JP2810261B2 - 突起電極の形成方法 - Google Patents
突起電極の形成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は赤外線センサ等の光検出
素子を１次元、或いは２次元的に配列した半導体基板、
またはＣＣＤ等の信号処理素子を１次元、或いは２次元
的に配列した半導体基板等に形成する突起電極の形成方
法に関する。
素子を１次元、或いは２次元的に配列した半導体基板、
またはＣＣＤ等の信号処理素子を１次元、或いは２次元
的に配列した半導体基板等に形成する突起電極の形成方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からこの種の突起電極を形成する場
合には、形成すべき半導体基板の所定位置に電気メッキ
を施す選択メッキ法により行われているが、メッキ時の
電流密度の不均一、或いは電気メッキ特有の析出金属粒
の成長ばらつき等の原因により、形成される各突起電極
の高さや形状を均一に揃えることは困難であった。突起
電極の高さが不均一であると、図６に示すように、突起
電極４０を形成したＣＣＤ基板１０と、センサ基板２０
とを突き合わせて接続する際に、矢印ａで示す箇所のよ
うに、低く形成された突起電極４０が対応するセンサ基
板２０の出力電極２１と接続されない場合があった。
合には、形成すべき半導体基板の所定位置に電気メッキ
を施す選択メッキ法により行われているが、メッキ時の
電流密度の不均一、或いは電気メッキ特有の析出金属粒
の成長ばらつき等の原因により、形成される各突起電極
の高さや形状を均一に揃えることは困難であった。突起
電極の高さが不均一であると、図６に示すように、突起
電極４０を形成したＣＣＤ基板１０と、センサ基板２０
とを突き合わせて接続する際に、矢印ａで示す箇所のよ
うに、低く形成された突起電極４０が対応するセンサ基
板２０の出力電極２１と接続されない場合があった。
【０００３】そこで、突起電極の高さや形状を揃える方
法が提案されている（特開昭６４−７６３８）。この方
法は、形成した突起電極５０を加熱溶融し、その表面張
力によって球状化もしくは半球状化させることにより、
突起電極５０の高さや形状を均一にするものである（図
７）。
法が提案されている（特開昭６４−７６３８）。この方
法は、形成した突起電極５０を加熱溶融し、その表面張
力によって球状化もしくは半球状化させることにより、
突起電極５０の高さや形状を均一にするものである（図
７）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように、
形成した突起電極を一旦溶融させる方法では、溶融状態
となった突起電極は安定性に欠け、横方向に広がり易く
なっており、振動等の外的要因によって流れ出したり、
揺動して隣接する突起電極どうしが接触し短絡する場合
があった。
形成した突起電極を一旦溶融させる方法では、溶融状態
となった突起電極は安定性に欠け、横方向に広がり易く
なっており、振動等の外的要因によって流れ出したり、
揺動して隣接する突起電極どうしが接触し短絡する場合
があった。
【０００５】また、突起電極を形成する電極間のピッチ
をある程度広げれば、溶融状態の際に、揺動して隣接す
る突起電極どうしが接触するという問題は軽減される
が、基板の高密度化を進める上で、狭ピッチにおいても
確実に形成できる突起電極の形成方法が望まれていた。
をある程度広げれば、溶融状態の際に、揺動して隣接す
る突起電極どうしが接触するという問題は軽減される
が、基板の高密度化を進める上で、狭ピッチにおいても
確実に形成できる突起電極の形成方法が望まれていた。
【０００６】本発明は、このような問題点を解決すべく
成されたものであり、高さや形状が一定に揃った突起電
極を狭ピッチにおいても確実に形成できる突起電極の形
成方法を提供することを目的とする。
成されたものであり、高さや形状が一定に揃った突起電
極を狭ピッチにおいても確実に形成できる突起電極の形
成方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的に鑑み
てなされたものであり、その要旨は、光検出基板或いは
信号処理基板等の半導体基板に、メッキ電極用の下地金
属膜を形成する工程と、形成した下地金属膜の表面にレ
ジスト膜を選択的に形成し、複数の突起電極の形成予定
領域を露出させる工程と、レジスト膜を形成した下地金
属膜の表面に電気メッキを施し、各突起電極の形成予定
領域に突起電極の電極材料を析出させる工程と、各突起
電極の形成予定領域内に析出した電極材料を、該形成予
定領域内において、当該電極材料の周囲を囲うレジスト
膜を仕切り壁として加熱溶融する工程とを備える突起電
極の形成方法にある。
てなされたものであり、その要旨は、光検出基板或いは
信号処理基板等の半導体基板に、メッキ電極用の下地金
属膜を形成する工程と、形成した下地金属膜の表面にレ
ジスト膜を選択的に形成し、複数の突起電極の形成予定
領域を露出させる工程と、レジスト膜を形成した下地金
属膜の表面に電気メッキを施し、各突起電極の形成予定
領域に突起電極の電極材料を析出させる工程と、各突起
電極の形成予定領域内に析出した電極材料を、該形成予
定領域内において、当該電極材料の周囲を囲うレジスト
膜を仕切り壁として加熱溶融する工程とを備える突起電
極の形成方法にある。
【０００８】
【作用】各突起電極の形成予定領域内に電極材料を析出
させた後、この形成予定領域内において、析出した電極
材料を加熱溶融させるが、この形成予定領域は、レジス
ト膜によって周囲を囲まれた状態で形成されている。従
って、突起電極の形成予定領域を形成するレジスト膜
は、溶融状態の電極材料を収容するための仕切り壁とし
て機能すると共に、析出した電極材料を整形するための
整形型としても機能するものである。
させた後、この形成予定領域内において、析出した電極
材料を加熱溶融させるが、この形成予定領域は、レジス
ト膜によって周囲を囲まれた状態で形成されている。従
って、突起電極の形成予定領域を形成するレジスト膜
は、溶融状態の電極材料を収容するための仕切り壁とし
て機能すると共に、析出した電極材料を整形するための
整形型としても機能するものである。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係る突起電極の形成方法を添
付図面に基づいて工程順に説明する。
付図面に基づいて工程順に説明する。
【００１０】図１に示すように、信号処理基板としての
ＣＣＤ基板１０の表面には複数の入力電極１２を有して
おり、この上部には突起電極を形成するためのＡｌ膜に
よるコンタクトホール電極１３が形成されている。ま
た、図では省略したが、このＣＣＤ基板１０の表面上に
は、多数の信号線電極が形成されているため、基板の表
面保護のために絶縁膜などのパッシベーション膜１４を
形成している。
ＣＣＤ基板１０の表面には複数の入力電極１２を有して
おり、この上部には突起電極を形成するためのＡｌ膜に
よるコンタクトホール電極１３が形成されている。ま
た、図では省略したが、このＣＣＤ基板１０の表面上に
は、多数の信号線電極が形成されているため、基板の表
面保護のために絶縁膜などのパッシベーション膜１４を
形成している。
【００１１】このように形成されているＣＣＤ基板１０
の全面に、Ｔｉ膜１５、Ａｕ膜１６を順次蒸着し、下地
金属膜を形成する（図２）。なお、このＴｉ膜１５はバ
リアメタルであり、Ａｕ膜１６はメッキ用電極である。
の全面に、Ｔｉ膜１５、Ａｕ膜１６を順次蒸着し、下地
金属膜を形成する（図２）。なお、このＴｉ膜１５はバ
リアメタルであり、Ａｕ膜１６はメッキ用電極である。
【００１２】次ぎに、Ａｕ膜１６表面にレジスト膜１７
をパターン形成し（図３参照）、Ａｕ膜１６の表面に突
起電極の形成予定領域を露出させる。
をパターン形成し（図３参照）、Ａｕ膜１６の表面に突
起電極の形成予定領域を露出させる。
【００１３】次ぎに、形成したレジスト膜１７を電気メ
ッキの保護膜として使用し、選択メッキ法により、低融
点金属、例えばＩｎによる電極材料１１´を突起電極の
形成予定領域に析出させる（図３（ａ））。具体的に
は、ＣＣＤ基板１０をＩｎメッキ溶液中に浸し、Ａｕ膜
１６を電極とし、室温にて所定の電流値で数十分間メッ
キを施す。これによって、析出する金属材料は数１０μ
ｍ程度の高さとなる。なお、この際、メッキ電流を一定
に制御したとしても、電極材料１１´の高さや形状は、
電気メッキ特有の析出金属粒の成長ばらつき等の原因に
より不揃いである。
ッキの保護膜として使用し、選択メッキ法により、低融
点金属、例えばＩｎによる電極材料１１´を突起電極の
形成予定領域に析出させる（図３（ａ））。具体的に
は、ＣＣＤ基板１０をＩｎメッキ溶液中に浸し、Ａｕ膜
１６を電極とし、室温にて所定の電流値で数十分間メッ
キを施す。これによって、析出する金属材料は数１０μ
ｍ程度の高さとなる。なお、この際、メッキ電流を一定
に制御したとしても、電極材料１１´の高さや形状は、
電気メッキ特有の析出金属粒の成長ばらつき等の原因に
より不揃いである。
【００１４】次ぎに、析出した電極材料１１´をＩｎの
融点まで加熱し、各突起電極の形成予定領域内において
この電極材料１１´を溶融させる（図３（ｂ））。各突
起電極の形成予定領域は、レジスト膜１７により周囲を
囲まれた状態で形成されているため、各形成予定領域を
形成するレジスト膜１７は、この領域内に溶融状態の電
極材料１１´を収容するための仕切り壁として機能する
と共に、析出した電極材料１１´を整形するための整形
型としても機能する。
融点まで加熱し、各突起電極の形成予定領域内において
この電極材料１１´を溶融させる（図３（ｂ））。各突
起電極の形成予定領域は、レジスト膜１７により周囲を
囲まれた状態で形成されているため、各形成予定領域を
形成するレジスト膜１７は、この領域内に溶融状態の電
極材料１１´を収容するための仕切り壁として機能する
と共に、析出した電極材料１１´を整形するための整形
型としても機能する。
【００１５】次ぎに、溶融した電極材料１１´を融点未
満の温度に下げて固化させる。次いで、整形型として機
能したレジスト膜１７を除去した後、整形した電極材料
11´をマスクとして、露出したＡｕ膜１６、その直下の
Ｔｉ膜１５を順にエッチングして除去し、突起電極１１
の形成工程は終了する（図４）。これにより、高さや形
状が均一に揃った突起電極１１が得られる。
満の温度に下げて固化させる。次いで、整形型として機
能したレジスト膜１７を除去した後、整形した電極材料
11´をマスクとして、露出したＡｕ膜１６、その直下の
Ｔｉ膜１５を順にエッチングして除去し、突起電極１１
の形成工程は終了する（図４）。これにより、高さや形
状が均一に揃った突起電極１１が得られる。
【００１６】以上のようにしてＣＣＤ基板１０上に突起
電極１１を形成した後、図５に示すように、ＣＣＤ基板
１０と光検出基板としてのセンサ基板２０との接続を行
い、半導体装置１を製造する。両基板の接続にあたって
は、まず、センサ基板２０下面の各出力電極２１と、Ｃ
ＣＤ基板１０上の各突起電極１１との位置合わせを行
い、次いで、両基板１０、２０を互いに突き合わせて接
続する。この際、各突起電極１１の高さが全て均一に揃
っているので、各突起電極１１はセンサ基板２０の各出
力電極２１と全て接続され、ＣＣＤ基板１０とセンサ基
板２０の各素子を確実に接続することができる。
電極１１を形成した後、図５に示すように、ＣＣＤ基板
１０と光検出基板としてのセンサ基板２０との接続を行
い、半導体装置１を製造する。両基板の接続にあたって
は、まず、センサ基板２０下面の各出力電極２１と、Ｃ
ＣＤ基板１０上の各突起電極１１との位置合わせを行
い、次いで、両基板１０、２０を互いに突き合わせて接
続する。この際、各突起電極１１の高さが全て均一に揃
っているので、各突起電極１１はセンサ基板２０の各出
力電極２１と全て接続され、ＣＣＤ基板１０とセンサ基
板２０の各素子を確実に接続することができる。
【００１７】本実施例では、突起電極１１をＣＣＤ基板
１０に形成する例を示したが、センサ基板２０側に突起
電極１１を形成することもでき、他の半導体基板上に形
成することも勿論可能である。
１０に形成する例を示したが、センサ基板２０側に突起
電極１１を形成することもでき、他の半導体基板上に形
成することも勿論可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る突起電
極の形成方法によれば、下地金属膜の表面に、レジスト
膜によって複数の突起電極の形成予定領域を形成し、各
形成予定領域内に電極材料を析出させた後、析出した電
極材料を各形成予定領域内において加熱溶融する方法を
採用した。
極の形成方法によれば、下地金属膜の表面に、レジスト
膜によって複数の突起電極の形成予定領域を形成し、各
形成予定領域内に電極材料を析出させた後、析出した電
極材料を各形成予定領域内において加熱溶融する方法を
採用した。
【００１９】従って、各形成予定領域を形成するレジス
ト膜は、溶融状態の電極材料を収容するための仕切り壁
として機能すると共に、析出した電極材料を整形するた
めの整形型としても機能するため、溶融状態の電極材料
が周囲に流れ出したり、揺動して隣接する電極材料どう
しが接触する事態を防止できると共に、高さや形状が一
定に揃った突起電極を狭ピッチにおいても確実に形成す
ることが可能となる。
ト膜は、溶融状態の電極材料を収容するための仕切り壁
として機能すると共に、析出した電極材料を整形するた
めの整形型としても機能するため、溶融状態の電極材料
が周囲に流れ出したり、揺動して隣接する電極材料どう
しが接触する事態を防止できると共に、高さや形状が一
定に揃った突起電極を狭ピッチにおいても確実に形成す
ることが可能となる。
【図１】ＣＣＤ基板を示す部分断面図である。
【図２】ＣＣＤ基板上に下地金属膜を形成した状態を示
す部分断面図である。
す部分断面図である。
【図３】図３（ａ）は電気メッキを施して突起電極の形
成予定領域に電極材料を析出させた状態を示すＣＣＤ基
板の部分断面図、図３（ｂ）は析出した電極材料を加熱
溶融した状態を示すＣＣＤ基板の部分断面図である。
成予定領域に電極材料を析出させた状態を示すＣＣＤ基
板の部分断面図、図３（ｂ）は析出した電極材料を加熱
溶融した状態を示すＣＣＤ基板の部分断面図である。
【図４】突起電極を形成したＣＣＤ基板を示す部分断面
図である。
図である。
【図５】ＣＣＤ基板とセンサ基板とを突き合わせて接続
した半導体装置を示す部分断面図である。
した半導体装置を示す部分断面図である。
【図６】従来の半導体装置を示す部分断面図である。
【図７】従来の突起電極の形成方法を示す半導体基板の
部分断面図である。
部分断面図である。
１…半導体装置、１０…ＣＣＤ基板（信号処理基板）、
１１…突起電極、１１´…電極材料、１６…Ａｕ膜（下
地金属膜）、１７…レジスト膜、２０…センサ基板（光
検出基板）。
１１…突起電極、１１´…電極材料、１６…Ａｕ膜（下
地金属膜）、１７…レジスト膜、２０…センサ基板（光
検出基板）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−59945（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−122141（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/60 H01L 27/146
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板にメッキ電極用の下地金属膜
を形成する工程と、 形成した前記下地金属膜の表面にレジスト膜を選択的に
形成し、複数の突起電極の形成予定領域を露出させる工
程と、 前記レジスト膜を形成した前記下地金属膜の表面に電気
メッキを施し、前記各突起電極の形成予定領域に突起電
極の電極材料を析出させる工程と、 前記各突起電極の形成予定領域内に析出した電極材料
を、該形成予定領域内において、当該電極材料の周囲を
囲う前記レジスト膜を仕切り壁として加熱溶融する工程
と、 を備えることを特徴とする突起電極の形成方法。 - 【請求項２】 前記半導体基板は、光信号を電気信号に
変換する検出部を有し、その検出部で得られた電気信号
を取り出す複数の出力電極を備えた光検出基板であるこ
とを特徴とする請求項１記載の突起電極の形成方法。 - 【請求項３】 前記半導体基板は、複数の入力電極を有
し、該入力電極に入力された電気信号を処理するための
処理回路を備える信号処理基板であることを特徴とする
請求項１記載の突起電極の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290167A JP2810261B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 突起電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290167A JP2810261B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 突起電極の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129308A JPH05129308A (ja) | 1993-05-25 |
| JP2810261B2 true JP2810261B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=17752621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3290167A Expired - Fee Related JP2810261B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 突起電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2810261B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP3290167A patent/JP2810261B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05129308A (ja) | 1993-05-25 |
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