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JP2011029314A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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JP2011029314A
JP2011029314A JP2009172015A JP2009172015A JP2011029314A JP 2011029314 A JP2011029314 A JP 2011029314A JP 2009172015 A JP2009172015 A JP 2009172015A JP 2009172015 A JP2009172015 A JP 2009172015A JP 2011029314 A JP2011029314 A JP 2011029314A
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JP
Japan
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pad
layer
wire
electrode
manufacturing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009172015A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Okajima
秀章 岡島
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.)
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Watch Co Ltd
Priority to JP2009172015A priority Critical patent/JP2011029314A/en
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    • H10W72/851
    • H10W72/012

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

【課題】 ワイヤボンド接続電極部の電極パッドに直接バリア層をスパッタリングするとTi−Al合金が生じ、このTi−Al合金上に金ワイヤをワイヤボンドすると金ワイヤの接合強度が低下する問題がある。
【解決手段】 ワイヤボンド接続電極部122bに金ワイヤ161でワイヤボンドをする前に、ワイヤ接続電極パッド151bをポリイミドからなるパッド被覆絶縁膜154bで覆う工程、パッド被覆絶縁膜154bを含む基板150上にチタン・タングステン合金からなるバリア層155と共通電極層156を形成する工程、共通電極層156により他のバンプ(例えば、半田バンプ)158、159又は素子(例えば、磁気センサー)をメッキ形成する工程、バリア層155及び共通電極層156を除去する工程、パッド被覆絶縁膜153を除去後、金ワイヤ161でワイヤボンドする工程を有する。
【選択図】 図3
PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a Ti-Al alloy when a barrier layer is sputtered directly on an electrode pad of a wire bond connecting electrode part, and there is a problem that a bonding strength of the gold wire is lowered when a gold wire is wire-bonded on the Ti-Al alloy.
A step of covering a wire connection electrode pad 151b with a pad covering insulating film 154b made of polyimide before wire bonding to the wire bond connecting electrode portion 122b with a gold wire 161, on a substrate 150 including the pad covering insulating film 154b. A step of forming a barrier layer 155 and a common electrode layer 156 made of titanium / tungsten alloy, and a step of plating other bumps (for example, solder bumps) 158 and 159 or elements (for example, a magnetic sensor) by the common electrode layer 156. , A step of removing the barrier layer 155 and the common electrode layer 156, and a step of wire bonding with the gold wire 161 after removing the pad covering insulating film 153.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、半導体基板の能動面側にボンディングパッド部と例えばバンプやセンサなどのようなメッキにより形成する突起部とを有する半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having a bonding pad portion and a protrusion formed by plating such as a bump or a sensor on the active surface side of a semiconductor substrate.

アルミの電極パッド上にバリア層と共通電極層の積層膜であるUBM(アンダーバンプメタル)を形成した後に、再びUBMを除去して露出したアルミ電極パッドにワイヤボンドを形成するとワイヤボンドの密着強度が低下する問題がある。ワイヤボンド及びはんだ接続の両方の電極パッドを有する電気的接続の処理方法として例えば特許文献1がある。この特許文献1に記載されている半導体装置の製造方法を、図14(a)〜図15(c)の断面図を用いて説明する。   After forming a UBM (under bump metal), which is a laminated film of a barrier layer and a common electrode layer on an aluminum electrode pad, removing the UBM again and forming a wire bond on the exposed aluminum electrode pad, the adhesion strength of the wire bond There is a problem that decreases. For example, Patent Document 1 discloses an electrical connection processing method having both wire bond and solder connection electrode pads. A method for manufacturing the semiconductor device described in Patent Document 1 will be described with reference to the cross-sectional views of FIGS.

最初に図14(a)を用いて、特許文献1のはんだ接続電極部422a及びワイヤボンド接続電極部422bの電極パッド(以下「アルミパッド」とも言う)上と電極パッド周辺にバリア層426と金層428を形成し、はんだ接続電極部422aの金層428aを露出させるまでの製造方法を説明する。(尚、全面塗布層をa、b無しの符号で表示する、以下同じ)
はんだ接続電極部422aの電極パッド(アルミパッド)424aとワイヤボンド接続電極部422bの電極パッド(アルミパッド)424bを有する基板420において、アルミパッド424a及びアルミパッド424bの上にバリア層であるTi−W層426と金層428を連続してスパッタリングする。
First, referring to FIG. 14A, a barrier layer 426 and a gold layer are formed on the electrode pads (hereinafter also referred to as “aluminum pads”) of the solder connection electrode portion 422a and the wire bond connection electrode portion 422b of Patent Document 1 and around the electrode pads. A manufacturing method until the layer 428 is formed and the gold layer 428a of the solder connection electrode portion 422a is exposed will be described. (In addition, the whole surface coating layer is indicated by a symbol without a and b. The same applies hereinafter.)
In the substrate 420 having the electrode pad (aluminum pad) 424a of the solder connection electrode part 422a and the electrode pad (aluminum pad) 424b of the wire bond connection electrode part 422b, Ti− which is a barrier layer on the aluminum pad 424a and the aluminum pad 424b. The W layer 426 and the gold layer 428 are continuously sputtered.

金層428の上にフォトレジストをスピン塗布し、フォトリソグラフィー技術を用いて、アルミパッド424a及びアルミパッド424bの上の金層428上にフォトレジストを残し、このフォトレジストをマスクとしてアルミパッド424a及び424b周辺の金層428をウェットエッチングして除去する。次にフォトレジストとパターンニングした金層428aと金層428bをエッチングのマスクとし、ウェットエッチングでTi−W層426を除去し、Ti−W層426aとTi−W層426bをパターンニング形成してアルミパッド周辺を露出した後、フォトレジストをレジスト剥離液に溶解させて除去する。   Photoresist is spin-coated on the gold layer 428, and a photolithographic technique is used to leave a photoresist on the gold layer 428 on the aluminum pad 424a and the aluminum pad 424b. Using this photoresist as a mask, the aluminum pad 424a and The gold layer 428 around 424b is removed by wet etching. Next, the photoresist and the patterned gold layer 428a and gold layer 428b are used as etching masks, the Ti—W layer 426 is removed by wet etching, and the Ti—W layer 426a and the Ti—W layer 426b are patterned. After exposing the periphery of the aluminum pad, the photoresist is dissolved in a resist stripper and removed.

次に、ポリイミド430をスピン塗布後硬化させ、ポリイミド430上にアルミ層432をスパッタリングで形成する。アルミ層432上にフォトレジスト434をスピン塗布し、フォトリソグラフィー技術で、はんだ接続電極部422a領域のフォトレジスト434を開口させる。さらにフォトレジスト434をエッチングのマスクとしてはんだ接続電極部422a領域のアルミ層432をエッチングして除去する。次に、フォトレジスト434をエッチングのマスクとしてはんだ接続電極部422a領域のポリイミド430をエッチングして(以上、図14(a)参照)、その後フォトレジスト434をレジスト剥離液で溶解して剥離する。   Next, polyimide 430 is spin-coated and then cured, and an aluminum layer 432 is formed on the polyimide 430 by sputtering. Photoresist 434 is spin-coated on the aluminum layer 432, and the photoresist 434 in the solder connection electrode portion 422a region is opened by photolithography. Further, the aluminum layer 432 in the solder connection electrode portion 422a region is removed by etching using the photoresist 434 as an etching mask. Next, the polyimide 430 in the solder connection electrode portion 422a region is etched using the photoresist 434 as an etching mask (see FIG. 14A), and then the photoresist 434 is dissolved and stripped with a resist stripping solution.

次に、図14(b)を参照してはんだ接続電極部422a上にはんだ層を形成する方法について説明する。基板420を溶融はんだバスにさらして、フォトレジスト434とアルミ層432を除去した状態のポリイミド430上と露出された金層428aの上に、はんだ層438を形成する。この時、はんだ接続電極部422a部分においては、金層428aが溶融はんだ中へ拡散するため、はんだ層438は、はんだ接続電極部422aのTi−W層426aの上に形成される。   Next, a method for forming a solder layer on the solder connection electrode portion 422a will be described with reference to FIG. The substrate 420 is exposed to a molten solder bath, and a solder layer 438 is formed on the polyimide 430 and the exposed gold layer 428a from which the photoresist 434 and the aluminum layer 432 have been removed. At this time, since the gold layer 428a diffuses into the molten solder in the solder connection electrode portion 422a, the solder layer 438 is formed on the Ti-W layer 426a of the solder connection electrode portion 422a.

次に、図15(c)に示すように、ワイヤボンド接続電極部422bを露出するまでと、はんだ接続用の電極パッド424a上にはんだ層452を形成するまでの製造方法を説明する。まず、ワイヤボンドが要望されるワイヤボンド接続電極部422bやはんだ接続電極部422a上以外の余剰なはんだは熱いエアーナイフで除去されることによって、はんだ接続電極部422aにバンプ用はんだ層452を形成する。   Next, as shown in FIG. 15C, a manufacturing method until the wire bond connection electrode portion 422b is exposed and the solder layer 452 is formed on the electrode pad 424a for solder connection will be described. First, excess solder other than on the wire bond connection electrode part 422b and the solder connection electrode part 422a for which wire bonding is desired is removed with a hot air knife, thereby forming a bump solder layer 452 on the solder connection electrode part 422a. To do.

次に、フォトレジストを基板420へスピン塗布し、フォトリソグラフィーでワイヤボンド接続電極部422bのフォトレジストを除去しポリイミド430を露出させる。そして、フォトレジストをエッチングのマスクとしてワイヤボンド接続電極部422bのポリイミド430をエッチングし、金層428bを露出させる。その後、フォトレジストをレジスト剥離液で溶解して剥離すると図15(c)に示したワイヤボンド接続電極部422bのポリイミド430に開口部が形成され、ワイヤボンド可能な接続電極部が得られる。   Next, a photoresist is spin-coated on the substrate 420, the photoresist of the wire bond connection electrode portion 422b is removed by photolithography, and the polyimide 430 is exposed. Then, using the photoresist as an etching mask, the polyimide 430 of the wire bond connection electrode portion 422b is etched to expose the gold layer 428b. Thereafter, when the photoresist is dissolved and stripped with a resist stripper, an opening is formed in the polyimide 430 of the wire bond connection electrode portion 422b shown in FIG. 15C, and a connection electrode portion capable of wire bonding is obtained.

このような特許文献1の製造方法は、工程が長く、金層でパッドを覆う工程があるためコストが高くなる欠点がある。そこで、製造工程が短く、金層を省略することのできる技術として、例えば特許文献2がある。特許文献2の製造方法を、図16(a)から図19(h)の断面図を用いて、説明する。
最初に図16(a)を用いて、特許文献2のはんだ接続電極部とワイヤボンド接続電極部とが同一表面内に存在する半導体基板の実装断面図を説明する。第1の半導体チップ550の表面に第2の半導体チップ551をフェースダウンで実装し、はんだ503とはんだ504を電気的に接続する。
Such a manufacturing method of Patent Document 1 has a drawback that the process is long and the cost is increased because there is a process of covering the pad with a gold layer. Thus, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 is a technique that can shorten the manufacturing process and omit the gold layer. The manufacturing method of patent document 2 is demonstrated using sectional drawing of Fig.16 (a) to FIG.19 (h).
First, a mounting cross-sectional view of a semiconductor substrate in which the solder connection electrode portion and the wire bond connection electrode portion of Patent Document 2 are present on the same surface will be described with reference to FIG. The second semiconductor chip 551 is mounted face down on the surface of the first semiconductor chip 550, and the solder 503 and the solder 504 are electrically connected.

一方、第1の半導体チップ550の周辺には、ワイヤボンド接続するためのパッドを有しているパッケージが設けられており、第1の半導体チップ550のワイヤボンド用接続電極部とパッケージのリード端子560とをワイヤ559でワイヤボンドされるようになっている。尚、505は回路基板であり、第1の半導体チップ550がダイボンドパターン506上に実装されている。また、561は封止樹脂で、封止樹脂561によって第1の半導体チップ550と第2の半導体チップ551及び回路基板505が樹脂によって封止され外気から遮断されている。   On the other hand, a package having pads for wire bond connection is provided around the first semiconductor chip 550, and the wire bond connection electrode portion of the first semiconductor chip 550 and the lead terminal of the package 560 is wire-bonded with a wire 559. Reference numeral 505 denotes a circuit board, and the first semiconductor chip 550 is mounted on the die bond pattern 506. Reference numeral 561 denotes a sealing resin, and the first semiconductor chip 550, the second semiconductor chip 551, and the circuit board 505 are sealed by the sealing resin 561 from the outside air.

図16(b)以下は、図16(a)のA部における第1の半導体チップ550の拡大図である。図16(b)から図19(h)を用いて、はんだ接続電極部522aとワイヤボンド接続電極部522bの製造方法を説明する。
図16(b)において、第1の半導体チップ550上に、はんだ接続電極部522aとワイヤボンド接続電極部522bがあり、はんだ接続用電極パッド551aとワイヤボンド接続用電極パッド551bが形成されている。そして、第1の半導体チップ550に形成されている電極パッド551a及び電極パッド551bの各中央部が露出するように第1の絶縁膜552の開口を形成する。この電極パッドは半導体装置の入出力端子であり、はんだ接続用の電極パッド551aとワイヤボンド接続用の電極パッド551bである。各接続用電極パッド551a、551bの材質は、アルミニウムを含んでいる。また、電極パッド551a、551bの周辺を被覆する第1の絶縁膜552の材質としては、例えばシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、ポリイミドがある。
FIG. 16B and subsequent figures are enlarged views of the first semiconductor chip 550 in the A part of FIG. A method for manufacturing the solder connection electrode portion 522a and the wire bond connection electrode portion 522b will be described with reference to FIGS. 16 (b) to 19 (h).
In FIG. 16B, a solder connection electrode portion 522a and a wire bond connection electrode portion 522b are formed on the first semiconductor chip 550, and a solder connection electrode pad 551a and a wire bond connection electrode pad 551b are formed. . Then, an opening of the first insulating film 552 is formed so that each central portion of the electrode pad 551a and the electrode pad 551b formed in the first semiconductor chip 550 is exposed. These electrode pads are input / output terminals of the semiconductor device, and are an electrode pad 551a for solder connection and an electrode pad 551b for wire bond connection. The material of each connection electrode pad 551a, 551b contains aluminum. Examples of the material of the first insulating film 552 covering the periphery of the electrode pads 551a and 551b include a silicon nitride film, a silicon oxide film, and polyimide.

次に、図17(c)において、第1の絶縁膜552の上及び電極パッド551a、551bを含むウエハー全面に、バリア層553をスパッタリングなどで形成する。次に図17(d)に示すように、バリア層553の上に共通電極層554を形成する。この際、真空破壊せずに連続的にスパッタリングにて形成するのが良い。バリア層553は、例えばチタン、チタン・タングステン合金、クロムなどであり、共通電極層554は、金、銅などが用いられる。   Next, in FIG. 17C, a barrier layer 553 is formed on the entire surface of the wafer including the first insulating film 552 and the electrode pads 551a and 551b by sputtering or the like. Next, as shown in FIG. 17D, a common electrode layer 554 is formed on the barrier layer 553. At this time, it is preferable to form by continuous sputtering without breaking the vacuum. The barrier layer 553 is made of, for example, titanium, a titanium / tungsten alloy, chromium, or the like, and the common electrode layer 554 is made of gold, copper, or the like.

電極パッド551a、551bのアルミ材上にチタン又はチタン・タングステン合金を形成すると、アルミとチタンが合金化してチタン・アルミ合金層551cができる。このチタン・アルミ合金層551cが形成されるのは、バリア層であるチタンやチタン・タングステン合金をスパッタリングで形成時に、高速でTi原子がアルミパッドへ衝突するため、Ti原子が運動エネルギーを失うときに熱エネルギーとなり、アルミパッドの温度が上昇しチタンとアルミニウムが合金化されるためである。   When titanium or a titanium / tungsten alloy is formed on the aluminum material of the electrode pads 551a and 551b, aluminum and titanium are alloyed to form a titanium / aluminum alloy layer 551c. The titanium / aluminum alloy layer 551c is formed when Ti atoms collide with the aluminum pad at high speed when the barrier layer of titanium or titanium / tungsten alloy is formed by sputtering, so that the Ti atoms lose kinetic energy. This is because the thermal energy is increased and the temperature of the aluminum pad rises and titanium and aluminum are alloyed.

図18(e)において、まず、共通電極層554上のウエハー全面にフォトレジスト555をスピン塗布にて形成する。そして、フォトリソグラフィーでパターンニングすることでフォトレジスト555のはんだ接続電極部522aに開口を形成する。その後図18(f)に示すように、その開口部に電解メッキ法で、ポストとなる第1のメッキ556として銅を、また第2のメッキ557としてはんだ層を連続してメッキをする。この時、フォトレジスト555の膜厚を超えてメッキすると等方的にメッキが成長するので、きのこ状のメッキ形状となる。   In FIG. 18E, first, a photoresist 555 is formed on the entire surface of the wafer on the common electrode layer 554 by spin coating. Then, an opening is formed in the solder connection electrode portion 522a of the photoresist 555 by patterning with photolithography. Then, as shown in FIG. 18 (f), the opening is plated with copper as the first plating 556 and the solder layer as the second plating 557 by electrolytic plating. At this time, if plating exceeds the thickness of the photoresist 555, the plating grows isotropically, resulting in a mushroom-like plating shape.

図19(g)において、フォトレジスト555を有機溶剤からなるレジスト剥離液に浸漬してレジスト剥離液にフォトジストを溶解させて除去し共通電極層554を露出する。その後、ウェットエッチングで、共通電極層554とバリア層553をエッチングして除去することで第1の絶縁膜552を露出させる。この時、チタン・アルミ合金層551cはアルミパッド551a、551b部に残った状態となる。   In FIG. 19G, the photoresist 555 is immersed in a resist stripping solution made of an organic solvent to dissolve and remove the photoresist in the resist stripping solution to expose the common electrode layer 554. After that, the first insulating film 552 is exposed by etching and removing the common electrode layer 554 and the barrier layer 553 by wet etching. At this time, the titanium / aluminum alloy layer 551c remains in the aluminum pads 551a and 551b.

次に図19(h)において、フラックスをスピンコートし、リフロー炉ではんだ層557を融点以上に加熱し、フラックスの表面張力ではんだ層557を丸めて突起電極558の形状にする。さらにワイヤボンド接続電極部522bには、ワイヤ559でワイヤボンド接続電極部522b中央近辺にワイヤボンドして、ワイヤ559を電気的に第1の半導体チップ550のワイヤボンド接続電極部522bへ接続する。   Next, in FIG. 19H, the flux is spin-coated, the solder layer 557 is heated to the melting point or higher in a reflow furnace, and the solder layer 557 is rounded by the surface tension of the flux to form the protruding electrode 558. Further, the wire bond connection electrode portion 522b is wire-bonded to the vicinity of the center of the wire bond connection electrode portion 522b with the wire 559, and the wire 559 is electrically connected to the wire bond connection electrode portion 522b of the first semiconductor chip 550.

上記で説明した特許文献2は、はんだ接続電極部とワイヤボンド接続電極部とが同一表面内に存在する半導体基板において、ワイヤボンド接続電極部のアルミ(Al)パッド上のチタン・タングステン合金層と共通電極層を除去してAlパッドを露出する。しかし、露出させたAlパッドへ金ワイヤをワイヤボンドすると密着強度が低下する問題が発生した。この理由は、露出したワイヤボンド接続電極部のAlパッドにアルゴンイオンを照射してイオンボンバードさせ、飛び出してくるオージェ電子を分光器に入射させて、分析するオージェ電子分光分析をした所、Alパッド表面からバリア層の元素Tiを検出した。   In Patent Document 2 described above, in a semiconductor substrate in which a solder connection electrode portion and a wire bond connection electrode portion exist on the same surface, a titanium / tungsten alloy layer on an aluminum (Al) pad of the wire bond connection electrode portion and The common electrode layer is removed to expose the Al pad. However, when a gold wire is wire bonded to the exposed Al pad, there is a problem that the adhesion strength is lowered. The reason for this is that the exposed Al electrode of the wire bond connection electrode part is irradiated with argon ions to cause ion bombardment, and the Auger electron spectroscopic analysis is performed by causing the ejected Auger electrons to enter the spectrometer. The element Ti of the barrier layer was detected from the surface.

このTiは、スパッタリング法でアルゴンイオンがターゲットのTiへ衝突し、Ti原子を吹き飛ばしてターゲットと対向した半導体基板へ堆積することで薄膜を形成する。Ti原子が高速で半導体基板のAlパッド表面へ衝突すると、運動エネルギーを失い熱エネルギーに変換されAlパッドが加熱される。衝突エネルギーが大きいためAlパッドの温度上昇も大きく、このためAlとTiが合金化したものである。Al−Tiの合金が形成されると、Alパッドへ金ワイヤをワイヤボンドしてもTi原子がアルミパッド表面に存在するため、ワイヤボンドのAuはTiに阻害され、Al−Auの合金化する面積が減少する。このため、ワイヤボンドの密着強度が低下するという問題が発生した。   This Ti forms a thin film by argon ions colliding with the target Ti by sputtering, blowing off Ti atoms and depositing on the semiconductor substrate facing the target. When Ti atoms collide with the Al pad surface of the semiconductor substrate at high speed, the kinetic energy is lost and converted into heat energy, and the Al pad is heated. Since the collision energy is large, the temperature rise of the Al pad is also large. Therefore, Al and Ti are alloyed. When an Al—Ti alloy is formed, even if a gold wire is wire-bonded to an Al pad, Ti atoms are present on the surface of the aluminum pad. The area is reduced. For this reason, the problem that the adhesive strength of a wire bond fell occurred.

次の従来技術の特許文献3においても、アルミパッド上にチタン・タングステン合金(Ti−W)と銅の積層膜であるUBM(アンダーバンプメタル)を形成した後に、再びUBMを除去して露出したアルミパッドに金ワイヤボンドや金スダッドバンプを形成すると、密着強度が低下する問題がある。この特許文献3に記載されている半導体装置の製造方法を、図20(a)から図22(e)の断面図を用いて説明する。   Also in Patent Document 3 of the next prior art, after forming a UBM (under bump metal) which is a laminated film of a titanium / tungsten alloy (Ti-W) and copper on an aluminum pad, the UBM is removed and exposed again. When gold wire bonds or gold sudden bumps are formed on an aluminum pad, there is a problem that the adhesion strength is lowered. A method of manufacturing the semiconductor device described in Patent Document 3 will be described with reference to the cross-sectional views of FIGS. 20 (a) to 22 (e).

図20(a)のように、半導体基板610上に絶縁層(ポリイミド)613をパターンニングすることにより、金属電極(Alパッド)612部分を除いて感磁部611aを有する半導体薄膜611上にポリイミドからなる絶縁層である保護膜613aを形成する。   As shown in FIG. 20A, by patterning an insulating layer (polyimide) 613 on the semiconductor substrate 610, the polyimide is formed on the semiconductor thin film 611 having the magnetic sensitive portion 611a except for the metal electrode (Al pad) 612 portion. A protective film 613a which is an insulating layer made of is formed.

次に、図20(b)のように、メッキ処理用の下地層として、保護膜613a及び金属電極(Alパッド)612上でかつ感磁部611a側の能動面側に、バリア層614aと共通電極層614bを形成すると共に、半導体基板610上でかつ感磁部611aの裏側である非能動面側に下地層615を形成する。バリア層614aと共通電極層614bはTi−WとCuからなる積層膜で、スパッタ法などで作成することができる。この時、バリア層614aをスパッタリング法で形成するため、金属電極(Alパッド)612上にAlとTiの合金層612aが形成される。   Next, as shown in FIG. 20B, the barrier layer 614a is common on the protective film 613a and the metal electrode (Al pad) 612 on the active surface side of the magnetic sensitive part 611a as a base layer for the plating process. The electrode layer 614b is formed, and the base layer 615 is formed on the semiconductor substrate 610 and on the non-active surface side that is the back side of the magnetic sensitive part 611a. The barrier layer 614a and the common electrode layer 614b are laminated films made of Ti—W and Cu, and can be formed by a sputtering method or the like. At this time, in order to form the barrier layer 614a by a sputtering method, an alloy layer 612a of Al and Ti is formed on the metal electrode (Al pad) 612.

次に、図21(c)のように、共通電極層614b上にフォトレジスト616を形成し、感磁部611aの中央部上で共通電極層614bが露出するように、フォトレジスト616をフォトリソグラフィー技術でレジストパターンニングして開口部616aを形成する。そして、共通電極層614b上にフォトレジストパターンニングで除かれた開口部616aに磁気増幅機能を有する第1の磁性体617を、また、裏面の下地層615上に第1の磁性体617とともに磁気増幅機能を有する第2の磁性体618をメッキ処理により形成する。   Next, as shown in FIG. 21C, a photoresist 616 is formed on the common electrode layer 614b, and the photoresist 616 is photolithography so that the common electrode layer 614b is exposed on the central portion of the magnetic sensitive portion 611a. Resist patterning is performed by a technique to form the opening 616a. Then, the first magnetic body 617 having a magnetic amplification function is formed in the opening 616a removed by photoresist patterning on the common electrode layer 614b, and the first magnetic body 617 is magnetically formed on the underlayer 615 on the back surface. A second magnetic body 618 having an amplification function is formed by plating.

次に、図21(d)のように、フォトレジスト616をレジスト剥離液に浸漬し溶解して除去する。次に、図22(e)のように、第1の磁性体617をエッチングマスクとし、第1の磁性体617の下層を残して共通電極層614bをエッチングにより除去し、次にバリア層614aもエッチングにより除去する。その後、複数の磁気センサーチップをダイシングにより単体のチップに分離する。最後に、金線ワイヤ619を金属電極612の中央部へワイヤボンドして、金線ワイヤ619と金属電極612とを電気的に接続する。この時、金属電極612の表面はAlとTiの合金層612aで覆われている形になっている。   Next, as shown in FIG. 21D, the photoresist 616 is immersed in a resist stripping solution and dissolved and removed. Next, as shown in FIG. 22E, using the first magnetic body 617 as an etching mask, the common electrode layer 614b is removed by etching leaving the lower layer of the first magnetic body 617, and then the barrier layer 614a is also formed. Remove by etching. Thereafter, the plurality of magnetic sensor chips are separated into single chips by dicing. Finally, the gold wire 619 is wire-bonded to the central portion of the metal electrode 612, and the gold wire 619 and the metal electrode 612 are electrically connected. At this time, the surface of the metal electrode 612 is covered with an alloy layer 612a of Al and Ti.

特開平6−89919号公報(第4頁段落0009から第5頁段落0021および図3(a)から図4(d))Japanese Patent Laid-Open No. 6-89919 (paragraph 0009 to page 5, paragraph 0021 from page 4 and FIGS. 3 (a) to 4 (d)) 特開平11−54695号公報(第2頁段落0007から第4頁段落0018および図1から図2)Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-54695 (2nd page paragraph 0007 to 4th page paragraph 0018 and FIGS. 1 to 2) 特開2007−108011号公報(第8頁段落0043から第9頁段落0051および図2(a)から図3(g))JP 2007-108011 (8th page paragraph 0043 to 9th page paragraph 0051 and FIG. 2 (a) to FIG. 3 (g))

特許文献1に 記載されている半導体装置の製造方法においては、ワイヤボンド強度の低下は無いが、金層形成、ポリイミドのパターンニング、アルミニュウム層のパターンニングと半田置換及び余分な半田の除去工程が必要なため、工程数が長く、高価な金層が必要なため、コストが高くなる欠点がある。   In the method of manufacturing a semiconductor device described in Patent Document 1, there is no decrease in wire bond strength, but the steps of gold layer formation, polyimide patterning, aluminum layer patterning and solder replacement, and removal of excess solder are performed. Since it is necessary, the number of steps is long, and an expensive gold layer is required.

また、特許文献2及び特許文献3に記載されている半導体装置の製造方法においては、ワイヤボンドが要望されるワイヤボンド接続電極部のAlパッド上に後述するAl−Ti合金が生成する問題がある。即ち、UBM(アンダーバンプメタル)は、バリア層(Ti、Ti−W、Cr)と共通電極層(Cu、Au)の積層膜であるが、金属をスパッタリングで成膜するのが一般的である。スパッタリング装置は、アルゴンイオンをターゲットの
Tiに高速で衝突させてTi原子を飛び出させ、Alパッドのアルミニウムと衝突させると、Ti原子の運動エネルギーは衝突時に失われ熱エネルギーに変換されるため、Alパッドのアルミニウムの温度は高温度に達してTiとAlは合金化する。
Moreover, in the manufacturing method of the semiconductor device described in Patent Document 2 and Patent Document 3, there is a problem that an Al—Ti alloy described later is formed on the Al pad of the wire bond connection electrode portion where wire bonding is desired. . That is, UBM (under bump metal) is a laminated film of a barrier layer (Ti, Ti-W, Cr) and a common electrode layer (Cu, Au), but generally a metal is formed by sputtering. . Sputtering equipment causes argon ions to collide with target Ti at a high speed to eject Ti atoms, and when colliding with aluminum on the Al pad, the kinetic energy of Ti atoms is lost at the time of collision and converted to thermal energy. The aluminum temperature of the pad reaches a high temperature and Ti and Al are alloyed.

Ti−Al合金は、共通電極層(銅層や金層)をウェットエッチングして、その後バリア層(Ti−W層やTi層)をウェットエッチングしても、Al−Ti合金を除去することが出来ないため、AlパッドにTi−Al合金が残る問題が発生する。このように、Alパッド表面にAl−Ti合金が存在するとTi原子が残っているため、金線をワイヤボンディングしたり金スダットバンプをボンディングしても、Tiに阻害されてAl−Au合金とはなり難いため、ワイヤボンドの接合強度が低下するという問題がある。   The Ti—Al alloy can remove the Al—Ti alloy even if the common electrode layer (copper layer or gold layer) is wet etched and then the barrier layer (Ti—W layer or Ti layer) is wet etched. Since this is not possible, there arises a problem that the Ti—Al alloy remains on the Al pad. In this way, if an Al-Ti alloy is present on the surface of the Al pad, Ti atoms remain, so even if a gold wire is wire-bonded or a gold sudat bump is bonded, it is inhibited by Ti and becomes an Al-Au alloy. Since it is difficult, there exists a problem that the joint strength of a wire bond falls.

本発明の目的は、上記の課題を解決して、金層が不要で、工程を短くし、コストが安く、且つAlパッド上のAl−Ti合金層の生成を防止し、金スダットバンプや金ワイヤボンドの機械的強度の劣化がない半導体装置の製造方法を提供することである。   The object of the present invention is to solve the above problems, eliminate the need for a gold layer, shorten the process, reduce the cost, prevent the formation of an Al-Ti alloy layer on the Al pad, It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device in which the mechanical strength of the bond is not deteriorated.

上記目的を達成するために、本発明における半導体装置の製造方法は、半導体基板の能動面側にボンディングパッド部とメッキにより形成した突起部とを有する半導体装置の製造方法において、前記ボンディングパッド部の電極パッドの全面を覆うパッド被覆保護膜を形成する工程と、前記保護膜を含む前記半導体基板の能動面側にバリア層と共通電極層を形成する工程と、前記共通電極層を用いて突起部形成領域に前記突起部をメッキにより形成する工程と、前記突起部形成領域以外の前記バリア層及び前記共通電極層を除去する工程と、前記ボンディングパッド部の電極パッド上の前記パッド被覆保護膜を除去する工程と、前記ボンディングパッド部の電極パッドにワイヤでボンディングをする工程とよりなることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a semiconductor device manufacturing method according to the present invention includes a bonding pad portion and a protrusion formed by plating on an active surface side of a semiconductor substrate. Forming a pad covering protective film covering the entire surface of the electrode pad; forming a barrier layer and a common electrode layer on the active surface side of the semiconductor substrate including the protective film; and a protrusion using the common electrode layer A step of forming the protrusion in a formation region by plating; a step of removing the barrier layer and the common electrode layer other than the protrusion formation region; and the pad covering protective film on the electrode pad of the bonding pad portion. It comprises a step of removing and a step of bonding to the electrode pad of the bonding pad portion with a wire.

また、前記ボンディングパッド部の電極パッドに開口を有するパッシベーション膜と、該パッシベーション膜上に形成され前記ボンディングパッド部の電極パッドに開口を有する第1の保護膜とを更に有することを特徴とする。   The method further includes a passivation film having an opening in the electrode pad of the bonding pad portion, and a first protective film formed on the passivation film and having an opening in the electrode pad of the bonding pad portion.

前記第1の保護膜と前記パッド被覆保護膜は、いずれもポリイミド又はPBO(ポリベンゾオキサゾール)にて形成されていることを特徴とする。   Both the first protective film and the pad covering protective film are formed of polyimide or PBO (polybenzoxazole).

また、前記パッド被覆保護膜は、前記第1の保護膜よりも薄い膜にて形成されていることを特徴とする。   The pad covering protective film is formed of a film thinner than the first protective film.

前記バリア層はチタン又はチタン合金を含むことを特徴とする。   The barrier layer includes titanium or a titanium alloy.

前記バリア層はクロムを含むことを特徴とする。   The barrier layer includes chromium.

前記ワイヤは金線または金合金の線であることを特徴とする。   The wire is a gold wire or a gold alloy wire.

前記ボンディングパッド部には、ワイヤボンディング又はスタッドバンプボンディングが形成されることを特徴とする。   Wire bonding or stud bump bonding is formed on the bonding pad portion.

前記メッキにより形成した突起部は、はんだバンプ電極部であることを特徴とする。   The protrusion formed by the plating is a solder bump electrode portion.

本発明の製造方法によれば、ワイヤボンドが要望されるAlパッド上にパッド被覆保護膜があるため、Alパッドのアルミニウムとバリア層のTiが直接接触しない。よって、
AlとTiが合金化しない。ワイヤボンドが要望するAlパッド上のパッド被覆保護膜の上にあるTiやTiWはAl−Ti合金とならないため、容易にエッチングで除去が可能である。また、パッド被覆保護膜のポリイミドやPBOもアッシングで容易に除去が出来る。即ち、ワイヤボンド工程の前にTiが存在しないAlパッドを露出することができるので、ワイヤボンド強度が低下する問題は発生しない。
According to the manufacturing method of the present invention, since there is a pad covering protective film on an Al pad for which wire bonding is desired, aluminum of the Al pad and Ti of the barrier layer are not in direct contact. Therefore,
Al and Ti are not alloyed. Since Ti and TiW on the pad covering protective film on the Al pad desired by the wire bond do not become an Al—Ti alloy, they can be easily removed by etching. Also, polyimide and PBO as a pad covering protective film can be easily removed by ashing. That is, since the Al pad that does not contain Ti can be exposed before the wire bonding step, there is no problem that the wire bond strength is lowered.

