JPH033334A

JPH033334A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH033334A
Application number: JP1138556A
Authority: JP
Inventors: Aiichiro Umezuki; 梅月　愛一郎
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-09
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JP2809704B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕半導体装置の製造方法に関し、更に詳しく言えばレジス
ト膜の開口部を介して金属膜上にメツキ法によりバンブ
を形成する際の前処理方法に関し、金属粒子の飛散によ
ってレジスト膜の開口部側壁に金属が付着するのを防止
し、後にバンブを形成する際、表面が平坦なバンブ形状
を得ることができる半導体￥ｔｔの製造方法を捉供する
ことを目的とし、基板上の金属膜の上にレジス）ｌｌｉｉｌを形成する工
程と、前記レジスト膜に開口部を形成する工程と、活性
化した反応ガスからイオン化したガスを除去した後、残
存した反応ガスに前記基板をさらす工程とを含み構成す
る。

〔産業上の利用分野）本発明は、半導体装置の製造方法に関し、更に詳しく言
えばレジスト膜の開口部を介して金属膜上にメツキする
際の前処理方法に関する。

半導体集積回路装置においては、多ビン化が進んでおり
、組立工程の簡略化、及び高密度実装のため、フリシブ
チップ方式、あるいはＴＡＢ　（テープ・オートマチイ
ンク・ポンディング）方式による組立方法が用いられて
いる。この方式に使用する半導体チップ上には配線基板
との接続のためバンブを形成する必要がある。

〔従来の技術〕

膜厚が厚いバンプを形成する方法として、レジスト膜の
開口部を介して金属膜上にメツキする方法がある。

しかし、開口部底面の金属膜上にはレジスト膜の残渣が
残ることが多く、この上にメツキすると接続不良を起こ
してしまう、そこで、従来は、メツキする前に反応性イ
オンエツチング（ＲＩＥ）法によりレジスト膜の残渣を
除去している。

〔発明が解決しようとする課８］ところで、Ｒ［８法では反応ガスをイオン化し、イオン
化したガス粒子を電界により加速してレジスト膜の残渣
に衝突させることにより、レジスト膜の残渣を飛散させ
て除去している。このとき、第４図（ａ）に示すように
、下地の金属膜も加速されたガス粒子により衝突を受け
て金属粒子が飛散し、レジスト膜の開口部４の側壁に付
着する。

このため、後にこの開口部４を介して金属膜２上にメツ
キする際、開口部４の側壁に付着した金属２ａの膜上に
もメツキされていき、最終的には第４図（ｂ）に示すよ
うに、バンプ５は開口部４周辺に盛り上がる形状になる
。

従って、フリップチップ方式の場合、これを配線基板７
上の面内バンブ６と接続するとき、第４図（Ｃ）に示す
ように周辺の盛り上がった部分でのみ面内バンプ６と接
触し、接触抵抗値が増大するという問題がある。

また、ＴＡＢ方式の場合でも、周辺の盛り上がった部分
でのみインナーリードと接触するために接触抵抗が増大
し、インナーリードとバンプとの間の接着強度も弱くな
るという問題がある。

本発明は、かかる従来の問題へに鑑みてなされたもので
、レジスト膜の開口部を介してメツキ法により金属膜上
にバンプを形成する際の前処理のとき、金属粒子の飛散
によって該開口部側壁に金属が付着するのを防止し、後
にバンプを形成する際、表面が平坦な形状のバンプを得
ることができる半導体装置の製造方法を提供することを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段］上記課題は、第１図の本発明の半導体装置の製造方法の
原理断面図に示すように、基板８上の金属膜９の上にレジスト１１０を形成する工
程と、前記レジスト膜１０に開口部１１を形成する工程
と、活性化した反応ガスからイオン化したガスを除去し
た後、残存した反応ガスに前記基Ｆｉ８をさらす工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法によって
達成される。

〔作用〕

本発明の半導体装置の製造方法によれば、基板８を処理
するのに、活性化したガスからイオン化したガス粒子を
除去した後の残存したガスを用いている。

従って、残存したガスはほとんど、イオン化されていな
いラジカル粒子からなっている。このため、基板８がア
ース電位になっていても、残存したガス粒子は電界によ
り加速されることはないので、開口部１１底面に露出し
ている金ＱｆｆＪ５！９がガス粒子により衝突を受けて
金属粒子が飛散することはない。

一方、開口部１１底面の金属膜９等に付着したレジスト
残渣はラジカル粒子と化学的に反応して除去される。

これにより、レジストＷｉｉｏの開口部１１の側壁及び
底面は清浄に保たれる。

［実施例］次に、本発明の実施例について図を参照しながら説明す
る。

第２図（ａ）〜（ｃ）は、本発明のメツキの前処理方法
を説明する断面図である。　同図（ａ）は、Ｍ配線１４
上のバリア金属膜１８の上にＡｕメツキするため、バリ
ア金属膜１８上にレジスト膜１９が形成された後のウェ
ハの断面図である。

同図（ａ）において、１２はＳｉ基板、１３はＳｉ基板
１２上のＳｉＯ２膜、１４はＳｉＯ□膜１３上のＭ配線
、１５は鎮配線１４上に開口部が形成されたＰＳＧ／５
ｉＪａ／ポリイミドからなる多層の層間絶縁膜、１８は
Ｍ配線１４とＭ配線１４上に形成されるＡｕ配線とが反
応しないようにするために形成された２層のバリア金属
膜で、下層には眉間絶縁膜１５と密着性のよい厚さｓ、
ｏｏｏ人のＴ１膜１６が、上層にはＴ＋膜１６の表面の
酸化防止のためのＰｄ膜１７が連続スパッタ法により形
成されている。また、１９は膜厚３２μｍの＾Ｕメツキ
用マスクとしてのレジスト膜で、アクリル系ネガレジス
ト材のＢＭＲ−３Ｆ１００Ｏ（商品名）を用いている。

このようなウェハに、まず、同図（ｂ）に示すようにレ
ジスト膜１９に不図示のマスクにより露光した後、溶剤
を用いてレジスト膜１９を溶解して開口部２０を形成す
る。このとき、レジスト膜１９は完全に除去されず、レ
ジスト残渣１９ｂが開口部２０内のバリア金属ｐ１４１
８上に残ることが多い。いま、第１図（ｂ）に示すよう
に、レジスト残渣１９ｂが開口部２０内に残っていると
する。

次に、第３図のダウンフロー型のアッシング装置を用い
てこのレジスト残渣１９ｂを除去する場合について第２
図（ｃ）を参照しながら説明する。

第３図は、ダウンフロー型のアッシング装置の断面図で
ある。

同図において、２２はチャンバ、２３はアッシング処理
の行われる反応室、２４はアッシング処理されるウェハ
、２５はウェハ載置台、２６はウェハ２４を加熱するた
めのヒータ、２７は反応ガスを活性化するためのプラズ
マ室、２８はプラズマ室２７に反応ガスを入れるための
ガス導入口、２９は２μｍの孔が設けられた順からなる
パンチングボードで、活性化された反応ガスからイオン
化したガス粒子を取り除くためにアース電位に保たれて
いる。

また、３０は反応ガスを活性化するためのマイクロ波発
振器、３１はマイクロ波エネルギーをプラズマ室２７に
導くための導波管、３２はプラズマ室２７を密閉し、か
つマイクロ波エネルギーをプラズマ室２７に伝達するた
めのＳｉＯ□からなるマイクロ波伝達板、３３は反応室
２３のガス排気口である。

そして、このダウンフロー型アッシング装置を用いてレ
ジスト残渣１９ｂを除去するため、まずウェハ２４を反
応室２３内のウェハ載置台２５に載置する。続いて排気
口３３から反応室２３内を排気しながらガス導入口２８
から流ＩＩ　ＯＯｃ　ｃ　７分のＣＦ、ガスと流ＩＪ２
１７分の０□ガスとを混合した反応ガスをプラズマ室２
７に導入し、プラズマ室２７および反応室２３内の圧力
をＩ　Ｔｏｒｒに保持する。

次に、ヒータ２６に通電して発熱させ、ウェハ２４の温
度を８０°Ｃに加熱する。次いで、マイクロ波発振器３
０から周波数２．４５Ｃ；　Ｈｚ　、電力１．５ｋＷの
マイクロ波を発生させ、プラズマ室２７に導く。

