JPH025540A - バンプ電極結合の形成方法 - Google Patents

バンプ電極結合の形成方法

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバンプ電極結合方法に関し、特に一対の半導体
チップを相互のバンプ電極同士と対向させて結合するバ
ンプ’、[fi結合方法に関する。
〔従来の技術〕
近年、半導体基板状に赤外゛線検出素子が配置されてい
る光電変換用半導体チップと、検出信号を処理する回路
が形成されたシリコンIC半導体チップとをバンプした
ハイブリット型赤外線イメージセンサ−が知られている
。こうしたバンプ電極結合は、例えば、特開昭59−1
55162号公報に示されているように、両チップのそ
れぞれ対応する位置にインジウム等の軟質金属からなる
円柱状のバンプ電極を形成し、目合わせして熱圧着して
いた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来のバンプ電極結合の形成方法では、対応す
るバンプ電極同士が必ずI〜も充分には機械的、電気的
に結合されていなかった。すなわち、インジウム等の軟
質金属は酸化され易いため、表面に酸化被膜が形成され
ており、円柱の端部であるバンプ電極の接合面では加熱
と加圧をl〜でも酸化被膜を押l〜付けるだけで破れに
<<、結合の邪魔をしてしまう、こう1〜た不充分な結
合は両チップ間の剥離、導通不良どいった故障や、接触
抵抗の増加からくるノイズの増大といった特性の劣化を
招く欠点がある。特に、一つのハイブリ・ソド型赤外線
イメージセンザーチップでバンプ電極の接続数は数千点
以上あり、結合率、8すなわち充分に結合された接続点
の割合を高めることができないという欠点があった。
本発明の目的は、バンプ電極同士の結合が充分に行え、
結合率を向上させることが可能な半導体装置の製造方法
を提供することにある6〔課題を解決するための手段〕 本発明のバンプ電極結合の形成方法は、各々の表面に複
数のバンプ電極を設けた一対の半導体チップを対応する
前記バンプどうし対向させて結合させるバンプ電極結合
の形成方法において、軟質金属からなる第1のバンプ電
極に、硬質金属に前記軟質金属を被覆させた前記第1の
バンプ電極より小さい径の第2のバンプ電極が食い込む
ように結合させることを含んで構成される。
〔作用〕
本発明のバング電極結合の形成方法は、一方の第】のバ
ンプ電極は軟質金属で、他方の第2のバンプ電極は第1
のバンプ電極より径を小さくし、硬質金属に軟質金属を
被覆させたものであるため、両者を加圧すると、第2の
バンプ電極は第1のバンプ電極にスパイク状に食い込み
、その際、酸化膜を破り取っていくため、両バンプ電様
の接続部は清浄な金属面が現れ、充分な熱圧着が行われ
る。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照I〜で説明す
る。
第1図(a)〜(e)は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示したバンプ電極の断面図、第2図、第3
図はそれぞれ本発明の一実施例を説明するためのバンプ
電極の斜視図及び断面図である。第2図に示すように、
結合すべき一対の半導体チップ1,2の各々の対応する
電極接続部に第1のバンプ電極4a及び第2のバンプ電
極4bを設置する。この時、第3図に示すように、一方
の半導体チップ1に形成する第1のバンプ電ff14a
は、円柱状の軟質金属であるインジウム電極3であり、
他方の半導体チップ2の第2のバンプ電極4bは、硬質
金属である銅電極5にインジウム被覆6を被覆し7且、
その径を第1のバンプ電、棒3より小さくしたものであ
る、次に、両半導体千ツブ】−12を向い合わせ、各々
のバンプ電極4a、4bが所定の対応する位置となるよ
う、目合わ仕する0次に、第11図(a>に示すように
、これらを加熱後、各々の対応しているバンプ電極4a
、=1bが接触している状態から、第1図(C)に示す
ように、第2のバンプ電極が第1のバンプ電極に食い込
X7だ状態に変形するまで加圧することにより、熱圧着
、すなわちバンプ電極結合の形成が完了する。この時、
本発明では、上記の変形中に、第1図(b)に示すよう
に、酸化被膜7が破れて、バンプ電極の接合部8に清浄
な金属表面が現れるため、この接合部で充分な熱圧着結
合が行われる。
尚、以上説明した実施例ではバンプ電極の接続点数は9
点と少ないが、これが数千点以」二の数であっても同様
な効果を得ることができる。更に、軟質金属としてイン
ジウムの他に、アンチモン。
ビスマス、鉛、亜鉛等でも同様に適用でき、又、硬質金
属として銅やニッケル等を用いることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、軟質金属からなる第1
のバンプ電極に、硬質金属に軟質金属を被覆させ、且、
第1のバンプ電極より小さい径の第2のバンプ電極が食
い込むように結合させることにより、バンプ電極表面に
形成i−でいる酸化被膜を破ることができるため、これ
らの接合部において充分な熱圧着が行われ、機械的、電
気的に充分結合された、結合率の高く接触抵抗の低いバ
ンプ電極結合を形成することが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(e)は本発明の一実施例を説明するだ
めの工程順に示したバング電極の断面図、第2図。第3
図はそれぞれ本発明の一実施例を説明するためのバンプ
電極の斜視図及び断面図である。 】、2・・・半導体チップ、3・・・−インジウム電極
、4a・・・第1のバンプ電極、4b・・・第2のバン
プ電極、5・・・銅電極、6・・・インジウム被覆、7
・・・酸化被膜、8・・・接合部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 各々の表面に複数のバンプ電極を設けた一対の半導体チ
    ップを対応する前記バンプどうし対向させて結合させる
    バンプ電極結合の形成方法において、軟質金属からなる
    第1のバンプ電極に、硬質金属に前記軟質金属を被覆さ
    せた前記第1のバンプ電極より小さい径の第2のバンプ
    電極が食い込むように結合させることを含むことを特徴
    とするバンプ電極結合の形成方法。
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