JPS61221335A - 極軟質銅材の製造法 - Google Patents
極軟質銅材の製造法Info
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- JPS61221335A JPS61221335A JP60062974A JP6297485A JPS61221335A JP S61221335 A JPS61221335 A JP S61221335A JP 60062974 A JP60062974 A JP 60062974A JP 6297485 A JP6297485 A JP 6297485A JP S61221335 A JPS61221335 A JP S61221335A
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- 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
-
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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。
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〕
この発明は、ビッカース硬さくＨｖ ）で４９以下のき
わめて低い硬さを有し、特に半導体装置の組立てにボン
ディングワイヤとして用いるのに適した極軟質銅材の製
造法に関するものである。
わめて低い硬さを有し、特に半導体装置の組立てにボン
ディングワイヤとして用いるのに適した極軟質銅材の製
造法に関するものである。
一般に、半導体装置には、トランジスタやＩＣ。
さらにＬＳＩなどがあり、これら半導体装置の組立てに
はボンディングワイヤとして金極細線が用いられている
ことはよく知られるところである。
はボンディングワイヤとして金極細線が用いられている
ことはよく知られるところである。
しかし、金極細線はきわめて高価であるために、これを
無酸素銅や再電解銅、さらに再再電解銅などの高純度銅
で構成された銅極細線で代替する試みもなされたが、こ
れら従来銅極細線は、十分に焼鈍を施した状態でもＨｖ
で約５２〜６０の硬さを示し、Ｈｖで約４２の硬さを示
す金極細線に比して硬質であり、したがって、これをボ
ンディングワイヤとして使用すると、ボンディング時に
、ワイヤ先端に形成されたボールによって、例えば３ｉ
などの半導体素子の表面に形成されたＡｔ合金の配線皮
膜が破損され易くなるなど、金極細線はど円滑にポール
ボンディングを行なうことができないのが現状である。
無酸素銅や再電解銅、さらに再再電解銅などの高純度銅
で構成された銅極細線で代替する試みもなされたが、こ
れら従来銅極細線は、十分に焼鈍を施した状態でもＨｖ
で約５２〜６０の硬さを示し、Ｈｖで約４２の硬さを示
す金極細線に比して硬質であり、したがって、これをボ
ンディングワイヤとして使用すると、ボンディング時に
、ワイヤ先端に形成されたボールによって、例えば３ｉ
などの半導体素子の表面に形成されたＡｔ合金の配線皮
膜が破損され易くなるなど、金極細線はど円滑にポール
ボンディングを行なうことができないのが現状である。
（問題点を解決するための手１段）
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、半導体
装置の組立てにボンディングワイヤとして使用しても半
導体素子表面の配線皮膜などを傷つけることなく、円滑
にポールボンディングを行なうことができる極軟質の銅
極細線を得べく、特にこれら銅極細線の素材である高純
度銅の軟質化について研究を行なった結果、 高純度銅に、精製成分としてＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ。
装置の組立てにボンディングワイヤとして使用しても半
導体素子表面の配線皮膜などを傷つけることなく、円滑
にポールボンディングを行なうことができる極軟質の銅
極細線を得べく、特にこれら銅極細線の素材である高純
度銅の軟質化について研究を行なった結果、 高純度銅に、精製成分としてＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ。
ｚｒ、およびＨｆのうちの１種または２種以上、さらに
必要に応じて希土類元素のうちの１種または２種以上を
重量比で０．１〜１００ ＤＩ）ｌ含有させたものから
なる銅素材を用意し、 ついで、この銅素材に対して帯域溶融法による精製処理
を施すと、この結果得られた銅材は、例えば半導体装置
の組立てにボンディングワイヤとして用いた場合に、高
速でのポールボンディングを可能とするＨｖで４９以下
のきわめて軟質なものとなるという知見を得たのである
。
必要に応じて希土類元素のうちの１種または２種以上を
重量比で０．１〜１００ ＤＩ）ｌ含有させたものから
なる銅素材を用意し、 ついで、この銅素材に対して帯域溶融法による精製処理
を施すと、この結果得られた銅材は、例えば半導体装置
の組立てにボンディングワイヤとして用いた場合に、高
速でのポールボンディングを可能とするＨｖで４９以下
のきわめて軟質なものとなるという知見を得たのである
。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであり
、かつ上記の軟質化は、高純度銅中に添加含有させた精
製成分が、この高純度銅中に不可避不純物として含有す
るＳやＡｇ成分などと結合して化合物を形成し、この化
合物が帯域溶融法による精製処理で容易に除かれること
によるものであり、したがって、上記精製成分の含有量
が０．１ｐｐＩ未°満では所望の軟質化をはかることが
できず、一方１００ｐｐ−を越えて含有させると精製処
理後も精製成分が合金成分として残存する量が多くなっ
て硬さ上昇の要因となることから、その含有量を０．１
〜１００９Ｅ）ｌと定めた。また、Ｍｇ、Ｃａ 。
、かつ上記の軟質化は、高純度銅中に添加含有させた精
製成分が、この高純度銅中に不可避不純物として含有す
るＳやＡｇ成分などと結合して化合物を形成し、この化
合物が帯域溶融法による精製処理で容易に除かれること
によるものであり、したがって、上記精製成分の含有量
が０．１ｐｐＩ未°満では所望の軟質化をはかることが
できず、一方１００ｐｐ−を越えて含有させると精製処
理後も精製成分が合金成分として残存する量が多くなっ
て硬さ上昇の要因となることから、その含有量を０．１
〜１００９Ｅ）ｌと定めた。また、Ｍｇ、Ｃａ 。
７ｉ、Ｚｒ、およびＨｆに対して、希土類元素を併用す
ることによって精製処理が一層促進されるようになる。
ることによって精製処理が一層促進されるようになる。
つぎに、この発明の方法を実施例により説明する。
まず、原料の高純度銅として、Ｓ：５１）Ｅ）ｌ。
Ａ（Ｊ：３ＥＩＥ）Ｉｌｌを含有する純度：９９．９９
９％の再電解銅を用意し、真空溶解炉にて前記再電解銅
を溶解し、これに所定量の精製成分を添加含有させるこ
とによって、それぞれ第１表に示される成分組成をもっ
た銅素材を調製し、ついで、断面：１０ｍ＋’×長さ：
２５０ａｓ＋のインゴットに鋳造した後、この銅素材に
、真空中で５回の帯域溶融法による精製処理を施すこと
によって本発明法１〜１６を実施し、それぞれ極軟質銅
材を製造した。
９％の再電解銅を用意し、真空溶解炉にて前記再電解銅
を溶解し、これに所定量の精製成分を添加含有させるこ
とによって、それぞれ第１表に示される成分組成をもっ
た銅素材を調製し、ついで、断面：１０ｍ＋’×長さ：
２５０ａｓ＋のインゴットに鋳造した後、この銅素材に
、真空中で５回の帯域溶融法による精製処理を施すこと
によって本発明法１〜１６を実施し、それぞれ極軟質銅
材を製造した。
つぎに、この結果得られた極軟質銅材の精製処理開始側
の端部から硬さ測定用試験片を採取し、この試験片に、
温度＝６００℃に３０分間保持の条件で焼鈍処理を施し
、引続いて試験片採取時の切断研摩量による加工硬化の
影響を除くために硝酸による十分な酸洗エツチングを施
し、この状態でビッカース硬さを測定した。これらの測
定結果を第１表に示した。なお、第１表には上記精製処
理前の硬さも示した。
の端部から硬さ測定用試験片を採取し、この試験片に、
温度＝６００℃に３０分間保持の条件で焼鈍処理を施し
、引続いて試験片採取時の切断研摩量による加工硬化の
影響を除くために硝酸による十分な酸洗エツチングを施
し、この状態でビッカース硬さを測定した。これらの測
定結果を第１表に示した。なお、第１表には上記精製処
理前の硬さも示した。
また、比較の目的で、上記インゴットと同一の寸法をも
った上記再電解銅、並びにこの再電解銅をさらに電解し
たものからなる再再電解銅を高純度銅として用意し、ビ
ッカース硬さを測定した後、これに直接同一の条件で精
製処理を施づことによって比較法１，２を行ない、さら
に同一の条件で試験片採取、焼鈍処理、および酸洗エツ
チングを行ない、この状態でビッカース硬さを測定した
。
った上記再電解銅、並びにこの再電解銅をさらに電解し
たものからなる再再電解銅を高純度銅として用意し、ビ
ッカース硬さを測定した後、これに直接同一の条件で精
製処理を施づことによって比較法１，２を行ない、さら
に同一の条件で試験片採取、焼鈍処理、および酸洗エツ
チングを行ない、この状態でビッカース硬さを測定した
。
これらの測定結果も第１表に示した。
第１表に永される結果から、本発明法１〜１６によれば
、いずれの場合もＨｖで４９以下のきわめて低い硬さを
有する極軟質銅材が得られるのに対して、比較法１．２
に見られるように、精製成分を含有しない場合には帯域
溶融法による精製処理によっても著しい軟質化は不可能
であることが明らかである。
、いずれの場合もＨｖで４９以下のきわめて低い硬さを
有する極軟質銅材が得られるのに対して、比較法１．２
に見られるように、精製成分を含有しない場合には帯域
溶融法による精製処理によっても著しい軟質化は不可能
であることが明らかである。
上述のように、この発明の方法によれば、Ｈｖで４９以
下のきわめて軟質の銅材を製造することができ、したが
って、この極軟質銅材から製造した銅極細線は、これを
、例えば半導体装置の組立てにボンディングワイヤとし
て用いた場合に、従来用いられている金種細線と同等の
高速でのポールボンディングによっても半導体素子の配
線皮膜を破損することがなく、金種細線の代替品として
十分に実用に供することができるものである。
下のきわめて軟質の銅材を製造することができ、したが
って、この極軟質銅材から製造した銅極細線は、これを
、例えば半導体装置の組立てにボンディングワイヤとし
て用いた場合に、従来用いられている金種細線と同等の
高速でのポールボンディングによっても半導体素子の配
線皮膜を破損することがなく、金種細線の代替品として
十分に実用に供することができるものである。
Claims (2)
- （１）高純度銅に、精製成分としてＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、
Ｚｒ、およびＨｆのうちの１種または２種以上を重量比
で０．１〜１００ｐｐｍ含有させたものからなる銅素材
を用意し、 ついで、この銅素材に対して帯域溶融法による精製処理
を施すことを特徴とする極軟質銅材の製造法。 - （２）高純度銅に、精製成分としてＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、
Ｚｒ、およびＨｆのうちの１種または２種以上と、希土
類元素のうちの１種または２種以上とを重量比で０．１
〜１００ｐｐｍ含有させたものからなる銅素材を用意し
、 ついで、この銅素材に対して帯域溶融法による精製処理
を施すことを特徴とする極軟質銅材の製造法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60062974A JPS61221335A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | 極軟質銅材の製造法 |
| GB8607528A GB2175009B (en) | 1985-03-27 | 1986-03-26 | Wire for bonding a semiconductor device and process for producing the same |
| US06/844,350 US4676827A (en) | 1985-03-27 | 1986-03-26 | Wire for bonding a semiconductor device and process for producing the same |
| DE19863610587 DE3610587A1 (de) | 1985-03-27 | 1986-03-27 | Zum bonden von halbleitervorrichtungen geeigneter draht und verfahren zu dessen herstellung |
| US07/036,249 US4717436A (en) | 1985-03-27 | 1987-04-09 | Wire for bonding a semiconductor device |
| GB8828948A GB2210061B (en) | 1985-03-27 | 1988-12-12 | Wire for use in the bonding of a semiconductor device |
| SG93090A SG93090G (en) | 1985-03-27 | 1990-11-17 | Wire for use in the bonding of a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60062974A JPS61221335A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | 極軟質銅材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61221335A true JPS61221335A (ja) | 1986-10-01 |
| JPH0140096B2 JPH0140096B2 (ja) | 1989-08-25 |
Family
ID=13215831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60062974A Granted JPS61221335A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | 極軟質銅材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61221335A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62127437A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-09 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | 半導体素子用ボンデイング線 |
| JPS63293124A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-30 | Hitachi Cable Ltd | 銅の精製方法 |
| JPH01159338A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-22 | Fujikura Ltd | 極細線用銅線材 |
| CN113290217A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-24 | 金川集团股份有限公司 | 高纯无氧铜杆的真空连铸工艺 |
-
1985
- 1985-03-27 JP JP60062974A patent/JPS61221335A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62127437A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-09 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | 半導体素子用ボンデイング線 |
| JPH0222130B2 (ja) * | 1985-11-26 | 1990-05-17 | Tatsuta Densen Kk | |
| JPS63293124A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-30 | Hitachi Cable Ltd | 銅の精製方法 |
| JPH01159338A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-22 | Fujikura Ltd | 極細線用銅線材 |
| CN113290217A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-24 | 金川集团股份有限公司 | 高纯无氧铜杆的真空连铸工艺 |
| CN113290217B (zh) * | 2021-05-28 | 2022-09-23 | 金川集团股份有限公司 | 高纯无氧铜杆的真空连铸工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0140096B2 (ja) | 1989-08-25 |
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