[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

本申请是申请日为2002年6月21日、申请号为02829105.0、发明名称为“半导体装置及其制造方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明一般与半导体装置有关，特别是涉及半导体装置的衬垫电极结构。

半导体装置中，一般为了将半导体基板上的半导体元件内部所形成的衬垫电极，与半导体元件安装用的基板(内插板等)电气或机械连接，需要在衬垫电极上形成作为外部连接用的突起电极的凸块。

背景技术

一般地，半导体装置的制造的时候，在半导体装置的制造工序结束时，有必要确认示出各半导体元件在电气方面正常动作的情况。为此，在半导体基板的表面上形成的衬垫电极上接触探针，进行电气方面的动作试验。

前述动作试验中，由于有必要将探针按压到由Al或Cu形成的衬垫电极上，所以在衬垫电极表面上由前端尖利的探针变形为凹凸状的压痕(以下称为探针痕)残留下来。

图1是表示形成探针痕的衬垫电极上形成有凸块的情况下的半导体装置的图。

参照图1，半导体基板10上形成有衬垫电极20，进而为使前述的衬垫电极20露出来，形成有钝化膜30。此外，前述衬垫电极20上，动作试验的结果，形成有探针痕40。

这样的衬垫电极20上，Ti层60和Cu层61分别作为粘合层和导电层，利用喷溅法，各自形成为300nm和250nm的厚度，进而，将前述导电层61作为电极进行电镀，而分别形成4000nm和200nm厚度的Ni层80和Au层90。前述Au层90是作为Ni层80的氧化防止膜而起作用的。

进而，前述Au层90上，利用Sn-Ag系等的无铅焊锡，或Sn-Pb系等的铅焊锡，形成凸块电极100。

然而，图1的例子中，如前面所说的那样动作试验的结果，虽然在前述衬垫电极20上形成探针痕40，但由于探针痕40是以凹凸状的，所以即使进行喷溅处理，也存在前述粘合层60或者Cu层61也不能均一地形成的情况。前述Ti层60或者Cu层61非常薄，只有200～300nm程度的厚度，所以如这样地在基底上存在凹凸的情况下，要形成一样的膜是不可能的。

因此，通过以Cu层61为电极的电镀而形成Ni层80和Au层90的情况下，这些层也不能在探针痕40上成长，从而，凸块100在前述Au层90上形成的情况下，存在与前述探针痕40对应地，在衬垫电极20和凸块电极100之间形成空洞110的情况。

在凸块电极100的下面有这样的空洞110的情况下，利用凸块电极连接的电气的或者机械的特性劣化，半导体装置的可靠性降低。此外，经由这些Ti层和Cu层没有形成的区域，作为凸块电极100的材料的Sn、Ag、Pb、Ni等金属元素扩散到衬垫电极20中，或者构成衬垫电极20的Al扩散到凸块电极10中，并发生连接电阻上升的问题。

因此，现有技术中，在电极衬垫表面上不能直接接触探针，在半导体装置上设置作为探针检查用的另外的电极衬垫而用于试验用，进行电气的动作试验。如这样的方法中，除了形成凸块电极的衬垫电极之外，因为设置作为探针检查用的另外的衬垫电极，所以导致半导体装置的面积增大。

发明内容

在此，本发明解决了上述的课题，以提供一种新颖、有用的半导体装置制造方法作为具体的课题。

本发明的更具体的课题是提供一种半导体装置，其在接触到探针的衬垫电极上，能够直接形成凸块电极。

本发明的其它的课题是提供一种半导体装置，其包括基板、在前述基板上形成的衬垫电极和在前述衬垫电极上形成的凸块电极，其特征在于：

前述衬垫电极具有凹凸状的压痕；

在前述衬垫电极和前述凸块电极之间，设置有覆盖前述凹凸状的压痕的图案。

本发明的其它的课题是提供一种半导体装置的制造方法，其特征在于包括：

在基板上形成衬垫电极的工序；

在前述衬垫电极上接触探针而进行试验的工序；

在前述衬垫电极表面的一部分，按照覆盖由前述探针的接触而产生的凹凸的方式形成图案的工序；

在前述衬垫电极表面上，按照覆盖前述图案的方式形成导电膜的工序，

利用电镀法，在电极上形成前述导电膜，在前述衬垫电极上形成导电性基底膜的工序；

在前述导电性基底膜上形成凸块电极的工序。

本发明的其它的课题是提供一种半导体装置的制造方法，其特征在于包括：

在基板上形成衬垫电极的工序；

在前述衬垫电极上接触探针而进行试验的工序；

将由前述探针的接触而产生的凹凸状的压痕平坦化的工序；