本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す断面図で、(a)と(b)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 1st Embodiment of this invention, (a) And (b) process is shown. 本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す断面図で、(c)と(d)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 1st Embodiment of this invention, (c) And (d) process is shown. 本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す断面図で、(e)と(f)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 1st Embodiment of this invention, (e) And (f) process is shown. 本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す断面図で、(g)と(h)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 1st Embodiment of this invention, (g) And (h) process is shown. 本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す断面図で、(i)と(j)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 1st Embodiment of this invention, (i) And (j) Process is shown. 本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す断面図で、(k)と(l)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 1st Embodiment of this invention, (k) and (l) process are shown. 本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す断面図で、(m)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 1st Embodiment of this invention, (m) A process is shown. 本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の変形例としての半導体装置の製造方法の(d)工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the (d) process of the manufacturing method of the semiconductor device as a modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造方法を示す断面図で、(a)と(b)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 2nd Embodiment of this invention, (a) And (b) process is shown. 本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造方法を示す断面図で、(c)と(d)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 2nd Embodiment of this invention, (c) And (d) process is shown. 本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造方法を示す断面図で、(e)と(f)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 2nd Embodiment of this invention, (e) And (f) process is shown. 本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the manufacturing method of the semiconductor device in the 2nd Embodiment of this invention. 従来技術である特許文献1に記載されている半導体装置の製造方法を示す断面図で、(a)と(b)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device described in patent document 1 which is a prior art, (a) And (b) process is shown. 従来技術である特許文献1に記載されている半導体装置の製造方法を示す断面図で、(c)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device described in patent document 1 which is a prior art, (c) A process is shown. 従来技術である特許文献2に記載されている半導体装置の製造方法を示す断面図で、(a)と(b)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device described in patent document 2 which is a prior art, (a) And (b) process is shown. 従来技術である特許文献2に記載されている半導体装置の製造方法を示す断面図で、(c)と(d)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device described in patent document 2 which is a prior art, and shows process (c) and (d). 従来技術である特許文献2に記載されている半導体装置の製造方法を示す断面図で、(e)と(f)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device described in patent document 2 which is a prior art, and (e) and (f) process are shown. 従来技術である特許文献2に記載されている半導体装置の製造方法を示す断面図で、(g)と(h)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device described in patent document 2 which is a prior art, and shows (g) and (h) process. 従来技術である特許文献3に記載されている半導体装置の製造方法を示す断面図で、(a)と(b)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device described in patent document 3 which is a prior art, and shows process (a) and (b). 従来技術である特許文献2に記載されている半導体装置の製造方法を示す断面図で、(c)と(d)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device described in patent document 2 which is a prior art, and shows process (c) and (d). 従来技術である特許文献2に記載されている半導体装置の製造方法を示す断面図で、(e)工程を示す。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device described in patent document 2 which is a prior art, and (e) process is shown.

本発明の実施形態を説明する図面においては、各構成部材の大きさや膜厚は理解しやすい大きさや膜厚に適宜拡大または縮小しており、実際の構成部材の大きさや膜厚と相違する。さらに、本発明の実施形態を説明する図面では、半導体基板の内部に形成するトランジスタやダイオードなどの能動素子や、抵抗や容量などの受動素子、或いはコンタクトホールや、複数のメタル層などの図示は省略している。
以下、図面を用いて本発明を実施するための第1の実施形態における半導体装置の製造方法を説明する。図1(a)〜図7(m)までは本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す断面図であり、図8は、本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法のフローチャート図である。図1(a)〜図7(m)及び、フローチャートの図8を用いて本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法を説明する。
In the drawings illustrating the embodiments of the present invention, the size and film thickness of each component are appropriately enlarged or reduced to an easily understandable size and film thickness, and are different from the actual size and film thickness of the component. Further, in the drawings illustrating the embodiments of the present invention, active elements such as transistors and diodes formed inside a semiconductor substrate, passive elements such as resistors and capacitors, contact holes, and a plurality of metal layers are not illustrated. Omitted.
A method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1A to 7M are cross-sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart figure of a manufacturing method. A method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A to 7M and FIG.

はじめに、図1(a)及びフローチャートのステップS01において、半導体装置の入出力端子となる電極パッド151a、151bを半導体基板150上のはんだ接続電極部122a及びワイヤボンド接続電極部122bの各部に形成する。この電極パッド151a及び151bにはメタル層によって能動素子や受動素子が接続される。電極パッド151a及び151bは、半導体基板150の周縁部で且つ素子間分離絶縁膜(図示せず)上に形成している。電極パッド151a及び151bはメタル層と同じ材料であるアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。この電極パッド151a及び151bを含む半導体基板150上の全面に第1の絶縁膜152を形成する。その後、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術を用いて、電極パッド151a及び151bの中央領域が開口するように第1の絶縁膜152をパターニングする。   First, in FIG. 1A and step S01 of the flowchart, electrode pads 151a and 151b which are input / output terminals of the semiconductor device are formed in each part of the solder connection electrode part 122a and the wire bond connection electrode part 122b on the semiconductor substrate 150. . An active element and a passive element are connected to the electrode pads 151a and 151b by a metal layer. The electrode pads 151a and 151b are formed on the periphery of the semiconductor substrate 150 and on an inter-element isolation insulating film (not shown). The electrode pads 151a and 151b are made of aluminum or aluminum alloy which is the same material as the metal layer. A first insulating film 152 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 150 including the electrode pads 151a and 151b. Thereafter, the first insulating film 152 is patterned using photolithography technology and etching technology so that the central regions of the electrode pads 151a and 151b are opened.

電極パッド151a及び151bの周辺部から水分の侵入を防ぐために、電極パッド151a及び151b周辺部は第1の絶縁膜152にて被覆することが望ましい。第1の絶縁膜152はパッシベーション膜とも呼ばれ、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜などの無機絶縁膜や、ポリイミド樹脂やPBO(ポリベンゾオキサゾール)樹脂などの有機絶縁膜から形成される。そして、半導体基板150に形成した前記の能動素子や受動素子なども、絶縁膜152にて被覆される。絶縁膜152の開口の断面形状は、図示していないが、開口底面寸法より開口上面寸法を大きく、且つ開口側壁はテーパ形状にすることが好ましい。第1の絶縁膜152の開口の断面形状をテーパ状にすると、次工程で形成するアンダーバンプメタルの段差被覆性が良好となり、開口側壁にも平坦部と同じ膜厚で形成することができ、段差部における断線や抵抗増の発生を防止することができる。   In order to prevent moisture from entering from the peripheral portions of the electrode pads 151a and 151b, the peripheral portions of the electrode pads 151a and 151b are preferably covered with the first insulating film 152. The first insulating film 152 is also called a passivation film, and is formed of an inorganic insulating film such as a silicon nitride film or a silicon oxide film, or an organic insulating film such as polyimide resin or PBO (polybenzoxazole) resin. The active elements and passive elements formed on the semiconductor substrate 150 are also covered with the insulating film 152. Although the sectional shape of the opening of the insulating film 152 is not illustrated, it is preferable that the opening top surface dimension is larger than the opening bottom surface dimension and the opening sidewall is tapered. When the sectional shape of the opening of the first insulating film 152 is tapered, the step coverage of the under bump metal to be formed in the next step is improved, and the opening side wall can be formed with the same film thickness as the flat portion. It is possible to prevent disconnection and resistance increase at the stepped portion.

次に、図1(b)及びフローチャートのステップS02において、第2の絶縁膜(ポリイミド層)153を、電極パッド151a及び151bの中央領域は露出させ、第1の絶縁膜152を被覆するように形成する。第2の絶縁膜153の膜厚は2μm〜5μmであることが望ましい。第2の絶縁膜153は、第1の絶縁膜152のピンホールをポリイミドで埋めることによって水分の侵入を防ぎ、半導体基板150のアルミ配線の腐食を防止し信頼性を向上させている。また、半導体基板150のハンドリング時に、半導体基板150の表面のキズに対しても絶縁膜が2層となって厚くなるので傷つきにくくなり信頼性が向上する。ポリイミドやPBOからなる第2の絶縁膜153は、第1の絶縁膜152の上に形成することが望ましいが、第1の絶縁膜152のピンホールが少なく、コストを安くしたい場合は省略しても良い。   Next, in step S02 of FIG. 1B and the flowchart, the second insulating film (polyimide layer) 153 is exposed in the central region of the electrode pads 151a and 151b so as to cover the first insulating film 152. Form. The film thickness of the second insulating film 153 is desirably 2 μm to 5 μm. The second insulating film 153 prevents moisture from entering by filling the pinholes of the first insulating film 152 with polyimide, prevents corrosion of the aluminum wiring of the semiconductor substrate 150, and improves reliability. In addition, when the semiconductor substrate 150 is handled, the insulating film has a two-layer thickness to prevent scratches on the surface of the semiconductor substrate 150, so that it is less likely to be damaged and reliability is improved. The second insulating film 153 made of polyimide or PBO is preferably formed on the first insulating film 152, but it is omitted if the first insulating film 152 has few pinholes and the cost is to be reduced. Also good.

ここからが、本発明の製造方法のポイントとなる技術である。ワイヤボンドが要望されるワイヤボント接続電極部122bのアルミの電極パッド151b開口部に第3の絶縁膜であるパッド被覆保護膜154bを形成するため、第3の絶縁膜154をパターンニング
する。
From here on is the technology that is the point of the manufacturing method of the present invention. The third insulating film 154 is patterned in order to form a pad covering protective film 154b, which is a third insulating film, in the opening of the aluminum electrode pad 151b of the wire bond connecting electrode portion 122b where wire bonding is desired.

第3の絶縁膜154としてのネガ型感光性ポリイミド塗布工程は、スピンコーターを用いて静止した半導体基板150の中央にネガ型感光性ポリイミドのワニスを滴下する。滴下量は、半導体基板150が6インチウエハーの場合は3g程度である。スピンコーターの回転数を2000〜5000rpm程度にすることで全面に塗布する。後述するキュア工程後におけるネガ型感光性ポリイミドの膜厚はスピンコーターで塗布した膜厚の半分程度に減少する。よって、キュア後の2倍程度の膜厚がスピンコートした後の膜厚になるように、スピンコーターの回転数と回転時間を調整する。   In the negative photosensitive polyimide coating process as the third insulating film 154, a negative photosensitive polyimide varnish is dropped onto the center of the stationary semiconductor substrate 150 using a spin coater. The dripping amount is about 3 g when the semiconductor substrate 150 is a 6-inch wafer. The coating is applied to the entire surface by setting the rotation speed of the spin coater to about 2000 to 5000 rpm. The film thickness of the negative photosensitive polyimide after the curing process described later is reduced to about half of the film thickness applied by the spin coater. Therefore, the rotation speed and rotation time of the spin coater are adjusted so that the film thickness about twice that after curing is the film thickness after spin coating.

はんだ接続電極部122a及びワイヤボンド接続電極部122bの各電極パッド151a及び151b上及び第2の絶縁膜153上の基板150全面に第3の絶縁膜154を塗布した図を図2(c)及びフローチャートのステップS03に示す。
第3の絶縁膜154としてネガ型感光性ポリイミドのワニスを塗布した場合は、ネガ型感光性ポリイミドのワニスは紫外線によって感光する。ワニス中のモノマーは、ワニスに含まれる感光剤によって3次元的に架橋反応が進み、この後の現像工程の現像液に対してワニスは不溶性となる性質がある。ネガ型感光性ポリイミドを使用するのは耐熱性が高い理由である。
FIG. 2C is a diagram in which the third insulating film 154 is applied to the entire surface of the substrate 150 on the electrode pads 151a and 151b and the second insulating film 153 of the solder connection electrode portion 122a and the wire bond connection electrode portion 122b. This is shown in step S03 of the flowchart.
When a negative photosensitive polyimide varnish is applied as the third insulating film 154, the negative photosensitive polyimide varnish is exposed to ultraviolet rays. The monomer in the varnish has a property that the crosslinking reaction proceeds three-dimensionally by the photosensitive agent contained in the varnish, and the varnish becomes insoluble in the developer in the subsequent development step. The negative photosensitive polyimide is used because of its high heat resistance.

次に、図2(d)及びフローチャートのステップS04のように、ネガ型感光性ポリイミド露光工程は、露光装置を用い紫外線をフォトマスクによって選択的に透過させて、ネガ型感光性ポリイミドを感光させる。露光装置はプロキシミティー型一括露光装置とステッパーに大きく分類される。プロキシミティー型一括露光装置は、半導体基板とフォトマスクとの間に10〜50μm程度のギャップをあけて露光する装置である。プロキシミティーギャップを開けるため、ネガ型感光性ポリイミドはフォトマスクと接触しないので汚染することは少ない。しかし、紫外線がフォトマスクの遮光部にも光の回折現象で回り込みが発生し、解像度が低下する欠点がある。   Next, as shown in FIG. 2 (d) and step S04 in the flowchart, the negative photosensitive polyimide exposure step uses an exposure apparatus to selectively transmit ultraviolet rays through a photomask to expose the negative photosensitive polyimide. . Exposure apparatuses are roughly classified into proximity type batch exposure apparatuses and steppers. The proximity type batch exposure apparatus is an apparatus that exposes with a gap of about 10 to 50 μm between a semiconductor substrate and a photomask. In order to open the proximity gap, the negative photosensitive polyimide does not come into contact with the photomask and therefore is less likely to be contaminated. However, there is a disadvantage that the resolution of the UV light is reduced because the UV light wraps around the light shielding portion of the photomask due to the light diffraction phenomenon.

