JP2002016096A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置を回路基板に電気的および機械的
な接続を行う突起電極の構造およびその製造方法に関し
て半導体基板の大口径化に対応するためには製造工程上
必要な高額な装置を全て変更しなくてはならず莫大な設
備投資が必要となっていた。高額な設備を必要としない
で半導体基板の大口径化に対応した製造工程および高密
度でしかも高信頼性である半導体装置を安価で提供す
る。
【解決手段】 入出力端子となる電極パッド14と、電
極パッドが露出するように開口部を設ける絶縁膜16
と、電極パッド上に設ける突起電極22とを有する半導
体装置であって、電極パッドは、下層の第1の電極パッ
ドと上層の第2の電極パッドからなるとともに、これら
の第1の電極パッドと第2の電極パッドとは異なる金属
材料で構成し、第1の電極パッドはアルミニウムからな
る半導体装置およびその製造方法。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure of a protruding electrode for electrically and mechanically connecting a semiconductor device to a circuit board and a method of manufacturing the same, which are necessary in a manufacturing process in order to cope with an increase in the diameter of the semiconductor substrate. All of the expensive equipment had to be changed, requiring enormous capital investment. A manufacturing process corresponding to an increase in the diameter of a semiconductor substrate and a high-density and highly reliable semiconductor device are provided at low cost without requiring expensive equipment. An electrode film serving as an input / output terminal and an insulating film provided with an opening so that the electrode pad is exposed.
And a protruding electrode 22 provided on the electrode pad, wherein the electrode pad comprises a lower first electrode pad and an upper second electrode pad. A semiconductor device comprising a metal material different from that of a second electrode pad, wherein the first electrode pad is made of aluminum, and a method of manufacturing the same.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置およびそ
の製造方法にかんし、とくに半導体装置を回路基板に電
気的および機械的に接続を行なう突起電極構造とその構
造を形成するための製造方法とにかんする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a projecting electrode structure for electrically and mechanically connecting a semiconductor device to a circuit board and a manufacturing method for forming the structure. Concerning.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の技術における半導体装置における
突起電極の構造と、この構造を形成するための製造方法
を、図5〜図8の断面図をもちいて説明する。2. Description of the Related Art The structure of a bump electrode in a conventional semiconductor device and a manufacturing method for forming the structure will be described with reference to cross-sectional views of FIGS.
【0003】〔従来技術における突起電極構造:図8〕
はじめに図8をもちいて従来技術の突起電極構造を説明
する。[Protrusion electrode structure in the prior art: FIG. 8]
First, a conventional bump electrode structure will be described with reference to FIG.
【0004】図8にしめすように、半導体基板12上に
電極パッド14が開口するように絶縁膜16を設ける。As shown in FIG. 8, an insulating film 16 is provided on a semiconductor substrate 12 so that an electrode pad 14 is opened.
【0005】さらに、その電極パッド14上に突起電極
22を、下部電極19を介して形成し、突起電極22を
有する半導体装置としている。Further, a protruding electrode 22 is formed on the electrode pad 14 via the lower electrode 19 to obtain a semiconductor device having the protruding electrode 22.
【0006】〔従来技術における突起電極の製造方法:
図5〜図8〕つぎにこの図8に示す従来の技術における
突起電極構造を形成するための製造方法を、図5〜図8
の断面図を用いて説明する。[Method of Manufacturing Protruding Electrode in Prior Art:
FIGS. 5 to 8] Next, a manufacturing method for forming a bump electrode structure according to the prior art shown in FIG. 8 will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the sectional view of FIG.
【0007】はじめに図5にしめすように、半導体基板
12上の全面に、絶縁膜16を形成し、フォトリソグラ
フィー処理とエッチング処理により、電極パッド14が
露出するように開口部を有する絶縁膜16を形成する。First, as shown in FIG. 5, an insulating film 16 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 12, and the insulating film 16 having an opening so that the electrode pad 14 is exposed is formed by photolithography and etching. Form.
【0008】つぎに、共通電極膜18を半導体基板12
上の全面にスパッタリング法によって形成する。この共
通電極膜18は、半導体基板12側からチタニウム・タ
ングステン合金を0.04μm〜0.2μm、および銅
を0.4μmの厚さで順次形成する。Next, a common electrode film 18 is formed on the semiconductor substrate 12.
The entire upper surface is formed by a sputtering method. The common electrode film 18 is formed by sequentially forming a titanium-tungsten alloy in a thickness of 0.04 μm to 0.2 μm and copper in a thickness of 0.4 μm from the semiconductor substrate 12 side.
【0009】この2層構造をもつ共通電極膜18は、突
起電極を電解めっき法にて形成するときの電極としての
役割を有する。The common electrode film 18 having the two-layer structure has a role as an electrode when the projecting electrode is formed by the electrolytic plating method.
【0010】その後、図6にしめすように、感光性樹脂
20を回転塗布法により17μmの厚さで、半導体基板
12上の全面に形成する。Thereafter, as shown in FIG. 6, a photosensitive resin 20 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 12 to a thickness of 17 μm by a spin coating method.
【0011】その後、所定のフォトマスクを使用し、露
光装置を用いるフォトリソグラフィー処理により、突起
電極22形成予定領域に開口を形成するように、感光性
樹脂20をパターンニングする。この感光性樹脂20
は、電解めっき処理におけるめっき阻止膜として機能す
る。Then, using a predetermined photomask, the photosensitive resin 20 is patterned by photolithography using an exposure apparatus so as to form an opening in a region where the bump electrode 22 is to be formed. This photosensitive resin 20
Functions as a plating prevention film in the electrolytic plating process.
【0012】つぎに図7にしめすように、電解めっき処
理である金めっき処理によって突起電極22を10μm
〜15μmの厚さで、感光性樹脂20の開口内の共通電
極膜18上に形成する。Next, as shown in FIG. 7, the protruding electrode 22 is formed to a thickness of 10 μm by a gold plating process which is an electrolytic plating process.
A thickness of about 15 μm is formed on the common electrode film 18 in the opening of the photosensitive resin 20.
【0013】その後、図8にしめすように、めっき処理
におけるめっき阻止膜として使用した感光性樹脂20を
除去する。Thereafter, as shown in FIG. 8, the photosensitive resin 20 used as a plating stopper film in the plating process is removed.
【0014】その後、突起電極22をエッチングマスク
にして、その突起電極22から露出する共通電極膜18
をエッチング装置によってエッチングして、下部電極1
9をその突起電極22下にパターン形成する。Thereafter, the common electrode film 18 exposed from the projecting electrode 22 is used as an etching mask using the projecting electrode 22 as an etching mask.
Is etched by an etching apparatus, and the lower electrode 1 is etched.
9 is patterned below the protruding electrode 22.
【0015】その結果、その下部電極19上に突起電極
22を形成することができ、突起電極22を有する半導
体装置を得る。As a result, the bump electrode 22 can be formed on the lower electrode 19, and a semiconductor device having the bump electrode 22 is obtained.
【0016】その後、半導体装置のスクライブラインに
沿ってダイシング処理を行なうことにより、半導体基板
12を切断処理を行ない、半導体チップを形成する。Thereafter, a dicing process is performed along a scribe line of the semiconductor device to cut the semiconductor substrate 12, thereby forming a semiconductor chip.
