JPH02272738A - 半導体ウエハのメッキ前処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は半導体ウェハのメッキ前処理方法に関する。

［従来の技術］ 従来、複数の半導体素子が形成された半導体ウェハにお
いては、各半導体素子のゲート等の内部電極に接続され
て外部に突出するバンブ電極が形成されている。このよ
うなバンブ電極を形成する場合には、半導体ウェハの表
面に絶縁膜を介してアンダーバンプメタルを形成し、こ
のアンダーバンプメタル上に７オトレジスト層を塗布し
、このフォトレジスト層にバンプ電極形成用の開口部を
形成し、この開口部を通して所定箇所のアンダーバンプ
メタルを露出させ、この露出したアンダーバンプメタル
上にメッキによりバンブ電極を突出形成している。この
場合、アンダーバンプメタルはバンブ電極を形成するた
めの金属層であり、半導体ウェハの表面から側面を通り
裏面の縁部に亘って形成され、メッキを施してバンブ電
極を形成した後に不要な部分が除去される。また、フォ
トレジスト層はアンダーバンプメタルの不要な部分にメ
ッキが付着しないように保護するものであり、半導体ウ
ェハの表面側のみに塗布され、バンプ電極が形成される
箇所に開口部が形成されている。

しかし、上述したような半導体ウェハにおいては、フォ
トレジスト層の膜厚が薄いとメッキによるバンプ電極が
フォトレジスト層の上方へ突出して「きのこ」状に形成
されるため、バンプ電極のファインピッチ化が困難とな
る。そのため、フォトレジスト層の膜厚を厚くしてバン
プ電極がフォトレジスト層の上方へ突出するのを少なく
することが検討されているが、このようにフォトレジス
ト層の膜厚を厚くすると、メッキを施す際に例えば電解
メッキ装この電極ピンがフォトレジスト層を突き破りさ
れず、半導体ウェハのアンダーバンプメタルに接触しな
いことがある。

このようなことから、フォトレジスト層の周縁部にメッ
キ電極用の開口部を形成し、この開口部内に電解メッキ
装置の電極ビンを挿入してアンダーバンプメタルに接触
させることが検討されている。このような方法では、メ
ッキ電極用の開口部を通して電極ピンをアンダーバンプ
メタルに確実に接触させることができるので、半導体ウ
ェハにメッキ液を噴き付けて良好にバンプ電極を形成す
ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述したような半導体ウェハにおいては、その
表面のみにフォトレジスト層が設けられ、周辺部におけ
る側面および裏面には全く設けられないため、メッキ液
を噴き付けてバンプ電極形成用の開口部内にバンプ電極
を形成する際に、メッキ電極用の開口部は勿論のこと、
半導体ウェハの側面および裏面側周縁部に露出している
アンダーバンプメタルにもメッキ液が噴き付けられるた
め、これらの部分にも不必要にメッキが施されていまう
、このようなメッキの析出はメッキ液の消耗を速めるだ
けでなく、析出したメッキが後工程の妨げとなる０例え
ば、アンダーバンプメタルの不要な部分をエツチングす
る際に、析出したメッキによりアンダーバンプメタルが
除去できないという問題が起こる。このような問題は、
電解メッキに限らず、無電解メッキについても言える。

この発明の目的は、電解メッキや無電解メッキに限らず
、半導体ウェハの周辺部における側面から工面に亘って
メッキが施されるのを防ぎ、メッキ液の無駄を少なくし
、後工程の妨げにならないように、必要な箇所にのみ良
好にメッキを施すことのできる半導体ウェハのメッキ前
処理方法を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明は上述した目的を達成するために、アンダーバ
ンプメタル上にフォトレジスト層を形成した後、ウェハ
周辺部の前記フォトレジスト層にレジスト溶剤または洗
浄剤を吹き付け、ウェハの表面側周縁部と側部、および
裏面側周縁部に前記フォトレジスト層よりも薄いメッキ
レジスト層を形成し、しかる後にメッキを施すことにあ
る。

［作　用］ この発明によれば、ウェハ周辺部のフォトレジスト層に
レジスト溶剤または洗浄剤を吹き付けることにより、簡
単かつ容易にメッキレジスト層をウェハの表面側周縁部
と側部、および裏面側周縁部に形成することができると
ともに、このメッキレジスト層でウェハ周辺部に露出し
たアンダーバンプメタルを良好に包み込むことができる
。しかも、このメッキレジスト層はフォトレジスト層よ
りも薄く形成されるので、例えば電解メッキ装設の電極
ピンを突き当てメッキを施す際に、電極ビンがメッキレ
ジスト層を簡単に突き破ることができ、確実にアンダー
バンプメタルに電極ビンを接触させることができる。そ
のため、半導体ウェハに確実にメッキを施すことができ
る。また、このような半導体ウェハに電解メッキや無電
解メッキ等のメッキが施される際には、ウェハの表面側
周縁部と側部、および裏面側周縁部にメッキレジスト層
が形成されているので、メッキ液がウェハ周縁部から側
部を通って裏面側周縁部に回り込んでも、その部分にメ
ッキが施されることはない、そのため、メッキ液が無駄
になることがないばかりか、後工程の妨げにならず、後
工程を円滑に行なうことができる。

［第１実施例１ 以下、第１図（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、この発明の第
１実施例を説明する。

このｍｌ実施例は洗浄剤によってメッキレジスト層を形
成するメッキの前処理方法である。この場合には、予め
、第１図（Ａ）に示すように、半導体ウェハｌ上にアン
ダーバンプメタル２を形成し、このアンダーバンプメタ
ル２上にフォトレジスト層３を形成する。アンダーバン
プメタル２は後述するバンプ電極９を形成するための金
属層であり、半導体ウェハｌの上面に絶縁膜（図示せず
）を介して形成され、後述するメッキ処理後に不要な部
分が除去される。なお、このアンダーバンプメタル２は
接着メタルやバリアメタル、あるいはそれらの合金等の
金属を蒸着またはスパッタリング等により成膜される。

また、フォトレジスト層３はアンダーバンプメタル２を
メッキ液から保護するものであり、フォトレジスト液を
滴下して半導体ウェハｌを回転させることにより、所定
の厚さ（例えば、２０〜４０ルｍ程度）で半導体ウェハ
１の表面側に形成される。この場合、フォトレジスト液
は通常のフォトレジスト液でもよいが、通常のものより
も粘性が数倍〜数十倍高いものを用いることが望ましい
。このような粘性の高いフォトレジスト液を用いると、
第１図（Ａ）に示すように、半導体ウェハｌの周辺部に
滞留によってエツジ部４が盛り上がって形成される。

このようにフォトレジスト層３の周辺部にエツジ部４が
盛り上がっていると、フォトリングラフィ法によりフォ
トレジスト層３を露光し現像する際に、フォトマスクを
フォトレジスト層３上に密着させることがでないため、
エツジ部４の盛り上がりを解消する必要がある。そのた
め、第１図（Ａ）に示すように、エツジ部４の上方にエ
ツジリンスノズル５を配置し、半導体ウェハｌを回転さ
せながらエツジリンスノズル５からエツジリンス（洗浄
剤）６を滴下する。

すると、第１図（Ｂ）に示すように、フォトレジスト層
３の周辺部に形成されたエツジ部４が溶けて半導体ウェ
ハｌの側面に流れ出す、このとき、半導体ウェハ１の回
転速度、エツジリンスノズル５の位置、エツジリンスの
吐出圧および吐出流量等を調節することにより、エツジ
部４を所望の膜厚まで減らすと、流れ出したフォトレジ
スト層３は半導体ウェハｌの側面から裏面側周縁部に回
り込む、これにより、半導体ウェハｌの周辺部は中央の
フォトレジスト層３の膜厚よりも薄いメッキレジスト層
７が形成され、このメッキレジスト層７により半導体ウ
ェハｌの側面および裏面側周縁部に露出したアンダーバ
ンプメタル２を包み込む。

この後、乾燥処理してフォトレジスト層３上にフォトマ
スクをアライメントし、露光して現像する。すると、第
１図（Ｃ）に示すように、フォトレジスト層３の所定箇
所に８７１口部８が形成され、この開口部８を通してア
ンダーバンプメタル２の所定箇所が露出する。しかる後
、半導体ウェハ１をメッキ装を内に配置し、半導体ウェ
ハｌの周辺部に形成されたメッキレジスト層７に電極ビ
ン（図示せず）を突き当てる。このとき、メッキレジス
ト層７はフォトレジスト層３よりも膜厚が薄いので、電
極ビンはメッキレジスト層３を容易に突き破り、アンダ
ーバンプメタル２に接触する。

これにより、半導体ウェハｌにメッキが可能な状態とな
り、この状ぷでメッキを施すと、フォトレジスト層３の
開口部８内に露出したアンダーバンプメタルｚ上にメッ
キが析出されて、第１図（Ｃ）に示すようにバンプ電極
９が形成される。

このとき、半導体ウェハｌの周辺部にはメッキレジスト
層７が表面から側面および裏面に亘って形成されている
ので、メッキが周辺部に付着することがない。

したがって、上述したようなメッキの前処理方法によれ
ば、フォトレジスト層３の周辺部に盛り−Ｆがって形成
されたエツジ部４にエッジリンス６を滴下してエツジ部
４を溶かし、この溶けたエツジ部４を表面側周縁部から
側面および裏面側周縁部に亘って回り込ませることによ
り、半導体ウェハｌの周縁部にメッキレジスト層７を簡
単に形成することができ、このメッキレジスト層７によ
り半導体ウェハｌの周辺部における側面および裏面側周
縁部に露出したアンダーバンプメタル２を包み込むこと
ができる。しかも、このメッキレジスト層７はエツジ部
４を溶かして半導体ウェハｌの表面側周縁部から側面お
よび裏面側周縁部に亘って回り込ませることにより、フ
ォトレジストＭ３の膜厚よりも薄く形成することができ
、これによりメッキを施す際に、電極ピンがメッキレジ
スト層７を簡単かつ容易に突き破ることができ、確実に
アンダーバンプメタル２に接触する。そのため、半導体
ウェハｌに良好にメッキを施すことができる。また、こ
のようにメッキが施される際には、メッキレジスト層７
が半導体ウェハｌの表面側周縁部から側面および裏面側
周縁部に亘って形成されているため、この部分にメッキ
が析出することかない、そのため、メッキ液が無駄にな
らないばかりか、その後のエツチング処理等の後工程の
妨げにならず、後工程を円滑に行なうことができる。な
お、メッキレジスト層７はフォトレジスト層３よりも薄
く形成されているので、フォトレジスト層３を剥離する
際に容易に剥離することができる。

［第２実施例］ 次に、第２図を参照して、この発明の第２実施例を説明
する。この場合、前述した第１実施例と同一部分には同
一符号を付し、その説明は省略する。

この第２実施例はレジスト溶剤幌よりメッキレジスト層
を形成するメッキの前処理方法である。

この場合には、予め、前述した第１実施例と同様に、半
導体ウェハｌ上にアンダーバンプメタル２を形成し、こ
のアンダーバンプメタル２上にフォトレジスト層３を形
成する。この場合にも、このフォトレジスト層３の周辺
部には前述した第１実施例と同様にエツジ部４が盛り上
がって形成されるため、第２図（Ａ）に示すように、ま
ず、エツジ１４を除去する。すなわち、エツジ部４を除
去する場合には、エツジ部４の上方にエツジリンスノズ
ル５を配こし、この状態で半導体ウニへ１を回転させな
がらエツジリンスノズル５からエツジリンス６を滴下す
る。これにより、エツジ部４のみを溶かして遠心力によ
り側方へ吹き飛ばし、半導体ウェハ１の周辺部からエツ
ジ部４を完全に洗い流す。

この後、第２図（Ｂ）に示すように、エツジ部４が洗い
流された半導体ウェハ１の周辺部にメッキレジストノズ
ルｌＯによりメッキレジスト液（レジスト溶剤）１１を
吹き付けてメッキレジスト層１２を形成する。この場合
には、半導体ウェハｌを回転させながらメッキレジスト
ノズルｌＯからメッキレジスト液１１を吹き付ける。ま
た、メッキレジストノズル１０はメッキレジスト液１１
を半導体ウェハ１の表面側周縁部から側面および裏面側
周縁部に亘って塗布できるように、傾き角度や設置位置
が最適に調節される。しかも。

このメッキレジストノズルｌＯは１本に限らず、場合に
よっては２本以上配設してもよい、さらに、メッキレジ
スト液１１はメッキ液に耐え、かつフォトレジスト層３
と共に剥離可能で、しかもフォトレジスト層３よりも低
粘度の液体（例えば、ベースポリマーを薄めたもの等）
である、このようにして、メッキレジスト液１１が半導
体ウェハ１の周辺部に吹き付けられると、このメッキレ
ジスト液１１は表面から側面および裏面に回り込む、こ
れにより、半導体ウェハｌの周辺部にフォトレジスト層
３よりも膜厚の薄いメッキレジスト層１２が形成され、
このメッキレジスト層１２により半導体ウェハｌの周辺
部に露出したアンダーバンプメタル２が包み込まれる。

したがって、このようなメッキの前処理方法によれば、
フォトレジスト層３の周辺部に形成されたエツジ部４を
一旦洗い流した後、この洗い流した部分にメッキレジス
ト液１１を吹き付けることにより、半導体ウェハｌの表
面側周縁部から側面および裏面側周縁部に亘ってフォト
レジスト層３よりも膜厚の薄いメッキレジスト層１２を
容易に形成することができる。そのため、前述した第１
実施例と同様の効果がある。

なお、上述した各実施例では半導体ニウムｌの周辺部に
表面から側面および裏面に亘ってメッキレジスト層を薄
く形成し、このメッキレジスト層を電極ピンが突き破っ
てアンダーバンプメタル２に接触するようにしたが、表
面側のメッキレジスト層にのみメッキ電極用の開口を形
成し、この開口を通して電極ピンを接触させるようにし
てもよい。

また、上述した各実施例では電極ピンを用いる電解メッ
キによりメッキを施したが、これに限らず、無電解メッ
キに適用しても同じ効果を得ることができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明に係る半導体ウェ
ハのメッキ前処理方法によれば、ウェハ周辺部のフォト
レジスト層にレジスト溶剤または洗浄剤を吹き付けるこ
とにより、簡単かつ容易にメッキレジスト層をウェハの
表面側周縁部と側部、および裏面側周縁部に形成するこ
とができるとともに、このメッキレジスト層でウェハ周
辺部に露出したアンダーバンプメタルを良好に包み込む
ことができる。しかも、このメッキレジスト層はフォト
レジスト層よりも薄く形成されるので、例えば電解メッ
キ装置の電極ピンを突き当てメッキを施す際に、電極ピ
ンがメッキレジスト層を簡単に突き破ることができ、確
実にアンダーバンプメタルに電極ピンを接触させること
ができる。そのため、半導体ウェハに確実にメッキを施
すことができる。また、このような半導体ウェハに電解
メッキや無電解メッキ等のメッキが施される際には、ウ
ェハの表面側周縁部と側部、および裏面側周縁部にメッ
キレジスト層が形成されているので、メッキ液がウェハ
周縁部から側部を通って裏面側周縁部に回り込んでも、
その部分にメッキが施されることはない、そのため、メ
ッキ液が無駄になることがないばかりか、後工程の妨げ
にならず、後工程を円滑に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は洗浄剤によりメッキレジスト層を形成する第１
実施例のメッキ前処理工程を示し、第１図（Ａ）はフォ
トレジスト層のエツジ部をエツジリンスで溶かす状態を
示す要部断面図、第１図（Ｂ）は半導体ウェハの周辺部
にメッキレジスト層が形成された状態を示す要部断面図
、第１図（Ｃ）はメッキを施した状態を示す要部断面図
、第２図はレジスト溶剤によりメッキレジスト層を形成
する第２実施例のメッキ前処理工程を示し、第２図（Ａ
）はフォトレジスト層のエツジ部をエツジリンスで完全
に洗い流した状態を示す要部断面図、第２図（Ｂ）は半
導体ウェハの周辺部にメッキレジスト液を吹き付けてメ
ッキレジスト層を形成した状態を示す要部断面図である
。 タル、３・・・・・・フォトレジスト、６・旧・・エツ
ジリンス、７．１２・・・・・・メッキレジスト層、１
１・・・・・・メッキレジスト液。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　アンダーバンプメタル上にフォトレジスト層を形成し
   た後、ウェハ周辺部の前記フォトレジスト層にレジスト
   溶剤または洗浄剤を吹き付け、ウェハの表面側周縁部と
   側部、および裏面側周縁部に前記フォトレジスト層より
   も薄いメッキレジスト層を形成することを特徴とする半
   導体ウェハのメッキ前処理方法。