Formation of Low Temperature and Ultra-Small Solder Bumps with Different Sequences of Solder Layer Deposition

솔더 층의 증착 순서에 따른 저 융점 극 미세 솔더 범프의 볼 형성에 관한 연구

The effects of wettability and surface oxidation on the low temperature and ultra-fine solder bump formation have been studied. Difference sequences of near eutectic In-Ag and eutectic Bi-Sn solders were evaporated on Au/Cu/Cr or Au/Ni/Ti Under Bump Metallurgy (UBM) pads. Solder bumps were formed using lift-off method and were reflowed in Rapid Thermal Annealing (RTA) system. The solder bumps in which In was in contact with UBM in In-Ag solder and the solder bumps in which Sn was in contact with UBM in Bi-Sn solder showed better bump formability during reflow than other solder bumps. The ability to form spherical solder bumps was affected mainly by the wettability of solders to UBM pads.

UBM층과의 젖음 특성 및 표면 산화정도가 미세 피치를 갖는 저 융점 솔더 범프의 볼 형성에 미치는 영향을 연구하였다. Au/Cu/Cr 과 Au/Ni/Ti UBM 위에 공정 조성에 가까운 In-Ag와 공정 조성의 Bi-Sn 솔더를 솔더 층의 증착 순서를 달리하여 증발 증착한 후 lift-off 공정과 열처리 공정을 사용하여 솔더 범프를 형성하였다. In-Ag솔더의 경우 In이 UBM 층과 접한 범프가, 또한 Bi-Sn 솔더의 경우 Sn을 먼저 UBM층위에 먼저 증착시켜 리플로 한 범프가 솔더 볼 형성 경향이 다른 범프에 비해 높았다. 구형의 솔더 범프 형성 정도는 UBM 층과의 젖음 특성에 따라 크게 달라졌다.