JP3210547B2 - 電気めっきはんだ端子およびその製造方法 - Google Patents

電気めっきはんだ端子およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に超小型電子回路の
パッケージングに使用されるはんだ相互接続に関し、詳
細には改良型のはんだ端子メタライゼーションに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】超小型電子回路技術においては、相互接
続という用語が、半導体、コンデンサ、レーザなどの能
動デバイスをセラミック基板または有機ボードに電気的
に接続する構造または方法を記述するのに用いられてい
る。ハード接続または半永久的接続と呼ばれるあるタイ
プの相互接続では、低融点はんだ合金を使用する。これ
は、ピンやソケットなどの取外し可能な接続とは対照的
である。
【０００３】フリップ・チップ接合は、はんだ相互接続
の分野における重要な部分である。フリップ・チップ接
合では、シリコンおよびセラミック基板または有機ボー
ド上の対応する端子をはんだボールまたははんだ柱を用
いて接合することにより、セラミック基板または有機ボ
ードと回路付きシリコン・チップとの間に電気的および
物理的接続を確立する。以下の議論では、シリコン・チ
ップ、セラミック基板または有機ボードを指すのに「基
板」という用語を使用する。ボール用のはんだ材料は通
常デバイスまたは基板上、ときにはその両者上の端子メ
タライゼーションの所に形成される。はんだ付け端子の
製作は、超小型電子回路の重要な一製造工程である。
【０００４】はんだ相互接続におけるはんだの量が、余
り重要ではなく、フィーチャが比較的大きな（ミリメー
トルのオーダ）応用例では、ディップはんだ付け、スク
リーンはんだ付けまたはスプレイはんだ付けが使用でき
る。はんだの体積と組成を厳密に制御する必要がある
（変動率２５％未満）クリティカルな応用例では、金属
マスクまたはレジスト・マスクを通じたはんだの蒸着、
あるいはレジスト・マスクを通じたはんだの蒸着によっ
てはんだ端子を製作する。一般に、基板上のはんだ端子
は、端子メタライゼーションと呼ばれるメタライズ層
と、接合材料本体（通常ははんだ）との２つの部分から
なると考えることができる。アルミニウム、クロム、モ
リブデン、タングステンなど、デバイスおよび基板上の
配線に使用される相互接続金属は、はんだで濡れず、か
つはんだと制御された形で化学的に反応しないために適
していないので、通常は別々の端子メタライゼーション
が必要である。米国特許第３６３３０７６号は、はんだ
相互接続を教示しているが、そこでははんだ端子のメタ
ライゼーション要件が、導電性、接着／機械安定性、付
着しやすさと光処理のしやすさ、はんだ性、および処理
における材料安定性として列挙されている。上記米国特
許はさらに、これらいくつかの対立する要件を満足する
ために、半導体上で３層のメタライゼーションを使用す
ることを教示している。これらの要件は今日でも有効で
あるが、超大規模集積デバイスに対して新しい要件が発
生している。新しい要件のいくつかを挙げると、非常に
多数の端子（入出力数の増大に対応して）、端子の正確
な配置、高い機械安定性（応力や接着力など）、および
低い欠陥レベルがある。たとえば、端子メタライゼーシ
ョンによる応力が、メタライゼーションの下の薄い絶縁
膜中に亀裂を発生させることが判明している（米国特許
第４４３４４３４号）。上記特許は、段付き層状端子メ
タライゼーションが、下にある脆い絶縁膜中での亀裂の
形成を減少できると教示している。ヘルジク（Ｈｅｒｄ
ｚｉｋ）他（ＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・ブ
ルテン、ｐ．１９７９、ｖｏｌ．１０、Ｎｏ．１２、１
９６８年５月）は、はんだのリフロー時にＡｌがはんだ
と合金化するのを防止するためにＣｒ、ＭｏまたはＷと
共に上層のＡｌを使用することを論じている。レオナー
ド（Ｌｅｏｎａｒｄ）とレヴィツ（Ｒｅｖｉｔｚ）（Ｉ
ＢＭテクニカル・ディスクロージャ・ブルテン、ｐ．１
１２１、ｖｏｌ．１３、Ｎｏ．５、１９７０年１０月）
は、酸化したクロムをはんだ端子用のバリアとして整相
ＣｒＣｕ層と共に使用することを論じている。ダラル
（Ｄａｌａｌ）とジャスパル（Ｊａｓｐａｌ）（ＩＢＭ
テクニカル・ディスクロージャ・ブルテン、ｐ．１００
５、ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．３、１９７７年８月）は、Ｃ
ｒとＣｕの蒸着による共付着によって整相ＣｒＣｕ層を
形成する方法を記述している。機械的にインターロック
されたＣｒとＣｕからなる整相ＣｒＣｕ層は、下にある
Ｃｒ層に対しても上にある銅と銅の金属間層に対しても
良好な接着性を示した。米国特許第４８４０３０２号
は、端子を上に形成した有機絶縁体に対する接着層とし
て、ＣｒまたはＴｉを単独で使用する代わりにＣｒ−Ｔ
ｉ合金層を使用することを教示している。上記特許は、
有機絶縁体の上にはんだ端子を形成する際に界面の破砕
が減少すると称している。
【０００５】はんだ端子の製造工程に特有の教示は他に
もある。カワノベ等の総括論文"Solder Bump Fabricati
on by Electrochemical Method for Flip Chip Interco
nnection"、（ＣＨ１６７１−７ ＩＥＥＥ、１９８１
年、ｐｐ．１４９〜１５５）は、はんだバンプと下層の
メタライゼーションを形成する、いくつかの方法を要約
している。米国特許第５１６２２５７号は、はんだバン
プを製作する方法を教示している。上記特許の方法で
は、基板の上に（銅を含む）ブランケット金属層を形成
し、最上層はクロムなどのパターン付きはんだダム層で
ある（はんだダムは、溶融時にはんだで濡れない材
料）。基板上にはんだ累積領域を形成し、はんだをリフ
ローさせてはんだダム層で覆われていない銅と反応させ
る。その後、はんだと金属間層をエッチ・マスクとし
て、はんだダム層および他のメタライゼーション層をエ
ッチングによって除去する。本出願人に譲渡された米国
特許第５２６８０７２号は、３層メタライゼーションＣ
ｒ／Ｃｒ−Ｃｕ／Ｃｕの傾斜または段付きエッジ・プロ
フィルを形成するための湿式エッチング法と乾式エッチ
ング法の組合せを教示している。
【０００６】前述の従来技術の教示はそれぞれ、そのは
んだの作成および使用の際にぶつかった特定の問題の解
決方法を提供しようと試みたものである。しかしどの解
決方法も、様々な異なる応用例に通じるとは思えない。
というのは、大部分の相互接続端子要件はすべての用途
に共通しているが、それぞれの用途独自の要件があるか
らである。さらに、はんだ端子形成技術は容易に結果が
予測できず、メタライゼーションまたは処理の変化を確
認するのにしばしば実験による検証が必要であるのは全
く明らかである。本発明の主目的は、製造収率を高め、
はんだの信頼性を高め、それと同時により大型の基板
（たとえば２００ｍｍのシリコン・ウェハ）上により少
数のまたより多数のはんだ端子をより安いコストで形成
するように工程を拡張することである。実施例の部での
以下の具体的な議論から、多くの従来技術は本発明のこ
の主目的を十分に満たさないことが明らかになるであろ
う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、収
率と信頼性の改善された相互接続はんだ端子構造および
その製造方法を提供することである。
【０００８】本発明の他の目的は、大型基板で使用可能
な低コストの製造方法を提供することである。
【０００９】本発明の他の目的は、細いＡｌ−Ｃｕ線
と、Ｃｕ線と薄い不動態化層とからなる多段配線を含む
基板に対するこの方法の適合性を改善することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】改良型はんだ端子用の方
法および構造を開示する。この改良型はんだ端子は、下
部金属接着層と、接着層の上面にあるＣｒＣｕ層と、Ｃ
ｒＣｕ層の上のはんだ接合層と、上部はんだ層とからな
る。接着層はＴｉＷまたはＴｉＮである。改良型端子金
属を製作する方法は、接着金属層と接着層の上のＣｒＣ
ｕ層と、はんだ接合材の層とを付着し、その上に選択的
領域にはんだ層を形成し、はんだ領域をマスクとして使
って下にある各層をエッチングすることからなる。
【００１１】本発明の目的、特徴および利点は、添付の
図面に示した本発明についての以下のより詳細な説明か
ら明らかになろう。
【００１２】
【実施例】図１に、フリップ・チップ相互接続を使った
サブアセンブリ（モジュール）を示す。ここで半導体チ
ップ３０が複数のはんだバンプ４０によってセラミック
