JP2000349190A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JP2000349190A
JP2000349190A JP15832599A JP15832599A JP2000349190A JP 2000349190 A JP2000349190 A JP 2000349190A JP 15832599 A JP15832599 A JP 15832599A JP 15832599 A JP15832599 A JP 15832599A JP 2000349190 A JP2000349190 A JP 2000349190A
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JP
Japan
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semiconductor device
hole
forming
wiring
insulating protective
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JP15832599A
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Japanese (ja)
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Kimitaka Yokoo
公孝 横尾
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor device, where the number of processes can be greatly reduced. SOLUTION: In a semiconductor device manufacturing method where an outermost wiring 12 is formed, and then a nearly hemispherical outer terminal 16 is formed so as to be electrically connected to the outermost wiring 12, a process where the outermost wiring is formed of a copper film, a process where an insulating protective layer 14 is formed on all the surface, a process where a through-hole 26 is formed by an energy beam 42 so as to lead to the outermost wiring, and a process where conductive material is buried in the through-hole 26 protruding outside to form an outer terminal are provided. By this setup, a semiconductor device manufacturing method can be greatly reduced in the number of processes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に係り、特に、ベアチップに直接バンプ電極を設け
た、いわゆるCSP(Chip Size Packa
ge)構造の半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a so-called CSP (Chip Size Packer) in which bump electrodes are directly provided on a bare chip.
ge) A method for manufacturing a semiconductor device having a structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、LSI等の半導体装置として
は、図4に示すように本体である半導体チップ2の全体
を樹脂製のパッケージ4に埋め込んで成る、いわゆるQ
FP(Quad Flat Package:クワッド
・フラット・パッケージ)構造の半導体装置が知られて
いるが、これはパッケージ4の外へ広がるようにして多
数のワイヤ6を設け、これをプリント基板8等の配線1
0に半田等により接続するようになっている。これは、
半導体チップ2のサイズに対して装置全体のサイズは数
倍も大きく、また、厚さも大きいことから、近年、益々
小型薄型化が要請されている各種の電気機器、例えばノ
ートブックパソコン、携帯電話、ビデオカメラ等には適
さなくなっていきている。そこで、特開平10−650
49号公報等に示されるように半導体チップに電極バン
プを直接設けて全体のサイズを小型化した、いわゆるC
SP構造の半導体装置が提案されて用いられている。こ
のCSP構造の半導体装置は、図5に示すように、半導
体チップ2の最外層配線12上に全面に亘って絶縁性保
護層14を形成し、この保護層14の表面に、選択的に
内部の最外層配線12と電気的に導通する電極バンプ1
6を設けている。そして、この電極バンプ16を例えば
プリント基板8の配線10に直接接続するようになって
いる。
2. Description of the Related Art Generally, as a semiconductor device such as an LSI, as shown in FIG. 4, a so-called Q is formed by embedding a whole semiconductor chip 2 as a main body in a package 4 made of resin.
2. Description of the Related Art A semiconductor device having an FP (Quad Flat Package) structure is known. In this semiconductor device, a large number of wires 6 are provided so as to spread out of a package 4 and the wires 6 are connected to a wiring 1 such as a printed circuit board 8.
0 by soldering or the like. this is,
Since the size of the entire device is several times larger than the size of the semiconductor chip 2 and the thickness is large, various types of electric devices, such as notebook personal computers, mobile phones, It is no longer suitable for video cameras. Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-650
No. 49, etc., the electrode bumps are directly provided on the semiconductor chip to reduce the overall size.
A semiconductor device having an SP structure has been proposed and used. In the semiconductor device having the CSP structure, as shown in FIG. 5, an insulating protective layer 14 is formed over the entire surface of the outermost wiring 12 of the semiconductor chip 2, and selectively formed on the surface of the protective layer 14. Electrode bump 1 electrically connected to outermost layer wiring 12
6 are provided. The electrode bumps 16 are directly connected to, for example, the wiring 10 of the printed circuit board 8.

【0003】この場合、図4に示すワイヤ6のピッチが
非常に小さくて0.3〜0.5mm程度あるのに対し
て、図5に示す場合には、半導体チップ2の下面に直接
電極バンプ16を配置できることから、このピッチは
0.8〜1.0mm程度まで拡大でき、装置全体が小型
薄型化できるのみならず、プリント基板8への装着も容
易になるという利点を有する。尚、半導体チップ2内に
は周知のように、例えばシリコンウエハW上に絶縁層2
0と配線パターン18が多層に形成されている。ここ
で、バンプ電極16の埋め込みを行なう前のスルホール
の形成工程について図6を参照して説明する。図6
(A)において、上記した最外層配線12は一般的には
アルミニウム(Al)よりなり、この表面全体に図6
(B)に示すように絶縁性保護層14を形成し、更に、
その上にフォトレジスト22を均一に塗布してこれを所
望の形状にパターン化する。
In this case, the pitch of the wires 6 shown in FIG. 4 is very small, about 0.3 to 0.5 mm, whereas in the case of FIG. Since 16 can be arranged, the pitch can be increased to about 0.8 to 1.0 mm, and there is an advantage that not only the entire device can be reduced in size and thickness, but also the mounting on the printed circuit board 8 becomes easy. As is well known, for example, an insulating layer 2 is formed on a silicon wafer W in the semiconductor chip 2.
0 and the wiring pattern 18 are formed in multiple layers. Here, a process of forming a through hole before embedding the bump electrode 16 will be described with reference to FIG. FIG.
6A, the above-mentioned outermost wiring 12 is generally made of aluminum (Al), and the entire surface thereof is formed as shown in FIG.
(B), an insulating protective layer 14 is formed.
A photoresist 22 is uniformly applied thereon and patterned into a desired shape.

【0004】次に、図6(C)に示すように、上記パタ
ーン化されたフォトレジストをマスクとして例えばUV
(紫外線)、炭酸(CO2 )ガスレーザ、エキシマレー
ザ、YAGレーザよりなるエネルギ線24を用い、上記
絶縁性保護層14に対して選択的にスルホール26を形
成して下地のAl製の最外層配線12を露出させる。次
に、図6(D)に示すように、洗浄等により表面のフォ
トレジスト22を除去する。以後は、このスルホール2
6に適当な下地膜を付けた後に例えば半田よりなる金属
を埋め込んで上面を突出させることにより、電極バンプ
16(図5参照)が形成される。
[0006] Next, as shown in FIG. 6 (C), using the patterned photoresist as a mask, for example, UV light
(Ultraviolet), carbon dioxide (CO 2 ) gas laser, excimer laser, energy beam 24 composed of YAG laser, through hole 26 is formed selectively with respect to insulating protective layer 14, and outermost layer wiring made of underlying Al is used. Expose 12 Next, as shown in FIG. 6D, the photoresist 22 on the surface is removed by washing or the like. After that, this through hole 2
After attaching an appropriate base film to 6, a metal made of, for example, solder is buried and the upper surface is projected to form an electrode bump 16 (see FIG. 5).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図6におい
て説明したような工程では、エネルギ密度の高いエネル
ギ線24によってスルホール26の形成時にAl製の最
外層配線12の表面12Aが溶融してしまい、ひどい場
合には配線不良になる場合があった。そこで、Al製の
最外層配線12の溶融を防止するために、図7に示すよ
うに、絶縁性保護層14の形成に先立ってAl製の最外
層配線12の表面に、薄いクロム層28と薄い銅層30
とよりなるエッチストッパ膜32をパターン成膜し、こ
の耐熱性に優れたエッチストッパ膜32によりスルホー
ル26の形成時のエネルギ線24に対してAl製最外層
配線12が溶融することを防止している。尚、上記クロ
ム層28の機能は、この上層の銅層30の密着性を高め
るために用いている。この図7に示す製造方法を用いて
製造した時のバンプ電極近傍の構造の一例を図8に示
す。図8において、34はCuパッド膜、36はNiパ
ッド膜、38はAuパッド膜である。
In the process described with reference to FIG. 6, the surface 12A of the outermost layer wiring 12 made of Al is melted by the energy ray 24 having a high energy density when the through hole 26 is formed. In the worst case, the wiring may be defective. Therefore, in order to prevent melting of the outermost wiring 12 made of Al, a thin chromium layer 28 is formed on the surface of the outermost wiring 12 made of Al before the formation of the insulating protective layer 14 as shown in FIG. Thin copper layer 30
The etch stopper film 32 having excellent heat resistance is used to prevent the Al outermost wiring 12 from melting with respect to the energy rays 24 when the through hole 26 is formed. I have. The function of the chromium layer 28 is used to enhance the adhesion of the upper copper layer 30. FIG. 8 shows an example of a structure near the bump electrode when manufactured by using the manufacturing method shown in FIG. In FIG. 8, reference numeral 34 denotes a Cu pad film, 36 denotes a Ni pad film, and 38 denotes an Au pad film.

