(57)【要約】      （修正有）【課題】ワイヤ、パッド間のオープン、ショートの発生が抑制された半導体装置、及びこれを製造するワイヤボンディング装置の提供。【解決手段】半導体チップ１０は、長方形の第１の接続領域となるボンディング用パッド１２を第１の方向に配列して有している。回路基板１４は、第２の接続領域となるボンディング用リード１６を第１の方向に配列して有している。第１の接続領域と第２の接続領域は、ウェッジボンディング法によるワイヤ接合により接続されている。第１の接合点２５及び第２の接合点２６は、略楕円形を有し、第１の接続領域上に、第１の方向に垂直な第２の方向に配列されている。第３の接合点２７は、略楕円形を有し、第２の接続領域上に形成され、第１の接合点２５の長手方向は、第２の方向を向き、第２の接合点２６と第３の接合点２７を結ぶ方向を第３の方向とした場合に、第２の接合点２６の長手方向は、第２の方向より第３の方向に向いている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
前記回路基板上に搭載された半導体チップと、を有し、
前記半導体チップは、その上面に、長方形を有し、第１の接続領域となるボンディング用パッドを少なくとも二つ以上、お互いの長辺を対面させるように第１の方向に配列して有し、
前記回路基板は、第２の接続領域となるボンディング用リードを少なくとも二つ以上前記第１の方向に配列して有し、
前記第１の接続領域と、これに対応する前記第２の接続領域は、ウェッジボンディング法によるワイヤ接合により、第１の接合点、第２の接合点、及び第３の接合点を利用して接続されており、
前記第１及び第２の接合点は、略楕円形を有し、前記第１の接続領域上に、第１の方向に垂直な第２の方向に配列して形成されており、
前記第３の接合点は、略楕円形を有し、前記第２の接続領域上に形成されており、
前記第１の接合点の長手方向は、前記第２の方向を向いており、
前記第２の接合点と前記第３の接合点を結ぶ方向を第３の方向とした場合に、第２の接合点の長手方向は、前記第２の方向より前記第３の方向に向いていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第２の接合点の長手方向は、前記第３の方向に平行であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２の接合点の長手方向は、前記第３の接合点の長手方向と同じ方向であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
半導体チップを搭載した回路基板を載置可能なステージと、
ウェッジボンディング法によるボンディングを行うためのツールを取り付け可能なボンディングアームと、
前記ツールの動作を制御する制御部と、を有し、
前記半導体チップ上には、第１の方向に複数が配列され、それぞれが長方形を有し、その長手方向が第１の方向に垂直な第２の方向を向く第１の接続領域を有し、
前記回路基板上には、それぞれが長方形を有し、その長手方向が前記第１の接続領域と前記第２の接続領域を結ぶ線の方向（以下、第２方向と称する）を向く第２の接続領域を有しており、
前記制御部は、前記ツールを前記第１の接続領域内の第１の接合点上に移動させ、ウェッジボンディング法により前記第１の接合点を形成し、前記ツールを前記第１の接続領域内であって第２の方向に沿って第１の接合点に隣接する第２の接合点上に移動させ、前記第１の接続領域と第２の接続領域を結ぶ方向を第３方向とした場合に、前記ツールを、前記第２の方向よりも前記第３の方向に向けた方向となるように制御し、ウェッジボンディング法により第２の接合点を形成し、前記ツールを前記方向に向けた状態でルーピングを行いながら前記第２の接続領域内の第３の接合点上に移動させ、第３の接合点を形成する制御を行うことを特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項５】
前記第２の接合点は略楕円形を有しており、その長手方向は、前記第３方向に平行であることを特徴とする請求項４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】
本発明の実施形態は、半導体装置及びワイヤボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェッジボンディング法を用いたワイヤボンディングにおいて、ワイヤをパッド等に接合する際に、半導体チップ上の接合点と回路基板上の接合点の位置関係や、ワイヤを引き回す方向により、パッド間ショートやワイヤのオープンが生じることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５２６３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、パッド間のオープン、ショートの発生が抑制された半導体装置、及びこれを製造するワイヤボンディング装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態に係る半導体装置は、回路基板と、回路基板上に搭載された半導体チップとを有する。半導体チップは、その上面に、長方形を有し、第１の接続領域となるボンディング用パッドを少なくとも二つ以上、その短辺を対面させるように第１の方向に配列している。回路基板は、第２の接続領域となるボンディング用リードを少なくとも二つ以上前記第１の方向に配列している。第１の接続領域と、これに対応する第２の接続領域は、ウェッジボンディング法によるワイヤ接合により、第１の接合点、第２の接合点、及び第３の接合点によって接続されている。第１及び第２の接合点は、略楕円形を有し、第１の接続領域上に、第１の方向に垂直な第２の方向に配列して形成されている。第３の接合点は、略楕円形を有し、第２の接続領域上に形成されている。第１の接合点の長手方向は、第２の方向を向いている。第２の接合点と第３の接合点を結ぶ方向を第３の方向とした場合に、第２の接合点の長手方向は、第２の方向より第３の方向に向けた方向となるように形成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態におけるワイヤボンディング装置の構成図の一例
【図２】ワイヤボンディングの概要を模式的に示す平面図の一例
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態におけるワイヤボンディングの手順を、工程順に順を追って説明するための図の一例
【図４】ウェッジツールの構造を模式的に説明するための縦断面図の一例
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態におけるワイヤボンディングの手順を、工程順に順を追って説明するための図の一例
【図６】ワイヤボンディング方法の手順を示すフローチャートの一例
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、パッドに一つの接合点を形成した場合の平面図の一例
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合がある。また、上下左右の方向についても、半導体基板における回路形成面側を上とした場合の相対的な方向を示し、必ずしも重力加速度方向を基準としたものとは一致しない。本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。以下の説明において、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を使用する場合がある。この座標系においては、半導体基板の表面に対して平行な方向であって相互に直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とし、これらＸ方向およびＹ方向の双方に対して直交する方向をＺ方向とする。また、ボンディング装置においては、ステージ移動面に平行な方向であって、相互に直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とし、これらＸ方向及びＹ方向の双方に対して垂直な方向をＺ方向とする。
【０００８】
（実施形態）
以下に、図１〜図７を参照して、実施形態について説明する。図１は、本実施形態で用いるワイヤボンディング装置５０の構成図の一例である。ワイヤボンディング装置５０は、ワイヤボンディング用のツールとしてウェッジツール３４を用い、ウェッジボンディング方式で、複数のボンディング対象物を繋ぐワイヤボンディングを形成する装置である。本発明の実施の形態において、ウェッジボンディング法とは、ワイヤボンディングの一方法であり、ワイヤ先端にＦＡＢ（Ｆｒｅｅ  Ａｉｒ  Ｂａｌｌ）を形成することなく、圧力（圧接）、及び超音波振動によるエネルギを用いて、ワイヤをパッド等に接合するボンディング方式を意味する。
【０００９】
図１に示すように、ワイヤボンディング装置５０は、架台５２と、架台５２上に保持されるボンディングステージ５４及びＸＹステージ５６と、コンピュータ１００を有している。ボンディングステージ５４は、ボンディング対象物である半導体チップ１０と回路基板１４とを載置するボンディング対象物保持台である。図１は、ボンディング対象物としての半導体チップ１０と回路基板１４が載置された状態を示されている。
【００１０】
ボンディングステージ５４は、回路基板１４等を載置または排出する際に、架台５２に対して移動可能である。ボンディングステージ５４は、ボンディング処理の間は架台５２に固定される。ボンディングステージ５４としては、例えば金属製の移動テーブルを用いることができる。ボンディングステージ５４は、例えばワイヤボンディング装置５０の接地電位等の基準電位に接続される。半導体チップ１０や回路基板１４との間の絶縁が必要な場合には、ボンディングステージ５４の必要な部分に絶縁処理を施すことができる。
【００１１】
半導体チップ１０は、シリコン基板にトランジスタ等を集積化して電子回路としたものである。半導体チップ１０上面には、電子回路としての入力端子と出力端子等が複数のパッドとして引き出されている。半導体チップ１０下面は、シリコン基板の裏面であり、電子回路の接地電極とされる。
【００１２】
回路基板１４は、例えばエポキシ樹脂基板に所望の配線をパターニングしたものである。回路基板１４は、半導体チップ１０下面を電気的および機械的に接続して固定するチップパッドと、その周囲に配置される複数のリードと、チップパッドや複数のリードから引き出された回路基板としての入力端子と出力端子を有する。ワイヤボンディングは、半導体チップ１０上のパッドと、回路基板１４上のリードとの間をワイヤで接続することで行われる。
【００１３】
ウィンドクランパ６８は、ボンディングステージ５４上に設けられている。ウィンドクランパ６８は、中央部に開口を有する平板状の部材であり、回路基板１４を保持するために用いられる。ウィンドクランパ６８は、回路基板１４のリードと半導体チップ１０と中央部の開口の中に配置されるように位置決めするとともに、開口の周縁部で回路基板１４を押さえることで、回路基板１４をボンディングステージ５４に固定する。
【００１４】
ＸＹステージ５６は、ボンディングヘッド５８を搭載している。ＸＹステージ５６は、ボンディングヘッド５８をＸＹ平面内の所望の位置に移動させる移動台である。ＸＹ平面は、架台５２の上面と平行な平面である。Ｙ方向は、後述するボンディングアーム（図示せず）に取り付けられた超音波トランスデューサ６４の長手方向に平行な方向である。
【００１５】
ボンディングヘッド５８は、ＸＹステージ５６に固定されて搭載されている。ボンディングヘッド５８は、Ｚモータ６０を内蔵している。ボンディングヘッド５８は、Ｚモータ６０の駆動によって移動制御され、Ｚ駆動アーム６２及び超音波トランスデューサ６４を介してウェッジツール３４をＺ方向に移動させる移動機構である。Ｚモータ６０としては、例えばリニアモータを用いることができる。
【００１６】
Ｚ駆動アーム６２は、超音波トランスデューサ６４と、ワイヤクランパ７０とを有している。超音波トランスデューサ６４は、根元部がＺ駆動アーム６２に取り付けられている。超音波トランスデューサ６４の先端部には、ワイヤ１８を挿通するウェッジツール３４が取り付けられている。超音波トランスデューサ６４には超音波振動子６６が取り付けられている。超音波トランスデューサ６４は、超音波振動子６６が駆動することで発生する超音波エネルギをウェッジツール３４に伝達する。超音波振動子６６としては、例えば圧電素子を用いることができる。
【００１７】
ワイヤ１８は、ボンディングヘッド５８から延びるワイヤホルダの先端に設けられるワイヤスプール７２に巻回されている。ワイヤ１８は、ワイヤスプール７２からワイヤクランパ７０を介してウェッジツール３４の貫通孔に挿通されて、ウェッジツール３４の先端から突き出ている。
【００１８】
ワイヤクランパ７０は、Ｚ駆動アーム６２に取り付けられ、ワイヤ１８の両側に配置される１組の挟み板である。この向かい合う挟み板の間を開くことでワイヤ１８を自由に延出しうる状態とし、向かい合う挟み板の間を閉じることで、ワイヤ１８の延出を停止させることができる。
【００１９】
コンピュータ１００は、ワイヤボンディング装置５０の各要素の動作を全体として制御する。コンピュータ１００は、ＣＰＵである制御部７６と、各種のインタフェース回路と、メモリ７８を有している。これらは互いに内部バス９６で接続されている。
【００２０】
各種インタフェース回路は、ＣＰＵである制御部７６とワイヤボンディング装置５０の各要素との間に設けられる駆動回路またはバッファ回路である。図１では、インタフェース回路をＩ／Ｆと表記する。コンピュータ１００は、各種インタフェース回路として、ＸＹステージ５６に接続されるＸＹステージＩ／Ｆ１０２、Ｚモータ６０に接続されるＺモータＩ／Ｆ１０４、超音波振動子６６に接続される超音波振動子Ｉ／Ｆ１０６、クランパ開閉部７４に接続されるクランパ開閉Ｉ／Ｆ１０８を有している。
【００２１】
メモリ７８は、各種プログラムと、各種制御データを格納する記憶装置である。各種プログラムは、第１のワイヤボンディング処理に関する第１ボンディングプログラム８０、第２のワイヤボンディング処理に関する第２ボンディングプログラム８２、第３のワイヤボンディング処理に関する第３ボンディングプログラム８４、ルーピング制御に関するルーピング制御プログラム８６、その他の制御処理に関する制御プログラム９２である。また、メモリ７８は上記各種プログラムで使用される制御データ９４を有している。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る半導体装置におけるワイヤボンディングの概要を模式的に示す平面図（上方から見た図）の一例であり、半導体チップ１０及び回路基板１４の一部を示している。図２に示すように、回路基板１４は、その上部にリード１６（パッド）を有している。回路基板１４上のリード１６は例えば金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導電性材料を用いて形成されている。
【００２３】
半導体チップ１０は回路基板１４上に実装されている。半導体チップ１０上にはパッド１２が形成されている。図においては、半導体チップ１０の右下部分を示している。図において左上端は半導体チップ１０の中央部となる。パッド１２は例えばアルミニウム（Ａｌ）を用いて形成されている。パッド１２とリード１６は、ワイヤ１８を用いて接続されている。ワイヤ１８は例えば金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導電性材料を用いて形成されている。
【００２４】
ワイヤ１８は、パッド１２及びリード１６に、ウェッジボンディング法により接合されている。複数のパッド１２は、半導体チップ１０の一辺に平行な方向（図においてＹ方向。以下、第１方向と称する場合がある）に、間隔をもって、一列に配列されている。パッド１２は、第１方向に対して垂直方向（図においてＸ方向。以下、第２方向と称する場合がある）に長手方向を有する長方形を有している。複数のパッド１２は、第１方向に、その短辺を対面させて並んでいる。
【００２５】
回路基板１４上に形成されているリード１６は、パッド１２よりは大きな間隔で配列されている。リード１６は、パッド１２に対向し、第１方向に配列されている。それぞれのリード１６は、リード１６とパッド１２をつなぐ線に沿った方向（以下、第３方向と称する場合がある）に長手方向を有する長方形を有している。
【００２６】
パッド１２の長手方向（第２方向）と、パッド１２とリード１６をつなぐ線の方向（第３方向）のなす角は、半導体チップ１０中央（図において右端）に位置するパッド１２から半導体チップ１０端部（図において左端）に位置するパッド１２にかけて大きくなる。これは、パッド１２は間隔が小さく、密に配列されているのに対し、リード１６はパッド１２よりも間隔が大きく配列されているためである。
【００２７】
パッド１２の長手方向（第２方向、後述する線３２の方向）と、パッド１２とリード１６とを結ぶ線の方向（第３方向、後述する線３０の方向）は一致していなくても良い。半導体チップ１０は面積を小さく形成する要求がある。そのため、半導体チップ１０上に形成するパターンは、可能な限り密に充填できるようにレイアウトされている。また、昨今、半導体チップ１０の機能の高度化に伴い、パッド１２を多く形成する場合が生じている。従って、半導体チップ１０上のパッド１２は、半導体チップ１０上に密にレイアウト可能とし、多くのパッド１２を形成しうるように、配列方向に短く形成されている。そのため、パッド１２は配列方向に短辺を有する長方形となる場合がある。また、パッド１２は、限られた半導体チップ１０上の面積の範囲内で出来るだけ多くレイアウトするために、隣接するパッド１２間の間隔を出来るだけ小さくして、パッド１２の長手方向が同一方向となるように配列されている。従って、パッド１２は、その長手方向をリード１６と繋ぐ線の方向に一致させるべく、斜めに配置することが困難となる。従って、パッド１２の長手方向（第２方向）と、パッド１２とリード１６とを繋ぐ線の方向（第３方向）は一致しない場合が多く、図においてＹ方向左側に行くに従い第２方向と第３方向のなす角は大きくなる。
【００２８】
次に、本実施形態において、ウェッジボンディング法を用いてワイヤ１８をパッド１２及びリード１６表面に接合させる工程手順の一例を説明する。先ず、本実施形態におけるウェッジボンディング法に用いるウェッジツール３４について説明する。
【００２９】
図４に、ウェッジツール３４の構造を模式的に説明するための縦断面図の一例を示す。図４は、ウェッジツール３４において、ワイヤ１８を挿通するための貫通孔３８の方向に沿った方向での縦断面図を示している。ウェッジツール３４はワイヤ１８を通すための貫通孔３８を有している。貫通孔３８は、例えば、ウェッジツール３４後方から底部（下部）にかけてウェッジツール３４を貫通するように形成されている。ウェッジツール３４は底部に押圧面３６を有している。ボンディングの際には、図中矢印で示すように、ワイヤ１８はウェッジツール３４後方から貫通孔３８に供給され、貫通孔３８先端部からウェッジツール３４底部に抜けて、押圧面３６下部を通過し、前方横方向に突出している。この突出した部分は、ボンディングの際には、例えば後述する図３（ａ）〜（ｃ）、図５（ａ）〜（ｅ）に示すように、テール２０となる。
【００３０】
なお、上述のように、押圧面３６から貫通孔３８を通過し、ウェッジツール３４後方に向かう方向は、ウェッジボンディング時において、ボンディングの接合方向となるとともに、ウェッジツール３４の移動方向ともなる。すなわち、ウェッジツール３４は特定の接合方向及び移動方向を有している。従って、ウェッジツール３４を用いたウェッジボンディングの際には、ウェッジツール３４の向きを接合方向に一致させるため、ウェッジツール３４を回転させるか、回路基板１４を回転させることになる。
【００３１】
図３（ａ）〜（ｃ）、及び図５（ａ）〜（ｅ）は、パッド１２とリード１６の間をワイヤ１８によって接続（接合）する手順を、工程順に順を追って説明するための図の一例である。図６は、ワイヤボンディング方法の手順を示すフローチャートの一例である。ワイヤボンディング方法の各手順は、コンピュータ１００のメモリ７８に格納される各プログラムの処理手順に対応し、制御部７６により制御される。以下、図３（ａ）〜（ｃ）、図５（ａ）〜（ｅ）、図６、及び図７を参照しながら説明する。本実施形態では、ワイヤ１８は、先に半導体チップ１０上のパッド１２（第１接続領域）に接合させ、次に回路基板１４上のリード１６（第２接続領域）に接合させる。
【００３２】
先ず、ボンディング対象物である半導体チップ１０が搭載された回路基板１４がボンディングステージ５４上に位置決めセットされ、ウィンドクランパ６８によって固定される。ボンディングステージ５４は初期状態の場所に位置している。ワイヤ１８は、ウェッジツール３４の貫通孔３８に、ウェッジツール３４の後方から斜めに供給されている。ワイヤ１８先端部は、ウェッジツール３４先端より所定の長さが突出している。上述のように、この突出した部分は後にテール２０となる。
【００３３】
次に、第１ボンディングプログラム８０が制御部７６によって実行される。第１ボンディングプログラム８０により、制御部７６は、パッド１２上に第１接合点２５を形成する信号（指令）を出力する。この指令により、ＸＹステージＩ／Ｆ６２とＺモータＩ／Ｆ６４からの信号が、ＸＹステージ５６とＺモータ６０に出力され、ウェッジツール３４をパッド１２の第１接合点２５の形成予定位置上方に移動する（Ｓ１０１）。
【００３４】
第１接合点２５の形成予定位置は、半導体チップ１０のパッド１２上であって、図３（ａ）においてＸ方向上側の位置に設定されており、座標データとして制御データ９４に格納されている。ウェッジツール３４の精密な位置制御は、位置決めカメラ等（図示せず）を用いて行われる。
【００３５】
次に、ＸＹステージＩ／Ｆ６２とＺモータＩ／Ｆ６４からの信号（指令）が、ＸＹステージ５６とＺモータ６０に出力され、ウェッジツール３４の向きを、第２方向（図においてＸ方向）に向くように調整する（Ｓ１０２）。次いで、ＸＹステージＩ／Ｆ６２とＺモータＩ／Ｆ６４からの信号（指令）が、ＸＹステージ５６とＺモータ６０に出力され、ウェッジツール３４をパッド１２表面まで下降させる。
【００３６】
パッド１２では、第１接合点２５の形成予定位置において、ウェッジツール３４の押圧面３６とパッド１２との間にワイヤ１８が挟み込まれて、ワイヤ１８がパッド１２表面に押圧される。次に、超音波振動子Ｉ／Ｆ１０６からの信号（指令）が超音波振動子６６に出力され、超音波振動子６６を作動させる。これにより、超音波振動が押圧面３６に印加される。押圧面３６に印加される超音波振動エネルギと、Ｚモータ６０の駆動制御による押圧力とによって、ワイヤ１８がパッド１２に接合される。次いで、ＸＹステージＩ／Ｆ６２とＺモータＩ／Ｆ６４からの信号（指令）が、ＸＹステージ５６とＺモータ６０に出力され、押圧面３６が第１接合点２５から離れる方向へとウェッジツール３４を上昇させる。
【００３７】
このようにして、図３（ａ）、図５（ａ）に示すように、第１ワイヤボンディング処理が実行され、パッド１２上に第１接合点２５が形成される（Ｓ１０３）。第１接合点２５の接合面は、図３（ａ）等に示すように、平面視で略楕円形を有しており、その長手方向（接合方向）は、線３２と同一方向（第２方向）となる。また、テール２０は、第２方向（図においてＸ方向）に延伸しているため、隣接するパッド１２に接触する可能性は非常に低い。
【００３８】
次に、第２ボンディングプログラム８２が制御部７６によって実行される。第２ボンディングプログラム８２により、制御部７６は、リード１６に第２接合点２６を形成する指令を出力する。この指令により、ＸＹステージＩ／Ｆ６２とＺモータＩ／Ｆ６４からの信号が、ＸＹステージ５６とＺモータ６０に出力され、ウェッジツール３４をリード１６内の第２接合点２６上方に移動する（Ｓ１０４）。
【００３９】
第２接合点２６の位置は、パッド１２（パッド１２）上の第１接合点２５のチップ端側に設定され、座標データとして制御データ９４に格納されている。ウェッジツール３４の精密な位置制御は、位置決めカメラ等（図示せず）を用いて行われる。
【００４０】
また、ＸＹステージＩ／Ｆ６２とＺモータＩ／Ｆ６４からの信号が、ＸＹステージ５６とＺモータ６０に出力され、ウェッジツール３４の向きを、第３方向に向くように調整する（Ｓ１０５）。これにより、ウェッジツール３４は線３０と略同一方向（第３方向）を向く。なお、ウェッジツール３４の向きの調整は、ウェッジツール３４を第２接合点２６上方へ移動した後に行う他、ウェッジツール３４を第２接合点２６上方へ移動ながら行っても、構わない。
【００４１】
次いで、ＸＹステージＩ／Ｆ６２とＺモータＩ／Ｆ６４からの信号が、ＸＹステージ５６とＺモータ６０に出力され、ウェッジツール３４をリード１６表面まで下降させ、ワイヤ１８をリード１６表面の第２接合点２６の形成予定位置に押圧する。第２接合点２６の形成予定位置では、ウェッジツール３４の押圧面３６とパッド１２との間にワイヤ１８が挟み込まれて、ワイヤ１８がリード１６表面に押圧される。
【００４２】
次に、超音波振動子Ｉ／Ｆ１０６からの信号が超音波振動子６６に出力され、超音波振動子６６を作動させる。これにより、超音波振動が押圧面３６に印加される。押圧面３６に印加される超音波振動エネルギと、Ｚモータ６０の駆動制御による押圧力とによって、ワイヤ１８とパッド１２が接合される。このようにして、図３（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、パッド１２における第２ワイヤボンディング処理が実行され、第２接合点２６が形成される（Ｓ１０６）。
【００４３】
第２接合点２６の接合面は、図３（ｂ）に示すように、平面視で楕円形を有しており、その長手方向（接合方向）はパッド１２とリード１６を結ぶ線３０と略同一方向（第３方向）となる。
【００４４】
なお、このウェッジツール３４の方向又は第２接合点２６の長手方向の精度は、ワイヤボンディング装置５０の精度に左右されており、厳密に線３０と同一方向（すなわち、第３方向）に一致しているとは限らない。また、装置によって精度が異なる場合があるため、ズレ量も一定ではない。すなわち、ウェッジツール３４の方向又は第２接合点２６の長手方向は、線３２と線３０のなす角θよりも大きい場合もあれば小さい場合もある。また、接合点２５、２６、２７の接合形状は略楕円形を有するが、接合におけるワイヤ１８のつぶれ具合によっても、長手方向にバラツキが生じることがある。
【００４５】
従って、ウェッジツール３４の方向又は第２接合点２６の長手方向は、線３２の方向（第２方向）より線３０の方向（第３方向）に向けた方向、線３２より線３０の方向に任意の角度を回転させた方向を意味するにとどまり、厳密に線３０の方向（第３方向）と同一方向を意味するわけではない。また、同様の理由により、ウェッジツール３４の方向又は第１接合点２５の長手方向は、テール２０が隣接するパッド１２に接触しない範囲で線３２の方向（第２方向）に対して交差する方向又は線３２の方向（第２方向）と同一方向を意味するにとどまり、厳密に線３２の方向（第２方向）と同一方向に限ることを意味するわけではない。
【００４６】
続いて、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、ルーピング制御プログラム８６が制御部７６によって実行される。ルーピング制御プログラム８６により、制御部７６は、ウェッジツール３４を操作し、パッド１２（第１の接続領域）上の第２接合点２６から、リード１６（第２の接続領域）上の第３接合点２７方向に向かって、ワイヤ１８のループ形状（円弧形状）を形成する信号（指令）を出力する。この指令により、ＸＹステージＩ／Ｆ１０２、ＺモータＩ／Ｆ１０４及びクランパ開閉Ｉ／Ｆ１０８からの信号が、ＸＹステージ５６、Ｚモータ６０及び、ワイヤクランパ７０に出力される。すると、ワイヤボンディング装置５０は、図５（ｃ）に示すように、ワイヤクランパ７０を開いた状態でウェッジツール３４を上方に上昇させるように駆動される。
【００４７】
次に、ＸＹステージＩ／Ｆ１０２及びＺモータＩ／Ｆ１０４からの信号が、ＸＹステージ５６及びＺモータ６０に出力される。これにより、ＸＹステージ５６及びＺモータ６０が移動駆動されることで、ウェッジツール３４は、リード１６内の第３接合点２７の形成予定位置に向けて移動される。第３接合点２７の形成予定位置は、回路基板１４上のリード１６上に設定され、座標データとして制御データ９４に格納されている。
【００４８】
ウェッジツール３４の第３接合点２７形成予定位置への移動の間、ワイヤ１８は、ワイヤスプール７２から繰り出されて、ウェッジツール３４の先端から必要なワイヤ長だけ延出される。これにより、図５（ｄ）（ｅ）に示すように、ワイヤ１８は塑性変形を加えられながら、第３接合点２７に向かってループ形状（円弧形状）を描くように延伸される（これをルーピングと称する）（Ｓ１０７）。
【００４９】
この時、ウェッジツール３４の動きに合わせて、ワイヤ１８はウェッジツール３４に引っ張られるため、ワイヤ１８を介して第２接合点２６に引っ張り応力が発生する。その後、ウェッジツール３４はルーピングを行いながら第３接合点２７形成予定位置の上方に移動する（Ｓ１０８）。
【００５０】
次に、第３ボンディングプログラム８４が制御部７６によって実行される。第３ボンディングプログラム８４により、制御部７６は、リード１６に第３接合点２７を形成する信号（指令）を出力する。この時、ウェッジツール３４は、線３０方向（第３方向）を向いている。リード１６（パッド）は長方形を有しており、その長手方向は、線３０方向（第３方向）を向いている。
【００５１】
次いで、ＸＹステージＩ／Ｆ６２とＺモータＩ／Ｆ６４からの信号が、ＸＹステージ５６とＺモータ６０に出力され、ウェッジツール３４をリード１６表面まで下降させ、ワイヤ１８をリード１６上の第３接合点２７の形成予定位置に押圧させる。これにより、リード１６では、ワイヤ１８は、ウェッジツール３４の押圧面３６とリード１６との間に挟み込まれ、ワイヤ１８がリード１６表面に押圧される。
【００５２】
次に、超音波振動子Ｉ／Ｆ１０６からの信号が超音波振動子６６に出力され、超音波振動子６６を作動させる。これにより、超音波振動が押圧面３６に印加される。押圧面３６に印加される超音波振動エネルギと、Ｚモータ６０の駆動制御による押圧力とによって、ワイヤ１８とリード１６が接合される。このようにして、リード１６における第３ワイヤボンディング処理が行われ、図３（ｃ）及び図５（ｅ）に示すように、第３接合点２７が形成される（Ｓ１０９）。
【００５３】
第３接合点２７の接合面は、図３（ｃ）に示すように、平面視で楕円形を有しており、その長手方向（接合方向）は、線３０と略同一方向、すなわち、第３方向を向いている。
なお、ウェッジツール３４の方向又は第２接合点２６の長手方向の精度に関する理由と同様の理由により、ウェッジツール３４の方向又は第３接合点２７の長手方向は、線３２の方向（第２方向）より線３０の方向（第３方向）に向けた方向、線３２より線３０の方向に任意の角度を回転させた方向を意味するにとどまり、厳密に線３０の方向（第３方向）と同一方向を意味するわけではない。
【００５４】
次いで、ＸＹステージＩ／Ｆ６２、ＺモータＩ／Ｆ６４及びクランパ開閉Ｉ／Ｆ１０８からの信号が、ＸＹステージ５６、Ｚモータ６０及びワイヤクランパ７０に出力される。これにより、ウェッジツール３４を固定したまま、ワイヤ１８をクランプして引っ張り、ワイヤ１８が第３接合点２７後方で切断される（Ｓ１１０）。以上により、本実施形態に係るワイヤボンディングを形成することができる。
【００５５】
ここで、例えば、パッド１２上に、上述に説明した第１接合点２５及び第２接合点２６のように長手方向（接合方向）を異にする二つの接合点を設けず、図７（ａ）に示すように、長手方向（接合方向）がパッド１２とリード１６を繋いだ方向（線３０方向）を向いた一つの接合点４０を形成した場合を想定する。
【００５６】
この場合、ワイヤ１８は線３０方向を向いているため、テール２０先端が隣接するパッド１２方向に突出している。隣接するパッド１２間の距離は小さいため、テール２０が隣接するパッド１２に接触し、隣接パッド１２間でショート４２が生じる可能性がある。
【００５７】
本実施形態では、第１接合点２５の長手方向（接合方向）が、パッド１２の長手方向（線３２方向、図においてＸ方向）に向いているため、テール２０も線３２方向を向いている。従って、テール２０が隣接するパッド１２に接触する可能性は極めて小さい。これにより、隣接パッド１２間でショートが生じる可能性は極めて小さい。
【００５８】
また、例えば、パッド１２上に、上述に説明した第１接合点２５及び第２接合点２６のように長手方向（接合方向）を異にする二つの接合点を設けず、図７（ｂ）に示すように、長手方向（接合方向）がパッド１２の長手方向（線３２方向、図においてＸ方向）を向いた一つの接合点４０を形成した場合を想定する。この場合、接合点４０の長手方向が線３２方向に向いている。
【００５９】
この状態でルーピングを行った場合、ワイヤ１８のループ形成時に加わる引っ張り力は、線３０方向に加えられるが、接合点４０の接合方向と、ワイヤ１８による引っ張り力が加えられる向きが異なる。従って、ワイヤ１８による引っ張り力によって、接合点４０端の片側のネック４４に応力が集中するため、この箇所にダメージ（亀裂）が生じ、オープン（断線）不良が発生する可能性がある。
【００６０】
本実施形態では、第２接合点２６の長手方向（接合方向）が、パッド１２とリード１６を繋いだ方向（線３０方向、第３方向）に向いている。そのため、ワイヤ１８のループ形成時に加わる応力がネックに集中することがない。従って、この箇所で亀裂が生じることが抑制され、ワイヤ１８のオープン（断線）不良が発生する可能性は極めて小さい。
【００６１】
以上に説明したように、本実施形態によれば、半導体チップ１０上のパッド１２に第１接合点２５と第２接合点２６を有している。第１接合点２５において、その長手方向（接合方向）は、パッド１２の長手方向、すなわち線３２方向に向いているため、テール２０も線３２方向を向いている。すなわち、テール２０が隣接するパッド１２方向に向いていない。これにより、テール２０が隣接するパッド１２に接触することを抑制することが可能となり、隣接するパッド１２間のショートの発生を抑制することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、第２接合点２６の長手方向（接合方向）が、回路基板１４上のリード１６（リード１６上の第３接合点２７）の方向を向いている。これにより、第２接合点２６端のネックにおいてワイヤ１８のルーピング時に加わる応力による亀裂の発生を抑制することが可能となり、ワイヤ１８のオープン不良の発生を抑制することができる。
【００６３】
すなわち、本実施形態を適用することによって、ワイヤ１８のテール２０の接触によるパッド間ショートを防ぎつつ、ボンディング接合部分のワイヤネックのダメージを抑制してワイヤオープンを抑制し、ひいてはワイヤ接続の歩留りを向上させることが可能となる。
【００６４】
（他の実施形態）
上記に説明した実施形態は、様々な半導体装置に適用することができる。例えば、ＮＡＮＤ型又はＮＯＲ型のフラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、あるいはＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、その他の半導体記憶装置、あるいは種々のロジックデバイス、その他の半導体装置に適用しても良い。
【００６５】
上述のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
図面中、１０は半導体チップ、１２はパッド、１４は回路基板、１６はリード、１８はワイヤ、２０はテール、２５は第１接合点、２６は第２接合点、２７は第３接合点、３４はウェッジツール、３６は押圧面、３８は貫通孔、５０はワイヤボンディング装置、７６は制御部、１００はコンピュータである。
【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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