JPH0442539A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0442539A
JPH0442539A JP2150292A JP15029290A JPH0442539A JP H0442539 A JPH0442539 A JP H0442539A JP 2150292 A JP2150292 A JP 2150292A JP 15029290 A JP15029290 A JP 15029290A JP H0442539 A JPH0442539 A JP H0442539A
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metal
lower bump
bump
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resist film
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JP2150292A
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Shuji Watanabe
渡辺 修治
Kazuya Kubo
久保 加寿也
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • 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
    • H01L2224/11Manufacturing methods

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  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要] 半導体装置の製造方法に関し、 電極接続パッド上に設けた下部ハンプメタルとその上に
形成する金属バンプとに良好なオーミックコンタクトが
得られるようにした半導体装置の製造を目的とし、 基板の素子形成領域上に電極接続パッドを形成後、該パ
ッド上を開口した絶縁膜で被覆し、該電極接続パッド上
に前記電極接続パッドと、その上に形成する金属バンプ
とのバリヤメタルとなる下部バンプメタルを形成後、 該基板を酸素ガスを混入した不活性ガス中で熱処理して
前記電極接続パッドと下部バンプメタルとを合金化する
とともに、前記下部バンプメタルの表面を酸化した後、 前記基板上にレジスト膜を形成後、前記下部バンプメタ
ル上のレジスト膜を選択除去する現像時に、前記酸化し
た下部バンプメタルの表面を前記レジスト膜除去剤で除
去して下部バンプメタルの活性状態の表面を露出し、 該活性状態の表面を有する下部バンプメタル上に金属ハ
ンプを形成することで前記下部バンプメタルと金属パン
1間にオーミックコンタクトを形成するようにして構成
する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に金属バンブ
の製造方法に関する。
半導体装置の高密度実装法の一手法として、半導体チッ
プと配線基板、或いは2種類の半導体チップをインジウ
ム(In)等の金属バンプを用いて接続形成することが
行われている。
〔従来の技術〕
このような金属バンプを設けた半導体装置の製造方法の
従来の方法に付いて述べる。
まず第2図(a)に示すように、Si基板1の素子形成
領域上にアルミニウム(Af)の電極接続パッド2を形
成後、該基板上に蒸着等の方法により二酸化シリコン(
Si(h)の絶縁膜3を形成する。
次いで第2図(ロ)に示すように、前記電極接続パッド
2上に、その上に形成する金属バンプと前記したAI!
の下部バンプメタルのA!原子が吸い出されるのを防止
するためのバリヤと成るバリヤメタルのニッケルーチタ
ン(Ni−Ti)合金の下部バンプメタル4を蒸着によ
り形成する。
次いでこの基板を窒素ガス雰囲気内の加熱炉内に設置し
、該加熱炉を400℃の温度に加熱して熱処理して前記
下部バンプメタル4と電極接続パッド2間を合金化して
接続している。
次いで第2図(C)に示すように、該基板上にレジスト
膜5を塗布後、選択的に露光、現像の処理をして前記下
部バンプメタル4上が開口されたレジスト膜5を形成す
る。
次いで第2図(d)に示すように、該基板上に1fF、
或いはメツキ方法により金属バンプ6を直径と同程度の
厚さに形成する。
次いで第2図(e)に示すように、前記したホトレジス
ト膜を除去すると共に、その上の不用な金属バンプを除
去する所謂リフトオフ法により前記バリヤメタルとなる
下部バンプメタル4上に金属バンプ6を形成している。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで上記した下部バンプメタル4は、その下の^l
の電極接続バッド2と合金化するための窒素ガス雰囲気
内の加熱処理によって、その下部バンプメタルの表面が
変質し、その下部バンプメタル上に形成する金属バンプ
6と充分なオーミックコンタクトが形成されない不都合
が生じる。
そのため、金属バンプを用いて接続する半導体素子間に
接続不良が生じ、半導体装置の歩留まりが低下する問題
がある。
本発明は上記した下部バンプメタルと、その上に形成す
る金属バンブ間に確実なオーミックコンタクトが得られ
るようにした半導体装置の製造方法の提供を目的とする
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成する本発明の半導体装置の製造方法は、
基板上に電極接続バッドを形成後、該パッド上を開口し
た絶縁膜で被覆し、 該電極接続パッド上にバリヤメタルとなる下部バンプメ
タルを形成後、該基板を酸素ガスを混入した不活性ガス
中で熱処理して前記下部バンプメタルの表面を僅かに酸
化した後、 前記基板上にレジスト膜を塗布して前記下部バンプメタ
ル上のレジスト膜を選択除去する工程時に、 前記酸化した下部バンプメタルの表面をレジスト膜除去
液で除去し、下部バンプメタルの活性化表面を露出する
ようにしたことを特徴とする特〔作 用〕 本発明の半導体装置の製造方法は、下部バンプメタル形
成後、酸素ガスを容量で0.1〜0.5%程度、極く僅
か窒素ガスに混合した混合ガスを用いて加熱処理するこ
とで、下部バンプメタルの表面を掻く僅か酸化して保護
しながら、下部バンプメタルと電極接続パッド間を合金
化する。そして、その後の工程のホトレジスト膜のレジ
スト膜除去剤による選択現像の工程で、その下部バンプ
メタル表面に極く僅か形成された酸化膜を前記レジスト
膜除去剤で除去することで、酸化膜の下の活性状態の下
部バンプメタルを露出させる。そしてこの露出した活性
状態の下部バンプメタルと、その上に形成する金属バン
プとの間でオーミックコンタクトが確実に形成できる。
〔実 施 例〕
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。
第1図(a)に示すようにSi基板1の素子形成領域上
にアルミニウム(AN)の電極接続パッド2を形成後、
該基板上にCVD等の方法により二酸化シリコン(Si
O□)の絶縁膜3を形成する。
次いで第1図b)に示すように、前記電極接続パッド2
上に、その上に形成する金属バンプとAfの電橋接続パ
ッドとの合金時のバリヤと成るバリヤメタルのニッケル
ーチタン(Ni−Ti)合金の下部バンプメタル4を蒸
着により形成する。
次いでこの基板を酸素ガスが容量で0.1〜0゜5%の
割合で混合された窒素ガス雰囲気内の加熱炉内に設置し
、該加熱炉を400 ’Cの温度で加熱して第1図(C
)に示すように、下部バンプメタル4の表面に薄い金属
酸化膜11を形成する。本発明に於けるこの工程を有す
ることが従来の方法と異なる点である。
またこのような金属酸化膜11は着色しているので、そ
の上に次の工程でレジスト膜を形成した後、露光するた
めのマスク合わせの段階でマスク位置合わせが容易とな
る利点もある。
次いで第1図(d)に示すように、該基板上にレジスト
膜5を塗布後、所定のパターンに選択的に露光現像して
、この現像時のレジスト膜除去剤により、、前記下部バ
ンプメタルの表面に形成された金属酸化膜を除去し、活
性状態の下部バンプメタルの表面を露出させる。
次いで第1図(e)に示すように、該レジストパターン
を有する基板上に蒸着、或いはメツキ方法により金属バ
ンプ6を直径と同程度の厚さに形成する。このようにす
れば、上記金属バンプは活性状態の表面を有する下部バ
ンプメタルに確実にオーミックコンタクトされた状態で
接続される。
次いで第1図(f)に示すように、前記したホトレジス
ト膜をアセトンのようなレジスト膜除去剤で除去するこ
とで、その上の不用な金属バンプを除去する。
以上述べたように本発明の方法によれば、下部バンプメ
タルとその上に形成する金属バンプとが確実にオーミッ
クコンタクトできる。
本発明の方法を用いることで、従来の半導体装置の製造
に於いて発生した下部バンプメタルと金属バンプ間に於
ける接続不良が、従来の方法に比較して大幅に減少する
格別の効果が得られた。
なお、本実施例では基板にSi基板を用いたが、その他
サファイア基板、或いは化合物半導体基板を用いても良
い。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれば、下部バ
ンプメタルとその上に形成される金属ハンプとが確実に
オーミックコンタクトされるので、接触不良を生じない
高倍軽度の半導体装置が得られ、半導体装置の製造歩留
まりが向上する効果がある。
また上記した下部バンプメタルの金属酸化膜は着色して
いるので、所定パターンに露光する際の露光時のマスク
合わせが容易となる利点も併せて生じる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)より第1図(f)迄は、本発明の方法の−
実施例を示す断面図、 第2図(a)より第2図(e)迄は、 の製造方法を示す断面図、 従来の半導体装置 図において、 1はSi基板、2は電極接続パッド、3は絶縁膜、4は
下部バンプメタル、5はレジスト膜、6は金属バンプ、
11は金属酸化膜を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  基板(1)の素子形成領域上に電極接続パッド(2)
    を形成後、該パッド上を開口した絶縁膜(3)で被覆し
    、 該電極接続パッド(2)上に前記電極接続パッド(2)
    とその上に形成する金属バンプとのバリヤメタルとなる
    下部バンプメタル(4)を形成後、該基板を酸素ガスを
    混入した不活性ガス中で熱処理して前記電極接続パッド
    (2)と下部バンプメタル(4)とを合金化するととも
    に、前記下部バンプメタル(4)の表面を酸化した後、 前記基板(1)上にレジスト膜(5)を形成後、前記下
    部バンプメタル(4)上のレジスト膜を選択除去する現
    像時に、 前記酸化した下部バンプメタル(4)の表面を前記レジ
    スト膜除去剤で除去して下部バンプメタルの活性状態の
    表面を露出し、該活性状態の表面を有する下部バンプメ
    タル上に金属バンプを形成することで前記下部バンプメ
    タルと金属バンプ間にオーミックコンタクトを形成する
    ようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP2150292A 1990-06-08 1990-06-08 半導体装置の製造方法 Expired - Lifetime JP2503292B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6673711B2 (en) * 2002-02-27 2004-01-06 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Solder ball fabricating process

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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