JPH0695518B2 - 金バンプ形成法 - Google Patents
金バンプ形成法Info
- Publication number
- JPH0695518B2 JPH0695518B2 JP60255875A JP25587585A JPH0695518B2 JP H0695518 B2 JPH0695518 B2 JP H0695518B2 JP 60255875 A JP60255875 A JP 60255875A JP 25587585 A JP25587585 A JP 25587585A JP H0695518 B2 JPH0695518 B2 JP H0695518B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capillary
- wire
- tip
- semiconductor substrate
- gold bump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means 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
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/11—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
- H01L2224/1133—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
- H01L2224/1134—Stud bumping, i.e. using a wire-bonding apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78301—Capillary
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、IC,LSI等の外部引出端子部に金バンプを形成
する方法に関し、特に通常一般に使用される半導体基板
のアルミ電極上に無処理で金バンプを形成する方法に関
する。
する方法に関し、特に通常一般に使用される半導体基板
のアルミ電極上に無処理で金バンプを形成する方法に関
する。
近年、一基板上に多くの半導体素子を搭載するマルチチ
ップ化混成IC装置の開発が進められ、中でもファクシミ
リ装置に使われるサーマルヘッドやイメージセンサ、液
晶,ELディスプレイ等実用化されつつある。これらは半
導体技術の進展に伴い、より小型化，低コスト化，高性
能化の要求に対応するもので、半導体素子と基板上に形
成される微細配線部との接続技術がそのデバイスの使命
を決定している。
ップ化混成IC装置の開発が進められ、中でもファクシミ
リ装置に使われるサーマルヘッドやイメージセンサ、液
晶,ELディスプレイ等実用化されつつある。これらは半
導体技術の進展に伴い、より小型化，低コスト化，高性
能化の要求に対応するもので、半導体素子と基板上に形
成される微細配線部との接続技術がそのデバイスの使命
を決定している。
従来、主として用いられている接続方式はAuあるいはAl
線を使用し、熱圧着や超音波によるワイヤボンデングで
ある。しかし、さらに端子数が増加し、またデバイス全
体を薄型化して構成する場合にはワイヤボンディングに
よる接続は不向きである。これに対し半導体素子の端子
部に金属バンプを形成して実装するフイルムキャリア実
装のためのTAB方式やフリップチップ方式が注目され有
力な手段として使用されている。フイルムテープ上へ複
数個の半導体素子を搭載が可能で、フイルムテープに半
導体素子を搭載後に特性検査が可能であること、外部電
極端子が容易に形成できること、実装工数が少なく作業
が容易になること等の有利な点を具備しているからであ
る。
線を使用し、熱圧着や超音波によるワイヤボンデングで
ある。しかし、さらに端子数が増加し、またデバイス全
体を薄型化して構成する場合にはワイヤボンディングに
よる接続は不向きである。これに対し半導体素子の端子
部に金属バンプを形成して実装するフイルムキャリア実
装のためのTAB方式やフリップチップ方式が注目され有
力な手段として使用されている。フイルムテープ上へ複
数個の半導体素子を搭載が可能で、フイルムテープに半
導体素子を搭載後に特性検査が可能であること、外部電
極端子が容易に形成できること、実装工数が少なく作業
が容易になること等の有利な点を具備しているからであ
る。
しかしながら、これに用いる半導体素子は、アルミ端子
部分上に金属突起を形成するために、Ti−Pt,Ti−W,Ti
−Cu,Cr−Cu,Cr−Ni等のバリアメタルの蒸着工程，感光
性樹脂によるパターン化のフォトリソグラフ工程、バン
プを形成するためのメッキ工程、バリアメタルおよびバ
ンプ金属の複雑なエッチング工程が必要とされる。した
がって、高額な製造設備が必要で、このような工程がほ
ぼ完成された半導体基板を使用して実施するため歩留り
の低下を発生させ、不良素子にもこのような処理を行う
ことになり、総合での半導体素子コストが非常に高くな
る問題があった。
部分上に金属突起を形成するために、Ti−Pt,Ti−W,Ti
−Cu,Cr−Cu,Cr−Ni等のバリアメタルの蒸着工程，感光
性樹脂によるパターン化のフォトリソグラフ工程、バン
プを形成するためのメッキ工程、バリアメタルおよびバ
ンプ金属の複雑なエッチング工程が必要とされる。した
がって、高額な製造設備が必要で、このような工程がほ
ぼ完成された半導体基板を使用して実施するため歩留り
