專利名稱：帶有用于焊料塊的基底阻擋膜的半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有用于形成的焊料塊的基底阻擋膜的半導(dǎo)體器件及其制造方法，以增強(qiáng)焊料塊和布線層之間的粘附力。
通常情況下，用于形成焊料塊的基底阻擋膜是通過使用金屬掩模的淀積方法或?yàn)R射方法形成的。就是說，具有只在對(duì)應(yīng)于形成阻擋膜的區(qū)域的部分中形成的開口的金屬掩模置于具有用于阻擋膜的成分的靶材料和半導(dǎo)體襯底之間。阻擋膜材料涂敷于晶片的表面上，由此形成基底阻擋膜。在這種方法中，很難準(zhǔn)確控制阻擋膜的形狀。例如，當(dāng)阻擋膜要形成為圓形時(shí)，局部出現(xiàn)銳角部分，并且焊料塊的應(yīng)力集中在其上。另外，由于阻擋膜材料逐漸地淀積在金屬掩模上而不是在其開口上，因此很難保持其開口形狀相同，并且維持也相應(yīng)復(fù)雜化了。
同時(shí)，為解決上述問題，提出了一種方法，其中阻擋膜形成為任意形狀，然后在阻擋膜上形成鈍化膜，并且在鈍化膜上用于形成焊料塊的區(qū)域被開口為圓形或多邊形狀。
但是這種方法具有下面的缺點(diǎn)。由于阻擋膜和鈍化膜之間的低粘附力，焊料塊進(jìn)入它們的交界處，會(huì)發(fā)生鈍化膜破裂并且鈍化膜的耐濕性大大變壞。此外，常規(guī)方法的缺點(diǎn)是，由于焊料塊直接與鈍化膜接觸而不能獲得希望的粘附力。
因此本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，其中該半導(dǎo)體器件具有用于焊料塊的基底膜，通過在鈍化膜上涂敷用于形成焊料塊的阻擋膜，然后使用光刻法濕腐蝕基底阻擋膜，以形成圓形或多邊形狀，從而能夠減小由焊料塊對(duì)基底阻擋膜施加的應(yīng)力，并提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明帶有用于焊料塊的基底膜的半導(dǎo)體器件包括設(shè)置在最上層布線層和焊料塊之間的基底阻擋膜，其特征在于，基底阻擋膜的平面形狀是借助于各向同性腐蝕構(gòu)圖的圓形，也可以是借助于各向同性腐蝕構(gòu)圖的除了三角形和正方形之外的多邊形。
在提供有焊料塊的半導(dǎo)體器件中，多邊形的角部最好磨圓?？梢栽谛纬捎谧钌蠈硬季€層上的鈍化膜上形成基底阻擋膜，以便通過設(shè)置在鈍化膜中的通孔與該布線層接觸。
根據(jù)本發(fā)明用于制造提供有焊料塊的半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，在最上層布線層上形成基底阻擋膜，并借助于各向同性腐蝕將基底阻擋膜構(gòu)圖成圓形或除了三角形和正方形以外的多邊形。
根據(jù)本發(fā)明，借助于各向同性腐蝕將基底阻擋膜構(gòu)圖成圓形或多邊形。這可以減小由焊料塊對(duì)基底阻擋層施加的應(yīng)力，并由此提高半導(dǎo)體器件的可靠性。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的基底阻擋膜的平面圖；圖2是圖1中所示的基底阻擋膜的剖面圖；和圖3是基底阻擋膜的部分放大的平面圖。
下面參照附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的最佳實(shí)施例。圖1是表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的基底阻擋膜的平面圖。圖2是其剖面圖。注意，焊料塊沒有示于圖1中。
本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中的半導(dǎo)體器件包括在半導(dǎo)體襯底(未示出)上構(gòu)圖成所希望的形狀的最上層布線層1和由諸如聚酰亞胺樹脂或氧化硅構(gòu)成的用于保護(hù)最上層布線層1的無機(jī)鈍化膜2。在鈍化膜2中通過借助于普通光刻和腐蝕形成開口而形成焊盤通孔3。另外，在焊料塊預(yù)期形成區(qū)域中形成由鈦-鎢合金膜和銅膜構(gòu)成的多層基底阻擋膜4。用電鍍、轉(zhuǎn)移(transfer)等方法在基底阻擋膜4上形成焊料塊5。
在這種情況下，預(yù)先將作為掩模的光刻膠構(gòu)圖成八邊形，使基底阻擋膜4具有除了三角形和正方形之外的多邊形的平面形狀，諸如八邊形。用由硫酸、過氧化氫和純水構(gòu)成的化學(xué)液體各向同性腐蝕銅膜。然后，使用由過氧化氫和純水構(gòu)成的化學(xué)液體腐蝕鈦-鎢合金膜。如圖3所示，基底阻擋膜4的平面形狀變得更接近于圓形，這是由于八邊形的角上的頂角被各向同性地研磨并磨圓。
下面介紹上述實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法。在構(gòu)圖最上層布線層1之后，形成由諸如聚酰亞胺樹脂或氧化硅構(gòu)成的無機(jī)鈍化膜2并形成焊盤通孔，以便通過常規(guī)光刻和腐蝕開口。之后，在鈍化膜2整個(gè)表面上連續(xù)形成鈦-鎢合金膜(約0.2μm的膜厚)和銅膜(約3.0μm的膜厚)。隨后，用常規(guī)光刻和濕腐蝕去掉除了焊料塊預(yù)期形成區(qū)域以外的不需要的部分，由此形成由鈦-鎢合金膜和銅膜構(gòu)成的多層基底阻擋膜4。此時(shí)，預(yù)先將作為掩模的光刻膠構(gòu)圖成八邊形，使基底阻擋膜4形成為八邊形。而且，在構(gòu)圖基底阻擋膜時(shí)，用由硫酸、過氧化氫和純水構(gòu)成的化學(xué)液體各向同性腐蝕銅膜。之后使用由過氧化氫和純水構(gòu)成的化學(xué)液體腐蝕鈦-鎢膜。由于八邊形基底阻擋膜4的每個(gè)角6的頂角被各向同性研磨并磨圓，所以膜4的平面形狀更接近于圓形。當(dāng)構(gòu)圖鈦-鎢膜時(shí)，可以使用光刻膠作為掩模?；蛘撸谌サ艄饪棠z之后，銅膜可以用作掩模。然后，用電鍍、轉(zhuǎn)移等方法在基底阻擋膜4上形成焊料。隨后，在通過增加熱處理而回流焊料時(shí)，增強(qiáng)了焊料和阻擋膜之間的粘附力并形成焊料塊5。
下面介紹如上述制造半導(dǎo)體器件的操作。由于作為其中要形成焊料塊5的區(qū)域的基底阻擋膜是圓形或八邊形，并且角6用各向同性腐蝕磨圓，所以焊料塊的底部是圓形或每個(gè)角被磨圓的八邊形。這樣，焊料塊5的應(yīng)力均勻地施加于鈍化膜2而不是集中在某一部分上。這樣就可以增強(qiáng)焊料塊和半導(dǎo)體器件之間的粘附力。
另外，如上所述，由于焊料塊的應(yīng)力均勻地施加于鈍化膜，所以可以防止鈍化膜破裂并防止?jié)駳鈴耐饷媪魅?。這樣就可以保持半導(dǎo)體器件具有好的耐濕性。
應(yīng)該注意，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。例如，雖然由銅膜和鈦-鎢合金膜構(gòu)成的多層膜用作本例中的基底阻擋膜4，但是基底阻擋膜4不應(yīng)該限于兩層膜，除了由銅膜和鈦-鎢合金膜構(gòu)成的多層膜之外，也可以使用鉻、金、鈦、鎢等的單層膜或它們組成的多層膜。此外，至于它們的厚度，雖然本例中銅膜的厚度為約3.0μm，鈦-鎢合金膜的厚度為約0.2μm，但是其厚度可以在例如0.02-5.0μm范圍內(nèi)自由選擇。另外，雖然在本例中硫酸、過氧化氫和純水的混合液用作銅膜的腐蝕劑，但是硝酸、磷酸和乙酸的混合液或它們的成分自由混合的化學(xué)液體都可以使用。
雖然在上述實(shí)施例中焊料塊5正好形成在焊盤通孔3上，但其位置不必限于此。焊料塊5可以形成在任意區(qū)域中。在這種情況下，可以同時(shí)形成用于形成焊料塊的多邊形或圓形基底阻擋膜4和用于連接焊盤通孔3的布線，然后彼此連接。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明基底阻擋膜被各向同性腐蝕以提供圓形或多邊形平面形狀。基底阻擋膜使焊料塊對(duì)鈍化膜均勻地施加應(yīng)力而不會(huì)集中在鈍化膜的某一點(diǎn)上。由于這個(gè)原因，可以大大提高焊料塊和半導(dǎo)體器件之間的粘附力，并可以減少應(yīng)力的集中，從而可以防止鈍化膜破裂并防止?jié)駳鈴耐饷孢M(jìn)入。因此，可以保持半導(dǎo)體器件具有好的耐濕性。
權(quán)利要求
1.一種帶有用于焊料塊的基底阻擋膜的半導(dǎo)體器件，包括焊料塊；最上層布線層；和設(shè)置在最上層布線層和所述焊料塊之間的基底阻擋膜，所述基底阻擋膜具有用各向同性腐蝕構(gòu)圖的圓形的平面形狀。
2.一種帶有焊料塊的半導(dǎo)體器件，包括焊料塊；最上層布線層；和設(shè)置在最上層布線層和所述焊料塊之間的基底阻擋膜，所述基底阻擋膜具有用各向同性腐蝕構(gòu)圖的除了三角形和正方形以外的多邊形的平面形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的帶有焊料塊的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述多邊形的角部被磨圓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一個(gè)所述的帶有焊料塊的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述基底阻擋膜形成在通孔中，所述通孔設(shè)置在形成于所述最上層布線層上的鈍化膜中。
5.制造帶有焊料塊的半導(dǎo)體器件的方法，包括在最上層布線層上形成基底阻擋膜，借助于各向同性腐蝕將基底阻擋膜構(gòu)圖成圓形或除了三角形和正方形以外的多邊形，然后形成焊料塊。
全文摘要
在形成在最上層布線層上的鈍化膜中形成焊盤通孔。在通孔的部分中形成基底阻擋膜并在基底阻擋膜上形成焊料塊?；鬃钃跄さ钠矫嫘螤钍怯酶飨蛲愿g構(gòu)圖的圓形或具有磨圓角部的八邊形。這種就可以減小由焊料塊對(duì)基底阻擋膜施加的應(yīng)力并提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
文檔編號(hào)H01L23/488GK1239830SQ9910904
公開日1999年12月29日 申請(qǐng)日期1999年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月16日
發(fā)明者小林孝彰 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社