JPH01161850A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH01161850A JPH01161850A JP62318805A JP31880587A JPH01161850A JP H01161850 A JPH01161850 A JP H01161850A JP 62318805 A JP62318805 A JP 62318805A JP 31880587 A JP31880587 A JP 31880587A JP H01161850 A JPH01161850 A JP H01161850A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
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-
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- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/1147—Manufacturing methods using a lift-off mask
- H01L2224/1148—Permanent masks, i.e. masks left in the finished device, e.g. passivation layers
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、フリップチップ方式による半導体装置の製造
技術に関し、特に、ＣＣＢバンプの形成に適用して有効
な技術に関するものである。
技術に関し、特に、ＣＣＢバンプの形成に適用して有効
な技術に関するものである。
半導体ペレットをその電極部に形成されたバンブ（Ｂｕ
ｍｐ、突起電極）を介して基板などにフェイスダウンボ
ンディングする、いわゆるフリップチップは、半導体装
置の高密度実装方式として好適なものとされている。
ｍｐ、突起電極）を介して基板などにフェイスダウンボ
ンディングする、いわゆるフリップチップは、半導体装
置の高密度実装方式として好適なものとされている。
フリップチップの代表的な構造は、スズ（Ｓｎ）／鉛（
Ｐｂ）合金などの半田からなる半球状のバンブ（以下、
ＣＣＢバンプという）を半導体ベレットの電極パッド表
面に形成したものである。
Ｐｂ）合金などの半田からなる半球状のバンブ（以下、
ＣＣＢバンプという）を半導体ベレットの電極パッド表
面に形成したものである。
上記ＣＣＢバンブの形成方法については、例えば、１９
７５年、 ！ＪＣＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ、 、 Ｉｎｃ
発行、”ＢａｓｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃ１ｒｃｕ
ｉｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ’（Ｄ、Ｊ、Ｈａｍｉ
ｌ−ｔｏｎ／Ｗ、Ｇ、Ｈｏｗａｒｄ ） Ｐ １０４〜
Ｐ １０７に記載があり、その概要は、電極パッドの表
面にあらかじめクロム（Ｃｒ）／銅（Ｃｕ）／金（Ａｕ
）などの金属層からなる半田下地膜（いわゆる、ＢＬＭ
。
７５年、 ！ＪＣＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ、 、 Ｉｎｃ
発行、”ＢａｓｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃ１ｒｃｕ
ｉｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ’（Ｄ、Ｊ、Ｈａｍｉ
ｌ−ｔｏｎ／Ｗ、Ｇ、Ｈｏｗａｒｄ ） Ｐ １０４〜
Ｐ １０７に記載があり、その概要は、電極パッドの表
面にあらかじめクロム（Ｃｒ）／銅（Ｃｕ）／金（Ａｕ
）などの金属層からなる半田下地膜（いわゆる、ＢＬＭ
。
Ｂｕｍｐ Ｌｉｍｉｔｔｉｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ
）を蒸着形成した後、半田下地膜の表面にメタルマス
クを介して半田を蒸着し、その後、リフロー炉でウェッ
トバックを行うものである。
）を蒸着形成した後、半田下地膜の表面にメタルマス
クを介して半田を蒸着し、その後、リフロー炉でウェッ
トバックを行うものである。
また、ＣＣＢバンブの他の形成方法として、半田下地膜
を形成した電極パッドの表面にマスクを介して半田ペー
ストを印刷した後、ウェットバックを行う方法が知られ
ている。
を形成した電極パッドの表面にマスクを介して半田ペー
ストを印刷した後、ウェットバックを行う方法が知られ
ている。
この半田ペースト印刷法で使用するマスクは、例えば、
表面にゴムをライニングした金属板にエツチングにより
