JPH11233545A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents

半導体装置とその製造方法

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JPH11233545A
JPH11233545A JP31705798A JP31705798A JPH11233545A JP H11233545 A JPH11233545 A JP H11233545A JP 31705798 A JP31705798 A JP 31705798A JP 31705798 A JP31705798 A JP 31705798A JP H11233545 A JPH11233545 A JP H11233545A
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photosensitive resin
semiconductor device
electrode pad
electrode
protruding
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JP31705798A
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Noboru Taguchi
昇 田口
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Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 突起電極を備えた表面実装用の半導体装置の
製造工程を簡略化し、かつ歩留まりを高め、それによっ
て低コスト化を実現する。 【解決手段】 集積回路を設けた半導体基板１２上に、
その電極パッド１４の周縁部を被覆してその内側を露出
させるように開口部１６ａを有する絶縁膜１６を形成
し、電極パッド上に一部に被覆されない露出部１４ａが
残るように突起状感光性樹脂２０を形成し、その突起状
感光性樹脂２０の表面に電極パッド１４の露出部１４ａ
と接続される突起電極膜２４を、無電解メッキ法あるい
はスパッタリング法によって形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置、特に
回路基板に実装する際にその配線パターンと電気的およ
び機械的に接続するための突起電極（バンプ：Bump）を
備えた半導体装置と、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路（ＩＣ）や大規模集積回路（Ｌ
ＳＩ）などを構成する半導体装置として表面実装型の半
導体装置が多く使用されるようになっている。そして、
表面実装型の半導体装置には、回路基板に実装する際に
その配線パターンと電気的および機械的に接続するため
に、表面に多数の突起電極（バンプ）が列設されている
ものがある。その一例として、ストレートウォール形状
の突起電極の構造を図２０に示す。
【０００３】図２０は従来の半導体装置の一部を示す断
面図であり、集積回路を形成した半導体基板１２上に
は、外部回路と接続するための電極パッド１４が多数
（図２０では１個のみを示している）設けられている。
その各電極パッド１４の周縁部を被覆し、その内側を露
出させるように開口部１６ａを形成した絶縁膜１６が、
その半導体基板１２上の全面に設けられ、その絶縁膜１
６の開口部１６ａの周縁部と電極パッド１４の露出部に
密着して下部電極１９が設けられている。さらに、その
下部電極１９上に、ストレートウォール状に形成された
突起電極３６が設けられている。
【０００４】この半導体装置は、突起電極３６をストレ
ートウォール状に形成している。これに対して、突起電
極をその基部よりも上部が大きなマッシュルーム状に形
成したものもある。しかし、ストレートウォール状の突
起電極の方が、半導体基板１２に沿う横方向への広がり
を少なくすることができ、それだけ突起電極の配設密度
を高くして外部回路との接続ピッチを微細化することが
できる。
【０００５】次に、このような突起電極３６を備えた半
導体装置を回路基板に実装する例として、液晶表示パネ
ルのガラス基板上への実装構造を図２１に示す。４０は
液晶表示パネルであり、２枚のガラス基板４１，４２の
間に液晶４３をシール材４４によって封入しており、下
側のガラス基板４２が上側のガラス基板４１より延設し
ている領域８が、この液晶表示パネル４０を駆動する半
導体装置１０を実装するための領域である。
【０００６】ガラス基板４２の上面には液晶４３を封入
している内部から領域８に延びる多数の配線パターン４
５と、外部への接続端子となる多数の配線パターン４６
とが形成されている。この液晶表示パネル４０に半導体
装置１０を実装するには、ガラス基板４２の領域８上
に、絶縁性接着剤に導電性粒子５２を混在させた異方性
導電接着剤５０を塗布する。そして、半導体装置１０を
