JPH10507878A - 半導体ダイのための接触ピンおよび相互接続部を形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 係合する接触場所に電気的に接続するようにされた接触ピンを形成する方法が提供される。第１の実施の形態では、接触ピンを半導体ダイを試験するために用いる相互接続部上に形成し、かつ接触ピンはダイの接合パッドに電気的に接続するようにされる。第２の実施の形態では、接触ピンをダイの接合パッドに直接形成し、かつパッドに永久的な電気的接続または一時的な電気的接続を行うために接触ピンが使用される。接触ピンはダイまたは相互接続部に取り付けられるベース部と、柔軟なばねセグメントと、先端部における接触ボールとを含む。金属ワイヤがダイまたは相互接続部に取り付けられた時に、金属ワイヤを同時に加熱および成形して柔軟な構造にするワイヤボンディング法または溶接法を用いて接触ピンを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 半導体ダイのための接触ピンおよび相互接続部を形成する方法 本発明は全体として半導体の製造に関するものであり、更に詳しくいえば、能 動半導体ダイに柔軟な金属接触ピンおよびシリコン相互接続部を形成する方法に 関するものである。接触ピンは、既知の良いダイの製造中にパッケージされてい ないダイを試験するためにとくに適する。 裸の半導体ダイすなわちパッケージされていない半導体ダイは電子装置の製造 において広く使用されている。既知の良いダイ（ＫＧＤ）は、パッケージされて いる同等の製品と同じ品質および同じ信頼性を有する。既知の良いダイに対する 需要により、パッケージされていない半導体ダイを試験するための試験手順が開 発されるようになった。 パッケージされていない半導体ダイの試験およびバーンインのために、キャリ ヤが従来の１チップパッケージを試験プロセス中に置く。キャリヤは、ダイと外 部試験回路を一時的に電気接続できるようにする相互接続要素を通常含む。また 、そのようなキャリヤは、ダイに損傷を与えることなしに必要な試験手順を行え るようにしなければならない。台上の接合パッドが試験手続中に損傷をとくに受 けやすい。 最近、半導体製造者達は個別の、パッケージされていないダイを試験するため のキャリヤを開発した。種々の種類のキャリヤが、Ｃｏｒｂｅｔｔ他に付与され た米国特許第４８９９１０７号、Ｗｏｏｄ他に付与されて、Ｍｉｃｒｏｎ Ｔｅ ｃｈｎｏｌｏｇｙ 社に譲渡された米国特許第５３０２８９５０号、Ｅｌｄｅｒ 他に付与された米国特許第５１２３８５０号、Ｍａｌｈｉ他に付与されて、Ｔｅ ｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ 社に譲渡された米国特許第５０７３１１７号 に開示されている。 キャリヤの設計において考慮すべき重要な事柄の１つは、ダイにおける接触場 所に一時的に電気的接続を行うための方法である。それらの接触場所は、ダイの 表面上に配置されている接合パッドまたは試験パッドなどのパッドであるのが普 通である。相互接続部は、ダイパッドに物理的に接触して、それと電気的接続を 行う接触構造を含む。接触構造の例はワイヤ、針、およびバンプを含む。電気的 接触を行うための機構は、ダイパッドのもともとあった酸化物を尖った点で突き 刺すこと、もともとあった酸化物をバンプで破壊すなわちみがき取ること、また はダイパッドを横切って動くようにされた接点でもともとあった酸化物をかき取 ることを含む。 それら種々の接触構造は、試験中のダイパッドの接合パッドに電気的接続を行 うように設計されている。この接続は低抵抗値で、オーム性であることが好まし い。低抵抗値とは無視できる抵抗値を意味する。オーム性接続は、接続部の両端 に現れる電圧が両方向の電流の流れに比例するような接続である。過去において は、接合パッドに低抵抗値のオーム性接続を行い、しかもパッドが受ける損傷を 最小に押さえることは困難であった。接合パッドの厚さは約１μだけにすること ができ、したがって、損傷を受けやすい。一般に、上記の各接触構造は接合パッ ドの金属被覆を移動させて、パッドに損傷を与える。 低抵抗値のオーム性接続を形成することに加えて、接触構造の性質が柔軟であ ることも望ましい。時には接合パッドの構成が傾斜した表面形状すなわち粗い表 面形状を呈することがある。その理由は、キャリヤ内でのダイの装着構成、また はダイの表面を横切る接合パッドの不均一な形状によることがある。したがって 、接合パッドの垂直場所に合致するようにされた柔軟な接点に対する相互接続部 を形成すると有利である。類似のやり方で、接点を再使用するために接点が元の 位置へ戻れるようにする弾性をその接点が持つことが望ましい。 上記のことから、半導体ダイを試験および製造するための改良した接点構造に 対する需要がこの技術に存在する。したがって、本発明の目的は、パッケージさ れていない半導体ダイを試験するために適当な金属接触ピンを得ることである。 本発明の別の目的は、一時的に相互接続するための接点を形成するために使用 でき、かつ能動半導体ダイ上に接点を形成するためにも使用できる改良した接点 構造を得ることである。 本発明の更に別の目的は、柔軟で、弾性を持ち、かつ接合パッドに一時的な電 気的接続を行うようにされ、しかもダイに損傷を与えることがない、改良した接 触構造を得ることである。 本発明のその他の目的、諸利点、および諸性能は説明が進むにつれて一層明ら かになるであろう。 本発明に従って、改良した接触構造、および接触構造を形成するための方法が 得られる。接触構造は、簡単に述べれば、基板に取り付けられた金属接触ピンを 有する。本発明の第１の実施の形態では、基板はシリコン相互接続部であって、 接触ピンは導電線に電気的に通じるようにして相互接続部に取り付けられる。第 ２の実施の形態では、基板は能動半導体ダイであって、接触ピンがダイ上のダイ パッド（たとえば、接合パッド、試験パッド）に取り付けられる。いずれの場合 にも、接触ピンは、低抵抗値およびオーム性である接続する接触場所に電気的接 続を形成するのに適当である。 接触ピンが接触する相手方の接触場所に偏倚させられて電気的接続を行うにつ れて、曲がることができるようにする柔軟な構造に接触ピンが形成される。例と して、接触ピンを持つ相互接続部と、平らな接合パッドを有するダイとを一緒に 試験キャリヤ内に置くことができる。相互接続部とダイが一緒にキャリヤ内で偏 倚させられるにつれて、相互接続部上の接触ピンがダイ上の接合パッドとの電気 的接続を形成する。接触ピンの柔軟な構造のために、接続し合うトポグラフィー の変化を曲りにより吸収できるようにされる。柔軟な構造は接触ピンのためのた わむことができるばねセグメント、または接触ピンのための曲げられた装着構成 を含むことができる。また、電気的接続の形成を容易にするために接触ピンは端 部上に接触ボールを含むことができる。 半導体ダイのダイパッドまたは相互接続部の基板に接触ピンを取り付けるため に２つの好適な方法がある。それらの取り付け方法はワイやボンディングと溶接 である。取り付け作業中は、接触ピンにばねセグメントなどの柔軟な構造を、局 部加熱および局部曲げを用いて形成する。ワイヤボンダまたは溶接器具と共にレ ーザ作業で局部加熱および局部曲げを行うことができる。取り付け作業中に接触 ピンの加熱および曲げを行うために、加熱した毛細管ワイヤ送り装置を用いるこ ともできる。 図１Ａ〜図１Ｅはワイヤボンディング法を用いて本発明に従って半導体ダイ上 に接触ピンを形成する工程を示す概略横断面図である。 図２は柔軟な接触構造を得るために半導体ダイにある角度でワイヤボンドされ ている接触ピンの概略横断面図である。 図３Ａはばねセグメントとして形成した柔軟な構造を有する接触ピンを示す略 図である。 図３Ｂは図３Ａの接触ピンを形成するための、レーザとワイヤボンディング工 具を用いる加熱法および成形法を示す略図である。 