JP2002217224A - バンプ電極構造の形成方法 - Google Patents
バンプ電極構造の形成方法Info
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
する際に、せん断応力に起因したクラックCK不良を防
止する。 【解決手段】集積回路チップ上に形成された接続用電極
2と、この接続用電極2の周辺部を被覆すると共に中央
部に開口部Hが設けられた保護膜3と、この開口部Hに
おいて露出された接続用電極2上に形成されたバンプ電
極6と、を具備するバンプ電極構造の形成方法におい
て、フォトリソグラフィー法により保護膜3の開口部H
を形成する際に、開口部Hの角部KDを円弧状のマスク
パターン形状を有するフォトマスクを用いる。
Description
形成方法に関する。
極構造が知られている。図8に金バンプ電極構造の一例
を示す。図8(A)は金バンプ電極構造の平面図、図8
(B)は図8(A)におけるX−X線断面図である。
れた集積回路チップ1(シリコン基板等)上に半導体集
積回路と外部接続端子(不図示)との接続を担うAl薄
膜から成る接続用電極(パッド電極とも呼ばれる)2が
形成されている。接続用電極2は通常、正方形の形状を
呈している。
部はシリコン窒化膜(Si3N4膜)等から成る保護膜3に
よって被覆されている。接続用電極2の中央部について
は保護膜3は部分的に除去される結果、開口部Hが設け
られている。この開口部Hにおいて露出された接続用電
極2にバリアメタル層4を介して、金バンプ電極6が形
成されている。
プ1上に複数設けられ、この集積回路チップ1は金バン
プ電極6がプリント基板上の所定の配線上に圧着される
ことにより高密度の実装構造が可能となる。
た金バンプ電極構造を有する集積回路チップ1をプリン
ト基板上に実装した状態で、図8(A)に示すように、
開口部Hの角部KDにおいて、保護膜3にクラックCK
が発生した。そしてクラックCKが発生する結果、耐湿
性の劣化等の信頼性不良を招くおそれがあった。
いて、保護膜3にクラックCKが発生するのを防止し、
金バンプ電極構造の信頼性を向上させることを目的とす
る。
究明すべく、図8(B)に示すように、金バンプ電極6
の側面からせん断応力FSを加えるせん断応力試験を行
った。その結果、開口部Hの角部KDにおいて、保護膜
3に同様のクラックCKが発生した。これにより、実装
状態において金バンプ電極6に加わるせん断応力FS
が、開口部Hの角部KDに集中し、保護膜3にクラック
CKが生じることが推定された。
めに、保護膜3の開口部Hの角部KDを丸みの帯びた形
状にすることにより、この部分における保護膜3への応
力集中を緩和することを検討した。
のマスクパターンは正方形若しくは長方形の形状を呈し
ていたが、開口部Hの角部KDを丸みを帯びた形状にす
る方法として、まずマスクパターン上で開口部Hの角部
を直線的に落とすことを試みたが、クラックCK不良を
防止するには十分でないことが実験的に明らかとなっ
た。そこで、次にマスクパターン上で開口部Hの角部を
円弧状の形状にした結果、せん断応力に起因したクラッ
クCK不良が完全に防止されることがわかった。
の保護膜3に、フォトリソグラフィー法により開口部H
を形成する際に、開口部Hの角部を円弧状の形状とした
フォトマスクを用いることである。
構造の形成方法を示す断面図である。また、図7は、本
発明のバンプ電極構造の形成方法を示す平面図である。
方法を説明する。図1に示すように、所望の集積回路
(例えばLCDドライバー)が形成された集積回路チッ
プ1上にAlから成る接続用電極2(パッド電極とも呼
ばれる)を形成する。接続用電極2の厚さは約1μmで
ある。次に、CVD法によりシリコン窒化膜(Si3N4
膜)から成る保護膜3を全面に形成する。保護膜3の厚
さは0.8μm〜1μm程度が適当である。ここで、シ
リコン窒化膜(Si3N4膜)の代わりに、シリコン窒化膜
(Si3N4膜)とシリコン酸化膜(SiO2膜)の積層膜を形
成してもよい。
護膜3の中央部に開口部Hを形成する。すなわち、保護
膜3上にフォトレジスト(不図示)を塗布形成し、開口
部に対応したマスクパターンを有するフォトマスクを用
いて当該フォトレジストを露光及び現像することによ
り、フォトレジストに開口部を形成する。そして、当該
フォトレジストをマスクとしてドライエッチングを施
し、保護膜3をエッチングし、開口部Hを形成する。
トマスク上において開口部Hの角部HDは円弧状のマス
クパターン形状10に加工されている。マスクパターン
形状10はガラス基板上に形成されたクロム薄膜を電子
ビームにより加工することにより形成されるため、実際
には円弧に沿った0.1μm〜0.2μmステップの階
段形状となっている。そして、フォトレジストの露光及
び現像後、角部KDにおけるフォトレジスト形状11は
滑らかな円弧状の形状となる。
して保護膜3に対してドライエッチングを施し開口部H
を形成すると、その開口部Hの角部の形状は図7(A)
に示すように、円弧状の形状に加工される。このときの
ドライエッチングの条件は、保護膜3がシリコン窒化膜
から成る場合は、CF4+02ガスを用いた化学的ドライエッ
チング(Chemical Dry Etching)を用いることが適当で
ある。また、保護膜3がシリコン窒化膜(Si3N4膜)と
シリコン酸化膜(SiO2膜)の積層膜から成る場合、CHF3
+02ガスを用いた反応性イオンエッチング(Reactive Io
n Etching)を用いることが適当である。このドライエ
ッチング後、フォトレジストは除去される。
極4を形成する。このメッキ電極4は後の工程で金バン
プ電極下に位置するため、UBM(Under Bump Metal)
とも呼ばれる。このメッキ電極4は、例えばチタンタン
グステン合金(TiW)、金(Au)を順次スパッタして成
る、Au/ TiW層である。ここで、上層のAu層の厚さは1
00nm〜200nm、下層のTiW層は200nm程度
が適当である。次に、図3に示すように、メッキ電極4
上にフォトレジスト5を塗布し、所定の露光現像を行う
ことにより、金バンプ電極形成領域にフォトレジスト5
の開口部を設ける。ここで、フォトレジストとしては、
膜厚25μm〜32μmのネガレジストを用いることが
適当である。そして、図4に示すように、電解メッキ法
により、フォトレジスト5の開口部に露出されたメッキ
電極4上に金バンプ電極6を形成する。このとき、金バ
ンプ電極6の高さは15μm程度が適当である。次に、
図5に示すように、フォトレジスト5を除去する。次
に、図6に示すように、金バンプ電極6をマスクとした
薬品処理によって不要部分のメッキ電極4を除去する。
ここで、メッキ電極4の上層のAu層をエッチングするた
めには王水、下層のTiW層をエッチングするためには過
酸化水素水H2O2が用いられる。これにより、メッキ電極
4は金バンプ電極6の下にのみ残存し、文字通りUBM
(Under Bump Metal)となる。UBMはバリアメタル層
として機能する。このようにして形成された金バンプ電
極構造に対して、本発明者がせん断応力試験を行ったと
ころ、せん断応力を加えることにより金バンプ電極6の
剥離が先に生じ、保護膜3にクラックCKが発生しない
ことが確認された。
成された接続用電極と、この接続用電極の周辺部を被覆
すると共に中央部に開口部が設けられた保護膜と、この
開口部において露出された接続用電極上に形成されたバ
ンプ電極と、を具備するバンプ電極構造の形成方法にお
いて、フォトリソグラフィー法により前記保護膜の開口
部を形成する際に、開口部の角部を円弧状のマスクパタ
ーン形状を有するフォトマスクを用いているので、当該
バンプ電極構造を有する集積回路チップを実装する際
に、せん断応力に起因したクラックCK不良を防止する
ことが可能となる。
形成方法を示す断面図である。
形成方法を示す断面図である。
形成方法を示す断面図である。
形成方法を示す断面図である。
形成方法を示す断面図である。
形成方法を示す断面図である。
形成方法を示す平面図である。
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 集積回路チップ上に形成された接続用電
極と、この接続用電極の周辺部を被覆すると共に中央部
に開口部が設けられた保護膜と、この開口部において露
出された接続用電極上に形成されたバンプ電極と、を具
備するバンプ電極構造の形成方法において、 フォトリソグラフィー法により前記保護膜の開口部を形
成する際に、開口部の角部を円弧状のマスクパターン形
状を有するフォトマスクを用いることにより、保護膜に
クラックが発生することを防止したことを特徴とするバ
ンプ電極構造の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001009364A JP2002217224A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | バンプ電極構造の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001009364A JP2002217224A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | バンプ電極構造の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002217224A true JP2002217224A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18876862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001009364A Pending JP2002217224A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | バンプ電極構造の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002217224A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9152038B2 (en) | 2012-05-29 | 2015-10-06 | Apple Inc. | Photomasks and methods for using same |
JP2017130480A (ja) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
-
2001
- 2001-01-17 JP JP2001009364A patent/JP2002217224A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9152038B2 (en) | 2012-05-29 | 2015-10-06 | Apple Inc. | Photomasks and methods for using same |
JP2017130480A (ja) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
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