JPH1126466A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH1126466A JPH1126466A JP9183878A JP18387897A JPH1126466A JP H1126466 A JPH1126466 A JP H1126466A JP 9183878 A JP9183878 A JP 9183878A JP 18387897 A JP18387897 A JP 18387897A JP H1126466 A JPH1126466 A JP H1126466A
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極パッドに対するバンプの合わせずれを小
さくでき、バンプ金属の高さばらつきを完全に抑える。 【解決手段】 ２層から構成される保護絶縁膜１２，１
３に形成された電極パッド１１上の開口部１５にバンプ
を形成するための金属膜１６を選択的に堆積させる工程
と、開口部１５の第２層目の保護絶縁膜１３の上端面か
ら突出したバンプ金属膜１６を第２層目の保護絶縁膜１
３を研磨のストッパーとして表面研磨する工程と、半導
体基板１表面を全面ドライエッチングすることにより、
第１層目の保護絶縁膜１２及びバンプを形成する金属膜
１６をエッチングのストッパーとして第２層目の保護絶
縁膜１３のみエッチングし、第１層目の保護絶縁膜１２
に第２層目の保護絶縁膜１３の膜厚と同じ高さだけバン
プ金属膜１６を露出させてバンプを形成する工程とを含
む。
さくでき、バンプ金属の高さばらつきを完全に抑える。 【解決手段】 ２層から構成される保護絶縁膜１２，１
３に形成された電極パッド１１上の開口部１５にバンプ
を形成するための金属膜１６を選択的に堆積させる工程
と、開口部１５の第２層目の保護絶縁膜１３の上端面か
ら突出したバンプ金属膜１６を第２層目の保護絶縁膜１
３を研磨のストッパーとして表面研磨する工程と、半導
体基板１表面を全面ドライエッチングすることにより、
第１層目の保護絶縁膜１２及びバンプを形成する金属膜
１６をエッチングのストッパーとして第２層目の保護絶
縁膜１３のみエッチングし、第１層目の保護絶縁膜１２
に第２層目の保護絶縁膜１３の膜厚と同じ高さだけバン
プ金属膜１６を露出させてバンプを形成する工程とを含
む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体素子が形
成された半導体基板上の電極パッドにバンプを形成する
ための半導体装置の製造方法に関するものである。
成された半導体基板上の電極パッドにバンプを形成する
ための半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体基板上の電極パッドに
バンプを形成する方法としては、電極パッド上の保護絶
縁膜にバンプを形成するための開口部を形成した後、バ
ンプ形成領域にフォトレジストパターンを形成し、めっ
き法により金属膜のバンプを形成していた。
バンプを形成する方法としては、電極パッド上の保護絶
縁膜にバンプを形成するための開口部を形成した後、バ
ンプ形成領域にフォトレジストパターンを形成し、めっ
き法により金属膜のバンプを形成していた。
【０００３】以下、従来の半導体基板上の電極パッドに
バンプを形成する半導体の製造方法について説明する。
図２０〜図２９は従来の半導体装置の製造方法の断面図
を示すものである。図２０に示すように、半導体素子が
形成された半導体基板１上に電極パッド２を形成した
後、保護絶縁膜３を堆積した状態で（図２１）、電極パ
ッド２上の保護絶縁膜３に開口部を形成するためのマス
クとして、フォトレジストパターン４を形成した後（図
２２）、ドライエッチングにより電極パッド２に開口部
５を形成し（図２３）、フォトレジストパターン４を除
去する（図２４）。次に図２５に示すように、開口部５
を含む保護絶縁膜３全面にバリアメタルまたは密着とし
ての役目を持つ金属層６（例えば、クロム−銅、チタン
−パラジウムなど）を堆積する。続いて図２６に示すよ
うに、バンプを形成するためのマスクとしてフォトレジ
ストパターン７を前記の電極パッド２に設けられた開口
部５より大きくなるように金属層６上に形成した後、電
気めっき法によりバンプを形成するための金属膜９を前
記フォトレジストパターン７の開口部８に堆積してバン
プを形成した後（図２７）、フォトレジストパターン７
を除去する（図２８）。ここで図２９に示すように、バ
ンプ金属膜９をマスクとして金属層６をエッチング除去
するという方法であった。
バンプを形成する半導体の製造方法について説明する。
図２０〜図２９は従来の半導体装置の製造方法の断面図
を示すものである。図２０に示すように、半導体素子が
形成された半導体基板１上に電極パッド２を形成した
後、保護絶縁膜３を堆積した状態で（図２１）、電極パ
ッド２上の保護絶縁膜３に開口部を形成するためのマス
クとして、フォトレジストパターン４を形成した後（図
２２）、ドライエッチングにより電極パッド２に開口部
５を形成し（図２３）、フォトレジストパターン４を除
去する（図２４）。次に図２５に示すように、開口部５
を含む保護絶縁膜３全面にバリアメタルまたは密着とし
ての役目を持つ金属層６（例えば、クロム−銅、チタン
−パラジウムなど）を堆積する。続いて図２６に示すよ
うに、バンプを形成するためのマスクとしてフォトレジ
ストパターン７を前記の電極パッド２に設けられた開口
部５より大きくなるように金属層６上に形成した後、電
気めっき法によりバンプを形成するための金属膜９を前
