JPH0645282A - 半導体装置の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェーハの表面にバンプを形成する方法及び
装置に関し、ウェーハ表面に異常突起を生じることなく
電気メッキによりウェーハ表面にバンプを形成すること
を目的とする。 【構成】 先ずウェーハ１表面にメッキ下地の導電膜２
をスパッタリング法により被着させる。導電膜２はウェ
ーハ１の側面乃至裏面にも被着される。このウェーハ１
表面にレジストパターン４を形成した後、このウェーハ
１をその表面側を下に向けてウェーハ支持リング12上に
水平にセットし、その裏面周縁部若しくは側面にカソー
ド端子16を接触させ、噴流方式の電気メッキ法でウェー
ハ１表面側にバンプ５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法及
び製造装置、特にウェーハの表面にバンプを形成する方
法及び装置に関する。

【０００２】近年、半導体装置の高集積化と高密度実装
の要求に対応して、半導体チップとパッケージのリード
とを電気的に接続する技術として、従来のワイヤボンデ
ィング技術に代わるＴＡＢ( Tape Automated Bonding )
技術が実用化されている。このＴＡＢでは接続の媒体と
してバンプ（突起電極）を使用する。バンプはかなりの
高さが必要であるから、通常、電気メッキ（電解メッ
キ）法により形成する。このバンプをウェーハ上に非シ
アン系のメッキ液を使用して電気メッキ法で形成する場
合、吊り下げ方式（浸漬方式）のメッキではウェーハ裏
面へもメッキが付着するが、噴流方式ならばこれを避け
ることが出来る。従って、噴流方式の電気メッキ装置の
使用が一般的である。

【０００３】

【従来の技術】従来の技術を、図２を参照しながら説明
する。図２は従来例の説明図であり、従来例の製造装置
（噴流式電気メッキ装置）の要部を断面図で示してい
る。同図において、図１と同じものには同一の符号を付
与した。

【０００４】１は被処理物のウェーハであり、13はアノ
ード、13a はアノード端子、21はカップ、22はカソード
ピン、23は押さえバネである。カソードピン22は三本設
けられており、ウェーハ１を水平に支持すると共に、こ
れと電気的に接触する。この他、本装置は噴流ポンプ
（図示は省略）等を有しており、メッキ液をカップ21の
底部から噴き上げる。メッキ液はメッシュ状のアノード
13を通過してカソードとなっているウェーハ１に達して
ウェーハ１をメッキし、カップ21外にオーバーフローす
る。

【０００５】この噴流式電気メッキ装置を使用して GaA
s ウェーハに Au バンプを形成する例を、前処理工程か
ら説明する。先ずウェーハ１の表面に電気メッキの下地
層として導電膜２をスパッタリング法により被着する。
この導電膜２はウェーハ１の側面から裏面にまで回り込
む。

【０００６】次にウェーハ１表面側に配線パターンに相
当するレジストパターンを形成した後、吊り下げメッキ
法によりシアン系メッキ液を使用して電気メッキを施
し、配線層３を形成する。尚、この際ウェーハ１の側面
にもメッキが付着する。次にウェーハ１表面側にバンプ
パターンに相当するレジストパターン24を形成する。こ
の際、周辺部のカソードピン22に対応する位置にメッキ
電極（カソード）の取り出し口となるコンタクト窓24a
も形成しておく。

【０００７】このウェーハ１を上記のメッキ装置にセッ
トする。この際、三本のカソードピン22の先端を三個の
コンタクト窓24a 内で導電膜２に接触させる。この接触
をメッキ中も維持するために押さえバネ23でウェーハ１
裏面側を押圧する。この状態でメッキ液の噴流を開始す
ると共にカソード／アノード間に電流を流して、ウェー
ハ１表面にバンプ５を形成する。この際、コンタクト窓
24a 内もメッキされるが、カソードピン22の側面にもこ
れに沿ってメッキが成長し、レジスト膜の厚さを遙かに
超える異常突起25となることが多い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ウェーハ表
面側にこのような異常突起があると、後工程の背面研磨
（ウェーハの裏面側を研磨して所定の厚さに仕上げる工
程）の際にウェーハが破損し易い（特にウェーハが GaA
s 等の脆弱な材料の場合）。

【０００９】本発明はこのような問題を解決して、ウェ
ーハ表面に異常突起を生じることなく電気メッキにより
ウェーハ表面にバンプを形成することが可能な半導体装
置の製造方法及び製造装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、[1] ウェーハに該ウェーハの表面から側面乃至裏
面に延在する導電膜を被着する工程と、該ウェーハの表
面にレジストパターンを形成する工程と、該レジストパ
ターンをマスクとして該ウェーハの表面に電気メッキを
施す工程とをこの順に含み、該電気メッキは噴流方式で
あり、且つ陰極を該ウェーハの側面若しくは裏面から取
るものであることを特徴とする半導体装置の製造方法と
することで、[2] 前記ウェーハを水平に支持するウェー
ハ支持リングと、該ウェーハ支持リングに支持され、且
つ表面を下に向けた該ウェーハの側面若しくは裏面に接
触するカソード端子とを有し、該ウェーハの表面を噴流
方式で電気メッキするように構成されていることを特徴
とする半導体装置の製造装置とすることで、達成され
る。

【００１１】

【作用】メッキ下地の導電膜をスパッタリング法により
形成すると、この導電膜はウェーハ表面だけでなく、ウ
ェーハ側面、さらには裏面周縁部にまで回り込んで被着
される。このようなウェーハの表面に配線層をメッキに
より形成すると、ウェーハ側面と裏面の導電膜上もメッ
キされる。本発明はこの点に着目したものであり、電気
メッキのカソード電極をウェーハの裏面若しくは側面か
ら取ることにより、ウェーハ表面にコンタクト窓を設け
る必要をなくした。従って表面に異常突起が成長するこ
とはない。

【００１２】

【実施例】本発明に基づく半導体装置の製造方法及び製
造装置の実施例を図１を参照しながら説明する。図１は
本発明の実施例の説明図であり、製造装置（噴流式電気
メッキ装置）の要部を断面図で示している。

【００１３】製造装置：同図において、１は被処理物の
ウェーハであり、その表面には導電膜２が被着されてお
り、更にその上に配線層３とレジストパターン４が形成
されている。導電膜２はウェーハ１の表面だけでなく、
側面と裏面周縁部にも被着しており、この部分にはレジ
ストが付着していない。

【００１４】11はカップであり、外側三個所に高さ調整
ネジ11a を備えている。12はウェーハ支持リングであ
り、リング状のウェーハ支持部を有し、ウェーハ１を所
定の高さで水平に支持する。そのレベリングはウェーハ
支持リング12を支持する三個の高さ調整ネジ11a の調整
による。13はアノードであり、メッシュ状をなし、カッ
プ11内の中間部に固定されており、アノード端子13a が
接続されている。

【００１５】14は上蓋であり、回動自在のアーム（図示
は省略）に固着されており、カップ11上方に接近及び離
隔する。15はカソード端子保持部であり、上蓋14に嵌合
して上下動する。16はカソード端子であり、複数個（例
えば四個）がカソード端子保持部15に固着されており、
カソード端子保持部15を降下させた状態で、それぞれウ
ェーハ支持リング12上に載置されたウェーハ１の裏面周
縁部に接触する。この接触部付近はバネ性を有してい
る。これらのカソード端子16の少なくとも一個は他と電
気的に絶縁されてそれぞれ導通チェック手段（図示は省
略）に接続されており、これらをウェーハ１を介して通
電することによりウェーハ１とのオーミックコンタクト
の確認が出来る。尚、カソード端子16の接触部の下方に
ウェーハ１のオリエンテイションフラットが来ることが
ないように、ウェーハ支持リング12には位置決めガイド
（図示は省略）が設けられている。

【００１６】17は筒体であり、ウェーハ支持リング12に
固着されてウェーハ１の側方を包囲すると共に、ウェー
ハ１及び上蓋14とで閉空間を形成する。上蓋14にはこの
閉空間に開口する圧気導入口14a が設けられている。こ
の閉空間に圧気を導入することにより、ウェーハ支持リ
ング12のウェーハ１支持部へのメッキ液浸入を抑制す
る。

【００１７】この他、本装置は噴流ポンプ（図示は省
略）等を有しており、メッキ液をカップ11の底部から噴
き上げる。メッキ液はメッシュ状のアノード13を通過し
てカソードとなっているウェーハ１に達してウェーハ１
をメッキし、カップ11外にオーバーフローする。

【００１８】製造方法：上述の製造装置（噴流式電気メ
ッキ装置）を使用して GaAs ウェーハに Au バンプを形
成する例を説明する。先ずウェーハ１の表面に電気メッ
キの下地層として例えば WSi/Ti/Auの三層からなる導電
膜２を連続スパッタリング法により被着する。この導電
膜２はウェーハ１の側面から裏面にまで回り込む。

【００１９】次にウェーハ１表面側に配線パターンに相
当するレジストパターンを形成した後、吊り下げメッキ
法によりシアン系メッキ液を使用して電気メッキを施
し、配線層３を形成する。尚、この際ウェーハ１の側面
乃至裏面にもメッキが付着する。次にウェーハ１表面側
にバンプパターンに相当するレジストパターン４を形成
した後、下記のようにしてバンプ５を形成する。

【００２０】先ず上蓋14を開き（ウェーハ支持リング12
から遠ざける) 、カソード端子保持部15を上げた状態で
支持リング12上にウェーハ１をセットする。次に上蓋14
を閉じ、更にカソード端子保持部15を下げて総てのカソ
ード端子16をウェーハ１の裏面に接触させる。次にこの
カソード端子16間の導通チェックを行ってカソード端子
16とウェーハ１との導通を確認した後、大気圧よりやや
高圧の圧気（例えば窒素ガス）の導入を開始してウェー
ハ１と支持リング12との接触部の外側雰囲気の気圧を若
干高める。この状態でメッキ液の噴流を開始すると共に
カソード／アノード間に電流を流してウェーハ１表面に
バンプ５を形成する。このようにしてバンプ５を形成す
ると、ウェーハ１表面側には異常突起が成長することは
ない。

【００２１】本発明は以上の実施例に限定されることな
く、更に種々変形して実施することが出来る。例えば製
造装置においてウェーハ押さえバネを設けると共にカソ
ード端子をウェーハ側面に接触する構造のものとして
も、本発明は有効である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウェーハ表面に異常突起を生じることなく電気メッキに
よりウェーハ表面にバンプを形成することが可能な半導
体装置の製造方法及び製造装置を提供することが出来、
半導体装置の製造歩留り向上等に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の説明図である。

【図２】 従来例の説明図である。

【符号の説明】

１ ウェーハ ２ 導電膜 ３ 配線層 ４, 24 レジストパターン ５ バンプ 11, 21 カップ 11a 高さ調整ネジ 12 ウェーハ支持リング 13 アノード 13a アノード端子 14 上蓋 15 カソード端子保持部 16 カソード端子 17 筒体 22 カソードピン 23 押さえバネ 24a コンタクト窓 25 異常突起

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェーハ(1) に該ウェーハ(1) の表面か
   ら側面乃至裏面に延在する導電膜(2) を被着する工程
   と、 該ウェーハ(1) の表面にレジストパターン(4) を形成す
   る工程と、 該レジストパターン(4) をマスクとして該ウェーハ(1)
   の表面に電気メッキを施す工程とをこの順に含み、 該電気メッキは噴流方式であり、且つ陰極を該ウェーハ
   (1) の側面若しくは裏面から取るものであることを特徴
   とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記ウェーハ(1) を水平に支持するウェ
   ーハ支持リング(12)と、 該ウェーハ支持リング(12)に支持され、且つ表面を下に
   向けた該ウェーハ(1)の側面若しくは裏面に接触するカ
   ソード端子(16)とを有し、 該ウェーハ(1) の表面を噴流方式で電気メッキするよう
   に構成されていることを特徴とする半導体装置の製造装
   置。