半導(dǎo)體器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]此處描述的實(shí)施例一般地涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知在半導(dǎo)體器件的制造工藝中存在一種線(wire)接合法，該半導(dǎo)體器件具有多個(gè)在襯底上相互疊放的半導(dǎo)體元件，此方法通過(guò)線依次將每個(gè)半導(dǎo)體元件的電極襯墊(pad)和襯底的引線(lead)電極進(jìn)行連接。在此方法中，為了保證線與電極襯墊的接合強(qiáng)度，可事先在電極襯墊上形成突起，并且從另一電極襯墊引出的線可與該突起接合。除了將線抽出(pass out)到接合部的接合步驟之外，還需要制造突起的步驟，從而導(dǎo)致線接合的步驟數(shù)量增加。在事先形成突起的情況下，處理時(shí)間變長(zhǎng)，并且由于材料消耗增加，成本也隨之增大。
[0003]公開(kāi)了一種方法，例如，作為通過(guò)省略在電極襯墊上形成突起而減少線接合步驟數(shù)量的方法，其中在球接合部的頸部形成線彎折而非形成突起，并且其中從另一電極襯墊引出的線與該彎折接合。在通過(guò)此方法執(zhí)行線接合的情況下，需要保證在連接部上具有足夠的線接合強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一般而言，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件包括襯底、第一半導(dǎo)體元件、第二半導(dǎo)體元件、第一環(huán)和第二環(huán)。所述襯底具有連接部。所述第一半導(dǎo)體元件具有第一電極。第二半導(dǎo)體元件具有第二電極。所述第一環(huán)連接所述連接部和第一接合部。所述第一接合部在所述第一電極上形成。所述第二環(huán)連接所述第一接合部和第二接合部。所述第二接合部在第二電極上形成。所述第一環(huán)具有折返部。所述折返部通過(guò)沿第一方向從所述第一接合部伸出所述第一環(huán)，然后沿第二方向折返所述第一環(huán)而形成。所述第二方向不同于所述第一方向。所述折返部具有其被對(duì)著所述第一接合部擠壓的形狀。所述第二環(huán)接合到所述折返部。所述第二環(huán)的一端位于第二位置。所述第二位置是沿所述第一環(huán)的延伸方向與第一位置的偏移。所述第一位置是所述第一環(huán)的所述第一接合部的中心。
[0005]根據(jù)實(shí)施例，在半導(dǎo)體器件的制造工藝中，可通過(guò)省略形成突起的步驟減少線接合的步驟數(shù)量。此外，所述半導(dǎo)體器件可通過(guò)更少數(shù)量的步驟制造，并且可實(shí)現(xiàn)保證線在接合部具有足夠接合強(qiáng)度的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是示意性地示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件配置的圖；
[0007]圖2至8是解釋半導(dǎo)體器件制造工藝中的線接合法的圖；
[0008]圖9和10是詳細(xì)地示出折返部形成步驟的圖；
[0009]圖11是示出當(dāng)線被接合到折返部時(shí)的狀態(tài)的圖；以及
[0010]圖12是示出球接合部上環(huán)線連接部外觀的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將參考附圖詳細(xì)地介紹半導(dǎo)體器件及其制造方法的示例性實(shí)施例。本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。
[0012](實(shí)施例)
[0013]圖1是示意性地示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件配置的圖表。半導(dǎo)體器件具有分層結(jié)構(gòu)，其中兩個(gè)半導(dǎo)體元件2、3在襯底I上相互疊放。
[0014]作為電路襯底的襯底I包括作為連接部的引線指(finger)4。作為第一半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體元件2設(shè)置在襯底I上的除設(shè)置有引線指4的區(qū)域之外的其它部分上。半導(dǎo)體元件2包括作為第一電極的電極襯墊5。在引線指4與電極襯墊5之間存在沿高度方向?qū)?yīng)于半導(dǎo)體元件2的厚度的水平差(level difference),該高度方向是半導(dǎo)體元件2、3在襯底I上相互疊放的方向。
[0015]作為第二半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體元件3設(shè)置在半導(dǎo)體元件2上的除設(shè)置有電極襯墊5的區(qū)域之外的其它部分上。半導(dǎo)體元件3包括作為第二電極的電極襯墊6。在電極襯墊5與電極襯墊6之間存在沿高度方向?qū)?yīng)于半導(dǎo)體元件3的厚度的水平差。
[0016]作為第一接合部的球接合部7在電極襯墊5上形成。作為第一環(huán)(loop)的環(huán)線9連接引線指4和球接合部7。與電極襯墊5上的球接合部7相連的環(huán)線9傾斜向下延伸到引線指4。
