JPS62174952A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPS62174952A
JPS62174952A JP61018466A JP1846686A JPS62174952A JP S62174952 A JPS62174952 A JP S62174952A JP 61018466 A JP61018466 A JP 61018466A JP 1846686 A JP1846686 A JP 1846686A JP S62174952 A JPS62174952 A JP S62174952A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
film
solder
semiconductor device
flattening
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.)
Granted
Application number
JP61018466A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0821586B2 (ja
Inventor
Shigeru Harada
繁 原田
Junichi Arima
純一 有馬
Reiji Tamaki
礼二 玉城
Hidefumi Kuroki
黒木 秀文
Hiroshi Mochizuki
望月 弘
Hajime Arai
新井 肇
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP61018466A priority Critical patent/JPH0821586B2/ja
Publication of JPS62174952A publication Critical patent/JPS62174952A/ja
Publication of JPH0821586B2 publication Critical patent/JPH0821586B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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

  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野] この発明は半導体装置に関し、特に基板への実装が良好
な半田バンプ電極を有する半導体装置に関するものであ
る。
し従来の技術] 第3図は、従来の半導体装置を示す断面図である。この
装置の構成について説明すると、シリコン(Si )基
板1表面に素子間を分離するためのフィールド酸化膜2
が形成されており、このフィールド酸化膜に挾まれてシ
リコン基板1表面に不純物拡散層3が形成されている。
また、フィールド酸化I112表面および不純物拡散層
3表面にPSG〈燐ガラス)膜などの下地絶縁fil1
4が形成されている。この下地絶縁膜には不純物拡散層
3との’Ia’2的コンタクトをとるためのコンタクト
孔40が設けられており、下地絶縁Ill 4表面およ
びコンタクト孔40にアルミニウム配線6が形成されて
いる。また、下地絶縁膜4表面およびアルミニウム配線
6表面に、たとえば酸化シリコン暎、PSG Ill、
窒化シリコン膜などからなる保II縁vA7が形成され
ている。この保護絶縁膜には外部との電気的コンタクト
をとるためのバンプ電慟形成孔7oが形成されており、
バンプ1[形成孔70表面およびそのまわりの保護絶縁
膜7表面に、たとえばCr −CLI −All 3層
構造で半田ぬれ性の良いバンプ下地金属膜8が形成され
ている。さらに。
バンプ下地金属IIW8表面に球状の半田(pH−8B
合金)バンプ電極91が形成されている。11はウェハ
からチップを切出す際に必要なスクライブ・ライン領域
を示す。
次に、第3図の半導体装置の製造方法を第4A図〜第4
F図を用いて説明する。まず、シリコン基板1表面に窒
化シリコン膜をマスクとしてl!1rli化法によりフ
ィールド酸化Ill 2を選択的に成長させる(第4A
図)。次に、素子を形成する能動領域にイオン注入法な
どにより不純物拡散層3を形成し、この後、シリコン界
面を保護するために下地絶縁膜4を形成する。続いて、
エツチングにより下地絶縁膜4にコンタクト孔40をあ
ける(第4B図)。次に、下地絶縁1(lI4表面J3
よびコンタクト・孔40にアルミニウム配線6を形成し
、この後、下it!I絶縁膜4表面およびアルミニウム
配線6表面に保護絶縁113i7を堆積し、この保護絶
縁膜にバンプ電極形成孔70をあける〈第4C図)、次
に、メタルマスクを用いてバンプ電極形成孔70表面に
バンプ下地金属膜8を真空蒸着法により形成する(第4
