(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）第１の半導体チップ上の第１のボンディング・パッドと前記第１の半導体チップ外の第１のリード部とを、ワイヤ・ボンディング装置を用いて、ボンディング・キャピラリを用いたボール・ボンディングにより金属ワイヤで接続する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記第１のボンディング・パッド上のボールの高さを検出する工程；
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記検出の結果に基づいて、前記ワイヤ・ボンディング装置のボンディング条件を所定の条件に設定した後、第２の半導体チップ上の第２のボンディング・パッドと前記第２の半導体チップ外の第２のリード部とを、前記ワイヤ・ボンディング装置を用いて、前記ボンディング・キャピラリを用いた前記ボール・ボンディングにより前記金属ワイヤで接続する工程、
ここで、前記工程（ｂ）は、以下の下位工程を含む：
（ｂ１）自動焦点機構を用いて第１の高さ範囲内において自動焦点合わせすることにより、前記ボールのコーン部の外径円と、あらかじめ格納された前記ボンディング・キャピラリの先端部の内部面取り部の外端円の図形データを画像上で比較して、それらがマッチングする第１の高さを検出する工程；
（ｂ２）前記下位工程（ｂ１）の後、前記自動焦点機構を用いて、前記第１の高さを含み、前記第１の高さ範囲よりも狭い第２の高さ範囲内において自動焦点合わせすることにより、前記ボールの前記コーン部の前記外径円の高さに対応する第２の高さを前記ボールの高さとして検出する工程。
【請求項２】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ１）において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の円弧状画像を取得する。
【請求項３】
請求項２の半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ１）において、前記ボールの前記コーン部の前記外径円と、あらかじめ格納された前記ボンディング・キャピラリの前記先端部の前記内部面取り部の前記外端円の前記図形データを画像上で比較して、それらがマッチングする水平位置を検出する。
【請求項４】
請求項３の半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ２）における自動焦点合わせは、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された複数の画像ブロックを用いて行われる。
【請求項５】
請求項４の半導体装置の製造方法において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックは、前記外径円の前記円弧状画像の内、鮮明な部分にのみ設けられる。
【請求項６】
請求項４の半導体装置の製造方法において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックの数は、４個以上である。
【請求項７】
請求項４の半導体装置の製造方法において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックの数は、８個以上である。
【請求項８】
請求項４の半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ２）における自動焦点合わせは、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックの各々における合焦点評価の平均を用いて評価される。
【請求項９】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドの主表面領域はアルミニウムを主要な成分とするメタルである。
【請求項１０】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドの裏面領域はチタン・ナイトライドを主要な成分とするバリア・メタルである。
【請求項１１】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記第１及び第２の半導体チップと前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドのそれぞれの間には、Low-k絶縁膜が介在している。
【請求項１２】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記第１及び第２の半導体チップは他の又は同一の有機配線基板上に取り付けられている。
【請求項１３】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドとそれぞれの他のボンディング・パッドとのパッド・ピッチは、８０マイクロメートル以下である。
【請求項１４】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記ボール・ボンディングは、サーモ・ソニック・ボンディングである。
【請求項１５】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤの径は２５マイクロメートル以下である。
【請求項１６】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤの径は２０マイクロメートル以下である。
【請求項１７】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤは金を主要な成分とし、パラジウムを副次的成分又は添加物として含む。
【請求項１８】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤは金を主要な成分とし、パラジウムを０．５から１０重量％以下含む。
【請求項１９】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤは金を主要な成分とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置（または半導体集積回路装置）の製造方法におけるワイヤ・ボンディング技術またはその検査技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本特開平６−２２４２６７号公報（特許文献１）には、実際に接続されたワイヤのボール部から比較対象となる基準データを測定しておき、次に接続するワイヤのボール部に対し、基準データと同じフォーカス点までカメラを駆動し、駆動した距離からボール部の厚さを測定するワイヤ・ボンディングにおけるボール圧着厚さ測定技術が開示されている。
【０００３】
日本特開２００６−７１４５０号公報（特許文献２）には、実際に接続されたワイヤのボール部から比較対象となる基準データを測定しておき、次に接続するワイヤのボール部に対し、基準データと同じフォーカス点までカメラを駆動し、駆動した距離からボール部の厚さを測定するに際して、キャピラリが交換されても基準データを取り直す必要のないワイヤ・ボンディングにおけるボール圧着厚さ測定技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２２４２６７号公報
【特許文献２】特開２００６−７１４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体装置の小型化に伴い、パッドサイズも小さくなる。そのため、このパッドに接続されるワイヤの径（第１ボンディング側のボール径）も小さくなる。第１ボンディング側におけるボールとパッドの接合は、放電工程によりワイヤの一端部（キャピラリの先端部側）に形成されたボール部をキャピラリの先端部で押さえつけることで、このボール部を圧着する。これにより、ボール部の上面には、キャピラリの先端部により押さえつけられた平坦面と、キャピラリのチャンファ形状に対応したコーン部が形成される。ボール部の接合強度は、ボール部の厚さに依存する。厚さ測定は、ボールの平坦部（図６参照）にフォーカス点（焦点）を合わせて、この焦点があったときのカメラの位置（上昇、又は下降した距離）から、ボール部の厚さを算出する。しかし、前記のように、ボール部の径が小さくなり、パッドの寸法も小さくなるため、ボール部に強い荷重をかけられない。すなわち、あまりボール部をキャピラリで押し潰せない。これにより、ボール部の上面に形成される平坦部の幅が、パッドの寸法が大きい場合に比べ、狭くなる。この結果、単にボール部の上方からカメラで、ボール部の平坦部を観測すると、カメラの焦点が合わせずらいため、ボール部の厚さの規格範囲に含まれないものを排除できず、次工程に流れてしまし、最終的にワイヤの断線不良が発生することになる。本発明者の検討によれば、これは、小型化に伴い、ボール部の潰し量が少なくなった分、使用するカメラのフォーカス範囲において、平坦部よりもコーン部を認識する面積が大きくなり（コーン部が大きく見えてしまう）、平坦部に対して焦点を合わせることが困難となったためである。
【０００６】
これに対して、実際に接続されたワイヤのボール部から比較対象となる基準データを測定しておき、次に接続するワイヤのボール部に対し、基準データと同じフォーカス点までカメラを駆動し、駆動した距離からボール部の厚さを測定するということも考えられる。しかしながら、実際に接合されたボール部から基準データを取ろうとすると、パッドの寸法が小さくなった場合、前記したような同様の問題が発生する。すなわち、実際に接合されたボール部から基準データ自体を測定することが困難である。
【０００７】
また、高い倍率のズーム機構を設けて、狭くなったボール部の平坦部のみをカメラが見るようにすれば前記の問題を解決できそうであるが、倍率を上げると、解像度が高くなり、得られた画像を解析するための処理に時間がかかってしまい、スループットの著しい低下を招く。
【０００８】
本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置の製造プロセスを提供することにある。
【０００９】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１１】
