JPWO2015119275A1 - 半導体装置の製造方法及びワイヤボンディング装置 - Google Patents
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Abstract
半導体装置の製造方法は、ボンディングツール40によって第1ボンド点と第2ボンド点との間にワイヤループ130を形成した後に、ボンディングツール40の先端から延出したワイヤ42の一部を切断して、ボンディングツール40の先端にワイヤテール43を形成するワイヤテール形成工程と、ボンディングツール40をワイヤループ130が形成された第2ボンド点に向かって下降させ、ワイヤテール43を第2ボンド点上のワイヤループ130の一部に押し当てることによって、ワイヤテール43の先端43aが上方を向くようにワイヤテール43を曲げ加工するワイヤテール曲げ工程とを含む。これにより、簡便かつ効率的にワイヤテールの曲げ加工を行うことである。
Description
本発明は、半導体装置の製造方法及びワイヤボンディング装置に関する。
半導体装置を製造する場合において、例えば半導体チップの電極と基板の電極とをワイヤによって電気的に接続するワイヤボンディングが広く用いられている。半導体装置の製造方法の一態様としては、ワイヤ先端にボールを形成せずにボンディング対象にワイヤを接続するウェッジボンディング方式が知られている。ウェッジボンディング方式によれば、第1ボンド点と第2ボンド点との間をワイヤで接続した後、ボンディングツールの先端から延出したワイヤの一部を切断して、ボンディングツールの先端に次のワイヤボンディングのためのワイヤテールを形成し、ボール形成工程を行うことなく当該ワイヤテールをそのまま次の第1ボンド点にボンディングする。
しかしながら、例えば第1ボンド点を半導体チップの電極とした場合、第1ボンド点にボンディングした後のワイヤテールの先端が、半導体チップ上の隣接する電極やパッシベーション膜に接触してしまい、これによって半導体チップが損傷あるいは不良となってしまう場合があった。
このような問題を解決するために、例えば特許文献1に記載されたように、ワイヤテールの先端を上方に曲げるための部材(型)をボンディング対象物とは別個に用意し、第1ボンド点へのボンディングを行う前にボンディングツールを当該部材上に移動させてワイヤテールの形状を整える手法がある。しかしながら、ワイヤボンディングを行うたびにボンディングツールをボンディング対象物から離れた位置まで移動させる必要があり、簡便かつ効率的な製造方法とは言い難かった。あるいは、このような問題は第1ボンド点においてのみ生じ得ることに鑑みて、ボンディング順番を逆にした逆ボンディングによって解決することも考えられるが、ボンディング順番が制約されてしまい、半導体装置の製造方法の設計自由度が高いとは言えなかった。
そこで、本発明は、上記課題を解決することができる半導体装置の製造方法及びワイヤボンディング装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様にかかる半導体装置の製造方法は、ボンディングツールによって第1ボンド点と第2ボンド点との間にワイヤループを形成した後に、ボンディングツールの先端から延出したワイヤの一部を切断して、ボンディングツールの先端にワイヤテールを形成するワイヤテール形成工程と、ボンディングツールをワイヤループが形成された第2ボンド点に向かって下降させ、ワイヤテールを第2ボンド点上のワイヤループの一部に押し当てることによって、ワイヤテールの先端が上方を向くようにワイヤテールを曲げ加工するワイヤテール曲げ工程とを含む。
上記構成によれば、ボンディングツールをボンディング済みであるワイヤループが形成された第2ボンドに向かって下降させ、ワイヤテールを第2ボンド点上のワイヤループの一部に押し当てることによって、ワイヤテールの曲げ加工を行う。これにより、ボンディングツールの移動量を抑えるとともに曲げ加工のための別個の部材を用意する必要がないことから、簡便かつ効率的にワイヤテールの曲げ加工を行うことができる。よって、例えば次のワイヤボンディングにおける第1ボンド点でのボンディングにおいて、ワイヤの先端が他の隣接する要素に接触することを防止することができ、半導体装置の損傷あるいは不良の発生を防止するとともに、設計自由が高く、簡便かつ効率的な半導体装置の製造方法を行うことができる。
上記半導体装置の製造方法において、ワイヤテール曲げ工程において、ワイヤテールを直前にボンディングした第2ボンド点上のワイヤループの一部に押し当ててもよい。
