JPH0239537A - 半田めっき方法 - Google Patents
半田めっき方法Info
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- JPH0239537A JPH0239537A JP18815088A JP18815088A JPH0239537A JP H0239537 A JPH0239537 A JP H0239537A JP 18815088 A JP18815088 A JP 18815088A JP 18815088 A JP18815088 A JP 18815088A JP H0239537 A JPH0239537 A JP H0239537A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (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、半田めっき方法に関し、特に、半導体装置等
の基板上の配線に電極を形成する半田めっき方法に関す
る。
の基板上の配線に電極を形成する半田めっき方法に関す
る。
半導体装置等の配線に電極を形成する方法として半田め
っきが一般的に行なわれている。
っきが一般的に行なわれている。
従来、たとえば第２図に示す様な半導体ウェハ１ （以
下単に「ウェハ」と呼称する）上の、配線１ａに絶縁被
膜１ｂによる区画を設け、配線ｌａ上に半田電極ＩＣを
めっきする方法として、第５図（Ａ）〜（Ｅ）に示す様
な工程で行なっていた。
下単に「ウェハ」と呼称する）上の、配線１ａに絶縁被
膜１ｂによる区画を設け、配線ｌａ上に半田電極ＩＣを
めっきする方法として、第５図（Ａ）〜（Ｅ）に示す様
な工程で行なっていた。
半田印刷工程（Ａ）では、絶縁被膜に区画をバターニン
グしたウェハ１に同じ区画パターンのマスク２を重ね合
せ、半田ペースト３（半田粒子をフラックスで練ったも
の）をスキージ４により印刷する。検査工程（Ｂ）で印
刷良否検査を行なう。
グしたウェハ１に同じ区画パターンのマスク２を重ね合
せ、半田ペースト３（半田粒子をフラックスで練ったも
の）をスキージ４により印刷する。検査工程（Ｂ）で印
刷良否検査を行なう。
半田リフロー工程（Ｃ）では、ヒータ５ａを設けた加熱
板５上でウェハ１を加熱して半田を溶解し半田電極ＩＣ
を配ｖＡ１ａにめっきする。洗浄工程（Ｄ）で、半田ペ
ースト３内に含まれるフラックスを洗浄槽６内に設けた
洗浄液６ａに超音波洗浄器６ｂ等を並用して成る洗浄槽
に浸漬して洗浄する。乾燥工程（Ｅ）で洗浄液を乾燥す
る。以上の様に工程が複雑であるため、多大の時間を要
する上に自動化が極めて困難であった。更に、半田粒径
の制約があるため、半導体装置等の微細化に対応できな
いという大きな問題があった。
板５上でウェハ１を加熱して半田を溶解し半田電極ＩＣ
を配ｖＡ１ａにめっきする。洗浄工程（Ｄ）で、半田ペ
ースト３内に含まれるフラックスを洗浄槽６内に設けた
洗浄液６ａに超音波洗浄器６ｂ等を並用して成る洗浄槽
に浸漬して洗浄する。乾燥工程（Ｅ）で洗浄液を乾燥す
る。以上の様に工程が複雑であるため、多大の時間を要
する上に自動化が極めて困難であった。更に、半田粒径
の制約があるため、半導体装置等の微細化に対応できな
いという大きな問題があった。
本発明は、時間を短縮すると共に自動化を容易とし、か
つ微細化に対応できる半田めっき方法を提供することを
目的とする。
つ微細化に対応できる半田めっき方法を提供することを
目的とする。
上記の目的は、本発明によれば、基板上の配線に電極を
形成する半田めっき方法において、配線の電極形成対象
部分の酸化膜を表面活性剤で除去しかつ該部分を該表面
活性剤で被覆する工程、 該部分の該表面活性剤を洗浄剤で除去しかつ該部分を該
洗浄剤で被覆する工程、 該部分の該洗浄剤を不活性溶剤で除去しかつ該部分を該
不活性溶剤で被覆する工程、および次に基板を、不活性
溶剤の層で外気から遮断された溶融半田浴中に、核層を
通して、浸漬した後取り出す工程 を含んで成ることを特徴とする半田めっき方法によって
達成される。
形成する半田めっき方法において、配線の電極形成対象
部分の酸化膜を表面活性剤で除去しかつ該部分を該表面
活性剤で被覆する工程、 該部分の該表面活性剤を洗浄剤で除去しかつ該部分を該
洗浄剤で被覆する工程、 該部分の該洗浄剤を不活性溶剤で除去しかつ該部分を該
不活性溶剤で被覆する工程、および次に基板を、不活性
溶剤の層で外気から遮断された溶融半田浴中に、核層を
通して、浸漬した後取り出す工程 を含んで成ることを特徴とする半田めっき方法によって
達成される。
（作 用）
本発明の方法においては、半田めっきによって電極を形
成しようとする部分の酸化膜を表面活性剤で除去すると
共にこの部分をこの表面活性剤で被覆するので、酸化膜
の除去によって露出された金属表面が外気と接触するこ
とがない。以後の工程でも、溶融半田浴中に基板が浸漬
されるまでの聞書に、この被覆が洗浄剤、そして不活性
溶剤によって順次置換され上記の被覆作用が継続される
ので、電極を形成される配線の部分は外気と接触するこ
となく清浄な配線金属表′面が維持される。
成しようとする部分の酸化膜を表面活性剤で除去すると
共にこの部分をこの表面活性剤で被覆するので、酸化膜
の除去によって露出された金属表面が外気と接触するこ
とがない。以後の工程でも、溶融半田浴中に基板が浸漬
されるまでの聞書に、この被覆が洗浄剤、そして不活性
溶剤によって順次置換され上記の被覆作用が継続される
ので、電極を形成される配線の部分は外気と接触するこ
となく清浄な配線金属表′面が維持される。
以上の工程はいずれも、微細な気泡の巻き込みのない浸
漬法で行なうことが望ましい。
漬法で行なうことが望ましい。
基板は、電極形成対象部分を不活性溶剤で被覆された状
態で、溶融半田浴を外気から遮断している不活性溶剤の
層に入る。これら２つの不活性溶剤は同種のものである
ことが望ましい。異種の場合、相互間の化学反応による
溶剤特性の劣化等の問題が発生しないことを確認する必
要がある。不活性溶剤の層は、半田浴を外気から遮断し
ながら、半田浴からの熱等の適当な熱源によって半田浴
と同等の温度に維持され、基板はこの層中でほぼ半田浴
温にまで加熱される。溶融半田浴中に浸漬された基板上
では、電極形成対象部分の配線金属と溶融半田が結合し
て半田めっきが行なわれる。溶融半田浴から取り出され
る際に、基板は再び不活性溶剤の層を通り、この不活性
溶剤と溶融半田の表面張力差によって、電極形成対象部
分以外の溶融半田が基板表面から脱落し、上記対象部分
に結合して残留した溶融半田が自己の表面張力によって
張り出した状態で半田電極を形成する。
態で、溶融半田浴を外気から遮断している不活性溶剤の
層に入る。これら２つの不活性溶剤は同種のものである
ことが望ましい。異種の場合、相互間の化学反応による
溶剤特性の劣化等の問題が発生しないことを確認する必
要がある。不活性溶剤の層は、半田浴を外気から遮断し
ながら、半田浴からの熱等の適当な熱源によって半田浴
と同等の温度に維持され、基板はこの層中でほぼ半田浴
温にまで加熱される。溶融半田浴中に浸漬された基板上
では、電極形成対象部分の配線金属と溶融半田が結合し
て半田めっきが行なわれる。溶融半田浴から取り出され
る際に、基板は再び不活性溶剤の層を通り、この不活性
溶剤と溶融半田の表面張力差によって、電極形成対象部
分以外の溶融半田が基板表面から脱落し、上記対象部分
に結合して残留した溶融半田が自己の表面張力によって
張り出した状態で半田電極を形成する。
基板が外部へ取り出されると、表面に残留する不活性溶
剤は、基板の持つ余熱によって外気中へ自然蒸発して取
り除かれる。
剤は、基板の持つ余熱によって外気中へ自然蒸発して取
り除かれる。
以下に、実施例によって本発明を更に詳しく説明する。
第１図は本発明にしたがった方法の１実施例を示す工程
図である。ウェハ１は図示してない搬送機構により、各
工程の槽内を■〜■の順に搬送処理される。
図である。ウェハ１は図示してない搬送機構により、各
工程の槽内を■〜■の順に搬送処理される。
本実施例は前処理区間８及び半田めっき区間９からなる
。前処理区間８において、酸化膜除去工程■に用いる槽
１０には、配線１ａの被めっき面に付着した酸化物を除
去し、金属表面を活性化する表面活性剤が満たされてい
