JPH07502147A - はんだバンプの製造方法および相互接続システム - Google Patents

はんだバンプの製造方法および相互接続システム

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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】 ハンダバンブの形成方法およびこの方法により形成したハンダバンブ 発明の分野 本発明は超小型電子装置を製造する方法ならびにさらに特に超小型電子基板用の 電気的および機械的接続を形成する方法、またそのように形成された接続に関す る。
発明の背景 高性能超小型電子装置には他の超小型電子装置への電気的相互接続のためのハン ダボールまたはハンダバンブがしばしば用いられる。例えば、超大規模集積(V LSI)チップをハンダボールまたはハンダバンブを用いて回路板または他の次 のレベルのパッケージング基板に電気的に接続することができる。またこの接続 技術は”制御された崩壊チップ接続−C4”または”フリップチップ”技術、と 称され”ハンダバンブとしてここに言及する。
IBMにより開示されている最初のハンダバンブ技術では、ハ −ンダバンブは 集積回路ウェファに締めつけられたシャドウマスクの開口部を介した蒸着により 形成される。電気メツキ処理に基づくハンダバンブ技術は、特に一層大きな基板 および一層小さなバンブについて、盛んに追求された。この処理において、”バ ンブ下側金属(under−bump metallurgy)”(IBM)を 接点パッドを有する超小型電子基板上に、蒸着またはスパッタリングにより、代 表的に堆積する。ハンダメッキ中に電流が流れるように、連続的なバンブ下側金 属を代表的にパッドとパッドとの間の基板に設ける。
接点パッド上にハンダバンブを形成するための部位を画成するために、ハンダバ ンブの部位を、バンブ下側金属上にフォトレジストの厚い層を堆積することおよ びフォトレジストをパターン化して接点パッド上にバンブ下側金属を露出するこ とにより、フォトリソグラフィでパターン化する。次にハンダパッドを、接点パ ッド上で、パターン電気メッキにより、バンブ下側金属の露出した領域に形成す る。メッキしたハンダはフォトレジストのキャビティに、接点パッドにわたって 蓄積する。次いで、メッキしたハンダパッドの間のバンブ下側金属をエツチング マスクのようなハンダを用いてエツチングし、ハンダバンブの間の電気接続を破 壊する。フォトリソグラフィによるパターン化およびバンブ下側金属エツチング 工程は、ハンダバンブと接点パッドとの間の、ハンダバンブの底部てバンブ下側 金属の幾何学的形状を画成する。ハンダバンブの製造方法は、本発明の譲り受け 人である、ディジョン(Dishon)の米国特許第4.950゜623号明細 書ニジヤスキー、ジュニア(Juskey、 Jr、)等の第4゜940、18 1号明細書:およびシェリー(Sherry)の第4.763.829号明細書 に記載されている。
残念ながら、上述の工程を用いたハンダバンブの製造ては、接点パッドで、ハン ダハンプの底部を保護するのは困難である。
底部の保護は重要である。この理由はハンダバンブの底部が接点パッドを封止す るために設計されるからである。上述の工程はしばしば底部を減少させ、この工 程は下にある接点パッドを露出させ機械的および電気的欠陥を起こす。
底部は上述の工程の少なくとも2つの工程のために減少する。
まず、しばしばパターン化した厚膜フォトレジスト層の固有の歪み、およびその 下に位置する接点パッドに関する位置決め誤差が生じる。代表的に、乾燥した厚 膜フォトレジスト(デュポンのR[5TONOフオトレジスト レジストの多数のコーティングを、十分な量のメッキハンダを蓄積するために、 用いる。IOミクロン程度の厚さく例えば50ミクロン)を用いる。厚膜フォト レジスト歪みを生じることなく、接点パッド上に正確にパターン化する必要があ る。
残念ながら、乾燥フィルムフォトレジストについて、バンブ部位の形の歪みはフ ォトレジストが平坦なバンブ下側金属に比較的わずかにしか被着しないことから 生じることがある。厚膜フォトレジストおよび被覆層による光散乱、および厚膜 フォトレジストの現像工程の不正確な性質は、さらに接点パッド上のフォトレジ ストマスクパターンの歪みの一因となる。多層液状フすトレジストに対する、長 期の焼成、および縁部ビーズ強化のためフォトレジストの硬化のような因子は、 接点パッド上のフォトレジストマスクパターンに歪みを生じることがある。従っ て、得られたハンダバンブはしばしば全接点パッドを被覆しない。
ハンダバンブ底部を減少することがある第2の主要因子はバンブ下側金属の化学 的エツチング中のアンダーカッティングである。特に、上述のように、バンブ下 側金属を、ハンダバンブの間で、その間の電気的接続を破壊するために、代表的 にエツチングする。すべての望ましくないバンブ下側金属が除去されるのを保証 するために、代表的に過剰のエツチングを行う必要かあり、この理由はエツチン グが基板表面の全域でしばしば均一に処理されないからである。しかし、この過 剰エツチングは代表的にハンダバンブと接点パッドとの間のバンブ下側金属をア ンダーカッティングし、これがハンダバンブ底部を減少させる。ハンダバンブ接 続の電気的および機械的信頼性はこれにより減少する。
発明の開示 従って本発明の目的は超小型電子装置接続のためのハンダバンブを形成する優れ た方法およびそれにより形成された優れたハンダバンブを提供することにある。
本発明の他の目的はその形成中にハンダバンブの底部を保護する方法を提供する ことである。
また本発明の他の目的は形成中のハンダバンブ底部のアンダーカッティングを減 少することにある。
さらに本発明の他の目的はハンダバンブと下に位置する接点パッドの間の位置決 め誤差を減少させることである。
これらのおよび他の目的は本発明によればハンダパッドの間のバンブ下側金属を エツチングする前にハンダパッドをリフローイングあるいは溶融することにより 、達成する。この場合バンブ下側金属をエツチングする前に、ハンダバンブの底 部て、バンブ下側金属とハンダとの金属間化合物層がハンダバンブと接点パット の間に形成される。従って、ハンダバンブと接点パッドとの間でバンブ下側金属 の層の少なくとも一部かバンブ下側金属をエツチングする前に、ハンダとバンブ 下側金属との金属間化合物に変換される。バンブ下側金属か銅の上部層を含み、 さらに鉛スズハンダを用いる場合、はとんどすべての上部銅層を銅とスズとの金 属間化合物に変換するのが好ましい。
金属間化合物層はバンブ下側金属のエツチングに用いる腐食剤に耐性を有する。
そのためバンブ下側金属を接点パッド間で除去するとともに、ハンダバンブの底 部て金属間化合物層を保護することができる。従って、ハンダバンブのアンダー カッティングを底部の寸法が保護され接点パッドが露出しないように最小にする 。ハンダバンブ接続の電気的および機械的信頼性がこれにより高まる。
また本発明によりハンダパッドとその下にある接点パッドとの間の位置決め誤差 か減少し、ハンダ蓄積層のパターン化における歪みが許容できる。特に、連続し たバンブ下側金属を接点パッドおよび接点パットの間の超小型電子基板に形成す る。次にハンダ障壁が接点パッド上のバンブ下側金属を露出するようにハンダ障 壁を接点パッドの間のバンブ下側金属に形成する。
接点バフ1〜上の露出したバンブ下側金属はハンダバンブ底部の配置を画成する 。リフローイング中、ハンダはこれらの領域に収縮したり広かったりする。
