JPH11219967A - 半導体素子の電極構造および電極形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 突起電極の高さが均一となる半導体素子の電
極構造および電極形成方法を得る。 【解決手段】 半導体素子１と、この半導体素子１上に
形成され半導体素子の内部回路と電気的に接続された第
１の電極２と、半導体素子１上の第１の電極２に隣接し
た位置に形成され半導体素子１の内部回路と電気的に独
立した第２の電極４と、第１の電極２と第２の電極４上
にまたがって形成された突起電極９ａとを備えたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体素子のベ
アチップ実装に用いる接合用電極等の電極構造と電極形
成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２６および図２７を用いて、従来の無
電解めっき法による突起電極形成方法の一例について説
明する。図２６は半導体素子のＡｌ電極を示しており、
１３１は半導体素子、１３２，１３３はＡｌ電極、１３
４は保護膜、１３５は自然酸化膜である。また、図２７
は従来の無電解めっき法による電極形成方法のめっき工
程を示すものであり、１３６はＺｎ粒子膜、１３７はＮ
ｉ膜、１３８はＡｕ膜である。

【０００３】まず、図２７（ａ）はウェットエッチング
工程を示している。リン酸や水酸化ナトリウムの水溶液
中に浸漬することによって、Ａｌ電極１３２，１３３の
表面に形成された自然酸化膜１３５の除去を行う。図２
７（ｂ）はＺｎ粒子膜形成工程を示している。図２７
（ａ）の工程によって除去した自然酸化膜１３５のＡｌ
電極１３２，１３３上への再形成を防止するために、室
温に保持したＺｎを含有するアルカリ性（ｐＨ１３〜１
４）の溶液中に３０秒浸漬することにより、Ａｌと溶液
中のＺｎイオンの置換反応を利用してＡｌ電極１３２，
１３３の表面に膜厚３００〜５００のＺｎ粒子膜１３６
を形成する。

【０００４】図２７（ｃ）は無電解Ｎｉめっき工程を示
している。Ｎｉ粒子膜形成工程により形成したＺｎ粒子
膜１３６が無電解Ｎｉめっき液中で触媒として作用し、
無電解Ｎｉめっき液の自己還元反応によりＺｎ粒子膜１
３６上にＮｉが自己析出し、Ｎｉ膜１３７が形成され
る。図２７（ｄ）の無電解Ａｕめっき工程では、Ｎｉ膜
１３７単独ではＮｉの酸化膜のために接続性が悪いた
め、接続性を高める目的でＡｕ膜１３８をＮｉと無電解
Ａｕめっき液中のＡｕイオンとの置換反応によって形成
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、半導
体素子１３１の電極上に無電解めっき法によってＮｉと
少なくとも１種類以上の金属膜を積層することにより突
起電極を形成する方法において、ＮｉやＡｕを無電解め
っきで積層する際に、半導体素子に形成された素子に接
続した電源用電極、グランド用電極、入出力用電極や信
号用電極や回路から電気的に独立した電極間で析出量に
差が生じ、電源用電極やグランド用電極１３２に形成し
た突起電極の高さが低くなる傾向がある。このため、フ
リップチップ方式による接合時に突起電極の高さバラツ
キによって均一な接合が難しいことから、突起電極の高
さバラツキを軽減する目的で、無電解めっきにより形成
した突起電極上に溶融した半田やインジウム等の低温低
荷重で変形し易い金属を付着させて、接合時に半田やイ
ンジウムの変形によって無電解めっきにより形成した突
起電極の高さバラツキを軽減してきた。また、電極の微
細化にともない半田やインジウム等の変形し易い金属を
突起電極形成の下地金属としても用いられてきた。

【０００６】しかしながら上記のような方法では、無電
解めっき法により形成した突起電極上に形成する半田や
インジウム等の変形し易い金属において、無電解めっき
法により形成した突起電極の高さが高い突起電極に付着
する金属量が多くなる傾向があるために、さらに突起電
極の高さバラツキが大きくなってしまい、半導体素子１
３１の突起電極を用いた接合の際に、全ての突起電極を
均一に接合することが困難であるという問題点を有して
いた。

【０００７】したがって、この発明の目的は、突起電極
の高さが均一となる半導体素子の電極構造および電極形
成方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の半導体素
子の電極構造は、半導体素子と、この半導体素子上に形
成され半導体素子の内部回路と電気的に接続された第１
の電極と、半導体素子上の第１の電極に隣接した位置に
形成され半導体素子の内部回路と電気的に独立した第２
の電極と、第１の電極と第２の電極上にまたがって形成
された突起電極とを備えたものである。

【０００９】請求項２記載の半導体素子の電極構造は、
請求項１において、第１の電極の隣接した位置に、第２
の電極を少なくとも２個以上配置したことを特徴とする
ものである。請求項３記載の半導体素子の電極構造は、
請求項１において、第２の電極が第１の電極を取り囲む
形状であることを特徴とするものである。

【００１０】請求項４記載の半導体素子の電極構造は、
請求項１において、第１の電極が第２の電極を取り囲む
形状であることを特徴とするものである。請求項５記載
の半導体素子の電極構造は、請求項１において、第１の
電極ならびに第２の電極の形状が櫛形であり、第１の電
極の隣接した相対する位置に第２の電極を配置したこと
を特徴とするものである。

【００１１】請求項６記載の半導体素子の電極構造は、
半導体素子と、この半導体素子上に形成され半導体素子
の内部回路と電気的に接続された第１の配線と、半導体
素子上の第１の配線に隣接した位置に形成され半導体素
子の内部回路と電気的に独立した第２の電極と、第１の
配線と第２の電極上にまたがって形成された突起電極と
を備えたものである。

【００１２】請求項７記載の半導体素子の電極構造は、
半導体素子と、この半導体素子上に形成され半導体素子
の内部回路と電気的に接続された第１の配線と、半導体
素子上に形成され半導体素子の内部回路と電気的に独立
した第２の電極と、第２の電極より第１の配線に隣接し
た位置にまで延びた第２の配線と、第１の配線と第２の
配線上にまたがって形成された突起電極とを備えたもの
である。

【００１３】請求項８記載の半導体素子の電極構造は、
請求項６または請求項７において、第２の電極が第１の
配線を取り囲む形状であることを特徴とするものであ
る。請求項９記載の半導体素子の電極構造は、請求項６
または請求項７において、第１の配線ならびに第２の電
極の形状が櫛形であり、第１の配線の隣接した相対する
位置に第２の電極を配置したことを特徴とするものであ
る。

【００１４】請求項１０記載の半導体素子の電極構造
は、半導体素子と、この半導体素子上に形成され半導体
素子の内部回路と電気的に接続された第１の電極と、半
導体素子上に形成され半導体素子の内部回路と電気的に
独立した第２の電極と、第１の電極より延びた第３の配
線と、第２の電極より第３の配線に隣接した位置にまで
延びた第２の配線と、第３の配線と第２の配線上にまた
がって形成された突起電極とを備えたものである。

【００１５】請求項１１記載の半導体素子の電極構造
は、半導体素子と、この半導体素子上に形成され半導体
素子の内部回路と電気的に接続された第１の電極と、半
導体素子上に形成され半導体素子の内部回路と電気的に
独立した第２の電極と、第１の電極より延びた第３の配
線に形成した第３の電極と、第２の電極より第３の電極
に隣接した位置にまで延びた第２の配線に形成した第４
の電極と、第３の電極と第４の電極上にまたがって形成
された突起電極とを備えたものである。

【００１６】請求項１２記載の半導体素子の電極構造
は、請求項１１において、第４の電極が第３の電極を取
り囲む形状であることを特徴とするものである。請求項
１３記載の半導体素子の電極構造は、請求項１１におい
て、第３の電極が第４の電極を取り囲む形状であること
を特徴とするものである。請求項１４記載の半導体素子
の電極構造は、請求項１１において、第３の電極ならび
に第４の電極の形状が櫛形であり、第３の電極の隣接し
た相対する位置に第４の電極を配置したことを特徴とす
るものである。

【００１７】請求項１５記載の半導体素子の電極形成方
法は、半導体素子上に半導体素子の内部回路と電気的に
接続された一の電極または配線を形成する工程と、半導
体素子上の一の電極または配線に隣接した位置に半導体
素子の内部回路と電気的に独立した他の電極または配線
を形成する工程と、一の電極または配線と他の電極また
は配線の表面の自然酸化膜を除去する工程と、無電解め
っきにより一の電極または配線と他の電極または配線を
またがる形状で金属膜を析出させる工程とを含むもので
ある。

