JP4025322B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
3000個のAl電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハを、ジンケート処理液(商品名:アルモンEN、メルテックス製)に対して、30℃および5分間の条件で浸漬した。これによって、各Al電極表面に、触媒層としての厚さ0.1μmのZn膜が形成された。次に、当該ウエハを、無電解Ni−Pめっき液(商品名:ニムデンNPR−4、上村工業製)に対して、80℃および30分間の条件で浸漬した。これによって、Al電極上に、Zn膜を介して、ニッケル層としての厚さ6μmのNi−P層が形成された。次に、当該ウエハを、無電解Auめっき液(商品名:プレシャスファブIG7903、日本エレクトロプレイティング・エンジニアーズ製)に対して、60℃および5分間の条件で浸漬した。これによって、ニッケル層に対して、厚さ0.1μmのAu膜が形成された。このようにして、各Al電極上にバリアメタル層を形成した。
3000個のAl電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハを、Pd処理液(商品名:エンプレートアクチベータ440、メルテックス製)に対して、30℃および7分間の条件で浸漬した。これによって、各Al電極表面に、触媒層としての厚さ0.1μmのPd膜が形成された。次に、実施例1と同様にして、Al電極上に、Pd膜を介して、Ni−P層およびこれに続いてAu膜を形成した。このようにして、各Al電極上にバリアメタル層を形成した。
3000個のAl電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハを、ジンケート処理液(商品名:アルモンEN、メルテックス製)に対して、30℃および5分間の条件で浸漬した。これによって、各Al電極表面に、触媒層としての厚さ0.1μmのZn膜が形成された。次に、当該ウエハを、無電解Ni−Bめっき液(商品名:ニボロン、ワールドメタル製)に対して、80℃および40分間の条件で浸漬した。これによって、Al電極上に、Zn膜を介して、ニッケル層としての厚さ6μmのNi−B膜が形成された。次に、実施例1と同様にして、Ni−B層上にAu膜を形成した。このようにして、各Al電極上にバリアメタル層を形成した。
アクリレート樹脂の開口部に充填するハンダペーストに含まれるハンダ粉末について、63%Sn−Pb共晶ハンダに代えて、Sn−3.5%Ag共晶ハンダを採用し、且つ、バンプ形成時およびバンプ形状調整時における加熱温度を220℃に代えて260℃とした以外は、実施例1と同様にしてバンプを形成した。その結果、高さ75μmでバラツキ1.3μmの高精度なバンプを形成することができた。
バンプ形状調整時において、ハンダバンプに対してフラックスを塗布した後にハンダバンプを220℃で一旦加熱溶融させる手法に代えて、ハンダバンプに対して減圧下(100torr)で70%のギ酸水溶液を塗布するとともにハンダバンプを220℃で一旦加熱溶融する手法を採用した以外は、実施例1と同様にしてバンプを形成した。その結果、高さ75.5μmでバラツキ1.5μmの高精度なバンプを形成することができた。
3000個のAl電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハに代えて、3000個のCu電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハを使用した以外は、実施例1と同様にして、バンプを形成した。その結果、高さ74μmでバラツキ1.5μmの高精度なバンプを形成することができた。
3000個のAl電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハの電極形成側に対して、樹脂膜としての厚さ50μmのフィルム状のアクリレート樹脂(商品名:NIT−250、ニチゴーモートン製)を、105℃および荷重3.5kgf/cm2の条件で熱圧着した。次に、ガラスマスクを用いて、電極に対応する箇所以外のアクリレート樹脂を露光し、2.3%のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を作用させることによって、アクリレート樹脂における電極対応箇所に径125μmの開口部を形成した。次に、当該ウエハをジンケート処理液(商品名:アルモンEN、メルテックス製)に対して、30℃および5分間の条件で浸漬した。これによって、各Al電極表面に、触媒層としての厚さ0.1μmのZn膜が形成された。次に、当該ウエハを、無電解Ni−Pめっき液(商品名:ニムデンNPR−4、上村工業製)に対して、80℃および30分間の条件で浸漬した。これによって、Al電極上に、Zn膜を介して、ニッケル層としての厚さ6μmのNi−P層が形成された。次に、当該ウエハを、無電解Auめっき液(商品名:プレシャスファブIG7903、日本エレクトロプレイティング・エンジニアーズ製)に対して、60℃および5分間の条件で浸漬した。これによって、ニッケル層に対して、厚さ0.1μmのAu膜が形成された。このようにして、各Al電極上にバリアメタル層を形成した。
3000個のAl電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハの電極形成側に対して、樹脂膜としての厚さ50μmのフィルム状のアクリレート樹脂(商品名:NIT−250、ニチゴーモートン製)を、105℃および荷重3.5kgf/cm2の条件で熱圧着した。次に、ガラスマスクを用いて、電極に対応する箇所以外のアクリレート樹脂を露光し、2.3%のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を作用させることによって、アクリレート樹脂における電極対応箇所に径125μmの開口部を形成した。次に、当該ウエハをPd処理液(商品名:塩プレートアクチベータ440、メルテックス製)に対して、30℃および7分間の条件で浸漬した。これによって、各Al電極表面に、触媒層としての厚さ0.1μmのPd膜が形成された。次に、実施例7と同様にして、Al電極上に、Pd膜を介して、Ni−P層およびこれに続いてAu膜を形成した。このようにして、各Al電極上にバリアメタル層を形成した。
3000個のAl電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハの電極形成側に対して、樹脂膜としての厚さ50μmのフィルム状のアクリレート樹脂(商品名:NIT−250、ニチゴーモートン製)を、105℃および荷重3.5kgf/cm2の条件で熱圧着した。次に、ガラスマスクを用いて、電極に対応する箇所以外のアクリレート樹脂を露光し、2.3%のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を作用させることによって、アクリレート樹脂における電極対応箇所に径125μmの開口部を形成した。次に、当該ウエハをジンケート処理液(商品名:アルモンEN、メルテックス製)に対して、30℃および5分間の条件で浸漬した。これによって、各Al電極表面に、触媒層としての厚さ0.1μmのZn膜が形成された。次に、当該ウエハを、無電解Ni−Bめっき液(商品名:ニボロン、ワールドメタル製)に対して、80℃および40分間の条件で浸漬した。これによって、Al電極上に、Zn膜を介して、ニッケル層としての厚さ6μmのNi−B層が形成された。次に、実施例7と同様にして、Ni−B層上にAu膜を形成した。このようにして、各Al電極上にバリアメタル層を形成した。
アクリレート樹脂の開口部に充填するハンダペーストに含まれるハンダ粉末について、63%Sn−Pb共晶ハンダに代えて、Sn−3.5%Ag共晶ハンダを採用し、且つ、バンプ形成時およびバンプ形状調整時における加熱温度を220℃に代えて260℃とした以外は、実施例7と同様にしてバンプを形成した。その結果、高さが70μmでバラツキ1.2μmの高精度なバンプを形成することができた。
バンプ形状調整時において、ハンダバンプに対してフラックスを塗布した後にハンダバンプを220℃で一旦加熱溶融させる手法に代えて、ハンダバンプに対して減圧下(100torr)で70%のギ酸水溶液を塗布するとともにハンダバンプを220℃で一旦加熱溶融する手法を採用した以外は、実施例7と同様にしてバンプを形成した。その結果、高さが71μmでバラツキ1.5μmの高精度なバンプを形成することができた。
3000個のAl電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハに代えて、3000個のCu電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハを使用した以外は、実施例7と同様にしてバンプを形成した。その結果、高さ70μmでバラツキ1.5μmの高精度なバンプを形成することができた。
3000個のAl電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハの電極形成側に対して、電気めっき用のシード層として、スパッタ法により、Ti層(厚さ0.1μm)およびこの上にNi層(厚さ0.1μm)を形成した。次に、当該ウエハのシード層上に、樹脂膜としての厚さ25μmのフィルム状のアクリレート樹脂(商品名:NIT−225、ニチゴーモートン製)を、105℃および荷重3.5kgf/cm2の条件で熱圧着した。次に、ガラスマスクを用いて、電極に対応する箇所以外のアクリレート樹脂を露光し、2.3%のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を作用させることによって、アクリレート樹脂における電極対応箇所に径125μmの開口部を形成した。次に、当該ウエハを、電解Niめっき液(商品名:ミクロファブNi100、EIAJ製)に浸漬し、電流密度0.3A/dm2の条件でめっき処理を施すことによって、厚さ6μmのニッケル層が形成した。次に、当該ウエハを、電解63%Sn−Pb共晶ハンダめっき液(商品名:MXM03069−574A1、石原薬品製)に浸漬し、電流密度0.3A/dm2の条件でめっき処理を施すことによって、ニッケル層上に厚さ30μmのハンダ層を形成した。次に、ハンダめっきを220℃で一旦加熱溶融させることによって、各Al電極上にハンダバンプを形成した。
ハンダ層の形成において、電解63%Sn−Pb共晶ハンダめっき液(商品名:MXM03069−574A1、石原薬品製)に代えて、電解Sn−3.5%Ag共晶ハンダめっき液(商品名:TS‐140BASE、石原薬品製)を使用し、且つ、バンプ形成時およびバンプ形状調整時における加熱温度を220℃に代えて260℃とした以外は、実施例13と同様にしてバンプを形成した。その結果、高さが75μmでバラツキ1.5μmの高精度なバンプを形成することができた。
3000個のAl電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハに代えて、3000個のCu電極(電極径:70μm、電極ピッチ:150μm)を有する半導体素子が120個造り込まれているウエハを使用した以外は、実施例13と同様にしてバンプを形成した。その結果、高さが74μmでバラツキ1.5μmの高精度なバンプを形成することができた。
バンプ形状調整時において、ハンダバンプに対してフラックスを塗布した後にハンダバンプを220℃で一旦加熱溶融させる手法に代えて、ハンダバンプに対して減圧下(100torr)で70%のギ酸水溶液を塗布するとともにハンダバンプを220℃で一旦加熱溶融する手法を採用した以外は、実施例13と同様にしてバンプを形成した。その結果、高さが74μmでバラツキ1.5μmの高精度なバンプを形成することができた。
10 基板
11 電極部
20 バリアメタル層
21 触媒層
22 ニッケル層
23 保護層
24 導電膜
30 樹脂膜
30a 開口部
40 ハンダペースト
41,43 ハンダバンプ
42 ハンダめっき
50 フラックス
Claims (2)
- 電極部を有する半導体基板に対して、前記電極部を覆うように樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、
前記樹脂膜に対して、前記電極部に対応する位置に開口部を形成する開口部形成工程と、
電気めっき法により前記開口部にバンプ形成用めっきを供給する供給工程と、
前記開口部が形成された樹脂膜を前記半導体基板に残したままの状態で前記バンプ形成用めっきを加熱溶融させ、表面張力の作用によりバンプ形成用めっきのオーバーハング部を消失させる加熱工程と、
前記樹脂膜を除去する除去工程とを含む、半導体装置の製造方法。 - 電極部を有する半導体基板に対して、前記電極部を覆うように樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、
前記樹脂膜に対して、前記電極部に対応する位置に開口部を形成する開口部形成工程と、
電気めっき法により前記開口部にバンプ形成用めっきを供給する供給工程と、
前記開口部が形成された樹脂膜を前記半導体基板に残したままの状態で前記バンプ形成用めっきを加熱溶融させ、表面張力の作用によりバンプ形成用めっきのオーバーハング部を消失させる加熱工程と、
前記樹脂膜を除去する除去工程と、
前記バンプ形成用めっきが溶融するように再度加熱処理を行うバンプ形成工程とを含む、半導体装置の製造方法。
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