(57)【要約】【課題】パッシベーション膜にクラックが発生することを抑制できる半導体装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る半導体装置は、層間絶縁膜１上に形成されたＡｌパッド２と、前記Ａｌパッド２上に形成されたパッシベーション膜３と、前記パッシベーション膜３に形成された、前記Ａｌパッド２上に位置する開口部と、前記開口部内の前記Ａｌパッド２上に配置されたバンプ１２と、を具備し、前記バンプ１２は、樹脂からなるコア部５と、該コア部５の表面を被覆したＡｌメッキ部６と、を有するボール７ａ，７ｂと、前記ボールを被覆するＮｉポスト１１と、前記Ｎｉポスト１１及び前記ボール７ａ，７ｂの上に形成されたハンダ部１０と、を具備するものである。【選択図】        図１
2004296807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンプを有する半導体装置であって、
前記バンプは、
コア部と、該コア部の表面を被覆したＡｌメッキ部と、を有するボールと、
前記ボールを被覆するＮｉポストと、
前記Ｎｉポスト及び前記ボールの上に形成されたハンダ部と、を具備するものである半導体装置。
【請求項２】
絶縁膜上に形成された電極パッド部と、
前記電極パッド部上に形成されたパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜に形成された、前記電極パッド部上に位置する開口部と、
前記開口部内の前記電極パッド部上に配置されたバンプと、
を具備し、
前記バンプは、
コア部と、該コア部の表面を被覆したＡｌメッキ部と、を有するボールと、
前記ボールを被覆するＮｉポストと、
前記Ｎｉポスト及び前記ボールの上に形成されたハンダ部と、を具備するものである半導体装置。
【請求項３】
前記ボールの層が２層以上形成されている請求項１又は２に記載に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記コア部は樹脂からなる請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
バンプを有する半導体装置であって、
前記バンプは、
第１コア部と、該第１コア部の表面を被覆した第１Ａｌメッキ部と、を有する第１ボールと、
前記第１ボール上に配置され、第２コア部と該第２コア部の表面を被覆した第２Ａｌメッキ部とを有する第２ボールと、
前記第１ボール及び前記第２ボールを被覆するＮｉポストと、
前記Ｎｉポスト及び前記第２ボールの上に形成されたハンダ部と、を具備するものである半導体装置。
【請求項６】
前記第２コア部内の下部に埋め込まれた重りと、前記第２ボールの上部であって前記重りと逆側の位置に設けられたＡｕメッキ部と、をさらに具備し、前記Ａｕメッキ部は前記ハンダ部に密着している請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
バンプを有する半導体装置であって、
前記バンプは、
Ｎｉポストと、
前記Ｎｉポスト上に配置され、コア部と該コア部の表面を被覆したハンダメッキ部を有するボールと、
を具備するものである半導体装置。
【請求項８】
絶縁膜上に形成された電極パッド部と、
前記電極パッド部上に形成されたパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜に形成された、前記電極パッド部上に位置する開口部と、
前記開口部内の前記電極パッド部上に配置されたバンプと、
を具備し、
前記バンプは、
Ｎｉポストと、
前記Ｎｉポスト上に配置され、コア部と該コア部の表面を被覆したハンダメッキ部を有するボールと、
を具備するものである半導体装置。
【請求項９】
前記ボールは、略球形状、略円柱形状、略多角柱形状及び略楕円形状のうちのいずれかの形状を有する請求項７又は８に記載に記載の半導体装置。
【請求項１０】
絶縁膜上に電極パッド部を形成する工程と、
前記電極パッド部上にパッシベーション膜を形成する工程と、
前記パッシベーション膜上にレジストマスクを形成する工程と、
前記レジストマスクをマスクとして前記パッシベーション膜をエッチングすることにより、該パッシベーション膜及び該レジストマスクに開口部を形成して前記電極パッド部の一部を露出させる工程と、
前記開口部内にボールを挿入する工程と、
前記開口部内に、前記ボールを埋め込むようにＮｉポストを形成する工程と、
前記開口部内の前記Ｎｉポスト及び前記ボールの上にハンダ部を形成する工程と、
を具備し、
前記ボールは、コア部と、該コア部の表面を被覆したＡｌメッキ部と、を有する半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
絶縁膜上に電極パッド部を形成する工程と、
前記電極パッド部上にパッシベーション膜を形成する工程と、
前記パッシベーション膜上にレジストマスクを形成する工程と、
前記レジストマスクをマスクとして前記パッシベーション膜をエッチングすることにより、該パッシベーション膜及び該レジストマスクに開口部を形成して前記電極パッド部の一部を露出させる工程と、
前記開口部内に第１ボールを挿入する工程と、
前記開口部内の第１ボール上に第２ボールを挿入する工程と、
前記開口部内に、前記第１ボール及び前記第２ボールを埋め込むようにＮｉポストを形成する工程と、
前記開口部内の前記Ｎｉポスト上にハンダ部を形成する工程と、
を具備し、
前記第１ボールは、第１コア部と、該第１コア部の表面を被覆した第１Ａｌメッキ部と、を有し、
前記第２ボールは、第２コア部と該第２コア部の表面を被覆した第２Ａｌメッキ部とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
絶縁膜上に電極パッド部を形成する工程と、
前記電極パッド部上にパッシベーション膜を形成する工程と、
前記パッシベーション膜上にレジストマスクを形成する工程と、
前記レジストマスクをマスクとして前記パッシベーション膜をエッチングすることにより、該パッシベーション膜及び該レジストマスクに開口部を形成して前記電極パッド部の一部を露出させる工程と、
前記開口部内にＮｉポストを形成する工程と、
前記開口部内の前記Ｎｉポスト上にボールを挿入する工程と、
を具備し、
前記ボールは、コア部と、該コア部の表面を被覆したハンダメッキ部と、を有する半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記ボールを挿入する工程は、インクジェット機構を用いて行う請求項１０又は１２に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バンプを有する半導体装置及びその製造方法に係わり、特に、パッシベーション膜にクラックが発生することを抑制できる半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６（Ａ）は、従来の半導体装置を示す断面図である。
まず、シリコン基板（図示せず）の上方に層間絶縁膜１０１を形成し、この層間絶縁膜１０１上にＡｌパッド１０２を形成する。この後、このＡｌパッド１０２及び層間絶縁膜１０１の上にパッシベーション膜１０３を堆積する。次に、パッシベーション膜１０３上にレジスト膜を塗布する。次いで、このレジスト膜を露光、現像することにより、パッシベーション膜１０３上にはＡｌパッド１０２上に位置する開口部を備えたレジストパターン１０４が形成される。
【０００３】
次に、このレジストパターン１０４をマスクとしてパッシベーション膜１０３をドライエッチングすることにより、パッシベーション膜１０３にはＡｌパッド１０２上に位置する開口部が形成され、開口部によりＡｌパッド１０２の表面の一部が露出する。この後、無電解Ｎｉメッキの前処理を行い、開口部内で露出するＡｌパッド１０２の表面にジンケート層（図示せず）が形成される。
【０００４】
次に、無電解Ｎｉメッキ槽にウエハを浸漬して無電解Ｎｉメッキを施し、開口部内のジンケート層上にＮｉを析出、成長させてＮｉバンプ１０５を形成する。この後、Ｎｉバンプ１０５の上に厚さの薄いＣｕ層１０６を形成し、このＣｕ層１０６の上にＳｎ層１０７を形成する。次いで、このＳｎ層１０７の上にハンダ印刷によりハンダ部１０８を形成する。
次に、レジストパターン１０４を剥離する（図示せず）。
【０００５】
ところで、上記従来の半導体装置においてＮｉバンプ１０５は比較的硬いため、半導体装置をプリント配線基板などに実装する時にＮｉバンプに加えられる荷重をＮｉバンプで吸収しにくい。その結果、その荷重がＮｉバンプ、Ａｌパッドを介してパッシベーション膜１０３に伝わり、このパッシベーション膜１０３にクラックが発生することがある。このようなクラックが発生すると半導体装置の信頼性が低下してしまう。
【０００６】
図６（Ｂ）は、他の従来の半導体装置を示す断面図であり、図６（Ａ）と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
Ｎｉバンプ１０５を形成する工程までは図６（Ａ）と同様である。その後、Ｎｉバンプ１０５の表面に厚さの薄いＡｕ層１０９を無電解メッキにより形成する。次いで、このＡｕ層１０９の上にハンダディップによりハンダ部１１０を形成する。
【０００７】
上記他の従来の半導体装置においても従来の半導体装置の場合と同様にパッシベーション膜１０３にクラックが発生することがあり、このようなクラックが発生すると半導体装置の信頼性が低下することがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、上記従来の半導体装置及び他の従来の半導体装置では、Ｎｉバンプ１０５が比較的硬いため、実装時の荷重をＮｉバンプで吸収しにくく、パッシベーション膜やＡｌパッドの下などにクラックが発生することがある。
【０００９】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、パッシベーション膜にクラックが発生することを抑制できる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置は、バンプを有する半導体装置であって、
前記バンプは、
コア部と、該コア部の表面を被覆したＡｌメッキ部と、を有するボールと、
前記ボールを被覆するＮｉポストと、
前記Ｎｉポスト及び前記ボールの上に形成されたハンダ部と、を具備するものである。
【００１１】
上記半導体装置によれば、バンプのＮｉポストの内部にコア部をＡｌメッキ部で被覆したボールを埋め込んでいるため、実装時の荷重をコア部によって吸収させ応力を緩和させることができる。従って、パッシベーション膜にクラックが発生することを抑制できる。
【００１２】
本発明に係る半導体装置は、絶縁膜上に形成された電極パッド部と、
前記電極パッド部上に形成されたパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜に形成された、前記電極パッド部上に位置する開口部と、
前記開口部内の前記電極パッド部上に配置されたバンプと、
を具備し、
前記バンプは、
コア部と、該コア部の表面を被覆したＡｌメッキ部と、を有するボールと、
前記ボールを被覆するＮｉポストと、
前記Ｎｉポスト及び前記ボールの上に形成されたハンダ部と、を具備するものである。
【００１３】
また、本発明に係る半導体装置においては、前記ボールの層が２層以上形成されていることが好ましい。
また、本発明に係る半導体装置において、前記コア部は樹脂からなることも可能である。
【００１４】
本発明に係る半導体装置は、バンプを有する半導体装置であって、
前記バンプは、
第１コア部と、該第１コア部の表面を被覆した第１Ａｌメッキ部と、を有する第１ボールと、
前記第１ボール上に配置され、第２コア部と該第２コア部の表面を被覆した第２Ａｌメッキ部とを有する第２ボールと、
前記第１ボール及び前記第２ボールを被覆するＮｉポストと、
前記Ｎｉポスト及び前記第２ボールの上に形成されたハンダ部と、を具備するものである。
【００１５】
上記半導体装置によれば、バンプのＮｉポストの内部に第１ボール及び第２ボールを埋め込み、第１ボールは第１コア部が第１Ａｌメッキ部で被覆され、第２ボールは第２コア部が第２Ａｌメッキ部で被覆されている。このため、実装時の荷重を第１コア部及び第２コア部によって吸収させ応力を緩和させることができる。特に、ボールを２個積み重ねることにより、実装時の荷重をより効果的に吸収できる。従って、パッシベーション膜にクラックが発生することを抑制できる。
【００１６】
また、本発明に係る半導体装置においては、前記第２コア部内の下部に埋め込まれた重りと、前記第２ボールの上部であって前記重りと逆側の位置に設けられたＡｕメッキ部と、をさらに具備し、前記Ａｕメッキ部は前記ハンダ部に密着していることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る半導体装置は、バンプを有する半導体装置であって、
前記バンプは、
Ｎｉポストと、
前記Ｎｉポスト上に配置され、コア部と該コア部の表面を被覆したハンダメッキ部を有するボールと、
を具備するものである。
【００１８】
上記半導体装置によれば、Ｎｉポスト上にボールを配置し、このボールはコア部がハンダメッキ部で被覆されている。このため、実装時の荷重をコア部によって吸収させ応力を緩和させることができる。従って、パッシベーション膜にクラックが発生することを抑制できる。
【００１９】
本発明に係る半導体装置は、絶縁膜上に形成された電極パッド部と、
前記電極パッド部上に形成されたパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜に形成された、前記電極パッド部上に位置する開口部と、
前記開口部内の前記電極パッド部上に配置されたバンプと、
を具備し、
前記バンプは、
Ｎｉポストと、
前記Ｎｉポスト上に配置され、コア部と該コア部の表面を被覆したハンダメッキ部を有するボールと、
を具備するものである。
【００２０】
また、本発明に係る半導体装置において、前記ボールは、略球形状、略円柱形状、略多角柱形状及び略楕円形状のうちのいずれかの形状を有することも可能である。
【００２１】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、絶縁膜上に電極パッド部を形成する工程と、
前記電極パッド部上にパッシベーション膜を形成する工程と、
前記パッシベーション膜上にレジストマスクを形成する工程と、
前記レジストマスクをマスクとして前記パッシベーション膜をエッチングすることにより、該パッシベーション膜及び該レジストマスクに開口部を形成して前記電極パッド部の一部を露出させる工程と、
前記開口部内にボールを挿入する工程と、
前記開口部内に、前記ボールを埋め込むようにＮｉポストを形成する工程と、
前記開口部内の前記Ｎｉポスト及び前記ボールの上にハンダ部を形成する工程と、
を具備し、
前記ボールは、コア部と、該コア部の表面を被覆したＡｌメッキ部と、を有する。
【００２２】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、絶縁膜上に電極パッド部を形成する工程と、
前記電極パッド部上にパッシベーション膜を形成する工程と、
前記パッシベーション膜上にレジストマスクを形成する工程と、
前記レジストマスクをマスクとして前記パッシベーション膜をエッチングすることにより、該パッシベーション膜及び該レジストマスクに開口部を形成して前記電極パッド部の一部を露出させる工程と、
前記開口部内に第１ボールを挿入する工程と、
前記開口部内の第１ボール上に第２ボールを挿入する工程と、
前記開口部内に、前記第１ボール及び前記第２ボールを埋め込むようにＮｉポストを形成する工程と、
前記開口部内の前記Ｎｉポスト上にハンダ部を形成する工程と、
を具備し、
前記第１ボールは、第１コア部と、該第１コア部の表面を被覆した第１Ａｌメッキ部と、を有し、
前記第２ボールは、第２コア部と該第２コア部の表面を被覆した第２Ａｌメッキ部とを有する。
【００２３】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、絶縁膜上に電極パッド部を形成する工程と、
前記電極パッド部上にパッシベーション膜を形成する工程と、
前記パッシベーション膜上にレジストマスクを形成する工程と、
前記レジストマスクをマスクとして前記パッシベーション膜をエッチングすることにより、該パッシベーション膜及び該レジストマスクに開口部を形成して前記電極パッド部の一部を露出させる工程と、
前記開口部内にＮｉポストを形成する工程と、
前記開口部内の前記Ｎｉポスト上にボールを挿入する工程と、
を具備し、
前記ボールは、コア部と、該コア部の表面を被覆したハンダメッキ部と、を有する。
【００２４】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記ボールを挿入する工程は、インクジェット機構を用いて行うことも可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る第１の実施の形態による半導体装置を示す断面図である。
図１に示す半導体装置は層間絶縁膜１を有しており、この層間絶縁膜１の上にはＡｌパッド（電極パッド部）２が形成されている。このＡｌパッド２及び層間絶縁膜１の上にはパッシベーション膜３が形成されており、このパッシベーション膜３にはＡｌパッド２上に位置する開口部が形成されている。
【００２６】
この開口部内及びＡｌパッド２上にはバンプ１２が形成されている。バンプ１２は、プリント配線基板などの実装基板に半導体チップを実装する際の接続端子として機能するものである。
【００２７】
バンプ１２は次のように構成されている。
バンプ１２は第２ボール７ｂを有しており、第２ボール７ｂはＡｌパッド２上に位置している。第２ボール７ｂは略球形状の樹脂からなるコア部（樹脂コア）５を有しており、このコア部５の表面にはＡｌメッキ６で被覆されている。第２ボール７ｂの上には第１ボール７ａが配置されている。第１ボール７ａは第２ボール７ｂと同様の構成に加えてコア部５の下部にはＡｕからなる重り８が埋め込まれており、Ａｌメッキ６の上部（重り８とは逆側の部分）にはＡｕメッキ９が施されている。第１ボール７ａ及び第２ボール７ｂは無電解Ｎｉメッキで被覆されている。言い換えると、Ａｌパッド上にはＮｉポスト１１が形成されており、Ｎｉポスト１１の内部には第１ボール７ａ及び第２ボール７ｂが埋め込まれている。第１ボールａ上のＡｕメッキ９はＮｉポスト１１からは露出している。Ａｕメッキ９の上にはハンダ部１０が配置されている。なお、第１ボール７ａ及び第２ボール７ｂそれぞれの直径は１０μｍ程度又は１０μｍ以下である。
【００２８】
本実施の形態では、１個のバンプ１２に第１ボール７ａと第２ボール７ｂの２個のボールを用いているが、１個のバンプ１２に第１ボール７ａのみ（１個のボールのみ）用いることも可能であり、また、１個のバンプ１２に３個以上のボールを用いることも可能である。
【００２９】
次に、図１に示す半導体装置を製造する方法について図２（Ａ）〜（Ｃ）を参照しつつ説明する。図２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、図２（Ａ）に示すように、シリコン基板（図示せず）の上方にシリコン酸化膜などからなる層間絶縁膜１をＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成し、この層間絶縁膜１上にＡｌパッド（電極パッド部）２を形成する。この後、このＡｌパッド２及び層間絶縁膜１の上にパッシベーション膜３を堆積する。この際、パッシベーション膜３の少なくとも一部はシリコン窒化膜によって形成される。
【００３０】
次に、パッシベーション膜３上に厚さ２５〜３１μｍ程度の厚膜のレジスト膜を塗布する。このレジスト膜としては、化学増幅型ネガレジストが使用され、ノボラック樹脂、可塑材、感光基、溶剤などを含む材料からなるものである。感光基にはＮＱＤ基が用いられ、ＮＱＤ基は長波長領域（ｇ線、ｉ線以上）の光で反応する。また、シリコン基板の裏面に非感光性レジストを塗布する。
【００３１】
この後、レジスト膜を１２０〜１３０℃程度の温度で８分間程度プリベークする。次に、このレジスト膜を露光、現像することにより、パッシベーション膜３上にはＡｌパッド２上に位置する開口部４ａを備えたレジストパターン（レジストマスク）４が形成される。
次に、このレジストパターン４を加熱処理する。その際の条件は、温度が９０〜１００℃程度、圧力が０．２Ｔｏｒｒ程度、処理時間が２〜３分間程度とする。より好ましい条件としては、温度が１００℃程度、圧力が０．２Ｔｏｒｒ程度、処理時間が２分間程度である。この加熱処理を行う理由は、後のＵＶ照射を行う際にレジスト中に溶媒が多く含まれるとそれが沸騰してしまうので、溶媒をある程度飛ばすためである。
【００３２】
この後、このレジストパターン４に紫外線照射（ＵＶ照射）を行う。この際の条件は、ＵＶ光の波長が２５０ｎｍ程度、照射エネルギーが１５ｍＷ／ｃｍ２程度、温度が９０〜１１０℃程度、圧力が０．２Ｔｏｒｒ程度、処理時間が１０分間程度とする。より好ましい条件としては、ＵＶ光の波長が２５４ｎｍ付近、照射エネルギーが１４．８ｍＷ／ｃｍ２程度、温度が１００℃程度、圧力が０．２Ｔｏｒｒ程度、処理時間が１０分間程度である。このようにＵＶ照射を行うことにより、ノボラック樹脂中のベンゼン環がＵＶ光を吸収して活性化されてポリマー化反応が進み、レジスト表面に硬化層（図示せず）が形成される。その結果、レジストパターン４の強アルカリに対する耐性及び高温に対する耐性を向上させることができる。
【００３３】
次に、レジストパターン４をマスクとしてパッシベーション膜３をドライエッチングすることにより、パッシベーション膜３にはＡｌパッド２上に位置する開口部３ａが形成される。従って、開口部３ａによりＡｌパッド２の表面の一部が露出する。
【００３４】
この後、無電解Ｎｉメッキの前処理を行う。すなわち、Ａｌパッド２をジンケート液に浸漬することにより、開口部３ａ内で露出するＡｌパッド２の表面にジンケート層（図示せず）が形成される。このジンケート液はＰＨ１３．５程度の強アルカリであるが、上述したようにレジストパターン４の表面に硬化層を形成しているため、レジストパターン４が溶解することがない。従って、Ｎｉメッキ前処理後の残膜率は約１００％となる。
【００３５】
次に、図２（Ｂ）に示す略球形状の樹脂からなるコア部（樹脂コア）５にＡｌメッキ６を施した第１ボール７ａを準備する。このコア部５の下部にはＡｕからなる重り８が埋め込まれており、第１ボール７ａの上部（重り８とは逆側の部分）にはＡｕメッキ９が施されている。このＡｕメッキ９はハンダディップによるハンダを付きやすくするものである。Ａｕメッキ９の厚さは２μｍ程度であることが好ましい。
次に、第１ボール７ａから重り８とＡｕメッキ９を取り除いた第２ボール、即ちコア部にＡｌメッキを施したのみの第２ボール（図示せず）も準備する。
【００３６】
この後、図２（Ｃ）に示すように、開口部３ａ，３ｂ内に第２ボール７ｂを、インクジェット機構を用いて挿入する。次いで、開口部内の第２ボール７ｂの上に第１ボール７ａを、インクジェット機構を用いて挿入する。この際、開口部の径が第１ボール７ａ及び第２ボール７ｂそれぞれの直径の２倍より小さいため、第１ボール７ａは第２ボール７ｂの上に積み重なるように配置される。その上、第１ボール７ａのコア部５の下部には重り８が埋め込まれているため、この重り８によって開口部内に配置後の第１ボール７ａの上部にＡｕメッキ９が施された部分が位置することとなる。
【００３７】
次に、無電解Ｎｉメッキ槽にウエハを浸漬して無電解Ｎｉメッキを施す。この際の条件は、９０℃程度の高温で４０分間処理する。このようにして開口部内のジンケート層上にＮｉを析出、成長させる。これにより、Ａｌパッド２上には第１ボール７ａ及び第２ボール７ｂを被覆するＮｉポスト１１が形成され、第１ボール７ａの上部のＡｕメッキ９が露出する程度の高さまでＮｉポストが形成される。ボール７ａ，７ｂを被覆するＮｉメッキの厚さはボール径よりも薄いことが好ましい。この無電解Ｎｉメッキの際にも、レジストパターン４の表面には硬化層が形成されているため、レジストパターン４が変形してだれることを抑制できる。
【００３８】
この後、ハンダ槽に浸漬するハンダディップの処理を行うことにより、第１ボール７ａ上のＡｕメッキ９上のみにハンダ部１０が形成される。
次に、レジストパターン４を剥離する。このようにして図１に示すようにＡｌパッド２上にバンプ１２が形成される。
この後、実装パッドを有するプリント配線基板（図示せず）を準備し、このプリント配線基板にフェイスダウンで図１に示す半導体装置（半導体チップ）を実装する。すなわち、半導体チップのバンプ１２をプリント配線基板上の実装パッドに接合することにより、プリント配線基板に半導体チップが実装される。
【００３９】
上記第１の実施の形態によれば、バンプ１２のＮｉポスト１１の内部に樹脂をコアとした第１ボール７ａ及び第２ボール７ｂを埋め込んでいるため、実装時の荷重をコア部５によって吸収させ応力を緩和させることができる。特に、ボールを２個以上積み重ねることにより、実装時の荷重をより効果的に吸収できる。従って、パッシベーション膜３やＡｌパッド２の下などにクラックが発生することを抑制できる。
【００４０】
また、上記のように応力を緩和する機能を有するバンプ１２を適用しているため、狭ピッチ化してもパッシベーション膜やＡｌパッド下などにクラックが発生することを抑制できる。
【００４１】
図３は、本発明に係る第２の実施の形態による半導体装置を示す断面図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
パッシベーション膜３の開口部内及びＡｌパッド２上にはバンプ１４が形成されている。バンプ１４は、プリント配線基板などの実装基板に半導体チップを実装する際の接続端子として機能するものである。
【００４２】
バンプ１４は次のように構成されている。
バンプ１４は、Ａｌパッド２上に形成された無電解メッキによるＮｉポスト１３と、このＮｉポスト１３上に形成されたキャップとしてのボール７ｃと、から構成されている。ボール７ｃは略球形状の樹脂からなるコア部（樹脂コア）５を有しており、このコア部５の表面にはハンダメッキ１５で被覆されている。尚、ボール７ｃ及びＮｉポスト１３それぞれの径は１０μｍ程度又は１０μｍ以下である。
【００４３】
次に、図３に示す半導体装置を製造する方法について図４（Ａ），（Ｂ）を参照しつつ説明する。図４（Ａ）は、図３に示す半導体装置の製造方法を説明する断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す半導体装置を上から視た平面図である。図４は、図２と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４４】
図４（Ａ）に示すように、Ａｌパッド２をジンケート液に浸漬する無電解Ｎｉメッキの前処理を行った後、無電解Ｎｉメッキ槽にウエハを浸漬して無電解Ｎｉメッキを施す。このようにして開口部内のジンケート層上にＮｉを析出、成長させることにより、Ａｌパッド２上にはＮｉポスト１３が形成される。
【００４５】
次いで、樹脂からなるコア部（樹脂コア）５の表面にハンダメッキ１５が被覆されたボール７ｃを複数準備し、これらのボール７ｃを溶剤（図示せず）に混合し、この混合したボール７ｃをインクジェット機構などで開口部内に挿入する。これにより、図４（Ｂ）に示すように、１個の開口部内には３個のボール７ｃがキャップとして並べて配置される。尚、Ｎｉポスト１３の上面からレジストパターン４の上面までの高さはボール７ｃの直径の１／２以上であることが好ましい。
次いで、レジストパターン４を剥離する。このようにして図３に示すようにＡｌパッド２上にバンプ１４が形成される。
【００４６】
上記第２の実施の形態によれば、バンプ１４のキャップとして内部に樹脂をコア部５としたボール７ｃを用いているため、実装時の荷重をコア部５によって吸収させ応力を緩和させることができる。特に、ボールを３個並べて配置することにより、実装時の荷重をより効果的に吸収できる。従って、パッシベーション膜３やＡｌパッド２の下などにクラックが発生することを抑制できる。
【００４７】
また、上記のように応力を緩和する機能を有するバンプ１４を適用しているため、狭ピッチ化してもパッシベーション膜やＡｌパッド下などにクラックが発生することを抑制できる。
【００４８】
尚、本実施の形態では、開口部内に３個のボールを配置しているが、ボールの数は３個に限定されるものではなく、２個以下のボールを配置しても良いし、４個以上のボールを配置しても良い。
また、キャップとして用いるボール７ｃを略球形状としているが、形状は球に限定されるものではなく、円柱形状、四角柱などの多角柱形状、又は、楕円形状などのキャップを用いることも可能である。この場合のキャップもコア部とそれを被覆したハンダメッキとによって構成される。
【００４９】
また、本実施の形態では、ボール７ｃを溶剤に混合してインクジェット機構により開口部内に挿入しているが、ボール７ｃをハンダクリームに混合して印刷により開口部内にボールを挿入することも可能である。
【００５０】
図５は、図４（Ｂ）に示すバンプのキャップの変形例を示す平面図であり、図４（Ｂ）と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図５に示すように、１個の開口部内に１個の楕円形状のボール７ｄをキャップとして並べて配置しても良い。
上記変形例においても第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。
また、上記第１及び第２の実施の形態では、インクジェット機構を用いて第１ボール及び第２ボールを開口部内に挿入しているが、インクジェット機構以外の機構を用いて第１ボール及び第２ボールを開口部内に挿入することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態による半導体装置を示す断面図。
【図２】図１に示す半導体装置の製造方法を説明する断面図。
【図３】本発明に係る第２の実施の形態による半導体装置を示す断面図。
【図４】図３に示す半導体装置を製造する方法を示す図。
【図５】図４（Ｂ）に示すバンプのキャップの変形例を示す平面図。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、従来及び他の従来の半導体装置を示す断面図。
【符号の説明】
１，１０１…層間絶縁膜、２，１０２…Ａｌパッド（電極パッド部）、３，１０３…パッシベーション膜、３ａ…開口部、４，１０４…レジストパターン、４ａ…開口部、５…コア部（樹脂コア）、６…Ａｌメッキ、７ａ…第１ボール、７ｂ…第２ボール、７ｃ…ボール、７ｄ…楕円形状のボール、８…重り、９…Ａｕメッキ、１０…ハンダ部、１１…Ｎｉポスト、１２…バンプ、１３…Ｎｉポスト、１４…バンプ、１５…ハンダメッキ、１０５…Ｎｉバンプ、１０６…Ｃｕ層、１０７…Ｓｎ層、１０８…ハンダ部、１０９…Ａｕ層、１１０…ハンダ部
【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６】
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