RU2600514C1 - Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах - Google Patents
Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2600514C1 RU2600514C1 RU2015114372/28A RU2015114372A RU2600514C1 RU 2600514 C1 RU2600514 C1 RU 2600514C1 RU 2015114372/28 A RU2015114372/28 A RU 2015114372/28A RU 2015114372 A RU2015114372 A RU 2015114372A RU 2600514 C1 RU2600514 C1 RU 2600514C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vertical contact
- magnetic field
- contact structure
- printed circuit
- vertical
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 25
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 27
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 21
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 bismuth salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 3
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910000337 indium(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- XGCKLPDYTQRDTR-UHFFFAOYSA-H indium(iii) sulfate Chemical compound [In+3].[In+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O XGCKLPDYTQRDTR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- FAKFSJNVVCGEEI-UHFFFAOYSA-J tin(4+);disulfate Chemical compound [Sn+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O FAKFSJNVVCGEEI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N titanium tungsten Chemical compound [Ti].[W] MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000080590 Niso Species 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
- H01L21/228—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a liquid phase, e.g. alloy diffusion processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области микроэлектронной техники и может быть использовано при высокоплотном монтаже полупроводниковых кристаллов на различные платы с большим количеством контактных межсоединений, а также при 3-D монтаже кристалла на кристалл. Изобретение обеспечивает снижение трудоемкости изготовления вертикальных контактных структур, повышение их качества и повышение количества получаемых структур на единицу площади. В способе изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах при электрохимическом осаждении материала вертикальной контактной структуры в постоянном магнитном поле силовые линии постоянного магнитного поля направлены перпендикулярно поверхности осаждения, при этом уже осажденный магнитный материал, являющийся основанием вертикальной контактной структуры, выступает как концентратор магнитного поля, а изменение боковой поверхности контактной структуры, формируемой выше толщины фоторезиста, может изменяться при создании градиента постоянного магнитного поля. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.
Description
Изобретение относится к области микроэлектронной техники и может быть использовано при высокоплотном монтаже полупроводниковых кристаллов на различные платы с большим количеством контактных межсоединений, а также при 3-D монтаже кристалла на кристалл.
Известен способ изготовления контактных столбиков на полупроводниковом кристалле заключающийся в том, что к контактным площадкам нагретого выше температуры плавления припоя кристалла опускают проволоку из припоя и выдерживают ее до расплавления нижней части с образованием шарика. При этом отрезки проволоки из припоя, каждый размером равный объему контактного столбика, совмещают с контактными площадками кристалла через конические отверстия в пластине, вплотную прижатой к кристаллу, при этом угол конуса в отверстии равен краевому углу смачивания припоем металла контактной площадки, после этого кристалл нагревают до температуры расплавления припоя [Способ изготовления контактных столбиков на полупроводниковом кристалле: Патент 2207660 Российская Федерация, МПК7 H01L 23/48. Заявл. 27.12.2001; опубл. 27.06.2003].
Недостатками способа являются:
1. Большая вероятность брака из-за использования маски (пластины) с коническими отверстиями: при удалении маски затвердевший вертикальный столбик припоя прилипает к внутренним стенкам и удаляется вместе с ней.
2. При нарезке проволоки из припоя с толщиной менее 100 мкм трудно воспроизвести равенство длины (объема) для всех отрезков проволоки.
3. В процессе изготовления контактных столбиков на полупроводниковом кристалле необходима процедура нагрева до температуры расплавления припоя.
4. Затруднительно обрабатывать полупроводниковые пластины с диаметром более 100 мм, так как маску малой толщины (равной высоте контактного столбика) такого диаметра невозможно вплотную прижать к пластине.
Данные обстоятельства усложняют технологических процесс, не позволяют сформировать столбики одинаковой высоты, а также получить столбики с малым (менее 50 мкм) диаметром и с высоким аспектным отношением (соотношение высоты столбика и его диаметра).
Известен способ создания контактных столбиков на кристалле полупроводникового прибора [Создание контактного столбика: Заявка 1256154 Япония, МКИ4 H01L 21/92. Заявл. 06.04.88; опубл. 12.10.89]. По данному способу кристалл помещают на разогретый столик и выдерживают в течение некоторого времени. Затем, на контактную площадку опускают тонкую проволоку припоя и выдерживают в таком положении до тех пор, пока нижняя часть проволоки не расплавится с образованием шарика. После этого проволоку поднимают и переносят на следующую контактную площадку. Когда шарики припоя нанесены на все контактные площадки кристалла, столик охлаждают и припой застывает, образуя контактные столбики. Данный способ реализуется при температуре нагрева столика выше температуры плавления припоя, а диаметр проволоки несколько меньше размера контактной площадки. Данные операции проводят в защитной среде.
Недостатком данного способа является большая трудоемкость и время изготовления контактных столбиков на кристаллах БИС и СБИС, имеющих десятки и сотни контактных площадок. Кроме того, данным способом невозможно получать контактные столбики с диаметром менее 50 мкм. Более того, данным способом нецелесообразно формировать контактные столбики на алюминиевых контактных площадках кристаллов из-за возрастания контактного сопротивления (увеличение толщины оксидной пленки на поверхности контактной площадки) при длительной выдержке при повышенной температуре.
Известен способ формирования бессвинцовых пайных выступов с использованием электрохимического осаждения [WO 01/63668 А2], включающий нанесение на углубления контактных площадок сплава титан-вольфрам, нанесение фоторезиста, вскрытие окон в контактных площадках, электрохимическое осаждение пайного материала (сплавы олова, серебра, меди, висмута) во вскрытые окна и последующий нагрев до температуры плавления пайного материала (245-260°С). В результате на контактных площадках формируются шарики бессвинцового припоя за счет несмачиваемости материала поверхности контактных площадок (покрытых сплавом титан-вольфрам) и пайного материала.
Недостатками данного способа является сложность технологического процесса и получение контактных выступов с высотой, равной их диаметру, что не позволяет проводить монтаж кристаллов с контактными площадками размером менее 50 мкм и таким же расстоянием между ними.
Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления контактных выступов из припоя на кристалле [Изготовление контактных выступов из припоя: Заявка 252436 Япония, МКИ5 H01L 21/321. Заявл. 17.08.88; опубл. 22.02.90], включающий последовательное нанесение на кристалл слоя диэлектрика, слоя металла и слоя позитивного фоторезиста, вскрытие контактных площадок, напыление пленок Cr/Cu/Au, нанесение второго слоя фоторезиста, химическое осаждение в окна в нем припойного сплава или Sn, удаление двух слоев фоторезиста с частью металлизации между ними и оплавления припоя.
В данном способе слой диэлектрика, с вытравленными до поверхности контактных площадок окнами (колодцами), формирует вертикальный контактный выступ с ровной боковой поверхностью. Высота контактного выступа равна толщине диэлектрика. Недостатком способа является использование диэлектрической маски с толщиной, равной высоте контактного выступа, которую в последствии необходимо удалять. Формирование толстого слоя диэлектрика приводит к образованию больших механических напряжений на границе раздела и возможности отрыва контактных площадок от поверхности полупроводникового кристалла. Кроме того, в способе присутствует термическая обработка, необходимая для оплавления припоя. Все это усложняет технологический процесс и увеличивает процент брака.
Изобретение направлено на снижение трудоемкости изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах с кристаллами или печатных (монтажных) платах, повышение количества вертикальных контактных структур на единицу площади, получение вертикальных контактных структур с аспектным отношением (отношение высоты к диаметру) от 1 до 4, а также возможность проведения процессов на больших размерах полупроводниковых пластин с кристаллами или печатных (монтажных) плат без их нагрева.
Данный технический результат достигается тем, что на полупроводниковую пластину с кристаллами, имеющими контактные площадки, или печатную (монтажную) плату с контактными площадками наносят слой фоторезиста, после экспонирования и проявления слоя фоторезиста над контактными площадками полупроводникового кристалла или контактными площадками печатной (монтажной) платы вскрывают окна до металла контактных площадок диаметром, равным диаметру вертикальной контактной структуры, после чего полупроводниковую пластину с кристаллами или печатную (монтажную) плату помещают в ванну с первым электролитом и электрохимическим способом осаждают в область контактной площадки, не закрытой фоторезистом, магнитный материал, являющийся основанием вертикальной контактной структуры, затем в ванной со вторым электролитом на основание вертикальной контактной структуры осаждают пайный материал контактной структуры. При этом первый электролит включает в свой состав соль магнитного металла (например, сульфат никеля), а второй электролит соли металлов для формирования пайного контакта (например, сульфат олова, сульфат индия, нитрат серебра, соли висмута). Состав и концентрация компонентов в электролитах может изменяться в зависимости от соотношения компонентов в электролитах и электроотрицательностью осаждаемого металла, входящего в состав электролитов, а также необходимой температуры пайки. При использовании двухстадийного процесса (последовательное осаждение в двух электролитах) основание вертикальной контактной структуры (магнитный материал) при последующей процедуре пайки кристалла на полупроводниковую пластину или печатную плату играет роль ограничителя (фиксатора) расстояния от кристалла до поверхности полупроводниковой пластины или печатной платы. Данное обстоятельство необходимо для того, чтобы при пайке монтируемый кристалл не приходил в соприкосновение с поверхностью полупроводниковой пластины или печатной платы. Если при монтаже кристалла между контактными площадками кристалла и полупроводниковой пластины или печатной платы будет присутствовать только пайный материал, то, в случае неудовлетворительного контроля зазора между монтажными поверхностями, пайный материал выдавливается за область контактных площадок, что приводит к короткому замыканию между контактными площадками и, как следствие, к нефункциональности изделия.
Кроме этого, электрохимическое осаждение на первом этапе проводят в постоянном магнитном поле, силовые линии которого направлены перпендикулярно поверхности осаждения, при этом уже осажденный магнитный материал, являющийся основанием вертикальной контактной структуры, выступает как концентратор магнитного поля, а изменение боковой поверхности вертикальной контактной структуры, формируемой выше толщины фоторезиста, может изменяться при создании градиента магнитного поля, причем для получения вертикальных контактных структур в форме прямого (сходящегося) конуса - необходимо повышение плотности силовых линий магнитного поля в направлении роста вертикальной контактной структуры, для получения обратного (расходящегося) конуса - необходимо уменьшение плотности силовых линий магнитного поля в направлении роста вертикальной контактной структуры, для получения параллельной боковой поверхности вертикальной контактной структуры - необходимо чтобы плотность силовых линий магнитного поля при формировании вертикальной контактной структуры до превышения толщины фоторезиста была равной плотности силовых линий магнитного поля после превышения толщины фоторезиста. Электрохимическое осаждение во втором электролите осуществляется обычным способом, т.е. без применения магнитного поля.
Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 представлено изображение контактной площадки с нанесенным фоторезистом.
На фиг. 2 представлено изображение вскрытого окна на контактной площадке.
На фиг. 3 представлено изображение пластины в магнитном поле с параллельными силовыми линиями.
На фиг. 4 представлено изображение пластины в магнитном поле со сходящимися силовыми линиями.
На фиг. 5 представлено изображение пластины в магнитном поле с расходящимися силовыми линиями.
На фиг. 6 представлено изображение начала процесса электрохимического осаждения материала во вскрытом окне фоторезиста (основание контактной структуры).
На фиг. 7 представлено изображение результата электрохимического осаждения материала без приложения магнитного поля.
На фиг. 8 представлено изображение результата электрохимического осаждения материала с приложением безградиентного магнитного поля (параллельные силовые линии).
На фиг. 9 представлено изображение результата электрохимического осаждения материала с приложением градиентного магнитного поля (сходящиеся силовые линии).
На фиг. 10 представлено изображение результата электрохимического осаждения материала без приложения магнитного поля (расходящиеся силовые линии).
На фиг. 11 представлено изображение результата электрохимического осаждения пайного материала из второго электролита.
На фиг. 12 представлено конечное изображение вертикальной контактной структуры на полупроводниковой пластине или печатной плате с пайным материалом.
Сущность предлагаемого решения состоит в следующем.
На полупроводниковую пластину с кристаллами (1), имеющими контактные площадки (2), или печатную (монтажную) плату (керамика, поликор, стеклотекстолит) с контактными площадками (2) наносится слой фоторезиста (3) (фиг. 1). После экспонирования и проявления над контактными площадками (2) вскрываются окна (4) до металла площадок (фиг. 2) диаметром, равным диаметру основания вертикальной контактной структуры. Затем полупроводниковую пластину с кристаллами или печатную (монтажную) плату помещают в ванну с электролитом, содержащим соль магнитного металла (например, сульфат никеля), и электрохимическим способом осаждают в область контактной площадки, не закрытой фоторезистом, магнитный материал, являющийся основанием вертикальной контактной структуры. Длительность процесса осаждения определяется требуемой высотой основания контактной структуры и зависит от концентрации компонент электролита и плотности тока. Затем в ванной со вторым электролитом электрохимическим способом без использования магнитного поля осаждают на основание вертикальной контактной структуры пайный материал вертикальной контактной структуры, содержащий соли металлов для формирования пайного контакта (например, сульфат олова, сульфат индия, нитрат серебра, соли висмута). Состав и концентрация компонентов в электролитах может изменяться в зависимости от необходимой температуры пайки и составляет:
NiSO4·7H2O - 250-300 г/л (в пересчете на металл);
SnSO4 - 40-50 г/л;
In2(SO4)3 - 10-40 г/л;
H2SO4 - 90-100 г/л.
Электролитическая ванна снабжена магнитными системами (5), которые представляют собой либо постоянные магниты, изолированные от химического контакта с электролитом, либо соленоиды, по которым пропускается постоянный электрический ток. Конфигурация и расположение магнитных систем, а также напряженность создаваемого магнитного поля, должна обеспечивать одно из следующих условий:
1. Параллельность силовых линий магнитного поля и их перпендикулярность поверхности осаждения (фиг. 3).
2. Прямую конусность силовых линий магнитного поля (сходимость над поверхностью осаждения), при этом силовые линии, исходящие из подложки, должны быть перпендикулярны поверхности осаждения (фиг. 4).
3. Обратную конусность силовых линий магнитного поля (расходимость над поверхностью осаждения), при этом силовые линии, исходящие из подложки, должны быть перпендикулярны поверхности осаждения (фиг. 5).
На контактные площадки полупроводниковой пластины с кристаллами или печатной (монтажной) платы подается отрицательный потенциал относительно анода. Плотность катодного тока задается в пределах не менее 0,5 А/дм2 и не более 2 А/дм2. При плотности тока менее 0,5 А/дм2 снижается скорость роста. При плотности тока более 2 А/дм2 вертикальная контактная структура имеет пористую структуру, что ухудшает качество контакта и повышает его сопротивление. Температуру электролита в процессе осаждения поддерживают в диапазоне 20-50 С°. При протекании тока в электрохимической цепи на поверхность контактной площадки начинает осаждаться магнитный материал (фиг. 6, поз. 6) (например, никель, если электролит состоит только из сульфата никеля), либо сплав, состав которого определяется соотношением компонентов в электролите и электроотрицательностью осаждаемого металла, входящего в состав электролита (фиг. 6). Материал контактной структуры осаждается в области контактной площадки, не закрытой фоторезистом. Далее процесс осаждения происходит на верхней поверхности вертикальной контактной структуры, так как боковая поверхность закрыта фоторезистом, что определяет направление роста, перпендикулярное поверхности. После того, как высота осажденного материала превысит толщину фоторезиста, у вертикальной контактной структуры появляется боковая поверхность.
При отсутствии магнитного поля осаждение материала контактной структуры происходит по всей открытой поверхности, и первоначальная форма контактной структуры искажается, при этом скорость бокового роста практически равна скорости вертикального роста (фиг. 7).
При приложении магнитного поля уже осажденный магнитный материал вертикальной контактной структуры выступает как концентратор магнитного поля, при этом, если силовые линии магнитного поля входят в основание вертикальной контактной структуры перпендикулярно его нижней поверхности, то они и выходят из верхней поверхности основания вертикальной контактной структуры также перпендикулярно (фиг. 8). В этом случае движение ионов магнитного металла вертикальной контактной структуры в электролите к катоду осуществляется по направлению увеличения плотности силовых линий магнитного поля, которая будет максимальна на верхней поверхности основания вертикальной контактной структуры. Таким образом, электрохимическое осаждения магнитного материала вертикальной контактной структуры происходит только на верхнюю поверхность основания вертикальной контактной структуры, что определяет исключительно направленный рост вертикальной контактной структуры перпендикулярно от поверхности практически без бокового нарастания материала вертикальной контактной структуры и сохранение геометрических размеров вертикальной контактной структуры как в основании, так и на ее вершине.
Изменение формы боковой поверхности вертикальной контактной структуры может быть реализовано при создании градиента магнитного поля. Для получения вертикальных контактных структур в форме прямого (сходящегося) конуса необходимо повышение плотности силовых линий магнитного поля в направлении роста вертикальной контактной структуры (фиг. 9). Для получения вертикальных контактных структур в форме обратного (расходящегося) конуса необходимо уменьшение плотности силовых линий магнитного поля в направлении роста вертикальной контактной структуры (фиг. 10). Для получения вертикальных контактных структур с параллельными боковыми стенками интегральный градиент магнитного поля должен отсутствовать, т.е. плотность силовых линий магнитного поля до поверхности роста, должна быть равна плотности силовых линий магнитного поля после поверхности роста.
Осаждении пайного материала из второго электролита, содержащего соли пайных металлов, осуществляется электрохимическим способом без применения магнитного поля. При осаждении пайного материала из второго электролита, содержащего соли пайных металлов, вертикальная контактная структура равномерно покрывается пайным материалом (фиг. 11, поз. 7). Вертикальная контактная структура из магнитного материала, осажденная в первом электролите, фиксирует зазор между монтируемым кристаллом и полупроводниковой пластиной или печатной (монтажной) платой и препятствует растеканию (выдавливанию) пайного материала вертикальной контактной структуры при нагреве и монтаже.
После формирования контактных структур фоторезист с поверхности полупроводниковой пластины или монтажной (печатной) платы удаляют, получая, тем самым, полупроводниковую пластину или монтажную (печатную) плату с вертикальными контактными структурами годную для дальнейшего процесса пайки (фиг. 12).
Claims (5)
1. Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах, заключающийся в том, что на полупроводниковую пластину с кристаллами, имеющими контактные площадки, или печатную (монтажную) плату с контактными площадками наносят слой фоторезиста, после экспонирования и проявления слоя фоторезиста над контактными площадками полупроводникового кристалла или контактными площадками печатной (монтажной) платы вскрывают окна до металла контактных площадок диаметром, равным диаметру вертикальной контактной структуры, после чего полупроводниковую пластину с кристаллами или печатную (монтажную) плату помещают в ванну с первым электролитом и электрохимическим способом осаждают в область контактной площадки, не закрытой фоторезистом, магнитный материал, являющийся основанием вертикальной контактной структуры, затем в ванной со вторым электролитом тем же способом осаждают на основание вертикальной контактной структуры пайный материал вертикальной контактной структуры, отличающийся тем, что электрохимическое осаждение проводят в постоянном магнитном поле с плотностью катодного тока в электролите в пределах не менее 0,5 А/дм2 и не более 2 А/дм2, а направление силовых линий магнитного поля перпендикулярно поверхности осаждения, так что уже осажденный магнитный материал является концентратором магнитного поля, при этом изменение боковой поверхности вертикальной контактной структуры, формируемой выше толщины фоторезиста, осуществляется путем создания градиента магнитного поля.
2. Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах по п. 1, отличающийся тем, что для получения вертикальных контактных структур в форме прямого (сходящегося) конуса необходимо повышение плотности силовых линий магнитного поля в направлении роста вертикальной контактной структуры.
3. Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах по п. 1, отличающийся тем, что для получения обратного (расходящегося) конуса необходимо уменьшение плотности силовых линий магнитного поля в направлении роста вертикальной контактной структуры.
4. Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах по п. 1, отличающийся тем, что для получения
параллельной боковой поверхности вертикальной контактной структуры необходимо чтобы плотность силовых линий магнитного поля при формировании вертикальной контактной структуры до превышения толщины фоторезиста была равной плотности силовых линий магнитного поля после превышения толщины фоторезиста.
параллельной боковой поверхности вертикальной контактной структуры необходимо чтобы плотность силовых линий магнитного поля при формировании вертикальной контактной структуры до превышения толщины фоторезиста была равной плотности силовых линий магнитного поля после превышения толщины фоторезиста.
5. Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах по п. 1, отличающийся тем, что вертикальная контактная структура из магнитного материала, осажденная в первом электролите, фиксирует зазор между монтируемым кристаллом и полупроводниковой пластиной или печатной (монтажной) платой и препятствует растеканию (выдавливанию) пайного материала вертикальной контактной структуры при последующем нагреве и монтаже.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015114372/28A RU2600514C1 (ru) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015114372/28A RU2600514C1 (ru) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2600514C1 true RU2600514C1 (ru) | 2016-10-20 |
Family
ID=57138680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015114372/28A RU2600514C1 (ru) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2600514C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660121C1 (ru) * | 2017-09-12 | 2018-07-05 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4914501A (en) * | 1987-03-13 | 1990-04-03 | Harris Corporation | Vertical contact structure |
| US5590461A (en) * | 1993-04-21 | 1997-01-07 | Nec Corporation | Method of making multi-layer wiring board |
| RU2317661C1 (ru) * | 2006-07-12 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат |
| RU2439866C2 (ru) * | 2009-12-29 | 2012-01-10 | Закрытое акционерное общество "Конструкторское бюро Технотроник" | Межслойное соединение в печатных платах и способ его выполнения |
-
2015
- 2015-06-01 RU RU2015114372/28A patent/RU2600514C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4914501A (en) * | 1987-03-13 | 1990-04-03 | Harris Corporation | Vertical contact structure |
| US5590461A (en) * | 1993-04-21 | 1997-01-07 | Nec Corporation | Method of making multi-layer wiring board |
| RU2317661C1 (ru) * | 2006-07-12 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат |
| RU2439866C2 (ru) * | 2009-12-29 | 2012-01-10 | Закрытое акционерное общество "Конструкторское бюро Технотроник" | Межслойное соединение в печатных платах и способ его выполнения |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660121C1 (ru) * | 2017-09-12 | 2018-07-05 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101688262B1 (ko) | 기판 상에 솔더 합금 성막을 형성하는 방법 | |
| US5597469A (en) | Process for selective application of solder to circuit packages | |
| JP4758614B2 (ja) | 電気めっき組成物および方法 | |
| KR101842730B1 (ko) | 기판 상에 솔더 성막을 형성하는 방법 | |
| US6469394B1 (en) | Conductive interconnect structures and methods for forming conductive interconnect structures | |
| US8084191B2 (en) | Thermoelectric module and manufacturing method for same | |
| US8853002B2 (en) | Methods for metal bump die assembly | |
| JP3434829B2 (ja) | 端子面のハンダ付け方法及びハンダ合金の製造方法 | |
| TW201444004A (zh) | 半導體結構及其製造方法 | |
| RU2600514C1 (ru) | Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах | |
| JP6678490B2 (ja) | めっき方法 | |
| US8822326B2 (en) | Method for manufacturing Sn alloy bump | |
| KR100714774B1 (ko) | 합금 솔더 범프를 구비하는 인쇄회로기판 및 그 제작방법 | |
| US6805786B2 (en) | Precious alloyed metal solder plating process | |
| CN110115116B (zh) | 在接触垫上形成可焊接焊料沉积物的方法 | |
| JP3895638B2 (ja) | すず−銀−銅はんだ合金の形成方法並びに当該合金を使用する鉛フリーバンプおよび半導体素子の製造方法 | |
| TW418470B (en) | Method for forming solder bumps on flip chips and devices formed | |
| Beers et al. | Thin Film Characterization on Cu/SnAg Solder Interface for 3D Packaging Technologies | |
| Kim et al. | Maskless Electroplating Patterning Process using Selective Electrochemical Additive Manufacturing Method for Forming of Cu Pillar Bump, Spacer and Ag Plating on Ceramic Substrate | |
| JP2015198193A (ja) | はんだバンプ用めっき方法及びバンプ電極の製造方法 | |
| JP2013211390A (ja) | セラミックス回路基板の製造方法 | |
| Bi et al. | Fine pitch and high density Sn bump fabrication | |
| JP2014229797A (ja) | バンプ電極の製造方法及びバンプ電極 | |
| JP2015201541A (ja) | バンプ電極の製造方法 | |
| Maeda et al. | Formation of Ni3Sn4 at the boundary between Sn-Pb soldering layers and Au/Ni plated coatings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180602 |