JPH08506698A - 基板への半導体チップの接合方法 - Google Patents

基板への半導体チップの接合方法

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Abstract

(57)【要約】 半導体チップ上のパッドを支持体上の対応するパッドに接合する方法において、低融解温度を有するアルミニウム合金の接合ワイヤの一端を前記半導体チップのパッドに接合することによりその半導体チップ上のパッドにワイヤボールが取り付けられる。次いでその接合ワイヤが前記接合部分で破断される。所定時間にわたり前記接合ワイヤの材料の融点を僅かに越える温度まで前記接合ボールを加熱することにより前記半導体チップのパッド上にビードが形成される。次いでその融解したビードが前記支持体上の対応するパッドに接触した状態に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】 基板への半導体チップの接合方法 発明の背景 本発明は半導体デバイスの製作に関し、特にマルチチップモジュールへの半導 体チップの接合方法に関する。 現在、マルチチップモジュールは、ワイヤボンディングまたは「フリップチッ プ」技術を用いて製作されている。ワイヤボンディング技術では、ワイヤの一端 がチップ上のパッドに熱圧着により接合される。そのワイヤの他端は、マルチチ ップ支持体のフレーム上のパッドに熱圧着により接合される。集積回路チップは 一般に、電気的接続が行われなければならない多数のパッドを有しているので、 各チップ上のパッドからその支持体のフレームの周辺部の周りに配置されたパッ ドへと延びる多数のワイヤが存在する。その結果として、チップと支持体との間 で行うことが可能な電気的接続の数が、そのダイの周辺部の周りに配置されるパ ッドの数により制限されることになる。また、この技術を実施するために必要な スペースに起因して、支持体上でチップ同士を互いに当接させることが、不可能 でない場合であっても困難となる。 フリップチップ技術は、ワイヤボンディング技術に関連する上述の問題の幾つ かを克服するものではあるが、その実施に要する費用が比較的高価な技術である 。現在、この技術は、チッ プと支持体との接合を行うために鉛／スズ（Pb/Sn）はんだを用いているので、 その鉛及びスズがチップ上のアルミニウムパッドと反応するのを防止するために バリヤー材料を配設する必要がある。 発明の概要 したがって、本発明の目的は、従来の方法の欠陥を克服したマルチチップモジ ュールの製作方法を提供することにある。 本発明のもう１つの目的は、安価であると共にチップと支持体との高信頼性で の接合を提供する、マルチチップモジュールの製作方法を提供することにある。 本発明の上述その他の目的は、 低融解温度を有するアルミニウム合金材料からなる接合ワイヤを設け、 少なくとも１つのアルミニウム接合パッドを備えた半導体チップを設け、 接合されるべき各パッド毎に、前記接合ワイヤの一端のみを前記パッドに接合 する、前記パッドに取り付けられたワイヤボールを形成する、 という各ステップからなる、本発明の方法を用いることにより達成される。 パッド上にワイヤボールが形成された後、ワイヤボールを融解させてそのワイ ヤボールおよびパッド材料を相互拡散させる（interdiffuse）ために、ダイが、 支持体上に配置されて、所定時間にわたり接合ワイヤ材料の融点を僅かに越える まで加熱さ れる。次いでそのワイヤボールが、融解され配置されて、マルチチップ支持体上 の対応するアルミニウムパッドに接触した状態となり、支持体上のパッドとチッ プ上のパッドとの間に機械的および電気的な接続が形成される。 本発明の別の実施例では、接合材料のボールが、加熱された毛細管から、半導 体チップ上のアルミニウムパッド上へと供給される。ボールとパッド材料との更 なる相互拡散を可能とするための遅延に次いで、そのボールが、融解され配置さ れて、マルチチップ支持体上の対応するアルミニウムパッドに接触した状態とな り、チップおよび支持体のパッド間に機械的および電気的な接続が形成される。 図面の簡単な説明 図１Ａないし図１Ｄは、本発明の好適実施例に従ってマルチチップ支持体に半 導体チップを接合する各ステップを概略的に示す図である。 図２Ａおよび図２Ｂは、本発明に従って半導体チップの接合パッド上に接合ボ ールを形成する方法の代替実施例を示す図である。 図３Ａおよび図３Ｂは、本発明による接合ワイヤにとって好適な合金、即ちア ルミニウム−ゲルマニウムに関する二元合金状態図である。 発明の詳細な説明 図１Ａないし図１Ｄには、本発明に従ってマルチチップモジュールに半導体チ ップを接合する方法の各ステップが概略的に 示されている。図１Ａには、典型的なアルミニウム接合パッド12が半導体チップ 14上に示されている。チップ14の表面の上方には、接合パッド12を覆う保護層16 が形成されている。好適実施例では、保護層16は窒化ケイ素からなる。この保護 層16には窓18が形成されており、この窓18により接合パッド12の上面が露出する ことになる。 その窓18を介して接合パッド12に接合ワイヤ20が取り付けられる。接合ワイヤ 20は、アルミニウム−ゲルマニウム合金（融点＝420℃）、または、融解が起こ る際に451℃のアルミニウム富共晶温度（rich eutectic temperature）もしくは 437℃のマグネシウム富共晶温度を有するアルミニウム−マグネシウム合金等の 、低融解温度のアルミニウム合金からなることが望ましい。この詳細な説明の目 的上、低融解温度のアルミニウム合金は、500℃以下の融点を有するアルミニウ ム合金であることとする。この接合ワイヤ20は、好適には当業界で既知の標準的 な熱圧着ワイヤ接合技術を用いて、パッド12に接合される。接合時には、不規則 な形状のボール22が、接合ワイヤ20の一端で接合パッド12上に形成される。 次いで、接合ワイヤ20は、その接合ワイヤ材料の融点を下回るよう維持された 周囲温度においてワイヤ20とボール22の接合部領域で破断される。次いで、接合 ワイヤ材料の融点を僅かに上回る温度（好適には430〜450℃）を有するダイが、 所定時間（好適には10〜15秒）にわたって支持体上に配置される。これにより、 ボール22が融解してその下方に位置するアルミニウム パッド12に接合し、図１Ｂに示すように、表面張力によってビード24が形成され る。この操作は好適には、還元条件または不活性条件下で行われて、アルミニウ ム合金上での酸化物形成が禁止される。 窓18内にビード24が配置されたこの構造は、（好適にはほぼ450℃まで）加熱 され、図１Ｃに示すように、保護層32における窓30を介してマルチチップ支持体 28上のアルミニウムパッド26と接触した状態に配置される。保護層32は、窒化ケ イ素等の材料からなり、支持体28の表面を保護するのに十分な強度を有する電気 的絶縁体である。図１Ｄに示すように、一旦接触すると、パッド材料及びボール 材料は、相互拡散を行い、半導体チップ14のアルミニウムパッド12とマルチチッ プ支持体28のアルミニウムパッド26との間に接合を形成する。 ここで図２Ａおよび図２Ｄを参照する。同図には、アルミニウムパッド12上に 形成された保護層16の窓18を介してアルミニウムパッド12と接触するビード24を 形成するための本発明による代替技術が示されている。この方法では、半導体チ ップ14は、不活性ガス封入容器40内に配置される。その不活性ガス封入容器40内 には、金属リザーバ44および毛細管46からなる加熱キャピラリー42も配置され、 その毛細管46の一端は、窓18およびアルミニウムパッド12の露出した上面と、ほ ぼ位置合わせされている。接合用の合金材料（好適にはアルミニウム−ゲルマニ ウム合金またはアルミニウム−マグネシウム合金）は、金属リザーバ44内で液相 に維持されている。その液体合金が毛細管46の 一端から供給されて接合ボール22が形成される。 図２Ｂに示すように、液体アルミニウム合金の接合ボールは、保護層16の窓18 内にアルミニウムパッド12の露出面上へと堆積され、これによりビード24が形成 される。この操作は、アルミニウム合金上での酸化物形成を禁止するために、不 活性ガス封入容器40内で行われる。次いで、半導体チップが不活性ガス封入容器 40から取り出され、図１Ｃおよび図１Ｄに関して上述したように、そのチップ上 のパッドがマルチチップ支持体28上の対応するパッドに接合される。 本発明の方法に関する上記説明は、半導体チップ14のアルミニウムパッド12上 の保護層16の窓18中へのアルミニウム合金のボールの配設について開示したもの であるが、最初にマルチチップ支持体28のアルミニウム接合パッド26上の保護層 32の窓30中にアルミニウム合金のボールを配設し、次いでそのアルミニウム合金 のボールを半導体チップ上の対応するアルミニウム接合パッドに接合することも 可能である。 更に、上記説明は、接合ワイヤの材料としてのアルミニウム−ゲルマニウム合 金およびアルミニウム−マグネシウム合金の使用に関するものであるが、より一 層優れた機械的強度と比較的低い融点（好適には450℃未満）とを有する別のア ルミニウム合金（アルミニウム−銅その他のアルミニウム合金成分等）を使用す ることも可能であり、それらは本発明の範囲および思想に含まれるものと考えら れる、ということに留意されたい。本発明の方法の結果として形成されるアルミ ニウム合金接合は、 従来の鉛−スズはんだ接続と比較して一層良好な機械的信頼性および電気的信頼 性を有するものとなる。その理由の１つは、アルミニウム合金接合は、反復する 熱サイクルの下での機械的な強度が鉛−スズはんだ接続よりも高く、熱酸化に対 する耐性が一層高いことにある。 上述のように、アルミニウム合金は比較的低い融点を有していることが望まし い。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、本発明の好適な合金の１つであるアルミ ニウム−ゲルマニウム合金の共晶は、420℃という融点を呈する。ゲルマニウム が51.6重量％であるこの共晶の材料組成は、秀逸した機械的強度と導電性、並び に熱サイクルに対する耐性を呈するものとなる。 当業者であれば、以下の請求の範囲に記載の本発明の思想および範囲から逸脱 することなく、本発明の性質を説明するために記述ないし図示してきた各部の詳 細、材料および構成に様々な変更を加えることが可能である、ということが理解 されよう。
───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．半導体チップ上のパッドを支持体上の対応するパッドに接合するための方法 であって、 １）低融解温度を有するアルミニウム合金材料からなる接合ワイヤを設け、 ２）その接合ワイヤの一端を前記半導体チップ上のパッドに接合することによ りその半導体チップ上のパッドに取り付けられたワイヤボールを形成し、 ３）その接合部において前記接合ワイヤを破断し、 ４）所定時間にわたり前記接合ワイヤの材料の融点を僅かに越える温度まで前 記接合ボールを加熱することにより前記半導体チップのパッド上にビードを形成 し、 ５）その融解したビードを前記支持体上の対応するパッドに接触した状態で配 置する、 という各ステップからなることを特徴とする、パッド接合方法。 ２．前記の低融解温度を有するアルミニウム合金材料がアルミニウム−ゲルマニ ウム合金からなる、請求項１記載の方法。 ３．前記の低融解温度を有するアルミニウム合金材料がアルミニウム−マグネシ ウム合金からなる、請求項１記載の方法。 ４．前記の低融解温度を有するアルミニウム合金材料がアルミニウム−銅合金か らなる、、請求項１記載の方法。 ５．前記ステップ４），５）が還元又は不活性条件下で行われる、請求項１記載 の方法。 ６．半導体チップ上のパッドを支持体上の対応するパッドに接合するための方法 であって、 １）低融解温度を有するアルミニウム合金からなる融解した接合材料のボール を、加熱された毛細管から半導体チップ上のパッド上へと供給することにより、 その半導体チップ上のパッド上にビードを形成し、 ２）所定時間にわたり前記接合材料の融点を僅かに越える温度まで前記ビード を加熱し、 ３）その融解したビードを前記支持体上の対応するパッドに接触した状態で配 置する、 という各ステップからなることを特徴とする、パッド接合方法。 ７．前記の低融解温度を有するアルミニウム合金がアルミニウム−ゲルマニウム 合金からなる、請求項６記載の方法。 ８．前記の低融解温度を有するアルミニウム合金がアルミニウム−マグネシウム 合金からなる、請求項６記載の方法。 ９．前記の低融解温度を有するアルミニウム合金がアルミニウム−銅合金からな る、請求項６記載の方法。 １０．前記ステップ２），３）が還元又は不活性条件下で行われる、請求項６記 載の方法。 １１．半導体チップ上のパッドを支持体上の対応するパッドに接合するための方 法であって、 １）半導体チップ上に少なくとも１つのアルミニウム接合パッドを形成し、 ２）前記半導体チップおよび前記少なくとも１つのアルミニ ウム接合パッドの表面上に保護層を形成し、 ３）前記の各アルミニウム接合パッド毎にそのアルミニウムを露出させる窓を 前記保護層に形成し、 ４）低融解温度を有するアルミニウム合金材料からなる接合ワイヤを設け、 ５）その接合ワイヤの一端を前記半導体チップ上のパッドに接合することによ りその半導体チップ上のパッドに取り付けられたワイヤ接合ボールを形成し、 ６）その接合部において前記接合ワイヤを破断し、 ７）所定時間にわたり前記接合ワイヤの材料の融点を僅かに越える温度まで前 記接合ボールを加熱することにより前記半導体チップのパッド上にビードを形成 し、 ８）その融解したビードを前記支持体上の対応するパッドに接触した状態で配 置する、 という各ステップからなることを特徴とする、パッド接合方法。、 請求項記載の方法。 １２．前記の低融解温度を有するアルミニウム合金材料がアルミニウム−マグネ シウム合金からなる、請求項１１記載の方法。 １３．前記の低融解温度を有するアルミニウム合金材料がアルミニウム−ゲルマ ニウム合金からなる、請求項１１記載の方法。 １４．前記の低融解温度を有するアルミニウム合金材料がアルミニウム−銅合金 からなる、請求項１１記載の方法。 １５．前記ステップ７），８）が還元又は不活性条件下で行われる、請求項１１ 記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008530816A (ja) * 2005-03-04 2008-08-07 シリコンファイル・テクノロジーズ・インコーポレイテッド ２枚の半導体基板のアルミニウム電極の接合方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5665639A (en) * 1994-02-23 1997-09-09 Cypress Semiconductor Corp. Process for manufacturing a semiconductor device bump electrode using a rapid thermal anneal
US5612256A (en) * 1995-02-10 1997-03-18 Micron Display Technology, Inc. Multi-layer electrical interconnection structures and fabrication methods
US5537738A (en) * 1995-02-10 1996-07-23 Micron Display Technology Inc. Methods of mechanical and electrical substrate connection
US5766053A (en) * 1995-02-10 1998-06-16 Micron Technology, Inc. Internal plate flat-panel field emission display
DE19509262C2 (de) * 1995-03-15 2001-11-29 Siemens Ag Halbleiterbauelement mit Kunststoffumhüllung und Verfahren zu dessen Herstellung
