[发明专利]金属电极形成方法和具有金属电极的半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属电极形成方法和具有金属电极的半导体器件。

背景技术

近年来，有一种需求，希望在形成于半导体衬底上的电路表面上以低成本形成用于焊接接缝等的金属电极。

响应于该需求，作为一种在构图中无需包括光刻步骤的形成金属电极的技术，专利文献1(JP-A-2006-186304)公开了一种在制造半导体器件的过程中实施的形成金属电极的技术，其中：在半导体衬底的一侧上形成基底电极(bed eletrode)；在基底电极上形成保护膜并在保护膜中形成开口；以及在通过开口裸露的基底电极表面上形成用于连接的金属电极。根据该技术，制造出一个水平高度差，使得通过开口暴露的基底电极的表面从保护膜顶部下凹，利用该水平高度差，从而通过切削处理对形成于基底电极上的金属膜和类似的保护膜进行构图。于是，形成了金属电极。

如上述技术那样，在通过切削形成金属电极的图案时，必须要以这样的高精度来实现切削处理，使得在半导体衬底的整个表面上以金属膜表面为基准的切削量的变化降到例如2μm以下。

这里，当把半导体衬底吸附或紧固到吸附台上时，使半导体衬底发生形变从而使半导体衬底的背面平坦化。因此，当反映出其背侧的原始不规则形状时，半导体衬底的主要侧的形状被形成为具有很大的不规则性。

在平行于吸附台的平面上执行切削工作。因此，当半导体衬底的厚度变化大于所要求的切削量精确度时，例如为3μm时，在该平面的一部分中会存在不满足所要求的切削量精确度的区域。这造成产率降低的问题。

因此，需要通过切削处理对金属膜进行构图而实现金属电极形成方法和半导体器件，该方法用于在半导体衬底上形成有金属电极的半导体器件，半导体衬底的厚度变化大于对切削量所要求的精确度，执行所述切削处理用于满足切削量所要求的精确度。

此外，如上述技术那样，在通过切削形成金属电极图案时，必须要切削树脂材料制成的保护膜上层叠有金属膜的区域。当保护膜的表面粗糙度增大时，绝缘强度降低。因此，必须要将经过切削处理的保护膜的表面粗糙度限制在100nm或更小。

由于金属膜和保护膜在刚性方面彼此很不相同，因此在切削保护膜上层叠有金属膜的区域时，在切削夹具的尖端附近作用于保护膜的拉应力变高。因此，作为金属膜的下层膜的保护膜的处理侧被拉动(plucked)。这导致了一个问题，即经过切削处理的保护膜的表面粗糙度增大了。

因此，需要实现一种用于半导体器件的金属电极形成方法，其能够减小经过切削处理的保护膜的表面粗糙度。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种金属电极形成方法。本发明的另一目的是提供一种具有金属电极的半导体器件。

根据本公开的第一方面，一种用于半导体器件的金属电极形成方法包括：在半导体衬底的主表面上形成基底电极，其中所述基底电极电连接到半导体元件；在所述基底电极上形成保护膜，并在所述保护膜中形成开口，使得所述基底电极从所述开口暴露出来；在所述保护膜上形成金属膜，以覆盖所述保护膜和所述保护膜的所述开口；在吸附台上安装具有所述金属膜的所述半导体衬底，并通过表面形状测量装置测量所述金属膜的至少一部分的表面形状，其中所述吸附台在所述台上吸附和固定所述半导体衬底，并且其中所述金属膜的一部分设置在所述保护膜上；利用能够使所述半导体衬底发生位移的形变装置，基于所述金属膜的一部分的表面形状数据使所述半导体衬底发生形变，使得所述半导体衬底的所述主表面和切削表面之间的差异在预定范围之内，并且其中所述形变装置设置在台一侧上；测量所述半导体衬底的所述主表面的表面形状，并判断所述切削表面和所述半导体衬底的所述主表面之间的差异是否在预定范围之内；以及当所述切削表面和所述半导体衬底的所述主表面之间的差异在所述预定范围之内时，沿所述切削表面切削具有所述金属膜的所述半导体衬底，以便将所述金属膜构图成金属电极。

当把半导体衬底吸附或紧固到吸附台时，虽然在反映出其背侧的形状的同时表面部分的凹陷和凸起部分之间的差异增大，但能够减小表面部分的凹陷和凸起部分之间的差异。此外，可以将切削平面和表面部分之间的距离限定到预定范围内。因此，由于可以提高切削处理中的精度，因此可以提高形成金属电极的产率。

或者，在切削具有所述金属膜的所述半导体衬底期间，仅一部分所述金属膜保留在所述保护膜的所述开口中，从而使所述金属膜的所述部分提供所述金属电极。