図３Ｃは図３Ａの接触ピンを形成するための、加熱した毛細管工具を用いる加 熱法および成形法を示す略図である。 図４Ａおよび図４Ｂはばねセグメントとして形成した柔軟な構造を持つ他の実 施の形態の接触ピンを示す。 図５Ａ〜図５Ｅは溶接法を用いて本発明に従って半導体ダイ上に接触ピンを形 成する工程を示す概略横断面図である。 図６Ａは本発明に従って形成した接触ピンを有する相互接続部の斜視図である 。 図６Ｂは図６Ａの一部の拡大図である。 図６Ｃは電気的接続を行うために半導体ダイ上の平らな接合パッドに係合する 接触ピンの拡大横断面図である。 図７Ａは本発明に従って形成した接触ピンを有する相互接続部のばねセグメン トを持つ一部を示す略図である。 図７Ｂは本発明に従って形成した接触ピンを有し、かつ柔軟な構造を得るため に相互接続部の基板に関してある角度で装着された、相互接続部の一部を示す略 図である。 図８は本発明に従って形成した接触ピンの２つの異なる実施の形態を有する相 互接続部の斜視図である。 ここで図１Ａないし図１Ｅを参照する。それらの図には能動半導体ダイ１０の 上に接触ピンを形成する本発明の方法が示されている。図１Ａに示すように、半 導体ダイ１０はシリコン基板１２を含む従来のダイである。基板１２の上に集積 回路が形成されている。接合パッド１４が集積回路に電気的に通じる。製造作業 中にダイ１０をウェハーの上に製造する。そのウェハーの上には他のダイが多数 存在する。 ダイ１０の接合パッド１４は不動体層（図示せず）内に埋め込まれる。接合パ ッド１４は通常は、一辺が約１００μｍの、多角形（たとえば、正方形）の金属 パッドである。それらのパッドは約５０μｍないし１００μｍの間隔で分離され る。通常は、接合パッド１４は金属化法を用いてアルミニウム（Ａｌ）で形成す る。半導体ダイ上に接合パッドを形成するためにアルミニウム以外の金属を時に 使用するが、アルミニウムが最も用いられている。ダイ上の集積回路と外界との 間で電気的接続を行うために、アルミニウム接合パッド１４を使用する。必要に 応じて、ワイヤボンディング、テープ自動化ボンディングまたはフリップチップ ボンディングなどの種々の方法を用いて、接合パッドへの電気的接続を行う。本 発明により、柔軟な構造で形成された接触ピンを用いてこの接続が行えるように される。 最初に図１Ｂに示すように、ダイ１０を含んでいるウェハー上にフォトレジス ト層１６を回転付着させる。フォトレジスト層１６を露光し、現像し、エッチン グして開口部１８を持つマスクを形成する。開口部１８を接合パッド１４に整列 させる。開口部１８の周辺形状は接合パッド１４の周辺形状と同じである。 次に、図１Ｃに示すように、銅などの導電材料で形成された中間パッド２０を 開口部１８内と、接合パッド１４の上とに付着させる。中間パッド２０の厚さは １μｍないし５０μｍのオーダーであって、接合パッド１４とほぼ同じ寸法であ る。中間パッド２０の目的は、ニッケルなどのはんだ付けできる材料で形成され たはんだパッド２２（図１Ｄ）をアルミニウム接合パッド１４に取り付けること ができるようにすることである。はんだパッド２２をアルミニウム接合パッド１ ４に直接付着できるが、銅などの材料で形成された中間パッド２０がアルミニウ ム接合パッド１４に一層容易に接合する。 化学電解質めっき法を用いて中間パッド２０を付着する。銅（Ｃｕ）、ニッケ ル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）およびパラジウム（Ｐｄ）を含む各種の金属を、金属イ オンと還元剤を含む水溶液を用いる無電解付着で付着することができる。付着さ れる金属で貫通穴を充填することにより接点を形成するために、化学めっきをし ばしば使用する。例として、Ａｌ上にＣｕを付着するためのこの応用では、水を ベースとする溶液がＣｕ＋＋イオンとアスコルビン酸還元剤を含む。中間パッド ２０を接合パッド１４の上に、フォトレジスト層１６の厚さより薄い厚さまでめ っきする。これによって同じ開口部１８を以後のめっき法に使用できるようにさ れる。 次に、図１Ｄに示すように、銅パッド２０の上にはんだパッド２２を付着する 。 はんだパッド２２は化学めっき法を用いて付着することもできる。例として、Ｎ ｉ＋イオンとジメチル・アミノボラン還元剤を含む水溶液を用いてニッケルはん だパッド２２を付着することができる。はんだパッド２２の厚さは１μｍから５ ０μｍまでで、それの外周形状は中間パッド２０およびアルミニウム接合パッド １４に一致する。はんだパッド２２は、ニッケル、ニッケル合金または金などの 容易にはんだ付けできる材料で形成することができる。 次に、図１Ｅに示すように、接触ピン２４をはんだパッド２２に取り付ける。 接触ピン２４は厚さが約１ないし５ミルのワイヤで形成する。接触ピン２４の適 当な材料は銅、金、ニッケル合金およびばね鋼合金を含む。ワイヤボンディング 装置を用いて接触ピン２４をはんだパッド２２に取り付ける。接触ピン２４をは んだパッド２２に直接接合し、またははんだ材料２５をワイヤボンディング作業 中に使用することができる。 ワイヤボンディング装置はこの技術で周知である。ワイヤボンディング装置は ペンシルバニア州Ｈｏｒｓｈａｍ所在のＫｕｌｉｃｋｅ ａｎｄ Ｓｏｆｆａ 社および日本の三菱電機によって製造されている。Ｋｕｌｉｃｋｅ他に付与され た米国特許第３８９４６７１号およびフジモト他に付与された米国特許第４８７ ７１７３号が代表的なワイヤボンディング装置を開示している。 ワイヤボンディング作業中に、接触ピン２４のベース２５（図１Ｅ）を形成す るワイヤの端部を放電または水素トーチで溶融状態まで加熱する。これにより融 けた金属のボールが接触ピン２４のベース２５上に生ずる。その後で、融けたボ ールをボンディング工具ではんだパッド２２に押し付ける。融けたボールをはん だパッド２２に押し付けている間に超音波振動も融けたボールに加える。こうす るとワイヤがはんだパッド２２に機械的に接合される。その後でワイヤを電気的 に開く、すなわち切断して接触ピン２４を形成する。 ワイヤボンディング作業に続いて、フォトレジスト層１６を基板１２から除去 することができる。フォトレジストの形成に応じて、適当な湿式化学除去剤を用 いて除去を行うことができる。また、その後で、保護層（図示せず）を基板１２ に付着して基板の表面を保護し、接触ピン２４の動きから接触ピン基板境界面に ストレスが加えられることを制限することができる。 図２を参照して、接触ピン２４Ａを基板１２の平面に関して鋭角で配置するこ とにより柔軟な構造を達成できる。したがって、接触ピン２４は、係合する部品 （たとえば、印刷回路板上の接点）に対してバイアスされるために、矢印２６で 示すように曲がることができる。接触ピン２４Ａは、ワイヤボンディング装置の ボンディング工具の適当な操作によりある角度で配置することができる。 図３Ａと図３Ｂを参照する。それらの図示の実施の形態においては、接触ピン ２４Ｂのための他の柔軟な接触構造を形成するための技術を示す。図３Ａに示す ように、接触ピン２４Ｂはばねセグメント３４として形成された柔軟な構造を含 む。また、接触ピン２４Ｂは端部に接触ボール３２を含む。接触ボール３２は、 相互接続部またはその他の基板（たとえば、回路板）上に形成されている、パッ ドなどの、係合する接触場所との電気的接続を容易にする。 図３Ｂは、柔軟なばねセグメント３４を持つ成形された接触ピン２４Ｂを形成 するための方法を示す。自動ワイヤボンディング装置では、ｘ、ｙ、ｚ方向のワ イヤボンディング工具２６の動きはコンピュータ制御の下にある。適切なソフト ウエアを用いて、ワイヤボンディング工具２６をある経路上で動かして、ばねセ グメント３４（図３Ａ）を形成するためにある長さのワイヤを操作することがで きる。ばねセグメント３４は図示のように平らなｓ字形セグメントを含み、また はらせん状によじられた多数のコイルを形成することができる。