JPS63318742A - Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof

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JPS63318742A
JPS63318742A JP62156346A JP15634687A JPS63318742A JP S63318742 A JPS63318742 A JP S63318742A JP 62156346 A JP62156346 A JP 62156346A JP 15634687 A JP15634687 A JP 15634687A JP S63318742 A JPS63318742 A JP S63318742A
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JP
Japan
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film
integrated circuit
semiconductor integrated
circuit device
insulating film
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Application number
JP62156346A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Owada
伸郎 大和田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS63318742A publication Critical patent/JPS63318742A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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)

Abstract

PURPOSE:To improve the moisture resistance of a protective film for a semiconductor integrated circuit device, in which a bump is formed to a wiring through an opening shaped to the protective film, by composing the protective film of an insulating film for flattening the surface, an silicon nitride film formed onto the insulating film and an silicon oxide film shaped onto the silicon nitride film. CONSTITUTION:In a semiconductor integrated circuit device in which a bump 28 is shaped to a wiring 21 through an opening formed to a protective film 25, said protective film 25 is constituted of an insulating film 22 for flattening the surface, an silicon nitride film 25 shaped onto the insulating film, and an silicon oxide film 24 formed onto the silicon nitrite film 23. The insulating film 22 for flattening the surface is shaped onto the wiring 21 such as wirings 21a-21c for a bipolar LSI through the bias sputtering of SiO2, etc., and the silicon nitride film 23 such as the SiN film 23 is formed onto the insulating film 22 through plasma CVD. The silicon oxide film 24 such as the SiO film 24 is shaped onto the SiN film 23 through plasma CVD. Accordingly, the protective film 25 is formed, an opening 25a is shaped to the specified section of the protective film 25, and the solder bump 28 is formed through a Cr film 26, a Cu film 34 and an Au film 35.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置及びその製造方法に関し
、特に、保護膜に設けられる開口を通じて配線にバンプ
が設けられる半導体集積回路装置に適用して有効な技術
に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a method for manufacturing the same, and is particularly applicable to a semiconductor integrated circuit device in which bumps are provided on wiring through openings provided in a protective film. It is about effective techniques.

〔従来技術〕[Prior art]

近年、LSIの高速化及び高集積化に伴い、LSIの実
装方式においても実装による信号遅延時間の短縮及び高
密度実装化の要求が高まり、いわゆるC CB (Co
ntrolled Co11apse Bonding
)方式による接続が重要になってきている。アイビーエ
ムジャーナルオブリサーチアンドディベロップメント、
1969年5月号(IBM Ja Res、k Dav
In recent years, as LSIs have become faster and more highly integrated, there has been an increasing demand for shorter signal delay times and higher density packaging in LSI mounting methods.
Trolled Co11apse Bonding
) connection is becoming more important. IBM Journal of Research and Development,
May 1969 issue (IBM Ja Res, k Dav
.

May 1969)において論じられているように、従
来。
Conventionally, as discussed in May 1969).

このCCB方式による接続を用いたLSIのチップ保護
膜としては二酸化シリコン(Sins)膜が用いられて
いる。
A silicon dioxide (Sins) film is used as a chip protection film for an LSI using this CCB type connection.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら1本発明者の検討によれば!上述のように
保護膜がSin、膜である場合には耐湿性が低く、この
ためLSIのパッケージとしては気密封止型のパッケー
ジしか用いることができなかった・ 本発明の目的は、保護膜の耐湿性の向上を図る、ことが
できる技術を提供することにある。
However, according to the inventor's study! As mentioned above, when the protective film is a Sin film, the moisture resistance is low, and therefore only an airtight package can be used as an LSI package. Our goal is to provide technology that can improve moisture resistance.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は1本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本願において開示される発明のうち1代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
A brief overview of one typical invention disclosed in this application is as follows.

すなわち、第1の発明においては、表面平坦化用の絶縁
膜と、この絶縁膜上に設けられている窒化シリコン膜と
、この窒化シリコン膜上に設けられている酸化シリコン
膜とにより保護膜が構成されている。
That is, in the first invention, the protective film is formed by an insulating film for surface flattening, a silicon nitride film provided on this insulating film, and a silicon oxide film provided on this silicon nitride film. It is configured.

また、第2の発明においては、配線の間の溝を埋めるよ
うに表面平坦化、用の絶縁膜を形成する工程と、前記絶
縁膜上に窒化シリコン膜を形成する工程と、前記窒化シ
リコン膜上に酸化シリコン膜を形成する工程とを具備し
、前記絶縁膜と前記窒化シリコン膜と前記酸化シリコン
膜とにより保護膜が構成される。
Further, in the second invention, the step of forming an insulating film for surface planarization so as to fill the groove between the wirings, the step of forming a silicon nitride film on the insulating film, and the step of forming a silicon nitride film on the insulating film. forming a silicon oxide film thereon, and a protective film is formed by the insulating film, the silicon nitride film, and the silicon oxide film.

〔作用〕[Effect]

第1の発明の上記した手段によれば、保護膜が耐湿性を
有する窒化シリコン膜を有し、しかもこの窒化シリコン
膜は表面平坦化用の絶縁膜の上に設けられているために
配線間の溝のアスペクト比が大きい場合においてもその
膜厚及び膜質を均一とすることができるので、保護膜の
耐湿性の向上を図ることができる。
According to the above-described means of the first invention, the protective film has a moisture-resistant silicon nitride film, and since this silicon nitride film is provided on the insulating film for surface flattening, Even when the aspect ratio of the grooves is large, the film thickness and film quality can be made uniform, so that the moisture resistance of the protective film can be improved.

また、第2の発明の上記した手段によれば、耐湿性を有
する窒化シリコン膜を形成し、しかも表面平坦化用の絶
縁膜の上にこの窒化シリコン膜を形成しているために配
線間の溝のアスペクト比が大きい場合においてもその膜
厚及び膜質を均一とすることができるので、耐湿性に優
れた保護膜を形成することができる。
Further, according to the above-mentioned means of the second invention, since a silicon nitride film having moisture resistance is formed and this silicon nitride film is formed on an insulating film for surface flattening, Even when the aspect ratio of the grooves is large, the film thickness and film quality can be made uniform, so that a protective film with excellent moisture resistance can be formed.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be specifically described using the drawings.

なお、実施例を説明するための企図において、同一機能
を有するものには同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。
In addition, in an attempt to explain the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof will be omitted.

第1図は、本発明の一実施例によるバイポーラLSIの
要部を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing essential parts of a bipolar LSI according to an embodiment of the present invention.

第1図に示すように1本実施例によるバイポーラLSI
においては1例えばp型シリコンから成る半導体チップ
(半導体基板)1の表面に例えばn・型の埋め込み層2
が設けられ、この半導体チップ1上に例えばn型シリコ
ンのエピタキシャル層3が設けられている。このエピタ
キシャル層3の所定部分には例えばSiO□膜のような
フィールド絶#C膜4が設けられ、これにより素子間分
離及び素子内の分離が行われている。このフィールド絶
縁膜4の下方には、例えばp゛型のチャネルストッパ領
域5が設けられている。また、このフィールド絶縁膜4
で囲まれた部分のエピタキシャル層3中には、例えばp
型の真性ベース領域6及び例えばp゛型のグラフトベー
ス領域7が設けられ、この真性ベース領域6中に例えば
n1型のエミッタ領域8が設けられている。そして、こ
のエミッタ領域8と、前記真性ベース領域6と、この真
性ベース領域6の下方におけるエピタキシャルr:J3
及び埋め込み層2から成るコレクタ領域とにより、np
n型バイポーラトランジスタが構成さ九ている。また、
符号9は、埋め込み層2と接続されている例えばn゛型
のコレクタ取り出し領域である。符号1゜は、前記フィ
ールド絶縁膜4に連なって設けられている例えばsio
、膜のような絶縁膜であって。
As shown in FIG. 1, a bipolar LSI according to one embodiment
For example, an n-type buried layer 2 is formed on the surface of a semiconductor chip (semiconductor substrate) 1 made of, for example, p-type silicon.
An epitaxial layer 3 of, for example, n-type silicon is provided on the semiconductor chip 1 . A field isolation #C film 4 such as a SiO□ film is provided at a predetermined portion of the epitaxial layer 3, thereby providing isolation between elements and isolation within the element. A p-type channel stopper region 5, for example, is provided below the field insulating film 4. In addition, this field insulating film 4
In the epitaxial layer 3 in the area surrounded by, for example, p
A type intrinsic base region 6 and a graft base region 7 of, for example, p' type are provided, in which an emitter region 8 of, for example, n1 type is provided. The emitter region 8, the intrinsic base region 6, and the epitaxial layer r:J3 below the intrinsic base region 6
and the collector region consisting of the buried layer 2, the np
Nine n-type bipolar transistors are constructed. Also,
Reference numeral 9 denotes, for example, an n-type collector extraction region connected to the buried layer 2. The reference numeral 1° indicates, for example, a sio
, an insulating film such as a film.

