JP3627234B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に１フォトリソグラフィック工程において、ウェーハ上にレジストパターンを形成する際、２種類以上のパターンの露光を行う半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程において、半導体素子表面にバンプ電極を形成するために、フォトリソグラフィック工程でウェーハ上にレジストパターンを形成した後、レジストパターンをマスクにしてメッキ工程でウェーハ上に電解メッキが行われる。
【０００３】
この電解メッキを行うメッキ装置およびこのメッキ装置を用いたメッキ方法の例を図３を参照して説明する。メッキ装置は、図３（Ａ）に示すように、内径がウェーハ１の径に略等しいカップ状で内部底面にメッキ液噴出口２を備えたメッキ槽３を有し、メッキ槽３の底の方にアノード電極４を備えている。メッキ槽３上縁の数箇所、例えば、６箇所に電極ピン取りつけ具５を備えている。電極ピン取りつけ具５のウェーハ１を受ける頂面にはシリコンゴム６が配置され、ウエーハ１に対して略４５度に傾斜してシリコンゴム６より先端を突出して電極ピン７が配置されている。そして各電極ピン７の先端がウェーハ１の外周部を受ける位置に対応してウェーハ１の裏面を押圧する押さえ治具８が配置されている。
【０００４】
このメッキ装置を用いたメッキ方法は、ウェーハ１のメッキをする面（表面）を下側にして電極ピン６上に配置し、裏面（上面）から押圧治具８で押さえると、図３（Ｂ）に示すように電極ピン７はたわむように曲がりに、最初シリコンゴム６より突出していた電極ピン７の先端部はウェーハ１によりシリコンゴム６にめりこむように押しつけられた状態でウェーハ１に接触する。この状態でメッキ液噴出口２からメッキ液を吹き上げてウェーハ１のメッキ面に当てアノード電極４と電極ピン７との間に通電してメッキを行なう。尚、オーバーフローしたメッキ液は複数のメッキ槽３全体を受ける大きな受け皿容器（図示せず）で受けて循環使用する。
【０００５】
上述のメッキ方法を用いる場合、ウェーハ１は、基板ウェーハ１ａの表面のバンプ電極が形成されるメッキ領域にウェーハ１の外周部から電極ピン６により負電位を供給するために、基板ウェーハ１ａ上に給電の電極を兼ねる下地金属層９を形成し、その上に、メッキのマスクとなるレジストパターン１０を形成する。レジストパターン１０は、図４に示すように、ウェーハ１の各チップ領域１１のメッキ領域１２を開口するとともに、電極ピン７と電気的接触させるウェーハ外周部のレジスト膜をあらかじめ除去しておく場合には、同時に、メッキ装置の６箇所の電極ピン７に対応したウェーハ外周部の６箇所の位置にコンタクト領域１３形成のために開口しておく必要がある。
【０００６】
次に上述のレジストパターン１０をフォトリソグラフィック工程でウェーハ１上に形成する方法について説明する。
（１）基板ウェーハ１ａ上に下地金属層９を形成した後、所定膜厚さにポジレジストを塗布する。
（２）メッキ領域１２を開口するための複数チップ領域分のメッキパターンのフィールドを有するマスクを用いて、ステッパによりステップ・アンド・リピート投影露光を全チップ領域に対して行う。
（３）次に、ウェーハ外周部の６箇所のコンタクト領域１３を開口するためのコンタクトパターンを有するマスクを用いて、露光機によりアライメントおよび一括露光を行う。
（４）次に、現像を行い、メッキ領域１２とコンタクト領域１３が開口されたレジストパターン１０が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ウェーハ上に電解メッキによりバンプ電極を形成するときのマスクとなるレジストパターンを形成するためのフォトリソグラフィック工程で、２種類の露光装置を用いて露光を行わなければならず、ウェーハやマスクのセット工数が多くかかるとともに、露光装置の設置面積も大きくなるという問題がある。また、コンタクトパターンのアライメントもアライメントマークを用いて行わなければならず、時間がかかり、露光装置におけるスループットが低いという問題がある。
本発明は上記問題点に鑑み、ウェーハとマスクをステッパに１度セットするだけで、メッキパターンとコンタクトパターンを連続して露光可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置の製造方法は、フォトリソグラフィック工程でウェーハ上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクにして電解メッキ工程でウェーハ外周部のレジストパターンの開口されたコンタクト領域に電極ピンを電気的接触させてウェーハ上の各チップ領域のレジストパターンの開口された複数のメッキ領域に電極を形成する半導体装置の製造方法において、
前記フォトリソグラフィック工程で、前記各メッキ領域にレジストパターンの開口を形成するためのメッキパターンからなる第１フィールドと前記コンタクト領域形成位置にレジストパターンの開口を形成するためのコンタクトパターンからなる第２フィールドとを有するマスクと、レジスト塗布されたウェーハとをステッパにセットし、先ず、第１フィールドを用いてメッキパターンを全チップ領域のメッキ領域に対してステップ・アンド・リピート投影露光し、フィールドチェンジ後、第２フィールドを用いてコンタクトパターンを前記コンタクト領域形成位置にステップ・アンド・リピート投影露光することを特徴とする。
また、上記半導体装置の製造方法において、前記コンタクトパターンが、ウェーハ中心座標を原点とする所定半径の円周上の位置座標の指定のみでウェーハ外周部の複数所定位置にアライメントされることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例として、上述のレジストパターン１０をフォトリソグラフィック工程でウェーハ１上に形成する方法について説明する。
（１）「従来の技術」の欄で説明したと同様に、基板ウェーハ１ａ上に下地金属層９を形成した後、所定膜厚さにポジレジストを塗布する。
（２）図１に示すマスク２０を準備する。このマスク２０は、各メッキ領域１２にレジストパターンの開口を形成するための複数チップ領域分、例えば１０チップ領域分のメッキパターン２１ａ（具体的なパターンは図１には図示していないが、図４に示すメッキ領域１２のパターンと同じ形状の透明パターン）が第１フィールド２１に形成されており、コンタクト領域１３の形成位置にレジストパターンの開口を形成するための６角形の透明のコンタクトパターン２２ａが第２フィールド２２に形成されている。このマスク２０とポジレジストが塗布されたウェーハ１とをステッパにセットし、図２に示すように、先ず、第１フィールド２１を用いてメッキパターン２１ａを複数チップ領域分ずつ第１フィールド２１内のアライメントマーク（図示せず）によるアライメントと露光とを繰り返し全チップ領域に対してステップ・アンド・リピート投影露光し、フィールドチェンジ後、連続して第２フィールド２２を用いてコンタクトパターン２２ａをウェーハ中心座標を原点とする所定半径の円周上の位置座標の指定のみ（アライメントマークなし）でアライメントして、メッキ装置の６箇所の電極ピン７に対応したウェーハ外周部の６箇所の位置にステップ・アンド・リピート投影露光する。
（３）次に、現像を行い、メッキ領域１２とコンタクト領域１３が開口されたレジストパターン１０が形成される。
【００１０】
以上の製造方法を用いることにより、１つのマスク２０を用いて、ウェーハ１とマスク２０とをステッパに１度セットするだけで、第１フィールド２１のメッキパターン２１ａと第２フィールド２２のコンタクトパターン２２ａを連続して露光でき、ウェーハおよびマスクをセットする工数が削減できる。また、コンタクトパターン２２ａをウェーハ中心座標を原点とする所定半径の円周上の位置座標の指定のみでアライメントできるため、アライメントマークなしで、コンタクトパターン２２ａを精度高く短時間にアライメントできる。
尚、上記実施例において、メッキ装置の６箇所の電極ピン７に対応したウェーハ外周部の６箇所の位置に６角形のコンタクトパターン２２ａでステップ・アンド・リピート投影露光することを例として説明したが、電極ピンの箇所数は他の複数箇所数でもよく、その複数箇所数に対応したウェーハ外周部の位置であればよく、また、６角形以外の形状のコンタクトパターンでもよい。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように、この発明の半導体装置の製造方法は、ウェーハとマスクとをステッパに１度セットするだけで、メッキパターンとコンタクトパターンを連続して露光でき、ウェーハおよびマスクをセットする工数が削減でき、露光機の設置面積も削減できる。また、アライメントマークなしで、コンタクトパターンを精度高く短時間にアライメントでき、露光装置におけるスループットが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の製造方法に用いられるマスクの平面図。
【図２】図１のマスクを用いて、露光する方法を説明するための図。
【図３】（Ａ）メッキ装置にウェーハを置いた断面図。
（Ｂ）その後ウェーハを押圧してセットが完了した状態を示す断面図。
【図４】ウェーハ表面において、各チップ領域１１のメッキ領域１２とウェーハ外周部のコンタクト領域１３を示す平面図。
【符号の説明】
１ ウェーハ
１０ レジストパターン
１１ チップ領域
１２ メッキ領域（バンプ電極形成領域）
１３ コンタクト領域
２０ マスク
２１ 第１フィールド（メッキパターン）
２２ 第２フィールド（コンタクトパターン）

Claims (2)

1. フォトリソグラフィック工程でウェーハ上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクにして電解メッキ工程でウェーハ外周部のレジストパターンの開口されたコンタクト領域に電極ピンを接触させてウェーハ上の各チップ領域のレジストパターンの開口された複数のメッキ領域に電極を形成する半導体装置の製造方法において、
   前記フォトリソグラフィック工程で、前記各メッキ領域にレジストパターンの開口を形成するためのメッキパターンからなる第１フィールドと前記コンタクト領域形成位置にレジストパターンの開口を形成するためのコンタクトパターンからなる第２フィールドとを有するマスクと、レジスト塗布されたウェーハとをステッパにセットし、先ず、第１フィールドを用いてメッキパターンを全チップ領域のメッキ領域に対してステップ・アンド・リピート投影露光し、フィールドチェンジ後、第２フィールドを用いてコンタクトパターンを前記コンタクト領域形成位置にステップ・アンド・リピート投影露光することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記コンタクトパターンが、ウェーハ中心座標を原点とする所定半径の円周上の位置座標の指定のみでウェーハ外周部の複数所定位置にアライメントされることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。

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