JP2003045958A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 樹脂製薄膜中に発生するボイドにより、樹脂
製薄膜や樹脂製薄膜上に形成される金属層が膨れること
を防止する。 【解決手段】 シリコン基板上１に第１金属膜３、樹脂
製薄膜４、第２金属膜５の順に積層構造を形成してなる
半導体装置の製造方法において、第２金属膜５と樹脂製
薄膜４のオーバラップ長を６００μｍ以下とする。この
ように、オーバラップ長を短くし、第２金属膜５と樹脂
製薄膜４との重なりを狭くすることで、樹脂製薄膜４中
から発生する成分が第２金属膜５の端部から外部に脱離
するようにできる。このため、樹脂製薄膜４の膨れが発
生しないようにすることができる。
製薄膜や樹脂製薄膜上に形成される金属層が膨れること
を防止する。 【解決手段】 シリコン基板上１に第１金属膜３、樹脂
製薄膜４、第２金属膜５の順に積層構造を形成してなる
半導体装置の製造方法において、第２金属膜５と樹脂製
薄膜４のオーバラップ長を６００μｍ以下とする。この
ように、オーバラップ長を短くし、第２金属膜５と樹脂
製薄膜４との重なりを狭くすることで、樹脂製薄膜４中
から発生する成分が第２金属膜５の端部から外部に脱離
するようにできる。このため、樹脂製薄膜４の膨れが発
生しないようにすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリイミドなどの
樹脂製膜を構成要素とする半導体装置及びその製造方法
に関するものである。
樹脂製膜を構成要素とする半導体装置及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリイミド膜は、耐熱性および流動性な
どの優れた特性を有しているため、半導体用絶縁膜や保
護膜として使用されている（例えば、機能材料、１９８
４年４〜６、１０、１１月号、牧野ら著「ポリイミド系
樹脂の半導体への応用」参照）。このポリイミド膜の製
造工程としては、例えば、Ａｌ配線上にポリアミド酸溶
液を塗布したのち、フォトリソグラフィ法を用いてパタ
ーニングする。その後、約１００℃でポリアミド酸の溶
媒を揮発させ、次いで約２００℃でイミド化を促進させ
たのち、約３５０℃でポリイミドの最終構造を形成す
る。
どの優れた特性を有しているため、半導体用絶縁膜や保
護膜として使用されている（例えば、機能材料、１９８
４年４〜６、１０、１１月号、牧野ら著「ポリイミド系
樹脂の半導体への応用」参照）。このポリイミド膜の製
造工程としては、例えば、Ａｌ配線上にポリアミド酸溶
液を塗布したのち、フォトリソグラフィ法を用いてパタ
ーニングする。その後、約１００℃でポリアミド酸の溶
媒を揮発させ、次いで約２００℃でイミド化を促進させ
たのち、約３５０℃でポリイミドの最終構造を形成す
る。
【０００３】このようなポリイミド膜は、例えば、パワ
ー素子の保護膜として用いられる。このパワー素子の製
造工程では、上述のようにポリイミドを加工した後、ウ
ェハ裏面を研削し、スパッタや蒸着など真空成膜装置を
用いて、裏面側にＴｉ、Ｎｉ、Ａｕで構成されるはんだ
付け用電極を積層成膜し、ウェハ工程を完了する。
ー素子の保護膜として用いられる。このパワー素子の製
造工程では、上述のようにポリイミドを加工した後、ウ
ェハ裏面を研削し、スパッタや蒸着など真空成膜装置を
用いて、裏面側にＴｉ、Ｎｉ、Ａｕで構成されるはんだ
付け用電極を積層成膜し、ウェハ工程を完了する。
【０００４】また、ウェハレベルＣＳＰプロセスでは、
ポリイミドを層間絶縁膜として使用するものがある。こ
のＣＳＰプロセスでは、上述のようにしてポリイミドを
加工した後、再配置パターン形成のため、例えばスパッ
タ法にてＵＢＭ（Under Bump Metal）膜を形成する。
その後、電解メッキ法にてＣｕポストを形成し、このポ
スト上にスクリーン印刷法などを用いてペーストを印刷
したのち、その印刷部にはんだボールを配置すること
で、ウェハエ程を完了する（例えば、エレクトロニクス
実装学会誌、Ｖｏ１．３、Ｎｏ．３（２０００）、小林
著、「ウェハレベルＣＳＰの今後の動向」参照）。
ポリイミドを層間絶縁膜として使用するものがある。こ
のＣＳＰプロセスでは、上述のようにしてポリイミドを
加工した後、再配置パターン形成のため、例えばスパッ
タ法にてＵＢＭ（Under Bump Metal）膜を形成する。
その後、電解メッキ法にてＣｕポストを形成し、このポ
