JPH09213700A - Manufacturing method of bump electrode - Google Patents
Manufacturing method of bump electrodeInfo
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- JPH09213700A JPH09213700A JP8013445A JP1344596A JPH09213700A JP H09213700 A JPH09213700 A JP H09213700A JP 8013445 A JP8013445 A JP 8013445A JP 1344596 A JP1344596 A JP 1344596A JP H09213700 A JPH09213700 A JP H09213700A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、バンプ電極用金属が腐食したり、副
反応生成物が生成することのないバンプ電極の製造方法
を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、バリア金属膜除去工程において
用いられるエッチング液として、塩酸:硝酸=1:9〜
1:20の混合比の逆王水を酢酸で20〜25倍に希釈
したもの、又は、アンモニア:過酸化水素=1:3〜
1:4の混合比の溶液を水で2〜3倍に希釈しエチレン
ジアミン四酢酸を溶解させたものを用いる。
(57) Abstract: It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a bump electrode in which a metal for a bump electrode is not corroded and a side reaction product is not generated. The etching solution used in the barrier metal film removing step is hydrochloric acid: nitric acid = 1: 9-.
Reverse aqua regia having a mixing ratio of 1:20 diluted with acetic acid 20 to 25 times, or ammonia: hydrogen peroxide = 1: 3 to
A solution in which a mixing ratio of 1: 4 is diluted 2-3 times with water and ethylenediaminetetraacetic acid is dissolved is used.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばフリップチ
ップ方式の半導体装置のチップを外部と接続するための
バンプ電極の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a bump electrode for connecting a chip of a flip chip type semiconductor device to the outside.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、例えば集積回路等の半導体装置
としてのチップを種々の配線基板等に実装するための手
段として、そのチップを一旦パッケージに収納した上で
実装する場合と、バンプ電極を備えるフリップチップの
形で実装する場合とがある。しかし、実装スペースを縮
小して全体のサイズを小形化でき、かつ実装の手間を省
ける点で後者のフリップチップ方式が格段に優れてい
る。2. Description of the Related Art Generally, as means for mounting a chip as a semiconductor device such as an integrated circuit on various wiring boards, etc., a case where the chip is once housed in a package and a bump electrode is provided. It may be mounted in the form of a flip chip. However, the latter flip-chip method is remarkably superior in that the mounting space can be reduced, the overall size can be reduced, and the mounting labor can be saved.
【0003】ところで、バンプ電極には、はんだ,Cu
(銅),Au(金)等の金属が用いられ、その大きさも
色々であるが、いずれの場合も、バンプ電極用の金属
は、フリップチップに単離する前のウエハの状態で電解
めっき法により成長する。By the way, solder and Cu are used for the bump electrodes.
Metals such as (copper) and Au (gold) are used, and their sizes are various. In any case, the metal for the bump electrode is formed by the electroplating method in the state of the wafer before isolation into the flip chip. To grow.
【0004】すなわち、図6(a)に示す工程では、基
板Aの表面が、燐シリケートガラス等の酸化膜Bで覆わ
れ、その上に接続ないしは配線用のAl(アルミニウ
ム)等の金属膜Cが所定のパターンで配設され、さらに
その上を覆う窒化シリコン等のいわゆる保護膜である絶
縁膜Dに小さな窓Eが明けられ、この窓Eを介して金属
膜Cに接続されるバンプ電極を設けるために薄いバリア
金属膜Fがウエハの全面に被着されている。このバリア
金属膜Fは、バンプ電極をその上に電解めっき法で成長
させる都合上からTi(チタン)又はCr(クロム)等
の下側下地膜G1とCu(銅),Pd(パラジウム),
Ni(ニッケル),Au(金),W(タングステン)等
の上側下地膜G2とからなる複合膜とされる。That is, in the step shown in FIG. 6A, the surface of the substrate A is covered with an oxide film B of phosphorus silicate glass or the like, on which a metal film C of Al (aluminum) or the like for connection or wiring is formed. Are arranged in a predetermined pattern, and a small window E is opened in an insulating film D which is a so-called protective film covering silicon nitride or the like, and bump electrodes connected to the metal film C are provided through the window E. A thin barrier metal film F is deposited over the wafer to provide it. This barrier metal film F has a lower base film G1 such as Ti (titanium) or Cr (chrome) and Cu (copper), Pd (palladium), Pd (palladium), for the convenience of growing a bump electrode thereon by electrolytic plating.
It is a composite film composed of an upper base film G2 of Ni (nickel), Au (gold), W (tungsten), or the like.
【0005】しかして、図6(b)に示す工程では、フ
ォトレジスト膜Hを全面にスピンコートし、フォトプロ
セスにより、絶縁膜Dの窓Eよりは大きめのパターンで
めっき用の窓Jを明ける。In the process shown in FIG. 6B, however, a photoresist film H is spin-coated on the entire surface, and a plating window J is opened in a pattern larger than the window E of the insulating film D by a photo process. .
【0006】しかして、図6(c)に示す工程は、バン
プ電極の成長工程であって、フォトレジスト膜Hの窓J
をマスクとする電解めっき法によりバンプ電極用のCu
やAu等の金属Kを例えば数10μm程度の高さに成長
させる。この際、バリア金属膜Fをめっき電極に用い、
これをめっき電源の陰極に接続した状態で電解めっきを
施すことによりウエハ内の多数箇所にバンプ電極用金属
Kを例えば30〜50μmの厚さに成長させる。However, the step shown in FIG. 6C is a step of growing the bump electrode, and the window J of the photoresist film H is used.
Cu for the bump electrode by the electrolytic plating method using
A metal K such as Au or Au is grown to a height of, for example, several tens of μm. At this time, the barrier metal film F is used for the plating electrode,
By subjecting this to electrolytic plating while being connected to the cathode of the plating power source, the bump electrode metal K is grown to a thickness of, for example, 30 to 50 μm in many places in the wafer.
【0007】最後の図6(d)に示す工程では、フォト
レジスト膜Hを除去した後にバンプ電極用金属Kをマス
クとして化学エッチング法によって上側下地膜G2及び
下側下地膜G1を順次に除去して図示の状態とする。In the final step shown in FIG. 6D, after removing the photoresist film H, the upper base film G2 and the lower base film G1 are sequentially removed by chemical etching using the bump electrode metal K as a mask. To the state shown in the figure.
【0008】なお、バリア金属膜F中の下側下地膜G1
は、上述のめっき電極膜として利用されるほか、金属膜
Cがバンプ電極用金属Kに拡散するのを防止するバリア
膜の役目を兼ねている。一方、上側下地膜G2は、バン
プ電極用金属Kを下側下地膜G1に対して、このバンプ
電極用金属Kの比較的細い付け根の箇所で低い抵抗値お
よび高い機械強度で接続する役目を果たす。The lower base film G1 in the barrier metal film F
Is used as the above-mentioned plating electrode film and also serves as a barrier film for preventing the metal film C from diffusing into the bump electrode metal K. On the other hand, the upper base film G2 serves to connect the bump electrode metal K to the lower base film G1 at a relatively thin root of the bump electrode metal K with a low resistance value and high mechanical strength. .
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上側下地膜
G2及び下側下地膜G1を化学エッチング法によって順
次に除去する場合、上側下地膜G2がNiの場合は、エ
ッチング液として、希硝酸、又は、フッ酸:硝酸:アセ
トン=1:1:1の混合溶液が用いられていた。また、
Pdをエッチングする場合には、王水、又は塩酸,硝酸
及び酢酸の混合溶液が用いられている。しかしながら、
このようなエッチング液を使用した場合、エッチング中
にバンプ電極用金属Kが腐食・欠損し、一部がエッチン
グ液中に溶解するという問題を惹起している。By the way, when the upper base film G2 and the lower base film G1 are sequentially removed by a chemical etching method, when the upper base film G2 is Ni, diluted nitric acid, or , A mixed solution of hydrofluoric acid: nitric acid: acetone = 1: 1: 1 was used. Also,
When etching Pd, aqua regia or a mixed solution of hydrochloric acid, nitric acid and acetic acid is used. However,
When such an etching solution is used, the bump electrode metal K is corroded and damaged during etching, and a part of the metal K is dissolved in the etching solution.
【0010】さらに、下側下地膜G1がTiの場合、エ
ッチング液として、塩酸、又は、フッ酸水溶液、又は、
フッ酸:硝酸:水=1:1:50の水溶液が用いられて
いる。しかし、エッチング液として、塩酸を用いた場
合、バンプ電極用金属Kが腐食してしまう。また、フッ
酸水溶液やフッ酸:硝酸:水=1:1:50の水溶液を
用いた場合、シリコン・ウエハ上に副反応生成物が生成
することがある。Further, when the lower base film G1 is Ti, the etching solution is hydrochloric acid or hydrofluoric acid solution, or
An aqueous solution of hydrofluoric acid: nitric acid: water = 1: 1: 50 is used. However, when hydrochloric acid is used as the etching liquid, the bump electrode metal K is corroded. When a hydrofluoric acid aqueous solution or an aqueous solution of hydrofluoric acid: nitric acid: water = 1: 1: 50 is used, a side reaction product may be formed on the silicon wafer.
【0011】いずれにせよ、バンプ電極用金属Kが腐食
したり、副反応生成物が生成するという問題は、フリッ
プチップ方式による実装の信頼性を低下させ、歩留り低
下の一因となっている。本発明は、上記事情を勘案して
なされたもので、上記課題を解決することのできるバン
プ電極の製造方法を提供することを目的とする。In any case, the problems that the metal K for bump electrodes is corroded and the side reaction products are generated, which reduces the reliability of mounting by the flip chip method and contributes to the reduction in yield. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a bump electrode that can solve the above problems.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項1のバンプ電極の
製造方法は、基板上に成膜された端子金属膜を覆う絶縁
膜に開孔された窓を介して前記端子金属膜に電気的に接
続されパラジウム又はニッケル又は前記パラジウム及び
前記ニッケルが積層されてなるバリア金属膜と、このバ
リア金属膜上に設けられた半田バンプとからなるバンプ
電極の製造方法において、前記バリア金属膜を絶縁膜を
介して前記端子金属膜上に形成するバリア金属膜形成工
程と、このバリア金属膜形成工程の後に前記半田バンプ
を前記バリア金属膜上に形成する半田バンプ形成工程
と、この半田バンプ形成工程の後に前記半田バンプをマ
スクとして前記バリア金属膜をエッチングにより除去す
るバリア金属膜除去工程とを具備し、前記バリア金属膜
除去工程において用いられるエッチング液は、塩酸:硝
酸=1:9〜1:20の混合比の逆王水を酢酸で20〜
25倍に希釈したものであることを特徴とするものであ
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a bump electrode, wherein the terminal metal film is electrically connected to the terminal metal film through a window formed in an insulating film covering the terminal metal film formed on the substrate. A barrier metal film formed by laminating palladium or nickel or palladium and nickel on the barrier metal film, and a solder bump provided on the barrier metal film, wherein the barrier metal film is an insulating film. A barrier metal film forming step of forming on the terminal metal film via the solder bump forming step of forming the solder bump on the barrier metal film after the barrier metal film forming step, and a solder bump forming step of And a barrier metal film removing step of removing the barrier metal film by etching with the solder bumps as a mask, which is used in the barrier metal film removing step. Are etchant, hydrochloric: nitric acid = 1: 9 to 1: 20 to the inverse aqua regia 20 mixing ratio of acetic acid
It is characterized by being diluted 25 times.
【0013】請求項2のバンプ電極の製造方法は、請求
項1において、バリア金属膜除去工程におけるバリア金
属膜のエッチング後に、酢酸:水=1:1〜1:2の混
合比の混合溶媒により洗浄することを特徴とするもので
ある。According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing the bump electrode according to the first aspect, after etching the barrier metal film in the barrier metal film removing step, a mixed solvent having a mixing ratio of acetic acid: water = 1: 1 to 1: 2 is used. It is characterized by being washed.
【0014】請求項3のバンプ電極の製造方法は、基板
上に成膜された端子金属膜を覆う絶縁膜に開孔された窓
を介して前記端子金属膜に電気的に接続され前記バリア
金属膜がチタンからなるバリア金属膜と、このバリア金
属膜上に設けられた半田バンプとからなるバンプ電極の
製造方法において、前記バリア金属膜を絶縁膜を介して
前記端子金属膜上に形成するバリア金属膜形成工程と、
このバリア金属膜形成工程の後に前記半田バンプを前記
バリア金属膜上に形成する半田バンプ形成工程と、この
半田バンプ形成工程の後に前記半田バンプをマスクとし
て前記バリア金属膜をエッチングにより除去するバリア
金属膜除去工程とを具備し、前記バリア金属膜除去工程
において用いられるエッチング液は、アンモニア:過酸
化水素=1:3〜1:4の混合比の溶液を水で2〜3倍
に希釈しエチレンジアミン四酢酸を溶解させた溶液であ
ることを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a bump electrode, the barrier metal is electrically connected to the terminal metal film through a window opened in an insulating film covering the terminal metal film formed on the substrate. In a method of manufacturing a bump electrode including a barrier metal film made of titanium and a solder bump provided on the barrier metal film, a barrier formed by forming the barrier metal film on the terminal metal film via an insulating film. A metal film forming step,
A solder bump forming step of forming the solder bumps on the barrier metal film after the barrier metal film forming step, and a barrier metal removing the barrier metal film by etching using the solder bumps as a mask after the solder bump forming step. The etching solution used in the barrier metal film removing step is ethylenediamine prepared by diluting a solution having a mixing ratio of ammonia: hydrogen peroxide = 1: 3 to 1: 4 with water 2-3 times. It is a solution in which tetraacetic acid is dissolved.
【0015】請求項4のバンプ電極の製造方法は、基板
上に成膜された端子金属膜を覆う絶縁膜に開孔された窓
を介して前記端子金属膜に電気的に接続されたバリア金
属膜と、このバリア金属膜上に設けられた半田バンプと
からなり、前記バリア金属膜は、前記端子金属膜側に設
けられパラジウム又はニッケル又は前記パラジウム及び
前記ニッケルが積層されてなる上側バリア金属膜と、前
記半田バンプ側に設けられチタンからなる下側バリア金
属膜とからなるバンプ電極の製造方法において、前記バ
リア金属膜を絶縁膜を介して前記端子金属膜上に形成す
るバリア金属膜形成工程と、このバリア金属膜形成工程
の後に前記半田バンプを前記バリア金属膜上に形成する
半田バンプ形成工程と、この半田バンプ形成工程の後に
前記半田バンプをマスクとして前記バリア金属膜をエッ
チングにより除去するバリア金属膜除去工程とを具備
し、前記バリア金属膜除去工程は、前記上側バリア金属
膜を塩酸:硝酸=1:9〜1:20の混合比の逆王水を
酢酸で20〜25倍に希釈したエッチング液で除去する
上側バリア金属膜除去工程と、この上側バリア金属膜除
去工程後に前記下側バリア金属膜をアンモニア:過酸化
水素=1:3〜1:4の混合比の溶液を水で2〜3倍に
希釈しエチレンジアミン四酢酸を溶解させたエッチング
液で除去する下側バリア金属膜除去工程とからなること
を特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a bump electrode, wherein a barrier metal electrically connected to the terminal metal film through a window opened in an insulating film covering the terminal metal film formed on the substrate. And a solder bump provided on the barrier metal film. The barrier metal film is an upper barrier metal film provided on the terminal metal film side and formed by laminating palladium or nickel or the palladium and nickel. And a lower barrier metal film made of titanium provided on the solder bump side, and a barrier metal film is formed on the terminal metal film via an insulating film in the method of manufacturing a bump electrode. And a solder bump forming step of forming the solder bumps on the barrier metal film after the barrier metal film forming step, and a solder bump forming step after the solder bump forming step. And a barrier metal film removing step of removing the barrier metal film by etching as a mask. In the barrier metal film removing step, the upper barrier metal film has a mixing ratio of hydrochloric acid: nitric acid = 1: 9 to 1:20. An upper barrier metal film removal step of removing the reverse aqua regia with an etching solution diluted 20 to 25 times with acetic acid, and the lower barrier metal film after the upper barrier metal film removal step is ammonia: hydrogen peroxide = 1: 3. A lower barrier metal film removing step of diluting a solution having a mixing ratio of ˜1: 4 by 2 to 3 times with water and removing with an etching solution in which ethylenediaminetetraacetic acid is dissolved.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して詳述する。図1は、この実施の形態のバン
プ電極の製造方法により製造されるバンプ電極1を示し
ている。すなわち、このバンプ電極1は、シリコン製の
ウエハ2上に酸化膜2aを介して所定のパターンに形成
された厚さ1〜1.5μmの接続又は配線端子となるA
lからなる金属膜3を覆う例えば厚さ1〜2μmの窒化
シリコン,二酸化ケイ素等の絶縁(パッシベーション)
膜4に開孔された円形の窓5を介して前記金属膜3に電
気的に接続されている。そして、このバンプ電極1の構
造は、窓5を介して金属膜3に接続されたバリア金属膜
6と、このバリア金属膜6上に設けられた例えば高さ3
0〜50μmのほぼ球径をなす半田バンプ7とからなっ
ている。そして、バリア金属膜6は、Alの拡散に対し
てバリア効果を有するTiからなる厚さ0.1〜0.3
μmの下側バリア金属膜8と、この下側バリア金属膜8
上に設けられた半田バンプ7及び下側バリア金属膜8に
対してなじみのよいPdからなる厚さ0.2〜0.6μ
mの上側バリア金属膜9とからなる複合膜となってい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a bump electrode 1 manufactured by the method for manufacturing a bump electrode according to this embodiment. That is, the bump electrode 1 becomes a connection or wiring terminal with a thickness of 1 to 1.5 μm formed in a predetermined pattern on the silicon wafer 2 through the oxide film 2a.
Insulation (passivation) of, for example, silicon nitride or silicon dioxide having a thickness of 1 to 2 μm, which covers the metal film 3 made of
It is electrically connected to the metal film 3 through a circular window 5 formed in the film 4. The structure of the bump electrode 1 includes a barrier metal film 6 connected to the metal film 3 through the window 5 and, for example, a height 3 provided on the barrier metal film 6.
The solder bump 7 has a substantially spherical diameter of 0 to 50 μm. The barrier metal film 6 is made of Ti having a barrier effect against Al diffusion and has a thickness of 0.1 to 0.3.
μm lower barrier metal film 8 and this lower barrier metal film 8
A thickness of 0.2 to 0.6 μm made of Pd that is well compatible with the solder bump 7 and the lower barrier metal film 8 provided on the upper side.
m of the upper barrier metal film 9 to form a composite film.
【0017】しかして、この実施の形態のバンプ電極の
製造方法は、バリア金属膜6を絶縁膜4を介してウエハ
2上に形成するバリア金属膜形成工程(図3ステップS
1及び図2(A)参照)と、このバリア金属膜形成工程
後に電解めっき法によりバリア金属膜6をめっき電極と
して半田バンプ7を形成する半田バンプ形成工程(図3
ステップS2及び図2(B)参照)と、この半田バンプ
形成工程後に半田バンプ7をマスクとしてバリア金属膜
6を除去するバリア金属膜除去工程(図3ステップS3
及び図2(C)参照)と、半田バンプ7にフラックスを
塗布しウェットバックにより半球状の半田バンプ7aを
得る半田バンプ整形工程(図3ステップS4及び図1参
照)とからなっている。Therefore, in the bump electrode manufacturing method of this embodiment, the barrier metal film forming step of forming the barrier metal film 6 on the wafer 2 via the insulating film 4 (FIG. 3, step S).
1 and FIG. 2A), and a solder bump forming step (FIG. 3) of forming solder bumps 7 using the barrier metal film 6 as a plating electrode by electrolytic plating after the barrier metal film forming step.
Step S2 and FIG. 2B), and a barrier metal film removing step of removing the barrier metal film 6 using the solder bumps 7 as a mask after the solder bump forming step (step S3 in FIG. 3).
2C) and a solder bump shaping step (see step S4 in FIG. 3 and FIG. 1) of applying a flux to the solder bump 7 and obtaining a hemispherical solder bump 7a by wet back.
【0018】そして、バリア金属膜形成工程は、Tiか
らなる厚さ0.1〜0.3μmの下側バリア金属膜8を
形成する下側バリア金属膜形成工程と、この下側バリア
金属膜工程後にPdからなる厚さ0.2〜0.6μmの
上側バリア金属膜9を形成する上側バリア金属膜形成工
程とからなっている。これら下側バリア金属膜形成工程
及び上側バリア金属膜形成工程のいずれもスパッタ法に
より、各金属膜8,9がウエハ2全面に成膜される。The barrier metal film forming step includes a lower barrier metal film forming step of forming a lower barrier metal film 8 made of Ti and having a thickness of 0.1 to 0.3 μm, and the lower barrier metal film step. An upper barrier metal film forming step of later forming an upper barrier metal film 9 made of Pd and having a thickness of 0.2 to 0.6 μm. In each of the lower barrier metal film forming step and the upper barrier metal film forming step, the metal films 8 and 9 are formed on the entire surface of the wafer 2 by the sputtering method.
【0019】一方、バリア金属膜除去工程は、Pdから
なる上側バリア金属膜9を除去する上側バリア金属膜除
去工程と、Tiからなる下側バリア金属膜8を除去する
下側バリア金属膜形成工程とからなっている。On the other hand, the barrier metal film removing step includes an upper barrier metal film removing step of removing the upper barrier metal film 9 of Pd and a lower barrier metal film forming step of removing the lower barrier metal film 8 of Ti. It consists of
【0020】しかして、上側バリア金属膜除去工程は、
塩酸:硝酸=1:9〜1:20(ただし、塩酸は35容
量%及び硝酸は61容量%の市販品のものを用いた。)
の混合比の逆王水を酢酸で20〜25倍に希釈したエッ
チング液に浸漬することによりPdからなる上側バリア
金属膜9を除去する上側バリア金属膜エッチング工程
と、このエッチング工程後に酢酸:水=1:1〜1:2
の混合比の混合溶媒に浸漬することにより洗浄処理する
洗浄工程とからなっている。しかして、上記エッチング
工程におけるエッチング液の温度は、24°C〜25°
Cが好適である。また、エッチング液への浸漬時間は、
5分〜6分が好適である。さらに、上記洗浄工程におけ
る洗浄液の温度は、5°C〜6°Cが好適である。ま
た、洗浄液への浸漬時間は、0.5分〜1分が好適であ
る。Therefore, the upper barrier metal film removing step is
Hydrochloric acid: nitric acid = 1: 9 to 1:20 (provided that hydrochloric acid was 35% by volume and nitric acid was 61% by volume, which were commercially available products.)
An upper barrier metal film etching step of removing the upper barrier metal film 9 made of Pd by immersing the reverse aqua regia in a mixing ratio of 20 to 25 times with acetic acid, and acetic acid: water after this etching step. = 1: 1 to 1: 2
And a cleaning step in which cleaning treatment is performed by immersing in a mixed solvent having a mixing ratio of. The temperature of the etching solution in the above etching process is 24 ° C to 25 ° C.
C is preferred. The immersion time in the etching solution is
5 minutes to 6 minutes is suitable. Further, the temperature of the cleaning liquid in the cleaning step is preferably 5 ° C to 6 ° C. Further, the immersion time in the cleaning liquid is preferably 0.5 minutes to 1 minute.
【0021】さらに、下側バリア金属膜形成工程は、ア
ンモニア:過酸化水素=1:3〜1:4(ただし、アン
モニアは30容量%及び過酸化水素は30容量%の市販
品を用いた。)の混合比の溶液を水で2〜3倍に希釈し
エチレンジアミン四酢酸を溶解させた溶液に浸漬するこ
とによりTiからなる下側バリア金属膜8を除去する下
側バリア金属膜エッチング工程と、このエッチング工程
後に水に浸漬することにより洗浄処理する洗浄工程とか
らなっている。Further, in the step of forming the lower barrier metal film, ammonia: hydrogen peroxide = 1: 3 to 1: 4 (however, a commercially available product containing 30% by volume of ammonia and 30% by volume of hydrogen peroxide was used. ) A lower barrier metal film etching step of removing the lower barrier metal film 8 made of Ti by dipping the solution having a mixing ratio of 2 to 3 times with water and immersing it in a solution in which ethylenediaminetetraacetic acid is dissolved, After the etching step, the cleaning step is performed by immersing in water and performing a cleaning process.
【0022】しかして、上記エッチング工程におけるエ
ッチング液の温度は、24°C〜25°Cが好適であ
る。また、エッチング液への浸漬時間は、2分〜3分が
好適である。さらに、上記洗浄工程における洗浄水の温
度は、24°C〜25°Cが好適である。また、洗浄水
への浸漬時間は、10分〜15分が好適である。However, the temperature of the etching solution in the above etching step is preferably 24 ° C to 25 ° C. Further, the immersion time in the etching solution is preferably 2 minutes to 3 minutes. Further, the temperature of the washing water in the washing step is preferably 24 ° C to 25 ° C. Further, the immersion time in the washing water is preferably 10 minutes to 15 minutes.
【0023】しかして、上側バリア金属膜除去工程のエ
ッチング工程においては、塩酸:硝酸=1:9〜1:2
0の混合比の逆王水を酢酸で20〜25倍に希釈したエ
ッチング液によりPdからなる上側バリア金属膜9を除
去するようにしているので、半田バンプ7を腐食するこ
となく、この半田バンプ7により覆われていないPdか
らなる上側バリア金属膜9のみを確実にエッチング除去
することができることはもとより、副生成物の発生も皆
無であった。In the etching process of removing the upper barrier metal film, however, hydrochloric acid: nitric acid = 1: 9 to 1: 2.
Since the upper barrier metal film 9 made of Pd is removed by an etching solution obtained by diluting reverse aqua regia with a mixing ratio of 0 by 20 to 25 times with acetic acid, the solder bump 7 is not corroded and the solder bump Not only the upper barrier metal film 9 made of Pd not covered by 7 could be reliably removed by etching, but no by-products were generated.
【0024】ちなみに、図4に示すように、逆王水を酢
酸で11倍に希釈したものでエッチングした場合は、半
田バンプ7の腐食が顕著に発生した。また、逆王水を酢
酸で51倍に希釈したものでエッチングした場合は、半
田バンプ7の腐食がわずかであるが発生した。これらの
実験データに基づいて最適希釈範囲は、20〜25倍で
あることが判明した。また、この場合のエッチング液に
は、例えばフッ酸などの危険物質は含有されておらず、
取扱いがすこぶる簡易なり、生産性向上一助となる利点
も有している。By the way, as shown in FIG. 4, when the reverse aqua regia was diluted with acetic acid diluted 11 times, the solder bumps 7 were significantly corroded. Further, when the reverse aqua regia was diluted 51 times with acetic acid and etched, the solder bumps 7 were slightly corroded. Based on these experimental data, the optimal dilution range was found to be 20-25 fold. Further, in this case, the etching solution does not contain a dangerous substance such as hydrofluoric acid,
It also has the advantage of being extremely easy to handle and helping to improve productivity.
【0025】さらに、上側バリア金属膜除去工程の洗浄
工程においては、洗浄液として酢酸:水=1:1〜1:
2の混合比の混合溶媒を用いているので、ウエハ2表面
の白濁を生じることはなかった。Further, in the cleaning process of the upper barrier metal film removing process, acetic acid: water = 1: 1 to 1: 1 as a cleaning liquid.
Since the mixed solvent having the mixing ratio of 2 was used, the surface of the wafer 2 was not clouded.
【0026】他方、下側バリア金属膜形成工程のエッチ
ング工程においては、アンモニア:過酸化水素=1:3
〜1:4の混合比の溶液を水で2〜3倍に希釈しエチレ
ンジアミン四酢酸を溶解させた溶液を用いているので、
半田バンプ7を腐食することなく、この半田バンプ7に
より覆われていないTiからなる下側バリア金属膜8の
みを確実にエッチング除去することができることはもと
より、副生成物の発生も皆無であった。また、この場合
のエッチング液には、例えばフッ酸などの棄権物質は含
有されておらず、取扱いがすこぶる簡易なり、生産性向
上一助となる利点も有している。On the other hand, in the etching process of the lower barrier metal film forming process, ammonia: hydrogen peroxide = 1: 3
Since a solution having a mixing ratio of ˜1: 4 is diluted 2-3 times with water and ethylenediaminetetraacetic acid is dissolved,
Not only the lower barrier metal film 8 made of Ti, which is not covered with the solder bumps 7, can be reliably removed by etching without corroding the solder bumps 7, and no by-products were generated. . In addition, the etching liquid in this case does not contain absorptive substances such as hydrofluoric acid, and has an advantage that handling is extremely easy and productivity is improved.
【0027】かくして、このバリア金属膜除去工程にお
いては、半田バンプ7の腐食を伴うことがないので、接
続不良の発生を防止でき、信頼性向上に寄与することが
できる。In this way, in the barrier metal film removing step, the solder bumps 7 are not corroded, so that it is possible to prevent the occurrence of connection failure and contribute to the improvement of reliability.
【0028】また、エッチング液中へのPb(鉛)の溶
け込みが少ないので、廃液処理が比較的容易になる。さ
らに、エッチング液には、例えばフッ酸などの危険物質
は含有されておらず、取扱いがすこぶる簡易なり、生産
性向上一助となる利点も有している。Further, since the amount of Pb (lead) dissolved in the etching liquid is small, the waste liquid treatment becomes relatively easy. Further, the etching solution does not contain a dangerous substance such as hydrofluoric acid, and thus has an advantage that it is extremely easy to handle and helps to improve productivity.
【0029】なお、上記実施の形態のバンプ電極の製造
方法においては、バリア金属膜6は、下側バリア金属膜
8と上側バリア金属膜9とからなる複合構造であるが、
Tiのみ、Pdのみ、あるいは、Niのみの単層構造で
あってもよい。この場合、Niのみの場合のエッチング
条件としては、前述したPdの除去処理の場合とほぼ同
一である。In the bump electrode manufacturing method of the above embodiment, the barrier metal film 6 has a composite structure composed of the lower barrier metal film 8 and the upper barrier metal film 9.
A single layer structure of only Ti, only Pd, or only Ni may be used. In this case, the etching conditions in the case of using only Ni are almost the same as those in the above-described Pd removing process.
【0030】さらに、図5に示すように、上側バリア金
属膜9を、Ni膜9aと、このNi膜9a上に形成され
たPd膜9bとから構成してもよい。この場合の、エッ
チング条件としては、前述したPdの除去処理の場合と
ほぼ同一であり、Ni膜9aとPd膜9bを同時にエッ
チング除去することができる。Further, as shown in FIG. 5, the upper barrier metal film 9 may be composed of a Ni film 9a and a Pd film 9b formed on the Ni film 9a. In this case, the etching conditions are almost the same as in the case of the Pd removal treatment described above, and the Ni film 9a and the Pd film 9b can be simultaneously removed by etching.
【0031】[0031]
【発明の効果】請求項1乃至請求項4のバンプ電極の製
造方法は、以下のような格別の効果を奏する。すなわ
ち、[1]バリア金属膜除去工程において、半田バンプ
の腐食を伴うことがないので、接続不良の発生を防止で
き、信頼性向上に寄与することができる。[2]エッチ
ング液中へのPb(鉛)の溶け込みが少ないので、廃液
処理が比較的容易になる。[3]エッチング液には、例
えばフッ酸などの棄権物質は含有されておらず、取扱い
がすこぶる簡易なり、生産性向上一助となる利点も有し
ている。The bump electrode manufacturing method according to the first to fourth aspects has the following particular effects. That is, since the solder bumps are not corroded in the step [1] of removing the barrier metal film, it is possible to prevent the occurrence of connection failure and contribute to the improvement of reliability. [2] Since the amount of Pb (lead) dissolved in the etching liquid is small, the waste liquid treatment becomes relatively easy. [3] The etching liquid does not contain absorptive substances such as hydrofluoric acid, and has the advantage of being extremely easy to handle and helping to improve productivity.
【図1】本発明の一実施の形態のバンプ電極の製造方法
により製造されたバンプ電極の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a bump electrode manufactured by a bump electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施の形態のバンプ電極の製造方法
の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a bump electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施の形態のバンプ電極の製造方法
を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a bump electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施の形態のバンプ電極の製造方法
において用いられるエッチング液の効果を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing an effect of an etching solution used in the bump electrode manufacturing method according to the embodiment of the present invention.
【図5】本発明の他の実施の形態のバンプ電極の製造方
法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a bump electrode manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
【図6】従来技術の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional technique.
1:バンプ電極,2:ウエハ,3:金属膜,4:絶縁
(パッシベーション)膜,6:バリア金属膜,7:半田
バンプ,8:下側バリア金属膜,9:上側バリア金属
膜。1: bump electrode, 2: wafer, 3: metal film, 4: insulating (passivation) film, 6: barrier metal film, 7: solder bump, 8: lower barrier metal film, 9: upper barrier metal film.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/92 603E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01L 21/92 603E
Claims (4)
膜に開孔された窓を介して前記端子金属膜に電気的に接
続されパラジウム又はニッケル又は前記パラジウム及び
前記ニッケルが積層されてなるバリア金属膜と、このバ
リア金属膜上に設けられた半田バンプとからなるバンプ
電極の製造方法において、前記バリア金属膜を絶縁膜を
介して前記端子金属膜上に形成するバリア金属膜形成工
程と、このバリア金属膜形成工程の後に前記半田バンプ
を前記バリア金属膜上に形成する半田バンプ形成工程
と、この半田バンプ形成工程の後に前記半田バンプをマ
スクとして前記バリア金属膜をエッチングにより除去す
るバリア金属膜除去工程とを具備し、前記バリア金属膜
除去工程においては、前記バリア金属膜の除去を、塩
酸:硝酸=1:9〜1:20の混合比の逆王水を酢酸で
20〜25倍に希釈したエッチング液により行うことを
特徴とするバンプ電極の製造方法。1. Palladium or nickel, or palladium and nickel, which are electrically connected to the terminal metal film through a window opened in an insulating film covering the terminal metal film formed on a substrate, are laminated. Forming a barrier metal film on the terminal metal film via an insulating film in a method of manufacturing a bump electrode comprising a barrier metal film formed of the barrier metal film and a solder bump provided on the barrier metal film. And a step of forming the solder bumps on the barrier metal film after the step of forming the barrier metal film, and a step of etching the barrier metal film using the solder bumps as a mask after the step of forming the solder bumps. And a barrier metal film removing step, wherein in the barrier metal film removing step, the barrier metal film is removed by hydrochloric acid: nitric acid = 1: 9 to 1 Method for manufacturing a bump electrode which is characterized in that the etchant reverse aqua regia mixing ratio was diluted 20-25 fold in acetic acid 20.
膜のエッチング後に、酢酸:水=1:1〜1:2の混合
比の混合溶媒により洗浄することを特徴とする請求項1
記載のバンプ電極の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein after the barrier metal film is etched in the barrier metal film removing step, the barrier metal film is washed with a mixed solvent having a mixing ratio of acetic acid: water = 1: 1 to 1: 2.
A method for manufacturing a bump electrode as described above.
