(57)【要約】【課題】  Ａｇ等のＡｕ以外のワイヤを安定して半導体チップに接合する方法を提供する。【解決手段】  キャピラリを用いて半導体チップの電極パッドにボンディングワイヤを接続するワイヤボンディング方法であって、キャピラリが電極パッドに対して接地をする前から、キャピラリに第１の超音波出力を印加するステップと、キャピラリが接地をした後、キャピラリおよびボンディングステージの少なくとも一方を、第１の超音波出力よりも低い周波数かつ大きな振幅で電極パッドの表面に沿う方向に振動させるステップと、を含むワイヤボンディング方法である。【選択図】  図７
2017168735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャピラリを用いて半導体チップの電極パッドにボンディングワイヤを接続するワイヤボンディング方法であって、
前記キャピラリが前記電極パッドに対して接地をする前から、前記キャピラリに第１の超音波出力を印加するステップと、
前記キャピラリが前記接地をした後、前記キャピラリおよびボンディングステージの少なくとも一方を、前記第１の超音波出力よりも低い周波数かつ大きな振幅で前記電極パッドの表面に沿う方向に振動させるステップと、を含むワイヤボンディング方法。
【請求項２】
前記キャピラリが前記接地をした後、前記キャピラリに対して第２の超音波出力を印加するステップを更に含み、
前記第１の超音波出力は、前記第２の超音波出力と等しいか、より大きい、請求項１に記載のワイヤボンディング方法。
【請求項３】
前記キャピラリのサーチスピードは１０ｍｍ／ｓ以下である、請求項１または請求項２に記載のワイヤボンディング方法。
【請求項４】
前記ボンディングワイヤはＡｇからなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のワイヤボンディング方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかのワイヤボンディング方法により半導体チップの電極パッドにボンディングワイヤを接続するステップと、
前記ボンディングワイヤのシェア試験を実施するステップと、を含む検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワイヤボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップの電極パッドとリードフレームとを金属製のワイヤによって電気的に接続するワイヤボンディング技術においてＡｕワイヤ（金ワイヤ）が一般的に用いられてきた。近年では、Ａｕよりも反射率が高く、価格が安いＡｇワイヤ（銀ワイヤ）をワイヤボンディングに使用することにつき検討が進んでいる（特許文献１の段落［０００８］等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２２０４２４号公報
【特許文献２】特開２０１５−２６６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ただし、ＡｇはＡｕと比べて硬く、脆いため、Ａｕワイヤの場合とまったく同じボンディング方法では、安定した接合ができないおそれがある。
ワイヤの接合性を向上させるため、特許文献２に記載されているように半導体チップの電極パッドに白金（Ｐｔ）を用いることも考えられる（特許文献２の段落[０００６]等参照）。しかしながら、その分、半導体チップの製造コストが高くなるという問題がある。また、Ａｇ以外のワイヤに対する接合性が損なわれてしまう等の問題もある。
【０００５】
本発明は上記に鑑み、ワイヤボンディング技術において、Ａｇ等のＡｕ以外のワイヤを安定的に半導体チップの電極パッドに対して接合するための方法を提供することをその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記のような本発明の各局面に想到した。
