JPH08340019A - 基板、基板の製造方法及びワイヤボンディング方法 - Google Patents

基板、基板の製造方法及びワイヤボンディング方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価でしかも十分な接合性を有する電極を備
えた基板を提供することを目的とする。 【構成】 基板本体１に、銅箔、バリアメタル層及び金
層の三層からからなる電極２を形成し、電極２の表層部
に析出した接合阻害物３を除去し、接合阻害物３が除去
された電極２に金からなる接合用突部８を形成してな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤの接合性を高め
た基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、基板本体に、銅箔、バリアメタル
層及び金層の三層からからなる電極を形成し、この電極
とチップの電極とを、ワイヤで接続することが広く行わ
れている。ところで、この金層は、ワイヤとの十分な接
合性を有するものでなければならない。
【０００３】このため従来、この金層は、経験的に３０
０ナノメートル以上比較的厚く形成しなければならない
ものと信じられている。そして、この金層は、電解メッ
キ法、あるいは無電解還元型メッキ法により形成するこ
とが常識となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解メ
ッキ法あるいは無電解置換型メッキ法のいずれであって
も、厚めの金層を形成するには、長大な処理時間と高い
製造コストがかかっていた。
【０００５】そこで本発明は、安価でしかも十分な接合
性を有する電極を備えた基板を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の基板は、基板本
体に、銅箔、バリアメタル層及び金層の三層からからな
る電極を形成し、電極の表層部に析出した接合阻害物を
除去し、接合阻害物が除去された電極に金からなる接合
用突部を形成してなる。
【０００７】
【作用】上記構成において、例えばキュア工程などのよ
うに、ワイヤボンディングを完了するまでの間に、基板
本体は加熱される運命にあるが、このような加熱の際
に、金層の表層部に再度接合阻害物が析出しても、接合
用突部の表層部まで接合阻害物が及ぶことはなく、接合
用突部と半導体チップの電極とを良好な接合性をもって
ワイヤがけすることができる。
【０００８】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
【０００９】図１（ａ）から（ｆ）は、本発明の一実施
例におけるワイヤボンディング方法の工程説明図であ
る。まず図１（ａ）に示すように、基板本体１の表面
に、下層から銅箔、バリアメタル層及び金層の三層から
からなる電極２を形成する。ここで従来の技術の項で述
べたように、従来この金層は、経験的に３００ナノメー
トル以上、電解メッキ法あるいは無電解還元型メッキ法
により形成しなければならないものと信じられていた。
【００１０】しかし、本発明者の実験によれば、無電解
置換型めっき法（通称フラッシュメッキ法）により、金
層の厚さを１０ナノメートル以上１００ナノメートル程
度というように極薄にしても十分な接合性が得られるこ
とが確認されている。もちろん、従来のように、電解メ
ッキ法や無電解還元型メッキ法により形成しても良い
が、無電解置換型メッキ法により極薄の金層を形成する
方が、コストが安くなりしかも処理時間を短縮できるの
で、一層好適である。
【００１１】ここで、本実施例では、無電解置換型メッ
キ法によるものとする。すると、金層を形成した段階に
おいて、図１（ａ）に示すように、電極２の表層部（金
層の表層部でもある）に、ニッケルの化合物などからな
る接合阻害物３が析出する。本発明者の実験によれば、
図１（ａ）に示す状態では、ワイヤ（きわめて純度の高
い金線）との接合性はやや不良であった。
【００１２】次に、図１（ｂ）に示すように、基板本体
１を真空チャンバー４に入れエッチングにより、接合阻
害物３を除去する。なお、５はアースされた第１電極、
６は高周波電源７に接続された第２電極である。通常こ
のエッチングによって、電極２の表層部を、５ナノメー
トル程度取り除けば、接合阻害物３はほぼ完全に除去さ
れる。
【００１３】次に基板本体１を真空チャンバー４から取
り出し、ワイヤボンディング装置などにセットする。そ
して図１（ｃ）に示すように、接合阻害物３が取り除か
れて金層が露呈している電極２に、接合用突部８を形成
する。
【００１４】この接合用突部８は、純度の高い金線（ワ
イヤボンディング用のワイヤでよい）などを用いて、図
２（ａ）あるいは（ｂ）に示すように、ボールボンディ
