JPH0684919A - フリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極及びその作製方法 - Google Patents
フリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極及びその作製方法Info
- Publication number
- JPH0684919A JPH0684919A JP4235497A JP23549792A JPH0684919A JP H0684919 A JPH0684919 A JP H0684919A JP 4235497 A JP4235497 A JP 4235497A JP 23549792 A JP23549792 A JP 23549792A JP H0684919 A JPH0684919 A JP H0684919A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor chip
- face
- down bonding
- metal layer
- solder
- 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
Links
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
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 中間金属層の金属がはんだバンプ中に拡散し
半導体チップのフェイスダウンボンディング表面の金属
電極とはんだバンプの密着性が低下しないフリップチッ
プ形半導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ
電極を提供すること。 【構成】 半導体チップ１のフェイスダウンボンディン
グ側表面のアルミ電極２上に、少くとも一の銅−ニッケ
ル合金膜（４−３）を有する中間金属層５を介してはん
だバンプ８を設けた。
半導体チップのフェイスダウンボンディング表面の金属
電極とはんだバンプの密着性が低下しないフリップチッ
プ形半導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ
電極を提供すること。 【構成】 半導体チップ１のフェイスダウンボンディン
グ側表面のアルミ電極２上に、少くとも一の銅−ニッケ
ル合金膜（４−３）を有する中間金属層５を介してはん
だバンプ８を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、フリップチップ（Fl
ip-Chip)形半導体装置のフェイスダウンボンディング
（Face Down Bonding ）用バンプ（Bump）電極及びその
作製方法に関する。
ip-Chip)形半導体装置のフェイスダウンボンディング
（Face Down Bonding ）用バンプ（Bump）電極及びその
作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子の微細化に伴なって、
接続端子が多数化する傾向にある。このため、半導体チ
ップの実装工程においては、従来のワイヤボンディング
(WireBonding ）方式による端子接続方式では対処でき
なくなり、フリップチップボンディング方式が脚光を浴
びてきた。
接続端子が多数化する傾向にある。このため、半導体チ
ップの実装工程においては、従来のワイヤボンディング
(WireBonding ）方式による端子接続方式では対処でき
なくなり、フリップチップボンディング方式が脚光を浴
びてきた。
【０００３】フリップチップボンディングは、フェイス
ダウンボンディングの一種で、半導体チップのフェイス
ダウンボンディング側電極と、基板又はパッケージ側の
配線電極を向い合わせて直接接続する接続方式である。
フェイスダウンボンディングする半導体チップの電極に
は、図３に示すようなはんだバンプ８が形成されてお
り、ボンディングされる基板（図示せず）側の配線電極
に下向き（図３では上向き）に直接接触し、はんだ溶融
させて圧接し接続するものである。なお、半導体チップ
１上のフェイスダウンボンディング側電極２とはんだバ
ンプ８の界面には、中間金属層５としてチタン、銅、ク
ローム等の多層の下地金属膜を介してはんだバンプ（は
んだ突起層）が形成されている。はんだバンプ８の作製
は、従来は、図４（ａ）ないし（ｆ）のプロセスにより
行っていた。
ダウンボンディングの一種で、半導体チップのフェイス
ダウンボンディング側電極と、基板又はパッケージ側の
配線電極を向い合わせて直接接続する接続方式である。
フェイスダウンボンディングする半導体チップの電極に
は、図３に示すようなはんだバンプ８が形成されてお
り、ボンディングされる基板（図示せず）側の配線電極
に下向き（図３では上向き）に直接接触し、はんだ溶融
させて圧接し接続するものである。なお、半導体チップ
１上のフェイスダウンボンディング側電極２とはんだバ
ンプ８の界面には、中間金属層５としてチタン、銅、ク
ローム等の多層の下地金属膜を介してはんだバンプ（は
んだ突起層）が形成されている。はんだバンプ８の作製
は、従来は、図４（ａ）ないし（ｆ）のプロセスにより
行っていた。
【０００４】すなわち、図４（ａ）に示すように、半導
体チップ１のフェイスダウンボンディング（上向き）側
表面に形成した金属電極（例えばアルミ電極）２を除く
上面にパッシベイション絶縁層としてＳｉＮ層３を形成
する。次いで、図４（ｂ）に示すように、ＳｉＮ層膜３
及びアルミ電極２上にチタン（又は銅やクローム）膜
（４−１）、銅膜（４−２）などからなる中間金属層５
を１０-5Torr程度に減圧した真空容器内において膜構成
金属材料をターゲットとしてスパッタリングして被膜形
成する。次いで、図４（ｃ）に示すように、上述した半
導体チップ１のはんだバンプ（後述する）形成部のみ開
口するフォトレジスト６をパターニングする。そして、
その後、図４（ｄ）に示すようにフォトレジスト６の開
口部を介して電解メッキによりスズ及鉛からなるハンダ
材料を堆積し、その後、フォトレジスト膜６を剥離した
後、図４（ｅ）に示すようにはんだ堆積部直下以外の中
間金属層５をエッチングによって除去する。さらに、リ
フロー炉中において図４（ｆ）に示すように、はんだ堆
積物をリフローして球状化し、はんだバンプ８を形成し
ていた。
体チップ１のフェイスダウンボンディング（上向き）側
表面に形成した金属電極（例えばアルミ電極）２を除く
上面にパッシベイション絶縁層としてＳｉＮ層３を形成
する。次いで、図４（ｂ）に示すように、ＳｉＮ層膜３
及びアルミ電極２上にチタン（又は銅やクローム）膜
（４−１）、銅膜（４−２）などからなる中間金属層５
を１０-5Torr程度に減圧した真空容器内において膜構成
金属材料をターゲットとしてスパッタリングして被膜形
成する。次いで、図４（ｃ）に示すように、上述した半
導体チップ１のはんだバンプ（後述する）形成部のみ開
口するフォトレジスト６をパターニングする。そして、
その後、図４（ｄ）に示すようにフォトレジスト６の開
口部を介して電解メッキによりスズ及鉛からなるハンダ
材料を堆積し、その後、フォトレジスト膜６を剥離した
後、図４（ｅ）に示すようにはんだ堆積部直下以外の中
間金属層５をエッチングによって除去する。さらに、リ
フロー炉中において図４（ｆ）に示すように、はんだ堆
積物をリフローして球状化し、はんだバンプ８を形成し
ていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した構
造の半導体チップのバンプ電極は、中間金属層５の一層
である銅膜（４−２）がはんだ中に拡散して銅−スズ間
で金属間化合物を形成してしまい、銅膜（４−２）の厚
さが１μｍ程度の厚さであれば、銅膜（４−２）の殆ど
がはんだ中に拡散してしまい、中間金属層５とはんだ間
の密着性が低下し、信頼性を損うという難点があった。
このような難点を解消するため、中間金属層５上にはん
だを堆積する前に、例えばメッキによって、銅膜（４−
２）を厚く形成したり、はんだに対し拡散速度の小さい
ニッケルを堆積する等のプロセスを導入したり、又は、
中間金属層５としてニッケル膜を形成することで信頼性
の向上を図っている。しかし、前者のように、メッキに
よって銅やニッケルを堆積する場合にははんだバンプ根
元の応力歪が大きくなり、上述した理由とは違う点で信
頼性上難点がある。さらに、プロセス増による構造コス
トアップといった難点も生じる。
造の半導体チップのバンプ電極は、中間金属層５の一層
である銅膜（４−２）がはんだ中に拡散して銅−スズ間
で金属間化合物を形成してしまい、銅膜（４−２）の厚
さが１μｍ程度の厚さであれば、銅膜（４−２）の殆ど
がはんだ中に拡散してしまい、中間金属層５とはんだ間
の密着性が低下し、信頼性を損うという難点があった。
このような難点を解消するため、中間金属層５上にはん
だを堆積する前に、例えばメッキによって、銅膜（４−
２）を厚く形成したり、はんだに対し拡散速度の小さい
ニッケルを堆積する等のプロセスを導入したり、又は、
中間金属層５としてニッケル膜を形成することで信頼性
の向上を図っている。しかし、前者のように、メッキに
よって銅やニッケルを堆積する場合にははんだバンプ根
元の応力歪が大きくなり、上述した理由とは違う点で信
頼性上難点がある。さらに、プロセス増による構造コス
トアップといった難点も生じる。
【０００６】また、後者の場合には、ニッケルが磁性材
料であるため、単独ではスパッタリング率が低く、作業
効率が低下するという難点がある。さらにまた、スパッ
タリングの代りに、真空蒸着法でニッケルを堆積する方
法もあるが、下地金属との密着性が低く、信頼性に難点
がある。そこで、この発明は、上述のような従来のフリ
ップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング
用バンプ電極における中間金属層の一部である銅がはん
だ中に拡散し、中間金属層とはんだバンプ間の密着性が
低下する難点を除去することを第１の目的とするもので
ある。また、この発明は、はんだバンプ根元の応力歪を
大にすることなく信頼性の高いフリップチップ形半導体
装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極を提供
することを第２の目的とするものである。
料であるため、単独ではスパッタリング率が低く、作業
効率が低下するという難点がある。さらにまた、スパッ
タリングの代りに、真空蒸着法でニッケルを堆積する方
法もあるが、下地金属との密着性が低く、信頼性に難点
がある。そこで、この発明は、上述のような従来のフリ
ップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング
用バンプ電極における中間金属層の一部である銅がはん
だ中に拡散し、中間金属層とはんだバンプ間の密着性が
低下する難点を除去することを第１の目的とするもので
ある。また、この発明は、はんだバンプ根元の応力歪を
大にすることなく信頼性の高いフリップチップ形半導体
装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極を提供
することを第２の目的とするものである。
【０００７】また、この発明は中間金属層との密着性の
高いはんだバンプを形成できるフリップチップ形半導体
装置のフェイスダウンボンディング用パンプ電極作製方
法を提供することを第３の目的とするものである。さら
に、この発明は製造工程が少なく製造コストが安価なフ
リップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディン
グ用バンプ電極の作製方法を提供することを第４の目的
とするものである。
高いはんだバンプを形成できるフリップチップ形半導体
装置のフェイスダウンボンディング用パンプ電極作製方
法を提供することを第３の目的とするものである。さら
に、この発明は製造工程が少なく製造コストが安価なフ
リップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディン
グ用バンプ電極の作製方法を提供することを第４の目的
とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ためのこの発明のフリップチップ形半導体装置のフェイ
スダウンボンディング用バンプ電極は、半導体チップの
フェイスダウンボンディング表面に形成した金属電極上
に、中間金属層を介してハンダ突起層を設けて成るフリ
ップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング
用バンプ電極において、中間金属層として少くとも一の
銅−ニッケル合金層を設けたことを特徴とするものであ
る。
ためのこの発明のフリップチップ形半導体装置のフェイ
スダウンボンディング用バンプ電極は、半導体チップの
フェイスダウンボンディング表面に形成した金属電極上
に、中間金属層を介してハンダ突起層を設けて成るフリ
ップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング
用バンプ電極において、中間金属層として少くとも一の
銅−ニッケル合金層を設けたことを特徴とするものであ
る。
【０００９】また、上述の目的を達成するためのこの発
明のフリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボン
ディング用バンプ電極の作製方法は、半導体チップのフ
ェイスダウンボンディング表面に形成した金属電極形成
部分を除く半導体チップ全面にパッシベイト絶縁層を形
成する第１の工程と、第１の工程を終了した半導体チッ
プを減圧真空槽内において金属電極上に、少くとも一の
銅ニッケル金属スパッタ膜を形成する第２の工程と、
明のフリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボン
ディング用バンプ電極の作製方法は、半導体チップのフ
ェイスダウンボンディング表面に形成した金属電極形成
部分を除く半導体チップ全面にパッシベイト絶縁層を形
成する第１の工程と、第１の工程を終了した半導体チッ
プを減圧真空槽内において金属電極上に、少くとも一の
銅ニッケル金属スパッタ膜を形成する第２の工程と、
【００１０】第２の工程を終了した半導体チップを常圧
下において、半導体チップの金属電極上の中間金属層形
成部のみが開口したフォトレジスト膜をパターニングす
る第３の工程と、第３の工程を終了した半導体チップ上
のフォトレジスト膜をマスクにして電解メッキし、中間
金属層上にはんだを堆積させる第４の工程と、第４の工