この絶縁膜10には、前記グラフトベース領域7゜前記
エミッタ領域8及び前記コレクタ取り出し領域9に対応
してそれぞれ開口10a〜10cが設けられている。そ
して、この間口10aを通じて前記グラフトベース領域
7に多結晶シリコン膜から成るベース引き出し電極11
が接続されているとともに、開口10bを通じて前記エ
ミッタ領域8上に多結晶シリコンエミッタ電極12が設
けられている。なお、符号13.14は1例えばSin
、膜のような絶縁膜である。
This insulating film 10 is provided with openings 10a to 10c corresponding to the graft base region 7, the emitter region 8, and the collector extraction region 9, respectively. A base extraction electrode 11 made of a polycrystalline silicon film is provided to the graft base region 7 through this opening 10a.
are connected to each other, and a polycrystalline silicon emitter electrode 12 is provided on the emitter region 8 through the opening 10b. Note that the code 13.14 is 1, for example, Sin
, is an insulating film like a film.

符号15a〜15cは例えばアルミニウム膜から成る一
層目の配線であり、このうち配線15aは絶縁膜14に
設けられた開口14aを通じてベース引き出し電極11
に、配線15bは開口14bを通じて多結晶シリコンエ
ミッタ電極12に、配線15cは開口14c及び前記開
口10cを通じてコレクタ取り出し領域9にそれぞれ接
続されている。また、符号16は、例えばプラズマCV
Dにより形成されたSiN膜とスピンオングラス(SO
G)膜とプラズマCVDにより形成されたSin膜とか
ら成る層間絶縁膜である。この眉間絶縁膜16の上には
、例えばアルミニウム膜から成る二層目の配線17が設
けられている。この配線17は、前記層間絶縁膜16に
設けられているスルーホール16aを通じて前記配線1
5cに接続されている。なお、このスルーホール16a
は階段状の形状を有し、これによってこのスルーホール
16aにおける前記配線17のステップカバレッジの向
上を図っている。符号18は前記層間絶縁膜16と同様
な層間絶縁膜である。この層間絶縁膜18の上には1例
えばアルミニウム膜から成る三層目の配線19a〜19
cが設けられ、このうち配線19aは、前記層間絶縁膜
18に設けられているスルーホール18aを通じて前記
配817に接続されている。
Reference numerals 15a to 15c are first-layer wirings made of, for example, an aluminum film, of which wiring 15a is connected to the base extraction electrode 11 through an opening 14a provided in the insulating film 14.
The wiring 15b is connected to the polycrystalline silicon emitter electrode 12 through the opening 14b, and the wiring 15c is connected to the collector extraction region 9 through the opening 14c and the opening 10c. Further, the reference numeral 16 indicates, for example, a plasma CV
SiN film formed by D and spin-on glass (SO
G) An interlayer insulating film consisting of a film and a Sin film formed by plasma CVD. On this glabellar insulating film 16, a second layer wiring 17 made of, for example, an aluminum film is provided. The wiring 17 passes through the through hole 16a provided in the interlayer insulating film 16.
5c. Note that this through hole 16a
has a step-like shape, thereby improving the step coverage of the wiring 17 in this through hole 16a. Reference numeral 18 denotes an interlayer insulating film similar to the interlayer insulating film 16. On this interlayer insulating film 18, third layer wirings 19a to 19 made of, for example, an aluminum film are provided.
A wiring 19a is connected to the wiring 817 through a through hole 18a provided in the interlayer insulating film 18.

さらに、符号20は前記層間絶縁膜16.18と同様な
眉間絶縁膜であり、この層間絶縁膜20の上には、例え
ばアルミニウム膜から成る四層目の配線21a〜21c
が設けられている。これらの配線21a〜21Cは、大
電流を流すことができるように下層の配線に比べて厚く
構成され、例えば2μmの厚さを有する。また、これら
の配線21a〜21cの間の溝の幅は例えば2μmであ
り、従ってこの溝のアスペクト比(溝の深さ/溝の幅)
は例えば1と大きな値である。
Further, reference numeral 20 is a glabella insulating film similar to the interlayer insulating film 16.18, and on this interlayer insulating film 20, fourth layer wirings 21a to 21c made of, for example, an aluminum film are provided.
is provided. These wirings 21a to 21C are configured to be thicker than the underlying wiring so that a large current can flow therethrough, and have a thickness of, for example, 2 μm. Further, the width of the groove between these wirings 21a to 21c is, for example, 2 μm, and therefore the aspect ratio of this groove (groove depth/groove width) is
is a large value, for example 1.

符号22は例えばSin、膜のような表面平坦化用の絶
縁膜であり、例えばSin、のバイアススパッタや、プ
ラズマCVDとスパッタエツチングとの組み合わせによ
り形成されたものである。この絶縁膜22によって前記
配線21a〜21cの間の溝は完全に埋められているた
め、この絶縁膜22の表面はほぼ平坦となっている。な
お、この絶縁膜22としては1例えば常圧CVDとスパ
ッタエツチングとの組み合わせにより形成されたP S
 G (phospho−silicate glas
s)[、B S G (boro−silicate 
glass)膜、B P S G (boro−pho
spho−silicate glass)膜等のシリ
ケートガラス膜を用いることも可能である。この絶縁膜
22の上には、例え゛ばプラズマCVDにより形成され
たSiN膜23が設けられている。
Reference numeral 22 denotes a surface flattening insulating film such as a Sin film, which is formed by bias sputtering of Sin or a combination of plasma CVD and sputter etching. Since the grooves between the wirings 21a to 21c are completely filled with this insulating film 22, the surface of this insulating film 22 is substantially flat. Note that this insulating film 22 is made of a PS film formed by a combination of atmospheric pressure CVD and sputter etching, for example.
G (phospho-silicate glass
s) [, B S G (boro-silicate
glass) membrane, B P S G (boro-pho
It is also possible to use a silicate glass film, such as a spho-silicate glass film. On this insulating film 22, a SiN film 23 formed by, for example, plasma CVD is provided.

周知のように、このSiN膜23は耐湿性を有する。As is well known, this SiN film 23 has moisture resistance.

この場合、前記絶縁111122の表面は前記配線21
8〜21cの間の溝の部分を含めて平坦であるので、こ
のSiN膜23の表面も平坦となっている。このため。
In this case, the surface of the insulation 111122 is the wiring 21
Since the surface of the SiN film 23 is flat, including the groove portion between 8 and 21c, the surface of the SiN film 23 is also flat. For this reason.

このSiN膜23の膜厚及び膜質は均一であり、従って
従来に比べて後述の保護膜25の耐質性の向上を図るこ
とができる。これによって、LSIのパッケージとして
非気密封止型のパッケージを用いることができる。この
5iNl!!23の上には、例えばプラズマCVDによ
り形成されたSiO膜2膜上4けられている。そして、
前記絶縁膜22と前記SiN膜23とこのSiO膜2膜
上4よりチップ保護用の保護膜25が構成されている。
The thickness and quality of this SiN film 23 are uniform, and therefore the durability of the protective film 25, which will be described later, can be improved compared to the conventional method. As a result, a non-hermetically sealed package can be used as an LSI package. This 5iNl! ! On top of 23 are two SiO films formed, for example, by plasma CVD. and,
The insulating film 22, the SiN film 23, and the SiO film 2 form a protective film 25 for chip protection.

この場合、前記SiC膜24は、この保護膜25に対す
る後述のクロム(Cr)膜26の接着性を確保するとと
もに、このCr膜26のドライエツチング時に前記Si
N膜23がエツチングされるのを防止する役割を果たす
In this case, the SiC film 24 ensures the adhesion of a chromium (Cr) film 26, which will be described later, to the protective film 25, and the SiC film 24 ensures the adhesion of the chromium (Cr) film 26, which will be described later, to the protective film 25.
This serves to prevent the N film 23 from being etched.