ングにより形成しても良いし、図２（ｃ）に示すよう
に、ウェッジボンディングによっても良い。なお、接合
用突部８の高さは、電極２の上面から５マイクロメート
ル以上あることが望ましい。
【００１５】次に、図１（ｄ）に示すように、基板本体
１に接着剤９を塗布し、この接着剤９上に半導体チップ
１０を搭載する。このプロセスは通常のダイボンディン
グ工程と同じである。
【００１６】次に図１（ｅ）に示すように、基板本体１
をキュア装置に入れ、例えば１５０℃で３０分間程度加
熱して、接着剤９を硬化させ、半導体チップ１０を基板
本体１に固着する。この加熱によって、電極２の表層部
に再度接合阻害物３が析出してくることがあるが、接合
用突部８よりも接合阻害物３が高くなることはなく、接
合用突部８は、外部に露呈したままの状態を保つ。
【００１７】次に図１（ｆ）に示すように、基板本体１
をキュア装置から取り出し、ワイヤボンディング装置に
セットする。そして、半導体チップ１０の電極１１と、
接合用突部８とを、高純度の金線からなるワイヤ１２で
接合する。これにより、ワイヤボンディングが完了す
る。
【００１８】なお上述したように、従来の金メッキ電極
の形成方法では、電解メッキ法により３００ないし５０
０ナノメートル程度の金層を形成していたが、これに比
べ、本実施例では極めて薄い金層を形成すれば足りる。
すなわち、本実施例では、より少ない金の使用量で十分
な接合性を提供できる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の基板は、基板本体に、銅箔、バ
リアメタル層及び金層の三層からからなる電極を形成
し、電極の表層部に析出した接合阻害物を除去し、接合
阻害物が除去された電極に金からなる接合用突部を形成
してなるので、少ない量の金により安価なコストで十分
な接合性を有する電極を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施例におけるワイヤボンデ
ィング方法の工程説明図 （ｂ）本発明の一実施例におけるワイヤボンディング方
法の工程説明図 （ｃ）本発明の一実施例におけるワイヤボンディング方
法の工程説明図 （ｄ）本発明の一実施例におけるワイヤボンディング方
法の工程説明図 （ｅ）本発明の一実施例におけるワイヤボンディング方
法の工程説明図 （ｆ）本発明の一実施例におけるワイヤボンディング方
法の工程説明図
【図２】（ａ）本発明の一実施例における接合用突部の
例示図 （ｂ）本発明の一実施例における接合用突部の例示図 （ｃ）本発明の一実施例における接合用突部の例示図
【符号の説明】
１ 基板本体 ２ 電極 ３ 接合阻害物 ８ 接合用突部 １０ 半導体チップ １１ 電極 １２ ワイヤ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板本体に、銅箔、バリアメタル層及び金
    層の三層からからなる電極を形成し、前記電極の表層部
    に析出した接合阻害物を除去し、接合阻害物が除去され
    た前記電極に金からなる接合用突部を形成したことを特
    徴とする基板。
  2. 【請求項２】前記接合用突部は、ボールボンディングに
    より形成されることを特徴とする請求項１記載の基板。
  3. 【請求項３】前記接合用突部は、ウェッジボンディング
    により形成されることを特徴とする請求項１記載の基
    板。
  4. 【請求項４】基板本体に、銅箔、バリアメタル層及び金
    層の三層からからなる電極を形成するステップと、前記
    電極の表層部に析出した接合阻害物を除去するステップ
    と、接合阻害物が除去された前記電極に金からなる接合
    用突部を形成するステップとを含むことを特徴とする基
    板の製造方法。
  5. 【請求項５】前記接合阻害物は、エッチングにより除去
    されることを特徴とする請求項４記載の基板の製造方
    法。
  6. 【請求項６】基板本体に、銅箔、バリアメタル層及び金
    層の三層からからなる電極を形成するステップと、前記
    電極の表層部に析出した接合阻害物を除去するステップ
    と、接合阻害物が除去された前記電極に金からなる接合
    用突部を形成するステップと、前記基板本体に接着剤を
    塗布するステップと、前記接着剤上に半導体チップを搭
    載するステップと、前記板本体を加熱して前記接着剤を
    硬化させることにより前記半導体チップを前記基板本体
    に固着するステップと、前記半導体チップの電極と前記
    接合用突部とを導電性を有するワイヤで接続するステッ
    プとを含むことを特徴とするワイヤボンディング方法。
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