JP2003318211A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2003318211A
JP2003318211A JP2002123166A JP2002123166A JP2003318211A JP 2003318211 A JP2003318211 A JP 2003318211A JP 2002123166 A JP2002123166 A JP 2002123166A JP 2002123166 A JP2002123166 A JP 2002123166A JP 2003318211 A JP2003318211 A JP 2003318211A
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JP
Japan
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opening
semiconductor device
bump electrode
electrode pad
electrode
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Pending
Application number
JP2002123166A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Sawai
敬一 澤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
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
    • H01L2224/11Manufacturing methods

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which can show high reliability without increasing a manufacturing cost by improving adhesion strength in mounting by flattening the head of a bump electrode without adding a new process. <P>SOLUTION: In a constitution wherein a bump electrode 16 comes into contact with an electrode pad 13 of a lower layer via an opening part 15 formed in a surface protection film 14, the opening part 15 is a pattern type opening part formed by partially removing the surface protection film 14. As for the pattern, for example, an aggregate pattern consisting of a plurality of small opening parts 15a is mentioned. Since the degree of a step formed by the opening part 15 can be thereby improved, the head of the bump electrode 16 is not recessed even if the bump electrode 16 is formed above the opening part 15, thus improving flatness. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、バンプ電極を有す
る半導体装置に関するものであり、特に、実装基板に実
装する際に、その接続信頼性を高めたバンプ電極を有す
る半導体装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having bump electrodes, and more particularly to a semiconductor device having bump electrodes having improved connection reliability when mounted on a mounting board.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯情報端末に代表されるよう
に、電子機器は小型化・軽量化が進む傾向にあり、これ
に応じて、電子機器に組み込まれる半導体集積回路等に
ついても、小型化・軽量化が求められている。上記半導
体集積回路等(以下、半導体装置と称する)の小型化・
軽量化は、実装の高密度化により達成可能である。
2. Description of the Related Art In recent years, as represented by portable information terminals, electronic devices are becoming smaller and lighter, and accordingly, semiconductor integrated circuits and the like incorporated in electronic devices are also becoming smaller.・ Lighter weight is required. Miniaturization of the above semiconductor integrated circuits (hereinafter referred to as semiconductor devices)
The weight reduction can be achieved by increasing the packaging density.

【0003】上記半導体装置を高密度に実装する技術と
しては、いわゆるバンプ電極を利用した実装技術が有力
なものとして挙げられ、実際広く用いられている。具体
的には、半導体装置の表面における所定の位置に、メッ
キ技術を利用して、例えば、金(Au)によりバンプ電
極を形成する。そして、実装基板の電極やTCP(Tape
Carrier Package)のインナーリード等に対して、上記
バンプ電極を利用して半導体装置を直接実装する。
As a technique for mounting the above-mentioned semiconductor device at a high density, a mounting technique using a so-called bump electrode is mentioned as a promising technique and is widely used in practice. Specifically, a bump electrode is formed at a predetermined position on the surface of the semiconductor device by using a plating technique, for example, using gold (Au). Then, the electrodes of the mounting board and TCP (Tape
A semiconductor device is directly mounted on an inner lead of a carrier package) by using the bump electrode.

【0004】一般的な半導体装置の構成を模式的に示す
と、図6に示すように、集積回路が形成された電極パッ
ド53は、半導体基板51上に絶縁膜52を介して配置
される。そして、電極パッド53および絶縁膜52の表
面を被うように表面保護膜54が形成されるが、この表
面保護膜54における電極パッド53に対応する部位の
一部には、バンプ電極56を形成用の開口部55が形成
されている。
When the structure of a general semiconductor device is schematically shown, as shown in FIG. 6, an electrode pad 53 on which an integrated circuit is formed is arranged on a semiconductor substrate 51 via an insulating film 52. Then, the surface protection film 54 is formed so as to cover the surfaces of the electrode pad 53 and the insulating film 52. The bump electrode 56 is formed on a part of the surface protection film 54 corresponding to the electrode pad 53. An opening 55 for use is formed.

【0005】上記バンプ電極56の材質は一般的に金
(Au)または金を含む合金が用いられ、メッキ法(電
気メッキ法等)により電極パッド53上に形成される。
ここで、メッキ法では、等方的に金メッキが成長するた
め、形成されるバンプ電極56は下地の形状を正確に反
映する。図6から明らかなように、バンプ電極56は、
開口部55を介して電極パッド53上に形成されるた
め、バンプ電極56の表面すなわち頭部には、開口部5
5の形状を反映した凹形状が生じる。
The material of the bump electrode 56 is generally gold (Au) or an alloy containing gold, and is formed on the electrode pad 53 by a plating method (electroplating method or the like).
Here, in the plating method, since the gold plating grows isotropically, the formed bump electrode 56 accurately reflects the shape of the base. As is apparent from FIG. 6, the bump electrode 56 is
Since it is formed on the electrode pad 53 through the opening 55, the opening 5 is formed on the surface of the bump electrode 56, that is, the head.
A concave shape reflecting the shape of No. 5 is generated.

【0006】上記凹形状が生じたバンプ電極56にイン
ナーリード57を接続すると、インナーリード57とバ
ンプ電極56との接触面積(ボンディング面積)が小さ
くなるため、これらの間に十分な接着強度を得ることが
できず、実装不良が生じるなどの問題が発生する。
When the inner lead 57 is connected to the bump electrode 56 having the above-mentioned concave shape, the contact area (bonding area) between the inner lead 57 and the bump electrode 56 becomes small, so that sufficient adhesive strength is obtained between them. However, this causes problems such as mounting failure.

【0007】そこで、従来から、バンプ電極を用いた実
装技術では、該バンプ電極の頭部をより平坦化すること
で実装時の接着強度を向上させ、実装不良の発生を回避
する技術が求められている。
Therefore, conventionally, in the mounting technique using the bump electrode, a technique for improving the adhesive strength at the time of mounting by further flattening the head of the bump electrode and avoiding the occurrence of mounting failure is required. ing.

【0008】上記バンプ電極の頭部を平坦化する技術と
しては、例えば、特開平2−230741号公報に開示
されている半導体装置の製造方法が知られている。
As a technique for flattening the head of the bump electrode, for example, a method of manufacturing a semiconductor device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-230741 is known.

【0009】この技術では、メッキによりバンプ電極を
形成する前に下地を平坦にし、その後にバンプ電極を形
成するため、バンプ電極の頭部が平坦となる。
In this technique, the base is flattened before the bump electrode is formed by plating, and then the bump electrode is formed, so that the head of the bump electrode is flattened.

【0010】より具体的には、まず、図7(a)に示す
ように、半導体基板51上に絶縁膜52を介して電極パ
ッド53を形成し、さらに表面保護膜54を形成して、
電極パッド53の上方の一部から表面保護膜54を除去
して開口部55を形成する。その後、上記開口部55を
含む全表面を被うように第一のバリア−メタル層61を
形成する。さらにその後、第一のバリア−メタル層61
の段差領域、すなわち下地となる上記開口部55に対応
する部位を開口するようにレジストマスク63を形成
し、上記段差領域上に平坦化用メタル層64を堆積形成
する。
More specifically, first, as shown in FIG. 7A, an electrode pad 53 is formed on a semiconductor substrate 51 via an insulating film 52, and a surface protective film 54 is further formed.
The surface protection film 54 is removed from a part above the electrode pad 53 to form an opening 55. After that, the first barrier metal layer 61 is formed so as to cover the entire surface including the opening 55. Further thereafter, the first barrier-metal layer 61
A resist mask 63 is formed so as to open a step region, that is, a portion corresponding to the opening 55 as a base, and a planarizing metal layer 64 is deposited and formed on the step region.

