【手続補正書】
【提出日】平成20年6月18日(2008.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロエレクトロニクス用デバイスの製造工程において、接合パッド上にバンプ部位を形成する方法であって、
複数のダイを有するマイクロエレクトロニクス製品を用意するステップであって、ここで、それぞれのダイは、集積回路と、前記集積回路に電気的に接続された接合パッドとを含むようなステップと、
前記製品上にパッシベーション構造を形成するステップであって、第一の誘電体層を前記製品の上に溶着し、第二の誘電体層を前記第一の誘電体層の上に溶着し、感光性である第三の誘電体層を前記第二の誘電体層の上に溶着させるステップを含んだステップと、
前記パッシベーション構造に、前記接合パッドの少なくとも一部が露出するような開口部を設えるステップであって、感光性である前記第三の誘電体層を現像して、前記接合パッドに沿って整列する複数の穴を有するマスクを形成するステップ、および、前記マスクを用いて前記第一の誘電体層および前記第二の誘電体層を穿つようにエッチングして、対応する接合パッドから突出する側壁を有する開口部を形成するステップ、および、前記側壁を横方向に過るように延びる肩部を、前記開口部内に形成するステップ、を含んだステップと、
前記接合パッドおよび前記パッシベーション構造の上に、中間層を溶着するステップと、
前記パッシベーション構造および前記接合パッドの上に、外部金属層を載せるように溶着するステップであって、前記中間層の上にアルミニウム層を溶着するステップを含んだステップと、
前記製品を平坦化手段に接触させるように置いてから、前記製品および／もしくは前記平坦化手段を相対して動かして平坦化を行い、前記パッシベーション構造から前記外部金属層の部分を除去するようにするステップであって、前記中間層の部分と前記外部金属層の部分とを、前記第三の誘電体層の上面から、化学的・機械的に平坦化して、前記接合
パッドの上に自己整列式キャップが残るようにすることを含んだステップと
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記金属層を溶着する前記ステップが、
前記金属層を、前記パッシベーション構造の厚さよりも小さい厚さとして溶着することで、前記製品を平坦化する前に、前記金属層が、前記パッシベーション構造内の前記開口部を完全に埋めてしまわないようにするステップ
を含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記接合パッドが銅であって、また、前記中間層が、前記外部金属層中への銅の拡散を阻害する障壁層であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第三の誘電体層が、PBOを含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記中間層が、タンタルおよび／もしくはチタンおよび／もしくはタングステンを含んだ障壁層であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記方法が、前記製品を平坦化するよりも前に前記金属層の上に犠牲材料を溶着するステップと、前記製品を平坦化した後に前記犠牲材料の残った部分を剥がすステップと、をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記パッシベーション構造の厚さが、前記平坦化段階の間に前記接合パッドの上の前記障壁層の部分が厚さ変動（dishing）を起こさないように構成することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記第三の誘電体層の厚さが、約4μmであることを特徴とする、請求項７記載の方法。
【請求項９】
マイクロエレクトロニクスデバイスの製造において、接合パッド上にバンプ部位を形成する方法であって、
複数のダイを有するマイクロエレクトロニクス製品を用意するステップであって、ここで、それぞれのダイは、集積回路と、前記集積回路に電気的に接続された接合パッドとを含むようなステップと、
誘電体構造を、対応する接合パッドに沿って整列した開口部を前記誘電体構造が有するように、且つ、前記開口部が、 （ａ） 前記接合パッドの少なくとも一部が露出するように配置された側壁と、 （ｂ） 前記側壁に対して横方向に突出する肩部とを有するように構成するステップであって、前記製品上に第一の誘電体層を溶着するステップ、前記第一の誘電体層上に第二の誘電体層を溶着するステップ、前記第二の誘電体層上に感光性である第三の誘電体層を溶着するステップ、前記第三の誘電体層を現像して前記接合パッドに沿って整列した複数の穴部を有するマスクを形成するステップ、ならびに、前記マスクを用いて前記第一の誘電体層および前記第二の誘電体層を穿つようにエッチングして前記開口部を形成するステップによってパッシベーション構造を形成するステップを含み、ここで、前記開口部の前記側壁が、前記第一の誘電体層および前記第二の誘電体層および前記第三の誘電体層に亙って展開し且つ前記接合パッドから突出する、というステップと、
