半导体集成电路及其制造方法和制造装置制造方法及图纸

在具备设置在储存镀液的电镀槽部上的阳极电极和与晶片的被镀覆面连接的阴极电极的半导体集成电路的制造装置中，还具备感应线圈和高频电源。而且，该半导体集成电路的制造装置由发生在上述感应线圈内的磁场和上述被镀覆面的电流而产生电磁力，用该电磁力一边使上述晶片振动，一边用电解镀覆法在该晶片上形成凸点电极。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有凸点电极的半导体集成电路及其制造方法和制造装置。
技术介绍
在近年的电子信息产业中，以携带式电话·移动信息终端(个人数据助理)这样的领域为中心，在所有领域中半导体器件的高密度封装化正在迅速取得进展。为了进行高密度封装，必须将在半导体元件(半导体器件)上形成的微细电极焊区和在安装该电极焊区的衬底(安装衬底)上形成的布线连接成在电气上而且在物理上稳定的状态。作为进行这种连接的一种方法，利用在电极焊区上形成的金(Au)的凸点电极的方法是众所周知的。而且，当将具有该凸点电极的半导体集成电路安装到安装衬底上的时候，为了确保它的连接强度和可靠性，使凸点电极的高度均一是必不可少的。通常，半导体器件上的上述凸点电极由镀覆法形成。该镀覆法大体可分为「无电解镀覆法」和「电解镀覆法」两种方法。首先，无电解镀覆法是在还原剂的作用下，不在镀液中的金属离子中流过电流，使镀覆金属淀积在作为被镀覆物的基底金属上的方法。在该方法中，由于不用电流，其优点是不用电源(电镀电源)等设备。但是，基底金属和镀液的组合有限制，而且镀层的生长速度慢。为此，对半导体器件的凸点电极形成时所需要的从十数μm到数十μm厚度的镀层时，这种方法是不适合的。另一方面，电解镀覆法是将基底金属作为电极浸入镀液中，借流过电流而进行电化学的(由在作为电化学反应区的电化学双层(迁移区)的离子的输运)镀覆的方法。在该电解镀覆法中，对用上述无电解镀覆法不能镀覆的基底金属也能镀覆。还有，镀层的生长速度与无电解镀覆法相比非常快，而且，能够容易地形成数十μm厚度的镀层。因此，电解镀覆法是适合于形成半导体器件的凸点电极的方法。现说明用上述电解镀覆法形成凸点电极的方法的概要。首先，在将设置在容纳了半导体器件的半导体衬底(以下记作晶片)上的绝缘膜上，覆盖基底金属膜，该基底金属膜起到成为施加电流用的电流薄膜(电流流过的薄膜)的作用。其次，在上述基底金属膜上进行抗蚀剂涂敷，进而，用光刻法在规定的位置上，即在应形成凸点电极的位置上对光致抗蚀剂膜开口使基底金属膜露出。而且，把晶片表面浸入镀液中，在基底金属膜和另外设置的阳极(阳极电极)之间施加电压而流过电流(电镀电流)，在光致抗蚀剂膜的开口部上使镀覆金属析出，形成凸点电极。但是，为了使晶片上的凸点电极的高度在晶片内均一，以往是向晶片表面供给的镀液进行搅拌。作为该搅拌方法使用了3种方法。第1种方法是在特开平8-31834号公报(公开日1996年2月2日)公布的在与阳极相向配置的晶片的被镀覆面上用多孔喷嘴(多个喷嘴)使镀液喷流的镀覆方法。图6表示用于上述方法中的电镀装置的说明图。如该图所示，电镀装置101由镀液喷流泵102、镀液供给口103a、阳极(阳极电极)104、阴极(阴极电极)105以及电解槽部107构成。而且，在该电镀装置101上用阴极电极105支撑并装载图中未示出的容纳了多个晶体管等半导体器件的晶片111。当该装载时，晶片111的凸点电极形成面要装载成朝向收容镀液106的电解槽部107一侧(晶片装载工序)。上述镀液106由镀液喷流泵102从设置在电镀装置101上的多个镀液供给口103a喷出，在电镀装置101的电解槽部107内一边搅拌一边到达晶片111的凸点电极形成面上(镀液搅拌工序)。而且，由于在上述的阳极电极104和与晶片111上的基底金属膜112连接的阴极电极105之间施加电压，在基底金属膜112上流过电镀电流，析出镀液106的镀覆金属，形成凸点电极113(电极形成工序)。第2种方法如图7所示，是使用把进行旋转运动的旋转搅拌部108设置在电解槽部107内部的电镀装置131的镀覆方法。在该装置131中的镀液供给口103b由单孔喷嘴形成。在使用了该电镀装置131的方法中，虽然晶片装载工序·电极形成工序与第1种方法相同，但是镀液搅拌工序不同。具体地说，镀液106在从设置在电镀装置131上的镀液供给口103b喷出的同时，一边由进行旋转运动的旋转搅拌部108搅拌一边到达晶片111的凸点电极形成面上。第3种方法如图8所示，是使用在电解槽部107的内部设置进行往复运动的往复搅拌部109的电镀装置141的镀覆方法。在该装置141中的镀液供给口103b与上述镀液供给口103b同样，由单孔喷嘴形成。在使用该电镀装置141的方法中，虽然晶片装载工序·电极形成工序与第1、第2种方法相同，但是镀液搅拌工序不同。具体地说，与镀液106从设置在电镀装置141上的镀液供给口103b喷出的同时，一边由沿箭头P方向进行往复运动的往复搅拌部109搅拌一边到达晶片111的凸点电极形成面上。此外，在图6～图8所示的上述晶片111上，设置绝缘膜114、电极焊区115、保护膜116、基底金属膜112以及光致抗蚀剂膜117，由这些构成半导体集成电路121。还有，空心箭头表示喷流的镀液106的流动方向。还有，在上述的电极形成工序中，没有到达凸点电极形成面的镀液106及没有形成凸点电极113的镀液106从晶片111的周围排出到电解槽部107的外侧。然而，在第1方法中，由镀液喷流泵102喷出的镀液106由镀液供给口103a的多个喷嘴分支出来。为此，从各喷嘴喷出的镀液106的流量就产生差别。有时就有难于使凸点电极113的高度完全均一的情况。在第2方法中，搅拌镀液用的旋转搅拌部108因旋转条件不同而发生气穴现象所致的微泡(气泡)。而且，一旦该气泡附着在晶片111上，镀液106就不能到达应形成凸点电极的部位，有时也就有难于使凸点电极113的高度完全均一的情况。而且，也有难于形成凸点电极113的情况。在第3方法中，由于往复搅拌部109设置在电解槽部107的内部，会产生气泡，产生与第2方法同样的问题。还有，在第2、第3方法中，由于在电镀装置131、141的电解槽部107上设置了搅拌部(旋转搅拌部108或者往复搅拌部109)，该电镀装置131、141的机构(搅拌机构)变得复杂。为此，电镀装置131、141的维修变得麻烦，也就招来了电镀装置131、141本身成本高的问题。
技术实现思路
本专利技术的第1个目的在于提供具有均一高度的凸点电极的半导体集成电路的制造装置。还有，本专利技术的第2个目的在于提供上述半导体集成电路的制造方法，进而，本专利技术的第3个目的是提供上述半导体集成电路。为达到上述第1目的，本专利技术的半导体集成电路的制造装置是由电解镀覆法，使电流流过设在镀液上的半导体衬底的被镀覆面上，在该半导体衬底上形成凸点电极的半导体集成电路的制造装置，其特征在于具备设在储存上述镀液的电解槽部上的阳极、与上述半导体衬底的被镀覆面连接的阴极以及当形成上述凸点电极时使半导体衬底沿上下方向振动的衬底振动装置。本专利技术的半导体集成电路的制造装置具备阳极(阳极电极)、阴极(阴极电极)。而且，上述阴极电极是与半导体衬底的被镀覆面连接，用电解镀覆法将镀液(电解溶液)中的阳离子拉近的电极(释放阴离子的电极)。为此，在上述被镀覆面上引起使构成镀液的金属离子成为金属的反应(例如；离子输运)，通过该金属的淀积能够形成凸点电极。而且，上述离子输运发生在距电化学双层所在的被镀覆面的表面的薄的部分(数十)的微小区域(微区)上。本专利技术的半导体集成电路的制造装置一边使半导体衬底上下振动，一边能够形成凸点电极。就是说，能够使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体集成电路的制造装置，它是具备设置在储存镀液（６）的电镀槽部（７）上的阳极（４）和与半导体衬底（１１）的被镀覆面连接的阴极（５），用电解镀覆法使电流流过设在上述镀液（６）中的半导体衬底（１１）的上述被镀覆面，在该半导体衬底（１１）上形成凸点电极（１３）的半导体集成电路的制造装置（１），其特征在于：当形成上述凸点电极（１３）时，具备能使上述半导体衬底（１１）在上下方向振动的衬底振动装置（８）、（９）。

【技术特征摘要】
JP 2001-9-25 292278/011.一种半导体集成电路的制造装置，它是具备设置在储存镀液(6)的电镀槽部(7)上的阳极(4)和与半导体衬底(11)的被镀覆面连接的阴极(5)，用电解镀覆法使电流流过设在上述镀液(6)中的半导体衬底(11)的上述被镀覆面，在该半导体衬底(11)上形成凸点电极(13)的半导体集成电路的制造装置(1)，其特征在于当形成上述凸点电极(13)时，具备能使上述半导体衬底(11)在上下方向振动的衬底振动装置(8)、(9)。2.一种半导体集成电路的制造装置，它是具备设置在储存镀液(6)的电镀槽部(7)的阳极(4)和与半导体衬底(11)的被镀覆面连接的阴极(5)，用电解镀覆法使电流流过设在上述镀液中的半导体衬底的上述被镀覆面，在该半导体衬底上形成凸点电极(13)的半导体集成电路(21)的制造装置，其特征在于具备由电磁力使上述半导体衬底振动的感应线圈(8)和向上述感应线圈供给高频电流的高频电源(9)。3.如权利要求1所述的半导体集成电路的制造装置，其特征在于上述衬底振动装置(8)、(9)具备由电磁力使上述半导体衬底振动的感应线圈(8)；以及向上述感应线圈供给高频电流的高频电源(9)。4.如权利要求1或者2所述的半导体集成电路的制造装置，其特征在于上述振动的频率是声频区的频率。5.如权利要求2或者3所述的半导体集成电路的制造装置，其特征在于上述感应线圈(8)设置在上述电镀槽部(7)的外侧。6.如权利要求2或者3所述的半导体集成电路的制造装置，其特征在于上述感应线圈(8)离开与上述电镀槽部(7)侧相反一侧的上述半导体衬底(11)面一个规定的间隔而设置。7.如权利要求2或者3所述的半导体集成电路的制造装置，其特征在于上述感应线圈(8)的大小比上述半导体衬底(11)的小，而且要设置多个。8.如权利要求2或者3所述的半导体集成电路的制造装置，其特征在于上述高频电源(9)能够改变所供给的交流电流的振幅及频率。9.一种半导体集成电路的制造方法，它是向半导体衬底(11)的被镀覆面供给镀液(6)，用电解镀覆法在上述被镀覆面上形成凸点电极(13)的半导体集成电路(21)的制造方法，其特征在于当形成上述凸点电极(13)时，使上述半导体衬底(11)在上下方向振动。10.一种半导体集成电路的制造方法，它是向半导体衬底(11)的被镀覆面供给镀液(6)，用电解镀覆法在上述被镀覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：谏田诚，
申请(专利权)人：夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]