JPS59161842A - 接合電極およびその形成方法 - Google Patents

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】 ［技術分野］ 本発明は接合電極およびその形成方法、さらにはチップ
キャリア型半導体装置に適用して特に有効な接合電極お
よびその形成方法に関するものである。

［背景技術］ 半導体装置のうち、いわゆるチップキャリア型の半導体
装置における接合電極はメタライズ上にディッピングあ
るいは蒸着等により半田等を接合させていた。

そのため、接合電極の高さがあまり高くできず、精々そ
の直径と同程度のものしか作ることができなかった。

その結果、接合電極の基板に対する接合の信頼性が低下
し、接合寿命が制限されてしまう上に、高集積度化にも
限界が生じる等の難点があった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、高さの高い接合電極を得ることにある
。

また、本発明の他の目的は、接合の信頼度を向上させる
ことのできる接合電極を安価に形成することにある。

本発明のさらに他の目的は、高集積化を図ることのでき
る接合電極およびその形成方法を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

し発明の概要］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、複数層の金属層を積層して接合電極を構成す
ることにより、高さの高い接合電極を得ることができる
。

また、第１の金属層の上に別の金属層を積層した後に第
１の金属層をエツチングすることにより、高さが高くか
つ径の小さい接合電極を形成することができる。

し実施例１］ 第１図１８）〜（ｄ）は本発明による接合電極の形成方
法の実施例を順次示す断面図である。

この実施例１においては、半導体装置のパ・ノケージを
構成するパンケージ基板１の所定の電極形成位置には、
第１図（ａ）に示すように、金属またはフィルムレジス
ト等のマスク２を用いることにより、第１の金属層３、
たとえばアルミニウム層が所望高さまでマスク蒸着また
は化学的気相成長法（ＣＶ　Ｄ）で形成される。この第
１の金属層３は後で説明するようにエツチングの比較的
容易な金属よりなる。

次に、第１図（ｂｌに示すように、第１の金属層３の上
には、第２の金属層４、たとえば銅層が蒸着またはＣ’
ＶＤにより形成される。第２の金属層４は第１の金属層
３よりもエツチングされ易い材料よりなる。

このようにして積層された第１および第２の金属Ｍ３．
４は一層だけのものよりも十分に高い高さの接合電極構
造を形成するが、その径、特に第１の金属層３の径は比
較的大きく、隣接の接合電極を構成する他の第１の金属
層と接触することを防止するため、第１図（Ｃ）に示さ
れるように、第１の金属層３はその径が所望の大きさ、
たとえば第２の金属層４の径よりも小さい径になるまで
エンチングされる。

それにより、高さが高く、しかも径の小さい接合電極構
造が得られる。

その後、必要に応じて、第１および第２の金属層３．４
の上に半田５または金−錫合金等をディッピング等で被
着することにより、所望の高さの高い接合電極６が得ら
れる（第１図（ｄ）参照）。

このようにしてパンケージ基板１の上に接合電極６を形
成しかつベレットおよびワイヤボンディングや封止を完
了したチップキャリア型の半導体装置７をたとえばプリ
ント基板の如き取付基板８に実装する場合、第２図に示
すように、接合電極６の半田５は取付基板８に対して半
田接合される。

すなわち、半田５は取イ１基板上に予め形成された半田
バンブ電極と融合して半田接合層９を形成する。

その場合、本実施例の接合電極６は高さが高（、しかも
径が小さいので、パッケージ基板１と取付基板８との熱
膨張の差による歪を有効に吸収することができ、接合の
信頼性を向上させることができる上に、高集積度化も可
能である。

［実施例２］ 第３図は本発明による接合電極の実施例２を示す部分断
面図である。

この場合には、第２の金属層４は半田５の被着が可能で
あるが、第１の金属層３は半田５の被着不能な金属材料
で作られている。

本実施例２でも、接合電極６の高さは非常に高く、信頼
性の向上、高集積度化が可能である。

［効果］ （１）０本発明によれば、複数層の金属層を積層するこ
とにより、高さが高く、接合の信頼性を向上させること
のできる接合電極が得られる。

（２）、また、第１の金属層をその後にエツチングする
ことにより、高さが高く、しかも径の小さい接合電極を
形成でき、高信頼性、高集積度化を実現できる。

（３）、さらに、金属層形成にマスク蒸着を用いればコ
ストを低減できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

たとえば、接合電極は３Ｎ以上の積層構造とし、より高
い高さにすることができる。また、パッケージ基板１が
シリコンチップである場合にも、本発明によれば、その
チップ上に直接高さの高いバンプ電極（接合電極）を形
成することができる。

［利用分野〕 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるチップキャリア型半
導体装置の接合電極技術に適用した場合について説明し
たが、それに限定されるものではなく、たとえば、さら
にマルチチソプモジール等にも広く適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ〜（ｄｌは本発明による接合電極の実施例
１の形成工程を順次示す断面図、 第２図はその接合電極を用いた接合構造の断面図、 第３図は本発明による接合電極の実施例２を示す断面図
である。 １・・・パンケージ基板、２・・・マスク、３・・・第
１の金属層、４・・・第２の金属層、５・・・半田、６
・・・接合電極、７・・・半導体装置、８・・・取付基
板、９・・・半田接合層。 代理人　弁理士　　高　橋　明　夫、−ｆｆｉ’−，７
＞、）、ノ５ 第　　１　　図 第　　２　図 、Ｙ ／′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １゜基板の電極形成位置に複数層の金属層を積層してな
   ることを特徴とする接合電極。 ２、下層の金属層が上層の金属層よりエツチングされ易
   い金属材料からなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の接合電極。 ３、基板の電極形成位置に第１の金属層を被着し、かつ
   その第１の金属上に別の金属層を積層した後、前記第１
   の金属層を所定量エツチングすることを特徴とする接合
   電極の形成方法。 ４、前記金属層がマスク蒸着により形成されることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の接合電極の形成方
   法。