すなわち、本発明の第１の局面に係る方法は、キャピラリを用いて半導体チップの電極パッドにボンディングワイヤを接続するワイヤボンディング方法であって、ワイヤボンディング方法は、キャピラリが電極パッドに対して接地をする前から、キャピラリに第１の超音波出力を印加するステップと、キャピラリが接地をした後、キャピラリおよびボンディングステージの少なくとも一方を、第１の超音波出力よりも低い周波数かつ大きな振幅で電極パッドの表面に沿う方向に振動させるステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
上記局面に係る方法によれば、キャピラリが電極パッドに対して接地をする前からキャピラリに第１の超音波出力を印加する。これにより、キャピラリ先端のイニシャルボールは、超音波振動をしながら半導体チップの電極パッドに対して接触することとなる。そのため、イニシャルボールから半導体チップの電極パッド表面に対して比較的大きな負荷（衝撃）を与えることができる。結果として、イニシャルボールおよび電極パッドの表面の汚れおよび酸化膜をより効果的に除去することができ、ボンディングワイヤと電極パッドとの金属間接着をより強固なものとすることができる。さらには、キャピラリが接地をした後、キャピラリおよびボンディングステージの少なくとも一方を、第１の超音波出力よりも低い周波数かつ大きな振幅で電極パッドの表面に沿う方向に振動させる。これにより、キャピラリの先端を電極パッド表面のより広い部分に対して接近させることができるため、ファーストボールの径を大きくし、かつ、ボンディングワイヤと電極パッドとの金属間接着をより強固なものとすることができる。
【０００８】
本発明の第２の局面によれば、上記ワイヤボンディング方法は、キャピラリが接地をした後、キャピラリに対して第２の超音波出力を印加するステップを更に含み、第１の超音波出力は、第２の超音波出力と等しいか、より大きい。ある範囲内においては、キャピラリの接地前に印加される第１の超音波出力が大きい程、ボンディングワイヤと電極パッドとの金属間接着がより強固なものとなる。よって、第２の局面によれば、第１の局面と同等か、それ以上の効果が得られる。
【０００９】
本発明の第３の局面によれば、上記ワイヤボンディング方法において、キャピラリのサーチスピード、すなわち、接地を検出するためにキャピラリが縦方向に移動する速度は１０ｍｍ／ｓ以下である。装置構成によっては、サーチスピードを遅くすることで、イニシャルボールが電極パッドに接触した状態で第１の超音波出力を印加する時間を長くすることができ、それによりボンディングワイヤと電極パッドとの金属間接着をより強固なものとすることができる。
【００１０】
本発明の第４の局面によれば、上記ワイヤボンディング方法において、ボンディングワイヤはＡｇからなる。上記第１〜第３の局面に係るワイヤボンディング方法によれば、Ａｇワイヤを用いる場合であっても安定した接合を行い得る。
【００１１】
本発明の第５の局面による検査方法は、上記ワイヤボンディング方法により半導体チップの電極パッドにボンディングワイヤを接続するステップと、ボンディングワイヤのシェア試験を実施するステップと、を含む。これによれば、半導体チップ単体の検査（出荷前抜き取り検査等）の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るワイヤボンディング方法に用い得るワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法の対象物の例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、一実施形態に係るワイヤボンディング方法を用いて製造される半導体製品の例を示す部分断面図である。
【図３】図３は、一実施形態に係るワイヤボンディング方法およびその効果を説明するための説明図である。
【図４】図４は、一実施形態に係るワイヤボンディング方法およびその効果を説明するための説明図である。
【図５】図５は、一実施形態に係るワイヤボンディング方法およびその効果を説明するための説明図である。
【図６】図６は、一実施形態に係るワイヤボンディング方法およびその効果を説明するための説明図である。