ワイヤボンディ ング工具２６が指定された経路を通ってある長さのワイヤを動かすと同時に、レ ンズ３０により焦点を合わされているレーザ２８がワイヤの局部加熱を開始する 。そうするとワイヤ材料が軟化されるから、そのワイヤを希望の形に形成するこ と ができる。冷却するとその形は固定される。次に、レーザ３８または放電装置あ るいは独立した切断部材を操作してワイヤを切断する。接触ピン２４Ｂの端部を 加熱するためにレーザ２８を用いて接触ボール３２（図３Ａ）を形成し、かつ融 けたボールを形成する。あるいは、接触ピン２４Ｂの端部に接触ボール（図３Ａ ）を形成するために、放電装置または水素トーチを使用することができる。 図３Ｃは加熱毛細管ワイヤ送り装置を用いて、ある長さのワイヤを加熱および 成形するための他の技術を示す。この技術は、図３Ｂを参照して説明した技術と 本質的に同じである。この場合には、加熱要素３１を有する毛細管工具３３があ る経路中を動かされて、成形のための長さのワイヤを取り扱う。１つの適当な加 熱毛細管工具３８が、ペンシルバニヤ州Ｈｏｒｓｈａｍ、Ｐｒｕｄｅｎｎｔｉａ ｌ Ｒｏａｄ ５０７，１９００４，所在のＫｕｌｉｃｋｅ ａｎｄ Ｓｏｆｆ ａ 社によって製造されている。それはワイヤボンディング装置の部品である。 図４Ａおよび図４Ｂは別の実施の形態の接触ピン２４Ｃと２４Ｄを示す。図４ Ａでは、接触ピン２４Ｃは、多数のｓ形セグメントを有するばねセグメント３８ で形成する。図４Ｂでは、接触ピン２４Ｄは、ベースが広い多数のｓ形セグメン トを有するばねセグメント４０で形成する。各場合に、ばねセグメント３８は図 示のように平らにでき、またはらせんよじれで形成する。 次に図５Ａ〜図５Ｅを参照する。それらの図は半導体ダイ１０の上に接触ピン を形成するための方法の他の実施の形態を示す。この他の実施の形態の方法は接 触ピン２４Ｗ（図５Ｅ）を、ワイヤボンディングではなくて溶接を用いてダイ１ ０の接合パッド１４に取り付ける。 最初に、基板１２と半導体ダイ１０の接合パッド１４との上に短絡層３６をブ ランケット付着する。短絡層３６は銅などの高導電性材料で形成することが好ま しい。他の適当な材料にはニッケルやアルミニウムが含まれる。短絡層は、電解 めっき、化学蒸着またはスパッタリングなどの適当な金属付着法を用いて付着す る。短絡層３６は溶接電流の電気的経路として機能する。これは、溶接電流によ り悪影響を受けることがある集積回路から離れる溶接電流をシャントするのを支 援する。 次に、図５Ｂに示すように、フォトレジスト層４２を現像し、エッチングして 、開口部４４のパターンを持つマスクを形成する。各開口部４４はフォトレジス ト層４２を通じて短絡層３６まで伸び、ダイ１２の接合パッド１４に整列させる 。 次に、図５Ｃに示すように、開口部４４内と、短絡層３６の上とに溶接パッド ４６を付着する。溶接パッド４６は前記したように化学付着法を用いて付着する 。溶接パッド４６は容易に溶接できる材料で形成する。適当な材料にはニッケル 、金および銅が含まれる。 次に図５Ｄに示すように、溶接法を用いて接触ピン２４Ｄを溶接パッド４６に 溶接する。いくつかの実施の形態では、溶接パッド４６は要しない。その理由は 、接触ピン２４Ｗを短絡層に直接溶接できるからである。半導体製造のための溶 接装置の構造は、ワイヤボンディング装置に類似し、同じ目的のために使用する 。適当な溶接装置が前記ワイヤボンダ製造者により製造されている。電気回路と 、トーチ部品と、加工物ホルダーの接地とを少し変更することにより、そのよう なワイヤボンディング装置が前記図３Ｄおよび図３Ｃで概略説明した諸機能（す なわち、加熱および成形）を実行するためにワイヤボンディング装置を改造する ことができる。 一般に、溶接装置は、２つの金属の境界面に溶融物質を形成するのに必要な熱 を発生するために電流を使用する。ここでの応用では、溶接電流は接触ピン２４ Ｗを通って溶接パッド４６へ流れる。ダイ１０上に形成されている溶接パッド６ の全てを通じて電流を流すために、短絡層３６は閉じたループを提供する。溶接 電流は各接触ピン２４Ｗと、それのそれぞれの溶接パッド４６との間の境界面に 融けた金属を生じて、それらの要素を一緒に接合する。 次に図５Ｅに示すように、フォトレジスト層４２を除去する。また、短絡層に パターンを描き、エッチングしてベースパッド４８が形成されるようにする。こ れにより各アルミニウム接合パッド１４の上に積み重なった構造が形成される。 その構造はベースパッド４８と、溶接パッド４６と、溶接された接触ピン２４Ｗ とを含む。また、基板１２の表面を保護し、接触ピンと溶接点との間の境界面に 接触ピン２４Ｗの動きから加えられるストレスを制限するために、保護層（図示 せず）を付着することができる。溶接作業中は、接触ピン２４Ｗを曲げて前記し た柔軟な構造を形成することができる。また、接触ピン２４Ｗを形成するある長 さのワイヤの加熱と動きとを同時に行うことにより、ばねセグメントを含む柔軟 な構造をほぼ前記したようにして形成することができる。 次に図６Ａと図６Ｂを参照する。それらの図は、本発明に従って形成した接触 ピン５６を持つ相互接続部５０を示す。相互接続部５０は基板５２と、製造と、 後で相互接続部５０を使用する助けとして、基板５２上に形成された回路線のパ ターンとを含む。導電性金属を付着し、それにパターンを描くことにより回路線 ５４を形成することができる。整列基準５３のパターンも基板５２上に形成する 。 基板５２の好適な材料は、シリコンダイの熱膨張率と同じ熱膨張率を有するシ リコンである。他の適当な材料にはセラミック、およびサファイア上のシリコン が含まれる。相互接続部５０は裸の半導体ダイすなわちパッケージしていない半 導体ダイを試験するためのキャリヤに使用するようにされる。Ｗｏｏｄ他に付与 された「パッケージしていないダイのための個別ダイ・バーンイン（Ｄｉｓｃｒ ｅｔｅ Ｄｉｅ Ｂｕｒｎ−Ｉｎ Ｆｏｒ Ｎｏｎｐａｃｋａｇｅｄ Ｄｉｅ） 」という名称の米国特許第５３０２８９１号が相互接続部を使用するキャリヤを 開示している。 使用時には、相互接続部５０を試験キャリヤの内部にダイに沿って置き、相互 接続部５０上に形成されている接触ピン５６をダイ上の接合パッドに接触させて 置き、オーム性の接触を行う。その後で相互接続部の回路線５４を外部試験回路 に電気的に通じさせて置く。例として、過路線５４を試験回路に接続するキャリ ヤ上の外部コネクタにワイヤボンドすることができる。 図６Ｂに示すように、接触ピン５６を回路線５４上に形成する。回路線５４は 厚膜金属などの導電性材料で形成する。その材料を基板５２の上に付着したら（ たとえば、スクリーン印刷で）パターンを描く。図６Ｃに示すように、接触ピン ５６はｃ形セグメント６４を含む。また、接触ピン５６はベース部６８を含む。 そのベース部は回路線５４と、試験中のダイの接合パッド７０に接続するように された先端部６６とに取り付ける。接触ピン５６は、ワイヤボンディング法また ははんだ法を用いて、ほぼ前記したようにして形成することができる。接触ピン の寸法の例は直径が２５．４〜１２７ミクロン（１〜５ミル）、高さが７６．２ 〜２５４ミクロン（３〜１０ミル）といったようなものである。 次に図７Ａ〜図７Ｃを参照する。それらの図には本発明に従って形成した、接 触ピンを有する相互接続部の別の実施の形態を示す。図７Ａで、相互接続部５０ Ａはシリコン基板５２Ａと、回路線５４Ａと、接触ピン６０とを含む。接触ピン ６０Ａはほぼ前記したワイヤボンディング法を用いて回路線５４Ａに形成する。 接触ピン６０は、回路線５４Ａに取り付けられたベース部７６と、ばねセグメン ト７２と、試験中の接合パッドに接触するために端部に形成された接触ボール６ ２とを含む。ボール６２は、前記したように、ガス炎（たとえば、水素ガス）ま たは放電を用いて形成する。 図７Ｂを参照する。