【００１８】請求項１６記載の半導体素子の電極形成方
法は、請求項１５において、無電解めっきにおいて析出
する金属膜が必要とする金属膜厚に近い膜厚になった時
点で一の電極または配線と他の電極または配線をまたが
る形状になるように、一の電極または配線と他の電極ま
たは配線の間隔を設定したことを特徴とするものであ
る。

【００１９】請求項１７記載の半導体素子の電極形成方
法は、半導体素子上に半導体素子の内部回路と電気的に
接続された一の電極または配線を形成する工程と、半導
体素子上の一の電極または配線に隣接した位置に半導体
素子の内部回路と電気的に独立した他の電極または配線
を形成する工程と、一の電極または配線と他の電極また
は配線の表面の自然酸化膜を除去する工程と、無電解め
っきにより一の電極または配線と他の電極または配線上
に金属膜を析出させる工程と、半導体素子を溶融金属に
浸漬させる工程と、一の電極または配線と他の電極また
は配線上に析出した金属膜にまたがる形状で金属膜上に
溶融金属を付着させる工程とを含むものである。

【００２０】請求項１ないし請求項１７記載の半導体素
子の電極構造および電極形成方法によると、無電解めっ
き工程や無電解めっき工程の後の溶融金属への浸漬工程
により、無電解めっき法によって突起電極を形成する際
に突起電極高さが低くなる一の電極と、一の電極に隣接
した位置で素子に接続されていない独立した他の電極に
それぞれ形成した突起電極どうしを接触させ、一つの突
起電極にすることにより、突起電極の高さばらつきを小
さくできる。

【００２１】請求項１８記載の半導体素子の電極形成方
法は、半導体素子上に一の電極を形成する工程と、半導
体素子上に他の電極を形成する工程と、一の電極を第１
の樹脂膜により被服する工程と、他の電極上に形成され
た自然酸化膜を除去する工程と、他の電極上へ無電解め
っきにより金属膜を析出させる工程と、第１の樹脂膜を
除去する工程と、一の電極上に形成された自然酸化膜を
除去する工程と、一の電極上へ無電解めっきにより金属
膜を析出させる工程とを含むものである。

【００２２】請求項１９記載の半導体素子の電極形成方
法は、半導体素子上に一の電極を形成する工程と、半導
体素子上に他の電極を形成する工程と、一の電極を第１
の樹脂膜により被服する工程と、他の電極上に形成され
た自然酸化膜を除去する工程と、他の電極上へ無電解め
っきにより金属膜を析出させる工程と、第１の樹脂膜を
除去する工程と、他の電極を第２の樹脂膜により被服す
る工程と、一の電極上に形成された自然酸化膜を除去す
る工程と、一の電極上へ無電解めっきにより金属膜を析
出させる工程と、第２の樹脂膜を除去する工程とを含む
ものである。

【００２３】請求項１８および請求項１９記載の半導体
素子の電極形成方法によると、無電解めっき工程や無電
解めっき工程の後の溶融金属への浸漬工程により、無電
解めっき法によって突起電極を形成する際に突起電極高
さが低くなる一の電極と他の電極を別々にして突起電極
を形成することにより、突起電極の高さばらつきを小さ
くできる。

【００２４】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態 この発明の第１の実施の形態における半導体素子の電極
構造および電極形成方法について、図１ないし図３を参
照しながら説明する。図１は半導体素子の電極配置図、
図２は半導体素子に形成した突起電極の断面図、図３は
半導体素子のＡｌ電極に対する突起電極形成の工程断面
図を示したものである。なお、図１ないし図３におい
て、１は半導体素子、２はグランド端子用Ａｌ電極、３
は入出力端子用Ａｌ電極、４は回路から電気的に独立し
た第２のＡｌ電極、５は保護膜、６はＺｎ粒子膜、７は
Ｎｉ膜、８はＡｕ膜、９ａ，９ｂは突起電極である。

【００２５】まず、図１ならびに図２に示した半導体素
子１に形成した突起電極について説明する。半導体素子
１上のグランド端子用Ａｌ電極２と入出力端子用Ａｌ電
極３と回路から電気的に独立した第２のＡｌ電極４上に
無電解めっき法によりＮｉ膜７を形成し、さらにその上
にＡｕ膜８を無電解めっきで形成した構造となってい
る。無電解めっきにより突起電極を形成する際に、グラ
ンド端子用Ａｌ電極２上に無電解めっきにより形成した
Ｎｉ膜７の高さが、入出力端子用Ａｌ電極３ならびに回
路から電気的に独立した第２のＡｌ電極４上に形成した
Ｎｉ膜７の高さと比較して低くなる傾向を示すが、グラ
ンド端子用Ａｌ電極２と回路から電気的に独立した第２
のＡｌ電極４の無電解めっきのＮｉ膜７の成長の際に接
触して１つの突起電極９ａになるために、グランド端子
用Ａｌ電極２と入出力端子用Ａｌ電極３に形成した突起
電極９ａ，９ｂの高さが均一となる。

【００２６】なお、無電解めっきにおいて析出するＮｉ
膜７が必要とする膜厚に近い膜厚になった時点で、グラ
ンド端子用Ａｌ電極２と第２のＡｌ電極４をまたがる形
状になるように、グランド端子用Ａｌ電極２と第２のＡ
ｌ電極４の間隔をあらかじめ設定しておく。図１に示し
た半導体素子をベアチップ実装する場合は、上記の突起
電極を直接回路基板にフリップチップ実装で接続した
り、またＴＣＰにパッケージングする。これらの実装技
術に用いる半導体素子の外部電極には、図２に示すよう
な突起電極を必要とする。

【００２７】次に、図３を参照しながら、半導体素子へ
の突起電極形成方法を工程順に説明する。まず、図３
（ａ）は、半導体素子１上に形成されたグランド端子用
Ａｌ電極２，入出力端子用Ａｌ電極３，回路から電気的
に独立した第２のＡｌ電極４のウエットエッチング工程
を示したものである。この工程いおいて、各Ａｌ電極の
表面に形成された自然酸化膜を、リン酸や水酸化ナトリ
ウムの水溶液中に浸漬することによって除去する。除去
後は純水により洗浄を行う。

【００２８】次に、図３（ｂ）に示すように、Ａｌ電極
上にＺｎ粒子膜６を形成する。図３（ａ）の工程によっ
て自然酸化膜を除去したが、そのまま放置すると再度Ａ
ｌ電極上に自然酸化膜が形成されてしまう。このため、
グランド端子用Ａｌ電極２，入出力端子用Ａｌ電極３，
回路から電気的に独立したＡｌ電極４への自然酸化膜の
再形成を防止するために、室温に保持したＺｎを含有す
るアルカリ性（ｐＨ１３〜１４）の溶液中に３０秒浸漬
することにより、Ａｌと溶液中のＺｎイオンの置換反応
を利用してグランド端子用Ａｌ電極２，入出力端子用Ａ
ｌ電極３，回路から電気的に独立したＡｌ電極４の表面
に膜厚３００〜５００ÅのＺｎ粒子膜６を形成する。

【００２９】図３（ｃ），（ｄ）は無電解Ｎｉめっき工
程を示している。図３（ｂ）の工程において形成された
Ｚｎ粒子膜６が無電解Ｎｉめっき液中で溶解すること
で、Ｚｎと無電解Ｎｉめっき液中のＮｉイオンの置換反
応によりＮｉが析出した後に、無電解Ｎｉめっき液の自
己還元反応によりＮｉ上にＮｉが自己析出し、Ｎｉ膜７
が形成される。

【００３０】図３（ｃ）は、無電解ＮｉめっきのＮｉ膜
７の成長初期であり、グランド端子用Ａｌ電極２が入出
力端子用Ａｌ電極３と回路から電気的に独立した第２の
Ａｌ電極４と比較して無電解Ｎｉめっき膜の膜厚が低く
なる傾向を示している。図３（ｄ）は、無電解Ｎｉめっ
きの成長が進行しグランド端子用Ａｌ電極２と回路から
電気的に独立した第２のＡｌ電極４上に成長したＮｉ膜
７が接触したものである。この時点で、グランド端子用
Ａｌ電極２と回路から電気的に独立したＡｌ電極４上に
成長したＮｉ膜７が接触することで、グランド端子用Ａ
ｌ電極２と入出力端子用Ａｌ電極３に無電解Ｎｉめっき
法により形成した突起電極９ａ，９ｂの高さが均一にな
る。Ｎｉ膜７の形成後は純水により洗浄を行う。

【００３１】次に図３（ｅ）に示すように、形成された
Ｎｉ膜７上に無電解めっき法によりＡｕ膜８を形成す
る。これは、Ｎｉ膜７単独ではＮｉの酸化膜の存在によ
り電気的な接続性が悪いことを改善するために行われる
工程であり、電気的な接続性を高める目的でＡｕ膜８を
Ｎｉと無電解Ａｕめっき液中のＡｕイオンとの置換反応
によって形成する。具体的には、９０℃に保持した無電
解Ａｕめっき浴中に２０分間浸漬するこよにより、Ｎｉ
膜７上に０.２μｍのＡｕ膜８を形成する。Ａｕ膜８を
形成後は純水により洗浄を行う。

【００３２】このように構成された半導体素子の電極構
造および電極形成方法によると、グランド端子用Ａｌ電
極２や電源端子用Ａｌ電極等の他のＡｌ電極と比較して
無電解めっき法で形成された突起電極高さが低くなる傾
向にあるＡｌ電極においても、回路から電気的に独立し
た第２のＡｌ電極４上に形成した突起電極と接触するこ
とで、半導体素子１に形成した突起電極９ａ，９ｂの高
さを均一にすることができる。

【００３３】なお、回路から電気的に独立した第２のＡ
ｌ電極４に隣接した位置に配置し、無電解めっき法で形
成した突起電極の高さが他の突起電極より低くなる傾向
にあるＡｌ電極のサイズを、他のＡｌ電極より小さくし
てもよい。 第２の実施の形態 この発明の第２の実施の形態における半導体素子の電極
構造および電極形成方法について、図４および図５を参
照しながら説明する。

【００３４】図４は半導体素子の突起電極の断面図、図
５は半導体素子のＡｌ電極に対する突起電極形成の工程
断面図を示したものである。なお、図１ないし図３に示
した第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付してそ
の説明を省略する。図４および図５において、１１は半
田、１２は半田槽、１３は溶融半田、１４ａ，１４ｂは
突起電極である。

【００３５】まず、図４に示した半導体素子について説
明する。半導体素子１上のグランド端子用Ａｌ電極２と
入出力端子用Ａｌ電極３と回路から電気的に独立した第
２のＡｌ電極４上に無電解めっき法により形成したＮｉ
膜７上に、半田１１が付着した構造となっている。ま
た、無電解めっきにより突起電極を形成する際に、グラ
ンド端子用Ａｌ電極２は入出力端子用Ａｌ電極３と回路
から電気的に独立した第２のＡｌ電極４と比較して無電
解めっきにより形成したＮｉ膜７の高さが低くなる傾向
を示す。この時点においては、無電解めっき法により形
成した突起電極は接触していない。さらに、半導体素子
１を溶融した半田に浸漬し無電解めっき法により形成し
た突起電極に付着させる際に、グランド端子用Ａｌ電極
２と回路から電気的に独立した第２のＡｌ電極４の間隔
が短いために、無電解めっきにより形成した突起電極上
に付着した半田１１が接触してしまい、一つの突起電極
１４ａとなる構造になっている。

【００３６】次に、図５を参照しながら、半導体素子へ
の突起電極形成方法を工程順に説明する。まず、図５
（ａ）は半導体素子１上に形成されたグランド端子用Ａ
ｌ電極２，入出力端子用Ａｌ電極３，回路から電気的に
独立した第２のＡｌ電極４のウエットエッチング工程を
示したものである。この工程いおいて、Ａｌ電極の表面
に形成された自然酸化膜を、リン酸や水酸化ナトリウム
の水溶液中に浸漬することによって除去する。除去後は
純水により洗浄を行う。

【００３７】次に、図５（ｂ）に示すように、グランド
端子用Ａｌ電極２，入出力端子用Ａｌ電極３，回路から
電気的に独立した第２のＡｌ電極４上にＺｎ粒子膜６を
形成する。図５（ａ）の工程によって自然酸化膜を除去
したが、そのまま放置すると再度グランド端子用Ａｌ電
極２，入出力端子用Ａｌ電極３，回路から電気的に独立
したＡｌ電極４上に自然酸化膜が形成されてしまうた
め、このグランド端子用Ａｌ電極２，入出力端子用Ａｌ
電極３，回路から電気的に独立した第２のＡｌ電極４上
への自然酸化膜の再形成を防止するために、室温に保持
したＺｎを含有するアルカリ性（ｐＨ１３〜１４）の溶
液中に３０秒浸漬することにより、Ａｌと溶液中のＺｎ
イオンの置換反応を利用してグランド端子用Ａｌ電極
２，入出力端子用Ａｌ電極３，回路から電気的に独立し
た第２のＡｌ電極４の表面に膜厚３００〜５００ÅのＺ
ｎ粒子膜６を形成する。

【００３８】図５（ｃ）は、無電解Ｎｉめっき工程を示
している。図５（ｂ）の工程において形成されたＺｎ粒
子膜６が無電解Ｎｉめっき液中で溶解することで、Ｚｎ
と無電解Ｎｉめっき液中のＮｉイオンの置換反応により
Ｎｉが析出した後に、無電解Ｎｉめっき液の自己還元反
応によりＮｉ上にＮｉが自己析出し、Ｎｉ膜７が形成さ
れる。

【００３９】無電解Ｎｉめっき膜の形成においては、グ
ランド端子用Ａｌ電極２が入出力端子用Ａｌ電極３と回
路から電気的に独立した第２のＡｌ電極４と比較して無
電解Ｎｉめっき膜の膜厚が低くなる傾向を示している。
Ｎｉ膜７の形成後は純水により洗浄を行う。ただし、無
電解めっき後は、まだグランド端子用Ａｌ電極２と回路
から電気的に独立した第２のＡｌ電極４とは、電気的に
は接触していない。

【００４０】次に、図５（ｄ）に示すように、形成され
たＮｉ膜７上に無電解めっき法によりＡｕ膜８を形成す
る。これは、Ｎｉ膜７単独ではＮｉの酸化膜の存在によ
り電気的な接続性が悪いことを改善するために行われる
工程であり、電気的な接続性を高める目的でＡｕ膜８を
Ｎｉと無電解Ａｕめっき液中のＡｕイオンとの置換反応
によって形成する。具体的には、９０℃に保持した無電
解Ａｕめっき浴中に２０分間浸漬するこよによりＮｉ膜
７上に０．２μｍのＡｕ膜８を形成する。Ａｕ膜８を形
成後は純水により洗浄を行う。

【００４１】図５（ｅ）は、溶融した半田１３に半導体
素子１を浸漬する工程を示している。半導体素子１を半
田槽１２に浸漬することによって、無電解めっき法で形
成した突起電極上のＡｕ膜８と溶融半田１３が反応して
半田がＮｉ膜７上に付着する。図５（ｆ）は、半導体素
子１の半田槽１２への浸漬終了後の断面を示している。
半田１１の付着の際に、突起電極の高さが他の突起電極
と比較して低いグランド端子用Ａｌ電極２に形成した突
起電極と、回路から電気的に独立した第２のＡｌ電極４
に形成した突起電極上に付着する半田１１が接触して一
つの突起電極が形成される。このため、半田１１が付着
することで、形成した突起電極１４ａ，１４ｂの高さが
全ての突起電極で均一になる。

【００４２】このように構成された半導体素子の電極構
造および電極形成方法によると、グランド端子用Ａｌ電
極２や電源端子用Ａｌ電極等の他のＡｌ電極と比較して
無電解めっき法で形成された突起電極高さが低くなる傾
向にあるＡｌ電極においても、回路から電気的に独立し
た第２のＡｌ電極４上に形成した突起電極と接触するこ
とで、半導体素子１に形成した突起電極１４ａ，１４ｂ
の高さを均一にすることができる。

【００４３】なお、回路から電気的に独立した第２のＡ
ｌ電極４に隣接した位置に配置し、無電解めっき法で形
成した突起電極の高さが他の突起電極より低くなる傾向
にあるＡｌ電極のサイズを、他のＡｌ電極より小さくし
てもよい。 第３の実施の形態 この発明の第３の実施の形態における半導体素子の電極
構造および電極形成方法について、図６および図７を参
照しながら説明する。

【００４４】図６は半導体素子の電極配置図、図７は無
電解めっき法と浸漬法により形成した突起電極の断面図
を示したものである。なお、図６および図７において、
２１は半導体素子、２２は第１のＡｌ電極、２３は入出
力端子用Ａｌ電極、２４は回路から電気的に独立した第
２のＡｌ電極、２５は保護膜、２６はＮｉ膜、２７はＡ
ｕ膜、２８は半田、２９ａ，２９ｂは突起電極である。

【００４５】まず図６は、半導体素子２１上のグランド
端子用Ａｌ電極のように無電解めっき法によって突起電
極を形成した際に突起電極の高さが他の電極と比較して
低くなる第１のＡｌ電極２２の両側に、回路から電気的
に独立した第２のＡｌ電極２４を配置した構造をしてい
る。図７（ａ）は無電解めっき法による突起電極の断面
構造、図７（ｂ）は溶融金属への浸漬法による突起電極
の断面構造を示しており、突起電極を形成する際に、素
子上の第１のＡｌ電極２２と回路から電気的に独立した
第２のＡｌ電極２４上に突起電極がまたがって一つの突
起電極２９ａになっている。

【００４６】このように構成された半導体素子の電極構
造および電極形成方法によると、第１のＡｌ電極２２等
の他のＡｌ電極と比較して無電解めっき法で形成された
突起電極高さが低くなる傾向にあるＡｌ電極において
も、回路から電気的に独立した第２のＡｌ電極２４上に
形成した突起電極と接触することで、半導体素子２１に
形成した突起電極２９ａ，２９ｂの高さを均一にするこ
とができる。

【００４７】なお、第１のＡｌ電極２２のサイズを他の
Ａｌ電極のサイズより小さくしてもよい。 第４の実施の形態 この発明の第４の実施の形態における半導体素子の電極
構造および電極形成方法について、図８および図９を参
照しながら説明する。

【００４８】図８は半導体素子の電極配置図、図９は無
電解めっき法と浸漬法により形成した突起電極の断面図
を示したものである。なお、図８および図９において、
３１は半導体素子、３２は第１のＡｌ電極、３３は入出
力端子用Ａｌ電極、３４は回路から電気的に独立した第
２のＡｌ電極、３５は保護膜、３６はＮｉ膜、３７はＡ
ｕ膜、３８は半田、３９ａ，３９ｂは突起電極である。

【００４９】まず図８は、半導体素子上の無電解めっき
法によって突起電極を形成する際に、突起電極の高さが
他の突起電極と比較して低くなる傾向にあるグランド端
子用Ａｌ電極や電源端子用Ａｌ電極等の第１のＡｌ電極
３２を取り囲むように、電気的に独立した配線状の第２
のＡｌ電極３４を配置した構造をしている。図９は突起
電極の断面構造を示している。図９（ａ）は無電解めっ
き法による突起電極の断面構造、図９（ｂ）は溶融金属
への浸漬法による突起電極の断面構造を示しており、素
子上の第１のＡｌ電極３２と第１のＡｌ電極３２を取り
囲む形状の電気的に独立した第２のＡｌ電極３４上に突
起電極がまたがって一つの突起電極３９ａになってい
る。

【００５０】このように構成された半導体素子の電極構
造および電極形成方法によると、第１のＡｌ電極３２等
の他のＡｌ電極と比較して無電解めっき法で形成された
突起電極高さが低くなる傾向にあるＡｌ電極において
も、回路から電気的に独立した第２のＡｌ電極３４上に
形成した突起電極と接触することで、半導体素子３１に
形成した突起電極３９ａ，３９ｂの高さを均一にするこ
とができる。

【００５１】なお、電気的に独立した第２のＡｌ電極３
４に取り囲まれる第１のＡｌ電極３２のサイズを他のＡ
ｌ電極のサイズより小さくしてもよい。 第５の実施の形態 この発明の第５の実施の形態における半導体素子の電極
構造および電極形成方法について、図１０および図１１
を参照しながら説明する。

【００５２】図１０は半導体素子の電極配置図、図１１
は無電解めっき法と浸漬法により形成した突起電極の断
面図を示したものである。なお、図１０および図１１に
おいて、４１は半導体素子、４２は第１のＡｌ電極、４
３は入出力端子用Ａｌ電極、４４は回路から電気的に独
立した第２のＡｌ電極、４５は保護膜、４６はＮｉ膜、
４７はＡｕ膜、４８は半田、４９ａ，４９ｂは突起電極
である。

【００５３】まず図１０は半導体素子上のグランド端子
用Ａｌ電極のように無電解めっき法によって突起電極を
形成した際、突起電極の高さが他の電極と比較して低く
なる第１のＡｌ電極４２の形状が、第１のＡｌ電極４２
とは電気的に独立した第２のＡｌ電極４４を取り囲む形
状である構造をしている。図１１は突起電極の断面構造
を示している。図１１（ａ）は無電解めっき法による突
起電極の断面構造、図１１（ｂ）は溶融金属への浸漬法
による突起電極の断面構造を示しており、第１のＡｌ電
極４２と電気的に独立した第２のＡｌ電極４４上に突起
電極がまたがって一つの突起電極４９ａになっている。

【００５４】このように構成された半導体素子の電極構
造および電極形成方法によると、第１のＡｌ電極４２等
の他のＡｌ電極と比較して無電解めっき法で形成された
突起電極高さが低くなる傾向にあるＡｌ電極において
も、回路から電気的に独立した第２のＡｌ電極４４上に
形成した突起電極と接触することで、半導体素子４１に
形成した突起電極４９ａ，４９ｂの高さを均一にするこ
とができる。

【００５５】なお、電気的に独立した第２のＡｌ電極４
４を取り囲む第１のＡｌ電極４２のサイズを他のＡｌ電
極のサイズより小さくしてもよい。 第６の実施の形態 この発明の第６の実施の形態における半導体素子の電極
構造および電極形成方法について、図１２および図１３
を参照しながら説明する。

【００５６】図１２は半導体素子の電極配置図、図１３
は無電解めっき法と浸漬法により形成した突起電極の断
面図を示したものである。なお、図１２および図１３に
おいて、５１は半導体素子、５２は第１のＡｌ電極、５
３は入出力端子用Ａｌ電極、５４は回路から電気的に独
立した第２のＡｌ電極、５５は保護膜、５６はＮｉ膜、
５７はＡｕ膜、５８は半田、５９ａ，５９ｂは突起電極
である。

【００５７】図１２は半導体素子上のグランド端子用Ａ
ｌ電極のように無電解めっき法によって突起電極を形成
した際、突起電極の高さが他の電極と比較して低くなる
第１のＡｌ電極５２の形状を櫛形にして、櫛形の第１の
Ａｌ電極５２と相対した位置に電気的に独立した櫛形の
第２のＡｌ電極５４を配置した構造をしている。図１３
は突起電極の断面図を示している。図１３（ａ）は無電
解めっき法による突起電極の断面構造、図１３（ｂ）は
溶融金属への浸漬法による突起電極の断面構造を示して
おり、素子上の櫛形の第１のＡｌ電極５２と櫛形の第２
のＡｌ電極５４上に突起電極がまたがって一つの突起電
極５９ａになっている。

【００５８】このように構成された半導体素子の電極構
造および電極形成方法によると、第１のＡｌ電極５２等
の他のＡｌ電極と比較して無電解めっき法で形成された
突起電極高さが低くなる傾向にあるＡｌ電極において
も、回路から電気的に独立した第２のＡｌ電極５４上に
形成した突起電極と接触することで、半導体素子５１に
形成した突起電極５９ａ，５９ｂの高さを均一にするこ
とができる。

【００５９】なお、第１のＡｌ電極５２のサイズを他の
Ａｌ電極のサイズより小さくしてもよい。 第７の実施の形態 この発明の第７の実施の形態における半導体素子の電極
構造および電極形成方法について、図１４および図１５
を参照しながら説明する。

【００６０】図１４は半導体素子の電極配置図、図１５
は無電解めっき法と浸漬法により形成した突起電極の断
面図を示したものである。なお、図１４および図１５に
おいて、６１は半導体素子、６２は第１のＡｌ配線、６
３は回路から電気的に独立した第２のＡｌ電極、６４は
第２のＡｌ配線、６５は保護膜、６６はＮｉ膜、６７は
Ａｕ膜、６８は半田、６９は突起電極である。

【００６１】図１４において、半導体素子６１上のグラ
ンド端子用Ａｌ電極のように無電解めっき法によって突
起電極を形成した際、突起電極の高さが他の電極と比較
して低くなる第１のＡｌ配線６２の隣接した位置に、図
１４（ａ）では回路から電気的に独立した第２のＡｌ電
極６３を配置し、図１４（ｂ）では回路から電気的に独
立した第２の電極６３から延びた第２のＡｌ配線６４を
配置した構造をしている。

【００６２】図１５は突起電極の断面構造を示してい
る。図１５（ａ）は無電解めっき法による突起電極の断
面構造、図１５（ｂ）は溶融金属への浸漬法による突起
電極の断面構造を示しており、第１のＡｌ配線６２と回
路から電気的に独立した第２のＡｌ電極６３上にまたが
って一つの突起電極６９になっている。あるいは、第１
のＡｌ配線６２と第２のＡｌ電極６３より延びた第２の
Ａｌ配線６４上にまたがって一つの突起電極になってい
てもよい。

