JP2006295209A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウエハW上にパッドPを露出させる開口11aを有する第1のポリイミド膜11が形成される。この第1のポリイミド膜11の表面改質処理が行われ、その後に、イオン交換反応によって薄い導体膜21aが形成される。この薄い導体膜21aが、電解めっきによって厚膜化されることにより、付着性の良い低抵抗な厚い導体膜21が形成される。この厚い導体膜21上に第2のポリイミド膜12が形成される。この第2のポリイミド膜12には、開口11aを避けた位置に、開口12aが形成される。この開口12a内にバンプBが電解めっきによって形成される。
【選択図】図1
Description
半導体基板51の活性面51aにおいては、外部配線の一部を露出させたパッド52が設けられている。このパッド52を露出させる開口53を有するポリイミド膜54によって、半導体基板51の活性面51aが覆われている。そして、開口53内には、パッド52上にバンプ55が配置されている。このバンプ55は、ポリイミド膜54の表面よりも***して形成されている。
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、接続部材を有する半導体装置の生産性を向上することができる半導体装置を提供することである。
また、上記接続部材は、第2の絶縁膜の開口の底面において導体膜に接合され、さらに第2の絶縁膜の表面にまで延びる別の導体膜であってもよい。この場合には、第2の絶縁膜によって絶縁された2層の導体膜によって、いわゆる多層配線構造が構成されることになる。
上記第2の絶縁膜には、第1の絶縁膜の場合と同様に、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂、この他にも、イミド結合もしくはアシド結合またはイミド結合およびアシド結合の両方を含む樹脂を構成材料として用いることができる。特に、第2の絶縁膜によって絶縁された一対の導体膜を用いて多層配線構造を形成する場合には、第2の絶縁膜の構成材料として、ポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂を用い、上述のような表面改質処理を、第2の絶縁膜の表面およびその開口の内壁面に対して施すことが好ましい。
この方法によれば、絶縁膜の表面改質処理に引き続いてイオン交換反応を行うことによって、絶縁膜の表面に付着性の良い薄い導体膜を形成できる。そして、この薄い導体膜を電解めっきによって厚膜化することにより、結果として、付着性の良い低抵抗の導体膜を短時間で絶縁膜上に形成することができる。これにより、半導体装置の生産性の向上に寄与することができる。
図1は、この発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。半導体ウエハW(半導体基板)の表面には、複数個の半導体チップに対応した複数の素子形成領域が設けられており、この複数の素子形成領域は、スクライブライン領域Lによって区分されている。このスクライブライン領域Lは、ダイシングソーによって、ウエハWから個々の半導体チップを切り出すときの切断線に沿った領域である。
次に、図1(d)に示すように、第1のポリイミド膜11の表面にレジスト膜15がパターン形成される。このレジスト膜15の形成に先だって、厚膜化された導体膜21aにおいて開口11aに対応する部分に形成されている窪み25に絶縁材17が埋め込まれてもよい。
以上のように、この実施形態によれば、第1のポリイミド膜11の表面改質処理と、この表面改質処理後の第1のポリイミド膜11の表面に対するイオン交換反応とによって、薄い導体膜21aが形成される。そして、この薄い導体膜21aを厚膜化することによって、低抵抗化された導体膜21を第1のポリイミド膜11上に設けることができる。イオン交換反応による薄い導体膜21aの形成にはさほどの時間を要せず、また、電解めっきによる薄い導体膜21aの厚膜化は速やかに行える。これにより、半導体チップの生産性を向上することができる。
この第2実施形態においては、ウエハW上に多層配線構造が形成される。すなわち、第2のポリイミド膜12の表面には、第2の導体膜22が形成される。この第2の導体膜22は、第2のポリイミド膜12に形成された開口12aの底部において第1の導体膜21と接合しており、開口12aの内壁面に沿って立ち上がり、さらに、第2のポリイミド膜12の表面にまで延びている。
以上、この発明の2つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、上述の第1および第2の実施形態においては、第1および第2の絶縁膜の材料としてポリイミド樹脂を用いたが、エポキシ樹脂を用いることもできる。この場合には、表面改質処理は、硫酸水溶液にエポキシ樹脂の膜が形成されたウエハを浸漬することによって、エポキシ樹脂膜の表面にスルホ基を導入する処理であることが好ましい。そして、イオン交換反応によってこのスルホ基を金属イオンと交換させることにより、エポキシ樹脂膜の表面に薄い導体膜を形成することができる。
また、導体膜21,22の材料には、銅のほかにも、コバルトやニッケルなどの他の良導性の金属材料を用いることができる。バンプBの材料についても同様であるが、このバンプBの材料には、導体膜21,22と同じ材料が用いられることが好ましい。
また、上述の第1および第2の実施形態においては、第1および第2の絶縁膜がいずれもポリイミド樹脂からなっている例について説明したが、これらは上述のとおりエポキシ樹脂からなっていてもよいし、第1および第2の絶縁膜が異なる絶縁性樹脂材料からなっていてもよい。
11a 開口
12 第2のポリイミド膜
12a 開口
13 絶縁膜
13a 開口
21 第1の導体膜
21a 薄い導体膜
22 第2の導体膜
B バンプ
L スクライブライン領域
P パッド
W 半導体ウエハ(半導体基板)
Wa 活性面
Claims (3)
- 半導体基板上に設けられた電気接続用のパッドと、
上記半導体基板の表面を被覆するとともに、上記パッドを露出させる開口を有する第1の絶縁膜と、
この第1の絶縁膜の上記開口の底面において上記パッドに接合されているとともに、上記開口外の上記第1の絶縁膜の表面にまで延びて形成された導体膜と、
この導体膜を被覆するとともに、この導体膜の一部を露出させる開口を有する第2の絶縁膜と、
この第2の絶縁膜の上記開口内に、上記導体膜と接合されるように配置された接続部材とを含むことを特徴とする半導体装置。 - 上記接続部材が、他の固体装置との接続のためのバンプであることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 上記接続部材は、上記第2の絶縁膜の上記開口の底面において上記導体膜に接合されているとともに、上記開口外の上記第2の絶縁膜の表面にまで延びて形成された別の導体膜であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
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