JPH0831829A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 突起電極を有する半導体装置（ＩＣチップ）
において、突起電極の高さを均一にする。 【構成】 接続パッド２４を含む保護膜２５の上面全体
に下地金属層形成用層２７をスパッタにより形成する。
次に、下地金属層形成用層２７の上面全体に電解メッキ
によりメッキ層２９を形成する。次に、接続パッド２４
上のメッキ層２９の上面に電解メッキにより突起電極３
２を形成する。この場合、下地金属層形成用層２７に段
切れ部２８が生じていても、この段切れ部２８をメツキ
層２９によって覆い隠すことができる。そして、下地金
属層形成用層２７とメッキ層２９をメッキ電流路として
使用すると、メッキ電流密度を均一にすることができ、
ひいては突起電極３２の高さを均一にすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造方法
に関し、特に、突起電極を有する半導体装置の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばＴＡＢ方式と呼ばれる半導体装置
（ＩＣチップ）の実装技術では、半導体装置をＴＡＢテ
ープ上に搭載している。この場合、半導体装置に設けら
れた突起電極をＴＡＢテープのフィンガリード（インナ
リード）に金すず共晶法や金金熱圧着法等によるボンデ
ィングによって接続している。したがって、半導体装置
には突起電極を設ける必要がある。

【０００３】次に、このような突起電極を有する半導体
装置の製造方法について図７〜図１１を順に参照しなが
ら説明する。まず、図７に示すように、シリコン基板１
上に形成された絶縁膜２上に配線パターン３及び接続パ
ッド４が形成され、その上面の接続パッド４の中央部を
除く部分に保護膜５が形成され、接続パッド４の中央部
が保護膜５に形成された開口部６を介して露出されたも
のを用意する。次に、図８に示すように、上面全体に下
地金属層形成用層７を形成する。次に、図９に示すよう
に、下地金属層形成用層７の上面の接続パッド４に対応
する部分を除く部分にメッキレジスト層８を形成する。
したがって、この状態では、接続パッド４に対応する部
分におけるメッキレジスト層８には開口部９が形成され
ている。次に、下地金属層形成用層７をメッキ電流路と
して電解メッキを行うことにより、メッキレジスト層８
の開口部９内の下地金属層形成用層７の上面に突起電極
１０を形成する。次に、メッキレジスト層８を剥離する
と、図１０に示すようになる。次に、突起電極１０をマ
スクとして下地金属層形成用層７の不要な部分をエッチ
ングして除去すると、図１１に示すように、突起電極１
０下に下地金属層７ａが形成される。かくして、突起電
極１０を有する半導体装置が製造される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような半導体装置の製造方法では、次のような問題
があった。すなわち、図７に示す状態では、シリコン基
板１上に形成された絶縁膜２上に配線パターン３等が形
成され、その上面に保護膜５が形成されているので、保
護膜５の表面が凸凹となる。また、保護膜５は一般にＣ
ＶＤにより成膜されるので、その特性上、角の部分が強
調されて成膜される。この結果、図１２に示すように、
保護膜５がオーバーハング部５ａを有したオーバーハン
グ状に形成されることになる。この場合、配線パターン
３等をＲＩＥやマグネトロンＲＩＥ等のドライエッチン
グによりパターン形成すると、配線パターン３等自体も
オーバーハング状となることが多く、保護膜５のオーバ
ーハングを助長してしまう。一方、下地金属層形成用層
７は一般にスパッタにより一方向に成膜されるので、そ
の特性上、オーバーハング傘下には成膜されにくい。こ
のようなことから、保護膜５のオーバーハングの部分に
おける下地金属層形成用層７の膜厚が薄くなり、極端な
場合にはつまり保護膜５のオーバーハングがひどい場合
には、下地金属層形成用層７に段切れ部１１が生じるこ
とがある。このような膜厚の薄い部分や段切れ部１１の
部分は抵抗成分となるので、突起電極１０を電解メッキ
により形成する際のメッキ電流の流れを阻害することに
なる。ところで、突起電極１０を電解メッキにより形成
する場合には、一般に、シリコン基板１を多数枚得るた
めの比較的大きなウェハの周辺部から給電しているの
で、上記のような抵抗成分があると、メッキ電流密度が
ウェハ周辺部で高く中心部に向かうにしたがって漸次低
くなってしまう。これは、ウェハの大口径化に伴いより
一層助長されることになる。そして、メッキ電流密度に
メッキ析出レートが依存するので、突起電極の高さがウ
ェハ周辺部で高く中心部に向かうにしたがって漸次低く
なり、ひいては個々の半導体装置において突起電極１０
の高さが不均一になってしまうという問題があった。こ
の発明の目的は、突起電極の高さを均一にすることので
きる半導体装置の製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、保護膜に形
成された開口部を介して露出された接続パッド上に突起
電極を有する半導体装置の製造方法において、前記接続
パッドを含む前記保護膜の上面全体に下地金属層形成用
層を形成し、該下地金属層形成用層の上面全体にメッキ
層を形成し、前記接続パッド上の前記メッキ層の上面に
前記突起電極を形成するようにしたものである。

【０００６】

【作用】この発明によれば、下地金属層形成用層に仮に
段切れ部が生じても、この段切れ部をメッキ層によって
覆い隠すことができ、したがって下地金属層形成用層と
メッキ層をメッキ電流路として使用すると、下地金属層
形成用層に膜厚の薄い部分や段切れ部が生じていても、
メッキ電流密度を均一にすることができ、ひいては突起
電極の高さを均一にすることができる。

【０００７】

【実施例】図１〜図６はそれぞれこの発明の一実施例に
おける半導体装置の各製造工程を示したものである。そ
こで、これらの図を順に参照しながら、この実施例の半
導体装置の製造方法について説明する。

【０００８】まず、図１に示すように、シリコン基板２
１上に形成された酸化シリコン等からなる絶縁膜２２上
にアルミニウムやアルミニウム合金等からなる配線パタ
ーン２３及び接続パッド２４が形成され、その上面の接
続パッド２４の中央部を除く部分に酸化シリコンや窒化
シリコン等からなる保護膜２５が形成され、接続パッド
２４の中央部が保護膜２５に形成された開口部２６を介
して露出されたものを用意する。

【０００９】次に、図２に示すように、上面全体に下地
金属層形成用層２７を形成する。この下地金属層形成用
層２７は、チタン−タングステン（Ｔｉ−Ｗ）、白金−
チタン（Ｐｔ−Ｔｉ）、パラジウム−チタン（Ｐｄ−Ｔ
ｉ）等の合金、すなわちバリアメタルと接着メタルとの
合金からなる下層と、この下層の上面に形成された金薄
膜とからなっている。この場合、下層及び金薄膜は共に
スパッタにより成膜される。ここで、この状態における
各膜厚の一例について説明すると、配線パターン２３及
び接続パッド２４は１〜１．５μｍ、保護膜２５は１〜
２μｍ、下地金属層形成用層２７は０．２〜１μｍとな
っている。このような膜厚であると、保護膜２５のオー
バーハングがひどい場合には、下地金属層形成用層２７
に段切れ部２８が生じることが多い。ここまでは、従来
の場合と同じ工程である。

【００１０】次に、図３に示すように、下地金属層形成
用層２７をメッキ電流路として金の電解メッキを行うこ
とにより、上面全体にメッキ層２９を形成する。電解メ
ッキの場合、スパッタと異なって、成膜が等方的に進行
することになる。したがって、上記のような膜厚寸法で
ある場合には、メッキ層２９の膜厚が０．２〜１μｍ程
度となるようにすると、このメッキ層２９によって下地
金属層形成用層２７に形成された段切れ部２８を十分に
覆い隠すことができる。ところで、この場合、下地金属
層形成用層２７に段切れ部２８が形成されているので、
メッキ層２９を形成する際のメッキ電流密度が局部的に
変化し、メッキ層２９の膜厚が不均一となるが、メッキ
層２９の膜厚は０．２〜１μｍであるので、この膜厚で
最大５０％程度の不均一さが生じたとしても、後の工程
で形成する突起電極の高さを１５〜３０μｍとすると、
メッキ層２９の膜厚の不均一さは無視することができる
程度のバラツキであり、したがって別に問題はない。

【００１１】次に、図４に示すように、メッキ層２９の
上面の接続パッド２４に対応する部分を除く部分にメッ
キレジスト層３０を形成する。したがって、この状態で
は、接続パッド２４に対応する部分におけるメッキレジ
スト層３０には開口部３１が形成されている。次に、下
地金属層形成用層２７及びメッキ層２９をメッキ電流路
として金の電解メッキを行うことにより、メッキレジス
ト層３０の開口部３１内のメッキ層２９の上面に突起電
極３２を形成する。この場合、下地金属層形成用層２７
に段切れ部２８が生じていても、この段切れ部２８をメ
ッキ層２９によって覆い隠し、そして下地金属層形成用
層２７とメッキ層２９をメッキ電流路として使用してい
るので、メッキ電流密度を均一にすることができ、ひい
ては突起電極３２の高さを均一にすることができる。

【００１２】次に、メッキレジスト層３０を剥離する
と、図５に示すようになる。次に、突起電極３２をマス
クとしてメッキ層２９及び下地金属層形成用層２７の不
要な部分をエッチングして除去すると、図６に示すよう
に、突起電極３２下にメッキ層２９及び下地金属層２７
ａが形成される。この場合、突起電極３２自身もエッチ
ングされるが、そのエッチング量を見込んで当初の突起
電極３２の高さ等を選定しておけば、別に問題はない。
かくして、均一な高さの突起電極３２を有する半導体装
置が製造される。

【００１３】なお、上記実施例では、メッキ層２９と突
起電極３２との間の密着性を良くするために、その材料
として共に金を用いたが、良好な密着性を得ることので
きる金属の組み合わせであれば、別々の金属であっても
よい。例えば、メッキ層２７を白金（Ｐｔ）、突起電極
３２を金で形成するようにしてもよい。このように、別
々の金属で形成した場合には、エッチング液やエッチン
グガスを選択することにより、選択性を高めることが可
能となり、上述のように突起電極３２自身のエッチング
量を見込んでその当初の高さ等を選定するようなことが
不要となる。また、メッキ層２９と突起電極３２とを共
に金で形成した場合、下地金属層形成用層２７を例えば
上述したようなバリアメタルと接着メタルとの合金から
なる層のみによって形成し、つまり最上層に金薄膜を有
しない構造としてもよい。さらに、メッキ層２９は、電
解メッキでなく、無電解メッキによって形成するように
してもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、下地金属層形成用層に仮に段切れ部が生じても、こ
の段切れ部をメッキ層によって覆い隠すことができ、し
たがって下地金属層形成用層とメッキ層をメッキ電流路
として使用すると、下地金属層形成用層に膜厚の薄い部
分や段切れ部が生じていても、メッキ電流密度を均一に
することができ、ひいては突起電極の高さを均一にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における半導体装置の製造
に際し、当初用意したものの断面図。

【図２】同製造に際し、下地金属層形成用層を形成した
状態の断面図。

【図３】同製造に際し、メッキ層を形成した状態の断面
図。

【図４】同製造に際し、メッキレジスト層を形成した後
突起電極を形成した状態の断面図。

【図５】同製造に際し、メッキレジスト層を剥離した状
態の断面図。

【図６】同製造に際し、メッキ層及び下地金属層形成用
層の不要な部分を除去した状態の断面図。

【図７】従来の半導体装置の製造に際し、当初用意した
ものの断面図。

【図８】同従来の製造に際し、下地金属層形成用層を形
成した状態の断面図。

【図９】同従来の製造に際し、メッキレジスト層を形成
した後突起電極を形成した状態の断面図。

【図１０】同従来の製造に際し、メッキレジスト層を剥
離した状態の断面図。

【図１１】同従来の製造に際し、メッキ層及び下地金属
層形成用層の不要な部分を除去した状態の断面図。

【図１２】同従来の製造方法の問題点を説明するために
示す断面図。

【符号の説明】

２４ 接続パッド ２５ 保護膜 ２７ 下地金属層形成用層 ２９ メッキ層 ３２ 突起電極

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保護膜に形成された開口部を介して露出
   された接続パッド上に突起電極を有する半導体装置の製
   造方法において、 前記接続パッドを含む前記保護膜の上面全体に下地金属
   層形成用層を形成し、該下地金属層形成用層の上面全体
   にメッキ層を形成し、前記接続パッド上の前記メッキ層
   の上面に前記突起電極を形成することを特徴とする半導
   体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記メッキ層は前記突起電極と同一の金
   属で形成することを特徴とする請求項１記載の半導体装
   置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記同一の金属は金であることを特徴と
   する請求項２記載の半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記下地金属層形成用層は最上層に金薄
   膜を有していないことを特徴とする請求項３記載の半導
   体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記メッキ層及び前記突起電極は共に電
   解メッキにより形成することを特徴とする請求項１〜４
   のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。