【図７】図７は、一実施形態に係るワイヤボンディング方法を実施したときのワイヤボンディング装置の動作を示す動作チャートの一例である。
【図８】図８は、本発明の複数の実施例のデータを複数の比較例のデータと共に示す表である。
【図９】図９は、図８の複数の実施例および比較例のデータを座標平面上にプロットした図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るワイヤボンディング方法に用い得るワイヤボンディング装置１およびワイヤボンディング方法の対象物の例を概略的に示す図である。図１に示すように、半導体チップ１００の電極パッドに対してワイヤボンディングを行うワイヤボンディング装置１は、ボンディングワイヤ４０をボンド点に接触させて圧着するキャピラリ１０と、超音波を発生しキャピラリ１０に対して超音波振動を印加する超音波振動子２０と、キャピラリ１０および超音波振動子２０を上下および前後左右方向に移動させるアーム３０と、アーム３０を駆動する駆動部５０と、駆動部５０を含む各部を制御する制御部６０と、を有する。ワイヤボンディング装置１はさらに、キャピラリ１０に対してボンディングワイヤ４０を送り込み、キャピラリ１０の先端から延出させるためのワイヤ送り装置や、半導体を載置するボンディングステージ（すなわち、ステージ）、配線などを備えるが、それらについては一部図示を省略する。
【００１４】
次に、半導体チップ１００の電極パッドとリードフレームとをワイヤボンディングにより接続する一般的な工程の概略を説明する。半導体チップ１００は支持体２００に対してＡｇペーストなどの接着剤により固着されている。キャピラリ１０の先端から延出したボンディングワイヤ４０の先端はボール状に加工されイニシャルボール４１となっている。まず、アーム３０の駆動によりキャピラリ１０を半導体チップ１００の電極パッド表面に対して接近させ、イニシャルボール４１を電極パッド表面に接触させる。この接触が成った状態を、本明細書においては「接地」と呼ぶこととする。次に、超音波振動子２０によりキャピラリ１０に対して超音波振動を印加する。これによりイニシャルボール４１および電極パッドの表面の汚れや酸化物を破壊して金属間接着を行う。次に、キャピラリ１０をリードフレーム側に移動させ、ボンディングワイヤ４０をリードフレームに接合する。次に、電気トーチ（図示せず）からの放電によりボンディングワイヤ４０の先端を溶融してボール状のイニシャルボール４１を形成する。
【００１５】
図２は、上記のワイヤボンディング方法により、半導体チップ１００の一例としてのＬＥＤチップ１００の電極パッドとリードフレーム２０１、２０２とを電気的に接続した例を示す部分断面図である。図２中の４２はイニシャルボール４１の変形により形成されたファーストボールであり、ボンディングワイヤ４０のファーストボール４２と反対側の端部４３がリードフレーム２０１、２０２にそれぞれ電気的に接続されている。
【００１６】
本実施形態においては、ボンディングワイヤ４０としてＡｇを原料とするワイヤを用いる。本案におけるＡｇを原料とするボンディングワイヤ４０としては、Ａｇが１００％で構成されるワイヤのほか、Ａｇを主成分とするワイヤを用いることができる。Ａｇを主成分とするワイヤとしてはＡｇが５０％以上であればよく、例えば、本案においては、Ａｇが８８％、Ｐｄが８．５％、Ａｕが３．５％のボンディングワイヤ４０を好適に採用し得る。
【００１７】
このようにＡｇを原料とするボンディングワイヤ４０を用いる場合、半導体チップ１００の電極パッドとボンディングワイヤ４０の十分な接合強度を確保するためには、Ａｕワイヤの場合とは異なるワイヤボンディング条件が存在すると考えられる。そこで、ワイヤボンディング条件を様々に変化させて、半導体チップ１００の電極パッドとＡｇを原料とするボンディングワイヤ４０との接合強度を向上させるのに好適なワイヤボンディング条件を探索する試験を行った。ボンディングワイヤ４０と電極パッドとの接合強度の指標としてシェア強度を用いた。
【００１８】
