(57)【要約】      （修正有）【課題】ネガ型フォトレジスト膜の残渣を抑制することができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】第１ピッチで配置された導電性パッドを有する第１領域と、少なくとも一方向で前記第１ピッチよりも長い寸法を有する第２領域とを有する半導体基板上に、ネガ型フォトレジスト膜を形成する工程と、前記第１領域に対応する第３領域８ｃに配置され前記導電性パッドに対応する複数のバンプパターン１６と、前記第２領域に対応する第４領域８ｄに配置され前記バンプパターン１６の幅より狭い幅を有する第１追加パターン１８ａとを有する第１フォトマスク２０ａを介して、前記ネガ型フォトレジスト膜に露光光を照射する工程とを有する半導体装置の製造方法。【選択図】図６
2016138918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ピッチで配置された導電性パッドを有する第１領域と、少なくとも一方向で前記第１ピッチよりも長い寸法を有する第２領域とを有する半導体基板上に、ネガ型フォトレジスト膜を形成する工程と、
前記第１領域に対応する第３領域に配置され前記導電性パッドに対応する複数のバンプパターンと、前記第２領域に対応する第４領域に配置され前記バンプパターンの幅より狭い幅を有する第１追加パターンとを有するフォトマスクを介して、前記ネガ型フォトレジスト膜に露光光を照射する工程と、
前記露光光を照射する工程の後に、前記ネガ型フォトレジスト膜を現像して、前記バンプパターンに対応する開口を前記ネガ型フォトレジスト膜に形成する工程と、
前記開口に導電性の電極を形成する工程と、
前記電極の形成後に、前記ネガ型フォトレジスト膜を除去する工程とを有する
半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記フォトマスクの前記第４領域における単位面積あたりの前記第１追加パターンの個数は、前記第３領域における単位面積あたりの前記バンプパターンの個数より多いことを
特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
第１ピッチで配置された導電性パッドを有する第１領域と、少なくとも一方向で前記第１ピッチよりも長い寸法を有する第２領域とを有する半導体基板上に、ネガ型フォトレジスト膜を形成する工程と、
前記第１領域に対応する第３領域に配置され前記導電性パッドに対応する複数のバンプパターンと、前記第２領域に対応する第４領域に配置されつつ一方向に延在し前記バンプパターンの幅より狭い幅を有する第１部分を含む第２追加パターンとを有するフォトマスクを介して、前記ネガ型フォトレジスト膜に露光光を照射する工程と、
前記露光光を照射する工程の後に、前記ネガ型フォトレジスト膜を現像して、前記バンプパターンに対応する開口を前記ネガ型フォトレジスト膜に形成する工程と、
前記開口に導電性の電極を形成する工程と、
前記電極の形成後に、前記ネガ型フォトレジスト膜を除去する工程とを有する
半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１部分が延在する方向に直交する方向に沿った単位長あたりの前記第１部分の個数は、前記バンプパターンの一方向に沿った単位長あたりの個数よりも多いことを
特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記フォトマスクは更に、前記第１領域と前記第２領域とを有するチップ領域に対応するパターン領域の外縁に沿って延在する外縁領域に、前記バンプパターンの幅より狭い幅を有する第３追加パターンを有することを
特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
第３領域に第２ピッチで配置された複数のバンプパターンと、
少なくとも一方向で前記第２ピッチよりも長い寸法を有する第４領域に配置され、前記バンプパターンの幅より狭い幅を有する第１追加パターンとを有する
フォトマスク。
【請求項７】
第３領域に第２ピッチで配置された複数のバンプパターンと、
少なくとも一方向で前記第２ピッチよりも長い寸法を有する第４領域に配置され、一方向に延在し前記バンプパターンの幅より狭い幅を有する第１部分を含む第２追加パターンとを有する
フォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法およびフォトマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライフィルムレジスト（Dry Film Photoresist）は、半導体基板上の電極形成等に用いられるフィルム状のネガ型フォトレジスト膜である（例えば、特許文献１）。ドライフィルムレジストを用いる電極形成では先ず、半導体基板上に形成された配線層の上面に、ドライフィルムレジストを積層する。次にドライフィルムレジストに開口を設け、この開口内に電極を形成する。その後、ドライフィルムレジストを除去して、電極を完成する。
【０００３】