上記半導体装置の製造方法において、ワイヤテール曲げ工程において、ワイヤテールを第2ボンド点上のワイヤループの先端に押し当ててもよい。
上記半導体装置の製造方法において、ワイヤテール曲げ工程において、ワイヤテールを第2ボンド点上のワイヤループの立ち上がり部に押し当ててもよい。
上記半導体装置の製造方法において、ワイヤテール形成工程において、ワイヤを繰り出しながらボンディングツールを上昇させ、ボンディングツールをワイヤループから離れる方向へ移動させることによってワイヤの一部を切断してもよい。
本発明の一態様にかかるワイヤボンディング装置は、ボンディングツールによって第1ボンド点と第2ボンド点との間にワイヤループを形成するためのワイヤボンディング装置であって、ボンディングツールの動作を制御する制御部を備え、制御部が、ボンディングツールの先端から延出したワイヤの一部を切断して、ボンディングツールの先端にワイヤテールを形成する工程と、ボンディングツールをワイヤループが形成された第2ボンド点に向かって下降させ、ワイヤテールを第2ボンド点上のワイヤループの一部に押し当てることによって、ワイヤテールの先端が上方を向くようにワイヤテールを曲げ加工する工程とを実行するように構成されている。
上記構成によれば、ワイヤボンディング装置の制御部が、ボンディングツールをボンディング済みであるワイヤループが形成された第2ボンドに向かって下降させ、ワイヤテールを第2ボンド点上のワイヤループの一部に押し当てることによって、ワイヤテールの曲げ加工を行うように構成されている。これにより、ボンディングツールの移動量を抑えるとともに曲げ加工のための別個の部材を用意する必要がないことから、簡便かつ効率的にワイヤテールの曲げ加工が可能であるワイヤボンディング装置を提供することができる。よって、例えば次のワイヤボンディングにおける第1ボンド点でのボンディングにおいて、ワイヤの先端が他の隣接する要素に接触することを防止することができ、半導体装置の損傷あるいは不良の発生を防止するとともに、設計自由が高く、簡便かつ効率的な処理が行えるワイヤボンディング装置を提供することができる。
本発明によれば、ワイヤボンディングにおけるワイヤテールの曲げ加工を簡便かつ効率的に行うことができる。よって、半導体装置の損傷あるいは不良の発生を防止するとともに、設計自由が高く、簡便かつ効率的な処理を行うことができる半導体装置の製造方法及びワイヤボンディング装置を提供することができる。
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施の形態に限定して解するべきではない。
図1は、本実施形態に係るワイヤボンディング装置を示した図であり、図2は、ワイヤボンディング装置におけるボンディングアームの一部拡大図であり、図2(A)は、ボンディングアームの頂面図、図2(B)は、ボンディングアームの底面図である。
図1に示すように、ワイヤボンディング装置1は、XY駆動機構10、Z駆動機構12、ボンディングアーム20、超音波ホーン30、ボンディングツール40、荷重センサ50、超音波振動子60及び制御部80を備える。
XY駆動機構10はXY軸方向(平面方向)に移動可能に構成されており、XY駆動機構(リニアモータ)10には、ボンディングアーム20をZ軸方向(上下方向)に移動可能なZ駆動機構(リニアモータ)12が設けられている。
ボンディングアーム20は、支軸14に支持され、XY駆動機構10に対して揺動自在に構成されている。ボンディングアーム20は、XY駆動機構10から、ボンディング対象物100が置かれたボンディングステージ16に延出するように略直方体に形成されている。ボンディングアーム20は、XY駆動機構10に取り付けられるアーム基端部22と、アーム基端部22の先端側に位置して超音波ホーン30が取り付けられるアーム先端部24と、アーム基端部22とアーム先端部24とを連結して可撓性を有する連結部23とを備える。この連結部23は、ボンディングアーム20の頂面21aから底面21bの方向へ延出した所定幅のスリット25a、25b、及び、ボンディングアーム20の底面21bから頂面21aの方向へ延出した所定幅のスリット25cによって構成されている。このように、連結部23が各スリット25a、25b、25cによって局部的に薄肉部として構成されているため、アーム先端部24はアーム基端部22に対して撓むように構成されている。
図1及び図2(B)に示すように、ボンディングアーム20の底面21b側には、超音波ホーン30が収容される凹部26が形成されている。超音波ホーン30は、ボンディングアーム20の凹部26に収容された状態で、アーム先端部24にホーン固定ネジ32によって取り付けられている。この超音波ホーン30は、凹部26から突出した先端部においてボンディングツール40を保持しており、凹部26には超音波振動を発生する超音波振動子60が設けられている。超音波振動子60によって超音波振動が発生し、これが超音波ホーン30によってボンディングツール40に伝達され、ボンディングツール40を介してボンディング対象に超音波振動を付与することができる。超音波振動子60、例えば、ピエゾ振動子である。
また、図1及び図2(A)に示すように、ボンディング20の頂面21a側には、頂面21aから底面21bに向かって順番にスリット25a及び25bが形成されている。上部のスリット25aは、下部のスリット25bよりも幅広に形成されている。そして、この幅広に形成された上部のスリット25aに、荷重センサ50が設けられている。荷重センサ50は、予圧用ネジ52によってアーム先端部24に固定されている。荷重センサ50は、アーム基端部22とアーム先端部24との間に挟みこまれるように配置されている。すなわち、荷重センサ50は、超音波ホーン30の長手方向の中心軸からボンディング対象に対する接離方向にオフセットして、ボンディングアーム20の回転中心とアーム先端部24における超音波ホーン30の取付面(すなわち、アーム先端部24におけるボンディングツール40側の先端面)との間に取り付けられている。そして、上記のように、ボンディングツール40を保持する超音波ホーン30がアーム先端部24に取り付けられているため、ボンディング対象からの反力によりボンディングツール40の先端に荷重が加わると、アーム基端部22に対してアーム先端部24が撓み、荷重センサ50において荷重を検出することが可能となっている。荷重センサ50は、例えば、ピエゾ荷重センサである。
ボンディングツール40は、ワイヤ42を案内するためのものであり、例えば挿通穴41が設けられたキャピラリである(図4(A)参照)。この場合、ボンディングツール40の挿通穴41にボンディングに使用するワイヤ42が挿通され、その先端からワイヤ42の一部を繰り出し可能に構成されている。また、ボンディングツール40の先端には、ワイヤ42を押圧するための押圧部47(図4(A)参照)が設けられている。押圧部47は、ボンディングツール40の挿通穴41の軸方向の周りに回転対称の形状を有しており、挿通穴41の周囲の下面に押圧面48を有している。
ボンディングツール40は、バネ力等によって交換可能に超音波ホーン30に取り付けられている。また、ボンディングツール40の上方には、ワイヤクランパ44が設けられ、ワイヤクランパ44は所定のタイミングでワイヤ42を拘束又は解放するよう構成されている。ワイヤクランパ44のさらに上方には、ワイヤテンショナ46が設けられ、ワイヤテンショナ46はワイヤ42を挿通し、ボンディング中のワイヤ42に適度なテンションを付与するよう構成されている。
ワイヤ42の材料は、加工の容易さと電気抵抗の低さなどから適宜選択され、例えば、金(Au)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)又は銀(Ag)等が用いられる。なお、ワイヤ42は、ボンディングツール40の先端から延出した一部43が第1ボンド点にボンディングされる。
図1に戻り、制御部80は、XY駆動機構10、Z駆動機構12、超音波ホーン30(超音波振動子60)及び荷重センサ50に接続されており、制御部80によってこれらの構成の動作を制御することにより、ワイヤボンディングのための必要な処理を行うことができるようになっている。制御部80は、例えばXY駆動機構10、Z駆動機構12、荷重センサ50、超音波ホーン30(超音波振動子60)、ワイヤクランパ44などの各構成との間で信号の送受信を行うインタフェース(図示しない)を備えている。具体的には、制御部80は、ボンディングツール40のXYZ軸方向の移動距離やZ方向の荷重の制
御、ワイヤクランパ44の開閉動作、ボンディングツール40に付与される超音波振動のタイミングや時間及びスクラブ動作の制御など、ボンディングツールの動作に関わる制御を行う。
御、ワイヤクランパ44の開閉動作、ボンディングツール40に付与される超音波振動のタイミングや時間及びスクラブ動作の制御など、ボンディングツールの動作に関わる制御を行う。
また制御部80には、制御情報を入力するための操作部82と、制御情報を出力するための表示部84が接続されており、これにより作業者が表示部84によって画面を認識しながら操作部82によって必要な制御情報を入力することができるようになっている。なお、制御部80は、CPU及びメモリなどを備えるコンピュータ装置であり、メモリには予めワイヤボンディングに必要な処理を行うためのボンディングプログラムなどが格納される。制御部80は、後述する半導体装置の製造方法において説明するボンディングツール40の動作を制御するための各処理を行うための手段(各処理をコンピュータに実行させるためのプログラム)を備える。