US6001724A (en) * 1996-01-29 1999-12-14 Micron Technology, Inc. Method for forming bumps on a semiconductor die using applied voltage pulses to an aluminum wire
US5834062A (en) * 1996-06-27 1998-11-10 Motorola, Inc. Material transfer apparatus and method of using the same
US6174449B1 (en) 1998-05-14 2001-01-16 Micron Technology, Inc. Magnetically patterned etch mask
US5897341A (en) * 1998-07-02 1999-04-27 Fujitsu Limited Diffusion bonded interconnect
US6234376B1 (en) * 1999-07-13 2001-05-22 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Supplying a cover gas for wire ball bonding
US7442570B2 (en) 2005-03-18 2008-10-28 Invensence Inc. Method of fabrication of a AL/GE bonding in a wafer packaging environment and a product produced therefrom
US8567246B2 (en) 2010-10-12 2013-10-29 Invensense, Inc. Integrated MEMS device and method of use
US9664750B2 (en) 2011-01-11 2017-05-30 Invensense, Inc. In-plane sensing Lorentz force magnetometer
US8947081B2 (en) 2011-01-11 2015-02-03 Invensense, Inc. Micromachined resonant magnetic field sensors
US8860409B2 (en) 2011-01-11 2014-10-14 Invensense, Inc. Micromachined resonant magnetic field sensors
EP3257074A1 (en) 2015-02-11 2017-12-20 InvenSense, Inc. 3D INTEGRATION USING Al-Ge EUTECTIC BOND INTERCONNECT
CN105016291A (zh) * 2015-06-07 2015-11-04 上海华虹宏力半导体制造有限公司 可减少mems键合过程中铝锗键合桥连的结构
US10192850B1 (en) 2016-09-19 2019-01-29 Sitime Corporation Bonding process with inhibited oxide formation

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60140849A (ja) * 1983-12-28 1985-07-25 Fujitsu Ltd ゲルマニウム半導体装置
JPS6293335A (ja) * 1985-10-18 1987-04-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体装置の結線用導体
US5014111A (en) * 1987-12-08 1991-05-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrical contact bump and a package provided with the same
JP2891432B2 (ja) * 1989-12-27 1999-05-17 田中電子工業株式会社 半導体材料の接続方法，それに用いる接続材料及び半導体装置
JPH03208354A (ja) * 1990-01-10 1991-09-11 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH0437138A (ja) * 1990-06-01 1992-02-07 Mitsubishi Materials Corp ワイヤーバンプによるバンプ形成方法
US5193738A (en) * 1992-09-18 1993-03-16 Microfab Technologies, Inc. Methods and apparatus for soldering without using flux

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008530816A (ja) * 2005-03-04 2008-08-07 シリコンファイル・テクノロジーズ・インコーポレイテッド ２枚の半導体基板のアルミニウム電極の接合方法

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