JPS62234352A - ハンダバンプ電極の形成方法 - Google Patents
ハンダバンプ電極の形成方法Info
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- JPS62234352A JPS62234352A JP61078625A JP7862586A JPS62234352A JP S62234352 A JPS62234352 A JP S62234352A JP 61078625 A JP61078625 A JP 61078625A JP 7862586 A JP7862586 A JP 7862586A JP S62234352 A JPS62234352 A JP S62234352A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
-
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2224/13016—Shape in side view
- H01L2224/13017—Shape in side view being non uniform along the bump connector
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はハンダバンプ電極の形成方法に関し、特にフリ
ップチップ用ハンダバンプ電極の形成方法に関する。
ップチップ用ハンダバンプ電極の形成方法に関する。
従来、電解メッキ法によるフリップチップ用ハンダバン
プの形成方法では液状のメツキレシストが一般に使用さ
れる。
プの形成方法では液状のメツキレシストが一般に使用さ
れる。
第２図（ａ）〜（Ｃ）はこの従来方法を示すもので、ま
ず第２図（ａ３のように基板開口部の周辺にまで及ぶ広
範囲にわたるハンダメッキ層６が第１段階として形成さ
れ、ついで液状レジスト８を除去した後（第２図（ｂ）
）これを溶融成形（ウェットバック）して第２図（Ｃ）
に示すように半球状とする第３段階プ電極を得る。ここ
で、１はウェハ基板、２はアルミ電極、３はバッジベー
ジ菅ン膜、４はバリアメタルをそれぞれ示している。ま
た、この形成手法により得られた高融点のハンダバンプ
表面にはユ乙 一般に低融点ハンダ層を形成するが行われ、ノ・ン２ダ
つぶれが防止される。この低融点ハンダ層の形成方法に
は色々あるが特に電解メッキ法、蒸着法あるいはチップ
搭載基板へのハンダ供給法などの提案がなされている。
ず第２図（ａ３のように基板開口部の周辺にまで及ぶ広
範囲にわたるハンダメッキ層６が第１段階として形成さ
れ、ついで液状レジスト８を除去した後（第２図（ｂ）
）これを溶融成形（ウェットバック）して第２図（Ｃ）
に示すように半球状とする第３段階プ電極を得る。ここ
で、１はウェハ基板、２はアルミ電極、３はバッジベー
ジ菅ン膜、４はバリアメタルをそれぞれ示している。ま
た、この形成手法により得られた高融点のハンダバンプ
表面にはユ乙 一般に低融点ハンダ層を形成するが行われ、ノ・ン２ダ
つぶれが防止される。この低融点ハンダ層の形成方法に
は色々あるが特に電解メッキ法、蒸着法あるいはチップ
搭載基板へのハンダ供給法などの提案がなされている。
しかしながら、従来の多層ハンダバンプの形成方法では
メツキレシストに液状レジストが使用されているので、
レジスト膜厚を２０μｍ以上にすることは難しく、従っ
て、高融点ハンダのメッキ終了時点では未だ充分なバン
プ高さを得ることができないためメッキ終了後レジスト
を剥離し、溶融整形を行った後頁に電解メッキあるいは
蒸着等によりバンプ高の不足を補なう厚さにまで低融点
ハンダ層を形成しなければならない。すでに説明したよ
うに本来低融点ハンダ層はハンダのつぶれを防止するの
が目的であり、この膜厚が必要以上に厚くなることはパ
ンダの機械的強度上好ましくない。また、高融点ハンダ
層の形成後溶融成形工程名必要とするので製造に熟練を
要し生産少滴りを低下せしめる。
メツキレシストに液状レジストが使用されているので、
レジスト膜厚を２０μｍ以上にすることは難しく、従っ
て、高融点ハンダのメッキ終了時点では未だ充分なバン
プ高さを得ることができないためメッキ終了後レジスト
を剥離し、溶融整形を行った後頁に電解メッキあるいは
蒸着等によりバンプ高の不足を補なう厚さにまで低融点
ハンダ層を形成しなければならない。すでに説明したよ
うに本来低融点ハンダ層はハンダのつぶれを防止するの
が目的であり、この膜厚が必要以上に厚くなることはパ
ンダの機械的強度上好ましくない。また、高融点ハンダ
層の形成後溶融成形工程名必要とするので製造に熟練を
要し生産少滴りを低下せしめる。
本発明の目的は、上記の情況に鑑み、溶融成形工程を経
ることなく所望の高さのハンダバンプ電極を少滴りよく
形成し得るハンダバンプ電極の形成方法を提供すること
である。
ることなく所望の高さのハンダバンプ電極を少滴りよく
形成し得るハンダバンプ電極の形成方法を提供すること
である。
本発明のハンダバンプ電極の形成方法は、ウェハ基板の
アルミ電極およびバリアメタル上にドライフィルム・レ
ジストバターニングする工程と、前記ドライフィルム・
レジストの開口部に高融点ハンダ層を柱状に形成する電
解メッキ工程と、前記高融点ハンダ層上に低融点ハンダ
層を形成する電解メッキ工程とを含む。ここで高融点ハ
ンダ層は純鉛または７．０％以上の鉛合金が用いられ、
また、低融点ハンダ層に改共晶ハンダまたはこれに近い
組成の金属を用いることによシ大きな効果を奏すること
ができる。
アルミ電極およびバリアメタル上にドライフィルム・レ
ジストバターニングする工程と、前記ドライフィルム・
レジストの開口部に高融点ハンダ層を柱状に形成する電
解メッキ工程と、前記高融点ハンダ層上に低融点ハンダ
層を形成する電解メッキ工程とを含む。ここで高融点ハ
ンダ層は純鉛または７．０％以上の鉛合金が用いられ、
また、低融点ハンダ層に改共晶ハンダまたはこれに近い
組成の金属を用いることによシ大きな効果を奏すること
ができる。
以下図面を参照して、本発明の詳細な説明する。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一実施例を示す工程
順序図である。まず第１図（ａ）に示すように、ウェハ
ー基板１上にはアルミ１１１．＆２、パッシベーション
膜３およびバリアメタル膜４がそれぞれ形されついでド
ライフィルム・レジスト５がラミネートされパターニン
グされる。このバリアメタル層４にはアルミ電極２表面
との接着性を高める性質をもつＣｒ、Ｔｉ等とハンダと
のぬれ性を高める性質をもつＣｕ、 Ｎｉ、 Ａｇ等と
の２種金属からなる多層構造が通常用いられる。ここで
ドライフィルム・レジスト５は、水溶性形もしくは溶剤
形のどちらでも使用することができ、何れも液状レジス
トを塗布した場合に比べ約２５μｍ〜７０μｍと可成り
の厚膜に塗布することが可能である。ついで第１図（ｂ
）の工程では、高融点ハンダ６および低融点ハンダ７が
この順序で開口部に順次電解メッキされる。このメッキ
工程では、高融点ハンダ層６はレジスト５と＃１ぼ同等
の厚みの柱状体に形成される。ここで最後の工程に移り
、レジスト５を剥離すると共にバリアメタル４のエラチ
ングラ行光ば、低融点ハンダ７がレジスト５表面より更
に厚くメッキされた高さ約１００μｍ程度のバンプ電極
が形成され、このままの状態で使用することが可能とな
る。
順序図である。まず第１図（ａ）に示すように、ウェハ
ー基板１上にはアルミ１１１．＆２、パッシベーション
膜３およびバリアメタル膜４がそれぞれ形されついでド
ライフィルム・レジスト５がラミネートされパターニン
グされる。このバリアメタル層４にはアルミ電極２表面
との接着性を高める性質をもつＣｒ、Ｔｉ等とハンダと
のぬれ性を高める性質をもつＣｕ、 Ｎｉ、 Ａｇ等と
の２種金属からなる多層構造が通常用いられる。ここで
ドライフィルム・レジスト５は、水溶性形もしくは溶剤
形のどちらでも使用することができ、何れも液状レジス
トを塗布した場合に比べ約２５μｍ〜７０μｍと可成り
の厚膜に塗布することが可能である。ついで第１図（ｂ
）の工程では、高融点ハンダ６および低融点ハンダ７が
この順序で開口部に順次電解メッキされる。このメッキ
工程では、高融点ハンダ層６はレジスト５と＃１ぼ同等
の厚みの柱状体に形成される。ここで最後の工程に移り
、レジスト５を剥離すると共にバリアメタル４のエラチ
ングラ行光ば、低融点ハンダ７がレジスト５表面より更
に厚くメッキされた高さ約１００μｍ程度のバンプ電極
が形成され、このままの状態で使用することが可能とな
る。
〔発明の効果Ｊ
従来の高融点ハンダおよび低融点ハンダの多層ハンダバ
ンプ電極の目的は主として基板との溶融接合時における
ハンダつぶれを防止するところにあった。しかし本発明
によるハンダバンプ′ＦＩＬａは上記した従来法の特徴
をそのｔま受は継ぐと同時に以下に示す諸効果を加味す
ることができる。
ンプ電極の目的は主として基板との溶融接合時における
ハンダつぶれを防止するところにあった。しかし本発明
によるハンダバンプ′ＦＩＬａは上記した従来法の特徴
をそのｔま受は継ぐと同時に以下に示す諸効果を加味す
ることができる。
Ｐｂ含有率９０％以上の高融点ハンダは弾性に富み、主
としてペレットおよび基板間の熱膨張率の差によって生
じる機械的ストレスに起因する不良発生率を低める効果
がおり、本発明のようにこれを柱状構造としたものでは
特に効果が大きくこれらのストレスを有効に吸収せしめ
ることが可能となる。
としてペレットおよび基板間の熱膨張率の差によって生
じる機械的ストレスに起因する不良発生率を低める効果
がおり、本発明のようにこれを柱状構造としたものでは
特に効果が大きくこれらのストレスを有効に吸収せしめ
ることが可能となる。
また、本発明によシ形成されたノ・ンダバンプ電極は、
高融点ハンダ層６の溶融成形（ウェットバック）工程が
不要となるので生産性を向上し得るのみでなく、バリア
メタル層４上の高融点ハンダ層６は基板１との接合時に
も溶融しないため、他の金属の基板１内への拡散を極め
て微量におさえ得るので高信頼性の半導体装置の生産少
滴りを格段に改善し得る効果を有する。
高融点ハンダ層６の溶融成形（ウェットバック）工程が
不要となるので生産性を向上し得るのみでなく、バリア
メタル層４上の高融点ハンダ層６は基板１との接合時に
も溶融しないため、他の金属の基板１内への拡散を極め
て微量におさえ得るので高信頼性の半導体装置の生産少
滴りを格段に改善し得る効果を有する。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例を示す工程順
序図、第２図（ａ）〜（ｅ）は従来の形成方法のウェッ
トバック法による工程順序図である。 １・・・・・・ウェハー基板、２・・・・・・アルミ電
極、３・・・・・・パッジベージ冒ン膜、４・・・・・
・バリアメタル、５・・・・・・ドライフィルム・レジ
スト、６・・・・・・高融点７１ンダもしくは純Ｐｂ、
７・・・・・・低融点ハンダ、８・・・・・・液状レジ
