JPH0328819B2 - - Google Patents

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JPH0328819B2
JPH0328819B2 JP57064802A JP6480282A JPH0328819B2 JP H0328819 B2 JPH0328819 B2 JP H0328819B2 JP 57064802 A JP57064802 A JP 57064802A JP 6480282 A JP6480282 A JP 6480282A JP H0328819 B2 JPH0328819 B2 JP H0328819B2
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JP
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common electrode
electrode
solder
etching
protruding
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Citizen Watch Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はメツキによる突起電極の形成方法に関
し、とくにメツキの電極として用いた共通電極の
エツチング方法に関する。
〔従来の技術〕
従来技術における突起電極の形成方法を、第1
〜3図の断面図を用いて説明する。
まず第1図に示すように、シリコン基板1の
Alからなるボンデイング電極2上に、リンを添
加した酸化シリコン膜をパツシベーシヨン膜3と
して形成する。その後ホトエツチングにより、ボ
ンデイング電極2上のパツシベーシヨン膜3に開
口を形成する。その後全面にメツキの電極となる
共通電極4を真空蒸着法により形成する。共通電
極4は、ボンデイング電極2側からAl−Cr−Cu
の多層膜で構成する。Alは軟質金属であること
から突起電極の形成領域に集中する堆積応力およ
び熱応力を緩和する役割をもち、Crは膜密着力
確保および上層のCuと下層のAlとの拡散バリア
の役割をもつ。さらにCuは、このCu上に形成す
るメツキ被膜の形成が容易であることと、膜形成
が容易であることとの理由により用いる。その後
ボンデイング電極2上の領域が開口したメツキレ
ジスト5を形成する。その後共通電極4を電極と
して、メツキにより、Cuからなるコア層6とPb
−Snからなるハンダ7とを形成する。
次に第2図に示すように、メツキレジスト5を
除去し、多層膜からなる共通電極4を上層から順
にエツチングし、ハンダ7の上面領域以外の共通
電極4を除去する。
次に第3図に示すように、加熱処理を行ないハ
ンダ7を溶融させて、ハンダ7を丸めパツシベー
シヨン膜3開口上に突起電極8を形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら前述の突起電極の形成方法におい
ては、第2図を用いて説明した共通電極4のエツ
チング工程で、以下に記す課題がある。
共通電極4を構成するAl−Cr−Cuを上層のCu
から順にエツチングし、下層のAlのエツチング
処理において、エツチング時間のバラツキを吸収
するためと、Alのエツチング残渣が残ることを
防止するため、Alのエツチング時間をジヤスト
エツチングの時間からさらにエツチングを継続す
る、いわゆるオーバーエツチングを行なつてい
る。このオーバーエツチングにて、共通電極4と
パツシベーシヨン膜3との界面からAlのエツチ
ング液が浸入し、ボンデイング電極2をエツチン
グして、断線不良が発生する。
従来は断線不良を防ぐため、第3図に示すよう
に、パツシベーシヨン膜3の開口径dと突起電極
8の根元径Dとの重なり量lを充分大きくして、
ボンデイング電極2のエツチングによる断線発生
を防止している。重なり量lは、一般的には、
15μm〜25μm程度である。
このため突起電極8の根元径Dは、パツシベー
シヨン膜3の開口dより30μm〜50μm大きくす
る必要がある。したがつて突起電極8間の間隔を
小さくする。すなわちマイクロピツチ化の達成を
困難にしている。
上記課題を解決して、突起電極のマイクロピツ
チ化が可能な突起電極の形成方法を提供すること
が、本発明の目的である。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため本発明における突起電
極は上記記載の方法により形成する。
ボンデイング電極上のパツシベーシヨン膜を開
口し、その後全面に選択エツチング可能な複数層
からなる共通電極を形成し、その後全面にメツキ
レジストを形成し、その後ボンデイング電極上の
4はキレジストに開口を形成し、その後共通電極
を用いてメツキレジストの開口内にメツキにより
ハンダを形成する工程と、 メツキレジストを除去し、その後共通電極のう
ちすくなくとも1層の上層共通電極をハンダのほ
ぼ外形に整合するようにエツチングし、その後上
層共通電極をマスクにして残りの共通電極の下層
共通電極をエツチングする工程と、 上層共通電極をハンダのほぼ根元径に整合する
ようにエツチングし、その後加熱処理を行ないハ
ンダを丸め突起電極を形成する工程とを有する。
〔実施例〕 以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第1図および第4〜6図の断面図を用いて本発
明の突起電極の形成方法を説明する。
まず第1図に示すように、ボンデイング電極2
を形成したシリコン基板1上に、リンを添加した
酸化シリコン膜からなるパツシベーシヨン膜3を
CVD法により形成する。その後回転塗布方法に
よりホトレジスト(図示せず)を形成し、所定の
マスクを用いて露光、および現像処理を行なう、
いわゆるホトリソ工程により、ボンデイング電極
2上に開口を有するホトレジストを形成する。そ
の後開口を有するホトレジストをエツチングのマ
スクとして、パツシベーシヨン膜3をフツ酸系の
エツチング液を用いてエツチングする。エツチン
グマスクとして用いたホトレジストを除去後、全
面に真空蒸着法により共通電極4を形成する。共
通電極4は、ボンデイング電極2側から、Alと
CrとCuとの多層膜で構成し、膜厚はそれぞれ1μ
m、5nm〜10nm、1μmとする。その後全面にメ
ツキレジスト5を回転塗布方法により形成し、さ
らにホトリソ処理を行ない、ボンデイング電極2
上に開口するメツキレジスト5を形成する。その
後共通電極4を電極として、メツキによりメツキ
レジスト5開口内に共通電極4上にCuからなる
コア層6を形成する。形成するコア層6の厚さは
4μm〜20μmとなる。なお共通電極4の最上層の
Cuを充分厚く形成すれば、このコア層6の形成
は省略することができる。その後引き続き共通電
極4を電極として、メツキによりPb−Snからな
るハンダ7を30μm〜60μmの厚さで形成する。
次に第4図に示すように、メツキレジスト6を
除去する。その後共通電極4のうち上層共通電極
4aであるCuを、過硫安と硫酸との混合溶液を
用いてエツチングする。上層共通電極4aのエツ
チングにおいては、エツチング液に超音波振動を
与えず、さらにハンダ7下面と上層共通電極4a
との間隔nを小さく設定すると、エツチング液が
ハンダ7の下面領域に浸入せず、他の領域に比較
してハンダ7下面領域のエツチング速度が遅くな
る。この結果上層共通電極4aは、ほぼハンダ7
外形に整合するようにエツチングされる。ハンダ
7下面と上層共通電極4aとの間隔nは、メツキ
レジスト5の厚さで制御し、上層共通電極4a、
およびこの上層共通電極4aのエツチング液の種
類により、メツキレジスト5の厚さを調整する。
次に第5図に示すように、上層共通電極4aを
エツチングマスクに用いて下層共通電極bである
CrとAlとを順次エツチングする。Crのエツチン
グは硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸との混
合溶液を用いて行ない、Alのエツチングはリン
酸を用いて行なう。
次に第6図に示すように、ふたたび過硫安と硫
酸との混合溶液を用い、さらにこのエツチング液
に超音波振動を印加して、上層共通電極4aであ
るCuをエツチングする。第4図を用いて説明し
た上層共通電極4aのエツチングとは異なり、エ
ツチング液に超音波振動を印加しているので、ハ
ンダ7下面の領域にも充分エツチング液が浸入
し、さらに次々と新しいエツチング液が供給され
る。この結果、上層共通電極4aは、ほぼハンダ
7根元径に整合するようにエツチングされ、共通
電極4は径の小さな上層共通電極4aと、この上
層共通電極4aより大きな下層共通電極4bとの
段差を有する形状となる。下層共通電極4bがパ
ツシベーシヨン膜3開口を充分覆うように形成す
ることと、上層共通電極のエツチング液はボンデ
イング電極2および下層共通電極4bをエツチン
グしないことから、ボンデイング電極2の断線は
発生しない。
その後加熱処理を行ないハンダ7を溶融させ、
ハンダ7を丸めて突起電極8を形成する。
上層共通電極4aであるハンダ濡れ性の良い
Cuを突起電極8の根元径に整合するように、エ
ツチング除去してある。このためハンダ7を溶融
して丸めるとき、このハンダ7が上層共通電極4
aに濡れる恐れはなく、均一な高さの突起電極8
を形成することができる。なお下層共通電極4b
のCrはハンダ7と濡れ性の悪い材料であるため、
ハンダ7が下層共通電極4bに濡れることはな
い。
本発明の突起電極の形成方法によれば、下層共
通電極4bがパツシベーシヨン膜3の開口を充分
に覆つており、ボンデイング電極2の断線は発生
しない。このためコア層6の大きさ、すなわち突
起電極8の根元径は、パツシベーシヨン膜3の開
口と同じかそれ以外の大きさにすることが可能と
なる。したがつて第3図に示す重なり量lを設け
る必要がなく、突起電極8の大きさを小さくする
ことが可能となり、さらにパツシベーシヨン膜3
の開口より小さいコア層6を形成することによ
り、突起電極8のマイクロピツチ化が達成でき
る。
〔発明の効果〕
以上の説明で明らかなように、本発明の突起電
極の形成方法によれば、パツシベーシヨン膜の開
口径に関係なく突起電極の形成が可能となり、従
来200μm以下の間隔で形成が困難であつた突起
電極が、100μm以下の間隔でも突起電極の形成
が可能となる。したがつて半導体装置の微細化に
対応できる突起電極の形成が可能となる。
さらに突起電極の根元径をパツシベーシヨン膜
開口径と同程度かもしくはそれ以下にすることに
より、シリコン基板の突起電極形成領域に集中す
る堆積応力、および熱応力を緩和することが可能
となり、信頼性が向上し半導体装置の品質が向上
する効果も有する。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図は従来の突起電極形成
法を示す要部断面図、第4図、第5図、第6図は
本発明の突起電極形成法を示す要部断面図であ
る。 1……シリコン基板、2……ボンデイング電
極、3……パツシベーシヨン膜、4……共通電
極、4a……共通電極の上層、4b……共通電極
の下層、8……突起電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ボンデイング電極上のパツシベーシヨン膜を
    開口し、その後全面に選択エツチング可能な複数
    層からなる共通電極を形成し、その後全面にメツ
    キレジストを形成し、その後該ボンデイング電極
    上の該メツキレジストに開口を形成し、その後該
    共通電極を用いてメツキにより前期メツキレジス
    トの開口内にハンダを形成する工程と、 前記メツキレジストを除去し、その後前記共通
    電極のすくなくとも1層の上層共通電極を該ハン
    ダのほぼ外形に整合するようにエツチングし、そ
    の後該上層共通電極をマスクにして残りの前記共
    通電極の下層共通電極をエツチングする工程と、 前記上層共通電極を前記ハンダのほぼ根元径に
    整合するようにエツチングし、その後加熱処理を
    行ない前記ハンダを丸め突起電極を形成する工程
    とを有することを特徴とする半導体装置の突起電
    極の形成方法。
JP57064802A 1982-04-20 1982-04-20 半導体装置の突起電極の形成方法 Granted JPS58182247A (ja)

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