D図)。次に、別の大きな開口面積を持つメタルマスク
を用いてシリコン基板1表面、保護絶縁膜7表面および
バンプ下地金Jffl膜8表面に半田膜90を真空蒸着
法により形成する(第4E図)。次に、半田の融点< 
40 Pb〜60SII半田では約185℃)よりも3
0〜50℃高い温度にウェハを加熱して半田11m19
0を溶融ざぜ、溶融状態の半田が表面張力により球状に
なる性質を利用してバンプ下地金属膜8表面に球状の半
田バンプ電極91を形成する。この工程をリフロ一工程
と呼ぶ(第4F図)、以上のような工程で半導体装置は
製造されるが、スクライブ・ライン領域11の縁では、
第4F図に示すように、フィールド酸化$2.下地絶縁
m4および保護槽n膜7の各端部が重なるため2μ僧以
上の急峻な段差部17が形成されてしまう。また、保護
絶縁II 7にもアルミニウム配tP 6の端部に対応
して段差部18が形成される。
[発明が解決しようとする間頂点1 従来の半導体装置は以上のように構成されており、スク
ライブ・ライン領域11の縁に急峻な段差17があるた
め、前)ホのりフロ一工程でスクライブ・ライン領域1
1表面の半田膜901.!溶融するものの、溶融した半
田はこの段差部17を乗越えられず、第5図1こ示すよ
うに、Fα差部17に半田の小球12が残ってしまう。
また、保護絶縁膜7の段差部18にも半田の小球13が
残ってしまう工このような半田の小球12.13は、半
田バンプ?12極付チップをセラミックなどの雄仮に実
装したときに不具合を引起こす。
この不具合について第6図を用いて説明する。
第6図は、上記半田バンプ電極付ウェハをチップにり出
した後、この切出したチップをフェース・ダウン(チッ
プ表面を下側)にしてセラミックなどの基板にボンディ
ングした場合の断面図である。
図において、セラミックなどの基板14表面に金属配線
15が形成されており、金属配線15表面に絶縁膜16
が形成されている。ボンディング時にはりフロ一工程と
同様にチップを半田の融点よりも高い温度にするので、
チップ自体の重量のため半田バンプ?S極10は溶けて
図に示すようにかなり押し潰された形の半田92となり
、この半田92はスクライブ・ライン領域11の縁の急
峻な段差8117に残っている半田の小球12と接触す
る。スクライブ・ライン領域11はシリコン基板1と同
電位であるので、この接触によりチップには半田の小球
12を介して過剰なリーク電流が流れるというモード不
良が多発するという問題点があった。また、アルミニウ
ム配線6の端部に対応して生じた段着部1Bに残る半田
の小球13は木子動作上浮′IIi容量としてIllき
誤動作を引起こしたリ、あるい(ユ半田の小球13が仲
介となって隣り合った半田92同士の知略を引起こすと
いう問題点かあった。
この発明は上記のような問題点を解消づるためになされ
t;もので、スクライブ・ライン領域の縁の段差部およ
び侃衾絶縁膜の段差部に半田の小球が残らないようにし
、葺板に実装してし、不良の発生しない安定で信頼度の
高い半導体装置を冑ることを目的どする。
[問題点を解決するための手段] このに明に係る半導体装置は、半田バンプ電ゆまわりの
絶縁膜、およびこの絶縁膜とスクライブ・ライン領域と
の境界部に生じるr)差811を平坦電絶t9膜により
平坦化するようにしたものである。
[作用] この発明においては、上記段差部が平坦化絶縁膜により
平坦化されるので、リフロ一工程において、スクライブ
・ライン領域上にある溶融状態の半11は容易にこの段
差部を乗越えることができ、段稚部に半田の小球が残ら
ないようにすることができる。
[実施例] 以下、このjト明の実施例を図(二ついて説明する。
なお、この実施例の説明において、従来の技4Fiの説
明と史複する部分については適宜その説明を省略する。
第1図1よ、この発明の実施例である半導体装置を示す
断面図である。この実施例の構成が第3図の半導体装置
の構成と責なる点は、段差部17゜18をilj坦化J
るようにシリコン基板1表面JU J:び保護絶縁膜7
表面にSOG (Spin on  QlaSS)また
はポリイミド膜からなる平坦化絶縁膜19が形成されて
おり、バンプ電極形成孔70表面、保護絶縁膜7表面お
よび平坦化絶縁膜19表面にバンプ下地金属膜8が形成
されている点である。
次に、第1図の半導体8r!1の製造方法を第2A図〜
m2D図を用いて説明する。第2A図は第4C図と同じ
であり、第2A図までの工程は従来の製造方法の工程と
同じである。第2A図の工程の侵、ウェハの全表面に段
差部17.18を平坦化するように平jfl化絶1g1
19を塗布して形成する。
SOG膜を塗布する場合、その膜厚は、スクライブ・う
・rン(7i1N11表面の膜厚が均一になる部分で0
.1−0.3μm程度に、ポリイミド膜を塗イ1する場
合、その膜厚は上記部分で1〜3μm程度どなるように
ずろ。この後、写頁裂版技Kffiを用いて、外部との
電気的コンククトをとるための領1収、すなわち半田バ
ンプ電極形成孔70J3よびそのJ:わりの平坦化絶縁
膜19をエツチングにより除去寸ろ。またこのとき、ス
クライブ・ライン頭載11表面は、クイシング時にスク
ライブ・ラインを自動検出できろ幅、通常20〜40μ
11程度の(ωの領域の平坦化絶縁膜19を表面110
のようにエツチングにより除去し、他の鎖酸は平坦化絶
縁膜19を残しておくようにする(第2B図)。
次に、メタルマスクを用いて、バンプ雷(1形成孔70
表面、保護絶縁摸7表面および平坦化絶縁膜19表面に
Cr −〇 +、+ −A L+ 31構i1のバンプ
下地金属膜8を形成し、この後、別の太さへ間口面+?
l ’B 15つメタルマス/7 i用い−C、バンプ
下地IL属818表面および平坦化絶縁膜19表面に半
田膜90を真空熱は法により形成する(第2C図)。次
に、半田の融点よりも30〜50℃高い湿度にウェハを
加熱して半田膜90を溶かし、溶融状態の半田の表面張
力を利用してバンプT’ il!l金属IF、181面
に球状の半田バンプ電極9つを形成する(リフロ一工程
)。このとき、段差部17.18は平坦化絶縁膜19で
平坦化されているので、スクライブ・ラインf1′1域
11上の平坦化絶縁膜19表面で溶融された半田は、容
易に平坦化絶縁膜19を、儲りバンプ下地金II!膜8
表面に集って半田ハンプ電1t91となり、従来の場合
のように段差nll ’I 7 。
1Bに半田の小球が残るようなことiまない。このため
、半田]の小球に起因するセラミック等の(J(し、。
への実装口1の不良をなくすことがでさ゛安定でfa 
4:ri度の、πい半導体装置を(nることができろ。
な33、上記実施例では、スクライブ・ライン1:r4
域の全表面に平1■化絶縁唄を形成し、この1リス/7
ラーrブ・ラインを検出づるための[^」戊を部分的に
エツチングににり除去する場合について示しI;が、ス
クライブ・ライン領域の全表面を平1f11ヒ絶縁膜に
より覆ったままにしてJ3いでしよい。
〔発明の効果] 以上のようにこの発明によれば2半田バンプ電極、−1
,わりの絶縁膜、おJ−びこの絶縁膜とスクライブ・ラ
イン領域との境界部に生じる段差部を平」■電絶縁膜に
より平坦feするよう【こしたので、半田バンプ電極形
成のためのりフロ一工程において、上記トル抄部に半田
の小球が残らないようにすることができる。このため、
半田の小球に起因する基板への実装時の不良をなくすこ
とができ安定で信・預度の高い半導体装置を(qること
ができろ。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の実施例である半導体装置を示ケI
Ei面図である。 第2A図〜第2D図は、第1図の半導体装置の製造方法
を説明するための工程断面図である。 第3図は、従来の半導体装置を示す断面図である。 第4A図〜第4F図は、第3図の半導体装置の製造方法
をソ1明するための工程断面図である。 第5図(j、従来の半導体装置のりフロ一工程にJ5い
て段差部に残った半田の小球を示ず図である。 第6図は、従来の半導体装置を基板に実装したときに発
生する問題点を示す図である。 図において、1はシリコン基板、2(」フィールド酸化
膜、3は不純物拡散層、4は下地絶籾紛。 40はコンタクト孔、6はアルミニウム配線、7IJ 
(! 1絶縁膜、70はバンプ電(船形成孔、8はバン
プ下地金属膜、11はスクライブ・ライン領域、14は
基板、15は金属配線、16は絶縁膜、17.18は段
差部、19は平坦化絶縁膜、90iよ半田膜、91は半
田バンプ電極、92は半田、110は表面である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半田バンプ電極を有し、該半田バンプ電極のまわ
    りの絶縁膜には段差部が形成され、および前記絶縁膜と
    該絶縁膜に連なるスクライブ・ライン領域との境界部に
    は段差部が形成される半導体ウェハにおいて、 前記段差部を平坦化するための平坦化絶縁膜を形成した
    ことを特徴とする半導体装置。
  2. (2)前記平坦化絶縁膜はSOG膜である特許請求の範
    囲第1項記載の半導体装置。
  3. (3)前記平坦化絶縁膜はポリイミド膜である特許請求
    の範囲第1項記載の半導体装置。
  4. (4)前記平坦化絶縁膜はスクライブ・ライン領域の全
    表面に形成される特許請求の範囲第1項記載の半導体装
    置。
  5. (5)前記平坦化絶縁膜は、スクライブ・ラインを検出
    するための領域を除き前記スクライブ・ライン領域の全
    表面に形成される特許請求の範囲第1項記載の半導体装
    置。
JP61018466A 1986-01-28 1986-01-28 半導体装置 Expired - Lifetime JPH0821586B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61018466A JPH0821586B2 (ja) 1986-01-28 1986-01-28 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61018466A JPH0821586B2 (ja) 1986-01-28 1986-01-28 半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62174952A true JPS62174952A (ja) 1987-07-31
JPH0821586B2 JPH0821586B2 (ja) 1996-03-04

Family

ID=11972413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61018466A Expired - Lifetime JPH0821586B2 (ja) 1986-01-28 1986-01-28 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0821586B2 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49129479A (ja) * 1973-04-11 1974-12-11
JPS6018924A (ja) * 1983-07-12 1985-01-31 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49129479A (ja) * 1973-04-11 1974-12-11
JPS6018924A (ja) * 1983-07-12 1985-01-31 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0821586B2 (ja) 1996-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05335529A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US6852617B2 (en) Semiconductor device fabrication method
JPS60227446A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100314277B1 (ko) 웨이퍼 레벨 패키지
JP2005109171A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS62174952A (ja) 半導体装置
JP2001230267A (ja) 半導体装置の製造方法および半導体装置
JPS59169154A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH03101234A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH01238044A (ja) 半導体装置
JPH02271533A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2564827B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR100336576B1 (ko) 웨이퍼 레벨 패키지
JPS6068637A (ja) 半導体のバンプ電極
JP2000019011A (ja) 3層構造の赤外線ボロメータの製造方法
JPS63237481A (ja) 容量型圧力センサの製造方法
JPS5823940B2 (ja) 半導体装置の電極形成方法
KR20020000623A (ko) 웨이퍼 레벨 패키지
KR20010061801A (ko) 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법
KR0138843B1 (ko) 전극이 양면에 형성된 광소자의 전극연결방법
JPS61283146A (ja) 半導体集積回路装置及びその製造方法
KR20010003456A (ko) 웨이퍼 레벨 패키지 및 그의 제조방법
TW200839969A (en) Semiconductor package and the method for manufacturing the same
JPH02244722A (ja) 半導体素子のバンプ電極形成方法
JPH04213832A (ja) 半田バンプ電極を有する半導体素子