JPS6341050A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6341050A JPS6341050A JP61185545A JP18554586A JPS6341050A JP S6341050 A JPS6341050 A JP S6341050A JP 61185545 A JP61185545 A JP 61185545A JP 18554586 A JP18554586 A JP 18554586A JP S6341050 A JPS6341050 A JP S6341050A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔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、特に半導体チッ
プの外部接続用電極としての突起型電極の製造方法に関
する。
プの外部接続用電極としての突起型電極の製造方法に関
する。
従来、突起型電極（以下バンプという）を有する半導体
装置においては、半導体チップ上の配線層のアルミニウ
ムパッド上に金（Ａｕ）等の金属材でバンプを形成した
構成となっており、このバンプとアルミニウムパッドの
接着性を高める一方、バンプとアルミニウムパッド間で
の拡散を防ぐために両者間に接着層や障壁層を介挿させ
ている。
装置においては、半導体チップ上の配線層のアルミニウ
ムパッド上に金（Ａｕ）等の金属材でバンプを形成した
構成となっており、このバンプとアルミニウムパッドの
接着性を高める一方、バンプとアルミニウムパッド間で
の拡散を防ぐために両者間に接着層や障壁層を介挿させ
ている。
以下その製造方法を第２図（ａ）〜（ｄ）を用いて説明
する。
する。
まず第２図（ａ）に示すようにシリコン基板１上に形成
された酸化シリコン膜等の絶縁膜２上に電極形成用のア
ルミニウム膜をたとえば１．０μｍ程度の厚さで被着せ
しめ、パッド部及び内部配線部を残し、その他の部分を
選択的に除去する。
された酸化シリコン膜等の絶縁膜２上に電極形成用のア
ルミニウム膜をたとえば１．０μｍ程度の厚さで被着せ
しめ、パッド部及び内部配線部を残し、その他の部分を
選択的に除去する。
しかる後ＣＶＤ法で形成した酸化シリコン膜等の保護絶
縁膜４を全面に被着し、パッド部上に開口部５を形成し
てアルミニウムパッド３を形成する。
縁膜４を全面に被着し、パッド部上に開口部５を形成し
てアルミニウムパッド３を形成する。
次に第２図（ｂ）に示すように、Ｔｉ膜６及びＡ ｕ
膜７をスパッタ法等により全面に形成する。
膜７をスパッタ法等により全面に形成する。
この接着層及び障壁層としての多層膜はＴｉ−ＡＵの他
に、Ｃｒ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｃｒ−Ｃｕ−Ａｕ、Ｔｉ
−Ｐｔ等を用いることができる。
に、Ｃｒ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｃｒ−Ｃｕ−Ａｕ、Ｔｉ
−Ｐｔ等を用いることができる。
次に第２図（ｃ）に示すようにＴｉ膜膜上上ホトレジス
ト層を形成したのち、アルミニウムパッド３上の一部を
選択的に開口したマスク８を形成する。続いてＴｉ膜６
及びＡｕ膜７を給電電極とする電解めっき法によりＡｕ
を厚さ２０μｍ程度にめっきしアルミニウムパッド３上
にＡｕバンブ１０を形成する。Ａｕの代りにＣ＋１やは
んだ等も用いられる。
ト層を形成したのち、アルミニウムパッド３上の一部を
選択的に開口したマスク８を形成する。続いてＴｉ膜６
及びＡｕ膜７を給電電極とする電解めっき法によりＡｕ
を厚さ２０μｍ程度にめっきしアルミニウムパッド３上
にＡｕバンブ１０を形成する。Ａｕの代りにＣ＋１やは
んだ等も用いられる。
次に第２図（ｄ）に示すように、マスク８を除去したの
ちＡ ＩＪバンブ１０をマスクとして不要のＡｕ膜７及
びＴｉ膜６をエツチングし除去することによりＡｕバン
ブ１０を有する半導体装置が完成する。
ちＡ ＩＪバンブ１０をマスクとして不要のＡｕ膜７及
びＴｉ膜６をエツチングし除去することによりＡｕバン
ブ１０を有する半導体装置が完成する。
上述した従来の半導体装置の製造方法ではＡｕバンブ１
０の形成後にＡ １１バンブをマスクとして多層膜を構
成する金属層をそれぞれエンチングすることになる。
０の形成後にＡ １１バンブをマスクとして多層膜を構
成する金属層をそれぞれエンチングすることになる。
バンプの金属としてはＡ ｕが主に用いられる。
又、多層膜の金属として最上層にＡｕを用いることが多
いが、この場合薄いＡｕ層７をＡｕバンブ１０をマスク
としてエツチングすることになる。
いが、この場合薄いＡｕ層７をＡｕバンブ１０をマスク
としてエツチングすることになる。
このような場合は、エツチング後の表面状態をよくする
ために適度のオーバーエツチングを行うが、この時Ａｕ
バンブ１０の側面がエツチングされ、保護絶縁膜４上に
Ａｕバンプ１ｏが残らない形状となる。この状態で下層
の金属膜であるＴｉ膜６をエツチングすると、Ｔｉ膜６
のエツチングに伴なって、アルミニウムパッド３までが
エツチングされて電気的に不良となり半導体装置の信頼
性を低下させるという問題点があった。
ために適度のオーバーエツチングを行うが、この時Ａｕ
バンブ１０の側面がエツチングされ、保護絶縁膜４上に
Ａｕバンプ１ｏが残らない形状となる。この状態で下層
の金属膜であるＴｉ膜６をエツチングすると、Ｔｉ膜６
のエツチングに伴なって、アルミニウムパッド３までが
エツチングされて電気的に不良となり半導体装置の信頼
性を低下させるという問題点があった。
本発明の目的は、金属パッドの不良をなくし、信頼性の
向上した半導体装置の製造方法を提供することにある。
向上した半導体装置の製造方法を提供することにある。
１′問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に絶縁
膜を介して第１の金属層を形成したのちパターニングし
第１の金属層からなるパッドを形成する工程と、全面に
保護絶縁膜を形成したのち前記パッド上に選択的に開口
部を形成する工程と、前記開口部を含む全面に第２の金
属層を形成したのちその表面を酸化し絶縁酸化膜を形成
する工程と、前記開口部を含む前記パッド上の前記絶縁
酸化膜を選択的に除去し前記第２の金属層表面を露出さ
せる工程と、無電解めっき法により露出した前記第２の
金属層表面に第３の金属層を形成する工程と、電解めっ
き法により前記第３の金属層上に第４の金属をめっきし
突起型電極を形成する工程と、前記突起型電極とマスク
とし前記絶縁酸化膜及び第２の金属層を除去する工程と
を含んで構成される。
膜を介して第１の金属層を形成したのちパターニングし
第１の金属層からなるパッドを形成する工程と、全面に
保護絶縁膜を形成したのち前記パッド上に選択的に開口
部を形成する工程と、前記開口部を含む全面に第２の金
属層を形成したのちその表面を酸化し絶縁酸化膜を形成
する工程と、前記開口部を含む前記パッド上の前記絶縁
酸化膜を選択的に除去し前記第２の金属層表面を露出さ
せる工程と、無電解めっき法により露出した前記第２の
金属層表面に第３の金属層を形成する工程と、電解めっ
き法により前記第３の金属層上に第４の金属をめっきし
突起型電極を形成する工程と、前記突起型電極とマスク
とし前記絶縁酸化膜及び第２の金属層を除去する工程と
を含んで構成される。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した半導体チップの断面図である。
めの工程順に示した半導体チップの断面図である。
まず、第１図（ａ）に示すように、熱酸化等により形成
した酸化シリコン膜等の絶縁膜２を有するシリコン基板
１上に、素子間を接続するアルミニウム配線及びアルミ
ニウムパッド３を形成する。
した酸化シリコン膜等の絶縁膜２を有するシリコン基板
１上に、素子間を接続するアルミニウム配線及びアルミ
ニウムパッド３を形成する。
続いて全面にＣＶＤ法により酸化シリコン等からなる保
護絶縁膜４を形成したのち、アルミニウムパッド３上の
一部に開口部５を形成する。
護絶縁膜４を形成したのち、アルミニウムパッド３上の
一部に開口部５を形成する。
次に第１図（ｂ）に示すように、接着層として厚さ３０
００〜５０００人のＴｉ層６を形成する。
００〜５０００人のＴｉ層６を形成する。
続いてＴｉ層６の表面を陽極酸化法などを用いて酸化し
厚さ１０００人程度０酸化チタン膜１１を形成する。
厚さ１０００人程度０酸化チタン膜１１を形成する。
次に第１図〈Ｃ〉に示すように、ホトレジストを全面に
塗布したのちフォトリソグラフィ技術を用いてアルミニ
ウムパッド３上の一部に開口部５Ｂを形成したマスク８
を形成する。そして、このマスク８を用いて開口部５Ｂ
に露出した酸化チタン膜１１をエツチング除去する。続
いて無電解めっき法を用いてＴｉ層６上にＡｕめっき層
１２を約１μｒｎの厚さに形成する。
塗布したのちフォトリソグラフィ技術を用いてアルミニ
ウムパッド３上の一部に開口部５Ｂを形成したマスク８
を形成する。そして、このマスク８を用いて開口部５Ｂ
に露出した酸化チタン膜１１をエツチング除去する。続
いて無電解めっき法を用いてＴｉ層６上にＡｕめっき層
１２を約１μｒｎの厚さに形成する。
次に第１図（ｄ）に示すように、マスク８を除去したの
ち酸化チタン膜１１をマスクとし、Ｔｉ層６を給電電極
とした電解め°つき法により、Ａ Ｕめっき層１２上に
Ａ ｕを厚さ約２０μｍめっきし、Ａｕバンブ１０を形
成する。続いてＡｕバンブ１０をマスクとして不要の酸
化チタン膜１１及びＴｉ層６をそれぞれエツチング除去
することによりＡ ｕバンプ１０を有する半導体装置が
完成する。
ち酸化チタン膜１１をマスクとし、Ｔｉ層６を給電電極
とした電解め°つき法により、Ａ Ｕめっき層１２上に
Ａ ｕを厚さ約２０μｍめっきし、Ａｕバンブ１０を形
成する。続いてＡｕバンブ１０をマスクとして不要の酸
化チタン膜１１及びＴｉ層６をそれぞれエツチング除去
することによりＡ ｕバンプ１０を有する半導体装置が
完成する。
このようにして形成されたＡｕバンブ１０は、第１図（
ｄ）に示したように、アルミニウムバッド３上の保護絶
縁膜４上に形成された酸化チタン膜１１表面に隙間なく
形成される。従って、不要の酸化チタン膜１１及びＴｉ
層６をエツチング除去する際に、マスクとしてのＡ １
．１バンブ１０がエツチングされたとしてらその側面の
エツチング量は少なく、そのエツチング液によりアルミ
ニウムパッド３までが工・ソチングされることはない。
ｄ）に示したように、アルミニウムバッド３上の保護絶
縁膜４上に形成された酸化チタン膜１１表面に隙間なく
形成される。従って、不要の酸化チタン膜１１及びＴｉ
層６をエツチング除去する際に、マスクとしてのＡ １
．１バンブ１０がエツチングされたとしてらその側面の
エツチング量は少なく、そのエツチング液によりアルミ
ニウムパッド３までが工・ソチングされることはない。
尚、上記実施例においては接着層としてＴｉを用いた場
合について説明したがＣｒであってもよく、又バンブ形
成金属としてＡｕを用いなが、その他Ｃｕやはんだ等を
用いることができる。更に金属パッドとしてアルミニウ
ムを用いたが、アルミニウム合金であってもよい。
合について説明したがＣｒであってもよく、又バンブ形
成金属としてＡｕを用いなが、その他Ｃｕやはんだ等を
用いることができる。更に金属パッドとしてアルミニウ
ムを用いたが、アルミニウム合金であってもよい。
以上説明したように本発明は、金属パッド上のめっき用
給電電極として用いる金属層の表面を酸化して絶縁酸化
膜を形成したのち、選択的に開口部を形成し、この絶縁
酸化膜をマスクとし電解めっき法により開口部の金属層
表面に突起型電極を形成することにより、突起型電極形
成後の不用の金属層及び絶縁酸化膜をエツチングする際
に、金属パッドはエツチングされることはなくなる。従
つて金属パッドの電気的不良がなくなり信頼性向上した
半導体装置の製造方法が得られる。
給電電極として用いる金属層の表面を酸化して絶縁酸化
膜を形成したのち、選択的に開口部を形成し、この絶縁
酸化膜をマスクとし電解めっき法により開口部の金属層
表面に突起型電極を形成することにより、突起型電極形
成後の不用の金属層及び絶縁酸化膜をエツチングする際
に、金属パッドはエツチングされることはなくなる。従
つて金属パッドの電気的不良がなくなり信頼性向上した
半導体装置の製造方法が得られる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を明するため
の工程＋１＠に示した半導体チップの断固、第２図（ａ
）〜（ｄ）は従来の半導体装置製造方法を説明するため
の工程順に示した半導チップの断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・絶縁膜、３・・・アル
ミラムパッド、４・・・保護絶縁膜、５，５Ａ・・・開
口６・・・Ｔｉ膜、７・・・Ａｕ膜、８・・・マスク、
１０・・・Ｕバンブ、１１・・・酸化チタン膜、１２・
・・Ａｕめき層。
の工程＋１＠に示した半導体チップの断固、第２図（ａ
）〜（ｄ）は従来の半導体装置製造方法を説明するため
の工程順に示した半導チップの断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・絶縁膜、３・・・アル
ミラムパッド、４・・・保護絶縁膜、５，５Ａ・・・開
口６・・・Ｔｉ膜、７・・・Ａｕ膜、８・・・マスク、
１０・・・Ｕバンブ、１１・・・酸化チタン膜、１２・
・・Ａｕめき層。
Claims (1)
- 半導体基板上に絶縁膜を介して第１の金属層を形成し
たのちパターニングし第１の金属層からなるパッドを形
成する工程と、全面に保護絶縁膜を形成したのち前記パ
ッド上に選択的に開口部を形成する工程と、前記開口部
を含む全面に第２の金属層を形成したのちその表面を酸
化し絶縁酸化膜を形成する工程と、前記開口部を含む前
記パッド上の前記絶縁酸化膜を選択的に除去し前記第２
の金属層表面を露出させる工程と、無電解めっき法によ
り露出した前記第２の金属層表面に第３の金属層を形成
する工程と、電解めっき法により前記第３の金属層上に
第４の金属をめっきし突起型電極を形成する工程と、前
記突起型電極をマスクとし前記絶縁酸化膜及び第２の金
属層を除去する工程とを含むことを特徴とする半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61185545A JPS6341050A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61185545A JPS6341050A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6341050A true JPS6341050A (ja) | 1988-02-22 |
Family
ID=16172678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61185545A Pending JPS6341050A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6341050A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0660384A1 (en) * | 1993-12-15 | 1995-06-28 | AT&T Corp. | Method for electrodeposition of solder |
-
1986
- 1986-08-06 JP JP61185545A patent/JPS6341050A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0660384A1 (en) * | 1993-12-15 | 1995-06-28 | AT&T Corp. | Method for electrodeposition of solder |
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