(57)【要約】【課題】ボンディングする際に半導体装置に与えるダメージを低減する。【解決手段】銅ワイヤ１１のテールに球状のＦＡＢ１３を形成すると、ＦＡＢ１３をアルミパッド１６にボンディングさせる前に、ＦＡＢ１３に荷重を加えて、アルミパッド１６に押圧される押圧面１３ａを平面状に変形させる。その後、ＦＡＢ１３をアルミパッド１６に押圧させると、ＦＡＢ１３に荷重及び超音波振動を印加してＦＡＢ１３をアルミパッド１６に固着させ、アルミパッド１６に固着された銅ワイヤ１１をループ形成して、銅ワイヤ１１をリード１８に固着させる。このように、ＦＡＢ１３の押圧面１３ａを平面状に変形させてからアルミパッド１６へのボンディングを行うことで、アルミパッド１６及び半導体装置１５に与える負荷を低減させることができる。【選択図】図３
2010182863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置に形成されたアルミパッドに銅を主体とする銅ワイヤをボンディングするボンディング方法であって、
銅ワイヤの先端部を球状のボールに形成するボール形成工程と、
ボール形成工程により形成されたボールに所定の荷重を加えて、このボールのアルミパッドに押圧される押圧面を平面状に変形させるボール形状変形工程と、
ボール形状変形工程によりボールが変形された後に、ボールの押圧面をアルミパッドに押圧させてボンディングするボンディング工程と、
を有することを特徴とするボンディング方法。
【請求項２】
ボール形状変形工程は、ボール形成工程により形成されたボールをボンディング対象の半導体装置に押圧することを特徴とする請求項１に記載されたボンディング方法。
【請求項３】
ボール形状変形工程は、ボール形成工程により形成されたボールをボンディング装置の所定箇所に押圧することを特徴とする請求項１に記載されたボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置のパッドにワイヤをボンディングするボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボンディング装置では、キャピラリから繰り出される金ワイヤの先端に球状のＦＡＢ（Free Air Ball）を形成し、このＦＡＢを半導体装置のアルミパッドに押圧させた後、キャピラリに超音波振動を印加することで、金ワイヤのＦＡＢをアルミパッドにボンディングしている。なお、ＦＡＢは、イニシャルボールや初期ボールとも称される。
【０００３】
しかしながら、アルミパッドに押圧されるＦＡＢは球状であるため、ＦＡＢとアルミパッドとの接触面積が極めて小さくなる。このため、ＦＡＢに超音波振動を印加すると、ＦＡＢによってアルミパッドが周辺に押し出される所謂アルミスプラッシュが発生する。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載されたボンディング装置では、ＦＡＢをアルミパッドに押圧させた状態でＦＡＢに加える荷重を変化させることで、ＦＡＢとアルミパッドとが点接触となることによる半導体装置の破損を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平０８−０１５１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、金ワイヤの代替品として銅をベース素材とした銅ワイヤが用いられるようになってきた。銅ワイヤは、金ワイヤと比べて硬度が高くアルミパッドに溶け込み難い性質を有している。
【０００７】
このため、従来のボンディング装置では、球状のＦＡＢをアルミパッドに押圧させて超音波振動を印加すると、アルミスプラッシュが過大に発生するという問題があった。そして、アルミパッドから押し出されたアルミ片により隣接するアルミパッドとの間でショートするとともに、アルミパッドのファインピッチ化が阻害され、アルミパッドの肉厚が薄くなるという問題があった。また、脆弱なＬｏｗ−ｋデバイスにボンディングする場合は、アルミパッドの下層に積層される配線層やビア層が破壊されて、Ｌｏｗ−ｋデバイスの長寿命化の妨げになるという問題があった。
【０００８】
なお、特許文献１に記載されたボンディング装置であっても、アルミパッドに押圧されるＦＡＢは球状のままであるため、上記問題を解決するに至っていない。
【０００９】
そこで、本発明は、ボンディングする際に半導体装置に与えるダメージを低減することができるボンディング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るボンディング方法は、半導体装置に形成されたアルミパッドに銅ワイヤをボンディングするボンディング方法であって、銅ワイヤの先端部を球状のボールに形成するボール形成工程と、ボール形成工程により形成されたボールに所定の荷重を加えて、このボールのアルミパッドに押圧される押圧面を平面状に変形させるボール形状変形工程と、ボール形状変形工程によりボールが変形された後に、ボールをアルミパッドに押圧させてボンディングするボンディング工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るボンディング方法によれば、電気トーチの放電などにより銅ワイヤの先端部に球状のボールが形成されると、ボールをアルミパッドに押圧させてボンディングする前処理として、球状に形成されたボールに荷重を加えることにより、アルミパッドに押圧される面を平面状に変形させる。すると、ボールをアルミパッドに押圧させた際のボールとアルミパッドとの接触面積が大きくなるため、ボールがアルミパッドに与える単位辺りの負荷を減らすことができ、アルミパッドに与えるダメージを低減することができる。このため、ボールをアルミパッドに固着させるために荷重や超音波振動を印加してもアルミスプラッシュの発生を抑制することができる。これにより、アルミパッドから押し出されたアルミ片が隣接するアルミパッドに接触してショートするのを防止できるため、アルミパッドのファインピッチ化を図ることができ、アルミパッドの肉厚が薄くなるのを防止することができる。更に、Ｌｏｗ−ｋデバイスにボンディングする場合は、アルミパッドの下層に積層される配線層やビア層が破壊されるのを防止することができ、Ｌｏｗ−ｋデバイスの長寿命化を図ることができる。
【００１２】
この場合、上記ボール形状変形工程は、ボール形成工程により形成されたボールをボンディング対象の半導体装置に押圧することが好ましい。このボンディング方法によれば、球状に形成されたボールをボンディング対象の半導体装置に押圧して変形させることで、ボンディング対象のアルミパッドに近接した位置でボールを変形させることができる。これにより、ボール形状変形工程に要する時間を短縮することができる。
【００１３】
また、上記ボール形状変形工程は、ボール形成工程により形成されたボールをボンディング装置の所定箇所に押圧することが好ましい。このボンディング方法によれば、球状に形成されたボールをボンディング装置の所定箇所に押圧して変形させることで、半導体装置の種類や半導体装置におけるアルミパッドの位置などに関わらず、常に所定の位置で球状に形成されたボールの形状を変形させることができる。これにより、ボール形状変形工程の効率化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ボンディングする際に半導体装置に与えるダメージを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係るボンディング方法が適用されるワイヤボンディング装置の一例を示した図であり、（ａ）は、ワイヤボンディングを行う前の状態を示しており、（ｂ）は、ワイヤボンディングを行った後の状態を示している。
【図２】第１の実施形態に係るボンディング方法を示すフローチャートである。
【図３】ボンディング方法の各工程を示すボンディング装置の模式図である。
【図４】ワイヤボンディング装置の一部を拡大した図である。
【図５】第２の実施形態に係るボンディング方法が適用されるバンプボンディング装置の一例を示した図である。
【図６】第２の実施形態に係るボンディング方法を示すフローチャートである。
【図７】ボンディング方法の各工程を示すボンディング装置の模式図である。
【図８】比較例におけるボンディング箇所の断面写真であり、（ａ）は、全体写真、（ｂ）は、一方端部の拡大写真、（ｃ）は、他方端部の拡大写真、（ｄ）は、中央部の拡大写真である。
【図９】実施例におけるボンディング箇所の断面写真であり、（ａ）は、全体写真、（ｂ）は、一方端部の拡大写真、（ｃ）は、他方端部の拡大写真、（ｄ）は、中央部の拡大写真である。
【図１０】実施例と比較例の実験結果を示す図表であり、（ａ）は、比較例のアルミパッドの厚みを示す図表であり、（ｂ）は、実施例のアルミパッドの厚みを示す図表であり、（ｃ）は、比較例の剥離強度を示す図表であり、（ｄ）は、比較例の単位面積あたりの剥離強度を示す図表であり、（ｅ）は、実施例の剥離強度を示す図表であり、（ｆ）は、実施例の単位面積あたりの剥離強度を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係るボンディング方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るボンディング方法が適用されるワイヤボンディング装置の一例を示した図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るボンディング方法が適用されるワイヤボンディング装置１０は、銅ベースで構成された銅ワイヤ１１を用いて、ワイヤボンディングにより半導体装置１５に設けられたアルミパッド１６と、１または複数の半導体装置１５がボンディングされた基板１７に設けられたリード１８とを電気的に連結するものである。すなわち、ワイヤボンディング装置１０は、キャピラリ１２に挿通された銅ワイヤ１１をアルミパッド１６に第１ボンディングし、ワイヤループを形成した後、リード１８に第２ボンディングするものである。銅ワイヤ１１には、銅線のみで構成されるものの他、銅線にパラジウムなどの別素材がコーティングされたものなども含まれる。そして、本実施形態では、キャピラリ１２を下降させてアルミパッド１６に銅ワイヤ１１をボンディングするため、キャピラリ１２が下降する下方向をボンディング方向と言う（第２の実施形態においても同じ）。なお、図１（ａ）は、ワイヤボンディングを行う前の状態を示しており、図１（ｂ）は、ワイヤボンディングを行った後の状態を示している。
【００１８】
次に、図２及び図３を参照して、第１の実施形態に係るボンディング方法について説明する。図２は、第１の実施形態に係るボンディング方法を示すフローチャートである。図３は、ボンディング方法の各工程を示すワイヤボンディング装置の模式図である。
【００１９】
図２に示すように、まず、ＦＡＢ形成工程を行う（ステップＳ１）。ＦＡＢ形成工程では、キャピラリ１２に挿通されている銅ワイヤ１１のテール（先端部）に電気トーチによる放電などを行い、銅ワイヤ１１のテールに球状のＦＡＢ１３を形成する。すなわち、ＦＡＢ形成工程を行う前段階では、図３（ａ）に示すように、キャピラリ１２に挿通されている銅ワイヤ１１のテール（先端部）が線状のまま垂れ下がっている。そして、ＦＡＢ形成工程を行うことで、図３（ｂ）に示すように、この銅ワイヤ１１のテールが球状のＦＡＢ１３に形成される。
【００２０】
次に、フォーミング工程を行う（ステップＳ２）。フォーミング工程では、ＦＡＢ形成工程により形成されたＦＡＢ１３に荷重を加えて、アルミパッド１６に押圧される押圧面１３ａを平面状に変形させる。すなわち、ＦＡＢ１３が形成されると、図３（ｃ）に示すように、キャピラリ１２に下方向の荷重を印加して下降させて、ワイヤボンディング装置１０の本体部分（ワイヤボンディング装置本体）や半導体装置１５に形成された形成面１９にＦＡＢ１３を衝突させる。このとき、キャピラリ１２には下方向の荷重が印加されているため、形成面１９に衝突したＦＡＢ１３は、ボンディング方向において前方側が変形して、平面状の押圧面１３ａが形成される。なお、キャピラリ１２に印加する荷重は、形成面１９に衝突したＦＡＢ１３が半分程度潰れた変形半球状に変形される大きさに設定するのが好ましく、銅ワイヤ１１の組成や、ＦＡＢ１３の大きさなどにより適宜変更される。また、形成面１９は、シリコン、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、超硬合金などアルミニウムよりも硬度の高い素材で形成されている。その後、ＦＡＢ１３の形状がフォーミングされると、図３（ｄ）に示すように、キャピラリ１２を一旦上昇させてＦＡＢ１３を形成面１９から離間させる。
