征在于，上述合金层的表面晶粒之中， 〈100>结晶取向相对于拉丝方向的倾斜为15度以下的晶粒的面积为50%以上、100%以下。
[0041] 权利要求8涉及的半导体用接合线，其特征在于，上述合金层的表面晶粒之中， 〈111>结晶取向相对于拉丝方向的倾斜为15度以下的晶粒的面积为60%以上、100%以下。
[0042] 权利要求9涉及的半导体用接合线，其特征在于，上述接合线表面的梅耶硬度为 0? 2~2.OGPa的范围。
[0043] 权利要求10涉及的半导体用接合线，其特征在于，上述芯线含有总计为5~300 质量ppm的B、P、Se中的至少一种。
[0044] 根据本发明，能够提供即使是镀钯的引线框也可确保良好的楔接合性，耐氧化性 优异的以铜或铜合金为芯线的廉价的半导体用接合线。
【具体实施方式】
[0045] 以下，对本发明的半导体用接合线的构成进一步进行说明。再者，在以下的说明 中，只要没有特别的说明，「％」意指「体积％」。另外，组成是分析多个部位时得到的只金 属的数值的平均值，碳作为自然混入物（不可避免杂质）存在，但不包含于以下所述的组成 中。
[0046] 为了提供确保镀钯的引线框（以下，称为「镀钯引线框」）上的良好的楔接合性和 耐氧化性两者、并且以铜或铜合金为芯线的廉价的接合线，本发明者们发现在由铜或铜合 金构成的芯线的表面形成特定厚度的含有钯的被覆层，再在该被覆层的表面以特定的厚度 形成特定组成的贵金属与钯的合金层的接合线是有效的。本发明中涉及的贵金属是银或 金。
[0047] 首先，对在由铜或铜合金构成的芯线的表面上，形成适当的厚度的含有钯的被覆 层的构成进行说明。如上所述铜或铜合金容易被氧化，因此由铜或铜合金构成的接合线，长 期保管和楔接合性差。另一方面，通过在由铜或铜合金构成的芯线的表面上形成含有钯的 被覆层，可抑制铜的氧化，因此不仅上述的长期保管性和楔接合特性优异，而且在接合线的 尖端形成球部时能够大幅度地改善球部氧化的担心。通过使上述被覆层含有比铜难以氧化 (即，氧化物生成热AH。大）的钯能够得到上述效果。由此，不使用作为危险的气体的氢与 氮的混合气体，而使用纯氮气使球部周边成为氮气氛，也能够形成圆球的球部。这样的效果 在该被覆层的厚度为10~200nm时可得到。另一方面，上述被覆层的厚度小于IOnm时，抑 制氧化效果不充分。该被覆层的厚度超过200nm时，在球部的表面产生直径为数ym大小的 气泡的情况较多从而不优选。在此，含有钯的被覆层中的除钯以外所含有的元素，是钯的不 可避免杂质和构成芯线和接合线最表面的元素。另外，该被覆层的钯的含有量只要是50% 以上则能够得到充分的抑制氧化效果。但是，优选：作为该被覆层中含有的钯以外的元素， 不包含后述的构成最表面的银，或者在含有银的场合银的浓度低于10%。若该被覆层的银 的浓度变成10%以上，则会出现如上述那样的银被覆线的问题（球形成时的氧化等）。优 选：作为该被覆层中含有的钯以外的元素，不包含后述的构成最表面层的金，或者在含有金 的场合金的浓度低于15%。该被覆层的金的浓度变成15%以上时，出现如上述那样的金被 覆线的问题（球部不成为圆球而变得走形的不良）的缘故。
