【事件の表示】
　特許第３２０１９５７号「金属バンプ、金属バンプの製造方法、接続構造　体」の請求項１ないし７に係る特許に対する特許異議の申立てについて、　次のとおり決定する。
【結　論】
訂正を認める。
特許第３２０１９５７号の請求項１ないし６に係る特許を取り消す。
【理　由】
【１】手続の経緯
特許第３２０１９５７号のすべての請求項に係る発明は、平成８年６月２７日に特許出願され、平成１３年６月２２日にその特許権の設定登録がなされ、その後、佐藤勝明より特許異議の申立てがなされ、取消しの理由が通知され、その延長が許可された期間内である平成１４年１１月２２日に訂正請求がなされたものである。
【２】訂正及びその適否に関する判断
【２-1】訂正内容について、
まず、特許第３２０１９５７号明細書の特許請求の範囲の請求項１を削除する訂正については、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでないことは明らかである。
そして、請求項１を削除した後の請求項２，５，７についてその項番号を順次繰り上げ、請求項１，４，６として以下のように訂正するものである。
訂正事項a
【請求項１】を「基板上に形成された半田部のリフロー加熱により半導体チップと基板とを接続するための金属バンプであって、
上記半導体チップ上に形成され、金、白金、銀、銅、ニッケル、または、これらの合金からなり、上記基板と上記半導体チップを接続するための上記リフロー加熱時に溶融することのない、頂部に凹部を有する第一の金属層と、
上記第一の金属層上にメッキで形成され、インジウム、鉛、スズ、ビスマス、または、これらの合金からなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有し、上記リフロー加熱時に上記基板上に形成された半田部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない金属からなる第二の金属層とを含み、上記第二の金属層の頂部が平坦である金属バンプ。」と訂正する。
訂正事項b
【請求項４】を「基板上に形成された半田部のリフロー加熱により半導体チップと基板とを接続するための金属バンプの製造方法であって、
上記半導体チップ上にレジスト層を形成し、
上記半導体チップ上に形成された導電部分上の上記レジスト層を除去して露出部を形成し、
上記露出部上に、金、白金、銀、銅、ニッケル、または、これらの合金からなり、上記基板と上記半導体チップを接続するための上記リフロー加熱時に溶融しない、頂部に凹部を有する第一の金属層を形成し、
上記第一の金属層上に、インジウム、鉛、スズ、ビスマス、または、これらの合金からなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有し、上記リフロー加熱時に上記基板上に形成された半田部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない金属からなる第二の金属層をメッキで形成し、
上記レジスト層を除去し、
上記第二の金属層の頂部を平坦化する、
金属バンプの製造方法。」と訂正する。
訂正事項c
【請求項６】を「基板上に形成された半田部のリフロー加熱により半導体チップを基板上に接続した接続構造体であって、
上記半導体チップと接続して形成され、金、白金、銀、銅、ニッケル、または、これらの合金からなり、上記基板と上記半導体チップを接続するための上記リフロー加熱時に溶融せずに、上記半導体チップと上記基板とを所定の距離に維持するための、頂部に凹部を有する第一の金属層と、
上記第一の金属層と上記基板上の半田部との間に介在し、インジウム、鉛、スズ、ビスマス、または、これらの合金からなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有し、上記リフロー加熱時に上記基板上に形成された半田部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない、上記第一の金属層上にメッキで形成された第二の金属層とを有する、接続構造体。」と訂正する。
【２-2】訂正の適否について、
訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否；
前記訂正事項a〜cは、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではなく、また訂正前の明細書の、【特許請求の範囲】および段落【0013】，【0014】，【0019】，【0021】，【0027】に記載された事項の範囲内の訂正であるから、新規事項の追加にあたらず、適正なものといえる。
【２-3】まとめ
上記のとおり、【２-1】の訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び同条第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
【３】本件特許発明
前記【２-3】で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１〜６に係る発明(以下、「本件発明１〜６」という)は、上記訂正に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜６に記載された事項により特定されるとおりの、
「【請求項１】基板上に形成された半田部のリフロー加熱により半導体チップと基板とを接続するための金属バンプであって、
上記半導体チップ上に形成され、金、白金、銀、銅、ニッケル、または、これらの合金からなり、上記基板と上記半導体チップを接続するための上記リフロー加熱時に溶融することのない、頂部に凹部を有する第一の金属層と、
上記第一の金属層上にメッキで形成され、インジウム、鉛、スズ、ビスマス、または、これらの合金からなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有し、上記リフロー加熱時に上記基板上に形成された半田部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない金属からなる第二の金属層とを含み、上記第二の金属層の頂部が平坦である金属バンプ。
【請求項２】上記第一の金属層の基板表面からの高さが15〜90μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の金属バンプ。
【請求項３】上記第一の金属層の体積(Ｖ１)と上記第二の金属層の体積(Ｖ２)との比Ｖ２／Ｖ１が0.2〜5.0であることを特徴とする、請求項１または２に記載の金属バンプ。
【請求項４】基板上に形成された半田部のリフロー加熱により半導体チップと基板とを接続するための金属バンプの製造方法であって、
上記半導体チップ上にレジスト層を形成し、
上記半導体チップ上に形成された導電部分上の上記レジスト層を除去して露出部を形成し、
上記露出部上に、金、白金、銀、銅、ニッケル、または、これらの合金からなり、上記基板と上記半導体チップを接続するための上記リフロー加熱時に溶融しない、頂部に凹部を有する第一の金属層を形成し、