程を終了した半導体チップ上のフォトレジスト膜を除去
する第５の工程と、
下において、半導体チップの金属電極上の中間金属層形
成部のみが開口したフォトレジスト膜をパターニングす
る第３の工程と、第３の工程を終了した半導体チップ上
のフォトレジスト膜をマスクにして電解メッキし、中間
金属層上にはんだを堆積させる第４の工程と、第４の工
程を終了した半導体チップ上のフォトレジスト膜を除去
する第５の工程と、
【００１１】第５の工程を終了した半導体チップ上の露
出された中間金属層をエッチング除去する第６の工程
と、第６の工程を終了した半導体チップをリフローし、
半導体チップ上の中間金属層上に堆積したはんだをバン
プ状にする第７の工程と、から成ることを特徴とするも
のである。
出された中間金属層をエッチング除去する第６の工程
と、第６の工程を終了した半導体チップをリフローし、
半導体チップ上の中間金属層上に堆積したはんだをバン
プ状にする第７の工程と、から成ることを特徴とするも
のである。
【００１２】
【作用】以上のように、この発明のフリップチップ形半
導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極に
よれば、半導体チップのフェイスダウンボンディング表
面の金属電極上に形成する中間金属層を銅−ニッケル合
金層にしているから、中間金属層の銅がはんだバンプ中
に拡散して銅−スズ間金属化合物を形成したり、はんだ
中に銅が全部拡散してしまい、中間金属層とはんだ間の
密着性を低下させるようなことがなくなる。また、この
発明のフリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボ
ンディング用バンプ電極の作製方法によれば、半導体チ
ップのフェイスダウンボンディング表面の金属電極上に
形成する中間金属電極層を銅−ニッケル合金を減圧真空
槽内でスパッタリングして銅−ニッケル合金層を形成す
るから、通常の真空蒸着製膜法に比べて膜の均一性、膜
強度及び製膜効率が高く、信頼性が高く、製造コストも
安価に済ませる。
導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極に
よれば、半導体チップのフェイスダウンボンディング表
面の金属電極上に形成する中間金属層を銅−ニッケル合
金層にしているから、中間金属層の銅がはんだバンプ中
に拡散して銅−スズ間金属化合物を形成したり、はんだ
中に銅が全部拡散してしまい、中間金属層とはんだ間の
密着性を低下させるようなことがなくなる。また、この
発明のフリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボ
ンディング用バンプ電極の作製方法によれば、半導体チ
ップのフェイスダウンボンディング表面の金属電極上に
形成する中間金属電極層を銅−ニッケル合金を減圧真空
槽内でスパッタリングして銅−ニッケル合金層を形成す
るから、通常の真空蒸着製膜法に比べて膜の均一性、膜
強度及び製膜効率が高く、信頼性が高く、製造コストも
安価に済ませる。
【００１３】
【実施例】以下、図面に基づいて、この発明のフリップ
チップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング用バ
ンプ電極及びその作製方法について詳細に説明する。図
１は、この発明の一実施例のフリップチップ形半導体装
置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極の概略構
成を示す要部縦断面図である。図１中、１は半導体チッ
プ、２はフェイスダウンボンディング側表面のアルミ電
極、３は半導体チップ１上のアルミ電極形成部を除く半
導体チップのフェイスダウンボンディング側全面に形成
したＳｉＮ絶縁膜、（４−１）はアルミ電極２上に形成
した中間金属層５の一つのチタン層、（４−３）ははん
だバンプ層８（後述する）の最隣接する側に形成した銅
−ニッケル合金層で、チタン層（４−１）と銅−ニッケ
ル合金層（４−３）にはんだ突起層７とアルミ電極２と
の間の中間金属層（あるいは電極下地金属層）５として
機能している。また、図１中の８は中間金属層５上に形
成したはんだバンプである。
チップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング用バ
ンプ電極及びその作製方法について詳細に説明する。図
１は、この発明の一実施例のフリップチップ形半導体装
置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極の概略構
成を示す要部縦断面図である。図１中、１は半導体チッ
プ、２はフェイスダウンボンディング側表面のアルミ電
極、３は半導体チップ１上のアルミ電極形成部を除く半
導体チップのフェイスダウンボンディング側全面に形成
したＳｉＮ絶縁膜、（４−１）はアルミ電極２上に形成
した中間金属層５の一つのチタン層、（４−３）ははん
