JP2001244289A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JP2001244289A JP2000369972A JP2000369972A JP2001244289A JP 2001244289 A JP2001244289 A JP 2001244289A JP 2000369972 A JP2000369972 A JP 2000369972A JP 2000369972 A JP2000369972 A JP 2000369972A JP 2001244289 A JP2001244289 A JP 2001244289A
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文樹 中澤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 歩留まりが良好であり、かつ信頼性に優れた
半導体装置を提供する。 【解決手段】 本発明の半導体装置１００は、電気的接
続領域１５を有するパッド部材１１と、電気的接続領域
１５の周囲部に形成されたパッシベーション層１２と、
パッド部材１１上に形成されたバンプ電極２０とを含
む。バンプ電極２０は、電気的接続領域１５上に形成さ
れた無電解金属メッキ層１３と、無電解金属メッキ層１
３を被覆する無電解金メッキ層１４とを含む。無電解金
メッキ層１４は、０．４μｍ以上の厚さを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に関し、特に、歩留まりが良好であり、か
つ信頼性に優れた半導体装置およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【背景技術】半導体集積回路の高集積化、半導体チップ
の縮小化に伴い、微細ピッチでの端子接続が可能な実装
技術がより強く求められている。この要求に対応し得る
実装技術として、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）等に
利用されるＴＡＢ（Tape Automated Bonding）実装が挙
げられる。
【０００３】ＴＡＢ実装においてリード端子はバンプ電
極に接続される。バンプ電極は金バンプが代表的であ
り、その形成は電解メッキ法によるものが一般的であ
る。一例として、アルミニウムからなるパッド部材の電
気的接続領域上に、電解メッキ法によって金バンプ電極
を形成する方法を以下に示す。
【０００４】ここで、前記パッド部材は内部の半導体素
子に電気的に接続されている。また、前記パッド部材の
周囲はパッシベーション層で被覆されている。
【０００５】まず、バリアメタル層および保護金属層
（いわゆるアンダーバンプメタル層）をスパッタ法によ
り形成する。その後、フォトリソグラフィ技術によりパ
ッド部材の電気的接続領域およびその周囲部を露出させ
たバンプ形成用のレジストを形成する。次に、このレジ
ストのパターンに従って電解メッキ法により金層を成長
させる。その後、レジストを剥離してから電解メッキ法
により形成した金層をマスクにして、数種類の層からな
るアンダーバンプメタル層をウェットエッチングする。
さらに、必要に応じてアニール工程等を行なうことによ
り、金バンプを形成する。なお、各工程の前後で適宜洗
浄工程を行なってもよい。
【０００６】上記工程による電解メッキ法を用いたバン
プの形成プロセスは工程数が多いため、プロセスのさら
なる短縮化が要求されている。そこで、最近提案されて
いるのが、無電解メッキ法によるバンプ電極の形成方法
である。
【０００７】無電解メッキ法によるバンプ形成方法とし
ては、たとえば、米国特許４，２０５，０９９号公報に
開示された方法が挙げられる。この公報では、ニッケル
の無電解メッキ法によるバンプ形成方法が開示されてい
る。無電解メッキ法を用いたバンプ電極の形成工程にお
いては、電解メッキ法によるバンプ形成に必要とされる
アンダーバンプメタル層のスパッタ形成工程およびエッ
チング、メッキ成長用のレジストの形成工程等を省略す
