(57)【要約】【課題】  高集積化された半導体装置を安定して製造することができる半導体装置の製造方法を得る。【解決手段】  複数のパッドについてバンプ電極を形成し、そのバンプ電極上にワイヤをステッチボンディングする場合に、まず、第１工程として、複数のパッドの１つにバンプ電極を形成する。次に、第２工程として、第１工程の直後に、バンプ電極上にワイヤをステッチボンディングする。そして、第３工程として、複数のパッドの他の各パッドについて同様に第１工程と第２工程を繰り返し行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の複数のパッドを有する第１のチップと、第２の複数のパッドを有する第２のチップを準備する工程と、
キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のパッドの何れかに、第１のバンプ電極を形成する工程と、
前記第１のバンプ電極を形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１のバンプ電極と、前記第２の複数のパッドの何れかとを電気的に接続する第１のワイヤを形成する工程と、
前記第１のワイヤを形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のパッドの別の何れかに、第２のバンプ電極を形成する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１のワイヤを形成する工程は、前記キャピラリから排出したワイヤの先端に、金属ボールを形成する工程と、前記金属ボールを前記第２の複数のパッドの何れかにボンディングする工程と、前記金属ボールから伸びるワイヤを前記キャピラリから排出して、前記金属ボールから延びるワイヤの一部を前記第１のバンプ電極上にステッチボンディングする工程とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１のバンプ電極を形成する工程は、前記キャピラリから排出したワイヤの先端に、金属ボールを形成する工程と、前記金属ボールを前記第１の複数のパッドの何れかにボンディングする工程と、前記金属ボールから伸びるワイヤを前記金属ボール上でカットする工程とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２のバンプ電極を形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第２のバンプ電極と、前記第２の複数の電極パッドの別の何れかとを電気的に接続する第２のワイヤを形成する工程を有する半導体装置の製造方法。
【請求項５】
第１の複数のパッドと、前記第１の複数のパッドよりも間隔が狭い第２の複数のパッドとを有する第１のチップと、第３の複数のパッドを有する第２のチップを準備する工程と、
キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のパッド上に、第１の複数のバンプ電極を形成し、前記第２の複数のパッド上に、第２の複数のバンプ電極を形成する工程と、
前記第１及び第２の複数のバンプ電極を形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のバンプ電極と、前記第３の複数のパッドの何れかとを電気的に接続する第１の複数のワイヤを形成する工程と、
前記第１の複数のワイヤを形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第２の複数のバンプ電極と、前記第３の複数のパッドの別の何れかとを電気的に接続する第２の複数のワイヤを形成する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項６】
キャピラリに通したワイヤによりパッド上にバンプ電極を形成する工程と、
前記バンプ電極を形成する工程の後に、少なくとも前記ワイヤと前記キャピラリの内壁との隙間以上の振幅で前記キャピラリを横方向に動作させる工程と、
前記キャピラリを横方向に動作させる工程の後に、クランパで前記ワイヤを挟んで上方向に引っ張ることで前記ワイヤをカットする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記キャピラリを横方向に動作させる前に、前記キャピラリを前記バンプ電極よりも上に退避させる工程を更に有することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