前記保護膜25には開口25aが設けられ、この開口2
5aを通じて前記配線2ib上に例えばCr膜26が設
けられている。そして、このCr膜26の上に例えば銅
(Cu)−すず(Sn)系金属間化合物層27を介して
鉛(Pb)−Sn合金系のはんだバンプ28が設けられ
ている。
The protective film 25 is provided with an opening 25a, and this opening 2
For example, a Cr film 26 is provided on the wiring 2ib through the wiring 5a. A lead (Pb)-Sn alloy solder bump 28 is provided on the Cr film 26 via a copper (Cu)-tin (Sn) intermetallic compound layer 27, for example.

第2図は、第1図に示すバイポーラLSIを封止したピ
ングリッドアレイ(PGA)型パッケージを示す断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view showing a pin grid array (PGA) type package in which the bipolar LSI shown in FIG. 1 is sealed.

第2図に示すように、このピングリッドアレイ型パッケ
ージにおいては、例えばムライト(3A120、・2S
iOi)から成るチップキャリア29上に半導体チップ
1が前記はんだバンプ28を用いて接続されている。ま
た、符号30は、例えば炭化ケイ素(SiC)から成る
キャップである。前記半導体チップ1の裏面(素子が形
成されていない面)は例えばはんだのろう材31を介し
てこのキャップ30と接触しており、これによって半導
体チップ1からこのキャップ30への熱放散を効果的に
行うことができるようになっている。なお、このパッケ
ージをモジュール基板等に実装する場合には、前記キャ
ップ30に放熱フィン(図示せず)を接触させ。
As shown in Fig. 2, in this pin grid array type package, for example, mullite (3A120, 2S
The semiconductor chip 1 is connected onto a chip carrier 29 made of a semiconductor chip 29 using the solder bumps 28. Further, reference numeral 30 is a cap made of silicon carbide (SiC), for example. The back surface of the semiconductor chip 1 (the surface on which no elements are formed) is in contact with the cap 30 via, for example, a solder brazing material 31, thereby effectively dissipating heat from the semiconductor chip 1 to the cap 30. It is now possible to do so. Note that when this package is mounted on a module board or the like, a radiation fin (not shown) is brought into contact with the cap 30.

これによってパッケージからの放熱を効果的に行うよう
になっている。また、符号32は例えばエポキシ樹脂の
ような樹脂であり、この樹脂32によって半導体チップ
1が封止されている。すなわち、このパッケージは、非
気密封止型のパッケージである。この場合、既述のよう
に保護膜25の耐質性が優れているので、このように非
気密封止型のパッケージを用いることができ、これによ
ってパッケージの低価格化を図ることができる。なお、
符号33は入出力ビンであり、これらの入出力ビン33
は、チップキャリア29に設けられた多層配線(図示せ
ず)により前記はんだバンプ28に接続されている。
This allows for effective heat dissipation from the package. Further, reference numeral 32 is a resin such as epoxy resin, and the semiconductor chip 1 is sealed with this resin 32. That is, this package is a non-hermetically sealed package. In this case, since the protective film 25 has excellent durability as described above, it is possible to use a non-hermetically sealed package as described above, thereby making it possible to reduce the cost of the package. In addition,
Reference numeral 33 is an input/output bin, and these input/output bins 33
are connected to the solder bumps 28 by multilayer wiring (not shown) provided on the chip carrier 29.

次に、第1図に示すバイポーラLSIの製造方法につい
て説明する。なお、層間絶縁膜20を形成するまでの工
程の説明は省略する。
Next, a method for manufacturing the bipolar LSI shown in FIG. 1 will be explained. Note that a description of the steps up to forming the interlayer insulating film 20 will be omitted.

第3図に示すように1層間絶a膜20上に配線21a〜
21cを形成した後、例えばSin、のバイアススパッ
タや、プラズマCVDとスパッタエツチングとの組み合
わせにより例えばsio、膜のような絶縁膜22を形成
する。既述のように、この絶縁膜22の表面はほぼ平坦
にすることができる。なお、配線21a〜21aの間の
溝の深さ及び幅が例えばそれぞれ2μmであるとすると
、Sin、のバイアススパッタを用いて絶縁膜22を形
成する場合にはその膜厚が例えば3.5μm程度でほぼ
型埋な表面が得られ、プラズマCVDとスパッタエツチ
ングとの組み合わせにより絶縁膜22を形成する場合に
はその膜厚が例えば1.5μm程度でほぼ平坦な表面が
得られる。
As shown in FIG.
After forming the insulating film 21c, an insulating film 22 such as an SIO film is formed by bias sputtering of, for example, Sin or a combination of plasma CVD and sputter etching. As described above, the surface of this insulating film 22 can be made substantially flat. Note that, assuming that the depth and width of the groove between the wirings 21a to 21a are each 2 μm, for example, when the insulating film 22 is formed using bias sputtering of Sin, the film thickness is, for example, about 3.5 μm. When the insulating film 22 is formed by a combination of plasma CVD and sputter etching, a substantially flat surface can be obtained with a film thickness of, for example, about 1.5 μm.

次に第4図に示すように1例えばプラズマcvDにより
前記絶縁膜22の上に例えば膜厚が5000人のSiN
膜2膜製3成する。
Next, as illustrated in FIG.
Made of 2 membranes and 3 membranes.

次に第5図に示すように1例えばプラズマcvDにより
前記SiN膜23の上に例えば膜厚が1μmのSiO膜
2膜製4成する。このようにして、耐湿性に優れた保護
膜25が形成される。
Next, as shown in FIG. 5, two SiO films each having a thickness of, for example, 1 μm are formed on the SiN film 23 by, for example, plasma CVD. In this way, the protective film 25 with excellent moisture resistance is formed.

次に第6図に示すように、保護膜25の所定部分をエツ
チング除去することにより開口25aを形成してこの部
分に配線21bの表面を露出させ、この状態で例えば蒸
着により全面に例えば膜厚が2000人のCr膜2G1
例えば膜厚が500人のCu膜34及び例えば膜厚が1
000人の金(Au)膜35を順次形成した後、これら
のAu膜35. Cu膜34及びCr膜26をエツチン
グにより所定形状にパターンニングする。この場合、前
記Au膜35は前記Cu膜34の酸化を防止するための
ものであり、前記Cu膜34ははんだバンプ28の下地
との濡れ性を確保するためのものである。また、前記A
u膜35及びCu膜34のエツチングは例えばウェット
エツチングにより行い、Cr膜26のエツチングは例え
ばCF4と02との混合ガスを用いたドライエツチング
により行う。既述のように、このドライエツチングの際
には、前記SiO改24がエツチングストッパーとして
働くため、下層のSiN膜2膜製3ツチングされるのを
防止することができる。なお、前記Au膜35. Cu
膜34及びCr膜26は、通常、 B L M (Ba
ll Limiting Metalization)
と呼ばれている。
Next, as shown in FIG. 6, a predetermined portion of the protective film 25 is removed by etching to form an opening 25a, and the surface of the wiring 21b is exposed in this portion. 2000 people Cr film 2G1
For example, the Cu film 34 has a film thickness of 500 and a film thickness of 1
After sequentially forming 1,000 gold (Au) films 35, these Au films 35. The Cu film 34 and the Cr film 26 are patterned into a predetermined shape by etching. In this case, the Au film 35 is for preventing oxidation of the Cu film 34, and the Cu film 34 is for ensuring wettability with the base of the solder bump 28. In addition, the above A
Etching of the U film 35 and Cu film 34 is performed, for example, by wet etching, and etching of the Cr film 26 is performed, for example, by dry etching using a mixed gas of CF4 and 02. As described above, during this dry etching, the SiO layer 24 acts as an etching stopper, so that it is possible to prevent the two underlying SiN films from being etched. Note that the Au film 35. Cu
The film 34 and the Cr film 26 are usually made of BLM (Ba
ll Limiting Metallization)
It is called.

次に第7図に示すように、前記SiO膜2膜上4上定形
状のレジストパターン36を形成した後、例えば蒸着に
より全面にpb膜37及びSn膜38を順次形成するこ
とにより、前記Au膜35、Cu膜34及びCr膜26
をこれらのPb[37及びSn膜38により覆う、これ
らのPb[37及びSn@38の膜厚は、後に形成され
るはんだバンプ28中のSn含有率が所要の値になるよ
うに選択される。
Next, as shown in FIG. 7, after forming a resist pattern 36 of a regular shape on the SiO film 2 film 4, a PB film 37 and a Sn film 38 are sequentially formed on the entire surface by, for example, vapor deposition. Film 35, Cu film 34 and Cr film 26
are covered by these Pb[37 and Sn films 38. The film thicknesses of these Pb[37 and Sn@38 are selected so that the Sn content in the solder bumps 28 formed later becomes a required value. .

