JPH0613382A - Ｉｃ半導体装置のバンプ構造及びその形成方法 - Google Patents
Ｉｃ半導体装置のバンプ構造及びその形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 クズレ、ダレ等を生じることなく、回路基板
に高いボンディング信頼性で実装できる、所望の高さの
バンプを有するＩＣ半導体装置のバンプ構造及びその形
成方法を提供する。 【構成】 バンプ用電極１３上に形成されたバンプ２４
は、頂部２５のみを露出してその他の残部２３は、レジ
スト層２６によりその周囲が包囲されている。ＩＣ半導
体装置にバンプを形成する方法は、配線層のバンプ部用
電極部分にバリアメタルを形成し、バンプ部用電極以外
の部分にレジストを所定厚さ形成し、バンプ部用電極以
外の部分にレジストを残したまま、バリアメタル上にバ
ンプを形成する。本発明に係るバンプ構造では、クズ
レ、ダレ、及び半田の流れ等の形態変形が、バンプに発
生するのを抑制されている。よって、本発明に係るバン
プ構造は、回路基板上にＩＣ半導体装置をフリップチッ
プ実装に最適である。
に高いボンディング信頼性で実装できる、所望の高さの
バンプを有するＩＣ半導体装置のバンプ構造及びその形
成方法を提供する。 【構成】 バンプ用電極１３上に形成されたバンプ２４
は、頂部２５のみを露出してその他の残部２３は、レジ
スト層２６によりその周囲が包囲されている。ＩＣ半導
体装置にバンプを形成する方法は、配線層のバンプ部用
電極部分にバリアメタルを形成し、バンプ部用電極以外
の部分にレジストを所定厚さ形成し、バンプ部用電極以
外の部分にレジストを残したまま、バリアメタル上にバ
ンプを形成する。本発明に係るバンプ構造では、クズ
レ、ダレ、及び半田の流れ等の形態変形が、バンプに発
生するのを抑制されている。よって、本発明に係るバン
プ構造は、回路基板上にＩＣ半導体装置をフリップチッ
プ実装に最適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ半導体装置のバン
プ構造及びその形成方法に関し、詳しくは、ＩＣ半導体
装置（以下単にＩＣと言う）を回路基板に実装するため
のバンプ構造の改良及び改良されたバンプ構造の形成方
法に関する。
プ構造及びその形成方法に関し、詳しくは、ＩＣ半導体
装置（以下単にＩＣと言う）を回路基板に実装するため
のバンプ構造の改良及び改良されたバンプ構造の形成方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＩＣのバンプ構造１０’では、バ
ンプが、図８に示す通り、バンプ用電極上に個々に突出
した自立形態で設けられている。図８を参照して、従来
のＩＣのバンプ構造１０’及びその形成方法を示す説明
する。図中、Ｓi基板１２には、所定の回路（図示せ
ず）がフォトリソグラフィ、イオン注入技術等によって
形成されている。このＳi基板１２上には、所定のパタ
ーンに形成されたアルミニウム（Ａｌ）配線層１４が配
されていて、Ｓi基板１２に形成された回路の所定部分
を夫々接続している。
ンプが、図８に示す通り、バンプ用電極上に個々に突出
した自立形態で設けられている。図８を参照して、従来
のＩＣのバンプ構造１０’及びその形成方法を示す説明
する。図中、Ｓi基板１２には、所定の回路（図示せ
ず）がフォトリソグラフィ、イオン注入技術等によって
形成されている。このＳi基板１２上には、所定のパタ
ーンに形成されたアルミニウム（Ａｌ）配線層１４が配
されていて、Ｓi基板１２に形成された回路の所定部分
を夫々接続している。
【０００３】従来のバンプ形成方法では、先ず電気絶縁
層としてＳiＯ2層１６をＡｌ配線層１４上に形成する。
次に、Ａｌ配線層１４のバンプ部形成領域をＳiＯ2層か
ら露出させるために、その部分のＳiＯ2層１６をエッチ
ングして除去し、バンプ用電極を形成するための窓（開
口部）を形成する。次いで、Ａｌ配線層１４のＳiＯ2層
から露出したバンプ部形成領域及びＳiＯ2層上にＴi層
１８、Ｃｕ層２０、及びＮi層２２の３層からなるバリ
アメタル層を蒸着若しくはスパッタリング等によって順
次形成する。次に、バリアメタル層上にレジスト層（図
示せず）を所定の厚みに塗布する。
層としてＳiＯ2層１６をＡｌ配線層１４上に形成する。
次に、Ａｌ配線層１４のバンプ部形成領域をＳiＯ2層か
ら露出させるために、その部分のＳiＯ2層１６をエッチ
ングして除去し、バンプ用電極を形成するための窓（開
口部）を形成する。次いで、Ａｌ配線層１４のＳiＯ2層
から露出したバンプ部形成領域及びＳiＯ2層上にＴi層
１８、Ｃｕ層２０、及びＮi層２２の３層からなるバリ
