JP3334489B2 - Semiconductor device manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents

Semiconductor device manufacturing method and manufacturing apparatus

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JP3334489B2
JP3334489B2 JP11758996A JP11758996A JP3334489B2 JP 3334489 B2 JP3334489 B2 JP 3334489B2 JP 11758996 A JP11758996 A JP 11758996A JP 11758996 A JP11758996 A JP 11758996A JP 3334489 B2 JP3334489 B2 JP 3334489B2
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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】本発明は半導体素子のベアチ
ップ実装に用いる接合用電極の形成方法と電極形成装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding electrode forming method and an electrode forming apparatus used for bare chip mounting of a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体素子のAl電極上に無電解
めっき法によって接合用電極を形成する電極形成方法に
おいては、形成工程のすべてを湿式工程により電極形成
している。
2. Description of the Related Art In recent years, in an electrode forming method for forming a bonding electrode on an Al electrode of a semiconductor element by an electroless plating method, all of the forming steps are performed by a wet process.

【0003】以下図面を参照しながら、上記した従来の
無電解めっき法による電極形成方法の一例について説明
する。
[0003] An example of an electrode forming method using the above-described conventional electroless plating method will be described below with reference to the drawings.

【0004】図5は無電解めっき法による電極の形成を
行なう前のAl電極付近の半導体素子の断面図を示した
ものであり、図6は上記の図5に示した半導体素子に対
して無電解めっき法により電極を形成する工程断面図を
示したものである。図5及び図6において、1は半導体
素子のAl電極、2は自然酸化膜、6は半導体素子、2
8は保護膜、33はシリコン酸化膜、3はZn粒子膜、
4はNi膜、5はAu膜を示している。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a semiconductor device in the vicinity of an Al electrode before an electrode is formed by electroless plating. FIG. 6 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of forming an electrode by an electrolytic plating method. 5 and 6, 1 is an Al electrode of a semiconductor device, 2 is a natural oxide film, 6 is a semiconductor device, 2
8 is a protective film, 33 is a silicon oxide film, 3 is a Zn particle film,
4 is a Ni film and 5 is an Au film.

【0005】次に以下では、図6を参照しながら、半導
体素子に対して無電解めっき法により電極を形成する従
来の方法について説明する。
Next, a conventional method for forming electrodes on a semiconductor element by electroless plating will be described with reference to FIG.

【0006】まず、図6(a)は、半導体素子6上に形
成されたAl電極1のウエットエッチング工程を示した
ものである。この工程において、Al電極1の表面に形
成された自然酸化膜2をリン酸や水酸化ナトリウムの水
溶液中に浸漬することによって、除去する。次に図6
(b)に示すようにAl電極1上にZn粒子膜を形成す
る。上記した図6(a)の工程によって自然酸化膜を除
去したが、そのまま放置すると再度Al電極1上に自然
酸化膜が軽視得されてしまうため、このAl電極1上へ
の自然酸化膜の再形成を防止するために、室温に保持し
たZnを含有するアルカリ性(pH13〜14)の溶液
中に半導体素子を30秒浸漬することにより、Alと溶
液中のZnイオンの置換反応を利用してAl電極1の表
面に膜厚300〜500Å程度のZn粒子膜3を形成す
る。
First, FIG. 6A shows a wet etching step of the Al electrode 1 formed on the semiconductor element 6. In this step, the natural oxide film 2 formed on the surface of the Al electrode 1 is removed by immersion in an aqueous solution of phosphoric acid or sodium hydroxide. Next, FIG.
A Zn particle film is formed on the Al electrode 1 as shown in FIG. Although the natural oxide film was removed by the above-described process of FIG. 6A, if the natural oxide film was left as it was, the natural oxide film would be disregarded on the Al electrode 1 again. In order to prevent the formation, the semiconductor element is immersed for 30 seconds in an alkaline (pH 13 to 14) solution containing Zn, which is kept at room temperature, so that the Al and the Zn ions in the solution are used for the substitution reaction. A Zn particle film 3 having a thickness of about 300 to 500 ° is formed on the surface of the electrode 1.