【００６３】このように構成された半導体素子の電極構
造および電極形成方法によると、第１のＡｌ配線６２等
の他のＡｌ電極と比較して無電解めっき法で形成された
突起電極高さが低くなる傾向にあるＡｌ電極において
も、回路から電気的に独立した第２のＡｌ電極６３上に
形成した突起電極と接触することで、半導体素子６１に
形成した突起電極６９の高さを均一にすることができ
る。

【００６４】なお、第２の電極６３または第２のＡｌ配
線６４が第１のＡｌ配線６２を取り囲む形状であっても
よく、あるいは第１のＡｌ配線６２ならびに第２の電極
６３または第２のＡｌ配線６４の形状が櫛形であり、第
１のＡｌ配線６２の隣接した相対する位置に第２の電極
６３または第２のＡｌ配線６４を配置したものであって
もよい。

【００６５】第８の実施の形態 この発明の第８の実施の形態における半導体素子の電極
構造および電極形成方法について、図１６および図１７
を参照しながら説明する。図１６は半導体電極配置図、
図１７は無電解めっき法と浸漬法により形成した突起電
極の断面図を示したものである。なお、図１６および図
１７において、７１は半導体素子、７２は第１のＡｌ電
極、７３は入出力端子用電極、７４は回路から電気的に
独立した第２のＡｌ電極、７５は第１のＡｌ配線、７６
は第２のＡｌ配線、７７は第３のＡｌ配線、７８は保護
膜、７９はＮｉ膜、８０はＡｕ膜、８１は半田、８２
ａ，８２ｂは突起電極である。

【００６６】図１６は半導体素子７１上のグランド端子
用Ａｌ電極のように無電解めっき法によって突起電極を
形成した際、突起電極の高さが他の電極と比較して低く
なる第１のＡｌ電極７２から延びた第３のＡｌ配線７７
の隣接した位置に、回路から電気的に独立した第２のＡ
ｌ電極７４から延びた第２のＡｌ配線７６を配置した構
造をしている。図１６（ａ）は第３のＡｌ配線７７と第
２のＡｌ配線７６が一直線上に並んで配置した構造、図
１６（ｂ）は第３のＡｌ配線７７と第２のＡｌ配線７６
が平行に並んだ構造になっている。

【００６７】図１７は突起電極の断面構造を示してい
る。図１７（ａ）は無電解めっき法による突起電極の断
面構造、図１７（ｂ）は溶融金属への浸漬法による突起
電極の断面構造を示しており、第２のＡｌ配線７６と第
３のＡｌ配線７７上に突起電極がまたがって一つの突起
電極８２ａになっている。このように構成された半導体
素子の電極構造および電極形成方法によると、第１のＡ
ｌ電極７２から伸びた第３のＡｌ配線７７等の他のＡｌ
電極と比較して無電解めっき法で形成された突起電極高
さが低くなる傾向にあるＡｌ電極においても、回路から
電気的に独立した第２のＡｌ電極７４から延びた第２の
Ａｌ配線７６上に形成した突起電極と接触することで、
半導体素子７１に形成した突起電極８２ａ，８２ｂの高
さを均一にすることができる。

【００６８】第９の実施の形態 この発明の第９の実施の形態における半導体素子の電極
構造および電極形成方法について、図１８および図１９
を参照しながら説明する。図１８は半導体電極配置図、
図１９は無電解めっき法と浸漬法により形成した突起電
極の断面図を示したものである。なお、図１８および図
１９において、９１は半導体素子、９２は第１のＡｌ電
極、９３は入出力端子用電極、９４は回路から電気的に
独立した第２のＡｌ電極、９５は第１のＡｌ配線、９６
は第２のＡｌ配線、９７は第３のＡｌ配線、９８は第４
のＡｌ電極、９９は第３のＡｌ電極、１００は保護膜、
１０１はＮｉ膜、１０２はＡｕ膜、１０３は半田、１０
４ａ，１０４ｂは突起電極である。

【００６９】図１８は半導体素子上のグランド端子用Ａ
ｌ電極のように無電解めっき法によって突起電極を形成
した際、突起電極の高さが他の電極と比較して低くなる
第１のＡｌ電極９２から延びた第３のＡｌ配線９７に形
成された第３のＡｌ電極９９の隣接した位置に、回路か
ら電気的に独立した第２のＡｌ電極９４から伸びた第２
のＡｌ配線９６に形成した第４のＡｌ電極９８を配置し
た構造をしている。図１８（ａ）は第４のＡｌ電極９８
と第３のＡｌ電極９９が一直線上に並んだ配置、図１８
（ｂ）は第４のＡｌ電極９８と第３のＡｌ電極９９が平
行に並んだ構造になっている。

【００７０】図１９は突起電極の断面構造を示してい
る。図１９（ａ）は無電解めっき法による突起電極の断
面構造、図１９（ｂ）は溶融金属への浸漬法による突起
電極の断面構造を示しており、第４のＡｌ電極９８と第
３のＡｌ電極９９上に突起電極がまたがって一つの突起
電極１０４ａになっている。このように構成された半導
体素子の電極構造および電極形成方法によると、第１の
Ａｌ電極９２から延びた第３のＡｌ配線９７に形成され
た第３のＡｌ電極９９等の他のＡｌ電極と比較して無電
解めっき法で形成された突起電極高さが低くなる傾向に
あるＡｌ電極においても、回路から電気的に独立した第
２のＡｌ電極９４から延びた第２のＡｌ配線９６に形成
した第４のＡｌ電極９８上に形成した突起電極と接触す
ることで、半導体素子９１に形成した突起電極１０４
ａ，１０４ｂの高さを均一にすることができる。

【００７１】なお、第４のＡｌ電極９８が第３のＡｌ電
極９９を取り囲む形状であったり、第３のＡｌ電極９９
が第４のＡｌ電極９８を取り囲む形状であってもよく、
あるいは第３のＡｌ電極９９ならびに第４のＡｌ電極９
８の形状が櫛形であり、第３のＡｌ電極９９の隣接した
相対する位置に第４のＡｌ電極９８を配置したものであ
ってもよい。

【００７２】また、第１ないし第９の実施の形態におい
て、無電解めっき工程においてＡｌ電極上にＮｉ膜７，
２６，３６，４６，５６，６６，７９，１０１とＡｕ膜
８，２７，３７，４７，５７，６７，８０，１０２を形
成したが、Ｃｕ膜，Ｐｄ膜，Ｐｔ膜，Ｉｎ膜，Ｓｎ膜，
Ｚｎ膜としてもよい。 第１０の実施の形態 この発明の第１０の実施の形態における半導体素子の電
極構造および電極形成方法について、図２０ないし図２
２を参照しながら説明する。

【００７３】図２０ないし図２２は、半導体素子のＡｌ
電極に対する突起電極形成の工程断面図を示したもので
ある。なお、図２０ないし図２２において、１１１は半
導体素子、１１２は一の電極となるグランド端子用Ａｌ
電極、１１３は他の電極となる入出力端子用Ａｌ電極、
１１４は一の電極となる電源端子用Ａｌ電極、１１５は
保護膜、１１６は自然酸化膜、１１７は第１の樹脂膜、
１１８はＺｎ粒子膜、１１９はＮｉ膜、１２０はＡｕ
膜、１２２ａ，１２２ｂは突起電極である。

【００７４】まず、図２０（ａ）は半導体素子１１１上
の通常無電解めっきにより突起電極を形成した際に、突
起電極の高さが他の突起電極と比較して低くなる傾向が
あるグランド端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａｌ電
極１１４に第１の樹脂膜１１７を被覆する工程である。
第１の樹脂膜１１７でＡｌ電極表面を被覆することで、
これ以降の無電解めっき反応はグランド端子用Ａｌ電極
１１２と電源端子用Ａｌ電極１１４上では進行しない。

【００７５】次に、図２０（ｂ）は入出力端子用Ａｌ電
極１１３のウェットエッチング工程を示したものであ
る。この工程において、Ａｌ電極の表面に形成された自
然酸化膜１１６をリン酸や水酸化ナトリウムの水溶液中
に浸漬することによって除去する。除去後は、純水によ
り洗浄を行う。次に、図２０（ｃ）に示すように入出力
端子用Ａｌ電極１１３上にＺｎ粒子膜１１８を形成す
る。図２０（ｂ）の工程によって自然酸化膜１１６を除
去したが、そのまま放置すると再度、入出力端子用Ａｌ
電極１１３上に自然酸化膜が形成されてしまうため、入
出力端子用Ａｌ電極１１３への自然酸化膜の再形成を防
止するために、室温に保持したＺｎを含有するアルカリ
性（ｐＨ１３〜１４）の溶液中に３０秒浸漬することに
より、Ａｌと溶液中のＺｎイオンの置換反応を利用して
入出力端子用Ａｌ電極１１３の表面に膜厚３００〜５０
０のＺｎ粒子膜１１８を形成する。

【００７６】図２１（ａ）は、無電解Ｎｉめっき工程を
示している。図２０（ｃ）の工程において形成されたＺ
ｎ粒子膜１１８が無電解Ｎｉめっき液中で溶解すること
で、Ｚｎと無電解Ｎｉめっき液中のＮｉイオンの置換反
応によりＮｉが析出した後に、無電解Ｎｉめっき液の自
己還元反応によりＮｉ上にＮｉが自己析出し、Ｎｉ膜１
１９が形成される。この時、ほぼ回路構成が同じである
入出力端子用Ａｌ電極１１３においては、高さの均一な
突起電極が形成される。Ｎｉ膜１１９の形成後は、純水
により洗浄を行う。

【００７７】次に図２１（ｂ）に示すように、形成され
たＮｉ膜１１９上に無電解めっき法によりＡｕ膜１２０
を形成する。これは、Ｎｉ膜１１９単独ではＮｉの酸化
膜の存在により電気的な接続性が悪いことを改善するた
めに行われる工程であり、電気的な接続性を高める目的
でＡｕ膜１２０をＮｉと無電解Ａｕめっき液中のＡｕイ
オンとの置換反応によって形成する。具体的には、９０
℃に保持した無電解Ａｕめっき浴中に２０分間浸漬する
こよによりＮｉ膜１１９上に０．２μｍのＡｕ膜１２０
を形成する。Ａｕ膜１２０の形成後は、純水により洗浄
を行う。

【００７８】次に図２１（ｃ）は、図２０（ａ）で形成
した第１の樹脂膜１１７の除去工程を示している。Ａｌ
電極表面に樹脂が残るとこれ以降の無電解めっき工程が
正常に進まないため、十分に第１の樹脂膜１１７を除去
しておかねばならない。次の図２２（ａ）ないし（ｄ）
までは再度同じ工程を行い、第１の樹脂膜１１７を被覆
していたグランド端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａ
ｌ電極１１４に突起電極の形成を行なう。

【００７９】まず、図２２（ａ）においては、グランド
端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａｌ電極１１４のウ
ェットエッチング工程を示したものである。この工程に
おいて、図２０（ｂ）と同様にＡｌ電極の表面に形成さ
れた自然酸化膜１１６をリン酸や水酸化ナトリウムの水
溶液中に浸漬することによって除去する。除去後は、純
水により洗浄を行う。

【００８０】次に図２２（ｂ）に示すように、グランド
端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａｌ電極１１４上に
Ｚｎ粒子膜１１８を形成する。図２２（ａ）の工程によ
って自然酸化膜１１６を除去したが、そのまま放置する
と再度グランド端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａｌ
電極１１４上に自然酸化膜が形成されてしまうため、グ
ランド端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａｌ電極１１
４の表面に膜厚３００〜５００のＺｎ粒子膜１１８を形
成する。

【００８１】次に、図２２（ｃ）は無電解Ｎｉめっき工
程を示している。図２２（ｂ）の工程において形成され
たＺｎ粒子膜１１８が無電解Ｎｉめっき液中で溶解する
ことで、Ｚｎと無電解Ｎｉめっき液中のＮｉイオンの置
換反応によりＮｉが析出した後に無電解Ｎｉめっき液の
自己還元反応によりＮｉ上にＮｉが自己析出し、Ｎｉ膜
１１９が形成される。この時、グランド端子用Ａｌ電極
１１２と電源端子用Ａｌ電極１１４においても、高さの
均一な突起電極が形成される。また、無電解Ｎｉめっき
液中においては、Ａｕ膜１２０上へのＮｉの析出はほと
んどない。Ｎｉ膜１１９の形成後は、純水により洗浄を
行う。

【００８２】次に図２２（ｄ）に示すように、形成され
たＮｉ膜１１９上に無電解めっき法によりＡｕ膜１２０
を形成する。これは、Ｎｉ膜１１９単独ではＮｉの酸化
膜の存在により電気的な接続性が悪いことを改善するた
めに行われる工程であり、電気的な接続性を高める目的
でＡｕ膜１２０をＮｉと無電解Ａｕめっき液中のＡｕイ
オンとの置換反応によって形成する。この時、Ｎｉ膜１
１９上に０．２μｍのＡｕ膜１２０を形成する。ただ
し、Ａｕ膜１２０上へは、Ａｕが析出しやすいので入出
力端子用Ａｌ電極１１３上に形成した突起電極上のＡｕ
膜１２０にもＡｕが析出するため、Ａｕ膜の厚みが厚く
なる。Ａｕ膜１２０の形成後は、純水により洗浄を行
う。

【００８３】このように構成された半導体素子の電極構
造および電極形成方法によると、グランド端子用Ａｌ電
極１１２や電源端子用Ａｌ電極１１４等の他の入出力端
子用Ａｌ電極１１３と比較して無電解めっき法で形成さ
れた突起電極高さが低くなる傾向にあるＡｌ電極におい
ても、グランド端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａｌ
電極１１４のように析出が遅い電極と入出力端子用Ａｌ
電極１１３を別々にして突起電極１２２ａ，１２２ｂを
形成することで、突起電極１２２ａ，１２２ｂの高さを
均一にすることができる。

【００８４】なお、入出力端子用Ａｌ電極１１３上に形
成した突起電極上のＡｕ膜１２０の厚みが厚くなること
を見越して、入出力端子用Ａｌ電極１１３上のＮｉの析
出高さを低めにしておき、突起電極１２２ａ，１２２ｂ
の高さをより一層均一にするようにしてもよい。 第１１の実施の形態 この発明の第１１の実施の形態における半導体素子の電
極構造および電極形成方法について、図２３および図２
５を参照しながら説明する。

【００８５】図２３ないし図２５は、半導体素子のＡｌ
電極に対する突起電極形成の工程断面図を示したもので
ある。なお、図２０ないし図２２に示した第１０の実施
の形態と同一部分は同一符号を付してその説明を省略す
る。図２３ないし図２５において、１２１は第２の樹脂
膜、１２３ａ，１２３ｂは突起電極である。まず、図２
３（ａ）は半導体素子１１上の通常無電解めっきにより
突起電極を形成した際に、突起電極の高さが他の突起電
極と比較して低くなる傾向があるグランド端子用Ａｌ電
極１１２と電源端子用Ａｌ電極１１４に第１の樹脂膜１
１７を被覆する工程を示している。第１の樹脂膜１１７
でＡｌ電極表面を被覆することで、これ以降の無電解め
っき反応はグランド端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用
Ａｌ電極１１４上では進行しない。

【００８６】次に図２３（ｂ）は、入出力端子用Ａｌ電
極１１３のウェットエッチング工程を示したものであ
る。この工程いおいて、入出力端子用Ａｌ電極１１３の
表面に形成された自然酸化膜１１６をリン酸や水酸化ナ
トリウムの水溶液中に浸漬することによって除去する。
除去後は、純水により洗浄を行う。次に、図２３（ｃ）
に示すように入出力端子用Ａｌ電極１１３上にＺｎ粒子
膜１１８を形成する。図２３（ｂ）の工程によって自然
酸化膜１１６を除去したが、そのまま放置すると再度、
入出力端子用Ａｌ電極１１３上に自然酸化膜が形成され
てしまうため、入出力端子用Ａｌ電極１１３への自然酸
化膜の再形成を防止するために、室温に保持したＺｎを
含有するアルカリ性（ｐＨ１３〜１４）の溶液中に３０
秒浸漬することにより、Ａｌと溶液中のＺｎイオンの置
換反応を利用して入出力端子用Ａｌ電極１１３の表面に
膜厚３００〜５００のＺｎ粒子膜１１８を形成する。

【００８７】図２３（ｄ）は、無電解Ｎｉめっき工程を
示している。図２３（ｃ）の工程において形成されたＺ
ｎ粒子膜１１８が無電解Ｎｉめっき液中で溶解すること
で、Ｚｎと無電解Ｎｉめっき液中のＮｉイオンの置換反
応によりＮｉが析出した後に無電解Ｎｉめっき液の自己
還元反応によりＮｉ上にＮｉが自己析出し、Ｎｉ膜１１
９が形成される。この時、ほぼ回路構成が同じである入
出力端子用Ａｌ電極１１３においては、高さの均一な突
起電極が形成される。Ｎｉ膜１１９の形成後は、純水に
より洗浄を行う。