アメタル層を蒸着若しくはスパッタリング等によって順
次形成する。次に、バリアメタル層上にレジスト層（図
示せず）を所定の厚みに塗布する。
【０００４】続いて、バンプ部用電極上のレジスト層を
除去して凹部を形成し、その凹部にメッキ等によってほ
ぼレジスト層の厚みと同じ厚みに半田を充填して半田バ
ンプ２４’を形成する。充填された半田バンプ２４’
は、レジスト層中に島状に存在する。更に、この半田バ
ンプ２４’をマスクにして半田バンプ２４’の周囲のレ
ジスト層、及びバリアメタル層１８、２０、２２をエッ
チングによって除去する。かくして、半田バンプ２
４’、バリアメタル層１８、２０、２２及びＡｌ配線線
層１４からなるバンプ構造１０’が、バンプ部用電極の
上部に形成される。
除去して凹部を形成し、その凹部にメッキ等によってほ
ぼレジスト層の厚みと同じ厚みに半田を充填して半田バ
ンプ２４’を形成する。充填された半田バンプ２４’
は、レジスト層中に島状に存在する。更に、この半田バ
ンプ２４’をマスクにして半田バンプ２４’の周囲のレ
ジスト層、及びバリアメタル層１８、２０、２２をエッ
チングによって除去する。かくして、半田バンプ２
４’、バリアメタル層１８、２０、２２及びＡｌ配線線
層１４からなるバンプ構造１０’が、バンプ部用電極の
上部に形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＩＣをフリ
ップチップボンディング等によって回路基板にフリップ
チップ実装するに当たり、熱サイクルに対するボンディ
ングの信頼性を確保するためには、バンプがＳi基板面
よりも充分に高く突出していることが必要である。それ
は、半田接続の高さを高くすることにより、フリップチ
ップと回路基板との熱膨張係数の差で生じる熱疲労によ
る不良の発生を抑える効果があり、接続の信頼性を向上
させることが可能となるからである。しかし、上述した
従来のバンプ構造では、バンプがそれぞれ柱状に各々自
立して形成されているため、バンプの高さを高くしよう
とすると以下に挙げるような種々の問題が派生した。第
１には、実装時において、高くした半田バンプは、加熱
されると、図８の破線で示すように、半導体ペレットの
重量により座屈して崩れ、或いは半田だれ等を生じ、ボ
ンディングの信頼性自体、更には半導体装置の品質に支
障を来していた。
ップチップボンディング等によって回路基板にフリップ
チップ実装するに当たり、熱サイクルに対するボンディ
ングの信頼性を確保するためには、バンプがＳi基板面
よりも充分に高く突出していることが必要である。それ
は、半田接続の高さを高くすることにより、フリップチ
ップと回路基板との熱膨張係数の差で生じる熱疲労によ
る不良の発生を抑える効果があり、接続の信頼性を向上
させることが可能となるからである。しかし、上述した
従来のバンプ構造では、バンプがそれぞれ柱状に各々自
立して形成されているため、バンプの高さを高くしよう
とすると以下に挙げるような種々の問題が派生した。第
１には、実装時において、高くした半田バンプは、加熱
されると、図８の破線で示すように、半導体ペレットの
重量により座屈して崩れ、或いは半田だれ等を生じ、ボ
ンディングの信頼性自体、更には半導体装置の品質に支
障を来していた。
【０００６】第２には、ＩＣの高集積化を図るには、バ
ンプをファインピッチで形成せざる得ないが、半田バン
プの高さを高くすることによって生じる半田バンプの崩
れ、或いは半田ダレのために、所謂ブリッジが生じて短
絡し、バンプのファインピッチ化には、限界があり、そ
のためＩＣの高集積化実現が阻害されていた。第３に
は、半田バンプの崩れ、或いは半田だれのために、ポッ
ティング時にポッティング樹脂がバンプ間に隙間なく進
入することが難しく、耐湿性に劣り、例えば内部に空隙
ができてこれに湿気等が侵入し、ＩＣ部品の電気絶縁性
を劣化させると言う問題もあった。
ンプをファインピッチで形成せざる得ないが、半田バン
プの高さを高くすることによって生じる半田バンプの崩
れ、或いは半田ダレのために、所謂ブリッジが生じて短
絡し、バンプのファインピッチ化には、限界があり、そ
のためＩＣの高集積化実現が阻害されていた。第３に
は、半田バンプの崩れ、或いは半田だれのために、ポッ
ティング時にポッティング樹脂がバンプ間に隙間なく進
入することが難しく、耐湿性に劣り、例えば内部に空隙
ができてこれに湿気等が侵入し、ＩＣ部品の電気絶縁性
を劣化させると言う問題もあった。
【０００７】本発明は、上記に鑑み、崩れ、ダレ等を生
じることなく、高いボンディング信頼性で回路基板に実
装できるバンプを備えたＩＣ半導体装置のバンプ構造及
びその形成方法を提供することを目的とする。
じることなく、高いボンディング信頼性で回路基板に実
装できるバンプを備えたＩＣ半導体装置のバンプ構造及
びその形成方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、バンプを高
くすると、実装時に崩れるのは、加熱されて機械的強度
が不足し、そのため座屈することに原因があると考え、
研究と実験を重ねた末、本発明を発明するに到った。上
記目的を達成するために、本発明に係るＩＣ半導体装置
のバンプ構造は、ＩＣ半導体装置の所要部分に回路基板
に実装するためのバンプ部用電極を有し、該バンプ部用
電極にバンプを形成したＩＣ半導体装置のバンプ構造に
おいて、少なくともバンプ部用電極周辺には前記バンプ
を囲んで所要高さバンプを突出させるようにレジスト部
が形成されていることを特徴としている。
くすると、実装時に崩れるのは、加熱されて機械的強度
が不足し、そのため座屈することに原因があると考え、
研究と実験を重ねた末、本発明を発明するに到った。上
記目的を達成するために、本発明に係るＩＣ半導体装置
のバンプ構造は、ＩＣ半導体装置の所要部分に回路基板
に実装するためのバンプ部用電極を有し、該バンプ部用
電極にバンプを形成したＩＣ半導体装置のバンプ構造に
おいて、少なくともバンプ部用電極周辺には前記バンプ
を囲んで所要高さバンプを突出させるようにレジスト部
が形成されていることを特徴としている。
【０００９】レジスト層から上に突出しているバンプの
部分は、回路基板の電極と溶着すべきバンプの頂部のみ
である。そのの高さは、ＩＣ半導体装置の種類、実装の
方式、実装する回路基板等に応じて適宜定められるべき
ものである。バンプの大部分は、レジスト層により取り
囲まれていて、それにより、バンプは、機械的に補強さ
れた形態で支持されており、半田崩れ、ダレ、或いは溶
融半田の流出等が生じない。レジスト層を形成する材料
としては、ＩＣ半導体装置の製作にあたって一般に採用
されているフォトレジスト材料の何れを採用してもよい
が、吸湿性が少く絶縁性の良好なレジスト材料の採用が
好ましい。本発明において、バンプの材料は、特に制約
はなく、従来使用されている溶着用金属を使用でき、例
えば共晶半田、或いは、ＳｎとＰｂの比率が１：９の高
融点半田等を使用する。バンプは、従来から常用の電気
メッキ法等により形成されている。
部分は、回路基板の電極と溶着すべきバンプの頂部のみ
である。そのの高さは、ＩＣ半導体装置の種類、実装の
方式、実装する回路基板等に応じて適宜定められるべき
ものである。バンプの大部分は、レジスト層により取り
囲まれていて、それにより、バンプは、機械的に補強さ
れた形態で支持されており、半田崩れ、ダレ、或いは溶
融半田の流出等が生じない。レジスト層を形成する材料
としては、ＩＣ半導体装置の製作にあたって一般に採用
されているフォトレジスト材料の何れを採用してもよい
が、吸湿性が少く絶縁性の良好なレジスト材料の採用が
好ましい。本発明において、バンプの材料は、特に制約
はなく、従来使用されている溶着用金属を使用でき、例
えば共晶半田、或いは、ＳｎとＰｂの比率が１：９の高
融点半田等を使用する。バンプは、従来から常用の電気
メッキ法等により形成されている。
【００１０】上記バンプ構造において、バンプ部用電極
とバンプとの間に、バリアメタル層を形成してバンプ用
電極を半田バンプから保護することが好ましい。バリア
メタル層を形成する金属には、特に限定は無いが、例え
ばＴi 、Ｃu 、Ｎi 等を使用することができる。本発明
のＩＣ半導体装置のバンプ構造は、フェイスダウンボン
ディング、フリップチップボンディング等によって回路
基板への実装が行われるＩＣ半導体装置に特に適してい
る。
とバンプとの間に、バリアメタル層を形成してバンプ用
電極を半田バンプから保護することが好ましい。バリア
メタル層を形成する金属には、特に限定は無いが、例え
ばＴi 、Ｃu 、Ｎi 等を使用することができる。本発明
のＩＣ半導体装置のバンプ構造は、フェイスダウンボン
ディング、フリップチップボンディング等によって回路
基板への実装が行われるＩＣ半導体装置に特に適してい
る。
【００１１】また、本発明のＩＣ半導体装置のバンプの
形成方法は、ＩＣ半導体装置の所要部分に回路基板に実
装するためのバンプ部用電極を形成し、該バンプ部用電
極にバンプを形成するＩＣ半導体装置のバンプ形成方法
において、バンプ部用電極にバリアメタルを形成し、前
記バンプ部用電極以外の部分にレジストを所定厚さに形
成し、前記バンプ部用電極以外にレジストを残したま
ま、前記バリアメタル上にバンプを形成したことを特徴
とするものである。ここで、レジスト層の厚みは、半田
バンプの高さとの関連で定められるべきもので、レジス
ト層の上面がバンプの溶着頂部を露出させるような高さ
に定める。一般には、例えばこの厚みは、２０〜７０μ
mとすることが出来る。
形成方法は、ＩＣ半導体装置の所要部分に回路基板に実
装するためのバンプ部用電極を形成し、該バンプ部用電
極にバンプを形成するＩＣ半導体装置のバンプ形成方法
において、バンプ部用電極にバリアメタルを形成し、前
記バンプ部用電極以外の部分にレジストを所定厚さに形
成し、前記バンプ部用電極以外にレジストを残したま
ま、前記バリアメタル上にバンプを形成したことを特徴
とするものである。ここで、レジスト層の厚みは、半田
バンプの高さとの関連で定められるべきもので、レジス
ト層の上面がバンプの溶着頂部を露出させるような高さ
に定める。一般には、例えばこの厚みは、２０〜７０μ
mとすることが出来る。
【００１２】本発明のＩＣ半導体装置のバンプ構造によ
ると、バンプは、溶着頂部を残してその周囲をレジスト
層により取り囲まれているので、バンプの機械的強度が
レジスト層によって補強されている。かかるバンプ構造
により、回路基板への実装時の信頼性を確保するために
バンプを高く形成しても、、崩れやダレ等が生じず、更
に、バンプのリフロー時に半田の流れも生じない。従っ
て、バンプのファインピッチ化が可能となる。また、本
発明のＩＣ半導体装置のバンプ構造の形成方法は、本発
明に係るＩＣ半導体装置のバンプ構造を従来の装置を使
用して効率良く製作することができる。
ると、バンプは、溶着頂部を残してその周囲をレジスト
層により取り囲まれているので、バンプの機械的強度が
レジスト層によって補強されている。かかるバンプ構造
により、回路基板への実装時の信頼性を確保するために
バンプを高く形成しても、、崩れやダレ等が生じず、更
に、バンプのリフロー時に半田の流れも生じない。従っ
て、バンプのファインピッチ化が可能となる。また、本
発明のＩＣ半導体装置のバンプ構造の形成方法は、本発
明に係るＩＣ半導体装置のバンプ構造を従来の装置を使
用して効率良く製作することができる。
【００１３】
【実施例】以下に、添付図面、図１から図７を参照して
実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。尚、図１
から図８において、前述した図８に示されていた部品、
部材と同じ機能を果たすものには、同じ符号を付してい
る。図１は、本発明のＩＣ半導体装置（以下簡単のため
ＩＣと言う）のバンプ構造の実施例１０の断面図であ
る。同図において、Ｓi基板上１２には、ＩＣの所定の
回路素子（図示せず）が多数形成されており、更に、Ｓ
i基板１２上には、Ａｌ配線層１４が、Ｓi基板１２に設
けられた各回路素子の各部を相互に接続するための配線
として、スパッタリング或いは蒸着等によって所定パタ
ーンに形成されている。
実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。尚、図１
から図８において、前述した図８に示されていた部品、
部材と同じ機能を果たすものには、同じ符号を付してい
る。図１は、本発明のＩＣ半導体装置（以下簡単のため
ＩＣと言う）のバンプ構造の実施例１０の断面図であ
る。同図において、Ｓi基板上１２には、ＩＣの所定の
回路素子（図示せず）が多数形成されており、更に、Ｓ
i基板１２上には、Ａｌ配線層１４が、Ｓi基板１２に設
けられた各回路素子の各部を相互に接続するための配線
として、スパッタリング或いは蒸着等によって所定パタ
ーンに形成されている。
【００１４】Ａｌ配線層１４は、バンプ部用電極を構成
する領域１５を除いて、ＳiＯ2膜１６によって被覆され
いている。ＳiＯ2膜から露出してバンプ部用電極を構成
する領域１５は、ＳiＯ2膜に開口した長方形若しくは正
方形状の窓として形成されている。バンプ部用電極の上
には、バリアメタル層１８、２０、２２及びバンプ２４
が形成されていて、バンプ部を構成している。バリアメ
タル層は、バンプ部用電極を構成するＡｌ配線層１４を
半田バンプ２４から保護するためにＳiＯ2膜１６に開口
している凹部の形状に沿って、開口部よりも僅かに外方
にまで延在し、最下層でＡｌ配線層１４に電気的に接続
されている。バリアメタル層は、下層から数えて、順
次、第１層、第２層、及び第３層として形成されたＴi
層１８、Ｃｕ層２０、及びＮi層２２から構成されてい
る。なお、バリアメタルを構成する材料及び各層の形成
順序は、この例に限るものではなく、種々に変更可能で
ある。
する領域１５を除いて、ＳiＯ2膜１６によって被覆され
いている。ＳiＯ2膜から露出してバンプ部用電極を構成
する領域１５は、ＳiＯ2膜に開口した長方形若しくは正
方形状の窓として形成されている。バンプ部用電極の上
には、バリアメタル層１８、２０、２２及びバンプ２４
が形成されていて、バンプ部を構成している。バリアメ
タル層は、バンプ部用電極を構成するＡｌ配線層１４を
半田バンプ２４から保護するためにＳiＯ2膜１６に開口
している凹部の形状に沿って、開口部よりも僅かに外方
にまで延在し、最下層でＡｌ配線層１４に電気的に接続
されている。バリアメタル層は、下層から数えて、順
次、第１層、第２層、及び第３層として形成されたＴi
層１８、Ｃｕ層２０、及びＮi層２２から構成されてい
る。なお、バリアメタルを構成する材料及び各層の形成
順序は、この例に限るものではなく、種々に変更可能で
ある。
【００１５】第３層のＮi層２２の上にはバンプ２４が
設けられている。バンプ２４は、その下部で凹部状に形
成されたＮi層２２に電気的に接しており、そこから四
角柱２３を成して上方に突出している。その頂部２５
は、半球状になっていて、実装すべき回路基板の電極と
の溶着部となる。レジスト層２６は、ほぼバンプ２４の
頂部２５のみを露出させて、頂部２５と四角柱２３との
形状変更線から下方に基板１２上面に形成されたＳi層
１６まで、各バンプ２４の周囲を囲んで厚く形成されて
いる。この実施例の場合には、バンプ２４は、例えば共
晶半田、或いは、ＳｎとＰｂの比率が１：９の高融点半
田等にてメッキ法により形成されている。
設けられている。バンプ２４は、その下部で凹部状に形
成されたＮi層２２に電気的に接しており、そこから四
角柱２３を成して上方に突出している。その頂部２５
は、半球状になっていて、実装すべき回路基板の電極と
の溶着部となる。レジスト層２６は、ほぼバンプ２４の
頂部２５のみを露出させて、頂部２５と四角柱２３との
形状変更線から下方に基板１２上面に形成されたＳi層
１６まで、各バンプ２４の周囲を囲んで厚く形成されて
いる。この実施例の場合には、バンプ２４は、例えば共
晶半田、或いは、ＳｎとＰｂの比率が１：９の高融点半
田等にてメッキ法により形成されている。
【００１６】バンプ２４は、上述の如くその頂部２５を
残してレジスト層２６に埋没しているため、実装時の加
熱により半田バンプが溶けて、バンプ２４の頂部から下
方に向かう機械的な応力を受けた場合にも崩れ、ダレ等
の変形が生じ難く、レジスト層２６及びバンプ２４自身
がこの機械的な応力を支えるのに適した構造をしてい
る。従って、本実施例のバンプ構造１０では、ＩＣの回
路基板への実装時における信頼性を確保するためにバン
プ２４を所望の高さに高くしても、実装時に生ずる荷重
に充分耐えることができ、バンプ２４に崩れやダレが生
ずるおそれはない。また、溶融するバンプ部分は、ほぼ
露出した頂部のみであるから、半田のリフロー時に半田
が周囲に流れ出すおそれもない。従って、従来のバンプ
構造に較べて、バンプの形成ピッチを短くすることがで
き、バンプの配置密度を高めてＩＣの集積度を上げるこ
とが可能となる。バンプの崩れ、ダレが生じないので、
ポッティング樹脂の充填不良等による耐湿上の問題も生
じない。
残してレジスト層２６に埋没しているため、実装時の加
熱により半田バンプが溶けて、バンプ２４の頂部から下
方に向かう機械的な応力を受けた場合にも崩れ、ダレ等
の変形が生じ難く、レジスト層２６及びバンプ２４自身
がこの機械的な応力を支えるのに適した構造をしてい
る。従って、本実施例のバンプ構造１０では、ＩＣの回
路基板への実装時における信頼性を確保するためにバン
プ２４を所望の高さに高くしても、実装時に生ずる荷重
に充分耐えることができ、バンプ２４に崩れやダレが生
ずるおそれはない。また、溶融するバンプ部分は、ほぼ
露出した頂部のみであるから、半田のリフロー時に半田
が周囲に流れ出すおそれもない。従って、従来のバンプ
構造に較べて、バンプの形成ピッチを短くすることがで
き、バンプの配置密度を高めてＩＣの集積度を上げるこ
とが可能となる。バンプの崩れ、ダレが生じないので、
ポッティング樹脂の充填不良等による耐湿上の問題も生
じない。
【００１７】図２〜図６は、本発明に係るＩＣのバンプ
構造の形成方法を示すために各工程毎のバンプ構造の断
面を示している。図２は、本発明に係るバンプ構造が形
成される前段階の半導体ペレットを断面図として示して
いる。半導体ペレットは、特に従来のものと変わるとこ
ろは無く、Ｓi基板１２には、既に所定の回路構造（図
示せず）が形成されており、その上には、Ａｌ配線層１
４、及びＳiＯ2膜１６が所定のパターンで形成されてい
る。ＳiＯ2膜１６には、開口した窓２８が、Ａｌ配線層
１４のバンプ用電極領域に形成されており、窓２８から
上方に露出したＡｌ配線層１４の部分がバンプ部用電極
を構成する。
構造の形成方法を示すために各工程毎のバンプ構造の断
面を示している。図２は、本発明に係るバンプ構造が形
成される前段階の半導体ペレットを断面図として示して
いる。半導体ペレットは、特に従来のものと変わるとこ
ろは無く、Ｓi基板１２には、既に所定の回路構造（図
示せず）が形成されており、その上には、Ａｌ配線層１
４、及びＳiＯ2膜１６が所定のパターンで形成されてい
る。ＳiＯ2膜１６には、開口した窓２８が、Ａｌ配線層
１４のバンプ用電極領域に形成されており、窓２８から
上方に露出したＡｌ配線層１４の部分がバンプ部用電極
を構成する。
【００１８】図３に示すように、窓２８から上方に露出
したＡｌ配線層１４の領域及びＳiＯ2膜１６上に、従来
から常用している蒸着法若しくはスパッタリング法によ
って既知の条件の下に３層からなるバリアメタル層、即
ちＴi層１８、Ｃｕ層２０、及びＮi層２２を順次所望の
厚さに形成する。尚、Ｎi層２２を省略することも可能
である。次いで、図４に示すように、前の工程で形成し
たＴi層１８、Ｃｕ層２０、及びＮi層２２のうち、バン
プ部用電極上に形成されたバリアメタル層部分２９を除
いたバリアメタル層を常用のフォトプロセスによりエッ
チングして除去する。かくして、バリアメタル層のう
ち、バンプ部用電極上に形成されたバリアメタル層部分
のみが残留し、それ以外の部分３０では、ＳiＯ2層１６
が露出する。
したＡｌ配線層１４の領域及びＳiＯ2膜１６上に、従来
から常用している蒸着法若しくはスパッタリング法によ
って既知の条件の下に３層からなるバリアメタル層、即
ちＴi層１８、Ｃｕ層２０、及びＮi層２２を順次所望の
厚さに形成する。尚、Ｎi層２２を省略することも可能
である。次いで、図４に示すように、前の工程で形成し
たＴi層１８、Ｃｕ層２０、及びＮi層２２のうち、バン
プ部用電極上に形成されたバリアメタル層部分２９を除
いたバリアメタル層を常用のフォトプロセスによりエッ
チングして除去する。かくして、バリアメタル層のう
ち、バンプ部用電極上に形成されたバリアメタル層部分
のみが残留し、それ以外の部分３０では、ＳiＯ2層１６
が露出する。
【００１９】次に、図４に示すように処理されたＩＣ上
にフォトレジスト層２６を所定の厚み、一般には、２０
〜７０μm程度の厚みで一様に常用の方法で塗布する。
フォトレジスト層２６の材料としては、例えば、ドライ
フィル或いはコート樹脂等電気絶縁性が良好な材料を使
用する。続いて、Ｎi層２２上のバンプ２４を形成すべ
き領域から、レジスト層２６を常用のフォトプロセスに
よって除去する。かくして、図５に示すように、底部に
Ｎi層２２を露出させている凹部３２が点在的に形成さ
れる。
にフォトレジスト層２６を所定の厚み、一般には、２０
〜７０μm程度の厚みで一様に常用の方法で塗布する。
フォトレジスト層２６の材料としては、例えば、ドライ
フィル或いはコート樹脂等電気絶縁性が良好な材料を使
用する。続いて、Ｎi層２２上のバンプ２４を形成すべ
き領域から、レジスト層２６を常用のフォトプロセスに
よって除去する。かくして、図５に示すように、底部に
Ｎi層２２を露出させている凹部３２が点在的に形成さ
れる。
【００２０】次に、レジスト層２６に形成された凹部３
２内に電気メッキ法によって半田を充填して、図６に示
すように、Ｎi層２２の上に半田バンプ２４をレジスト
層２６の上面に達し更にこれよりも高くように形成す
る。最後に、半田の融点以上の温度となるように半田バ
ンプ２４を加熱すると、バンプ２４は表面張力により頂
部が丸くなって固化し、図１に示すような本発明に係る
バンプ構造が形成される。
２内に電気メッキ法によって半田を充填して、図６に示
すように、Ｎi層２２の上に半田バンプ２４をレジスト
層２６の上面に達し更にこれよりも高くように形成す
る。最後に、半田の融点以上の温度となるように半田バ
ンプ２４を加熱すると、バンプ２４は表面張力により頂
部が丸くなって固化し、図１に示すような本発明に係る
バンプ構造が形成される。
【００２１】上記実施例方法においては、電気メッキ法
によってバンプを形成する際にメッキ引出電極３４を使
用する。図８は、メッキ引出電極３４を示すウエハの一
部の平面図であって、隣接する２つのＩＣチップ３６が
示されている。同図に示したように、ウエハ上には、電
気メッキ法によってバンプを形成した際のメッキ引出電
極３４が各バンプ部１０を結んで形成されている。バン
プが形成された後に、このメッキ引出電極３４をレーザ
ー等によって或いはエッチングによって除去する。
によってバンプを形成する際にメッキ引出電極３４を使
用する。図８は、メッキ引出電極３４を示すウエハの一
部の平面図であって、隣接する２つのＩＣチップ３６が
示されている。同図に示したように、ウエハ上には、電
気メッキ法によってバンプを形成した際のメッキ引出電
極３４が各バンプ部１０を結んで形成されている。バン
プが形成された後に、このメッキ引出電極３４をレーザ
ー等によって或いはエッチングによって除去する。
【００２２】なお、上記実施例において説明したバンプ
構造及び、これに使用される材料並びに本発明のバンプ
構造の形成方法は、いずれも単に例示的なものであり、
本発明のバンプ構造及びその形成方法は、上記実施例の
構成のみに限定されるものではない。
構造及び、これに使用される材料並びに本発明のバンプ
構造の形成方法は、いずれも単に例示的なものであり、
本発明のバンプ構造及びその形成方法は、上記実施例の
構成のみに限定されるものではない。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＩＣのバ
ンプ構造によると、バンプは、その頂部のみを露出して
おり、頂部より下方の残部は、その周囲がレジスト層に
より包囲されているので、バンプを所望の高さに高くし
ても、リフロー時、崩れ、ダレ等のバンプの変形が生じ
ないし、またリフロー時に過剰な半田が流れ出ることも
ない。本発明に係るバンプ構造は、フリップチップ実装
用ＩＣに特に適したバンプ構造であって、バンプを所望
の高さに高くすることにより、ＩＣのフリップチップ実
装時のボンディングの信頼性を確保し、ＩＣの実装時の
歩留りを向上させることができる。リフロー時、半田バ
ンプの崩れ、ダレが生じないので、ポッティング時、封
止用樹脂が隅まで進入して耐湿性を向上させる。更に、
バンプをファインピッチに配置することが可能であるの
で、ＩＣの高集積化を図ることが出来る。本発明に係る
ＩＣのバンプの形成方法は、常用の手段と装置により簡
便にかつ能率良く、上述の利点を有する本発明に係るバ
ンプ構造をＩＣ上に形成することが可能である。
ンプ構造によると、バンプは、その頂部のみを露出して
おり、頂部より下方の残部は、その周囲がレジスト層に
より包囲されているので、バンプを所望の高さに高くし
ても、リフロー時、崩れ、ダレ等のバンプの変形が生じ
ないし、またリフロー時に過剰な半田が流れ出ることも
ない。本発明に係るバンプ構造は、フリップチップ実装
用ＩＣに特に適したバンプ構造であって、バンプを所望
の高さに高くすることにより、ＩＣのフリップチップ実
装時のボンディングの信頼性を確保し、ＩＣの実装時の
歩留りを向上させることができる。リフロー時、半田バ
ンプの崩れ、ダレが生じないので、ポッティング時、封
止用樹脂が隅まで進入して耐湿性を向上させる。更に、
バンプをファインピッチに配置することが可能であるの
で、ＩＣの高集積化を図ることが出来る。本発明に係る
ＩＣのバンプの形成方法は、常用の手段と装置により簡
便にかつ能率良く、上述の利点を有する本発明に係るバ
ンプ構造をＩＣ上に形成することが可能である。
【図１】本発明に係るＩＣのバンプ構造の一実施例の断
面図である。
面図である。
【図２】図１に示すバンプ構造の形成方法において、最
初の工程を経たＩＣペレットの断面図である。
初の工程を経たＩＣペレットの断面図である。
【図３】図１に示すバンプ構造の形成方法において、図
２に示す工程の次の工程を経たＩＣペレットの断面図で
ある。
２に示す工程の次の工程を経たＩＣペレットの断面図で
ある。
【図４】図１に示すバンプ構造の形成方法において、図
３に示す工程の次の工程を経たＩＣペレットの断面図で
ある。
３に示す工程の次の工程を経たＩＣペレットの断面図で
ある。
【図５】図１に示すバンプ構造の形成方法において、図
４に示す工程の次の工程を経たＩＣペレットの断面図で
ある。
４に示す工程の次の工程を経たＩＣペレットの断面図で
ある。
【図６】図１に示すバンプ構造の形成方法において、図
５に示す工程の次の工程を経たＩＣペレットの断面図で
ある。
５に示す工程の次の工程を経たＩＣペレットの断面図で
ある。
【図７】電気メッキ法によって形成される際に使用され
るメッキ引出電極を示すウエハの一部平面図である。
るメッキ引出電極を示すウエハの一部平面図である。
【図８】従来のＩＣのバンプ構造を示す断面図である。
【符号の説明】 １０ バンプ構造 １２ Ｓi基板 １４ Ａｌ配線層 １５ バンプ用電極 １６ ＳiＯ2膜 １８ Ｔi層 ２０ Ｃu 層 ２２ Ｎi 層 ２４ 半田バンプ ２６ レジスト部 ２８ 窓 ２９ バンプ部用電極上に形成されたバリアメタル層部
分 ３０ バンプ部用電極上に形成されたバリアメタル層部
分以外の部分
分 ３０ バンプ部用電極上に形成されたバリアメタル層部
分以外の部分
Claims (4)
- 【請求項１】 ＩＣ半導体装置の所要部分に回路基板に
実装するためのバンプ部用電極を有し、該バンプ部用電
極にバンプを形成したＩＣ半導体装置のバンプ構造にお
いて、少なくともバンプ部用電極周辺には前記バンプを
囲んで所要高さバンプを突出させるようにレジスト部が
形成されていることを特徴とするＩＣ半導体装置のバン
プ構造。 - 【請求項２】 前記バンプ部用電極と前記バンプの間に
バリアメタルが形成されていることを特徴とする請求項
１記載のＩＣ半導体装置のバンプ構造。 - 【請求項３】 ＩＣ半導体装置の所要部分に回路基板に
実装するためのバンプ部用電極を形成し、該バンプ部用
電極にバンプを形成するＩＣ半導体装置のバンプ形成方
法において、 バンプ部用電極にバリアメタルを形成し、 前記バンプ部用電極以外の部分にレジストを所定厚さ形
成し、 前記バンプ部形成用電極以外にレジストを残したまま、
前記バリアメタル上にバンプを形成したことを特徴とす
るＩＣ半導体装置のバンプ形成方法。 - 【請求項４】前記レジストは２０〜７０μmの厚さに形
成されることを特徴とする請求項３記載のＩＣ半導体装
置のバンプ形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18893092A JP3201431B2 (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Ｉｃ半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18893092A JP3201431B2 (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Ｉｃ半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613382A true JPH0613382A (ja) | 1994-01-21 |
| JP3201431B2 JP3201431B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=16232386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18893092A Expired - Fee Related JP3201431B2 (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Ｉｃ半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3201431B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7119000B2 (en) | 2003-03-13 | 2006-10-10 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing semiconductor device |
| JP2006294761A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Sharp Corp | 半導体装置，電子機器および半導体装置の製造方法 |
| JP2018523313A (ja) * | 2015-08-07 | 2018-08-16 | アナログ ディヴァイスィズ インク | 異なる寸法の開口を有するボンドパッド |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP18893092A patent/JP3201431B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7119000B2 (en) | 2003-03-13 | 2006-10-10 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing semiconductor device |
| JP2006294761A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Sharp Corp | 半導体装置，電子機器および半導体装置の製造方法 |
| JP2018523313A (ja) * | 2015-08-07 | 2018-08-16 | アナログ ディヴァイスィズ インク | 異なる寸法の開口を有するボンドパッド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3201431B2 (ja) | 2001-08-20 |
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