だバンプ層８（後述する）の最隣接する側に形成した銅
−ニッケル合金層で、チタン層（４−１）と銅−ニッケ
ル合金層（４−３）にはんだ突起層７とアルミ電極２と
の間の中間金属層（あるいは電極下地金属層）５として
機能している。また、図１中の８は中間金属層５上に形
成したはんだバンプである。
【００１４】上述した本実施例のフリップチップ形半導
体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極は、
アルミ電極２とはんだバンプ８との密着性を高めるため
中間金属層５をおき、さらに中間金属層５のはんだバン
プ層８に隣接する層を銅−ニッケル合金で形成している
ため通電使用中でも、はんだバンプ層８中に銅が拡散し
て銅−スズ金属間化合物を形成してはんだバンプ層８と
の間の密着性が低下してしまうようなことがない。ま
た、従来のフェイスダウンボンディング用バンプ電極の
ように銅層の上にニッケル層を設けてからはんだ層を設
け（特開昭５７−１３９９４５号公報明細書）る必要も
ない。
体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極は、
アルミ電極２とはんだバンプ８との密着性を高めるため
中間金属層５をおき、さらに中間金属層５のはんだバン
プ層８に隣接する層を銅−ニッケル合金で形成している
ため通電使用中でも、はんだバンプ層８中に銅が拡散し
て銅−スズ金属間化合物を形成してはんだバンプ層８と
の間の密着性が低下してしまうようなことがない。ま
た、従来のフェイスダウンボンディング用バンプ電極の
ように銅層の上にニッケル層を設けてからはんだ層を設
け（特開昭５７−１３９９４５号公報明細書）る必要も
ない。
【００１５】本実施例のフリップチップ形半導体装置の
フェイスダウンボンディング用バンプ電極は図２（ａ）
〜（ｆ）に示す工程により作製される。すなわち、ま
ず、図２（ａ）のように、半導体チップ１のフェイスダ
ウンボンディング側のアルミ電極２設置部分を除く、半
導体チップ１のフェイスダウンボンディング側全面にプ
ラズマＣＶＤ法によりＳｉＮ絶縁膜を形成する。次い
で、ＳｉＮ絶縁膜を形成した半導体チップ１のアルミ電
極２及びＳｉＮ絶縁膜３上面に、１０-5Torr以上に減圧
した真空槽（非図示）内において、Ａｒガス雰囲気中で
チタン及び７０％銅−３０％ニッケル合金をターゲット
とし、連続的にスパッタリングして、図２（ｂ）に示す
ように、チタン膜（４−１）及び７０％銅−３０％ニッ
ケル合金膜（４−３）を形成する。
フェイスダウンボンディング用バンプ電極は図２（ａ）
〜（ｆ）に示す工程により作製される。すなわち、ま
ず、図２（ａ）のように、半導体チップ１のフェイスダ
ウンボンディング側のアルミ電極２設置部分を除く、半
導体チップ１のフェイスダウンボンディング側全面にプ
ラズマＣＶＤ法によりＳｉＮ絶縁膜を形成する。次い
で、ＳｉＮ絶縁膜を形成した半導体チップ１のアルミ電
極２及びＳｉＮ絶縁膜３上面に、１０-5Torr以上に減圧
した真空槽（非図示）内において、Ａｒガス雰囲気中で
チタン及び７０％銅−３０％ニッケル合金をターゲット
とし、連続的にスパッタリングして、図２（ｂ）に示す
ように、チタン膜（４−１）及び７０％銅−３０％ニッ
ケル合金膜（４−３）を形成する。
【００１６】その後、真空槽を常圧にもどし、チタン膜
（４−１）及び７０％銅−３０％ニッケル膜（４−３）
を形成した半導体チップ１を真空槽から取り出し、常圧
下において、フォトレジスト６をパターニングし、図２
（ｃ）に示すようにアルミ電極２設置部分を除く、目的
とするバンプ（はんだバンプ）形成部分のみ開口してお
く。さらに、フォトレジスト６をパターニングした半導
体チップ１上に電解メッキ法により、図２（ｄ）に示す
ように、はんだ突起７を堆積する。その後、はんだ突起
７を堆積した半導体チップ１のフォトレジスト膜６を剥
離すると供に、チタン膜（４−１）及び７０％銅−３０
％ニッケル合金膜（４−３）も図２（ｅ）に示すように
剥離する。
（４−１）及び７０％銅−３０％ニッケル膜（４−３）
を形成した半導体チップ１を真空槽から取り出し、常圧
下において、フォトレジスト６をパターニングし、図２
（ｃ）に示すようにアルミ電極２設置部分を除く、目的
とするバンプ（はんだバンプ）形成部分のみ開口してお
く。さらに、フォトレジスト６をパターニングした半導
体チップ１上に電解メッキ法により、図２（ｄ）に示す
ように、はんだ突起７を堆積する。その後、はんだ突起
７を堆積した半導体チップ１のフォトレジスト膜６を剥
離すると供に、チタン膜（４−１）及び７０％銅−３０
％ニッケル合金膜（４−３）も図２（ｅ）に示すように
剥離する。
【００１７】次いで、フラックス（硼砂）を塗布した状
態で、半導体チップ１を窒素ガス雰囲気のリフロー炉を
通してハンダ突起７を球状化し、最後にフラックスを溶
剤洗滌して除去し、図２（ｆ）に示すようなはんだバン
プ８を形成する。本実施例によるフリップチップ形半導
体装置の作製方法において、チタン膜（４−１）及び７
０％銅−３０％Ｎｉ膜（４−３）の形成を、減圧下の真
空槽内でＡｒガス雰囲気中でチタン及び７０％銅−３０
％Ｎｉ材料をターゲットとしてスパッタリング法で形成
するため、真空蒸着法で形成する作製方法に比べて、膜
の均一性、膜強度及び製膜効率が高くなる。
態で、半導体チップ１を窒素ガス雰囲気のリフロー炉を
通してハンダ突起７を球状化し、最後にフラックスを溶
剤洗滌して除去し、図２（ｆ）に示すようなはんだバン
プ８を形成する。本実施例によるフリップチップ形半導
体装置の作製方法において、チタン膜（４−１）及び７
０％銅−３０％Ｎｉ膜（４−３）の形成を、減圧下の真
空槽内でＡｒガス雰囲気中でチタン及び７０％銅−３０
％Ｎｉ材料をターゲットとしてスパッタリング法で形成
するため、真空蒸着法で形成する作製方法に比べて、膜
の均一性、膜強度及び製膜効率が高くなる。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明のフリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボン
ディング用バンプ電極は、半導体チップのフェイスダウ
ンボンディング表面に形成した金属電極とはんだ突起層
との間に銅−ニッケル合金層を有する中間金属層を介在
させているから、通電使用中に中間金属層中の銅がはん
だ突起層中に拡散して金属間化合物を形成し、はんだパ
ンプとの間の密着性を低下させるようなことがない。ま
た、この発明のフリップチップ形半導体装置のフェイス
ダウンボンディング用バンプ電極の作製方法によれば、
はんだ中への拡散速度の低い銅−ニッケル合金を、スパ
ッタリングによって形成し中間金属層として使用するた
め、密着性が高く、信頼性に優れ、しかも低コストでは
んだバンプを形成することができる。
明のフリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボン
ディング用バンプ電極は、半導体チップのフェイスダウ
ンボンディング表面に形成した金属電極とはんだ突起層
との間に銅−ニッケル合金層を有する中間金属層を介在
させているから、通電使用中に中間金属層中の銅がはん
だ突起層中に拡散して金属間化合物を形成し、はんだパ
ンプとの間の密着性を低下させるようなことがない。ま
た、この発明のフリップチップ形半導体装置のフェイス
ダウンボンディング用バンプ電極の作製方法によれば、
はんだ中への拡散速度の低い銅−ニッケル合金を、スパ
ッタリングによって形成し中間金属層として使用するた
め、密着性が高く、信頼性に優れ、しかも低コストでは
んだバンプを形成することができる。
【図１】この発明の一実施例にかかるフリップチップ形
半導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極
の構成を示す縦断面図である。
半導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極
の構成を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）及び
（ｆ）は図１に示すフリップチップ形半導体装置のフェ
イスダウンボンディング用バンプ電極の作製工程図であ
る。
（ｆ）は図１に示すフリップチップ形半導体装置のフェ
イスダウンボンディング用バンプ電極の作製工程図であ
る。
【図３】従来のフリップチップ形半導体装置のフェイス
ダウンボンディング用バンプ電極の構成を示す縦断面図
である。
ダウンボンディング用バンプ電極の構成を示す縦断面図
である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）及び
（ｆ）は図３に示す従来のフェイスダウンボンディング
用バンプ電極の作製工程図である。
（ｆ）は図３に示す従来のフェイスダウンボンディング
用バンプ電極の作製工程図である。
１ 半導体チップ ２ 半導体チップのフェイスダウンボンディング表面の
金属電極（アルミ電極） ３ ＳｉＮ絶縁膜 （４−１） チタン膜（中間金属層の中の一層） （４−２） 銅膜 （４−３） ７０％銅−３０％ニッケル合金膜中間金属
層 ５ 中間金属層 ６ フォトレジスト膜 ７ はんだ突起層 ８ はんだバンプ
金属電極（アルミ電極） ３ ＳｉＮ絶縁膜 （４−１） チタン膜（中間金属層の中の一層） （４−２） 銅膜 （４−３） ７０％銅−３０％ニッケル合金膜中間金属
層 ５ 中間金属層 ６ フォトレジスト膜 ７ はんだ突起層 ８ はんだバンプ
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体チップのフェイスダウンボンディ
ング表面に形成した金属電極上に、中間金属層を介して
ハンダ突起層を設けて成るフリップチップ形半導体装置
