JPH01281757A - ハンダバンプ製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、例えばフリップチップ実装等において、ＩＣ
チップと基板間の電気的な接続を行うためのハンダバン
プを製造する方法に関する。

〈従来の技術〉 フリップチップ実装法等においては、一般に、ハンダバ
ンプはＩＣチップ側に形成され、ハンダバンプとチップ
電極との間には、通常、両者間の密着強度を高めるため
にバリアメタル層が設けられている。

このようなハンダバンプの製造方法は、従来、ＩＣチッ
プをＰＳＧ等のパッシベーション膜により選択的に被覆
してチップ電極のコンタクトホールを形成した後、複数
種の金属を順次−様に蒸着してバリアメタル層を形成し
、次にバリアメタル層表面上に、その表面上のコンタク
トホール部に相応する部分が露呈するよう、選択的にマ
スクを施した後、電気ハンダメッキを行ってバリアメタ
ル層上にハンダバンプを形成し、そして形成したハンダ
バンプをマスクとして、バリアメタル層上の電気メブキ
用のマスクおよびバリアメタル層を順次エツチングする
ことにより、ＩＣチップ電極にバリアメタル層を介して
導通するハンダバンプを得ていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、電気ハンダメッキを施す際のマスク材料とし
ては、従来、エポキシ樹脂系のソルダーレジストが用い
られているが、近年、■Ｃチ・ノブの超高密度化が進み
、ハンダバンプの微細化が要求されつつあり、ソルダー
レジストではその粒径が大きいため、これに対応できな
くなってきた。

そこで、微細なハンダバンプを形成する場合には、マス
ク材料として、ソルダーレジストよりも粒径が小さいガ
ラス材が用いられるようになってきたものの、バリアメ
タル層には、通常、その最上層に酸化防止のためにＡｕ
製の薄膜が形成されており、そのＡｕｌ膜上にガラス製
のマスク膜を施すと、Ａｕとガラスとが反応し、マスク
膜にピンホールやクランク等が生じてしまい、マスクと
しての機能を果たさなくなる。このため、ガラスをマス
ク材料として用いる場合には、バリアメタル層の酸化を
防止するのにＡｕｇ膜を用いることができず、現状では
バリアメタル層の最上層にＡｕ薄膜を形成せずに、電気
ハンダメッキ等の製造プロセスを不活性ガス中もしくは
真空等の特定雰囲気中で行っており、製造作業が非常に
困難で、しかも、特定雰囲気を維持する装置が必要であ
った。

本発明の目的は、大気中で、ガラスをマスクとして電気
ハンダメッキを行うことのできる、ハンダバンプ製造方
法を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、実施例に対応する第１図、第２図および第６
図に示すように、電気材料（ＩＣチップ）１表面上に、
最上層をＡｕ薄膜４ｃとするバリアメタル層４を一様に
積層した後、Ａｕ薄膜４Ｃをハンダバンプ形成部分を除
いて除去し、残ったＡｕ薄膜４ｃのみが露呈するようガ
ラス膜５により被覆した後、そのガラス膜５をマスクと
して電気ハンダメッキを施すことを特徴としている。

く作用〉 Ａｕ薄膜４Ｃをハンダバンプ形成部分を除いて除去した
後、ガラス膜を形成することにより、電気ハンダメッキ
時にマスクを施すべき部分には、Ａｕ薄膜４Ｃが存在し
な（なり、その部分でＡｕとガラスとの反応が生じるこ
とはなく、マスクとしての機能を十分に果たすことので
きる良好なガラス膜５を得ることが可能になるとともに
、バリツメタル層４のハンダバンプ形成部分には、酸化
防止膜としてのＡｕ薄膜４Ｃを残すことができる。

〈実施例〉 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。

第１図乃至第８図は本発明のハンダバンプ製造方法の手
順を説明する図である。

まず、ＩＣチップのＡｌ製電極２例の面を、例えばＰＳ
Ｇ製のパッシベーション膜３で被覆し、その膜３を選択
的にエツチングして電極２のコンタクトホールを形成し
た後、スパッタリング法等によりＣｒ、　　Ｃｕおよび
Ａｕを順次−様に蒸着してＣｒ層４ａ、Ｃｕ層４ｂおよ
びＡｕ層４Ｃからなるバリアメタル層４を形成する（第
１図）。

