JP2001308095A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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- H01L2224/05138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/05147—Copper [Cu] as principal constituent
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- H01L2224/05138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体チップの電極形成面側に導体配線を形
成して電極ピッチを拡大したチップサイズのパッケージ
を効率よく安価に製造する方法を提供する。特に、配線
およびバンプの形成を容易に行える方法を提供する。 【解決手段】(1)半導体素子と、配線形成用金属箔を
エッチングして形成した半導体素子上の導体配線からな
る半導体装置、および、半導体上の電極形成面側に配線
形成用金属箔を積層する工程、該金属箔上にレジスト配
線パターンを形成する工程、金属箔のエッチングを行う
工程、および、個々の素子に分割する工程を含む、半導
体装置の製造方法。 (2)前記(1)の半導体装置においてさらに半田バン
プを有する半導体装置、および(1)の半導体装置製造
方法において、さらに半田バンプを形成する工程を含
む、半導体装置の製造方法。
成して電極ピッチを拡大したチップサイズのパッケージ
を効率よく安価に製造する方法を提供する。特に、配線
およびバンプの形成を容易に行える方法を提供する。 【解決手段】(1)半導体素子と、配線形成用金属箔を
エッチングして形成した半導体素子上の導体配線からな
る半導体装置、および、半導体上の電極形成面側に配線
形成用金属箔を積層する工程、該金属箔上にレジスト配
線パターンを形成する工程、金属箔のエッチングを行う
工程、および、個々の素子に分割する工程を含む、半導
体装置の製造方法。 (2)前記(1)の半導体装置においてさらに半田バン
プを有する半導体装置、および(1)の半導体装置製造
方法において、さらに半田バンプを形成する工程を含
む、半導体装置の製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICチップ上に電
極を再配置するための導体配線の形成されたチップサイ
ズの半導体装置に関し、特にウェハーレベルで一括処理
が可能な製造方法を提供する。
極を再配置するための導体配線の形成されたチップサイ
ズの半導体装置に関し、特にウェハーレベルで一括処理
が可能な製造方法を提供する。
【0002】
【従来の技術】近年、ICパッケージの小型化、高機能
化、高集積化、多ピン化が著しく進行している。また、
最近になって、チップサイズと同じサイズのパッケージ
であるCSPが開発された。特開平11−121507
号公報では、ウェハーの状態でパッケージングを行い、
チップサイズのパッケージを製造する方法が提案されて
いる。しかし、該方法では、ICパッケージと外部とを
接続するバンプは、ICの電極位置に形成されている。
最近のチップサイズの縮小と多ピン化により、チップの
電極配列ピッチはますます狭くなっている状況にあり、
ICチップ上で電極の再配置を行い、電極ピッチを拡大
し、その後の実装を容易にする必要があった。
化、高集積化、多ピン化が著しく進行している。また、
最近になって、チップサイズと同じサイズのパッケージ
であるCSPが開発された。特開平11−121507
号公報では、ウェハーの状態でパッケージングを行い、
チップサイズのパッケージを製造する方法が提案されて
いる。しかし、該方法では、ICパッケージと外部とを
接続するバンプは、ICの電極位置に形成されている。
最近のチップサイズの縮小と多ピン化により、チップの
電極配列ピッチはますます狭くなっている状況にあり、
ICチップ上で電極の再配置を行い、電極ピッチを拡大
し、その後の実装を容易にする必要があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決し、半導体素子の電極形成面側に導体配線
を形成して電極ピッチを拡大したチップサイズのパッケ
ージを効率よく安価に製造する方法を提供すること、特
に、配線およびバンプの形成を容易に行える方法を提供
することを目的とするものである。
問題点を解決し、半導体素子の電極形成面側に導体配線
を形成して電極ピッチを拡大したチップサイズのパッケ
ージを効率よく安価に製造する方法を提供すること、特
に、配線およびバンプの形成を容易に行える方法を提供
することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、表面に回
路素子の形成された半導体ウェハーの電極が形成される
面側に、本発明者らが先に出願した金属箔とセラミック
の接合技術(国際公開番号WO99/58470号公報
参照)を用いて配線形成用の金属箔を積層後、該金属箔
をエッチングして配線を形成し、個々の素子に分割する
ことにより、上記目的を解決できることを見出した。
路素子の形成された半導体ウェハーの電極が形成される
面側に、本発明者らが先に出願した金属箔とセラミック
の接合技術(国際公開番号WO99/58470号公報
参照)を用いて配線形成用の金属箔を積層後、該金属箔
をエッチングして配線を形成し、個々の素子に分割する
ことにより、上記目的を解決できることを見出した。
【0005】また、バンプの形成については、表面に回
路素子の形成された半導体ウェハの電極形成面側に配線
形成用の多層金属箔を積層することにより、その上にバ