すなわち、本願発明は、半導体装置の製造工程において、ボール圧着厚を計測するに当たり、あらかじめキャピラリ先端の内部面取り部外周の径をデータとして格納して置き、そのデータを参照して、キャピラリ先端の内部面取り部外周に対応するボール部分の高さを測定するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１３】
すなわち、精度の高いキャピラリ先端の内部面取り部外周の寸法データを基準とするため、ボールの小径化により圧着されたボール周辺部の比較的平坦な部分が微細化して正確な寸法が計測困難となっても、精度よくボール圧着厚を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
【００１５】
１．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）第１の半導体チップ上の第１のボンディング・パッドと前記第１の半導体チップ外の第１のリード部とを、ワイヤ・ボンディング装置を用いて、ボンディング・キャピラリを用いたボール・ボンディングにより金属ワイヤで接続する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記第１のボンディング・パッド上のボールの高さを検出する工程；
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記検出の結果に基づいて、前記ワイヤ・ボンディング装置のボンディング条件を所定の条件に設定した後、第２の半導体チップ上の第２のボンディング・パッドと前記第２の半導体チップ外の第２のリード部とを、前記ワイヤ・ボンディング装置を用いて、前記ボンディング・キャピラリを用いた前記ボール・ボンディングにより前記金属ワイヤで接続する工程、
ここで、前記工程（ｂ）は、以下の下位工程を含む：
（ｂ１）自動焦点機構を用いて第１の高さ範囲内において自動焦点合わせすることにより、前記ボールのコーン部の外径円と、あらかじめ格納された前記ボンディング・キャピラリの先端部の内部面取り部の外端円の図形データを画像上で比較して、それらがマッチングする第１の高さを検出する工程；
（ｂ２）前記下位工程（ｂ１）の後、前記自動焦点機構を用いて、前記第１の高さを含み、前記第１の高さ範囲よりも狭い第２の高さ範囲内において自動焦点合わせすることにより、前記ボールの前記コーン部の前記外径円の高さに対応する第２の高さを前記ボールの高さとして検出する工程。
【００１６】
２．前記１項の半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ１）において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の円弧状画像を取得する。
【００１７】
３．前記１または２項の半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ１）において、前記ボールの前記コーン部の前記外径円と、あらかじめ格納された前記ボンディング・キャピラリの前記先端部の前記内部面取り部の前記外端円の前記図形データを画像上で比較して、それらがマッチングする水平位置を検出する。
【００１８】
４．前記１から３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ２）における自動焦点合わせは、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された複数の画像ブロックを用いて行われる。
【００１９】
５．前記１から４項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックは、前記外径円の前記円弧状画像の内、鮮明な部分にのみ設けられる。
【００２０】
６．前記１から５項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックの数は、４個以上である。
【００２１】
７．前記１から５項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックの数は、８個以上である。
【００２２】
８．前記１から７項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ２）における自動焦点合わせは、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックの各々における合焦点評価の平均を用いて評価される。
【００２３】
９．前記１から８項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドの主表面領域はアルミニウムを主要な成分とするメタルである。
【００２４】
１０．前記１から９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドの裏面領域はチタン・ナイトライドを主要な成分とするバリア・メタルである。
【００２５】
１１．前記１から１０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１及び第２の半導体チップと前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドのそれぞれの間には、Low-k絶縁膜が介在している。
【００２６】
１２．前記１から１１項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１及び第２の半導体チップは他の又は同一の有機配線基板上に取り付けられている。
【００２７】
１３．前記１から１２項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドとそれぞれの他のボンディング・パッドとのパッド・ピッチは、８０マイクロメートル以下である。
【００２８】
１４．前記１から１３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記ボール・ボンディングは、サーモ・ソニック・ボンディングである。
【００２９】
１５．前記１から１４項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤの径は２５マイクロメートル以下である。
【００３０】
１６．前記１から１４項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤの径は２０マイクロメートル以下である。
【００３１】
１７．前記１から１６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤは金を主要な成分とし、パラジウムを副次的成分又は添加物として含む。
【００３２】
１８．前記１から１６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤは金を主要な成分とし、パラジウムを０．５から１０重量％以下含む。
【００３３】
１９．前記１から１６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤは金を主要な成分とする。
【００３４】
２０．前記１から１９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記ボールの径は５０マイクロメートル以下である。
【００３５】
２１．前記１から２０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記ボールの高さは１０マイクロメートル以下である。
【００３６】
２２．前記１から２１項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記画像上の比較はカラー画像を用いて行われる。
【００３７】
２３．前記１から２２項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｄ）前記工程（ｂ）の前であって、前記工程（ａ）の後に、前記工程（ｂ）において用いる検査装置および前記自動焦点機構を用いて、前記第１のボンディング・パッドの水平位置および高さを検出する工程。
【００３８】
２４．前記１から２３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記ボールの高さの検出は、検出された前記第１のボンディング・パッドの高さを基準高さとして行われる。
【００３９】
２５．前記１から２４項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｅ）前記工程（ｂ）の後であって、前記工程（ｃ）の前に、前記工程（ｂ）において検出された前記ボールの高さに基づいて、前記工程（ｂ）において用いる検査装置および前記自動焦点機構を用いて、前記前記第１のボンディング・パッド上の前記ボールの外形を検出する工程。
【００４０】
２６．以下を有するワイヤ・ボンディング検査装置：
（ａ）カメラを含む光学観測系；
（ｂ）前記光学観測系を駆動して、自動的に合焦点面を移動させて、その合焦点面と基準面の距離を検出することができる自動焦点機構；
（ｃ）前記光学観測系により取得した画像データと、あらかじめ格納されたキャピラリの先端部の内部面取り部の外端円の図形データを画像上で比較し、所望のマッチング状態を判別することができる画像処理・記憶部。
【００４１】
２７．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）第１の半導体チップ上の第１のボンディング・パッドと前記第１の半導体チップ外の第１のリード部とを、ワイヤ・ボンディング装置を用いて、ボンディング・キャピラリを用いたボール・ボンディングにより金属ワイヤで接続する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記第１のボンディング・パッド上のボールの高さを検出する工程；
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記検出の結果に基づいて、前記ワイヤ・ボンディング装置のボンディング条件を所定の条件に設定した後、第２の半導体チップ上の第２のボンディング・パッドと前記第２の半導体チップ外の第２のリード部とを、前記ワイヤ・ボンディング装置を用いて、前記ボンディング・キャピラリを用いた前記ボール・ボンディングにより前記金属ワイヤで接続する工程、
ここで、前記工程（ｂ）は、以下の下位工程を含む：
（ｂ１）自動焦点機構を用いて自動焦点合わせすることにより、前記ボールのコーン部の外径円と、あらかじめ格納された前記ボンディング・キャピラリの先端部の内部面取り部の外端円の図形データを画像上で比較して、それらがマッチングする第１の高さを検出する工程；