【0017】このようにして、図5から図8を用いて説
明した製造方法によって、半導体基板12のパッド電極
14上に突起電極22を有する半導体装置を形成する。Thus, a semiconductor device having the protruding electrodes 22 on the pad electrodes 14 of the semiconductor substrate 12 is formed by the manufacturing method described with reference to FIGS.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の半導体装置の製造方法における突起電極22におい
ては、その製造工程が非常に長くなるとともに、共通電
極膜18を被膜形成するためのスパッタリング装置、お
よび共通電極膜18をパターンニングして下部電極19
を形成するためのエッチング装置などの高価な装置が処
理工程上必要としている。However, in the bump electrode 22 in the conventional method of manufacturing a semiconductor device, the manufacturing process becomes extremely long, and a sputtering device for forming a film of the common electrode film 18; The common electrode film 18 is patterned to form a lower electrode 19.
Expensive equipment such as an etching equipment for forming the semiconductor is required in the processing steps.
【0019】さらに今後、1枚の半導体基板12からの
取り個数を増加させて効率を上げ、半導体チップ単価を
下げるために、半導体基板の大口径化が進んでいる。Further, in order to increase efficiency by increasing the number of semiconductor chips taken from one semiconductor substrate 12 and to reduce the unit cost of semiconductor chips, the diameter of semiconductor substrates is increasing.
【0020】半導体基板の大口径化に対応するために
は、製造工程上必要な高額な装置をすべて変更しなくて
はならず、莫大な設備投資が必要となっていた。In order to cope with an increase in the diameter of a semiconductor substrate, all the expensive devices required in the manufacturing process have to be changed, and enormous capital investment has been required.
【0021】そのため、設備投資をしたのち数年は、半
導体チップ単価に設備償却費が加算されることになり、
半導体装置の製造コストを低くすることが非常に困難で
あるという問題点がある。For several years after the capital investment, the equipment depreciation cost is added to the semiconductor chip unit price.
There is a problem that it is very difficult to reduce the manufacturing cost of the semiconductor device.
【0022】〔発明の目的〕本発明の目的は、上記課題
を解決し、製造工程が短かく、高額な設備を必要としな
いで半導体基板の大口径化に対応するとともに、高密度
でしかも高信頼性である半導体装置の製造方法を提供す
ることである。[Object of the Invention] An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to cope with an increase in the diameter of a semiconductor substrate with a short manufacturing process, without requiring expensive equipment, and at a high density and a high density. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device which is reliable.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置およびその製造方法において
は、下記記載の手段を採用する。In order to achieve the above object, a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention employ the following means.
【0024】本発明の半導体装置においては、入出力端
子となる電極パッドと、その電極パッドが露出するよう
に開口部を設ける絶縁膜と、上記電極パッド上に設ける
突起電極とを有する半導体装置であって、上記電極パッ
ドは、下層の第1の電極パッドと上層の第2の電極パッ
ドからなるとともに、これらの第1の電極パッドと第2
の電極パッドとは異なる金属材料で構成し、上記第1の
電極パッドはアルミニウムからなることを特徴とする。In a semiconductor device according to the present invention, there is provided a semiconductor device having an electrode pad serving as an input / output terminal, an insulating film having an opening so as to expose the electrode pad, and a projecting electrode provided on the electrode pad. The electrode pad includes a lower first electrode pad and an upper second electrode pad, and the first electrode pad and the second electrode pad.
And the first electrode pad is made of aluminum.
【0025】本発明の半導体装置においては、入出力端
子となる電極パッドと、その電極パッドが露出するよう
に開口部を設ける絶縁膜と、上記電極パッド上に設ける
突起電極と、その突起電極の表面を覆う酸化防止膜を有
する半導体装置であって、上記電極パッドは、下層の第
1の電極パッドと上層の第2の電極パッドからなるとと
もに、これらの第1の電極パッドと第2の電極パッドと
は異なる金属材料で構成し、上記第1の電極パッドはア
ルミニウムからなることを特徴とする。In the semiconductor device of the present invention, an electrode pad serving as an input / output terminal, an insulating film having an opening so as to expose the electrode pad, a protruding electrode provided on the electrode pad, and a A semiconductor device having an antioxidant film covering a surface, wherein the electrode pad includes a lower first electrode pad and an upper second electrode pad, and the first electrode pad and the second electrode pad. The first electrode pad is made of a metal material different from the pad, and the first electrode pad is made of aluminum.
【0026】本発明の半導体装置の製造方法において
は、半導体基板上にアルミニウムからなる第1の電極パ
ッド材料と第1の電極パッド材料と異なる金属材料から
なる第2の電極パッド材料とを積層するように形成する
工程と、その第2の電極パッド材料上にフォトレジスト
を形成し、フォトリソグラフィー処理によって、そのフ
ォトレジストを電極パッド形状にパターンニングし、そ
のパターンニングしたフォトレジストをエッチングマス
クに使用して、上記第2の電極パッド材料と第1の電極
パッド材料とを順次エッチングして電極パッドを形成す
る工程と、上記半導体基板上の全面に絶縁膜を形成し、
その絶縁膜上にフォトレジストを形成し、フォトリソグ
ラフィー処理によって、そのフォトレジストに開口を形
成するようにパターンニングし、そのパターンニングし
たフォトレジストをエッチングマスクに使用して、上記
絶縁膜をエッチングして上記電極パッドが露出する開口
を形成する工程と、上記半導体基板上の全面に感光性樹
脂を形成する工程と、その感光性樹脂をフォトリソグラ
フィー処理して、上記電極パッドを露出させる開口部を
形成するように、その感光性樹脂をパターンニングする
工程と、上記電極パッド上に突起電極を無電解めっき処
理によって形成する工程と、上記感光性樹脂を除去する
工程とを有することを特徴とする。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first electrode pad material made of aluminum and a second electrode pad material made of a metal material different from the first electrode pad material are laminated on a semiconductor substrate. And forming a photoresist on the second electrode pad material, patterning the photoresist into an electrode pad shape by photolithography, and using the patterned photoresist as an etching mask Forming an electrode pad by sequentially etching the second electrode pad material and the first electrode pad material, and forming an insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate;
A photoresist is formed on the insulating film, patterned by photolithography so as to form an opening in the photoresist, and the insulating film is etched by using the patterned photoresist as an etching mask. Forming an opening through which the electrode pad is exposed, forming a photosensitive resin on the entire surface of the semiconductor substrate, and subjecting the photosensitive resin to photolithography to form an opening exposing the electrode pad. Patterning the photosensitive resin so as to form, forming a protruding electrode on the electrode pad by electroless plating, and removing the photosensitive resin. .
