JP2000124248A

JP2000124248A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2000124248A
Application number: JP29519798A
Authority: JP
Inventors: Shinko Nishi; 眞弘西
Original assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Quantum Devices Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Quantum Devices Ltd
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2000-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ＦＣＢ法によりその半導体装置を回路基板等
の外部基板と接続するためのバンプ電極が小さくなって
も接合強度を維持し又は向上させることができ、またた
とえ加圧によりバンプ電極が潰れた場合でもバンプ電極
と電極パッドとの接触を防止する。【解決手段】電極パッド１１の上にバリア膜１２を含
む第１の導電膜１０１を形成する工程と、第１の導電膜
１０１上に開口部１５を有するバンプ電極形成用膜１４
を形成する工程と、開口部１５内の下部に第２の導電膜
１６を埋め込む工程と、第２の導電膜１６上面からその
上方にかけて開口幅が広くなるように開口部１５の形状
を変える工程と、開口部１５ａ内の第２の導電膜１６上
にメッキにより第３の導電膜１７を埋め込み、第２の導
電膜１６及び第３の導電膜１７からなる下部よりも上部
の方の幅が広くなっているバンプ電極５１を形成する工
程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、より詳しくは、ＦＣＢ（Flip ChipBonding
）法によりその半導体装置を回路基板等の外部基板と
接続するためのバンプ電極を形成する半導体装置の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６（ａ）は、従来のバンプ電極を有す
る半導体装置の断面図であり、図６（ｂ）は、ＦＣＢ法
によりその半導体装置を回路基板等の外部基板と接続し
たときの断面図である。図６（ａ）に示すように、半導
体基板１上に電極パッド２が形成されており、その上に
バリア膜３と、種導電膜４と、バンプ電極５とが同じ幅
でこの順に積層されている。

【０００３】この半導体装置の電極パッド２上にバリア
膜３、種導電膜４及びバンプ電極５を形成する場合、ま
ず、電極パッド２上にバリア膜３と種導電膜４とをこの
順に積層し、続いて、その上にバンプ電極形成用膜を形
成した後、バンプ電極形成用膜に開口部を形成し、開口
部内に種導電膜４を露出させる。次に、開口部内にバン
プ電極５となる導電膜を埋め込み、続いて、バンプ電極
形成用膜を除去する。これにより、種導電膜４上にバン
プ電極５が形成される。

【０００４】次いで、バンプ電極５をマスクとして種導
電膜４及びバリア膜３をエッチングする。これにより、
電極パッド２上に同じ幅を有するバリア膜３、種導電膜
４及びバンプ電極５が形成される。この半導体装置を外
部基板７と接続する場合、図６（ｂ）に示すように、図
６（ａ）の半導体装置のバンプ電極５と外部基板７の基
板間接続電極８とを接触させて、加圧し、バンプ電極５
の接合材料と基板間接続電極８の接合材料を共晶させて
両電極を接合させる。これにより、半導体装置と外部基
板７とが電気的に接続される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
よれば、高密度化等によりバンプ電極５の幅が小さくな
ると、基板間接続電極８へのバンプ電極５の接触面積が
少なくなり、接合強度が弱くなる。また、バンプ電極５
の幅が小さくなるとその強度が弱くなるため、両電極の
接合時に加圧されたとき、バンプ電極５が潰れて横幅が
バリア膜３よりも広くなる恐れがある。このため、潰れ
たバンプ電極５が電極パッド２に接触する恐れがある。

【０００６】バンプ電極５が電極パッド２に接触する
と、接合材料が電極パッド５内に拡散して電極パッド５
の変質や接合強度の低下を来し、これにより、抵抗の増
大や半導体装置の信頼性の低下を招く。本発明は、上記
の従来例の問題点に鑑みて創作されたものであり、バン
プ電極が小さくなっても接合強度を維持し又は向上させ
ることができ、またたとえ加圧によりバンプ電極が潰れ
た場合でもバンプ電極と電極パッドとの接触を防止する
ことができる半導体装置の製造方法を提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は半導体装置の製造方法に係り、前
記第１の導電膜上にバンプ電極形成用膜を形成する工程
と、前記バンプ電極形成用膜に開口部を形成する工程
と、前記開口部内の下部に第２の導電膜を埋め込む工程
と、少なくとも前記第２の導電膜上面からその上方にか
けて開口幅が広くなるように前記開口部の形状を変える
工程と、前記変形させた開口部内であって少なくとも前
記第２の導電膜上にメッキにより第３の導電膜を埋め込
み、前記第２の導電膜及び前記第３の導電膜からなる下
部よりも上部の方の幅が広くなっているバンプ電極を形
成する工程とを有することを特徴としている。