基板１０に電気的かつ物理的に接合されている。はんだ
バンプ４０は一端でチップ３０上の端子メタライゼーシ
ョンに接続され、他端で基板１０上の端子メタライゼー
ションに接続されている。はんだバンプ４０はリフロー
されて、チップ３０上のはんだとセラミック基板１０上
の端子メタライゼーションとの間でメタラジ結合を形成
している。通常は、接合の前に、はんだがチップ３０ま
たは基板１０あるいはその両者の一体部分として予め製
作される。場合によっては、チップ３０または基板１０
の一体部分ではないはんだプレフォームが使用されるこ
ともある。他のタイプの相互接続では、基板上の端子
が、ＴＡＢ（テープ自動ボンディング）接続によって予
めはんだ付けされ、接合される。場合によっては、チッ
プの背面をセラミック基板上に装着するための熱接続部
として、リフローさせたはんだを使用し、ＴＡＢボンデ
ィングまたはワイヤ・ボンディングによって電気接続を
確立することもある。ここでは具体的には示さないが、
ここで行う議論は、セラミック・グリッド・アレイ、テ
ープ・ボール・グリッド・アレイなどにも同様に適用さ
れる。ここでは、半導体チップ３０上でのはんだバンプ
の形成を考えることによって本発明の諸特徴を例示する
が、上記の他の応用例の場合も基本的に同様の議論が行
えることを理解されたい。
【００１３】図２に、半導体チップ３０の表面上の複数
のはんだ端子またははんだバンプ５０を示す。はんだバ
ンプ５０の位置と数と寸法は、通常はチップとセラミッ
ク基板の設計要件、モジュールの信頼性、およびはんだ
端子プロセスの制限条件によって決まる。ＶＬＳＩ論理
パッケージングで現在使用される相互接続の合計数は約
１０００であり、増加が予想される。したがって単一の
端子パッドの求められる信頼性は極めて高い。
【００１４】図３に、被制御圧壊可能チップ接続（Ｃ
４）と呼ばれる、チップ上のはんだバンプのいくつかの
重要要素を示す（Ｐ．Ａ．トッタ（Ｔｏｔｔａ）および
Ｒ．Ｐ．ソファー（Ｓｏｐｈｅｒ）、IBM Journal of R
esearch and Development、１９６９年５月、ｐｐ．２
２６〜２３８）。図３を使って従来技術の目立った特徴
のいくつかを総括し、また本発明の重要な実施例を強調
することにする。半導体チップ３０は、薄い絶縁層７０
によって絶縁され不動態化された、少なくとも１段のパ
ターン付き配線６０を含んでいる。絶縁層７０中に、下
にある配線６０に通じ、所期のはんだバンプ端子の位置
に対応する、開口７５またはバイアが形成されている。
従来技術では、層８０は約１０００ÅのＣｒからなり、
絶縁層７０への接着を提供すると同時に、開口７５を通
して配線層６０への電気接触を行う。開口７５は、図３
にはバイアとして示してあるが、多くの応用例ではセラ
ミック基板中にスクリーン印刷され焼成された金属ペー
スト、またはプラスチックもしくはセラミック・ボード
中の穴のめっきによって作られた導電性接点（図示せ
ず）で置き換えることができる。層９０は、通常は５０
００Åないし１００００Åの銅またはニッケルまたは他
の適当なはんだ可能材料であり、はんだを加熱すると反
応して、はんだとメタラジ・ボンドを形成する。中間層
８５は、通常は約１５００Åの整相Ｃｒ−Ｃｕであり、
層８０と９０の間に形成され、必要ならば層９０と層８
０の間に接着力をもたらす。ときには、はんだ層１２０
を付着する前の貯蔵および操作中にＣｕ表面を酸化から
保護するため、層９０の上に、約１０００ÅのＡｕから
なる層１００を形成することもある。層１２０は、はん
だであり、通常はＰｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ａ
ｇ、Ａｕのうちの一種または数種を含有する。加熱して
はんだを溶融（リフロー）させると、Ｃｕ層９０ははん
だ層１２０の少なくとも一成分と反応して、ＣｕＳｎ、
ＣｕＩｎ、ＣｕＳｂなどの金属間化合物（図示せず）を
形成する。Ｃｕとはんだの間のメタラジ反応（ウェッテ
ィングと呼ぶ）により、Ｃｕ層９０の一部または全部が
金属間化合物に変換される。金属間化合物の実際の組成
は、エネルギー的に有利な化合物によって決まる。たと
えばＣｕとＳｎなど元素の位相図に、どの金属間化合物
が形成できるかに関する情報が含まれる。二元素系（二
元）の位相図は、位相図の書物に出ている。モジュール
修理のためはんだを何度もリフローさせると、Ｃｕ−Ｓ
ｎ金属間化合物（図示せず）は厚さが成長し、粗大かつ
不連続になる。金属間化合物の一部ははんだ中に分散
し、これは「溶液による破砕」と呼ばれる（IBM J. Re
s. Development、１９６９年５月号、ｐｐ．２８６−２
９６に所載のベリー（Ｂｅｒｒｙ）とエイムズ（Ａｍｅ
ｓ）の論文）。ベリー等は、「はんだデウェッティング
の防止は、主として破砕過程を最終的に阻害または停止
させる因子に依存する。これらの因子は、生産において
はＣｒ−Ｃｕフェーズインの使用によって最適化され
る。」ことを観察している。保護層１００は、接合サイ
クルで完全に消費され、通常ははんだバンプ内に分散し
た、金属間化合物を形成する。
【００１５】個々の層の厚さの選択、その配列の順序、
付着およびパターン形成の方法の選択は、工程の適合
性、被膜の応力、層間接着力など上記の広範な要件によ
って決まる。同時に、選択の対象となるパターン形成方
法は有限であり、追加の制限を課すことがある。
【００１６】本発明では、ブランケット層の付着、マス
ク処理とフォトリソグラフィ、選択的領域へのはんだの
付加、ブランケット層のサブトラクティグ・エッチング
などの工程段階の組合せを使って、大型のウェーハおよ
び小型の端子フィーチャに拡張可能な低コストの製造方
法を実現する。様々な層の材質、厚さ、エッチング方法
は、収率と信頼性が高くなるように選択し最適化する。
さらに、本発明のはんだ端子の方法および構造は、異な
る層と工程の整合性を確保するように選択される。本発
明が克服すべき独特の問題は、従来技術で上層のはんだ
フィーチャをマスクとして使ってメタライゼーション層
をエッチングする時に見られた残渣欠陥と収率損であ
る。たとえば米国特許第５２６８０７２号は、ＣｒＣｕ
合金層とＣｕボンディング層の電気エッチングを教示し
ている。本明細書本文では、ＣｒＣｕ層の語は、Ｃｒ原
子とＣｕ原子が合金ターゲットから付着されるか、別々
の２つのソースから整相的に共蒸着されるかにかかわら
ず、両方の原子を含むすべての被膜を含むものとする。
すなわち、ＣｒＣｕ合金層の語は、整相Ｃｒ−Ｃｕ層を
その定義に含む。上記米国特許の方法では、端子メタラ
イゼーションの選択された位置にはんだを追加する。は
んだバンプをマスクとして使ってＣｕ層とＣｒＣｕ層を
電解エッチングする。しかし、この特許の方法では、Ｃ
ｒＣｕ層の電解エッチングによって下にあるＣｒ層もエ
ッチングされてしまう。工程の非均一性とバッチごとの
ばらつきのために、しばしばＣｒＣｕ層が完全にエッチ
ングされる前にＣｒ層が部分的にエッチングされる。Ｃ
ｒＣｕ層の電気エッチング中に電気経路として使われる
Ｃｒ層が不連続になり、それによってＣｒＣｕ層の完全
な除去が妨げられ、収率損がもたらされる。電気エッチ
ング・プロセスの全体的製造可能性が損なわれる。
【００１７】この考察に基づいて、本発明者等は、端子
メタライゼーションの選択および製造における新しい工
程／材料要件に気付いた。これは、図３を用いて次のよ
うに表すことができる。上部メタライゼーション層の不
要な部分を除去して層８５と９０を形成するための選択
されたエッチング方法は、下にある接着層８０をエッチ
ングしてはならない。この要件は、新しいエッチング方
法の開発により、あるいは図３の層８０としてＣｒの代
わりに新しい材料を使用することによって満たすことが
できる。しかし新しい材料の選択には、新しい接着層８
０がバリア層８５およびはんだボンディング層９０との
組合せにおいて、上述の多数の相互に関係する要件を満
たすことが必要である。本発明者等はさらに、良好な製
造方法に対するもう１つの要件に気付いた。すなわち、
図３で接着層８０をエッチングするのに使用される方法
はさらに、基板３０内の領域で露出する配線層６０をエ
ッチングしてはならない。この問題は、図４および図５
を参照すればより良く理解できる。
【００１８】図４には、基板２００上のヴァイア接点開
口２１５と、接着層２４０と任意選択のボンディング層
２６０とはんだ可能層２８０とからなる端子メタライゼ
ーションと、はんだ層３００が示されている。以前の議
論に関して、層２４０はＣｒ、層２６０はＣｒＣｕ、層
２８０はＣｕまたはＮｉとすることができる。図４に
は、基板中の埋込み配線層２１０への故意の開口２１６
も示されている。開口２１６は意図的に露出された接点
であり、ワイヤ・ボンディングやＴＡＢなど、フリップ
・チップ相互接続以外の技法によって、または「切溝」
領域におけるプローブ試験装置によって、配線層２１０
に外部接続するのに使用できる。図４には、欠陥２１８
によって生じた故意でない開口も示されており、これは
埋込み線２１０の一部分を露出させる。欠陥２１８は、
ピンホール、エッチ欠陥、付着欠陥などである。図５
は、端子にヴァイア接点２１５の代わりにスタッド接点
２１５'を使用する以外は図４と同様である。このスタ
ッド接点プロセスでは、金属付着を使って接点開口を充
填する。意図的な開口の場合はスタッド付き表面２１
６'が露出し、欠陥２１８の場合は欠陥のある接続２１
８'が形成される。意図的な開口２１６は、ある種の半
導体チップで、様々な相互接続を使用する際のフレキシ
ビリティを与え、様々な基板と共に使用するために設け
られる。
【００１９】基板の上部層中にこれらの意図的な開口お
よび意図しない開口が存在する場合、本発明者等は、メ
タライゼーション層２４０と、層２４０の不要な部分を
除去するために使用する方法との選択が、層２１０に
「適合する」、すなわち層２１０を攻撃せずエッチング
しないことが必要であることに気付いた。そうでない
と、製造環境において、層２４０の不要な部分を除去す
るためのエッチング段階で、線２１０の意図的な開口ま
たは欠陥開口内にある部分が部分的にまたは完全にエッ
チングされる恐れが生じる。部分的エッチングは、信頼
性の欠如をもたらし、完全なエッチングは収率損をもた
らす可能性がある。この問題は、従来技術では認識され
ず、かつ解決されない。たとえば米国特許第５１６２２
５７号は、メタライゼーション層Ｃｒ、整相Ｃｒ−Ｃｕ
およびＣｕではんだバンプを形成することを教示してい
るが、Ｃｒ−Ｃｕ層およびＣｒ層のエッチングに塩酸を
ベースとするエッチング剤を使用している（第６欄、２
４〜２６行目）。塩酸ベースのエッチング剤は露出した
Ａｌ表面を激しく攻撃することが知られているので、こ
の教示はＡｌ配線を有するはんだ端子の大規模製造には
それほど適していない。本発明者等は、製造の収率を上
げるには、図４の端子メタライゼーションの付着層２４
０のエッチングに使用する方法が、埋め込んだ配線層２
１０と整合性がある（すなわち、それをエッチングしな
い）のでなければならないことに気付いた。下層の絶縁
体の応力による亀裂を最小限に抑えるには、エッチング
されるメタライゼーション層の幾何形状（テーパ付き輪
郭）を制御するために特有のエッチング条件が必要なの
で、エッチング条件および薬品を変更するのは必ずしも
容易ではない。
【００２０】本発明の好ましい実施例は、図６によって
理解することができる。図６は、図３の断面図に関連す
る各工程段階を構成図で示したものである。最初の段階
５０５で、上部絶縁層７０と接点領域７５とを有する基
板３０上に、１つまたは複数のブランケット・メタライ
ゼーション層を付着する。後の工程段階でブランケット
層の上から不要部分を除去すると、図３の層８０と８５
が形成される。実際には大部分の場合、基板３０は複数
の接点領域７５を有する。好ましい方法では、合金ター
ゲットからＴｉＷ層をブランケット層としてスパッタす
る。これが後の工程段階で選択的にエッチングされて、
図３の層８０を形成する。ＴｉＷの付着後に、ＣｒＣｕ
合金ターゲットからＣｒＣｕ層をスパッタ付着し、Ｃｕ
ターゲットからＣｕ層をスパッタ付着し、後の段階でこ
のＣｕ層とＣｒＣｕ層が選択的にエッチングされて、そ
れぞれ図３の層９０と８５を形成する。ＣｒＣｕ層は、
２つの元素ターゲットからの同時スパッタや、２つの蒸
着源からの同時蒸着など、他の技法によっても付着でき
る。どの技法を使用しようと、得られる膜はＣｒ粒子と
Ｃｕ粒子の混合物であり、これらの粒子は物理的に混ざ
り合って、インターロック粒子となっている。本発明で
はＴｉＷ層の代わりにＴｉＮ層を使用することができ
る。というのは、ＴｉＮもＴｉＷと同様に絶縁体に対し
て良好な接着性を有し、超小型電子回路の応用分野でメ
タライゼーションに対する良好な拡散バリアとなるから
である。ＴｉＮもＴｉＷも、フッ化炭素化学種を含有す
るプラズマを使ってエッチングできる。これは、Ａｌ、
Ｃｕ、あるいはＰｂ−Ｓｎをエッチングしない。エッチ
ングにフッ化炭素プラズマを使用する場合、Ｐｂ−Ｓｎ
層１２０上におけるフッ化物表面層の形成が問題となる
可能性があり、はんだ相互接続の接合前または接合中に
それを除去するための追加の処理段階が必要となること
がある。さらに、フッ化炭素を使用する反応性イオン・
エッチング法では、下の絶縁層７０（図３）をエッチン
グする可能性があるので、厳密な工程制御と均一性が必
要である。絶縁層７０の厚みが減少しすぎるのは、多く
の応用例では許容されない。好ましい方法では、図３の
絶縁層７０はＰＭＤＡ−ＯＤＡ（ピロメリット酸二無水
物−オキシジアニリン）の化学組成をもつポリイミドで
ある。しかし、超小型電子回路用の絶縁体として適して
いるものならどんな化学組成の有機材料も層７０として
使用できる。さらに、物理的、熱的方法、およびＰＥＣ
ＶＤ法で付着された二酸化シリコン、窒化シリコン、酸
窒化シリコンなどの無機絶縁体も層７０として使用でき
る。
【００２１】ＴｉＷ層８０の厚さは、２５０〜２０００
Åである。ある種の応用例では、低い電気抵抗と良好な
接着性を確保するためにＴｉＷ付着の前に基板をスパッ
タ・エッチングする。スパッタ・ターゲット中のタング
ステンの量は通常約９０原子％であるが、６０〜９０原
子％でもよく、残りはＴｉである。ＣｒＣｕ層８５は厚
さ１００〜２０００Åである。ＣｒＣｕ層８５の組成
は、Ｃｒの量が２０〜８０％で、残りがＣｕである。好
ましい実施例では、ＴｉＷスパッタ・ターゲットは９０
原子％のＷを含有し、ＣｒＣｕスパッタ・ターゲットは
ＣｒとＣｕを体積で等量含有する。スパッタリングが好
ましい方法であるが、図３の層８０と８５は、エッチン
グ前は当然ブランケットであり、めっき、蒸着、ＣＶＤ
など他の技法も使用できる。
【００２２】ＴｉＷ層とＣｒＣｕ層の付着後、次の２つ
の方法のどちらかを使って銅を付着することができる。
一方の方法では段階５１０でレジストまたは金属マスク
を介する付着によって、ＣｒＣｕ層の上面にパターン付
きＣｕ層を形成する。別法では、ブランケット層を付着
しレジスト・マスクを使ってそれをサブトラクティブに
エッチングすることにより、パターン付きＣｕ層を得る
こともできる。この段階５１０で銅をパターン形成する
方法は、図５の構成図に示した好ましい段階５１５に比
べて工程段階数が多すぎる。段階５１５では、図３の層
９０に対応する銅層を、好ましくは銅ターゲットからの
スパッタリングによって、ブランケット層として付着す
る。Ｃｕの厚さは応用例に応じて１０００Åないし２μ
である。好ましい方法では、厚さ４３００Åの銅を使用
する。別法として、はんだ可能なものとして知られてい
るニッケルまたはコバルトの層を銅の代わりに使って図
３の層９０を形成することもできる。本発明者等の実験
では、多数のターゲットを使用するインライン・スパッ
タリング・システムＭＲＣ６６２を使って、１回のポン
プダウンで次々にＴｉＷ層、ＣｒＣｕ層、Ｃｕ層を付着
した。次に、工程段階５２０で、はんだ端子位置に対応
する開口を有する絶縁マスク層を形成する。好ましい方
法では、マスクはネガティブ乾膜レジスト製である。ポ
ジティブ・レジストや、絶縁体、たとえばポリマー、酸
化シリコン、窒化シリコンおよび両者の混合物など他の
マスク材料も使用できる。好ましい方法では、絶縁マス
ク層の開口を通してＰｂ−３Ｓｎはんだ合金を、開口体
積をほぼ充填し、必要ならば過剰充填するようにめっき
する。この電気めっき法では、既知のめっき法とめっき
装置を使用し、さらにめっき操作中に電気経路を設ける
ために絶縁マスクの下にＴｉＷ、ＣｒＣｕおよびＣｕの
ブランケット・メタライゼーション層を使用する。共融
性Ｐｂ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｉｎ、Ｐｂ−Ｉｎ−Ｓｎなど他の
望ましいはんだ組成も、当業界で周知の諸方法を使って
めっきできる。このように、段階５２０では、基板の開
口位置にはんだを選択的に付加して、図３の層１２０を
形成する。めっきによってはんだを形成した後、段階５
２０で湿式エッチングまたは乾式エッチングによってマ
スクを除去する。有機レジストの場合、Ｏ2中でのアッ
シングを用いてマスク層を除去した。
【００２３】段階５２５で、はんだ領域の外側の区域か
ら、ブランケット・ボンディング層Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、
中間層ＣｒＣｕ、下部接着層ＴｉＷ、ＴｉＮなどの不要
な領域を除去して、図３の層９０、８５、８０を形成す
る。好ましい方法では、まず米国特許第５２６８０７２
号に教示されるように硫酸カリウム・エッチャンドでＣ
ｕ層とＣｒＣｕ層を電気エッチングする。好ましい実施
例では、Ｃｕ層とＣｒＣｕ層の露出区域を除去するのに
使用される電気エッチング法でＴｉＷ層８０がエッチン
グされないことを本発明者等は発見した。これにより、
ＴｉＷブランケット層が、残渣を残さずに層９０および
８５を形成するための上側のＣｕ層とＣｒＣｕ層の電気
エッチング（かつ若干の過剰エッチング）のための電流
経路をもたらすことができる。段階５２５で、ＣｒＣｕ
層８５とＣｕ層９０の形成後に、米国特許第４８１４２
９３号に教示されるようにＨ2Ｏ2の緩衝混合物を使って
ＴｉＷブランケット層を化学的にエッチングする。好ま
しい方法では、Ｈ2Ｏ2とＥＤＴＡと不動態化剤の混合物
を使用する。このエッチング剤はＴｉＷを除去するがＣ
ｕ、Ａｌ、ＣｒＣｕの各層はほとんど攻撃しない。
【００２４】以上、下層接着層としてのＴｉＷ層または
ＴｉＮ層８０とＣｒＣｕ中間層８５とＣｕボンディング
層９０とから構成される多層メタライゼーション構造
を、相互に互換性があり信頼できる形で形成するための
本発明の好ましい実施例の実現可能な工程段階シーケン
スを示した。しかし、まだ選択された各層が相互間で、
また絶縁層との間で良好な界面を形成するかどうか判定
する必要がある。３つの層および相互接続全体の機械的
保全性を実験的に確証することが、本発明の有用性を最
終的に確立するために必要であった。相互接続構造の機
械的保全性が良好であれば、材料の良好な選択と、工程
の良好な選択が行われたことになる。機械的保全性とは
んだ端子の接着性を確認するための信頼性の高い技法
は、引張り試験である。引張り試験では、図１に示すよ
うなはんだ相互接続によってチップを基板に接合し、チ
ップと基板を機械的に引き剥す。テストを適切に行った
場合、はんだ接合の一部分で分離が起こる。はんだの延
性変形によってはんだ本体内で分離が起こった場合、チ
ップまたは基板上のメタライゼーション層と絶縁体の界
面が健全であると結論できる。１つのメタライゼーショ
ン層が分離したり、経路表面からの分離が起こった場合
は、機械的保全性が不良である。テスト前にはんだを非
酸化性雰囲気中で何回か繰返し溶融（リフロー）させる
と、この引張り試験がより攻撃的なものになる。
【００２５】表１に、本発明を用いて形成した、様々な
厚さのＴｉＷ、ＣｒＣｕ、Ｃｕを備えるチップ端子で３
０回リフローさせた相互接続の引張り試験の結果を示
す。表１の結果には、メタライゼーション層の厚さのそ
れぞれの組合せで引張り試験したチップの実際の数と、
各カテゴリー中のチップの平均引張り強度と、界面が剥
がれたはんだバンプの数とが示してある。
【表１】
【００２６】２５０ÅのＣｒＣｕと５６２ÅのＣｒＣｕ
の試験結果は、共に引張り強度の減少と、一部界面の破
損を示している。試験チップ数は僅か３個なので、実際
値は余り意味がない。しかし、薄いＣｒＣｕでは引張り
試験で界面が破損する傾向があると結論できる。その隠
された意味は、有限のＣｒＣｕ層がない場合、はんだバ
ンプが周知の酸化性自己不動態化膜であるＴｉＷのデウ
ェッティングをもたらすということである。試験前に界
面を３０回リフローにかけたにしては、界面の破損数は
ひどくない。このことは、ＴｉＷ層とＣｒＣｕ層の間の
接着が健全であること、および少数の破損は恐らくは３
０回のリフローによる薄いＣｒＣｕ層の劣化によるもの
であることを示唆している。抵抗破砕に関して、合金Ｃ
ｒＣｕ層が整相Ｃｒ−Ｃｕ層と有効に類似しているよう
に見えることに留意されたい。このことはさらに、リフ
ロー回数が約１０回以下の大部分の応用例では、厚さ２
５０ÅのＣｒＣｕ中間層でも多分許容されることを示唆
している。しかし、中間ＣｒＣｕ層なしでＴｉＷ上に直
接付着された５０００Å程度の薄いＣｕ層が界面の剥離
を起こす可能性があるのと同じ理由で、ＣｕがＣｕ−Ｓ
ｎ金属間化合物に変換され、この金属間化合物が破砕し
てはんだ本体中に入る。したがって、図３のＣｒＣｕ中
間層８５は、薄いときでも独特の役割を果たす。Ｃｕ粒
を機械的に固定すると、一端でＣｕ−Ｓｎ金属間化合物
とＣｒＣｕ層の間の接着性が確保され、他端でＣｒ粒と
固定されたＣｕ−Ｓｎ粒とがＴｉＷとの良好な接着性を
確保する。"Reliability improvements in solder bump
processing for flip chips"（Ｍ．ウォリヤ（Ｗａｒ
ｒｉｏｒ、１９９０ ＩＥＥＥ、０５８９−５５０３、
ｐｐ．４６０〜４６９）における実験的研究からも同様
の結論が引き出せる。ウォリヤの研究では、メタライゼ
ーション層としてＴｉＷとＣｕを含む中間層のないめっ
きハンダの相互接続を使用している。この相互接続を基
板に接合して引張り試験を行った。前記論文のｐ．４６
１には、「接着力は主としてＣｕ−Ｔｉの良好な機械的
ボンディングに依存するが、問題があるとすればバンプ
が開く故障である。研究は、Ｃｕスパッタの前にＴｉＷ
表面を大気にさらして行った。この結果、同一の故障モ
ードが再現された．．．。」と述べられている。ウォリ
ヤの研究では、使用した銅の厚さは約１０、０００Å
（同論文ｐ．４６０の図１参照）で、接合サイクル中に
相互接続を１サイクルのはんだ溶融にかけた。接合後に
Ｃｕ−Ｔｉ界面が依然として保持されたと結論するのが
妥当である。したがって、非常に損傷を受けやすい問題
の界面は、ＣｕとＴｉ−Ｗ層のＴｉに富んだ表面の間の
界面である。以上の考察と表１のデータから、本発明で
想定したような薄いボンディング層を使用する大部分の
超小型電子回路の応用例では、中間層なしでＴｉＷとＣ
ｕを使用するのは、本発明の収率および信頼性の目的を
満足しない。したがって、本発明のＴｉＷ層８０とＣｕ
（または）Ｎｉ層９０の間に薄いＣｒＣｕ中間層８５を
使用することは、重要な解決策をもたらす。ＣｒＣｕは
多数回のリフロー中一体層として留まり、試験結果が示
すように下側のＴｉＷ層に対する良好な接着性を提供す
る。
【００２７】以上の考察に基づき、図３に示したような
端子メタライゼーションでは、ＣｒＣｕ中間層８５と共
に、ＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＷ、Ｔｉ／Ｗお
よび類似の材料のいずれかを使用して、接着層８０を形
成することができる。ただし、ＣｒＣｕ層８５をエッチ
ングする工程で接着層８０はエッチングされてはなら
ず、したがって、ＣｒやＣｕを含有する層は層８０には
適さない可能性が高いことになる。Ｔｉ／Ｗなどの積層
構造の場合、Ｔｉは基板に対する接着力をもたらす。さ
らに、接着に関する機械的考察とボンディング層の限ら
れた役割に基づき、Ｃｕに加えてニッケルやコバルトな
どの材料もボンディング層９０に使用できる。Ｔｉ／
Ｗ、Ｔｉ／ＴｉＷ、Ｔｉ／ＴｉＮなどからなる積層構造
を使用する場合は、フッ素をベースとするプラズマを使
ってこれらの層をエッチングし、層８０を形成すること
ができる。さらに、埋込み配線層６０に対して選択性を
有する湿式エッチング技法も使用できる。
【００２８】本発明を単一の好ましい実施例に関して説
明してきたが、当業者なら本発明から逸脱せずに様々な
代替例や修正例を思いつくことができよう。したがっ
て、本発明は、頭記の特許請求の範囲に含まれるそのよ
うな代替例をすべて包含するものである。
【００２９】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００３０】（１）少なくとも１個の導電性部材を含
み、絶縁体で分離された複数の電気接点を有する、基板
上の改良型はんだ端子であって、前記導電性部材に対し
て選択的な処理を使ってエッチング可能な、金属接着層
と、前記金属接着層の上にあり、これと接触するＣｒＣ
ｕ合金層と、前記ＣｒＣｕ合金層の上にあり、これと接
触するはんだ接合金属層と、前記はんだ接合金属層の上
にあり、これと接触するはんだ層とを備え、前記金属接
着層をエッチングする処理によって前記ＣｒＣｕ合金層
も選択的にエッチングがされることを特徴とする、改良
型はんだ端子。 （２）前記金属接着層が、ＴｉＮとＴｉＷからなる群か
ら選択されることを特徴とする、上記（１）に記載の改
良型はんだ端子。 （３）前記金属接着層が、下部Ｔｉ層と、ＴｉＮ、Ｔｉ
ＷおよびＷからなる群から選択された上部層との２層か
らなることを特徴とする、上記（１）に記載の改良型は
んだ端子。 （４）前記金属接着層が、２５０Å〜２０００Åの範囲
の厚さを有することを特徴とする、上記（１）に記載の
改良型はんだ端子。 （５）前記絶縁体が、ポリイミド、二酸化シリコン、窒
化シリコンおよび酸窒化シリコンからなる群から選択さ
れることを特徴とする、上記（１）に記載の改良型はん