（ｂ２）前記下位工程（ｂ１）の後、前記自動焦点機構を用いて、前記第１の高さの近傍において自動焦点合わせすることにより、前記ボールの前記コーン部の前記外径円の高さに対応する第２の高さを前記ボールの高さとして検出する工程。
【００４２】
２８．前記２７項の半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ１）において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の円弧状画像を取得する。
【００４３】
２９．前記２７または２８項の半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ１）において、前記ボールの前記コーン部の前記外径円と、あらかじめ格納された前記ボンディング・キャピラリの前記先端部の前記内部面取り部の前記外端円の前記図形データを画像上で比較して、それらがマッチングする水平位置を検出する。
【００４４】
３０．前記２７から２９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ２）における自動焦点合わせは、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された複数の画像ブロックを用いて行われる。
【００４５】
３１．前記２７から３０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックは、前記外径円の前記円弧状画像の内、鮮明な部分にのみ設けられる。
【００４６】
３２．前記２７から３１項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックの数は、４個以上である。
【００４７】
３３．前記２７から３１項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックの数は、８個以上である。
【００４８】
３４．前記２７から３３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｂ２）における自動焦点合わせは、前記第１の高さにおける前記コーン部の前記外径円の前記円弧状画像に沿って配置された前記複数の画像ブロックの各々における合焦点評価の平均を用いて評価される。
【００４９】
３５．前記２７から３４項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドの主表面領域はアルミニウムを主要な成分とするメタルである。
【００５０】
３６．前記２７から３５項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドの裏面領域はチタン・ナイトライドを主要な成分とするバリア・メタルである。
【００５１】
３７．前記２７から３６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１及び第２の半導体チップと前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドのそれぞれの間には、Low-k絶縁膜が介在している。
【００５２】
３８．前記２７から３７項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１及び第２の半導体チップは他の又は同一の有機配線基板上に取り付けられている。
【００５３】
３９．前記２７から３８項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記第１のボンディング・パッドおよび前記第２のボンディング・パッドとそれぞれの他のボンディング・パッドとのパッド・ピッチは、８０マイクロメートル以下である。
【００５４】
４０．前記２７から３９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記ボール・ボンディングは、サーモ・ソニック・ボンディングである。
【００５５】
４１．前記２７から４０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤの径は２５マイクロメートル以下である。
【００５６】
４２．前記２７から４０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤの径は２０マイクロメートル以下である。
【００５７】
４３．前記２７から４２項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤは金を主要な成分とし、パラジウムを副次的成分又は添加物として含む。
【００５８】
４４．前記２７から４２項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤは金を主要な成分とし、パラジウムを０．５から１０重量％以下含む。
【００５９】
４５．前記２７から４２項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記金属ワイヤは金を主要な成分とする。
【００６０】
４６．前記２７から４５項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記ボールの径は５０マイクロメートル以下である。
【００６１】
４７．前記２７から４６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記ボールの高さは１０マイクロメートル以下である。
【００６２】
４８．前記２７から４７項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記画像上の比較はカラー画像を用いて行われる。
【００６３】
４９．前記２７から４８項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｄ）前記工程（ｂ）の前であって、前記工程（ａ）の後に、前記工程（ｂ）において用いる検査装置および前記自動焦点機構を用いて、前記第１のボンディング・パッドの水平位置および高さを検出する工程。
【００６４】
５０．前記２７から４９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記ボールの高さの検出は、検出された前記第１のボンディング・パッドの高さを基準高さとして行われる。
【００６５】
５１．前記２７から５０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｅ）前記工程（ｂ）の後であって、前記工程（ｃ）の前に、前記工程（ｂ）において検出された前記ボールの高さに基づいて、前記工程（ｂ）において用いる検査装置および前記自動焦点機構を用いて、前記前記第１のボンディング・パッド上の前記ボールの外形を検出する工程。
【００６６】
〔本願における記載形式・基本的用語・用法の説明〕
１．本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
【００６７】
２．同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「ＡからなるＸ」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、Ａ以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Ａを主要な成分として含むＸ」等の意味である。たとえば、「金ワイヤ」といっても、純粋な金ばかりでなく、他の添加物等を付加した金、すなわち、金を主要な成分とする材料からなるワイヤを含む。「アルミニウム・パッド」等についても同じである。また、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。同様に、「酸化シリコン膜」と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、FSG（Fluorosilicate Glass）、TEOSベース酸化シリコン(TEOS-based silicon oxide)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon-doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate glass)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の熱酸化膜、CVD酸化膜、SOG(Spin ON Glass)、ナノ・クラスタリング・シリカ（Nano-Clustering Silica:NSC）等の塗布系酸化シリコン、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low-k絶縁膜（ポーラス系絶縁膜）、およびこれらを主要な構成要素とする他のシリコン系絶縁膜との複合膜等を含むことは言うまでもない。
【００６８】
３．同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００６９】
４．さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
【００７０】
５．「ウエハ」というときは、通常は半導体装置（半導体集積回路装置、電子装置も同じ）をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。
【００７１】
６．「自動焦点機構」とは、光学系による観測対象である物体（又は単に物）と当該光学系との距離方向をＺ軸（具体的には横方向すなわち、ＸＹ平面方向の自動位置合わせ等を含む場合が多い）とするとき、光学系の物平面を連続的又は任意の単位で移動させ、そのときの物画像を所定の評価基準（たとえば、あらかじめ記憶された参照図形や参照値との一致の度合い、画像強度分布の変化の速さ、傾き等の画像の鮮明度に対応する観測値）で評価することにより、目的とする物平面を自動的に特定する機構を言う。「自動焦点合わせ」とは、これに対応する処理をさす。以下の実施例においては、ボール高さの検出においても、ラフ・サーチとファイン・サーチで自動焦点合わせの具体的方法は異なり、また、ボール高さの検出とその他の検査ステップでは具体的な自動焦点合わせ方法は目的に応じて異なるが、全体の自動焦点機構としては単一の機構と見ている。すなわち、個々の目的に応じて、別個の制御機構を設けたとしても、それらの全体は単一の制御機構となる。なお、以下の実施例においては、光学観測系は詳細な使用方法の相違は別として、単一の光学系を共用している。この場合、個別の光学系を用意してもよいが、共用することで、装置の価格を下げられるほか、連続した複数の処理において、位置合わせその他のステップ間の調整時間等を省くメリットがあり、また、光学的精度も出しやすくなるメリットがある。また、一部のステップで倍率の異なる光学系を使用するために、低倍率の汎用光学系と、高倍率の特殊光学系の二つの光学系を使い分けてもよい。
【００７２】
７．「合焦点評価」とは、自動焦点合わせにおける焦点の一致度の数値評価であり、一般に測定点（評価の対象となる画像の輝度のピーク）の前後での画像の輝度減少の割合が大きいほど評価が高い。たとえば半値幅であれば狭いほど、焦点合わせ評価としては高くなる。
【００７３】
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
【００７４】
１．本実施の形態の半導体装置の製造方法の全体プロセスの説明（主に図１、図２、および図２１）
図１は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法の全体プロセス・フローを説明する模式プロセス・フロー図である。図２は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法の全体プロセス・フローを説明するプロセス・ブロック・フロー図である。図２１は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法の全体とワイヤ・ボンディング検査との関係を説明するプロセス概略ブロック・フロー図である。これらに基づいて、本実施の形態の半導体装置の製造方法の全体プロセスを説明する。
【００７５】
図２に示すように、たとえば３００ファイ（必要に応じて２００ファイでも４５０ファイでもよい）のシリコン系単結晶ウエハ１（すなわち半導体チップ１）の第１の主面（デバイス面）に集積回路を形成するウエハ工程（先行するウエハ工程１１１）が実行される。その後、ウエハ１の裏面（第２の主面）を所定の厚さまで研削して薄くするバック・グラインディング工程（ＢＧ工程１１２）が行われる。続けて、図１および図２に示すように、冷却水６２（洗浄水）を供給しながら、回転ブレード６１でウエハ１を個々のチップ２に分割するウエハ・ダイシング工程１０１が実行される。分割されたチップ２は、吸着コレット６４に吸着されて、有機配線基板３（たとえば、ガラス・エポキシ基板）の主面上（有機配線基板３の主面上の他のチップ上のこともある）にダイ・アタッチ・フィルム（ＤＡＦ）等の接着部材を介してダイ・ボンディングされる（ダイ・ボンディング工程１０２）。その後、有機配線基板３の主面上に固着されたチップ２上のボンディング・パッド８（すなわち第１のボンディング・パッド８）と有機配線基板３の主面上の外部リード部１８（他のチップ上のこともある）を金ワイヤ等のボンディング・ワイヤ４（すなわち金属ワイヤ４）を用いて、キャピラリ３１によるボール・ボンディング（形状的にはボール・ウエッジ・ボンディングという。また、プロセス的観点からサーモ・ソニック・ボンディングとも言う。）により接続する（ワイヤ・ボンディング工程１０３；図２１のステップ１７１）。ここで、ボンディング方法は、サーモ・ソニック・ボンディングに限らず、サーモ・コンプレッション・ボンディングでもよい。ただし、有機基板を用いる場合は、サーモ・ソニック・ボンディングの方が、加熱処理温度を下げられるメリットがある。
【００７６】
ワイヤは一般に高純度金ワイヤ（たとえば４Ｎや５Ｎまたはそれ以上の高純度）が用いられる。しかし、狭パッド・ピッチ化（たとえばパッド・ピッチ８０マイクロ・メートル以下；この場合、パッドサイズは正方形で７４マイクロ・メートル角程度であり、パッド開口は６７マイクロ・メートル角程度となる）に伴い、ボール径を小さくするため（たとえばボール径５０マイクロ・メートル以下）高純度金ワイヤに種々の添加物を添加したワイヤが用いられる。ここでは、高純度金に０．５重量％から１０重量％程度のパラジウムを添加した金を主要な成分とするワイヤを用いている。パラジウム添加ワイヤ（パラジウムを副次的な成分又は添加物として含む金ワイヤ）は他の特性を実質的に悪化させることなくワイヤの高度のみを高められるメリットがある。また、パラジウムは金よりも市場価格が安いメリットもある。ワイヤ径は狭パッド・ピッチ化に伴い、２５マイクロ・メートル以下のものが好適であるが、更なる狭パッド・ピッチ化に対応するためには２０マイクロ・メートル以下のものが更に好適である。
【００７７】
次に、図２に示すように、所定の頻度で（たとえば１日に１回、処理対象品種の変更の際など）ワイヤの接続状態を検査するワイヤ検査工程１１３（ワイヤ接続検査）が実行される（図２１のステップ１７２）。このワイヤ検査工程１１３の結果は、後続の対象製品にボンディング条件として反映される（図２１のステップ１７３）。なお、先と同様に、この変更されたボンディング条件で後続の対象製品の第２のボンディングパッドに対して、先と同様にワイヤボンディングが実行される（図２１のステップ１７４）。
【００７８】
続けて、図１および図２に示すように、有機配線基板３上の多数のチップ２を一括して（金型は単一でも複数でもよい）、エポキシ系レジン等の封止レジン５で封止する（モールド工程１０４）。封止方式はトランスファ・モールドでもコンプレッション・モールドでもよい。ここで、モールド工程以降の処理をする製品はボンディング検査実施製品及びその後続製品を含む。
【００７９】
次に図２に示すように、有機配線基板３の裏面のメタル電極パッド部に半田ボール等のバンプ電極をマウントするボール・マウント工程１１４が実行される。更に、図１および図２に示すように、洗浄水６２を供給しながら有機基板３ごとダイシング・ブレード６１により、封止体を分割して個々の半導体装置７（個別パッケージ）とする基板ダイシング工程１０５が実行される。その後、レーザ・マーカ６３により個別パッケージ７にマークが刻印される（マーキング工程１０６）。その後、図２に示すように、ハンドラ等により最終検査（最終電気試験）が実行される（最終検査工程１１６）。最後に、包装されて出荷される（包装工程１１７）。
【００８０】
２．本実施の形態の半導体装置の製造方法の対象となる半導体装置（半導体集積回路装置）構造の説明（主に図３）
図３は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法の対象となる半導体装置（半導体集積回路装置）構造の断面図である。図３に基づいて、本実施の形態の半導体装置の製造方法の対象となる半導体装置のボンディング・パッド周辺のデバイス縦構造について説明する。
【００８１】
図３に示すように、半導体チップ２は、たとえば４層配線基板である有機基板3上に接着剤層９を介して固定されている。最下部が半導体基板部１１であり、その上が半導体基板上の配線構造１２を含む絶縁層および配線層の多層構造膜１０である。この配線構造１２は一般に多層（たとえば８層）の銅又は銀ダマシン配線またはアルミニウム配線である。配線構造１２を構成する絶縁膜にはＳｉＯＣ等のＬｏｗ−ｋ絶縁膜が含まれる。ボンディング・パッド８は下層の比較的薄いＴｉＮ等（厚さは、たとえば９０ｎｍ）のバリアメタル層８ａ（バリア・メタル膜としては他にＴｉＷ膜，Ｔｉ/ＴｉＮ/Ｔｉ複合膜等がある）、パッド主要部である比較的厚いアルミニウム層８ｂ（厚さは、たとえば１０００ｎｍであり添加物としては数％以下のシリコン、銅その他が必要に応じて添加されている）、及び上層の比較的薄いＴｉＮ等（厚さは、たとえば４０ｎｍ）のアルミニウム酸化防止のためのキャップ膜８ｃ（中央部はワイヤ・ボンディングする前に除去される）からなる。その上はファイナル・パッシベーション膜であり、下層の比較的薄い酸化シリコン膜１３、中間のプラズマＳｉＮ膜１４、およびＳｉＮ膜よりも相当厚い最上層のポリイミド膜１５からなる。なお、バリア・メタル膜８ａは、パッド構造を補強する働きのあるので、パラジウム等の添加によるボールの高硬度化による下地Ｌｏｗ−ｋ絶縁膜のダメージ低減の効果もある。
【００８２】
３．本実施の形態の半導体装置の製造方法に使用するワイヤ・ボンディング装置の説明（主に図４から図６）
図４は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用するワイヤ・ボンディング装置および対象デバイスの模式断面図である。図５は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用するワイヤ・ボンディング装置のボンディング・キャピラリの先端部の拡大断面図である。図６は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法によってボンディングされたワイヤのボール部分の拡大断面図である。これらに基づいて、本実施の形態の半導体装置の製造方法に使用するワイヤ・ボンディング装置を説明する。ボンディング・キャピラリ自体は、一般に絶縁体であるセラミックス製（またはその他の絶縁体）である。
【００８３】
図４に示すように、ワイヤ・ボンディング装置３７は主要な要素として、ボンディング・ヘッドを有する。このボンディング・ヘッドは、ＸＹテーブル３４、その上のＺ軸移動機構３３、Ｚ軸移動機構３３に取り付けられたボンディング・アーム３２、ボンディング・アーム３２の先端付近に取り付けられたボンディング・キャピラリ３１、およびワイヤ・クランパ３５等からなる。ボンディング・キャピラリ３１には貫通孔３６（キャピラリ・ホール）が設けられており、ワイヤ・ボンディングの際には、ここにボンディング・ワイヤ４を通す。
【００８４】
対象デバイスはデバイス移送機構３８により、所定のボンディング位置に移送される。対象デバイスは、たとえば有機基板３の上面にはソルダー・レジスト１７（塗布系表面絶縁膜）のパターンが形成されており、外部リード部１８は主に銅膜（その他の導体でもよい）でできており、有機基板３の表面又は内部の銅配線１６等に接続されている。外部リード部１８の表面は一般に金、銀、パラジウム等のボンディング金属（金ワイヤのボンディングに適した金属）がメッキ等されている。外部リード部１８の本体である銅とボンディング金属の間にはバリア層として、一般にニッケル・メッキ等が施される。
【００８５】
半導体チップ２は有機基板３の上面のソルダー・レジスト１７上（必要に応じてメタルバッド上でもよい）に接着剤層９を介して固定されている。
【００８６】
次に、図５に基づいて、キャピラリ３１の先端部４５の説明を行う。図５に示すように、キャピラリ３１の先端部４５には、貫通孔３６の隘部であるネック部４６（ホール径Ｄｎ）があり、キャピラリ開口部４７に至っている。先端部４５の正面には、フェース面取り部４４（フェース・アングルθｆ；一般的には８度程度のものが使用される）が設けられており、外端円５１（チャンファ径Ｄｃ）を境として、その内部には内部面取り部４２（インナ・チャンファ・アングルθｉ；一般的には６０度や１２０度のものが使用される；内部面取り部の水平面との角度θｃ）が設けられている。
【００８７】
次に、図６に基づいて、ボンディング・パッド８上にボンディングされたボールの概形について説明する。図６に示すように、ボンディングされたボール１９（ネック高さＨｎ）の断面は、キャピラリ３１の内部面取り部４２に対応するコーン部２０、その外端部のコーン部外径円２１（キャピラリ３１の外端円５１に対応；一般的な寸法範囲としては３０から５０マイクロ・メートル程度）、更に外側の逆傾斜部２２（キャピラリ３１のフェース面取り部４４に対応）、逆傾斜部２２を上りきった環状ピーク部２３、外周斜面２４、および外壁２５（ボール径Ｄｂ；一般的な寸法範囲としては４０から７０マイクロ・メートル程度）等からなる。このコーン部２０の外端部のコーン部外径円２１から比較的なだらかな外周斜面２４までをボール上面の平坦部という。ボール高さＨｂはパッドの上面の高さ、すなわちパッド高さＨｐを基準として測定される。狭パッド・ピッチ化にともないボール高さＨｂ（一般的な寸法範囲としては７から２０マイクロ・メートル程度）は１０マイクロ・メートル以下となることが多くなっている。
【００８８】
また、もとめるボール高さＨｂはコーン部外径円２１の高さであるが、この部分は、くぼんでいる部分であり、ボール変形の多様性により、全周に渡り起伏が激しい上に、小ボール化により狭くなった平坦部に円弧状の形状が密集している。そのため、自動焦点合わせにより、正確なコーン部外径円２１の位置を高速でサーチすることが非常に困難になっている。
【００８９】
４．本実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセスの説明（主に図７から図１７）
図７は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおけるボンディング開始ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。図８は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける放電ボール形成ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。図９は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第１ボンド点へのキャピラリ降下ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。図１０は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第１ボンド点へのボンディング・ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。図１１は図１０の要部（ボール部およびキャピラリの先端部）拡大断面図である。図１２は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第１ボンド点からのキャピラリ上昇ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。図１３は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第１ボンド点から第２ボンド点へのキャピラリ移動ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。図１４は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第２ボンド点へのボンディング・ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。図１５は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第２ボンド点からのキャピラリ上昇ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。図１６は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおけるワイヤ・カット・ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。図１７は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおけるワイヤ・ボンディング・サイクル終了（次のサイクル開始のための移動）ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。これらに基づいて、本実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセスをプロセスステップ順に以下に説明する。
【００９０】
図７に示すように、ボンディング・サイクルはワイヤの送り出し工程（ボンディング・ステップａ）から始まる。放電電極５３との間の放電で、ボールのサイズを所定のものとするために必要なだけの長さのワイヤ４がキャピラリ３１の先端から突出するように送り出される。次に、図８に示すように、クランパ５２によってワイヤ４をクランプした状態で、放電電極５３との間で放電を発生させることによって、ボール（初期ボール）を形成する（ボンディング・ステップｂ）。次に図９に示すように、クランパ５２によってワイヤ４をクランプした状態で、目的とするボンディング・パッド８上（第１ボンディング点）にキャピラリ３１が移動し、ボンディング・パッド８に向けて降下する（ボンディング・ステップｃ）。更に図１０に示すように、クランパ５２が開いた状態でキャピラリ３１をボール１９ごとボンディング・パッド８に押し付けて（ボンディング加重を印加）、同時にボンディング・パッド８の表面に平行な方向の超音波振動（たとえば６０から１２０ｋＨｚ）をキャピラリ３１を通して供給することで、ボール１９を変形させ、ボール１９とボンディング・パッド８の表面の接合形成を進行させる（ボンディング・ステップｄ）。このとき、ボンディング・パッド８は有機基板３の下方に設けられたワイヤ・ボンディング装置３７のヒート・ブロックによって接合形成に最適な温度（たとえば摂氏１５０度から２５０度）に加熱されている。このボンディング・ステップdによって、図１１に示すように、キャピラリ３１の先端部の形状がボール１９の上半部に転写されることになる。
【００９１】
次に、図１２に示すように、クランパ５２が開いた状態でキャピラリ３１が上昇する（ボンディング・ステップｅ）。トップ高さまで上昇すると、それ以上ワイヤ４が送り出されないように、一旦クランパ５２が閉じる。次に、図１３に示すように、ルーピングの形状に対応して、クランパ５２の開閉状態を制御しながら、キャピラリ３１を外部リード部１８（第２ボンディング点）に向けて移動・降下させる（ボンディング・ステップｆ；一般に「ルーピング・ステップ」という）。次に図１４に示すように、クランパ５２が開いた状態で、外部リード部１８にワイヤ４の側面をキャピラリ３１によって押し付けることにより、ウエッジ・ボンディングを実行する（ボンディング・ステップｇ）。更に図１５に示すように、クランパ５２が開いた状態で、キャピラリ３１が上昇する（ボンディング・ステップｈ）。続いて、図１６に示すように、キャピラリ３１が上昇状態でクランパ５２が閉じられ、ウエッジ・ボンディング部２６の近傍でワイヤ４が自動的に切断される（ボンディング・ステップｉ）。最後に図１７に示すように、キャピラリ３１は初期状態（ボンディング・ステップａの開始前の状態）に復帰する（ボンディング・ステップｊ）。これで、ボンディング・サイクルが一巡したことになる。このサイクルをすべてのボンディングすべきパッドについて繰り返すことにより、ワイヤ・ボンディング工程を完了させることができる。
【００９２】
５．本実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセスの説明（主に図１８から図２０、及び図２２から図４０）
図１８は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセスに関する準備手順を示す条件設定ブロック・フロー図である。図１９は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセスの全体プロセス・ブロック・フロー図である。図２０は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス中のボール高さ検査プロセスの全体プロセス・ブロック・フロー図である。図２２は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用するワイヤ・ボンディング検査装置およびボール高さ検出プロセスの概要を説明する対象デバイスおよび検査装置要部の模式断面図である。図２３は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるボンディング・パッド・サーチ・ステップの対象デバイスおよび検査装置要部の断面図である。図２４は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるボンディング・パッド・サーチ・ステップ（サーチ開始）の対象デバイス上面図および検査装置の画像平面図である。図２５は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるボンディング・パッド・サーチ・ステップ（サーチ完了）の対象デバイス上面図および検査装置の画像平面図である。図２６は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップの対象デバイスおよび検査装置要部の断面図である。図２７は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップ（ラフ・サーチ開始）の検査装置の実例の検査画像平面図である。図２８は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップ（ラフ・サーチ開始）の検査装置の説明例の検査画像平面図である。図２９は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップ（ラフ・サーチ完了）の検査装置の説明例の検査画像平面図である。図３０は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおける検査対象であるボールの断面と平面の関係を説明するボール断面図（図３０（ａ））およびボール上面図（図３０（ｂ））である。図３１は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップの検査装置の合焦点面の移動を表すデバイス断面図である。図３２は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さファイン・サーチ・ステップの対象デバイスおよび検査装置要部の断面図である。図３３は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さファイン・サーチ・ステップの検査装置の合焦点面の移動を表すデバイス断面図である。図３４は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さファイン・サーチ・ステップの検査装置の画像処理上のレチクル（参照図形）および画像ブロック（画像取得単位領域）の重ね合わせ平面図である。図３５は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップによって取得された円弧状画像の例を示す画像平面図（図３５（ａ），（ｂ），（ｃ））である。図３６は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さファイン・サーチ・ステップの検査装置の画像処理上の円弧状画像（ほぼ全円周が取得された例）、レチクル（参照図形）および画像ブロック（画像取得単位領域）の重ね合わせ平面図である。図３７は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さファイン・サーチ・ステップの検査装置の画像処理上の円弧状画像（半周のみが取得された例）、レチクル（参照図形）および画像ブロック（画像取得単位領域）の重ね合わせ平面図である。図３８は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるボール径輪郭サーチ・ステップの対象デバイスおよび検査装置要部の断面図である。図３９は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるボール径輪郭サーチ・ステップによって取得された円弧状画像の例を示す画像平面図である。図４０は本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるループ高さサーチ・ステップの対象デバイスおよび検査装置要部の断面図である。これらに基づいて、本実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセスを説明する。
【００９３】
まず、図２２に基づいて、簡単に検査装置の概要を説明する。図２２に示すように、ボンディング検査装置９３は、カラーカメラ等のカラー画像検出器７５を含む光学観測系７４(たとえば落射照明・垂直観察方式)とそれを制御する自動焦点機構７３およびカラー画像検出器７５からの画像データを処理および記憶する画像処理・記憶部７２を含む処理制御系７１等から構成されている。
【００９４】
次に図２２に基づいて、ボンディング検査装置９３のボール高さ検出動作の概略を説明する。図２２に示すように、光学観測系７４は自動焦点機構７３の働きによって、その合焦点面７７（物面）の高さ（Ｚ軸）を自由に変えられ、そのときの高さを検知可能となっている。また、二つの合焦点面７７間の距離等も検出可能とされている。ボール高さ計測の流れは以下のごとくである（図２２参照）。
（１）合焦点面７７が目標とする高さをほぼその中心付近に含む約１０マイクロ・メートル程度の範囲（第１の高さ範囲）を上から約１マイクロ・メートル単位で移動しながら、あらかじめ画像処理・記憶部７２に格納しておいたキャピラリ３１の外端円５１の図形データをボール１９のコーン部２０の外径円２１とを画像上（画像処理・記憶部７２において）で比較して、相互にほぼ一致する水平位置（ＸＹ座標）および垂直位置（Ｚ座標）を特定する。この特定した高さがラフ・サーチによる第１の高さ８１である（ラフ・サーチ工程）。
（２）次に、合焦点面７７が、この第１の高さ８１をほぼその中心付近に含む約１から２マイクロ・メートル程度の範囲（第２の高さ範囲７９；第１の高さ範囲７８よりも区間が狭い）を適宜連続的にまたはラフ・サーチ工程よりも微細な間隔で上下移動して、複数の合焦点面候補の中からもっとも高い焦点の一致度を示す最適合焦点面をサーチする。この新しく特定した高さがファイン・サーチによる第２の高さ８２である（ファイン・サーチ工程）。この第２の高さ８２が最終的なボールの高さＨｂである。
【００９５】
このように、２段階でボール高さをサーチすることによって、ボール高さサーチの時間を低減することができる。また、第１段階で、ボール１９のコーン部２０の外径円２１と、あらかじめ画像処理・記憶部７２に格納しておいたキャピラリ３１の外端円５１の図形データを比較するので、先行する測定において得られた外径円データ等の不確かなデータを基準とする場合に比較して、正確なラフ・サーチが可能となる。その結果、ファイン・サーチがスムースに行えるメリットがある。先行する測定において得られた外径円データ等の基準を用いることも理論上可能である。しかし、後に説明するように実際の外径円データはワイヤの影、ボールの表面の多様性により、局部的にしか鮮明な像が得られない。また、鮮明な円弧部の位置はボールボンディングの特徴として、多種多様であり、一定の配向を持たない。したがって、このような不確定な図形は基準図形としてはきわめて実用性が乏しい。
【００９６】
以下順次、ボンディング検査工程の各ステップの詳細を説明する。最初に図１８および図２２に基づいて、ワイヤ・ボンディング完了後のワイヤ・ボンディング状態検査（ワイヤ・ボンディング検査）の準備作業１４１（図１９）を説明する（以下の入力順は重要ではなく、自由に変更可能である）。図１８または図２２に示すように、対象となるパッド８の座標を画像処理・記憶部７２に入力する（パッド座標入力ステップ１２１）。続いて、パッド８のサイズを入力する（パッド・サイズ入力ステップ１２２）。更に使用するキャピラリ３１のチャンファ・サイズすなわち内部面取り部４２の外端円５１のサイズ・データ（形状データ及び寸法データ）を入力する（チャンファ・サイズ入力ステップ１２３）。更に、目標とするボール径を入力する（ボール・サイズ入力ステップ１２４）。続けてボール厚さ、すなわち、目標とするボール高さ（標準値）を入力する（ボール厚さ入力ステップ１２５）。更に、ボール高さ測定に続いて行われるループ高さの測定におけるループ高さの標準値を入力する（ループ高さ入力ステップ１２６）。最後にループ高さ検査する場所を入力する（ループ高さ部位入力ステップ１２７）。
【００９７】
次に図２３に示すように、パッド位置・高さサーチ・ステップ１３１（図１９）を行う。これは、図２３に示すように、光学観測系７４が目的とするボンディング・パッド８のほぼ真上に来ることと、基準となるパッド８の表面の高さを検出することを目的とする。図２４にパッド位置・高さフォーカス開始ステップ１４２（図１９）の前の画像処理・記憶部７２の画像８３とチップ２の上面図を模式的に重ね合わせて示す。画像８３内にはパッド８、ボールの外径２５（外壁）等が表されている。これらとパッド・レチクル８８（すなわち、基準となるパッドに位置及び形状を画像８３のほぼ中央に表示したもの）を比較すると、パッド８が若干左上にずれていることがわかる。これがパッド位置・高さフォーカス開始ステップ１４２を経ると、図２５に示すように、自動焦点機構７３（図２２）の働きによって光学観測系７４がパッド８の真上に来るように自動補正される（マッチング確認１４３）。なお、この水平位置補正は画像上だけの補正であってもよい。このように、パッド・レチクル８８と現実のパッド８の画像が一致した状態で次の検査ステップに進む。このようにパッド・レチクル８８と現実のパッド８の画像が一致した状態でボール高さ検査を開始することで、ボール高さ検査ステップ（特にラフ・サーチ・ステップ）におけるＸＹ方向の合わせを格段にスムースにすることができる。
【００９８】
次に図２６に示すように、ボール高さ検査工程１３２の最初のステップ（またはステップ群）であるボール高さのラフ・サーチ・ステップ１３２ａを前記の要領で実施する。図２７は実際の計測画面をほぼそのまま図面化したものである（すでにパッド位置サーチが完了しているので、ボールは画面の中心およびチャンファ・レチクル９１から少ししかずれていない）。ボールの外径２５がぎざぎざしているのがわかる。これを模式的にチップ２の上面画像とともに、あらわしたのが図２８である（チャンファ位置・高さサーチ開始１４４）。これをみるとチャンファ・レチクル９１（点線）、すなわち、キャピラリ３１の外端円５１の図形データが、対応するボール１９のコーン部２０の外径円２１とずれているのがわかる。次に前記のように、水平位置合わせと、垂直焦点合わせが同時に又は相前後して進行することで最終的に図２９に示すようにマッチング確認１４５が行われる。これで、チャンファ・レチクル９１とボール１９のコーン部２０の外径円２１とが一致した状態で、第１のボール高さが決定されたことになる。
【００９９】
図３０は圧着されたボールの断面と上面の関係を説明するボール断面（図３０（ａ））及び上面図（図３０（ｂ））である。ラフ・サーチ１３２ａは、普通、ボール１９のネック部２７の下端より若干下のコーン部２０の途中から開始される。すなわち、図３１に示すように、たとえばＦ１合焦点面から開始され、最適面が見つからなければ、合焦点面は最終的にＦ１０まで移動する。しかし、普通はその途中Ｆ５あたりから鮮明な外径円２１の像が見え始めるので（通常これと同時に又は相前後して水平位置合わせが完了する）、最適面のＦ６が第１の高さとされる。このチャンファ・レチクル９１とボール１９のコーン部２０の外径円２１とが一致し、第１のボール高さが決定された状態で、次のファイン・サーチ・ステップに移る。
【０１００】
次に図３２に示すように、ボール高さ検査工程１３２の第２のステップであるボール高さのファイン・サーチ・ステップ１３２ｂを前記の要領で実施する。すなわち、図３３に示すように、合焦点面Ｆ（Ｚ）を連続的に（または微細な間隔で）適宜上下させて、たとえばＦ（Ｚ０）からサーチ開始して（図１９のチャンファ高さ精密サーチ開始１４６）、画像輝度の変化率（連続の場合は微分係数、離散的な場合は差分変化率、両方の場合で半値幅）等の鮮明度の評価基準で最適な合焦点面Ｆ（Ｚｆ）をサーチする（図１９のマッチング確認１４７）。最適な合焦点面Ｆが見つかると、そこでの高さ、すなわち、第２の高さを最終的なボール高さとして決定する（図１９のバール厚さ決定ステップ１４８）。
【０１０１】
ファインサーチの際には、ラフ・サーチの際と相違して、画面全体を見ず、図３４に示すように、ラフサーチで得られた外径円２１の像に対応する円弧状画像に沿って画像ブロック５５（たとえばブロック開き角θｗ＝１１．２５度）を複数個近接して配列して、ここの画像ブロック５５内で対象を捉えて、その各ブロック５５内の鮮明度評価の複数のブロック５５間平均等で最適の最終合焦点面すなわち第２の高さ（求めるボール高さ）を最終決定する。すんわち、ラフ・サーチで得られた外径円２１の像に対応する円弧状画像に沿った多点（複数点）においてファイン・フォーカスを実行することによって、最終的なボール高さを決定する。
【０１０２】
ここで画像ブロック５５は全集配置すると３２個であるが、全集配置できるとは限らない。これは外径円２１の各点はワイヤが存在するほか、高低差があるので、完全な円として見えることは少なく、図３５の（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれかのように見えることが多い。この場合、鮮明な円弧部２１ａ，２１ｂ，２１ｃのみに画像ブロック５５を配置する方が最終的な焦点合わせを精度よく行うことができる。従って、実際にはほぼ完全な円弧状画像が得られる場合でも、図３６のごとく、実際には配置しない画像ブロック５５ｒ部分と実際に配置される画像ブロック５５ｎに分かれることになる。なお、半分しか鮮明な円弧状画像が得られない場合は、画像ブロック５５ｎの配列状態は図３７のごとくなる。この画像ブロックの大きさは、ほぼ２マイクロ・メートル角程度（実際には正方形ではないが面積的に同等である）である。
【０１０３】
ここで、ボール高さ計測ステップ１３２内の詳細を図２０に基づいて、更に説明する。ファイン・サーチ・ステップ１３２ａはチャンファ水平位置と大体のチャンファ高さを決定することを一つの目的とする。したがって、たとえば以下のような経過をたどる。すなわち、チャンファ位置・高さサーチが開始すると（チャンファ位置・高さサーチ開始１４４）、合焦点面７７が降下して、とりあえずコーン部２０の外径円２１が見えるところまで来る（チャンファ高さラフ・サーチ１６１ｖ）。一方、同時に進行しているチャンファ外周水平位置サーチ１６１ｈによって、ずれていたチャンファ・レチクル９１とコーン部２０の外径円２１（図２８及び図２９）の像が一致するように移動する（水平位置マッチング１６２ｈ）。ここで、水平位置マッチングができない場合は、高さが間違っているので、再度、高さラフ・サーチが進行して、合焦点面７７が更に降下して、次の候補面まで降りて、同様に水平位置マッチングを繰り返す。水平位置マッチングが成功すると、その状態で、自動焦点機構７３の動作により、ラフ・サーチとしての最適合焦点面が第１の高さとなる（水平マッチング状態での高さサーチ１６２ｖ）。なお、マッチングは比較する図形間の一致度を最小二乗法等の統計的手法で評価して行う。
【０１０４】
ここで、ファイン・サーチ１３２ｂに移る。ファイン・サーチでは、画像全部を見ず、取得されたコーン部２０の外径円２１の画像のうちの鮮明な部分に対応する円弧状画像に沿って配置された同一形状・同一サイズの画像ブロック５５ｎ（図３６又は図３７）内のみで画像を観測する。したがって、まず、自動的に画像ブロック５５ｎを設定する（画像ブロック設定１６３）。検出された第１の高さの上下近傍を連続スキャンしながら、この複数の画像ブロック５５ｎによって、各高さでのコーン部２０の外径円２１の精密情報を取得する（周辺高さ連続スキャン１６４）。ここで得られた各高さでのコーン部２０の外径円２１の精密情報を統計的に処理・評価して（検出画像平均値評価１６５）、最終的な最適合焦点面を決定する（フォーカス面決定１６６）。
【０１０５】
ボール高さ計測ステップ１３２において、最適な合焦点面Ｆが見つかり、そこでの基準面であるパッド上面からの高さを最終的なボール高さとして決定した後、次のボール径測定ステップ１３３（図１９）に進む。
【０１０６】
図３８に示すように、決定された最終的なボール高さを参照して、サーチ・ガイド・データを自動作成し、ボール径輪郭をサーチする（図１９のボール径測定開始ステップ１４９）。先と同様に自動焦点機構７３により光学観測系７４を制御して、合焦点面７７を最終的なボール高さからさらに下げてゆくと、図３９に示すような外径円２１の外側にサーチ・ガイド・データと適合するボール径輪郭２５の画像が得られる（図１９のマッチング確認ステップ１５０）。この画像のうち、ＸＹ平面での最大値がボール外径Ｄｂとなる。ボール外径Ｄｂが検出された後、次のループ高さサーチ・ステップに移行する（図１９のボール径算出ステップ１５１）。
【０１０７】
ボール径が計測された後、次のループ高さサーチ・ステップ１５４（図１９）に移る。図４０に示されているように、ループ高さＨｗはパッド８の上面からワイヤ・ループの最高点までの垂直距離（一般に１００マイクロ・メートル前後の高さが多い）である。あらかじめ設定されたループ高さの標準値の上下の上限と下限間を左記の自動焦点機構７３等によりサーチ開始する（図１９のループ高さ計測開始ステップ１５２）。光学観測系７４がワイヤ４に沿って第１ボンディング点から第２ボンディング点に向けて移動しながら最高点をサーチし、最高点の高さをループ高さＨｗとする（図１９のループ高さ取得ステップ１５３）。これでボンディング検査を終了する（図１９の測定終了ステップ１５５）。
【０１０８】
なお、ここで具体的に説明したボール高さ検出プロセスは、ラフ・サーチでは比較的広い第１の高さ範囲（タフ・サーチ対象範囲）についてサーチし、その結果に基づいて、ファイン・サーチにおいては、前記第１の高さ範囲に含まれるそれよりも狭い第２の高さ範囲（ファイン・サーチ対象範囲）についてサーチするものとすることも可能である。しかし、実際上は、合焦点面がありそうな高さの上方又は下方からラフ・サーチを開始して、チャンファ・レチクルとマッチングが取れた時点で、ファイン・サーチに移行するのが、時間的に有利である。これは、実際のサーチでは、結果的に、実際にサーチしたファイン・サーチ範囲が、実際にサーチしたラフ・サーチ範囲に含まれない場合も存在する。したがって、ラフ・サーチ対象範囲およびファイン・サーチ対象範囲の相互間の関係にかかわらず、ボールのコーン部の外径円と、あらかじめ格納されたボンディング・キャピラリの先端部の内部面取り部の外端円の図形データを画像上で比較して、それらが一応マッチングした時点（ラフ・サーチにおける高さ）で、ファイン・サーチに移行して、その高さの近傍（求める合焦点面がある範囲）を対象にファイン・サーチを進めのが合理的である。
【０１０９】
６．サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１１０】
例えば、本願においては有機基板上の多数のチップを一括してレジン封止した後、ダイシングにより有機基板ごと分割するＭＡＰ（Ｍｏｌｄ  Ａｒｒａｙ  Ｐａｃｋａｇｅ）方式の半導体装置を例にとり具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されることなく、有機基板、セラミック基板、ガラス基板等の上に、固定された単一又は複数のチップを個々に又は一括して封止するものを広く含むことは言うまでもない。
【０１１１】
また、本願においては、金ワイヤを例にとり具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されることなく、アルミニウム・ワイヤ、銅ワイヤ、または銀ワイヤ等にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法の全体プロセス・フローを説明する模式プロセス・フロー図である。
【図２】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法の全体プロセス・フローを説明するプロセス・ブロック・フロー図である。
【図３】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法の対象となる半導体装置（半導体集積回路装置）構造の断面図である。
【図４】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用するワイヤボンディング装置および対象デバイスの模式断面図である。
【図５】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用するワイヤボンディング装置のボンディング・キャピラリの先端部の拡大断面図である。
【図６】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法によってボンディングされたワイヤのボール部分の拡大断面図である。
【図７】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおけるボンディング開始ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。
【図８】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける放電ボール形成ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。
【図９】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第１ボンド点へのキャピラリ降下ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。
【図１０】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第１ボンド点へのボンディング・ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。
【図１１】図１０の要部（ボール部およびキャピラリの先端部）拡大断面図である。
【図１２】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第１ボンド点からのキャピラリ上昇ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。
【図１３】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第１ボンド点から第２ボンド点へのキャピラリ移動ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。
【図１４】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第２ボンド点へのボンディング・ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。
【図１５】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおける第２ボンド点からのキャピラリ上昇ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。
【図１６】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおけるワイヤ・カット・ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。
【図１７】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング・プロセス・フローにおけるワイヤ・ボンディング・サイクル終了（次のサイクル開始のための移動）ステップの対象デバイスおよびボンディング装置要部の断面図である。
【図１８】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセスに関する準備手順を示す条件設定ブロック・フロー図である。
【図１９】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセスの全体プロセス・ブロック・フロー図である。
【図２０】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス中のボール高さ検査プロセスの全体プロセス・ブロック・フロー図である。
【図２１】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法の全体とワイヤ・ボンディング検査との関係を説明するプロセス概略ブロック・フロー図である。
【図２２】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用するワイヤ・ボンディング検査装置およびボール高さ検出プロセスの概要を説明する対象デバイスおよび検査装置要部の模式断面図である。
【図２３】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるボンディング・パッド・サーチ・ステップの対象デバイスおよび検査装置要部の断面図である。
【図２４】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるボンディング・パッド・サーチ・ステップ（サーチ開始）の対象デバイス上面図および検査装置の画像平面図である。
【図２５】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるボンディング・パッド・サーチ・ステップ（サーチ完了）の対象デバイス上面図および検査装置の画像平面図である。
【図２６】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップの対象デバイスおよび検査装置要部の断面図である。
【図２７】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップ（ラフ・サーチ開始）の検査装置の実例の検査画像平面図である。
【図２８】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップ（ラフ・サーチ開始）の検査装置の説明例の検査画像平面図である。
【図２９】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップ（ラフ・サーチ完了）の検査装置の説明例の検査画像平面図である。
【図３０】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおける検査対象であるボールの断面と平面の関係を説明するボール断面図（図３０（ａ））およびボール上面図（図３０（ｂ））である。
【図３１】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップの検査装置の合焦点面の移動を表すデバイス断面図である。
【図３２】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さファイン・サーチ・ステップの対象デバイスおよび検査装置要部の断面図である。
【図３３】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さファイン・サーチ・ステップの検査装置の合焦点面の移動を表すデバイス断面図である。
【図３４】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さファイン・サーチ・ステップの検査装置の画像処理上のレチクル（参照図形）および画像ブロック（画像取得単位領域）の重ね合わせ平面図である。
【図３５】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さラフ・サーチ・ステップによって取得された円弧状画像の例を示す画像平面図（図３５（ａ），（ｂ），（ｃ））である。
【図３６】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さファイン・サーチ・ステップの検査装置の画像処理上の円弧状画像（ほぼ全円周が取得された例）、レチクル（参照図形）および画像ブロック（画像取得単位領域）の重ね合わせ平面図である。
【図３７】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるチャンファ高さファイン・サーチ・ステップの検査装置の画像処理上の円弧状画像（半周のみが取得された例）、レチクル（参照図形）および画像ブロック（画像取得単位領域）の重ね合わせ平面図である。
【図３８】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるボール径輪郭サーチ・ステップの対象デバイスおよび検査装置要部の断面図である。
【図３９】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるボール径輪郭サーチ・ステップによって取得された円弧状画像の例を示す画像平面図である。
【図４０】本願発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法中のワイヤ・ボンディング検査プロセス・フローにおけるループ高さサーチ・ステップの対象デバイスおよび検査装置要部の断面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
２  半導体チップ（第１の半導体チップ、第２の半導体チップ）
４  金属ワイヤ（ボンディング・ワイヤ）
８  ボンディング・パッド（第１のボンディング・パッド、第２のボンディング・パッド）
１８  リード部（第１のリード部、第２のリード部）
１９  ボール
２０  ボールのコーン部
２１  コーン部の外径円
３１  ボンディング・キャピラリ
３７  ワイヤ・ボンディング装置
４２  キャピラリの内部面取り部
４５  キャピラリの先端部
５１  内部面取り部の外端円
７３  自動焦点機構
７８  第１の高さ範囲
７９  第２の高さ範囲
８１  第１の高さ
８２  第２の高さ
Hb  ボールの高さ
【図１】
0005152903.tif 000002
【図２】
0005152903.tif 000003
【図３】
0005152903.tif 000004
【図４】
0005152903.tif 000005
【図５】
0005152903.tif 000006
【図６】
0005152903.tif 000007
【図７】
0005152903.tif 000008
【図８】
0005152903.tif 000009
【図９】
0005152903.tif 000010
【図１０】
0005152903.tif 000011
【図１１】
0005152903.tif 000012
【図１２】
0005152903.tif 000013
【図１３】
0005152903.tif 000014
【図１４】
0005152903.tif 000015
【図１５】
0005152903.tif 000016
【図１６】
0005152903.tif 000017
【図１７】
0005152903.tif 000018
【図１８】
0005152903.tif 000019
【図１９】
0005152903.tif 000020
【図２０】
0005152903.tif 000021
【図２１】
0005152903.tif 000022
【図２２】
0005152903.tif 000023
【図２３】
0005152903.tif 000024
【図２４】
0005152903.tif 000025
【図２５】
0005152903.tif 000026
【図２６】
0005152903.tif 000027
【図２７】
0005152903.tif 000028
【図２８】
0005152903.tif 000029
【図２９】
0005152903.tif 000030
【図３０】
0005152903.tif 000031
【図３１】
0005152903.tif 000032
【図３２】
0005152903.tif 000033
【図３３】
0005152903.tif 000034
【図３４】
0005152903.tif 000035
【図３５】
0005152903.tif 000036
【図３６】
0005152903.tif 000037
【図３７】
0005152903.tif 000038
【図３８】
0005152903.tif 000039
【図３９】
0005152903.tif 000040
【図４０】
0005152903.tif 000041