JPH03250638A - 半導体製造方法及び装置 - Google Patents
半導体製造方法及び装置Info
- Publication number
- JPH03250638A JPH03250638A JP2045456A JP4545690A JPH03250638A JP H03250638 A JPH03250638 A JP H03250638A JP 2045456 A JP2045456 A JP 2045456A JP 4545690 A JP4545690 A JP 4545690A JP H03250638 A JPH03250638 A JP H03250638A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding
- nitrogen gas
- bump
- lead
- semiconductor chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/072—Connecting or disconnecting of bump connectors
- H10W72/07251—Connecting or disconnecting of bump connectors characterised by changes in properties of the bump connectors during connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
Landscapes
- Wire Bonding (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】
口産業上の利用分野〕
本発明はＴ Ａ Ｂ （Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ
Ｂｏｎｄｉｎｇ） を用いた半導体製造技術、特に、
テープのＳｎメッキされたインナーリードと半導体チッ
プ上のＡｕバンプとを接合するために用いて効果のある
技術に関するものである。
Ｂｏｎｄｉｎｇ） を用いた半導体製造技術、特に、
テープのＳｎメッキされたインナーリードと半導体チッ
プ上のＡｕバンプとを接合するために用いて効果のある
技術に関するものである。
テープ上に形成されたインナーリードとチップ上のバン
プとを電気的に接合する方法の１つにＡＵ（銀）−３ｎ
（１）共晶合金法がある。ボンディングに際しては、テ
ープ上のインナーリードとチップのバンプとの位置合わ
せを行い、ボンディングツールによって熱（５００〜６
００℃）及び圧力を供給し、Ａ、 ｕ −Ｓ ｎ共晶合
金を生成することにより、内部接続を達成している。
プとを電気的に接合する方法の１つにＡＵ（銀）−３ｎ
（１）共晶合金法がある。ボンディングに際しては、テ
ープ上のインナーリードとチップのバンプとの位置合わ
せを行い、ボンディングツールによって熱（５００〜６
００℃）及び圧力を供給し、Ａ、 ｕ −Ｓ ｎ共晶合
金を生成することにより、内部接続を達成している。
このような、Ａｕ−３ｎ共晶合金法によるボンディング
技術は、例えば、株式会社総合技術センター発行、「最
新精密接合技術集成」３６６頁〜３７１頁に記載がある
。
技術は、例えば、株式会社総合技術センター発行、「最
新精密接合技術集成」３６６頁〜３７１頁に記載がある
。
ところで、本発明者は、溶融したＡｕ−５ｎ合金ろうが
接合部周辺にはみ出し、端子間あるいは半導体チップの
エツジ部でンヨートを生じる問題について検討した。
接合部周辺にはみ出し、端子間あるいは半導体チップの
エツジ部でンヨートを生じる問題について検討した。
以下は、本発明者によって検討された技術であり、その
概要は次の通りである。
概要は次の通りである。
第２図に示すように、ポリイミドテープ１にはＣｕリー
ド２が貼着されており、このＣｕリード２の表面にはＳ
ｎメッキが施されている。また、半導体チップ４には、
Ａｕバンプ５が設けられている。ボンディングに際して
は、Ｃｕリード２の先端部がＡｕバンプ５の上部にくる
ように位置合わせをし、この状態で前言己したようにボ
ンディングツールによって熱と圧力を付与し、接続を行
う。
ド２が貼着されており、このＣｕリード２の表面にはＳ
ｎメッキが施されている。また、半導体チップ４には、
Ａｕバンプ５が設けられている。ボンディングに際して
は、Ｃｕリード２の先端部がＡｕバンプ５の上部にくる
ように位置合わせをし、この状態で前言己したようにボ
ンディングツールによって熱と圧力を付与し、接続を行
う。
ところが、前記の如（Ａｕ−３ｎ合金ろうを用いてボン
ディングを行う方法では、リードピッチが狭くなると、
Ａｕ−３ｎ合金ろうの量のコントロールが困難であり、
これが接合部からはみ出すと、第２図に示すように、は
み出したＡｕ−３ｎ合余ろう６が隣接する端子間やチッ
プのエツジ間にンヨートを生じるという問題のあること
が本発明者によって見出された。
ディングを行う方法では、リードピッチが狭くなると、
Ａｕ−３ｎ合金ろうの量のコントロールが困難であり、
これが接合部からはみ出すと、第２図に示すように、は
み出したＡｕ−３ｎ合余ろう６が隣接する端子間やチッ
プのエツジ間にンヨートを生じるという問題のあること
が本発明者によって見出された。
そこで、本発明の目的は、接合部からはみ出したＡｕ−
５ｎ合金ろうによる端子間やチップとのショートを防止
することのできる技術を提供することにある。
５ｎ合金ろうによる端子間やチップとのショートを防止
することのできる技術を提供することにある。
本発明の前記目的と新規な特徴は、本明細書の記述およ
び添付図面から明らかになるであろう。
び添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、以下の通りである。
要を簡単に説明すれば、以下の通りである。
すなわち、テープ上に形成されると共にＳｎメッキの施
されたリードパターンと半導体チップのＡｕバンプとを
接合するに際し、その接合部に高温の窒素ガス雰囲気を
形成するようにしている。
されたリードパターンと半導体チップのＡｕバンプとを
接合するに際し、その接合部に高温の窒素ガス雰囲気を
形成するようにしている。
上記した手段によれば、リードのＳｎメッキと半導体チ
ップのＡ′ｕバンプとの共晶による接合の際、接合性を
悪化させる大気中の酸素が接合部から排除され、酸化雰
囲気が還元雰囲気になり、共晶により生じたＡｕ−５ｎ
合金ろうの濡れ広がりが良好になり、安定した接合性が
得られる。したがって、端子間のショートなどがなくな
り、歩留り向上が可能になる。
ップのＡ′ｕバンプとの共晶による接合の際、接合性を
悪化させる大気中の酸素が接合部から排除され、酸化雰
囲気が還元雰囲気になり、共晶により生じたＡｕ−５ｎ
合金ろうの濡れ広がりが良好になり、安定した接合性が
得られる。したがって、端子間のショートなどがなくな
り、歩留り向上が可能になる。
以下、本発明による半導体製造方法を説明する。
前記したように、Ａ ｕ −’Ｓ ｎ合金ろうが接合部
からはみ出す原因は、接合部が大気中の酸素に接触する
ことにある。そこで、本発明では接触部を大気から遮断
するために、接合部（第２図に示すＡｕバンプ５の周辺
）を窒素（Ｎ２）雰囲気にすることにより達成している
。これにより、酸化雰囲気を還元雰囲気にすることがで
き、リードのＳｎメッキと半導体チップのＡｕバンプと
の共晶により生じたＡｕ−３ｎ合金ろうの濡れ広がりが
改善され、接合性の向上が図れる。したがって、端子間
ショートや半導体チップのエツジ部のショートを防止す
ることが可能になる。なお、この窒素雰囲気が常温であ
ると、Ａｕ−５ｎ合金ろうの温度を低下させてしまうの
で、接合温度を安定化するために、窒素雰囲気を高温に
している。
からはみ出す原因は、接合部が大気中の酸素に接触する
ことにある。そこで、本発明では接触部を大気から遮断
するために、接合部（第２図に示すＡｕバンプ５の周辺
）を窒素（Ｎ２）雰囲気にすることにより達成している
。これにより、酸化雰囲気を還元雰囲気にすることがで
き、リードのＳｎメッキと半導体チップのＡｕバンプと
の共晶により生じたＡｕ−３ｎ合金ろうの濡れ広がりが
改善され、接合性の向上が図れる。したがって、端子間
ショートや半導体チップのエツジ部のショートを防止す
ることが可能になる。なお、この窒素雰囲気が常温であ
ると、Ａｕ−５ｎ合金ろうの温度を低下させてしまうの
で、接合温度を安定化するために、窒素雰囲気を高温に
している。
第１図は本発明による半導体製造装置の一実施例を示す
断面図である。
断面図である。
半導体チップ４はボンディングステージ７に載置され、
この半導体チップ４に対し第２図に示すようにＣｕリー
ド２を位置決めされる。そして、Ａｕバンプ５に対向す
るＣｕ１Ｊ−ド２上を覆うようにして、ボンディングツ
ール８が押下される。
この半導体チップ４に対し第２図に示すようにＣｕリー
ド２を位置決めされる。そして、Ａｕバンプ５に対向す
るＣｕ１Ｊ−ド２上を覆うようにして、ボンディングツ
ール８が押下される。
ボンディングツール８は、接合部へ放出するためのＮ２
ガスを導入するたｔのガス導入路９が、中心に設けら
れ、その先端はボンディングツール８の先端面に開口し
ている。さらに、その先端部のガス導入路９の周囲には
、接合部を加熱するためのヒータ１０が配設されている
。
ガスを導入するたｔのガス導入路９が、中心に設けら
れ、その先端はボンディングツール８の先端面に開口し
ている。さらに、その先端部のガス導入路９の周囲には
、接合部を加熱するためのヒータ１０が配設されている
。
以上の構成において、ボンディングを行うには、ヒータ
１０に通電し、十分な温度（５００〜６００℃）に加熱
したボンディングツール８のガス導入路９に窒素ガスを
供給しながら、第１図のようにＣｕリード２上に位置決
めする。さらに、ボンディングツール８に所定の圧力を
印加していくことにより、Ｃｕリード２の表面のＳｎメ
ッキ３とＡｕバンプ５が反応し、Ａｕ−Ｓｎ合金ろう６
が生成される。このとき、ヒータ１０で熱せられた窒素
ガスがガス導入路９から放出されることにより、接合部
が高温窒素ガス雰囲気にされ、生成されたＡｕ−Ｓｎ合
金ろう６の濡れ広がりを良好にし、安定した接合性が得
られる。したがって、従来のような端子間ショートなど
の発生を防止することができる。加えて、クリーニング
時の塵の付着を防止することもできる。
１０に通電し、十分な温度（５００〜６００℃）に加熱
したボンディングツール８のガス導入路９に窒素ガスを
供給しながら、第１図のようにＣｕリード２上に位置決
めする。さらに、ボンディングツール８に所定の圧力を
印加していくことにより、Ｃｕリード２の表面のＳｎメ
ッキ３とＡｕバンプ５が反応し、Ａｕ−Ｓｎ合金ろう６
が生成される。このとき、ヒータ１０で熱せられた窒素
ガスがガス導入路９から放出されることにより、接合部
が高温窒素ガス雰囲気にされ、生成されたＡｕ−Ｓｎ合
金ろう６の濡れ広がりを良好にし、安定した接合性が得
られる。したがって、従来のような端子間ショートなど
の発生を防止することができる。加えて、クリーニング
時の塵の付着を防止することもできる。
以上、本発明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、本発明は前記実施例に限定されるも
のではな（、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることは言うまでもない。
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではな（、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることは言うまでもない。
例えば、ガス導入路９をボンディングツール８の中心に
設ける代わりに、別途耐熱ホースによりボンディングツ
ール８０周辺に窒素ガスを供給するようにしてもよい。
設ける代わりに、別途耐熱ホースによりボンディングツ
ール８０周辺に窒素ガスを供給するようにしてもよい。
また、ボンディングツール８に代えてボンディングステ
ージ７側から供給することも、テープのガイド部材内を
通して供給することも可能である。
ージ７側から供給することも、テープのガイド部材内を
通して供給することも可能である。
また、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、その利用分野であるＡｕバンプを有するチ
ップと、Ｃｕメッキされたリードとの接合に適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではなく
、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金を用いて接合する全てに適用が可
能である。
れた発明を、その利用分野であるＡｕバンプを有するチ
ップと、Ｃｕメッキされたリードとの接合に適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではなく
、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金を用いて接合する全てに適用が可
能である。
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通りである
。
って得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである
。
すなわち、テープ上に形成されると共にＳｎメッキの施
されたリードパターンと半導体チップのＡＵバンプとを
接合するに際し、その接合部に高温の窒素ガス雰囲気を
形成するようにしたので、共晶により生じたＡｕ−Ｓｎ
合金ろうの濡れ広がりが良好になり、安定した接合性が
得られ、各種のショートを無くし、歩留り向上が可能に
なる。
されたリードパターンと半導体チップのＡＵバンプとを
接合するに際し、その接合部に高温の窒素ガス雰囲気を
形成するようにしたので、共晶により生じたＡｕ−Ｓｎ
合金ろうの濡れ広がりが良好になり、安定した接合性が
得られ、各種のショートを無くし、歩留り向上が可能に
なる。
第１図は本発明による半導体製造装置の一実施例を示す
断面図、 第２図はＡｕ−Ｓｎ合金ろうのはみ出しを説明する断面
図である。 １・ ・ ・ポリイミドテープ、２・ ・ ・Ｃｕリー
ド、３・・・Ｓｎメッキ、４・・・半導体チップ、５・
・・Ａｕバンプ、６・・・Ａｕ−Ｓｎ合金ろう、７・・
・ボンディングステージ、８・・・ボンディングツール
、９・・・ガス導入路、１０・・・ヒータ。 第 図 ５：Ａｕバンプ
断面図、 第２図はＡｕ−Ｓｎ合金ろうのはみ出しを説明する断面
図である。 １・ ・ ・ポリイミドテープ、２・ ・ ・Ｃｕリー
ド、３・・・Ｓｎメッキ、４・・・半導体チップ、５・
・・Ａｕバンプ、６・・・Ａｕ−Ｓｎ合金ろう、７・・
・ボンディングステージ、８・・・ボンディングツール
、９・・・ガス導入路、１０・・・ヒータ。 第 図 ５：Ａｕバンプ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、テープ上に形成されると共にＳｎメッキの施された
リードパターンと半導体チップのＡｕバンプとを接合す
るに際し、その接合部に高温の窒素ガス雰囲気を形成す
ることを特徴とする半導体製造方法。 ２、テープ上に形成されると共にＳｎメッキの施された
リードパターンと半導体チップのＡｕバンプとを接合す
る半導体製造装置であって、接合部を加熱ならびに圧接
するためのボンディングツールの先端からボンディング
温度に加熱した窒素ガスを噴出させるガス供給手段を設
けたことを特徴とする半導体製造装置。 ３、前記ガス供給手段は、前記ボンディングツール内の
加熱用ヒータの近傍を通過してツール先端に開口するガ
ス導入路を含むことを特徴とする請求項１記載の半導体
製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2045456A JPH03250638A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2045456A JPH03250638A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体製造方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03250638A true JPH03250638A (ja) | 1991-11-08 |
Family
ID=12719856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2045456A Pending JPH03250638A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03250638A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1012678A (ja) * | 1996-06-19 | 1998-01-16 | Nec Corp | 熱圧着装置 |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2045456A patent/JPH03250638A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1012678A (ja) * | 1996-06-19 | 1998-01-16 | Nec Corp | 熱圧着装置 |
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