【００８８】次に図２４（ａ）に示すように、形成され
たＮｉ膜１１９上に無電解めっき法によりＡｕ膜１２０
を形成する。これは、Ｎｉ膜１１９単独ではＮｉの酸化
膜の存在により電気的な接続性が悪いことを改善するた
めに行われる工程であり、電気的な接続性を高める目的
でＡｕ膜１２０をＮｉと無電解Ａｕめっき液中のＡｕイ
オンとの置換反応によって形成する。具体的には、９０
℃に保持した無電解Ａｕめっき浴中に２０分間浸漬する
こよによりＮｉ膜１１９上に０．２μｍのＡｕ膜１２０
を形成する。Ａｕ膜１２０を形成後は、純水により洗浄
を行う。

【００８９】図２４（ｂ）は、図２３（ａ）で形成した
第１の樹脂膜１１７の除去工程を示している。Ａｌ電極
表面に樹脂が残るとこれ以降の無電解めっき工程が正常
に進まないため、十分に第１の樹脂膜１１７を除去して
おかねばならない。次に図２４（ｃ）は、図２３（ａ）
から図２４（ｂ）の工程で形成した突起電極上に第２の
樹脂膜１２１を被覆する工程を示している。第２の樹脂
膜１２１を被覆することで、前工程で形成した突起電極
上へのめっき反応は全くなくなる。

【００９０】次の図２４（ｄ）から図２５（ｄ）までは
再度同じ工程を行い、第１の樹脂膜１１７を被覆してい
たグランド端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａｌ電極
１１４に突起電極の形成を行なう。まず、図２４（ｄ）
においては、グランド端子用Ａｌ電極１１２と電源端子
用Ａｌ電極１１４のウェットエッチング工程を示したも
のである。この工程において、図２３（ｂ）と同様にグ
ランド端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａｌ電極１１
４の表面に形成された自然酸化膜１１６をリン酸や水酸
化ナトリウムの水溶液中に浸漬することによって除去す
る。除去後は、純水により洗浄を行う。

【００９１】次に、図２５（ａ）に示すようにグランド
端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａｌ電極１１４上に
Ｚｎ粒子膜１１８を形成する。図２４（ｄ）の工程によ
って自然酸化膜１１６を除去したが、そのまま放置する
と再度グランド端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａｌ
電極１１４上に自然酸化膜が形成されてしまうため、グ
ランド端子用Ａｌ電極１１２と電源端子用Ａｌ電極１１
４の表面に膜厚３００〜５００のＺｎ粒子膜１１８を形
成する。

【００９２】次に図２５（ｂ）は無電解Ｎｉめっき工程
を示している。図２５（ａ）の工程において形成された
Ｚｎ粒子膜１１８が無電解Ｎｉめっき液中で溶解するこ
とで、Ｚｎと無電解Ｎｉめっき液中のＮｉイオンの置換
反応によりＮｉが析出した後に無電解Ｎｉめっき液の自
己還元反応によりＮｉ上にＮｉが自己析出し、Ｎｉ膜１
１９が形成される。この時、グランド端子用Ａｌ電極１
１２と電源端子用Ａｌ電極１１４においても、高さの均
一な突起電極が形成される。Ｎｉ膜１１９の形成後は、
純水により洗浄を行う。

【００９３】次に図２５（ｃ）に示すように、形成され
たＮｉ膜１１９上に無電解めっき法によりＡｕ膜１２０
を形成する。これは、Ｎｉ膜１１９単独ではＮｉの酸化
膜の存在により電気的な接続性が悪いことを改善するた
めに行われる工程であり、電気的な接続性を高める目的
でＡｕ膜１２をＮｉと無電解Ａｕめっき液中のＡｕイオ
ンとの置換反応によって形成する。この時、Ｎｉ膜１１
９上に０．２μｍのＡｕ膜１２０を形成する。Ａｕ膜１
２０の形成後は、純水により洗浄を行う。

【００９４】次の図２５（ｄ）は第２の樹脂膜１２１の
除去工程である。第２の樹脂膜１２１により、入出力端
子用Ａｌ電極１１３に形成された突起電極には無電解め
っきの析出は起らなかった。このように構成された半導
体素子の電極構造および電極形成方法によると、グラン
ド端子用Ａｌ電極１１２や電源端子用Ａｌ電極１１４等
の他の入出力端子用Ａｌ電極１１３と比較して無電解め
っき法で形成された突起電極高さが低くなる傾向にある
Ａｌ電極においても、グランド端子用Ａｌ電極１１２と
電源端子用Ａｌ電極１１４のように析出が遅い電極と入
出力端子用Ａｌ電極１１３を別々にして突起電極１２３
ａ，１２３ｂを形成することで、突起電極１２３ａ，１
２３ｂの高さを均一にすることができる。さらに、グラ
ンド端子用Ａｌ電極１１２と入出力端子用Ａｌ電極１１
３と電源端子用Ａｌ電極１１４上に形成した突起電極上
のＡｕ膜１２０がいずれも同じ厚みとなる。

【００９５】

【発明の効果】請求項１ないし請求項１７記載の半導体
素子の電極構造および電極形成方法によると、無電解め
っき工程や無電解めっき工程の後の溶融金属への浸漬工
程により、無電解めっき法によって突起電極を形成する
際に突起電極高さが低くなる一の電極と、一の電極に隣
接した位置で素子に接続されていない独立した他の電極
にそれぞれ形成した突起電極どうしを接触させ、一つの
突起電極にすることにより、フリップチップ方式に用い
る突起電極の高さばらつきが小さい均一な突起電極を形
成でき、フリップチップ方式での接合に全ての突起電極
を均一に接合することができる。これにより、接触抵抗
の低下や接合強度が増加し、より安定した高い信頼性を
得ることができる。

【００９６】請求項１８および請求項１９記載の半導体
素子の電極形成方法によると、無電解めっき工程や無電
解めっき工程の後の溶融金属への浸漬工程により、無電
解めっき法によって突起電極を形成する際に突起電極高
さが低くなる一の電極と他の電極を別々にして突起電極
を形成することにより、フリップチップ方式に用いる突
起電極の高さばらつきが小さい均一な突起電極を形成で
き、フリップチップ方式での接合に全ての突起電極を均
一に接合することができる。これにより、接触抵抗の低
下や接合強度が増加し、より安定した高い信頼性を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態における半導体素
子の電極配置図である。

