(57)【要約】【課題】  本発明は、コンタクト抵抗が低く導電性に優れる半導体装置と、第一の配線層と第二の配線層との接合部に不純物層がほとんど生成されず、コンタクト抵抗が低く導電性に優れた半導体装置を容易に歩留まり良く製造できる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の半導体装置は、半導体基板１と該半導体基板１上に設けられた電極１１とを覆うように設けられた第一の絶縁層２と、前記第一の絶縁層２に設けられた第一の開口部２１を介して前記電極１１に接続された第一の配線層３と、前記配線層３上に設けられ化学的に安定な金属又は不働態化する性質をもった金属からなる接合層４と、前記第一の絶縁層２、前記第一の配線層３、前記接合層４を覆うように設けられた第二の絶縁層５と、前記第二の絶縁層５に設けられた第二の開口部５１を介して前記接合層４に接続された第二の配線層６とを有する構成とする。【選択図】  図２
2005294613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と該半導体基板上に設けられた電極とを覆うように設けられた第一の絶縁層と、
前記第一の絶縁層に設けられた第一の開口部を介して前記電極に接続された第一の配線層と、
前記配線層上に設けられ、化学的に安定な金属又は不働態化する性質をもった金属からなる接合層と、
前記第一の絶縁層、前記第一の配線層、前記接合層を覆うように設けられた第二の絶縁層と、
前記第二の絶縁層に設けられた第二の開口部を介して前記接合層に接続された第二の配線層とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記接合層が、金，白金，アルミニウム，ニッケル，クロム，チタン，チタン−タングステンから選ばれた少なくとも１種以上の金属からなる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】
半導体基板と該半導体基板上に設けられた電極とを覆うように設けられた第一の絶縁層を形成する工程と、
前記第一の絶縁層に、前記電極と導通を行うための第一の開口部を形成する工程と、
前記第一の開口部を介して前記電極に接続された第一の配線層を形成する工程と、
化学的に安定な金属又は不働態化する性質をもった金属からなる接合層を前記配線層上に形成する工程と、
前記第一の絶縁層、前記第一の配線層、前記接合層を覆うように設けられた第二の絶縁層を形成する工程と、
前記第二の絶縁層に、前記接合層と導通を行うための第二の開口部を形成する工程と、
前記第二の開口部を介して露出した接合層をエッチングする工程と、
前記第二の開口部を介して前記接合層に接続された第二の配線層を形成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４】
前記化学的に安定な金属又は不働態化する性質をもった金属として、金，白金，アルミニウム，ニッケル，クロム，チタン，チタン−タングステンから選ばれた少なくとも１種以上の金属を用いて前記接合層を形成することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハレベルＣＳＰ（Chip Size/Scale Package）等の半導体装置において、半導体チップ上に配線層が複数積層された半導体装置とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に普及している半導体パッケージ構造として、一般的に「ウエハレベルＣＳＰ」と呼ばれる構造がある。このウエハレベルＣＳＰでは、半導体チップの片面に絶縁樹脂層，配線層，封止樹脂層，半田バンプ等が形成されており、半導体基板ごと樹脂封止されている。
ここで、半導体チップとは、シリコン基板等の半導体基板にウエハプロセスにより各種半導体素子や集積回路（ＩＣ：Integrated Circuitとも言う。）が作り込まれたものであり、ＩＣが酸化珪素（ＳｉＯ２）等のパッシベーション膜で覆われており、ＩＣの多数の電極がパッシベーション膜の開口部を介して表面に露出しているものである。
【０００３】
このウエハレベルＣＳＰの製法においては、まずシリコンウエハに複数の半導体素子やＩＣが作り込み、チップ寸法に切断することで複数の半導体チップが得られる状態とし、このシリコンウエハ上に、絶縁樹脂層，配線層，封止層等を形成し、半田バンプを形成する。
