專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制造方法
半導(dǎo)體^S的制造方法
鵬員域
本發(fā)明涉及一種律隨例如在半導(dǎo)體集成電路中使用的半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體 裝置律隨方法。 背景駄
半導(dǎo)體元件隨著微細(xì)化的發(fā)展而其尺寸縮小，并且，根據(jù)高功能化的要求， 存在'，電極數(shù)增加的趨勢。其結(jié)果是，存在所述焊盤電極的配置間距縮小的
趨勢，且現(xiàn)實50nm以下、20pm左右的間距。
作為所述半導(dǎo)體元件的安裝獄,確立了^^電社形成Au凸起，
艦該Au凸起在帶上安裝半導(dǎo)體元件，例如，在大型TFT (薄膜晶體管)面板
模塊等各種設(shè)備中組裝的M,該技術(shù)成為主流。
在這樣的狀況下，以窄間距形成Au凸起的i^今后^^^S要。 在形鵬述Au凸起的駄中，〗糊iliait法所形成的Au膜作為電糊
電極，艦電鍍法在該Au膜上形成Au凸起后，去除不需要的Au膜，作為在
該去除中洲頓的亥IM卿液'提出含有碘的fiH^液。
在JP特開2001-148401號公報中，在電鍍后不需要的電,電極的去除處
理中，^ffl碘化鉀或碘化銨的溶液作為亥卿液。
在JP特開平5巧7620號公報中，發(fā)現(xiàn)如下現(xiàn)象在對電鍍后不需要的電鍍 用電鵬行亥l她后，由于嚇亥觸液，元件安裝后，在老化中，進(jìn)行對Au凸起 正下方的電鵬電極的亥觸，使Au凸起剝落。
因此，在JP特開平547620號公報中，以提i^J靠性為目的，為了避免刻 蝕液的殘留，提出改變Au凸起形成工藝的對策。
下面具體說明所艦策。
在所^t策中，首先，在包含多個半導(dǎo)體元件的晶片的1^面上，通過
^ts^電ra電極后，在電^電極的^ 面涂敷感光性抗蝕劑。
接著，將所述感光性抗蝕劑構(gòu)圖為預(yù)定的形狀。以不需要的電鍍用電極露 出的方式進(jìn)行該構(gòu)圖。接著，使用所述構(gòu)圖后的感光性抗蝕劑作為掩模，刻蝕不需要的電鍍電
極后，去除感光性抗蝕劑，用純水清洗晶片。
接著，在所述晶片的整個面上涂敷感光性聚 胺后，以電鍍用電極的一 部分露出的方式，刻蝕感光性聚mM胺。
接著，在從所述感光性聚酰亞胺露出的電鍍用電極的一部分上，通過濕式
電鍍法形成Au凸起。
接著，在預(yù)定溫度下焙燒所述晶片，對感光性聚酰亞胺進(jìn)行聚酰亞胺化，
并且，使該感光性聚酰亞胺的膜厚減半。由此，Au凸起的一部分從所述聚酰亞胺化后的感光性聚酰亞胺突出。
這樣，在所述對策中，去除不需要的電鵬電極，用純水進(jìn)行清洗后，進(jìn) 行Au凸起的形成。
但是，對于所述對策來說，由于從現(xiàn)有的Au凸起形虹藝中很大地被了 Au凸起形虹藝，并{頓了過去不{頓的聚艦胺膜，所以，存在增加衝諧成 本這樣的問題。
此外，關(guān)于半導(dǎo)體元件和帶的安裝方法，近年來，焊盤電極的窄間距化發(fā) 展，使用與帶緊密粘接的導(dǎo)線的安裝成為主流，在半導(dǎo)體元件和帶的間隙密封 柳旨的方式成為主流。但是，在具有這種安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體體中，存在出現(xiàn) 可靠性顯著下降的情況。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠提高半導(dǎo)體裝置的可靠性并且能 夠防止制造成本上升的半導(dǎo)體裝置的帝隨方法。
此外，本發(fā)明者研究得出，具有在緊密粘接導(dǎo)線的帶和半導(dǎo)體元件的間隙 中密封有樹脂的安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體體的可靠性下降原因在于，由于樹脂從半 導(dǎo)體元件的表面剝離而形成空間，在該空間形成含有囟族元素的溶液。對此， 下面采用表示這樣的安裝結(jié)構(gòu)的圖2來詳細(xì)說明。
如圖2所示，半導(dǎo)體元件1在表面具有，電極2。在該焊盤電極2上形成 TiW膜4、 Au膜5及Au凸起7。
在所述帶9和表面保護(hù)膜3之間填充有樹脂10。
如圖2所示，使半導(dǎo)體元件1和帶9的間隙變窄，由此，在該間隙內(nèi)填充 的柳旨10的厚度變薄，在由于iftA半導(dǎo)體元件1和帶9之間的異物等，樹脂10從半導(dǎo)體元件1的表面剝離的情況下，水分容易艦帶9和樹脂10，積存在樹 脂10剝離出的空間11中。由此，產(chǎn)生附著歹琉在所述表面微膜3上含有鹵 素的溶液。
在該狀態(tài)下,^Eff述半導(dǎo)體元件1工作時，在Au凸起7彼lfet間施加電場， 由此，由于電解、水分、囟素(碘)而引起Au的遷移反應(yīng)，在Au凸起7彼此 之間生長Aul2，弓胞Au凸起7彼llfct間的電短路，半導(dǎo)體元件l沒有起到本 來的功能，使可靠'腿著下降。本發(fā)明者第一次發(fā)現(xiàn)該問鵬生的機(jī)理。
限于本發(fā)明者所知,艦在Au凸起形鵬的半導(dǎo)體元件的表面殘留碘的情 況為課題，至今沒有與從半導(dǎo)體律隨體表面去除殘留碘相關(guān)的方案。
因此，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體錢的制造方法，該半導(dǎo)體裝置包括表面具 有電極焊盤的半導(dǎo)體元件，其特征在于，該方法具有如下步驟
^^脫半導(dǎo)體元件的表面和所逾麟電豐ilt上形雌屬膜
^0f臉屬肚，以與所述焊盤電極錢的方式形成凸起；
禾,濕法亥觸去除不與所述離電極錢的所^M騰以及
對所臉屬膜被去除后的區(qū)域的卣族元素進(jìn)行去除。
根據(jù)所述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體錢的制造方法，禾擁濕法刻蝕去除不與所述輝盤 電極重疊的所述金屬膜后，對金屬膜被去除后的區(qū)域的卣族元素進(jìn)行去除。由 此，育瀕^^M半導(dǎo)體元件工作時，不弓胞構(gòu)成凸起的金屬原子的遷移。
因此，肯巨夠防止所述凸起的電短路，提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
此外，在去除不與所述焊盤電極重疊的金屬膜即不需要的金屬膜后，進(jìn)行 卣族元素的去除，由此，可以從現(xiàn)有的Au凸起形成工藝中不使Au凸起形虹 藝很大地改變，因此，倉辦防止偉隨財?shù)脑黾印?br> 在一個實lte"式的半導(dǎo)體錢的制造方法中，
戶;f^l膜包括Au膜。
根據(jù)所述實 式的半導(dǎo)體體的制造方法，由于所^^屬膜包括Au膜， 所以，肯辦陶氏'離電極和凸起之間的電阻。 在一個實1 式的半導(dǎo)體^§的制造方法中， j柳所述金屬膜作為電糊電極，禾擁柳電鍍法形^^ 述凸起。 根據(jù)所述實施方式的半導(dǎo)體體的制造方法，JOT所述金屬膜作為電綱
電極，利用電解電鍍法形^;; 述凸起，所以，育辦容易且可靠地在所希望的位置形成凸起。
在一個實 式的半導(dǎo)體裝置的偉'遺方法中，
用Au形^^f述凸起。
根據(jù)所述實lt^式的半導(dǎo)體錢的制造方法，由于用Au形^i^述凸起，所
以，肯辦陶氐凸起的電阻。
在一個實 式的半導(dǎo)體裝置的偉隨方法中，
用PH9以上、PH12以下的堿性藥液去除所述卣族元素。
根據(jù)所述實驗式的半導(dǎo)體錢的制造方法，用PH9以上、PH12以下的
堿性藥液去除所述繊元素，所以，倉辦可靠ifeia行節(jié)矣元素的去除。
當(dāng)所述藥液的PH小于9時，不肖辦充^ia行卣族元素的去除，會降低防
止構(gòu)成凸起的金屬原子的遷移的效果。
當(dāng)所述藥液的PH超過12時，誠Au凸起與半導(dǎo)體制造裝置的緊密粘接 性顯著下降等惡劣影響。
在一個實》式的半導(dǎo)體^2的偉隨方法中，
用50'C以上、75t:以下的純水去除所述卣族元素。
根據(jù)所述實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法，用5(TC以上、75'C以下的純 7K去除所述卣族元素，所以，育嫩可Wkit行卣族元素的去除。
此外，由于純水與藥液相比容易處理，所以，肖娜防止與卣族元素的去除 有關(guān)的作業(yè)性，。
當(dāng)所述純水的鵬小于5crc時，不肯嫩充分ifeia行卣族元素的去除，會降
低防止構(gòu)成凸起的金屬原子的遷移的效果。
當(dāng)所淞屯水的iaM3l75。C時，高溫的纟^K會對半導(dǎo)體元件繊惡劣影響。 在一個實驗式的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
去除所述卣族元素，〗Mf^屬膜被去除后的區(qū)域的卣族元素為300ng/cm2 以下。
根據(jù)所述實施方式的半導(dǎo)體體的制造方法，去除所述卣族元素，〗Mf述 金屬膜被去除后的區(qū)域的離夷元素為300ng/cm2以下，所以，肖辦確實防止構(gòu)成 凸起的金屬原子的遷移。
本發(fā)明il31以下的詳細(xì)說明和附圖育嫩更容易理解。附圖是用于說明的， 不限制本發(fā)明。


圖1是^^在帶上安裝^ffl本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的律隨方法所制造的半導(dǎo) 體裝置的狀態(tài)的示意剖面圖。
圖2是用于說明本發(fā)明要解決的問題的示意剖面圖。
圖3絲發(fā)明一個實施方式的半導(dǎo)體體的制造方法的讞呈圖。
圖4A對萬述實驗式的半導(dǎo)體縫的諱隨方法的一#驟的示意剖面圖。
圖4B是戶脫實 式的半導(dǎo)體體的制造方法的一傳驟的示意剖面圖。
圖4C是所述實驗式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一賴驟的示意剖面圖。
圖4D是所述實驗式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個步驟的示意剖面圖。
圖4E是所述實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一館驟的示意剖面圖。
圖4F慰; 述實施方式的半導(dǎo)體錢的制造方法的一館驟的示意剖面圖。
圖4G ^^艦實 式的半導(dǎo)體錢的制造方法的一^驟的示意剖面圖。 圖5是本發(fā)明的另一個實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的流程圖。
具體實施例方式
下面，根據(jù)圖示的實施方式詳細(xì)地說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的偉i臘方法。
在圖3中示出本發(fā)明的一個實驗式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的漸呈圖。 財卜，圖4A 圖4G分別示出所述半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個步驟的示意剖 面圖。并且，在圖4A 圖4G中，僅圖示出1個焊盤電極102，實際上，在半 導(dǎo)體元件101的表面形成有數(shù)百個悍盤電極102。
^^f述半導(dǎo)體體的制造方法中，首先，如圖4A所示，在半導(dǎo)體元件IOI 的表面上形成焊盤電極102及表面保護(hù)膜103。在録面^J戶膜103上形成開口 ， 焊盤電極102的表面的一部分從該開口露出。
接著，在圖3的步驟S101中，進(jìn)行UBM (Under Bump Metal:下凸^ 屬)鵬。艮P，如圖4B所示，S^述離電極102及表面微膜103上，禾, Wt賺次形成TiW膜104及Au膜105,用該TiW膜104及Au膜105 M 離電極102及表面保護(hù)膜103。并且，所述Au膜105是金屬膜的一例。
接著，在圖3的步驟S102中，進(jìn)行艦抗蝕劑加工。艮卩，^^f述Au膜的 表面上涂敷抗蝕劑后，依 M抗蝕劑進(jìn)行曝艦顯影，如圖4C所示，在Au膜 105上形成預(yù)定形狀的抗蝕劑104。在該抗蝕劑104上，以Au膜105的一部分 露出的方式形成開口。更詳細(xì)地說，在戶艦Au膜105的^ 面上涂敷抗蝕齊附料，4頓對圖形 進(jìn)行刻印后的掩模進(jìn)滿光后，在抗蝕劑材料上涂敷顯影液。由此，僅去除所 述焊盤電極102上的抗蝕齊講才料，Au膜105的表面的一部分露出。
接著，在圖3的步驟S103中，進(jìn)行Au電鍍。艮P，將所述Au膜105浸漬 在電鍍液中，^頓Au膜105作為電糊電極，如圖4D所示，她抗蝕劑106 露出的Au膜105上形成Au凸起107。并且，所述Au凸起107是凸起的一例。
接著，在圖3的步驟S104中，進(jìn)行抗蝕劑去除。艮P，去除所述抗蝕劑106， 成為圖4E所示的狀態(tài)。由此，不與所述Au凸起107錢的Au膜105露出。
接著，在圖3的步驟S105中，進(jìn)^WAu膜去除。艮P,將所述露出的Au 膜105浸漬在fil^液中，進(jìn)行去除，如圖4F所示，得至i股于Au凸起107下的 Au膜205。
接著，在圖3的步驟S106中，進(jìn)fiiWTiW膜去除。即，4柳過氧化氫 水溶液作為亥卿液，去除不與Au凸起107錢的TiW膜104，如圖4G所示， 得至啦于Au膜205下的TiW膜204。由此，不與所述Au凸起107重疊的表面 微膜103露出。此時，如果分析所述表面微膜的表面，則發(fā)現(xiàn)殘留有30 450ng/cm2的碘。
接著，在圖3的步驟S107中，進(jìn)行碘去除清洗。艮P，進(jìn)行清洗，以去除在 所述表面保護(hù)膜103表面所殘留的碘。此時，^^述清洗中〗頓PH9的堿性顯 影液。并且，所述堿性顯影液是藥液的一例。
更具體地說，^^f述半導(dǎo)體元件101的^4^面，滴下PH9的堿性顯影液，
方爐io併中后，使半導(dǎo)體元件ioi旋轉(zhuǎn)，)!^t性顯^m表面保護(hù)膜103的表
面甩掉。此后， 一面向所録面微膜103的表面滴純水，一面維持使半導(dǎo)體 元件101旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)預(yù)定時間、例如3併中后，停止滴純水，將纟^JC從表面保 護(hù)膜103的表面甩掉，荊吏表面微膜103的表面千燥。并且，所述預(yù)定時間 ，設(shè)定在8 15 ^H中的范圍內(nèi)。
這樣，如果禾擁所述堿性顯繊去除殘留在表面保護(hù)膜103的表面上的碘， 則殘留在表面保護(hù)膜103的表面的碘的濃度變?yōu)?n^cm2。
ltl外，如圖1所示，在帶安裝經(jīng)過了所述圖3的步驟S101 S107的半導(dǎo)體 元件101的情況下，使半導(dǎo)體元件101工作，也未被確認(rèn)Au凸起107彼粒間 的電短路。并且，在圖1中，108是引線，109是帶，IIO是密封用樹脂。財卜，當(dāng)戶腐半導(dǎo)體元件101的表面的碘的殘留濃度艦300ng/cn^時，會 引起Au凸起107彼此t間的電短路。
因此，在所述圖3的步驟S107中，使碘的殘留濃度為300ng/cm2以下，由 此，倉鄉(xiāng)可靠地防止Au凸起107彼jltt間的電短路。
財卜，代替所述堿性顯影液，4頓PH9以上、PH12以下的堿性藥液或5(TC 以上、75'C以下的鄉(xiāng)^K，也會,半導(dǎo)體元件101的表面的囟族元素的殘留濃 度為3 20ng/cm2，育辦防止帶安裝后的Au凸起107彼jifct間的電短路。
艮P,即使不是所述堿性顯影液，如果是獸嫩去除 元素的液體，就可以 <頓該液體。作為PH9以上、PH12以下的堿性藥液，例如，可列舉氨7jC溶液、 四甲SM氧化銨(TMAH)水溶液等。
向所述半導(dǎo)體元件101的表面JIWl'腿影液也不限于滴下，可以 由滴下以外的方法鄉(xiāng)行。例如，肯巨^OT浸漬方式等的方法。
財卜，滴下所述堿性顯歉^放置的時間不限于10併中，也可以是10分 鐘以外的時間。但是，iMS時間雌設(shè)定在8 15併中的范圍內(nèi)。
在所述實施方式中，也可以艦包含碘以外的卣族元素、即氟、溴、氯、 砍任意一種的亥卿液，去除Au膜105的一部分。
^^述實M"式中，如圖3所示，進(jìn)fi^驟S106的自TiW膜的去除后， 謝涉驟S107的碘去除清洗，也可以如圖5所示，進(jìn)#驟S206的碘去除清 洗后，進(jìn)t涉驟S207的鄉(xiāng)TiW膜的去除。
并且，圖5的步驟S201 S205進(jìn)行與圖3的步驟S101 S105相同的處理， 此外，圖5的步驟S206進(jìn)行與圖3的步驟S107相同的 ， itk^卜，圖5的步 驟S207進(jìn)行與圖3的步驟S106相同的處理，所以，省略步驟S201 S207的說 明。
禾擁本發(fā)明的半導(dǎo)體錢的偉隨方法所制造的半導(dǎo)體體，例如，育^使 用于電極配置的間距較窄的大型TFT液晶監(jiān)視器用驅(qū)動器中。
雖然在上文中說明了本發(fā)明的實施方式，但是，當(dāng)然可以對其進(jìn)行各種變 更。對這樣的變更來說，不應(yīng)認(rèn)為脫離了本發(fā)明的精神和范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人 員育辦想到的所有變更都包含^^f附獄方案的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，該半導(dǎo)體裝置包括表面具有電極焊盤的半導(dǎo)體元件，其特征在于，該方法具有如下步驟在所述半導(dǎo)體元件的表面和所述焊盤電極之上形成金屬膜；在所述金屬膜上，以與所述焊盤電極重疊的方式形成金屬制的凸起；以濕法刻蝕去除不與所述焊盤電極重疊的所述金屬膜；以及對所述金屬膜被去除后的區(qū)域的鹵族元素進(jìn)行去除。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置的審隨方法，其特征在于， 所屬膜包括Au膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體縫的制造方法，辦征在于， 4頓所屬膜作為電糊電極，用電解電鍍法形f述凸起。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置的串隨方法，其特征在于， 用Au形成所述凸起。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置的制臘方法，其特征在于， 用PH9以上且PH12以下的堿性藥液去除所述卣族元素。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置的帝隨方法，其特征在于， 用5(TC以上且75。C以下的纟feK去除戶;M卣族元素。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體體的制造方法，辦征在于， 去除所述齒族元素，使所述金屬膜被去除的區(qū)域的卣族元素為300ng/cm2 以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法。在步驟(S101)中，利用濺射法形成TiW膜，以覆蓋在半導(dǎo)體元件的表面上形成的表面保護(hù)膜及焊盤電極。接著，在TiW膜上形成Au膜。在步驟(S103)中，使用Au膜作為電鍍用電極，在Au膜上形成Au凸起。在步驟(S105)中，去除不需要的Au膜，在步驟(S106)中，去除不需要的TiW膜。在步驟(S107)中，去除殘留在去除了需要TiW膜的區(qū)域的碘。
文檔編號H01L21/60GK101286465SQ200810100340
公開日2008年10月15日 申請日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者二江則充, 堀尾正弘, 小山康弘, 川上克二, 澤井敬一, 渡邊裕二 申請人:夏普株式會社