JPS63221634A - 半導体ペレツトの固定方法 - 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］ この発明は、半導体ペレットの支持台への固定方法に関
し、特にダイボンディングの自動化に利用して有効な技
術に関する。

［従来の技術］ 従来、半導体ペレットをリードフレームやセラミック基
板等の支持台へ固定する方法として１例えば（１）Ａｕ
−５ｉなどの共晶合金箔の供給による溶着、（２）金属
ペーストによる接着、（３）エポキシ等の樹脂による接
着等がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記固定方法のうち金属ペーストや樹脂を用いる（２）
や（３）の接着方法は、量産性に優れているが、接合強
度や導電性、熱伝導性、耐熱性が低いという問題がある
。これに対し、（１）の共晶合金箔を用いる方法は、他
の方法に比べて接合強度、導電性、熱伝導性および耐熱
性において優れている。

しかしながら、（１）の方法は、共晶合金箔を半導体ペ
レットに対応した大きさに切断して、それを支持台とベ
レットとの間に供給しなければならないので、半導体ペ
レットが小型になるほど箔の取り扱いが難しく、自動化
が困難になる。そのため、近年の半導体装置の急速な小
型化に対応しきれなくなりつつあるのが現状である。

この発明の目的は、接合強度や導電性、熱伝導性、耐熱
性に優れ、しかも半導体ベレットの小型化にかかわらず
支持台へのボンディングの自動化が可能な半導体ペレッ
トの固定方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するためこの発明は、半導体ウェーハの
活性領域側表面（以下、主面と称する）の反対側の表面
（以下、裏面と称する）に金属薄膜を形成した後、半導
体ウェーハの主面をフォトレジスト等の保護膜で被覆し
てから、Ａｕ系の合金メッキ洛中で裏面の金属薄膜上に
共晶合金メッキ層を形成し、しかる後、ウェーハ主面の
保護膜を除去して各ペレットに切断してから、支持台の
」二に載置して溶着させるようにした。

［作用］ 上記した手段によれば、ウェーハ状態で溶着剤としての
共晶合金層が裏面に形成されているので、各ペレットご
とに共晶合金箔を提供する必要がなくなり、ペレットが
小型化されても取扱いが面倒とならず、ボンディング工
程の自動化が可能となり、しかも接合強度、導電性、熱
伝導性および耐熱性の良好なダイボンディングが可能と
なる。

［実施例］ 以下、本発明に係る半導体ペレットの固定方法の一実施
例を図面を用いて説明する。

この実施例では、先ず第１図（、）に示すように主面に
素子活性領域が形成されたウェーハ１の裏面に、蒸着法
あるいはスパッタ法等により、合金メッキの下地となる
金属薄膜２を形成する。この金属薄膜２は、導電性を有
するものならばどのような金属でも良いが、その後形成
される金系共晶合金との関係で、導電性や熱伝導性を低
下させないため、金を中心にしたものが望ましく、例え
ば、Ｔ　ｉ　−Ｐ　ｔ　−Ａ　ｕのような三層金属膜あ
るいはＣｒ−Ａｕのような二層金属膜とするのがよい。

ただし、この場合、チタン（Ｔ　ｉ　）やクロム（Ｃｒ
）はウェーハとの密着性を良くするためのものであり、
また白金（ｐｔ）は金がチタン層へ拡散するのを防止す
るためのものであるので、金に比べてかなり薄くてよい
。

第１図（ａ）の工程の次には、同図（ｂ）のように、そ
の後の合金メッキ処理からウェーハ１の主面を保護する
ため、ウェーハ１の主面にフオトレジス］・等の保護膜
３を塗布する。

しかる後、このウェーハを合金メッキ浴槽内に浸漬して
、電解もしくは無電解メッキを施して。

第り図（ｃ）のように、ウェーハ１の裏面の金属薄膜２
の表面に、Δｕ−５ｉやＡｕ−Ｇｅ、ＡｕＳｎのような
金系共晶合金メッキ層４を形成する。

次に、ウェーハ１の主面」二の保護膜３を除去した後、
第１図（ｄ）のようにウェーハ１を切断して個々のペレ
ット５に分割する。しかる後、各々のペレット５をリー
ドフレームやセラミック端板のような支持台６上に載置
して加熱する。すると。

共晶合金メッキ層４が溶融して、ペレット５が支持台６
上に溶着され（第１図（ｅ））、均一かつ強固な接合が
得られる。

上記実施例の方法を適用すると、ウェーハ状態で溶着剤
としての共晶合金層を形成することになるので、従来の
ように各ペレットごとに共゛品合金箔を供給する必要が
なくなり、ペレットが小型化されても取扱いが面倒とな
らず、ボンディング工程の自動化が可能となる。また、
従来の共晶合金箔を用いた接合法では、溶着剤としての
合金箔の大きさはペレットの大きさによって決定される
ため、場合によってはペレットの大きさが合金箔の生産
限界以下の大きさになり、ペレッ１−の溶着が行なえな
くなることも考えられる。

１これに対し、上記実施例の方法によると、ボンディン
グの際に既に一つ一つのペレットが溶着剤を所有してい
ることになるので、直ちに支持台上に溶着することがで
き、ペレットの小型化にかかわらずボンディングの自動
化が可能となる。

また、実施例の方法を適用すると、ペレットの大きさや
形状に無関係に溶着を行なえるので、多種のペレットを
同一支持台」二に搭載するハイブリッドＩＣに適用する
と、特に有効である。

しかも、上記実施例を適用した半導体ペレッ１−は、凧
産化のために開発された従来の金ｙρｔペース１−や樹
脂接着剤を用いる固定方法を適用した場合に比べて接合
強度、導電性、熱伝導性および耐熱性において優れてい
る。

さらに、共晶合金接合法には、前述した合金箔を用いる
方法の他に、リードフレーム等支持台の表面に金メッキ
を施しておいてこれを４００〜４５０℃に加熱し、これ
にペレットを密着させ、半導体基板（Ｓｊ、Ｇｅなど）
と金との間で固相拡散により共晶合金を形成して接合さ
せる方法があるが、この方法では、リードフレー１１の
不必要な部分にまで高価な金メッキがなされてしまいコ
スＩへ高になる。

また、リードフレーム等の必要な箇所にのみメッキを施
すのは技術的に困難であり、工程が複雑になる。

これに対し、上記実施例では、ペレッ１〜の裏面にウェ
ーハの段階で溶着剤としての共晶合金層を形成するよう
にしているので、ウェーハ処理の一環としてペレット裏
面に共晶合金層を形成することができる。

そのため、必要な箇所にのみ容易に金メッキを行なって
コストダウンを図ることができるとともに、支持台への
メッキを行なう必要がなくなってボンディング工程が簡
略化される。

なお、」；記実流側では、金メッキの際にウェーハ表面
を保護するための保護膜としてフォ１ヘレジス１−を使
用しているが、保護膜はフォ１〜レジス１−に限定され
るものでなく、例えばワックスで保護しておいてメッキ
後に１−リクレン等で洗浄したり、あるいは５ｉｎ２（
酸化シリコン）や５ｉＮｘ（窒化シリコン）等の絶縁膜
を蒸着法やＣＶ　Ｌ）法あるいはスパッタ法により保護
膜を形成し、メッキ後にフッ酸等で除去するようにして
もよい。要するに、メッキ浴に対して不溶であればどの
ような被膜を保護膜として形成してもよい。

ただし、上記ワックスや絶縁膜を保護膜とする方法は、
これを除去する際にウェーハにダメージを与えたり、汚
染するおそれがある。これに対し、フォトレジストを保
′ｆｉｔｎ々とする方法は、他の方法に比べてウェーハ
処理中何度も使用されており、安全性が高い方法として
実績があるので、最も望ましい方法といえる。

［発明の効果コ この発明は、半導体Ｊ基板の活性領域側表面の反対側の
基板裏面に金属薄膜を一層または二層以上形成した後、
半導体基板の表面を保護膜でｒａっで。

メッキ浴に浸漬して」、（板裏面に金系の合金メッキ層
を形成し、これを各ペレッ１−に切断してから支持台」
−に載置し、溶着させるようにしたので、ウェーハ状態
で溶着剤としての共晶合金層が裏面に形成されているた
め、各ペレットごとに共品合金済を供給する必要がなく
なるという作用により、ペレットが小型化されても取扱
いが面倒とならず。

ボンディング工程の自動化が可能となり、しかも接合強
度、導電性、熱伝導性および耐熱性の良好なダイボンデ
ィングが可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る半導体ペレット
の固定方法の一実施例を製造工程に示す断面図である。 １・・・・半導体基板（ウェーハ）、２・・・・金属薄
膜、３・・・・保護膜（フォトレジスト膜）、４・・・
・合金メッキ層、５・・・・ペレッ１〜．６・・・・支
持台。 第１図 （Ｃ１） （ｂ） （Ｃ） 第１図 （ｅ） ｆ−−−−−−″！＃Ｐ鎚版 ２−−−−−　イ≧〉２りら月１（ ３−−−−−レノスト ｐ−一−−一交狩台

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板の活性領域側表面の反対側の基板裏面
   に金属薄膜を一層または二層以上形成した後、半導体基
   板の表面を保護膜で覆って、メッキ浴に浸漬して基板裏
   面に金系の合金メッキ層を形成し、これを各ペレットに
   切断してから支持台上に載置し、溶着させるようにした
   ことを特徴とする半導体ペレットの固定方法。
2. （２）上記保護膜はフォトレジストにより形成するよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半
   導体ペレットの固定方法。