【図２】この発明の第１の実施の形態における半導体素
子に形成した突起電極の断面図である。

【図３】この発明の第１の実施の形態における突起電極
形成の工程断面図である。

【図４】この発明の第２の実施の形態における半導体素
子に形成した突起電極の断面図である。

【図５】この発明の第２の実施の形態における突起電極
形成の工程断面図である。

【図６】この発明の第３の実施の形態における半導体素
子の電極配置図である。

【図７】この発明の第３の実施の形態における半導体素
子に形成した突起電極の断面図である。

【図８】この発明の第４の実施の形態における半導体素
子の電極配置図である。

【図９】この発明の第４の実施の形態における半導体素
子に形成した突起電極の断面図である。

【図１０】この発明の第５の実施の形態における半導体
素子の電極配置図である。

【図１１】この発明の第５の実施の形態における半導体
素子に形成した突起電極の断面図である。

【図１２】この発明の第６の実施の形態における半導体
素子の電極配置図である。

【図１３】この発明の第６の実施の形態における半導体
素子に形成した突起電極の断面図である。

【図１４】この発明の第７の実施の形態における半導体
素子の電極配置図である。

【図１５】この発明の第７の実施の形態における半導体
素子に形成した突起電極の断面図である。

【図１６】この発明の第８の実施の形態における半導体
素子の電極配置図である。

【図１７】この発明の第８の実施の形態における半導体
素子に形成した突起電極の断面図である。

【図１８】この発明の第９の実施の形態における半導体
素子の電極配置図である。

【図１９】この発明の第９の実施の形態における半導体
素子に形成した突起電極の断面図である。

【図２０】この発明の第１０の実施の形態における半導
体素子への突起電極形成の工程断面図である。

【図２１】この発明の第１０の実施の形態における半導
体素子への突起電極形成の工程断面図である。

【図２２】この発明の第１０の実施の形態における半導
体素子への突起電極形成の工程断面図である。

【図２３】この発明の第１１の実施の形態における半導
体素子への突起電極形成の工程断面図である。

【図２４】この発明の第１１の実施の形態における半導
体素子への突起電極形成の工程断面図である。

【図２５】この発明の第１１の実施の形態における半導
体素子への突起電極形成の工程断面図である。

【図２６】従来例の半導体素子の断面図である。

【図２７】従来例の無電解めっき法による半導体素子へ
の電極形成方法の工程断面図である。

【符号の説明】

１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，９１，１１
１ 半導体素子 ２ グランド端子用Ａｌ電極（第１の電極） ４ 回路から電気的に独立した第２のＡｌ電極（第２の
電極） ５，２５，３５，４５，５５，６５，７８，１００，１
１５ 保護膜 ６，１１８ Ｚｎ粒子膜 ７，２６，３６，４６，５６，６６，７９，１０１，１
１９ Ｎｉ膜 ８，２７，３７，４７，５７，６７，８０，１０２，１
２０ Ａｕ膜 ９ａ，９ｂ，１４ａ，１４ｂ，２９ａ，２９ｂ，３９
ａ，３９ｂ，４９ａ，４９ｂ，５９ａ，５９ｂ，６９，
８２ａ，８２ｂ，１０４ａ，１０４ｂ，１２２ａ，１２
２ｂ，１２３ａ，１２３ｂ 突起電極 １１，２８，３８，４８，５８，６８，８１，１０３
半田 ２２，３２，４２，５２，７２，９２ 第１のＡｌ電極
（第１の電極） ２４，３４，４４，５４，６３，７４，９４ 回路から
電気的に独立した第２のＡｌ電極（第２の電極） ６２，７５，９５ 第１のＡｌ配線（第１の配線） ６４，７６，９６ 第２のＡｌ配線（第２の配線） ７７，９７ 第３のＡｌ配線（第３の配線） ９８ 第４のＡｌ電極（第４の電極） ９９ 第３のＡｌ電極（第３の電極） １１２ グランド端子用Ａｌ電極（一の電極） １１３ 入出力端子用Ａｌ電極（他の電極） １１４ 電源端子用Ａｌ電極（一の電極） １１７ 第１の樹脂膜 １２１ 第２の樹脂膜

フロントページの続き (72)発明者 藤本 博昭 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子と、この半導体素子上に形成
   され前記半導体素子の内部回路と電気的に接続された第
   １の電極と、前記半導体素子上の前記第１の電極に隣接
   した位置に形成され前記半導体素子の内部回路と電気的
   に独立した第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の
   電極上にまたがって形成された突起電極とを備えた半導
   体素子の電極構造。
2. 【請求項２】 第１の電極の隣接した位置に、第２の電
   極を少なくとも２個以上配置したことを特徴とする請求
   項１記載の半導体素子の電極構造。
3. 【請求項３】 第２の電極が第１の電極を取り囲む形状
   であることを特徴とする請求項１記載の半導体素子の電
   極構造。
4. 【請求項４】 第１の電極が第２の電極を取り囲む形状
   であることを特徴とする請求項１記載の半導体素子の電
   極構造。
5. 【請求項５】 第１の電極ならびに第２の電極の形状が
   櫛形であり、前記第１の電極の隣接した相対する位置に
   前記第２の電極を配置したことを特徴とする請求項１記
   載の半導体素子の電極構造。
6. 【請求項６】 半導体素子と、この半導体素子上に形成
   され前記半導体素子の内部回路と電気的に接続された第
   １の配線と、前記半導体素子上の前記第１の配線に隣接
   した位置に形成され前記半導体素子の内部回路と電気的
   に独立した第２の電極と、前記第１の配線と前記第２の
   電極上にまたがって形成された突起電極とを備えた半導
   体素子の電極構造。
7. 【請求項７】 半導体素子と、この半導体素子上に形成
   され前記半導体素子の内部回路と電気的に接続された第
   １の配線と、前記半導体素子上に形成され前記半導体素
   子の内部回路と電気的に独立した第２の電極と、前記第
   ２の電極より前記第１の配線に隣接した位置にまで延び
   た第２の配線と、前記第１の配線と前記第２の配線上に
   またがって形成された突起電極とを備えた半導体素子の
   電極構造。
8. 【請求項８】 第２の電極または第２の配線が第１の配
   線を取り囲む形状であることを特徴とする請求項６また
   は請求項７記載の半導体素子の電極構造。
9. 【請求項９】 第１の配線ならびに第２の電極または第
   ２の配線の形状が櫛形であり、前記第１の配線の隣接し
   た相対する位置に前記第２の電極または第２の配線を配
   置したことを特徴とする請求項６または請求項７記載の
   半導体素子の電極構造。
10. 【請求項１０】 半導体素子と、この半導体素子上に形
    成され前記半導体素子の内部回路と電気的に接続された
    第１の電極と、前記半導体素子上に形成され前記半導体
    素子の内部回路と電気的に独立した第２の電極と、前記
    第１の電極より延びた第３の配線と、前記第２の電極よ
    り前記第３の配線に隣接した位置にまで延びた第２の配
    線と、前記第３の配線と前記第２の配線上にまたがって
    形成された突起電極とを備えた半導体素子の電極構造。
11. 【請求項１１】 半導体素子と、この半導体素子上に形
    成され前記半導体素子の内部回路と電気的に接続された
    第１の電極と、前記半導体素子上に形成され前記半導体
    素子の内部回路と電気的に独立した第２の電極と、前記
    第１の電極より延びた第３の配線に形成した第３の電極
    と、前記第２の電極より前記第３の電極に隣接した位置
    にまで延びた第２の配線に形成した第４の電極と、前記
    第３の電極と前記第４の電極上にまたがって形成された
    突起電極とを備えた半導体素子の電極構造。
12. 【請求項１２】 第４の電極が第３の電極を取り囲む形
    状であることを特徴とする請求項１１記載の半導体素子
    の電極構造。
13. 【請求項１３】 第３の電極が第４の電極を取り囲む形
    状であることを特徴とする請求項１１記載の半導体素子
    の電極構造。
14. 【請求項１４】 第３の電極ならびに第４の電極の形状
    が櫛形であり、前記第３の電極の隣接した相対する位置
    に前記第４の電極を配置したことを特徴とする請求項１
    １記載の半導体素子の電極構造。
15. 【請求項１５】 半導体素子上に前記半導体素子の内部
    回路と電気的に接続された一の電極または配線を形成す
    る工程と、前記半導体素子上の前記一の電極または配線
    に隣接した位置に前記半導体素子の内部回路と電気的に
    独立した他の電極または配線を形成する工程と、前記一
    の電極または配線と前記他の電極または配線の表面の自
    然酸化膜を除去する工程と、無電解めっきにより前記一
    の電極または配線と前記他の電極または配線をまたがる
    形状で金属膜を析出させる工程とを含む半導体素子の電
    極形成方法。
16. 【請求項１６】 無電解めっきにおいて析出する金属膜
    が必要とする金属膜厚に近い膜厚になった時点で一の電
    極または配線と他の電極または配線をまたがる形状にな
    るように、前記一の電極または配線と前記他の電極また
    は配線の間隔を設定したことを特徴とする請求項１５記
    載の半導体素子の電極形成方法。
17. 【請求項１７】 半導体素子上に前記半導体素子の内部
    回路と電気的に接続された一の電極または配線を形成す
    る工程と、前記半導体素子上の前記一の電極または配線
    に隣接した位置に前記半導体素子の内部回路と電気的に
    独立した他の電極または配線を形成する工程と、前記一
    の電極または配線と前記他の電極または配線の表面の自
    然酸化膜を除去する工程と、無電解めっきにより前記一
    の電極または配線と前記他の電極または配線上に金属膜
    を析出させる工程と、前記半導体素子を溶融金属に浸漬
    させる工程と、前記一の電極または配線と前記他の電極
    または配線上に析出した金属膜にまたがる形状で前記金
    属膜上に前記溶融金属を付着させる工程とを含む半導体
    素子の電極形成方法。
18. 【請求項１８】 半導体素子上に一の電極を形成する工
    程と、前記半導体素子上に他の電極を形成する工程と、
    前記一の電極を第１の樹脂膜により被服する工程と、前
    記他の電極上に形成された自然酸化膜を除去する工程
    と、前記他の電極上へ無電解めっきにより金属膜を析出
    させる工程と、前記第１の樹脂膜を除去する工程と、前
    記一の電極上に形成された自然酸化膜を除去する工程
    と、前記一の電極上へ無電解めっきにより金属膜を析出
    させる工程とを含む半導体素子の電極形成方法。
19. 【請求項１９】 半導体素子上に一の電極を形成する工
    程と、前記半導体素子上に他の電極を形成する工程と、
    前記一の電極を第１の樹脂膜により被服する工程と、前
    記他の電極上に形成された自然酸化膜を除去する工程
    と、前記他の電極上へ無電解めっきにより金属膜を析出
    させる工程と、前記第１の樹脂膜を除去する工程と、前
    記他の電極を第２の樹脂膜により被服する工程と、前記
    一の電極上に形成された自然酸化膜を除去する工程と、
    前記一の電極上へ無電解めっきにより金属膜を析出させ
    る工程と、前記第２の樹脂膜を除去する工程とを含む半
    導体素子の電極形成方法。