JPH0142491B2 - - Google Patents
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- JPH0142491B2 JPH0142491B2 JP56150321A JP15032181A JPH0142491B2 JP H0142491 B2 JPH0142491 B2 JP H0142491B2 JP 56150321 A JP56150321 A JP 56150321A JP 15032181 A JP15032181 A JP 15032181A JP H0142491 B2 JPH0142491 B2 JP H0142491B2
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- JP
- Japan
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- film
- zinc
- aluminum
- electrode
- layer
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/40—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of conductive or resistive materials
- H10P14/46—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of conductive or resistive materials using a liquid
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は複数個の外部接続用電極を有する半
導体装置、特に集積半導体装置に於て、該半導体
基体と良好な接触を有し、かつ、半田被着を可能
ならしめる半導体装置の電極形成方法に関するも
のである。
導体装置、特に集積半導体装置に於て、該半導体
基体と良好な接触を有し、かつ、半田被着を可能
ならしめる半導体装置の電極形成方法に関するも
のである。
一般に、半導体装置の電極としては、半導体基
体と良好な接触を有するアルミニウム蒸着膜によ
るアルミニウム電極が用いられ、アルミニウム線
又は金線のワイヤボンデイングにより外部に引き
出される方法が用いられている。しかし、用途に
よつては、半田付により外部に引き出す手段が要
求され、アルミニウム電極に直接半田付する事が
困難な事から、種々の電極形成方法が考案されて
いる。
体と良好な接触を有するアルミニウム蒸着膜によ
るアルミニウム電極が用いられ、アルミニウム線
又は金線のワイヤボンデイングにより外部に引き
出される方法が用いられている。しかし、用途に
よつては、半田付により外部に引き出す手段が要
求され、アルミニウム電極に直接半田付する事が
困難な事から、種々の電極形成方法が考案されて
いる。
そこで、まずこの種の従来の電極形成方法につ
いて説明する。第１図は従来の電極構造を示す断
面図である。図に於て、１は半導体基体、２は絶
縁酸化膜、３はアルミニウム膜、４はクロム膜、
５は銅膜、６は半田である。この電極形成方法と
しては、まず半導体基体１上の絶縁酸化膜２の所
望部を開孔した後、アルミニウム膜３を真空蒸着
法により生成する。それから該アルミニウム膜３
の所望部を周知の写真蝕刻法により除去する。次
に、熱処理によりアルミニウム膜３と半導体基体
１との界面を共晶化する。その後、全面にクロム
膜４と銅膜５を真空蒸着法により順次生成する。
この場合、クロム膜４表面の酸化を避ける為、ク
ロム膜４と銅膜５とは同一真空中にて連続的に生
成される。それから再び写真蝕刻法により所望部
のクロム膜４と銅膜５を除去する。そして最後に
半田浸漬法等により銅膜５上に半田６を被着する
ものである。
いて説明する。第１図は従来の電極構造を示す断
面図である。図に於て、１は半導体基体、２は絶
縁酸化膜、３はアルミニウム膜、４はクロム膜、
５は銅膜、６は半田である。この電極形成方法と
しては、まず半導体基体１上の絶縁酸化膜２の所
望部を開孔した後、アルミニウム膜３を真空蒸着
法により生成する。それから該アルミニウム膜３
の所望部を周知の写真蝕刻法により除去する。次
に、熱処理によりアルミニウム膜３と半導体基体
１との界面を共晶化する。その後、全面にクロム
膜４と銅膜５を真空蒸着法により順次生成する。
この場合、クロム膜４表面の酸化を避ける為、ク
ロム膜４と銅膜５とは同一真空中にて連続的に生
成される。それから再び写真蝕刻法により所望部
のクロム膜４と銅膜５を除去する。そして最後に
半田浸漬法等により銅膜５上に半田６を被着する
ものである。
以上の様な従来の電極形成方法に於ては、アル
ミニウム膜３の生成及び、クロム膜４と銅膜５の
生成の為２回の真空蒸着工程を経て行なわれ、そ
れに伴ない２回の写真蝕刻工程を要する為、工程
が繁雑になる。又、クロム膜４と銅膜５とは同一
真空中に於て、連続的に生成する必要があるの
で、真空蒸着装置の機構が雑雑になり、又高価な
真空蒸着装置が必要となる。さらに、アルミニウ
ム膜３の表面は一度大気にさらされるので、アル
ミニウム膜３表面に酸化アルミニウム膜が必然的
に生じてしまい、アルミニウム膜３とクロム膜４
との界面の接着強度が不安定になり、アルミニウ
ム膜３−クロム膜４間が剥離するというトラブル
がしばしば発生していた等の欠点があつた。
ミニウム膜３の生成及び、クロム膜４と銅膜５の
生成の為２回の真空蒸着工程を経て行なわれ、そ
れに伴ない２回の写真蝕刻工程を要する為、工程
が繁雑になる。又、クロム膜４と銅膜５とは同一
真空中に於て、連続的に生成する必要があるの
で、真空蒸着装置の機構が雑雑になり、又高価な
真空蒸着装置が必要となる。さらに、アルミニウ
ム膜３の表面は一度大気にさらされるので、アル
ミニウム膜３表面に酸化アルミニウム膜が必然的
に生じてしまい、アルミニウム膜３とクロム膜４
との界面の接着強度が不安定になり、アルミニウ
ム膜３−クロム膜４間が剥離するというトラブル
がしばしば発生していた等の欠点があつた。
他に略同様にして上記半導体基体上のアルミニ
ウム蒸着膜上に亜鉛及びニツケル層を形成し、該
ニツケル層上に半田付を行う電極形成方法（例え
ば特開昭52−46764号等）もあるが、かかる方法
においても必ずしも上記の剥離の問題に関し充分
な改善がなされているとは言いがたいのが実情で
ある。
ウム蒸着膜上に亜鉛及びニツケル層を形成し、該
ニツケル層上に半田付を行う電極形成方法（例え
ば特開昭52−46764号等）もあるが、かかる方法
においても必ずしも上記の剥離の問題に関し充分
な改善がなされているとは言いがたいのが実情で
ある。
この発明は上記従来の電極形成方法のもつ種々
の欠点を除去するためになされたものですぐれた
半導体装置の電極形成方法を提供するものであ
る。以下第２〜第７図に示すこの発明の実施例に
ついて説明する。第２図は上記一実施例の電極構
造を示す断面図である。第３図は本発明の他の実
施例を示す断面図、第４図、第６図は本発明によ
る電極形成作業工程フローの後半部分を示す断面
模式図で、後述するアルミニウム膜３の上に亜鉛
置換膜１１を生成する工程以降を示す。
の欠点を除去するためになされたものですぐれた
半導体装置の電極形成方法を提供するものであ
る。以下第２〜第７図に示すこの発明の実施例に
ついて説明する。第２図は上記一実施例の電極構
造を示す断面図である。第３図は本発明の他の実
施例を示す断面図、第４図、第６図は本発明によ
る電極形成作業工程フローの後半部分を示す断面
模式図で、後述するアルミニウム膜３の上に亜鉛
置換膜１１を生成する工程以降を示す。
第４図は後述する亜鉛置換が１回のもの、第６
図は亜鉛置換が２回のもので、第５図、第７図は
上記ニツケル鍍金１２の表面の顕微鏡写真図、
で、第５図は第４図作業工程フローの４ｄを第７
図は第６図作業工程フローの６ｆの上面写真図で
ある。
図は亜鉛置換が２回のもので、第５図、第７図は
上記ニツケル鍍金１２の表面の顕微鏡写真図、
で、第５図は第４図作業工程フローの４ｄを第７
図は第６図作業工程フローの６ｆの上面写真図で
ある。
なお、第２図に示す一実施例の電極構造は半導
体基体１上の絶縁酸化膜２、アルミニウム膜３、
亜鉛置換膜１１、ニツケル鍍金膜１２、半田６に
より構成されている。
体基体１上の絶縁酸化膜２、アルミニウム膜３、
亜鉛置換膜１１、ニツケル鍍金膜１２、半田６に
より構成されている。
また第４図、第６図の４ａ，６ａはアルミニウ
ム膜３の上に亜鉛置換膜１１を形成した図、４
ｂ，６ｂは亜鉛置換層をエツチング除去した図、
４ｃはエツチング後に亜鉛置換層１１を形成し、
４ｄはこの亜鉛置換層１１の上にニツケル鍍金膜
１２を生成した図、４ｅは上記ニツケル鍍金膜１
２上に半田６を被着した図である。第６図の６ｃ
はエツチング後に再び亜鉛置換層を形成し、６ｄ
は亜鉛置換層をエツチング除去した図、６ｅ〜６
ｇは上記第４図の４ｃ〜４ｅの工程と同様なもの
を示す図である。
ム膜３の上に亜鉛置換膜１１を形成した図、４
ｂ，６ｂは亜鉛置換層をエツチング除去した図、
４ｃはエツチング後に亜鉛置換層１１を形成し、
４ｄはこの亜鉛置換層１１の上にニツケル鍍金膜
１２を生成した図、４ｅは上記ニツケル鍍金膜１
２上に半田６を被着した図である。第６図の６ｃ
はエツチング後に再び亜鉛置換層を形成し、６ｄ
は亜鉛置換層をエツチング除去した図、６ｅ〜６
ｇは上記第４図の４ｃ〜４ｅの工程と同様なもの
を示す図である。
次にこの電極構造の形成方法を説明する。まず
半導体基体１上の絶縁酸化膜２の所望部を開孔し
た後、アルミニウム膜３を真空蒸着法により生成
する。それから該アルミニウム膜３の所望部を周
知の写真蝕刻法により除去する。次に熱処理によ
りアルミニウム膜３と半導体基体１との界面を共
晶化する。この段階までは従来の場合とまつたく
同様である。
半導体基体１上の絶縁酸化膜２の所望部を開孔し
た後、アルミニウム膜３を真空蒸着法により生成
する。それから該アルミニウム膜３の所望部を周
知の写真蝕刻法により除去する。次に熱処理によ
りアルミニウム膜３と半導体基体１との界面を共
晶化する。この段階までは従来の場合とまつたく
同様である。
次に、この発明による亜鉛置換が１回のもの
を、第４図を参照して説明する。まずアルミニウ
ム膜３表面を弗酸と硝酸との混合液により処理
し、アルミニウム膜３表面を活性化する。（図示
省略）その後第４図４ａに示すように活性化され
たアルミニウム膜３表面に置換メツキ法により亜
鉛置換膜１１を生成する。ここで亜鉛置換膜１１
の生成に於ける薬品組成は 例えば 硫酸ニツケル 30ｇ／ 硫酸亜鉛 40 〃 硫酸銅 ５ 〃 水酸化ナトリウム 106 〃 ロツシエル塩 40 〃 青化カリウム 10 〃 塩化第二鉄 ２ｇ／ 又は 酸化亜鉛 100ｇ／ 苛性ソーダ 525 〃 ロツセル塩 10 〃 塩化第２鉄 10 〃 である。
を、第４図を参照して説明する。まずアルミニウ
ム膜３表面を弗酸と硝酸との混合液により処理
し、アルミニウム膜３表面を活性化する。（図示
省略）その後第４図４ａに示すように活性化され
たアルミニウム膜３表面に置換メツキ法により亜
鉛置換膜１１を生成する。ここで亜鉛置換膜１１
の生成に於ける薬品組成は 例えば 硫酸ニツケル 30ｇ／ 硫酸亜鉛 40 〃 硫酸銅 ５ 〃 水酸化ナトリウム 106 〃 ロツシエル塩 40 〃 青化カリウム 10 〃 塩化第二鉄 ２ｇ／ 又は 酸化亜鉛 100ｇ／ 苛性ソーダ 525 〃 ロツセル塩 10 〃 塩化第２鉄 10 〃 である。
この亜鉛置換層１１の形成時には、アルミニウ
ム３との界面において、両者の合金層３１がくい
込むように生成され散在している。
ム３との界面において、両者の合金層３１がくい
込むように生成され散在している。
次に生成された亜鉛置換膜を、例えば希硝酸、
又は硝酸：弗酸：水＝50：１：50の硝酸−弗酸混
液等のエツチング液により４ｂに示すように完全
に除去する。上記合金層３１はエツチングにては
除去されず、その結果、アルミニウム３との界面
には合金層３１により凹凸部が残る。
又は硝酸：弗酸：水＝50：１：50の硝酸−弗酸混
液等のエツチング液により４ｂに示すように完全
に除去する。上記合金層３１はエツチングにては
除去されず、その結果、アルミニウム３との界面
には合金層３１により凹凸部が残る。
次に４ｃに示すように、亜鉛置換を行い亜鉛置
換層１１を形成する。このとき、上記再亜鉛置換
層１１の表面にも凹凸が発生する。
換層１１を形成する。このとき、上記再亜鉛置換
層１１の表面にも凹凸が発生する。
この亜鉛表面凹凸の存在が後述するニツケル鍍
金膜１２との接着面積を増し上述の剥離の問題の
改善をもたらすものである。
金膜１２との接着面積を増し上述の剥離の問題の
改善をもたらすものである。
次に、４ｄに示すように亜鉛置換層１１の上に
ホウ素化タイプ又はリン酸タイプよりなる鍍金液
にて無電解法によりニツケル鍍金膜１２を生成す
る。そして最後に半田浸漬法等によりニツケル鍍
金膜１２上に半田６を被着するものである。次
に、この発明による亜鉛置換が２回のものを第６
図を参照して説明する。尚、最初のエツチング工
程６ｂまでは亜鉛置換が１回のものと同様なので
説明を省略する。６ｃに示すようにエツチング後
に、再び亜鉛置換層１１を形成する。この時亜鉛
置換層１１とアルミニウム３との界面には、合金
層３１が増加して生成されている。この合金層３
１は６ｄによるエツチングでも除去されない。６
ｅに示すように再び亜鉛置換を行うと、合金層３
１は再び増加すると共に亜鉛置換膜１１の表面に
も凹凸が多く発生する。この後６ｆすなわち上記
第４図４ｄと同様のニツケル鍍金膜１２を生成
し、最後６ｇにて、上記４ｅと同様の半田６を被
着する。
ホウ素化タイプ又はリン酸タイプよりなる鍍金液
にて無電解法によりニツケル鍍金膜１２を生成す
る。そして最後に半田浸漬法等によりニツケル鍍
金膜１２上に半田６を被着するものである。次
に、この発明による亜鉛置換が２回のものを第６
図を参照して説明する。尚、最初のエツチング工
程６ｂまでは亜鉛置換が１回のものと同様なので
説明を省略する。６ｃに示すようにエツチング後
に、再び亜鉛置換層１１を形成する。この時亜鉛
置換層１１とアルミニウム３との界面には、合金
層３１が増加して生成されている。この合金層３
１は６ｄによるエツチングでも除去されない。６
ｅに示すように再び亜鉛置換を行うと、合金層３
１は再び増加すると共に亜鉛置換膜１１の表面に
も凹凸が多く発生する。この後６ｆすなわち上記
第４図４ｄと同様のニツケル鍍金膜１２を生成
し、最後６ｇにて、上記４ｅと同様の半田６を被
着する。
以上第４図、第６図に示したように、アルミニ
ウム膜３上に生成される合金層３１の数は亜鉛置
換を１回のものに比較して２回のものの方が多い
事が判る。
ウム膜３上に生成される合金層３１の数は亜鉛置
換を１回のものに比較して２回のものの方が多い
事が判る。
つまり、上記亜鉛置換の反覆作業は、上記ニツ
ケル鍍金膜１２の表面の凹凸の発生を一層助長し
て接着面積を増し亜鉛置換膜１１とニツケル鍍金
膜１２の剥離の問題をなくする。また、第４図４
ｄおよび第６図６ｆに示した亜鉛置換を１回のも
の、および２回のもののニツケル鍍金膜１２の顕
微鏡写真図である第５図、第７図を比較しても判
るように、亜鉛置換回数が多い程、凹凸が緻密で
均一性が良い。従つて、半導体装置に要求される
品質の必要に応じてこの亜鉛置換層エツチング除
去−再亜鉛置換層形成を反覆することにより、安
定した品質のものが供給できる。
ケル鍍金膜１２の表面の凹凸の発生を一層助長し
て接着面積を増し亜鉛置換膜１１とニツケル鍍金
膜１２の剥離の問題をなくする。また、第４図４
ｄおよび第６図６ｆに示した亜鉛置換を１回のも
の、および２回のもののニツケル鍍金膜１２の顕
微鏡写真図である第５図、第７図を比較しても判
るように、亜鉛置換回数が多い程、凹凸が緻密で
均一性が良い。従つて、半導体装置に要求される
品質の必要に応じてこの亜鉛置換層エツチング除
去−再亜鉛置換層形成を反覆することにより、安
定した品質のものが供給できる。
以上の様なこの発明による電極形成方法の場合
真空蒸着工程はアルミニウム膜３の生成のみの１
回で良く、また写真蝕刻工程もアルミニウム膜３
の所望部除去の１回で良くなる。なぜなら亜鉛置
換膜１１及びニツケル鍍金膜１２はアルミニウム
膜３上にのみ生成され、絶縁酸化膜２上には生成
されず、不要部をを除去する必要がないからであ
る。
真空蒸着工程はアルミニウム膜３の生成のみの１
回で良く、また写真蝕刻工程もアルミニウム膜３
の所望部除去の１回で良くなる。なぜなら亜鉛置
換膜１１及びニツケル鍍金膜１２はアルミニウム
膜３上にのみ生成され、絶縁酸化膜２上には生成
されず、不要部をを除去する必要がないからであ
る。
従がつて従来に比較して工程が簡略化される。
又、設備としても大がかりな設備は不要で、しか
も大量生産が可能となる。さらに、アルミニウム
膜３とニツケル鍍金膜１２との間には亜鉛置換膜
１１を生成しているので、アルミニウム膜３とニ
ツケル鍍金膜１２との接着強度に於ては何ら問題
はない。
又、設備としても大がかりな設備は不要で、しか
も大量生産が可能となる。さらに、アルミニウム
膜３とニツケル鍍金膜１２との間には亜鉛置換膜
１１を生成しているので、アルミニウム膜３とニ
ツケル鍍金膜１２との接着強度に於ては何ら問題
はない。
第３図はこの発明による他の実施例の断面図を
示し、図に於て、１０は常法による樹脂系の絶縁
膜であり、酸化シリコン膜の様に1000℃前後で生
成される絶縁酸化膜とは異なり、300℃程度で生
成できる。したがつて、アルミニウム電極形成後
の生成が可能となり、これをマスクとして、アル
ミニウム電極上への選択メツキが出来る外、メツ
キ液による半導体素子接合部の汚染をも防止し得
ることになる。
示し、図に於て、１０は常法による樹脂系の絶縁
膜であり、酸化シリコン膜の様に1000℃前後で生
成される絶縁酸化膜とは異なり、300℃程度で生
成できる。したがつて、アルミニウム電極形成後
の生成が可能となり、これをマスクとして、アル
ミニウム電極上への選択メツキが出来る外、メツ
キ液による半導体素子接合部の汚染をも防止し得
ることになる。
以上のようにこの発明によれば、亜鉛層の全部
をエツチング除去することにより生ずる凹凸によ
つて半導体基体との接触性が良好に保たれ、上記
剥離の問題が著しく改善され、かつ半田被着性の
良好な電極形成が何等大がかりな設備を要せずし
て大量生産し得る効果を有する。
をエツチング除去することにより生ずる凹凸によ
つて半導体基体との接触性が良好に保たれ、上記
剥離の問題が著しく改善され、かつ半田被着性の
良好な電極形成が何等大がかりな設備を要せずし
て大量生産し得る効果を有する。
第１図は従来電極の断面図、第２図は、この発
明の一実施例の断面図、第３図はこの発明の他の
実施例の断面図、第４図および第６図はこの発明
の実施例を示す断面模式図、第５図、第７図はニ
ツケル鍍金表面の顕微鏡写真図である。 図中、１は半導体基体、２は絶縁酸化膜、３は
アルミニウム膜、４はクロム膜、５は銅膜、６は
半田、１１は亜鉛置換膜、１２はニツケル鍍金
膜、１０は絶縁膜３１は合金層を示す。尚、各図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
明の一実施例の断面図、第３図はこの発明の他の
実施例の断面図、第４図および第６図はこの発明
の実施例を示す断面模式図、第５図、第７図はニ
ツケル鍍金表面の顕微鏡写真図である。 図中、１は半導体基体、２は絶縁酸化膜、３は
アルミニウム膜、４はクロム膜、５は銅膜、６は
半田、１１は亜鉛置換膜、１２はニツケル鍍金
膜、１０は絶縁膜３１は合金層を示す。尚、各図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 複数個の外部接続用電極を有する半導体装置
の電極形成方法に於て、半導体基体表面にアルミ
ニウム蒸着膜を生成する工程、該アルミニウム蒸
着膜の所望部を除去する工程、該アルミニウム蒸
着膜と半導体基体との界面を共晶化すべく熱処理
をする工程、上記アルミニウム蒸着膜表面を活性
化する工程、該活性化されたアルミニウム蒸着膜
表面を亜鉛置換する工程、該亜鉛置換層を全部エ
ツチング除去し再度亜鉛置換を行う工程、及び上
記亜鉛置換層上に無電解鍍金ニツケル皮膜を生成
する工程を備えた半導体装置の電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150321A JPS5851512A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 半導体装置の電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150321A JPS5851512A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 半導体装置の電極形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5851512A JPS5851512A (ja) | 1983-03-26 |
| JPH0142491B2 true JPH0142491B2 (ja) | 1989-09-13 |
Family
ID=15494461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56150321A Granted JPS5851512A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 半導体装置の電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5851512A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0537715Y2 (ja) * | 1988-02-26 | 1993-09-24 | ||
| JP3700563B2 (ja) | 2000-09-04 | 2005-09-28 | セイコーエプソン株式会社 | バンプの形成方法及び半導体装置の製造方法 |
-
1981
- 1981-09-22 JP JP56150321A patent/JPS5851512A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5851512A (ja) | 1983-03-26 |
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