JP4238694B2 - 半導体ウエハおよび半導体チップの製造方法 - Google Patents

半導体ウエハおよび半導体チップの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4238694B2
JP4238694B2 JP2003359303A JP2003359303A JP4238694B2 JP 4238694 B2 JP4238694 B2 JP 4238694B2 JP 2003359303 A JP2003359303 A JP 2003359303A JP 2003359303 A JP2003359303 A JP 2003359303A JP 4238694 B2 JP4238694 B2 JP 4238694B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
opening
electrode
bump
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003359303A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004179635A (ja
Inventor
朋子 名古
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2003359303A priority Critical patent/JP4238694B2/ja
Publication of JP2004179635A publication Critical patent/JP2004179635A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4238694B2 publication Critical patent/JP4238694B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods
    • H01L2224/1147Manufacturing methods using a lift-off mask
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01029Copper [Cu]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01046Palladium [Pd]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/049Nitrides composed of metals from groups of the periodic table
    • H01L2924/04944th Group
    • H01L2924/04941TiN
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06Polymers
    • H01L2924/078Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/0781Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
    • H01L2924/07811Extrinsic, i.e. with electrical conductive fillers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901Structure
    • H01L2924/1904Component type
    • H01L2924/19041Component type being a capacitor

Landscapes

  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

本発明は、電子素子、電子素子の製造方法、回路基板、回路基板の製造方法、電子装置及び電子装置の製造方法に関する。
図9に示すように、電極62を有する回路基板60上に電子素子57を実装する方法にフリップチップ方式がある。フリップチップ方式では、電子素子57の表面にバンプ56を設けて、回路基板60に対してバンプ56を介して電子素子57を搭載することにより、回路基板60に電子素子57を実装するものである。電子素子57には、表面に電極52と、電極52に電気的に接続されたバンプ56と、電子素子57と電極52との表面を保護する絶縁膜53が形成されている。
しかしながら、近年、電子素子57が小型化、高集積化しており、それに伴いバンプ56間の距離が短くなってきている。また、バンプ56は、回路基板60と電子素子57の本体との間に一定の間隔を確保するために、ある程度高さを有する。