【0027】本発明の半導体装置の製造方法において
は、半導体基板上にアルミニウムからなる第1の電極パ
ッド材料と第1の電極パッド材料と異なる金属材料から
なる第2の電極パッド材料とを積層するように形成する
工程と、その第2の電極パッド材料上にフォトレジスト
を形成し、フォトリソグラフィー処理によって、そのフ
ォトレジストを電極パッド形状にパターンニングし、そ
のパターンニングしたフォトレジストをエッチングマス
クに使用して、上記第2の電極パッド材料と第1の電極
パッド材料とを順次エッチングして電極パッドを形成す
る工程と、上記半導体基板上の全面に絶縁膜を形成し、
その絶縁膜上にフォトレジストを形成し、フォトリソグ
ラフィー処理によって、そのフォトレジスト開口を形成
するようにパターンニングし、そのパターンニングした
フォトレジストをエッチングマスクに使用して、上記絶
縁膜をエッチングして上記電極パッドが露出する開口を
形成する工程と、上記半導体基板上の全面に感光性樹脂
を形成する工程と、その感光性樹脂をフォトリソグラフ
ィー処理して、上記電極パッドを露出させる開口部を形
成するように、その感光性樹脂をパターンニングする工
程と、感光性樹脂表面を親水化処理する工程と、電極パ
ッド上に突起電極を無電解めっき処理によって形成する
工程と、感光性樹脂を除去する工程とを有することを特
徴とする。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first electrode pad material made of aluminum and a second electrode pad material made of a metal material different from the first electrode pad material are stacked on a semiconductor substrate. And forming a photoresist on the second electrode pad material, patterning the photoresist into an electrode pad shape by photolithography, and using the patterned photoresist as an etching mask Forming an electrode pad by sequentially etching the second electrode pad material and the first electrode pad material, and forming an insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate;
A photoresist is formed on the insulating film, patterned by photolithography to form the photoresist opening, and the insulating film is etched using the patterned photoresist as an etching mask. Forming an opening exposing the electrode pad, forming a photosensitive resin on the entire surface of the semiconductor substrate, and performing photolithography on the photosensitive resin to form an opening exposing the electrode pad Patterning the photosensitive resin, hydrophilizing the photosensitive resin surface, forming a protruding electrode on the electrode pad by electroless plating, and removing the photosensitive resin. And a process.
【0028】本発明の半導体装置の製造方法において
は、半導体基板上にアルミニウムからなる第1の電極パ
ッド材料と第1の電極パッド材料と異なる金属材料から
なる第2の電極パッド材料とを積層するように形成する
工程と、その第2の電極パッド材料上にフォトレジスト
を形成し、フォトリソグラフィー処理によって、そのフ
ォトレジストを電極パッド形状にパターンニングし、そ
のパターンニングしたフォトレジストをエッチングマス
クに使用して、上記第2の電極パッド材料と第1の電極
パッド材料とを順次エッチングして電極パッドを形成す
る工程と、上記半導体基板上の全面に絶縁膜を形成し、
その絶縁膜上にフォトレジストを形成し、フォトリソグ
ラフィー処理によって、そのフォトレジスト開口を形成
するようにパターンニングし、そのパターンニングした
フォトレジストをエッチングマスクに使用して、上記絶
縁膜をエッチングして上記電極パッドが露出する開口を
形成する工程と、上記半導体基板上の全面に感光性樹脂
を形成する工程と、その感光性樹脂をフォトリソグラフ
ィー処理して、上記電極パッドを露出させる開口部を形
成するように、その感光性樹脂をパターンニングする工
程と、上記電極パッド上に突起電極を無電解めっき処理
によって形成する工程と、上記感光性樹脂を除去する工
程と、上記突起電極表面に酸化防止層を無電解めっき処
理によって形成する工程とを有することを特徴とする。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first electrode pad material made of aluminum and a second electrode pad material made of a metal material different from the first electrode pad material are laminated on a semiconductor substrate. And forming a photoresist on the second electrode pad material, patterning the photoresist into an electrode pad shape by photolithography, and using the patterned photoresist as an etching mask Forming an electrode pad by sequentially etching the second electrode pad material and the first electrode pad material, and forming an insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate;
A photoresist is formed on the insulating film, patterned by photolithography to form the photoresist opening, and the insulating film is etched using the patterned photoresist as an etching mask. Forming an opening exposing the electrode pad, forming a photosensitive resin on the entire surface of the semiconductor substrate, and performing photolithography on the photosensitive resin to form an opening exposing the electrode pad Patterning the photosensitive resin, forming a projecting electrode on the electrode pad by electroless plating, removing the photosensitive resin, and preventing oxidation of the surface of the projecting electrode. Forming a layer by electroless plating.
【0029】本発明の半導体装置の製造方法において
は、半導体基板上にアルミニウムからなる第1の電極パ
ッド材料と第1の電極パッド材料と異なる金属材料から
なる第2の電極パッド材料とを積層するように形成する
工程と、その第2の電極パッド材料上にフォトレジスト
を形成し、フォトリソグラフィー処理によって、そのフ
ォトレジストを電極パッド形状にパターンニングし、そ
のパターンニングしたフォトレジストをエッチングマス
クに使用して、上記第2の電極パッド材料と第1の電極
パッド材料とを順次エッチングして電極パッドを形成す
る工程と、上記半導体基板上の全面に絶縁膜を形成し、
その絶縁膜上にフォトレジストを形成し、フォトリソグ
ラフィー処理によって、そのフォトレジスト開口を形成
するようにパターンニングし、そのパターンニングした
フォトレジストをエッチングマスクに使用して、上記絶
縁膜をエッチングして上記電極パッドが露出する開口を
形成する工程と、上記半導体基板上の全面に感光性樹脂
を形成する工程と、その感光性樹脂をフォトリソグラフ
ィー処理して、上記電極パッドを露出させる開口部を形
成するようにその感光性樹脂をパターンニングする工程
と、上記感光性樹脂表面を親水化処理する工程と、上記
電極パッド表面に突起電極を選択的にめっき処理によっ
て形成する工程と、上記感光性樹脂を除去する工程と、
上記突起電極表面に酸化防止層を無電解めっき処理によ
って形成する工程とを有することを特徴とする。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first electrode pad material made of aluminum and a second electrode pad material made of a metal material different from the first electrode pad material are laminated on a semiconductor substrate. And forming a photoresist on the second electrode pad material, patterning the photoresist into an electrode pad shape by photolithography, and using the patterned photoresist as an etching mask Forming an electrode pad by sequentially etching the second electrode pad material and the first electrode pad material, and forming an insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate;
A photoresist is formed on the insulating film, patterned by photolithography to form the photoresist opening, and the insulating film is etched using the patterned photoresist as an etching mask. Forming an opening exposing the electrode pad, forming a photosensitive resin on the entire surface of the semiconductor substrate, and performing photolithography on the photosensitive resin to form an opening exposing the electrode pad Patterning the photosensitive resin so that the photosensitive resin surface is hydrophilically treated, selectively forming a projecting electrode on the electrode pad surface by plating, and Removing
Forming an antioxidant layer on the surface of the bump electrode by electroless plating.
【0030】〔作用〕本発明による半導体装置構造およ
びその製造方法においては、絶縁膜の開口内で露出する
電極パッド上に突起電極を無電解めっき処理によって形
成している。[Operation] In the semiconductor device structure and the method of manufacturing the same according to the present invention, the protruding electrodes are formed on the electrode pads exposed in the openings of the insulating film by electroless plating.
【0031】そのために、電極パッドを積層構造とし、
上層の電極パッドを構成する金属被膜として、その表面
に無電解めっき処理にてめっき膜が形成されやすい金属
材料から構成する。For this purpose, the electrode pads have a laminated structure,
The metal film constituting the upper electrode pad is made of a metal material on which a plating film is easily formed by electroless plating.
【0032】このことによって、従来技術における電解
めっき処理におけるめっき電極として機能する共通電極
膜の被膜形成工程、および突起電極形成後、その突起電
極をエッチングマスクにして共通電極膜をエッチングし
て下部電極を形成する工程をなくすことができる。Thus, the step of forming a film of the common electrode film functioning as a plating electrode in the electrolytic plating process in the prior art, and forming the projection electrode, and then etching the common electrode film using the projection electrode as an etching mask to form the lower electrode Can be eliminated.
【0033】したがって、本発明では、従来技術より工
程数を削減することができる。Therefore, in the present invention, the number of steps can be reduced as compared with the prior art.
【0034】またさらに、従来の半導体装置の製造方法
にて必要であった共通電極膜を被膜形成するためのスパ
ッタリング装置、および共通電極膜をエッチングするた
めのエッチング装置などの高価な製造設備を必要としな
い。Further, expensive manufacturing equipment such as a sputtering apparatus for forming a film of the common electrode film and an etching apparatus for etching the common electrode film, which are required in the conventional method for manufacturing a semiconductor device, is required. And not.
【0035】さらに、本発明の半導体装置およびその製
造方法を採用すれば、半導体基板の大口径化に対応する
ためには、装置の変更を最小限にすることができ、半導
体チップの単価を下げることが可能となる。Further, by employing the semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present invention, in order to cope with the increase in the diameter of the semiconductor substrate, the change of the device can be minimized, and the unit cost of the semiconductor chip can be reduced. It becomes possible.
【0036】[0036]
【発明の実施の形態】つぎに図面を用いて本発明を実施
するための最良の形態における半導体装置およびその製
造方法を説明する。図1〜図4は本発明の半導体装置お
よびその製造方法をしめす断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 are cross-sectional views showing a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention.
【0037】以下、図1、図2、図3、および図4を用
いて本発明の実施形態における突起電極の構造と、その
構造を製造するための形成方法を説明する。Hereinafter, the structure of the bump electrode according to the embodiment of the present invention and a forming method for manufacturing the structure will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3 and 4.
【0038】〔本発明の半導体装置の構造説明:図4〕
まずはじめに、図4を用いて本発明の実施形態における
突起電極の構造を説明する。[Structural Description of Semiconductor Device of the Present Invention: FIG. 4]
First, the structure of the bump electrode according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0039】図4に示すように、半導体基板12上の、
入出力端子である電極パッド14が露出する開口部を有
する絶縁膜16を設ける。As shown in FIG. 4, on the semiconductor substrate 12,
An insulating film 16 having an opening through which an electrode pad 14 serving as an input / output terminal is exposed is provided.
【0040】この電極パッド14は、積層構造とし、下
層はアルミニウムで構成し、上層はこのアルミニウムと
異なる金属材料である、銅や、ニッケルや、あるいはこ
れらの銅またはニッケルを主成分とする合金で構成す
る。The electrode pad 14 has a laminated structure. The lower layer is made of aluminum, and the upper layer is made of a metal material different from aluminum, such as copper, nickel, or an alloy mainly containing copper or nickel. Constitute.
【0041】下層の電極パッド材料であるアルミニウム
はその表面に無電解めっき処理にてめっき膜が形成され
ないが、上層の電極パッド材料である前述のような金属
膜はその表面に無電解めっき処理にてめっき膜が形成さ
れる。Aluminum, which is a lower electrode pad material, has no plating film formed on its surface by electroless plating, but the above-mentioned metal film, which is an upper electrode pad material, has its surface subjected to electroless plating. Thus, a plating film is formed.
【0042】すなわち、本発明の半導体装置における上
層の電極パッド材料としては、無電解めっき処理にてめ
っき被膜が形成されやすい金属材料を選択して使用す
る。That is, as the material of the upper electrode pad in the semiconductor device of the present invention, a metal material on which a plating film is easily formed by electroless plating is selected and used.
【0043】さらに、その電極パッド14の上層の金属
膜上に、側壁がストレート形状の突起電極22を設け
る。Further, a protruding electrode 22 having a straight side wall is provided on the upper metal film of the electrode pad 14.
【0044】この突起電極22材料としては、リンを含
むニッケル合金、銅、スズ、鉛−スズ合金、ハンダのな
かから選ばれるひとつまたは複数からなる。The material of the protruding electrode 22 is one or more selected from a nickel alloy containing phosphorus, copper, tin, a lead-tin alloy, and solder.
【0045】またさらに、その突起電極22表面を覆う
酸化防止層24を設ける。この酸化防止層24は、金
(Au)からなる。Further, an antioxidant layer 24 covering the surface of the protruding electrode 22 is provided. This oxidation prevention layer 24 is made of gold (Au).
【0046】なお、突起電極22を金(Au)で構成す
る場合は、酸化防止層24は形成しなくてもよい。When the protruding electrode 22 is made of gold (Au), the antioxidant layer 24 need not be formed.
【0047】このように、本発明の半導体装置における
突起電極22は、パッド電極14上に直接設けている。As described above, the bump electrode 22 in the semiconductor device of the present invention is provided directly on the pad electrode 14.
【0048】このために、従来必要であった共通電極膜
が不要となり、その共通電極膜を被膜形成するためのス
パッタリング装置が本発明では必要としない。For this reason, the common electrode film which has been required conventionally becomes unnecessary, and the present invention does not require a sputtering apparatus for forming a film of the common electrode film.
【0049】また突起電極22の表面を覆うように酸化
防止膜24を形成する構成、あるいはその突起電極22
を金(Au)で構成する構造を採用しており、本発明の
半導体装置では信頼性が向上し、高密度でしかも安価な
設備で大口径の半導体基板にも対応した半導体装置を提
供することができる。A structure in which an antioxidant film 24 is formed so as to cover the surface of the bump electrode 22 or the bump electrode 22
The present invention provides a semiconductor device which has improved reliability, is high-density, is inexpensive, and can accommodate a large-diameter semiconductor substrate. Can be.
【0050】〔本発明の半導体装置の製造方法説明:図
1〜図4〕つぎに図4に示す突起電極構造を得るための
製造方法を、図1から図4を使用して説明する。[Description of Manufacturing Method of Semiconductor Device of the Present Invention: FIGS. 1 to 4] Next, a manufacturing method for obtaining the bump electrode structure shown in FIG. 4 will be described with reference to FIGS.
【0051】まずはじめに図1にしめすように、所定の
能動素子や受動素子を形成した半導体基板12上に、電
極パッド材料として、下層のアルミニウムからなる第1
の電極パッド材料と、銅からなる第2の電極パッド材料
とを順次積層するように形成する。First, as shown in FIG. 1, on a semiconductor substrate 12 on which predetermined active elements and passive elements have been formed, a first layer made of aluminum as a lower layer is formed as an electrode pad material.
And an electrode pad material made of copper are sequentially laminated.
【0052】このとき、銅からなる第2の電極パッド材
料は、すくなくとも100nm程度の膜厚で形成すれば
よい。At this time, the second electrode pad material made of copper may be formed with a thickness of at least about 100 nm.
【0053】この第1の電極パッド材料と第2の電極パ
ッド材料とは、スパッタリング装置内で連続して被膜形
成する。The first electrode pad material and the second electrode pad material are continuously formed in a sputtering apparatus.
【0054】すなわち、アルミニウムを被膜形成したの
ち、スパッタリング装置の真空状態を維持したまま、連
続して銅を被膜形成する。That is, after forming a film of aluminum, a film of copper is continuously formed while maintaining the vacuum state of the sputtering apparatus.
【0055】このように、第1の電極パッド材料と第2
の電極パッド材料とを、スパッタリング装置内で連続し
て被膜形成すると、アルミニウムと銅とのあいだに酸化
膜が形成されない。As described above, the first electrode pad material and the second
When an electrode pad material is continuously formed with a film in a sputtering apparatus, an oxide film is not formed between aluminum and copper.
【0056】そのために、電極パッド上に形成する突起
電極との接続抵抗値を充分に低くすることができる。Therefore, the connection resistance value with the protruding electrode formed on the electrode pad can be sufficiently reduced.
【0057】なお、第1の電極パッド材料と第2の電極
パッド材料とを、スパッタリング装置内で連続して被膜
形成できない場合は、下層のアルミニウムを形成したの
ち、上層の銅を形成する前にスパッタリング装置内でバ
ックスパッタ処理を行ない、アルミニウム表面に形成さ
れた酸化膜である酸化アルミニウム膜をエッチング除去
すればよい。In the case where the first electrode pad material and the second electrode pad material cannot be continuously formed in a sputtering apparatus, a lower layer of aluminum is formed before forming an upper layer of copper. A back sputtering process may be performed in a sputtering apparatus to remove an aluminum oxide film which is an oxide film formed on an aluminum surface by etching.
【0058】第1の電極パッド材料であるアルミニウム
は、純アルミニウムでもよいし、アルミニウム−シリコ
ン合金や、アルミニウム−シリコン−銅合金などのアル
ミニウム合金も使用することができる。Aluminum as the first electrode pad material may be pure aluminum, or an aluminum alloy such as an aluminum-silicon alloy or an aluminum-silicon-copper alloy may be used.
【0059】つぎに、第2の電極パッド材料である銅膜
上に、フォトレジスト(図示せず)を回転塗布法によっ
て形成する。Next, a photoresist (not shown) is formed on the copper film as the second electrode pad material by a spin coating method.
【0060】その後、所定のフォトマスクを用いて、露
光処理と現像処理とを行ない、そのフォトレジストを電
極パッド14の形状にパターンニングする。Thereafter, an exposure process and a development process are performed using a predetermined photomask, and the photoresist is patterned into a shape of the electrode pad 14.
【0061】つぎに、そのパターンニングしたフォトレ
ジストをエッチングマスクに使用して、第2の電極パッ
ド材料と第1の電極パッド材料とを順次エッチングし
て、電極パッド14をパターン形成する。Next, using the patterned photoresist as an etching mask, the second electrode pad material and the first electrode pad material are sequentially etched to form the electrode pads 14 in a pattern.
【0062】その後、エッチングマスクとして使用した
フォトレジストを除去する。Thereafter, the photoresist used as the etching mask is removed.
【0063】この第1の電極パッド材料と第2の電極パ
ッド材料とパターン形成するとき、電極パッド14を形
成するだけでなく、半導体基板12に形成した能動素子
や受動素子間を接続する配線も、この第1の電極パッド
材料と第2の電極パッド材料との積層膜から形成しても
よい。When forming a pattern with the first electrode pad material and the second electrode pad material, not only are the electrode pads 14 formed, but also the wiring connecting the active elements and the passive elements formed on the semiconductor substrate 12. Alternatively, it may be formed from a laminated film of the first electrode pad material and the second electrode pad material.
【0064】つぎに、アルミニウムと銅との積層膜から
なる電極パッド14を被覆するように、半導体基板12
の全面に絶縁膜16を形成する。Next, the semiconductor substrate 12 is covered so as to cover the electrode pad 14 made of a laminated film of aluminum and copper.
An insulating film 16 is formed on the entire surface of the substrate.
【0065】この絶縁膜16は、窒化シリコン(Si
N)膜をプラズマ化学的気相成長法により、半導体基板
12上の全面に1μmの厚さで形成する。The insulating film 16 is made of silicon nitride (Si
N) A film is formed with a thickness of 1 μm on the entire surface of the semiconductor substrate 12 by a plasma chemical vapor deposition method.
【0066】この絶縁膜16は、窒化シリコン膜以外
に、二酸化シリコン膜や、その二酸化シリコン膜に不純
物を添加した膜や、酸化タンタル膜や、酸化アルミニウ
ム膜などの無機膜でも適用可能であり、さらにまたポリ
イミド膜などの有機膜も適用することができる。The insulating film 16 is not limited to a silicon nitride film, and may be a silicon dioxide film, a film obtained by adding an impurity to the silicon dioxide film, or an inorganic film such as a tantalum oxide film or an aluminum oxide film. Further, an organic film such as a polyimide film can be used.
【0067】さらに絶縁膜16の形成方法としては、プ
ラズマ化学的気相成長法以外に、スパッタリング法でも
形成可能である。The insulating film 16 can be formed by a sputtering method other than the plasma chemical vapor deposition method.
【0068】その後、図1には図示しないが、フォトレ
ジストを回転塗布法によって、絶縁膜16上の全面に形
成し、所定のフォトマスクを用いて、そのフォトレジス
トの露光処理を行ない、さらにその後、現像処理を行な
って、そのフォトレジストをパターンニングする。Thereafter, although not shown in FIG. 1, a photoresist is formed on the entire surface of the insulating film 16 by a spin coating method, and the photoresist is exposed using a predetermined photomask. Then, development processing is performed to pattern the photoresist.
【0069】そしてそのパターンニングしたフォトレジ
ストをエッチングマスクとして使用して、絶縁膜16を
エッチングして、電極パッド14が露出するようにパタ
ーンニングする。Then, using the patterned photoresist as an etching mask, the insulating film 16 is etched and patterned so that the electrode pads 14 are exposed.
【0070】このとき、絶縁膜16は、図1に示すよう
に、電極パッド14の周縁部でオーバーラップするよう
にパターン形成する。At this time, as shown in FIG. 1, the insulating film 16 is formed in a pattern so as to overlap the peripheral portion of the electrode pad 14.
【0071】その後、エッチングマスクとして使用した
フォトレジストを除去する。Thereafter, the photoresist used as the etching mask is removed.
【0072】つぎに、感光性樹脂20を回転塗布法によ
り、絶縁膜16上の全面に20μm〜30μmの厚さで
形成する。Next, the photosensitive resin 20 is formed on the entire surface of the insulating film 16 to have a thickness of 20 μm to 30 μm by a spin coating method.
【0073】この感光性樹脂20は、突起電極を無電解
めっき処理により形成するとき、めっき阻止膜として機
能する。The photosensitive resin 20 functions as a plating prevention film when the protruding electrodes are formed by electroless plating.
【0074】つぎに、図2に示すように、所定のフォト
マスクを用いて感光性樹脂20の露光処理を行ない、そ
の後、現像処理を行なうことによって、電極パッド14
が露出するように、感光性樹脂20に開口部を形成する
ようにパターンニングする。Next, as shown in FIG. 2, exposure processing of the photosensitive resin 20 is performed using a predetermined photomask, and then development processing is performed, so that the electrode pads 14 are formed.
Is patterned so that an opening is formed in the photosensitive resin 20 so that is exposed.
【0075】この感光性樹脂20の開口部が突起電極形
成予定領域である。すなわち、感光性樹脂20の形成領
域は、めっき阻止膜として機能する。The opening of the photosensitive resin 20 is a region where a protruding electrode is to be formed. That is, the formation region of the photosensitive resin 20 functions as a plating prevention film.
【0076】その後、半導体基板12をプラズマアッシ
ング装置内に配置し、その装置内に酸素ガスを導入し
て、プラズマを発生させて、酸素プラズマ雰囲気中に感
光性樹脂20をさらし、感光性樹脂20の表面の親水化
処理を行う。Thereafter, the semiconductor substrate 12 is placed in a plasma ashing apparatus, oxygen gas is introduced into the apparatus, plasma is generated, and the photosensitive resin 20 is exposed to an oxygen plasma atmosphere. Is subjected to a hydrophilic treatment.
【0077】この親水化処理によって、感光性樹脂20
表面にたいするめっき液の濡れ性が向上する。By this hydrophilic treatment, the photosensitive resin 20
The wettability of the plating solution on the surface is improved.
