(57)【要約】【課題】半田バンプと半導体チップとの密着性を損なうことなく、ＵＢＭ構成材料の半田バンプへの拡散を制御することにより、ＵＢＭの膜減りを低減させ、高温や高電流でのフリップチップの信頼性が向上した半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置が、半導体基板と、前記半導体基板上に設けられ、配線と電気的に接続されたＵＢＭ（Ｕｎｄｅｒ  Ｂｕｍｐ  Ｍｅｔａｌ）と、前記ＵＢＭの上面に形成された半田バンプとを含み、前記ＵＢＭの上面は、前記ＵＢＭと前記半田バンプが直接接していない第一の領域と、前記ＵＢＭと前記半田バンプが直接接している第二の領域と、を有し、前記第二の領域において、前記ＵＢＭと前記半田バンプとが直接接している接触界面に前記ＵＢＭを構成する材料と前記半田バンプを構成する材料とからなる合金層を有することを特徴とする【選択図】図１
2010010194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板上に設けられ、配線と電気的に接続されたＵＢＭ（Ｕｎｄｅｒ  Ｂｕｍｐ  Ｍｅｔａｌ）と、
前記ＵＢＭの上面に形成された半田バンプとを含み、
前記ＵＢＭの上面は、前記ＵＢＭと前記半田バンプが直接接していない第一の領域と、前記ＵＢＭと前記半田バンプが直接接している第二の領域と、を有し、
前記第二の領域において、前記ＵＢＭと前記半田バンプとが直接接している接触界面に前記ＵＢＭを構成する材料と前記半田バンプを構成する材料とからなる合金層を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第一の領域において、前記合金層を有しないことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第一の領域の面積が、前記半田バンプが形成された前記ＵＢＭの上面全体の面積に基づいて、５％以上、７５％以下である、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第一の領域が、前記ＵＢＭの上面の中央部分に形成されている、請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第一の領域において、前記ＵＢＭと前記半田バンプとの間に合金化しにくい材料が設けられている、請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第一の領域において、前記ＵＢＭと前記半田バンプとの間にエアギャップが設けられている、請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記ＵＢＭが主成分としてＮｉまたはＣｕを含む、請求項１乃至６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記合金化しにくい材料が、Ａｕ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｗ、ＴａおよびＡｌからなる群より選択される一または二以上の材料である、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記ＵＢＭの上面の中央部に凹部が形成されている、請求項１乃至８のいずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリップチップ実装に用いられる半田バンプ構造を備えた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＢＭ（Ｕｎｄｅｒ  Ｂｕｍｐ  Ｍｅｔａｌ）を使用するフリップチップでは、半田バンプがＵＢＭ上に形成され、半田バンプとＵＢＭとが合金層を形成することにより接合する。合金層は、温度ストレスおよび電流ストレスにより成長し、最終的にはＵＢＭがすべて合金化する。図４に従来の半導体装置４００の構造を示す。従来のフリップチップの構成では、図４（ａ）に示すように、ＵＢＭ１０９の全面が半田バンプ１１７と直接接していた。
【０００３】
しかしながら、上記のような構成では、図４（ｂ）に示すように、合金層１１９がＵＢＭ１０９の全面に形成されるため、種々の問題が懸念される。まず、合金層がＵＢＭの全面に形成される場合、ＵＢＭの膜減りの問題が顕著となる。その結果、引張り強度および接合強度の劣化を引き起こす。また、高温、高電流で使用される場合、合金化が加速する。例えば電源として使用する等の高電流が流れる場合には、電流ストレスによりＵＢＭの構成金属が半田バンプ中へ移動することも考えられる。その結果、ボイドの形成等を生じる。したがって、バンプが剥がれ易くなり、ＵＢＭの露出に至ることも考えられる。さらに、合金化が過剰に進行した場合、最終的には完全に合金化してＵＢＭが消失してしまい、半田バンプ界面にボイドが形成される事例も報告されている。
【０００４】
かかる問題が生じる一つの原因としては、ＵＢＭと半田バンプとが合金化しやすいということである。例えば、鉛フリー半田バンプに一般的に含まれる錫（Ｓｎ）とＵＢＭの主成分として用いられるニッケル（Ｎｉ）は合金化しやすく、特に高温（１２５℃以上）では、２，０００時間程度でＵＢＭに使用されるＮｉがすべて合金化してしまう。そのため、車載等の使用の場合、高温での製品信頼性の改善の余地があった。
【０００５】
特許文献１には、下地金属膜の全面にポストが形成され、さらに該ポストを覆うように半田バンプが形成された構成が記載されている。しかしながら、半導体チップと半田バンプとの接合は、ＵＢＭと半田バンプとの合金化により形成される合金層により達成される。したがって、特許文献１に記載の構成では、十分な接合強度が得られない可能性がある。
【特許文献１】特開２００６−２４５２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の通り、従来、半導体チップと半田バンプとを接合するために、ＵＢＭの全面に接するように半田バンプを形成していた。しかしながら、かかる構成では、電流ストレスによりＵＢＭの全面において合金化が進み、ＵＢＭが膜減りする等の種々の問題がある。一方、上記特許文献１に記載の方法では、ＵＢＭと半田バンプとの合金化による接合が確保されないため、半田バンプとチップとの接合強度が劣化し、剥がれ易くなることが懸念される。
【０００７】
そこで、半田バンプと半導体チップとの接合強度を確保しつつ、ＵＢＭの膜減りを制御することが必要とされている。特に、合金層による接合は確保しつつ、温度ストレスによるＵＢＭの合金化の進行および電流ストレスによるＵＢＭ構成材料の移動を制御することが必要とされている。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、半田バンプおよびＵＢＭの構成材料からなる合金層による接合を確保しつつ、ＵＢＭ構成材料の半田バンプへの拡散を制御することにより、ＵＢＭの膜減りを低減させ、高温や高電流で使用する半田バンプの信頼性を向上させるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、  半導体基板と、
前記半導体基板上に設けられ、配線と電気的に接続されたＵＢＭ（Ｕｎｄｅｒ  Ｂｕｍｐ  Ｍｅｔａｌ）と、
前記ＵＢＭの上面に形成された半田バンプとを含み、
前記ＵＢＭの上面は、前記ＵＢＭと前記半田バンプが直接接していない第一の領域と、前記ＵＢＭと前記半田バンプが直接接している第二の領域と、を有し、
前記第二の領域において、前記ＵＢＭと前記半田バンプとが直接接している接触界面に前記ＵＢＭを構成する材料と前記半田バンプを構成する材料とからなる合金層を有することを特徴とする半導体装置が提供される。
【００１０】
本発明においては、ＵＢＭと半田バンプとが直接接していない領域を設け、部分的にＵＢＭが他の材料と合金化しにくい領域を有することにより、ＵＢＭの膜減り等の問題が低減される。さらに、合金層を有しない領域の周縁にＵＢＭと半田バンプの構成材料からなる合金層が形成されるため、接合強度も確保できる。このような構成により、半導体チップと半田バンプとの密着性が確保されるとともに、バンプの剥がれ、ボイド等の問題の少ない、信頼性の高い半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半田バンプと半導体チップとの密着性を損なうことなく、電流ストレスによるＵＢＭを構成する材料の半田バンプへの移動を抑制できる。また、温度ストレスによるＵＢＭの合金化の進行を制御できる。その結果、バンプの剥がれ、ＵＢＭの消失等が防止される。したがって、フリップチップの信頼性が向上した半導体装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１３】
（第１実施形態）
本実施形態の半導体装置１００は、図１に示すように、半導体基板１０１上に形成された酸化膜１０３と、酸化膜１０３上に形成された配線１０５とを含み、配線１０５と電気的に接続された下地金属膜（ＵＢＭ（Ｕｎｄｅｒ  Ｂｕｍｐ  Ｍｅｔａｌ））１０９と、ＵＢＭ１０９の上面に形成された半田バンプ１１７とを含む。ＵＢＭ１０９とは、配線１０５との電気的接続を確保する導電膜である。さらに、本実施形態において、半田バンプ１１７で覆われたＵＢＭ１０９の上面の一部の領域において、ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７とが直接接しておらず、かつＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７とが直接接していない領域１２１の周縁において、ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７とが直接接している。
【００１４】
ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７とが直接接している接触界面においては、ＵＢＭ１０９を構成する金属材料と半田バンプ１１７を構成する金属材料との合金化が起こり、合金層１１９が形成される。合金層１１９はＵＢＭ１０９に含まれる金属元素と半田バンプ１１７に含まれる金属元素とを含む。したがって、本実施形態によれば、ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７との直接接触領域においては接触界面にＵＢＭ１０９を構成する材料と半田バンプ１１７を構成する材料とからなる合金層１１９を有する。合金層１１９を有することにより、半導体チップと半田バンプ１１７との接合が確保される。
【００１５】
一方、半導体装置１００は、ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７とは直接接していない領域１２１において、ＵＢＭ１０９上面にＵＢＭ１０９を構成する材料と異種元素とからなる合金層を有しない。すなわち、ＵＢＭ１０９は、ＵＢＭ１０９直上に設けられている材料と実質的に合金層を形成しない。また、ＵＢＭ１０９が半田バンプ１１７と直接接していないことにより、ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７との合金化も生じない。
【００１６】
ここでいう合金層を有しないとは、ＵＢＭ１０９が他の金属とまったく合金化していない場合および多少の合金化をしている場合も含む。多少の合金化をしている場合とは、合金化は見られるものの、実質的に合金化しておらず、合金化した層を形成していない場合等を含む。また、合金層は、連続または不連続の層であってよい。
【００１７】
ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７とが直接接していない領域１２１は、ＵＢＭ１０９上面の半田バンプ１１７で覆われた領域内に存在する。ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７とが直接接していない領域１２１の位置は、特に限定されないが、好ましくは、ＵＢＭ１０９の上面の中央部分であり、さらに好ましくは、配線１０５直上を含む領域である。ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７とが直接接していない領域１２１の形状は任意の形状とすることができ、特に限定されないが、例えば、円形、四角形等の形状とすることができる。
【００１８】
ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７とが直接接していない領域１２１におけるＵＢＭ１０９の上面の面積は、特に限定されないが、半田バンプ１１７が形成されたＵＢＭ１０９の上面全体の面積に基づいて、好ましくは、５％以上、７５％以下、さらに好ましくは１０％以上、７０％以下である。このような範囲において、半導体チップの引張り強度が向上される。したがって、半導体チップと半田バンプ１１７との良好な密着性を確保することができる。
【００１９】
また、ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７との接触界面に形成される合金層１１９は、ＵＢＭ１０９と半田バンプ１１７とが直接接していない領域１２１の周縁に形成される。したがって、合金層１１９の形状は特に限定されないが、円環状、四角環状等の形状とすることができる。
【００２０】
以下、本実施形態の半導体装置２００の製造方法を説明する。図２に、本実施形態の半導体装置２００の製造方法の一例を示す。まず、シリコン基板２０１上に酸化膜２０３、配線２０５、および保護膜２０７を順次形成する（図２（ａ））。配線２０５は、銅、アルミニウムまたはこれらの合金などの導線性材料から形成される。
【００２１】
次に、スパッタリング法により第１の下地金属膜（ＵＢＭ）を成膜する。本実施形態では、Ｎｉを主成分とするＵＢＭ（Ｎｉ膜２０９）を形成する。例えば、リソグラフィ技術を用いて所定のパターンでレジスト膜を形成した後、ウェットエッチングにより所定の位置にＮｉ膜２０９を形成する（図２（ｂ））。ここで、Ｎｉ膜２０９は電解めっき法により形成してもよい。
【００２２】
つづいて、第２の下地金属膜２１１をスパッタリング法により形成する（図２（ｃ））。ここで、第２の下地金属膜２１１は、ＵＢＭを構成する材料であるＮｉと合金化しにくい材料を選択する。
【００２３】
第２の下地金属膜２１１上にフォトレジスト２１３を形成する（図２（ｄ））。フォトレジスト２１３をマスクにして、ウェットエッチング法により第２の下地金属膜２１１を所定の位置に形成する（図２（ｅ））。その後、フォトレジスト２１３を除去する（図２（ｆ））。このようにして、Ｎｉ膜２０９上面の中央部分に選択的に第２の下地金属膜２１１が形成される。
【００２４】
次に、第２の下地金属膜２１１全面を覆うように、半田２１５を形成する（図２（ｇ））。半田２１５としては、通常用いられる鉛フリー半田等を用いることができる。鉛フリー半田としては、Ｓｎ、Ａｇ、およびＣｕを含むものが挙げられる。本実施形態では、Ｓｎを含む鉛フリー半田を用いる。半田２１５は電解めっき法、印刷法、またはボール搭載法により形成することができる。本実施形態では、Ｎｉ膜２０９と半田２１５との間に、第２の下地金属膜２１１が形成されているため、Ｎｉ膜２０９上面の中央部分において、Ｎｉ膜２０９と半田２１５とが直接接していない領域が形成される。
【００２５】
フラックス塗布後、リフローを行う。その結果、半田バンプ２１７が形成される（図２（ｈ））。あるいは、フラックスなしのリフローにて半田バンプ２１７を形成してもよい。このようにして、半導体装置２００においては、Ｎｉ膜２０９と半田バンプ２１７との接触界面には合金層２１９が形成される。一方、Ｎｉ膜２０９と半田バンプ２１７との間に第２の下地金属膜２１１が介在した領域においては、Ｎｉ膜２０９と第２の下地金属膜２１１との合金化は起こりにくい。したがって、Ｎｉと第２の下地金属膜２１１を構成する材料からなる合金層は形成されない。
【００２６】
合金化しにくい材料とは、ＵＢＭを構成する材料と合金化しにくく、実質的に合金層を形成しない材料、またはまったく合金化しない材料を含む。まったく合金化しない材料として非金属材料が挙げられる。本実施形態では、Ｎｉ膜２０９と合金化しにくい材料を用いることができる。Ｎｉと一般的な鉛フリー半田を構成するＳｎとは合金化しやすい。合金化しにくい材料として例えば金属を用いる場合、ＮｉのＳｎへの拡散の活性化エネルギーを下回る活性化エネルギーを有する金属が挙げられる。例えば、ＮｉのＳｎへの拡散の活性化エネルギーは０．２ｅＶ〜０．５ｅＶである。したがって、合金化しにくい材料として、Ｎｉの拡散の活性化エネルギーが０．２ｅＶ未満の物質を用いることが好ましい。このような合金化しにくい材料としては、例えば、Ａｕ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｗ、ＴａおよびＡｌからなる群より選択される一または二以上の材料が挙げられる。合金化しにくい材料として金属を用いた場合、ＵＢＭと半田バンプ２１７との接触面積が小さい場合であっても、電気的接続を十分に確保することができる。
【００２７】
従来のＵＢＭを使用するフリップチップでは、ＵＢＭ全面に半田バンプが接するように形成されていた。かかる構成では、合金層がＵＢＭの全面に形成され、ＵＢＭの膜減りの問題が顕著であった。また、ＵＢＭの膜減りが進むことによる引張り強度および接合強度の劣化や、さらにはＵＢＭが消失してしまい、ボイド等の発生により半田バンプの剥離等が生じるという懸念があった。しかしながら、接合強度を確保するためには、一定の合金化は必要である。
【００２８】
本実施形態では、Ｎｉ膜２０９と半田バンプ２１７とが直接接していない領域が設けられるため、部分的に合金層を有しない領域ができる。したがって、合金層を有しない領域ではＮｉの半田バンプ２１７への移動が抑制され、電流ストレスによるＮｉの移動量を減らすことができる。その結果、Ｎｉ膜２０９の膜減りが抑制される。さらに、かかる領域において、Ｎｉ膜２０９の消失を防止することができる。
【００２９】
一方、本実施形態において、Ｎｉ膜２０９と半田バンプ２１７とが直接接していない領域を取り囲むようにして合金層２１９が形成される。Ｎｉ膜２０９と半田バンプ２１７とが直接接していない領域を部分的に有していても、その周縁での合金層２１９による接合が可能である。したがって、半導体チップと半田バンプ２１７との密着性も損なわれない。さらに、合金層２１９の形状が合金層２１９の形成されていない領域の周縁を取り囲む形状となっているため、接合は強固で安定したものとなる。
【００３０】
本実施形態では、このような構成により、半導体チップと半田バンプ２１７との高い密着性が確保されるとともに、ＵＢＭの膜減りの問題が低減される。また、ボイドの発生が抑制され、半田バンプ２１７の剥がれを防ぐことができる。本実施形態によれば、高温や高電流での使用にも耐え得る信頼性の高い半導体装置が提供される。
（第２実施形態）
本実施形態では、本発明の他の半導体装置の例として、ＵＢＭと半田バンプ２１７とが直接接していない領域において、ＵＢＭと半田バンプ２１７との間にエアギャップが設けられた構造について説明する。図３に、本実施形態の半導体装置３００の製造方法を示す。
【００３１】
シリコン基板２０１上にＮｉ膜２０９を形成するところまでは、上述の第１実施形態と同様の手順を用いる。
【００３２】
次に、Ｎｉ膜２０９を覆うようにして印刷法により半田２１５を搭載する。ここで、Ｎｉ膜２０９と半田２１５との間にエアギャップ２２１が形成されるようにして半田２１５を搭載する（図３（ａ））。エアギャップ２２１は、保護膜２０７の開口寸法、Ｎｉ膜２０９の膜厚等を調整することにより、Ｎｉ膜２０９と半田２１５との間に形成することができる。
【００３３】
好ましくは、Ｎｉ膜２０９の上面の中央部には凹部が形成されている。凹部が形成されている場合、凹部にエアギャップ２２１が形成されるため、エアギャップ２２１の位置制御が容易になる。
【００３４】
第１実施形態と同様にして、フラックス塗布後、リフローを行う。その結果、半田バンプ２１７が形成される（図３（ｂ））。あるいは、フラックスなしのリフローにて半田バンプ２１７を形成してもよい。このようにして、Ｎｉ膜２０９と半田バンプ２１７とが直接接していない領域において、Ｎｉ膜２０９と半田バンプ２１７との間にエアギャップ２２１が設けられた構造が達成される。
【００３５】
本実施形態の半導体装置３００においては、第１実施形態の場合と同様に、Ｎｉ膜２０９と半田バンプ２１７との接触界面には合金層２１９が形成される。しかしながら、Ｎｉ膜２０９の上面にエアギャップ２２１が設けられた領域では、合金化が生じないため、かかる領域では合金層が形成されない。また、かかる領域では、Ｎｉ膜２０９と半田バンプ２１７とが直接接していないため、Ｎｉ膜２０９と半田バンプ２１７を構成する材料からなる合金層も形成されない。したがって、エアギャップ２２１が存在する領域では、Ｎｉ膜２０９の膜減りが抑制され、Ｎｉ膜２０９の消失を防止できる。一方、エアギャップ２２１の周縁領域では、Ｎｉ膜２０９と半田バンプ２１７を構成する材料からなる合金層２１９の存在により、半導体チップとＮｉ膜２０９の接合強度を十分に確保することができる。その結果、バンプの剥がれ等が抑制され、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００３６】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
例えば、上記実施形態ではＵＢＭを主に構成する材料としてＮｉを用いたが、これに限定されず、Ｎｉ、Ｃｕ等から選択される一または二以上の材料を主成分として用いることができる。また、ＵＢＭは、一層または二層以上の多層構造であってもよく、例えば、Ｎｉ／ＴｉＷの二層構造であってもよい。
【実施例】
【００３７】
（実施例１）
上記第２実施形態と同様の方法を用いて、図３（ｂ）に示すようなＵＢＭ上に半田バンプが形成され、さらにＵＢＭと半田バンプとの間にエアギャップを有するフリップチップ構造を有する半導体装置を複数製造した。ＵＢＭとしてＮｉを主成分とする材料を用い、半田バンプとしてＳｎを主成分として含む鉛フリー半田を用いた。製造した複数の半導体装置において、エレクトロマイグレーション（ＥＭ）試験を行い、寿命比較を行った。かかる試験においては、通常仕様よりも高い電流および温度の試験条件を用いて寿命比較を行った。結果を図５に示す。
