JPH03155637A - 電極構造およびその製造方法 - Google Patents
電極構造およびその製造方法Info
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- JPH03155637A JPH03155637A JP2051393A JP5139390A JPH03155637A JP H03155637 A JPH03155637 A JP H03155637A JP 2051393 A JP2051393 A JP 2051393A JP 5139390 A JP5139390 A JP 5139390A JP H03155637 A JPH03155637 A JP H03155637A
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- 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
- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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、半導体回路の外部端子である電極の構造およ
びその製造方法に関する。
びその製造方法に関する。
半導体集積回路の製造において、回路のポンディングパ
ッド（電極形成予定部分）に外部から電気的な接続を与
えるため各種技術が従来開発された６例えば、ワイヤー
ボンディングのようにアルミニウム製のポンディングパ
ッドとリード配線を金ワイヤーなどにより接続する方法
や、フリップチップボンディングなどのようにポンディ
ングパッド上に突起したはんだなどの電極を形成し熱圧
着する方法や、テープオートメイテッドボンディング（
ＴＡＢ）のように回路チップに金などのバンブ電極を加
工してリードフレームをボンディングする方法が知られ
ている。特にＴＡＢを目的とした電極の製造方法では、
特公昭６１−６１２５８のようにポンディングパッドと
してアルミニウムとパラジウムを順次成膜し、続いてこ
れらをエツチング液を用いてパターン化し、それから絶
縁膜をマスクとして無電解メツキ浴によりパラジウムの
上にニッケル・リンなどの電極を形成する方法や、特開
昭５６−４２３３７のように、感光性樹脂層をポンディ
ングパッド以外の部分に形成、全面無電解メツキした後
上記感光性樹脂層を剥離して電極を形成する方法などが
知られ、信頼性の向上と製造原価の低減効果があるとい
われていた。
ッド（電極形成予定部分）に外部から電気的な接続を与
えるため各種技術が従来開発された６例えば、ワイヤー
ボンディングのようにアルミニウム製のポンディングパ
ッドとリード配線を金ワイヤーなどにより接続する方法
や、フリップチップボンディングなどのようにポンディ
ングパッド上に突起したはんだなどの電極を形成し熱圧
着する方法や、テープオートメイテッドボンディング（
ＴＡＢ）のように回路チップに金などのバンブ電極を加
工してリードフレームをボンディングする方法が知られ
ている。特にＴＡＢを目的とした電極の製造方法では、
特公昭６１−６１２５８のようにポンディングパッドと
してアルミニウムとパラジウムを順次成膜し、続いてこ
れらをエツチング液を用いてパターン化し、それから絶
縁膜をマスクとして無電解メツキ浴によりパラジウムの
上にニッケル・リンなどの電極を形成する方法や、特開
昭５６−４２３３７のように、感光性樹脂層をポンディ
ングパッド以外の部分に形成、全面無電解メツキした後
上記感光性樹脂層を剥離して電極を形成する方法などが
知られ、信頼性の向上と製造原価の低減効果があるとい
われていた。
また、特開昭６３−３０５５３２のように、特公昭６１
−６１２５８のパラジウム成膜後のパターン化を省くた
め、パラジウムの成膜から無電解メツキ法を使い、より
電極製造プロセスの簡素化ができる製造方法も考案され
た。
−６１２５８のパラジウム成膜後のパターン化を省くた
め、パラジウムの成膜から無電解メツキ法を使い、より
電極製造プロセスの簡素化ができる製造方法も考案され
た。
〔発明が解決しようとする課題１
しかしながら従来のワイヤーボンディング技術は、低コ
ストで集積回路をボンディングできるが脆い合金をつく
りやすいアルミニウムと金とを反応させてボンディング
するため、その反応条件を厳しく管理する必要があり、