スト上にスクリーン印刷法などを用いてペーストを印刷
したのち、その印刷部にはんだボールを配置すること
で、ウェハエ程を完了する（例えば、エレクトロニクス
実装学会誌、Ｖｏ１．３、Ｎｏ．３（２０００）、小林
著、「ウェハレベルＣＳＰの今後の動向」参照）。
【０００５】また、近年、チップの高集積化が進み、チ
ップからの熱を如何に放熱するかについて検討されてい
る。その一手法として、素子両面に放熱板を配置する構
造が検討されている（例えば、’００／１０月、日立評
論参照）。パワー素子の場合、この放熱板は電極を兼ね
るため、この放熱板と半導体素子とがはんだを介して接
合される。このとき、はんだ付けを行うために、通常、
半導体素子にはＴｉ、Ｎｉ、Ａｕで構成された積層金属
膜が形成される。この際のプロセスでは、例えば、保護
膜としてポリイミド膜を形成し、Ａｒを用いたドライク
リーニングを行った後、はんだ付け用電極としてＴｉ、
Ｎｉ、Ａｕを順次スパッタ法にて形成する。そして、こ
の電極をフォトリソグラフィおよびエッチングによって
パターニングした後、ウェハ裏面を研削すると共に、ウ
ェハ裏面側にはんだ付け用電極であるＴｉ、Ｎｉ、Ａｕ
をスパッタ法（基板加熱１００℃）で形成する。
ップからの熱を如何に放熱するかについて検討されてい
る。その一手法として、素子両面に放熱板を配置する構
造が検討されている（例えば、’００／１０月、日立評
論参照）。パワー素子の場合、この放熱板は電極を兼ね
るため、この放熱板と半導体素子とがはんだを介して接
合される。このとき、はんだ付けを行うために、通常、
半導体素子にはＴｉ、Ｎｉ、Ａｕで構成された積層金属
膜が形成される。この際のプロセスでは、例えば、保護
膜としてポリイミド膜を形成し、Ａｒを用いたドライク
リーニングを行った後、はんだ付け用電極としてＴｉ、
Ｎｉ、Ａｕを順次スパッタ法にて形成する。そして、こ
の電極をフォトリソグラフィおよびエッチングによって
パターニングした後、ウェハ裏面を研削すると共に、ウ
ェハ裏面側にはんだ付け用電極であるＴｉ、Ｎｉ、Ａｕ
をスパッタ法（基板加熱１００℃）で形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法によってウェハ裏面側にＴｉ、Ｎｉ、Ａｕを成膜
すると、表面側のポリイミド上のＴｉ、Ｎｉ、Ａｕ電極
が膨れるという不具合が発生した。この様子を表したの
が図５であり、図６は図５のＡ−Ａ断面を表したもので
ある。
た方法によってウェハ裏面側にＴｉ、Ｎｉ、Ａｕを成膜
すると、表面側のポリイミド上のＴｉ、Ｎｉ、Ａｕ電極
が膨れるという不具合が発生した。この様子を表したの
が図５であり、図６は図５のＡ−Ａ断面を表したもので
ある。
【０００７】そして、この不具合を詳細に調査した結
果、図６に示されように、ポリイミド膜Ｊ４中にボイド
Ｊ１０が発生していることが確認された。このボイドＪ
１０は、ウェハＪ１の裏面側へのスパッタ中に発生して
おり、真空中での加熱が原因であることがわかった。
果、図６に示されように、ポリイミド膜Ｊ４中にボイド
Ｊ１０が発生していることが確認された。このボイドＪ
１０は、ウェハＪ１の裏面側へのスパッタ中に発生して
おり、真空中での加熱が原因であることがわかった。
【０００８】上述したように、ポリイミド膜Ｊ４の形成
の際に３５０℃程度の熱処理が行われる。しかし、この
熱処理は、通常、大気圧にて行われる。また、スパッタ
などの成腹方法では、１．３３×１０-1Ｐａ（１×１０
一3Ｔｏｒｒ）程度の真空中で、かつ、通常膜質を向上
させるために、ウェハＪ１を加熱しながら成膜がなされ
る。また、ウェハＪ１を加熱しなくとも、スパッタ粒子
のエネルギーにより、スパッタ中にウェハ１が１００℃
程度まで加熱されることがある。
の際に３５０℃程度の熱処理が行われる。しかし、この
熱処理は、通常、大気圧にて行われる。また、スパッタ
などの成腹方法では、１．３３×１０-1Ｐａ（１×１０
一3Ｔｏｒｒ）程度の真空中で、かつ、通常膜質を向上
させるために、ウェハＪ１を加熱しながら成膜がなされ
る。また、ウェハＪ１を加熱しなくとも、スパッタ粒子
のエネルギーにより、スパッタ中にウェハ１が１００℃
程度まで加熱されることがある。
【０００９】上記のポリイミド膜Ｊ４中のボイドＪ１０
は、真空中で加熱（スパッタ成膜）され、かつ、ポリイ
ミド膜Ｊ４上にＴｉ等の膜が形成されたことが複合し、
生成されたと考えられる。つまり、真空中は有機成分や
水分、あるいは成膜前処理に用いたＡｒ等がポリイミド
中から発生しやすいが、成膜時のウェハＪ１が加熱され
ることにより、さらにそれらの成分が脱離しやすくなっ
た。しかし、それらの成分が脱離してもポリイミド膜Ｊ
４上にはＴｉ等の金属膜Ｊ５が形成されているため、半
導体素子外部には脱離できず、ポリイミド膜Ｊ４中のボ
イドとなったと考えられる。
は、真空中で加熱（スパッタ成膜）され、かつ、ポリイ
ミド膜Ｊ４上にＴｉ等の膜が形成されたことが複合し、
生成されたと考えられる。つまり、真空中は有機成分や
水分、あるいは成膜前処理に用いたＡｒ等がポリイミド
中から発生しやすいが、成膜時のウェハＪ１が加熱され
ることにより、さらにそれらの成分が脱離しやすくなっ
た。しかし、それらの成分が脱離してもポリイミド膜Ｊ
４上にはＴｉ等の金属膜Ｊ５が形成されているため、半
導体素子外部には脱離できず、ポリイミド膜Ｊ４中のボ
イドとなったと考えられる。
【００１０】このようなボイドＪ１０が発生した場合、
次のような問題が予想される。まず、ポリイミド膜Ｊ４
と下地、例えばＡ１配線Ｊ３との接合面積が狭くなるた
め、ポリイミド／Ａｌ間の密着力が低下する。次に、金
属膜Ｊ５に凹凸を発生させるため、はんだ濡れ性が悪く
なり、はんだボイドの原因となる。また、ポリイミド膜
Ｊ４上に形成する膜が例えば、Ｎｉ膜のように、強い引
張り応力を有する膜であれば、さらにポリイミド膜Ｊ４
の膨れが促進されると考えられる。
次のような問題が予想される。まず、ポリイミド膜Ｊ４
と下地、例えばＡ１配線Ｊ３との接合面積が狭くなるた
め、ポリイミド／Ａｌ間の密着力が低下する。次に、金
属膜Ｊ５に凹凸を発生させるため、はんだ濡れ性が悪く
なり、はんだボイドの原因となる。また、ポリイミド膜
Ｊ４上に形成する膜が例えば、Ｎｉ膜のように、強い引
張り応力を有する膜であれば、さらにポリイミド膜Ｊ４
の膨れが促進されると考えられる。
【００１１】本発明は上記点に鑑みて、樹脂製薄膜中に
発生するボイドにより、樹脂製薄膜や樹脂製薄膜上に形
成される金属層が膨れることを防止することを目的とす
る。
発生するボイドにより、樹脂製薄膜や樹脂製薄膜上に形
成される金属層が膨れることを防止することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、基板上（１）に第１金
属膜（３）、樹脂製薄膜（４）、第２金属膜（５）の順
に積層構造を形成してなる半導体装置において、第２金
属膜（５）と樹脂製薄膜（４）のオーバラップ長が６０
０μｍ未満となっていることを特徴としている。このよ
うに、オーバラップ長を短くし、第２金属膜（５）と樹
脂製薄膜（４）との重なりを狭くすることで、樹脂製薄
膜（４）中から発生する成分が第２金属膜（５）の端部
から外部に脱離するようにできる。このため、樹脂製薄
膜（４）の膨れが発生しないようにすることができる。
め、請求項１に記載の発明では、基板上（１）に第１金
属膜（３）、樹脂製薄膜（４）、第２金属膜（５）の順
に積層構造を形成してなる半導体装置において、第２金
属膜（５）と樹脂製薄膜（４）のオーバラップ長が６０
０μｍ未満となっていることを特徴としている。このよ
うに、オーバラップ長を短くし、第２金属膜（５）と樹
脂製薄膜（４）との重なりを狭くすることで、樹脂製薄
膜（４）中から発生する成分が第２金属膜（５）の端部
から外部に脱離するようにできる。このため、樹脂製薄
膜（４）の膨れが発生しないようにすることができる。
【００１３】請求項２に記載の発明では、樹脂製薄膜
（４）の下地に、該樹脂製薄膜（４）から発生する所定
の成分を吸収する吸収性薄膜（７）が成膜されているこ
とを特徴としている。このような構成とすれば、樹脂製
薄膜（４）にボイドが形成されることを防止することが
できるため、樹脂製薄膜（４）と第２金属膜（５）との
オーバラップ長によらず、樹脂製薄膜（４）が膨れるこ
とを防止することができる。なお、吸収性薄膜（７）と
しては、請求項３に示すように、Ｓｉ０2膜又はＰもし
くはＢを含んだＳｉ０2膜を用いることができる。
（４）の下地に、該樹脂製薄膜（４）から発生する所定
の成分を吸収する吸収性薄膜（７）が成膜されているこ
とを特徴としている。このような構成とすれば、樹脂製
薄膜（４）にボイドが形成されることを防止することが
できるため、樹脂製薄膜（４）と第２金属膜（５）との
オーバラップ長によらず、樹脂製薄膜（４）が膨れるこ
とを防止することができる。なお、吸収性薄膜（７）と