【００３８】
（実施例２）
実施例１と同様の方法を用いて、ＵＢＭ上に半田バンプが形成され、さらにＵＢＭと半田バンプとの間にエアギャップを有するフリップチップ構造を有する半導体装置を形成した。本実施例では、ＵＢＭが形成された上面全体の面積に基づいて、ＵＢＭと半田バンプとの接触面積が異なる複数の半導体装置を製造した。具体的には、ＵＢＭが形成された上面全体の面積に基づいて、ＵＢＭと半田バンプとの接触面積が、それぞれ（２０％、）３０％、８５％、９０％、および９５％の半導体装置を製造した。
【００３９】
製造した半導体装置において、１５０℃で数千時間保管した後、ＪＥＤＥＣ（Ｊｏｉｎｔ  Ｅｌｅｃｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｏｕｎｃｉｌ）規格に準拠して引張り強度試験を行った。具体的には、以下の方法を用いて試験した。
結果を図６に示す。
【００４０】
（比較例１）
エアギャップを形成しない以外は、実施例１と同様の方法を用いて、ＵＢＭ上に半田バンプが形成されたフリップチップ構造を有する半導体装置を形成した。製造した複数の半導体装置において、実施例１と同様の条件でエレクトロマイグレーション（ＥＭ）試験を行い、寿命比較を行った。結果を図５に示す。
【００４１】
さらに、本比較例で得られた半導体装置において、実施例２と同様の引張り強度を試験を行った。図６に結果を示す。
【００４２】
図５からわかるように、エアギャップを有する実施例１においては、エアギャップを有しない比較例１よりも半導体装置の寿命が長い。実施例１においては、エアギャップの存在により、エアギャップの設けられた領域では合金化が生じない。また、Ｎｉと半田バンプとの電流経路を減らすことができるため、電流ストレスによるＮｉの移動量を減らすことができる。したがって、ＵＢＭの消失、ボイドの発生等が抑制される。さらに、エアギャップ周辺の領域では、Ｎｉと半田バンプとが直接接触している領域を有するため、高い接合強度も同時に確保される。その結果、半導体装置の寿命が長くなったと考えられる。実施例１では、ＵＢＭと半田バンプとの間にエアギャップを形成することにより、高温や高電流でもより長い寿命を有する、信頼性の高い半導体装置を得ることができた。
【００４３】
図６は、ＵＢＭと半田バンプとの接触面積と引張強度との関係を示す。図中、横軸はＵＢＭ上面全体の面積に対するＵＢＭと半田バンプとの接触面積の割合（％）を示し、縦軸は、半導体装置の試験した全個数に対する、剥がれが生じた個数の比率（％）を示す。図６から、接合面積が１００％の比較例１の場合と比較して、エアギャップを形成した実施例２の場合の方が剥がれ率が大きく減少していることがわかる。したがって、実施例２において、引張り強度の向上が達成された。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態の半導体装置の一例を示す断面図である。
【図２】本実施形態の半導体装置の製造方法の工程断面図である。
【図３】本実施形態の他の半導体装置の製造方法の工程断面図である。
【図４】従来の半導体装置の構造を示す断面図である。
【図５】実施例および比較例における、エレクトロマイグレーション試験による半導体装置の寿命比較を示す図である。
【図６】実施例および比較例における、ＵＢＭと半田バンプとの接触面積と引張強度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００    半導体装置
１０１    半導体基板
１０３    酸化膜
１０５    配線
１０９    ＵＢＭ
１１７    半田バンプ
１１９    合金層
１２１    ＵＢＭと半田バンプとが直接接していない領域
２００    半導体装置
２０１    シリコン基板
２０３    酸化膜
２０５    配線
２０７    保護膜
２０９    Ｎｉ膜
２１１    第２の下地金属膜
２１３    フォトレジスト
２１５    半田
２１７    半田バンプ
２１９    合金層
２２１    エアギャップ
３００    半導体装置
４００    半導体装置
【図１】
2010010194.tif 000003
【図２】
2010010194.tif 000004
【図３】
2010010194.tif 000005
【図４】
2010010194.tif 000006
【図５】
2010010194.tif 000007
【図６】
2010010194.tif 000008