所定パターンの孔を設けたものであり、このマスクを半
導体ウェハ（以下、ウェハという）の表面に重ね合わせ
、マスク表面に塗布した半田ペーストをスキージなどで
延ばすと、半田ペーストがマスクの孔を通って半田下地
膜表面に被着されるようになっている。
表面にゴムをライニングした金属板にエツチングにより
所定パターンの孔を設けたものであり、このマスクを半
導体ウェハ（以下、ウェハという）の表面に重ね合わせ
、マスク表面に塗布した半田ペーストをスキージなどで
延ばすと、半田ペーストがマスクの孔を通って半田下地
膜表面に被着されるようになっている。
この半田ペースト印刷法は、前記蒸着法に比べて工程が
簡易であることから、バンプ形成工程のスルーブツトが
高いという利点があり、また、蒸着装置などの高価な製
造設備を必要としないことから、製造コストも蒸着法に
比べて安価であるという利点がある。
簡易であることから、バンプ形成工程のスルーブツトが
高いという利点があり、また、蒸着装置などの高価な製
造設備を必要としないことから、製造コストも蒸着法に
比べて安価であるという利点がある。
しかしながら、前記半田ペースト印刷法には、下記のよ
うな問題がある。′ すなわち、集積回路パターンの微細化に伴って電極パッ
ドのピッチが微細になると、微細なパターンを有するマ
スクの作成が困難となり、また、マスクの位置合わせ精
度も低下するため、電極パッドの表面に精確に半田ペー
ストを被着させることが困難になり、その結果、ウェッ
トバック工程やマウントリフロー工程において、隣接す
るＣＣＢバンブ同士が接触してしまうという問題が生ず
る。
うな問題がある。′ すなわち、集積回路パターンの微細化に伴って電極パッ
ドのピッチが微細になると、微細なパターンを有するマ
スクの作成が困難となり、また、マスクの位置合わせ精
度も低下するため、電極パッドの表面に精確に半田ペー
ストを被着させることが困難になり、その結果、ウェッ
トバック工程やマウントリフロー工程において、隣接す
るＣＣＢバンブ同士が接触してしまうという問題が生ず
る。
一方、前記蒸着法は、工程が複雑であるため、バンブ形
成工程のスループットが低く、かつ、高価な製造設備を
必要とするため、フリップチップの製造コストが上昇し
てしまうという問題がある。
成工程のスループットが低く、かつ、高価な製造設備を
必要とするため、フリップチップの製造コストが上昇し
てしまうという問題がある。
本発明は、上記した問題点に着目してなされたものであ
り、その目的は、微細なピッチの電極パッド表面にも簡
易にＣＣＢバンプを形成することができる技術を提供す
ることにある。
り、その目的は、微細なピッチの電極パッド表面にも簡
易にＣＣＢバンプを形成することができる技術を提供す
ることにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。
を簡単に説明すれば、次の通りである。
すなわち、ウェハに形成された電極パッドの表面に半田
下地膜を蒸着形成した後、ウェハ表面に耐熱性絶縁膜を
被着形成し、次いで、この耐熱性絶縁膜をエツチングし
て上記半田下地膜の上部に孔を形成した後、孔の内部に
半田ペーストを充填し、その後、ウェットバックを行っ
てＣＣＢバンブを形成するものである。
下地膜を蒸着形成した後、ウェハ表面に耐熱性絶縁膜を
被着形成し、次いで、この耐熱性絶縁膜をエツチングし
て上記半田下地膜の上部に孔を形成した後、孔の内部に
半田ペーストを充填し、その後、ウェットバックを行っ
てＣＣＢバンブを形成するものである。
上記した手段によれば、ウェハ表面に被着形成された耐
熱性絶縁膜の孔内に半田ペーストを充填するため、半田
ペーストを精確に半田下地膜の表面に被着させることが
できる。
熱性絶縁膜の孔内に半田ペーストを充填するため、半田
ペーストを精確に半田下地膜の表面に被着させることが
できる。
また、各電極パッド間に耐熱性絶縁膜が介在するため、
ウェットバック工程やマウントリフロー工程でのＣＣＢ
バンプ同士の接触を確実に防止することができる。
ウェットバック工程やマウントリフロー工程でのＣＣＢ
バンプ同士の接触を確実に防止することができる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施例である半導
体装置の製造方法を工程順に示すウェハの要部断面図で
ある。
体装置の製造方法を工程順に示すウェハの要部断面図で
ある。
マス、通常のウェハプロセスに従い、ウェハ１に所定の
集積回路パターン（図示せず）を形成した後、石英スパ
ッタにより、ウェハ１の表面にガラス保護膜２を被着形
成し、フォトレジスト／エツチングにより所定個所を孔
明けしてアルミニウム（Ａｊり配線３を露出させて電極
パッド４を形成した後、常法に従い、この電極パッド４
の表面にクロム（Ｃｒ）／銅（Ｃｕ）／金（Ａｕ）など
の金属層からなる半田下地膜５を形成する（第１図（ａ
））。
集積回路パターン（図示せず）を形成した後、石英スパ
ッタにより、ウェハ１の表面にガラス保護膜２を被着形
