JPH09148379A - 突起電極形成方法 - Google Patents
突起電極形成方法Info
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- JPH09148379A JPH09148379A JP7329546A JP32954695A JPH09148379A JP H09148379 A JPH09148379 A JP H09148379A JP 7329546 A JP7329546 A JP 7329546A JP 32954695 A JP32954695 A JP 32954695A JP H09148379 A JPH09148379 A JP H09148379A
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- 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
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バンプ電極を正確且つ容易に形成する方法を
提供する。 【解決手段】 回路基板1の導体層2の上に金属ペース
ト膜3を形成する。金属ペースト膜3にレーザ光5を選
択的に投射する。金属ペースト膜3のレーザ光5が投射
されなかった領域を超音波洗浄で除去する。金属ペース
ト膜3のレーザ光5が投射された領域では金属粉末の溶
融凝集が生じ、突起電極を得ることができる。
提供する。 【解決手段】 回路基板1の導体層2の上に金属ペース
ト膜3を形成する。金属ペースト膜3にレーザ光5を選
択的に投射する。金属ペースト膜3のレーザ光5が投射
されなかった領域を超音波洗浄で除去する。金属ペース
ト膜3のレーザ光5が投射された領域では金属粉末の溶
融凝集が生じ、突起電極を得ることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子又は回路基
板等の基体上に突起電極即ちバンプ電極を形成する方法
に関する。
板等の基体上に突起電極即ちバンプ電極を形成する方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】フェイスダウンボンディングするための
フリップチップのバンプ電極即ち突起電極の代表的な形
成方法として次の2つが知られている。 (1) 半導体基板の電極層の上に半田又は金を蒸着又
はメッキすることに依ってバンプ電極を形成する。 (2) ワイヤボンディング装置を使用してワイヤの先
端にボールを形成し、このボールを半導体基板の電極層
の上に押し当て、しかる後、ボールを残してワイヤを切
断し、ボールに基づいてバンプ電極を得る。
フリップチップのバンプ電極即ち突起電極の代表的な形
成方法として次の2つが知られている。 (1) 半導体基板の電極層の上に半田又は金を蒸着又
はメッキすることに依ってバンプ電極を形成する。 (2) ワイヤボンディング装置を使用してワイヤの先
端にボールを形成し、このボールを半導体基板の電極層
の上に押し当て、しかる後、ボールを残してワイヤを切
断し、ボールに基づいてバンプ電極を得る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記(1)
の蒸着またはメッキにてバンプ電極を形成する方法は、
蒸着装置またはメッキ装置等の付帯設備が必要になり、
少量多品種のフリップチップの生産時には必然的にコス
ト高になった。また、上記(2)のワイヤボンディング
装置を使用してバンプ電極を形成する方法は、今迄多用
されていた既存のワイヤボンディング装置を使用してバ
ンプ電極を形成することができるので、付帯設備に要す
る費用を低減することができるという特長を有する反
面、1チップ当りのバンプ電極の数が少ない場合には、
典型的なワイヤボンディング方法で半導体素子を回路基
板に実装する方法に比べて実装まで含めた生産コストの
低減を図ることが困難又は不可能であるという問題点、
及びワイヤの太さによってバンプ電極の径が決定される
ので任意の径のバンプ電極を正確に得ることが困難であ
るという問題点を有する。
の蒸着またはメッキにてバンプ電極を形成する方法は、
蒸着装置またはメッキ装置等の付帯設備が必要になり、
少量多品種のフリップチップの生産時には必然的にコス
ト高になった。また、上記(2)のワイヤボンディング
装置を使用してバンプ電極を形成する方法は、今迄多用
されていた既存のワイヤボンディング装置を使用してバ
ンプ電極を形成することができるので、付帯設備に要す
る費用を低減することができるという特長を有する反
面、1チップ当りのバンプ電極の数が少ない場合には、
典型的なワイヤボンディング方法で半導体素子を回路基
板に実装する方法に比べて実装まで含めた生産コストの
低減を図ることが困難又は不可能であるという問題点、
及びワイヤの太さによってバンプ電極の径が決定される
ので任意の径のバンプ電極を正確に得ることが困難であ
るという問題点を有する。