電子素子57には、回路基板60への実装後に封止されるまでは、絶縁膜53上のバンプ56間は樹脂等で絶縁されていない。このため、バンプ56間の距離が短い電子素子57の絶縁膜53上で、バンプ56を構成する金属のマイグレーションが起こり、バンプ56間でショートが起こるおそれがある。また、電子素子57を回路基板60に実装する際には、バンプ56が横方向に潰れやすく、バンプ56間がさらにショートしやすくなるおそれもある。従って、図9に示す構造の電子素子57の場合、電子素子57の信頼性が低下する場合がある。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、電子素子、回路基板及び電子装置の信頼性を高めることができる電子素子、電子素子の製造方法、回路基板、回路基板の製造方法、電子装置及び電子装置の製造方法を提供することができるようにするものである。
本発明の半導体ウエハの製造方法によれば、半導体集積回路と、前記半導体集積回路を切断するスクライブ領域と、を含む半導体ウエハの製造方法であって、前記半導体集積回路と、その表面に設けられ前記半導体集積回路に電気的に接続した第1の電極と、前記スクライブ領域に形成された素子と、前記表面に設けられ前記スクライブ領域の素子と電気的に接続した第2の電極を形成する工程、前記表面に設けられ、前記第1の電極上に第1の開口部を有するとともに、前記第2の電極上に第2の開口部を有する第1の絶縁膜を形成する工程、前記第2の開口部上にレジスト膜を形成する工程、前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成する工程、前記第2の絶縁膜を除去して、前記第1の開口部上に第3の開口部を形成するとともに、前記第2の開口部上に前記レジスト膜を残して第4の開口部を形成する工程、前記第1の電極に電気的に接続するバンプを形成する工程、前記第2の開口部上のレジスト膜を除去する工程、を備えることを特徴とする。
また、本発明の半導体チップの製造方法は、前記半導体ウエハのスクライブ領域を切断することにより形成されることを特徴とする。
これにより、スクライブ領域上に電極が形成されている場合においても、電極上にバンプが形成されないようにすることができる。このため、基板の切断時にスクライブ領域上のバンプが飛び散ることを防止することが可能となり、基板上の電子素子に損傷が及ぶことを防止することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の電子素子又は回路基板の一実施の形態を示す図、図2は、本発明の電子素子又は回路基板の製造方法の一実施の形態を説明するための工程図、図3は、本発明の電子装置及びその製造方法を説明するための図である。
図1(a)〜(c)に示す電子素子又は回路基板は、表面に電極2と電極2上に第1の開口部8を有する第1の絶縁膜3を含む基板1(1a)の表面に、第1の絶縁膜3よりも厚く設けられた第2の絶縁膜4が設けられている。第2の絶縁膜4には、第1の開口部8を有する。第2の開口部5は、第1の開口部8の上方に位置する。第1の開口部8及び第2の開口部5内に、電極2に電気的に接続するバンプ6が設けられる。
基板1(1a)は、内部に半導体集積回路を有しているチップ1a又はウエハ1であってもよい。基板1(1a)は、半導体基板を含んでもよい。また、基板1(1a)は、絶縁性基材と絶縁性基材上に電極2を有する基板であってもよい。基板1(1a)は、表面に電極2を有する。電極2は、導電材料からなり、内部の半導体集積回路に、内部配線を介して、電気的に接続している。内部配線は、内部配線間に設けられた層間絶縁膜により絶縁されている。たとえば、内部配線及び電極2は銅やアルミ等の導電材料からなる。この場合には、電極2は、層間絶縁膜の最表層上に位置することとなる。電極2上には、電極2上に第1の開口部8を有する第1の絶縁膜3が設けられている。電極2の表面が、第1の開口部8内で第1の絶縁膜3から露出して設けられている。第1の絶縁膜3は、少なくとも一部が電極2に被着していてもよい。
第2の絶縁膜4には、少なくとも電極2上に第2の開口部5が設けられている。第2の開口部5は、少なくとも第1の開口部8の上方に位置している。第1の開口部8と第2の開口部5とは、連続して設けられていてもよい。基板1(1a)上には、第1の絶縁膜3上に第2の絶縁膜4が設けられている。第2の絶縁膜4は、第1の絶縁膜3に被着していてもよい。図1に示すとおり、第2の開口部5の開口面積は第1の開口部8の開口面積よりも大きくてもよい。この場合、第1の開口部8外の第1の絶縁膜3上に、バンプ6の少なくとも一部を設けることができる。第1の絶縁膜3とバンプ6の界面から、電極2にめっき液等の不純物が侵入しにくくなる。また、第2の開口部5の開口面積は、第1の開口部8の開口面積と同じか、第1の開口部8の開口面積よりも小さくてもよい。また、第1の開口部8及び第2の開口部5の少なくともいずれか一方は、開口部の側面が傾斜して設けられていてもよい。
第1の絶縁膜3が無機物からなるとき、第2の絶縁膜4は樹脂からなるものであってもよい。たとえば、第1の絶縁膜3はシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等から形成されてなり、第2の絶縁膜4はポリイミド樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等から形成されてなる。第2の絶縁膜4は、感光性樹脂から構成されるものであってもよい。
