JPH02142134A - Manufacture of semiconductor device and semiconductor device obtained through the same method - Google Patents
Manufacture of semiconductor device and semiconductor device obtained through the same methodInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造技術および半導体装置に関
し、特に突起電極（バンプ）を有する半導体ペレットの
実装技術に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technology and a semiconductor device, and more particularly to a mounting technology for semiconductor pellets having protruding electrodes (bumps).
半導体装置の高密度実装に適した実装方式として、フリ
ップチップ（ｆｌｉｐ ｃｈｉｐ） 方式やテープキ
ャリヤ（ｔａｐｅ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｂｏｎｄｉｎ
ｇ）方式が知られている。Mounting methods suitable for high-density mounting of semiconductor devices include the flip chip method and tape carrier (tape automated bonding).
g) The method is known.
フリップチップ方式は、ペレットのボンディングパッド
上に半田（鉛−スズ合金）からなるＣＣＢバンブを形成
し、このＣＣＢバンプを介してペレットをペレット取付
は基板に実装する方式である。ボンディングパッド上に
ＣＣＢバンブを形成するには、例えば「アイビーエム・
ジャーナル・オブ・リサーチ・アンド・ディベロップメ
ント（ＩＢＭ Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ
ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）、Ｖｏｌ、１３、
Ｎα３」に記載されているように、あらかじめ半田下地
層＜ＢＬＭ層ンを設けたボンディングパッド上に、レジ
ストマスクやメタルマスクを用いて半田膜を蒸着し、そ
の後、この半田膜を溶融（ウェット・バック）して球状
の半田ボールを形成する。The flip-chip method is a method in which a CCB bump made of solder (lead-tin alloy) is formed on a bonding pad of a pellet, and the pellet is mounted on a board via this CCB bump. To form CCB bumps on bonding pads, for example
Journal of Research and Development (IBM Journal of Research
and Development), Vol. 13,
As described in ``Nα3,'' a solder film is vapor-deposited using a resist mask or a metal mask on a bonding pad on which a solder base layer <BLM layer is provided in advance, and then this solder film is melted (wet). back) to form a spherical solder ball.
上記フリップチップ方式の実装例として、例えば第５図
に示すマイクロチップキャリヤが公知となっている（ｌ
＃願昭６１−９２０３２号）。As an example of mounting the above-mentioned flip-chip method, for example, a microchip carrier shown in FIG.
#GanSho 61-92032).
図において、半導体ペレット３０は、ペレット取付は基
板３１とキャップ３２とからなるパッケージの内部に封
止されている。キャップ３２は、封止用半田３３を介し
てペレット取付は基板３１に接続されている。ペレッ）
３（ｌは、ＣＣＢバンプ３４を介してペレット取付は基
板３１に実装されるとともに、伝熱用半田３５を介して
キャップ３２の裏面に接続されている。In the figure, a semiconductor pellet 30 is sealed inside a package consisting of a substrate 31 and a cap 32 to which the pellet is attached. The cap 32 is connected to the pellet mounting board 31 via a sealing solder 33. Peret)
3(l) is mounted on the substrate 31 via the CCB bump 34 and connected to the back surface of the cap 32 via the heat transfer solder 35.
上記マイクロチップキャリヤを組み立てるには、まず、
加熱炉内でＣＣＢバンブ３４を溶融（リフロー）させ、
ペレット３０をペレット取付は基板３１に実装する。次
に、加熱炉内でキャップ３２をペレット取付は基板３１
に半田付けするとともに、ペレット３０をキャップ３２
の裏面に半田付けする。このとき、ＣＣＢバンブ３４の
再溶融を防ぐため、封止用半田３３および伝熱用半田３
５の融点をＣＣＢバンブ３４の融点よりも低く設定する
。また、封止用半田３３と伝熱用半田３５とは、同一組
成の半田を使用する。To assemble the above microchip carrier, first,
Melt (reflow) the CCB bump 34 in a heating furnace,
The pellet 30 is mounted on a substrate 31. Next, the cap 32 is attached to the substrate 31 in the heating furnace.
At the same time, solder the pellet 30 to the cap 32.
Solder to the back side of. At this time, in order to prevent the CCB bump 34 from remelting, the sealing solder 33 and the heat transfer solder 3
The melting point of No. 5 is set lower than the melting point of CCB bump 34. Further, the sealing solder 33 and the heat transfer solder 35 use solders having the same composition.
このようにして得られたマイクロチップキャリヤは、例
えば第２のＣＣＢバンプ３６を介してモジュール基板３
７に実装される。このとき、第１のＣＣＢバンブ３４や
封止用半田３３ （および伝熱用半田３５）の再溶融を
防ぐため、第２のＣＣＢバンプ３６の融点は、封止用半
田３３（および伝熱用半田３５）の融点よりもさらに低
く設定される。The microchip carrier obtained in this way is transferred to the module substrate 3 via the second CCB bump 36, for example.
Implemented in 7. At this time, in order to prevent the first CCB bump 34 and the sealing solder 33 (and the heat transfer solder 35) from remelting, the melting point of the second CCB bump 36 is set to The melting point of the solder 35) is set lower than that of the solder 35).
上記マイクロチップキャリヤの利点は、ペレットをキャ
ップの裏面に接続したので、ペレットから発生した熱が
ＣＣＢバンブを通じてペレット取付は基板に伝達される
のみならず、伝熱用半田を通じてキャップに伝達され、
これにより、パッケージの熱抵抗を低減することができ
る、という点にある。The advantage of the above microchip carrier is that since the pellet is connected to the back side of the cap, the heat generated from the pellet is not only transferred to the substrate through the CCB bump, but also transferred to the cap through the heat transfer solder.
Thereby, the thermal resistance of the package can be reduced.
一方、テープキャリヤ方式は、ペレットのボンディング
パッド上に金（Ａｕ＞／ニッケル（Ｎｉ）、あるいは金
（Ａｕ）／クロム（Ｃｒ）などからなるバンブを形成し
、このバンブを介してペレットをフィルムテープのリー
ドに接続する方式であり、ボンディングパッド上にバン
ブを形成するには、メツキ法が用いられている。On the other hand, in the tape carrier method, a bump made of gold (Au>/nickel (Ni) or gold (Au)/chromium (Cr), etc.) is formed on the bonding pad of the pellet, and the pellet is transferred to the film tape via this bump. The plating method is used to form bumps on the bonding pads.
バンプとリードとの接続は、ボンディングツールで適度
な圧力および熱を加え、バンプを構成する金（Ａｕ）と
、リードの表面の金（ΔＵ）メッキ層とを互いに熱拡散
させることによって行う。The bump and the lead are connected by applying appropriate pressure and heat with a bonding tool to cause thermal diffusion between the gold (Au) forming the bump and the gold (ΔU) plating layer on the surface of the lead.
ところが、本発明者の検討によれば、上記した従来のフ
リップチップ方式や、テープキャリヤ方式には、次のよ
うな問題点がある。However, according to studies by the present inventors, the conventional flip-chip method and tape carrier method described above have the following problems.
まず、フリップチップ方式の場合には、■ボンディング
パッド上に蒸着された半田膜をウェットバックして球状
のＣＣＢバンプを形成するので、バンプの高さが不揃い
になり易く、これがペレットとペレット取付は基板との
間の接続信頼性を低下させる原因となる。■ペレットを
ペレット取付は基板に実装する際のりフロー工程では、
ＣＣＢバンブ表面の酸化膜を還元処理するためにフラッ
クスを使用するので、フラックスやその分解ガスが残留
することによってバンブ中にボイドが形成され易く、こ
れがペレットとペレット取付は基板との間の接続信頼性
を低下させる原因となる。■ＣＣＢバンブを構成する半
田（鉛−スズ合金）は鉛が主成分であるが、鉛は放射性
同位元素の含有量が多いので、放射性同位元素から発生
したα線による集積回路の誤動作が生じ易い、などの問
題がある。First, in the case of the flip-chip method, ■The solder film deposited on the bonding pad is wet-backed to form a spherical CCB bump, so the height of the bump tends to be uneven. This causes a decrease in connection reliability with the board. ■In the glue flow process when mounting pellets on a board,
Since flux is used to reduce the oxide film on the surface of the CCB bump, voids are likely to be formed in the bump due to residual flux and its decomposed gas, and this causes problems in the connection between the pellet and the board when the pellet is attached. It causes a decrease in sexual performance. ■The main component of the solder (lead-tin alloy) that makes up CCB bumps is lead, but since lead contains a large amount of radioactive isotopes, integrated circuits are likely to malfunction due to alpha rays generated from radioactive isotopes. , and other problems.
また、フリップチップ方式を利用した前記マイクロチッ
プキャリヤ（特願昭６１−９２０３２号）の場合には、
■ＣＣＢバンブの融点（例えば、鉛９８％−スズ２％の
半田は３２２℃）と、封止用半田（伝熱用半田）の融点
（例えば、鉛９０％スズｌＯ％の半田は３０２℃）とが
近いため、キャップをペレット取付は基板に半田付けす
る際、バンプの一部が再溶融し、ペレットとペレット取
付は基板との間の接続信頼性を低下させる。■ＣＣＢバ
ンプを構成する半田は熱抵抗が大きいため、パッケージ
の熱抵抗を低減することが困難となる、などの問題があ
る。Furthermore, in the case of the aforementioned microchip carrier (Japanese Patent Application No. 61-92032) using the flip-chip method,
■The melting point of CCB bumps (e.g. 98% lead - 2% tin solder is 322°C) and the melting point of sealing solder (heat transfer solder) (e.g. 90% lead 90% tin 10% solder is 302°C) Because they are close to each other, part of the bump remelts when the cap is soldered to the board for pellet mounting, reducing the reliability of the connection between the pellet and the board for pellet mounting. (2) Since the solder forming the CCB bump has a high thermal resistance, there are problems such as that it is difficult to reduce the thermal resistance of the package.
一方、テープキャリヤ方式の場合には、メツキ法を用い
てバンプを形成しているため、■プロセスの制御が困難
である。そのため、メツキの膜厚にばらつきが生じ、バ
ンプの高さが不揃いになり易い。また、微小なバンプを
形成することも困難である。■メツキ液や、メツキ液中
で発生したガスがバンプ中に残留し易いので、これらを
除去するための後処理（ベーク処理など）が必要となり
、バンプ形成工程が煩雑となる。■メツキ電極用の下地
金属膜が必要となるので、バンブ形成工程が煩雑となる
、などの問題がある。On the other hand, in the case of the tape carrier method, since the bumps are formed using a plating method, it is difficult to control the process. Therefore, variations occur in the thickness of the plating, and the heights of the bumps tend to be uneven. It is also difficult to form minute bumps. (2) Since the plating solution and the gas generated in the plating solution tend to remain in the bumps, post-treatment (such as baking treatment) is required to remove them, which complicates the bump formation process. (2) Since a base metal film for the plating electrode is required, there are problems such as the bump forming process becoming complicated.
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、ペレットとペレット取付は基板との間
の接続信頼性を向上させることができる技術を提供する
ことにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a technology that can improve the reliability of the connection between the pellet and the pellet mounting board.
本発明の他の目的は、上記目的を達成するとともに、バ
ンプから発生するα線に起因する集積回路の誤動作を有
効に防止することができる技術を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a technique that can achieve the above object and effectively prevent malfunctions of integrated circuits caused by alpha rays generated from bumps.
本発明のさらに他の目的は、上記目的を達成するととも
に、パッケージの熱抵抗を低減することができる技術を
提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a technique that can achieve the above object and reduce the thermal resistance of the package.
本発明のさらに他の目的は、上記目的を達成するととも
に、バンブ形成工程を簡略化することができる技術を提
供することにある。Still another object of the present invention is to provide a technique that can achieve the above object and simplify the bump forming process.
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
。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
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、次のとおりである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、請求項１記載の発明は、ウェハのボンディン
グパッド上にバンプを形成する際、上記ボンディングパ
ッド上にレジストを介して第一の金属膜を被着した後、
上記ウェハ上に上記金属膜を覆う絶縁膜を被着し、次い
で、上記絶縁膜をエッチバックしてその表面を平坦化し
た後、上記絶縁膜の表面に露出した平坦な金属膜上にレ
ジストを介して第二の金属膜を被着する半導体装置の製
造方法である。That is, in the invention according to claim 1, when forming bumps on bonding pads of a wafer, after depositing a first metal film on the bonding pads via a resist,
An insulating film covering the metal film is deposited on the wafer, and then the insulating film is etched back to planarize its surface, and then a resist is deposited on the flat metal film exposed on the surface of the insulating film. This is a method of manufacturing a semiconductor device in which a second metal film is deposited through a second metal film.
請求項２記載の発明は、前記レジストを介して第一の金
属膜を被着する手段に代えて、前記ボンディングパッド
上にボールボンディング法で金属ボールを接続する半導
体装置の製造方法である。The invention according to claim 2 is a method for manufacturing a semiconductor device, in which a metal ball is connected to the bonding pad by a ball bonding method instead of the means of depositing the first metal film through the resist.
請求項３記載の発明は、前記請求項１または２記載の発
明において、前記レジストを介して第二の金属膜を被着
する手段に代えて、前記絶縁膜の少なくとも一部を除去
する半導体装置の製造方法である。The invention according to claim 3 is the semiconductor device according to the invention according to claim 1 or 2, in which at least a part of the insulating film is removed instead of the means for depositing the second metal film through the resist. This is a manufacturing method.
請求項４記載の発明は、前記請求項１．２または３記載
の発明において、前記金属膜または金属ボールを、鉛を
含有しない金属で形成する半導体装置の製造方法である
。The invention according to claim 4 is the method for manufacturing a semiconductor device according to the invention according to claim 1.2 or 3, wherein the metal film or the metal ball is formed of a metal that does not contain lead.
請求項５記載の発明は、前記請求項１．２．３または４
記載の発明において、前記バンブを鉛−スズ合金よりも
熱抵抗の小さい金属で構成するものである。The invention according to claim 5 is the invention according to claim 1.2.3 or 4.
In the described invention, the bump is made of a metal having a lower thermal resistance than a lead-tin alloy.
請求項６記載の発明は、ペレット取付は基板と、封止用
半田を介して上記ペレット取付は基板上に接続されたキ
ャップと、前記請求項１．２．３．４または５記載の発
明により得られたバンブを介して上記ペレット取付は基
板に実装されるとともに、伝熱用半田を介して上記キャ
ップの裏面に接続されたペレットとからなるマイクロチ
ップキャリヤ形の半導体装置である。The invention according to claim 6 is characterized in that the pellet is attached to a substrate, the pellet is attached to a cap connected to the substrate via sealing solder, and according to the invention according to claim 1.2.3.4 or 5, The above-mentioned pellet attachment is mounted on the substrate via the obtained bump, and the pellet is connected to the back surface of the above-mentioned cap via heat transfer solder, thereby forming a microchip carrier type semiconductor device.
請求項７記載の発明は、前記マイクロチップキャリヤ形
の半導体装置において、前記バンブを、その融点が前記
封止用半田および伝熱用半田の融点よりも高く、かつ、
前記ペレットを前記ベレ。According to a seventh aspect of the invention, in the microchip carrier type semiconductor device, the bump has a melting point higher than that of the sealing solder and the heat transfer solder, and
Add the pellet to the top.
ト取付は基板に実装する際、その表面に酸化膜が生じな
い金属で構成するものである。The mounting method is made of metal that does not form an oxide film on the surface when mounted on the board.
請求項８記載の発明は、前記請求項１．２．３．４また
は５記載の発明により得られたバンブを介してペレット
をフィルムテープのリードに接続したテープキャリヤ方
式の半導体装置である。The invention according to claim 8 is a tape carrier type semiconductor device in which a pellet is connected to a lead of a film tape via the bump obtained by the invention according to claim 1.2.3.4 or 5.
請求項１記載の発明によれば、第一の金属膜の表面を平
坦化した後、その上に第二の金属膜を被着するので、均
一な高さのバンブが得られる。According to the first aspect of the invention, after the surface of the first metal film is flattened, the second metal film is deposited thereon, so that bumps of uniform height can be obtained.
請求項２記載の発明によれば、金属ボールの表面を平坦
化した後、その上に第二の金属膜を被着するので、均一
な高さのバンブが得られる。According to the second aspect of the invention, after the surface of the metal ball is flattened, the second metal film is deposited thereon, so that bumps of uniform height can be obtained.
請求項３記載の発明によれば、第一の金属膜または金属
ボールのみによって、バンブを形成することができるの
で、第一の金属膜または金属ボール」二に第二の金属膜
を被着する工程を省略することができる。According to the third aspect of the invention, since the bump can be formed only by the first metal film or metal ball, the second metal film is attached to the first metal film or metal ball. The process can be omitted.
請求項４記載の発明によれば、放射性同位元素の含有慣
が多い鉛がバンプ中に存在しないので、バンブから発生
するα線に起因する集積回路の誤動作を有効に防止する
ことができる。According to the fourth aspect of the invention, since lead, which often contains radioactive isotopes, is not present in the bumps, it is possible to effectively prevent malfunctions of the integrated circuit caused by alpha rays generated from the bumps.
請求項５記載の発明によれば、バンブの熱抵抗が小さい
ので、その分、パッケージの熱抵抗を小さ（することが
できる。According to the fifth aspect of the invention, since the thermal resistance of the bump is small, the thermal resistance of the package can be reduced accordingly.
請求項７記載の発明によれば、キャップをペレット取付
は基板に半田付けする際、バンブの再溶融が防止される
ので、ペレットとペレット取付は基板との間の接続信頼
性が向上する。また、フラックスを廃止することができ
るので、フラックスに起因するバンブ中のボイドの発生
が防止され、ペレットとペレット取付は基板との間の接
続信頼性が向上する。According to the seventh aspect of the invention, remelting of the bump is prevented when the cap is soldered to the board for pellet mounting, so that the reliability of the connection between the pellet and the board for pellet mounting is improved. Furthermore, since flux can be omitted, voids in the bumps caused by flux are prevented from occurring, and the reliability of the connection between the pellet and the pellet mounting board is improved.
以下、実施例により、本発明を詳述する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.
〔実施例１〕
第１図（ａ）〜（ｉ）は、本発明の一実施例である半導
体装置の製造方法を示す半導体ウェハの要部断面図、第
２図は、この製造方法により得られたバンブを介して半
導体ペレットをペレット取付は基板に実装した半導体装
置の要部断面図である。[Example 1] FIGS. 1(a) to (i) are cross-sectional views of main parts of a semiconductor wafer showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. This is a cross-sectional view of a main part of a semiconductor device in which a semiconductor pellet is mounted on a substrate through a bump.
以下は、本実施例１によるバンブの形成方法である。The following is a method for forming bumps according to Example 1.
第１図（ａ）において、半導体ウェハ１は、例えばガリ
ウム（Ｇａ）上素（Ａｓ）化合物の単結晶である。ウェ
ハ１の主面には、メモリ集積回路あるいは論理集積回路
などの半導体集積回路（図示せず）が形成されている。In FIG. 1(a), a semiconductor wafer 1 is, for example, a single crystal of a gallium (Ga) element (As) compound. On the main surface of the wafer 1, semiconductor integrated circuits (not shown) such as memory integrated circuits or logic integrated circuits are formed.
ウェハ１の゛表面には、例えばＰ Ｓ Ｇ（Ｐｈｏｓｐ
ｈｏ ５ｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ）や、窒化シリコ
ン（Ｓ ｌ：＋Ｎ＜） すどからなるパソンベ〜ジョ
ン膜２が被覆されている。このパッシベーション膜２の
所定箇所には、開孔３が形成され、この開孔３の底部に
露出した最上層配線でボンディングパッド４が構成され
ている。このボンディングパッド４を構成する配線の材
料は、例えば金（ΔＵ）−モリブデン（ＭＯ）合金であ
る。On the surface of the wafer 1, for example, PSG (Phosp
A passon region film 2 made of silicon nitride (Sl:+N<) is coated. An opening 3 is formed at a predetermined location of the passivation film 2, and a bonding pad 4 is formed by the uppermost layer wiring exposed at the bottom of the opening 3. The material of the wiring constituting this bonding pad 4 is, for example, a gold (ΔU)-molybdenum (MO) alloy.
そこでまず、ウェハ１の表面にホトレジスト５ヲ被着し
、このホトレジスト５をエツチングしてボンディングパ
ッド４の上方を開孔する（第１図（ｂ））。First, a photoresist 5 is deposited on the surface of the wafer 1, and the photoresist 5 is etched to form a hole above the bonding pad 4 (FIG. 1(b)).
次に、例えば蒸着法を用いて、ウェハ１の表面に第一の
金属膜６を被着する（第１図（Ｃ））。その膜厚は、例
えば５０μｍ程度である。このとき、金属膜６としては
、■ボンディングパッド４を構成する金属に対して接合
強度が大きい、■鉛が含有されていない、■鉛−スズ合
金よりも融点が高く、かつ、熱抵抗が小さい（−熱伝導
度が大きい）、という条件を備えた金属が選択される。Next, a first metal film 6 is deposited on the surface of the wafer 1 using, for example, a vapor deposition method (FIG. 1(C)). The film thickness is, for example, about 50 μm. At this time, the metal film 6: ■ has a high bonding strength with respect to the metal constituting the bonding pad 4, ■ does not contain lead, ■ has a higher melting point than a lead-tin alloy, and has a lower thermal resistance. (-high thermal conductivity) is selected.
これらの条件を備えた金属は、例えばニッケル（Ｎｉ）
上にアルミニウム（／ｌりを積層した金属である。その
他、チタン（Ｔｉ）またはクロム（Ｃｒ）上に銅（Ｃｕ
）またはアルミニウムを積層した金属でもよい。Metals that meet these conditions include nickel (Ni), for example.
It is a metal with aluminum layered on top.Other metals include copper (Cu) on titanium (Ti) or chromium (Cr).
) or a metal layered with aluminum.
続いて、リフトオフ法を用いて、ホトレジスト５とその
上に被着された金属膜６とを同時に除去し、ボンディン
グパッド４上に金属膜６を残す（第１図（ｄ））。Subsequently, using a lift-off method, the photoresist 5 and the metal film 6 deposited thereon are simultaneously removed, leaving the metal film 6 on the bonding pad 4 (FIG. 1(d)).
その後、ウェハｌの表面に絶縁膜７を被着し、金属膜６
をこの絶縁膜７て被覆する（第１図（ｅ））。After that, an insulating film 7 is deposited on the surface of the wafer l, and a metal film 6 is deposited on the surface of the wafer l.
is coated with this insulating film 7 (FIG. 1(e)).
この絶縁膜７は、例えばスピンナ（回転塗布装置）を用
いて被着したポリイミド樹脂である。This insulating film 7 is, for example, a polyimide resin deposited using a spinner (rotary coating device).
次に、絶縁膜７をエッチバックして絶縁膜７および金属
膜６の表面を平坦化する（第１図（ｆ））。Next, the insulating film 7 is etched back to planarize the surfaces of the insulating film 7 and the metal film 6 (FIG. 1(f)).
絶縁膜７をエッチバックするには、例えばイオンミリン
グ法を用いる。また、ポリッシング装置を用いてウェハ
ｌの表面を研暦してもよい。To etch back the insulating film 7, for example, an ion milling method is used. Alternatively, the surface of the wafer 1 may be polished using a polishing device.
続いて、ウェハ１の表面にホトレジスト８を被着し、こ
のホトレジスト８をエツチングして金属膜６の上方を開
孔する（第１図（粉）。Subsequently, a photoresist 8 is deposited on the surface of the wafer 1, and the photoresist 8 is etched to form a hole above the metal film 6 (FIG. 1 (powder)).
その後、例えば蒸着法を用いて、ウェハ１の表面に第二
の金属膜９を被着する（第１図（５））。Thereafter, a second metal film 9 is deposited on the surface of the wafer 1 using, for example, a vapor deposition method (FIG. 1(5)).
金属膜９の膜厚は、前記第一の金属膜６よりも薄く、例
えば５μｍ程度である。このとき、金属膜９としては、
■第一の金属膜６を構成する金属に対して接合強度が大
きい、■鉛が含有されていない、■鉛−スズ合金よりも
融点が高く、かつ、熱抵抗が小さい、０表面に酸化膜が
生じ難い、という条件を備えた金属が選択される。これ
らの条件を備えた金属は、例えばニッケル上に金−ゲル
マニウム（Ｇｅ）共晶合金を積層した金属である。The thickness of the metal film 9 is thinner than the first metal film 6, for example, about 5 μm. At this time, the metal film 9 is
■High bonding strength with respect to the metal constituting the first metal film 6; ■Does not contain lead; ■Has a higher melting point and lower thermal resistance than a lead-tin alloy; 0. Oxide film on the surface. A metal is selected that has the condition that it is unlikely to occur. A metal that meets these conditions is, for example, a metal in which a gold-germanium (Ge) eutectic alloy is laminated on nickel.
その他、チタンまたはクロム上に金−ゲルマニウム共晶
合金を積層した金属でもよい。In addition, a metal in which a gold-germanium eutectic alloy is laminated on titanium or chromium may be used.
最後に、リフトオフ法を用いて、ホトレジスト８とその
上に被着された金属膜９とを同時に除去することにより
、ボンディングパッド４上に金属膜６．９からなる本実
施例１のバンブ１０ａが形成される（第１図（＋））。Finally, by simultaneously removing the photoresist 8 and the metal film 9 deposited thereon using a lift-off method, the bump 10a of the first embodiment made of the metal film 6.9 is formed on the bonding pad 4. formed (Fig. 1 (+)).
次に、上記製造方法により得られた半導体ペレットを搭
載したマイクロチップキャリヤの構成を第２図に示す。Next, FIG. 2 shows the structure of a microchip carrier on which semiconductor pellets obtained by the above manufacturing method are mounted.
図において、半導体ベレッ）１１は、ペレット取付は基
板１２とキャップ１３とからなるパッケージの内部に封
止されている。キャップ１３は、封止用半田１４を介し
てペレット取付は基板１２に接続されている。ベレッ）
１１は、前記金属膜６．９からなるバンブ１０ａを介し
てペレット取付は基板１２に実装されるとともに、伝熱
用半田１５を介してキャップ１３の裏面に接続されてい
る。In the figure, a semiconductor pellet (11) is sealed inside a package consisting of a substrate (12) and a cap (13). The cap 13 is connected to the pellet mounting board 12 via a sealing solder 14. Beret)
11 is mounted on the substrate 12 via the bump 10a made of the metal film 6.9, and is connected to the back surface of the cap 13 via the heat transfer solder 15.
キャップ１３は、例えば銅−タングステン（Ｗ）合金で
構成されている。ペレット取付は基板１２は、例えばア
ルミナ（ＡＡ２０．ａ） で構成され、内部には、例
えばタングステンからなる多層配線（図示せず）が形成
されている。ペレット取付は基板１２の上面には、内部
の多層配線と電気的に接続された電極１６が形成されて
いる。この電極１６は、例えばアルミニウムからなり、
その表面には、例えば金−ゲルマニウム共晶合金のメツ
キが施されている。The cap 13 is made of, for example, a copper-tungsten (W) alloy. For pellet attachment, the substrate 12 is made of, for example, alumina (AA20.a), and a multilayer wiring (not shown) made of, for example, tungsten is formed inside. For pellet mounting, an electrode 16 is formed on the upper surface of the substrate 12, which is electrically connected to the internal multilayer wiring. This electrode 16 is made of aluminum, for example,
Its surface is plated with, for example, a gold-germanium eutectic alloy.
キャップ１３とペレット取付は基板１２とを接続する封
止用半田１４は、例えば鉛８０％−スズ２０％の半田で
構成され、その融点は、２８０℃前後である。また、ペ
レッ）１１とキャップ１３とを接続する伝熱用半田１５
は、上記封止用半田１４と同一組成の半田で構成されて
いる。The sealing solder 14 that connects the cap 13 and the pellet mounting board 12 is made of, for example, 80% lead-20% tin solder, and its melting point is around 280°C. In addition, heat transfer solder 15 connects the pellet 11 and the cap 13.
is made of solder having the same composition as the sealing solder 14 described above.
上記した構成のマイクロチップキャリヤを組み立てるに
は、まず、ペレット１１をペレット取付け基板１２上に
載置する。このとき、ペレット取付は基板１２の電極１
６と、ペレット１１のバンブ１０ａとが重なるように位
置決めを行う。To assemble the microchip carrier configured as described above, first, the pellet 11 is placed on the pellet mounting substrate 12. At this time, the pellet is attached to the electrode 1 of the substrate 12.
6 and the bump 10a of the pellet 11 are positioned so that they overlap.
次に、ボンディングツール（図示せず）でペレット１１
およびペレット取付は基板１２に適度な圧および熱を加
え、バンブ１０ａの表面の金−ゲルマニウム共晶合金と
、電極１６の表面の金−ゲルマニウム共晶合金メツキ層
とを互いに熱拡散させることによって、バンブｌＯａと
電極１６とを接続する。Next, the pellet 11 is bonded using a bonding tool (not shown).
And the pellet attachment is carried out by applying appropriate pressure and heat to the substrate 12 and causing the gold-germanium eutectic alloy on the surface of the bump 10a and the gold-germanium eutectic alloy plating layer on the surface of the electrode 16 to mutually diffuse. The bump lOa and the electrode 16 are connected.
次に、封止用半田１４および伝熱用半田１５の融点（２
８０℃）、またはそれよりも幾分高い温度の加熱炉（図
示せず）内でキャップ１３をペレット取付は基板１２に
半田付けするとともに、ペレッ）１１をキャップ１３の
裏面に半田付けする。Next, the melting points (2
For pellet mounting, the cap 13 is soldered to the substrate 12 in a heating furnace (not shown) at a temperature of 80° C. or slightly higher than that, and the pellet 11 is soldered to the back surface of the cap 13.
このとき、バンブ１０ａおよび電極１６の融点は、封止
用半田１４ （伝熱用半田１５）の融点よりも遥かに高
い（金−ゲルマニウム共晶合金−３５６℃、アルミニウ
ムー６６０℃、ニッケル＝１４５５℃）ので、バンブ１
０ａが再溶融する虞れは全くない。At this time, the melting points of the bumps 10a and the electrodes 16 are much higher than the melting points of the sealing solder 14 (heat transfer solder 15) (gold-germanium eutectic alloy - 356°C, aluminum - 660°C, nickel = 1455°C). ℃), so BAMB1
There is no possibility that Oa will re-melt.
このようにして得られたマイクロチップキャリヤは、例
えばＣＣＢバンプ１７を介してモジュール基板１８に実
装される。このとき、ＣＣＢバンブ１７には、例えば鉛
４０％−スズ６０％の低融点半田（融点＝１８８℃）が
使用される。The microchip carrier thus obtained is mounted on a module substrate 18 via, for example, CCB bumps 17. At this time, for the CCB bump 17, for example, a low melting point solder of 40% lead and 60% tin (melting point = 188° C.) is used.
以上の構成からなる本実施例１によれば、次のような効
果を得ることができる。According to the first embodiment having the above configuration, the following effects can be obtained.
（１）、ボンディングパッド４上に被着された第一の金
属膜６の表面をエッチバックで平坦化した後、その上に
第二の金属膜９を被着するので、均一な高さのバンブｌ
Ｏａを形成することができる。(1) After the surface of the first metal film 6 deposited on the bonding pad 4 is flattened by etch-back, the second metal film 9 is deposited thereon, so that it has a uniform height. bumble l
Oa can be formed.
その結果、ペレット１１とペレット取付は基板１２との
間の接続信頼性が向」ニする。As a result, the reliability of the connection between the pellet 11 and the substrate 12 when the pellet is attached is improved.
（２） 、ペレット１１のバンブ１０ａと、ペレット取
付は基板１２の電極１６との接続は、金−ゲルマニウム
共晶合金の熱拡散を利用して行うので、フラックスを使
用する必要がない。(2) Since the connection between the bump 10a of the pellet 11 and the electrode 16 of the substrate 12 for attaching the pellet is performed using thermal diffusion of the gold-germanium eutectic alloy, there is no need to use flux.
その結果、フラックスの使用に起因するバンブ１０ａ中
のボイドの発生を防止することができるので、ペレット
１１とペレット取付は基板Ｉ２との間の接続信頼性が向
上する。As a result, the generation of voids in the bumps 10a due to the use of flux can be prevented, so that the reliability of the connection between the pellets 11 and the substrate I2 when the pellets are attached is improved.
（３）、バンブ１０ａおよび電極１６の融点は、封止用
半田１４ （伝熱用半田１５）の融点よりも遥かに高い
ので、キャップ１３をペレット取付は基板１２に半田付
けする際、加熱炉内でバンブｌＯａや電極１６が再溶融
する虞れは全くない。(3) Since the melting points of the bumps 10a and the electrodes 16 are much higher than the melting points of the sealing solder 14 (heat transfer solder 15), when attaching the cap 13 to the substrate 12 using a heating furnace, There is no possibility that the bump lOa or the electrode 16 will re-melt inside.
その結果、ペレッ）１１とペレット取付は基板１２との
間の接続信頼性が向上する。As a result, the connection reliability between the pellet 11 and the substrate 12 when the pellet is attached is improved.
（４）、バンブ１０ａや電極１６は、放射性同位元素の
含有量が多い鉛を含んでいないので、バンブＩＯａや電
極１６から発生するα線による集積回路の誤動作を有効
に防止することができる。(4) Since the bump 10a and the electrode 16 do not contain lead, which has a high content of radioactive isotopes, it is possible to effectively prevent malfunctions of the integrated circuit due to alpha rays generated from the bump IOa and the electrode 16.
（５）、バンブ１０ａを構成する金属膜６．９の熱伝導
度（例えば、金−ゲルマニウム共晶合金−０，５７ｃａ
ｌ／ｃｍ、ｓ、 ”Ｃ、アルミニウムー０．４８７ ｃ
ａｌ／ｃｍ、ｓ、ｔ：、ニー／ケル＝ Ｑ、 ２ｃａｌ
／ｃｍ、 ｓ、 ｔ ）は、従来のＣＣＢバンプを構成
する半田の熱伝導度（例えば、鉛９８％〜スズ２％の半
田＝ ０．０９ ｃａｌ／ｃｍ。(5) Thermal conductivity of the metal film 6.9 constituting the bump 10a (for example, gold-germanium eutectic alloy -0.57ca
l/cm, s, "C, aluminum - 0.487 c
al/cm, s, t:, knee/kel = Q, 2cal
/cm, s, t) is the thermal conductivity of the solder constituting the conventional CCB bump (for example, solder of 98% lead to 2% tin = 0.09 cal/cm.
ｓ、ｔ）よりも遥かに大きい。すなわち、バンブ１０ａ
の熱抵抗は、従来のＣＣＢバンプの熱抵抗よりも遥かに
小さいので、その分、熱抵抗の小さいマイクロチップキ
ャリヤが得られる。s, t). That is, the bump 10a
Since the thermal resistance of the CCB bump is much smaller than that of the conventional CCB bump, a microchip carrier with a correspondingly low thermal resistance can be obtained.
（６）バンブ１０ａを構成する金属膜６．９ （例えば
、金−ゲルマニウム共晶合金、アルミニウム、ニッケル
）の機械的強度は、従来のＣＣＢバンブを構成する半田
（鉛−スズ合金）の機械的強度よりも大きい。(6) The mechanical strength of the metal film 6.9 (for example, gold-germanium eutectic alloy, aluminum, nickel) constituting the bump 10a is higher than that of the solder (lead-tin alloy) constituting the conventional CCB bump. greater than strength.
その結果、ペレット１１とペレット取付は基板１２との
間の接続信頼性が向上する。As a result, the connection reliability between the pellet 11 and the substrate 12 when the pellet is attached is improved.
（７）、ペレット１１の表面にポリイミド樹脂からなる
絶縁膜７を被着したので、ペレット１１とバンブ１０ａ
とペレット取付は基板１２との間の熱膨張率の差に起因
する熱応力を有効に緩和することができる。(7) Since the insulating film 7 made of polyimide resin is applied to the surface of the pellet 11, the pellet 11 and bump 10a
The pellet attachment can effectively alleviate thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the substrate 12 and the substrate 12 .
その結果、ペレット１１とペレット取付は基板１２との
間の接続信頼性が向上する。As a result, the connection reliability between the pellet 11 and the substrate 12 when the pellet is attached is improved.
（８）、ペレット１１の表面にポリイミド樹脂からなる
絶縁膜７を被着したので、ペレット取付は基板１２やキ
ャップ１３に含有された放射性同位元素から発生するα
線による集積回路の誤動作を有効に防止することができ
る。(8) Since the insulating film 7 made of polyimide resin is coated on the surface of the pellet 11, the pellet attachment is caused by α generated from the radioactive isotope contained in the substrate 12 and the cap 13.
Malfunctions of the integrated circuit due to wires can be effectively prevented.
〔実施例２〕
第３図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の他の実施例である半
導体装置の製造方法を示す半導体ウェハの要部断面図、
第４図は、この製造方法により得られたバンプを介して
ペレットをフィルムテープのインナリード部に接続した
半導体装置の要部断面図である。[Example 2] FIGS. 3(a) to 3(e) are sectional views of main parts of a semiconductor wafer showing a method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a sectional view of a main part of a semiconductor device in which a pellet is connected to an inner lead portion of a film tape via a bump obtained by this manufacturing method.
以下は、本実施例２によるバンプの形成方法である。The following is a method for forming bumps according to the second embodiment.
第３図（ａ）において、例えばガリウムーヒ素化合物の
単結晶からなるウェハ１の主面には、メモリ集積回路あ
るいは論理集積回路などの半導体集積回路（図示せず）
が形成されている。ウェハ１の表面には、例えばＰＳＧ
や、窒化シリコンなどからなるパッシベーション膜２が
被覆されている。In FIG. 3(a), a semiconductor integrated circuit (not shown) such as a memory integrated circuit or a logic integrated circuit is mounted on the main surface of a wafer 1 made of, for example, a single crystal of a gallium-arsenide compound.
is formed. On the surface of the wafer 1, for example, PSG
A passivation film 2 made of silicon nitride or the like is coated.
このパッシベーション膜２の所定箇所には、開孔３が形
成され、この開孔３の底部に露出した最上層配線でボン
ディングパッド４が構成されている。このボンディング
パッド４を構成する配線の材料は、例えば金−モリブデ
ン合金である。An opening 3 is formed at a predetermined location of the passivation film 2, and a bonding pad 4 is formed by the uppermost layer wiring exposed at the bottom of the opening 3. The material of the wiring constituting this bonding pad 4 is, for example, a gold-molybdenum alloy.
そこでまず、公知のボールボンディング装置（図示せず
）を用いて、ボンディングパッド４上に金属ボール１９
を接続する（第３図Ｑ）））。この金属ボール１９は、
例えば金（Ａｕ）で構成されている。First, a metal ball 19 is placed on the bonding pad 4 using a known ball bonding device (not shown).
(Fig. 3 Q))). This metal ball 19 is
For example, it is made of gold (Au).
次に、ウェハ１の表面に絶縁膜７を被着し、金属ボール
１９をこの絶縁膜７で被覆する（第３図（Ｃ））。この
絶縁膜７は、例えばスピンナを用いて被着したポリイミ
ド樹脂である。Next, an insulating film 7 is deposited on the surface of the wafer 1, and the metal balls 19 are covered with this insulating film 7 (FIG. 3(C)). This insulating film 7 is, for example, a polyimide resin deposited using a spinner.
続いて、絶縁膜７をエッチバックして絶縁膜７および金
属ボール１９の表面を平坦化する（第３図（ｄ））。絶
縁膜７をエッチバックするには、例えばイオンミリング
法を用いる。また、ポリッシング装置を用いてウェハ１
の表面を研摩してもよい。Subsequently, the insulating film 7 is etched back to flatten the surfaces of the insulating film 7 and the metal balls 19 (FIG. 3(d)). To etch back the insulating film 7, for example, an ion milling method is used. In addition, the wafer 1 is polished using a polishing device.
The surface may be polished.
最後に、絶縁膜７をその一部が残るようにドライエツチ
ングすることにより、表面が平坦化された金属ボール１
９からなる本実施例２のバンプ１０ｂが形成される（第
３図（ｅ））。Finally, the surface of the metal ball 1 is flattened by dry etching the insulating film 7 so that a portion of it remains.
The bump 10b of Example 2 consisting of 9 is formed (FIG. 3(e)).
第４図は、上記製造方法により得られたバンプ１０ｂを
介してペレット１１をフィルムテープ２０のリード２１
に接続したテープキャリヤ方式の半導体装置である。FIG. 4 shows the pellet 11 being passed through the lead 21 of the film tape 20 through the bump 10b obtained by the above manufacturing method.
This is a tape carrier type semiconductor device connected to the
フィルムテープ２０は、例えばポリイミド樹脂からなり
、フィルムテープ２０に積層されたり一部２１は、例え
ば４２アロイからなる。リード２１のインナリード部２
１ａには、例えば金メツキが施されている。The film tape 20 is made of, for example, polyimide resin, and the portion 21 laminated on the film tape 20 is made of, for example, 42 alloy. Inner lead part 2 of lead 21
1a is plated with gold, for example.
バンプｌＯｂとリード２１との接続は、ボンディングツ
ール（図示せず）でペレット１１およびリード２１に適
度な圧および熱を加え、バンプ１０ｂを構成する金と、
インナリード部２１Ｈの表面の金メツキ層とを互いに熱
拡散させることによって行う。The connection between the bump lOb and the lead 21 is achieved by applying appropriate pressure and heat to the pellet 11 and the lead 21 using a bonding tool (not shown), and bonding the gold forming the bump 10b with the gold.
This is done by thermally diffusing the gold plating layer on the surface of the inner lead portion 21H to each other.
以上の構成からなる本実施例２によれば、次のような効
果を得ることができる。According to the second embodiment having the above configuration, the following effects can be obtained.
（１）、ボ上ディングバッド４上に接続された金属ボー
ル１９の表面をエッチバックで平坦化するので、表面が
平坦なバンプ１０ｂを形成することができる。(1) Since the surface of the metal ball 19 connected to the boarding pad 4 is planarized by etchback, it is possible to form the bump 10b with a flat surface.
その結果、バンプ１０ｂとインナリード部２１ａとの間
の接続強度（機械的強度）が向上し、信頼性の高いテー
プキャリヤ方式の半導体装置が得られる。As a result, the connection strength (mechanical strength) between the bump 10b and the inner lead portion 21a is improved, and a highly reliable tape carrier type semiconductor device is obtained.
（２）、金属ボール１９でバンプｔｏｂを形成するので
、メツキ法でバンプを形成する従来方式と異なり、バン
プ１０ｂを微小化することができる。(2) Since the bump tob is formed using the metal ball 19, the bump 10b can be miniaturized, unlike the conventional method in which the bump is formed by plating.
その結果、テープキャリヤ方式の半導体装置の実装密度
を向上させることができる。As a result, the packaging density of tape carrier type semiconductor devices can be improved.
（３）、メツキ法でバンプを形成する従来方式と異なり
、バンブ中に残留したメツキ液やガスを除去するための
後処理（ベータ処理など）が不要となるため、バンプ形
成工程を従来よりも簡略化することができる。(3) Unlike the conventional method of forming bumps using the plating method, there is no need for post-processing (beta treatment, etc.) to remove the plating liquid and gas remaining in the bumps, making the bump formation process easier than before. It can be simplified.
（４）、メツキ法でバンプを形成する従来方式と異なり
、メツキ電極用の下地金属膜が不要となるため、バンブ
形成工程を従来よりも簡略化することができる。(4) Unlike the conventional method of forming bumps by a plating method, a base metal film for the plating electrode is not required, so the bump forming process can be simplified compared to the conventional method.
（５）、ペレット１１の表面に、例えばポリイミド樹脂
からなる絶縁膜７を被着するので、ペレット１１の表面
を樹脂で封止する工程が不要となる。(5) Since the insulating film 7 made of, for example, polyimide resin is applied to the surface of the pellet 11, the step of sealing the surface of the pellet 11 with resin is not necessary.
（６）、上記（３）、（４）、（５）により、テープキ
ャリヤ方式の半導体装置の製造コストを低減することが
できる。(6) With the above (3), (4), and (5), it is possible to reduce the manufacturing cost of a tape carrier type semiconductor device.
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１．２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。The invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, but the present invention is not limited to Examples 1 and 2, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Needless to say.
例えば、前記実施例１の製造方法により得られタハンプ
を介してペレットをフィルムテープのリードに接続する
ことによって、テープキャリヤ方式の半導体装置を製造
することもできる。逆に、前記実施例２の製造方法によ
り得られたバンブをを介してペレットをペレット取付は
基板に実装することによって、マイクロチップキャリヤ
形の半導体装置を製造することもできる。For example, a tape carrier type semiconductor device can be manufactured by connecting the pellet obtained by the manufacturing method of Example 1 to the lead of a film tape via the tape. Conversely, a microchip carrier type semiconductor device can also be manufactured by mounting a pellet on a substrate via the bumps obtained by the manufacturing method of Example 2.
第一の金属膜（実施例１）や金属ボール（実施例２）の
表面を被覆する絶縁膜は、ポリイミド樹脂に限定される
ものではなく、例えばレジスト膜や、ＣＶＤ法で被着し
たＳ＋ＣｈｆｆＷなどを用いてもよい。The insulating film covering the surface of the first metal film (Example 1) and the metal ball (Example 2) is not limited to polyimide resin, and may be, for example, a resist film or S+ChffW deposited by CVD method. may also be used.
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
。A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.
（１）、ウェハのボンディングパッド上にバンブを形成
する際、上記ボンディングパッドｈｒごレジストを介し
て第一の金属膜を被着した後、」１記ウェハ上に上記金
属膜を覆う絶縁膜を被着し、次いで、上記絶縁膜をエッ
チバックしてその表面を平坦化した後、上記絶縁膜の表
面に露出した平坦な金属膜上にレジストを介して第二の
金属膜を被着する請求項１記載の発明によれば、均一な
高さのバンブが得られる。これにより、例えばペレット
取付は基板にペレットを実装する際の接続信頼性が向上
する。また、表面が平坦なバンブが得られるので、例え
ばテープキャリヤ方式の半導体装置においては、バンブ
とリードとの間の接続強度（機械的強度）が向上する。(1) When forming bumps on the bonding pads of the wafer, after depositing the first metal film on the bonding pads through the resist, an insulating film covering the metal film is placed on the wafer. and then etching back the insulating film to planarize its surface, and then depositing a second metal film via a resist on the flat metal film exposed on the surface of the insulating film. According to the invention described in item 1, bumps of uniform height can be obtained. This improves connection reliability when mounting pellets on a board, for example. Further, since a bump with a flat surface can be obtained, the connection strength (mechanical strength) between the bump and the lead is improved in, for example, a tape carrier type semiconductor device.
（２） 前記レジストを介して第一の金属膜を被着す
る手段に代えて、前記ボンディングパッド上にボールボ
ンディング法で金属ボールを接続する請求項２記載の発
明によれば、表面が平坦で、かつ、均一な高さのバンブ
が得られるので、請求項１記載の発明と同様の効果が得
られる。(2) According to the invention as set forth in claim 2, a metal ball is connected to the bonding pad by a ball bonding method instead of the means of depositing the first metal film through the resist. In addition, since bumps having a uniform height can be obtained, the same effect as that of the invention described in claim 1 can be obtained.
（３）、前記レジストを介して第二の金属膜を被着する
手段に代えて、前記絶縁膜の少なくとも一部を除去する
請求項３記載の発明によれば、第二の金属膜を被着する
工程を省略することができる。これにより、バンプ形成
工程が簡略化されるので、請求項１．２記載の発明の効
果と併せて、半導体装置の製造コストを低減することが
できる。(3) According to the invention according to claim 3, in which at least a part of the insulating film is removed instead of the means of depositing the second metal film through the resist, It is possible to omit the step of attaching the product. This simplifies the bump forming process, so that in addition to the effects of the invention described in claim 1.2, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
〔４）、前記金属膜または金属ボールを、鉛を含有しな
い金属で形成する請求項４記載の発明によれば、放射性
同位元素の含有量が多い鉛がバンプ中に存在しないので
、バンブから発生するα線に起因する集積回路の誤動作
を有効に防止することができる。[4] According to the invention according to claim 4, wherein the metal film or the metal ball is formed of a metal that does not contain lead, lead, which has a high content of radioactive isotopes, is not present in the bumps, so that the metal film or the metal ball is formed from a metal that does not contain lead. Malfunctions of integrated circuits caused by alpha rays can be effectively prevented.
（５）、前記バンブを鉛−スズ合金よりも熱抵抗の小さ
い金属で構成する請求項５記載の発明によれば、ペレッ
トを封止したパッケージの熱抵抗を小さくすることがで
きる。(5) According to the invention as set forth in claim 5, wherein the bump is made of a metal having a lower thermal resistance than a lead-tin alloy, the thermal resistance of the package in which the pellet is sealed can be reduced.
（６）、前記請求項１．２．３．４または５記載の発明
により得られたバンブを介してペレットをペレット取付
は基板に実装したマイクロチップキャリヤ形の半導体装
置において、前記バンブをその融点が半田の融点よりも
高く、かつ、前記ペレットを前記ペレット取付は基板に
実装する際、その表面に酸化膜が生じない金属で構成す
る請求項７記載の発明によれば、バンブの再溶融が防上
され乙ので、ベレン）とペレット取付け２Ｉ！、板との
間の接続信頼性が向上する。(6) The method of attaching pellets through the bumps obtained according to the invention according to claim 1.2.3.4 or 5 is a microchip carrier-type semiconductor device mounted on a substrate. According to the invention according to claim 7, wherein the pellet is made of a metal which is higher than the melting point of the solder and which does not form an oxide film on the surface of the pellet when the pellet is mounted on the board. Since it was protected, I installed Belen) and pellets 2I! , the reliability of the connection between the board and the board is improved.
また、ペレットをペレット取付け７［に半田付けする際
、フラックスを使用する必要がないので、フラックスに
起因するバンブ中のボイドの発生を防止することができ
、ペレット取付は基板にペレ７）を実装する際の接続信
頼性が向りする。In addition, since it is not necessary to use flux when soldering the pellet to the pellet mounting 7[, it is possible to prevent voids in the bump caused by flux, and the pellet mounting is performed by mounting the pellet 7) on the board. Improves connection reliability when connecting.
第１図（ａ）〜（１）は本発明の一実施例である半導体
装置の製造方法を示す半導体ウェハの要部断面図、第２
図はこの製造方法により得られたバンプを介して半導体
ペレットをペレット取付は基板に実装した半導体装置の
要部断面図、
第３図（ａ）〜（ｅ）は本発明の他の実施例である半導
体装置の製造方法を示す半導体ウェハの要部断面図、
第４図はこの製造方法により得られたバンプを介してペ
レットをフィルムテープのインナリード部に接続した半
導体装置の要部断面図、第５図は従来の半導体装置の要
部断面図である。
■・・・半導体ウェハ ２・・・バンシベーション膜、
３・・・開孔、４・・・ボンディングパッド、５．８
・ ・ ・ホトレジスト、６．９ ・ ・ ・金属膜、
７・・・絶縁膜、１０ａ、１０ｂ・・バンプ（突起電極
）、１１．３０・・・半導体ペレット、１２．３１・・
・ペレット取付は基板、１３．３２・・・キャップ、１
４．３３・・・封止用半田、１５．３５・・・伝熱用半
田、１６・・・電極、１７．３４．３６・・・ＣＣＢバ
ンブ、１８．３７・・・モジュール基板、１９・・・金
属ボール、２０・・・フィルムテープ、２１・・・リー
ド、２１ａ・ ・ ・インナリード部。
代理人 弁理士 筒 井 大 和1(a) to 1(1) are sectional views of main parts of a semiconductor wafer showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
The figure is a sectional view of a main part of a semiconductor device in which a semiconductor pellet is mounted on a substrate via bumps obtained by this manufacturing method. FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of a semiconductor wafer showing a method for manufacturing a semiconductor device; FIG. FIG. 5 is a sectional view of a main part of a conventional semiconductor device. ■...Semiconductor wafer 2...Vancivation film,
3... Opening hole, 4... Bonding pad, 5.8
・ ・ ・Photoresist, 6.9 ・ ・ ・Metal film,
7... Insulating film, 10a, 10b... Bump (protruding electrode), 11.30... Semiconductor pellet, 12.31...
・Pellet mounting is on the board, 13.32...cap, 1
4.33...Solder for sealing, 15.35...Solder for heat transfer, 16...Electrode, 17.34.36...CCB bump, 18.37...Module board, 19. ...Metal ball, 20...Film tape, 21...Lead, 21a...Inner lead part. Agent Patent Attorney Daiwa Tsutsui
Claims (1)
形成する際、前記ボンディングパッド上にレジストを介
して第一の金属膜を被着した後、前記半導体ウェハ上に
前記金属膜を覆う絶縁膜を被着し、次いで、前記絶縁膜
をエッチバックしてその表面を平坦化した後、前記絶縁
膜の表面に露出した平坦な金属膜上にレジストを介して
第二の金属膜を被着することを特徴とする半導体装置の
製造方法。 ２、前記レジストを介して第一の金属膜を被着する手段
に代えて、前記ボンディングパッド上にボールボンディ
ング法で金属ボールを接続することを特徴とする請求項
１記載の半導体装置の製造方法。 ３、前記レジストを介して第二の金属膜を被着する手段
に代えて、前記絶縁膜の少なくとも一部を除去すること
を特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製造
方法。 ４、前記金属膜または金属ボールは、鉛を含有しない金
属で構成されていることを特徴とする請求項１、２また
は３記載の半導体装置の製造方法。 ５、前記金属膜または金属ボールは、鉛−スズ合金より
も熱抵抗の小さい金属で構成されていることを特徴とす
る請求項１、２、３または４記載の半導体装置の製造方
法。 ６、ペレット取付け基板と、封止用半田を介して前記ペ
レット取付け基板に接続されたキャップと、請求項１、
２、３、４または５記載の製造方法により得られた突起
電極を介して前記ペレット取付け基板に実装されるとと
もに、伝熱用半田を介して前記キャップの裏面に接続さ
れた半導体ペレットとからなるマイクロチップキャリヤ
形の半導体装置。 ７、前記突起電極は、その融点が前記封止用半田および
伝熱用半田の融点よりも高く、かつ、前記半導体ペレッ
トを前記ペレット取付け基板に実装する際、その表面に
酸化膜が生じない金属で構成されていることを特徴とす
る請求項６記載の半導体装置。 ８、請求項１、２、３、４または５記載の製造方法によ
り得られた突起電極を介して半導体ペレットをフィルム
テープのリードに接続してなるテープキャリヤ方式の半
導体装置。[Claims] 1. When forming a protruding electrode on a bonding pad of a semiconductor wafer, after depositing a first metal film on the bonding pad through a resist, the metal film is deposited on the semiconductor wafer. Then, after etching back the insulating film to planarize its surface, a second metal film is deposited on the flat metal film exposed on the surface of the insulating film through a resist. 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: depositing. 2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, characterized in that instead of applying the first metal film through the resist, a metal ball is connected onto the bonding pad by a ball bonding method. . 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein at least a portion of the insulating film is removed instead of applying the second metal film through the resist. 4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, 2 or 3, wherein the metal film or the metal ball is made of a metal that does not contain lead. 5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the metal film or the metal ball is made of a metal having a lower thermal resistance than a lead-tin alloy. 6. A pellet mounting board; and a cap connected to the pellet mounting board via sealing solder;
A semiconductor pellet is mounted on the pellet mounting substrate via the protruding electrode obtained by the manufacturing method described in 2, 3, 4 or 5, and is connected to the back surface of the cap via heat transfer solder. A microchip carrier type semiconductor device. 7. The protruding electrode is made of a metal whose melting point is higher than the melting points of the sealing solder and the heat transfer solder, and which does not form an oxide film on its surface when the semiconductor pellet is mounted on the pellet mounting board. 7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the semiconductor device is comprised of: 8. A tape carrier type semiconductor device comprising a semiconductor pellet connected to a lead of a film tape via a protruding electrode obtained by the manufacturing method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29535188A JPH02142134A (en) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | Manufacture of semiconductor device and semiconductor device obtained through the same method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29535188A JPH02142134A (en) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | Manufacture of semiconductor device and semiconductor device obtained through the same method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02142134A true JPH02142134A (en) | 1990-05-31 |
Family
ID=17819484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29535188A Pending JPH02142134A (en) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | Manufacture of semiconductor device and semiconductor device obtained through the same method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02142134A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5600180A (en) * | 1994-07-22 | 1997-02-04 | Nec Corporation | Sealing structure for bumps on a semiconductor integrated circuit chip |
| US5956605A (en) * | 1996-09-20 | 1999-09-21 | Micron Technology, Inc. | Use of nitrides for flip-chip encapsulation |
| JP2000228486A (en) * | 1999-02-08 | 2000-08-15 | Rohm Co Ltd | Semiconductor chip and semiconductor device of chip-on- chip structure |
| US6657309B1 (en) | 1999-02-08 | 2003-12-02 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor chip and semiconductor device of chip-on-chip structure |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP29535188A patent/JPH02142134A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5600180A (en) * | 1994-07-22 | 1997-02-04 | Nec Corporation | Sealing structure for bumps on a semiconductor integrated circuit chip |
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| US6528894B1 (en) | 1996-09-20 | 2003-03-04 | Micron Technology, Inc. | Use of nitrides for flip-chip encapsulation |
| US6972249B2 (en) | 1996-09-20 | 2005-12-06 | Micron Technology, Inc. | Use of nitrides for flip-chip encapsulation |
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