【0011】次に、図7(b)に示すように、上記レジ
ストマスク63を除去した後、上記平坦化用メタル層6
4を溶融して段差を埋めるように平坦化する。この平坦
化後に、全表面を被うように第二のバリア−メタル層6
2を形成する。
Next, as shown in FIG. 7B, after removing the resist mask 63, the planarizing metal layer 6 is removed.
4 is melted and flattened so as to fill the step. After this planarization, the second barrier-metal layer 6 is covered to cover the entire surface.
Form 2.

【0012】次に、図7(c)に示すように、図示しな
いレジストマスクを用いてバンプ電極形成領域に、メッ
キ法によりバンプ電極56を形成し、さらにこのバンプ
電極56をマスクとしてエッチングすることにより、該
バンプ電極56直下以外となる第二のバリア−メタル層
62、第一のバリア−メタル層61等を除去する。
Next, as shown in FIG. 7C, a bump electrode 56 is formed by a plating method in a bump electrode forming region using a resist mask (not shown), and the bump electrode 56 is used as a mask for etching. Thus, the second barrier-metal layer 62, the first barrier-metal layer 61, etc. other than those directly under the bump electrode 56 are removed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平2−230741号公報に開示されている技術で
は、バンプ電極の頭部を平坦化するために、工程を追加
することになるため、製造過程の煩雑化や製造コストの
増大を招くという問題を生じている。
However, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-230741, a step is added in order to flatten the head of the bump electrode. However, there is a problem in that the manufacturing cost is increased and the manufacturing cost is increased.

【0014】具体的には、図7(a)〜(c)より明ら
かなように、上記公報の技術では、バンプ電極56の頭
部を平坦化することは可能であるものの、少なくとも、
レジストマスク63を形成し、上記段差領域上に平坦化
用メタル層64を堆積形成する工程や、上記レジストマ
スク63を除去した後、上記平坦化用メタル層64を溶
融して段差を埋めるように平坦化する工程等を必要とす
る。
Specifically, as is clear from FIGS. 7A to 7C, although the head of the bump electrode 56 can be flattened by the technique of the above publication, at least,
A step of forming a resist mask 63 and depositing and forming a flattening metal layer 64 on the step region, or removing the resist mask 63 and then melting the flattening metal layer 64 to fill the step A step of flattening is required.

【0015】つまり、従来の一般的な技術と比較して、
新たな工程が追加されることになるため、製造過程が煩
雑化し、半導体装置の製造期間が長期化する上に、この
ような新たな工程を実施するための設備も新たに追加し
なければならず、設備投資が増大し、ひいては半導体装
置の製造コストの増大も招くことになる。
That is, as compared with the conventional general technique,
Since a new process is added, the manufacturing process becomes complicated, the manufacturing period of the semiconductor device is lengthened, and the equipment for performing such a new process must be newly added. Therefore, the capital investment will increase, which in turn will increase the manufacturing cost of the semiconductor device.

【0016】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、新たな工程を追加することな
くバンプ電極の頭部を平坦化して、実装時の接着強度を
向上させ、製造コストの増大を招くことなく高い信頼性
を発揮できる半導体装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to flatten the head portion of a bump electrode without adding a new step to improve the adhesive strength during mounting. The object is to provide a semiconductor device that can exhibit high reliability without increasing manufacturing costs.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる半導体装
置は、上記の課題を解決するために、電極パッド上に積
層された表面保護膜に開口部を形成し、該開口部を介し
て電極パッドと接触するようにバンプ電極が設けられて
いる半導体装置において、上記開口部は、上記電極パッ
ドの直上となる領域で、表面保護膜を部分的に除去して
形成されるパターン型開口部となっていることを特徴と
している。
In order to solve the above problems, a semiconductor device according to the present invention has an opening formed in a surface protective film laminated on an electrode pad, and an electrode is formed through the opening. In a semiconductor device in which a bump electrode is provided so as to be in contact with a pad, the opening is a region directly above the electrode pad and a pattern-type opening formed by partially removing a surface protective film. It is characterized by becoming.

【0018】上記構成によれば、開口部内の領域全てか
ら表面保護膜を除去するのではなく、部分的かつ規則的
に表面保護膜を除去する。すなわち、バンプ電極と電極
パッドとをつなぐ開口部を、単に表面保護膜が形成され
ていない状態にするのではなく、部分的かつ規則的に表
面保護膜を残存させたパターン型開口部とする。
According to the above structure, the surface protective film is not removed from the entire area within the opening, but the surface protective film is partially and regularly removed. That is, the opening connecting the bump electrode and the electrode pad is not a state in which the surface protective film is not formed, but is a pattern type opening in which the surface protective film remains partially and regularly.

【0019】これにより、開口部の存在に伴う、表面保
護膜の表面と電極パッドの表面との段差の程度が改善さ
れるため、上記開口部の上方は、従来のような大きく凹
んだ形状とならない。それゆえ、開口部の上方にメッキ
によりバンプ電極を形成しても、バンプ電極の頭部が凹
形状とならず平坦性が向上する。
As a result, the degree of the level difference between the surface of the surface protective film and the surface of the electrode pad due to the presence of the opening is improved, so that the upper part of the opening has a largely concave shape as in the conventional case. I won't. Therefore, even if the bump electrode is formed above the opening by plating, the head of the bump electrode does not have a concave shape, and the flatness is improved.

【0020】その結果、新たな工程を追加することな
く、バンプ電極とインナーリード等との接触面積を増大
させることが可能になり、製造コストの増大を招くこと
なく高い信頼性を有する半導体装置を提供することがで
きる。
As a result, the contact area between the bump electrode and the inner lead can be increased without adding a new process, and a semiconductor device having high reliability without increasing the manufacturing cost can be obtained. Can be provided.

【0021】本発明にかかる半導体装置は、上記構成に
加えて、上記パターン型開口部の形状は、複数の小開口
部からなる集合パターン、または、表面保護膜をアイラ
ンド状に残存させるように形成される溝パターンの何れ
かとなっていることを特徴としている。
In the semiconductor device according to the present invention, in addition to the above structure, the shape of the pattern type opening is formed such that an aggregate pattern of a plurality of small openings or a surface protective film is left in an island shape. It is characterized by being any of the groove patterns.

【0022】本発明では、開口部がパターン型開口部と
して形成されていれば、どのような形状になっていても
よいが、上記構成によれば、複数の小開口部からなる集
合パターンや、複数のアイランド状に表面保護膜を残す
溝パターンとなっていれば、開口部の存在による下地の
段差の程度をより改善し易くなる。そのため、バンプ電
極の頭部の平坦性をより向上することができる。
In the present invention, the opening may have any shape as long as it is formed as a pattern type opening, but according to the above configuration, a collective pattern composed of a plurality of small openings, With a groove pattern in which the surface protective film is left in the form of a plurality of islands, it becomes easier to improve the degree of the step of the base due to the presence of the opening. Therefore, the flatness of the head of the bump electrode can be further improved.