シェア強度に影響のあるワイヤボンディング条件として、「接地後超音波出力」と「ボンド荷重」の２つの制御パラメータが用いられる場合があった。今回、本発明の発明者らが新たに行った実験により、「接地前超音波出力」、「サーチスピード」、「スクラブ動作回数」、「スクラブ動作振幅」なる４つ制御パラメータがシェア強度に大きな影響を与え得ることが明らかとなった。そこで、以下ではそれら４つの制御パラメータの説明を行うとともに、各制御パラメータがシェア強度に影響を与える理由について図を参照しながら説明する。
【００１９】
［接地前超音波出力］
従来のワイヤボンディング技術においては、キャピラリ１０に対する超音波振動の印加は、半導体チップ１００に対するキャピラリ１０の接地を検出した後に開始されていた。このような超音波振動の印加の状態を図３（Ａ）に模式的に示す。図３（Ａ）において超音波振動が印加されたキャピラリ１０の振れ幅を両矢印ｆｒにより模式的に表す。この状態においてイニシャルボール４１は既に半導体チップ１００に接しているため、両者間の摩擦の影響により、イニシャルボール４１の振れ幅ａ１は振れ幅ｆｒと比べて相当小さなものとなっている。
【００２０】
一方、本実施形態においては、キャピラリ１０への超音波振動の印加を、半導体チップ１００に対するキャピラリ１０の接地を検出する前から継続的に行うこととした。図３（Ｂ）に、接地前の状態において超音波振動が印加されたキャピラリ１０の振れ幅ｆｒを模式的に示す。図３（Ｂ）の状態においては、キャピラリ１０の先端のイニシャルボール４１が自由端となっている。そのため、図３（Ａ）の場合と同じ振れ幅ｆｒでキャピラリ１０が振動する場合、イニシャルボール４１は半導体チップ１００との摩擦によって振動を妨げられることがないため、図３（Ａ）の場合の振れ幅ａ１よりも大きな振れ幅ａ２で振動する。
【００２１】
そのため、図３（Ｂ）に示す状態からキャピラリ１０が降下してイニシャルボール４１が半導体チップ１００の電極パッドに接触する瞬間には、イニシャルボール４１は少なくとも図３（Ａ）に示す振れ幅ａ１より大きな振れ幅で振動している。よって、イニシャルボール４１が半導体チップ１００の電極パッドに接触する瞬間に、比較的大きな振れ幅のイニシャルボール４１の振動により半導体チップ１００の電極パッドに対してより大きな負荷（衝撃）を与えることができる。結果として、イニシャルボール４１および電極パッドの表面の汚れおよび酸化膜をより効果的に除去することができ、ボンディングワイヤ４０と電極パッドとの金属間接着をより強固なものとすることができる。さらに、ある範囲内においては、接地前超音波出力が大きい程、電極パッドに与える負荷（衝撃）がより大きくなり、金属間接着をより強固なものとする効果も向上すると考えられる。
【００２２】
［サーチスピード］
キャピラリ１０の接地を検出する方法の例を図４（Ａ）に基づき説明する。この方法は本実施形態においても用いられる。この方法においては、キャピラリ１０の高さＨ（図１参照）を経時的に計測し、図４（Ａ）の実線（ア）により示す高さＨの実測値の変化が止まった時点ｔ１から、サーチ荷重または高さＨの実測値の履歴から予想される高さＨの予想値（破線（イ）により示す）の変化が所定の閾値（幅ｂにより示す）に達した時点ｔ２をもってキャピラリ１０の接地を検出する。本実施形態においては、接地を検出する時点ｔ２までは接地前超音波出力ｆｒ１をキャピラリ１０に印加し、時点ｔ２以降は接地後超音波出力ｆｒ２をキャピラリ１０に印加する。実際にはイニシャルボール４１は時点ｔ１で半導体チップ１００の電極パッドに接触するため、時点ｔ１から時点ｔ２の間、接地前超音波出力ｆｒ１がキャピラリ１０に対して印加される。
【００２３】
本実施形態においては接地のサーチスピードを比較的遅く設定する。図４（Ａ）の実線（ア）および破線（イ）の傾きがサーチスピードに対応する。図４（Ａ）よりもサーチスピードを遅くすると、図４（Ｂ）のように実線（ア）および破線（イ）の傾きがなだらかになる。閾値ｂが一定であるため、図４（Ａ）と比べると、図４（Ｂ）の時点ｔ１から時点ｔ２までの時間が長くなる。そうすると、図４（Ｂ）において接地前超音波出力ｆｒ１をキャピラリ１０に印加する時間が図４（Ａ）の場合より長くなる。よって、図４（Ａ）の場合よりも、図４（Ｂ）のようにサーチスピードを遅くした方が、接地前超音波出力ｆｒ１によって電極パッドに与えられる負荷（衝撃）の総量が大きくなる。よって、ボンディングワイヤ４０と電極パッドの接合がより強固なものとなる。
