JPS63117450A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS63117450A
JPS63117450A JP26448386A JP26448386A JPS63117450A JP S63117450 A JPS63117450 A JP S63117450A JP 26448386 A JP26448386 A JP 26448386A JP 26448386 A JP26448386 A JP 26448386A JP S63117450 A JPS63117450 A JP S63117450A
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奥秋 裕
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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) 本発明は、バンプ電極を有する半導体装置の製造方法、
特にその製造工程におけるバンプ電極の高さの矯正方法
に関するものでおる。
(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、第2図〜第5図
に示されるような製造方法かあった。
この種の半導体装置の製造方法は、一般にフィルムキャ
リヤ(TA8:Tape Ac+tomated Bo
ndinrJ)方式と称されるもので、ワイヤボンディ
ングに代る新しい実装技術の一手法である。以下、その
製造方法を図を用いて説明する。
第2図は従来の半導体ウェハの一構成例を示す平面図、
第3図は第2図のウェハに形成された半導体素子の拡大
平面図、第4図は第3図のA−A線断面図、及び第5図
は半導体素子とテープキャリヤのインナリートとの従来
の接続方法を断面図で示したボンディング状態図である
第2図において、先ずウェハ処理工程により、ウェハ1
の表面は分離帯2により格子状に区切られ、その各々に
同一パターンを有する半導体素子3が形成される。次い
で、この半導体素子3の表面には、通常はんだまたは錫
等から成る複数のバンブ電極4が形成される。これらの
バンブ電極4は、第3図及び第4図に示す如く、半導体
素子3の表面周辺部に設けられた外部接続用端子部5の
上に形成され、その形状はほぼ球体を成している。
バンプ電極4形成後、ウェハ1は分離帯2に沿って切断
され、それぞれの半導体素子3は個々の半導体チップと
なる。
一方、例えば映画用のフィルムと同様の幅及び送り孔を
有し、中央部付近に半導体素子搭載用の開口部を有する
絶縁性のフィルムテープを使用して、テープキャリヤの
製造が行なわれる。このテープキャリヤは、前記フィル
ムテープ上に銅箔を貼り、予め設定された所定のパター
ンにエツチング加工することにより、例えば厚さ35μ
m程度の銅箔リードが形成されるものである。この銅箔
リードは前記半導体素子搭載用の開口部に突出するイン
ナリード部を有しており、インナリード部の表面にはは
んだまたは錫等の例えば厚ざ0,4μm程度のめっきが
施されている。
上記のように形成された、半導体チップ及びテープキャ
リヤは、第5図に示すようにホンディング装置によって
接続される。先ず、ホンディング装置のポンディングス
テージ6上に半導体デツプ7を載置し、そのバンプ電極
4−1 、4−2とテープキャリA2のインナリード部
8との位置合わせを行なう。次いで、ポンディング治具
9を降下させて、バンプ電極4−1 、4−2とインナ
リード部8との接続部を加圧すると同時に、例えば図中
矢印Bで示される方向にパルス電流を流して加熱する。
この加熱によりバンプ電極4−1 、4−2の表面付近
は溶融すると共に加圧されているので、前記接続部は圧
着される。このようにして、インナリード部8に接続さ
れてテープキレリヤに搭載された半導体チップ7は、そ
の後の工程において実装基板等に装着され半導体装置が
完成する。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記の半導体装置の製造方法においては
、半導体チップ7上に形成されたバンプ電極4−1 、
4−2の高さにばらつきがあるために、バンプ電極4−
1 、4−2とインナリード部8との接続が均等になさ
れないという問題があった。即ち、ハンプ電IJj4−
1 、4−2とインナリード部8との接続部の加熱圧着
時において、ポンディング治具9は前記接続部に一定の
荷重を加え、この荷重とバンプ電極4−1 、4−2の
抗力とが釣合う高さで溶融圧着を行なう。それ故、第5
図のバンプ電4jI4−1 。
4−2に示すように、その高さにばらつきかある場合に
は、低い方のハンプ電極4−2には十分な荷重が加わら
す、加熱も弱いために、確実な溶融圧着による接続がな
されないという問題が、たびたび発生していた。
前記高さの低いバンブ電極4−2に対しても十分な溶融
圧着を行なうために、ホンディング治具9による荷重を
増大させたり、加熱温度を高めたり、または加熱時間を
長くする等の対策も考えられる。
しかし、ホンディング治具9によるha圧は急激に行な
われるので、その荷重を増大させた場合には、高いハン
プ電極4−1に集中した荷重はこれを経て半導体チップ
7に伝わり、半導体素子の特性を劣化させるおそれが生
じる。また、DI熱温度を高めたり、或は加熱時間を長
くした場合には、その熱によりインナリード部8に薄く
施されためつきが剥がれてしまう等のおそれがあった。
本発明は、前記従来技術がもっていた問題点として、ハ
ンプ電極4−1 、4−2の高さにばらつきがあるため
に、バンプ電極4−1 、4−2とインナリード部8と
の信頼性の高い接続を得難い点について解決した半導体
装置の製造方法を提供するものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、前記問題点を解決するために、半導体ウェハ
に形成された複数の半導体素子上に複数のバンブ電極を
形成し、それら各半導体素子を切断分離後、所定の処理
を施して複数の半導体装置を製造する半導体装置の製造
方法において、前記半導体ウェハ上の複数のバンブ電極
と接触する平坦面を有する押え部材と、前記半導体ウェ
ハが載置されその半導体ウェハから所定の高さに前記押
え部材を支持する支持部材とを備えたバンプ矯正治具を
用い、前記支持部材に前記半導体ウェハを載置し、その
半導体ウェハのバンプ電極上に前記押え部材の平坦面を
加圧状態下で当接された後、前記バンブ電極を加熱溶融
する工程を施すようにしたものである。
(作 用) 本発明によれば、以上のような半導体装置の製造方法と
したので、半導体ウェハ上に形成されたバンブ電極をバ
ンプ矯正治具を用いて加圧、加熱する工程は、バンプ矯
正治具の押え部材が所定高さ以上のバンブ電極を一定荷
重で緩やかに加圧すると共に、加熱による溶融によりそ
の高さを低く矯正し、総てのバンブ電極をほぼ支持部材
の高さと同一の所定の高さにそろえる動きをする。また
、押え部材を所定の高さに支持する支持部材は、必要以
上の荷重がバンブ電極に作用して半導体素子の特性に及
ぼす悪影響を防止する動きをする。したがって、前記問
題点を除去できるのである。
(実施例) 第1図(A)〜(C)は、本発明の実施例を示す半導体
装置の製造工程図である。以下、各図の!!4造工程を
説明する。
(1)第1図(^)の第1工程 先ず、従来の製造方法により、複数の半導体素子が形成
された半導体ウェハ12を製造し、その半導体素子表面
にはんだまたは錫等から成る、例えば高さが100μm
程度の球状を有する複数のバンブ電極11を形成する。
この複数のバンブ電極11の一部を、図においてはバン
プ電極11−1〜11−6で示す。前記ウェハ12の表
面にバンブ電極11の酸化を防止するために、例えばホ
ワイトロジン系フラックスまたは水溶性有機フラックス
等を塗布してフラックス塗膜を形成する。このフラック
ス塗膜の形成は、スピンナーを使用して回転するウェハ
12上にフラックスを滴下し、その円心力による拡がり
を利用した塗布方法によることもできる。
(2)第1図(B)の第2工捏 前記フラックス塗膜が形成されたウェハ12をバンプ矯
正治具13に載置する。このバンプ矯正治具13は本発
明に係わるもので、底部平面を形成する保持板13−1
と、この保持板13−1表面上の周囲に固定された枠部
材13−2とによって構成される支持部材と、枠部材1
3−2上に載せられる押え板13−3から成る押え部材
とを有している。前記保持板13−1はその上に置かれ
るウェハ12を水平に保持し、枠部材13−2は設計段
階で予め設定されたバンブ電極11の頂部高さと同一の
高さを有し、押え板13−3は保持板13−1上に置か
れたウェハ12のバンブ電極11をその上方から押し付
けるための平面と所定の重量を有するものである。前記
押え板13−3は、バンブ電極11に塗布されたフラッ
クスに侵されないように、例えば化学的に安定な耐熱性
を有するセラミックやステンレス等の材質から成り、保
持板13−1と枠部材13−2は、押え板13−3と同
一の材質か若しくは加工が容易な耐熱性を有する他の金
属等から成るものである。
上記のように構成されるバンプ矯正治具13の保持板1
3−1上に載置されたウェハ12のハンプ電1へ11上
に、所定の重量を有する押え仮13−3を搭載する。
バンブ電極11がすべて−様な高さであれば、押え板1
3−3はすべてのバンブ電極11に接するが、実際には
バンブ電極11の高さにばらつきがおるために、高さの
低いバンブ電極11には接触しない。例えば図において
は、押え板13−3はバンプ電1111−1゜11−4
.11−5に支持されており、バンプ電極11−2゜1
1−3.11−6には接触しておらず、また枠部材13
−2にも接していない。
(3)第1図(C)の第3工程 前記ウェハ12を収容したバンプ矯正治具13を恒温槽
や加熱炉等に入れ、例えば温度260〜350℃程度に
加熱する。このとぎ、バンプ電極1i−1゜11−4.