の低下を発生させ、不良素子にもこのような処理を行う
ことになり、総合での半導体素子コストが非常に高くな
る問題があった。
本発明の目的は、上記のような従来のような問題点を解
消するためになされたもので、半導体基板中の良品素子
についてのみAuバンプを形成し、安価に製作できる金バ
ンプ形成法を提供することにある。
消するためになされたもので、半導体基板中の良品素子
についてのみAuバンプを形成し、安価に製作できる金バ
ンプ形成法を提供することにある。
本発明の金バンプ形成法は、複数個の端子電極が形成さ
れた半導体基板を加熱する工程と、キャピラリ中を通し
たAu線の先端を球状にする工程と、端子電極中の少なく
とも一電極上にこの球状のAu先端部をキャピラリによっ
て押圧すると同時に超音波振動を印加して圧着する工程
と、キャピラリを押し当てたまま該キャピラリを水平方
向に移動する工程と、Au線が供給される方向と逆方向に
張力を与えて該Au線を切断する工程と、キャピラリを上
昇させ圧着部から引き離す工程とを有することを特徴と
している。
れた半導体基板を加熱する工程と、キャピラリ中を通し
たAu線の先端を球状にする工程と、端子電極中の少なく
とも一電極上にこの球状のAu先端部をキャピラリによっ
て押圧すると同時に超音波振動を印加して圧着する工程
と、キャピラリを押し当てたまま該キャピラリを水平方
向に移動する工程と、Au線が供給される方向と逆方向に
張力を与えて該Au線を切断する工程と、キャピラリを上
昇させ圧着部から引き離す工程とを有することを特徴と
している。
以下に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）乃至（ｂ）は、本発明の実施例を示す断面
概略図である。
概略図である。
第１図（ａ）において、まず半導体基板11は、例えば15
0℃に加熱された支持テーブル10に吸着によって固定す
る。この半導体基板11上には、すでに多数の機能素子が
形成されており、各素子の良，不良はAl端子16へICテス
ターを接続することによって検査済であり、不良素子
は、マーク付けで容易に判別できるようにしている。
0℃に加熱された支持テーブル10に吸着によって固定す
る。この半導体基板11上には、すでに多数の機能素子が
形成されており、各素子の良，不良はAl端子16へICテス
ターを接続することによって検査済であり、不良素子
は、マーク付けで容易に判別できるようにしている。
次に、（ｂ）に示すように、キャピラク12中を通した30
μｍφ Au線13の先端は、予じめ球状部14に形成してお
く。通常約50〜70μｍφ直径の球に形成するには、Au線
13の先端から約0.5mm離した電極とそのAu線13との間に5
00V前後のパルス状電圧を印加することによって発生す
るアーク放電で容易に作成できる。続いて（ｃ）に示す
ようにキャピラク12を半導体基板11方向17にAu線13を供
給しながらAl電極16に押し当て、（ｄ）に示すように基
板11方向に圧力19を加え、同時に超音波振動を平行方向
18に印加すると、Au線球状部14は半導体基板11のAl端子
電極16上に円板状になり熱圧着される。キャピラリ12の
押圧力は通常100g〜200gで充分である。さらに（ｅ）に
示すようにこのキャピラリ12を圧着部に接触させながら
10μｍ〜20μｍの距離を水平方向20に移動させ、Au線13
の幹部15を僅か押しつぶしその断面を小さくする。次に
（ｆ）に示すようにAu線13に逆方向の張力21を加えAu線
幹部15で切断する。この時の張力21はAu線幹部15断面積
が小さくなっているために数ｇのわずかな張力で良く、
再現性の良い切断ができる。引き続き（ｇ）に示すよう
にAu線13の先端位置を固定したままキャピラリ12を元の
位置の復帰方向24へ上昇させAu線13の先端をキャピラリ
12先端から露出させる。このAu線12先端には電気トーチ
22との間に高電圧パルスを印加しアーク23を発生させ再
び球を作り次に備える。
μｍφ Au線13の先端は、予じめ球状部14に形成してお
く。通常約50〜70μｍφ直径の球に形成するには、Au線
13の先端から約0.5mm離した電極とそのAu線13との間に5
00V前後のパルス状電圧を印加することによって発生す
るアーク放電で容易に作成できる。続いて（ｃ）に示す
ようにキャピラク12を半導体基板11方向17にAu線13を供
給しながらAl電極16に押し当て、（ｄ）に示すように基
板11方向に圧力19を加え、同時に超音波振動を平行方向
18に印加すると、Au線球状部14は半導体基板11のAl端子
電極16上に円板状になり熱圧着される。キャピラリ12の
押圧力は通常100g〜200gで充分である。さらに（ｅ）に
示すようにこのキャピラリ12を圧着部に接触させながら
10μｍ〜20μｍの距離を水平方向20に移動させ、Au線13
の幹部15を僅か押しつぶしその断面を小さくする。次に
（ｆ）に示すようにAu線13に逆方向の張力21を加えAu線
幹部15で切断する。この時の張力21はAu線幹部15断面積
が小さくなっているために数ｇのわずかな張力で良く、
再現性の良い切断ができる。引き続き（ｇ）に示すよう
にAu線13の先端位置を固定したままキャピラリ12を元の
位置の復帰方向24へ上昇させAu線13の先端をキャピラリ
12先端から露出させる。このAu線12先端には電気トーチ
22との間に高電圧パルスを印加しアーク23を発生させ再
び球を作り次に備える。
このような工程の繰り返しを半導体基板11中の良品の素
子にのみ実施し、各Al端子電極16上にAuバンプ25を形成
し（ｈ）に示すようにすべて完了する。１サイクルは0.
