(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に半田層を備えたウエハを準備する工程と、
前記半田層の上に活性フラックスを塗布する工程と、
前記活性フラックスの上に耐熱性フラックスを塗布する工程と、
前記ウエハを前記半田層の融点より高温に加熱してウエットバックを行う工程と、
前記ウエハを洗浄することにより、前記耐熱性フラックス及び前記活性フラックスを除去する工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記活性フラックス及び前記耐熱性フラックスそれぞれはスピンコート法により塗布されることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記活性フラックスは、ローラーを用いて半田層の上に活性フラックスが塗布されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記活性フラックスは、有機酸、有機塩又は無機塩からなる活性剤を含むフラックスであることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記耐熱性フラックスは、固形分が５０〜８０ｗｔ％含有するロジン系又は有機酸系のフラックスであることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に係わり、特に、半田バンプを形成するウエットバック工程を有する半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９及び図１０は、従来の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【０００３】
まず、シリコン基板１に図示せぬ半導体素子等を形成する。次に、図９に示すように、シリコン基板１上に絶縁膜３を形成し、この絶縁膜３上にＡｌパッド５，６を形成する。この後、このＡｌパッド５，６及び絶縁膜３の上にパッシベーション膜７を形成し、このパッシベーション膜７に、Ａｌパッド５，６上に位置するパッド開口部を形成する。
【０００４】
次に、前記パッド開口部内及びパッシベーション膜７上にアンダーバンプメタル層８を形成する。このアンダーバンプメタル層８は、例えば上層がＣｕ層で下層が例えばＣｒ層又はＴｉ層又はＴｉＷ層等からなる複層構造により構成されている。この後、このアンダーバンプメタル層８の上に、Ａｌパッド５，６それぞれの上方に開口部を設けたレジスト膜（図示せず）を形成する。
【０００５】
次に、このレジスト膜をマスクとしてメッキ法によりアンダーバンプメタル層８上にＣｕ層１１を形成する。この後、レジスト膜をマスクとしてメッキ法等によりＣｕ層１１上に半田層１３を形成する。次に、レジスト膜を剥離し、Ｃｕ層１１、半田層１３をマスクとしてアンダーバンプメタル層８をエッチングする。この後、半田層１３を含む全面上にスピンコート法により半田フラックスを塗布してフラックス膜２３を形成する。
【０００６】
次に、図１０に示すように、シリコン基板１を半田の融点より高温に加熱して半田層１３を溶融し、半球状化する（ウエットバック工程）。この後、この半球状化した半田層１３を冷却する。これにより、Ｃｕ層１１上には半球状の半田バンプ１３が形成される。次に、シリコン基板１を洗浄してフラックス膜２３を除去する（図示せず）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の半導体装置の製造方法では、半田層１３を含む全面上にフラックス膜２３を形成するが、このフラックス膜２３としては活性フラックス又は耐熱性フラックスを用いるのが一般的である。活性フラックスを用いると、ウエットバック工程で半田層１３を溶融した際、半球状の半田バンプ１３を安定して形成することはできるが、その反面、フラックスの固形分がウエハに焼きつき、ウエハを洗浄してもその焼きつきを除去できず、その焼きつきが残渣として残ることがある。このようなフラックスの残渣があると、チップが腐食される等の問題が発生する。
【０００８】
また、このフラックス膜２３として耐熱性フラックスを用いると、ウエットバック工程で半田層１３を溶融した際、熱に強いフラックスであるため、フラックスの固形分がウエハに焼きつくことはないが、半球状の半田バンプ１３を安定して形成することができず、半田バンプ１３の形状が不安定なものとなる。
【０００９】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ウエットバック工程でフラックスがウエハに焼きつくことがなく、しかも半球状の半田バンプを安定して得ることができる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置の製造方法は、表面に半田層を備えたウエハを準備する工程と、前記半田層の上に活性フラックスを塗布する工程と、前記活性フラックスの上に耐熱性フラックスを塗布する工程と、前記ウエハを前記半田層の融点より高温に加熱してウエットバックを行う工程と、前記ウエハを洗浄することにより、前記耐熱性フラックス及び前記活性フラックスを除去する工程と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
上記半導体装置の製造方法では、活性フラックスの上に耐熱性フラックスを塗布しているため、この耐熱性フラックスによって比較的熱に弱い活性フラックスをウエットバック工程における熱を伴なう外雰囲気から保護することができる。これにより、ウエットバック工程で半田層を溶融した際、活性フラックスがウエハに焼きつくのを防止できる。しかも、耐熱性フラックスの下に活性フラックスを塗布しているため、ウエットバック工程で半田層を溶融した際、この活性フラックスによって半田バンプの形状を安定して半球状にすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記活性フラックス及び前記耐熱性フラックスそれぞれはスピンコート法により塗布されることも可能である。また、前記活性フラックスは、ローラーを用いて半田層の上に活性フラックスが塗布されることも可能である。
【００１３】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記活性フラックスは、有機酸、有機塩又は無機塩からなる活性剤を含むフラックスであることが好ましい。また、前記耐熱性フラックスは、固形分が５０〜８０ｗｔ％含有するロジン系又は有機酸系のフラックスであることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１〜図６は、本発明の第１の実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【００１６】
まず、図１に示すように、シリコン基板１に図示せぬ半導体素子等を形成する。次に、シリコン基板１上に絶縁膜３を形成し、この絶縁膜３上にＡｌパッド５，６を形成する。この後、このＡｌパッド５，６及び絶縁膜３の上にパッシベーション膜７を形成し、このパッシベーション膜７に、Ａｌパッド５，６上に位置するパッド開口部を形成する。
【００１７】
次に、前記パッド開口部内及びパッシベーション膜７上にアンダーバンプメタル層８を形成する。このアンダーバンプメタル層８は、例えば上層がＣｕ層で下層が例えばＣｒ層又はＴｉ層又はＴｉＷ層からなる複層構造により構成されている。この後、このアンダーバンプメタル層８の上に、Ａｌパッド５，６それぞれの上方に開口部９ａ，９ｂを設けたレジスト膜９を形成する。
【００１８】
次に、図２に示すように、このレジスト膜９をマスクとしてメッキ法によりアンダーバンプメタル層８上にＣｕ層１１を形成する。この後、レジスト膜９をマスクとしてメッキ法等によりＣｕ層１１上に半田層１３を形成する。
【００１９】
次に、図３に示すように、レジスト膜９を剥離した後、Ｃｕ層１１及び半田層１３をマスクとしてアンダーバンプメタル層８をエッチングする。これにより、Ａｌパッド５，６それぞれはアンダーバンプメタル層８とＣｕ層１１を介して半田層１３に電気的に接続される。
【００２０】
この後、図４に示すように、半田層１３を含む全面上にスピンコート法により活性フラックスを塗布して活性フラックス膜１５を形成する。次に、活性フラックス膜１５上に連続してスピンコート法により耐熱性フラックスを塗布して耐熱性フラックス膜１６を形成する。ここで、活性フラックスとは、活性作用の強いフラックスであって、有機酸、有機塩、無機塩等のような活性剤を例えば０．１〜０．５ｗｔ％含有するフラックスをいう。耐熱性フラックスとは、ロジン系あるいは有機酸系フラックスであって固形分が５０〜８０ｗｔ％含有するフラックスをいう。耐熱性フラックスに樹脂成分を多くするとコゲツキ防止（耐熱性）を向上できる。
【００２１】
次に、図５に示すように、シリコン基板１を半田の融点より高温に加熱して半田層１３を溶融し、半球状化する（ウエットバック工程）。この後、この半球状化した半田層１３を冷却する。
【００２２】
次に、図６に示すように、シリコン基板１を洗浄して耐熱性フラックス膜１６及び活性フラックス１５を除去する。このようにしてＣｕ層１１上には半球状の半田バンプ１３が形成される。
【００２３】
上記第１の実施の形態によれば、活性フラックス膜１５の上に耐熱性フラックス膜１６を塗布しているため、この耐熱性フラックス膜１６によって比較的熱に弱い活性フラックス膜１５をウエットバック工程における熱を伴なう外雰囲気から保護することができる。これにより、ウエットバック工程で半田層１３を溶融した際、活性フラックス１５がウエハに焼きつくのを防止することができる。また、耐熱性フラックス膜１６の下に活性フラックス膜１５を塗布しているため、ウエットバック工程で半田層１３を溶融した際、この活性フラックス膜１５によって半田バンプ１３の形状を安定して半球状にすることができる。
【００２４】
図７及び図８は、本発明の第２の実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図であり、図１〜図６と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００２５】
図７に示すように、ローラー２１を用いて半田層１３上に活性フラックスをロールコートすることにより、半田層１３上のみに活性フラックス膜１５を形成する。次に、図８に示すように、活性フラックス膜１５を含む全面上にスピンコート法により耐熱性フラックスを塗布して耐熱性フラックス膜１６を形成する。
【００２６】
上記第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態で示したシリコン基板１と半田バンプ１３との間の構造は、単なる一例であり、他の構造を用いることも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、半田層の上に活性フラックスを塗布する工程と、前記活性フラックスの上に耐熱性フラックスを塗布する工程とを具備している。したがって、ウエットバック工程でフラックスがウエハに焼きつくことがなく、しかも半球状の半田バンプを安定して得ることができる半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による半導体装置の製造方法を示すものであり、図１の次の工程を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による半導体装置の製造方法を示すものであり、図２の次の工程を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による半導体装置の製造方法を示すものであり、図３の次の工程を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による半導体装置の製造方法を示すものであり、図４の次の工程を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による半導体装置の製造方法を示すものであり、図５の次の工程を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による半導体装置の製造方法を示すものであり、図７の次の工程を示す断面図である。
【図９】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１０】従来の半導体装置の製造方法を示すものであり、図９の次の工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１  シリコン基板  ３  絶縁膜
５，６  Ａｌパッド  ７  パッシベーション膜
８  アンダーバンプメタル層  ９  レジスト膜
９ａ，９ｂ  開口部  １１  Ｃｕ層
１３  半田層（半田バンプ）  １５  活性フラックス膜
１６  耐熱性フラックス膜  ２１  ローラー
２３  フラックス膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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