JPH03132036A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH03132036A
JPH03132036A JP27082089A JP27082089A JPH03132036A JP H03132036 A JPH03132036 A JP H03132036A JP 27082089 A JP27082089 A JP 27082089A JP 27082089 A JP27082089 A JP 27082089A JP H03132036 A JPH03132036 A JP H03132036A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
plating
opening
forming
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP27082089A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Maejima
前島 俊昭
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 〔目 次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術(第2図) 発明が解決しようとする課題(第3図)課題を解決する
ための手段 作用 実施例(第1図) 発明の効果 〔概 要] 半導体装置の製造方法、更に詳しく言えば、メ7キ防止
膜の開口部を介して行う選択メッキ法により下地の配線
層又はバッファ層としての金属膜上にバンプ電極を形成
する方法を含む半導体装置の製造方法に関し、 メッキ防止膜と下地の金属膜との密着性を向上させて正
常なバンプ電極を形成することができるバンプ電極の形
成方法を含む半導体装置の製造方法を提供することを目
的とし、 絶縁膜上にメッキ金属膜を形成する工程と、全面に第1
のメッキ防止膜を形成した後、該第1のメッキ防止膜に
第1の開口部を形成する工程と、前記メッキ金属膜を一
方の電極としてメッキ法により前記第1の開口部内に金
属膜を形成する工程と、少なくとも前記金属膜上に該金
属膜と第2のメッキ防止膜との密着性を向上させる密着
性向上膜を形成する工程と、全面に前記第2のメッキ防
止膜を形成した後、前記第1の開口部の内側に該第2の
メッキ防止膜の第2の開口部を形成する工程と、前記第
2のメッキ防止膜をマスクとして第2の開口部の底部の
前記密着性向上膜を選択的に除去する工程と、前記第2
の開口部内に前記メッキ金属膜を一方の電極としてメッ
キ法によりバンプ電極を形成し、前記金属膜と接続する
工程とを含み構成する。
[産業上の利用分野] 本発明は、半導体装置の製造方法、更に詳しく言えば、
メッキ防止膜の開口部を介して行う選択メッキ法により
下地の配線層又はバッファ層としての金属股上にバンプ
電極を形成する方法を含む半導体装置の製造方法に関す
る。
近年、半導体集積回路は高集積化とともにチップサイズ
の縮小化が要求されている。
しかし、多ピンのゲートアレイ等は外部リードとの接続
のためのパッド数の多さからパッドの大きさによってチ
ップサイズが制限される。特に、通常のワイヤボンディ
ング法による実装ではある程度の大きさのバンドが必要
となるためチップサイズを余り小さく出来ない。
そこで、パッドサイズを小さくできるTAB(Tape
 Automated Bonding)方式やフリッ
プチップ方式による実装方法が用いられるようになって
きた。このため、小さいサイズのバンプ電極を形成する
必要が増している。
〔従来の技術〕
第2図(a)〜(e)は、従来例のバンプ電極の形成方
法を説明する断面図である。
同図(a)は、配線層としての例えば金(Au)配線及
びバンプ電極として例えばAuからなるバンプ電極をメ
ッキ法により形成する前の状態を示す断面図で、図中符
号1はSi基板、2はSi0g膜からなる層間絶縁膜、
3はメッキする一方の電極としてのタングステンシリサ
イド(WSi)/Ti/Au/Tiからなるメッキ金属
膜で、WSi i!Jは下地のSiO□膜2との密着性
向上のため、WSi膜とAu膜との間のTi膜は−Si
膜とAu膜との間の密着性向上のため、Au膜はAu配
線との密着性向上のため、最上層のTi膜はレジスト膜
との密着性向上のためにそれぞれ用いられている。また
、4はメッキ防止用のレジスト膜で、金(Au)メッキ
する部分に第1の開口部5が形成されている。
このようなsin板lを用いて、まず同図(b)に示す
ように、第1の開口部5の底部のメッキ金属膜3の最上
層のTi膜を除去してAu膜を表出した後、メッキ金属
膜3をメッキの一方の電極として第1の開口部5内にA
u配線6を形成する。
次に、レジスト膜4を除去した後、メッキ防止のための
別のレジスト膜7を形成し、その後Au配線6の上のバ
ンプ電極を形成する部分に第2の開口部8を形成する(
同図(C))。
次いで、メッキ金属膜3をメッキの一方の電極として電
気メッキ法によりこの第2の開口部8内にAuからなる
バンプ電極9を形成し、Au膜6と接続する(同図(d
))。
次に、レジスト17を除去した後、Au配線6をマスク
として王水によりメッキ金rf4II!3をエツチング
除去しく同図(e))、半導体装置の電極の作成が完了
する。
〔発明が解決しようとする課1ll) ところで、一般にAu膜とレジスト膜との密着性は余り
よくないので、第2図(d)に示すように、Au配線6
の上のレジスト膜7の開口部8内に選択的にAuからな
るバンプ電極9を形成する際、Au配線6とレジスト膜
7との界面からメッキ液がしみころ、第3図(a)に示
すように、メッキすべきでないところまでメッキされて
しまう場合がある。このため、バンプ電極9は正常に形
成されず、形状が変形して表面が平坦でなくなってしま
う。
これにより、同図(b)に示すように、フリップチップ
を作成するための外部リード10とバンプ電極9との接
触面積が少なくなるので、接触抵抗が増加するという問
題がある。
そこで本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、メッキ防止膜と下地の金属膜との密
着性を向上させて正常なバンプ電極を形成することがで
きるバンプ電極の形成方法を含む半導体装置の製造方法
を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記i1題は、第1に、絶縁膜上にメッキ金属膜を形成
する工程と、全面に第1のメッキ防止膜を形成した後、
該第1のメッキ防止膜に第1の開口部を形成する工程と
、前記メッキ金属膜を一方の電極としてメッキ法により
前記第1の開口部内に金属膜を形成する工程と、少なく
とも前記金属膜上に該金属膜と第2のメッキ防止膜との
密着性を向上させる密着性向上膜を形成する工程と、全
面に前記第2のメッキ防止膜を形成した後、前記第1の
開口部の内側に該第2のメッキ防止膜の第2の開口部を
形成する工程と、前記第2のメッキ防止膜をマスクとし
て第2の開口部の底部の前記密着性向上膜を選択的に除
去する工程と、前記第2の開口部内に前記メッキ金属膜
を一方の電極としてメッキ法によりバンプ電極を形成し
、前記金属膜と接続する工程とを有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法によって解決され、第2に、第
1の製造方法に記載の第1及び第2のメッキ防止膜が異
なる種類のレジスト膜であることを特徴とする半導体装
置の製造方法によって解決される。
〔作 用] 第1の発明の半導体装置の製造方法によれば、第2のメ
ッキ防止膜と金属膜との間に密着性向上膜をはさみ、こ
れらの膜の間の密着性を向上させているので、選択メッ
キ法により金属膜の上にバンプ電極を形成する際、従来
と異なり、これらの膜の界面からメッキ液がしみこむの
を防止できる。
このため、バンプ電極を第2の開口部内に正常に形成す
ることができる。従って、バンプ電極の表面の平坦度を
確保することができる。
また、第1のメッキ防止膜上の密着性向上膜は第1のメ
ッキ防止膜を除去する際、リフトオフにより同時に除去
できるので、メッキ金属股上に不要な密着性向上膜は残
らない、従って、金属膜及びバンプ電極以外の除去すべ
き部分には不要なメッキ金R膜及び密着性向上膜が厚く
形成されないので、これらを容易に除去することができ
る。
更に、第1及び第2のメッキ防止膜を重ねて形成してい
るので、第1及び第2のメッキ防止膜の除去の工程を一
回で済ますことができる。これにより、工程の簡略化を
図ることができる。
ところで、第1及び第2のメッキ防止膜として例えばレ
ジスト膜を用いることができるが、同じ種類のレジスト
膜を用いた場合、2度目のレジストを塗布の際、レジス
トに含まれる溶剤により最初に形成したレジスト膜が溶
解してしまう。従って、例えば、第1及び第2のメッキ
防止膜としてそれぞれポジティブホトレジスト膜及びネ
ガティブホトレジスト膜のように、異なる種類のレジス
トIllを用いた場合は、このようなことを防止できる
また、特にバンプ電極の形成に用いる第2のメッキ防止
膜として厚い膜厚の形成が容易なネガティブホトレジス
ト膜を用いれば、厚い膜厚の必要なバンプ電極を容易に
形成することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図を参照しながら具体的
に説明する。
第1図(a)〜(h)は、本発明の実施例のバンプ電極
の形成方法を説明する断面図である。
まず、同図(a)に示すように、Si基板11の上に膜
厚約5000人のSiO□膜からなる層間絶縁膜(絶縁
膜)12を形成する。続いて、メッキする一方の電極と
しての膜厚がそれぞれ1000〜3000人750〜1
00 人/1000 人750〜100 人のWSi/
Ti/Au/Tiからなる4層のメッキ金属膜13を形
成する。
その後、回転塗布法により膜厚約5μ鋼のポジティブホ
トレジスト膜(第1のメッキ防止膜)14を形成した後
、金(Au)配線を形成する部分に第1の開口部14a
を形成する。
次に、CFa10x混合ガスを用いたドライエラング法
により第1の開口部+4a内のメッキ金属膜13の最上
層のTi膜を除去して下地のAu膜を表出させた後、メ
ッキ金属膜13を一方の電極としてメッキ法により第1
の開口部14a内に膜厚的1μ−のAu配線(金属膜)
15を選択的に形成する(同図(b))。
次いで、蒸着物質を被蒸着物質に垂直入射させる蒸着法
により全面にIli Iv50〜100人のTi膜(密
着性向上11%)16を形成する。その結果、第1の開
口部14aの段差の部分でTi膜16は離断し、ポジテ
ィブホトレジスト膜14上とAu配線15上とにそれぞ
れ分離して形成される(同図(C))。
続いて、厚い膜厚のバンプ電極を形成する選択メッキ法
に用いるための厚い膜の形成が容易で、かつ先に形成さ
れているポジティブホトレジスト膜14を溶解しない溶
剤を含むネガティブホトレジストを回転塗布法により塗
布し、膜厚的30μmの厚いネガティブホトレジスト膜
(第2のメッキ防止膜)17を重ねて形成する。これに
より、ポジティブホトレジスト[14のパターンくずれ
など発生しない。その後、第1の開口部14a内に第2
の開口部17aを形成し、Ti膜16を露出する(同図
(d))。
次に、Ti膜16にはAuメッキが行われないので、第
2の開口部17aの底部のTi膜16を選択的に除去し
、下地のAu配線15を露出する(同図(e))。
次いで、メッキ金属膜13を一方の電極として電気メッ
キ法により第2の開口部17a内に膜厚的25μ−のA
uからなるバンプ電極18を選択的に形成し、下地のA
u配線15と接続する(同図(r))。このとき、Au
配線15とネガティブホトレジスト膜17との間にT 
i ffJ 16が介在しているので、Au配線15と
ネガティブホトレジスト1pJ17との間の密着性は良
好になっているので、これらの膜の界面からメッキ液が
しみこむのを防止することができる。従って、バンプ電
極18を第2の開口部17aに正常に形成することがで
きるので、バンプ電極18の表面の平坦度を確保するこ
とができる。
続いて、ポジティブホトレジスト膜14及びネガティブ
ホトレジスト膜17をレジスト剥離液により共に除去す
る(同図(g))。このとき、ポジティブホトレジスト
膜14上のTi膜16はリフトオフによりポジティブホ
トレジスト膜14とともに除去される。このため、メッ
キ金属膜13上に不要なTi膜16は残らない。
次に、ドライエツチング法により残存するTi膜16と
メッキ金属膜13とを順次除去する。このとき、メッキ
金属膜13上に不要なTi膜16は残っていないので、
Au配線15及びバンプ電極18以外のメッキ金属膜1
3及びTi膜16を容易に除去することができる。この
ようにして半導体装置の電極が完成する(同図(h))
以上のように、本発明の実施例によれば、第1図(f)
に示すように、バンプ電極18の表面の平坦度を確保す
ることができるので、この半導体装置をフリップチップ
化するための外部リードを接続する場合、バンプ電極1
8との接触面積を十分に確保できる。これにより、半導
体装置の性能の向上を図ることができる。
更に、ポジティブホトレジスト膜14及びネガティブホ
トレジスト1917を重ねて形成しているので、?、1
図(g)に示すように、これらのレジスト膜14及び1
7の除去の工程を一回で済ますことができる。これによ
り、工程の簡略化を図ることができる。
なお、本実施例では、密着性向上膜としてTi膜16を
用いているが、タングステンその他のレジスト膜との密
着性を向上させる金属膜を用いることもできる。この場
合、バンプ電極18としての金属がメッキできる金属膜
の場合は、第1図(e)に示す工程を省略して、この密
着性向上膜を残したままバンプ電極18を形成すること
もできる。
また、肋間絶縁膜12をAI配線などの導電体層として
も本発明を適用できる。この場合は、メッキ金属膜13
としてはTi/Pd膜などを用いることもできる。
(発明の効果〕 以上のように、第1の発明の半導体装置の製造方法によ
れば、バンプ電極の表面の平坦度を確保することができ
るので、この半導体装置を7リノブチフプ化するための
外部リードを接続する場合、バンプ′FL極との接触面
積を十分に確保できるので、半導体装置の性能の向上を
図ることができる。
また、第1のメッキ防止膜上の密着性向上膜は第1のメ
ッキ防+h膜を除去する際、リフトオフにより同時に除
去できるので、メッキ金属股上に不要な密着性向上膜は
残らない。従って、金属膜及びバンプ電極以外の部分の
不要なメッキ金属膜及び密着性向上膜は厚くならないの
で、これらの膜を容易に除去することができる。
更に、第1及び第2のメッキ防止膜を重ねて形成してい
るので、これらのメッキ防止膜の除去の工程を一回で済
ますことができる。これにより、工程の簡略化を図るこ
とができる。
また、第2の発明の半導体装置の製造方法によれば、第
1及び第2のメッキ防止膜としてそれぞれ異なる種類の
レジストeを用いているので、方のレジストに含まれる
溶剤により最初に形成したレジスト膜が溶解するのを防
止できる。
更に、バンプ電極の形成に用いる第2のメッキ防止膜と
して厚い膜厚の形成が容易なネガティブホトレジスト膜
を用いれば、厚い膜厚の必要なバンプ電極を容易に形成
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、第1及び第2の発明の実施例のバンプ電極の
形成方法を説明する断面図、 第2図は、従来例のバンプ電極の形成方法を説明する断
面図、 第3図は、従来例の問題点を説明する断面図である。 [符号の説明] 1.11・・・51基板、 2・・・層間絶縁膜、 313・・・メッキ金属膜、 47・・・レジスト膜、 5.14a・・・第1の開口部、 6・・・Au配線、 8.17a・・・第2の開口部、 9 18・・・バンプ電極、 0・・・外部リード、 2・・・層間絶縁膜(絶縁膜)、 4・・・ポジティブホトレジスト膜、(第1のメッキ防
止膜)、 5・・・Au配線(金属WJ、)、 6・・・Ti膜(密着性向上膜)、 7・・・ネガティブホトレジスト膜(第2のメッキ防止
膜)。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁膜上にメッキ金属膜を形成する工程と、全面
    に第1のメッキ防止膜を形成した後、該第1のメッキ防
    止膜に第1の開口部を形成する工程と、 前記メッキ金属膜を一方の電極としてメッキ法により前
    記第1の開口部内に金属膜を形成する工程と、 少なくとも前記金属膜上に該金属膜と第2のメッキ防止
    膜との密着性を向上させる密着性向上膜を形成する工程
    と、 全面に前記第2のメッキ防止膜を形成した後、前記第1
    の開口部の内側に該第2のメッキ防止膜の第2の開口部
    を形成する工程と、 前記第2のメッキ防止膜をマスクとして第2の開口部の
    底部の前記密着性向上膜を選択的に除去する工程と、 前記第2の開口部内に前記メッキ金属膜を一方の電極と
    してメッキ法によりバンプ電極を形成し、前記金属膜と
    接続する工程とを有することを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  2. (2)請求項1記載の第1及び第2のメッキ防止膜が異
    なる種類のレジスト膜であることを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
JP27082089A 1989-10-18 1989-10-18 半導体装置の製造方法 Pending JPH03132036A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100450243B1 (ko) * 2002-04-09 2004-09-24 아남반도체 주식회사 반도체 소자의 범프 제조 방법
JP2007258306A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Casio Comput Co Ltd 半導体装置の製造方法

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