(57)【要約】      （修正有）【課題】シード膜の残渣が残らないような、めっき法により外部接続端子を形成する工程を有する電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】外部接続端子２２０を形成した後、シード膜２００及び外部接続端子２２０の本体が除去されない方法を用いて、外部接続端子２２０のうち他の部分より物理的に弱い部分を除去する。次いで、外部接続端子２２０の表面に保護膜２２４を形成する。保護膜２２４は、シード膜を除去するためのエッチング工程において外部接続端子２２０をエッチング液から保護する膜である。次いで、外部接続端子２２０に覆われていないシード膜２００をウェットエッチングにより除去する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極上およびその周囲にシード膜を形成する工程と、
前記シード膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に、前記電極上に位置する開口部を形成する工程と、
前記シード膜をシードとしためっきを行うことにより、前記電極上に外部接続端子を形成する工程と、
前記シード膜及び前記外部接続端子の本体が除去されない方法を用いて、前記外部接続端子のうち物理的に弱い部分を除去する工程と、
前記外部接続端子の表面に、前記外部接続端子をエッチング液から保護する保護膜を形成する工程と、
前記外部接続端子に覆われていない前記シード膜を、前記エッチング液を用いたウェットエッチングにより除去する工程と、
を備える電子部品の製造方法。
【請求項２】
電極上およびその周囲にシード膜を形成する工程と、
前記シード膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に、前記電極上に位置する開口部を形成する工程と、
前記シード膜をシードとしためっきを行うことにより、前記電極上に外部接続端子を形成する工程と、
前記外部接続端子に物理的な洗浄を行う工程と、
前記外部接続端子の表面に、前記外部接続端子をエッチング液から保護する保護膜を形成する工程と、
前記外部接続端子に覆われていない前記シード膜を、前記エッチング液を用いたウェットエッチングにより除去する工程と、
を備える電子部品の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の電子部品の製造方法において、
前記物理的な洗浄は、超音波洗浄、ブラシスクライブ、又はジェット噴流である電子部品の製造方法。
【請求項４】
電極上およびその周囲にシード膜を形成する工程と、
前記シード膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に、前記電極上に位置する開口部を形成する工程と、
前記シード膜をシードとしためっきを行うことにより、前記電極上に外部接続端子を形成する工程と、
前記外部接続端子を、前記シード膜より前記外部接続端子がエッチングされやすい条件で第１のウェットエッチングを行う工程と、
前記外部接続端子の表面に、前記外部接続端子をエッチング液から保護する保護膜を形成する工程と、
前記外部接続端子に覆われていない前記シード膜を、前記エッチング液を用いた第２のウェットエッチングにより除去する工程と、
を備える電子部品の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電子部品の製造方法において、
前記第１のウェットエッチングで用いるエッチング液は、希フッ酸液、フッ酸過水、またはアンモニア過水を含む電子部品の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法において、
前記シード膜と、前記外部接続端子は互いに異なる金属により形成されている電子部品の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法において、
前記外部接続端子はＳｎを主成分とする金属により形成されている電子部品の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法において、
前記レジスト膜を形成する工程と、前記外部接続端子を形成する工程の間に、前記シード膜上に前記外部接続端子とは異なる金属からなる金属層を形成する工程を備え、
前記外部接続端子を形成する工程において、前記外部接続端子を前記金属層上に形成する電子部品の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法において、
前記電子部品は半導体チップであり、前記電極は電極パッドである電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき法により外部接続端子を形成する工程を有する電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップなどの電子部品において、はんだバンプなどの外部接続端子をめっき法により形成する場合がある。例えば特許文献１には、バリアメタル層をシードとしためっきを行うことによりはんだバンプを形成する場合において、バンプピッチが狭くなるとバリアメタルをエッチングする際にバリアメタルの残渣が残りやすいこと、及びこの残渣を除去するためにはんだバンプをリフローした後にバリアメタルの再エッチングを行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１９１０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者が検討した結果、バンプピッチの大小に関係なく、外部接続端子の近傍でシード膜の残渣が残る場合があることが判明した。シード膜の残渣が残る場合、シード膜を介して２つの外部接続端子が短絡する場合がある。このため、シード膜の残渣が残らないようにする必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者が検討した結果、以下のことが判明した。まず、めっき法により外部接続端子を形成する場合に、外部接続端子の表面に部分的に凸部が形成される場合がある。そしてこの凸部は、シード膜をエッチングする前に外部接続端子から剥離することがある。そしてこの剥離が生じた場合、シード膜をエッチングにより除去する工程において、凸部が剥離した跡から外部接続端子を構成する金属成分が流れ出してシード膜上に付着する。そしてこのシード膜上に付着した金属がマスクとなり、シード膜の残渣を生じさせる。本発明者は、この知見に基づいて以下の発明を創出するに至った。
【０００６】
本発明によれば、電極上およびその周囲にシード膜を形成する工程と、
前記シード膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に、前記電極上に位置する開口部を形成する工程と、
前記シード膜をシードとしためっきを行うことにより、前記電極上に外部接続端子を形成する工程と、
前記シード膜及び前記外部接続端子の本体が除去されない方法を用いて、前記外部接続端子のうち物理的に弱い部分を除去する工程と、
前記外部接続端子の表面に、前記外部接続端子をエッチング液から保護する保護膜を形成する工程と、
前記外部接続端子に覆われていない前記シード膜を、前記エッチング液を用いたウェットエッチングにより除去する工程と、
を備える電子部品の製造方法が提供される。
【０００７】
凸部を除去する前に保護膜を形成した場合、凸部の剥離によって保護膜に穴が形成され、シード膜の除去工程において、この穴から、外部接続端子を構成する金属が流れ出す可能性がある。これに対して本発明では、外部接続端子の表面に部分的に形成された凸部を除去した後に、外部接続端子の保護膜を形成している。保護膜に穴が形成される可能性が低くなり、その結果、外部接続端子を構成する金属がシード膜の除去工程で流れ出すことを抑制できる。従って、シード膜の残渣が残ることを抑制できる。
【０００８】
本発明によれば、電極上およびその周囲にシード膜を形成する工程と、
前記シード膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に、前記電極上に位置する開口部を形成する工程と、
前記シード膜をシードとしためっきを行うことにより、前記電極上に外部接続端子を形成する工程と、
前記外部接続端子に物理的な洗浄を行う工程と、
前記外部接続端子の表面に、前記外部接続端子をエッチング液から保護する保護膜を形成する工程と、
前記外部接続端子に覆われていない前記シード膜を、前記エッチング液を用いたウェットエッチングにより除去する工程と、
を備える電子部品の製造方法が提供される。
【０００９】
本発明によれば、外部接続端子に物理的な洗浄を行った後に、外部接続端子の保護膜を形成している。このため、外部接続端子に凸部が部分的に形成されていても、この凸部を物理的な洗浄時に除去することができる。このため、保護膜に穴が形成される可能性が低くなり、その結果、外部接続端子を構成する金属がシード膜の除去工程で流れ出すことを抑制できる。従って、シード膜の残渣が残ることを抑制できる。
【００１０】
本発明によれば、電極上およびその周囲にシード膜を形成する工程と、
前記シード膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に、前記電極上に位置する開口部を形成する工程と、
前記シード膜をシードとしためっきを行うことにより、前記電極上に外部接続端子を形成する工程と、
前記外部接続端子を、前記シード膜より前記外部接続端子がエッチングされやすい条件で第１のウェットエッチングを行う工程と、
前記外部接続端子の表面に、前記外部接続端子をエッチング液から保護する保護膜を形成する工程と、
前記外部接続端子に覆われていない前記シード膜を、前記エッチング液を用いた第２のウェットエッチングにより除去する工程と、
を備える電子部品の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明によれば、外部接続端子に第１のウェットエッチングを行った後に、外部接続端子の保護膜を形成している。第１のウェットエッチングは、シード膜より外部接続端子がエッチングされやすい条件で行われる。このため、外部接続端子に凸部が部分的に形成されていても、この凸部を第１のウェットエッチングによって除去することができる。このため、保護膜に穴が形成される可能性が低くなり、その結果、外部接続端子を構成する金属がシード膜の除去工程で流れ出すことを抑制できる。従って、シード膜の残渣が残ることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、めっき法により外部接続端子を形成する場合において、めっきのシード膜の残渣が残ることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る電子部品の製造方法を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る電子部品の製造方法を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る電子部品の製造方法を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る電子部品の製造方法を示す断面図である。
【図５】比較例に係る電子部品の製造方法を示す断面図である。
【図６】比較例に係る電子部品の製造方法を示す断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る電子部品の製造方法を示す断面図である。
【図８】第２の実施形態に係る電子部品の製造方法を示す断面図である。
【図９】第１の実施形態に係る電子部品の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１５】
図１〜４は、第１の実施形態に係る電子部品の製造方法を示す断面図である。この電子部品の製造方法は、以下の工程を有する。まず電極１２０上およびその周囲にシード膜２００を形成する。次いでシード膜２００上にレジスト膜５０を形成する。次いでレジスト膜５０に開口部５２を形成する。開口部５２は電極１２０上に位置している。次いで、シード膜２００をシードとしためっきを行うことにより、電極１２０上に外部接続端子２２０を形成する。このとき、外部接続端子２２０の表面に、凸部２２２など他の部分より物理的に弱い部分が形成されることがある。次いで、シード膜２００及び外部接続端子２２０の本体が除去されない方法を用いて、外部接続端子２２０のうち他の部分より物理的に弱い部分を除去する。次いで、外部接続端子２２０の表面に保護膜２２４を形成する。保護膜２２４は、シード膜を除去するためのエッチング工程において外部接続端子２２０をエッチング液から保護する膜である。次いで、外部接続端子２２０に覆われていないシード膜２００をウェットエッチングにより除去する。本実施形態において電子部品は半導体チップであり、電極１２０は電極パッドである。以下、詳細に説明する。
【００１６】
まず図２（ａ）に示すように、半導体チップ１００を準備する。ここで半導体チップ１００は、個片化される前の状態であり、例えばウェハのままである。半導体チップ１００は基板１０１にトランジスタなどの素子（図示せず）及び多層配線層１１０を形成したものである。多層配線層１１０の最上層の配線層には、電極１２０が形成されている。多層配線層１１０の表面は、パッシベーション膜１３０により覆われている。パッシベーション膜１３０には、電極１２０上に位置する開口が形成されている。
【００１７】
そして半導体チップ１００の表面に、シード膜２００を例えばスパッタリング法により形成する。シード膜２００は電極１２０の表面及びパッシベーション膜１３０の表面に形成される。シード膜２００は例えばＣｕ膜であり、外部接続端子２２０とは異なる金属により形成されている。次いでシード膜２００上にレジスト膜５０を形成し、さらにレジスト膜５０に開口部５２を形成する。
【００１８】
次いで図２（ｂ）に示すように、シード膜２００をシードとしためっきを行うことにより、開口部５２の底部に位置するシード膜２００上に金属層２１０を形成する。金属層２１０は外部接続端子２２０を構成する金属が拡散することを防止するための層であり、例えばＮｉなど外部接続端子２２０とは異なる金属により形成されている。
【００１９】
次いで金属層２１０をシードとしためっきを行うことにより、金属層２１０上に外部接続端子２２０を形成する。外部接続端子２２０は、Ｓｎを主成分とする金属、例えばＳｎ−Ａｇ合金により形成されている。この工程において、外部接続端子２２０の表面、例えば上面、又は側面のうち上面に近い領域には、ウィスカ状の凸部２２２が部分的に形成されることがある。
【００２０】
なお外部接続端子２２０を形成するめっき工程及び金属層２１０を形成するめっき工程は、例えばいずれも電解めっき法により行われるが、少なくとも一方が無電解めっき法により行われてもよい。
【００２１】
その後、図１（ａ）に示すように、レジスト膜５０を除去する。次いで、シード膜２００及び外部接続端子２２０の本体が除去されない方法を用いて、凸部２２２を除去する。具体的には、外部接続端子２２０に物理的な洗浄を行うことにより、凸部２２２を除去することができる。物理的な洗浄としては、後述するシード膜２００の除去工程において外部接続端子２２０に加わる力より大きな力を外部接続端子２２０の全体に加える方法であればよく、例えば超音波洗浄などの高周波洗浄、ブラシスクライブ、又はジェット噴流がある。高周波洗浄における周波数は、例えば１６ｋＨｚ以上である。なお物理的な洗浄を用いる場合、凸部２２２のほかに外部接続端子２２０のうち物理的に弱い部分が除去される。物理的に弱い部分としては、例えば図９に示すようにレジスト膜５０の開口部５２の外側まで外部接続端子２２０を成長させてマッシュルーム形状とした場合、マッシュルームの傘の縁の部分が挙げられる。
【００２２】
また外部接続端子２２０にウェットエッチングを行うことにより、凸部２２２を除去することができる。ここでのウェットエッチング条件は、シード膜２００より外部接続端子２２０がエッチングされやすい条件である。具体的には、エッチング液として希フッ酸液、フッ酸過水、またはアンモニア過水を用いることが考えられる。
【００２３】
次いで図１（ｂ）に示すように、外部接続端子２２０及び金属層２１０の表面に保護膜２２４を形成する。保護膜２２４は、例えば酸素プラズマ等を用いて外部接続端子２２０の表面を酸化することにより、形成される。
【００２４】
次いで図３（ａ）に示すように、ウェットエッチング法を用いてシード膜２００のうち外部接続端子２２０に覆われていない領域を除去する。このエッチング工程では、エッチング液としては例えば硫酸過水が用いられる。この工程において外部接続端子２２０は、保護膜２２４によって覆われているためエッチングされない。またシード膜２００のうち外部接続端子２２０の下方に位置する部分も、サイドエッチングにより一部が除去される可能性もある。しかしこのサイドエッチングが生じたとしても、外部接続端子２２０ではなく金属層２１０が露出するため、問題は生じない。
【００２５】
次いで図３（ｂ）に示すように、外部接続端子２２０をリフローする。
【００２６】
次いで図４（ａ）に示すように、パッシベーション膜１３０上にソルダーレジスト層３００を形成する。その後、図４（ｂ）に示すように、半導体チップを個片化し、個片化した半導体チップを配線基板４００にフリップチップ実装する。このとき、半導体チップの電極１２０は、外部接続端子２２０を介して配線基板４００の端子（例えばランド）４１０に接続する。その後、半導体チップと配線基板４００の間の空間に、アンダーフィル樹脂５００を充填する。
【００２７】
次に、本実施形態の作用及び効果について、図５及び図６に示す比較例を用いて説明する。図５及び図６に示す比較例は、凸部２２２を除去せずに図１（ｂ）以降の工程を行った場合を示している。
【００２８】
図５（ａ）に示すように、凸部２２２を除去せずに保護膜２２４を形成する工程を行うと、凸部２２２の少なくとも表層が変質して保護膜２２４の一部になる。この場合、図５（ｂ）に示すようにシード膜２００を除去する工程の前に、凸部２２２が剥離し、保護膜２２４の一部に穴２２３が形成されることがある。
【００２９】
この場合、図６に示すように、シード膜２００をエッチングする工程において、外部接続端子２２０を構成している金属が穴２２３から流れだし、これによってシード膜２００の一部上に金属膜２２５が形成されることがある。この場合、金属膜２２５がマスクとなるため、シード膜２００の残渣が生じてしまう。この場合、シード膜２００の残渣を介して２つの外部接続端子２２０が短絡する可能性が出てくる。またシード膜２００の残渣の上面を起点として、アンダーフィル樹脂５００と半導体チップの接合面で剥離が生じる可能性が出てくる。
【００３０】
これに対して本実施形態では、保護膜２２４を形成する前に凸部２２２を除去するための工程を行っているため、保護膜２２４に穴が形成されることを抑制できる。従って、シード膜２００の残渣が生じることを抑制できる。
【００３１】
図７及び図８の各図は、第２の実施形態に係る電子部品の製造方法を示す断面図である。本実施形態に係る電子部品の製造方法は、シード膜２００と金属層２１０の間に金属ポスト２３０を形成する点を除いて、第１の実施形態に係る電子部品の製造方法と同様である。
【００３２】
まず図７（ａ）に示すように、半導体チップ１００を準備し、半導体チップ１００上にシード膜２００、レジスト膜５０、及び開口部５２を形成する。次いでシード膜２００をシードとしてめっきを行うことにより、金属ポスト２３０を形成する。金属ポスト２３０は、シード膜２００と同じ金属、例えばＣｕにより形成される。すなわち金属ポスト２３０は、外部接続端子２２０とは異なる金属により形成される。
【００３３】
次いで、金属ポスト２３０上に金属層２１０及び外部接続端子２２０を形成する。このとき、外部接続端子２２０の表面に凸部２２２が形成されることがある。
【００３４】
次いで図７（ｂ）に示すように、レジスト膜５０を除去する。次いで、シード膜２００及び外部接続端子２２０の本体が除去されない方法を用いて、凸部２２２を除去する。凸部２２２の除去方法は、第１の実施形態と同様である。
【００３５】
次いで図８（ａ）に示すように、外部接続端子２２０の表面に保護膜２２４を形成する。保護膜２２４の形成方法は、第１の実施形態と同様である。
【００３６】
次いで図８（ｂ）に示すように、ウェットエッチング法を用いてシード膜２００のうち外部接続端子２２０に覆われていない領域を除去する。次いで、外部接続端子２２０をリフローする。次いで、パッシベーション膜１３０上にソルダーレジスト層３００を形成する。
【００３７】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また金属ポスト２３０を用いているため、外部接続端子２２０単体の高さを低くすることができる。
【００３８】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。例えば上記した各実施形態では、レジスト膜５０を除去した後に凸部２２２を除去するための処理を行ったが、レジスト膜５０を除去する前にこの処理を行ってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
５０ レジスト膜
５２ 開口部
１００ 半導体チップ
１０１ 基板
１１０ 多層配線層
１２０ 電極
１３０ パッシベーション膜
２００ シード膜
２１０ 金属層
２２０ 外部接続端子
２２２ 凸部
２２３ 穴
２２４ 保護膜
２２５ 金属膜
２３０ 金属ポスト
３００ ソルダーレジスト層
４００  配線基板
４１０  端子
５００  アンダーフィル樹脂
【図１】
2012023226.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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