バンプ6は、第1の開口部8と第2の開口部5内に形成されている。バンプ6は、電極2に電気的に接続する。バンプ6は、第1の開口部8外の第1の絶縁膜3上と第1の開口部8内とに設けられていてもよい。バンプ6は側面と、電極2側の底面と、底面と対向する側の先端部と、を有する。バンプ6は、単層又は複数層の導電層からなる。導電層は、金、ニッケル、錫、鉛等の金属、金−錫合金等の合金、窒化チタン等の金属化合物、銀ペースト等の導電ペースト、その他公知の材料を用いることができる。導電層の少なくとも一層は、無電解めっき法で形成されてもよい。
第1の絶縁膜3から露出したバンプ6の側面には、少なくとも一部が第2の絶縁膜4によって覆われている。図1(b),(c)に示すように、第2の絶縁膜4と第1の絶縁膜3によって、バンプ6の全側面が覆われてもよいし、図1(a)に示すように、一部が覆われてもよい。
バンプ6の先端部が、図1(a)に示すように、第2の絶縁膜4の表面から突出もよい。バンプ6の先端部は、図1(a)〜(c)に示すように、平面になっていてもよい。この場合、図1(b)に示すように、バンプ6の先端部は、第2の絶縁膜4の表面と面一になっていてもよい。バンプ6の先端部は、一部が凸状又は凹状になっていてもよい。バンプの先端部6は、平面でなくともよい。また、バンプ6は、図1(c)に示すように、第2の絶縁膜4の表面に対して、バンプ6の先端部が凹んで設けられていてもよい。
次に、このような構成の電子素子又は回路基板の製造方法について説明する。
まず、図2(a)に示すように、複数の電極2と、電極2上に第1の開口部8を有する第1の絶縁膜3と、を有する基板1を用意する。基板1は、ウエハであってもよいし、絶縁性の基材上に電極2を有する基板であってもよい。第1の絶縁膜3は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等の無機物からなるものであってもよい。
次いで、図2(b)に示すように、その第1の絶縁膜3上に、第2の絶縁膜4を第1の絶縁膜3よりも厚く形成し、それぞれの電極2上の第2の絶縁膜4に第2の開口部5を形成する。第2の絶縁膜4に第2の開口部5を形成するに際しては、ドライエッチング又はウェットエッチングを用いてもよい。また、第2の絶縁膜4が感光性樹脂からなる場合、感光させて現像をすることにより、第2の開口部5を設けてもよい。
次いで、図2(c)に示すように、その第2の開口部5により露出する第1の絶縁膜3の少なくとも一部を除去して、第2の開口部5内の第1の絶縁膜3に第1の開口部8を形成する。この場合、第2の開口部5の開口面積より小さい開口部を有するマスクを用いて、第1の開口部8を設けてもよい。第1の開口部8は、ウェットエッチングやドライエッチングにより形成してもよい。第1の開口部8は、電極2の表面の少なくとも一部を露出させる。この後、めっき法によってバンプ6を形成する場合には、基板1を図示しないめっき槽内の所定の温度のめっき液に所定時間浸漬すると、電極2上に導電層が析出される。すなわち、第2の絶縁膜4の第2の開口部5の形状に沿った所定の高さのバンプ6が形成される。バンプ6の形成は、無電解めっき法により行ってもよい。
次いで、図2(d)に示すように、第2の絶縁膜4は、第2の絶縁膜4の少なくとも一部を第1の絶縁膜3上に残して、第2の絶縁膜4を厚み方向に除去してもよい。この場合、図1(a)に示したように、バンプ6の先端部が第2の絶縁膜4の表面より突出するように第2の絶縁膜4をエッチングしてもよい。
ここで、たとえば図1(b)に示した電子素子7を形成する場合には、図2(d)において、バンプ6の先端部が第2の絶縁膜4の表面と面一となるように第2の絶縁膜4をエッチングする。また、たとえば図1(c)に示した電子素子7を形成する場合には、図2(d)において、バンプ6の先端部が第2の絶縁膜4の表面より低くなる(凹む)ように第2の絶縁膜4をエッチングする。この場合、図1(a)や(b)に記載されたものと異なり、第2の絶縁膜4は少量除去されるか、除去されずに済むので、製造工程時間の短縮を図ることができる。
その後、図2(e)に示すように、基板1を切断してもよい。これにより、たとえば、図1(a)〜(c)に示したような、バンプ6と個片化された基板1aとを有する複数の電子素子7又は回路基板7が形成される。基板1の切断は、図のような切断治具14Aを用いて、ダイシング、スクライビング又は打ち抜き等によって行うことができる。切断工程においては、基板1の裏面に、テープ13を設けて、切断を行ってもよい。
次に、本発明の一実施態様に係る電子装置の製造方法について説明する。
まず、図3(a)に示す電子装置は、図1(a)及び(b)の電子素子7のバンプ6が回路基板10の電極11にフェースダウンボンディング法を用いて電気的に接続され、実装される状態を示している。ここで、回路基板10は、基材12と基材12上に設けられた電極11とを有する。電極11は、ランドに電気的に接続されたリード線と、リード線を覆う絶縁膜とを含んでもよい。回路基板10として、TAB用の回路基板を用いてもよい。バンプ6と電極11とは、接着剤接合、金属接合等の公知の方式で接合されていてもよい。