[0048] 当只是在由铜或铜合金构成的芯线的表面形成含有钯的被覆层的上述的构成时， 不能够确保镀钯引线框上良好的楔接合性。为了解决该课题，本发明者们进而发现在该被 覆层的表面上再形成银或金、与钯的合金层为好。该合金层是在上述被覆层上进而以1~ 80nm的厚度形成的层。这起因于楔接合性受从接合线的最表面起3nm左右的区域的物性 值控制。即，从接合线的最表面起至少Inm的区域，优选从接合线的最表面起3nm的区域， 若是银或金、与钯的合金，则在镀钯引线框上进行楔接合时，构成接合线最表面的合金层中 的银或金优先地向镀钯引线框上的钯扩散，在接合线与镀钯引线框两者之间容易形成新的 合金层。由此，本发明涉及的接合线，与镀钯引线框的楔接合性提高，例如，2nd剥离强度良 好。这起因于银或金、与钯之间的相互扩散比钯的自扩散快。但是，该合金层的厚度低于 Inm时，作为接合线的基底的被覆层对上述楔接合性产生影响，因此不能够确保与镀钯引线 框的楔接合性。另外，该合金层的厚度低于3nm时，作为接合线的基底的被覆层对上述楔接 合性给予不良影响的危险性不是零，发生上述效果不稳定的危险，因此更优选使上述厚度 为3nm以上。为了得到上述效果，上述银或金、与钯的合金层的厚度的上限没有特别的限 制。上述合金层的厚度超过SOnm时，必须在后述的电镀时在大电流下，在无电解镀（化学 镀）时长时间，在蒸镀法时长时间地分别进行镀银、镀金或者蒸镀银、蒸镀金之后，再使后 述的炉内温度达到超过740°C的高温，难以确保稳定的品质，因此使该合金的厚度的上限为 SOnm以下。再者，合金层的厚度更优选使上限为50nm以下。原因是当使上限为50nm以下 时，能够使该加热温度为600~650°C。
[0049] 另外，为了得到由上述银或金与钯的合金层产生的上述效果，该合金层中的银或 金的组成（银或金浓度）必须是特定的范围。具体地，如果上述银或金与钯的合金层中的 银或金浓度为10%以上、75%以下，则能够提高与上述的镀钯引线框的楔接合性。上述银或 金浓度低于10%时不能够得到上述的效果。相反，上述银或金浓度超过75%时，在线尖端 形成球部时由于由银或金与钯构成的上述合金层中只银或金优先地熔融，形成走形的球部 的危险性增大而不优选。相反，若该合金层中的银或金浓度为75%以下，则在接合线的合金 层中银或金与钯均质地混合存在，因此，在线的尖端形成球部时没有只银或金优先地熔融 从而形成走形的球部的危险性，不会损害球部的圆球性和尺寸精度的问题。
[0050] 接着，对在上述被覆层的表面具有包含银和钯的合金层的构成的接合线更详细地 进行说明。
[0051] 该合金层是在上述被覆层的上面进而以1~30nm的厚度形成的层。这起因于楔接 合性受从接合线的最表面起3nm左右区域的物性值控制。即，从接合线的最表面起至少Inm 的区域，优选从接合线的最表面起3nm的区域，若是银与钯的合金，则在镀钯引线框上进行 楔接合时，构成线最表面的合金层中的银优先地向镀钯引线框上的钯扩散，在接合线与镀 钯引线框两者之间容易形成新的合金层。由此，本发明涉及的接合线与镀钯引线框的楔接 合性提高，例如2nd剥离强度良好。这起因于银与钯之间的相互扩散比钯的自扩散快。但 是当该合金层的厚度小于Inm时，作为接合线的基底的被覆层对上述楔接合性产生影响， 因此不能够确保与镀钯引线框的楔接合性。另外，该合金层的厚度低于3nm时，作为接合线 的基底的被覆层对上述楔接合性给予不良影响的危险性不是零，发生上述效果不稳定的危 险，因此更优选使上述厚度为3nm以上。为了得到上述效果，上述银与钯的合金层的厚度的 上限没有特别的限制。使上述合金层的厚度超过30nm时，必须使后述的炉内温度达到超过 720°C的高温，难以确保稳定的品质，因此使该合金层的厚度的上限为30nm以下。
