JPH05102160A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH05102160A JPH05102160A JP3261938A JP26193891A JPH05102160A JP H05102160 A JPH05102160 A JP H05102160A JP 3261938 A JP3261938 A JP 3261938A JP 26193891 A JP26193891 A JP 26193891A JP H05102160 A JPH05102160 A JP H05102160A
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- H01L2224/11472—Profile of the lift-off mask
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 突起電極の形成のため、厚膜レジストにより
パターンを形成する際生じる裾引きを除去し、パターン
の垂直性を増し、下地金属層と突起電極との接合性能を
向上させるとともに狭ピッチの突起電極を形成すること
を目的とする。 【構成】 （１）突起電極を形成するため、マスクとな
るレジスト４のパターンを形成後、プラズマアッシング
を行う。（２）マスクパターン幅に相対して下地金属層
に段差を設け、この段差間の幅をパターン幅より小さく
した。
パターンを形成する際生じる裾引きを除去し、パターン
の垂直性を増し、下地金属層と突起電極との接合性能を
向上させるとともに狭ピッチの突起電極を形成すること
を目的とする。 【構成】 （１）突起電極を形成するため、マスクとな
るレジスト４のパターンを形成後、プラズマアッシング
を行う。（２）マスクパターン幅に相対して下地金属層
に段差を設け、この段差間の幅をパターン幅より小さく
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置のＴＡＢ
（Tape Automated Bonding）アセンブリ時にテープと接
合される半導体装置の突起電極（バンプ）部の構造、お
よびその製造方法に関するものである。
（Tape Automated Bonding）アセンブリ時にテープと接
合される半導体装置の突起電極（バンプ）部の構造、お
よびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８（Ａ）〜（Ｃ）は半導体装置のＴＡ
Ｂアセンブリプロセスを説明する図である。図８（Ａ）
のウエハ上のチップに図８（Ｂ）にて突起電極（バン
プ）を形成し、図８（Ｃ）に示すようにこの突起電極と
リードがボンディングされる。図７は図８（Ｂ）のバン
ブ部を拡大した従来例を示す断面図であり、例えばアル
ミ合金等からなる電極１上に突起電極６を形成してい
る。なお２は絶縁膜、３は下地金属層である。この種の
突起電極６の形成方法を図９によって説明する。
Ｂアセンブリプロセスを説明する図である。図８（Ａ）
のウエハ上のチップに図８（Ｂ）にて突起電極（バン
プ）を形成し、図８（Ｃ）に示すようにこの突起電極と
リードがボンディングされる。図７は図８（Ｂ）のバン
ブ部を拡大した従来例を示す断面図であり、例えばアル
ミ合金等からなる電極１上に突起電極６を形成してい
る。なお２は絶縁膜、３は下地金属層である。この種の
突起電極６の形成方法を図９によって説明する。
【０００３】図９（Ａ）は電極１と図示しない半導体部
分を保護する絶縁膜２を示す。図９（Ｂ）において、上
記電極１と絶縁膜２の表面上に突起電極６と電極１との
機械的密着力および電気的な導電性を上げるために全面
に下地金属層３を例えばスパッタリングで形成する。こ
の下地金属層３は例えば銅，クロム，金等の多層金属膜
が用いられている。
分を保護する絶縁膜２を示す。図９（Ｂ）において、上
記電極１と絶縁膜２の表面上に突起電極６と電極１との
機械的密着力および電気的な導電性を上げるために全面
に下地金属層３を例えばスパッタリングで形成する。こ
の下地金属層３は例えば銅，クロム，金等の多層金属膜
が用いられている。
【０００４】次に図９（Ｃ）において突起電極を形成す
るためのマスクとしてネガレジスト４をパターン形成す
る。このマスク厚さは例えば３０μｍ程度あり、これは
突起電極６が後工程のＴＡＢ時にハンダ層の拡散防止や
機械的耐性を確保するため厚いものが要求されているか
らであり、マスク４の厚さは当然のことながら突起電極
６より厚い。
るためのマスクとしてネガレジスト４をパターン形成す
る。このマスク厚さは例えば３０μｍ程度あり、これは
突起電極６が後工程のＴＡＢ時にハンダ層の拡散防止や
機械的耐性を確保するため厚いものが要求されているか
らであり、マスク４の厚さは当然のことながら突起電極
６より厚い。
【０００５】次に図９（Ｄ）において例えば金等をメッ
キすることにより突起電極６を形成する。
キすることにより突起電極６を形成する。
【０００６】次に図９（Ｅ）においてレジスト４を除去
後、図９（Ｂ）で全面スパッタリング形成した下地金属
層３を突起電極６をマスクとしてウエットエッチング除
去し、突起電極６形成の部分工程は完了する。
後、図９（Ｂ）で全面スパッタリング形成した下地金属
層３を突起電極６をマスクとしてウエットエッチング除
去し、突起電極６形成の部分工程は完了する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】（１）従来の突起電極
６の形成方法では、厚膜レジスト４のパターンを形成し
たとき、現像時の残留液の影響によって形成されると考
えられる裾引きが生じ、その後工程におけるメッキ時に
裾引き個所にメッキ金属が充填されない。その形状を図
７の５に示す。このため下地金属層３と突起電極６との
接触面積が少なくなり機械的耐力が劣るとともに電気的
接触性能が低下するという問題があった。さらにまた、
半導体装置の微細化に伴って相隣り合う突起電極間ピッ
チが狭くなってきており、上記裾引きがあると微細化が
困難であるという問題点もあった。（２）さらにまた図
９（Ｅ）に示したように、下地金属層をウエットエッチ
ングしたとき、図７に示すように下地金属層３がサイド
エッチングされる。結局のところ所定より幅のせまい下
地金属層３Sとなり、このようなものでは突起電極６と
の接続の機械的、電気的性能が劣るものであるという問
題点もあった。
６の形成方法では、厚膜レジスト４のパターンを形成し
たとき、現像時の残留液の影響によって形成されると考
えられる裾引きが生じ、その後工程におけるメッキ時に
裾引き個所にメッキ金属が充填されない。その形状を図
７の５に示す。このため下地金属層３と突起電極６との
接触面積が少なくなり機械的耐力が劣るとともに電気的
接触性能が低下するという問題があった。さらにまた、
半導体装置の微細化に伴って相隣り合う突起電極間ピッ
チが狭くなってきており、上記裾引きがあると微細化が
困難であるという問題点もあった。（２）さらにまた図
９（Ｅ）に示したように、下地金属層をウエットエッチ
ングしたとき、図７に示すように下地金属層３がサイド
エッチングされる。結局のところ所定より幅のせまい下
地金属層３Sとなり、このようなものでは突起電極６と
の接続の機械的、電気的性能が劣るものであるという問
題点もあった。
【０００８】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、 （１）裾引きを除去する製造方法。 （２）裾引きを発生させない装置構造であってかつ、下
地金属層のサイドエッチングを防止する構造の提供を目
的とする。
なされたもので、 （１）裾引きを除去する製造方法。 （２）裾引きを発生させない装置構造であってかつ、下
地金属層のサイドエッチングを防止する構造の提供を目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る半導体
装置の製造方法では、電極上の保護膜表面に下地金属層
を形成する工程と、この下地金属層上にフォトレジスト
を設けパターン形成する工程と、このパターン形成され
た上記レジストをプラズマアッシングする工程と、上記
パターンに突起電極を形成する工程と、この突起電極を
マスクとして上記下地金属層をエッチングする工程とを
備えたものである。
装置の製造方法では、電極上の保護膜表面に下地金属層
を形成する工程と、この下地金属層上にフォトレジスト
を設けパターン形成する工程と、このパターン形成され
た上記レジストをプラズマアッシングする工程と、上記
パターンに突起電極を形成する工程と、この突起電極を
マスクとして上記下地金属層をエッチングする工程とを
備えたものである。
【００１０】第２の発明に係る半導体装置は、チップ上
に設けられた電極と、この電極上に選択的に形成された
絶縁膜と、この絶縁膜上に設けられ上記電極と接続され
た下地金属層と、この下地金属層上に形成される突起電
極とを備えた半導体装置であって、上記下地金属層には
上記突起電極の幅部分に相対して段差が設けられ、この
段差間の幅が上記突起電極の幅より小さいものである。
に設けられた電極と、この電極上に選択的に形成された
絶縁膜と、この絶縁膜上に設けられ上記電極と接続され
た下地金属層と、この下地金属層上に形成される突起電
極とを備えた半導体装置であって、上記下地金属層には
上記突起電極の幅部分に相対して段差が設けられ、この
段差間の幅が上記突起電極の幅より小さいものである。
【００１１】
【実施例】実施例１．以下この発明の一実施例を図につ
いて説明する。図１は第１の発明に係る突起電極の製造
方法を示すもので、プロセス途中の断面図である。詳し
くは従来例で説明した図９（Ｃ）の後に来るものであ
り、この本発明の図１の後に図９（Ｄ）の工程が来る。
つまり図１におけるネガレジストの厚膜レジスト４aを
パターン形成するまでは従来例と同じ製造方法であり、
この第１の発明ではレジスト４aをパターニング後、図
示しない半導体基板（図８のＡに相当する）の裏面から
約１００℃程度加熱し、表面を酸素プラズマによるアッ
シング（灰化）によりレジスト４aの表面層４bのみを除
去する。このようにして表面層４bのみが除去されたレ
ジスト４aは裾引き５aが小さなものとなり、その後の工
程でメッキされる突起電極６と下地金属層３との接触面
積は小さくならない。
いて説明する。図１は第１の発明に係る突起電極の製造
方法を示すもので、プロセス途中の断面図である。詳し
くは従来例で説明した図９（Ｃ）の後に来るものであ
り、この本発明の図１の後に図９（Ｄ）の工程が来る。
つまり図１におけるネガレジストの厚膜レジスト４aを
パターン形成するまでは従来例と同じ製造方法であり、
この第１の発明ではレジスト４aをパターニング後、図
示しない半導体基板（図８のＡに相当する）の裏面から
約１００℃程度加熱し、表面を酸素プラズマによるアッ
シング（灰化）によりレジスト４aの表面層４bのみを除
去する。このようにして表面層４bのみが除去されたレ
ジスト４aは裾引き５aが小さなものとなり、その後の工
程でメッキされる突起電極６と下地金属層３との接触面
積は小さくならない。
【００１２】なお、この酸素プラズマによるアッシング
条件を図２に示す。この一実施例による条件では基板の
裏面から加熱されているのでレジスト４aの底部ほどア
ッシングされやすい。このようにアッシング処理時の基
板温度、処理時間等を制御することにより、レジスト４
aのパターン形状補正が可能となり、より垂直性のある
パターンが得られる。その実験の一例を図３、図４に示
す。なお、図３に示したポジ型レジストはレジスト４の
側壁傾きは小さいが後工程のメッキ性が悪いため採用さ
れ難い。
条件を図２に示す。この一実施例による条件では基板の
裏面から加熱されているのでレジスト４aの底部ほどア
ッシングされやすい。このようにアッシング処理時の基
板温度、処理時間等を制御することにより、レジスト４
aのパターン形状補正が可能となり、より垂直性のある
パターンが得られる。その実験の一例を図３、図４に示
す。なお、図３に示したポジ型レジストはレジスト４の
側壁傾きは小さいが後工程のメッキ性が悪いため採用さ
れ難い。
【００１３】実施例２．次に図５（Ａ）に第２の発明に
係るレジストパターンの構造を示す。図５（Ｂ）は図５
（Ａ）の裾引き部５c部分の拡大図を示す。図５（Ａ）
において、絶縁膜２に段差２cを設けている。この絶縁
膜２の上に従来技術と同様にして下地金属層３を全面に
スパッタリング形成する。この下地金属層３には絶縁膜
の段差２cに倣い、段差３b、３bが形成される。この段
差３b、３b間の距離つまり幅Ｗ2は、レジスト４のパタ
ーニング幅Ｗ1より小さい。つまり段差３b間の幅Ｗ2を
レジストパターニング幅Ｗ1より小さくするには、予め
絶縁膜２の段差２cの幅Ｗ3を下地金属層３の厚さ等を考
慮してエッチング形成する。図５（Ｂ）にはレジストパ
ターニング幅Ｗ1と下地金属層３の段差幅Ｗ2の差の1/2
であるΔＷを拡大化して示している。この隙間ΔＷはレ
ジスト４のエッチング液特性との関係から0.1〜0.5μｍ
程度が望しい。レジスト４のエッチングはパターン幅Ｗ
1でレジストを除去しつつ進行し、下地金属層３の上面
に達するが、上記隙間ΔＷが設けられているためエッチ
ング液の表面張力作用によって、裾引き５cは極めて小
さなものとなる。なお、下地金属層３の段差３bは、絶
縁膜の段差２cに下地金属層３のスパッタリングで倣う
ようにしているが、必要とあればスパッタリング後にエ
ッチングによって幅Ｗ2を精度よく形成してもよい。以
上のようにレジスト４のパターニングがなされるとエッ
チング液の表面張力と隙間ΔＷとの相関からレジスト４
の裾引き５cが小さくなり、この後工程で形成される突
起電極６の下地金属層３との接触長は少なくともＷ2と
なり、従来例の図７に示した如く接触面積の少ないもの
よりは格別の性能向上がはかれる。
係るレジストパターンの構造を示す。図５（Ｂ）は図５
（Ａ）の裾引き部５c部分の拡大図を示す。図５（Ａ）
において、絶縁膜２に段差２cを設けている。この絶縁
膜２の上に従来技術と同様にして下地金属層３を全面に
スパッタリング形成する。この下地金属層３には絶縁膜
の段差２cに倣い、段差３b、３bが形成される。この段
差３b、３b間の距離つまり幅Ｗ2は、レジスト４のパタ
ーニング幅Ｗ1より小さい。つまり段差３b間の幅Ｗ2を
レジストパターニング幅Ｗ1より小さくするには、予め
絶縁膜２の段差２cの幅Ｗ3を下地金属層３の厚さ等を考
慮してエッチング形成する。図５（Ｂ）にはレジストパ
ターニング幅Ｗ1と下地金属層３の段差幅Ｗ2の差の1/2
であるΔＷを拡大化して示している。この隙間ΔＷはレ
ジスト４のエッチング液特性との関係から0.1〜0.5μｍ
程度が望しい。レジスト４のエッチングはパターン幅Ｗ
1でレジストを除去しつつ進行し、下地金属層３の上面
に達するが、上記隙間ΔＷが設けられているためエッチ
ング液の表面張力作用によって、裾引き５cは極めて小
さなものとなる。なお、下地金属層３の段差３bは、絶
縁膜の段差２cに下地金属層３のスパッタリングで倣う
ようにしているが、必要とあればスパッタリング後にエ
ッチングによって幅Ｗ2を精度よく形成してもよい。以
上のようにレジスト４のパターニングがなされるとエッ
チング液の表面張力と隙間ΔＷとの相関からレジスト４
の裾引き５cが小さくなり、この後工程で形成される突
起電極６の下地金属層３との接触長は少なくともＷ2と
なり、従来例の図７に示した如く接触面積の少ないもの
よりは格別の性能向上がはかれる。
【００１４】次に図６で第２の発明により得られる他の
効果について説明する。図５（Ａ）でレジスト４をパタ
ーニング後従来例で説明した図９の（Ｄ）のメッキによ
り突起電極６が形成され、その後図９の（Ｅ）の如く下
地金属層３がエッチングされる。通常下地金属層３の厚
さは１μｍ程度であるので図６に示す第２の発明の構造
では、絶縁膜２の段差間２cの幅Ｗ3は、レジストパター
ン幅Ｗ1より２μｍ程度狭くなる。そして上記下地金属
層３のウエットエッチング時にこの絶縁膜の段差２Cが
エッチングストッパとして作用することにより、従来例
の第７図で示したような幅のせまい下地金属層３Sとな
らず、ほぼ絶縁膜の段差Ｗ3とならず、ほぼ絶縁膜の段
差幅Ｗ3に等しい幅ＷLの下地金属層３Lを得ることがで
きる。
効果について説明する。図５（Ａ）でレジスト４をパタ
ーニング後従来例で説明した図９の（Ｄ）のメッキによ
り突起電極６が形成され、その後図９の（Ｅ）の如く下
地金属層３がエッチングされる。通常下地金属層３の厚
さは１μｍ程度であるので図６に示す第２の発明の構造
では、絶縁膜２の段差間２cの幅Ｗ3は、レジストパター
ン幅Ｗ1より２μｍ程度狭くなる。そして上記下地金属
層３のウエットエッチング時にこの絶縁膜の段差２Cが
エッチングストッパとして作用することにより、従来例
の第７図で示したような幅のせまい下地金属層３Sとな
らず、ほぼ絶縁膜の段差Ｗ3とならず、ほぼ絶縁膜の段
差幅Ｗ3に等しい幅ＷLの下地金属層３Lを得ることがで
きる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、電極
上の保護膜表面に下地金属層を形成する工程と、この下
地金属層上にフォトレジストを設けパターン形成する工
程と、このパターン形成された上記レジストをプラズマ
アッシングする工程と、上記パターンに突起電極を形成
する工程と、この突起電極をマスクとして上記下地金属
層をエッチングする工程とによって半導体装置を製造し
ているので （１）突起電極と下地金属層との接触面積が従来のもの
に比べ増加し （２）その結果、下地金属層と突起電極との機械的、電
気的性能が向上する。 （３）また突起電極と下地金属層との接触が所望通りと
なるので狭ピッチの突起電極が得られることになり （４）半導体デバイスの微細化が可能となる。 次に第２の発明によれば、チップ上に設けられた電極
と、この電極上に選択的に形成された絶縁膜と、この絶
縁膜上に設けられ上記電極と接続された下地金属層と、
この下地金属上に形成される突起電極とを備えた半導体
装置であって、上記下地金属層には上記突起電極の幅部
分に相対して段差が設けられ、この段差間の幅が上記突
起電極の幅より小さくした構成であるので、上記した第
１の発明の（１）〜（４）に加え、 （５）下地金属層の幅を形成する為の絶縁膜の段差がエ
ッチングストッパとして作用して幅広の下地金属層が得
られ、これもまた突起電極と下地金属層と機械的、電気
的性能を高める。という効果が得られる。
上の保護膜表面に下地金属層を形成する工程と、この下
地金属層上にフォトレジストを設けパターン形成する工
程と、このパターン形成された上記レジストをプラズマ
アッシングする工程と、上記パターンに突起電極を形成
する工程と、この突起電極をマスクとして上記下地金属
層をエッチングする工程とによって半導体装置を製造し
ているので （１）突起電極と下地金属層との接触面積が従来のもの
に比べ増加し （２）その結果、下地金属層と突起電極との機械的、電
気的性能が向上する。 （３）また突起電極と下地金属層との接触が所望通りと
なるので狭ピッチの突起電極が得られることになり （４）半導体デバイスの微細化が可能となる。 次に第２の発明によれば、チップ上に設けられた電極
と、この電極上に選択的に形成された絶縁膜と、この絶
縁膜上に設けられ上記電極と接続された下地金属層と、
この下地金属上に形成される突起電極とを備えた半導体
装置であって、上記下地金属層には上記突起電極の幅部
分に相対して段差が設けられ、この段差間の幅が上記突
起電極の幅より小さくした構成であるので、上記した第
１の発明の（１）〜（４）に加え、 （５）下地金属層の幅を形成する為の絶縁膜の段差がエ
ッチングストッパとして作用して幅広の下地金属層が得
られ、これもまた突起電極と下地金属層と機械的、電気
的性能を高める。という効果が得られる。
【図１】第１の発明に係る一実施例の突起電極部の断面
図。
図。
【図２】第１の発明に係る一実施例のプラズマアッシン
グ条件。
グ条件。
【図３】第１の発明に係るプラズマアッシングによる実
験データ例。
験データ例。
【図４】第１の発明に係るプラズマアッシングによる実
験データ例。
験データ例。
【図５】図５（Ａ）は第２の発明に係る一実施例のレジ
ストパターンの構造断面図、同図（Ｂ）は第２の発明に
係る一実施例のレジストパターンの裾引き部の拡大図。
ストパターンの構造断面図、同図（Ｂ）は第２の発明に
係る一実施例のレジストパターンの裾引き部の拡大図。
【図６】第２の発明に係る突起電極部の断面図。
【図７】従来の突起電極（バンプ）部の断面図。
【図８】ＴＡＢアセンブリプロセス説明図。
【図９】従来の突起電極形成プロセス図。
1 電極 2 絶縁膜 2ｃ 段差 3、3L 下地金属層 3ｂ 段差 4、4ａ レジスト 4ｂ レジスト表面層 5、5ａ5ｃ 裾引き部 Ｗ1 レジストパターン幅 Ｗ2 下地金属層段差幅 Ｗ3 絶縁膜段差幅 ΔＷ 隙間 ＷL 下地金属幅
Claims (2)
- 【請求項１】 チップ上に突起電極を設ける半導体装置
の製造方法において、電極上の保護膜表面に下地金属層
を形成する工程と、この下地金属層上にフォトレジスト
を設けパターン形成する工程と、このパターン形成され
た上記レジストをプラズマアッシングする工程と、上記
パターンに突起電極を形成する工程と、この突起電極を
マスクとして上記下地金属層をエッチングする工程とを
備えた半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 チップ上に設けられた電極と、この電極
上に選択的に形成された絶縁膜と、この絶縁膜上に設け
られ上記電極と接続された下地金属層と、この下地金属
層上に形成される突起電極とを備えた半導体装置であっ
て、上記下地金属層には上記突起電極の幅部分に相対し
て段差が設けられ、この段差間の幅が上記突起電極の幅
より小さいことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261938A JP2985426B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261938A JP2985426B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102160A true JPH05102160A (ja) | 1993-04-23 |
| JP2985426B2 JP2985426B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=17368772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3261938A Expired - Lifetime JP2985426B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2985426B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3050865A1 (fr) * | 2016-05-02 | 2017-11-03 | Commissariat Energie Atomique | Procede de realisation d'interconnexions conductrices sur un substrat et interconnexions ainsi obtenues |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005175128A (ja) | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP3261938A patent/JP2985426B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3050865A1 (fr) * | 2016-05-02 | 2017-11-03 | Commissariat Energie Atomique | Procede de realisation d'interconnexions conductrices sur un substrat et interconnexions ainsi obtenues |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2985426B2 (ja) | 1999-11-29 |
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