記フォトレジストパターン７の開口部８に堆積してバン
プを形成した後（図２７）、フォトレジストパターン７
を除去する（図２８）。ここで図２９に示すように、バ
ンプ金属膜９をマスクとして金属層６をエッチング除去
するという方法であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように従来例の半導体装置の製造方法においては、電極
パッド２にフォトレジストパターン７を用いてめっき法
でバンプを形成する方法のため、フォトレジストパター
ン７のマスクの合わせずれを考慮して、電極パッド２の
開口部５よりも大きな開口部が必要であった。まためっ
き法で用いられる溶剤からの電極パッドの腐食を防ぐた
めにバリアメタルが必要であった。まためっき法では形
成されたバンプ金属膜９の高さが、ばらつくという問題
があった。
ように従来例の半導体装置の製造方法においては、電極
パッド２にフォトレジストパターン７を用いてめっき法
でバンプを形成する方法のため、フォトレジストパター
ン７のマスクの合わせずれを考慮して、電極パッド２の
開口部５よりも大きな開口部が必要であった。まためっ
き法で用いられる溶剤からの電極パッドの腐食を防ぐた
めにバリアメタルが必要であった。まためっき法では形
成されたバンプ金属膜９の高さが、ばらつくという問題
があった。
【０００５】上述した問題は、近年、いっそう集積度を
増す半導体集積回路にあって、ますます電極パッドの間
隔が狭ピッチ化し、また実装信頼性の向上が要望される
中で、ますます顕著になってきている。したがって、こ
の発明の目的は、上記従来の問題点を解決するもので、
電極パッドに対するバンプの合わせずれを小さくでき、
めっき溶剤からの電極パッド腐食、及び形成されたバン
プ金属の高さばらつきを完全に抑えることが出来る半導
体装置の製造方法を提供することである。
増す半導体集積回路にあって、ますます電極パッドの間
隔が狭ピッチ化し、また実装信頼性の向上が要望される
中で、ますます顕著になってきている。したがって、こ
の発明の目的は、上記従来の問題点を解決するもので、
電極パッドに対するバンプの合わせずれを小さくでき、
めっき溶剤からの電極パッド腐食、及び形成されたバン
プ金属の高さばらつきを完全に抑えることが出来る半導
体装置の製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に、請求項１記載の半導体装置の製造方法は、半導体基
板上に電極パッドを形成した後、第１層目の保護絶縁膜
と第２層目の保護絶縁膜を順に形成する工程と、電極パ
ッド上に形成した２層から構成される保護絶縁膜にフォ
トレジストパターンを形成した後、２層から構成される
保護絶縁膜に開口部を形成する工程と、電極パッド上の
開口部にバンプを形成するための金属膜を選択的に堆積
させる工程と、開口部の第２層目の保護絶縁膜の上端面
から突出したバンプ金属膜を第２層目の保護絶縁膜を研
磨のストッパーとして表面研磨する工程と、第１層目の
保護絶縁膜及びバンプ金属膜のエッチングレートが第２
層目の保護絶縁膜のエッチングレートより小さくなるよ
うなエッチング条件で半導体基板表面を全面ドライエッ
チングすることにより、第１層目の保護絶縁膜及びバン
プを形成する金属膜をエッチングのストッパーとして第
２層目の保護絶縁膜のみエッチングし、第１層目の保護
絶縁膜に第２層目の保護絶縁膜の膜厚と同じ高さだけバ
ンプ金属膜を露出させてバンプを形成する工程とを含
む。
に、請求項１記載の半導体装置の製造方法は、半導体基
板上に電極パッドを形成した後、第１層目の保護絶縁膜
と第２層目の保護絶縁膜を順に形成する工程と、電極パ
ッド上に形成した２層から構成される保護絶縁膜にフォ
トレジストパターンを形成した後、２層から構成される
保護絶縁膜に開口部を形成する工程と、電極パッド上の
開口部にバンプを形成するための金属膜を選択的に堆積
させる工程と、開口部の第２層目の保護絶縁膜の上端面
から突出したバンプ金属膜を第２層目の保護絶縁膜を研
磨のストッパーとして表面研磨する工程と、第１層目の
保護絶縁膜及びバンプ金属膜のエッチングレートが第２
層目の保護絶縁膜のエッチングレートより小さくなるよ
うなエッチング条件で半導体基板表面を全面ドライエッ
チングすることにより、第１層目の保護絶縁膜及びバン
プを形成する金属膜をエッチングのストッパーとして第
２層目の保護絶縁膜のみエッチングし、第１層目の保護
絶縁膜に第２層目の保護絶縁膜の膜厚と同じ高さだけバ
ンプ金属膜を露出させてバンプを形成する工程とを含
む。
【０００７】このように、バンプを形成するための開口
部を２層からなる保護絶縁膜に形成して、そこにバンプ
金属膜を選択的に堆積させたので、保護絶縁膜に形成さ
れた開口部をそのままバンプ形成用の開口部とすること
ができ、バンプを形成するためのマスク合わせ工程を省
略することができる。このため、電極に対する合わせマ
ージンを考慮する必要が無くなり、その結果電極パッド
の狭ピッチ化が実現できる。また、第２層目の保護絶縁
膜を研磨のストッパーとしてバンプ金属膜を表面研磨す
ることによりバンプ金属膜の上端面が第２層目の保護絶
縁膜の表面と同じ高さになるようにした後、第１層目の
保護絶縁膜及びバンプ金属膜をドライエッチングのスト
ッパーとして第２層目の保護絶縁膜をエッチング除去し
てバンプを形成するので、均一な高さのバンプを形成す
ることが可能となる。その結果、従来のめっき溶剤から
の電極パッドの腐食、及び形成されたバンプ金属の高さ
ばらつきを完全に抑えることができる。
部を２層からなる保護絶縁膜に形成して、そこにバンプ
金属膜を選択的に堆積させたので、保護絶縁膜に形成さ
れた開口部をそのままバンプ形成用の開口部とすること
ができ、バンプを形成するためのマスク合わせ工程を省
略することができる。このため、電極に対する合わせマ
ージンを考慮する必要が無くなり、その結果電極パッド
の狭ピッチ化が実現できる。また、第２層目の保護絶縁
膜を研磨のストッパーとしてバンプ金属膜を表面研磨す
ることによりバンプ金属膜の上端面が第２層目の保護絶
縁膜の表面と同じ高さになるようにした後、第１層目の
保護絶縁膜及びバンプ金属膜をドライエッチングのスト
ッパーとして第２層目の保護絶縁膜をエッチング除去し
てバンプを形成するので、均一な高さのバンプを形成す
ることが可能となる。その結果、従来のめっき溶剤から
の電極パッドの腐食、及び形成されたバンプ金属の高さ
ばらつきを完全に抑えることができる。
【０００８】請求項２記載の半導体装置の製造方法は、
半導体基板上に電極パッドを形成した後、第１層目の保
護絶縁膜、第２層目の保護絶縁膜および第３層目の保護
絶縁膜を順に形成する工程と、電極パッド上に形成した
３層から構成される保護絶縁膜にフォトレジストパター
ンを形成した後、３層から構成される保護絶縁膜に開口
部を形成する工程と、電極パッド上の開口部にバンプを
形成するための金属膜を選択的に堆積させる工程と、開
口部の第３層目の保護絶縁膜の上端面から突出したバン
プ金属膜を第３層目の保護絶縁膜を研磨のストッパーと
して表面研磨する工程と、第２層目の保護絶縁膜及びバ
ンプ金属膜のエッチングレートが第３層目の保護絶縁膜
のエッチングレートより小さくなるようなエッチング条
件で半導体基板表面を全面ドライエッチングすることに
より、第２層目の保護絶縁膜及びバンプを形成する金属
膜をエッチングのストッパーとして第３層目の保護絶縁
膜のみエッチングし、第１層目の保護絶縁膜及び第２層
目の保護絶縁膜に第３層目の保護絶縁膜の膜厚と同じ高
さだけバンプ金属膜を露出させてバンプを形成する工程
とを含む。
半導体基板上に電極パッドを形成した後、第１層目の保
護絶縁膜、第２層目の保護絶縁膜および第３層目の保護
絶縁膜を順に形成する工程と、電極パッド上に形成した
３層から構成される保護絶縁膜にフォトレジストパター
ンを形成した後、３層から構成される保護絶縁膜に開口
部を形成する工程と、電極パッド上の開口部にバンプを
形成するための金属膜を選択的に堆積させる工程と、開
口部の第３層目の保護絶縁膜の上端面から突出したバン
プ金属膜を第３層目の保護絶縁膜を研磨のストッパーと
して表面研磨する工程と、第２層目の保護絶縁膜及びバ
ンプ金属膜のエッチングレートが第３層目の保護絶縁膜
のエッチングレートより小さくなるようなエッチング条
件で半導体基板表面を全面ドライエッチングすることに
より、第２層目の保護絶縁膜及びバンプを形成する金属
膜をエッチングのストッパーとして第３層目の保護絶縁
膜のみエッチングし、第１層目の保護絶縁膜及び第２層
目の保護絶縁膜に第３層目の保護絶縁膜の膜厚と同じ高
さだけバンプ金属膜を露出させてバンプを形成する工程
とを含む。
【０００９】このように、バンプを形成するための開口
部を３層からなる保護絶縁膜に形成して、そこにバンプ
金属膜を選択的に堆積させたので、保護絶縁膜に形成さ
れた開口部をそのままバンプ形成用の開口部とすること
ができ、バンプを形成するためのマスク合わせ工程を省
略することができる。このため、電極に対する合わせマ
ージンを考慮する必要が無くなり、その結果電極パッド
の狭ピッチ化が実現できる。また、第３層目の保護絶縁
膜を研磨のストッパーとしてバンプ金属膜を表面研磨す
ることによりバンプ金属膜の上端が第３層目の保護絶縁
膜の表面と同じ高さになるようにした後、第２層目の保
護絶縁膜及びバンプ金属膜をドライエッチングのストッ
パーとして第３層目の保護絶縁膜をエッチング除去して
バンプを形成するので、均一な高さのバンプを形成する
ことが可能となる。その結果、従来のめっき溶剤からの
電極パッドの腐食、及び形成されたバンプ金属の高さば
らつきを完全に抑えることができる。
部を３層からなる保護絶縁膜に形成して、そこにバンプ
金属膜を選択的に堆積させたので、保護絶縁膜に形成さ
れた開口部をそのままバンプ形成用の開口部とすること
ができ、バンプを形成するためのマスク合わせ工程を省
略することができる。このため、電極に対する合わせマ
ージンを考慮する必要が無くなり、その結果電極パッド
の狭ピッチ化が実現できる。また、第３層目の保護絶縁
膜を研磨のストッパーとしてバンプ金属膜を表面研磨す
ることによりバンプ金属膜の上端が第３層目の保護絶縁
膜の表面と同じ高さになるようにした後、第２層目の保
護絶縁膜及びバンプ金属膜をドライエッチングのストッ
パーとして第３層目の保護絶縁膜をエッチング除去して
バンプを形成するので、均一な高さのバンプを形成する
ことが可能となる。その結果、従来のめっき溶剤からの
電極パッドの腐食、及び形成されたバンプ金属の高さば
らつきを完全に抑えることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態の半
導体装置の製造方法を図１〜図９に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１の実施の形態の製造方法により製
造された半導体装置の断面図である。図１に示すよう
に、半導体基板１０上に電極パッド１１が形成され、そ
の上に第１層目の保護絶縁膜１２が形成されている。電
極パッド１１上の第１層目の保護絶縁膜１２には開口部
１５が設けてあり、その内部にバンプ金属膜１６を堆積
させてある。このバンプ金属膜１６は開口部１５より所
定の高さだけ露出し、その外周面は開口部１５の内周面
に沿って形成されている。
導体装置の製造方法を図１〜図９に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１の実施の形態の製造方法により製
造された半導体装置の断面図である。図１に示すよう
に、半導体基板１０上に電極パッド１１が形成され、そ
の上に第１層目の保護絶縁膜１２が形成されている。電
極パッド１１上の第１層目の保護絶縁膜１２には開口部
１５が設けてあり、その内部にバンプ金属膜１６を堆積
させてある。このバンプ金属膜１６は開口部１５より所
定の高さだけ露出し、その外周面は開口部１５の内周面
に沿って形成されている。
【００１１】つぎに、この半導体装置の製造方法につい
て説明する。図２に示すように、半導体素子が形成され
た半導体基板１０上に、アルミニウム電極パッド１１を
形成させた後、図３に示すように、膜厚約８００〜１６
００ｎｍの第１層目のシリコン窒化膜（保護絶縁膜）を
１２を堆積させる。次いで、図４に示すように、膜厚約
１〜１０μｍの第２層目のシリコン酸化膜（保護絶縁
膜）１３を堆積させる。この際、第１層目のシリコン窒
化膜１２と第２層目のシリコン酸化膜１３はドライエッ
チングレートが異なる。次いで、図５に示すように、電
極パッド１１上に形成した２層から構成される保護絶縁
膜１２，１３に開口部１５を形成するためのマスクとし
てフォトレジストパターン１４を形成する。図６に示す
ように、前記フォトレジストパターン１４を介して２層
からなる保護絶縁膜１２，１３をドライエッチングして
電極を取り出すための開口部を形成する。次いで、図７
に示すように、酸素プラズマでフォトレジストパターン
１４を灰化除去する。
て説明する。図２に示すように、半導体素子が形成され
た半導体基板１０上に、アルミニウム電極パッド１１を
形成させた後、図３に示すように、膜厚約８００〜１６
００ｎｍの第１層目のシリコン窒化膜（保護絶縁膜）を
１２を堆積させる。次いで、図４に示すように、膜厚約
１〜１０μｍの第２層目のシリコン酸化膜（保護絶縁
膜）１３を堆積させる。この際、第１層目のシリコン窒
化膜１２と第２層目のシリコン酸化膜１３はドライエッ
チングレートが異なる。次いで、図５に示すように、電
極パッド１１上に形成した２層から構成される保護絶縁
膜１２，１３に開口部１５を形成するためのマスクとし
てフォトレジストパターン１４を形成する。図６に示す
ように、前記フォトレジストパターン１４を介して２層
からなる保護絶縁膜１２，１３をドライエッチングして
電極を取り出すための開口部を形成する。次いで、図７
に示すように、酸素プラズマでフォトレジストパターン
１４を灰化除去する。
【００１２】次に、図８に示すように、開口部１５をマ
スクとして、電極パッド１１上の開口部１５にＭＯＣＶ
Ｄ法等により選択的にバンプを形成するためのアルミニ
ウム膜（バンプ金属膜）１６を堆積させる。このとき堆
積したアルミニウム膜１６の先端部が第２層目のシリコ
ン酸化膜１３表面より上に露出するようにする。続い
て、図９に示すように、第２層目のシリコン酸化膜１３
を研磨のストッパーとして、シリコン酸化膜１３の上面
より突出した部分のアルミニウム膜１６を選択的に表面
研磨して表面を平坦にする。
スクとして、電極パッド１１上の開口部１５にＭＯＣＶ
Ｄ法等により選択的にバンプを形成するためのアルミニ
ウム膜（バンプ金属膜）１６を堆積させる。このとき堆
積したアルミニウム膜１６の先端部が第２層目のシリコ
ン酸化膜１３表面より上に露出するようにする。続い
て、図９に示すように、第２層目のシリコン酸化膜１３
を研磨のストッパーとして、シリコン酸化膜１３の上面
より突出した部分のアルミニウム膜１６を選択的に表面
研磨して表面を平坦にする。
【００１３】この後、図１に示すように、第１層目のシ
リコン窒化膜１２とバンプとなるアルミニウム膜１６の
エッチングレートが第２層目のシリコン酸化膜１３より
きわめて小さくなる条件で表面を全面ドライエッチング
することにより、第１層目のシリコン窒化膜１２及びア
ルミニウム膜１６をドライエッチングのストッパーとし
て、選択的に第２層目のシリコン酸化膜１３のみを取り
除き、第２層目のシリコン酸化膜１３の膜厚と同じ高さ
だけ露出したアルミニウム膜１６のバンプを形成する。
リコン窒化膜１２とバンプとなるアルミニウム膜１６の
エッチングレートが第２層目のシリコン酸化膜１３より
きわめて小さくなる条件で表面を全面ドライエッチング
することにより、第１層目のシリコン窒化膜１２及びア
ルミニウム膜１６をドライエッチングのストッパーとし
て、選択的に第２層目のシリコン酸化膜１３のみを取り
除き、第２層目のシリコン酸化膜１３の膜厚と同じ高さ
だけ露出したアルミニウム膜１６のバンプを形成する。
【００１４】以上のようにこの実施の形態によれば、バ
ンプを形成するための開口部１５を２層からなる保護絶
縁膜１２，１３に形成して、そこにアルミニウム膜１６
を選択的に堆積させたので、保護絶縁膜１２，１３に形
成された開口部１５をそのままバンプ形成用の開口部と
することができ、バンプを形成するためのマスク合わせ
工程を省略することができる。このため、電極に対する
合わせマージンを考慮する必要が無くなり、その結果電
極パッド１１の狭ピッチ化が実現できる。また、第２層
目のシリコン酸化膜１３を研磨のストッパーとしてアル
ミニウム膜１６を表面研磨することによりアルミニウム
膜１６の上端面が第２層目のシリコン酸化膜１３の表面
と同じ高さになるようにした後、第１層目のシリコン窒
化膜１２及びアルミニウム膜１６をドライエッチングの
ストッパーとして第２層目のシリコン酸化膜１３をエッ
チング除去してバンプを形成するので、均一な高さのバ
ンプを形成することが可能となる。
ンプを形成するための開口部１５を２層からなる保護絶
縁膜１２，１３に形成して、そこにアルミニウム膜１６
を選択的に堆積させたので、保護絶縁膜１２，１３に形
成された開口部１５をそのままバンプ形成用の開口部と
することができ、バンプを形成するためのマスク合わせ
工程を省略することができる。このため、電極に対する
合わせマージンを考慮する必要が無くなり、その結果電
極パッド１１の狭ピッチ化が実現できる。また、第２層
目のシリコン酸化膜１３を研磨のストッパーとしてアル
ミニウム膜１６を表面研磨することによりアルミニウム
膜１６の上端面が第２層目のシリコン酸化膜１３の表面
と同じ高さになるようにした後、第１層目のシリコン窒
化膜１２及びアルミニウム膜１６をドライエッチングの
ストッパーとして第２層目のシリコン酸化膜１３をエッ
チング除去してバンプを形成するので、均一な高さのバ
ンプを形成することが可能となる。
【００１５】なお、上記実施の形態ではアルミニウムを
バンプ電極材料として用いる場合を示したが、銅、金等
の材料を電極材料として用いてもよい。また、第１層目
の保護絶縁膜１２と、第２層目の保護絶縁膜１３はそれ
ぞれエッチングレートが異なる絶縁膜であれば、何を用
いても良い。この発明の第２の実施の形態の半導体装置
の製造方法を図１０〜図１９に基づいて説明する。
バンプ電極材料として用いる場合を示したが、銅、金等
の材料を電極材料として用いてもよい。また、第１層目
の保護絶縁膜１２と、第２層目の保護絶縁膜１３はそれ
ぞれエッチングレートが異なる絶縁膜であれば、何を用
いても良い。この発明の第２の実施の形態の半導体装置
の製造方法を図１０〜図１９に基づいて説明する。
【００１６】図１０はこの発明の第２の実施の形態の製
造方法により製造された半導体装置の断面図である。図
１０に示すように、半導体基板１０上に電極パッド１１
が形成され、その上に第１層目の保護絶縁膜１２と第２
層目の保護絶縁膜１３が形成されている。電極パッド１
１上の第１層目の保護絶縁膜１２と第２層目の保護絶縁
膜１３には開口部１５が設けてあり、その内部にバンプ
金属膜１６を堆積させてある。このバンプ金属膜１６は
開口部１５より所定の高さだけ露出し、その外周面は開
口部１５の内周面に沿って形成されている。
造方法により製造された半導体装置の断面図である。図
１０に示すように、半導体基板１０上に電極パッド１１
が形成され、その上に第１層目の保護絶縁膜１２と第２
層目の保護絶縁膜１３が形成されている。電極パッド１
１上の第１層目の保護絶縁膜１２と第２層目の保護絶縁
膜１３には開口部１５が設けてあり、その内部にバンプ
金属膜１６を堆積させてある。このバンプ金属膜１６は
開口部１５より所定の高さだけ露出し、その外周面は開
口部１５の内周面に沿って形成されている。
【００１７】つぎに、この半導体装置の製造方法につい
て説明する。図１１に示すように、半導体素子が形成さ
れた半導体基板１０上に、アルミニウム電極パッド１１
を形成させた後、図１２に示すように、膜厚約８００〜
１６００ｎｍの第１層目のシリコン窒化膜（保護絶縁
膜）を１２を堆積させた後、続いて図１３に示すよう
に、膜厚約１００〜１０００ｎｍの第２層目のシリコン
酸化膜（保護絶縁膜）１３を堆積させる。第２層目のシ
リコン酸化膜１３はドライエッチングのストッパーとし
て用いる。次いで、図１４に示すように、膜厚約１〜１
０μｍの第３層目のシリコン窒化膜１７を堆積させる。
て説明する。図１１に示すように、半導体素子が形成さ
れた半導体基板１０上に、アルミニウム電極パッド１１
を形成させた後、図１２に示すように、膜厚約８００〜
１６００ｎｍの第１層目のシリコン窒化膜（保護絶縁
膜）を１２を堆積させた後、続いて図１３に示すよう
に、膜厚約１００〜１０００ｎｍの第２層目のシリコン
酸化膜（保護絶縁膜）１３を堆積させる。第２層目のシ
リコン酸化膜１３はドライエッチングのストッパーとし
て用いる。次いで、図１４に示すように、膜厚約１〜１
０μｍの第３層目のシリコン窒化膜１７を堆積させる。
【００１８】次いで、図１５に示すように、電極パッド
１１上に形成した３層から構成される保護絶縁膜１２，
１３，１７に開口部１５を形成するためのマスクとして
フォトレジストパターン１４を形成する。図１６に示す
ように、前記フォトレジストパターン１４を介して３層
からなる保護絶縁膜１２，１３，１７をドライエッチン
グして電極を取り出すための開口部１５を形成する。次
いで、図１７に示すように、酸素プラズマでフォトレジ
ストパターン１４を灰化除去する。
１１上に形成した３層から構成される保護絶縁膜１２，
１３，１７に開口部１５を形成するためのマスクとして
フォトレジストパターン１４を形成する。図１６に示す
ように、前記フォトレジストパターン１４を介して３層
からなる保護絶縁膜１２，１３，１７をドライエッチン
グして電極を取り出すための開口部１５を形成する。次
いで、図１７に示すように、酸素プラズマでフォトレジ
ストパターン１４を灰化除去する。
【００１９】次に、図１８に示すように、開口部１５を
マスクとして、電極パッド１１上の開口部１５にＭＯＣ
ＶＤ法等により選択的にバンプを形成するためのアルミ
ニウム膜（バンプ金属膜）１６を堆積させる。このとき
堆積したアルミニウム膜１６の先端部が第３層目のシリ
コン窒化膜１７表面より上に露出するようにする。続い
て、図１９に示すように、第３層目のシリコン窒化膜１
７を研磨のストッパーとして、シリコン窒化膜１７の上
面より突出した部分のアルミニウム膜１６を選択的に表
面研磨して表面を平坦にする。
マスクとして、電極パッド１１上の開口部１５にＭＯＣ
ＶＤ法等により選択的にバンプを形成するためのアルミ
ニウム膜（バンプ金属膜）１６を堆積させる。このとき
堆積したアルミニウム膜１６の先端部が第３層目のシリ
コン窒化膜１７表面より上に露出するようにする。続い
て、図１９に示すように、第３層目のシリコン窒化膜１
７を研磨のストッパーとして、シリコン窒化膜１７の上
面より突出した部分のアルミニウム膜１６を選択的に表
面研磨して表面を平坦にする。
【００２０】この後、図１０に示すように、第２層目の
シリコン酸化膜１３とバンプとなるアルミニウム膜１６
のエッチングレートが第３層目のシリコン窒化膜１７よ
りきわめて小さくなる条件で表面を全面ドライエッチン
グすることにより、第２層目のシリコン酸化膜１３及び
アルミニウム膜１６をドライエッチングのストッパーと
して、選択的に第３層目のシリコン窒化膜１７のみを取
り除き、第３層目のシリコン窒化膜１７の膜厚と同じ高
さだけ露出したアルミニウム膜１６のバンプを形成す
る。
シリコン酸化膜１３とバンプとなるアルミニウム膜１６
のエッチングレートが第３層目のシリコン窒化膜１７よ
りきわめて小さくなる条件で表面を全面ドライエッチン
グすることにより、第２層目のシリコン酸化膜１３及び
アルミニウム膜１６をドライエッチングのストッパーと
して、選択的に第３層目のシリコン窒化膜１７のみを取
り除き、第３層目のシリコン窒化膜１７の膜厚と同じ高
さだけ露出したアルミニウム膜１６のバンプを形成す
る。
【００２１】以上のようにこの実施の形態によれば、バ
ンプを形成するための開口部１５を３層からなる保護絶
縁膜１２，１３，１７に形成して、そこにアルミニウム
膜１６を選択的に堆積させたので、第１の実施の形態と
同様にバンプを形成するためのマスク合わせ工程を省略
することができ、電極に対する合わせマージンを考慮す
る必要が無くなり、その結果電極パッドの狭ピッチ化が
実現できる。また、第３層目のシリコン窒化膜１７を研
磨のストッパーとしてアルミニウム膜１６を表面研磨す
ることによりアルミニウム膜１６の上端が第３層目のシ
リコン窒化膜１７の表面と同じ高さになるようにした
後、第２層目のシリコン酸化膜１３及びアルミニウム膜
１６をドライエッチングのストッパーとして第３層目の
シリコン窒化膜１７をエッチング除去してバンプを形成
するので、均一な高さのバンプを形成することが可能と
なる。
ンプを形成するための開口部１５を３層からなる保護絶
縁膜１２，１３，１７に形成して、そこにアルミニウム
膜１６を選択的に堆積させたので、第１の実施の形態と
同様にバンプを形成するためのマスク合わせ工程を省略
することができ、電極に対する合わせマージンを考慮す
る必要が無くなり、その結果電極パッドの狭ピッチ化が
実現できる。また、第３層目のシリコン窒化膜１７を研
磨のストッパーとしてアルミニウム膜１６を表面研磨す
ることによりアルミニウム膜１６の上端が第３層目のシ
リコン窒化膜１７の表面と同じ高さになるようにした
後、第２層目のシリコン酸化膜１３及びアルミニウム膜
１６をドライエッチングのストッパーとして第３層目の
シリコン窒化膜１７をエッチング除去してバンプを形成
するので、均一な高さのバンプを形成することが可能と
なる。
【００２２】なお、上記実施の形態ではアルミニウムを
バンプ電極材料として用いる場合を示したが、銅、金等
の材料を電極材料として用いてもよい。また、第２層目
の保護絶縁膜１３と、第３層目の保護絶縁膜１７はそれ
ぞれエッチングレートが異なる絶縁膜であれば、何を用
いても良い。
バンプ電極材料として用いる場合を示したが、銅、金等
の材料を電極材料として用いてもよい。また、第２層目
の保護絶縁膜１３と、第３層目の保護絶縁膜１７はそれ
ぞれエッチングレートが異なる絶縁膜であれば、何を用
いても良い。
【００２３】
【発明の効果】この発明の請求項１記載の半導体装置の
製造方法によれば、電極パッドが形成された半導体基板
上に保護絶縁膜を設ける際に、下層の第１層目にドライ
エッチングのストッパーとなる保護絶縁膜を用い、上層
の第２層目に研磨のストッパーとなる保護絶縁膜を用い
て２層から構成される保護絶縁膜を形成し、前記２層か
ら構成される保護絶縁膜に開口部を設けて、そこにバン
プとなる金属膜を選択的に形成した後、第２層目の保護
絶縁膜を研磨のストッパーとして露出したバンプ金属膜
を表面研磨して表面を平坦化し、第１層目の保護絶縁膜
及びバンプ金属膜をドライエッチングのストッパーとし
て選択的に第２層目の保護絶縁膜を除去してバンプを形
成することにより、保護絶縁膜に形成された開口部をそ
のままバンプ形成用の開口部とするため電極パッドに対
する合わせずれの少ない、また均一な高さのバンプ金属
膜を形成することが可能となる。このため、半導体装置
のパッド間隔の狭ピッチ化、及び半導体装置を外部の基
板に導通するときにおいて安定した接着が可能となる。
その結果、従来のめっき溶剤からの電極パッドの腐食、
及び形成されたバンプ金属の高さばらつきを完全に抑え
ることができる。
製造方法によれば、電極パッドが形成された半導体基板
上に保護絶縁膜を設ける際に、下層の第１層目にドライ
エッチングのストッパーとなる保護絶縁膜を用い、上層
の第２層目に研磨のストッパーとなる保護絶縁膜を用い
て２層から構成される保護絶縁膜を形成し、前記２層か
ら構成される保護絶縁膜に開口部を設けて、そこにバン
プとなる金属膜を選択的に形成した後、第２層目の保護
絶縁膜を研磨のストッパーとして露出したバンプ金属膜
を表面研磨して表面を平坦化し、第１層目の保護絶縁膜
及びバンプ金属膜をドライエッチングのストッパーとし
て選択的に第２層目の保護絶縁膜を除去してバンプを形
成することにより、保護絶縁膜に形成された開口部をそ
のままバンプ形成用の開口部とするため電極パッドに対
する合わせずれの少ない、また均一な高さのバンプ金属
膜を形成することが可能となる。このため、半導体装置
のパッド間隔の狭ピッチ化、及び半導体装置を外部の基
板に導通するときにおいて安定した接着が可能となる。
その結果、従来のめっき溶剤からの電極パッドの腐食、
及び形成されたバンプ金属の高さばらつきを完全に抑え
ることができる。
【００２４】この発明の請求項２記載の半導体装置の製
造方法によれば、電極パッドが形成された半導体基板上
に保護絶縁膜を設ける際に、最下層の第１層目に保護絶
縁膜を用い、中間層の第２層目にドライエッチングのス
トッパーとなる保護絶縁膜を用い、最上層の第３層目に
研磨のストッパーとなる保護絶縁膜を用いて３層から構
成される保護絶縁膜を形成し、前記３層から構成される
保護絶縁膜に開口部を設けて、そこにバンプとなる金属
膜を選択的に形成した後、第３層目の保護絶縁膜を研磨
のストッパーとして露出したバンプ金属膜を表面研磨し
て表面を平坦化し、第２層目の保護絶縁膜及びバンプ金
属膜をドライエッチングのストッパーとして選択的に第
３層目の保護絶縁膜を除去してバンプを形成することに
より、保護絶縁膜に形成された開口部をそのままバンプ
形成用の開口部とするため電極パッドに対する合わせず
れの少ない、また均一な高さのバンプ金属膜を形成する
ことが可能となる。このため、半導体装置のパッド間隔
の狭ピッチ化、及び半導体装置を外部の基板に導通する
ときにおいて安定した接着が可能となる。その結果、従
来のめっき溶剤からの電極パッドの腐食、及び形成され
たバンプ金属の高さばらつきを完全に抑えることができ
る。
造方法によれば、電極パッドが形成された半導体基板上
に保護絶縁膜を設ける際に、最下層の第１層目に保護絶
縁膜を用い、中間層の第２層目にドライエッチングのス
トッパーとなる保護絶縁膜を用い、最上層の第３層目に
研磨のストッパーとなる保護絶縁膜を用いて３層から構
成される保護絶縁膜を形成し、前記３層から構成される
保護絶縁膜に開口部を設けて、そこにバンプとなる金属
膜を選択的に形成した後、第３層目の保護絶縁膜を研磨
のストッパーとして露出したバンプ金属膜を表面研磨し
て表面を平坦化し、第２層目の保護絶縁膜及びバンプ金
属膜をドライエッチングのストッパーとして選択的に第
３層目の保護絶縁膜を除去してバンプを形成することに
より、保護絶縁膜に形成された開口部をそのままバンプ
形成用の開口部とするため電極パッドに対する合わせず
れの少ない、また均一な高さのバンプ金属膜を形成する
ことが可能となる。このため、半導体装置のパッド間隔
の狭ピッチ化、及び半導体装置を外部の基板に導通する
ときにおいて安定した接着が可能となる。その結果、従
来のめっき溶剤からの電極パッドの腐食、及び形成され
たバンプ金属の高さばらつきを完全に抑えることができ
る。
【図１】この発明の第１の実施の形態の半導体装置の製
造方法により製造された半導体装置の断面図である。
造方法により製造された半導体装置の断面図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態の半導体装置の製
造方法の最初の工程を示す説明図である。
造方法の最初の工程を示す説明図である。
【図３】図２の次の工程を示す説明図である。
【図４】図３の次の工程を示す説明図である。
【図５】図４の次の工程を示す説明図である。
【図６】図５の次の工程を示す説明図である。
【図７】図６の次の工程を示す説明図である。
【図８】図７の次の工程を示す説明図である。
【図９】図８の次の工程を示す説明図である。
【図１０】この発明の第２の実施の形態の半導体装置の
製造方法により製造された半導体装置の断面図である。
製造方法により製造された半導体装置の断面図である。
【図１１】この発明の第２の実施の形態の半導体装置の
製造方法の最初の工程を示す説明図である。
製造方法の最初の工程を示す説明図である。
【図１２】図１１の次の工程を示す説明図である。
【図１３】図１２の次の工程を示す説明図である。
【図１４】図１３の次の工程を示す説明図である。
【図１５】図１４の次の工程を示す説明図である。
【図１６】図１５の次の工程を示す説明図である。
【図１７】図１６の次の工程を示す説明図である。
【図１８】図１７の次の工程を示す説明図である。
【図１９】図１８の次の工程を示す説明図である。
【図２０】従来例の半導体装置の製造方法の最初の工程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２１】従来例の半導体装置の製造方法の最初の工程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２２】図２１の次の工程を示す説明図である。
【図２３】図２２の次の工程を示す説明図である。
【図２４】図２３の次の工程を示す説明図である。
【図２５】図２４の次の工程を示す説明図である。
【図２６】図２５の次の工程を示す説明図である。
【図２７】図２６の次の工程を示す説明図である。
【図２８】図２７の次の工程を示す説明図である。
【図２９】図２８の次の工程を示す説明図である。
１ 半導体基板 ２ 電極パッド ３ 保護絶縁膜 ４ フォトレジストパターン ５ 開口部 ６ 金属層 ７ フォトレジストパターン ８ 開口部 ９ バンプ １０ 半導体基板 １１ 電極パッド １２ 第１層目の保護絶縁膜 １３ 第２層目の保護絶縁膜 １４ フォトレジストパターン １５ 開口部 １６ アルミニウム膜 １７ 第３層目の保護絶縁膜
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に電極パッドを形成した
後、第１層目の保護絶縁膜と第２層目の保護絶縁膜を順
に形成する工程と、前記電極パッド上に形成した前記２
層から構成される保護絶縁膜にフォトレジストパターン
を形成した後、前記２層から構成される保護絶縁膜に開
口部を形成する工程と、前記電極パッド上の開口部にバ
ンプを形成するための金属膜を選択的に堆積させる工程
と、前記開口部の第２層目の保護絶縁膜の上端面から突
出したバンプ金属膜を第２層目の保護絶縁膜を研磨のス
トッパーとして表面研磨する工程と、第１層目の保護絶
縁膜及びバンプ金属膜のエッチングレートが第２層目の
保護絶縁膜のエッチングレートより小さくなるようなエ
ッチング条件で半導体基板表面を全面ドライエッチング
することにより、第１層目の保護絶縁膜及びバンプを形
成する金属膜をエッチングのストッパーとして第２層目
の保護絶縁膜のみエッチングし、第１層目の保護絶縁膜
に第２層目の保護絶縁膜の膜厚と同じ高さだけバンプ金
属膜を露出させてバンプを形成する工程とを含む半導体
装置の製造方法。 - 【請求項２】 半導体基板上に電極パッドを形成した
後、第１層目の保護絶縁膜、第２層目の保護絶縁膜およ
び第３層目の保護絶縁膜を順に形成する工程と、前記電
極パッド上に形成した前記３層から構成される保護絶縁
膜にフォトレジストパターンを形成した後、前記３層か
ら構成される保護絶縁膜に開口部を形成する工程と、前
記電極パッド上の開口部にバンプを形成するための金属
膜を選択的に堆積させる工程と、前記開口部の第３層目
の保護絶縁膜の上端面から突出したバンプ金属膜を第３
層目の保護絶縁膜を研磨のストッパーとして表面研磨す
る工程と、第２層目の保護絶縁膜及びバンプ金属膜のエ
ッチングレートが第３層目の保護絶縁膜のエッチングレ
ートより小さくなるようなエッチング条件で半導体基板
表面を全面ドライエッチングすることにより、第２層目
の保護絶縁膜及びバンプを形成する金属膜をエッチング
のストッパーとして第３層目の保護絶縁膜のみエッチン
グし、第１層目の保護絶縁膜及び第２層目の保護絶縁膜
に第３層目の保護絶縁膜の膜厚と同じ高さだけバンプ金
属膜を露出させてバンプを形成する工程とを含む半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9183878A JPH1126466A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9183878A JPH1126466A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126466A true JPH1126466A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16143419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9183878A Pending JPH1126466A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1126466A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1294635C (zh) * | 2000-05-01 | 2007-01-10 | 精工爱普生株式会社 | 凸起的形成方法、半导体器件的制造方法 |
| US7235428B2 (en) | 2002-11-21 | 2007-06-26 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device production method |
| KR101230451B1 (ko) | 2011-08-03 | 2013-02-06 | 하나 마이크론(주) | 반도체 칩의 범프 형성 방법 |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP9183878A patent/JPH1126466A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1294635C (zh) * | 2000-05-01 | 2007-01-10 | 精工爱普生株式会社 | 凸起的形成方法、半导体器件的制造方法 |
| US7235428B2 (en) | 2002-11-21 | 2007-06-26 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device production method |
| US8089163B2 (en) | 2002-11-21 | 2012-01-03 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device production method and semiconductor device |
| KR101230451B1 (ko) | 2011-08-03 | 2013-02-06 | 하나 마이크론(주) | 반도체 칩의 범프 형성 방법 |
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