Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZMBumps für die Flip-Chip-Montage werden durch mikrogalvanische Abscheidung auf den Anschluss-Pads der Chips erzeugt.
Der Bumpingprozess startet mit dem Sputtern der Plating Base, die zum einen die Haftung auf der Oberfläche des Wafers sicherstellt als auch als Startschicht für die galvanische Abscheidung dient. Im Anschluss daran wird ein fotoempfindlicher Lack aufgebracht und durch einen lithographischen Prozess im Bereich der Pads freientwickelt. Dort findet dann die galvanische Abscheidung der Bumps aus einer wässrigen metallsalzhaltigen Lösung statt. Der Bumpingprozess endet mit dem nasschemischen Entfernen der Resistmaske und der freiliegenden Plating Base auf dem Wafer. Unterschiedlichste Metalle und Legierungssysteme stehen für eine breite Palette von Anwendungen zur Verfügung. So können z.B. Cu, Au, Ni, In, Sn, Sn/Ag, Ag/Au und auch ferromagnetische Strukturen aus Ni/Fe/Co und Co/Ni/P auf dem Wafer elektrochemisch abgeschieden werden. Die richtige Auswahl des metallurgischen Systems richtet sich nach dem späteren Verbindungsverfahren, dem verwendeten Substrat und der vorgesehenen Anwendung. Metalle können als Lot-Bumps auf Cu-, Au- oder Ni-UBM ausgeführt werden oder als zu belotende Padmetallisierung. Sogenannte Pillar-Bumps bestehen aus einem hohen Cu- oder Au-Sockel und einer Lotkappe. Aber auch Ni-Bumps mit dünner Goldauflage sowie Feingold-Bumps für die Klebetechnologie oder die Drahtbondkontaktierung können auf dem Wafer erzeugt werden. Eine Neuentwicklung des Fraunhofer IZM sind nanoporöse Au-Bumps mit einem Porenvolumen von etwa 70%, die sich durch eine hohe Kompressibilität in Kombination mit einem sehr geringen E-Modul auszeichnen und somit besonders für ein stressarmes Thermokompressions-Bonden geeignet sind.
Wafer können in den Formaten 100 mm, 150 mm, 200 mm und 300 mm verarbeitet werden. Auf Anfrage ist ebenfalls die Prozessierung von Sondergrößen und bereits vereinzelten Chips möglich. Die Herstellung von Mikrobumps mittels galvanischer Abscheidung kann auf allen gebräuchlichen Wafer-Materialien (Si, GaAs, Glas, InP, Ge, u.a.) mit den unterschiedlichsten Passivierungen (SiOx, SiNx, Polyimid, BCB, u.a.) erfolgen.