ポンディング後外部から熱が加わると、接合部分に脆い
合金がつくられ、容易に剥離が起こるという信頼特性上
の課題を有した。
ストで集積回路をボンディングできるが脆い合金をつく
りやすいアルミニウムと金とを反応させてボンディング
するため、その反応条件を厳しく管理する必要があり、
ポンディング後外部から熱が加わると、接合部分に脆い
合金がつくられ、容易に剥離が起こるという信頼特性上
の課題を有した。
また従来のＴＡＢ技術は、パラジウム成膜後にパターン
化したり、感光性樹脂層を形成したままメツキするため
、金属塩の消費効率が悪い、さらにパターン化を省いた
プロセスは、光のためＰタイプに接続したポンディング
パッド上にメツキがつかないという課題を有した。
化したり、感光性樹脂層を形成したままメツキするため
、金属塩の消費効率が悪い、さらにパターン化を省いた
プロセスは、光のためＰタイプに接続したポンディング
パッド上にメツキがつかないという課題を有した。
本発明は以上の課題を解決するものでその目的は、ポン
ディングパッドに無電解メツキ膜を積層することで、ワ
イヤーボンディングの信頼性向上やパラジウムの消費を
効率よくし製造プロセスの簡素化ができる製造方法およ
び電極製造を提供することである。
ディングパッドに無電解メツキ膜を積層することで、ワ
イヤーボンディングの信頼性向上やパラジウムの消費を
効率よくし製造プロセスの簡素化ができる製造方法およ
び電極製造を提供することである。
本発明の電極構造は、半導体基板や絶縁体基板などの上
に積層した電極において、電極形成部分のアルミニウム
配線金属上へ選択的にパラジウム、拡散防止金属、金属
接合の可能な金属を順に積層する事を特徴とする。
に積層した電極において、電極形成部分のアルミニウム
配線金属上へ選択的にパラジウム、拡散防止金属、金属
接合の可能な金属を順に積層する事を特徴とする。
また金属接合の可能な金属が金または錫であることを特
徴とする。
徴とする。
このアルミニウム配線金属上にパラジウム、拡散防止金
属および金属接合の可能な金属を順に積層する方法は、
選択的に積層可能な無電解メツキを用いる。まずパラジ
ウムは、アルミニウム配線金属の酸化膜のエツチングに
留め、絶縁物に吸着しないように、パラジウム塩を０．
１ｍｇ／Ｉ２から０． １ｇ／１２とフッ化合物温度を
０℃から３０℃の範囲で形成することが望ましい。
属および金属接合の可能な金属を順に積層する方法は、
選択的に積層可能な無電解メツキを用いる。まずパラジ
ウムは、アルミニウム配線金属の酸化膜のエツチングに
留め、絶縁物に吸着しないように、パラジウム塩を０．
１ｍｇ／Ｉ２から０． １ｇ／１２とフッ化合物温度を
０℃から３０℃の範囲で形成することが望ましい。
以上の範囲から外れると選択的な活性化ができなく、特
に濃度や温度が高くなるとアルミニウムのエツチング量
が増え、且つポンディングパッド以外の部分へメツキが
ついてパッド間が短絡し、半導体回路としての機能が得
られなくなる。なおフッ化合物の添加は酸化膜の除去を
目的とするため少量でよい、また拡散防止金属は、アル
ミニウムと金属接合の可能な金属との熱的な拡散を防ぐ
ことができ、電気抵抗も比較的小さいものがよく、公知
のリンの含有率が小さいニッケル・リン、ニッケル・は
、う素、リンの含有率が小さいコバルト・リン、コバル
ト・はう素など、が望ましい、またこの金属類をメツキ
した後、非酸化雰囲気で焼成すると、アルミニウム配線
金属との密着性が改善できる。また金属接合が可能な金
属は、金、銅、錫、インジウムまたははんだが望ましい
、特に金については、無電解厚付は金メツキ液によって
も形成でき、その場合、強アルカリ性のためメッキ面以
外は絶縁膜を厚く形成しその下のアルミニウムなどを腐
食させないようにすることが望ましい。
に濃度や温度が高くなるとアルミニウムのエツチング量
が増え、且つポンディングパッド以外の部分へメツキが
ついてパッド間が短絡し、半導体回路としての機能が得
られなくなる。なおフッ化合物の添加は酸化膜の除去を
目的とするため少量でよい、また拡散防止金属は、アル
ミニウムと金属接合の可能な金属との熱的な拡散を防ぐ
ことができ、電気抵抗も比較的小さいものがよく、公知
のリンの含有率が小さいニッケル・リン、ニッケル・は
、う素、リンの含有率が小さいコバルト・リン、コバル
ト・はう素など、が望ましい、またこの金属類をメツキ
した後、非酸化雰囲気で焼成すると、アルミニウム配線
金属との密着性が改善できる。また金属接合が可能な金
