【事件の表示】
　特許第２９５８５１９号「半導体装置の接合方法」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９５８５１９号の請求項１に係る特許を取り消す。
【理　由】
（１）．手続の経緯
　特許第２９５８５１９号に係る発明についての出願は、昭和６３年４月２７日に特許出願した特願昭６３−１０５３０２号の一部を平成１０年７月２１日に新たな特許出願とし、平成１１年７月３０日にその発明について特許の設定登録がされた後、その特許について、特許異議申立人高木栄より特許異議の申立てがされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年７月２８日に訂正請求がなされた後、訂正拒絶理由通知がされ、その指定期間内である平成１２年１１月２１日に訂正請求書の補正がされたものである。
（２）．訂正の適否
（２−１）訂正請求書に対する補正の適否について
（２−１−１）補正の内容
　訂正請求書についての平成１２年１１月２１日付補正は、平成１２年７月２８日付訂正明細書について、次の補正を行うものである。
（ａ）特許請求の範囲について　
（ａ−１）特許請求の範囲の請求項１について
（ａ−１−１）「前記中間接続膜」を「この中間接続膜上にメッキ用下地層を形成し、前記メッキ用下地層」と補正する。
（ａ−１−２）「３０μｍ以下の」を「３０μｍ以下であり、上面が平坦で下面が前記メッキ用下地層に対応した」と補正する。
（ｂ）発明の詳細な説明について
（ｂ−１）訂正明細書の第３頁第１３行〜第１４行の「前記中間接続膜」を「この中間接続膜上にメッキ用下地層を形成し、前記メッキ用下地層」と補正する。
（ｂ−２）訂正明細書の第３頁第１５行の「３０μｍ以下の」を「３０μｍ以下であり、上面が平坦で下面が前記メッキ用下地層に対応した」と補正する。
（２−１−２）補正内容についての検討
「中間接続膜上にメッキ用下地層を形成」する点および「上面が平坦で下面が前記メッキ用下地層に対応したフォトレジスト」とした点は、訂正時の請求項１に新たな訂正事項を加えるものである。
　したがって、この補正は、訂正請求書の要旨を変更するものであるから、特許法第１２０条の４第３項において準用する同法第１３１条第２項の規定に違反してされたものであり、当該補正は認められない。
（２−２）訂正請求の適否について
（２−２−１）訂正の内容
　訂正請求は、本件特許の願書に添付した明細書を平成１２年７月２８日付けの訂正明細書のとおりに訂正しょうとするものであって、その内容は次のとおりである。
（ａ）訂正事項１）特許請求の範囲の請求項１の「中央部分が」を「シリコンウエハ上に形成され、かつ、中央部分が」と訂正する。
（ｂ）訂正事項２）発明の詳細な説明の欄の段落番号【０００４】の「中央部分が」を「シリコンウエハ上に形成され、かつ、中央部分が」と訂正する。
（２−２−２）訂正の目的の適否、新規事項の有無、拡張・変更の存否の各要件についての判断
（ａ）訂正事項１）について
　訂正事項１）は、半導体装置を形成する電極パッドがシリコンウエハ上に形成されるようにした構成とすることによって技術的に限定するものであるから特許請求の範囲の減縮に該当する。
　そして、本件特許発明が、そもそも基板をシリコンウエハから構成していることは【０００５】、【０００６】および【符号の説明】の記載から読みとれる。
　したがって、この訂正は、願書に添付した明細書または図面に記載した範囲内でなされたものであり、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、または、変更するものではない。
（ｂ）訂正事項２）について
訂正事項２）は、（２−２−２）−（ａ）の特許請求の範囲の訂正に合わせて特許請求の範囲と発明の詳細な説明の欄を整合するようにしたものであるから明りょうでない記載の釈明に該当する。
　そして、この訂正は、願書に添付した明細書または図面に記載した範囲内でなされたものであり、また、実質上請求の範囲を拡張しまたは変更するものではない。
（３）．訂正の認否
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項ただし書きおよび同第３項で準用する同法第１２６条第２項および３項の規定に適合するので当該訂正を認める。
（４）．特許異議の申立てについて
（４−１）本件発明
　前述のように、本件訂正は適法なものであるので、本件請求項１に係る発明は、訂正明細書に添付された明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された次のとおりのもの（以下、「本件発明１」という）である。
　「【請求項１】シリコンウエハ上に形成され、かつ、中央部分が絶縁膜の開口から露出され、かつ前記絶縁膜により周縁部分が被覆された電極パッド上に高さが１０〜２５μｍの柱状のバンプ電極を形成し、このバンプ電極を他の電子部品の接続端子と接合する半導体装置の接合方法において、前記絶縁膜および前記絶縁膜の開口から露出された前記電極パッド上に中間接続膜を形成し、前記中間接続膜上に粘度数百ＣＰＳ〜千数百ＣＰＳのフォトレジスト液を滴下して、スピンコ−ティングにより厚さが前記バンプ電極の高さ以上で且つ３０μｍ以下のフォトレジスト膜を形成するとともに、このフォトレジスト膜を前記絶縁膜の開口と前記電極パッドの周縁部との間にその周縁部が位置する大きさにエッチングし、前記フォトレジスト膜のエッチングした部分を介して、メッキにより前記バンプ電極をその上面が前記フォトレジスト膜の上面と同一となる位置もしくはそれよりも低くなる位置まで形成し、前記フォトレジスト膜を除去した後、前記バンプ電極の外側部分の前記中間接続膜を前記バンプ電極の側面とほぼ同一面までエッチングし、前記バンプ電極を前記他の電子部品の接続端子と接合することを特徴とする半導体装置の接合方法。」
（４−２）当審が平成１２年６月１９日で通知した取消理由通知の概要
　訂正前の請求項１に係る発明１は、特開昭６２−２９３６４９号公報（以下、「刊行物１」という　）、ＳＯＬＩＤ　ＳＴＡＴＥ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ｐ．３３−３８／Ｍａｒｃｈ／１９７７（以下、「刊行物２」という）、特開昭６２−２９６５３６号公報（以下、「刊行物３」という）、特開昭５２−１３１１６１号公報（以下、「刊行物４」という）、「フォトエッチングと微細加工」第６３頁−第６４頁　昭和５２年５月１０日　総合電子出版社（以下、「刊行物５」という）、特開昭５５−４１７２９号公報（以下、「刊行物６」という）、特開昭５９−７５６９４号公報（以下、「刊行物７」という）に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、訂正前の請求項１に係る発明１の特許は、取り消されるべきである。
（４−２−１）引用例の記載事項
（ａ）刊行物１について
（ａ−１）「絶縁用ＳｉＯ２膜２と、Ａｌ−Ｓｉ配線およびそれに連なる電極パッド３と、パッシベ−ション用Ｓｉ３Ｎ４膜４を形成したシリコン基板１上全面に、…中略…形成する（第５図（ａ））。次に、液状フォトレジスト６をスピンナ−で塗布し、ＩＣの配線における電極パッド３上にのみ所望の大きさのバンプ径をパタ−ニング開孔６ａする（第５図（ｂ））。…中略…以上のようにして、Ａｌパッド電極上部にＡｕ−Ａｌ相互のＴｉ／Ｎｉ／Ｐｄ拡散抑制層５ａをもつＡｕバンプ電極７が形成される。」（第２頁左上欄第９行−同右上欄第１２行および第５図参照）
（ａ−２）「以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。第１図は本発明製造方法の一実施例を工程順に示したものである。第１図において、第５図におけると同じ符号をもって示した示したものは従来製造方法におけると同じ内容を意味するので、その説明を省略する。…中略…この半導体基板１上の全面に、５×１０−６Ｔｏｏｒ程度以下の条件の真空蒸着法によって、約１０００Å厚のＴｉ層、約３０００〜６０００Å厚のＮｉ層、５００Å厚のＰｄ層を順次積層し、さらにＰｄ層の上に重ねてＣｕ層を３００Å以下の厚さに積層して、４層の金属多層膜１５を形成する。…中略…次に、第１図（ｂ）のように、高さ２０μｍのバンプを形成するため、膜厚２５μｍのドライフィルムレジスト１６（例えばＲｉｓｔｏｎ１２０６、１０１０、ヂュポン社商品名）を、…中略…熱圧着する。続いて、走査型プロジェクションアライナを用い、バンプ径…中略…レジストの露光を行いこれを現像して電極パッド上に側面の急峻な開孔１６ａを形成する。…中略…続いて前記金族多層膜１５を陰極とすると共にドライフィルムレジストをメッキマスクとして、シアン系電極パッド上部にのみ選択的にＡｕバンプ１７を電解析出させる。…中略…Ａｕメッキ成長がレジスト厚２５μｍを超える直前の時間…中略…メッキを行った。…中略…しかる後、メチレンクロライド、トリクレンなどの剥離剤の煮沸処理をして完全にドライフィルムレジスト１６を除去する。続いて電解析出させたＡｕバンプ１７をマスクとして電極パッド以外の領域上に形成されている金属多層膜を…中略…エッチング除去すれば…中略…高さ２０μｍの箱状のバンプ１７がＡｕ−Ａｌ拡散抑制層１５ａとともに形成される。」（第３頁左上欄第２０行−第４頁左上欄第１０行および第１図、第５図参照）
（ａ−３）「また、形成されたバンプの形状を調べたところ…中略…しかも上面は径の大小にかかわらず同じ２０μｍの高さをもちかつ平坦であった。」（第４頁右上欄第１４行−同第２０行参照）
（ｂ）刊行物２について
（ｂ−１）第２図として、ウエハにバンプ電極を形成するための金属被覆工程に関して概略下記の点が記載されている。
第２図の１には、シリコン基板上に熱酸化膜を形成する工程、Ａｌ電極パタ−ンを形成する工程、その上に絶縁膜であるＳＩＬＯＸをＣＶＤにより被覆する工程、前記ＳＩＬＯＸに開口を施すことによりバンプ電極を形成するための前記Ａｌ電極を露出させる工程が、
　第２図の２には、上記シリコン基板のＡｌ電極に接触金属層および拡散防止層を必要に応じて複数層堆積させ、最上層にＡｕ層を堆積させる工程が、第２図の３には、上記シリコン基板上の全面に１ｍｉｌ（２５．４μｍ）の厚さのラミネ−ト製フォトレジスト膜を貼着後バンプ電極形成面をパタ−ニングして除去する工程が、第２図の４には、上記部分に電気メッキにより望ましい高さに金バンプを形成する工程が、
　第２図の５には、金バンプ形成後にレジストを剥離する工程が、
　第２図の６には、堆積層を金バンプをマスクにして堆積した金属層をエッチング除去する工程が開示されている。
（ｂ−２）「電気メッキによる金バンプ形成のためにフォトレジストが適用される。それは、一般的な手法である液体のフォトレジストのスピニング、もしくは固体のフォトレジストのラミネ−トをウエハ上に形成し、乾燥、露光、現像工程を行うことによってなしうる。」（第３４頁左欄第３３行〜第３７行参照）
（ｂ−３）第２図には中央部分が絶縁膜の開口から露出され、かつ絶縁膜により周縁部分が被覆された電極パッド、およびレジストの開口部の大きさが電極パッドの周縁部と絶縁膜の開口部との間に形成された点、ならびに、バンプ電極の外側部分の前記中間接続膜を前記バンプ電極の側面とほぼ同一面までエッチングされた点が開示されている。
（ｃ）刊行物３について
（ｃ−１）「次いで、同図（ｃ）に示すように、その上に第２のレジスト膜を塗布し、露光・現像して前記開口部１５の位置に開口部よりやや広い窓部を有する第２のレジスト膜パタ−ン１７を設け、そのレジスト膜パタ−ンをマスクにして、窓部に膜厚２０〜３０μｍの金バンプ１８を鍍金法で被着する。このように、金バンプ１８を厚く被着させるために、レジスト膜パタ−ン１７は３０μｍ程度の厚い膜厚に形成する必要がある。」（第４頁左上欄第１９行〜同右上欄第７行および第１図参照）
（ｄ）刊行物４について
（ｄ−１）「厚膜法により形成された絶縁層上に…中略…薄膜層上に粘度が２８０Ｃｐ（センチポアズ）以上の液状フォトレジストを塗布することを特徴とする回路基板の製造方法」（特許請求の範囲および第２図参照）
（ｅ）刊行物６について
（ｅ−１）「次に本方法…中略…スピンコ−ト…中略…基板上に…中略…例えば厚さ７５μの感光性厚膜を形成する。」（第２頁右上欄第６行〜第１３行参照）
（ｆ）刊行物７について
（ｆ−１）「以下、本発明の一実施例…中略…基板１をスピンナ２上に吸着固定させる。…中略…高速回転させながら、該基板１の上面１Ａにフオトレジスト溶液を…中略…垂らして行く…中略…上記フオトレジスト膜５の厚さｔ２は１５〜３５μとなっている。」（第２頁右下欄第４行〜第３頁左上欄第４行参照）
（４−３）対比・判断
〈対比〉
　記載事項（ａ−１）〜（ａ−３）を総合すれば　
　刊行物１には、シリコン基板１上にＳｉＯ２膜を形成する工程、Ａｌ−Ｓｉ配線およびこれに連なる電極パッドを形成する工程、シリコン基板１上全面に、パッシベ−ション用Ｓｉ３Ｎ４膜４を形成する工程、電極パッド３上にのみ所望の大きさのバンプ径をパタ−ニング開孔６ａ形成する工程、総計約５０００〜８０００Å程度の厚みのＴｉ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ｃｕ層によるＡｕ−Ａｌ拡散抑制層を形成する工程、２５μｍの厚膜レジストを熱圧着させパタ−ニングする工程、このパタ−ンを基にＡｕバンプ電極を厚膜レジストの厚み以下である２０μｍに電解析出させる工程、レジストを剥離する工程、バンプ電極をマスクにして金属堆積層であるＴｉ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ｃｕ層をエッチング除去する工程を経てバンプ電極がＡｕ−Ａｌ拡散抑制層とともに形成される点、およびこうして作成したバンプ電極の頭部が平坦である点が記載されているといえる。
　そこで、本件発明１と刊行物１に記載の発明とを対比すると、前者の「シリコンウエハ」、「絶縁膜の開口から露出された電極パッド」、「１０〜２５μｍの柱状のバンプ電極」、「電極パッド上に形成した中間接続膜」、「バンプ高さ以上で３０μｍ以下のフォトレジスト膜」、「メッキによりバンプ電極をその上面がフォトレジスト膜の上面よりも低くなる位置まで形成する工程」、「フォトレジストの除去」、「バンプ電極の外側部分の前記中間接続膜をエッチングし、前記バンプ電極を前記他の電子部品の接続端子と接合する工程」は、後者の「シリコン基板」、「パッシベ−ション膜に対してパタ−ニング開孔６ａし、所望の大きさのバンプ径を電極パッド３上にのみ形成する工程」、「２０μｍのバンプ」、「Ｔｉ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ｃｕ層」、「膜厚２５μｍのドライフィルムレジスト」、「バンプ電極を厚膜レジストの厚み以下である２０μｍに電解析出させる工程」、「レジストを剥離する工程」、「金バンプ電極をマスクとして堆積金属層を剥離する工程」、「金バンプ電極をマスクとして堆積金属層を剥離する工程によりバンプ電極を形成する工程」に相当するから、
　両者は、「シリコンウエハ上に形成され、かつ、絶縁膜の開口から露出された電極パッド上に高さが１０〜２５μｍの柱状のバンプ電極を形成し、このバンプ電極を他の電子部品の接続端子と接合する半導体装置の接合方法において、前記絶縁膜の開口から露出された前記電極パッド上に中間接続膜を形成し、前記中間接続膜上にフォトレジスト厚さが前記バンプ電極の高さ以上で且つ３０μｍ以下のフォトレジスト膜を形成するとともに、このフォトレジスト膜を開口し、前記フォトレジスト膜の開口した部分を介して、メッキにより前記バンプ電極をその上面が前記フォトレジスト膜の上面と同一となる位置もしくはそれよりも低くなる位置まで形成し、前記フォトレジスト膜を除去した後、前記バンプ電極の外側部分の前記中間接続膜を前記バンプ電極の側面をエッチングし」た点で一致し、下記の点で相違している。
ａ）前者が、「中央部分が絶縁膜の開口から露出され、かつ絶縁膜により周縁部分が被覆された電極パッド」としているのに対し、後者にはその記載がない。
ｂ）前者が、「中間接続膜上に粘度数百ＣＰＳ〜千数百ＣＰＳのフォトレジスト液を滴下して、スピンコ−ティングにより厚さがバンプ電極の高さ以上で且つ３０μｍ以下のフォトレジスト膜を形成」としているのに対し、後者にはその記載がない。
ｃ）前者が、「フォトレジスト膜を絶縁膜の開口と電極パッドの周縁部との間にその周縁部が位置する大きさにエッチング」しているのに対し後者にはその記載がない。
ｄ）前者が、「バンプ電極の外側部分の前記中間接続膜を前記バンプ電極の側面とほぼ同一面までエッチング」しているのに対し後者にはその記載がない。
〈判断〉
　そこで、上記相違点について検討する。
相違点ａ）：記載事項（ｂ−３）に示されているように「中央部分が絶縁膜の開口から露出され、かつ絶縁膜により周縁部分が被覆された電極パッド」とすることはバンプ電極を構成する際に当業者が普通に行うことにすぎない。
　したがって、相違点ａ）は格別のものではない。
相違点ｂ）：「中間接続膜上にフォトレジスト液を滴下して、スピンコ−ティングにより厚さがバンプ電極の高さ以上で且つ３０μｍ以下のフォトレジスト膜を形成」する点は、記載事項（ｂ−１）に記載されたとおりであり、
　また、滴下フォトレジストの粘度を数百ＣＰＳ〜千数百ＣＰＳとすることについては、記載事項（ｄ−１）に粘度が２８０ＣＰＳ以上のものが示されている如く、数百ＣＰＳ〜千数百ＣＰＳの粘度のフォトレジストは通常のものであり、しかも、レジスト膜の厚さは、レジスト液の粘度、スピンコ−タの回転数に依存することは自明のことであるから、厚膜レジスト（記載事項（ｂ−１）、（ｃ−１）、（ｅ−１）、（ｆ−１）参照）を形成する際に当業者が当然なすべき設計的事項にすぎない。
　したがって、相違点ｂ）は格別のものではない。
相違点ｃ）：刊行物１、２に記載のものも、レジストを乾燥させた後に露光、現像を行っており（記載事項（ａ−２）、（ｂ−２）参照）、この現像工程はエッチング工程と言える。また、「フォトレジスト膜を絶縁膜の開口と電極パッドの周縁部との間にその周縁部が位置する大きさ」にすることも特許権者が、平成１２年７月２８日付特許異議意見書第３頁２７行〜第４頁３行で認めているように、刊行物３に記載されているとおりの周知技術にすぎないから、当業者が適宜なしえたことにすぎない。
　したがって、相違点ｃ）は格別のものではない。
相違点ｄ）：バンプ電極を形成する上で、電極上を一部覆う絶縁膜上に設けられた中間接続膜を金バンプをマスクとしてバンプ電極の側面とほぼ同一面までエッチングすることは、バンプ電極の高さ２０μｍに対して中間接続膜が約５０００〜８０００Åと、ごく薄いものであるから、金属堆積層をエッチング除去する工程を経てバンプ電極がＡｕ−Ａｌ拡散抑制層とともに形成される記載からみて当然に生ずる現象にすぎず、当業者が普通に行うことにすぎない。
　したがって、相違点ｄ）は格別のものではない。
　そうすると、上記相違点ａ）〜ｄ）は当業者が容易に想到しうるものと認められ、しかも、本件発明１により奏される効果も当業者が当然に予想しうる程度のものと認められる。よって、本件発明１は、上記刊行物１〜４、および６、７に記載の発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであり、本件発明１についての特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
（５）．むすび
　上記のとおりであるから、本件発明１についての特許は、特許法１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年１月１５日（２００１．１．１５）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
１．特許請求の範囲の減縮を目的として
　特許請求の範囲の請求項１を
「【請求項１】シリコンウエハ上に形成され、かつ、中央部分が絶縁膜の開口から露出され、かつ前記絶縁膜により周縁部分が被覆された電極パッド上に高さが１０〜２５μｍの柱状のバンプ電極を形成し、このバンプ電極を他の電子部品の接続端子と接合する半導体装置の接合方法において、前記絶縁膜および前記絶縁膜の開口から露出された前記電極パッド上に中間接続膜を形成し、前記中間接続膜上に粘度数百ＣＰＳ〜千数百ＣＰＳのフォトレジスト液を滴下して、スピンコーティングにより厚さが前記バンプ電極の高さ以上で且つ３０μｍ以下のフォトレジスト膜を形成するとともに、このフォトレジスト膜を前記絶縁膜の開口と前記電極パッドの周縁部との間にその周縁部が位置する大きさにエッチングし、前記フォトレジスト膜のエッチングした部分を介して、メッキにより前記バンプ電極をその上面が前記フォトレジスト膜の上面と同一となる位置もしくはそれよりも低くなる位置まで形成し、前記フォトレジスト膜を除去した後、前記バンプ電極の外側部分の前記中間接続膜を前記バンプ電極の側面とほぼ同一面までエッチングし、前記バンプ電極を前記他の電子部品の接続端子と接合することを特徴とする半導体装置の接合方法。」と訂正する。
２．発明の詳細な説明を、不明瞭な記載の釈明を目的として
　発明の詳細な説明の欄の段落番号【０００４】の「中央部分が」を「シリコンウエハ上に形成され、かつ、中央部分が」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
半導体装置の接合方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　
シリコンウエハ上に形成され、かつ、
　【請求項２】　請求項１記載の発明において、前記バンプ電極を前記他の電子部品と接合する前に、反応性イオンエッチングにより前記バンプ電極の上面にＶ字状溝を形成することを特徴とする半導体装置の接合方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　この発明は、バンプ電極を備えた半導体装置の接合方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式においては、半導体装置にバンプ電極を形成し、このバンプ電極をテープキャリアのフィンガリードに直接ボンディング（接合）している。この場合、従来のバンプ電極を備えた半導体装置は、図８に示すように構成されている。すなわち、シリコンウエハ１上にはアルミニウム又はアルミニウム合金からなる電極パッド２が形成されている。電極パッド２は、図示してしないが、シリコンウエハ１のゲート等の内部電極と接続されている。電極パッド２の周縁部は、この電極パッド２に対向して開口３ａが形成された窒化シリコン等からなる絶縁膜３で被覆されている。電極パッド２上には、バリアメタル層４ａと接着メタル層４ｂとで構成されるアンダバンプ層４が形成されている。アンダバンプ層４は、蒸着又はスパッタにより形成されるもので、同図においては電極パッド２およびこの電極パッド２の周囲の絶縁膜３上にのみ形成されているが、実際の工程としては電極パッド２および絶縁膜３上の全面に形成した上、バンプ電極５を形成した後に、図示の如く、エッチング処理されるものである。この場合、アンダバンプ層４は電極パッド２およびこの電極パッド２の周囲の絶縁膜３に固着され、この固着面積が大きいことにより十分な接合強度が確保される。アンダバンプ層４上には金からなるバンプ電極５が形成されるが、このバンプ電極５はメッキにより形成されるものであるため、その下地層としてアンダバンプ層４上に金薄膜５ａが形成されている。この後、前述した如く、バンプ電極５をマスクとして、バンプ電極５の外側部分のアンダバンプ層４をエッチングにより除去する。この場合、通常、等方性のウェットエッチングが用いられる。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　ところで、上記の半導体装置のバンプ電極５は、通常、フォトレジストを用いて電解メッキにより形成されるが、フォトレジストの厚さを厚くすることができないため、フォトレジストの上方へ突出して形成される。しかし、フォトレジストの上方ではメッキ形成速度が等方性を有するため、バンプ電極５の頭部形状が図８に示すような「きのこ」状に盛り上がる。すなわち、バンプ電極５の頭部は中央部がほぼ平坦で外周部が外輪山状に盛り上がった形状となる。このため、このバンプ電極５の頭部表面に図示しないテープキャリアのフィンガリードをボンディングするためにただ単に接触させたとき、バンプ電極５の頭部の外輪山状の外周部表面の一部のみにフィンガリードが接触することとなり、この結果ボンディング（熱圧着）の条件によってはフィンガリードがバンプ電極５の頭部の外輪山状の外周部表面のみに接合され、バンプ電極５の頭部のほぼ平坦な中央部表面に接合されないことがあり、ひいては接合強度が低下することがあるという問題がある。この発明の課題は、十分な接合強度を得ることができる半導体装置の接合方法を提供することである。
　【０００４】
　【課題を解決するための手段】
　この発明は、
シリコンウエハ上に形成され、かつ、
　【０００５】
　【発明の実施の形態】
　以下、図面と共に、この発明の実施形態を説明する。図１はバンプ電極を備えた半導体装置の断面図を示す。この図において、１０はシリコンウエハであり、通常は直径４〜８インチのものが使用される。シリコンウエハ１０上にはゲート等の内部電極１１および酸化シリコンからなる絶縁膜１２が形成されている。絶縁膜１２上には内部電極１１に接続された電極パッド１３が形成されている。電極パッド１３はアルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム（Ａｌ）−けい素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）−銅（Ｃｕ）−けい素（Ｓｉ）等のアルミニウム合金からなっている。電極パッド１３の周縁部および絶縁膜１２上には窒化シリコンからなる絶縁膜１４が形成されている。電極パッド１３と対応する部分の絶縁膜１４には開口１４ａが形成されている。開口１４ａに対向する電極パッド１３およびこの電極パッド１３の周縁部を覆っている部分の絶縁膜１４上には中間接続膜（アンダバンプ層）１５が形成されている。中間接続膜１５はバリアメタルと接着メタルとの合金、例えばチタン（Ｔｉ）−タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）−チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）−チタン（Ｔｉ）等の合金からなる。このようなバリアメタルと接着メタルとの合金は、単一層でもバリア機能の他、バンプ電極１６ｂと電極パッド１３との接合強度を確保する機能を合わせ持つ。好ましくは、チタンを原子量比で１０％、重量比で３０％混合したチタン−タングステン合金を用い、スパッタリングにより数千Åの厚さに形成する。中間接続膜１５の外側端は電極パッド１３の外側端と絶縁膜１４の開口１４ａとの間に位置付けされている。中間接続膜１５上には金（Ａｕ）からなる外部電極１６が柱状に形成されている。この外部電極１６は金薄膜１６ａとバンプ電極１６ｂとからなり、全体の厚さが１０〜２５μｍ程度に形成され、その外側端は中間接続膜１５の外側端とほぼ同一面とされている。金薄膜１６ａは、メッキにより形成されるバンプ電極１６ｂのメッキ用下地層であり、スパッタにより中間接続膜１５に付着される。バンプ電極１６ｂの頭部表面には微細なＶ字状溝１７が形成されている。
　【０００６】
　次に、図２（Ａ）〜（Ｅ）を参照して、シリコンウエハ１０に外部電極１６を形成する方法について説明する。まず、図２（Ａ）に示すように、シリコンウエハ１０上に内部電極１１および酸化シリコンからなる絶縁膜１２を形成し、その上にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる電極パッド１３を形成する。次に、電極パッド１３および絶縁膜１２上に亘って窒化シリコンからなる絶縁膜１４を形成する。絶縁膜１４には電極パッド１３の外形よりも少し小さい開口１４ａをエッチングにより形成し、この開口１４ａから電極パッド１３が露出されるようにする。この状態では、チタン−タングステン等の合金からなる中間接続用合金および金を順次スパッタリングすることにより、シリコンウエハ１０上の電極パッド１３および絶縁膜１４の全面に亘って、中間接続膜１５および金薄膜１６ａをそれぞれ数千Åの厚さに形成する。但し、金薄膜１６ａの厚さは数百Å程度でもよい。この場合、付着する金属粒子を均一にするために、スパッタリングが最適である。また、この処理を行う前には、必要に応じてアルミニウムの酸化膜を除去する除去処理を行う。
　【０００７】
　次に、図２（Ｂ）に示すように、金薄膜１６ａ上にフォトレジスト液を滴下してスピンコーティングによりフォトレジスト膜１９を厚く形成する。このフォトレジスト膜１９は厚さを２０〜３０μｍ程度にするために、粘度が数百〜千数百ＣＰＳ（センチポイズ）で、通常のスピンコーティングのものよりも数倍ないし数十倍高いもの（例えば東京応化工業（株）製のＢＭＲ１０００）を使用する。なお、回転速度は数百ｒｐｍである。この場合、フォトレジスト液の粘度が百ＣＰＳ以下であると、所定の厚さにすることはできない。次に、このように形成されたフォトレジスト膜１９を乾燥処理した後、その上面にマスク（図示せず）をアライメントする。このマスクの透光部は、電極パッド１３と絶縁膜１４の開口１４ａとの外側縁部間に透光部の外側縁部が位置するような大きさに形成されている。そして、このマスクを介してフォトレジスト膜１９を露光し、現像することにより、図２（Ｃ）に示すように、フォトレジスト膜１９に開口１９ａを形成する。次に、開口１９ａを介して露出された金薄膜１６ａに金を電解メッキすることにより、バンプ電極１６ｂを形成する。このバンプ電極１６ｂの形成は、その上面がフォトレジスト膜１９の上面よりも突出しないところで止め、その厚さを２０〜３０μｍ程度にする。この結果、バンプ電極１６ｂは柱状となり、その上面はほぼ平坦となる。なお、フォトレジスト膜１９の現像に使用する現像液はキシレンを主成分とする有機溶剤（例えば東京応化工業（株）製のＣ−３）である。
　【０００８】
　次に、図２（Ｄ）に示すように、フォトレジスト膜１９をエチルセルソルブ、ジクロルベンゼンを主成分とする有機溶剤（例えば東京応化工業（株）製の剥離液ＳＰ）で剥離する。そして、この状態で、金薄膜１６ａをヨウ素系のエッチング液でエッチングして、不要な部分つまりバンプ電極１６ｂと対応しない部分の金薄膜１６ａを除去する。この状態を図２（Ｅ）に示す。次に、シリコンウエハ１０（図面は、バンプ電極構造の拡大部分のみを示すが、実際は、４〜８インチの円盤形状）を図３に示すスパッタ（エッチング）装置２０に格納して反応性イオン（スパッタ）エッチングを行う。スパッタ装置２０は、真空室２１内にプレート２２、２３を備えており、シリコンウエハ１０はプレート２３上に配される。プレート２３には、１３．５６ＭＨｚの高周波信号がマッチングボックス２４、ブロックコンデンサ２５を介して印加される。真空室２１内は、図示しない真空ポンプにより高真空度に保持され、バルブ２６の開放により反応性イオンガス２８が真空室２１内に導入される。反応性イオンガス２８の流入量を流量計２７で計測してバルブ２６の開閉を制御することにより、真空室２１内は１５〜３０Ｐａ（パスカル：１Ｐａ＝１／１３３Ｔｏｒｒ）のガス圧力に設定されている。反応性イオンガス２８としては、ハロゲン化ガスと塩素系ガスとの混合ガスを用いる。ハロゲン化ガスとしては、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、ＣＨＦ３、ＳＦ６等を用いることができる。また、塩素系ガスとしては、ＣＦ３Ｃｌ、ＣＦ２Ｃｌ２、ＣＦＣｌ３、Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４、ＢＣｌ３、ＨＣｌ、ＣＣｌ４等を用いることができる。代表的な組合わせとしては、ＳＦ６＋ＣＦＣｌ３が挙げられる。
　【０００９】
　上記の条件で反応性イオンエッチングを行うと、中間接続膜１５およびバンプ電極１６ｂに反応性イオンによるスパッタリング効果が作用し、異方性エッチングが進行する。この場合、中間接続膜１５に比しバンプ電極１６ｂの厚さは極めて大きいので、中間接続膜１５は完全に除去されるが、バンプ電極１６ｂは頭部の表面にスパッタリングによる、微細な、しかし、比較的深いＶ字状溝１７が形成される。図６は、バンプ電極１６ｂをメッキ形成した時点の状態、すなわち、図２（Ｃ）〜（Ｅ）の状態におけるバンプ電極１６ｂの顕微鏡写真である。図６におけるバンプ電極１６ｂの頭部表面にも微細な凹凸面は観察される。しかし、この状態におけるバンプ電極１６ｂの頭部表面には、先端側が球状に隆起した微小な凸部が形成されている。また、図７は、反応性イオンエッチングを実施した後の状態、すなわち、図１に示す状態におけるバンプ電極１６ｂの顕微鏡写真である。この状態のバンプ電極１６ｂの頭部表面には、先端側が鋭く尖った微小な隆起物が観察される。このように両者を比較すると、反応性イオンエッチング処理を実施する前と後では、バンプ電極１６ｂの頭部表面の構造が全く異なることが認識される。
　【００１０】
　次に、図４および図５を参照して、上記のように構成された半導体装置の外部電極１６にフィンガリードを接続する場合について説明する。まず、シリコンウエハ１０をダイシングにより切断して、複数の半導体チップ３０に分離する。この半導体チップ３０の１つには上述した外部電極１６が多数配列されている。また、フィンガリード４１は、銅箔をテープキャリア４０にラミネートした上、エッチングにより所定の形状に形成されたもので、各フィンガリード４１には半田４２がメッキされている。各フィンガリード４１の一端はテープキャリア４０の中央に形成された四角い孔４３内に突出され、この突出された各端部は半導体チップ３０の各外部電極１６と対応して配列されている。この場合、フィンガリード４１の表面にメッキされる半田４２はすず（Ｓｎ）と鉛（Ｐｂ）が８：２程度の合金からなり、その厚さが０．２〜０．６μｍ程度である。
　【００１１】
　さて、半導体チップ３０の各外部電極１６にフィンガリード４１を接続する場合には、各外部電極１６にそれぞれフィンガリード４１を対応させて熱圧着する。この熱圧着の条件は温度が２００〜４００℃で、圧着力が３０〜３６０ｇ／ｍｍ２で、時間が１〜５ｓｅｃである。このように外部電極１６にフィンガリード４１が熱圧着されると、バンプ電極１６ｂとフィンガリード４１の表面の半田４２はＡｕ−Ｓｎ共晶接合される。しかも、バンプ電極１６ｂの頭部表面には微細なＶ字状溝１７が形成されており、このＶ字状溝１７に半田４２が喰い付くので、半田のバンプ電極粗面へのアンカー効果が得られ、信頼性の高い接合が達成される。なお、バンプ電極１６ｂの頭部表面に微細なＶ字状溝１７を形成しなくても、バンプ電極１６ｂが柱状であってその上面がほぼ平坦であるので、このバンプ電極１６ｂのほぼ平坦な上面にテープキャリア４０のフィンガリード４１（他の電子部品の接続端子）をボンディングのためにただ単に接触させても、十分な接触面積を得ることができ、したがって十分な接合強度を得ることができる。また、上記実施形態において金薄膜１６ａをウェットエッチングとしているのは、エッチングにより除去された金を回収して再使用するためであり、このエッチングは中間接続膜１５と同様、反応性イオンエッチングにより同時に除去することは当然可能なことである。
　【００１２】
　【発明の効果】
　以上説明したように、この発明によれば、メッキによりバンプ電極をその上面がフォトレジスト膜の上面と同一となる位置もしくはそれよりも低くなる位置まで形成しているので、バンプ電極が柱状となり、その上面がほぼ平坦となり、このためこのバンプ電極のほぼ平坦な上面に他の電子部品の接続端子をボンディングするためにただ単に接触させても、十分な接触面積を得ることができ、したがって十分な接合強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　この発明の一実施形態におけるバンプ電極を備えた半導体装置の断面図。
　【図２】
　（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ図１に示す半導体装置の各形成工程を示す断面図。
　【図３】
　図２（Ｅ）に示す半導体装置のバンプ電極等をエッチングするための反応性イオンエッチング装置の断面図。
　【図４】
　図１に示す半導体装置をテープキャリアに搭載した状態の平面図。
　【図５】
　図１に示す半導体装置のバンプ電極とテープキャリアのフィンガリードとを接合した状態の断面図。
　【図６】
　図２（Ｃ）〜（Ｅ）に示す状態におけるつまり反応性イオンエッチングを行う前の状態におけるバンプ電極の粒子構造の顕微鏡写真。
　【図７】
　図１に示す状態におけるつまり反応性イオンエッチングを行った後の状態におけるバンプ電極の粒子構造の顕微鏡写真図。
　【図８】
　従来のバンプ電極を備えた半導体装置の断面図。
　【符号の説明】
　１０　シリコンウエハ
　１３　電極パッド
　１４　絶縁膜
　１５　中間接続膜
　１６ａ　金薄膜
　１６ｂ　バンプ電極
　４０　テープキャリア
　４１　フィンガリード