【００２４】
［スクラブ動作回数及び振幅］
本実施形態においては、キャピラリ１０の接地後、キャピラリ１０のスクラブ動作を行う。スクラブ動作とは、キャピラリ１０を、超音波振動よりも低い周波数（約５００Ｈｚ）かつ大きな振幅（約１〜５μｍ）で電極パッド表面に沿う方向に振動させる動作を指すものとする。より具体的には、図５の（２）に示すように、半導体チップ１００の電極パッドに接地したキャピラリ１０を電極パッドの表面と平行にボンド点Ｂを中心とする半径ｒの円軌道に沿って所定の回数だけ回転させる。この場合、円軌道の半径ｒの値がスクラブ動作の振幅（約１〜５μｍ）に相当する。図５の（１）はスクラブ動作開始時のキャピラリ１０の軌道であり、ボンド点Ｂから加速しながら上記円軌道に入る加速軌道である。図５の（３）はキャピラリ１０が円軌道上の回転を終えてボンド点Ｂに戻るまでの減速軌道を示す。
【００２５】
これによりファーストボール４２の径を大きくすることができる。また、電極パッド材料にＡｕを用いる場合、図６（Ａ）に示すように、キャピラリ１０の超音波振動によって、キャピラリ１０の先端部分において最もＡｕＡｇ合金が形成され易い。そのため、本実施形態においては、接地後のスクラブ動作によってキャピラリ１０を電極パッド表面に沿う方向に振動させることにより、キャピラリ１０の先端部分を電極パッド表面のより広い部分に対して接近させることができ、図６（Ｂ）に示すように、ＡｕＡｇ合金部分をより広い範囲で形成することができる。よって、本実施形態によれば、ボンディングワイヤ４０を電極パッドに対してより強固に接合できる。なお、スクラブ動作はキャピラリ１０の動作に限らず、半導体チップ１００を載置するステージ側の動作によるものであってもよい。
【００２６】
図５の（２）に示すキャピラリ１０の回転動作を行う回数を１〜５回、円軌道の半径ｒを１〜５μｍの範囲で変動させ、より強固な接合を達成するための好適な条件を探索した。それらの条件におけるスクラブ動作に要した時間（単位：ｍｓ）の例を次の表１に示す。
【表１】
2017168735.tif 000003
【００２７】
以上説明した本実施形態のワイヤボンディング方法を行うワイヤボンディング装置１の動作の一例を図７の動作チャートに基づいて説明する。図７の動作チャートは横軸を時間軸として、本実施形態によるワイヤボンディング方法を実施した際のワイヤボンディング装置１のキャピラリ高さＨ、キャピラリ１０がアーム３から受ける荷重Ｆｗ、半導体チップ１００が受ける荷重Ｆｃ、超音波振動子２０の超音波出力ｆｒ、キャピラリ１０のスクラブ動作を縦軸方向にそれぞれ示す。
【００２８】
より具体的には、キャピラリ１０が上方から半導体チップ１００の電極パッド表面に向かって降下して時点ｔ０にキャピラリ高さＨが所定の値Ｈ０となると、サーチスピードを低下させる。時点ｔ０より接地前超音波出力ｆｒ１の出力を開始する。その後の時点ｔ１２にキャピラリ１０の接地を検出すると超音波出力の設定値を接地前超音波出力ｆｒ１から接地後超音波出力ｆｒ２に変更する。接地から出力時間ｄの間だけ接地後超音波出力ｆｒ２をキャピラリ１０に印加する。また、接地の時点ｔ１２にキャピラリ１０（またはステージ）の振動によるスクラブ動作を開始する。図７中のスクラブ動作における矩形は上下一組が図５の（２）で説明したキャピラリ１０の回転動作１回分に相当する。矩形の高さｒがスクラブ動作の振幅を表している。キャピラリ１０は接地後超音波出力ｆｒ２の出力時間ｄの終了に伴い上昇を開始する。キャピラリ１０がアーム３０から受ける荷重Ｆｗのうち、接地前の荷重Ｆｗ１はサーチ荷重、接地後の荷重Ｆｗ２はボンド荷重である。時点ｔ１２はキャピラリ１０の接地の瞬間を表す。時点ｔ１２の瞬間を時間軸方向に引き延ばしたものが図４の時点ｔ１から時点ｔ２までの時間に相当すると考えることもできる。
【００２９】
（実施例）
本実施形態に係るワイヤボンディング方法によりＡｇワイヤをＬＥＤチップの電極パッドに接合する実験を複数のワイヤボンディング条件の下で行った。各実験結果を実施例として以下説明する。
各実施例共通の実施条件は次の通りとした。
ボンディングワイヤの材質：Ａｇを８８％、Ｐｄを８．５％、Ａｕを３．５％含む
ボンディングワイヤの直径：２５μｍ
ファーストボールの直径：  ７５±１０μｍ
【００３０】
以上の実施条件に基づく本実施形態のワイヤボンディング方法の実施例１〜１１のデータを、比較例１〜４のデータと共に図８に示す。図８には、各実施例および各比較例の制御パラメータとしてのサーチスピード、接地後超音波出力、接地前超音波出力、スクラブ動作振幅、スクラブ動作回数、および、計測値としてのファーストボール径（ｘ方向およびｙ方向）、ファーストボールと電極パッドの接合面積、シェア強度、および、判定項目として判定値、シェア強度と判定値の差、評価がそれぞれ記載されている。
【００３１】
比較例１、２は接地前超音波出力を印加せず、接地後のスクラブ動作も行わない例である。比較例３、４は接地後超音波出力と同じ接地前超音波出力を印加し、接地後のスクラブ動作は行わず、サーチスピードを比較的速くする例である。実施例１〜６は接地後超音波出力と同じ接地前超音波出力を印加し、接地後のスクラブ動作は行わない例である。実施例７、８は接地後超音波出力より大きな接地前超音波出力を印加し、接地後のスクラブ動作は行わない例である。実施例９、１０は接地後超音波出力と同じ接地前超音波出力を印加し、接地後のスクラブ動作を行う例である。実施例１１は、接地後超音波出力より大きな接地前超音波出力を印加し、接地後のスクラブ動作を行う例である。
【００３２】
図９は横軸を接合面積、縦軸をシェア強度として、図８の実施例および比較例のデータを座標平面上にプロットした図である。○で囲んだ１〜１１の数字がそれぞれ実施例１〜１１を表し、△で囲んだ１〜４の数字がそれぞれ比較例１〜４を表す。図中の直線は実施例１〜６の接合面積（μｍ２）とシェア強度（ｇｆ：グラム重）の回帰直線を表す。接合面積をｘ、シェア強度をｙとすると、回帰直線は次式により表される。
［数１］
ｙ＝０．０１７７ｘ−２４．６３６
図８の判定値は、上記式に基づき算出した。すなわち、接合面積に基づき、判定値を次のように算出した。
［数２］
判定値＝０．０１７７×接合面積−２４．６３６
そして、各例の評価は次のような基準で行った。すなわち、図９の回帰直線との比較により各例の良否を評価した。
［数式３］
◎：  シェア強度−判定値＞２ｇｆ
○：  −２ｇｆ≦シェア強度−判定値≦２ｇｆ
×：  シェア強度−判定値＜−２ｇｆ
【００３３】
図８および図９から、接地前超音波出力を印加しない比較例１、２と比較して、接地前超音波出力を印加する実施例１〜６ではシェア強度が安定的に確保できていることが分かる。ボンディングワイヤを電極パッドにより強固に接合するには両者間の接合面積を大きくすることが考えられ、実施例１→６のように超音波出力を大きくすることで、接地面積を拡大できる。しかしながら、素子側（パッド電極）の大きさに制約がある場合は、単に接地面積を拡大することは難しい。そこで実施例７〜１１のようにすることで、接合面積の拡大を抑制しながらも、シェア強度を高めることができる。すなわち、接地後超音波出力と同じ接地前超音波出力を印加する実施例１〜６と比べて、接地後超音波出力より大きな接地前超音波出力を印加する実施例７、８、１１の方がシェア強度を更に向上させられる傾向が読み取れる。また、スクラブ動作を行わない実施例１〜６と比べて、スクラブ動作を行う実施例９、１０、１１の方がシェア強度を更に向上させられる傾向が読み取れる。
実施例１〜１１と比べてサーチスピードを速くした比較例３、４はシェア強度が悪化している。ここから、サーチスピードは遅い方が好ましいことが読み取れる。
【００３４】