属は、金、銅、錫、インジウムまたははんだが望ましい
、特に金については、無電解厚付は金メツキ液によって
も形成でき、その場合、強アルカリ性のためメッキ面以
外は絶縁膜を厚く形成しその下のアルミニウムなどを腐
食させないようにすることが望ましい。
また本発明の電極構造の製造方法は、パラジウム、拡散
防止金属、金属接合の可能な金屑が、アルミニウム配線
金属間に１２０ｍＶ以下の電位差を生ずる環境で形成す
ることを特徴とする。この詳細なメカニズムは不明であ
るが、上記電位差が１２０ｍＶより大きくなると、正の
電位がかかったパッドのみ拡散防止金属がメツキされな
い。
防止金属、金属接合の可能な金屑が、アルミニウム配線
金属間に１２０ｍＶ以下の電位差を生ずる環境で形成す
ることを特徴とする。この詳細なメカニズムは不明であ
るが、上記電位差が１２０ｍＶより大きくなると、正の
電位がかかったパッドのみ拡散防止金属がメツキされな
い。
またパラジウム、拡散金属と金属接合可能な金属が、光
照射を制限した環境において積層することを特徴とする
。光がｐ−ｎ接合部にあたると、その材料のバンドギャ
ップに起因する起電力がその両端にあられれ、１２０ｍ
Ｖより大きくなると前記理由によりメツキできなくなる
。
照射を制限した環境において積層することを特徴とする
。光がｐ−ｎ接合部にあたると、その材料のバンドギャ
ップに起因する起電力がその両端にあられれ、１２０ｍ
Ｖより大きくなると前記理由によりメツキできなくなる
。
また本発明の電極構造は、その表面粗さＲａが０．０３
μｍ以上０．９μｍ以下であることを特徴とする。電極
構造のＲａが０．０３μｍより小さい、または０．９０
ｕｍより大きいとボンディング強度が弱くなる。
μｍ以上０．９μｍ以下であることを特徴とする。電極
構造のＲａが０．０３μｍより小さい、または０．９０
ｕｍより大きいとボンディング強度が弱くなる。
また半導体基板の表面が電極形成予定部分を防いで、絶
縁物をおおうことが望ましい、半導体基板もパラジウム
溶液に処理すると置換反応によりパラジウムが少量吸着
する。そのため無電解メツキ処理すると電極形成予定部
分以外に余分なメツキがついてしまい、金属塩の消費効
率の悪化や、各電極間にメツキがつくとリークする可能
性がある。
縁物をおおうことが望ましい、半導体基板もパラジウム
溶液に処理すると置換反応によりパラジウムが少量吸着
する。そのため無電解メツキ処理すると電極形成予定部
分以外に余分なメツキがついてしまい、金属塩の消費効
率の悪化や、各電極間にメツキがつくとリークする可能
性がある。
［実 施 例］
次に、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
（実施例１）
第１図の（ａ）〜（ｂ）は、本発明の工程１１１１断面
図である。
図である。
第１図の（ａ）に示すように、ｌ ＯＯｕｍｘｌｏｏｕ
ｍの接合予定部分の形成まで終了し、それ以外の部分は
約１ｕｍの絶縁膜例えば酸化シリコンにより被覆された
ｐ−ｎ接合を有するシリコン基板（１）をアルコールで
脱脂し、硫酸が主体の水溶液で約１０００Ａエツチング
し、１０ｍｇ／βの塩化パラジウムと０．１％のフッ化
アンモニウムを含む１０℃のパラジウム処理液に浸漬す
ることによりポンディングパッドであるアルミニウム層
（３）の上へパラジウム層（４）を置換メツキした。次
に第１図（ｂ）に示すように、次の硫酸ニッケルと次亜
リン酸を使った下記の無電解メツキ浴で、ｐ−ｎ接合間
の電位差が１２０ｍＶ以下になるように光を制限しなが
ら、ニッケル・リン層（６）を２μｍメツキした。
ｍの接合予定部分の形成まで終了し、それ以外の部分は
約１ｕｍの絶縁膜例えば酸化シリコンにより被覆された
ｐ−ｎ接合を有するシリコン基板（１）をアルコールで
脱脂し、硫酸が主体の水溶液で約１０００Ａエツチング
し、１０ｍｇ／βの塩化パラジウムと０．１％のフッ化
アンモニウムを含む１０℃のパラジウム処理液に浸漬す
ることによりポンディングパッドであるアルミニウム層
（３）の上へパラジウム層（４）を置換メツキした。次
に第１図（ｂ）に示すように、次の硫酸ニッケルと次亜
リン酸を使った下記の無電解メツキ浴で、ｐ−ｎ接合間
の電位差が１２０ｍＶ以下になるように光を制限しなが
ら、ニッケル・リン層（６）を２μｍメツキした。
くメツキ組成〉
硫酸ニッケル ３０ ｇ／！２次亜燐酸ナトリ
ウム ｌＯｇ／Ｉ２ クエン酸３ナトリウム １０ ｇ／１２硫酸アンモニ