次に、Ａｕ層４０表面上にフォトレジストをスピンコー
ド法により一様に塗布した後、Ａｕ層４Ｃの窪み部、つ
まりハンダバンプを搭載する部分以外のフォトレジスト
を除去し、残ったフォトレジストをマスクとしてＡｕ層
４ＣおよびＣｕ　Ｊｉ　４　ｂだけをエツチングした後
、Ａｕ層４Ｃ上のフォトレジストを除去する（第２図）
。なお、ＡｕおよびＣｕ層のエッチャントは、作業簡略
化のために同一のものが好ましく、例えばヨードのヨー
化カリ水溶液を用いる。

次に、バリアメタル層４上に、例えばシラノールのアル
コール系溶液等、焼成することによりガラスになる化合
物の溶液をスピンコード法により一様に塗布し、Ａｌ製
電極２の融点以下の温度で焼成してガラス膜５を形成す
る（第３図）。なお、この焼成は、形成されるガラス膜
５がハンダメッキ浴に対して十分な耐性を有するまで、
長時間に亘って行っておく。

次に、ガラス膜５の表面上にフォトレジストをスピンコ
ード法により一様に塗布してフォトレジスト膜６を形成
した後（第４図）、先の工程で残ったＡｕ層４ｃの上部
に相応する部分のフォトレジスト膜６のみを除却しく第
５図）、この状態で、残ったフォトレジスト膜６をマス
クとしてガラス膜５のエツチングを行ってＡｕ層４Ｃ上
のガラス膜５を除去しく第６図）、次いでガラス膜５上
のフォトレジスト膜６を除去した後、ハンダメッキ浴中
で、ガラス膜５をマスクとしてＣｒ層４ａを電流経路と
する電界メッキにより、Ａｕ層４ｃ上に第７図に示すよ
うなハンダバンプ７を形成する。

そして、形成したハンダバンプ７をマスクとして、ガラ
ス膜５およびＣｒ層４ａを順次エツチングすることによ
り、第８図に示すような、電極２にバリアメタルＮ４を
介して導通ずるハンダバンプ７を得る。なお、Ｃｒ層４
ａのエッチャントとしてはフェリシアン化カリウム系の
溶液を用いる。

ここで、ガラス膜形成時に、バリアメタル層の酸化防止
膜としてのＡｕ層部では、Ａｕとガラスとが反応して得
られたガラス膜にピンホールやクラック等が生じるが、
この部分は電気ハンダメッキを施す際には不要な部分で
あって、後の工程で除去されるので問題はない。

また、電気ハンダメッキ時にマスクとして用いられるガ
ラス膜は、ガラスと密着性が非常に良いＣｒ層上に形成
されるので、ピンホールやクラック等が生じることはな
くマスクとしての機能を十分に果たすことができ、しか
も、ハンダメッキ中においてもガラス膜が剥離すること
はなかった。

なお、本発明は、ＩＣチップの電極にハンダバンプを形
成する場合だけに限られることなく、例えばプリント基
板のパターン配線等、他の電気材料の表面上に形成され
た導電材にハンダバンプを形成する場合にも適用できる
ことは言うまでもない。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、バリアメタル層
のハンダバンプ形成部分には酸化防止膜としてのＡｕ薄
膜を残した状態で、ガラス膜をマスクとして電気ハンダ
メッキを施せるようにしたから、フリップチップ実装等
の超高密度実装においてＩＣチップに微細なハンダバン
プを形成するに当り、電気ハンダメッキ等の製造プロセ
スを大気中で行うことが可能になり、ハンダバンプの製
造が従来に比して容易になるとともに、不活性ガス雰囲
気等の特定雰囲気を維持するための装置が不要で、きわ
めて経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明実施例の手順を説明する図で
ある。 １・・・ＩＣチップ ２・・・電極 ４・・・パ°リアメタル層 ４Ｃ・・Ａｕ層 ５・・・ガラス膜 ７・・・ハンダバンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電気材料の表面上に沿う導電材にバリアメタル層を介
   して導通するハンダバンプを電気メッキにより形成する
   方法であって、上記電気材料表面上に、最上層をＡｕ薄
   膜とするバリアメタル層を一様に積層した後、上記Ａｕ
   薄膜をハンダバンプ形成部分を除いて除去し、残ったＡ
   ｕ薄膜のみが露呈するようガラス膜により被覆した後、
   そのガラス膜をマスクとして電気ハンダメッキを施すこ
   とを特徴とする、ハンダバンプ製造方法。