JP2000012605A - 半導体チップの電極部の形成方法 - Google Patents
半導体チップの電極部の形成方法Info
- Publication number
- JP2000012605A JP2000012605A JP17096998A JP17096998A JP2000012605A JP 2000012605 A JP2000012605 A JP 2000012605A JP 17096998 A JP17096998 A JP 17096998A JP 17096998 A JP17096998 A JP 17096998A JP 2000012605 A JP2000012605 A JP 2000012605A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electrode
- semiconductor chip
- electrode portion
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/11—Manufacturing methods
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/0132—Binary Alloys
- H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1301—Thyristor
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体チップに形成するＡｌ電極の厚みのば
らつきを防止し、またＡｌ電極上にバンプ等を形成する
ことにより得られる電極部の高さのばらつきも防止す
る。 【解決手段】 半導体チップ１を構成する半導体基板２
にＡｌ層４とそのＡｌ層４上に積層されたＡｌよりも貴
な金属層２０とからなる電極部１００ａを形成する方法
において、半導体基板２の全面にＡｌ層４を形成し、こ
のＡｌ層４を予め電極パターンにパターニングすること
なくＡｌ層４上の少なくとも電極部となる部分にＡｌよ
りも貴な金属層２０を積層し、Ａｌ層４とＡｌよりも貴
な金属層２０との積層構造を有する電極パターン３０を
形成する。その後、電極パターン３０が開口するように
保護膜７を形成し、さらに必要に応じてバンプを形成す
る。
らつきを防止し、またＡｌ電極上にバンプ等を形成する
ことにより得られる電極部の高さのばらつきも防止す
る。 【解決手段】 半導体チップ１を構成する半導体基板２
にＡｌ層４とそのＡｌ層４上に積層されたＡｌよりも貴
な金属層２０とからなる電極部１００ａを形成する方法
において、半導体基板２の全面にＡｌ層４を形成し、こ
のＡｌ層４を予め電極パターンにパターニングすること
なくＡｌ層４上の少なくとも電極部となる部分にＡｌよ
りも貴な金属層２０を積層し、Ａｌ層４とＡｌよりも貴
な金属層２０との積層構造を有する電極パターン３０を
形成する。その後、電極パターン３０が開口するように
保護膜７を形成し、さらに必要に応じてバンプを形成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フリップチップ実
装、ＴＡＢ実装等に適した半導体チップの電極部の構造
及びその形成法に関する。
装、ＴＡＢ実装等に適した半導体チップの電極部の構造
及びその形成法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７に示すように、従来、半導体チップ
１の電極部の形成方法としては、まず、表面に厚さ２μ
ｍ以下程度の絶縁層３を有するＳｉ基板等の半導体基板
２の全面に真空中でＡｌを蒸着させることによりＡｌ層
４を被着させ（同図（ａ））、次いでそのＡｌ層４をフ
ォトリソ法でパターニングすることによってＡｌ電極４
Ａや回路部４Ｘを形成し（同図（ｂ））、その後シンタ
リングすることによってＳｉ／Ａｌ間の密着を確保し、
さらに、半導体チップ１の表面に保護膜（パッシベーシ
ョン膜）７を、Ａｌ電極４Ａが開口するように形成する
ことが行われている（同図（ｃ））。
１の電極部の形成方法としては、まず、表面に厚さ２μ
ｍ以下程度の絶縁層３を有するＳｉ基板等の半導体基板
２の全面に真空中でＡｌを蒸着させることによりＡｌ層
４を被着させ（同図（ａ））、次いでそのＡｌ層４をフ
ォトリソ法でパターニングすることによってＡｌ電極４
Ａや回路部４Ｘを形成し（同図（ｂ））、その後シンタ
リングすることによってＳｉ／Ａｌ間の密着を確保し、
さらに、半導体チップ１の表面に保護膜（パッシベーシ
ョン膜）７を、Ａｌ電極４Ａが開口するように形成する
ことが行われている（同図（ｃ））。
【０００３】また、こうして形成された電極部を有する
半導体チップ１の実装方法としては、半導体チップ１の
電極部と基板の電極部とをＡｌ線やＡｕ線を用いて接続
する、所謂ワイヤーボンディング実装や、半導体チップ
１のＡｌ電極４Ａ上にバンプを形成し、そのバンプを用
いて半導体チップ１を基板に直接実装するフリップチッ
プ実装やＴＡＢ実装が行われている。
半導体チップ１の実装方法としては、半導体チップ１の
電極部と基板の電極部とをＡｌ線やＡｕ線を用いて接続
する、所謂ワイヤーボンディング実装や、半導体チップ
１のＡｌ電極４Ａ上にバンプを形成し、そのバンプを用
いて半導体チップ１を基板に直接実装するフリップチッ
プ実装やＴＡＢ実装が行われている。
【０００４】この場合、バンプの形成方法としては、図
８に示すように、Ａｌ電極４Ａと保護膜７とを有する半
導体チップ１（同図（ａ））に対し、その全面に、Ｃ
ｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｕ等からなる密着改良膜８及びＣｕ、
Ｎｉ等からなる拡散防止膜９を順次積層し（同図
（ｂ））、さらにレジスト１０を塗布し（同図
（ｃ））、それをＡｌ電極４Ａが開口するようフォトリ
ソ法でパターニングし（同図（ｄ））、その上にバンプ
となるＣｕ、Ｎｉ、ハンダ、Ａｇ、Ａｕ等のバンプ金属
１１を電気メッキ法や真空法で形成する（同図
（ｅ））。次いで、レジスト１０を剥離し（同図
（ｆ））、拡散防止膜９をエッチングで除去し（同図
（ｇ））、さらに密着改良膜８をエッチングで除去する
ことが行われている（同図（ｈ））。
８に示すように、Ａｌ電極４Ａと保護膜７とを有する半
導体チップ１（同図（ａ））に対し、その全面に、Ｃ
ｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｕ等からなる密着改良膜８及びＣｕ、
Ｎｉ等からなる拡散防止膜９を順次積層し（同図
（ｂ））、さらにレジスト１０を塗布し（同図
（ｃ））、それをＡｌ電極４Ａが開口するようフォトリ
ソ法でパターニングし（同図（ｄ））、その上にバンプ
となるＣｕ、Ｎｉ、ハンダ、Ａｇ、Ａｕ等のバンプ金属
１１を電気メッキ法や真空法で形成する（同図
（ｅ））。次いで、レジスト１０を剥離し（同図
（ｆ））、拡散防止膜９をエッチングで除去し（同図
（ｇ））、さらに密着改良膜８をエッチングで除去する
ことが行われている（同図（ｈ））。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
バンプ形成方法は、工程数が多く、設備費が高く、高コ
ストとなる。
バンプ形成方法は、工程数が多く、設備費が高く、高コ
ストとなる。
【０００６】また、形成されるバンプの高さにもばらつ
きが生じやすく、例えば、高さ３０μｍのハンダバンプ
の形成を意図した場合に、形成されるバンプの高さは、
通常２５〜３５μｍの範囲でばらつく。
きが生じやすく、例えば、高さ３０μｍのハンダバンプ
の形成を意図した場合に、形成されるバンプの高さは、
通常２５〜３５μｍの範囲でばらつく。
【０００７】これらのことは、現在、フリップチップ実
装が爆発的に普及しない理由の一つとなっている。
装が爆発的に普及しない理由の一つとなっている。
【０００８】また、近年、図７に示した方法で形成した
半導体チップ１のＡｌ電極４Ａに対して、無電解メッキ
法で直接Ｎｉ、Ａｕメッキ等を行うことによりフリップ
チップ実装に適したバンプを形成する方法も提案されて
いる（特開平８−１３０２２７号公報）。この方法によ
れば、フリップチップ実装に使用できる半導体チップの
バンプを、少ない工程数で、低コストに製造することが
できる。
半導体チップ１のＡｌ電極４Ａに対して、無電解メッキ
法で直接Ｎｉ、Ａｕメッキ等を行うことによりフリップ
チップ実装に適したバンプを形成する方法も提案されて
いる（特開平８−１３０２２７号公報）。この方法によ
れば、フリップチップ実装に使用できる半導体チップの
バンプを、少ない工程数で、低コストに製造することが
できる。
【０００９】しかし、無電解メッキ法を利用するこの方
法によっても、半導体チップ１において電源、アース、
グランド、信号端子等の種々の用途の電極として形成さ
れる複数のＡｌ電極４Ａの全てを同一厚みに形成するこ
とは難しい。そのため、かかるＡｌ電極４Ａにバンプを
形成した場合には、バンプを有する各電極部は同一高さ
にならず、それ故、そのような電極部を有する半導体チ
ップ１を実際に基板に実装した場合には、電源、アー
ス、グランド、信号端子等として使用される各電極部の
バンプと基板との接合強度にばらつきが発生する。よっ
て、各電極部を同一信頼性で確実に接合することができ
ないという問題が生じていた。
法によっても、半導体チップ１において電源、アース、
グランド、信号端子等の種々の用途の電極として形成さ
れる複数のＡｌ電極４Ａの全てを同一厚みに形成するこ
とは難しい。そのため、かかるＡｌ電極４Ａにバンプを
形成した場合には、バンプを有する各電極部は同一高さ
にならず、それ故、そのような電極部を有する半導体チ
ップ１を実際に基板に実装した場合には、電源、アー
ス、グランド、信号端子等として使用される各電極部の
バンプと基板との接合強度にばらつきが発生する。よっ
て、各電極部を同一信頼性で確実に接合することができ
ないという問題が生じていた。
【００１０】これは、図７（ｂ）に示したＡｌ層４のパ
ターニング工程で、電源、アース、グランド、信号端子
等の種々のＡｌ電極４Ａを複数同時に形成するにあた
り、Ａｌが本来的に両性金属であるためにプラスにもマ
イナスにも分極しやすいので、エッチングの前処理とし
て一般に行われる基板の脱脂や酸洗時、あるいはエッチ
ング時に、何らかのきっかけで、各Ａｌ電極４Ａがそれ
ぞれプラス又はマイナスに分極する。そして、プラスに
分極したＡｌ電極４Ａは極めて短時間にＡｌ層４が薄く
なり、ときには消失する。反対にマイナスに分極したＡ
ｌ電極４ＡにはＡｌが析出し、こうして同時に形成する
複数のＡｌ電極４ＡのＡｌ層４の厚さにばらつきが生じ
るためである。さらにマイナスに分極したＡｌ電極４Ａ
では、Ａｌイオン以外にもプラスに帯電した金属イオン
や有機酸イオンが析出あるいは置換するので、Ａｌ電極
４Ａ上に形成するメッキの密着を低下させる。
ターニング工程で、電源、アース、グランド、信号端子
等の種々のＡｌ電極４Ａを複数同時に形成するにあた
り、Ａｌが本来的に両性金属であるためにプラスにもマ
イナスにも分極しやすいので、エッチングの前処理とし
て一般に行われる基板の脱脂や酸洗時、あるいはエッチ
ング時に、何らかのきっかけで、各Ａｌ電極４Ａがそれ
ぞれプラス又はマイナスに分極する。そして、プラスに
分極したＡｌ電極４Ａは極めて短時間にＡｌ層４が薄く
なり、ときには消失する。反対にマイナスに分極したＡ
ｌ電極４ＡにはＡｌが析出し、こうして同時に形成する
複数のＡｌ電極４ＡのＡｌ層４の厚さにばらつきが生じ
るためである。さらにマイナスに分極したＡｌ電極４Ａ
では、Ａｌイオン以外にもプラスに帯電した金属イオン
や有機酸イオンが析出あるいは置換するので、Ａｌ電極
４Ａ上に形成するメッキの密着を低下させる。
【００１１】また、このＡｌ層４のパターニング工程に
おいて、Ａｌ層４が過度に薄く形成された場合には、そ
の後の工程でＡｌ電極４Ａ上に形成したバンプ（密着改
良膜８，拡散防止膜９、バンプ金属１１（図８参照））
とＡｌ電極４Ａとの密着性が低下するので、バンプを高
く形成すると容易にバンプとＡｌ電極４Ａとの界面が剥
離してバンプが倒れる。このため、事実上、高さ５μｍ
以上にバンプを形成することは困難であるという問題も
あった。
おいて、Ａｌ層４が過度に薄く形成された場合には、そ
の後の工程でＡｌ電極４Ａ上に形成したバンプ（密着改
良膜８，拡散防止膜９、バンプ金属１１（図８参照））
とＡｌ電極４Ａとの密着性が低下するので、バンプを高
く形成すると容易にバンプとＡｌ電極４Ａとの界面が剥
離してバンプが倒れる。このため、事実上、高さ５μｍ
以上にバンプを形成することは困難であるという問題も
あった。
【００１２】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解決しようとするものであり、半導体チップにおいて種
々の用途の電極として形成される各Ａｌ電極を同一厚み
に形成し、これらＡｌ電極上にバンプ等を形成すること
により得られる電極部を同一高さに形成できるように
し、基板と半導体チップの各電極部とが同一密着強度で
確実に高い信頼性で接合されるようにすることを目的と
する。また、必要に応じて高さ５μｍ以上のバンプも形
成できるようにすることを目的とする。
解決しようとするものであり、半導体チップにおいて種
々の用途の電極として形成される各Ａｌ電極を同一厚み
に形成し、これらＡｌ電極上にバンプ等を形成すること
により得られる電極部を同一高さに形成できるように
し、基板と半導体チップの各電極部とが同一密着強度で
確実に高い信頼性で接合されるようにすることを目的と
する。また、必要に応じて高さ５μｍ以上のバンプも形
成できるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、半導体基板に、Ａｌ層とそのＡｌ層上に
積層されたＡｌよりも貴な金属層とからなる電極部を形
成する方法であって、半導体基板にＡｌ層を形成し、こ
のＡｌ層を予め電極パターンにパターニングすることな
くＡｌ層上の少なくとも電極部となる部分にＡｌよりも
貴な金属層を積層し、次いでパターニングすることによ
りＡｌ層とＡｌよりも貴な金属層との積層構造を有する
電極パターンを形成することを特徴とする半導体チップ
の電極部の形成方法を提供する。
達成するため、半導体基板に、Ａｌ層とそのＡｌ層上に
積層されたＡｌよりも貴な金属層とからなる電極部を形
成する方法であって、半導体基板にＡｌ層を形成し、こ
のＡｌ層を予め電極パターンにパターニングすることな
くＡｌ層上の少なくとも電極部となる部分にＡｌよりも
貴な金属層を積層し、次いでパターニングすることによ
りＡｌ層とＡｌよりも貴な金属層との積層構造を有する
電極パターンを形成することを特徴とする半導体チップ
の電極部の形成方法を提供する。
【００１４】特に、Ａｌ層上の全面にＡｌよりも貴な金
属層を積層し、次いでパターニングすることによりＡｌ
層とＡｌよりも貴な金属層との積層構造を有する電極パ
ターンを形成する方法や、Ａｌ層上の電極部となる部分
に選択的にＡｌよりも貴な金属層を積層し、次いでパタ
ーニングすることによりＡｌ層とＡｌよりも貴な金属層
との積層構造を有する電極パターンを形成する方法を提
供する。
属層を積層し、次いでパターニングすることによりＡｌ
層とＡｌよりも貴な金属層との積層構造を有する電極パ
ターンを形成する方法や、Ａｌ層上の電極部となる部分
に選択的にＡｌよりも貴な金属層を積層し、次いでパタ
ーニングすることによりＡｌ層とＡｌよりも貴な金属層
との積層構造を有する電極パターンを形成する方法を提
供する。