【００２１】
ここで、図４を参照して、形成面１９の形成位置について説明する。図４は、ワイヤボンディング装置の一部を拡大した図である。図４に示すように、ワイヤボンディング装置１０には、搬送される基板１７をガイドする一対のレール２１と、レール２１にガイドされて搬送されてきた基板１７を上方（図４において手前側）から押圧して基板１７を固定するウィンドウクランパ２２とが設けられている。ウィンドウクランパ２２は、略平板状に形成されており、中央部に開口部２３が形成されている。そして、ワイヤボンディングを行う際は、開口部２３からワイヤボンディングを行う半導体装置１５とリード１８とが露出するように、ウィンドウクランパ２２が配置される。
【００２２】
そして、形成面１９は、レール２１やウィンドウクランパ２２などのワイヤボンディング装置１０を構成する一部分や、ワイヤボンディングされる半導体装置１５や基板１７などの一部分に形成される。
【００２３】
レール２１やウィンドウクランパ２２などのワイヤボンディング装置１０に形成面１９を形成する場合は、開口部２３から露出される半導体装置１５に近接する位置に形成面１９を形成する。なお、キャピラリ１２が揺動して弧を描きながら上下動する場合は、ＦＡＢ１３が形成面１９に押圧する角度とＦＡＢ１３がアルミパッド１６に押圧する角度とが異なるため、ＦＡＢ１３がアルミパッド１６に押圧した際にＦＡＢ１３の押圧面１３ａとアルミパッド１６とが平行になって面接触するように、形成面１９の面方向を調整する。一方、半導体装置１５や基板１７に形成面１９を形成する場合は、半導体装置１５や基板１７の配線箇所を避けた領域に形成する。
【００２４】
次に、第１ボンディング工程を行う（ステップＳ３）。第１ボンディング工程では、ＦＡＢ１３の形状がフォーミングされると、図３（ｅ）に示すように、再度キャピラリ１２を下降させてＦＡＢ１３をアルミパッド１６に押圧させる。このとき、アルミパッド１６には平面状に変形されたＦＡＢ１３の押圧面１３ａが押圧するため、ＦＡＢ１３とアルミパッド１６とは面接触となる。そして、図３（ｆ）に示すように、キャピラリ１２を介してＦＡＢ１３に荷重を印加するとともに超音波振動を印加して、ＦＡＢ１３をアルミパッド１６に固着させる。超音波振動の印加は、例えば、キャピラリ１２を保持して移動させるボンディングアーム（不図示）に超音波振動を発生する超音波ホーン（不図示）を取り付け、この超音波ホーンにより超音波振動を発生させることで、ＦＡＢ１３に超音波振動を印加することができる。
【００２５】
次に、ワイヤループ形成工程を行う（ステップＳ４）。ワイヤループ形成工程では、アルミパッド１６にＦＡＢ１３がボンディングされると、図３（ｇ）に示すように、銅ワイヤ１１を繰り出しながらキャピラリ１２を移動させてワイヤループを形成し、銅ワイヤ１１をリード１８に押圧させる。
【００２６】
次に、第２ボンディング工程を行う（ステップＳ５）。第２ボンディング工程では、銅ワイヤ１１がリード１８に押圧されると、キャピラリ１２に荷重を印加するとともに超音波振動を印加して、銅ワイヤ１１をリード１８に固着させる。超音波振動の印加は、第１ボンディング工程における超音波振動の印加と同様である。そして、銅ワイヤ１１がリード１８に固着されると、図３（ｈ）に示すように、キャピラリ１２に挿通された銅ワイヤ１１をクランプした状態でキャピラリ１２を上昇させて、銅ワイヤ１１のテールをカットする。これにより、アルミパッド１６とリード１８とは、銅ワイヤ１１により形成されるワイヤループにより電気的に連結される。
【００２７】
［第２実施形態］
図５は、第２の実施形態に係るボンディング方法が適用されるバンプボンディング装置の一例を示した図である。図５に示すように、第２の実施形態に係るボンディング方法が適用されるバンプボンディング装置３０は、基板３７に固着された１又は複数の半導体装置３５の各々にバンプボンディングを行うものであって、銅ベースで形成された銅ワイヤ１１を用いて、半導体装置３５に設けられたアルミパッド３６にバンプを形成するものである。なお、図５（ａ）は、バンプボンディングを行う前の状態を示しており、図５（ｂ）は、バンプボンディングを行った後の状態を示している。
【００２８】
次に、図６及び図７を参照して、第２の実施形態に係るボンディング方法について説明する。図６は、第２の実施形態に係るボンディング方法を示すフローチャートである。図７は、ボンディング方法の各工程を示すバンプボンディング装置の模式図である。
【００２９】
図６に示すように、まず、ＦＡＢ形成工程を行う（ステップＳ１１）。ＦＡＢ形成工程では、キャピラリ１２に挿通されている銅ワイヤ１１のテール（先端部）に電気トーチによる放電などを行い、銅ワイヤ１１のテールに球状のＦＡＢ１３を形成する。すなわち、ＦＡＢ形成工程を行う前段階では、図７（ａ）に示すように、キャピラリ１２に挿通されている銅ワイヤ１１のテール（先端部）が線状のまま垂れ下がっている。そして、ＦＡＢ形成工程を行うことで、図７（ｂ）に示すように、この銅ワイヤ１１のテールが球状のＦＡＢ１３に形成される。
【００３０】
次に、フォーミング工程を行う（ステップＳ１２）。フォーミング工程では、ＦＡＢ形成工程により形成されたＦＡＢ１３に荷重を加えて、アルミパッド３６に押圧される面を平面状に変形させる。すなわち、ＦＡＢ１３が形成されると、図７（ｃ）に示すように、キャピラリ１２に下方向の荷重を印加して下降させて、バンプボンディング装置３０の本体部分や半導体装置３５に形成された形成面１９にＦＡＢ１３を衝突させる。このとき、キャピラリ１２には下方向の荷重が印加されているため、形成面１９に衝突したＦＡＢ１３は、ボンディング方向において前方側が平面状に変形して、平面状の押圧面１３ａが形成される。なお、キャピラリ１２に印加する荷重は、形成面１９に衝突したＦＡＢ１３が半分程度潰れた変形半球状に変形される大きさに設定するのが好ましく、銅ワイヤ１１の組成や、ＦＡＢ１３の大きさなどにより適宜変更される。なお、形成面１９の素材は及び形成位置は、第１の実施形態と同様である。そして、ＦＡＢ１３の形状がフォーミングされると、図３（ｄ）に示すように、キャピラリ１２を一旦上昇させてＦＡＢ１３を形成面１９から離間させる。
【００３１】
次に、ボンディング工程を行う（ステップＳ１３）。ボンディング工程では、ＦＡＢ１３の形状がフォーミングされると、図７（ｅ）に示すように、再度キャピラリ１２を下降させてＦＡＢ１３をアルミパッド３６に押圧させる。このとき、アルミパッド３６には平面状に変形されたＦＡＢ１３の押圧面１３ａが押圧するため、ＦＡＢ１３とアルミパッド３６とは面接触となる。そして、図７（ｆ）に示すように、キャピラリ１２を介してＦＡＢ１３に荷重を印加するとともに超音波振動を印加して、ＦＡＢ１３をアルミパッド３６に固着させる。なお、荷重及び超音波振動の印加は、第１の実施形態と同様用である。
【００３２】
次に、バンプ形成工程を行う（ステップＳ１４）。バンプ形成工程では、アルミパッド３６にＦＡＢ１３がボンディングされると、アルミパッド３６上にはバンプとなるＦＡＢ１３が固着されているため、図７（ｇ）に示すように、キャピラリ１２に挿通された銅ワイヤ１１をクランプした状態でキャピラリ１２を上昇させて、銅ワイヤ１１のテールをカットする。これにより、アルミパッド３６上には、ＦＡＢ１３により形成されたバンプが形成される。
【実施例１】
【００３３】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００３４】
本発明の実施例として、第１の実施形態に係るボンディング方法が適用されるワイヤボンディング装置１０を用い、フォーミング工程（ステップＳ２）を経た後に、第１ボンディング工程により半導体装置１５のアルミパッド１６に銅ワイヤ１１のＦＡＢ１３をボンディングした。銅ワイヤ１１には、銅線にパラジウムをコーティングしたワイヤを用いた。
【００３５】
実施例の比較例として、フォーミング工程（ステップＳ２）を備えない一般的なワイヤボンディング装置を用い、半導体装置１５のアルミパッド１６に銅ワイヤ１１のＦＡＢ１３をボンディングした。銅ワイヤ１１には、実施例と同様に、銅線にパラジウムをコーティングしたワイヤを用いた。
【００３６】
そして、実施例及び比較例によりワイヤボンディングされたアルミパッドの断面を観察することで、ＦＡＢ１３がボンディングされたアルミパッド１６の厚みと、アルミパッド１６に対するＦＡＢ１３の単位面積あたりの剥離強度と、について検証した。
【００３７】
図８は、比較例におけるボンディング箇所の断面写真であり、（ａ）は、全体写真、（ｂ）は、一方端部の拡大写真、（ｃ）は、他方端部の拡大写真、（ｄ）は、中央部の拡大写真である。図９は、実施例におけるボンディング箇所の断面写真であり、（ａ）は、全体写真、（ｂ）は、一方端部の拡大写真、（ｃ）は、他方端部の拡大写真、（ｄ）は、中央部の拡大写真である。図１０は、実施例と比較例の実験結果を示す図表であり、（ａ）は、比較例のアルミパッドの厚みを示す図表であり、（ｂ）は、実施例のアルミパッドの厚みを示す図表であり、（ｃ）は、比較例の剥離強度を示す図表であり、（ｄ）は、比較例の単位面積あたりの剥離強度を示す図表であり、（ｅ）は、実施例の剥離強度を示す図表であり、（ｆ）は、実施例の単位面積あたりの剥離強度を示す図表である。
【００３８】
図８に示す比較例の写真と図９に示す実施例の写真とを比較すると分かるように、比較例は、アルミスプラッシュの発生が過大となり、アルミパッド１６から押し出されたアルミ片が長く伸びているのに対し、実施例は、アルミスプラッシュの発生が抑制されて、アルミパッド１６から押し出されたアルミ片はそれ程伸びていない。
【００３９】
［アルミパッドの厚み］
まず、アルミパッド１６の厚みについて検証する。アルミパッド１６の厚みの検証は、ボンディングによりＦＡＢ１３が固着されているアルミパッド１６の３箇所を断面Ａ〜Ｃとし、この３箇所の断面におけるアルミパッド１６の厚みを測定した。断面Ａは、アルミパッド１６の一方端（図８（ａ），（ｂ）および図９（ａ），（ｂ）参照）、断面Ｂは、アルミパッド１６の中央部（図８（ａ），（ｄ）および図９（ａ），（ｄ）参照）、断面Ｃは、アルミパッド１６の他方端（図８（ａ），（ｃ）および図９（ａ），（ｃ）参照）とした。
【００４０】
上記条件の下で実施例と比較例とを検証した結果、比較例のアルミパッド１６の厚みは図１０（ａ）となり、実施例のアルミパッド１６の厚みは図１０（ｂ）となった。なお、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、“アルミ厚”とは、ＦＡＢ１３がボンディングされる前のアルミパッド１６の厚みを示している。
【００４１】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を参照すると分かるように、比較例では、アルミパッド１６の厚みが不均一になるとともに、断面Ｂであるアルミパッド１６の中央部の厚みが０．１０μｍになるなど極端に薄くなる場合があった。これに対し、実施例では、アルミパッドの厚みが比較例に比べて均一になり、断面Ｂであるアルミパッド１６の中央部の厚みがあまり薄くならなかった。この結果から、実施例では、パラジウムがコーディングされて硬度が増した銅ワイヤ１１を用いてＦＡＢ１３をアルミパッド１６にボンディングしても、アルミパッド１６の厚みを十分に確保できることが分かった。
【００４２】
［剥離強度］
次に、剥離強度の検証について説明する。剥離強度の検証は、アルミパッド１６にボンディングされているＦＡＢ１３の直径（直交するＸ軸方向とＹ軸方向におけるＦＡＢの直径）と、ＦＡＢを水平方向に押してアルミパッド１６から剥離させた場合の剥離強度と、を測定し、この測定した剥離強度をＦＡＢ１３の面積で除算することで、単位面積あたりの剥離強度を算出した。なお、測定回数は２０回とした。
【００４３】
上記条件の下で実施例と比較例とを検証した結果、比較例の剥離強度は図１０（ｃ）及び図１０（ｄ）となり、実施例の剥離強度は図１０（ｅ）及び図１０（ｆ）となった。なお、図１０（ｃ）及び図１０（ｅ）において、“ボール径Ｘ”は、Ｘ軸方向のＦＡＢ１３の直径を示しており、“ボール径Ｙ”は、Ｘ軸に直交するＹ軸方向のＦＡＢ１３の直径を示している。また、“最大値”は、各測定値の最大値を示しており、“最小値”は、各測定値の最小値を示しており、“平均値”は、各測定値の平均値を示しており、“σ（ばらつき）”は、標準偏差を示している。そして、図１０（ｄ）及び図１０（ｆ）に示す“単位面積あたりの剥離強度”は、剥離強度の平均値をボール径Ｘ，Ｙの平均値で計算した。
【００４４】
図１０（ｃ）〜図１０（ｆ）を参照すると分かるように、比較例では、単位面積あたりの剥離強度が１１．８ｍｇｆ／μｍ２であるのに対し、実施例では、単位面積あたりの剥離強度が１０．５ｍｇｆ／μｍ２となった。この結果から、実施例と比較例とは、単位面積あたりの剥離強度が略同じであるため、実施例においてフォーミング工程を行っても、アルミパッドにボンディングされたＦＡＢの固着強度が殆ど低下しないことが分かった。
【００４５】
このように、本実施形態に係るボンディング方法によれば、電気トーチの放電などにより銅ワイヤ１１のテールに球状のＦＡＢ１３が形成されると、ＦＡＢ１３をアルミパッド１６，３６に押圧させてボンディングする前処理として、球状のＦＡＢ１３に荷重を加えることにより、アルミパッド１６，３６に押圧される面を平面状に変形させる。すると、ＦＡＢ１３をアルミパッド１６，３６に押圧させた際のＦＡＢ１３とアルミパッド１６，３６との接触面積が大きくなるため、ＦＡＢ１３がアルミパッド１６，３６に与える単位面積当たりの負荷を減らすことができ、アルミパッド１６，３６に与えるダメージを低減することができる。このため、ＦＡＢ１３をアルミパッド１６，３６に固着させるために荷重や超音波振動を印加してもアルミスプラッシュの発生を抑制することができる。これにより、アルミパッド１６，３６から押し出されたアルミ片が隣接するアルミパッド１６，３６に接触してショートするのを防止できるため、アルミパッド１６，３６のファインピッチ化を図ることができ、アルミパッド１６，３６の肉厚が薄くなるのを防止することができる。更に、Ｌｏｗ−ｋデバイスにボンディングする場合は、アルミパッド１６，３６の下層に積層される配線層やビア層が破壊されるのを防止することができ、Ｌｏｗ−ｋデバイスの長寿命化を図ることができる。
【００４６】
そして、本実施形態に係るボンディング方法において、球状のＦＡＢ１３をボンディング対象の半導体装置１５，３５又は基板１７に押圧して変形させる場合は、ボンディング対象のアルミパッド１６，３６に近接した位置でＦＡＢ１３を変形させることができる。これにより、フォーミング工程に要する時間を短縮することができる。
【００４７】
また、本実施形態に係るボンディング方法において、球状のＦＡＢ１３を、レール２１やウィンドウクランパ２２などのワイヤボンディング装置１０やバンプボンディング装置３０の所定箇所に押圧して変形させる場合は、半導体装置１５，３５の種類や半導体装置１５，３５におけるアルミパッド１６，３６の位置などに関わらず、常に所定の位置でＦＡＢ１３の形状を変形させることができる。これにより、フォーミング工程の効率化を図ることができる。
【００４８】
そして、第１の実施形態に係るボンディング方法よれば、ワイヤボンディングを行うワイヤボンディング装置１０において行うアルミパッド１６へのワイヤボンディングにおいて、アルミパッド１６に与えるダメージを低減することができる。
【００４９】
また、第２の実施形態に係るボンディング方法によれば、バンプのボンディングを行うバンプボンディング装置３０において行うアルミパッド３６へのバンプボンディングにおいて、アルミパッド３６に与えるダメージを低減することができる。
【００５０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態において、フォーミング工程では、ＦＡＢ１３の形状を変形半球状に形成するものとして説明したが、アルミパッド１６に押圧される面が平面状になれば、如何なる形状にＦＡＢ１３を変形させてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０…ワイヤボンディング装置、１１…銅ワイヤ、１２…キャピラリ、１３…ＦＡＢ、１３ａ…押圧面、１５…半導体装置、１６…アルミパッド、１７…基板、１８…リード、１９…形成面、２１…レール、２２…ウィンドウクランパ、２３…開口部、３０…バンプボンディング装置、３５…半導体装置、３６…アルミパッド、３７…基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図８】
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【図９】
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