図２０に示した姿勢に対して上下を逆にした姿勢で、そ
のガラス基板４２の領域８上に、各突起電極３６を接続
する配線パターン４５，４６と位置合わせして配置す
る。
【０００７】このように、半導体装置１０を異方性導電
接着剤５０が塗布されたガラス基板４２上にセットした
状態で、半導体装置１０をガラス基板４２に対して加圧
するとともに加熱処理することにより、各突起電極３６
を異方性導電接着剤５０中の導電性粒子５２を介して配
線パターン４５，４６に電気的に接続する。同時に、こ
の半導体装置１０は異方性導電接着剤５０中の絶縁性接
着剤によってガラス基板４２に接着固定される。
【０００８】また、ガラス基板４２上の配線パターン４
６を形成した部分に、可撓性プリント基板（ＦＰＣ）６
０の端部を配置する。このＦＰＣ６０には半導体装置１
０に入力信号を与えるための銅箔による配線パターンが
形成されている。そして、その配線パターンもガラス基
板４２上の配線パターン４６に、異方性導電接着剤５０
中の導電性粒子５２を介して電気的に接続させると共
に、そのＦＰＣ６０の端部がガラス基板４２に接着固定
される。
【０００９】このようにすることにより、突起電極３６
とガラス基板４２上の配線パターン４５との間、及びＦ
ＰＣ６０の配線パターンとガラス基板４２上の配線パタ
ーン４６との間に異方性導電接着剤５０中の導電性粒子
５２がそれぞれ確保され、それによってそれぞれの電気
的接続がなされ、また絶縁性接着剤により機械的に接続
される。
【００１０】その後、半導体装置１０及びＦＰＣ６０の
接続部の上面とその周辺部に保護剤６２を塗布する。こ
れにより、突起電極３６と配線パターン４５との接続部
と、ＦＰＣ６０と配線パターン４３との接続部への水分
の進入を防止すると共に、機械的な保護を行なって信頼
性を高めることができる。このような突起電極を備えた
半導体装置は、液晶表示パネルに限らず、樹脂基板やセ
ラミックス基板などに配線パターンを形成した各種の回
路基板に搭載できることは勿論である。
【００１１】次に、このストレートウォール形状の突起
電極を備えた従来の半導体装置の製造方法を、図１７〜
図２０の断面図を用いて説明する。まず、図１７に示す
ように、上面に多数の電極パッド１４を設けた半導体基
板１２上に、その全面を被覆するように絶縁膜１６を形
成し、フォトエッチング技術により、各電極パッド１４
上にその周縁部のみを残して内側を露出させるように開
口部１６ａを形成する。
【００１２】次に、この電極パッド１４と絶縁膜１６を
有する半導体基板１２の全面に、スパッタリング法によ
り共通電極膜３２を形成する。この共通電極膜３２は、
半導体基板１２側からアルミニウムを０．８μｍ、クロ
ムを０．０１μｍ、銅を０．８μｍの厚さで順次形成
し、３層構造としたものである。この共通電極膜３２
は、電極パッド１４と接続し且つその電極パッド１４と
の相互拡散を防ぐバリヤ層の役割と、突起電極を電解メ
ッキ（鍍金）法によってて形成するための電極としての
役割をもつものである。
【００１３】その後、この共通電極膜３２の全面に図１
８に示す感光性樹脂１８を回転塗布法により形成し、次
いでフォトリソグラフィ技術により、突起電極を形成す
る部分に開口部１８ａを形成する。そして、図１９に示
すように、感光性樹脂１８の開口部１８ａ内の共通電極
３２上に金メッキを施すことにより、ストレートウォー
ル形状の突起電極３６を１０μｍ〜１５μｍの厚さに形
成する。
【００１４】そして、感光性樹脂１８を除去した後、突
起電極３６をマスクにして共通電極膜３２を湿式エッチ
ング法によりエッチングする。それによって、図２０に
示すように、突起電極３６の下部にのみ共通電極膜３２
を残し、それを下部電極１９とする。以上の工程を経た
後、ダイシング工程により半導体基板１２を単個の半導
体チップに切断する処理を行ない、半導体装置を完成す
る。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
工程を経て突起電極３６を形成すると、半導体装置の製
造工程が非常に長くなるばかりか、その工程において、
スパッタリング装置、エッチング装置、および電解メッ
キ装置など種々の被膜形成装置が必要になるという問題
があった。
【００１６】さらに、突起電極３６を電解メッキ法によ
り１０μｍ〜１５μｍの厚さに形成する必要があるた
め、メッキ時間に３０〜４０分程度という比較的長時間
を要するという欠点もあった。また、メッキ時間が長い
と、メッキ液中に存在する微小な粒子が突起電極を形成
する部分に付着しやすく、その粒子が核となって異常な
メッキ成長を発生してしまい、歩留まりを低下させると
いう問題もあった。
【００１７】そして、この半導体装置を製造するには、
突起電極３６を形成するための厚膜のメッキ工程と、一
旦全面に形成した共通電極膜３２をエッチングしてその
大部分を除去して下部電極１９を形成する工程とが必要
であるため、完成するまでに長時間を要し、半導体装置
の歩留まりも低下しやすく、製造コストを削減すること
が非常に困難であった。
【００１８】この発明は、このような問題を解決するた
めになされたものであり、突起電極を備えた表面実装用
の半導体装置の製造工程を簡略化し、かつ歩留まりを高
め、それによって低コスト化を実現することを目的とす
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、次のように構成した半導体装置およびそ
の製造方法を提供する。この発明による半導体装置は、
集積回路とそれを外部回路に接続するための複数の電極
パッドを設けた半導体基板と、その半導体基板上に形成
され、各電極パッドの周縁部を被覆してその内側を露出
させる開口部を有する絶縁膜と、上記電極パッド上に一
部被覆されない露出部を残して形成された突起状感光性
樹脂と、その突起状感光性樹脂を被覆するとともに、上
記露出部を通じて電極パッドに接続する突起電極膜とを
有するものである。
【００２０】上記突起状感光性樹脂は、電極パッド上の
略全面に形成され、且つその電極パッドの略中央部に上
記露出部を設けるように穴あるいは溝による開口部を有
するとよい。あるいは、上記突起状感光性樹脂は、上記
絶縁膜の開口部の周縁付近に電極パッドの露出部を設け
るように、該電極パッド上の一方に幾分片寄って形成さ
れるようにしてもよい。上記突起電極膜は、チタンを含
む二種類の金属からなる２層構造、あるいはアルミニウ
ム、チタン、金の三種類の金属からなる３層構造で形成
するとよい。
【００２１】この発明による半導体装置の製造方法は次
の各工程を有する。 (1) 集積回路とそれを外部回路に接続するための複数の
電極パッドを設けた半導体基板上に、その各電極パッド
の周縁部を被覆してその内側を露出させる開口部を有す
る絶縁膜形成する工程、(2) その絶縁膜上およびその上
記開口部内に露出する電極パッド上の全面に感光性樹脂
を形成する工程、(3) その感光性樹脂を電極パッド上に
残し、該電極パッドの一部に露出部を設けるための開口
部を形成するようにパターニングして、突起状感光性樹
脂を形成する工程、(4) 上記感光性樹脂の上記開口部内
を含む表面に選択的に無電解メッキを施して、上記電極
パッドの露出部に接続する突起電極膜を形成する工程、
【００２２】この半導体装置の製造方法において、上記
(３)の突起状感光性樹脂を形成する工程の次に、その突
起状感光性樹脂の表面を選択的に荒らす工程を有するよ
うにするとよい。その工程には、乾式エッチング法ある
いは湿式エッチング法を用いることができる。突起状感
光性樹脂を形成する工程において、感光性樹脂をパター
ニングした後、窒素雰囲気中において約３５０℃の温度
で約３０分間焼成処理を行うとよい。
【００２３】この発明による半導体装置の製造方法は、
上記(3)および(4)の工程に代えて、次の各工程を用いて
もよい。 (5) 上記第１の感光性樹脂を電極パッド上に残し、その
電極パッドの一部に露出部を設けるようにパターニング
して、突起状感光性樹脂を形成する工程、(6) 上記絶縁
膜と突起状感光性樹脂と上記電極パッドの露出部上の全
面にスパッタリング法によって電極膜を形成する工程、
(7) その電極膜上の全面に第２の感光性樹脂を形成する
工程、(8) その第２の感光性樹脂を上記電極パッド上に
対応する位置に残すようにパターニングする工程、(9)
そのパターニングした第２の感光性樹脂をマスクにして
上記電極膜をエッチングして、上記突起状感光性樹脂上
に上記電極パッドの露出部に接続する突起電極膜を形成
する工程、
【００２４】上記(５)の突起状感光性樹脂を形成する工
程で、該突起状感光性樹脂を電極パッド上の略全面に設
け、且つその電極パッドの略中央部に上記露出部を設け
るための開口部を形成するとよい。あるいは、上記絶縁
膜の開口部の周縁付近に上記電極パッドの露出部を設け
るように、上記突起状感光性樹脂を電極パッド上の一方
に幾分片寄って形成するようにしてもよい。この場合に
も、上記突起状感光性樹脂を形成する工程において、感
光性樹脂をパターニングした後、窒素雰囲気中において
約３５０℃の温度で約３０分間焼成処理を行うとよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。図１〜図５は、この発明による半
導体装置とその製造方法の第１の実施形態を説明するた
めの各工程における半導体装置の断面図である。これら
の図において、図１７〜図２０に示した各部と同じ部分
には同一の符号を付している。
【００２６】まず、図５によってこの発明による半導体
装置の第１の実施形態の構造を説明する。この半導体装
置は、図２０に示した従来の半導体装置と同様に、集積
回路とそれを外部の回路に接続するための多数の電極パ
ッド１４を有する半導体基板１２上に、その各電極パッ
ド１４の周縁部を被覆するとともにその内側を露出させ
るように、開口部１６ａを形成した無機材料からなる絶
縁膜１６が設けられている。
【００２７】そして、この電極パッド１４上から絶縁膜
１６の開口部１６ａの周縁部上に亘って突起状感光性樹
脂２０を設け、この突起状感光性樹脂２０には電極パッ
ド１４の略中央部分に被覆されない露出部１４ａを残す
ように、開口部２０ａを形成している。さらに、この突
起状感光性樹脂２０の全表面と電極パッド１４の露出部
１４ａとを被覆するように突起電極膜２３を設けてい
る。
【００２８】この半導体装置は、このように電極パッド
１４上の略中央部に露出部１４ａを残すように穴あるい
は溝による開口部２０ａを形成した突起状感光性樹脂２
０を設け、その突起状感光性樹脂２０の表面を被覆し且
つ電極パッド１４の露出部１４ａに接続する一連の突起
電極膜２３を形成することによって、図２０に示した従
来の半導体装置における下部電極１９と突起電極３６と
に対応する電極を形成している。
【００２９】次に、この図５に示した半導体装置の製造
方法について図１〜図５を参照して説明する。図１に示
すように、集積回路を構成する多数の素子（図示せず）
を形成し、アルミニウムからなる多数の電極パッド１４
を設けた半導体基板１２上の全面に絶縁膜１６を形成
し、フォトエッチング技術により、電極パッド１４の周
縁部を残してその内側を露出させるように開口部１６ａ
を形成する。
【００３０】この絶縁膜１６は、窒化珪素膜をプラズマ
化学的気相成長（プラズマＣＶＤ）法により形成するも
ので、膜厚は１μｍ程度とする。また、窒化珪素以外
に、二酸化珪素や酸化タンタル、あるいは酸化アルミニ
ウムなどの無機膜を形成してもよい。さらに絶縁膜１６
を形成する方法としては、プラズマＣＶＤ法以外にスパ
ッタリング法を用いてもよい。
【００３１】この絶縁膜１６にフォトエッチング技術に
より開口部１６ａを形成する工程は従来と同様である
が、もう少し詳しく説明する。まず、絶縁膜１６上の全
面に図示しない感光性樹脂（フォトレジスト）を形成
し、その感光性樹脂をフォトマスクを用いて露光した後
現像処理を行い、電極パッド１４上に開口部を形成する
ようにパターニングする。その後、このパターニングし
た感光性樹脂をエッチングマスクに用いて絶縁膜１６
を、湿式または乾式エッチング法によってエッチングし
て、開口部１６ａを形成する。
【００３２】次に、図２に示すように感光性樹脂１８を
回転塗布法により絶縁膜１６上の全面に約４μｍ〜６μ
ｍの厚さで形成する。その後、フォトマスクを用いて露
光および現像処理を行って感光性樹脂１８のパターニン
グを行い、さらに窒素雰囲気中において約３５０℃の温
度で約３０分間の焼成を行って、図３に示すような突起
状感光性樹脂２０を形成する。この突起状感光性樹脂２
０は、平面的に電極パッド１４の外形と同じ外形を有
し、電極パッド１４の略中央部に被覆されない露出部１
４ａを残すように、穴または溝による開口部２０ａを設
けている。
【００３３】そして、乾式イオンエッチング装置のチャ
ンバー内にアルゴンガスを含む酸素ガスを毎分３０ｃｃ
の流量で導入した上で圧力を５Ｐａ（パスカル）に保
ち、高周波電力４００Ｗを約５分間投入して、突起状感
光性樹脂２０の表面のライトエッチングを行う。
【００３４】このライトエッチングにより、突起状感光
性樹脂２０の表面にエッチングが施され、その結果、図
４に示すように表面が荒らされることとなり、その表面
に非常に細かな凹凸のあるプラズマ処理層２２が形成さ
れる（図４では判りやすくするため拡大した突起状で示
している）。このとき絶縁膜１６の表面は、無機膜であ
るため形状的な変化は無く、したがって、突起状感光性
樹脂２０の表面に対してのみ選択的に微視的な凹凸を形
成することができる。
【００３５】このプラズマ処理層２２は、突起状感光性
樹脂２０の表面にのみ選択的に無電解メッキを施すため
に形成する。つまり、プラズマ処理層２２を形成するこ
とによって、突起状感光性樹脂２０に対する選択的なメ
ッキ層を効果的に、密着性よく形成することが可能にな
る。このように、突起状感光性樹脂２０の表面を荒らす
処理は、上述のような乾式エッチング法に限らず、例え
ば硫酸と過酸化水素の混合液を加熱して用いる湿式エッ
チング法で行うこともできる。
【００３６】このプラズマ処理層２２を形成した後、無
電解メッキ法により、ニッケルを０．２μｍ、金を０．
５μｍの厚さで順次膜形成を行ない、図５に示す突起電
極膜２３を形成する。このとき、プラズマ処理層２２が
形成された突起状感光性樹脂２０の表面にのみ選択的に
無電解メッキが施され、突起電極膜２３が形成される。
この突起電極膜２３は、突起状感光性樹脂２０の開口
部２０ａの内面にも形成されて、図５に示すように電極
パッド１４の露出部１４ａを覆い、突起電極膜２３と電
極パッド１４は電気的に接続する。
【００３７】その後、ダイシング工程により半導体基板
１２を単個の半導体チップに切断し、複数個の半導体装
置を得る。この半導体装置における突起状感光性樹脂２
０と突起電極膜２３とが、図２０に示した従来の半導体
装置における下部電極１９と突起電極３６に代わるもの
となる。
【００３８】この第１の実施形態の半導体装置およびそ
の製造方法によれば、突起状感光性樹脂２０の厚さによ
って突起電極膜２３の高さを任意に設定することができ
るため、従来のように厚膜の突起電極を形成する必要が
なくなり、メッキ時間を大幅に短縮できる。さらに電解
メッキのための共通電極膜が不要になるため、製造工程
を大幅に短縮することができる。それにより異常なメッ
キ成長もなくなるので、歩留まりも高まる。したがっ
て、微細ピッチの突起電極を備えた半導体装置を簡便か
つ安価に製造することができる。
【００３９】次に、この発明による半導体装置とその製
造方法の第２の実施形態を図６〜図９によって説明す
る。これらの図において図１〜図５と同じ部分には同一
の符号を付してあり、それらの説明は省略ないし簡略化
する。まず、この発明による半導体装置の第２の実施形
態の構造を図９によって説明する。
【００４０】この半導体装置は、図５に示した第１の実
施形態の半導体装置と略同様な構造であるが、突起状感
光性樹脂２０の表面にプラズマ処理層を形成しておら
ず、その上面と開口部２０ａ内にのみ、電極パッド１４
に接続した突起電極膜２５を設けている。この突起状感
光性樹脂２０と突起電極膜２５も、図２０に示した従来
の半導体装置における下部電極１９と突起電極３６とに
対応するものとなる。
【００４１】次に、この半導体装置の製造方法を図６〜
図９を参照して説明する。多数の電極パッド１４を備え
た半導体基板１２上に、開口部１６ａを有する絶縁膜１
６を形成し、その各電極パッド１４上に突起状感光性樹
脂２０を形成する（第１の感光性樹脂によって形成す
る）までの工程は、図１から図３によって説明した第１
の実施形態の製造方法と同じである。
【００４２】図３に示した状態から、突起状感光性樹脂
２０の表面をライトエッチングすることなく、図６に示
すように絶縁膜１６および突起状感光性樹脂２０の全面
に、スパッタリング法によってチタン（チタニウム）を
０．１μｍ、金を０．２μｍの膜厚で順次被膜形成を行
って、２層構造の電極膜２４を形成する。このとき形成
される電極膜２４は、電極パッド１４を構成する材料
（アルミニウム）との電気的および機械的な接続性が良
好で、しかも、電極材料相互の拡散がなく安定な電極材
料を選定して形成することが必要である。
【００４３】例えば、この電極膜２４は、上記のチタン
と金とからなるものはもとより、それ以外にチタンとパ
ラジウムや、チタンと白金、チタン・タングステン合金
とパラジウムとからなるものでもよく、さらに、チタン
・タングステン合金と金、チタン・タングステン合金と
白金などによる２層膜構造としてもよい。また、アルミ
ニウムとチタンと金とによる３層膜構造とすることもで
きる。
【００４４】その後、図７に示すように、回転塗布法に
より感光性樹脂（第２の感光性樹脂）３０を電極膜２４
上の全面に形成し、フォトマスクを用いて露光処理し、
現像処理を行うことによって、電極膜２４上の電極パッ
ド１４の上面に対応する部分にのみ感光性樹脂３０（図
８参照）を残すようにパターニングする。
【００４５】次に、この残った感光性樹脂３０をマスク
にして、電極膜２４の上層である金に対して王水を使用
してエッチングを行う。この王水は、硝酸（ＨＮＯ3）
と塩酸（ＨＣｌ）を１：３の割合で混合したエッチング
液である。なお、このエッチング処理は、ジャストエッ
チングより３０％程度オーバーエッチングになる時間行
う。
【００４６】さらに、チタンのエッチング液であるメル
テックス製のアクタン７０（商品名）を用いて、電極膜
２４のバリヤ層および密着層であるチタンのエッチング
を行う。なお、このエッチング処理も、ジャストエッチ
ングより３０％程度オーバーエッチングになる時間行
う。このエッチング処理を施すと、図８に示すように電
極パッド１４の上面に対応する部分以外の電極膜２４が
除去され、残った部分が突起電極膜２５となる。
【００４７】その後、湿式剥離液を用いてその突起電極
膜２５上の感光性樹脂３０を除去すると、図９に示すよ
うに、突起状感光性樹脂２０の上面と開口部２０ａ内に
のみ、電極パッド１４に接続した突起電極膜２５が設け
られた状態となる。この半導体基板１２を、ダイシング
工程により単個の半導体チップに切断することにより、
複数個の半導体装置を得る。
【００４８】この第２の実施の形態によれば、スパッタ
リング法のような物理的気相法とエッチング法とによっ
て、突起状感光性樹脂２０の上面と開口部２０ａ内、お
よび電極パッド１４の露出部１４ａに対してのみ突起電
極膜２５を設けることができる。したがって、従来のよ
うに電解メッキを施すことなく突起電極膜２５を形成で
きるから、それだけ製造工程が簡便になり、製造工程の
短時間化とコストの低減を図ることができる。これらの
作用効果については、前述した第１の実施形態の場合と
同様である。
【００４９】次に、この発明による半導体装置とその製
造方法の第３の実施形態を図１０〜図１４によって説明
する。これらの図において図１〜図９と対応する部分に
は同一の符号を付してあり、それらの説明は省略ないし
簡略化する。まず、この発明による半導体装置の第３の
実施形態の構造を図１４によって説明する。
【００５０】この半導体装置は、図９に示した第２の実
施形態の半導体装置と似た構造であるが、突起状感光性
樹脂２０に開口部２０ａを設けず、電極パッド１４の絶
縁膜１６の開口部１６ａ付近の一部に露出部１４ａを設
けるように、突起状感光性樹脂２０を電極パッド１４上
の一方（図１４では右方）に幾分片寄らせて形成してい
る。そして、この突起状感光性樹脂２０の上面からその
電極パッド１４の露出部１４ａ側の側面および露出部１
４ａ上とその近傍の絶縁膜１６上に突起電極膜２６を形
成している。
【００５１】この半導体装置によっても、前述した第２
の実施形態と同様な作用，効果が得られるとともに、突
起状感光性樹脂２０に穴や溝状による開口部を形成する
必要がないため、その分だけ突起電極の微細化が可能で
ある。そのため、一層高密度微細ピッチの配線パターン
に対応した多数の突起電極を半導体装置に設けることが
可能になる。
【００５２】次に、この半導体装置の製造方法を図１０
〜図１４を参照して説明する。多数の電極パッド１４を
備えた半導体基板１２上に、開口部１６ａを有する絶縁
膜１６を形成し、その全面に感光性樹脂１８を約４μｍ
〜６μｍの厚さで形成するまでは、図１および図２によ
って説明した第１，第２の実施形態の工程と同じであ
る。
【００５３】その後、第１，第２の実施形態の場合とは
異なるフォトマスクを用いて露光および現像処理を行っ
て感光性樹脂１８のパターニングを行い、さらに窒素雰
囲気中において約３５０℃の温度で約３０分間の焼成を
行って、図１０に示す突起状感光性樹脂２１を形成す
る。この突起状感光性樹脂２１は、電極パッド１４の絶
縁膜１６の開口部１６ａ付近の一部に露出部１４ａを設
けるように、電極パッド１４上の一方（図１０では右
方）に幾分片寄って形成される。
【００５４】そして、第２の実施形態の場合と同様に、
図１１に示すように絶縁膜１６と突起状感光性樹脂２１
と電極パッド１４の露出部１４ａを含む全面にスパッタ
リング法によって電極膜２４を形成する。この電極膜２
４は、例えばチタンと金など２層構造とし、電極パッド
１４と形成される電極膜２４との電気的および機械的接
続性が良好で、電極材料相互の拡散がなく安定な電極材
料を選定する点は第２の実施形態の場合と同様である。
【００５６】その後、図１２に示すように電極膜２４上
の全面に感光性樹脂３０を回転塗布法により形成し、さ
らに所要のフォトマスクを用いた露光処理と現像処理と
を行うことによって、電極膜２４上の電極パッド１４の
上面に対応する部分にのみ感光性樹脂３０を残すように
パターニングする（図１３参照）。
【００５７】そして、この残った感光性樹脂３０をマス
クにして、第２の実施形態の場合と同様に電極膜２４の
上層である金に対するエッチングを行い、次いで、電極
膜２４のバリヤ層および密着層であるチタンのエッチン
グを行うと、図１３に示すように、感光性樹脂３０にマ
スクされた部分以外の電極膜２４は除去されて、残った
部分によって突起電極膜２６が形成される。そして、そ
の突起電極膜２６上の感光性樹脂３０を除去すると、図
１４に示すように、突起状感光性樹脂２１の表面に電極
パッド１４に接続した突起電極膜２６が形成された状態
となる。
【００５８】この半導体基板１２をダイシング工程によ
り単個の半導体チップに切断すると、複数個の半導体装
置が得られる。この半導体装置の製造方法による作用効
果は前述したとおりである。なお、電極パッド１４の突
起状感光性樹脂２１に被覆されず、突起電極膜２６を形
成する露出部１４ａは、絶縁膜１６の開口部付近のどこ
に設けてもよい。
【００５９】次に、図１５と図１６に、上述の第２，第
３の実施形態による半導体装置の変形例を示す。このう
ち、図１５は、この発明の第２の実施形態の図９に示し
た半導体装置の変形例であって、電極膜２４を突起状感
光性樹脂２０の全面を被覆するように側面まで残してエ
ッチングして、突起電極膜２５を形成したものである。
【００６０】また、図１６は、この発明の第３の実施形
態の図１４に示した半導体装置の変形例であって、これ
も電極膜２４を突起状感光性樹脂２１の全面を被覆する
ように、電極パッド１４の露出部１４ａと反対側の側面
まで残してエッチングして、突起電極膜２６を形成した
ものである。これらのいずれによっても、第１，第２の
実施形態の場合と同様な作用効果を奏することはいうま
でもない。さらに、突起電極膜２５又は２６の突起状感
光性樹脂２０又は２１に対する被着強度を高め、剥離を
防止することができる。
【００６１】また、図１４に示す半導体装置において、
電極パッド１４の露出部１４ａを絶縁膜１６の周縁部付
近の図で左右両側に設け、突起電極膜２６が突起状感光
性樹脂２１の両側で電極パッド１４に接続されるように
することもできる。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による半
導体装置およびその製造方法は、半導体基板に設けられ
た電極パッド上にその一部を残して突起状感光性樹を設
け、その表面に電極パッドに接続される突起電極膜を、
選択的な無電解メッキあるいは物理的気相法とエッチン
グ法によって形成して、回路基板に実装するための突起
電極とする。したがって、電解メッキによって厚膜の突
起電極を形成する必要がなくなり、共通電極膜を形成し
てエッチングする必要もなくなるので、突起電極を備え
た表面実装用の半導体装置の製造工程を簡略化でき、製
造の歩留まりを高め、それによって低コスト化を実現す
ることができる。また、微細ピッチの突起電極を備えた
半導体装置を簡便かつ安価に製造することができる。
【００６３】また、従来の突起電極を備えた半導体装置
を製造するには、電解メッキ装置、スパッタリング装
置、およびエッチング装置という高価な製造装置をすべ
て用いる必要があったが、この発明による半導体装置の
製造方法では、電解メッキ装置は使用せず、無電解メッ
キ装置とエッチング装置、あるいはスパッタリング装置
とエッチング装置だけを用いればよいので、製造設備費
を大幅に節減することが可能になる。したがって、この
発明による半導体装置の製造方法は、工業生産上非常に
有利なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による半導体装置とその製造方法の第
１の実施形態を説明するための最初の工程を示す半導体
装置の断面図である。
【図２】同じくその次の工程を示す半導体装置の断面図
である。
【図３】同じくその次の工程を示す半導体装置の断面図
である。
【図４】同じくその次の工程を示す半導体装置の断面図
である。
【図５】同じくその最終工程を示す半導体装置の断面図
である。
【図６】この発明による半導体装置とその製造方法の第
２の実施形態を説明するための図３に示した工程の次の
工程を示す半導体装置の断面図である。
【図７】同じくその次の工程を示す半導体装置の断面図
である。
【図８】同じくその次の工程を示す半導体装置の断面図
である。
【図９】同じくその最終工程を示す半導体装置の断面図
である。
【図１０】この発明による半導体装置とその製造方法の
第３の実施形態を説明するための図２に示した工程の次
の工程を示すた半導体装置の断面図である。
【図１１】同じくその次の工程を示す半導体装置の断面
図である。
【図１２】同じくその次の工程を示す半導体装置の断面
図である。
【図１３】図１２の後続の工程を示す断面図である。
【図１４】同じくその最終工程を示す半導体装置の断面
図である。
【図１５】図９に示した半導体装置の変形例を示す断面
図である。
【図１６】図１４に示した半導体装置の変形例を示す断
面図である。
【図１７】従来の突起電極を備えた半導体装置とその製
造方法を説明するための半導体装置の断面図である。
【図１８】同じくその次の工程を示す半導体装置の断面
図である。
【図１９】同じくその次の工程を示す半導体装置の断面
図である。
【図２０】同じくその最終工程を示す半導体装置の断面
図である。
【図２１】突起電極を備えた半導体装置の回路基板への
実装例を示す断面図である。
【符号の説明】
１２：半導体基板 １４：電極パッド １４ａ：電極パッドの露出部 １６：絶縁膜 １６ａ：絶縁膜の開口部 １８，３０：感光性樹脂 ２０，２１:突起状感光性樹脂 ２０ａ：突起状感光性樹脂の開口部 ２２：プラズマ処理層 ２４：電極膜 ２３，２５，２６：突起電極膜

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 集積回路とそれを外部回路に接続するた
    めの複数の電極パッドを設けた半導体基板と、 該半導体基板上に形成され、前記各電極パッドの周縁部
    を被覆してその内側を露出させる開口部を有する絶縁膜
    と、 前記電極パッド上に一部被覆されない露出部を残して形
    成された突起状感光性樹脂と、 該突起状感光性樹脂を被覆するとともに、前記露出部を
    通じて前記電極パッドに接続する突起電極膜とを有する
    ことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置であって、 前記突起状感光性樹脂は、前記電極パッド上の略全面に
    形成され、且つ該電極パッドの略中央部に前記露出部を
    設けるように穴あるいは溝による開口部を有することを
    特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の半導体装置であって、 前記突起状感光性樹脂は、前記絶縁膜の開口部の周縁付
    近に前記電極パッドの露出部を設けるように、該電極パ
    ッド上の一方に幾分片寄って形成されていることを特徴
    とする半導体装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
    半導体装置であって、 前記突起電極膜がチタンを含む
    二種類の金属からなる２層構造で形成されていることを
    特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
    半導体装置であって、 前記突起電極膜がアルミニウ
    ム、チタン、金の三種類の金属からなる３層構造で形成
    されていることを特徴とする半導体装置。
  6. 【請求項６】 集積回路とそれを外部回路に接続するた
    めの複数の電極パッドを設けた半導体基板上に、その各
    電極パッドの周縁部を被覆してその内側を露出させる開
    口部を有する絶縁膜形成する工程と、 前記絶縁膜上およびその前記開口部内に露出する前記電
    極パッド上の全面に感光性樹脂を形成する工程と、 該感光性樹脂を前記電極パッド上に残し、該電極パッド
    の一部に露出部を設けるための開口部を形成するように
    パターニングして、突起状感光性樹脂を形成する工程
    と、 前記感光性樹脂の前記開口部内を含む表面に選択的に無
    電解メッキを施して、前記電極パッドの露出部に接続す
    る突起電極膜を形成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。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記突起状感光性樹脂を形成する工程の次に、該突起状
    感光性樹脂の表面を選択的に荒らす工程を有することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記突起状感光性樹脂の表面を選択的に荒らす工程で、
    乾式エッチング法を用いることを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項７記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記突起状感光性樹脂の表面を選択的に荒らす工程で、
    湿式エッチング法を用いることを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項６乃至９のいずれか一項に記載
    の半導体装置の製造方法において、 前記突起状感光性樹脂を形成する工程で、前記感光性樹
    脂をパターニングした後、窒素雰囲気中において約３５
    ０℃の温度で約３０分間焼成処理を行うことを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項１１】 集積回路とそれを外部回路に接続する
    ための複数の電極パッドを設けた半導体基板上に、その
    各電極パッドの周縁部を被覆してその内側を露出させる
    開口部を有する絶縁膜を形成する工程と、 該絶縁膜上およびその前記開口部内に露出する前記電極
    パッド上の全面に第１の感光性樹脂を形成する工程と、 該第１の感光性樹脂を前記電極パッド上に残し、該電極
    パッドの一部に露出部を設けるようにパターニングし
    て、突起状感光性樹脂を形成する工程と、 前記絶縁膜と前記突起状感光性樹脂と前記電極パッドの
    露出部上の全面に電極膜を形成する工程と、 該電極膜上の全面に第２の感光性樹脂を形成する工程
    と、 該第２の感光性樹脂を前記電極パッド上に対応する位置
    に残すようにパターニングする工程と、 そのパターニングした第２の感光性樹脂をマスクにして
    前記電極膜をエッチングして、前記突起状感光性樹脂上
    に前記電極パッドの露出部に接続する突起電極膜を形成
    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。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載の半導体装置の製造方
    法において、 前記突起状感光性樹脂を形成する工程で、該突起状感光
    性樹脂を前記電極パッド上の略全面に設け、且つ該電極
    パッドの略中央部に前記露出部を設けるための開口部を
    形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１１記載の半導体装置の製造方
    法において、 前記突起状感光性樹脂を形成する工程で、前記絶縁膜の
    開口部の周縁付近に前記電極パッドの露出部を設けるよ
    うに、前記突起状感光性樹脂を前記電極パッド上の一方
    に幾分片寄って形成することを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１１乃至１３のいずれか一項に
    記載の半導体装置の製造方法において、 前記突起状感光性樹脂を形成する工程で、前記第１の感
    光性樹脂をパターニングした後、窒素雰囲気中において
    約３５０℃の温度で約３０分間焼成処理を行うことを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
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