JPH08264541A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH08264541A JPH08264541A JP7063628A JP6362895A JPH08264541A JP H08264541 A JPH08264541 A JP H08264541A JP 7063628 A JP7063628 A JP 7063628A JP 6362895 A JP6362895 A JP 6362895A JP H08264541 A JPH08264541 A JP H08264541A
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- JP
- Japan
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- thin film
- plating
- semiconductor device
- film
- protruding electrode
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- Pending
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-
- 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
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体チップ上に回路素子と、回路素子と外
部回路とを接続するための金属配線と、金属配線上のパ
ッド部または全面にＴｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕから
なる単層あるいは多層膜と、回路素子上全面および金属
配線上に形成する外部回路と接続するための貫通孔を設
けた保護膜と、貫通孔上に外部回路と接続するための無
電解メッキによって形成する突起電極を有する。 【効果】 本発明の半導体装置の構造を採用することに
よって、接続ピッチ５０ミクロン以下の高密度実装への
対応が可能となり、また、工程面においては工程の簡略
化の効果と、メッキ液の選択においてｐＨによる制約を
受けない効果がある。
部回路とを接続するための金属配線と、金属配線上のパ
ッド部または全面にＴｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕから
なる単層あるいは多層膜と、回路素子上全面および金属
配線上に形成する外部回路と接続するための貫通孔を設
けた保護膜と、貫通孔上に外部回路と接続するための無
電解メッキによって形成する突起電極を有する。 【効果】 本発明の半導体装置の構造を採用することに
よって、接続ピッチ５０ミクロン以下の高密度実装への
対応が可能となり、また、工程面においては工程の簡略
化の効果と、メッキ液の選択においてｐＨによる制約を
受けない効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、近年の半導体装置など
の高集積化にともなった高密度実装への要求を満足する
フリップチップ実装（以下ＦＣ実装と記載する）を行う
ための、微細突起電極を有する半導体装置の構造に関す
る。
の高集積化にともなった高密度実装への要求を満足する
フリップチップ実装（以下ＦＣ実装と記載する）を行う
ための、微細突起電極を有する半導体装置の構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器の軽薄短小化への傾向は
ますます顕著となってきており、半導体装置も軽薄短小
化に対応するために高集積化が進んでいる。半導体装置
実装の分野においても軽薄短小化に対応するために、高
密度実装への要求が高まってきている。
ますます顕著となってきており、半導体装置も軽薄短小
化に対応するために高集積化が進んでいる。半導体装置
実装の分野においても軽薄短小化に対応するために、高
密度実装への要求が高まってきている。
【０００３】半導体装置の高密度実装を達成するにはベ
アチップ実装が有利であり、その中でも突起電極を採用
して半導体装置をフェイスダウンでボンディングするＦ
Ｃ実装が実装面積を小さくできるので最も有利である。
従来のＦＣ実装における突起電極は、一般的に電解メッ
キ法や蒸着法によって形成しており、その接続ピッチは
２００ミクロンよりも大きい。以下、従来例における突
起電極の構造の一例について図面を用いて説明する。
アチップ実装が有利であり、その中でも突起電極を採用
して半導体装置をフェイスダウンでボンディングするＦ
Ｃ実装が実装面積を小さくできるので最も有利である。
従来のＦＣ実装における突起電極は、一般的に電解メッ
キ法や蒸着法によって形成しており、その接続ピッチは
２００ミクロンよりも大きい。以下、従来例における突
起電極の構造の一例について図面を用いて説明する。
【０００４】図２は従来のＦＣ実装用の半田突起電極を
有する半導体装置の構造を示す断面図である。半導体チ
ップ１上に外部回路と接続するための金属配線２と貫通
孔５を有する保護膜４とＣｒ薄膜８とＣｕ薄膜９とＣｕ
コア突起電極１０と半田突起電極１１を順次形成する構
造となっている。
有する半導体装置の構造を示す断面図である。半導体チ
ップ１上に外部回路と接続するための金属配線２と貫通
孔５を有する保護膜４とＣｒ薄膜８とＣｕ薄膜９とＣｕ
コア突起電極１０と半田突起電極１１を順次形成する構
造となっている。
【０００５】はじめに、半導体チップ１上にＡｌを主成
分とする金属配線２をスパッタリング法によって薄膜形
成を行いパターン形成する。次に保護膜４をプラズマ化
学気相成長法（以下プラズマＣＶＤと記載する、ＣＶ
Ｄ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）によって薄膜形成を行いパターン形成する。保護
膜４の貫通孔５の直径は、６０ミクロンである。
分とする金属配線２をスパッタリング法によって薄膜形
成を行いパターン形成する。次に保護膜４をプラズマ化
学気相成長法（以下プラズマＣＶＤと記載する、ＣＶ
Ｄ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）によって薄膜形成を行いパターン形成する。保護
膜４の貫通孔５の直径は、６０ミクロンである。
【０００６】さらに金属配線２と上層金属膜との電気的
な導通を取るために、半導体チップ１全面をスパッタエ
ッチング処理して金属配線２上をクリーニングする。そ
の後、金属配線２および積層するＣｕ薄膜９との密着性
の向上と金属拡散防止および電解メッキの電極の役割を
持つＣｒ薄膜８を０．０５ミクロンと、電解メッキの電
極であるＣｕ薄膜９を０．５ミクロン、スパッタリング
法や真空蒸着法にて形成する。ここで金属薄膜にはＣｒ
とＣｕの代わりにＴｉ、Ｎｉ、Ａｕを用いることもでき
る。
な導通を取るために、半導体チップ１全面をスパッタエ
ッチング処理して金属配線２上をクリーニングする。そ
の後、金属配線２および積層するＣｕ薄膜９との密着性
の向上と金属拡散防止および電解メッキの電極の役割を
持つＣｒ薄膜８を０．０５ミクロンと、電解メッキの電
極であるＣｕ薄膜９を０．５ミクロン、スパッタリング
法や真空蒸着法にて形成する。ここで金属薄膜にはＣｒ
とＣｕの代わりにＴｉ、Ｎｉ、Ａｕを用いることもでき
る。
【０００７】つぎにメッキ用のレジスト（図示せず）を
塗布し、メッキを付着させるための貫通孔５よりも大き
な開口パターンを形成する。開口直径は１００ミクロン
である。
塗布し、メッキを付着させるための貫通孔５よりも大き
な開口パターンを形成する。開口直径は１００ミクロン
である。
【０００８】Ｃｕコア突起電極１０と半田突起電極１１
はＣｕ薄膜９をカソード側の電極として電解メッキにて
形成する。Ｃｕコア突起電極１０の厚さは２５ミクロ
ン、半田突起電極１１の厚さは３０ミクロンである。半
田の組成はＳｎ：Ｐｂ＝６：４である。
はＣｕ薄膜９をカソード側の電極として電解メッキにて
形成する。Ｃｕコア突起電極１０の厚さは２５ミクロ
ン、半田突起電極１１の厚さは３０ミクロンである。半
田の組成はＳｎ：Ｐｂ＝６：４である。
【０００９】つぎにメッキレジストを剥離しＣｕ薄膜９
とＣｒ薄膜８を順次エッチング除去する。その際にオー
バーエッチングによって、金属配線が除去されないよう
