JP2001007135A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- H01L2224/11—Manufacturing methods
Abstract
(57)【要約】
【課題】半田ボールとのぬれ性が良好で、更に製造方法
が容易なWafer CSP型半導体装置の製造方法を提供する
こと。 【解決手段】電極パッド２上にバリアメタル層４を形成
した後に、レジスト５でパターニングをし電極パッド２
上にレジスト５の膜厚と同等かそれ以下の高さを有する
Ａｕバンプ電極６を形成する。その後、逆王水系の希釈
溶液と希フッ酸溶液を用いて不要な部分のバリアメタル
層４を除去する。次に、全面にＡｕバンプ電極６が隠れ
る程度までの厚さの有機樹脂膜７を形成し、Ａｕバンプ
電極６の頭頂部があらわれる程度までこの有機樹脂膜７
を全面エッチバックする。その後、Ａｕバンプ電極６上
に半田ボール８を搭載する。
が容易なWafer CSP型半導体装置の製造方法を提供する
こと。 【解決手段】電極パッド２上にバリアメタル層４を形成
した後に、レジスト５でパターニングをし電極パッド２
上にレジスト５の膜厚と同等かそれ以下の高さを有する
Ａｕバンプ電極６を形成する。その後、逆王水系の希釈
溶液と希フッ酸溶液を用いて不要な部分のバリアメタル
層４を除去する。次に、全面にＡｕバンプ電極６が隠れ
る程度までの厚さの有機樹脂膜７を形成し、Ａｕバンプ
電極６の頭頂部があらわれる程度までこの有機樹脂膜７
を全面エッチバックする。その後、Ａｕバンプ電極６上
に半田ボール８を搭載する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッケージ構造を
有する半導体装置の製造方法のうち、特に、Wafer CSP
(Chip Size Package)型半導体装置の製造方法に関す
るものである。
有する半導体装置の製造方法のうち、特に、Wafer CSP
(Chip Size Package)型半導体装置の製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のWafer CSP型半導体装置の製造方
法について図４を参照して説明する。図４は、従来の半
導体装置の製造工程を説明する断面図である。まず、図
４（ａ）に示されているように、電極パッド１０２を含
む半導体基板１０１上にシリコン窒化膜等のパッシベー
ション膜１０３を形成し、電極パッド１０２上の一部を
開口する。次に、図４（ｂ）に示されているように、表
面全面に半田ボール中に含まれているＳｎの拡散を防止
するためのバリアメタル層１０４をＴｉ／Ｎｉ／Ｐｄの
積層膜で形成する。次に、図４（ｃ）に示されているよ
うに、電極パッド１０２上の開口部周辺のみにレジスト
１０５を形成し、図４（ｄ）に示されているように、不
要な部分のバリアメタル層１０４を除去する。次に、図
４（ｅ）に示されているように、スクリーン印刷法によ
り電極パッド１０２上以外の表面上に保護膜としてポリ
イミド、シリコン樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）
等の有機樹脂膜１０６を形成する。あるいは、リソグラ
フィー法により、電極パッド１０２上以外の表面上に感
光性ポリイミド、感光性ＢＣＢ等の有機樹脂膜１０６を
形成する。その後、約３５０℃程度で有機樹脂膜１０６
をキュアー処理する。
法について図４を参照して説明する。図４は、従来の半
導体装置の製造工程を説明する断面図である。まず、図
４（ａ）に示されているように、電極パッド１０２を含
む半導体基板１０１上にシリコン窒化膜等のパッシベー
ション膜１０３を形成し、電極パッド１０２上の一部を
開口する。次に、図４（ｂ）に示されているように、表
面全面に半田ボール中に含まれているＳｎの拡散を防止
するためのバリアメタル層１０４をＴｉ／Ｎｉ／Ｐｄの
積層膜で形成する。次に、図４（ｃ）に示されているよ
うに、電極パッド１０２上の開口部周辺のみにレジスト
１０５を形成し、図４（ｄ）に示されているように、不
要な部分のバリアメタル層１０４を除去する。次に、図
４（ｅ）に示されているように、スクリーン印刷法によ
り電極パッド１０２上以外の表面上に保護膜としてポリ
イミド、シリコン樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）
等の有機樹脂膜１０６を形成する。あるいは、リソグラ
フィー法により、電極パッド１０２上以外の表面上に感
光性ポリイミド、感光性ＢＣＢ等の有機樹脂膜１０６を
形成する。その後、約３５０℃程度で有機樹脂膜１０６
をキュアー処理する。
【０００３】次に、図４（ｆ）に示されているように、
半田ボール搭載装置を使用して、電極パッド１０２上に
半田ボール１０７を形成する。その後、チップサイズに
ダイシングする。以上により、従来のWafer CSP型半導
体装置の製造工程を終了する。
半田ボール搭載装置を使用して、電極パッド１０２上に
半田ボール１０７を形成する。その後、チップサイズに
ダイシングする。以上により、従来のWafer CSP型半導
体装置の製造工程を終了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】保護膜として用いてい
る有機樹脂膜１０６は、硬化させるために塗布後に約３
５０℃程度の高温でキュアー処理を行なう必要がある。
このとき、電極パッド１０２上に形成されているバリア
メタル層１０４のＴｉ／Ｎｉ／Ｐｄ積層膜では、高温の
ためＮｉがＴｉやＰｄ膜中に拡散し、更にＮｉは酸化し
やすいため、Ｐｄ膜上、すなわちバリアメタル層１０４
の表面上で酸化膜を形成してしまう。この酸化膜は半田
ボール１０７のぬれ性が悪いため、半田ボール１０７搭
載時の歩留まりが低下し、半導体装置の信頼性が低下し
てしまうという問題があった。また、スクリーン印刷法
により有機樹脂膜１０６を形成する場合、微細化が進み
半田ボール１０７のピッチが約２００μｍ以下で印刷位
置精度が±１０〜２０μｍ程度要求されるようになる
と、位置合わせが困難になるという問題があった。ま
た、リソグラフィー法により有機樹脂膜１０６を形成す
ると、工程の増加に伴いコストが高くなってしまう。本
発明は上記のような事情を考慮し、半田ボールとのぬれ
性が良好で、更に製造方法が容易なWafer CSP型半導体
装置の製造方法を実現することを目的としている。
る有機樹脂膜１０６は、硬化させるために塗布後に約３
５０℃程度の高温でキュアー処理を行なう必要がある。
このとき、電極パッド１０２上に形成されているバリア
メタル層１０４のＴｉ／Ｎｉ／Ｐｄ積層膜では、高温の
ためＮｉがＴｉやＰｄ膜中に拡散し、更にＮｉは酸化し
やすいため、Ｐｄ膜上、すなわちバリアメタル層１０４
の表面上で酸化膜を形成してしまう。この酸化膜は半田
ボール１０７のぬれ性が悪いため、半田ボール１０７搭
載時の歩留まりが低下し、半導体装置の信頼性が低下し
てしまうという問題があった。また、スクリーン印刷法
により有機樹脂膜１０６を形成する場合、微細化が進み
半田ボール１０７のピッチが約２００μｍ以下で印刷位
置精度が±１０〜２０μｍ程度要求されるようになる
と、位置合わせが困難になるという問題があった。ま
た、リソグラフィー法により有機樹脂膜１０６を形成す
ると、工程の増加に伴いコストが高くなってしまう。本
発明は上記のような事情を考慮し、半田ボールとのぬれ
性が良好で、更に製造方法が容易なWafer CSP型半導体
装置の製造方法を実現することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に形
成された電極パッド上にバリアメタルを介してバンプ電
極を形成する工程と、前記バンプ電極上を含む前記半導
体基板の表面全面に前記バンプ電極がかくれる程度まで
有機樹脂膜を形成する工程と、前記半導体基板の表面を
全面エッチバックして前記バンプ電極の表面を露出させ
る工程と、前記有機樹脂膜をキュアー処理する工程と、
前記バンプ電極上に半田ボールを形成する工程とを具備
したことを特徴とするものである。また、前記有機樹脂
膜を形成する工程の後に、前記キュアー処理よりも低い
温度で熱処理する工程を具備することが望ましい。更
に、前記バンプ電極は、金バンプ電極あるいは銅バンプ
電極であることが望ましい。また、前記バンプ電極は、
ニッケルバンプ電極であってもよい。更に、前記ニッケ
ルバンプ電極上に金あるいは白金系金属膜を形成するこ
とが望ましい。また、半導体基板上に形成されている電
極パッド上に形成されている絶縁膜の一部を開口する工
程と、前記絶縁膜の開口部を含み前記電極パッド上より
も延在させるように前記絶縁膜上の所定の領域に配線層
を形成する工程と、前記配線層上の半田ボール形成予定
領域上にバリアメタルを介してバンプ電極を形成する工
程と、前記バンプ電極上を含む前記半導体基板の表面全
面に前記バンプ電極がかくれる程度まで有機樹脂膜を形
成する工程と、前記半導体基板の表面を全面エッチバッ
クして前記バンプ電極の表面を露出させる工程と、前記
有機樹脂膜をキュアー処理する工程と、前記バンプ電極
上に半田ボールを形成する工程とを具備したことを特徴
とする半導体装置の製造方法がある。
に本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に形
成された電極パッド上にバリアメタルを介してバンプ電
極を形成する工程と、前記バンプ電極上を含む前記半導
体基板の表面全面に前記バンプ電極がかくれる程度まで
有機樹脂膜を形成する工程と、前記半導体基板の表面を
全面エッチバックして前記バンプ電極の表面を露出させ
る工程と、前記有機樹脂膜をキュアー処理する工程と、
前記バンプ電極上に半田ボールを形成する工程とを具備
したことを特徴とするものである。また、前記有機樹脂
膜を形成する工程の後に、前記キュアー処理よりも低い
温度で熱処理する工程を具備することが望ましい。更
に、前記バンプ電極は、金バンプ電極あるいは銅バンプ
電極であることが望ましい。また、前記バンプ電極は、
ニッケルバンプ電極であってもよい。更に、前記ニッケ
ルバンプ電極上に金あるいは白金系金属膜を形成するこ
とが望ましい。また、半導体基板上に形成されている電
極パッド上に形成されている絶縁膜の一部を開口する工
程と、前記絶縁膜の開口部を含み前記電極パッド上より
も延在させるように前記絶縁膜上の所定の領域に配線層