【0006】しかしながら、図7に示す製造方法の場合
には、Al製最外層配線12の溶融を防止することはで
きるが、クロム層28と銅層30とよりなるエッチスト
ッパ層32を、成膜及びパターン形成して設けなければ
ならないことから、工程数が非常に多くなって、製造が
複雑になり、コスト高を余儀なくされるという問題があ
った。本発明は、以上のような問題点に着目し、これを
有効に解決すべく創案されたものであり、その目的は工
程数を大幅に削減することができる半導体装置の製造方
法を提供することにある。
However, in the case of the manufacturing method shown in FIG. 7, although the melting of the Al outermost wiring 12 can be prevented, the etch stopper layer 32 composed of the chromium layer 28 and the copper layer 30 is formed. In addition, there is a problem that the number of steps is very large, the production is complicated, and the cost is high because the pattern must be formed and provided. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has been made in order to effectively solve the problems. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of greatly reducing the number of steps. It is in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に規定する発明
によれば、最外層配線を形成した後に、この最外層配線
に電気的に接続される略半球状の外部端子を形成するよ
うにした半導体装置の製造方法において、前記最外層配
線を銅膜により形成する工程と、全面に絶縁性保護層を
形成する工程と、前記絶縁性保護層に、この下地の最外
層配線に通じるスルホールをエネルギ線により形成する
工程と、前記スルホールに導電性材料を埋め込んで突出
させることにより前記外部端子を形成する工程とを備え
るようにしたものである。
According to the invention defined in claim 1, after forming the outermost layer wiring, a substantially hemispherical external terminal electrically connected to the outermost layer wiring is formed. Forming the outermost layer wiring with a copper film, forming an insulating protective layer on the entire surface, and forming a through hole communicating with the underlying outermost layer wiring in the insulating protective layer. The method includes a step of forming the external terminal by embedding a conductive material in the through hole and protruding the through hole with an energy ray.

【0008】これによれば、最外層配線を、アルミニウ
ムよりも耐熱性に優れた銅膜により形成したので、スル
ホールの形成時にこの銅製の最外層配線がエネルギ線に
より溶融されることがなくなり、従って、従来必要とさ
れていたエッチストッパ膜を形成する必要がなくなり、
その分、工程数を少なくすることが可能となる。また、
請求項2に規定する発明によれば、最外層配線を形成し
た後に、この最外層配線に電気的に接続される略半球状
の外部端子を形成するようにした半導体装置の製造方法
において、前記最外層配線を銅膜により形成する工程
と、スクリーン印刷法により選択的に絶縁性保護層を塗
布することによりスルホールを形成する工程と、前記ス
ルホールに導電性材料を埋め込んで突出させることによ
り前記外部端子を形成する工程とを備えるようにしたも
のである。これによれば、スクリーン印刷法により絶縁
性保護膜の形成とスルホールの形成を同時に行なうこと
ができるので、上記効果に加えて更に、工程数を少なく
することが可能となる。
According to this, since the outermost layer wiring is formed of a copper film having better heat resistance than aluminum, the outermost layer wiring made of copper is not melted by the energy beam when the through hole is formed. This eliminates the need to form an etch stopper film, which was conventionally required,
Accordingly, the number of steps can be reduced. Also,
According to the invention defined in claim 2, in the method of manufacturing a semiconductor device, after forming the outermost layer wiring, a substantially hemispherical external terminal electrically connected to the outermost layer wiring is formed. A step of forming an outermost layer wiring by a copper film, a step of forming a through hole by selectively applying an insulating protective layer by a screen printing method, and a step of embedding and projecting a conductive material into the through hole to form the outer layer. And forming a terminal. According to this, since the formation of the insulating protective film and the formation of the through hole can be simultaneously performed by the screen printing method, it is possible to further reduce the number of steps in addition to the above effects.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る半導体装置
の製造方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図1は本発明に係る半導体装置の要部を示す拡大図、図
2は図1に示す半導体装置においてスルホールを形成す
る時の工程を示す図である。尚、図示例において先に説
明した従来装置と同一部分については同一符号を付して
説明する。図1において、2は半導体チップであり、こ
の半導体チップ2は、先に図5を参照して説明したよう
に、例えばシリコンウエハW上に配線パターン18や絶
縁層20を多層に積層し、最外層配線12としては、こ
こでは特に動作の高速性及び耐熱性に優れた銅膜を用い
て構成されている。尚、図1においては配線パターン1
8の記載を省略している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an enlarged view showing a main part of a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing a step of forming a through hole in the semiconductor device shown in FIG. In the illustrated example, the same parts as those of the conventional device described above are denoted by the same reference numerals and described. In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a semiconductor chip. As described above with reference to FIG. 5, the semiconductor chip 2 is formed by laminating a wiring pattern 18 and an insulating layer 20 on a silicon wafer W in multiple layers, for example. Here, the outer layer wiring 12 is formed using a copper film which is particularly excellent in high-speed operation and heat resistance. Note that, in FIG.
8 is omitted.

【0010】半導体チップ2の表面全体は絶縁性保護膜
14により覆われており、上記銅製の最外層配線12に
対応する部分には、スルホールを形成してこれに金属薄
膜よりなるパッド膜40を介して導電性材料を埋め込む
ことにより上端を略半球状に突出させた外部端子、すな
わちバンプ電極16を形成してる。ここで、バンプ電極
16やパッド膜40の材料は導電性材料であるならば種
々用いることができ、例えばバンプ電極16には銅、
金、半田等を用いることができ、また、パッド膜40に
は銅や金を用いることができる。特に、バンプ電極16
とパッド膜40の材料として共に金を用いた場合には、
耐食性に優れ、抵抗値が小さいという利点を有する。ま
た、バンプ電極16とパッド膜40の材料として共に銅
を用いた場合には、最外層配線12の材料も同じ銅なの
で、これらの各部材の熱膨張係数が同じになって相互間
の密着性が大幅に向上するのみならず、同種金属による
接合なので、接合抵抗も小さくできる。
The entire surface of the semiconductor chip 2 is covered with an insulating protective film 14. A through hole is formed in a portion corresponding to the copper outermost wiring 12, and a pad film 40 made of a metal thin film is formed on the through hole. An external terminal whose upper end protrudes in a substantially hemispherical shape, that is, a bump electrode 16 is formed by embedding a conductive material through the intermediary. Here, if the material of the bump electrode 16 and the pad film 40 is a conductive material, various materials can be used.
Gold, solder, or the like can be used, and copper or gold can be used for the pad film 40. In particular, the bump electrode 16
When gold is used as the material of the pad film 40 and
It has the advantages of excellent corrosion resistance and low resistance. Further, when copper is used as the material of the bump electrode 16 and the pad film 40, the material of the outermost layer wiring 12 is also the same, so that the thermal expansion coefficients of these members are the same, and the adhesion between the members is the same. Not only is greatly improved, but also because the bonding is made of the same kind of metal, the bonding resistance can be reduced.

【0011】次に、図2を参照して図1に示す装置の製
造方法について説明する。図2(A)に示す半導体チッ
プ2においては、すでに先行する工程において、半導体
ウエハの表面に成膜処理、パターンエッチング処理等を
複数回繰り返し行なうことによって多層に回路及び素子
が形成されており、その最外層配線12として銅膜が形
成されている状態を示している。この銅製の最外層配線
12を形成する方法としては、スパッタリングやCVD
法やメッキ法等を用いることができる。ここでは例えば
メッキ法を用いており、絶縁層20の表面に回路デザイ
ンに沿って凹部を彫り込んだ後に一面に銅膜をメッキし
て凹部を埋め込み、凹部以外の表面の不要な銅膜を化学
機械研磨法(CMP:Chemical Mechan
icalPolising)により削り取ることにより
最外層配線12を形成する。
Next, a method of manufacturing the device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. In the semiconductor chip 2 shown in FIG. 2 (A), circuits and elements are formed in multiple layers by repeating a film forming process, a pattern etching process, and the like on the surface of the semiconductor wafer a plurality of times in the preceding process. A state in which a copper film is formed as the outermost layer wiring 12 is shown. As a method for forming the outermost layer wiring 12 made of copper, there are sputtering and CVD.
Method or plating method can be used. Here, for example, a plating method is used. After forming a concave portion on the surface of the insulating layer 20 according to the circuit design, a copper film is plated on the entire surface to fill the concave portion, and unnecessary copper film on the surface other than the concave portion is removed by chemical mechanical processing. Polishing method (CMP: Chemical Mechanic)
The outermost layer wiring 12 is formed by scraping the outermost wiring 12 by using an electrical polishing method.

【0012】次に、図2(B)に示すようにこの表面全
体に絶縁性保護層14を例えば回転塗布により所定の厚
さで形成する。この絶縁性保護層14の材料としては、
例えば以下に示す2種類の樹脂材料を選択的に用いるこ
とができる。 <樹脂材料1> (1)ビスフェノールA系エポキシ樹脂 ……… 100重量部 (2)硬化剤 ……… 10重量部 (3)炭酸カルシウム(平均粒径:1μm〜5μm)………15〜35重量部 (4)応力緩和剤(ポリブタジエン) ……… 10〜20重量部 (5)添加剤 ……… 少量 <樹脂材料2> (1)エポキシ樹脂の変性体として、ビスフェノールAとクレゾールノボラック 型エポキシ樹脂 1:1(重量比) ………100重量部 (2)硬化剤 ………2重量部 (3)応力緩和剤として、CTBN1300−31(宇部興産(株)) ………10重量部 (4)有機フィラーとして、粉体エポキシ(YX−4000 油化シェル) ………50重量部 (5)無機フィラー、着色顔料、揺変剤、レベリング剤、消泡剤、難燃剤、有機 溶剤 ……… 微量
Next, as shown in FIG. 2B, an insulating protective layer 14 is formed on the entire surface to a predetermined thickness by spin coating, for example. As a material of the insulating protective layer 14,
For example, the following two types of resin materials can be selectively used. <Resin material 1> (1) Bisphenol A-based epoxy resin 100 parts by weight (2) Curing agent 10 parts by weight (3) Calcium carbonate (average particle size: 1 μm to 5 μm) 15 to 35 Parts by weight (4) Stress relaxation agent (polybutadiene) 10-20 parts by weight (5) Additives Small amount <Resin material 2> (1) As a modified epoxy resin, bisphenol A and cresol novolac epoxy Resin 1: 1 (weight ratio) 100 parts by weight (2) Curing agent 2 parts by weight (3) CTBN1300-31 (Ube Industries, Ltd.) as a stress relieving agent 10 parts by weight ( 4) As organic filler, powder epoxy (YX-4000 oily shell) ... 50 parts by weight (5) Inorganic filler, coloring pigment, thixotropic agent, leveling agent, defoamer, flame retardant, organic solvent ... … Amount

【0013】次に、図2(C)に示すように、エネルギ
線42を用いて、絶縁性保護層14を選択的にエッチン
グすることによりスルホール26を形成し、底部に下層
の銅製の最外層配線12を露出させる。この場合、銅製
の最外層配線12は、従来のアルミニウム製と比較して
耐熱性に優れることから、この表面が溶融されるなどの
問題は生じない。また、このエネルギ線42による加工
には、例えば特開平9−115950号公報に開示され
ているようなYAGレーザ加工装置や特開平9−181
50号公報に開示されているようなYAGレーザによる
加工方法を用いることができ、レーザ光のビームを数μ
m程度のオーダで座標制御しながら、マスクを用いるこ
となく直接加工する。
Next, as shown in FIG. 2C, the through hole 26 is formed by selectively etching the insulating protective layer 14 using the energy beam 42, and the lowermost copper outermost layer is formed at the bottom. The wiring 12 is exposed. In this case, since the outermost layer wiring 12 made of copper is superior in heat resistance as compared with the conventional aluminum wiring, there is no problem that the surface is melted. Further, for the processing by the energy beam 42, for example, a YAG laser processing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 50, a processing method using a YAG laser can be used.
Processing is performed directly without using a mask while controlling the coordinates on the order of m.

【0014】次に、必要に応じてスルホール26の内面
を含む上記絶縁性保護層14の表面全体に、この上に堆
積される金属膜との密着性を増すために粗面化処理、例
えばO2 プラズマエッチング処理を施すことにより微細
な凹凸を形成し、図2(D)に示すようにスルホール2
6の内周面及びホール開口面にパッド膜40を形成す
る。このパッド膜40の材料としては前述のように例え
ば銅を用い、これをスパッタ法、蒸着法、メッキ法等を
用いて成膜し、パターン化する。次に、図2(E)に示
すように、上記スルホール26を埋め込むようにしてバ
ンプ電極16を形成する。このバンプ電極16の材料と
して、前述のように例えば銅を用い、これを、例えば金
属の電解・無電解メッキ法等を用いて堆積させる。これ
により、半導体装置が製造されることになる。この後
は、例えばダイサー等によりウエハを切断することによ
り個々の半導体装置を分離する。
Next, if necessary, the entire surface of the insulating protective layer 14 including the inner surface of the through hole 26 is subjected to a surface roughening treatment, for example, O.sub.2 to increase the adhesion to the metal film deposited thereon. 2 By performing a plasma etching process, fine irregularities are formed, and as shown in FIG.
6, a pad film 40 is formed on the inner peripheral surface and the hole opening surface. As a material of the pad film 40, for example, copper is used as described above, and this is formed by sputtering, vapor deposition, plating, or the like, and is patterned. Next, as shown in FIG. 2E, the bump electrodes 16 are formed so as to fill the through holes 26. As a material of the bump electrode 16, for example, copper is used as described above, and this is deposited by, for example, a metal electrolytic / electroless plating method. As a result, a semiconductor device is manufactured. Thereafter, the individual semiconductor devices are separated by cutting the wafer with, for example, a dicer.

【0015】このように、本実施例では最外層配線12
を耐熱性に優れた銅膜により形成することにより、従来
必要とされたエッチストッパ膜32(図7参照)を不要
にできるので、このエッチストッパ膜32の成膜工程及
びこのパターン工程を省略することができ、その分、工
程数を大幅に削除することが可能となる。また、絶縁性
保護層14にスルホール26を加工する際に、エネルギ
線42として例えば数μm程度で座標制御が可能な、Y
AGレーザ光を用いることにより、マスクを用いること
なく直接スルホール加工を行なうことができる。従っ
て、この場合には、図6及び図7にて示す従来方法で説
明したようなフォトレジスト22の塗布工程及びこのパ
ターン化工程を省略できるので、その分、更に工程数を
削除することができるのみならず、高価な露光装置も不
要にできる。
As described above, in the present embodiment, the outermost wiring 12
Is formed of a copper film having excellent heat resistance, the conventionally required etch stopper film 32 (see FIG. 7) can be made unnecessary, so that the film forming process of the etch stopper film 32 and the pattern process are omitted. Therefore, the number of steps can be significantly reduced. When the through hole 26 is formed in the insulating protective layer 14, the energy rays 42 can be coordinate-controlled with, for example, about several μm.
By using an AG laser beam, through-hole processing can be performed directly without using a mask. Accordingly, in this case, the application step of the photoresist 22 and the patterning step as described in the conventional method shown in FIGS. 6 and 7 can be omitted, so that the number of steps can be further reduced. In addition, an expensive exposure apparatus can be omitted.

【0016】尚、上述したような工程数削減効果は薄れ
るが、本実施例においても、YAGレーザ光を用いるこ
となく、図6及び図7にて説明したように、フォトレジ
スト22の塗布工程及びこのパターン化工程を経てスル
ホール26を形成するようにしてもよい。また、図2に
示す上記工程では、絶縁性保護層14の形成工程(図2
(B))と、エネルギ線42によるスルホール26の形
成工程(図2(C))とを別工程で行なうようにした
が、これをスクリーン印刷法を用いることにより同一工
程で行なうようにしてもよい。図3はこのようなスクリ
ーン印刷法を用いた製造工程の内の主要な工程を示す図
である。ここでは説明の理解を容易にするために、半導
体チップ2の絶縁層20の上面に複数の最外層配線12
を記載してある。
Although the effect of reducing the number of steps as described above is weakened, also in this embodiment, without using a YAG laser beam, as shown in FIGS. Through holes may be formed through this patterning step. Further, in the above-described step shown in FIG. 2, the step of forming the insulating protective layer 14 (FIG.
(B)) and the step of forming the through hole 26 by the energy beam 42 (FIG. 2C) are performed in separate steps. However, the steps may be performed in the same step by using a screen printing method. Good. FIG. 3 is a diagram showing main steps in a manufacturing process using such a screen printing method. Here, in order to facilitate understanding of the description, a plurality of outermost layer wirings 12 are formed on the upper surface of the insulating layer 20 of the semiconductor chip 2.
Is described.

【0017】まず、図3(A)に示すように、最外層配
線12の形成された半導体チップ2の上方に、スクリー
ン版50を配置する。この時の半導体チップ2は、図2
(A)に対応するものである。このスクリーン版50に
は、予め写真製版によりバンプ電極パターンを焼き付け
てあり、この材料としては例えばテトロン、ナイロン、
ステンレス、メタル等を用いることができる。このスク
リーン版50には、上記焼き付けにより、熱硬化性樹脂
52を通すメッシュ部50Nと熱硬化性樹脂52を通さ
ない目張り部50Pとよりなり、最外層配線12に対応
する部分が目張り部50Pとなっている。このスクリー
ン版50上に上記熱硬化性樹脂52を載せて、この状態
で図3(B)に示すように、スキージ54に印圧をかけ
てこれを図中矢印に示すようにスクリーン版50上に一
定速度(例えば20〜30cm/sec)で移動させる
ことにより、樹脂52を押し出す。
First, as shown in FIG. 3A, a screen plate 50 is arranged above the semiconductor chip 2 on which the outermost layer wiring 12 is formed. The semiconductor chip 2 at this time is shown in FIG.
This corresponds to (A). A bump electrode pattern is baked on the screen plate 50 in advance by photolithography. Examples of the material include tetron, nylon, and the like.
Stainless steel, metal, or the like can be used. The screen plate 50 has a mesh portion 50N through which the thermosetting resin 52 passes and a seaming portion 50P through which the thermosetting resin 52 does not pass, and a portion corresponding to the outermost layer wiring 12 is formed by the above-mentioned baking. Has become. The thermosetting resin 52 is placed on the screen plate 50, and in this state, a printing pressure is applied to the squeegee 54 as shown in FIG. The resin 52 is extruded by moving at a constant speed (for example, 20 to 30 cm / sec).

【0018】この時、樹脂52は、スクリーン版50を
選択的に通過し、目張り部50P上では樹脂52が残
り、メッシュ部50Nでは樹脂52が版下に通過する。
通常、スキージ54としてはウレタンゴム製(硬度80
程度)のものを用いる。尚、樹脂52の流動性、印刷後
の膜厚によっては、メタル製のスキージ54とステンレ
ス製のスクリーン版50とを組み合わせて用いる場合も
ある。このようにして、メッシュ部50を通過した樹脂
52は、図3(C)に示すように半導体チップ2の表面
に湿った状態で転写され、この時、最外層配線12上に
は樹脂52は存在しないでその周辺部のみに存在するこ
とになる。
At this time, the resin 52 selectively passes through the screen plate 50, the resin 52 remains on the seam 50P, and the resin 52 passes below the plate in the mesh portion 50N.
Usually, the squeegee 54 is made of urethane rubber (with a hardness of 80).
Degree). The squeegee 54 made of metal and the screen plate 50 made of stainless steel may be used in combination depending on the fluidity of the resin 52 and the film thickness after printing. In this way, the resin 52 that has passed through the mesh portion 50 is transferred in a wet state to the surface of the semiconductor chip 2 as shown in FIG. It does not exist but exists only in the periphery.

【0019】次に、この半導体チップ2(ウエハ)を例
えば電気炉内に収容して、図3(D)に示すように、こ
れを150℃の雰囲気で20分程度乾燥することにより
上記樹脂52を乾燥させて、絶縁性保護層14とスルホ
ール26とを同時に完成する。この状態は図2(C)に
対応するものである。これ以降の工程は、図2を参照し
て説明したように行なえばよい。このように、スクリー
ン印刷法を用いて絶縁性保護層14とスルホール26と
を同時に形成するようにすれば、図2に示した製造方法
よりも更に工程数を削減することができ、半導体装置の
コスト削減に一層寄与することが可能となる。また、こ
の実施例の場合には、フォトレジストとして用いた光硬
化性樹脂よりも価格の低い熱硬化性樹脂52を用いるこ
とができるので、この点よりも材料費を削減することが
可能となる。尚、以上の各実施例で用いた材料は、単に
一例を示したに過ぎず、それらに限定されないのは勿論
である。
Next, the semiconductor chip 2 (wafer) is housed in, for example, an electric furnace and dried in an atmosphere of 150 ° C. for about 20 minutes as shown in FIG. Is dried to complete the insulating protective layer 14 and the through hole 26 at the same time. This state corresponds to FIG. Subsequent steps may be performed as described with reference to FIG. As described above, if the insulating protective layer 14 and the through hole 26 are simultaneously formed using the screen printing method, the number of steps can be further reduced as compared with the manufacturing method shown in FIG. It is possible to further contribute to cost reduction. Further, in the case of this embodiment, since the thermosetting resin 52, which is less expensive than the photocurable resin used as the photoresist, can be used, it is possible to further reduce the material cost. . It should be noted that the materials used in each of the above embodiments are merely examples, and are, of course, not limiting.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、次のように優れた作用効果を発
揮することができる。請求項1の発明によれば、最外層
配線を、アルミニウムよりも耐熱性に優れた銅膜により
形成したので、スルホールの形成時にこの銅製の最外層
配線がエネルギ線により溶融されることがなくなり、従
って、従来必要とされていたエッチストッパ膜を形成す
る必要がなくなり、その分、工程数を少なくすることが
できる。請求項2の発明によれば、スクリーン印刷法に
より絶縁性保護膜の形成とスルホールの形成を同時に行
なうことができるので、上記効果に加えて更に、工程数
を少なくすることができる。
As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the following excellent effects can be obtained. According to the first aspect of the present invention, since the outermost layer wiring is formed of a copper film having better heat resistance than aluminum, the outermost layer wiring made of copper is not melted by the energy beam when forming the through hole, Therefore, it is not necessary to form an etch stopper film which has been required conventionally, and the number of steps can be reduced accordingly. According to the second aspect of the present invention, the formation of the insulating protective film and the formation of the through hole can be simultaneously performed by the screen printing method, so that the number of steps can be further reduced in addition to the above effects.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る半導体装置の要部を示す拡大図で
ある。
FIG. 1 is an enlarged view showing a main part of a semiconductor device according to the present invention.

【図2】図1に示す半導体装置においてスルホールを形
成する時の工程を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a step of forming a through hole in the semiconductor device shown in FIG. 1;

【図3】スクリーン印刷法を用いた製造工程の内の主要
な工程を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing main steps in a manufacturing process using a screen printing method.

【図4】QFP構造の半導体装置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a semiconductor device having a QFP structure.

【図5】CSP構造の半導体装置を示す部分破断図であ
る。
FIG. 5 is a partial cutaway view showing a semiconductor device having a CSP structure.

【図6】半導体装置の従来の製造方法の一例を示す工程
図である。
FIG. 6 is a process chart showing an example of a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図7】半導体装置の従来の他の製造方法の一例を示す
工程図である。
FIG. 7 is a process chart showing an example of another conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図8】図7に示す製造方法を用いて製造した時のバン
プ電極近傍の構造の一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a structure near a bump electrode when manufactured using the manufacturing method shown in FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…半導体チップ、8…プリント基板、12…最外層配
線、14…絶縁性保護層、16…バンプ電極(外部端
子)、26…スルホール、42…エネルギ線、50…ス
クリーン版、52…熱硬化性樹脂、54…スキージ。
2 ... Semiconductor chip, 8 ... Printed circuit board, 12 ... Outermost layer wiring, 14 ... Insulating protective layer, 16 ... Bump electrode (external terminal), 26 ... Through hole, 42 ... Energy ray, 50 ... Screen plate, 52 ... Thermosetting Resin, 54 ... Squeegee.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 最外層配線を形成した後に、この最外層
配線に電気的に接続される略半球状の外部端子を形成す
るようにした半導体装置の製造方法において、前記最外
層配線を銅膜により形成する工程と、全面に絶縁性保護
層を形成する工程と、前記絶縁性保護層に、この下地の
最外層配線に通じるスルホールをエネルギ線により形成
する工程と、前記スルホールに導電性材料を埋め込んで
突出させることにより前記外部端子を形成する工程とを
備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. A semiconductor device manufacturing method according to claim 1, wherein after forming the outermost layer wiring, a substantially hemispherical external terminal electrically connected to the outermost layer wiring is formed. Forming an insulating protective layer over the entire surface, forming a through hole through the underlayer outermost wiring by an energy beam in the insulating protective layer, and forming a conductive material in the through hole. Forming the external terminal by embedding and projecting the semiconductor device.
【請求項2】 最外層配線を形成した後に、この最外層
配線に電気的に接続される略半球状の外部端子を形成す
るようにした半導体装置の製造方法において、前記最外
層配線を銅膜により形成する工程と、スクリーン印刷法
により選択的に絶縁性保護層を塗布することによりスル
ホールを形成する工程と、前記スルホールに導電性材料
を埋め込んで突出させることにより前記外部端子を形成
する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造
方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein after forming the outermost layer wiring, a substantially hemispherical external terminal electrically connected to the outermost layer wiring is formed. Forming a through hole by selectively applying an insulating protective layer by a screen printing method, and forming the external terminal by embedding and projecting a conductive material into the through hole. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002368024A (en) * 2001-06-06 2002-12-20 Shigeru Koshibe Interlayer insulating material for semiconductor and method of manufacturing the same
JP2004006486A (en) * 2002-05-31 2004-01-08 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2007266588A (en) * 2006-03-01 2007-10-11 Hitachi Chem Co Ltd Semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002368024A (en) * 2001-06-06 2002-12-20 Shigeru Koshibe Interlayer insulating material for semiconductor and method of manufacturing the same
JP2004006486A (en) * 2002-05-31 2004-01-08 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2007266588A (en) * 2006-03-01 2007-10-11 Hitachi Chem Co Ltd Semiconductor device

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