JPH042131A - バンプ電極の形成方法 - Google Patents
バンプ電極の形成方法Info
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- JPH042131A JPH042131A JP2102398A JP10239890A JPH042131A JP H042131 A JPH042131 A JP H042131A JP 2102398 A JP2102398 A JP 2102398A JP 10239890 A JP10239890 A JP 10239890A JP H042131 A JPH042131 A JP H042131A
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- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 13
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
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- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 6
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- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract description 4
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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
- H01L2224/11—Manufacturing methods
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、半導体集積回路チップ等のバンプ電極の形成
方法に関し、特に、そのバンプの形状を制御して形成す
る方法に関Ｉろ。
方法に関し、特に、そのバンプの形状を制御して形成す
る方法に関Ｉろ。
従来、半導体集積回路ウェハに電解メッキ法によってバ
ンプ電極を形成する場合には、第２図に示すように、ウ
ェハに形成されたＡｌ電極２上にプラズマ窒化膜等の保
護膜３を形成し、この保護膜３に開口部４を作り、この
開口部４上に多層金属膜５を被覆する。この多層金属膜
５は、バンプ電極の密着性を高め、異種金属の拡散を防
止するために設けるものである。次に、この上に、１〜
３μｍの厚さにレジスト６を塗布し、開口部４の上方を
被覆するレジスト６の部分を選択的にフォトリソグラフ
ィー法によって除去し、メッキ用開口部７を形成する。
ンプ電極を形成する場合には、第２図に示すように、ウ
ェハに形成されたＡｌ電極２上にプラズマ窒化膜等の保
護膜３を形成し、この保護膜３に開口部４を作り、この
開口部４上に多層金属膜５を被覆する。この多層金属膜
５は、バンプ電極の密着性を高め、異種金属の拡散を防
止するために設けるものである。次に、この上に、１〜
３μｍの厚さにレジスト６を塗布し、開口部４の上方を
被覆するレジスト６の部分を選択的にフォトリソグラフ
ィー法によって除去し、メッキ用開口部７を形成する。
この状態でウェハに金、銅などの電解メッキを施すこと
により、多層金属膜５の露出したメッキ用開口部７上に
茸型のバンブ電極８が形成される。
により、多層金属膜５の露出したメッキ用開口部７上に
茸型のバンブ電極８が形成される。
上記のウェハから作られた集積回路チップは、テープキ
ャリア方式等によって配線基板にボンディングされるが
、集積囲路チップの熱サイクル試験等における信顛性を
向上させるために、配線基板と集積回路チップ間の間隔
を拡げることが要請されている。このため、上記従来の
バンブ電極の形成方法において、配線基板との接続を担
うバンブ電極を６０μｍ以上の高さにする必要があると
されている。しかしながら、バンブ電極を高（すると１
〜３μｍの厚さのレジスト膜６の上でバンブ電極８が周
囲に拡がるため、ウェハ上の占有面積が増加し、高密度
にバンブ電極を形成することができない。一方、バンブ
電極の幅を制限しながらバンブ電極を高くするため、メ
ッキ用開口部７の面積を小さくした場合にはバンブ電極
の密着強度が低下したり、メッキ付着が正常に行なわれ
ない事態が発生する場合がある。更に、レジスト膜６の
膜厚を厚くしてバンブ電極の幅の拡がりを防止しようと
しても、３０μｍ以上の膜厚のレジスト膜を充分に露光
することは困難であり、しかも膜厚が大きくなるに従っ
てレジスト膜の膜厚均一性が悪化するという問題点があ
る。
ャリア方式等によって配線基板にボンディングされるが
、集積囲路チップの熱サイクル試験等における信顛性を
向上させるために、配線基板と集積回路チップ間の間隔
を拡げることが要請されている。このため、上記従来の
バンブ電極の形成方法において、配線基板との接続を担
うバンブ電極を６０μｍ以上の高さにする必要があると
されている。しかしながら、バンブ電極を高（すると１
〜３μｍの厚さのレジスト膜６の上でバンブ電極８が周
囲に拡がるため、ウェハ上の占有面積が増加し、高密度
にバンブ電極を形成することができない。一方、バンブ
電極の幅を制限しながらバンブ電極を高くするため、メ
ッキ用開口部７の面積を小さくした場合にはバンブ電極
の密着強度が低下したり、メッキ付着が正常に行なわれ
ない事態が発生する場合がある。更に、レジスト膜６の
膜厚を厚くしてバンブ電極の幅の拡がりを防止しようと
しても、３０μｍ以上の膜厚のレジスト膜を充分に露光
することは困難であり、しかも膜厚が大きくなるに従っ
てレジスト膜の膜厚均一性が悪化するという問題点があ
る。
そこで、本発明は上記間号点を解決するものであり、そ
の課題は、バンブ電極の周囲への拡がりを完全に防止し
た上で、任意の高さに形成できるバンブ電極の形成方法
を提供することにある。
の課題は、バンブ電極の周囲への拡がりを完全に防止し
た上で、任意の高さに形成できるバンブ電極の形成方法
を提供することにある。
上記問題点を解決するために、本発明が講じた手段は、
基板上の下地層の上に被覆材を塗布し、その被覆材にバ
ンプ用開口部を形成し、そのバンプ用開口部内に電解メ
ッキを施して被覆材の厚さとほぼ等しい厚さを有するメ
ッキ層を形成した後において、 （１）その被覆材及びメッキ層の上に更に被覆材を塗布
する工程 （２）この被覆材のメッキ層直上においてバンプ用開口
部を形成する工程 （３）バンプ用開口部内に電解メッキを施して、塗布し
た被覆材の厚さとほぼ等しい厚さを有するメッキ層を形
成する工程 の各工程を設け、この（１）〜（３）の各工程を１回又
は複数回行なうものである。
基板上の下地層の上に被覆材を塗布し、その被覆材にバ
ンプ用開口部を形成し、そのバンプ用開口部内に電解メ
ッキを施して被覆材の厚さとほぼ等しい厚さを有するメ
ッキ層を形成した後において、 （１）その被覆材及びメッキ層の上に更に被覆材を塗布
する工程 （２）この被覆材のメッキ層直上においてバンプ用開口
部を形成する工程 （３）バンプ用開口部内に電解メッキを施して、塗布し
た被覆材の厚さとほぼ等しい厚さを有するメッキ層を形
成する工程 の各工程を設け、この（１）〜（３）の各工程を１回又
は複数回行なうものである。
ここで、１工程で塗布される被覆材の厚さは１０〜３０
μｍであり、前記各工程は、メッキ層の厚さが６０〜１
８０μｍになるまで繰り返し行なう場合もある。
μｍであり、前記各工程は、メッキ層の厚さが６０〜１
８０μｍになるまで繰り返し行なう場合もある。
（作用）
かかる手段によれば、メッキ工程においては、その工程
直前に塗布した被覆材の厚さ分とほぼ等しい厚さのメッ
キ層を形成するため、従来のように被覆材の上にメッキ
層が拡がることがなく、しかも、被覆材塗布工程、開口
部形成工程及びメッキ工程を複数回繰り返すことによっ
て、所望の高さを有するバンブ電極を形成することがで
きる。
直前に塗布した被覆材の厚さ分とほぼ等しい厚さのメッ
キ層を形成するため、従来のように被覆材の上にメッキ
層が拡がることがなく、しかも、被覆材塗布工程、開口
部形成工程及びメッキ工程を複数回繰り返すことによっ
て、所望の高さを有するバンブ電極を形成することがで
きる。
したがって、バンブ電極を高密度に配置することができ
るとともに、−回のレジスト塗布量を１０〜３０μｍと
し、これとほぼ等しい厚さのメッキ層を繰り返し形成す
ることによって、バンブ電極の高さを６０〜１８０μｍ
に形成することが可能であり、半導体集積回路チップの
温度サイクルに対する信転性を高めることができる。
るとともに、−回のレジスト塗布量を１０〜３０μｍと
し、これとほぼ等しい厚さのメッキ層を繰り返し形成す
ることによって、バンブ電極の高さを６０〜１８０μｍ
に形成することが可能であり、半導体集積回路チップの
温度サイクルに対する信転性を高めることができる。
（実施例〕
次に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。第１
図（ａ）に示すように、半導体集積回路基板１上にＡ
ｘ ％：極。を形成し、プラズマＣｖＤ法により、この
上をシリコン窒化膜３で被覆する。Ａ！電極２上に形成
されたこのシリコン窒化膜３の一部はドライエツチング
法等により選択的にエツチングされて、開口部４が設け
られ、これらの上に、Ｔ ｉ ／ Ｐ ｄ ／ Ａ ｕ
の３Ｎの金属からなる多層金属膜５を形成して、開口部
４を通してＡ！電極２に導通させる。次に、この上にポ
ジ型のフォトレジスト６ａを１０〜３０μｍ内の厚さに
塗布した後、フォトレジスト６ａの前記開口部４の上方
に塗布された部分を選択的に露光し、現像してメッキ用
開口部７ａを設ける。
図（ａ）に示すように、半導体集積回路基板１上にＡ
ｘ ％：極。を形成し、プラズマＣｖＤ法により、この
上をシリコン窒化膜３で被覆する。Ａ！電極２上に形成
されたこのシリコン窒化膜３の一部はドライエツチング
法等により選択的にエツチングされて、開口部４が設け
られ、これらの上に、Ｔ ｉ ／ Ｐ ｄ ／ Ａ ｕ
の３Ｎの金属からなる多層金属膜５を形成して、開口部
４を通してＡ！電極２に導通させる。次に、この上にポ
ジ型のフォトレジスト６ａを１０〜３０μｍ内の厚さに
塗布した後、フォトレジスト６ａの前記開口部４の上方
に塗布された部分を選択的に露光し、現像してメッキ用
開口部７ａを設ける。
このめっき用開口部７ａに金の電解メッキを施すが、こ
こで、第１図（ｂ）に示すように、メッキ層８ａの厚さ
は、フォトレジスト６ａの厚さとほぼ等しくして、メッ
キ用開口部７ａの開口面積よりもメッキ層８ａが拡がら
ないようにする。この後、フォトレジスト６ａ及びメッ
キＪｉ８ａの上に再びフォトレジスト６ｂを塗布し、メ
ッキ層８ａに合致させてメッキ用開口部７ｂを開口しく
第１図（Ｃ））、再ひメッキ層ｄｂをフオトレジス）６
ｂの厚さとほぼ等しい厚さに形成する。このように、フ
ォトレジストを塗布する工程、めっき用開口部を形成す
る工程及びメッキ工程からなる３工程を繰り返すことに
よって、第１図（ｄ）に示すように、メッキ層８ａ、８
ｂ、８ｃ・・・の結合による６０μｍ以上の厚さのメッ
キ層が得られる。最後に、周囲のレジスト６ａ、６ｂ、
６ｃ・・・及び多層金属膜５をエツチングにより除去し
て、バンブ電極を形成する。
こで、第１図（ｂ）に示すように、メッキ層８ａの厚さ
は、フォトレジスト６ａの厚さとほぼ等しくして、メッ
キ用開口部７ａの開口面積よりもメッキ層８ａが拡がら
ないようにする。この後、フォトレジスト６ａ及びメッ
キＪｉ８ａの上に再びフォトレジスト６ｂを塗布し、メ
ッキ層８ａに合致させてメッキ用開口部７ｂを開口しく
第１図（Ｃ））、再ひメッキ層ｄｂをフオトレジス）６
ｂの厚さとほぼ等しい厚さに形成する。このように、フ
ォトレジストを塗布する工程、めっき用開口部を形成す
る工程及びメッキ工程からなる３工程を繰り返すことに
よって、第１図（ｄ）に示すように、メッキ層８ａ、８
ｂ、８ｃ・・・の結合による６０μｍ以上の厚さのメッ
キ層が得られる。最後に、周囲のレジスト６ａ、６ｂ、
６ｃ・・・及び多層金属膜５をエツチングにより除去し
て、バンブ電極を形成する。
このようにして形成したバンブ電極は、フォトレジスト
のメッキ用開口部内にのみ堆積されるメッキ層の積み重
ねによって形成されるため、その断面がメッキ用開口部
の開口面積に限定され、周囲に拡大することがない。し
たがって、バンブ電極を高密度に配置しても隣接電極間
の導通のおそれがない。また、一般に熱サイクルに対す
る集積回路チップの耐久性を向上させるためには、バン
ブ電極の高さを６０μｍ以上にする必要があると言われ
ているが、各工程を複数回繰り返すことを特徴とする上
記方法においては、６０μｍ以上の高さのバンブ電極を
容すに形成できる。
のメッキ用開口部内にのみ堆積されるメッキ層の積み重
ねによって形成されるため、その断面がメッキ用開口部
の開口面積に限定され、周囲に拡大することがない。し
たがって、バンブ電極を高密度に配置しても隣接電極間
の導通のおそれがない。また、一般に熱サイクルに対す
る集積回路チップの耐久性を向上させるためには、バン
ブ電極の高さを６０μｍ以上にする必要があると言われ
ているが、各工程を複数回繰り返すことを特徴とする上
記方法においては、６０μｍ以上の高さのバンブ電極を
容すに形成できる。
以上説明したように、本発明は、バンブ電極の形成方法
において、レジスｌ布工程、メッキ用開口部形成工程及
びメッキ工程を複数回繰り返すことに特徴を有するので
、バンブ電極の周囲への拡がりを防止して、その基板上
における占有面積を拡大することなく、バンブ電極を充
分に高く形成することができる。したがって、熱サイク
ルに対する耐久性を高めることができ、しかも、これに
よって、バンブ電極の高密度配置が妨げられることかな
い。
において、レジスｌ布工程、メッキ用開口部形成工程及
びメッキ工程を複数回繰り返すことに特徴を有するので
、バンブ電極の周囲への拡がりを防止して、その基板上
における占有面積を拡大することなく、バンブ電極を充
分に高く形成することができる。したがって、熱サイク
ルに対する耐久性を高めることができ、しかも、これに
よって、バンブ電極の高密度配置が妨げられることかな
い。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るバンブ電極の形成
方法の実施例を示す断面工程図である。 第２図は従来のバンブ電極の構造を示す縦断面図である
。 〔符号の説明〕 １・・・半導体集積回路基板 ２・・・へ！電極 ３・・・シリコン窒化膜 ４・・・開口部 ５・・・多層金属膜 ６ａ、６ｂ、６ｃ・・・フォトレジスト７ａ、７ｂ、７
ｃ・・・メッキ用開口部８ａ、８ｂ、８ｃ・・・メッキ
層。
方法の実施例を示す断面工程図である。 第２図は従来のバンブ電極の構造を示す縦断面図である
。 〔符号の説明〕 １・・・半導体集積回路基板 ２・・・へ！電極 ３・・・シリコン窒化膜 ４・・・開口部 ５・・・多層金属膜 ６ａ、６ｂ、６ｃ・・・フォトレジスト７ａ、７ｂ、７
ｃ・・・メッキ用開口部８ａ、８ｂ、８ｃ・・・メッキ
層。
Claims (2)
- （１）基板上の下地層の上に被覆材を塗布する工程と、
該被覆材にバンプ用開口部を形成する工程と、電解メッ
キを施して該バンプ用開口部内に前記被覆材の厚さとほ
ぼ等しい厚さを有するメッキ層を形成する工程と、を有
するバンプ電極の形成方法であって、 前記被覆材及び前記メッキ層の上に更に被覆材を塗布す
る工程と、前記メッキ層直上の該被覆材にバンプ用開口
部を形成する工程と、該バンプ用開口部内に電解メッキ
を施して該被覆材の厚さとほぼ等しい厚さを有するメッ
キ層を形成する工程と、を１回又は複数回行なうことを
特徴とするバンプ電極の形成方法。 - （２）前記被覆材を塗布する工程における塗布される前
記被覆材の厚さは、１０〜３０μｍであり、前記各工程
はメッキ層の厚さが６０〜１８０μｍになるまで繰り返
し行なうことを特徴とする請求項第１項に記載のバンプ
電極の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102398A JPH042131A (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | バンプ電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102398A JPH042131A (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | バンプ電極の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042131A true JPH042131A (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=14326347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2102398A Pending JPH042131A (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | バンプ電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH042131A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015138852A (ja) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1990
- 1990-04-18 JP JP2102398A patent/JPH042131A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015138852A (ja) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
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