次に、前記レジストパターン36をその上に形成された
pb膜37及びSn膜38とともに除去(いわゆるリフ
トオフ)した後、所定の温度で熱処理を行う。
Next, after removing the resist pattern 36 together with the PB film 37 and Sn film 38 formed thereon (so-called lift-off), heat treatment is performed at a predetermined temperature.

これにより前記pb膜37及びSn膜38が合金化して
As a result, the PB film 37 and the Sn film 38 are alloyed.

第1図に示すように、はぼ球状のPb−Sn合金系のは
んだバンプ28が形成される。この合金化の際には、S
n膜38中のSnが前記Cu膜膜種4中Cuと合金化す
ることにより、このはんだバンプ28と前記Cr膜26
との間にCu−5n系金属間化合物層27が形成される
As shown in FIG. 1, spherical Pb-Sn alloy solder bumps 28 are formed. During this alloying, S
By alloying Sn in the n film 38 with Cu in the Cu film type 4, the solder bump 28 and the Cr film 26
A Cu-5n intermetallic compound layer 27 is formed between the two.

なお、実際には、このはんだバンプ28中には、前記A
u膜35からのAuも含まれている。
Incidentally, in reality, the solder bump 28 contains the above-mentioned A.
Au from the u film 35 is also included.

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
The present invention has been specifically explained above based on examples, but
It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified in various ways without departing from the spirit thereof.

例えば、上述の実施例においては、半導体チップ1とチ
ップキャリア29との接続にはんだバンプ28を用いた
場合について説明したが1例えば複数の半導体チップ1
同士の接続にこのはんだバンプ28を用いてもよい、ま
た1本発明は、バンプにより接続を行う各種半導体集積
回路装置に適用することができる。
For example, in the above-described embodiment, a case was described in which the solder bumps 28 were used to connect the semiconductor chip 1 and the chip carrier 29;
The solder bumps 28 may be used for connection between the semiconductor devices, and the present invention can be applied to various semiconductor integrated circuit devices in which connections are made using bumps.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、第1の発明によれば、保護膜の耐湿性の向上
を図ることができる。
That is, according to the first invention, it is possible to improve the moisture resistance of the protective film.