【0078】この感光性樹脂20表面の親水化処理を行
わないで、次工程のめっきを行うと感光性樹脂20のめ
っき液の濡れ性が不充分であるため、感光性樹脂20の
小さな開口部にめっき液が完全に浸透せず、気泡となっ
て突起電極22が形成できない部分が発生してしまう。If the surface of the photosensitive resin 20 is not subjected to a hydrophilic treatment and is subjected to plating in the next step, the wettability of the plating solution of the photosensitive resin 20 is insufficient. The plating solution does not completely penetrate into the plating solution, resulting in air bubbles and a portion where the protruding electrode 22 cannot be formed.
【0079】なお、感光性樹脂20の開口寸法が大き
い、すなわち突起電極22の平面パターン形状が大きけ
れば、この酸素プラズマによる感光性樹脂20の表面の
親水化処理は行なわなくても、めっき液が感光性樹脂2
0の開口内に浸透し、突起電極22が形成できない部分
が発生するという不都合は発生しない。If the opening size of the photosensitive resin 20 is large, that is, if the planar pattern shape of the protruding electrode 22 is large, the plating solution can be used even if the surface of the photosensitive resin 20 is not hydrophilized by the oxygen plasma. Photosensitive resin 2
There is no inconvenience that the portion penetrates into the opening 0 and the protruding electrode 22 cannot be formed.
【0080】その後、図3にしめすように、無電解めっ
き処理を行なうことにより、リンを含むニッケル合金を
10μm〜15μmの厚さで、感光性樹脂20の開口内
に形成する。Thereafter, as shown in FIG. 3, an electroless plating process is performed to form a nickel alloy containing phosphorus with a thickness of 10 μm to 15 μm in the opening of the photosensitive resin 20.
【0081】このとき、めっきは電極パッド14上層の
銅表面にのみ選択的に行なわれ、感光性樹脂20が開口
された電極パッド14の銅表面だけにめっき膜を形成す
ることができる。At this time, plating is selectively performed only on the copper surface of the upper layer of the electrode pad 14, and a plating film can be formed only on the copper surface of the electrode pad 14 where the photosensitive resin 20 is opened.
【0082】このとき、リンを含むニッケル合金の無電
解めっきは、感光性樹脂20の開口部内のみ、すなわち
感光性樹脂20の厚さ以下にめっき膜を形成することに
よって、断面形状が矩形状のストレートウォール形状の
突起電極22が形成できる。At this time, the electroless plating of the nickel alloy containing phosphorus is performed only in the opening of the photosensitive resin 20, that is, by forming the plating film not more than the thickness of the photosensitive resin 20, so that the cross-sectional shape is rectangular. A straight wall-shaped projection electrode 22 can be formed.
【0083】突起電極22材料としては、リンを含むニ
ッケル合金以外に、金、銅、スズ、鉛−スズ合金、また
はハンダも適用可能であり、さらにこれらの材料を複数
積層してもよい。As the material of the protruding electrode 22, gold, copper, tin, lead-tin alloy, or solder can be used in addition to the nickel alloy containing phosphorus, and a plurality of these materials may be laminated.
【0084】つぎに、図4にしめすように、無電解めっ
き処理におけるめっき阻止膜として使用した感光性樹脂
20を除去する。Next, as shown in FIG. 4, the photosensitive resin 20 used as a plating stopper film in the electroless plating process is removed.
【0085】さらにその後、無電解めっき処理を行なっ
て、金(Au)からなる酸化防止層24を、リンを含む
ニッケル合金からなる突起電極22の表面を被覆するよ
うに形成する。After that, an electroless plating process is performed to form an antioxidant layer 24 made of gold (Au) so as to cover the surface of the bump electrode 22 made of a nickel alloy containing phosphorus.
【0086】この酸化防止層24は、0.1μm〜0.
2μmと、ごく薄い厚さで形成すればよい。The antioxidant layer 24 has a thickness of 0.1 μm to 0.1 μm.
It may be formed with a very thin thickness of 2 μm.
【0087】なお、突起電極22を金(Au)で形成し
たときは、この酸化防止層24は形成しなくてもよい。When the protruding electrode 22 is formed of gold (Au), the antioxidant layer 24 need not be formed.
【0088】さらにこの後、ダイシングブレードにてダ
イシング加工を行ない、半導体基板12のスクライブラ
インに沿って切断加工し、半導体チップを得る。Thereafter, dicing is performed with a dicing blade, and cut along the scribe line of the semiconductor substrate 12 to obtain a semiconductor chip.
【0089】本発明の突起電極の形成方法では、共通電
極膜形成工程と、突起電極を形成したのちその突起電極
から露出する共通電極膜のエッチング工程とをなくすこ
とができる。In the method of forming a bump electrode according to the present invention, the step of forming the common electrode film and the step of etching the common electrode film exposed from the bump electrode after forming the bump electrode can be eliminated.
【0090】すなわち、従来技術における電解めっき処
理におけるめっき電極として機能する共通電極膜の被膜
形成工程、および突起電極形成後、その突起電極をエッ
チングマスクにして共通電極膜をエッチングして下部電
極を形成する工程をなくすことができる。That is, a step of forming a film of a common electrode film functioning as a plating electrode in the electroplating process in the prior art, and forming a projection electrode, and then etching the common electrode film using the projection electrode as an etching mask to form a lower electrode Step can be eliminated.
【0091】したがって、本発明の突起電極の形成方法
では、従来技術より工程数を削減することができる。Therefore, in the method of forming a bump electrode according to the present invention, the number of steps can be reduced as compared with the prior art.
【0092】またさらに、本発明の突起電極の形成方法
により形成した半導体装置においては、めっき電極とし
て使用した共通電極膜を形成しないで、無電解めっき法
により突起電極を形成している。Further, in the semiconductor device formed by the method of forming a bump electrode of the present invention, the bump electrode is formed by electroless plating without forming the common electrode film used as the plating electrode.
【0093】このことにより、本発明の突起電極の形成
方法では、共通電極膜の被膜形成処理工程、およびその
共通電極膜のエッチング処理工程を行なうことなく、突
起電極を形成することができる。Thus, in the method of forming a bump electrode according to the present invention, the bump electrode can be formed without performing the film forming process of the common electrode film and the etching process of the common electrode film.
【0094】したがって、高価なスパッタリング装置、
エッチング装置、および電解めっき装置などを使用する
ことなく、突起電極を有する半導体装置を形成すること
が可能となる。Therefore, an expensive sputtering apparatus,
A semiconductor device having a protruding electrode can be formed without using an etching device, an electrolytic plating device, and the like.
【0095】さらに、本発明では微細ピッチ接続に対応
する突起電極を有する半導体装置を簡便に形成すること
が可能となるとともに、製造設備費を大幅に節減できる
半導体装置およびその製造方法を提供することが可能と
なる。Further, the present invention provides a semiconductor device having a projection electrode corresponding to a fine pitch connection, which can be easily formed, and which can greatly reduce manufacturing equipment costs, and a method of manufacturing the same. Becomes possible.
【0096】なお、以上説明した本発明の実施形態で
は、突起電極22の断面形状が矩形状のストレートウォ
ール形状の例で説明したが、断面形状がマッシュルーム
形状の突起電極22も、本発明の半導体装置の製造方法
により形成することができる。In the embodiment of the present invention described above, the example in which the cross-sectional shape of the protruding electrode 22 is a rectangular straight wall is described. However, the protruding electrode 22 having a mushroom cross-sectional shape is also applicable to the semiconductor of the present invention. It can be formed by a method for manufacturing a device.
【0097】この断面形状がマッシュルーム形状の突起
電極22は、感光性樹脂20の厚さを越えるまでめっき
膜の形成を行なえば、容易に形成することができる。The projection electrode 22 having a mushroom-shaped cross section can be easily formed by forming a plating film until the thickness exceeds the thickness of the photosensitive resin 20.
【0098】さらにまた、電極パッドの上層金属材料と
して銅を用いた実施の形態について説明したが、銅以外
に、ニッケル、あるいはこれらの銅またはニッケルを主
成分とする合金も本発明では適用することができる。Further, the embodiment using copper as the upper metal material of the electrode pad has been described. In addition to copper, nickel or an alloy containing copper or nickel as a main component is also applicable to the present invention. Can be.
【0099】[0099]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による半導体装置の製造方法においては、絶縁膜の開口
内で露出する電極パッド上に、突起電極を無電解めっき
処理によって直接形成している。As is apparent from the above description, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a protruding electrode is directly formed by electroless plating on an electrode pad exposed in an opening of an insulating film. I have.
【0100】このことによって、従来技術における電解
めっき処理におけるめっき電極として機能する共通電極
膜の被膜形成工程、および突起電極形成後、その突起電
極をエッチングマスクにして共通電極膜をエッチングし
て下部電極を形成する工程をなくすことができる。Thus, the step of forming a film of the common electrode film functioning as a plating electrode in the electroplating process in the prior art, and forming the projection electrode, and then etching the common electrode film using the projection electrode as an etching mask to form the lower electrode Can be eliminated.
【0101】したがって、本発明の突起電極の形成方法
では、従来技術より工程数を削減することができる。Therefore, in the method of forming a bump electrode according to the present invention, the number of steps can be reduced as compared with the prior art.
【0102】またさらに、従来の半導体装置の製造方法
にて必要であった共通電極膜を被膜形成するためのスパ
ッタリング装置、および共通電極膜をエッチングするた
めのエッチング装置などの高価な製造設備を必要としな
い。Further, expensive manufacturing equipment such as a sputtering apparatus for forming a film of the common electrode film and an etching apparatus for etching the common electrode film, which are required in the conventional method of manufacturing a semiconductor device, is required. And not.
【0103】さらに、本発明の突起電極の形成方法を採
用すれば、半導体基板の大口径化に対応するためには、
装置の変更を最小限にすることができ、半導体チップの
単価を下げることが可能となる。Further, if the method of forming a bump electrode according to the present invention is adopted, in order to cope with an increase in the diameter of a semiconductor substrate,
Changes in the device can be minimized, and the unit price of the semiconductor chip can be reduced.
【図1】本発明の実施の形態における半導体装置および
その製造方法を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態における半導体装置および
その製造方法を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a semiconductor device and a method for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention;
【図3】本発明の実施の形態における半導体装置および
その製造方法を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the embodiment of the present invention;
【図4】本発明の実施の形態における半導体装置および
その製造方法を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the embodiment of the present invention;
【図5】従来の技術における半導体装置およびその製造
方法を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device and a method of manufacturing the same in a conventional technique.
【図6】従来の技術における半導体装置およびその製造
方法を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a semiconductor device and a method of manufacturing the same in a conventional technique.
【図7】従来の技術における半導体装置およびその製造
方法を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a semiconductor device and a method of manufacturing the same in a conventional technique.
【図8】従来の技術における半導体装置およびその製造
方法を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a semiconductor device and a method of manufacturing the same in a conventional technique.
12:半導体基板 14:電極パッド
16:絶縁膜 18:共通電極膜 19:下部電極
20:感光性樹脂 22:突起電極 24:酸化防止層12: Semiconductor substrate 14: Electrode pad
16: Insulating film 18: Common electrode film 19: Lower electrode
20: photosensitive resin 22: protruding electrode 24: antioxidant layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/92 604S ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/92 604S
Claims (10)
と、 上記電極パッド上に設ける突起電極とを有する半導体装
置であって、 上記電極パッドは、下層の第1の電極パッドと上層の第
2の電極パッドからなるとともに、これらの第1の電極
パッドと第2の電極パッドとは異なる金属材料で構成
し、 上記第1の電極パッドはアルミニウムからなることを特
徴とする半導体装置。1. A semiconductor device comprising: an electrode pad serving as an input / output terminal; an insulating film providing an opening so as to expose the electrode pad; and a protruding electrode provided on the electrode pad. Comprises a first electrode pad in the lower layer and a second electrode pad in the upper layer, and the first electrode pad and the second electrode pad are formed of different metal materials. A semiconductor device comprising aluminum.
と、 上記電極パッド上に設ける突起電極と、 その突起電極の表面を覆う酸化防止膜を有する半導体装
置であって、 上記電極パッドは、下層の第1の電極パッドと上層の第
2の電極パッドからなるとともに、これらの第1の電極
パッドと第2の電極パッドとは異なる金属材料で構成
し、 上記第1の電極パッドはアルミニウムからなることを特
徴とする半導体装置。2. An electrode pad serving as an input / output terminal, an insulating film providing an opening so as to expose the electrode pad, a protruding electrode provided on the electrode pad, and an antioxidant film covering a surface of the protruding electrode. Wherein the electrode pad comprises a lower layer first electrode pad and an upper layer second electrode pad, and a metal material different from the first electrode pad and the second electrode pad. Wherein the first electrode pad is made of aluminum.
金、銅、スズ、鉛−スズ合金、ハンダのなかから選ばれ
るひとつまたは複数である請求項1、または2記載の半
導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the bump electrode is one or more selected from a nickel alloy containing phosphorus, copper, tin, a lead-tin alloy, and solder.
装置。5. The semiconductor device according to claim 1, wherein a side wall of the bump electrode has a straight shape.
る請求項1、または2記載の半導体装置。6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second electrode pad is made of copper, nickel, or an alloy containing these as main components.
1の電極パッド材料と、その第1の電極パッド材料と異
なる金属材料からなる第2の電極パッド材料とを積層す
るように形成する工程と、 その第2の電極パッド材料上にフォトレジストを形成
し、フォトリソグラフィー処理によって、そのフォトレ
ジストを電極パッド形状にパターンニングし、そのパタ
ーンニングしたフォトレジストをエッチングマスクに使
用して、上記第2の電極パッド材料と第1の電極パッド
材料とを順次エッチングして電極パッドを形成する工程
と、 上記半導体基板上の全面に絶縁膜を形成し、その絶縁膜
上にフォトレジストを形成し、フォトリソグラフィー処
理によって、そのフォトレジストに開口を形成するよう
にパターンニングし、そのパターンニングしたフォトレ
ジストをエッチングマスクに使用して、上記絶縁膜をエ
ッチングして上記電極パッドが露出する開口を形成する
工程と、 上記半導体基板上の全面に感光性樹脂を形成する工程
と、 その感光性樹脂をフォトリソグラフィー処理して、上記
電極パッドを露出させる開口部を形成するように、その
感光性樹脂をパターンニングする工程と、 上記電極パッド上に突起電極を無電解めっき処理によっ
て形成する工程と、 上記感光性樹脂を除去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. a step of forming a first electrode pad material made of aluminum and a second electrode pad material made of a metal material different from the first electrode pad material on a semiconductor substrate so as to be laminated; A photoresist is formed on the second electrode pad material, the photoresist is patterned into an electrode pad shape by a photolithography process, and the patterned photoresist is used as an etching mask to form the second photoresist. Forming an electrode pad by sequentially etching the electrode pad material and the first electrode pad material; forming an insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate; forming a photoresist on the insulating film; The process is patterned to form openings in the photoresist, and the patterning is performed. Using a photoresist as an etching mask, etching the insulating film to form an opening exposing the electrode pad; forming a photosensitive resin on the entire surface of the semiconductor substrate; A photolithography process, a step of patterning the photosensitive resin so as to form an opening exposing the electrode pad, and a step of forming a projecting electrode on the electrode pad by electroless plating, And a step of removing the photosensitive resin.