【0023】本発明にかかる半導体装置は、上記構成に
加えて、上記バンプ電極の材料として金または金を含む
合金が用いられることを特徴としている。
In addition to the above structure, the semiconductor device according to the present invention is characterized in that gold or an alloy containing gold is used as a material for the bump electrodes.

【0024】また、本発明にかかる半導体装置は、上記
構成に加えて、上記バンプ電極と電極パッドとの間にバ
リア層が形成されていることを特徴としている。
In addition to the above structure, the semiconductor device according to the present invention is characterized in that a barrier layer is formed between the bump electrode and the electrode pad.

【0025】上記各構成によれば、バンプ電極の材料と
してより好ましく一般的な金(Au)または金を含む合
金を用いることで、バンプ電極の信頼性を向上させるこ
とができる。さらに、金を用いたバンプ電極の場合、バ
ンプ電極と電極パッドとの間にバリア層を形成すれば、
バンプ電極の金と電極パッドの材質(例えばアルミニウ
ム)との反応を抑えることが可能になる。その結果、上
記各構成であれば、本発明にかかる半導体装置の信頼性
をより一層高めることができる。
According to each of the above structures, the reliability of the bump electrode can be improved by using gold (Au) or an alloy containing gold, which is more preferable as the material of the bump electrode. Furthermore, in the case of a bump electrode using gold, if a barrier layer is formed between the bump electrode and the electrode pad,
It is possible to suppress the reaction between the gold of the bump electrode and the material (for example, aluminum) of the electrode pad. As a result, with the above respective configurations, the reliability of the semiconductor device according to the present invention can be further enhanced.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
1ないし図5に基づいて説明すれば以下の通りである。
なお、本発明はこれに限定されるものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
The present invention is not limited to this.

【0027】本発明にかかる半導体装置(半導体集積回
路等)は、バンプ電極と下地層の電極パッドとをつなぐ
ために表面保護膜に設ける開口部を形成する際に、開口
部のパターンを工夫することにより、該開口部の上方に
おける段差の程度を緩和している。このパターンは規則
的であってもよいし、ランダムであってもよい。
In the semiconductor device (semiconductor integrated circuit or the like) according to the present invention, the pattern of the opening is devised when forming the opening provided in the surface protective film for connecting the bump electrode and the electrode pad of the underlying layer. As a result, the degree of the step above the opening is reduced. This pattern may be regular or random.

【0028】具体的には、例えば、図1に示すように、
本実施の形態における半導体装置は、半導体基板11
と、その表面を被う絶縁膜12と、該絶縁膜12の上に
形成される電極パッド13と、電極パッド13を含む半
導体基板11の表面全体を被う表面保護膜14と、該表
面保護膜14の上に形成されるバンプ電極16とを備え
ている。
Specifically, for example, as shown in FIG.
The semiconductor device according to the present embodiment is the semiconductor substrate 11
An insulating film 12 covering the surface thereof, an electrode pad 13 formed on the insulating film 12, a surface protection film 14 covering the entire surface of the semiconductor substrate 11 including the electrode pad 13, and the surface protection. The bump electrode 16 is formed on the film 14.

【0029】上記表面保護膜14には、電極パッド13
に対応する部位の一部に形成される開口部15が形成さ
れており、この開口部15を介して、該表面保護膜14
の下地層となる電極パッド13と上記バンプ電極16と
が接触するようになっている。さらに、本発明では、上
記開口部15は、電極パッド13の直上となる領域で、
表面保護膜14を部分的かつ規則的に除去して形成され
るパターン型開口部として形成されている。
On the surface protective film 14, the electrode pad 13 is formed.
An opening 15 is formed in a part of a portion corresponding to the surface protection film 14 through the opening 15.
The electrode pad 13 serving as the underlying layer of the above and the bump electrode 16 are in contact with each other. Further, in the present invention, the opening 15 is a region directly above the electrode pad 13,
It is formed as a pattern type opening formed by partially and regularly removing the surface protective film 14.

【0030】上記半導体基板11は、従来公知の技術を
用いてトランジスタ等の回路素子が組み込まれ、集積回
路を形成しているが、図1においては、説明の便宜上、
省略している。上記半導体基板11としては、半導体装
置の用途に応じた各種の集積回路を含んでいる構成であ
れば特に限定されるものではなく、従来公知の半導体チ
ップやIC基板等が用いられる。
The semiconductor substrate 11 has a circuit element such as a transistor incorporated therein by using a conventionally known technique to form an integrated circuit. However, in FIG.
Omitted. The semiconductor substrate 11 is not particularly limited as long as it includes various integrated circuits according to the application of the semiconductor device, and conventionally known semiconductor chips, IC substrates, etc. are used.

【0031】上記絶縁膜12は、半導体基板11と、そ
の上方に形成される電極パッド13や他の導電層との間
を絶縁する膜である。該絶縁膜12としては、絶縁性を
有する材質からなる膜であれば特に限定されるものでは
なく、従来公知のBPSG(Boron Phospho-Silicate G
rass)膜、酸化シリコン(SiO)膜、窒化シリコン
(SiN)膜、SOG(Spin On Glass)膜等を好適に
用いることができる。
The insulating film 12 is a film that insulates the semiconductor substrate 11 from the electrode pads 13 and other conductive layers formed thereabove. The insulating film 12 is not particularly limited as long as it is a film made of an insulating material, and is a conventionally known BPSG (Boron Phospho-Silicate G).
A rass) film, a silicon oxide (SiO) film, a silicon nitride (SiN) film, an SOG (Spin On Glass) film and the like can be preferably used.

【0032】また、これらの絶縁膜12の形成方法も特
に限定されるものではなく、従来公知のCVD法(Chem
ical Vapor Deposition、気相成長法、化学蒸着法)や
プラズマCVD法等を好適に用いることができる。同様
に、これら絶縁膜12の厚みも特に限定されるものでは
なく、絶縁性が発揮できる範囲の膜厚であればよい。
The method for forming the insulating film 12 is not particularly limited, and a conventionally known CVD method (Chem
ical vapor deposition, vapor phase growth method, chemical vapor deposition method), plasma CVD method and the like can be preferably used. Similarly, the thickness of these insulating films 12 is not particularly limited, and may be any film thickness within a range where the insulating property can be exhibited.

【0033】上記電極パッド13は、半導体基板11に
対する入出力用の電極である。該電極パッド13として
は、導電性を有し電極として用いることができる材質か
らなっていれば特に限定されるものではないが、好まし
くは、アルミニウム(Al)またはその合金、例えばア
ルミニウム・シリコン合金(Al−Si合金)等からな
る導電層を挙げることができる。
The electrode pad 13 is an input / output electrode for the semiconductor substrate 11. The electrode pad 13 is not particularly limited as long as it is made of a material that has conductivity and can be used as an electrode, but is preferably aluminum (Al) or an alloy thereof, such as an aluminum-silicon alloy ( A conductive layer made of (Al-Si alloy) or the like can be given.

【0034】また、上記電極パッド13の形成方法も特
に限定されるものではない。例えば、従来公知のCVD
法等により堆積して形成した後、従来公知のフォトリソ
グラフ技術やエッチング技術等を用いて所定の形状に形
成する手法を好適に用いることができる。同様に、上記
電極パッド13の形状や厚みも特に限定されるものでは
なく、入出力用の電極として機能できるような形状や厚
みであればよい。例えば、後述する例では電極パッド1
3を長方形状に形成しているが、正方形状であってもよ
い。
The method of forming the electrode pad 13 is not particularly limited. For example, conventionally known CVD
It is possible to preferably use a method of forming a predetermined shape by using a conventionally known photolithography technique, etching technique, or the like after depositing and forming by a method or the like. Similarly, the shape and thickness of the electrode pad 13 are not particularly limited as long as they can function as an input / output electrode. For example, in the example described later, the electrode pad 1
Although 3 is formed in a rectangular shape, it may be a square shape.

【0035】さらに、図1には図示しないが、電極パッ
ド13とともに、半導体基板11が有するトランジスタ
等の回路素子を相互に接続する電気配線層も上記電極パ
ッド13と同様に形成される。なお、上記電気配線層の
パターンや厚みも特に限定されるものではない。
Further, although not shown in FIG. 1, an electric wiring layer for connecting circuit elements such as a transistor included in the semiconductor substrate 11 to each other is formed together with the electrode pad 13 similarly to the electrode pad 13. The pattern and thickness of the electric wiring layer are not particularly limited.

【0036】上記表面保護膜14は、半導体基板11の
表面を保護し、半導体基板11が有する集積回路等に水
分や有害な不純物の侵入を防ぐものである。該表面保護
膜14としては、不純物等の侵入を防ぐことができる材
質からなっておれば特に限定されるものではなく、Si
N膜、PSG膜(Phospho-Silicate Grass)や、NSG
(Non-doped Silicate Grass)膜、あるいはこれらの積
層膜等、従来公知のパッシベーション膜等を好適に用い
ることができる。
The surface protective film 14 protects the surface of the semiconductor substrate 11 and prevents moisture and harmful impurities from entering the integrated circuit and the like of the semiconductor substrate 11. The surface protective film 14 is not particularly limited as long as it is made of a material that can prevent impurities and the like from entering.
N film, PSG film (Phospho-Silicate Grass), NSG
A conventionally known passivation film or the like such as a (Non-doped Silicate Grass) film or a laminated film thereof can be preferably used.

【0037】また、上記表面保護膜14の形成方法も特
に限定されるものではなく、従来公知のCVD法等を好
適に用いることができる。同様に、上記表面保護膜14
の厚みも特に限定されるものではなく、表面を保護でき
る膜厚であればよい。
The method of forming the surface protective film 14 is not particularly limited, and a conventionally known CVD method or the like can be preferably used. Similarly, the surface protective film 14
The thickness is not particularly limited as long as it can protect the surface.

【0038】上記バンプ電極16は、上記電極パッド1
3に接触(接続)するとともに、図1に示すように、イ
ンナーリード17と接続される(図1では接続前の状態
を示す)ことによって、電極パッド13を介して半導体
基板11に対して入出力するものである。
The bump electrode 16 corresponds to the electrode pad 1
3 is contacted (connected) and connected to the inner lead 17 as shown in FIG. 1 (in the state before connection is shown in FIG. 1), so that the semiconductor substrate 11 is inserted through the electrode pad 13. It is what is output.

【0039】上記バンプ電極16の材質としては、導電
性を有しインナーリード17や電極パッド13と良好に
接触できる材質であれば特に限定されるものではない
が、好ましくは、金(Au)または金を含む合金が用い
られる。金は、バンプ電極16の材料としてより好まし
く一般的な材質として知られており、TAB(Tape Aut
omated Bonding)法等で好適に使用されている。それゆ
え、バンプ電極16の信頼性を向上させることができ
る。
The material of the bump electrode 16 is not particularly limited as long as it is conductive and can make good contact with the inner leads 17 and the electrode pads 13, but gold (Au) or An alloy containing gold is used. Gold is more preferable as a material of the bump electrode 16 and is known as a general material. TAB (Tape Aut)
omated Bonding) method and the like. Therefore, the reliability of the bump electrode 16 can be improved.

【0040】上記バンプ電極16の形成方法も特に限定
されるものではなく、電気メッキ法等、従来公知のメッ
キ法を好適に用いることができる。また、メッキの厚
さ、すなわちバンプ電極16の高さは、半導体装置の種
類や半導体装置が実装されるプリント基板やテープの条
件や状態に応じて設定すればよく特に限定されるもので
はない。
The method of forming the bump electrodes 16 is not particularly limited, and conventionally known plating methods such as electroplating can be preferably used. The thickness of the plating, that is, the height of the bump electrode 16 is not particularly limited as long as it is set according to the type of semiconductor device and the conditions and conditions of the printed circuit board or tape on which the semiconductor device is mounted.

【0041】上記バンプ電極16と電極パッド13とは
開口部15を介して接触している。該開口部15は、表
面保護膜14における電極パッド13の上方となる位置
に形成されている点は従来と同様である。しかしなが
ら、本発明では、例えば図1に示すように、上記開口部
15は、複数の小開口部15aからなる集合パターンを
有するパターン型開口部となっている。
The bump electrode 16 and the electrode pad 13 are in contact with each other through the opening 15. The opening 15 is similar to the conventional one in that it is formed at a position above the electrode pad 13 in the surface protective film 14. However, in the present invention, for example, as shown in FIG. 1, the opening 15 is a pattern type opening having a collective pattern composed of a plurality of small openings 15a.

【0042】従来では、開口部15内となる領域全てか
ら表面保護膜14を除去していたが、本発明では、部分
的かつ規則的に表面保護膜14を除去する。すなわち、
バンプ電極16と電極パッド13とをつなぐ開口部15
を、単に表面保護膜14が形成されていない状態にする
のではなく、部分的かつ規則的に表面保護膜14を残存
させたパターン型開口部とする。
Conventionally, the surface protective film 14 was removed from the entire region to be the opening 15, but in the present invention, the surface protective film 14 is partially and regularly removed. That is,
Opening 15 for connecting the bump electrode 16 and the electrode pad 13
Is not a state in which the surface protective film 14 is not formed, but is a pattern type opening in which the surface protective film 14 remains partially and regularly.

【0043】これにより、上記開口部15の存在に伴
う、表面保護膜14の表面と電極パッド13の表面との
段差の程度が改善されるため、上記開口部15の上方
は、従来のような大きく凹んだ形状とならない。それゆ
え、開口部15の上方にメッキによりバンプ電極16を
形成しても、バンプ電極16の頭部が凹形状とならず平
坦性が向上する。
As a result, the degree of the level difference between the surface of the surface protective film 14 and the surface of the electrode pad 13 due to the presence of the opening 15 is improved, so that the area above the opening 15 is different from the conventional one. Does not have a deeply recessed shape. Therefore, even if the bump electrode 16 is formed above the opening 15 by plating, the head of the bump electrode 16 does not have a concave shape and the flatness is improved.

【0044】その結果、新たな工程を追加することな
く、バンプ電極16とインナーリード17等との接触面
積を増大させることが可能になる。これによって、製造
コストの増大を招くことなく高い信頼性を有する半導体
装置を提供することができる。
As a result, the contact area between the bump electrode 16 and the inner lead 17 or the like can be increased without adding a new step. This makes it possible to provide a highly reliable semiconductor device without increasing the manufacturing cost.

【0045】本発明では、上記開口部15は、表面保護
膜14を部分的かつ規則的に除去されたパターン型開口
部として形成されていればどのような形状になっていて
も特に限定されるものではないが、好ましくは、図1に
示すような複数の小開口部15aからなる集合パターン
か、表面保護膜14をアイランド状に残存させるように
形成される溝パターンの何れかであればよい。
In the present invention, the opening 15 is not particularly limited as long as it has any shape as long as it is formed as a pattern type opening in which the surface protective film 14 is partially and regularly removed. Although it is not a matter of preference, it is preferable that it be either an aggregate pattern composed of a plurality of small openings 15a as shown in FIG. 1 or a groove pattern formed so that the surface protective film 14 remains in an island shape. .

【0046】具体的には、上記集合パターンは、図2
(a)・(b)に示すように、図中点線で示す電極パッ
ド13の直上となる領域内で、複数の小開口部15a
(図中斜線の領域)が規則的に配列して一つの開口部1
5を形成している構成であり、換言すれば、電極パッド
13の直上となる領域内に残存する表面保護膜14の断
片が、周囲の表面保護膜14とつながるように表面保護
膜14をパターン化する構成である。
Specifically, the above set pattern is as shown in FIG.
As shown in (a) and (b), a plurality of small openings 15a are formed in a region immediately above the electrode pad 13 shown by a dotted line in the figure.
(A shaded area in the figure) is regularly arranged to form one opening 1
5 is formed, in other words, the surface protective film 14 is patterned so that the fragments of the surface protective film 14 remaining in the region immediately above the electrode pad 13 are connected to the peripheral surface protective film 14. It is a structure to be converted.

【0047】上記集合パターン型の開口部15を形成す
る際の開口条件、例えば、上記小開口部15aの形状、
大きさ、1つの電極パッド13当たりの全開口面積等は
特に限定されるものではなく、電極パッド13に流れる
電流や抵抗値により決定すればよい。
Opening conditions for forming the aggregate pattern type opening 15, for example, the shape of the small opening 15a,
The size, the total opening area per electrode pad 13, and the like are not particularly limited, and may be determined according to the current flowing through the electrode pad 13 and the resistance value.

【0048】つまり、半導体装置の構成上、バンプ電極
16と電極パッド13との接合強度が十分に確保できな
いおそれのある場合には、電極パッド13の面積を大き
くして、小開口部15aの数を増加させればよい。
That is, when there is a possibility that the bonding strength between the bump electrode 16 and the electrode pad 13 may not be sufficiently secured due to the structure of the semiconductor device, the area of the electrode pad 13 is increased and the number of the small openings 15a is increased. Should be increased.

【0049】また、さらに、集合パターンは、部分的か
つ規則的に表面保護膜14を除去して小開口部15aを
形成できればよく、個々の小開口部15aの形状や大き
さを全て同一にする必要はない。したがって、集合パタ
ーン型の開口部15を形成する際には、全ての小開口部
15aが同一であってもよいし、小開口部15a毎に大
きさや形状が異なってもかまわない。
Furthermore, the aggregate pattern may be formed by partially and regularly removing the surface protective film 14 to form the small openings 15a, and the individual small openings 15a have the same shape and size. No need. Therefore, when forming the collective pattern type openings 15, all the small openings 15a may be the same, or the small openings 15a may have different sizes and shapes.

【0050】また、上記溝パターンは、図3に示すよう
に、図中点線で示す電極パッド13の直上となる領域内
で、アイランド状の表面保護膜14の断片14aが複数
規則的に配列している構成であり、開口部15として見
れば、複数の表面保護膜14の断片14aを取り囲むよ
うに、格子状に複数の溝開口部15b(図中斜線の領
域)が形成されている構成である。
In the groove pattern, as shown in FIG. 3, a plurality of island-shaped fragments 14a of the surface protective film 14 are regularly arranged in a region immediately above the electrode pad 13 shown by a dotted line in the drawing. When viewed as the opening 15, a plurality of groove openings 15b (hatched areas in the drawing) are formed in a lattice pattern so as to surround the fragments 14a of the plurality of surface protection films 14. is there.

【0051】上記溝パターン型の開口部15を形成する
際の開口条件、例えば、上記アイランド状の上記断片1
4aの形状、大きさ、1つの電極パッド13当たりの全
開口面積等は特に限定されるものではなく、上記集合パ
ターン型の場合と同様に、電極パッド13に流れる電流
や抵抗値により決定すればよい。
Opening conditions for forming the groove pattern type opening 15, for example, the island-shaped fragment 1
The shape and size of 4a, the total opening area per electrode pad 13, and the like are not particularly limited, and can be determined by the current flowing through the electrode pad 13 and the resistance value as in the case of the above-mentioned aggregate pattern type. Good.

【0052】つまり、半導体装置の構成上、バンプ電極
16と電極パッド13との接合強度が十分に確保できな
いおそれのある場合には、電極パッド13の面積を大き
くして、平面の面積を増加させる、すなわち上記溝開口
部15bの交差数を増加させればよい。
That is, when there is a possibility that the bonding strength between the bump electrode 16 and the electrode pad 13 cannot be sufficiently ensured due to the structure of the semiconductor device, the area of the electrode pad 13 is increased to increase the area of the plane. That is, the number of intersections of the groove openings 15b may be increased.

【0053】また、さらに、溝パターンも、集合パター
ンと同様、部分的かつ規則的に表面保護膜14を除去し
て、アイランド状の上記断片14aを形成できればよ
く、個々の断片14aの形状や大きさ、すなわち、交差
する各溝開口部15bの幅や長さを全て同一にする必要
はない。したがって、溝パターン型の開口部15を形成
する際には、全ての断片14aが同一であってもよい
し、断片14a毎に大きさや形状が異なってもかまわな
い。同様に、全ての交差する溝開口部15bが同一の幅
や長さであってもよいし、溝開口部15b毎に幅や長さ
が異なっていてもよい。
Further, as for the groove pattern, like the collective pattern, it is sufficient that the surface protection film 14 is partially and regularly removed to form the island-shaped fragment 14a, and the shape and size of each fragment 14a. That is, it is not necessary that the widths and lengths of the groove openings 15b that intersect each other be the same. Therefore, when forming the groove pattern type opening 15, all the pieces 14a may be the same, or the pieces 14a may have different sizes and shapes. Similarly, all the intersecting groove openings 15b may have the same width and length, or the groove openings 15b may have different widths and lengths.

【0054】上記のように、複数の小開口部15aから
なる集合パターンや、複数のアイランド状に表面保護膜
14を残す溝パターンとなっていれば、開口部15の存
在による下地の段差の程度をより改善し易くなる。その
ため、バンプ電極16の頭部の平坦性をより向上するこ
とができる。
As described above, in the case of the aggregate pattern including a plurality of small openings 15a or the groove pattern in which the surface protection film 14 is left in the shape of a plurality of islands, the degree of the step difference of the base due to the existence of the openings 15 is formed. Will be easier to improve. Therefore, the flatness of the head of the bump electrode 16 can be further improved.

【0055】また、本発明では、上記集合パターンや溝
パターンのように、格子状またはアイランド状(島状)
に表面保護膜14をパターン化して開口部15を形成す
ると好ましいが、さらに、上記集合パターンと溝パター
ンとが組み合わさったような構成、例えば、アイランド
状に残存する表面保護膜14の断片14aが周囲の表面
保護膜14とつながる部分が含まれるように、小開口部
15aと溝開口部15bとを包含する構成も挙げること
ができる。
Further, in the present invention, like the above-mentioned aggregate pattern or groove pattern, a lattice pattern or an island pattern (island pattern) is provided.
It is preferable to pattern the surface protective film 14 to form the openings 15 on the surface of the surface protective film 14. However, a configuration in which the aggregate pattern and the groove pattern are combined, for example, a fragment 14a of the surface protective film 14 remaining in the form of an island is formed. A configuration including the small opening portion 15a and the groove opening portion 15b may be included so that the portion connected to the surrounding surface protection film 14 is included.

【0056】さらに、自由曲線の組み合わせからなる曲
線パターンであってもよい。このような曲線パターン
も、換言すれば、電極パッド13の直上となる領域内
で、部分的かつ規則的に表面保護膜14を除去すること
で、小開口部15aと溝開口部15bとを包含する構成
となっているので、本発明の範囲に含まれる。
Further, it may be a curve pattern composed of a combination of free curves. In other words, such a curved pattern also includes the small opening 15a and the groove opening 15b by partially and regularly removing the surface protective film 14 in the region immediately above the electrode pad 13. Since it is configured as described above, it is included in the scope of the present invention.

【0057】つまり、本発明におけるパターン型開口部
とは、電極パッド13に流れる電流や抵抗値等を考慮し
た上で、全体として特定の模様(パターン)となるよう
に形成される開口部15であればよい。それゆえ、本発
明の開口部15は、規則的ではなくランダムな集合パタ
ーンとなっていてもよい。
That is, the pattern type opening portion in the present invention is an opening portion 15 formed so as to have a specific pattern (pattern) as a whole in consideration of the current flowing through the electrode pad 13, the resistance value and the like. I wish I had it. Therefore, the openings 15 of the present invention may have a random aggregate pattern rather than a regular pattern.

【0058】上記パターン型の開口部15、すなわち小
開口部15aまたは溝開口部15b、あるいはアイラン
ド状の断片14aの形成方法は特に限定されるものでは
なく、従来公知のフォトリソグラフ技術を用いて、表面
保護膜14に所定のパターンで開口部15を形成すれば
よい。
The method for forming the pattern-shaped opening 15, that is, the small opening 15a or the groove opening 15b, or the island-shaped fragment 14a is not particularly limited, and a conventionally known photolithographic technique can be used. The openings 15 may be formed in the surface protective film 14 in a predetermined pattern.

【0059】例えば、図2(a)・(b)に示すような
集合パターンの場合は、小開口部15aに対応する部分
以外の領域をマスクするようなフォトマスクを用いてフ
ォトリソグラフィーを実施すればよい。同様に、図3に
示すような溝パターンの場合は、アイランド状の断片1
4aに対応する領域をマスクするようなフォトマスクを
用いてフォトリソグラフィーを実施すればよい。
For example, in the case of the collective pattern shown in FIGS. 2A and 2B, photolithography may be performed using a photomask that masks a region other than the portion corresponding to the small opening 15a. Good. Similarly, in the case of the groove pattern as shown in FIG. 3, the island-shaped fragment 1
Photolithography may be performed using a photomask that masks the region corresponding to 4a.

【0060】次に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法の一例について説明する。
Next, an example of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described.

【0061】まず、半導体基板11の表面全体に、絶縁
膜12として、例えばBPSG膜をCVD法により厚さ
約400nmとなるように堆積させる。次に、上記絶縁
膜12の所定の位置に、図示しない開口部を形成する。
次に、半導体基板11の全面に、例えばAl薄膜を厚さ
約600nmとなるように堆積し、フォトリソグラフ技
術および金属薄膜エッチング技術を用いて、電気配線お
よび電極パッド13を形成する。本実施の形態では、例
えば約60μm×110μmの大きさを有する長方形状
の電極パッド13を形成する。
First, for example, a BPSG film is deposited as the insulating film 12 on the entire surface of the semiconductor substrate 11 by the CVD method so as to have a thickness of about 400 nm. Next, an opening (not shown) is formed at a predetermined position of the insulating film 12.
Then, for example, an Al thin film is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 11 so as to have a thickness of about 600 nm, and the electric wiring and the electrode pad 13 are formed by using the photolithography technique and the metal thin film etching technique. In the present embodiment, the rectangular electrode pad 13 having a size of, for example, about 60 μm × 110 μm is formed.

【0062】次に、図4(a)に示すように、電極パッ
ド13も含む半導体基板11の全面に、表面保護膜14
として、例えばSiN膜を、プラズマCVD法により堆
積する。
Next, as shown in FIG. 4A, the surface protective film 14 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 11 including the electrode pads 13.
As an example, a SiN film is deposited by the plasma CVD method.

【0063】次に、図4(b)に示すように、フォトリ
ソグラフ技術およびエッチング技術を用いて、電極パッ
ド13の上方に位置する表面保護膜14に、所定のパタ
ーンの開口部15を形成する。このとき用いられるフォ
トマスクは、従来この工程で用いられていたフォトマス
クと異なり、図2(a)・(b)や図3に示すような、
部分的かつ規則的に表面保護膜14を残すような特定パ
ターンのフォトマスクが用いられる。
Next, as shown in FIG. 4B, an opening 15 having a predetermined pattern is formed in the surface protective film 14 located above the electrode pad 13 by using the photolithography technique and the etching technique. . The photomask used at this time is different from the photomask conventionally used in this step, as shown in FIGS. 2A and 2B and FIG.
A photomask having a specific pattern that partially and regularly leaves the surface protective film 14 is used.

【0064】例えば、本実施の形態では、電極パッド1
3の大きさが60μm×110μmであるので、開口部
15として、小開口部15aを、10〜15μm×30
μmの大きさで3つ並列させるような規則的な集合パタ
ーンにデザインすることができる。あるいは、小開口部
15aの幅が図中左から右に向かって20μm、25μ
m、15μmとなるように、ランダムな集合パターンに
デザインしてもよい。
For example, in the present embodiment, the electrode pad 1
Since the size of 3 is 60 μm × 110 μm, the small opening 15a is formed as the opening 15 to be 10 to 15 μm × 30.
It can be designed in a regular set pattern such that three of them are arranged in parallel with a size of μm. Alternatively, the width of the small opening 15a is 20 μm or 25 μm from left to right in the figure.
A random set pattern may be designed so that m and 15 μm are obtained.

【0065】その後、図4(c)に示すように、図示し
ないフォトレジストをマスクとして、例えば電界メッキ
法により、約10μmの厚さのAuをメッキすることで
バンプ電極16を形成する。これによって、図1に示す
半導体装置が製造される。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, a bump electrode 16 is formed by plating Au with a thickness of about 10 μm by, for example, an electroplating method using a photoresist (not shown) as a mask. As a result, the semiconductor device shown in FIG. 1 is manufactured.

【0066】このように、本発明にかかる半導体装置の
製造方法は、電極パッド13上に表面保護膜14を積層
した後、該表面保護膜14に開口部15を形成し、さら
にその後、該開口部15を介して上記電極パッド13と
接触するようにバンプ電極16を形成する方法におい
て、上記開口部15を形成する工程では、上記電極パッ
ド13の直上となる領域で、表面保護膜14を部分的か
つ規則的に除去してパターン型開口部を形成する。
As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the surface protection film 14 is laminated on the electrode pad 13, the opening 15 is formed in the surface protection film 14, and then the opening 15 is formed. In the method of forming the bump electrode 16 so as to be in contact with the electrode pad 13 through the portion 15, in the step of forming the opening 15, the surface protective film 14 is partially formed in the region immediately above the electrode pad 13. And regularly removing to form a patterned opening.

【0067】つまり、上記製造方法では、開口部15を
形成する工程にて、フォトマスク等により、パターン化
された開口部15を形成する。これにより、開口部15
の上方の段差を緩和できるので、特別な工程や費用の発
生を伴わずに、凹凸の非常に少ないバンプ電極16を形
成することができる。
That is, in the above-mentioned manufacturing method, in the step of forming the opening 15, the patterned opening 15 is formed using a photomask or the like. As a result, the opening 15
Since it is possible to reduce the step above the bump electrode 16, it is possible to form the bump electrode 16 having very few irregularities without any special process or cost.

【0068】本発明にかかる半導体装置では、上記表面
保護膜14の下地層である電極パッド13がAlまたは
その合金であることが好ましいが、このとき、図5に示
すように、上記バンプ電極16と電極パッド13との間
にバリア層18が形成されていてもよい。
In the semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the electrode pad 13 which is the base layer of the surface protection film 14 is Al or its alloy. At this time, as shown in FIG. A barrier layer 18 may be formed between and the electrode pad 13.

【0069】バンプ電極16の材質として金が用いら
れ、電極パッド13の材質としてAlが用いられる場
合、バンプ電極16と電極パッド13との間にバリア層
18を形成すると、バンプ電極16のAuと電極パッド
13のAlとの反応を抑えることができる。AuとAl
とが反応すると、合金が生じてその部分がもろくなり、
密着性が悪くなる。そのため、バリア層18を形成する
ことで、本発明にかかる半導体装置の信頼性をより一層
高めることができる。
When gold is used as the material of the bump electrode 16 and Al is used as the material of the electrode pad 13, when the barrier layer 18 is formed between the bump electrode 16 and the electrode pad 13, Au of the bump electrode 16 is formed. The reaction of the electrode pad 13 with Al can be suppressed. Au and Al
When and react with each other, an alloy is formed and the part becomes brittle,
Adhesion becomes poor. Therefore, by forming the barrier layer 18, the reliability of the semiconductor device according to the present invention can be further improved.

【0070】上記バリア層18としては、バリア機能を
発揮できる材質からなっていれば特に限定されるもので
はなく、従来公知のバリア−メタル層を用いることがで
きる。具体的には、例えば、チタン(Ti)、銅(C
u)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、クロム(C
r)、パラジウム(Pd)等から選択される二種類以上
の金属の合金が好適に用いられる。
The barrier layer 18 is not particularly limited as long as it is made of a material capable of exerting a barrier function, and a conventionally known barrier metal layer can be used. Specifically, for example, titanium (Ti), copper (C
u), nickel (Ni), platinum (Pt), chromium (C
An alloy of two or more kinds of metals selected from r) and palladium (Pd) is preferably used.

【0071】また、上記バリア層18の形成方法も特に
限定されるものではない。例えば、従来公知のCVD法
等を好適に用いることができる。さらに、上記バリア層
18は、図5に示すように、バンプ電極16と電極パッ
ド13との間のみに形成されると好ましい。例えば、バ
ンプ電極16をマスクとして用い、従来公知のエッチン
グ技術を用いることで、バンプ電極16の直下のみに上
記バリア層18を形成することができる。
The method for forming the barrier layer 18 is not particularly limited. For example, a conventionally known CVD method or the like can be preferably used. Further, the barrier layer 18 is preferably formed only between the bump electrode 16 and the electrode pad 13, as shown in FIG. For example, by using the bump electrode 16 as a mask and using a conventionally known etching technique, the barrier layer 18 can be formed only just below the bump electrode 16.

【0072】なお、バリア層18は、一般的に厚くない
ため、バリア層18の表面形状は、その下層の表面形状
を引き継ぐことになる。それゆえ、図5では、バリア層
18の表面形状を平坦に表記しているが、実際には、下
層の表面保護膜14すなわちパターン型開口部の形状に
応じた段差が生じている。
Since the barrier layer 18 is generally not thick, the surface shape of the barrier layer 18 will inherit the surface shape of the underlying layer. Therefore, although the surface shape of the barrier layer 18 is shown as flat in FIG. 5, in reality, a step is formed according to the shape of the lower surface protective film 14, that is, the pattern type opening.

【0073】このように、本発明では、半導体基板の表
面における所定の位置に電極パッドを形成し、該電極パ
ッドの表面の一部を除く該半導体基板の表面に、表面保
護膜を形成し、該表面保護膜が形成されていない開口部
を介して上記電極パッドに接触するようにバンプ電極を
設ける場合に、上記開口部の内部となる領域に表面保護
膜のパターンを存在させている。
As described above, in the present invention, the electrode pad is formed at a predetermined position on the surface of the semiconductor substrate, and the surface protective film is formed on the surface of the semiconductor substrate except a part of the surface of the electrode pad. When the bump electrode is provided so as to come into contact with the electrode pad through the opening where the surface protective film is not formed, the pattern of the surface protective film is present in the area inside the opening.

【0074】これにより、開口部の上方の段差を緩和で
きるので、特別な工程や費用の発生を伴わずに、凹凸の
非常に少ないバンプ電極を形成することができる。その
結果、バンプ電極の頭部が平坦化した半導体装置を提供
することができるだけでなく、工程の増加や設備投資の
必要も無く、従来技術に比べると大幅にコストを抑制す
ることができる。
With this, since the step above the opening can be relaxed, it is possible to form the bump electrode having very few irregularities without any special process or cost. As a result, it is possible not only to provide a semiconductor device in which the head of the bump electrode is flat, but also to increase the number of steps and the need for capital investment, and it is possible to significantly reduce the cost as compared with the prior art.

【0075】本発明にかかる半導体装置またはその製造
方法は、半導体集積回路等の実装を高密度化して小型化
・軽量化する用途に好適に用いることができ、さらに
は、このような高密度に実装された半導体集積回路等を
用いた各種電子機器、例えば携帯電話や携帯情報端末等
の小型・軽量の電子機器およびその製造に好適に利用す
ることができる。
The semiconductor device or the method for manufacturing the same according to the present invention can be suitably used for the purpose of reducing the size and weight of a semiconductor integrated circuit or the like by mounting it in a high density. The present invention can be suitably used for various electronic devices using mounted semiconductor integrated circuits and the like, for example, small and lightweight electronic devices such as mobile phones and personal digital assistants, and manufacturing thereof.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる半導体装
置は、電極パッド上に積層された表面保護膜に開口部を
形成し、該開口部を介して電極パッドと接触するように
バンプ電極が設けられている半導体装置において、上記
開口部は、上記電極パッドの直上となる領域で、表面保
護膜を部分的に除去して形成されるパターン型開口部と
なっている構成である。
As described above, in the semiconductor device according to the present invention, an opening is formed in the surface protection film laminated on the electrode pad, and the bump electrode is contacted with the electrode pad through the opening. In the semiconductor device provided with, the opening is a pattern-type opening formed by partially removing the surface protection film in a region directly above the electrode pad.

【0077】それゆえ、上記構成では、部分的かつ規則
的に表面保護膜を残存させたパターン型開口部とするの
で、表面保護膜の表面と電極パッドの表面との段差の程
度が改善される。そのため、開口部の上方にメッキによ
りバンプ電極を形成しても、バンプ電極の頭部が凹形状
とならず平坦性が向上する。その結果、新たな工程を追
加することなく、バンプ電極とインナーリード等との接
触面積を増大させることが可能になり、製造コストの増
大を招くことなく高い信頼性を有する半導体装置を提供
することができるという効果を奏する。
Therefore, in the above-mentioned structure, the pattern type opening in which the surface protective film is partially and regularly left is formed, so that the level difference between the surface of the surface protective film and the surface of the electrode pad is improved. . Therefore, even if the bump electrode is formed above the opening by plating, the head of the bump electrode does not have a concave shape, and the flatness is improved. As a result, it is possible to increase the contact area between the bump electrode and the inner lead without adding a new process, and to provide a semiconductor device having high reliability without increasing the manufacturing cost. There is an effect that can be.

【0078】本発明にかかる半導体装置は、上記構成に
加えて、上記パターン型開口部の形状は、複数の小開口
部からなる集合パターン、または、表面保護膜をアイラ
ンド状に残存させるように形成される溝パターンの何れ
かとなっている構成である。
In the semiconductor device according to the present invention, in addition to the above-mentioned structure, the shape of the pattern-type opening is formed so that an aggregate pattern of a plurality of small openings or a surface protective film is left in an island shape. The groove pattern is one of the groove patterns.

【0079】それゆえ、上記構成では、複数の小開口部
からなる集合パターンや、複数のアイランド状に表面保
護膜を残す溝パターンとなっているので、開口部の存在
による下地の段差の程度をより改善し易くなる。そのた
め、バンプ電極の頭部の平坦性をより向上することがで
きるという効果を奏する。
Therefore, in the above-mentioned structure, since it is a collective pattern composed of a plurality of small openings and a groove pattern in which the surface protective film is left in the form of a plurality of islands, the level difference of the base due to the existence of the openings can be reduced. It will be easier to improve. Therefore, the flatness of the head portion of the bump electrode can be further improved.

【0080】本発明にかかる半導体装置は、上記構成に
加えて、上記バンプ電極の材料として金または金を含む
合金が用いられる構成であり、また、本発明にかかる半
導体装置は、上記構成に加えて、上記バンプ電極と電極
パッドとの間にバリア層が形成されている構成である。
In addition to the above structure, the semiconductor device according to the present invention has a structure in which gold or an alloy containing gold is used as the material of the bump electrode. Further, the semiconductor device according to the present invention has the structure described above. Thus, a barrier layer is formed between the bump electrode and the electrode pad.

【0081】それゆえ、上記各構成では、バンプ電極の
材料としてより好ましく一般的な金(Au)または金を
含む合金を用いることで、バンプ電極と電極パッドとの
間にバリア層を形成すれば、バンプ電極の金と電極パッ
ドの材質(例えばアルミニウム)との反応を抑えること
が可能になる。その結果、上記各構成であれば、本発明
にかかる半導体装置の信頼性をより一層高めることがで
きるという効果を奏する。
Therefore, in each of the above-described structures, gold (Au) or an alloy containing gold is more preferably used as the material of the bump electrode to form the barrier layer between the bump electrode and the electrode pad. It is possible to suppress the reaction between the gold of the bump electrode and the material (for example, aluminum) of the electrode pad. As a result, with each of the above configurations, there is an effect that the reliability of the semiconductor device according to the present invention can be further enhanced.

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

【図1】本発明にかかる半導体装置の一例を示す概略断
面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a semiconductor device according to the present invention.

【図2】(a)・(b)は、図1に示す半導体装置に形
成されるパターン型開口部の一例である集合パターンの
例を示す平面図である。
2A and 2B are plan views showing an example of an aggregate pattern which is an example of a pattern type opening formed in the semiconductor device shown in FIG.

【図3】図1に示す半導体装置に形成されるパターン型
開口部の他の例である溝パターンの例を示す平面図であ
る。
3 is a plan view showing an example of a groove pattern which is another example of the pattern type opening formed in the semiconductor device shown in FIG.

【図4】(a)〜(c)は、図1に示す半導体装置の製
造工程を示す模式図である。
4A to 4C are schematic views showing manufacturing steps of the semiconductor device shown in FIG.

【図5】本発明にかかる半導体装置の他の例を示す概略
断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another example of the semiconductor device according to the present invention.

【図6】従来の半導体装置の一例を示す概略断面図であ
る。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional semiconductor device.

【図7】(a)〜(c)は、図7に示す従来の半導体装
置の製造工程を示す模式図である。
7A to 7C are schematic diagrams showing manufacturing steps of the conventional semiconductor device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13 電極パッド 14 表面保護膜 15 開口部 16 バンプ電極 18 バリア層 13 electrode pads 14 Surface protection film 15 openings 16 bump electrode 18 Barrier layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電極パッド上に積層された表面保護膜に開
口部を形成し、該開口部を介して電極パッドと接触する
ようにバンプ電極が設けられている半導体装置におい
て、 上記開口部は、上記電極パッドの直上となる領域で、表
面保護膜を部分的に除去して形成されるパターン型開口
部となっていることを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device in which an opening is formed in a surface protective film laminated on an electrode pad, and a bump electrode is provided so as to come into contact with the electrode pad through the opening. A semiconductor device having a pattern type opening formed by partially removing the surface protective film in a region directly above the electrode pad.
【請求項2】上記パターン型開口部の形状は、複数の小
開口部からなる集合パターン、または、表面保護膜をア
イランド状に残存させるように形成される溝パターンの
何れかとなっていることを特徴とする請求項1に記載の
半導体装置。
2. The shape of the pattern type opening is either a collective pattern composed of a plurality of small openings or a groove pattern formed so as to leave the surface protective film in an island shape. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a semiconductor device.
【請求項3】上記バンプ電極の材料として金または金を
含む合金が用いられることを特徴とする請求項1または
2に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein gold or an alloy containing gold is used as a material for the bump electrodes.
【請求項4】上記バンプ電極と電極パッドとの間にバリ
ア層が形成されていることを特徴とする請求項3に記載
の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein a barrier layer is formed between the bump electrode and the electrode pad.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008016549A (en) * 2006-07-04 2008-01-24 Tdk Corp Electronic components
JP2008060142A (en) * 2006-08-29 2008-03-13 Seiko Instruments Inc Semiconductor device
JP2013153034A (en) * 2012-01-25 2013-08-08 Ili Technology Corp Bonding pad and integrated circuit having plural bonding pad structures
JP2015095482A (en) * 2013-11-08 2015-05-18 アイメックImec Method for producing microbumps on semiconductor component

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