JP2002151535A - 金属バンプの形成方法 - Google Patents
金属バンプの形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多バンプ化に対して、製造コストを抑えなが
ら、高精度に形成できる金属バンプの形成方法を提供す
る。 【解決手段】 この発明の金属バンプ形成方法は、パッ
ドに対応した孔を備える半導体テンプレートの型を取
り、この型を用いてセラミックテンプレート８を作成す
る。セラミックテンプレート８の上に金属ペースト４を
塗布し、セラミックテンプレート８を加熱して、金属ペ
ースト４を金属ボール５とする。この金属ボール５を、
チップまたは基板６に設けられたパッド７と位置合せ
し、熱圧着して、金属バンプを形成する。
ら、高精度に形成できる金属バンプの形成方法を提供す
る。 【解決手段】 この発明の金属バンプ形成方法は、パッ
ドに対応した孔を備える半導体テンプレートの型を取
り、この型を用いてセラミックテンプレート８を作成す
る。セラミックテンプレート８の上に金属ペースト４を
塗布し、セラミックテンプレート８を加熱して、金属ペ
ースト４を金属ボール５とする。この金属ボール５を、
チップまたは基板６に設けられたパッド７と位置合せ
し、熱圧着して、金属バンプを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、金属バンプ形成
に関し、特に、セラミックテンプレートを用いることに
より、多バンプ化した際に、製造コストを抑えながら、
高精度に形成できる金属バンプの形成方法に関する。
に関し、特に、セラミックテンプレートを用いることに
より、多バンプ化した際に、製造コストを抑えながら、
高精度に形成できる金属バンプの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体チップのダウンサイジ
ング要請に応える半導体チップ搭載技術として、フリッ
プチップ実装が用いられている。フリップチップ実装と
は、基板上に設けられたＬＳＩチップ等のリード間を、
金属バンプによって接合する技術である。
ング要請に応える半導体チップ搭載技術として、フリッ
プチップ実装が用いられている。フリップチップ実装と
は、基板上に設けられたＬＳＩチップ等のリード間を、
金属バンプによって接合する技術である。
【０００３】次に、具体的なフリップチップ実装を用い
た従来技術を説明する。図３に、従来の金属バンプの形
成を示す。図を参照すると、金属線を備えるキャピラリ
１０の先端へプラズマを当て、金属を溶融させ、金属ボ
ールボンダにより、パッド１７上に金属バンプ１８を形
成している。この際に、金属バンプ１８を形成するため
の加熱および急冷を、パッド１７ごとに行うため、半導
体デバイス全体を加熱したり、急冷することがない。こ
のため、半導体デバイス全体が損傷されることがない。
た従来技術を説明する。図３に、従来の金属バンプの形
成を示す。図を参照すると、金属線を備えるキャピラリ
１０の先端へプラズマを当て、金属を溶融させ、金属ボ
ールボンダにより、パッド１７上に金属バンプ１８を形
成している。この際に、金属バンプ１８を形成するため
の加熱および急冷を、パッド１７ごとに行うため、半導
体デバイス全体を加熱したり、急冷することがない。こ
のため、半導体デバイス全体が損傷されることがない。
【０００４】また、図４に、他の従来技術の金属バンプ
の形成を示す。図４に示した金属バンプの形成では、マ
イクロマニュピュレータ１９を用いている。この金属バ
ンプ形成では、マイクロマニュピュレータ１９を用い
て、予め形成されている金属ボール１５をパッド１７上
に熱圧着し、金属バンプを形成する。この形成方法で
も、金属バンプを形成するための加熱は、パッド１７ご
とに行っているので、デバイス全体が損傷されることが
なく、微細な金属バンプの形成方法に適している。
の形成を示す。図４に示した金属バンプの形成では、マ
イクロマニュピュレータ１９を用いている。この金属バ
ンプ形成では、マイクロマニュピュレータ１９を用い
て、予め形成されている金属ボール１５をパッド１７上
に熱圧着し、金属バンプを形成する。この形成方法で
も、金属バンプを形成するための加熱は、パッド１７ご
とに行っているので、デバイス全体が損傷されることが
なく、微細な金属バンプの形成方法に適している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３，
図４に示した方法では、金属バンプを１個ずつ形成する
ため、圧着条件等が一定とならないため、バンプ形状が
一定しない。また、バンプの数が増えて多バンプ化した
場合に、製造コストが高くなってしまう。
図４に示した方法では、金属バンプを１個ずつ形成する
ため、圧着条件等が一定とならないため、バンプ形状が