今回の実験により見出された、Ａｇワイヤからなるボンディングワイヤと半導体チップ（例として、ＬＥＤチップ）の電極パッドの接合をより強固なものとするのに特に適した「サーチスピード」、「接地前超音波出力」、「スクラブ動作回数」、「スクラブ動作振幅」の条件を「本実施例の条件」として次の表２に示す。比較のため、Ａｇワイヤを用いた従来のワイヤボンディング方法の場合の条件を「従来条件」として記載する。また、「従来条件」から「本実施例の条件」に変更した理由を「変更理由」として併せて記載する。表中の超音波出力の値は装置の設定値である。
【表２】
2017168735.tif 000004
【００３５】
上記表２においてはサーチスピードを１０ｍｍ／ｓとしたが、シェア強度の向上のためには、サーチスピードを１０ｍｍ／ｓ以下、５ｍｍ／ｓ以上とすることが好ましい。
上記表２においては接地前超音波出力を５２０としたが、これはＡｕワイヤを用いる場合の接地後超音波出力の約２倍の超音波出力に相当する。ある範囲内では、接地前超音波出力が大きい程、接地時に電極パッドに与える負荷（衝撃）が大きくなり、接合強度が向上する。シェア強度の向上のためには、接地前超音波出力を、接地後超音波出力の約１．００倍〜約１．０８倍とすることが好ましい。
上記表２においてはスクラブ動作の回数を５回、振幅を２μｍとした。シェア強度の向上のためにはスクラブ動作の回数を１回以上、振幅を２μｍ以上とすることが好ましい。一方、スクラブ動作の振幅は、ワイヤ直径の１／４以下とすることが好ましい。スクラブ動作がこれより大きくなると、ワイヤに過度の負荷がかかり、断線のおそれがあるためである。
上記の実施形態、実施例においてはスクラブ動作を円軌道に沿う動作としたが、楕円軌道に沿う動作としてもよく、その場合、楕円軌道の長軸の半分の長さがスクラブ動作の振幅に相当する。
【００３６】
（変形例）
上記実施形態に係るワイヤボンディング方法は、半導体チップを有する製品の製造に用いるのみならず、半導体チップ単体の検査（出荷前抜き取り検査等）の精度を向上する目的のためにも用いることができる。
上記実施形態に係るワイヤボンディング方法は、従来のワイヤボンディング方法との比較においては次の各点により特徴付けられる。
（１）接地のサーチスピードを下げる。
（２）接地前超音波出力を印加する。
（３）接地後のスクラブ動作を行う。
これら（１）〜（３）の特徴はいずれもシェア強度の向上に寄与する。シェア強度が大きくなると、接合後のボンディングワイヤに力が加わった場合に、電極パッドの強度によっては電極パッドが剥がれる不具合（パッド剥がれ）が発生する可能性も高くなる。
よって、出荷前抜き取り検査等の検査のためにサンプルとして抜き取った半導体チップを評価用基板に搭載し、上記（１）〜（３）の特徴を有する上記実施形態のワイヤボンディング方法を適用すれば、意図的にパッド剥がれが発生し易い条件によるワイヤボンディングを行うことができる。すなわち、パッド剥がれに関してより厳しい条件の下でシェア試験を行い、シェア試験後のパッド剥がれの有無を確認することができる。こうして、出荷前抜き取り検査等の検査をより信頼性の高いものとすることができる。特に上記の「（１）接地のサーチスピードを下げる」、「（２）接地前超音波出力を印加する」という条件は、電極パッドに対する負荷（衝撃）を増加させるものであることからも、よりパッド剥がれを発生させ易くする条件であると言える。
【００３７】
本発明は、前記各局面、前記各実施形態、前記各実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
【符号の説明】
【００３８】
１    ワイヤボンディング装置
１０    キャピラリ
２０    超音波振動子
３０    アーム
４０    ボンディングワイヤ（Ａｇワイヤ）
４１    イニシャルボール
４２    ファーストボール
４３    端部
５０    駆動部
６０    制御部
１００    半導体チップ
２００    支持体
２０１、２０２    リードフレーム
【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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