(57)【要約】【課題】正常な形状を有するＦＡＢを安定的に形成するフリーエアーボールの形成方法の提供を目的とする。【解決手段】フリーエアーボールの形成方法は、ワイヤの先端をワイヤボンディングするためのフリーエアーボールをワイヤの先端とトーチとの間に発生する放電によってワイヤの先端に形成するフリーエアーボールの形成方法である。フリーエアーボールの形成方法は、トーチに対して所定の位置に配置されるワイヤの先端とトーチとの間に発生する放電の現在の状態を検出し、放電の現在の状態と予め記憶されている放電の正常な状態とに基づき、放電の発生に関連するパラメータを調整する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤの先端をワイヤボンディングするためのフリーエアーボールを前記ワイヤの前記先端とトーチとの間に発生する放電によって前記ワイヤの前記先端に形成するフリーエアーボールの形成方法であって、
前記トーチに対して所定の位置に配置される前記ワイヤの前記先端と前記トーチとの間に発生する前記放電の現在の状態を検出し、
前記放電の前記現在の状態と予め記憶されている前記放電の正常な状態とに基づき、前記放電の発生に関連するパラメータを調整する、フリーエアーボールの形成方法。
【請求項２】
前記放電の前記現在の状態は、
前記放電によって前記ワイヤの前記先端と前記トーチとの間に流れる放電電流の現在の状態を含み、
前記放電の前記正常な状態は、
前記放電が正常である場合における前記ワイヤの前記先端と前記トーチとの間に流れる前記放電電流の正常な状態を含む請求項１に記載のフリーエアーボールの形成方法。
【請求項３】
前記放電の前記現在の状態は、
前記放電によって形成される前記フリーエアーボールの現在の形状を含み、
前記放電の前記正常な状態は、
前記放電が正常である場合における前記放電によって形成される前記フリーエアーボールの正常な形状を含む請求項１または請求項２に記載のフリーエアーボールの形成方法。
【請求項４】
前記放電の前記発生に関連する前記パラメータは、
前記放電によって前記ワイヤの前記先端と前記トーチとの間に流れる放電電流の電流値、前記放電電流が流れる時間、前記ワイヤの前記先端と前記トーチとの間に印加される電圧の電圧値、前記電圧が印加される時間、または、前記ワイヤの前記先端の前記所定の位置を含む請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のフリーエアーボールの形成方法。
【請求項５】
前記ワイヤは、Ａｕ、ＡｇもしくはＣｕを含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のフリーエアーボールの形成方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のフリーエアーボールの形成方法を用いたワイヤボンディング方法であって、
前記ワイヤの前記先端に形成された前記フリーエアーボールを、半導体素子が有する電極に接合し、
前記半導体素子の前記電極は、ＡｌもしくはＣｕを含むワイヤボンディング方法。
【請求項７】
前記フリーエアーボールを前記半導体素子が有する前記電極に接合することは、前記半導体素子を加熱することを含む請求項６に記載のワイヤボンディング方法。
【請求項８】
ワイヤの先端をワイヤボンディングするためのフリーエアーボールを前記ワイヤの前記先端とトーチとの間に発生する放電によって前記ワイヤの前記先端に形成するワイヤボンディング装置であって、
前記トーチに対して所定の位置に配置される前記ワイヤの前記先端と前記トーチとの間に発生する前記放電の現在の状態を検出する検出部と、
前記放電の正常な状態を予め記憶されている記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記放電の前記正常な状態と前記検出部にて検出された前記放電の前記現在の状態とに基づき、前記放電の発生に関連するパラメータを調整する制御部と、を備えるワイヤボンディング装置。
【請求項９】
前記検出部は、
前記放電の前記現在の状態として、前記放電によって前記ワイヤの前記先端と前記トーチとの間に流れる放電電流の現在の状態を実測する電流検出部を含み、
前記放電の前記正常な状態は、
前記放電が正常である場合における前記ワイヤの前記先端と前記トーチとの間に流れる前記放電電流の正常な状態を含む請求項８に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項１０】
前記検出部は、
前記放電の前記現在の状態として、前記放電によって形成される前記フリーエアーボールの現在の形状を実測するカメラを含み、
前記放電の前記正常な状態は、
前記放電が正常である場合における前記放電によって形成される前記フリーエアーボールの正常な形状を含む請求項８または請求項９に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項１１】
前記放電の前記発生に関連する前記パラメータは、
前記放電によって前記ワイヤの前記先端と前記トーチとの間に流れる放電電流の電流値、前記放電電流が流れる時間、前記ワイヤの前記先端と前記トーチとの間に印加される電圧の電圧値、前記電圧が印加される時間、または、前記ワイヤの前記先端の前記所定の位置を含む請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項１２】
前記ワイヤは、Ａｕ、ＡｇもしくはＣｕを含む請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載のワイヤボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリーエアーボールの形成方法、ワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置の１つであるワイヤボンディング装置は、半導体素子のパッド電極、リードフレームおよび制御基板の電極等、接合対象物に金属ワイヤ（金属細線）を接合する機能を有する。その接合工程において、ワイヤボンディング装置は、まず、キャピラリの先端から延出される金属ワイヤの先端に、放電によってフリーエアーボール（ＦＡＢ, Free Air Ball）を形成する（例えば、特許文献１参照）。次に、ワイヤボンディング装置は、超音波、熱圧着またはその両方を用いて、ＦＡＢを接合対象物に接合する。なお、フリーエアーボールは、イニシャルボールとも呼ばれる。また、ワイヤボンディング工程の中でも、ＦＡＢを接合対象物に接合する工程はボールボンディング工程と呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１０２９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワイヤボンディング装置がＦＡＢの形成状態を監視する機能を備えていない場合、放電時の外乱の影響により、不完全なＦＡＢが形成される。正常なＦＡＢによってボールボンディング工程が行われない場合、接合品質は低下する。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、形状が安定したＦＡＢの形成方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るフリーエアーボール（ＦＡＢ）の形成方法は、ワイヤの先端をワイヤボンディングするためのフリーエアーボールをワイヤの先端とトーチとの間に発生する放電によってワイヤの先端に形成するフリーエアーボールの形成方法である。フリーエアーボールの形成方法は、トーチに対して所定の位置に配置されるワイヤの先端とトーチとの間に発生する放電の現在の状態を検出し、放電の現在の状態と予め記憶されている放電の正常な状態とに基づき、放電の発生に関連するパラメータを調整する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、形状が安定したＦＡＢの形成方法の提供が可能である。
【０００８】
本発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１におけるワイヤボンディング装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１における金属ワイヤの先端に形成されるＦＡＢを示す図である。
【図３】実施の形態１におけるワイヤボンディング装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１におけるワイヤボンディング装置が有する処理回路の構成を示す図である。
【図５】実施の形態１におけるワイヤボンディング装置が有する処理回路の構成を示す図である。
【図６】実施の形態１におけるＦＡＢの形成方法を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１における金属ワイヤの先端とトーチとの間に発生する放電を示す図である。
【図８】実施の形態１における正常な状態における放電電流の波形の一例を示す図である。
【図９】実施の形態１における現在の状態における放電電流の波形の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態１におけるＦＡＢと半導体素子の電極とが接合された状態を示す断面図である。
【図１１】実施の形態２におけるワイヤボンディング装置の構成を示す図である。
【図１２】実施の形態２におけるＦＡＢの形成方法を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態３におけるＦＡＢの形成方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
実施の形態１におけるワイヤボンディング装置、フリーエアーボール（ＦＡＢ）の形成方法およびワイヤボンディング方法を説明する。
【００１１】
（ワイヤボンディング装置の構成）
図１は、実施の形態１におけるワイヤボンディング装置の構成を示す図である。
【００１２】
ワイヤボンディング装置は、超音波ホーン１、キャピラリ２およびトーチ３を有する。
【００１３】
超音波ホーン１は、接合ヘッド部（図示せず）に取り付けられている。
【００１４】
キャピラリ２は、超音波ホーン１の先端部に取り付けられている。キャピラリ２の先端からは、金属ワイヤ４が延出している。金属ワイヤ４は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕまたはそれらの合金を含む。
【００１５】
トーチ３は、金属ワイヤ４の先端４Ａに対向するよう取り付けられている。金属ワイヤ４の先端４Ａは、トーチ３に対して所定の位置に配置されている。
【００１６】
図２は、金属ワイヤ４の先端４Ａに形成されるＦＡＢ５を示す図である。ワイヤボンディング装置は、トーチ３と金属ワイヤ４の先端４Ａとの間に発生する放電によって、金属ワイヤ４の先端４ＡにＦＡＢ５を形成する。
【００１７】
図３は、実施の形態１におけるワイヤボンディング装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
ワイヤボンディング装置は、検出部１０、記憶部１１、制御部１２、電源部１３および駆動部１４を有する。
【００１９】
検出部１０は、トーチ３と金属ワイヤ４の先端４Ａとの間に発生する放電の現在の状態を検出する。実施の形態１において、検出部１０は、電流検出器を含む。電流検出器は、放電によって金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に流れる放電電流の現在の状態を検出する。例えば、電流検出器は、放電電流の現在の状態として、放電電流の時間波形を検出する。
【００２０】
記憶部１１は、放電の正常な状態を記憶している。実施の形態１において、記憶部１１は、放電の正常な状態として、金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に流れる放電電流の正常な状態を記憶している。例えば、記憶部１１は、放電電流の正常な状態として、放電電流の時間波形を記憶している。
【００２１】
制御部１２は、検出部１０にて検出された放電の現在の状態と記憶部１１に記憶されている放電の正常な状態とに基づき、放電の発生に関連するパラメータを調整する。実施の形態１において、制御部１２は、電流検出器にて検出された放電電流の現在の状態と、記憶部１１に記憶されている放電の正常な状態とに基づき、パラメータを調整する。
【００２２】
放電の発生に関連するパラメータとは、例えば、放電電流の電流値、放電電流が流れる時間、金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に印加される電圧の電圧値、電圧が印加される時間、または、金属ワイヤ４の先端４Ａの所定の位置を含む。
【００２３】
電源部１３は、制御部１２によって調節されたパラメータに従い、金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に電圧し、電流を流す。
【００２４】
駆動部１４は、制御部１２によって調節されたパラメータに従い、超音波ホーン１およびキャピラリ２の位置を移動させる。駆動部１４は、トーチ３に対する金属ワイヤ４の先端４Ａの所定の位置を変更することができる。
【００２５】
図４はワイヤボンディング装置が有する処理回路５０の構成を示す図である。制御部１２の各機能は、処理回路５０により実現される。すなわち、処理回路５０は、制御部１２を有する。
【００２６】
処理回路５０が専用のハードウェアである場合、処理回路５０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせた回路等である。制御部１２の各機能は、複数の処理回路により個別に実現されてもよいし、１つの処理回路によりまとめて実現されてもよい。
【００２７】
図５はワイヤボンディング装置が有する処理回路の別の構成を示す図である。処理回路は、プロセッサ５１とメモリ５２とを有する。プロセッサ５１がメモリ５２に格納されるプログラムを実行することにより、制御部１２の各機能が実現される。例えば、プログラムとして記述されたソフトウェアまたはファームウェアがプロセッサ５１により実行されることにより各機能が実現される。すなわち、ワイヤボンディング装置は、プログラムを格納するメモリ５２と、そのプログラムを実行するプロセッサ５１とを有する。
【００２８】
プログラムには、ワイヤボンディング装置が、放電の現在の状態と放電の正常な状態とに基づき、放電の発生に関連するパラメータを調整する機能が記述されている。また、プログラムは、制御部１２の手順または方法をコンピュータに実行させるものである。
【００２９】
プロセッサ５１は、例えば、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等である。メモリ５２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。または、メモリ５２は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。実施の形態１においては、記憶部１１がメモリ５２の機能を実現してもよい。
【００３０】
上述した制御部１２の各機能は、一部が専用のハードウェアによって実現され、他の一部がソフトウェアまたはファームウェアにより実現されてもよい。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現する。
【００３１】
（フリーエアーボールの形成方法）
図６は、実施の形態１におけるＦＡＢ５の形成方法を示すフローチャートである。
【００３２】
ステップＳ１０にて、電源部１３は、金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に電圧を印加し、放電を発生させる。図７は、金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に発生する放電６を示す図である。
【００３３】
ステップＳ２０にて、電流検出器は、放電電流の現在の状態を検出する。
【００３４】
ステップＳ３０にて、制御部１２は、記憶部１１から放電電流の正常な状態を読み出し、その正常な状態と現在の状態とを比較する。図８は、正常な状態における放電電流の波形２０の一例を示す図である。図９は、検出された現在の状態における放電電流の波形２１の一例を示す図である。
【００３５】
ステップＳ４０にて、制御部１２は、不完全なＦＡＢ５が形成される可能性があるか否かを判定する。不完全なＦＡＢ５が形成される可能性があると判定された場合、ステップＳ１５が実行される。不完全なＦＡＢ５が形成される可能性がないと判定された場合、ＦＡＢ５の形成方法は終了する。ここで、不完全なＦＡＢ５とは、予め設定された正常なＦＡＢ５が有する直径よりも小さい直径を有するＦＡＢ５のことである。正常なＦＡＢ５の直径は、例えば３０〜１００μｍである。
【００３６】
実施の形態１において、現在の状態における放電電流は外乱の影響を受けている。図９に示される放電電流の波形２０および波形２１によれば、現在の状態において放電電流が流れる時間は、正常な状態において放電電流が流れる時間よりも短い。制御部１２は、放電電流の積算電流値が予め定められた閾値よりも小さい場合、不完全なＦＡＢ５が形成されるおそれがあると判断する。ここでは、その予め定められた閾値とは、正常な状態における放電電流の積算電流値である。
【００３７】
ステップＳ５０にて、制御部１２は、放電６の発生に関連するパラメータを調整する。図９においては、制御部１２は、その放電６の発生に関連するパラメータとして放電電流が流れる時間を調整する。その際、制御部１２は、例えば、放電電流の電流値を１０〜１４０ｍＡの範囲に調整する。図９の放電電流の波形２１は、実施の形態１において示される放電６の現在の状態の一例である。制御部１２は、放電６の現在の状態に応じて、その他のパラメータを調整してもよい。例えば、制御部１２は、放電電流が流れる時間を１〜１００ｍｓｅｃの範囲に調整する。または、例えば、制御部１２は、金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に印加される電圧の電圧値を１〜１２００Ｖの範囲に調整する。または、例えば、制御部１２は、電圧が印加される時間を１〜１００ｍｓｅｃの範囲に調整する。または、例えば、制御部１２は、トーチ３に対する金属ワイヤ４の先端４Ａの所定の位置を変更するために、キャピラリ２の高さを所定の基準位置から上下方向に２ｍｍの範囲に調整する。また、この際、ワイヤボンディング装置のユーザは、いずれのパラメータを制御部１２により調整するか選択可能である。
【００３８】
ワイヤボンディング装置は、各パラメータを最適化したうえで放電６を継続し、金属ワイヤ４の先端４Ａに正常な形状を有するＦＡＢ５を形成する。
【００３９】
（ワイヤボンディング方法）
次に、上記のＦＡＢ５の形成方法を用いたワイヤボンディング方法を説明する。
【００４０】
駆動部１４は、超音波ホーン１およびキャピラリ２を上下方向に動作させ、金属ワイヤ４の先端４Ａに形成されたＦＡＢ５を、半導体素子が有する電極に接触させる。ここでは、半導体素子の電極は、ＡｌもしくはＣｕを含む。電極は、例えばパッド電極である。
【００４１】
超音波ホーン１は、ＦＡＢ５が半導体素子の電極に押し付けられた状態で、超音波をＦＡＢ５に印加する。これにより、ＦＡＢ５と電極とが接合される。図１０は、ＦＡＢ５と半導体素子の電極とが接合された状態を示す断面図である。なお、半導体素子の電極に代えて、制御基板上の端子にＦＡＢ５が接合される場合も、その工程は上記と同様である。
【００４２】
（効果）
以上をまとめると、実施の形態１におけるフリーエアーボール（ＦＡＢ５）の形成方法は、ワイヤ（金属ワイヤ４）の先端４ＡをワイヤボンディングするためのＦＡＢ５を金属ワイヤ４の先端とトーチ３との間に発生する放電６によって金属ワイヤ４の先端４Ａに形成するＦＡＢ５の形成方法である。ＦＡＢ５の形成方法は、トーチ３に対して所定の位置に配置される金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に発生する放電６の現在の状態を検出し、放電６の現在の状態と予め記憶されている放電６の正常な状態とに基づき、放電６の発生に関連するパラメータを調整する。
【００４３】
また、実施の形態１におけるＦＡＢ５の形成方法において、放電６の現在の状態は、放電６によって金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に流れる放電電流の現在の状態を含む。放電６の正常な状態は、放電６が正常である場合における金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に流れる放電電流の正常な状態を含む。
【００４４】
実施の形態１におけるＦＡＢ５の形成方法において、放電６の発生に関連するパラメータは、放電６によって金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に流れる放電電流の電流値、放電電流が流れる時間、金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に印加される電圧の電圧値、電圧が印加される時間、または、金属ワイヤ４の先端４Ａの所定の位置を含む。
【００４５】
以上のＦＡＢ５の形成方法によれば、放電６の状態が監視されているため、外乱によって放電６の状態に異常が生じた場合でも、不完全なＦＡＢ５の形成が抑制される。安定して正常なＦＡＢ５の形状が得られることにより、接合品質が向上する。その結果、ワイヤボンディング工程における生産性が安定する。
【００４６】
実施の形態１におけるＦＡＢ５の形成方法において、金属ワイヤ４は、Ａｕ、ＡｇもしくはＣｕを含む。
【００４７】
金属ワイヤ４がＣｕの場合、ＡｕまたはＡｇの金属ワイヤ４に比べて、接合が難しい。接合品質の向上には、理想的なＦＡＢ５形状の形成が求められる。実施の形態１におけるＦＡＢ５の形成方法によれば、理想的なＦＡＢ５の形状を安定的に得ることができ、接合品質が向上する。
【００４８】
実施の形態１におけるワイヤボンディング方法は、ＦＡＢ５の形成方法を用いたワイヤボンディング方法である。ワイヤボンディング方法は、金属ワイヤ４の先端４Ａに形成されたＦＡＢ５を、半導体素子が有する電極に接合する。半導体素子の電極は、ＡｌもしくはＣｕを含む。
【００４９】
以上のワイヤボンディング方法によれば、ワイヤボンディングによる接合品質および接合寿命が向上する。その結果、半導体素子の高信頼性および長寿命化を図ることができる。特に、金属ワイヤ４の材料がＣｕであり、半導体素子の電極もＣｕである場合、互いが同一金属であるため、接合性が安定する。
【００５０】
実施の形態１におけるワイヤボンディング装置は、金属ワイヤ４の先端４ＡをワイヤボンディングするためのＦＡＢ５を金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に発生する放電６によって金属ワイヤ４の先端４Ａに形成するワイヤボンディング装置である。ワイヤボンディング装置は、トーチ３に対して所定の位置に配置される金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に発生する放電６の現在の状態を検出する検出部１０と、放電６の正常な状態を予め記憶されている記憶部１１と、記憶部１１に記憶されている放電６の正常な状態と検出部１０にて検出された放電６の現在の状態とに基づき、放電６の発生に関連するパラメータを調整する制御部１２と、を含む。
【００５１】
実施の形態１におけるワイヤボンディング装置の検出部１０は、放電６の現在の状態として、放電６によって金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に流れる放電電流の現在の状態を実測する電流検出部（電流検出器）を含む。放電６の正常な状態は、放電６が正常である場合における金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に流れる放電電流の正常な状態を含む。
【００５２】
実施の形態１におけるワイヤボンディング装置において、放電６の発生に関連するパラメータは、放電６によって金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に流れる放電電流の電流値、放電電流が流れる時間、金属ワイヤ４の先端４Ａとトーチ３との間に印加される電圧の電圧値、電圧が印加される時間、または、金属ワイヤ４の先端４Ａの所定の位置を含む。
【００５３】
以上の構成により、ワイヤボンディング装置は、放電６の状態を監視しているため、外乱によって放電６の状態に異常が生じた場合でも、不完全なＦＡＢ５の形成を抑制する。安定して正常なＦＡＢ５の形状が得られることにより、接合品質が向上する。その結果、ワイヤボンディング工程の生産性が安定する。また、既存のワイヤボンディング装置に、上記の構成を追加で搭載することも可能である。
【００５４】
実施の形態１におけるワイヤボンディング装置における金属ワイヤ４は、Ａｕ、ＡｇもしくはＣｕを含む。
【００５５】
金属ワイヤ４がＣｕの場合、ＡｕまたはＡｇの金属ワイヤ４に比べて、接合が難しい。接合品質の向上には、理想的なＦＡＢ５形状の形成が求められる。実施の形態１におけるワイヤボンディング装置によれば、理想的なＦＡＢ５の形状を安定的に得ることができ、接合品質が向上する。
【００５６】
＜実施の形態２＞
実施の形態２におけるワイヤボンディング装置、フリーエアーボールの形成方法およびワイヤボンディング方法を説明する。なお、実施の形態１と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００５７】
図１１は、実施の形態２におけるワイヤボンディング装置の構成を示す図である。ワイヤボンディング装置の検出部１０は、カメラ７を含む。カメラ７は、放電６の現在の状態として、放電６によって形成されるＦＡＢ５の現在の形状を検出する。また、記憶部１１は、放電６の正常な状態として、正常な放電６によって形成されるＦＡＢ５の正常な形状を記憶している。制御部１２は、カメラ７にて検出されたＦＡＢ５の現在の形状と、記憶部１１に記憶されているＦＡＢ５の正常な形状とに基づき、パラメータを調整する。
【００５８】
図１２は、実施の形態２におけるＦＡＢ５の形成方法を示すフローチャートである。
【００５９】
ステップＳ１０は、実施の形態１と同様である。
【００６０】
ステップＳ２１にて、カメラ７は、ＦＡＢ５の現在の形状を映像により検出する。
【００６１】
ステップＳ３１にて、制御部１２は、記憶部１１からＦＡＢ５の正常な形状を読み出し、その正常な形状と現在の形状とを比較する。制御部１２は、例えば、ＦＡＢ５の正常な形状の画像と現在の形状の画像とを比較する。
【００６２】
ステップＳ４０以降は、実施の形態１と同様である。
【００６３】
実施の形態２におけるフリーエアーボールの形成方法およびワイヤボンディング装置によれば、ＦＡＢ５の現在の状態がカメラ７の画像によって監視されている。外乱によって放電６の状態に異常が生じた場合でも、不完全なＦＡＢ５の形成が抑制される。安定して正常なＦＡＢ５の形状が得られることにより、接合品質が向上する。その結果、ワイヤボンディング工程における生産性が安定する。
【００６４】
＜実施の形態３＞
実施の形態３におけるワイヤボンディング装置、フリーエアーボールの形成方法およびワイヤボンディング方法を説明する。なお、実施の形態１または２と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００６５】
実施の形態３におけるワイヤボンディング装置は、実施の形態１に示された構成と実施の形態２に示された構成との両方を含む。
【００６６】
図１３は、実施の形態３におけるＦＡＢ５の形成方法を示すフローチャートである。
【００６７】
ステップＳ１０は、実施の形態１と同様である。
【００６８】
ステップＳ２２にて、電流検出器は、放電電流の現在の状態を検出し、カメラ７は、ＦＡＢ５の現在の形状を映像により検出する。
【００６９】
ステップＳ３０にて、制御部１２は、記憶部１１から放電電流の正常な状態を読み出し、その正常な状態と現在の状態とを比較する。
【００７０】
ステップＳ３１にて、制御部１２は、記憶部１１からＦＡＢ５の正常な形状を読み出し、その正常な形状と現在の形状とを比較する。
【００７１】
ステップＳ４０以降は、実施の形態１および２と同様である。
【００７２】
実施の形態３におけるフリーエアーボールの形成方法およびワイヤボンディング装置によれば、外乱によって放電６の状態に異常が生じた場合でも、不完全なＦＡＢ５の形成が抑制される。安定して正常なＦＡＢ５の形状が得られることにより、接合品質が向上する。その結果、ワイヤボンディング工程における生産性が安定する。
【００７３】
＜実施の形態４＞
実施の形態４におけるワイヤボンディング方法を説明する。
【００７４】
実施の形態４におけるワイヤボンディング方法は、実施の形態１から３のいずれかに示されたワイヤボンディング装置およびＦＡＢ５の形成方法により形成されたＦＡＢ５を用いて、半導体素子の電極に金属ワイヤ４をワイヤボンディングする。実施の形態４において、金属ワイヤ４は、Ｃｕからなり、電極の表面もＣｕからなる。
【００７５】
ＦＡＢ５と電極との接合は、半導体素子が加熱された状態で行われる。Ａｕ、Ａｇと比較して、Ｃｕは硬く酸化し易いため、理想のＦＡＢ５形状を得ることが難しい。半導体素子が加熱された状態で接合されることにより、接合強度が向上し、半導体素子の信頼性も向上する。
【００７６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００７７】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００７８】
３  トーチ、４  金属ワイヤ、４Ａ  金属ワイヤの先端、５  ＦＡＢ、６  放電、７  カメラ、１０  検出部、１２  制御部。
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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