【0004】そこで、本発明の目的は突起電極を高精度
且つ容易に得ることができる方法を提供することにあ
る。
且つ容易に得ることができる方法を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、基体の表面に導体層を形成する工程と、導
体粉末(金属単体の粉末又は合金粉末又は金属を主成分
とする粉末)と有機バインダーとを含む導体ペーストを
前記導体層の上に付着させて導体ペースト膜を形成する
工程と、前記導体ペ−スト膜又はこの前記導体ペースト
膜を乾燥させたものの選択された領域にレーザ光を投射
して前記有機バインダ−を燃焼飛散させ且つ前記導体粉
末を溶融凝集させる工程と、前記導体ペースト膜又はこ
の導体ペースト膜を乾燥させたものにおけるレーザ光が
投射されなかった領域を除去して前記導体層の上に前記
溶融凝集に基づく突起電極を生じさせる工程とから成る
突起電極形成方法に係わるものである。なお、請求項2
に示すように、基体を回路基板とすることができる。ま
た、請求項3に示すように基体を半導体基板とすること
ができる。
の本発明は、基体の表面に導体層を形成する工程と、導
体粉末(金属単体の粉末又は合金粉末又は金属を主成分
とする粉末)と有機バインダーとを含む導体ペーストを
前記導体層の上に付着させて導体ペースト膜を形成する
工程と、前記導体ペ−スト膜又はこの前記導体ペースト
膜を乾燥させたものの選択された領域にレーザ光を投射
して前記有機バインダ−を燃焼飛散させ且つ前記導体粉
末を溶融凝集させる工程と、前記導体ペースト膜又はこ
の導体ペースト膜を乾燥させたものにおけるレーザ光が
投射されなかった領域を除去して前記導体層の上に前記
溶融凝集に基づく突起電極を生じさせる工程とから成る
突起電極形成方法に係わるものである。なお、請求項2
に示すように、基体を回路基板とすることができる。ま
た、請求項3に示すように基体を半導体基板とすること
ができる。
【0006】
【発明の作用及び効果】各請求項の発明によればレーザ
光の選択的投射によって突起電極を形成するので、微細
な突起電極を高精度且つ容易に作ることができる。ま
た、レーザ光の投射面積の変更によって突起電極の大き
さを容易に変えることができる。請求項2の発明によれ
ば、回路基板側に突起電極を形成するので、突起電極を
持たない一般的な電子回路素子をフェイスダウンボンデ
ィングすることが可能になり、電子回路装置のコストの
低減を図ることができる。請求項3の発明によればフリ
ップチップを容易に得ることができる。
光の選択的投射によって突起電極を形成するので、微細
な突起電極を高精度且つ容易に作ることができる。ま
た、レーザ光の投射面積の変更によって突起電極の大き
さを容易に変えることができる。請求項2の発明によれ
ば、回路基板側に突起電極を形成するので、突起電極を
持たない一般的な電子回路素子をフェイスダウンボンデ
ィングすることが可能になり、電子回路装置のコストの
低減を図ることができる。請求項3の発明によればフリ
ップチップを容易に得ることができる。
【0007】
【第1の実施例】図1〜図4を参照して第1の実施例の
混成集積回路構成の電子回路装置の製造方法を説明す
る。フェイスダウンボンディングによって混成集積回路
装置を製作するために、まず、図1に示すようにセラミ
ックから成る回路基板1の上に接続導体層2を設けたも
のを用意する。この接続導体層2は、厚膜導体ペースト
を印刷して焼成すること、又は金属を蒸着又はメッキす
ること等によって形成する。次に、突起電極(バンプ電
極)の形成予定領域を含むように接続導体層2の上に導
電ペ−ストとして金属ペ−ストを塗布して金属ペースト
膜3を形成する。この金属ペーストは金(Au)、又は
銀(Ag)、又は白金(Pt)、又は銅(Cu)等の金
属単体粉末、又はAu−Sn合金粉末やPb−Sn合金
粉末のような合金粉末、又はAu−Si、Au−Geの
ような金属を主成分とする金属−半導体混合物粉末と有
機バインダと溶剤とから成る。なお、金属ペースト膜3
は、印刷又は転写法によって形成する。
混成集積回路構成の電子回路装置の製造方法を説明す
る。フェイスダウンボンディングによって混成集積回路
装置を製作するために、まず、図1に示すようにセラミ
ックから成る回路基板1の上に接続導体層2を設けたも
のを用意する。この接続導体層2は、厚膜導体ペースト
を印刷して焼成すること、又は金属を蒸着又はメッキす
ること等によって形成する。次に、突起電極(バンプ電
極)の形成予定領域を含むように接続導体層2の上に導
電ペ−ストとして金属ペ−ストを塗布して金属ペースト
膜3を形成する。この金属ペーストは金(Au)、又は
銀(Ag)、又は白金(Pt)、又は銅(Cu)等の金
属単体粉末、又はAu−Sn合金粉末やPb−Sn合金
粉末のような合金粉末、又はAu−Si、Au−Geの
ような金属を主成分とする金属−半導体混合物粉末と有
機バインダと溶剤とから成る。なお、金属ペースト膜3
は、印刷又は転写法によって形成する。
【0008】次に、金属粉末の溶融凝集が起こる温度よ
りも低い温度に金属ペースト膜3を加熱することによっ
てこれを乾燥させ、溶剤を飛散即ち蒸発させる。
りも低い温度に金属ペースト膜3を加熱することによっ
てこれを乾燥させ、溶剤を飛散即ち蒸発させる。
【0009】次に、図2に示すようにレーザ装置4から
レーザ光5を放射させ、このレーザ光5を金属ペースト
膜3の突起形成予定領域6に投射する。このレーザ光5
の強さは、この投射によって金属ペースト膜3のバイン
ダを燃焼飛散させ且つ金属粉末の溶融凝集を生じさせ且
つ接続導体層2に金属ペースト膜3の金属を溶融結合さ
せることができるレベルに設定する。
レーザ光5を放射させ、このレーザ光5を金属ペースト
膜3の突起形成予定領域6に投射する。このレーザ光5
の強さは、この投射によって金属ペースト膜3のバイン
ダを燃焼飛散させ且つ金属粉末の溶融凝集を生じさせ且
つ接続導体層2に金属ペースト膜3の金属を溶融結合さ
せることができるレベルに設定する。
【0010】次に、金属ペースト膜3のレーザ光が投射
されなかった領域を溶剤を使用した超音波洗浄によって
除去し、図3に示す突起電極7のみを接続導体層2の上
に残存させる。この突起電極7は全体として卵形であっ
て、レーザ光5の投射による溶融凝集で形成されたもの
であり、下の接続導体層2に電気的及び機械的に結合さ
れている。なお、突起電極7の径は溶融凝集に基づいて
レーザ光5の投射領域の径よりも幾らか小さくなる。
されなかった領域を溶剤を使用した超音波洗浄によって
除去し、図3に示す突起電極7のみを接続導体層2の上
に残存させる。この突起電極7は全体として卵形であっ
て、レーザ光5の投射による溶融凝集で形成されたもの
であり、下の接続導体層2に電気的及び機械的に結合さ
れている。なお、突起電極7の径は溶融凝集に基づいて
レーザ光5の投射領域の径よりも幾らか小さくなる。
【0011】次に、図4に示すようにトランジスタ、ダ
イオード、IC等の半導体チップ8をフェイスダウン方
法で回路基板1の上に配置する。半導体チップ8はバン
プ電極を有するフリップチップではなく、主としてワイ
ヤボンディング実装のために作られた一般にベアチップ
と呼ばれているものであり、半導体基板9の一方の主面
にボンディングパッド即ち金属端子10を設けたもので
ある。半導体チップ8はこの端子10を回路基板1側の
突起電極7に当接させるように位置決めされる。しかる
後、熱圧着又は超音波ボンディング等によって半導体チ
ップ8の端子10を突起電極7に接合させる。
イオード、IC等の半導体チップ8をフェイスダウン方
法で回路基板1の上に配置する。半導体チップ8はバン
プ電極を有するフリップチップではなく、主としてワイ
ヤボンディング実装のために作られた一般にベアチップ
と呼ばれているものであり、半導体基板9の一方の主面
にボンディングパッド即ち金属端子10を設けたもので
ある。半導体チップ8はこの端子10を回路基板1側の
突起電極7に当接させるように位置決めされる。しかる
後、熱圧着又は超音波ボンディング等によって半導体チ
ップ8の端子10を突起電極7に接合させる。
【0012】この実施例は次の利点を有する。 (1) 金属ペースト膜3にレーザ光5を投射してバイ
ンダを飛散させ且つ金属粉末の溶融凝集を生じさせて突
起電極7を形成するので、所望の大きさの突起電極を正
確且つ容易に得ることができる。 (2) 回路基板1側に突起電極7を設けるので、突起
電極を有さない安価な半導体チップ8をフェイスダウン
ボンディングすることが可能になり、電子回路装置のコ
ストの低減が達成される。
ンダを飛散させ且つ金属粉末の溶融凝集を生じさせて突
起電極7を形成するので、所望の大きさの突起電極を正
確且つ容易に得ることができる。 (2) 回路基板1側に突起電極7を設けるので、突起
電極を有さない安価な半導体チップ8をフェイスダウン
ボンディングすることが可能になり、電子回路装置のコ
ストの低減が達成される。
【0013】
【第2の実施例】次に、図5〜図9に示す第2の実施例
の電子回路装置の製造方法を説明する。第2の実施例で
は突起電極を有する半導体素子即ちフリップチップを作
り、これを回路基板に実装することによって電子回路装
置を形成している。トランジスタ、ダイオード、IC等
のフリップチップを作るために、所定の半導体領域が形
成された半導体基体又は半導体基板としての半導体ウエ
ハ11の一方の主面に図5及び図6に示すように金属導
体層12を設け、更にこの導体層12の上に金属ペース
トを印刷又は転写して金属ペースト膜13を設ける。な
お、金属ペースト膜13は図1の金属ペースト膜3と同
一のものである。
の電子回路装置の製造方法を説明する。第2の実施例で
は突起電極を有する半導体素子即ちフリップチップを作
り、これを回路基板に実装することによって電子回路装
置を形成している。トランジスタ、ダイオード、IC等
のフリップチップを作るために、所定の半導体領域が形
成された半導体基体又は半導体基板としての半導体ウエ
ハ11の一方の主面に図5及び図6に示すように金属導
体層12を設け、更にこの導体層12の上に金属ペース
トを印刷又は転写して金属ペースト膜13を設ける。な
お、金属ペースト膜13は図1の金属ペースト膜3と同
一のものである。
【0014】次に、金属ペースト膜13の溶剤を第1の
実施例と同様に乾燥によって蒸発させた後に、図7に示
すようにレーザ光14を金属ペースト膜13の突起形成
予定領域15に選択的に投射する。このレーザ光14の
強さは第1の実施例と同様に設定する。
実施例と同様に乾燥によって蒸発させた後に、図7に示
すようにレーザ光14を金属ペースト膜13の突起形成
予定領域15に選択的に投射する。このレーザ光14の
強さは第1の実施例と同様に設定する。
【0015】次に、金属ペースト膜13のレーザ光14
の非投射領域を溶剤を使用した超音波洗浄によって除去
し、図8に示す突起電極16を導体層12の上に残存さ
せる。突起電極16は金属粉末の溶融凝集によって生じ
たものであり、導体層12に対して溶融結合されてい
る。
の非投射領域を溶剤を使用した超音波洗浄によって除去
し、図8に示す突起電極16を導体層12の上に残存さ
せる。突起電極16は金属粉末の溶融凝集によって生じ
たものであり、導体層12に対して溶融結合されてい
る。
【0016】次に、図5〜図8で破線で示す分割線に沿
って半導体ウエハ11を切断し、図9に示す半導体基板
11aと導体層12と突起電極16とから成るフリップ
チップ17を得、これを回路基板18の接続導体層19
にフェイスダウンボンディングする。フェイスダウンボ
ンディングは、熱圧着、超音波ボンディング、異方性導
電接着材による方法等によって行う。
って半導体ウエハ11を切断し、図9に示す半導体基板
11aと導体層12と突起電極16とから成るフリップ
チップ17を得、これを回路基板18の接続導体層19
にフェイスダウンボンディングする。フェイスダウンボ
ンディングは、熱圧着、超音波ボンディング、異方性導
電接着材による方法等によって行う。
【0017】本実施例によれば第1の実施例と同様に突
起電極16を正確且つ容易に形成することができる。
起電極16を正確且つ容易に形成することができる。
【0018】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 溶剤を蒸発させる乾燥工程を省いてレーザ光5
又は14を金属ペースト膜3に投射し、レーザ光によっ
て溶剤を蒸発させることができる。 (2) 突起電極7を作るための金属ペースト即ち導体
ペ−ストにガラス等の無機バインダを混ぜることかでき
る。
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 溶剤を蒸発させる乾燥工程を省いてレーザ光5
又は14を金属ペースト膜3に投射し、レーザ光によっ
て溶剤を蒸発させることができる。 (2) 突起電極7を作るための金属ペースト即ち導体
ペ−ストにガラス等の無機バインダを混ぜることかでき
る。
【図1】第1の実施例において回路基板上に金属ペース
ト膜を設けたものを示す正面図である。
ト膜を設けたものを示す正面図である。
【図2】金属ペースト膜にレーザ光を投射する状態を示
す正面図である。
す正面図である。
【図3】突起電極を有する回路基板を示す正面図であ
る。
る。
【図4】回路基板に半導体チップを実装した電子回路装
置を示す正面図である。
置を示す正面図である。
【図5】第2の実施例の金属ペースト膜を有する半導体
ウエハを示す正面図である。
ウエハを示す正面図である。
【図6】図5の半導体ウエハの正面図である。
【図7】金属ペースト膜にレーザ光を投射した状態を示
す正面図である。
す正面図である。
【図8】突起電極を有する半導体ウエハを示す正面図で
ある。
ある。
【図9】フリップチップを回路基板に実装した電子回路
装置を示す正面図である。
装置を示す正面図である。
1 回路基板 2 導体層 3 金属ペースト 5 レーザ光 7 突起電極
Claims (3)
- 【請求項1】 基体の表面に導体層を形成する工程と、 導体粉末と有機バインダーとを含む導体ペーストを前記
導体層の上に付着させて導体ペースト膜を形成する工程
と、 前記導体ペースト膜又はこの導体ぺ−スト膜を乾燥させ
たものの選択された領域にレーザ光を投射して前記有機
バインダ−を燃焼飛散させ且つ前記導体粉末を溶融凝集
させる工程と、 前記導体ペースト膜又はこの導体ペースト膜を乾燥させ
たものにおけるレーザ光が投射されなかった領域を除去
して前記導体層の上に前記溶融凝集に基づく突起電極を
生じさせる工程とから成る突起電極形成方法。 - 【請求項2】 前記基体は混成集積回路の回路基板であ
ることを特徴とする請求項1記載の突起電極形成方法。 - 【請求項3】 前記基体は半導体素子を形成するための
半導体基板であることを特徴とする請求項1記載の突起
電極形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7329546A JPH09148379A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 突起電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7329546A JPH09148379A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 突起電極形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09148379A true JPH09148379A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=18222573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7329546A Withdrawn JPH09148379A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 突起電極形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09148379A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100788191B1 (ko) * | 2007-04-25 | 2008-01-02 | 주식회사 고려반도체시스템 | 반도체 소자의 범프형성방법 |
JP2008078514A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Tokyo Institute Of Technology | 半導体集積回路装置の製造方法 |
JP2015507367A (ja) * | 2012-02-03 | 2015-03-05 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 基板ホルダ及び基板ホルダ製造方法 |
CN104485154A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-01 | 苏州晶讯科技股份有限公司 | 一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料 |
-
1995
- 1995-11-22 JP JP7329546A patent/JPH09148379A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR100788191B1 (ko) * | 2007-04-25 | 2008-01-02 | 주식회사 고려반도체시스템 | 반도체 소자의 범프형성방법 |
US10898955B2 (en) | 2012-02-03 | 2021-01-26 | Asme Netherlands B.V. | Substrate holder, lithographic apparatus, device manufacturing method, and method of manufacturing a substrate holder |
US9442395B2 (en) | 2012-02-03 | 2016-09-13 | Asml Netherlands B.V. | Substrate holder, lithographic apparatus, device manufacturing method, and method of manufacturing a substrate holder |
US9507274B2 (en) | 2012-02-03 | 2016-11-29 | Asml Netherlands B.V. | Substrate holder and method of manufacturing a substrate holder |
US9737934B2 (en) | 2012-02-03 | 2017-08-22 | Asml Netherlands B.V. | Substrate holder and method of manufacturing a substrate holder |
US10245641B2 (en) | 2012-02-03 | 2019-04-02 | Asml Netherlands B.V. | Substrate holder, lithographic apparatus, device manufacturing method, and method of manufacturing a substrate holder |
US10875096B2 (en) | 2012-02-03 | 2020-12-29 | Asml Netherlands B.V. | Substrate holder and method of manufacturing a substrate holder |
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