(57)【要約】  金属シード層と無電解ニッケル皮膜層とを有するアンダーバンプメタライゼーション（ＵＢＭ）構造及びその製造方法が開示される。ＵＢＭ構造は半導体基板と、少なくとも１つの最終金属層と、パッシベーション層と、金属シード層と、メタライゼーション層とを具える。少なくとも１つの最終金属層はハードウェア基板の少なくとも一部分の上に形成される。パッシベーション層も半導体基板の少なくとも一部の上に形成される。また、パッシベーション層は複数の開口を含む。更に、パッシベーション層は非導電性材料から形成される。少なくとも１つの最終金属は複数の開口により露出される。金属シード層はパッシベーション層の上に形成され、複数の開口を被覆する。メタライゼーション層は前記金属シード層の上に形成される。メタライゼーション層は無電解堆積により形成される。
2010531066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板であって、該半導体基板上に形成されたパッシベーション層と、該パッシベーション層の開口により露出された複数の最終金属層とを有する半導体基板と、
前記最終金属層を露出する前記パッシベーション開口の各々の上に形成され且つ各開口を超えて延在する金属シード層であって、電子デバイスの最終パッシベーション層に使用される窒化物、酸化物、又は様々なポリマーなどの非導電性材料の上に形成された金属シード層と、
無電解堆積により前記金属シード層上に形成されたメタライゼーション層と、
を具えることを特徴とするアンダーバンプメタライゼーション（ＵＢＭ）構造。
【請求項２】
無電解ニッケルの厚さのデバイス依存ばらつきを抑制するために、前記金属シード層は無電解ニッケル堆積の前に堆積されていることを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項３】
前記金属シード層は、前記パッシベーション開口及び電子デバイスの電気接点をシールするために、無電解ニッケルＵＢＭの堆積に先行して堆積されていることを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項４】
前記金属シード層は、目的のバンプ用途に対して適切な大きさにするため及び前記パッシベーション開口又は前記電子デバイスの電気接点の大きさ及び形状と無関係に熱力学的性能を最適にするために、無電解ニッケルＵＢＭの堆積に先行して堆積されていることを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項５】
前記金属シード層は、デバイスウェーハ上の非常に薄い最終金属及び脆弱構造上に無電解ニッケルの使用を可能にするために堆積されていることを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項６】
半導体基板と、
前記半導体基板の少なくとも一部上に形成される少なくとも１つの最終金属層と、
前記半導体基板の少なくとも一部上に形成され、複数の開口を含み、非導電性材料で形成され、前記複数の開口により前記少なくとも１つの最終金属が露出されるパッシベーション層と、
前記パッシベーション層上に形成され、前記複数の開口を被覆する金属シード層と、
前記金属シード層上に無電解堆積により形成された金属化層と、
を具えることを特徴とする、アンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項７】
無電解ニッケルの厚さのデバイス依存ばらつきを抑制するために、前記金属シード層は無電解ニッケル堆積の前に堆積されることを特徴とする、請求項６に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項８】
前記金属シード層は、無電解ニッケルＵＢＭの堆積に先行して、前記パッシベーション開口及び電子デバイスの電気接点をシールするために堆積されていることを特徴とする、請求項６に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項９】
前記金属シード層は、目的のバンプ用途に対して適切な大きさとなるように、及び前記パッシベーション開口又は前記電子デバイスの電気接点の大きさ及び形状と無関係に熱力学的性能が最適になるように、無電解ニッケルＵＢＭの堆積に先行して堆積されていることを特徴とする、請求項６に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項１０】
前記金属シード層は、デバイスウェーハ上の非常に薄い最終金属上及び脆弱構造上での無電解ニッケルの使用を可能にするために堆積されていることを特徴とする、請求項６に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
この出願は、２００７年６月２０日に出願した米国仮出願第６０／９４５，３１０号、及び２００８年６月１９日に出願した米国出願第１２／１４２，４１５号の優先権利益を主張する。両出願の全内容は参照としてここに完全に組み込まれるものとする。
【０００２】
この出願は著作権保護下にある材料を含んでいる。著作権者は、特許庁のファイル又は記録に掲載される特許情報開示の任意の人物による複製に異論はないが、そうでない場合は全ての著作権を所有する。
【技術分野】
【０００３】
本発明は、マイクロエレクトロニクス半導体のウェーハレベルチップスケールプロセス及びフリップチッププロセスに関するものである。より詳しくは、金属シード層及び無電解ニッケル堆積層を有するアンダーバンプメタライザーション構造の製造、及び製造に関連する方法が開示されている。
【背景技術】
【０００４】
フリップチップ技術は先進の半導体技術であり、この技術ではチップ又はダイを表を下にして置き、様々な相互接続材料で基板に結合する。フリップチップ実装においては、はんだバンプがチップ又はダイ上に堆積され、チップ又は集積回路と基板との間の電気相互接続に利用される。
【０００５】
ウェーハレベルチップスケールパッケージング及びウェーハレベルパッケージングは、半導体デバイスの製造中に電気接続を半導体デバイス上に直接形成することでフリップチップの概念を進歩させている。これにより、半導体デバイスをプリント回路基板に直接実装することができ、別個のパッケージの必要がなくなる。得られたパッケージデバイスはベア半導体デバイスとほぼ等しい大きさである。
【０００６】
フリップチップのアンダーバンプメタライザーション（ＵＢＭ）層は、全構造のための支持部である。ＵＢＭは、はんだ付け可能な表面として機能し、はんだとパッドメタラージの最終金属層との間のバリア層を提供する必要がある。ＵＢＭは、最終金属層への強くて安定な低抵抗の電気接続を提供すること、雰囲気からアルミニウムをシールするためにアルミニウム及びパッシベーション層に良好に付着すること、他のバンプ材料の拡散を防止する強力なバリアを提供すること、を含む幾つかの要求を満足する必要があるが、これらに限定されない。
【０００７】
図１Ａ及び１Ｂは、処理前の従来のウェーハを示している。デバイスは、基板１０と、デバイス最終金属１２と、デバイスパッシベーション層１４とを具える。基板１０は、シリコン、ガリウムヒ素、タンタル酸リチウム、シリコンゲルマニウムを含む材料からなるものとすることができるがこれらに限定されず、また半導体産業において利用されている他の適切なウェーハ基板とすることができる。デバイス最終金属１２は、金属、典型的にはアルミニウム、銅又は金、又はこれらの材料の複合材料からなる。
【０００８】
デバイスパッシベーション層１４は、典型的には窒化シリコン、酸化窒化物等からなる。パッシベーション層は連続ではなく、パッシベーション材料のない画定された開口を有し、これらの開口は個別にパッシベーション開口と称されている。パッシベーション開口は通常円形であり、デバイスの中心にある。パッシベーション開口は、ウェーハレベルチップスケールパッケージング又はフリップチップパッケージングにおいてその後デバイスへの接続及び付着のために金属が堆積される領域を画定する。
【０００９】
図２Ａは、無電解ニッケル処理により形成された従来のＵＢＭ１６の上面図を示しており、図２Ｂは、無電解ニッケル処理により形成された従来のＵＢＭ１６の断面図を示している。ＵＢＭ１６は、部分的にパッシベーション層１４を被覆し、最終金属１２に付着し、典型的には約１．０ミクロン又はそれより大きい層を形成する。ＵＢＭ１６の上面は、はんだバンプ設置用の場所を提供し、その付着を容易にする。
【００１０】
しかし、ＵＢＭを形成するための無電解ニッケルの使用には幾つかの不利点が存在する。無電解ニッケルはパッシベーション層に付着しない。場合によっては、最終金属合金のばらつきに起因する無電解ニッケルの不均一な堆積や不均一なパッシベーション接点が接点開口において生じる。これは、安定な低抵抗の電気接点を提供しないので、電子デバイスの完全性に関連する問題を引き起こす可能性がある。更に、これらの接点開口において水滴が形成される可能性があり、はんだバンプが適切に結合されない領域となり、従って電気接点に関連する問題を引き起こす。
【００１１】
更に、無電解ニッケル堆積に適さない電子デバイス上への無電解ニッケルの堆積は困難な可能性がある。例えば、高純度のアルミニウム、銅、及び金は、無電解プロセス化学が各金属に対して個別に最適化されなければ、無電解ニッケルに適切に付着しない可能性がある。他の最終金属層は無電解ニッケルと適切な導電性を持たず、強力な電気接続を与えない可能性がある。
【００１２】
他の従来のフリップチップ及びウェーハレベルチップスケールパッケージングデバイスは、ＵＢＭとして使用するための薄い金属層を堆積するために、薄膜スパッタリングを使用する。しかし、これらのスパッタ層はより高価であり、無電解ニッケル層ほど厚くはない。その結果、ＵＢＭの熱力学性能はそれほど強くない。バンプ製品の市場が成長し続けるほど、コスト及び性能の圧力が業界により高性能の薄膜技術の発見を強いている。
【発明の概要】
【００１３】
本発明の一態様においては、改良された熱力学性能、均一な堆積、及び多くの最終金属層との構造的及び電気的互換性を提供する、金属シード層上の無電解ニッケルを利用するアンダーバンプメタライザーション構造が提供される。
【００１４】
添付の図面は、改良された金属特性及び落下試験性能を有する開示のアンダーバンプメタライザーション構造の更なる理解を提供するために含められ、明細書に組み込まれてその一部を構成するものであり、代表的な実施例を示し、発明の詳細な説明と共に少なくともその一実施例を説明するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】パッシベーション開口及び最終金属層を有する、処理前のウェーハの上面図を示している。
【図１Ｂ】パッシベーション開口及び最終金属層を有する、処理前のウェーハの断面図を示している。
【図２Ａ】無電解ニッケル処理により形成された従来のＵＢＭを有するウェーハの上面図を示している。
【図２Ｂ】無電解ニッケル処理により形成された従来のＵＢＭを有するウェーハの断面図を示している。
【図３Ａ】パターン化されてない金属シード層が堆積されたウェーハの上面図を示している。
【図３Ｂ】パターン化されてない金属シード層が堆積されたウェーハの断面図を示している。
【図４Ａ】金属シード層上に設置されたパターン化されたフォトレジスト層の上面図を示している。
【図４Ｂ】金属シード層上に設置されたパターン化されたフォトレジスト層の断面図を示している。
【図５Ａ】露出金属が化学エッチングされフォトレジストが除去された後の金属シード層の上面図を示している。
【図５Ｂ】露出金属が化学エッチングされフォトレジストが除去された後の金属シード層の断面図を示している。
【図６Ａ】無電解ニッケルがパターン化されたシード層上に設置された後の完成ＵＢＭ構造の上面図を示している。
【図６Ｂ】無電解ニッケルがパターン化されたシード層上に設置された後の完成ＵＢＭ構造の断面図を示している。
【図７Ａ】代替ＵＢＭ構造のための、金属シード層上に設置されたパターン化されたフォトレジスト層の上面図を示している。
【図７Ｂ】代替ＵＢＭ構造のための、金属シード層上に設置されたパターン化されたフォトレジスト層の断面図を示している。
【図８Ａ】代替ＵＢＭ構造のための、露出金属が化学エッチングされフォトレジストが除去された後の金属シード層の上面図を示している。
【図８Ｂ】代替ＵＢＭ構造のための、露出金属が化学エッチングされフォトレジストが除去された後の金属シード層の断面図を示している。
【図９Ａ】代替ＵＢＭ構造のための、パターン化された無電解ニッケルがシード層上に設置された後の完成ＵＢＭ構造の上面図を示している。
【図９Ｂ】代替ＵＢＭ構造のための、パターン化された無電解ニッケルがシード上に設置された後の完成ＵＢＭ構造の断面図を示している。
【図１０Ａ】デバイス製造の代替プロセスを使用するデバイスの上面図を示し、金属シード層上に設置されたパターン化されたフォトレジスト層が示されている。
【図１０Ｂ】デバイス製造の代替プロセスを使用するデバイスの断面図を示し、金属シード層上に設置されたパターン化されたフォトレジスト層が示されている。
【図１１Ａ】デバイス製造の代替プロセスが利用され、無電解ニッケルがフォトレジスト層を有するシード層上に堆積された後のデバイスの上面図を示している。
【図１１Ｂ】デバイス製造の代替プロセスが利用され、無電解ニッケルがフォトレジスト層を有するシード層上に堆積された後のデバイスの断面図を示している。
【図１２Ａ】デバイス製造の代替プロセスが利用され、フォトレジストがシード層上の無電解ニッケル層から除去された後のデバイスの上面図を示している。
【図１２Ｂ】デバイス製造の代替プロセスが利用され、フォトレジストがシード層上の無電解ニッケル層から除去された後のデバイスの断面図を示している。
【図１３Ａ】無電解ニッケルプロセス後であって、露出シード金属の化学エッチング後の完成したＵＢＭ構造の上面図を示している。
【図１３Ｂ】無電解ニッケルプロセス後であって、露出シード金属の化学エッチング後の完成したＵＢＭ構造の断面図を示している。
【図１４】無電解ニッケルの実装は故障までの落下回数の増加を示す、様々なタイプのＵＢＭの落下試験の結果を表すグラフを示している。
【図１５】無電解ニッケルの実装は５００回の落下後の故障率の低下を示す、様々なタイプのＵＢＭの落下試験の結果を表すグラフを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
無電解ニッケル又は無電解ニッケル合金の堆積のためのシード層として機能する金属膜層を有するアンダーバンプメタライゼーション（ＵＢＭ）構造が開示される。シード層は、無電解ニッケルに付着する任意の材料又は金属とすることができる。無電解ニッケル層と金属シード層との併用は、改良された熱力学的ロバスト性及び落下試験性能を提供するアンダーバンプメタライゼーション層を形成する。ウェーハレベルパッケージング用途に対するこの改良された機械的性能は、ＵＢＭ構造の本質的に低い脆性、他の非導電性表面への無電解ニッケルの改良された付着性、及び無電解ニッケルＵＢＭ堆積に対する最適化設計により達成される。
【００１７】
シード層の利用は、適切な最終金属合金を有していないデバイス上のＵＢＭの無電解ニッケルを、電気接点として使用可能にする。例えば、金属シード薄層を有する開示のＵＢＭは、高純度のアルミニウム、銅、及び金などの、電子デバイスにおいて電気接点として使用される様々な金属上への同一の無電解ニッケル堆積プロセスの使用を可能にする。またそれは、非導電性表面への無電解ニッケルの優れた付着性を提供する。更にそれは、プロセスからばらつきの主因を取り除いて無電解ニッケル堆積プロセスを安定化する。例えば、パターン化されていない被覆層として使用される場合、ＵＢＭはさもなければ電子デバイスに含まれる能動素子との相互作用により生じる電子デバイスの様々な電気接点上のめっき処理のばらつきを除去する。
【００１８】
電子デバイスの場合、この金属シード層は、パッシベーション接点開口上に堆積されて開口をシールするとともに無電解ニッケルの堆積のための最適化表面を形成する。シード層は、無電解ニッケルのパターン化された堆積を可能とするために、パッシベーション接点開口の外側領域に堆積しパターン化することもできる。
【００１９】
この構造を作製するために、２つの異なる方法を実行できる。図３〜図６は、改良されたＵＢＭ構造を形成する第1の実施例を示している。まず、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、スパッタ又はめっき堆積の使用により、少なくとも１つの金属シード層１８が堆積され、目的とする無電解ニッケル堆積のために最適化される。金属シード層１８は、パッシベーション層１４及び最終金属層１２を被覆する。代表的な実施例において、堆積された金属シード層１８は、アルミニウム銅合金、チタンの積層構造、上にアルミニウム銅合金を具えるスパッタ材料、又は無電解ニッケルの堆積のために選択された他の適切な合金からなることができる。
【００２０】
金属シード層１８上への無電解ニッケルの堆積は、ＵＢＭ構造により電子デバイスのパッシベーション開口及び電気接点をより良好にシールすることを可能にする。これはより強力な電気接続を形成し、それによりフリップチップ又はウェーハの性能が向上する。
【００２１】
また、金属シード薄層１８は、無電解ニッケルＵＢＭ１６を、さもなければ信頼性のある接続が形成されるには薄すぎる最終金属及び脆弱構造上に堆積することを可能にする。これは、より多用途のＵＢＭをより多くの数の材料とともに利用することを可能にする。
【００２２】
他の実施例において、無電解ニッケルの厚さのデバイス依存ばらつきを抑制するために、無電解ニッケル堆積の前に金属シード層が堆積される。
【００２３】
次に、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、フォトレジストパターンが金属層１８上に設置される。フォトレジスト層２０の堆積層は、無電解ニッケル堆積の目的領域を被覆する。次に化学エッチング液を用いて、フォトレジスト２０により保護されていない領域における不要な金属を除去する。これは、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、パッシベーション開口内の最終金属層１２を覆うパターン化された金属シード層１８を残す。最後に、無電解ニッケル堆積プロセスを実行し、それにより最終金属層１２に良好に付着するＵＢＭ１６を形成し、図６Ａ及び図６Ｂに示すデバイスにおける強力な電気接続を提供する。
【００２４】
代表的な実施例において、付着のために２００〜５０００オングストロームの厚さを有するチタン又は他のスパッタ金属を使用できる。他の代表的な実施例において、無電解Ｎｉのためのシード金属として、２０００〜２００００オングストロームの厚さを有するアルミニウム銅合金を使用できる。他の代表的な実施例において、無電解ニッケルは０．５〜５０ミクロンの厚さを有することができる。典型的には、パターン化されたシード層は円形であり、パッシベーション開口よりも大きい。しかし、具体的な直径は所望のバンプ高さに基づいて変わる。