ドライフィルムレジストを用いる電極形成に関しては、残渣の問題が報告されている。具体的には電極の間隔が狭くなると、ドライフィルムレジストの残渣が電極の間に挟まれて取れなくなる。その結果、半導体装置の歩留りが低下する。この様な残渣の発生を抑制する方法としては、電極の側面に窪みを設けて電極間の隙間を広げる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７４５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した問題以外にもドライフィルムレジストには、基板表面のうち電極群が配置されない空き領域に残渣が発生するという問題がある。なおドライフィルムレジストは、ネガ型フォトレジスト膜である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の問題を解決するために、本製造方法の一観点によれば、第１ピッチで配置された導電性パッドを有する第１領域と少なくとも一方向で前記第１ピッチよりも長い寸法を有する第２領域とを有する半導体基板上に、ネガ型フォトレジスト膜を形成する工程と、前記第１領域に対応する第３領域に配置され前記導電性パッドに対応する複数のバンプパターンと、前記第２領域に対応する第４領域に配置され前記バンプパターンの幅より狭い幅を有する第１追加パターンとを有する第１フォトマスクを介して、前記ネガ型フォトレジスト膜に露光光を照射する工程と、前記露光光を照射する工程の後に、前記ネガ型フォトレジスト膜を現像して、前記バンプパターンに対応する開口を前記ネガ型フォトレジスト膜に形成する工程と、前記開口に導電性の電極を形成する工程と、前記電極の形成後に、前記ネガ型フォトレジスト膜を除去する工程とを有する半導体装置の製造方法が提供される。 
【発明の効果】
【０００７】
開示の方法によれば、電極群が配置されない空き領域に発生するネガ型フォトレジスト膜の残渣を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１の半導体装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１の半導体装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１の半導体装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図４】図４は、実施の形態１の半導体装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図５】図５は、導電性パッドが形成された半導体基板の平面図の一例である。
【図６】図６は、第１フォトマスクの一例を説明する図である。
【図７】図７は、パターンの幅を説明する図である。
【図８】図８は、第１追加パターンに対応する開口が形成されない理由を説明する図である。
【図９】図９は、ネガ型フォトレジスト膜の残渣が発生するメカニズムを説明する図である。
【図１０】図１０は、第２フォトマスクを説明する図である。
【図１１】図１１は、第２追加パターンの部分拡大図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３のフォトマスクの一例を説明する平面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す領域Ｃの拡大図である。
【図１４】図１４は、第３追加パターンの代わりに外縁領域に配置される追加パターンの一例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態４のフォトマスクの一例を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。尚、図面が異なっても対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１０】
（実施の形態１）
（１）製造方法
図１〜４は、実施の形態１の半導体装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【００１１】
（１−１）前工程（図１（ａ）参照）
先ず、半導体基板１２（例えば、Ｓｉ基板）に集積回路３０を形成する。
【００１２】
具体的には、半導体基板１２の表面にトランジスタ等のデバイス（図示せず）を形成しその後、半導体基板１２上に配線層３２を形成する。配線層３２は例えば、層間絶縁膜と、層間絶縁膜に形成された配線（ビアを含む）とを有する層である。層間絶縁膜に形成された配線は、半導体基板に形成されたデバイスに接続される。
【００１３】
最上層の層間絶縁膜には、端子３４（例えば、Ａｌパッド）が形成される。端子３４は例えば、集積回路３０の外部端子である。最上層の層間絶縁膜には更に、端子３４で覆われていない部分および端子３４の外周部を覆うカバー膜３６（例えば、ＳｉＮ膜）が形成される。尚、図１（ａ）では、カバー膜３６のうち端子３４の外周部を覆う部分は省略されている。
【００１４】
（１−２）導電性パッドの形成工程(図１（ｂ）〜図３（ａ）参照)
次に、集積回路３０が形成された半導体基板１２の上に導電性パッドを形成する。該導電性パッドは、例えばＵＢＭ（under bump metal）である。
【００１５】
図１（ｂ）〜図３（ａ）は、導電性パッドの形成工程の一例を説明する図である。まず端子３４が形成された配線層３２（図１（ｂ）参照）の上に例えば、ポリイミド３８を塗布する。ポリイミド３８は、ネガ型の感光材料である。
【００１６】
図１（ｃ）に示すようにポリイミド３８に、フォトマスク（レチクル）４０ａを介して露光光４２ａを照射する。この照射により、ポリイミド３８のうち端子３４の中央を覆う部分が露光される。
【００１７】
尚、図１（ｃ）では、フォトマスク４０ａの遮光膜（例えば、Ｃｒ膜）だけが示され、フォトマスク４０ａの基板（例えば、石英板）は省略されている。後述する他のフォトマスク（レチクル）についても同様である。
【００１８】
露光光４２ａの照射後、ポリイミド３８を現像して、図１（ｄ）に示すように、端子３４の中央部を露出させる開口４４ａをポリイミド３８に形成する。ポリイミド３８の現像後、ポリイミド３８を加熱してキュアする。このキュアにより、ポリイミド３８は若干薄くなる。
【００１９】
その後、開口４４ａが形成された半導体基板１２上にシード層（図示せず）を、例えばスパッタにより形成する。シード層は例えば、Ｔｉ膜とＣｕ膜の積層膜である。
【００２０】
シード層が形成された半導体基板１２（図２（ａ）参照）上に、フォトレジスト４６を塗布する。フォトレジスト４６は例えば、ポジ型のフォトレジストである。
【００２１】
このフォトレジスト４６に、フォトマスク４０ｂ（図２（ｂ）参照）を介して露光光４２ｂを照射する。この照射により、フォトレジスト４６のうち端子３４の中央部を覆う部分と該部分の近傍が露光される。
【００２２】
露光光４２ｂの照射後、フォトレジスト４６を現像して、図２（ｃ）に示すように、端子３４の中央部と該中央部の近傍を露出させる開口４４ｂを、フォトレジスト４６に形成する。
【００２３】
次に図２（ｄ）に示すように、上述したシード層を陰極とする電解メッキにより、開口４４ｂ内に導電性パッド６を形成する。導電性パッド６は、端子３４を介して半導体基板１２の集積回路３０に接続される。導電性パッド６は例えば、表面がＡｕで覆われたＮｉ層である。導電性パッド６は、Ｃｕ層であってもよい。
【００２４】
その後、フォトレジスト４６を、例えばレジスト剥離液により除去する（図３（ａ）参照）。更にシード層を例えば、メッキ層をマスクとしてウェットエッチングにより除去する。
【００２５】
図５は、導電性パッド６が形成された半導体基板１２の平面図の一例である。導電性パッド６が形成された半導体基板１２は、半導体チップ（ダイ）に対応するチップ領域１０と、ダイシングライン１１とを有する。チップ領域１０は、第１方向２ａに第１ピッチ４ａで配置され、更に第１方向２ａとは異なる第３方向２ｃに第３ピッチ４ｃで配置された導電性パッド６を有する第１領域８ａを含む。第１方向２ａは例えば、第３方向２ｃに直交する方向である。
【００２６】
チップ領域１０は更に、第１方向２ａおよび第３方向２ｃの少なくとも一方向（図１に示す例では第３方向２ｃ）で、第１ピッチ４ａおよび第３ピッチ４ｃのいずれよりも長い寸法Ｗ０を有する第２領域８ｂを含む。第２領域８ｂは複数の方向で、第１ピッチ４ａおよび第３ピッチ４ｃのいずれよりも長い寸法を有してもよい。
【００２７】
導電性パッド６のピッチ４ａ，４ｃは例えば、１００μｍ以上４００μｍ以下（或いは、１５０μｍ以上３００μｍ）である。導電性パッド６の幅は例えば、５０μｍ以上３００μｍ以下（或いは、１００μｍ以上２００μｍ以下）である。第２領域８ｂの一辺は例えば、２００μｍ以上（或いは、２５０μｍ以上）である。
【００２８】
導電性パッド６のピッチ（周期）の一例は、例えば２００μｍである。導電性パッド６の幅の一例は、例えば１５０μｍである。第２領域８ｂの一例は、例えば短辺が２７５μｍで長辺が３５０μｍの矩形領域である。
【００２９】
なお図５の破線は各領域の境界であり、実在する物ではない。後述する図６等についても、同様である。
【００３０】
（１−３）ネガ型フォトレジスト膜の形成（図３（ｂ）参照）
導電性パッド６が形成された半導体基板１２上に、ネガ型のフォトレジスト膜１４（図３（ｂ）参照）を形成する。ネガ型フォトレジスト膜１４は例えば、ドライフィルムレジストである。なおフォトレジスト膜とは、フィルム状のフォトレジストのことである。
【００３１】
具体的には例えば、厚さ２０μｍ以上８０μｍ以下（又は、４０μｍ以上６０μｍ以下）のドライフィルムレジストを、半導体基板１２にラミネートする。その後、ドライフィルムレジストと半導体基板１２を１２０℃〜１８０℃（例えば、１５０℃）で加熱して、ドライフィルムレジストを半導体基板１２に接着する。
【００３２】
（１−４）ネガ型フォトレジスト膜の露光（図３（ｃ）参照）
半導体基板１２上のネガ型フォトレジスト膜１４に、第１フォトマスク２０ａ（図３（ｃ）参照）を介して、露光光２２を照射する。露光は、例えばステッパーにより行われる。露光倍率は例えば、等倍率である。露光光２２は例えば、Ｇ線、Ｈ線およびＩ線の何れかを含む紫外線である。
【００３３】
図６は、第１フォトマスク２０ａの一例を説明する図である。図６（ａ）は、第１フォトマスク２０ａの平面図の一例である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す領域Ａの拡大図である。
【００３４】
第１フォトマスク２０ａは、パターン領域４８と、パターン領域４８の外縁に沿って延在する外縁領域５０とを有する。パターン領域４８は、半導体基板１２のチップ領域１０（図５参照）に対応する領域である。
【００３５】
パターン領域４８は、第３領域８ｃと第４領域８ｄとを有する。第３領域８ｃは、半導体基板１２の第１領域８ａ（図５参照）に対応する領域である。第４領域８ｄは、半導体基板１２の第２領域８ｂ（図５参照）に対応する領域である。第１フォトマスク２０ａは更に、外縁領域５０を囲む遮光膜５２を有する。
【００３６】
第１フォトマスク２０ａは、第３領域８ｃに配置された複数のバンプパターン１６を有する。バンプパターン１６は、半導体基板１２の導電性パッド６（図５参照）に対応するパターンである。
【００３７】
第１フォトマスク２０ａは更に、第４領域８ｄに配置された複数の第１追加パターン１８ａ（図６（ｂ）参照）を有する。第１追加パターン１８ａは、バンプパターン１６の幅Ｗ１（図６（ａ）参照）より狭い幅Ｗ２（図６（ｂ）参照）を有するパターンである。バンプパターン１６および第１追加パターン１８ａは遮光膜を有し、露光光２２を遮光するパターンである（後述する他のパターンについても、同様）。
【００３８】
第１追加パターン１８ａは好ましくは、ネガ型フォトレジスト膜１４に開口を形成しないダミーパターンである。従って、第１追加パターン１８ａの幅Ｗ２は好ましくは、ネガ型フォトレジスト膜１４の解像度以下である。
【００３９】
―パターンの幅―
図７は、パターンの幅を説明する図である。パターンの幅とは、パターンＰの短手方向の一端から他端までの寸法Ｗ（距離）である。ただし、パターンが真円の場合、パターンの幅とは直径のことである。
【００４０】
（１−５）現像工程（図３（ｄ）参照）
露光光２２が照射されたネガ型フォトレジスト膜１４を現像して、バンプパターン１６（図６（ａ）参照）に対応する開口２４をネガ型フォトレジスト膜１４に形成する。現像液は例えば、炭酸ナトリウムを含む水溶液である。
【００４１】
上述したように、第１追加パターン１８ａは、ネガ型フォトレジスト膜１４に開口を形成しないパターンである。従って、ネガ型フォトレジスト膜１４には、第１追加パターン１８ａに対応する開口は形成されない。後述する第２追加パターン１８ｂ〜第４追加パターン１８ｄについても同様である。
【００４２】
図８は、第１追加パターン１８ａに対応する開口が形成されない理由を説明する図である。図８（ａ）は、バンプパターン１６の近傍の露光を説明する図である。図８（ｂ）は、第１追加パターン１８ａの近傍の露光を説明する図である。
【００４３】
バンプパターン１６の近傍を通過す露光光２２は、図８（ａ）に示すように、ネガ型フォトレジスト膜１４の表面に影５４ａを形成する。従って、バンプパターン１６の直下の領域５６では、ネガ型フォトレジスト膜１４は架橋反応を殆ど起こさない。
【００４４】
従って領域５６は、現像液に対して不溶化しない。その結果、バンプパターン１６の直下の領域５６は現像液により除去され、開口２４が形成される。
【００４５】
一方、第１追加パターン１８ａの近傍を通過す露光光２２は、図８（ｂ）に示すように、ネガ型フォトレジスト膜１４の表面に小さな影５４ｂを形成する。この影５４ｂの下側には、露光光２２の散乱光５８が大量に回り込む。この散乱光５８により第１追加パターン１８ａの下側では、露光量が感光閾値（レジストが除去されなくなる露光量の最小値）を容易に超えてしまう。その結果、第１追加パターン１８ａの下側ではネガ型フォトレジスト膜１４が不溶化し、第１追加パターン１８ａに対応する開口は形成されない。
【００４６】
なお、第１追加パターン１８ａがある程度大きい場合には、影５４ｂの下側の領域のうちネガ型フォトレジスト膜１４の表面近接では、散乱光５８による露光量が感光閾値を超えないことがある。この場合には、ネガ型フォトレジスト膜１４の表面に窪み（ネガ型フォトレジスト膜１４を貫通しない凹所）が形成される。この窪みは、後述するように、半導体装置の形成には悪影響を及ぼさない。
【００４７】
（１−６）バンプ形成工程（図４（ａ）〜図４（ｂ）参照）
ネガ型のフォトレジスト膜１４の開口２４に、導電性の突起電極２６（図４（ｂ）参照）を形成する。
【００４８】
具体的には例えば、ネガ型フォトレジスト膜１４上に、半田粒子とフラックスとを有する半田ペーストを塗布する。半田ペーストの塗布により、開口２４（図３（ｄ）参照）に半田ペーストが充填される。その後、ネガ型フォトレジスト膜１４の表面上の半田ペーストをスキージにより除去する。すると、図４(ａ)に示すように、開口２４内に孤立した半田ペースト６１が形成される。
【００４９】
この半田ペースト６１に含まれる半田粒子をリフローにより凝集させて、図４（ｂ）に示すように突起電極（すなわち、半田バンプ）２６を形成する。
【００５０】
（１−７）剥離工程（図４（ｃ）参照）
突起電極２６の形成後、ネガ型フォトレジスト膜１４を除去する。
【００５１】
具体的には例えば、突起電極２６が形成された半導体基板１２を剥離液に浸し、ネガ型フォトレジスト膜１４を剥離する。剥離液は例えば、水酸化カリウム（又は、水酸化ナトリウム）を含むアルカリ性水溶液である。
【００５２】
ネガ型フォトレジスト膜１４は、残渣を残さずに除去される。これは、露光光２２が第１追加パターン１８ａにより減光され、ネガ型フォトレジスト膜１４の不溶化が抑制されるためである（「（３）残渣の抑制」参照）。
【００５３】
上述したように、ネガ型フォトレジスト膜１４には、第１追加パターン１８ａに対応する窪みが生じることがある。第１追加パターン１８ａが小さく窪みが浅い場合には、半田ペーストは窪みに充填されない。第１追加パターン１８ａがある程度大きい場合には窪みが深くなり、半田ペーストが窪みに充填される。充填された半田ペーストに含まれる半田粒子はリフローにより凝集して、半田の塊になる。この半田の塊が、半導体基板１２上から除去されないと半導体装置の歩留りが低下する。
【００５４】
しかし、窪み内で凝集した半田ペーストは、剥離工程の間にネガ型フォトレジスト膜１４と共に除去される。従って、第１追加パターン１８ａにより形成される窪みは、半導体装置の形成に悪影響を及ぼさない。
【００５５】
なお、第１追加パターン１８ａにより形成される窪みが万一、ネガ型フォトレジスト膜１４を貫通すると、ポリイミド３８上に半田の塊が形成される。しかし半田とポリイミドの密着性は悪いので、この様な半田の塊を除去することは容易である。
【００５６】
（１−８）後工程
まず、蟻酸雰囲気中で突起電極２６を加熱して、突起電極表面の酸化膜を除去しつつ突起電極２６の形状を球形に近づける。
【００５７】
その後、ダイシングライン１１に沿って半導体基板１２を切断して、半導体チップを形成する。
【００５８】
最後にこの半導体チップをパッケージに格納して、半導体装置を完成する。突起電極２６は例えば、半導体装置の外部接続端子である。
【００５９】
（２）第１フォトマスク
以上の説明では、第１フォトマスク２０ａの構造を半導体基板１２（図５参照）の構造に関連付けて説明した。ここでは、第１フォトマスク２０ａの構造を、半導体基板１２の構造とは無関係に説明する。
【００６０】
第１フォトマスク２０ａは、図６（ａ）に示すように、第３領域８ｃに配置された複数のバンプパターン１６を有する。バンプパターン１６は、第２方向２ｂに第２ピッチ４ｂで配置される。バンプパターン１６は更に、第２方向２ｂとは異なる第４方向２ｄに第４ピッチ４ｄで配置される。
【００６１】
第１フォトマスク２０ａは更に、第４領域８ｄに配置され、バンプパターン１６の幅Ｗ１より狭い幅Ｗ２を有する第１追加パターン１８ａを含む。第４領域８ｄは、少なくとも一方向（図６（ａ）の例では第４方向２ｄ）で、第２ピッチ４ｂおよび第４ピッチ４ｄのいずれよりも長い寸法（図６（ａ）の例の例ではＷ８）を有する。
【００６２】
第１追加パターン１８ａは例えば、図６（ｂ）に示すように、第５方向２ｅに第５ピッチで配置される。第１追加パターン１８ａは更に、第５方向２ｅとは異なる第６方向２ｆに第６ピッチで配置される。第５方向２ｅは例えば、第６方向２ｆに直交する方向である。
【００６３】
第１追加パターン１８ａの第５方向２ｅの第５ピッチは好ましくは、バンプパターン１６の第２ピッチ４ｂおよび第４ピッチ４ｄより狭いピッチである。同様に、第１追加パターン１８ａの第６方向２ｆのピッチは好ましくは、バンプパターン１６の第２ピッチ４ｂおよび第４ピッチ４ｄより狭いピッチである。ただし、第１追加パターン１８ａはランダムに配置されてもよい。
【００６４】
バンプパターン１６のピッチ４ｂ，４ｄは例えば、１００μｍ以上４００μｍ以下（或いは、１５０μｍ以上３００μｍ以下）である。バンプパターン１６の幅Ｗ１は例えば、５０μｍ以上３００μｍ以下（或いは、１００μｍ以上２００μｍ以下）である。
【００６５】
第４領域８ｄの一辺は例えば、２００μｍ以上（或いは、２５０μｍ以上）である。
【００６６】
第１追加パターン１８ａの第５ピッチおよび第６ピッチは例えば、１０μｍ以上４０μｍ以下（或いは、１５μｍ以上３０μｍ以下）である。第１追加パターン１８ａの幅Ｗ２は例えば、５μｍ以上２０μｍ以下（或いは、７μｍ以上１５μｍ以下）である。
【００６７】
バンプパターン１６のピッチの一例は、例えば２００μｍである。バンプパターン１６の幅Ｗ１の一例は、例えば１５０μｍである。
【００６８】
第４領域８ｄの一例は、例えば短辺が２７５μｍで長辺が３５０μｍの矩形領域である。第１追加パターン１８ａの第５ピッチおよび第６ピッチの一例は、例えば２０μｍである。第１追加パターン１８ａの幅Ｗ２の一例は、例えば１０μｍである。
【００６９】
（３）残渣の抑制
実施の形態１により、ネガ型フォトレジスト膜の残渣が抑制されるメカニズムを説明する。
【００７０】
（３−１）レジストパターンの形成
先ず、ネガ型フォトレジストのパターン形成と剥離のメカニズムを説明する。
【００７１】
ネガ型フォトレジスト膜に露光光が照射されると、ネガ型フォトレジスト膜に含まれる分子が架橋して、ネガ型フォトレジスト膜が現像液に不溶になる。従って、露光光が照射されたネガ型フォトレジスト膜を現像液に浸すと、露光光が照射された部分は除去されず、露光光が照射されなかった部分が除去される。その結果、レジストパターンが形成される。
【００７２】
なお、ネガ型フォトレジスト膜は露光光の照射により、不溶化と同時に硬化する。ネガ型フォトレジスト膜の不溶化および硬化は共に、ネガ型フォトレジスト膜に含まれる分子の架橋によってもたらされる。
【００７３】
（３−２）レジストパターンの剥離
不溶化したレジストパターンを剥離液に浸すと、レジストパターンは膨潤し基板（例え、半導体基板１２）との密着性を失う。その結果、レジストパターンは、複数の剥離片に分裂しながら基板から剥離する。
【００７４】
（３−３）残渣発生のメカニズム
図９は、ネガ型フォトレジスト膜の残渣が発生するメカニズムを説明する図である。
【００７５】
今、図９（ａ）に示すように、バンプパターン１６だけを有するフォトマスクを介して、ネガ型フォトレジスト膜１４に露光光２２を照射する場合を考える。
【００７６】
ネガ型フォトレジスト膜１４のうちバンプパターン１６に挟まれた第１部分６２ａにおける露光光２２の強度は、ネガ型フォトレジスト膜１４のうちバンプパターン１６に挟まれない第２部分６２ｂにおける露光光２２の強度と略同じである。従って、突起電極２６（図９（ｂ）参照）に挟まれる第１部分６２ａと突起電極２６に挟まれない第２部分６２ｂは同程度に不溶化して、レジストパターンを形成する。ここで、バンプパターン１６に挟まれない第２部分６２ｂは、ネガ型フォトレジスト膜１４のうち第１フォトマスク２０ａの第４領域８ｄの下方に位置する領域である。
【００７７】
突起電極２６の形成後、図９（ｂ）に示すように、不溶化したネガ型フォトレジスト膜１４を剥離液６４に浸すと、突起電極２６に挟まれた第１部分６２ａには剥離液６４が、ネガ型フォトレジスト膜１４の表面と側面から侵入する。その結果、ネガ型フォトレジスト膜１４が十分に膨潤して、半導体基板１２から容易に剥離する。従って、突起電極２６の間には、残渣が発生し難い。なお図９（ｂ）の矢印６６は、ネガ型フォトレジスト膜１４に侵入した剥離液６４を示している。
【００７８】
一方、突起電極２６に挟まれない第２部分６２ｂには、剥離液６４は主にネガ型フォトレジスト膜１４の表面だけから侵入する。従って、ネガ型フォトレジスト膜１４は十分に膨潤することができない。その結果、図９（ｃ）に示すように、突起電極２６に挟まれない領域には、半導体基板１２に固着した残渣７２が発生する。残渣７２が発生すると、半導体装置の歩留りが低下する。
【００７９】
（３−４）残渣の抑制
実施の形態１によれば、第１フォトマスク２０ａ内のバンプパターン１６の空白領域（図６の第４領域８ｄ）に、第１追加パターン１８ａが配置される。第１追加パターン１８ａは、バンプパターン１６の空白領域８ｄを通過する露光光２２を減少させる。この露光光２２の減少により、バンプパターン１６の空白領域８ｄの下方では、ネガ型フォトレジスト膜１４の不溶化および硬化が抑制される。その結果、ネガ型フォトレジスト膜１４は膨潤しやすくなる。従って、ネガ型フォトレジスト膜１４が半導体基板１２から剥離しやすくなり、残渣の発生が抑制される。
【００８０】
なお、ネガ型フォトレジスト膜１４の不溶化および硬化は、均一には抑制されない。例えば、第１追加パターン１８ａの直下には影５４ｂ（図８（ｂ）参照）が形成される。従って第１追加パターン１８ａの直下では、第１追加パターン１８ａの周囲より不溶化および硬化が抑制される。
【００８１】
しかし、第１追加パターン１８ａが配置された第４領域８ｄ（図６（ａ）参照）の下側全体としては、ネガ型フォトレジスト膜１４の不溶化および硬化が抑制される。その結果、ネガ型フォトレジスト膜１４の残渣（以下、レジスト残渣と呼ぶ）の発生が抑制される。
【００８２】
―第１追加パターンの単位面積あたりの個数―
第１追加パターン１８ａの間隔が狭いほど、第１追加パターン１８ａの影５４ｂ（図８（ｂ）参照）の間隔も狭くなる。すると、影５４ｂにより不溶化および硬化が抑制された領域が接近する。その結果、影５４ｂに入らずに不溶化および硬化が進んだ領域が分断され、ネガ型フォトレジスト膜１４が膨潤しやすくなる。従って、第１追加パターン１８ａの間隔は狭いほど好ましい。
【００８３】
第１追加パターン１８ａは、ランダムに配置されてもよい。第１追加パターン１８ａの配置が周期的かランダムであるかに拘わらず、第１追加パターン１８ａの単位面積あたりの個数は多いほど好ましい。
【００８４】
具体的には、第４領域８ｄ（図６（ａ）参照）における単位面積あたりの第１追加パターン１８ａの個数は、第３領域８ｃにおける単位面積あたりのバンプパターン１６の個数（＝１／｛（第２ピッチ４ｂ）×（第４ピッチ４ｄ）｝）より多いことが好ましい。
【００８５】
実施の形態１によれば、第１追加パターン１８ａがバンプパターン１６の空白領域８ｄに配置されるので、空白領域８ｄを透過する露光光が減光される。従って、突起電極２６が形成されない空き領域８ｂ（図５参照）に発生するレジスト残渣の発生を抑制することができる。その結果、半導体装置の歩留りが向上する。
【００８６】
実施の形態１によれば更に、第１追加パターン１８ａの幅をネガ型フォトレジスト膜１４の解像度以下することで、第１追加パターン１８ａに対応する開口をネガ型フォトレジスト膜１４に形成せずに、レジスト残渣の発生を抑制することができる。
【００８７】
なお、第１追加パターン１８ａを設けなくても露光条件等によっては、レジスト残渣が発生しないことがある。この様な場合でも、実施の形態１によれば、ネガ型フォトレジスト膜１４が剥離しやすくなるので、ネガ型フォトレジスト膜１４を剥離液に浸す時間（以下、剥離時間と呼ぶ）を短縮して、スループットを向上させることができる。
【００８８】
（実施の形態２）
実施の形態２は、第１フォトマスク２０ａとは異なる第２フォトマスクを介して、ネガ型フォトレジスト膜に露光光を照射する半導体装置の製造方法である。第２フォトマスクを除けば、実施の形態２の製造方法は、実施の形態１の製造方法と略同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については、説明を省略または簡単にする。
【００８９】
図１０は、第２フォトマスク２０ｂを説明する図である。図１０（ａ）は、第２フォトマスク２０ｂの平面図の一例である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す領域Ｂの拡大図である。図１１は、図１０（ｂ）の部分拡大図である。
【００９０】
図１０（ａ）に示すように、第２フォトマスク２０ｂは、図６（ａ）を参照して説明した第１フォトマスク２０ａに類似している。第２フォトマスク２０ｂの第４領域８ｄには、第１追加パターン１８ａ（図６（ｂ）参照）の代わりに、第２追加パターン１８ｂ（図１０（ｂ）参照）が配置される。第２追加パターン１８ｂを除けば、第２フォトマスク２０ｂは第１フォトマスク２０ａと略同じ構造を有している。
【００９１】
第２追加パターン１８ｂは、図１０（ｂ）および図１１に示すように、第５方向２ｅに延在する第１部分２８ａを有する。第２追加パターン１８ｂは更に、第５方向２ｅとは異なる第６方向２ｆに延在し、第１部分２８ａに交差する第２部分２８ｂを有する。第２追加パターン１８ｂは例えば、遮光膜のパターンである。第５方向２ｅは例えば、第６方向２ｆに直交する方向である。
【００９２】
第１部分２８ａは、バンプパターン１６の幅Ｗ１（図１０（ａ）参照）より狭い幅Ｗ３（図１０（ｂ）参照）を有するパターンである。第２部分２８ｂは、バンプパターン１６の幅Ｗ１（図１０（ａ）参照）より狭い幅Ｗ４（図１０（ｂ）参照）を有するパターンである。第１部分２８ａおよび第２部分２８ｂは遮光膜を有し、露光光２２を遮光するパターンである。
【００９３】
第４領域８ｄの下側では、第２追加パターン１８ｂにより、ネガ型フォトレジスト膜１４に照射される露光光２２が減少する。従って、レジスト残渣の発生が抑制される。
【００９４】
第２追加パターン１８ｂは好ましは、ネガ型フォトレジスト膜１４に開口を形成しないダミーパターンである。従って、第１部分２８ａの幅Ｗ３および第２部分２８ｂの幅Ｗ４は好ましくは、ネガ型フォトレジスト膜１４の解像度以下である。
【００９５】
第１部分２８ａは例えば、図１０（ｂ）に示すように、第６方向２ｆに周期的に配置される。第１部分２８ａのピッチは好ましくは、バンプパターン１６の第２ピッチ４ｂおよび第４ピッチ４ｄより狭いピッチである。
【００９６】
同様に第２部分２８ｂは例えば、第５方向２ｅに周期的に配置される。第２部分２８ｂのピッチは好ましくは、バンプパターン１６の第２ピッチ４ｂおよび第４ピッチ４ｄより狭いピッチである。第１部分２８ａおよび第２部分２８ｂは、ランダムに配置されてもよい。
【００９７】
配置が周期的かランダムであるかに拘わらず、第６方向２ｆに沿った単位長あたりの第１部分２８ａの個数は、一方向（第２方向２ｂまたは第４方向２ｄ）に沿った単位長あたりのバンプパターン１６の個数よりも多いことが好ましい。第２方向２ｂに沿ったバンプパターン１６の単位長あたりの個数は、１／（第２ピッチ４ｂ）である。第４方向２ｄに沿ったバンプパターン１６の単位長あたりの個数は、１／（第４ピッチ４ｄ）である。
【００９８】
第４領域８ｄの下側のネガ型フォトレジスト膜１４のうち露光光２２が照射され不溶化および硬化する領域は、第１部分２８ａの影により細分化される。すると、不溶化および硬化した領域が膨潤しやすくなり、ネガ型フォトレジスト膜１４が更に剥離しやすくなる。従って第１部分２８ａの単位長あたりの個数を多くすることで、ネガ型フォトレジスト膜１４の剥離を更に容易にすることができる。
【００９９】
同様に、第４領域８ｄの下側のネガ型フォトレジスト膜１４のうち露光光２２が照射され不溶化および硬化する領域は、第２部分２８ｂの影により細分化される。すると、不溶化および硬化した領域が膨潤しやすくなり、ネガ型フォトレジスト膜１４が更に剥離しやすくなる。従って第２部分２８ｂの単位長あたりの個数を多くすることで、ネガ型フォトレジスト膜１４の剥離を更に容易にすることができる。
【０１００】
第１部分２８ａの第６方向２ｆのピッチおよび第２部分２８ｂの第５方向２ｅのピッチは例えば、１０μｍ以上４０μｍ（或いは、１５μｍ以上３０μｍ以下）以下である。第１部分２８ａの幅Ｗ３および第２部分２８ｂの幅Ｗ４は例えば、５μｍ以上２０μｍ以下（或いは、７μｍ以上１５μｍ以下）である。第２部分２８ｂのピッチおよび幅についても、同様である。
【０１０１】
第１部分２８ａの第６方向２ｆのピッチおよび第２部分２８ｂの第５方向２ｅのピッチの一例は、例えば２０μｍである。第１部分２８ａの幅Ｗ３および第２部分２８ｂの幅Ｗ４の一例は、例えば１０μｍである。
【０１０２】
実施の形態２によれば、各部分の幅がバンプパターン１６より狭い第２追加パターン１８ｂがバンプパターン１６の空白領域８ｄに配置されるので、空白領域８ｄを透過する露光光が減光される。従って、突起電極２６が形成されない空き領域８ｂに発生するレジスト残渣の発生を抑制することができる。その結果、半導体装置の歩留りが向上する。
【０１０３】
実施の形態２によれば更に、第２追加パターン１８ｂの各部分の幅をネガ型フォトレジスト膜１４の解像度以下することで、第２追加パターン１８ｂに対応する開口をネガ型フォトレジスト膜１４に形成せずに、レジスト残渣の発生を抑制することができる。
【０１０４】
なお、第２追加パターン１８ｂを設けなくても露光条件等によっては、レジスト残渣が発生しないことがある。この様な場合でも、実施の形態１と同様、ネガ型フォトレジスト膜１４が剥離しやすくなるので、剥離時間を短縮して、スループットを向上させることができる。
【０１０５】
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１の第１フォトマスク２０ａとは異なるフォトマスクを介して、ネガ型フォトレジスト膜に露光光を照射する半導体装置の製造方法である。このフォトマスクを除けば、実施の形態３の製造方法は、実施の形態１の製造方法と略同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については、説明を省略または簡単にする。
【０１０６】
図１２は、実施の形態３のフォトマスク１２０ａの一例を説明する平面図である。実施の形態３のフォトマスク１２０ａは、実施の形態１の第１フォトマスク２０ａにおいて更に、外縁領域５０に第３追加パターンを有するフォトマスクである。第３追加パターンを除けば、実施の形態３のフォトマスク１２０ａは、実施の形態１の第１フォトマスク２０ａと略同じ構造を有している。
【０１０７】
図１３は、図１２に示す領域Ｃの拡大図である。第３追加パターン１８ｃは、バンプパターン１６（図１２参照）の幅Ｗ１より狭い幅Ｗ５（図１３参照）を有するパターンである。第３追加パターン１８ｃは例えば、図６（ｂ）を参照して説明した第１追加パターン１８ａと同じパターンである。
【０１０８】
第３追加パターン１８ｃは好ましくは、ネガ型フォトレジスト膜１４に開口を形成しないダミーパターンである。従って、第３追加パターン１８ｃの幅Ｗ５は好ましくは、ネガ型フォトレジスト膜１４の解像度以下である。
【０１０９】
ネガ型フォトレジスト膜１４に露光光２２を照射する工程（図３（ｃ）参照）は、一つの半導体基板１２上で露光光２２の照射位置を移動しながら複数回行われる。この際、外縁領域５０に対応する位置が半導体基板１２上で重なるように、露光光２２の照射位置は移動される。従って、ネガ型フォトレジスト膜１４のうち外縁領域５０に対応する領域には、露光光２２が複数回照射される。その結果、外縁領域５０に対応する領域では、ネガ型フォトレジスト膜１４の不溶化および硬化が促進され、残渣が発生しやすくなる。外縁領域５０に対応する領域は、ダイシングライン１１（図５参照）に略対応する。ダイシングライン１１にネガ型フォトレジスト膜１４の残渣が発生すると、ダイシングの妨げになり半導体装置の歩留りが低下する。
【０１１０】
上述したように、フォトマスク１２０ａの外縁領域５０には、第３追加パターン１８ｃが配置される。従って実施の形態３によれば、ダイシングライン１１におけるレジスト残渣の発生を抑制することができる（実施の形態１の「（３）残渣の抑制」参照）。その結果、半導体装置の歩留りが向上する。
【０１１１】
実施の形態３によれば更に、第３追加パターン１８ｃの幅をネガ型フォトレジスト膜１４の解像度以下することで、第３追加パターン１８ｃに対応する開口をネガ型フォトレジスト膜１４に形成せずに、レジスト残渣の発生を抑制することができる。
【０１１２】
なお、第３追加パターン１８ｃを設けなくても露光条件等によっては、ダイシングライン１１にレジスト残渣が発生しないことがある。この様な場合でも、実施の形態３によれば、ネガ型フォトレジスト膜１４が剥離しやすくなるので、剥離時間を短縮して、スループットを向上させることができる。
【０１１３】
―変形例―
外縁領域５０には、第３追加パターン１８ｃ以外の追加パターンを配置してもよい。図１４は、第３追加パターン１８ｃの代わりに外縁領域５０に配置される追加パターンの一例を示す図である。
【０１１４】
