JP3308105B2 - 半導体集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置およびその製造方法

Info

Publication number
JP3308105B2
JP3308105B2 JP16083594A JP16083594A JP3308105B2 JP 3308105 B2 JP3308105 B2 JP 3308105B2 JP 16083594 A JP16083594 A JP 16083594A JP 16083594 A JP16083594 A JP 16083594A JP 3308105 B2 JP3308105 B2 JP 3308105B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electric wiring
blm
integrated circuit
circuit device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP16083594A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0831831A (ja
Inventor
潤 廣川
育生 吉田
隆之 宇田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP16083594A priority Critical patent/JP3308105B2/ja
Publication of JPH0831831A publication Critical patent/JPH0831831A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3308105B2 publication Critical patent/JP3308105B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1306Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置お
よびその製造方法に関し、特に、フェイスダウンボンデ
ィング法により回路基板に溶融接合する半導体集積回路
装置に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路装置は、プリント基板な
どの回路基板に組み込まれて種々の用途に使用されてい
る。
【0003】半導体集積回路装置を回路基板に接続する
には、フェイスダウンボンディング法によるものがあ
る。
【0004】フェイスダウンボンディング法を用いた半
導体集積回路装置においては、はんだバンプとその下地
メタライズであるはんだ付け用電極を設けておく必要が
ある。
【0005】はんだ付け用電極は、BLM(Ball Limit
ing Metallization )層と称されているものである。
【0006】BLM層には、一般に多層構造の金属膜が
使用されており、種々の金属材料の積層として、クロム
(Cr)/銅(Cu)/金(Au)またはチタン(T
i)/ニッケル(Ni)/金(Au)などの積層が使用
されている。
【0007】なお、はんだ付け用電極つまりBLM層に
ついて記載されている文献としては、工業調査会、19
80年1月15日発行、「IC化実装技術」P81に記
載されているものがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、BLM
層を備えている半導体集積回路装置は、その製造工程が
複雑となり、製造コストが高くなるという問題点がある
ことを本発明者が見い出した。
【0009】すなわち、BLM層を備えている半導体集
積回路装置は、電気配線層をアルミニウム(Al)合金
で形成し、それの表面の選択的な領域に形成されている
BLM層の金属材料としてクロム、銅、ニッケル、金な
どの重金属を用いている。
【0010】しかし、クロム、銅、ニッケル、金などの
重金属は、半導体集積回路装置のウエハ処理工程におい
て汚染を発生させる。
【0011】そこで、その重金属の汚染を防止するため
に、BLM層の製造工程は半導体集積回路装置の素子形
成・配線形成とは別の工程をもって行われており、BL
M層の製造工程のための専用装置または専用製造ライン
という専用設備を使用する必要がある。そのため、製造
コストが増加するという問題点があることを本発明者は
見い出した。
【0012】本発明の1つの目的は、製造コストが低い
半導体集積回路装置を提供することにある。
【0013】本発明の他の目的は、製造コストを低く製
造できる半導体集積回路装置の製造技術を提供すること
にある。
【0014】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0015】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、以下の
とおりである。
【0016】本発明の半導体集積回路装置は、半導体基
板に設けられている複数の半導体素子と電気接続されて
いる電気配線層と、その電気配線層の一部に設けられて
いるBLM層とを有し、BLM層の材料としては半導体
集積回路装置における電気配線層の構成要素に使用され
ている材料の一部と同一の材料が使用されているもので
ある。
【0017】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体基板に複数の半導体素子および電気配線
層それに絶縁膜を形成した後、絶縁膜の選択的な領域に
コンタクト孔を形成する工程と、これらの製造工程を採
用して絶縁膜におけるコンタクト孔によって表面が露出
している電気配線層の表面にBLM層を形成する工程と
を有するものである。
【0018】
【作用】前記した本発明の半導体集積回路装置によれ
ば、複数の半導体素子が設けられている半導体基板と、
前記半導体素子と電気接続されている電気配線層と、前
記電気配線層を被覆している絶縁膜と、前記電気配線層
の一部に設けられているBLM層とを有する半導体集積
回路装置であって、前記電気配線層における特定の電気
配線層の選択的な領域が前記BLM層として使用されて
いることにより、BLM層を電気配線層の製造工程など
の半導体集積回路装置の処理工程およびそれに使用され
ている装置と設備を使用して形成できると共に、BLM
層としての材料をその処理工程で使用している材料の中
から選択して使用しているために、BLM層を設けるた
めの独立した装置および設備それに特有の材料は不要と
なり、製造コストが低減する。
【0019】また、前記した本発明の半導体集積回路装
置の製造方法によれば、半導体基板に複数の半導体素子
を形成する工程と、前記半導体基板の上に複数の電気配
線層からなる多層構造の電気配線層を形成する工程と、
前記電気配線層の上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶
縁膜の選択的な領域にコンタクト孔を形成する工程と、
前記絶縁膜をエッチング用マスクとして使用して前記絶
縁膜におけるコンタクト孔によって表面が露出している
前記多層構造の電気配線層の最上層を取り除くことによ
りこの領域に配置されている前記電気配線層にBLM層
としての機能を備えさせる工程とを有することにより、
BLM層を電気配線層の製造工程などの半導体集積回路
装置の処理工程およびそれに使用されている装置と設備
を使用して形成できると共に、BLM層としての材料を
その処理工程で使用している材料の中から選択して使用
することも行えるために、BLM層を設けるための独立
した装置および設備それに特有の材料は不要となり、簡
単な製造工程により製造コストが低減する。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、実施例を説明するための全図におい
て同一機能を有するものは同一の符号を付し、重複説明
は省略する。
【0021】(実施例1)図1〜図5は、本発明の一実
施例である半導体集積回路装置の製造工程を示す断面図
である。同図を用いて、本発明の半導体集積回路装置お
よびその製造方法を具体的に説明する。
【0022】まず、図1に示すように、半導体基板にM
OSFETなどの半導体素子を複数個形成し、それらの
半導体素子の電気配線層を形成して、それらを内包する
基体1を形成する。
【0023】すなわち、例えばシリコン単結晶からなる
半導体基板をスターティングマテリアルとして、フォト
リソグラフィ工程、イオン注入工程、不純物拡散工程、
熱酸化およびCVD(Chemical Vapor Deposition)法な
どにより形成する絶縁膜形成工程、電気配線層形成工程
および層間絶縁膜形成工程などを用いて半導体基板にM
OSFETなどの半導体素子を複数個形成した後、それ
らと電気接続している電気配線層と層間絶縁膜とからな
る多層配線層を形成する。これらの工程は、ウエハ処理
工程として行えるものである。
【0024】なお、前述した半導体集積回路装置の製造
工程は、半導体基板にMOSFET以外のバイポーラト
ランジスタ、容量素子などの種々の半導体素子を形成し
た態様を採用することができる。また、前述した半導体
集積回路装置の製造工程は、先行技術を種々組み合わせ
て行えるものである。本発明の半導体集積回路装置およ
びその製造方法の主要部は、半導体集積回路装置の配線
構造におけるBLM層およびバンプ電極の領域にある。
【0025】このことを踏まえて、今後の説明を簡便化
するために、前述した製造工程を終了しているものを基
体1として包括的に図示し、内部構造を有する基体1に
おける内部構造を省略すると共に、図示上の寸法を縮小
して示すことにする。
【0026】次に、基体1の上の選択的な領域に電気配
線層2を形成した後、その電気配線層2を含む基体1の
表面に例えば酸化シリコン膜などからなる層間絶縁膜3
を形成した後、層間絶縁膜3における電気配線層2の選
択的な領域の上にコンタクト孔4を形成する。
【0027】次に、例えばアルミニウムからなる金属層
をスパッタリング法または蒸着法等によって基体1上に
形成した後、その金属層をフォトリソグラフィ技術によ
ってパターニングすることにより、図2に示すように、
下層の電気配線層2とコンタクト孔4を通じて電気的に
接続された電気配線層5を形成した後、基体1の上に例
えば窒化シリコン膜などからなる絶縁膜6をCVD法に
より形成する。この絶縁膜6は表面保護膜としての機能
を有するものである。
【0028】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
絶縁膜6を選択的に取り除いて、絶縁膜6の一部にコン
タクト孔(電極窓)7を形成する。
【0029】次に、図3に示すように、基体1の上に、
例えば40at%程度のタングステンを含むチタン(T
i)とタングステン(W)との合金層8を形成した後、
その表面に白金(Pt)層9を堆積する。合金層8およ
び白金層9の形成には、ウエハ状態により半導体集積回
路装置における電気配線層を製造できる手法すなわちウ
エハ処理工程により行うことができるものであり、CV
D装置またはスパッタリング装置、蒸着装置などが使用
されている電気配線層の形成技術を用いて行うことがで
きる。
【0030】次に、フォトリソグラフィ技術を使用し
て、例えば王水をエッチング液として使用したウエット
エッチングにより白金層9の選択的な領域を取り除い
て、BLM層の上層となるような形状に白金層9を加工
する。
【0031】次に、フォトリソグラフィ技術を使用し
て、例えば塩酸をエッチング液として使用したウエット
エッチングにより合金層8の選択的な領域を取り除い
て、BLM層の下層となるような形状に合金層8を加工
する。
【0032】次に、図4に示すように、リフトオフ用の
フォトレジスト膜10を基体1の上に形成した後、BL
M層の上のフォトレジスト膜10を取り除き、その領域
に開口部を形成する。
【0033】次に、基体1の上に鉛(Pb)層11を形
成した後、その鉛層11の表面にスズ(Sn)層12を
形成する。この場合、鉛層11およびスズ層12は、例
えば抵抗加熱蒸着法により順次堆積して形成する。ま
た、鉛層11とスズ層12の積層の厚さよりもフォトレ
ジスト膜の膜厚が大きくされているために、BLM層の
上に形成されている鉛層11とスズ層12との積層とフ
ォトレジスト膜の表面に形成されている鉛層11とスズ
層12との積層とは、フォトレジスト膜によって切り離
された状態となっている。
【0034】次に、図5に示すように、基体1をフォト
レジスト溶解液の中に浸漬することにより、フォトレジ
スト膜10を取り除くと共に、その上に形成されている
鉛層11およびスズ層12をリフトオフ法により取り除
く作業を行う。
【0035】これにより、BLM層の表面に鉛層11と
スズ層12とからなるはんだバンプを形成することがで
きる。鉛層11とスズ層12とからなるはんだバンプ
は、フェイスダウンボンディングを行うための突起電極
構造のバンプである。
【0036】なお、はんだバンプとしての鉛層11とス
ズ層12とは、重量比として鉛(Pb)/スズ(Sn)
=95/5となるようにしている。
【0037】本実施例1によれば、BLM層としては、
チタンとタングステンとの合金層8と白金層9とからな
る積層を用いているために、半導体集積回路装置の電気
配線層の製造工程に使用されている設備を用いてBLM
層を形成することができる。
【0038】本実施例1の電気配線層の一部に設けられ
ているBLM層の材料として半導体集積回路装置におけ
る電気配線層などの構成要素に使用されている材料の一
部と同一の材料を使用することができる。
【0039】具体的には、BLM層を下層と上層とが積
層されている2層の積層とし、BLM層における下層と
してはチタン層、タングステン層またはチタンとタング
ステンとの合金層を使用し、BLM層における上層とし
ては白金層または銅(Cu)層を使用することができ
る。
【0040】(実施例2)図6〜図8は、本発明の他の
実施例である半導体集積回路装置の製造工程を示す断面
図である。同図を用いて、本発明の半導体集積回路装置
およびその製造方法を具体的に説明する。
【0041】図6に示すものは、前述した実施例1にお
ける図1および図2を用いて説明した半導体集積回路装
置の製造工程を終了したものであり、本実施例2におい
ては、この段階を前提にして説明する。
【0042】まず、図7に示すように、基体1の上の絶
縁膜6の表面にCCBパターンに対応する孔が設けられ
ているメタルマスク13をセットし、基体1とメタルマ
スク13とを治具(図示を省略している)によって張り
合わせてメタルマスク13を固定させる作業を行う。メ
タルマスク13としては、例えばコバール製のメタルマ
スクを用いることができる。
【0043】次に、メタルマスク13を備えている基体
1の上にBLM層の下層としてのタングステン層14を
形成した後、BLM層の上層としての白金層15を形成
する。
【0044】BLM層としてのタングステン層14およ
び白金層15の形成には、ウエハ状態により半導体集積
回路装置における電気配線層を製造できる手法すなわち
ウエハ処理工程により行うことができるものであり、C
VD装置またはスパッタリング装置または蒸着装置など
が使用されている電気配線層の形成技術を用いて行うこ
とができる。
【0045】次に、BLM層の表面に鉛層16を形成し
た後、その鉛層16の表面にスズ層17を形成する。こ
の場合、鉛層16およびスズ層17は、例えば抵抗加熱
蒸着法により順次堆積して形成する。
【0046】なお、はんだバンプとしての鉛層16とス
ズ層17とは、重量比として鉛(Pb)/スズ(Sn)
=90/10となるようにしている。
【0047】次に、図8に示すように、メタルマスク1
3を基体1から引き剥がすことにより、その上に形成さ
れているタングステン層14、白金層15、鉛層16お
よびスズ層17をメタルマスク13と共に取り除き、基
体1の上にBLM層としてパターン化されたタングステ
ン層14および白金層15とはんだバンプとしてパター
ン化された鉛層16およびスズ層17を形成する作業を
行う。
【0048】本実施例2によれば、BLM層としては、
タングステン層14と白金層15とからなる積層を用い
ているために、半導体集積回路装置の電気配線層の製造
工程に使用されている設備を用いてBLM層を形成する
ことができる。
【0049】また、メタルマスクを用いることにより、
白金層15それに鉛層16というエッチングの困難なも
のであってもそれらを容易に不要な領域を取り除いてパ
ターン化することができる。
【0050】さらに、同一のメタルマスク13を用いて
BLM層およびはんだバンプを形成していることによ
り、製造工程が簡単となり、製造コストを低減すること
ができる。
【0051】(実施例3)図9〜図12は、本発明の他
の実施例である半導体集積回路装置の製造工程を示す断
面図である。同図を用いて、本発明の半導体集積回路装
置およびその製造方法を具体的に説明する。
【0052】図9に示すものは、前述した実施例1にお
ける図1を用いて説明した半導体集積回路装置の製造工
程を終了したものであり、本実施例3においては、この
段階を前提にして説明する。
【0053】まず、図10に示すように、基体1の上に
電気配線層の下層としてのタングステン層18を形成し
た後、その表面に電気配線層の中層としての銅(Cu)
層19を形成し、その後、銅層19の表面に電気配線層
の上層としてのタングステン層20を形成して、3層構
造の電気配線層を基体1の上に設ける。
【0054】タングステン層18,20および銅層19
の形成には、ウエハ状態により半導体集積回路装置にお
ける電気配線層を製造できる手法すなわちウエハ処理工
程により行うことができるものであり、CVD装置また
はスパッタリング装置、蒸着装置などが使用されている
電気配線層の形成技術を用いて行うことができる。
【0055】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
電気配線層の不要な領域を選択的にエッチングして取り
除くことにより、配線パターンを有する3層構造の電気
配線層を形成する。
【0056】次に、図11に示すように、基体1の上に
例えば酸化シリコン膜などからなる絶縁膜21を形成す
る。
【0057】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
絶縁膜21を選択的に取り除いて、絶縁膜21の一部に
コンタクト孔(電極窓)22を形成する。
【0058】次に、図12に示すように、絶縁膜21を
エッチング用マスクとして使用して、コンタクト孔22
によって表面が露出している電気配線層の上層のタング
ステン層20の領域をエッチングにより選択的に取り除
く作業を行う。
【0059】この工程により、コンタクト孔22の下の
電気配線層である銅層19とその下層のタングステン層
18をBLM層として使用することができる。すなわ
ち、3層構造の電気配線層の一部をBLM層として用い
ることができる態様のものである。
【0060】次に、BLM層の表面にはんだバンプを種
々の製造工程を用いて形成する(図示を省略してい
る)。
【0061】BLM層の表面に形成するはんだバンプ
は、例えばパッケージ基板の上にあらかじめ形成されて
いるはんだバンプを用意しておき、前述した半導体集積
回路装置の製造工程の後に、ダイシングにより半導体チ
ップ化した状態の半導体チップのBLM層にパッケージ
基板の上に設けられているはんだバンプを接続する。
【0062】ウエハ内から取得される半導体チップの良
品率が低い場合に、ウエハの全面にはんだバンプを形成
することは材料の無駄が多くなる問題がある。そこで本
実施例3においては、良品の半導体チップのみにはんだ
バンプを形成するものであることにより、低い製造コス
トでBLM層の上にはんだバンプを形成できる。
【0063】本実施例3によれば、BLM層をタングス
テン層18/銅層19/タングステン層20の3層構造
の最上層の電気配線層と共用化しているものであり、B
LM層としては、タングステン層18と銅層19とから
なる積層を用いているために、半導体集積回路装置の電
気配線層の製造工程に使用されている設備を用いてBL
M層を形成することができる。また、BLM層の製造工
程は、電気配線層の一部を用いていることと、そのタン
グステン層20の選択的な領域のエッチングにおいてエ
ッチング用マスクとして絶縁膜21を使用しているため
に簡単な製造工程となる。さらに、はんだバンプの形成
にあたっては、例えばパッケージ基板の上に形成してい
るはんだバンプを使用している。このことにより、製造
工程が簡単になり、製造コストを低減することができ
る。
【0064】また、本実施例3のBLM層を電気配線層
の一部に設けているために、BLM層の材料として半導
体集積回路装置における多層構造の電気配線層の最上層
を選択的に取り除くことにより電気配線層の材料の一部
と同一の材料を使用することができる。
【0065】具体的には、BLM層を下層と上層とが積
層されている2層の積層とし、BLM層における下層と
してはチタン層、タングステン層またはチタンとタング
ステンとの合金層を使用し、BLM層における上層とし
ては白金層または銅層を使用することができる。
【0066】また、BLM層を設けている多層構造の電
気配線層としては、白金層または銅層を中層とし、チタ
ン層またはタングステン層を下層および上層とした3層
構造の電気配線層を使用することができる。この場合、
3層構造の電気配線層の選択的な領域をBLM層として
使用する場合には、その領域の上層のチタン層またはタ
ングステン層を選択的エッチング法などで取り除くこと
により簡単な製造方法をもって行うことができる。
【0067】さらに、BLM層を設けている多層構造の
電気配線層としては、白金層または銅層を中層とし、チ
タン層またはタングステン層を下層および上層とした3
層構造の電気配線層の下にアルミニウム層などの層間絶
縁膜と接着性の良好な層を有する4層構造の電気配線層
を使用することができる。この場合、4層構造の電気配
線層の選択的な領域をBLM層として使用する場合に
は、その領域の表面部の上層のチタン層またはタングス
テン層を選択的エッチング法などで取り除くことにより
簡単な製造方法をもって行うことができる。
【0068】さらにまた、BLM層を設けている多層構
造の電気配線層としては、白金層または銅層を上層と
し、チタン層またはタングステン層を中層とし、アルミ
ニウム層などの導電性の層を下層とした3層構造の電気
配線層を使用することができる。この場合、コンタクト
孔22によって表面が露出している3層構造の電気配線
層そのものをBLM層として使用することができるた
め、コンタクト孔22を有する絶縁膜21をエッチング
用マスクとして使用した電気配線層19の上層の選択的
なエッチングを不要とできるので、簡単な製造方法をも
って行うことができる。
【0069】(実施例4)図13〜図16は、本発明の
他の実施例である半導体集積回路装置の製造工程を示す
断面図である。同図を用いて、本発明の半導体集積回路
装置およびその製造方法を具体的に説明する。
【0070】図13に示すものは、前述した実施例1に
おける図1を用いて説明した半導体集積回路装置の製造
工程を終了したものであり、本実施例においては、この
段階を前提にして説明する。
【0071】まず、図14に示すように、基体1の上に
電気配線層の下層としてのチタン層23を形成した後、
その表面に電気配線層の中層としての白金層24を形成
し、その後、白金層24の表面に電気配線層の上層とし
てのチタン層25を形成して、3層構造の電気配線層を
基体1の上に設ける。
【0072】チタン層23,25および白金層24の形
成には、ウエハ状態により半導体集積回路装置における
電気配線層を製造できる手法すなわちウエハ処理工程に
より行うことができるものであり、CVD装置またはス
パッタリング装置、蒸着装置などが使用されている電気
配線層の形成技術を用いて行うことができる。
【0073】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
電気配線層の不要な領域を選択的にエッチングして取り
除くことにより、配線パターンを有する3層構造の電気
配線層を形成する。
【0074】次に、図15に示すように、基体1の上に
例えば窒化シリコン膜などからなる絶縁膜21を形成す
る。
【0075】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
絶縁膜21を選択的に取り除いて、絶縁膜21の一部に
コンタクト孔(電極窓)22を形成する。
【0076】次に、絶縁膜21をエッチング用マスクと
して使用して、コンタクト孔22によって表面が露出し
ている電気配線層の上層のチタン層25の領域をエッチ
ングにより選択的に取り除く作業を行う。
【0077】この工程により、コンタクト孔22の下の
電気配線層である白金層24とその下層のチタン層23
をBLM層として使用することができる。すなわち、3
層構造の電気配線層の一部をBLM層として用いること
ができる態様のものである。
【0078】次に、図16に示すように、BLM層の表
面にはんだバンプを種々の製造工程を用いて形成する
(図示を省略している)。
【0079】BLM層の表面に形成するはんだバンプ
は、例えば前述した実施例1におけるリフトオフ法によ
って形成される鉛層11とスズ層12とからなるはんだ
バンプの製造工程を使用して形成できる。
【0080】本実施例4によれば、BLM層をチタン層
23/白金層24/チタン層25の3層構造の最上層の
電気配線層と共用化しているものであり、BLM層とし
ては、チタン層23と白金層24とからなる積層を用い
ているために、半導体集積回路装置の電気配線層の製造
工程に使用されている設備を用いてBLM層を形成する
ことができる。また、BLM層の製造工程は、電気配線
層の一部を用いていることと、そのチタン層25の選択
的な領域のエッチングにおいてエッチング用マスクとし
て絶縁膜21を使用しているために簡単な製造工程とな
る。さらに、はんだバンプの形成にあたっては、例えば
リフトオフ法によって形成しているはんだバンプを使用
している。このことにより、製造工程が簡単になり、製
造コストを低減することができる。
【0081】また、本実施例4のBLM層を電気配線層
の一部に設けているために、BLM層の材料として半導
体集積回路装置における多層構造の電気配線層の最上層
を選択的に取り除くことにより電気配線層の材料の一部
と同一の材料を使用することができる。
【0082】具体的には、BLM層を下層と上層とが積
層されている2層の積層とし、BLM層における下層と
してはチタン層、タングステン層またはチタンとタング
ステンとの合金層を使用し、BLM層における上層とし
ては白金層または銅層を使用することができる。
【0083】また、BLM層を設けている多層構造の電
気配線層としては、白金層または銅層を中層とし、チタ
ン層またはタングステン層を下層および上層とした3層
構造の電気配線層を使用することができる。この場合、
3層構造の電気配線層の選択的な領域をBLM層として
使用する場合には、その領域の上層のチタン層またはタ
ングステン層を選択的エッチング法などにより取り除く
ことにより簡単な製造方法をもって行うことができる。
【0084】さらに、BLM層を設けている多層構造の
電気配線層としては、白金層または銅層を中層とし、チ
タン層またはタングステン層を下層および上層とした3
層構造の電気配線層の下にアルミニウム層などの層間絶
縁膜との接着性の良好な層を有する4層構造の電気配線
層を使用することができる。この場合、4層構造の電気
配線層の選択的な領域をBLM層として使用する場合に
は、その領域の表面部の上層のチタン層またはタングス
テン層を選択的エッチング法などにより取り除くことに
より簡単な製造方法をもって行うことができる。
【0085】(実施例5)図17〜図20は、本発明の
他の実施例である半導体集積回路装置の製造工程を示す
断面図である。同図を用いて、本発明の半導体集積回路
装置およびその製造方法を具体的に説明する。
【0086】図17に示すものは、前述した実施例1に
おける図1を用いて説明した半導体集積回路装置の製造
工程を終了したものであり、本実施例5においては、こ
の段階を前提にして説明する。
【0087】まず、図18に示すように、基体1の上に
コンタクト孔4と電気接続されている電気配線層26を
例えばスパッタリングによって形成された銅層を用いて
形成した後、基体1の上に例えば窒化シリコン膜などか
らなる絶縁膜27を形成する。
【0088】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
絶縁膜27を選択的に取り除いて、絶縁膜27の一部
(例えばBLM層を形成する領域の電気配線層26およ
びそれとは異なる位置に配置されている電気配線層26
の選択的な領域などの上部領域)にコンタクト孔(電極
窓)28を形成する。
【0089】次に、図19に示すように、基体1の上に
チタン層29を形成した後、その表面に銅(Cu)層3
0を堆積する。チタン層29および銅層30の形成に
は、ウエハ状態により半導体集積回路装置における電気
配線層を製造できる手法すなわちウエハ処理工程により
行うことができるものであり、CVD装置またはスパッ
タリング装置、蒸着装置などが使用されている電気配線
層の形成技術を用いて行うことができる。
【0090】次に、フォトリソグラフィ技術を使用し
て、例えばヨウ素ヨウ化アンモンをエッチング液として
使用したウエットエッチングにより銅層30の選択的な
領域を取り除いて、BLM層の上層となるような形状に
銅層30を加工する。
【0091】次に、フォトリソグラフィ技術を使用し
て、例えば塩酸をエッチング液として使用したウエット
エッチングによりチタン層29の選択的な領域を取り除
いて、異なる電気配線層26を電気接続するための電気
配線層の機能とBLM層の下層となる機能を兼備してい
るような形状にチタン層29を加工する。
【0092】チタン層29および銅層30の形成には、
ウエハ状態により半導体集積回路装置における電気配線
層を製造できる手法すなわちウエハ処理工程により行う
ことができるものであり、CVD装置またはスパッタリ
ング装置、蒸着装置などが使用されている電気配線層の
形成技術を用いて行うことができる。
【0093】次に、図20に示すように、BLM層の上
層の銅層30の表面に鉛層11とスズ層12とからなる
はんだバンプを形成する。
【0094】はんだバンプの製造工程は、前述した実施
例1において図4と図5を用いて説明したリフトオフ法
を採用して行っていることにより、説明を省略する。
【0095】なお、はんだバンプとしての鉛層11とス
ズ層12とは、重量比として鉛(Pb)/スズ(Sn)
=98/2となるようにしている。
【0096】本実施例5によれば、銅層30を内部電気
配線層に用いている半導体集積回路装置におけるBLM
層としては、チタン層29と銅層30とからなる積層を
用いているために、半導体集積回路装置の電気配線層の
製造工程に使用されている設備を用いてBLM層を形成
することができる。
【0097】本実施例5によれば、BLM層の下層とし
てのチタン層29を半導体集積回路装置における内部電
気配線層として使用していることにより、BLM層の製
造工程と電気配線層の製造工程とを合体させているため
に、製造工程が簡単となり製造コストを低減することが
できる。
【0098】また、本実施例5の電気配線層の一部に設
けられているBLM層の材料として半導体集積回路装置
における電気配線層などの構成要素に使用されている材
料の一部と同一の材料を使用することができる。
【0099】具体的には、BLM層を下層と上層とが積
層されている2層の積層とし、BLM層における下層と
してはチタン層またはタングステン層またはチタンとタ
ングステンとの合金層を使用し、BLM層における上層
としては白金層または銅層を使用することができる。
【0100】また、本実施例5のBLM層の一部を電気
配線層として使用しているものであるが、BLM層の一
部の使用法として例えば冗長回路などのヒューズなどが
適用できる。すなわち、チタン層29のうち銅層30に
被覆されていない所定の領域をヒューズとして使用する
ことができる。
【0101】本発明は、前述した実施例1〜5における
電気配線層の製造工程またはBLM層の製造工程または
はんだバンプの製造工程を必要に応じて種々組み合わせ
ることによっても半導体集積回路装置を製造できるもの
である。
【0102】本発明は、前記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
ることはいうまでもない。
【0103】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0104】本発明の半導体集積回路装置によれば、複
数の半導体素子が設けられている半導体基板と、前記半
導体素子と電気接続されている電気配線層と、前記電気
配線層を被覆している絶縁膜と、前記電気配線層の一部
に設けられているBLM層とを有する半導体集積回路装
置であって、前記電気配線層における特定の電気配線層
の選択的な領域が前記BLM層として使用されているこ
とにより、BLM層を電気配線層の製造工程などの半導
体集積回路装置の処理工程およびそれに使用されている
装置と設備を使用して形成できると共に、BLM層とし
ての材料をその処理工程で使用している材料の中から選
択して使用しているので、BLM層を設けるための独立
した装置および設備それに特有の材料は不要となり、製
造コストが低減できる。
【0105】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、半導体基板に複数の半導体素子を形成す
る工程と、前記半導体基板の上に複数の電気配線層から
なる多層構造の電気配線層を形成する工程と、前記電気
配線層の上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の選
択的な領域にコンタクト孔を形成する工程と、前記絶縁
膜をエッチング用マスクとして使用して前記絶縁膜にお
けるコンタクト孔によって表面が露出している前記多層
構造の電気配線層の最上層を取り除くことによりこの領
域に配置されている前記電気配線層にBLM層としての
機能を備えさせる工程とを有することにより、BLM層
を電気配線層の製造工程などの半導体集積回路装置の処
理工程およびそれに使用されている装置と設備を使用し
て形成できると共に、BLM層としての材料をその処理
工程で使用している材料の中から選択して使用すること
も行えるので、BLM層を設けるための独立した装置お
よび設備それに特有の材料は不要となり、簡単な製造工
程により製造コストが低減できる。
【0106】さらに、電気配線層の選択的な領域をBL
M層として使用することができることにより、半導体集
積回路装置における電気配線層の製造工程を流用してB
LM層を形成できるので、簡単な製造工程となり製造コ
ストが低減できる。
【0107】さらにまた、BLM層の一部を電気配線層
またはヒューズとして使用することにより、BLM層の
製造工程を使用して半導体集積回路装置における電気配
線層を形成できるので、簡単な製造工程となり製造コス
トが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
【図3】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
【図4】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
【図5】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
【図6】本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
の製造工程を示す断面図である。
【図7】本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
の製造工程を示す断面図である。
【図8】本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
の製造工程を示す断面図である。
【図9】本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
の製造工程を示す断面図である。
【図10】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
【図11】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
【図12】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
【図13】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
【図14】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
【図15】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
【図16】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
【図17】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
【図18】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
【図19】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
【図20】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
1 基体 2 電気配線層 3 層間絶縁膜 4 コンタクト孔 5 電気配線層 6 絶縁膜 7 コンタクト孔 8 合金層 9 白金層 10 フォトレジスト膜 11 鉛層 12 スズ層 13 メタルマスク 14 タングステン層 15 白金層 16 鉛層 17 スズ層 18 タングステン層 19 銅層 20 タングステン層 21 絶縁膜 22 コンタクト孔 23 チタン層 24 白金層 25 チタン層 26 電気配線層 27 絶縁膜 28 コンタクト孔 29 チタン層 30 銅層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−202841(JP,A) 特開 昭60−224248(JP,A) 特開 平4−133330(JP,A) 特開 平4−94544(JP,A) 特開 平4−125932(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の半導体素子が設けられている半導
    体基板と、前記半導体素子と電気接続されている電気配
    線層と、前記電気配線層を被覆している絶縁膜と、前記
    電気配線層の一部に設けられているBLM層とを有する
    半導体集積回路装置であって、前記電気配線層における
    特定の電気配線層の選択的な領域が前記BLM層として
    使用されていることを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 複数の半導体素子が設けられている半導
    体基板と、前記半導体素子と電気接続されている電気配
    線層と、前記電気配線層における最上層の電気配線層の
    選択的な領域の表面にコンタクト孔を有する絶縁膜と、
    前記コンタクト孔の領域に配置されており前記最上層の
    電気配線層の選択的な領域と電気接続されているBLM
    層とを有する半導体集積回路装置であって、前記BLM
    層の一部の領域は前記最上層の電気配線層の少なくとも
    1つ以上の異なる前記電気配線層が電気接続されている
    電気配線層またはヒューズとして使用されていると共
    に、前記BLM層の材料としては前記半導体集積回路装
    置における前記電気配線層の構成要素に使用されている
    材料の一部と同一の材料が使用されていることを特徴と
    する半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 前記BLM層は、下層と上層とが積層さ
    れている2層の積層となっており、前記BLM層におけ
    る下層としてはチタン層、タングステン層またはチタン
    とタングステンとの合金層が使用されており、前記BL
    M層における上層としては白金層または銅層が使用され
    ていることを特徴とする請求項1または2記載の半導体
    集積回路装置。
  4. 【請求項4】 半導体基板に複数の半導体素子を形成す
    る工程と、 前記半導体基板の上に複数の電気配線層からなる多層構
    造の電気配線層を形成する工程と、 前記電気配線層の上に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜の選択的な領域にコンタクト孔を形成する工
    程と、 前記絶縁膜をエッチング用マスクとして使用して前記絶
    縁膜におけるコンタクト孔によって表面が露出している
    前記多層構造の電気配線層の最上層を取り除くことによ
    りこの領域に配置されている前記電気配線層にBLM層
    としての機能を備えさせる工程とを有することを特徴と
    する半導体集積回路装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記半導体基板の上にリフトオフ用のフ
    ォトレジスト膜を形成する工程またはメタルマスクを配
    置する工程と、 前記フォトレジスト膜または前記メタルマスクを備えて
    いる前記半導体基板の上に鉛層を形成した後に、前記鉛
    層の表面にスズ層を形成する工程と、 前記フォトレジスト膜または前記メタルマスクを前記半
    導体基板から取り除くことにより、前記BLM層の表面
    に形成されている前記鉛層と前記鉛層の表面に形成され
    ているスズ層をもってはんだバンプを形成する工程とを
    有することを特徴とする請求項記載の半導体集積回路
    装置の製造方法。
JP16083594A 1994-07-13 1994-07-13 半導体集積回路装置およびその製造方法 Expired - Fee Related JP3308105B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16083594A JP3308105B2 (ja) 1994-07-13 1994-07-13 半導体集積回路装置およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16083594A JP3308105B2 (ja) 1994-07-13 1994-07-13 半導体集積回路装置およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0831831A JPH0831831A (ja) 1996-02-02
JP3308105B2 true JP3308105B2 (ja) 2002-07-29

Family

ID=15723447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16083594A Expired - Fee Related JP3308105B2 (ja) 1994-07-13 1994-07-13 半導体集積回路装置およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3308105B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6903451B1 (en) 1998-08-28 2005-06-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Chip scale packages manufactured at wafer level

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0831831A (ja) 1996-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7665652B2 (en) Electronic devices including metallurgy structures for wire and solder bonding
US4463059A (en) Layered metal film structures for LSI chip carriers adapted for solder bonding and wire bonding
US6583039B2 (en) Method of forming a bump on a copper pad
USRE46618E1 (en) Method for fabricating low resistance, low inductance interconnections in high current semiconductor devices
US6365498B1 (en) Integrated process for I/O redistribution and passive components fabrication and devices formed
US20120126369A1 (en) Semiconductor Device and Method of Forming Passive Devices
EP1228530A1 (en) Metal redistribution layer having solderable pads and wire bondable pads
JP2007317979A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3285919B2 (ja) 半導体装置
EP0037852A1 (en) Connection for superconductive circuitry
US6649507B1 (en) Dual layer photoresist method for fabricating a mushroom bumping plating structure
JP2002016096A (ja) 半導体装置とその製造方法
US20080075841A1 (en) Apparatus and method incorporating discrete passive components in an electronic package
US20030189261A1 (en) Under-bump-metallurgy layer
JPH07201864A (ja) 突起電極形成方法
US20030164552A1 (en) Under-ball metallic layer
US7183190B2 (en) Semiconductor device and fabrication method therefor
JP2001053075A (ja) 配線構造及び配線形成方法
EP1003209A1 (en) Process for manufacturing semiconductor device
US7176117B2 (en) Method for mounting passive components on wafer
JP3308105B2 (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法
JP2005150578A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US7087512B2 (en) Method for fabricating connection regions of an integrated circuit, and integrated circuit having connection regions
JP3323091B2 (ja) 半導体集積回路装置及びその製造方法
JPH11186309A (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080517

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080517

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090517

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees