JPS5915181B2 - 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
JPS5915181B2
JPS5915181B2 JP51072370A JP7237076A JPS5915181B2 JP S5915181 B2 JPS5915181 B2 JP S5915181B2 JP 51072370 A JP51072370 A JP 51072370A JP 7237076 A JP7237076 A JP 7237076A JP S5915181 B2 JPS5915181 B2 JP S5915181B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photosensitive resin
film
resin pattern
electrode
metal
Prior art date
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.)
Expired
Application number
JP51072370A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS52155055A (en
Inventor
賢造 畑田
孝生 梶原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP51072370A priority Critical patent/JPS5915181B2/ja
Publication of JPS52155055A publication Critical patent/JPS52155055A/ja
Publication of JPS5915181B2 publication Critical patent/JPS5915181B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属バンプを有する半導体装置のより有効的製
造方法に関するものであつて、金属層の一部をメッキ用
電極として活用すると共に、残さ10れた金属層をマス
クとして利用し不要の金属膜を除去せんとするもので、
実用的価値大なる製造方法を提供せんとするものである
従来、回路素子が形成された半導体基板上に金属バンプ
を形成するための方法として、第1図の15如くの製造
方法が提案されている。
すなわち、シリコン等の半導体基板1上に形成されたS
iO2等の第1の絶縁層2に電極形成用のアルミニウム
膜を電子ビーム、抵抗加熱等の手段で5000〜100
00Λ被着せしめ、電極部分3を残し他を■0 除去せ
しめ、しかる後CVD法で形成されたSiO2(以下C
V0Si02と略記する)膜4を5000〜10000
Λ被着し、前記電極部分3の一部を残し、他を除去する
。これを第1図aに示す。次、・で複数層からなる金属
膜5を蒸着法によりフ5 全面に形成するが、前記金属
膜5はCr−Cu、Ni一Cu、Cr−Ni−Cuもし
くは、Cr−Cu−Au、Ni−Cu−Al、CrNi
−Cu等の複数層であつて、同一の蒸着時に真空を止め
る事な〈順次に蒸着するものである。Cr又はNiはア
ルミニウムの電極部分903もしくはCVDSiO2膜
4との密着力を高めるための膜であり、O又はCu−A
uはメッキ処理による・・ンプの形成を容易ならしめる
ための膜であつて、Cr、Niのそれぞれの厚さぱ約1
000Λ、0は1000〜5000Λの膜厚である。ゞ
5 又、Cr、NiのかわにTi膜を用いる事もある第
1図bo更に前記金属膜5上にメッキマスク用の感光住
樹脂6を前記電極部近傍に設け開孔部7を形成する第1
図COしかるのち、前記金属膜5を一方の共通電極とし
て、ん又はCu,半田等を電着せしめ、金属バンプ8を
形成する第1図d、前記金属バンプを通常5〜20μm
の高さに形成し、感光性樹脂層6および金属膜5の不要
部分をエツチング除去し、第1図eの構造を得るもので
あつた。
この様な従来の製造方法においては、金属バンプ8の形
成後に複数層の金属膜5を除去するために、金属膜の除
去液、例えばCrであればフエリシアン化カリウムとカ
セイソーダの混合液、O】であれば塩化第二鉄、Niで
あれば王水等の強アルカリ、強酸を用いねばならない、
このために、金属バンブ8もエツチングされ所望の高さ
を消失してしまつた低あるいは、長時間のエツチングに
より第1図Ef)A部にエツチング液が浸透してしまい
、金属バンプ8の接触面積を減少せしめ、付着強度を低
下し、更には、アルミニウム電極3をも腐蝕し、電気的
不良を発生するものであつた。
本発明は上記の従来の欠点に鑑みてなされたものであり
、本発明の構成例を劾バンプを例に第2図で説明する。
半導体基板11上に形成された回路素子(図示していな
い)の保護膜12上に抵抗加熱法もしくは電子ビーム法
によりアルミニウム膜が全面に蒸着され、前記回路素子
間を接続し、かつ外部電極取出しとしてパツド13が光
蝕刻法に形成され、更に前記アルミニウム膜によるパタ
ーンを保護するためのCVDSiO2膜14が被着され
、更に前記パツド13の所望の位置に窓15が開けられ
る第2図AO次いで抵抗加熱法もしくはスパツタ一、電
子ビーム蒸着等の手段により金属膜16を形成する。
金属膜16は本構成例の如くんバンプを形成する・易合
にはCr−αの2重構造が望ましい。0−0】の蒸着は
真空を止める事なく、同一の真空容器内!(訃いて順次
rζ実施されるものである。
ボート状ヒーター、あるいはルツボ状コイルヒーターに
クローム塊を設置し、例えば4×10′6T0rrの真
空中に}いて最初約5X/抄の蒸着速度で膜を形成、次
いで10〜100式/秒の蒸着速度で、最終的に約10
00λの膜を形成し、終れば、すぐにαの蒸着を連続し
て10〜100λ/秒の蒸着速度でCr膜上に1000
〜4000λの膜を形成するものである。前記0の蒸着
に卦いて蒸着速度を2段に設けたのはパツド部13、C
VDSiO2膜14とCrとの付着強度を増入せしめる
目的であつて、蒸着速度が遅い程強固な膜を形成できる
ものである。更にCr.l5cuを同時真空容器内11
(て蒸着するのはCrの酸化を防止し、Auバンプ形成
後の接触不良を防止せんとするものである。したがつて
金属膜16はCr膜16′とCu膜161とから構成さ
れる第2図B。
前記金属膜16上に第1の感光性樹脂膜を塗布し、窓1
5士のCVDSiO2の窓よジも大き目に第1の感光性
樹脂パターン17を残存せしめる。
しかるのちCuの腐蝕液、例えば塩化第二鉄の稀釈液に
浸せば、前記第1の感光性樹脂パターン17によつて覆
われなかつた、Cu膜の露出した部分は除去され第2図
cの構造を得る。すなわち第1の感光性樹脂パターン1
7以外の部分はCr膜16′が露出される事になる。次
いで第1の感光性樹脂パターン17を除去し、第2の感
光性樹脂を塗布し、前記バンド部近傍のみを除去した第
2の感光性樹脂パターン18を形成する。前記第2の感
光性樹脂パターン18は前記第1の感光性樹脂パターン
17とほぼ同じか、もしくは少し小さ目に形成するもの
である。
又、前記第1,第2の感光性樹脂膜はCVDSiO2膜
等の段部での膜厚変動を防止し、パターン欠陥を防止す
る上からも光分解型のボジ型感光性樹脂であれば所望の
目的を達した後の前記感光性樹脂の除去が比較的容易で
ある。したがつて本構成の実施はすべてポジ型感光性樹
脂(商品名AZ−1350J)によつてなした。以上の
工程を第2図dに示す第2図dで形成した第2の感光性
樹脂パターン18をマスクとして、Auの電気メツキを
実施する。しかしながら電着される面はCu面であるた
め、第1の感光性樹脂パターンの除去時あるいは第2の
感光性樹脂パターンのポストベーク時に酸化あるいは汚
染されて}り、メツキが形成出来ない状態にある。した
がつてCu表面に形成された酸化物あるいは汚染物を除
去するために1〜10%程度のHCl液によつて先ず酸
化物を除去し、充分なる水洗を実施し、汚染物質を除去
するものである。前述のHClVCよる酸化物の除去は
例えば5%HCI溶液に5秒間浸せばCu表面は約10
0〜200X除去され清浄な面を得る事が出来る。次に
Au電気メツキ処理を実施するが半導体基板上の電気メ
ツキすべき部分は全て、共通となし、マイナス極とせね
ばならない。
いわゆる共通電極は、本発明の場合Cu膜16勿く除去
されたCr膜16′を用いるものであつて、前記Cr膜
16′は半導体基板上に均一に被着しているから、前記
半導体基板の一部で第2の感光性樹脂パターン18を除
去するか、もしくは導電性ペーストの如きものを塗布す
れば、メツキ用の共通電極端子を容易に得る事が出来る
。金属バンプが実施例の如くAuで形成される場合のメ
ツキ浴としては、フエロシアン化カリ、金シアン1ビカ
リ、シアン化カリを用いる青化物浴、金シアン化力1八
遊離シアン化カリ、炭酸カリ等を用いる同じく青化物浴
、あるいは中性りん酸塩浴、酸性りん酸塩浴、酸性クエ
ン酸浴等が使用されるが、ピンホールが少なく、比較的
硬度の小さい、酸性クエン酸浴が本発明の如くの半導体
基板上のバンプ形成に適する。上述したメツキ浴に前記
半導体基板をマイナス極、Pt板等をプラス極とし、電
流密度0.4mA/7!T7i,で処理すれば10〜1
5μMf)Auバンプが40〜90分で形成できるもの
である。
この状悪を第2図eに示した。
メツキが終1Lは、第2の感光性樹脂パターン18は不
要となるから、ポジ型感光性樹脂であればアセント溶液
に浸しあるいはJ−100(商品名)等の如く専用の剥
離剤によつて除去する。
次いでCr膜16′をCu膜16″tマスクとして、フ
エリシアン化カリウムとカセイソーダの混合液によつて
除去する第2図FOここで、金属膜16のパターン巾は
バンプ19と金寓膜16との接触面積より人であるので
、金属膜16のエツチング液がパツド電極13に侵入す
る確率が少なくなり信頼性が向上する。又第2図fの如
きに所望する金属バンプが形成されたならば、各金寓膜
間の電気的状態を良好にするために不活性ガス雰囲気中
に}いて400〜550℃で20〜60分間の熱処理を
行なえば良い。この熱処理によつて前記金属膜はより微
密に形成されると同時に金萬膜間での化合物の形成があ
り、これは電気的状態を良好に保つはかりでなく、ふ・
互いの密着力(付着力)も増人させる結果となるもので
ある。本発明の構成例に卦いては金バンプを形成する場
合について詳述したが、本発明は他のバンプ、例えば半
田バンプ、Cuバンプあるいはこれらの組合せのバンプ
形成にも適用できる事は言うまでもない。
更に、パツド電極13土の金属膜16をCr−0】の二
層構造として説明したが、他の金属膜、NiOl,Ti
−Cu,Cr−Ni−CLl,Cr−Ti−Cu,Ni
−G卜ALl,Ni−α−ALl,Ti−0】−Au,
Cr−Ni−CU−ALl,Cr−Ti−Cu−Auの
構造でも良い。
又、メッキ用の共通電極16′は金寓膜16が二層であ
れば一層を、三層あるいは四層であれば、一〜三層を用
いる事が出米るが、本発明を効果的に実施するためには
前記共通電極161は一層の方が望ましい。すなわち、
第2図eの状態が得られた段階での過度のエツチングは
、形成バンプの特性上好ましくない。本発明の構成であ
れば、金属膜の腐蝕液に前記金属バンプが露出される度
合が最小限度に押さえられるため、半導体基板の前記腐
蝕液による汚染あるいは損傷、バンプ形状の変化を防止
Cきるものである。
更に最終的に除去される金5属膜16′がバンプ19周
辺に}いて他の金属膜16″によつてマスクされ除去さ
れるために前記バンプ19と金属膜16との境界に腐蝕
が発生し、バンプ19の付着強度を弱めたり、電極パツ
ド13を損傷させる事がない。
【図面の簡単な説明】
第1図a−eは従来の金属バンプの形成方法を説明する
ための半導体装置の構造断面図、第2図a−fは本発明
の一実施例に}ける金寓バンプの形成方法を説明するた
めの半導体装置の構造断面図である。 11・・・・・・半導体基板、13・・・・・・パツド
電極、14・・・・・・CVl)SiO2膜、16・・
・・・・金属膜、17,18・・.・・・感光性樹脂パ
ターン、19・・・・・・バンプ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体基板上に配線された電極上に第1の絶縁層を
    形成し、前記電極上の所望の位置に電極取出し用の第1
    の開口部を形成する工程と、複数層からなる金属膜を前
    記半導体基板上に被着せしめる工程と、前記第1の開口
    部をおおうように第1の感光性樹脂パターンを形成する
    と共に、前記第1の感光性樹脂パターンをマスクとして
    、前記複数層からなる金属膜の一部の層を除去すると共
    に前記第1の感光性樹脂パターンを除去する工程と、前
    記第1の感光性樹脂パターンより小さく前記第1の開口
    部より大きい第2の開口部を有する第2の感光性樹脂パ
    ターンを前記第1の開口部上の金属膜上に形成する工程
    と、前記金属膜の一部を一方の電極として、前記第2の
    開口部にメッキ法により所望の金属バンプを形成し前記
    第2の感光性樹脂パターンを除去する工程と、前記複数
    層からなる金属膜をマスクとして、前記金属膜の一部の
    層を除去する工程とからなることを特徴とする半導体装
    置の製造方法。 2 第1、第2の感光性樹脂が光照射により溶剤に対し
    可溶となるポジ型感光性樹脂であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載の半導体装置の製造方法。
JP51072370A 1976-06-18 1976-06-18 半導体装置の製造方法 Expired JPS5915181B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP51072370A JPS5915181B2 (ja) 1976-06-18 1976-06-18 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP51072370A JPS5915181B2 (ja) 1976-06-18 1976-06-18 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS52155055A JPS52155055A (en) 1977-12-23
JPS5915181B2 true JPS5915181B2 (ja) 1984-04-07

Family

ID=13487346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51072370A Expired JPS5915181B2 (ja) 1976-06-18 1976-06-18 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5915181B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6251528B1 (en) 1998-01-09 2001-06-26 International Business Machines Corporation Method to plate C4 to copper stud

Also Published As

Publication number Publication date
JPS52155055A (en) 1977-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6613663B2 (en) Method for forming barrier layers for solder bumps
US4016050A (en) Conduction system for thin film and hybrid integrated circuits
JP3413020B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6032311B2 (ja) 導電体及びその製造方法
JPS5915181B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6329940A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS63122248A (ja) 半導体装置の製造方法
US3785937A (en) Thin film metallization process for microcircuits
JP3506686B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS5950095B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6336548A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS628943B2 (ja)
JPH05274917A (ja) 酸化錫透明導電膜
JP3308882B2 (ja) 半導体装置の電極構造の製造方法
JP3336802B2 (ja) リードフレーム用クラッド材とリードフレームの製造方法
JPS5915179B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06342796A (ja) 突起電極の形成方法
JPS6349378B2 (ja)
JPS5915180B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6083350A (ja) 集積回路の製造方法
JP2614237B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS5950221B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61251152A (ja) バンプ形成方法
JPS5815254A (ja) 半導体素子の製造方法
JPH04312924A (ja) 半導体装置の製造方法