ることができる。すなわち、無電解メッキ法を用いてバ
ンプ電極を形成する方法によれば、プロセスの大幅な短
縮が可能であり、かかる方法は、かつ安価で短期間で形
成可能なバンプ電極を得ることができる方法として注目
されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、無電
解メッキ法によって得られ、歩留まりが良好であり、か
つ信頼性に優れた半導体装置を提供することにある。
【０００９】また、本発明の他の目的は、工程数の短縮
が可能であり、生産コストの低減を図ることができる半
導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】（第１の半導体装置）本
発明の半導体装置は、基体上に形成され、電気的接続領
域を有するパッド部材と、前記電気的接続領域の周囲部
に形成された絶縁層と、前記パッド部材上に形成された
バンプ電極と、を含み、前記バンプ電極は、無電解金属
メッキ層と、該無電解金属メッキ層を被覆する無電解金
メッキ層とを含み、前記無電解金メッキ層は、０．４μ
ｍ以上の厚さを有する。
【００１１】本発明において、電気的接続領域とは、前
記パッド部材のうち前記絶縁層で被覆されていない領域
であって、前記パッド部材上に前記バンプ電極が形成さ
れた場合に、前記バンプ電極と接合する部分をいう。ま
た、基体とは、半導体素子が形成された基板と、前記基
板上に形成された配線層とを少なくとも含むものをい
う。
【００１２】本発明の半導体装置によれば、前記無電解
金メッキ層が０．４μｍ以上の厚さを有することによ
り、この半導体装置を例えば前記テープ部材に含まれる
リードや、前記フレキシブル基板に含まれる端子電極部
等の接合部材に接合させた場合、十分な接合強度を確保
することができ、良好な接合状態を得ることができる。
【００１３】（第２の半導体装置）本発明の半導体装置
は、基体上に形成され、電気的接続領域を有するパッド
部材と、前記電気的接続領域の周囲部に形成された絶縁
層と、前記パッド部材上に形成されたバンプ電極と、接
合部材を含む実装部材と、を含み、前記バンプ電極は、
無電解金属メッキ層と、該無電解金属メッキ層を被覆す
る無電解金メッキ層とを含み、前記実装部材を構成する
前記接合部材は、前記バンプ電極と接合し、前記無電解
金メッキ層は、０．４μｍ以上の厚さを有する。
【００１４】本発明の半導体装置は、前記無電解金メッ
キ層が０．４μｍ以上の厚さを有することにより、前記
バンプ電極と前記接合部材との接合部において十分な接
合強度を確保することができるため、温度サイクル試験
および長期信頼性試験に耐え得る。このため、本発明の
半導体装置は信頼性が高く、かつ歩留まりが良好であ
る。
【００１５】前記第２の半導体装置においては、以下に
示す（１）〜（５）までの態様をとることができる。
【００１６】（１）前記接合部材は、少なくとも表面が
錫または金からなる層で被覆されていることが望まし
い。
【００１７】（２）前記実装部材がテープ部材であり、
前記接合部材が前記テープ部材に含まれるリードである
ことが望ましい。
【００１８】（３）前記実装部材がフレキシブル基板で
あり、前記接合部材が前記フレキシブル基板に含まれる
端子電極部であることが望ましい。
【００１９】（４）前記無電解金メッキ層と前記接合部
材との接合部にサイドフィレットが連続して形成されて
いることが望ましい。
【００２０】（５）前記サイドフィレットは、金−錫共
晶または金−金共晶からなることが望ましい。
【００２１】（第１の半導体装置の製造方法）本発明の
半導体装置の製造方法は、基板上の所定領域にパッド部
材を形成する工程と、前記パッド部材を覆うように絶縁
層を被覆する工程と、フォトリソグラフィ法により、前
記パッド部材上の周囲部に前記絶縁層を残し前記パッド
部材における電気的接続領域を露出させる工程と、無電
解メッキ法により、前記パッド部材上に無電解金属メッ
キ層を形成する工程と、無電解金メッキ法により、前記
無電解金属メッキ層を被覆する無電解金層を形成するこ
とにより、前記電気的接続領域上にバンプ電極を形成す
る工程であって、該無電解金層の厚さを０．４μｍ以上
に形成する工程と、を含む。
【００２２】本発明の半導体装置の製造方法によれば、
従来の電解メッキ法によるバンプ電極の形成プロセスと
比較して、電解メッキ法を用いたプロセスに必要とされ
るアンダーバンプメタル層のスパッタ形成工程およびエ
ッチング、メッキ成長用のレジストの形成工程等を省略
することができるため、大幅なプロセスの短縮化が期待
でき、生産コストの低減を図ることができる。
【００２３】（第２の半導体装置の製造方法）本発明の
半導体装置の製造方法は、基板上の所定領域にパッド部
材を形成する工程と、前記パッド部材を覆うように絶縁
層を被覆する工程と、フォトリソグラフィ法により、前
記パッド部材上の周囲部に前記絶縁層を残し、前記パッ
ド部材における電気的接続領域を露出させる工程と、無
電解メッキ法により、前記パッド部材上に無電解金属メ
ッキ層を形成する工程と、無電解金メッキ法により、前
記無電解金属メッキ層を被覆する無電解金層を形成する
ことにより、前記電気的接続領域上にバンプ電極を形成
する工程であって、該無電解金層の厚さを０．４μｍ以
上に形成する工程と、実装部材に含まれる接合部材と前
記バンプ電極とを接合する工程と、を含む。
【００２４】前記半導体装置の製造方法によれば、前述
した第１の半導体装置の製造方法における効果と同様の
効果を得ることができる。
【００２５】前記第２の半導体装置の製造方法において
は、以下に示す（１）〜（５）までの態様をとることが
できる。
【００２６】（１）前記接合部材は、少なくとも表面が
錫または金からなる層で被覆されていることが望まし
い。
【００２７】（２）前記実装部材がテープ部材であり、
前記接合部材が前記テープ部材に含まれるリードである
ことが望ましい。
【００２８】（３）前記実装部材がフレキシブル基板で
あり、前記接合部材が前記フレキシブル基板に含まれる
端子電極部であることが望ましい。
【００２９】（４）前記接合部材と前記バンプ電極とを
接合する工程において、前記無電解金メッキ層と前記接
合部材との接合部にサイドフィレットが連続して形成さ
れることが望ましい。
【００３０】（５）前記サイドフィレットは、金−錫共
晶または金−金共晶からなることが望ましい。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態に
かかる半導体装置１００を示す断面図である。半導体装
置１００においては、半導体基板（図示せず）上に絶縁
層１０が形成され、この絶縁層１０上にパッド部材１１
が形成されている。本実施の形態においては、パッド部
材１１がアルミニウムを主成分とする場合を示す。この
パッド部材１１は内部の半導体素子（図示せず）に電気
的に接続されている。また、絶縁層１０上およびパッド
部材１１の周囲部の上には、絶縁層としてパッシベーシ
ョン層１２が形成されている。ここで、パッシベーショ
ン層１２の種類は特に限定されない。パッシベーション
層１２としては、バンプ実装時の衝撃を緩和し、クラッ
ク発生の防止に寄与する構成であればよく、ＳｉＯ
2層、ＳｉＮ層、ＰＳＧ（リンガラス）層等を用いるこ
ともできる。例えば、パッシベーション層１２としてＳ
ｉＯ2層を用いた場合、パッシベーション層１２の厚さ
は２μｍ程度である。あるいは、パッシベーション層１
２を多層構造にすることもできる。パッシベーション層
１２が多層構造を有する場合としては、たとえば、Ｓｉ
Ｏ2層とＳｉＮ層との積層構造などが考えられる。
【００３２】パッド部材１１上にはバンプ電極２０が形
成されている。バンプ電極２０は、電気的接続領域１５
にてパッド部材１１と接合している。また、バンプ電極
２０は、無電解金属メッキ層１３と、無電解金属メッキ
層１３の表面を被覆する無電解金メッキ層１４とからな
る。無電解金属メッキ層１３は、無電解メッキ法により
形成されたニッケル層からなる。無電解金属メッキ層１
３を構成するニッケル層は、パッド部材１１上にニッケ
ルを自己析出させることにより形成される。
【００３３】無電解金属メッキ層１３は実質的にバンプ
の大きさを決めるもので、例えば２０μｍ程度の高さ
（厚さ）を有する。これはバンプの大きさによって適宜
変更することができる。
【００３４】さらに、バンプ電極２０には、無電解金属
メッキ層１３を被覆する無電解金メッキ層１４が形成さ
れている。この無電解金メッキ層１４は０．４μｍ以上
の厚さＴ（図１参照）を有する。この無電解金メッキ層
１４はバンプ電極２０を構成する層のうち最上層であ
り、その厚さが０．４μｍ以上あれば、ＴＡＢ実装に代
表されるリード等の接合部材との接合に関し信頼性を得
るに足る量の金層が形成されることとなり、前記接合部
材との接合強度を確保することができる。
【００３５】次に、図１に示す半導体装置１００の製造
方法を説明する。まず、半導体素子から構成される集積
回路が内部に形成された半導体基板（図示せず）上に絶
縁層１０を形成した後、絶縁層１０上に、アルミニウム
を主成分とするパッド部材１１を形成する。その後、Ｃ
ＶＤ（化学気相成長）法により、パッド部材１１を覆う
ようにＳｉＯ2層からなるパッシベーション層１２を厚
さ２μｍ程度形成する。この工程において、上述したよ
うに、パッシベーション層１２をＳｉＯ2層とＳｉＮ層
等の他の物質との積層構造としてもよい。次に、リソグ
ラフィ法により、パッド部材１１上面の周縁部にパッシ
ベーション層１２を残し、パッド部材１１上面の中央部
に、パッド部材１１とパッド電極２０と接続するための
電気的接続領域１５を露出させる。
【００３６】次に、パッド部材１１上面のうち無電解金
属メッキ層１３を形成する領域に、ニッケルからなる無
電解金属メッキ層１３を形成するための前処理として、
パッド部材１１表面のアルミニウムと処理液中の亜鉛と
を置換する処理、すなわちジンケート処理を施す。ジン
ケート処理は亜鉛イオンの入った処理液に浸漬し、２Ａ
ｌ＋３Ｚｎ2+→２Ａｌ3+＋３Ｚｎの反応により、アルミ
ニウムと亜鉛とを置換するものである。
【００３７】つづいて、ニッケルイオン、還元剤（一般
的には次亜リン酸ナトリウム）、安定剤、緩衝剤を主成
分としたメッキ液に浸漬し、ニッケルを自己析出させ
る。これにより、予定したバンプの高さの９０％以上
を、無電解メッキ法により得られるニッケル層で形成す
る。次に、金イオン、還元剤、安定剤、緩衝剤を主成分
としたメッキ液に浸漬し、無電解金メッキを施す。この
工程においては、金の自己析出量が０．４μｍ以上にな
るようにメッキ時間を制御する。その後、洗浄工程を経
て、図１に示すように、無電解金属メッキ層１３および
無電解金メッキ層１４からなるバンプ電極２０が完成す
る。
【００３８】無電解金メッキ層１４を形成する際の金メ
ッキの析出速度は、その前工程である無電解ニッケルメ
ッキ工程におけるニッケルメッキの析出速度の１／１０
０以下であり、極めて遅い。したがって、金の厚みをよ
り大きくするためには、かなりの時間が必要となる。そ
こで、無電解金メッキ層１４の厚さは０．４μｍ以上必
要であるが、その上限は、少なくとも接続対象との金−
錫共晶による接合部でサイドフィレットを連続して形成
でき、前記バンプ電極と前記接続対象との間で十分な接
合強度を確保することができればよいものとする。
【００３９】図２、図３は、図１に示すバンプ電極２０
にＴＡＢ（Tape Automated Bonding）のようなインナー
リード接続を施した概観図であり、図２は平面図、図３
は図２のＦ３−Ｆ３線に沿った断面図である。リード２
１はバンプ電極２０と接合させるための接合部材であ
り、銅層２２と、この銅層２２を全体的に被覆する厚さ
０．２μｍ程度の錫メッキ層２３とで構成されている。
この接続形態においては、図２に示すように、金−錫共
晶による接合部での共晶物がサイドフィレット２４とし
て接合部に沿って連続的に形成されている。すなわち、
無電解金メッキ層１４の厚さを０．４μｍ以上としたこ
とにより、バンプ電極２０とリード２１との接合状態が
良好となっている。
【００４０】図４は、図１に示すような無電解金属メッ
キ層１３と無電解金メッキ層１４とを含むバンプ電極２
０を、ＩＣチップに適用してＴＡＢ実装したときの評価
を示す図である。用いたＩＣは、チップサイズ約１０．
８×２．８ｍｍ、パッドピッチ約７０μｍ、アルミ開口
部（電気的接続領域）約２６×６４μｍである。このよ
うな構成を有するパッド部材に対し、バンプ電極ＢＭＰ
１〜４として、図１に示すバンプ電極２０において無電
解金メッキ層１４の厚さを変えた半導体装置を形成し
た。ここで、バンプ電極ＢＭＰ１〜４において、無電解
金属メッキ層１３の厚さを２０μｍと統一し、無電解金
メッキ層１４の厚さをそれぞれ略０．２μｍ、０．３μ
ｍ、０．４μｍ、０．５μｍに変えたものを準備した。
【００４１】バンプ電極ＢＭＰ１〜４に対して、接続対
象となるインナーリード２１は、図２および図３で示す
ように、錫メッキ層２３が銅層２２全体を被覆する構造
を有する。例えば、リード２１として、幅略３０μｍの
銅層２２が厚さ０．２μｍ程度の錫メッキ層２３によっ
て全体的に被覆されたものを用いる。このような構造を
有するリード２１とバンプ電極ＢＭＰ１〜４とを接合し
た後、接合強度（引張り強さ）の測定を行った。リード
２１を引張る力を強くしていき、リード２１がバンプ電
極から剥がれたときの強度を接合強度として図４に示し
た。測定装置にはプルテスターを使用し、接合部材であ
るリード２１にフック状の測定針を引掛けて、略鉛直方
向に４０〜６０ｍｍ／ｓの速度の範囲内でリード２１を
引張った。
【００４２】図４において、接合強度が１５ｇを超える
場合を○、接合強度が５ｇ未満である場合を×で示す。
【００４３】また、リード２１とバンプ電極との接合部
に形成される共晶評価（サイドフィレットの形状等に関
する評価）も併せておこなった。図４において、共晶評
価については、サイドフィレットが連続して形成されて
いる場合を○、サイドフィレットが接合部の５０％未満
の領域において不連続である場合を△、サイドフィレッ
トが接合部の５０％以上の領域において不連続に形成さ
れている場合を×で示した。
【００４４】なお、バンプ電極ＢＭＰ１〜４それぞれに
おいて、実装条件は同等である。具体的には、圧着ツー
ルの加熱温度を約５００℃、対向するステージ下部加熱
温度を約１００℃に設定し、バンプ１個に対して略５０
ｇの荷重をかけて熱圧着した。
【００４５】図４において、接合強度が５ｇ未満である
場合、実装後に行なわれる長期信頼性試験および温度サ
イクル試験に耐えることができない。すなわち、接合部
材とバンプ電極とを接合した後、半導体装置は樹脂で封
止され、その後に行なわれる長期信頼性試験および温度
サイクル試験で前記半導体装置に熱を加えた場合、チッ
プと樹脂との熱膨張率の差が原因で、接合部材であるリ
ードとバンプ電極との接合部に歪みが生じる。この場合
において、前記接合部材と前記バンプ電極との接合強度
が５ｇ未満であると、前記接合部材と前記バンプ電極と
間に生じる歪みにより、バンプ電極にクラックが発生し
たり、さらにはバンプ電極が剥がれたりする可能性が高
い。
【００４６】これに対し、接合強度が１５ｇを超える場
合、実装後に行なわれる長期信頼性試験および温度サイ
クル試験において、前記接合部材と前記バンプ電極との
間に生じる歪みに耐えることができる。
【００４７】ここで、長期信頼性試験とは、装置の長期
信頼性を評価するために、高温高湿度の雰囲気中で所定
時間保持した場合の耐性を評価する試験をいい、本発明
においては、相対湿度８５％、温度８５℃の条件下で１
０００時間保持する試験をいう。
【００４８】また、温度サイクル試験とは、温度変化に
対する耐性を評価する試験をいい、本発明においては、
−６５℃〜１５０℃の範囲で３０分間かけて温度を変化
させる工程を１サイクルとして、同様の工程を２００サ
イクル繰り返す試験をいう。
【００４９】図４によれば、無電解金メッキ層の厚さが
それぞれ０．２μｍ，０．３μｍのバンプ電極ＢＭＰ
１，ＢＭＰ２は、５ｇより小さい引張り強さで剥がれて
しまう。この場合において、図４に示すように、バンプ
電極ＢＭＰ１，ＢＭＰ２におけるサイドフィレットの評
価は良好ではない。すなわち、バンプ電極ＢＭＰ１，Ｂ
ＭＰ２においては、サイドフィレットが不連続に形成し
ている。
【００５０】図７は、バンプ電極ＢＭＰ１またはバンプ
電極ＢＭＰ２に対してインナーリード接続を施した場合
の概観を示す平面図である。図７に示すように、この接
続状態において、金−錫共晶による接合部に形成される
サイドフィレット１２４として不連続な形成となり、接
合状態が好ましくない。この結果、接合強度が５ｇ未満
と弱く、高い信頼性が得られない。
【００５１】これに対し、図４において、無電解金メッ
キ層の厚さがそれぞれ０．４μｍ，０．５μｍのバンプ
電極ＢＭＰ３，ＢＭＰ４は、１５ｇより大きな引張り強
さでも剥がれることはない。この場合、サイドフィレッ
トの評価も良好である。すなわち、図２に示すように、
リード２１とバンプ電極２０との接合部に形成されるサ
イドフィレット２４は連続した形状を有する。以上の評
価結果から、バンプ電極を構成する無電解金メッキ層
は、メッキに要する時間を考慮すると、０．４μｍ以上
０．５μｍ前後の厚さを確保すればよいといえる。
【００５２】なお、本実施の形態においては、インナー
リード２１として、幅略３０μｍの銅層を厚さ０．２μ
ｍ程度の錫メッキ層により被覆されたものを用いた場合
を示したが、銅層が厚さ０．２〜０．６μｍの錫メッキ
層に被覆されたリードについても、同様の結果が得られ
た。また、錫メッキ層のかわりに、金メッキ層によって
被覆された場合についても、同様の結果が得られた。
【００５３】図５に、図１に示すバンプ電極２０を含む
ＩＣチップ５１とテープ部材（後述する）とを接合して
得られた半導体装置３００の断面図を示す。半導体装置
３００においては、実装部材であるテープ部材（図５に
おいてはＴＡＢテープ５２）に、接合部材としてインナ
ーリード５３が形成され、インナーリード５３とバンプ
電極２０とが接合されている。すなわち、半導体装置３
００はＴＡＢテープによる実装製品の一例である。
【００５４】半導体装置３００は、図１に示すバンプ電
極２０が形成されたと、バンプ電極２０とインナーリー
ド５３にて接合されるＴＡＢテープ５２とを含む。な
お、図５に示す半導体装置３００において、バンプ電極
２０の周辺部は、前述した半導体装置２００と同様の構
造を有する。すなわち、半導体チップ５１内の半導体基
板（図示せず）上に絶縁層（図示せず）が形成され、こ
の絶縁層上にパッド部材（図示せず）が形成され、前記
絶縁層および前記パッド部材の周囲部の上には、絶縁層
としてパッシベーション層（図示せず）が形成されてお
り、前記パッド部材上にバンプ電極２０が形成されてい
る。
【００５５】また、半導体装置３００においては、図２
に示す半導体装置２００と同様に、バンプ電極２０を構
成する無電解金メッキ層１４の厚さは０．４μｍ以上で
あり、かつインナーリード５３との金−錫共晶による接
合部においてサイドフィレット（図示せず）が連続して
形成されている。このため、バンプ電極２０とインナー
リード５３との接合部において十分な接合強度を確保す
ることができる。
【００５６】図６に、図１に示すバンプ電極２０を含む
ＩＣチップ６１とフレキシブル基板（後述する）とを接
合して得られた半導体装置４００の断面図を示す。半導
体装置４００においては、実装部材であるフレキシブル
基板（図６においてはフレキシブル基板６２）に、接合
部材として端子電極部６３が形成され、端子電極部６３
とバンプ電極２０とが接合されている。すなわち、半導
体装置４００はＣＯＦ（Chip On FilmまたはFlexible）
による実装製品の一例である。
【００５７】半導体装置４００は、図１に示すバンプ電
極２０が形成された半導体チップ６１と、バンプ電極２
０と端子電極部６３にて接合されるフレキシブル基板６
２とを含む。半導体装置４００においても、図２および
図５にそれぞれ示す半導体装置２００，３００と同様
に、バンプ電極２０を構成する無電解金メッキ層１４の
厚さは０．４μｍ以上であり、かつ端子電極部６３との
金−錫共晶による接合部においてサイドフィレット（図
示せず）が連続して形成されている。このため、バンプ
電極２０と端子電極部６３との接合部において十分な接
合強度を確保することができる。
【００５８】以上説明したように、本実施の形態にかか
る半導体装置によれば、バンプ電極の最外層を構成する
無電解金メッキ層の厚さを０．４μｍ以上とすることに
より、金−錫共晶からなるサイドフィレットをバンプ電
極と接合部材との接合部に沿って連続して形成されてい
る。これにより、バンプ電極と接合部材との接合部にお
ける接合強度を確保することができるため、温度サイク
ル試験および長期信頼性試験に耐え得る。このため、本
実施の形態にかかる半導体装置は信頼性が高く、かつ歩
留まりが良好である。
【００５９】また、無電解メッキ法で形成されたバンプ
電極は、ＴＡＢに代表されるインナーリード接続、ＣＯ
Ｆ等に適用される共晶接続に十分対応できる。
【００６０】さらに、本実施の形態にかかる半導体装置
の製造方法によれば、従来の電解メッキ法によるバンプ
電極の形成プロセスと比較して、電解メッキ法を用いた
プロセスに必要とされるアンダーバンプメタル層のスパ
ッタ形成工程およびエッチング、メッキ成長用のレジス
トの形成工程等を省略することができるため、大幅なプ
ロセスの短縮化が期待でき、生産コストの低減を図るこ
とができる。
【００６１】なお、上記実施形態において、無電解金属
メッキ層１３としてニッケル層を用いるかわりに、銅層
を用いることもできる。無電解メッキ法により銅層を形
成する場合には、銅イオン、還元剤、安定剤、緩衝剤を
主成分としたメッキ液に浸漬し、銅を自己析出させる。
これにより、予定したバンプの高さの９０％以上を無電
解銅メッキで形成する。次に、金イオン、還元剤、安定
剤、緩衝剤を主成分としたメッキ液に浸漬して、銅層か
らなる無電解金属メッキ層を被覆する無電解金メッキ層
を形成する。この場合においても、バンプ電極と接合部
材との接合部における接合強度を確保するために、自己
析出により形成される無電解金メッキ層の厚さは、前述
したバンプ電極２０と同様に０．４μｍ以上とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる半導体装置を示
す断面図である。
【図２】図１に示すバンプ電極にインナーリード接続を
施した概観を示す平面図である。
【図３】図２のＦ３−Ｆ３線に沿った断面図である。
【図４】図１に示すバンプ電極を含むＩＣチップにＴＡ
Ｂ実装したときの評価を示す図である。
【図５】図１に示すバンプ電極を含む半導体チップと、
テープ部材とを接合して得られた半導体装置を示す断面
図である。
【図６】図１に示すバンプ電極を含む半導体チップと、
フレキシブル基板とを接合して得られた半導体装置を示
す断面図である。
【図７】バンプ電極にインナーリード接続を施した場合
における、接合状態が好ましくない例の概観を示す平面
図である。
【符号の説明】
１０ 絶縁層 １１ パッド部材 １２ パッシベーション層 １３ 無電解金属メッキ層 １４ 無電解金メッキ層 １５ 電気的接続領域 ２０，１２０ バンプ電極 ２１，１２１ リード ２２ 銅層 ２３ 錫メッキ層 ２４，１２４ サイドフィレット（金−錫共晶物） ５１，６１ 半導体チップ ５２ ＴＡＢテープ ５３ インナーリード ６２ フレキシブル基板 ６３ 端子電極 １００，２００，３００，４００ 半導体装置

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基体上に形成され、電気的接続領域を有
    するパッド部材と、 前記電気的接続領域の周囲部に形成された絶縁層と、 前記パッド部材上に形成されたバンプ電極と、を含み、 前記バンプ電極は、無電解金属メッキ層と、該無電解金
    属メッキ層を被覆する無電解金メッキ層とを含み、 前記無電解金メッキ層は、０．４μｍ以上の厚さを有す
    る、半導体装置。
  2. 【請求項２】 基体上に形成され、電気的接続領域を有
    するパッド部材と、 前記電気的接続領域の周囲部に形成された絶縁層と、 前記パッド部材上に形成されたバンプ電極と、 接合部材を含む実装部材と、を含み、 前記バンプ電極は、無電解金属メッキ層と、該無電解金
    属メッキ層を被覆する無電解金メッキ層とを含み、 前記実装部材を構成する前記接合部材は、前記バンプ電
    極と接合し、 前記無電解金メッキ層は、０．４μｍ以上の厚さを有す
    る、半導体装置。
  3. 【請求項３】 請求項２において、 前記接合部材は、少なくとも表面が錫または金からなる
    層で被覆されている、半導体装置。
  4. 【請求項４】 請求項２または３において、 前記実装部材がテープ部材であり、 前記接合部材が前記テープ部材に含まれるリードであ
    る、半導体装置。
  5. 【請求項５】 請求項２または３において、 前記実装部材がフレキシブル基板であり、 前記接合部材が前記フレキシブル基板に含まれる端子電
    極部である、半導体装置。
  6. 【請求項６】 請求項２〜５のいずれかにおいて、 前記無電解金メッキ層と前記接合部材との接合部にサイ
    ドフィレットが連続して形成されている、半導体装置。
  7. 【請求項７】 請求項２〜６のいずれかにおいて、 前記サイドフィレットは、金−錫共晶または金−金共晶
    からなる、半導体装置。
  8. 【請求項８】 基板上の所定領域にパッド部材を形成す
    る工程と、 前記パッド部材を覆うように絶縁層を被覆する工程と、 フォトリソグラフィ法により、前記パッド部材上の周囲
    部に前記絶縁層を残し前記パッド部材における電気的接
    続領域を露出させる工程と、 無電解メッキ法により、前記パッド部材上に無電解金属
    メッキ層を形成する工程と、 無電解金メッキ法により、前記無電解金属メッキ層を被
    覆する無電解金メッキ層を形成することにより、前記電
    気的接続領域上にバンプ電極を形成する工程であって、
    該無電解金層の厚さを０．４μｍ以上に形成する工程
    と、を含む、半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項９】 基板上の所定領域にパッド部材を形成す
    る工程と、 前記パッド部材を覆うように絶縁層を被覆する工程と、 フォトリソグラフィ法により、前記パッド部材上の周囲
    部に前記絶縁層を残し、前記パッド部材における電気的
    接続領域を露出させる工程と、 無電解メッキ法により、前記パッド部材上に無電解金属
    メッキ層を形成する工程と、 無電解金メッキ法により、前記無電解金属メッキ層を被
    覆する無電解金メッキ層を形成することにより、前記電
    気的接続領域上にバンプ電極を形成する工程であって、
    該無電解金層の厚さを０．４μｍ以上に形成する工程
    と、 実装部材に含まれる接合部材と前記バンプ電極とを接合
    する工程と、を含む、半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、 前記接合部材は、少なくとも表面が錫または金からなる
    層で被覆されている、半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項１１】 請求項９または１０において、 前記実装部材がテープ部材であり、 前記接合部材が前記テープ部材に含まれるリードであ
    る、半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項１２】 請求項９または１０において、 前記実装部材がフレキシブル基板であり、 前記接合部材が前記フレキシブル基板に含まれる端子電
    極部である、半導体装置の製造方法。
  13. 【請求項１３】 請求項９〜１２のいずれかにおいて、 前記接合部材と前記バンプ電極とを接合する工程におい
    て、前記無電解金メッキ層と前記接合部材との接合部に
    サイドフィレットが連続して形成される、半導体装置の
    製造方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１３において、 前記サイドフィレットは、金−錫共晶または金−金共晶
    からなる、半導体装置の製造方法。
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