1の電極パッド材料と、その第1の電極パッド材料と異
なる金属材料からなる第2の電極パッド材料とを積層す
るように形成する工程と、 その第2の電極パッド材料上にフォトレジストを形成
し、フォトリソグラフィー処理によって、そのフォトレ
ジストを電極パッド形状にパターンニングし、そのパタ
ーンニングしたフォトレジストをエッチングマスクに使
用して、上記第2の電極パッド材料と第1の電極パッド
材料とを順次エッチングして電極パッドを形成する工程
と、 上記半導体基板上の全面に絶縁膜を形成し、その絶縁膜
上にフォトレジストを形成し、フォトリソグラフィー処
理によって、そのフォトレジスト開口を形成するように
パターンニングし、そのパターンニングしたフォトレジ
ストをエッチングマスクに使用して、上記絶縁膜をエッ
チングして上記電極パッドが露出する開口を形成する工
程と、 上記半導体基板上の全面に感光性樹脂を形成する工程
と、 その感光性樹脂をフォトリソグラフィー処理して、上記
電極パッドを露出させる開口部を形成するように、その
感光性樹脂をパターンニングする工程と、 感光性樹脂表面を親水化処理する工程と、 電極パッド上に突起電極を無電解めっき処理によって形
成する工程と、 感光性樹脂を除去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。8. A step of forming a first electrode pad material made of aluminum and a second electrode pad material made of a metal material different from the first electrode pad material on a semiconductor substrate so as to be laminated, A photoresist is formed on the second electrode pad material, the photoresist is patterned into an electrode pad shape by a photolithography process, and the patterned photoresist is used as an etching mask to form the second photoresist. Forming an electrode pad by sequentially etching the electrode pad material and the first electrode pad material; forming an insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate; forming a photoresist on the insulating film; The process is patterned to form the photoresist openings, and the patterned Using a photoresist as an etching mask, etching the insulating film to form an opening exposing the electrode pad; forming a photosensitive resin on the entire surface of the semiconductor substrate; A step of patterning the photosensitive resin so as to form an opening for exposing the electrode pad by photolithography, a step of hydrophilizing the photosensitive resin surface, and a step of forming a projecting electrode on the electrode pad. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming by electroless plating; and a step of removing a photosensitive resin.
1の電極パッド材料と、その第1の電極パッド材料と異
なる金属材料からなる第2の電極パッド材料とを積層す
るように形成する工程と、 その第2の電極パッド材料上にフォトレジストを形成
し、フォトリソグラフィー処理によって、そのフォトレ
ジストを電極パッド形状にパターンニングし、そのパタ
ーンニングしたフォトレジストをエッチングマスクに使
用して、上記第2の電極パッド材料と第1の電極パッド
材料とを順次エッチングして電極パッドを形成する工程
と、 上記半導体基板上の全面に絶縁膜を形成し、その絶縁膜
上にフォトレジストを形成し、フォトリソグラフィー処
理によって、そのフォトレジスト開口を形成するように
パターンニングし、そのパターンニングしたフォトレジ
ストをエッチングマスクに使用して、上記絶縁膜をエッ
チングして上記電極パッドが露出する開口を形成する工
程と、 上記半導体基板上の全面に感光性樹脂を形成する工程
と、 その感光性樹脂をフォトリソグラフィー処理して、上記
電極パッドを露出させる開口部を形成するように、その
感光性樹脂をパターンニングする工程と、 上記電極パッド上に突起電極を無電解めっき処理によっ
て形成する工程と、 上記感光性樹脂を除去する工程と、 上記突起電極表面に酸化防止層を無電解めっき処理によ
って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。9. forming a first electrode pad material made of aluminum and a second electrode pad material made of a metal material different from the first electrode pad material on a semiconductor substrate so as to be laminated; A photoresist is formed on the second electrode pad material, the photoresist is patterned into an electrode pad shape by a photolithography process, and the patterned photoresist is used as an etching mask to form the second photoresist. Forming an electrode pad by sequentially etching the electrode pad material and the first electrode pad material; forming an insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate; forming a photoresist on the insulating film; The process is patterned to form the photoresist openings, and the patterned Using a photoresist as an etching mask, etching the insulating film to form an opening exposing the electrode pad; forming a photosensitive resin on the entire surface of the semiconductor substrate; Performing a photolithography process to pattern the photosensitive resin so as to form an opening exposing the electrode pad; and forming a projecting electrode on the electrode pad by electroless plating. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of removing a photosensitive resin; and a step of forming an antioxidant layer on the surface of the bump electrode by electroless plating.
第1の電極パッド材料と、その第1の電極パッド材料と
異なる金属材料からなる第2の電極パッド材料とを積層
するように形成する工程と、 その第2の電極パッド材料上にフォトレジストを形成
し、フォトリソグラフィー処理によって、そのフォトレ
ジストを電極パッド形状にパターンニングし、そのパタ
ーンニングしたフォトレジストをエッチングマスクに使
用して、上記第2の電極パッド材料と第1の電極パッド
材料とを順次エッチングして電極パッドを形成する工程
と、 上記半導体基板上の全面に絶縁膜を形成し、その絶縁膜
上にフォトレジストを形成し、フォトリソグラフィー処
理によって、そのフォトレジスト開口を形成するように
パターンニングし、そのパターンニングしたフォトレジ
ストをエッチングマスクに使用して、上記絶縁膜をエッ
チングして上記電極パッドが露出する開口を形成する工
程と、 上記半導体基板上の全面に感光性樹脂を形成する工程
と、 その感光性樹脂をフォトリソグラフィー処理して、上記
電極パッドを露出させる開口部を形成するようにその感
光性樹脂をパターンニングする工程と、 上記感光性樹脂表面を親水化処理する工程と、 上記電極パッド表面に突起電極を選択的にめっき処理に
より形成する工程と、 上記感光性樹脂を除去する工程と、 上記突起電極表面に酸化防止層を無電解めっき処理によ
って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。10. A step of forming a first electrode pad material made of aluminum and a second electrode pad material made of a metal material different from the first electrode pad material on a semiconductor substrate so as to be laminated. A photoresist is formed on the second electrode pad material, the photoresist is patterned into an electrode pad shape by a photolithography process, and the patterned photoresist is used as an etching mask to form the second photoresist. Forming an electrode pad by sequentially etching the electrode pad material and the first electrode pad material; forming an insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate; forming a photoresist on the insulating film; The process is patterned to form the photoresist openings and the patterning is performed. Using a photoresist as an etching mask, etching the insulating film to form an opening exposing the electrode pad; forming a photosensitive resin on the entire surface of the semiconductor substrate; Patterning the photosensitive resin so as to form an opening for exposing the electrode pad by photolithography, a step of hydrophilizing the surface of the photosensitive resin, and a projection on the surface of the electrode pad. A semiconductor device comprising: a step of selectively forming an electrode by plating; a step of removing the photosensitive resin; and a step of forming an antioxidant layer on the surface of the bump electrode by electroless plating. Manufacturing method.
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