また、第2の発明によれば、耐湿性に優れた保護膜を形
成することができる。
Moreover, according to the second invention, a protective film with excellent moisture resistance can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例によるバイポーラLSIの
要部を示す断面図、 第2図は、第1図に示すバイポーラLSIを封止したピ
ングリッドアレイ型パッケージを示す断面図、 第3図〜第7図は、第1図に示すバイポーラLSIの製
造方法を工程順に説明するための断面図である。 図中、1・・・半導体チップ、6・・・真性ベース領域
。 8・・・エミッタ領域、16.18.20・・・層間絶
縁膜、21a〜21c・・・配線、22・・・絶縁膜(
表面平坦化用の絶ma)、23・=SiN膜、24・・
・Sio膜、25−・・保護膜。 26・・・Cr膜、27・・・金属間化合物層、28・
・・はんだバンブ、29・・・チップキャリア、32・
・・樹脂、34・・・Cu膜、35−Au膜、37・P
b膜、 3B−3n!!iである。
1 is a cross-sectional view showing essential parts of a bipolar LSI according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view showing a pin grid array type package in which the bipolar LSI shown in FIG. 1 is sealed; 7 to 7 are cross-sectional views for explaining the method for manufacturing the bipolar LSI shown in FIG. 1 in order of steps. In the figure, 1...semiconductor chip, 6... intrinsic base region. 8... Emitter region, 16.18.20... Interlayer insulating film, 21a to 21c... Wiring, 22... Insulating film (
absolute ma) for surface flattening), 23・=SiN film, 24・・
-Sio film, 25-...protective film. 26... Cr film, 27... Intermetallic compound layer, 28...
...Solder bump, 29...Chip carrier, 32.
...Resin, 34...Cu film, 35-Au film, 37.P
b membrane, 3B-3n! ! It is i.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、保護膜に設けられる開口を通じて配線にバンプが設
けられる半導体集積回路装置であって、表面平坦化用の
絶縁膜と、この絶縁膜上に設けられている窒化シリコン
膜と、この窒化シリコン膜上に設けられている酸化シリ
コン膜とにより前記保護膜が構成されていることを特徴
とする半導体集積回路装置。 2、前記絶縁膜がバイアススパッタにより形成された酸
化シリコン膜であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の半導体集積回路装置。 3、前記絶縁膜がプラズマCVDとスパッタエッチング
との組み合わせにより形成された酸化シリコン膜である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集
積回路装置。 4、前記窒化シリコン膜がプラズマCVDにより形成さ
れた窒化シリコン膜であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項〜第3項のいずれか一項記載の半導体集積回
路装置。 5、前記半導体集積回路装置のパッケージが非気密封止
型のパッケージであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項〜第4項のいずれか一項記載の半導体集積回路装
置。 6、前記パッケージがピングリッドアレイ型のパッケー
ジであることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の
半導体集積回路装置。 7、前記半導体集積回路装置がバイポーラLSIである
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第6項のいず
れか一項記載の半導体集積回路装置。 8、保護膜に設けられる開口を通じて配線にバンプが設
けられる半導体集積回路装置の製造方法であって、前記
配線の間の溝を埋めるように表面平坦化用の絶縁膜を形
成する工程と、前記絶縁膜上に窒化シリコン膜を形成す
る工程と、前記窒化シリコン膜上に酸化シリコン膜を形
成する工程とを具備し、前記絶縁膜と前記窒化シリコン
膜と前記酸化シリコン膜とにより前記保護膜が構成され
ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 9、前記絶縁膜が酸化シリコン膜であり、この酸化シリ
コン膜をバイアススパッタにより形成するようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第8項記載の半導体集積
回路装置の製造方法。 10、前記絶縁膜が酸化シリコン膜であり、この酸化シ
リコン膜をプラズマCVDとスパッタエッチングとの組
み合わせにより形成するようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第8項記載の半導体集積回路装置の製造方
法。 11、前記窒化シリコン膜をプラズマCVDにより形成
するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第8項
〜第10項のいずれか一項記載の半導体集積回路装置の
製造方法。12、前記半導体集積回路装置のパッケージ
が非気密封止型のパッケージであることを特徴とする特
許請求の範囲第8項〜第11項のいずれか一項記載の半
導体集積回路装置の製造方法。 13、前記パッケージがピングリッドアレイ型のパッケ
ージであることを特徴とする特許請求の範囲第13項記
載の半導体集積回路装置の製造方法。 14、前記半導体集積回路装置がバイポーラLSIであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第8項〜第13項の
いずれか一項記載の半導体集積回路装置の製造方法。
[Claims] 1. A semiconductor integrated circuit device in which bumps are provided on wiring through openings provided in a protective film, the device comprising: an insulating film for surface flattening; and a silicon nitride film provided on the insulating film. and a silicon oxide film provided on the silicon nitride film. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the insulating film is a silicon oxide film formed by bias sputtering. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the insulating film is a silicon oxide film formed by a combination of plasma CVD and sputter etching. 4. The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 3, wherein the silicon nitride film is a silicon nitride film formed by plasma CVD. 5. The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 4, wherein the package of the semiconductor integrated circuit device is a non-hermetically sealed package. 6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the package is a pin grid array type package. 7. The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 6, wherein the semiconductor integrated circuit device is a bipolar LSI. 8. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device in which bumps are provided on interconnects through openings provided in a protective film, the step of forming an insulating film for surface flattening so as to fill the grooves between the interconnects; The step of forming a silicon nitride film on the insulating film, and the step of forming a silicon oxide film on the silicon nitride film, the protective film is formed by the insulating film, the silicon nitride film, and the silicon oxide film. 1. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: 9. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8, wherein the insulating film is a silicon oxide film, and the silicon oxide film is formed by bias sputtering. 10. The semiconductor integrated circuit device according to claim 8, wherein the insulating film is a silicon oxide film, and the silicon oxide film is formed by a combination of plasma CVD and sputter etching. Production method. 11. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the silicon nitride film is formed by plasma CVD. 12. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 8 to 11, wherein the package of the semiconductor integrated circuit device is a non-hermetically sealed package. 13. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 13, wherein the package is a pin grid array type package. 14. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 8 to 13, wherein the semiconductor integrated circuit device is a bipolar LSI.
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