次に、図3〜図6を参照して、本実施形態にかかる半導体装置の製造方法を説明する。この半導体装置の製造方法は、上記ワイヤボンディング装置1を用いて行われる。
ここで、図3は、半導体装置の製造方法のフローチャートであり、図4(A)〜(C)及び図5(A)〜(D)はワイヤボンディングの処理を示したものである。また、図6は、半導体装置の製造方法に関するタイミングチャートである。なお、図4(A)で示されたXYZ軸の向きは、図4(B)〜(C)、図5(A)〜(D)及び図6においても同様に当てはまるものである。
最初に、ボンディングステージ16にボンディング対象物100を用意する。
図1に示すように、ボンディング対象物100は、本実施形態の半導体装置の製造方法によって電気的に接続される第1ボンド点と第2ボンド点とを有する。ここで、第1ボンド点とは、ワイヤで接続する2点間のうちの最初にボンディングする箇所を指し、第2ボンド点とは、当該2点間のうちの後にボンディングする箇所を指す。
ボンディング対象物100は、少なくとも1つの半導体チップを含む半導体装置であり、例えば、図1に示すように、第1ボンド点としての複数の電極112を有する半導体チップ110と、第2ボンド点としての複数の電極122を有する基板120とを備える。半導体チップ110における電極112の形成面(半導体素子が形成された側の表面)には、保護膜としてのパッシベーション膜114(図1では省略。図5(D)参照。)が形成されており、複数の電極112はそれぞれパッシベーション膜114の開口部から露出している。半導体チップ110は、基板120上に搭載されている。このような態様において、半導体チップ110の電極112から基板120の電極122の順番にボンディングすることを、通常、正ボンディングと呼び、以下の例では正ボンディングの例を説明するが、本実施形態のワイヤボンディングは基板120の電極122から半導体チップ110の電極112の順番にボンディングするいわゆる逆ボンディングに適用することもできる。
<時刻t0以前及び時刻t0〜t1の処理>
図3に示すように、第1ボンド点である半導体チップ110の電極112と、第2ボンド点である基板120の電極122とをワイヤで接続する(S10)。
図3に示すように、第1ボンド点である半導体チップ110の電極112と、第2ボンド点である基板120の電極122とをワイヤで接続する(S10)。
具体的には、図1に示すように、ボンディングツール40の先端から延出したワイヤの一部(ワイヤテール)を半導体チップ110の電極112(第1ボンド点)にボンディングし、その後、ボンディングツール40の先端からワイヤを繰り出しながら、ボンディングツール40を所定の軌跡に移動させて基板120の電極122(第2ボンド点)の上方に移動させ、ボンディングツール40を下降させる。そして、図6に示すように、時刻t0からt1までの期間にかけて、ワイヤクランパ44を閉じた状態でボンディングツール40を高さZ0において加圧し、図4(A)に示すように、ワイヤ42の一部94を基板120の電極122にボンディングする。具体的には、ボンディングツール40の押圧部47(押圧面48)によってワイヤ42の一部94を加圧するとともに、熱、超音波及びスクラブ動作を作動させることによって、ワイヤと電極とを接合する。こうして、第1ボンド点である電極112と第2ボンド点である電極122との間に両者を接続するワイヤループ90を形成する。
<時刻t1〜t3の処理>
第2ボンド点でのボンディングを終えた後、ワイヤ42を繰り出しながらボンディングツール40を高さZ1まで上昇させる(S11)。例えば、図6に示すように、時刻t1にZ駆動機構12を作動させてボンディングツール40を上昇させ、次にXY駆動機構10を作動させてボンディングツール40をワイヤループ90から離れる方向(Y方向)へ移動させる。この間、図6に示すように、ワイヤクランパ44は開いた状態にする。こうして、ボンディングツール40の移動量に伴いボンディングツール40の先端からワイヤ42を所定量だけ繰り出す。こうして、時刻t2において図4(B)に示すように、ボンディングツール40の先端と第2ボンド点との間に所定の長さのワイヤ42を延出させる。
