JPS60244054A - ボンデイングワイヤ用銅素材の製造方法 - Google Patents

ボンデイングワイヤ用銅素材の製造方法

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    • H01L2924/01205—5N purity grades, i.e. 99.999%

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明はＩＣ、トランジスタ等半導体装置の結線に使用
されるボンディングワイヤ用銅素材の製造方法に関する
。
［従来の技術］ 一般に半導体装置の結線に使用されるボンディングワイ
ヤとしては金線やアルミニウム線が使用されるが、最近
はこの金線やアルミニウム線に替わる安価なボンディン
グワイヤとして銅線の適用が検討されている。この銅線
はワイヤボンディング上十分軟質である必要があること
から、これまでは従来存在する９９．９９〜９９．９９
９％程度の高純度の銅素材から製造した銅線を使用して
ボンディングワイヤとしての検討を行なってきた。しか
しながらこの銅線は、金線やアルミニウム線と比較する
と硬さを有するために、結線の際に半導体素子に割れな
どのボンディングダメージを与えることがある。
従来、かかる高純度の銅素材の製造方法としては、電解
精練により得られた電気銅を帯域融解法（ゾーンメルト
法）により精製する方法がとられていた。
帯域融解法は金属の純化法として知られている方法であ
り、この場合電気胴中微量残存するＡＱ、Ｆｅ１Ｎｉ、
Ｐｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｓｂ。
Ａｓ、ＯｌＳ、Ｐ等不純物を除去し、高純度の銅素材を
得るために行なわれる。しかしながらこの帯域融解法を
数回繰返しても、Ｆｅ、Ｎｉ等の不純物については除去
することができず、このため従来の銅素材の製造方法に
よればＦｅ、Ｎｉ等の不純物の存在によりボンディング
ワイヤとして実用に供せる程度のビッカース硬さ６０以
下の軟質の銅線を得ることは著しく困難であった。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明が解決しようとする問題点は、前記した銅素材の
製造方法にある。
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、Ｆｅ１Ｎｉ等の不
純物を除去し、高純度の銅素材を確実に得ることができ
るボンディングワイヤ用銅素材の製造方法を提供するこ
とにある。
Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記問題点を解決するための手段として、電
解精練にＪ：り得られた電気銅を陽極として電解精練を
数回繰返した後、前記電解精練により得られた高純度の
電気銅を帯域融解法にＪ：り精製することを行なう。
［作用］ 本発明は電気銅を帯域融解法により精１する前に、前記
電気銅を陽極として電解精練を数回繰返し行ない、これ
により帯域融解法では除去できないＦｅ、Ｎｉなどの不
純物を事前に除去すると共に、電気銅そのものを高純度
化する。その後、前記により高純度化された電気銅を用
いて帯域融解法による精製を行ない、これにより純度９
９．９９９％以上の高純度の銅素材を得る。
帯域融解法により精製を行なう場合、素材たる電気銅と
しては通常インゴットが用いられる。このインボッ１〜
は再電解精練された電気銅の高純度を維持するために、
普通１０−５以上の真空度の真空溶解により製造される
。
［実施例］ 次に添付図面により本発明ボンディングワイヤ用銅素材
の製造方法の一実施例を説明する。
第１図はボンディングワイヤ用銅線の製造工程を示し、
素材としては電気銅粗銅板と第１種ＯＦＣ銅箔板が用い
られる。電気銅粗銅板を陽極−３− とし、第１種ＯＦＣ銅箔板を種板として再電解精練（−
次精製）を行ない、再電解銅つまり高純度電気銅を得る
。このような再電解精練は１回だけでなく、必要に応じ
て数回性なうことができ、これにＪ：り特に「ｅｌＮｉ
等の不純物を除去する。
つぎに再電解精練された高純度電気銅を１０−６〜１０
−７の高真空中で真空溶解し、その高純度を保持したま
まインゴットを製造する。このインゴットを旋削加工し
てルツボによる影響を除去したのち、このインゴットを
用いて帯域融解法による精製（二次精製）を３回繰返し
、高純度のゾーンメル］へ銅を得る。
このゾーンメルト銅を旋削加工して線引用銅棒となし、
洗浄等の処理後線引加工を行ない、所定の線径（１８〜
５０μ）のボンディングワイヤ用銅線を得る。
第２図は再電解精練装置の概要を示し、１は電解槽、２
は電解液、３は陰極に取付けられた第１種ＯＦＣ銅箔板
からなる種板、４は陽極に取付けられた電気銅粗銅板、
５は電解液２の撹拌装置で−４− ある。Ａは精密定電位制御装置、Ｂは電解液精製装置、
Ｃは液温制御装置である。
この再電解精練装置においては、再電解精練を行なうた
めには、精密定電位制御装置Ａにより銅の析出電位を精
密にコントロールすること、及び電解液を常に洗浄に保
つために常時循環すると共に電気波精製装置Ｂにより濾
過すること、ざらに液温を±１℃以内にフン１〜ロール
することが非常に重要である。
本実施例により得られた銅線は、純度９９．９９９％以
上であり、したがって非常に軟質である。そして、この
銅線を用いて半導体装置の結線を行なったところ、銅線
が非常に軟かいために半導体素子が結線時に損傷されず
、ボンディング時の作業性き極めて良好であった。
［発明の効果］ 本発明ボンディングワイヤ用銅素材の製造方法によれば
、電解精練を数回繰返して得られた高純度の電気銅を帯
域融解法により精製することから、これにより容易に高
純度の銅素材を得ることがでぎ、そしてこの銅素材によ
れば結線時にボンディングダメージを与えることのない
軟質のボンディングワイヤ用銅線を容易に製造すること
ができる。
また、本発明は従来の金線やアルミニウム線に替る安価
で実用に供し得るボンディングワイヤ用銅線の提供を可
能とするものであり、これによりさらに半導体装置のコ
スト低減を可能とするなどその工業的価値は極めて大き
いものがある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明ボンディングワイヤ用銅素材の製造方法
の一実施例説明図、第２図は再電解精練装置の概要説明
図である。 １；電解槽、２：電解液、３：種板、４：電気銅粗銅板
、５：撹拌装置。 　７−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　電解精練により得られた電気銅を陽極として電
    解精練を数回繰返した後、前記電解精練により得られた
    高純度の電気銅を帯域融解法により精製することを特徴
    とするボンディングワイヤ用銅素材の製造方法。
  2. （２）　上記高純度の電気銅を真空溶解によりインゴッ
    トにして帯域融解法により精製することを特徴とするボ
    ンディングワイヤ用銅素材の製造方法。
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