バンプ形成方法

【目的】 ウェハー上に多数形成されたチップの電極部上に、腐食の心配のないバリアメタル層及び金属バンプを形成でき、また耐衝撃性、耐応力の高い金属バンプを得るバンプ形成方法を提供する。
【構成】 ウェハー1上に多数形成されたチップの電極部4上にバンプを形成する際に、ウェハー上の全面にバリアメタル11を被着した後、フォトリソグラフィにより電極部4位置にレジスト膜を形成し、次にバリアメタルをエッチングした後レジスト膜を剥離し、ポリイミド前駆体を全面に塗布し、フォトリソグラフィにより電極部位置のみ開口し、次いでポリイミドキュアによりパッシベーション膜を形成し、ポリイミド前駆体を厚く全面に塗布し、フォトリソグラフィにより電極部位置の周囲にポリイミド前駆体を残存し、ポリイミドキュアにより枠状ポリイミドバンプ16を形成した後、この枠状ポリイミドバンプ16内に金属バンプ17を形成する。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェハー上に多数形成されたチップの電極部上に、素子実装に好適なバンプを形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図9に示すようにウェハー1上に多数形成されたチップ(半導体回路)2は、切断エリア3で区画され、周辺部に電極部4が突設されている。電極部4上に素子実装の為のバンプを形成する従来の方法は、先ず図10に示すようにウェハー1上の全面にポリイミド前駆体5を塗布し、フォトリソグラフィにより図11に示すように電極部4の位置を開口し、次にポリイミドキュアにより図12に示すようにパッシベーション膜6を形成し、次いでウェハー1上の全面に図13に示すようにバリアメタル層7を形成し、次にその上に図14に示すように感光性レジスト8を塗布し、フォトリソグラフィにより電極部4の位置を開口し、次いで湿式電解メッキ法により開口部に図15に示すように金属バンプ9を形成し、次に感光性レジスト8を図16に示すように剥離し、次いで全面に感光性レジストを塗布し、フォトリソグラフィにより金属バンプ9の上面及び周面に図17に示すように保護レジスト膜10を形成し、然る後図18に示すように金属バンプ9の下側以外のバリアメタル層7をエッチングし、保護レジスト膜10を剥離することで金属バンプ9を完成させていた。
【0003】ところで、かかる従来のバンプ形成方法により形成した金属バンプ9は、表面が露出しており、素子実装時やそれ以前に破壊や腐食を起こす危険がある。また金属バンプ9自身が起立している為、比較的耐応力、耐衝撃性の弱い材料をバンプとして用いることができず、材料が限定される。さらに金属バンプ9の下側のバリアメタル層7の周縁が腐食を起こす危険がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、金属バンプやその下側のバリアメタル層の腐食の危険を減らし、金属バンプの耐衝撃性、耐応力を高めることのできるバンプ形成方法を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための本発明のバンプ形成方法は、ウェハー上に多数形成されたチップの電極部上にバンプを形成するに於いて、先ずウェハー上の全面にバリアメタルをスパッタリングにより被着し、次に感光性レジストを塗布し、フォトリソグラフィにより電極部位置にレジスト膜を形成し、次いでバリアメタルをエッチングした後前記レジスト膜を剥離し、次にポリイミド前駆体を全面に塗布し、フォトリソグラフィにより電極部位置のみ開口し、次いでポリイミドキュアによりパッシベーション膜を形成し、次にポリイミド前駆体を厚く全面に塗布し、フォトリソグラフィにより電極部位置の周囲にポリイミド前駆体を残存し、次いでポリイミドキュアにより枠状ポリイミドバンプを形成し、然る後この枠状ポリイミドバンプ内に電極部をカソードとして湿式電解メッキ法により金属バンプを形成することを特徴とするものである。
【0006】
【作用】上記の本発明のバンプ形成方法によりウェハー上のチップの電極部上に形成された金属バンプは、その周面が枠状のポリイミドバンプにより被われているので、外気に触れる面積が小さく、外界からの腐食性物質により侵食されるのが防止され、耐食性が高くなる。また金属バンプの形成が工程の最後にあるので、従来のようにバリアメタルのエッチングなどによりバンプ形成工程で金属バンプやその下側のバリアメタル層が腐食するような心配がない。さらに金属バンプを被うポリイミド自体の強度や弾性により外からの衝撃が直接金属バンプに加わることがなく、衝撃の力を緩和させることができる。また応力に対してもポリイミドによる支えがあるので、金属バンプの負担を軽減できる。従って、バンプの耐衝撃性、耐応力が高くなる。
【0007】
【実施例】本発明のバンプ形成方法の一実施例を図によって説明する。図9に示すようにウェハー1上に切断エリア3で区画されて多数形成されチップ(半導体回路)2の周辺部に突設された電極部4上に、素子実装の為のバンプを形成するには、先ず図1に示すようにウェハー1上の全面にバリアメタル11(下層よりTi1000Å、Pd3000Å)をスパッタリングにより被着した。次に感光性レジストを膜厚1.2μm塗布し、フォトリソグラフィにより図2に示すように電極部4の位置にレジスト膜12を形成した。次いでバリアメタル11をエッチングした後図3に示すように前記レジスト膜12を剥離した。次に図4R>4に示すようにポリイミド前駆体13を全面に 5.0μm塗布し、フォトリソグラフィにより電極部4の位置のみ開口した。次いでポリイミドキュア(350℃、60分のN2 雰囲気中での焼成)により図5に示すように 2.5μmのパッシベーション膜14を形成した。次に図6に示すようにポリイミド前駆体15を厚く50μm塗布し、フォトリソグラフィにより電極部4の位置の周囲に壁厚25μmのポリイミド前駆体15を残存した。次いでポリイミドキュア(350℃、60分のN2 雰囲気での焼成)により図7に示すように高さ25μmの断面山形の枠状ポリイミドバンプ16を形成した。然る後、この枠状ポリイミドバンプ16内に電極部4をカソードとして湿式電解メッキ法により図8に示すようにAuバンプ17を形成した。
【0008】このようにして形成したAuバンプ17は、その周面が枠状のポリイミドバンプ16により被われているので、外気に触れる面積が小さく、外界からの腐食性物質により侵食されるのが防止され、耐食性が高くなる。またAuバンプ17の形成が工程の最後にあるので、従来のようにバリアメタルのエッチングなどによりバンプ形成工程で金属バンプやその下側のバリアメタル層が腐食するような心配がない。さらにAuバンプ17を被う枠状のポリイミドバンプ16自体に強度や弾性を有するので、外からの衝撃が直接Auバンプ17に加わることがなく、衝撃の力を緩和させることができる。また応力に対しても枠状のポリイミドバンプ16による支えがあるので、Auバンプ17の負担を軽減できる。従って、Auバンプ17の耐衝撃性、耐応力が高くなる。
【0009】
【発明の効果】以上の通り本発明のバンプ形成方法によれば、ウェハー上に多数形成されたチップの電極部上に、腐食の心配のないバリアメタル層及び金属バンプを形成することができ、これまで使用できなかった比較的腐食し易い材料でも使用可能となり、材料選択の幅が拡大する。また枠状のポリイミドバンプに被われて金属バンプが保護されるので、耐衝撃性、耐応力の高い金属バンプを得ることができ、これまで、衝撃や外力に耐えられなかった材料でも使用可能となり、材料選択の幅が拡大する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバンプ形成方法の一実施例の工程を示す図である。
【図2】本発明のバンプ形成方法の一実施例の工程を示す図である。
【図3】本発明のバンプ形成方法の一実施例の工程を示す図である。
【図4】本発明のバンプ形成方法の一実施例の工程を示す図である。
【図5】本発明のバンプ形成方法の一実施例の工程を示す図である。
【図6】本発明のバンプ形成方法の一実施例の工程を示す図である。
【図7】本発明のバンプ形成方法の一実施例の工程を示す図である。
【図8】本発明のバンプ形成方法の一実施例の工程を示す図である。
【図9】チップが多数形成されたウェハーの斜視図である。
【図10】従来のバンプ形成方法の工程を示す図である。
【図11】従来のバンプ形成方法の工程を示す図である。
【図12】従来のバンプ形成方法の工程を示す図である。
【図13】従来のバンプ形成方法の工程を示す図である。
【図14】従来のバンプ形成方法の工程を示す図である。
【図15】従来のバンプ形成方法の工程を示す図である。
【図16】従来のバンプ形成方法の工程を示す図である。
【図17】従来のバンプ形成方法の工程を示す図である。
【図18】従来のバンプ形成方法の工程を示す図である。
【符号の説明】
1 ウェハー
2 チップ
4 電極部
11 バリアメタル
12 レジスト膜
13 ポリイミド前駆体
14 パッシベーション膜
15 ポリイミド前駆体
16 枠状ポリイミドバンプ
17 金属バンプ(Auバンプ)

【特許請求の範囲】
【請求項1】 ウェハー上に多数形成されたチップの電極部上にバンプを形成するに於いて、先ずウェハー上の全面にバリアメタルをスパッタリングにより被着し、次に感光性レジストを塗布し、フォトリソグラフィにより電極部位置にレジスト膜を形成し、次いでバリアメタルをエッチングした後前記レジスト膜を剥離し、次にポリイミド前駆体を全面に塗布し、フォトリソグラフィにより電極部位置のみ開口し、次いでポリイミドキュアによりパッシベーション膜を形成し、次にポリイミド前駆体を厚く全面に塗布し、フォトリソグラフィにより電極部位置の周囲にポリイミド前駆体を残存し、次いでポリイミドキュアにより枠状ポリイミドバンプを形成し、然る後この枠状ポリイミドバンプ内に電極部をカソードとして湿式電解メッキ法により金属バンプを形成することを特徴とするバンプ形成方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図10】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【公開番号】特開平5−182972
【公開日】平成5年(1993)7月23日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平3−357604
【出願日】平成3年(1991)12月26日
【出願人】(000217228)田中貴金属工業株式会社 (146)