[0052] 另外，为了由得到上述银与钯的合金层产生的上述效果，该合金层中的银的组成 (银浓度）必须是特定的范围。具体地，若上述银与钯的合金层中的银浓度为10%以上、 70%以下，更优选为20%以下、70%以下，则能够进一步提高与上述的镀钯引线框的楔接合 性。上述银浓度低于10%时不能够得到上述的效果。相反，上述银浓度超过70%时，在线 尖端形成球时由于由银与钯构成的上述合金层中只银优先地熔融，形成走形的球部的危险 性增大因而不好。相反，若该合金层中的银浓度为70%以下，则在接合线的合金层中钯均质 地混合存在，在线尖端形成球部时没有只银优先地熔融从而形成走形的球部的危险性，不 会损害球部的圆球性和尺寸精度。另外，上述银浓度若为10%以上、40%以下则球部的圆球 性和尺寸精度更好而优选。
[0053] 因此，本发明涉及的接合线，通过在由铜或铜合金构成的芯线的表面形成适当的 厚度的含有钯的被覆层，在该被覆层的表面施加适宜的厚度和组成的银与钯的合金层，能 够提供确保镀钯引线框上的良好的楔接合性与耐氧性两者、并且以铜或铜合金为芯线的廉 价的接合线。
[0054] 另外判明，进而使上述银与钯的合金层中的银浓度为20%以上、70%以下时，能够 同时地得到如下的效果。
[0055] -般地，在毛细管的内壁上毛细管与接合线接触的区域，接合的工序中毛细管与 接合线经常摩擦。此时，为了避免毛细管对接合线给予擦伤，毛细管的内壁被加工使得在上 述区域没有凹凸。
[0056] 以往的场合，在由铜或铜合金构成的芯线的表面只具有含有钯的被覆层的接合线 中，例如多次重复如超过5mm那样的长跨距接合时，上述毛细管与接合线接触的毛细管的 区域磨损。于是，该区域产生锐利的凹凸，其结果在线表面因毛细管形成的擦伤变得明显。 这起因于钯是硬的金属因此含有钯的被覆层也硬。
[0057] 与此相反，在本发明中，设置在上述被覆层的表面上的上述银与钯的合金层，由于 提高了该合金层中的银的浓度，因此能够抑制如上述那样的锐利的凹凸的发生。在上述银 与钯的合金层中，银与钯以称作全率固溶的方式均质地混合存在，银的浓度高的场合，在毛 细管与接合线接触的区域银优先地有助于变形，因此能够抑制如上述的锐利的凹凸的发 生。能够得到这样的效果的是银浓度为20%以上、更优选为30%以上的情况。另外，银浓 度为70%以上时，由于上述的理由不能够充分地得到球部的圆球性和尺寸精度。
[0058] 另外，上述银与钯的合金层中，该合金层中的银浓度为20 %以上时，判明不能够同 时地得到如下的效果。
[0059] 以往的场合，在由铜或铜合金构成的芯线表面只具有包含钯的被覆层的接合线 中，在该接合线的尖端形成30ym强的直径的球部时，有时在球部的表面较多发生数ym直 径的气泡。这关系到最近的电子设备的小型化、高功能化。即，为了支持电子设备的小型化、 高功能化，半导体元件也在小型化、高功能化，在接合线中，为了缩小接合部的面积，缩小形 成于线尖端的球部的倾向的增强，以往使用即使小也为50ym弱的直径的球部，而最近正 在大量生产使用30ym强的直径的球部。在以往的50ym以上的直径的球部也形成如上述 那样的数ym的微小的气泡，但由于球径大，因此接合面积也必然地变大，这样微小的气泡 目前没有特别视为问题。然而，由于最近的30ym强的直径的小的球部，接合面积也变小， 因此即使是目前不成为问题的程度的上述气泡，也对接合部的接合强度和长期可靠性造成 影响，变得视为问题。
[0060] 本发明者们发现这样的气泡的存在部位总是钯。即，该气泡的原因在于，在形成球 部时存在于线表面上的钯向球中偏析，形成钯单层的浓化区域，有机物起因的气体封入到 该区域中。
