(57)【要約】【課題】２枚の半導体基板上に形成された回路などに影響しない低い温度で、半導体製造設備の汚染なしに、２枚の半導体基板上に形成されたアルミニウム(Ａｌ)電極を接合させる方法を提供する。【解決手段】本発明による２枚の半導体基板のアルミニウム(Ａｌ)電極の接合方法は、(ａ)２枚の半導体基板の各々にアルミニウム(Ａｌ)電極を形成し、前記アルミニウム(Ａｌ)電極にアルミニウム(Ａｌ)と銅(Ｃｕ)とから構成された金属合金を蒸着する工程;(ｂ)前記２枚の半導体基板のアルミニウム(Ａｌ)電極を対向するように配置する工程と;(ｃ)前記アルミニウム(Ａｌ)電極に蒸着された金属合金の融点より低い温度に加熱し、前記２枚の半導体基板に所定の圧力を加える工程と;を含むことを特徴とする。本発明によれば、２枚の半導体基板上に形成された回路などに影響しないように、Ａｌ０.８３Ｃｕ０.１７合金の融点より低い温度で接合を進むことができ、圧力を受ける部分だけを選択的に接合することが可能である。【選択図】図２
2008530816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の半導体基板のアルミニウム(Ａｌ)電極を接合する方法において、
(ａ)  前記２枚の半導体基板の各々にアルミニウム(Ａｌ)電極を形成し、前記アルミニウム(Ａｌ)電極にアルミニウム(Ａｌ)と銅(Ｃｕ)とから構成された金属合金を蒸着する工程と;
(ｂ)  前記２枚の半導体基板のアルミニウム(Ａｌ)電極を対向するように配置する工程と;
(ｃ)  前記アルミニウム(Ａｌ)電極に蒸着された金属合金の融点より低い温度に加熱し、前記２枚の半導体基板に所定の圧力を加える工程と;を含むことを特徴とする２枚の半導体基板のアルミニウム(Ａｌ)電極の接合方法。
【請求項２】
前記金属合金は、
Ａｌ０.８３Ｃｕ０.１７であることを特徴とする請求項１に記載の２枚の半導体基板のアルミニウム(Ａｌ)電極の接合方法。
【請求項３】
前記(ｃ)工程での温度は、
５４０℃未満であることを特徴とする請求項１に記載の２枚の半導体基板のアルミニウム(Ａｌ)電極の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造工程に関し、特に、半導体の製造工程において、２枚の基板を重ね合う場合における、金属配線の接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程において、電極を接合する場合、一般的に、融点が低い鉛(Ｐｂ)、スズ(Ｓｎ)、ビスマス(Ｂｉ)などの合金を使用するが、このような物質は、人体に有害であり、一般的に蒸気圧が低く、半導体製造設備を汚染させるため、半導体製造工程において使用できないという短所がある。
【０００３】
殆どの半導体製造工程において、金属電極としてアルミニウム(Ａｌ)を使用するが、このようなアルミニウム(Ａｌ)を使用する工程において、２枚の基板を重ねってアルミニウム(Ａｌ)電極を接合する場合、アルミニウム(Ａｌ)の電極を融点近くまで上げて接合することが可能であり、この場合、接合しようとする部分以外の部分の電極が一緒に溶けるので、既に存在する基板上の配線や回路に悪影響を与える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が達成しようとする技術的課題は、２枚の半導体基板上に形成された回路などに影響しない低い温度で、半導体製造設備の汚染なしに、２枚の半導体基板上に形成されたアルミニウム(Ａｌ)電極を接合させる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記技術的課題を解決するための本発明による２枚の半導体基板のアルミニウム(Ａｌ)電極の接合方法は、(ａ)２枚の半導体基板の各々にアルミニウム(Ａｌ)電極を形成し、前記アルミニウム(Ａｌ)電極にアルミニウム(Ａｌ)と銅(Ｃｕ)とから構成された金属合金を蒸着する工程;(ｂ)前記２枚の半導体基板のアルミニウム(Ａｌ)電極を対向するように配置する工程;(ｃ)前記アルミニウム(Ａｌ)電極に蒸着された合金の融点より低い温度で加熱し、前記２枚の半導体基板に所定の圧力を加える工程と;を含むことを特徴とする。
【０００６】
また、前記金属合金は、Ａｌ０.８３Ｃｕ０.１７であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、２枚の半導体基板上に形成された回路などに影響しないように、Ａｌ０.８３Ｃｕ０.１７合金の融点より低い温度で接合を進めることができ、圧力を受ける部分のみを選択的に接合することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明するようにする。
【０００９】
図１〜図３は、本発明に係る２枚の半導体基板上に形成されたアルミニウム(Ａｌ)電極の接合過程を示したものである。
【００１０】
図１は、２枚の半導体基板に形成されたＡｌ電極を示したものである。
【００１１】
半導体基板(１０、２０)上に、接合しようとするＡｌ電極(１３、２３)を形成し、その上に、Ａｌ０.８３Ｃｕ０.１７合金(１５、２５)を蒸着する。
【００１２】
図２は、２枚の半導体基板のＡｌ電極が接合される過程を示したものである。
【００１３】
２枚の半導体基板(１０、２０)を接合しようとするＡｌ電極(１３、２３)が重なるように配置した状態で、Ａｌ０.８３Ｃｕ０.１７合金(１５、２５)の融点より低い温度に加熱し、両半導体基板(１０、２０)に適当な圧力が加えられるようにする。
【００１４】
前記２枚の半導体基板(１０、２０)に適当な圧力を加えることにより、接合しようとする２つのＡｌ電極(１３、２３)が圧力を受けるようになり、前記Ａｌ０.８３Ｃｕ０.１７合金(１５、２５)は、大気圧状態での融点より低い温度で溶けるようになる。
【００１５】
前記Ａｌ０.８３Ｃｕ０.１７合金(１５、２５)は、融点が約５４０℃とＡｌ電極(１３、２３)の融点６５０℃よりずっと低く、溶融接合に有利である。また、前記Ａｌ０.８３Ｃｕ０.１７合金(１５、２５)は、ＡｌとＣｕとが均一に混ざる特徴を有する。
【００１６】
図３は、２枚の半導体基板のＡｌ電極が接合された状態を示したものである。
【００１７】
前記Ａｌ０.８３Ｃｕ０.１７合金(１５、２５)をＡｌ電極(１３、２３)上に蒸着し、熱を加えると、合金が蒸着された面が、Ａｌ電極部分よりも速く溶けるようになるので、接合部以外の部分の熱的損傷を防止することができ、半導体製造工程において一般的に使用される代表的な金属であるＡｌとＣｕとの合金を使用するので、半導体製造工程上の汚染が生じない。
【００１８】
また、高温で塗布された合金において、Ａｌ電極へのＣｕの拡散は、Ａｌ電極の融点を下げる効果を与えるが、このような拡散によって形成された合金の融点は、元の合金の融点より高いので、接合に大きい影響を与えない。
【００１９】
以上から、本発明は、図面に図示された実施例を参考として説明されたが、これは、例示的なものに過ぎなく、本技術分野において通常の知識を有する者ならば、これらから様々な変形及び均等な他実施例が可能である点を理解されたい。従って、本発明の真の技術的な保護範囲は、添付の請求範囲の技術的な思想により定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る２枚の半導体基板上に形成されたアルミニウム(Ａｌ)電極の接合過程を示したものである。
【図２】本発明に係る２枚の半導体基板上に形成されたアルミニウム(Ａｌ)電極の接合過程を示したものである。
【図３】本発明に係る２枚の半導体基板上に形成されたアルミニウム(Ａｌ)電極の接合過程を示したものである。
【符号の説明】
【００２１】
１０、２０：２枚の半導体基板
１３，２３：Ａｌ電極
１５，２５： Ａｌ０.８３Ｃｕ０.１７合金
【図１】
2008530816.tif 000003
【図２】
2008530816.tif 000004
【図３】
2008530816.tif 000005
【国際調査報告】
2008530816.tif 000006