【００１５】また、電極パターンの形成後、その電極パ
ターンが開口するように半導体チップ表面に保護膜を形
成する方法、特に、その保護膜を電極パターンの開口面
積が狭まるように形成し、その開口している電極パター
ン上に電極上部パターンを積層する方法を提供する。
ターンが開口するように半導体チップ表面に保護膜を形
成する方法、特に、その保護膜を電極パターンの開口面
積が狭まるように形成し、その開口している電極パター
ン上に電極上部パターンを積層する方法を提供する。
【００１６】さらに、電極パターンを形成した後、又は
保護膜を形成した後、シンタリングによりＡｌ層とＡｌ
よりも貴な金属層との間に金属拡散層を形成する方法を
提供する。
保護膜を形成した後、シンタリングによりＡｌ層とＡｌ
よりも貴な金属層との間に金属拡散層を形成する方法を
提供する。
【００１７】また、本発明は、こうして形成した電極部
を有する半導体チップを提供し、さらに、このように形
成した電極部を有する半導体チップの基板への実装方法
として、(1)半導体チップの電極部と、この半導体チッ
プを搭載すべき基板の電極パッドとを位置合わせして加
熱加圧する方法、(2)半導体チップの電極パターン上に
ハンダボールをのせてバンプを形成し、これを基板の電
極部と位置合わせして加熱加圧する方法、(3)半導体チ
ップの電極部、又は基板の電極部上に、異方性導電剤を
塗布もしくは印刷し、又は異方性導電膜を貼付し、双方
の電極部を位置合わせてして加熱加圧する方法、(4)半
導体チップの電極部、又は基板の電極部上に、導電性ペ
ーストを塗布もしくは印刷し、又は導電性膜を貼付し、
又は樹脂製バンプを載せ、双方の電極部を位置合わせし
て加熱加圧する方法、(5)半導体チップの電極部と基板
の電極部とをワイヤーボンディング法で接続する方法を
提供する。
を有する半導体チップを提供し、さらに、このように形
成した電極部を有する半導体チップの基板への実装方法
として、(1)半導体チップの電極部と、この半導体チッ
プを搭載すべき基板の電極パッドとを位置合わせして加
熱加圧する方法、(2)半導体チップの電極パターン上に
ハンダボールをのせてバンプを形成し、これを基板の電
極部と位置合わせして加熱加圧する方法、(3)半導体チ
ップの電極部、又は基板の電極部上に、異方性導電剤を
塗布もしくは印刷し、又は異方性導電膜を貼付し、双方
の電極部を位置合わせてして加熱加圧する方法、(4)半
導体チップの電極部、又は基板の電極部上に、導電性ペ
ーストを塗布もしくは印刷し、又は導電性膜を貼付し、
又は樹脂製バンプを載せ、双方の電極部を位置合わせし
て加熱加圧する方法、(5)半導体チップの電極部と基板
の電極部とをワイヤーボンディング法で接続する方法を
提供する。
【００１８】本発明の半導体チップの電極部の形成方
法、半導体チップ、又は半導体チップの実装方法におい
て、半導体基板とは、Ｓｉ基板、Ｇａ−Ａｓ基板、サフ
ァイヤ基板、これらの基板表面に薄膜が形成されている
ものなど種々の材料から形成されている基板を含む。
法、半導体チップ、又は半導体チップの実装方法におい
て、半導体基板とは、Ｓｉ基板、Ｇａ−Ａｓ基板、サフ
ァイヤ基板、これらの基板表面に薄膜が形成されている
ものなど種々の材料から形成されている基板を含む。
【００１９】また、Ａｌ層とは、Ａｌ単独層の他、Ｓｉ
を含有するＡｌ−Ｓｉ層、Ｓｉ及びＣｕを含有するＡｌ
−Ｓｉ−Ｃｕ層、Ｃｕを含有するＡｌ−Ｃｕ層、Ｓｉ及
びＴｉを含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｔｉ層等のＡｌ合金層、
又はＡｌを主成分とするＡｌ系金属層を含む。
を含有するＡｌ−Ｓｉ層、Ｓｉ及びＣｕを含有するＡｌ
−Ｓｉ−Ｃｕ層、Ｃｕを含有するＡｌ−Ｃｕ層、Ｓｉ及
びＴｉを含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｔｉ層等のＡｌ合金層、
又はＡｌを主成分とするＡｌ系金属層を含む。
【００２０】半導体チップとは、ＬＳＩの他、種々のト
ランジスタ、サイリスタ等を含む。
ランジスタ、サイリスタ等を含む。
【００２１】本発明の電極部の形成方法によれば、半導
体基板に電極部を形成するにあたり、まず半導体基板に
Ａｌ層を形成し、次いで、Ａｌ層を予めエッチング等に
より電極パターンにパターニングすることなく、Ａｌ層
上にＡｌよりも貴な金属層を積層する。この場合、Ａｌ
よりも貴な金属層は、Ａｌ層上の少なくとも電極部とな
る部分に形成される限り、Ａｌ層上の全面に形成しても
よく、あるいはＡｌ層上の電極部となる部分に選択的に
形成してもよい。前者の場合には、その後、Ａｌよりも
貴な金属層とＡｌ層との積層物をパターニングして電極
パターンを形成し、後者の場合には、Ａｌ層上の電極部
となる部分に選択的に形成されている貴な金属層を残す
ようにパターニングして電極パターンを形成する。いず
れの場合でも電極パターンを形成するためのパターニン
グ時、即ちエッチング時には、基板の最外層がＡｌ層で
はなく、Ａｌよりも貴な金属層となっているので、従来
例のような電極部のＡｌ層が正に分極することによる過
度の溶出、ひいてはパターンとして残すべき部分の消失
を防止でき、また、電極部のＡｌ層が負に分極すること
を防止できる。このため、Ａｌ電極を構成するＡｌ層の
厚みにばらつきが生じることを防止できる。また、Ａｌ
電極上にバンプ等を形成する場合にも各電極部を同一高
さに形成することが可能となる。よって、かかる電極部
を有する半導体チップを基板に実装した場合には、各電
極部を均一な密着性で、信頼性高く確実に接合すること
が可能となる。
体基板に電極部を形成するにあたり、まず半導体基板に
Ａｌ層を形成し、次いで、Ａｌ層を予めエッチング等に
より電極パターンにパターニングすることなく、Ａｌ層
上にＡｌよりも貴な金属層を積層する。この場合、Ａｌ
よりも貴な金属層は、Ａｌ層上の少なくとも電極部とな
る部分に形成される限り、Ａｌ層上の全面に形成しても
よく、あるいはＡｌ層上の電極部となる部分に選択的に
形成してもよい。前者の場合には、その後、Ａｌよりも
貴な金属層とＡｌ層との積層物をパターニングして電極
パターンを形成し、後者の場合には、Ａｌ層上の電極部
となる部分に選択的に形成されている貴な金属層を残す
ようにパターニングして電極パターンを形成する。いず
れの場合でも電極パターンを形成するためのパターニン
グ時、即ちエッチング時には、基板の最外層がＡｌ層で
はなく、Ａｌよりも貴な金属層となっているので、従来
例のような電極部のＡｌ層が正に分極することによる過
度の溶出、ひいてはパターンとして残すべき部分の消失
を防止でき、また、電極部のＡｌ層が負に分極すること
を防止できる。このため、Ａｌ電極を構成するＡｌ層の
厚みにばらつきが生じることを防止できる。また、Ａｌ
電極上にバンプ等を形成する場合にも各電極部を同一高
さに形成することが可能となる。よって、かかる電極部
を有する半導体チップを基板に実装した場合には、各電
極部を均一な密着性で、信頼性高く確実に接合すること
が可能となる。
【００２２】本発明の電極部の形成方法によれば、Ａｌ
電極を構成するＡｌ層の厚みとして、所定の厚みが確保
できるので、このＡｌ電極上に形成するバンプとその下
地となるＡｌ層との密着性を向上させることができる。
よって、必要により高さ５μｍ以上のバンプを形成する
ことも可能となる。
電極を構成するＡｌ層の厚みとして、所定の厚みが確保
できるので、このＡｌ電極上に形成するバンプとその下
地となるＡｌ層との密着性を向上させることができる。
よって、必要により高さ５μｍ以上のバンプを形成する
ことも可能となる。
【００２３】本発明において、Ａｌよりも貴な金属層
は、従来のＡｌ電極上に形成されている密着改良膜ある
いは拡散防止膜の機能も担う。
は、従来のＡｌ電極上に形成されている密着改良膜ある
いは拡散防止膜の機能も担う。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体チップの電
極部の形成方法を図面を参照しつつ詳細に説明する。な
お、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表し
ている。
極部の形成方法を図面を参照しつつ詳細に説明する。な
お、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表し
ている。
【００２５】図１及び図２はそれぞれ、本発明の電極部
１００ａ、１００ｂの形成方法の基本的な態様の形成工
程図である。
１００ａ、１００ｂの形成方法の基本的な態様の形成工
程図である。
【００２６】これらの電極部の形成方法においては、ま
ず、半導体チップ１のＳｉ基板２にＡｌ層４を形成する
（図１（ａ）、図２（ａ））。Ａｌ層４の厚さは、当該
半導体チップ１の用途等に応じて適宜定めることができ
るが、通常、１〜１０μｍ程度とすることが好ましい。
Ａｌ層４の形成方法は、従来例と同様に、真空法でＳｉ
基板２の全面にＡｌ層４を被着させればよい。また、Ａ
ｌ層４を被着させるＳｉ基板２としては、表面に、厚さ
２μｍ以下程度のシリコン酸化物からなる絶縁層（図
７、図８の絶縁層３参照）が形成されているＳｉウエハ
あるいはそのような絶縁層が形成されていないＳｉウエ
ハのいずれも使用することができる。
ず、半導体チップ１のＳｉ基板２にＡｌ層４を形成する
（図１（ａ）、図２（ａ））。Ａｌ層４の厚さは、当該
半導体チップ１の用途等に応じて適宜定めることができ
るが、通常、１〜１０μｍ程度とすることが好ましい。
Ａｌ層４の形成方法は、従来例と同様に、真空法でＳｉ
基板２の全面にＡｌ層４を被着させればよい。また、Ａ
ｌ層４を被着させるＳｉ基板２としては、表面に、厚さ
２μｍ以下程度のシリコン酸化物からなる絶縁層（図
７、図８の絶縁層３参照）が形成されているＳｉウエハ
あるいはそのような絶縁層が形成されていないＳｉウエ
ハのいずれも使用することができる。
【００２７】次に、Ａｌ層４上にＡｌよりも貴な金属層
２０を積層する（図１（ｃ））。このＡｌよりも貴な金
属層２０としては、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｃｄ、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｒｈ、
Ｔｉ及びＰｄから選ばれる金属の単独層を形成すること
ができる。あるいは、図２（ｃ）に示したように、Ａｌ
よりも貴な金属層２０として、第１の金属層２１と第２
の金属層２２とを形成してもよく、さらに多くの金属層
を積層してもよく、また、これらの金属の合金層を形成
してもよい。
２０を積層する（図１（ｃ））。このＡｌよりも貴な金
属層２０としては、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｃｄ、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｒｈ、
Ｔｉ及びＰｄから選ばれる金属の単独層を形成すること
ができる。あるいは、図２（ｃ）に示したように、Ａｌ
よりも貴な金属層２０として、第１の金属層２１と第２
の金属層２２とを形成してもよく、さらに多くの金属層
を積層してもよく、また、これらの金属の合金層を形成
してもよい。
【００２８】Ａｌよりも貴な金属層２０の厚さは、形成
する当該金属の種類及びその層構成にもよるが、例え
ば、Ａｌよりも貴な金属層２０としてＣｕをＡｌ層４上
に積層する場合、その厚さは０．０１〜１０μｍ程度と
することが好ましい。
する当該金属の種類及びその層構成にもよるが、例え
ば、Ａｌよりも貴な金属層２０としてＣｕをＡｌ層４上
に積層する場合、その厚さは０．０１〜１０μｍ程度と
することが好ましい。
【００２９】Ａｌよりも貴な金属層２０の形成方法は、
Ａｌよりも貴な金属として積層する当該金属層２０の種
類にもよるが、電気メッキ法、無電解メッキ法、熔射法
又は気相法等を使用することができる。
Ａｌよりも貴な金属として積層する当該金属層２０の種
類にもよるが、電気メッキ法、無電解メッキ法、熔射法
又は気相法等を使用することができる。
【００３０】ここで、電気メッキ法による場合、Ｃｕ、
Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ等の金属層
を好ましく形成することができる。これらは、いずれも
ｐＨ３〜１０、浴温２０〜７０℃、陰極電流密度０．０
１〜５Ａ／ｄｍ2で好ましく行うことができる。
Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ等の金属層
を好ましく形成することができる。これらは、いずれも
ｐＨ３〜１０、浴温２０〜７０℃、陰極電流密度０．０
１〜５Ａ／ｄｍ2で好ましく行うことができる。
【００３１】無電解メッキ法による場合、Ｎｉ−Ｐ、Ｎ
ｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｂ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐ−Ｗ、Ｃｏ、Ｃ
ｏ−Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ、Ｐｄ、Ａｕ等の金属
層を好ましく形成することができる。無電解メッキ法で
使用する還元剤としては、ヒドラジン、ホルマリン、Ｄ
ＭＡＢ（dimethyl amino borane）、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ
4、ＴＭＡＢ（trimethyl amino borane）、ギ酸等が好
ましい。また、無電解メッキ液は、通常ｐＨ３〜９、浴
温２０〜９５℃程度とすることが好ましい。なお、無電
解メッキ法には、置換メッキ法も含まれる。
ｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｂ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐ−Ｗ、Ｃｏ、Ｃ
ｏ−Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ、Ｐｄ、Ａｕ等の金属
層を好ましく形成することができる。無電解メッキ法で
使用する還元剤としては、ヒドラジン、ホルマリン、Ｄ
ＭＡＢ（dimethyl amino borane）、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ
4、ＴＭＡＢ（trimethyl amino borane）、ギ酸等が好
ましい。また、無電解メッキ液は、通常ｐＨ３〜９、浴
温２０〜９５℃程度とすることが好ましい。なお、無電
解メッキ法には、置換メッキ法も含まれる。
【００３２】熔射法による場合、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃ
ｒ、Ｃｕ等の金属層を好ましく形成することができる。
熔射法としては、低温熔射法も使用することができ、こ
の場合、被メッキ物の表面温度を３００℃以下とするこ
とができる。
ｒ、Ｃｕ等の金属層を好ましく形成することができる。
熔射法としては、低温熔射法も使用することができ、こ
の場合、被メッキ物の表面温度を３００℃以下とするこ
とができる。
【００３３】気相法としては、真空蒸着、スパッタリン
グ、イオンプレーティング等の物理的方法や、有機金属
化合物の蒸気に被メッキ物を曝す等の化学的方法を使用
することができる。
グ、イオンプレーティング等の物理的方法や、有機金属
化合物の蒸気に被メッキ物を曝す等の化学的方法を使用
することができる。
【００３４】Ａｌよりも貴な金属層２０の形成方法とし