相互接続部５０Ｂはシリコン基板５２Ｂと、回路線５４Ｂ と、接触ピン６０Ｂとを含む。また、接触ピン６０Ｂはベース部７８と、試験中 の接合パッドに接触するための接触ボール６２Ｂとを含む。この場合には、接触 ピン６０Ｂを鋭角で基板５２Ｂに取り付けることにより、柔軟な構造が達成され る。いいかえると、接触ピン６０Ｂの軸線を基板５２Ｂの面に関して鋭角を成し て配置する。更に、接触ピン６０Ｂは、回路線５４Ｂに直接取り付けるのではな くて、回路線５４Ｂに形成されている接合場所７４を介して回路線に取り付ける 。接合場所７４は導電層であって、ニッケルなどの金属が好ましい。その接合場 所７４は回路線５４Ｂの上にめっきすなわち付着する。前と同様に、接触ボール ６２Ｂはガス炎または放電を用いて形成する。 図８を参照する。相互接続部５０Ｃはシリコン基板５２Ｃと、基板５２Ｃ上に 形成された回路線５４Ｃと、回路線５４Ｃ上に形成された２種類の接触ピン５６ と５８とを含む。接触ピン５６については以前に説明した。接触ピン５８はソケ ットすなわち雌部材に接続するようにされたまっすぐなピンである。試験中のダ イのための試験キャリヤに相互接続部５０Ｃを使用すると、接触ピン５６をダイ 上の接触場所に接触して置く。接触ピン５８を外部試験回路に接触して置く。 したがって、本発明は、能動半導体ダイ上の接点として、またはパッケージさ れていない半導体ダイを試験するために有用な相互接続部上の接点として使用す るために適当な接触ピンを形成するための方法を提供するものである。接触ピン は、係合する部品上の接点場所に電気的接続を行っている間に、曲りを行えるよ うにする柔軟な構造を含むのが好ましい。 以上本発明を好適な実施の形態について説明したが、ここで表されている発明 の概念の代わりの実施の形態が以下の請求の範囲の中に含まれることを意図する ものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ウッド，アラン ジー. アメリカ合衆国アイダホ州、ボーイズ、イ ー．バセイルズ、コート、1366

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 半導体ダイ上の接触場所に電気的に接続するようにされた接触構造を相 互接続部上に形成する方法であって、 基板を用意する工程と、 ワイヤを基板に取り付ける工程と、 ワイヤを加熱して柔軟な構造に成形する工程と、 ワイヤを切断して接触ピンを形成する工程と を備える、接触構造を相互接続部上に形成する方法。 ２． 請求項１記載の方法であって、基板へのワイヤの取り付けをワイヤボン ディングで行う方法。 ３． 請求項１記載の方法であって、基板へのワイヤの取り付けを溶接で行う 方法。 ４． 請求項１記載の方法であって、ワイヤの加熱と成形とは、レーザと、ワ イヤを所定の形に曲げるために操作するワイヤボンダ工具とにより行う方法。 ５． 請求項１記載の方法であって、ワイヤの加熱と成形を加熱した毛細管で 行う方法。 ６． 請求項１記載の方法であって、ばねセグメントを含むようにワイヤを成 形する方法。 ７． 請求項１記載の方法であって、ワイヤをそれの端部における接触ボール で成形する方法。 ８． 半導体ダイ上の接触場所に電気的接続を行うようにされた接触ピンを相 互接続部のために形成する方法であって、 基板を形成する工程と、 基板に取り付けられて、その後で切断するワイヤで形成した金属ピンを、導電 線に電気的に通じて基板上に形成する工程と、 基板に取り付けたワイヤを加熱および成形して柔軟なばねセグメントを形成す る工程と を備える、接触ピンを相互接続部のために形成する方法。 ９． 請求項８記載の方法であって、柔軟なばねセグメントがｃ形である方法 。 １０． 請求項８記載の方法であって、柔軟なばねセグメントがｓ形である方 法。 １１． 請求項８記載の方法であって、ばねセグメントはベースが広い方法。 １２． 請求項８記載の方法であって、基板の面に関して鋭角でワイヤを基板 に取り付ける方法。 １３． 請求項８記載の方法であって、ワイヤの長さの端部に接触ボールを形 成する工程を更に備える方法。 １４． 請求項８記載の方法であって、ワイヤを基板上に形成されている接合 場所に接合することによりワイヤを基板に取り付ける方法。 １５． 請求項８記載の方法であって、ワイヤを溶接により基板に取り付ける 方法。 １６． 半導体ダイ上の接触場所に電気的接続を行うようにされた接触ピンを 相互接続部のために形成する方法であって、 基板を形成する工程と、 基板上に導電線を形成する工程と、 基板に接合されて、その後で切断するワイヤで形成した金属ピンを、導電線に 電気的に通じて基板上に形成する工程と、 基板に接合したワイヤを加熱および成形して柔軟なばねセグメントを有する金 属ピンを形成する工程と を備える、接触ピンを相互接続部のために形成する方法。 １７． 請求項１６記載の方法であって、レーザでワイヤを加熱しながら、ワ イヤボンディング工具を操作してワイヤを加熱し成形する方法。 １８． 請求項１６記載の方法であって、加熱素子を有する毛細管を操作して ワイヤを加熱し成形する方法。 １９． 請求項１６記載の方法であって、基板の面に関して鋭角でばねセグメ ントを基板に取り付ける方法。 ２０． 請求項１６記載の方法であって、ばねセグメントは先端部が広い方法 。 ２１． 請求項１６記載の方法であって、ワイヤの端部にボールを形成する工 程を更に備える方法。 ２２． 請求項１６記載の方法であって導電線は接合場所を含み、ワイヤを接 合場所にワイヤボンドする方法。 ２３． 集積回路を有する基板と、集積回路に電気的に通じるダイパッドとを 含む半導体ダイ上に接触構造を形成する方法であって、 はんだパッドをダイパッド上に形成する工程と、 ワイヤボンディング法を用いて金属ワイヤをはんだパッドに取り付ける工程と 、 ワイヤボンドされた金属ワイヤを加熱して柔軟な構造に成形する工程と、 金属ワイヤを切断してダイパッド上に接触ピンを形成する工程と を備える、半導体ダイ上に接触構造を形成する方法。 ２４． 請求項２３記載の方法であって、基板の面に関して鋭角で金属ワイヤ を基板に取り付けて柔軟な構造を得る方法。 ２５． 請求項２３記載の方法であって、ばねセグメントを有する金属ワイヤ がはんだパッドに取り付けられた時に金属ワイヤを加熱し、成形して柔軟な構造 を得る方法。 ２６． 請求項２３記載の方法であって、金属ワイヤの端部に接触ボールを形 成する方法。 ２７． 請求項２３記載の方法であって、金属ワイヤをレーザで加熱し、ワイ ヤボンディング工具により金属ワイヤを成形する方法。 ２８． 請求項２３記載の方法であって、金属ワイヤの加熱と成形を加熱した 毛細管で行う方法。 ２９． 半導体ダイ上に形成されている集積回路に電気的に通じる複数のダイ パッドを有する半導体ダイ上に接触構造を形成する方法であって、 ダイパッドに整列させられている開口部を有するマスクを基板上に形成する工 程と、 ダイパッドを電気的に接続するために基板上に短絡層を形成する工程と、 ダイパッドに電気的に接触して溶接パッドを開口部内に形成する工程と、 溶接法を用いて金属ワイヤを溶接パッドに取り付ける工程と、 溶接作業中に金属ワイヤを加熱し、柔軟な構造に成形する工程と、 金属ワイヤを切断して接触ピンを形成する工程と、 溶接パッドに接触している部分を除き、短絡層を除去する工程と を備える、半導体ダイ上に接触構造を形成する方法。 ３０． 請求項２９記載の方法であって、基板の面に関して鋭角で金属ワイヤ を基板に取り付ける方法。 ３１． 請求項２９記載の方法であって、加熱および成形工程中に接触ピンを ばねセグメントで形成する方法。 ３２． 請求項２９記載の方法であって、接触ピンの端部にボールを形成する 方法。 ３３． 請求項２９記載の方法であって、金属線をレーザで加熱する方法。 ３４． 請求項２９記載の方法であって、金属ワイヤの加熱と成形を加熱した 毛細管で行う方法。