JP3217448B2 - インジウムバンプ接続方法 - Google Patents
インジウムバンプ接続方法Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
法に係り、背面入射型InSb PDA素子の電極面
と、CCD、MOS型スイッチアレー等の信号処理部の
電極上に形成されたインジウムバンプとを加熱圧着して
接続されたハイブリッド型赤外線撮像素子(装置)に適
用される。
Inバンプと記す)接続法を説明する。図2、図3に従
来のInバンプ接続法を説明するための断面図を示す。
複数の画素が二次元に配列されているが、説明を簡単に
するため数画素分を抽出してある。
平2−069310号で提案されているように、電極が
クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、パラジウム
(Pd)を順次形成した構造をなしている。その構成に
は、まずInSb基板11主面に絶縁膜12を選択的に
形成し、その開孔部からP型不純物を拡散してP型In
Sb層13を設けPN接合(図示省略)を形成する。つ
づいてP型InSb層への電極及びn型層電極(図示省
略)として、順次、例えばCr(層厚300オングスト
ローム(以下オングストロームをAと略記する))、A
l(層厚5000A)、Pd(層厚1000A)の電極
金属14をリフトオフ法により、選択的に形成する。次
いでダイシングを行ないPDAチップを得る(図2
(a))。
側とをワックス16で接着させ、PDAチップの裏面の
InSbに研磨、鏡面仕上を施し、InSb基板11の
厚さを20〜30μmとする(図2(b))。
裏面とを紫外線硬化樹脂18により接着させ紫外線硬化
させて薄くなったPDAチップを補強する(図2
(c))。なお、サファイア基板17は赤外線の入射窓
を兼ねるものである。
加熱してワックスを溶かし分離させ、PDAチップ電極
面についたワックスを有機溶剤で洗浄、乾燥して背面入
射型PDA素子ができ上がる(図3(a))。
理について説明する。なお、本発明の信号処理部の素子
としてCCD(Charge Coupled Dev
ices)を用いて説明する。まずCCD部へ入力信号
を導入する為の入力ダイオード上に設けられた電極金属
22上にInバンプ23を例えばメッキ法により形成す
る。この段階はウエハ状態で処理される。次にダイシン
グしてチップ化する。次にチップのInバンプ形成面に
フラックスを塗布し、熱板上で加熱溶融して球状化す
る。次にフラックスを除去する有機洗浄、乾燥を行いI
nバンプ付CCDチップが得られる(図3(b))。
ップとの加熱圧着を例えばInバンプが酸化されないよ
うにフォーミングガス雰囲気中で130℃に加熱し、
2.0kgの圧力で行う。上記の如くしてPDA素子と
CCDを接合しIR−CCDとなる(図3(c))。
の問題点がある。
も、電気的に接続されていなかったり、また接続されて
いてもIR−CCDの使用温度である80Kに冷却する
とPDAとCCD間で剥離してしまう場合がある。その
原因はPDAの一部の電極上に汚れが残っているためで
あることが判明した。背面入射形PDAでは感度を高め
るために前述のように薄く研磨する。所定の厚さにし、
裏面をサファイア基板に貼りつけ補強したのち研磨の時
に用いた石英板を除去する。そしてPDA表面に残った
ワックスを除去するために有機溶剤等で洗浄する。しか
しながら有機溶剤はワックスを除去するだけでなく、I
nSb基板の補強のために使用した紫外線硬化樹脂も溶
解するので長時間洗浄を行なうことが出来ない。従って
PDA電極表面に残った有機汚染は、有機溶剤の洗浄で
完全には取りきれずに一部汚れとして残ってしまう。そ
の後CCDと加熱圧着しても部分的に接続されないとこ
ろや、また接続されていてもその強度が弱く冷却サイク
ルで簡単に剥離されてしまうという欠点がある。
たもので、PDAとCCDとを加熱圧着した後、Inバ
ンプが冷却サイクル等で剥離を生じない信頼性の高い強
固なInバンプ接続ができる方法を提供する事を目的と
するものである。
プ接続方法は、半導体基板上に形成された多数のP・N
接合を有するフォトダイオードアレイと、他の半導体基
板に形成された信号処理を行う機能素子とを該機能素子
側に設けるインジウムバンプにより接続するに際し、最
上層がPdである前記フォトダイオードアレイの電極上
に予めPdめっきを施すことを特徴とするまた、本発明
のインジウムバンプ接続方法は、半導体基板上に形成さ
れた多数のP・N接合を有するフォトダイオードアレイ
と、他の半導体基板に形成された信号処理を行う機能素
子とを該機能素子側に設けるインジウムバンプにより接
続するに際し、最上層がPdである前記フォトダイオー
ドアレイの電極上に予めAuめっきを施すことを特徴と
する。
程で進めた後、新たに金属の電解めっき又は化学めっき
を施す。めっき膜は分子間接合が強く汚れを通してめっ
きできることや、汚れを覆うようにして金属膜が形成さ
れる。
しい金属が露出する。従って、Inバンプを加熱圧着す
ることでPDA電極表面に十分な接合が得られる。
バンプ接続法を説明するための断面図を示す。
での工程(図2(a)〜(c))は従来の技術と変わら
ないので援用し、記述を省略する。
にPd電解めっきを、一例のめっき液「パラデックス」
(Pdめっき液の商品名)を使用して行なう。このめっ
きは、例えばメッキ条件として液温50℃、電流密度5
mA/cm2 で3分間施し、Pdめっき層1を厚600
Aにする。なお、PDAを形成しているInSb P・
N接合は常温ではすでに整流性がない事、電気伝導度も
大きいため、アース電極の任意の場所から通電する事に
より、直接PDA電極に絶縁膜をマスクに選択的にめっ
きを施せる特徴がある。
燥を施す(図1(a))。
の加熱圧着は従来の技術と変わらないので記述を省略す
る。
のIR−CCDが形成できる(図1(b))。
と、PDAとCCDとを加熱圧着する前に、PDA電極
上に新たに例えばPd金属を電解めっきすることにより
汚れのないPDA電極表面が得られる。このため、加熱
圧着後、InバンプとPd金属との十分な結合が得られ
る。
Dは冷却サイクルを加えても剥離することなく、又強制
的にPDAとCCDとを分離させるとインジウムバンプ
のインジウムがちぎれるまで強固に接続が保持される。
サイクル等でInバンプの剥離を生ずることなく、信頼
性の高い強固なInバンプ接続法を提供することができ
る。なお、本発明ではPDA電極にPd電解めっきでめ
っき層を形成したが、他の金属、例えばAuの適用もで
きる。さらに、電解めっきを化学めっきで行なってもよ
い。
を説明するための工程毎の断面図、
を説明するための工程毎の断面図、
につき「図2」に続いてその説明するための工程毎のい
ずれも断面図。
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体基板上に形成された多数のP・N
接合を有するフォトダイオードアレイと、他の半導体基
板に形成された信号処理を行う機能素子とを該機能素子
側に設けるインジウムバンプにより接続するに際し、最
上層がPdである前記フォトダイオードアレイの電極上
に予めPdめっきを施すことを特徴とするインジウムバ
ンプ接続方法。 - 【請求項2】 半導体基板上に形成された多数のP・N
接合を有するフォトダイオードアレイと、他の半導体基
板に形成された信号処理を行う機能素子とを該機能素子
側に設けるインジウムバンプにより接続するに際し、最
上層がPdである前記フォトダイオードアレイの電極上
に予めAuめっきを施すことを特徴とするインジウムバ
ンプ接続方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13735592A JP3217448B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | インジウムバンプ接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13735592A JP3217448B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | インジウムバンプ接続方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05335375A JPH05335375A (ja) | 1993-12-17 |
JP3217448B2 true JP3217448B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=15196724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13735592A Expired - Lifetime JP3217448B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | インジウムバンプ接続方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3217448B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07333348A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Toshiba Corp | 放射線検出器およびこれを用いたx線ct装置 |
JP5568979B2 (ja) | 2009-12-22 | 2014-08-13 | 住友電気工業株式会社 | 検出装置、受光素子アレイ、および検出装置の製造方法 |
CN104393097B (zh) * | 2014-09-30 | 2017-02-08 | 中国空空导弹研究院 | 一种铟柱倒焊互连的方法 |
JP6817835B2 (ja) | 2017-02-07 | 2021-01-20 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び撮像システム |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP13735592A patent/JP3217448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH05335375A (ja) | 1993-12-17 |
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