上記第一の金属層上に、インジウム、鉛、スズ、ビスマス、または、これらの合金からなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有し、上記リフロー加熱時に上記基板上に形成された半田部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない金属からなる第二の金属層をメッキで形成し、
上記レジスト層を除去し、
上記第二の金属層の頂部を平坦化する、
金属バンプの製造方法。
【請求項５】上記第二の金属層の頂部を平坦化するステップは、上記第二の金属層を加熱することによって行う、請求項４の金属バンプの製造方法。
【請求項６】基板上に形成された半田部のリフロー加熱により半導体チップを基板上に接続した接続構造体であって、
上記半導体チップと接続して形成され、金、白金、銀、銅、ニッケル、または、これらの合金からなり、上記基板と上記半導体チップを接続するための上記リフロー加熱時に溶融せずに、上記半導体チップと上記基板とを所定の距離に維持するための、頂部に凹部を有する第一の金属層と、
上記第一の金属層と上記基板上の半田部との間に介在し、インジウム、鉛、スズ、ビスマス、または、これらの合金からなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有し、上記リフロー加熱時に上記基板上に形成された半田部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない、上記第一の金属層上にメッキで形成された第二の金属層とを有する、接続構造体。」である。
【４】特許異議申立ての理由の概要
特許異議申立人　佐藤勝明は、甲第１号証(特開平２−２７１５３３号公報)及び甲第２号証(特開平３−１０８７３４号公報)を提示し、本件のすべての請求項に係る発明は、前記甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであり、その特許は取り消されるべきである旨主張している。
【５】当審における取消理由通知の概要
本件のすべての請求項に係る発明は、刊行物１(実願昭５５−６２５６６号(実開昭５６−１６４５５４号公報)のマイクロフィルム)，刊行物２(特開平２−２７１５３３号公報)，刊行物３(特開平３−１０８７３４号公報)に記載された発明に基づいて、その出願前に当業者が容易に発明をすることができたものと認められるから、その特許については、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるから、取り消されるべきものであるとしている。
【６】前記刊行物１，２の記載事項及びその開示内容
【６-1-1】刊行物１の記載事項
第１頁第１６行〜第２頁第７行に、
(刊1a)「従来、半導体チップ実装体は金、アルミニウム等の２０〜３０μｍのワイヤを用いて外部端子とボンディングしていた。この実装体は、ボンディングがリード毎に行うシリーズ作業のため作業性が悪く、しかも作業にバラツキがあるため大きな被接続電極面積を必要とし、高集積化、高密度化する場合に大きな欠点となつていた。そこで、これらの欠点をなくすため、ワイヤを用いずにはんだ接続により半導体チップをチップサイズで絶縁基板に直接接続するフェースダウンボンディング法により実装固定した実装体が用いられている。」と記載され、
第３頁第１１行〜同頁第１４行に、
(刊1b)「また、上記の原因は、はんだと電極の材料間で拡散、化合物の生成・成長が起こり、接続界面が脆化している場合が多いことも原因である。」と記載され、
第５頁第１４行〜第６頁第６行に、
(刊1c)「本考案の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、十分な接続はんだの高さと所望の接続はんだの形状を得ることにより熱疲労寿命にすぐれた半導体チップ実装体を提供するにある。本考案は、半導体チップと絶縁基板とのはんだ接続の際に、半導体チップおよび絶縁基板上に形成した各微小はんだ丘に、これらのはんだより低融点のはんだをメッキあるいは印刷により一方あるいは両方のはんだ丘に供給し、微小はんだ丘を再溶融させることなく低融点はんだを溶融・凝固させ、高い接続高さと柱状あるいは鼓形状に実装固定した半導体チップ実装体で達成される。」と記載され、
第７頁第２行〜第８頁第１８行に、
(刊1d)「ここで、第６図（ａ），（ｂ）と第７図（ａ），（ｂ）は、低融点はんだの供給方法として、前者はメッキ、後者ははんだペーストでおこなつた違いのみである。そこで、第７図（ａ），（ｂ）で詳しく説明する。
まず、第７図（ａ）に示すようにＩＣ等の通常の半導体チップ１に、通常の蒸着等の手段によりはんだを電極２に蒸着し、適当な加熱手段により、蒸着したはんだを溶融・凝固して大きさ約１５０μｍφ、高さ約８０〜１２０μｍの微小はんだ丘６を形成する。この場合、はんだ材料としては通常ｐｂ−５〜１０ｗｔ％Ｓｎはんだが用いられる。
一方、絶縁基板４は半導体チップ１に略一致して配置した電極５を導電ペーストを印刷し、焼成して形成する。次に電極５にはんだディップあるいははんだペースト印刷・溶融・凝固によりはんだを供給し、大きさ約１５０〜２００μｍφ、高さ約３０〜１００μｍの微小はんだ丘７を形成する。このはんだ材料も微小はんだ丘６と同様である。次に、絶縁基板上に形成した微小はんだ丘７に略一致して、もう一度はんだペースト１２を印刷する。そしてこのはんだ材料は微小はんだ丘６，７より低融点で、例えば純錫あるいは６０Ｓｎ−４０ｐｂ共晶はんだ等を用いる。このようにして、絶縁基板上の微小はんだ丘７に低融点はんだペースト１２を供給したのち（第６図（ａ）ではメッキはんだ）、微小はんだ丘６を形成した半導体チップ１と該絶縁基板４とを適当な手段で位置合せして、低融点はんだペースト１２により仮固定した第７図（ａ）の実装体を得る。次に、微小はんだ丘６，７が溶融せずに低融点はんだペースト１２のみが溶融する温度範囲で抵抗加熱炉あるいは溶融はんだ槽等の適当な加熱手段により加熱する。低融点はんだペースト１２が溶融し微小はんだ丘６，７に完全にぬれてから凝固することにより、第７図（ａ）に示す柱状あるいは鼓状の接続形状の半導体チップ実装体が得られる。」と記載され、
第１１頁第２，３行及び第５，６行並びに第６図(a),(b)に、
(刊1e)「３；接続はんだ」と「１１；メッキはんだ」が記載されている。
【６-1-2】刊行物１の開示内容
上記(刊1c)〜(刊1e)の記載から刊行物１には、
(刊1x)「絶縁基板上に形成された微小はんだ丘(7,11)の加熱手段による加熱により半導体チップ(1)と絶縁基板(4)とを接続するための微小はんだ丘(6,11)であって、
上記半導体チップ上に形成され、ｐｂ−5〜10wt％Ｓｎはんだからなり、上記絶縁基板と上記半導体チップを接続するための上記加熱時に溶融することのない、第一の金属層(6)と、
上記第一の金属層上にメッキで形成され、純錫、または、鉛と錫の合金である６０Ｓｎ−４０ｐｂ共晶はんだからなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有し、上記加熱時に上記絶縁基板上に形成された微小はんだ丘(7,11)と接続される第二の金属層(11)とを含み、上記第二の金属層の頂部が球形である微小はんだ丘(6,11)」(以下、「引用発明１」という)が開示されている。