だ端子。 （６）前記はんだが、Ｐｂ−Ｓｎ、Ｐｂ−ＩｎおよびＰ
ｂ−Ｂｉからなる群から選択されることを特徴とする、
上記（１）に記載の改良型はんだ端子。 （７）前記ＣｒＣｕ層が、２５０Å以上の厚さを有する
ことを特徴とする、上記（１）に記載の改良型はんだ端
子。 （８）前記ＣｒＣｕ層の銅の含有量が２０〜８０原子％
であることを特徴とする、上記（７）に記載の改良型は
んだ端子。 （９）前記はんだ接合層が、Ｃｕ、ＣｏおよびＮｉから
なる群から選択されることを特徴とする、上記（１）に
記載の改良型はんだ端子。 （１０）前記はんだ接合層が、１０００Åないし２ミク
ロンの範囲の厚さを有することを特徴とする、上記
（１）に記載の改良型はんだ端子。 （１１）少なくとも１個の導電性部材を含み、さらに絶
縁体で分離された複数の電気接点領域を有する、基板上
の改良型はんだ端子を製作する方法であって、接着金属
層を付着させるステップと、前記接着金属層の上に、こ
れと接触して、前記導電性部材および前記ＣｒＣｕ合金
層の上に選択的にエッチング可能であるＣｒＣｕ合金層
を付着させるステップと、前記ＣｒＣｕ層の上に、これ
と接触してはんだ接合可能金属層を付着させるステップ
と、前記はんだ接合可能層の上の選択された位置に選択
的にはんだを形成するステップと、前記はんだをマスク
として用いて、前記はんだ接合可能層およびＣｒＣｕ層
をエッチングし、前記接着層上でエッチングを停止する
ステップと、はんだ、ＣｒＣｕ合金層、はんだ接合層お
よび基板内の導電性部材に対して選択的な処理を使って
前記金属接着層をエッチングするステップとを含む方
法。 （１２）前記接着金属層が、ＴｉＷとＴｉＮからなる群
から選択されることを特徴とする、上記（１１）に記載
の方法。 （１３）前記接着金属層が、下部Ｔｉ層と、ＴｉＮ、Ｔ
ｉＷおよびＷからなる群から選択された上部層との２層
からなることを特徴とする、上記（１１）に記載の方
法。 （１４）前記接着金属層が、スパッタリング、化学蒸着
およびめっきから選択された処理によって形成されるこ
とを特徴とする、上記（１１）に記載の方法。 （１５）前記ＣｒＣｕ合金層が、ＣｒとＣｕを含有する
合金ターゲットからのスパッタリングによって付着され
ることを特徴とする、上記（１１）に記載の方法。 （１６）前記ＣｒＣｕ合金層が、ＣｒターゲットとＣｕ
ターゲットからの共スパッタリングによって形成される
ことを特徴とする、上記（１１）に記載の方法。 （１７）前記ＣｒＣｕ層が、ＣｒソースとＣｕソースか
らの共蒸着によって形成されることを特徴とする、上記
（１１）に記載の方法。 （１８）前記はんだが、孔を有する絶縁性マスク層を通
じた電気めっきによって形成されることを特徴とする、
上記（１１）に記載の方法。 （１９）前記ＣｒＣｕ合金層とはんだ接合層が、電気エ
ッチング処理によってエッチングされることを特徴とす
る、上記（１１）に記載の方法。 （２０）前記接着層が、湿式化学薬品またはプラズマを
使用する処理によってエッチングされることを特徴とす
る、上記（１１）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】フリップ・チップ相互接続を使用した超小型電
子回路サブアセンブリの絵画図である。
【図２】複数のはんだ付け端子を有する、図１に示した
半導体チップの概念図である。
【図３】図２に示した半導体チップ上のはんだ端子の断
面図である。
【図４】はんだ端子のエッチング処理中に保護する必要
のある領域を示す、はんだ端子を使用するある基板構成
の断面図である。
【図５】はんだ端子のエッチング処理中に保護する必要
のある領域を示す、はんだ端子を使用する、図４と異な
る基板構成の断面図である。
【図６】本発明の各工程段階を示す構成図である。
【符号の説明】
１０ セラミック基板 ３０ 半導体チップ ４０ はんだバンプ ６０ 配線層 ７０ 絶縁層 ７５ 開口（バイア） ８０ 接着層 ８５ 中間バリア層 ９０ はんだ接合層 １００ 保護層 １２０ はんだ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー・フレデリック・ローダー アメリカ合衆国06804 コネチカット州 ブルックフィールド ロングメドウ・ヒ ル・ロード ４ (72)発明者 ホー＝ミン・トン アメリカ合衆国10598 ニューヨーク州 ヨークタウン・ハイツ バリー・コート 2569 (72)発明者 ポール・アンソニー・トッタ アメリカ合衆国12603 ニューヨーク州 ポーキープシー サンディー・ドライブ 29 (56)参考文献 特開 平４−333392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−305518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−206235（ＪＰ，Ａ) 米国特許5268072（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 3/34 H01L 21/60

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１個の導電性部材を含み、絶縁
    体で分離された複数の電気接点を有する、基板上の改良
    型はんだ端子であって、 前記導電性部材をエッチングしない処理を使ってエッチ
    ング可能な、ＴｉＮとＴｉＷからなる群から選択される
    金属接着層と、 前記金属接着層の上にあり、これと接触するＣｒＣｕ合
    金層と、 前記ＣｒＣｕ合金層の上にあり、これと接触するはんだ
    接合金属層と、 前記はんだ接合金属層の上にあり、これと接触するはん
    だ層とを備え、 前記ＣｒＣｕ合金層が前記金属接着層をエッチングしな
    い処理によってエッチングされてなることを特徴とす
    る、改良型はんだ端子。
  2. 【請求項２】少なくとも１個の導電性部材を含み、絶縁
    体で分離された複数の電気接点を有する、基板上の改良
    型はんだ端子であって、 前記導電性部材をエッチングしない処理を使ってエッチ
    ング可能な、下部Ｔｉ層と、ＴｉＮ、ＴｉＷおよびＷか
    らなる群から選択された上部層との２層からなる金属接
    着層と、 前記金属接着層の上にあり、これと接触するＣｒＣｕ合
    金層と、 前記ＣｒＣｕ合金層の上にあり、これと接触するはんだ
    接合金属層と、 前記はんだ接合金属層の上にあり、これと接触するはん
    だ層とを備え、 前記ＣｒＣｕ合金層が前記金属接着層をエッチングしな
    い処理によってエッチングされてなることを特徴とす
    る、改良型はんだ端子。
  3. 【請求項３】前記金属接着層が、２５０Å〜２０００Å
    の範囲の厚さを有することを特徴とする、請求項１また
    は２に記載の改良型はんだ端子。
  4. 【請求項４】前記絶縁体が、ポリイミド、二酸化シリコ
    ン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコンからなる群から
    選択されることを特徴とする、請求項１または２に記載
    の改良型はんだ端子。
  5. 【請求項５】前記はんだが、Ｐｂ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｉｎお
    よびＰｂ−Ｂｉからなる群から選択されることを特徴と
    する、請求項１または２に記載の改良型はんだ端子。
  6. 【請求項６】前記ＣｒＣｕ合金層が、２５０Å以上の厚
    さを有することを特徴とする、請求項１または２に記載
    の改良型はんだ端子。
  7. 【請求項７】前記ＣｒＣｕ合金層の銅の含有量が２０〜
    ８０原子％であることを特徴とする、請求項６に記載の
    改良型はんだ端子。
  8. 【請求項８】前記はんだ接合金属層が、Ｃｕ、Ｃｏおよ
    びＮｉからなる群から選択されることを特徴とする、請
    求項１または２に記載の改良型はんだ端子。
  9. 【請求項９】前記はんだ接合金属層が、１０００Åない
    し２ミクロンの範囲の厚さを有することを特徴とする、
    請求項１または２に記載の改良型はんだ端子。
  10. 【請求項１０】少なくとも１個の導電性部材を含み、さ
    らに絶縁体で分離された複数の電気接点領域を有する、
    基板上の改良型はんだ端子を製作する方法であって、 ＴｉＷとＴｉＮからなる群から選択される金属接着層を
    前記基板の上に付着するステップと、 前記金属接着層の上に、これと接触して、前記金属接着
    層をエッチングしない処理を使ってエッチング可能なＣ
    ｒＣｕ合金層を付着させるステップと、 前記ＣｒＣｕ合金層の上に、これと接触してはんだ接合
    金属層を付着させるステップと、 前記はんだ接合金属層の上の選択された位置に選択的に
    はんだを形成するステップと、 前記はんだをマスクとして用いて、前記はんだ接合金属
    層およびＣｒＣｕ合金層をエッチングし、前記金属接着
    層上でエッチングを停止するステップと、 はんだ、ＣｒＣｕ合金層、はんだ接合金属層および基板
    内の導電性部材をエッチングしない処理を使って前記金
    属接着層をエッチングするステップとを含む方法。
  11. 【請求項１１】前記金属接着層が、下部Ｔｉ層と、Ｔｉ
    Ｎ、ＴｉＷおよびＷからなる群から選択された上部層と
    の２層からなることを特徴とする、請求項１０に記載の
    方法。
  12. 【請求項１２】前記金属接着層が、スパッタリング、化
    学蒸着およびめっきから選択された処理によって形成さ
    れることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記ＣｒＣｕ合金層が、ＣｒとＣｕを含
    有する合金ターゲットからのスパッタリングによって付
    着されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記ＣｒＣｕ合金層が、Ｃｒターゲット
    とＣｕターゲットからの共スパッタリングによって形成
    されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記ＣｒＣｕ合金層が、ＣｒソースとＣ
    ｕソースからの共蒸着によって形成されることを特徴と
    する、請求項１０に記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記はんだが、孔を有する絶縁性マスク
    層を通じた電気めっきによって形成されることを特徴と
    する、請求項１０に記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記ＣｒＣｕ合金層とはんだ接合金属層
    が、電気エッチング処理によってエッチングされること
    を特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  18. 【請求項１８】前記金属接着層が、湿式化学薬品または
    プラズマを使用する処理によってエッチングされること
    を特徴とする、請求項１０に記載の方法。
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Families Citing this family (104)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69617928T2 (de) 1995-03-20 2002-07-18 Unitive Int Ltd Löthöcker-herstellungsverfahren und strukturen mit einer titan-sperrschicht
EP0761015B1 (en) * 1995-03-20 2000-01-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Semiconductor device of the type sealed in glass comprising a semiconductor body connected to slugs by means of a silver-aluminium bonding layer
KR100327442B1 (ko) * 1995-07-14 2002-06-29 구본준, 론 위라하디락사 반도체소자의범프구조및형성방법
US5736456A (en) * 1996-03-07 1998-04-07 Micron Technology, Inc. Method of forming conductive bumps on die for flip chip applications
US5903058A (en) * 1996-07-17 1999-05-11 Micron Technology, Inc. Conductive bumps on die for flip chip application
KR100239695B1 (ko) * 1996-09-11 2000-01-15 김영환 칩 사이즈 반도체 패키지 및 그 제조 방법
US5902686A (en) * 1996-11-21 1999-05-11 Mcnc Methods for forming an intermetallic region between a solder bump and an under bump metallurgy layer and related structures
US5759910A (en) * 1996-12-23 1998-06-02 Motorola, Inc. Process for fabricating a solder bump for a flip chip integrated circuit
US5956573A (en) * 1997-01-17 1999-09-21 International Business Machines Corporation Use of argon sputtering to modify surface properties by thin film deposition
US5904859A (en) * 1997-04-02 1999-05-18 Lucent Technologies Inc. Flip chip metallization
US5952716A (en) * 1997-04-16 1999-09-14 International Business Machines Corporation Pin attach structure for an electronic package
US6117299A (en) * 1997-05-09 2000-09-12 Mcnc Methods of electroplating solder bumps of uniform height on integrated circuit substrates
KR100219806B1 (ko) * 1997-05-27 1999-09-01 윤종용 반도체장치의 플립 칩 실장형 솔더 범프의 제조방법, 이에 따라 제조되는 솔더범프 및 그 분석방법
US6082610A (en) * 1997-06-23 2000-07-04 Ford Motor Company Method of forming interconnections on electronic modules
DE19746893B4 (de) * 1997-10-23 2005-09-01 Siemens Ag Optoelektronisches Bauelement mit Wärmesenke im Sockelteil und Verfahren zur Herstellung
US6020636A (en) * 1997-10-24 2000-02-01 Eni Technologies, Inc. Kilowatt power transistor
US6015505A (en) * 1997-10-30 2000-01-18 International Business Machines Corporation Process improvements for titanium-tungsten etching in the presence of electroplated C4's
US6051879A (en) 1997-12-16 2000-04-18 Micron Technology, Inc. Electrical interconnection for attachment to a substrate
US6251528B1 (en) 1998-01-09 2001-06-26 International Business Machines Corporation Method to plate C4 to copper stud
US6642136B1 (en) * 2001-09-17 2003-11-04 Megic Corporation Method of making a low fabrication cost, high performance, high reliability chip scale package
JPH11340265A (ja) 1998-05-22 1999-12-10 Sony Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2943805B1 (ja) * 1998-09-17 1999-08-30 日本電気株式会社 半導体装置及びその製造方法
MY139405A (en) * 1998-09-28 2009-09-30 Ibiden Co Ltd Printed circuit board and method for its production
SE512906C2 (sv) * 1998-10-02 2000-06-05 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande vid lödning av ett halvledarchip samt RF-power transistor för genomförande därav
JP4564113B2 (ja) * 1998-11-30 2010-10-20 株式会社東芝 微粒子膜形成方法
US6248958B1 (en) 1998-11-30 2001-06-19 International Business Machines Corporation Resistivity control of CIC material
US6232212B1 (en) * 1999-02-23 2001-05-15 Lucent Technologies Flip chip bump bonding
US6133136A (en) * 1999-05-19 2000-10-17 International Business Machines Corporation Robust interconnect structure
US6332988B1 (en) 1999-06-02 2001-12-25 International Business Machines Corporation Rework process
US6544880B1 (en) * 1999-06-14 2003-04-08 Micron Technology, Inc. Method of improving copper interconnects of semiconductor devices for bonding
US6335495B1 (en) 1999-06-29 2002-01-01 International Business Machines Corporation Patterning a layered chrome-copper structure disposed on a dielectric substrate
FR2799578B1 (fr) * 1999-10-08 2003-07-18 St Microelectronics Sa Procede de realisation de connexions electriques sur un boitier semi-conducteur et boitier semi-conducteur
KR100311975B1 (ko) * 1999-12-16 2001-10-17 윤종용 반도체소자 및 그 제조방법
WO2001063991A1 (fr) * 2000-02-25 2001-08-30 Ibiden Co., Ltd. Carte a circuits imprimes multicouche et procede de production d'une carte a circuits imprimes multicouche
US6293457B1 (en) * 2000-06-08 2001-09-25 International Business Machines Corporation Integrated method for etching of BLM titanium-tungsten alloys for CMOS devices with copper metallization
US6605534B1 (en) 2000-06-28 2003-08-12 International Business Machines Corporation Selective deposition of a conductive material
JP2002050647A (ja) * 2000-08-01 2002-02-15 Sharp Corp 半導体装置及びその製造方法
EP1321980A4 (en) * 2000-09-25 2007-04-04 Ibiden Co Ltd SEMICONDUCTOR ELEMENT, METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR ELEMENT, MULTILAYER PRINTED CIRCUIT BOARD, AND METHOD FOR MANUFACTURING MULTILAYER PRINTED CIRCUIT BOARD
TW490821B (en) * 2000-11-16 2002-06-11 Orient Semiconductor Elect Ltd Application of wire bonding technique on manufacture of wafer bump and wafer level chip scale package
US6462426B1 (en) * 2000-12-14 2002-10-08 National Semiconductor Corporation Barrier pad for wafer level chip scale packages
US6539625B2 (en) 2001-01-11 2003-04-01 International Business Machines Corporation Chromium adhesion layer for copper vias in low-k technology
US6815324B2 (en) * 2001-02-15 2004-11-09 Megic Corporation Reliable metal bumps on top of I/O pads after removal of test probe marks
US7902679B2 (en) * 2001-03-05 2011-03-08 Megica Corporation Structure and manufacturing method of a chip scale package with low fabrication cost, fine pitch and high reliability solder bump
TWI313507B (en) * 2002-10-25 2009-08-11 Megica Corporatio Method for assembling chips
US6818545B2 (en) 2001-03-05 2004-11-16 Megic Corporation Low fabrication cost, fine pitch and high reliability solder bump
US6894399B2 (en) * 2001-04-30 2005-05-17 Intel Corporation Microelectronic device having signal distribution functionality on an interfacial layer thereof
US20020167804A1 (en) * 2001-05-14 2002-11-14 Intel Corporation Polymeric encapsulation material with fibrous filler for use in microelectronic circuit packaging
US7071024B2 (en) * 2001-05-21 2006-07-04 Intel Corporation Method for packaging a microelectronic device using on-die bond pad expansion
US7187083B2 (en) * 2001-05-24 2007-03-06 Fry's Metals, Inc. Thermal interface material and solder preforms
MXPA03010716A (es) * 2001-05-24 2004-05-27 Fry Metals Inc Material de interfaz termico y configuracion disparadora de calor.
