[发明专利]基板处理装置

说明书

本申请是申请日为2003年4月22日、申请号为03822757.6(200910006680.7)、发明名称为“凸块形成方法、半导体器件及其制造方法、基板处理装置和半导体制造装置”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在基板的表面上形成用于与外部进行电连接的微细凸块的方法、半导体器件及其制造方法、基板处理装置和半导体制造装置。

背景技术

现有技术中，在半导体基板的表面上用于进行与外部电连接的微细金属端子使用了金(Au)凸块等。该Au凸块用电镀形成，表面的粗糙度大。为了平整化这样的金属端子，使用化学机械抛光(Chemical MechanicalPolishing：CMP)法。该方法是预先形成比较平整的成为被加工面的金属和树脂，接触平整的抛光焊盘后，使用料浆(化学抛光材料)化学性地机械性地精致地平整加工表面。预先设置的硬树脂或金属面成为制止层，从而结束CMP。CMP法是不依存于TTV(Total Thickness Variation)的方法，该TTV由半导体基板的厚度偏差或半导体基板的最大厚度与最小厚度的差来定义。

此外，要接合现有的表面粗糙度大的Au凸块等，就需要利用载荷、热或超声波等对凸块赋予负荷直到其粗糙度消失的安装方法。

除了CMP以外，还提出了使用例如切削工具的平整化方法(例如，参照日本专利特开平7-326614号公报、特开平8-11049号公报、特开平9-82616号公报、特开2000-173954号公报)。但是，都是以LSI上的部分区域的SOG膜的平整化为对象，是与CMP同样地以被切削面为基准进行切削的方法，不依存于半导体基板的TTV。此外，也有切削凸块而使表面露出的方法(参照日本专利特开2000-173954(特愿平10-345201号)号公报)，但这是以形成在LSI上的凸块部分的平整化为对象，以被切削面为基准进行切削的方法，不依存于半导体基板的TTV。

如上所述，微细的连接使用了Au凸块，但由于凸块表面的粗糙度大，因此，接合这些凸块彼此之间很困难。此外，在使用CMP同时平整化Au等金属和树脂的情况下，由于金属和树脂的抛光速度的差异而引起出现被称作凹陷处(dishing)的坑洼。由于该凹进成形，为了得到准确的凸块接合，就需要对凸块赋予载荷、热或超声波等的大的负荷。

发明内容

本发明鉴于上述课题而成，其目的在于提供一种能取代CMP，廉价且高速地对形成在基板上的微细的凸块的表面进行平整化，而不产生凹陷处等的不良情况，能够容易且准确地进行凸块彼此之间的连接的凸块形成方法和高可靠性的半导体器件、及其制造方法及半导体制造装置。

本发明的凸块形成方法，在基板的表面上形成用于进行与外部电连接的凸块，其特征在于包括：在上述基板的表面上，在多个上述凸块和上述凸块之间形成绝缘膜的工序；通过使用刀具的切削加工进行平整化处理，使得上述各凸块的表面和上述绝缘膜的表面连续且平整的工序；去除上述绝缘膜的工序。

本发明的半导体器件：具有一对半导体基板，其分别在表面上形成用于与外部进行电连接的多个凸块而构成；在上述各半导体基板上连续且均一地平整化上述各凸块的表面；使上述各凸块的被平整化的上述表面彼此对置而连接，并一体化而构成上述各半导体基板。

本发明的半导体器件的制造方法包括：在一对半导体基板的各表面上以埋入到绝缘膜内的方式形成各凸块的工序；通过使用刀具的切削加工进行平整化处理，使得上述各凸块的表面和上述绝缘膜的表面连续且平整的工序；去除上述绝缘膜的工序；使上述各凸块的被平整化的上述表面彼此对置并连接，将上述各半导体基板一体化的工序。

本发明的凸块形成方法，在基板的表面上形成用于与外部进行电连接的凸块，包括：在上述基板的表面上形成多个上述凸块的工序；通过使用刀具的切削加工进行平整化处理，使得上述多个凸块的表面连续且平整的工序。

本发明的半导体器件的制造方法包括：在一对半导体基板的各表面上分别形成多个上述凸块的工序；通过使用刀具的切削加工进行平整化处理，使得上述多个凸块的表面连续且平整的工序；对上述多个凸块的表面被平整化的上述一对半导体芯片，以上述各凸块彼此对置的方式，连接并一体化的工序。

本发明的半导体器件：具有一对半导体芯片，其分别在表面上形成用于与外部进行电连接的多个凸块而构成；在上述各半导体芯片上连续且均一地平整化上述各凸块的表面；使上述各凸块的被平整化的上述表面彼此对置而连接，并一体化而构成上述各半导体芯片。