スト。 代理人 弁理士 内 原 晋 ２：語系虫焦八〉！ （Ｃ） 茅 ｆ 凹
序図、第２図（ａ）〜（ｅ）は従来の形成方法のウェッ
トバック法による工程順序図である。 １・・・・・・ウェハー基板、２・・・・・・アルミ電
極、３・・・・・・パッジベージ冒ン膜、４・・・・・
・バリアメタル、５・・・・・・ドライフィルム・レジ
スト、６・・・・・・高融点７１ンダもしくは純Ｐｂ、
７・・・・・・低融点ハンダ、８・・・・・・液状レジ
スト。 代理人 弁理士 内 原 晋 ２：語系虫焦八〉！ （Ｃ） 茅 ｆ 凹
Claims (3)
- （１）電解メッキによりＰｂ−Ｓｎ系ハンダの成膜を行
ない半導体素子電極上へハンダバンプ電極を形成する方
法において、ウェハ基板のアルミ電極およびバリアメタ
ル上にドライフィルム・レジストパターニングする工程
と、前記ドライフィルム・レジストの開口部に高融点ハ
ンダ層を柱状に形成する電解メッキ工程と、前記高融点
ハンダ層上に低融点ハンダ層を形成する電解メッキ工程
とを含むことを特徴とするハンダバンプ電極の形成方法
。 - （２）前記高融点ハンダ層が純鉛または７０％以上の鉛
合金であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載のハンダバンプ電極の形成方法。 - （３）前記低融点ハンダ層が共晶ハンダまたはこれに近
い組成の金属からなることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載のハンダバンプ電極の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61078625A JPS62234352A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | ハンダバンプ電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61078625A JPS62234352A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | ハンダバンプ電極の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62234352A true JPS62234352A (ja) | 1987-10-14 |
Family
ID=13667061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61078625A Pending JPS62234352A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | ハンダバンプ電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62234352A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0766310A3 (en) * | 1995-09-27 | 1999-03-03 | International Business Machines Corporation | Solder bump structure |
| US6461953B1 (en) | 1998-08-10 | 2002-10-08 | Fujitsu Limited | Solder bump forming method, electronic component mounting method, and electronic component mounting structure |
| EP0999588A3 (en) * | 1998-11-06 | 2003-01-08 | Sony Corporation | Semiconductor device and method for assembling the same |
| US6784087B2 (en) * | 2002-01-07 | 2004-08-31 | Megic Corporation | Method of fabricating cylindrical bonding structure |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5377172A (en) * | 1976-12-20 | 1978-07-08 | Nec Corp | Production of semiconductor device |
| JPS5958843A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-04 | Sharp Corp | フリツプチツプ用バンプ製造方法 |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP61078625A patent/JPS62234352A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8890336B2 (en) | 2002-01-07 | 2014-11-18 | Qualcomm Incorporated | Cylindrical bonding structure and method of manufacture |
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