JPH0845941A - 半導体装置バンプの形成方法 - Google Patents

半導体装置バンプの形成方法

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JPH0845941A
JPH0845941A JP6181689A JP18168994A JPH0845941A JP H0845941 A JPH0845941 A JP H0845941A JP 6181689 A JP6181689 A JP 6181689A JP 18168994 A JP18168994 A JP 18168994A JP H0845941 A JPH0845941 A JP H0845941A
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JP
Japan
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solder
film
plating
forming
pad electrode
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Withdrawn
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JP6181689A
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English (en)
Inventor
Mitsumasa Muraishi
光優 村石
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/01Manufacture or treatment
    • H10W72/012Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps

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  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置バンプ形成時において、ウエット
バック時の半田の広がりを防止することによって、均一
なバンプ高さを得ることができる半導体装置バンプの形
成方法を提供する。 【構成】 半導体装置のパッド電極面にメッキ電源供給
用カレントフィルム13と半田バリア用Cr膜14を連
続してスパッタリングする工程と、パッド電極部に半田
バリアメタルCu層16を形成する工程と、前記パッド
電極部にマッシュルーム型半田メッキ17を形成する工
程と、このマッシュルーム型半田メッキ17の半田融解
によるボール状半田バンプ18の形成後に、前記半田バ
リア用Cr膜14及びメッキ電源供給用カレントフィル
ム13を除去する工程を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置(LSI)
バンプの形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、以下に示すようなものがあった。図2はかかる
従来のLSIバンプの形成工程断面図である。 (1)まず、図2(a)に示すように、パッド電極2が
形成されたLSI基板1に、電源供給用カレントフィル
ム(A1)3を、スパッタリング法により成膜する。
【0003】(2)次に、図2(b)に示すように、ホ
トレジスト4を用いてホトリソグラフィ工程を経て、パ
ッド電極2をパターニングする。 (3)次に、図2(c)に示すように、電源供給用カレ
ントフィルム3を用いて、バリアメタル層として電解め
っき法でCu5を形成する。 (4)次に、図2(d)に示すように、電解めっき法で
マッシュルーム型半田めっき6を形成し、ホトレジスト
4を除去する。しかし、ここで、マッシュルーム型半田
めっき6の傘下部へのレジスト残り7が発生する。その
後、電源供給用カレントフィルム3のエッチングを行
と、カレントフィルム3はそのレジスト残り7の分だけ
幅が広くなる。
【0004】(5)最後に、図2(e)に示すように、
ウエットバックにより半田バンプ8が形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来の半田
バンプの形成方法では、半田めっき後のレジスト除去工
程で、マッシュルーム型半田めっきの傘下部へのレジス
ト残りが発生する。これにより、カレントフィルムも未
エッチング部が生じることになり、ウエットバックを行
うと、濡れ性の良いカレントフィルムまでめっきが広が
り、半田バンプのパッド径が拡大してしまい、バンプ高
さにばらつきが生じてしまう。
【0006】本発明は、上記問題点を解決するために、
半導体装置バンプ形成時において、ウエットバック時の
半田の広がりを防止することによって、均一なバンプ高
