JP5869902B2 - 半導体装置の製造方法及びウェハ - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置の製造方法及びウェハに関し、特にバンプを有する半導体装置の製造方法及びウェハに関する。
半導体装置のバンプは、例えば特許文献１に記載されているように、電界めっき法によって形成されている。バンプは、以下の工程で形成されている。
まず、ウェハの全面上にシードメタルを形成する。次いで、このシードメタル上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜を露光及び現像する。これにより、レジストパターンが形成される。このレジストパターンは、バンプが形成されるべき領域に、開口を有している。開口の底面にはシードメタル膜が露出している。
次いで、ウェハの縁に位置するシードメタル膜に電極を接続して通電し、かつウェハをめっき液に浸漬させる。これにより、レジストパターンの開口内には、バンプが成長する。
なお、ウェハの状態の半導体チップは、特許文献２〜４に記載されているように、ダイシングによって個片化されている。
特開２００４−１８９６４号公報 特開２００７−２７３９４１号公報 特開２００７−２１４２６８号公報 特開２００４−２００１９５号公報
ウェハをめっき液に浸漬させて電界めっきを行うとき、ウェハの周縁部は、電極にめっき液が付着することを抑制するために、シール部材によって保護されている。このシールリングに成長したバンプが付着すると、シール部材がウェハから取り外しにくくなる。シールリングにバンプが付着することを抑制するためには、シールリングから一定の距離内に位置する領域にバンプを形成しないようにする必要がある。このためには、レジスト膜の露光工程において、ウェハの縁に位置するレジスト膜を、遮光リングにより露光しないようにすることが好ましい。
しかし本発明者が検討した結果、バンプが形成される領域と、遮光リングの縁とが交差すると、この交差部分に微小なバンプが形成されることが判明した。このような微小なバンプが形成されると、半導体チップのプローブ検査工程において、微小なバンプがプローブ針に付着し、半導体チップから剥がれる可能性が出てくる。プローブ針にバンプが付着すると、次の半導体チップを正常に検査できなくなる恐れがある。
その他の課題と新規な特徴は、本発明書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
一実施の形態によれば、パッド電極が形成されている層の上には、バンプ形成用絶縁膜が形成される。バンプ形成用絶縁膜には、第１開口が形成される。第１開口は、第１パッド電極上に位置している。第１パッド電極は、製品化される半導体チップとなる有効領域に形成されている。また製品化されない半導体チップとなる非有効領域には、第２パッド電極が形成されている。第１パッド電極上のバンプは、感光性膜のバンプ形成用開口の中で成長する。感光性膜を露光するとき、ウェハの周辺部は遮光部材で遮光される。そして第２パッド電極のうち遮光部材の縁と交わる第３パッド電極は、全体がバンプ形成用絶縁膜から露出される。
また他の実施の形態によれば、製品化されない非有効領域には、ダミーバンプが形成される。ダミーバンプは、枠形状を有している。ダミーバンプを形成するためのダミー開口は、バンプを形成するためのバンプ形成用開口よりも面積が大きい。
前記実施の形態によれば、半導体チップのプローブ検査工程において、バンプがプローブ針に付着し、半導体チップから剥がれることを抑制できる。