図1(a)の電子素子7を回路基板10に接着剤接合を用いて実装する場合には、たとえば回路基板10の表面に異方性導電接着剤、絶縁性接着剤等の接着剤を設ける。この接着剤を介して、電子素子7のバンプ6を回路基板10の電極11に位置合せした後、熱圧着することにより電子素子7のバンプ6と基板10aの電極11とを接合する。さらに、電子素子7をエポキシ樹脂等によってモールドして封止するようにしてもよい。
電子素子7を回路基板10に金属接合によって実装する場合には、例えば、バンプ6を構成する導電材料よりも低融点の低融点金属層14をバンプ6の先端部に設けて接合をしてもよい。回路基板10の電極11上にバンプ6を構成する導電材料よりも低融点の低融点金属層14を設けてもよい。電子素子7のバンプ6を、回路基板10の電極11に低融点金属層14を介して位置合せし、加熱することにより電子素子7のバンプ6と回路基板10の電極11とを接合する。この後、樹脂を電子素子7と回路基板10の間に封入して、封止してもよい。
次に、図3(b)に示す電子装置は、図1(c)の電子素子7のバンプ6が回路基板10の電極11にワイヤボンディング法を用いて電気的に接続され、実装される状態を示している。図1(c)の電子素子7を回路基板10に実装する場合には、回路基板10に、電子素子7のバンプ6が設けられていない面を固着し、バンプ6と電極11との間を金属ワイヤ15により接続する。さらに、電子素子7をエポキシ樹脂等によってモールドして封止するようにしてもよい。
図4は、本発明の第2実施形態に係る電子素子の製造方法を示す断面図である。
図4(a)において、パッド電極102が形成された基板101には第1の絶縁膜103が形成され、第1の絶縁膜103にはパッド電極102の表面を露出させる開口部108が形成されている。なお、基板101にはトランジスタなどの能動素子またはキャパシタなどの受動素子を形成することができる。また、第1の絶縁膜103は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはポリイミド膜などを用いることができる。
次に、図4(b)に示すように、第1の絶縁膜103が形成された基板101上に第2の絶縁膜104を形成する。なお、第2の絶縁膜104としては、例えば、感光性樹脂層を用いることができ、スピンコート、カーテンコート、スクリーン印刷、インクジェット法などを用いて感光性樹脂層を形成することができる。そして、例えば、第2の絶縁膜104の露光・現像を行うことにより、パッド電極102上に開口部105を形成するとともに、スクライブラインSLを露出させる開口部115を第2の絶縁膜104に形成する。
次に、図4(c)に示すように、無電解メッキを用いることにより、パッド電極102に接続されたバンプ106を開口部105内に形成する。なお、バンプ106としては、例えば、ニッケルNi、金Au、銅Cu、半田などを用いることができる。
また、無電解メッキとしては、例えば、パッド電極102がアルミニウムAlで構成され、バンプ106としてニッケルNiを用いる場合、アルカリ性亜鉛溶液を用いて、パッド電極102にジンケート処理を施し、パッド電極102の表面に亜鉛Znを置換・析出させる。
そして、表面が亜鉛Znに置換されたパッド電極102を無電解ニッケルメッキ液に浸すことで、亜鉛ZnとニッケルNiとを置換させ、ニッケルNiで構成されるバンプ106をパッド電極102上に形成することができる。
また、ジンケート処理とは別の方法として、例えば、アルミニウムAlからなるパッド電極102をパラジウムなどの還元剤を含む溶液に浸した後、無電解ニッケルメッキ液に浸すことで、パラジウムなどを核として、ニッケルNiで構成されるバンプ106をパッド電極102上に析出させることもできる。
次に、図4(d)に示すように、第2の絶縁膜104を薄膜化することにより、第2の絶縁膜104上にバンプ106を突出させる。なお、第2の絶縁膜104を薄膜化する工程は省略してもよい。
次に、図4(e)に示すように、バンプ106が形成された基板101をスクライブラインSLに沿って切断することにより、バンプ106が形成された基板101をチップ化する。なお、基板101の切断は、図のような切断治具14Aを用いて、ダイシング、スクライビング又は打ち抜き等によって行うことができる。また、切断工程においては、基板101の裏面にテープ113を設けて、切断を行ってもよい。
これにより、バンプ106の周囲に第2の絶縁膜を104設けた場合においても、第2の絶縁膜104が基板101の切断の邪魔になることを防止することができ、バンプ106間でのマイグレーションの発生を抑制することを可能としつつ、基板101の切断を円滑に行うことが可能となる。
図5は、本発明の第3実施形態に係る電子素子の製造方法を示す断面図である。
図5(a)において、基板121にはパッド電極122が形成されるとともに、基板121のスクライブラインSL上にはモニタ用電極132が形成されている。そして、パッド電極122およびモニタ用電極132が形成された基板121には第1の絶縁膜123が形成されている。そして、第1の絶縁膜123には、パッド電極122の表面を露出させる開口部128が形成されるとともに、モニタ用電極132を露出させる開口部138が形成されている。なお、基板121にはトランジスタなどの能動素子またはキャパシタなどの受動素子を形成することができる。
次に、図5(b)に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いることにより、モニタ用電極132を覆うレジスト層129を基板121上に形成する。
次に、図5(c)に示すように、第1の絶縁膜123が形成された基板121上に第2の絶縁膜124を形成する。なお、第2の絶縁膜124としては、例えば、感光性樹脂層を用いることができる。そして、例えば、第2の絶縁膜124の露光・現像を行うことにより、パッド電極122上に開口部125を形成するとともに、スクライブラインSLを露出させる開口部115を第2の絶縁膜124に形成する。
次に、図5(d)に示すように、無電解メッキを用いることにより、パッド電極122に接続されたバンプ126を開口部125内に形成する。ここで、モニタ用電極132をレジスト層129で覆ってから無電解メッキを行うことにより、モニタ用電極132上にバンプが形成されることを防止することができる。
次に、図5(e)に示すように、全面のエッチングを行うことにより、第2の絶縁膜124を薄膜化し、第2の絶縁膜124上にバンプ126を突出させるとともに、モニタ用電極132を覆うレジスト層129を除去する。
次に、図5(f)に示すように、バンプ126が形成された基板121をスクライブラインSLに沿って切断することにより、バンプ126が形成された基板121をチップ化する。なお、基板121の切断は、図のような切断治具14Aを用いて、ダイシング、スクライビング又は打ち抜き等によって行うことができる。また、切断工程においては、基板121の裏面にテープ133を設けて、切断を行ってもよい。
これにより、スクライブラインSL上にモニタ用電極132が形成されている場合においても、モニタ用電極132上にバンプが配置された状態で、基板121の切断が行われることを防止することができる。このため、基板121の切断時にモニタ用電極132上のバンプが飛び散ることを防止することが可能となり、基板121上の電子素子に損傷が及ぶことを防止することができる。
図6は、本発明の第4実施形態に係る電子素子の製造方法を示す断面図である。
図6(a)において、パッド電極142が形成された基板141には第1の絶縁膜143が形成され、第1の絶縁膜143にはパッド電極142の表面を露出させる開口部148が形成されている。なお、基板141にはトランジスタなどの能動素子またはキャパシタなどの受動素子を形成することができる。
次に、図6(b)に示すように、例えば、無電解メッキ、スパッタまたは蒸着などにより、パッド電極142を含む第1の絶縁膜143上にシード電極149を形成する。なお、シード電極149としては、例えば、ニッケルNi、クロムCr、チタンTi、タングステンWなどの導電材料を用いることができる。ここで、シード電極149は、パッド電極142ごとに分離されるように構成することができる。
図7は、図6のシード電極の概略構成を示す平面図である。
図7において、ウェハWには、スクライブラインSLが設けられるとともに、給電電極150が設けられている。そして、スクライブラインSLで区画された各チップ領域には、パッド電極142ごとに分離されたシード電極149が設けられている。そして、各パッド電極142上のシード電極149はスクライブラインSL上に延伸され、スクライブラインSLを介して給電電極150に接続されている。
次に、図6(c)に示すように、シード電極149が形成された基板141上に第2の絶縁膜144を形成する。なお、第2の絶縁膜144としては、例えば、感光性樹脂層を用いることができる。そして、例えば、第2の絶縁膜144の露光・現像を行うことにより、パッド電極142に接続されたシード電極149上に開口部145を形成する。
次に、図6(d)に示すように、シード電極149をメッキリードとした電解メッキを行うことにより、シード電極149に接続されたバンプ146を開口部145内に形成する。なお、バンプ146としては、例えば、ニッケルNi、金Au、銅Cuなどを用いることができる。また、バンプ146を開口部145内に形成する場合、バンプ146が開口部145内に沈み込むようにしてもよいし、第2の絶縁膜144上に盛り上がるようにしてもよい。
次に、図6(e)に示すように、第2の絶縁膜144を薄膜化することにより、第2の絶縁膜144上にバンプ146を突出させる。なお、第2の絶縁膜144を薄膜化する工程は省略してもよい。
次に、図6(f)に示すように、バンプ146が形成された基板141をスクライブラインSLに沿って切断することにより、バンプ146が形成された基板141をチップ化する。なお、基板141の切断は、図のような切断治具14Aを用いて、ダイシング、スクライビング又は打ち抜き等によって行うことができる。また、切断工程においては、基板141の裏面にテープ153を設けて、切断を行ってもよい。
ここで、シード電極149をパッド電極142ごとに分離してから、第2の絶縁膜144を形成することにより、パッド電極142の周囲に第2の絶縁膜144が連続的に形成された場合においても、パッド電極142同士が互いにショートしたままの状態になることを防止することができる。
また、スクライブラインSLを介してシード電極149を給電電極150に接続することにより、シード電極149をパッド電極142ごとに分離した場合においても、シード電極149に給電することが可能となる。このため、パッド電極142に接続されたバンプ146を電解メッキにて形成することが可能となり、バンプ146間のマイグレーション耐性を向上させることを可能としつつ、バンプ146を効率よく形成することが可能となる。
図8は、本発明の第5実施形態に係る電子素子の製造方法を示す断面図である。
図8(a)において、パッド電極162が形成された半導体チップ161には第1の絶縁膜163が形成され、第1の絶縁膜163にはパッド電極162の表面を露出させる開口部164が形成されている。なお、半導体チップ161にはトランジスタなどの能動素子またはキャパシタなどの受動素子を形成することができる。また、第1の絶縁膜163は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはポリイミド膜などを用いることができる。
また、半導体チップ161上には、パッド電極162が露出するようにして応力緩和層165が形成され、パッド電極162には、応力緩和層165上に延伸された再配置配線166が接続されている。
なお、応力緩和層165としては、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などを用いることができ、特に、応力緩和機能を付加しつつ、ハンダ溶融時の耐熱性を持たせるためには、オレフィン系のポリイミド樹脂を用いることが好ましい。また、再配置配線166は、例えば、TiWスパッタ配線層、Cuスパッタ配線層およびCuメッキ配線層の3層構造から構成することができる。
次に、図8(b)に示すように、再配置配線166が形成された半導体チップ161上に第2の絶縁膜167を形成する。なお、第2の絶縁膜167としては、例えば、感光性樹脂層を用いることができ、スピンコート、カーテンコート、スクリーン印刷、インクジェット法などを用いて感光性樹脂層を形成することができる。そして、例えば、第2の絶縁膜167の露光・現像を行うことにより、再配置配線166上に開口部168を形成する。
次に、図8(c)に示すように、例えば、無電解メッキを用いることにより、再配置配線166に接続されたバンプ169を開口部168内に形成する。なお、バンプ169としては、例えば、ニッケルNi、金Au、銅Cu、半田などを用いることができる。また、第2の絶縁膜167を形成する前に、パッド電極162に接続されたシード電極を形成し、シード電極をメッキリードとした電解メッキにてバンプ169を形成するようにしてもよい。
次に、図8(d)に示すように、第2の絶縁膜167を薄膜化することにより、第2の絶縁膜167上にバンプ169を突出させる。なお、第2の絶縁膜167を薄膜化する工程は省略してもよい。
これにより、チップサイズを増大させることなく、パッド電極162の配置位置を変換することが可能となるとともに、バンプ169間のマイグレーション耐性を向上させることを可能となり、電子素子の信頼性の向上を図りつつ、電子素子の小型化を達成することが可能となる。
本発明の電子素子の一実施の形態を示す図である。 図1(a)〜(c)の電子素子の製造方法を説明するための工程図。 本発明の電子装置の一実施の形態を示す図である。 本発明の第2実施形態に係る電子素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の第3実施形態に係る電子素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の第4実施形態に係る電子素子の製造方法を示す断面図である。 図6のシード電極の概略構成を示す平面図である。 本発明の第5実施形態に係る電子素子の製造方法を示す断面図である。 従来の電子素子を示す工程図である。
符号の説明
1(1a)、101、121、141 基板、2、11、102、122、132、142、162 電極、3、103、123、143、163 第1の絶縁膜、4、104、124、144、167 第2の絶縁膜、5、105、125、145、168 第2の開口部、6、106、126、146、169 バンプ、7、107、127、147 電子素子、8、108、128、148、164 第1の開口部、10 回路基板、13、113、133、153 テープ、14 低融点金属層、15 金属ワイヤ、115、138 第3の開口部、129 第3の絶縁膜、135 第4の開口部、149 シード電極、W ウェハ、SL スクライブライン、150 給電端子、161 半導体チップ、165 応力緩和層、166 再配置配線

Claims (2)

  1. 半導体集積回路と、
    前記半導体集積回路を切断するスクライブ領域と、
    を含む半導体ウエハの製造方法であって、
    前記半導体集積回路と、その表面に設けられ前記半導体集積回路に電気的に接続した第1の電極と、
    前記スクライブ領域に形成された素子と、前記表面に設けられ前記スクライブ領域の素子と電気的に接続した第2の電極を形成する工程、
    前記表面に設けられ、前記第1の電極上に第1の開口部を有するとともに、前記第2の電極上に第2の開口部を有する第1の絶縁膜を形成する工程、
    前記第2の開口部上にレジスト膜を形成する工程、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成する工程、
    前記第2の絶縁膜を除去して、前記第1の開口部上に第3の開口部を形成するとともに、前記第2の開口部上に前記レジスト膜を残して第4の開口部を形成する工程、
    前記第1の電極に電気的に接続するバンプを形成する工程、
    前記第2の開口部上のレジスト膜を除去する工程、
    を備えることを特徴とする半導体ウエハの製造方法。
  2. 半導体集積回路と、
    前記半導体集積回路を切断するスクライブ領域と、
    を含む半導体ウエハを切断して形成される半導体チップの製造方法であって、
    前記半導体集積回路と、その表面に設けられ前記半導体集積回路に電気的に接続した第1の電極と、
    前記スクライブ領域に形成された素子と、前記表面に設けられ前記スクライブ領域の素子と電気的に接続した第2の電極を形成する工程、
    前記表面に設けられ、前記第1の電極上に第1の開口部を有するとともに、前記第2の電極上に第2の開口部を有する第1の絶縁膜を形成する工程、
    前記第2の開口部上にレジスト膜を形成する工程、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成する工程、
    前記第2の絶縁膜を除去して、前記第1の開口部上に第3の開口部を形成するとともに、前記第2の開口部上に前記レジスト膜を残して第4の開口部を形成する工程、
    前記第1の電極に電気的に接続するバンプを形成する工程、
    前記第2の開口部上のレジスト膜を除去する工程、
    前記スクライブ領域を切断して半導体チップを形成することを特徴とする半導体チップの製造方法。
JP2003359303A 2002-11-11 2003-10-20 半導体ウエハおよび半導体チップの製造方法 Expired - Fee Related JP4238694B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003359303A JP4238694B2 (ja) 2002-11-11 2003-10-20 半導体ウエハおよび半導体チップの製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002326908 2002-11-11
JP2003359303A JP4238694B2 (ja) 2002-11-11 2003-10-20 半導体ウエハおよび半導体チップの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004179635A JP2004179635A (ja) 2004-06-24
JP4238694B2 true JP4238694B2 (ja) 2009-03-18

Family

ID=32716108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003359303A Expired - Fee Related JP4238694B2 (ja) 2002-11-11 2003-10-20 半導体ウエハおよび半導体チップの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4238694B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007149792A (ja) * 2005-11-25 2007-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体ウエハおよび半導体装置の製造方法
JP2007299968A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置
DE102007057689A1 (de) * 2007-11-30 2009-06-04 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Halbleiterbauelement mit einem Chipgebiet, das für eine aluminiumfreie Lothöckerverbindung gestaltet ist, und eine Teststruktur, die für eine aluminiumfreie Drahtverbindung gestaltet ist
JP2011014604A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004179635A (ja) 2004-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4400802B2 (ja) リードフレーム及びその製造方法並びに半導体装置
US20060214296A1 (en) Semiconductor device and semiconductor-device manufacturing method
US7981792B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same, circuit board, and electronic instrument
JP7051508B2 (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
US11810849B2 (en) Connection structure and method of forming the same
JP2004273563A (ja) 基板の製造方法及び基板
JP2001230369A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP4379413B2 (ja) 電子部品、電子部品の製造方法、回路基板及び電子機器
JP3538029B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4955488B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
US20080142945A1 (en) Semiconductor package with redistribution layer of semiconductor chip directly contacted with substrate and method of fabricating the same
JP2019050302A (ja) 半導体装置
JP3970211B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP4238694B2 (ja) 半導体ウエハおよび半導体チップの製造方法
JP2004235420A (ja) 電子素子、電子素子の製造方法、回路基板、回路基板の製造方法、電子装置及び電子装置の製造方法
US6956293B2 (en) Semiconductor device
JP4544902B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3957928B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP4282514B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2005150578A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP4352263B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
JPH11186309A (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2016219749A (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP4631223B2 (ja) 半導体実装体およびそれを用いた半導体装置
JP2006210369A (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060929

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Effective date: 20070403

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080129

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080319

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20080701

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20080820

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Effective date: 20081125

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081208

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 3

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 3

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140109

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees