JPH03252143A - 半導体製造装置 - Google Patents

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】 〔概要〕 本発明は、金属ハンプを形成する際に用いる電解液槽の
構造に関し。

半導体基板上のバンプが均一に形成されることを目的と
し。

基板ホルダーと電解液槽とを有し、該基板ホルダーはそ
の上にハンプを電解めっきにより形成する半導体基板を
セットして、カソードの働きをするものであり。

該電解液槽は、電解液を下部より供給し、上部周縁より
溢流させて、電解液が満たされ、該半導体基板を下側に
保持した該基板ホルダーが電解液面に接触され、槽の底
部にアノード板が設けられ。

且つ、槽の上部外側周縁に受け皿が設けられているよう
に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、金属バンプを形成する際に用いる電解液槽の
構造に関する。

半導体装置の結線方法として、従来、ワイヤーボンディ
ングが広く使われている。

しかし、半導体装置の高集積化に伴い、ボンディングス
ペースも縮小させることが必要となり。

同方法では高密度な結線に対応できなくなりつつある。

〔従来の技術〕

第３図は従来例の説明図である。

図において、１は基板ホルダー、２は電解液槽。

３はハンプ、４は半導体基板、６は電解液、７はアノー
ド板、９はレジストである。

従来のワイヤボンディングに変わって、最近。

多く用いられるようになった方法として、バンプ法があ
る。

これは、ＩＣチップ上に微小な金属のバンプを形成し、
このハンプと結線する対抗基板のバンプ或いは電極とを
互いに圧着して結合する方法である。

この方法によれば、結線間隔は形成するバンプのピッチ
で決まり、ワイヤーボンディング法に比べて高密度な結
線が可能となる。

第３図に従来のＩＣ基板上へのバンプ形成法を示す。

第３図（ｂ）に示すように、あらかじめレジスト９でバ
ンプ形成領域を高密度にパターニングした半導体基板４
を使用する。

この半導体基板４をカソードとなる基板ホルダーにセッ
トして、半導体基板４のめっきする面を電解液槽２の電
解液６の溢流面に向けて、基板４と電解液６とを接触さ
せる。

そして、鉛・錫（Ｐｂ−５ｎ）を含む電解液６をオーバ
ーフローさせながら、半導体基板４に接続したカソード
の電極に電圧を印加することによって。

半導体基板４上のレジスト９で覆われていない領域に、
鉛・錫はんだがバンプ状に形成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

基板全面には、均一な形状のバンプを多数形成させるた
めには、基板全面が均一に電解液と接触すると共に、電
解液が絶えず新しい電解液と置換される必要がある。

これに対して、従来の方法では、電解液槽の上端部で電
解液が急激に槽外に落下するために、基板の周辺部にお
いて、基板と電解液との均一な接触が得られに＜＜、こ
の結果、基板周辺部に形成されるハンプの形状が著しく
損なわれていた。

例えは、ハンプの高さについては、基板の周辺部と中央
部とでは、約５％の違いが生じている。

本発明は、基板上のバンプが均一に形成されることを目
的として提供されるものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

図において、１は基板ホルダー、２は電解液槽３はパン
１．４は半導体基板、６は電解液、７はアノード板、８
は受け皿である。

上述のようなバンプの高さの不均一を是正するためには
、第１図（ａ）に示す従来の電解液槽２の上部周縁に、
第１図（ｂ）に示すような受け皿８を設けるとよい。

即ち１本発明のように、基板ホルダー１と電解液槽２と
を有し、該基板ホルダー１はその上にバンプ３を電解め
っきにより形成する半導体基板４をセットして、カソー
ドの働きをするものであり。

該電解液槽２は、電解液６を下部より供給し、上部周縁
より溢流させて、電解液６が満たされ、該半導体基板４
を下側に保持した該基板ホルダー１が電解液面に接触さ
れ、槽２の底部にアノード板７が設けられ、且つ、槽２
の上部外側周縁に受け皿８が設けられていることにより
、従来の問題点が解決される。

〔作用〕

このような受け皿を電解液槽の外側の上端部に設けるこ
とにより、電解液槽上部での電解液の流れと基板との関
係は第１図のように改善され、電解液槽の上部では、半
導体基板４のめっき面金面が絶えず、下から噴流する新
しい電解液６に接触することとなる。

即ち、従来方法では、槽の上端部から槽外に向かって急
激に電解液が落下するのに対して２本発明の方法により
、受け皿内の電解液がバッファとして作用し、受け皿の
外側へは急激に落下するものの、槽の外側での落下を防
ぐことができる。

この結果、槽の上部の電解液の液面を基板の周辺部まで
平坦化することが可能となり、基板周辺部と電解液との
接触も安定し、基板周辺部にも均一な形状のバンプの形
成が可能となる。

もちろん、基板に比べて槽を巨大にすることによっても
同様な効果が得られると予想されるが。

その場合には電解液の使用量が数倍にも増大し実用的で
はない。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例の説明図である。

図において、２は電解液槽、４は半導体基板。

８は受け皿である。

第２図（ａ）は本発明の電解液槽の斜視図である。

第２図（ｂ）に模式断面図で示すように、受け皿８の部
分の高さｈｌが基板面までの高さり、に比べて高いと、
電解液が基板の裏面にまで回り込み、裏面もめっきされ
てしまうので好ましくない。

又、第２図で、ｈ、＜ｈ、の場合には、液面の平坦化効
果が小さくなってしまう。

従って。

ｈ、；ｈｌ　＜ｈ２ となるように受け皿を設計する必要がある。

この電解液槽を用いて、半導体基板４にはんだバンプの
形成を行った。第１図（ｂ）に示すように、半導体基板
４はめっきする面を下にして３個の爪を備える基板ホル
ダー１に取り付け、外径がほぼ同じ内径で周縁上部に受
け皿８を設けた本発明の電解液槽２の上に被せるように
置く。

基板ホルダー１はカソードとして、端子を電源につなぐ
。

電解液槽２の底部に近い位置に槽２の内径よりやや小さ
い径の小孔の開いたアノード板７を置く。

アノード板７はＴｉ板にｐｔめっきしたものを使用する
。

電解液６は電解液槽２の下部より噴流状に送られ、アノ
ード板７の小孔を通して、半導体基板４のめっき面に噴
出させる。

そして、電解液６は、電解液槽２の周縁の半導体基板４
との隙間から溢れ出して、受け皿８に入り、受け皿８か
ら溢流して、電解液槽２の外に流下する。

第１図（ｂ）に示すように、半導体基板４の周縁に取り
付けた基板ホルダー１をカソードとし。

アノード板７との間に直流電圧１■を印加し、半導体基
板４の１枚に１０ｍＡ／ｃｍ！の電流を流して。

約４０μｍの厚さの鉛・錫系のはんだのバンプ電極を形
成する。

■従って、基板周辺部も中央部と同様に電解液と均一に
接触する。

■この結果、基板周辺部にも均一な形状のバンプが形成
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図。 第２図は本発明の一実施例の説明図。 第３図は従来例の説明図である。 図において。 １は基板ホルダー、　　２ ３はバンプ、　　　　　４ ６は電解液、　　　　　７ ８は受け皿、　　　　　９ は電解液槽。 は半導体基板。 はアノード板。 はレジスト 〔発明の効果〕 本発明によれば、従来の電解液槽の外部に受け皿を設け
ることにより９次のような効果が得られる。 ■基板と接触する電解液の液面が平坦化される。 芹理説明図 第 図 （α） （し） 木発朋の 突た例の説明図 従来例の説明図 第３回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板ホルダー（１）と電解液槽（２）とを有し、該基板
   ホルダー（１）はその上にバンプ（３）を電解めっきに
   より形成する半導体基板（４）をセットして、カソード
   の働きをするものであり、 該電解液槽（２）は、電解液（６）を下部より供給し、
   上部周縁より溢流させて、電解液（６）が満たされ、該
   半導体基板（４）を下側に保持した該基板ホルダー（１
   ）が電解液面に接触され、槽（２）の底部にアノード板
   （７）が設けられ、且つ、槽（２）の上部外側周縁に受
   け皿（８）が設けられていることを特徴とする半導体製
   造装置。