[发明专利]半导体晶片及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201880081712.7 申请日: 2018-10-25
公开(公告)号: CN111492093B 公开(公告)日: 2022-03-15
发明(设计)人: 渡边拓人;土田克之 申请(专利权)人: JX金属株式会社
主分类号: C23C18/42 分类号: C23C18/42;C23C18/36;C23C18/44;H01L21/60
代理公司: 北京市中咨律师事务所 11247 代理人: 张轶楠;段承恩
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 半导体 晶片 及其 制造 方法
【说明书】:

本发明的实施方式提供一种半导体晶片,在钝化膜与无电解镀镍被膜的界面产生的空隙得到抑制,且电极焊盘的全部表面被无电解镀镍被膜覆盖。本发明的一个方案的半导体晶片在基板上依次具有:电极焊盘(12);覆盖基板上表面且具有使电极焊盘露出的开口部的钝化膜(11);以及在电极焊盘(12)上的无电解镀镍被膜(13)、无电解镀钯被膜(14)和无电解镀金被膜(15),对于在钝化膜(11)与无电解镀镍被膜(13)的界面存在的空隙,从空隙的前端至电极焊盘的表面为止的长度(x)为0.3μm以上,空隙的宽度(y)为0.2μm以下,且电极焊盘(12)的全部表面被无电解镀镍被膜(13)覆盖。

技术领域

本发明涉及半导体晶片及其制造方法。

本申请主张基于2017年12月19日申请的日本申请第2017-242629号的优先权,并且援引在所述日本申请中记载的全部记载内容。

背景技术

近年来,半导体装置的轻薄短小化正在进展中,作为将IC(Integrated Circuit;集成电路)与基板以及将IC彼此接合的方法,从现有的引线接合进展到倒装芯片化。

为了通过倒装芯片将IC与基板以及将IC彼此接合,通过蒸镀或镀敷在形成于IC上的Al、Cu、Au等的电极焊盘形成UBM(Under Bump Metallurgy;凸块下金属层),并通过印刷、球搭载或镀敷在其上形成Sn-Ag、Sn-Ag-Cu等无铅焊料。可使用将其加热接合于同样地形成的IC和基板上的方法。

作为UBM的形成方法,通过可期待低成本的无电解镀敷法而形成的情况正在增加。作为通过无电解镀敷形成UBM的方法,首先为了使半导体晶片上的被镀敷部分(焊盘、布线)洁净化,进行脱脂处理、软蚀刻处理。接着,进行催化剂赋予工序。对于铝系金属表面,锌酸盐处理成为催化剂赋予工序,对于铜系金属表面,钯处理成为催化剂赋予工序。然后,通过无电解镀镍(Ni)和置换型无电解镀金(Au)形成Ni/Au被膜的UBM的方法为一般的方法。镀敷后的晶片被曝露于高温或高湿下时,Ni扩散至金被膜中,在表面析出而形成Ni氧化物,因此对焊料润湿性、引线接合性造成不良影响。此时,一般在无电解镀镍与置换型无电解镀金之间进行作为Ni扩散的阻挡层的无电解镀钯(Pd),制成Ni/Pd/Au被膜。应予说明,在本发明中,“/”的记号是指通过各镀敷处理工序形成的多个镀敷膜的构造,根据自基材侧起的镀敷的顺序,成为各镀敷膜的标记顺序。

在具有电极焊盘的基板上形成钝化膜(PV膜),使电极焊盘露出,并在所述电极焊盘上形成了无电解镀镍被膜时,例如,如图4A所示,所述无电解镀镍被膜13以覆盖所述钝化膜11的表面的一部分的方式从电极焊盘12伸出而形成。

此时,无电解镀镍被膜13与钝化膜11的粘接性低,其结果,有时在钝化膜11与无电解镀镍被膜13的界面形成间隙。如图4B所示,在其后的无电解镀金时,无电解镀金液会沿箭头方向渗入钝化膜11与形成于其上的无电解镀镍被膜13的间隙并腐蚀镍,由此会产生空隙V,这成为了问题。特别是在形成Ni/Pd/Au被膜时,容易产生空隙V,空隙V的产生成为了问题。

作为防止该空隙产生的半导体装置,在专利文献1中公开了一种半导体装置,该半导体装置具有:形成于半导体芯片的上方的布线;形成于所述布线上且在所述布线上具有开口部的绝缘膜(钝化膜);以及形成于所述开口部上的凸块电极,所述凸块电极的形成区域比从所述开口部露出的所述布线的露出区域小。该半导体装置可通过如下操作得到:通过选择性地除去布线上的绝缘膜而使布线的焊盘区域露出,在所述绝缘膜上形成在所述焊盘区域上具有比所述焊盘区域小的开口部的掩模膜,在所述开口部内形成凸块电极。形成所述掩模膜后,在所述开口部内形成无电解镀Ni被膜,由此在比电极焊盘的露出区域小的区域形成无电解镀Ni被膜,形成UBM后除去所述掩模膜,由此制成绝缘膜与无电解镀Ni被膜不接触的构造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-297868号公报

发明内容

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