JPH05347309A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH05347309A JPH05347309A JP15392992A JP15392992A JPH05347309A JP H05347309 A JPH05347309 A JP H05347309A JP 15392992 A JP15392992 A JP 15392992A JP 15392992 A JP15392992 A JP 15392992A JP H05347309 A JPH05347309 A JP H05347309A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- bonding pad
- bump
- metal film
- mask
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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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
- H01L2224/11—Manufacturing methods
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体装置の製造方法に係り，特に，バンプ
の形成方法に関し，ボンディングパッドとバンプの接触
面積を最大限にとる方法を目的とする。 【構成】 半導体基板１上に形成されたボンディングパ
ッド３全面を覆う絶縁膜を形成し, 絶縁膜をエッチバッ
クしてボンディングパッド３表面を露出した後表面全面
を覆う金属膜６を形成し, 金属膜６に密着しボンディン
グパッド３上に開口を有するマスク９を形成し, 金属膜
６をめっき電極として開口の金属膜６上にめっき処理に
よりバンプ10を形成し，バンプ10をマスクにして金属膜
６を選択的にウエットエッチングして除去するように構
成する。
の形成方法に関し，ボンディングパッドとバンプの接触
面積を最大限にとる方法を目的とする。 【構成】 半導体基板１上に形成されたボンディングパ
ッド３全面を覆う絶縁膜を形成し, 絶縁膜をエッチバッ
クしてボンディングパッド３表面を露出した後表面全面
を覆う金属膜６を形成し, 金属膜６に密着しボンディン
グパッド３上に開口を有するマスク９を形成し, 金属膜
６をめっき電極として開口の金属膜６上にめっき処理に
よりバンプ10を形成し，バンプ10をマスクにして金属膜
６を選択的にウエットエッチングして除去するように構
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係り，特に，バンプの形成方法に関する。近年，各種電
子機器の小型化の要求に伴い，半導体装置も多ピンチッ
プや薄型パッケージが要求されている。
係り，特に，バンプの形成方法に関する。近年，各種電
子機器の小型化の要求に伴い，半導体装置も多ピンチッ
プや薄型パッケージが要求されている。
【０００２】多ピンチップや薄型パッケージでは外部端
子との電気的接続をとるために，ボンディングパッド上
にバンプを形成することが行われている。この時，多ピ
ンチップや薄型パッケージではパッドピッチ及びチップ
面積を縮小させる意味からボンディングパッドが小さく
なるので，ボンディングパッドとバンプの接触領域をで
きるだけ広げて抵抗を減少することが望まれる。
子との電気的接続をとるために，ボンディングパッド上
にバンプを形成することが行われている。この時，多ピ
ンチップや薄型パッケージではパッドピッチ及びチップ
面積を縮小させる意味からボンディングパッドが小さく
なるので，ボンディングパッドとバンプの接触領域をで
きるだけ広げて抵抗を減少することが望まれる。
【０００３】
【従来の技術】図３(a) 〜(c) はバンプ形成の従来例を
示す工程順断面図であり，以下これらの図を参照しなが
ら，従来工程の概略を説明する。
示す工程順断面図であり，以下これらの図を参照しなが
ら，従来工程の概略を説明する。
【０００４】図３(a) 参照 １は例えば素子形成を終えたＳｉ基板であり，２はその