ハンダ障壁は、さらにハンダストッパーと称され、クロムの薄膜( 1, 50 0人程度の厚さ)のような薄膜層(1ミクロン以下の程度のうから形成するのが 好ましく、この薄膜はバンブ下側金属に良好に固着する。ハンダ障壁を下にある 接点パッドに既 −知の集積回路)オドリソグラフィを用いて正確に位置決めす る。
ハンダ障壁をリフトオフ(剥離)技術を用いてパターン化するのか好ましい。他 のフォトリソグラフィ技術を用いてハンダ障壁をパターン化することかできる。
次にハンダ蓄積領域をハンダ障壁上に形成する。厚膜(50ミクロンの程度の) フォトレジスト領域とすることができる、これらの蓄積領域はハンダを蓄積する ためにのみ必要となるものである。これらの蓄積領域は位置決めのために用いる 必要はなく、この理由はハンダ障壁が正確に位置決めするからである。
従って、厚膜ハンダ蓄積領域の位置決め誤差および歪みは接点パッドとのハンダ バンブの底部を減少させない。次にハンダパッドを接点パッド上の、ハンダ障壁 およびハンダ蓄積領域により露出されるバンブ下側金属の領域で基板に電気メッ キする。
次いでハンダ蓄積領域を除去することができる。
次に、接点バット間のバンブ下側金属を除去する前に、ハンダをリフローイング (溶融)して接点パッドに隣接するハンダバンブの底部にハンダとバンブ下側金 属との金属間化合物層を有するハンダバンブを形成する。例えば、バンブ下側金 属の最も上の成分が銅であり通常の鉛/スズハンダを用いる場合、銅/スズの2 種以上の金属か代表的に形成される。リフローイング中、ハンダ障壁はハンダの 横方向の広かりおよび橋絡を防止し、さらにバンブ底部の寸法を決定する。
次にハンダ障壁およびバンブ下側金属を、金属間化合物層をハンダバンブおよび バンブ下側金属よりも緩徐にエツチングする少なくとも1fff[の腐食剤を用 いて、エツチングしてハンダバンブを単離する。金属間化合物がハンダバンブの 底部で形成されるので、バンブは比較的腐食剤の影響を受けない。特に、水酸化 アンモニウムと少量の過酸化水素との混合物を用いて銅をエツチングし、さらに 塩酸を基とする腐食剤を用いてクロムをエツチングすることかできる。これらの 腐食剤はいずれも銅/スズの金属間化合物に対して有効でない。
本発明により形成されたハンダバンブの底部はバンブ下側金属エツチングまたは ハンダパッドの位置決め誤差/歪みにより縮小しない。底部の幾何学的形状を保 つことにより、機械的および電気的信頼性を高める。
さらに、本発明のりフローイング工程中にハンダパッドとバンブ下側金属との間 で横方向の反応があることが見出された。
従って、各ハンダバンブの底部で形成された金属間化合物層がバンブを超えて広 がりハンダバンブの底部の周りに舌片を形成する。この舌片はハンダバンブの縁 部およびハンダバンブの下の接点パッドの縁部に対して追加の保護を行う。従っ て、本発明により新規なプロファイルのハンダバンブが形成され、これにより機 械的および電気的信頼性か改良される。
図面の簡単な説明 図1〜5は本発明のハンダバンブを形成する過程を示す超小型電子基板の断面図 である。
図6は本発明の方法により形成されたハンダバンブの走査電子顕微鏡写真である 。
好適例の詳細な説明 次に本発明を添付図面を参照して以下に一層詳細に説明するか、ここには本発明 の好適例を示す。しかし、本発明は多数の異なる形態に具体化することができさ らにここに示す例に制限されると解釈してはならず;むしろ、この例はこの開示 が徹底した完全なものとなり、本発明の範囲を当業者に十分示唆できるように提 供するものである。明細書を通じて同一の符号は同様の要素を意味する。
まず図1には、多数の接点パッド12を有する超小型電子基板10を示す。超小 型電子基板IOが集積回路チップ、回路板もしくは超小型電子パッケージ基板、 または電気的および機械的連結を必要とする任意の他の基板でよいことは当業者 なら理解することができる。接点パッド12はここに記載する必要はないがよく 知られた方法を用いて基板IOに形成する。接点パッドは代表的に集積回路チッ プ用のアルミニウムであるが、また他の金属および金属複合物を集積回路チップ および他の基板に用いることができる。
さらに図1に示すように、表面安定化誘電体14を基板IOに形成し、通常のプ ラズマまたは反応性イオンエツチングあるいは他のよく知られたパターン化法を 用いて、パターン化して接点バット12を露出する。次に連続したバンブ下側金 属I6を接点パッド12上の基板上の接点パッド12の間に形成する。当業者に よく知られているように、バンブ下側金属16には代表的に(底部の)クロム層 (約1,000人の厚さの)隣接基板10およびバット12が含まれ、このバラ I−はバンブ下側金属のための被着層および拡散障壁として機能する。上部銅層 (約1ミクロンの厚さ)を代表的に設けてハンダ付は可能な金属として作用させ 、さらに調整したクロム/銅層(約1.000人の厚さ)をクロムと銅の暖の間 に形成する。ハンプ下側金属を蒸着またはスパッタリングのような、さらにここ に説明する必要はない、通常の薄膜堆積法により形成することかできる。
次に図2に関し、ハンダ障壁またはハンクストッパ層18を接点バット10の間 のバンブ下側金属層16に形成し、パッド12上のハンプ下側金属層を露出させ る。ハンダ障壁層18はハンダに湿潤しない薄膜か好ましい。約1.500人の 厚さのクロムまたはチタンハンダ障壁を用いることかできる。ハンダ障壁層18 は連続したハンダ障壁層18を堆積することおよびリフトオフ法またはエツチン グ法を用いたパターン化により形成するのか好ましい。集積回路フォトリソグラ フィを用いることにより、厚膜フォトレジストと比へて、薄膜は位置決め誤差お よび歪みがほとんど生しないようにパターン化することができ、その理由は光散 乱か減少し、被着が良好となり現像がより正確となるからである。ハンダバンブ を固定するハンダ障壁層18のギャップとその下の接点パッド12との間の位置 決めはリフトオフ技術を用いてパッド12上のハンダ障壁層を除去することによ り改善することかできる。
図3に関して、ハンダ蓄積領域28をハンダ障壁18上4こ形成する。これらの 領域は厚膜フォトレジストでよい。ハンダ蓄積領域がハンダ容積、を蓄積するの に用いることができ、さらに接点パッドI2に関連する位置決めのために用いる 必要がないので、それらの不正確な位置決めおよび歪んだ形がハンダバンブの底 部を縮小しない。
さらに図3に関して、次にハンダパッド20を、代表的に電気メッキにより、基 板10上に形成する。ハンダパッドの量はメッキ中にハンダ蓄積領域28の空間 を満たす量とする。ハンダバット20をハンダ障壁層I8のギャップ内に制限す ることができあるいは図3に示すように、ハンダ障壁上に広がらせることかでき る。次いてハンダ蓄積領域28を除去することができる。
次に図4に関して、各ハンダバンブ24の底部で金属間化合物層22を形成する ために、接点パッド12の間のバンブ下側金属層16を除去する前にハンダバッ ト20をリフローイングさせる。バンブ下側金属層の最上部の成分が銅(約1ミ クロンの厚さ)であり通常の鉛−スズハンダ(5重量96のスズ)を用いる場合 、形成される金属間化合物22はCu3Snである。バンブ下側金属16の薄層 、代表的には底部クロム層および調整したクロム−銅層(図4に示さず)は金属 間化合物f122と接点パッド12との間の接点パッド12に残る場合があるこ とは当業者に理解される。
バンブ下側金属の上部層で銅を銅/スズの金属間化合物にほぼ完全に変換させる のを確実にするため、リフローイングをハンダの融点より高くして1〜2分間行 うのが好ましい。調整したクロム−綱領域の被覆されていない銅がハンダバンブ のクロム被着層からの剥離を防ぎ、これにより構造上の完全性が高められる。リ フローイング中、ハンダ障壁18はハンダの横方向の広がりおよび橋絡を防止し これによりハンダバンブ底部の寸法を制御する。リフローイングは代表的に適用 したフラックスを用いた、空気中あるいは窒素のような不活性な環境中で、また はフラックスを用いない水素のような還元環境で行うことができる。当業者によ く知られているように、フラックス残留物は、存在する場合、ハンダ障壁18お よびバンブ下側金属16をエツチングする前に清潔にする必要かある。
また図4に示すように、リフローイング中にノ為ンダ20とバンブ下側金属16 との間に横方向の反応が起こる。従って、各バンブの下に形成される金属間化合 物層には代表的にバンブから数ミクロン広がる舌片2Gが含まれる。この舌片を 用いて本発明の方法により形成したハンダバンブを確認することがてきる。この 理由はバンブ下側金属を用いた横の反応が接点パッドの間のすへてのバンブ下側 金属がりフローイング前に除去される場合、発生しないからである。またこの舌 片またはラネ26はハンダバンブの底部に追加の保護を行う。これにより優れた 性能のハンダバンブか提供される。
次に図5に関して、ノ1ンダ障壁18および接点パッドI2の間のバンブ下側金 属16を除去するとともに、リフローイングしたハンダバンブ24の底部を保護 する。ハンダバンブ24と接点パッド12の間のバンブ下側金属の上部鋼層が金 属間化合物層に変換するので、ハンダ障壁および接点パッド12の間の残留する バンブ下側金属を、金属間化合物をほとんど除去することなく、除去することが できる。金属間化合物22をハンダ障壁18およびバンブ下側金属16より著し く緩徐にエツチングする腐食剤を用いる。この腐食剤は金属間化合物22をエツ チングしないが、ハンダ障壁18および金属間化合物22を除去する。
例えば、クロムハンダ障壁18のための、Transene CRB473のよ うな塩酸を基とする腐食剤は有効な腐食剤であり、さらの水酸化アンモニウムと 追跡量の過酸化水素との混合物は有効な銅腐食剤である。クロムのエツチングを 開始するには基板中の金属表面に亜鉛捧を接触させる必要かある。チタンをノ1 ンダ障壁として用いる場合、水酸化アルミニウムと過酸化水素(銅腐食剤てのも のより代表的に高いペルオキシド濃度)の混合物が有効である。多数のエツチン グサイクルは段階的に調整されたクロム銅層および底部クロム層を除去するのに 必要である場合がある。これらの腐食剤はいずれも銅/スズの金属間化合物に対 して効果的でなくこれらの腐食剤はいずれもノ\ンダを検出可能な範囲にまで冒 すことはない。銅エツチング中に、バンブの間の鋼を完全に除去するのに必要な だけ長く装置を腐食剤中に放置することができることは当業者であれば理解でき る。また他の腐食剤を用いることができ、さらに他の除去工程を用いることかで きることも当業者なら理解できる。
従って、優れたハンダバンブの製造方法を提供する。また厚膜フォトレジストの フ才l・リソグラフィ処理の欠陥は配列を弱めない。さらに、バンブ下側金属エ ツチング中にハンダバンブ底部のアンダーカッティングはほとんど減少しあるい は排除される。そのためハンダバンブの底部の幾何学的形状が保護される。実際 、この方法はハンダバンブの底部で舌片を形成しさらにハンダバンブを保護し、 また電気的および機械的信頼性を高めるのか好ましい。図6は本発明の方法によ り形成されたハンダバンブの走査電子顕微鏡写真であり、ハンダバンブ24、舌 片26および基板lOを示す。
縮小したバンブ底部アンダーカッティングを、接点パッドの間のバンブ下側金属 を除去する前にハンダをリフローイングさせることにより、位置決め誤差/歪み の減少に関係なく、本発明を用いて得ることができる。例えば、いくつかの超小 型電子基板設計において、設計されたバンブ底部は接点パッドより十分に大きい 場合があるので、接点パッドに対するハンダバンブの配列は比較的重要でない。
接点パッドに関してハンダバンブの位置決め誤差または歪みは許容される場合が ある。
ハンダバンブと接点パッドとの間の位置決め誤差または歪みを許容する簡略化し た方法を次に説明する。バンブ下側金属には上述した同一の底部クロム層、段階 的に調整されたクロム/銅層および上部鋼層が含まれる。しかし、第2クロム層 を上部鋼層に加える。ハンダ蓄積層、例えば厚膜フォトレジストを形成し上述の ようにパターン化する。上述のパターン化したハンダ障壁層は形成しない。
次に第2クロム層をハンダ蓄積層のキャピテイで除去し、さらにハンダを既に記 載したようにメッキする。ハンダ蓄積層を除去した後、ハンダをリフローイング させて金属間化合物を形成し既に記載したようにバンブ底部を保護する。接点パ ッドの間の第2クロム層はリフローイングしたハンダが橋絡するのを防ぐ。第2 クロム層は接点パッドに関して位置決め誤差が発生するが、この位置決め誤差は 基板設計を考慮すると比較的重要でない。接点パッドの間のバンブ下側金属を除 去する前にリフローイングによってバンブ下側金属をエツチングする間にさらに ハンダバンブの底部を保護する。
図面および明細書には、本発明の代表的な好適例が記載されておりさらに、専門 用語を用いるが、これらは一般的な記述的な意味で用いたに過ぎず制限するため のものではなく、本発明の範囲は次の請求項で示される。
国際調査報告 国際調査報告

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.基板上の多数の接点パッドにハンダバンプを形成するにあたり: 前記接点パッドおよび前記接点パッドの間の前記基板にバンプ下側金属を形成し ;次いで 前記接点パッド間の前記バンプ下側金属にハンダ障壁を形成し、前記ハンダ障壁 が前記接点パッド上の前記バンプ下側金属を露出し;次いで 前記ハンダ障壁上にハンダ蓄積領域を形成し、前記ハンダ蓄積領域が前記接続パ ッド上の前記バンプ下側金属を露出し次いで 前記ハンダ障壁と前記ハンダ蓄積領域により露出するバンプ下側金属上に、前記 接続パッド上にハンダパッドを形成し次いで; ハンダパッドをリフローイングさせて前記バンプ下側金属と前記接点パッドに隣 接する前記ハンダとの金属間化合物層を有するハンダバンプを形成し;さらに次 に前記ハンダ障壁および前記接点パッドの間の前記バンプ下側金属を、前記金属 間化合物層を前記ハンダ障壁および前記バンプ下側金属より緩徐にエッチングす る少なくとも1つの腐食剤を用いてエッチングして、これにより前記接点パッド に隣接する前記ハンダバンプのアンダーカッティングを減少させる工程を含むこ とを特徴とするハンダバンプの製造方法。
  2. 2.前記バンプ下側金属を形成する工程が前記接点パッドの間で、前記基板上に 表面安定化層を形成する工程より前にあることを特徴とする請求項1に記載の方 法。
  3. 3.前記バンプ下側金属を形成する工程が前記基板および前記接点パッドに隣接 するクロム層を有するバンプ下側金属、前記クロム層上の中間のクロム/銅の調 整した層、および前記クロム/銅層上の銅層を形成する工程を含むことを特徴と する請求項1に記載の方法。
  4. 4.前記ハンダ障壁を形成する工程が:前記基板上の、前記接点パッドの間およ び上で薄膜ハンダ障壁層を形成し;さらに 前記接点パッド上の前記薄膜ハンダ障壁層を除去する工程を含むことを特徴とす る請求項1に記載の方法。
  5. 5.前記除去工程が前記接点パッド上の前記ハンダ障壁層をリフトオフする工程 を含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 6.前記ハンダ堆積工程が前記接点パッド上に、前記ハンダ障壁および前記ハン ダ蓄積領域により露出されるバンプ下側金属上にハンダをメッキする工程を含む ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  7. 7.前記リフローイング工程が前記ハンダパッドを溶融する工程を含むことを特 徴とする請求項1に記載の方法。
  8. 8.さらに前記リフローイング工程がハンダパッドをリフローイングさせて前記 金属間化合物層に舌片を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の 方法。
  9. 9.前記ハンダが鉛/スズハンダを含み、前記バンプ下側金属には銅が含まれ、 さらに前記リフローイング工程がハンダパッドをリフローイングして銅およびス ズの金属間化合物層を有するハンダバンプを形成する工程を含むことを特徴とす る請求項1に記載の方法。
  10. 10.前記ハンダ蓄積領域を形成する工程が、前記ハンダパッドを形成する工程 中に前記ハンダパッド含ませるための、前記ハンダ障壁上に厚膜ハンダ蓄積領域 を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  11. 11.基板上の多数の接点パッドにハンダバンプを形成するにあたり: 前記接点パッドおよび前記接点パッドの間の前記基板にバンプ下側金属を形成し ;次いで 前記接点パッド上のバンプ下側金属上にハンダを形成し、前記接点パッドの間の バンプ下側金属がハンダを含まず;次に 前記接点パッド上の少なくとも一部の前記バンプ下側金属を、前記ハンダをリフ ローイングさせることにより前記バンプ下側金属および前記ハンダの金属間化合 物層に変換し;さらに次いで 前記接点パッドの間のバンプ下側金属を除去するとともに前記接点パッド上の前 記金属間化合物層を保護し、これによりリフローイングさせたハンダのアンダー カッティングを減少させる工程を含むことを特徴とするハンダバンプの製造方法 。
  12. 12.前記バンプ下側金属を形成する工程が接点パッドの間で、前記基板上に表 面安定化層を形成する工程より前にあることを特徴とする請求項11に記載の方 法。
  13. 13.前記バンプ下側金属を形成する工程が前記基板および前記接点パッド、前 記クロム層上の中間のクロム/銅の調整した層、および前記クロム/銅層上の銅 層に隣接するクロム層を有するバンプ下側金属を形成する工程を含むことを特徴 とする請求項11に記載の方法。
  14. 14.前記ハンダを形成する工程が前記接点パッド上のバンブ下側金属にハンダ をメッキする工程を含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。
  15. 15.前記ハンダを形成する工程が前記接点パッド上のバンプ下側金属にハンダ を形成するとともに、前記接点パッドの間でハンダの形成を制限する工程を含む ことを特徴とする請求項11に記載の方法。
  16. 16.前記変換工程が前記ハンダを溶融させる工程を含むことを特徴とする請求 項11に記載の方法。
  17. 17.さらに前記変換工程が前記ハンダをリフローイングさせることにより前記 金属間化合物層に舌片を形成する工程を含むことを特徴とする請求項11に記載 の方法。
  18. 18.前記ハンダが鉛/スズハンダを含み、前記バンプ下側金属には銅が含まれ 、さらに前記変換工程が前記接点パッド上の少なくとも1部の前記バンプ下側金 属を銅およびスズの金属間化合物層に変換する工程を含むことを特徴とする請求 項11に記載の方法。
  19. 19.前記ハンダを形成する工程が: 前記接点パッドの間の前記バンプ下側金属上にハンダ蓄積領域を形成し、前記ハ ンダ蓄積領域が前記接点パッド上の前記バンプ下側金属を露出し;次に 前記接点パッド上のバンプ下側金属にハンダを形成し、前記ハンダ蓄積領域が前 記接点パッドの間のハンダの形成を制限する工程を含むことを特徴とする請求項 15に記載の方法。
  20. 20.さらに前記バンプ下側金属を形成する工程が前記銅層上に第2クロム層を 形成する工程を含み;さらに前記ハンダを形成する工程が: 前記接点パッドの間の前記バンプ下側金属上にハンダ蓄積領域を形成し、前記ハ ンダ蓄積領域が前記接点パッド上で前記バンプ下側金属を露出し;次いで 前記接点パッド上の前記第2クロム層を除去し;さらに次いで 前記接点パッド上で前記バンプ下側金属にハンダを形成し、前記ハンダ蓄積領域 が前記接点パッドの間のハンダの形成を制限する工程を含むことを特徴とする請 求項13に記載の方法。
  21. 21.超小型電子基板のための相互接続システムであって:前記基板上の多数の 接点パッド; それぞれの前記接点パッド上のハンダバンプ;および各ハンダバンプと接点パッ ドとの間の金属間化合物層、前記金属間化合物層が結合した接点パッド上で前記 ハンダバンプから外見上広がる舌片を含み、これにより接点パッドを保護するこ とを含むことを特徴とするシステム。
  22. 22.前記ハンダバンプが鉛/スズハンダバンプであり前記金属間化合物層が銅 /スズの金属間化合物舌片であることを特徴とする請求項21に記載の相互接続 システム。
  23. 23.前記舌片が外見上前記ハンダバンプから数ミクロン広がることを特徴とす る請求項21に記載の相互接続システム。
  24. 24.前記ハンダバンプが前記それぞれの接点パッド上の回転楕円面伏のハンダ バンプであり前記舌片が外見上結合した接点パッド上で前記ハンダバンプから広 がる円形舌片であることを特徴とする請求項21に記載の相互接続システム。
  25. 25.超小型電子基板のための相互接続システムであって:前記基板上の多数の 接点パッド; 前記接点パッド上に底部を有する前記それぞれの接点パッド上の回転楕円面伏の ハンダバンプ;および結合した接点パッド上で前記ハンダバンプから外見上広が る、その底部の前記回転楕円面伏のハンダバンプ上の円形舌片を含み、これによ り接点パッドを保護することを特徴とするシステム。
  26. 26.前記回転楕円面伏のハンダバンプが回転楕円面伏の鉛/スズハンダバンプ であり前記円形舌片が銅/スズ金属間化合物円形舌片であることを特徴とする請 求項25に記載の相互接続システム。
  27. 27.前記円形舌片が外見上前記ハンダバンプから数ミクロン広がることを特徴 とする請求項25に記載の相互接続システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950001962A (ko) * 1993-06-30 1995-01-04 김광호 반도체 칩 범프
US5366140A (en) * 1993-09-30 1994-11-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Patterned array of uniform metal microbeads
US5442852A (en) * 1993-10-26 1995-08-22 Pacific Microelectronics Corporation Method of fabricating solder ball array
US5396702A (en) * 1993-12-15 1995-03-14 At&T Corp. Method for forming solder bumps on a substrate using an electrodeposition technique
US5532550A (en) * 1993-12-30 1996-07-02 Adler; Robert Organic based led display matrix
US5665639A (en) * 1994-02-23 1997-09-09 Cypress Semiconductor Corp. Process for manufacturing a semiconductor device bump electrode using a rapid thermal anneal
US5470787A (en) * 1994-05-02 1995-11-28 Motorola, Inc. Semiconductor device solder bump having intrinsic potential for forming an extended eutectic region and method for making and using the same
US5503286A (en) * 1994-06-28 1996-04-02 International Business Machines Corporation Electroplated solder terminal
US5539153A (en) * 1994-08-08 1996-07-23 Hewlett-Packard Company Method of bumping substrates by contained paste deposition
TW253856B (en) * 1994-12-13 1995-08-11 At & T Corp Method of solder bonding, and article produced by the method
EP0815593B1 (en) * 1995-03-20 2001-12-12 Unitive International Limited Solder bump fabrication methods and structure including a titanium barrier layer
US6388203B1 (en) 1995-04-04 2002-05-14 Unitive International Limited Controlled-shaped solder reservoirs for increasing the volume of solder bumps, and structures formed thereby
JP3549208B2 (ja) * 1995-04-05 2004-08-04 ユニティヴ・インターナショナル・リミテッド 集積再分配経路設定導体、はんだバイプならびにそれらにより形成された構造を形成する方法
US5620131A (en) * 1995-06-15 1997-04-15 Lucent Technologies Inc. Method of solder bonding
US5874782A (en) * 1995-08-24 1999-02-23 International Business Machines Corporation Wafer with elevated contact structures
KR100438256B1 (ko) * 1995-12-18 2004-08-25 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 반도체장치 및 그 제조방법
US5851911A (en) 1996-03-07 1998-12-22 Micron Technology, Inc. Mask repattern process
US5736456A (en) * 1996-03-07 1998-04-07 Micron Technology, Inc. Method of forming conductive bumps on die for flip chip applications
US5793116A (en) * 1996-05-29 1998-08-11 Mcnc Microelectronic packaging using arched solder columns
JP3413020B2 (ja) * 1996-07-17 2003-06-03 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US5903058A (en) * 1996-07-17 1999-05-11 Micron Technology, Inc. Conductive bumps on die for flip chip application
US5902686A (en) * 1996-11-21 1999-05-11 Mcnc Methods for forming an intermetallic region between a solder bump and an under bump metallurgy layer and related structures
JP3553300B2 (ja) * 1996-12-02 2004-08-11 富士通株式会社 半導体装置の製造方法及び半導体装置の実装方法
US6045030A (en) * 1997-03-13 2000-04-04 Raytheon Company Sealing electronic packages containing bumped hybrids
US6117299A (en) * 1997-05-09 2000-09-12 Mcnc Methods of electroplating solder bumps of uniform height on integrated circuit substrates
US5926731A (en) * 1997-07-02 1999-07-20 Delco Electronics Corp. Method for controlling solder bump shape and stand-off height
US5990472A (en) * 1997-09-29 1999-11-23 Mcnc Microelectronic radiation detectors for detecting and emitting radiation signals
US5962151A (en) * 1997-12-05 1999-10-05 Delco Electronics Corp. Method for controlling solderability of a conductor and conductor formed thereby
US5937320A (en) * 1998-04-08 1999-08-10 International Business Machines Corporation Barrier layers for electroplated SnPb eutectic solder joints
US6595408B1 (en) * 1998-10-07 2003-07-22 Micron Technology, Inc. Method of attaching solder balls to BGA package utilizing a tool to pick and dip the solder ball in flux prior to placement
US6268275B1 (en) 1998-10-08 2001-07-31 Micron Technology, Inc. Method of locating conductive spheres utilizing screen and hopper of solder balls
US6139972A (en) * 1998-10-26 2000-10-31 Agilent Technologies Inc. Solder paste containment device
JP3667184B2 (ja) * 1999-02-26 2005-07-06 住友ベークライト株式会社 半導体装置
JP3287328B2 (ja) * 1999-03-09 2002-06-04 日本電気株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US6649533B1 (en) * 1999-05-05 2003-11-18 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for forming an under bump metallurgy layer
US6332988B1 (en) 1999-06-02 2001-12-25 International Business Machines Corporation Rework process
US6544880B1 (en) 1999-06-14 2003-04-08 Micron Technology, Inc. Method of improving copper interconnects of semiconductor devices for bonding
US6570251B1 (en) 1999-09-02 2003-05-27 Micron Technology, Inc. Under bump metalization pad and solder bump connections
KR100319813B1 (ko) 2000-01-03 2002-01-09 윤종용 유비엠 언더컷을 개선한 솔더 범프의 형성 방법
US6387793B1 (en) 2000-03-09 2002-05-14 Hrl Laboratories, Llc Method for manufacturing precision electroplated solder bumps
US6437669B1 (en) * 2000-09-29 2002-08-20 Applied Micro Circuits Corporation Microwave to millimeter wave frequency substrate interface
DE60108413T2 (de) 2000-11-10 2005-06-02 Unitive Electronics, Inc. Verfahren zum positionieren von komponenten mit hilfe flüssiger antriebsmittel und strukturen hierfür
US6863209B2 (en) 2000-12-15 2005-03-08 Unitivie International Limited Low temperature methods of bonding components
US6884313B2 (en) * 2001-01-08 2005-04-26 Fujitsu Limited Method and system for joining and an ultra-high density interconnect
US6793792B2 (en) * 2001-01-12 2004-09-21 Unitive International Limited Curaco Electroplating methods including maintaining a determined electroplating voltage and related systems
JP4656275B2 (ja) * 2001-01-15 2011-03-23 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
US6419148B1 (en) 2001-01-23 2002-07-16 Orbotech Ltd. System for forming bumps on wafers
US6762122B2 (en) * 2001-09-27 2004-07-13 Unitivie International Limited Methods of forming metallurgy structures for wire and solder bonding
TW536766B (en) * 2002-02-19 2003-06-11 Advanced Semiconductor Eng Bump process
TW521359B (en) * 2002-02-20 2003-02-21 Advanced Semiconductor Eng Bump fabrication process
TWI239578B (en) * 2002-02-21 2005-09-11 Advanced Semiconductor Eng Manufacturing process of bump
US6960828B2 (en) 2002-06-25 2005-11-01 Unitive International Limited Electronic structures including conductive shunt layers
US7547623B2 (en) 2002-06-25 2009-06-16 Unitive International Limited Methods of forming lead free solder bumps
US7531898B2 (en) 2002-06-25 2009-05-12 Unitive International Limited Non-Circular via holes for bumping pads and related structures
US7260890B2 (en) * 2002-06-26 2007-08-28 Georgia Tech Research Corporation Methods for fabricating three-dimensional all organic interconnect structures
US6987307B2 (en) * 2002-06-26 2006-01-17 Georgia Tech Research Corporation Stand-alone organic-based passive devices
US6900708B2 (en) * 2002-06-26 2005-05-31 Georgia Tech Research Corporation Integrated passive devices fabricated utilizing multi-layer, organic laminates
US6780751B2 (en) 2002-10-09 2004-08-24 Freescale Semiconductor, Inc. Method for eliminating voiding in plated solder
AU2003301632A1 (en) 2002-10-22 2004-05-13 Unitive International Limited Stacked electronic structures including offset substrates
US6897141B2 (en) * 2002-10-23 2005-05-24 Ocube Digital Co., Ltd. Solder terminal and fabricating method thereof
US6796482B2 (en) * 2002-10-31 2004-09-28 Freescale Semiconductor, Inc. Phase separated system for fluxing
DE10301934A1 (de) * 2003-01-20 2004-07-29 Epcos Ag Elektrisches Bauelement mit verringerter Substratfläche
TWI225899B (en) 2003-02-18 2005-01-01 Unitive Semiconductor Taiwan C Etching solution and method for manufacturing conductive bump using the etching solution to selectively remove barrier layer
US7489914B2 (en) * 2003-03-28 2009-02-10 Georgia Tech Research Corporation Multi-band RF transceiver with passive reuse in organic substrates
TWI221334B (en) * 2003-06-30 2004-09-21 Advanced Semiconductor Eng Bumping process
TWI223882B (en) * 2003-06-30 2004-11-11 Advanced Semiconductor Eng Bumping process
US7244671B2 (en) * 2003-07-25 2007-07-17 Unitive International Limited Methods of forming conductive structures including titanium-tungsten base layers and related structures
US7049216B2 (en) 2003-10-14 2006-05-23 Unitive International Limited Methods of providing solder structures for out plane connections
US7427557B2 (en) * 2004-03-10 2008-09-23 Unitive International Limited Methods of forming bumps using barrier layers as etch masks
US7410833B2 (en) * 2004-03-31 2008-08-12 International Business Machines Corporation Interconnections for flip-chip using lead-free solders and having reaction barrier layers
TW200603698A (en) 2004-04-13 2006-01-16 Unitive International Ltd Methods of forming solder bumps on exposed metal pads and related structures
US8345433B2 (en) * 2004-07-08 2013-01-01 Avx Corporation Heterogeneous organic laminate stack ups for high frequency applications
JP2006032851A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 被覆銅、ホイスカの発生抑制方法、プリント配線基板および半導体装置
US7252514B2 (en) * 2004-09-02 2007-08-07 International Business Machines Corporation High density space transformer and method of fabricating same
US20060205170A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-14 Rinne Glenn A Methods of forming self-healing metal-insulator-metal (MIM) structures and related devices
US7674701B2 (en) 2006-02-08 2010-03-09 Amkor Technology, Inc. Methods of forming metal layers using multi-layer lift-off patterns
US7932615B2 (en) 2006-02-08 2011-04-26 Amkor Technology, Inc. Electronic devices including solder bumps on compliant dielectric layers
US7439840B2 (en) 2006-06-27 2008-10-21 Jacket Micro Devices, Inc. Methods and apparatuses for high-performing multi-layer inductors
US7808434B2 (en) * 2006-08-09 2010-10-05 Avx Corporation Systems and methods for integrated antennae structures in multilayer organic-based printed circuit devices
CN101506973A (zh) * 2006-08-17 2009-08-12 Nxp股份有限公司 蚀刻步骤期间对电极的正确钻蚀的测试
US7989895B2 (en) * 2006-11-15 2011-08-02 Avx Corporation Integration using package stacking with multi-layer organic substrates
US7569164B2 (en) * 2007-01-29 2009-08-04 Harima Chemicals, Inc. Solder precoating method
CN101234455B (zh) * 2007-01-30 2012-03-28 播磨化成株式会社 焊锡膏组合物及焊锡预涂法
EP1952935B1 (en) * 2007-02-01 2016-05-11 Harima Chemicals, Inc. Solder paste composition and solder precoating method
US7713860B2 (en) * 2007-10-13 2010-05-11 Wan-Ling Yu Method of forming metallic bump on I/O pad
TWI446843B (zh) * 2007-12-11 2014-07-21 Unimicron Technology Corp 線路板及其製程
US7888259B2 (en) * 2008-08-19 2011-02-15 Ati Technologies Ulc Integrated circuit package employing predetermined three-dimensional solder pad surface and method for making same
KR101022942B1 (ko) * 2008-11-12 2011-03-16 삼성전기주식회사 흐름 방지용 댐을 구비한 인쇄회로기판 및 그 제조방법
US9142520B2 (en) * 2011-08-30 2015-09-22 Ati Technologies Ulc Methods of fabricating semiconductor chip solder structures
KR101774938B1 (ko) 2011-08-31 2017-09-06 삼성전자 주식회사 지지대를 갖는 반도체 패키지 및 그 형성 방법
US8946891B1 (en) * 2012-09-04 2015-02-03 Amkor Technology, Inc. Mushroom shaped bump on repassivation
US20150195912A1 (en) 2014-01-08 2015-07-09 Zhuhai Advanced Chip Carriers & Electronic Substrate Solutions Technologies Co. Ltd. Substrates With Ultra Fine Pitch Flip Chip Bumps
US9949378B2 (en) 2014-04-14 2018-04-17 Presidio Components, Inc. Electrical devices with solder dam
FR3050865B1 (fr) * 2016-05-02 2018-10-12 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de realisation d'interconnexions conductrices sur un substrat et interconnexions ainsi obtenues
US11676932B2 (en) * 2019-12-31 2023-06-13 Micron Technology, Inc. Semiconductor interconnect structures with narrowed portions, and associated systems and methods

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3986255A (en) * 1974-11-29 1976-10-19 Itek Corporation Process for electrically interconnecting chips with substrates employing gold alloy bumps and magnetic materials therein
JPS54128669A (en) * 1978-03-29 1979-10-05 Nippon Denso Co Ltd Flip chip element
US4273859A (en) * 1979-12-31 1981-06-16 Honeywell Information Systems Inc. Method of forming solder bump terminals on semiconductor elements
DE3685647T2 (de) * 1985-07-16 1993-01-07 Nippon Telegraph & Telephone Verbindungskontakte zwischen substraten und verfahren zur herstellung derselben.
FR2588121B1 (fr) * 1985-10-02 1990-02-23 Bull Sa Procede et dispositif de soudage d'elements sur les plots correspondants d'une plaquette telle que notamment une plaquette de circuits integres de haute densite
US4878611A (en) * 1986-05-30 1989-11-07 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Process for controlling solder joint geometry when surface mounting a leadless integrated circuit package on a substrate
US4763829A (en) * 1986-06-04 1988-08-16 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Soldering of electronic components
DE3684602D1 (de) * 1986-10-08 1992-04-30 Ibm Verfahren zum herstellen von loetkontakten fuer ein keramisches modul ohne steckerstifte.
US4752027A (en) * 1987-02-20 1988-06-21 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for solder bumping of printed circuit boards
JP2544396B2 (ja) * 1987-08-25 1996-10-16 株式会社日立製作所 半導体集積回路装置の製造方法
JP2633586B2 (ja) * 1987-10-21 1997-07-23 株式会社東芝 バンプ構造を有する半導体装置
US4817850A (en) * 1988-03-28 1989-04-04 Hughes Aircraft Company Repairable flip-chip bumping
US4893403A (en) * 1988-04-15 1990-01-16 Hewlett-Packard Company Chip alignment method
US4840302A (en) * 1988-04-15 1989-06-20 International Business Machines Corporation Chromium-titanium alloy
US4950623A (en) * 1988-08-02 1990-08-21 Microelectronics Center Of North Carolina Method of building solder bumps
US5024372A (en) * 1989-01-03 1991-06-18 Motorola, Inc. Method of making high density solder bumps and a substrate socket for high density solder bumps
US4940181A (en) * 1989-04-06 1990-07-10 Motorola, Inc. Pad grid array for receiving a solder bumped chip carrier
US5154341A (en) * 1990-12-06 1992-10-13 Motorola Inc. Noncollapsing multisolder interconnection
US5152451A (en) * 1991-04-01 1992-10-06 Motorola, Inc. Controlled solder oxidation process

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