JPH02121332A - ハンダバンプ製造方法 - Google Patents
ハンダバンプ製造方法Info
- Publication number
- JPH02121332A JPH02121332A JP63274172A JP27417288A JPH02121332A JP H02121332 A JPH02121332 A JP H02121332A JP 63274172 A JP63274172 A JP 63274172A JP 27417288 A JP27417288 A JP 27417288A JP H02121332 A JPH02121332 A JP H02121332A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- solder
- metal layer
- barrier metal
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/012—Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、例えばフリップチップ実装等において、ＩＣ
チップと基板との電気的な接続を行うためのハンダバン
プを製造する方法に関する。
チップと基板との電気的な接続を行うためのハンダバン
プを製造する方法に関する。
〈従来の技術〉
フリップチップ実装法等においては、一般に、ハンダバ
ンプはｔＣチフブ側に形成され、ハンダバンプとチップ
電極との間には、通常、両者間の密着強度を高める等の
ために、接着用メタル層としてのＣｒ層、拡散防止メタ
ル層としてのＣｕ層および酸化保護メタル層としてのＡ
ｕ層からなるバリアメタル層が設けられている。
ンプはｔＣチフブ側に形成され、ハンダバンプとチップ
電極との間には、通常、両者間の密着強度を高める等の
ために、接着用メタル層としてのＣｒ層、拡散防止メタ
ル層としてのＣｕ層および酸化保護メタル層としてのＡ
ｕ層からなるバリアメタル層が設けられている。
このようなハンダバンプの製造方法としては、従来、例
えば次の二つの方法がある。
えば次の二つの方法がある。
■ｔＣチップ表面に、チップ電極のハンダバンプ導通部
のみが露呈するように、Ｐ Ｓ Ｇ （ｐｈｏｓｐｈ。
のみが露呈するように、Ｐ Ｓ Ｇ （ｐｈｏｓｐｈ。
５ｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）等のパッシベーション
膜を形成した後、Ｃｒ、ＣｕおよびＡｕを順次−様に蒸
着してバリアメタル層を形成し、このバリアメタル層表
面上にハンダバンプ形成部を除いてマスクを施し、その
後、バリアメタル層を電流通路とする電気ハンダメッキ
によりバリアメタル層表面上に所定量のハンダを付着さ
せ、次いで、その付着したハンダをリフローすることに
よって球状に成形し、そして、電気メツキ用のマスクを
除去し、次いで、成形したハンダをマスクとしてバリア
メタル層のエツチングを行なう。
膜を形成した後、Ｃｒ、ＣｕおよびＡｕを順次−様に蒸
着してバリアメタル層を形成し、このバリアメタル層表
面上にハンダバンプ形成部を除いてマスクを施し、その
後、バリアメタル層を電流通路とする電気ハンダメッキ
によりバリアメタル層表面上に所定量のハンダを付着さ
せ、次いで、その付着したハンダをリフローすることに
よって球状に成形し、そして、電気メツキ用のマスクを
除去し、次いで、成形したハンダをマスクとしてバリア
メタル層のエツチングを行なう。
■同じくパッシベーション膜を形成し、次いで、そのパ
ッシベーション膜の表面上にフォトレジストを一様に積
層した後、■の方法と同様にして、バリアメタル層およ
び電気メツキ用のマスクを形成し、そのバリアメタル層
表面上にハンダを付着させ、その付着したハンダを球状
に成形した後、まずは、電気メツキ用のマスクを除去し
、次いでハンダが付着した部分以外のバリアメタル層を
、その下層のフォトレジストとともに除去する。つまり
、リフトオフ法により不要な部分のバリアメタル層を除
去する。
ッシベーション膜の表面上にフォトレジストを一様に積
層した後、■の方法と同様にして、バリアメタル層およ
び電気メツキ用のマスクを形成し、そのバリアメタル層
表面上にハンダを付着させ、その付着したハンダを球状
に成形した後、まずは、電気メツキ用のマスクを除去し
、次いでハンダが付着した部分以外のバリアメタル層を
、その下層のフォトレジストとともに除去する。つまり
、リフトオフ法により不要な部分のバリアメタル層を除
去する。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、従来の方法■によれば、バリアメタル層をエ
ンチングする際に、ハンダバンプもエッチャントに浸さ
れることになる。このバリアメタル層のエッチャントと
しては、通常、Ａｕ、Ｃｕについてはヨードのヨー化カ
リ水溶液、Ｃｒについてはフェリシアン化カリウム系の
溶液が使用されるが、これらのエッチャントはハンダに
対しても腐食性が高く、このため、ハンダバンプは表面
の一部が削り取られるばかりでなく、表面層にＰｂ。
ンチングする際に、ハンダバンプもエッチャントに浸さ
れることになる。このバリアメタル層のエッチャントと
しては、通常、Ａｕ、Ｃｕについてはヨードのヨー化カ
リ水溶液、Ｃｒについてはフェリシアン化カリウム系の
溶液が使用されるが、これらのエッチャントはハンダに
対しても腐食性が高く、このため、ハンダバンプは表面
の一部が削り取られるばかりでなく、表面層にＰｂ。
Ｓｎ等の酸化膜が形成される。この酸化膜は非常に強固
で、ポンディングを行う際に、ハンダバンプを融点以上
に加熱しても、内部だけが溶解し、表面層には依然とし
て酸化膜が残るため、第２図に示すように、ハンダバン
プの基板配線パターンへの濡れが悪くなり、導通不良を
起こす虞れがある。
で、ポンディングを行う際に、ハンダバンプを融点以上
に加熱しても、内部だけが溶解し、表面層には依然とし
て酸化膜が残るため、第２図に示すように、ハンダバン
プの基板配線パターンへの濡れが悪くなり、導通不良を
起こす虞れがある。
一方、■の方法によれば、バリアメタル層をリフトオフ
法により除去するので、その除去時にハンダバンプが腐
食されることがないものの、リフトオフ法を行なうため
には、バリアメタル層の下層のフォトレジストを充分に
厚くしておく必要があり、このため、各チップ電極上に
おける段差部分のバリアメタル層の厚さにばらつきが生
じ、電気ハンダメッキ時に、メブキ電流を均一に供給で
きなくなる。その結果、各チップ電極上のバリアメタル
層に付着するハンダの量が均一とはならず、リフロー後
のバンプ高さが揃わなくなる。従って、第３図に示すよ
うに、ボンディング時に、複数のハンダバンプのうち、
いくつかは基板の配線パターンに接触しないものができ
る虞れがある。
法により除去するので、その除去時にハンダバンプが腐
食されることがないものの、リフトオフ法を行なうため
には、バリアメタル層の下層のフォトレジストを充分に
厚くしておく必要があり、このため、各チップ電極上に
おける段差部分のバリアメタル層の厚さにばらつきが生
じ、電気ハンダメッキ時に、メブキ電流を均一に供給で
きなくなる。その結果、各チップ電極上のバリアメタル
層に付着するハンダの量が均一とはならず、リフロー後
のバンプ高さが揃わなくなる。従って、第３図に示すよ
うに、ボンディング時に、複数のハンダバンプのうち、
いくつかは基板の配線パターンに接触しないものができ
る虞れがある。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、上記の問題点を一挙に解決すべくなされたも
ので、その製造方法を実施例に対応する第１図を参照し
つつ説明すると、本発明は、電気部品−Ｃチンプ月の表
面に、感電材（電極）２のハンダバンプ導通部のみが露
呈するように絶縁膜（パッシベーション膜）３を形成し
た後、Ａ１製薄膜４を一様に形成し、次いで、Ａｌ製薄
膜４の表面上に絶縁層（例えばガラス膜）５を一様に積
層し、その絶縁層５の表面上をハンダバンプ形成部に相
応する部分を除いてフォトレジスト膜６により被覆した
後、そのフォトレジスト膜６をマスクとして絶縁層５の
エツチングを行い、その後、蒸着法によりバリアメタル
層７を積層し、このバリアメタル層７のハンダバンプ形
成部以外を、その下層のフォトレジスト膜６とともに除
去した後、残ったバリアメタル層７上に、Ａｌ！！！薄
膜４を電流通路とする電気ハンダメッキにより所定量の
ハンダ８ａを付着させ、その付着したハンダのリフロー
を行った後、絶縁層５およびＡｌ製薄膜４を順次エツチ
ングすることを特徴としている。
ので、その製造方法を実施例に対応する第１図を参照し
つつ説明すると、本発明は、電気部品−Ｃチンプ月の表
面に、感電材（電極）２のハンダバンプ導通部のみが露
呈するように絶縁膜（パッシベーション膜）３を形成し
た後、Ａ１製薄膜４を一様に形成し、次いで、Ａｌ製薄
膜４の表面上に絶縁層（例えばガラス膜）５を一様に積
層し、その絶縁層５の表面上をハンダバンプ形成部に相
応する部分を除いてフォトレジスト膜６により被覆した
後、そのフォトレジスト膜６をマスクとして絶縁層５の
エツチングを行い、その後、蒸着法によりバリアメタル
層７を積層し、このバリアメタル層７のハンダバンプ形
成部以外を、その下層のフォトレジスト膜６とともに除
去した後、残ったバリアメタル層７上に、Ａｌ！！！薄
膜４を電流通路とする電気ハンダメッキにより所定量の
ハンダ８ａを付着させ、その付着したハンダのリフロー
を行った後、絶縁層５およびＡｌ製薄膜４を順次エツチ
ングすることを特徴としている。
〈作用〉
バリアメタル層形成前に、電気ハンダメッキ時の電流通
路としてのＡｌ製薄膜を形成しておくことにより、パリ
アメクル層をハンダメッキ工程前にリフトオフ法によっ
てバクーンニングすることが可能になる。しかも、Ａｌ
製薄１ｆｆｆの下層の絶縁膜は眉間絶縁を保持できる程
度の厚さでよく、あまり厚くする必要がないことから、
ＡｌＩ薄膜は、その厚さが各チップ電極の段差部におい
てもばらつくことはなく、メツキ電流を充分均一に供給
できる。
路としてのＡｌ製薄膜を形成しておくことにより、パリ
アメクル層をハンダメッキ工程前にリフトオフ法によっ
てバクーンニングすることが可能になる。しかも、Ａｌ
製薄１ｆｆｆの下層の絶縁膜は眉間絶縁を保持できる程
度の厚さでよく、あまり厚くする必要がないことから、
ＡｌＩ薄膜は、その厚さが各チップ電極の段差部におい
てもばらつくことはなく、メツキ電流を充分均一に供給
できる。
ここで、ＡｌＩ薄膜のエツチングを行う際に、そのエッ
チャントにハンダバンプも浸されることになるが、Ａｌ
のエッチャント、例えばリン酸系の溶液等は、ハンダに
対しては不活性であり、ハンダバンプ表面層に強固な酸
化膜が形成されることはない。
チャントにハンダバンプも浸されることになるが、Ａｌ
のエッチャント、例えばリン酸系の溶液等は、ハンダに
対しては不活性であり、ハンダバンプ表面層に強固な酸
化膜が形成されることはない。
〈実施例〉
本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。
第１図は本発明のハンダバンプ製造方法の手順を説明す
る図である。
る図である。
まず、ｔＣチップ１のＡｌ製製電極側側面を、ＰＳＧ製
のパッシベーション膜３により被覆し、次いで、パッシ
ベーション膜３の表面上を、電極２のハンダバンプ導通
部に相応する部分を除いてフォトレジスト膜９により被
覆した後（図（ａ））、、、そのフォトレジスト膜９を
マスクとしてパッシベーション膜３のエツチングを行い
、次いで、フォトレジスト膜９を除去する（図（ｂ））
、なお、パッシベーション膜３のエッチャントとしては
、ＢＨＦ（バッフアートフッ酸）を用いる。
のパッシベーション膜３により被覆し、次いで、パッシ
ベーション膜３の表面上を、電極２のハンダバンプ導通
部に相応する部分を除いてフォトレジスト膜９により被
覆した後（図（ａ））、、、そのフォトレジスト膜９を
マスクとしてパッシベーション膜３のエツチングを行い
、次いで、フォトレジスト膜９を除去する（図（ｂ））
、なお、パッシベーション膜３のエッチャントとしては
、ＢＨＦ（バッフアートフッ酸）を用いる。
次に、スパッタリング法によりＡｌＩ薄膜４を一様に形
成する（図〔Ｃ〕）。なお、このＡｌ製薄ｎ欠４の膜厚
は、後の電気ハンダメッキ工程において、メツキ電流を
全域に亘って充分均一に供給できる程度にまで厚くして
おく。
成する（図〔Ｃ〕）。なお、このＡｌ製薄ｎ欠４の膜厚
は、後の電気ハンダメッキ工程において、メツキ電流を
全域に亘って充分均一に供給できる程度にまで厚くして
おく。
次に、ＡｌＩ薄膜４の表面上に、例えばシラノールのア
ルコール系溶液等、焼成することによりガラスになる化
合物の溶液を一様に塗布した後、焼成してガラス膜５を
形成し、次いで、ガラス膜５の表面を、ハンダバンプ形
成部に相応する部分を除いてフォトレジスト膜６により
被覆しく図〔ｄ〕）、この状態で、フォトレジスト膜６
をマスクとしてガラス膜５のエツチングを行なう（図〔
ｅ〕）。なお、ガラス膜５のエッチャントとしてはＢＨ
Ｆを用いる。
ルコール系溶液等、焼成することによりガラスになる化
合物の溶液を一様に塗布した後、焼成してガラス膜５を
形成し、次いで、ガラス膜５の表面を、ハンダバンプ形
成部に相応する部分を除いてフォトレジスト膜６により
被覆しく図〔ｄ〕）、この状態で、フォトレジスト膜６
をマスクとしてガラス膜５のエツチングを行なう（図〔
ｅ〕）。なお、ガラス膜５のエッチャントとしてはＢＨ
Ｆを用いる。
次に、Ｃｒ、ＣｕおよびＡｕを順次−様に蒸着して、接
着用メタル層としてのＣｒ層、拡散防止メタル層として
のＣｕＮおよび酸化保護メタル層としてのＡｕＪＥｉか
らなるバリアメタル層７を形成しく図〔ｆ〕）、次いで
、ハンダバンプ形成部以外のバリアメタル層７を、その
下層のフォトレジスト膜６とともに除去する。つまり、
リフトオフ法によってバリアメタル層７を除去する（図
〔ｇ〕）。
着用メタル層としてのＣｒ層、拡散防止メタル層として
のＣｕＮおよび酸化保護メタル層としてのＡｕＪＥｉか
らなるバリアメタル層７を形成しく図〔ｆ〕）、次いで
、ハンダバンプ形成部以外のバリアメタル層７を、その
下層のフォトレジスト膜６とともに除去する。つまり、
リフトオフ法によってバリアメタル層７を除去する（図
〔ｇ〕）。
次に、ハンダメッキ浴中で、Ａｌｖ薄膜４を電流通路と
する電解メツキにより、バリアメタル層７上に所定量の
ハンダ８ａを付着させた後（図〔ｈ〕）、その付着した
ハンダ８ａをリフローすることにより球状に成形する（
図〔ｉ〕）。
する電解メツキにより、バリアメタル層７上に所定量の
ハンダ８ａを付着させた後（図〔ｈ〕）、その付着した
ハンダ８ａをリフローすることにより球状に成形する（
図〔ｉ〕）。
そして、ガラス膜５をエレチングにより除去しく図〔ｊ
〕）、次いで、ＡｌＩ薄膜４のエツチングを行なうこと
によって、図（ｋ）に示すような、ＩＣチップの電極２
にＡｌｌ薄膜４およびバリアメタル層７を介して導通す
るハンダバンプ８を得る。なお、ガラス膜５のエッチャ
ントとしてはＢＨＦ、また、ＡｌＩ薄膜４のエッチャン
トとしてはリン酸系の溶液を用いる。
〕）、次いで、ＡｌＩ薄膜４のエツチングを行なうこと
によって、図（ｋ）に示すような、ＩＣチップの電極２
にＡｌｌ薄膜４およびバリアメタル層７を介して導通す
るハンダバンプ８を得る。なお、ガラス膜５のエッチャ
ントとしてはＢＨＦ、また、ＡｌＩ薄膜４のエッチャン
トとしてはリン酸系の溶液を用いる。
ここで、ハンダバンプ８は、ガラス膜５およびＡｌＩ薄
膜４のエツチングを行なう際に、それぞれのエッチャン
トに浸されることになるが、ガラス膜５のエッチャント
、ＢＨＦによって腐食されることはなく、また、ＡｌＩ
薄膜４のエッチャント、リン酸系の溶液によっである程
度は腐食されるものの、その腐食の度合は表面が僅かに
変色する程度であって、ボンディングを行なう際のリフ
ロー時に、ハンダ本来の光沢をもつ表面を取り戻すこと
ができる。
膜４のエツチングを行なう際に、それぞれのエッチャン
トに浸されることになるが、ガラス膜５のエッチャント
、ＢＨＦによって腐食されることはなく、また、ＡｌＩ
薄膜４のエッチャント、リン酸系の溶液によっである程
度は腐食されるものの、その腐食の度合は表面が僅かに
変色する程度であって、ボンディングを行なう際のリフ
ロー時に、ハンダ本来の光沢をもつ表面を取り戻すこと
ができる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、電気ハンダメッ
キ時の電流通路としてのＡｌＩ薄膜を一様に形成した後
に、バリアメタル層をリフトオフ法によってパターンニ
ングするので、ハンダメッキ時にメツキ電流を充分均一
に供給でき、これにより、高さが均一なハンダバンブを
得ることができる。しかも、ＡｌＩ薄膜のエツチング工
程が伴うものの、ハンダバンプの表面層に強固な酸化膜
が形成されることはなく、ボンディングを行なう際のリ
フロー時にはハンダ本来の光沢のある表面を持つハンダ
バンプを得ることができる結果、フリップチップ実装等
を行うに当り、その接続の確実性が増し、ひいては、製
品の歩留りが向上する。
キ時の電流通路としてのＡｌＩ薄膜を一様に形成した後
に、バリアメタル層をリフトオフ法によってパターンニ
ングするので、ハンダメッキ時にメツキ電流を充分均一
に供給でき、これにより、高さが均一なハンダバンブを
得ることができる。しかも、ＡｌＩ薄膜のエツチング工
程が伴うものの、ハンダバンプの表面層に強固な酸化膜
が形成されることはなく、ボンディングを行なう際のリ
フロー時にはハンダ本来の光沢のある表面を持つハンダ
バンプを得ることができる結果、フリップチップ実装等
を行うに当り、その接続の確実性が増し、ひいては、製
品の歩留りが向上する。
第１図は本発明のハンダバンプ製造方法の手順を説明す
る図、 第２図および第３図は、それぞれ従来のハンダバンプ製
造方法の問題点を説明するための縦断面図である。 １・・・ＩＣチップ ２・・・電極 ３・・・ハ・ンシベーション膜 ４・・・Ａｌ製薄膜 ５・・・ガラス膜 ６・・・フォトレジスト膜 ７・・・バリアメタル層 ８・・・ハンダバンプ １図 ［ｑコ ［ｂｌ ［Ｃ］ 第２図 第３図 ［ｊコ
る図、 第２図および第３図は、それぞれ従来のハンダバンプ製
造方法の問題点を説明するための縦断面図である。 １・・・ＩＣチップ ２・・・電極 ３・・・ハ・ンシベーション膜 ４・・・Ａｌ製薄膜 ５・・・ガラス膜 ６・・・フォトレジスト膜 ７・・・バリアメタル層 ８・・・ハンダバンプ １図 ［ｑコ ［ｂｌ ［Ｃ］ 第２図 第３図 ［ｊコ
Claims (1)
- ＩＣチップ等の電気部品表面に沿う導電材にバリアメタ
ル層を介して導通するハンダバンプを形成する方法であ
って、上記電気部品の表面に、上記導電材のハンダバン
プ導通部のみが露呈するように絶縁膜を形成した後、Ａ
ｌ製薄膜を一様に形成し、次いで、そのＡｌ製薄膜の表
面上に絶縁層を一様に積層し、その絶縁層表面上をハン
ダバンプ形成部に相応する部分を除いてフォトレジスト
膜により被覆した後、そのフォトレジスト膜をマスクと
して上記絶縁層のエッチングを行い、その後、蒸着法に
よりバリアメタル層を積層し、このバリアメタル層のハ
ンダバンプ形成部以外を、その下層のフォトレジスト膜
とともに除去した後、残ったバリアメタル層上に、上記
Ａｌ製薄膜を電流通路とする電気ハンダメッキにより所
定量のハンダを付着させ、その付着したハンダのリフロ
ーを行った後、上記絶縁層および上記Ａｌ製薄膜を順次
エッチングすることを特徴とする、ハンダバンプ製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274172A JPH02121332A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | ハンダバンプ製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274172A JPH02121332A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | ハンダバンプ製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02121332A true JPH02121332A (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=17538042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274172A Pending JPH02121332A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | ハンダバンプ製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02121332A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1450402A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-08-25 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with improved heat dissipation, and a method of making semiconductor device |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP63274172A patent/JPH02121332A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1450402A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-08-25 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with improved heat dissipation, and a method of making semiconductor device |
| US7115444B2 (en) | 2003-02-21 | 2006-10-03 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with improved heat dissipation, and a method of making semiconductor device |
| US7199467B2 (en) | 2003-02-21 | 2007-04-03 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with improved heat dissipation, and a method of making semiconductor device |
| US7381592B2 (en) | 2003-02-21 | 2008-06-03 | Fujitsu Limited | Method of making a semiconductor device with improved heat dissipation |
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