【０００８】請求項２の発明は半導体装置の製造方法に
係り、電極パッド上にバリア膜を含む第１の導電膜を形
成する工程と、前記第１の導電膜上にバンプ電極形成用
膜を形成する工程と、前記バンプ電極形成用膜に開口部
を形成する工程と、前記開口部の下部から上部にかけて
開口幅が広くなるように前記開口部の形状を変える工程
と、前記開口部内にメッキにより第４の導電膜を埋め込
み、該第４の導電膜からなる下部よりも上部の方の幅が
広くなっているバンプ電極を形成する工程とを有するこ
とを特徴としている。

【０００９】請求項６記載の発明は、請求項１乃至５の
いずれか一に記載の半導体装置の製造方法に係り、前記
下部よりも上部の方の幅が広くなっているバンプ電極を
形成する工程の後に、前記バンプ電極形成用膜を除去
し、その後異方性エッチングにより前記バンプ電極をマ
スクとして前記第１の導電膜をエッチングする工程とを
有することを特徴とすることを特徴としている。

【００１０】本発明によれば、バンプ電極形成用膜の開
口部を、その開口端近傍で下方から開口端にかけて開口
幅が広くなるように、或いは開口部の全体にわたってそ
の底部からその開口端にかけて開口幅が広くなるように
形成している。このため、その開口部に埋め込まれたバ
ンプ電極は少なくとも下部から上部にかけて幅広く、即
ち下部から上部にかけて太くなるので、バンプ電極の上
及び横からの力に対してバンプ電極の強度を増すことが
できる。

【００１１】これにより、半導体装置を外部基板に載置
するため、バンプ電極と基板間接続電極とを接触させて
加圧溶融するとき、バンプ電極が潰れるのを防止するこ
とができる。また、パンプ電極をマスクとしてその上方
から下地の第１の導電膜を異方性エッチングしているの
で、バンプ電極の周囲に下地の第１の導電膜がバンプ電
極下部の幅よりも広く残る。

【００１２】このため、半導体装置を外部基板に載置す
る際にたとえバンプ電極が潰れてその幅が広がったとし
ても、バンプ電極周囲では下地の電極パッドが第１の導
電膜によって覆われているため、潰れたバンプ電極が直
接第１の導電膜下の電極パッドと接触する危険性は極め
て小さくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。（第１の実施の形態）図１（ａ）〜（ｄ），図２
（ａ），（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半
導体装置の製造方法について示す断面図である。

【００１４】まず、図１（ａ）に示すように、図示しな
いトランジスタ等の素子を形成した半導体基板上に絶縁
膜を形成し、その絶縁膜上にＡｕからなる電極パッド１
１を形成する。なお、この電極パッド１１は、図示しな
い配線等を通してトランジスタの引出し電極等に接続さ
れている。次に、電極パッド１１上に膜厚約２００ｎｍ
のＴｉＷＮ膜からなるバリア膜１２と膜厚約１００ｎｍ
のＡｕ膜からなる種導電膜１３をこの順に形成する。バ
リア膜１２と種導電膜１３とが第１の導電膜１０１を構
成する。

【００１５】次いで、図１（ｂ）に示すように、種導電
膜１３上に膜厚凡そ１５μｍのレジスト膜（パンプ電極
形成用膜）１４を回転塗布法により形成した後、フォト
リソグラフィ技術を用いて露光し、現像して、バンプ電
極形成用の開口部１５を形成する。このとき、開口部１
５の側壁は種導電膜１３表面に対してほぼ垂直となって
いる。

