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JP2001053075A - Wiring structure and method of forming wiring - Google Patents

Wiring structure and method of forming wiring

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JP2001053075A
JP2001053075A JP22657799A JP22657799A JP2001053075A JP 2001053075 A JP2001053075 A JP 2001053075A JP 22657799 A JP22657799 A JP 22657799A JP 22657799 A JP22657799 A JP 22657799A JP 2001053075 A JP2001053075 A JP 2001053075A
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JP
Japan
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layer
wiring
forming
opening
resist layer
Prior art date
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Application number
JP22657799A
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Japanese (ja)
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JP3524441B2 (en
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Masahiro Kyozuka
正宏 経塚
Nobuo Hirabayashi
信夫 平林
Yoshihiro Ihara
義博 井原
Aiko Nishiguchi
愛子 西口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Industries Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Industries Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shinko Electric Industries Co Ltd filed Critical Shinko Electric Industries Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize wiring which is excellent in both electric properties and environmental resistance and to enable a semiconductor device or a wiring board where the above wiring is provided inside to be improved in reliability. SOLUTION: A via hole is provided on insulating layers 11 and 13, a metal thin film 14 is formed covering the insulating layer 13 and a lower conductor layer 12 so as to be electrically connected to the lower conductor layer 12 through the intermediary of the via hole, a wiring layer 17 is formed on the metal thin film 14, and the surface of the metal thin film 14 is covered with a coating layer 18 formed of material excellent in environmental resistance. It is preferable that nickel/gold, nickel/palladium or nickel/palladium/gold is used as the above material which is excellent in environmental resistance and used for forming the coating layer 18.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、配線構造及び配線
形成方法に係り、特に、配線材として耐環境性に比較的
劣る銅(Cu)や銀(Ag)等の材料を用いた際に生じ
る不都合を解消するのに有用な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring structure and a wiring forming method, and more particularly, to a wiring structure made of a material having relatively low environmental resistance, such as copper (Cu) or silver (Ag). The present invention relates to a technique useful for solving inconvenience.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSIの高集積化及び高速化によ
り、配線の多層化と微細化が進んでいる。特にロジック
デバイスにおいては、トランジスタ特性の高性能化を実
現するためには配線の最小ピッチをゲート長に合わせて
小さくすることが必須であり、さらに大電流密度での使
用条件に耐える配線構造が要求される。配線ピッチが縮
小されると、従来はそれほど問題とされなかった配線間
容量と配線抵抗に起因する信号遅延が無視できなくなっ
てくる。これを避けるためには、抵抗率の低い配線材と
誘電率の低い層間絶縁膜を用いることが必要である。
2. Description of the Related Art In recent years, multi-layered wiring and finer wiring have been developed due to higher integration and higher speed of LSI. In particular, in logic devices, in order to realize high performance transistor characteristics, it is necessary to reduce the minimum pitch of wiring in accordance with the gate length, and furthermore, a wiring structure that can withstand use conditions at high current density is required. Is done. When the wiring pitch is reduced, the signal delay caused by the inter-wiring capacitance and wiring resistance, which has not been considered so much, cannot be ignored. In order to avoid this, it is necessary to use a wiring material having a low resistivity and an interlayer insulating film having a low dielectric constant.

【0003】配線材としては、従来よりアルミニウム
(Al)が用いられているが、最近では、Alと比較し
て同じ配線断面積で低い配線抵抗を実現できるCuが用
いられている。Cuは、Alと同じ配線ピッチで同じ配
線抵抗では配線の厚みを薄くできるため、結果的に配線
間容量を小さくすることができる。特に、近年要求され
ている半導体装置の小型化及び高密度化のニーズに応え
るために開発されているチップ・サイズ・パッケージ
(CSP)構造を有する半導体装置では、ウエハに作り
込まれた各半導体素子(最終的に個々の半導体チップと
して分離される部分)の電極パッドを、当該ウエハとの
間にポリイミド層等の絶縁層を介して、パッケージ外部
に連絡するための再配線を行う必要があるが、その再配
線に使用する配線材として、電気的特性に優れていると
いう観点から主にCuが用いられている。
As a wiring material, aluminum (Al) has been conventionally used, but recently, Cu capable of realizing a low wiring resistance with the same wiring cross-sectional area as Al has been used. Cu can have the same wiring pitch and the same wiring resistance as Al and can reduce the thickness of the wiring, and as a result, the capacitance between wirings can be reduced. In particular, in a semiconductor device having a chip size package (CSP) structure which has been developed to meet the needs for miniaturization and high density of the semiconductor device required in recent years, each semiconductor element formed on a wafer It is necessary to perform rewiring for connecting the electrode pads (parts finally separated as individual semiconductor chips) to the outside of the package via an insulating layer such as a polyimide layer between the electrode pads and the wafer. As a wiring material used for the rewiring, Cu is mainly used from the viewpoint of excellent electrical characteristics.

【0004】また、同様に電気的特性に優れているとい
う利点に加えて、周波数が高くなるとその表皮効果によ
り更に導電性を高めることができるという観点から、配
線材としてAgを用いることも検討されている。
Further, in addition to the advantage of excellent electrical characteristics, the use of Ag as a wiring material has been studied from the viewpoint that the conductivity can be further enhanced by the skin effect when the frequency is increased. ing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のCSP構造の半導体装置ではその再配線に電気的特性
に優れた配線材を使用しているが、一般に、CuやAg
のように電気的特性に優れた材料は、高温・高湿の環境
下では拡散による汚染やマイグレーション等をひき起こ
すおそれがある。
As described above, in a conventional semiconductor device having a CSP structure, a wiring material having excellent electrical characteristics is used for rewiring, but generally, Cu or Ag is used.
Such a material having excellent electrical characteristics as described above may cause contamination and migration due to diffusion in a high-temperature and high-humidity environment.

【0006】例えば、隣接する絶縁層中に金属原子が浸
入してその絶縁性を劣化させたり、或いは配線層中で高
い電流密度に起因して金属原子が電子運動量をもらって
移動し、配線層の変形により断線や短絡等を起こすとい
った不都合が想定される。つまり、CuやAgのように
電気的特性に優れた材料をそのまま配線材として用いる
ことは、当該配線を取り巻く環境面の点で、適当ではな
かった。
For example, a metal atom penetrates into an adjacent insulating layer to deteriorate its insulating property, or a metal atom moves with an electron momentum due to a high current density in the wiring layer, and the metal layer moves to the wiring layer. Inconveniences such as disconnection and short circuit due to deformation are assumed. In other words, it is not appropriate to use a material having excellent electrical characteristics as it is, such as Cu or Ag, as the wiring material in terms of the environment surrounding the wiring.

【0007】このような問題点は、CSP構造の半導体
装置に特有なものではなく、一般的に耐環境性に比較的
劣るCuやAg等により形成された配線を内装した構造
体であれば、例えばビルドアップ配線板等の配線基板に
ついても、同様に起こり得ることである。また、このよ
うな汚染やマイグレーション等が生じると、当該配線を
内装したCSP構造の半導体装置やビルドアップ配線板
等の配線基板の信頼性が低下することになり、好ましく
ない。
[0007] Such a problem is not peculiar to the semiconductor device having the CSP structure, but is generally a structure in which wiring made of Cu, Ag, or the like having relatively low environmental resistance is provided. For example, a wiring board such as a build-up wiring board can similarly occur. In addition, if such contamination or migration occurs, the reliability of a wiring board such as a semiconductor device having a CSP structure or a build-up wiring board in which the wiring is provided is not preferable.

【0008】本発明は、かかる従来技術における課題に
鑑み創作されたもので、電気的特性のみならず耐環境性
にも優れた配線を実現し、ひいては当該配線を内装した
半導体装置や配線基板等の信頼性の向上に寄与すること
ができる配線構造及び配線形成方法を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the problems in the prior art, and realizes wiring excellent in not only electrical characteristics but also environmental resistance. It is an object of the present invention to provide a wiring structure and a wiring forming method that can contribute to the improvement of the reliability of the wiring.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の課題
を解決するため、本発明の一形態によれば、絶縁層に形
成されたビア・ホールを介して下層の導体層に電気的に
導通するように前記絶縁層上に形成された配線層の表面
を、耐環境性に優れた材料からなる被覆層で覆ったこと
を特徴とする配線構造が提供される。
According to one aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device, comprising: a conductive layer that is electrically connected to a lower conductive layer through a via hole formed in an insulating layer; Thus, there is provided a wiring structure characterized in that the surface of the wiring layer formed on the insulating layer is covered with a coating layer made of a material having excellent environmental resistance.

【0010】また、本発明の他の形態によれば、ビア・
ホールが形成された絶縁層の上にレジスト層を形成し、
該レジスト層を所要の配線パターンに所定のマージンを
加味して太くしたパターン形状に従うようにパターニン
グして、前記ビア・ホールに対応する領域を含む部分の
レジスト層に開口部を形成する工程と、前記開口部を埋
め込むように導体層を形成する工程と、前記導体層の上
面側及び側面側の表層部分を、前記導体層のパターン形
状が前記所要の配線パターンの形状となるまでエッチン
グにより除去して配線層を形成する工程と、前記配線層
の表面に耐環境性に優れた材料からなる被覆層を形成す
る工程とを含むことを特徴とする配線形成方法が提供さ
れる。
According to another aspect of the present invention, a via
Form a resist layer on the insulating layer where the holes were formed,
A step of patterning the resist layer to follow a pattern shape that is made thicker by adding a predetermined margin to a required wiring pattern, and forming an opening in a portion of the resist layer including a region corresponding to the via hole; Forming a conductor layer so as to fill the opening, and removing the surface layer portions on the upper surface side and side surface side of the conductor layer by etching until the pattern shape of the conductor layer becomes the required wiring pattern shape. And forming a coating layer made of a material having high environmental resistance on the surface of the wiring layer.

【0011】また、本発明の更に他の形態によれば、ビ
ア・ホールが形成された絶縁層の上に第1のレジスト層
を形成し、該第1のレジスト層を所要の配線パターンに
所定のマージンを加味して太くしたパターン形状に従う
ようにパターニングして、前記ビア・ホールに対応する
領域を含む部分の第1のレジスト層に第1の開口部を形
成する工程と、前記パターニングされた第1のレジスト
層及び前記第1の開口部を覆うように第2のレジスト層
を形成し、該第2のレジスト層を前記所要の配線パター
ンの形状に従うようにパターニングして、前記第1の開
口部の位置の第2のレジスト層に第2の開口部を形成す
る工程と、前記第2の開口部に配線層を形成する工程
と、前記パターニングされた第2のレジスト層を除去す
る工程と、前記配線層の表面に耐環境性に優れた材料か
らなる被覆層を形成する工程とを含むことを特徴とする
配線形成方法が提供される。
According to still another aspect of the present invention, a first resist layer is formed on an insulating layer in which a via hole is formed, and the first resist layer is formed into a predetermined wiring pattern. Forming a first opening in a portion of the first resist layer including a region corresponding to the via hole by patterning the pattern so as to conform to a pattern shape which is thickened in consideration of a margin of the pattern; Forming a second resist layer so as to cover the first resist layer and the first opening, and patterning the second resist layer so as to conform to the shape of the required wiring pattern; Forming a second opening in the second resist layer at the position of the opening, forming a wiring layer in the second opening, and removing the patterned second resist layer And the wiring Wiring forming method characterized in that the surface of a step of forming a coating layer made of a material excellent in environmental resistance is provided.

【0012】本発明に係る配線構造及び配線形成方法に
よれば、CuやAgなどのように電気的特性に優れてい
るが耐環境性に比較的劣る材料により形成された配線
(配線層)の表面を耐環境性に優れた材料(被覆層)で
覆っているので、配線全体として所要の電気的特性に耐
環境性が付加された構造を実現することができる。これ
によって、従来の配線において見られたような不都合
(拡散による汚染やマイグレーション等)を解消するこ
とができ、ひいては当該配線を内装した半導体装置や配
線基板等の信頼性を向上させることが可能となる。
According to the wiring structure and the wiring forming method of the present invention, a wiring (wiring layer) formed of a material having excellent electrical characteristics but relatively low environmental resistance, such as Cu or Ag, is used. Since the surface is covered with a material (coating layer) having excellent environmental resistance, a structure in which environmental resistance is added to required electrical characteristics of the entire wiring can be realized. As a result, inconveniences (contamination due to diffusion, migration, etc.) seen in the conventional wiring can be eliminated, and the reliability of a semiconductor device, a wiring board, or the like having the wiring therein can be improved. Become.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る配線構造を実
現する配線形成方法の実施の形態について、添付図面を
参照しながら説明する。図1〜図4は本発明の第1の実
施形態に係る配線形成方法の一適用例を示したもので、
CSP構造の半導体装置の製造工程を順に示したもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a wiring forming method for realizing a wiring structure according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 4 show an application example of a wiring forming method according to a first embodiment of the present invention.
4A to 4C sequentially show manufacturing steps of a semiconductor device having a CSP structure.

【0014】先ず最初の工程では(図1(a)参照)、
複数の半導体チップ(図示せず)が作り込まれたウエハ
10を作製する。一例として、シリコン(Si)基板の
表面に窒化シリコン(SiN)やリンガラス(PSG)
等からなる保護膜としてのパッシベーション膜11を形
成した後、各半導体チップ上に所要のパターンで多数形
成されたアルミニウム(Al)の導体層(電極パッド)
12の領域に対応するパッシベーション膜11を除去す
る。これによって、図示のように電極パッド12が露出
し且つ電極パッド12に対応する領域を除いて表面がパ
ッシベーション膜11で覆われたウエハ10が作製され
る。この場合、ウエハ10上にパッシベーション膜11
を設けずに、次の工程で形成される絶縁層にパッシベー
ション膜の機能を兼ねさせてもよい。
First, in the first step (see FIG. 1A),
A wafer 10 in which a plurality of semiconductor chips (not shown) are formed is manufactured. As an example, silicon nitride (SiN) or phosphorus glass (PSG)
After forming a passivation film 11 as a protection film made of a material such as aluminum, a conductor layer (electrode pad) of aluminum (Al) formed in a required pattern on each semiconductor chip.
The passivation film 11 corresponding to the region 12 is removed. As a result, as shown in the figure, the wafer 10 in which the electrode pads 12 are exposed and the surface of which is covered with the passivation film 11 except for the region corresponding to the electrode pads 12 is manufactured. In this case, the passivation film 11 is formed on the wafer 10.
, The insulating layer formed in the next step may also serve as a passivation film.

【0015】次の工程では(図1(b)参照)、フォト
リソグラフィにより、ウエハ10の表面に絶縁層を形成
するための感光性のレジストとして感光性のポリイミド
を厚さ6μm程度に塗布し、レジスト層のソフトベーク
(プリベーク)処理を行った後、マスク(図示せず)を
用いて露光及び現像(レジスト層のパターニング)を行
い、更にハードベーク(ポストベーク)処理を行う。レ
ジスト層のパターニングは、電極パッド12の形状に従
うように行われる。従って、露光及び現像を行うと、図
示のように電極パッド12に対応する部分のレジスト層
(ポリイミド層)が除去され、電極パッド12に到達す
る開口部(ビア・ホール)をもつ絶縁層13が形成され
る。
In the next step (see FIG. 1B), photosensitive polyimide is applied to the surface of the wafer 10 by photolithography to a thickness of about 6 μm as a photosensitive resist for forming an insulating layer. After performing a soft bake (pre-bake) process on the resist layer, exposure and development (patterning of the resist layer) are performed using a mask (not shown), and a hard bake (post-bake) process is further performed. The patterning of the resist layer is performed so as to follow the shape of the electrode pad 12. Therefore, when exposure and development are performed, the resist layer (polyimide layer) corresponding to the electrode pad 12 is removed as shown in the figure, and the insulating layer 13 having an opening (via hole) reaching the electrode pad 12 is formed. It is formed.

【0016】本実施形態では絶縁層13の材料として感
光性のポリイミドを用いているが、これに代えて、非感
光性のポリイミド等の樹脂を使用してもよい。但しこの
場合には、フォトリソグラフィを用いることはできない
ため、例えばレーザ加工により開口部(ビア・ホール)
を形成することになる。次の工程では(図1(c)参
照)、真空雰囲気中でスパッタリングにより、全面に金
属薄膜14を形成する。この金属薄膜14は、下層の絶
縁層13との密着性を高めるために設けられるクロム
(Cr)層とこの上に積層される銅(Cu)層の2層構
造を有している。金属薄膜14の形成は、全面にCrを
スパッタリングにより堆積させて下層部分のCr層を形
成し、更にその上にCuをスパッタリングにより堆積さ
せて上層部分のCu層を形成することにより、行われ
る。ここに、上層部分のCu層は厚さ数Å程度に形成さ
れる。
In this embodiment, photosensitive polyimide is used as the material of the insulating layer 13, but a resin such as non-photosensitive polyimide may be used instead. However, in this case, since photolithography cannot be used, openings (via holes) are formed by, for example, laser processing.
Will be formed. In the next step (see FIG. 1C), a metal thin film 14 is formed on the entire surface by sputtering in a vacuum atmosphere. The metal thin film 14 has a two-layer structure of a chromium (Cr) layer provided for improving the adhesion to the lower insulating layer 13 and a copper (Cu) layer laminated thereon. The metal thin film 14 is formed by depositing Cr on the entire surface by sputtering to form a lower Cr layer, and further depositing Cu thereon to form an upper Cu layer. Here, the upper Cu layer is formed to a thickness of about several Å.

【0017】このようにして形成された金属薄膜14
は、後の工程において配線層の形成、被覆層の形成、ボ
ンディングワイヤ表面への皮膜の形成の際に必要な電解
めっき処理のための給電層、すなわちめっきベース膜と
して機能する。次の工程では(図1(d)参照)、金属
薄膜14の上に感光性のレジスト15として例えばドラ
イフィルムを形成し、更にマスク(図示せず)を用いて
露光及び現像(レジスト層のパターニング)を行う。こ
のパターニングは、後の工程で形成される配線パターン
の形状に従うように行われる。これによって、配線の領
域に対応する部分のレジスト層15に開口部P1が形成
される。
The thus formed metal thin film 14
Functions as a power supply layer for electrolytic plating necessary for forming a wiring layer, forming a coating layer, and forming a film on the surface of a bonding wire in a later step, that is, functions as a plating base film. In the next step (see FIG. 1D), for example, a dry film is formed as a photosensitive resist 15 on the metal thin film 14, and further, exposure and development (patterning of the resist layer) are performed using a mask (not shown). )I do. This patterning is performed so as to follow the shape of a wiring pattern formed in a later step. Thus, an opening P1 is formed in a portion of the resist layer 15 corresponding to the wiring region.

【0018】なお、ここにいう「配線パターン」とは、
最終的な配線層に対応した所要の配線パターンに所定の
マージンを加味して太くしたパターンを指すものとす
る。この所定のマージンは、後の工程で形成される被覆
層の厚さを規定する。次の工程では(図2(a)参
照)、金属薄膜(給電層)14からの給電による電解め
っきにより、開口部P1(図1(d)参照)を埋め込む
ようにCuのめっき層16を形成する。このCuめっき
層16は、上記配線パターンの形状に従っている。
The “wiring pattern” here is
It refers to a pattern which is made thicker by adding a predetermined margin to a required wiring pattern corresponding to the final wiring layer. This predetermined margin defines the thickness of the coating layer formed in a later step. In the next step (see FIG. 2A), a Cu plating layer 16 is formed so as to fill the opening P1 (see FIG. 1D) by electrolytic plating with power supply from the metal thin film (power supply layer) 14. I do. The Cu plating layer 16 follows the shape of the wiring pattern.

【0019】次の工程では(図2(b)参照)、後の工
程での被覆層形成のための空間を確保するために、Cu
めっき層16(図2(a)参照)に対して等方性のエッ
チングを行い、図示のように配線パターンの形状を最終
的な配線層17に対応した所要の配線パターンの形状と
なるまでパターン幅を細くする。このエッチング処理に
より、Cuめっき層16の表層部分(上面側及び側面
側)が除去され、その除去された部分に等間隔の空間S
Pが確保される。一方、Cuめっき層16のうち残存し
た部分は、最終的な配線層17として画定される。この
配線層17は「再配線層」とも呼ばれる。本実施形態で
は、この配線層17の厚さを数十μm程度に選定してい
る。
In the next step (see FIG. 2B), in order to secure a space for forming a coating layer in a later step, Cu
The plating layer 16 (see FIG. 2A) is isotropically etched to change the shape of the wiring pattern to a required wiring pattern corresponding to the final wiring layer 17 as shown in the figure. Narrow the width. By this etching process, the surface layer portion (upper surface side and side surface side) of the Cu plating layer 16 is removed, and the removed portions have equal spaces S.
P is secured. On the other hand, the remaining portion of the Cu plating layer 16 is defined as the final wiring layer 17. This wiring layer 17 is also called “rewiring layer”. In the present embodiment, the thickness of the wiring layer 17 is selected to be about several tens of μm.

【0020】なお、このエッチング処理により実際上は
Cuめっき層16の下層のCu層の部分(給電層14の
上層部分)も除去されるので、厳密には、確保される空
間は図示の例とは若干異なったものとなるが、図示の簡
単化のためにその表示を省略してある。次の工程では
(図2(c)参照)、同様に金属薄膜(給電層)14か
らの給電による電解めっきにより、Cuの配線層17の
表面にニッケル(Ni)めっきと金(Au)めっきを施
し、Ni/Auめっき層を厚さ1μm程度に形成する。
このNi/Auめっき層は、被覆層18として供され
る。なお、被覆層18の形成に際し、NiめっきとAu
めっきに代えて、Niめっきとパラジウム(Pd)めっ
きを施し、Ni/Pdめっき層としてもよい。あるい
は、NiめっきとAuめっきに代えて、NiめっきとP
dめっきとAuめっきを施し、Ni/Pd/Auめっき
層としてもよい。
In addition, the portion of the Cu layer below the Cu plating layer 16 (the upper layer portion of the power supply layer 14) is actually removed by this etching treatment. Are slightly different, but are not shown for simplicity of illustration. In the next step (see FIG. 2C), similarly, nickel (Ni) plating and gold (Au) plating are applied to the surface of the Cu wiring layer 17 by electrolytic plating by power supply from the metal thin film (power supply layer) 14. To form a Ni / Au plating layer with a thickness of about 1 μm.
This Ni / Au plating layer is provided as a coating layer 18. In forming the covering layer 18, Ni plating and Au
Instead of plating, Ni plating and palladium (Pd) plating may be applied to form a Ni / Pd plating layer. Alternatively, instead of Ni plating and Au plating, Ni plating and P
d plating and Au plating may be performed to form a Ni / Pd / Au plating layer.

【0021】配線層17の表面を覆って形成された被覆
層18は、本発明が意図する配線層17の保護(汚染や
マイグレーション等の防止)と共に、後述するワイヤボ
ンディングの作業性を容易にするのに役立つ。次の工程
では(図2(d)参照)、NaOH溶液等のレジスト剥
離液を用いてレジスト層15(図2(c)参照)を剥離
し、除去する。
The coating layer 18 formed over the surface of the wiring layer 17 protects the wiring layer 17 (prevention of contamination, migration, etc.) as intended by the present invention, and also facilitates the workability of wire bonding described later. Help. In the next step (see FIG. 2D), the resist layer 15 (see FIG. 2C) is peeled off using a resist peeling solution such as a NaOH solution and removed.

【0022】次の工程では(図3(a)参照)、金属薄
膜14と被覆層18の上に感光性のレジスト19として
例えばドライフィルムを形成し、さらにマスク(図示せ
ず)を用いて露光及び現像(レジスト層のパターニン
グ)を行う。このパターニングは、配線層17(被覆層
18)の端子形成部分、すなわち後の工程で行われるワ
イヤボンディングによりワイヤが接着されるべき部分
(ボンディングパッド)の形状に従うように行われる。
これによって、ボンディングパッドの領域に対応する部
分のレジスト層19に開口部P2が形成される。
In the next step (see FIG. 3A), for example, a dry film is formed as a photosensitive resist 19 on the metal thin film 14 and the coating layer 18 and further exposed using a mask (not shown). And development (patterning of the resist layer). This patterning is performed so as to conform to the shape of a terminal forming portion of the wiring layer 17 (covering layer 18), that is, a portion (bonding pad) to which a wire is to be bonded by wire bonding performed in a later step.
Thus, an opening P2 is formed in a portion of the resist layer 19 corresponding to the region of the bonding pad.

【0023】さらに、ワイヤボンディングにより、開口
部P2に露出したボンディングパッドに外部接続端子と
してのAuのワイヤ20を接着する。このワイヤ20は
約25μmの直径を有し、S字状に形成されている。次
の工程では(図3(b)参照)、ワイヤ20に弾性力を
持たせるために、金属薄膜(給電層)14からの給電に
よる電解めっきにより、ニッケル合金めっきを施し、ワ
イヤ20の表面にNi合金皮膜21を形成する。これに
よって、表面にNi合金皮膜21が形成されたワイヤ
(参照番号22で表す)のトータルの直径を約50μm
とする。
Further, an Au wire 20 as an external connection terminal is bonded to the bonding pad exposed at the opening P2 by wire bonding. The wire 20 has a diameter of about 25 μm and is formed in an S-shape. In the next step (see FIG. 3B), in order to give the wire 20 an elastic force, a nickel alloy plating is applied by electrolytic plating by feeding from the metal thin film (feeding layer) 14, and the surface of the wire 20 is formed. The Ni alloy film 21 is formed. As a result, the total diameter of the wire (represented by the reference numeral 22) having the Ni alloy film 21 formed on the surface is reduced to about 50 μm.
And

【0024】この際に、図示の構造からもわかるよう
に、ボンディングパッド(露出した被覆層18の端子形
成部分)の表面にもNi合金皮膜21が形成される。N
i合金皮膜21を形成する材料として、例えばニッケル
−コバルト(Ni−Co)やニッケル−クロム−モリブ
デン(Ni−Cr−Mo)等を用いることができる。
At this time, as can be seen from the structure shown, the Ni alloy film 21 is also formed on the surface of the bonding pad (the exposed portion of the coating layer 18 where the terminal is formed). N
As a material for forming the i-alloy film 21, for example, nickel-cobalt (Ni-Co), nickel-chromium-molybdenum (Ni-Cr-Mo), or the like can be used.

【0025】次の工程では(図3(c)参照)、NaO
H溶液等のレジスト剥離液を用いてレジスト層19(図
3(b)参照)を剥離し、除去する。次の工程では(図
4(a)参照)、エッチングにより、露出している給電
層14を除去する。すなわち、Cuを溶かすエッチング
液により給電層14の上層部分のCu層を除去し、次い
でCrを溶かすエッチング液により下層部分のCr層を
除去する。これによって、図示のように絶縁層(ポリイ
ミド層)13が露出する。
In the next step (see FIG. 3C), NaO
The resist layer 19 (see FIG. 3B) is stripped using a resist stripper such as H solution and removed. In the next step (see FIG. 4A), the exposed power supply layer 14 is removed by etching. That is, the Cu layer in the upper layer of the power supply layer 14 is removed with an etchant that dissolves Cu, and then the Cr layer in the lower layer is removed with an etchant that dissolves Cr. Thereby, the insulating layer (polyimide layer) 13 is exposed as shown.

【0026】次の工程では(図4(b)参照)、後の工
程で半導体チップをプリント基板等にはんだ付けで実装
する際にそのはんだ付けを行い易くするために、無電解
めっきにより、表面にNi合金皮膜が形成されたワイヤ
22の表面にAuの皮膜23を厚さ0.1μm程度に形
成する。この際に、金属塩と還元剤を主成分とするめっ
き液中にウエハごと浸漬して無電解めっきを行うので、
実際には図示のようにワイヤ22の表面のみならず他の
金属部分(被覆層18、給電層14)の表面にもAu皮
膜23が形成される。なお、図示の便宜上、表面にAu
皮膜23が形成されたワイヤを参照番号24で表すもの
とする。
In the next step (see FIG. 4B), in order to facilitate the soldering when the semiconductor chip is mounted on a printed circuit board or the like in a later step, the surface is formed by electroless plating. An Au film 23 is formed on the surface of the wire 22 having the Ni alloy film formed thereon to a thickness of about 0.1 μm. At this time, the entire wafer is immersed in a plating solution containing a metal salt and a reducing agent as main components to perform electroless plating.
Actually, as shown in the figure, the Au film 23 is formed not only on the surface of the wire 22 but also on the surface of other metal parts (the coating layer 18 and the power supply layer 14). In addition, for convenience of illustration, Au
The wire on which the coating 23 is formed is represented by reference numeral 24.

【0027】最後の工程では(図4(c)参照)、ダイ
サー等によりウエハ10を切断して個々の半導体チップ
CPに分離し、各半導体チップをプリント基板等の実装
基板25上に実装する。これは、図示のようにワイヤ2
4の先端部を実装基板25上の対応する電極パッド(図
示せず)に当ててはんだ26により接着することによ
り、行われる。
In the last step (see FIG. 4C), the wafer 10 is cut by a dicer or the like to separate individual semiconductor chips CP, and each semiconductor chip is mounted on a mounting board 25 such as a printed board. This is as shown in wire 2
This is performed by applying the tip of the substrate 4 to a corresponding electrode pad (not shown) on the mounting substrate 25 and bonding it with solder 26.

【0028】以上説明したように第1の実施形態によれ
ば、図2に示されるように、電気的特性に優れているが
耐環境性に比較的劣るCuにより形成された配線層17
の表面を、耐環境性に優れた材料からなる被覆層18
(Ni/Auめっき層又はNi/Pdめっき層)で覆っ
ているので、配線全体として所要の電気的特性に耐環境
性が付加された構造を実現することができる。
As described above, according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, the wiring layer 17 made of Cu having excellent electrical characteristics but relatively poor environmental resistance is used.
Is coated with a coating layer 18 made of a material having excellent environmental resistance.
(Ni / Au plating layer or Ni / Pd plating layer), it is possible to realize a structure in which required electrical characteristics and environmental resistance are added to the entire wiring.

【0029】これによって、従来の配線において見られ
たような、拡散による汚染やマイグレーション等といっ
た不都合を解消することが可能となる。これは、当該配
線を内装したCSP構造の半導体装置の信頼性の向上に
寄与するものである。また、等方性のエッチングにより
配線層17の周囲に等間隔の空間SPが形成され得るの
で、配線層17の表面を覆って形成されるべき被覆層1
8の厚さを均一にすることができる。これは、被覆層1
8による配線層17の保護という観点から、汚染やマイ
グレーション等の防止により一層寄与する。
As a result, it is possible to eliminate inconveniences such as contamination due to diffusion and migration, which are observed in the conventional wiring. This contributes to improving the reliability of the semiconductor device having the CSP structure in which the wiring is provided. In addition, since the spaces SP at equal intervals can be formed around the wiring layer 17 by isotropic etching, the coating layer 1 to be formed so as to cover the surface of the wiring layer 17 is formed.
8 can be made uniform in thickness. This is the coating layer 1
From the viewpoint of protection of the wiring layer 17 by 8, it further contributes to prevention of contamination, migration and the like.

【0030】また、図3(b)の工程に関連して説明し
たように、半導体チップの外部接続端子としてのS字状
のワイヤ20(22,24)に弾性力を持たせているの
で、図4(c)の工程で半導体チップCPを実装基板2
5上に実装した時に生じる応力を緩和することができ、
ひいては両者間の接続信頼性を上げることができる。ま
た、ワイヤの長さや形状によってインピーダンスの最適
化を図ることができるので、半導体装置としての電気的
特性の改善に寄与することができる。さらに、はんだバ
ンプ等の電極構造と比べてワイヤ形状の方が相対的に表
面積が大きいため、放熱効果という点で有利である。
As described in connection with the step of FIG. 3B, the S-shaped wires 20 (22, 24) as the external connection terminals of the semiconductor chip have elasticity, The semiconductor chip CP is mounted on the mounting substrate 2 in the process of FIG.
5 can reduce the stress generated when mounted on
As a result, the connection reliability between the two can be improved. Further, since the impedance can be optimized by the length and shape of the wire, it is possible to contribute to the improvement of the electrical characteristics of the semiconductor device. Furthermore, since the wire shape has a relatively large surface area as compared with an electrode structure such as a solder bump, it is advantageous in terms of a heat radiation effect.

【0031】上述した第1の実施形態では、本発明の特
徴である被覆層を形成する空間を確保するためにエッチ
バック処理を用いたが(図2(b)参照)、被覆層を形
成する空間を確保するための手法はこれに限定されない
ことはもちろんである。その一例は図5に示される。図
5は本発明の第2の実施形態に係る配線形成方法を説明
するための部分的な工程を示したものである。
In the first embodiment described above, an etch-back process is used to secure a space for forming a coating layer, which is a feature of the present invention (see FIG. 2B), but the coating layer is formed. Needless to say, the method for securing the space is not limited to this. One example is shown in FIG. FIG. 5 shows partial steps for explaining a wiring forming method according to the second embodiment of the present invention.

【0032】本実施形態に係る配線形成方法を適用した
CSP構造の半導体装置は、第1の実施形態における図
1(a)〜図1(c)の工程と同様の工程を経て、さら
に図5(a)〜図5(d)に示す工程を経た後、第1の
実施形態における図2(c)以降の工程と同様の工程を
経ることにより製造される。本実施形態では、被覆層を
形成する空間を確保するための手法として、2種類のレ
ジストを用い、各々のパターニングを工夫している。
A semiconductor device having a CSP structure to which the wiring forming method according to the present embodiment is applied is subjected to the same steps as those of FIGS. 1A to 1C in the first embodiment, and further to FIG. After the steps shown in FIG. 5A to FIG. 5D, it is manufactured through the same steps as the steps after FIG. 2C in the first embodiment. In the present embodiment, as a technique for securing a space for forming a coating layer, two types of resists are used, and each patterning is devised.

【0033】先ず図5(a)に示す工程では、金属薄膜
14の上に第1のレジスト層31を塗布し、配線パター
ンの形状に従うように該レジスト層のパターニングを行
い、該配線の領域に対応する部分のレジスト層31に開
口部Q1を形成する。なお、ここにいう「配線パター
ン」とは、上述したように所要の配線パターンに所定の
マージンを加味して太くしたパターンを指すものであ
る。
First, in the step shown in FIG. 5A, a first resist layer 31 is applied on the metal thin film 14, and the resist layer is patterned so as to conform to the shape of the wiring pattern. An opening Q1 is formed in a corresponding portion of the resist layer 31. Here, the “wiring pattern” refers to a pattern that is made thicker by adding a predetermined margin to a required wiring pattern as described above.

【0034】次に図5(b)に示す工程では、開口部Q
1及び第1のレジスト層31を覆うように第2のレジス
ト層32を塗布し、所要の配線パターンの形状に従うよ
うに該レジスト層のパターニングを行う。これによって
形成された開口部Q2は、所要の配線パターン幅を規定
する。次に図5(c)に示す工程では、金属薄膜(給電
層)14からの給電による電解めっきにより、開口部Q
2にCuのめっき層33を形成する。このCuめっき層
33は最終的な配線層を構成し、第1の実施形態と同
様、その厚さを数十μm程度に選定している。
Next, in the step shown in FIG.
A second resist layer 32 is applied so as to cover the first and first resist layers 31, and the resist layer is patterned so as to follow a required wiring pattern shape. The opening Q2 formed thereby defines a required wiring pattern width. Next, in the step shown in FIG. 5C, the openings Q are formed by electrolytic plating with power supply from the metal thin film (power supply layer) 14.
Then, a Cu plating layer 33 is formed on the substrate 2. This Cu plating layer 33 constitutes a final wiring layer, and its thickness is selected to be about several tens of μm as in the first embodiment.

【0035】更に図5(d)に示す工程では、第2のレ
ジスト層32(図5(c)参照)を除去する。これによ
って、図示のように配線層33の周囲に被覆層形成のた
めの均一な空間が確保される。この後、この空間を満た
すように被覆層を形成し(図2(c)参照)、更に第1
のレジスト層31を除去する(図2(d)参照)。各レ
ジスト層31,32の除去に際しては、一方のレジスト
層には影響を与えずに他方のレジスト層のみを溶解し得
る薬液を用いて処理する。
Further, in the step shown in FIG. 5D, the second resist layer 32 (see FIG. 5C) is removed. As a result, a uniform space for forming the covering layer is secured around the wiring layer 33 as shown in the figure. Thereafter, a coating layer is formed so as to fill this space (see FIG. 2 (c)).
The resist layer 31 is removed (see FIG. 2D). When removing each of the resist layers 31 and 32, treatment is performed using a chemical solution capable of dissolving only the other resist layer without affecting one resist layer.

【0036】上述した各実施形態では、最終的な配線層
を構成する配線材としてCuを用いているが、このCu
に代えて、Ag等の他の配線材を用いてもよいことはも
ちろんである。また、上述した各実施形態では、外部接
続端子としてS字状のワイヤを用いたCSP構造の半導
体装置について説明したが、外部接続端子の形態はこれ
に限定されないことはもちろんであり、例えばはんだボ
ールを用いてもよい。
In each of the above-described embodiments, Cu is used as a wiring material constituting a final wiring layer.
Of course, other wiring materials such as Ag may be used instead of the above. Further, in each of the above-described embodiments, the semiconductor device having the CSP structure using the S-shaped wire as the external connection terminal has been described. However, the form of the external connection terminal is not limited to this. May be used.

【0037】このようなはんだボールを外部接続端子と
して用いた半導体装置は、その一例が図6に示されてお
り、例えば以下のようにして作製することができる。先
ず、第1の実施形態における図1(a)〜図2(d)の
工程と同様の工程を経た後、金属薄膜14と被覆層18
の上にドライフィルム等の感光性のレジストをビア・ポ
ストの形状に従うようにパターニングし、次いで金属薄
膜(給電層)14からの給電による電解めっきにより、
パターニングされたレジスト層をマスクにしてCuのビ
ア・ポスト41を形成し、さらに必要に応じてビア・ポ
ストの頂上部にバリヤメタル層を形成した後、レジスト
層を除去し、露出している給電層14をエッチングによ
り除去し、さらにウエハ10を封止樹脂(封止樹脂層4
2)により封止した後、露出したビア・ポスト41の頂
上部に外部接続端子としてのはんだボール43をリフロ
ーにより接着する。この後、ダイサー等により、封止樹
脂層42と共にウエハ10を切断して個々の半導体チッ
プに分離し、各半導体チップを実装基板上に実装する。
One example of a semiconductor device using such solder balls as external connection terminals is shown in FIG. 6, and can be manufactured, for example, as follows. First, after going through the same steps as the steps of FIGS. 1A to 2D in the first embodiment, the metal thin film 14 and the coating layer 18 are formed.
A photosensitive resist such as a dry film is patterned on the substrate so as to follow the shape of the via / post, and then electrolytic plating is performed by power supply from a metal thin film (power supply layer) 14.
Using the patterned resist layer as a mask, a Cu via post 41 is formed, and if necessary, a barrier metal layer is formed on the top of the via post. Then, the resist layer is removed, and the exposed power supply layer is removed. 14 is removed by etching, and the wafer 10 is further sealed with a sealing resin (sealing resin layer 4).
After sealing by 2), a solder ball 43 as an external connection terminal is bonded to the exposed top of the via post 41 by reflow. Thereafter, the wafer 10 is cut together with the sealing resin layer 42 by a dicer or the like, separated into individual semiconductor chips, and each semiconductor chip is mounted on a mounting substrate.

【0038】また、図6に例示した半導体装置では被覆
層18で覆われた配線層17上にビア・ポストを備えた
構造となっているが、かかるビア・ポストを持たない半
導体装置の構造としてもよいことはもちろんである。こ
のようなビア・ポストを持たない半導体装置は、その一
例が図7に示されており、例えば以下のようにして作製
することができる。
Further, the semiconductor device illustrated in FIG. 6 has a structure in which a via post is provided on the wiring layer 17 covered with the covering layer 18, but the structure of the semiconductor device without such a via post is as follows. Of course, it is good. An example of such a semiconductor device having no via post is shown in FIG. 7, and can be manufactured, for example, as follows.

【0039】先ず、第1の実施形態における図1(a)
〜図2(d)の工程と同様の工程を経た後、露出してい
る給電層14をエッチングにより除去し、次いで露出し
た絶縁層13と被覆層18を覆うように封止樹脂層44
を例えばポッティングにより形成し、さらに封止樹脂層
44において被覆層18(配線層17)の端子形成部分
に対応する領域にレーザ等によりビア・ホールを形成し
た後、このビア・ホール内に外部接続端子としてのはん
だボール45を配置し、リフローを行ってはんだボール
45を被覆層18(配線層17)上に接着する。この
後、図6の場合と同様に、個々の半導体チップに分離
し、実装基板上に実装する。
First, FIG. 1A in the first embodiment
2D, the exposed power supply layer 14 is removed by etching, and then the sealing resin layer 44 is formed so as to cover the exposed insulating layer 13 and the coating layer 18.
Is formed by, for example, potting, a via hole is formed by laser or the like in a region of the sealing resin layer 44 corresponding to the terminal forming portion of the coating layer 18 (wiring layer 17), and then an external connection is formed in the via hole A solder ball 45 as a terminal is arranged, and the solder ball 45 is bonded to the coating layer 18 (wiring layer 17) by performing reflow. Thereafter, as in the case of FIG. 6, the semiconductor chips are separated into individual semiconductor chips and mounted on a mounting board.

【0040】なお、封止樹脂層44に代えて、ソルダレ
ジスト層を形成してもよい。この場合、ソルダレジスト
層は、スクリーン印刷によりはんだボール接合部が開口
するようにソルダレジストを塗布するか、或いは、感光
性のソルダレジストを塗布して露光及び現像により当該
レジスト層のパターニングを行うことにより、形成され
得る。
Incidentally, a solder resist layer may be formed instead of the sealing resin layer 44. In this case, the solder resist layer is applied by applying a solder resist so that a solder ball joint is opened by screen printing, or by applying a photosensitive solder resist and patterning the resist layer by exposure and development. Can be formed by

【0041】また、上述した各実施形態では、CSP構
造の半導体装置における再配線層の形成に本発明を適用
した場合について説明したが、本発明の要旨からも明ら
かなように、適用形態はこれに限定されないことはもち
ろんである。例えば、CSP構造の半導体装置やボール
・グリッド・アレイ(BGA)等のパッケージ構造を有
する半導体装置を搭載すべく、近年要求されている配線
の微細化及び高密度化のニーズに応えるために実用化が
進んでいるビルドアップ配線板等の配線基板にも本発明
を適用することが可能である。
In each of the embodiments described above, the case where the present invention is applied to the formation of a redistribution layer in a semiconductor device having a CSP structure has been described. However, as apparent from the gist of the present invention, the applied form is Of course, it is not limited to. For example, in order to mount a semiconductor device having a CSP structure or a semiconductor device having a package structure such as a ball grid array (BGA), the semiconductor device has been put into practical use in order to meet the needs for finer wiring and higher density required in recent years. The present invention can also be applied to a wiring board such as a build-up wiring board, for which progress has been made.

【0042】ビルドアップ配線板は、層間絶縁層の材料
とビア・ホール形成プロセスの組合せにより多種類のも
のが作製可能であり、その製造プロセスは、一般的に、
絶縁層の形成、絶縁層におけるビア・ホールの形成、及
び、ビア・ホールの内部を含めた導体パターン(すなわ
ち配線層)の形成を順次繰り返して各層を積み上げてい
くものである。かかるプロセスにおいて、導体パターン
(配線層)を形成する際に、上述した各実施形態に係る
配線形成方法を適用することができる。
Many kinds of build-up wiring boards can be manufactured by combining the material of the interlayer insulating layer and the process of forming via holes. The manufacturing process is generally as follows.
The formation of the insulating layer, the formation of the via hole in the insulating layer, and the formation of the conductor pattern (that is, the wiring layer) including the inside of the via hole are sequentially repeated to build up each layer. In such a process, when forming a conductor pattern (wiring layer), the wiring forming method according to each embodiment described above can be applied.

【0043】図8はその一例を示したものである。図
中、50はビルドアップ配線板のコア基板(絶縁材)、
51はビルドアップ配線板の2層目の絶縁層、52はビ
ルドアップ配線板を保護するためのソルダレジスト層、
53,56は金属薄膜14(図4(a)参照)に相当す
る金属薄膜、54,57は配線層17(同図参照)に相
当する配線層、55,58は被覆層18(同図参照)に
相当する被覆層、59はソルダレジスト層52に形成さ
れた開口部から露出している被覆層58(配線層57)
のランド部を示す。このランド部59には、ビルドアッ
プ配線板に搭載する半導体素子の電極端子が接続され
る。
FIG. 8 shows an example. In the figure, 50 is a core substrate (insulating material) of a build-up wiring board,
51 is a second insulating layer of the build-up wiring board, 52 is a solder resist layer for protecting the build-up wiring board,
53 and 56 are metal thin films corresponding to the metal thin film 14 (see FIG. 4A), 54 and 57 are wiring layers corresponding to the wiring layer 17 (see FIG. 4), and 55 and 58 are coating layers 18 (see FIG. 4A). The coating layer 59 corresponding to ()) is a coating layer 58 (wiring layer 57) exposed from an opening formed in the solder resist layer 52.
Shows the land part. The land 59 is connected to an electrode terminal of a semiconductor element mounted on the build-up wiring board.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
気的特性のみならず耐環境性にも優れた配線を実現する
ことができ、これによって当該配線を内装した半導体装
置や配線基板等の信頼性の向上を図ることが可能とな
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a wiring excellent not only in electrical characteristics but also in environmental resistance. Can be improved in reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る配線形成方法を
適用したCSP構造の半導体装置の製造工程を示す断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device having a CSP structure to which a wiring forming method according to a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】図1の製造工程に続く製造工程を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process following the manufacturing process of FIG. 1;

【図3】図2の製造工程に続く製造工程を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process following the manufacturing process of FIG. 2;

【図4】図3の製造工程に続く製造工程を示す断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process following the manufacturing process of FIG. 3;

【図5】本発明の第2の実施形態に係る配線形成方法を
説明するための部分的な工程を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a partial step for explaining a wiring forming method according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の各実施形態に係る配線形成方法の他の
適用例(その1)を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing another application example (part 1) of the wiring forming method according to each embodiment of the present invention.

【図7】本発明の各実施形態に係る配線形成方法の他の
適用例(その2)を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another application example (part 2) of the wiring forming method according to each embodiment of the present invention.

【図8】本発明の各実施形態に係る配線形成方法の他の
適用例(その3)を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing another application example (part 3) of the wiring forming method according to each embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CP…半導体チップ 10…ウエハ 11…保護膜(パッシベーション膜) 12…導体層(Al電極パッド) 13…絶縁層(ポリイミド層) 14,53,56…金属薄膜(給電層、めっきベース
膜) 15,19,31,32…レジスト層 16…導体層(Cuめっき層) 17,33,54,57…配線層(Cuめっき層) 18,55,58…被覆層(Ni/Auめっき層又はN
i/Pdめっき層) 20,22,24…ワイヤ(外部接続端子) 21…Ni合金皮膜 23…Au皮膜 25…実装基板 26…はんだ 41…ビア・ポスト 42,44…封止樹脂層 43,45…はんだボール(外部接続端子) 50…コア基板(絶縁材) 51…絶縁層 52…ソルダレジスト層 59…ランド部
CP semiconductor chip 10 wafer 11 protective film (passivation film) 12 conductor layer (Al electrode pad) 13 insulating layer (polyimide layer) 14, 53, 56 metal thin film (power supply layer, plating base film) 15, 19,31,32 ... resist layer 16 ... conductor layer (Cu plating layer) 17,33,54,57 ... wiring layer (Cu plating layer) 18,55,58 ... coating layer (Ni / Au plating layer or N
i / Pd plating layer) 20, 22, 24 ... wire (external connection terminal) 21 ... Ni alloy film 23 ... Au film 25 ... mounting board 26 ... solder 41 ... via post 42, 44 ... sealing resin layer 43, 45 ... solder balls (external connection terminals) 50 ... core substrate (insulating material) 51 ... insulating layer 52 ... solder resist layer 59 ... land portion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井原 義博 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内 (72)発明者 西口 愛子 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内 Fターム(参考) 2H096 AA25 HA27 JA04 KA08 LA02 5F033 HH07 HH11 HH13 HH14 HH17 JJ07 JJ11 JJ13 JJ14 JJ17 KK07 KK08 KK11 KK12 KK13 KK17 MM08 MM11 PP15 PP27 PP28 QQ01 QQ08 QQ19 QQ27 QQ30 QQ37 RR22 RR27 SS22 XX05 XX31 5F043 AA26 AA40 BB15 BB30 CC01 CC07 CC09 CC16 DD04 DD24 GG04 5F046 AA20  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshihiro Ihara Nagano Prefecture Nagano City Oita Kurita-jisha Toshida 711 Inside Shinko Electric Industries Co., Ltd. F-term (reference) in Denki Kogyo Co., Ltd. AA26 AA40 BB15 BB30 CC01 CC07 CC09 CC16 DD04 DD24 GG04 5F046 AA20

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁層に形成されたビア・ホールを介し
て下層の導体層に電気的に導通するように前記絶縁層上
に形成された配線層の表面を、耐環境性に優れた材料か
らなる被覆層で覆ったことを特徴とする配線構造。
The surface of a wiring layer formed on an insulating layer is electrically connected to a lower conductive layer through a via hole formed in the insulating layer by using a material having excellent environmental resistance. A wiring structure characterized by being covered with a covering layer made of:
【請求項2】 前記耐環境性に優れた材料として、ニッ
ケル/金、ニッケル/パラジウム、又はニッケル/パラ
ジウム/金を用いたことを特徴とする請求項1に記載の
配線構造。
2. The wiring structure according to claim 1, wherein nickel / gold, nickel / palladium, or nickel / palladium / gold is used as the material having excellent environmental resistance.
【請求項3】 ビア・ホールが形成された絶縁層の上に
レジスト層を形成し、該レジスト層を所要の配線パター
ンに所定のマージンを加味して太くしたパターン形状に
従うようにパターニングして、前記ビア・ホールに対応
する領域を含む部分のレジスト層に開口部を形成する工
程と、 前記開口部を埋め込むように導体層を形成する工程と、 前記導体層の上面側及び側面側の表層部分を、前記導体
層のパターン形状が前記所要の配線パターンの形状とな
るまでエッチングにより除去して配線層を形成する工程
と、 前記配線層の表面に耐環境性に優れた材料からなる被覆
層を形成する工程とを含むことを特徴とする配線形成方
法。
3. A resist layer is formed on the insulating layer in which the via hole is formed, and the resist layer is patterned so as to follow a pattern shape obtained by adding a predetermined margin to a required wiring pattern. Forming an opening in a portion of the resist layer including a region corresponding to the via hole; forming a conductor layer so as to fill the opening; and a surface layer portion on an upper surface side and a side surface side of the conductor layer Forming a wiring layer by removing the conductive layer by etching until the pattern shape of the conductive layer becomes the shape of the required wiring pattern, and forming a coating layer made of a material having excellent environmental resistance on the surface of the wiring layer. Forming a wiring.
【請求項4】 前記開口部を形成する工程の前に、前記
ビア・ホールが形成された絶縁層と該ビア・ホールから
露出する下層の導体層とを覆うように金属薄膜をスパッ
タリングにより形成する工程を含み、前記金属薄膜を給
電層として用いて電解めっきにより前記開口部を埋め込
むように導体層を形成することを特徴とする請求項3に
記載の配線形成方法。
4. Prior to the step of forming the opening, a metal thin film is formed by sputtering so as to cover the insulating layer in which the via hole is formed and a lower conductive layer exposed from the via hole. 4. The method according to claim 3, further comprising the step of: forming a conductor layer so as to fill the opening by electrolytic plating using the metal thin film as a power supply layer.
【請求項5】 ビア・ホールが形成された絶縁層の上に
第1のレジスト層を形成し、該第1のレジスト層を所要
の配線パターンに所定のマージンを加味して太くしたパ
ターン形状に従うようにパターニングして、前記ビア・
ホールに対応する領域を含む部分の第1のレジスト層に
第1の開口部を形成する工程と、 前記パターニングされた第1のレジスト層及び前記第1
の開口部を覆うように第2のレジスト層を形成し、該第
2のレジスト層を前記所要の配線パターンの形状に従う
ようにパターニングして、前記第1の開口部の位置の第
2のレジスト層に第2の開口部を形成する工程と、 前記第2の開口部に配線層を形成する工程と、 前記パターニングされた第2のレジスト層を除去する工
程と、 前記配線層の表面に耐環境性に優れた材料からなる被覆
層を形成する工程とを含むことを特徴とする配線形成方
法。
5. A first resist layer is formed on an insulating layer in which a via hole is formed, and the first resist layer follows a pattern shape obtained by adding a predetermined wiring pattern to a predetermined margin and adding a predetermined margin. The vias
Forming a first opening in a portion of the first resist layer including a region corresponding to the hole; and forming the patterned first resist layer and the first
Forming a second resist layer so as to cover the opening of the second resist layer, and patterning the second resist layer so as to conform to the shape of the required wiring pattern; and forming a second resist layer at the position of the first opening. Forming a second opening in the layer; forming a wiring layer in the second opening; removing the patterned second resist layer; and resisting a surface of the wiring layer. Forming a coating layer made of a material having excellent environmental properties.
【請求項6】 前記第1の開口部を形成する工程の前
に、前記ビア・ホールが形成された絶縁層と該ビア・ホ
ールから露出する下層の導体層とを覆うように金属薄膜
をスパッタリングにより形成する工程を含み、前記金属
薄膜を給電層として用いて電解めっきにより前記第2の
開口部に配線層を形成することを特徴とする請求項5に
記載の配線形成方法。
6. A metal thin film is sputtered so as to cover the insulating layer in which the via hole is formed and a lower conductive layer exposed from the via hole before the step of forming the first opening. 6. The method according to claim 5, further comprising the step of: forming a wiring layer in the second opening by electrolytic plating using the metal thin film as a power supply layer.
【請求項7】 前記パターニングされた第2のレジスト
層の除去を、前記第1のレジスト層には影響を与えない
薬液を用いて行うことを特徴とする請求項5に記載の配
線形成方法。
7. The wiring forming method according to claim 5, wherein the removal of the patterned second resist layer is performed using a chemical solution that does not affect the first resist layer.
【請求項8】 前記所定のマージンは、前記配線層の表
面に形成されるべき前記被覆層の厚さを規定することを
特徴とする請求項3又は5に記載の配線形成方法。
8. The wiring forming method according to claim 3, wherein the predetermined margin defines a thickness of the covering layer to be formed on a surface of the wiring layer.
【請求項9】 前記耐環境性に優れた材料として、ニッ
ケル/金、ニッケル/パラジウム、又はニッケル/パラ
ジウム/金を用いたことを特徴とする請求項3から8の
いずれか一項に記載の配線形成方法。
9. The method according to claim 3, wherein nickel / gold, nickel / palladium, or nickel / palladium / gold is used as the material having excellent environmental resistance. Wiring formation method.
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