[发明专利]半导体器件的制造方法

说明书

对相关申请的交叉引用

这里通过引用而并入2014年2月7日提交的日本专利申请No.2014-022742的公开(包括说明书、附图和摘要)的全部内容。

技术领域

本发明涉及半导体器件及其半导体器件的制造方法，更特别地，涉及用于金属线与半导体芯片的电极焊盘(pad)连接的半导体器件的技术。

背景技术

日本未审查专利申请公开No.2003-243443描述了金属线的球部与包含多个凹部的接合焊盘连接的半导体器件。

发明内容

电连接在半导体芯片上形成的电极焊盘与其上安装该半导体芯片的基板的端子的一种方法是线接合处理，在该线接合处理中，金属线的一部分与电极焊盘连接，并且线的另一部分与端子连接。在线接合处理中，当连接线与电极焊盘时，线的顶端(tip)预成形为球并且球部被按压以接触电极焊盘。

对于球部与电极焊盘之间的连接，存在向球部施加超声波的技术。但是，当球部与包含铝基材料的电极焊盘连接时，已发现该技术引起以下的问题：当施加超声波时，在球部与电极之间的接合处(joint)周围出现从电极焊盘的剥落(flaking)(电极的部分剥离)。

从附图和本说明书中的以下详细描述，本发明的以上和进一步的目的以及新颖的特征将更完全地显示。

根据本发明的一个方面，提供一种半导体器件的制造方法，其包括连接在线的顶端处形成的球部与半导体芯片的第一电极焊盘的步骤。第一电极焊盘包含铝基材料，并且在其要与球部连接的部分中具有沟槽。球部包含比金硬的材料。连接球部的步骤包括向球部施加超声波的步骤。

根据本发明的以上方面，半导体器件的可靠性得到改善。

附图说明

图1是根据本发明实施例的半导体器件的透视图；

图2是图1所示的半导体器件的底视图；

图3是示出去除了密封体(在图1中示出)的布线基板的结构的透明平面图；

图4是沿图1的线A-A获取的截面图；

图5是图3所示的半导体芯片的平面图；

图6是沿图5的线A-A获取的放大截面图；

图7是图6的部分A的进一步的放大截面图；

图8是图5的部分B的放大平面图；

图9是沿图8的线A-A获取的放大截面图；

图10是示出与线(在图3中示出)接合的电极焊盘(在图8中示出)的放大平面图；

图11是沿图10的线A-A获取的放大截面图；

图12是示意性地示出在如图10和图11所示将线与焊盘接合时使用的线接合装置的解释图；

图13是图5的部分C的放大平面图；

图14是示出与线(在图3中示出)接合的电极焊盘(在图13中示出)的放大平面图；

图15是示出图14所示的例子的变型的放大平面图；

图16是解释根据本发明实施例的半导体器件的组装序列的流程图；

图17是示出在如图16所示的基板的提供步骤处提供的布线基板的一般结构的平面图；

图18是示出在图17所示的布线基板之上安装的半导体芯片的放大平面图；

图19是沿图18的线A-A获取的放大截面图；

图20是示出通过线接合电连接的图18所示的半导体芯片与布线基板的放大平面图；

图21是沿图20的线A-A获取的放大截面图；

图22是示意性地示出图12所示的线接合器件与图20所示的布线基板之间的平面位置关系的平面图；

图23是示出在图16所示的线接合步骤处在从毛细管(capillary)的底部突出的线的顶端处形成的球部的局部放大截面图；

图24是示出与焊盘接触的图23所示的球部的局部放大截面图；

图25是示出通过施加负载保持按压的球部(在图24中示出)的局部放大截面图；

图26是示出被施加超声波的球部(在图25中示出)的局部放大截面图；

图27是示出用树脂密封的半导体芯片和线(在图21中示出)的放大截面图；

图28是示出在图27所示的连接盘(land)中的每一个连接盘的露出表面上形成的焊料球的放大截面图；

图29是示出已通过切割刀片切割的布线基板(在图28中示出)的放大截面图；

图30是示出图8所示的例子的变型的放大平面图；

图31是示出图13所示的例子的变型的放大平面图；

图32是示出图8所示的例子的另一变型的放大平面图；