ては、上述の方法のなかでも、生産性、品質の点から気
相法が好ましい。
ては、上述の方法のなかでも、生産性、品質の点から気
相法が好ましい。
【００３５】なお、Ａｌ層４上にＡｌよりも貴な金属層
２０を積層するのに先立ち、必要に応じて、Ａｌ層４の
表面に前処理を施してもよい。例えば、Ａｌ層４上に電
気メッキ法でＮｉ層を積層する場合、予めＡｌ層４表面
にＺｎ置換膜１９を形成してもよい（図１（ｂ）、図２
（ｂ））。
２０を積層するのに先立ち、必要に応じて、Ａｌ層４の
表面に前処理を施してもよい。例えば、Ａｌ層４上に電
気メッキ法でＮｉ層を積層する場合、予めＡｌ層４表面
にＺｎ置換膜１９を形成してもよい（図１（ｂ）、図２
（ｂ））。
【００３６】Ａｌ層４上にＡｌよりも貴な金属層２０を
積層した後は、これらの積層域をパターニングし、Ａｌ
電極４Ａ上にＡｌよりも貴な金属電極２０Ａが積層され
ている電極パターン３０を形成する（図１（ｄ）、図２
（ｄ））。なお、図２の態様の場合、Ａｌ電極４Ａ上の
Ａｌよりも貴な金属電極２０Ａは、第１の金属電極２１
Ａと第２の金属電極２２Ａの積層構造からなる。
積層した後は、これらの積層域をパターニングし、Ａｌ
電極４Ａ上にＡｌよりも貴な金属電極２０Ａが積層され
ている電極パターン３０を形成する（図１（ｄ）、図２
（ｄ））。なお、図２の態様の場合、Ａｌ電極４Ａ上の
Ａｌよりも貴な金属電極２０Ａは、第１の金属電極２１
Ａと第２の金属電極２２Ａの積層構造からなる。
【００３７】また、電極パターン３０の形成工程におい
ては、図７（ｂ）に示した従来例のパターニング工程と
同様に、電極パターン３０の他に回路部４Ｘもパターニ
ングすることができる。
ては、図７（ｂ）に示した従来例のパターニング工程と
同様に、電極パターン３０の他に回路部４Ｘもパターニ
ングすることができる。
【００３８】電極パターン３０の形成方法としては、従
来例のようにフォトリソ法等を用いてマスクを形成し、
Ａｌ層４とＡｌよりも貴な金属層２０とをエッチングす
ればよいが、このエッチング工程においては、エッチン
グする基板の最外層が従来例のようにＡｌ層４ではなく
（図７参照）、Ａｌよりも貴な金属層２０である。この
ため、電極パターン３０の最外層がエッチングの間に過
度に溶出することを防止できる。したがって、電源、ア
ース、グランド、信号端子等の種々の用途のために形成
される複数の電極パターン３０の各Ａｌ層４を全て所定
の高さに均一に形成することが可能となる。また、必要
に応じて電極パターン３０上にバンプを形成した場合に
は、バンプを含めた電極部の高さのばらつきを防止する
ことができる。したがって、この半導体チップ１を基板
に実装する場合には、半導体チップ１の各電極部と基板
の電極部とを均一な密着強度で確実に高い信頼性で接合
することが可能となる。
来例のようにフォトリソ法等を用いてマスクを形成し、
Ａｌ層４とＡｌよりも貴な金属層２０とをエッチングす
ればよいが、このエッチング工程においては、エッチン
グする基板の最外層が従来例のようにＡｌ層４ではなく
（図７参照）、Ａｌよりも貴な金属層２０である。この
ため、電極パターン３０の最外層がエッチングの間に過
度に溶出することを防止できる。したがって、電源、ア
ース、グランド、信号端子等の種々の用途のために形成
される複数の電極パターン３０の各Ａｌ層４を全て所定
の高さに均一に形成することが可能となる。また、必要
に応じて電極パターン３０上にバンプを形成した場合に
は、バンプを含めた電極部の高さのばらつきを防止する
ことができる。したがって、この半導体チップ１を基板
に実装する場合には、半導体チップ１の各電極部と基板
の電極部とを均一な密着強度で確実に高い信頼性で接合
することが可能となる。
【００３９】なお、上述のようにして形成した半導体チ
ップ１の電極パターン３０に対しては、その電極パター
ン３０が開口するように半導体チップ１の表面に保護膜
７を形成し、汎用性のある半導体チップ１の電極部１０
０ａ、１００ｂの形態とすることができる（図１
（ｅ）、図２（ｅ））。ここで保護膜７の形成材料や形
成方法には特に制限はなく、例えば、従来のパッシベー
ション膜と同様に形成することができる。
ップ１の電極パターン３０に対しては、その電極パター
ン３０が開口するように半導体チップ１の表面に保護膜
７を形成し、汎用性のある半導体チップ１の電極部１０
０ａ、１００ｂの形態とすることができる（図１
（ｅ）、図２（ｅ））。ここで保護膜７の形成材料や形
成方法には特に制限はなく、例えば、従来のパッシベー
ション膜と同様に形成することができる。
【００４０】以上、本発明の基本的な態様を、図１及び
図２を参照しつつ説明したが、この他、本発明は種々の
態様をとることができる。
図２を参照しつつ説明したが、この他、本発明は種々の
態様をとることができる。
【００４１】例えば、図１あるいは図２に示した例で
は、Ａｌよりも貴な金属層２０はＡｌ層４の全面に形成
されている（図１（ｃ）、図２（ｃ））が、Ａｌよりも
貴な金属層２０は、かならずしもＡｌ層４上の全面に形
成する必要はない。例えば、後述する図６に示すよう
に、電極部のパターニングのためにＡｌ層４をエッチン
グするときに、電極部となる部分の最外層がＡｌよりも
貴な金属層２０となっていればよい。
は、Ａｌよりも貴な金属層２０はＡｌ層４の全面に形成
されている（図１（ｃ）、図２（ｃ））が、Ａｌよりも
貴な金属層２０は、かならずしもＡｌ層４上の全面に形
成する必要はない。例えば、後述する図６に示すよう
に、電極部のパターニングのためにＡｌ層４をエッチン
グするときに、電極部となる部分の最外層がＡｌよりも
貴な金属層２０となっていればよい。
【００４２】また、図３、図４に示した電極部１００
ｃ、１００ｄのように、電極パターン３０上にバンプ４
０を形成することができる。この場合、バンプ４０は、
ハンダ、Ａｕ、Ｃｕ等の単層から形成してもよいが複数
の金属層を積層したものとしてもよい。例えば、図３の
ように第１のバンプ金属層４１と第２のバンプ金属層４
２から形成してもよく、図４のように、さらに第３のバ
ンプ金属層４３を積層してもよい。これらバンプ４０の
層構成は、ハンダ付け性、ワイヤーボンディング性、耐
食性、樹脂フィルムとの密着性等の必要に応じて適宜定
めることができる。
ｃ、１００ｄのように、電極パターン３０上にバンプ４
０を形成することができる。この場合、バンプ４０は、
ハンダ、Ａｕ、Ｃｕ等の単層から形成してもよいが複数
の金属層を積層したものとしてもよい。例えば、図３の
ように第１のバンプ金属層４１と第２のバンプ金属層４
２から形成してもよく、図４のように、さらに第３のバ
ンプ金属層４３を積層してもよい。これらバンプ４０の
層構成は、ハンダ付け性、ワイヤーボンディング性、耐
食性、樹脂フィルムとの密着性等の必要に応じて適宜定
めることができる。
【００４３】また、本発明においては、図１（ｄ）又は
図２（ｄ）に示すように電極パターン３０を形成した
後、あるいは図１（ｅ）又は図２（ｅ）に示すように保
護膜７を形成した後、シンタリング、ベーキング等の熱
処理によりＡｌ電極４ＡとＡｌよりも貴な金属電極２０
Ａとの間に金属拡散層を形成することが好ましく、特に
シンタリングすることが好ましい。これによりＡｌ電極
４ＡとＡｌよりも貴な金属電極２０Ａとの密着性を向上
させることができ、必要に応じてＡｌよりも貴な金属電
極２０Ａ上に高さ５μを超えるバンプ、例えば、高さ２
０〜６０μｍあるいはそれ以上のバンプを形成すること
も可能となる。
図２（ｄ）に示すように電極パターン３０を形成した
後、あるいは図１（ｅ）又は図２（ｅ）に示すように保
護膜７を形成した後、シンタリング、ベーキング等の熱
処理によりＡｌ電極４ＡとＡｌよりも貴な金属電極２０
Ａとの間に金属拡散層を形成することが好ましく、特に
シンタリングすることが好ましい。これによりＡｌ電極
４ＡとＡｌよりも貴な金属電極２０Ａとの密着性を向上
させることができ、必要に応じてＡｌよりも貴な金属電
極２０Ａ上に高さ５μを超えるバンプ、例えば、高さ２
０〜６０μｍあるいはそれ以上のバンプを形成すること
も可能となる。
【００４４】シンタリングの条件としては、Ａｌよりも
貴な金属電極２０Ａを構成する金属の種類にもよるが、
通常、大気、不活性ガス、還元性ガス等の雰囲気で、圧
力１気圧〜１０-4Ｔｏｒｒ、温度３００〜７００℃とす
ることができる。
貴な金属電極２０Ａを構成する金属の種類にもよるが、
通常、大気、不活性ガス、還元性ガス等の雰囲気で、圧
力１気圧〜１０-4Ｔｏｒｒ、温度３００〜７００℃とす
ることができる。
【００４５】本発明の形成方法により得られた電極部を
有する半導体チップは、当該電極部におけるバンプの有
無、当該電極部を構成する最外層の金属の種類等に応じ
て、常法にしたがい、種々の方法で基板に実装すること
ができる。
有する半導体チップは、当該電極部におけるバンプの有
無、当該電極部を構成する最外層の金属の種類等に応じ
て、常法にしたがい、種々の方法で基板に実装すること
ができる。
【００４６】例えば、即ち、本発明の方法により形成し
た電極部と、その電極部を形成した半導体チップを搭載
すべき基板の電極パッドとを位置合わせして加熱加圧し
てもよく、また、本発明の方法により形成した電極パタ
ーン上にハンダボールをのせてバンプを有する電極部を
形成し、この電極部と、半導体チップを搭載すべき基板
の電極部とを位置合わせして加熱加圧してもよい。ま
た、本発明の方法により形成した電極部、もしくはその
半導体チップを搭載すべき基板の電極部上に、異方性導
電剤を塗布もしくは印刷し、又は異方性導電膜を貼付
し、双方の電極部を位置合わせてして加熱加圧してもよ
い。また、本発明の方法により形成した電極部、もしく
はその半導体チップを搭載すべき基板の電極部上に、導
電性ペーストを塗布もしくは印刷し、又は金属箔、カー
ボン箔等の導電性膜を貼付け、又は樹脂製バンプを載
せ、半導体チップと基板の双方の電極部を位置合わせし
て加熱加圧してもよい。さらには、本発明の方法により
形成した電極部と、その半導体チップを搭載すべき基板
の電極部とをワイヤーボンディング法で接続してもよ
い。
た電極部と、その電極部を形成した半導体チップを搭載
すべき基板の電極パッドとを位置合わせして加熱加圧し
てもよく、また、本発明の方法により形成した電極パタ
ーン上にハンダボールをのせてバンプを有する電極部を
形成し、この電極部と、半導体チップを搭載すべき基板
の電極部とを位置合わせして加熱加圧してもよい。ま
た、本発明の方法により形成した電極部、もしくはその
半導体チップを搭載すべき基板の電極部上に、異方性導
電剤を塗布もしくは印刷し、又は異方性導電膜を貼付
し、双方の電極部を位置合わせてして加熱加圧してもよ
い。また、本発明の方法により形成した電極部、もしく
はその半導体チップを搭載すべき基板の電極部上に、導
電性ペーストを塗布もしくは印刷し、又は金属箔、カー
ボン箔等の導電性膜を貼付け、又は樹脂製バンプを載
せ、半導体チップと基板の双方の電極部を位置合わせし
て加熱加圧してもよい。さらには、本発明の方法により
形成した電極部と、その半導体チップを搭載すべき基板
の電極部とをワイヤーボンディング法で接続してもよ
い。
【００４７】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
【００４８】実施例１ 図１に示した形成工程にしたがい、次のように半導体チ
ップに電極部を形成した。
ップに電極部を形成した。
【００４９】まず、半導体チップ１を形成する半導体基
板２として、Ｃ−ＭＯＳ用５インチウエハを使用し、そ
の全面にＡｌ層４を真空蒸着法により厚さ３μｍ形成し
た（同図（ａ））。
板２として、Ｃ−ＭＯＳ用５インチウエハを使用し、そ
の全面にＡｌ層４を真空蒸着法により厚さ３μｍ形成し
た（同図（ａ））。
【００５０】次に、Ａｌ層４面に次のようにして電気メ
ッキ法を行うことにより、Ａｌよりも貴な金属層２０と
してＮｉメッキ層を厚さ２μｍ形成した（同図
（ｃ））。即ち、Ａｌ層４を非イオン界面活性剤からな
るクリーニング液を用いて５０±２℃で２〜３分間洗浄
し、引き続き純水で洗浄し、さらに６２％ＨＮＯ3１０
ｍｌ／Ｌからなるエッチング液を用いて２５±３℃で３
０秒間洗浄した。その後、ＫＯＨ５０ｇ／Ｌ、ＺｎＯ１
０ｇ／Ｌ、グルコン酸カリウム５０ｇ／Ｌからなる所謂
ジンケート浴を調製し、これに３０±２℃で３０秒間浸
漬し、Ａｌ層４表面にＺｎ置換膜１９を形成した（同図
（ｂ））。洗浄後、硫酸ニッケル１０ｇ／Ｌ、ホウ酸１
０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル１０ｇ／Ｌからなり、ｐＨ４．
５のメッキ液を用いて、５５±３℃で電流密度０．１Ａ
／ｄｍ2でメッキし、Ｎｉメッキ層（２０）を形成した
（同図（ｃ））。
ッキ法を行うことにより、Ａｌよりも貴な金属層２０と
してＮｉメッキ層を厚さ２μｍ形成した（同図
（ｃ））。即ち、Ａｌ層４を非イオン界面活性剤からな
るクリーニング液を用いて５０±２℃で２〜３分間洗浄
し、引き続き純水で洗浄し、さらに６２％ＨＮＯ3１０
ｍｌ／Ｌからなるエッチング液を用いて２５±３℃で３
０秒間洗浄した。その後、ＫＯＨ５０ｇ／Ｌ、ＺｎＯ１
０ｇ／Ｌ、グルコン酸カリウム５０ｇ／Ｌからなる所謂
ジンケート浴を調製し、これに３０±２℃で３０秒間浸
漬し、Ａｌ層４表面にＺｎ置換膜１９を形成した（同図
（ｂ））。洗浄後、硫酸ニッケル１０ｇ／Ｌ、ホウ酸１
０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル１０ｇ／Ｌからなり、ｐＨ４．
５のメッキ液を用いて、５５±３℃で電流密度０．１Ａ
／ｄｍ2でメッキし、Ｎｉメッキ層（２０）を形成した
（同図（ｃ））。
【００５１】Ｎｉメッキ層（２０）の形成後、純水洗浄
し、乾燥後、フォトリソ法で電極パターン３０及び回路
部４Ｘが残るようにエッチングした（同図（ｄ））。
し、乾燥後、フォトリソ法で電極パターン３０及び回路
部４Ｘが残るようにエッチングした（同図（ｄ））。
【００５２】次に、Ｓｉ／Ａｌ／Ｎｉ間の密着を良くす
るために、５００℃、１０-3Ｔｏｒｒで２０分間シンタ
リングした。
るために、５００℃、１０-3Ｔｏｒｒで２０分間シンタ
リングした。
【００５３】その後、１００×１００μｍの電極部のみ
を残して（即ち、電極パターン３０が開口するように）
半導体チップ１に窒化硅素の保護膜（パッシベーション
フィルム）７を形成し、実施例の電極部１００ａを得た
（同図（ｅ））。
を残して（即ち、電極パターン３０が開口するように）
半導体チップ１に窒化硅素の保護膜（パッシベーション
フィルム）７を形成し、実施例の電極部１００ａを得た
（同図（ｅ））。
【００５４】得られた電極部１００ａを５％ＨＣｌ溶液
に３０秒間浸漬し、純水洗浄し、乾燥した後、１００μ
ｍφの６：４共晶ハンダボール（Ｓｎ６０％、Ｐｂ４０
％）をその電極部１００ａに載せ、２４０℃で融着する
ことによりバンプを形成した。
に３０秒間浸漬し、純水洗浄し、乾燥した後、１００μ
ｍφの６：４共晶ハンダボール（Ｓｎ６０％、Ｐｂ４０
％）をその電極部１００ａに載せ、２４０℃で融着する
ことによりバンプを形成した。
【００５５】なお、以上のＡｌ層４の形成からバンプ形
成までに要した時間は約１５時間であった。
成までに要した時間は約１５時間であった。
【００５６】ハンダボールを融着した後、冷却し、ハン
ダシェヤー強度を常法により測定した。その結果、電
源、アース、グランド、信号端子という電極部のいずれ
においても１２０ｇ以上あった。一般に、ハンダシェヤ
ー強度は２５ｇ以上あれば実用上問題ないことから、こ
の実施例の電極部は十分な密着強度を有していることが
わかる。
ダシェヤー強度を常法により測定した。その結果、電