のフェイスダウンボンディング用バンプ電極において、 中間金属層として少くとも一の銅−ニッケル合金層を設
けたことを特徴とするフリップチップ形半導体装置のフ
ェイスダウンボンディング用バンプ電極。 - 【請求項２】 半導体チップのフェイスダウンボンディ
ング表面に形成した金属電極形成部分を除く半導体チッ
プ全面にパッシベイト絶縁層を形成する第１の工程と、 第１の工程を終了した半導体チップを減圧真空槽内にお
いて金属電極上に、少くとも一の銅−ニッケル合金スパ
ッタ膜を形成する第２の工程と、 第２の工程を終了した半導体チップを常圧下において、
半導体チップの金属電極上の中間金属層形成部のみが開
口したフォトレジスト膜をパターニングする第３の工程
と、 第３の工程を終了した半導体チップ上のフォトレジスト
膜をマスクにして電解メッキし、中間金属層上にはんだ
を堆積させる第４の工程と、 第４の工程を終了した半導体チップ上のフォトレジスト
膜を除去する第５の工程と、 第５の工程を終了した半導体チップ上の露出された中間
金属層をエッチング除去する第６の工程と、 第６の工程を終了した半導体チップをリフローし、半導
体チップ上の中間金属層上に堆積したはんだをバンプ状
にする第７の工程と、から成ることを特徴とするフリッ
プチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング用
バンプ電極の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4235497A JPH0684919A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | フリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極及びその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4235497A JPH0684919A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | フリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極及びその作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684919A true JPH0684919A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=16986910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4235497A Pending JPH0684919A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | フリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極及びその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684919A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007059937A (ja) * | 2006-10-26 | 2007-03-08 | Fujitsu Ltd | 外部接続端子 |
| WO2007138922A1 (ja) | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Nec Corporation | 電子部品、半導体パッケージ及び電子機器 |
| WO2009068374A1 (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-04 | International Business Machines Corporation | Underbump metallurgy employing sputter-deposited nickel copper alloy |
| US7723847B2 (en) * | 2006-07-14 | 2010-05-25 | Fujitsu Microelectronics Limited | Semiconductor device having an electrode pad, a bump provided above the electrode pad and a bump foundation layer therebetween |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP4235497A patent/JPH0684919A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007138922A1 (ja) | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Nec Corporation | 電子部品、半導体パッケージ及び電子機器 |
| US7723847B2 (en) * | 2006-07-14 | 2010-05-25 | Fujitsu Microelectronics Limited | Semiconductor device having an electrode pad, a bump provided above the electrode pad and a bump foundation layer therebetween |
| JP2007059937A (ja) * | 2006-10-26 | 2007-03-08 | Fujitsu Ltd | 外部接続端子 |
| WO2009068374A1 (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-04 | International Business Machines Corporation | Underbump metallurgy employing sputter-deposited nickel copper alloy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5208186A (en) | Process for reflow bonding of bumps in IC devices | |
| US11798885B2 (en) | Method of fabricating copper pillar bump structure with solder supporting barrier | |
| US9373596B2 (en) | Passivated copper chip pads | |
| US20100213608A1 (en) | Solder bump UBM structure | |
| EP0382080A2 (en) | Bump structure for reflow bonding of IC devices | |
| JP5064632B2 (ja) | 相互接続構造を形成するための方法及び装置 | |
| CN111199946A (zh) | 铜柱凸点结构及其制造方法 | |
| CN101908516B (zh) | 倒装芯片锡银凸块结构及其制造方法 | |
| JPH0684919A (ja) | フリップチップ形半導体装置のフェイスダウンボンディング用バンプ電極及びその作製方法 | |
| JP3089943B2 (ja) | 半導体装置の電極装置 | |
| US9082649B2 (en) | Passivation process to prevent TiW corrosion | |
| WO2021103489A1 (zh) | 半导体结构及其制造方法 | |
| TW558782B (en) | Fabrication method for strengthened flip-chip solder bump | |
| JPH08195397A (ja) | バンプ付き半導体装置およびその製造方法 | |
| CN1237580C (zh) | 具有焊块底部金属化结构的半导体装置及其制程 | |
| JP3308882B2 (ja) | 半導体装置の電極構造の製造方法 | |
| US12622308B2 (en) | Interconnect structure for advanced packaging and method for the same | |
| JP2006120803A (ja) | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 | |
| WO2021103490A1 (zh) | 半导体结构及其制造方法 | |
| JP3265814B2 (ja) | バンプ電極を有する回路基板 | |
| US20240304573A1 (en) | Interconnect structure for advanced packaging and method for the same | |
| US20040115942A1 (en) | Bonding pad of a semiconductor device and formation method thereof | |
| JPH09330932A (ja) | バンプ形成体およびバンプ形成方法 | |
| JP2000040715A (ja) | フリップチップ実装型半導体装置およびフリップチップ実装型半導体装置の製造方法 | |
| TWI287285B (en) | Fabricating method of solder bump and structure thereof |