US7099293B2 (en) 2002-05-01 2006-08-29 Stmicroelectronics, Inc. Buffer-less de-skewing for symbol combination in a CDMA demodulator
KR20030058627A (ko) * 2001-12-31 2003-07-07 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 제조 방법
TWI245402B (en) * 2002-01-07 2005-12-11 Megic Corp Rod soldering structure and manufacturing process thereof
US6715663B2 (en) * 2002-01-16 2004-04-06 Intel Corporation Wire-bond process flow for copper metal-six, structures achieved thereby, and testing method
KR100455678B1 (ko) * 2002-02-06 2004-11-06 마이크로스케일 주식회사 반도체 플립칩 패키지를 위한 솔더 범프 구조 및 그 제조방법
JP3829325B2 (ja) * 2002-02-07 2006-10-04 日本電気株式会社 半導体素子およびその製造方法並びに半導体装置の製造方法
US6622907B2 (en) * 2002-02-19 2003-09-23 International Business Machines Corporation Sacrificial seed layer process for forming C4 solder bumps
US20030219623A1 (en) * 2002-05-21 2003-11-27 Kao Cheng Heng Solder joints with low consumption rate of nickel layer
JP2003347742A (ja) * 2002-05-27 2003-12-05 Hitachi Ltd 多層回路基板とその製造法及び多層回路用基板並びに電子装置
US7547623B2 (en) * 2002-06-25 2009-06-16 Unitive International Limited Methods of forming lead free solder bumps
TW558782B (en) * 2002-09-10 2003-10-21 Siliconware Precision Industries Co Ltd Fabrication method for strengthened flip-chip solder bump
US7098074B2 (en) * 2002-11-13 2006-08-29 Tessera, Inc. Microelectronic assemblies having low profile connections
JP4354187B2 (ja) 2003-01-21 2009-10-28 Ｔｄｋ株式会社 高ｑヘリカルコイルチップおよびその製造方法
US6951775B2 (en) * 2003-06-28 2005-10-04 International Business Machines Corporation Method for forming interconnects on thin wafers
US7470997B2 (en) * 2003-07-23 2008-12-30 Megica Corporation Wirebond pad for semiconductor chip or wafer
US7276801B2 (en) 2003-09-22 2007-10-02 Intel Corporation Designs and methods for conductive bumps
US20050085062A1 (en) * 2003-10-15 2005-04-21 Semitool, Inc. Processes and tools for forming lead-free alloy solder precursors
US7144490B2 (en) * 2003-11-18 2006-12-05 International Business Machines Corporation Method for selective electroplating of semiconductor device I/O pads using a titanium-tungsten seed layer
US7261841B2 (en) * 2003-11-19 2007-08-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Thick film conductor case compositions for LTCC tape
KR100604334B1 (ko) * 2003-11-25 2006-08-08 (주)케이나인 플립칩 패키징 공정에서 접합력이 향상된 플립칩 접합 방법
US7541275B2 (en) * 2004-04-21 2009-06-02 Texas Instruments Incorporated Method for manufacturing an interconnect
US8067837B2 (en) 2004-09-20 2011-11-29 Megica Corporation Metallization structure over passivation layer for IC chip
US7731812B2 (en) * 2004-10-19 2010-06-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Thick film conductor case compositions for LTCC tape
US7087521B2 (en) * 2004-11-19 2006-08-08 Intel Corporation Forming an intermediate layer in interconnect joints and structures formed thereby
US8294279B2 (en) * 2005-01-25 2012-10-23 Megica Corporation Chip package with dam bar restricting flow of underfill
EP1732116B1 (en) * 2005-06-08 2017-02-01 Imec Methods for bonding and micro-electronic devices produced according to such methods
US7622309B2 (en) * 2005-06-28 2009-11-24 Freescale Semiconductor, Inc. Mechanical integrity evaluation of low-k devices with bump shear
DE102005035772A1 (de) * 2005-07-29 2007-02-01 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Technik zum effizienten Strukturieren einer Höckerunterseitenmetallisierungsschicht unter Anwendung eines Trockenätzprozesses
TW200709359A (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Advanced Semiconductor Eng Wafer structure
JP2007157504A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Matsushita Electric Works Ltd マイクロリレー
WO2008011449A2 (en) * 2006-07-19 2008-01-24 Borgwarner Inc. Terminal weld tab having a wire squeeze limiter
US7485564B2 (en) * 2007-02-12 2009-02-03 International Business Machines Corporation Undercut-free BLM process for Pb-free and Pb-reduced C4
JP2008262953A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Sharp Corp 半導体装置の製造方法
US8304909B2 (en) * 2007-12-19 2012-11-06 Intel Corporation IC solder reflow method and materials
US8169081B1 (en) 2007-12-27 2012-05-01 Volterra Semiconductor Corporation Conductive routings in integrated circuits using under bump metallization
CN101645413B (zh) * 2008-08-04 2012-01-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 金属连线的制作方法
US8410374B2 (en) * 2009-02-27 2013-04-02 Ibiden Co., Ltd. Printed wiring board
TW201113962A (en) * 2009-10-14 2011-04-16 Advanced Semiconductor Eng Chip having metal pillar structure
TWI445147B (zh) * 2009-10-14 2014-07-11 Advanced Semiconductor Eng 半導體元件
KR101225844B1 (ko) * 2010-07-13 2013-01-23 플란제 에스이 스퍼터링용 로터리 타겟의 접합 조성물 및 이를 이용한 로터리 타겟의 접합방법
TWI478303B (zh) 2010-09-27 2015-03-21 Advanced Semiconductor Eng 具有金屬柱之晶片及具有金屬柱之晶片之封裝結構
US8268716B2 (en) * 2010-09-30 2012-09-18 International Business Machines Corporation Creation of lead-free solder joint with intermetallics
TWI451546B (zh) 2010-10-29 2014-09-01 Advanced Semiconductor Eng 堆疊式封裝結構、其封裝結構及封裝結構之製造方法
WO2013132953A1 (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 株式会社村田製作所 接合方法、電子装置の製造方法、および電子部品
US8884443B2 (en) 2012-07-05 2014-11-11 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Substrate for semiconductor package and process for manufacturing
US8686568B2 (en) 2012-09-27 2014-04-01 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package substrates having layered circuit segments, and related methods
US20150262952A1 (en) * 2014-03-13 2015-09-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Bump structure and method for forming the same
US20150345044A1 (en) * 2014-05-29 2015-12-03 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Method of electroplating cobalt alloy to wiring surface
US9406629B2 (en) * 2014-10-15 2016-08-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Semiconductor package structure and manufacturing method thereof
US9401328B2 (en) * 2014-12-22 2016-07-26 Stmicroelectronics S.R.L. Electric contact structure having a diffusion barrier for an electronic device and method for manufacturing the electric contact structure
CN107186373B (zh) * 2017-06-09 2019-05-10 华北水利水电大学 一种钛基多层膜钎料及其制备方法
US10797010B2 (en) * 2017-12-29 2020-10-06 Texas Instruments Incorporated Semiconductor package having a metal barrier
CN109396586B (zh) * 2018-12-13 2020-09-01 华北水利水电大学 一种环氧树脂器件与pcb印刷电路板基材的钎焊方法
US11228124B1 (en) * 2021-01-04 2022-01-18 International Business Machines Corporation Connecting a component to a substrate by adhesion to an oxidized solder surface

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5268072A (en) 1992-08-31 1993-12-07 International Business Machines Corporation Etching processes for avoiding edge stress in semiconductor chip solder bumps

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1283970B (de) * 1966-03-19 1968-11-28 Siemens Ag Metallischer Kontakt an einem Halbleiterbauelement
US4290079A (en) * 1979-06-29 1981-09-15 International Business Machines Corporation Improved solder interconnection between a semiconductor device and a supporting substrate
US4434434A (en) * 1981-03-30 1984-02-28 International Business Machines Corporation Solder mound formation on substrates
JPS58141877A (ja) * 1982-02-19 1983-08-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 溶接・鑞接用電極
JPS59117135A (ja) * 1982-12-24 1984-07-06 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法
DE3523808C3 (de) * 1984-07-03 1995-05-04 Hitachi Ltd Verfahren zum Löten von Teilen einer elektronischen Anordnung aus unterschiedlichen Werkstoffen und dessen Verwendung
US4954870A (en) * 1984-12-28 1990-09-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
JPS6373660A (ja) * 1986-09-17 1988-04-04 Fujitsu Ltd 半導体装置
US4840302A (en) * 1988-04-15 1989-06-20 International Business Machines Corporation Chromium-titanium alloy
KR940010510B1 (ko) * 1988-11-21 1994-10-24 세이꼬 엡슨 가부시끼가이샤 반도체 장치 제조 방법
DE69119953T2 (de) * 1990-03-23 1997-01-23 At & T Corp Halbleiterschaltung-Leiterbahn
US5130275A (en) * 1990-07-02 1992-07-14 Digital Equipment Corp. Post fabrication processing of semiconductor chips
US5518674A (en) * 1991-06-28 1996-05-21 Texas Instruments Incorporated Method of forming thin film flexible interconnect for infrared detectors
US5162257A (en) * 1991-09-13 1992-11-10 Mcnc Solder bump fabrication method
JPH0629769A (ja) * 1992-07-09 1994-02-04 Murata Mfg Co Ltd チップ型電子部品
US5234149A (en) * 1992-08-28 1993-08-10 At&T Bell Laboratories Debondable metallic bonding method
US5264108A (en) * 1992-09-08 1993-11-23 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Laser patterning of laminated structures for electroplating

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5268072A (en) 1992-08-31 1993-12-07 International Business Machines Corporation Etching processes for avoiding edge stress in semiconductor chip solder bumps

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Publication number Publication date
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