JPH02224335A - 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
チップと基板と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等の
ために、例えば第２図に示すように、接着用メタル層と
してのＣｒ層、拡散防止メタル層としてのＣｕ層および
酸化保護メタル層としてのＡｕ層からなるバリアメタル
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としては、従来、例
えば次の二つの方法がある。

■ＩＣチップ表面に、チップ電極のハンダバンプ導通部
のみが露呈するように、Ｐ　Ｓ　Ｇ　（ｐｈｏｓｐｈ。

５ｉｌｉｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ）等のパッシベーション
膜を形成した後、Ｃｒ、ＣｕおよびＡｕを順次−様に蒸
着してバリアメタル層を形成し、このバリアメタル層表
面上にハンダバンプ形成部を除いてマスクを施し、その
後、バリアメタル層を電流通路とする電気ハンダメッキ
によりバリアメタル層表面上に所定量のハンダを付着さ
せ、そして、電気メッキ用のマスクを除去し、次いで、
付着したハンダをマスクとしてバリアメタル層のエツチ
ングを行なう。

■同じくパッシベーション膜を形成し、次いで、そのパ
ッシベーション膜の表面上にフォトレジストを一様に積
層した後、■の方法と同様にして、バリアメタル層およ
び電気メッキ用のマスクを形成し、そのバリアメタル層
表面上にハンダを付着させた後、まずは、電気メッキ用
のマスクを除去し、次いでハンダが付着した部分以外の
バリアメタル層を、その下層のフォトレジストとともに
除去する。つまり、リフトオフ法により不要な部分のバ
リアメタル層を除去する。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、従来の方法■、■によれば、いずれも、次に
列挙する問題点が残されている。

（ａ）バリアメタル層を蒸着法により形成するので、そ
の組成、膜厚等の制御が困難で、再現性が悪く、このた
め、得られるハンダバンプの密着強度やバンプ高さ等に
バラツキが生じる。

（ｂ）バリアメタル層の蒸着を行う際の真空引きに多く
の時間を要するため、量産時にはその生産性が著しく低
下する。

（Ｃ）蒸着によりバリアメタル層を形成するので、バリ
アメタル層をハンダバンプ形成部に相応する部分のみに
選択的に形成することは不可能で、バリアメタル層の不
要な部分をエツチングあるいはリフトオフ等により除去
する工程がどうしても必要になる。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、上記の諸問題点を一挙に解決すべくなされた
もので、その製造方法を実施例に対応する第１図を参照
しつつ説明すると、本発明は、電気部品（ＩＣチップ）
１の表面に、導電材（電極）２のみが露呈するように絶
縁膜（パッシベーション膜）３を形成した後、Ａｌ製薄
膜４を一様に形成し、そのＡｌ製薄膜４の表面上をハン
ダバンプ形成部に相応する部分を除いて絶縁層（例えば
ガラス膜）５により被覆し、次いで、露呈しているＡ１
１薄膜４上にメッキ法によりＮｉ層８を積層した後に、
Ａｌ製薄膜４を電気通路とする電気ハンダメッキを施す
ことを特徴としている。

〈作用〉 バリアメタル層形成前に電気ハンダメッキ時の電流通路
としてのＡｌＩ薄膜を形成しておくことにより、バリア
メタル層としてのＮｉ層を、膜厚等の制御、および処理
工程が簡単な無電解メッキ法により形成することが可能
になる。また、無電解メッキ法を用いることにより、Ｎ
ｉ層をハンダバンプ形成部に相応する部分のみに選択的
に形成することが可能になる。

〈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１のＡｌ製製電極側側面を、ＰＳＧ製
のパッシベーション膜３により被覆し、淡いで、パッシ
ベーション膜３の表面上を、電極２のハンダバンプ導通
部に相応する部分を除いてフォトレジスト膜１１により
被覆した後（図〔ａ〕）、そのフォトレジスト膜１１を
マスクとしてパッシベーション膜３のエツチングを行い
、次いで、フォトレジスト膜１１を除去する（図〔ｂ〕
）。なお、パッシベーション膜３のエッチャントとして
は、ＢＨＦ（バッフアートフッ酸）を用いる。

次に、スパッタリング法によりＡｌ製薄膜４を一様に形
成する（図〔Ｃ〕）。なお、このＡｌ！ｖ薄膜４の膜厚
は、後の電気ハンダメッキ工程において、メッキ電流を
全域に亘って充分均一に供給できる程度にまで厚くして
おく。

次に、Ａｌ製薄膜４の表面上に、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
合物の溶液を一様に塗布した後、焼成してガラス膜５を
形成し、次いで、ガラス膜５の表面を、ハンダバンプ形
成部に相応する部分を除いてフォトレジスト膜６により
被覆しく図〔ｄ〕）、この状態で、フォトレジスト膜６
をマスクとしてガラス膜５のエツチングを行い、次いで
フォトレジスト膜６を除去する（図〔ｅ〕）。なお、ガ
ラス膜５のエッチャントとしてはＢＨＦを用いる。

次に、露呈したＡｌ！！薄膜４の表面を、脱脂、洗浄し
た後、その表面にジンケート処理を施して、その表面層
にＺｎ層７を形成しく図〔ｆ〕）、次いで無電解Ｎｉメ
ッキにより、Ａｌ製薄膜４上にＮｉ層８を積層する（図
〔ｇ〕）。

次に、水洗いを行った後、Ｃｕメッキ浴中で、Ａｌ製薄
膜４を電流通路とする電解メッキにより、Ｎｉ層層上上
Ｃｕ　ｉｉ　９を積層しく図〔ｈ〕）、次いで、水洗い
を行った後、ハンダメッキ浴中で、Ａｌ製薄膜４を電流
通路とする電解メッキにより、Ｃｕ層層上上所定量のハ
ンダ１０を付着させる（図〔ｉ〕）。

そして、水洗いを行った後、付着したハンダ１０をマス
クとして、ガラス膜５、およびＡｌ製薄膜４のエツチン
グを順次行うことによって、第１図（ｊ）に示すような
、ＩＣチップの電極２にＡｌ製薄膜４、Ｎｉ層８および
Ｃｕ層９を介して導通ずるハンダ１０を得る。なお、ガ
ラス膜５のエッチャントとしてはＢＨＦ、また、Ａｌ製
薄膜４のエッチャントとしてはリン酸系の溶液を用いる
。

このエツチング工程が終了した後に、必要であれば、ハ
ンダ１０を融点以上に加熱してハンダ１０を球状に成形
する。

ここで、バリアメタル層してのＮｉ層を形成する際の無
電解メッキ法は、再現性が良く、かつ、形成膜の強度が
蒸着法に対して１０倍以上も高く、しかも形成膜の膜厚
をミクロンオーダで均一に制御できることから、得られ
るハンダバンプの密着強度、バンプ高さの均一性を高め
ることができる。

なお、Ｎｉ層８をＡｌ製薄膜４を電流通路とする電解メ
ッキ法により形成することができることは勿論であるが
、処理工程の容易さの点から、無電解メッキ法を採用し
た方が有利である。

また、Ｃｕ層９は、ハンダ１０の付着強度をより高める
ために形成したもので、必ずしも必要ではない。

〈発明の効果〉 本発明によれば、ＩＣチップ等の電極とハンダバンプ間
のバリアメタル層を、メッキ法により形成できるので、
バリアメタル層の強度およびその膜厚の均一性を蒸着法
に比して高めることができ、密着強度が高く、かつ、バ
ンプ高さが均一なハンダバンプを得ることができる。こ
れにより、フリップチップ実装等を行うに当り、その接
続の確実性が増し、ひいては、製品の歩留りが向上する
。

さらに、メッキ法は蒸着法に比して、その処理時間が短
いこと、しかも従来行われていたエツチングあるいはリ
フトオフ工程が不要なことから、量産時に、その生産性
が従来に比して著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１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。 第２図は従来のハンダバンプの構造例を示す断面図であ
る。 １・・・ＩＣチップ ２・・・電極 ３・・・パッシベーション膜 ４・・・Ａｌ製薄膜 ５・・・ガラス膜 ８・・・Ｎｉ層 １０・・・ハンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＩＣチップ等の電気部品表面に沿う導電材導通するハン
   ダバンプを電気メッキにより形成する方法であって、上
   記電気部品の表面に、上記導電材のハンダバンプ導通部
   のみが露呈するように絶縁膜を形成した後、Ａｌ製薄膜
   を一様に形成し、そのＡｌ製薄膜の表面上をハンダバン
   プ形成部に相応する部分を除いて絶縁層により被覆し、
   次いで、露呈しているＡｌ製薄膜上にメッキ法によりＮ
   ｉ層を積層した後に、上記Ａｌ製薄膜を電流通路とする
   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。