(57)【要約】【課題】  ループプル試験時に応力集中を抑制し、電極パッドの剥がれを抑制する。【解決手段】  半導体チップ上に複数形成された電極パッド３に圧着ボール２を接合してなる半導体装置である。電極パッド３にプローブを押圧してウェハテストを実行した後、ウェハテストにより電極パッド３に形成されたプローブ痕１を、半導体チップ１固定用のリードと接合されたワイヤ４の一端をなす圧着ボール２により完全に覆うように、電極パッド３とリードとのワイヤボンディングを行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップ上の電極パッドに圧着ボールを接合してなる半導体装置であって、
ウェハテストにより前記電極パッドに存在するプローブ痕が、前記圧着ボールにより完全に覆われたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
半導体チップ上の電極パッドに圧着ボールをワイヤボンディングしてなる半導体装置であって、
ウェハテストにより前記電極パッドに存在する複数のプローブ痕が、７０度以上１１０度以下の角度で互いに交差することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置において、
前記複数のプローブ痕が、前記圧着ボールにより完全に覆われたことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
半導体チップ上の電極パッドに圧着ボールを接合してなる半導体装置であって、
ウェハテストにより前記電極パッドに存在するプローブ痕が屈曲した形状を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
半導体チップ上の電極パッドにプローブを押圧して、ウェハテストを実行する工程と、
前記ウェハテストにより前記電極パッドに形成されたプローブ痕を完全に覆うように、前記電極パッドに圧着ボールを接合するワイヤボンディング工程と、
前記ワイヤボンディング工程の終了後、ループプル試験を実行する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
半導体チップ上の電極パッドにプローブを複数回押圧して、ウェハテストを実行する工程と、
前記ウェハテストを実行した後、前記電極パッドに圧着ボールを接合するワイヤボンディング工程と、
前記ワイヤボンディング工程の終了後、ループプル試験を実行する工程とを含み、
複数回押圧されたプローブが７０度以上１１０度以下の角度で交わるように、前記ウェハテストを実行することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ウェハテストにより前記電極パッドに形成された複数のプローブ痕を前記圧着ボールが完全に覆うように、前記ワイヤボンディング工程を実行することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
半導体チップ上の電極パッドにプローブを屈曲させながら押圧して、ウェハテストを実行する工程と、
前記ウェハテストにより前記電極パッドに形成されたプローブ痕を完全に覆うように、前記電極パッドに圧着ボールを接合するワイヤボンディング工程と、
前記ワイヤボンディングの終了後、ループプル試験を実行する工程と、
を含むことを特徴とする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、プローブ痕を有する電極パッドに圧着ボールを接合させてなる半導体装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体装置を製造する際、電極パッドに圧着ボールを接合させるワイヤボンディング工程が行われている。
近年の電極パッドの狭ピッチ化に伴い、圧着ボールの形状を真円状から楕円状にする技術が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５６０３０号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ワイヤボンディングに先立って行われるウェハテストにおいて、電極パッドにプローブを押圧する、いわゆるプロービングが行われる。このため、ウェハテスト後の電極パッドには、プローブ痕が存在する。プローブ痕の直上に位置する圧着ボールは接合に寄与しないため、プローブ痕が存在しない場合と比較して、電極パッドと圧着ボールとの接合面積が小さくなるという問題があった。
【０００５】
また、プローブ痕の形状に沿って、電極パッド表面と圧着ボール裏面との接合面の形状に偏りが生じてしまう。このため、ワイヤボンディング後に行われるループプル試験時に、図６に示すように、プローブ痕上に位置する部分から圧着ボール２が持ち上がり、圧着ボール２にモーメント力が発生してしまう。よって、ループプル試験時に、電極パッド３が剥がれてしまうという問題があった。
【０００６】
また、図７に示すように、電極パッド３に複数のプローブ痕が存在する場合、その隙間に小面積接合部分が存在する。この場合も、ループプル試験時に引っ張り応力が小面積接合部分に加わる。このため、ループプル試験時に応力が集中し、電極パッド３が剥がれるという問題があった。
【０００７】
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、ループプル試験時の電極パッドの剥がれを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体装置は、半導体チップ上の電極パッドに圧着ボールを接合してなる半導体装置であって、
ウェハテストにより前記電極パッドに存在するプローブ痕が、前記圧着ボールにより完全に覆われたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係る半導体装置は、半導体チップ上の電極パッドに圧着ボールをワイヤボンディングしてなる半導体装置であって、
ウェハテストにより前記電極パッドに存在する複数のプローブ痕が、７０度以上１１０度以下の角度で互いに交差することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る半導体装置は、半導体チップ上の電極パッドに圧着ボールを接合してなる半導体装置であって、
ウェハテストにより前記電極パッドに存在するプローブ痕が屈曲した形状を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以上説明したように、ループプル試験時の電極パッドの剥がれを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による半導体装置を説明するための図である。詳細には、図１（ａ）は、電極パッドと圧着ボールとの接合部分近傍を示す上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【００１３】
図１に示すように、半導体チップ（図示せず）上に、アルミニウム薄膜からなる電極パッド３が複数形成されている。電極パッド３は、プロービング装置の機構による制限から、パッドピッチ方向（図中の横方向）を短辺方向とする長方形となっている。電極パッド３には、ウェハテスト時にプローブが押圧されたことにより形成されたプローブ痕１が存在する。このプローブ痕１は、例えば、カンチレバータイプのプローブを用いた場合には、直線的な引っかき傷である。このプローブ痕１を完全に覆うようにして、圧着ボール２が電極パッド３に接合されている。圧着ボール２はワイヤ４の一端をなし、該ワイヤ４の他端はリード（図示せず）に接続されている。圧着ボール２の直径は、近年の電極パッド３の狭ピッチ化を考慮すれば、例えば４５μｍ以下であることが好適である。
【００１４】
なお、プローブ痕は、上述した引っかき傷のようなものだけではなく、他の形状のものも存在する。
図２は、本実施の形態１において、プローブ痕の他の例を示す上面図である。
コブラタイププローブや薄膜タイププローブを用いてウェハテストを行った場合には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、電極パッド３に点状（パッド状）の傷や凹みのようなプローブ痕１ａ，１ｂが複数形成される。この場合も、複数のプローブ痕１ａ，１ｂが圧着ボール２底面により完全に覆われるように、圧着ボール２が電極パッド３に接合される。
また、圧着ボール２の接合面の形状は任意であり、プローブ痕を完全に覆い隠すことができれば楕円形状でも真円形状でもよい。
【００１５】
次に、上記半導体装置の製造方法について説明する。なお、ワイヤボンディング工程を中心に説明する。
半導体チップの外周付近にアルミニウム薄膜からなる電極パッド３を複数形成する。
次に、電極パッド３にカンチレバータイプのプローブを押圧して、ウェハテストを実行する。このウェハテスト時に、電極パッド３に引っかき傷のようなプローブ痕１が形成される。
そして、半導体チップ上の電極パッド３と、該半導体チップを固定するリードフレームのリードとをワイヤボンディングする。このとき、電極パッド３のプローブ痕１が、ワイヤ４の一端をなす圧着ボール２によって完全に覆われるようにする。
さらに、ワイヤ４のループにフックを引っ掛け、該フックを上方に引っ張ることにより、ループプル試験（引っ張り試験）を行う。図１（ｂ）は電極パッド３に対して垂直方向にループプル試験を行う場合を示しているが、電極パッド３に対してある程度の角度をつけてループプル試験を行う場合もある（図７参照）。このループプル試験時に、プローブ痕１が圧着ボール２の外側に露出しないため、従来生じていたようなモーメント力が発生しない。
【００１６】
以上説明したように、本実施の形態１では、電極パッド３とリードとをワイヤボンディングする際、ウェハテストによるプローブ痕１を完全に覆うように、電極パッド３と圧着ボール２とを接合するようにした。これにより、従来よりも電極パッド３と圧着ボール２の接合面積を大きくすることができ、従来よりも強い接合強度を得ることができる。また、圧着ボール２の外側にプローブ痕１が露出していないため、ループプル試験時に、従来生じたようなモーメント力が圧着ボール２に発生しない。また、複数のプローブ痕１の隙間に従来生じたような小面積接合部分が存在しないため、ループプル試験時の引っ張り応力が一部に集中しない。
従って、ループプル試験時の電極パッド３の剥がれを抑制することができる。
【００１７】
実施の形態２．
前述した実施の形態１では、圧着ボール２の径を大きくしてプローブ痕１を完全に覆うことにより、ループプル試験時の応力集中を防止した。本発明の実施の形態２では、プローブ痕の形状を適正化することにより、ループプル試験時の応力集中を抑制する。
【００１８】
図３は、本実施の形態２による半導体装置を説明するための上面図である。
図３に示すように、アルミニウム薄膜からなる電極パッド３に、直線状のプローブ痕１が複数存在する。ウェハテストにより形成された複数のプローブ痕１は、直角又はそれに近い角度、より詳細には、７０度以上１１０度以下の角度θで交差している。複数のプローブ痕１は、直角に交わることが好適である。
また、ワイヤの一端をなす圧着ボール２が電極パッド３に接合されている。圧着ボール２の下方であり、且つ複数のプローブ痕１の隙間である領域に、接合領域５が形成される。しかし、複数のプローブ痕１を上述したように形成することにより、従来よりも接合領域５の面積を大きくすることができる。
【００１９】
次に、上記半導体装置の製造方法について説明する。
半導体チップの外周付近にアルミニウム薄膜からなる電極パッド３を複数形成する。
次に、電極パッド３にカンチレバータイプのプローブを押圧して、ウェハテストを実行する。このウェハテストにおいて、電極パッド３にプローブを複数回押圧する際、１回目に押圧したプローブに対して、２回目に押圧するプローブの角度が直角又はそれに近い角度になるようにする。詳細には、電極パッド３に複数回押圧されたプローブが７０度以上１１０度以下の角度をなすように、ウェハテストを行う。これにより、電極パッド３に残存する複数のプローブ痕１が直交又はそれに近い角度で交差する。
そして、半導体チップ上の電極パッド３と、リードフレームのリードとをワイヤボンディングする。すなわち、電極パッド３に圧着ボール２を接合する。
さらに、前述した実施の形態１と同様の方法で、ワイヤのループにフックを引っ掛け、該フックを上方に引っ張ることにより、ループプル試験を行う。
【００２０】
以上説明したように、本実施の形態２では、複数のプローブ痕１を所定の角度で交差させることにした。これにより、複数のプローブ痕１間の隙間に位置する接合領域５の面積を広くすることができるため、プローブ痕１間におけるループプル試験時の引っ張り応力集中を抑制することができる。従って、ループプル試験時の電極パッド３の剥がれを抑制することができる。
【００２１】
次に、本実施の形態２の変形例について説明する。
図４は、本実施の形態２の変形例を説明するための上面図である。
図４に示すように、本変形例による半導体装置では、ウェハテストによる電極パッド３に形成されたプローブ痕１が、圧着ボール２により完全に覆われている。すなわち、電極パッド３とリードとをワイヤボンディングする際、ウェハテストによるプローブ痕１を完全に覆うように、電極パッド３と圧着ボール２とを接合するようにした。
本変形例によれば、上述した実施の形態２よりも複数のプローブ痕１間の接合領域５の面積を更に広くすることができるため、ループプル試験時の引っ張り応力集中を更に抑制することができる。さらに、本変形例によれば、前述した実施の形態１で得られた効果が得られる。
【００２２】
実施の形態３．
前述した実施の形態２と同様に、本発明の実施の形態３では、プローブ痕の形状を適正化することにより、ループプル試験時の応力集中を抑制する。
【００２３】
図５は、本実施の形態３による半導体装置を説明するための上面図である。
図５に示すように、電極パッド３に、屈曲した形状のプローブ痕１が存在する。
また、ワイヤの一端をなす圧着ボール２が電極パッド３に接合されている。プローブ痕１を上記屈曲形状にすることにより、圧着ボール２下方に小面積の接合領域が形成されない。
【００２４】
次に、上記半導体装置の製造方法について説明する。
半導体チップの外周付近にアルミニウム薄膜からなる電極パッド３を複数形成する。
次に、電極パッド３にカンチレバータイプのプローブを複数回押圧して、ウェハテストを実行する。このウェハテストにおいて、電極パッド３にプローブを屈曲させながら押圧する。すなわち、実施の形態２のような接合領域がプローブ痕間に形成されないように、プローブに曲率をつけて複数回押圧する。これにより、屈曲したプローブ痕１が電極パッド３に形成される。
そして、前述した実施の形態２と同様の方法で、ワイヤボンディングを行い、ループプル試験を行う。
【００２５】
以上説明したように、本実施の形態３では、プローブ痕１を曲線状に形成することにより、プローブ痕１間に接合領域を形成しないようにした。これにより、プローブ痕１間におけるループプル試験時の引っ張り応力集中を抑制することができる。従って、ループプル試験時の電極パッド３の剥がれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１による半導体装置を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１において、プローブ痕の他の例を示す上面図である。
【図３】本発明の実施の形態２による半導体装置を説明するための上面図である。
【図４】本発明の実施の形態２の変形例を説明するための上面図である。
【図５】本発明の実施の形態３による半導体装置を説明するための上面図である。
【図６】従来の半導体装置における問題点を説明するための図である（その１）。
【図７】従来の半導体装置における問題点を説明するための図である（その２）。
【符号の説明】
【００２７】
１，１ａ，１ｂ  プローブ痕、  ２  圧着ボール、  ３  電極パッド、  ４  ワイヤ、  ５  接合領域、  ６  フック。
【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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