第2ボンド点でのボンディングを終えた後、ワイヤ42を繰り出しながらボンディングツール40を高さZ1まで上昇させる(S11)。例えば、図6に示すように、時刻t1にZ駆動機構12を作動させてボンディングツール40を上昇させ、次にXY駆動機構10を作動させてボンディングツール40をワイヤループ90から離れる方向(Y方向)へ移動させる。この間、図6に示すように、ワイヤクランパ44は開いた状態にする。こうして、ボンディングツール40の移動量に伴いボンディングツール40の先端からワイヤ42を所定量だけ繰り出す。こうして、時刻t2において図4(B)に示すように、ボンディングツール40の先端と第2ボンド点との間に所定の長さのワイヤ42を延出させる。
その後、図3に示すように、ボンディングツール40をさらにワイヤループ90から離れる方向(Y方向)へ移動させ、ワイヤ42を切断する(S12)。具体的には、図6に示すように、時刻t2において、ワイヤクランパ44を閉じた状態でXY駆動機構10をさらに作動させることによってボンディングツール40をワイヤループ90から離れる方向へ移動させ、その後、Z駆動機構12を作動させ、時刻t3において図4(C)に示すようにボンディングツール40を高さZ2まで上昇させる。こうして、時刻t2からt3までの期間のいずれかのタイミングにおいて、ワイヤ42に引っ張り応力を加えワイヤ42の一部を切断して、ボンディングツール40の先端にワイヤテール43を形成する。ボンディングツール40をワイヤループ90から離れる方向へ移動させることによりワイヤ42を切断するので、図4(C)に示すようにワイヤテール43は、ボンディングツール40の移動方向に従ってZ方向に交差する方向に曲がった形状となる。例えば、ボンディングツール40を第1ボンド点と第2ボンド点とを結ぶY方向の直線上に移動させてワイヤテール43をY方向に曲がった形状となるように延出させてもよい。また、ワイヤ42が切断されるタイミングは特に限定されるものではないが、例えば図6に示すように時刻t2以降にXY駆動機構10が作動している期間中にワイヤ42を切断してもよいし、XY駆動機構10の作動が停止した後にZ駆動機構12が作動してボンディングツール40が上昇している期間中にワイヤ42を切断してもよい。
このような処理によって、図4(C)に示すように、第1ボンド点と第2ボンド点との間を接続するために所定形状に延出されたワイヤループ130を形成することができる。ワイヤループ130は、第2ボンド点である電極122上に接合部134を有している。接合部134は、ボンディングツール40のボンディングによってワイヤ径よりも(例えば1/3程度)薄くなるように塑性変形されている。
<時刻t3〜t6の処理>
ワイヤテール43を形成した後、ボンディングツール40を既にボンディング済みの第2ボンド点の上方へ移動させる(S13)。具体的には、図6に示すように、時刻t3からt4にかけてXY駆動機構10を作動させることによってボンディングツール40を移動させ、時刻t4において図5(A)に示すようにワイヤテール43を第2ボンド点の上方に配置する。基板120上にボンディング済みの第2ボンド点が複数ある場合、直前にボンディングした第2ボンド点へ移動させることが好ましい。これによれば、ボンディングツール40の移動量を最小にすることができ、また、ワイヤテール43の延出方向と第2ボンド点上のワイヤループ130の延出方向とが略一致しているので、ボンディングツール40の向きを特に調整する必要がなく、後述するワイヤテール43の曲げ加工を容易に行うことができる。
ワイヤテール43を形成した後、ボンディングツール40を既にボンディング済みの第2ボンド点の上方へ移動させる(S13)。具体的には、図6に示すように、時刻t3からt4にかけてXY駆動機構10を作動させることによってボンディングツール40を移動させ、時刻t4において図5(A)に示すようにワイヤテール43を第2ボンド点の上方に配置する。基板120上にボンディング済みの第2ボンド点が複数ある場合、直前にボンディングした第2ボンド点へ移動させることが好ましい。これによれば、ボンディングツール40の移動量を最小にすることができ、また、ワイヤテール43の延出方向と第2ボンド点上のワイヤループ130の延出方向とが略一致しているので、ボンディングツール40の向きを特に調整する必要がなく、後述するワイヤテール43の曲げ加工を容易に行うことができる。
次に、図3に示すように、ワイヤテール43を第2ボンド点上のワイヤループ130の一部に押し当てる(S14)。具体的には、図6に示すように、時刻t4からt5にかけてZ駆動機構12を作動させてボンディングツール40を第2ボンド点に向かって下降させ、時刻t5からt6の期間にかけてワイヤテール43をワイヤループ130の一部に押し当てるようにボンディングツール40を高さZ3において加圧する。