前記誘電体構造および前記接合パッドの上に金属層を溶着するステップであって、ここで、金属層が、前記開口部内の前記肩部をなぞる階梯部を有するようなステップと、
前記製品を平坦化手段に接触させるように置いてから、前記製品および／もしくは前記平坦化手段を相対して動かすことにより、前記誘電体構造の上部から、前記金属層の部分を除去して、自己整列式キャップを前記接合パッドの上に形成するステップと
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１０】
前記第三の誘電体層を浸蝕して、前記第二の誘電体層の上面が、前記第三の誘電体層の下側の面を越えて、前記開口部の内側へと突出するように、前記肩部を形成するステップ
をさらに含むことを特徴とする、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記第三の誘電体層が、PBOを含むことを特徴とする、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記第三の誘電体層の厚さが、前記平坦化段階中に、前記接合パッドの上に在る金属層の部分が厚さ変動（dishing）を起こさないように構成された厚さであることを特徴とする、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
（ａ） 前記金属層を溶着するよりも前に、前記誘電体構造上に中間層を溶着するステップと、
（ｂ） 前記製品を平坦化することによって、前記金属層と前記中間層の双方の部分を、前記誘電体構造の前記上部から除去して、前記障壁層の隔離された部分と、前記金属層の隔離された部分とを有する前記自己整列式キャップを形成するステップと
をさらに含むことを特徴とする、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記接合パッドが、銅、銀、および金のうちの一種以上を含むことを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
マイクロエレクトロニクスデバイスの製造において、銅の接合パッド上にバンプ部位を形成する方法であって、
複数のダイを有するマイクロエレクトロニクス製品を用意するステップであって、ここで、それぞれのダイは、集積回路と、前記集積回路に電気的に接続された銅の接合パッドとを含むようなステップと、
前記製品上に誘電体構造を構築して、前記誘電体構造が、個々の銅の接合パッドの少なくとも一部が露出するように配置された開口部を持つようにするステップであって、前記製品上に第一の誘電体層を溶着するステップ、前記第一の誘電体層上に第二の誘電体層を溶着するステップ、前記第二の誘電体層上に感光性である第三の誘電体層を溶着するステップ、前記第三の誘電体層を現像して前記接合パッドに沿って整列した複数の穴部を有するマスクを形成するステップ、ならびに、前記マスクを用いて前記第一の誘電体層および前記第二の誘電体層を穿つようにエッチングして前記開口部を形成するステップによってパッシベーション構造を形成するステップを含み、ここで、前記開口部の前記側壁が、前記第一の誘電体層および前記第二の誘電体層および前記第三の誘電体層に亙って展開し且つ前記接合パッドから突出する、というステップと、
前記誘電体構造と、前記接合パッドの前記露出した部分との上に、障壁層を形成するステップと、
前記障壁層の上にアルミニウム層を溶着するステップと、
犠牲材料を用いて前記アルミニウム層を被覆するステップと、
前記製品を平坦化手段に接触させるように置いてから、前記製品および／もしくは前記平坦化手段を相対して動かすことにより、前記誘電体構造の上部から、前記犠牲材料の部分と、前記アルミニウム層の部分と、前記障壁層の部分とを除去するステップと、
前記犠牲材料の残った部分を、前記製品から除去するステップと
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１６】
マイクロエレクトロニクスデバイスの製造において、接合パッド上にバンプ部位を形成する方法であって、
複数のダイを有するマイクロエレクトロニクス製品を用意するステップであって、ここで、それぞれのダイは、集積回路と、前記集積回路に電気的に接続された接合パッドと
を含むようなステップと、
前記製品上に誘電体構造を構築して、前記誘電体構造が、対応する接合パッドに沿って整列した開口部を持つようにするステップであって、前記製品上に第一の誘電体層を溶着するステップ、前記第一の誘電体層上に第二の誘電体層を溶着するステップ、前記第二の誘電体層上に感光性である第三の誘電体層を溶着するステップ、前記第三の誘電体層を現像して前記接合パッドに沿って整列した複数の穴部を有するマスクを形成するステップ、ならびに、前記マスクを用いて前記第一の誘電体層および前記第二の誘電体層を穿つようにエッチングして前記開口部を形成するステップによってパッシベーション構造を形成するステップを含み、ここで、前記開口部の前記側壁が、前記第一の誘電体層および前記第二の誘電体層および前記第三の誘電体層に亙って展開し且つ前記接合パッドから突出する、というステップと、
前記誘電体構造と、前記接合パッドとの上に、導電性キャップ層を溶着するステップと、
前記キャップ層の上にマスクをつくること無く、前記製品から前記キャップ層の部分を取り除いて、前記キャップ層の隔離された部分を含んだキャップを形成するステップであって、ここで前記キャップは、対応する接合パッドに沿って自己整列するようなステップと
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１７】
前記第三の誘電体層を浸蝕することにより、前記開口部内に肩部を形成して、その結果、前記第二の誘電体層の上面が、前記第三の誘電体層の下側の面を越えて、前記開口部の内側方向に横向きに突出するように、前記肩部を形成するステップ
をさらに含むことを特徴とする、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
マスクをつくること無く、前記キャップ層の前記部分を取り除くステップが、
化学的・機械的平坦化工程を使って、前記製品を平坦化するステップ
を含むことを特徴とする、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
拡散障壁材料を、前記接合パッドと、前記開口部の前記側壁との上に溶着することにより、導電性障壁層を前記誘電体構造の上に形成するステップ
をさらに含み、また、；
キャップ層を溶着するステップが、
前記拡散障壁材料の上にアルミニウム層を溶着するステップ
を含み、ここで、前記アルミニウム層および前記拡散障壁材料が、前記開口部内の前記肩部をなぞる階梯部を有し、また；
マスクをつくること無く、前記キャップ層の前記部分と前記障壁層の前記部分とを除去するステップが、
前記アルミニウム層の部分と前記拡散障壁材料の部分とに、前記第三の誘電体層の上面から化学的・機械的平坦化を行い、前記接合パッド上に自己整列式キャップが残るようにするステップ
を含む
ことを特徴とする、請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記方法が、
前記接合パッドと、前記開口部の前記側壁との上に、拡散障壁材料を溶着するステップと、
前記製品を平坦化する前に、前記キャップ層上に犠牲材料を溶着するステップと、
前記製品を平坦化した後に、前記犠牲材料の残った部分を剥がすステップと
によって、前記誘電体構造の上に導電性障壁層を形成するステップ
をさらに含み、また、；
キャップ層を溶着するステップが、
前記拡散障壁材料の上にアルミニウム層を溶着するステップ
を含み、また、；
マスクをつくること無く、前記キャップ層の前記部分と前記障壁層の前記部分とを除去するステップが、
前記製品から犠牲材料の残った部分を剥がすよりも前に、前記アルミニウム層の部分と前記拡散障壁材料の部分とに、前記第二の誘電体層の上面から化学的・機械的平坦化を行い、前記接合パッド上に自己整列式キャップが残るようにするステップ
を含む
ことを特徴とする、請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
前記誘電体構造の上部から前記金属層の部分を除去するステップが、前記第三の誘電体層の表面を露出するステップを含むことを特徴とする、請求項９記載の方法。
【請求項２２】
前記犠牲材料の部分と前記アルミニウム層の部分と前記障壁層の部分とを除去するステップが、前記第三の誘電体層の表面を露出するステップを含むことを特徴とする、請求項１５記載の方法。
【請求項２３】
マスクをつくること無く前記キャップ層の前記部分を取り除くステップが、前記第三の誘電体層の表面を露出するステップを含むことを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２４】
複数のマイクロエレクトロニクス用ダイを有する基板であって、ここで、それぞれのダイは、集積回路と、前記集積回路に電気的に接続された接合パッドとを含むような基板と、
対応する接合パッドから突出した側壁を具えた複数の開口部を有する、誘電体構造と、
前記接合パッド上の導電性キャップ層の隔離された部分を含んだ、複数のキャップであって、ここで、前記キャップは、互いに電気的に絶縁されており、且つ、前記キャップ層上にマスク層を形成すること無く、対応する接合パッドに沿って自己整列するような複数のキャップと
を含むことを特徴とする、マイクロエレクトロニクス製品。
【請求項２５】
前記誘電体構造が、
二酸化珪素を含んだ第一の誘電体層と、
窒化珪素を含んだ第二の誘電体層と、
PBOを含んだ第三の誘電体層と
を含むことを特徴とする、請求項２４記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項２６】
前記誘電体構造が、
前記製品の上の第一の誘電体層と、
前記第一の誘電体層の上の第二の誘電体層と、
前記第二の誘電体層の上の第三の誘電体層と
を有することを特徴とする、請求項２４記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項２７】
前記第三の誘電体層の厚さが、約2μmから10μmであって、且つ、前記キャップの厚さが、前記誘電体構造のそれよりも小さいことを特徴とする、請求項２６記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項２８】
前記第三の誘電体層が、厚さ約4μmのPBOの層を含むことを特徴とする、請求項２６記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項２９】
前記開口部が、前記側壁に沿い、且つ前記側壁に対して横方向に展開する肩部をさらに含むことを特徴とする、請求項２４記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項３０】
前記誘電体構造が、前記製品の上の第一の誘電体層と、記第一の誘電体層の上の第二の誘電体層と、前記第二の誘電体層の上の第三の誘電体層とを有し、また、
前記第三の誘電体層の下側の面を越えて、前記開口部の内側方向に横向きに突出している、前記第二の誘電体層の上面の露出した部分を、前記肩部が含む
ことを特徴とする、請求項２９記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項３１】
前記誘電体構造が、前記製品の上の第一の誘電体層と、前記第一の誘電体層の上の第二の誘電体層とを含み、ここで、前記第二の誘電体層が、前記キャップ間に露出する上面を有することを特徴とする、請求項２４記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項３２】
前記キャップ層と前記接合パッドとの間に、中間層をさらに含むことを特徴とする、請求項２４記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項３３】
前記接合パッドが、銅および／もしくは銀および／もしくは金を含むことを特徴とする、請求項２４記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項３４】
前記誘電体構造が、平坦化された上面を有し、また、前記キャップが、前記平坦化された上面からの延長面上に在る平坦化された部位を有することを特徴とする、請求項２４記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項３５】
複数のマイクロエレクトロニクス用ダイを有する基板であって、ここで、それぞれのダイは、集積回路と、前記集積回路に電気的に接続された接合パッドとを含むような基板と、
前記製品上の誘電体構造であって、平坦化された上面と、対応する接合パッドから突出する側壁を具えた複数の開口部とを有するような、誘電体構造と、
前記接合パッド上の複数の導電性キャップであって、ここで、それぞれのキャップは独立に、前記誘電体構造の前記平坦化された上面からの延長面上に在る平坦化された部分を有し、且つ、前記誘電体構造の厚さよりも小さい厚さを有するような、複数の導電性キャップと
を含むことを特徴とする、マイクロエレクトロニクス製品。
【請求項３６】
前記キャップが、銅の拡散を抑止する第一の導電体層、および、第二の導電体層、を含むことを特徴とする、請求項３５記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項３７】
前記第二の導電体層が、アルミニウムを含むことを特徴とする、請求項３６記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項３８】
前記誘電体構造が、
二酸化珪素を含んだ第一の誘電体層と、
窒化珪素を含んだ第二の誘電体層と、
PBOを含んだ第三の誘電体層と
を含むことを特徴とする、請求項３５記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項３９】
前記誘電体構造が、
前記製品の上の第一の誘電体層と、
前記第一の誘電体層の上の第二の誘電体層と、
前記第二の誘電体層の上の第三の誘電体層と
を有することを特徴とする、請求項３５記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項４０】
前記第三の誘電体層の厚さが、約2μmから10μmであることを特徴とする、請求項３９記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項４１】
前記第三の誘電体層が、厚さ約4μmのPBOの層を含むことを特徴とする、請求項３９記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項４２】
前記開口部が、前記側壁に沿い、且つ前記側壁に対して横方向に延びる肩部をさらに含むことを特徴とする、請求項３９記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項４３】
前記誘電体構造が、前記製品上の第一の誘電体層と、前記第一の誘電体層上の第二の誘電体層と、前記第二の誘電体層上の第三の誘電体層とを有し、また、
前記第三の誘電体層の下側の面を越えて、前記開口部の内側方向に横向きに突出している、前記第二の誘電体層の上面の露出した部分を、前記肩部が含む
ことを特徴とする、請求項４２記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項４４】
前記誘電体構造が、前記製品上の第一の誘電体層と、前記第一の誘電体層上の第二の誘電体層とを含み、ここで、前記第二の誘電体層が、前記キャップ間に露出する上面を有することを特徴とする、請求項３５記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項４５】
複数のマイクロエレクトロニクス用ダイを有する基板であって、ここで、それぞれのダイは、集積回路と、前記集積回路に電気的に接続された接合パッドとを含むような基板と、
前記製品上の誘電体構造であって、前記誘電体構造が、
前記製品上の第一の誘電体層と、
前記第一の誘電体層上の第二の誘電体層と、
前記第二の誘電体層上の第三の誘電体層と、
前記誘電体構造を貫いて対応する接合パッドに沿う側壁を具えた、複数の開口部とを有し、ここで、個々の開口部は独立に、前記第二の誘電体層と前記第三の誘電体層との間に横方向の肩部を持つような、誘電体構造と、
互いに電気的に絶縁されており、且つ、前記接合パッド上の対応する開口部内に位置する、複数の導電性キャップであって、ここで、個々のキャップは独立に、対応する開口部の肩部をなぞる階梯部を有するような、複数の導電性キャップと
を含むことを特徴とする、マイクロエレクトロニクス製品。
【請求項４６】
前記誘電体構造が、
二酸化珪素を含んだ第一の誘電体層と、
窒化珪素を含んだ第二の誘電体層と、
PBOを含んだ第三の誘電体層と
を含むことを特徴とする、請求項４５記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項４７】
前記第三の誘電体層の厚さが、約2μmから10μmであることを特徴とする、請求項４５記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項４８】
前記第三の誘電体層が、厚さ約4μmのPBOの層を含むことを特徴とする、請求項４５記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項４９】
前記第三の誘電体層の下側の面を越えて、前記開口部の内側方向に横向きに突出してい
る、前記第二の誘電体層の上面の露出した部分を、前記肩部が含むことを特徴とする、請求項４５記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項５０】
前記第一の誘電体層が、二酸化珪素を含み、前記第二の誘電体層が、窒化珪素を含み、前記第三の誘電体層が、厚さ約4μmのPBOを含み、また、
前記第三の誘電体層の下側の面を越えて、前記開口部の内側方向に横向きに突出している、前記第二の誘電体層の上面の露出した部分を、前記肩部が含み、また、
個々のキャップが独立に、障壁材料と、前記障壁材料上のアルミニウムの掩蔽物とを含む
ことを特徴とする、請求項４５記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項５１】
複数のマイクロエレクトロニクス用ダイを有する基板であって、ここで、それぞれのダイは、集積回路と、前記集積回路に電気的に接続された接合パッドとを含むような、基板と、
前記製品上の誘電体構造であって、前記誘電体構造は、平坦化された上面と、対応する接合パッドから突出する側壁を具えた複数の開口部とを有するような、誘電体構造と、
前記接合パッド上の複数の導電性キャップであって、ここで、それぞれのキャップは独立に、前記誘電体構造の前記平坦化された上面からの延長面上に在る平坦化された部分を有するような、複数の導電性キャップと、
前記キャップに接続した、外部に露出した導電性接続子と
を含むことを特徴とする、マイクロエレクトロニクス製品。
【請求項５２】
複数のマイクロエレクトロニクス用ダイを有する基板であって、ここで、それぞれのダイは、集積回路と、前記集積回路に電気的に接続された接合パッドとを含むような、基板と、
前記製品上の誘電体構造であって、前記誘電体構造は、平坦化された上面と、対応する接合パッドから突出する側壁を具えた複数の開口部とを有し、ここで、前記誘電体構造の厚さが約4μmから10μmであり、また、前記開口部の断面方向のさしわたしが、約20μmから120μmであるような、誘電体構造と、
前記接合パッド上の複数の導電性キャップであって、ここで、それぞれのキャップは独立に、前記誘電体構造の前記平坦化された上面からの延長面上に在る平坦化された部分を有し、且つ、前記誘電体構造の厚さよりも小さい厚さを有するので、前記開口部が、前記導電性キャップによって完全に埋まらない、複数の導電性キャップと
を含むことを特徴とする、マイクロエレクトロニクス製品。
【請求項５３】
前記接合パッドに電気的に接続した、外部に露出した電気接続子をさらに含むことを特徴とする、請求項５２記載のマイクロエレクトロニクス製品。
【請求項５４】
前記接合パッドが、銅および／もしくは銀および／もしくは金を含むことを特徴とする、請求項５２記載のマイクロエレクトロニクス製品。