一方ステッパーは、投影レンズを用いて半導体基板上にフォトマスクのイメージを投影するので、回折現象は少なく解像度は高いが、装置が高価になる欠点がある。要求される解像度が高い場合、すなわちパッド被覆保護膜のパターン寸法が小さく、約20μm以下の場合は、解像度の高いステッパーで露光すると良い。
ネガ型感光性ポリイミド露光は、フォトマスク131bを用いて、入射紫外線130aがフォトマスク131bによって遮光され、出射紫外線130bによってワイヤボンド電極151bである第2の絶縁膜153の開口部内にある第3の絶縁膜154にのみ紫外線が入射してワニスが感光する。
On the other hand, the stepper projects a photomask image on a semiconductor substrate using a projection lens, so that the diffraction phenomenon is small and the resolution is high, but the apparatus is expensive. When the required resolution is high, that is, when the pattern size of the pad covering protective film is small and is about 20 μm or less, exposure is performed with a stepper with high resolution.
In the negative photosensitive polyimide exposure, the photomask 131b is used to block the incident ultraviolet ray 130a by the photomask 131b, and the emitted ultraviolet ray 130b causes the third insulating film 153 that is the wire bond electrode 151b to be in the opening of the third insulating film 153. Ultraviolet rays enter only the insulating film 154 and the varnish is exposed.

次に、図3(e)及びフローチャートのステップS05のように、ネガ型感光性ポリイミドの現像工程は、ネガ型感光性ポリイミドの露光が終わった半導体基板150を現像液に浸漬して、フォトマスク131bにより紫外線が遮光され感光していないワニスを現像液に溶解して除去する。現像は、現像液に浸漬する方法以外に2流体ノズルから現像液を霧状にして噴霧する方法でも良い。2流体現像は、現像液と窒素を混合してノズルから霧状にして噴霧する。現像液の圧力は0.5〜1Kg/cm、窒素の圧力は2〜5Kg/cm程度とし、流量は50〜100mL/min程度の現像条件で、半導体基板150を1000〜3000rpm程度で回転させながら霧状の現像液を噴霧する。感光していないワニスは現像液中に溶解して遠心力で半導体基板150の外側へ飛散し除去される。 Next, as shown in FIG. 3 (e) and step S05 of the flowchart, in the negative photosensitive polyimide developing step, the semiconductor substrate 150 after the exposure of the negative photosensitive polyimide is immersed in a developer, and a photomask The varnish that is shielded from ultraviolet rays by 131b and is not exposed to light is dissolved in a developing solution and removed. The development may be a method of spraying the developer in a mist form from a two-fluid nozzle in addition to the method of immersing in the developer. In the two-fluid development, a developer and nitrogen are mixed and atomized from a nozzle and sprayed. The developer pressure is 0.5 to 1 kg / cm 2 , the nitrogen pressure is about 2 to 5 kg / cm 2 , and the flow rate is about 50 to 100 mL / min, and the semiconductor substrate 150 is rotated at about 1000 to 3000 rpm. While spraying, spray the mist developer. The non-photosensitive varnish dissolves in the developer and is scattered and removed to the outside of the semiconductor substrate 150 by centrifugal force.

現像後にリンスを行う。リンス液を2流体ノズルから霧状にして噴霧して現像液と置換する。半導体基板150の回転数や、2流体ノズルの圧力・流量などのリンス条件は、現像条件と同程度とする。その後、半導体基板150を3000rpm程度で回転させて、
リンス液を半導体基板150の外周に飛散させた後、リンス液を蒸発させてリンスを完了させる。感光していないワニスの溶解性が乏しいネガ型感光性ポリイミドの現像は、2流体現像が望ましい。
Rinse after development. The rinsing liquid is atomized from the two-fluid nozzle and sprayed to replace the developer. The rinsing conditions such as the number of rotations of the semiconductor substrate 150 and the pressure / flow rate of the two-fluid nozzle are set to the same level as the developing conditions. Thereafter, the semiconductor substrate 150 is rotated at about 3000 rpm,
After the rinsing liquid is scattered on the outer periphery of the semiconductor substrate 150, the rinsing liquid is evaporated to complete the rinsing. Two-fluid development is desirable for the development of negative photosensitive polyimide having poor solubility of the unphotosensitized varnish.

次に、フローチャートのステップS06のように、第3の絶縁膜154bであるネガ型感光性ポリイミドのキュアを行う。ポリイミドやPBOのキュアは、熱風循環炉又は縦型炉を用いて炉内に窒素ガスを導入し、低酸素即ち100ppm以下で、温度は350℃〜450℃の雰囲気、時間は1時間〜2時間放置することが望ましい。尚、上記で第2の絶縁膜153を省略した時には第3の絶縁膜154bは第2の絶縁膜となる。第3の絶縁膜154bの膜厚は0.2μm〜0.5μmであることが望ましく、第2の絶縁膜153の膜厚と比較して1/10程度の膜厚とすると良い。
このように第2の絶縁膜153の開口部内で且つ電極パッド151b上に形成した第3の絶縁膜154bが本願の特徴であるパッド被覆保護膜である。
Next, as in step S06 of the flowchart, the negative photosensitive polyimide that is the third insulating film 154b is cured. For curing polyimide and PBO, nitrogen gas is introduced into the furnace using a hot-air circulating furnace or vertical furnace, low oxygen, that is, 100 ppm or less, temperature is 350 ° C. to 450 ° C., and time is 1 to 2 hours. It is desirable to leave it alone. Note that when the second insulating film 153 is omitted, the third insulating film 154b becomes the second insulating film. The thickness of the third insulating film 154 b is preferably 0.2 μm to 0.5 μm, and is preferably about 1/10 of the thickness of the second insulating film 153.
Thus, the third insulating film 154b formed in the opening of the second insulating film 153 and on the electrode pad 151b is the pad covering protective film which is a feature of the present application.

その後、図3(f)及びフローチャートのステップS07に示すように、半導体基板150上の第2の絶縁膜153と第3の絶縁膜154b及び電極パッド151aの全面に、アンダーバンプメタルとなるバリア層155と共通電極層156とをスパッタリング装置を用いて成膜する。このスパッタリング装置を用いてバリア層155と共通電極層156を形成するときは、スパッタリング装置の減圧状態を解除することなく半導体基板150に連続的に形成する。このように成膜すればバリア層155と共通電極層156との間に密着性を阻害する酸化膜や不純物層は形成されない。   Thereafter, as shown in FIG. 3 (f) and step S07 in the flowchart, a barrier layer serving as an under bump metal is formed on the entire surface of the second insulating film 153, the third insulating film 154b, and the electrode pad 151a on the semiconductor substrate 150. 155 and the common electrode layer 156 are formed using a sputtering apparatus. When the barrier layer 155 and the common electrode layer 156 are formed using this sputtering apparatus, they are continuously formed on the semiconductor substrate 150 without releasing the reduced pressure state of the sputtering apparatus. By forming the film in this manner, an oxide film or an impurity layer that inhibits adhesion is not formed between the barrier layer 155 and the common electrode layer 156.

さらに、バリア層155を成膜する前に、スパッタリング装置にアルゴン(Ar)ガスを導入して半導体基板150を陰極とし、電極パッド151a表面に形成されている自然酸化膜をスパッタエッチング(逆スパッタリング)により除去することが好ましい。スパッタエッチングにおいては、イオン化されたアルゴンを電極パッド151aに衝突させ、電極パッド151a表面から自然酸化膜(Al)の原子を弾き飛ばしながらエッチングする。この結果、はんだ接続電極部122aにおいては電極パッド151aとバリア層155との密着性が良好となるとともに、両被膜間の接触抵抗を小さくできる。 Further, before the barrier layer 155 is formed, argon (Ar) gas is introduced into a sputtering apparatus so that the semiconductor substrate 150 serves as a cathode, and a natural oxide film formed on the surface of the electrode pad 151a is sputter-etched (reverse sputtering). It is preferable to remove by. In the sputter etching, ionized argon is made to collide with the electrode pad 151a, and etching is performed while blowing off atoms of the natural oxide film (Al 2 O 3 ) from the surface of the electrode pad 151a. As a result, in the solder connection electrode portion 122a, the adhesion between the electrode pad 151a and the barrier layer 155 is improved, and the contact resistance between the two films can be reduced.

また、ワイヤ接続電極部122bにおいては、スパッタエッチングによって第3の絶縁膜154bもエッチングされる。しかし、自然酸化膜(Al)の膜厚は、100Å程度であるので、エッチング量を200Å程度に調整してエッチングすれば、自然酸化膜(Al)が完全に除去できて、かつ、第3の絶縁膜154bの膜減りを無視することが出来る。バリア層155は、チタン・タングステン(Ti−W)合金で、厚さが20nmから50nmである。バリア層155であるチタン・タングステン合金は、チタンを5重量%から20重量%含み残りがタングステンの合金を使用する。 In the wire connection electrode portion 122b, the third insulating film 154b is also etched by sputter etching. However, since the film thickness of the natural oxide film (Al 2 O 3 ) is about 100 mm, the natural oxide film (Al 2 O 3 ) can be completely removed by etching with the etching amount adjusted to about 200 mm. In addition, the film loss of the third insulating film 154b can be ignored. The barrier layer 155 is a titanium-tungsten (Ti-W) alloy and has a thickness of 20 nm to 50 nm. The titanium / tungsten alloy which is the barrier layer 155 is an alloy containing 5% to 20% by weight of titanium and the balance being tungsten.

次に、共通電極層156は厚さが0.2μmから1.0μmの銅である。アンダーバンプメタルは相互拡散を防止するほか、被膜間の密着力向上や接触抵抗の低減の役割を具備し、さらに後述するポストと突起電極を電解メッキ法にて形成するときのメッキ電極としての役割も具備する。尚、はんだ接続電極部122aの電極パッド151a部には、アルミとチタンがスパッタリングによって高速で直接接触するためAl−Tiの合金層151cが形成されるが、これについては後に述べる。   Next, the common electrode layer 156 is copper having a thickness of 0.2 μm to 1.0 μm. Under bump metal prevents mutual diffusion, improves adhesion between coatings and reduces contact resistance, and also functions as a plating electrode when forming post and protruding electrodes to be described later by electrolytic plating. It also has. Note that an Al—Ti alloy layer 151c is formed on the electrode pad 151a of the solder connection electrode portion 122a because aluminum and titanium are in direct contact with each other at high speed by sputtering. This will be described later.

スパッタエッチング後に真空を破壊することなくバリア層Ti−Wのスパッタリングを行う。この時、はんだ接続電極部122aの電極パッド151a部に於いては、Al−Tiの合金層151cが形成されている。Al−Tiの合金層は、バリア層のスパッタリングで、AlパッドとTi−W層間に拡散した合金層である。スパッタリングのTiやWの運動エネルギーは大きいため、Al−Ti合金層とAlパッドのAlやバリア層であるT
i−W層との密着性が高い。よって、密着性や電気抵抗に何ら悪影響を与えるものではない。
After the sputter etching, the barrier layer Ti—W is sputtered without breaking the vacuum. At this time, an Al-Ti alloy layer 151c is formed on the electrode pad 151a of the solder connection electrode 122a. The Al—Ti alloy layer is an alloy layer diffused between the Al pad and the Ti—W layer by sputtering of the barrier layer. Since the kinetic energy of sputtering Ti and W is large, the Al-Ti alloy layer and the Al pad Al or barrier layer T
Adhesion with i-W layer is high. Therefore, there is no adverse effect on adhesion and electrical resistance.

一方、ワイヤボンド接続電極部122bは、電極パッド151b上にパッド被覆保護膜154bが形成されている。このため、スパッタリングによりTiやW原子はパッド被覆保護膜154bであるポリイミド膜に衝突しても、ポリイミド膜はスパッタリングの高熱に耐えて、電極パッド151b上のAl原子とTi原子が接触するのを防止する保護膜として機能する。従って、ワイヤボンド接続電極部122bの電極パッド151b上には、Al−Tiの合金層が生成されることは無い。   On the other hand, in the wire bond connection electrode portion 122b, a pad covering protective film 154b is formed on the electrode pad 151b. For this reason, even if Ti and W atoms collide with the polyimide film which is the pad covering protective film 154b by sputtering, the polyimide film can withstand the high heat of sputtering, and the Al atoms and Ti atoms on the electrode pad 151b are in contact with each other. Functions as a protective film to prevent. Therefore, an Al—Ti alloy layer is not generated on the electrode pad 151b of the wire bond connection electrode portion 122b.

その後、図4(g)及びフローチャートのステップS08に示すように、共通電極層156上の全面に感光性レジスト157をスピンコート法により5μmから20μmの厚さで形成する。感光性レジスト157は剥離性が良好なポジ型レジストを使用することが好ましい。ネガ型レジストも感光性レジストとして適用可能であるが、剥離性が若干良くないので剥離処理では剥離液温度を高温にして長時間浸漬する必要がある。その後、フォトリソグラフィー技術である露光処理と現像処理をしてパターニングを行ない、はんだ接続電極部122aの共通電極層156が露出するように感光性レジスト157に開口部157aを形成する。この開口部157aは、電極パッド151aの領域に選択的にポストと突起電極を形成する役割をもつメッキマスクとして機能する。   Thereafter, as shown in FIG. 4G and step S08 of the flowchart, a photosensitive resist 157 is formed on the entire surface of the common electrode layer 156 with a thickness of 5 μm to 20 μm by spin coating. The photosensitive resist 157 is preferably a positive resist having good peelability. Negative resists can also be used as photosensitive resists, but the releasability is slightly poor, so that the stripping treatment requires immersion at a high temperature for the stripping solution. Thereafter, patterning is performed by exposure processing and development processing which are photolithography techniques, and openings 157a are formed in the photosensitive resist 157 so that the common electrode layer 156 of the solder connection electrode portions 122a is exposed. The opening 157a functions as a plating mask having a role of selectively forming posts and protruding electrodes in the region of the electrode pad 151a.

その後、図4(h)及びフローチャートのステップS09に示すように、開口部157aの共通電極層156上に本願のメッキにより形成される突起部としてのポスト158とはんだ層159を形成する。このポスト158は銅からなり電解メッキ処理により形成する。この電解メッキ処理のときバリア層155と共通電極層156をメッキの電極として使用する。   Thereafter, as shown in FIG. 4 (h) and step S09 of the flowchart, a post 158 and a solder layer 159 are formed on the common electrode layer 156 of the opening 157a as projections formed by plating of the present application. The post 158 is made of copper and is formed by electrolytic plating. In this electrolytic plating process, the barrier layer 155 and the common electrode layer 156 are used as plating electrodes.

また、ポスト158は5μmから25μmの厚さで形成するのが好ましい。ポスト158は感光性レジスト157の膜厚以下に形成して側壁部が半導体基板150表面に対して垂直なストレートウォール形状、あるいは感光性レジスト157の膜厚を超えて形成し基部より頂部が張り出したマッシュルーム形状のどちらかの断面形状にするのがよい。ストレートウォール形状とすると、電極パッド151aと151b間のピッチ寸法を小さくすることができ、突起電極の微細ピッチ化に対応できる。また、マッシュルーム形状のポスト158形状とするとはんだとの接合面積が大きくなり、突起電極の接合強度を高くすることができる。   The post 158 is preferably formed with a thickness of 5 μm to 25 μm. The post 158 is formed below the thickness of the photosensitive resist 157 and the side wall portion is formed in a straight wall shape perpendicular to the surface of the semiconductor substrate 150, or exceeds the thickness of the photosensitive resist 157, and the top portion protrudes from the base portion. The cross-sectional shape of either mushroom shape is good. With a straight wall shape, the pitch dimension between the electrode pads 151a and 151b can be reduced, and the pitch of the bump electrodes can be reduced. Moreover, when the mushroom-shaped post 158 is used, the bonding area with the solder is increased, and the bonding strength of the protruding electrode can be increased.

ポスト158は、半導体装置と回路基板との間隙寸法を大きくして、実装した半導体装置と基板との熱膨張係数の違いに起因して発生する応力を低減し、この応力に起因する突起電極接合部の破壊を防止する役割をもつと共に、後述の工程で形成するはんだ層159と共通電極層156との相互拡散を防ぐ障壁層としての役割をもつ。ポスト158の材料としては、銅以外に相互拡散防止機能に優れたニッケルや、ニッケル合金も適用可能である。またはんだ層159は、バリア層155と共通電極層156をメッキ電極とする電解メッキ法により、感光性レジストの開口部157a内のポスト158上に形成する。   The post 158 increases the gap size between the semiconductor device and the circuit board to reduce the stress generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the mounted semiconductor device and the substrate, and the bump electrode bonding caused by this stress. In addition to preventing the destruction of the portion, it also serves as a barrier layer that prevents mutual diffusion between the solder layer 159 and the common electrode layer 156 formed in the process described later. As a material for the post 158, nickel or a nickel alloy having an excellent anti-diffusion function can be used in addition to copper. The solder layer 159 is formed on the post 158 in the opening 157a of the photosensitive resist by electrolytic plating using the barrier layer 155 and the common electrode layer 156 as plating electrodes.

図4(h)においては、ポスト158は感光性レジスト157の膜厚を超える厚さで形成している。感光性レジスト157の厚さを超えて形成したポスト158は等方的にメッキ膜が形成されることから断面形状がマッシュルーム形状となる。また、はんだ層159は鉛フリーはんだである。たとえば錫(96.5重量%)−銀(3.5重量%)合金からなる。環境汚染を発生させる鉛を含まないはんだをはんだ層159として使用する。このはんだ層159は、はんだをメッキ法で形成する以外に開口部157a内のポスト158上にはんだボールを搭載する方法や、はんだペーストを開口部157a内のポスト158
上にスキージにて充填する方法を用いて形成してもよい。
In FIG. 4H, the post 158 is formed with a thickness exceeding the film thickness of the photosensitive resist 157. Since the post 158 formed beyond the thickness of the photosensitive resist 157 is isotropically formed with a plating film, the cross-sectional shape is a mushroom shape. The solder layer 159 is lead-free solder. For example, it is made of a tin (96.5 wt%)-silver (3.5 wt%) alloy. A lead-free solder that generates environmental pollution is used as the solder layer 159. The solder layer 159 may be formed by a method of mounting solder balls on the posts 158 in the openings 157a in addition to forming solder by a plating method, or by using a solder paste for the posts 158 in the openings 157a.
You may form using the method of filling with a squeegee on the top.

その後、図5(i)及びフローチャートのステップS10に示すように、はんだ層159とポスト158を形成時のメッキマスクとして使用した感光性レジスト157を剥離する。   Thereafter, as shown in FIG. 5I and step S10 of the flowchart, the photosensitive resist 157 used as the plating mask for forming the solder layer 159 and the post 158 is peeled off.

次に、図5(j)及びフローチャートのステップS11に示すように、ポスト158から露出する共通電極層156及びバリア層155をエッチングにて除去する。この時、ワイヤボント接続電極部122bの電極パッド151b内に形成されている第3の絶縁膜154bは、後述する共通電極層156及びバリア層155のエッチング液で腐食されないので、そのまま除去されずに残る。   Next, as shown in FIG. 5J and step S11 of the flowchart, the common electrode layer 156 and the barrier layer 155 exposed from the post 158 are removed by etching. At this time, since the third insulating film 154b formed in the electrode pad 151b of the wire bond connecting electrode portion 122b is not corroded by the etching solution for the common electrode layer 156 and the barrier layer 155 described later, it remains without being removed. .

まず、銅からなる共通電極層156のエッチングは、ポスト158をエッチングマスクとして使用し、共通電極層156を選択的にエッチングするエッチング液に半導体基板150を浸漬して行なう。銅のエッチング液としては、硫酸で酸性に調整した重クロム酸カリウム溶液を使用した。ポスト158の材料と共通電極層156の材料が同じ銅の場合は共通電極層156と同時にポスト158もエッチングされる。そこで、共通電極層156の厚さを1μm程度以下と薄く設定することで、共通電極層156のエッチング時間を短くすることが可能となり、ポスト158のエッチング量を少なくすることができる。   First, the etching of the common electrode layer 156 made of copper is performed by immersing the semiconductor substrate 150 in an etchant that selectively etches the common electrode layer 156 using the post 158 as an etching mask. As the copper etching solution, a potassium dichromate solution acidified with sulfuric acid was used. When the material of the post 158 and the material of the common electrode layer 156 are the same copper, the post 158 is etched simultaneously with the common electrode layer 156. Therefore, by setting the thickness of the common electrode layer 156 as thin as about 1 μm or less, the etching time of the common electrode layer 156 can be shortened, and the etching amount of the post 158 can be reduced.

また、チタン・タングステン合金からなるバリア層155のエッチングは、共通電極層156をエッチングのマスクとして使用し、バリア層155を選択的にエッチングするエッチング液に半導体基板150を浸漬して行なう。チタン・タングステン合金のエッチング液としては、過酸化水素水(H)にアンモニア(NHOH)を混合した混合液を使用した。 Etching of the barrier layer 155 made of titanium / tungsten alloy is performed by immersing the semiconductor substrate 150 in an etchant that selectively etches the barrier layer 155 using the common electrode layer 156 as an etching mask. As an etching solution for the titanium / tungsten alloy, a mixed solution in which ammonia (NH 4 OH) was mixed with hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ) was used.

次に、図6(k)及びフローチャートのステップS12に示すように、はんだ層159を溶融させるリフロー処理(ウエットバック処理)を行なうことにより突起電極160を形成する。このリフロー処理では、半導体基板150のはんだ層159を形成した面にフラックスをスピンコート法により10μmから50μmの厚さで形成したのち、はんだ層159の融点(221℃)を超える温度250℃から270℃で加熱処理を行なう。リフロー処理によりはんだ層159は溶融して表面張力で丸くなり、球形状の突起電極160が得られる。このリフロー処理により形成される球形状の突起電極160は、高さ100μm程度に形成される。   Next, as shown in FIG. 6K and step S12 of the flowchart, the protruding electrode 160 is formed by performing a reflow process (wet back process) for melting the solder layer 159. In this reflow process, a flux is formed on the surface of the semiconductor substrate 150 on which the solder layer 159 is formed by spin coating to a thickness of 10 μm to 50 μm, and then the temperature exceeding the melting point (221 ° C.) of the solder layer 159 is 250 ° C. to 270 ° C. Heat treatment is performed at ℃. By the reflow process, the solder layer 159 is melted and rounded by the surface tension, and the spherical protruding electrode 160 is obtained. The spherical protruding electrode 160 formed by this reflow process is formed to a height of about 100 μm.

また、球形状の突起電極160の外形寸法はポスト158の外形寸法よりも大きくなる。すなわち突起電極160の外周部がポスト158上でひさし状に張り出すのに充分な体積で突起電極160を形成する。その後、洗浄処理を行なうことによりフラックスを除去する。このリフロー処理は、フラックスのスピンコートを行なわないで、水素還元雰囲気中で加熱処理してはんだ層159を溶融させてもよい。   Further, the outer dimension of the spherical protruding electrode 160 is larger than the outer dimension of the post 158. That is, the protruding electrode 160 is formed in a volume sufficient for the outer peripheral portion of the protruding electrode 160 to project on the post 158 in an eave shape. Thereafter, the flux is removed by performing a cleaning process. In this reflow process, the solder layer 159 may be melted by heat treatment in a hydrogen reducing atmosphere without performing flux spin coating.

その後、図6(l)及びフローチャートのステップS13に示すように、ワイヤボント接続電極部122bの電極パッド151b上に形成されている第3の絶縁膜154bであるポリイミド層を、酸素プラズマでアッシングして除去する。第3の絶縁膜154bの膜厚を0.2μm〜0.5μmとすると、アッシング条件である除去量は、絶縁膜154bの膜厚の1.25倍程度にする。従って、アッシングによる除去量は、0.25μm〜0.625μmに設定すると第3の絶縁膜154bを完全に除去することが可能になり、第2の絶縁膜153の膜減りも少なく出来る。   Thereafter, as shown in FIG. 6L and step S13 in the flowchart, the polyimide layer, which is the third insulating film 154b formed on the electrode pad 151b of the wire bond connecting electrode portion 122b, is ashed with oxygen plasma. Remove. When the thickness of the third insulating film 154b is 0.2 μm to 0.5 μm, the removal amount, which is an ashing condition, is about 1.25 times the thickness of the insulating film 154b. Therefore, when the removal amount by ashing is set to 0.25 μm to 0.625 μm, the third insulating film 154b can be completely removed, and the film loss of the second insulating film 153 can be reduced.