例えば、図5(B)に示すように、ワイヤテール43を第2ボンド点上のワイヤループ130の接合部(ステッチ)134(具体的には接合部134の先端135)に押し当ててもよい。第2ボンド点上の先端135は、電極122の表面(又は基板120の表面)から突起している(段差を形成している)ので、ワイヤテール43をワイヤループ130の先端135に押し当てることによって、先端135を起点としてワイヤテール43の先端43aが上方を向くようにワイヤテール43を曲げ加工することができる。また、ワイヤテールの先端43aを除く部分43bは、ボンディングツール40の押圧部47(押圧面48)による押圧によって、XY平面に略平行な方向に延出するように加工される。こうして、ワイヤテール43を、XY平面から斜め上方を向くように延出した先端43aを有し、当該先端43aを除く部分43bがXY平面に略平行に延出した形状を有するように加工することができる。
<時刻t6〜t7及び時刻t7以後の処理>
その後、図6に示すように時刻t6からt7にかけてZ駆動機構12を作動させてボンディングツール40を高さZ4まで上昇させる(S15)。このようにして、時刻t7において図5(C)に示すように第1ボンド点と第2ボンド点とを接続するワイヤループ130を形成するとともに、ボンディングツール40の先端に所定形状に曲げ加工されたワイヤテール43を形成することができる。その後、図3に示すように、ボンディング対象物100に対して次のワイヤボンディングを行う必要があるか否かを判定し(S16)、必要がある場合(S16 Yes)は、ボンディングツール40を次のワイヤボンディン
グのための第1ボンド点へ移動させてワイヤテール43を第1ボンド点にボンディングし、S10〜S15の一連の工程を繰り返し行う。他方、次のワイヤボンディングを行う必要がなく、ボンディング対象物100に対するワイヤボンディングを全て終えた場合(S16 No)は、当該ボンディング対象物100に対してのワイヤボンディング工程を終了する。
その後、図6に示すように時刻t6からt7にかけてZ駆動機構12を作動させてボンディングツール40を高さZ4まで上昇させる(S15)。このようにして、時刻t7において図5(C)に示すように第1ボンド点と第2ボンド点とを接続するワイヤループ130を形成するとともに、ボンディングツール40の先端に所定形状に曲げ加工されたワイヤテール43を形成することができる。その後、図3に示すように、ボンディング対象物100に対して次のワイヤボンディングを行う必要があるか否かを判定し(S16)、必要がある場合(S16 Yes)は、ボンディングツール40を次のワイヤボンディン
グのための第1ボンド点へ移動させてワイヤテール43を第1ボンド点にボンディングし、S10〜S15の一連の工程を繰り返し行う。他方、次のワイヤボンディングを行う必要がなく、ボンディング対象物100に対するワイヤボンディングを全て終えた場合(S16 No)は、当該ボンディング対象物100に対してのワイヤボンディング工程を終了する。
次のワイヤボンディングを行う場合(S16 Yes)、図6に示すように時刻t7以降においてXY駆動機構10を作動させてボンディングツール40を次の第1ボンド点の上方へ移動させる。その後、ボンディングツール40を第1ボンド点である半導体チップ110の電極112に向かって下降させ、図5(D)に示すように、ボンディングツール40の先端から延出したワイヤテール43を電極112にボンディングする。ここで、半導体チップ110は基板120上に搭載されており、半導体チップ110における電極112の形成面(半導体素子が形成された側の表面)には、保護膜としてのパッシベーション膜114が設けられている。そして、ワイヤテール43の一部(先端を除く部分43b)が、電極122におけるパッシベーション膜114の開口部からの露出領域に接合される。ワイヤテール43の先端43aは、XY平面から斜め上方を向くように延出しているので、ワイヤテール43が隣接する他の要素(例えばパッシベーション膜114又は隣接する他の電極など)に接触することを防止することができる。
以上のとおり、本実施形態によれば、ボンディングツール40をボンディング済みであるワイヤループ130が形成された第2ボンド(電極122)に向かって下降させ、ワイヤテール43を第2ボンド点上のワイヤループ130の一部に押し当てることによって、ワイヤテール43の曲げ加工を行う。これにより、ボンディングツール40の移動量を抑えるとともに曲げ加工のための別個の部材を用意する必要がないことから、簡便かつ効率的にワイヤテールの曲げ加工を行うことができる。よって、例えば次のワイヤボンディングにおける第1ボンド点でのボンディングにおいて、ワイヤの先端が他の隣接する要素に接触することを防止することができ、半導体装置の損傷あるいは不良の発生を防止するとともに、設計自由が高く、簡便かつ効率的な処理を行うことができる。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々に変形して適用することが可能である。
上記実施形態においては、図5(B)に示すように、ワイヤテール43を第2ボンド点上のワイヤループ130の(接合部134の)先端135に押し当てる例を示したが、本発明はこの例に限るものではない。例えば、図7に示すように、ワイヤテール43を第2ボンド点上のワイヤループ130の立ち上がり部136に押し当ててもよい。第2ボンド点上の立ち上がり部136は、ワイヤループ130の接合部134から突起している(段差を形成している)ので、ワイヤループ130の立ち上がり部136を起点として、この場合も、ワイヤテール43の先端43aが上方を向くようにワイヤテール43を曲げ加工することができる。
また、ボンディングツール40のXYZ方向への移動は、上記実施形態にかかる例で示した構成に限定されるものではなく、例えば直線軌道のみならず曲線軌道を描く処理を含んでいてもよい。またボンディングツール40の形状も図示するものに限定されるものではない。
上記発明の実施形態を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施形態の記載に限定されるものではない。そのような組み合わせ又は変更若しくは改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
1…ワイヤボンディング装置、40…ボンディングツール(キャピラリ)、42…ワイヤ、43…ワイヤテール、43a…ワイヤテールの先端、80・・・制御部、130…ワイヤループ、135…ワイヤループの先端、136…ワイヤループの立ち上がり部
Claims (6)
- ボンディングツールによって第1ボンド点と第2ボンド点との間にワイヤループを形成した後に、前記ボンディングツールの先端から延出したワイヤの一部を切断して、前記ボンディングツールの先端にワイヤテールを形成するワイヤテール形成工程と、
前記ボンディングツールを前記ワイヤループが形成された前記第2ボンド点に向かって下降させ、前記ワイヤテールを前記第2ボンド点上の前記ワイヤループの一部に押し当てることによって、前記ワイヤテールの先端が上方を向くように前記ワイヤテールを曲げ加工するワイヤテール曲げ工程とを含む、半導体装置の製造方法。 - 前記ワイヤテール曲げ工程において、前記ワイヤテールを直前にボンディングした前記第2ボンド点上の前記ワイヤループの一部に押し当てる、請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ワイヤテール曲げ工程において、前記ワイヤテールを前記第2ボンド点上の前記ワイヤループの先端に押し当てる、請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ワイヤテール曲げ工程において、前記ワイヤテールを前記第2ボンド点上の前記ワイヤループの立ち上がり部に押し当てる、請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ワイヤテール形成工程において、前記ワイヤを繰り出しながら前記ボンディングツールを上昇させ、前記ボンディングツールを前記ワイヤループから離れる方向へ移動させることによって前記ワイヤの一部を切断する、請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- ボンディングツールによって第1ボンド点と第2ボンド点との間にワイヤループを形成するためのワイヤボンディング装置であって、
前記ボンディングツールの動作を制御する制御部を備え、
前記制御部が、
前記ボンディングツールの先端から延出したワイヤの一部を切断して、前記ボンディングツールの先端にワイヤテールを形成する工程と、
前記ボンディングツールを前記ワイヤループが形成された前記第2ボンド点に向かって下降させ、前記ワイヤテールを前記第2ボンド点上の前記ワイヤループの一部に押し当てることによって、前記ワイヤテールの先端が上方を向くように前記ワイヤテールを曲げ加工する工程と、を実行するように構成された、ワイヤボンディング装置。
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