JPS6142432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば半田のリプロー方式を適用し
て半導体装置を組立てる場合に有用な半導体装置
の製造方法に関する。

一般に、半導体装置を組立てる場合、即ち、半
導体チツプをパツケージに実装するには、例えば
フリツプ・チツプ法、ビーム・リード法の如く所
謂ギヤング・ボンデイングが多用されている。こ
のギヤング・ボンデイングはワイヤ・ボンデイン
グと比較すると、ボンデイングに手間がかからず
作業能率が極めて良好であること、機械的強度が
大である等、信頼性が高いこと等が主な特徴であ
る。

ところで、前記ギヤング・ボンデイングを実施
するには、半田リフロー方式が採用される。半田
リフロー方式は、例えば半導体チツプの電極パツ
ドに半田バンプを形成しておき、その半導体チツ
プをパツケージの所定箇所に載置して全体を例え
ば加熱炉に挿入して加熱処理を行ない、半田を再
熔融することに依り半導体チツプをパツケージの
リードに接続するものである。

さて、この半田リフロー方式を実施するに当つ
ては、半導体チツプの電極パツドに形成される半
田バンプの均質性、密着性等がボンデイングの良
否を左右する。

従来半導体チツプに半田バンプを形成するに当
つては、その半田バンプの下側に例えばニツケル
を介在させることが行なわれている。これは、半
田とニツケルの密着性が良好であることを利用し
ようとするものである。ところが、半田とニツケ
ルは容易に反応し、半田がニツケルを吸い上げる
ような状態になる。そこでこれを避ける為、半田
バンプの下にコバルトを介在させたり、コバル
ト、アルミニウムを順次介在させることが考えら
れた。コバルトは半田とは反応しにくく、また、
シリコンやアルミニウムに対する密着性は良好で
あて、極めて優れたバリヤ効果を持つている。と
ころがコバルトは極めて活性な金属であつて、常
温の空気中でもかなり酸化される。また、コバル
ト自体半田との密着性が然程良い方ではないこと
もあつて、コバルト層の上に半田バンプを形成す
ると、半田が被着される部分とされない部分が生
じ、表面に凹凸のある半田バンプが形成される。
このような半田バンプでは、リフロー方式に依る
ギヤング・ボンデイングを良好には実施できな
い。

本発明は、コバルト層の上に凹凸のない均一な
半田バンプを形成できるようにするもので、以下
これを説明する。

本発明ではコバルト層と半田バンプとの間にコ
バルト及び半田の両方に密着性の良い金属の薄層
を介在させることが基本になつている。

例えば、アルミニウムで形成した電極パツド上
に例えば5000〜6000〔Å〕の厚さにコバルト層を
形成し、その上に1000〔Å〕以下の厚さで金、
銀、銅、ニツケル等、コバルト及び半田と密着性
の良い金属層を形成し、その上に半田バンプを形
成する。

このようにして形成された半田バンプは表面は
平滑で均一性があり、電極バツドの面積が同じで
あればその高さは全て同一に形成される。そし
て、若し前記半田と密着性の良い金属層が半田バ
ンプに吸い上げられたとしてもコバルト層表面
は、当初、前記金属層に覆われていて酸化皮膜が
形成されていないので密着性が低下することはな
い。

以上の説明で判るように、本発明によれば、電
極パツドを例えばアルミニウムなど半導体との密
着性並びにオーミツク・コンタクト性が良い金属
で形成し、その上にアルミニウムやシリコンなど
との密着性が良く且つ優れたバリヤでもあるコバ
ルト層を形成し、その上に該コバルト層及び半田
バンプに密着性良好な金属層を形成し、その上に
半田バンプを形成するようにしているので、半導
体チツプに強固に密着した電極パツド構造が得ら
れ、しかも、半田バンプを表面が平滑で均一なも
のとすることができ、半田リフロー方式で、例え
ばギヤング・ボンデイングを行なう際には、良好
なボンデイングを実現することが可能になる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半導体との密着性並びにオーミツク・コンタ
   クト性が良い金属からなる電極パツド上にコバル
   ト層を形成し、その上にコバルトと半田に対して
   密着性の良い金属の薄層を形成してから半田バン
   プを形成する工程が含まれてなることを特徴とす
   る半導体装置の製造方法。