上の絶縁膜である。３は配線に続くボンディングパッド
で例えばアルミニウム（Ａｌ）である。全面を絶縁膜の
カバー膜11で覆い, ボンディングパッド３上にバンプ形
成のための開口を形成した後，全面にバリアメタル兼め
っき電極用金属膜として例えばチタン（Ｔｉ）膜12を成
長させる。
上の絶縁膜である。３は配線に続くボンディングパッド
で例えばアルミニウム（Ａｌ）である。全面を絶縁膜の
カバー膜11で覆い, ボンディングパッド３上にバンプ形
成のための開口を形成した後，全面にバリアメタル兼め
っき電極用金属膜として例えばチタン（Ｔｉ）膜12を成
長させる。
【０００５】図３(b) 参照 ボンディングパッド３上に開口を有するレジストマスク
13を形成し, そのレジストマスク13を利用して開口のＴ
ｉ膜12に金（Ａｕ）めっきを成長させ，バンプ14を形成
する。
13を形成し, そのレジストマスク13を利用して開口のＴ
ｉ膜12に金（Ａｕ）めっきを成長させ，バンプ14を形成
する。
【０００６】図３(c) 参照 レジストマスク13を除去した後，バンプ14をマスクにし
てＴｉ膜12をエッチングして除去し，バンプの形成を完
了する。
てＴｉ膜12をエッチングして除去し，バンプの形成を完
了する。
【０００７】図４は従来例のバンプの上面図，図５(a)
はバリアメタルの端部を示す断面図であり, 前述の図３
(c) に対応する。カバー膜11に開口する際，下地膜のエ
ッチングを防ぐため，通常ボンディングパッド３上にそ
れより狭くカバー膜窓を形成する。そこにＡｕめっきを
成長させた後，バンプを完成するためにバリアメタルの
Ｔｉ膜12をエッチングして除去するが，このエッチング
はダメージが入らないようにウエットエッチングで行
う。その際，残膜のないように完全にエッチングする
と，どうしてもバリアメタルの端部にサイドエッチング
が生じる（図５(b) 参照）。
はバリアメタルの端部を示す断面図であり, 前述の図３
(c) に対応する。カバー膜11に開口する際，下地膜のエ
ッチングを防ぐため，通常ボンディングパッド３上にそ
れより狭くカバー膜窓を形成する。そこにＡｕめっきを
成長させた後，バンプを完成するためにバリアメタルの
Ｔｉ膜12をエッチングして除去するが，このエッチング
はダメージが入らないようにウエットエッチングで行
う。その際，残膜のないように完全にエッチングする
と，どうしてもバリアメタルの端部にサイドエッチング
が生じる（図５(b) 参照）。
【０００８】カバー膜11に開口する際，ボンディングパ
ッド３上のカバー膜11のかぶりを小さくし過ぎると，サ
イドエッチングによりボンディングパッド３が露出して
しまう危険があるので，かぶりをあまり小さくできな
い。このことはボンディングパッド３とバンプ14との接
触面積の減少を引き起こし，配線抵抗を増加させる。
ッド３上のカバー膜11のかぶりを小さくし過ぎると，サ
イドエッチングによりボンディングパッド３が露出して
しまう危険があるので，かぶりをあまり小さくできな
い。このことはボンディングパッド３とバンプ14との接
触面積の減少を引き起こし，配線抵抗を増加させる。
【０００９】今後，特に多ピン化，詳細ピッチ化が進ん
でくると，この接触面積の減少の影響はますます大きな
問題となってくる。図６はバンプの配置の他の例を示す
断面図である。
でくると，この接触面積の減少の影響はますます大きな
問題となってくる。図６はバンプの配置の他の例を示す
断面図である。
【００１０】この例では配線をボンディングパッド３上
からさらに延長させ，その上にバンプ15を形成してい
る。この場合はボンディングパッド３上のカバー膜11の
かぶりを小さくしてボンディングパッド３とバンプ14と
の接触面積の減少を防ぐことができるが，バンプ14を形
成するために配線を延長させることは高集積化の妨げに
なる。
からさらに延長させ，その上にバンプ15を形成してい
る。この場合はボンディングパッド３上のカバー膜11の
かぶりを小さくしてボンディングパッド３とバンプ14と
の接触面積の減少を防ぐことができるが，バンプ14を形
成するために配線を延長させることは高集積化の妨げに
なる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑み，ボンディングパッド３とバンプとの接触面積を最
大限に増大させ，しかも高集積化の妨げとならないバン
プの形成方法を提供するものである。
鑑み，ボンディングパッド３とバンプとの接触面積を最
大限に増大させ，しかも高集積化の妨げとならないバン
プの形成方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】図１(a) 〜(d) は実施例
を示す工程順断面図（その１），図２(e) 〜(g) は実施
例を示す工程順断面図（その２）である。
を示す工程順断面図（その１），図２(e) 〜(g) は実施
例を示す工程順断面図（その２）である。
【００１３】上記課題は，半導体基板１上に形成された
ボンディングパッド３全面を覆う絶縁膜４, ５を形成
し, 該絶縁膜４, ５をエッチバックして該ボンディング
パッド３表面を露出した後該表面全面を覆う金属膜６を
形成し, 該金属膜６に密着し該ボンディングパッド３上
に開口を有するマスク９を形成し, 該金属膜６をめっき
電極として該開口の金属膜６上にめっき処理によりバン
プ10を形成し，該バンプ10をマスクにして該金属膜６を
選択的にウエットエッチングして除去する半導体装置の
製造方法によって解決される。
ボンディングパッド３全面を覆う絶縁膜４, ５を形成
し, 該絶縁膜４, ５をエッチバックして該ボンディング
パッド３表面を露出した後該表面全面を覆う金属膜６を
形成し, 該金属膜６に密着し該ボンディングパッド３上
に開口を有するマスク９を形成し, 該金属膜６をめっき
電極として該開口の金属膜６上にめっき処理によりバン
プ10を形成し，該バンプ10をマスクにして該金属膜６を
選択的にウエットエッチングして除去する半導体装置の
製造方法によって解決される。
【００１４】
【作用】本発明では，ボンディングパッド３を覆う表面
がほぼ平坦な絶縁膜４, ５を形成し, それをエッチング
してボンディングパッド３表面を露出した後表面全面を
覆う金属膜６を形成するから，金属膜６はボンディング
パッド３表面全面に密着する。その金属膜６に密着しボ
ンディングパッド３上に開口を有するマスク９を形成
し, 金属膜６をめっき電極として金属膜６上にめっき処
理によりバンプ10を形成するのであるから，開口の領域
がボンディングパッド３を含むように形成することによ
り金属膜６とバンプ10の接触面積として少なくともボン
ディングパッド３の面積は確保できる。
がほぼ平坦な絶縁膜４, ５を形成し, それをエッチング
してボンディングパッド３表面を露出した後表面全面を
覆う金属膜６を形成するから，金属膜６はボンディング
パッド３表面全面に密着する。その金属膜６に密着しボ
ンディングパッド３上に開口を有するマスク９を形成
し, 金属膜６をめっき電極として金属膜６上にめっき処
理によりバンプ10を形成するのであるから，開口の領域
がボンディングパッド３を含むように形成することによ
り金属膜６とバンプ10の接触面積として少なくともボン
ディングパッド３の面積は確保できる。
【００１５】バンプ10をマスクにして金属膜６をエッチ
ングして除去しバンプが完成するが，バンプ10を余裕を
もって広く形成しておけば，サイドエッチングによりボ
ンディングパッド３に悪影響の及ぶことがない。
ングして除去しバンプが完成するが，バンプ10を余裕を
もって広く形成しておけば，サイドエッチングによりボ
ンディングパッド３に悪影響の及ぶことがない。
【００１６】さらに，ボンディングパッド３上にバンプ
10を形成するのであるから, 配線を延長する等余分な領
域は必要としない。
10を形成するのであるから, 配線を延長する等余分な領
域は必要としない。
【００１７】
【実施例】図１(a) 〜(d) は実施例を示す工程順断面図
（その１），図２(e) 〜(g) は実施例を示す工程順断面
図（その２）である。
（その１），図２(e) 〜(g) は実施例を示す工程順断面
図（その２）である。
【００１８】以下，これらの図を参照しながら実施例に
ついて説明する。 図１(a) 参照 素子形成を終えたＳｉ基板１の絶縁膜２上の内部配線に
接続するボンディングパッド３を形成する。絶縁膜２は
例えばＳｉＯ2 膜であり，ボンディングパッド３は例え
ばアルミニウム（Ａｌ）で，厚さが例えば１μｍ，形状
は 120μｍ□である。カバー膜として全面にＣＶＤ法に
より厚さが例えば7000ÅのＰＳＧ膜４を形成する。
ついて説明する。 図１(a) 参照 素子形成を終えたＳｉ基板１の絶縁膜２上の内部配線に
接続するボンディングパッド３を形成する。絶縁膜２は
例えばＳｉＯ2 膜であり，ボンディングパッド３は例え
ばアルミニウム（Ａｌ）で，厚さが例えば１μｍ，形状
は 120μｍ□である。カバー膜として全面にＣＶＤ法に
より厚さが例えば7000ÅのＰＳＧ膜４を形成する。
【００１９】図１(b) 参照 スピンコート法により，全面に厚さが例えば5000ÅのＳ
ＯＧ膜５を形成する。ＳＯＧ膜５ボンディングパッド３
をほぼ平坦に覆う。
ＯＧ膜５を形成する。ＳＯＧ膜５ボンディングパッド３
をほぼ平坦に覆う。
【００２０】図１(c) 参照 ＳＯＧ膜５とＰＳＧ膜４をエッチングする。エッチャン
トとして例えばＣＦ4を使用し，ドライエッチングを行
う。ＳＯＧ膜５とＰＳＧ膜４のエッチングレートはほぼ
同一で，表面は平坦にエッチングされる。ボンディング
パッド３表面が完全に露出するまでエッチングをつづけ
る。
トとして例えばＣＦ4を使用し，ドライエッチングを行
う。ＳＯＧ膜５とＰＳＧ膜４のエッチングレートはほぼ
同一で，表面は平坦にエッチングされる。ボンディング
パッド３表面が完全に露出するまでエッチングをつづけ
る。
【００２１】図１(d) 参照 バリアメタル兼めっき電極用金属膜として厚さが例えば
2000ÅのＴｉ膜６を全面にスパッタ法により堆積し，次
いで厚さが例えば2000ÅのＰｄ膜７を全面にスパッタ法
により堆積する。Ｐｄ膜７はＴｉ膜６とエッチングレー
トが異なるものであり，次いでその上に形成する金バン
プと下地のＴｉ膜６の中間層となる。
2000ÅのＴｉ膜６を全面にスパッタ法により堆積し，次
いで厚さが例えば2000ÅのＰｄ膜７を全面にスパッタ法
により堆積する。Ｐｄ膜７はＴｉ膜６とエッチングレー
トが異なるものであり，次いでその上に形成する金バン
プと下地のＴｉ膜６の中間層となる。
【００２２】図２(e) 参照 ボンディングパッド３を完全に覆うレジストマスク８を
形成する。レジストマスク８の形状は，例えば 140μｍ
□である。レジストマスク８をマスクにして，Ｐｄ膜７
をウエットエッチングする。エッチング液は例えば，Ｈ
Ｃｌ，ＨＮＯ3，Ｈ2 Ｏの混合液である。
形成する。レジストマスク８の形状は，例えば 140μｍ
□である。レジストマスク８をマスクにして，Ｐｄ膜７
をウエットエッチングする。エッチング液は例えば，Ｈ
Ｃｌ，ＨＮＯ3，Ｈ2 Ｏの混合液である。
【００２３】図２(f) 参照 レジストマスク８を除去した後，ボンディングパッド３
上に開口を有するレジストマスク９を形成する。開口の
形状は，例えば 120μｍ□である。Ｔｉ膜６をめっき電
極として開口部のＰｄ膜７上に金（Ａｕ）めっきを行
い，厚さが例えば２５μｍの金バンプ10を形成する。
上に開口を有するレジストマスク９を形成する。開口の
形状は，例えば 120μｍ□である。Ｔｉ膜６をめっき電
極として開口部のＰｄ膜７上に金（Ａｕ）めっきを行
い，厚さが例えば２５μｍの金バンプ10を形成する。
【００２４】図２(g) 参照 レジストマスク９を除去した後，金バンプ10とＰｄ膜７
をマスクにしてセルフアラインでＴｉ膜６をウエットエ
ッチングして除去する。エッチング液は例えば，ＮＨ4
ＯＨ，Ｈ2 Ｏ2 ，Ｈ2 Ｏの混合液である。
をマスクにしてセルフアラインでＴｉ膜６をウエットエ
ッチングして除去する。エッチング液は例えば，ＮＨ4
ＯＨ，Ｈ2 Ｏ2 ，Ｈ2 Ｏの混合液である。
【００２５】このようにしてバンプの形成は完了する。
Ｔｉ膜６にサイドエッチングが生じてもボンディングパ
ッド３に達することはない。バンプ10はＰｄ膜７及びＴ
ｉ膜６を介してボンディングパッド３に接触し，その接
触はボンディングパッド３全面であるから，ボンディン
グパッド３を最大限に利用している。
Ｔｉ膜６にサイドエッチングが生じてもボンディングパ
ッド３に達することはない。バンプ10はＰｄ膜７及びＴ
ｉ膜６を介してボンディングパッド３に接触し，その接
触はボンディングパッド３全面であるから，ボンディン
グパッド３を最大限に利用している。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
めっき電極用金属膜のウエットエッチングを行ってもサ
イドエッチングがボンディングパッド３に達することは
なく，バンプ10とボンディングパッド３の接触面積は最
大限となるから配線抵抗の増加が防止できる。また，ボ
ンディングパッド３上にバンプを形成するのであるか
ら，余分な領域を必要としない。
めっき電極用金属膜のウエットエッチングを行ってもサ
イドエッチングがボンディングパッド３に達することは
なく，バンプ10とボンディングパッド３の接触面積は最
大限となるから配線抵抗の増加が防止できる。また，ボ
ンディングパッド３上にバンプを形成するのであるか
ら，余分な領域を必要としない。
【００２７】本発明は多ピンチップ，詳細ピッチの半導
体装置の製造に際し，大きな効果を奏するものである。
体装置の製造に際し，大きな効果を奏するものである。
【図１】(a) 〜(d) は実施例を示す工程順断面図（その
１）である。
１）である。
【図２】(e) 〜(g) は実施例を示す工程順断面図（その
２）である。
２）である。
【図３】(a) 〜(c) は従来例を示す工程順断面図であ
る。
る。
【図４】従来例のバンプの上面図である。
【図５】(a), (b)はバリアメタルの端部を示す断面図で
ある。
ある。
【図６】バンプの配置の他の例を示す断面図である。
１は半導体基板であってＳｉ基板 ２は絶縁膜 ３はボンディングパッド ４は絶縁膜でありカバー膜であってＣＶＤ−ＰＳＧ膜 ５は絶縁膜であってＳＯＧ膜 ６は金属膜でありＴｉ膜であってバリアメタル ７は金属膜であってＰｄ膜 ８，９はマスクであって，レジストマスク 10はバンプであって金バンプ 11は絶縁膜であってカバー膜 12は金属膜であってバリアメタル 13はマスクであって，レジストマスク 14，15はバンプであって金バンプ
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板(1) 上に形成されたボンディ
ングパッド(3) 全面を覆う絶縁膜(4, 5)を形成し, 該絶縁膜(4, 5)をエッチバックして該ボンディングパッ
ド(3) 表面を露出した後該表面全面を覆う金属膜(6) を
形成し, 該金属膜(6) に密着し該ボンディングパッド(3) 上に開
口を有するマスク(9)を形成し, 該金属膜(6) をめっき
電極として該開口の金属膜(6) 上にめっき処理によりバ
ンプ(10)を形成し， 該バンプ(10)をマスクにして該金属膜(6) を選択的にウ
エットエッチングして除去する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 |
|---|---|---|---|
| JP15392992A JPH05347309A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15392992A JPH05347309A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05347309A true JPH05347309A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=15573170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15392992A Withdrawn JPH05347309A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05347309A (ja) |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP15392992A patent/JPH05347309A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |