20 m Au 2. 現行のマイクロバンプ形成技術における課題 Au Au Au 2 WB 11 m m 1 m 2008 Au FC m 10 m 30 m OTK Au 表 1 マイクロバンプ形成におけるめっき法の比較 3. 無電解めっきによる Au

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ほのかなぐも
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1 Fabrication technology of Au micro-bump by electroless plating. 関東化学株式会社技術開発本部中央研究所第四研究室德久智明 Tomoaki Tokuhisa Central Research Laboratory, Technology & Development Division, Kanto Chemical Co., Inc. 1. はじめに IC IC WB FC 2 WB 1-a Al Au Cu FC 1-b Au FC 2 1 SiP 1 Si 2.5D 3D TSV Through Silicon Via 3D LSI 2.5D 3D 2 TSV 図 1 ワイヤボンディングとフリップチップボンディング図 2 2.5D/3Dパッケージングの例 16 THE CHEMICAL TIMES 2012 No.3( 通巻 225 号 )

2 20 m Au 2. 現行のマイクロバンプ形成技術における課題 Au Au Au 2 WB 11 m m 1 m 2008 Au FC m 10 m 30 m OTK Au 表 1 マイクロバンプ形成におけるめっき法の比較 3. 無電解めっきによる Au マイクロバンプ形成技術の検討 1 1 m/hr Au Au Au 図 3 目標とするマイクロバンプの形態 THE CHEMICAL TIMES 2012 No.3( 通巻 225 号 ) 17

3 4. マイクロバンプ形成用無電解めっき浴の開発 OTK ph 50 Au Au Au Au m/90min 3 5 表 2 めっき浴のベース組成図 4 自己触媒型無電解 Au めっきの反応イメージ Au Au ph Cu Cu 3- SPS B JGB PEG Au 2 図 5 市販品との析出速度の比較 5. ウエハ上へのマイクロバンプ形成と特性評価 5.1 ウエハめっき 3inch Si Au / Ti or Ni / Cu 15mm m 30 m 1, THE CHEMICAL TIMES 2012 No.3( 通巻 225 号 )

4 / 3inch 10, Au Au Au FC 5.2 Auマイクロバンプの FE-SEM 観察 Au SEM m 10 m 30 m FIB FE-SEM 9 SEM 図 8 マイクロバンプの SEM 像と高さ測定図 6 テスト用ウエハの概略図図 7 マイクロバンプ形成過程図 9 FIB により断面加工したマイクロバンプの SEM 像 THE CHEMICAL TIMES 2012 No.3( 通巻 225 号 ) 19

5 図 10 コプレーナ線路の構造と伝送経路図 11 Cu 配線から Au バンプおよびパッドの形成過程 5.3 FC 接続と高周波特性評価 Cu Au Au 11 Cu Ti Au Au Au Au 20 THE CHEMICAL TIMES 2012 No.3( 通巻 225 号 )

6 図 12 めっき後の Au バンプおよびパッドの SEM 像と高さ測定図 14 フリップチップ接続したチップ断面の SEM 像図 13 フリップチップ接続過程 Au Au SEM m FC 13 O Mpa FC FE-SEM SEM 14 FC THE CHEMICAL TIMES 2012 No.3( 通巻 225 号 ) 21

7 図 15 ベクトルネットワークアナライザ (VNA) による S パラメータ測定図 16 10Gbps 信号伝送試験におけるアイパターン VNA S 15 40GHz 2.5dB 10GHz -2.2dB 2-20dB 10Gbps % 10Gbps 6. 応用技術の検討 3 10 m 20 m 4mm 1 4 3inch 64 FE-SEM 18-a 3 m 90min 22 THE CHEMICAL TIMES 2012 No.3( 通巻 225 号 )

8 17-a Cu Au Au 10 m 30 m 3 17-b 2 m 17-c 参考文献 1,, 24 12, , Electronic Journal, 216, ,,,,, 12 7, ,,,,, 14 5, ,,, 10, ,, 52 1, ,,,, 112, T.H. Chuang, S.F. Yen, J. Electron. mater., 35 8, T.H. Chuang, C.Y. Cheng, T.C. Chang, J. Electron. mater., 38 12, F.Y. Ouyang, K. Chen, K.N. Tu, Y.S. Lai, Appl. Phy. Lett., 91, , ,,,,,,,,, 18, ,,,,,,,,,, 23, T. Yokoshima, K. Nomura, Y. Yamaji, K. Kikuchi, H. Nakagawa, K. Koshiji, M. Aoyagi, R. Iwai, T. Tokuhisa, M. Kato, Transaction of The Japan Institute of Electronics Packaging, 2 1, 図 17 マイクロバンプ形成法の応用技術 7. まとめ 20 m 10 m Au Au 15,,,,,,,,,,,, 24, F. Kato, K. Nomura, T. Yokoshima, S. Nemoto, K. Kikuchi, H. Nakagawa, K. Koshiji, M Aoyagi, R. Iwai, T. Tokuhisa, M. Kato, Proceedings of International Conference on Electronics Packaging, ,,, Electrochemistry, 79 3, ,,,,, 3 7, ,,,, 5 7, ,,,,, 42 7, THE CHEMICAL TIMES 2012 No.3( 通巻 225 号 ) 23