成し、フォトレジスト／エツチングにより所定個所を孔
明けしてアルミニウム（Ａｊり配線３を露出させて電極
パッド４を形成した後、常法に従い、この電極パッド４
の表面にクロム（Ｃｒ）／銅（Ｃｕ）／金（Ａｕ）など
の金属層からなる半田下地膜５を形成する（第１図（ａ
））。
次いで、ガラス転移点が半田溶融温度より高いポリイミ
ド樹脂からなる耐熱性絶縁膜６をウェハ１の表面全体に
塗布し、プリベーク／キュアした後、常法に従い、フォ
トレジスト／エツチングおよび耐熱性絶縁膜６のエツチ
ングを行って半田下地膜５の上部に孔７を形成し、フォ
トレジストを除去する（第１図ら））。
ド樹脂からなる耐熱性絶縁膜６をウェハ１の表面全体に
塗布し、プリベーク／キュアした後、常法に従い、フォ
トレジスト／エツチングおよび耐熱性絶縁膜６のエツチ
ングを行って半田下地膜５の上部に孔７を形成し、フォ
トレジストを除去する（第１図ら））。
次いで、スキージ８を用いてスズ（ＳＴＩ）／鉛（Ｐｂ
）／フラックスを主成分とする半田ペースト９をウェハ
１の表面全体に塗布し、孔７の内部に半田ペースト９を
充填する（第１図（Ｃ））。
）／フラックスを主成分とする半田ペースト９をウェハ
１の表面全体に塗布し、孔７の内部に半田ペースト９を
充填する（第１図（Ｃ））。
なお、その際、耐熱性絶縁膜６の表面（孔７の内部以外
の個所）に半田ペースト９．が残っても何ら支障はない
。
の個所）に半田ペースト９．が残っても何ら支障はない
。
次いで、リフロー炉内でウェハ１を半田溶融温度以上に
加熱してウェットバックを行い、半田下地膜５の上に半
球状のＣＣＢバンプｌＯを形成する（第１図（６））。
加熱してウェットバックを行い、半田下地膜５の上に半
球状のＣＣＢバンプｌＯを形成する（第１図（６））。
その際、各電極パッド４の間には、耐熱性絶縁膜６が介
在しているため、電極パッド４のピッチが微細な場合で
あっても、隣接するＣＣＢバンプ１０同士が接触する虞
れはない。
在しているため、電極パッド４のピッチが微細な場合で
あっても、隣接するＣＣＢバンプ１０同士が接触する虞
れはない。
また、耐熱性絶縁膜６０表面の半田ペースト９は、上記
ウェットバック工程で殆ど除去されるが、若干の半田ペ
ースト９が粒状になって残ることもあり（第１図（ｄ）
）、この場合は、例えば、耐熱性絶縁膜６の表面をウェ
ットエツチングすることにより、容易に半田ペースト９
の粒を除去することができる。
ウェットバック工程で殆ど除去されるが、若干の半田ペ
ースト９が粒状になって残ることもあり（第１図（ｄ）
）、この場合は、例えば、耐熱性絶縁膜６の表面をウェ
ットエツチングすることにより、容易に半田ペースト９
の粒を除去することができる。
なお、耐熱性絶縁膜６は、ウェハ１の表面保護膜として
そのまま利用する。
そのまま利用する。
そして、上記した方法によりＣＣＢバンブ１０が形成さ
れたウェハ１を常法に従ってペレットに分割し、各ペレ
ットを所定の基板にマウン） ＩＪフローすることによ
り、所望する半導体装置を得ることができる。
れたウェハ１を常法に従ってペレットに分割し、各ペレ
ットを所定の基板にマウン） ＩＪフローすることによ
り、所望する半導体装置を得ることができる。
以上、本実施例によれば、下記の効果を得ることができ
る。
る。
（１）、ウェハ１の表面に耐熱性絶縁膜６を塗布してエ
ツチングで半田下地膜５の上部に孔７を形成した後、孔
７の内部に半田ペースト９を充填するものであるため、
この半田ペースト９を精確に半田下地膜５の表面に被着
させることができる。
ツチングで半田下地膜５の上部に孔７を形成した後、孔
７の内部に半田ペースト９を充填するものであるため、
この半田ペースト９を精確に半田下地膜５の表面に被着
させることができる。
また、各電極パッド４の間に耐熱性絶縁膜６を介在させ
たことにより、ウェットバック工程やマウン） ＩＪフ
ロー工程でのＣＣＢバンプ１０同士の接触を確実に防止
できる。
たことにより、ウェットバック工程やマウン） ＩＪフ
ロー工程でのＣＣＢバンプ１０同士の接触を確実に防止
できる。
（２）、上記（１）により、小形でしかも集積度の高い
フリップチップを安価に提供することができる。
フリップチップを安価に提供することができる。
（３）、上記（１１，（２）により、半導体装置の高密
度実装が促進される。
度実装が促進される。
（４）、耐熱性絶縁膜６をウェハ１の表面保護膜とする
ことにより、外部からのα線による集積回路のソフトエ
ラーを防止することができる。
ことにより、外部からのα線による集積回路のソフトエ
ラーを防止することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
例えば、半田ペーストや耐熱性絶縁膜の組成は、適宜変
更してもよい。
更してもよい。
また、半田ペーストの塗布方法は、実施例の方法に限定
されるものではなく、孔の内部に半田ペーストを確実に
充填できるものであれば、いかなる方法でもよい。
されるものではなく、孔の内部に半田ペーストを確実に
充填できるものであれば、いかなる方法でもよい。
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。
すなわち、ウェハの表面に塗布された耐熱性絶縁膜をエ
ツチングして半田下地膜の上部に孔を形成し、この孔の
内部に半田ペーストを充填した後、ウェットバックを行
ってＣＣＢバンブを形成することにより、半田ペースト
を精度良く半田下地膜の表面に被着させることができる
とともに、ウェットバック工程やマウントリフロー工程
でのＣＣＢバンプ同士の接触を確実に防止することがで
きる。
ツチングして半田下地膜の上部に孔を形成し、この孔の
内部に半田ペーストを充填した後、ウェットバックを行
ってＣＣＢバンブを形成することにより、半田ペースト
を精度良く半田下地膜の表面に被着させることができる
とともに、ウェットバック工程やマウントリフロー工程
でのＣＣＢバンプ同士の接触を確実に防止することがで
きる。
これにより、小形で、かつ、集積度の高いフリップチッ
プを安価に提供することができ、ひいては、半導体装置
の高密度実装が促進される。
プを安価に提供することができ、ひいては、半導体装置
の高密度実装が促進される。
第１図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施例である半導
体装置の製造方法を工程順に示す半導体ウェハの要部断
面図である。 １・・・半導体ウェハ、２・・ガラス保護膜、３・・・
Ａβ配線、４・・・電極パッド、５・・・半田下地膜、
６・・・耐熱性絶縁膜、７・・・孔、８・・・スキージ
、９・・・半田ペースト、第１図 （ａ） （ｂ）
体装置の製造方法を工程順に示す半導体ウェハの要部断
面図である。 １・・・半導体ウェハ、２・・ガラス保護膜、３・・・
Ａβ配線、４・・・電極パッド、５・・・半田下地膜、
６・・・耐熱性絶縁膜、７・・・孔、８・・・スキージ
、９・・・半田ペースト、第１図 （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体ウェハに形成された集積回路パターンの電極
パッド表面に半田下地膜を蒸着形成した後、前記半導体
ウェハの表面に耐熱性絶縁膜を被着形成し、次いで、前
記耐熱性絶縁膜をエッチングして前記半田下地膜の上部
に孔を形成した後、前記孔の内部に半田ペーストを充填
し、次いで、ウェットバックを行うことによりＣＣＢバ
ンプを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法
。 ２、ウェットバックを行った後、耐熱性絶縁膜の表面を
エッチングすることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の半導体装置の製造方法。 ３、スキージを用いて孔の内部に半田ペーストを充填す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体
装置の製造方法。 ４、ガラス転移点が半田溶融温度より高いポリイミド樹
脂からなる耐熱性絶縁膜を用いることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62318805A JPH01161850A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62318805A JPH01161850A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01161850A true JPH01161850A (ja) | 1989-06-26 |
Family
ID=18103136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62318805A Pending JPH01161850A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01161850A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0655779A1 (en) * | 1993-11-26 | 1995-05-31 | Delco Electronics Corporation | Method of forming solder bumps on an integrated circuit flip chip |
| US5478007A (en) * | 1993-04-14 | 1995-12-26 | Amkor Electronics, Inc. | Method for interconnection of integrated circuit chip and substrate |
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