上記(刊1d)の記載には、
(刊1y)「上記第一の金属層(6)の(半導体)基板表面からの高さが約80〜120μｍであること」(以下、「引用事項１」という)が開示されている。
上記(刊1c)〜(刊1e)の記載から刊行物１には、
(刊1z)「絶縁基板(4)上に形成された微小はんだ丘(7,11)の加熱手段による加熱により半導体チップ(1)を絶縁基板上に接続した半導体チップ実装体であって、
上記半導体チップと接続して形成され、ｐｂ−5〜10wt％Ｓｎはんだからなり、上記絶縁基板と上記半導体チップを接続するための上記加熱時に溶融せずに、上記半導体チップと上記絶縁基板とを所定の距離に維持するための、第一の金属層(6)と、
上記第一の金属層と上記絶縁基板上の微小はんだ丘(7,11)との間に介在し、純錫、または、鉛と錫の合金である６０Ｓｎ−４０ｐｂ共晶はんだからなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有し、上記加熱時に上記絶縁基板上に形成された微小はんだ丘(7,11)と接続され、上記第一の金属層上にメッキで形成された第二の金属層(11)とを有する半導体チップ実装体」(以下、「引用発明３」という)が開示されている。
【６-2-1】刊行物２の記載事項
第１頁左欄第１２，１３行に、
(刊2a)「本発明は集積回路素子をリードフレームに接着するバンプ技術に関し」と記載され、
第１頁左欄第１４行〜同頁右欄第４行に、
(刊2b)「集積回路素子のバンプ先端形状を(を)滑らかにして、より完全な接着を行って、信頼度を向上することを目的とし、バンプ形成部に、第一の金属からなるバンプを形成し、該バンプの上面に該バンプより低い融点を持つ第二の金属からなる金属層を被覆し、該金属層をメルトする工程を有することにより構成する。」と記載され、
第２頁左上欄第１行〜同頁右上欄第１５行に、
(刊2c)「バンプはボンディングの部分を、メッキ，蒸着等の方法で大きく隆起させ、チップ外部と電気的コンタクトを採るためのものである。
第３図(a)に示すように、・・・従来のバンプは先端に下地形状の影響を受け、凹凸が生じて、・・・これが電気的コンタクト不良を生じる原因となっていた。このバンプ先端に凹凸の生じる原因を、第３図(b)にバンプ17の構造明細を示す従来例の模式断面図により説明する。・・・
この時、めっきされるＡｕバンプ24の表面形状は、下地のバリアメタル22の形状の影響を受け、周辺部が高く、中央部が低くなる。・・・
このため、第３図(b)に示すように、Ａｕバンプ24の表面も下地のバリアメタル22の段差より、大きく、Ａｕバンプ24の先端の中央が凹むこととなる。」と記載され、
第２頁右上欄第１７行〜同頁左下欄第２行に、
(刊2d)「バンプ先端の凹凸が接着不良の原因となり、信頼性を損なう大きな原因となっていた。・・・本発明ではこのバンプの先端を滑らかにする」と記載され、
第２頁右下欄第９行〜第３頁右上欄第２行に、
(刊2e)「第２図は本発明の一実施例の工程順模式断面図である。
図において，８はシリコン（Ｓｉ）基板，９は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜，１０はＡｌパッド，１１はＰＳＧ膜，１２はチタン（Ｔｉ），１３はレジスト，１４はＡｕバンプ，１５は鉛−錫（Ｐｂ−Ｓｎ）はんだである。
第２図（ａ）に示すように，ＳｉＯ２膜９を１μの厚さに被覆したＳｉ基板８上にＡｌパッド１０を１μの厚さに形成したのち，ＣＶＤ法でＰＳＧ膜１１を１μの厚さに全面被覆し，Ａｌパッド１０上面をパタニングして開口する。
次に，第２図（ｂ）に示すように，バリアメタルとして，Ｔｉ１２を３,０００Åの厚さにＳｉ基板８上全面にスパッタで積層する。
ポジ型のレジスト１３をオートスピナーで１５μの厚さに厚く塗布し，１５０℃で１０分間のポストベーキングを行う。フォトリソグラフィにより，バンプ形成領域をパタニングして開口する。
めっきにより１５μの厚さにＡｕバンプ１４を形成する。この時，Ａｕバンプ１４の周辺が，下地Ｔｉ１２の影響で，盛り上がる。
基板全面にＡｕ−Ｓｎ（Ｐｂ−Ｓｎの誤記）よりなるはんだ１５を５μの厚さに塗布する。第２図（ｃ）に示すように，レジスト１３をピールオフにより，Ａｕバンプ１４をマスクとしてレジスト剥離液で剥離して除去する。
次に，Ａｕバンプ１４をマスクとして，Ｔｉ１２を希塩酸でエッチングする。最後に，第２図（ｄ）に示すように，Ｓｎ−Ｐｂのはんだ１５が融ける５００℃で５分間メルトする。このメルトにより，はんだ１５が融けて滑らかになる。
この場合，はんだ１５は融けても，表面張力によりＡｕバンプ１４からこぼれ落ちることはない。」と記載されており、
さらに、第１図には、
(刊2f)「第二の金属層である７の頂部が平坦である柱状のバンプ」が明示されている。
【６-2-2】刊行物２の開示内容
上記(刊2e)の記載には、
(刊2x)「第一の金属層としての金(14)の厚さが１５μであり、第二の金属層としての鉛−錫(Ｐｂ−Ｓｎ)はんだ(15)の厚さが５μであり、それぞれの金属層の底面積が等しいから、その体積比が（５／１５）＝（１／３）≒　０．３３であるバンプ」(以下、「引用事項２」という)が開示されている。
上記(刊2a)〜(刊2e)の記載から刊行物２には、
(刊2y)「リードフレームと接続するための半導体チップ上への、バンプの製造方法であって、
上記半導体チップ上にレジスト層を形成し、
上記半導体チップ上に形成されたバンプ形成領域上の上記レジスト層を除去して開口部を形成し、
上記開口部上に、金からなり、上記半導体チップを接続するための、頂部に凹部を有する第一の金属層を形成し、
上記第一の金属層上に、鉛と錫の合金であるＰｂ−Ｓｎはんだからなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有する第二の金属層を塗布して形成し、
上記レジスト層を除去し、
上記第二の金属層の頂部を平坦化するバンプの製造方法」(以下、「引用発明２」という)が開示されている。
上記(刊2e)の記載には、
(刊2z)「第二の金属層の頂部を平坦化するステップは、前記第二の金属層を加熱することによって行うこと」(以下、「引用事項３」という)が開示されている。
【７】当審の判断
【７-1】本件発明１について、
【７-1-1】本件発明１と引用発明１とを対比すると、
引用発明１の「絶縁基板」，「微小はんだ丘(7,11)」，「加熱手段による加熱」，「微小はんだ丘(6,11)」，「純錫、または、鉛と錫の合金である６０Ｓｎ−４０ｐｂ共晶はんだ」は、本件発明１の「基板」，「半田部」，「リフロー加熱」，「金属バンプ」，「スズ、または、鉛とスズの合金」にそれぞれ相当し、そして、引用発明１において「加熱時に絶縁基板上に形成された微小はんだ丘(7,11)と接続される第二の金属層(11)は、その熱溶融時には、同じ金属とともに溶融し凝固して接続はんだ３を形成する」（上記(刊1c)〜(刊1e)参照）から、その接続部に「接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成する」ことはない。
したがって、両者は「基板上に形成された半田部のリフロー加熱により半導体チップと基板とを接続するための金属バンプであって、
上記半導体チップ上に形成され、所定の金属からなり、上記基板と上記半導体チップを接続するための上記リフロー加熱時に溶融することのない、第一の金属層と、
上記第一の金属層上にメッキで形成され、スズ、または、鉛とスズの合金からなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有し、上記リフロー加熱時に上記基板上に形成された半田部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない金属からなる第二の金属層とを含む、金属バンプ」であるということで一致し、次の点で相違する。
相違点（１）；本件発明１では「第一の金属層がその頂部に凹部を有する」のに対して、引用発明１ではその点の明示がない。
相違点（２）；本件発明１では「第一の金属層としての金属が、金、白金、銀、銅、ニッケル、または、これらの合金」であるのに対して、引用発明１では「ｐｂ−5〜10wt％Ｓｎはんだ」である点。
相違点（３）；本件発明１では「第二の金属層の頂部が平坦」であるのに対して、引用発明１では「第二の金属層の頂部は球形」である点。
【７-1-2】前記相違点（１）〜（３）についての考察
相違点（１）について、
「通常の蒸着やメッキなどの手段により、半導体チップの電極に金属バンプを形成した場合、その金属がハンダであろうと銅や金などであろうと、金属バンプの頂部に凹部が現出すること」(以下、「周知事項a」という)は周知である。
周知事項aを裏付ける例として、米国特許第5,130,779号明細書のFIG.１及び第9欄第12行〜同欄第33行，特開平6−326108号公報の図６，８及び公報段落【0007】〜【0012】が挙げられる。さらに、刊行物２の上記(刊2c)にも同様に記載されている。
したがって、この相違点（１）は周知事項に帰するものであって、刊行物２の記載事項からも容易に想到できたものといえる。
相違点（２）について、
前記周知事項aからして、半導体チップの電極にバンプを形成する手段としてメッキが周知であること、及びメッキする金属について金や銅あるいはハンダがあるから、引用発明１の「ｐｂ−5〜10wt％Ｓｎはんだ」に換えて、金属バンプの第一の金属層として「金、銅」を用いることは、当業者が適宜に選択できたものである。
したがって、この相違点（２）は周知事項から容易に想到できたものといえる。
相違点（３）について、
半導体チップの電極に形成されるバンプの形状として、半球状，マッシュルーム状，錐台状，柱状のものが、刊行物１や周知事項aを裏付ける例に示されており、バンプの形状として柱状のものを選択することになんらの困難性もない。
そして、「第二の金属層の頂部が平坦」な柱状のバンプが、刊行物２の上記(刊2f)に明示されている。
したがって、この相違点（３）は刊行物２の記載事項から当業者が容易に想到できたものといえる。
よって、本件発明１は、刊行物１，２に記載された内容及び周知事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものと認められる。
【７-2】本件発明２について、
本件発明２は本件発明１を引用するものであり「第一の金属層の基板表面からの高さが15〜90μｍである」ことを限定事項としている。
しかし、刊行物１の引用事項１では、当該高さを「約80〜120μｍである」としており(上記(刊1y)参照)、さらに、刊行物２の上記(刊2e)では当該(高さ)厚さを「15μ」としている。
ゆえに、本件発明２の前記限定事項のうち上限値は、前記引用事項１の高さの範囲に含まれると共に、その高さの下限値についても刊行物２の前記(刊2e)に記載の15μｍに相当するから、本件発明２の前記限定事項は当業者が適宜に設定できたものと認められる。
したがって、本件発明２は、【７-1】段落で述べた内容と、加えて同様に刊行物１，２に記載された前記内容とに基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものといえる。
【７-3】本件発明３について、
本件発明３は本件発明１又は２を引用するものであり「第一の金属層の体積と第二の金属層の体積との比が0.2〜5.0である」ことを限定事項としている。
しかし、刊行物２の引用事項２に、当該比がほぼ0.33であることが示されており(上記(刊2x)参照)、かつこの値以外の値を選択することも、当業者にとって格別困難であるとはいえない。
ゆえに、本件発明３の前記限定事項は、前記引用事項２を参考にして、当業者が適宜に設定できたものと認められる。
したがって、本件発明３は、【７-1】，【７-2】段落で述べた内容と、加えて同様に刊行物２に記載された前記内容とに基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものといえる。
【７-4】本件発明４について、
【７-4-1】本件発明４と引用発明２(上記(刊2y)参照)とを対比すると、
引用発明２の「バンプ」，「バンプ形成領域」，「開口部」，「金」，「鉛と錫の合金であるＰｂ−Ｓｎはんだ」は、本件発明４の「金属バンプ」，「導電部分」，「露出部」，「金」，「鉛とスズの合金」にそれぞれ相当する。
したがって、両者は「半導体チップ上への金属バンプの製造方法であって、
上記半導体チップ上にレジスト層を形成し、
上記半導体チップ上に形成された導電部分上の上記レジスト層を除去して露出部を形成し、
上記露出部上に、金からなり、上記半導体チップを接続するための、頂部に凹部を有する第一の金属層を形成し、
上記第一の金属層上に、鉛とスズの合金からなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有する第二の金属層を形成し、
上記レジスト層を除去し、
上記第二の金属層の頂部を平坦化する金属バンプの製造方法」であるということで一致し、次の点で相違する。
相違点（１）；本件発明４は「基板上に形成された半田部のリフロー加熱により半導体チップと基板とを接続するための金属バンプの製造方法であ」るのに対して、引用発明２は「半導体チップとリードフレームとを接続するためのバンプの製造方法であ」ることで相違している。
相違点（２）；本件発明４においては「基板と半導体チップを接続するためのリフロー加熱時に溶融しない第一の金属層」であるのに対して、引用発明２では「半導体チップ接続用バンプの第一の金属層が溶融するか否かが明確でない」ことで相違する。
相違点（３）；本件発明４では「リフロー加熱時に基板上に形成された半田部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない金属からなる第二の金属層をメッキで形成」するのに対して、引用発明２では「第二の金属層を塗布して形成」することで相違する。
【７-4-2】前記相違点（１）〜（３）についての考察
相違点（１）について、
半導体チップの電極上にバンプを形成して、これをプリント基板等の基板へ半田を用いてフリップチップ実装することは周知であり、また、前記半導体チップのバンプをリードフレームに接続することも周知である。
そして、刊行物１の上記(刊1a),(刊1d)に「基板上に形成されたはんだ部のリフロー加熱により半導体チップと基板とを接続するバンプを有する」ものが示されているから、引用発明２の「半導体チップとリードフレームとを接続するためのバンプの製造」を、「はんだ部のリフロー加熱により半導体チップと基板とを接続する金属バンプの製造」とすることに格別なる困難性は認められない。
したがって、この相違点（１）は刊行物１の記載内容から当業者が容易に想到できたものといえる。
相違点（２）について、
刊行物２の上記(刊2b),(刊2e)で記載されるように、「第一の金属からなるバンプ(第一の金属層)を形成し、該バンプの上面に該バンプより低い融点を持つ第二の金属からなる金属層を被覆し、該金属層をメルトする」こと及び「(この第二の金属層の)はんだ15が融ける500℃で５分間メルトする。このメルトにより，はんだ15が融けて滑らかになる」ことから、引用発明２の「半導体チップ接続用バンプの第一の金属層」は、その上に積層した第二の金属層が融けても、溶融しないことがわかる。
さらに、プリント基板等の基板にバンプ付き半導体チップをフリップチップ接続することは周知であり、かつ刊行物１の上記(刊1c),(刊1d)の記載から、「半導体チップと基板とのリフロー加熱による接続時に、半導体チップに形成したバンプ(第一の金属層)上に、このバンプより低融点のはんだ(第二の金属層)をメッキにより積層しておき、バンプを再溶融させることなく低融点はんだを溶融・凝固させ」て基板と半導体チップを接続することが示されている。
してみると、引用発明２の接続用バンプを有する半導体チップを基板に接続するにあたり、第一の金属層である(Ａｕ層)バンプを溶融させないようにすることは容易に想起できたものと認められる。
したがって、この相違点（２）は刊行物１，２の記載内容から当業者が容易に想到できたものといえる。
相違点（３）について、
バンプ付き半導体チップをプリント基板等の基板へフリップチップ実装することが周知であり、さらに、刊行物１の上記(刊1d),(刊1e)の記載から「リフロー加熱時に基板上に形成されたはんだ部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない金属すなわち、はんだからなる第二の金属層をメッキで形成する」ことが示されている。
そして、引用発明２の「第二の金属層」は、刊行物２の上記(刊2e)によれば具体的には、鉛−錫はんだである。
してみれば、引用発明２の第二の金属層であるはんだをメッキで形成できること及び、当該はんだを基板上の半田部と接続したとき「接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない」ことは容易に想起できたものと認められる。
したがって、この相違点（３）は刊行物１，２の記載内容から当業者が容易に想到できたものといえる。
よって、本件発明４は、刊行物１，２に記載された内容及び周知事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものと認められる。
【７-5】本件発明５について、
本件発明５は本件発明４を引用するものであり「第二の金属層の頂部を平坦化するステップは、上記第二の金属層を加熱することによって行う」ことを限定事項としている。
しかし、刊行物２の引用事項３には、前記限定事項と同じことが開示されている(上記(刊2z)参照)。
したがって、本件発明５は、【７-4】段落で述べた内容と、加えて同様に刊行物２に記載された前記内容とに基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものといえる。
【７-6】本件発明６について、
【７-6-1】本件発明６と引用発明３(上記(刊1z)参照)とを対比すると、
引用発明３の「絶縁基板」，「微小はんだ丘(7,11)」，「加熱手段による加熱」，「半導体チップ実装体」，「純錫、または、鉛と錫の合金である６０Ｓｎ−４０ｐｂ共晶はんだ」は、本件発明６の「基板」，「半田部」，「リフロー加熱」，「接続構造体」，「スズ、または、鉛とスズの合金」にそれぞれ相当し、そして、引用発明３において「加熱時に絶縁基板上に形成された微小はんだ丘(7,11)と接続される第二の金属層(11)は、その熱溶融時には、同じ金属とともに溶融し凝固して接続はんだ３を形成する」（上記(刊1c)〜(刊1e)参照）から、その接続部に「接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成する」ことはない。
したがって、両者は「基板上に形成された半田部のリフロー加熱により半導体チップを基板上に接続した接続構造体であって、
上記半導体チップと接続して形成され、所定の金属からなり、上記基板と上記半導体チップを接続するための上記リフロー加熱時に溶融せずに、上記半導体チップと上記基板とを所定の距離に維持するための、第一の金属層と、
上記第一の金属層と上記基板上の半田部との間に介在し、スズ、または、鉛とスズの合金からなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有し、上記リフロー加熱時に上記基板上に形成された半田部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない、上記第一の金属層上にメッキで形成された第二の金属層とを有する、接続構造体」であるということで一致し、次の点で相違する。
相違点（１）；本件発明６では「第一の金属層がその頂部に凹部を有する」のに対して、引用発明３ではその点の明示がない。
相違点（２）；本件発明６では「第一の金属層としての金属が、金、白金、銀、銅、ニッケル、または、これらの合金」であるのに対して、引用発明３では「ｐｂ−5〜10wt％Ｓｎはんだ」である点。
【７-6-2】前記相違点（１），（２）についての考察
相違点（１）について、
「通常の蒸着やメッキなどの手段により、半導体チップの電極に突起状金属層を形成した場合、その金属がハンダであろうと銅や金などであろうと、突起状金属層の頂部に凹部が現出すること」(以下、「周知事項b」という)は周知である。
周知事項bを裏付ける例として、米国特許第5,130,779号明細書のFIG.１及び第9欄第12行〜同欄第33行，特開平6−326108号公報の図６，８及び公報段落【0007】〜【0012】が挙げられる。さらに、刊行物２の上記(刊2c)にも同様に記載されている。
したがって、この相違点（１）は周知事項から容易に想到できたものといえる。
相違点（２）について、
前記周知事項bからして、半導体チップの電極に突起状金属層を形成する手段としてメッキが周知であること、及びメッキする金属について金や銅あるいはハンダが周知であるから、引用発明３の「ｐｂ−5〜10wt％Ｓｎはんだ」に換えて、第一の金属層として「金、銅」を用いることは適宜である。
したがって、この相違点（２）は周知事項から容易に想到できたものといえる。
