半导体器件的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 包括说明书、附图和摘要的、于2014年1月21日提交的日本专利申请 No. 2014-009004的公开作为参考全部并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种制造半导体器件的技术，该技术优选用于例如具有通过电解电镀 工艺形成的电沉积电极的半导体器件的制造工艺。
【背景技术】
[0004] 日本未审查专利申请公告No. 2001-105968公开了一种技术，其中在通过使用非 氰化物电镀液的电解镀金技术形成金凸块电极的步骤期间监测给电镀液施加的电压，因此 检测加入到电镀液的铊的量，以抑制由于减少加入铊的浓度引起的诸如不规则沉积的差电 镀质量的发生。
【发明内容】
[0005] 已有在通过电解镀金工艺在半导体衬底的主表面上形成的电极（在下文中称为 电沉积金电极）的半导体器件的外观检查中发现的关于不规则外观的大量报告。然而，关 于不规则外观的大多数这种报告是错误报告，其中当金沉淀物基本上不必被检测为外来物 质时，它们被检测为外来物质。由于电镀液的成分的老化变化，这种错误检测是由电沉积金 电极的表面逐步从粗糙状态变成平滑状态引起的。因此为了减少有关半导体器件的外观检 查的错误报告，必须抑制电沉积金电极的表面状态的变化。
[0006] 从该说明书的描述和附图将说明其它问题和新的特征。
[0007] 根据本发明的实施例，提供一种制造半导体器件的方法，其中在通过电解镀金工 艺形成电沉积金电极时，交替地重复执行在使电沉积金层的晶体生长的电镀设备的处理杯 中提供的阳极电极和阴极电极之间的通电步骤，和执行在阳极电极和阴极电极之间的不通 电步骤，从而形成由堆叠的多个电沉积金层形成的电沉积金电极。
[0008] 根据本发明的实施例，由于能够抑制电沉积金电极的表面状态的变化，所以能够 防止有关半导体器件的外观检查的错误报告。
【附图说明】
[0009] 图1是根据本发明实施例的在电沉积金电极的制造工艺期间的半导体器件的主 要部分的截面图。
[0010] 图2是在图1后面的制造工艺期间与图1的部分相同的主要部分的截面图。
[0011] 图3是在图2后面的制造工艺期间与图1的部分相同的主要部分的截面图。
[0012] 图4是在图3后面的制造工艺期间与图1的部分相同的主要部分的截面图。
[0013] 图5是在图4后面的制造工艺期间与图1的部分相同的主要部分的截面图。
[0014] 图6是在图5后面的制造工艺期间与图1的部分相同的主要部分的截面图。
[0015] 图7A和7B每个都是根据该实施例的在第一电镀设备中提供的处理杯的主要部分 的截面图，该处理杯被构造成用搅拌器搅拌电镀液。
[0016] 图7A是示例当将半导体晶片放入其中或者从那里移除时第一电镀设备的处理杯 的一方面的主要部分的截面图，以及图7B是示例当半导体晶片受到电镀时第一电镀设备 的处理杯的一方面的主要部分的截面图。
[0017] 图8是根据该实施例的使用第一电镀设备的电镀工艺的工艺流程图。
[0018] 图9A是根据该实施例的使用第一电镀设备电镀时的制法配置的示意图，图9B是 本发明人在比较研宄中使用第一电镀设备电镀时的制法配置的示意图。
[0019] 图IOA是示意性示出根据该实施例的电沉积金电极的截面图，图IOB是示意性示 出本发明人在比较研宄中的电沉积金电极的截面图。
[0020] 图11包括示出根据该实施例的关于作为参数的通电ON时间和通电OFF时间每个 的电沉积金电极的表面粗糙度的图，和共同示出用于每个半导体晶片的通电ON时间和通 电OFF时间的表。
[0021] 图12是根据该实施例的在第二电镀设备中提供的处理杯的主要部分的截面图， 该处理杯被构造成用喷射搅拌电镀液。
[0022] 图13A是根据该实施例的使用第二电镀设备电镀时的制法配置的示意图，以及图 13B是本发明人在比较研宄中使用第二电镀设备电镀时的制法配置的示意图。
【具体实施方式】
[0023] 虽然根据需要为了方便下面的实施例可以被分成多个部分或者实施例加以描述， 但是除了具体规定情况以外它们不是彼此无关的，它们是一个是另一个的部分或者全部的 修改、细节、补充说明等的关系。
[0024] 在下面的实施例中，当提及元件等的数字（包括数字、数值、数量、范围等）时，除 了具体规定情况以外，或者除了该数字主要明确限制于具体数字情况以外，该数字不限制 于具体数字。换句话说，该数字可以不小于或者不大于具体数字。
[0025] 在下面的实施例中，将意识到，该实施例的组成元件（包括元件步骤等）不是必不 可少的，除了具体规定的情况和组成元件被认为是主要明确必不可少的情况以外。
[0026] 将意识到，例如，术语"由A组成"、"由A配置"、"具有A"或者"包括A"不意指排 除不同于元件A的任何元件，除了元件A具体规定被排除的情况以外。类似地，在下面的 实施例中，描述关于组成元件的形状等，位置关系等意指包括具有形状等基本上类似于组 成元件等的元件等，除了具体规定的情况和这种元件等被认为是主要明确不包括的情况以 外。这同样适用于数值和范围中的每个。
[0027] 在用于下面实施例的图中，为了更好的可视性，还可以给平面图画阴影。在用于说 明下面实施例的所有图中，具有相同功能的部件原则上指定相同的数字，且省略其重复的 描述。在下文中，根据附图详细描述了本发明的实施例。
[0028] 本发明人发现了半导体器件的外观检查的问题，由于认为将进一步阐明根据本发 明实施例的制造半导体器件的方法，因此现在具体描述该问题。
[0029] 本发明人采用了通过电解镀金工艺形成在衬垫电极上的其间具有籽晶膜的电沉 积金电极，即，采用了具有所谓的衬垫上金属化（OPM)结构的电极，作为在半导体器件中提 供的外部电极以便电耦合外部部件。然而，当报告的不规则外观基本上不是不规则外观时， 报告了在半导体器件的外观检查中发现的电沉积金电极的不规则外观。因此本发明人对引 起这种错误检查的原因和防止措施进行了研宄。
[0030] 在形成电沉积金电极的步骤中，由于处理次数的数量或者从初始组成电解槽经过 的时间的增加，电镀液的成分的老化变化会出现，因此电沉积金电极的表面逐步从粗糙状 态变成光滑状态。另外，电沉积金电极的视觉亮度变化取决于电沉积金电极的表面状态。具 体地，当具有光滑表面的电沉积金电极（例如，小于0.025rad的表面粗糙度）在外观检查 中示出明亮外观时，具有粗糙表面的电沉积金电极（例如，0. 〇25rad或更大的表面粗糙度） 在外观检查中示出了黑暗外观。
[0031] 因此，在形成电沉积金电极的步骤中，由于处理次数的数量或者从初始组成电解 槽经过的时间的增加，因此电沉积金电极的外观逐步从黑暗状态变成明亮状态。
[0032] 在形成电沉积金电极的步骤中，由于金沉淀物所以可以形成具有20至100 μπ!直 径尺寸的金突起物。即使这种金突起物形成在电沉积金电极的表面上，也不会出现诸