これにより、反応ガスは活性化し、一部はイオン化し他
の一部はラジカル化する。イオン化したガス粒子はアー
ス電位に保たれたパンチングボード２９によって捕獲さ
れ、電子の供給を受けて中性化する。一方、ラジカル粒
子は重力によりパンチングボード２９の孔を通過して下
の反応室２３に落下していく。

このようにして、ウェハ２４上に導かれたラジカル粒子
はウェハ２４上のレジスト残渣１９ｂと化学的に反応し
てレジスト残渣１９ｂを除去する。このとき、開口部２
０内のバリア金属膜１８はガス粒子による激しい衝突を
受けないので、バリア金属粒子が飛散することはない。

従って、開口部２０側壁には金属の付着がなく、清浄に
保たれる（同図（ｃ））。

次に、第２図（ｄ）〜（Ｎを参照しなからＡｕバンプを
形成する工程について説明する。

まず、同図（ｄ）に示すように、レジスト残渣の除去の
ための前処理が完了したウェハをＡｕメツキ液に浸漬し
、厚さ約２５μｍのＡｕバンブ２１をレジスト膜１９の
開口部２０内に形成する。このとき、レジスト１１１１
９の開口部２０側壁にはバリア金属の付着はなく、清浄
になっているので、従来のようなＡｕバンブ２１の表面
に凹部（第４図（ｂ）参照）が形成されることはない。

続いて、レジスト膜１９をレジスト剥離液に浸漬して除
去する（第２図（ｅ））。

次に、Ａｕバンプ２１をマスクにして王水によりＰｄ１
ｌｌ１７を除去し、続いてＨｚＯｚ／ＮＨａＯＨ混合溶
液によりＴｉ膜１６を除去して＾Ｕバンブ２１の形成が
完了する。

以上のように、本発明の実施例によれば、同図（ｆ）に
示すように、はぼ平坦な表面形状のＡｕバンプ２１が得
られるので、このＡｕバンプ２１上に配線基板の面内バ
ンプを接続した場合、＾Ｕバンプ２１表面全面に一様に
面内バンプが接触するので、従来の場合と異なり接触抵
坑の増大を生じることはない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の半導体装置の製造方法によれば
、メツキ前処理としてレジスト膜の開口部底面の金属膜
上のレジスト残渣を除去する際、金属膜は飛散せず該開
口部内は清浄に保つことができる。これにより、後に、
例えば電解メツキ法により開口部内に形成されるＡｕバ
ンプの形状は従来の場合と異なり表面がほぼ平坦になる
。

従って、ここに配線基板の面内バンプあるいはインナー
リードを接続する場合、正常な接触が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の半導体装置の製造方
法を示す原理断面図、第２図（ａ）〜（「）は、本発明の実施例の半導体装置
の製造方法を示す断面図、第３図は、本発明の実施例に用いるダウンフロー型アッ
シング装置の断面図、第４図（ａ）〜（ｃ）は、従来例の問題点を説明する断
面図である。（符号の説明）１、　　８　　・・・基ヰ反、２．９・・・金Ｘ膜、２ａ・・・付着金属、３．１０．１９・・・レジスト膜、４．１１．２０・・・開口部、５．２１・・・＾リバンブ、６・・・面内バンプ、７・・・配線基板、１２・・・Ｓｉ基板、１３・・・Ｓｉｎ！膜、１４・・・ＡＩ配線、１５・・・層間絶縁膜、１６・・・Ｔｔ膜、１７・・・Ｐｄ膜、１８・・・バリア金属膜、２２・・・チャンバ、２３・・・反応室、２４・・・ウェハ、２５・・・ウェハＳｉ置台、２６・・・ヒータ、２７・・・プラズマ室、２日・・・ガス導入口、２９・・・パンチングボード、３０・・・マイクロ波発振器、３１・・・導波管、３２・・・マイクロ波伝達板、３３・・・排気口。

Claims

【特許請求の範囲】基板（８）上の金属膜（９）の上にレジスト膜（１０）
を形成する工程と、前記レジスト膜（１０）に開口部（１１）を形成する工
程と、活性化した反応ガスからイオン化したガスを除去した後
、残存した反応ガスに前記基板（８）をさらす工程とを
含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。