(57)【要約】【課題】ＣＳＰと呼ばれる半導体装置において、柱状電極を形成するためのメッキレジスト膜を剥離した際に発生するレジスト残渣を除去する。【解決手段】ネガ型のドライフォトレジストフィルムからなるメッキレジスト膜を用いて電解メッキを行なうことにより、再配線７の接続パッド部上面に柱状電極８を形成する。次に、レジスト剥離液を用いてメッキレジスト膜を剥離する。この場合、ネガ型のドライフォトレジストフィルムからなるメッキレジスト膜の密着力が高いため、柱状電極８の根元部外周面及びその周囲における再配線７の接続パッド部上にレジスト残渣１３が発生する。ネガ型のドライフォトレジストフィルムからなるメッキレジスト膜のピール粘着力は１２０℃以上になると低下するため、１２０℃以上の水蒸気をレジスト残渣１３を含むシリコン基板１上に吹き付けると、レジスト残渣１３が除去される。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続パッド部を有する半導体基板上に、ネガ型のドライフォトレジストフィルムを用いて、前記接続パッド部に対応する領域に開口部を有するメッキレジスト膜を形成する工程と、前記メッキレジスト膜をマスクとして電解メッキを行なうことにより、前記メッキレジスト膜の開口部内における前記接続パッド部上に柱状電極を形成する工程と、レジスト剥離液を用いて前記メッキレジスト膜を剥離する工程と、前記柱状電極の根元部外周面に残存するレジスト残渣を蒸気を用いて除去する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記レジスト残渣除去工程は、前記レジスト残渣に１２０℃以上の蒸気を吹き付けて行なうことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、前記蒸気は水蒸気、アルコール水蒸気、エタノール水蒸気のいずれかであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の発明において、前記半導体基板上には下地金属層が形成され、前記接続パッド部は前記下地金属層上に形成されており、前記レジスト残渣除去工程の後、前記下地金属層の除去を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の発明において、前記レジスト残渣除去工程後と前記下地金属層除去工程との間に、水洗を行なうことを特徴とする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】
この発明は、柱状電極を有する半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体装置には、ＣＳＰ（ｃｈｉｐ  ｓｉｚｅ  ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれるもので、半導体基板上に形成された再配線の接続パッド部上に柱状電極を形成したものがある（例えば、特許文献１参照）。この場合、柱状電極は、通常、１００〜１５０μｍの高さを有しているため、その形成方法としては、精度が高く、透光率の高いネガ型のドライフォトレジストフィルムを用い、下地金属層および再配線が形成された半導体基板上に、このネガ型のドライフォトレジストフィルムを密着させ、フォトリソグラフィ技術により柱状電極形成領域に再配線に達する開口部を有するメッキレジスト膜を形成し、このメッキレジスト膜をマスクとして電解メッキを行なって、メッキレジスト膜の開口部内に柱状電極を形成し、この後、メッキレジスト膜を剥離する方法が用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２１８０４２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような半導体装置の製造方法において、メッキレジスト膜をネガ型のドライフォトレジストフィルムで形成し、レジスト剥離液を用いたディップ法やシャワー法でメッキレジスト膜を剥離する場合には、ネガ型のドライフォトレジストフィルムからなるメッキレジスト膜の密着力が高いため、柱状電極の根元部外周面及びその周囲における再配線の接続パッド部上面及び再配線の側面にレジスト残渣が発生することが判明した。レジスト残渣は柱状電極及び再配線側面に密着するように残存しており、このレジスト残渣が残存すると、下地金属層のエッチングの際、エッチング不良を引き起こし、配線間の短絡の原因となるため、信頼性に問題が生じるという問題があった。この場合、ネガ型のドライフォトレジストフィルムは、従来より用いられているが、柱状電極形成時には、特に膜厚の厚いドライフォトレジストフィルムが用いられること、柱状電極下の配線間のスペースが狭いこと、などにより剥離がし難くなることが要因となっている可能性がある。
そこで、この発明は、柱状電極を形成するためのメッキレジスト膜を剥離した際に発生するレジスト残渣を除去することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、接続パッド部を有する半導体基板上に、ネガ型のドライフォトレジストフィルムを用いて、前記接続パッド部に対応する領域に開口部を有するメッキレジスト膜を形成する工程と、前記メッキレジスト膜をマスクとして電解メッキを行なうことにより、前記メッキレジスト膜の開口部内における前記接続パッド部上に柱状電極を形成する工程と、レジスト剥離液を用いて前記メッキレジスト膜を剥離する工程と、前記柱状電極の根元部外周面に残存するレジスト残渣を蒸気を用いて除去する工程とを有することを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記レジスト残渣除去工程は、前記レジスト残渣に１２０℃以上の蒸気を吹き付けて行なうことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記蒸気は水蒸気、アルコール水蒸気、エタノール水蒸気のいずれかであることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記半導体基板上には下地金属層が形成され、前記接続パッド部は前記下地金属層上に形成されており、前記レジスト残渣除去工程の後、前記下地金属層の除去を行うことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記レジスト残渣除去工程後と前記下地金属層除去工程との間に、水洗を行なうことを特徴とするものである。
そして、この発明によれば、柱状電極の根元部外周面に残存するレジスト残渣を除去する工程を有するので、柱状電極を形成するためのメッキレジスト膜を剥離した際に発生するレジスト残渣を除去することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一実施形態としての製造方法により製造された半導体装置の断面図を示したものである。この半導体装置はシリコン基板（半導体基板）１を備えている。シリコン基板１の上面中央部には集積回路（図示せず）が設けられ、上面周辺部にはアルミニウム系金属からなる複数の接続パッド２が集積回路に接続されて設けられている。
【０００７】
接続パッド２の中央部を除くシリコン基板１の上面には酸化シリコンや窒化シリコンなどからなる絶縁膜３及びポリイミドやベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）などからなる保護膜４が設けられている。接続パッド２の中央部は、絶縁膜３及び保護膜４に設けられた開口部５を介して露出されている。
【０００８】
開口部５を介して露出された接続パッド２の上面から保護膜４の上面の所定の箇所にかけて下地金属層６が設けられている。下地金属層６の上面には銅からなる再配線７が設けられている。再配線７の先端には接続パッド２よりも大面積の接続パッド部が形成されており、この接続パッド部上面には銅からなる柱状電極８が設けられている。
【０００９】
再配線７を含む保護膜４の上面にはエポキシ系樹脂などからなる封止膜９がその上面が柱状電極８の上面と面一となるように設けられている。したがって、柱状電極８の上面は露出されている。この露出された柱状電極８の上面には半田ボール１０が設けられている。
【００１０】
次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明する。まず、図２に示すように、ウエハ状態のシリコン基板１の上面にアルミニウム系金属からなる接続パッド２が形成され、その上面の接続パッド２の中央部を除く領域に酸化シリコンなどからなる絶縁膜３及びポリイミドなどからなる保護膜４が形成され、絶縁膜３及び保護膜４に形成された開口部５を介して露出された接続パッド２の上面を含む保護膜４の上面に下地金属層６が形成され、下地金属層６上面の所定の箇所に銅からなる再配線７が形成されたものを用意する。
【００１１】
次に、図３に示すように、再配線７を含む下地金属層６の上面にネガ型のドライフォトレジストフィルムを密着させ、フォトリソグラフィ技術を用いてメッキレジスト膜１１をパターン形成する。この場合、再配線７の接続パッド部に対応する領域におけるメッキレジスト膜１１には開口部１２が形成されている。次に、下地金属層６をメッキ電流路として銅の電解メッキを行うことにより、メッキレジスト膜１１の開口部１２内における再配線７の接続パッド部上面に柱状電極８を形成する。
【００１２】
次に、レジスト剥離液を用いたディップ法やシャワー法でメッキレジスト膜１１を剥離する。この場合、ネガ型のドライフォトレジストフィルムからなるメッキレジスト膜１１の密着力が高いため、図４に示すように、柱状電極８の根元部外周面及びその周囲における再配線７の接続パッド部上面（及び場合により再配線７の側面）にレジスト残渣１３が発生する。
【００１３】
ここで、図１０に示すように、ネガ型のドライフォトレジストフィルムからなるメッキレジスト膜１１のピール粘着力は、１２０℃以上になると低下する。そこで、次に、シャワー法などで１２０℃以上の水蒸気をレジスト残渣１３を含むシリコン基板１上に吹き付けると、レジスト残渣１３の粘着力が低下し、レジスト残渣１３が除去される。
【００１４】
この場合、レジスト残渣１３の一部が柱状電極８の根元部外周面やその周囲における再配線７の接続パッド部上にひっかかってしまうことがある。しかし、このひっかかったレジスト残渣１３は一度１２０℃以上に加熱されているため、その粘着力は極めて弱く、水洗や超音波水洗を行なうと、簡単に且つ確実に除去される。
【００１５】
次に、再配線７をマスクとして下地金属層６の不要な部分をエッチングして除去すると、図５に示すように、再配線７下にのみ下地金属層６が残存される。次に、図６に示すように、柱状電極８及び再配線７を含む保護膜４の上面にエポキシ系樹脂などからなる封止膜９をその厚さが柱状電極８の高さよりもやや厚くなるように形成する。この状態では、柱状電極８の上面は封止膜９によって覆われている。
【００１６】
次に、封止膜９及び柱状電極８の上面側を適宜に研磨することにより、図７に示すように、柱状電極８の上面を露出させる。次に、図８に示すように、柱状電極８の上面に半田ボール１０を形成する。次に、図９に示すように、ダイシング工程を経ると、図１に示す半導体装置が複数個得られる。
【００１７】
このようにして得られた半導体装置では、柱状電極８の根元部外周面及びその周囲における再配線７の接続パッド部上に残存するレジスト残渣１３を完全に除去することができるので、信頼性を向上することができる。
【００１８】
なお、上記実施形態では、レジスト残渣１３を除去するため、１２０℃以上の水蒸気を用いた場合について説明したが、これに限らず、１２０℃以上のエタノール蒸気などのアルコール蒸気を用いてもよい。この場合、特に、エタノール蒸気を用いると、エタノールはネガ型のドライフォトレジストフィルムからなるメッキレジスト膜を溶解する能力があるため、水蒸気の場合よりも、レジスト残渣除去性能を向上することができる。
【００１９】
また、上記実施形態においては、再配線７の接続パッド部上に柱状電極を形成するものであったが、この発明は、再配線が形成されていない半導体基板の接続パッド部上に柱状電極を形成する場合にも適用可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、柱状電極の根元部外周面に残存するレジスト残渣を除去する工程を有するので、柱状電極を形成するためのメッキレジスト膜を剥離した際に発生するレジスト残渣を除去することができ、信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態としての製造方法により製造された半導体装置の断面図。
【図２】図１に示す半導体装置の製造に際し、当初の製造工程の断面図。
【図３】図２に続く製造工程の断面図。
【図４】図３に続く製造工程の断面図。
【図５】図４に続く製造工程の断面図。
【図６】図５に続く製造工程の断面図。
【図７】図６に続く製造工程の断面図。
【図８】図７に続く製造工程の断面図。
【図９】図８に続く製造工程の断面図。
【図１０】ネガ型のドライフォトレジストフィルムからなるメッキレジスト膜のピール粘着力と温度との関係を示す図。
【符号の説明】
１  シリコン基板
２  接続パッド
３  絶縁膜
４  保護膜
５  開口部
６  下地金属層
７  再配線
８  柱状電極
９  封止膜
１０  半田ボール
１１  メッキレジスト膜
１３  レジスト残渣
【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】
2004281614.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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