ンプを有する配線をエッチングのみで形成できることを
見出した。
路素子の形成された半導体ウェハの電極形成面側に配線
形成用の多層金属箔を積層することにより、その上にバ
ンプを有する配線をエッチングのみで形成できることを
見出した。
【0006】すなわち、請求項1記載の本発明は、半導
体素子と、配線形成用金属箔をエッチングして形成し
た、半導体素子上の導体配線とからなる半導体装置を提
供するものである(以下、本発明の第一の形態とい
う)。この場合において、前記配線形成用金属箔が、銅
であることが好ましい。さらにこの場合において、前記
配線形成用金属箔が、厚さ1〜100μmであることが
好ましい。
体素子と、配線形成用金属箔をエッチングして形成し
た、半導体素子上の導体配線とからなる半導体装置を提
供するものである(以下、本発明の第一の形態とい
う)。この場合において、前記配線形成用金属箔が、銅
であることが好ましい。さらにこの場合において、前記
配線形成用金属箔が、厚さ1〜100μmであることが
好ましい。
【0007】このような本発明の第一の形態の半導体装
置は、請求項4記載の本発明のごとく、表面に回路素子
の形成された半導体ウェハ上の電極形成面側に配線形成
用金属箔を積層する工程、該金属箔上にレジスト配線パ
ターンを形成する工程、金属箔のエッチングを行う工
程、および、個々の素子に分割する工程により得られ
る。この場合において、前記配線形成用金属箔が、銅か
らなることが好ましい。またこの場合において、前記配
線形成用金属箔が、厚さ1〜100μmであることが好
ましい。さらにこの場合において、前記表面に回路素子
の形成された半導体ウェハが、金属薄膜が表面に形成さ
れた半導体ウェハであることが好ましい。
置は、請求項4記載の本発明のごとく、表面に回路素子
の形成された半導体ウェハ上の電極形成面側に配線形成
用金属箔を積層する工程、該金属箔上にレジスト配線パ
ターンを形成する工程、金属箔のエッチングを行う工
程、および、個々の素子に分割する工程により得られ
る。この場合において、前記配線形成用金属箔が、銅か
らなることが好ましい。またこの場合において、前記配
線形成用金属箔が、厚さ1〜100μmであることが好
ましい。さらにこの場合において、前記表面に回路素子
の形成された半導体ウェハが、金属薄膜が表面に形成さ
れた半導体ウェハであることが好ましい。
【0008】また、請求項8記載の本発明は、半導体素
子と、配線形成用金属箔をエッチングして形成した半導
体素子上の導体配線、および半田バンプとからなる半導
体装置を提供するものである(以下、本発明の第二の形
態という)。この場合において、前記配線形成用金属箔
が、銅であることが好ましい。また、前記配線形成用金
属箔の厚さが、1〜100μmであることが好ましい。
子と、配線形成用金属箔をエッチングして形成した半導
体素子上の導体配線、および半田バンプとからなる半導
体装置を提供するものである(以下、本発明の第二の形
態という)。この場合において、前記配線形成用金属箔
が、銅であることが好ましい。また、前記配線形成用金
属箔の厚さが、1〜100μmであることが好ましい。
【0009】このような本発明の第二の形態にかかる半
導体装置は、請求項11記載の本発明のごとく表面に回
路素子の形成された半導体ウェハ上の電極形成面側に配
線形成用金属箔を積層する工程、該金属箔上にレジスト
配線パターンを形成する工程、金属箔のエッチングを行
う工程、半田バンプを形成する工程、および、個々の素
子に分割する工程により得られる。この場合において、
前記配線形成用金属箔が、銅からなることが好ましい。
またこの場合において、前記配線形成用金属箔が、厚さ
1〜100μmであることが好ましい。さらにこの場合
において、前記表面に回路素子の形成された半導体ウェ
ハが、金属薄膜が表面に形成された半導体ウェハである
ことが好ましい。
導体装置は、請求項11記載の本発明のごとく表面に回
路素子の形成された半導体ウェハ上の電極形成面側に配
線形成用金属箔を積層する工程、該金属箔上にレジスト
配線パターンを形成する工程、金属箔のエッチングを行
う工程、半田バンプを形成する工程、および、個々の素
子に分割する工程により得られる。この場合において、
前記配線形成用金属箔が、銅からなることが好ましい。
またこの場合において、前記配線形成用金属箔が、厚さ
1〜100μmであることが好ましい。さらにこの場合
において、前記表面に回路素子の形成された半導体ウェ
ハが、金属薄膜が表面に形成された半導体ウェハである
ことが好ましい。
【0010】さらに、請求項15記載の本発明は、半導
体素子と、配線形成用多層金属箔をエッチングして形成
した、半導体素子上のバンプを有する導体配線配線とか
らなる半導体装置を提供するものである(以下、本発明
の第三の形態という)。この場合において、前記配線形
成用多層金属箔が、バンプ形成用銅又は半田箔/エッチ
ングストップ層ニッケル/配線形成用銅箔の3層からな
る金属積層体であることが望ましく、さらに、バンプ形
成用銅又は半田箔の厚さが10〜100μmであること
が好ましい。また、エッチングストップ層ニッケルが、
0.5〜3μm厚さのニッケルめっきまたは厚さ1〜1
0μmのニッケル箔クラッドであることが好ましい。さ
らにこの場合において、前記配線形成用銅箔の厚さが1
〜100μmであることが好ましい。
体素子と、配線形成用多層金属箔をエッチングして形成
した、半導体素子上のバンプを有する導体配線配線とか
らなる半導体装置を提供するものである(以下、本発明
の第三の形態という)。この場合において、前記配線形
成用多層金属箔が、バンプ形成用銅又は半田箔/エッチ
ングストップ層ニッケル/配線形成用銅箔の3層からな
る金属積層体であることが望ましく、さらに、バンプ形
成用銅又は半田箔の厚さが10〜100μmであること
が好ましい。また、エッチングストップ層ニッケルが、
0.5〜3μm厚さのニッケルめっきまたは厚さ1〜1
0μmのニッケル箔クラッドであることが好ましい。さ
らにこの場合において、前記配線形成用銅箔の厚さが1
〜100μmであることが好ましい。
【0011】このような本発明の第三の形態の半導体装
置は、請求項20記載の本発明のごとく表面に回路素子
の形成された半導体ウェハ上の電極形成面側に配線形成
用多層金属箔を積層する工程、該多層金属箔上にバンプ
形成用レジスト配線パターンを形成する工程、金属箔の
選択エッチングを行う工程、エッチングストップ層を除
去する工程、配線形成用レジスト配線パターンを形成す
る工程、および、エッチングを行い配線を形成する工
程、および、個々の素子に分割する工程を含む、半導体
装置の製造方法により製造できる。この半導体装置の製
造方法において、配線形成用多層金属箔がバンプ形成用
銅又は半田箔/エッチングストップ層ニッケル/配線形
成用銅箔の3層からなる金属積層体であることが好まし
い。また、バンプ形成用銅又は半田箔の厚さが10〜1
00μmであることが好ましい。そして、エッチングス
トップ層ニッケルが0.5〜3μm厚さのニッケルめっ
きまたは厚さ1〜10μmのニッケル箔クラッドである
ことが好ましい。さらに、前記配線形成用銅箔の厚さが
1〜100μmであることが好ましい。また、この半導
体装置の製造方法において、前記表面に回路素子の形成
された半導体ウェハが、金属薄膜が表面に形成された半
導体ウェハであることが好ましい。本発明の半導体装置
は、半導体素子と、配線形成用多層金属箔をエッチング
して形成した、半導体素子上のバンプを有する導体配線
と、絶縁樹脂と、半田バンプとからなることを特徴とす
る。本発明の半導体装置の製造方法は、表面に回路素子
の形成された半導体ウェハ上の電極形成面側に配線形成
用多層金属箔を積層する工程、該多層金属箔上にバンプ
形成用レジスト配線パターンを形成する工程、金属箔の
選択エッチングを行う工程、エッチングストップ層を除
去する工程、配線形成用レジスト配線パターンを形成す
る工程、および、エッチングを行い配線を形成する工
程、絶縁樹脂を塗布して表面を研磨する工程、半田バン
プを形成する工程および、個々の素子に分割する工程を
含むことを特徴とする。
置は、請求項20記載の本発明のごとく表面に回路素子
の形成された半導体ウェハ上の電極形成面側に配線形成
用多層金属箔を積層する工程、該多層金属箔上にバンプ
形成用レジスト配線パターンを形成する工程、金属箔の
選択エッチングを行う工程、エッチングストップ層を除
去する工程、配線形成用レジスト配線パターンを形成す
る工程、および、エッチングを行い配線を形成する工
程、および、個々の素子に分割する工程を含む、半導体
装置の製造方法により製造できる。この半導体装置の製
造方法において、配線形成用多層金属箔がバンプ形成用
銅又は半田箔/エッチングストップ層ニッケル/配線形
成用銅箔の3層からなる金属積層体であることが好まし
い。また、バンプ形成用銅又は半田箔の厚さが10〜1
00μmであることが好ましい。そして、エッチングス
トップ層ニッケルが0.5〜3μm厚さのニッケルめっ
きまたは厚さ1〜10μmのニッケル箔クラッドである
ことが好ましい。さらに、前記配線形成用銅箔の厚さが
1〜100μmであることが好ましい。また、この半導
体装置の製造方法において、前記表面に回路素子の形成
された半導体ウェハが、金属薄膜が表面に形成された半
導体ウェハであることが好ましい。本発明の半導体装置
は、半導体素子と、配線形成用多層金属箔をエッチング
して形成した、半導体素子上のバンプを有する導体配線
と、絶縁樹脂と、半田バンプとからなることを特徴とす
る。本発明の半導体装置の製造方法は、表面に回路素子
の形成された半導体ウェハ上の電極形成面側に配線形成
用多層金属箔を積層する工程、該多層金属箔上にバンプ
形成用レジスト配線パターンを形成する工程、金属箔の
選択エッチングを行う工程、エッチングストップ層を除
去する工程、配線形成用レジスト配線パターンを形成す
る工程、および、エッチングを行い配線を形成する工
程、絶縁樹脂を塗布して表面を研磨する工程、半田バン
プを形成する工程および、個々の素子に分割する工程を
含むことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】まず、本発明の第一の形態につい
て説明する。本発明の第一の形態は、表面に回路素子の
形成された半導体ウェハと、配線形成用金属箔をエッチ
ングして形成した、半導体素子上の導体配線とからなる
半導体装置に関するものである。半導体としては、通常
用いられる半導体ウェハー等を用いることができ、配線
形成用金属箔としては、好ましくは銅であって、厚さ1
〜100μmのものを用いることができる。導体配線
は、適宜所望の形状とすることができる。
て説明する。本発明の第一の形態は、表面に回路素子の
形成された半導体ウェハと、配線形成用金属箔をエッチ
ングして形成した、半導体素子上の導体配線とからなる
半導体装置に関するものである。半導体としては、通常
用いられる半導体ウェハー等を用いることができ、配線
形成用金属箔としては、好ましくは銅であって、厚さ1
〜100μmのものを用いることができる。導体配線
は、適宜所望の形状とすることができる。
【0013】このような本発明の第一の形態の半導体装
置は、表面に回路素子の形成された半導体ウェハ上の電
極形成面側に配線形成用金属箔を積層する工程、該金属
箔上にレジスト配線パターンを形成する工程、金属箔の
エッチングを行う工程、および、個々の素子に分割する
工程を含む、半導体装置の製造方法により製造すること
ができる。
置は、表面に回路素子の形成された半導体ウェハ上の電
極形成面側に配線形成用金属箔を積層する工程、該金属
箔上にレジスト配線パターンを形成する工程、金属箔の
エッチングを行う工程、および、個々の素子に分割する
工程を含む、半導体装置の製造方法により製造すること
ができる。
【0014】基材としては、表面に回路素子の形成され
た半導体ウェハー等の通常用いられるものを用いること
ができ、配線形成用金属箔としては、上述のとおり、好
ましくは銅であって、厚さ1〜100μmのものを用い
ることができる。
た半導体ウェハー等の通常用いられるものを用いること
ができ、配線形成用金属箔としては、上述のとおり、好
ましくは銅であって、厚さ1〜100μmのものを用い
ることができる。
【0015】なお、場合によっては、表面清浄化の後
に、スパッタ法、蒸着法等を使用して、表面に回路素子
の形成された半導体ウェハー上に金属薄膜を提供するこ
ともできる。これにより、半導体ウェハ上への金属箔の
積層が容易に行えるようになる。薄膜を形成する金属と
しては、半導体のチップ電極がAlの場合、バリアメタ
ルとしてCr,Mo,W等が用いられているが、その後
のエッチング除去が困難である。そこで、エッチング除
去の容易性の観点から、ニッケルを用いることが好まし
い。
に、スパッタ法、蒸着法等を使用して、表面に回路素子
の形成された半導体ウェハー上に金属薄膜を提供するこ
ともできる。これにより、半導体ウェハ上への金属箔の
積層が容易に行えるようになる。薄膜を形成する金属と
しては、半導体のチップ電極がAlの場合、バリアメタ
ルとしてCr,Mo,W等が用いられているが、その後
のエッチング除去が困難である。そこで、エッチング除
去の容易性の観点から、ニッケルを用いることが好まし
い。
【0016】半導体ウェハへの配線形成用金属箔の積層
は、本発明者らが先に出願した国際公開番号WO99/
58470号公報に記載の技術を用いて行うことができ
る(図1)。
は、本発明者らが先に出願した国際公開番号WO99/
58470号公報に記載の技術を用いて行うことができ
る(図1)。
【0017】積層後、配線形成用金属箔上にレジスト塗
布後、露光、現像を行い、レジスト配線パターンを形成
する。ここで、レジスト配線パターンの形成は、後に個
々の素子に分割しやすいように行うことが好ましく、例
えば、分割部分にはレジストを塗布しないといった手段
をとることができる。なお、レジストの塗布、露光、現
像といった一連の手法については、常法に基づき行うこ
とができる。
布後、露光、現像を行い、レジスト配線パターンを形成
する。ここで、レジスト配線パターンの形成は、後に個
々の素子に分割しやすいように行うことが好ましく、例
えば、分割部分にはレジストを塗布しないといった手段
をとることができる。なお、レジストの塗布、露光、現
像といった一連の手法については、常法に基づき行うこ
とができる。
【0018】次に、配線形成用金属箔のエッチングを行
う。該金属箔が銅の場合は、エッチング液として市販の
アルカリ系銅のエッチング液を用いることができる。
う。該金属箔が銅の場合は、エッチング液として市販の
アルカリ系銅のエッチング液を用いることができる。
【0019】続いて、レジストを除去して、配線を形成
する(図2)。
する(図2)。
【0020】最後に、個々の素子に分割する。すなわ
ち、先述のとおりレジスト配線パターン形成の際形成し
た個々の素子領域の境界を示す分割部分を明らかにした
場合には、該部分を基準として個々の素子に分割する
(図3,4)。分割はダイヤモンドブレード、レーザー
等を用いて行う。
ち、先述のとおりレジスト配線パターン形成の際形成し
た個々の素子領域の境界を示す分割部分を明らかにした
場合には、該部分を基準として個々の素子に分割する
(図3,4)。分割はダイヤモンドブレード、レーザー
等を用いて行う。
【0021】まず、本発明の第二の形態について説明す
る。本発明の第二の形態は、半導体素子と、配線形成用
金属箔をエッチングして形成した半導体素子上の導体配
線、および半田バンプとからなる半導体装置に関するも
のである。半導体、配線形成用金属箔、導体配線につい
ては、本発明の第一の形態で述べたのと同様である。
る。本発明の第二の形態は、半導体素子と、配線形成用
金属箔をエッチングして形成した半導体素子上の導体配
線、および半田バンプとからなる半導体装置に関するも
のである。半導体、配線形成用金属箔、導体配線につい
ては、本発明の第一の形態で述べたのと同様である。
【0022】このような半導体装置は、表面に回路素子
の形成された半導体ウェハ上の電極形成面側に配線形成
用金属箔を積層する工程、該金属箔上にレジスト配線パ
ターンを形成する工程、金属箔のエッチングを行う工
程、半田バンプを形成する工程、および、個々の素子に
分割する工程を含む、半導体装置の製造方法により製造
することができる。
の形成された半導体ウェハ上の電極形成面側に配線形成
用金属箔を積層する工程、該金属箔上にレジスト配線パ
ターンを形成する工程、金属箔のエッチングを行う工
程、半田バンプを形成する工程、および、個々の素子に
分割する工程を含む、半導体装置の製造方法により製造
することができる。
【0023】本発明の第一の形態と同様、基材として
は、通常用いられる表面に回路素子の形成された半導体
ウェハーを用いることができ、場合によっては該半導体
ウェハー等の表面清浄化後、金属薄膜を提供することも
できる。また、半導体ウェハへの配線形成用金属箔の積
層は、本発明の第一の形態と同様に、本発明者らが先に
出願した国際公開番号WO99/58470号公報に記
載の技術を用いて行うことができる(図1)。
は、通常用いられる表面に回路素子の形成された半導体
ウェハーを用いることができ、場合によっては該半導体
ウェハー等の表面清浄化後、金属薄膜を提供することも
できる。また、半導体ウェハへの配線形成用金属箔の積
層は、本発明の第一の形態と同様に、本発明者らが先に
出願した国際公開番号WO99/58470号公報に記
載の技術を用いて行うことができる(図1)。
【0024】積層後、本発明の第一の態様と同様に配線
形成用金属箔上にレジスト塗布後、露光、現像を行い、
レジスト配線パターンを形成し、続いて配線形成用金属
箔のエッチングを行った後、レジストを除去して、配線
を形成する(図2)。レジスト配線パターンについて
は、第一の態様と同様、後に個々の素子に分割しやすい
ように行うことが好ましい。
形成用金属箔上にレジスト塗布後、露光、現像を行い、
レジスト配線パターンを形成し、続いて配線形成用金属
箔のエッチングを行った後、レジストを除去して、配線
を形成する(図2)。レジスト配線パターンについて
は、第一の態様と同様、後に個々の素子に分割しやすい
ように行うことが好ましい。
【0025】本発明の第二の態様においては、続いて半
田バンプを形成する(図5)。半田バンプは、電極を再
配置する位置に形成する。
田バンプを形成する(図5)。半田バンプは、電極を再
配置する位置に形成する。
【0026】最後に、個々の素子に分割する(図6、
7)。分割については、本発明の第一の態様と同様であ
る。
7)。分割については、本発明の第一の態様と同様であ
る。
【0027】続いて、本発明の第3の形態について説明
する。本発明の第3の形態は、半導体素子と、配線形成
用多層金属箔をエッチングして形成した、半導体素子上
のバンプを有する導体配線とからなる半導体装置に関す
るものである。
する。本発明の第3の形態は、半導体素子と、配線形成
用多層金属箔をエッチングして形成した、半導体素子上
のバンプを有する導体配線とからなる半導体装置に関す
るものである。
【0028】半導体素子、配線形成用金属箔、導体配線
については、本発明の第一の態様、第二の態様で述べた
のと同様である。導体配線の厚さは上述のとおり1〜1
00μmであり、エッチングストップ層については、
0.5〜3μm厚さ、好ましくは1〜2μm厚さのニッ
ケルめっき、または、厚さ1〜10μm、好ましくは2
〜5μm厚さのニッケル箔クラッドを用いることができ
る。バンプの厚さは、10〜100μm、好ましくは1
0〜50μmとする。
については、本発明の第一の態様、第二の態様で述べた
のと同様である。導体配線の厚さは上述のとおり1〜1
00μmであり、エッチングストップ層については、
0.5〜3μm厚さ、好ましくは1〜2μm厚さのニッ
ケルめっき、または、厚さ1〜10μm、好ましくは2
〜5μm厚さのニッケル箔クラッドを用いることができ
る。バンプの厚さは、10〜100μm、好ましくは1
0〜50μmとする。
【0029】このような本発明の第三の形態にかかる半
導体装置は、表面に回路素子の形成された半導体上の電
極形成面側に配線形成用多層金属箔を積層する工程、該
多層金属箔上にバンプ形成用レジスト配線パターンを形
成する工程、金属箔の選択エッチングを行う工程、エッ
チングストップ層を除去する工程、配線形成用レジスト
配線パターンを形成する工程、および、エッチングを行
い配線を形成する工程、および、個々の素子に分割する
工程を含む、半導体装置の製造方法により製造すること
ができる。
導体装置は、表面に回路素子の形成された半導体上の電
極形成面側に配線形成用多層金属箔を積層する工程、該
多層金属箔上にバンプ形成用レジスト配線パターンを形
成する工程、金属箔の選択エッチングを行う工程、エッ
チングストップ層を除去する工程、配線形成用レジスト
配線パターンを形成する工程、および、エッチングを行
い配線を形成する工程、および、個々の素子に分割する
工程を含む、半導体装置の製造方法により製造すること
ができる。
【0030】まず、表面に回路素子の形成された半導体
ウェハーの電極形成面側に、配線形成用金属積層体を積
層する(図8)。 配線形成用金属積層体としては、例
えば、バンプ形成用銅又は半田箔(10〜100μm
厚)/エッチングストップ層ニッケル(めっきの場合厚
さ0.5〜3μm、箔の場合厚さ1〜10μm)/配線
用銅箔(1〜100μm)からなる金属積層体を用いる
ことができる。積層は、本発明の第一の態様、第二の態
様の部分で述べたのと同様に行うことができる。
ウェハーの電極形成面側に、配線形成用金属積層体を積
層する(図8)。 配線形成用金属積層体としては、例
えば、バンプ形成用銅又は半田箔(10〜100μm
厚)/エッチングストップ層ニッケル(めっきの場合厚
さ0.5〜3μm、箔の場合厚さ1〜10μm)/配線
用銅箔(1〜100μm)からなる金属積層体を用いる
ことができる。積層は、本発明の第一の態様、第二の態
様の部分で述べたのと同様に行うことができる。
【0031】積層後、金属積層体上にレジストを塗布
後、露光、現像を行い、バンプ形成用レジストパターン
を形成する。
後、露光、現像を行い、バンプ形成用レジストパターン
を形成する。
【0032】次に、金属積層体中のバンプ形成層の選択
エッチングを行う(図9)。バンプ形成層が銅箔である
場合には、市販のアルカリ系銅エッチング液等の銅の選
択エッチング液を用いてエッチングを行い、バンプを形
成する。
エッチングを行う(図9)。バンプ形成層が銅箔である
場合には、市販のアルカリ系銅エッチング液等の銅の選
択エッチング液を用いてエッチングを行い、バンプを形
成する。
【0033】続いて、エッチングストップ層を除去す
る。エッチングストップ層がニッケルめっきや箔の場合
は、市販のニッケル除去液(例えばメルテックス社製N
−950)を用いることができる(図10)。
る。エッチングストップ層がニッケルめっきや箔の場合
は、市販のニッケル除去液(例えばメルテックス社製N
−950)を用いることができる(図10)。
【0034】さらに、配線形成用レジスト配線パターン
を形成する。この場合、レジスト配線パターンは後述の
個々の素子領域への分割に対応して、各素子領域の境界
を示すように行うことが好ましく、本発明の第一の態
様、第二の態様と同様である。
を形成する。この場合、レジスト配線パターンは後述の
個々の素子領域への分割に対応して、各素子領域の境界
を示すように行うことが好ましく、本発明の第一の態
様、第二の態様と同様である。
【0035】続いて、配線用層のエッチングを行う。配
線層が銅の場合には、市販のアルカリ系銅エッチング液
等を用いることができる。エッチングにより配線を形成
後、レジストを除去する(図11)。
線層が銅の場合には、市販のアルカリ系銅エッチング液
等を用いることができる。エッチングにより配線を形成
後、レジストを除去する(図11)。
【0036】最後に、個々の素子に分割する(図12,
13)。分割は、本発明の第一、第二の態様と同様の手
段で行うことができる。
13)。分割は、本発明の第一、第二の態様と同様の手
段で行うことができる。
【0037】
【実施例】実施例1(本発明の第一の態様) (1)材料 表面に回路素子の形成された半導体ウェハー1と配線形
成用銅箔(厚さ15μm)2とを国際公開WO99/5
8470号公報に開示した方法で積層したものを基材と
した(図1)。なお、積層前に、スパッタ法、蒸着法等
を使用して、半導体ウェハー上に金属薄膜(ニッケル)を
提供した。
成用銅箔(厚さ15μm)2とを国際公開WO99/5
8470号公報に開示した方法で積層したものを基材と
した(図1)。なお、積層前に、スパッタ法、蒸着法等
を使用して、半導体ウェハー上に金属薄膜(ニッケル)を
提供した。
【0038】(2)配線の形成 銅箔上にレジスト塗布後、露光、現像を行い、レジスト
配線パターンを形成した。その後、銅をエッチングして
配線3を形成した(図2)。
配線パターンを形成した。その後、銅をエッチングして
配線3を形成した(図2)。
【0039】(3)各素子に分割した(図3,4,1
8)。
8)。
【0040】実施例2(本発明の第二の態様) (1)材料 基材は実施例1と同様、表面に回路素子の形成された半
導体ウェハー1と配線形成用銅箔(厚さ15μm)2と
を積層したものを用いた(図1)。
導体ウェハー1と配線形成用銅箔(厚さ15μm)2と
を積層したものを用いた(図1)。
【0041】(2)配線の形成 銅箔上にレジスト塗布後、露光、現像を行い、配線形成
用レジスト配線パターンを形成した。その後、銅をエッ
チングして配線3を形成した(図2)。
用レジスト配線パターンを形成した。その後、銅をエッ
チングして配線3を形成した(図2)。
【0042】(3)半田バンプの形成 電極を再配置する位置の配線上に半田バンプ4を形成し
た(図5)。
た(図5)。
【0043】(4)各素子に分割した(図6,7,1
8)。
8)。
【0044】実施例3(本発明の第三の態様) (1)材料 表面に回路素子の形成された半導体ウェハー(実施例1
で用いたのと同様)に、バンプ形成銅箔(35μm厚)
5/エッチングストップ層ニッケル(めっき厚さ1μ
m)6/配線形成用銅箔(15μm)1からなる金属積
層体を積層した(図8)。
で用いたのと同様)に、バンプ形成銅箔(35μm厚)
5/エッチングストップ層ニッケル(めっき厚さ1μ
m)6/配線形成用銅箔(15μm)1からなる金属積
層体を積層した(図8)。
【0045】(2)パターン形成 金属積層体上にレジスト塗布後、露光、現像を行い、バ
ンプ形成用レジスト配線パターンを形成した。
ンプ形成用レジスト配線パターンを形成した。
【0046】(3)エッチング アルカリ系銅エッチング液等の市販の銅のエッチング液
を用いて銅の選択エッチングを行い、バンプ7を形成し
た(図9)。
を用いて銅の選択エッチングを行い、バンプ7を形成し
た(図9)。
【0047】(4)エッチングストップ層の除去 市販のニッケル除去液(メルテックス社製N−950)
を用いて、エッチングストップ層ニッケル6を除去した
(図10)。
を用いて、エッチングストップ層ニッケル6を除去した
(図10)。
【0048】(5)配線形成用レジスト配線パターンを
形成した。
形成した。
【0049】(6)アルカリ系銅エッチング液等の銅の
エッチング液を用いてエッチングを行い、配線3を形成
し、その後、レジストを除去した(図11)。
エッチング液を用いてエッチングを行い、配線3を形成
し、その後、レジストを除去した(図11)。
【0050】(7)各素子に分割する(図12、13、
18)。
18)。
【0051】実施例4(本発明の第四の態様) (1)材料 表面に回路素子の形成された半導体ウェハー(実施例1
で用いたのと同様)に、バンプ形成銅箔(35μm厚)
5/エッチングストップ層ニッケル(めっき厚さ1μ
m)6/配線形成用銅箔(15μm)1からなる金属積
層体を積層した(図8)。
で用いたのと同様)に、バンプ形成銅箔(35μm厚)
5/エッチングストップ層ニッケル(めっき厚さ1μ
m)6/配線形成用銅箔(15μm)1からなる金属積
層体を積層した(図8)。
【0052】(2)パターン形成 金属積層体上にレジスト塗布後、露光、現像を行い、バ
ンプ形成用レジスト配線パターンを形成した。
ンプ形成用レジスト配線パターンを形成した。
【0053】(3)エッチング アルカリ系銅エッチング液等の市販の銅のエッチング液
を用いて銅の選択エッチングを行い、バンプ7を形成し
た(図9)。
を用いて銅の選択エッチングを行い、バンプ7を形成し
た(図9)。
【0054】(4)エッチングストップ層の除去 市販のニッケル除去液(メルテックス社製N−950)
を用いて、エッチングストップ層ニッケル6を除去した
(図10)。
を用いて、エッチングストップ層ニッケル6を除去した
(図10)。
【0055】(5)配線形成用レジスト配線パターンを
形成した。
形成した。
【0056】(6)アルカリ系銅エッチング液等の銅の
エッチング液を用いてエッチングを行い、配線3を形成
し、その後、レジストを除去した(図11)。
エッチング液を用いてエッチングを行い、配線3を形成
し、その後、レジストを除去した(図11)。
【0057】(7)ポリイミド等の絶縁樹脂を半導体ウ
ェハ全体に塗布し、樹脂封止を行う。その後、銅バンプ
が表面に露出するように、研磨を行う(図14)。
ェハ全体に塗布し、樹脂封止を行う。その後、銅バンプ
が表面に露出するように、研磨を行う(図14)。
【0058】(8)印刷法等を用いて半田バンプを形成
する(図15)。
する(図15)。
【0059】(9)各素子に分割する(図16、17、
18)。
18)。
【0060】
【発明の効果】本発明によれば、半導体の電極形成面側
に導体配線を形成して電極ピッチを拡大したチップサイ
ズのパッケージを効率よく安価に製造することができ
る。特に、配線およびバンプの形成を容易に行うことが
できる。したがって、本発明の半導体装置および配線形
成方法は、半導体の分野で有用である。
に導体配線を形成して電極ピッチを拡大したチップサイ
ズのパッケージを効率よく安価に製造することができ
る。特に、配線およびバンプの形成を容易に行うことが
できる。したがって、本発明の半導体装置および配線形
成方法は、半導体の分野で有用である。
【図1】本発明の第一の態様および第二の態様の回路形
成工程の一例を示す図である(半導体ウェハー上に配線
用銅箔を積層する工程)。
成工程の一例を示す図である(半導体ウェハー上に配線
用銅箔を積層する工程)。
【図2】本発明の第一の態様および第二の態様の回路形
成工程の一例を示す図である(配線用銅箔上に導体配線
を形成する工程)。
成工程の一例を示す図である(配線用銅箔上に導体配線
を形成する工程)。
【図3】本発明の第一の態様の回路形成工程の一例を示
す図である(各素子に切断する工程)。
す図である(各素子に切断する工程)。
【図4】本発明の第一の態様の回路形成工程の一例を示
す図である(切断後の素子)。
す図である(切断後の素子)。
【図5】本発明の第二の態様の回路形成工程の一例を示
す図である(配線用銅箔上に半田バンプを形成する工
程)。
す図である(配線用銅箔上に半田バンプを形成する工
程)。
【図6】本発明の第二の態様の回路形成工程の一例を示
す図である(各素子に切断する工程)。
す図である(各素子に切断する工程)。
【図7】本発明の第二の態様の回路形成工程の一例を示
す図である(切断後の素子)。
す図である(切断後の素子)。
【図8】本発明の第三の態様の回路形成工程の一例を示
す図である(半導体ウェハー上に配線用銅箔を積層する
工程)。
す図である(半導体ウェハー上に配線用銅箔を積層する
工程)。
【図9】本発明の第三の態様の回路形成工程の一例を示
す図である(バンプを形成)。
す図である(バンプを形成)。
【図10】本発明の第三の態様の回路形成工程の一例を
示す図である(エッチングストップ層ニッケルの選択的
エッチング)。
示す図である(エッチングストップ層ニッケルの選択的
エッチング)。
【図11】本発明の第三の態様の回路形成工程の一例を
示す図である(配線形成用銅箔の選択的エッチング)。
示す図である(配線形成用銅箔の選択的エッチング)。
【図12】本発明の第三の態様の回路形成工程の一例を
示す図である(各素子に切断する工程)。
示す図である(各素子に切断する工程)。
【図13】本発明の第三の態様の回路形成工程の一例を
示す図である(切断後の素子)。
示す図である(切断後の素子)。
【図14】本発明の第四の形態の絶縁樹脂の塗布および
表面研磨の工程を示す図である。
表面研磨の工程を示す図である。
【図15】本発明の第四の形態の半田バンプの形成工程
を示す図である。
を示す図である。
【図16】本発明の第四の形態の各素子への切断工程を
示す図である。
示す図である。
【図17】本発明の第四の形態の切断後の素子を示す図
である。
である。
【図18】本発明の第一、二、三、四の形態の切断後の
素子の正面図である。
素子の正面図である。
1・・・配線形成用銅箔 2・・・表面に回路素子の形成された半導体ウェハー 3・・・配線 4・・・半田バンプ 5・・・バンプ形成用銅又は半田箔 6・・・エッチングストップ層ニッケル 7・・・銅又は半田バンプ 8・・・銅バンプ 9・・・絶縁樹脂 10・・半導体素子 11・・半導体素子電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大澤 真司 山口県下松市東豊井1296番地の1 東洋鋼 鈑株式会社技術研究所内 (72)発明者 岡本 浩明 山口県下松市東豊井1296番地の1 東洋鋼 鈑株式会社技術研究所内 (72)発明者 吉田 一雄 山口県下松市東豊井1296番地の1 東洋鋼 鈑株式会社技術研究所内 (72)発明者 須賀 唯知 東京都目黒区駒場2丁目2番2−207号 Fターム(参考) 5F033 HH08 HH11 HH17 HH19 HH20 MM08 PP15 PP19 PP27 PP28 QQ08 QQ19 QQ24 RR22 SS21 VV07
Claims (27)
- 【請求項1】 半導体素子と、配線形成用金属箔をエッ
チングして形成した、半導体素子上の導体配線とからな
る半導体装置。 - 【請求項2】 前記配線形成用金属箔が、銅からなるも
のである請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記配線形成用金属箔が、厚さ1〜10
0μmである請求項1又は2記載の半導体装置。 - 【請求項4】 表面に回路素子の形成された半導体ウェ
ハ上の電極形成面側に配線形成用金属箔を積層する工
程、該金属箔をフォトエッチングしてレジスト配線パタ
ーンを形成する工程、金属箔のエッチングを行う工程、
および、個々の素子に分割する工程を含む、半導体装置
の製造方法。 - 【請求項5】 前記配線形成用金属箔が、銅からなるも
のである請求項4記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 前記配線形成用金属箔が、厚さ1〜10
0μmである請求項4又は5記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項7】 前記表面に回路素子の形成された半導体
ウェハが、金属薄膜が表面に形成された半導体ウェハで
ある請求項4〜6のいずれかに記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項8】 半導体素子と、配線形成用金属箔をエッ
チングして形成した半導体素子上の導体配線、および半
田バンプとからなる半導体装置。 - 【請求項9】 前記配線形成用金属箔が、銅からなるも
のである請求項8記載の半導体装置。 - 【請求項10】 前記配線形成用金属箔の厚さが、1〜
100μmである請求項8又9記載の半導体装置。 - 【請求項11】 表面に回路素子の形成された半導体ウ
ェハ上の電極形成面側に配線形成用金属箔を積層する工
程、該金属上にレジスト配線パターンを形成する工程、
金属箔のエッチングを行う工程、半田バンプを形成する
工程、および、個々の素子に分割する工程を含む、半導
体装置の製造方法。 - 【請求項12】 前記配線形成用金属箔が、銅からなる
ものである請求項11記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項13】 前記配線形成用金属箔が、厚さ1〜1
00μmである請求項11又は12記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項14】 前記表面に回路素子の形成された半導
体ウェハが、金属薄膜が表面に形成された半導体である
請求項11〜13のいずれかに記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項15】 半導体素子と、配線形成用多層金属箔
をエッチングして形成した、半導体素子上のバンプを有
する導体配線とからなる半導体装置。 - 【請求項16】 前記配線形成用多層金属箔が、バンプ
形成用銅又は半田箔/エッチングストップ層ニッケル/
配線形成用銅箔の3層からなる金属積層体である請求項
15記載の半導体装置。 - 【請求項17】 バンプ形成用銅又は半田箔の厚さが1
0〜100μmである請求項15又は16に記載の半導
体装置。 - 【請求項18】 エッチングストップ層ニッケルが、
0.5〜3μm厚さのニッケルめっきまたは厚さ1〜1
0μmのニッケル箔クラッドである請求項15〜17の
いずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項19】 前記配線形成用銅箔の厚さが1〜10
0μmである請求項15〜18のいずれかに記載の半導
体装置。 - 【請求項20】 表面に回路素子の形成された半導体ウ
ェハ上の電極形成面側に配線形成用多層金属箔を積層す
る工程、該多層金属箔上にバンプ形成用レジスト配線パ
ターンを形成する工程、金属箔の選択エッチングを行う
工程、エッチングストップ層を除去する工程、配線形成
用レジスト配線パターンを形成する工程、および、エッ
チングを行い配線を形成する工程、および、個々の素子
に分割する工程を含む、半導体装置の製造方法。 - 【請求項21】 配線形成用多層金属箔がバンプ形成用
銅又は半田箔/エッチングストップ層ニッケル/配線形
成用銅箔の3層からなる金属積層体である請求項20記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項22】 バンプ形成用銅又は半田箔の厚さが1
0〜100μmである請求項21記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項23】 エッチングストップ層ニッケルが0.
5〜3μm厚さのニッケルめっきまたは厚さ1〜10μ
mのニッケル箔クラッドである請求項21又は22に記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項24】 前記配線形成用銅箔の厚さが1〜10
0μmである請求項21〜23のいずれかに記載の半導
体装置の製造方法。 - 【請求項25】 前記表面に回路素子の形成された半導
体ウェハが、金属薄膜が表面に形成された半導体ウェハ
である請求項20〜24のいずれかに記載の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項26】 半導体素子と、配線形成用多層金属箔
をエッチングして形成した、半導体素子上のバンプを有
する導体配線と、絶縁樹脂と、半田バンプとからなる半
導体装置。 - 【請求項27】 表面に回路素子の形成された半導体ウ
ェハ上の電極形成面側に配線形成用多層金属箔を積層す
る工程、該多層金属箔上にバンプ形成用レジスト配線パ
ターンを形成する工程、金属箔の選択エッチングを行う
工程、エッチングストップ層を除去する工程、配線形成
用レジスト配線パターンを形成する工程、および、エッ
チングを行い配線を形成する工程、絶縁樹脂を塗布して
表面を研磨する工程、半田バンプを形成する工程およ
び、個々の素子に分割する工程を含む、半導体装置の製
造方法。
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