よって、本件発明６は、刊行物１，２に記載された内容及び周知事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものと認められる。
さらにまた、本件発明１〜６に格別な作用効果も認められない。
【８】むすび
以上のとおりであるから、本件発明１〜６は、取消理由通知書で提示した刊行物１，２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
したがって、本件発明１〜６に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、同法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年３月４日（２００３．３．４）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
金属バンプ、金属バンプの製造方法、接続構造体
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　
基板上に形成された半田部のリフロー加熱により
　上記半導体チップ上に形成され、
金、白金、銀、銅、ニッケル、または、これらの合金からなり、
上記
、頂部に凹部を有する
　上記第一の金属層上に
メッキで
インジウム、鉛、スズ、ビスマス、または、これらの合金からなり、
　金属バンプ。
　【請求項２】
　上記第一の金属層の基板表面からの高さが１５〜９０μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の金属バンプ。
　【請求項３】
　上記第一の金属層の体積（Ｖ１）と上記第二の金属層の体積（Ｖ２）との比Ｖ２／Ｖ１が０．２〜５．０であることを特徴とする、請求項１または２に記載の金属バンプ。
　【請求項４】
基板上に形成された半田部のリフロー加熱により
　上記半導体チップ上にレジスト層を形成し、
　上記半導体チップ上に形成された導電部分上の上記レジスト層を除去して露出部を形成し、
　上記露出部上に、
金、白金、銀、銅、ニッケル、または、これらの合金からなり、上記基板と上記半導体チップを接続するための上記リフロー加熱時に溶融しない、頂部に凹部を有する
　上記第一の金属層上に
、インジウム、鉛、スズ、ビスマス、または、これらの合金からなり、上記第一の金属層よりも低い融点を有し、上記リフロー加熱時に上記基板上に形成された半田部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない
メッキで
　上記レジスト層を除去し、
　上記第二の金属層の頂部を平坦化する、
　金属バンプの製造方法。
　【請求項５】
　上記第二の金属層の頂部を平坦化するステップは、上記第二の金属層を加熱することによって行う、請求項４の金属バンプの製造方法。
　【請求項６】
　
基板上に形成された半田部のリフロー加熱により
　上記半導体チップと接続して形成され、
金、白金、銀、銅、ニッケル、または、これらの合金からなり、上記基板と上記半導体チップを接続するための上記リフロー加熱時に溶融せずに、
、頂部に凹部を有する
　上記第一の金属層と上記基板
上の半田部
インジウム、鉛、スズ、ビスマス、または、これらの合金からなり、
低い融点を有し、上記リフロー加熱時に上記基板上に形成された半田部との間で接続信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない、
　接続構造体。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本願発明は半導体チップをプリント基板等（以下、基板という）の上に実装する場合に電気的な導通を図る金属バンプの構造に係わる。特に、本願発明はフリップチップ実装またはＴＡＢ方式による実装を行う場合に半導体チップと基板との間に介在する金属バンプの構造に係わる。
　【０００２】
　【従来の技術】
　半導体チップを基板上に実装するためには、半導体チップ上に形成された電極と、基板上に形成された導体との間で電気的な導通を図る必要がある。この接続方法として最も一般的な方法はチップを基板に対して上向きに固定し、チップ上に形成された電極と基板上に形成された導体パッドとを金属細線（主として金線が用いられる）によって接続するワイヤボンデイング法が採用されている。この方法は比較的簡単な構造の半導体チップに対しては現在でも有効な方法であり、半導体チップと基板とを接続するときの接続方法の主流となっている。
　【０００３】
　これに対して、チップの構造が複雑になると極めて多数のワイヤをチップ上にボンデイングする必要があり、そのコストの上昇が顕著になったり、その手間が非常にわずらわしくなる。そこで、ボンデイングワイヤを用いずに半導体チップを基板上に接続する方法であるワイヤレスボンデイング法が開発された。この代表的なものがフリップチップ方式やＴＡＢ方式である。
　【０００４】
　フリップチップ方式とは基板に対してチップを下向きに接触させ、基板上に形成された導電パッドと半導体チップ上に形成された電極とを直接に接続する方法をいう。また、ＴＡＢ方式はＴＡＢテープ上に形成された長尺導体（以下、リードという）と半導体チップとを接続後、テープを切断してリードの一部のみを残し、この導体の一端を基板上に形成された導電パッドと接続する方法である。
　【０００５】
　これらのいずれの方式も半導体チップの電極上に形成された金属のバンプを介して電気的な接続が図られる。例えば、フリップチップ方式においては、金属バンプは半導体チップの電極上に形成され、半導体チップと基板との間隔を一定に維持する役割を果たす。金属バンプと基板との接続は基板の導電パッド上に形成された半田をろう剤として用い、これを溶融することによって行う。また、ＴＡＢ方式においては、金属バンプは半導体チップの電極上に形成され、ＴＡＢ上に形成されたリードとの接点となる。ＴＡＢ方式の場合、金属バンプとリードを接続するろうの役割を果たすのはリードを被覆するように形成されたスズ等の低融点金属層である。
　【０００６】
　フリップチップ方式における問題点について詳しく述べる。金属バンプの組成は金が主流である。そして、金バンプと基板との接続は、例えば、基板上に予め接続のためのろうとしての半田をインジェクション等の方法によってバンプ状に形成し、チップ上に形成されている金バンプとの位置合わせを行い、半田バンプを熱溶融（リフロー）することによって行う。この場合の半田バンプの組成は典型的にはインジウム−スズ−鉛の低融点半田である。
　【０００７】
　しかし、このような従来の方法には以下のような問題点があった。
まず、第一に、金バンプをフリップチップ等の方式において用いる場合には、基板側に形成される半田バンプの半田組成は一定の限定を受ける。例えば、最も一般的なスズ−鉛二元系の半田を使用することはできない。なぜならば、この組成を用いるて接合を行うと金バンプと半田層との界面に金−スズ共晶を形成し、接続信頼性が悪化するためである。ここで、接続信頼性とは、接続部分が使用環境下において物理的、化学的に安定であり、経時変化を生じないから、現接続状態を維持できることをいう。また、第二に、金バンプの頂上部には深さ数μｍ程度の凹部が形成されやすく、この凹部の存在によりチップの実装時に金バンプと半田層との界面でボイドが発生する。
　【０００８】
　上述した第一の点についてはさらに二つの点が問題となる。まず、インジウム系の半田のコストが高いという点である。また、予め半田バンプをインジェクション等の方法によって形成しておくことが必要であり、工程コストが増大するという点である。製造コストの低減が至上課題である半導体実装の分野において不要なコストの増大は慎まなければならない。
　【０００９】
　上述した第二の点について図１を用いてより詳しく説明する。図１は頂上部に凹部が存在するバンプを用いて接続を果たした場合の断面の模式図である。図１に示すように、バンプの頂上部に沿って小さなボイドが発生する。これは、半田リフロー時に凹部に存在していた気泡が外に逃げ切れなくて発生するものである。このようなボイドが多数存在する接続部はその信頼性に問題がある。
　【００１０】
　次に、ＴＡＢ方式における問題点について言及する。
　ＴＡＢ方式を図２に模式的に示す。ＴＡＢ方式において接続するためには、ＴＡＢ側のリード（通常は銅で構成されている）の上に、スズ等の低融点金属のメッキを施し、半導体チップ上に形成されたバンプとの接続を図っていた。図２において、リードはＴＡＢテープ（図示せず）上に形成され、紙面と垂直の方向に伸びている。このリードの少なくとも一部には、低融点金属メッキが施されており、半導体チップ上に形成されたバンプとの接続の際のろうとしての役割を果たす。接続はバンプとリードを接触させて加熱・圧着を行うことによってなされる。
　【００１１】
　しかし、この方法でもバンプとしては通常金などが用いられていたために、ろう剤としての低融点金属層のメッキをリード上に施す必要があり、そのための工程コストの上昇が免れなかった。
　【００１２】
　以上述べてきたように、フリップチップ方式・ＴＡＢ方式はワイヤレスボンデイング方法として優れた側面を有するものの、そのコスト・接続信頼性の面で改良の余地がある。本願発明は半導体チップ上に形成される金属バンプの構造に検討を加えることによって、これらの問題を解消するものである。
　【００１３】
　【発明が解決しようとする課題】
　本願発明の第一の課題は半導体チップ上に形成され、半導体チップと基板とを接続するための金属バンプであって、フリップチップ方式の接続の際に多くの種類の半田との相性がよい金属バンプ構造及びその製造方法を提供することである。
　本願発明の第二の課題は半導体チップ上に形成され、半導体チップと基板とを接続するための金属バンプであって、その頂上に凹凸が生じることなく、従って、フリップチップ方式の接続の際に接続信頼性の低下が生じない金属バンプ構造及びその製造方法を提供することである。
　本願発明の第三の課題は半導体チップ上に形成され、半導体チップとＴＡＢテープ上に形成されたリードとを接続するための金属バンプであって、リード上に予め低融点金属層の被覆を不要とする金属バンプ及びその製造方法を提供することである。
　本願発明の第四の課題は従来技術における金バンプの代替構造及びこの代替構造を形成する方法を提供することによって、フリップチップ実装、ＴＡＢ実装の上述した問題点を解消することである。
　【００１４】
　【課題を解決するための手段】
　本願発明は半導体チップと基板とを接続するために、半導体チップ上に形成された金属バンプ構造に係わる。上述した課題は、第二の金属層が第一の金属層上に形成された金属バンプ構造であって、第一の金属層が基板と半導体チップを接続するためのリフロー加熱時に溶融することのないこと、第二の金属層が基板と半導体チップを接続するためのリフロー加熱時に基板上に形成された半田部との間で信頼性の低下を引き起こす組成物を形成しない金属からなること、という条件を具備するバンプ構造によって解決できる。第一の金属層の例としては典型的には金が挙げられるが、銀、銅、またはこれらの合金でも所期の目的を達成できる。また、このような第二の金属層の例としては典型的にはインジウムが挙げられるが、スズ、鉛、ビスマスまたはこれらの合金でも所期の目的を達成できる。また、信頼性の低下を引き起こす組成物とは、従来技術において金バンプ上に低融点半田を直接リフローさせるときに問題となった、スズ−金の共晶組成物等のバンプ構成元素と半田との共晶組成物、または、延性の乏しい金属間化合物等、接続部の電気的特性、機械的特性を劣化させる全ての組成物をいう。
　【００１５】
　【発明の実施の形態】
　例えば、第一の金属層を金、第二の金属層をインジウムとした場合の本願発明の詳細を図面を参照しつつ説明する。図３に本願発明の一つの実施例に係わるバンプ構造１０を開示する。本願発明に係わるバンプ構造１０の特徴は心材としての金層１３の周囲の少なくとも一部、好ましくは、その頂部の全体にインジウム層１５の被覆が施されていることである。バンプ１０は半導体チップ１上の電極３の上に形成されている。
　【００１６】
　本願発明の他の実施例に係わるバンプ構造１１を図４に開示する。このように、インジウム層１５は金層１３の頂部のみに存在する形でも本願発明の意図する効果を実現可能である。
　【００１７】
　本願発明の構造によれば、フリップチップ方式では以下に説明するような理由によって、上述した課題を克服可能である。まず、基板側に形成された半田バンプと直接に接続する部分はインジウムであるから、基板側に形成される半田バンプの組成として鉛−スズ二元系の共晶の半田を使用してもその界面に有害な組成物を形成することがない。また、インジウム層１５の頂部表面を適当な方法によって平坦化すれば、界面におけるボイドの生成の問題も克服できる。ＴＡＢ方式では、インジウムは低融点なので、リフローによってバンプとリードとのろう剤の役割を果たす。従って、リード表面にろう剤としての低融点金属層を設ける必要がなくなる。
　【００１８】
　【実施例】
　以下、本願発明に係わる構造の製造方法について示す。まず、図５に示すように、ＲＦプラズマエッチング等の適当な方法によって、半導体基板１上に形成された電極３の表面から酸化膜を除去する。そして、複数層からなる金属膜５をメタルスパッタリング等の方法によって全面に形成する。この金属膜は、好ましくは、ＴｉＷ−Ａｕ、Ｔｉ−Ｐｄ−Ａｕ等の組成を有している。
　【００１９】
　次に、図６に示すように、メッキ用のマスクとしてフォトレジスト７を塗布し、その後、電極３の直上のみを開口する。次に、金属膜５を共通電極として金層１３をメッキ等によって形成する。この金層１３はフォトレジスト７とほぼ同等の厚さに形成する。また、このときのメッキは好ましくは電気メッキにより、典型的には室温からそれよりもやや高い温度（例えば、５０〜６０℃）に浴を加熱し、電流密度０．４〜１Ａ／ｄｍ２で行う。この金層１３は基板との接続時に基板と半導体チップとの間隔を一定の間隔に保つスペーサとしての作用をする。さらに、図７に示すように、金層１３上にインジウム層１５を形成する。インジウム層１５のメッキ条件は浴温４０〜５０℃、電流密度２〜３Ａ／ｄｍ２である。この後、フォトレジスト７及び金属膜５を除去する。最後に、インジウム層１５をリフローすべく一定の温度で加熱を行えば、金層１３の周囲にインジウム層１５が形成された図３に示したような構造が得られる。リフローの温度としては典型的には１６０℃以上である。そして、この場合はインジウム層１５は金層１３を全体的に被覆するように形成される。
　【００２０】
　インジウム層１５のリフローはフォトレジスト７の除去前に行ってもよい。この場合は、除去後に行う場合よりもやや低い温度で行うことも可能である。また、インジウム層１５のリフローはフラックスを塗布したから行うこともできる。この場合はインジウム層１５はリフロー中に酸化することなく、金層１３を被覆するように形成される。
　【００２１】
　フォトレジスト層７と金層１３との相対的な高さの関係によっては図４のような構造のものを得ることも可能である。例えば、図８に示すように、同様の工程をとりつつも、金層１３の高さをフォトレジスト７の高さよりも十分低く形成すれば、金層１３上に形成したインジウム層１５もフォトレジスト７の厚さを越えない。従って、フォトレジスト７及び金属膜５の除去、及び、リフローを行えば、図４に示したようなバンプ構造を得ることができる。
　【００２２】
　本願発明により得られた構造の定量値の一例を表１に示す。表１はフリップチップ方式で実装を行うための本願発明に係わるバンプ構造の定量値である。表中実施例１は図３に示したようなインジウムによって金層の全体を被覆する構造であり、実施例２は図４に示したような金層の頂部のみにインジウム層を設ける構造である。また、Ｈ１，Ｈ２はそれぞれ金層、インジウム層の厚さ（高さ）であり、Ｖ１、Ｖ２はそれぞれ金層、インジウム層の体積である。
　【００２３】
　【表１】
ここで、Ｈ１＞９０μｍの場合は、形成されたバンプの高さのばらつきが大きくなり、チップと基板との接続不良を生じることがある。また、Ｈ１＜３０μｍの場合は、チップと基板との接続時の距離が小さくなり、接続信頼性の低下を引き起こす。従って、Ｈ１については表１に示したような値をとることが望ましい。また、Ｖ２／Ｖ１＞５の場合は、インジウム量が過剰になり、基板と接続したときにバンプ間で短絡を生じやすくなる。反対に、Ｖ２／Ｖ１を小さくすると金層の少なくとも頂部全体を完全に被覆することができなくなるので、本願発明の所期の効果を達成できなくなる。ただし、金層の頂部全体を完全に被覆することができるインジウム量は金層の頂部に形成された凹部の大きさに依存する。従って、Ｖ２／Ｖ１の下限については明確な制限を設けることは困難である。なお、Ｖ２／Ｖ１のパラメータはそれぞれの金属層の高さの比Ｈ１／Ｈ２に相関する。ここで、典型的な実施例において、０．２＜Ｖ２／Ｖ１＜５のときは０．３＜Ｈ１／Ｈ２＜５に相当する。
　【００２４】
　また、本願発明によるバンプ構造を利用してフリップチップ方式により接続した半導体チップと基板との接続構造体の特徴として、
（１）金層と半田層との界面に実質的にボイドが存在しない、
（２）金層の頂部に凹部が存在する、（２）金層の頂部に凹部が存在する、
（３）金層と半田層との界面に、有害な組成物が存在しない、
などが挙げられる。
　【００２５】
　次に、本願発明に係わるバンプ構造をＴＡＢ方式の接続に利用する際の定量値を表２に記載する。
　【表２】
　ＴＡＢ方式においては、リードと金層が接続できる程度のインジウム層が形成されていればよい。従って、実施例２の方が有用であるが、実施例１も適用できないわけではない。また、ＴＡＢ方式においてはチップと基板との間の熱歪みをリードの撓みで吸収するので、フリップチップ方式に適用する場合よりもＨ１の値は全体的に小さくても接続信頼性の確保ができる。Ｈ１，及び、Ｖ２／Ｖ１に臨界値が存在する理由はフリップチップの場合と同様である。但し、Ｖ２／Ｖ１＞５でもＴＡＢ方式においては短絡の問題は生じにくい。ただ、過剰なインジウムは材料コストの面から問題がある。
　【００２６】
　ＴＡＢ方式に本願発明に係わるバンプ構造を利用するときの利点は以下の通りである。つまり、金属バンプ上に直接形成されたインジウム層がろうの役目を果たすので、ＴＡＢ上のリードはなんらメッキが施される必要がない。このためのメッキ工程が不要となるわけだから大幅なコストの削減が期待できる。
　【００２７】
　本明細書の実施例においては第一の金属層を金、第二の金属層をインジウムとして説明を行った。しかし、本願発明の所期の目的はこの組み合わせに限定されるものではない。まず、本願発明の目的との関係で、下層が具備すべき最低限の条件としては、
（１）リフローの際に溶融しないこと、
である。また、製造プロセス上の観点からは、
（２）バンプ形成の際のメッキによる付着が容易であること（下地の金属膜５との相性のいいこと）、
（３）メッキの際に高さのばらつきの制御ができること、
（４）メッキの際に、レジスト７との相性がいいこと、
　【００２８】
　次に、本願発明の目的との関係で、上層が具備すべき最低限の条件としては、
（１）低融点半田と相性がいいこと
（２）バンプ形成の際に下層との相性（密着性等）がいいこと
が挙げられる。また、製造プロセス上の観点からは、
（３）メッキの際に、高さ、体積のばらつきの制御ができること、
（４）メッキの際に、レジスト７との相性がいいこと、
等が要求される。この条件を満たす金属であればいいのであるから、インジウムの他にもスズ、鉛、ビスマス及びこれらの合金等の低融点金属が考えられる。
　【００２９】
　【発明の効果】
　本願発明によれば、フリップチップ方式において基板側の半田として一般的なスズ−鉛共晶系の組成の半田の使用が可能となる。従って、インジェクションによる半田バンプ形成のみならず、インジェクションを使用しない安価な方法（例えば、スーパーソルダ法）によって、基板上に半田のバンプを形成することができる。
　【００３０】
　本願発明によれば、バンプの頂上部がその形成中のリフロー工程によって平坦化されているから、フリップチップ方式において基板側の半田バンプと半導体チップのバンプとの界面にボイドが発生しない。従って、極めて信頼性の高い接続が可能となる。
　【００３１】
　本願発明によれば、ＴＡＢ方式において、ＴＡＢ側のリード上にスズ等のメッキを施すことが不要となるために、製造コストが極めて低くできる。また、チップ側に形成されたろう材としてのインジウムにより、チップとＴＡＢリードとの接続条件において、低温で安定した接続が容易に実施できるため、ＴＡＢ接続の生産性向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　従来技術におけるボイドの発生の模式図を示す。
　【図２】
　従来技術におけるＴＡＢ方式による接続を説明するための模式図を示す。
　【図３】
　本願発明による第一の実施例に係わるバンプ構造の断面図を示す。
　【図４】
　本願発明による第一の実施例に係わるバンプ構造の断面図を示す。
　【図５】
　本願発明による第二の実施例に係わるバンプ構造の製造方法を示す。
　【図６】
　本願発明による第一の実施例に係わるバンプ構造の製造方法を示す。
　【図７】
　本願発明による第一の実施例に係わるバンプ構造の製造方法を示す。
　【図８】
　本願発明による第二の実施例に係わるバンプ構造の製造方法を示す。
　【符号の説明】
　１　　　半導体基板
　３　　　パッド
　５　　　金属層
　７　　　フォトレジスト
　１３　　金層
　１５　　インジウム層