[0017]作為第二接合部的球接合部8在電極襯墊6上形成。作為第二環(huán)的環(huán)線10連接球接合部7與環(huán)線9之間的連接部與球接合部8。與電極襯墊6上的球接合部8相連的環(huán)線10傾斜向下延伸到電極襯墊5上的球接合部7。球接合部7、8和環(huán)線9、10全部由諸如金之類的相同材料形成。
[0018]折返部13在環(huán)線9的與球接合部7的連接部上形成。通過(guò)沿第一方向使環(huán)線9從球接合部7伸出，然后使其沿第二方向折返而形成折返部13。第一方向是平行于其上設(shè)置有半導(dǎo)體元件2的襯底I的表面的方向，并且從電極襯墊5的位置朝著電極襯墊6的位置延伸。在圖1中，第一方向是從左到右的方向，第二方向不同于第一方向，例如，與第一方向相反。第二方向是從電極襯墊5朝著引線指4延伸的水平方向，S卩，圖1中從右到左的方向。
[0019]圖2至8是解釋半導(dǎo)體器件制造工藝中的線接合法的圖。圖2至8和上述圖1在側(cè)視圖中示出球接合部7、8、環(huán)線9、10、線12，在截面圖中示出其它組件。在圖2所示的步驟中，制備分層結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體元件2、3在襯底I上按順序疊放。
[0020]在圖3所示的步驟中，穿過(guò)毛細(xì)管11 (接合工具)延伸的線12的端部形成為球形，并且該球形部被壓接(compress1n bond)到電極襯墊5。線12由金材料制成。線12的端部形成為球形，并且壓接到電極襯墊5的部分為球接合部7。線12引向球接合部7。
[0021]在圖4所示的步驟中，折返部13在線12與球接合部7的連接部上形成。通過(guò)抽出線12以沿不同于第二方向的方向(例如，沿第一方向)從球接合部7的頸部開(kāi)始延伸，然后沿不同于第一方向的方向(例如，沿第二方向)折返線12而形成折返部13。折返部13具有其以第一位置(即，球接合部7的中心)為中心，被對(duì)著球接合部7擠壓的形狀。當(dāng)在折返部13上沿第二方向折返之后，線12被抽出以朝著引線指4延伸。
[0022]在圖5所示的步驟中，線12被抽出以傾斜向下延伸，并且線12接合到引線指4。線12通過(guò)針腳式接合而接合到引線指4。線12在完成接合到引線指4之后被切斷。通過(guò)圖3至5所示的步驟，形成連接引線指4和球接合部7的環(huán)線9。
[0023]在圖6所示的步驟中，穿過(guò)毛細(xì)管11延伸的線12的端部形成為球形，并且該球形部壓接到電極襯墊6。線12的端部形成為球形，并且壓接到電極襯墊6的部分為球接合部8。線12引向球接合部8。
[0024]在圖7所示的步驟中，線12被抽出以從球接合部8朝著折返部13延伸。此時(shí)，線12被抽出以沿電極襯墊5的方向從球接合部8開(kāi)始延伸。在圖8所示的步驟中，線12被抽出以傾斜向下延伸并接合到折返部13。此時(shí)，使線12的端部到達(dá)環(huán)線9的第二位置，并且線12和環(huán)線9接合在一起。
[0025]第二位置是沿第二方向與作為球接合部7的中心的第一位置的偏移。線12在完成接合到環(huán)線9之后被切斷。通過(guò)圖6至8所示的步驟，形成連接球接合部7和球接合部8的環(huán)線10。經(jīng)歷上述步驟之后，用于半導(dǎo)體器件的線接合完成。
[0026]在傳統(tǒng)線接合法中，例如，為了保證環(huán)線10與電極襯墊5的接合強(qiáng)度，可事先在電極襯墊5上形成突起。該突起使用線12作為其材料形成。被抽出以從電極襯墊6上的球接合部8開(kāi)始延伸的線12通過(guò)針腳式接合而接合到該突起。每當(dāng)電極如上連線在一起時(shí)，形成該突起。
[0027]需要在電極襯墊5上制造突起的步驟，其在抽出線12以實(shí)現(xiàn)接合的接合步驟之前執(zhí)行。由于需要形成突起，因此用于線接合的步驟數(shù)量增加，從而使得處理時(shí)間變長(zhǎng)。在事先形成突起的情況下，處理時(shí)間變長(zhǎng)，線12的消耗增加，從而使得成本增大。
[0028]在根據(jù)該實(shí)施例的制造方法中，形成折返部13而非突起，并且將被抽出以從球接合部8開(kāi)始延伸的線12接合到折返部13。通過(guò)此方式，可省略在電極襯墊5上形成突起的步驟。通過(guò)省略形成突起的步驟，可縮短處理時(shí)間并減少線12的消耗，從而降低成本。由于步驟數(shù)量可減少，因此在半導(dǎo)體器件的制造工藝中，可減少故障發(fā)生的頻率，從而提高產(chǎn)量。
[0029]圖9和10是詳細(xì)地示出折返部形成步驟的圖。圖9和10在截面圖中示出球接合部7和線12。該截面圖中毛細(xì)管11的尖部形狀被指示為直線。
[0030]在圖9的上部示出的步驟中，在線12的端部上形成的球形部被毛細(xì)管11擠壓到電極襯墊5。通過(guò)此方式，形成壓接到電極襯墊5的球接合部7。
[0031]在圖9的中部示出的步驟中，從線12未穿過(guò)毛細(xì)管11被抽出(如圖9的上部所示)開(kāi)始，毛細(xì)管11被沿第一方向移動(dòng)。毛細(xì)管11的尖部沿第一方向擠壓球接合部7的頸部側(cè)，該部分是連接到線12的上端部。該頸部被沿第一方向擠壓，從而發(fā)生變形，如同被沿第一方向推到一邊。
[0032]毛細(xì)管11使該頸部變形到這樣的程度:其接觸球接合部7的尖部接近球接合部7的中心位置。此時(shí)，毛細(xì)管11內(nèi)部的線12(包括頸部)受到此擠壓沿