ウム ６６ ｇ／１２くメツキ条件〉 ｐ）Ｉ ５ 温度 ７０ ℃ この後Ｎ８雰囲気中で１５０℃、２０分の焼成を行なっ
た。
ウム ｌＯｇ／Ｉ２ クエン酸３ナトリウム １０ ｇ／１２硫酸アンモニ
ウム ６６ ｇ／１２くメツキ条件〉 ｐ）Ｉ ５ 温度 ７０ ℃ この後Ｎ８雰囲気中で１５０℃、２０分の焼成を行なっ
た。
最後にＮｉｐ表面を活性化した後市販の置換無電解金メ
ツキ液により金層（７）を０．１％ｍメツキして電極構
造を製造した。この電極構造表面粗さＲａはタリサーク
で測定すると０．１３ｕｍであった。
ツキ液により金層（７）を０．１％ｍメツキして電極構
造を製造した。この電極構造表面粗さＲａはタリサーク
で測定すると０．１３ｕｍであった。
尚、ニッケル・リンメツキに関しては、２つ以上のパッ
ドへ強制的に外部電位を０か６２００ｍＶまでアルミニ
ウム層に加え、０■で２μｍのメツキ条件において電位
差とメツキ膜厚との関係を調べた。その結果を第２図に
示す、このように＋１２０ｍＶより大きな電位差が加わ
るとメツキ膜厚に大きな影響を与えることがわかる。
ドへ強制的に外部電位を０か６２００ｍＶまでアルミニ
ウム層に加え、０■で２μｍのメツキ条件において電位
差とメツキ膜厚との関係を調べた。その結果を第２図に
示す、このように＋１２０ｍＶより大きな電位差が加わ
るとメツキ膜厚に大きな影響を与えることがわかる。
（実施例２）
実施例１のニッケル・リン層（６）を硫酸ニッケルと水
素化はう素塩を使った下記の無電解メツキ浴によりニッ
ケル・はう素にかえた以外、実施例１と同様の方法によ
り電極構造を製造した。
素化はう素塩を使った下記の無電解メツキ浴によりニッ
ケル・はう素にかえた以外、実施例１と同様の方法によ
り電極構造を製造した。
くメツキ組成〉
硫酸ニッケル ３０ ｇ／２ジメチル
アミンボラザン ３ ｍ ｌ ／ Ｑクエン酸３
ナトリウム ｌＯｇ／Ｉ２コハク酸ナトリウム
２０ ｇ／Ｉ２酢酸ナトリウム
２０ ｇ／１２メタノール ５０
ｍ１／βチオ尿素 ２ ｐｐｍ
くメツキ条件〉 ｐＨ６〜７ 温度 ７０ ℃またこの電極構
造の表面粗さＲａは０．２μｍであった。
アミンボラザン ３ ｍ ｌ ／ Ｑクエン酸３
ナトリウム ｌＯｇ／Ｉ２コハク酸ナトリウム
２０ ｇ／Ｉ２酢酸ナトリウム
２０ ｇ／１２メタノール ５０
ｍ１／βチオ尿素 ２ ｐｐｍ
くメツキ条件〉 ｐＨ６〜７ 温度 ７０ ℃またこの電極構
造の表面粗さＲａは０．２μｍであった。
（実施例３）
実施例１のニッケル・リン層（６）を硫酸コバルトと次
亜燐酸塩を使った下記の無電解メツキ浴によりコバルト
・リンにかえた以外、実施例１と同様の方法により電極
構造を製造した。この電極構造の表面粗さＲａは０．２
０μｍであった。
亜燐酸塩を使った下記の無電解メツキ浴によりコバルト
・リンにかえた以外、実施例１と同様の方法により電極
構造を製造した。この電極構造の表面粗さＲａは０．２
０μｍであった。
くメツキ組成〉
硫酸コバルト ２０ ｇ／β次亜燐酸ナトリ
ウム １７ ｇ／εクエン酸３ナトリウム ３５
ｇ／Ｉ２はう酸 ２４ ｇ／ｌＩ
。
ウム １７ ｇ／εクエン酸３ナトリウム ３５
ｇ／Ｉ２はう酸 ２４ ｇ／ｌＩ
。
くメツキ条件〉
ｐＨ８
温度 ７０ ℃
（実施例４）
実施例１の金層（７）を下記の無電解銅メツキ液で銅層
な１μｍとその上に下記の無電解錫メツキ液で約ＩＬＬ
ｍの錫層に変えた以外、実施例１と同様の方法により電
極構造を製造した。この電極構造のＲａは０．３μｍで
あった。
な１μｍとその上に下記の無電解錫メツキ液で約ＩＬＬ
ｍの錫層に変えた以外、実施例１と同様の方法により電
極構造を製造した。この電極構造のＲａは０．３μｍで
あった。
（無電解銅メツキ液組成〉
硫酸銅 ５水和物 ５ ｇ／２エチレンジ
アミン四酢酸ナト ５ ｇ／１２リウム ホルムアルデヒド（３７％） ５ｍｌ／ｆｆシアン
化カリウム １０ ＰｐｍｐＨ（ＮａＯＨ
による） １２．５温度
６０ ℃く無電解錫メツキ液組成〉 はうフッ化錫 ０．１ ａ＋ｏｌ／１チオ
尿素 ０．５ ａｘｏｌ／１温度
８０ ℃（実施例５） 実施例１の焼成条件をＮ２中３００℃、２０分に変えた
以外、実施例１と同様の方法により電極構造を製造した
。この電極構造の表面粗さＲａは、０．１５μｍであっ
た。
アミン四酢酸ナト ５ ｇ／１２リウム ホルムアルデヒド（３７％） ５ｍｌ／ｆｆシアン
化カリウム １０ ＰｐｍｐＨ（ＮａＯＨ
による） １２．５温度
６０ ℃く無電解錫メツキ液組成〉 はうフッ化錫 ０．１ ａ＋ｏｌ／１チオ
尿素 ０．５ ａｘｏｌ／１温度
８０ ℃（実施例５） 実施例１の焼成条件をＮ２中３００℃、２０分に変えた
以外、実施例１と同様の方法により電極構造を製造した
。この電極構造の表面粗さＲａは、０．１５μｍであっ
た。
（実施例６）
実施例２の焼成条件なＮ２中３００℃、２０分に変えた
以外、実施例２と同様の方法により電極構造を製造した
。この電極構造の表面粗さＲａは、０．２０ｕｍであっ
た。
以外、実施例２と同様の方法により電極構造を製造した
。この電極構造の表面粗さＲａは、０．２０ｕｍであっ
た。
（実施例７）
実施例３の焼成条件なＮ２中３００℃、２０分に変えた
以外、実施例３と同様の方法により電極構造を製造した
。この電極構造の表面粗さＲａは、０．２５μｍであっ
た。
以外、実施例３と同様の方法により電極構造を製造した
。この電極構造の表面粗さＲａは、０．２５μｍであっ
た。
（実施例８）
実施例４の焼成条件なＮ２中３００℃、２０分に変えた
以外、実施例４と同様の方法により電極構造を製造した
。この電極構造の表面粗さＲａは、０．３０μｍであっ
た。
以外、実施例４と同様の方法により電極構造を製造した
。この電極構造の表面粗さＲａは、０．３０μｍであっ
た。
（実施例９）
実施例１のパラジウム処理液がＯ，１ｇ／εの塩化パラ
ジウムとＯ，１％のフッ化アンモニウムを含むこと以外
、実施例１と同様の方法により電極構造を製造した。こ
の電極構造の表面粗さＲａは、０．１５μｍであった。
ジウムとＯ，１％のフッ化アンモニウムを含むこと以外
、実施例１と同様の方法により電極構造を製造した。こ
の電極構造の表面粗さＲａは、０．１５μｍであった。
（実施例１０）
実施例１のパラジウム処理液温度が５℃であること以外
、実施例１と同様の方法により電極構造を製造した。こ
の電極構造の表面粗さＲａは、０．２０μｍであった。
、実施例１と同様の方法により電極構造を製造した。こ
の電極構造の表面粗さＲａは、０．２０μｍであった。
（実施例１１）
実施例１のパラジウム処理液がＯ，１ｇ／ｊ２の塩化パ
ラジウムと０．１％のフッ化アンモニウムを含み、その
処理温度が１０℃であること以外、実施例１と同様の方
法により電極構造を製造した。この電極構造の表面粗さ
Ｒａは、０．２５μｍであった。
ラジウムと０．１％のフッ化アンモニウムを含み、その
処理温度が１０℃であること以外、実施例１と同様の方
法により電極構造を製造した。この電極構造の表面粗さ
Ｒａは、０．２５μｍであった。
（実施例１２）
実施例１の金層（７）の膜厚な０．２μｍにし、焼成を
金メツキ後に変えた以外、実施例１と同様の方法により
電極構造を製造した。この電極の表面粗さＲａは０．１
５μｍであった。
金メツキ後に変えた以外、実施例１と同様の方法により
電極構造を製造した。この電極の表面粗さＲａは０．１
５μｍであった。
（実施例１３）
実施例２の金層（７）の膜厚を０．２ＬＬｍにし、焼成
を金メツキ後に変＾だ以外、実施例２と同様の方法によ
り電極構造を製造した。この電極の表面粗さＲａは０．
２０ｕｍであった。
を金メツキ後に変＾だ以外、実施例２と同様の方法によ
り電極構造を製造した。この電極の表面粗さＲａは０．
２０ｕｍであった。
（実施例１４）
実施例３の金層（７）の膜厚を０．２μｍにし、焼成を
金メツキ後に変えた以外、実施例３と同様の方法により
電極構造を製造した。この電極の表面粗さＲａは０．２
０μｍであった。
金メツキ後に変えた以外、実施例３と同様の方法により
電極構造を製造した。この電極の表面粗さＲａは０．２
０μｍであった。
（実施例１５）
実施例４の焼成を錫メツキ後に変えた以外、実施例４と
同様の方法により電極構造を製造した。
同様の方法により電極構造を製造した。
この電極構造の表面粗さＲａは０．３０μｍであつた・
（実施例１６）
実施例１のニッケル・リン層（４）の膜厚を２０μｍに
かえた以外、実施例１と同様の方法により電極構造を製
造した。この電極構造の表面粗さＲａは、０．６５ＬＬ
ｍであった。
かえた以外、実施例１と同様の方法により電極構造を製
造した。この電極構造の表面粗さＲａは、０．６５ＬＬ
ｍであった。
（実施例１７）
実施例２のニッケル・ホウ素層を２０μｍメツキするこ
とにかえた以外、実施例１と同様の方法により電極構造
を製造した。この電極構造の表面粗さＲａは、０．８０
ｕｍであった。
とにかえた以外、実施例１と同様の方法により電極構造
を製造した。この電極構造の表面粗さＲａは、０．８０
ｕｍであった。
（実施例１８）
実施例３のコバルト・リン層の膜厚を２０ＬＬｍにかえ
た以外、実施例３と同様の方法により電極構造を製造し
た。この電極構造の表面粗さＲａは、０．７０ｕｍであ
った。
た以外、実施例３と同様の方法により電極構造を製造し
た。この電極構造の表面粗さＲａは、０．７０ｕｍであ
った。
（実施例１９）
実施例４のコバルト・リン層の膜厚を２０μｍにかえた
以外、実施例４と同様の方法により電極構造を製造した
。この電極構造の表面粗さＲａは、０．８０μｍであっ
た。
以外、実施例４と同様の方法により電極構造を製造した
。この電極構造の表面粗さＲａは、０．８０μｍであっ
た。
（実施例２０）
実施例１の金層（７）を溶融錫鉛はんだ１１へ浸漬する
ことによりはんだ槽を成膜することにかえた以外、実施
例１と同様の方法により電極構造を製造した。
ことによりはんだ槽を成膜することにかえた以外、実施
例１と同様の方法により電極構造を製造した。
この電極構造の表面粗さはＲａは、０．７０ＬＬｍであ
った。
った。
（実施例２１）
実施例２の金層（７）を溶融錫鉛はんだ槽へ浸漬するこ
とによりはんだ槽を成膜することにかえた以外、実施例
２と同様の方法により電極構造を製造する。
とによりはんだ槽を成膜することにかえた以外、実施例
２と同様の方法により電極構造を製造する。
この電極構造の表面粗さＲａは、０．９０μｍであった
。
。
（実施例２２）
実施例３の金層（７）を溶融錫鉛はんだ槽へ浸漬するこ
とによりはんだ槽を成膜することにかえた以外、実施例
３と同様の方法により電極構造を製造した。
とによりはんだ槽を成膜することにかえた以外、実施例
３と同様の方法により電極構造を製造した。
この電極構造の表面粗さＲａは、０．７０μｍであった
。
。
（実施例２３）
実施例４の金層（７）を溶融錫鉛はんだ槽へ浸漬するこ
とによりはんだ槽を成膜することにかえた以外、実施例
４と同様の方法により電極構造を製造する。
とによりはんだ槽を成膜することにかえた以外、実施例
４と同様の方法により電極構造を製造する。
この電極構造の表面粗さＲａは、０．９０μｍであった
。
。
（実施例２４）
実施例１の金層（７）を、還元型厚付は金メツキ液と、
絶縁膜な約６μｍ以上形成することにより約２０μｍメ
ツキすることにかえた以外、実施例１と同様の方法によ
り電極構造を製造した。
絶縁膜な約６μｍ以上形成することにより約２０μｍメ
ツキすることにかえた以外、実施例１と同様の方法によ
り電極構造を製造した。
この電極構造の表面粗さＲａは、０．８０μｍであった
。
。
（実施例２５）
実施例２の金層（７）を、還元型厚付は金メツキ液と、
絶縁膜な約６ＬＬｍ以上形成することにより約２０μｍ
メツキすることにかえた以外、実施例２と同様の方法に
より電極構造を製造した。
絶縁膜な約６ＬＬｍ以上形成することにより約２０μｍ
メツキすることにかえた以外、実施例２と同様の方法に
より電極構造を製造した。
この電極構造の表面粗さＲａは、０．８５μｍであった
。
。
（実施例２６）
実施例３の金層（７）を、還元型厚付は金メツキ液と、
絶縁膜を約６μｍ以上形成することにより約２０μｍメ
ツキすることにかえた以外、実施例３と同様の方法によ
り電極構造を製造した。
絶縁膜を約６μｍ以上形成することにより約２０μｍメ
ツキすることにかえた以外、実施例３と同様の方法によ
り電極構造を製造した。
この電極構造の表面粗さＲａは、０．８０μｍであった
。
。
（実施例２７）
実施例４の金層（７）を、還元型厚付は金メツキ液と、
絶縁膜を約６μｍ以上形成することにより約２０μｍメ
ツキすることにかえた以外、実施例４と同様の方法によ
り電極構造を製造した。
絶縁膜を約６μｍ以上形成することにより約２０μｍメ
ツキすることにかえた以外、実施例４と同様の方法によ
り電極構造を製造した。
この電極構造の表面粗さＲａは、０．７０μｍであった
。
。
（比較例１）
ポンディングパッドの形成まで終了したｐ−ｎ接合を有
するアルミニウム層を形成した半導体基板（１）上へ金
ワイヤーで、公知の方法によりワイヤーボンディングし
た。
するアルミニウム層を形成した半導体基板（１）上へ金
ワイヤーで、公知の方法によりワイヤーボンディングし
た。
（比較例２）
実施例１のエツチング量を増やして表面を粗した以外、
実施例１と同様の方法により電極構造を製造した。この
電極構造の表面粗さＲａをタリサーフで測ると１．１０