11−5は押え仮13−3の自重により加圧されている
ので、加熱によるその表面の溶融に伴い次第に下方に圧
縮され、遂には押え板13−3が枠部材13−2に接す
るに到る。この状態においては、総てのバンブ電411
!11−1〜11−6は押え板13−3に接し、設定さ
れた枠部材13−2の高さと同一高さとなる。上記過程
においては、加熱炉内等で緩やかな加圧、加熱が行なわ
れ、最終的に押え板13−3は枠部材13−2に支えら
れるので、必要以上の荷重がバンプ電極11−1〜11
−6に作用して半導体素子に悪影響を及ぼすことはない
前記状態に達した後に、加熱を停止して冷却するが、常
温に冷却されるまでは、押え板13−3は搭載したまま
とする。ウェハ12が常温に達した後に、ウェハ12を
例えば湯洗や有機溶剤により洗浄し、表面のフラックス
を除去する。
このようにして、バンブ電極11の高ざが一様高さに矯
正されたウェハ12は、半導体素子単位に切断され、個
々の半導体チップとされる。その後は従来と同様に、例
えばボンディング装置等により半導体デツプのバンブ電
極11は、テープキャリヤのインナリード部等と接続さ
れ、さらに実装基板等に装着されて半導体装置が完成す
る。
第6図は、ボンディング装置による前記半導体チップと
テープキャリヤとの接続状態を断面図で示したボンディ
ング状態図である。
ボンディング装置のボンディシダステージ21上に搭載
された半導体チップ22は、−様な高さに矯正されたバ
ンプ電@23を有している。それ故、バンブ電極23と
テープキャリヤのインナリード部24との接続部は、ホ
ンディング治具25によって均等に加熱圧着されるので
、その接続強度が一定水準以上に保持され、信頼性に優
れたものを得ることができる。
なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能であり、例えば次のような変形例が挙げられる。
■ 本実施例においては、半導体チップ22のバンブ電
極23は、TAB方式によるテープキャリヤのインナリ
ード部24と接続されるものとしたが、これに限定され
ない。例えばCCB (Con t ro I I e
dCol 1apse Bondinr+)方式等のよ
うに、バンブ電極23を直接実装基板に接続する場合に
対しても適用することができる。したがって、バンブ電
極11゜23の材質もはんだ、錫等に限定されない。
■ バンプ矯正治具13は組立構造より成るものとした
が、これに限定されず一体構造とすることも可能である
。また、枠部材13−2は押え板13−3に設けてもよ
い。さらに、保持板13−1を特に使用せず、これに代
えて水平面を有する他のものを使用することもできる。
■ バンプ矯正治具13の押え板13−3は、自重によ
りバンブ電極11を加圧するものとしたが、自重のみな
らずこれに他の重相物を加えて荷重の調整を行なっても
よい。
■ バンブ電極11の酸化防止用にフラックスを使用す
ることとしたが、これに限定されず、例えば空気に触れ
ない非酸化雰囲気中でバンブ電極11の矯正を行なうこ
ともできる。
■ バンブ電極11をバンプ矯正治具13に収容し、バ
ンプ矯正治具13仝体を加熱するものとしたが、これに
代えて押え板13−3のみを加熱し、その熱をバンブ電
極11に伝える方法としてもよい。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば半導体素子
のバンブ電極の高さを矯正する半導体装置の製造方法と
したので、バンブ電極による確実な接続がなされ、−様
に所定の接続強度を有することにより、信頼性の高いバ
ンプ接続が得られるという効果がある。また、バンブ電
極の高さを矯正する過程において、過大な圧力がバンブ
電極に作用することはないので、半導体素子の特性を損
なうこともない。
【図面の簡単な説明】
第1図(八)〜(C)は本発明の実施例を示す半導体装
置の製造工程図、第2図は従来の半導体ウェハの平面図
、第3図は第2図の半導体ウェハに形成された半導体素
子の拡大平面図、第4図は第3図のA−A線断面図、第
5図は従来のハンプ接続を示すボンディング状態図、第
6図は本発明の実施例の製造方法によるバンプ接続を示
すホンディング状態図である。 it、 11−1〜11−6.23・・・・・・バンブ
電極、12・・・・・・半導体ウェハ、13・・・・・
・バンプ矯正治具、13−1・・・・・・保持板、13
−2・・・・・・枠部側、13−3・・・・・・押え仮
、21・・・・・・ボンデインダステージ、22・・・
・・・半導体チップ、24・・・・・・インナリード部
、25・・・・・・ポンディング治具。 出願人代理人  柿  本  恭  成(A) 第1図 従来の半導体ウェハV面図 第2図 第3図のA−A線断面図 第4図 従来のポンチλフぬ犬應図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体ウェハに形成された複数の半導体素子上に複数の
    バンプ電極を形成し、それら各半導体素子を切断分離後
    、所定の処理を施して複数の半導体装置を製造する半導
    体装置の製造方法において、前記半導体ウェハ上の複数
    のバンプ電極と接触する平坦面を有する押え部材と、前
    記半導体ウェハが載置されその半導体ウェハから所定の
    高さに前記押え部材を支持する支持部材とを備えたバン
    プ矯正治具を用い、前記支持部材に前記半導体ウェハを
    載置し、その半導体ウェハのバンプ電極上に前記押え部
    材の平坦面を加圧状態下で当接させた後、前記バンプ電
    極を加熱溶融することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
JP26448386A 1986-11-06 1986-11-06 半導体装置の製造方法 Pending JPS63117450A (ja)

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