JPH05144822A - 突起電極の形成方法 - Google Patents

突起電極の形成方法

Info

Publication number
JPH05144822A
JPH05144822A JP3309153A JP30915391A JPH05144822A JP H05144822 A JPH05144822 A JP H05144822A JP 3309153 A JP3309153 A JP 3309153A JP 30915391 A JP30915391 A JP 30915391A JP H05144822 A JPH05144822 A JP H05144822A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
thin film
electrode
forming
semiconductor substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3309153A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Shibayama
勝己 柴山
Akimasa Tanaka
章雅 田中
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.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP3309153A priority Critical patent/JPH05144822A/ja
Publication of JPH05144822A publication Critical patent/JPH05144822A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 突起電極を形成するための有機材料膜とメッ
キ電極となる下地金属膜との密着性を十分に高めると共
に、有機材料膜に正確かつ微細にパターンを形成するこ
とにより、半導体基板上に高密度に突起電極を形成でき
る突起電極の形成方法を提供することにある。 【構成】 CCD基板10上に、Ti膜15、Au膜1
6を順に形成する工程と、Au膜16の表面にポリイミ
ドを塗布する工程と、塗布したポリイミドを固化させ、
有機材料の薄膜としてのポリイミド膜17を形成する工
程と、ポリイミド膜17の表面に無機材料の保護膜とし
てのAl膜18をパターン形成する工程と、O2 ガスを
用いて、無機系のAl膜18をマスクとして有機系のポ
リイミド膜17に異方性エッチングを施す工程と、Au
膜16をメッキ電極としてCCD基板10に電気メッキ
を施し、各突起電極の形成予定領域に、電極材料を析出
させる工程とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は赤外線センサ等の光検出
素子を1次元、或いは2次元的に配列した半導体基板、
またはCCD等の信号処理素子を1次元、或いは2次元
的に配列した半導体基板等に形成する突起電極の形成方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の半導体基板上に突起電極
を形成する方法として、有機材料膜にドライフィルムを
用いる方法が知られている。
【0003】この方法の概略を図8に基づいて説明す
る。先ず、半導体基板30の絶縁膜31上に、偏平なA
l電極32を形成する。次いで、Al電極32上にコン
タクト用の開孔部を有する保護膜33を形成した後、形
成した保護膜33の表面とAl電極32とを覆うよう
に、メッキ電極用の下地金属膜34を形成する。次い
で、下地金属膜34上に厚さが一様なドライフィルム3
6を圧着した後、所定の箇所にウエットエッチングを施
し、ドライフィルム36に突起電極の形成予定領域35
を形成する。この後、電気メッキを施して、形成予定領
域35に電極材料を析出させ、突起電極を形成するもの
である。
【0004】このようにドライフィルムを用いる最大の
メリットは、有機材料膜を所望の厚さに形成できるた
め、容易に背の高い突起電極を形成できることにあっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ドライフィル
ム36を圧着する半導体基板30の表面は平坦ではな
く、通常、複雑な段差を有しており、図8において一点
鎖線で囲む部位のように、この段差部において、ドライ
フィルム36と下面の下地金属膜34との間に間隙が生
じる場合があった。このように十分な密着性が確保でき
ない場合には、メッキ時にこの間隙からメッキ液が浸透
し、ドライフィルムが剥離したり、半導体基板を損傷さ
せるなどの原因となっていた。
【0006】また、ドライフィルム圧着時の圧接力を高
めれば、段差部における間隙の発生を抑えることもでき
るが、半導体基板に大きな圧接力が加わるため、基板の
剛性が弱いものには適用できず、使用できる半導体基板
が極く限られてしまい、根本的な解決策とはならなかっ
た。
【0007】さらに、ドライフィルムにウエットエッチ
ングを施す方法では、エッチングが等方的に進み、マス
クパターンが正確に再現されないため、半導体基板の高
集積化を進める上で、突起電極を形成するための有機材
料膜に、正確かつ微細にパターンを形成する方法が望ま
れていた。
【0008】本発明はこのような問題点を解決すべくな
されたものであり、突起電極を形成するための有機材料
膜と下地金属膜との密着性を十分に高めると共に、有機
材料膜に正確かつ微細にパターンを形成することによ
り、半導体基板上に高密度に突起電極を形成できる突起
電極の形成方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的に鑑み
てなされたものであり、その要旨は、半導体基板の表面
に、半導体基板とオーミック接触する下地金属膜を形成
する第1工程と、形成した下地金属膜の表面に有機系の
薄膜材料を塗布する第2工程と、塗布した薄膜材料を固
化させることにより、下地金属の表面に有機材料による
第1の薄膜を形成する第3工程と、突起電極の形成予定
領域を除き、形成した第1の薄膜の表面に無機材料によ
る保護膜を形成する第4工程と、形成した無機材料によ
る保護膜をマスクとして、有機材料に対して浸蝕性を有
するエッチャントを用いて有機材料による第1の薄膜に
異方性エッチングを施し、第1の薄膜に突起電極の形成
予定領域を形成する第5工程と、下地金属膜をメッキ電
極として半導体基板に電気メッキを施し、突起電極の形
成予定領域に、突起電極の電極材料を析出させる第6工
程とを備える突起電極の形成方法にある。
【0010】
【作用】下地金属膜の表面に有機系の薄膜材料を塗布す
ることにより、下地金属膜の表面に段差部が存在する場
合にも、この段差部の隅々にも有機系の薄膜材料が充填
され、この薄膜材料を固化させることにより、下地金属
膜との密着性が高い有機材料による第1の薄膜が得られ
る。
【0011】また、無機材料による保護膜をパターン形
成した後、この保護膜をマスクとして、その下層の有機
材料による第1の薄膜にエッチングを施すが、このエッ
チングは有機材料に対して浸蝕性を有するエッチャント
を用いて異方的に行うため、保護膜によるマスクパター
ンが第1の薄膜に正確に再現されるものである。
【0012】
【実施例】以下、本発明に係る突起電極の形成方法を添
付図面に基づいて工程順に説明する。
【0013】半導体基板としてのCCD基板10は、C
CDを2次元的に配列して構成し、入力された電気信号
を処理するための内部回路を備えている。図1に示すよ
うに、CCD基板10の表面には複数の入力電極12を
有しており、この上部には突起電極を形成するためのA
l膜によるコンタクトホール電極13が形成されてい
る。また、図では省略したが、このCCD基板10の表
面上には、多数の信号線電極が形成されているため、基
板の表面保護のために絶縁膜などのパッシベーション膜
14を形成している。
【0014】このように形成されているCCD基板10
の全面に、このCCD基板10とオーミック接触するT
i膜15、Au膜16を順次蒸着し、下地金属膜を平面
的に形成する(図2)。なお、このTi膜15はバリア
メタルであり、Au膜16はメッキ用電極である。
【0015】次に、Au膜16の全面に有機高分子材料
としてのポリイミドを、5〜70μm程度の厚さに塗布
する。ポリイミドの粘度、塗布時のスピナー回転数等を
調節して、所望の膜厚に形成する。この際、Au膜16
に段差部が存在する場合には、この段差よりも厚くなる
ように塗布して、ポリイミドを平坦化する。これによっ
て、段差部の隅々にもポリイミドが充填される。次に、
塗布したポリイミドを固化させ、有機材料による第1の
薄膜となるポリイミド膜17を形成する(図3参照)。
【0016】次に、ポリイミド膜17の表面に、無機材
料の保護膜としてのAl膜18を100nm程度の厚さ
に蒸着する(図3)。なお、無機材料としては、Al等
のメタルに限定するものではなく、後述する第1のエッ
チングガスに浸蝕されない無機材料であればよい。
【0017】次に、形成したAl膜18上に、有機材料
による第2の薄膜としてのフォトレジスト19を塗布し
た後、フォトエッチ工程によってパターン化し、突起電
極の形成予定領域を除いてフォトレジスト19を形成す
る。これによってAl膜18は、突起電極の形成予定領
域のみが露出した状態である。
【0018】次に、第1のエッチングガスとしてArガ
スを用い、パターン化したフォトレジスト19をマスク
としてAl膜18に異方性エッチングを施す。このAr
ガスは、有機材料のフォトレジスト19及びポリイミド
膜17に対しては浸蝕性を示さず、無機材料のAl膜1
8には浸蝕性を示す(図4)。
【0019】次に、第2のエッチングガスとしてO2
スを用い、前工程にてマスクとして機能したフォトレジ
スト19をエッチングし除去すると同時に、ポリイミド
膜17に異方性エッチングを施す。このO2 ガスは、無
機材料のAl膜18には浸蝕性を示さず、有機材料のフ
ォトレジスト19及びポリイミド膜17に対しては浸蝕
性を示す。従って、残存するAl膜18がマスクとして
働き、ポリイミド膜17は図4に図示した点線部を境と
して浸蝕される(図5)。これによって、Al膜18の
マスクパターンが正確に再現され、ポリイミド膜17の
所定位置に、正確に突起電極の形成予定領域20を形成
することができる。
【0020】次に、残存したAl膜18をエッチングし
除去した後、Au膜16をメッキ電極としてCCD基板
10に電気メッキを施し、低融点金属、例えばInによ
る電極材料21´を各突起電極の形成予定領域20に析
出させる(図6)。具体的には、CCD基板10をIn
メッキ溶液中に浸し、Au膜16をメッキ電極とし、室
温にて所定の電流値で数十分間メッキを施す。
【0021】次に、残存するポリイミド膜17を除去
し、析出した電極材料21´をマスクとして、露出した
Au膜16、その直下のTi膜15を順にエッチングし
て除去し、突起電極21の形成工程は終了する(図
7)。
【0022】本実施例では、Arガス、O2 ガスを用い
てドライエッチングを施す例を示したが、異方性エッチ
ングを施すことができれば、ウエットエッチングであっ
ても良い。また、有機材料による薄膜として、ポリイミ
ド及びフォトレジストを例示したが、他の有機系の薄膜
を用いることもできる。さらに、半導体基板としてCC
D基板を例示したが、MOS集積回路基板などの信号処
理基板の他、赤外線検出素子、或いは可視光領域の光を
検出する光検出素子等、受光した光信号を電気信号に変
換する光検出素子を表面に配列し、裏面には各検出素子
で検出された電気信号が与えられる複数の出力電極を有
する光検出基板を用いることも可能である。
【0023】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る突起電
極の形成方法によれば、下地金属膜の表面に有機系の薄
膜材料を塗布するので、下地金属膜の表面に段差部が存
在する場合にも、この段差部の隅々にも有機系の薄膜材
料を充填することができ、この薄膜材料を固化させるこ
とにより、下地金属膜との密着性が高い有機材料による
第1の薄膜を形成することができる。
【0024】また、無機材料による保護膜をマスクとし
て、その下層の有機材料による第1の薄膜にエッチング
を施すが、このエッチングは有機材料に対して浸蝕性を
有するエッチャントを用いて異方的に行うため、無機材
料の保護膜によるマスクパターンが有機材料による第1
の薄膜に正確に再現され、突起電極の形成予定領域を形
成するための第1の薄膜に、正確かつ微細にパターンを
形成することができ、これによって半導体基板上に高密
度に突起電極を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CCD基板を示す部分断面図である。
【図2】下地金属膜を形成した状態を示すCCD基板の
部分断面図である。
【図3】下地金属膜上にポリイミド膜、Al膜を順に形
成した状態を示すCCD基板の部分断面図である。
【図4】Al膜に異方性エッチングを施した状態を示す
CCD基板の部分断面図である。
【図5】ポリイミド膜に異方性エッチングを施した状態
を示すCCD基板の部分断面図である。
【図6】突起電極の形成予定領域に電極材料を析出させ
た状態を示すCCD基板の部分断面図である。
【図7】突起電極を形成した状態を示すCCD基板の部
分断面図である。
【図8】従来の突起電極の形成方法を示す半導体基板の
部分断面図である。
【符号の説明】
10…CCD基板(半導体基板)、16…Au膜(下地
金属膜)、17…ポリイミド膜(有機材料による第1の
薄膜)、18…Al膜(無機材料による保護膜)、19
…フォトレジスト(有機材料による第2の薄膜)、20
…突起電極の形成予定領域、21…突起電極、21´…
電極材料。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の表面に、該半導体基板とオ
    ーミック接触する下地金属膜を形成する第1工程と、 形成した前記下地金属膜の表面に有機系の薄膜材料を塗
    布する第2工程と、 前記塗布した薄膜材料を固化させることにより、前記下
    地金属の表面に有機材料による第1の薄膜を形成する第
    3工程と、 突起電極の形成予定領域を除き、形成した前記第1の薄
    膜の表面に無機材料による保護膜を形成する第4工程
    と、 形成した前記無機材料による保護膜をマスクとして、有
    機材料に対して浸蝕性を有するエッチャントを用いて前
    記有機材料による第1の薄膜に異方性エッチングを施
    し、前記第1の薄膜に突起電極の形成予定領域を形成す
    る第5工程と、 前記下地金属膜をメッキ電極として前記半導体基板に電
    気メッキを施し、前記突起電極の形成予定領域に、該突
    起電極の電極材料を析出させる第6工程とを備えること
    を特徴とする突起電極の形成方法。
  2. 【請求項2】 前記第4工程は、 前記有機材料による第1の薄膜の表面を前記無機材料に
    よる保護膜で被覆する工程と、 前記突起電極の形成予定領域を除き、前記保護膜の表面
    に有機材料による第2の薄膜を形成する工程と、 前記有機材料による第2の薄膜をマスクとして、無機材
    料に対して浸蝕性を有するエッチャントを用いて前記無
    機材料による保護膜に異方性エッチングを施す工程とか
    らなることを特徴とする請求項1記載の突起電極の形成
    方法。
  3. 【請求項3】 前記半導体基板は、複数の入力電極を有
    し、該入力電極に入力された電気信号を処理するための
    内部回路を備える信号処理基板であることを特徴とする
    請求項1又は2記載の突起電極の形成方法。
  4. 【請求項4】 前記半導体基板は、光信号を電気信号に
    変換する検出素子の受光面を一方の面に配列し、他方の
    面には該各検出素子で検出された電気信号が与えられる
    複数の出力電極を有する光検出基板であることを特徴と
    する請求項1又は2記載の突起電極の形成方法。
JP3309153A 1991-11-25 1991-11-25 突起電極の形成方法 Pending JPH05144822A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3309153A JPH05144822A (ja) 1991-11-25 1991-11-25 突起電極の形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3309153A JPH05144822A (ja) 1991-11-25 1991-11-25 突起電極の形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05144822A true JPH05144822A (ja) 1993-06-11

Family

ID=17989561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3309153A Pending JPH05144822A (ja) 1991-11-25 1991-11-25 突起電極の形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05144822A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009272448A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Casio Comput Co Ltd 半導体装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009272448A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Casio Comput Co Ltd 半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3258740B2 (ja) 突起電極を有する半導体装置の製造方法
US5118584A (en) Method of producing microbump circuits for flip chip mounting
JPH05144822A (ja) 突起電極の形成方法
JP2597396B2 (ja) シリコーンゴム膜のパターン形成方法
JP2821623B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2748530B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3147698B2 (ja) バンプ電極及びその製造方法
JP2993339B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US6677227B2 (en) Method of forming patterned metalization on patterned semiconductor wafers
JP2874184B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3049800B2 (ja) 半導体受光素子のバンプ電極形成方法
JPH0346977B2 (ja)
JPH0590553A (ja) 赤外線検出装置およびその製造方法
JPS6351657A (ja) 金属パタ−ンの形成方法
JP3225676B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH03101233A (ja) 電極構造及びその製造方法
JP2985426B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2535977B2 (ja) 電子部品における外部電極の形成方法
JP2700004B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3438197B2 (ja) 金属配線膜およびその製造方法
JPS5812376A (ja) 赤外線検知素子の製造方法
JP2737256B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS5950221B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2699924B2 (ja) セラミック基板及びその製造方法
JPH07245286A (ja) 半導体素子の製造方法