源、アース、グランド、信号端子という電極部のいずれ
においても１２０ｇ以上あった。一般に、ハンダシェヤ
ー強度は２５ｇ以上あれば実用上問題ないことから、こ
の実施例の電極部は十分な密着強度を有していることが
わかる。
【００５７】また、得られたバンプの高さは２７〜３０
μｍであった。従来、電気メッキ法でハンダバンプを形
成する場合、得られるバンプの高さは２５〜３５μｍの
範囲でばらつくことから、それに比べると、この実施例
のバンプは、高さの均一性が非常によいことがわかる。
μｍであった。従来、電気メッキ法でハンダバンプを形
成する場合、得られるバンプの高さは２５〜３５μｍの
範囲でばらつくことから、それに比べると、この実施例
のバンプは、高さの均一性が非常によいことがわかる。
【００５８】さらに、この実施例によれば、Ｓｉ基板へ
のバンプ形成に要した時間が約１５時間であるのに対
し、図７及び図８に示した従来法でＡｌ電極を形成し、
その上にハンダバンプを形成する場合、その作成には５
日程度は必要である。したがって、この実施例によれ
ば、短時間にバンプを有する電極部を形成できることが
わかる。
のバンプ形成に要した時間が約１５時間であるのに対
し、図７及び図８に示した従来法でＡｌ電極を形成し、
その上にハンダバンプを形成する場合、その作成には５
日程度は必要である。したがって、この実施例によれ
ば、短時間にバンプを有する電極部を形成できることが
わかる。
【００５９】この実施例でバンプを形成した半導体チッ
プを、セラミックスＩＣパッケージに次のようにして実
装した。即ち、最外層がＮｉ層とＡｕ層との積層構造
（Ｎｉ／Ａｕ）で形成されている当該セラミックスＩＣ
パッケージのパッドに、実施例でバンプを形成した半導
体チップの当該バンプを位置合わせして固定し、２３０
℃で融着した。
プを、セラミックスＩＣパッケージに次のようにして実
装した。即ち、最外層がＮｉ層とＡｕ層との積層構造
（Ｎｉ／Ａｕ）で形成されている当該セラミックスＩＣ
パッケージのパッドに、実施例でバンプを形成した半導
体チップの当該バンプを位置合わせして固定し、２３０
℃で融着した。
【００６０】その結果、簡単に接合することが出来た。
さらにこの半導体チップを取り外し、再度接合し、所謂
リペイヤーを行った。その結果、リペイヤーも簡単に出
来た。この実施例で形成したバンプを有する電極部にお
いては、Ｓｉ（基板）／Ａｌ／Ｎｉ／ハンダの各層間に
完全に拡散密着層が形成されているため、リペイヤー時
にＡｌ／Ｎｉ間が剥がれることはなく、また、Ｎｉ／ハ
ンダ間でのハンダ濡れ不良現象が生じることはなかっ
た。
さらにこの半導体チップを取り外し、再度接合し、所謂
リペイヤーを行った。その結果、リペイヤーも簡単に出
来た。この実施例で形成したバンプを有する電極部にお
いては、Ｓｉ（基板）／Ａｌ／Ｎｉ／ハンダの各層間に
完全に拡散密着層が形成されているため、リペイヤー時
にＡｌ／Ｎｉ間が剥がれることはなく、また、Ｎｉ／ハ
ンダ間でのハンダ濡れ不良現象が生じることはなかっ
た。
【００６１】実施例２ 実施例１と同様にして、Ｓｉ基板２として、Ｃ−ＭＯＳ
用５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層４を真空
蒸着法により厚さ３μｍ形成し（図１（ａ））、そのＡ
ｌ層４表面にＺｎ置換膜１９を形成した（同図
（ｂ））。
用５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層４を真空
蒸着法により厚さ３μｍ形成し（図１（ａ））、そのＡ
ｌ層４表面にＺｎ置換膜１９を形成した（同図
（ｂ））。
【００６２】次に、以下のようにして無電解メッキ法を
行うことにより、Ａｌよりも貴な金属層２０としてＮｉ
−Ｐ無電解メッキ層（２０）を厚さ２μｍ形成した（同
図（ｃ））。即ち、Ｚｎ置換膜１９を表面に形成したＡ
ｌ層４に対し、硫酸ニッケル１０ｇ／Ｌ、クエン酸１０
ｇ／Ｌ、酢酸カリウム１０ｇ／Ｌ、次亜リン酸カリウム
２０ｇ／Ｌからなり、ｐＨ４．５のメッキ液を調製し、
９０℃でメッキした。
行うことにより、Ａｌよりも貴な金属層２０としてＮｉ
−Ｐ無電解メッキ層（２０）を厚さ２μｍ形成した（同
図（ｃ））。即ち、Ｚｎ置換膜１９を表面に形成したＡ
ｌ層４に対し、硫酸ニッケル１０ｇ／Ｌ、クエン酸１０
ｇ／Ｌ、酢酸カリウム１０ｇ／Ｌ、次亜リン酸カリウム
２０ｇ／Ｌからなり、ｐＨ４．５のメッキ液を調製し、
９０℃でメッキした。
【００６３】Ｎｉ−Ｐ無電解メッキ層（２０）の形成
後、実施例１と同様にして電極パターン３０及び回路部
４Ｘのみが残るようにフォトリソ法でパターンを形成し
た（同図（ｄ））。
後、実施例１と同様にして電極パターン３０及び回路部
４Ｘのみが残るようにフォトリソ法でパターンを形成し
た（同図（ｄ））。
【００６４】次に、Ｓｉ／Ａｌ／Ｎｉ−Ｐ間の密着を良
くするために、５００℃、１０-3Ｔｏｒｒで２０分間シ
ンタリングした。
くするために、５００℃、１０-3Ｔｏｒｒで２０分間シ
ンタリングした。
【００６５】その後、１００μｍφの電極パターン３０
が開口するように、半導体チップ１にポリイミドの保護
膜７を形成し、実施例の電極部１００ａを得た（同図
（ｅ））。
が開口するように、半導体チップ１にポリイミドの保護
膜７を形成し、実施例の電極部１００ａを得た（同図
（ｅ））。
【００６６】得られた電極部１００ａを５％ＨＣｌ溶液
に３０秒間浸漬し、純水洗浄し、乾燥後、電極部１００
ａ上に、１００μｍφの９：１ハンダボールを載せ、フ
ラックスを用いて３００℃で融着することによりハンダ
バンプを形成した。
に３０秒間浸漬し、純水洗浄し、乾燥後、電極部１００
ａ上に、１００μｍφの９：１ハンダボールを載せ、フ
ラックスを用いて３００℃で融着することによりハンダ
バンプを形成した。
【００６７】こうして得られたハンダバンプを有する電
極部１００ａのハンダシェヤー強度を実施例１と同様に
測定したところ、電源、アース、グランド、信号端子と
いう各電極部のいずれにおいても１２０ｇ以上であっ
た。
極部１００ａのハンダシェヤー強度を実施例１と同様に
測定したところ、電源、アース、グランド、信号端子と
いう各電極部のいずれにおいても１２０ｇ以上であっ
た。
【００６８】また、バンプの高さも実施例１と同様に、
３８〜４０μｍであり、どの電極もほぼ同一であること
がわかった。
３８〜４０μｍであり、どの電極もほぼ同一であること
がわかった。
【００６９】この実施例で形成した半導体チップの電極
部のバンプを、ガラスセラミックス基板のＣｕ層上にＮ
ｉ／Ａｕメッキされているパッドと位置合わせし、３０
０℃で融着することによりフリップチップ実装を行った
ところ、容易に各電極部を接合することができた。さら
にこの半導体チップをガラスセラミックス基板から取り
外し、Ａｌ／Ｎｉ−Ｐ／ハンダの境界面を観察したが、
接合不良は見られなかった。
部のバンプを、ガラスセラミックス基板のＣｕ層上にＮ
ｉ／Ａｕメッキされているパッドと位置合わせし、３０
０℃で融着することによりフリップチップ実装を行った
ところ、容易に各電極部を接合することができた。さら
にこの半導体チップをガラスセラミックス基板から取り
外し、Ａｌ／Ｎｉ−Ｐ／ハンダの境界面を観察したが、
接合不良は見られなかった。
【００７０】実施例３ 実施例１と同様にして、Ｓｉ基板２として、Ｃ−ＭＯＳ
用５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層４を真空
蒸着法により厚さ３μｍ形成し（図１（ａ））、そのＡ
ｌ層４表面にＺｎ置換膜１９を形成した（同図
（ｂ））。
用５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層４を真空
蒸着法により厚さ３μｍ形成し（図１（ａ））、そのＡ
ｌ層４表面にＺｎ置換膜１９を形成した（同図
（ｂ））。
【００７１】次に、以下のようにして電気メッキ法を行
うことにより、Ａｌよりも貴な金属層２０としてＣｕ層
（２０）を厚さ２μｍ形成した（同図（ｃ））。即ち、
ピロリン酸カリウム１００ｇ／Ｌ、ピロリン酸銅１０ｇ
／Ｌ、アンモニア水１ｍｌ／Ｌ、イオウ化合物を主成分
とする添加剤（ＣＰ６０、株式会社ワールドメタル製）
３ｍｌ／Ｌからなるメッキ液をｐＨ８．５に調製し、６
０℃、電流密度０．５Ａ／ｄｍ2でメッキした。
うことにより、Ａｌよりも貴な金属層２０としてＣｕ層
（２０）を厚さ２μｍ形成した（同図（ｃ））。即ち、
ピロリン酸カリウム１００ｇ／Ｌ、ピロリン酸銅１０ｇ
／Ｌ、アンモニア水１ｍｌ／Ｌ、イオウ化合物を主成分
とする添加剤（ＣＰ６０、株式会社ワールドメタル製）
３ｍｌ／Ｌからなるメッキ液をｐＨ８．５に調製し、６
０℃、電流密度０．５Ａ／ｄｍ2でメッキした。
【００７２】Ｃｕ層（２０）の形成後、実施例１と同様
にして電極パターン３０及び回路部４Ｘが残るようにフ
ォトリソ法でパターンを形成した（同図（ｄ））。
にして電極パターン３０及び回路部４Ｘが残るようにフ
ォトリソ法でパターンを形成した（同図（ｄ））。
【００７３】次に、Ｓｉ／Ａｌ／Ｃｕ間の密着を良くす
るために、４００℃、１０-2Ｔｏｒｒで２０分間シンタ
リングした。
るために、４００℃、１０-2Ｔｏｒｒで２０分間シンタ
リングした。
【００７４】その後、１００μｍ×１００μｍの電極パ
ターン３０が開口するように、半導体チップ１にＰＳＧ
の保護膜７を形成し、実施例の電極部１００ａを得た
（同図（ｅ））。
ターン３０が開口するように、半導体チップ１にＰＳＧ
の保護膜７を形成し、実施例の電極部１００ａを得た
（同図（ｅ））。
【００７５】得られた電極部１００ａを２％Ｈ2ＳＯ4溶
液に３０秒間浸漬してエッチングし、純水洗浄し、乾燥
後、電極部１００ａ上に１００μｍφのナマリレスハン
ダ（Ａｇ２％、Ｓｎ９７％、Ｓｂ１％）ボールを、フラ
ックスを用いて２７０℃で融着することによりハンダバ
ンプを形成した。
液に３０秒間浸漬してエッチングし、純水洗浄し、乾燥
後、電極部１００ａ上に１００μｍφのナマリレスハン
ダ（Ａｇ２％、Ｓｎ９７％、Ｓｂ１％）ボールを、フラ
ックスを用いて２７０℃で融着することによりハンダバ
ンプを形成した。
【００７６】こうして得られたハンダバンプを有する電
極部１００ａのハンダシェヤー強度を実施例１と同様に
して測定したところ、電源、アース、グランド、信号端
子といういずれの電極部においても１２０ｇ以上であっ
た。
極部１００ａのハンダシェヤー強度を実施例１と同様に
して測定したところ、電源、アース、グランド、信号端
子といういずれの電極部においても１２０ｇ以上であっ
た。
【００７７】この実施例で形成した半導体チップのバン
プを、Ａｇ−Ｐｄペーストから形成されているパッドを
有するＣＳＰ（Chip size package）の当該パッドと位
置合わせし、２７０℃で融着したところ、容易に各電極
部を接合することができた。さらにこの半導体チップを
取り外し、Ｓｉ／Ａｌ／Ｃｕ／ハンダ／Ａｇ−Ｐｄの各
境界面を観察したが、接合不良は見られなかった。ま
た、この電極部はＡｌ層４とバンプ金属との間の層がＣ
ｕとなっているので、応答速度が従来のハンダバンプの
１／３に短縮されていた。
プを、Ａｇ−Ｐｄペーストから形成されているパッドを
有するＣＳＰ（Chip size package）の当該パッドと位
置合わせし、２７０℃で融着したところ、容易に各電極
部を接合することができた。さらにこの半導体チップを
取り外し、Ｓｉ／Ａｌ／Ｃｕ／ハンダ／Ａｇ−Ｐｄの各
境界面を観察したが、接合不良は見られなかった。ま
た、この電極部はＡｌ層４とバンプ金属との間の層がＣ
ｕとなっているので、応答速度が従来のハンダバンプの
１／３に短縮されていた。
【００７８】また、Ｃｕ層（２０）が半導体チップ１と
基板２との応力緩衝膜として作用している。
基板２との応力緩衝膜として作用している。
【００７９】実施例４ 実施例１と同様にして、Ｓｉ基板２として、Ｃ−ＭＯＳ
用５インチウエハを使用し、予めＺｎ置換膜１９を形成
することなく、その全面にＡｌ層４を真空蒸着法により
厚さ５μｍ形成した（図１（ａ））。
用５インチウエハを使用し、予めＺｎ置換膜１９を形成
することなく、その全面にＡｌ層４を真空蒸着法により
厚さ５μｍ形成した（図１（ａ））。
【００８０】次に、以下のようにして置換メッキを行う
ことにより、Ａｌよりも貴な金属層２０として、９：１
ハンダ（Ｓｎ約９０％、Ｐｂ約１０％）層を厚さ１μｍ
形成した（同図（ｃ））。即ち、Ａｌ層４を、非イオン
界面活性剤からなるクリーニング液を用いて５０±２℃
で２分間洗浄し、引き続き純水で洗浄し、さらに６２％
ＨＮＯ3１０ｍｌ／Ｌに１０秒間浸漬し、水洗した。そ
の後、スズ酸カリウム２０ｇ／Ｌ、鉛酸カリウム２ｇ／
Ｌ、グルコン酸カリウム３０ｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ４Ｋ１０
ｇ／Ｌ、からなるメッキ液をＫＯＨでｐＨ８．５に調製
した。このメッキ液に常温で３０秒間浸漬し、水洗し、
乾燥した。こうして形成したメッキ被膜を分析したとこ
ろ、Ｓｎ８７％、Ｐｂ１３％であった。
ことにより、Ａｌよりも貴な金属層２０として、９：１
ハンダ（Ｓｎ約９０％、Ｐｂ約１０％）層を厚さ１μｍ
形成した（同図（ｃ））。即ち、Ａｌ層４を、非イオン
界面活性剤からなるクリーニング液を用いて５０±２℃
で２分間洗浄し、引き続き純水で洗浄し、さらに６２％
ＨＮＯ3１０ｍｌ／Ｌに１０秒間浸漬し、水洗した。そ
の後、スズ酸カリウム２０ｇ／Ｌ、鉛酸カリウム２ｇ／
Ｌ、グルコン酸カリウム３０ｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ４Ｋ１０
ｇ／Ｌ、からなるメッキ液をＫＯＨでｐＨ８．５に調製
した。このメッキ液に常温で３０秒間浸漬し、水洗し、
乾燥した。こうして形成したメッキ被膜を分析したとこ
ろ、Ｓｎ８７％、Ｐｂ１３％であった。
【００８１】９：１ハンダ層（２０）の形成後、実施例
１と同様にして電極パターン３０及び回路部４Ｘが残る
ようにフォトリソ法でパターンを形成した（同図
（ｄ））。その後Ｓｉ／Ａｌ／Ｓｎ＋Ｐｂ間の密着を良
くするために、２３０℃で３０分間ベーキングした。
１と同様にして電極パターン３０及び回路部４Ｘが残る
ようにフォトリソ法でパターンを形成した（同図
（ｄ））。その後Ｓｉ／Ａｌ／Ｓｎ＋Ｐｂ間の密着を良
くするために、２３０℃で３０分間ベーキングした。
【００８２】次に、１００μｍφの電極パターン３０が
開口するように、窒化硅素の保護膜７を形成し、実施例
の電極部１００ａを得た。
開口するように、窒化硅素の保護膜７を形成し、実施例
の電極部１００ａを得た。
【００８３】得られた電極部１００ａを５％ホウフッ化
水素酸溶液で３０秒間洗浄し、水洗し、乾燥後、電極部
１００ａ上に、１００μｍφの６：４共晶ハンダボール
を融着することによりハンダバンプを形成した。この場
合、フラックスなしでハンダバンプを形成することがで
きた。
水素酸溶液で３０秒間洗浄し、水洗し、乾燥後、電極部
１００ａ上に、１００μｍφの６：４共晶ハンダボール
を融着することによりハンダバンプを形成した。この場
合、フラックスなしでハンダバンプを形成することがで
きた。
【００８４】このハンダバンプを有する電極部１００ａ
のハンダシェヤー強度を実施例１と同様に測定したとこ
ろ、電源、アース、グランド、信号端子という電極部の
いずれにおいても１００ｇ以上であった。
のハンダシェヤー強度を実施例１と同様に測定したとこ
ろ、電源、アース、グランド、信号端子という電極部の
いずれにおいても１００ｇ以上であった。
【００８５】実施例５ 図２に示した形成工程にしたがい、次のように半導体チ
ップに電極部を形成した。
ップに電極部を形成した。
【００８６】まず、実施例１と同様にして、Ｓｉ基板２
として、Ｃ−ＭＯＳ用５インチウエハを使用し、その全
面にＡｌ層４を真空蒸着法により厚さ３μｍ形成し（図
２（ａ））、そのＡｌ層４表面にＺｎ置換膜１９を形成
し（同図（ｂ））、その上にＡｌよりも貴な金属層２０
を構成する第１の金属層２１としてＮｉメッキ層を厚さ
２μｍ形成した（同図（ｃ））。さらに、Ｎｉメッキ層
（２１）上に第２の金属層２２としてＡｕメッキ層を、
以下の電気メッキ条件で厚さ０．５μｍ形成した（同図
（ｃ））。即ち、ＫＡｕ（ＣＮ）2２ｇ／Ｌ、クエン酸
カリウム２０ｇ／Ｌ、クエン酸５ｇ／Ｌからなる、ｐＨ
４．５の電解Ａｕメッキ液を用いて４５±３℃で、電流
密度０．１Ａ／ｄｍ2でメッキした。
として、Ｃ−ＭＯＳ用５インチウエハを使用し、その全
面にＡｌ層４を真空蒸着法により厚さ３μｍ形成し（図
２（ａ））、そのＡｌ層４表面にＺｎ置換膜１９を形成
し（同図（ｂ））、その上にＡｌよりも貴な金属層２０
を構成する第１の金属層２１としてＮｉメッキ層を厚さ
２μｍ形成した（同図（ｃ））。さらに、Ｎｉメッキ層
（２１）上に第２の金属層２２としてＡｕメッキ層を、
以下の電気メッキ条件で厚さ０．５μｍ形成した（同図
（ｃ））。即ち、ＫＡｕ（ＣＮ）2２ｇ／Ｌ、クエン酸
カリウム２０ｇ／Ｌ、クエン酸５ｇ／Ｌからなる、ｐＨ
４．５の電解Ａｕメッキ液を用いて４５±３℃で、電流
密度０．１Ａ／ｄｍ2でメッキした。
【００８７】Ｎｉメッキ層（２１）及びＡｕメッキ層
（２２）の形成後、電極パターン３０及び回路部４Ｘが
残るようにフォトリソ法でパターンを形成した（同図
（ｄ））。
（２２）の形成後、電極パターン３０及び回路部４Ｘが
残るようにフォトリソ法でパターンを形成した（同図
（ｄ））。
【００８８】次に、Ｓｉ／Ａｌ／Ｎｉ／Ａｕ間の密着を
良くするために、４００℃、１０-2Ｔｏｒｒで１０分間
シンタリングした。
良くするために、４００℃、１０-2Ｔｏｒｒで１０分間
シンタリングした。
【００８９】その後、１００μｍ×１００μｍの電極パ
ターン３０が開口するように、窒化硅素の保護膜７を形
成し、実施例の電極部１００ｂを得た（同図（ｅ））。
ターン３０が開口するように、窒化硅素の保護膜７を形
成し、実施例の電極部１００ｂを得た（同図（ｅ））。
【００９０】得られたこの電極部１００ｂに対して、２
０μｍのＡｕ線を用いて従来のワイヤーボンディング法
で基板に実装した。その結果、半導体チップの電極部１
００ｂと基板の電極部とを良好に接合することができ
た。また、半導体チップ１の電極部１００ｂに１００μ
ｍφの６：４ハンダメッキＣｕボールを載せ、融着する
ことによりバンプを形成した。
０μｍのＡｕ線を用いて従来のワイヤーボンディング法
で基板に実装した。その結果、半導体チップの電極部１
００ｂと基板の電極部とを良好に接合することができ
た。また、半導体チップ１の電極部１００ｂに１００μ
ｍφの６：４ハンダメッキＣｕボールを載せ、融着する
ことによりバンプを形成した。
【００９１】こうして得られたバンプを有する電極部１
００ｂのハンダシェヤー強度を実施例１と同様に測定し
たところ、電源、アース、グランド、信号端子という電
極部のいずれにおいても１２０ｇ以上であり、しかもど
の電極部のハンダシェヤー強度も略同一であった。
００ｂのハンダシェヤー強度を実施例１と同様に測定し
たところ、電源、アース、グランド、信号端子という電
極部のいずれにおいても１２０ｇ以上であり、しかもど
の電極部のハンダシェヤー強度も略同一であった。
【００９２】実施例６ 図２に示した形成工程にしたがい、Ｓｉ基板として、Ｃ
−ＭＯＳ用５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層
４を真空蒸着法により厚さ３μｍ形成し（図２
（ａ））、そのＡｌ層表面に、実施例１と同様にして、
Ｚｎ置換膜１９を形成し（同図（ｂ））、その上にＡｌ
よりも貴な金属層を構成する第１の金属層２１としてＮ
ｉメッキ層を厚さ２μｍ形成した。さらに、Ｎｉメッキ
層上に第２の金属層２２としてＰｄ／Ａｕメッキ層を以
下の電気メッキ条件で行った。即ち、ＰｄＣｌ2５ｇ／
Ｌ、ＥＤＴＡ４Ｋ２０ｇ／Ｌ、トリエタノールアミン２
０ｇ／Ｌ、ｐＨ５．０からなる電解Ｐｄメッキ液を用い
て５０℃、電流密度０．５Ａ／ｄｍ2で電気メッキする
ことによりＰｄメッキ層を厚さ０．３μｍ形成し、水洗
後、ＫＡｕ（ＣＮ）2２ｇ／Ｌ、クエン酸カリウム２０
ｇ／Ｌ、リン酸カリウム１０ｇ／ＬからなるｐＨ４．５
の電解Ａｕメッキ液を用いて５０℃、電流密度０．５Ａ
／ｄｍ2で電気メッキすることによりＡｕメッキ層を厚
さ０．１μｍ形成した。
−ＭＯＳ用５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層
４を真空蒸着法により厚さ３μｍ形成し（図２
（ａ））、そのＡｌ層表面に、実施例１と同様にして、
Ｚｎ置換膜１９を形成し（同図（ｂ））、その上にＡｌ
よりも貴な金属層を構成する第１の金属層２１としてＮ
ｉメッキ層を厚さ２μｍ形成した。さらに、Ｎｉメッキ
層上に第２の金属層２２としてＰｄ／Ａｕメッキ層を以
下の電気メッキ条件で行った。即ち、ＰｄＣｌ2５ｇ／
Ｌ、ＥＤＴＡ４Ｋ２０ｇ／Ｌ、トリエタノールアミン２
０ｇ／Ｌ、ｐＨ５．０からなる電解Ｐｄメッキ液を用い
て５０℃、電流密度０．５Ａ／ｄｍ2で電気メッキする
ことによりＰｄメッキ層を厚さ０．３μｍ形成し、水洗
後、ＫＡｕ（ＣＮ）2２ｇ／Ｌ、クエン酸カリウム２０
ｇ／Ｌ、リン酸カリウム１０ｇ／ＬからなるｐＨ４．５
の電解Ａｕメッキ液を用いて５０℃、電流密度０．５Ａ
／ｄｍ2で電気メッキすることによりＡｕメッキ層を厚
さ０．１μｍ形成した。
【００９３】Ｎｉメッキ層、Ｐｄメッキ層及びＡｕメッ
キ層の形成後、電極パターン３０及び回路部４Ｘのみが
残るようにフォトリソ法でパターンを形成した（同図
（ｄ））。
キ層の形成後、電極パターン３０及び回路部４Ｘのみが
残るようにフォトリソ法でパターンを形成した（同図
（ｄ））。
【００９４】次に、Ｓｉ／Ａｌ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ間の
密着を良くするために、５００℃、１０-2Ｔｏｒｒで２
０分間シンタリングした。
密着を良くするために、５００℃、１０-2Ｔｏｒｒで２
０分間シンタリングした。
【００９５】その後、１００μｍφの電極パターン３０
が開口するように、窒化硅素の保護膜７を形成し、実施
例の電極部１００ｂを得た。
が開口するように、窒化硅素の保護膜７を形成し、実施
例の電極部１００ｂを得た。
【００９６】得られたこの電極部１００ｂと、ビイルド
アップ法で形成されたプラスチック製ＩＣパッケージの
電極パッドとの間に異方性導電フィルムを挟み、２Ｋｇ
／ｃｍ2、２００℃で熱圧着することにより実装した。
その結果、半導体チップ１の電極部１００ｂとＩＣパッ
ケージの電極パッドとの間に短時間で密着性の良い接合
を形成することができた。
アップ法で形成されたプラスチック製ＩＣパッケージの
電極パッドとの間に異方性導電フィルムを挟み、２Ｋｇ
／ｃｍ2、２００℃で熱圧着することにより実装した。
その結果、半導体チップ１の電極部１００ｂとＩＣパッ
ケージの電極パッドとの間に短時間で密着性の良い接合
を形成することができた。
【００９７】さらに、プレシャークッカーテストを常法
により行った。この場合、対照としてＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ
メッキ層を形成しない以外は、この実施例６の電極部と
同様に電極部を形成し、この電極部を有する半導体チッ
プをＩＣパッケージの電極パッドと接合し、プレシャー
クッカーテストに供した。その結果、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ
メッキ層を形成した実施例６の電極部は、Ｎｉ／Ｐｄ／
Ａｕメッキ層をもたないＡｌ電極に比して、約６倍（７
０００時間）であり、良好な耐食性を示した。
により行った。この場合、対照としてＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ
メッキ層を形成しない以外は、この実施例６の電極部と
同様に電極部を形成し、この電極部を有する半導体チッ
プをＩＣパッケージの電極パッドと接合し、プレシャー
クッカーテストに供した。その結果、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ
メッキ層を形成した実施例６の電極部は、Ｎｉ／Ｐｄ／
Ａｕメッキ層をもたないＡｌ電極に比して、約６倍（７
０００時間）であり、良好な耐食性を示した。
【００９８】実施例７ 実施例１と同様にして、Ｓｉ基板２として、Ｃ−ＭＯＳ
用５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層４を真空
蒸着法により厚さ３μｍ形成した（図１（ａ））。
用５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層４を真空
蒸着法により厚さ３μｍ形成した（図１（ａ））。
【００９９】次に、以下のようにして無電解メッキ法を
行うことにより、Ａｌよりも貴な金属層２０として、無
電解Ｎｉ−Ｂメッキ層を形成した（同図（ｃ））。即
ち、中性洗剤を用いてＡｌ層４を３０℃で３０秒間洗浄
し、純水で洗浄後、さらにＡｌ酸化物を除去するために
１％ＨＮＯ3と１％ＨＦとの混合溶液を用いて常温で２
０秒間処理し、水洗した。その後、まず、ＰｄＣｌ2
０．１ｇ／Ｌ、３６％ＨＣｌ １０ｍｌ／ＬからなるＰ
ｄ液に常温で２０秒間浸漬する活性化処理を行い、水洗
後、硫酸ニッケル１０ｇ／Ｌ、クエン酸１０ｇ／Ｌ、塩
化アンモニウム１０ｇ／Ｌ、ＤＭＡＢ（dimethyl amino
borane） ２ｇ／Ｌからなる無電解メッキ液をｐＨ６．
５に調製し、このメッキ液を６０℃で用いて無電解Ｎｉ
−Ｂメッキ層を厚さ２μｍ形成した。
行うことにより、Ａｌよりも貴な金属層２０として、無
電解Ｎｉ−Ｂメッキ層を形成した（同図（ｃ））。即
ち、中性洗剤を用いてＡｌ層４を３０℃で３０秒間洗浄
し、純水で洗浄後、さらにＡｌ酸化物を除去するために
１％ＨＮＯ3と１％ＨＦとの混合溶液を用いて常温で２
０秒間処理し、水洗した。その後、まず、ＰｄＣｌ2
０．１ｇ／Ｌ、３６％ＨＣｌ １０ｍｌ／ＬからなるＰ
ｄ液に常温で２０秒間浸漬する活性化処理を行い、水洗
後、硫酸ニッケル１０ｇ／Ｌ、クエン酸１０ｇ／Ｌ、塩
化アンモニウム１０ｇ／Ｌ、ＤＭＡＢ（dimethyl amino
borane） ２ｇ／Ｌからなる無電解メッキ液をｐＨ６．
５に調製し、このメッキ液を６０℃で用いて無電解Ｎｉ
−Ｂメッキ層を厚さ２μｍ形成した。
【０１００】無電解Ｎｉ−Ｂメッキ層の形成後、洗浄、
乾燥し、フォトリソ法で電極パターン３０と回路部４Ｘ
のみが残るようにパターンを形成した（同図（ｄ））。
乾燥し、フォトリソ法で電極パターン３０と回路部４Ｘ
のみが残るようにパターンを形成した（同図（ｄ））。
【０１０１】次に、Ｓｉ／Ａｌ／Ｎｉ−Ｂ間の密着を良
くするために、５００℃、１０-3Ｔｏｒｒで２０分間シ
ンタリングした。
くするために、５００℃、１０-3Ｔｏｒｒで２０分間シ
ンタリングした。
【０１０２】その後、１００μｍ×１００μｍの電極パ
ターン３０が開口するように、半導体チップ１に窒化硅
素の保護膜７を形成し、実施例の電極部１００ａ（同図
（ｅ））を得た。
ターン３０が開口するように、半導体チップ１に窒化硅
素の保護膜７を形成し、実施例の電極部１００ａ（同図
（ｅ））を得た。
【０１０３】得られた電極部１００ａ上に、１００μｍ
φの６：４共晶ハンダボールを載せ、融着することによ
りハンダバンプを形成した。
φの６：４共晶ハンダボールを載せ、融着することによ
りハンダバンプを形成した。
【０１０４】冷却後、こうして得られたハンダバンプを
有する電極部１００ａのハンダシェヤー強度を実施例１
と同様に測定したところ、電源、アース、グランド、信
号端子といういずれの電極部においても１２０ｇ以上で
あった。またバンプの高さはどの電極も略同一であっ
た。
有する電極部１００ａのハンダシェヤー強度を実施例１
と同様に測定したところ、電源、アース、グランド、信
号端子といういずれの電極部においても１２０ｇ以上で
あった。またバンプの高さはどの電極も略同一であっ
た。
【０１０５】実施例８ 実施例１と同様にして、Ｓｉ基板として、Ｃ−ＭＯＳ用
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ３μｍ形成した。次に、スパッター法でＴ
ｉ １０００Å（０．１μｍ）、続いてＣｕ ４０００Å
（０．４μｍ）を積層した。
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ３μｍ形成した。次に、スパッター法でＴ
ｉ １０００Å（０．１μｍ）、続いてＣｕ ４０００Å
（０．４μｍ）を積層した。
【０１０６】さらに、以下の条件で電気銅メッキ層を全
面に厚さ１０μｍ形成した。即ち、硫酸銅２００ｇ／
Ｌ、９８％Ｈ2ＳＯ4１００ｇ／Ｌ、添加剤（ＡＢＣ−９
０、株式会社ワールドメタル製）２０ｍｌ／Ｌからなる
メッキ液を用いて、２０℃、陰極電流密度１Ａ／ｄｍ2
でＣｕメッキ層を形成した。
面に厚さ１０μｍ形成した。即ち、硫酸銅２００ｇ／
Ｌ、９８％Ｈ2ＳＯ4１００ｇ／Ｌ、添加剤（ＡＢＣ−９
０、株式会社ワールドメタル製）２０ｍｌ／Ｌからなる
メッキ液を用いて、２０℃、陰極電流密度１Ａ／ｄｍ2
でＣｕメッキ層を形成した。
【０１０７】Ｃｕメッキ層形成後、水洗、乾燥し、電極
部及び回路部が残るようにフォトリソ法でパターンを形
成した。次いで、Ｓｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ｃｕ／Ｃｕ間の密
着を良くするために、４００℃、２０分間シンタリング
した。
部及び回路部が残るようにフォトリソ法でパターンを形
成した。次いで、Ｓｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ｃｕ／Ｃｕ間の密
着を良くするために、４００℃、２０分間シンタリング
した。
【０１０８】その後、１００μｍφの電極パターンが開
口するように、ポリイミドの保護膜を形成した。
口するように、ポリイミドの保護膜を形成した。
【０１０９】得られた電極部を、５％Ｈ2ＳＯ4溶液で洗
浄し、水洗後、この電極部上に１００μｍφの６：４ハ
ンダボールを載せ、融着することによりハンダバンプを
形成した。
浄し、水洗後、この電極部上に１００μｍφの６：４ハ
ンダボールを載せ、融着することによりハンダバンプを
形成した。
【０１１０】冷却後、このハンダバンプを有する電極部
のハンダシェヤー強度を実施例１と同様に測定したとこ
ろ、電源、アース、グランド、信号端子という電極部の
いずれにおいても１００ｇ以上であった。
のハンダシェヤー強度を実施例１と同様に測定したとこ
ろ、電源、アース、グランド、信号端子という電極部の
いずれにおいても１００ｇ以上であった。
【０１１１】実施例９ 実施例１と同様にして、Ｓｉ基板として、Ｃ−ＭＯＳ用
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ３μｍ形成した。次に、スパッター法でＴ
ｉ １０００Å（０．１μｍ）、続いてＣｕ ４０００Å
（０．４μｍ）を積層した。
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ３μｍ形成した。次に、スパッター法でＴ
ｉ １０００Å（０．１μｍ）、続いてＣｕ ４０００Å
（０．４μｍ）を積層した。
【０１１２】次いで、電極部及び回路部が残るようにフ
ォトリソ法でパターンを形成した。
ォトリソ法でパターンを形成した。
【０１１３】その後、１００μｍφの電極部のみを残し
（即ち、電極パターンが開口するように）、ポリイミド
の保護膜を形成した。
（即ち、電極パターンが開口するように）、ポリイミド
の保護膜を形成した。
【０１１４】さらに、ポリイミドの保護膜を形成した電
極部上に、以下の条件で無電解メッキ法を行い、電極部
のパターニングしたＣｕ層上に、Ｎｉ−Ｐ層５μｍ、Ａ
ｕ層０．１μｍを形成した。即ち、まず、ポリイミドの
保護膜を形成した電極パターンを５％Ｈ2ＳＯ4水溶液に
常温で３０秒間浸漬し、水洗後、ＰｄＣｌ2 ０．１ｇ／
Ｌ、３６％ＨＣｌ １０ｍｌ／ＬからなるＰｄ活性液に
２５℃で３０秒間浸漬し、水洗した。次に、硫酸ニッケ
ル１０ｇ／Ｌ、乳酸２０ｇ／Ｌ、コハク酸２０ｇ／Ｌ、
次亜リン酸ソーダ２０ｇ／Ｌ、ＮａＯＨの無電解メッキ
液をｐＨを５．０に調整し、９０℃で無電解メッキする
ことにより厚さ５μｍのＮｉ−Ｐ層を形成し、水洗後、
さらに亜硫酸Ａｕ １０ｇ／Ｌ、亜硫酸３０ｇ／Ｌ、エ
チレンジアミン２０ｇ／Ｌからなる亜硫酸Ａｕメッキ液
を調製し、これを８０℃で用いて無電解メッキすること
により厚さ０．１μｍのＡｕ層を形成した。なお、この
Ｎｉ−Ｐ層及びＡｕ層の形成工程において、その下地と
なっている電極パターンの最外層はＣｕ層であり、この
Ｃｕ層が、Ｎｉ−Ｐ層及びＡｕ層の形成工程中に消失す
ることはなかった。
極部上に、以下の条件で無電解メッキ法を行い、電極部
のパターニングしたＣｕ層上に、Ｎｉ−Ｐ層５μｍ、Ａ
ｕ層０．１μｍを形成した。即ち、まず、ポリイミドの
保護膜を形成した電極パターンを５％Ｈ2ＳＯ4水溶液に
常温で３０秒間浸漬し、水洗後、ＰｄＣｌ2 ０．１ｇ／
Ｌ、３６％ＨＣｌ １０ｍｌ／ＬからなるＰｄ活性液に
２５℃で３０秒間浸漬し、水洗した。次に、硫酸ニッケ
ル１０ｇ／Ｌ、乳酸２０ｇ／Ｌ、コハク酸２０ｇ／Ｌ、
次亜リン酸ソーダ２０ｇ／Ｌ、ＮａＯＨの無電解メッキ
液をｐＨを５．０に調整し、９０℃で無電解メッキする
ことにより厚さ５μｍのＮｉ−Ｐ層を形成し、水洗後、
さらに亜硫酸Ａｕ １０ｇ／Ｌ、亜硫酸３０ｇ／Ｌ、エ
チレンジアミン２０ｇ／Ｌからなる亜硫酸Ａｕメッキ液
を調製し、これを８０℃で用いて無電解メッキすること
により厚さ０．１μｍのＡｕ層を形成した。なお、この
Ｎｉ−Ｐ層及びＡｕ層の形成工程において、その下地と
なっている電極パターンの最外層はＣｕ層であり、この
Ｃｕ層が、Ｎｉ−Ｐ層及びＡｕ層の形成工程中に消失す
ることはなかった。
【０１１５】Ｎｉ−Ｐ層及びＡｕ層の形成後、水洗、乾
燥し、１５０℃、１０-2Ｔｏｒｒで２０分間ベーキング
することにより各層間の密着性を向上させた。
燥し、１５０℃、１０-2Ｔｏｒｒで２０分間ベーキング
することにより各層間の密着性を向上させた。
【０１１６】こうして図３に示す層構成の電極部１００
ｃを形成した。図中、４ＡはＡｌ電極、２１ＡはＴｉ電
極、２２ＡはＣｕ電極、３０は、これらＡｌ電極４Ａ、
Ｔｉ電極２１Ａ及びＣｕ電極２２Ａからなる電極パター
ンを表している。また、７はポリイミドからなる保護
膜、４１は無電解メッキにより形成したＮｉ−Ｐ層、４
２は無電解メッキにより形成したＡｕ層、４０は、これ
らＮｉ−Ｐ層４１とＡｕ層４２から形成されているバン
プ金属を表している。
ｃを形成した。図中、４ＡはＡｌ電極、２１ＡはＴｉ電
極、２２ＡはＣｕ電極、３０は、これらＡｌ電極４Ａ、
Ｔｉ電極２１Ａ及びＣｕ電極２２Ａからなる電極パター
ンを表している。また、７はポリイミドからなる保護
膜、４１は無電解メッキにより形成したＮｉ−Ｐ層、４
２は無電解メッキにより形成したＡｕ層、４０は、これ
らＮｉ−Ｐ層４１とＡｕ層４２から形成されているバン
プ金属を表している。
【０１１７】得られた電極部１００ｃ上に、１００μｍ
φの６：４ハンダボールを載せ、融着することによりバ
ンプを形成した。冷却後、このバンプを有する電極部１
００ｃのハンダシェヤー強度を実施例１と同様に測定し
た。その結果、電極、アース、グランド、信号端子とい
う電極部のいずれにおいても１３０ｇ以上であった。ま
た、いずれの電極部においてもバンプの高さは３９〜４
２μｍであった。
φの６：４ハンダボールを載せ、融着することによりバ
ンプを形成した。冷却後、このバンプを有する電極部１
００ｃのハンダシェヤー強度を実施例１と同様に測定し
た。その結果、電極、アース、グランド、信号端子とい
う電極部のいずれにおいても１３０ｇ以上であった。ま
た、いずれの電極部においてもバンプの高さは３９〜４
２μｍであった。
【０１１８】比較のため、従来の方法、すなわち図７
（ｃ）のＡｌ電極４Ａ上に直接、上述の実施例９と全く
同様の方法で及びＡｕメッキ層を形成し、ハンダボール
を融着することによりバンプを形成した。この比較のた
めの電極部のハンダシェヤー強度は、最高で６０ｇであ
り、最低は０ｇであった。このハンダシェヤー強度０ｇ
の電極部は、Ａｌ電極４Ａ上にＮｉ−Ｐメッキ層を形成
する工程でＡｌ電極が陽極に分極することにより溶出
し、Ａｌ電極が消滅し、Ｓｉ基板上に直接Ｎｉ−Ｐメッ
キ層が積層されていた。
（ｃ）のＡｌ電極４Ａ上に直接、上述の実施例９と全く
同様の方法で及びＡｕメッキ層を形成し、ハンダボール
を融着することによりバンプを形成した。この比較のた
めの電極部のハンダシェヤー強度は、最高で６０ｇであ
り、最低は０ｇであった。このハンダシェヤー強度０ｇ
の電極部は、Ａｌ電極４Ａ上にＮｉ−Ｐメッキ層を形成
する工程でＡｌ電極が陽極に分極することにより溶出
し、Ａｌ電極が消滅し、Ｓｉ基板上に直接Ｎｉ−Ｐメッ
キ層が積層されていた。
【０１１９】実施例１０ 実施例１と同様にして、Ｓｉ基板として、Ｃ−ＭＯＳ用
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ３μｍ形成した。次に、蒸着法によって、
Ｃｒ １０００Å（０．１μｍ）、続いてＣｕ ５０００
Å（０．５μｍ）を積層した。次いで、電極部（１００
μｍφ）及び回路部が残るようにフォトリソ法でパター
ンを形成した。次に、Ａｌ／Ｃｒ／Ｃｕ間の密着を良く
するために、３００℃、２０分間シンタリングした。そ
の後、１００μｍφの電極パターンが開口するようにＰ
ＳＧの保護膜を形成した。
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ３μｍ形成した。次に、蒸着法によって、
Ｃｒ １０００Å（０．１μｍ）、続いてＣｕ ５０００
Å（０．５μｍ）を積層した。次いで、電極部（１００
μｍφ）及び回路部が残るようにフォトリソ法でパター
ンを形成した。次に、Ａｌ／Ｃｒ／Ｃｕ間の密着を良く
するために、３００℃、２０分間シンタリングした。そ
の後、１００μｍφの電極パターンが開口するようにＰ
ＳＧの保護膜を形成した。
【０１２０】さらに、以下の方法で無電解Ｎｉ−Ｂメッ
キ、無電解Ｐｄ−Ｐメッキ、無電解Ａｕメッキを順次行
い、ＰＳＧの保護膜を形成した電極パターン上にＮｉ−
Ｂメッキ層４μｍ、Ｐｄ−Ｐメッキ層０．２μｍ、Ａｕ
メッキ層０．０５μｍを順次積層した。即ち、５％Ｈ2
ＳＯ4水溶液に常温で３０秒間浸漬後、水洗し、ＰｄＣ
ｌ2 ０．１ｇ／Ｌ、３６％ＨＣｌ ２０ｍｌ／Ｌからな
るＰｄ活性液に５０℃で、３０秒間浸漬した。水洗後、
硫酸ニッケル２０ｇ／Ｌ、クエン酸２０ｇ／Ｌ、ＮＨ4
Ｃｌ ２０ｇ／Ｌ、ＤＭＡＢ（dimethyl amino borane）
３ｇ／Ｌからなるメッキ液をアンモニア水でｐＨ６．２
に調整し、これを用いて６０℃で３０分間メッキするこ
とによりＮｉ−Ｂ ４μｍを得た。水洗後、ＰｄＣｌ2
２ｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ４Ｋ ２０ｇ／Ｌ、トリエタノール
アミン２０ｇ／Ｌ、次亜リン酸ソーダ２０ｇ／Ｌからな
るメッキ液をｐＨ８．２に調整し、これを用いて８０
℃、１０分間メッキし、Ｐｄ−Ｐを０．２μｍ得た。水
洗後、 ＫＡｕ（ＣＮ）2２ｇ／Ｌ、クエン酸２０ｇ／
Ｌ、ＮＨ4Ｃｌ２０ｇ／Ｌからなる無電解Ａｕメッキ液
をｐＨ４．５に調整し、これを用いて９０℃、５分間で
Ｐｄの上にＡｕを０．０５μｍ形成した。
キ、無電解Ｐｄ−Ｐメッキ、無電解Ａｕメッキを順次行
い、ＰＳＧの保護膜を形成した電極パターン上にＮｉ−
Ｂメッキ層４μｍ、Ｐｄ−Ｐメッキ層０．２μｍ、Ａｕ
メッキ層０．０５μｍを順次積層した。即ち、５％Ｈ2
ＳＯ4水溶液に常温で３０秒間浸漬後、水洗し、ＰｄＣ
ｌ2 ０．１ｇ／Ｌ、３６％ＨＣｌ ２０ｍｌ／Ｌからな
るＰｄ活性液に５０℃で、３０秒間浸漬した。水洗後、
硫酸ニッケル２０ｇ／Ｌ、クエン酸２０ｇ／Ｌ、ＮＨ4
Ｃｌ ２０ｇ／Ｌ、ＤＭＡＢ（dimethyl amino borane）
３ｇ／Ｌからなるメッキ液をアンモニア水でｐＨ６．２
に調整し、これを用いて６０℃で３０分間メッキするこ
とによりＮｉ−Ｂ ４μｍを得た。水洗後、ＰｄＣｌ2
２ｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ４Ｋ ２０ｇ／Ｌ、トリエタノール
アミン２０ｇ／Ｌ、次亜リン酸ソーダ２０ｇ／Ｌからな
るメッキ液をｐＨ８．２に調整し、これを用いて８０
℃、１０分間メッキし、Ｐｄ−Ｐを０．２μｍ得た。水
洗後、 ＫＡｕ（ＣＮ）2２ｇ／Ｌ、クエン酸２０ｇ／
Ｌ、ＮＨ4Ｃｌ２０ｇ／Ｌからなる無電解Ａｕメッキ液
をｐＨ４．５に調整し、これを用いて９０℃、５分間で
Ｐｄの上にＡｕを０．０５μｍ形成した。
【０１２１】水洗、乾燥後、２００℃、２０分間シンタ
リングし、各層間の密着性を向上させた。こうして、図
４に示す層構成の電極部１００ｄを形成した。図中、４
ＡはＡｌ電極、２１ＡはＣｒ電極、２２ＡはＣｕ電極、
３０は、これらＡｌ電極４Ａ、Ｃｒ電極２１Ａ及びＣｕ
電極２２Ａからなる電極パターンを表している。また、
７はＰＳＧからなる保護膜、４１は無電解メッキにより
形成したＮｉ−Ｂ層、４２は無電解メッキにより形成し
たＰｄ−Ｐ層、４３は無電解メッキにより形成したＡｕ
層、４０は、これらＮｉ−Ｂ層４１とＰｄ−Ｐ層４２と
Ａｕ層４３から形成されているバンプを表している。
リングし、各層間の密着性を向上させた。こうして、図
４に示す層構成の電極部１００ｄを形成した。図中、４
ＡはＡｌ電極、２１ＡはＣｒ電極、２２ＡはＣｕ電極、
３０は、これらＡｌ電極４Ａ、Ｃｒ電極２１Ａ及びＣｕ
電極２２Ａからなる電極パターンを表している。また、
７はＰＳＧからなる保護膜、４１は無電解メッキにより
形成したＮｉ−Ｂ層、４２は無電解メッキにより形成し
たＰｄ−Ｐ層、４３は無電解メッキにより形成したＡｕ
層、４０は、これらＮｉ−Ｂ層４１とＰｄ−Ｐ層４２と
Ａｕ層４３から形成されているバンプを表している。
【０１２２】こうして得られた電極部１００ｄ上に導電
性ペーストを用いて、スクリーン印刷法で樹脂製バンプ
を形成した。樹脂製バンプのハンダシェヤー強度を実施
例１と同様に測定したところ、７０〜９０ｇであった。
性ペーストを用いて、スクリーン印刷法で樹脂製バンプ
を形成した。樹脂製バンプのハンダシェヤー強度を実施
例１と同様に測定したところ、７０〜９０ｇであった。
【０１２３】さらに、ベアーチップ実装用の基板に予め
導電性ペーストを印刷することにより形成した電極部上
に、上述の半導体チップの樹脂製バンプを位置合わせ
し、加熱硬化させて実装した。その結果、短時間に、密
着性が良く、応力に強い、導電信頼性の高い接合を形成
することが出来た。
導電性ペーストを印刷することにより形成した電極部上
に、上述の半導体チップの樹脂製バンプを位置合わせ
し、加熱硬化させて実装した。その結果、短時間に、密
着性が良く、応力に強い、導電信頼性の高い接合を形成
することが出来た。
【０１２４】実施例１１ 実施例１と同様にして、Ｓｉ基板として、Ｃ−ＭＯＳ用
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ５μｍ形成した。
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ５μｍ形成した。
【０１２５】次に、実施例４と略同様に、置換メッキ以
下のように行うことにより、Ａｌよりも貴な金属層とし
て置換スズメッキ層を厚さ０．７μｍ形成した。即ち、
非イオン界面活性剤からなるクリーニング液を用いて５
０±２℃で２分間洗浄し、純水で洗浄後、６２％ＨＮＯ
3１０ｍｌ／Ｌで１０秒間浸漬し、水洗後、スズ酸カリ
ウム３０ｇ／Ｌ、グルコン酸カリウム５０ｇ／Ｌ、ＥＤ
ＴＡ４Ｋ １０ｇ／Ｌ、からなるメッキ液をＫＯＨでｐ
Ｈ９．０に調整した。このメッキ液に、３０℃で３０秒
間浸漬することにより、Ａｌ層の表面が厚さ０．７μｍ
にわたりＳｎで均一に置換された。
下のように行うことにより、Ａｌよりも貴な金属層とし
て置換スズメッキ層を厚さ０．７μｍ形成した。即ち、
非イオン界面活性剤からなるクリーニング液を用いて５
０±２℃で２分間洗浄し、純水で洗浄後、６２％ＨＮＯ
3１０ｍｌ／Ｌで１０秒間浸漬し、水洗後、スズ酸カリ
ウム３０ｇ／Ｌ、グルコン酸カリウム５０ｇ／Ｌ、ＥＤ
ＴＡ４Ｋ １０ｇ／Ｌ、からなるメッキ液をＫＯＨでｐ
Ｈ９．０に調整した。このメッキ液に、３０℃で３０秒
間浸漬することにより、Ａｌ層の表面が厚さ０．７μｍ
にわたりＳｎで均一に置換された。
【０１２６】水洗、乾燥後、電極部及び回路部が残るよ
うにフォトリソ法でパターンを形成した。なお、電極部
の各パターンは、引き続き行う工程で電解メッキするた
め、互いに通電できるように形成した。
うにフォトリソ法でパターンを形成した。なお、電極部
の各パターンは、引き続き行う工程で電解メッキするた
め、互いに通電できるように形成した。
【０１２７】次に、１００μｍφの電極部のみが開口す
るように、レジストでマスキングした。そして、以下の
組成条件で電極部のみに電解Ｓｎメッキ、電解Ａｇメッ
キ、電解Ｓｂメッキを順次行い、Ｓｎメッキ層２０μ
ｍ、Ａｇメッキ層１μｍ、Ｓｂメッキ層１μｍを順次積
層した。即ち、メタンスルホン酸スズ２０ｇ／Ｌ、メタ
ンスルホン酸２０ｇ／Ｌ、添加剤（Ｂ−１０、株式会社
ワールドメタル製）２０ｇ／Ｌ、２０℃、電流密度１Ａ
／ｄｍ2でＳｎを２０μｍメッキした。水洗後、メタン
スルホン酸Ａｇ１０ｇ／Ｌ、メタンスルホン酸２０ｇ／
Ｌ、添加剤（ＡＧ−１１、株式会社ワールドメタル製）
２０ｇ／Ｌ、２０℃、電流密度１Ａ／ｄｍ2でＡｇを１
μｍメッキした。水洗後、メタンスルホン酸Ｓｂ１０ｇ
／Ｌ、メタンスルホン酸２０ｇ／Ｌ、添加剤（ＳＢ−
８、株式会社ワールドメタル製）２０ｇ／Ｌ、２０℃、
電流密度１Ａ／ｄｍ2でＳｂを１μｍメッキした。
るように、レジストでマスキングした。そして、以下の
組成条件で電極部のみに電解Ｓｎメッキ、電解Ａｇメッ
キ、電解Ｓｂメッキを順次行い、Ｓｎメッキ層２０μ
ｍ、Ａｇメッキ層１μｍ、Ｓｂメッキ層１μｍを順次積
層した。即ち、メタンスルホン酸スズ２０ｇ／Ｌ、メタ
ンスルホン酸２０ｇ／Ｌ、添加剤（Ｂ−１０、株式会社
ワールドメタル製）２０ｇ／Ｌ、２０℃、電流密度１Ａ
／ｄｍ2でＳｎを２０μｍメッキした。水洗後、メタン
スルホン酸Ａｇ１０ｇ／Ｌ、メタンスルホン酸２０ｇ／
Ｌ、添加剤（ＡＧ−１１、株式会社ワールドメタル製）
２０ｇ／Ｌ、２０℃、電流密度１Ａ／ｄｍ2でＡｇを１
μｍメッキした。水洗後、メタンスルホン酸Ｓｂ１０ｇ
／Ｌ、メタンスルホン酸２０ｇ／Ｌ、添加剤（ＳＢ−
８、株式会社ワールドメタル製）２０ｇ／Ｌ、２０℃、
電流密度１Ａ／ｄｍ2でＳｂを１μｍメッキした。
【０１２８】水洗、乾燥後、レジストを剥離し、各電極
の導通部を切断し、３００℃で１０分間シンタリングし
た。その後、電極部が開口するようにＳｉＮからなる保
護膜を形成した。こうして、図５に示すように、Ａｌ電
極４Ａと置換Ｓｎメッキ電極（Ａｌよりも貴な金属電極
層置換２０Ａ）からなる電極パターン３０上に、Ｓｎメ
ッキ層（第１のバンプ金属層４１）、Ａｇメッキ層（第
２のバンプ金属層４２）、Ｓｂメッキ層（第３のバンプ
金属層４３）が順次積層されたナマリレスＳｎ／Ａｇ／
Ｓｂバンプ４０を形成した。
の導通部を切断し、３００℃で１０分間シンタリングし
た。その後、電極部が開口するようにＳｉＮからなる保
護膜を形成した。こうして、図５に示すように、Ａｌ電
極４Ａと置換Ｓｎメッキ電極（Ａｌよりも貴な金属電極
層置換２０Ａ）からなる電極パターン３０上に、Ｓｎメ
ッキ層（第１のバンプ金属層４１）、Ａｇメッキ層（第
２のバンプ金属層４２）、Ｓｂメッキ層（第３のバンプ
金属層４３）が順次積層されたナマリレスＳｎ／Ａｇ／
Ｓｂバンプ４０を形成した。
【０１２９】このバンプのハンダシェヤー強度を実施例
１と同様に測定したところ、１００ｇ以上であった。
１と同様に測定したところ、１００ｇ以上であった。
【０１３０】さらに、Ａｇ−Ｐｄ上のＮｉ／Ａｕからな
るＩＣパッケージ電極を有するガラスセラミックス基板
の当該ＩＣパッケージ電極に、上述の半導体チップのバ
ンプを位置合わせし、熱圧着することにより接合し、実
装した。この実装は、オールナマリレス法による実装で
ある。
るＩＣパッケージ電極を有するガラスセラミックス基板
の当該ＩＣパッケージ電極に、上述の半導体チップのバ
ンプを位置合わせし、熱圧着することにより接合し、実
装した。この実装は、オールナマリレス法による実装で
ある。
【０１３１】実施例１２ 実施例１と同様にして、Ｓｉ基板として、Ｃ−ＭＯＳ用
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ３μｍ形成した。次にこの基板のＡｌ面全
面に、低温溶射法によりＴｉ０．１μｍ、Ｃｕ１μｍを
順次積層した。さらにこの上に、電解Ｃｕメッキ層を厚
さ１０μｍ形成した。
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ３μｍ形成した。次にこの基板のＡｌ面全
面に、低温溶射法によりＴｉ０．１μｍ、Ｃｕ１μｍを
順次積層した。さらにこの上に、電解Ｃｕメッキ層を厚
さ１０μｍ形成した。
【０１３２】次に、電極部及び回路部が残るようにフォ
トリソ法でパターンを形成した。その後、１００μｍφ
の電極パターンが開口するように窒化硅素の保護膜を形
成し、電極部を形成した。次に、この電極部を５％Ｈ2
ＳＯ4溶液に浸漬し、洗浄、乾燥後、電極部上に、１０
０μｍφの中空状のＡＢＳ樹脂にＮｉハンダメッキをし
たボールをのせて融着することによりバンプを形成し
た。
トリソ法でパターンを形成した。その後、１００μｍφ
の電極パターンが開口するように窒化硅素の保護膜を形
成し、電極部を形成した。次に、この電極部を５％Ｈ2
ＳＯ4溶液に浸漬し、洗浄、乾燥後、電極部上に、１０
０μｍφの中空状のＡＢＳ樹脂にＮｉハンダメッキをし
たボールをのせて融着することによりバンプを形成し
た。
【０１３３】こうして得られたバンプのハンダシェヤー
強度を実施例１と同様に測定したところ、８０〜９０ｇ
であった。また、その高さは、各バンプが９５〜１０５
μｍの範囲にあり、略同一であった。
強度を実施例１と同様に測定したところ、８０〜９０ｇ
であった。また、その高さは、各バンプが９５〜１０５
μｍの範囲にあり、略同一であった。
【０１３４】実施例１３ 実施例１と同様にして、Ｓｉ基板として、Ｃ−ＭＯＳ用
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ３μｍ形成した。
５インチウエハを使用し、その全面にＡｌ層を真空蒸着
法により厚さ３μｍ形成した。
【０１３５】次に、この半導体チップを、ベンゾトリア
ゾール−Ｃｕ、ステアリン酸Ｃｕ各々０．１モル／ｍ3
が存在する２００℃、１０-3Ｔｏｒｒの真空炉中に入
れ、これら有機金属（Ｃｕ）化合物の蒸気に半導体チッ
プをさらした。これにより、半導体チップのＡｌ層の全
面に密着の良いＣｕを厚さ０．３μｍ沈着させることが
できた。
ゾール−Ｃｕ、ステアリン酸Ｃｕ各々０．１モル／ｍ3
が存在する２００℃、１０-3Ｔｏｒｒの真空炉中に入
れ、これら有機金属（Ｃｕ）化合物の蒸気に半導体チッ
プをさらした。これにより、半導体チップのＡｌ層の全
面に密着の良いＣｕを厚さ０．３μｍ沈着させることが
できた。
【０１３６】次に、電極部及び回路部が残るようにフォ
トリソ法でパターンを形成した。そして、１００μｍφ
の電極パターンが開口するようにＰＳＧの保護膜を形成
し、電極部を形成した。さらにこの電極部上に無電解Ｎ
ｉ−Ａｕメッキ層を形成し、その上に１００μｍφのハ
ンダボールを載せて融着し、ハンダバンプを形成した。
トリソ法でパターンを形成した。そして、１００μｍφ
の電極パターンが開口するようにＰＳＧの保護膜を形成
し、電極部を形成した。さらにこの電極部上に無電解Ｎ
ｉ−Ａｕメッキ層を形成し、その上に１００μｍφのハ
ンダボールを載せて融着し、ハンダバンプを形成した。
【０１３７】こうして得られたバンプのハンダシェヤー
強度を実施例１と同様に測定したところ、１００〜１１
０ｇであった。また、その高さは、各バンプが９３〜１
０５μｍの範囲にあり、略同一であった。
強度を実施例１と同様に測定したところ、１００〜１１
０ｇであった。また、その高さは、各バンプが９３〜１
０５μｍの範囲にあり、略同一であった。
【０１３８】実施例１４ Ｓｉ基板としてＣ−ＭＯＳ用８インチウエハを使用し、
この上にスパッタ法によりＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜を５μｍ
積層した。
この上にスパッタ法によりＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜を５μｍ
積層した。
【０１３９】次に、電極部及び回路部が残るようにスク
リーン印刷でレジストを塗布した。そして、メタンスル
ホン酸スズ１０ｇ／Ｌ、メタンスルホン酸２０ｇ／Ｌ、
グルコン酸１０ｇ／Ｌからなるスズメッキ液に３０℃で
５分間浸漬した。これにより、置換スズメッキ層を厚さ
１．５μｍ形成できた。これを２７０℃でフュージング
し、融解させた。
リーン印刷でレジストを塗布した。そして、メタンスル
ホン酸スズ１０ｇ／Ｌ、メタンスルホン酸２０ｇ／Ｌ、
グルコン酸１０ｇ／Ｌからなるスズメッキ液に３０℃で
５分間浸漬した。これにより、置換スズメッキ層を厚さ
１．５μｍ形成できた。これを２７０℃でフュージング
し、融解させた。
【０１４０】次にレジストを除去し、置換スズメッキ層
をエッチングレジストとして、それ以外の部分をエッチ
ングによりパターニングし、電極部と回路部を形成し
た。そして、１００μｍφの電極パターンが開口するよ
うに、窒化硅素の保護膜を形成した。
をエッチングレジストとして、それ以外の部分をエッチ
ングによりパターニングし、電極部と回路部を形成し
た。そして、１００μｍφの電極パターンが開口するよ
うに、窒化硅素の保護膜を形成した。
【０１４１】得られた電極部上に、１００μｍφのハン
ダボールを融着し、ハンダバンプを形成した。このバン
プのハンダシェヤー強度を実施例１と同様に測定したと
ころ、全ての電極部で１２０ｇ以上であった。
ダボールを融着し、ハンダバンプを形成した。このバン
プのハンダシェヤー強度を実施例１と同様に測定したと
ころ、全ての電極部で１２０ｇ以上であった。
【０１４２】実施例１５ 実施例８と同様にして、Ｓｉ基板上のＡｌ層上の全面
に、真空蒸着によりＴｉ層０．１μｍとＣｕ層０．３μ
ｍを順次積層した。これに、電極部のみが開口するよう
にレジストを塗布し、その開口部に電気銅メッキ層を厚
さ５μｍ形成した。さらに電気メッキ法で６：４ハンダ
層を５μｍ積層した。次に、レジストを剥離し、各電極
の導通を切断した。そして、１００μｍφの電極パター
ンが開口するように窒化硅素の保護膜を形成し、電極部
を得た。
に、真空蒸着によりＴｉ層０．１μｍとＣｕ層０．３μ
ｍを順次積層した。これに、電極部のみが開口するよう
にレジストを塗布し、その開口部に電気銅メッキ層を厚
さ５μｍ形成した。さらに電気メッキ法で６：４ハンダ
層を５μｍ積層した。次に、レジストを剥離し、各電極
の導通を切断した。そして、１００μｍφの電極パター
ンが開口するように窒化硅素の保護膜を形成し、電極部
を得た。
【０１４３】この電極部上に１００μｍφの６：４ハン
ダボールを載せ、２１０℃で融解させてバンプを形成し
た。
ダボールを載せ、２１０℃で融解させてバンプを形成し
た。
【０１４４】こうして得られたバンプのハンダシェヤー
強度を実施例１と同様に測定したところ、１１０〜１２
０ｇであった。また、その高さは、各バンプが４３〜４
５μｍの範囲にあり、略同一であった。
強度を実施例１と同様に測定したところ、１１０〜１２
０ｇであった。また、その高さは、各バンプが４３〜４
５μｍの範囲にあり、略同一であった。
【０１４５】なお、この半導体チップの回路部のＡｌ層
上には、Ｔｉ層０．１μｍとＣｕ層０．３μｍの薄膜が
存在するだけである。
上には、Ｔｉ層０．１μｍとＣｕ層０．３μｍの薄膜が
存在するだけである。
【０１４６】実施例１６ 図６に示すように、Ｓｉ基板２としてＣ−ＭＯＳ用８イ
ンチウエハを使用し、その全面にスパッタ法によりＡｌ
−Ｓｉ−Ｃｕ層４を３μｍ形成し、次に、その電極４Ａ
とする部分が１２０μｍφ開口するようにレジスト１３
を塗布した（図６（ａ））。なお、このレジストの塗布
に代えてマスクをしてもよい。次いでスパッタリングに
より、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層４上の電極部とする部分のみ
に、Ｔｉ０．１μｍ、Ｃｒ０．１μｍ、Ｃｕ０．３μｍ
を順次積層した（同図（ｂ））。次に、このＴｉ０．１
μｍ、Ｃｒ０．１μｍ、Ｃｕ０．３μｍの１２０μｍφ
の積層部が残るようにパターニングして電極パターン３
０ａ及び回路部４Ｘを形成した（同図（ｃ））。次に、
電極パターン３０ａが１００μｍφ開口するようにポリ
イミドからなる保護膜７を形成し（同図（ｄ））、実施
例９と同様の無電解メッキ法を行うことにより、電極部
のＣｕ層上にさらにＮｉ層５μｍ及びＡｕ層０．１μｍ
からなる電極上部パターン３０ｂを形成した。
ンチウエハを使用し、その全面にスパッタ法によりＡｌ
−Ｓｉ−Ｃｕ層４を３μｍ形成し、次に、その電極４Ａ
とする部分が１２０μｍφ開口するようにレジスト１３
を塗布した（図６（ａ））。なお、このレジストの塗布
に代えてマスクをしてもよい。次いでスパッタリングに
より、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層４上の電極部とする部分のみ
に、Ｔｉ０．１μｍ、Ｃｒ０．１μｍ、Ｃｕ０．３μｍ
を順次積層した（同図（ｂ））。次に、このＴｉ０．１
μｍ、Ｃｒ０．１μｍ、Ｃｕ０．３μｍの１２０μｍφ
の積層部が残るようにパターニングして電極パターン３
０ａ及び回路部４Ｘを形成した（同図（ｃ））。次に、
電極パターン３０ａが１００μｍφ開口するようにポリ
イミドからなる保護膜７を形成し（同図（ｄ））、実施
例９と同様の無電解メッキ法を行うことにより、電極部
のＣｕ層上にさらにＮｉ層５μｍ及びＡｕ層０．１μｍ
からなる電極上部パターン３０ｂを形成した。
【０１４７】こうして、図６（同図（ｅ））に示すよう
に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層の電極４Ａとその上のＴｉ層、
Ｃｒ層及びＣｕ層からなる１２０μｍφの電極パターン
３０ａの上に、Ｎｉ層及びＡｕ層からなる１００μｍφ
の電極上部パターン３０ｂを有する電極部を形成し、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層からなる回路部４Ｘを形成した。な
お、このように、Ｎｉ層及びＡｕ層からなる電極上部パ
ターン３０ｂの開口径を、電極パターン３０ａの開口径
に比して狭めることにより、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層からな
る電極４Ａの端部Ａの腐食を良好に防止することができ
る。
に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層の電極４Ａとその上のＴｉ層、
Ｃｒ層及びＣｕ層からなる１２０μｍφの電極パターン
３０ａの上に、Ｎｉ層及びＡｕ層からなる１００μｍφ
の電極上部パターン３０ｂを有する電極部を形成し、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層からなる回路部４Ｘを形成した。な
お、このように、Ｎｉ層及びＡｕ層からなる電極上部パ
ターン３０ｂの開口径を、電極パターン３０ａの開口径
に比して狭めることにより、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層からな
る電極４Ａの端部Ａの腐食を良好に防止することができ
る。
【０１４８】電極上部パターン３０ｂ上に１００μｍφ
の６：４ハンダボールを載せて融解し、バンプを形成し
た。このバンプのハンダシェヤー強度を実施例１と同様
に測定したところ、全ての電極部で１３０ｇ以上であっ
た。また、いずれの電極部においても、バンプの高さは
３９〜４２μｍであった。
の６：４ハンダボールを載せて融解し、バンプを形成し
た。このバンプのハンダシェヤー強度を実施例１と同様
に測定したところ、全ての電極部で１３０ｇ以上であっ
た。また、いずれの電極部においても、バンプの高さは
３９〜４２μｍであった。
【０１４９】
【発明の効果】本発明によれば、半導体チップにおいて
種々の用途の電極として形成される各Ａｌ電極の厚みが
ばらつくことを防止でき、さらにこれらＡｌ電極上にバ
ンプ等を形成した場合の電極部の厚みのばらつきも防止
できる。したがって、基板と半導体チップの各電極部と
を、均一な密着強度で確実に信頼性高く接合することが
可能となる。
種々の用途の電極として形成される各Ａｌ電極の厚みが
ばらつくことを防止でき、さらにこれらＡｌ電極上にバ
ンプ等を形成した場合の電極部の厚みのばらつきも防止
できる。したがって、基板と半導体チップの各電極部と
を、均一な密着強度で確実に信頼性高く接合することが
可能となる。
【０１５０】また、本発明によれば、バンプの下地とな
る金属の厚さが過度に薄くなることがなく、所期の厚さ
が確保できるので、Ａｌ電極とバンプ金属との密着性を
高めることができる。したがって、必要に応じて高さ５
μｍ以上のバンプを形成することも可能となる。
る金属の厚さが過度に薄くなることがなく、所期の厚さ
が確保できるので、Ａｌ電極とバンプ金属との密着性を
高めることができる。したがって、必要に応じて高さ５
μｍ以上のバンプを形成することも可能となる。
【図１】本発明の電極部の形成方法の基本的な態様の形
成工程図である。
成工程図である。
【図２】本発明の電極部の形成方法の基本的な態様の形
成工程図である。
成工程図である。
【図３】本発明の電極部の層構成図である。
【図４】本発明の電極部の層構成図である。
【図５】本発明の電極部の層構成図である。
【図６】実施例の電極部の形成工程図である。
【図７】従来のＡｌ電極の形成方法の説明図である。
【図８】従来のバンプの形成方法の説明図である。
【符号の説明】 １ 半導体チップ ２ 半導体基板 ３ 絶縁層 ４ Ａｌ層 ４Ａ Ａｌ電極 ４Ｘ 回路部 ７ 保護膜（パッシベーション膜） ８ 密着改良膜 ９ 拡散防止膜 １０ レジスト １１ バンプ金属 １９ Ｚｎ置換膜 ２０ Ａｌよりも貴な金属層 ２０Ａ Ａｌよりも貴な金属電極 ２１ 第１の金属層 ２２ 第２の金属層 ３０、３０ａ 電極パターン ３０ｂ 電極上部パターン ４０ バンプ ４１ 第１のバンプ金属層 ４２ 第２のバンプ金属層 ４３ 第３のバンプ金属層 １００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ 電極部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M104 AA01 BB02 DD22 DD34 DD52 DD53 DD79 EE06 EE15 EE17 EE18 FF06 FF13 HH08 4M105 AA05 AA13 AA16 FF05 FF06
Claims (15)
- 【請求項１】 半導体基板に、Ａｌ層とそのＡｌ層上に
積層されたＡｌよりも貴な金属層とからなる電極部を形
成する方法であって、半導体基板にＡｌ層を形成し、こ
のＡｌ層を予め電極パターンにパターニングすることな
くＡｌ層上の少なくとも電極部となる部分にＡｌよりも
貴な金属層を積層し、次いでパターニングすることによ
りＡｌ層とＡｌよりも貴な金属層との積層構造を有する
電極パターンを形成することを特徴とする半導体チップ
の電極部の形成方法。 - 【請求項２】 Ａｌよりも貴な金属層として、Ｓｉ、Ｚ
ｎ、Ｔａ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｓ、Ｂ
ｉ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｆ
ｅ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｔｉ及びＰｄから選ばれる
金属の単独層、２種以上の積層層又は合金層を形成する
請求項１記載の半導体チップの電極部の形成方法。 - 【請求項３】 Ａｌ層上に、Ａｌよりも貴な金属層を、
電気メッキ法、無電解メッキ法、熔射法又は気相法で形
成する請求項２記載の半導体チップの電極部の形成方
法。 - 【請求項４】 Ａｌ層上の全面にＡｌよりも貴な金属層
を積層し、次いでパターニングすることによりＡｌ層と
Ａｌよりも貴な金属層との積層構造を有する電極パター
ンを形成する請求項１記載の半導体チップの電極部の形
成方法。 - 【請求項５】 Ａｌ層上の電極部となる部分に選択的に
Ａｌよりも貴な金属層を積層し、次いでパターニングす
ることによりＡｌ層とＡｌよりも貴な金属層との積層構
造を有する電極パターンを形成する請求項１記載の半導
体チップの電極部の形成方法。 - 【請求項６】 電極パターンの形成後、その電極パター
ンが開口するように半導体チップ表面に保護膜を形成す
る請求項１記載の半導体チップの電極部の形成方法。 - 【請求項７】 保護膜を、電極パターンの開口面積が狭
まるように形成し、その開口している電極パターン上に
電極上部パターンを積層する請求項６記載の半導体チッ
プの電極部の形成方法。 - 【請求項８】 電極パターンを形成した後、又は保護膜
を形成した後、シンタリングによりＡｌ層とＡｌよりも
貴な金属層との間に金属拡散層を形成する請求項１〜７
のいずれかに記載の半導体チップの電極部の形成方法。 - 【請求項９】 保護膜を形成した後、Ａｌよりも貴な金
属層上に、バンプ金属層をさらに積層する請求項６記載
の半導体チップの電極部の形成方法。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載の方法
で形成された電極部を有する半導体チップ。 - 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれかに記載の方法
で形成された半導体チップの電極部と、該半導体チップ
を搭載すべき基板の電極パッドとを位置合わせして加熱
加圧する半導体チップの実装方法。 - 【請求項１２】 請求項１〜８のいずれかに記載の方法
で形成された半導体チップの電極パターン上にハンダボ
ールをのせてバンプを有する電極部を形成し、そのバン
プを、該半導体チップを搭載すべき基板の電極部と位置
合わせして加熱加圧する半導体チップの実装方法。 - 【請求項１３】 請求項１〜９のいずれかに記載の方法
で形成された半導体チップの電極部、又は該半導体チッ
プを搭載すべき基板の電極部上に、異方性導電剤を塗布
もしくは印刷し、又は異方性導電膜を貼付し、双方の電
極部を位置合わせてして加熱加圧する半導体チップの実
装方法。 - 【請求項１４】 請求項１〜９のいずれかに記載の方法
で形成された半導体チップの電極部、又は該半導体チッ
プを搭載すべき基板の電極部上に、導電性ペーストを塗
布もしくは印刷し、又は導電性膜を貼付し、又は樹脂製
バンプを載せ、双方の電極部を位置合わせして加熱加圧
する半導体チップの実装方法。 - 【請求項１５】 請求項１〜９のいずれかに記載の方法
で形成された半導体チップの電極部と該半導体チップを
搭載すべき基板の電極部とをワイヤーボンディング法で
接続する半導体チップの実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17096998A JP2000012605A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 半導体チップの電極部の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17096998A JP2000012605A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 半導体チップの電極部の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000012605A true JP2000012605A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=15914729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17096998A Pending JP2000012605A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 半導体チップの電極部の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000012605A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001326227A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-11-22 | Applied Materials Inc | 銅の膜をアニールするための方法及び装置 |
| JP2005314739A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Cataler Corp | 貴金属溶液及び貴金属触媒の製造方法 |
| JP2006279034A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-10-12 | Nec Electronics Corp | 半導体装置の製造方法、および半導体基板のめっき装置 |
| US8151190B2 (en) | 2005-08-05 | 2012-04-03 | Hitachi High-Technologies Corporation | Analysis device |
| JP2015220409A (ja) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
| US9230823B1 (en) | 2014-08-05 | 2016-01-05 | Chipbond Technology Corporation | Method of photoresist strip |
| US11532581B2 (en) | 2020-04-29 | 2022-12-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices having bonding structures with bonding pads and metal patterns |
| WO2024029286A1 (ja) * | 2022-08-03 | 2024-02-08 | ローム株式会社 | 半導体装置、および、半導体装置の製造方法 |
-
1998
- 1998-06-18 JP JP17096998A patent/JP2000012605A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001326227A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-11-22 | Applied Materials Inc | 銅の膜をアニールするための方法及び装置 |
| JP2005314739A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Cataler Corp | 貴金属溶液及び貴金属触媒の製造方法 |
| JP4651303B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2011-03-16 | 株式会社キャタラー | 貴金属溶液及び貴金属触媒の製造方法 |
| JP2006279034A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-10-12 | Nec Electronics Corp | 半導体装置の製造方法、および半導体基板のめっき装置 |
| US8151190B2 (en) | 2005-08-05 | 2012-04-03 | Hitachi High-Technologies Corporation | Analysis device |
| JP2015220409A (ja) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
| US9230823B1 (en) | 2014-08-05 | 2016-01-05 | Chipbond Technology Corporation | Method of photoresist strip |
| CN105321807A (zh) * | 2014-08-05 | 2016-02-10 | 颀邦科技股份有限公司 | 光刻胶剥离方法 |
| JP2016039358A (ja) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | ▲き▼邦科技股▲分▼有限公司 | フォトレジスト剥離方法 |
| US11532581B2 (en) | 2020-04-29 | 2022-12-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices having bonding structures with bonding pads and metal patterns |
| WO2024029286A1 (ja) * | 2022-08-03 | 2024-02-08 | ローム株式会社 | 半導体装置、および、半導体装置の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100375460B1 (ko) | 전기 접속용 도전 패드를 형성하기 위한 방법 및 형성된 도전 패드 | |
| JP3859403B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US5208186A (en) | Process for reflow bonding of bumps in IC devices | |
| EP0382080A2 (en) | Bump structure for reflow bonding of IC devices | |
| US20030155408A1 (en) | Sacrificial seed layer process for forming c4 solder bumps | |
| US20030022477A1 (en) | Formation of electroplate solder on an organic circuit board for flip chip joints and board to board solder joints | |
| JP2000260801A (ja) | 半導体素子およびその製造方法 | |
| WO1997018584A1 (fr) | Procede de formation de bosse de contact sur un dispositif a semi-conducteurs | |
| JPH10287994A (ja) | ボンディング部のメッキ構造 | |
| JP2000012605A (ja) | 半導体チップの電極部の形成方法 | |
| JPH06232136A (ja) | 半導体素子の電極形成方法 | |
| JP3297177B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3475558B2 (ja) | 半導体チップ接合用ボール及び半導体チップの接合方法 | |
| WO2004056162A1 (ja) | フリップチップ実装用電子部品及びその製造法、回路板及びその製造法、実装体の製造法 | |
| JPH05235102A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH02276249A (ja) | 半導体回路バンプの製造方法 | |
| JPH07263493A (ja) | チップマウント方法 | |
| JP3916850B2 (ja) | 半導体装置 | |
| TW418470B (en) | Method for forming solder bumps on flip chips and devices formed | |
| JP3297717B2 (ja) | 半導体装置の電極形成方法 | |
| JP2002334897A (ja) | 半導体装置のバンプ構造及びその製造方法 | |
| JPH11135533A (ja) | 電極構造、該電極を備えたシリコン半導体素子、その製造方法及び該素子を実装した回路基板並びにその製造方法 | |
| JPH02296336A (ja) | 半導体回路バンプの製造方法 | |
| JPH0745664A (ja) | 半導体装置の実装方法 | |
| JP3311376B2 (ja) | バンプ形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040601 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051011 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051212 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060110 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060209 |