JPS6343336A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は半導体装置の製造方法、特に半導体素子にフェ
ースダウンボンディングするために用いる突起電極を形
成する半導体装置の製造方法に関する。

（ロ）従来の技街 従来半導体素子の電極の取り出し方法として、ボンディ
ングワイヤを用いる方法と突起電極を用いてフェースダ
ウンボンディングする方法とがある。後者は突起電極を
一度に固着電極に半田付けできるので組立工程を大巾に
簡素化できる利点を有する。

斯る従来のフェースダウンボンディング方法に用いる突
起電極の形成方法は特開昭５８−１５２５３号公報（Ｈ
ＯＩＬ　　２１／９２）等で知られている。以下に従来
の突起電極の形成方法を第２図Ａ乃至第２図Ｆを参照し
て説明する。

まず第２図Ａに示すように、シリコン半導体基板（２１
）上に被着した酸化シリコン膜（２２）上にアルミニウ
ムのスパッタにより付着された第１下地電極（２３）を
形成する。この第１下地電極（２３）は半導体基板（２
１）内に形成された半導体素子と接続され、チップの周
辺まで延在されている。この第１下地電極（２３）の上
部にはリンガラスＪｉｉ（ＰＳＧ層）などから成る表面
保護膜（２４）を被着し、突起電極を形成４“るための
開孔部（２５）を形成１″ピ）。

次に第２図Ｂに示すように、半導体基板（２１）全面に
アルミニウム層（２６）をスパッタにより被着する。ア
ルミニウムＪｉ（２６）は膜厚を２〜３μｍと厚く形成
し、後の突起電極のメッキの際にメッキ用電極として十
分な電流容量を確保する。更にこのアルミニウム層（２
６）上を突起電極を形成する第１下地′ｒ！ｔ、極（２
３）上を露出してホトレジスト層〈２７〉で被覆し、全
面にＣｒ−Ｃｕ層等から成る第２下地電極＜２８）を蒸
着する。その後ホトレジスト層（２７）を除去すること
により第１下地電極（２３）上の第２下地電極（２８）
のみ残り、他の第２下地電極（２８）はりフトオフされ
る。第２下地電極（２８）は突起電極の半田をメッキで
き且つ第１下地電極（２３）であるアルミニウムとのな
じみの良い金属を用いると良い。

次に第２図Ｃに示すように、半田メッキ用のホトレジス
ト層（２９）で第２下地電極（２８）を露出して他の部
分を被覆する。

次に第２図りに示すように、第２下地電極（２８）上に
１０μｍの銅メッキをした後、半田メッキを行い数１０
μｍの厚さに半田メッキ層（３０）を選択的に形成する
。この工程では前述したアルミニウムｆｆ＜２６）をメ
ッキ電極として用い、第２下地電極（２８）をすべて電
解メッキの一方の電極として働かせている。このために
アルミニウム層（２６）は電解メッキの電流が流れるの
で十分な厚みが必要となる。

次に第２図Ｅに示すように、ホトレジスト層（２９）を
除去し、更に半田メッキ、！＜３０）をマスクとしてア
ルミニウム！（２６）を除去する。アルミニウム層（２
６）は力性ソーダＮａＯＨ溶液で除去し、半田メッキ層
（３０）下以外のアルミニウム層で２６）は完全に除去
され、第２下地電極（２８）上に電気的に分離されり半
田メッキＪｌ（３０）が形成される。

更に第２図Ｆに示すように、半導体基板（２１）全体を
加熱して半田メッキ！（３０）を溶融して球状の突起電
極（３１）を形成する。本工程ではフラックスを全面に
付着した後に半田メッキ洛（３０）を溶融しているので
、きれいな突起電極（３１）を形成できる。

〈ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら斯上した従来の半導体装置の製造方法では
、アルミニウム層（２６）を電解メッキの電極として用
いるために厚く付着するので、アルミニウムＪ’ｔＷ（
２６）の除去の際に第２図Ｅに示すように、第２下地電
極（２８〉下のアルミニウム層（２６）もサイドエッチ
されて除去され、第２下地電極り２８）がオーバーハン
グ状となる問題点があった。また第１下地電極（２３）
までオーバーエッチされると突起電極が内部配線と電気
的にオーブン状態となる問題点もあった。更に力性ソー
ダのＮａ＋イオンやフラックス等の不純物が第２下地電
極（２８）のオーバーエッチされた部分より侵入して半
導体素子の特性に悪影芒を及ぼす問題点もあった。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は斯上した種々の問題点に鑑みてなされ、アルミ
ニウム層を薄く被着し、第２下地電極と共同してメッキ
電極を形成することにより、従来の種々の問題点を解決
した半導体装置の製造方法を提供するものである。

＜＊）作用 本発明に依れば、アルミニウム層を薄く形成するので、
アルミニウム層をエツチング除去する際に第２下地電極
下のアルミニウム層のサイドエッチを最少限に止められ
る。またアルミニウム層と第２下地電極とを共同してメ
ッキ電極として用いるので、メッキ電極の電流容量も十
分に確保できる。

（へ）実施例 本発明の一実施例を第１図Ａ乃至第１図Ｆを参照して詳
述する。

本発明の第１の工程は第１図Ａに示すように、半導体基
板（１）上に突起電極が形成される第１下地電極（２）
を除いて表面保護膜（３）で被覆することにある。

本工程では、シリコン基板（１）上に被着した酸化シリ
コン膜り４）上にアルミニウムのスパッタにより付着き
れた第１下地電極（２）を形成する。この第１下地電極
（２〉は半導体基板（１）内に形成された半導体素子と
後続され、チップの周辺まで延在されている。この第１
下地電極（２）の上部にはリンガラス層（ＰＳＧ層）な
どから成る表面保護膜（３）を被着し、突起電極を形成
するための開孔部（５）を形成する。

本発明の第２の工程は第１図Ｂに示すように、半導体基
板（１）全面にアルミニウム層（６）を薄く蒸着するこ
とにある。

本工程では、アルミニウム層（６）をスパッタにより被
着し、膜厚を５０００Å以下に薄く形成する点に特徴を
有する。

本発明の第３の工程は同様に第１図Ｂに示すように、ア
ルミニウム層（６）上の突起電極が形成きれる第１の部
分く７）および第１の部分く７）と離間した半導体基板
（１）上の大部分よりなる第２の部分（８）上に第２下
地電極（９）を形成することにある。

本工程では、アルミニウム層（６）上にリフトオフに用
いるホトレジスト層（１０）を付着する。ホトレジスト
層（１０）は第２下地電極（９）を設けない部分、即ち
突起１極が形成される第１下地電極（２）上の第１の部
分（７）と第１の部分（７）と離間し半導体基板（１）
上の大部分を占める第２の部分（８）間に設けられる。

第２下地電極（９）はホトレジスト層（１０）上から半
導体基板（１）全面にＣｒ−Ｃｕ層等を蒸着して形成さ
れる。その後ホトレジスト層（１０）を除去することに
より第１下地電極（２）上の第１の部分（７）上および
前述した第２の部分（８）上に第２下地電極（９〉を残
し、第１の部分（７〉と第２の部分（８）間の第２下地
を極（９ンのみリフトオ）される。

本発明の第４の工程は第１図Ｃに示すように、第２下地
電極り９）の第１の部分（７）を露出して半導体基板（
１）全面をホトレジスト層（１１）で被覆することにあ
る。

本工程では半田メッキをする第２下地電極（９）の第１
の部分く７）のみを露出しておく。

本発明の第５の工程は第１図りに示すように、第１の部
分（７）の第２下地電極（９）上に約１０μｍの銅メッ
キ層を形成した後、半田メッキ層＜１２）を電気メッキ
して突起電極を形成することにある。

本工程では第２下地電極（９）の第１の部分（７）上に
約１０μｍの銅メッキ層を形成した後、数１０μｍの厚
さに半田メッキ層（１２）を選択的に電解メッキする。

この電解メッキでは薄いアルミニウム層（６）と第２下
地電極（９）の第２の部分（８）とを共同してメッキ電
極として用い、電解メッキに必要な電流容量を確保して
いる。

本発明の第６の工程は第１図Ｅに示すように、第２下地
電極（９）をマスクとして露出したアルミニウム層（６
）を除去することにある。

本工程では先ずホトレジスト層（１１）を除去した後、
第２下地電極（９）をマスクとして露出したアルミニウ
ム層（６）を除去する。アルミニウム層（６）は力性ソ
ーダＮａＯＨ溶液等で除去し、第２下地電極（９）下の
みにアルミニウム層を残す。従って第２下地電極（９）
は本工程で第１の部分（７）と第２の部分（８）とが電
気的に分離される。

なお本工程での特徴は、アルミニウム層（６）が薄いの
でアルミニウム層（６）のサイドエッチは最少限にとど
められ、半田メッキ層（１２）下の第２下地電極（９）
はオーバーハング状とならない点にある。また第２下地
工極（９）の第２の部分（８）とその下のアルミニウム
層（６）はそのまま残るが、半導体素子の′ＦｊＬ極と
は表面保護膜（３）で絶縁きれているので電気的に絶縁
されている。

本発明の第７の工程は第１図Ｆに示すように、半導体基
板（１）全体を加熱して半田メッキａ（１２）を溶融し
て球状の突起電極（１３）を形成している。

本工程ではブランクスを全面に付着した後、半田メッキ
Ｊｉ（１２）を溶融しているのできれいな突起電極（１
３）を形成できる。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、アルミニウム層（６）を従来より薄く
付着しているので、アルミニウム！（６）を短時間にエ
ツチング除去でき、アルミニウム層（６）のオーバーエ
ッチによる突起電極（１３）下の第２下地電極（９）が
オーバーハング状にならず、良好な突起電極（１３）を
形成できる利点を有する。

また本発明に依れば、アルミニウム層（６）と第２下地
電極（９）とで共同して電解メッキの一方のメッキ１極
を構成しているので、アルミニウム層（６）が薄いにも
拘らず十分なメッキＴ流を確保でき、均一な半田メッキ
Ｈ（１２）を形成できる利点を有する。

更に本発明に依れば、半導体基板（１）の略全面をアル
ミニウム層（６）および第２下地電極（９）とで被覆す
るので、表面保護が良好であり信頼性が向上する利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ乃至第１ＡＦは本発明に依る半導体装置の製造
方法を説明する断面図、第２図Ａ乃至第２ＡＦは従来の
半導体装置の製造方法を説明する断面図である。 （１）は半導体基板、　（２）は第１下地電極、（３）
は表面保護膜、　り６）はアルミニウム層、（９）は第
２下地電極、　（１０）（１１）はホトレジスト層、　
（１２）は半田メッキ欝、　（１３）は突起電極である
。 出願人　三洋電機株式会社外１名 代理人　弁理士　西野卓嗣　外１名 書　１　図　八 第１　図　Ｂ 第１図Ｃ 第２図Ａ ２２　図　Ｂ ２θ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板上に突起電極が形成される第１下地電
   極を除いて表面保護膜で被覆する工程と、半導体基板全
   面にアルミニウム層を薄く蒸着する工程と、 前記アルミニウム層上の前記突起電極が形成される第１
   の部分および第１の部分と離間した前記半導体基板上の
   大部分よりなる第２の部分上に第２下地電極を形成する
   工程と、 前記第２下地電極の第１の部分を露出して前記半導体基
   板全面をホトレジスト層で被覆する工程と、 前記第１の部分の第２下地電極上に半田メッキ層を電気
   メッキして前記突起電極を形成する工程と、 前記第２下地電極をマスクとして露出した前記アルミニ
   ウム層を除去する工程とを有する半導体装置の製造方法
   。