JP2006128531A - Forming method of bump, and packaging method of semiconductor chip - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体チップの実装方法と、この方法で使用する半導体チップのバンプの形成方法に関する。 The present invention relates to a method for mounting a semiconductor chip and a method for forming bumps of a semiconductor chip used in this method.
従来より、半導体チップの実装方法として、基板上に形成された電極と半導体チップのバンプを、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続する方法がある。例えば、液晶パネルに駆動用のICチップを実装する際には、ICチップにバンプを形成し、液晶パネルの電極面上に、接着剤層中に微細な導電性粒子を含有するテープ状接着剤を置き、その上にICチップを置いて加熱押圧する方法が採用されている。この方法では、テープ状接着剤中の導電性粒子を、上下が潰れた状態でバンプと電極の両方に接触させることで、電極とバンプを導電性粒子で電気的に接続している。 Conventionally, as a method for mounting a semiconductor chip, there is a method of connecting an electrode formed on a substrate and a bump of the semiconductor chip using an adhesive containing conductive particles. For example, when mounting a driving IC chip on a liquid crystal panel, a tape-like adhesive containing bumps formed on the IC chip and containing fine conductive particles in an adhesive layer on the electrode surface of the liquid crystal panel The IC chip is placed on the IC chip and heated and pressed. In this method, the conductive particles in the tape-like adhesive are brought into contact with both the bumps and the electrodes in a state where the upper and lower sides are crushed, thereby electrically connecting the electrodes and the bumps with the conductive particles.
ICチップにバンプを形成する方法としては、先ず、ICチップのバンプ形成面にパシベーション膜を設けて、このパシベーション膜の各端子電極上を開口する。次に、バリアメタル層を設けた後に、フォトレジスト膜を形成してパターニングを行うことにより、バンプ形成部分が開口されたレジストパターンを形成する。次に、電解メッキ法によりレジスト開口部に金属層(バンプ)を形成する。 As a method of forming bumps on the IC chip, first, a passivation film is provided on the bump forming surface of the IC chip, and openings are formed on the terminal electrodes of the passivation film. Next, after providing a barrier metal layer, a photoresist film is formed and patterned to form a resist pattern in which bump formation portions are opened. Next, a metal layer (bump) is formed in the resist opening by electrolytic plating.
図3は、この方法でバンプが形成されたICチップを示す部分断面図であり、符号「1」はICチップを、「2」は端子電極を、「3」はパシベーション膜を、「4」はバリアメタル層を、「50」はバンプを示す。この方法では、図に示すように、パシベーション膜3の開口によって生じる段差に起因して、バンプ50の上面に凹部51が形成される。この凹部51の凹み寸法が導電性粒子の直径と同等程度から1/5程度であると、凹部51に入った導電性粒子が十分に潰れずに、導通に寄与する導電性粒子が不足する場合がある。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an IC chip on which bumps are formed by this method. Reference numeral “1” indicates an IC chip, “2” indicates a terminal electrode, “3” indicates a passivation film, and “4”. Indicates a barrier metal layer, and “50” indicates a bump. In this method, as shown in the figure, a
この問題を解決する方法として、下記の特許文献1には、パシベーション膜の開口面積を極力小さくして、バンプの上面に形成される凹部の開口面積を極力小さくすることにより、バンプ上の導通に寄与する導電粒子数を増やし、信頼性の高い実装を行うことが記載されている。
本発明は、基板上に形成された電極と半導体チップのバンプを、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続する半導体チップの実装方法において、特許文献1とは異なる方法でバンプ上の導通に寄与する導電粒子数を増やして、信頼性の高い実装が行えるようにすることを課題とする。 The present invention relates to a method for mounting a semiconductor chip in which an electrode formed on a substrate and a bump of a semiconductor chip are connected using an adhesive containing conductive particles. It is an object to increase the number of conductive particles that contribute to high-reliability and enable highly reliable mounting.
上記課題を解決するために、本発明は、半導体チップのバンプ形成面にパシベーション膜を設けて、このパシベーション膜の各端子電極上を開口する工程と、前記工程で形成された開口に無電解メッキ法により金属層を、前記パシベーション膜と同じ厚さで形成する工程と、前記金属層の形成後に、前記金属層の上部が開口されたレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンの開口部に電解メッキ法によりバンプ用の金属層を形成する工程と、を備えたことを特徴とするバンプの形成方法を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a step of providing a passivation film on a bump forming surface of a semiconductor chip and opening each terminal electrode of the passivation film, and an electroless plating is performed on the opening formed in the step. Forming a metal layer with the same thickness as the passivation film by a method, forming a resist pattern in which an upper portion of the metal layer is opened after the formation of the metal layer, and opening the resist pattern And a step of forming a metal layer for the bumps by an electrolytic plating method.
この方法によれば、半導体チップのバンプの上面が平坦に形成される。よって、この方法でバンプが形成された半導体チップのバンプと、基板上に形成された電極を、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続することにより、バンプと基板の電極との間で導電性粒子が確実に潰れる。
したがって、従来の方法でバンプが形成された半導体チップを用いた場合よりも、導通に寄与する導電粒子数が増えるため、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続する方法で信頼性の高い実装が行えるようになる。
According to this method, the upper surface of the bump of the semiconductor chip is formed flat. Therefore, the bump of the semiconductor chip on which the bump is formed by this method and the electrode formed on the substrate are connected by using an adhesive containing conductive particles, so that the bump and the electrode on the substrate are connected. The conductive particles are surely crushed.
Therefore, since the number of conductive particles contributing to conduction increases compared to the case of using a semiconductor chip on which bumps are formed by a conventional method, the method of connecting using an adhesive containing conductive particles is highly reliable. Can be implemented.
以下、本発明の実施形態について説明する。
この実施形態では、図1に示す方法で半導体チップにバンプを形成する。
先ず、図1(a)に示すように、ICチップ(半導体チップ)1のバンプ形成面にパシベーション膜3を設けて、このパシベーション膜3の各端子電極2上を開口する。次に、このパシベーション膜開口部31内に、無電解メッキ法により金属層15を、パシベーション膜3と同じ厚さで形成する。図1(b)はこの状態を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
In this embodiment, bumps are formed on a semiconductor chip by the method shown in FIG.
First, as shown in FIG. 1A, a
パシベーション膜3は通常500nm〜1400nm(0.5μm〜1.4μm)程度の厚さで形成される。よって、金属層15もこれと同じ厚さか−0.5μmの範囲で薄い厚さで形成する。金属層15はパシベーション膜3より厚くしない(つまり、パシベーション膜開口部31より突出しない)ことが好ましく、厚い場合にはせいぜい+0.2μm以内の厚さとする。
The
金属層15の材質としては、端子電極2がアルミニウム(Al)の場合にニッケル(Ni)が挙げられる。また、その場合には、ジンケート処理(亜鉛置換メッキ)をした後に無電解Niメッキを行う。
次に、図1(c)に示すように、パシベーション膜3および金属層15の上にバリヤメタル層4を形成する。バリヤメタル層4としては、例えば、タングステンチタン(TiW)と金をスパッタリングで形成する。
The material of the
Next, as shown in FIG. 1C, the
次に、図1(d)に示すように、バリヤメタル層4上に、バンプ形成部に開口部91を設けたレジストパターン9を形成する。次に、この状態で、電解メッキ法によりレジスト開口部91にバンプ用の金属層(例えば、金)を形成する。ここで、金属層15を設けたことにより、開口部91内のバリヤメタル層4の上面が平坦となっているため、金属層(すなわち、バンプ5)の上面は平坦になる。
Next, as shown in FIG. 1 (d), a
次に、レジストパターン9を除去してアニールした後、バンプ5の外側に存在するバリヤメタル層4を除去する。図1(e)はこの状態を示す。
このICチップ1の実装は次のようにして行う。先ず、このICチップ1を実装する基板6を、電極7側を上にして置き、その上に、接着剤層81中に導電性粒子8を含有するテープ状接着剤を置く。次に、その上にICチップ1をバンプ5側を基板6側に向けて置いて、ICチップ1を基板6に向けて加熱押圧する。
Next, after removing the
The
これにより、図2に示すように、バンプ5と電極7との間で、導電性粒子8が潰れた状態となり、バンプ5と電極7が電気的に接続される。
図3に示す従来のバンプ50を用いた場合には、凹部51に入った導電性粒子8が十分に潰れずに、導通に寄与する導電性粒子が不足する場合がある。これに対して、この方法によれば、バンプ5の上面が平坦に形成されるため、バンプ5と基板6の電極7との間で導電性粒子8が確実に潰れる。よって、従来のバンプ50を用いた場合よりも、バンプ5と電極7の導通に寄与する導電粒子数8が多くなり、ICチップ1の実装の信頼性が高くなる。
Thereby, as shown in FIG. 2, the
When the
1…ICチップ(半導体チップ)、2…端子電極、3…パシベーション膜、31…パシベーション膜開口部、4…バリアメタル層、5,50…バンプ、51…凹部、6…基板、7…電極、8…導電性粒子、81…接着剤層、15…無電解メッキ法による金属層、9…レジストパターン、91…レジスト開口部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記工程で形成された開口に無電解メッキ法により金属層を、前記パシベーション膜と同じ厚さで形成する工程と、
前記金属層の形成後に、前記金属層の上部が開口されたレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンの開口部に電解メッキ法によりバンプ用の金属層を形成する工程と、
を備えたことを特徴とするバンプの形成方法。 Providing a passivation film on the bump forming surface of the semiconductor chip, and opening each terminal electrode of the passivation film;
Forming a metal layer with the same thickness as the passivation film by electroless plating in the opening formed in the step;
Forming a resist pattern in which an upper portion of the metal layer is opened after the formation of the metal layer;
Forming a bump metal layer by electrolytic plating in the opening of the resist pattern;
A bump forming method characterized by comprising:
Priority Applications (1)
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JP2004317569A JP2006128531A (en) | 2004-11-01 | 2004-11-01 | Forming method of bump, and packaging method of semiconductor chip |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111554581A (en) * | 2020-04-07 | 2020-08-18 | 厦门通富微电子有限公司 | Forming process of conductive column and packaging body |
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2004
- 2004-11-01 JP JP2004317569A patent/JP2006128531A/en not_active Withdrawn
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