一定しない。また、バンプの数が増えて多バンプ化した
場合に、製造コストが高くなってしまう。
【０００６】多バンプ化した場合に、バンプの形状を一
定とし、製造コストを抑える金属バンプの形成方法を図
５に示す。この金属バンプの形成方法では、図５（１）
においてＳｉ等よりなる半導体テンプレート１１に、直
接金属を蒸着または塗布して金属膜２０を作成する。次
に、図５（２）において、図５（１）の半導体テンプレ
ート１１を加熱し、金属膜を溶融させて、金属ボール１
５とする。最後に、図５（３）において、金属ボール１
５と，チップ１６に設けられたパッド１７とを熱圧着さ
せて、パッド１７に金属バンプを形成する。これによ
り、多バンプ化した場合でも、金属ボール１５の形状を
一定とすることができるため、バンプ形状を一定とする
ことができる。また、一度に多数のバンプを形成するこ
とができるので、製造コストを抑えることができる。
定とし、製造コストを抑える金属バンプの形成方法を図
５に示す。この金属バンプの形成方法では、図５（１）
においてＳｉ等よりなる半導体テンプレート１１に、直
接金属を蒸着または塗布して金属膜２０を作成する。次
に、図５（２）において、図５（１）の半導体テンプレ
ート１１を加熱し、金属膜を溶融させて、金属ボール１
５とする。最後に、図５（３）において、金属ボール１
５と，チップ１６に設けられたパッド１７とを熱圧着さ
せて、パッド１７に金属バンプを形成する。これによ
り、多バンプ化した場合でも、金属ボール１５の形状を
一定とすることができるため、バンプ形状を一定とする
ことができる。また、一度に多数のバンプを形成するこ
とができるので、製造コストを抑えることができる。
【０００７】しかし、この方法で金属バンプを形成する
と、金属ボール１５を作成する際の加熱により、半導体
テンプレート１１と金属ボール１５との間で拡散反応が
生じ、この拡散反応により半導体テンプレート１１へ金
属ボール１５が張り付き、パッド１７へ金属バンプが形
成できないという問題があった。
と、金属ボール１５を作成する際の加熱により、半導体
テンプレート１１と金属ボール１５との間で拡散反応が
生じ、この拡散反応により半導体テンプレート１１へ金
属ボール１５が張り付き、パッド１７へ金属バンプが形
成できないという問題があった。
【０００８】そこで上記従来の問題点を解消すべく、こ
の発明の目的は、多バンプ化に対して、製造コストを抑
えながら、高精度に形成できる金属バンプの形成方法を
提供することにある。
の発明の目的は、多バンプ化に対して、製造コストを抑
えながら、高精度に形成できる金属バンプの形成方法を
提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明の第１の態様は、フリップチップ実装にお
けるパッドへの金属バンプの形成方法であり、前記パッ
ドに対応する孔を有するセラミックテンプレートを作成
する工程と、前記セラミックテンプレートを用いて、前
記金属バンプを形成する工程とを含むことを特徴とす
る。
め、この発明の第１の態様は、フリップチップ実装にお
けるパッドへの金属バンプの形成方法であり、前記パッ
ドに対応する孔を有するセラミックテンプレートを作成
する工程と、前記セラミックテンプレートを用いて、前
記金属バンプを形成する工程とを含むことを特徴とす
る。
【００１０】この発明の第２の態様は、フリップチップ
実装におけるパッドへの金属バンプ形成に用いられるセ
ラミックテンプレートであり、半導体基板をエッチング
し、前記パッドに対応する孔を形成して作成される半導
体テンプレートを型取って作成され、前記パッドに対応
した孔を備えることを特徴とする。
実装におけるパッドへの金属バンプ形成に用いられるセ
ラミックテンプレートであり、半導体基板をエッチング
し、前記パッドに対応する孔を形成して作成される半導
体テンプレートを型取って作成され、前記パッドに対応
した孔を備えることを特徴とする。
【００１１】この発明の第３の態様は、フリップチップ
実装におけるパッドへの金属バンプ形成に用いられ、前
記バッドに対応する孔を有するセラミックテンプレート
の作成方法であり、半導体基板をエッチングして、前記
パッドに対応する孔を有する半導体テンプレートを作成
する工程と、前記半導体テンプレートの型を作成する工
程と、前記型を用いて、セラミックシートを型どり、焼
結する工程とを含むことを特徴とする。
実装におけるパッドへの金属バンプ形成に用いられ、前
記バッドに対応する孔を有するセラミックテンプレート
の作成方法であり、半導体基板をエッチングして、前記
パッドに対応する孔を有する半導体テンプレートを作成
する工程と、前記半導体テンプレートの型を作成する工
程と、前記型を用いて、セラミックシートを型どり、焼
結する工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】以上の構成によって、半導体および金属の
テンプレートを用いた場合には形成困難であった、微細
なフリップチップ実装に用いられる金属バンプの形成
を、製造コストを抑えたまま、高精度に行うことができ
る。
テンプレートを用いた場合には形成困難であった、微細
なフリップチップ実装に用いられる金属バンプの形成
を、製造コストを抑えたまま、高精度に行うことができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態につ
いて図１，２を参照して説明する。図１，２は、この発
明の金属バンプの形成方法を示す図である。図示の金属
バンプ形成においては、１は半導体テンプレートを，２
は型を，３はセラミックシートを，４は金属ペースト
を，５は金属ボールを，６はチップまたは基板を，７は
パッドを，８はセラミックテンプレートを示している。
いて図１，２を参照して説明する。図１，２は、この発
明の金属バンプの形成方法を示す図である。図示の金属
バンプ形成においては、１は半導体テンプレートを，２
は型を，３はセラミックシートを，４は金属ペースト
を，５は金属ボールを，６はチップまたは基板を，７は
パッドを，８はセラミックテンプレートを示している。
【００１４】図１（１）に示すように、半導体基板を異
方性エッチングして、後に接合するパッドに対応した孔
を有する半導体テンプレート１を作成する。半導体基板
の材料としては、シリコン，シリコンゲルマニウム等が
あるが、パッドに対応する孔をエッチング等により高精
度に作成することができるのならば、材料はこれらに限
定されない。
方性エッチングして、後に接合するパッドに対応した孔
を有する半導体テンプレート１を作成する。半導体基板
の材料としては、シリコン，シリコンゲルマニウム等が
あるが、パッドに対応する孔をエッチング等により高精
度に作成することができるのならば、材料はこれらに限
定されない。
【００１５】次に、図１（２）に示すように、半導体テ
ンプレート１へメッキを行い、型２を作成する。型を形
成するための技術としては、メッキの他には、スパッタ
等があるが、孔の形状を高精度に再現できる技術であれ
ば、どのような技術を用いてもよい。
ンプレート１へメッキを行い、型２を作成する。型を形
成するための技術としては、メッキの他には、スパッタ
等があるが、孔の形状を高精度に再現できる技術であれ
ば、どのような技術を用いてもよい。
【００１６】次に、図１（３）に示すように、図１
（２）で作成した型２を、セラミック粉にバインダー等
を混ぜて半乾燥させて固めたセラミックシート３に押し
当てる。
（２）で作成した型２を、セラミック粉にバインダー等
を混ぜて半乾燥させて固めたセラミックシート３に押し
当てる。
【００１７】次に、図１（４）に示すように、図１
（３）により型取ったセラミックシート３を焼結して、
図２（５）に示すようなセラミックテンプレート８を作
成した。
（３）により型取ったセラミックシート３を焼結して、
図２（５）に示すようなセラミックテンプレート８を作
成した。
【００１８】次に、図２（６）に示すように、図２
（５）に示したセラミックテンプレート８の孔に金属ペ
ースト４を充填させる。
（５）に示したセラミックテンプレート８の孔に金属ペ
ースト４を充填させる。
【００１９】次に、図２（７）に示すように、セラミッ
クテンプレート８を、金属ペースト４の融点以上に熱し
て、金属ボール５を作成する。
クテンプレート８を、金属ペースト４の融点以上に熱し
て、金属ボール５を作成する。
【００２０】最後に、図２（８）に示すように、チップ
または基板６に設けられたパッド７と，金属ボール５と
を位置合せして、熱圧着して、図示していないが金属バ
ンプを形成する。
または基板６に設けられたパッド７と，金属ボール５と
を位置合せして、熱圧着して、図示していないが金属バ
ンプを形成する。
【００２１】この発明では、テンプレートをセラミック
で作成したために、テンプレートと金属ボールとの間に
拡散反応が生じないため、金属ボール５をパッド７へ熱
圧着して、接合することができる。また、セラミックテ
ンプレートを、微細な加工ができる半導体基板より作成
したテンプレートを用いたので、パッドに対応する孔を
高精度に作成できるために、微細な金属バンプの形成も
行える。
で作成したために、テンプレートと金属ボールとの間に
拡散反応が生じないため、金属ボール５をパッド７へ熱
圧着して、接合することができる。また、セラミックテ
ンプレートを、微細な加工ができる半導体基板より作成
したテンプレートを用いたので、パッドに対応する孔を
高精度に作成できるために、微細な金属バンプの形成も
行える。
【００２２】尚、この発明の金属バンプの材料には、は
んだ，鉛フリーはんだ，金等のバンプ形成に用いること
のできる金属であれば、どのような材料でも用いること
ができる。
んだ，鉛フリーはんだ，金等のバンプ形成に用いること
のできる金属であれば、どのような材料でも用いること
ができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、テン
プレートと金属バンプとの間に拡散反応が生じない、セ
ラミックテンプレートを使用するものとした。また、セ
ラミックテンプレートは、微細な加工が行える半導体基
板から作成したテンプレートを用いて作成したため、パ
ッドに対応する孔を高精度に作成される。これにより金
属バンプを高精度に形成できる効果がある。
プレートと金属バンプとの間に拡散反応が生じない、セ
ラミックテンプレートを使用するものとした。また、セ
ラミックテンプレートは、微細な加工が行える半導体基
板から作成したテンプレートを用いて作成したため、パ
ッドに対応する孔を高精度に作成される。これにより金
属バンプを高精度に形成できる効果がある。
【００２４】また、広い面積のテンプレートを用いれ
ば、多バンプ化した場合にも、一定の形状を有する金属
バンプを一括形成できるため、この発明では、高精度の
金属バンプを製造コストを抑えながら、一定の品質で形
成できる効果がある。
ば、多バンプ化した場合にも、一定の形状を有する金属
バンプを一括形成できるため、この発明では、高精度の
金属バンプを製造コストを抑えながら、一定の品質で形
成できる効果がある。
【図１】この発明の金属バンプ形成の工程を示す図であ
る。
る。
【図２】この発明の金属バンプ形成の工程を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の金属バンプ形成を示す図である。
【図４】従来の金属バンプ形成を示す図である。
【図５】従来の金属バンプ形成を示す図である。
１，１１ 半導体テンプレート ２ 型 ３ セラミックシート ４ 金属ペースト ５，１５ 金属ボール ６，１６ チップまたは基板 ７，１７ パッド ８ セラミックテンプレート １０ キャピラリ １８ 金属バンプ １９ マイクロマニュピュレータ ２０ 金属膜
Claims (7)
- 【請求項１】フリップチップ実装におけるパッドへの金
属バンプの形成方法において、 前記パッドに対応する孔を有するセラミックテンプレー
トを作成する工程と、 前記セラミックテンプレートを用いて、前記金属バンプ
を形成する工程とを含むことを特徴とする金属バンプの
形成方法。 - 【請求項２】前記パッドに対応する孔を有するセラミッ
クテンプレートを作成する工程は、 半導体基板をエッチングして、前記パッドに対応する孔
を有する半導体テンプレートを作成する工程と、 前記半導体テンプレートの型を作成する工程と、 前記型を用いて、セラミックシートを型どり、焼結する
工程とより成ることを特徴とする請求項１記載の金属バ
ンプの形成方法。 - 【請求項３】前記セラミックテンプレートを用いて、前
記金属バンプを形成する工程は、 前記孔に金属ペーストを充填する工程と、 前記セラミックテンプレートを加熱し、前記金属ペース
トを溶融して、前記孔内に金属ボールを作成する工程
と、 前記パッドと前記金属ボールとを位置合せし、熱圧着し
て前記金属バンプを形成する工程とより成ることを特徴
とする請求項１または２記載の金属バンプの形成方法。 - 【請求項４】前記金属バンプに用いられる金属は、はん
だ，鉛フリーはんだ，および金であることを特徴とする
請求項１，２，または３記載の金属バンプの形成方法。 - 【請求項５】前記半導体基板に用いられる半導体は、シ
リコンまたはシリコンゲルマニウムであることを特徴と
する請求項１，２，３，または４記載の金属バンプの形
成方法。 - 【請求項６】フリップチップ実装におけるパッドへの金
属バンプ形成に用いられるセラミックテンプレートにお
いて、 半導体基板をエッチングし、前記パッドに対応する孔を
形成して作成された半導体テンプレートを型取って作成
され、前記パッドに対応した孔を備えることを特徴とす
るセラミックテンプレート。 - 【請求項７】フリップチップ実装におけるパッドへの金
属バンプ形成に用いられ、前記バッドに対応する孔を有
するセラミックテンプレートの作成方法において、 半導体基板をエッチングして、前記パッドに対応する孔
を有する半導体テンプレートを作成する工程と、 前記半導体テンプレートの型を作成する工程と、 前記型を用いて、セラミックシートを型どり、焼結する
工程とを含むことを特徴とするセラミックテンプレート
