JPH0290623A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に突起電極を
有する半導体装置の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

一般にテープキャリア方式の半導体装置では、半導体基
板の主面に突出する金属の突起電極を設けている。従来
、この種の突起電極を有する半導体装置の製造方法は、
半導体基板に対する所要の素子形成工程及び配線形成工
程を全て終了した後、基板表面全体に新たに金属膜を被
着してこれを電解メッキの際の電流路として構成し、そ
の後この金属股上にリフトオフ法等を利用して突起電極
形成領域の下地膜を形成し、更にフォトレジスト等をマ
スクとしかつ前記金属膜を電流路とする電解メッキによ
り突起電極形成領域に突起電極を形成する方法がとられ
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の突起電極を有する半導体装置の製造方法
は、半導体装置の配線形成後に、電解メッキを行う際の
電流路としての金属膜を半導体基板表面全体に新たに被
着しているため、電解メッキ終了後に不要となったこの
金属膜を除去する必要がある。この除去に際しては、形
成した突起電極をマスクにしたエツチング法が採用され
ているため、突起電極の下側にアンダーカットが生じ易
く、さらにエツチング液の残液により金属膜が腐食する
場合があり、突起電極と基板間の密着強度を著しく低下
させる原因になるという欠点がある。

〔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、半導体基板上に配線
用金属膜を形成したのちパターニングし、素子用配線お
よび電解メッキ用配線を形成する工程と、全面に保護膜
を形成したのちパターニングし、前記素子用配線の突起
電極形成領域と、前記素子用配線と電解メッキ用配線と
を電気的に接続させるための接続膜形成領域の該保護膜
を除去する工程と、保護膜が除去された前記突起電極形
成領域および接続膜形成領域にバリア膜を形成する工程
と、バリア膜が形成された前記突起電極形成領域に電解
メッキ法により突起電極を形成する工程と、突起電極形
成後突起電極間の短絡を解除するために前記電解メッキ
用配線を選択的に除去する工程とを含んで構成される。

〔実施例〕

次に本発明を図面を参照して説明する。

第１図（ａ）〜（ｉ）及び第２図は本発明をテープキャ
リア式集積回路の突起電極形成に適用した第１の実施例
を説明するための図であり、第２図は製造工程途中にお
ける平面図、第１図（ａ）〜（ｉ）はそのＡＡ’線にお
ける製造工程順に示した断面図である。以下、製造工程
順に説明する。

まず第１図（ａ＞に示すように、シリコンからなる半導
体基板１に素子を形成する。次で厚さ約１μｍのシリコ
ン酸化膜が形成された素子領域及び半導体基板１の表面
が露出された幅約２００μｍのダイシングライン領域Ｉ
上に、スパッタ法により厚さ約０．８μｍのアルミニウ
ム膜３を形成する。

次に第１図（ｂ）のように、所望の厚さ及び形状に第１
のフォトレジストパターン４を形成し、これをマスクと
したエツチング法により不要部分のアルミニウム膜３を
除去し、半導体装置に必要な素子用配線を形成する。こ
の素子用配線は突起電極形成領域■を含むアルミニウム
配線３ａとして形成する。また、同時に、ダイシングラ
イン領域Ｉに電解メッキ用配線３ｂを形成する。

次に、第１図（ｃ）のように第１のフォトレジストパタ
ーン４を剥離した後、保護膜であるシリコン酸化膜５を
全面に約０．５μｍの膜厚で成長させる。次で所望の厚
さ及び形状にパターニングした第２のフォトレジストパ
ターン６をマスクにして突起電極形成領域■と、アルミ
ニウム配線３ａと電解メッキ用配線３ｂとを接続するた
めの接続膜形成領域■のシリコン酸化膜５をエツチング
除去する。

次に第１図（ｄ）のように、第２のフォトレジストパタ
ーン６を残したまま、メッキを成長させる際のバリア膜
となる金属膜７を基板表面に被着する。ここで金属１ｆ
ｆ！７は、金が下層に拡散することを防ぐことを目的と
した膜厚０．１μｍの白金膜と、白金膜と下地の密着性
を強化することを目的とした膜厚０，１μｍのチタン膜
の２層構造とする。

次に第１図（ｅ）のように、第２のフォトレジストパタ
ーン６を剥離することにより、同時に不要部分の金属膜
７をリフトオフ法により除去し、４００℃の窒素雰囲気
中で６０分間熱処理することにより、突起電極形成領域
■内にバリア膜７ａを、また接続膜形成領域■に電解メ
ッキ用配線の接続膜７ｂを形成する。したがって、ここ
でアルミニウム配線３ａは接続膜７ｂによって電解メッ
キ用配線３ｂと電気的に接続される。

次に第１図（ｆ）のように、保護膜であるポリイミド樹
脂８を約３μｍの厚さに塗布し、所望の厚さ及び形状に
パターニングした第３のフォトレジストパターン９をマ
スクにして突起電極形成領域■及びダイシングライン領
域■の各ポリイミド樹脂８を除去する。なお、第２図の
平面構造は、この第１図（ｆ）の工程完了状態を示して
いる。

次に第１図（ｇ）のように、基板全体を金メッキ液に浸
漬し、半導体基板１と金メッキ装置側に設置された陽極
電極板間との間に電流を流して、全突起電極１０が突起
電極形成領域Ｈのバリア膜７ａ上に１０〜３０１１ｍの
厚さに形成されるまで電解メッキを行う。

電解メッキ終了後に、第１図（ｈ）のように第３のフォ
トレジストパタ・−ン９及び全突起電極１０をマスクに
してエツチング法でダイシングライン領域Ｉのシリコン
酸化Ｂ５及び電解メッキ用配線３ｂを除去し、ダイシン
グライン領域Ｉとアルミニウム配線３ａを絶縁分離する
。ここで、アルミニウム配線３ａは、接続膜７ｂがエツ
チングのストッパーとなるためにエツチングされること
はない。

その後、第３のフォトレジストパターン９を全部剥離す
ることにより、第１図（ｉ）のように全突起電極１０を
有する半導体装置が完成する。

このように第１の実施例では、電解メッキ時の電流路に
半導体素子用の配線と同時に形成した電解メッキ用配線
３ｂを利用しているので、電解メッキ工程の後には、ダ
イシングライン領域Ｉにおける不要の電解メッキ用配線
３ｂを除去するだけで良く、しかもこの際アルミニウム
配線３ａは接続膜７ｂで保護されているためエツチング
されることはなく、全突起電極１０と半導体基板１の密
着強度を保持することができる。

また、最終段階の保護膜に比較的膜厚調整の容易なポリ
イミド樹脂８を用いているので、シリコン酸化膜５と合
わせた保護膜の膜厚を厚くすることができ、メッキの等
方成長による突起電極の肥大化を抑えて半導体装置の微
細化にも有効となる。

第３図（ａ）〜（ｆ）は本発明の第２の実施例を説明す
るための製造工程順に示した断面図であり、第１の実施
例と同じ位置で切断した断面図である。

まず第３図＜ａ）に示すように、第１の実施例と同様に
シリコン酸化膜２を除去して半導体基板１の表面を露呈
させたダイシングライン領域■と、シリコン酸化膜２が
形成された素子領域の全面にアルミニウム膜を被着する
０次で所望の膜厚及び形状に形成した第１のレジストパ
ターン４をマスクにして不要部分のアルミニウム膜を除
去して、突起電極形成領域■を含むアルミニウム配線３
ａと電解メッキ用配線３ｂを形成する。

次に第３図（ｂ）に示すように、第１のフォトレジスト
パターン４を剥離した後、保護膜であるシリコン窒化膜
１１を基板全面に０．４〜０．６μｍの厚さに成長させ
、所望の膜厚及び形状にパターニングした第２のフォト
レジストパターン６Ａをマスクにして突起電極形成領域
■、接続膜形成領域■及びダイシングライン領域Ｉのシ
リコン窒化膜１１を除去する。

次に第３図（Ｃ）に示すように、第２のフォトレジスト
パターン６Ａを剥離し、新たに所望の膜厚及び形状に第
３のフォトレジストパターン９Ａを形成し、突起電極形
成領域■及び接続膜形成領域■のみを露呈させる。次で
メッキを成長させる際のバリア膜となる金属ｐｌＡ７を
基板表面に被着する。ここで金属膜７は第１の実施例と
同様に、チタン及び白金の２層膜である。

次に第３図（ｄ）のように、第３のフォトレジストパタ
ーン９Ａを剥離すると同時に不要部分の金属膜７をリフ
トオフ法で除去し、４００℃の窒素雰囲気中で６０分間
熱処理を行い、突起電極形成領域■内にバリア膜７ａを
、接続膜形成領域■内に接続Ｍｏｂを形成する。

次に第３図（ｅ）のように、基板全体を金メッキ液に浸
漬し、半導体基板１とメッキ装置側に設置された陽極電
極板との間に電流を流して全突起電極１０Ａが１０〜３
０μｍに形成されるまで電解メッキをおこなう。

電解メッキ終了後、第１の実施例と同様にしてダイシン
グライン領域Ｉの電解メッキ用配線３ｂを全て除去し、
ダイシングライン領域Ｉとアルミニウム配線３ａを絶縁
分離すれば、第３図（ｆ）のように全突起電極１０Ａ及
び小金突起電極１０Ｂを有する半導体装置が完成する。

この第２の実施例においても、金突起電極１０Ａの形成
後に電解メッキ用配線３ｂを除去する際に、接続膜７ｂ
でアルミニウム配線３ａが保護されているので、アルミ
ニウム配線３ａのサイドエツチングを防止して基板との
密着強度を保持することができる。

また、この第２の実施例では、第３図（ｂ）の工程で突
起電極形成領域■のシリコン窒化膜１１とともに、ダイ
シングライン領域■におけるシリコン窒化膜１１を同時
にエツチング除去しているので、電解メッキ用配線３ｂ
を除去してダイシングライン領域■とアルミニウム配線
３ａを絶縁分離する際にシリコン窒化膜１１を除去する
必要がない。このため、電解メッキを行う前にダイシン
グライン領域■及び突起電極形成領域■以外をレジスト
等でマスクする必要がなく、セルファラインによる電解
メッキができる利点がある。また、この際に同時に形成
された小金突起電極１０Ｂはテープキャリアと半導体装
置を圧着ボンディングする際に、テープキャリアのリー
ドが半導体装置のエツジ部と接触することを防止する役
割りもはたすことができる。

尚、上記実施例では突起電極の形成に金メッキを用いた
場合について説明したが、他の金属からなるメッキ法に
より突起電極を形成してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明は、半導体基板に形成した金属
膜をパターン形成して素子用配線及び電解メッキ用配線
を形成し、突起電極領域及び接続膜形成領域を露出した
保護膜を形成したのち、これらの領域にバリア膜を形成
し、突起電極形成領域のみあるいは突起電極形成領域と
接続膜形成領域に電解メッキ用配線を電流路として電解
メッキを行い、金属メッキ膜からなる突起電極を形成し
、しかる上で電解メッキ用配線を選択的に除去して、半
導体装置に必要な配線と半導体基板との絶縁分離を行う
ことにより、電解メッキ完了後は電解メッキ用配線を除
去するだけでよく、工程は極めて簡単なものとなる。さ
らにバリア膜からなる接続膜をストッパーとして用いて
いるので、突起電極形成領域の下側にアンダーカットが
発生することを防止して突起電極と基板間の密着強度を
確保することができる効果がある。

また、突起電極形成以前に最終段階の保護膜を形成して
いるため、セルファラインによる電解メッキが可能とな
り、独立したマスク形成工程等を省略して工程の簡易化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｉ）は本発明の第１の実施例を説明す
るための工程順に示した断面図、第２図は第１の実施例
の工程途中における平面図、第３図（ａ）〜（ｆ）は本
発明の第２の実施例を説明するための工程順に示した断
面図である。 １・・・半導体基板、２・・・シリコン酸化膜、３・・
・アルミニウム膜、３ａ・・・アルミニウム配線、３ｂ
・・・電解メッキ用配線、４・・・第１のフォトレジス
トパターン、５・・・シリコン酸化膜、６，６Ａ・・・
第２のフォトレジストパターン、７・・・金属膜、７ａ
・・・バリア膜、７ｂ・・・接続膜、８・・・ポリイミ
ド樹脂、９，９Ａ・・・第３のフォトレジストパターン
、１０、ＩＯＡ・・・金突起電極、ＩＯＢ・・・小金突
起電極、１１・・・シリコン窒化膜、■・・・ダイシン
グライン領域、■・・・突起電極形成領域、■・・・接
続膜形成領域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体基板上に配線用金属膜を形成したのちパターニ
   ングし、素子用配線および電解メッキ用配線を形成する
   工程と、全面に保護膜を形成したのちパターニングし、
   前記素子用配線の突起電極形成領域と、前記素子用配線
   と電解メッキ用配線とを電気的に接続させるための接続
   膜形成領域の該保護膜を除去する工程と、保護膜が除去
   された前記突起電極形成領域および接続膜形成領域にバ
   リア膜を形成する工程と、バリア膜が形成された前記突
   起電極形成領域に電解メッキ法により突起電極を形成す
   る工程と、突起電極形成後突起電極間の短絡を解除する
   ために前記電解メッキ用配線を選択的に除去する工程と
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。