μｍであった。
実施例１と同様の方法により電極構造を製造した。この
電極構造の表面粗さＲａをタリサーフで測ると１．１０
μｍであった。
（比較例３）
実施例１のニッケル・リン層（６）をｐ−ｎ接合間の電
位差が２００ｍＶより大きくなるように光をあてて形成
した以外実施例１と同様の方法で電極構造を製造した。
位差が２００ｍＶより大きくなるように光をあてて形成
した以外実施例１と同様の方法で電極構造を製造した。
（比較例４）
実施例１のパラジウム処理液が０．２ｇ／Ｉ２の塩化パ
ラジウムとＯ，１％のフッ化アンモニウムを含み、その
処理温度が４０℃であること以外、実施例１と同様の方
法により電極構造を製造した。
ラジウムとＯ，１％のフッ化アンモニウムを含み、その
処理温度が４０℃であること以外、実施例１と同様の方
法により電極構造を製造した。
以上実施例１から１５と比較例１か６４の方法により製
造した電極構造を金ワイヤーにより公知のワイヤーボン
ディング法でリード配線回路へ接続した。このボンディ
ング強度は、ボンディング直後および１５０℃、２００
０時間後にワイヤーを引っ張ることで、ボンディング部
分から剥がれたものを不良として調べた。またボンディ
ング品の耐環境性は、８５℃、８５％、１０００時間の
試験条件により調査した。その結果、第１表のように本
実施例のバンプは比較例に比べてボンディング品質が良
好であった。
造した電極構造を金ワイヤーにより公知のワイヤーボン
ディング法でリード配線回路へ接続した。このボンディ
ング強度は、ボンディング直後および１５０℃、２００
０時間後にワイヤーを引っ張ることで、ボンディング部
分から剥がれたものを不良として調べた。またボンディ
ング品の耐環境性は、８５℃、８５％、１０００時間の
試験条件により調査した。その結果、第１表のように本
実施例のバンプは比較例に比べてボンディング品質が良
好であった。
またメツキの均一性は、実施例１から１５は１０％以内
のばらつきであったが、比較例３はメツキの付かないパ
ッドが認められたが、比較例４はポンディングパッド間
にメツキがつき、リーク状態になった。
のばらつきであったが、比較例３はメツキの付かないパ
ッドが認められたが、比較例４はポンディングパッド間
にメツキがつき、リーク状態になった。
第１表
また実施例１６、
ｌ ７．
１８．
１９．
２４、
５．２６．２７の方法により製造した電極構造付き半導
体は金メツキしたリードパターンへ５００℃、２秒の熱
圧着によりボンディングした。そしてボンディング直後
および１５０℃、２０００時間後にボンディング強度を
リードを引っ張ることで、ボンディング部分から剥がれ
たものを不良として調べた。またボンディング品の耐環
境性は、８５℃、８５％、１０００時間の試験条件によ
り調査した。その結果、第２表のように本実施例の電極
構造はボンディング品質が良好で、従来の技術のような
複雑なプロセスを使わず、電極構造をつくることができ
た。
体は金メツキしたリードパターンへ５００℃、２秒の熱
圧着によりボンディングした。そしてボンディング直後
および１５０℃、２０００時間後にボンディング強度を
リードを引っ張ることで、ボンディング部分から剥がれ
たものを不良として調べた。またボンディング品の耐環
境性は、８５℃、８５％、１０００時間の試験条件によ
り調査した。その結果、第２表のように本実施例の電極
構造はボンディング品質が良好で、従来の技術のような
複雑なプロセスを使わず、電極構造をつくることができ
た。
第２表
尚、本実施例のメツキ液は市販のものでもよく種類や膜
厚が異なっていても、本発明の効果は変わらない。特に
市販のパラジウム液では、ワールドメタル社製ＡＴ−１
００のパラジウム濃度な０、ｌ ｍ ｇ ／ ！２から
０．１ｇ／Ｉ２に調整すれば使用できる。
厚が異なっていても、本発明の効果は変わらない。特に
市販のパラジウム液では、ワールドメタル社製ＡＴ−１
００のパラジウム濃度な０、ｌ ｍ ｇ ／ ！２から
０．１ｇ／Ｉ２に調整すれば使用できる。
またシリコン基板がガリウム・ひ素基板などにかわって
も、本発明の効果は変わらない。
も、本発明の効果は変わらない。
また溶融はんだはインジウムやそれらの合金でもよい。
［発明の効果］
以上述べたように本発明の電極構造およびその製造方法
は、ワイヤーボンディングの信頼性の向上とＴＡＢにお
いて製造プロセスの簡素化ができるという効果を有する
。
は、ワイヤーボンディングの信頼性の向上とＴＡＢにお
いて製造プロセスの簡素化ができるという効果を有する
。
第１図は、本実施例の工程断面図である。
第２図は、外部電圧とメツキ膜厚との関係図である。
・ｎ−シリコン基板
・絶縁保護層
・アルミニウム層
・パラジウム眉
・ｐ−拡散層
・ニッケル・リン層
・金層
以上
（ａ）
Claims (7)
- （１）半導体基板や絶縁体基板などの上に積層した突起
（バンク）または電極において、電極形成部分のアルミ
ニウム配線金属上へ選択的にパラジウム、拡散防止金属
、金属接合の可能な金属を順に積層する事を特徴とする
電極構造。 - （２）金属接合の可能な金属を金で形成することを特徴
とする請求項１記載の電極構造。 - （３）金属接合の可能な金属を錫で形成することを特徴
とする請求項１記載の電極構造。 - （４）請求項１記載のパラジウム、拡散防止金属、金属
接合の可能な金属をアルミニウム配線金属間に１２０ｍ
Ｖ以下の電位差が生ずる環境で形成することを特徴とす
る電極構造の製造方法。 - （５）請求項１記載のパラジウム、拡散防止金属、金属
接合の可能な金属を、光が制限された環境で形成するこ
とを特徴とする電極構造の製造方法。 - （６）電極表面粗さＲａを０．０３μｍ以上０．９μｍ
以下にすることを特徴とする請求項１記載の電極構造。 - （７）請求項１記載の半導体基板が、パラジウム、拡散
防止金属および金属接合の可能な金属を積層する際、電
極形成部分のアルミニウム配線金属を除き、絶縁物に依
りおおわれていることを特徴とする電極構造の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051393A JPH03155637A (ja) | 1989-03-28 | 1990-03-02 | 電極構造およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-76120 | 1989-03-28 | ||
| JP7612089 | 1989-03-28 | ||
| JP1-85926 | 1989-04-05 | ||
| JP1-185376 | 1989-07-18 | ||
| JP18537689 | 1989-07-18 | ||
| JP1-219791 | 1989-08-25 | ||
| JP2051393A JPH03155637A (ja) | 1989-03-28 | 1990-03-02 | 電極構造およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155637A true JPH03155637A (ja) | 1991-07-03 |
Family
ID=27294301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051393A Pending JPH03155637A (ja) | 1989-03-28 | 1990-03-02 | 電極構造およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03155637A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019163484A1 (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 三菱電機株式会社 | 半導体素子及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2051393A patent/JPH03155637A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019163484A1 (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 三菱電機株式会社 | 半導体素子及びその製造方法 |
| CN111742395A (zh) * | 2018-02-22 | 2020-10-02 | 三菱电机株式会社 | 半导体元件及其制造方法 |
| JPWO2019163484A1 (ja) * | 2018-02-22 | 2020-10-08 | 三菱電機株式会社 | 半導体素子及びその製造方法 |
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