1秒以下の高速で実施できる。
子にのみ実施し、各Al端子電極16上にAuバンプ25を形成
し（ｈ）に示すようにすべて完了する。１サイクルは0.
1秒以下の高速で実施できる。
このような方法による金バンプ形成法は、良品の素子の
Al端子にのみ選択して形成できる。したがって従来のよ
うに、ウェファ全体にわたりバンプを形成し、良不良を
問わず形成するような無駄が全く無くなる。さらに、こ
のバンプ形成時に、万一半導体素子が破損する可能性の
ある場合でも、バンプ形成が終了した素子についての
み、再度ICテスタによる検査が可能であるため、実装後
の事たるを最小限に抑えることができる。
Al端子にのみ選択して形成できる。したがって従来のよ
うに、ウェファ全体にわたりバンプを形成し、良不良を
問わず形成するような無駄が全く無くなる。さらに、こ
のバンプ形成時に、万一半導体素子が破損する可能性の
ある場合でも、バンプ形成が終了した素子についての
み、再度ICテスタによる検査が可能であるため、実装後
の事たるを最小限に抑えることができる。
また、従来のバンプ形成法のようにバリアメタルを蒸着
しパターン化，メッキ，エッチング等の工程が不要とな
るため歩留りの劣化を来すことが無くなり、低価格化が
実現される。とくにバリアメタルとして使用するTiやCv
の膜は応力が大きく半導体基板材であるSiやSiO2にクラ
ックを発生させ素子特性に損傷を与えたり、その成膜時
に発生する放射線の影響で素子に損傷を与えたりする問
題がすべて解消される。
しパターン化，メッキ，エッチング等の工程が不要とな
るため歩留りの劣化を来すことが無くなり、低価格化が
実現される。とくにバリアメタルとして使用するTiやCv
の膜は応力が大きく半導体基板材であるSiやSiO2にクラ
ックを発生させ素子特性に損傷を与えたり、その成膜時
に発生する放射線の影響で素子に損傷を与えたりする問
題がすべて解消される。
尚、上記実施例ではAu線を30μｍφ、基板温度を150℃
設定して行ったが、これに限定されることなく、Au線径
およびキャピラリの大小はバンプ寸法を決めるために自
由に選択して良く、また基板温度も超音波振動との兼ね
合いで接着力と再現性を得るために任意に選択して良
い。
設定して行ったが、これに限定されることなく、Au線径
およびキャピラリの大小はバンプ寸法を決めるために自
由に選択して良く、また基板温度も超音波振動との兼ね
合いで接着力と再現性を得るために任意に選択して良
い。
以上説明したように、本発明によるバンプ形成法によれ
ば、ほぼ完成された半導体基板の端子電極上にのみ選択
的にAuバンプを形成できるので、歩留りの他界、低価格
のAuバンプ付き半導体素子が量産規模で得られ、この半
導体素子をフイルムキャリア実装によるTAB方式あるい
はフリップチップ実装方式によって機能デバイスに実装
すれば、装置デバイスの小型化，低コスト化，高性能化
が実現される効果がある。
ば、ほぼ完成された半導体基板の端子電極上にのみ選択
的にAuバンプを形成できるので、歩留りの他界、低価格
のAuバンプ付き半導体素子が量産規模で得られ、この半
導体素子をフイルムキャリア実装によるTAB方式あるい
はフリップチップ実装方式によって機能デバイスに実装
すれば、装置デバイスの小型化，低コスト化，高性能化
が実現される効果がある。
第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）
（ｈ）は本発明の一実施例を工程順に示す概略断面図で
ある。 図において、10……支持テーブル、11……半導体基板、
12……キャピラリ、13……Au線、14……Au線球状部、15
……Au線幹部、16……Al端子電極、17……垂直移動方
向、18……超音波の振動方向、19……押圧力方向、20…
…水平移動方向、21……逆方向張力、22……電気トー
チ、23……アーク、24……復帰方向、25……Auバンプ。
（ｈ）は本発明の一実施例を工程順に示す概略断面図で
ある。 図において、10……支持テーブル、11……半導体基板、
12……キャピラリ、13……Au線、14……Au線球状部、15
……Au線幹部、16……Al端子電極、17……垂直移動方
向、18……超音波の振動方向、19……押圧力方向、20…
…水平移動方向、21……逆方向張力、22……電気トー
チ、23……アーク、24……復帰方向、25……Auバンプ。
Claims (1)
- 【請求項１】複数個の端子電極が形成された半導体基板
を加熱する工程と、キャピラリ中を通したAu線の先端を
球状にする工程と、前記端子電極中の少なくとも一電極
上に前記球状のAu先端部を前記キャピラリによって押圧
すると同時に超音波振動を印加して圧着する工程と、前
記キャピラリを押し当てたまま該キャピラリを水平方向
に移動する工程と、前記Au線が供給される方向と逆方向
に張力を与えて該Au線を切断する工程と、前記キャピラ
リを上昇させ圧着部から引き離す工程とを有することを
特徴とした金バンプ形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255875A JPH0695518B2 (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 金バンプ形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255875A JPH0695518B2 (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 金バンプ形成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115748A JPS62115748A (ja) | 1987-05-27 |
| JPH0695518B2 true JPH0695518B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=17284779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60255875A Expired - Fee Related JPH0695518B2 (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 金バンプ形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695518B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63119552A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-24 | Sharp Corp | Ｌｓｉチツプ |
| JP2852134B2 (ja) * | 1991-02-20 | 1999-01-27 | 日本電気株式会社 | バンプ形成方法 |
| JP3344235B2 (ja) * | 1996-10-07 | 2002-11-11 | 株式会社デンソー | ワイヤボンディング方法 |
| JP4000743B2 (ja) | 2000-03-13 | 2007-10-31 | 株式会社デンソー | 電子部品の実装方法 |
-
1985
- 1985-11-14 JP JP60255875A patent/JPH0695518B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62115748A (ja) | 1987-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4750666A (en) | Method of fabricating gold bumps on IC's and power chips | |
| US6204074B1 (en) | Chip design process for wire bond and flip-chip package | |
| US5844317A (en) | Consolidated chip design for wire bond and flip-chip package technologies | |
| US5090119A (en) | Method of forming an electrical contact bump | |
| JP4400441B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2558976B2 (ja) | 電子部品の電極とリードとの接合方法 | |
| JPH04326534A (ja) | 半導体装置のチップボンディング方法 | |
| US6664138B2 (en) | Method for fabricating a circuit device | |
| JPH06151701A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2001201534A (ja) | 集積回路の試験 | |
| JPH0695518B2 (ja) | 金バンプ形成法 | |
| US20100126763A1 (en) | Wire bonding method, electronic apparatus, and method of manufacturing same | |
| JPS59229850A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH05190601A (ja) | フリップチップ接合方法 | |
| JPH09330992A (ja) | 半導体装置実装体とその製造方法 | |
| JPS62132350A (ja) | 金バンプ形成法 | |
| JP3267422B2 (ja) | バンプ転写体および半導体集積回路装置の製造方法 | |
| JP2002373953A (ja) | 気密封止ｉｃパッケージの製造方法 | |
| JP2000012621A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH02181457A (ja) | バンプ電極を備える集積回路装置の試験方法 | |
| JPH11340267A (ja) | 半導体チップとその製造方法および半導体装置 | |
| JPH1123616A (ja) | 半導体デバイスの試験方法及び製造方法及び半導体デバイス | |
| JPH09252020A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPS62216347A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH06334009A (ja) | 半導体集積回路装置およびその検査方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |