JPH03273637A - Bump forming method - Google Patents
Bump forming methodInfo
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- JPH03273637A JPH03273637A JP2073960A JP7396090A JPH03273637A JP H03273637 A JPH03273637 A JP H03273637A JP 2073960 A JP2073960 A JP 2073960A JP 7396090 A JP7396090 A JP 7396090A JP H03273637 A JPH03273637 A JP H03273637A
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-
- 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
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/012—Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、バンプ電極の形成方法に関し、特に半導体装
置、混成集積回路等における電気的接続を簡単に行うこ
とができるバンプ電極の形成方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for forming bump electrodes, and particularly to a method for forming bump electrodes that can easily make electrical connections in semiconductor devices, hybrid integrated circuits, etc. It is something.
[従来の技術]
半導体装置、混成集積回路等における電気的接続に、バ
ンプ電極を用いる方法は、ワイヤボンディング法と共に
従来より知られている。[Prior Art] A method of using bump electrodes for electrical connection in semiconductor devices, hybrid integrated circuits, etc. is conventionally known along with wire bonding.
このようなバンプ電極は、半導体装置、混成集積回路等
のボンディングパット上に形成される場合とボンディン
グパットに相対して接続する側に形成される場合とがあ
るが、従来ボンディングパット上に形成されたバンプ電
極は、第3図に示される構造となっている。そしてこの
バンプ電極は、次の工程により形成される。Bump electrodes of this type are sometimes formed on the bonding pads of semiconductor devices, hybrid integrated circuits, etc., and sometimes formed on the side that faces and connects to the bonding pads, but conventionally they are formed on the bonding pads. The bump electrode has a structure shown in FIG. This bump electrode is formed by the following process.
即ち
(1)基板の5i02の表面上の表面保護膜3の開口部
にあるボンディングパット2の表面自然酸化膜をスパッ
タエツチングまたは化学エツチングで除去する工程、
(2) Ti−W膜4及びAu膜5を蒸着により形成す
る工程、
(3)次いでホトリトグラフィー法によりホトレジスト
を塗布し、バンプメツキ形成部に被覆されたホトレジス
トを除去する工程、
(4)該ホトレジストの除去されたバンプメツキ形成部
に電気メツキ法によりAuバンプ電極6を形成する工程
、
(5)更にホトレジストを除去すると共にAuバンプ電
極6下部以外の前記蒸着膜を化学エツチングにより除く
工程、
(6)最後に、熱処理しメツキ形成されたAuバンプ電
極6の残留応力の緩和及び軟化を行う工程、[発明が解
決しようとする問題点]
しかしながら、このようなバンプ電極の形成方法は、前
述の如く多くの複雑な工程を必要とすること、ホトリト
グラフィー法ではバンプ電極を形成する場合、その位置
が異なるため、製品毎に異なるホトマスクを準備しなけ
ればならない等の問題があり、なかなか簡単にはバンプ
電極の形成ができなかった。That is, (1) a step of removing the natural oxide film on the surface of the bonding pad 2 in the opening of the surface protective film 3 on the surface of the substrate 5i02 by sputter etching or chemical etching, (2) removing the Ti-W film 4 and the Au film. (3) Next, applying a photoresist by a photolithography method and removing the photoresist coated on the bump plating forming area; (4) Electroplating the bump plating forming area from which the photoresist has been removed. (5) Further removing the photoresist and removing the deposited film other than the lower part of the Au bump electrode 6 by chemical etching; (6) Finally, the plated Au is heat-treated. Step of Relaxing and Softening Residual Stress in Bump Electrode 6 [Problems to be Solved by the Invention] However, such a method of forming a bump electrode requires many complicated steps as described above; When forming bump electrodes using the photolithography method, there are problems such as having to prepare a different photomask for each product because the positions of the bump electrodes are different, making it difficult to form bump electrodes easily.
そこで、本発明者は、前記の問題点を検討した結果、該
問題点を解決すると共に、更に形状、寸法が安定し、接
着強度にも優れ、また少量多品種生産に対応することが
できるバンプ電極の形成方法を提供することを目的とす
る。As a result of studying the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have developed a bump that solves the problems, has stable shape and dimensions, has excellent adhesive strength, and is capable of responding to low-volume, high-mix production. An object of the present invention is to provide a method for forming an electrode.
[問題点を解決するための手段]
本発明の前記目的は、電気的接続を行う位置にバンプ電
極を形成する方法において、次の(イ)〜に)の各工程
からなることを特徴とするバンプ電極の形成方法によっ
て達成される。[Means for Solving the Problems] The object of the present invention is to provide a method for forming bump electrodes at positions for electrical connection, which is characterized by comprising the following steps (a) to (b). This is achieved by a method for forming bump electrodes.
(イ)金属または合金からなるワイヤをワイヤボンディ
ング装置に供給する工程、
(ロ)供給されたワイヤの先端を溶融してボールを形成
する工程、
(ハ)形成された電気的接続を行う位置に熱圧着する工
程、
に)ワイヤから熱圧着されたボールを切り離す工程、
次に、本発明を更に具体的に説明する。(b) A step of supplying a wire made of metal or alloy to a wire bonding device, (b) A step of melting the tip of the supplied wire to form a ball, (c) A step of placing the formed wire at a position where an electrical connection is to be made. Step of thermocompression bonding; 2) Step of separating the thermocompression bonded ball from the wire. Next, the present invention will be described in more detail.
本発明に用いられるワイヤとしては、金、銀、銅、アル
ミニウム、鉛、ロウ材あるいはこれらの合金等からなる
ワイヤボンディング法において通常使用されているワイ
ヤが用いられるが、好ましくは全系合金、鉛系合金がよ
い。The wires used in the present invention include wires commonly used in wire bonding methods made of gold, silver, copper, aluminum, lead, brazing metal, or alloys thereof, but preferably full alloys, lead wires, etc. type alloy is better.
全系合金では、Au−5t、 Au−Ge、^u−5n
等の合金が挙げられ、また鉛系合金では、Pb−Ag、
PPb−5n−A等の合金が挙げられる。これらのう
ち信頼性等を考えると全系合金を使用するのが好ましい
。For all alloys, Au-5t, Au-Ge, ^u-5n
Examples of lead-based alloys include Pb-Ag,
Examples include alloys such as PPb-5n-A. Among these, it is preferable to use a full alloy in consideration of reliability and the like.
本発明に用いられるワイヤボンディング装置としては、
ボールボンディング法に通常用いられるキャピラリーを
備えた装置が使用できる。The wire bonding device used in the present invention includes:
Equipment equipped with capillaries commonly used in ball bonding methods can be used.
ワイヤボンディング装置のキャピラリーを通したワイヤ
の先端を溶融してボールを形成する手段は、ワイヤの先
端と可動電極との間で放電させる方法、酸水素炎による
方法等にみられるようcボールボンディング法における
通常のボールメーキング法が用いられる。The means of melting the tip of the wire passed through the capillary of the wire bonding device to form a ball include the c-ball bonding method, which includes a method of discharging between the tip of the wire and a movable electrode, a method using oxyhydrogen flame, etc. The normal ball-making method is used.
このようにして形成されたボールは、半導体装置、混成
集積回路等のポンディングパッド又はリード上の設置し
たい所望の位置に熱圧着される。The ball thus formed is thermocompression bonded to a desired position on a bonding pad or lead of a semiconductor device, hybrid integrated circuit, or the like.
この場合、低温での熱圧着を必要とする場合には、キャ
ピラリーに超音波を印加するサーモソニック法を用いる
のが好ましい。In this case, if thermocompression bonding at a low temperature is required, it is preferable to use a thermosonic method in which ultrasonic waves are applied to the capillary.
ボールの形成条件は火花放電、水素トーチ等により形成
される。The ball is formed using spark discharge, hydrogen torch, etc.
このようにして得られたボールを熱圧着した後、ワイヤ
を切断するにはワイヤを引き上げることにより行うこと
ができる。After the ball thus obtained is bonded by thermocompression, the wire can be cut by pulling up the wire.
なお、バンプ電極の形状、寸法等は、ワイヤの径、ボー
ルの形成条件等を制御することにより適宜変えることが
できる。Note that the shape, dimensions, etc. of the bump electrode can be changed as appropriate by controlling the diameter of the wire, the conditions for forming the ball, etc.
[実施例]
次に本発明の実施例を′s1図及び′s2図を用いて説
明するが、本発明は、これに限定されるものではない。[Example] Next, an example of the present invention will be described using Figure 's1 and Figure 's2, but the present invention is not limited thereto.
第1図は、ワイヤボンディング装置のキャピラリーを通
したワイヤの先端に形成したボールの断面図であり、1
1はボール、12はワイヤ、13はキャピラリーである
。FIG. 1 is a cross-sectional view of a ball formed at the tip of a wire passed through a capillary of a wire bonding device;
1 is a ball, 12 is a wire, and 13 is a capillary.
第2図は、半導体装置のポンディングパッド上に設置し
たバンプ電極の断面図であり、21は半導体基板、22
はポンディングパッド、23は表面保護膜、24はバン
プ電極である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a bump electrode installed on a bonding pad of a semiconductor device, where 21 is a semiconductor substrate, 22
23 is a surface protection film, and 24 is a bump electrode.
ワイヤ12として^u−2Si合金からなる直径0.O
1■の金細線を用い、この細線をワイヤボンディング装
置のキャピラリー13に通す。次いで放電電極(図示せ
ず)と前記細線の先端との間には30v〜80v(コン
デンサー容量1000〜50009F)、好ましくは5
0Vの放電電圧を印加して放電を発生させ、それにより
金細線の先端を加熱溶融し、ボール11を形成する。次
にボール11をSLからなる半導体基板21の5in2
表面上のポンディングパッド22に熱圧着する。このと
きのボンディング加重は50g〜100gである。また
ボンディング温度は150℃〜250℃であり、熱圧着
が完了した後、金細線を引き上げてボール11から金細
線を切り離すとバンプ電極が形成される。The wire 12 is made of u-2Si alloy and has a diameter of 0. O
Using a 1-inch thin gold wire, this thin wire is passed through the capillary 13 of the wire bonding device. Next, a voltage of 30V to 80V (capacitor capacity 1000 to 50009F), preferably 5V is applied between the discharge electrode (not shown) and the tip of the thin wire.
A discharge voltage of 0 V is applied to generate a discharge, thereby heating and melting the tip of the thin gold wire to form the ball 11. Next, the ball 11 is placed on a 5in2 semiconductor substrate 21 made of SL.
It is thermocompressed to the bonding pad 22 on the surface. The bonding load at this time is 50 g to 100 g. The bonding temperature is 150° C. to 250° C., and after the thermocompression bonding is completed, the thin gold wire is pulled up and separated from the ball 11 to form a bump electrode.
[発明の効果]
本発明のバンプ電極の形成方法は、ワイヤボンディング
装置に供給されたワイヤのボールを所定の位置に熱圧着
して形成するようにしたので、以下の如き優れた効果が
得られる。[Effects of the Invention] The method for forming a bump electrode of the present invention is such that the bump electrode is formed by thermocompression bonding a ball of wire supplied to a wire bonding device at a predetermined position, so that the following excellent effects can be obtained. .
(イ)通常のワイヤボンディング装置を用いて簡単な工
程でバンプ電極を形成することができ、少量多品種生産
に容易に対応することができる。(a) Bump electrodes can be formed in a simple process using an ordinary wire bonding device, and it can easily respond to low-volume, high-mix production.
(ロ)熱圧着によりバンプ電極のポンディングパッドや
リードとの接続強度を大きくすることができる。(b) Thermocompression bonding can increase the strength of the connection between the bump electrode and the bonding pad or lead.
(ハ)バンプ電極の形状、寸法等を自由に制御すること
ができ、かつ安定して形成できる。(c) The shape, dimensions, etc. of the bump electrode can be freely controlled and can be formed stably.
第1図は、本発明に用いられるワイヤボンディング装置
のキャピラリーを通したワイヤの先端に形成したボール
を示す断面図であり、342図は、本発明のバンプの形
成方法により半導体装置のポンディングパッド上に設置
したバンプ電極を示す断面図である。第3図は、従来の
ポンディングパッド上に形成されたバンプ電極を示す断
面図である。
符号の説明
1・・基板 2.22・
3.23・・表面保護膜
5−−Aulli 6−
11・・ボール 12
13・・キャピラリー
24・・バンプ電極
・ボンディングバット
4・ ・Ti−W膜
・Auバンプ電極
・・ワイヤ
21・・半導体基板
第1図
第2図FIG. 1 is a sectional view showing a ball formed at the tip of a wire passed through a capillary of a wire bonding apparatus used in the present invention, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a bump electrode placed above. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a bump electrode formed on a conventional bonding pad. Explanation of symbols 1... Substrate 2.22 3.23... Surface protective film 5--Alli 6- 11... Ball 12 13... Capillary 24... Bump electrode/Bonding bat 4... Ti-W film... Au bump electrode...Wire 21...Semiconductor substrate Figure 1 Figure 2
Claims (1)
いて、次の(イ)〜(ニ)の各工程からなることを特徴
とするバンプ電極の形成方法。 (イ)金属または合金からなるワイヤをワイヤボンディ
ング装置に供給する工程、 (ロ)供給されたワイヤの先端を溶融してボールを形成
する工程、 (ハ)形成された電気的接続を行う位置に熱圧着する工
程、 (ニ)ワイヤから熱圧着されたボールを切り離す工程、[Scope of Claims] A method for forming a bump electrode at a position for electrical connection, the method comprising the following steps (a) to (d). (b) A step of supplying a wire made of metal or alloy to a wire bonding device, (b) A step of melting the tip of the supplied wire to form a ball, (c) A step of placing the formed wire at a position where an electrical connection is to be made. a step of thermocompression bonding; (d) a step of separating the thermocompression bonded ball from the wire;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073960A JPH03273637A (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Bump forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073960A JPH03273637A (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Bump forming method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03273637A true JPH03273637A (en) | 1991-12-04 |
Family
ID=13533155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2073960A Pending JPH03273637A (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Bump forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03273637A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6482676B2 (en) | 1997-01-09 | 2002-11-19 | Fujitsu Limited | Method of mounting semiconductor chip part on substrate |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP2073960A patent/JPH03273637A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6482676B2 (en) | 1997-01-09 | 2002-11-19 | Fujitsu Limited | Method of mounting semiconductor chip part on substrate |
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