JPH09326550A - Forming method of bump - Google Patents
Forming method of bumpInfo
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- JPH09326550A JPH09326550A JP14406096A JP14406096A JPH09326550A JP H09326550 A JPH09326550 A JP H09326550A JP 14406096 A JP14406096 A JP 14406096A JP 14406096 A JP14406096 A JP 14406096A JP H09326550 A JPH09326550 A JP H09326550A
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
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- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、チップや基板など
のワークのパッド上に半田によりバンプを形成するバン
プの形成方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bump forming method for forming bumps on a work pad such as a chip or a substrate by soldering.
【０００２】[0002]
【従来の技術】チップや基板などのワークのパッド上に
バンプ（突出電極）を形成する方法として、半田を用い
る方法が知られている。以下、半田を用いる従来のバン
プの形成方法について説明する。2. Description of the Related Art A method of using solder is known as a method of forming bumps (protruding electrodes) on pads of a work such as a chip or a substrate. Hereinafter, a conventional bump forming method using solder will be described.
【０００３】図２（ａ）、（ｂ）は、従来のバンプの形
成工程図である。ワーク１の上面には回路パターンのパ
ッド（電極）が形成されている。まず、このワーク１の
表面にパッシベーション膜３を形成する。このパッシベ
ーション膜３は、パッド２の表面を露呈させてパッド２
以外の部分に形成される。次にパッド２上に保護膜であ
るバリヤメタル層４を形成する。このバリヤメタル層４
は、パッド２の表面が空気に触れてパッド２の表面に酸
化膜が生じるのを防止するものである。2 (a) and 2 (b) are diagrams of a conventional bump forming process. Pads (electrodes) having a circuit pattern are formed on the upper surface of the work 1. First, the passivation film 3 is formed on the surface of the work 1. The passivation film 3 exposes the surface of the pad 2 to expose the pad 2
It is formed in the part other than. Next, a barrier metal layer 4 which is a protective film is formed on the pad 2. This barrier metal layer 4
Is to prevent the surface of the pad 2 from contacting air to form an oxide film on the surface of the pad 2.
【０００４】次にバリヤメタル層４上に半田部５を形成
する。この半田部５は、クリーム半田を用いたスクリー
ン印刷法や、半田プリコート法などにより形成される。
次にワーク１をリフロー炉に入れて加熱する。すると半
田部５は溶融し、図２（ｂ）に示されるように溶融した
半田部５の半田は自身の表面張力により球形となり、バ
ンプ５’が形成される。なおこのとき、バリヤメタル層
４は半田部５とともに溶融し、バンプ５’の内部に溶け
込む。Next, the solder portion 5 is formed on the barrier metal layer 4. The solder portion 5 is formed by a screen printing method using cream solder, a solder precoating method, or the like.
Next, the work 1 is put in a reflow furnace and heated. Then, the solder portion 5 is melted, and as shown in FIG. 2B, the melted solder in the solder portion 5 becomes spherical due to its own surface tension, and the bump 5 ′ is formed. At this time, the barrier metal layer 4 melts together with the solder portion 5 and melts into the bump 5 '.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法は、パッ
ド２の表面に酸化膜が生じるのを防止するために、パッ
ド２上にスポット的にバリヤメタル層４を形成するが、
このバリヤメタル層４はメッキ法やエッチング法などに
より形成される。しかしながらバリヤメタル層４をメッ
キ法やエッチング法などによりスポット的に形成するた
めには、パターンマスクを必要とするなど、工程が甚だ
面倒であり、またコストアップにもなるという問題点が
あった。因みに、パッド２の表面に酸化膜が生じると、
半田部５の半田の接着性を阻害し、また導通性が低下す
る。In the above-mentioned conventional method, the barrier metal layer 4 is spot-formed on the pad 2 in order to prevent the oxide film from being formed on the surface of the pad 2.
This barrier metal layer 4 is formed by a plating method, an etching method, or the like. However, in order to form the barrier metal layer 4 in a spot manner by a plating method, an etching method, or the like, a pattern mask is required, which is a very troublesome process, and there is a problem that the cost is increased. By the way, if an oxide film is formed on the surface of the pad 2,
The adhesiveness of the solder of the solder portion 5 is hindered and the conductivity is lowered.
【０００６】したがって本発明は、ワークのパッドの表
面の酸化膜を除去し、パッド上にバンプを簡単に形成で
きるバンプの形成方法を提供することを目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to provide a bump forming method capable of easily forming a bump on a pad by removing an oxide film on the surface of the pad of the work.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、ワークのパッ
ド上に生じた酸化膜を真空中のプラズマエッチングによ
り除去する工程と、ワークの上面に金属膜を形成する工
程と、金属膜上のパッドよりも広いエリアに半田部を形
成する工程と、この半田部を加熱して溶融させることに
より、半田部に接触する金属膜を溶解させて、この金属
膜から切り離されるカット部分を生じさせながら、溶融
した半田の表面張力により金属膜の金属と半田の合金か
ら成るパッドを生じさせる工程とからバンプの形成方法
を構成した。According to the present invention, a step of removing an oxide film formed on a pad of a work by plasma etching in a vacuum, a step of forming a metal film on the upper surface of the work, and a step of forming a metal film on the metal film are performed. A step of forming a solder portion in an area wider than the pad, and by heating and melting the solder portion, the metal film in contact with the solder portion is melted and a cut portion separated from the metal film is generated. The method for forming bumps comprises a step of forming a pad made of an alloy of a metal of a metal film and a solder by the surface tension of the molten solder.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明によれば、金属膜はワーク
の全面に形成してよいので、その形成を簡単に行える。
また半田部を溶融させてバンプを形成する際には、金属
膜の半田部に接触する部分は、溶融した半田の内部に溶
け込むので、バンプはパッドの周囲の金属膜から切断さ
れることとなり、パッド上のバンプがワーク上の金属膜
と導通することはない。According to the present invention, since the metal film may be formed on the entire surface of the work, the formation can be easily performed.
Further, when the solder portion is melted to form the bump, the portion of the metal film that contacts the solder portion melts into the molten solder, so the bump is cut from the metal film around the pad, The bump on the pad does not conduct with the metal film on the work.
【０００９】以下、本発明の一実施の形態を図面を参照
して説明する。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、
（ｅ）は本発明の一実施の形態のバンプの形成工程図で
ある。なお図２に示す従来例と同一要素には同一符号を
付している。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 (a), (b), (c), (d),
(E) is a bump forming process diagram of an embodiment of the present invention. The same elements as those in the conventional example shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.
【００１０】図１（ａ）において、ワーク１の上面に
は、パッド２が形成されており、またパッド２の表面を
除くワーク１の上面にはパッシベーション膜３が形成さ
れている。パッド２はアルミニウアムなどの金属であ
り、その表面には空気に触れることにより酸化膜２’が
生じている。上述したように、この酸化膜２’は、後工
程で形成される半田の接着性を阻害する。In FIG. 1A, a pad 2 is formed on the upper surface of the work 1, and a passivation film 3 is formed on the upper surface of the work 1 excluding the surface of the pad 2. The pad 2 is a metal such as aluminum, and an oxide film 2'is formed on the surface of the pad 2 when it is exposed to air. As described above, the oxide film 2 ′ hinders the adhesiveness of the solder formed in the subsequent process.
【００１１】次に図１（ｂ）に示すように、真空中のプ
ラズマエッチングにより、プラズマ分子を酸化膜２’に
衝突させ（破線矢印参照）、酸化膜２’を除去する。プ
ラズマエッチングは、例えば特開平３−１７４９７２号
公報に示される方法であって、ワーク１をケーシングに
収納し、ケーシングの内部を真空にしたうえで、ケーシ
ング内の電極に高電圧を印加し、これにより生じたアル
ゴンガスのプラズマ分子や電子イオンなどを酸化膜に衝
突させて酸化膜を除去するものである。Next, as shown in FIG. 1B, plasma molecules are made to collide with the oxide film 2 '(see the broken line arrow) by plasma etching in vacuum to remove the oxide film 2'. The plasma etching is a method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-174972, in which the work 1 is housed in a casing, the interior of the casing is evacuated, and a high voltage is applied to electrodes in the casing. The plasma molecules and electron ions of the argon gas generated by the method collide with the oxide film to remove the oxide film.
【００１２】次に、図１（ｃ）に示すように、パッド２
の表面を含むワーク１の上面にメッキ手段などにより金
属膜６を形成する。この金属膜６の素材は、半田に溶け
込み易い性質を有する金属であって、例えば金である。
次にパッド２上に半田部７を形成する（図１（ｄ））。
本例の半田部７は、クリーム半田を用い、スクリーン印
刷法により形成されている。ここで、この半田部７は、
図示するようにパッド２よりも広いエリアに（すなわち
パッド２から側方へばり出して）形成されている。な
お、図１（ｂ）に示す工程で酸化膜２’を除去した後、
図１（ｃ）に示す工程で金属膜６を形成するが、その間
にパッド２が空気に触れるとその表面に再び酸化膜が生
じるので、金属膜６の形成は、プラズマエッチングに引
き続いて真空中で行うことが望ましい。Next, as shown in FIG. 1C, the pad 2
The metal film 6 is formed on the upper surface of the work 1 including the surface of the substrate 1 by plating means or the like. The material of the metal film 6 is a metal having a property of easily melting into solder, and is gold, for example.
Next, the solder portion 7 is formed on the pad 2 (FIG. 1 (d)).
The solder portion 7 of this example is formed by screen printing using cream solder. Here, this solder part 7 is
As shown in the drawing, it is formed in an area wider than the pad 2 (that is, protruding from the pad 2 to the side). After removing the oxide film 2 ′ in the step shown in FIG.
The metal film 6 is formed in the step shown in FIG. 1C, but if the pad 2 comes into contact with air during that time, an oxide film is again formed on the surface of the metal film 6. Therefore, the metal film 6 is formed in vacuum following plasma etching. It is desirable to do in.
【００１３】次にワーク１をリフロー炉に入れて加熱す
る。すると低融点の金属である半田部７は溶融し、溶融
した半田の表面張力により球形となってパッド２上に集
中する。次にワーク１を冷却すれば、溶融した半田部７
の半田は固化し、バンプ７’が形成される（図１
（ｅ））。ここで、半田部７が加熱されて溶融すると、
金属膜６のうち半田部７が接触する部分は、溶融した半
田の内部に溶解して溶け込むので、バンプ７’は半田と
金属膜６の金属（本例では金）の合金として形成され
る。またこのように金属膜６が半田の内部に溶解して溶
け込むことにより、バンプ７’を周囲の金属膜６から切
り離すカット部分８が生じることとなり、したがってバ
ンプ７’がワーク１上の金属膜６と導通することはな
い。Next, the work 1 is put in a reflow furnace and heated. Then, the solder portion 7, which is a metal having a low melting point, melts and becomes a spherical shape due to the surface tension of the melted solder and concentrates on the pad 2. Next, when the work 1 is cooled, the melted solder portion 7
Solder solidifies to form bumps 7 '(Fig. 1
(E)). Here, when the solder portion 7 is heated and melted,
Since the portion of the metal film 6 in contact with the solder portion 7 melts and melts into the molten solder, the bump 7 ′ is formed as an alloy of the solder and the metal of the metal film 6 (gold in this example). Further, the metal film 6 is melted and melted into the solder in this way, so that a cut portion 8 that separates the bump 7 ′ from the surrounding metal film 6 is generated, and therefore the bump 7 ′ is formed on the work 1. There is no continuity with.
【００１４】[0014]
【発明の効果】本発明によれば、ワークのパッドの表面
に生じた酸化膜を除去し、パッド上にバンプを作業性よ
く形成することができる。According to the present invention, the oxide film formed on the surface of the pad of the work can be removed and the bump can be formed on the pad with good workability.
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態のバンプの形成工
程図 （ｂ）本発明の一実施の形態のバンプの形成工程図 （ｃ）本発明の一実施の形態のバンプの形成工程図 （ｄ）本発明の一実施の形態のバンプの形成工程図 （ｅ）本発明の一実施の形態のバンプの形成工程図FIG. 1A is a bump forming process diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a bump forming process diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 1C is a bump forming process of an embodiment of the present invention. Process drawing (d) Bump forming process drawing of one embodiment of the present invention (e) Bump forming process drawing of one embodiment of the present invention
【図２】（ａ）従来のバンプの形成工程図 （ｂ）従来のバンプの形成工程図FIG. 2A is a conventional bump forming process diagram, and FIG. 2B is a conventional bump forming process diagram.
１ ワーク ２ パッド ２’ 酸化膜 ３ パッシベーション膜 ６ 金属膜 ７ 半田部 ７’ バンプ ８ カット部分 1 Work 2 Pad 2'Oxide film 3 Passivation film 6 Metal film 7 Solder part 7'Bump 8 Cut part
Claims (1)
のプラズマエッチングにより除去する工程と、このワー
クの上面に金属膜を形成する工程と、金属膜上のパッド
よりも広いエリアに半田部を形成する工程と、この半田
部を加熱して溶融させることにより、半田部に接触する
金属膜を溶解させて、この金属膜から切り離されるカッ
ト部分を生じさせながら、溶融した半田の表面張力によ
り金属膜の金属と半田の合金から成るバンプを生じさせ
る工程と、を含むことを特徴とするバンプの形成方法。1. A step of removing an oxide film formed on a pad of a work by plasma etching in a vacuum, a step of forming a metal film on the upper surface of the work, and a solder on an area wider than the pad on the metal film. The surface tension of the melted solder while the step of forming the part and the melting and heating of the solder part melts the metal film in contact with the solder part and creates a cut part separated from this metal film. And a step of producing a bump made of an alloy of a metal and a solder of a metal film by the method.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP14406096A JP3346169B2 (en) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | Method of forming bump |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH09326550A true JPH09326550A (en) | 1997-12-16 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3346169B2 (en) |
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1996
- 1996-06-06 JP JP14406096A patent/JP3346169B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP3346169B2 (en) | 2002-11-18 |
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