JPS598359A - 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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JPS598359A
JPS598359A JP57116577A JP11657782A JPS598359A JP S598359 A JPS598359 A JP S598359A JP 57116577 A JP57116577 A JP 57116577A JP 11657782 A JP11657782 A JP 11657782A JP S598359 A JPS598359 A JP S598359A
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JP
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nickel
metal
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adhesive layer
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JP57116577A
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Shunji Yokogawa
横川 俊次
Osamu Shimada
修 嶋田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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】 〔発明の技術分野〕 この発明は半導体装置の製造方法に関し、特に該半導体
装置の外部取り出し用突出電極を形成する方法の改良に
関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕一般に、半導体
装置の外部取り出し用突出電極はパンダと呼ばれ、多層
金属薄膜構造となっている。
ところで、この突出電極を形成するにあたって必要な条
件は、半導体の配線層のアルミニウム(At)パッドと
バング主体である電極最上層の金(Au)との相互拡散
を防ぐとともに、これらアルミニウムパッドと金との接
着力を十分とし、かつこの接触抵抗をも小さくすること
である。これらの条件を満たすために、通常はこれらア
ルミニウムパッドと金との間に接着層として例えばチタ
ン(TI)を、またバリア層としてニッケル(Nl )
をそれぞれ設けて突出電極を構成している。
第1図に従来の外部取シ出し用突出電極構造の一例を示
す◎ 同第1図において、1はシリコンウェハでアリ、2はシ
リコン酸化膜(sio□膜)である。ウェハ1上の各素
子はアルミニウム(At)を主成分とした配線によって
ボンディング電極部3と接続されており、この電極部3
によって外部との電気的接続がなされる。また上記各素
子および配線はリンガラスあるいはポリイミド等の絶縁
膜4により覆われ保護されている。さらに第1図におい
て、5および6はそれぞれ前記接着層およびバリア層で
ある。これらはアルミニウム(At)からなる上記ビン
ディング電極部3と金(At+ )からなるバンプ主体
9との相互拡散によりこれらの結合強度が低下しないよ
うに施された金属薄膜層であシ、通常はチタン(TI)
/ニッケル(Ni)といった多層金属薄膜構造となって
いる。ウニ八1の全面に形成されたこれら多層金属薄膜
層5および6は、上記バンプ主体10が金メッキによシ
所定形状に形成された後肢バンプ主体10をエツチング
マスクとして不要部分が除去される。
さて、突出電極をこのような構造とすることKよシアル
ミニウムからなる上記ボンディング電極部3と金からな
る上記バンプ主体9との相互拡散を防ぐことはできるが
、ここに1つの不都合を生じることにもなった。すなわ
ち、上記バリア層6であるニッケルの表面がこの蒸着過
程に空気中で酸化して不動態層を形成してし゛まうこと
からこの上面に上記パンダ主体9とする金をメッキして
もこれらニッケルと金との界面で付着力が低減し、該メ
ッキした金が容易にはがれてしまうということである。
この二?/ケル表面の不動態層は、上記金メッキを施す
以前に酸あるいはアルカリ液中に浸したとしても取υ除
くことは難しく、工程′管理に大きな不安をもたらして
いた。
〔発明の目的〕
この発明は上記実情に鑑みてなされたものであシ、ニッ
ケルのバリア効果を損うことなくこの表面の不動態化を
防ぎ、安定した突出電極の形成を実現する半導体装置の
輿造方法を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
すなわちこの発明は、バリア層金属として適宜な接着層
金属の上に堆積したニッケルのさらに上面に7母ラジウ
ムの膜を堆積した後、前述した金等のバンプ主体とする
金属のメッキ、および該メッキした金属をマスクとした
これら接着層金属と二、ケルと/4’ラジウムとのエツ
チングを行なうようにしたものである。これによシ、上
記ニッケルによるバリア効果を損うことなくこの表面の
不動態化を防ぎ、良好に上記目的を達成することができ
るO 〔発明の実施例〕 以下、この発明にかかる半導体装置の製造方法を添附図
面第2図に示す実施例にしたがって詳細に説明する。た
だしこの第2図において、先の第1図に示した材料と同
一の材料については同一の番号を付して示している。
まず第2図(a)に示すように、シリコン酸化膜\1の
主面に熱酸化によってシリコン酸化膜(sio2膜)2
を成長させ、この後さらに訪シリコン酸化膜2の上にア
ルミニウム(At)を堆積させて例えば写真蝕刻法によ
シアルミニウム配線層すなわちビンディング電極部3を
形成する。次に、絶縁膜4として例えばリン珪化ガラス
膜(PSG膜)をCVD法により堆積させた後例えば写
真蝕刻法により上記ボンディング電極部3に通ずるよう
コンタクトホールを設け、この上面から接着層5として
例えばチタン(TI)−1000X、また297層6お
よび7としてそれぞれニッケル(Nl ) −9000
Xおよびノ4ラジウム(pd)−5oo1 (これら層
厚は任意である)を順次連続して堆積する。なおこの堆
積に関しては200℃程度の温度で蒸着を行なうのが最
適である。次にこれら全体を例えば380℃で4,0分
間穆度熱処理した後、第2図(b)に示すようにレジス
ト8を塗布し、例えば写真蝕刻法によル上記絶縁膜4に
設けたコンタクトホールに対応するよう開孔部を設ける
。さらにこの後上記レジスト8をメッキマスクとし、ま
た上記接着層5、バリア層6および7をメッキ電極とし
て第2図(C)に示すようなパンツ主体9とする金(A
u)を例えば20μm程メッキする。そして最後にレジ
スト8を除去し、上記メッキした金バング主体9をマス
クとして上記接着層5としてチタン層、・マリア層7お
よび8としての二、ケル層およびツヤラジウム層のエツ
チングを行なうことによシ同第2図(C)に示すような
所定形状の突出電極を形成する。
さて、突出電極をこのような方法で形成したことにより
、上記接着層5とバリア層6および7の堆積を行なった
後バリア層6としてのニッケルが空気中に直接さらされ
ることもなくなシ、従来の製造方法で問題とされた上記
二1.ケルの酸化による不動態化を防ぐことができる。
なお、上記ツクリア層7としての・ぐラジウムは、貴金
属であって空気中においても酸化しにくい極めて安定な
材料であシ、電気メツキ法によシ形成される上記金・マ
ンプ主体9との付着力も良好である。
ところで、上記・千ラジウムのような特徴を有するもの
としては金(Au’)も有効な材料としてあげられる。
しかしながら、バリア層6としてのニッケルにバリア層
7としてこの金を堆積した後前述したバンプ主体9とす
る金のメッキを施した場合、上記バリア層7としての金
と上記・々ンゾ主体9としての金とは同種の材料である
ことから、前述したエツチングを行なった際にこれら7
997層7としての金とバンプ主体9としての金とが同
時にエツチングされてしまうことになる。ただし、この
ような不都合を防ぐために、例えば前記レジスト8(第
2図(b)参照)を施して、上記・シンブ主体9とする
金を所定形状にメッキした後さらに該ノ9ンプ主体9を
適宜なレジストで覆い、この後に写真蝕刻法を用いて前
記接着層5とツクリア層6および7との不要部分をエツ
チング除去するようにすれば第2図(C)に示したよう
な所定の形状に仕上げることも可能ではある。しかし、
このような方法は非能率的であシ、バリアM7として・
母ラジウムを堆積し、さらにバンプ主体9として金メッ
キを施し、この後該パンゾ主体9としての金メッキをマ
スクにして例えば塩化第二鉄系のエツチング液でエツチ
ングを行なうことによシ前記接着層5と・9リア層6お
よび7との不要部分のみを選択的に除去する前述した実
施例方法はどの製産効果は得られない。
なお、第2図に示したこの実施例方法では前記接着層5
の金属にチタン(Ti)を用いたが、他に例えばクロム
(Cr) 、バナジウム(至)、ニッケル(Nl ) 
   ’−クロム(Cr)合金、あるいはチタン(Ti
)−タングステンに’)合金などの利料も適宜用いるこ
とができる。要は、前記バリア層6および7としてそれ
ぞれニッケルおよびノーラジウムを用いさえすればよく
、接着層5として上記いずれの材料を用いたとしても前
述同様の効果を得ることができる。
また、上記バリア層7としてパラジウムを用いたこの発
明では、この上面にメッキするバンプ主体9として前記
金(Au)以外にも例えば銅(Cu) 。
鉛(pb)−スズ(Sn)系の半田合金、インジウム(
In)−アンチモン(sb)系の半田合金、あるいはイ
ンジウム(In)−鉛(pb )系の半田合金などの材
料も適宜用いることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明にかかる半導体装置の製
造方法によれば、バリア層金属としてのニッケルの不動
態化を確実に防止して安定した高品質の突出電極を能率
良く形成することができる。
勿論これによって製造時における歩留シが向上すること
がら製造コストも大幅に低減することかできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半導体装置の突出電極部分の構造例を示
す断面図、第2図はこの発明にかかる半導体装置の製造
方法の一実施例を示す工程図であって特に各工程毎の突
出電極部分の構造を示す断面図である。 1・・・シリコンウニ八、2・・・酸化シリコン膜、3
・・・ビンディング電極、4・・・絶縁膜、5・・・接
着層、6・・・バリア層としてのニッケル、7・・・バ
リア層としてのパラジウム、8・・・レジスト、9・・
・バンプ主体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シリコンウェハの酸化膜上に形成したd?ンディング電
    極部に適宜な接着層金属とバリア層金属としてのニッケ
    ルと74ラジウムとを順次連続して堆積した後この上面
    に突出電極主体とする金属を所定形状にメッキし、さら
    にこの後該メッキした金属をマスクにして前記接着層金
    属と前記ニッケルと前記ノ9ラジウムとをエツチングす
    ることにより所定形状の外部取り出し用突出電極を形成
    する半導体装置の製造方法。
JP57116577A 1982-07-05 1982-07-05 半導体装置の製造方法 Pending JPS598359A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02305442A (ja) * 1989-03-23 1990-12-19 Hughes Aircraft Co 合金結合インジュウムバンプおよびその処理方法
JPH0375253U (ja) * 1989-11-24 1991-07-29

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4921070A (ja) * 1972-06-15 1974-02-25

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