以上述べたように、第3の絶縁膜であるポリイミド層154bは、電極パッド151b
のアルミニウムとバリア層155のチタン・タングステン合金との間にあるため、ポリイミド層154bはスパッタした時の高温度にも耐えられ、チタンとアルミニウムが接触することによる熱拡散するのを防止できるので、Al−Ti合金層を形成するのを防ぐことができる。
As described above, the polyimide layer 154b as the third insulating film is formed on the electrode pad 151b.
Since the polyimide layer 154b can withstand a high temperature when sputtered and can prevent thermal diffusion due to contact between titanium and aluminum, since it is between the aluminum and the titanium / tungsten alloy of the barrier layer 155, Formation of the Al—Ti alloy layer can be prevented.

最後に、図7(m)及びフローチャートのステップS14に示すように、半導体基板150を個々のICチップにダイシングにより切断後、半導体基板150のワイヤボント接続電極部122bの電極パッド151b上に金線ワイヤ161をワイヤボンドする。これによって電極パッド151bと金線ワイヤ161が電気的に接続される。この時、電極パッド151bのアルミニウムはチタンと合金化が成されていないので、金線ワイヤ161は電極パッド151bのアルミ材に強固に接続される。   Finally, as shown in FIG. 7M and step S14 of the flowchart, the semiconductor substrate 150 is cut into individual IC chips by dicing, and then a gold wire is placed on the electrode pad 151b of the wire bond connection electrode portion 122b of the semiconductor substrate 150. 161 is wire-bonded. As a result, the electrode pad 151b and the gold wire 161 are electrically connected. At this time, since the aluminum of the electrode pad 151b is not alloyed with titanium, the gold wire 161 is firmly connected to the aluminum material of the electrode pad 151b.

以上で本発明の第1の実施形態の説明を終わり、次に本発明の第1の実施形態の変形例としての半導体装置の製造方法を説明する。第1の実施形態では第3の絶縁層としてネガ型のポリイミド材を使用したが、変形例では第3の絶縁層としてポジ型のポリイミド材を使用した製造方法を説明する。尚、フローチャートは図8と全く同じであり、製造工程としては図2(d)の図が変わるだけであるのでこの工程を主に説明する。   This is the end of the description of the first embodiment of the present invention. Next, a method for manufacturing a semiconductor device as a modification of the first embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, a negative type polyimide material is used as the third insulating layer. However, in the modification, a manufacturing method using a positive type polyimide material as the third insulating layer will be described. Note that the flowchart is exactly the same as that in FIG. 8, and the manufacturing process is only described in FIG.

図9(d)は第3の絶縁層の露光工程を説明するものである。第3の絶縁膜154をポジ型感光性樹脂であるポリベンゾオキサゾール(PBO)のワニスを塗布した場合は、PBOのワニスは紫外線によって感光する。ワニス中の樹脂は樹脂に含まれる感光剤によって光化学反応が進み、この後の現像工程の現像液に対してワニスは可溶性となる性質がある。   FIG. 9D illustrates an exposure process for the third insulating layer. When the varnish of polybenzoxazole (PBO), which is a positive photosensitive resin, is applied to the third insulating film 154, the varnish of PBO is exposed to ultraviolet rays. The resin in the varnish has a property that the photochemical reaction proceeds by the photosensitive agent contained in the resin, and the varnish becomes soluble in the developer in the subsequent development process.

このポジ型のPBO材を使用した時の露光工程は、図9(d)及びフローチャートのステップS04に示すように、電極パッド151bの部分のみ光を遮断するフォトマスク131bを基板150上面に配し、フォトリソグラフィー技術でフォトマスク131b上から入射紫外線130aを照射すると、ポジ型のPBO材は電極パッド151bの部分以外が、光化学反応で現像液に対して可溶性に変化する。   As shown in FIG. 9 (d) and step S04 of the flowchart, the exposure process when using this positive type PBO material includes a photomask 131b that blocks light only on the electrode pad 151b on the upper surface of the substrate 150. When the incident ultraviolet ray 130a is irradiated from above the photomask 131b by the photolithography technique, the positive PBO material other than the electrode pad 151b changes to be soluble in the developer by the photochemical reaction.

次に、フローチャートのステップS05のようにPBOの現像を行う。PBOの現像は現像液に浸漬するかパドル現像で行う。パドル現像は、半導体基板150上に現像液を液盛りして、現像中は半導体基板150と現像液を静止させ、感光したワニスを現像液に拡散させて溶解する。現像条件は、室温23℃程度で、現像時間は1分程度である。   Next, PBO development is performed as in step S05 of the flowchart. Development of PBO is performed by dipping in a developing solution or by paddle development. In paddle development, a developer is deposited on the semiconductor substrate 150, the semiconductor substrate 150 and the developer are kept stationary during development, and the exposed varnish is diffused and dissolved in the developer. Development conditions are a room temperature of about 23 ° C. and a development time of about 1 minute.

現像後にリンスを行う。リンスは、半導体基板150を1000rpm程度で回転させながら流水の純水で現像液と置換させてリンスを行い、その後、半導体基板150を3000rpm程度で回転させて純水を遠心力により半導体基板150の外周へ飛散させた後蒸発させる。パドル現像は、現像液が静止しているので浸漬で一般的に行う。揺動による半導体基板150上の現像液の流速ムラによって現像速度が変化しにくい特徴があるので、現像後のPBOの膜厚やパターン寸法が一定化しやすい。PBOの現像はパドル現像が好ましい。   Rinse after development. The rinsing is performed by displacing the semiconductor substrate 150 with pure water while rotating the semiconductor substrate 150 at about 1000 rpm, and then rinsing the semiconductor substrate 150 at about 3000 rpm. Evaporate after scattering to the outer periphery. Paddle development is generally performed by immersion because the developer is stationary. Since the developing speed is difficult to change due to the uneven flow rate of the developing solution on the semiconductor substrate 150 due to the swinging, the film thickness and pattern dimensions of the PBO after the development are easily constant. The PBO development is preferably paddle development.

次に、フローチャートのステップS06のように、第3の絶縁膜154bのポジ型感光性ポリイミドのキュアを行う。キュアは、第1実施形態で説明した方法と同じである。このように第2の絶縁膜153の開口部内で且つ電極パッド151b上に第3の絶縁膜154bを形成することで、本願の特徴であるパッド被覆保護膜を形成できる。   Next, as in step S06 of the flowchart, the positive photosensitive polyimide is cured on the third insulating film 154b. Cure is the same as the method described in the first embodiment. Thus, by forming the third insulating film 154b in the opening of the second insulating film 153 and on the electrode pad 151b, the pad covering protective film which is a feature of the present application can be formed.

つぎに、本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造方法を、図10(a)〜図12(f)の断面図とフローチャートの図13を用いて説明する。
図10(a)〜図12(f)及び図13を用いて説明する製造方法は、特許文献3に記載の、例えば素子である磁気センサの形成方法で、ワイヤボンドが要望されるパッドでワイヤボンド強度低下が無い本発明の半導体装置の製造方法を適用した実施形態である。
なお、半導体基板210上の符号211は半導体薄膜であり、特許文献3に記載の図面では省略していたパッシベーション膜を符号212とした。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the cross-sectional views of FIGS. 10A to 12F and the flowchart of FIG.
The manufacturing method described with reference to FIGS. 10A to 12F and FIG. 13 is a method for forming a magnetic sensor, for example, an element described in Patent Document 3, and a wire is used with a pad for which a wire bond is desired. This embodiment is an embodiment to which the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention without a decrease in bond strength is applied.
Reference numeral 211 on the semiconductor substrate 210 is a semiconductor thin film, and a passivation film omitted in the drawing described in Patent Document 3 is denoted by reference numeral 212.

図10(a)及びフローチャートのステップU01に示すように、半導体基板210上のパッシベーション膜212を含む半導体基板210全面に保護膜である第2の絶縁膜(第1の感光性ポリイミド)213aをパターンニング及び硬化させることにより、ワイヤボンド接続電極部222bに形成されている金属電極(Alパッド)202部分を除いて、感磁部211aを有する第1の絶縁膜であるパッシベーション膜212上にポリイミドからなる第2の絶縁膜213aを形成する。   As shown in FIG. 10A and step U01 of the flowchart, a second insulating film (first photosensitive polyimide) 213a as a protective film is patterned on the entire surface of the semiconductor substrate 210 including the passivation film 212 on the semiconductor substrate 210. The polyimide film is formed on the passivation film 212, which is the first insulating film having the magnetosensitive portion 211a, except for the metal electrode (Al pad) 202 portion formed on the wire bond connection electrode portion 222b. A second insulating film 213a is formed.

次に、図10(b)及びフローチャートのステップU02のように、第2の絶縁膜(ポリイミド)213a及び金属電極(Alパッド)202上に第3の絶縁膜(第2のポリイミド)213bをスピンコートし、硬化して第2の絶縁膜213aと金属電極202上にポリイミドからなる第3の絶縁膜213bを形成する。第3の絶縁膜213bが本願の特徴とする構成であるパッド被覆絶縁膜である。   Next, as shown in FIG. 10B and step U02 of the flowchart, the third insulating film (second polyimide) 213b is spun on the second insulating film (polyimide) 213a and the metal electrode (Al pad) 202. A third insulating film 213b made of polyimide is formed on the second insulating film 213a and the metal electrode 202 by coating and curing. The third insulating film 213b is a pad-covered insulating film that is a feature of the present application.

第3の絶縁膜(ポリイミド)213bは金属電極(Alパッド)202と後述するバリア層214aとの間に存在するもので、第3の絶縁膜(ポリイミド)213bはピンホールが無く、アッシングで容易に除去可能な膜厚に形成する。尚、アッシングにより第2の絶縁膜(ポリイミド)213aの膜減りが発生する。このためポリイミドの膜厚は、第2の絶縁膜213a>第3の絶縁膜213bの関係であることが必要である。具体的には、第2の絶縁膜213aの膜厚は3μm〜7μmが望ましく、第3の絶縁膜213bの膜厚は0.2μm〜0.5μmが望ましい。   The third insulating film (polyimide) 213b exists between the metal electrode (Al pad) 202 and a barrier layer 214a, which will be described later, and the third insulating film (polyimide) 213b has no pinhole and can be easily ashed. The film thickness is removable. Note that the ashing causes a film loss of the second insulating film (polyimide) 213a. For this reason, the film thickness of polyimide needs to be the relationship of 2nd insulating film 213a> 3rd insulating film 213b. Specifically, the film thickness of the second insulating film 213a is desirably 3 μm to 7 μm, and the film thickness of the third insulating film 213b is desirably 0.2 μm to 0.5 μm.

次に、図11(c)及びフローチャートのステップU03のように、メッキ処理用の下地層として、金属電極(Alパッド)202上及び感磁部211a上を含む半導体基板210の能動面側全面にバリア層214aと共通電極層214bを形成すると共に、半導体基板210の非能動面側である裏面全面に下地層215を形成する。バリア層214aと共通電極層214bは、Ti−W/Cuからなる積層膜で、スパッタ法などで作成することができる。また、下地層215は後述する第2の磁性体が半導体基板に密着性良く付けるために形成するものであり、図示はしていないが、バリア層214aと共通電極層214bの積層膜である。これは、後述の第1の磁性体217と第2の磁性体218を電解メッキ処理により形成していて、共通電極層214bがCuであるので、バリア層214aがないと下地のSiとCuがスパッタ時の高温で合金化して銅シリサイドができるので、バリア層があった方が好ましい。   Next, as shown in FIG. 11C and step U03 in the flowchart, the entire surface of the active surface of the semiconductor substrate 210 including the metal electrode (Al pad) 202 and the magnetic sensing portion 211a is used as a base layer for plating. The barrier layer 214 a and the common electrode layer 214 b are formed, and the base layer 215 is formed on the entire back surface, which is the inactive surface side of the semiconductor substrate 210. The barrier layer 214a and the common electrode layer 214b are laminated films made of Ti—W / Cu and can be formed by a sputtering method or the like. The underlayer 215 is formed so that a second magnetic body, which will be described later, adheres to the semiconductor substrate with good adhesion. Although not shown, the underlayer 215 is a laminated film of a barrier layer 214a and a common electrode layer 214b. This is because a later-described first magnetic body 217 and second magnetic body 218 are formed by electrolytic plating, and the common electrode layer 214b is Cu. Therefore, if there is no barrier layer 214a, the underlying Si and Cu are formed. Since a copper silicide is formed by alloying at a high temperature during sputtering, it is preferable to have a barrier layer.

次に、図11(d)及びフローチャートのステップU04に示すように、共通電極層214bの上にフォトレジスト216をスピンコートし感磁部211a上の所定の部分が露出するようにフォトリソグラフィー技術でレジストをパターンニングして開口部216aを形成する。そしてその露出部に本願のメッキにより形成される突起部としての磁気増幅機能を有する第1の磁性体217を、共通電極層214bを電極としてメッキ処理により形成すると共に、半導体基板210裏面の下地層215の上に第1の磁性体217と同時に磁気増幅機能を有する第2の磁性体218をメッキ処理により形成する。第1の磁性体217及び第2の磁性体218の材料は、パーマロイ又はスーパーパーマロイ(Fe−Ni系の合金材料)であることが望ましい。   Next, as shown in FIG. 11D and step U04 of the flowchart, a photoresist 216 is spin-coated on the common electrode layer 214b, and a predetermined portion on the magnetic sensitive portion 211a is exposed by a photolithography technique. The resist is patterned to form the opening 216a. Then, a first magnetic body 217 having a magnetic amplification function as a protrusion formed by plating of the present application is formed on the exposed portion by plating using the common electrode layer 214b as an electrode, and an underlying layer on the back surface of the semiconductor substrate 210 A second magnetic body 218 having a magnetic amplification function simultaneously with the first magnetic body 217 is formed on the plate 215 by plating. The material of the first magnetic body 217 and the second magnetic body 218 is preferably permalloy or super permalloy (Fe—Ni alloy material).

次に、図12(e)及びフローチャートのステップU05のように、フォトレジスト2
16をレジスト剥離液に浸漬して溶解し除去した後、第1の磁性体217をマスクとして、第1の磁性体217の下層を除く共通電極層214bとバリア層214aをウェットエッチングで除去する。この時、半導体基板210の裏面は第2の磁性体218がマスクとなってエッチングされることは無い。
Next, as shown in FIG. 12E and step U05 of the flowchart, the photoresist 2
16 is immersed and dissolved in a resist stripping solution, and then the common electrode layer 214b and the barrier layer 214a except for the lower layer of the first magnetic body 217 are removed by wet etching using the first magnetic body 217 as a mask. At this time, the back surface of the semiconductor substrate 210 is not etched using the second magnetic body 218 as a mask.

次に、図12(f)及びフローチャートのステップU06において、まず、第3の絶縁膜213bを除去する。第3の絶縁膜213bの除去は酸素プラズマ雰囲気下で行う。第3の絶縁膜213bを除去時の除去膜厚については、絶縁膜213bの膜厚の1.25倍程度とするのが良い。即ち、第2の絶縁膜213aに僅かに食い込むようにポリイミド膜を除去すると良い。   Next, in FIG. 12F and step U06 in the flowchart, first, the third insulating film 213b is removed. The removal of the third insulating film 213b is performed in an oxygen plasma atmosphere. About the removal film thickness at the time of removing the 3rd insulating film 213b, it is good to set it as about 1.25 times the film thickness of the insulating film 213b. That is, it is preferable to remove the polyimide film so that it slightly bites into the second insulating film 213a.

これは次の理由による。一般的なアッシング装置での除去膜厚のばらつきは±5%程度であり、それよりも余裕を見て除去膜厚の設定を行う。除去膜厚を大きくすると第2の絶縁膜213aの膜減りが増加する欠点がある。一方、除去膜厚を第3の絶縁膜213bの膜厚以下だと、金属電極(Alパッド)202上に第3の絶縁膜213bが残るためワイヤボンドの強度が低下する問題が発生する。   This is due to the following reason. The variation of the removal film thickness in a general ashing apparatus is about ± 5%, and the removal film thickness is set with a margin more than that. When the removal film thickness is increased, there is a disadvantage that the film thickness of the second insulating film 213a increases. On the other hand, if the removal film thickness is equal to or less than the film thickness of the third insulating film 213b, the third insulating film 213b remains on the metal electrode (Al pad) 202, and thus the problem of lowering the strength of the wire bond occurs.

その後、半導体基板をダイシングして個々の磁気センサにチップ化し、ワイヤボント接続電極部222bの電極パッドに金線のワイヤ219でワイヤボンドし、電極パッドとワイヤ219とを電気的に結合する。   Thereafter, the semiconductor substrate is diced into chips for individual magnetic sensors, wire-bonded to the electrode pads of the wire bond connection electrode portion 222b with gold wires 219, and the electrode pads and the wires 219 are electrically coupled.

このように本発明では、第3の絶縁膜213bであるポリイミド層は、ワイヤボンドが要望されるワイヤボンド接続電極部222bの電極パッドのアルミニウムとバリア層214aのチタンとの間に介在させる。この第3の絶縁膜213bとしてのポリイミド層は、バリア層214aをスパッタリング装置でスパッタした際の高温度にも耐えられるので、チタンとアルミニウムが接触し熱拡散するのを防止する保護層として機能する。   As described above, in the present invention, the polyimide layer which is the third insulating film 213b is interposed between the aluminum of the electrode pad of the wire bond connection electrode portion 222b where the wire bond is desired and the titanium of the barrier layer 214a. Since the polyimide layer as the third insulating film 213b can withstand high temperatures when the barrier layer 214a is sputtered by a sputtering apparatus, it functions as a protective layer that prevents titanium and aluminum from contacting and thermally diffusing. .

また、第3の絶縁膜213bのポリイミド層は、アッシング装置で酸素プラズマの雰囲気中で容易に除去することができるので、電極パッドの表面にポリイミド材が残ることは無い。すなわちワイヤボンドが要望されるワイヤボント接続電極部222bの金属電極(Alパッド)202のアルミニウム表面に、チタン原子は存在しない。よって、チタン・アルミニウム合金が生成されないので、金属電極(Alパッド)202に金線のワイヤ219でワイヤボンドしても、ワイヤボンドした金属電極(Alパッド)202の接合面の全面積は金−アルミニウム合金となるので、ワイヤボンド強度が低下する問題は発生しない。   Further, since the polyimide layer of the third insulating film 213b can be easily removed in an oxygen plasma atmosphere by an ashing apparatus, no polyimide material remains on the surface of the electrode pad. That is, there are no titanium atoms on the aluminum surface of the metal electrode (Al pad) 202 of the wire bond connecting electrode portion 222b where wire bonding is desired. Therefore, since a titanium-aluminum alloy is not generated, even if the metal electrode (Al pad) 202 is wire-bonded with a gold wire 219, the total area of the bonding surface of the wire-bonded metal electrode (Al pad) 202 is gold- Since it becomes an aluminum alloy, the problem that wire bond intensity | strength falls does not generate | occur | produce.

150、210、550、610 半導体基板
420 基板
505 回路基板
506 ダイボンドパターン
550 第1の半導体チップ
122a、422a、522a はんだ接続電極部
122b、222b、422b、522b ワイヤボンド接続電極部
151a、424a、551a 電極パッド(半田接続)
151b、424b、551b 電極パッド(ワイヤボンド)
152、212、552 第1の絶縁膜
153、213a、430 第2の絶縁膜(ポリイミド)
613a 保護膜
154、154b、213b 第3の絶縁膜(ポリイミド)
154b パッド被覆絶縁膜(ポリイミド)
155、214a、426a、426b、553、614a バリア層
426a、426b Ti−W層
156、214b、554、614b 共通電極層
157、216、434、555、616 感光性レジスト(フォトレジスト)
157a、216a、616a 開口部
131b フォトマスク
130a 入射紫外線
130b 出射紫外線
158、556 ポスト
159、438、452、557 はんだ層
503、504 はんだ
161、219、559、619 ワイヤ
211、611 半導体薄膜
211a、611a 感磁部
202、612 金属電極(Alパッド)
215、615 下地層
217、617 第1の磁性体
218、618 第2の磁性体
150, 210, 550, 610 Semiconductor substrate 420 Substrate 505 Circuit board 506 Die bond pattern 550 First semiconductor chip 122a, 422a, 522a Solder connection electrode portion 122b, 222b, 422b, 522b Wire bond connection electrode portion 151a, 424a, 551a Electrode Pad (solder connection)
151b, 424b, 551b Electrode pads (wire bonds)
152, 212, 552 First insulating film 153, 213a, 430 Second insulating film (polyimide)
613a Protective films 154, 154b, 213b Third insulating film (polyimide)
154b Pad coating insulation film (polyimide)
155, 214a, 426a, 426b, 553, 614a Barrier layer 426a, 426b Ti-W layer 156, 214b, 554, 614b Common electrode layer 157, 216, 434, 555, 616 Photosensitive resist (photoresist)
157a, 216a, 616a Opening 131b Photomask 130a Incident ultraviolet ray 130b Emission ultraviolet ray 158, 556 Post 159, 438, 452, 557 Solder layer 503, 504 Solder 161, 219, 559, 619 Wire 211, 611 Semiconductor thin film 211a, 611a Magnetic part 202, 612 Metal electrode (Al pad)
215, 615 Underlayer 217, 617 First magnetic body 218, 618 Second magnetic body

Claims (9)

半導体基板の能動面側にボンディングパッド部とメッキにより形成した突起部とを有する半導体装置の製造方法において、
前記ボンディングパッド部の電極パッドの全面を覆うパッド被覆保護膜を形成する工程と、
前記保護膜を含む前記半導体基板の能動面側にバリア層と共通電極層を形成する工程と、
前記共通電極層を用いて突起部形成領域に前記突起部をメッキにより形成する工程と、
前記突起部形成領域以外の前記バリア層及び前記共通電極層を除去する工程と、
前記ボンディングパッド部の電極パッド上の前記パッド被覆保護膜を除去する工程と、
前記ボンディングパッド部の電極パッドにワイヤでボンディングをする工程と、
よりなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In a manufacturing method of a semiconductor device having a bonding pad portion and a protrusion formed by plating on an active surface side of a semiconductor substrate,
Forming a pad covering protective film covering the entire surface of the electrode pad of the bonding pad portion;
Forming a barrier layer and a common electrode layer on the active surface side of the semiconductor substrate including the protective film;
Forming the protrusions by plating in the protrusion formation region using the common electrode layer;
Removing the barrier layer and the common electrode layer other than the protrusion forming region;
Removing the pad covering protective film on the electrode pad of the bonding pad portion;
Bonding with an electrode pad of the bonding pad portion with a wire;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記ボンディングパッド部の電極パッドに開口を有するパッシベーション膜と、該パッシベーション膜上に形成され前記ボンディングパッド部の電極パッドに開口を有する第1の保護膜と、を更に有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 A passivation film having an opening in the electrode pad of the bonding pad portion, and a first protective film formed on the passivation film and having an opening in the electrode pad of the bonding pad portion. 2. A method for manufacturing a semiconductor device according to 1. 前記第1の保護膜と前記パッド被覆保護膜は、いずれもポリイミド又はPBO(ポリベンゾオキサゾール)にて形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein each of the first protective film and the pad covering protective film is formed of polyimide or PBO (polybenzoxazole). 前記パッド被覆保護膜は、前記第1の保護膜よりも薄い膜にて形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の半導体装置の製造方法。 4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the pad covering protective film is formed of a film thinner than the first protective film. 前記バリア層はチタン又はチタン合金を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the barrier layer contains titanium or a titanium alloy. 前記バリア層はクロムを含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the barrier layer contains chromium. 前記ワイヤは金線または金合金の線であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the wire is a gold wire or a gold alloy wire. 前記ボンディングパッド部には、ワイヤボンディング又はスタッドバンプボンディングが形成されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein wire bonding or stud bump bonding is formed on the bonding pad portion. 前記メッキにより形成した突起部は、はんだバンプ電極部であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the protrusion formed by plating is a solder bump electrode portion.
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