JPH04142745A - 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、特に金属メッキ
膜の形成方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の金属メッキ膜を有する半導体装置の製造
方法は、下地配線形成終了後に、メ・ツキの際の電流路
となる金属導電膜、即ち下地配線と金属メッキ膜との密
着力を強化するための第１の金属膜及びその上層に下地
金属膜と゛金属膜・ツキ膜が反応することを防止するた
めの第２の金属膜からなる２層構造の金属導電膜を形成
し、その後フォトレジスト膜をマスクとしてメ・ツキを
行うことにより第２の金属膜上に金属メ・ツキを形成し
、次でフォトレジスト膜を剥離した後、金属メ・ツキ族
をマスクとして、不要となった金属導電膜の一部をエツ
チング除去し、各々の金属メ・ツキ膜を絶縁分離してい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の金属メッキ膜の製造方法は、メッキの際
のマスクとして単一のフォトレジスト膜を用いているた
め、膜厚を大幅に厚くすることかできず、金属メッキ膜
厚かフォトレジスト膜厚と同程度となった場合は、基板
面内でのメッキ成長速度のばらつきにより、金属メッキ
膜がフォトレジストより厚くなった部分で容易に成長方
向に対して垂直方向に肥大してしまい、隣接した金属メ
ッキ膜が接触したり、あるいは金属導電膜を異方性ドラ
イエツチング法によりエツチング除去する際にその肥大
部がマスクとなり、金属導電膜のエツチング残りが生じ
、金属メッキ膜が電気的に短絡し、半導体装置の歩留り
及び信頼性が低下するという問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体の製造方法は、素子が形成された半導体
基板上に第１のフォトレジスト膜を形成したのちパター
ニングし金属メッキ膜形成領域に第１の開口窓を形成す
る工程と、この第１の開口窓を含む全面にメッキの電流
路となる金属導電膜を形成する工程と、この金属導電膜
上にポリイミド膜を形成したのちエツチングし前記第１
の開口窓部を埋める工程と、全面に第２のフォトレジス
ト膜を形成したのちパターニングし前記第１の開口窓部
上に第１の開口窓より小さい第２の開口窓を形成し前記
ポリイミド膜を露呈させる工程と、露呈したポリイミド
膜を除去したのち第１及び第２のフォトレジスト膜をマ
スクとし前記第１及び第２の開口窓内に金属メッキ膜を
形成する工程とを含んで構成される。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明をテープキャリア式集積
回路の金メッキ配線に適用した第１の実施例を説明する
ための製造工程順に示した半導体チップの断面図である
。

先ず、第１図（ａ）のように、素子を完成した後の半導
体基板１に常法のパターニングにより、金メッキ配線を
形成する領域に、第１の開口窓２Ａを形成した第１の７
オトレジストパターン２を形成し、その後基板表面全体
にメッキを行う際の電流路となる金属導電膜３を被着す
る。第１のフォトレジストパターン２は、容易にしかも
安定性よく形成できる様に比較的薄い膜厚（約３，０μ
ｍ）で塗布形成する。また金属導電膜３は、下地との密
着強度を高めるためのチタン膜（膜厚０１μｍ）と金の
拡散を防止するための白金膜く膜厚０．１μｍ）の２層
構造になっている。

次に第１図（ｂ）のように、膜厚的８．０μｍのポリイ
ミド樹脂膜４を塗布し表面を平坦化した後、エッチバッ
ク法により金属導電膜３までポリイミド樹脂膜４を均一
にエツチングし、第１のフォトレジストパターン２の第
１の開口窓２Ａ内のみにポリイミド樹脂膜４を形成する
。その後、第１図〈ｃ）のように、常法によりパターニ
ングして第２の開口窓５Ａが設けられた膜厚３．０μｍ
の第２のフォトレジストパターン５をマスクとして、ポ
リイミド樹脂膜４を全てエツチング除去し金属導電膜３
を露呈させる。ここで第２のフォトレジストパターン５
の第２の開口窓５Ａは第１の開口窓２Ａより小さく、そ
の断面形状はオーバーハング状となっている。

その後、第１図（ｄ）のように、半導体基板１を金メッ
キ液中に浸漬し、金属導電膜３を電流路としてメッキ装
置側の陽極電極板との間に電流を流してメッキを行うこ
とにより、金属導電膜３上に金メッキ層即ち、膜厚的５
．０μｍの金メッキ配線６を形成する。この際、半導体
基板１内での金メッキ成長速度は均一ではないため局所
的に金メッキ膜厚が厚くなる領域が発生しやすい。しか
し、第１のフォトレジストパターン２及び第２のフォト
レジストパターン５をメッキ時のマスクとしているため
、金メッキ配線は成長方向に対して垂直方向へ成長する
ことはなく、隣接した金メッキ配線が接触することはな
い。

例えば、従来の方法で第１の本実施例と同様に３０μｍ
厚のフォトレジストマスクで５．０μｍの金メッキ配線
を形成するとしたなら金メッキ配線の間隔は最低４．０
μｍ以上必要であるが、本第１の実施例によれば１．０
μｍの間隔かあれば充分である。また、第２の開口窓５
Ａは、第１の開口窓２Ａより小さいため、パターニング
時の位置ずれによるメッキ領域の減少はなく一定である
ため安定した金メッキが行える。

その後、第１図（ｅ）のように、第２のフォトレジスト
パターン５を除去した後、アルゴンガスを用いた異方性
ドライエツチング法により金属導電膜３をエツチングし
、各々の金メッキ配線６を電気的に接続分離する。その
後第１のフォトレジストパターン２を除去すれば金メッ
キ配線６を有する半導体装置が完成する。

このように第１の実施例によれば、第１及び第２のフォ
トレジストパターンをマスクとして金メッキを行ってい
るので、金メッキの成長速度が基板内で多少ばらついて
も金メッキ配線を信頼性よく安定して形成することがで
きる。ここで、メッキ時の電流路としての金属導電膜に
は、チタン及び白金以外の金属を用いてもよく、また金
メッキ配線は金具外の金属も使用することができる。

第２図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第２実施例を説明す
るための製造工程順に示した半導体チップ断面図である
。

先ず、第２図（ａ）に示すように、第１の実施例と同様
にして素子を完成した後の半導体基板１１に、常法のパ
ターニングにより金メッキ配線を形成する領域に第１の
開口窓１２Ａを形成した膜厚的３．０μｍの第１のフォ
トレジストパターン１２を形成し、その後、基板表面全
体にメッキを行う際の電流路となる金属導電膜１３を被
着する。ここに、金属導電膜１３は、第１実施例と同様
に、膜厚０．１μｍのチタン膜と膜厚０．１μｍの金膜
の２層構造になっている。

次に第２図（ｂ）のように、全面にポリイミド膜１４を
形成したのちエッチバック法により第１の開口窓部内の
みにポリイミド樹脂膜１４を形成する。その後、第２図
（ｃ）のように、第１の開口窓１２Ａより小さい第２の
開口窓１５Ａを有する膜厚的３０μｍの第２のフォトレ
ジストパターン１５をマスクとしてポリイミド樹脂膜１
４を酸素とフロン系のガスにより異方性ドライエツチン
グし金属導電膜１３を露呈させる。ここで、第２の開口
窓１５Ａは、第１の開口窓１２Ａより小さいため、金属
導電膜１３の段部はポリイミド樹脂膜１４で覆われる。

その後、第２図（ｄ）のように、第１の実施例と同様に
半導体基板１１を金メッキ液中に浸漬し、金属導電膜１
３を電流路としてメッキ装置側の陽極電極板との間に電
流を流してメッキを行うことにより、金属導電膜１３上
に金メッキ層即ち膜厚的５．０μｍの金メッキ配線１６
を形成する。その後、第２図（ｅ）のように、第２のフ
ォトレジストパターン１５を除去した後、ポリイミド樹
脂膜１４を除去する。さらにその後、金属導電膜である
金膜を王水系の薬液で、またチタン膜を弗酸系の薬液で
エツチング除去し各々の金メッキ配線１６を電気的に絶
縁分離する。ここに、金属導電膜の上層部を金膜のエツ
チング除去する際に金メッキ配線１６も同量程度の膜厚
がエツチングされるが、５．０μｍの金メッキ配線１６
に対して金膜はわずか０．１μｍであるので問題はない
。そのｔ＆、第１のフォトレジストパターン１２を除去
することにより、金メッキ配線１６を有する半導体装置
が完成する。

本第２の実施例によれば、第１のフォトレジストパター
ン１２の第１の開口窓の段部の金属導電膜は、ポリイミ
ド樹脂で覆われるために金メッキ配線が基板面に対して
平行に成長することがなく、開口部のアスペクト比を自
由に選択することが出来、配線の微細化が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、メッキの際のマスクとし
て第１及び第２のフォトレジストパターンを用いている
ので、金属メッキ膜の成長方向に対する垂直方向への肥
大化を抑えて、隣接した金属メッキ膜の接触あるいはメ
ッキの際の電流路である金属導電膜による電気的な短絡
を防止できるという効果がある。従って、歩留り及び信
頼性の向上した半導体装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）及び第２図（ａ）〜（ｅ）は本発
明の第１及び第２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。 １．１１・・・半導体基板、２．１２・・・第１のフォ
トレジストパターン、２Ａ、１２Ａ・・・第１の開口窓
、３．１３・・・金属導電膜、４．１４・・・ポリイミ
ド樹脂膜、５，１５・・・第２のフォトレジストパター
ン、５Ａ、１５Ａ・・・第２の開口窓、６１６・・・金
メッキ配線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　素子が形成された半導体基板上に第１のフォトレジス
   ト膜を形成したのちパターニングし金属メッキ膜形成領
   域に第１の開口窓を形成する工程と、この第１の開口窓
   を含む全面にメッキの電流路となる金属導電膜を形成す
   る工程と、この金属導電膜上にポリイミド膜を形成した
   のちエッチングし前記第１の開口窓部を埋める工程と、
   全面に第２のフォトレジスト膜を形成したのちパターニ
   ングし前記第１の開口窓部上に第１の開口窓より小さい
   第２の開口窓を形成し前記ポリイミド膜を露呈させる工
   程と、露呈したポリイミド膜を除去したのち第１及び第
   ２のフォトレジスト膜をマスクとし前記第１及び第２の
   開口窓内に金属メッキ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。