さを得ることができる半導体装置バンプの形成方法を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、半導体装置バンプ形成方法において、半
導体装置のパッド電極面にめっき電源供給用カレントフ
ィルムと半田バリア用Cr膜を連続してスパッタリング
する工程と、パッド電極部に半田バリアメタル層を形成
する工程と、前記パッド電極部にマッシュルーム型半田
めっきを形成する工程と、このマッシュルーム型半田め
っきの半田融解によるボール状半田バンプの形成後に前
記半田バリア用Cr膜及びめっき電源供給用カレントフ
ィルムを除去する工程を施すようにしたものである。
【0008】また、半導体装置のパッド電極面にめっき
電源供給用カレントフィルムと半田バリア用Cr膜を連
続してスパッタリングする工程と、パッド電極部に半田
バリアメタル層を形成する工程と、全面に半田バリア用
Cr膜を形成し、この半田バリア用Cr膜の前記パッド
電極径の内側をエッチング後、マッシュルーム型半田め
っきを施す工程と、このマッシュルーム型半田めっきの
半田融解によるボール状半田バンプの形成後に前記半田
バリア用Cr膜及びめっき電源供給用カレントフィルム
の除去工程とを施すようにしたものである。
【0009】
【作用】本発明は、上記したように、カレントフィルム
上に半田の濡れ性の低いCr膜を形成し、エッチング前
に半田融解によるボール状半田バンプの形成を行うこと
で、パッド電極外への半田の広がりを抑えることがで
き、均一なバンプ高さを得ることができる。
【0010】また、半田融解によるボール状半田バンプ
の形成後、Cr膜をエッチングすることで、マッシュル
ーム型半田めっきの傘下部のレジスト残りによるカレン
トフィルムの未エッチングを防止することができる。更
に、カレントフィルム上にめっき析出し難いCr膜を形
成することにより、レジストのピンホールやクラック等
によるパターン外へのめっき析出を防止することができ
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施例を示
すLSIバンプ形成工程断面図である。 (1)まず、図1(a)に示すように、パッド電極12
が形成されたLSI基板11にスパッタリング法によ
り、めっき電源供給用カレントフィルム(Al)13を
成膜し、引き続き半田バリア用Cr膜14を成膜する。
【0012】(2)次に、図1(b)に示すように、ポ
ジ型レジスト15を使用して、パッド電極12部分をホ
トリソグラフィ工程によってパターニングする。その
後、パッド電極12上の半田バリア用Cr膜14を、塩
化第2鉄水溶液によりエッチングする。 (3)次いで、図1(c)に示すように、めっき電源供
給用カレントフィルム13を用いて、バリアメタルCu
層16を電解めっきで形成する。その後、マッシュルー
ム型半田めっき17を形成する。
【0013】(4)次いで、ポジ型レジスト15を除去
した後、ホットプレート等で半田の融点+30℃で1分
間程度加熱することにより、半田バリア用Cr膜14で
覆われた範囲内のみで半田を融解し、ボール状半田バン
プを形成する。半田バリア用Cr膜14を塩酸でエッチ
ングし、めっき電源供給用カレントフィルム13を燐酸
によりエッチングを行う。すると、図1(d)に示すよ
うに、ボール状半田バンプ18を形成することができ
る。
【0014】上記のように構成することにより、カレン
トフィルム上に半田の濡れ性の低いCr膜を形成し、エ
ッチング前に半田融解によるボール状半田バンプの形成
を行うことで、パッド電極外への半田の広がりを抑える
ことができ、均一なバンプ高さを得ることができる。ま
た、半田融解によるボール状半田バンプの形成後、Cr
膜をエッチングすることで、マッシュルーム型半田めっ
きの傘下部へのレジスト残りによるカレントフィルムの
未エッチングを防止することができる。
【0015】更に、カレントフィルム上にめっき析出し
難いCr膜を形成することにより、レジストのピンホー
ルやクラック等によるパターン外へのめっき析出を防止
することができる。図3は本発明の第2の実施例を示す
LSIバンプ形成工程断面図である。 (1)まず、図3(a)に示すように、パッド電極22
が形成されたLSI基板21に、スパッタリング法によ
りめっき電源供給用カレントフィルム(Al)23を成
膜する。その後、パッド電極22部分をポジ型レジスト
24でパターニングし、電解めっきによりバリアメタル
Cu層25を形成する。
【0016】(2)次に、図3(b)に示すように、ポ
ジ型レジスト24を除去した後、スパッタリング法で半
田バリア用Cr膜26を成膜する。その後、ポジ型レジ
スト27によりパッド電極22径の内側にパターンを形
成し、パッド電極22部分の半田バリア用Cr膜26を
塩酸でエッチングし、マッシュルーム型半田めっき28
を形成する。
【0017】(3)次いで、図3(c)に示すように、
ポジ型レジスト27を除去した後、ウエットバックを行