【００１６】次に、図１（ｃ）に示すように、開口部１
５の高さの１／２乃至２／３程度が埋められるように開
口部１５内に第１のバンプ導電膜（第２の導電膜）１６
を埋め込む。このとき、第１のバンプ導電膜１６の材料
としてＡｕを用い、無電解メッキ法や電解メッキ法を用
いて開口部１５内に選択的に形成する。次いで、図１
（ｄ）に示すように、開口部１５を通してレジスト膜１
４を等方的にエッチングする。これにより、少なくとも
第１のバンプ導電膜１６上面からその上部にかけて開口
幅が広くなるように開口部１５ａの形状を変える。

【００１７】このように、開口部１５ａの開口端の形状
がテーパ形状となるようなエッチング方法として、例え
ば、酸素ガスをプラズマ化し、アッシングする方法を用
いる。この場合、ガス圧力やプラズマ化電力を調整する
ことにより開口部１５のテーパ形状を制御することがで
きる。その他、Ｏ₂ガスと、ＣＦ₄ガスと、Ｈ₂ガスの
混合ガスをプラズマ化し、ドライエッチングする方法を
用いることもできる。この場合も、ガス圧力やプラズマ
化電力を調整することにより開口部１５の開口端のテー
パ形状を制御することができる。例えば、ガス圧力を大
きくするほど等方的なエッチングの傾向が強くなり、開
口幅の拡大の割合が大きくなる。

【００１８】上記において、開口部１５がテーパ形状と
なるような具体的な条件は以下のとおりである。即ち、
マイクロ波エッチング装置（アルバック製）を用い、エ
ッチングガスとしてＯ₂とＮ₂／Ｈ₂とＣＦ₄との混合
ガスを用いる。そして、Ｏ₂とＮ₂／Ｈ₂とＣＦ₄の流
量比をそれぞれ1000：３０：７０とし、ガス圧力を０．
４５Torrとし、プラズマ化電力を６００Ｗとする。

【００１９】次に、図２（ａ）に示すように、開口部１
５ａ内であって少なくとも第１のバンプ導電膜１６上に
Ａｕからなる第２のバンプ導電膜（第３の導電膜）１７
を無電解メッキ或いは電解メッキにより埋め込む。続い
て、図２（ｂ）に示すように、レジスト膜１４を除去す
ると、下部よりも上部の方の幅が広くなっているバンプ
電極５１が形成される。

【００２０】次いで、バンプ電極５１をマスクとして、
Ａｒガスを用いたイオンミリングにより種導電膜１３と
バリア導電膜１２とを順にエッチングする。このとき、
イオンミリングではエッチングに用いるイオンの方向性
が揃っているため、異方性エッチングが可能である。こ
のイオンミリングの結果、バンプ電極５１は下部から上
部にかけて幅が広がっているため、バンプ電極５１の下
部の周囲にはバンプ電極５１の最大幅と同じ程度の幅で
種導電膜１３ａとバリア導電膜１２ａとが残ることにな
る。

【００２１】上記第１の実施の形態によれば、バンプ電
極形成用膜としてのレジスト膜１４の開口部１５を開口
端付近で下部から上部にかけて開口幅が広くなるように
形成している。このため、その開口部１５に埋め込まれ
たバンプ電極５１は下部から上部にかけて幅広く、即ち
下部から上部にかけて太くなっているので、バンプ電極
５１の上及び横からの力に対する強度を増すことができ
る。

【００２２】これにより、半導体装置を外部基板に載置
するため、バンプ電極５１と基板間接続電極とを接触さ
せて加圧溶融するとき、バンプ電極５１が潰れるのを抑
制することができる。また、パンプ電極５１をマスクと
して上方から下地の種導電膜１３ａとバリア導電膜１２
ａを異方性エッチングしているので、バンプ電極５１の
周囲に下地のバリア導電膜１２ａ等がバンプ電極５１下
部の幅よりも広く残る。

【００２３】このため、半導体装置を外部基板に載置す
る際にたとえバンプ電極５１が潰れてその幅が広がった
としても、バンプ電極５１の周囲では下地の電極パッド
１１がバリア導電膜１２ａ等によって覆われているた
め、潰れたバンプ電極５１が直接第１の導電膜１０１下
の電極パッド１１と接触する危険性は極めて小さくな
る。

【００２４】これにより、バンプ電極５１と電極パッド
１１との反応を防止し、素子の信頼性を向上させること
ができる。（第２の実施の形態）図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の
第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について
示す断面図である。

【００２５】第１の実施の形態と異なるところは、パン
プ電極形成用膜としてポリイミド膜２３を用いている点
である。まず、図３（ａ）に示すように、図１（ａ）と
同様にして、図示しないトランジスタ等の素子を形成し
た半導体基板上に絶縁膜を形成する。そして、その絶縁
膜上に電極パッド１１を形成し、その上にバリア膜１２
と種導電膜１３をこの順に形成する。バリア膜１２と種
導電膜１３とが第１の導電膜１０１を構成する。

【００２６】次いで、回転塗布法またはその他の成膜方
法により、種導電膜１３上に膜厚凡そ１５μｍのポリイ
ミド膜（バンプ電極形成用膜）２３を形成する。続い
て、ポリイミド膜２３上にレジストマスクを形成した
後、このレジストマスクによりポリイミド膜２３をパタ
ーニングし、バンプ電極形成用の開口部２４を形成す
る。このとき、開口部２４の側壁は種導電膜１３表面に
対してほぼ垂直となっている。

【００２７】次に、開口部２４の高さの１／２乃至２／
３程度が埋められるように開口部２４内に第１のバンプ
導電膜（第２の導電膜）２５を埋め込む。このとき、第
１のバンプ導電膜２５の材料としてＡｕを用い、無電解
メッキ法や電解メッキ法を用いて開口部２４内に選択的
に形成する。次いで、図３（ｂ）に示すように、開口部
２４を通してポリイミド膜２３を等方的にエッチングす
る。これにより、少なくとも第１のバンプ導電膜２５上
面からその上部にかけて開口幅が広くなるように開口部
２４ａの形状を変える。

【００２８】このように、開口部２４ａの開口端の形状
がテーパ形状となるようなエッチング方法として、例え
ば、酸素（Ｏ₂）のみ、またはＯ₂とＦ系ガスの混合ガ
スによりアッシングする方法を用いる。この場合、ガス
圧力やプラズマ化電力を調整することにより開口部２４
ａ開口端のテーパ形状を制御することができる。その
他、エッチングガスをプラズマ化してドライエッチング
する方法を用いることができる。この場合も、ガス圧力
やプラズマ化電力を調整することにより開口部２４ａ開
口端のテーパ形状を制御することができる。例えば、ガ
ス圧力を大きくするほど等方的なエッチングの傾向が強
くなり、開口幅の拡大の割合が大きくなる。例えば、前
述のテーパ形成のためのＯ₂とＮ₂／Ｈ₂とＣＦ₄との
混合ガスを用いたレジスト膜のドライエッチングと同じ
条件か、又はその条件のうちガス圧力を１０Ｐａとし、
電力を１５０Ｗとしてもよい。この条件でポリイミド膜
を約３μｍエッチングすると第１のバンプ導電膜２５上
面からその上部にかけて開口幅が広くなるようなテーパ
を形成することができる。

【００２９】次に、図３（ｃ）に示すように、開口部２
４ａ内であって少なくとも第１のバンプ導電膜２５上に
Ａｕからなる第２のバンプ導電膜（第３の導電膜）２６
を電解メッキ或いは無電解メッキにより埋め込む。続い
て、図３（ｄ）に示すように、ポリイミド膜２３を除去
すると、第１のバンプ導電膜２５と第２のバンプ導電膜
２６からなる、少なくとも開口端付近で下部から上部に
かけて幅が広くなっているバンプ電極５２が形成され
る。

【００３０】次いで、バンプ電極５２をマスクとして、
Ａｒガスを用いたイオンミリングにより種導電膜１３と
バリア導電膜１２とを順にエッチングする。バンプ電極
５２は下部から上部にかけて幅が広がっているため、上
記イオンミリングの結果、バンプ電極５２の下部の周囲
にはバンプ電極５１の最大幅と同じ程度の幅で種導電膜
１３ａとバリア導電膜１２ａとが残ることになる。

【００３１】上記第２の実施の形態によれば、バンプ電
極５２は下部から上部にかけて太くなっているので、バ
ンプ電極５２の上及び横からの力に対する強度を増すこ
とができる。これにより、半導体装置を外部基板に載置
するため、半導体装置のバンプ電極５２と外部基板の基
板間接続電極とを接触させて加圧溶融するとき、バンプ
電極５２が潰れるのを抑制することができる。

【００３２】また、たとえバンプ電極５２が潰れてその
下部が広がったとしても、バンプ電極５２の周囲に下地
の種導電膜１３ａ及びバリア膜１２ａがバンプ電極５２
下部の幅よりも広く残っているため、潰れたバンプ電極
５２が種導電膜１３ａ等と接触し、それより下の電極パ
ッド１１と接触する危険性は極めて小さくなる。（第３の実施の形態）図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の
第３の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について
示す断面図である。

【００３３】パンプ電極形成用膜としてレジスト膜を用
いている点は第１の実施の形態と同じであるが、バンプ
導電膜を埋め込む前にパンプ電極形成用膜の開口部の開
口端にテーパを形成していることが第１の実施の形態と
異なる。本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の
製造方法によれば、まず、図４（ａ）に示すように、図
１（ａ），（ｂ）と同様にして、第１の導電膜１０１の
種導電膜１３上にバンプ電極形成用の開口部１８を有す
る膜厚凡そ１５μｍのレジスト膜（バンプ電極形成用
膜）１４を形成する。その開口部１８の側壁は種導電膜
１３表面に対してほぼ垂直となっている。なお、図中、
図１（ａ），（ｂ）に示されたものと同じものには同じ
符号を付し、説明を省略する。

【００３４】次いで、図４（ｂ）に示すように、開口部
１８を通してレジスト膜１４を等方的にエッチングす
る。これにより、開口部１８の底部から上部開口端にか
けて開口幅が広くなるように開口部１８ａの開口端の形
状を変える。このとき、開口部１８ａの開口端の形状が
テーパ形状となるようなエッチング方法として、例え
ば、プラズマ化した酸素ガスを用いてアッシングする方
法や、プラズマ化した、Ｏ₂ガスと、ＣＦ₄ガスと、Ｈ
₂ガスの混合ガスを用いてドライエッチングする方法を
用いることができる。いずれの場合も、第１の実施の形
態と同じようにして開口部１８ａ開口端のテーパ形状を
制御することができる。

【００３５】次に、図４（ｃ）に示すように、開口部１
８ａにバンプ導電膜（第４の導電膜）１９を埋め込む。
このとき、バンプ導電膜１９の材料としてＡｕを用い、
無電解メッキ法や電解メッキ法を用いて開口部１８ａ内
に選択的に形成する。次いで、図４（ｄ）に示すよう
に、レジスト膜１４を除去すると、バンプ導電膜１９か
らなる、開口部１８ａ底部から上部開口端にかけて幅が
広くなっているバンプ電極１９が形成される。

【００３６】次いで、バンプ電極１９をマスクとして、
Ａｒガスを用いたイオンミリングにより種導電膜１３と
バリア導電膜１２とを順に異方性エッチングする。この
とき、バンプ電極１９は下部から上部にかけて幅が広が
っているため、上記イオンミリングの結果、バンプ電極
１９の下部の周囲にはバンプ電極１９上部の最大幅と同
じ程度の幅で種導電膜１３ａとバリア導電膜１２ａとが
残ることになる。

【００３７】上記第３の実施の形態によれば、バンプ電
極１９は下部から上部にかけて太くなっているので、バ
ンプ電極１９の上及び横からの力に対する強度を増すこ
とができる。これにより、半導体装置を外部基板に載置
するため、バンプ電極１９と基板間接続電極とを接触さ
せて加圧溶融するとき、バンプ電極１９が潰れるのを抑
制することができる。

【００３８】また、たとえバンプ電極１９が潰れてその
下部が広がったとしても、バンプ電極１９の周囲に下地
の種導電膜１３ａ及びバリア膜１２ａがバンプ電極１９
下部の幅よりも広く残っているため、潰れたバンプ電極
５２が種導電膜１３ａ等と接触し、それより下の電極パ
ッド１１と接触する危険性は極めて小さくなる。（第４の実施の形態）図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明の
第４の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について
示す断面図である。

【００３９】パンプ電極形成用膜としてレジスト膜１４
を用いていることは第１の実施の形態と同じであるが、
加熱によりパンプ電極形成用膜１４の開口部２０ａの開
口端にテーパを形成している点が第１の実施の形態と異
なる。まず、図４（ａ）に示すように、図１（ａ）〜
（ｃ）と同様にして、第１の導電膜１０１上に形成され
たレジスト膜１４の開口部２０内に、開口部２０の高さ
の１／２乃至２／３程度が埋められるように開口部２０
内に第１のバンプ導電膜（第２の導電膜）２１を埋め込
む。なお、図中、図１（ａ）〜（ｃ）に示されたものと
同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。

【００４０】次いで、図４（ｂ）に示すように、窒素雰
囲気中、温度１１０〜１２０℃程度でレジスト膜１４を
加熱する。この加熱により、レジスト膜１４の柔軟性が
増し、開口部２０の開口端の近傍がダレてくる。これに
より、少なくとも第１のバンプ導電膜２１上面からその
上部にかけて開口幅が広くなるように、開口部２０を変
形させる。この場合、温度が高くなるほどレジスト膜１
４の柔軟性が増すため、ダレの程度が著しくなる、即
ち、開口幅の拡大の割合が増す。

【００４１】次いで、図４（ｃ）に示すように、開口部
２０ａ内であって少なくとも第１のバンプ導電膜２１上
にＡｕからなる第２のバンプ導電膜（第３の導電膜）２
２を電解メッキ或いは無電解メッキにより埋め込む。続
いて、図４（ｄ）に示すように、レジスト膜１４を除去
すると、第１のバンプ導電膜２１と第２のバンプ導電膜
２２からなる、下部よりも上部の方の幅が広くなってい
るバンプ電極５３が形成される。

【００４２】次いで、バンプ電極５３をマスクとして、
Ａｒガスを用いたイオンミリングにより種導電膜１３と
バリア導電膜１２とを順にエッチングする。このとき、
バンプ電極５３は下部から上部にかけて幅が広がってい
るため、上記エッチングの結果、バンプ電極５３の下部
の周囲にはバンプ電極５３上部の幅と同じ程度の幅で種
導電膜１３ａとバリア導電膜１２ａとが残ることにな
る。

【００４３】上記第４の実施の形態によれば、バンプ電
極５３は下部から上部にかけて太くなっているので、バ
ンプ電極５３の上及び横からの力に対する強度を増すこ
とができる。これにより、半導体装置を外部基板に載置
するため、半導体装置のバンプ電極５３と外部基板の基
板間接続電極とを接触させて加圧溶融するとき、バンプ
電極５３が潰れるのを抑制することができる。

【００４４】また、たとえバンプ電極５３が潰れてその
下部が広がったとしても、バンプ電極５３の周囲に下地
の種導電膜１３ａ及びバリア膜１２ａがバンプ電極５３
下部の幅よりも広く残っているため、潰れたバンプ電極
５３が種導電膜１３ａ等と接触し、それより下の電極パ
ッド１１と接触する危険性は極めて小さくなる。なお、
上記実施の形態により本願発明の具体的な形態について
説明してきたが、本願発明の技術的範囲は上記実施の形
態のみに限られるものではなく、種々の変形例を含む。

【００４５】例えば、バンプ電極形成用膜としてレジス
ト膜１４やポリイミド膜２３を用い、プラズマ化した酸
素ガスを用いたアッシング法や、プラズマ化した、Ｏ₂
ガスと、ＣＦ₄ガスと、Ｈ₂ガスの混合ガスを用いたド
ライエッチング法によりバンプ電極形成用膜にテーパ形
状を形成しているが、バンプ電極形成用膜を等方的にア
ッシングし、またはエッチングすることができる他のガ
スを用いることができる。

【００４６】また、バンプ電極形成用膜としてレジスト
膜１４やポリイミド膜２３を用いているが、ＳＯＧ（Sp
in On Glass ）膜や、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposit
ion）法により形成された酸化膜や窒化膜を用いてもよ
い。この場合、少なくとも開口端にテーパ形状を有する
バンプ電極形成用の開口部を形成するため、バンプ電極
形成用膜を等方性エッチングするのに適した種々のエッ
チングガスやエッチング液を用いることができる。

【００４７】さらに、バンプ電極下地の第１の導電膜１
０１としてバリア膜１２と種導電膜１３の２層導電膜を
用いているが、バリア膜だけでもよい。この場合、バリ
ア膜１２の材料として、バリア性を有し、かつバンプ電
極５１〜５３の材料と密着性の良い材料を選ぶことが好
ましい。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、バンプ電極形成用膜の
開口部を下部から上部開口端にかけて開口幅が広くなる
ように形成しているため、その開口部に埋め込まれたバ
ンプ電極は下部から上部にかけて太くなる。このため、
バンプ電極の上及び横からの力に対してバンプ電極の強
度を増すことができ、これにより、半導体装置を外部基
板に載置するため、バンプ電極と基板間接続電極とを接
触させて加圧溶融するとき、バンプ電極が潰れるのを抑
制することができる。

【００４９】また、下部よりも上部の幅が広がったパン
プ電極をマスクとして上方から下地の第１の導電膜を異
方性エッチングしているので、バンプ電極下部の周囲に
下地の第１の導電膜が残る。従って、半導体装置を外部
基板に載置する際たとえバンプ電極が潰れたとしてもそ
のバンプ電極が直接第１の導電膜下の電極パッドと接触
する危険性は極めて小さくなる。これにより、素子の信
頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施の
形態に係るバンプ電極を有する半導体装置の製造方法
（その１）を示す断面図である。

【図２】図２（ａ），（ｂ）は、本発明の第１の実施の
形態に係るバンプ電極を有する半導体装置の製造方法
（その２）を示す断面図である。

【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２の実施の
形態に係るバンプ電極を有する半導体装置の製造方法を
示す断面図である。

【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施の
形態に係るバンプ電極を有する半導体装置の製造方法を
示す断面図である。

【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第４の実施の
形態に係るバンプ電極を有する半導体装置の製造方法を
示す断面図である。

【図６】図６（ａ），（ｂ）は、従来例に係るバンプ電
極を有する半導体装置の断面図及びその問題点を示す断
面図である。

【符号の説明】

１１電極パッド１２，１２ａバリア膜１３，１３ａ種導電膜１４レジスト膜１５，１５ａ，１８，１８ａ，２０，２０ａ，２４，２
４ａ開口部１６，２１，２５第１のバンプ導電膜（第２の導電
膜）１７，２２，２６第２のバンプ導電膜（第３の導電
膜）１９バンプ電極（第４の導電膜）５１，５２，５３バンプ電極１０１第１の導電膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極パッドの上にバリア膜を含む第１の
導電膜を形成する工程と、前記第１の導電膜上にバンプ電極形成用膜を形成する工
程と、前記バンプ電極形成用膜に開口部を形成する工程と、前記開口部内の下部に第２の導電膜を埋め込む工程と、少なくとも前記第２の導電膜上面からその上方にかけて
開口幅が広くなるように前記開口部の形状を変える工程
と、前記変形させた開口部内であって少なくとも前記第２の
導電膜上にメッキにより第３の導電膜を埋め込み、前記
第２の導電膜及び前記第３の導電膜からなる下部よりも
上部の方の幅が広くなっているバンプ電極を形成する工
程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】電極パッド上にバリア膜を含む第１の導
電膜を形成する工程と、前記第１の導電膜上にバンプ電極形成用膜を形成する工
程と、前記バンプ電極形成用膜に開口部を形成する工程と、前記開口部の下部から上部にかけて開口幅が広くなるよ
うに前記開口部の形状を変える工程と、前記変形させた開口部内にメッキにより第４の導電膜を
埋め込み、該第４の導電膜からなる下部よりも上部の方
の幅が広くなっているバンプ電極を形成する工程とを有
することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】前記バリア膜を含む第１の導電膜は、前
記バリア膜と、該バリア膜上に形成された種導電膜とか
らなることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体
装置の製造方法。
【請求項４】前記開口部の形状を変える工程は、前記
開口部を通して前記バンプ電極形成用膜を等方的にエッ
チングする工程であることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれか一に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】前記開口部の形状を変える工程は、前記
開口部を通して前記バンプ電極形成用膜を加熱する工程
であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に
記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】前記下部よりも上部の方の幅が広くなっ
ているバンプ電極を形成する工程の後に、前記バンプ電
極形成用膜を除去し、その後異方性エッチングにより前
記バンプ電極をマスクとして前記第１の導電膜をエッチ
ングする工程とを有することを特徴とする請求項１乃至
５のいずれか一に記載の半導体装置の製造方法。