JPH1167702A - 半導体電極の清浄方法及び清浄装置 - Google Patents
半導体電極の清浄方法及び清浄装置Info
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- JPH1167702A JPH1167702A JP22798997A JP22798997A JPH1167702A JP H1167702 A JPH1167702 A JP H1167702A JP 22798997 A JP22798997 A JP 22798997A JP 22798997 A JP22798997 A JP 22798997A JP H1167702 A JPH1167702 A JP H1167702A
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- H01L2224/85013—Plasma cleaning
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 極小化する半導体電極に対して電気的コンタ
クト及び物理的接続を良好にする電極を得る。 【解決手段】 プラズマによりアルゴンイオンを生成
し、このアルゴンイオンを水素ガスに当てて水素ガスを
活性化し、この活性化水素ガスを半導体ウェーハ上の半
導体アルミ電極などに接触させて表面の酸化アルミを除
去して清浄化する。また、半導体電極の清浄化を、半導
体電極表面にプローブ針を当ててウェーハテストを行う
直前に、または、半導体電極表面に金属ワイヤーを接続
する直前に実施するようにする。
クト及び物理的接続を良好にする電極を得る。 【解決手段】 プラズマによりアルゴンイオンを生成
し、このアルゴンイオンを水素ガスに当てて水素ガスを
活性化し、この活性化水素ガスを半導体ウェーハ上の半
導体アルミ電極などに接触させて表面の酸化アルミを除
去して清浄化する。また、半導体電極の清浄化を、半導
体電極表面にプローブ針を当ててウェーハテストを行う
直前に、または、半導体電極表面に金属ワイヤーを接続
する直前に実施するようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高密度な半導体
ＩＣに設けられる微小な半導体電極表面の清浄方法及び
清浄装置に関するものである。
ＩＣに設けられる微小な半導体電極表面の清浄方法及び
清浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の半導体ＩＣの製造工程を
示したもので、図中、１は回路設計、２はパターンレイ
アウト、３はマスク製作、４はウェーハプロセス、５は
ウェーハ試験、６は組立て・実装、７は信頼性試験の各
工程を示す。この製造工程のなかで、ウェーハプロセス
４を構成するプロセス技術のレベルは、回路設計の基準
を与えるものであり、製造の中核に位置づけられる。
(例えば、「ＶＳＬＩの薄膜技術」1頁：丸善株式会社を
参照。)
示したもので、図中、１は回路設計、２はパターンレイ
アウト、３はマスク製作、４はウェーハプロセス、５は
ウェーハ試験、６は組立て・実装、７は信頼性試験の各
工程を示す。この製造工程のなかで、ウェーハプロセス
４を構成するプロセス技術のレベルは、回路設計の基準
を与えるものであり、製造の中核に位置づけられる。
(例えば、「ＶＳＬＩの薄膜技術」1頁：丸善株式会社を
参照。)
【０００３】図５は、そのウェーハプロセス４を詳しく
図示したもので、図中、８はウェーハ上へのシリコン酸
化膜の生成、９は感光剤(フォトレジスト)の塗布、１０
はフォトマスクをかけてＩＣパターンを焼付ける露光、
１１は現像、１２は酸化膜を溶かすエッチング、１３は
不純物拡散、１４は感光剤(レジスト)の除去、１５は配
線・電極のアルミ蒸着の各工程を示す。また、８ａはウ
ェーハプロセスのスタートであり、これは図４のマスク
製作工程３から続く。１５ａはウェーハプロセスのエン
ドであり、図４のウェーハ試験５の工程へのつながりを
示す。実際には、このうちのシリコン酸化膜の生成８か
ら感光剤(レジスト)の除去１４までの工程を何回か繰返
すことによつてＩＣを製造する。（例えば、「わかりや
すい半導体のはなし」64頁：日本実業出版社を参照。）
図示したもので、図中、８はウェーハ上へのシリコン酸
化膜の生成、９は感光剤(フォトレジスト)の塗布、１０
はフォトマスクをかけてＩＣパターンを焼付ける露光、
１１は現像、１２は酸化膜を溶かすエッチング、１３は
不純物拡散、１４は感光剤(レジスト)の除去、１５は配
線・電極のアルミ蒸着の各工程を示す。また、８ａはウ
ェーハプロセスのスタートであり、これは図４のマスク
製作工程３から続く。１５ａはウェーハプロセスのエン
ドであり、図４のウェーハ試験５の工程へのつながりを
示す。実際には、このうちのシリコン酸化膜の生成８か
ら感光剤(レジスト)の除去１４までの工程を何回か繰返
すことによつてＩＣを製造する。（例えば、「わかりや
すい半導体のはなし」64頁：日本実業出版社を参照。）
【０００４】上述の例のように、半導体ＩＣの製造にお
いては、一般に電極はアルミで形成されている為に、容
易に大気中の酸素と反応してその表面は酸化アルミに変
化しており、その厚みは数十オングストロームと言われ
ている。この電極に関して、ウェーハ試験工程５では、
試験装置とつながるプローブカードのタングステン製の
プローブ針（詳細は、公開実用新案、昭和５７−１４６
３４０号公報を参照）をこの電極とコンタクトさせて電
気的な試験を行ない、組立て工程６では、金属製のワイ
ヤーをこの電極に超音波熱圧着させてリードフレーム上
の電極と接続する。これらのいずれの工程においても、
アルミ電極の表面の酸化アルミは、プローブ針とのコン
タクトや、金属ワイヤーとの接続の機能を十分に発揮す
る上では好ましくない物である。
いては、一般に電極はアルミで形成されている為に、容
易に大気中の酸素と反応してその表面は酸化アルミに変
化しており、その厚みは数十オングストロームと言われ
ている。この電極に関して、ウェーハ試験工程５では、
試験装置とつながるプローブカードのタングステン製の
プローブ針（詳細は、公開実用新案、昭和５７−１４６
３４０号公報を参照）をこの電極とコンタクトさせて電
気的な試験を行ない、組立て工程６では、金属製のワイ
ヤーをこの電極に超音波熱圧着させてリードフレーム上
の電極と接続する。これらのいずれの工程においても、
アルミ電極の表面の酸化アルミは、プローブ針とのコン
タクトや、金属ワイヤーとの接続の機能を十分に発揮す
る上では好ましくない物である。
【０００５】従来、前者の酸化アルミ化した電極表面と
プローブ針とのコンタクトに関しては、この電極上をプ
ローブ針にある圧力をかけて滑らせることによって、表
面の酸化アルミを削り取り、その下の純アルミと接合さ
せて良好な接触抵抗の電気的接続を可能とするようにし
ている。また、後者の表面が酸化アルミ化した電極と金
属ワイヤーとの接続に関しては、超音波エネルギーで表
面の酸化アルミを取り除き、または、亀裂を作り、その
下の純アルミと接合させて良好な接合力の物理的接続が
可能となるようにしている。
プローブ針とのコンタクトに関しては、この電極上をプ
ローブ針にある圧力をかけて滑らせることによって、表
面の酸化アルミを削り取り、その下の純アルミと接合さ
せて良好な接触抵抗の電気的接続を可能とするようにし
ている。また、後者の表面が酸化アルミ化した電極と金
属ワイヤーとの接続に関しては、超音波エネルギーで表
面の酸化アルミを取り除き、または、亀裂を作り、その
下の純アルミと接合させて良好な接合力の物理的接続が
可能となるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の半導
体ＩＣの急速な高密度化の動向は、前述の半導体電極の
極小化の要望として現れている。即ち、電極の小型化と
電極間の狭隙化で、小型化については、100μｍ×100μ
ｍから50μｍ×50μｍへの極小化である。このように、
電極のコンタクト表面が小さくなると、（１)プローブ
針の先端径を細くしなければならない、（２)プローブ
針の位置（縦・横・高さ）調整作業が極めて困難とな
る、（３)コンタクト不良が発生し易くなる、（４)プロ
ーブ針の削り傷痕がワイヤーボンディング力を弱くす
る、等の弊害を発生することになる。
体ＩＣの急速な高密度化の動向は、前述の半導体電極の
極小化の要望として現れている。即ち、電極の小型化と
電極間の狭隙化で、小型化については、100μｍ×100μ
ｍから50μｍ×50μｍへの極小化である。このように、
電極のコンタクト表面が小さくなると、（１)プローブ
針の先端径を細くしなければならない、（２)プローブ
針の位置（縦・横・高さ）調整作業が極めて困難とな
る、（３)コンタクト不良が発生し易くなる、（４)プロ
ーブ針の削り傷痕がワイヤーボンディング力を弱くす
る、等の弊害を発生することになる。
【０００７】その結果、この電極の極小化の動向に対応
して、電気的接続に関しては、更に細くなったプローブ
針の先端の底面に付着する電極表面の酸化アルミにより
コンタクト抵抗が増大する、コンタクト導通不良が早期
に発生する、頻繁なプローブ針の先端の研磨等により加
工作業によるメンテナンスコストが増大するなどの事態
が生じている。また、物理的接続に関しては、電極表面
に付いて接合力に寄与しないプローブ痕が電極全面積に
占める割合が増大してワイヤーボンディング力が低下し
ＩＣの信頼性の低下を引き起こすなどの事態が生じてい
る。
して、電気的接続に関しては、更に細くなったプローブ
針の先端の底面に付着する電極表面の酸化アルミにより
コンタクト抵抗が増大する、コンタクト導通不良が早期
に発生する、頻繁なプローブ針の先端の研磨等により加
工作業によるメンテナンスコストが増大するなどの事態
が生じている。また、物理的接続に関しては、電極表面
に付いて接合力に寄与しないプローブ痕が電極全面積に
占める割合が増大してワイヤーボンディング力が低下し
ＩＣの信頼性の低下を引き起こすなどの事態が生じてい
る。
【０００８】この発明は、以上のような課題を解決する
ためになされたもので、半導体ＩＣの高密度化と並行し
て極小化する半導体電極に於いて、前述の電気的コンタ
クト、及び物理的接続を良好にする電極を得るための半
導体電極の清浄方法及び清浄装置を提供しようとするも
のである。
ためになされたもので、半導体ＩＣの高密度化と並行し
て極小化する半導体電極に於いて、前述の電気的コンタ
クト、及び物理的接続を良好にする電極を得るための半
導体電極の清浄方法及び清浄装置を提供しようとするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の半導体電極の
清浄方法は、プラズマによりアルゴンイオンを生成し、
このアルゴンイオンを水素ガスに当てて水素ガスを活性
化し、この活性化水素ガスを半導体ウェーハ上の半導体
電極に接触させて上記半導体電極の表面を清浄化するよ
うにしたことを特徴とするものである。
清浄方法は、プラズマによりアルゴンイオンを生成し、
このアルゴンイオンを水素ガスに当てて水素ガスを活性
化し、この活性化水素ガスを半導体ウェーハ上の半導体
電極に接触させて上記半導体電極の表面を清浄化するよ
うにしたことを特徴とするものである。
【００１０】また、この発明の半導体電極の清浄方法
は、半導体電極の清浄化を、半導体電極表面にプローブ
針を当ててウェーハテストを行う直前に、または、半導
体電極表面に金属ワイヤーを接続する直前に実施するよ
うにしたことを特徴とするものである。
は、半導体電極の清浄化を、半導体電極表面にプローブ
針を当ててウェーハテストを行う直前に、または、半導
体電極表面に金属ワイヤーを接続する直前に実施するよ
うにしたことを特徴とするものである。
【００１１】また、この発明の半導体電極の清浄方法
は、プラズマによりアルゴンイオンを生成する空間と、
活性化水素ガスを半導体電極に接触させる空間とを分離
したことを特徴とするものである。
は、プラズマによりアルゴンイオンを生成する空間と、
活性化水素ガスを半導体電極に接触させる空間とを分離
したことを特徴とするものである。
【００１２】また、この発明の半導体電極の清浄装置
は、表面に半導体電極を有する半導体ウェーハが内部に
配置され水素ガスを流通させる反応槽と、アルゴンガス
を流通させプラズマを発生させるプラズマ発生槽と、上
記プラズマ発生槽で発生したアルゴンイオンを上記反応
槽の水素ガスに当てる手段とを備えたことを特徴とする
ものである。
は、表面に半導体電極を有する半導体ウェーハが内部に
配置され水素ガスを流通させる反応槽と、アルゴンガス
を流通させプラズマを発生させるプラズマ発生槽と、上
記プラズマ発生槽で発生したアルゴンイオンを上記反応
槽の水素ガスに当てる手段とを備えたことを特徴とする
ものである。
【００１３】
実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態による半
導体装置の製造工程のうちウェーハプロセスを示すフロ
ー図である。ウェーハプロセスに入る前の製造工程は、
図４に示したものと同様であるから説明を省略する。こ
の実施の形態のウェーハプロセスは、図１に示すよう
に、ウェーハ上へのシリコン酸化膜の生成工程８、感光
剤(フォトレジスト)の塗布工程９、フォトマスクをかけ
てＩＣパターンを焼付ける露光工程１０、現像工程１
１、酸化膜を溶かすエッチング工程１２、不純物拡散工
程１３、感光剤(レジスト)の除去工程１４、配線・電極
のアルミ蒸着工程１５、清浄工程１６の各工程よりなっ
ている。また、８ａはウェーハプロセスのスタートであ
り、１６ａはウェーハプロセスのエンド、即ち、次のウ
ェーハテストへのつながりを示す。実際には、このうち
のシリコン酸化膜の生成工程８から感光剤(レジスト)の
除去工程１４までの工程を何回か繰返すことによつてＩ
Ｃを製造する。
導体装置の製造工程のうちウェーハプロセスを示すフロ
ー図である。ウェーハプロセスに入る前の製造工程は、
図４に示したものと同様であるから説明を省略する。こ
の実施の形態のウェーハプロセスは、図１に示すよう
に、ウェーハ上へのシリコン酸化膜の生成工程８、感光
剤(フォトレジスト)の塗布工程９、フォトマスクをかけ
てＩＣパターンを焼付ける露光工程１０、現像工程１
１、酸化膜を溶かすエッチング工程１２、不純物拡散工
程１３、感光剤(レジスト)の除去工程１４、配線・電極
のアルミ蒸着工程１５、清浄工程１６の各工程よりなっ
ている。また、８ａはウェーハプロセスのスタートであ
り、１６ａはウェーハプロセスのエンド、即ち、次のウ
ェーハテストへのつながりを示す。実際には、このうち
のシリコン酸化膜の生成工程８から感光剤(レジスト)の
除去工程１４までの工程を何回か繰返すことによつてＩ
Ｃを製造する。
【００１４】上記のようなウェーハプロセスのうち、ウ
ェーハ上へのシリコン酸化膜の生成工程８から配線・電
極のアルミ蒸着工程１５までは、図４で示した工程と同
様である。清浄工程１６がこの実施の形態で付加した工
程である。すなわち、この実施の形態では、半導体電極
の表面をプローブでコンタクトしてウェーハ試験工程５
を行う直前に、あるいは、半導体電極の表面に金属ワイ
ヤーをボンディングする直前に、電極表面を清浄化する
工程を入れる。これにより、良好なコンタクトや、良好
なワイヤーボンディング力を得ることができるようにす
るものである。
ェーハ上へのシリコン酸化膜の生成工程８から配線・電
極のアルミ蒸着工程１５までは、図４で示した工程と同
様である。清浄工程１６がこの実施の形態で付加した工
程である。すなわち、この実施の形態では、半導体電極
の表面をプローブでコンタクトしてウェーハ試験工程５
を行う直前に、あるいは、半導体電極の表面に金属ワイ
ヤーをボンディングする直前に、電極表面を清浄化する
工程を入れる。これにより、良好なコンタクトや、良好
なワイヤーボンディング力を得ることができるようにす
るものである。
【００１５】一般的に、ウェーハプロセス内の洗浄、な
いし清浄化については、レジストやダストの残存物を超
純水で洗い流す「洗浄」作業があるが（図２では省略し
ている)、電極表面に付着した酸化アルミはこの洗浄で
は取り除けない。
いし清浄化については、レジストやダストの残存物を超
純水で洗い流す「洗浄」作業があるが（図２では省略し
ている)、電極表面に付着した酸化アルミはこの洗浄で
は取り除けない。
【００１６】この実施の形態では、還元作用のある還元
剤で電極表面の酸化アルミを還元することによって、電
極表面から酸化アルミを除去して清浄化ないし洗浄する
方法（以下、還元清浄と呼ぶ。)を取る。還元剤として
は、水素、アルゴン、窒素、炭素、一酸化炭素、アルミ
ニウム、鉄等の中から水素を選ぶ。そして、この還元清
浄をする水素イオンを発生させるために、アルゴンプラ
ズマで生起したアルゴンイオンを用いる。
剤で電極表面の酸化アルミを還元することによって、電
極表面から酸化アルミを除去して清浄化ないし洗浄する
方法（以下、還元清浄と呼ぶ。)を取る。還元剤として
は、水素、アルゴン、窒素、炭素、一酸化炭素、アルミ
ニウム、鉄等の中から水素を選ぶ。そして、この還元清
浄をする水素イオンを発生させるために、アルゴンプラ
ズマで生起したアルゴンイオンを用いる。
【００１７】図２は、この実施の形態の清浄工程を実施
するための清浄装置の概略構成例を示す図である。図２
において、２０はプラズマ発生槽、２１はプラズマ発生
室、２２はプラズマ発生用電極、２３はアルゴンガスの
導入口、２４はアルゴンガスの排出口、２５は発生した
アルゴンイオンを加速するための加速電極、２６はアル
ゴンイオンの供給口である。また、３０は反応槽（水素
ラジカル発生槽)であり、３１は反応室（水素ラジカル
発生室)、３２は被清浄材である半導体ウェーハ、３３
はウェーハ３２を載置するウェーハホルダー、３４は水
素ガスの導入口、３５は水素ガスの排出口である。
するための清浄装置の概略構成例を示す図である。図２
において、２０はプラズマ発生槽、２１はプラズマ発生
室、２２はプラズマ発生用電極、２３はアルゴンガスの
導入口、２４はアルゴンガスの排出口、２５は発生した
アルゴンイオンを加速するための加速電極、２６はアル
ゴンイオンの供給口である。また、３０は反応槽（水素
ラジカル発生槽)であり、３１は反応室（水素ラジカル
発生室)、３２は被清浄材である半導体ウェーハ、３３
はウェーハ３２を載置するウェーハホルダー、３４は水
素ガスの導入口、３５は水素ガスの排出口である。
【００１８】図３は、この実施の形態の清浄工程を実施
するための清浄装置の他の概略構成例を示す図である。
図中、図２と同一の符号は、同一または相当部分を示す
ので、詳細な説明は省略する。この例では、プラズマ発
生槽２０と反応槽（水素ラジカル発生槽)３０とが、縦
型に配置されている。
するための清浄装置の他の概略構成例を示す図である。
図中、図２と同一の符号は、同一または相当部分を示す
ので、詳細な説明は省略する。この例では、プラズマ発
生槽２０と反応槽（水素ラジカル発生槽)３０とが、縦
型に配置されている。
【００１９】次に、図２を参照して、この装置の動作を
説明する。この実施の形態では、プラズマ発生室２１に
おいて、先ずアルゴンイオンをプラズマによって発生さ
せる。この実施の形態で使う好適なプラズマ装置は、高
周波型ではなく、ＤＣ型のものであり、発生エネルギー
のレベルは非常に小さい。プラズマ発生室２１の中のプ
ラズマ発生部では、主としてアルゴンガスがＡｒ+イオ
ンのプラズマ（workinggas）になっており、このＡｒ+
イオンが加速電極２６の数十ボルトの電位で加速され
て、水素ラジカル発生室３１の水素ガスＨ2中になだれ
込む。また、一部にプラズマ発生室２１に入った水素が
水素イオンＨ+イオンになって水素ラジカル発生室３１
に流れる。
説明する。この実施の形態では、プラズマ発生室２１に
おいて、先ずアルゴンイオンをプラズマによって発生さ
せる。この実施の形態で使う好適なプラズマ装置は、高
周波型ではなく、ＤＣ型のものであり、発生エネルギー
のレベルは非常に小さい。プラズマ発生室２１の中のプ
ラズマ発生部では、主としてアルゴンガスがＡｒ+イオ
ンのプラズマ（workinggas）になっており、このＡｒ+
イオンが加速電極２６の数十ボルトの電位で加速され
て、水素ラジカル発生室３１の水素ガスＨ2中になだれ
込む。また、一部にプラズマ発生室２１に入った水素が
水素イオンＨ+イオンになって水素ラジカル発生室３１
に流れる。
【００２０】次に、反応室（水素ラジカル発生室)２１
において、半導体ウェーハ３２の半導体電極（パッド)
の表面の清浄化は、主として水素Ｈによる化学的な還元
による。Ａｒ+イオンによって、水素ガスがより活性化
されたラディカルなＨ+イオンやＨ3 +イオンにイオン化
され、主としてこのＨ+イオンやＨ3 +イオン（reactive
gas）が被清浄物に衝突し表面を清浄化し、又は、化
学的に酸化アルミを還元する。
において、半導体ウェーハ３２の半導体電極（パッド)
の表面の清浄化は、主として水素Ｈによる化学的な還元
による。Ａｒ+イオンによって、水素ガスがより活性化
されたラディカルなＨ+イオンやＨ3 +イオンにイオン化
され、主としてこのＨ+イオンやＨ3 +イオン（reactive
gas）が被清浄物に衝突し表面を清浄化し、又は、化
学的に酸化アルミを還元する。
【００２１】なお、図２の装置構成では、プラズマ発生
室２１で発生し、アルゴンイオン供給口２６から反応室
（水素ラジカル発生室)２１に放射されたアルゴンイオ
ンが、直接にウェーハ３２を照射しないように構成され
ている。なおまた、この水素ラジカル発生室３１には、
従来通常に印加されるようなｒｆ電界などは印加されて
おらず、実質的に無電界で還元清浄を生じさせている。
室２１で発生し、アルゴンイオン供給口２６から反応室
（水素ラジカル発生室)２１に放射されたアルゴンイオ
ンが、直接にウェーハ３２を照射しないように構成され
ている。なおまた、この水素ラジカル発生室３１には、
従来通常に印加されるようなｒｆ電界などは印加されて
おらず、実質的に無電界で還元清浄を生じさせている。
【００２２】次に、反応室（水素ラジカル発生室)３１
で発生する酸化アルミの除去の反応式を次に示す。 Ａｌ2Ｏ3 ＋ ９Ｈ+ → ２Ａｌ ＋ ３Ｈ3Ｏ+ 右辺の生成物は排気することによって除去する。次に、
酸化アルミが除去されたアルミ電極表面では、次のよう
な反応が生じる。 Ａｌ ＋ ３Ｏ- ＋ ３Ｈ+ → Ａｌ(ＯＨ)3 Ａｌ ＋ ３ＯＨ- → Ａｌ(ＯＨ)3 この結果、しばらくの間、アルミ表面の酸化は進行しな
い。この間に、プロービング作業、又はワイヤーボンド
作業を行ない、酸化アルミのない清浄な表面に対してウ
ェーハテストや電極付けを行うことができる。その後、
露出したアルミ電極表面は、結局、酸化アルミＡｌ2Ｏ3
になる。
で発生する酸化アルミの除去の反応式を次に示す。 Ａｌ2Ｏ3 ＋ ９Ｈ+ → ２Ａｌ ＋ ３Ｈ3Ｏ+ 右辺の生成物は排気することによって除去する。次に、
酸化アルミが除去されたアルミ電極表面では、次のよう
な反応が生じる。 Ａｌ ＋ ３Ｏ- ＋ ３Ｈ+ → Ａｌ(ＯＨ)3 Ａｌ ＋ ３ＯＨ- → Ａｌ(ＯＨ)3 この結果、しばらくの間、アルミ表面の酸化は進行しな
い。この間に、プロービング作業、又はワイヤーボンド
作業を行ない、酸化アルミのない清浄な表面に対してウ
ェーハテストや電極付けを行うことができる。その後、
露出したアルミ電極表面は、結局、酸化アルミＡｌ2Ｏ3
になる。
【００２３】このような条件で処理されたＩＣの電極の
表面は、酸化アルミが取り除かれ、良好な電気的コンタ
クト、又は物理的接続が得られる特徴を持ち、極小化さ
れた電極を持つ高信頼度の高密度ＩＣの量産を可能とす
る。
表面は、酸化アルミが取り除かれ、良好な電気的コンタ
クト、又は物理的接続が得られる特徴を持ち、極小化さ
れた電極を持つ高信頼度の高密度ＩＣの量産を可能とす
る。
【００２４】以上は、ウェーハ試験前での電極の清浄方
法について説明したが、ワイヤーボンディング前の清浄
も同様に実施され同等の効果がある。
法について説明したが、ワイヤーボンディング前の清浄
も同様に実施され同等の効果がある。
【００２５】また、以上の説明では省略したが、アルミ
膜で生成された電極と配線（パターン)の内、配線はポ
リイミド等で塗布されている為、結局、電極部分のみの
酸化アルミが還元清浄されることになる。
膜で生成された電極と配線（パターン)の内、配線はポ
リイミド等で塗布されている為、結局、電極部分のみの
酸化アルミが還元清浄されることになる。
【００２６】更に、ここでは、アルミで生成された電極
の還元清浄について説明したが、他の金属で生成された
電極に付いても、その表面の異物を還元作用で除去で
き、同様の効果が生じることは明らかである。
の還元清浄について説明したが、他の金属で生成された
電極に付いても、その表面の異物を還元作用で除去で
き、同様の効果が生じることは明らかである。
【００２７】なお、従来アルゴンイオン等の照射によ
り、半導体基板などの表面を清浄化することが行われて
いる例があるが、アルゴンイオンなどを半導体電極（パ
ッド)に当てる方法では次のような事態が生じる。すな
わち、アルゴンは水素に比べて、その原子量が４０倍と
大きいために、被清浄物であるパッドの表面を傷つけ、
表面を凹凸にする可能性がある。これはアルゴンなどに
よる清浄が物理的なエッチング作用であるためである。
パッド表面がこのように荒らされると、パッド母材のア
ルミニウムが非常に薄い酸化アルミ（数十オングストロ
ーム)からはみ出して、はみ出したその部分までも酸化
アルミとなり、パッド表面の酸化アルミの層が凹凸しな
がら厚くなってしまう。この実施の形態では、上述した
ように、主としてラジカルな水素イオンにより、還元清
浄をするので、パッド表面を傷つけることがない。
り、半導体基板などの表面を清浄化することが行われて
いる例があるが、アルゴンイオンなどを半導体電極（パ
ッド)に当てる方法では次のような事態が生じる。すな
わち、アルゴンは水素に比べて、その原子量が４０倍と
大きいために、被清浄物であるパッドの表面を傷つけ、
表面を凹凸にする可能性がある。これはアルゴンなどに
よる清浄が物理的なエッチング作用であるためである。
パッド表面がこのように荒らされると、パッド母材のア
ルミニウムが非常に薄い酸化アルミ（数十オングストロ
ーム)からはみ出して、はみ出したその部分までも酸化
アルミとなり、パッド表面の酸化アルミの層が凹凸しな
がら厚くなってしまう。この実施の形態では、上述した
ように、主としてラジカルな水素イオンにより、還元清
浄をするので、パッド表面を傷つけることがない。
【００２８】以上のように、この実施の形態では、半導
体電極の表面をプローブでコンタクトしてウェーハテス
トを行う直前に、また、半導体電極の表面に金属ワイヤ
ーをボンディングする直前に、電極表面を清浄化する工
程を入れる。これにより、良好なコンタクト接続をとる
ことができる。また、良好なワイヤーボンディング力を
得ることができる。この清浄工程は、特にウェーハテス
ト等の直前に行うと、一層確実な効果が得られる。ま
た、ウェーハ試験前、又はワイヤーボンディング前に半
導体電極表面に付着した酸化アルミなどを除去し電極表
面の清浄工程を持つ半導体ＩＣの製造工程とすることに
より、高信頼度のＩＣを生産することができる。
体電極の表面をプローブでコンタクトしてウェーハテス
トを行う直前に、また、半導体電極の表面に金属ワイヤ
ーをボンディングする直前に、電極表面を清浄化する工
程を入れる。これにより、良好なコンタクト接続をとる
ことができる。また、良好なワイヤーボンディング力を
得ることができる。この清浄工程は、特にウェーハテス
ト等の直前に行うと、一層確実な効果が得られる。ま
た、ウェーハ試験前、又はワイヤーボンディング前に半
導体電極表面に付着した酸化アルミなどを除去し電極表
面の清浄工程を持つ半導体ＩＣの製造工程とすることに
より、高信頼度のＩＣを生産することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明では、ア
ルゴンイオンを水素ガスに照射することにより、ラジカ
ルな水素イオンを発生させ、これにより半導体電極表面
の酸化アルミなどを除去して表面清浄を行うようにした
ので、ウェーハ試験や、ワイヤーボンディングを性能よ
く実施することができ、良好なコンタクト接続や、良好
なワイヤーボンディング力を得ることができる。ひいて
は、高信頼度の半導体装置を製造することができる。
ルゴンイオンを水素ガスに照射することにより、ラジカ
ルな水素イオンを発生させ、これにより半導体電極表面
の酸化アルミなどを除去して表面清浄を行うようにした
ので、ウェーハ試験や、ワイヤーボンディングを性能よ
く実施することができ、良好なコンタクト接続や、良好
なワイヤーボンディング力を得ることができる。ひいて
は、高信頼度の半導体装置を製造することができる。
【図1】 この発明の実施の形態による半導体装置の製
造工程の内、ウェーハプロセスを示すフロー図である。
造工程の内、ウェーハプロセスを示すフロー図である。
【図２】 この発明の実施の形態によるウェーハプロセ
スのうち、清浄工程を実施するための装置の構成を示す
図である。
スのうち、清浄工程を実施するための装置の構成を示す
図である。
【図３】 この発明の実施の形態によるウェーハプロセ
スのうち、清浄工程を実施するための装置の構成の他の
例を示す図である。
スのうち、清浄工程を実施するための装置の構成の他の
例を示す図である。
【図４】 従来の半導体ＩＣの製造工程を示すフロー図
である。
である。
【図５】 従来のＩＣの製造工程の内、ウェーハプロセ
スを示すフローである。
スを示すフローである。
１ 回路設計工程、２ パターンレイアウト工程、３
マスク製作工程、４ウェーハプロセス工程、５ ウェー
ハ試験工程、６ 組立て・実装工程、７ 信頼性試験工
程、８ シリコン酸化膜生成工程、９ 感光剤の塗布工
程、１０ 露光工程、１１ 現像工程、１２ エッチン
グ工程、１３ 不純物拡散工程、１４感光剤の除去工
程、１５ 配線・電極のアルミ蒸着工程、１６ 清浄工
程、２０ プラズマ発生槽、２１ プラズマ発生室、２
２ プラズマ発生用電極、２３アルゴンガスの導入口、
２４ アルゴンガスの排出口、２５ 加速電極、２６ア
ルゴンイオン供給口、３０ 反応槽（水素ラジカル発生
槽)、３１ 反応室（水素ラジカル発生室)、３２ 半導
体ウェーハ、３３ ウェーハホルダー、３４ 水素ガス
導入口、３５ 水素ガス排出口。
マスク製作工程、４ウェーハプロセス工程、５ ウェー
ハ試験工程、６ 組立て・実装工程、７ 信頼性試験工
程、８ シリコン酸化膜生成工程、９ 感光剤の塗布工
程、１０ 露光工程、１１ 現像工程、１２ エッチン
グ工程、１３ 不純物拡散工程、１４感光剤の除去工
程、１５ 配線・電極のアルミ蒸着工程、１６ 清浄工
程、２０ プラズマ発生槽、２１ プラズマ発生室、２
２ プラズマ発生用電極、２３アルゴンガスの導入口、
２４ アルゴンガスの排出口、２５ 加速電極、２６ア
ルゴンイオン供給口、３０ 反応槽（水素ラジカル発生
槽)、３１ 反応室（水素ラジカル発生室)、３２ 半導
体ウェーハ、３３ ウェーハホルダー、３４ 水素ガス
導入口、３５ 水素ガス排出口。
Claims (4)
- 【請求項１】 プラズマによりアルゴンイオンを生成
し、このアルゴンイオンを水素ガスに当てて水素ガスを
活性化し、この活性化水素ガスを半導体ウェーハ上の半
導体電極に接触させて上記半導体電極の表面を清浄化す
るようにしたことを特徴とする半導体電極の清浄方法。 - 【請求項２】 半導体電極の清浄化を、半導体電極表面
にプローブ針を当ててウェーハテストを行う直前に、ま
たは、半導体電極表面に金属ワイヤーを接続する直前に
実施するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
半導体電極の清浄方法。 - 【請求項３】 プラズマによりアルゴンイオンを生成す
る空間と、活性化水素ガスを半導体電極に接触させる空
間とを分離したことを特徴とする請求項１又は２に記載
の半導体電極の清浄方法。 - 【請求項４】 表面に半導体電極を有する半導体ウェー
ハが内部に配置され水素ガスを流通させる反応槽と、ア
ルゴンガスを流通させプラズマを発生させるプラズマ発
生槽と、上記プラズマ発生槽で発生したアルゴンイオン
を上記反応槽の水素ガスに当てる手段とを備えたことを
特徴とする半導体電極の清浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22798997A JPH1167702A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 半導体電極の清浄方法及び清浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22798997A JPH1167702A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 半導体電極の清浄方法及び清浄装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167702A true JPH1167702A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16869431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22798997A Pending JPH1167702A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 半導体電極の清浄方法及び清浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1167702A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1050905A3 (en) * | 1999-05-07 | 2001-09-12 | Shinko Electric Industries Co. Ltd. | Semiconductor device with insulating layer |
| JP2002184820A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Yamato Glass Kk | ウェハに形成された回路検査方法 |
| US6703319B1 (en) * | 1999-06-17 | 2004-03-09 | Micron Technology, Inc. | Compositions and methods for removing etch residue |
| EP1353365A3 (en) * | 2002-04-11 | 2006-08-02 | Chartered Semiconductor Manufacturing Pte Ltd. | Pre-cleaning of copper surfaces during Cu/Cu or Cu/Metal bonding using hydrogen plasma |
| JP2009204625A (ja) * | 2009-06-18 | 2009-09-10 | Nec Corp | 電気接点構造の素子検査方法 |
| US7750654B2 (en) | 2002-09-02 | 2010-07-06 | Octec Inc. | Probe method, prober, and electrode reducing/plasma-etching processing mechanism |
-
1997
- 1997-08-25 JP JP22798997A patent/JPH1167702A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1050905A3 (en) * | 1999-05-07 | 2001-09-12 | Shinko Electric Industries Co. Ltd. | Semiconductor device with insulating layer |
| US6703319B1 (en) * | 1999-06-17 | 2004-03-09 | Micron Technology, Inc. | Compositions and methods for removing etch residue |
| JP2002184820A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Yamato Glass Kk | ウェハに形成された回路検査方法 |
| EP1353365A3 (en) * | 2002-04-11 | 2006-08-02 | Chartered Semiconductor Manufacturing Pte Ltd. | Pre-cleaning of copper surfaces during Cu/Cu or Cu/Metal bonding using hydrogen plasma |
| US7750654B2 (en) | 2002-09-02 | 2010-07-06 | Octec Inc. | Probe method, prober, and electrode reducing/plasma-etching processing mechanism |
| JP2009204625A (ja) * | 2009-06-18 | 2009-09-10 | Nec Corp | 電気接点構造の素子検査方法 |
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