【0007】次に図6(c)に示すようにAl電極1上
に無電解めっき法によりNiめっきを形成する。上記の
図6(b)の工程において形成されたZn粒子膜3が無
電解Niめっき液中で溶解することで、Znと無電解N
iめっき液中のNiイオンの置換反応によりNiが析出
した後に無電解Niめっき液の自己還元反応によりNi
上にNiが自己析出し、Ni膜4が形成される。さらに
図6(d)に示すように、形成されたNi膜4上に無電
解めっき法によりAu膜を形成する。これは、Ni膜4
単独ではNiの酸化膜の存在により電気的な接続性が悪
いことを改善するために行なわれる工程であり、電気的
な接続性を高める目的でAu膜5をNiと無電解Auめ
っき液中のAuイオンとの置換反応によって形成する。
Next, as shown in FIG. 6C, Ni plating is formed on the Al electrode 1 by an electroless plating method. By dissolving the Zn particle film 3 formed in the step of FIG. 6B in the electroless Ni plating solution, Zn and the electroless N
After the deposition of Ni by the substitution reaction of Ni ions in the i-plating solution, Ni is reduced by the self-reduction reaction of the electroless Ni plating solution.
Ni is self-precipitated on the top, and a Ni film 4 is formed. Further, as shown in FIG. 6D, an Au film is formed on the formed Ni film 4 by an electroless plating method. This is the Ni film 4
This is a step performed solely to improve the poor electrical connection due to the presence of the Ni oxide film. In order to enhance the electrical connectivity, the Au film 5 is mixed with Ni in the electroless Au plating solution. It is formed by a substitution reaction with Au ions.

【0008】なお、上記の図6(a)から図6(d)の
工程を通常は大気中で電極形成を行っている。
The electrodes shown in FIGS. 6A to 6D are usually formed in the atmosphere.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、半導
体素子のAl電極上に化学反応を利用した無電解めっき
法によって金属膜を形成するには、Al電極表面に強固
な自然酸化膜が存在するため、Al電極表面で無電解め
っきの反応を起こさせるためには、化学反応を妨げるA
l電極表面の自然酸化膜の除去が必須である。
As described above, in order to form a metal film on an Al electrode of a semiconductor device by an electroless plating method utilizing a chemical reaction, a strong natural oxide film exists on the surface of the Al electrode. In order to cause a reaction of electroless plating on the surface of the Al electrode,
l Removal of the natural oxide film on the electrode surface is essential.

【0010】しかしながら上記のような従来の無電解め
っき法を利用した電極形成では、ウエットエッチングで
自然酸化膜の除去を行うため、エッチング状態が自然酸
化膜の膜厚や密度の状態により一定しない。また、空気
中の酸素、または溶液や洗浄水中の溶存酸素により、自
然酸化膜を除去したAl電極表面への自然酸化膜の再形
成が生じてしまうために、Zn粒子膜3形成の処理工程
が必要不可欠となる。さらに、上記Zn粒子膜3により
Al電極と無電解めっきによる金属膜との密着性が悪く
なるという問題点を有していた。
However, in the electrode formation using the conventional electroless plating method as described above, since the natural oxide film is removed by wet etching, the etching state is not constant depending on the thickness and density of the natural oxide film. In addition, since the oxygen in the air or the dissolved oxygen in the solution or the cleaning water causes a re-formation of the natural oxide film on the surface of the Al electrode from which the natural oxide film has been removed, a processing step of forming the Zn particle film 3 is required. It will be indispensable. Further, the Zn particle film 3 has a problem that the adhesion between the Al electrode and the metal film formed by electroless plating is deteriorated.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の半導体素子への電極形成方法は、ドライエ
ッチングによる半導体素子のAl電極上の自然酸化膜除
去と不活性雰囲気に制御した環境下での半導体素子の搬
送と無電解めっき法によって金属膜を形成する工程を備
えたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the method of forming an electrode on a semiconductor device according to the present invention comprises removing a natural oxide film on an Al electrode of the semiconductor device by dry etching and controlling the atmosphere to an inert atmosphere. The method includes a step of transporting a semiconductor element under an environment and forming a metal film by an electroless plating method.