そして、最終工程においてシリコンウエハを所定のチップ寸法に切断する（ダイシング）ことでパッケージ構造を具備した半導体チップを得ることができる。
したがって、ウエハレベルＣＳＰにおいては、シリコンウエハ全面にこれら絶縁樹脂層等を積層し、最終工程においてシリコンウエハをダイシングすることから、切断したチップそのものの大きさが、パッケージの施された半導体チップとなり、これにより実装基板に対して最小投影面積を有する半導体チップを得ることが可能となる。
【０００４】
図１は、このようなウエハレベルＣＳＰ等のパッケージ構造をもった半導体装置の一例を示す概略斜視図である。ここで、図１では、半導体装置の構造を説明するために便宜上、第二の絶縁層５（後述。）の一部が取り除かれた状態を示している。
シリコン基板等の半導体基板１の上面にはＩＣ１ａとその電極１１が作り込まれている。ＩＣ１ａはパッシベーション膜１２で覆われており、ＩＣ１ａの多数の電極１１がパッシベーション膜１２の開口部を介して表面に露出している。
【０００５】
パッシベーション膜１２上には、ポリイミド樹脂等からなる第一の絶縁層２が設けられ、この第一の絶縁層２上に第一の配線層３が設けられている。第一の配線層３は、銅等の金属から構成されたパターン配線であり、第一の絶縁層２に形成された第一の開口部（図示省略。）を介して半導体基板１の電極１１に電気的に接続されている。
更に、第一の配線層３上には第二の絶縁層５が設けられ、この第二の絶縁層５上に第二の配線層６が設けられている。第二の配線層６は、第二の絶縁層５に形成された第二の開口部（図示省略。）を介して第一の配線層３に電気的に接続されている。
【０００６】
この半導体装置では、第二の配線層６が渦巻き状のアンテナ回路をなしており、このアンテナ回路を用いて情報の書き込みや読み出しを非接触で行うことができるようになっている。
このように、半導体基板１上に、複数の絶縁層と配線層とが順次積層されて構成されており、半導体装置の小型化が可能であり、かつアンテナ回路等の配線層を設けることによって種々の機能を付与できる。
【０００７】
図４は、従来の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面模式図である。ここで、ウエハレベルＣＳＰの製法においては、通常、複数のＩＣ１ａが作り込まれたシリコンウエハ等の半導体基板１上に絶縁層，配線層等を形成した後に、最終工程において半導体基板1を所定のチップ寸法に切断することで半導体装置を得るが、図４では、半導体基板１のうち、１つの半導体装置の図１中ＡＡ’断面に相当する箇所の製造過程を示している。
また、本明細書では、シリコンウエハと、このシリコンウエハがチップサイズに切断されたものとは、共に半導体基板１として記載する。
【０００８】
まず、図４（ａ）に示されたように、ウエハプロセスによりＩＣ１ａとその電極１１とが作り込まれた半導体基板１を用意する。このＩＣ１ａはパッシベーション膜１２で覆われており、ＩＣ１ａの多数の電極１１はパッシベーション膜１２の開口部を介して表面に露出した状態である。
このパッシベーション膜１２全面にポリイミド樹脂等を塗布した後、フォトリソグラフィ技術により図４（ｂ）に示されたように、電極１１の位置に対応した領域に第一の開口部２１を形成する。
以上により半導体基板１上に第一の樹脂層２を形成する。
【０００９】
そして、図４（ｃ）に示されたように、第一の開口部２１を介して電極１１に接続された第一の配線層３を以下のようにして形成する。
まず、スパッタ法等により、電解めっき用の薄いシード層（図示省略。）を第一の絶縁層２上のほぼ全面に形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術等により、前記シード層上のうち、第一の配線層３の形成が不要な領域にレジスト膜（図示せず）を形成する。そして、このレジスト膜をマスクとして露出したシード層上に、電解めっき法等により銅等の金属から構成された第一の配線層（パターン配線層）３を形成する。
【００１０】
次に、図４（ｄ）に示されたように、第二の配線層６と第一の配線層３との接合部（後述。）となる領域に第二の開口部５１を有する第二の絶縁層５を形成する。
そして、図４（ｅ）に示されたように、第二の開口部５１を介して第一の配線層２に電気的に接続された第二の配線層６を形成する。その後、必要に応じて半田バンプ等を形成した後、半導体基板１を所定のチップ寸法に切断することで半導体装置を得る。
前記した半導体装置の製造方法において、半導体基板１上に、第一の絶縁層２，第一の配線層３，第二の絶縁層５，第二の配線層６を形成する方法としては、例えば特許文献１に記載された方法が適用できる。
【特許文献１】国際公開第００／０７７８４４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述した従来の半導体装置の製造方法では、通常、フォトリソグラフィー法等によって絶縁層に開口部が形成される。例えば、図４（ｄ）に示されたように第二の絶縁層５を形成する場合、ポリイミド系感光性樹脂等を半導体基板１全面に塗布する。そして、第二の絶縁層５を形成する領域（第二の絶縁層５の開口部５１を除く。）を残すようなエッチングマスクを用意し、このエッチングマスクを半導体基板１上に配置した状態で光を当てた後、現像液を用いて第二の開口部５１の形成領域の液状樹脂を除去する（現像工程）。そして、焼成して第二の開口部５１を有する第二の絶縁層５を形成する。
【００１２】
前記第二の絶縁層５を形成する際に、以下に示されたように、第一の配線層３と第二の配線層６との接合部となる領域に不純物層７が生成される。
第二の絶縁層５を現像する際、通常、アルカリ性水溶液又は有機溶媒からなる現像液を使用する。このとき、第二の開口部５１を介して第一の配線層３が露出するため、この第一の配線層３の露出面が現像液と反応し、第一の配線層３をなす銅等の金属が酸化し、この金属酸化物等から構成された不純物層７が生成される。
更に、現像後に焼成して第二の絶縁層５を硬化させる際に、この焼成によって第一の配線層３の露出面の酸化が更に進み、不純物層７の厚さが厚くなってしまう。
【００１３】
前記第一の配線層３の露出面（第一の配線層３と第二の配線層６との接合部となる領域）に不純物層７が生成した状態で、第二の配線層６を形成した場合、不純物層７によって接合部でのコンタクト抵抗が数Ω〜数百Ω程度増加してしまう。
そこで、不純物層７を除去するために、第二の配線層６を形成する前に、第二の開口部５１を介して露出している第一の配線層３の露出面に逆スパッタリングが行われている。
しかし、不純物層７は厚く、この不純物層７を完全に除去するためには、長時間又は強いエッチング条件で逆スパッタリングを行う必要があり、第二の絶縁層５にクラックが発生したり、変色する等の不具合が発生する場合がある。
【００１４】
本発明の目的は、上記した事情に鑑みなされたものである。すなわちコンタクト抵抗が低く導電性に優れる半導体装置と、第一の配線層と第二の配線層との接合部に不純物層がほとんど生成されず、コンタクト抵抗が低く導電性に優れた半導体装置を容易に歩留まり良く製造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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の構成を提供するものである。
請求項１に係る発明は、半導体基板と該半導体基板上に設けられた電極とを覆うように設けられた第一の絶縁層と、前記第一の絶縁層に設けられた第一の開口部を介して前記電極に接続された第一の配線層と、前記配線層上に設けられ、化学的に安定な金属又は不働態化する性質をもった金属からなる接合層と、前記第一の絶縁層、前記第一の配線層、前記接合層を覆うように設けられた第二の絶縁層と、前記第二の絶縁層に設けられた第二の開口部を介して前記接合層に接続された第二の配線層とを有することを特徴とする半導体装置である。
請求項２に係る発明は、前記接合層が、金，白金，アルミニウム，ニッケル，クロム，チタン，チタン−タングステンから選ばれた少なくとも１種以上の金属からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置である。
請求項３に係る発明は、半導体基板と該半導体基板上に設けられた電極とを覆うように設けられた第一の絶縁層を形成する工程と、前記第一の絶縁層に、前記電極と導通を行うための第一の開口部を形成する工程と、前記第一の開口部を介して前記電極に接続された第一の配線層を形成する工程と、化学的に安定な金属又は不働態化する性質をもった金属からなる接合層を前記配線層上に形成する工程と、前記第一の絶縁層、前記第一の配線層、前記接合層を覆うように設けられた第二の絶縁層を形成する工程と、前記第二の絶縁層に、前記接合層と導通を行うための第二の開口部を形成する工程と、前記第二の開口部を介して露出した接合層をエッチングする工程と、前記第二の開口部を介して前記接合層に接続された第二の配線層を形成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である。
請求項４に係る発明は、前記化学的に安定な金属又は不働態化する性質をもった金属として、金，白金，アルミニウム，ニッケル，クロム，チタン，チタン−タングステンから選ばれた少なくとも１種以上の金属を用いて前記接合層を形成することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の半導体装置によれば、コンタクト抵抗が低く優れた導電性が得られる。
また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、第一の配線層と第二の配線層との接合部に不純物層がほとんど生成されず、コンタクト抵抗が低く導電性に優れた半導体装置を容易に歩留まり良く製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
図１は、ウエハレベルＣＳＰ等の半導体装置の一例を示す概略斜視図である。ここで、図１では、半導体装置の構造を説明するために便宜上、第二の絶縁層５（後述。）の一部が取り除かれた状態を示している。実際の半導体装置では、第一の絶縁層２と第一の配線層３とは、第二の絶縁層５によって被覆され、外方に露出していない。
また、図２は、本発明の半導体装置の一例を示す断面模式図であり、図１中、ＡＡ’線断面に相当する部分である。
【００１８】
図１，２中、符号１は、シリコン（Ｓｉ）基板等の半導体基板であり、この半導体基板１の上面には集積回路（ＩＣ：Integrated Circuitとも言う。）１ａとその電極１１が作り込まれている。ＩＣ１ａは酸化珪素（ＳｉＯ２）等のパッシベーション膜１２で覆われており、ＩＣ１ａの多数の電極１１がパッシベーション膜１２の開口部を介して表面に露出している。
パッシベーション膜１２上には、ポリイミド樹脂，エポキシ樹脂，シリコーン樹脂，アクリル樹脂等から構成された第一の絶縁層２がパッシベーション膜１２を覆うように設けられている。この第一の絶縁層２には、半導体基板１の電極１１の位置に対応した領域に第一の開口部２１が設けられている。
【００１９】
この第一の絶縁層２上には、第一の配線層３が設けられている。第一の配線層３は、銅等の金属（導電性材料）から構成されたパターン配線であり、第一の開口部２１を介して半導体基板１の電極１１に電気的に接続されている。
更に、第一の配線層３上には第一の絶縁層２，第一の配線層３を覆うように第二の絶縁層５が設けられ、この第二の絶縁層５上に第二の配線層６が設けられている。第二の配線層６は、第二の絶縁層５に形成された第二の開口部５１を介して第一の配線層３に電気的に接続されている。
【００２０】
本発明の半導体装置では、第一の配線層３と第二の配線層６との接続部分に接合層４が設けられている。
この接合層４は、金，白金等の酸化し難く化学的に安定な金属、又はアルミニウム，ニッケル，クロム，チタン，チタン−タングステン等の不働態化する性質を有する金属から選ばれた少なくとも１種以上から構成されている。
ここで、不動態化とは、金属表面に不活性な酸化皮膜（不動態膜）が生成し、この不動態膜によって金属表面が覆われた状態となり、金属が熱力学的には腐食する条件にありながら腐食をおこさない状態となることを言う。
第一の配線層３と第二の配線層６との接続部分に前記接合層４が設けられたことによって，半導体装置を製造する際、第一の配線層３と第二の配線層６との接続部分に不純物層が生成し難く、コンタクト抵抗が低く優れた導電性が実現できる。
【００２１】
以下に、本発明の半導体装置の製造方法を説明すると共に、接合層４を形成することによる作用効果について詳細に説明する。
図３は、本発明の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面模式図である。ここで、図３では、図４と同様に、半導体基板１のうち、図１中ＡＡ’断面に相当する箇所の製造過程を示す。
まず、図３（ａ）に示されたように、ウエハプロセスによりＩＣ１ａとその電極１１とが作り込まれた半導体基板１を用意する。このＩＣ１ａはパッシベーション膜１２で覆われており、ＩＣ１ａの多数の電極１１はパッシベーション膜１２の開口部を介して表面に露出した状態である。
【００２２】
次に、図３（ｂ）に示されたように、電極１１の位置に対応する領域に第一の開口部（コンタクトホール）２１を有する第一の絶縁層２を形成する。
例えば回転塗布法，印刷法，ラミネート法等によって、ポリイミド樹脂，エポキシ樹脂，シリコーン樹脂，アクリル樹脂等の液状樹脂をパッシベーション膜１２全面に塗布した後、フォトリソグラフィ技術を利用して、電極１１の位置に対応する領域に第一の開口部２１を形成することによってパッシベーション膜１２上に第一の絶縁層２を形成できる。
【００２３】
前記第一の絶縁層２としてポリイミド樹脂等の感光性の液状樹脂を用いる場合、この感光性の液状樹脂からなる膜をパッシベーション膜１２全面に成膜する。そして、第一の絶縁層２を形成する領域（第一の開口部２１の形成領域を除く。）を残すようなエッチングマスク（図示省略。）を用意する。
このエッチングマスクを半導体基板１上に配置した状態で、光を照射して感光性の液状樹脂を硬化させる。そして現像液を用いて第一の開口部２１の形成領域の液状樹脂を除去する。その後、熱処理を行うことによって、第一の開口部２１を有する第一の絶縁層２を形成できる。
前記第一の絶縁層２の厚さは５μｍ以上、５０μｍ以下が好ましく、これにより十分な絶縁性が得られる。
【００２４】
そして、図３（ｃ）に示されたように、前記第一の絶縁層２の開口部２１を介して電極１１に電気的に接続された第一の配線層３を形成する。この第一の配線層３の形成方法の一例を以下に示す。
まず、スパッタ法等により、電解めっき用の薄いシード層（図示省略。）を第一の絶縁層２のほぼ全面に形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術等により、前記シード層上のうち、第一の配線層３の形成が不要な領域にレジスト膜（図示せず）を形成する。そして、前記レジスト膜をマスクとして露出したシード層上に、電解めっき法等により銅等の金属から構成された第一の配線層（パターン配線層）３を形成する。
なお、レジスト膜は、例えばフィルムレジストをラミネートする方法、液体レジストを回転塗布する方法等により形成しても構わない。
【００２５】
第一の配線層３としては、第一の絶縁層２に対する被覆膜厚の安定や、被着性、膜強度等の点では、めっきにより形成された銅が適切である。
第一の配線層３の厚さは、１μｍ以上、２０μｍ以下が好ましく、これにより十分な導電性が得られる。
第一の配線層３の形成後、レジスト膜と不要なシード層を湿式エッチング法等により除去して第一の配線層３以外の部分に第一の絶縁層２を露出させる。
する。
なお、第一の配線層３は、スパッタ，蒸着等により形成しても構わない。
【００２６】
次に、以下に示されたように、第一の配線層３上に、金，白金等の酸化し難く化学的に安定な金属、又はアルミニウム，ニッケル，クロム，チタン，チタン−タングステン等の不働態化する性質を有する金属から選ばれた少なくとも１種以上から構成された接合層４を形成する。
まず、図３（ｄ）に示されたように、スパッタリング法，蒸着法等により、第一の絶縁層２と第一の配線層３のほぼ全面に、接合層４を形成する。
接合層４の厚さは１００ｎｍ以上、５００ｎｍ以下が好ましく、これにより接合層４によって第一の配線層３と第二の配線層６との接合部となる領域が保護され、後述する第二の絶縁層５を形成する際に、接合部となる領域に不純物層が形成されることを抑制できる。
【００２７】
酸化し難く化学的に安定な金属としては、金又は白金が好ましく、これにより接合層４がアルカリ性水溶液又は有機溶媒からなる現像液等によって酸化や腐食されず不純物層の形成を大幅に抑制できる。また、金又は白金はほとんど酸化することがないため、後述する第二の配線層６を形成する際、極めて短時間のドライエッチングで接合層４表面を清浄化できる。
また不働態化する性質を有する金属としては、アルミニウム，ニッケル，クロム，チタン，チタン−タングステンが好ましい。これら金属は、いずれも安価であるため、製造コストを低減できる。
【００２８】
そして、前記接合層４上のうち、少なくとも第一の配線層３と第二の配線層６（後述。）との接合部となる領域にレジスト膜（図示せず）を形成する。
例えば、回転塗布法によりレジスト用感光性樹脂（液体レジスト）を接合層４全面に塗布後、フォトリソグラフィ技術によって、接合部となる領域にレジスト膜を形成する。そして、レジスト膜をマスクとして、露出している不要な接合層４を公知のエッチング法等により除去する。
以上により、図３（ｅ）に示されたように、第一の配線層３と第二の配線層６との接合部となる領域に接合層４を形成できる。
【００２９】
なお、接合層４は、第一の配線層３と第二の配線層６との接合部となる領域に形成されていれば良く、この接合部となる領域と共に第一の配線層３の他の領域にも接合層４を形成しても構わない。例えば第一の配線層３全面に接合層４を形成しても構わない。
【００３０】
接合層４が、不働態化する性質をもった金属から構成されている場合、図３（ｄ）の接合層４の形成工程，図３（ｅ）の接合層のパターニングの工程において、接合層４が大気と接触したり、またレジスト膜を湿式エッチング法等により除去する際、接合層４の表面に酸化膜等の不活性な被膜（不働態被膜）が生成し、この不動態膜によって接合層４が覆われた状態となる。
【００３１】
次に、図３（ｆ）に示されたように、接合層４の位置に一致する領域に開口部５１が設けられた第二の絶縁層５を形成する。
この第二の絶縁層５の形成方法は、前述した第一の絶縁層２の形成方法と同様であるため説明を省略する。
【００３２】
第二の絶縁層５を形成した後には、第二の絶縁層５の開口部５１を介して露出している接合層４の表面をエッチングし、前記不活性な被膜（不働態被膜）を除去する。
接合層４のエッチング方法としては、逆スパッタリング法等のドライエッチング法等が適用できる。
接合層４が金，白金等の酸化し難く化学的に安定な金属から構成されている場合、接合層４が酸化することはほとんどないが、表面を清浄化するためにドライエッチングを短時間行うことが好ましい。
【００３３】
そして、図３（ｇ）に示されたように、第二の絶縁層５の開口部５１を介して接合層４に接続された第二の配線層６を形成する。
この第二の配線層６の形成方法は、前述した第一の配線層３の形成方法と同様であるため説明を省略する。
そして、半導体基板１を所定のチップ寸法に切断することにより、電極１１が設けられた半導体基板１上に、第一の絶縁層２，第一の配線層３，接合層４，第二の絶縁層５，第二の配線層６が順に積層された半導体装置を形成できる。
【００３４】
本発明によると、第一の配線層３のうち、第一の配線層３と第二の配線層６との接合部となる領域に、酸化し難く化学的に安定な金属から構成された接合層４を形成し、接合部に接合層４が設けられた状態で第二の絶縁層５を形成することによって、第二の絶縁層５を形成する際に、第一の配線層３の接合部となる領域が接合層４によって保護されアルカリ性水溶液又は有機溶媒からなる現像液等によってほとんど浸食されない。
【００３５】
また、前記接合部となる領域に、不動態化する性質を有する金属から構成された接合層４を形成した場合、接合層４の表面が不働態被膜に覆われた状態となる。このため、不動態化する性質を有する金属から構成された接合部に接合層４が設けられた状態で第二の絶縁層５を形成することによって、第二の絶縁層５を形成する際に、第一の配線層３の接合部となる領域が接合層４によって保護され現像液等によってほとんど浸食されない。
【００３６】
以上のように、第一の配線層３の接合部となる領域に接合層４を設けた状態で第二の絶縁層５を形成することによって、第二の絶縁層５を形成する際に、第一の配線層３と現像液等とが反応して不純物層が発生することを抑制できる。
このため、第一の配線層３と第二の配線層６との接合部には、不純物層等が存在せず、コンタクト抵抗が低く、優れた導電性が実現できる。
【００３７】
また、従来では、第一の配線層３と現像液とが反応してできた不純物層は、その層の厚さが厚いために、この不純物層を除去するためには、長時間又は強いエッチング条件で逆スパッタリングを行う必要があった。
これに対して、本発明では、前記接合層４の表面の不働態被膜は膜厚が薄く、弱いエッチング条件で容易に除去できる。
また、接合層４が酸化し難く化学的に安定な金属から構成されている場合には、逆スパッタリングをほとんど行う必要がない。
このため、従来の不純物層が生成された場合に比べて、第二の配線層６を形成する前に逆スパッタリングを行う際、第二の絶縁層５にクラックが発生したり変色する等の不具合の発生を大幅に低減でき、歩留まりを向上させることができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、半導体基板１，第一の絶縁層２，第一の配線層３，接合層４，第二の絶縁層５，第二の配線層６を封止するように表面保護用の絶縁層である封止層を形成しても構わない。
また、絶縁層と配線層をそれぞれ３層以上形成しても構わない。この場合、各配線層間の接合部に接合層４を形成することによって本実施形態と同様の作用効果が得られる。
【実施例】
【００３９】
図３（ａ）に示された半導体基板１を用意し、この半導体基板１のパッシベーション膜１２全面に、液状のポリイミド系感光性樹脂をスピンコート法により塗布した。そして、フォトリソグラフィ技術を利用してパターニングし、図３（ｂ）に示されたように、電極１１の位置に一致する領域に第一の開口部２１を有する第一の絶縁層２を形成した。
そして、スパッター法によりシード層（図示省略。）を第一の絶縁層２上のほぼ全面に形成した後、前記シード層上のうち、第一の配線層３の形成が不要な領域にレジスト膜を形成した。このレジスト膜をマスクとして露出したシード層上に、図３（ｃ）に示されたように、電解めっき法により銅から構成された第一の配線層３を形成した。
【００４０】
次に、図３（ｄ）に示されたように、スパッタリング法，蒸着法等により、第一の絶縁層２と第一の配線層３のほぼ全面に、接合層４として、厚さが３００ｎｍのアルミニウム層を形成した。そして、フォトリソグラフィ技術を利用して接合層４をパターニング（エッチング）し、図３（ｅ）に示されたように、第一の配線層３と第二の配線層６との接合部となる領域に接合層４を形成した。
そして、第一の絶縁層２の形成方法と同様にして、図３（ｆ）に示されたように、接合層４の位置に一致する領域に第二の開口部５１が設けられた第二の絶縁層５を形成した。
【００４１】
次に、逆スパッタリング法によって、プラズマ出力１００Ｗで約５分間、接合層４をエッチングし、接合層４表面の不活性な被膜を除去した。
そして、第一の配線層３の形成方法と同様にして、図３（ｇ）に示されたように、第二の開口部５１を介して接合層４に接続された第二の配線層６を形成した。
そして、半導体基板１を所定のチップ寸法に切断することにより、半導体装置を形成した。
【００４２】
接合層４をエッチングする際、プラズマ出力１００Ｗで約５分間の弱いエッチング条件で、容易に接合層４の表面の不働態膜を除去できた。
得られた半導体装置を観察した結果、第二の絶縁層５には、クラックや変色は見られなかった。
また、半導体装置の電気抵抗を測定した結果、半導体装置の抵抗値は、シミュレーションにより算出された理論値とほぼ同一であった。これにより、第一の配線層３と第二の配線層６との接合部におけるコンタクト抵抗が低く、優れた導電性を有することがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明では、半導体チップ上にアンテナコイル等の配線層が形成された非接触ＩＣタグ用の半導体装置等のように、半導体チップ上に配線層が複数形成されたウェハレベルＣＳＰ等のパッケージ構造をもった半導体装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】半導体装置の一例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の半導体装置の一例を示す断面模式図である。
【図３】本発明の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面模式図である。
【図４】従来の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１‥‥半導体基板、２‥‥第一の絶縁層、３‥‥第一の配線層、４‥‥接合層、５‥‥第二の絶縁層、６‥‥第二の配線層、１１‥‥電極、２１‥‥第一の開口部、５１‥‥第二の開口部。
【図１】
2005294613.tif 000003
【図２】
2005294613.tif 000004
【図３】
2005294613.tif 000005
【図４】
2005294613.tif 000006