説明

半導体部品におけるバンプ電極の形成方法及びバンプ電極付き半導体部品

【目的】 半導体部品1における電極パッド2に対して、金、銀又は銅製のバンプ電極12を、前記半導体部品1にヒロックを成長することなく、低コストで形成する。
【構成】 半導体部品1における電極パッド2に対して、金、銀又は銅製の金属ボール6の表面に予め半田7を付着して成るボール体8を供給したのち、前記半田7の溶融温度で加熱・焼成する。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子を備えた半導体チップ等の半導体部品を、回路基板又はリードフレーム等に対して、金属製のバンプ電極を介して接続する場合において、前記半導体部品における電極パッドに対して、金、銀又は銅製のバンプ電極を形成する方法、及びバンプ電極付きの半導体部品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のバンプ電極は、当該バンプ電極による接続の信頼性を確保することのために、金、銀又は銅の金属メッキによって形成するのが一般的であったが、この方法には、多数の工程を必要とすることにより、コストが大幅にアップするばかりか、メッキ液の処理等の公害上の問題があった。
【0003】そこで、先行技術としての特開平1−251643号公報は、バンプ電極の形成に、前記金属メッキによる方法に代えて、当該バンプ電極を、半導体部品における電極パッドに対して、金、銀又は銅の金属ペーストをスクリーン印刷にて塗着したのち、適宜温度に加熱・焼成することによって形成すると言う方法を提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この先行技術の方法は、従来の金属メッキによる方法に比べて、コストを大幅に低減できる利点を有するが、その反面、スクリーン印刷にて塗着した金、銀又は銅の金属ペーストを、加熱・焼成するに際しては、約500℃以上に高い温度に加熱しなければならず、このように高い温度に加熱すると、半導体部品の表面における各種アルミ配線にヒロック(突起)が成長するから、各種アルミ配線に対する絶縁性が阻害されて、半導体部品における不良品の発生率が増大すると言う問題があった。
【0005】本発明は、半導体部品における電極パッドに対して、金、銀又は銅製のバンプ電極を形成する場合において、不良品発生率の増大を招来することがないようにした方法を提供することを技術的課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成するため本発明は、半導体部品の表面に形成した電極パッドに、金、銀又は銅製の金属ボールの表面に予め半田を付着して成るボール体を供給し、次いで、前記半田における溶融温度で加熱・焼成すると言う方法を採用した。
【0007】
【作 用】このように、半導体部品における電極パッドに対して、金、銀又は銅製の金属ボールの表面に予め半田を付着して成るボール体を供給したのち、前記半田の溶融温度で加熱・焼成すると、前記半田が、溶融して電極パッドと金属ボールとの両方に溶着することにより、この半田によって、前記金属ボールを、電極パッドに対して固着することができるから、半導体部品における電極パッドに、前記金、銀又は銅製の金属ボールによるバンプ電極を、高い温度での加熱によることなく、確実に形成することができるのである。
【0008】
【発明の効果】従って、本発明によると、金、銀又は銅製のバンプ電極を、半田の溶融温度と言う比較的低い温度での加熱・焼成によって形成することができるから、金、銀又は銅製のバンプ電極の形成に際して、半導体部品にヒロックが成長することを確実に抑制できて、不良品の発生率を大幅に低減できる効果を有する。
【0009】また、「請求項2」によると、接続に対して信頼性の高いバンプ電極を有する半導体部品を提供することができる効果を有する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を、金製のバンプ電極を形成する場合の図面に基づいて説明する。図1は、半導体部品1を示し、この半導体部品1の上面には、各種半導体素子(図示せず)に対する複数個のアルミ製電極パッド2とパシベーション膜3とが形成されており、更に、前記電極パッド2の表面には、従来の場合と同様に、チタン層及び銅層等から成るバリヤ皮膜(図示せず)が形成されている。
【0011】そして、前記半導体部品1の上面に、図2に示すように、前記各電極パッド2の部分に抜き窓5を穿設して成るスクリーンマスク4を重ね合わせ、このスクリーンマスク4の上面に対して、直径を約60ミクロンにした金ボール6の表面に厚さ約5ミクロンの共晶半田皮膜7を形成して成るボール体8と、樹脂系等のバインダー液9とを混合した金属ペースト10を供給する。
【0012】次いで、前記スクリーンマスク4の上面に沿ってスキージ11を移動して、金属ペースト10中におけるボール体8を、若干のバインダー液9と一緒に前記抜き窓5内に一個ずつ充填することにより、前記ボール体9を、電極パッド2に対してバインダー液9を介して付着する。そして、前記スクリーンマスク4を、図3に示すように、取り除いたのち、半導体部品1の全体を、加熱炉に入れて、共晶半田の溶融点よりも少しだけ高い温度(約220℃)に加熱すると言う焼成を行う。
【0013】この加熱・焼成により、バインダー液9は消失する一方、ボール体8における共晶半田皮膜7は溶融して、電極パッドと金属ボールとの両方に溶着することにより、この共晶半田7によって、前記金ボール6を、電極パッド2に対して固着することができるから、半導体部品1における各電極パッド2に、図4に示すように、前記金ボール6によるバンプ電極12を形成することができるのである。
【0014】なお、前記実施例のように、半導体部品1における各電極パッド2に対してボール体8を、一個ずつ供給するに際しては、スクリーンマスク4における抜き窓5の内径を、前記ボール体8の直径に近い寸法にすると共に、スクリーンマスク4における板厚さを、前記ボール体8の直径に近い寸法にすべきである。また、前記実施例は、金ボール6によるバンプ電極12を形成する場合であったが、本発明は、金ボールに限らず、銀ボール又は銅ボールによるバンプ電極を形成する場合にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例において、半導体部品の縦断正面図である。
【図2】前記半導体部品の上面における各電極パッドに対してスクリーンマスクを使用してボール体を供給している状態の縦断正面図である。
【図3】前記ボール体を供給したあとにおいて前記スクリーンマスクを取り除いた状態の縦断正面図である。
【図4】前記の加熱・焼成にて、前記各電極パッドにバンプ電極を形成した状態の縦断正面図である。
【符号の説明】
1 半導体部品
2 電極パッド
3 パシベーション膜
4 スクリーンマスク
5 抜き孔
6 金ボール
7 共晶半田皮膜
8 ボール体
9 バインダー液
10 ペースト
11 スキージ
12 バンプ電極

【特許請求の範囲】
【請求項1】半導体部品の表面に形成した電極パッドに、金、銀又は銅製の金属ボールの表面に予め半田を付着して成るボール体を供給し、次いで、前記半田における溶融温度で加熱・焼成することを特徴とする半導体部品におけるバンプ電極の形成方法。
【請求項2】表面における電極パッドに、前記請求項1の方法によって形成したバンプ電極を備えていることを特徴とするバンプ電極付き半導体部品。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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