に注意しなければならない。図中ａ部の長さが金属配線
保護のためのエッチングの余裕代となる。エッチング余
裕代ａの長さは最低でも１０ミクロンは必要である。
とＣｒ薄膜８を順次エッチング除去する。その際にオー
バーエッチングによって、金属配線が除去されないよう
に注意しなければならない。図中ａ部の長さが金属配線
保護のためのエッチングの余裕代となる。エッチング余
裕代ａの長さは最低でも１０ミクロンは必要である。
【００１０】Ｃｕコア突起電極１０と半田突起電極１１
は、貫通孔５上及び保護膜４上のＣｒ薄膜８とＣｕ薄膜
９の上に形成する。
は、貫通孔５上及び保護膜４上のＣｒ薄膜８とＣｕ薄膜
９の上に形成する。
【００１１】その後２４０度の温度でリフローすると、
図２に示したような球状の半田突起電極１１を有する半
導体装置の構造を得ることが出来る。半田突起電極１１
のサイズは高さ９０ミクロン、直径１７０ミクロンとな
る。
図２に示したような球状の半田突起電極１１を有する半
導体装置の構造を得ることが出来る。半田突起電極１１
のサイズは高さ９０ミクロン、直径１７０ミクロンとな
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図２に示す従来例の半
田突起電極を有する半導体装置の構造は、微細接続ピッ
チに対応させようとする場合、Ｃｕコア突起電極の根元
の直径を小さくして突起電極の直径を小さくする方法に
よって行う。
田突起電極を有する半導体装置の構造は、微細接続ピッ
チに対応させようとする場合、Ｃｕコア突起電極の根元
の直径を小さくして突起電極の直径を小さくする方法に
よって行う。
【００１３】突起電極をメッキ法で形成すると、メッキ
は等方成長するので高さ方向と横方向のサイズには１：
２の関係がある。さらに横方向のサイズには突起電極根
元の直径を加えたものが、突起電極の直径となる。突起
電極の高さを保ったまま直径を小さくするためには、突
起電極の根元の直径を小さくしなければならない。
は等方成長するので高さ方向と横方向のサイズには１：
２の関係がある。さらに横方向のサイズには突起電極根
元の直径を加えたものが、突起電極の直径となる。突起
電極の高さを保ったまま直径を小さくするためには、突
起電極の根元の直径を小さくしなければならない。
【００１４】図２の従来例の構造の場合、Ｃｕコア突起
電極根元の直径と貫通孔５の直径およびエッチング余裕
代ａの長さが突起電極の直径と密接に関係している。詳
細に説明すると、電解メッキの電極としているＣｕ薄膜
とＣｒ薄膜はウェットエッチングを行っており、その際
のマスクがＣｕコア突起電極の根元である。上層のＣｕ
薄膜のエッチング液はＣｒをエッチングしないので問題
なくＣｕ薄膜のエッチングを行える。下層のＣｒ薄膜の
エッチングにはフェリシアン化カリウムと水酸化ナトリ
ウムの水溶液を用いているが、このエッチング液は金属
配線をもエッチングしてしまう。よってＣｒ薄膜のエッ
チングが進みすぎて金属配線を断線してしまわないよう
に、エッチング余裕代ａの長さが重要となる。
電極根元の直径と貫通孔５の直径およびエッチング余裕
代ａの長さが突起電極の直径と密接に関係している。詳
細に説明すると、電解メッキの電極としているＣｕ薄膜
とＣｒ薄膜はウェットエッチングを行っており、その際
のマスクがＣｕコア突起電極の根元である。上層のＣｕ
薄膜のエッチング液はＣｒをエッチングしないので問題
なくＣｕ薄膜のエッチングを行える。下層のＣｒ薄膜の
エッチングにはフェリシアン化カリウムと水酸化ナトリ
ウムの水溶液を用いているが、このエッチング液は金属
配線をもエッチングしてしまう。よってＣｒ薄膜のエッ
チングが進みすぎて金属配線を断線してしまわないよう
に、エッチング余裕代ａの長さが重要となる。
【００１５】エッチング余裕代ａの長さは貫通孔の直径
とＣｕコア突起電極根元の直径の差である。ここに距離
をおくことによってオーバーエッチングによる金属配線
の断線を防止している。図２におけるａ部の長さは２０
ミクロンであり、貫通孔の直径は６０ミクロンである。
そしてＣｕコア突起電極と半田突起電極のメッキ後高さ
は５５ミクロンであるのでメッキ後の突起電極の直径
は、２１０ミクロンである。リフローすると、半田が球
状に変形するので突起電極の直径は約１７０ミクロンと
なるが、メッキ後の突起電極の直径が隣接する突起電極
と短絡するか否かが重要である。
とＣｕコア突起電極根元の直径の差である。ここに距離
をおくことによってオーバーエッチングによる金属配線
の断線を防止している。図２におけるａ部の長さは２０
ミクロンであり、貫通孔の直径は６０ミクロンである。
そしてＣｕコア突起電極と半田突起電極のメッキ後高さ
は５５ミクロンであるのでメッキ後の突起電極の直径
は、２１０ミクロンである。リフローすると、半田が球
状に変形するので突起電極の直径は約１７０ミクロンと
なるが、メッキ後の突起電極の直径が隣接する突起電極
と短絡するか否かが重要である。
【００１６】よって従来の突起電極を有する半導体装置
の構造は、接続ピッチ２１０ミクロン以下の微細接続を
行うことは不可能であるので、高密度ＦＣ実装には適さ
ない。
の構造は、接続ピッチ２１０ミクロン以下の微細接続を
行うことは不可能であるので、高密度ＦＣ実装には適さ
ない。
【００１７】貫通孔の直径とａ部の長さを短くして、突
起電極の直径を小さくすることが出来る。しかし、貫通
孔の直径を１０ミクロンよりも小さくすると、突起電極
の密着強度が弱くなってしまうことと、接続抵抗が高く
なってしまう問題点が発生する。ａ部の長さは最低でも
１０ミクロンは必要である。貫通孔の直径を１０ミクロ
ンとし突起電極の高さも低くして４０ミクロンとする
と、突起電極根元の直径が３０ミクロンになるのでメッ
キ後の直径が１１０ミクロンの突起電極となる。
起電極の直径を小さくすることが出来る。しかし、貫通
孔の直径を１０ミクロンよりも小さくすると、突起電極
の密着強度が弱くなってしまうことと、接続抵抗が高く
なってしまう問題点が発生する。ａ部の長さは最低でも
１０ミクロンは必要である。貫通孔の直径を１０ミクロ
ンとし突起電極の高さも低くして４０ミクロンとする
と、突起電極根元の直径が３０ミクロンになるのでメッ
キ後の直径が１１０ミクロンの突起電極となる。
【００１８】よって、貫通孔の直径とａ部の長さを短く
したとしても接続ピッチ１１０ミクロン以下の微細接続
を行うことは不可能なので、高密度ＦＣ実装には適さな
い。
したとしても接続ピッチ１１０ミクロン以下の微細接続
を行うことは不可能なので、高密度ＦＣ実装には適さな
い。
【００１９】また、電解メッキを行っているので電極用
の金属薄膜が必要であり、メッキ用レジストも必要とな
るために、工程が煩雑になってしまう欠点がある。
の金属薄膜が必要であり、メッキ用レジストも必要とな
るために、工程が煩雑になってしまう欠点がある。
【００２０】さらに、メッキ用レジストはアルカリ性の
メッキ液に耐性がないので、メッキ液の選択の幅が制限
されてしまう。
メッキ液に耐性がないので、メッキ液の選択の幅が制限
されてしまう。
【００２１】本発明の目的は、上記のような課題を解決
し、接続ピッチの狭小化をはかり、従来よりもさらに高
密度なＦＣ実装を達成することが可能で、しかも工程簡
略化可能な突起電極を有する半導体装置を提供すること
にある。
し、接続ピッチの狭小化をはかり、従来よりもさらに高
密度なＦＣ実装を達成することが可能で、しかも工程簡
略化可能な突起電極を有する半導体装置を提供すること
にある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、下記記載の構造を有する半導体装置を採
用する。
に本発明では、下記記載の構造を有する半導体装置を採
用する。
【００２３】本発明の半導体装置の構造は半導体チップ
上に回路素子と、回路素子と外部回路とを接続するため
の金属配線と、金属配線上のパッド部または全面に形成
する金属薄膜と、回路素子上全面および金属配線上に形
成する外部回路と接続するための貫通孔を設けた保護膜
と、貫通孔上に外部回路と接続するための突起電極を有
することを特徴とする。金属薄膜はニッケル、チタン、
クロム、銅、金からなる単層あるいは多層膜であること
を特徴とする。突起電極は無電解ニッケルメッキにより
形成されたＮｉコア突起電極と、無電解Ａｕメッキによ
り形成されたＡｕ薄膜とからなることを特徴とする。
上に回路素子と、回路素子と外部回路とを接続するため
の金属配線と、金属配線上のパッド部または全面に形成
する金属薄膜と、回路素子上全面および金属配線上に形
成する外部回路と接続するための貫通孔を設けた保護膜
と、貫通孔上に外部回路と接続するための突起電極を有
することを特徴とする。金属薄膜はニッケル、チタン、
クロム、銅、金からなる単層あるいは多層膜であること
を特徴とする。突起電極は無電解ニッケルメッキにより
形成されたＮｉコア突起電極と、無電解Ａｕメッキによ
り形成されたＡｕ薄膜とからなることを特徴とする。
【００２４】
【作用】本発明の半導体装置は、金属配線上に金属の単
層あるいは多層膜を有し、その上層に金属配線のパッド
部に貫通孔を設けた保護膜を有し、金属配線のパッド部
には突起電極を有する構造となっている。
層あるいは多層膜を有し、その上層に金属配線のパッド
部に貫通孔を設けた保護膜を有し、金属配線のパッド部
には突起電極を有する構造となっている。
【００２５】突起電極は無電解メッキにて形成するの
で、貫通孔を含んだ保護膜上に電解メッキのような電極
用の金属膜は必要なく、保護膜がメッキのマスクの役割
を持っているのでメッキレジストを形成する必要もな
い。
で、貫通孔を含んだ保護膜上に電解メッキのような電極
用の金属膜は必要なく、保護膜がメッキのマスクの役割
を持っているのでメッキレジストを形成する必要もな
い。
【００２６】電極用の金属膜のエッチング余裕代を設け
る必要がないので、それだけ突起電極の根元の直径を小
さく形成することが出来、よって突起電極の直径を小さ
く形成することが出来る作用がある。
る必要がないので、それだけ突起電極の根元の直径を小
さく形成することが出来、よって突起電極の直径を小さ
く形成することが出来る作用がある。
【００２７】
【実施例】以下本発明の一実施例における半導体装置の
構造を図面に基づいて詳しく説明する。図１は本発明の
一実施例における半導体装置の構造を示す断面図であ
る。以下に説明するそれぞれの工程は、ウエハー状態で
処理する。
構造を図面に基づいて詳しく説明する。図１は本発明の
一実施例における半導体装置の構造を示す断面図であ
る。以下に説明するそれぞれの工程は、ウエハー状態で
処理する。
【００２８】まず半導体チップ１上に金属配線２をスパ
ッタリング法や蒸着法によって０．６〜１．０ミクロン
の厚さに薄膜形成する。配線材料としてはＡｌを主成分
として数パーセントの異種元素を含んでいても良い。当
実施例においてはＡｌ：９９パーセント、ケイ素（Ｓ
ｉ）：１パーセントの材料を採用している。
ッタリング法や蒸着法によって０．６〜１．０ミクロン
の厚さに薄膜形成する。配線材料としてはＡｌを主成分
として数パーセントの異種元素を含んでいても良い。当
実施例においてはＡｌ：９９パーセント、ケイ素（Ｓ
ｉ）：１パーセントの材料を採用している。
【００２９】つぎに金属薄膜３としてＮｉをスパッタリ
ング法や蒸着法によって０．５ミクロンの厚さに形成
し、パターン形成する。パターン形成はフォトリソグラ
フィによって形成したポジ型レジストをマスクとして、
反応性イオン・エッチング法（以下ＲＩＥと記載する、
ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）
にて行う。
ング法や蒸着法によって０．５ミクロンの厚さに形成
し、パターン形成する。パターン形成はフォトリソグラ
フィによって形成したポジ型レジストをマスクとして、
反応性イオン・エッチング法（以下ＲＩＥと記載する、
ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）
にて行う。
【００３０】ＲＩＥによるエッチングは反応ガスに四塩
化炭素（ＣＣｌ4）を採用する。このガスはＮｉとＡｌ
の両方をエッチングするので、金属薄膜３と金属配線２
を同時にパターン形成することが出来る。
化炭素（ＣＣｌ4）を採用する。このガスはＮｉとＡｌ
の両方をエッチングするので、金属薄膜３と金属配線２
を同時にパターン形成することが出来る。
【００３１】金属薄膜３は金属拡散の防止や後工程で行
う無電解メッキの下地膜としての役割を持っており、Ｎ
ｉ以外の材料としてＴｉ、Ｃｒ、Ｔｉ／Ｃｕの２層膜、
Ｎｉ／Ａｕの２層膜、Ｎｉ／Ｃｕの２層膜、Ｃｒ／Ｃｕ
の２層膜、などを用いることもできる。
う無電解メッキの下地膜としての役割を持っており、Ｎ
ｉ以外の材料としてＴｉ、Ｃｒ、Ｔｉ／Ｃｕの２層膜、
Ｎｉ／Ａｕの２層膜、Ｎｉ／Ｃｕの２層膜、Ｃｒ／Ｃｕ
の２層膜、などを用いることもできる。
【００３２】保護膜４はシリコン窒化膜である。プラズ
マＣＶＤによって０．８ミクロンの厚さに形成する。保
護膜４に形成する金属配線２上の貫通孔５の直径は１０
ミクロンである。貫通孔５の形成はフォトリソグラフィ
によって形成したネガ型レジストをマスクとして、ＲＩ
Ｅ法にて行う。他にフッ酸系のエッチング液を用いて、
ウエットエッチングでパターン形成することもできる。
マＣＶＤによって０．８ミクロンの厚さに形成する。保
護膜４に形成する金属配線２上の貫通孔５の直径は１０
ミクロンである。貫通孔５の形成はフォトリソグラフィ
によって形成したネガ型レジストをマスクとして、ＲＩ
Ｅ法にて行う。他にフッ酸系のエッチング液を用いて、
ウエットエッチングでパターン形成することもできる。
【００３３】シリコン窒化膜は、アルカリおよびフッ酸
を除いた酸に耐性があり、メッキ液の選択の幅が広い。
を除いた酸に耐性があり、メッキ液の選択の幅が広い。
【００３４】次にＮｉコア突起電極６を、保護膜４から
の高さが１５ミクロンになるまで無電解メッキにて形成
する。無電解メッキによるＮｉの析出は選択性があり、
貫通孔５の金属薄膜３上のみにＮｉが析出し始め、成長
する。よってメッキ用のレジストを形成する必要はな
く、また無電解メッキであるのでメッキの電極用の金属
薄膜を形成する必要もない。
の高さが１５ミクロンになるまで無電解メッキにて形成
する。無電解メッキによるＮｉの析出は選択性があり、
貫通孔５の金属薄膜３上のみにＮｉが析出し始め、成長
する。よってメッキ用のレジストを形成する必要はな
く、また無電解メッキであるのでメッキの電極用の金属
薄膜を形成する必要もない。
【００３５】無電解メッキは高さ方向と横方向共に等し
く成長する。よって、貫通孔５の直径が１０ミクロンで
あるので、直径４０ミクロンのＮｉコア突起電極６を形
成することができる。
く成長する。よって、貫通孔５の直径が１０ミクロンで
あるので、直径４０ミクロンのＮｉコア突起電極６を形
成することができる。
【００３６】無電解Ｎｉメッキは次に示す組成および条
件の溶液に浸し、２秒に１回のウエハー揺動を行う。硫
酸ニッケル（ＮｉＳＯ4）１４．５ｇ／ｌ（溶液中のＮ
ｉ濃度を５〜６．０ｇ／ｌに調整する）、プロピオン酸
ナトリウム（Ｃ2Ｈ5ＣＯＯＮａ）９．６ｇ／ｌ、次亜リ
ン酸ナトリウム（ＮａＰＨ2Ｏ2）８．８ｇ／ｌ、ＰＨ６
〜７、浴温９０℃である。
件の溶液に浸し、２秒に１回のウエハー揺動を行う。硫
酸ニッケル（ＮｉＳＯ4）１４．５ｇ／ｌ（溶液中のＮ
ｉ濃度を５〜６．０ｇ／ｌに調整する）、プロピオン酸
ナトリウム（Ｃ2Ｈ5ＣＯＯＮａ）９．６ｇ／ｌ、次亜リ
ン酸ナトリウム（ＮａＰＨ2Ｏ2）８．８ｇ／ｌ、ＰＨ６
〜７、浴温９０℃である。
【００３７】この無電解Ｎｉメッキ溶液を用いると、前
記１５ミクロン高さのＮｉコア突起電極６は、２時間で
形成することができる。また、この無電解Ｎｉメッキ液
は自己触媒作用を持ち、還元型の無電解メッキ液なので
下地の膜厚が減少することはない。無電解Ｎｉメッキ以
外に無電解Ｃｕメッキにてコア突起電極を形成すること
も可能である。
記１５ミクロン高さのＮｉコア突起電極６は、２時間で
形成することができる。また、この無電解Ｎｉメッキ液
は自己触媒作用を持ち、還元型の無電解メッキ液なので
下地の膜厚が減少することはない。無電解Ｎｉメッキ以
外に無電解Ｃｕメッキにてコア突起電極を形成すること
も可能である。
【００３８】次にＮｉコア突起電極６上にＡｕ薄膜７を
無電解Ａｕメッキにて１．０ミクロン形成する。無電解
Ａｕメッキは置換型のメッキであるために、Ｎｉコア突
起電極６の表面が１ミクロンＡｕと置換される。よって
突起電極高さは変化することなく１５ミクロンである。
無電解Ａｕメッキにて１．０ミクロン形成する。無電解
Ａｕメッキは置換型のメッキであるために、Ｎｉコア突
起電極６の表面が１ミクロンＡｕと置換される。よって
突起電極高さは変化することなく１５ミクロンである。
【００３９】無電解Ａｕメッキは次に示す組成および条
件の溶液に浸し、２秒に１回のウエハー揺動を行う。シ
アン化金カリウム（ＫＡｕ（ＣＮ）2）１．０ｇ／ｌ
（溶液中のＡｕ濃度を０．６〜０．７ｇ／ｌに調整す
る）、シアン化カリウム（ＫＣＮ）６．５ｇ／ｌ、水酸
化カリウム（ＫＯＨ）１１．２ｇ／ｌ、ホウ水素化カリ
ウム（ＫＢＨ4）１１．０ｇ／ｌ、浴温７０℃である。
この無電解Ａｕメッキ液を用いると、前記１．０ミクロ
ンのＡｕ薄膜７は、１時間で形成することができる。
件の溶液に浸し、２秒に１回のウエハー揺動を行う。シ
アン化金カリウム（ＫＡｕ（ＣＮ）2）１．０ｇ／ｌ
（溶液中のＡｕ濃度を０．６〜０．７ｇ／ｌに調整す
る）、シアン化カリウム（ＫＣＮ）６．５ｇ／ｌ、水酸
化カリウム（ＫＯＨ）１１．２ｇ／ｌ、ホウ水素化カリ
ウム（ＫＢＨ4）１１．０ｇ／ｌ、浴温７０℃である。
この無電解Ａｕメッキ液を用いると、前記１．０ミクロ
ンのＡｕ薄膜７は、１時間で形成することができる。
【００４０】この様にして完成する半導体装置は、突起
電極の高さが１５ミクロン、直径が４０ミクロンとな
り、対応できる最小接続ピッチは５０ミクロンである。
よって近年の高密度実装の要求を充分に満足するもので
ある。
電極の高さが１５ミクロン、直径が４０ミクロンとな
り、対応できる最小接続ピッチは５０ミクロンである。
よって近年の高密度実装の要求を充分に満足するもので
ある。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば突起電極の形成に無電解メッキを採用することに
よって、電界メッキのような電極用金属薄膜を設けない
ので金属薄膜のエッチングを行う必要がなく、突起電極
の根元に金属薄膜のエッチング余裕代を設ける必要もな
い。よって、従来よりも突起電極の根元を小さくできる
ことから、直径の小さな突起電極を形成でるため、近年
の高密度実装への対応が可能である。
よれば突起電極の形成に無電解メッキを採用することに
よって、電界メッキのような電極用金属薄膜を設けない
ので金属薄膜のエッチングを行う必要がなく、突起電極
の根元に金属薄膜のエッチング余裕代を設ける必要もな
い。よって、従来よりも突起電極の根元を小さくできる
ことから、直径の小さな突起電極を形成でるため、近年
の高密度実装への対応が可能である。
【００４２】また、電解メッキのような電極用の金属薄
膜は不必要であり、メッキ用レジストも不必要となるた
めに、煩雑である突起電極形成工程を簡略化できる効果
がある。
膜は不必要であり、メッキ用レジストも不必要となるた
めに、煩雑である突起電極形成工程を簡略化できる効果
がある。
【００４３】さらに、半導体装置の保護膜が酸およびア
ルカリ性のメッキ液に耐性があるので、メッキ液の選択
において電界メッキのメッキレジストを用いた場合のよ
うなｐＨによる制約を受けない。
ルカリ性のメッキ液に耐性があるので、メッキ液の選択
において電界メッキのメッキレジストを用いた場合のよ
うなｐＨによる制約を受けない。
【図１】本発明の実施例における半導体装置の一部を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】従来例における半導体装置の一部を示す断面図
である。
である。
１ 半導体チップ ７ Ａｕ薄膜 ２ 金属配線 ８ Ｃｒ薄膜 ３ 金属薄膜 ９ Ｃｕ薄膜 ４ 保護膜 １０ Ｃｕコア
突起電極 ５ 貫通孔 １１ 半田突起
電極 ６ Ｎｉコア突起電極 ａ エッチン
グ余裕代
突起電極 ５ 貫通孔 １１ 半田突起
電極 ６ Ｎｉコア突起電極 ａ エッチン
グ余裕代
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体チップ（１）上に回路素子と、前
記回路素子と外部回路とを接続するための金属配線
（２）と、前記金属配線上のパッド部または全面に形成
する金属薄膜（３）と、前記回路素子上全面および前記
金属配線上に形成する前記外部回路と接続するための貫
通孔（５）を設けた保護膜（４）と、前記貫通孔（５）
上に前記外部回路と接続するための突起電極（６、７）
を有することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記金属薄膜（３）はニッケルからなる
単層膜であることを特徴とする請求項１記載の半導体装
置。 - 【請求項３】 前記金属薄膜（３）はチタン、ニッケ
ル、クロム、銅、金からなる単層あるいは多層膜である
ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項４】 前記突起電極は無電解ニッケルメッキに
より形成されたＮｉコア突起電極（６）と、無電解Ａｕ
メッキにより形成されたＡｕ薄膜（７）とからなること
を特徴とする、請求項１、２又は３記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7063628A JPH08264541A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7063628A JPH08264541A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08264541A true JPH08264541A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13234808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7063628A Pending JPH08264541A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08264541A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980044254A (ko) * | 1996-12-06 | 1998-09-05 | 황인길 | 반도체 칩의 본드 패드(Bond Pad) 구조 |
| JP2002151537A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-24 | Nippon Steel Corp | 半導体素子のアンダーバンプメタルまたはバンプおよびその形成方法 |
| KR100385165B1 (ko) * | 2000-09-25 | 2003-05-22 | 삼성테크윈 주식회사 | 반도체 패키지와 이의 제조방법 |
| JP2005085857A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Denso Corp | バンプを用いた電極構造 |
| US6908311B2 (en) | 2002-04-26 | 2005-06-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Connection terminal and a semiconductor device including at least one connection terminal |
| JP2006005321A (ja) * | 2004-05-18 | 2006-01-05 | Sony Corp | 凸型電極およびその製造方法 |
| JP2006005322A (ja) * | 2004-05-18 | 2006-01-05 | Sony Corp | 部品実装配線基板および配線基板への部品の実装方法 |
| JP2007208080A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Fujitsu Ltd | 配線基板、はんだ突起形成方法及び半導体装置の製造方法 |
| WO2012111722A1 (ja) * | 2011-02-18 | 2012-08-23 | シャープ株式会社 | 半導体チップおよび半導体装置 |
| JP2012523679A (ja) * | 2009-04-08 | 2012-10-04 | パック テック−パッケージング テクノロジーズ ゲーエムベーハー | 基板接触のためのコンタクト配置 |
-
1995
- 1995-03-23 JP JP7063628A patent/JPH08264541A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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