JP2013239756A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体チップ2上には、配線6が形成されている。配線6は、パッシベーション膜7によって被覆されている。パッシベーション膜7には、配線6をパッシベーション膜7から部分的に露出させるための開口8が形成されている。配線6における開口8に臨む部分上には、バリア膜9が形成されている。バリア膜9上には、隆起状に形成され、その周縁部がバリア膜9の周縁部よりも側方にはみ出したポストバンプ3が形成されている。
【選択図】図2
Description
図4は、WL−CSP技術が適用された半導体装置の構造を示す図解的な断面図である。
また、パッシベーション膜104におけるクラックの発生を防止するために、パッシベーション膜104上に開口105と連通する貫通孔を有するポリイミド層を形成し、バリア膜106の周縁部をポリイミド層上に配置することが考えられる。バリア膜106の周縁部とパッシベーション膜104との間にポリイミド層が介在されるため、バリア膜106およびポストバンプ107の周縁部に応力が集中しても、その応力は、ポリイミド層によって吸収され、パッシベーション膜104に伝達されない。よって、パッシベーション膜104にクラックが生じるのを防止することができる。
そこで、本発明の目的は、製造工程数の増加や厚さの増大などの問題を生じることなく、パッシベーション膜にクラックが生じるのを防止することができる半導体装置を提供することにある。
また、前記バリア膜の周縁に対する前記ポストバンプの周縁部のはみ出し量は、前記バリア膜の膜厚よりも大きい。
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の外観を示す側面図である。
この半導体装置1は、WL−CSP技術が適用された半導体装置であり、半導体チップ2と、半導体チップ2上に設けられた複数のポストバンプ3と、各ポストバンプ3に接合された半田ボール4とを備えている。
半導体チップ2の表層部には、SiO2からなる層間絶縁膜5が形成されている。層間絶縁膜5上には、Alからなる配線6が所定の配線パターンで形成されている。
層間絶縁膜5および配線6上には、配線6を被覆するパッシベーション膜7が形成され、パッシベーション膜7には、配線6の一部をパッシベーション膜7から露出させるための開口8が形成されている。
バリア膜9上には、Cuからなるシード膜10が形成されている。シード膜10の周縁部は、バリア膜9の周縁に対して側方に、バリア膜9の膜厚Tよりも大きいはみ出し量Dではみ出して形成されている。
ポストバンプ3は、その下面がバリア膜9に下側から支持された基端部と、当該基端部の下面と同一平面からなる下面を有し、当該下面とパッシベーション膜7との間に空間が形成されるように基端部からバリア膜9の周縁よりも側方にはみ出した周縁部とを含む。すなわち、ポストバンプ3の周縁部がバリア膜9の周縁よりも側方にはみ出していることにより、ポストバンプ3の周縁部とパッシベーション膜7との間に空間が生じている。この空間が存在することにより、ポストバンプ3の周縁部は、パッシベーション膜7との対向方向に変形可能である。よって、ポストバンプ3に応力が生じても、その応力をポストバンプ3の周縁部の変形により吸収することができる。その結果、パッシベーション膜7にクラックが生じるのを防止することができる。
また、ポストバンプ3の周縁部のはみ出し量Dは、バリア膜9の膜厚Tよりも大きい。これにより、ポストバンプ3における変形可能な周縁部の幅をバリア膜9の膜厚よりも大きく確保することができる。
まず、図3Aに示すように、CVD(Chemical Vapor Deposition:化学的気相成長)法により、層間絶縁膜5が形成される。その後、スパッタ法により、層間絶縁膜5上の全面に、Alからなる金属膜(図示せず)が形成される。そして、公知のフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術により、層間絶縁膜5上の金属膜が選択的に除去される。これにより、層間絶縁膜5上に、所定の配線パターンを有する配線6が形成される。
たとえば、上記の実施例では、バリア膜9の材料としてTiWを用いたが、バリア膜9の材料としては、Cuの拡散に対するバリア性を有する材料であればよく、例えば、Ti(チタン)、Ta(タンタル)およびTaN(窒化タンタル)などを例示することができる。
また、配線6は、Cuを含む金属材料を用いて形成されていてもよい。Cuを含む金属材料としては、例えば、AlCu(アルミニウム/銅合金)およびCuを例示することができる。その場合、層間絶縁膜5に、その上面から掘り下がった配線溝が形成され、この配線溝に配線6が埋設されてもよい。
2 半導体チップ
3 ポストバンプ
6 配線
7 パッシベーション膜
8 開口
9 バリア膜
D はみ出し量
T 膜厚(バリア膜の膜厚)
Claims (5)
- 半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成されたAlまたはAlCuからなる配線と、
前記配線を被覆するパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜を貫通して形成され、前記配線を前記パッシベーション膜から部分的に露出させるための開口と、
TiW,Ti,TaおよびTaNからなる群から選択される1種からなり、前記配線における前記開口に臨む部分上に形成され、かつその周縁部が前記パッシベーション膜における前記開口の周囲に乗り上げて形成されたバリア膜と、
前記バリア膜上に形成されたCuからなるポストバンプとを備え、
前記ポストバンプは、その下面が前記バリア膜に下側から支持された基端部と、前記基端部の前記下面と同一平面からなる下面を有し、当該下面と前記パッシベーション膜との間に空間が形成されるように前記基端部から前記バリア膜の周縁よりも側方にはみ出した周縁部とを含み、
前記バリア膜の周縁に対する前記ポストバンプの周縁部のはみ出し量は、前記バリア膜の膜厚よりも大きい、半導体装置。 - 半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成されたAlまたはAlCuからなる配線と、
前記配線を被覆するパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜を貫通して形成され、前記配線を前記パッシベーション膜から部分的に露出させるための開口と、
TiW,Ti,TaおよびTaNからなる群から選択される1種からなり、前記開口内において前記配線の表面および前記パッシベーション膜の側面を覆い、かつ前記パッシベーション膜における前記開口の周囲を覆うバリア膜と、
前記バリア膜上に形成されたCuからなるポストバンプとを備え、
前記ポストバンプは、その下面が前記バリア膜に下側から支持された基端部と、前記基端部の前記下面と同一平面からなる下面を有し、当該下面と前記パッシベーション膜との間に空間が形成されるように前記基端部から前記バリア膜の周縁よりも側方にはみ出した周縁部とを含み、
前記バリア膜の周縁に対する前記ポストバンプの周縁部のはみ出し量は、前記バリア膜の膜厚よりも大きい、半導体装置。 - 半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成されたAlまたはAlCuからなる配線と、
前記配線を被覆するパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜を貫通して形成され、前記配線を前記パッシベーション膜から部分的に露出させるための開口と、
TiW,Ti,TaおよびTaNからなる群から選択される1種からなり、前記配線における前記開口に臨む部分上に形成され、かつその周縁部が前記パッシベーション膜における前記開口の周囲に乗り上げて形成されたバリア膜と、
前記バリア膜上に形成されたCuからなるポストバンプとを備え、
前記ポストバンプは、その下面が前記バリア膜に下側から支持された基端部と、前記基端部の前記下面と同一平面からなる下面を有し、当該下面と前記パッシベーション膜との間に空間が形成されるように前記基端部から前記バリア膜の周縁よりも断面視で側方にはみ出した周縁部とを含み、
前記バリア膜の周縁に対する前記ポストバンプの周縁部のはみ出し量は、前記バリア膜の膜厚よりも大きい、半導体装置。 - 半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成されたAlまたはAlCuからなる配線と、
前記配線を被覆するパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜を貫通して形成され、前記配線を前記パッシベーション膜から部分的に露出させるための開口と、
TiW,Ti,TaおよびTaNからなる群から選択される1種からなり、前記配線における前記開口に臨む部分上に形成され、かつその周縁部が前記パッシベーション膜における前記開口の周囲に乗り上げて形成されたバリア膜と、
前記バリア膜上に形成されたCuからなるポストバンプと、
前記ポストバンプに接合された半田ボールとを備え、
前記ポストバンプは、その下面が前記バリア膜に下側から支持された基端部と、前記基端部の前記下面と同一平面からなる下面を有し、当該下面と前記パッシベーション膜との間に空間が形成されるように前記基端部から前記バリア膜の周縁よりも側方にはみ出した周縁部とを含み、
前記バリア膜の周縁に対する前記ポストバンプの周縁部のはみ出し量は、前記バリア膜の膜厚よりも大きい、半導体装置。 - 前記半導体チップの表層部に形成された層間絶縁膜をさらに含み、
前記配線は、前記層間絶縁膜上に形成されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置。
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