JPH02294035A - 半導体装置の製造方法 - 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】 〔概要〕 半導体装置のバンプの製造方法の改良に関し、バンプの
表面を平滑に形成し、リードフレーム等に熱圧着する際
に良好な接続がなされるようにするパンプの製造方法を
提供することを目的とし、半導体ウェーハ上に絶縁膜を
形成し、この絶縁膜上にバンプ基台となる導体層を形成
し、前記の半導体ウエーハ上に絶Ｌ＆膜を形成し、この
絶縁膜を前記の導体層上から除去し、この導体層上と前
記の絶縁膜上とにバリヤ金属層を形成し、前記の半導体
ウェーハ上にマスク層を形成し、このマスク層をバンプ
形成領域から除去し、このバンプ形成ｆＩ１城に金属層
よりなるバンプを形成する工程を有する半導体装置の製
造方法において、前記のバリヤ金属層と前記の導体層及
び前記の絶縁膜との間にアモルファスシリコン等のアモ
ルファス層ヲ介在させるように構成する． （産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置のバンプの製造方法の改良、特に
、バンプの表面を平滑にして、リードとの接続を良好に
する改良に関する． いで、白金、パラジウム等よりなるバリヤ金属層７を形
成する．なお、密＠ＷＩ６はバリヤ金属層７の密着性を
良好にするためのものである．全面にレジスｌＮ９を形
成し、バンプ形成頭域に開口を有するマスクを使用して
露光・現像してバンプ形成？■域に開口９１を形成し、
バリヤ金属層７を一方の電掻とする電気メッキ法を使用
してバンプ形成５■域に形成された開口９ｌに露出する
バリヤ金ｆｉ［７上に金等よりなるバンプ８を形成する
．〔従来の技術〕 従来技術に係るバンプ形成方法について以下に説明する
． 第６図参照 半導体ウェーハ１上に酸化膜等の絶ｔｉ膜２を形成し、
バンプ形成領域にバンプの基台となるアルミニウム等の
導体層３を形成する．全面にＰＳＧ等の絶縁膜４を形成
し、これをバターニングして導体層３上から絶縁膜４を
除去した後、全面にクローム、チタン等よりなる密着層
６を形成し、次〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、形成されたバンプの表面の状態は、第６図に
示すように、バンプ８の中央部においては凹凸が存在す
るのに対して、バンプ８の周辺部においては比較的滑ら
かである．この理由は、電気メッキの一方の１！捲とな
るバリヤ金ｆｉＪｆｆｉ７のバンプ８の中央部に対応す
る領域は、アルミニウム等の結晶質の導体ｒＭ３上に形
成され、一方バンプ８の周辺部に対応する領域は非品質
のＰＳＧ等の絶縁膜４上に形成されるため、バリヤ金属
層７の結晶性が全面にわたって均一にならず、，くンプ
８の中央部に対応する領域の結晶粒がアルミニウム等の
導体層３の結晶粒の影響を受けて粗くなるためである．
バリヤ金属眉７の結晶粒が粗くなれば、その上に電気メ
ッキ法を使用して形成されるバンプの表面には当然凹凸
が形成される．この結果、ＴＡＢ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔ
ｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式を使用して、リー
ドフレームに半導体チップのバンプを熱圧着する場合等
において接続不良が発生するという欠点がある． 本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、バン
プの表面を平滑に形成し、リードフレーム等に熱圧着す
る際に良好な接続がなされるようにするバンプの製造方
法を提供することにある．〔課題を解決するための手段
） 上記の目的は、半導体ウェーハ（１）上に絶縁膜（２）
を形成し、この絶縁ｎ！（２）上にバンプ基台となる導
体層（３）を形成し、前記の半導体ウェーハ（１）上に
ｗＡ縁Ｍ（４）を形成Ｌ、コノ絶縁膜（４）を前記の導
体層（３）上から除去し、この導体Ｎ（３）上と前記の
絶縁膜（４）上とにバリヤ金属Ｎ（７）を形成し、前記
の半導体ウェーハ（１）上にマスク層（９）を形成し、
このマスクＮ（９）をバンプ形成？＋ＪＴ域から除去し
、このバンプ形成６ｎ域に金属石よりなるバンプ（８）
を形成する工程を存する半導体装置の製造方法において
、前記のバリヤ金属層（７）と前記の導体層（３）及び
前記の絶ＪｉＪＰＪ（４）との間にアモルファスシリコ
ン等のアモルファス層（５）を介在させる半導体装置の
製造方法によって達成される．〔作用〕 本発明に係るバンプの形成方法においては、導体層３上
と絶縁ｒｅ４４上とにアモルファスシリコン等のアモル
ファスＮ５を形成し、その上に密着層６とバリャＮ７と
を順次形成するので、バリャ層７の結晶粒は、アルミニ
ウム等の導体層３の影響を受けることがなくなり、全面
にわたって均一且つ微細になる．その結果、その上に電
気メンキ法を使用して形成されるバンプ８の表面は全面
にわたって平滑になる． 〔実施例〕 以下、図面を参照しつ一、本発明の一実施例に係るバン
プの形成方法について説明する．第２図参照 シリコンウエーハｌの表面を酸化して絶縁膜２を形成し
た後、バンプ形成領域に通常の方法を使用してバンプの
基台となる厚さ１　７ｎ程度、大きさ１００４口程度の
アルミニウムの導体層３を形成し、次いで、全面にＰＳ
Ｇ等の絶縁１ｌＩ４を形成し、フォトリソグラフィー法
を使用してこれをパターニングし、導体層３上から絶縁
膜４を除去する．第３図参照 スパンタエッチング法等を使用してアルミニウムの導体
１１３上に形成されている酸化膜を除去する．次いで、
例えば複数ターゲットを装着できるスパッタ装置を使用
し、ターゲットとしてシリコンとチタンとパラジウムと
を装着し、これらを順次スバッタして約５００人厚のア
モルファスシリコン層５と約０．５ＪＩｍ厚のチタンの
密着７１６と約０．　３　ａｍ厚のパラジウムのパリャ
金ｒｌＡ１１７との積層体を形成する． 第４図参照 レジスト層９を形成し、バンプ形成領域に開口を有する
マスクを使用して露光・現像し、バンプ形成領域に開口
９１を形成する． 第５図参照 パラジウムのパリャ金ｎＮ１を一方の電ｉとして、電気
メッキ法を使用して金メッキをなし、開口９１に露光す
るバリヤ金属ＪｌｉＶ上にバンプ８を形成した後、レジ
スト層９を除去する． 第１図参照 金よりなるバンプ８をマスクとしてエッチングをなし、
バンプ８に覆われていない頷域のパラジウムのバリヤ金
ＩＫＩｉ７とチタンの密着１１６とアモルファスシリコ
ン層５とを順次除去する．一般に、パラジウムのバリヤ
金属層７のエッチングには王水を使用し、チタンの密着
Ｊ！６のエッチングにはフノ酸を使用し、アモルファス
シリコン層５のエッチングにはフッ酸と硝酸との混合液
を使用する． 次いで、バンプをなす金の硬度を下げるため、３５０゜
Ｃ程度の温度にてアニールを実行する．こノ時、アルミ
ニウムの導体層３上に形成されているアモルファスシリ
コンはアルミニウムの導体層３中に固溶し、アルミニウ
ムの導体層３とバンプ８との間のコンタクト抵抗は、ア
モルファスシリコンＮ５が存在しない時のコンタクト抵
抗と同等の値になる． 〔発明の効果〕 以上説明せるとおり、本発明に係る半導体装置の製造方
法においては、導体層上と絶ｌ！股上とにアモルファス
層を形成し、その上に密着層とバリヤ金属層とを順次形
成するので、バリヤ金属層の結晶粒は全面にわたって均
一且つ微細になる．その結果、バリヤ金ｍＮの上に形成
されるバンプの表面は全面にわたって平滑になり、リー
ドフレ−ム等に圧着する際の接続が良好になり、信転性
及び歩留りが著しく向上する．

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は、本発明の一実施例に係るバンプ形成
方法の工程図である． 第６図は、従来技術に係るバンプの構成図である．半導
体ウエーハ、 絶縁膜、 導体層、 絶縁膜、 アモルファス層、 密着層、 バリヤ金属層、 バンプ、 マスク層、 開口．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕半導体ウェーハ（１）上に絶縁膜（２）を形成し
   、 該絶縁膜（２）上にバンプ基台となる導体層（３）を形
   成し、 前記半導体ウェーハ（１）上に絶縁膜（４）を形成し、
   該絶縁膜（４）を前記導体層（３）上から除去し、 該導体層（３）上と前記絶縁膜（４）上とにバリヤ金属
   層（７）を形成し、 前記半導体ウェーハ（１）上にマスク層（９）を形成し
   、該マスク層（９）をバンプ形成領域から除去し、 該バンプ形成領域に金属層よりなるバンプ（８）を形成
   する 工程を有する半導体装置の製造方法において、前記バリ
   ヤ金属層（７）と前記導体層（３）及び前記絶縁膜（４
   ）との間にアモルファス層（５）を介在させる ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 〔２〕前記アモルファス層（５）はアモルファスシリコ
   ンよりな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。