JPH03101234A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH03101234A JPH03101234A JP1210308A JP21030889A JPH03101234A JP H03101234 A JPH03101234 A JP H03101234A JP 1210308 A JP1210308 A JP 1210308A JP 21030889 A JP21030889 A JP 21030889A JP H03101234 A JPH03101234 A JP H03101234A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/1301—Shape
- H01L2224/13016—Shape in side view
- H01L2224/13017—Shape in side view being non uniform along the bump connector
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。
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、特にバンプ電極
を有する半導体装置の製造方法に関する。
を有する半導体装置の製造方法に関する。
従来のバンプ電極の形成方法を第３図を用いて説明する
。
。
まず第３図（ａ）に示すように、半導体素子を形成した
半導体基板１１上に、アルミニウム層を蒸着法又はスパ
ッタ法により１μｍ程度形成し、このアルミニウム層全
面に感光性樹脂を形成し、半導体基板１１に形成した半
導体素子に接続するためのパッド電極領域のみを残して
アルミニウム層を選択的にエツチングを行なう、その後
、感光性樹脂を除去しパッドｔｒｉ１１２を含む全面に
絶縁膜１３としてＣＶＤ酸化膜又はプラズマＣＶＤ窒化
膜を形成する６次に、感光性樹脂を用いて選択的に絶縁
膜１３をエツチングしパッド電極１２の上方に第１の開
口１ｏを形成する。
半導体基板１１上に、アルミニウム層を蒸着法又はスパ
ッタ法により１μｍ程度形成し、このアルミニウム層全
面に感光性樹脂を形成し、半導体基板１１に形成した半
導体素子に接続するためのパッド電極領域のみを残して
アルミニウム層を選択的にエツチングを行なう、その後
、感光性樹脂を除去しパッドｔｒｉ１１２を含む全面に
絶縁膜１３としてＣＶＤ酸化膜又はプラズマＣＶＤ窒化
膜を形成する６次に、感光性樹脂を用いて選択的に絶縁
膜１３をエツチングしパッド電極１２の上方に第１の開
口１ｏを形成する。
次に第３図（ｂ）に示すように、パッド電極１２を含む
半導体基板１１の全面に、Ｔｉ、Ｃｒ・Ｃｕ等からなる
第１及び第２の金属膜３１゜３２を１０００八程度の厚
さにスパッタ法により形成し、接着層、バリアメタル層
及びメッキ電極とする。続いて第２の金属膜３２上に感
光性樹脂１５を形成し、この感光性樹脂１５のパッド電
極１２上方に、第１の開口１０より大きい第２の開口２
０を形成し、第２の金属膜３２を露出させる。
半導体基板１１の全面に、Ｔｉ、Ｃｒ・Ｃｕ等からなる
第１及び第２の金属膜３１゜３２を１０００八程度の厚
さにスパッタ法により形成し、接着層、バリアメタル層
及びメッキ電極とする。続いて第２の金属膜３２上に感
光性樹脂１５を形成し、この感光性樹脂１５のパッド電
極１２上方に、第１の開口１０より大きい第２の開口２
０を形成し、第２の金属膜３２を露出させる。
次に第３図（ｃ）に示すように、露出した第２の金属Ｍ
Ｂ２上に、電解メッキ法によりＡｕやＣｕからなるバン
プ３４を形成する。バンプ３４の膜厚は１５μｍ程度あ
れば十分である０次いで、バンプ３４ｖ７）表面の酸化
防止やボンディング時の密着性を良くする目的で第３の
金属膜３３、例えばＡｕ、Ｐｂ−５ｎ等をメッキ法によ
り約５μｍの厚さに形成する。
Ｂ２上に、電解メッキ法によりＡｕやＣｕからなるバン
プ３４を形成する。バンプ３４の膜厚は１５μｍ程度あ
れば十分である０次いで、バンプ３４ｖ７）表面の酸化
防止やボンディング時の密着性を良くする目的で第３の
金属膜３３、例えばＡｕ、Ｐｂ−５ｎ等をメッキ法によ
り約５μｍの厚さに形成する。
次に第３図（ｄ）に示すように、感光性樹脂を除去後、
第２．第１の金属膜３２．３１をバンプ３４をマスクと
して順次エツチングしバンプ電極を完成させる。
第２．第１の金属膜３２．３１をバンプ３４をマスクと
して順次エツチングしバンプ電極を完成させる。
上述した従来の半導体装置の製造方法によれば、バンプ
をメッキ形成する際使用する感光性樹脂の膜厚がバンプ
の膜厚より小さいため、バンプが第２の開口２０より大
きく横方向へ広がった、いわゆるマツシュルーム形をし
たバンプとなり、隣接するバンプとショートし易くなる
。又バンプをメッキ形成するために、第１．第２の金属
膜を形成及びエツチングする必要が生じるため、工程が
長くなると共にコストも増大する。さらに第２、第１の
金属膜のエツチング時のサイドエツチングにより、バン
プの密着強度の低下、さらには配線のオープン不良等を
まねき、半導体装置の信頼性を低下させる危険性があっ
た。
をメッキ形成する際使用する感光性樹脂の膜厚がバンプ
の膜厚より小さいため、バンプが第２の開口２０より大
きく横方向へ広がった、いわゆるマツシュルーム形をし
たバンプとなり、隣接するバンプとショートし易くなる
。又バンプをメッキ形成するために、第１．第２の金属
膜を形成及びエツチングする必要が生じるため、工程が
長くなると共にコストも増大する。さらに第２、第１の
金属膜のエツチング時のサイドエツチングにより、バン
プの密着強度の低下、さらには配線のオープン不良等を
まねき、半導体装置の信頼性を低下させる危険性があっ
た。
又、バンプが金属であるため、ボンディング時の熱及び
圧力がそのまま半導体基板及び絶縁膜に伝わり、半導体
基板及び絶縁膜にクラックを生じ、バンプの密着強度低
下や耐湿性の低下による半導体装置の信頼性の低下をも
発生させるという欠点があった。
圧力がそのまま半導体基板及び絶縁膜に伝わり、半導体
基板及び絶縁膜にクラックを生じ、バンプの密着強度低
下や耐湿性の低下による半導体装置の信頼性の低下をも
発生させるという欠点があった。
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子を形成し
た半導体基板上にパッド電極を形成する工程と、前記パ
ッド電極を含む半導体基板全面に絶縁膜を形成したのち
、前記パッド電極の上方に第１の開口を形成する工程と
、前記第１の開口を含む全面に無電解メッキの触媒とな
り得る金属粒子を含有した耐熱性樹脂膜を形成する工程
と１、前記耐熱性樹脂膜をバターニングし前記第１の開
口より幅の狭いバンプを形成する工程と、無電解メッキ
法により前記バンプ及びパッド電極の表面に選択的に金
属膜を形成する工程とを含んで構成される。
た半導体基板上にパッド電極を形成する工程と、前記パ
ッド電極を含む半導体基板全面に絶縁膜を形成したのち
、前記パッド電極の上方に第１の開口を形成する工程と
、前記第１の開口を含む全面に無電解メッキの触媒とな
り得る金属粒子を含有した耐熱性樹脂膜を形成する工程
と１、前記耐熱性樹脂膜をバターニングし前記第１の開
口より幅の狭いバンプを形成する工程と、無電解メッキ
法により前記バンプ及びパッド電極の表面に選択的に金
属膜を形成する工程とを含んで構成される。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）〜（ｄ）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半導体チップの断面図である。
るための工程順に示した半導体チップの断面図である。
まず第１図（ａ）に示すように、半導体素子を形成した
半導体基板１１上にアルミニウム層を蒸着法又はスパッ
タ法により１μｍ程度の厚さに形成する９次でこのアル
ミニウム層の全面に感光性樹脂を形成し、半導体基板１
１に形成した半導体素子に接続するためのパッド電極領
域のみを残して、アルミニウム層を選択的にエツチング
を行なう、その後、感光性樹脂を除去し、パッド電極１
２を含む全面に絶縁Ｊｌ！１３としてＣＶＤ酸化膜又は
プラズマＣＶＤ窒化膜を形成する０次に感光性樹脂を用
いて選択的に絶縁膜１３をエツチングし、パッド電極１
２の上方に第１の開口１ｏを形成する。
半導体基板１１上にアルミニウム層を蒸着法又はスパッ
タ法により１μｍ程度の厚さに形成する９次でこのアル
ミニウム層の全面に感光性樹脂を形成し、半導体基板１
１に形成した半導体素子に接続するためのパッド電極領
域のみを残して、アルミニウム層を選択的にエツチング
を行なう、その後、感光性樹脂を除去し、パッド電極１
２を含む全面に絶縁Ｊｌ！１３としてＣＶＤ酸化膜又は
プラズマＣＶＤ窒化膜を形成する０次に感光性樹脂を用
いて選択的に絶縁膜１３をエツチングし、パッド電極１
２の上方に第１の開口１ｏを形成する。
次に第１図（ｂ）に示すように、パッド電極１２を含む
半導体基板１１全面に無電解メッキの触媒、例えばＰｂ
、Ｓｎ等の粒子を多量に含有したポリイミド等がちなる
耐熱性樹脂膜１４を約１０μｍ程度の厚さに形成する。
半導体基板１１全面に無電解メッキの触媒、例えばＰｂ
、Ｓｎ等の粒子を多量に含有したポリイミド等がちなる
耐熱性樹脂膜１４を約１０μｍ程度の厚さに形成する。
次いで耐熱性樹脂膜１４上全面に感光性樹脂１５を付着
形成し、第１の開口１０より小さいバンプ形成領域の部
分を残して感光性樹脂１５を除去する。
形成し、第１の開口１０より小さいバンプ形成領域の部
分を残して感光性樹脂１５を除去する。
次に第１図（ｃ）に示すように、感光性樹脂１５をマス
クとして耐熱性樹脂膜１４を選択的にエツチングしてバ
ンプ１６を形成したのち感光性樹脂１５を除去する。
クとして耐熱性樹脂膜１４を選択的にエツチングしてバ
ンプ１６を形成したのち感光性樹脂１５を除去する。
次に第１図（ｄ）に示すように、バンプ１６を含む半導
体基板１１を無電解メッキ液に浸漬する。この時、耐熱
性樹脂１４表面に存在する触媒及びパッド電極１２が金
属であるため、バンプ１６及びパッド電極１２表面に金
属膜として例えばＡｕ膜１７を選択的に形成できる。こ
れにより耐熱性樹脂膜１４で形成されたパン１１６表面
がＡｕ膜１７で覆われ、しかもパッド１２と電気的にも
接続されたバンブ電極１８を有する半導体装置を形成す
ることができる。
体基板１１を無電解メッキ液に浸漬する。この時、耐熱
性樹脂１４表面に存在する触媒及びパッド電極１２が金
属であるため、バンプ１６及びパッド電極１２表面に金
属膜として例えばＡｕ膜１７を選択的に形成できる。こ
れにより耐熱性樹脂膜１４で形成されたパン１１６表面
がＡｕ膜１７で覆われ、しかもパッド１２と電気的にも
接続されたバンブ電極１８を有する半導体装置を形成す
ることができる。
このように第１の実施例によれば、断面形状が矩形のバ
ンブ電極を精度良く形成できる。またバンプは樹脂で形
成され、絶縁膜上にないため、従来のように、ボンディ
ング時に発生する半導体基板や絶縁膜のクラックは極め
て少いものとなる。
ンブ電極を精度良く形成できる。またバンプは樹脂で形
成され、絶縁膜上にないため、従来のように、ボンディ
ング時に発生する半導体基板や絶縁膜のクラックは極め
て少いものとなる。
第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施例を説明す
るための半導体チップの断面図である。
るための半導体チップの断面図である。
まず第２図（ａ）に示すように、第１の実施例と同様の
操作により、半導体基板１１上にパッド電極１２及び絶
縁膜１３を形成したのち、第１の開口１０を形成する０
次いで触媒含有の耐熱性樹脂膜からなるパン１１６を形
成する０次に無電解メッキによりバンプ１６の表面及び
パッド電極１２の表面に第１の金属膜として、例えばＣ
ｕ膜２１を選択的にメッキする。
操作により、半導体基板１１上にパッド電極１２及び絶
縁膜１３を形成したのち、第１の開口１０を形成する０
次いで触媒含有の耐熱性樹脂膜からなるパン１１６を形
成する０次に無電解メッキによりバンプ１６の表面及び
パッド電極１２の表面に第１の金属膜として、例えばＣ
ｕ膜２１を選択的にメッキする。
次に第２図（ｂ）に示すように、第２の金属膜として、
例えばＰｂ−３ｎ膜２２を無電解メッキ又は溶＠ Ｐ
ｂ −Ｓ ｎに浸漬することにより形成する。
例えばＰｂ−３ｎ膜２２を無電解メッキ又は溶＠ Ｐ
ｂ −Ｓ ｎに浸漬することにより形成する。
このように第２の実施例によれば、Ａｕの代わりに低融
点金属を使用した場合にも耐熱性樹脂膜とでバンブ電極
を形成することが可能となる。
点金属を使用した場合にも耐熱性樹脂膜とでバンブ電極
を形成することが可能となる。
以上説明したように本発明は、パッド電極上に耐熱性樹
脂膜からなるバンプを形成することにより、従来必要で
あったバンプ密着強度を確保するため及びバンプメッキ
時の電極としての金属膜が必要でなくなり、更にボンデ
ィング時の熱と圧力による半導体基板及び絶縁膜へのク
ラックの発生がなくなるという効果がある。従って半導
体装置の信頼性は向上する。
脂膜からなるバンプを形成することにより、従来必要で
あったバンプ密着強度を確保するため及びバンプメッキ
時の電極としての金属膜が必要でなくなり、更にボンデ
ィング時の熱と圧力による半導体基板及び絶縁膜へのク
ラックの発生がなくなるという効果がある。従って半導
体装置の信頼性は向上する。
第１図及び第２図は本発明の第１及び第２の実施例を説
明するための半導体チップの断面図、第３図は従来例を
説明するための半導体チップの断面図である。 １０・・・第１の開口、１１・・・半導体基板、１２・
・・パッド電極、１３・・・絶縁膜、１４・・・耐熱性
樹脂膜、１５・・・感光性樹脂、１６・・・バンプ、１
７・・・Ａｕ膜、１８・・・バンブ電極、２０・・・第
２の開口、２１−−・Ｃｕ膜、２２−・−Ｐ ｂ −Ｓ
ｎ Ｍ、３１−・・第１の金属膜、３２・・・第２の
金属膜、３３・・・第３の金属膜、３４・・・バンプ。
明するための半導体チップの断面図、第３図は従来例を
説明するための半導体チップの断面図である。 １０・・・第１の開口、１１・・・半導体基板、１２・
・・パッド電極、１３・・・絶縁膜、１４・・・耐熱性
樹脂膜、１５・・・感光性樹脂、１６・・・バンプ、１
７・・・Ａｕ膜、１８・・・バンブ電極、２０・・・第
２の開口、２１−−・Ｃｕ膜、２２−・−Ｐ ｂ −Ｓ
ｎ Ｍ、３１−・・第１の金属膜、３２・・・第２の
金属膜、３３・・・第３の金属膜、３４・・・バンプ。
Claims (1)
- 半導体素子を形成した半導体基板上にパッド電極を形成
する工程と、前記パッド電極を含む半導体基板全面に絶
縁膜を形成したのち、前記パッド電極の上方に第１の開
口を形成する工程と、前記第１の開口を含む全面に無電
解メッキの触媒となり得る金属粒子を含有した耐熱性樹
脂膜を形成する工程と、前記耐熱性樹脂膜をパターニン
グし前記第１の開口より幅の狭いバンプを形成する工程
と、無電解メッキ法により前記バンプ及びパッド電極の
表面に選択的に金属膜を形成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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1210308A JPH03101234A (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1210308A JPH03101234A (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03101234A true JPH03101234A (ja) | 1991-04-26 |
Family
ID=16587259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1210308A Pending JPH03101234A (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03101234A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07221107A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Casio Comput Co Ltd | 半導体装置の突起電極構造およびその突起電極形成方法 |
| EP0745270A1 (en) * | 1994-02-14 | 1996-12-04 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Compliant electrically connective bumps for an adhesive flip chip integrated circuit device and methods for forming same |
| US6365500B1 (en) * | 1994-05-06 | 2002-04-02 | Industrial Technology Research Institute | Composite bump bonding |
| WO2002027786A1 (fr) * | 2000-09-25 | 2002-04-04 | Ibiden Co., Ltd. | Element semi-conducteur, procede de fabrication d'un element semi-conducteur, carte a circuit imprime multicouche, et procede de fabrication d'une carte a circuit imprime multicouche |
| KR100417126B1 (ko) * | 2001-06-01 | 2004-02-05 | 한국전자통신연구원 | 고밀도 및 고종횡비를 갖는 배선용 범프 형성 방법 |
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-
1989
- 1989-08-14 JP JP1210308A patent/JPH03101234A/ja active Pending
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