半導体装置の製造方法
【課題】電解メッキ工程において、安定した給電が可能な半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、有効チップ領域である第１の領域２０と、第１の領域２０の周縁を囲む第２の領域３０と、を有した半導体ウエハー１を用意する工程と、第２の領域３０に樹脂突起４０を形成する工程と、第１の領域２０及び第２の領域３０に第１の導電層５０を形成する工程であって、第１の導電層５０は樹脂突起４０の上に位置する第１の部分５１を有するように、第１の導電層５０を形成する工程と、第１の導電層５０の上にレジスト層６０を形成する工程と、少なくとも第１の導電層５０の第１の部分５１の上に位置するレジスト層６０を除去する工程と、第１の導電層５０の第１の部分５１に給電して、電解メッキにより第１の導電層５０の上に第２の導電層９０を形成する工程と、を含む。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、有効チップ領域である第１の領域２０と、第１の領域２０の周縁を囲む第２の領域３０と、を有した半導体ウエハー１を用意する工程と、第２の領域３０に樹脂突起４０を形成する工程と、第１の領域２０及び第２の領域３０に第１の導電層５０を形成する工程であって、第１の導電層５０は樹脂突起４０の上に位置する第１の部分５１を有するように、第１の導電層５０を形成する工程と、第１の導電層５０の上にレジスト層６０を形成する工程と、少なくとも第１の導電層５０の第１の部分５１の上に位置するレジスト層６０を除去する工程と、第１の導電層５０の第１の部分５１に給電して、電解メッキにより第１の導電層５０の上に第２の導電層９０を形成する工程と、を含む。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、リング状の給電部である電極を有し、その電極とめっき液とを遮断するためのシーリング部材を有した半導体ウエハー用のメッキ治具が知られている（特許文献１）。例えばＷＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）構造を適用した半導体装置の製造工程において、このようなメッキ治具を用いて半導体ウエハーに電解メッキ処理を行う場合、メッキ治具の電極と半導体ウエハーの上に形成された導電層とを接触させて給電を行うことが必要である。しかしながら、メッキ治具の電極は、メッキ液の流入を防ぐためにシーリングされる必要があり、かつ、半導体ウエハーに物理的ダメージを与えてはならないため、その形状はシーリング部材より突出した形状を有することができない。よって、電極と導電層とを確実に接触させて、安定して給電することが難しい。また、メッキ治具の電極および半導体ウエハーの導電層は共に金属より形成されている。このため、メッキ治具の給電部分と半導体ウエハーとの間に押圧力が加えられた場合、加えられた押圧力によって、電極と半導体ウエハーとの接触部において応力が集中し、半導体ウエハーにクラック等の物理的ダメージが生じる可能性がある。
【０００３】
以上により、半導体装置の製造工程において、半導体ウエハーに物理的ダメージを生じさせずに、半導体ウエハーの導電層とメッキ治具の電極とを確実に接触させ、導電層への給電の安定性を高めることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４０６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的の一つは、電解メッキ工程において、安定した給電が可能な半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る半導体装置の製造方法は、
集積回路が形成された第１の領域と、前記第１の領域の周縁を囲む第２の領域と、を有した半導体ウエハーを用意する工程と、
前記第２の領域に樹脂突起を形成する工程と、
前記第１の領域及び前記第２の領域に第１の導電層を形成する工程であって、前記第１の導電層は前記樹脂突起の上に位置する第１の部分を有するように、前記第１の導電層を形成する工程と、
前記第１の導電層の上にレジスト層を形成する工程と、
少なくとも前記第１の導電層の前記第１の部分の上に位置する前記レジスト層を除去する工程と、
前記第１の導電層の前記第１の部分に給電して、電解メッキにより前記第１の導電層の上に第２の導電層を形成する工程と、
を含む。
【０００７】
本発明によれば、電解メッキ工程において、安定した給電が可能な半導体装置の製造方法を提供することができる。
【０００８】
（２）本発明に係る半導体装置の製造方法において、
前記樹脂突起は、前記第２の領域において環状に形成されてもよい。
【０００９】
（３）本発明に係る半導体装置の製造方法において、
前記樹脂突起は、前記第２の領域において複数形成されてもよい。
【００１０】
（４）本発明に係る半導体装置の製造方法において、
給電用の電極と、前記電極を囲むシーリング部材とを有した電解めっき用治具を用意する工程を更に含み、
前記第２の導電層を形成する工程において、前記第１の部分と、前記電極とを接触させてもよい。
【００１１】
（５）本発明に係る半導体装置の製造方法において、
前記第１の部分は、前記電極に押圧されて接触してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図２】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図３】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図４】メッキ治具を模式的に説明する図。
【図５】メッキ治具を模式的に説明する図。
【図６】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図７】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図８】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図９】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図１０】本実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例を模式的に説明する図。
【図１１】本実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例を模式的に説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態のみに限定されるものではない。本発明は、以下の実施の形態および変形例を自由に組み合わせたものを含むものとする。
【００１４】
以下、図面を参照して、本実施の形態に係る半導体装置の製造および半導体ウエハーについて説明する。
【００１５】
図１〜図８は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法および半導体ウエハーを説明する図である。ここで、図１（Ａ）は半導体ウエハー１の平面図であり、図１（Ｂ）は図１のIＢ−IＢ線断面図である。図２（Ａ）は本実施の形態に係る半導体ウエハー２の要部の平面図であり、図２（Ｂ）は図２のIIＢ−IIＢ線断面図であり、図２（Ｃ）は半導体ウエハー２の要部の変形例である。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、半導体装置の製造方法を説明する図である。
【００１６】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、集積回路５が形成された第１の領域２０と、第１の領域２０の周縁を囲む第２の領域３０と、を有した半導体ウエハー１を用意する工程と、第２の領域３０に樹脂突起４０を形成する工程と、第１の領域２０及び第２の領域３０に第１の導電層５０を形成する工程であって、第１の導電層５０は樹脂突起４０の上に位置する第１の部分５１を有するように、第１の導電層５０を形成する工程と、第１の導電層５０の上にレジスト層６０を形成する工程と、少なくとも第１の導電層５０の第１の部分５１の上に位置するレジスト層６０を除去する工程と、第１の導電層５０の第１の部分５１に給電して、電解メッキにより第１の導電層５０の上に第２の導電層９０を形成する工程と、を含む。
【００１７】
半導体ウエハー１は、例えば、シリコンウエハーからなる半導体基板１０であってもよい。半導体ウエハー１の平面形状は、例えば、略円形であってもよい。図１（Ａ）に示すように、一部が切り欠かれていてもよい。また、半導体ウエハー１は、複数に分割されてなる分割基板であってもよい（図示せず）。
【００１８】
半導体ウエハー１は、図１（Ａ）に示すように、有効チップ領域である第１の領域２０（図１（Ａ）の灰色で示された領域）と、第１の領域２０を囲む第２の領域３０（図１（Ａ）の白色で示された領域）と、を有する。
【００１９】
第１の領域２０は、有効チップ領域であって、製品となる半導体チップを含む領域であってよい。また、第１の領域２０には、集積回路５が形成されている。図１（Ｂ）に示すように、第１の領域２０には複数の集積回路５が形成されていてもよい。図１（Ｂ）に示すように、第１の領域２０は、半導体ウエハー１の中央部に形成してもよい。図１（Ａ）に示すように、切断ラインＬは、隣り合った半導体チップとなる部分の境界線を示すものである。よって、切断ラインＬによって区画された１つの区画部分は、半導体チップとなる領域であってもよい。それぞれの区画部分において、一つの集積回路５及び図示されない保護膜（パッシベーション膜）、集積回路に接続される電極等の構造体を含んでいてもよい。
【００２０】
第２の領域３０は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、第１の領域２０を囲む領域である。第２の領域３０は、製品とならない半導体チップを含む領域であってもよい。なお、第１の領域２０および第２の領域３０の配置は、半導体装置の設計時に所定の配置に適宜決定することができる。
【００２１】
樹脂突起４０は、図２（Ａ）に示すように、第２の領域３０に形成される。樹脂突起４０は、図２（Ａ）に示すように、第２の領域３０に環状に連続して形成されていてもよい。樹脂突起４０が形成される位置は、第２の領域３０内であればよい。例えば、図２（Ｂ）に示すように、半導体ウエハー１の周縁から所定の間隔を有するように配置されていてもよい。また、図示はしないが、半導体ウエハー１の周縁と間隔を有さずに接するように配置されていてもよい。また、図２（Ｃ）に示すように、連続しない樹脂突起４０を複数形成してもよい。樹脂突起４０の形状は、後述されるメッキ治具７０の形状を考慮して所望の形状に形成されてもよい。詳細は後述される。樹脂突起４０は、図２（Ｂ）に示すように、上面（樹脂突起４０の半導体ウエハー１と対向する面とは反対側の面）が平面であってもよいし、曲面であってもよい（図示せず）。樹脂突起４０は、公知のいずれかの方法によって形成されてもよい。樹脂突起４０は、例えば、感光性の樹脂層を半導体ウエハー１上に形成した後、露光処理などによって所望の形状にパターンニングされて形成されてもよい（図示せず）。樹脂突起４０は、応力緩和機能を有していてもよい。樹脂突起４０は、例えば、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ），ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）などの樹脂で形成されていてもよい。樹脂突起４０は、図２（Ｂ）に示すように、単層であってもよいし、複数の樹脂から形成された積層体であってもよい（図示せず）。
【００２２】
また、樹脂突起４０を形成する際、第１の領域２０内の所望の領域に複数の樹脂層４１を形成してもよい（図１０（Ａ）参照）。詳細は後述される。
【００２３】
以上のいずれかの構成から、本実施の形態に係る半導体ウエハー２は構成されていてもよい。
【００２４】
次に、図３（Ａ）に示すように、半導体ウエハー２における第１の領域２０および第２の領域３０に第１の導電層５０を形成する。第１の導電層５０は、公知のいずれかの成膜方法によって形成されてもよい。例えば、第１の導電層５０は、スパッタリング法等を用いて形成されてもよい。第１の導電層５０は、半導体ウエハー２の全面に形成されてもよい。また、第１の導電層５０は、所望の形状にパターニングされていてもよい（図示せず）。第１の導電層５０は、導電性の膜であれば特に限定されない。第１の導電層５０は、例えば、銅（Ｃｕ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケルバナジウム（ＮｉＶ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれか１つ又は複数を積層することで、形成されてもよい。
【００２５】
図３（Ａ）に示すように、第１の導電層５０の樹脂突起４０とオーバーラップした部分
を第１の部分５１とする。第１の部分５１は、樹脂突起４０の少なくとも上面の一部を覆っていればよい。また、第１の部分５１は、第１の領域２０の上に形成された第１の導電層５０と連続して形成され、電気的に接続されていればよい。
【００２６】
図３（Ｂ）に示すように、第１の導電層５０の上にレジスト層６０（例えばソルダーレジスト層）を形成する。レジスト層６０は、感光性の樹脂であってもよい。レジスト層６０は、メッキ用レジストであってもよい。レジスト層６０は、第１の領域２０および第２の領域３０を覆うように形成される。レジスト層６０が形成された後、図３（Ｃ）に示すように、少なくとも第１の部分５１上におけるレジスト層６０は除去される。レジスト層６０は公知の方法によって除去されてもよい。例えば、露光処理および現像処理によってエッチングされ、除去されてもよい。ここで、第１の部分５１以外の領域に形成されたレジスト層６０は、所望の形状にパターニングされるように除去されてもよい。また、第２の領域３０におけるレジスト層６０は、メッキ治具の形状を考慮して、除去されてもよい。例えば、後述されるメッキ治具のシーリング部材が第１の導電層５０の上に当接される部分にレジスト層６０が残らないように除去されてもよい。詳細は後述される。このとき、不要な第１の導電層５０もエッチングされ除去されてもよい。また、第１の領域２０にのみレジスト層６０が形成され、レジスト層６０が所望の形状を有するようにパターニングされてもよい。
【００２７】
以上の工程によって、図３（Ｄ）に示すように、第２の領域３０に第１の導電層５０の第１の部分５１を有し、第１の領域２０における第１の導電層５０の上にパターニングされたレジスト層６０を有した半導体ウエハー３が準備される。
【００２８】
次に、第１の導電層５０の第１の部分５１に給電して、電解メッキにより第１の導電層５０の上に第２の導電層９０を形成する電解メッキ工程が実施される。
【００２９】
図４〜図８は半導体ウエハー３を電解メッキする工程を説明する図である。図４および図５は、メッキ治具７０を説明する図である。なお図４および図５は模式的にメッキ治具７０を示すものであり、形状はこれに限定されるものではない。メッキ治具７０は、大略すると図４に示されるマスク治具７１と図５に示される裏蓋治具７２とにより構成されていてよい。図４（Ａ）は、マスク治具７１の正面図であり、図４（Ｂ）は、マスク治具７１の断面図である。また、図５（Ａ）は、裏蓋治具７２の正面図であり、図５（Ｂ）は裏蓋治具７２の断面図である。
【００３０】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、マスク治具７１は、例えば、中央下部に開口部７１ａが形成されてもよい。開口部７１ａの周縁部には環状形状を有したシーリング部材７１ｂが形成されてもよい。シーリング部材７１ｂは、液体のシーリング機能を有していればよく、シールゴムやＯリングであってもよい。シーリング部材７１ｂの周囲には、環状に給電用端子である電極７１ｃが形成されてもよい。電極７１ｃは、図４（Ａ）に示すように、環状形状を有していてもよいし、不連続に複数形成されていてもよい（図示せず）。電極７１ｃは、例えば、マスク治具７１の上部に形成された外部接続端子７１ｄと電気的に接続されている。電極７１ｃを囲むように、開口部７１ａと同心円の壁部７１ｅが電極７１ｃと離間して形成されてもよい。更に、開口部７１ａの外周と離間した位置には、複数のネジ孔７１ｆが形成されてもよい。ネジ孔７１ｆは、後述される裏蓋治具７２をネジによって固定する際に用いることができる。
【００３１】
図５（Ａ）に示すように、例えば、裏蓋治具７２は、大略すると蓋体７２ａと複数（本実施形態では２本）の固定フレーム７２ｂとにより構成されていてよい。蓋体７２ａは円盤状の部材であり、その大きさは半導体ウエハー３の直径よりも大きな直径を有していてもよい。固定フレーム７２ｂは、それぞれ貫通孔７２ｃが形成されてもよい。また、図５（Ｂ）に示すように、蓋体７２ａの固定フレーム７２ｂが形成された面の反対の面には、シールゴム７２ｄが配置されてもよい。
【００３２】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、半導体ウエハー３をメッキ治具７０に装着する工程を模式的に説明する図である。図６（Ａ）に示すように、半導体ウエハー３のレジスト層６０および第１の部分５１が形成された面をマスク治具７１に向けて位置合わせをし、半導体ウエハー３をマスク治具７１に装着する。ここで、第１の部分５１が、電極７１ｃと対向するように位置合わせされる。第１の部分５１は、樹脂突起４０の上に形成されており、樹脂突起４０の形状は、上述のように、メッキ治具７０の形状を考慮して形成されている。樹脂突起４０は、例えば、シーリング部材７１ｂと壁部７１ｅとの間に入り込めるように形成されている。位置合わせする工程の後、図６（Ｂ）に示すように、第１の部分５１と電極７１ｃとを接触させるように、半導体ウエハー３をマスク治具７１に搭載し、半導体ウエハー３をマスク治具７１と裏蓋治具７２とで固定する。図示はしないが、例えば、図示しないネジを用いてマスク治具７１と半導体ウエハー３と裏蓋治具７２とを固定する。このとき、図示されないネジを、裏蓋治具７２の貫通孔７２ｃとマスク治具７１のネジ孔７１ｆとを貫通さることによって裏蓋治具７２を固定してもよい。しかしながら固定する方法は、これに限定されるものではない。
【００３３】
図７は、半導体ウエハー３をマスク治具７１に搭載した際の要部を模式的に示す断面図である。
【００３４】
図７に示すように、樹脂突起４０が突出した形状を有しているため、第１の部分５１が、シーリング部材７１ｂと壁部７１ｅとの間に入ることができる。よって、第１の導電層５０の第１の部分５１と、給電用端子である電極７１ｃとを確実に電気的に接続することができる。つまりは、樹脂突起４０が形成されていない場合と比較して、より確実に半導体ウエハー上の導電層に給電を行うことができる。また、図示はしないが、図７におけるシーリング部材７１ｂと比べて、電極７１ｃが十分な高さを有さない場合も、樹脂突起４０を形成することによって、電極７１ｃと第１の部分５１を確実に接続することができる。
【００３５】
また、第１の部分５１は、応力緩和層からなる樹脂突起４０の上に形成されていることによって、図７に示すように、樹脂突起４０が弾性変形を行い、応力を緩和することができるため、半導体ウエハー３および電極７１ｃにクラック等の物理的ダメージが生じることを防ぐことができる。これによれば、電極７１ｃの高さが異なるメッキ治具を用いた場合であっても、各メッキ治具の給電用の電極と第１の部分５１とを確実に、かつ安全に接続させることができる。
【００３６】
また、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法においては、半導体ウエハー３をマスク治具７１と裏蓋治具７２との間に確実に固定した後、例えば、図示されないネジを締め付けること等によって、裏蓋治具７２をマスク治具７１に押し付けることができる。これによれば、半導体ウエハー３の第１の部分５１と電極７１ｃとの接触部分に対して、安全に所望の応力を加えることができる。本実施形態において、第１の部分５１と電極７１ｃとを接触させる工程は、第１の部分５１を電極７１ｃに対して押圧し、樹脂突起４０を弾性変形させることによって、第１の部分５１を電極７１ｃにより確実に接触させてもよい。
【００３７】
以上の工程により、第１の部分５１と給電用端子である電極７２ｃとが確実に接触し、半導体ウエハー３はメッキ治具７０内に装着された状態となる。
【００３８】
次に、図８に示すように、メッキ治具７０に装着された半導体ウエハー３を、メッキ装置８０を用いて電解メッキ処理する。メッキ装置８０は、例えば、メッキ液８１が充填されたメッキ槽８２と、電源８３と、カソード電極８４と、アノード電極８５とを含む。例えば、銅メッキを行う場合、メッキ液８１は銅イオンを含み、アノード電極８５は銅から構成される。図８に示すように、メッキ液８１にメッキ治具７０を浸し、メッキ治具７０の外部接続端子７１ｄとカソード電極８４とを電気的に接続し、電源８３から、カソード電極８４、外部接続端子７１ｄ、および電極７１ｃを介して、電極７１ｃと接触している第１の部分５１に給電される。つまりは、半導体ウエハー３の第１の領域内の第１の導電層５０に対して給電される。これによって、図９（Ａ）に示すように、第１の導電層５０の上のレジスト層６０が除去された部分に第２の導電層９０が電解メッキによって形成される。第２の導電層９０は、導電性の膜であれば特に限定されない。第２の導電層９０は、例えば、銅（Ｃｕ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケルバナジウム（ＮｉＶ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれか１つ又は複数を積層することで、形成されてもよい。
【００３９】
図９（Ｂ）に示すように、第２の導電層９０を形成した後、レジスト層６０を除去してもよい。
【００４０】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法及び半導体ウエハーは、例えば、以下の特徴を有する。
【００４１】
本実施の形態に係る半導体装置ウエハー２によれば、第２の領域に樹脂突起４０を有しているため、電解メッキ処理される際、安定した給電が可能となる。
【００４２】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、樹脂突起４０と第１の部分５１とを半導体ウエハー１の第２の領域に形成することによって、第１の部分５１とメッキ治具７０の給電端子である電極７１ｃとを確実にかつ安全に接触させることができる。
【００４３】
例えば、半導体ウエハー１をメッキ治具７０に固定する際に、第１の部分５１と電極７１ｃとの間に応力が加えられた場合であっても、樹脂突起４０が弾性変形することによって発生した応力を緩和することができる。言い換えれば、半導体ウエハー３をメッキ治具７０に固定する際、安全に所定の応力を加えることができる。したがって、樹脂突起４０の応力緩和機能により、第１の部分５１と電極７１ｃとの間でクラック等の物理的ダメージが生じることを防ぐことができる。
【００４４】
また、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、電極７１ｃがさまざまな高さを有した場合であっても、樹脂突起４０を形成することで確実に、第１の部分５１と電極７１ｃとを接触させることができる。
【００４５】
以上より、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、第１の導電層５０に安定して給電を行うことができる。よって、電解メッキ工程において、安定した給電が可能な半導体装置の製造方法および半導体ウエハーを提供することができる。
【００４６】
（変形例）
以下、図面を参照して、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例の一例について説明する。図１０および図１１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の変形例の一例を模式的に説明する図である。
【００４７】
まず、図１（Ｂ）に示すように、第１の領域２０に複数の集積回路５が形成された半導体ウエハー１を準備する。図１０（Ａ）に示すように、集積回路５を有する半導体ウエハー１を準備する。図１０（Ａ）は、複数の集積回路５が形成された半導体ウエハー１の第１の領域２０の一部を拡大して示す断面図である。ここで、図１０（Ａ）に示すように、半導体ウエハー１の一方の面を第１の面１１とする。
【００４８】
半導体ウエハー１は、図１０（Ａ）に示すように、半導体ウエハー１の第１の面１１の上に電極１４を有してもよい。電極１４は、半導体ウエハー１の内部に形成された集積回路５と内部配線（図示せず）によって電気的に接続されていてもよい。電極１４は、半導体ウエハー１の内部配線の一部であってもよい。電極１４が形成される領域は特に限定されるものではなく、図１０（Ａ）に示すように、第１の面１１の下方に集積回路５が形成されていない領域において、形成されていてもよい。また、図示はしないが、電極１４は、集積回路５とオーバーラップするように形成されていてもよい。電極１４は、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）等の金属で形成されていてもよい。また、図１０（Ａ）に示すように、半導体ウエハー１は、複数の電極１４を含んでいてもよい。
【００４９】
半導体ウエハー１は、図１０（Ａ）に示すように、絶縁膜１６を有していてもよい。絶縁膜１６はパッシベーション膜であってもよい。絶縁膜１６は、電極１４の少なくとも一部を露出させるように形成されていてもよい。絶縁膜１６は、図１０（Ａ）に示すように、電極１４を露出させる開口部１６ａを有する。絶縁膜１６は、例えば、ＳｉＯ２やＳｉＮ等の無機絶縁膜であってもよい。あるいは、絶縁膜１６は、ポリイミド樹脂などの有機絶縁膜であってもよい。
【００５０】
図１０（Ａ）に示すように、半導体ウエハー１の絶縁膜１６の所望の領域に樹脂層４１を形成してもよい。例えば、図１０（Ａ）に示すように、樹脂層４１は、絶縁膜１６の上であって、集積回路５とオーバーラップするように形成されてもよい。また、樹脂層４１は、電極１４の少なくとも一部が露出するように形成されていればよい。よって、図示はされないが、樹脂層４１は、絶縁膜１６の開口部１６ａ内の電極１４の一部とオーバーラップするように形成されてもよい。樹脂層４１は、公知のいずれかの方法によって形成されてもよい。樹脂層４１は、例えば、感光性の樹脂層を半導体ウエハー１上に形成した後、露光処理などによって所望の形状にパターンニングされて形成されてもよい（図示せず）。
【００５１】
また、図示はしないが、樹脂層４１は、半導体ウエハー１の第２の領域３０に樹脂突起４０を形成する工程において、同時に形成されてもよい（図２（Ａ）〜図２（Ｃ）参照）。しかしながら、樹脂突起４０は、上述のように、メッキ治具７０の形状を考慮して形成される。したがって、第１の領域２０内に樹脂層４１を形成し、同時に第２の領域３０内に所望の形状を有した樹脂突起を形成した後、該樹脂突起をさらに成形処理することによって樹脂突起４０を形成してもよい。例えば、樹脂層４１と同時に形成された樹脂突起のみをエッチング処理することにより樹脂突起４０を形成してもよい。また、該樹脂突起の上に、さらに樹脂層を積層することによって、所望の形状を有した樹脂突起４０を形成してもよい。
【００５２】
樹脂層４１は、応力緩和機能を有していてもよい。樹脂層４１は、例えば、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ），ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）などの樹脂で形成されていてもよい。
【００５３】
次に、図３（Ａ）に示すように、半導体ウエハー２における第１の領域２０および第２の領域３０に第１の導電層５０を形成する。このとき、図１０（Ｂ）に示すように、第１の領域２０において、第１の導電層５０は、半導体ウエハー１の電極１４、絶縁膜１６および、樹脂層４１を連続して覆うことができる。なお、第１の導電層５０の詳細は上述されているため、省略する。
【００５４】
次に、図３（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示すように、第１の導電層５０の上にレジスト層６０（例えばソルダーレジスト層）を形成する。次に、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、第１の領域２０におけるレジスト層６０の一部は、所定のパターン形状のマスク（図示せず）を介して露光現像処理されることにより、除去される。ここで、図１０（Ｄ）に示すように、後述される電解メッキ処理により第２の導電層９０を形成したい部分において第１の導電層５０が露出するように、レジスト層６０を除去してもよい。つまりは、第１の導電層５０の電極１４の上から樹脂層４１の上に至るように延びる部分が露出するように、レジスト層６０を除去してもよい。
【００５５】
次に、図６から図８に示すように、第１の領域２０においてパターニングされたレジスト層６０を有する半導体ウエハー３は、本実施形態に係るメッキ治具７０に搭載され、電解メッキ処理される。メッキ治具７０の詳細、搭載工程および電解メッキ工程は上述されているため省略する。
【００５６】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法によって、図９（Ａ）に示すように、第１の領域２０に第２の導電層９０が形成される。ここで、図１１（Ａ）に示すように、第１の領域２０において、第１の導電層５０の露出した部分に第２の導電層９０が形成される。第２の導電層９０の材質は特に限定されないが、例えばＣｕからなる導電層であってもよい。また、電解メッキ工程の時間等を調整することにより、所望の膜厚有するように第２の導電層９０を形成してもよい。
【００５７】
次に、図９（Ｂ）に示すように、レジスト層６０を除去する。図１１（Ｂ）に示すように、レジスト層６０が除去された後、第１の領域２０には、第１の導電層５０のみが形成されている部分と第１の導電層５０と第２の導電層９０との積層となっている部分が形成される。次に、第２の導電層９０をエッチングマスクとして、第１の導電層５０が露出している部分を除去してもよい。言い換えれば、第２の導電層９０が上方に形成されていない第１の導電層５０をエッチングにより除去してもよい。これによって、図１１（Ｃ）に示すように、第１の導電層５０および第２の導電層９０の積層からなる第３の導電層９１を形成してもよい。図１１（Ｃ）に示すように、第３の導電層９１は、絶縁膜１６の開口部１６ａ内に形成された電極１４と電気的に接続し、電極１４の上から樹脂層４１の上面に至るように連続して形成されていてもよい。言い換えれば、第３の導電層９１は、電極１４に電気的に接続された配線であってもよい。図１１（Ｃ）に示すように、第３の導電層９１は、電極１４と電気的に接続されている限りその形状は限定されず、電極１４の露出面を全て覆っていてもよいし、電極１４の露出面の一部とのみ電気的に接続されていてもよい（図示せず）。
【００５８】
次に、図１１（Ｄ）に示すように、第３の導電層９１、樹脂層４１、および絶縁層１６の上に所望の形状にパターニングされたソルダーレジスト層９２を形成する。ソルダーレジスト層９２の形状は特に限定されない。例えば、樹脂層４１の上に形成された第３の導電層９１の少なくとも一部が露出するように、ソルダーレジスト層９２をパターニングしてもよい。ここで、図１１（Ｄ）に示すように、第３の導電層９１のソルダーレジスト層９２に覆われていない部分は、ランド９４であってもよい。ここでソルダーレジスト層９２は、絶縁性を有する封止剤であれば特に限定されるものではない。例えば、ソルダーレジスト層９２は公知の樹脂から形成されていてもよい。具体的には、ソルダーレジスト層９２は、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）、フェノール樹脂等の樹脂で形成されていてもよい。
【００５９】
また、図１１（Ｄ）に示すように、ランド９４の上に外部端子９５が形成されてもよい。外部端子９５は、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではなく、例えば半田ペーストから形成された半田バンプ（ソルダーボール）であってもよい。
【００６０】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例は以上のいずれかの構成をとることができる。
【００６１】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例によれば、第２の領域に樹脂突起４０を有しているため、電解メッキ処理される際、安定した給電が可能となる。その結果、安定して電解メッキ工程が行われるため、第１の領域２０において第２の導電層９０を確実に形成することができる。つまりは、第２の導電層９０を形成する工程における歩留まりを向上させることができる。
【００６２】
また、第２の導電層９０は、配線となる第３の導電層９１を構成するため、本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、第１の導電層５０に確実に給電が行われるため、所望の膜厚の第２の導電層９０を安定して形成することができ、半導体装置の配線の電気的信頼性を向上させることができる。
【００６３】
上記のように、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００６４】
１ 半導体ウエハー、２ 半導体ウエハー、３ 半導体ウエハー、１０ 半導体基板、１１ 第１の面、１４ 電極、１６ 絶縁膜、１６ａ 開口部、２０ 第１の領域、３０ 第２の領域、４０ 樹脂突起、４１ 樹脂層、５０ 第１の導電層、５１ 第１の部分、６０ レジスト層、７０ メッキ治具、７１ マスク治具、７１ａ 開口部、７１ｂ シーリング部材、７１ｃ 電極、７１ｄ 外部接続端子、７１ｅ 壁部、７１ｆ ネジ孔、７２ 裏蓋治具、７２ａ 蓋体、７２ｂ 固定フレーム、７２ｃ 貫通孔、７２ｄ シールゴム、８０ メッキ装置、８１ メッキ液、８２ メッキ槽、８３ 電源、８４ カソード電極、８５ アノード電極、９０ 第２の導電層、９１ 第３の導電層、９２ ソルダーレジスト層、９４ ランド、９５ 外部端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、リング状の給電部である電極を有し、その電極とめっき液とを遮断するためのシーリング部材を有した半導体ウエハー用のメッキ治具が知られている（特許文献１）。例えばＷＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）構造を適用した半導体装置の製造工程において、このようなメッキ治具を用いて半導体ウエハーに電解メッキ処理を行う場合、メッキ治具の電極と半導体ウエハーの上に形成された導電層とを接触させて給電を行うことが必要である。しかしながら、メッキ治具の電極は、メッキ液の流入を防ぐためにシーリングされる必要があり、かつ、半導体ウエハーに物理的ダメージを与えてはならないため、その形状はシーリング部材より突出した形状を有することができない。よって、電極と導電層とを確実に接触させて、安定して給電することが難しい。また、メッキ治具の電極および半導体ウエハーの導電層は共に金属より形成されている。このため、メッキ治具の給電部分と半導体ウエハーとの間に押圧力が加えられた場合、加えられた押圧力によって、電極と半導体ウエハーとの接触部において応力が集中し、半導体ウエハーにクラック等の物理的ダメージが生じる可能性がある。
【０００３】
以上により、半導体装置の製造工程において、半導体ウエハーに物理的ダメージを生じさせずに、半導体ウエハーの導電層とメッキ治具の電極とを確実に接触させ、導電層への給電の安定性を高めることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４０６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的の一つは、電解メッキ工程において、安定した給電が可能な半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る半導体装置の製造方法は、
集積回路が形成された第１の領域と、前記第１の領域の周縁を囲む第２の領域と、を有した半導体ウエハーを用意する工程と、
前記第２の領域に樹脂突起を形成する工程と、
前記第１の領域及び前記第２の領域に第１の導電層を形成する工程であって、前記第１の導電層は前記樹脂突起の上に位置する第１の部分を有するように、前記第１の導電層を形成する工程と、
前記第１の導電層の上にレジスト層を形成する工程と、
少なくとも前記第１の導電層の前記第１の部分の上に位置する前記レジスト層を除去する工程と、
前記第１の導電層の前記第１の部分に給電して、電解メッキにより前記第１の導電層の上に第２の導電層を形成する工程と、
を含む。
【０００７】
本発明によれば、電解メッキ工程において、安定した給電が可能な半導体装置の製造方法を提供することができる。
【０００８】
（２）本発明に係る半導体装置の製造方法において、
前記樹脂突起は、前記第２の領域において環状に形成されてもよい。
【０００９】
（３）本発明に係る半導体装置の製造方法において、
前記樹脂突起は、前記第２の領域において複数形成されてもよい。
【００１０】
（４）本発明に係る半導体装置の製造方法において、
給電用の電極と、前記電極を囲むシーリング部材とを有した電解めっき用治具を用意する工程を更に含み、
前記第２の導電層を形成する工程において、前記第１の部分と、前記電極とを接触させてもよい。
【００１１】
（５）本発明に係る半導体装置の製造方法において、
前記第１の部分は、前記電極に押圧されて接触してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図２】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図３】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図４】メッキ治具を模式的に説明する図。
【図５】メッキ治具を模式的に説明する図。
【図６】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図７】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図８】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図９】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する図。
【図１０】本実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例を模式的に説明する図。
【図１１】本実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例を模式的に説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態のみに限定されるものではない。本発明は、以下の実施の形態および変形例を自由に組み合わせたものを含むものとする。
【００１４】
以下、図面を参照して、本実施の形態に係る半導体装置の製造および半導体ウエハーについて説明する。
【００１５】
図１〜図８は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法および半導体ウエハーを説明する図である。ここで、図１（Ａ）は半導体ウエハー１の平面図であり、図１（Ｂ）は図１のIＢ−IＢ線断面図である。図２（Ａ）は本実施の形態に係る半導体ウエハー２の要部の平面図であり、図２（Ｂ）は図２のIIＢ−IIＢ線断面図であり、図２（Ｃ）は半導体ウエハー２の要部の変形例である。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、半導体装置の製造方法を説明する図である。
【００１６】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、集積回路５が形成された第１の領域２０と、第１の領域２０の周縁を囲む第２の領域３０と、を有した半導体ウエハー１を用意する工程と、第２の領域３０に樹脂突起４０を形成する工程と、第１の領域２０及び第２の領域３０に第１の導電層５０を形成する工程であって、第１の導電層５０は樹脂突起４０の上に位置する第１の部分５１を有するように、第１の導電層５０を形成する工程と、第１の導電層５０の上にレジスト層６０を形成する工程と、少なくとも第１の導電層５０の第１の部分５１の上に位置するレジスト層６０を除去する工程と、第１の導電層５０の第１の部分５１に給電して、電解メッキにより第１の導電層５０の上に第２の導電層９０を形成する工程と、を含む。
【００１７】
半導体ウエハー１は、例えば、シリコンウエハーからなる半導体基板１０であってもよい。半導体ウエハー１の平面形状は、例えば、略円形であってもよい。図１（Ａ）に示すように、一部が切り欠かれていてもよい。また、半導体ウエハー１は、複数に分割されてなる分割基板であってもよい（図示せず）。
【００１８】
半導体ウエハー１は、図１（Ａ）に示すように、有効チップ領域である第１の領域２０（図１（Ａ）の灰色で示された領域）と、第１の領域２０を囲む第２の領域３０（図１（Ａ）の白色で示された領域）と、を有する。
【００１９】
第１の領域２０は、有効チップ領域であって、製品となる半導体チップを含む領域であってよい。また、第１の領域２０には、集積回路５が形成されている。図１（Ｂ）に示すように、第１の領域２０には複数の集積回路５が形成されていてもよい。図１（Ｂ）に示すように、第１の領域２０は、半導体ウエハー１の中央部に形成してもよい。図１（Ａ）に示すように、切断ラインＬは、隣り合った半導体チップとなる部分の境界線を示すものである。よって、切断ラインＬによって区画された１つの区画部分は、半導体チップとなる領域であってもよい。それぞれの区画部分において、一つの集積回路５及び図示されない保護膜（パッシベーション膜）、集積回路に接続される電極等の構造体を含んでいてもよい。
【００２０】
第２の領域３０は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、第１の領域２０を囲む領域である。第２の領域３０は、製品とならない半導体チップを含む領域であってもよい。なお、第１の領域２０および第２の領域３０の配置は、半導体装置の設計時に所定の配置に適宜決定することができる。
【００２１】
樹脂突起４０は、図２（Ａ）に示すように、第２の領域３０に形成される。樹脂突起４０は、図２（Ａ）に示すように、第２の領域３０に環状に連続して形成されていてもよい。樹脂突起４０が形成される位置は、第２の領域３０内であればよい。例えば、図２（Ｂ）に示すように、半導体ウエハー１の周縁から所定の間隔を有するように配置されていてもよい。また、図示はしないが、半導体ウエハー１の周縁と間隔を有さずに接するように配置されていてもよい。また、図２（Ｃ）に示すように、連続しない樹脂突起４０を複数形成してもよい。樹脂突起４０の形状は、後述されるメッキ治具７０の形状を考慮して所望の形状に形成されてもよい。詳細は後述される。樹脂突起４０は、図２（Ｂ）に示すように、上面（樹脂突起４０の半導体ウエハー１と対向する面とは反対側の面）が平面であってもよいし、曲面であってもよい（図示せず）。樹脂突起４０は、公知のいずれかの方法によって形成されてもよい。樹脂突起４０は、例えば、感光性の樹脂層を半導体ウエハー１上に形成した後、露光処理などによって所望の形状にパターンニングされて形成されてもよい（図示せず）。樹脂突起４０は、応力緩和機能を有していてもよい。樹脂突起４０は、例えば、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ），ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）などの樹脂で形成されていてもよい。樹脂突起４０は、図２（Ｂ）に示すように、単層であってもよいし、複数の樹脂から形成された積層体であってもよい（図示せず）。
【００２２】
また、樹脂突起４０を形成する際、第１の領域２０内の所望の領域に複数の樹脂層４１を形成してもよい（図１０（Ａ）参照）。詳細は後述される。
【００２３】
以上のいずれかの構成から、本実施の形態に係る半導体ウエハー２は構成されていてもよい。
【００２４】
次に、図３（Ａ）に示すように、半導体ウエハー２における第１の領域２０および第２の領域３０に第１の導電層５０を形成する。第１の導電層５０は、公知のいずれかの成膜方法によって形成されてもよい。例えば、第１の導電層５０は、スパッタリング法等を用いて形成されてもよい。第１の導電層５０は、半導体ウエハー２の全面に形成されてもよい。また、第１の導電層５０は、所望の形状にパターニングされていてもよい（図示せず）。第１の導電層５０は、導電性の膜であれば特に限定されない。第１の導電層５０は、例えば、銅（Ｃｕ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケルバナジウム（ＮｉＶ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれか１つ又は複数を積層することで、形成されてもよい。
【００２５】
図３（Ａ）に示すように、第１の導電層５０の樹脂突起４０とオーバーラップした部分
を第１の部分５１とする。第１の部分５１は、樹脂突起４０の少なくとも上面の一部を覆っていればよい。また、第１の部分５１は、第１の領域２０の上に形成された第１の導電層５０と連続して形成され、電気的に接続されていればよい。
【００２６】
図３（Ｂ）に示すように、第１の導電層５０の上にレジスト層６０（例えばソルダーレジスト層）を形成する。レジスト層６０は、感光性の樹脂であってもよい。レジスト層６０は、メッキ用レジストであってもよい。レジスト層６０は、第１の領域２０および第２の領域３０を覆うように形成される。レジスト層６０が形成された後、図３（Ｃ）に示すように、少なくとも第１の部分５１上におけるレジスト層６０は除去される。レジスト層６０は公知の方法によって除去されてもよい。例えば、露光処理および現像処理によってエッチングされ、除去されてもよい。ここで、第１の部分５１以外の領域に形成されたレジスト層６０は、所望の形状にパターニングされるように除去されてもよい。また、第２の領域３０におけるレジスト層６０は、メッキ治具の形状を考慮して、除去されてもよい。例えば、後述されるメッキ治具のシーリング部材が第１の導電層５０の上に当接される部分にレジスト層６０が残らないように除去されてもよい。詳細は後述される。このとき、不要な第１の導電層５０もエッチングされ除去されてもよい。また、第１の領域２０にのみレジスト層６０が形成され、レジスト層６０が所望の形状を有するようにパターニングされてもよい。
【００２７】
以上の工程によって、図３（Ｄ）に示すように、第２の領域３０に第１の導電層５０の第１の部分５１を有し、第１の領域２０における第１の導電層５０の上にパターニングされたレジスト層６０を有した半導体ウエハー３が準備される。
【００２８】
次に、第１の導電層５０の第１の部分５１に給電して、電解メッキにより第１の導電層５０の上に第２の導電層９０を形成する電解メッキ工程が実施される。
【００２９】
図４〜図８は半導体ウエハー３を電解メッキする工程を説明する図である。図４および図５は、メッキ治具７０を説明する図である。なお図４および図５は模式的にメッキ治具７０を示すものであり、形状はこれに限定されるものではない。メッキ治具７０は、大略すると図４に示されるマスク治具７１と図５に示される裏蓋治具７２とにより構成されていてよい。図４（Ａ）は、マスク治具７１の正面図であり、図４（Ｂ）は、マスク治具７１の断面図である。また、図５（Ａ）は、裏蓋治具７２の正面図であり、図５（Ｂ）は裏蓋治具７２の断面図である。
【００３０】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、マスク治具７１は、例えば、中央下部に開口部７１ａが形成されてもよい。開口部７１ａの周縁部には環状形状を有したシーリング部材７１ｂが形成されてもよい。シーリング部材７１ｂは、液体のシーリング機能を有していればよく、シールゴムやＯリングであってもよい。シーリング部材７１ｂの周囲には、環状に給電用端子である電極７１ｃが形成されてもよい。電極７１ｃは、図４（Ａ）に示すように、環状形状を有していてもよいし、不連続に複数形成されていてもよい（図示せず）。電極７１ｃは、例えば、マスク治具７１の上部に形成された外部接続端子７１ｄと電気的に接続されている。電極７１ｃを囲むように、開口部７１ａと同心円の壁部７１ｅが電極７１ｃと離間して形成されてもよい。更に、開口部７１ａの外周と離間した位置には、複数のネジ孔７１ｆが形成されてもよい。ネジ孔７１ｆは、後述される裏蓋治具７２をネジによって固定する際に用いることができる。
【００３１】
図５（Ａ）に示すように、例えば、裏蓋治具７２は、大略すると蓋体７２ａと複数（本実施形態では２本）の固定フレーム７２ｂとにより構成されていてよい。蓋体７２ａは円盤状の部材であり、その大きさは半導体ウエハー３の直径よりも大きな直径を有していてもよい。固定フレーム７２ｂは、それぞれ貫通孔７２ｃが形成されてもよい。また、図５（Ｂ）に示すように、蓋体７２ａの固定フレーム７２ｂが形成された面の反対の面には、シールゴム７２ｄが配置されてもよい。
【００３２】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、半導体ウエハー３をメッキ治具７０に装着する工程を模式的に説明する図である。図６（Ａ）に示すように、半導体ウエハー３のレジスト層６０および第１の部分５１が形成された面をマスク治具７１に向けて位置合わせをし、半導体ウエハー３をマスク治具７１に装着する。ここで、第１の部分５１が、電極７１ｃと対向するように位置合わせされる。第１の部分５１は、樹脂突起４０の上に形成されており、樹脂突起４０の形状は、上述のように、メッキ治具７０の形状を考慮して形成されている。樹脂突起４０は、例えば、シーリング部材７１ｂと壁部７１ｅとの間に入り込めるように形成されている。位置合わせする工程の後、図６（Ｂ）に示すように、第１の部分５１と電極７１ｃとを接触させるように、半導体ウエハー３をマスク治具７１に搭載し、半導体ウエハー３をマスク治具７１と裏蓋治具７２とで固定する。図示はしないが、例えば、図示しないネジを用いてマスク治具７１と半導体ウエハー３と裏蓋治具７２とを固定する。このとき、図示されないネジを、裏蓋治具７２の貫通孔７２ｃとマスク治具７１のネジ孔７１ｆとを貫通さることによって裏蓋治具７２を固定してもよい。しかしながら固定する方法は、これに限定されるものではない。
【００３３】
図７は、半導体ウエハー３をマスク治具７１に搭載した際の要部を模式的に示す断面図である。
【００３４】
図７に示すように、樹脂突起４０が突出した形状を有しているため、第１の部分５１が、シーリング部材７１ｂと壁部７１ｅとの間に入ることができる。よって、第１の導電層５０の第１の部分５１と、給電用端子である電極７１ｃとを確実に電気的に接続することができる。つまりは、樹脂突起４０が形成されていない場合と比較して、より確実に半導体ウエハー上の導電層に給電を行うことができる。また、図示はしないが、図７におけるシーリング部材７１ｂと比べて、電極７１ｃが十分な高さを有さない場合も、樹脂突起４０を形成することによって、電極７１ｃと第１の部分５１を確実に接続することができる。
【００３５】
また、第１の部分５１は、応力緩和層からなる樹脂突起４０の上に形成されていることによって、図７に示すように、樹脂突起４０が弾性変形を行い、応力を緩和することができるため、半導体ウエハー３および電極７１ｃにクラック等の物理的ダメージが生じることを防ぐことができる。これによれば、電極７１ｃの高さが異なるメッキ治具を用いた場合であっても、各メッキ治具の給電用の電極と第１の部分５１とを確実に、かつ安全に接続させることができる。
【００３６】
また、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法においては、半導体ウエハー３をマスク治具７１と裏蓋治具７２との間に確実に固定した後、例えば、図示されないネジを締め付けること等によって、裏蓋治具７２をマスク治具７１に押し付けることができる。これによれば、半導体ウエハー３の第１の部分５１と電極７１ｃとの接触部分に対して、安全に所望の応力を加えることができる。本実施形態において、第１の部分５１と電極７１ｃとを接触させる工程は、第１の部分５１を電極７１ｃに対して押圧し、樹脂突起４０を弾性変形させることによって、第１の部分５１を電極７１ｃにより確実に接触させてもよい。
【００３７】
以上の工程により、第１の部分５１と給電用端子である電極７２ｃとが確実に接触し、半導体ウエハー３はメッキ治具７０内に装着された状態となる。
【００３８】
次に、図８に示すように、メッキ治具７０に装着された半導体ウエハー３を、メッキ装置８０を用いて電解メッキ処理する。メッキ装置８０は、例えば、メッキ液８１が充填されたメッキ槽８２と、電源８３と、カソード電極８４と、アノード電極８５とを含む。例えば、銅メッキを行う場合、メッキ液８１は銅イオンを含み、アノード電極８５は銅から構成される。図８に示すように、メッキ液８１にメッキ治具７０を浸し、メッキ治具７０の外部接続端子７１ｄとカソード電極８４とを電気的に接続し、電源８３から、カソード電極８４、外部接続端子７１ｄ、および電極７１ｃを介して、電極７１ｃと接触している第１の部分５１に給電される。つまりは、半導体ウエハー３の第１の領域内の第１の導電層５０に対して給電される。これによって、図９（Ａ）に示すように、第１の導電層５０の上のレジスト層６０が除去された部分に第２の導電層９０が電解メッキによって形成される。第２の導電層９０は、導電性の膜であれば特に限定されない。第２の導電層９０は、例えば、銅（Ｃｕ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケルバナジウム（ＮｉＶ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれか１つ又は複数を積層することで、形成されてもよい。
【００３９】
図９（Ｂ）に示すように、第２の導電層９０を形成した後、レジスト層６０を除去してもよい。
【００４０】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法及び半導体ウエハーは、例えば、以下の特徴を有する。
【００４１】
本実施の形態に係る半導体装置ウエハー２によれば、第２の領域に樹脂突起４０を有しているため、電解メッキ処理される際、安定した給電が可能となる。
【００４２】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、樹脂突起４０と第１の部分５１とを半導体ウエハー１の第２の領域に形成することによって、第１の部分５１とメッキ治具７０の給電端子である電極７１ｃとを確実にかつ安全に接触させることができる。
【００４３】
例えば、半導体ウエハー１をメッキ治具７０に固定する際に、第１の部分５１と電極７１ｃとの間に応力が加えられた場合であっても、樹脂突起４０が弾性変形することによって発生した応力を緩和することができる。言い換えれば、半導体ウエハー３をメッキ治具７０に固定する際、安全に所定の応力を加えることができる。したがって、樹脂突起４０の応力緩和機能により、第１の部分５１と電極７１ｃとの間でクラック等の物理的ダメージが生じることを防ぐことができる。
【００４４】
また、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、電極７１ｃがさまざまな高さを有した場合であっても、樹脂突起４０を形成することで確実に、第１の部分５１と電極７１ｃとを接触させることができる。
【００４５】
以上より、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、第１の導電層５０に安定して給電を行うことができる。よって、電解メッキ工程において、安定した給電が可能な半導体装置の製造方法および半導体ウエハーを提供することができる。
【００４６】
（変形例）
以下、図面を参照して、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例の一例について説明する。図１０および図１１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の変形例の一例を模式的に説明する図である。
【００４７】
まず、図１（Ｂ）に示すように、第１の領域２０に複数の集積回路５が形成された半導体ウエハー１を準備する。図１０（Ａ）に示すように、集積回路５を有する半導体ウエハー１を準備する。図１０（Ａ）は、複数の集積回路５が形成された半導体ウエハー１の第１の領域２０の一部を拡大して示す断面図である。ここで、図１０（Ａ）に示すように、半導体ウエハー１の一方の面を第１の面１１とする。
【００４８】
半導体ウエハー１は、図１０（Ａ）に示すように、半導体ウエハー１の第１の面１１の上に電極１４を有してもよい。電極１４は、半導体ウエハー１の内部に形成された集積回路５と内部配線（図示せず）によって電気的に接続されていてもよい。電極１４は、半導体ウエハー１の内部配線の一部であってもよい。電極１４が形成される領域は特に限定されるものではなく、図１０（Ａ）に示すように、第１の面１１の下方に集積回路５が形成されていない領域において、形成されていてもよい。また、図示はしないが、電極１４は、集積回路５とオーバーラップするように形成されていてもよい。電極１４は、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）等の金属で形成されていてもよい。また、図１０（Ａ）に示すように、半導体ウエハー１は、複数の電極１４を含んでいてもよい。
【００４９】
半導体ウエハー１は、図１０（Ａ）に示すように、絶縁膜１６を有していてもよい。絶縁膜１６はパッシベーション膜であってもよい。絶縁膜１６は、電極１４の少なくとも一部を露出させるように形成されていてもよい。絶縁膜１６は、図１０（Ａ）に示すように、電極１４を露出させる開口部１６ａを有する。絶縁膜１６は、例えば、ＳｉＯ２やＳｉＮ等の無機絶縁膜であってもよい。あるいは、絶縁膜１６は、ポリイミド樹脂などの有機絶縁膜であってもよい。
【００５０】
図１０（Ａ）に示すように、半導体ウエハー１の絶縁膜１６の所望の領域に樹脂層４１を形成してもよい。例えば、図１０（Ａ）に示すように、樹脂層４１は、絶縁膜１６の上であって、集積回路５とオーバーラップするように形成されてもよい。また、樹脂層４１は、電極１４の少なくとも一部が露出するように形成されていればよい。よって、図示はされないが、樹脂層４１は、絶縁膜１６の開口部１６ａ内の電極１４の一部とオーバーラップするように形成されてもよい。樹脂層４１は、公知のいずれかの方法によって形成されてもよい。樹脂層４１は、例えば、感光性の樹脂層を半導体ウエハー１上に形成した後、露光処理などによって所望の形状にパターンニングされて形成されてもよい（図示せず）。
【００５１】
また、図示はしないが、樹脂層４１は、半導体ウエハー１の第２の領域３０に樹脂突起４０を形成する工程において、同時に形成されてもよい（図２（Ａ）〜図２（Ｃ）参照）。しかしながら、樹脂突起４０は、上述のように、メッキ治具７０の形状を考慮して形成される。したがって、第１の領域２０内に樹脂層４１を形成し、同時に第２の領域３０内に所望の形状を有した樹脂突起を形成した後、該樹脂突起をさらに成形処理することによって樹脂突起４０を形成してもよい。例えば、樹脂層４１と同時に形成された樹脂突起のみをエッチング処理することにより樹脂突起４０を形成してもよい。また、該樹脂突起の上に、さらに樹脂層を積層することによって、所望の形状を有した樹脂突起４０を形成してもよい。
【００５２】
樹脂層４１は、応力緩和機能を有していてもよい。樹脂層４１は、例えば、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ），ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）などの樹脂で形成されていてもよい。
【００５３】
次に、図３（Ａ）に示すように、半導体ウエハー２における第１の領域２０および第２の領域３０に第１の導電層５０を形成する。このとき、図１０（Ｂ）に示すように、第１の領域２０において、第１の導電層５０は、半導体ウエハー１の電極１４、絶縁膜１６および、樹脂層４１を連続して覆うことができる。なお、第１の導電層５０の詳細は上述されているため、省略する。
【００５４】
次に、図３（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示すように、第１の導電層５０の上にレジスト層６０（例えばソルダーレジスト層）を形成する。次に、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、第１の領域２０におけるレジスト層６０の一部は、所定のパターン形状のマスク（図示せず）を介して露光現像処理されることにより、除去される。ここで、図１０（Ｄ）に示すように、後述される電解メッキ処理により第２の導電層９０を形成したい部分において第１の導電層５０が露出するように、レジスト層６０を除去してもよい。つまりは、第１の導電層５０の電極１４の上から樹脂層４１の上に至るように延びる部分が露出するように、レジスト層６０を除去してもよい。
【００５５】
次に、図６から図８に示すように、第１の領域２０においてパターニングされたレジスト層６０を有する半導体ウエハー３は、本実施形態に係るメッキ治具７０に搭載され、電解メッキ処理される。メッキ治具７０の詳細、搭載工程および電解メッキ工程は上述されているため省略する。
【００５６】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法によって、図９（Ａ）に示すように、第１の領域２０に第２の導電層９０が形成される。ここで、図１１（Ａ）に示すように、第１の領域２０において、第１の導電層５０の露出した部分に第２の導電層９０が形成される。第２の導電層９０の材質は特に限定されないが、例えばＣｕからなる導電層であってもよい。また、電解メッキ工程の時間等を調整することにより、所望の膜厚有するように第２の導電層９０を形成してもよい。
【００５７】
次に、図９（Ｂ）に示すように、レジスト層６０を除去する。図１１（Ｂ）に示すように、レジスト層６０が除去された後、第１の領域２０には、第１の導電層５０のみが形成されている部分と第１の導電層５０と第２の導電層９０との積層となっている部分が形成される。次に、第２の導電層９０をエッチングマスクとして、第１の導電層５０が露出している部分を除去してもよい。言い換えれば、第２の導電層９０が上方に形成されていない第１の導電層５０をエッチングにより除去してもよい。これによって、図１１（Ｃ）に示すように、第１の導電層５０および第２の導電層９０の積層からなる第３の導電層９１を形成してもよい。図１１（Ｃ）に示すように、第３の導電層９１は、絶縁膜１６の開口部１６ａ内に形成された電極１４と電気的に接続し、電極１４の上から樹脂層４１の上面に至るように連続して形成されていてもよい。言い換えれば、第３の導電層９１は、電極１４に電気的に接続された配線であってもよい。図１１（Ｃ）に示すように、第３の導電層９１は、電極１４と電気的に接続されている限りその形状は限定されず、電極１４の露出面を全て覆っていてもよいし、電極１４の露出面の一部とのみ電気的に接続されていてもよい（図示せず）。
【００５８】
次に、図１１（Ｄ）に示すように、第３の導電層９１、樹脂層４１、および絶縁層１６の上に所望の形状にパターニングされたソルダーレジスト層９２を形成する。ソルダーレジスト層９２の形状は特に限定されない。例えば、樹脂層４１の上に形成された第３の導電層９１の少なくとも一部が露出するように、ソルダーレジスト層９２をパターニングしてもよい。ここで、図１１（Ｄ）に示すように、第３の導電層９１のソルダーレジスト層９２に覆われていない部分は、ランド９４であってもよい。ここでソルダーレジスト層９２は、絶縁性を有する封止剤であれば特に限定されるものではない。例えば、ソルダーレジスト層９２は公知の樹脂から形成されていてもよい。具体的には、ソルダーレジスト層９２は、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）、フェノール樹脂等の樹脂で形成されていてもよい。
【００５９】
また、図１１（Ｄ）に示すように、ランド９４の上に外部端子９５が形成されてもよい。外部端子９５は、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではなく、例えば半田ペーストから形成された半田バンプ（ソルダーボール）であってもよい。
【００６０】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例は以上のいずれかの構成をとることができる。
【００６１】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例によれば、第２の領域に樹脂突起４０を有しているため、電解メッキ処理される際、安定した給電が可能となる。その結果、安定して電解メッキ工程が行われるため、第１の領域２０において第２の導電層９０を確実に形成することができる。つまりは、第２の導電層９０を形成する工程における歩留まりを向上させることができる。
【００６２】
また、第２の導電層９０は、配線となる第３の導電層９１を構成するため、本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、第１の導電層５０に確実に給電が行われるため、所望の膜厚の第２の導電層９０を安定して形成することができ、半導体装置の配線の電気的信頼性を向上させることができる。
【００６３】
上記のように、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００６４】
１ 半導体ウエハー、２ 半導体ウエハー、３ 半導体ウエハー、１０ 半導体基板、１１ 第１の面、１４ 電極、１６ 絶縁膜、１６ａ 開口部、２０ 第１の領域、３０ 第２の領域、４０ 樹脂突起、４１ 樹脂層、５０ 第１の導電層、５１ 第１の部分、６０ レジスト層、７０ メッキ治具、７１ マスク治具、７１ａ 開口部、７１ｂ シーリング部材、７１ｃ 電極、７１ｄ 外部接続端子、７１ｅ 壁部、７１ｆ ネジ孔、７２ 裏蓋治具、７２ａ 蓋体、７２ｂ 固定フレーム、７２ｃ 貫通孔、７２ｄ シールゴム、８０ メッキ装置、８１ メッキ液、８２ メッキ槽、８３ 電源、８４ カソード電極、８５ アノード電極、９０ 第２の導電層、９１ 第３の導電層、９２ ソルダーレジスト層、９４ ランド、９５ 外部端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路が形成された第１の領域と、前記第１の領域の周縁を囲む第２の領域と、を有した半導体ウエハーを用意する工程と、
前記第２の領域に樹脂突起を形成する工程と、
前記第１の領域及び前記第２の領域に第１の導電層を形成する工程であって、前記第１の導電層は前記樹脂突起の上に位置する第１の部分を有するように、前記第１の導電層を形成する工程と、
前記第１の導電層の上にレジスト層を形成する工程と、
少なくとも前記第１の導電層の前記第１の部分の上に位置する前記レジスト層を除去する工程と、
前記第１の導電層の前記第１の部分に給電して、電解メッキにより前記第１の導電層の上に第２の導電層を形成する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂突起は、前記第２の領域において環状に連続して形成される半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂突起は、前記第２の領域において複数形成される半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
給電用の電極と、前記電極を囲むシーリング部材とを有した電解めっき用治具を用意する工程を更に含み、
前記第２の導電層を形成する工程において、前記第１の部分と、前記電極とを接触させる半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１の部分は、前記電極に押圧されて接触する半導体装置の製造方法。
【請求項１】
集積回路が形成された第１の領域と、前記第１の領域の周縁を囲む第２の領域と、を有した半導体ウエハーを用意する工程と、
前記第２の領域に樹脂突起を形成する工程と、
前記第１の領域及び前記第２の領域に第１の導電層を形成する工程であって、前記第１の導電層は前記樹脂突起の上に位置する第１の部分を有するように、前記第１の導電層を形成する工程と、
前記第１の導電層の上にレジスト層を形成する工程と、
少なくとも前記第１の導電層の前記第１の部分の上に位置する前記レジスト層を除去する工程と、
前記第１の導電層の前記第１の部分に給電して、電解メッキにより前記第１の導電層の上に第２の導電層を形成する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂突起は、前記第２の領域において環状に連続して形成される半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂突起は、前記第２の領域において複数形成される半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
給電用の電極と、前記電極を囲むシーリング部材とを有した電解めっき用治具を用意する工程を更に含み、
前記第２の導電層を形成する工程において、前記第１の部分と、前記電極とを接触させる半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１の部分は、前記電極に押圧されて接触する半導体装置の製造方法。
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２８７６４８（Ｐ２０１０−２８７６４８Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３８８９９（Ｐ２００９−１３８８９９）
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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