キャピラリを用いてバンプ電極上にワイヤをステッチボンディングする工程と、
前記ステッチボンディングする工程の後に、少なくとも前記ワイヤと前記キャピラリの内壁との隙間以上の振幅で前記キャピラリを横方向に動作させる工程と、
前記キャピラリを横方向に動作させる工程の後に、クランパで前記ワイヤを挟んで上方向に引っ張ることで前記ワイヤをカットする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。  
【請求項９】
前記キャピラリを横方向に動作させる前に、前記キャピラリを、前記ステッチボンディングした位置から、前記ワイヤのループ進入方向に前記キャピラリの横方向動作の振幅の半分以上退避させる工程を更に有することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャピラリに通した金属ワイヤによりバンプ電極を形成し、そのバンプ電極上に金属ワイヤをステッチボンディングする半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９（ａ）及び（ｂ）は、リード上にステッチボンディングする様子を示す断面図である。図９（ａ）に示すように、キャピラリ１１により金の合金からなるワイヤである金ワイヤ１２をリード１３に押圧し、超音波振動をかけて金ワイヤ１２をリード１３にステッチボンディングする。この際、リード１３は堅いため、キャピラリ１１とリード１３に挟まれた金ワイヤ１２は肉薄化される。これにより金ワイヤ１２の強度が低くなるため、図９（ｂ）に示すように、クランパ１４で金ワイヤ１２を挟んで上方向に引っ張ることで金ワイヤ１２を容易にカット（テールカット）することができる。金属ワイヤとしては、金ワイヤ以外の金属製のワイヤを用いる事もある。
【０００３】
チップ上のＡｌパッドに直接に金ワイヤをボンディングする場合、キャピラリの荷重が集中してＡｌパッド下のSiO2層間絶縁膜にクラックが入る。このため、チップツーチップ（chip-to-chip）のワイヤボンディングにはバンプ電極が用いられる（例えば、特許文献１参照）。また、薄型パッケージでは、金ワイヤの高さを低くするためにバンプ電極を用いた逆ボンディングが行われる。
【０００４】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、従来のバンプ電極形成の様子を示す断面図である。まず、図１０（ａ）に示すように、チップのＡｌパッド１６上に、キャピラリ１１から排出した金ワイヤ１２によりバンプ電極１７を形成する。その後、図１０（ｂ）に示すように、クランパ１４で金ワイヤ１２を挟んで上方向に引っ張ることで金ワイヤ１２をカットする。
【０００５】
また、図１１（ａ）及び（ｂ）は、従来のバンプ電極上への金ワイヤのステッチボンディングの様子を示す断面図である。まず、図１１（ａ）に示すように、キャピラリ１１により金ワイヤ１２をバンプ電極１７に押圧し、超音波振動をかけて金ワイヤ１２を潰してバンプ電極１７に接合する。その後、図１１（ｂ）に示すように、クランパ１４で金ワイヤ１２を挟んで上方向に引っ張ることで金ワイヤ１２をカットする。
【０００６】
また、図１２（ａ）及び（ｂ）は、従来のチップ間ワイヤの方法を示す上面図である。図１２（ａ）に示すように複数のバンプ電極１７を全部作った後に、図１２（ｂ）に示すように各バンプ電極１７上に金ワイヤ１２をステッチボンディングする。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１５５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来のバンプ電極上への金ワイヤのステッチボンディングにおいて、バンプ電極１７は柔らかいため、キャピラリ１１とバンプ電極１７で挟まれた金ワイヤ１２の押し潰しが不十分となり、金ワイヤ１２を十分に肉薄化することができない。これにより、金ワイヤ１２の強度が高くなるため、金ワイヤ１２をカットした際の反動による金ワイヤ１２のヨレや、バンプ電極１７のＡｌパッド１６からの引き剥がしが発生する。また、従来のバンプ電極形成でも同様の現象が発生する。その結果、ヨレに起因する金ワイヤ１２のＳ字曲がりにより金ワイヤ同士が電気的にショートし、またバンプ電極１７の引き剥がしにより電気的にオープンするため、高集積化された半導体装置を安定して製造することができないという問題があった。
【０００９】
特に、従来のチップ間ワイヤの方法（図１２（ａ）及び（ｂ））を用いると、バンプ電極１７の形成において消費される金ワイヤ１２の長さは短いため、バンプ電極１７を連続して形成する工程において、キャピラリ内に特定のワイヤが消費されずに残り続ける。従って、バンプ電極１７の連続形成によりキャピラリ内の特定の金ワイヤ１２にヨレが繰り返し蓄積され、キャピラリの長さとほぼ同じ１０ｍｍ程度までよれが大きくなる。これにより、金ワイヤ１２のＳ字曲がりが大きくなり、金ワイヤ１２同士のショートが発生し易くなる。
【００１０】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、高集積化された半導体装置を安定して製造することができる半導体装置の製造方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、第１の複数のパッドを有する第１のチップと、第２の複数のパッドを有する第２のチップを準備する工程と、
キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のパッドの何れかに、第１のバンプ電極を形成する工程と、
前記第１のバンプ電極を形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１のバンプ電極と、前記第２の複数のパッドの何れかとを電気的に接続する第１のワイヤを形成する工程と、
前記第１のワイヤを形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のパッドの別の何れかに、第２のバンプ電極を形成する工程とを有する半導体装置の製造方法である。
【００１２】
第２の発明は、第１の複数のパッドと、前記第１の複数のパッドよりも間隔が狭い第２の複数のパッドとを有する第１のチップと、第３の複数のパッドを有する第２のチップを準備する工程と、
キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のパッド上に、第１の複数のバンプ電極を形成し、前記第２の複数のパッド上に、第２の複数のバンプ電極を形成する工程と、
前記第１及び第２の複数のバンプ電極を形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のバンプ電極と、前記第３の複数のパッドの何れかとを電気的に接続する第１の複数のワイヤを形成する工程と、
前記第１の複数のワイヤを形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第２の複数のバンプ電極と、前記第３の複数のパッドの別の何れかとを電気的に接続する第２の複数のワイヤを形成する工程とを有する半導体装置の製造方法である。
【００１３】
第３の発明は、キャピラリに通したワイヤによりパッド上にバンプ電極を形成する工程と、前記バンプ電極を形成する工程の後に、少なくともワイヤとキャピラリの内壁との隙間以上の振幅でキャピラリを横方向に動作させる工程と、前記キャピラリを横方向に動作させる工程の後に、クランパでワイヤを挟んで上方向に引っ張ることでワイヤをカットする工程とを有する半導体装置の製造方法である。
【００１４】
第４の発明は、キャピラリを用いてバンプ電極上にワイヤをステッチボンディングする工程と、前記ステッチボンディングする工程の後に、少なくともワイヤとキャピラリの内壁との隙間以上の振幅でキャピラリを横方向に動作させる工程と、前記キャピラリを横方向に動作させる工程の後に、クランパでワイヤを挟んで上方向に引っ張ることでワイヤをカットする工程とを有する半導体装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明により、１回のテールカットの反動によるワイヤのヨレを分散することができるため、ワイヤのＳ字曲がりを防ぐことができる。第２の発明により、ワイヤのＳ字曲がりによるワイヤ同士の電気的ショートを防ぐことができる。第３の発明又は第４の発明により、金ワイヤのＳ字曲がり及びバンプ電極の剥がれを抑制することができる。よって、本発明によれば、高集積化された半導体装置を安定して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す上面図であり、図２（ａ）〜（ｄ）はその断面図である。
【００１７】
まず、図１（ａ）に示すように、Ａｌパッド１６ａ〜１６ｃ（第１の複数のパッド）を有するチップ２１（第１のチップ）と、Ａｌパッド２３ａ〜２３ｃ（第２の複数のパッド）を有するチップ２２（第２のチップ）を準備する。次に、図２（ａ）に示すように、キャピラリ１１から排出した金ワイヤ１２の先端をトーチ３１からの放電により溶融することによって、金ワイヤ１２よりも直径が大きい金ボール３２を形成する。その後、図２（ｂ）に示すように、キャピラリ１１によって、金ボール３２をステージ３３上に配置されたチップ２１のＡｌパッド１６ａ上に押圧し、加重、熱、超音波などを印可する事によって、金ボール３２とＡｌパッド１６ａの界面を接合する。その後、図１（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、キャピラリ１１より上の金ワイヤ１２をクランパ１４で挟んで引っ張り、金ボール３２の上で金ワイヤ１２を切断する。このようにして、キャピラリ１１から排出した金ワイヤ１２によって、Ａｌパッド１６ａにバンプ電極１７ａ（第１のバンプ電極）を形成する。
【００１８】
その後に、図２（ａ）と同様にキャピラリ１１から排出した金ワイヤ１２の先端に金ボール３２を形成し、図１（ｂ）及び図２（ｄ）に示すように、キャピラリ１１を用いて金ワイヤ１２の先端の金ボール３２をチップ２２のＡｌパッド２３ａにボールボンディング（ファーストボンディング）する。その後、金ボール３２から延びる金ワイヤ１２をキャピラリ１１から排出して、バンプ電極１７ａ上まで伸ばし、キャピラリ１１により金ワイヤ１２をバンプ電極１７ａに１０ｍｓ間押圧し、超音波振動をかけて、金ボール３２から延びる金ワイヤ１２の一部をバンプ電極１７ａ上にステッチボンディング（セカンドボンディング）する。そして、クランパ１４で金ワイヤ１２を挟んで上方向に引っ張ることで金ワイヤ１２をカット（テールカット）する。このようにして、キャピラリ１１から排出した金ワイヤ１２によって、バンプ電極１７ａとＡｌパッド２３ａを電気的に接続する金ワイヤ１２ａ（第１のワイヤ）を形成する。
【００１９】
その後に、図１（ｃ）に示すように、図１（ａ）及び図２（ｃ）と同様に、チップ２１のＡｌパッド１６ｂにバンプ電極１７ｂ（第２のバンプ電極）を形成する。その後に、図１（ｄ）に示すように、チップ２２のＡｌパッド２３ｂに金ワイヤ１２の先端の金ボールをボールボンディングした後、金ワイヤ１２をバンプ電極１７ｂ上にステッチボンディングする。このようにして、キャピラリ１１から排出した金ワイヤ１２によって、バンプ電極１７ｂとＡｌパッド２３ｂを電気的に接続する金ワイヤ１２ｂ（第２のワイヤ）を形成する。
【００２０】
その後に、図１（ｅ）に示すように、チップ２１のＡｌパッド１６ｃにバンプ電極１７ｃを形成する。その後に、図１（ｆ）に示すように、チップ２２のＡｌパッド２３ｃに金ワイヤ１２の先端の金ボールをボールボンディングした後、金ワイヤ１２をバンプ電極１７ｃ上にステッチボンディングすることで、バンプ電極１７ｃとＡｌパッド２３ｃを電気的に接続する金ワイヤ１２ｃを形成する。
【００２１】
このように、実施の形態１では、まず、複数のＡｌパッドの１つにバンプ電極を形成し、その直後にバンプ電極上に金ワイヤをステッチボンディングする。そして、他のＡｌパッドについても同様の工程を繰り返し行う。これにより、連続的に複数のバンプ電極をまとめて形成した後に、複数の金ワイヤをボンディングする従来の方法（図１２（ａ）及び（ｂ））に比べて、１回のテールカットの反動による金ワイヤのヨレを分散することができるため、バンプ電極形成のたびに発生する金ワイヤのＳ字曲がりの大幅な蓄積を抑制することができる。本発明においては、バンプ電極の形成１回ごとに、チップ間を接続するワイヤを形成する事で、金ワイヤのＳ字曲がりの蓄積を最小限に抑える事ができる。しかし、これに限る物ではなく、複数のバンプ電極をまとめて形成した後に、チップ間を接続するワイヤを形成するようにしても良い。しかしこの場合でも、大量のバンプ電極をまとめて形成すると、キャピラリ内の特定のワイヤに対するＳ字曲がりの蓄積が大きくなるため、まとめて形成するバンプ電極の個数はなるべく少ない方が好ましい。例えば、複数のバンプをまとめて形成する場合でも、バンプ形成工程と、ワイヤ形成工程を複数回繰り返すようにする事により、全てのバンプをまとめて形成した後に、ワイヤを形成する場合に比較して、キャピラリ内の特定のワイヤに対するＳ字曲がりの蓄積を多少なりとも抑制する事ができ好ましい。
【００２２】
図３（ａ）は、本発明を適用することができる半導体装置の一例を示す断面図であり、図３（ｂ）はその上面図である。ガラスエポキシ配線基板３１上に、チップ３２、スペーサチップ３３、チップ３４、チップ３５が積載されている。また、チップ３４，３５上にはバンプ電極１７が形成されている。そして、金ワイヤ１２が、リード３６にボールボンディングされ、バンプ電極１７上にステッチボンディングされている。このように、チップ上に複数のバンプ電極を形成し、前記チップ上のバンプ電極にステッチボンディングによって接続する複数のワイヤを形成する半導体装置の製造方法に本発明を適用することができる。このような場合でも、やはり、何れかのチップ上に形成する全てのバンプ電極をまとめて形成した後で、そのチップに接続するワイヤを形成するのは好ましくなく、例えば、バンプ電極を１個形成するごとに、接続するワイヤを形成するか、もしくは、複数のバンプを形成する工程と、複数のワイヤを形成する工程を繰り返すようにするのが好ましい。図３の半導体装置においては、さらに、全体が樹脂３７により封止され、ガラスエポキシ配線基板３１の底面に半田ボール３８が形成されている。
【００２３】
図４（ａ）は、本発明を適用することができる半導体装置の他の例を示す断面図であり、図４（ｂ）はその上面図である。ダイパッド４１上にチップ４２とチップ４３が並べて搭載されている。このチップ４２，４３とリード４４は金ワイヤ１２により接続されている。また、チップ４３のＡｌパッド上にはバンプ電極１７が形成されている。そして、金ワイヤ１２が、チップ４２のＡｌパッドにボールボンディングされ、バンプ電極１７上にステッチボンディングされている。このチップ間ボンディングに本発明を適用することができる。さらに、全体が樹脂４５により封止されている。
【００２４】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す上面図である。まず、図５に示すように、複数のＡｌパッド１６ｄ（第１の複数のパッド）と、この複数のＡｌパッド１６ｄよりも間隔が広い複数のＡｌパッド１６ｅ（第２の複数のパッド）とを有するチップ２１（第１のチップ）と、複数のＡｌパッド２３（第３の複数のパッド）を有するチップ２２（第２のチップ）を準備する。
【００２５】
次に、キャピラリ１１から排出した金ワイヤによって、チップ２１の複数のＡｌパッド１６ｄにそれぞれバンプ電極１７ｄ（第１の複数のバンプ電極）を形成し、複数のＡｌパッド１６ｅにそれぞれバンプ電極１７ｅ（第２の複数のバンプ電極）を形成する。
【００２６】
その後、キャピラリから排出したワイヤによって、複数のバンプ電極１７ｄと、複数のＡｌパッド２３の何れかとを電気的に接続する金ワイヤ１２ｄ（第１の複数のワイヤ）を形成する。具体的には、キャピラリを用いてチップ２２の複数のＡｌパッド２３の一つに金ワイヤ１２ｄの先端の金ボールをボールボンディングした後、対応するＡｌパッド１６ｄのバンプ電極１７ｄ上に金ワイヤ１２をステッチボンディングする。
【００２７】
その後、同様に、キャピラリから排出したワイヤによって、複数のバンプ電極１７ｅと、複数のＡｌパッド２３の別の何れかとを電気的に接続する金ワイヤ１２ｅ（第２の複数のワイヤ）を形成する。
【００２８】
このように、チップ２１の複数のＡｌパッド１６ｄ，１６ｅのうち、隣接するパッド間のピッチが広いパッド１６ｄに接続するワイヤ１２ｄの形成を、ピッチが狭いパッド１６ｅへ接続するワイヤ１２ｅの形成よりも先に行う。
【００２９】
ここで、チップ２１の複数のＡｌパッド１６ｄ，１６ｅに、ステッチボンディングによりワイヤを接続する場合には、ステッチボンディング工程におけるチップへの局所的な応力集中を軽減するために、あらかじめ柔軟な金ボールからなるバンプ電極１７ｄ，１７ｅをＡｌパッド１６ｄ，１６ｅ上に形成しておく。このとき、複数のバンプ電極１７１７ｄ，１７ｅを連続して形成すると、金ワイヤの消費量が少ないために、バンプ電極形成によって発生する金ワイヤのＳ字曲がりが、キャピラリ１１内の特定のワイヤに繰り返し蓄積され、大きなＳ字曲がりが生じたワイヤｄがキャピラリ１１内に形成される。このように、大きなＳ字曲がりが生じたワイヤ１２ｄを、ピッチが狭いパッド１６ｅに接続するワイヤとして使用すると、ワイヤ同士の短絡の可能性が高まる。
【００３０】
そこで、本発明においては、連続するバンプ電極１７ｄ，１７ｅの形成によって、大きなＳ字曲がりが蓄積されたワイヤ１２ｄを、ピッチが広いパッド１６ｄに接続するワイヤとして消費することで、ピッチが狭いパッド１６ｅを接続するワイヤ１２ｅ同士の短絡の発生を防ぐことができる。
【００３１】
具体的には、ヨレが蓄積された金ワイヤを接続する対象である、ピッチが広いＡｌパッド１６ｅについて、金ワイヤのループ長さに応じて最小ピッチを以下のようにするのが好ましい。
2006278407.tif 000003
【００３２】
なお、本実施の形態２を実施の形態１と組み合わせることで、金ワイヤのＳ字曲がりを抑制することができ、金ワイヤ同士が電気的にショートするのを更に確実に防ぐことができる。
【００３３】
実施の形態３．
図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。また、図７（ａ）〜（ｃ）は、キャピラリの先端部を示す拡大断面図である。
【００３４】
まず、図６（ａ）に示すように、キャピラリ１１から排出した金ワイヤ１２の先端の金ボールをチップ２１のＡｌパッド１６上に接合させてバンプ電極１７を形成する。そして、図６（ｂ）に示すように、キャピラリ１１を１５μｍ上昇させる。ここで、バンプ電極１７の高さは１５μｍであるため、キャピラリ１１はバンプ電極１７よりも上に退避される。本実施の形態において使用するキャピラリ１１及び金ワイヤ１２の寸法は、図７（ａ）に示すように、キャピラリ１１の内径が３０μｍ、金ワイヤ１２の直径が２３μｍである。
【００３５】
その後に、図６（ｃ）に示すように、キャピラリ１１を横方向に往復運動させる。ただし、キャピラリ１１の動作振幅を少なくとも金ワイヤ１２とキャピラリ１１の内壁との隙間以上とする。具体的には、金ワイヤ１２の直径が２３μｍ、キャピラリ１１の内径が３０μｍであるため、両者の隙間は平均すると片側で３．５μｍ、両側合わせると７μｍである。動作振幅としては、最低限、キャピラリ１１内壁と金ワイヤ１２の片側の隙間である３．５μｍ以上である必要がある。金ワイヤ１２のテールカット部分に十分なストレスを付与し、カット強度を低下させるためには、動作振幅としては、キャピラリ１１内壁と金ワイヤ１２の両側の隙間の和である７μｍ以上にするのがより好ましい。そこで、例えば図面７（ｂ）に示すように、キャピラリ１１を一方向へ３０μｍ水平移動させた後、図面７（ｃ）に示すように、反対方向に６５μｍ水平移動させる。これにより、金ワイヤ１２のテールカット部分にストレスを付与し、カット強度を低減させることができる。また、水平移動の大きさによっては、水平移動によって、金ワイヤ１２をバンプ電極１７から切断する事も可能である。
【００３６】
その後に、図６（ｄ）に示すように、クランパ１４で金ワイヤ１２を挟んで上方向に引っ張ることで金ワイヤ１２をカットする。この際、キャピラリ１１の往復運動により金ワイヤ１２の強度を低減しているため、金ワイヤ１２のカットの反動を低減することができ、金ワイヤ１２のＳ字曲がり及びバンプ電極１７の剥がれを抑制することができる。
【００３７】
また、キャピラリ１１の往復運動の前にキャピラリ１１をバンプ電極１７よりも上に退避することで、往復運動の際にキャピラリ１１とバンプ電極１７が接触してバンプ電極１７がダメージを受けるのを防ぐことができる。
【００３８】
なお、キャピラリ１１を横方向へ往復運動させる代わりに横方向へ円運動させてもよく、その他、ベクトルで分解した場合に横方向への移動を含む動作であればよい。また、振動の周波数や動作手段については、特に限定する物ではないが、超音波振動の振幅は一般的に１μｍ以下であるため、金ワイヤ１２の強度を低減させるためのキャピラリ１１の動作として十分な振幅を得るのは難しい。本実施の形態においては、モーターを動力源として、機械的に位置制御しながら動作させることによって、上記キャピラリ１１の水平移動動作を発生させた。また、本実施の形態３も図２又は図３の半導体装置に適用することができる。
【００３９】
実施の形態４．
図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態４に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【００４０】
まず、図８（ａ）に示すように、キャピラリ１１を用いて、チップ２２のＡｌパッド２３に金ワイヤ１２先端の金ボールをボールボンディングした後、チップ２１のＡｌパッド１６上に形成されたバンプ電極１７上に金ワイヤ１２をステッチボンディングする。具体的には、キャピラリ１１により金ワイヤ１２をバンプ電極１７に１０ｍｓ間押圧し、超音波振動をかけて金ワイヤ１２を潰してバンプ電極１７に接合する。
【００４１】
その後に、図８（ｂ）に示すように、キャピラリ１１を金ワイヤ１２のループ進入方向に、後工程のキャピラリ１１の横方向動作の振幅の半分以上退避させる。例えば、キャピラリ１１を３０μｍ水平移動させる。
【００４２】
その後に、図８（ｃ）に示すように、実施の形態３と同様に、キャピラリ１１を横方向に往復運動させる。ただし、キャピラリ１１の動作振幅を少なくとも金ワイヤ１２とキャピラリ１１の内壁との隙間以上とする。すなわち、動作振幅としては、最低限、キャピラリ１１内壁と金ワイヤ１２の片側の隙間である３．５μｍ以上である必要がある。また、金ワイヤ１２のテールカット部分に十分なストレスを付与し、カット強度を低下させるためには、動作振幅としては、キャピラリ１１内壁と金ワイヤ１２の両側の隙間の和である７μｍ以上にするのがより好ましい。本実施の形態における動作振幅は４０μｍである。
【００４３】
その後に、図８（ｄ）に示すように、クランパ１４で金ワイヤ１２を挟んで上方向に引っ張ることで金ワイヤ１２をカットする。この際、キャピラリ１１の往復運動により金ワイヤ１２のカット強度を低減しているため、金ワイヤ１２のカットの反動を低減することができ、金ワイヤ１２のＳ字曲がり及びバンプ電極１７の剥がれを抑制することができる。往復運動の動作振幅によっては、往復運動によって金ワイヤ１２を切断する事も可能である。この場合には、金ワイヤ１２のカットの反動によるワイヤのＳ字曲がりは最小限に抑える事ができる。
【００４４】
また、キャピラリ１１の往復運動の前に、ステッチボンディングを開始した位置、すなわち、金ワイヤ１２がバンプ電極１７に接触した位置からキャピラリ１１を往復動作の振幅の半分以上離しているため、キャピラリ１１の往復運動において、金ワイヤ１２とバンプ電極１７との接合部分や、金ワイヤ１２の根本の部分へのストレスの付与を軽減する事ができ、ワイヤの大幅な強度の低下や、断線を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す上面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明を適用することができる半導体装置の一例を示す断面図（ａ）及び上面図（ｂ）である。
【図４】本発明を適用することができる半導体装置の他の例を示す断面図（ａ）及び上面図（ｂ）である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す上面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図７】キャピラリの先端部を示す拡大断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図９】リード上にステッチボンディングする様子を示す断面図である。
【図１０】従来のバンプ電極形成の様子を示す断面図である。
【図１１】従来のバンプ電極上へのワイヤのステッチボンディングの様子を示す断面図である。
【図１２】従来のチップ間ワイヤの方法を示す上面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１  キャピラリ
１２、１２ａ〜１２ｅ  金ワイヤ（ワイヤ）
１６、１６ａ〜１６ｅ、２３、２３ａ〜２３ｃ  Ａｌパッド（パッド）
１７、１７ａ〜１７ｅ  バンプ電極
２１、２２  チップ
【図１】
2006278407.tif 000004
【図２】
2006278407.tif 000005
【図３】
2006278407.tif 000006
【図４】
2006278407.tif 000007
【図５】
2006278407.tif 000008
【図６】
2006278407.tif 000009
【図７】
2006278407.tif 000010
【図８】
2006278407.tif 000011
【図９】
2006278407.tif 000012
【図１０】
2006278407.tif 000013
【図１１】
2006278407.tif 000014
【図１２】
2006278407.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の複数のパッドを有する第１のチップと、第２の複数のパッドを有する第２のチップを準備する工程と、
キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のパッドの何れかに、第１のバンプ電極を形成する工程と、
前記第１のバンプ電極を形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１のバンプ電極と、前記第２の複数のパッドの何れかとを電気的に接続する第１のワイヤを形成する工程と、
前記第１のワイヤを形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のパッドの別の何れかに、第２のバンプ電極を形成する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１のワイヤを形成する工程は、前記キャピラリから排出したワイヤの先端に、金属ボールを形成する工程と、前記金属ボールを前記第２の複数のパッドの何れかにボンディングする工程と、前記金属ボールから伸びるワイヤを前記キャピラリから排出して、前記金属ボールから延びるワイヤの一部を前記第１のバンプ電極上にステッチボンディングする工程とを有する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１のバンプ電極を形成する工程は、前記キャピラリから排出したワイヤの先端に、金属ボールを形成する工程と、前記金属ボールを前記第１の複数のパッドの何れかにボンディングする工程と、前記金属ボールから伸びるワイヤを前記金属ボール上でカットする工程とを有する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２のバンプ電極を形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第２のバンプ電極と、前記第２の複数の電極パッドの別の何れかとを電気的に接続する第２のワイヤを形成する工程を有する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
第１の複数のパッドと、前記第１の複数のパッドよりも間隔が狭い第２の複数のパッドとを有する第１のチップと、第３の複数のパッドを有する第２のチップを準備する工程と、
キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のパッド上に、第１の複数のバンプ電極を形成し、前記第２の複数のパッド上に、第２の複数のバンプ電極を形成する工程と、
前記第１及び第２の複数のバンプ電極を形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第１の複数のバンプ電極と、前記第３の複数のパッドの何れかとを電気的に接続する第１の複数のワイヤを形成する工程と、
前記第１の複数のワイヤを形成する工程の後に、前記キャピラリから排出したワイヤによって、前記第２の複数のバンプ電極と、前記第３の複数のパッドの別の何れかとを電気的に接続する第２の複数のワイヤを形成する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項６】
キャピラリに通したワイヤによりパッド上にバンプ電極を形成する工程と、
前記バンプ電極を形成する工程の後に、少なくとも前記ワイヤと前記キャピラリの内壁との隙間以上の振幅で前記キャピラリを横方向に動作させる工程と、
前記キャピラリを横方向に動作させる工程の後に、クランパで前記ワイヤを挟んで上方向に引っ張ることで前記ワイヤをカットする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記キャピラリを横方向に動作させる前に、前記キャピラリを前記バンプ電極よりも上に退避させる工程を更に有することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
キャピラリを用いてバンプ電極上にワイヤをステッチボンディングする工程と、
前記ステッチボンディングする工程の後に、少なくとも前記ワイヤと前記キャピラリの内壁との隙間以上の振幅で前記キャピラリを横方向に動作させる工程と、
前記キャピラリを横方向に動作させる工程の後に、クランパで前記ワイヤを挟んで上方向に引っ張ることで前記ワイヤをカットする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。  
【請求項９】
前記キャピラリを横方向に動作させる前に、前記キャピラリを、前記ステッチボンディングした位置から、前記ワイヤのループ進入方向に前記キャピラリの横方向動作の振幅の半分以上退避させる工程を更に有することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。