を形成する工程と、前記配線層上の半田ボール形成予定
領域上にバリアメタルを介してバンプ電極を形成する工
程と、前記バンプ電極上を含む前記半導体基板の表面全
面に前記バンプ電極がかくれる程度まで有機樹脂膜を形
成する工程と、前記半導体基板の表面を全面エッチバッ
クして前記バンプ電極の表面を露出させる工程と、前記
有機樹脂膜をキュアー処理する工程と、前記バンプ電極
上に半田ボールを形成する工程とを具備したことを特徴
とする半導体装置の製造方法がある。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の第
１の実施の形態にかかる半導体装置の製造方法について
説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる
Wafer CSP型半導体装置の製造工程を説明した図であ
る。まず、図１（ａ）に示されているように、Ａｌから
なる電極パッド２を含む半導体基板１上にシリコン窒化
膜／ＴＥＯＳ（Tetraethoxysilane）−ＳｉＯ２膜の積
層膜等のパッシベーション膜３を形成し、電極パッド２
上の一部を開口径約５０μｍ角程度開口する。次に、図
１（ｂ）に示されているように、表面全面に半田ボール
中に含まれているＳｎの拡散を防止するためのバリアメ
タル層４をＴｉ／Ｎｉ／Ｐｄの積層膜で形成する。この
バリアメタル層４は、以降の工程で行なわれる電解めっ
きの通電層としても用いられる。次に、図１（ｃ）に示
されているように、表面上にレジスト５を厚さ約２０μ
ｍ程度形成し、リソグラフィー工程により電極パッド２
上のみを開口する。次に、図１（ｄ）に示されているよ
うに、電解めっき法によりレジスト５の開口部にＡｕバ
ンプ電極６を形成する。このときのＡｕバンプ電極６の
高さは、レジスト５の膜厚と同等かあるいはそれ以下で
あり、約１０μｍ〜２０μｍ程度が望ましい。また、電
解めっき法によりＡｕバンプ電極６を形成する際には、
バリアメタル層４が通電層として用いられる。
１の実施の形態にかかる半導体装置の製造方法について
説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる
Wafer CSP型半導体装置の製造工程を説明した図であ
る。まず、図１（ａ）に示されているように、Ａｌから
なる電極パッド２を含む半導体基板１上にシリコン窒化
膜／ＴＥＯＳ（Tetraethoxysilane）−ＳｉＯ２膜の積
層膜等のパッシベーション膜３を形成し、電極パッド２
上の一部を開口径約５０μｍ角程度開口する。次に、図
１（ｂ）に示されているように、表面全面に半田ボール
中に含まれているＳｎの拡散を防止するためのバリアメ
タル層４をＴｉ／Ｎｉ／Ｐｄの積層膜で形成する。この
バリアメタル層４は、以降の工程で行なわれる電解めっ
きの通電層としても用いられる。次に、図１（ｃ）に示
されているように、表面上にレジスト５を厚さ約２０μ
ｍ程度形成し、リソグラフィー工程により電極パッド２
上のみを開口する。次に、図１（ｄ）に示されているよ
うに、電解めっき法によりレジスト５の開口部にＡｕバ
ンプ電極６を形成する。このときのＡｕバンプ電極６の
高さは、レジスト５の膜厚と同等かあるいはそれ以下で
あり、約１０μｍ〜２０μｍ程度が望ましい。また、電
解めっき法によりＡｕバンプ電極６を形成する際には、
バリアメタル層４が通電層として用いられる。
【０００７】次に、図１（ｅ）に示されているように、
レジスト５を除去し、その後、図１（ｆ）に示されてい
るように、塩酸と硝酸の混合液であり塩酸より硝酸のほ
うの比率が大きい、例えば塩酸：硝酸＝１：３程度のい
わゆる逆王水系の溶液を希釈した溶液と希フッ酸とをエ
ッチング液として用いて、Ａｕバンプ電極６をマスクと
してＡｕバンプ電極６が形成されている領域以外の領域
のバリアメタル層４をウェットエッチング法により除去
する。次に、図１（ｇ）に示されているように、表面全
面にポリイミド樹脂、ＢＣＢ、シリコン樹脂等の有機樹
脂膜７をスピン塗布によりＡｕバンプ電極６が隠れる程
度まで塗布する（図１（ｇ）の破線の位置参照）。その
後、温度約１５０℃程度で仮キュアー処理を行ない、有
機樹脂膜７の膜の硬さを安定させる。次に、アルカリ系
現像液等を用いて有機樹脂膜７表面の全面エッチバック
を行ない、Ａｕバンプ電極６の頭頂部のみを露出させ
る。このとき、全面エッチバックは、有機樹脂膜７の厚
さが、Ａｕバンプ電極６の表面が露出してから保護膜と
して最低限必要とされる約５μｍになる程度までの間に
なるように制御する。次に、図１（ｈ）に示されている
ように、温度約３５０℃程度で本キュアー処理を行な
い、有機樹脂膜７を完全に硬化させる。次に、半田ボー
ル搭載装置を用いてＡｕバンプ電極６上に半田ボール８
を搭載し接合する。その後、ダイシング工程を経て、本
発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程が
終了する。
レジスト５を除去し、その後、図１（ｆ）に示されてい
るように、塩酸と硝酸の混合液であり塩酸より硝酸のほ
うの比率が大きい、例えば塩酸：硝酸＝１：３程度のい
わゆる逆王水系の溶液を希釈した溶液と希フッ酸とをエ
ッチング液として用いて、Ａｕバンプ電極６をマスクと
してＡｕバンプ電極６が形成されている領域以外の領域
のバリアメタル層４をウェットエッチング法により除去
する。次に、図１（ｇ）に示されているように、表面全
面にポリイミド樹脂、ＢＣＢ、シリコン樹脂等の有機樹
脂膜７をスピン塗布によりＡｕバンプ電極６が隠れる程
度まで塗布する（図１（ｇ）の破線の位置参照）。その
後、温度約１５０℃程度で仮キュアー処理を行ない、有
機樹脂膜７の膜の硬さを安定させる。次に、アルカリ系
現像液等を用いて有機樹脂膜７表面の全面エッチバック
を行ない、Ａｕバンプ電極６の頭頂部のみを露出させ
る。このとき、全面エッチバックは、有機樹脂膜７の厚
さが、Ａｕバンプ電極６の表面が露出してから保護膜と
して最低限必要とされる約５μｍになる程度までの間に
なるように制御する。次に、図１（ｈ）に示されている
ように、温度約３５０℃程度で本キュアー処理を行な
い、有機樹脂膜７を完全に硬化させる。次に、半田ボー
ル搭載装置を用いてＡｕバンプ電極６上に半田ボール８
を搭載し接合する。その後、ダイシング工程を経て、本
発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程が
終了する。
【０００８】Ａｕバンプ電極６を形成してから有機樹脂
膜７を形成することによって、有機樹脂膜７の硬さを安
定させるためキュアー処理を行なう場合でも、バリアメ
タル層４が露出していないためバリアメタル最上層のＰ
ｄ上にＮｉの酸化物が形成されるおそれがない。また、
Ａｕは半田とのぬれ性が良好なため、Ａｕバンプ電極６
上に半田ボール８を形成することによって、半田ボール
８搭載時の歩留まりを向上させることが出来る。また、
有機樹脂膜７を全面に塗布したあと、Ａｕバンプ電極６
の頭頂部が露出するまで全面エッチバックを行なうた
め、従来のスクリーン印刷法で問題となる位置合わせを
する必要がなく、微細化が進んでも容易に製造すること
が出来る。次に、本発明の第２の実施の形態について図
２を参照して説明する。図２は、本発明の第２の実施の
形態に係る半導体装置の製造工程を説明した図である。
尚、レジスト５を形成し、電極パッド２上のみを開口す
る工程までは、本発明の第１の実施の形態に係る半導体
装置の製造工程と同様のため、説明を省略する。但し、
本実施の形態におけるバリアメタル層４は、Ｔｉ／Ｎｉ
の２層の積層膜とする。図２（ａ）に示されているよう
に、電解めっき法によりレジスト５の開口部にＮｉある
いはＣｕからなる金属バンプ電極９を形成する。電解め
っき法により金属バンプ電極９を形成する際には、バリ
アメタル層４が通電層として用いられる。
膜７を形成することによって、有機樹脂膜７の硬さを安
定させるためキュアー処理を行なう場合でも、バリアメ
タル層４が露出していないためバリアメタル最上層のＰ
ｄ上にＮｉの酸化物が形成されるおそれがない。また、
Ａｕは半田とのぬれ性が良好なため、Ａｕバンプ電極６
上に半田ボール８を形成することによって、半田ボール
８搭載時の歩留まりを向上させることが出来る。また、
有機樹脂膜７を全面に塗布したあと、Ａｕバンプ電極６
の頭頂部が露出するまで全面エッチバックを行なうた
め、従来のスクリーン印刷法で問題となる位置合わせを
する必要がなく、微細化が進んでも容易に製造すること
が出来る。次に、本発明の第２の実施の形態について図
２を参照して説明する。図２は、本発明の第２の実施の
形態に係る半導体装置の製造工程を説明した図である。
尚、レジスト５を形成し、電極パッド２上のみを開口す
る工程までは、本発明の第１の実施の形態に係る半導体
装置の製造工程と同様のため、説明を省略する。但し、
本実施の形態におけるバリアメタル層４は、Ｔｉ／Ｎｉ
の２層の積層膜とする。図２（ａ）に示されているよう
に、電解めっき法によりレジスト５の開口部にＮｉある
いはＣｕからなる金属バンプ電極９を形成する。電解め
っき法により金属バンプ電極９を形成する際には、バリ
アメタル層４が通電層として用いられる。
【０００９】次に、図２（ｂ）に示されているように、
金属バンプ電極９上にＡｕ、ＰｔあるいはＰｄ等の白金
系金属膜１０を追加めっき処理により厚さ約５μｍ程度
形成し、半田ボールとのぬれ性を確保する。このときの
金属バンプ電極９と白金系金属膜１０とを合わせたバン
プ電極１１の高さは、レジスト５の膜厚と同等かあるい
はそれ以下であり、約１０μｍ〜２０μｍ程度が望まし
い。次に、図２（ｃ）に示されているように、レジスト
５を除去し、その後、図２（ｄ）に示されているよう
に、塩酸と硝酸の混合液であり塩酸より硝酸のほうの比
率が大きい、例えば塩酸：硝酸＝１：３程度のいわゆる
逆王水系の溶液を希釈した溶液と希フッ酸とをエッチン
グ液として用いて、バンプ電極１１をマスクとしてバン
プ電極１１が形成されている領域以外の領域のバリアメ
タル層４をウェットエッチング法により除去する。次
に、図２（ｅ）に示されているように、表面全面にポリ
イミド樹脂、ＢＣＢ、シリコン樹脂等の有機樹脂膜７を
スピン塗布によりバンプ電極１１が隠れる程度まで塗布
する（図２（ｅ）の破線の位置参照）。その後、温度約
１５０℃程度で仮キュアー処理を行ない、有機樹脂膜７
の膜の硬さを安定させる。次に、アルカリ系現像液等を
用いて有機樹脂膜７表面の全面エッチバックを行ない、
バンプ電極１１の頭頂部のみを露出させる。このとき、
全面エッチバックは、有機樹脂膜７の厚さが、バンプ電
極１１の表面が露出してから保護膜として最低限必要と
される約５μｍになる程度までの間になるように制御す
る。
金属バンプ電極９上にＡｕ、ＰｔあるいはＰｄ等の白金
系金属膜１０を追加めっき処理により厚さ約５μｍ程度
形成し、半田ボールとのぬれ性を確保する。このときの
金属バンプ電極９と白金系金属膜１０とを合わせたバン
プ電極１１の高さは、レジスト５の膜厚と同等かあるい
はそれ以下であり、約１０μｍ〜２０μｍ程度が望まし
い。次に、図２（ｃ）に示されているように、レジスト
５を除去し、その後、図２（ｄ）に示されているよう
に、塩酸と硝酸の混合液であり塩酸より硝酸のほうの比
率が大きい、例えば塩酸：硝酸＝１：３程度のいわゆる
逆王水系の溶液を希釈した溶液と希フッ酸とをエッチン
グ液として用いて、バンプ電極１１をマスクとしてバン
プ電極１１が形成されている領域以外の領域のバリアメ
タル層４をウェットエッチング法により除去する。次
に、図２（ｅ）に示されているように、表面全面にポリ
イミド樹脂、ＢＣＢ、シリコン樹脂等の有機樹脂膜７を
スピン塗布によりバンプ電極１１が隠れる程度まで塗布
する（図２（ｅ）の破線の位置参照）。その後、温度約
１５０℃程度で仮キュアー処理を行ない、有機樹脂膜７
の膜の硬さを安定させる。次に、アルカリ系現像液等を
用いて有機樹脂膜７表面の全面エッチバックを行ない、
バンプ電極１１の頭頂部のみを露出させる。このとき、
全面エッチバックは、有機樹脂膜７の厚さが、バンプ電
極１１の表面が露出してから保護膜として最低限必要と
される約５μｍになる程度までの間になるように制御す
る。
【００１０】次に、図２（ｆ）に示されているように、
温度約３５０℃程度で本キュアー処理を行ない、有機樹
脂膜７を完全に硬化させる。次に、半田ボール搭載装置
を用いてバンプ電極１１上に半田ボール８を搭載し接合
する。その後、ダイシング工程を経て、本発明の第２の
実施の形態に係る半導体装置の製造工程が終了する。Ｎ
ｉあるいはＣｕによって金属バンプ電極９を形成し、半
田ボール８とのぬれ性を確保するため金属バンプ電極９
の表面上のみＡｕあるいはＰｄ等の白金系金属膜１０を
形成することによって、高価な白金系金属の使用を最小
限に抑えることができ、コストの削減をはかることが可
能である。なお、本発明の第２の実施の形態に限定され
ず、Ｃｕを金属バンプ電極９に用いた場合、Ｃｕは半田
ボール８とのぬれ性を十分確保することができるため、
白金系金属膜１０の形成を省略し、Ｃｕバンプ電極上に
直接半田ボール８を形成することが可能である。次に、
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
について図３を用いて説明する。図３は、本発明の第３
の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を説明した図
である。まず、図３（ａ）に示されているように、Ａｌ
あるいはＣｕからなる電極パッド２２を含む半導体基板
上２１にシリコン窒化膜／ＴＥＯＳ−ＳｉＯ２膜の積層
膜等のパッシベーション膜２３を形成し、電極パッド２
２上の一部を開口径約５０μｍ角程度開口する。
温度約３５０℃程度で本キュアー処理を行ない、有機樹
脂膜７を完全に硬化させる。次に、半田ボール搭載装置
を用いてバンプ電極１１上に半田ボール８を搭載し接合
する。その後、ダイシング工程を経て、本発明の第２の
実施の形態に係る半導体装置の製造工程が終了する。Ｎ
ｉあるいはＣｕによって金属バンプ電極９を形成し、半
田ボール８とのぬれ性を確保するため金属バンプ電極９
の表面上のみＡｕあるいはＰｄ等の白金系金属膜１０を
形成することによって、高価な白金系金属の使用を最小
限に抑えることができ、コストの削減をはかることが可
能である。なお、本発明の第２の実施の形態に限定され
ず、Ｃｕを金属バンプ電極９に用いた場合、Ｃｕは半田
ボール８とのぬれ性を十分確保することができるため、
白金系金属膜１０の形成を省略し、Ｃｕバンプ電極上に
直接半田ボール８を形成することが可能である。次に、
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
について図３を用いて説明する。図３は、本発明の第３
の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を説明した図
である。まず、図３（ａ）に示されているように、Ａｌ
あるいはＣｕからなる電極パッド２２を含む半導体基板
上２１にシリコン窒化膜／ＴＥＯＳ−ＳｉＯ２膜の積層
膜等のパッシベーション膜２３を形成し、電極パッド２
２上の一部を開口径約５０μｍ角程度開口する。
【００１１】次に、図３（ｂ）に示されているように、
半田ボールを所望の位置に形成することが可能になるよ
うに、電極パッド２２の位置を所定の位置に再配置する
ための配線層２４をＡｌあるいはＣｕによって形成す
る。次に、図３（ｃ）に示されているように、パッシベ
ーション膜２３上及び配線層２４上を含む表面全面にＴ
ｉ／Ｎｉ／Ｐｄの積層膜からなるバリアメタル層２５を
形成する。次に、図３（ｄ）に示されているように、表
面上にレジスト２６を厚さ約２０μｍ程度形成し、リソ
グラフィー工程により半田ボールの形成領域となる配線
層２４上のみを開口する。次に、図３（ｅ）に示されて
いるように、電解めっき法によりレジスト２６の開口部
にＡｕバンプ電極２７を形成する。このときのＡｕバン
プ電極２７の高さは、レジスト２６の膜厚と同等かある
いはそれ以下であり、約１０μｍ〜２０μｍ程度が望ま
しい。また、電解めっき法によりＡｕバンプ電極２７を
形成する際には、バリアメタル層２５が通電層として用
いられる。次に、図３（ｆ）に示されているように、レ
ジスト２６を除去し、その後、再度レジスト（図示せ
ず）を塗布し、リソグラフィー工程によりパターニング
して配線層２４上及びその近傍にのみレジストが残るよ
うにして、このレジストをマスクに、逆王水系の溶液を
希釈した溶液と希フッ酸とをエッチング液として用い
て、配線層２４近傍以外の領域に形成されているバリア
メタル層２５をウェットエッチング法により除去する。
半田ボールを所望の位置に形成することが可能になるよ
うに、電極パッド２２の位置を所定の位置に再配置する
ための配線層２４をＡｌあるいはＣｕによって形成す
る。次に、図３（ｃ）に示されているように、パッシベ
ーション膜２３上及び配線層２４上を含む表面全面にＴ
ｉ／Ｎｉ／Ｐｄの積層膜からなるバリアメタル層２５を
形成する。次に、図３（ｄ）に示されているように、表
面上にレジスト２６を厚さ約２０μｍ程度形成し、リソ
グラフィー工程により半田ボールの形成領域となる配線
層２４上のみを開口する。次に、図３（ｅ）に示されて
いるように、電解めっき法によりレジスト２６の開口部
にＡｕバンプ電極２７を形成する。このときのＡｕバン
プ電極２７の高さは、レジスト２６の膜厚と同等かある
いはそれ以下であり、約１０μｍ〜２０μｍ程度が望ま
しい。また、電解めっき法によりＡｕバンプ電極２７を
形成する際には、バリアメタル層２５が通電層として用
いられる。次に、図３（ｆ）に示されているように、レ
ジスト２６を除去し、その後、再度レジスト（図示せ
ず）を塗布し、リソグラフィー工程によりパターニング
して配線層２４上及びその近傍にのみレジストが残るよ
うにして、このレジストをマスクに、逆王水系の溶液を
希釈した溶液と希フッ酸とをエッチング液として用い
て、配線層２４近傍以外の領域に形成されているバリア
メタル層２５をウェットエッチング法により除去する。
【００１２】次に、図３（ｇ）に示されているように、
表面全面にポリイミド樹脂、ＢＣＢ、シリコン樹脂等の
有機樹脂膜２８をスピン塗布によりＡｕバンプ電極２７
が隠れる程度まで塗布する（図３（ｇ）の破線の位置参
照）。その後、温度約１５０℃程度で仮キュアー処理を
行ない、有機樹脂膜２８の膜の硬さを安定させる。次
に、アルカリ系現像液等を用いて有機樹脂膜２８表面の
全面エッチバックを行ない、Ａｕバンプ電極２７の頭頂
部のみを露出させる。このとき、全面エッチバックは、
有機樹脂膜２８の厚さが、Ａｕバンプ電極２７の表面が
露出してから保護膜として最低限必要とされる約５μｍ
になる程度までの間になるように制御する。次に、図３
（ｈ）に示されているように、温度約３５０℃程度で本
キュアー処理を行ない、有機樹脂膜２８を完全に硬化さ
せる。次に、半田ボール搭載装置を用いてＡｕバンプ電
極２７上に半田ボール２９を搭載し接合する。その後、
ダイシング工程を経て、本発明の第３の実施の形態に係
る半導体装置の製造工程が終了する。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のように、電極パ
ッド２２上に配線層２４を形成することによって、電極
パッド２２の位置によらず半田ボール２９を所望の位置
に形成することが出来る。
表面全面にポリイミド樹脂、ＢＣＢ、シリコン樹脂等の
有機樹脂膜２８をスピン塗布によりＡｕバンプ電極２７
が隠れる程度まで塗布する（図３（ｇ）の破線の位置参
照）。その後、温度約１５０℃程度で仮キュアー処理を
行ない、有機樹脂膜２８の膜の硬さを安定させる。次
に、アルカリ系現像液等を用いて有機樹脂膜２８表面の
全面エッチバックを行ない、Ａｕバンプ電極２７の頭頂
部のみを露出させる。このとき、全面エッチバックは、
有機樹脂膜２８の厚さが、Ａｕバンプ電極２７の表面が
露出してから保護膜として最低限必要とされる約５μｍ
になる程度までの間になるように制御する。次に、図３
（ｈ）に示されているように、温度約３５０℃程度で本
キュアー処理を行ない、有機樹脂膜２８を完全に硬化さ
せる。次に、半田ボール搭載装置を用いてＡｕバンプ電
極２７上に半田ボール２９を搭載し接合する。その後、
ダイシング工程を経て、本発明の第３の実施の形態に係
る半導体装置の製造工程が終了する。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のように、電極パ
ッド２２上に配線層２４を形成することによって、電極
パッド２２の位置によらず半田ボール２９を所望の位置
に形成することが出来る。
【００１３】尚、本発明は、上記第１乃至第３の実施の
形態に限定されず、バリアメタル層４，２５は上記以外
の材料、例えば、Ｔｉ／Ｃｒ／Ｐｄの積層膜、あるいは
Ｔｉ／Ｃｒの積層膜を形成することも可能である。ま
た、バンプ電極は、上記第１乃至第３の実施の形態に限
定されず、電解めっき法以外の方法で形成しても良い。
形態に限定されず、バリアメタル層４，２５は上記以外
の材料、例えば、Ｔｉ／Ｃｒ／Ｐｄの積層膜、あるいは
Ｔｉ／Ｃｒの積層膜を形成することも可能である。ま
た、バンプ電極は、上記第１乃至第３の実施の形態に限
定されず、電解めっき法以外の方法で形成しても良い。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、バンプ電極を介して半
田ボールを形成することによって、半田ボールとのぬれ
性を良好に保つことができ、歩留まりを向上させること
が出来る。また、有機樹脂膜を形成時に位置合わせをす
る必要がないため、微細化が進んでも容易に製造するこ
とが可能である。
田ボールを形成することによって、半田ボールとのぬれ
性を良好に保つことができ、歩留まりを向上させること
が出来る。また、有機樹脂膜を形成時に位置合わせをす
る必要がないため、微細化が進んでも容易に製造するこ
とが可能である。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる半導体装置
の製造工程を説明した図。
の製造工程を説明した図。
【図２】本発明の第２の実施の形態にかかる半導体装置
の製造工程を説明した図。
の製造工程を説明した図。
【図３】本発明の第３の実施の形態にかかる半導体装置
の製造工程を説明した図。
の製造工程を説明した図。
【図４】従来の半導体装置の製造工程を説明した図。
１，２１，１０１…半導体基板、 ２，２２，１０２…電極パッド、 ３，２３，１０３…パッシベーション膜、 ４，２５，１０４…バリアメタル層、 ５，２６，１０５…レジスト、 ６，２７…Ａｕバンプ金属、 ７，２８，１０６…有機樹脂膜、 ８，２９，１０７…半田ボール、 ９…金属バンプ電極、 １０…白金系金属膜、 １１…バンプ電極、 ２４…配線層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F033 HH13 JJ07 JJ18 KK08 PP27 QQ08 QQ09 QQ19 QQ31 QQ37 QQ74 RR04 RR06 RR21 SS04 SS22 TT01 VV07
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成された電極パッド上
にバリアメタルを介してバンプ電極を形成する工程と、 前記バンプ電極上を含む前記半導体基板の表面全面に前
記バンプ電極がかくれる程度まで有機樹脂膜を形成する
工程と、 前記半導体基板の表面を全面エッチバックして前記バン
プ電極の表面を露出させる工程と、 前記有機樹脂膜をキュアー処理する工程と、 前記バンプ電極上に半田ボールを形成する工程とを具備
したことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記有機樹脂膜を形成する工程の後に、
前記キュアー処理よりも低い温度で熱処理する工程を具
備したことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項３】 前記バンプ電極は、金バンプ電極あるい
は銅バンプ電極であることを特徴とする請求項１または
請求項２記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記バンプ電極は、ニッケルバンプ電極
であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記バンプ電極上に金あるいは白金系金
属膜を形成することを特徴とする請求項４記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項６】 半導体基板上に形成されている電極パッ
ド上に形成されている絶縁膜の一部を開口する工程と、 前記絶縁膜の開口部を含み前記電極パッド上よりも延在
させるように前記絶縁膜上の所定の領域に配線層を形成
する工程と、 前記配線層上の半田ボール形成予定領域上にバリアメタ
ルを介してバンプ電極を形成する工程と、 前記バンプ電極上を含む前記半導体基板の表面全面に前
記バンプ電極がかくれる程度まで有機樹脂膜を形成する
工程と、 前記半導体基板の表面を全面エッチバックして前記バン
プ電極の表面を露出させる工程と、 前記有機樹脂膜をキュアー処理する工程と、 前記バンプ電極上に半田ボールを形成する工程とを具備
したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11176312A JP2001007135A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11176312A JP2001007135A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001007135A true JP2001007135A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=16011392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11176312A Abandoned JP2001007135A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001007135A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006086378A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Denso Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2008091632A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Manabu Bonshihara | 半導体装置の外部回路接続部の構造及びその形成方法 |
| DE102010040221A1 (de) | 2009-09-07 | 2011-03-10 | Disco Corporation | Schleifvorrichtung mit Waferlademechanismus |
| CN104576587A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-04-29 | 中国电子科技集团公司第四十三研究所 | 一种封装用凸点结构 |
| KR20160102118A (ko) | 2015-02-19 | 2016-08-29 | 가부시기가이샤 디스코 | 가공 장치 |
| CN106816422A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-06-09 | 中芯长电半导体（江阴）有限公司 | 具有凸块保护结构的倒装芯片及其制备方法 |
| JP2019077018A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | 株式会社ディスコ | 被加工物の加工方法 |
| JP2019077019A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | 株式会社ディスコ | 被加工物の加工方法 |
-
1999
- 1999-06-23 JP JP11176312A patent/JP2001007135A/ja not_active Abandoned
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006086378A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Denso Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2008091632A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Manabu Bonshihara | 半導体装置の外部回路接続部の構造及びその形成方法 |
| WO2008047585A1 (fr) * | 2006-10-02 | 2008-04-24 | Manabu Bonkohara | Unité de connexion d'un circuit externe à un dispositif semi-conducteur, et procédé de fabrication associé |
| DE102010040221A1 (de) | 2009-09-07 | 2011-03-10 | Disco Corporation | Schleifvorrichtung mit Waferlademechanismus |
| CN104576587A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-04-29 | 中国电子科技集团公司第四十三研究所 | 一种封装用凸点结构 |
| KR20160102118A (ko) | 2015-02-19 | 2016-08-29 | 가부시기가이샤 디스코 | 가공 장치 |
| CN106816422A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-06-09 | 中芯长电半导体（江阴）有限公司 | 具有凸块保护结构的倒装芯片及其制备方法 |
| JP2019077018A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | 株式会社ディスコ | 被加工物の加工方法 |
| JP2019077019A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | 株式会社ディスコ | 被加工物の加工方法 |
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