【0012】そして、上記の構成により、本発明は、不
活性雰囲気中でめっき工程を処理することによりAl電
極の自然酸化膜の再形成を完全に防止するとともに、自
然酸化膜の形成防止のためのZn粒子膜3形成等の処理
工程を省略することができる。このことにより、密着性
が良く、接続性の高い無電解めっきによる電極を形成す
ることができる。
With the above structure, the present invention completely prevents the re-formation of the native oxide film of the Al electrode by performing the plating process in an inert atmosphere, and prevents the formation of the native oxide film. The processing steps such as the formation of the Zn particle film 3 can be omitted. As a result, it is possible to form an electrode by electroless plating having good adhesion and high connectivity.

【0013】[0013]

【発明の実施形態】以下本発明の実施の形態における半
導体素子への接合用電極の形成方法について、図面を参
照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for forming a bonding electrode on a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】(実施の形態1)図1は本発明実施の形態
1における接合用電極を有する半導体素子の断面図、図
2は本実施の形態における接合用電極を形成する装置の
概略図、図3は半導体素子に対する接合用電極形成の工
程断面図を示したものである。なお、図1〜図3におい
てにおいて、1はAl電極、6は半導体素子、7はNi
膜、8はAu膜を示している。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device having a bonding electrode according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of an apparatus for forming a bonding electrode according to the present embodiment. 3 is a sectional view showing a step of forming a bonding electrode for a semiconductor element. 1 to 3, 1 is an Al electrode, 6 is a semiconductor element, and 7 is Ni
Reference numeral 8 denotes an Au film.

【0015】そこで以下では、まず図1に示した半導体
素子における接合用電極について説明する。半導体素子
の外部電極であるAl電極1上に無電解めっき法により
Ni膜を析出により形成し、更にその上にAu膜を無電
解で析出し接続用突起電極を形成した構成となってい
る。図1に示した半導体素子をベアチップ実装する場合
は、上記の接合用突起電極を直接回路基板にフリップチ
ップ実装で接続したり、またTCPにパッケージングす
る。
Therefore, the bonding electrode in the semiconductor device shown in FIG. 1 will be described below. A Ni film is formed on an Al electrode 1, which is an external electrode of a semiconductor element, by electroless plating, and an Au film is electrolessly deposited on the Ni film to form a connection protruding electrode. When the semiconductor element shown in FIG. 1 is mounted on a bare chip, the above-mentioned bonding protruding electrodes are directly connected to a circuit board by flip-chip mounting or packaged on a TCP.

【0016】上記のように半導体素子は、通常外部と電
気的な接続をするための外部電極を有しており、通常、
樹脂パッケージ等にパッケージングする場合は、この外
部電極に金属ワイヤーを接続する。外部電極は、半導体
素子の配線に用いられるAlが用いられている。近年、
電子機器の小型、高機能化の要求から、従来の樹脂パッ
ケージに変わり、TCP(Tape Carrier
PKG)や、さらにベアチップを直接、回路基板に実装
するフリップチップ方式等の、高密度実装技術が必要と
されている。これらの、実装技術に用いる、半導体素子
の外部電極には、図1に示すような、接合用突起電極を
必要とする。
As described above, a semiconductor element usually has external electrodes for making an electrical connection with the outside.
When packaging in a resin package or the like, a metal wire is connected to this external electrode. As the external electrode, Al used for wiring of a semiconductor element is used. recent years,
In response to the demand for smaller and more sophisticated electronic devices, conventional resin packages have been replaced by TCP (Tape Carrier).
A high-density mounting technology such as PKG) or a flip chip method in which a bare chip is directly mounted on a circuit board is required. The external electrodes of the semiconductor element used in these mounting techniques require a bonding protruding electrode as shown in FIG.

【0017】次に、図2及び図3を参照しながら、本発
明の実施の形態における半導体素子の製造方法を工程順
に説明する。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described in the order of steps with reference to FIGS.

【0018】まず図3(a)は半導体素子上に形成され
たAl電極1のドライエッチング工程を示したものであ
る。上記の図3(a)の工程は、図2のドライエッチン
グ装置12内で行なわれる。なお、ドライエッチング装
置12は、17の真空ポンプ、18の電源、19の高周
波発生装置、Arやフレオンのスパッタガス29を吸入
するための20の吸入バルブを有している。
FIG. 3A shows a dry etching step of the Al electrode 1 formed on the semiconductor element. The step of FIG. 3A is performed in the dry etching apparatus 12 of FIG. The dry etching apparatus 12 includes a vacuum pump 17, a power supply 18, a high frequency generator 19, and a suction valve 20 for sucking a sputtering gas 29 of Ar or Freon.

【0019】具体的には、ドライエッチング装置12の
電極27に半導体素子6を設置し、真空ポンプ17によ
りドライエッチング装置12内を真空に引き、吸入バル
ブ20よりArやフレオンのスパッタガス29をドライ
エッチング装置12内に充填し、電源18の電圧を上げ
高周波発生装置19によって高周波をかけながら、Ar
やフレオンのスパッタガス29によりAl電極1上の自
然酸化膜2が完全になくなるまでエッチングを行い、酸
化膜のないAl面11を露出させる。
Specifically, the semiconductor element 6 is placed on the electrode 27 of the dry etching apparatus 12, the inside of the dry etching apparatus 12 is evacuated by the vacuum pump 17, and the Ar or Freon sputter gas 29 is dried by the suction valve 20. Filling the inside of the etching apparatus 12, increasing the voltage of the power supply 18 and applying high frequency by the high frequency generator 19,
Etching is performed until the natural oxide film 2 on the Al electrode 1 completely disappears by using the sputter gas 29 of Freon or Freon to expose the Al surface 11 having no oxide film.

【0020】次に図3(b)に示す状態で半導体素子6
の搬送を行なう。この工程では、図2の搬送路14内を
搬送する。そして搬送路14は、搬送路14内を真空に
引くための23の真空ポンプ、ドライエッチング装置1
2と搬送路14の接続部に24の第1ロードロック、無
電解めっき装置13と搬送路14の接続部に25の第2
ロードロック、搬送路14を真空状態から窒素やArガ
スの不活性雰囲気9にするための26のリークバルブと
を有している。
Next, in the state shown in FIG.
Is carried. In this step, the sheet is transported in the transport path 14 shown in FIG. The transfer path 14 is provided with 23 vacuum pumps and a dry etching apparatus 1 for drawing a vacuum in the transfer path 14.
The first load lock of 24 is provided at the connection between the transfer path 2 and the transport path 14, and the second load lock is provided at the connection of the electroless plating apparatus 13 and the transport path 14
The load lock and the transfer path 14 have 26 leak valves for converting the vacuum state to an inert atmosphere 9 of nitrogen or Ar gas.

【0021】具体的には、半導体素子6をドライエッチ
ング装置12より搬送するとき、搬送路14内を真空ポ
ンプ23によって真空状態に保ち、第1ロードロックを
開き半導体素子6をドライエッチング装置12より搬送
する。半導体素子6が搬送路14内に搬送されると、第
1ロードロックを閉じ、リークバルブ26を開き窒素や
Arガスで搬送路14内を充填し、搬送路14と無電解
めっき装置13との気圧差のない状態にし、第2ロード
ロックを開き半導体素子6を無電解めっき装置13に搬
送する。すなわちこの工程では、窒素やArガスにより
1気圧の不活性雰囲気9に制御した環境下で半導体素子
6を酸化雰囲気中を通過することなしに、次の工程に移
るものである。
More specifically, when the semiconductor element 6 is transferred from the dry etching apparatus 12, the inside of the transfer path 14 is maintained in a vacuum state by the vacuum pump 23, the first load lock is opened, and the semiconductor element 6 is transferred from the dry etching apparatus 12. Transport. When the semiconductor element 6 is transported into the transport path 14, the first load lock is closed, the leak valve 26 is opened, and the interior of the transport path 14 is filled with nitrogen or Ar gas. With no pressure difference, the second load lock is opened and the semiconductor element 6 is transported to the electroless plating apparatus 13. That is, in this step, the semiconductor element 6 is moved to the next step without passing through the oxidizing atmosphere in an environment controlled to an inert atmosphere 9 of 1 atm with nitrogen or Ar gas.

【0022】さらに図3(c)に示すように無電解めっ
き法によりNi膜を形成する。この工程は、図2の無電
解めっき装置13内で行う。そして無電解めっき装置1
3は不活性雰囲気9にするための窒素やArガスのガス
圧や温度を一定に制御する21の管理装置と22のめっ
き室とを有している。
Further, as shown in FIG. 3C, a Ni film is formed by an electroless plating method. This step is performed in the electroless plating apparatus 13 shown in FIG. And electroless plating equipment 1
Reference numeral 3 denotes a management device 21 for controlling the gas pressure and temperature of nitrogen or Ar gas to make the inert atmosphere 9 constant, and a plating chamber 22.

【0023】具体的には、無電解めっき装置13内を窒
素ガスにより1気圧の不活性雰囲気9に制御した環境下
に設置した90℃の無電解Niめっき浴10中で2〜5
分の浸漬によって半導体素子6上のAl電極6の酸化膜
ないAl面11上に0.7〜1.2μmのNi膜8を形成
する。すなわちこの工程においては、半導体素子に無電
解Niめっき浴10に浸漬した直後は酸化膜のないAl
面11と無電解Niめっき液中のNiイオンとの間で置
換反応によるNiの析出反応があり、析出したNi表面
には、無電解Niめっき液中の還元剤の作用によりNi
が自己析出反応を起こしてNi膜7が成長する。以上の
工程までを図2の装置内で行う。
More specifically, in an electroless Ni plating bath 10 at 90 ° C., which is installed in an environment where the inside of the electroless plating apparatus 13 is controlled to an inert atmosphere 9 of 1 atm with nitrogen gas, 2 to 5
The Ni film 8 having a thickness of 0.7 to 1.2 μm is formed on the Al surface 6 of the semiconductor element 6 without the oxide film by immersion for a minute. That is, in this step, immediately after the semiconductor element is immersed in the electroless Ni
There is a precipitation reaction of Ni due to a substitution reaction between the surface 11 and the Ni ions in the electroless Ni plating solution, and Ni is deposited on the deposited Ni surface by the action of the reducing agent in the electroless Ni plating solution.
Causes a self-deposition reaction to grow the Ni film 7. The above steps are performed in the apparatus shown in FIG.

【0024】次に図2(d)に示すように無電解めっき
法によりAu膜8を形成する。この工程においては、A
l電極1上にはNi膜7を形成しているため、Al電極
1上の自然酸化膜の再形成を完全に防止しているため、
大気中での処理も可能となる。また、Ni膜7が大気中
での酸化による接続性の低下を防止する目的で無電解A
uめっき浴34中でNi膜7上にAu膜8を0.1〜0.
2μm形成する。
Next, as shown in FIG. 2D, an Au film 8 is formed by electroless plating. In this step, A
Since the Ni film 7 is formed on the l electrode 1, the re-formation of the natural oxide film on the Al electrode 1 is completely prevented.
Processing in air is also possible. In order to prevent the Ni film 7 from being deteriorated in connectivity due to oxidation in the air, the electroless A
In the u plating bath 34, the Au film 8 is formed on the Ni film 7 in a thickness of 0.1 to 0.1.
Form 2 μm.

【0025】以上本実施の形態により、ドライエッチン
グによってAl電極上の自然酸化膜を除去し、不活性雰
囲気に制御した環境下で無電解めっきによって金属膜を
形成することにより、完全に自然酸化膜の形成を防止す
ることができるため、極めて容易にAl電極表面上に密
着性の高い金属膜を形成することができる。
As described above, according to this embodiment, the natural oxide film on the Al electrode is removed by dry etching, and the metal film is formed by electroless plating in an environment controlled to an inert atmosphere. Can be prevented, so that a highly adhesive metal film can be formed on the surface of the Al electrode very easily.

【0026】(実施の形態2)以下本発明実施の形態2
における半導体素子の製造方法について、図面を参照し
ながら説明する。
(Embodiment 2) Hereinafter, Embodiment 2 of the present invention.
Will be described with reference to the drawings.

【0027】図4は本実施の形態における半導体素子の
製造工程を装置に基づいて示した断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the present embodiment based on an apparatus.

【0028】まず図4(a)に示すように、半導体素子
上に形成されたAl電極のドライエッチングを行なう。
このドライエッチング装置は、17の真空ポンプ、18
の電源、19の高周波発生器、Arやフレオンのスパッ
タガス29を吸入するための20の吸入バルブとを有し
ている。
First, as shown in FIG. 4A, dry etching of an Al electrode formed on a semiconductor element is performed.
This dry etching apparatus has 17 vacuum pumps, 18
, A high-frequency generator 19, and a suction valve 20 for sucking a sputtering gas 29 of Ar or Freon.

【0029】具体的にはドライエッチング装置の電極2
7に半導体素子6を設置し、真空ポンプ17によりドラ
イエッチング装置12内を真空に引き、吸入バルブ20
よりArやフレオンガスをドライエッチング装置12内
に充填し、電源18の電圧を上げ高周波発生装置19に
よって高周波を掛けながらArやフレオンのスパッタガ
ス29でAl電極1上の自然酸化膜2が完全になくなる
までエッチングを行い、酸化膜のないAl面11を露出
させる。なお、このドライエッチング装置内に半導体素
子を搬送するための、搬送容器30が設置してある。
Specifically, the electrode 2 of the dry etching apparatus
7, the vacuum pump 17 evacuates the inside of the dry etching apparatus 12, and the suction valve 20
The natural oxide film 2 on the Al electrode 1 is completely eliminated by the Ar or freon sputtering gas 29 while the dry etching apparatus 12 is filled with Ar or freon gas, the voltage of the power supply 18 is increased, and a high frequency is applied by the high frequency generator 19. Etching is performed until the Al surface 11 having no oxide film is exposed. Note that a transfer container 30 for transferring the semiconductor element is provided in the dry etching apparatus.

【0030】次に図4(b)に半導体素子6の搬送容器
30への移動工程を示す。ドライエッチング終了後、ド
ライエッチング装置内と搬送容器30を窒素やArガス
で1気圧の不活性雰囲気9にし、半導体素子6を搬送容
器30に移動させ、第1ゲートを閉じ、搬送容器30内
を密閉する。
Next, FIG. 4B shows a step of moving the semiconductor element 6 to the transfer container 30. After the dry etching is completed, the inside of the dry etching apparatus and the transfer container 30 are set to an inert atmosphere 9 of 1 atm with nitrogen or Ar gas, the semiconductor element 6 is moved to the transfer container 30, the first gate is closed, and the inside of the transfer container 30 is closed. Seal tightly.

【0031】続いて図4(c)に示すように無電解Ni
めっき工程を施す。搬送容器30をドライエッチング装
置より、大気中に設置した無電解Niめっき浴10まで
搬送した後で、無電解Niめっき浴10中で搬送容器3
0の第1ゲート31と第2ゲート32を開け、搬送容器
30内に無電解Niめっき液で充填する。無電解Niめ
っき浴10中で搬送容器30を解放するため、半導体素
子6の酸化膜のないAl表面11は大気中の酸素によっ
て酸化されることなく、90℃の無電解Niめっき浴1
0中で2〜5分の浸漬によって半導体素子6上のAl電
極6の酸化膜ないAl面11上に0.7〜1.2μmのN
i膜7を形成する。
Subsequently, as shown in FIG.
A plating step is performed. After transporting the transport container 30 from the dry etching apparatus to the electroless Ni plating bath 10 installed in the atmosphere, the transport container 3 is transported in the electroless Ni plating bath 10.
The first and second gates 31 and 32 are opened, and the transfer container 30 is filled with an electroless Ni plating solution. Since the transfer container 30 is released in the electroless Ni plating bath 10, the oxide-free Al surface 11 of the semiconductor element 6 is not oxidized by oxygen in the atmosphere, and the electroless Ni plating bath 1 at 90 ° C.
By immersion for 2 to 5 minutes in O.sub.2, 0.7 to 1.2 .mu.m N
An i film 7 is formed.

【0032】そして図2(d)に示すように無電解Au
めっき工程を施す。この工程においては、Al電極1上
にはNi膜7を形成しているため、Al電極1上の自然
酸化膜の再形成はないため、大気中での処理も可能とな
る。よって、Ni膜7が大気中での酸化による接続性の
低下を防止する目的で無電解Auめっき浴34中でNi
膜7上にAu膜8を0.1〜0.2μm形成する。
Then, as shown in FIG.
A plating step is performed. In this step, since the Ni film 7 is formed on the Al electrode 1, there is no re-formation of the natural oxide film on the Al electrode 1, so that the treatment in the air is possible. Therefore, in order to prevent the Ni film 7 from being deteriorated in connectivity due to oxidation in the atmosphere, the Ni film 7 is formed in the electroless Au plating bath 34.
An Au film 8 is formed on the film 7 in a thickness of 0.1 to 0.2 μm.

【0033】以上より、ドライエッチングによってAl
電極上の自然酸化膜を除去し、不活性雰囲気に制御した
容器で無電解めっき液中まで搬送後、無電解めっきによ
って金属膜を形成することにより、大気中の設置した無
電解めっき浴においても、Al電極表面上に密着性の高
い金属膜を形成することができる。
From the above, Al is obtained by dry etching.
After removing the natural oxide film on the electrode and transporting it to the electroless plating solution in a container controlled to an inert atmosphere, the metal film is formed by electroless plating, so that it can be used in an electroless plating bath installed in the atmosphere. In addition, a metal film having high adhesion can be formed on the surface of the Al electrode.

【0034】さらに、本実施の形態によれば、ドライエ
ッチングの施された半導体装置を搬送容器を用いて搬送
しているため、めっきを行なう装置そのものは従来使用
されているものを用いることができ、上記した実施の形
態1の場合のように、ドライエッチング装置とめっき装
置とを融合化した新たな装置を作成する必要性はない。
Further, according to the present embodiment, since the semiconductor device subjected to dry etching is transported by using the transport container, a conventional plating apparatus can be used. Unlike the first embodiment, there is no need to create a new apparatus in which the dry etching apparatus and the plating apparatus are integrated.

【0035】なお、上記の実施の形態1及び2におい
て、無電解めっき工程においてAl電極1上にNi膜7
を形成したが、Ni膜7はCu膜、Pd膜、Au膜とし
てもよい。
In the first and second embodiments, the Ni film 7 is formed on the Al electrode 1 in the electroless plating step.
Was formed, but the Ni film 7 may be a Cu film, a Pd film, or an Au film.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明は、ドライエッチングによりAl
電極上の自然酸化膜を均一に除去し、不活性雰囲気中で
ドライエッチング後のめっき工程を処理することで、A
l電極の自然酸化膜の再形成を完全に防止し、自然酸化
膜の形成防止のためのZn粒子膜3形成等の処理が必要
なくなる。このことにより、密着性が良く、接続性の高
い無電解めっきによる電極を形成することができる。
According to the present invention, Al is formed by dry etching.
By removing the native oxide film on the electrode uniformly and treating the plating process after dry etching in an inert atmosphere,
This completely prevents the re-formation of the natural oxide film of the l-electrode, and eliminates the need for processing such as formation of the Zn particle film 3 for preventing the formation of the natural oxide film. As a result, it is possible to form an electrode by electroless plating having good adhesion and high connectivity.

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

【図1】本発明の実施の形態における半導体素子の断面
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態における半導体素子を製造
する装置の概略図
FIG. 2 is a schematic view of an apparatus for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態における半導体素子の製造
工程断面図
FIG. 3 is a sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施の形態における半導体素子の製造
工程断面図
FIG. 4 is a sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図5】従来の半導体素子の断面図FIG. 5 is a sectional view of a conventional semiconductor device.

【図6】従来の無電解めっき法による半導体素子の製造
工程断面図
FIG. 6 is a cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device by a conventional electroless plating method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Al電極 2 自然酸化膜 3 Zn粒子膜 4 Ni膜 5 Au膜 6 半導体素子 7 Ni膜 8 Au膜 9 不活性雰囲気 10 無電解Niめっき浴 11 酸化膜のないAl表面 12 ドライエッチング装置 13 無電解めっき装置 14 搬送路 17 真空ポンプ 18 電源 19 高周波発生装置 20 吸入バルブ 21 管理装置 22 めっき室 23 真空ポンプ 24 第1ロードロック 25 第2ロードロック 26 リークバルブ 27 電極 28 保護膜 29 スパッタガス 30 搬送容器 31 第1ゲート 32 第2ゲート 33 シリコン酸化膜 34 無電解Auめっき浴 Reference Signs List 1 Al electrode 2 Natural oxide film 3 Zn particle film 4 Ni film 5 Au film 6 Semiconductor element 7 Ni film 8 Au film 9 Inert atmosphere 10 Electroless Ni plating bath 11 Al surface without oxide film 12 Dry etching device 13 Electroless Plating device 14 Transport path 17 Vacuum pump 18 Power supply 19 High frequency generator 20 Suction valve 21 Management device 22 Plating chamber 23 Vacuum pump 24 First load lock 25 Second load lock 26 Leak valve 27 Electrode 28 Protective film 29 Sputter gas 30 Transport container 31 first gate 32 second gate 33 silicon oxide film 34 electroless Au plating bath

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/92 604D 604Z 604E (56)参考文献 特開 平5−82524(JP,A) 特開 平5−6880(JP,A) 特開 平4−146624(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/288 H01L 21/28 301 H01L 21/3065 H01L 21/3205 H01L 21/321 H01L 21/68 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01L 21/92 604D 604Z 604E (56) References JP-A-5-82524 (JP, A) JP-A-5-6880 (JP, A) JP-A-4-146624 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/288 H01L 21/28 301 H01L 21/3065 H01L 21/3205 H01L 21/321 H01L 21/68

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ドライエッチング装置を用い、半導体素子
上に形成されたAl電極表面に存在する自然酸化膜をド
ライエッチングにより除去するドライエッチング工程
と、前記ドライエッチング装置と接続された搬送路を真
空にする工程と、前記ドライエッチング装置と通じた前
記搬送路の第1のロードロックを開き、前記半導体素子
を前記搬送路に搬送し、前記第1のロードロックを閉じ
た後、前記搬送路を不活性雰囲気にする第1の搬送工程
と、不活性雰囲気に制御した環境下の無電解めっき装置
と通じた前記搬送路の第2のロードロックを開き、前記
半導体素子を前記無電解めっき装置内に搬送する第2の
搬送工程と、不活性雰囲気環境下で前記半導体素子の前
記Al電極表面に無電解めっき法により金属膜を析出さ
せる無電解めっき工程とを有する半導体素子の製造方
法。
1. A dry etching step for removing a natural oxide film present on the surface of an Al electrode formed on a semiconductor element by dry etching using a dry etching apparatus, and forming a vacuum on a transfer path connected to the dry etching apparatus. And opening the first load lock of the transport path communicating with the dry etching apparatus, transporting the semiconductor element to the transport path, closing the first load lock, and then closing the transport path. Opening a second load lock of the transport path communicating with the electroless plating apparatus under an environment controlled to an inert atmosphere and a first transporting step to make the semiconductor element in the electroless plating apparatus. A second transfer step of transferring a metal film to the Al electrode surface of the semiconductor element by an electroless plating method under an inert atmosphere environment The method of manufacturing a semiconductor device having and.
【請求項2】半導体素子上に形成されたAl電極表面に
存在する自然酸化膜を除去するドライエッチング装置
と、不活性雰囲気環境下で前記半導体素子における前記
自然酸化膜の除去された前記Al電極表面に無電解めっ
き法により金属膜を析出させる無電解めっき装置と、前
記ドライエッチング装置から前記無電解めっき装置へ前
記半導体素子を不活性雰囲気環境下で搬送する搬送路と
を備え、前記搬送路が前記ドライエッチング装置側に第
1のロードロックと、前記無電解めっき装置側に第2の
ロードロックと、前記搬送路内を真空状態にする真空ポ
ンプと、前記搬送路内を不活性雰囲気にするリークバル
ブとで構成された半導体素子の製造装置。
2. A dry etching apparatus for removing a natural oxide film present on a surface of an Al electrode formed on a semiconductor device, and the Al electrode from which the natural oxide film has been removed in the semiconductor device under an inert atmosphere environment. An electroless plating apparatus for depositing a metal film on the surface by an electroless plating method, and a transport path for transporting the semiconductor element from the dry etching apparatus to the electroless plating apparatus under an inert atmosphere environment, A first load lock on the side of the dry etching apparatus, a second load lock on the side of the electroless plating apparatus, a vacuum pump for evacuating the inside of the transfer path, and setting the inside of the transfer path to an inert atmosphere. And a device for manufacturing a semiconductor device comprising a leak valve.
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