JPS63152135A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ボンディング技術さらには半導体チップの電
極とリード端子とを電気的接続するギヤングボンディン
グに適用して有効な技術に関するもので、例えば、半導
体チップの電極とリード端子とをバンプを介して電気的
接続する場合に利用して有効な技術に関するものである
。

［従来の技術］ 半導体チップの電極とリード端子とを電気的に接続する
ボンディング技術の１つとして、ギヤングボンディング
技術が知られている。このギヤングボンディング技術は
、半導体チップの電極とリード端子とを１本１本ワイヤ
によって接続するワイヤボンディング技術と異なり、多
数箇所のボンディングを一度に行なうことができるとい
う利点を持っている。

このようなギヤングボンディング技術については、例え
ば、工業調査会から発行された１９８６年度版電子材料
別冊「超ＬＳＩ製造・試験装置ガイドブック」第１４５
頁〜第１４９頁に記載されている。

第４図にはこのギヤングボンディング技術のうちの代表
的方式であるテープキャリア方式が示されている。

このテープキャリア方式は、同図に示すように半導体チ
ップ１の電極（図示せず）上に形成されたバンプ２と、
フィルムキャリヤ３に保持されたインナーリード（リー
ド端子）４とをボンディングツール５によって接合する
ようになされている。

この際、ボンディングツール５はインナーリード４の抑
圧手段および加熱手段として働く。

ところで、上記バンプ２は、第５図に示すように、半導
体チップ１の電極（Ａ１等の電極）６上にバリヤメタル
７を形成した後にメッキ等によって形成される。また、
このバンプ２は、工数低減の見地から第６図に示すよう
に、金属ワイヤ（Ａｕ、ｃｕ、Ａ１等のワイヤ）の自由
端を加熱溶融させ、核部にボールを形成し、このボール
を電極６上に直接圧着した後、ボール近傍のワイヤを切
断するというボールボンディングにより形成される場合
もある。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記ようにして形成されたバンプ２は１
つの半導体チップ１内において均一でなく　（特に金属
ワイヤのポールボンディングによってバンプ２を形成し
た場合にはその傾向が著しい）、その高さまたは上面形
状にバラツキが生じる。

そのため、ボンディングツール５によってバンプ２とイ
ンナリード４とを接合する場合に、一部の箇所において
バンプ２とインナリード４とが接合されなかったり、バ
ンプ２とインナリード４との接合が十分でない箇所が生
じ、その結果、半導体装置の歩留まりの低下や信頼性の
低下を招来していた。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、半導体装置
の歩留まりの向上および信頼性の向上を図ることができ
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。

〔問題点を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。

即ち、半導体チップの電極およびリード端子とをバンプ
を介して電気的接続するにあたり、研削等によって上記
バンプの高さが均一となるようにその上面を平坦化する
ように処理するものである。

［作用］ 上記した手段によれば、バンプの上面を平坦化すること
により半導体チップ上の各バンプの高さが一様となるの
で、バンプとリード端子とが確実にしかも広い領域でコ
ンタクトされるという作用により、ボンディングが確実
に行なわれるようになり、その結果、半導体装置の歩留
まり・信頼性を向上させるという上記目的を達成できる
。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図および第３図には本発明の半導体装置の・、製造
方法に用いられるバンプ処理装置の一例が示されている
。

同図に示されるバンプ処理装置は、ローダ部８、位置合
せ部９、処理部１０、洗浄・乾燥部１１およびアンロー
ダ部１２を含んで構成されている。

ここで、ローダ部８には、半導体ウェハ１３を多段にか
つ所定の間隔をもって支持するカセット１４が設けられ
ており、このカセット１４から位置合せ部９へ向けて半
導体ウェハ１３が一枚ずつ供給できるようになっている
。

また、位置合せ部９には半導体ウェハ１３を支持するス
テージ１５が設けられており、その上方にはステージ１
５上に支持された半導体ウェハ１３の位置合せを行なう
ための顕微鏡１６が設けられている。なお、図示しない
が位置合せ部９の前工程にはウェハのオリフラ合せ部を
必要に応じて設け、粗位置合せを行なうようになってい
る。

さらに、処理部１０には半導体ウェハ１３をバキューム
等によって支持するステージ１７が設けられており、そ
の近傍には上記ステージ１７によって支持された半導体
ウェハ１３上のバンプ２（第１図）を研削するバンプ研
削装置１８が設けられている。ここで、バンプ研削装置
１８は、例えば、外周に酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の
砥粒が付着されてなる円柱状の砥石１９を有し、この砥
石１９が該砥石１９を回転駆動させるモータ２０に連結
された構造となっている。円柱状の砥石１９は、半導体
ウェハ１３に形成された各ＩＣチップの幅程度のものか
ら数チップの幅あるいはウェハ全幅（ウェハ直径）まで
のものなど種々のものが使用できる。高精度加工には、
１チツプ幅分の砥石１９を使用するのがよく、１チツプ
に形成されている多数のバンプを同時加工しつつ砥石を
移動させることにより一列分のチップにおけるすべての
バンプの加工を行なうことができる。そして、モータ２
０は該モータ２０をその回転軸の軸線方向およびそれに
直交する方向へ移送する移送装置（図示せず）に連結さ
れている。

また、洗浄・乾燥部１１には、半導体ウェハ１３を支持
するステージ２１と、このステージ２１に支持された半
導体ウェハ１３に対して洗浄液を噴射するノズル２２と
が設けられている。なお、第１図および第２図には図示
してはいないが、この洗浄・乾燥部１１には、洗浄後の
半導体ウェハ１３を乾燥させる乾燥装置が設けられてい
る。

さらに、アンローダ部１２には半導体ウェハ１３を多段
にかつ所定の間隔を持って支持できるカセット２３が設
けられている。

次に、このように構成されたバンプ処理装置によってな
される半導体装置の製造方法について説明する。

ローダ部８から供給された半導体ウェハ１３は位置合せ
部９によって位置合せされ、その後処理部１０へ送られ
る。この処理部１０では、半導体ウェハ１３がバキュー
ムによってステージ１７上に固定支持され、半導体ウェ
ハ１３上に形成されたバンプ２が平面研削される。つま
り、砥石１９を支持するモータ２０が、その回転１山が
同一高さを維持するように水平移動される。こ九により
、半導体ウェハ１３上に形成されたバンプ２は、第１図
に示すように、その上面が平坦になるように研削処理き
れ高さが一様される。そうして、このような処理がなさ
れた半導体ウェハ１３は次工程の洗浄・乾燥部１１へ送
られ、ここで、研削によって生じた切粉等が除去される
と共に半導体ウェハ１３の乾燥がなされ、その後、この
半導体ウェハ１３はアンローダ１２のカセット２３に順
次収納される。その後、ダイシング工程を経てボンディ
ング工程に送られ、ここで、第４図に示すようなテープ
キャリア方式ボンディングが行なわれる。

このような半導体装置の製造方法によれば、次のような
効果を得ることができる。

即ち、砥石１９によってバンプ２が平坦化されると共に
、同一の高さとなるように研削されるので、バンプ２と
インナーリード４との接合面積が大きくなり、しかも半
導体チップ上のバンプ２とそれに対応するインナーリー
ド４との接合が各箇所において確実になされるという作
用によって、強固でかつ良好な電気的接続が１つの半導
体チップ全体に亘って可能となり、その結果、半導体装
置の信頼性および歩留まりの向上を図ることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば、バンプの処理を
鋭利な切刃を持つブレードにて行なっても良い。さらに
はバンプの加工をプレス等を用いて行なっても良い。プ
レス加工をもってバンプの平坦化を計る場合は、プレス
治具を加熱しておき、熱効果によるバンプの変形成形性
を容易化する工夫を施すこと、ウェハの１チツプ分ある
いは数チップ分をプレス加工して各チップ分に多数形成
されているバンプを高精度に平坦化し、これを順次繰り
返してウェハの全チップにおけるバンプの平坦化加工を
施すことが良結果を得るポイントである。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるフィルムキャリヤ方
式のボンディング技術に基づいて説明してきたが、それ
に限定されるものでなく、フィルムチップ方式その他の
ギヤングボンディング技術についても利用可能である。

［発明の効果コ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
。

即ち、リード端子との接合がバンプの広い領域でなされ
、しかも各バンプとリード端子とが確実に接合されると
いう作用によって、良好な電気的接続が可能となり、そ
の結果、半導体装置の歩留まりおよび信頼性の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る半導体装置の製造方法の実施例を
説明するためのバンプ処理部における半導体ウェハおよ
びその近傍の断面図、 第２図は上記実施例に用いられるバンプ処理装置の平面
図、 第３図はその正面図、 第４図はテープキャリヤ方式のボンディング装置の正面
図、 第５図はバンプの構造の一例を表わすための半導体ウェ
ハの断面図、 第６図はバンプの構造の他の例を表わすための半導体ウ
ェハの断面図である。 １・・・・半導体チップ、２・・・・バンプ、４・・・
・リード端子（インナーリード）、１３・・・・半導体
ウェハ、１９・・・・砥石。 第　　３　　図 第　　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体チップの電極またはリード端子のいずれか一
   方に形成されたバンプを介して上記半導体チップの電極
   とリード端子とを電気的接続する工程において、半導体
   チップの電極とリード端子との電気的接続前に、少なく
   とも一の半導体チップ内において上記バンプの高さが等
   しくなるように、上記バンプの上面に平坦化処理を施す
   ようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 ２、上記平坦化処理として砥石による研削処理を施すよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲請求の範囲第
   １項記載の半導体装置の製造方法。