う。ホットプレート等で半田の融点+30℃で1分間程
度加熱することにより、Crパターンで覆われた範囲内
のみで半田を融解し、ボール状半田バンプを形成する。
その後、半田バリア用Cr膜26を塩酸でエッチング
し、カレントフィルム(Al)23を燐酸によりエッチ
ングする。
【0018】すると、図3(d)に示すように、ボール
状半田バンプ29が形成される。上記のような工程によ
って形成されたボール状半田バンプ29を有するLSI
を、図4に示すように、バンプ実装基板への搭載後、半
田の融点+30℃で再度半田を融解することによって、
鼓型半田バンプ30により実装基板31のパッド電極3
2との接続を行う。
【0019】上記のように、半田融解時にバリアメタル
層の半田濡れ性を利用することにより、実装基板へ搭載
後のリフローで半田バンプ形状が鼓型となり、機械的に
強く、電気的抵抗特性が優れたLSIバンプの実装基板
へ搭載を行うことができる。また、本発明の第2実施例
では、同一基板内でLSIのパッド電極径が等しい場合
の半田バンプ形成方法として説明したが、電極パッド径
が異なる場合においても、小径パッドに合わせて半田め
っきを施し、バンプを形成することにより、実装基板と
のリフロー時に小径パッドのバンプは円状に、大径パッ
ドのバンプは鼓形状となり良好な実装が可能となる。
【0020】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0021】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 (1)半導体装置バンプの形成時に、カレントフィルム
上に半田の濡れ性の低いCr膜を形成し、エッチング前
に半田融解によるボール状半田バンプの形成を行うこと
により、パッド電極外への半田の広がりを抑えることが
でき、均一なバンプ高さを得ることができる。
【0022】(2)また、半田融解によるボール状半田
バンプの形成後、Cr膜をエッチングすることにより、
マッシュルーム型半田めっきの傘下部へのレジスト残り
によるカレントフィルムの未エッチングを防止すること
ができる。 (3)更に、カレントフィルム上にめっき析出し難いC
r膜を形成することにより、レジストのピンホールやク
ラック等によるパターン外へのめっき析出を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すLSIバンプ形成
工程断面図である。
【図2】従来のLSIバンプの形成工程断面図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示すLSIバンプ形成
工程断面図である。
【図4】本発明の第2の実施例を示すLSIを搭載基板
に実装した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
11,21 LSI基板 12,22,32 パッド電極 13,23 めっき電源供給用カレントフィルム(A
l) 14,26 半田バリア用Cr膜 15,24,27 ポジ型レジスト 16,25 バリアメタルCu層 17,28 マッシュルーム型半田めっき 18 ボール状半田バンプ 30 鼓型半田バンプ 31 実装基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)半導体装置のパッド電極面にめっき
    電源供給用カレントフィルムと半田バリア用Cr膜を連
    続してスパッタリングする工程と、(b)パッド電極部
    に半田バリアメタル層を形成する工程と、(c)前記パ
    ッド電極部にマッシュルーム型半田めっきを形成する工
    程と、(d)該マッシュルーム型半田めっきの半田融解
    によるボール状半田バンプの形成後に前記半田バリア用
    Cr膜及びめっき電源供給用カレントフィルムを除去す
    る工程を施すことを特徴とする半導体装置バンプの形成
    方法。
  2. 【請求項2】(a)半導体装置のパッド電極面にめっき
    電源供給用カレントフィルムと半田バリア用Cr膜を連
    続してスパッタリングする工程と、(b)パッド電極部
    に半田バリアメタル層を形成する工程と、(c)全面に
    半田バリア用Cr膜を形成し、該半田バリア用Cr膜の
    前記パッド電極径の内側をエッチング後、マッシュルー
    ム型半田めっきを施す工程と、(d)該マッシュルーム
    型半田めっきの半田融解によるボール状半田バンプの形
    成後に前記半田バリア用Cr膜及びめっき電源供給用カ
    レントフィルムの除去工程とを施すことを特徴とする半
    導体装置バンプの形成方法。
JP6181689A 1994-08-03 1994-08-03 半導体装置バンプの形成方法 Withdrawn JPH0845941A (ja)

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