膜に開孔された窓を介して前記端子金属膜に電気的に接
続され前記バリア金属膜がチタンからなるバリア金属膜
と、このバリア金属膜上に設けられた半田バンプとから
なるバンプ電極の製造方法において、前記バリア金属膜
を絶縁膜を介して前記端子金属膜上に形成するバリア金
属膜形成工程と、このバリア金属膜形成工程の後に前記
半田バンプを前記バリア金属膜上に形成する半田バンプ
形成工程と、この半田バンプ形成工程の後に前記半田バ
ンプをマスクとして前記バリア金属膜をエッチングによ
り除去するバリア金属膜除去工程とを具備し、前記バリ
ア金属膜除去工程においては、前記バリア金属膜の除去
を、アンモニア:過酸化水素=1:3〜1:4の混合比
の溶液を水で2〜3倍に希釈しエチレンジアミン四酢酸
を溶解させたエッチング液により行うことを特徴とする
バンプ電極の製造方法。3. A barrier metal film electrically connected to the terminal metal film through a window opened in an insulating film covering the terminal metal film formed on a substrate, the barrier metal film comprising titanium. A barrier metal film forming step of forming the barrier metal film on the terminal metal film via an insulating film in a method of manufacturing a bump electrode including a solder bump provided on the barrier metal film; A solder bump forming step of forming the solder bump on the barrier metal film after the film forming step, and a barrier metal film removing step of removing the barrier metal film by etching using the solder bump as a mask after the solder bump forming step In the step of removing the barrier metal film, the barrier metal film is removed by adding a solution of ammonia: hydrogen peroxide = 1: 3 to 1: 4 with water in an amount of 2 to 2 times. Method for manufacturing a bump electrode which is characterized in that the times to dissolve the diluted ethylenediaminetetraacetic acid in an etching solution.
膜に開孔された窓を介して前記端子金属膜に電気的に接
続されたバリア金属膜と、このバリア金属膜上に設けら
れた半田バンプとからなり、前記バリア金属膜は、前記
端子金属膜側に設けられパラジウム又はニッケル又は前
記パラジウム及び前記ニッケルが積層されてなる上側バ
リア金属膜と、前記半田バンプ側に設けられチタンから
なる下側バリア金属膜とからなるバンプ電極の製造方法
において、前記バリア金属膜を絶縁膜を介して前記端子
金属膜上に形成するバリア金属膜形成工程と、このバリ
ア金属膜形成工程の後に前記半田バンプを前記バリア金
属膜上に形成する半田バンプ形成工程と、この半田バン
プ形成工程の後に前記半田バンプをマスクとして前記バ
リア金属膜をエッチングにより除去するバリア金属膜除
去工程とを具備し、前記バリア金属膜除去工程は、前記
上側バリア金属膜を塩酸:硝酸=1:9〜1:20の混
合比の逆王水を酢酸で20〜25倍に希釈したエッチン
グ液で除去する上側バリア金属膜除去工程と、この上側
バリア金属膜除去工程後に前記下側バリア金属膜をアン
モニア:過酸化水素=1:3〜1:4の混合比の溶液を
水で2〜3倍に希釈しエチレンジアミン四酢酸を溶解さ
せたエッチング液で除去する下側バリア金属膜除去工程
とからなることを特徴とするバンプ電極の製造方法。4. A barrier metal film electrically connected to the terminal metal film through a window opened in an insulating film covering the terminal metal film formed on the substrate, and a barrier metal film on the barrier metal film. The barrier metal film is provided on the terminal metal film side, and the barrier metal film is provided on the solder bump side and an upper barrier metal film formed by laminating palladium or nickel or the palladium and nickel. In a method of manufacturing a bump electrode including a lower barrier metal film made of titanium, a barrier metal film forming step of forming the barrier metal film on the terminal metal film via an insulating film, and a barrier metal film forming step After that, a step of forming the solder bump on the barrier metal film is performed, and after the step of forming the solder bump, the barrier metal film is etched using the solder bump as a mask. And a barrier metal film removing step of removing the upper barrier metal film with hydrochloric acid: nitric acid = 1: 9 to 1:20 in reverse aqua regia with acetic acid. The upper barrier metal film removing step of removing with an etching solution diluted to 25 times, and the lower barrier metal film after the upper barrier metal film removing step has a mixing ratio of ammonia: hydrogen peroxide = 1: 3 to 1: 4. And a lower barrier metal film removing step of diluting the solution of 2 to 3 times with water and removing with an etching solution in which ethylenediaminetetraacetic acid is dissolved.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013445A JPH09213700A (en) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | Manufacturing method of bump electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013445A JPH09213700A (en) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | Manufacturing method of bump electrode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213700A true JPH09213700A (en) | 1997-08-15 |
Family
ID=11833342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8013445A Pending JPH09213700A (en) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | Manufacturing method of bump electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09213700A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000188304A (en) * | 1998-10-12 | 2000-07-04 | Seiko Epson Corp | Semiconductor device |
| JP2002155382A (en) * | 2000-09-05 | 2002-05-31 | Wako Pure Chem Ind Ltd | Etching agent for Ti-based film and etching method |
-
1996
- 1996-01-30 JP JP8013445A patent/JPH09213700A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000188304A (en) * | 1998-10-12 | 2000-07-04 | Seiko Epson Corp | Semiconductor device |
| JP2002155382A (en) * | 2000-09-05 | 2002-05-31 | Wako Pure Chem Ind Ltd | Etching agent for Ti-based film and etching method |
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