しては、請求項３に示すように、Ｓｉ０2膜又はＰもし
くはＢを含んだＳｉ０2膜を用いることができる。
【００１４】請求項５に記載の発明は、基板上（１）に
第１金属膜（３）、樹脂製薄膜（４）、第２金属膜
（５）の順に積層構造を形成してなる半導体装置の製造
方法において、第２金属膜（５）と樹脂製薄膜（４）の
オーバラップ長を６００μｍ以下とすることを特徴とし
ている。これにより、請求項１と同様の効果を得ること
ができる。
第１金属膜（３）、樹脂製薄膜（４）、第２金属膜
（５）の順に積層構造を形成してなる半導体装置の製造
方法において、第２金属膜（５）と樹脂製薄膜（４）の
オーバラップ長を６００μｍ以下とすることを特徴とし
ている。これにより、請求項１と同様の効果を得ること
ができる。
【００１５】請求項６に記載の発明では、樹脂製薄膜
（４）の下地に、該樹脂製薄膜（４）から発生する所定
の成分を吸収する吸収性薄膜（７）を形成することを特
徴としている。これにより、請求項２と同様の効果を得
ることができる。
（４）の下地に、該樹脂製薄膜（４）から発生する所定
の成分を吸収する吸収性薄膜（７）を形成することを特
徴としている。これにより、請求項２と同様の効果を得
ることができる。
【００１６】請求項８に記載の発明では、第２金属膜
（５）の形成前処理として、真空中で加熱処理をするこ
とを特徴としている。このように、第２金属膜の形成前
に真空中での加熱処理を行なうことで、第２金属膜
（５）を形成する前に樹脂製薄膜（４）中の水分などの
成分を脱離させることができる。これにより、第２金属
膜（５）を形成した後の工程中に樹脂製薄膜（４）にボ
イドが形成されることを防止することができる。
（５）の形成前処理として、真空中で加熱処理をするこ
とを特徴としている。このように、第２金属膜の形成前
に真空中での加熱処理を行なうことで、第２金属膜
（５）を形成する前に樹脂製薄膜（４）中の水分などの
成分を脱離させることができる。これにより、第２金属
膜（５）を形成した後の工程中に樹脂製薄膜（４）にボ
イドが形成されることを防止することができる。
【００１７】具体的には、請求項９に示すように、加熱
処理を１００℃以上４００℃以下、好ましくは、請求項
１０に示すように、１５０℃以上４００℃以下で行な
う。
処理を１００℃以上４００℃以下、好ましくは、請求項
１０に示すように、１５０℃以上４００℃以下で行な
う。
【００１８】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
【００１９】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１に、本発明
の第１実施形態を適用した半導体装置の断面構成を示
す。ただし、この図では、シリコン基板に形成した素子
については省略してある。
の第１実施形態を適用した半導体装置の断面構成を示
す。ただし、この図では、シリコン基板に形成した素子
については省略してある。
【００２０】図１に示すように、シリコン基板１に形成
された素子の上には、ＢＰＳＧ等から構成される層間絶
縁膜２を介して、Ａｌ等から構成される第１金属膜３が
パターニングされ、第１金属膜３及び層間絶縁膜２の露
出部分の表面には、例えばポリイミドで構成された樹脂
薄膜４がパターニングされている。具体的には、樹脂製
薄膜４は、樹脂製薄膜４の端部から第１金属膜３の端部
までの距離が６００μｍ以下となるように形成されてい
る。また、樹脂製薄膜４及び第１金属膜３の露出部分の
表面には、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉの三層膜等で構成された第
２金属膜５が形成されている。このため、第２金属膜５
と樹脂製薄膜４とのオーバラップ長が６００μｍ以下と
なっている。そして、シリコン基板１の裏面側には、Ｔ
ｉ、Ｎｉ、Ａｕの三層膜がスパッタされて、はんだ付け
用電極６が形成されている。
された素子の上には、ＢＰＳＧ等から構成される層間絶
縁膜２を介して、Ａｌ等から構成される第１金属膜３が
パターニングされ、第１金属膜３及び層間絶縁膜２の露
出部分の表面には、例えばポリイミドで構成された樹脂
薄膜４がパターニングされている。具体的には、樹脂製
薄膜４は、樹脂製薄膜４の端部から第１金属膜３の端部
までの距離が６００μｍ以下となるように形成されてい
る。また、樹脂製薄膜４及び第１金属膜３の露出部分の
表面には、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉの三層膜等で構成された第
２金属膜５が形成されている。このため、第２金属膜５
と樹脂製薄膜４とのオーバラップ長が６００μｍ以下と
なっている。そして、シリコン基板１の裏面側には、Ｔ
ｉ、Ｎｉ、Ａｕの三層膜がスパッタされて、はんだ付け
用電極６が形成されている。
【００２１】続いて、図１のように構成される半導体装
置の製造方法について、図２に示す製造工程図を参照し
て説明する。
置の製造方法について、図２に示す製造工程図を参照し
て説明する。
【００２２】まず、図２（ａ）に示すようにシリコン基
板１を用意したのち、シリコン基板１に対して通常の素
子形成工程を行ない、半導体素子を作り込む。次に、図
２（ｂ）に示すように、シリコン基板１の表面に層間絶
縁膜２を形成したのち、図２（ｃ）に示すように、層間
絶縁膜２の表面に第１金属膜３を形成し、第１金属膜３
をパターニングする。
板１を用意したのち、シリコン基板１に対して通常の素
子形成工程を行ない、半導体素子を作り込む。次に、図
２（ｂ）に示すように、シリコン基板１の表面に層間絶
縁膜２を形成したのち、図２（ｃ）に示すように、層間
絶縁膜２の表面に第１金属膜３を形成し、第１金属膜３
をパターニングする。
【００２３】続いて、図２（ｄ）に示すように、第１金
属膜３及び層間絶縁膜２の露出部分に樹脂製薄膜４を成
膜したのち、パターニングし、さらに３５０℃程度の熱
処理を行なう。次いで、室温下において、真空中でのＡ
ｒイオン照射を行なうことで、Ａｒを用いたドライクリ
ーニングを行なう。
属膜３及び層間絶縁膜２の露出部分に樹脂製薄膜４を成
膜したのち、パターニングし、さらに３５０℃程度の熱
処理を行なう。次いで、室温下において、真空中でのＡ
ｒイオン照射を行なうことで、Ａｒを用いたドライクリ
ーニングを行なう。
【００２４】その後、図３（ａ）に示すように、樹脂製
薄膜４及び第１金属膜３の露出部分に第２金属膜５を成
膜したのち、パターニングする。このとき、第２金属膜
５と樹脂製薄膜４とのオーバラップ長が６００μｍ以下
となるようにする。そして、図３（ｂ）に示すように、
シリコン基板１の裏面側を研削したのち、真空中におい
てシリコン基板１を１００℃程度に加熱した状態でＴ
ｉ、Ｎｉ、Ａｕの三層膜をスパッタすることで、図３
（ｃ）に示すように、はんだ付け用電極６を形成する。
このようにして、半導体装置が完成する。
薄膜４及び第１金属膜３の露出部分に第２金属膜５を成
膜したのち、パターニングする。このとき、第２金属膜
５と樹脂製薄膜４とのオーバラップ長が６００μｍ以下
となるようにする。そして、図３（ｂ）に示すように、
シリコン基板１の裏面側を研削したのち、真空中におい
てシリコン基板１を１００℃程度に加熱した状態でＴ
ｉ、Ｎｉ、Ａｕの三層膜をスパッタすることで、図３
（ｃ）に示すように、はんだ付け用電極６を形成する。
このようにして、半導体装置が完成する。
【００２５】以上のような半導体装置の製造方法によれ
ば、第２金属膜５と樹脂製薄膜４とのオーバラップ長が
６００μｍ以下となるようにしている。このように第２
金属膜５と樹脂製薄膜４とのオーバラップ長を短くとる
ようにすれば、重なり量が狭いため、樹脂製薄膜４中か
ら発生する成分が第２金属膜５の端部から外部に脱離す
るようにできる。このため、樹脂製薄膜４の膨れが発生
しないようにすることができる。なお、図５、図６を見
てみると分かるように、第２金属膜に相当する金属膜Ｊ
５と樹脂製薄膜に相当するポリイミド膜Ｊ４とのオーバ
ラップ長が６００μｍ程度の箇所まではボイドＪ１０が
発生しておらず、ポリイミド膜Ｊ４が膨れていない。こ
のことからも、本実施形態のようにすることで、樹脂製
薄膜４の膨れが発生しないようにすることができるとい
える。
ば、第２金属膜５と樹脂製薄膜４とのオーバラップ長が
６００μｍ以下となるようにしている。このように第２
金属膜５と樹脂製薄膜４とのオーバラップ長を短くとる
ようにすれば、重なり量が狭いため、樹脂製薄膜４中か
ら発生する成分が第２金属膜５の端部から外部に脱離す
るようにできる。このため、樹脂製薄膜４の膨れが発生
しないようにすることができる。なお、図５、図６を見
てみると分かるように、第２金属膜に相当する金属膜Ｊ
５と樹脂製薄膜に相当するポリイミド膜Ｊ４とのオーバ
ラップ長が６００μｍ程度の箇所まではボイドＪ１０が
発生しておらず、ポリイミド膜Ｊ４が膨れていない。こ
のことからも、本実施形態のようにすることで、樹脂製
薄膜４の膨れが発生しないようにすることができるとい
える。
【００２６】このように、樹脂製薄膜４の膨れを防止す
ることにより、樹脂製薄膜４の上に形成される第２金属
膜５の膨れを防止することができると共に、樹脂製薄膜
４と第２金属膜５との間の密着力の低下を抑制すること
ができる。また、はんだ濡れ性の悪化も抑制することも
可能であり、さらに、第２金属膜５がＮｉ膜のように強
い引張り応力を有する膜であっても樹脂製薄膜４の膨れ
が促進されることを防止することができる。
ることにより、樹脂製薄膜４の上に形成される第２金属
膜５の膨れを防止することができると共に、樹脂製薄膜
４と第２金属膜５との間の密着力の低下を抑制すること
ができる。また、はんだ濡れ性の悪化も抑制することも
可能であり、さらに、第２金属膜５がＮｉ膜のように強
い引張り応力を有する膜であっても樹脂製薄膜４の膨れ
が促進されることを防止することができる。
【００２７】（第２実施形態）本実施形態では、第１実
施形態と異なる方法により、樹脂製薄膜４が膨れること
を防止する。図４に本実施形態における半導体装置の製
造工程を示すが、ここでは第１実施形態と異なる部分に
ついてのみ示し、同様の部分については省略する。
施形態と異なる方法により、樹脂製薄膜４が膨れること
を防止する。図４に本実施形態における半導体装置の製
造工程を示すが、ここでは第１実施形態と異なる部分に
ついてのみ示し、同様の部分については省略する。
【００２８】まず、第１実施形態における図２（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の工程を行なったのち、図４（ａ）に示
すように、層間絶縁膜２の表面に吸収性のある薄膜（吸
収性薄膜）７を成膜する。例えば、吸収性薄膜７として
は、ＳｉＯ2膜やＰもしくはＢを含んだＳｉＯ2膜を用い
ることができる。そして、図２（ｃ）、（ｄ）と同様の
工程を行なって、第１金属膜３及び樹脂製薄膜４を成膜
する。このとき、樹脂製薄膜４と第１金属膜３とのオー
バラップ量を６００μｍ未満と短くする。
（ｂ）、（ｃ）の工程を行なったのち、図４（ａ）に示
すように、層間絶縁膜２の表面に吸収性のある薄膜（吸
収性薄膜）７を成膜する。例えば、吸収性薄膜７として
は、ＳｉＯ2膜やＰもしくはＢを含んだＳｉＯ2膜を用い
ることができる。そして、図２（ｃ）、（ｄ）と同様の
工程を行なって、第１金属膜３及び樹脂製薄膜４を成膜
する。このとき、樹脂製薄膜４と第１金属膜３とのオー
バラップ量を６００μｍ未満と短くする。
【００２９】このように樹脂製薄膜４の下地を吸収性薄
膜７としておけば、樹脂製薄膜４と第２の金属膜５との
オーバラップ量が６００μｍ以上となっても、その後に
真空中での加熱処理を行なっても樹脂製薄膜４中にボイ
ドが発生しないようにでき、加熱処理前と同様の形態を
保つことができる。その後、図３（ａ）〜（ｃ）に示す
工程を行なうことで半導体装置が完成する。
膜７としておけば、樹脂製薄膜４と第２の金属膜５との
オーバラップ量が６００μｍ以上となっても、その後に
真空中での加熱処理を行なっても樹脂製薄膜４中にボイ
ドが発生しないようにでき、加熱処理前と同様の形態を
保つことができる。その後、図３（ａ）〜（ｃ）に示す
工程を行なうことで半導体装置が完成する。
【００３０】以上説明したように、樹脂製薄膜４の下地
に吸収性薄膜７を成膜しておくことで、樹脂製薄膜４に
ボイドが形成されることを防止することができるため、
樹脂製薄膜４と第２金属膜５とのオーバラップ長によら
ず、樹脂製薄膜４が膨れることを防止することができ
る。
に吸収性薄膜７を成膜しておくことで、樹脂製薄膜４に
ボイドが形成されることを防止することができるため、
樹脂製薄膜４と第２金属膜５とのオーバラップ長によら
ず、樹脂製薄膜４が膨れることを防止することができ
る。
【００３１】（第３実施形態）本実施形態では、第１、
第２実施形態と異なる方法により、樹脂製薄膜４が膨れ
ることを防止する。具体的には、第１実施形態における
図２（ａ）〜（ｄ）の工程を行なったのち、真空中にて
Ａｒイオン照射を行なうことで、Ａｒを用いたドライク
リーニングを行なう。例えば、１００℃以上かつ４００
℃以下、好ましくは１５０℃以上かつ４００℃以下での
熱処理を行なう。このようにすれば、熱処理時に樹脂製
薄膜４中の水分などの成分を予め脱離させることができ
る。この後、図３（ａ）〜（ｃ）と同様の工程を行なえ
うことで半導体装置が完成する。
第２実施形態と異なる方法により、樹脂製薄膜４が膨れ
ることを防止する。具体的には、第１実施形態における
図２（ａ）〜（ｄ）の工程を行なったのち、真空中にて
Ａｒイオン照射を行なうことで、Ａｒを用いたドライク
リーニングを行なう。例えば、１００℃以上かつ４００
℃以下、好ましくは１５０℃以上かつ４００℃以下での
熱処理を行なう。このようにすれば、熱処理時に樹脂製
薄膜４中の水分などの成分を予め脱離させることができ
る。この後、図３（ａ）〜（ｃ）と同様の工程を行なえ
うことで半導体装置が完成する。
【００３２】このように、第２金属膜５を形成する前
に、樹脂製薄膜４中の水分などの成分を脱離させておけ
ば、第２実施形態のような吸収性薄膜７を形成しなかっ
たとしても、第２金属膜５を形成した後の工程中に樹脂
製薄膜４にボイドが形成されることを防止することがで
きる。このため、樹脂製薄膜４と第２金属膜５とのオー
バラップ長によらず、樹脂製薄膜４が膨れることを防止
することができる。
に、樹脂製薄膜４中の水分などの成分を脱離させておけ
ば、第２実施形態のような吸収性薄膜７を形成しなかっ
たとしても、第２金属膜５を形成した後の工程中に樹脂
製薄膜４にボイドが形成されることを防止することがで
きる。このため、樹脂製薄膜４と第２金属膜５とのオー
バラップ長によらず、樹脂製薄膜４が膨れることを防止
することができる。
【図１】本発明の第１実施形態における半導体装置の断
面構成を示す図である。
面構成を示す図である。
【図２】図１に示す半導体装置の製造工程を示す図であ
る。
る。
【図３】図２に続く半導体装置の製造工程を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の第２実施形態における半導体装置の製
造工程を示す図である。
造工程を示す図である。
【図５】従来の半導体装置の上面図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ断面図である。
１…シリコン基板、２…層間絶縁膜、３…第１金属膜、
４…樹脂製薄膜、５…第２金属膜、６…はんだ付け用電
極、７…吸収性薄膜。
４…樹脂製薄膜、５…第２金属膜、６…はんだ付け用電
極、７…吸収性薄膜。
フロントページの続き
(72)発明者 鈴木 幹昌
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
Ｆターム(参考） 5F033 HH07 HH13 HH18 JJ07 JJ13
JJ18 KK08 MM08 QQ09 QQ14
QQ37 QQ85 QQ92 RR22 VV07
WW01 WW03 XX14 XX22
Claims (12)
- 【請求項１】 基板上（１）に第１金属膜（３）、樹脂
製薄膜（４）、第２金属膜（５）の順に積層構造を形成
してなり、真空中１００℃以上に加熱して形成される半
導体装置において、 前記第２金属膜（５）と前記樹脂製薄膜（４）のオーバ
ラップ長が６００μｍ未満となっていることを特徴とす
る半導体装置。 - 【請求項２】 基板上（１）に第１金属膜（３）、樹脂
製薄膜（４）、第２金属膜（５）の順に積層構造を形成
してなり、真空中１００℃以上に加熱して形成される半
導体装置において、 前記樹脂製薄膜（４）の下地に、該樹脂製薄膜（４）か
ら発生する所定の成分を吸収する吸収性薄膜（７）が成
膜されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】 前記吸収性薄膜（７）として、Ｓｉ０2
膜又はＰもしくはＢを含んだＳｉ０2膜が用いられてい
ることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。 - 【請求項４】 前記樹脂製薄膜としてポリイミド膜を用
いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに
記載の半導体装置。 - 【請求項５】 基板上（１）に第１金属膜（３）、樹脂
製薄膜（４）、第２金属膜（５）の順に積層構造を形成
後、真空中１００℃以上に加熱する工程を有する半導体
装置の製造方法において、 前記第２金属膜（５）と前記樹脂製薄膜（４）のオーバ
ラップ長を６００μｍ未満とすることを特徴とする半導
体装置の製造方法。 - 【請求項６】 基板上（１）に第１金属膜（３）、樹脂
製薄膜（４）、第２金属膜（５）の順に積層構造を形成
後、真空中１００℃以上に加熱する工程を有する半導体
装置の製造方法において、 前記樹脂製薄膜（４）の下地に、該樹脂製薄膜（４）か
ら発生する所定の成分を吸収する吸収性薄膜（７）を形
成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】 前記吸収性薄膜（７）として、Ｓｉ０2
膜又はＰもしくはＢを含んだＳｉ０2膜を形成すること
を特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項８】 基板上（１）に第１金属膜（３）、樹脂
製薄膜（４）、第２金属膜（５）の順に積層構造を形成
後、真空中１００℃以上に加熱する工程を有する半導体
装置の製造方法において、 前記第２金属膜（５）の形成前処理として、真空中で加
熱処理をすることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記加熱処理を１００℃以上４００℃以
下で行なうことを特徴とする請求項８に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記加熱処理を１５０℃以上４００℃
以下で行なうことを特徴とする請求項９に記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記第２金属膜（５）の形成前の処理
として、Ａｒによるクリーニングを行うことを特徴とす
る請求項５乃至１０のいずれか１つに記載の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項１２】 前記樹脂製薄膜（４）としてポリイミ
ド膜を用いることを特徴とする請求項５乃至１１のいず
れか１つに記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001228282A JP2003045958A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001228282A JP2003045958A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003045958A true JP2003045958A (ja) | 2003-02-14 |
Family
ID=19060818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001228282A Pending JP2003045958A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003045958A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013065737A (ja) * | 2011-09-19 | 2013-04-11 | Denso Corp | 半導体装置の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0794549A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Fujitsu Ltd | ボンディングパッド及びその形成方法 |
| JPH11243208A (ja) * | 1998-02-26 | 1999-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-07-27 JP JP2001228282A patent/JP2003045958A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0794549A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Fujitsu Ltd | ボンディングパッド及びその形成方法 |
| JPH11243208A (ja) * | 1998-02-26 | 1999-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013065737A (ja) * | 2011-09-19 | 2013-04-11 | Denso Corp | 半導体装置の製造方法 |
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