の作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000340167A JP2002151535A (ja) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | 金属バンプの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000340167A JP2002151535A (ja) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | 金属バンプの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002151535A true JP2002151535A (ja) | 2002-05-24 |
Family
ID=18815125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000340167A Pending JP2002151535A (ja) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | 金属バンプの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002151535A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128272A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法、半導体装置、電子機器 |
| WO2009094537A2 (en) * | 2008-01-24 | 2009-07-30 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Nanoscale metal paste for interconnect and method of use |
| KR100981097B1 (ko) * | 2008-04-24 | 2010-09-09 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 불투명 레이어 코팅을 갖는 템플릿 및 그 제조 방법 |
| KR101066401B1 (ko) * | 2008-09-19 | 2011-09-21 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 솔더 범프 형성용 템플릿 및 그 제조 방법 |
-
2000
- 2000-11-08 JP JP2000340167A patent/JP2002151535A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8257795B2 (en) | 2004-02-18 | 2012-09-04 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Nanoscale metal paste for interconnect and method of use |
| JP2006128272A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法、半導体装置、電子機器 |
| JP4501632B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2010-07-14 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| WO2009094537A2 (en) * | 2008-01-24 | 2009-07-30 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Nanoscale metal paste for interconnect and method of use |
| WO2009094537A3 (en) * | 2008-01-24 | 2009-09-17 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Nanoscale metal paste for interconnect and method of use |
| KR100981097B1 (ko) * | 2008-04-24 | 2010-09-09 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 불투명 레이어 코팅을 갖는 템플릿 및 그 제조 방법 |
| KR101066401B1 (ko) * | 2008-09-19 | 2011-09-21 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 솔더 범프 형성용 템플릿 및 그 제조 방법 |
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