図１４の追加パターン（以下、第４追加パターン１８ｄと呼ぶ）は、第７方向２ｇに延在する第３部分２８ｃを有する。第４追加パターン１８ｄは更に、第７方向２ｇとは異なる第８方向２ｈに延在し、第３部分２８ｃに交差する第４部分２８ｄとを有する。第４追加パターン１８ｄは例えば、遮光膜のパターンである。第７方向２ｇは例えば、第８方向２ｈに直交する方向である。
【０１１５】
第３部分２８ｃは、バンプパターン１６（図１２参照）の幅Ｗ１より狭い幅Ｗ６を有するパターンである。第４部分２８ｄは、バンプパターン１６（図１２参照）の幅Ｗ１より狭い幅Ｗ７を有するパターンである。
【０１１６】
第４追加パターン１８ｄは好ましくは、ネガ型フォトレジスト膜１４に開口を形成しないダミーパターンである。従って、第３部分２８ｃの幅Ｗ６および第４部分２８ｄの幅Ｗ７は好ましくは、ネガ型フォトレジスト膜１４の解像度以下である。
【０１１７】
第４追加パターン１８ｄは例えば、図１０（ｂ）を参照して説明した第２追加パターン１８ｂと同じパターンである。
【０１１８】
変形例によれば、図１２及び図１３を参照して説明した例と同様、ダイシングライン１１における残渣の発生を抑制することができる。従って、半導体装置の歩留りが向上する。
【０１１９】
変形例によれば更に、第４追加パターン１８ｄの各部分の幅をネガ型フォトレジスト膜１４の解像度以下することで、第４追加パターン１８ｄに対応する開口をネガ型フォトレジスト膜１４に形成せずに、レジスト残渣の発生を抑制することができる。
【０１２０】
または、図１２及び図１３を参照して説明した例と同様、ネガ型フォトレジスト膜１４の剥離時間を短縮して、スループットを向上させることができる。
【０１２１】
（実施の形態４）
実施の形態４は、実施の形態２の第２フォトマスク２０ｂとは異なるフォトマスクを介して、ネガ型フォトレジスト膜に露光光を照射する半導体装置の製造方法である。このフォトマスクを除けば、実施の形態４の製造方法は、実施の形態２の製造方法と略同じである。従って、実施の形態２と同じ部分については、説明を省略または簡単にする。
【０１２２】
図１５は、実施の形態４のフォトマスク１２０ｂの一例を説明する平面図である。実施の形態４のフォトマスク１２０ｂは、実施の形態２の第２フォトマスク２０ｂにおいて更に、外縁領域５０に追加パターンを有するフォトマスクである。この追加パターンを除けば、実施の形態４のフォトマスク１２０ｂは、実施の形態２の第２フォトマスク２０ｂと略同じ構造を有している。
【０１２３】
実施の形態４の追加パターンは例えば、実施の形態３で説明した第３追加パターン１８ｃ（図１３参照）と同じパターンである。実施の形態４の追加パターンは、実施の形態３で説明した第４追加パターン１８ｄ（図１４参照）と同じパターンであってもよい。
【０１２４】
実施の形態４によれば、実施の形態３と同様、ダイシングライン１１におけるレジスト残渣の発生を抑制することができる。その結果、半導体装置の歩留りが向上する。
【０１２５】
実施の形態４によれば更に、実施の形態３と同様、第３追加パターン１８ｃまたは第４追加パターン１８ｄに対応する開口をネガ型フォトレジスト膜１４に形成せずに、レジスト残渣の発生を抑制することが可能になる。
【０１２６】
また実施の形態３と同様、ネガ型フォトレジスト膜１４が剥離しやすくなるので、ネガ型フォトレジスト膜１４の剥離時間を短縮して、スループットを向上させることができる。
【０１２７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、実施の形態１〜４は、例示であって制限的なものではない。
【０１２８】
例えば、実施の形態１〜４では、ネガ型フォトレジスト膜１４の開口２４には半田バンプが形成される。しかし、ネガ型フォトレジスト膜１４の開口２４には、半田バンプ以外の電極が形成されてもよい。例えば、ネガ型フォトレジスト膜１４の開口２４には、メッキにより導電性の柱上電極が形成されてもよい。
【０１２９】
以上の例では、第１追加パターン１８ａはドット状のパターンである。しかし、第１追加パターン１８ａはドット状のパターンでなくてもよい。例えば、第１追加パターン１８ａは一方向に延在する複数の帯状のパターンであってもよい。第３追加パターン１８ｃについても同様である。
【０１３０】
以上の例では、第２追加パターン１８ｂの第２部分２８ｂは、第１部分２８ａに交差する領域である。しかし、第２部分２８ｂは第１部分２８ａに交差しなくてもよい。例えば第２部分２８ｂは、第１部分２８ａの一端に接する部分であってもよい。第４追加パターン１８ｄについても同様である。
【０１３１】
以上の例では、第４領域８ｄは矩形である。しかし、第４領域８ｄは矩形でなくてもよい。第４領域８ｄは例えば、Ｌ字型であってもよい。
【符号の説明】
【０１３２】
２ａ・・・第１方向      ２ｂ・・・第３方向
２ｃ・・・第３方向      ２ｄ・・・第４方向
４ａ・・・第１ピッチ      ４ｂ・・・第２ピッチ
４ｃ・・・第３ピッチ      ４ｄ・・・第４ピッチ
６・・・導電性パッド
８ａ・・・第１領域      ８ｂ・・・第２領域
８ｃ・・・第３領域      ８ｄ・・・第４領域
１０・・・チップ領域
１２・・・半導体基板
１４・・・ネガ型フォトレジスト膜
１６・・・バンプパターン
１８ａ・・・第１追加パターン      １８ｂ・・・第２追加パターン
１８ｃ・・・第３追加パターン      １８ｄ・・・第４追加パターン
２０ａ・・・第１フォトマスク      ２０ｂ・・・第２フォトマスク
２２・・・露光光
２４・・・開口
２６・・・突起電極
２８ａ・・・第１部分      ２８ｂ・・・第２部分
２８ｃ・・・第３部分      ２８ｄ・・・第４部分
４８・・・パターン領域
５０・・・外縁領域
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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