る。洗浄工程■に用いる槽１１には前工程■の槽１０の
表面活性剤をウェハ１から洗い流す為の洗浄剤が満たさ
れている。不活性溶剤置換工程■に用いる槽１２は前工
程■の槽１１の洗浄剤を不活性溶剤と置換するための槽
で、循環ポンプ１３、超音波振動子１４および循環配管
１５を設けた置換槽１２ａおよび循環槽１２ｂから構成
され、不活性溶剤を循環ポンプ１３にて循環することに
より、前工程■の槽１１からウェハｌが持ち込んだ洗浄
液を循環槽側へ押し流し、置換槽１２ａ内に洗浄剤が入
り込むのを防止している。
。前処理区間８において、酸化膜除去工程■に用いる槽
１０には、配線１ａの被めっき面に付着した酸化物を除
去し、金属表面を活性化する表面活性剤が満たされてい
る。洗浄工程■に用いる槽１１には前工程■の槽１０の
表面活性剤をウェハ１から洗い流す為の洗浄剤が満たさ
れている。不活性溶剤置換工程■に用いる槽１２は前工
程■の槽１１の洗浄剤を不活性溶剤と置換するための槽
で、循環ポンプ１３、超音波振動子１４および循環配管
１５を設けた置換槽１２ａおよび循環槽１２ｂから構成
され、不活性溶剤を循環ポンプ１３にて循環することに
より、前工程■の槽１１からウェハｌが持ち込んだ洗浄
液を循環槽側へ押し流し、置換槽１２ａ内に洗浄剤が入
り込むのを防止している。
半田めっき区間９は図示していない温調装置により制御
されるヒータ１６により加熱された半田槽１７内に溶融
半田２０が満されており、その上面が外気と触れない様
にするために不活性溶剤１２Ｇが満たしである。半田槽
１７の上部開口部には、不活性溶剤１２Ｃが蒸発飛散す
ることを抑制するための冷却蛇管２２が設けてあり、冷
却装置２１により冷却を行なっている。又断熱材１８に
より半田槽１７は保温されており、内部温度分布が均一
になる様な構造となっており、それによって不活性溶剤
１２ｃは溶融半田２０とほぼ同じ温度となっている。
されるヒータ１６により加熱された半田槽１７内に溶融
半田２０が満されており、その上面が外気と触れない様
にするために不活性溶剤１２Ｇが満たしである。半田槽
１７の上部開口部には、不活性溶剤１２Ｃが蒸発飛散す
ることを抑制するための冷却蛇管２２が設けてあり、冷
却装置２１により冷却を行なっている。又断熱材１８に
より半田槽１７は保温されており、内部温度分布が均一
になる様な構造となっており、それによって不活性溶剤
１２ｃは溶融半田２０とほぼ同じ温度となっている。
次に、第１図の工程を用いて銅配線上に半田めっきを実
施した例を説明する。この例では、第３図に示す様なウ
ェハ１の表面に第２図に示すような半田電極ＩＣを形成
するために、電極形成面のみ銅表面１ｄが露出するよう
に絶縁被膜１ｂが施こされたウェハ１を用いて、銅表面
１ｄに半田めっきを施した。
施した例を説明する。この例では、第３図に示す様なウ
ェハ１の表面に第２図に示すような半田電極ＩＣを形成
するために、電極形成面のみ銅表面１ｄが露出するよう
に絶縁被膜１ｂが施こされたウェハ１を用いて、銅表面
１ｄに半田めっきを施した。
ウェハ１は図示してない搬送機構により酸化膜除去工程
■の槽１０に搬送される。この工程では、第４図に示す
様な銅表面ｌｄ上を覆う酸化被膜１８等の除去を行なう
、従来の方法ではこの酸化被膜１ｅ等の除去をフラック
ス（半田ペースト３に混練したもの）で行なっているが
、本願の場合は例えば次亜硫酸ナトリウムをベースにし
た表面活性溶液で行なう。この酸化被膜除去工程■によ
って銅表面１ｄは完全な金属表面となり、十分な半田密
着性が確保できる。
■の槽１０に搬送される。この工程では、第４図に示す
様な銅表面ｌｄ上を覆う酸化被膜１８等の除去を行なう
、従来の方法ではこの酸化被膜１ｅ等の除去をフラック
ス（半田ペースト３に混練したもの）で行なっているが
、本願の場合は例えば次亜硫酸ナトリウムをベースにし
た表面活性溶液で行なう。この酸化被膜除去工程■によ
って銅表面１ｄは完全な金属表面となり、十分な半田密
着性が確保できる。
次に、ウェハ１は洗浄工程■の槽１１に移され、例えば
純水等により十分な洗浄を行なう。この処理により、銅
表面１ｄは前工程■で付着した表面活性溶液が純水で置
換される。次にウェハ１は不活性溶剤置換工程■の槽１
２に搬送され、例えばフン素不活性溶剤フルオロカーボ
ン等により十分な洗浄を行なう。この処理により、銅表
面１ｄは前工程で付着した純水が不活性溶剤で置換され
る。
純水等により十分な洗浄を行なう。この処理により、銅
表面１ｄは前工程■で付着した表面活性溶液が純水で置
換される。次にウェハ１は不活性溶剤置換工程■の槽１
２に搬送され、例えばフン素不活性溶剤フルオロカーボ
ン等により十分な洗浄を行なう。この処理により、銅表
面１ｄは前工程で付着した純水が不活性溶剤で置換され
る。
純水と不活性溶剤は溶は合わない為、比重差により分離
され１．純水が不活性溶剤表面に浮き上がる。
され１．純水が不活性溶剤表面に浮き上がる。
この純水のウェハ１への再付着を防止する為、循環槽１
２ｂ、循環ポンプ１３が作動する。
２ｂ、循環ポンプ１３が作動する。
以上の処理をウェハ１表面が乾燥される事なく移送する
事により、常にウェハ１表面は各工程の薬品により覆わ
れ、外気に接触する事無く、完全な金属表面を維持して
、半田めっき工程■へ搬送される。
事により、常にウェハ１表面は各工程の薬品により覆わ
れ、外気に接触する事無く、完全な金属表面を維持して
、半田めっき工程■へ搬送される。
半田めっき工程■は、半田槽１７がヒータ１６により例
えば２００℃に加熱されており、溶融半田２０及び不活
性溶剤１２Ｃの温度を一定に保持している。前処理区間
８から不活性溶剤に覆われたまま搬送されたウェハ１は
不活性溶剤１２ｃに入り不活性溶剤１２ｃの温度２００
℃まで加熱され、不活性溶剤１２Ｃを追加し、溶融半田
浴２０内に浸漬される。
えば２００℃に加熱されており、溶融半田２０及び不活
性溶剤１２Ｃの温度を一定に保持している。前処理区間
８から不活性溶剤に覆われたまま搬送されたウェハ１は
不活性溶剤１２ｃに入り不活性溶剤１２ｃの温度２００
℃まで加熱され、不活性溶剤１２Ｃを追加し、溶融半田
浴２０内に浸漬される。
ここで、銅表面１ｄは溶融半田２０と結合し、。
めっきが行なわれる。
次にウェハ１を再び溶融半田２０から引き上げることに
より、不活性溶剤１２ｃと溶融半田２０の表面張力差が
作用し、第２図に示す様な球状の半田電極ＩＣが形成さ
れる。ウェハ取り出し後、ウェハ１表面を覆っていた不
活性溶剤は自然乾燥する。以上の工程によって、半田電
極１ｃをウェハ１上に形成する事ができる。
より、不活性溶剤１２ｃと溶融半田２０の表面張力差が
作用し、第２図に示す様な球状の半田電極ＩＣが形成さ
れる。ウェハ取り出し後、ウェハ１表面を覆っていた不
活性溶剤は自然乾燥する。以上の工程によって、半田電
極１ｃをウェハ１上に形成する事ができる。
以上説明した様に、本発明の方法によれば簡潔な工程で
高品質な半田めっきを行なうことができる。
高品質な半田めっきを行なうことができる。
本発明においては、溶融半田を用いるので、半田ペース
トを用いた従来の方法では避けられなかった被めっき面
の形状、大きさ等の制約が解消される。すなわち、従来
の印刷法では半田粒径の限界がＩＣの微細パターン化を
阻んでいたが、本発明によれば溶融半田で直接めっきす
るためこの様な問題が解消される。
トを用いた従来の方法では避けられなかった被めっき面
の形状、大きさ等の制約が解消される。すなわち、従来
の印刷法では半田粒径の限界がＩＣの微細パターン化を
阻んでいたが、本発明によれば溶融半田で直接めっきす
るためこの様な問題が解消される。
又、浸漬による半田めっきである為、めっきむらやめっ
き不良が生じないなどの大きな利点がある。
き不良が生じないなどの大きな利点がある。
さらに、設備面では、すべて一連の工程で行なう事が可
能で、従来の様に多くの設備を必要としないので、安価
でかつ自動化が容易であるため、実用上極めて有利であ
る。
能で、従来の様に多くの設備を必要としないので、安価
でかつ自動化が容易であるため、実用上極めて有利であ
る。
第１図は、本発明にしたがった方法の１実施例を示す工
程図、 第２図は、半導体ウェハの配線に形成された半田電極の
例を示す断面図、 第３図は、半導体ウェハの配線と絶縁被膜の関係を示す
断面を含む斜視図、 第４図は、配線上の酸化被膜を示す断面図、および 第５図（Ａ）〜（Ｅ）は、従来の半田めっき方法の工程
を示す断面図である。 １・・・半導体ウェハ、 １ａ・・・配線、１ｂ・・
・絶縁被膜、 ｌｃ・・・半田電極、１０・・・酸化
被膜除去工程に用いる槽、１１・・・洗浄工程に用いる
槽、 １２・・・不活性溶剤置換工程に用いる槽、１２Ｃ・・
・不活性溶剤の層、 ２０・・・溶融半田浴。
程図、 第２図は、半導体ウェハの配線に形成された半田電極の
例を示す断面図、 第３図は、半導体ウェハの配線と絶縁被膜の関係を示す
断面を含む斜視図、 第４図は、配線上の酸化被膜を示す断面図、および 第５図（Ａ）〜（Ｅ）は、従来の半田めっき方法の工程
を示す断面図である。 １・・・半導体ウェハ、 １ａ・・・配線、１ｂ・・
・絶縁被膜、 ｌｃ・・・半田電極、１０・・・酸化
被膜除去工程に用いる槽、１１・・・洗浄工程に用いる
槽、 １２・・・不活性溶剤置換工程に用いる槽、１２Ｃ・・
・不活性溶剤の層、 ２０・・・溶融半田浴。
Claims (1)
- １．基板上の配線に電極を形成する半田めっき方法にお
いて、 配線の電極形成対象部分の酸化膜を表面活性剤で除去し
かつ該部分を該表面活性剤で被覆する工程、 該部分の該表面活性剤を洗浄剤で除去しかつ該部分を該
洗浄剤で被覆する工程、 該部分の該洗浄剤を不活性溶剤で除去しかつ該部分を該
不活性溶剤で被覆する工程、および次に基板を、不活性
溶剤の層で外気から遮断された溶融半田浴中に、該層を
通して、浸漬した後取り出す工程 を含んで成ることを特徴とする半田めっき方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18815088A JPH0239537A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 半田めっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18815088A JPH0239537A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 半田めっき方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0239537A true JPH0239537A (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=16218627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18815088A Pending JPH0239537A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 半田めっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239537A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06204649A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-22 | Tokuyama Soda Co Ltd | はんだコート方法及び装置 |
| JPH09107182A (ja) * | 1996-08-26 | 1997-04-22 | Tokuyama Corp | 過剰はんだ除去方法 |
-
1988
- 1988-07-29 JP JP18815088A patent/JPH0239537A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06204649A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-22 | Tokuyama Soda Co Ltd | はんだコート方法及び装置 |
| JPH09107182A (ja) * | 1996-08-26 | 1997-04-22 | Tokuyama Corp | 過剰はんだ除去方法 |
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