JPS5941830A - バンプ電極の形成方法 - Google Patents

バンプ電極の形成方法

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JPS5941830A
JPS5941830A JP57151325A JP15132582A JPS5941830A JP S5941830 A JPS5941830 A JP S5941830A JP 57151325 A JP57151325 A JP 57151325A JP 15132582 A JP15132582 A JP 15132582A JP S5941830 A JPS5941830 A JP S5941830A
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JP
Japan
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plating
semiconductor substrate
electrode
substrate
cylindrical body
Prior art date
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Pending
Application number
JP57151325A
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English (en)
Inventor
Setsuo Hiraoka
平岡 節雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Home Electronics Ltd, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Home Electronics Ltd
Priority to JP57151325A priority Critical patent/JPS5941830A/ja
Publication of JPS5941830A publication Critical patent/JPS5941830A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/288Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition
    • H01L21/2885Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition using an external electrical current, i.e. electro-deposition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はメッキ方法に関し、より詳細には半導体装置
等におけるバンプ電極の形成方法に関する。
背景技術 ダブルヒートシンクダ、fオードに用いられるベレット
1は、第1図に示すように、裏面に薄いカソード電極2
を有し、表面にバンプ状のアノード電極8を有する。な
お、図において、4はN+型基板領域、5はN−型カソ
ード領域、6はP型カソード領域、7は酸化膜等の絶縁
膜である。そして、前記カソード電極2は金蒸着膜8と
銀メッキ膜10によって形成され、アノード電極8は下
地に金蒸着膜9を有し、その上に銀のバンプ電極11を
有している。このアノード電極8はペレット1と一対の
ヒートシンク(図示せず)にて挾持して、その外周にガ
ラスバルブを融着封止する場合の、ベレット1とヒート
シックとの膨張係数差に基づく応力を吸収し、かつペレ
ット1とヒートシンクとを電気的に低抵抗で接触状態に
保持するのに役立つもので、その高さ寸法Hは一般に5
0〜60μm程度もある。
ところで、上記のアノード電FM3は、次のようにして
形成されている。まず、N+型基板領域4゜N−型ベー
ス領域5.P型カソード領域6.絶縁膜7を有する半導
体基板18を製作し、表面全面に金蒸着膜9を形成した
のち、周知のフォトエツチング法等によってその不要部
分を除去し、続いて裏面全面に金蒸着膜8を形成する(
第2図)。次に、この半導体基板13をメッキ液中に浸
漬して、裏面の金蒸着膜8をメッキ電源の負極に接続し
、金蒸着膜8と所定間隙離して対向配置した銀電極板を
メッキ電源の正極に接続して、金蒸着膜8上に銀メッキ
膜10を形成する。このとき表面の金蒸着膜9上にも銀
メッキ膜が形成されるが、何ら支障はない。さらに、前
記銀メッキ膜10をメ・ンキ電源の負極に接続して表面
の銀メツキ膜上に銀のバンプ電FM11を形成すること
により形成されている(第3図)。
」二記バンプ電極11の形成方法には、従来浸漬メッキ
法といわれる方法が採用されていた。この方法は半導体
基板18の裏面の銀メッキ膜10にニッケル等の金属テ
ープを貼り付けたのち、アビニシンワックス等のワック
スによって半導体基板18をその裏面をもってガラス板
等に固着し、これをメッキ液中に浸漬して半導体基板1
8と電極板とを所定間隔で対向配置して、金属テープを
利用してメッキする方法である。しかしながら、この方
法は金属テープやガラス板等の資材を必要とするのみな
らず、メッキ作業に先立って金属テープの貼り付けやガ
ラス基板への固着が必要であり、またメッキ作業終了後
は、半導体基板13をガラス板から取り外すために、有
機溶剤によるワ、ソクスの溶解が必要になり、有機溶剤
が必要であるばかりでなく、公害防止のために廃液の処
理も必要で著しく煩雑となり、原価高になるという問題
点があった。
そこで、最近では、第4図および第5図に示すようなメ
ッキ装置を使用する。いわゆる噴流メ・ツギ法が採用さ
れている。第4図はメッキ装置の平面図を示し、第5図
は第4図のV−v線に沿う断面図を示す。図において、
20は合成樹脂等の絶縁物よりなる円筒体で、その上端
肩部は面取りされて傾斜面21となっている。22は円
筒体2・0の上部に所定寸法Gだけ突出して所定間隔で
複数個(図示例は4個)設けられた半導体基板13の支
持ピン、23は前記支持ピンの外側に、前記支持ピン2
2の突出寸法Gよりも大きい寸法りだけ突出して所定間
隔で複数個(図示例は4個)設けられた半導体基板18
の位置決め用ピンである。
24は円筒体20内に配置された電極、25は半導体基
板13の押え治具を兼ねる電極で、前記電極24がメッ
キ電源26の正極に、まだ電極25がメッキ電源26の
負極に接続される。
次に、このメッキ装置を用いた噴流メッキ方法について
説明する。まず、第5図に二点鎖線で示すように、第8
図においてバンプ電1iiitiが未だ形成されていな
い状態の半導体基板13を、その表面すなわち金蒸着膜
9側を下側に向けて支持ピン22の上に載置する。そし
て、この半導体基板13の裏面上に電極25を載置して
、半導体基板13を押圧して水平状態に保持するととも
に、半導体基板13のカソード電極2と電fM25との
電気的接続を良好にする。この状態で、円筒体2゜の下
方からメッキ液27を噴き上げると、メッキ液27は半
導体基板13の下面すなわち表面に衝突し放射方向に流
れ広がって、円筒体20の上端面と半導体基板18の下
面との隙間を通って四方に溢流する。したがって、メッ
キ電源26により電極24.25間に通電すると、電流
が電極24からメッキ液27および半導体基板13を通
って電極25に流れて、半導体基板13の表面の銀メツ
キ膜上に銀のバンプ電極11が形成される。
上記の噴流メッキ法によれば、浸漬メッキ法に比較して
、金属テープ、ガラス板、ワックス、有機溶剤等の諸資
材が一切不要で、資材費を著しく節減できるのみならず
、それらを用いる処理も不要になるため加工費も著しく
節減できるという利点がある。
しかしながら、上記の噴流メッキ法では、半導体基板1
8の位置決めピン28の存在によって、次のような不都
合な点があった。すなわち、円筒体20の上端面と半導
体基板13の下面との隙間を通って溢流したメッキ液2
7が、前記位置決めピン28に衝突し流れが乱れてメッ
キ液面が上下動しやすく、しかもメッキ液27が位置決
めピン23を伝って半導体基板18の側面を濡らし、甚
しい場合は半導体基板18の裏面にまで廻り込みやすい
。もしこのような状態になると、メッキ電流が半導体基
板13の周縁部へ集中するようになり、第6図に示すよ
うに、半導体基板18の周縁部のバンプ電tillaが
非常に厚く大きくなり、これに伴って周縁部近傍のバン
プ電1it1bが薄く小さくなる。このため、周縁部の
ベレットが不良になることはもちろん、周縁部近傍のバ
ンプ電% 1 t bをはじめ他のバンプ電極の成長速
度が小さくなって、メッキ時間が長くなり、周縁部近傍
のバンプ電1ittbを正常な高さ寸法まで成長させよ
うとすると、周縁部のバンプ電1’M11aはますます
犬^くなって、周縁部近傍のバンプ電1llbと連絡し
てしまい、周縁部近傍のペレットをも不良にすることに
なる。さらには、半導体基板13の裏面にまでバンプ電
極11aが廻り込んで形成されると、半導体基板13を
ダイシングマシンで切断分離してペレノタイズする工程
で、半導体基板13の中央部がダイシングステージから
浮き上を強くして無理に吸着すると、半導体基板13が
湾曲して、ダイシング時に半導体基板13に水平方向の
クラックが生じ、半導体基板13が破損して飛び散ると
いった問題点があった。
発明の開示 この発明は上記の噴流メッキ法によるバンプ電極の形成
方法において、メッキ液が半導体基板等の側面および裏
面に廻り込まず、バンプ電極の高さおよび大きさを均斉
化できる形成方法を提供することを目的とする。
この発明は上記目的達成のために、基板の上面を電極兼
用の吸着治具で吸着し、しかもこの基板の下面を少なく
とも位置決めピンを有しないメッキ装置の上面から所定
寸法だけ離隔させた状態でメッキすることを特徴とする
そして、上記のような位置決めピンを用いない構成によ
って、メッキ液が基板の側面および裏面に廻り込むこと
を防止し、もって前記の問題点のない均斉な高さおよび
大きさのバンプ電極を形成できるという作用効果を奏す
るものである。
全面を実施するための最良の形態 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第7図はこの発明に係るバンプ電極の形成方法について
説明するためのメッキ装着の断面図である。図において
、3oは絶縁物よりなる円筒体で、」二端肩部は面取り
されて傾斜面31となっている。
そして、この円筒体8oの上面には、第5図に示す従来
のメノギ装置と異なって、半導体基板1・8の位置決め
ピン23はもちろん支持ピン22も存在していないこと
に注目されたい。32は前記円筒体30の中心部に配置
されたメッキ電極、38は下面に真空吸引孔38aを有
する電極兼用の吸着治具で、34はメッキ電源である。
上記吸着治具33はレバー(図示せず)等によって移動
可能  1゜に支持されている。          
      1次に、このメッキ装置を用いたバンプ電
極の形  j成力法について説明する。まず、図示しな
いレノ〈−等を操作して、吸着治具88を図示しない定
位   1置に移動させて半導体基板18を吸着させた
のち、レバー等を操作して吸着治具33を図示する位置
に移動させる。すなわち、半導体基板13の下面(表面
)が円筒体8oの上端から寸法Gだけ離隔するように保
持する。この状態で、円筒体3oの下方からメッキ液3
5を噴き上げると、メッキ液35は半導体基板18の下
面に衝突しかつ案内されて放射方向に流れ広がって、円
筒体3oの上面と半導体基板13との隙間を通って四方
から溢流する。このとき、第5図に示すような支持ピン
22や位置決めピン23が存在しないので、溢流したメ
ッキ液35の乱れに′よる液面の」二下動かなくなり、
しかも位置決めピン23を伝ってメッキ液35が半導体
基板13の側面および裏面まで廻り込むことがなくなる
。このため、半導体基板13の周瞭部へのメッキ電流の
集中が起らなくなり、これで伴って周縁部のバンプ電極
の異常成長や周縁部1傍のバンプ電極の成長速度低下も
起らなくなり、ト導体基板18の表面全面に均斉な高さ
および大賢さのバンプ電極11が形成される。このため
、バンプ電FMllの形成に要するメッキ時間は短くて
すむし、メッキ液の疲労やむだも激減する。また、上記
実施例のように、位置決′めピン28のみならず支持ピ
ン22をも無くした場合は、従来この支持ピン220当
接部分におけるバンプ電極11の高さが他の部分のバン
プ電極11より10μm程度低くなっていた現象をもな
くすことができるという利点がある。
なお、上記実施例はDHDのバンプ電極を形成する場合
について説明したが、フェースダウンボンティング(F
DB )半導体装置や、ビームリード(BL)半導体装
置のビームリード等を形成する場合にも実施できる。さ
らには半導体装置のバンプ電極のみならず、他の電子回
路基板等のバンプ電極を形成する場合にも実施できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はダブルヒートシンクダイオード用ノベレソトの
断面図、第2図および第3図はバンプ電極の形成工程に
ついて説明するだめの各段階の半導体基板の断面図、第
4図および第5図はこの発明の背景となる噴流メッキ法
によるバンプシ公の形成方法について説明するためのメ
ッキ装置を示し、第4図は平面図、第5図は第4図の■
−■線に沿う断面図、第6図は従来の噴流メッキ法によ
るバンプ電極の形成方法において生じる不良状態を示す
半導体基板の断面図、第7図はこの発明の噴流メッキ法
によるバンプ電極の形成方法について説明するためのメ
ッキ装置の断面図である。 11・・・・・・バンプ電極、 18・・・・・・半導体基板、 30・・・・・・メッキ装置(円筒体)、38・・・・
・・電極兼吸着治具。 第1図 第2図 3 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板の一生面に噴流メッキ法によってバンプ電極を形成
    する際に、基板の他主面を電極兼用の吸着治具で吸着し
    てこの基板の一生面を上端に少なくとも位置決めピンを
    有しないメッキ装置の上面から所定寸法だけ離隔させた
    状態でメッキすることを特徴とするバンプ電極の形成方
    法。
JP57151325A 1982-08-31 1982-08-31 バンプ電極の形成方法 Pending JPS5941830A (ja)

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