[0061] 与此相反，在本发明中，通过使含有钯的被覆层的表面含有特定的浓度以上的银， 在形成球部时不形成钯的浓化区域，代之以形成银-钯合金或铜-钯-银三元合金的浓化 区域。因此本发明的接合线中，若是该浓化区域则封入有机物起因的气体的危险性小，因此 即使是形成30ym强的这种小的直径的球部的场合，也能够抑制气泡的发生。即，本发明涉 及的银与钯的合金中的银的浓度为20%以上时，能够得到上述效果，若更优选为30%以上 则该效果更高因而优选。
[0062] 被覆层以及合金层的厚度与组成的测定方法，一边由溅射法从接合线的表面向深 度方向挖下一边进行分析的方法、和在接合线的断面上的线分析或点分析是有效的。前 者的一边挖下一边测定的方法，测定深度增大时过于花费测定时间。后者的线分析或点 分析，优点是确认断面全体的浓度分布和在多个部位的再现性等比较容易。接合线的断 面，线分析比较简便，但在希望使分析精度提高的场合，在缩小线分析的分析间隔、或者放 大希望特别详细地分析的区域后进行点分析也有效。在此，合金层的厚度是从表面起沿 深度方向进行组成分析、银的浓度为10%以上的部分的距离（深度）。另外，被覆层的厚 度是从成为上述合金层的厚度的界面起沿深度方向进行组成分析、钯的浓度为50%以上 的部分的距离（深度）。作为用于这些分析的分析装置，可以利用EPMA(电子探针显微分 析；ElectronProbeMicroAnalysis)、EDX(能量分散型X射线分析；EnergyDispersive X-RayAnalysis，）、AES(俄歇电子能谱法；AugerElectronSpectroscopy)、TEM(透射型 电子显微镜；TransmissElectronMicroscope)等。采用上述任何一种的方法得到的厚度 和组成只要是在本发明的范围内则能够得到本发明的作用效果。
[0063] 为了确保如上述那样的镀钯引线框上的良好的楔接合性和耐氧化性两者，进而为 了也满足后述的环路特性，本发明者们发现使线表面的结晶取向、线表面的硬度或芯线中 的添加元素的种类和组成为特定的范围的接合线是有效的。
[0064] 关于线表面的结晶取向，更优选在上述合金层的表面晶粒之中，〈100>结晶取向相 对于拉丝方向的倾斜没有或小。具体地，若使上述倾斜为15度以下的晶粒的面积为50% 以上、100%以下，则即使是进行逆打接合时，也难以在环路的表面发生皱纹因而优选，若更 优选为70%以上、100%以下的话，则其效果提高因而更优选。再者，所谓在此的皱纹是在 形成环路时产生的表面的微小的伤痕和凹凸的总称。其结果，例如通过在最近正在增加的 2nd接合用电极上进行球接合，在1st接合用电极上进行楔接合来抑制环路高度，使芯片的 薄型化容易。
[0065] 因此，在如上述那样的逆打接合中，首先，在1st接合用电极上进行环路接合，切 断接合了的球正上方的接合线，然后，在2nd接合用的电极上进行球接合，最后对刚制作的 1st接合用电极上的球部进行楔接合。在该1st接合用电极上进行球接合后切断球正上方 的接合线时，如果对接合线施加大的冲击，则在接合线的表面产生皱纹。此外，器件使用所 导致的加热与随着器件的停止向室温冷却的这种热疲劳长期地施加给器件时，则有时该皱 纹加速龟裂的发生。
[0066] 本发明者们潜心研究的结果判明，该皱纹不良与线表面（合金层）的结晶取向相 关，在该取向如〈111>结晶取向所代表的那样为强度高但缺乏延展性的取向的场合，显著 地发生皱纹。本发明者们又反复研究的结果判明，为了抑制该皱纹，在线表面缩小〈1〇〇> 结晶取向相对于拉丝方向的倾斜，使该倾斜为15度以下的晶粒的面积为50%以上时，能够 确保足以抑制皱纹的延展性。然而，该倾斜为15度以下的晶粒的面积小于50%时，不能 够得到这样的效果。在此，在上述合金层的表面观察到的晶粒的〈1〇〇>