(57)【要約】【課題】  半導体の相互接続用途のバンプを形成する方法及び装置を提供する。【解決手段】  バンプは、（１）バンプ位置においてボールボンディングし、（２）ボールボンドを形成した後に、キャピラリの先端部からワイヤが出ている状態で該キャピラリを所定の高さだけ上昇させ、（３）該バンプがワイヤループのステッチボンドのためのプラットフォームとして用いられるべき場合には、好ましくは該ワイヤループの他端の位置に向かう方向に、該キャピラリを所定の距離だけ横方向に移動させ、（４）さらに該キャピラリを上昇させ、（５）該キャピラリを対角線方向下方にかつ第１の横方向移動と反対の方向に移動させることにより形成される。次に、キャピラリを上昇させ、クランプを閉じ、該ワイヤのピグテールがバンプにおいて切り離されるように該キャピラリを再び上昇させることにより、ワイヤが切断される。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤボンディング機を用いて、半導体電気的相互接続のためのバンプを形成する方法であって、以下の段階：
（１）ワイヤを備えるワイヤボンディング機であってキャピラリを有するワイヤボンディング機を用いて、ボールボンドを第１ボンド位置に形成し、
（２）前記ボールボンドに取り付けられたワイヤが前記キャピラリから繰り出されるように、前記キャピラリを第１の高さだけ上昇させ、
（３）前記キャピラリを横方向に第１の横方向距離だけ第１の方向に移動し、
（４）前記キャピラリを第２の高さだけさらに上昇させ、
（５）前記キャピラリを、下方成分及び前記第１の方向に対してほぼ反対の横方向成分を有する第２の方向に移動させ、
前記移動の少なくとも一部において、前記キャピラリが前記ワイヤを前記バンプと前記キャピラリとの間で挟み付けるようにし、
（６）前記ワイヤを前記バンプから切断する、
各段階を含む、前記方法。
【請求項２】
段階（２）から段階（５）がワイヤの折り曲げ部を前記ボールボンドの上部に形成する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
段階（５）が、該ワイヤの折り曲げ部を前記キャピラリに接触させ、前記キャピラリが前記ワイヤの折り曲げ部の少なくとも一部を平滑化するようにし、これにより平滑な表面が前記バンプ上に作成されるようにすることを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
さらに、
（７）段階（５）中において熱及び超音波エネルギの少なくとも一方を加える、
段階を含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
段階（１）が、以下の段階：
（１．１）前記ワイヤの端部が前記キャピラリから突出している状態で前記キャピラリを前記バンプが形成されるべき位置の上方に位置決めし、
（１．２）前記ワイヤの前記端部を加熱して、ワイヤのボールが形成されるようにし、
（１．３）前記キャピラリを下降させて、前記ワイヤのボールを前記バンプのための位置に接触させ、前記ボールを前記位置に対して挟み付け、
（１．４）段階（１．３）の間に、熱及び超音波エネルギの少なくとも一方を前記ボールに加える、
各段階を含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
段階（６）が、以下の段階：
（６．１）前記キャピラリを前記キャピラリから繰り出されたワイヤとともに上昇させ、
（６．２）前記ワイヤをクランプし、
（６．３）前記キャピラリをさらに上昇させて、前記ワイヤが挟まれた場所で該ワイヤを切る、
各段階を含む請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記段階（２）及び段階（４）が、前記キャピラリを真に垂直の方向に移動させることを含む請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の方向が真に横方向である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記バンプが、別の位置と前記バンプとの間にわたるワイヤループのステッチボンドのための位置として用いられ、前記第１の方向が前記別の位置の方向である請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
段階（５）における前記移動の前記横方向成分が前記第１の方向とは厳密に反対の方向である請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の高さ、第２の高さ、第１の横方向距離、及び前記の対角線方向の移動の下方成分及び前記横方向成分が予め定められており、前記ワイヤの直径及び前記キャピラリの少なくとも１つの寸法の関数として定められる請求項４に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の横方向距離が、前記ワイヤの直径と前記キャピラリの面取り部直径との間の範囲内にある請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記対角線方向の移動の前記横方向成分が、前記ワイヤの直径と前記キャピラリの面取り部直径との間の範囲内にある請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の高さが、前記キャピラリの面取り部直径の半分と前記キャピラリの面取り直径との間の範囲内にある請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の高さが、前記第１の高さと前記第１の高さに前記ワイヤの直径の２倍を加えたものとの間の範囲内にある請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記対角線方向の移動の前記垂直成分が、前記第１の高さに前記第２の高さを加えたものと、前記第１の高さに前記第２の高さを加えたものから前記ワイヤの直径を引いたものとの間の範囲内にある請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
半導体電気的相互接続のためのワイヤループを形成する方法であって、以下の段階：
（Ａ）請求項１に記載されている通りバンプを形成し、
（Ｂ）第２のボールボンドを前記バンプから間隔をもった位置に形成し、
（Ｃ）ワイヤループを前記第２のボールボンドの位置と前記バンプの位置との間に形成し、
（Ｄ）前記バンプの上部にステッチボンドを形成してワイヤループを終らせる、
各段階を含む、前記方法。
【請求項１８】
段階（Ａ）が前記バンプを請求項４に記載されている通り形成することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
段階（Ｄ）が前記ステッチボンドを前記バンプの前記平滑な表面上に形成することを含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２のボールボンドの前記位置が、前記バンプの前記位置から前記第１の方向とほぼ同じ方向に間隔をもって配設される請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ワイヤボンディング機であって、
キャピラリと、
前記キャピラリの孔を通してワイヤを供給するワイヤ供給システムと、
前記キャピラリの移動を制御する移動制御システムと、
を備え、前記移動制御システムが、以下の回路構成：
（１）ワイヤを備えるワイヤボンディング機であってキャピラリを有するワイヤボンディング機を用いて、ボールボンドを第１ボンド位置に形成し、
（２）前記ボールボンドに取り付けられたワイヤが前記キャピラリから繰り出されるように、前記キャピラリを第１の高さだけ上昇させ、
（３）前記キャピラリを横方向に第１の横方向距離だけ第１の方向に移動し、
（４）前記キャピラリを第２の高さだけさらに上昇させ、
（５）前記キャピラリを、下方成分及び前記第１の方向に対してほぼ反対の横方向成分を有する第２の方向に移動させ、前記移動の少なくとも一部において、前記キャピラリが前記ワイヤを前記バンプと前記キャピラリとの間で挟み付けるようにし、
（６）前記ワイヤを前記バンプから切断する、
各回路構成を備えることを特徴とするワイヤボンディング機。
【請求項２２】
タスク（２）からタスク（５）を実行する前記回路構成がワイヤの折り曲げ部を前記ボールボンドの上部に形成する請求項２１に記載のワイヤボンディング機。
【請求項２３】
タスク（５）を実行する前記回路構成が、該ワイヤの折り曲げ部を前記キャピラリに接触させ、前記キャピラリが前記ワイヤの折り曲げ部の少なくとも一部を平滑化するようにし、これにより平滑な表面が前記バンプ上に作成されるようにする回路構成を備える請求項２２に記載のワイヤボンディング機。
【請求項２４】
前記回路構成がデジタル処理装置を備える請求項２３に記載のワイヤボンディング機。
【請求項２５】
前記デジタル処理装置が、コンピュータのソフトウェアを作動させるコンピュータを備える請求項２４に記載のワイヤボンディング機。
【請求項２６】
さらに、
前記ボールボンディングの形成及び前記ステッチボンドの形成の少なくとも一方において、エネルギを加えるようにされている熱変換器及び超音波変換器の少なくとも１つ、
を備える請求項２５に記載のワイヤボンディング機。
【請求項２７】
タスク（６）を実行する前記回路構成が、以下の回路構成
（６．１）前記キャピラリを前記キャピラリから繰り出されたワイヤとともに上昇させ、
（６．２）前記ワイヤをクランプし、
（６．３）前記キャピラリをさらに上昇させて、前記ワイヤが挟みつけられた場所で該ワイヤを切る、
各回路構成を備える請求項２３に記載のワイヤボンディング機。
【請求項２８】
タスク（２）及びタスク（４）を実行する前記回路構成が、前記キャピラリを真に垂直の方向に移動させる回路構成を備える請求項２３に記載のワイヤボンディング機。
【請求項２９】
タスク（３）を実行する前記回路構成が、前記キャピラリを真に横方向に移動させる回路構成を備える請求項２８に記載のワイヤボンディング機。
【請求項３０】
前記バンプが、別の位置と前記バンプとの間にわたるワイヤループのステッチボンドのための位置として用いられ、前記第１の横方向が前記別の位置に向かう方向である請求項２３に記載のワイヤボンディング機。
【請求項３１】
前記の対角線方向の移動の前記横方向成分が、前記第１の方向とは厳密に反対の方向である請求項２３に記載のワイヤボンディング機。
【請求項３２】
前記第１の高さ、第２の高さ、第１の横方向距離、及び前記の対角線方向の移動の下方成分及び前記横方向成分の距離が予め定められており、前記ワイヤの直径及び前記キャピラリ寸法の少なくとも１つの寸法の関数として定められる請求項４に記載の方法。
【請求項３３】
前記移動制御システムが、さらに以下の回路構成：
第２のボールボンドを前記バンプから間隔をもった位置に形成し、
前記第２のボールボンドの前記位置と前記バンプの位置との間にワイヤループを形成し、
前記バンプの上部にステッチボンドを形成して前記ワイヤループを終らせる、
各回路構成を備える請求項２３のワイヤボンディング機。
【請求項３４】
段階（Ｄ）が前記ステッチボンドを前記バンプの前記平滑な表面上に形成することを含む請求項３３に記載のワイヤボンディング機。
【請求項３５】
前記第２のボールボンドの前記位置が、前記バンプの前記位置から前記第１の方向とほぼ同じ方向に間隔をもって配設される請求項３４に記載のワイヤボンディング機。
【請求項３６】
半導体電気的相互接続のためのバンプを形成するキャピラリを備えるワイヤボンディング機を制御するコンピュータ読込み可能な製品であって、
前記コンピュータ読込み可能な製品が、
（１）前記ワイヤボンディング機の前記キャピラリを用いてボールボンドを第１のボンド位置に形成し、
（２）前記ボールボンドに取り付けられたワイヤが前記キャピラリから繰り出されるように、前記キャピラリを第１の高さだけ上昇させ、
（３）前記キャピラリを横方向に第１の横方向距離だけ第１の方向に移動し、
（４）前記キャピラリを第２の高さだけさらに上昇させ、
（５）前記キャピラリを、下方成分及び前記第１の方向に対してほぼ反対の横方向成分を有する第２の方向に移動させ、
前記移動の少なくとも一部において、前記キャピラリが前記ワイヤを前記バンプと前記キャピラリとの間で挟み付けるようにし、
（６）前記ワイヤを前記バンプから切断する、
ためのコンピュータ実行可能な指示を含むことを特徴とするコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項３７】
タスク（２）からタスク（５）を実行する前記コンピュータ実行可能な指示がワイヤの折り曲げ部を前記ボールボンドの上部に形成する請求項３６に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項３８】
タスク（５）を実行する前記コンピュータ実行可能な指示が、前記キャピラリが前記ワイヤの折り曲げ部の少なくとも一部を平滑化するように該ワイヤの折り曲げ部が前記キャピラリと接触して、これにより平滑な表面が前記バンプ上に作成されるようになった回路構成を含む請求項３７に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項３９】
さらに、
（７）タスク（５）を実行する前記コンピュータ読込み可能な指示中に、熱及び超音波エネルギの少なくとも１つを加える、
ためのコンピュータ読込み可能な指示を含む請求項３８に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項４０】
タスク（１）を実行するコンピュータ読込み可能な指示が、
（１．１）前記ワイヤの端部が前記キャピラリから突出している状態で、前記キャピラリを前記バンプが形成されるべき位置の上方に位置決めし、
（１．２）前記ワイヤの前記端部を加熱して、ワイヤのボールが形成されるようにし、
（１．３）前記キャピラリを下降させて、前記ワイヤのボールが前記バンプのための位置に接触し、前記ボールを前記位置に対して挟み付けるようにし、
（１．４）段階（１．３）の間に、熱及び超音波エネルギの少なくとも一方を前記ボールに加える、
ためのコンピュータ読込み可能な指示を含む請求項３９に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項４１】
タスク（２）及びタスク（４）を実行する前記コンピュータ読込み可能な指示が、前記キャピラリを完全な垂直方向に移動させるコンピュータ読込み可能な指示を含む請求項３９に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項４２】
タスク（５）を実行する前記コンピュータ読込み可能な指示が、前記キャピラリを真に横方向に移動させるコンピュータ読込み可能な指示を含む請求項４１に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項４３】
前記バンプが、別の位置と前記バンプとの間にわたるワイヤループのステッチボンドのための位置として用いられ、段階（２）における前記第１の横方向が前記別の位置に向かう方向である請求項３９に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項４４】
前記対角線移動の前記横方向成分が、前記第１の方向とは厳密に反対の方向である請求項３９に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項４５】
前記第１の横方向距離が、前記ワイヤの直径と前記キャピラリの面取り部直径との間の範囲内にある請求項４４に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項４６】
対角線方向の移動の前記横方向成分が、前記ワイヤの直径と前記キャピラリの面取り部直径との間の範囲内にある請求項４４に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項４７】
前記第１の高さが、前記キャピラリの面取り部直径の半分と前記キャピラリの面取り直径との間の範囲内にある請求項４４に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項４８】
前記第２の高さが、前記第１の高さと前記第１の高さに前記ワイヤの直径の２倍を加えたものとの間の範囲内にある請求項４４に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項４９】
前記対角線方向の移動の前記垂直成分が、前記第１の高さに前記第２の高さを加えたものと、前記第１の高さに前記第２の高さを加えたものから前記ワイヤの直径を引いたものとの間の範囲内にある請求項４４に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項５０】
さらに、
（８）第２のボールボンドを前記バンプから間隔をもった位置に形成し、
（９）ワイヤループを前記第２のボールボンドの位置と前記バンプの位置との間に形成し、
（１０）前記バンプの上部にステッチボンドを形成して前記ワイヤループを終らせる、
ためのコンピュータ実行可能な指示を含む請求項３６に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項５１】
さらに、
（８）第２のボールボンドを前記バンプから間隔をもった位置に形成し、
（９）ワイヤループを前記第２のボールボンドの位置と前記バンプの位置との間に形成し、
（１０）前記バンプの上部にステッチボンドを形成して前記ワイヤループを終らせる、
ためのコンピュータ実行可能な指示を含む請求項３９に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項５２】
タスク（１０）を実行するコンピュータ実行可能製品が、前記ステッチボンドを前記バンプの前記平滑な表面上に形成することを含む請求項５１に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項５３】
前記第２のボールボンドの前記位置が、前記バンプの前記位置から前記第１の横方向とほぼ同じ方向に横方向に隔てられる請求項５２に記載のコンピュータ読込み可能な製品。
【請求項５４】
半導体電気的接続のためのバンプであって、
表面上に形成されるボールボンドと、
前記ボールボンドの上部に形成されるワイヤの折り曲げ部と、
を備えることを特徴とするバンプ。
【請求項５５】
前記バンプがワイヤボンディング機により形成され、前記ボールボンド及び前記ワイヤの折り曲げ部が前記ワイヤボンディング機からのワイヤで形成される請求項５４に記載のバンプ。
【請求項５６】
前記ワイヤの折り曲げ部が平滑で傾斜が付けられた上面を備える請求項５４に記載のバンプ。
【請求項５７】
前記ワイヤの折り曲げ部が、前記ボールボンドの上部と一体で、該ボールボンドの上部から横方向成分を有する第１の方向に延びる第１端を有する第１の折り曲げられた部分を有し、該第１の折り曲げられた部分がさらに第２端を有し、前記ワイヤの折り曲げ部が前記第１の折り曲げられた部分の前記第２端から、前記第１の方向とはほぼ反対の第２の方向に延びる第２の折り曲げられた部分を備える請求項５６に記載のバンプ。
【請求項５８】
前記第２の折り曲げられた部分が、前記第１の折り曲げられた部分の前記第２端から延びる第１端と、前記ワイヤの折り曲げ部が前記ワイヤボンディング機から切断される第２端とを備える請求項５７に記載のバンプ。
【請求項５９】
前記第１の方向及び前記第２の方向が対角線方向であり、各々が横方向成分及び垂直成分を備える請求項５８に記載のバンプ。
【請求項６０】
前記平滑で傾斜が付けられた表面が、前記第２の折り曲げられたワイヤ部分に形成される請求項５９に記載のバンプ。
【請求項６１】
前記平滑で傾斜が付けられた表面が、前記バンプの前記形成中に前記ワイヤボンディング機のキャピラリにより前記第２のワイヤの折り曲げ部分を削りとることにより形成される請求項６０に記載のバンプ。
【請求項６２】
前記ボールボンドが、前記ワイヤボンディング機のキャピラリを用いて、前記ワイヤを前記表面上にボールボンディングすることにより形成され、前記ワイヤの折り曲げ部が（ａ）前記ボールボンドに取り付けられたワイヤが前記キャピラリから繰り出されるように、前記キャピラリを第１の高さだけ前記ボールの上方に上昇させ、（ｂ）前記キャピラリを横方向に第１の横方向距離だけ第１の方向に移動させ、（ｃ）前記キャピラリを第２の高さだけさらに上昇させ、（ｄ）前記キャピラリを、下方成分及び前記第１の方向に対してほぼ反対の横方向成分を有する第２の方向に移動させ、前記移動の少なくとも一部において、前記キャピラリが前記ワイヤを前記バンプと前記キャピラリとの間で挟み付けるようにし、（ｅ）前記ワイヤを前記バンプから切断する、ことにより形成される請求項６１に記載のバンプ。
【請求項６３】
前記ワイヤの折り曲げ部が、前記キャピラリを前記第２の方向に移動させている間に熱又は超音波エネルギの少なくとも一方をさらに加えることにより形成される請求項６２に記載のバンプ。
【請求項６４】
半導体電気的相互接続のためのワイヤループであって、
請求項５４に記載されているバンプと、
前記バンプから間隔をもった位置に形成される第２のボールボンドと、
前記バンプの上部に形成されるステッチボンドと、
前記第２のボールボンドと一体でかつ該第２のボールボンドから延びる第１端と、前記ステッチボンドと一体でかつ該ステッチボンドから延びる第２端とを含むワイヤループと、
を備えることを特徴とするワイヤループ。
【請求項６５】
前記ワイヤの折り曲げ部が、平滑で傾斜が付けられた上面を備え、前記ステッチボンドが前記バンプの前記平滑で傾斜が付けられた表面上に作られた請求項６４に記載のワイヤループ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体の電気的相互接続技術に関する。より具体的には、本発明は、ワイヤボンディング機を用いて半導体相互接続のためのバンプを形成することに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な用途において、半導体ダイのボンドパッドとリードフレーム又は他の基板との間に電気的相互接続を形成するための幾多の技術がある。最も古くからあり、依然として最も一般的な技術の１つは、ワイヤボンディング機を用いて、ワイヤボンドをダイとその基板との間に形成することである。ワイヤボンディング機は、空気を介して、ダイのボンドパッドと基板上の適当な電気的接続点（例えば、リードフレームのリードフィンガ）との間にワイヤを形成する。
典型的なワイヤボンドは、金ワイヤの一端をダイ上のボンドパッドに「ボールボンディング」し、該ワイヤの他端をリードフレームに「ステッチボンディング」することにより作られる。より具体的には、図１Ａを参照すると、ボールボンディング機１０（図は、キャピラリ及び該キャピラリのボアホールから突出するワイヤだけを示す）を用いて、ワイヤ１２（一般的には金であるが、必ずしも金である必要はない）が、該ワイヤボンディング機１０のキャピラリ１４のボアに通される。キャピラリ１４は、ワイヤが該キャピラリに対して移動しないようにクランプ１９が閉じた状態で、ダイ１８のボンドパッド１６の上方に位置決めさせられる。キャピラリから突出するワイヤの端部は、該ワイヤの端部が溶融されるように「電気的フレームオフ」と呼ばれる電気火花により加熱される。ワイヤの端部は、溶融されると、本質的にボール２０の状態になる。図１Ａは、工程のこの時点におけるボールボンディング装置の状態を示す。
【０００３】
ワイヤがキャピラリから出ないように又は該キャピラリの中に滑り戻ることができないように、依然としてクランプが閉じた状態で、次に、ボール２０がダイ上のボンドパッド１６と接触し、該ボールが該キャピラリの先端部と該ボンドパッドとの間に挟み付けられるように、キャピラリ１４を下方に移動させる。ボール２０がボンドパッド１６と接着するように、熱及び／又は超音波エネルギをダイ１８に加える。こうしたボンドは、一般的には、ボールボンド又は第１のボンドと呼ばれる。次に、クランプ１９が開かれる。図１Ｂは、工程のこの時点におけるボールボンディング装置の状態を示す。次に、図１Ｃに示すように、キャピラリ１４を第１のボンドの上方に上昇させる。
次に、キャピラリ１４は、ワイヤ１２（依然としてボールボンドに接続されている）が該キャピラリから延びている状態で、基板２４上の位置である第２のボンド位置に移動させられる。第１のボンド位置と第２のボンド位置との間のキャピラリの移動は、該第１のボンド位置と該第２のボンド位置との間にワイヤが適切な形状のループを形成するのに望まれる如何なる特定の移動成分をも含むことができる。第２のボンド位置２２において、キャピラリは、図１Ｄに示すように、ワイヤ１２が該キャピラリ１４の先端部と基板２４との間に挟み付けられるように該基板２４に接触する。再び、基板２４に対するワイヤ１２の圧縮部分の接着が行われるように、熱及び／又は超音波エネルギを加える。こうしたボンドは、一般的に、ステッチボンド又は第２のボンドと呼ばれる。この時点において、ワイヤは挟み付けられているが、完全には切断されていない。次に、ワイヤ１２が依然としてステッチボンドに取り付けられ、かつ付加的なワイヤがキャピラリから繰り出されるように、クランプが依然として開いた状態で、キャピラリ１４を上昇させる。次に、図１Ｅに示すように、クランプ１９が閉じられ、キャピラリをさらに上昇させて、ステッチボンドにおける脆弱化地点でワイヤが切られる。図１Ｅにおいて参照番号２３により示される完成した相互接続は「ワイヤループ」と呼ばれる。
【０００４】
この時点で、キャピラリは、ダイ上の次のボンドパッドの上方の位置に移動させられ、最終段階が完了した後の該キャピラリの先端部から外に突き出ているワイヤは、次のワイヤボンドを形成するために、電気的フレームオフによって溶融され、次のボールが形成される。
図１Ａないし図１Ｅに示すように、ボールボンドは、半導体ダイのボンドパッド上に作られ、ステッチボンドは基板上に作られるのが普通である。通常、ステッチボンドを作るためには、キャピラリの先端部が、第２のボンド位置における表面及び該第２のボンド位置を取り囲む表面と本質的に接触しなければならないため、ステッチボンドをダイのボンドパッド上に作るのは推奨されない。キャピラリがダイの上部に接触すると、該ダイ上の回路に損傷を与えることがある。一方、キャピラリは、通常、基板に悪影響を及ぼすことはないので、通常は問題なく基板と接触させることができる。
それにもかかわらず、ステッチボンドをダイ上に作ることが望ましいこともある。このような状況の１つは、ダイのボンドパッドをリード要素に接続する代わりに、１つのダイ上のボンドパッドを別のダイ上のボンドパッドに相互接続する必要があるときである（以下、ダイ間ボンディング）。この状況においては、ワイヤループの両端は、ダイのボンドパッド上にある。ダイ間ワイヤループを作るのにボールボンディング機を用いることを望む場合には、一方のダイが、ボールボンドではなくステッチボンドを受け取らなければならない。
【０００５】
ダイのボンドパッドにステッチボンドを行うことが望ましい別の状況は、極めて薄型の（すなわち、薄い）半導体ダイのパッケージが望まれるときである。これは、図１Ｅに見られるように、ワイヤループの最も高い地点がボールボンドに近接しているためである。ダイ１８が基板の上部にあるため、該ダイ１８の上面のボンドパッド１６は、該基板２４よりも高い高さにある。従って、薄型パッケージングの状況において、パッケージ全体の高さを最小限にするためには、ボールボンドをリードフレーム上に作り、ステッチボンドをダイ上に作って、ボールボンドの近くにあるワイヤの最も高い地点が、標準的な順方向のワイヤボンディング技術の場合よりも高さが低くなるようにすることが望ましい場合がある（以下、リバースボンディング）。従って、全体のパッケージの高さを下げることができる。しかしながら、上述の理由のために、すなわち、キャピラリがステッチボンドを形成するためにダイと接触したとき、該キャピラリは該ダイ上の周囲の回路に損傷を与えることがあるために、通常、ステッチボンドをダイのボンドパッド上に形成することは可能ではない。さらに、典型的なワイヤループ２３の拡大した外形である図２に示すように、該ワイヤは、ステッチボンド位置２２に近接した最も低い地点２６まで垂れ下がる傾向がある。リバースボンディングの場合のようにステッチボンド位置がボールボンド位置よりも高い場合には、ワイヤは、ダイの縁部又は上面か、或いはさらに他のワイヤに接触して、該ワイヤの電気的ショート又はワイヤの破損をもたらすことになる。
【０００６】
従って、この問題を改良するための技術が開発されてきた。こうした技術の１つは、バンプをダイ上のボンドパッドの上部に形成し、次にステッチボンドをそのバンプ上に形成して、キャピラリの先端部がダイではなくバンプの上部に接触するようにするものである。バンプは、例えば、ループを形成するものと同じワイヤボンディング機を用いて形成することができる。具体的には、ワイヤボンディング機は、通常の方法により使用して、ボールボンドをダイパッド上に置き、次にワイヤを出してワイヤループを形成し、第２の位置で、該ワイヤループをステッチボンディングする代わりに、ワイヤをボールの真上で切断して、ボールボンドだけが該ボンドパッド上に残されるようにする。具体的には、（１）ボールボンドが形成された後にクランプが開いた状態でキャピラリを上昇させ、（２）該クランプを閉じ、（３）さらに該キャピラリを上昇させて、該ボールの上部の脆弱地点でワイヤを切り離すことにより、該ワイヤを切断することができる。次に、ループの第１の／ボールボンドが基板上に形成され、ループの第２の／ステッチボンドがボンドパッド上のバンプの上部に形成された状態で、リバースボンディング工程を実行することができる。
【０００７】
電子部品をますます小さくするという絶えることのない流れの結果として、ワイヤボンディングに用いられるワイヤの直径、ボールボンドの大きさ、及びダイ上のボンドパッドのピッチ（間隔）もすべて減少している。さらに、パッケージは、ますます薄くなっている。従って、リバースボンディングにおける現在の技術は、ますます効果が弱くなっている。具体的には、リバースボンディングにおいて、ワイヤがダイの上部又は縁部或いは隣接するワイヤに接触しないようにすることを比較的確実にするのに十分なワイヤループの高さ方向の間隙を達成することがますます困難になっている。さらに、バンプがますます小さくなるにつれて、信頼性のあるステッチボンドを該バンプ上に形成することがますます困難になっている。バンプの上部におけるステッチボンドの形成についての信頼性を改良する助けとなるように用いられてきた１つの技術は、形成の際に該バンプの上部を平滑化することである。例えば、１つの特定の技術は、（１）ワイヤを溶融し、溶融されたボールがボンドパッド上に押圧されるようにキャピラリを下方に移動させ、熱及び／又は超音波エネルギを加えることにより、通常の方法でボールボンドをパッド上に形成し、（２）該キャピラリの先端部が依然として該ボール内にある状態で該キャピラリを僅かに（該ワイヤの僅かな厚さのオーダーだけ）上昇させ、（３）該キャピラリの先端部が該ボールの上部の近くにある金を部分的に切り、該ボールの上部を平滑にするように超音波エネルギを加えながら、該キャピラリを横方向又は対角線方向下向きに移動させ、（４）該ワイヤ（依然として該ボールの上部に取り付けられている）が該キャピラリから繰り出されるようにクランプを開いた状態で該キャピラリを上昇させ、（５）クランプを閉じ、（６）該ワイヤが引っ張られるようにキャピラリをさらに上昇させて、該ワイヤが該ボールの上部において生成された脆弱地点で切られるようにするものである。図３は、この工程により形成されたバンプ３０を示す。バンプは、本質的には、上部に傾斜が付けられ平滑な表面３２とワイヤが切断されたナブ３３とをもったボールボンド３１を備える。この工程により形成されたバンプは、より均一な高さと、その上にステッチボンディングを信頼性のある形で形成するのにより適している大きくて平滑な表面とを有する傾向がある。しかしながら、極めて微細なワイヤ及び／又は微細なピッチを用いる場合には、ワイヤとダイとの間に適当な間隙を保証することは、この技術を用いても依然として困難である。
【０００８】
多くの場合、ボールの上部を平滑にする対角線方向の移動は、厳密に横方向の移動よりも好ましい。具体的には、完全に横方向の平滑化移動が多くの用途にうまく作用したが、ボールの大きさ及びピッチの大きさが減少し続けると、この完全に横方向の平滑化移動の際に、キャピラリの先端部によりバンプ上に及ぼされた力が、該バンプをパッドから引き剥がすことがあることが見出された。いずれの実施形態においても、バンプ上部の一部が削り取られていたため、この技術は、多くの場合、不十分な間隙に関するさらに大きな問題に見まわれていた。
基板に対する半導体素子の電気的相互接続のためのバンプ形成は、フリップ・チップ・ボンディングと呼ばれる別の周知の技術において用いられている。フリップ・チップ技術においては、半導体ダイの「上」面（すなわち、ボンドパッド及び回路を支持している面）が下方に面するように、該半導体ダイが「裏返される」。バンプは、ダイ上のボンドパッドと嵌合するように基板上の所定の位置に形成される。逆向きのダイが基板上に押し下げられて、該ダイは、ボンドパッドが基板上のスタッドバンプと電気接触した状態で、該基板上に逆さまに吊り下げられるようになり、ダイ上の残りの回路が基板と接触しないようにされる。本質的にはリバースワイヤボンディングのためのバンプを形成する上述の方法により、ワイヤボンディング機を用いてこうしたバンプを形成することを含む、スタッドバンプを基板上に形成する種々の技術がよく知られている。フリップ・チップ相互接続技術において、基板の表面とダイの表面との間における電気ショートを避けるのに十分な間隙を保証するために必要な最低限のバンプ高さがある。ワイヤの直径及びボンドパッドのピッチが減り続けるに伴い、ワイヤボンディング機を用いて十分な高さ及び均一性のあるバンプを形成することがますます困難になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、半導体の電気的相互接続用途のバンプを形成する方法及び装置を改良することである。
本発明の別の目的は、半導体の電気的相互接続用途のバンプを改良することである。
本発明のさらに別の目的は、ワイヤボンディング機を用いて半導体の電気的相互接続用途のバンプを形成する方法及び装置を改良することである。
本発明のさらに別の目的は、ワイヤボンディング機を用いてリバースボンディングを実行する方法及び装置を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によると、リバースワイヤボンディング又はフリップ・チップ相互接続のためのスタッドバンピングのような半導体の相互接続用途のバンプは、（１）バンプ位置においてボールボンディングし、（２）ボールボンドを形成した後に、キャピラリの先端部からワイヤが出ている状態で該キャピラリを所定の高さだけ上昇させ、（３）該キャピラリを所定の距離だけ横方向に移動させ、（４）さらに該キャピラリを上昇させ、（５）該キャピラリを対角線方向下方に、第１の横方向移動とは反対の横方向に移動させることにより形成される。次に、キャピラリを上昇させ、クランプを閉じ、該ワイヤのピグテールがバンプにおいて切り離されるように該キャピラリを再び上昇させることにより、ワイヤが切断される。
キャピラリは、該キャピラリの先端部がバンプ上部の一部に接触し、該一部を平滑にするようにする最終的な対角線方向の移動が可能なように位置決めさせられることが好ましい。この技術は、フリップ・チップ用途及びリバースワイヤボンディング用途の両方において、増加した間隙が設けられるように、より高くより大きなバンプを形成することができる。リバースワイヤボンディング用途において、第１の横方向の移動は、ステッチボンドが形成されるバンプ上部の傾斜が付けられた平滑な表面が該ワイヤループの方向に上向きに傾斜するように、ワイヤループの他端の位置（すなわち、完成したループの第１の／ボールボンドが形成される位置）に向かう方向にあることが好ましい。この構成は、ワイヤがステッチボンドにおいてより大きな上向きの角度を有するようにすることにより、ステッチボンドの近くでワイヤの垂れ下がりを最小にする傾斜が付けられた表面をもたらす。
【００１１】
第１及び第２のキャピラリ上昇の高さと、横方向移動の距離と、対角線方向移動の距離及び角度についての最良の値は、総合的に、バンプの一部を形成するボールボンドの大きさの大部分を定めるワイヤの直径及びキャピラリの寸法に大きく依存する。これらの値はさらに、バンプの特定の目的にも依存する。例えば、バンプがワイヤループのための第２のボンド位置となるべき場合には、傾斜が付けられた平滑な表面の所望の高さは、バンプがフリップ・チップ相互接続のためのスタッドバンプとして用いられるときの所望の高さよりも一般的に低くなる。一般的には、より大きな又はより高いバンプが必要とされる場合には、これらの距離を増加させることは、バンプの上部に折り曲げ部を形成する際にキャピラリから繰り出されるワイヤ量を増加させることになるため、横方向及び対角線方向の移動はより大きくなる。さらに、高さを増加させることが、ステッチボンディングの特定の表面を形成することよりも重要な場合には、２つの上昇高さのパラメータと横方向及び対角線方向の移動のパラメータを調整して、より急な折り曲げ部をバンプ上部設けるようにすることができる。
リバースワイヤ形成の用途においては、バンプが上述のように形成されると、次に、同じ又は異なるワイヤボンディング機で、第２の位置で別のボールボンドを形成し、該バンプ上部にステッチボンドを形成することによりワイヤループを完成させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図４Ａから図４Ｆは、全体的に、本発明による例示的なバンプ形成工程の異なる６段階におけるキャピラリの先端部及びワイヤの位置を示す。図示のように、バンプ形成工程の始まりは、本質的に従来技術と同一である。具体的には、この工程は、ワイヤ４０がキャピラリ４１から短い距離だけ延びた状態から始まる。ワイヤは、溶融し本質的にボール４２に形成されるように電気火花が当てられる。次に、キャピラリはボンド位置４３に接触するように下降し、ボールを該ボンド位置の表面に対して挟み付け、キャピラリの先端部の形状によって決められるバンプの初期形状を形成する。ボールと表面との間にボンドが形成されるように、熱及び／又は超音波エネルギが加えられる。図４Ａは、この時点における工程を示す。
次に、キャピラリ４１は、接着されたボール４２の上部から短い距離だけ延びるようにワイヤを出すために、クランプ（図示せず）が開いた状態で上昇する。この上昇の距離をここでは分離高さと呼ぶ。図４Ｂは、この段階の後のキャピラリ位置を示す。次に、キャピラリ４１は、横方向に第１の方向に（図４Ａから図４Ｆにおいて右側に）図４Ｃに示すように、ワイヤをねじれさせるように移動して、これにより２つの湾曲部４０ａ及び４０ｂがワイヤに形成される。この横方向移動の距離をここでは折り曲げオフセットと呼ぶ。次に、キャピラリは、付加的なワイヤが出されるように、短い距離だけ再び上方に移動する。一般的には、必ずしも必要ではないが、この第２の垂直方向の上昇距離は、少なくとも第１の垂直方向の上昇距離に、ここでは折り曲げ係数と呼ばれる付加的な距離を加えた距離である。従って、この第２の垂直方向の上昇距離は、一般的に本明細書においては、分離高さ（すなわち、第１の垂直方向の上昇）と折り曲げ係数との合計と言われる。第２の垂直方向の上昇が分離高さよりも小さくなるような特別な状況においては、折り曲げ係数は、単に負の値となるだけである。折り曲げ係数は、バンプの上部を形成するワイヤの折り曲げ部におけるワイヤ量を制御するのに用いられる。図４Ｄは、工程におけるこの時点のキャピラリ及びワイヤの位置を示す。次に、キャピラリは、対角線方向下方に、及び左側に戻るように移動して、ワイヤをバンプ上の該ワイヤ自体の上に折り曲げる。具体的には、標準的なベクトル解析を用いると、対角線方向の移動は、２つの直交成分、すなわち、垂直成分と横方向（すなわち、水平）成分とからなると考えることができる。垂直成分は、ここではバンプ高さと呼ばれるもので終わる下方成分である。従って、対角線方向の移動についての垂直成分の距離は、分離高さからバンプ高さを引いたものである。対角線方向の移動についての横方向成分は、ここでは折り返しオフセットと呼ばれ、一般的に、第１の横方向、すなわち、折り曲げオフセットの方向とは反対の方向にあるものである。これにより、ワイヤは、それ自体の上に折り曲がるようになる。種々の移動の距離、すなわち、分離高さ、折り曲げオフセット、折り返しオフセット、及びバンプ高さは、キャピラリの先端部が対角線方向の移動の少なくとも一部にわたりワイヤ内にあるように選択されて、該キャピラリの先端部が該キャピラリの先端部の周りで湾曲するワイヤの一部を削り取るようになり、これにより平滑化され傾斜が付けられた表面がバンプ上に生成されるようになることが好ましい。図４Ｅは、対角線方向の移動の終わりにおけるキャピラリの先端部を示す。
【００１３】
次に、短い距離だけワイヤが出されるように、キャピラリ４１はクランプが開いた状態で上昇する。次に、クランプは閉じられ、バンプの平滑化された部分の端部でワイヤが切られるように、再びキャピラリ４１が上昇する。図４Ｆは、本質的にはバンプ形成工程の終わりであるこの時点におけるキャピラリ４１及びバンプ４２の位置を示す。
ワイヤボンディング機は、該ワイヤボンディング機がここで述べられた行程を実行するようにすることができる制御回路によって制御される。一般に、この回路は、プログラムされた汎用コンピュータ、デジタル信号プロセッサ、状態機械、組み合わせ論理回路、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路、又はその他の周知のデジタル処理手段のいずれかのようなデジタル処理装置を備える。この回路がコンピュータを備える場合には、本発明は、排他的ではないが、主として、ワイヤボンディング機械がここに説明された行程を実行するように該コンピュータをプログラムするためのソフトウェア内に属する。
【００１４】
ここで、図４Ａから図４Ｆと関連して上述のように本発明により形成された例示的なバンプ５０の正面図である図５を参照すると、該バンプは、図４Ａに示すようにボールボンドを形成する初期段階の際に一般的に形成される底部５１を備える。バンプの底部５１の上部には、ワイヤの折り曲げ部５２がある。ワイヤの折り曲げ部５２は、一般的には、バンプのボールボンド部分５１の上部から延び、その上部と一体の第１端５６ａと第２端５６ｂとを有する第１の折り曲げられた部分５６と、本質的に、第１の折り曲げられた部分の第２端５６ｂと並べて置かれた第１端５７ａと第２端５７ｂとを有する第２の折り曲げられた部分５７からなる。折り曲げ部上の平滑化され傾斜が付けられた部分５３は、図４Ｄ及び図４Ｅにより示される前述の対角線方向の移動の際に、上述のキャピラリによる削り取りによって、バンプの第２の折り曲げられた部分５７に形成されたものである。ナブ５４は、本質的にワイヤが切断されたところに残され、本質的に第２の折り曲げられた部分の第２端５７ａにある。薄く網掛けされた部分５５は、平滑化され傾斜が付けられた表面５３が形成されるようにキャピラリの先端部により削り取られたワイヤ材料の量を表わす。
本発明の代替的な実施形態においては、対角線方向の移動は、横方向の移動とそれに続く下方向の移動とからなる２つの一連の移動に分割することができる。この２段階の行程は、キャピラリの外側縁に傾斜が付けられており、それがワイヤに接触するときには、図５に全体的に示されるように、平滑な対角線方向の表面を形成することになるため、やはり平滑化され傾斜が付けられた表面をもたらす。
【００１５】
適切なバンプを形成するための分離高さ、バンプ高さ、折り曲げ係数、折り曲げオフセット、及び折り返しオフセットについての特定値は、キャピラリの先端部、キャピラリの穴径、及びキャピラリ面取り部直径、並びにワイヤの直径の寸法に大いに依存する。一般に、ワイヤの直径が大きくなればなるほど、折り曲げオフセット及び折り返しオフセット値も大きくなる必要がある。通常、前述のパラメータについての最良の値は、経験的な根拠及び特定用途の目標に基づいて求めることが好ましい。例えば、バンプがフリップ・チップ相互接続のために用いられる場合には、平滑化され傾斜が付けられた部分の正確な形状及び高さは特に重要ではない。むしろ、バンプの合計の高さが最も重要な要素となり得る。一方、バンプがリバースワイヤボンディングにおける第２のボンド位置として用いられる場合には、平滑化され傾斜が付けられた表面の形状及び／又は高さが、該バンプの最大の高さよりも重要となる傾向がある。
一般的に、フリップ・チップ用途のためにはより望ましいことになる全体がより高いバンプは、（１）該バンプ上部のワイヤの折り曲げ部の傾斜、及び（２）該折り曲げ部を形成するワイヤの量の１方又は両方を増加させることにより形成することができる。傾斜が付けられ平滑化された表面の傾斜は、一般的に、折り曲げオフセットを減らし、折り返しオフセットを、分離高さに対して増加させることにより増加させることができる。さらに、折り曲げ部におけるワイヤの量は、一般的に、分離高さ及び折り曲げ係数を増加させることにより増加する。図６Ａ及び図６Ｂは、全体のバンプ高さの増加が重要なものとして考慮されて設計された本発明により形成されたバンプの走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。これらのバンプは、次の例示的なパラメータを用いて形成されたものである。
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【００１６】
一方、ステッチボンディングにおいて、傾斜が付けられ平滑化された表面について、より小さい傾斜とより大きい面積を達成することがより重要な場合には、一般的に、折り曲げオフセットを増加させ、折り返しオフセットの距離を分離高さに対して減らすことにより、該傾斜が付けられ平滑化された表面の傾斜を減らし、その面積を増加させることができる。図７Ａから図７Ｄは、ステッチボンディングにおいて大きな平滑で安定した表面という条件が重要なものとして考慮されて設計された本発明により形成されたバンプのＳＥＭである。これらのバンプは、次の例示的なパラメータを用いて形成されたものである。
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【００１７】
下の表は、ワイヤボンディング機の制御パラメータ（すなわち、分離高さ、バンプ高さ、折り曲げオフセット、折り返しオフセット、及び折り曲げ係数）についての最小値、最大値、及び推奨値を、キャピラリ及びワイヤの寸法、すなわち、ワイヤの直径（ＷＤ）、キャピラリ先端部直径（ＴＩＰ）、キャピラリ面取り部直径（ＣＤ）、及びキャピラリの穴径（ＨＤ）の関数として示すものである。最小値及び最大値は、リバースボンディング及びフリップ・チップ・バンピングに必要な異なるバンプ形状を達成する際に適切な結果がもたらされるように示された範囲を定める。これらの範囲の外にある値もまた、非常に満足できる結果をもたらすことができ、これらの範囲は単に例示的なものに過ぎない。さらに、「推奨」と表示が付された縦の列は、上述のように、好ましくは、経験的に求められ、特定の用途によって決まるべきである最良の値についての実験に基づいた判断のための推奨される始点を示す。
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【００１８】
一般に、如何なる所定のワイヤの直径及びキャピラリの大きさについての所望のバンプも高くなればなるほど、折り曲げオフセットは短くなり、及び／又は、分離高さ、折り返しオフセット及び／又は折り曲げ係数は大きくなる。バンプがワイヤループのステッチボンドのためのプラットフォームとして用いられるべき場合には、上記の表の「最小」値と「推奨」値との間の値が、より適当であり得ることが観察された。一方、フリップ・チップ・ボンディングの場合が典型的であるように、バンプ高さの増加がより重要な場合には、上記の表の「推奨」値と「最高」値との間のパラメータ値が、より適当であり得る。
ステッチボンドが傾斜した表面上に作られるという事実は、ワイヤが該ステッチボンドの近くに垂れ下がらないようにする助けとなる。ステッチボンドが大きな平滑な表面上に作られるという事実は、該ステッチボンドの信頼性を改良する。
【００１９】
図８は、ステッチボンドがバンプの上部に作られた本発明によるワイヤループを示す。この特定の実施形態においては、バンプ６１及びステッチボンド６２は、その上にワイヤループ６７の第１の／ボールボンド６６が作られる、リードフレーム６５のような基板上に支持されたダイ６４のボンドパッド６３上に作られる。図８に見られるように、ワイヤループ６７は、傾斜が付けられた平滑化された表面の上り坂方向にあるバンプ６１及びステッチボンド６２から離れる方向に延びる（図８の右側に）。従って、ワイヤは、該ワイヤがステッチボンドの近くに垂れ下がらない状態を維持するのを助ける上向きの角度で、該ステッチボンドから離れる方向に延びる。作動において、バンプ６１が、図４Ａから図４Ｆと関連した上述の方法によりボンドパッド６３上に置かれる。次に、同じ又は異なるワイヤボンダのキャピラリが、ワイヤループの第１の／ボールボンドのために基板６５上の位置に移動し、ボールボンド６６を形成する。次に、キャピラリが、ワイヤループの第２の／ステッチボンドのための位置となるすでに形成されたバンプ６１の上方の位置に移動する。第１のボンド位置と第２のボンド位置との間のキャピラリの移動は、ワイヤループ６７を適切に成形するのに必要であると考えられる如何なる移動の構成要素をも含むことができる。次に、第２の／ステッチボンド６２が、バンプ６１の傾斜が付けられた平滑な部分６８の上部に作られる。具体的には、キャピラリは下方に移動し、傾斜が付けられた平滑な表面に接触し、このようにして、キャピラリ先端部とこの傾斜が付けられた平滑な表面との間にワイヤを挟みつける。熱及び／又は超音波エネルギを加えて、接着を助けることができる。次に、キャピラリは、短い距離のワイヤが出るようにクランプが開いた状態で上昇する。クランプが閉じ、キャピラリは再び上昇して、脆弱化したステッチボンドにおいてワイヤが切られるようになる。結果として得られたワイヤループ６７が図８に示される。
図９は、本明細書の背景部分において上述された従来技術により半導体ダイのボンドパッド上に作られた複数のバンプの走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【００２０】
図１０は、本発明により半導体ダイのボンドパッド上に作られた複数のバンプのＳＥＭである。図示されるように、バンプは、ステッチボンドを受け入れるためのより多くの金、より高い高さ、及びより大きくより急に傾斜が付けられた平滑な表面を有する。
図１１Ａは、本明細書の背景部分において上述された従来技術により半導体ダイのボンドパッド上に作られたバンプ上に作られたステッチボンドの近くにある複数のワイヤループの一部を示すＳＥＭである。図１１Ｂは、図１１Ａを異なるより低い視点から見た従来技術のボンドを示すＳＥＭである。図１１Ａ及び図１１Ｂの両方に見られるように、ワイヤループは実質的に垂れ下がり、ダイの縁部に接触しそうになっている。
図１２Ａは、本発明により半導体ダイのボンドパッド上に作られたバンプの上部に作られたステッチボンドの近くにある複数のワイヤループの一部を示すＳＥＭである。図１２Ｂは、図１２Ａを異なるより低い視点から見たボンドを示すＳＥＭである。図示されるように、ワイヤループは、図１１Ａ及び図１１Ｂにより示される従来技術のものよりも実質的に少なく垂れ下がり、ダイの上面及び縁部を実質的な距離だけ空けている。
【００２１】
リバースワイヤボンディング及びフリップ・チップのような半導体の相互接続用途のためのバンプを作成する新しい方法及び装置が開示された。さらに、ワイヤループボンディング、特にリバースワイヤループボンディングのための方法及び装置が開示された。本発明の幾つかの利点は、フリップ・チップ相互接続用途においては基板の間隙を改良する助けとなり、リバースワイヤループボンディング用途においてはワイヤループの間隙を改良し、ワイヤの垂れ下がりを最小限にする助けとなる、より大きな及び／又はより高いバンプの形成を含む。本発明により形成されたバンプは、リバースワイヤルーピング用途においてステッチボンドを形成することができる、より大きくより均一でより安定した平滑な表面を形成する。中でも、これはループの安定性（ループ形状の一貫性及びループ高さの一貫性を含む）を改良する助けとなる。
このように本発明の幾つかの特定の実施形態について説明してきたが、当業者であれば、種々の代替技術、修正及び改良を容易に想い付くであろう。この開示により明らかにされたような代替技術、修正及び改良は、ここでは明記されていないが、この説明の一部であることを意図しており、本発明の精神及び範囲内にあることを意図している。従って、上述の説明は例に過ぎず、限定するものではない。本発明は、特許請求の範囲において定義されたもの、及びその均等物にのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】従来技術によるワイヤボンディングの段階を示す図である。
【図１Ｂ】従来技術によるワイヤボンディングの段階を示す図である。
【図１Ｃ】従来技術によるワイヤボンディングの段階を示す図である。
【図１Ｄ】従来技術によるワイヤボンディングの段階を示す図である。
【図１Ｅ】従来技術によるワイヤボンディングの段階を示す図である。
【図２】従来技術によるワイヤループの外形である。
【図３】１つの特定の従来技術によりワイヤボンディング機により形成されたバンプの外形である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態によるバンプ形成技術の種々の段階におけるキャピラリ及びワイヤの位置を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態によるバンプ形成技術の種々の段階におけるキャピラリ及びワイヤの位置を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態によるバンプ形成技術の種々の段階におけるキャピラリ及びワイヤの位置を示す図である。
【図４Ｄ】本発明の一実施形態によるバンプ形成技術の種々の段階におけるキャピラリ及びワイヤの位置を示す図である。
【図４Ｅ】本発明の一実施形態によるバンプ形成技術の種々の段階におけるキャピラリ及びワイヤの位置を示す図である。
【図４Ｆ】本発明の一実施形態によるバンプ形成技術の種々の段階におけるキャピラリ及びワイヤの位置を示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるワイヤボンディング機により形成されたバンプの形状である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態により形成されたバンプの走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態により形成されたバンプの走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【図７Ａ】本発明の別の実施形態により形成されたバンプのＳＥＭである。
【図７Ｂ】本発明の別の実施形態により形成されたバンプのＳＥＭである。
【図７Ｃ】本発明の別の実施形態により形成されたバンプのＳＥＭである。
【図７Ｄ】本発明の別の実施形態により形成されたバンプのＳＥＭである。
【図８】本発明の実施形態によりワイヤボンディング機により形成された、リバースボンデッドワイヤループのバンプの側面図である。
【図９】従来技術により形成されたバンプの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１０】本発明により形成されたバンプの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１１Ａ】第１の視点から撮られた、従来技術によりダイと基板との間に形成された複数のワイヤボンドのステッチボンド端部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１１Ｂ】第１の視点から撮られた、本発明によってダイと基板との間に形成された複数のワイヤボンドのステッチボンド端部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１２Ａ】図８Ａに見られるものとは異なる視野から見た、従来技術によりダイと基板との間に形成された複数のワイヤボンドのステッチボンド端部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１２Ｂ】図８Ａに見られるものとは異なる視野から見た、本発明によりダイと基板との間に形成された複数のワイヤボンドのステッチボンド端部の走査型電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００２３】
４０：ワイヤ
４１：キャピラリ
４２：ボール
４３：ボンド位置
６１：バンプ
６２：ステッチボンド
６３：ボンドパッド
６４：ワイヤループ
６５：基板
６６：第１の／ボールボンド
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５】
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【図６Ａ】
2004282015.tif 000019
【図６Ｂ】
2004282015.tif 000020
【図７Ａ】
2004282015.tif 000021
【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【外国語明細書】
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