【００２５】
図１０〜図１３に示される代替実施例では、目的とする無電解ニッケル堆積を最適化するためにパッシベーション層１４上への少なくとも１つの金属シード層１８のスパッタ堆積が完了している。図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるように、無電解ニッケル堆積から保護すべき領域を覆うフォトレジスト２０を有するフォトレジストパターンが堆積される。
【００２６】
次に、適所のフォトレジスト２０を使用して無電解ニッケル堆積が完了される。その後、フォトレジスト２０が適切なフォトレジスト剥離処理で除去される。最後に、堆積された無電解ニッケルを保護マスク層として用いて化学エッチング液で無用なシード金属が除去される。これは、図６Ａ及び図６Ｂに示されるデバイスと同様に、最終金属層１２に良好に付着し、強力な電気接続を提供するＵＢＭ１６を提供する。
【００２７】
図７〜図９は、衝撃及び落下試験の機械的性能の向上のために、無電解ニッケルの設計を下部構造に最適化することができるプロセスを示している。金属シード層１８がパッシベーション層１４上に形成される。次に、パターン化されたフォトレジスト層２０が金属シード層１８上に形成される。この実施例では、パターン化されたフォトレジスト層２０は、パッシベーション開口と重なる部分及びパッシベーション層１４と重なる部分を含む。続いて、金属シード層１８及び次の無電解ニッケルＵＢＭは、パッシベーション開口１５内の最終金属１２ばかりでなく、パッシベーション層１４の一部分とも重なる。ＵＢＭをパッシベーション層１４の一部分の上に設置することを許容することにより、デバイスは熱力学的によりロバストとなる。
【００２８】
ここでは円形形状又は図６〜図９を参照して説明及び検討した代表的な形状を採用するものとして説明したが、本開示の精神及び範囲から離れることなく、ＵＢＭ及びシード層に対して種々の代替形状を代用できる。実施形態の一例として、正方形状を利用して１つ以上の構造を規定できる。更に、採用できる形状例は米国仮出願第６０／９１３，３３７号明細書（ＡＬＶＡＲＡＤＯ他、名称「Ｂｕｍｐ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｔｈｅｒｍｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ」）に見つけることができ、この出願は少なくともパッケージング応用、構造および製造方法に関する教えとして参照することによりここに組み込まれるものとする。
【００２９】
更に、プロセスがＵＢＭに対して他の幾何構造を形成できることによって、無電解ニッケルＵＢＭを、電子デバイスのパッシベーション開口又は電気接点の大きさと無関係に、目的とするバンプ用途に対して適切な大きさにすることができる。代わりに、他の構造とすることも可能である。例えば、ダミーバンプ又は他の必須構造を構成することができる。更に、このプロセスは、様々なパッシベーション接点開口サイズを有する電子デバイス上への一様な大きさの無電解ニッケルパターンの形成を可能にする。
【００３０】
半導体技術協会（ＪＥＤＥＣ）のＪＥＳＤ２２−Ｂ１１１標準規格は、落下された携帯デバイス内の半導体デバイスが受ける機械的衝撃に耐えるフリップチップ又はウェーハレベルチップの能力を評価する方法を提供している。これは、これらのデバイスが携帯電話及び携帯端末（ＰＤＡ）において利用される場合に重要である。これらのデバイスは消費者により多数回落とされる可能性があるが、消費者はこれらのデバイスが動作し続けることを期待する。ＪＥＤＥＣは、これらのデバイスは故障せずに少なくとも３０回の落下に耐える必要があることを求めている。
【００３１】
図１４及び図１５は、上述の説明に従って形成された代表的なＵＢＭ構造に対する試験結果を示している。無電解ニッケルから形成されたこれらの構造は、初めて故障する前に少なくとも４００回の落下に耐えた。更に、無電解ニッケルデバイスは、５００回の落下後に５％以下の故障率を示した。スパッタＵＢＭのみを有する従来のデバイスはより早く故障し、一例においては２００回の落下で最初の故障が発生し、別の代表例においては、ＪＥＤＥＣの仕様である３０回の落下を丁度越えた時に最初の故障が発生した。また、従来のスパッタデバイスは、無電解ニッケルＵＢＭよりも５００回の落下後に２０％を越える、ずっと高い故障率を示した。本発明に記載の構造は、スパッタ金属ＵＢＭデバイスの電気的安定性の他の利益に加えて、増大した熱力学的安定性を提供する。更に、他の形状のデバイス構造へのここに記載した形状の実装は、熱力学的安定性も強める。
【００３２】
特定の代表的な構造及び方法を、最も実用的で好適な実施例であると現在考えられるものに関連して説明したが、本発明は開示された実施例に限定される必要がないことを理解されたい。本発明の精神及び特許請求の範囲に含まれる様々な変更及び類似の構成をカバーすることを意図しており、特許請求の範囲は全てのこのような変更及び類似の構造を包含するために最も広い解釈が認められるべきである。本発明は続く請求項の任意の及び全ての実施例を含む。
【図１Ａ】
2010531066.tif 000003
【図１Ｂ】
2010531066.tif 000004
【図２Ａ】
2010531066.tif 000005
【図２Ｂ】
2010531066.tif 000006
【図３Ａ】
2010531066.tif 000007
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
2010531066.tif 000009
【図４Ｂ】
2010531066.tif 000010
【図５Ａ】
2010531066.tif 000011
【図５Ｂ】
2010531066.tif 000012
【図６Ａ】
2010531066.tif 000013
【図６Ｂ】
2010531066.tif 000014
【図７Ａ】
2010531066.tif 000015
【図７Ｂ】
2010531066.tif 000016
【図８Ａ】
2010531066.tif 000017
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
2010531066.tif 000019
【図９Ｂ】
2010531066.tif 000020
【図１０Ａ】
2010531066.tif 000021
【図１０Ｂ】
2010531066.tif 000022
【図１１Ａ】
2010531066.tif 000023
【図１１Ｂ】
2010531066.tif 000024
【図１２Ａ】
2010531066.tif 000025
【図１２Ｂ】
2010531066.tif 000026
【図１３Ａ】
2010531066.tif 000027
【図１３Ｂ】
2010531066.tif 000028
【図１４】
2010531066.tif 000029
【図１５】
2010531066.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月2日(2010.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダーバンプメタライゼーション（ＵＢＭ）構造であって、
半導体基板と、
前記半導体基板の少なくとも一部分を覆う最終金属層と、
前記半導体基板の少なくとも一部分を覆うパッシベーション層であって、複数の開口を含み、前記最終金属層が前期複数の開口により露出されるパッシベーション層と、
前記パッシベーション層の一部分を覆い、前記複数の開口を被覆する金属シード層と、
前記金属シード層を覆う無電解ニッケル金属化層又は無電解ニッケル合金メタライゼーション層と、
を具えることを特徴とする、アンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項２】
前記無電解メタライゼーション層の厚さのデバイス依存ばらつきを抑制するために、前記金属シード層が堆積により形成されている特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項３】
前記パッシベーション層の複数の開口をシールし、前記半導体基板の電子デバイスに電気接点を形成するために、前記金属シード層が堆積により形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項４】
前記メタライゼーション層上にはんだバンプを更に具え、前記金属シード層は堆積により形成されて前記はんだバンプ用の大きさであることを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項５】
前記金属シード層は堆積により形成され、前記パッシベーション層に付着することを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項６】
前記金属シード層及び前記メタライゼーション層は前記パッシベーション層の一部分を覆うことを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項７】
前記パッシベーション層は、窒化物、酸化物及びポリマーからなる群から選択された非導電性材料から形成されることを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項８】
前記金属シード層はアルミニウムを含むことを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項９】
前記金属シード層はアルミニウム銅合金であることを特徴とする、請求項８に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項１０】
前記金属シード層はアルミニウム層の下にチタン層を具える積層構造であることを特徴とする、請求項８に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項１１】
前記金属シード層は、２００〜２００００オングストロームの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項１２】
前記無電解メタライゼーション層は、０．５〜５０ミクロンの厚さを有することを特徴とする、請求項１１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項１３】
前記最終金属層は、アルミニウム、銅、金、又はそれらの材料の複合材料から成る群から選択された材料から形成されることを特徴とする、請求項１に記載のアンダーバンプメタライゼーション構造。
【請求項１４】
半導体基板上にアンダーバンプメタライゼーション構造を形成する方法であって、前記半導体基板は、前記半導体基板の少なくとも一部分を覆う最終金属層と、前記半導体基板の少なくとも一部分を覆うパッシベーション層とを備え、前記パッシベーション層は、複数の開口を含み、前記最終金属層は前記複数の開口により露出されており、
前記複数の開口を被覆し、前記パッシベーション層を覆う金属シード層を形成するステップと、
無電解ニッケル堆積又は無電解ニッケル合金堆積により前記シード層を覆うメタライゼーション層を形成するステップと、
を含むことを特徴とする形成方法。
【請求項１５】
前記金属シード層を形成するステップは、スパッタ又はめっき堆積するステップを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の形成方法。
【請求項１６】
前記メタライゼーション層を形成する前に、前記最終金属層を覆う前記金属シード層の一部分を露出するための前記金属シード層を覆うフォトレジストパターンを形成するステップと、
前記メタライゼーション層を形成した後に前記フォトレジストパターンを除去するステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項１４に記載の形成方法。
【請求項１７】
前記メタライゼーション層をマスク層として使用して、前記シード層から不要なシード金属を除去するステップを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の形成方法。
【請求項１８】
前記金属シード層を覆うフォトレジストパターンを形成するステップと、
前記フォトレジストパターンを使用して前記金属シード層をパターン化するステップと、
前記メタライゼーション層を形成する前に前記フォトレジストパターンを除去するステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項１４に記載の形成方法。
【請求項１９】
前記金属シード層はアルミニウムを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の形成方法。
【請求項２０】
前記金属シード層はアルミニウム銅合金であることを特徴とする、請求項１９に記載の形成方法。
【請求項２１】
前記金属シード層は、アルミニウム層の下にチタン層を具える積層構造であることを特徴とする、請求項１９に記載の形成方法。
【請求項２２】
前記金属シード層は、２００〜２００００オングストロームの厚さを有することを特徴とする、請求項１４に記載の形成方法。
【請求項２３】
前記メタライゼーション層は、０．５〜５０ミクロンの厚さを有することを特徴とする、請求項２２に記載の形成方法。
【請求項２４】
前記金属シード層及び前記メタライゼーション層は、前記パッシベーション層の一部分を覆うことを特徴とする、請求項１４に記載の形成方法。
【請求項２５】
前記パッシベーション層は、窒化物、酸化物、およびポリマーのグループから選択された非導電性材料からなることを特徴とする、請求項１４に記載の形成方法。
【請求項２６】
前記メタライゼーション層上にはんだバンプを形成するステップを更に含むことを特徴とする、請求項１４に記載の形成方法。
【国際調査報告】
2010531066.tif 000031
2010531066.tif 000032