするために、キャッピング層１５０に、ボン
ディング・チップ１１５の製造に使用するものと同じま
たは類似の材料を含めることができ、製造は、化学蒸着
を使用して達成できる。キャッピング層１５０の製造に
適した材料には、ステンレス鋼、ニッケル合金、タング
ステン、タングステン合金などが含まれる。図１０を参
照すると、回路線５５に導電線８０を接着した後に、そ
の中に導電線８０を吊るしたキャリア層８５を持ち上げ
て、そこから導電線８０を引き離す。導電線８０の損
傷、回路線５５の損傷および、導電線８０と回路線５５
の間の接着の弱化または破損を避けるまたは最小にする
ために、キャリア層８５から導電線８０を引き離すのに
必要な力は最小である必要がある。これに関して、導電
線８０をキャリア層８５内に吊るす方法が重要である。
キャリア層８５からの引離しに必要な力が最小になるよ
うな導電線８０の製造方法を、以下で詳細に説明する。
引離しの後に、露出した回路線５５と導電線８０を、図
１１に示すように、ポリイミドなどの適当な絶縁材料１
５５で覆うことができる。たとえば、絶縁材料１５５
は、薄膜回路の不動態化または次の薄膜層の開始のため
に必要となる可能性がある。
３００℃ないし５００℃の範囲の接着に必要な加熱温度
の下で、磨耗と酸化に耐える材料を含む必要がある。製
造を簡単にするために、キャッピング層１５０に、ボン
ディング・チップ１１５の製造に使用するものと同じま
たは類似の材料を含めることができ、製造は、化学蒸着
を使用して達成できる。キャッピング層１５０の製造に
適した材料には、ステンレス鋼、ニッケル合金、タング
ステン、タングステン合金などが含まれる。図１０を参
照すると、回路線５５に導電線８０を接着した後に、そ
の中に導電線８０を吊るしたキャリア層８５を持ち上げ
て、そこから導電線８０を引き離す。導電線８０の損
傷、回路線５５の損傷および、導電線８０と回路線５５
の間の接着の弱化または破損を避けるまたは最小にする
ために、キャリア層８５から導電線８０を引き離すのに
必要な力は最小である必要がある。これに関して、導電
線８０をキャリア層８５内に吊るす方法が重要である。
キャリア層８５からの引離しに必要な力が最小になるよ
うな導電線８０の製造方法を、以下で詳細に説明する。
引離しの後に、露出した回路線５５と導電線８０を、図
１１に示すように、ポリイミドなどの適当な絶縁材料１
５５で覆うことができる。たとえば、絶縁材料１５５
は、薄膜回路の不動態化または次の薄膜層の開始のため
に必要となる可能性がある。
【００２８】ここで、キャリア層８５中に吊るした導電
線８０の製造ステップを示す図１５ないし図２３を参照
する。支持層１６０には、その上にキャリア層８５が配
置されている。支持層１６０は、必要な支持を提供する
のに適した剛性と、後の除去を可能にする、導電線およ
びキャリア層８５に対する適当なエッチング選択性とを
有する、任意の適当な材料を含むことができる。１例と
して、支持層１６０は銅を含むことができる。キャリア
層８５は、導電線８０をその中に吊るすまたは埋め込む
ことができ、かつ前述の理由から、最小の力でそこから
導電線を引き切り離すこともできる材料を含む必要があ
る。さらに、キャリア層８５は、薄くすることなどによ
って、十分に透明にすることができ、その結果、導電線
８０をその上に付加する集積回路がキャリア層８５を通
して見えて、導電線８０を正しく位置決めできるように
なっていることが好ましい。たとえば、キャリア層８５
は、ポリイミドなどの重合体を含むことができる。例と
して、通常のスピン・コーティング技法または積層技法
を使用して、キャリア層８５を支持層１６０上に形成す
ることができる。図からわかるように、支持層１６０と
キャリア層８５をフレーム９０上で位置決めして、加工
を簡単にすることができる。
線８０の製造ステップを示す図１５ないし図２３を参照
する。支持層１６０には、その上にキャリア層８５が配
置されている。支持層１６０は、必要な支持を提供する
のに適した剛性と、後の除去を可能にする、導電線およ
びキャリア層８５に対する適当なエッチング選択性とを
有する、任意の適当な材料を含むことができる。１例と
して、支持層１６０は銅を含むことができる。キャリア
層８５は、導電線８０をその中に吊るすまたは埋め込む
ことができ、かつ前述の理由から、最小の力でそこから
導電線を引き切り離すこともできる材料を含む必要があ
る。さらに、キャリア層８５は、薄くすることなどによ
って、十分に透明にすることができ、その結果、導電線
８０をその上に付加する集積回路がキャリア層８５を通
して見えて、導電線８０を正しく位置決めできるように
なっていることが好ましい。たとえば、キャリア層８５
は、ポリイミドなどの重合体を含むことができる。例と
して、通常のスピン・コーティング技法または積層技法
を使用して、キャリア層８５を支持層１６０上に形成す
ることができる。図からわかるように、支持層１６０と
キャリア層８５をフレーム９０上で位置決めして、加工
を簡単にすることができる。
【００２９】次に、ブランケット付着などによってキャ
リア層８５上にマスク層１７０を形成する。マスク層１
７０は、アルミニウムなど、任意の適当なマスク材料を
含むことができる。その後、マスク層１７０上にフォト
レジスト層１７５を塗布する。フォトレジスト層１７５
を、通常通りに露光し、現像して、フォトレジスト層１
７５内に１つまたは複数の開口１８０を形成する。開口
１８０は、形成される導電線のパターンの要件に従って
構成される。言い換えると、開口１８０はそれぞれ、形
成される導電線のパターンに一致する直線状または非直
線状のパターンを有する。その後、化学エッチングなど
通常の技法によって、フォトレジスト層１７５内の開口
１８０を通してマスク層１７０をエッチングして、マス
ク層１７０を貫通する対応する開口１８２を形成する。
その後、フォトレジスト層１７５を取り除く。その後、
キャリア層８５を、反応性イオン・エッチングまたはレ
ーザ融除など通常の技法を用いて、マスク層１７０内の
開口１８２を通してエッチングして、キャリア層８５内
に対応するキャリア開口１８３を形成する。これらのキ
ャリア開口１８３の断面は、特定の応用例に合わせて調
節でき、たとえば、キャリア開口１８３の壁は、垂直断
面から先細断面に至る範囲のものにすることができる。
その後、たとえば通常の化学エッチング技法を使用し
て、マスク層１７０を取り除く。
リア層８５上にマスク層１７０を形成する。マスク層１
７０は、アルミニウムなど、任意の適当なマスク材料を
含むことができる。その後、マスク層１７０上にフォト
レジスト層１７５を塗布する。フォトレジスト層１７５
を、通常通りに露光し、現像して、フォトレジスト層１
７５内に１つまたは複数の開口１８０を形成する。開口
１８０は、形成される導電線のパターンの要件に従って
構成される。言い換えると、開口１８０はそれぞれ、形
成される導電線のパターンに一致する直線状または非直
線状のパターンを有する。その後、化学エッチングなど
通常の技法によって、フォトレジスト層１７５内の開口
１８０を通してマスク層１７０をエッチングして、マス
ク層１７０を貫通する対応する開口１８２を形成する。
その後、フォトレジスト層１７５を取り除く。その後、
キャリア層８５を、反応性イオン・エッチングまたはレ
ーザ融除など通常の技法を用いて、マスク層１７０内の
開口１８２を通してエッチングして、キャリア層８５内
に対応するキャリア開口１８３を形成する。これらのキ
ャリア開口１８３の断面は、特定の応用例に合わせて調
節でき、たとえば、キャリア開口１８３の壁は、垂直断
面から先細断面に至る範囲のものにすることができる。
その後、たとえば通常の化学エッチング技法を使用し
て、マスク層１７０を取り除く。
【００３０】ただし、当業者なら、キャリア開口１８３
を形成するために、このようなマスキングが必要でない
場合があることを理解するであろう。たとえば、マスク
の代わりにレーザ融除を使用することができる。
を形成するために、このようなマスキングが必要でない
場合があることを理解するであろう。たとえば、マスク
の代わりにレーザ融除を使用することができる。
【００３１】任意選択で、その後、キャリア層８５を、
形成される導電線の厚さに対応する所望の厚さ、たとえ
ば１μｍないし１０μｍまで薄くすることができる。ま
た、キャリア層８５を、形成される導電線の厚さより薄
くすることも可能である。このように薄くすることによ
って、キャリア層８５の透明度が増す。したがって、薄
くする量は、キャリア層８５に望まれる透明度に依存す
る。薄くすることは、たとえば、普通の反応性イオン・
エッチング技法を使用して達成できる。別の実施例で
は、キャリア層８５を薄くするステップを、マスク層１
７０の付着前に実行する。
形成される導電線の厚さに対応する所望の厚さ、たとえ
ば１μｍないし１０μｍまで薄くすることができる。ま
た、キャリア層８５を、形成される導電線の厚さより薄
くすることも可能である。このように薄くすることによ
って、キャリア層８５の透明度が増す。したがって、薄
くする量は、キャリア層８５に望まれる透明度に依存す
る。薄くすることは、たとえば、普通の反応性イオン・
エッチング技法を使用して達成できる。別の実施例で
は、キャリア層８５を薄くするステップを、マスク層１
７０の付着前に実行する。
【００３２】その後、キャリア層８５内の開口１８０
を、適当な導電材料で充填し、導電材料が、開口１８０
の側壁１００に対して、たとえば少なくとも部分的に摩
擦はめあいによってぴったりはまり、側壁１００から吊
るされて、導電線８０を形成するようにする。導電線８
０はそれぞれ第１露出面１１０を有することに留意され
たい。導電材料による充填は、適当な技法によって達成
でき、導電材料は、キャリア層８５と容易に反応せず、
これに接着しない適当な材料を含むことができる。な
お、導電線８０は、それぞれ当該の開口１８０内に吊る
し、埋め込む必要があるが、また、いつでも簡単にそこ
から引き離せなければならない。言い換えると、キャリ
ア層８５の開口１８０から導電材料を引き離すのに必要
な力が最小でなければならない。たとえば、電気メッキ
などによって、開口１８０を通して支持層１６０に金を
メッキすることができる。有利なことに、金は、重合体
のキャリア層との反応および接着が最小である。さら
に、導電線の厚さまたは高さは、支持層１６０に電気メ
ッキされる金の量を調節することによって制御できる。
具体的に言うと、導電線８０の厚さまたは高さは、支持
層１６０に電気メッキされる金の量が多くなるにつれて
増大する。支持層１６０に適当な量の金を電気メッキす
ることによって、導電線８０をキャリア層８５より高く
することができる。したがって、導電線８０の厚さまた
は高さは、キャリア層８５の厚さまたは高さによって制
限されない。
を、適当な導電材料で充填し、導電材料が、開口１８０
の側壁１００に対して、たとえば少なくとも部分的に摩
擦はめあいによってぴったりはまり、側壁１００から吊
るされて、導電線８０を形成するようにする。導電線８
０はそれぞれ第１露出面１１０を有することに留意され
たい。導電材料による充填は、適当な技法によって達成
でき、導電材料は、キャリア層８５と容易に反応せず、
これに接着しない適当な材料を含むことができる。な
お、導電線８０は、それぞれ当該の開口１８０内に吊る
し、埋め込む必要があるが、また、いつでも簡単にそこ
から引き離せなければならない。言い換えると、キャリ
ア層８５の開口１８０から導電材料を引き離すのに必要
な力が最小でなければならない。たとえば、電気メッキ
などによって、開口１８０を通して支持層１６０に金を
メッキすることができる。有利なことに、金は、重合体
のキャリア層との反応および接着が最小である。さら
に、導電線の厚さまたは高さは、支持層１６０に電気メ
ッキされる金の量を調節することによって制御できる。
具体的に言うと、導電線８０の厚さまたは高さは、支持
層１６０に電気メッキされる金の量が多くなるにつれて
増大する。支持層１６０に適当な量の金を電気メッキす
ることによって、導電線８０をキャリア層８５より高く
することができる。したがって、導電線８０の厚さまた
は高さは、キャリア層８５の厚さまたは高さによって制
限されない。
【００３３】最後に、支持層１６０を化学エッチングな
どによって取り除くと、導電線８０が、キャリア層８５
によって吊るされ、これに埋め込まれた状態で残る。導
電線８０は、適当な外力で引離しを行わない限り、キャ
リア層８５から離れない。支持層１６０を取り除いた
後、導電線８０はそれぞれ第１露出面１１０に対向する
第２露出面１０５を有することに留意されたい。さら
に、第２露出面１０５は、キャリア層８５の底面と実質
的に同一平面上にある。
どによって取り除くと、導電線８０が、キャリア層８５
によって吊るされ、これに埋め込まれた状態で残る。導
電線８０は、適当な外力で引離しを行わない限り、キャ
リア層８５から離れない。支持層１６０を取り除いた
後、導電線８０はそれぞれ第１露出面１１０に対向する
第２露出面１０５を有することに留意されたい。さら
に、第２露出面１０５は、キャリア層８５の底面と実質
的に同一平面上にある。
【００３４】具体的な実施例に関して本発明を説明して
きたが、前述の説明を考慮すれば、多数の変更、修正お
よび変形が当業者に明らかになることは明白である。し
たがって、本発明は、本発明および頭記の特許請求の範
囲および趣旨に含まれるそのような変更、修正および変
形をすべて包含するものである。
きたが、前述の説明を考慮すれば、多数の変更、修正お
よび変形が当業者に明らかになることは明白である。し
たがって、本発明は、本発明および頭記の特許請求の範
囲および趣旨に含まれるそのような変更、修正および変
形をすべて包含するものである。
【図１】従来技術の支持シートを示す図である。
【図２】図１の支持シートを使用する従来技術の接着を
示す図である。
示す図である。
【図３】図１の支持シートを使用する従来技術の接着を
示す図である。
示す図である。
【図４】従来技術のボンディング・チップを示す図であ
る。
る。
【図５】従来技術のボンディング・チップを示す図であ
る。
る。
【図６】本発明に従って基板に導電線を付加する工程の
１ステップを示す図である。
１ステップを示す図である。
【図７】本発明に従って基板に導電線を付加する工程の
図６に続くステップを示す図である。
図６に続くステップを示す図である。
【図８】本発明に従って基板に導電線を付加する工程の
図７に続くステップを示す図である。
図７に続くステップを示す図である。
【図９】本発明に従って基板に導電線を付加する工程の
図８に続くステップを示す図である。
図８に続くステップを示す図である。
【図１０】本発明に従って基板に導電線を付加する工程
の図９に続くステップを示す図である。
の図９に続くステップを示す図である。
【図１１】本発明に従って基板に導電線を付加する工程
の図１０に続くステップを示す図である。
の図１０に続くステップを示す図である。
【図１２】本発明による、その中に導電線を吊るしまた
は埋め込んだキャリアを示す図である。
は埋め込んだキャリアを示す図である。
【図１３】本発明によるボンディング・チップを示す図
である。
である。
【図１４】図１３のボンディング・チップの正面図であ
る。
る。
【図１５】本発明による、キャリア内に吊るされたまた
は埋め込まれた導電線を製造する工程の１ステップを示
す図である。
は埋め込まれた導電線を製造する工程の１ステップを示
す図である。
【図１６】本発明による、キャリア内に吊るされたまた
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図１５に続くス
テップを示す図である。
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図１５に続くス
テップを示す図である。
【図１７】本発明による、キャリア内に吊るされたまた
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図１６に続くス
テップを示す図である。
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図１６に続くス
テップを示す図である。
【図１８】本発明による、キャリア内に吊るされたまた
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図１７に続くス
テップを示す図である。
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図１７に続くス
テップを示す図である。
【図１９】本発明による、キャリア内に吊るされたまた
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図１８に続くス
テップを示す図である。
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図１８に続くス
テップを示す図である。
【図２０】本発明による、キャリア内に吊るされたまた
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図１９に続くス
テップを示す図である。
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図１９に続くス
テップを示す図である。
【図２１】本発明による、キャリア内に吊るされたまた
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図２０に続く処
理ステップを示す図である。
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図２０に続く処
理ステップを示す図である。
【図２２】本発明による、キャリア内に吊るされたまた
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図２１に続くス
テップを示す図である。
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図２１に続くス
テップを示す図である。
【図２３】本発明による、キャリア内に吊るされたまた
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図２２に続くス
テップを示す図である。
は埋め込まれた導電線を製造する工程の図２２に続くス
テップを示す図である。
５５ 回路線 ６５ 回路ベース ８０ 導電線 ８５ キャリア層 ９０ フレーム １０５ 第２露出面 １１０ 第１露出面 １１５ ボンディング・チップ １２０ 円筒形頂部シャンク部分 １２５ 円錐台形底部 １２７ 光ファイバ １３０ 底端 １３５ 円錐形空洞 １５０ キャッピング層 １５５ 絶縁材料 １６０ 支持層 １７０ マスク層 １７５ フォトレジスト層 １８０ 開口 １８２ 開口 １８３ キャリア開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マシュー・フランシス・カリ アメリカ合衆国10926、ニューヨーク州ハ リマン、ヘリテイジ・ドライブ ６ビー (72)発明者 ラエルティス・エコノミコス アメリカ合衆国12590、ニューヨーク州ワ ッピンガーズ・フォールズ、ライク・オニ アド・ドライブ 58 (72)発明者 ジェームズ・ルイス・スペイデル アメリカ合衆国12590、ニューヨーク州ポ ークアグ、ストウ・ドライブ アール・ア ール ナンバー２
Claims (5)
- 【請求項１】導電線がキャリアを貫通するキャリア開口
を有するキャリア内に吊るされ、前記キャリア開口が側
壁によって画定され、前記導電線が前記キャリア開口の
前記側壁から吊るされる、前記導電線を基板の選択され
た区域に並置して位置合せするステップと、 前記導電線を前記基板の前記選択された区域に接着する
ステップと、 前記導電線を前記キャリアから引き離すステップとを含
む、基板に導電線を付加する方法。 - 【請求項２】前記選択された区域が開路欠陥であること
を特徴とする、請求項１に記載の基板に導電線を付加す
る方法。 - 【請求項３】側壁によって画定される、キャリアを貫通
するキャリア開口を有するキャリアと、 第１露出面と、第１露出面と対向する第２露出面とを有
するキャリア開口の側壁から吊るされた導電材料とを備
える、導電線。 - 【請求項４】その上にキャリア層を有する支持層を設け
るステップと前記キャリア層を貫通し、前記支持層を露
出するキャリア層開口を形成するステップと、 導電線が第１露出面を有するように、前記キャリア層開
口内の前記露出した支持層上に前記導電線を形成するス
テップと、 前記導電線が前記キャリア層開口内に吊るされ、前記導
線線の第２表面が露出し、前記露出した第２表面が前記
導電線の前記第１露出面と対向するように、前記支持層
を取り除くステップとを含む、導電線を製造する方法。 - 【請求項５】修理線がキャリアを貫通するキャリア開口
を有するキャリア内に吊るされ、前記キャリア開口が側
壁によって画定され、前記修理線が前記キャリア開口の
前記側壁から吊るされる、前記修理線を回路線の開路欠
陥に並置して位置合せするステップと、 前記修理線を前記開路欠陥の上の前記回路線に接着する
ステップと、 前記修理線を前記キャリアから引き離すステップとを含
む、開路欠陥を修理する方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/981,458 US5289632A (en) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | Applying conductive lines to integrated circuits |
| US981458 | 1992-11-25 |
Publications (2)
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| JPH081978B2 JPH081978B2 (ja) | 1996-01-10 |
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| JP (1) | JPH081978B2 (ja) |
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- 1993-11-24 JP JP5293365A patent/JPH081978B2/ja not_active Expired - Lifetime
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