JPH11158687A - バンプの形成方法およびめっき装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 めっき液に所定量混入させた気泡をめっき金
属のレジストとして活用することにより製造工程を簡略
化し、かつ歩留りを向上させて微細なバンプを均一に形
成できるバンプの形成方法を提供する。 【解決手段】 第１基板１７の凹凸形成面に気泡２０を
混入させためっき液を噴射し、前記気泡２０を凹部に侵
入させてめっきを施し、前記第１基板１７の凸部にめっ
き金属から成るバンプを形成するめっき工程と、前記第
１基板１７の凸部にバンプが形成されたバンプ形成面１
７ａと前記バンプを転写される第２基板２３の端子形成
面２３ａとを対向させて加熱し、前記第１基板１７の凸
部に形成されたバンプを前記第２基板２３に形成された
端子２２に転写する転写工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバンプの形成方法お
よびめっき装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップを基板に接続するには、ワ
イヤボンディング法、ＴＡＢ法の他フリップチップ接続
法が知られている。このフリップチップ接続は、接続点
の多ピン化および信号伝播遅延時間の短縮化等の要求を
満たすことができるので次第に普及しつつある。特には
んだバンプによるフリップチップ接続は、一括接合が可
能であるため、広く用いられるようになってきた。フリ
ップチップ接続用のバンプの形成方法としては、電気め
っき法、真空蒸着法、ワイヤボンディングによるスタッ
ドバンプ形成法等がある。

【０００３】このうち電気めっき法によるのが簡易でコ
スト的にも有利である。従来、電気めっき法によりバン
プを形成するには次のような方法によっていた。先ず、
多数のチップの回路配線がなされたウェハ上にTi/Cu 、
Cr/Cu 、Cr/Niなどのアンダーバリアメタルとよばれる
金属層をスパッタリングや無電解めっき等により全面に
形成する。その上に液状フォトレジストを数回塗布して
厚さ５０μｍ程度のレジスト膜を形成する。このレジス
ト膜をフォトリソグラフィーにより処理して微細ホール
を形成し、バンプを形成すべき金属層の部位を露出させ
る。

【０００４】そして電気めっき法により、金属層上には
んだバンプを形成する。次いでレジスト膜を除去し、バ
ンプ形成部分を除くアンダーバリアメタルをエッチング
により除去するのである。図４は上記電気めっき法に一
般的に使用するめっき装置である。５０は外槽、５２は
カップで上向きに設けられている。５４はカップ５２内
の下部に水平に配設された陽極板、５６は外槽５０およ
び陽極板５４を貫通して先端がカップ５２内の下部に開
口されためっき液噴出管である。また５８はウェハ６０
を電気的に接続して保持可能な保持治具であり、図示の
ごとく、ウェハ６０のめっき面を下向きにしてカップ５
２の開口部に配置させるようになっており、また陰極を
兼ねる。めっき液は図示のように噴出管５６からカップ
５２内に供給され、さらにウェハ６０のめっき面に向け
て噴出されるのである。そして両電極に通電されて上記
のようにはんだバンプが形成されることになる。めっき
液は、保持治具５８とカップ５２の口縁との間隙からオ
ーバーフローして外槽５０内に落下し、排出管６２から
タンクに戻される。図５は形成されたはんだバンプ６４
の形状を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の上記
電気めっき法によるバンプの形成方法には次のような課
題があった。半導体ウェハの端子に直接めっきを行って
バンプを形成するので、めっき後の製品が理想的には１
００％良品であるのが望ましいが、現実には歩留りが低
下する。例えば、レジスト膜に形成された多数の微細ホ
ール（８インチウェハの場合には４０万個程度）を形成
したウェハを下向きにしてめっき装置に装着し、下方か
らめっき液を噴射してめっきを行うため、微細ホールに
エアが残り易く、このため全くめっきが形成されないホ
ールや、不十分なホールがあり歩留りが低下する。特に
半導体ウェハの場合、さらに細かくサイジングされて製
品となるため、半導体チップの歩留りが更に低下する。
また、上記半導体ウェハの端子形成面に直接はんだバン
プを形成するため、金属配線層にレジストを塗布して公
知のフォトリソグラフィー工程やエッチング工程を経て
はんだバンプが形成されるためにレジスト層の形成から
該レジスト層の除去に到るまでの工程数がかかり、製造
コストも上昇する。

【０００６】また、上記カップ５２の上面が開放された
噴流式のめっき装置を用いて均一にはんだめっきを行う
ことは難しい。めっきの付きまわりにバラツキが生じる
原因として、めっき面に噴出されためっき液の流速がめ
っき面の中央側と周辺側とで異なる点があげられる。即
ち、カップ５２の口縁は外槽５０に開放されているの
で、抵抗の少ない外槽５２内へオーバーフローするめっ
き面周辺側のめっき液の流速は中央側より大きく、その
ため中央側にめっきが厚く付く傾向にある。

【０００７】また、従来、特に半導体ウェハの場合に
は、レジスト膜に形成されたホールが微細であることか
ら、厚付けが不可能であり、そのため、レジスト膜を５
０μｍ厚程度に形成して、高さおよび量の不足は図５に
示すようにはんだバンプ６４をきのこ形になるようにし
て調整していた。しかしながら、はんだバンプ６４をき
のこ形に形成すると、径が大きくなることからそれだけ
密なパターンの配列がし難く、多ピン化の要請に反す
る。また傘の部分が崩れやすく、したがって検査配線に
押しつけて導通検査をするＫＧＤ（Known Good Die）検
査も行い難いという課題がある。さらには、はんだバン
プの径がめっき中に変化（次第に大きくなる）すること
から、電流密度に変化が生じ、そのためはんだめっきの
場合には、はんだの組成が変化するおそれがある。した
がって、電流密度を一定にする調整が必要となるが、こ
の調整作業は煩わしく、またそのための装置が必要とな
ってめっき装置が高価なものとなる課題もある。

【０００８】ところで、上記噴流式のめっき装置におい
て、めっき液に所定量の気泡を混入させると、半導体ウ
ェハのめっき面の凹部に入り込んでめっきの付着を阻害
することから、上記気泡を精度よく凹部に侵入するよう
めっき面の形状、気泡の量や大きさ、めっき液の流速な
どを調整しておけば、上記気泡をレジストとして使用す
ることが可能である。また、半導体ウェハの端子形成面
に直接バンプを形成することなく、予め他の基板に端子
に対応させてバンプを形成した後、このバンプを上記半
導体ウェハの端子形成面に転写する方法が、特開平５−
２４３２３２号公報、特開平６−８４９２２号公報等に
開示されている。

【０００９】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、めっき液に所定量混入させた気泡をめっき金属の
レジストとして活用することにより製造工程を簡略化
し、かつ歩留りを向上させて微細なバンプを均一に形成
できるバンプの形成方法および該バンプの形成方法に好
適に用いられるめっき装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、バンプの形成方
法においては、第１基板の凹凸形成面に気泡を混入させ
ためっき液を噴射し、前記気泡を凹部に侵入させてめっ
きを施し、前記第１基板の凸部にめっき金属から成るバ
ンプを形成するめっき工程と、前記第１基板の凸部にバ
ンプが形成されたバンプ形成面と前記バンプを転写され
る第２基板の端子形成面とを対向させて加熱し、前記第
１基板の凸部に形成されたバンプを前記第２基板に形成
された端子に転写する転写工程とを有することを特徴と
する。

【００１１】また、前記第１基板の凹凸形成面の凸部
は、該凸部間の幅以上の高さに形成されているのが好ま
しい。また、前記めっき工程は、めっき液を充満させた
めっき槽の蓋体側に保持した前記第１基板の凹凸形成面
に、下方に配設されたノズルよりめっき液を噴射してめ
っきを施すようにしても良い。また、前記第２基板は半
導体ウェハであり、前記端子は該半導体ウェハに形成さ
れた外部接続端子であっても良い。

【００１２】また、上記バンプ形成方法に用いられるめ
っき装置においては、開閉可能な蓋体によりめっき液が
充満可能に上部が密閉され、該蓋体側に保持された被め
っき物をめっき液に浸漬するめっき槽と、前記蓋体側に
保持された前記被めっき物と対向する開口端が所要の間
隔となるように前記めっき槽内に固定された内筒と、前
記被めっき物に向けてめっき液を噴出可能に前記内筒内
に配設されたノズルと、前記めっき槽外に配設された供
給パイプによりめっき液タンクのめっき液を前記ノズル
に送り込む給液ポンプと、前記供給パイプにより前記ノ
ズルに送り込まれるめっき液に所定量の気泡を混入させ
る気泡供給手段と、前記めっき槽からめっき液を回収す
る排出パイプとを備えたことを特徴とする。

【００１３】また、前記めっき槽の上部を密閉する蓋体
側に保持した被めっき物の凹凸形成面に、下方に配設さ
れた前記ノズルよりめっき液を噴射してめっきを施すの
が好ましい。また、前記ノズルは、先端部に多数の小孔
が形成されたシャワーノズルであっても良い。また、前
記気泡供給手段が発生させる気泡は、空気、不活性ガ
ス、或いは反応性ガスなどであっても良い。

【００１４】前記バンプ形成方法によれば、第１基板の
凹凸形成面に気泡が混入されためっき液を噴射し、前記
気泡を凹部に侵入させてめっきを施し、前記第１基板の
凸部にめっき金属から成る転写用のバンプを形成するの
で、従来、半導体ウェハなどの第２基板の端子に直接バ
ンプを形成する際に、該第２基板の端子形成面側の金属
配線層にレジストを塗布してエッチングを行い、該レジ
ストを除去するまでの煩雑な製造プロセスを、前記第１
基板の凹凸形成面にめっきを施して転写用のバンプを形
成するプロセスに置き換えたので、工程を簡略化し、製
造コストを低減することができる。また、前記第１基板
のバンプ形成面と前記第２基板の端子形成面とを対向さ
せて加熱し、前記第１基板の凸部に形成されたバンプを
前記第２基板に形成された端子に転写するので、前記第
２基板の端子にめっきを施して直接バンプを形成する場
合に比べて、均一でしかも微細配線パターンに応じてバ
ンプを確実に形成することができ、歩留りも向上させる
ことができる。

【００１５】また、上記めっき装置によれば、めっき液
を充満させためっき槽を蓋体により密閉し、該蓋体側に
保持された被めっき物をめっき液に浸漬させ、気泡を混
入しためっき液をノズルより前記被めっき物に噴射させ
てめっきを施すようにしたので、めっき液の噴出方向が
上下方向か水平方向かを問わず、被めっき物の凹凸形成
面のうち凹部に気泡を侵入させ、凸部にめっき金属を付
着させて、該気泡をめっき金属のレジストとして活用す
ることができる。また、シャワーノズルを用いてめっき
液中に気泡の微小化及び均一化を図って拡散させ、しか
も前記めっき槽の上部を密閉する蓋体側に保持された被
めっき物の凹凸形成面に、下方に配置されたノズルより
めっき液を噴射してめっきを行うことにより、気泡が前
記被めっき物の凹部に侵入して止まり易く、凸部上にめ
っき金属を付着させてめっき層を散点状に形成すること
が可能となる。また、蓋体により密閉されためっき槽に
めっき液を充満させて、給液ポンプによりめっき液をめ
っき液タンクよりめっき槽内へノズルより噴出させて送
り込むようにしたので、めっき液の流速をほぼ一定にす
ることができ、更に被めっき物と内筒の対向する開口端
との間隔によりめっき液の流れを絞ることにより、めっ
き面におけるめっき液の流速の均一化を図ることがで
き、凸部上に均一な厚さのめっき層を形成することがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を添
付図面に基づいて詳細に説明する。先ず、本発明に係る
バンプの形成方法に用いるめっき装置１について図１を
参照して説明する。２はめっき液タンクであり、めっき
液を貯留する。３はめっき槽であり、上記めっき液タン
ク２より供給パイプ４を経て供給されためっき液を充満
させて被めっき物Ｍを浸漬することによりめっきを行
う。５は給液ポンプであり、上記めっき液タンク２より
めっき液を上記めっき槽３内のノズル１０より噴出する
ように送り込む。６はめっき液に所定量の気泡を混入さ
せる気泡供給手段としての気泡供給装置６である。この
気泡供給装置６は、上記給液ポンプ５と後述するノズル
１０との間で供給パイプ４の途中から混入させる。尚、
上記気泡供給装置６は上記給液ポンプ５とめっき液タン
ク２との間でめっき液に気泡を混入させても良く、或い
は上記めっき液タンク２のめっき液へ混入させたても良
い。上記めっき液中の気泡の含有量は、めっき液の５〜
２０％であるのが望ましい。また混入する気体は、圧縮
されたエアーの他に、アルゴンガス、窒素ガス等の不活
性ガス、或いは腐食性ガスなどの反応性ガスが用いられ
る。

【００１７】上記めっき槽３のより具体的な構成につい
て詳細に説明する。めっき槽３は有底筒状をしており、
上部を開閉可能な蓋体７により密閉され、該蓋体７に保
持された被めっき物Ｍをめっき液に浸漬する。上記被め
っき物Ｍは、上記蓋体７に陰極に接続されるよう、保持
治具２４によって保持されている。また、上記めっき槽
３内には内筒９が装備されている。この内筒９は、上記
蓋体７の内壁面に保持された被めっき物Ｍのめっき面と
軸線をほぼ垂直にして、対向する開口端に所要の間隔が
あくように支持軸８によりめっき槽３に固定されてい
る。上記内筒９内には被めっき物Ｍに向けてめっき液を
噴出可能なノズル１０が装備されている。このノズル１
０のノズル先端部１１は、多数の小孔が設けられたシャ
ワーノズルに形成されている。これによって、めっき液
に混入させた気泡の大きさを微小化し、めっき液中に均
一に拡散させることができる。上記めっき槽３に充満さ
れためっき液は、上記内筒９内に装備されたノズル１０
より噴出して、被めっき物Ｍと内筒９の対向する開口端
との隙間を通り抜けて、該内筒９とめっき槽３との間へ
流出する。

【００１８】また、上記内筒９内には陽極板１２が設け
られており、被めっき物Ｍのめっき面と対向して配置さ
れる。上記陽極板１２は、その外周面と内筒９の内壁面
との間に若干の間隙が形成されている。これにより上記
ノズル１０からのめっき液の噴出に伴って、陽極板１２
の背後からも上記内筒９内にめっき液が流入するので、
該内筒９内のめっき液の流れをスムーズにすることがで
きる。上記陽極板１２の背面側にはプラスチック等から
なる絶縁体１３が固定されている。これにより、絶縁物
からなる内筒９と相まって、該内筒９外への電気力線の
漏出を極力防止でき、めっき効率を高めることができ
る。尚、上記めっき槽３に進入するよう設けられたノズ
ル１０は、上記陽極板１２及び絶縁体１３を貫通してノ
ズル先端部１１が内筒９内に配設されてめっき面と対向
している。

【００１９】上記内筒９とめっき槽３との間のめっき流
路１４へ流出しためっき液は、排出パイプ１５よりめっ
き槽３より流出してめっき液タンク２に回収される。上
記めっき槽３は、上記供給パイプ４、給液ポンプ５、ノ
ズル１０を経てめっき液を送り込まれ、上記めっき流路
１４、排出パイプ１５を経てめっき液がめっき液タンク
２に回収される。よって、上記給液ポンプ５を作動させ
ることによりめっき液は密閉された上記めっき槽３と上
記めっき液タンク２との間を循環使用され、該めっき槽
３内を気泡を混入させためっき液で常に充満できるよう
になっている。１６はめっき用電源であり、陰極として
の上記蓋体７と陽極板１２へ通電することにより、両者
間に電界を発生させる。尚、上記排出パイプ１５の途中
には排液用のポンプは必ずしも設けなくとも良い。ま
た、上記めっき装置１においては、給液用のめっき液タ
ンク２とめっき槽３との間をめっき液が循環するように
構成したが、上記めっき槽３よりめっき液を回収する回
収用タンクを別に設けて、上記給液用のめっき液タンク
２と連通するようにしても良い。

【００２０】次に、上記めっき装置１を用い、ウェハに
はんだバンプを形成する方法について図２を参照して説
明する。先ず、被めっき物としての第１基板１７を形成
する工程について説明する。この第１基板１７として
は、例えば銅等の導電性の良い金属板に、プレス加工或
いは電鋳などによりバンプが形成される部位のみ凸とな
るよう凹凸を形成した後、該凹凸形成面の表面にはんだ
濡れ性の悪い層（Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，ＩＴＯ膜等）
をめっき法、スパッタ法、蒸着法を用いて形成したもの
が用いられる。この他に、上記第１基板１７としてはん
だ濡れ性の悪い金属板（Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ等）を用
い、該金属板にプレス加工或いは電鋳などによりバンプ
が形成される部位のみ凸となるよう凹凸を形成したもの
を用いても良い。また、単結晶珪素基板、アルミナ基板
などのセラミック基板、石英基板やガラス基板のような
絶縁基板上に切削加工等によりバンプが形成される部位
のみ凸となるよう凹凸を形成した後、該凹凸形成面の表
面に、はんだ濡れ性の悪い層（Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，
ＩＴＯ膜等）をめっき法、スパッタ法、蒸着法を用いて
形成したものを用いても良い。尚、上記はんだ濡れ性の
悪い層は、導電性を確保できるものであれば、必ずしも
金属層に限られない。

【００２１】本実施例では、上記第１基板１７は、図２
（ａ）（ｂ）に示すように、凸面となる突起部１８の大
きさが直径１００μｍ、高さ１００μｍ、で凹部となる
スペース１９の間隔は１００μｍとなるように形成され
る。上記スペース１９に気泡を安定して付着させるため
には上記めっきを行う突起部１８及びスペース１９の大
きさは、５０μｍ〜３００μｍ程度のものが好適に形成
される。また、上記気泡をレジストとして有効に機能さ
せるために、上記突起部１８の高さは、突起部１８の
幅、即ちスペース１９の幅より大きくなるように形成さ
れていると、気泡がスペース１９に止まり易くなるため
好ましい。

【００２２】次に、上記第１基板１７を陰極に接続され
るように蓋体７の保持治具２４に電気的接続をとって保
持させ、該蓋体７をめっき槽３の上部開口を密閉するよ
う装着する。このとき、上記蓋体７に保持された第１基
板１７は、めっき液の噴出方向に対してほぼ垂直に凹凸
形成面が内筒９内に装備された陽極板１２と対向してめ
っき液中に浸漬される。上記めっき槽３内は予めめっき
液を充満させた状態であっても良いし、蓋体７を装着し
てめっき槽３を密閉した後、該めっき槽３内にめっき液
を充満させても良い。

【００２３】次に、陽極板１２と陰極が設けられた蓋体
７との間に通電して、また給液ポンプ５を作動させて第
１基板１７の凹凸形成面に下方に配設されたノズル１２
から気泡を拡散させながらめっき液を噴射する。ノズル
先端部１１より噴射されためっき液は、第１基板１７の
凹凸形成面に噴射されると、めっき流路１４を通過して
排出パイプ１５によりめっき槽３より排出され、一旦め
っき液タンク２へ戻った後再びめっき槽３へ戻るよう循
環する。このとき、噴射されるめっき液の流速は、５０
ｃｍ／ｓｅｃ以上で行われるのが好ましい。また、上記
ノズル先端部１１より噴射される気泡の大きさは、上記
第１基板１７の凹凸形成面に形成されたスペース１９の
大きさにより異なるが、おおよそ直径２０〜２００μｍ
程度のものが均一にめっき液中に拡散して噴射される。
図２（ｃ）に示すように、気泡２０は第１基板１７のス
ペース１９内に侵入して止まり、矢印方向（上方向）に
噴射されるめっき液のレジストとして作用し、突起部１
８のみにはんだが付着する。そして、図２（ｄ）に示す
ように、突起部１８のみにはんだめっきが施されて散点
状に転写用のはんだバンプ２１が形成される。

【００２４】次に、上記蓋体７をめっき槽３より取り外
して、突起部１８にはんだバンプ２１を形成された第１
基板１７を保持治具２４より取り外す。次に、図２
（ｅ）に示すように、図示しない配線パターンに接続す
る外部接続用の端子２２表面にはんだ濡れ性の良い層
（例えばＣｕ，Ａｌ，Ａｕ等）が形成された半導体ウェ
ハなどの第２基板２３を用いて、該第２基板２３の端子
形成面２３ａと上記第１基板１７のバンプ形成面１７ａ
とを対向させて、はんだバンプ２１が上記端子２２に当
接するよう位置合わせする。この位置合わせは、例えば
図示しない吸着ツールと吸着穴を有するフリップチップ
ボンダーなどを用いて、上記第１基板１７をそのバンプ
形成面１７ａの反対面１７ｂを吸着保持し、端子形成面
２３ａを上にして位置決め治具に保持された第２基板２
３上に、バンプ形成面１７ａと端子形成面２３ａとを位
置合わせしてはんだバンプ２１を端子２２に当接させ
る。尚、上記端子２２には、フラックスを塗布しておく
ことにより、はんだ濡れ性が向上し、はんだバンプ２１
の転写を良好に行うことができる。この場合、はんだバ
ンプ２１の転写後、溶剤によりフラックス洗浄を行う必
要がある。また、上記第２基板２３は、公知のフォトリ
ソグラフィ工程やエッチング工程を経て絶縁基板上に金
属配線層、絶縁層が形成された単層配線基板であっても
良く、或いは金属配線層、絶縁層が交互に形成された多
層配線基板であっても良い。

【００２５】次に、上記第１基板１７と第２基板２３を
当接させた状態でこれらを少なくともはんだ融点以上に
加熱する。例えば、上記第１基板１７のはんだバンプ２
１と前記第２基板２３の端子２２とが当接したままリフ
ロー工程を行い、はんだ濡れ性の差によりはんだバンプ
２１を突起部１８より端子２２に転写する。

【００２６】次いで、図示しないフリップチップボンダ
ーの吸着ツールを移動させて上記第２基板２３の端子形
成面２３ａから上記第１基板１７が離間するよう取り除
く。このとき、図２（ｆ）に示すように、第２基板２３
の端子２２上に転写されたはんだバンプ２１は、表面張
力により接続基部を除きほぼ球形状とすることができ
る。

【００２７】上記バンプ形成方法によれば、第１基板１
７の凹凸形成面に気泡２０が混入されためっき液を噴射
してめっきを行い、前記気泡２０をスペース１９に侵入
させることにより、前記第１基板１７の突起部１８にの
み転写用のはんだバンプ２１を形成するので、従来、半
導体ウェハなどの第２基板２３の端子２２に直接バンプ
を形成する際に、該第２基板２３の端子形成面側の金属
配線層にレジストを塗布してエッチングを行い、該レジ
ストを除去するまでの煩雑な製造プロセスを、前記第１
基板１７の凹凸形成面にはんだめっきを行って転写用の
はんだバンプ２１を形成するプロセスに置き換えたの
で、製造工程を簡略化し、製造コストを低減することが
できる。また、前記第１基板１７のバンプ形成面１７ａ
と前記第２基板２３の端子形成面２３ａとを対向させて
加熱し、前記第１基板１７の突起部１８に形成されたは
んだバンプ２１を前記第２基板２３の端子２２に転写す
るので、該第２基板２３の端子２２にはんだめっきを行
って直接バンプを形成する場合に比べて、均一でしかも
微細配線パターンに応じてはんだバンプ２１を確実に形
成することができ、歩留りも向上させることができる。

【００２８】また、上記めっき装置１によれば、めっき
液を充満させためっき槽３を蓋体７により密閉し、該蓋
体７に保持された被めっき物Ｍをめっき液に浸漬させ、
気泡２０を混入しためっき液をノズル１０より前記被め
っき物Ｍに噴射させてめっきを行うようにしたので、め
っき液の噴出方向が上下方向か水平方向かを問わず、被
めっき物Ｍの凹凸形成面のうち凹部に気泡２０を侵入さ
せ、凸部にめっき層を形成して、該気泡２０をめっき金
属のレジストとして活用することができる。また、シャ
ワーノズルを用いてめっき液中に気泡２０の微小化及び
均一化を図って拡散させ、しかも前記めっき槽３の上部
を密閉する蓋体７に保持された被めっき物Ｍの凹凸形成
面に、下方に配置されたノズル１０よりめっき液を噴射
してめっきを施すことにより、気泡２０が上記被めっき
物の凹部に侵入して止まり易く、凸部上のみにめっき層
を散点状に形成することが可能となる。また、蓋体７に
より密閉されためっき槽３にめっき液を充満させて、給
液ポンプ５によりめっき液をめっき液タンク２のめっき
液をめっき槽３内のノズル１０へ送り込むようにしたの
で、めっき液の流速をほぼ一定にすることができ、更に
被めっき物Ｍと内筒９の対向する開口端との間隔により
めっき液の流れを絞ることにより、めっき面におけるめ
っき液の流速の均一化を図ることができ、凸部上に均一
な厚さのめっき層を形成することができる。また、上記
散点状の凹凸が形成された被めっき物Ｍに更にめっきを
施すと網の目状のめっき皮膜を形成することができる。
また、上記被めっき物Ｍに形成された凹凸のピッチを、
凸部に形成されるめっき皮膜どうしが接触する程狭くす
ることにより、多孔質性のめっき皮膜を形成することも
可能である。このように上記めっき装置１は、バンプめ
っきに限らず、被めっき物Ｍとして格子状の金属めっき
皮膜や多孔質金属皮膜などを形成できるため触媒など幅
広い用途に応用できる。また、めっき液に混入させる気
泡としてエアーや不活性ガスの他に腐食性ガスなどの反
応性ガスを混入させることで、被めっき物Ｍを若干エッ
チングしながらめっきができるため、常に清浄な状態で
めっきを施すことが可能となる。

【００２９】また、本実施例によれば、第２基板２３上
に高さが均一で、かつ柱状のはんだバンプ２１を形成で
きるから、検査用配線パターンにバンプを押しつけて導
通検査を行うＫＧＤ検査も容易、確実に行えた。

【００３０】尚、被めっき物Ｍのめっき面と内筒９の対
向する開口端との間の隙間でめっき液が絞られることか
ら、この隙間における抵抗によりめっき面全面にわたっ
てめっき液の流れに乱流が生じ、これによりめっき液が
良好にめっき個所に接触することも、均一な析出速度が
得られる一因と考えられる。上記隙間の間隔は、被めっ
き物の大きさ等によって変化する。この間隔の調整は内
筒９を軸線方向に適宜移動して容易に行える。また、陽
極板１２の外周面と内筒９の内壁面との間の隙間は必ず
しも必要ないが、ここに隙間を設けることにより、ノズ
ル先端部１１から噴出されるめっき液に伴われて陽極板
１２後方側からもめっき液が内筒９内に流入することに
なり、これによりめっき槽３内においてスムーズなめっ
き液の流れが得られる。

【００３１】また、上記内筒９を絶縁物で形成したこ
と、また陽極板１２の背面に絶縁体１３を固定したこと
により、内筒９の外部に電気力線が漏出するのを防止し
て、めっき効率を向上させることができる。なお、被め
っき物Ｍが変更されるとき、例えば８インチのウェハか
ら４インチのウェハに変更するときは、内筒９をそれぞ
れ必要に応じた径のものに変更すればよい。上記内筒９
の交換は、蓋体７を取り外してめっき槽３の上部に形成
される開口より取り出すことによって交換可能となって
いる。

【００３２】上記図１に示すめっき装置１はめっき液の
噴出方向を上下方向となるようにめっき槽３を配しため
っき装置１を例示したが、被めっき物Ｍを蓋体７に保持
治具２４により保持してめっき槽３を密封するので、め
っき液の噴出方向を水平方向となるようにめっき槽３を
設置しても、めっき液をほぼ一定の速度で循環させるこ
とができるので、めっき槽３をいずれの方向にセットし
て使用することも可能である。

【００３３】また、被めっき物Ｍは、作業性を考慮する
と蓋体７に保持治具２４により保持させるのが好適であ
るが、めっき槽３の上部、即ち蓋体７側に取付手段を設
けて被めっき物Ｍを保持させて、めっき液中に浸漬する
ようにしても良い。具体的には、例えば図３に示すよう
に、蓋体７に平行となるように取付板２５を設けて保持
治具２４により被めっき物Ｍをノズル１０と対向するよ
うに保持させても良い。或いは上記めっき槽３の上部内
壁に取付板２５を設けたり、内筒９の上端側に取付板２
５を設けて、被めっき物Ｍを保持治具２４により保持さ
せても良い。

【００３４】また、上記実施の形態では、はんだ合金に
よるバンプの形成方法について説明したが、ニッケルバ
ンプや金バンプの形成等、他の金属によるバンプの形成
にも適用できることはもちろんである。また、下層をニ
ッケル、上層を金など、同種または異種金属による２層
以上のバンプとすることも可能である。

【００３５】尚、上記めっき装置１はマイクロＢＧＡタ
イプ或いはテープＢＧＡタイプのチップサイズパッケー
ジや半導体ウェハに対するはんだバンプの形成に用いて
好適であるが、他の一般的なめっきに用いてもよいこと
はもちろんである。

【００３６】以上のように、本発明につき好適な実施例
を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定さ
れるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多
くの改変を施し得るのはもちろんである。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係るバンプの形成方法によれ
ば、第１基板の凹凸形成面に気泡を混入させためっき液
を噴射し、前記気泡を凹部に侵入させてめっきを施し、
前記第１基板の凸部にめっき金属から成る転写用のバン
プを形成するので、従来、半導体ウェハなどの第２基板
の端子に直接バンプを形成する際に、該第２基板の端子
形成面側の金属配線層にレジストを塗布してエッチング
を行い、該レジストを除去するまでの煩雑な製造プロセ
スを、前記第１基板の凹凸形成面にめっきを施して転写
用のバンプを形成するプロセスに置き換えたので、製造
工程を簡略化し、製造コストを低減することができる。
また、前記第１基板のバンプ形成面と前記第２基板の端
子形成面とを対向させて加熱し、前記第１基板の凸部に
形成されたバンプを前記第２基板に形成された端子に転
写するので、前記第２基板の端子にめっきを行って直接
バンプを形成する場合に比べて、均一でしかも微細配線
パターンに応じてバンプを確実に形成することができ、
歩留りも向上させることができる。

【００３８】また、本発明に係るめっき装置によれば、
めっき液を充満させためっき槽を蓋体により密閉し、該
蓋体側に保持された被めっき物をめっき液に浸漬させ、
気泡を混入しためっき液をノズルより前記被めっき物に
噴射させてめっきを施すようにしたので、めっき液の噴
出方向が上下方向か水平方向かを問わず、被めっき物の
凹凸形成面のうち凹部に気泡を侵入させ、凸部にめっき
金属を付着させて、該気泡をめっき金属のレジストとし
て活用することができる。また、シャワーノズルを用い
てめっき液中に気泡の微小化及び均一化を図って拡散さ
せ、しかも前記めっき槽の上部を密閉する蓋体に保持さ
れた被めっき物の凹凸面に下方に配置されたノズルより
めっき液を噴射してめっきを行うことにより、気泡が前
記被めっき物の凹部に侵入して止まり易く、凸部上のみ
にめっき層を散点状に形成することが可能となる。ま
た、蓋体により密閉されためっき槽にめっき液を充満さ
せて、給液ポンプによりめっき液をめっき液タンクより
めっき槽内へ送り込むようにしたので、めっき液の流速
をほぼ一定にすることができ、更に被めっき物と内筒の
対向する開口端との間隔によりめっき液の流れを絞るこ
とにより、めっき面におけるめっき液の流速の均一化を
図ることができ、凸部上に均一な厚さのめっき層を形成
することができる。また、上記めっき装置は、バンプめ
っきに限らず、被めっき物として格子状の金属めっき皮
膜や多孔質金属皮膜などを形成できるため触媒など幅広
い用途に応用できる。また、めっき液に混入させる気泡
としてエアーや不活性ガスの他に腐食性ガスなどの反応
性ガスを混入させることで、被めっき物を若干エッチン
グしながらめっきができるため、常に清浄な状態でめっ
きを施すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】めっき装置の概略構成を示す説明図である。

【図２】はんだバンプ形成工程を示す説明図である。

【図３】他例に係るめっき装置の構成を示す説明図であ
る。

【図４】従来のめっき装置を示す説明図である。

【図５】従来の電気めっき法により形成されたはんだバ
ンプの形状を示す説明図である。

【符号の説明】 １ めっき装置 ２ めっき液タンク ３ めっき槽 ４ 供給パイプ ５ 給液ポンプ ６ 気泡供給装置 ７ 蓋体 ８ 支持軸 ９ 内筒 １０ ノズル １１ ノズル先端部 １２ 陽極板 １３ 絶縁体 １４ めっき流路 １５ 排出パイプ １６ めっき用電源 １７ 第１基板 １７ａ バンプ形成面 １８ 突起部 １９ スペース ２０ 気泡 ２１ はんだバンプ ２２ 端子 ２３ 第２基板 ２３ａ 端子形成面 ２４ 保持治具 ２５ 取付板

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１基板の凹凸形成面に気泡を混入させ
   ためっき液を噴射し、前記気泡を凹部に侵入させてめっ
   きを施し、前記第１基板の凸部にめっき金属から成るバ
   ンプを形成するめっき工程と、 前記第１基板の凸部にバンプが形成されたバンプ形成面
   と前記バンプを転写される第２基板の端子形成面とを対
   向させて加熱し、前記第１基板の凸部に形成されたバン
   プを前記第２基板に形成された端子に転写する転写工程
   と、 を有することを特徴とするバンプの形成方法。
2. 【請求項２】 前記第１基板の凹凸形成面の凸部は、該
   凸部間の幅以上の高さに形成されていることを特徴とす
   る請求項１記載のバンプの形成方法。
3. 【請求項３】 前記めっき工程は、めっき液を充満させ
   ためっき槽の蓋体側に保持した前記第１基板の凹凸形成
   面に、下方に配設されたノズルよりめっき液を噴射して
   めっきを施すことを特徴とする請求項１記載のバンプの
   形成方法。
4. 【請求項４】 前記第２基板は半導体ウェハであり、前
   記端子は該半導体ウェハに形成された外部接続端子であ
   ることを特徴とする請求項１記載のバンプの形成方法。
5. 【請求項５】 開閉可能な蓋体によりめっき液が充満可
   能に上部が密閉され、該蓋体側に保持された被めっき物
   をめっき液に浸漬するめっき槽と、 前記蓋体側に保持された前記被めっき物と対向する開口
   端が所要の間隔となるように前記めっき槽内に固定され
   た内筒と、 前記被めっき物に向けてめっき液を噴出可能に前記内筒
   内に配設されたノズルと、 前記めっき槽外に配設された供給パイプによりめっき液
   タンクのめっき液を前記ノズルに送り込む給液ポンプ
   と、 前記供給パイプにより前記ノズルに送り込まれるめっき
   液に所定量の気泡を混入させる気泡供給手段と、 前記めっき槽からめっき液を回収する排出パイプと、 を備えたことを特徴とするめっき装置。
6. 【請求項６】 前記めっき槽の上部を密閉する蓋体側に
   保持した被めっき物の凹凸形成面に、下方に配設された
   前記ノズルよりめっき液を噴射してめっきを施すことを
   特徴とする請求項５記載のめっき装置。
7. 【請求項７】 前記ノズルは、先端部に多数の小孔が形
   成されたシャワーノズルであることを特徴とする請求項
   ５記載のめっき装置。
8. 【請求項８】 前記気泡供給手段は、空気から成る気泡
   を発生させることを特徴とする請求項５記載のめっき装
   置。
9. 【請求項９】 前記気泡供給手段は、不活性ガスから成
   る気泡を発生させることを特徴とする請求項５記載のめ
   っき装置。
10. 【請求項１０】 前記気泡供給手段は、反応性ガスから
    成る気泡を発生させることを特徴とする請求項５記載の
    めっき装置。