第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を説明するための図である。 ウェハから切り出された半導体チップを用いた半導体パッケージの一例を示す図である。 図１の拡大図である。 図３のＡ−Ａ´断面を示す図である。 図４の変形例を示す図である。 図３の変形例を示す図である。 図６のＡ−Ａ´断面を示す図である。 （ａ）はバンプの構造を示す拡大図であり、（ｂ）はダミーバンプの構造を示す拡大図である。 ダミーバンプの変形例を示す図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 第１の実施形態の作用及び効果を説明するための図である。 第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す平面図である。 図１５に示した非有効領域の拡大図である。 図１６に示した非有効領域ＤＣＨＡの角部の拡大図である。 第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 第２の実施形態の効果を説明するグラフである。 第２の実施形態の効果を説明するグラフである。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を説明するための図である。本図に示す工程は、ウェハＷＦの状態の半導体チップを検査する工程である。本図に示す例では、半導体チップの検査を効率的に行うために、複数の半導体チップを同時に検査する。そして同一のテスト領域ＴＥに属する半導体チップは、同時に検査される。ウェハのうち中央側に位置する部分は、製品化される半導体チップとなる有効領域ＣＨＡであるが、ウェハの縁に位置する部分は、製品化されない半導体チップとなる非有効領域ＤＣＨＡである。
テスト領域ＴＥの大きさは、テストに用いられるプローブカードごとに固有の値である。このため、ウェハＷＦの外側に位置する有効領域ＣＨＡの検査を行うとき、プローブカードのプローブ針は、有効領域ＣＨＡのみではなく非有効領域ＤＣＨＡにも接触する。
図２は、ウェハＷＦから切り出された半導体チップＣＨＰを用いた半導体パッケージの一例を示す図である。本図に示す例において、半導体チップＣＨＰは配線基板ＩＮＴの一面上にフリップチップ実装されている。半導体チップＣＨＰは、バンプＢＭＰを介して配線基板ＩＮＴの配線に接続している。配線基板ＩＮＴのうち半導体チップＣＨＰとは逆側の面には、ハンダボールＳＯＢが設けられている。ハンダボールＳＯＢとバンプＢＭＰは、配線基板ＩＮＴ内の配線を介して互いに接続している。
図３は、図１の拡大図である。ウェハＷＦの有効領域ＣＨＡには、複数のバンプＢＭＰ（第１バンプ）が形成されている。バンプＢＭＰは、半導体チップの能動面側に形成されている。さらにウェハＷＦの非有効領域ＤＣＨＡには、複数のダミーバンプＤＢＭＰ１が形成されている。非有効領域ＤＣＨＡにおけるダミーバンプＤＢＭＰ１のレイアウトは、有効領域ＣＨＡにおけるバンプＢＭＰのレイアウトと同一である。そしてダミーバンプＤＢＭＰ１のうち最外周に位置するバンプの一部は、他のバンプよりも小さいダミーバンプＤＢＭＰ２（第２バンプ）となっている。ダミーバンプＤＢＭＰ２は、平面視で遮光部材ＣＶＬの内周側の縁と交差している。遮光部材ＣＶＬは、後述するように、バンプＢＭＰ及びダミーバンプＤＢＭＰ１，ＤＢＭＰ２を形成する工程で用いられる。
図４は、図３のＡ−Ａ´断面を示している。有効領域ＣＨＡは、複数の第１パッド電極ＰＡＤ１を有している。非有効領域ＤＣＨＡは、複数の第２パッド電極ＰＡＤ２を有している。第１パッド電極ＰＡＤ１及び第２パッド電極ＰＡＤ２は、いずれも最上層の層間絶縁膜ＩＮＳ上に形成されている。第１パッド電極ＰＡＤ１上、第２パッド電極ＰＡＤ２上、及び層間絶縁膜ＩＮＳ上には、保護絶縁膜ＣＶＦが形成されている。保護絶縁膜ＣＶＦは、例えばＳｉＯＮ又はＳｉＯ２により形成されている。保護絶縁膜ＣＶＦには、開口が形成されている。この開口は、第１パッド電極ＰＡＤ１上に位置している。また本図に示す例では、保護絶縁膜ＣＶＦのうち第２パッド電極ＰＡＤ２上に位置する部分には、開口が形成されていない。
有効領域ＣＨＡにおいて、保護絶縁膜ＣＶＦ上及び第１パッド電極ＰＡＤ１上には、バンプ形成用絶縁膜ＳＲが形成されている。バンプ形成用絶縁膜ＳＲは、例えばポリイミド膜である。ただし、第３パッド電極ＰＡＤ３の全体の上には、バンプ形成用絶縁膜ＳＲが形成されていない。本図に示す例では、非有効領域ＤＣＨＡの全域からバンプ形成用絶縁膜ＳＲが除去されている。
バンプ形成用絶縁膜ＳＲには、第１開口ＯＰ１が形成されている。第１開口ＯＰ１は、第１パッド電極ＰＡＤ１上に位置している。第１開口ＯＰ１の底面上及び側壁上には、シードメタル膜ＳＥＭが形成されている。シードメタル膜ＳＥＭのうち第１開口ＯＰ１の底面に位置する部分は、第１パッド電極ＰＡＤ１に接続している。そしてシードメタル膜ＳＥＭ上には、バンプＢＭＰが形成されている。シードメタル膜ＳＥＭは、バンプＢＭＰをめっき成長させるときのシートとなっている。
また、保護絶縁膜ＣＶＦのうち第２パッド電極ＰＡＤ２の上に位置する部分にも、シードメタル膜ＳＥＭが形成されている。このシードメタル膜ＳＥＭ上には、ダミーバンプＤＢＭＰ１が形成されている。第２パッド電極ＰＡＤ２のうち最も外側に位置するパッド電極は、第３パッド電極ＰＡＤ３である。そして第３パッド電極ＰＡＤ３上のダミーバンプＤＢＭＰ１は、ダミーバンプＤＢＭＰ２となっている。ダミーバンプＤＢＭＰ１のうちダミーバンプＤＢＭＰ２以外のバンプは、バンプＢＭＰとほぼ同様の大きさである。一方、ダミーバンプＤＢＭＰ２は、バンプＢＭＰよりも小さい。そしてダミーバンプＤＢＭＰ２の下に位置するシードメタル膜ＳＥＭも、バンプＢＭＰの下に位置するシードメタル膜ＳＥＭよりも小さい。
ダミーバンプＤＢＭＰ１，ＤＢＭＰ２を設けない場合、バンプ形成のための電界めっきにおいて、最も外側に位置する有効領域ＣＨＡの電流密度が他の有効領域ＣＨＡと異なる可能性が出てくる。この場合、最も外側に位置する有効領域ＣＨＡのバンプＢＭＰの大きさが異常となってしまう。
なお、ダミーバンプＤＢＭＰ２は、保護絶縁膜ＣＶＦのうち平坦な領域上に形成されている。このようにするためには、上記したように第３パッド電極ＰＡＤ３の全体の上から、バンプ形成用絶縁膜ＳＲが除去されていることが好ましい。さらに好ましくは、バンプ形成用絶縁膜ＳＲは、第３パッド電極ＰＡＤ３の周囲に位置する領域からも除去されるのが好ましい。このバンプ形成用絶縁膜ＳＲが除去されるべき最低限の領域は、例えば、バンプＢＭＰの直径をｌとしたとき、第３パッド電極ＰＡＤ３の縁から距離０．５×ｌの範囲内に位置する部分として定義される。これらの場合、例えば図５に示すように、第２パッド電極ＰＡＤ２同士の間（第２パッド電極ＰＡＤ２と第３パッド電極ＰＡＤ３の間を含む）にバンプ形成用絶縁膜ＳＲが残る場合もある。
また、図６及び図７のＡ−Ａ´断面図に示すように、バンプ形成用絶縁膜ＳＲが除去されるべき最低限の領域は、例えば、遮光部材ＣＶＬの内側の縁と、この縁よりもさらにｌ×２内側に位置する線の間として定義されてもよい。この場合、一部のダミーバンプＤＢＭＰ１の下には、バンプ形成用絶縁膜ＳＲが残されている。
図８（ａ）は、バンプＢＭＰの構造を示す拡大図である。図８（ｂ）は、ダミーバンプＤＢＭＰ２の構造を示す拡大図である。上記したように、保護絶縁膜ＣＶＦには、第１パッド電極ＰＡＤ１上に位置する開口が形成されているが、第３パッド電極ＰＡＤ３上に位置する開口は形成されていない。また、バンプＢＭＰ及びダミーバンプＤＢＭＰ２のいずれも、アンダーバンプメタルＵＢＭを有している。バンプＢＭＰ及びダミーバンプＤＢＭＰ２がＳｎＡｇにより形成されている場合、アンダーバンプメタルＵＢＭは、例えばＮｉである。
図９は、ダミーバンプＤＢＭＰ２の変形例を示している。本図に示す例において、保護絶縁膜ＣＶＦは、第３パッド電極ＰＡＤ３上に位置する開口を有している。そして第３パッド電極ＰＡＤ３上には、シードメタル膜ＳＥＭ、アンダーバンプメタルＵＢＭ、及びダミーバンプＤＢＭＰ２が形成されている。なお、ダミーバンプＤＢＭＰ１も、本図に示す構造となっていても良い。
図１０、図１１、図１２、及び図１３の各図は、上記した半導体装置の製造方法を示す断面図である。まず、図１０（ａ）に示すウェハＷＦを準備する。このウェハＷＦには、トランジスタ（図示せず）及び多層配線層が形成されている。多層配線層の最上層の層間絶縁膜ＩＮＳ上には、第１パッド電極ＰＡＤ１、第２パッド電極ＰＡＤ２、及び第３パッド電極ＰＡＤ３が形成されている。なお、図１０（ａ）の状態は、以下のようにして形成される。
まずウェハＷＦに素子分離膜（図示せず）を形成する。ウェハＷＦは、例えばＳｉウェハである。これにより、素子形成領域が分離される。素子分離膜は、例えばＳＴＩ法を用いて形成されるが、ＬＯＣＯＳ法を用いて形成されても良い。次いで、素子形成領域に位置する半導体基板に、ゲート絶縁膜及びゲート電極を形成する。ゲート絶縁膜は酸化シリコン膜であってもよいし、酸化シリコン膜よりも誘電率が高い高誘電率膜（例えばハフニウムシリケート膜）であってもよい。ゲート絶縁膜が酸化シリコン膜である場合、ゲート電極はポリシリコン膜により形成される。またゲート絶縁膜が高誘電率膜である場合、ゲート電極は、金属膜（例えばＴｉＮ）とポリシリコン膜の積層膜により形成される。また、ゲート電極がポリシリコンにより形成される場合、ゲート電極を形成する工程において、素子分離膜上にポリシリコン抵抗を形成しても良い。
次いで、素子形成領域に位置する半導体基板に、ソース及びドレインのエクステンション領域を形成する。次いでゲート電極の側壁にサイドウォールを形成する。次いで、素子形成領域に位置する半導体基板に、ソース及びドレインとなる不純物領域を形成する。このようにして、半導体基板上にＭＯＳトランジスタが形成される。
次いで、素子分離膜上及びＭＯＳトランジスタ上に、多層配線層を形成する。最上層の配線層には、第１パッド電極ＰＡＤ１、第２パッド電極ＰＡＤ２、及び第３パッド電極ＰＡＤ３が形成される。次いで、多層配線層上に、保護絶縁膜ＣＶＦを形成する。保護絶縁膜ＣＶＦには、第１パッド電極ＰＡＤ１上に位置する開口が形成される。
次いで図１０（ｂ）に示すように、保護絶縁膜ＣＶＦ上にバンプ形成用絶縁膜ＳＲを、例えばスピン塗布法を用いて形成する。この工程において、バンプ形成用絶縁膜ＳＲは、有効領域ＣＨＡ及び非有効領域ＤＣＨＡの双方に形成される。
次いで図１１（ａ）に示すように、バンプ形成用絶縁膜ＳＲを露光及び現像する。これにより、有効領域ＣＨＡに位置するバンプ形成用絶縁膜ＳＲには、第１開口ＯＰ１が形成される。また、非有効領域ＤＣＨＡに位置するバンプ形成用絶縁膜ＳＲは除去される。例えばバンプ形成用絶縁膜ＳＲがポジ型である場合、バンプ形成用絶縁膜ＳＲのうち除去される部分が露光される。具体的には、第１のレチクルを用いて、第１開口ＯＰ１に対応する部分を露光する。また、第２のレチクルを用いて、非有効領域ＤＣＨＡに位置するバンプ形成用絶縁膜ＳＲのうち除去すべき部分を露光する。またバンプ形成用絶縁膜ＳＲがネガ型である場合、バンプ形成用絶縁膜ＳＲのうち除去されない部分が露光される。この場合は、例えば一枚のレチクルで行うことができる。
なお本工程において、非有効領域ＤＣＨＡに位置するバンプ形成用絶縁膜ＳＲは、部分的に除去されても良い。この場合、上記したように、第３パッド電極ＰＡＤ３の全体の上から、バンプ形成用絶縁膜ＳＲが除去されていることが好ましい。さらに好ましくは、バンプ形成用絶縁膜ＳＲは、第３パッド電極ＰＡＤ３の周囲に位置する領域からも除去されるのが好ましい。このバンプ形成用絶縁膜ＳＲが除去されるべき最低限の領域は、例えば、バンプＢＭＰの直径をｌとしたとき、第３パッド電極ＰＡＤ３の縁から距離０．５×ｌの範囲内に位置する部分として定義される。また、バンプ形成用絶縁膜ＳＲが除去されるべき最低限の領域は、例えば、遮光部材ＣＶＬの内側の縁と、この縁よりもさらにｌ×２内側に位置する線の間として定義されてもよい。
次いで図１１（ｂ）に示すように、有効領域ＣＨＡに位置するバンプ形成用絶縁膜ＳＲ上、第１開口ＯＰ１の内壁及び底面上、並びに非有効領域ＤＣＨＡに位置する保護絶縁膜ＣＶＦ上に、シードメタル膜ＳＥＭを連続的に形成する。シードメタル膜ＳＥＭは、例えばスパッタリング法により形成される。
次いで、シードメタル膜ＳＥＭ上に、感光性膜ＲＰを形成する。次いで、感光性膜ＲＰを露光及び現像する。これにより、感光性膜ＲＰにはバンプ形成用開口ＢＰＯが形成される。バンプ形成用開口ＢＰＯは、第１パッド電極ＰＡＤ１上、第２パッド電極ＰＡＤ２上、及び第３パッド電極ＰＡＤ３上に形成される。バンプ形成用開口ＢＰＯの底面からは、シードメタル膜ＳＥＭが露出している。
なお、非有効領域ＤＣＨＡに位置するバンプ形成用絶縁膜ＳＲが部分的に除去される場合、第３パッド電極ＰＡＤ３上に位置するバンプ形成用開口ＢＰＯにバンプ形成用絶縁膜ＳＲが露出しないようにする。このようにするためには、バンプ形成用絶縁膜ＳＲを露光及び現像する段階で、バンプ形成用絶縁膜ＳＲの除去範囲を適切な範囲に設定すればよい。
なお、この工程において、露光用の光の一部は、遮光部材ＣＶＬによって遮断される。遮光部材ＣＶＬは、ウェハＷＦの縁を覆っており、その下方に位置する領域を遮光する。遮光部材ＣＶＬの内側の辺は、第３パッド電極ＰＡＤ３と交差している。そして感光性膜ＲＰは、ポジ型である。このため、第３パッド電極ＰＡＤ３上に位置するバンプ形成用開口ＢＰＯは、他のバンプ形成用開口ＢＰＯよりも小さく形成される。
次いで図１２に示すように、シール部材ＳＥＬによってウェハＷＦの周辺部にめっき液が付着しないようにした後、ウェハＷＦをめっき液に浸漬し、かつシードメタル膜ＳＥＭに通電する。これにより、シードメタル膜ＳＥＭのうちバンプ形成用開口ＢＰＯの底面に位置する領域上には、ハンダ層ＳＯＭが成長する。なお、上記したように第３パッド電極ＰＡＤ３上に位置するバンプ形成用開口ＢＰＯは、他のバンプ形成用開口ＢＰＯよりも小さい。このため、第３パッド電極ＰＡＤ３上に位置するハンダ層ＳＯＭは、他のハンダ層ＳＯＭよりも小さくなる。
次いで、感光性膜ＲＰを除去し、ハンダ層ＳＯＭをリフローする。これにより、図４に示したように、バンプＢＭＰ、ダミーバンプＤＢＭＰ１、及びダミーバンプＤＢＭＰ２が形成される。上記したように、第３パッド電極ＰＡＤ３上に位置するハンダ層ＳＯＭは、他のハンダ層ＳＯＭよりも小さい。このため、ダミーバンプＤＢＭＰ２は、他のバンプよりも小さくなる。ただし、非有効領域ＤＣＨＡからはバンプ形成用絶縁膜ＳＲが除去されている。このため、ダミーバンプＤＢＭＰ２及びシードメタル膜ＳＥＭの下面は、保護絶縁膜ＣＶＦのうち平坦な部分のみに接している。
その後、図１３に示すように、プローブ針ＰＬＢをバンプＢＭＰに接触させ、有効領域ＣＨＡに位置する半導体チップＣＨＰを検査する。なお、この工程において、ダミーバンプＤＢＭＰ１及びダミーバンプＤＢＭＰ２にも、プローブ針ＰＬＢが接触する。
その後、ウェハＷＦをダイシングし、半導体チップＣＨＰを個片化する。
次に、図１４を用いて、本実施形態の作用及び効果について説明する。図１４（ａ）は、比較例に係るダミーバンプＤＢＭＰ２のレイアウトを示す図である。本図に示す例では、第３パッド電極ＰＡＤ３上に位置する領域にもバンプ形成用絶縁膜ＳＲが残されている。そして、バンプ形成用絶縁膜ＳＲには、第３パッド電極ＰＡＤ３上に位置する開口が形成されている。このような場合、ダミーバンプＤＢＭＰ２は、バンプ形成用絶縁膜ＳＲの開口の縁に跨って形成されることがある。このような場合、プローブ針ＰＬＢが引き上げられるとき、シードメタル膜ＳＥＭの下面のうちバンプ形成用絶縁膜ＳＲの開口の縁に位置する部分が、剥離の起点になりやすい。従って、図１４（ａ）に示す例では、ダミーバンプＤＢＭＰ２はプローブ針ＰＬＢに付着しやすい。なお、有効領域ＣＨＡのバンプＢＭＰの直径をＡ、バンプ形成用絶縁膜ＳＲの開口の底面の直径をＢとしたとき、本図及び図１４（ｂ）に示すダミーバンプＤＢＭＰ２の直径は、（Ａ−Ｂ）／２以下である。
これに対して図１４（ｂ）に示すように、本実施形態では、バンプ形成用絶縁膜ＳＲは、すくなくとも第３パッド電極ＰＡＤ３上に位置する領域から除去されている。このため、シードメタル膜ＳＥＭの下面には、剥離の起点になりやすい部分が存在しない。従って、ダミーバンプＤＢＭＰ２はプローブ針ＰＬＢに付着しにくい。
（第２の実施形態）
図１５は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す平面図である。本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、非有効領域ＤＣＨＡに形成されるバンプの形状を除いて、第１の実施形態と同様である。
本実施形態において、非有効領域ＤＣＨＡにはダミーバンプＤＢＭＰ３が形成されている。ダミーバンプＤＢＭＰ３は、枠形状を有している。すなわちダミーバンプＤＢＭＰ３は、中空部を有している。なお、平面視において、ダミーバンプＤＢＭＰ３の面積は、一つのバンプＢＭＰの面積よりも大きい。また本図に示す例において、ダミーバンプＤＢＭＰ３は、非有効領域ＤＣＨＡの縁に沿って形成されている。
なお、ダミーバンプＤＢＭＰ３の面積を適切な値にしないと、バンプ形成のための電界めっきにおいて、最も外側に位置する有効領域ＣＨＡの電流密度が他の有効領域ＣＨＡと異なる可能性が出てくる。この場合、最も外側に位置する有効領域ＣＨＡのバンプＢＭＰの大きさが異常となってしまう。例えば、ダミーバンプＤＢＭＰ３をベタパターンにすると、最も外側に位置する有効領域ＣＨＡのバンプＢＭＰが小さくなりすぎる可能性がでてくる。
図１６は、図１５に示した非有効領域ＤＣＨＡの拡大図である。本図に示す例において、非有効領域ＤＣＨＡの平面形状は、矩形である。ダミーバンプＤＢＭＰ３は、非有効領域ＤＣＨＡの４辺（縁）に沿って形成されている。またダミーバンプＤＢＭＰ３は、内周側の辺がダミーバンプＤＢＭＰ３の内側に向けて凹む方向に湾曲している。また遮光部材ＣＶＬも、図１５に示すように、内周側の辺が遮光部材ＣＶＬの内側に向けて凹む方向に湾曲している。そしてダミーバンプＤＢＭＰ３の内周側の辺の曲率半径ｒ１は、遮光部材ＣＶＬの内周側の辺の曲率半径ｒ２よりも小さい。
図１７は、図１６に示した非有効領域ＤＣＨＡの角部の拡大図である。ダミーバンプＤＢＭＰ３は、非有効領域ＤＣＨＡの角部に対向する部分の幅ｗ２が、非有効領域ＤＣＨＡの４辺に沿う部分の幅ｗ１よりも大きい。
図１８及び図１９は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。これらの図は、図１５のＢ−Ｂ´断面を示している。本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、バンプ形成用絶縁膜ＳＲを形成するまでの工程については、第１の実施形態と同様である。次いで図１８（ａ）に示すように、バンプ形成用絶縁膜ＳＲを露光及び現像する。これにより、第１パッド電極ＰＡＤ１上には第１開口ＯＰ１が形成される。また本実施形態では、第２パッド電極ＰＡＤ２上及び第３パッド電極ＰＡＤ３上にも、第１開口ＯＰ１が形成される。
次いで図１８（ｂ）に示すように、バンプ形成用絶縁膜ＳＲ上、並びに第１開口ＯＰ１の内壁及び底面上に、シードメタル膜ＳＥＭを連続的に形成する。次いで、シードメタル膜ＳＥＭ上に、感光性膜ＲＰを形成する。次いで、感光性膜ＲＰを露光及び現像する。これにより、感光性膜ＲＰにはバンプ形成用開口ＢＰＯが形成される。また非有効領域ＤＣＨＡに位置する感光性膜ＲＰには、ダミー開口ＢＰＯ２が形成される。なおこの露光工程では、バンプ形成用開口ＢＰＯを形成するための第１のレチクルと、ダミー開口ＢＰＯ２を形成するための第２のレチクルが用いられる。バンプ形成用開口ＢＰＯの底面及びダミー開口ＢＰＯ２の底面には、いずれもシードメタル膜ＳＥＭが露出している。ダミー開口ＢＰＯ２は、ダミーバンプＤＢＭＰ３を形成するための開口であり、溝形状を有している。ダミー開口ＢＰＯ２の平面形状は、図１５及び図１６に示したダミーバンプＤＢＭＰ３の平面形状と同様である。
なおこの露光工程において、遮光部材ＣＶＬは、ウェハＷＦの縁を覆っており、その下方に位置する領域を遮光する。このため、ダミー開口ＢＰＯ２となるべき領域の一部が遮光部材ＣＶＬによって遮光され、ダミー開口ＢＰＯ２が小さくなる場合もある。しかし、ダミー開口ＢＰＯ２は、枠形状を有している。このため、平面視において、ダミー開口ＢＰＯ２がバンプ形成用開口ＢＰＯよりも小さくなることが抑制される。なお、非常に小さくなる場合は、この露光工程において開口を形成しない。
次いで図１９に示すように、シール部材ＳＥＬによってウェハＷＦの周辺部にめっき液が付着しないようにした後、ウェハＷＦをめっき液に浸漬し、かつシードメタル膜ＳＥＭに通電する。これにより、シードメタル膜ＳＥＭのうちバンプ形成用開口ＢＰＯの底面に位置する領域上には、ハンダ層ＳＯＭが成長する。またシードメタル膜ＳＥＭのうちダミー開口ＢＰＯ２の底面に位置する領域上には、ハンダ層ＳＯＭ２が成長する。なお、上記したようにダミー開口ＢＰＯ２は、バンプ形成用開口ＢＰＯよりも大きい。このため、ハンダ層ＳＯＭ２はハンダ層ＳＯＭよりも、平面積が大きくなる。
その後、感光性膜ＲＰを除去し、ハンダ層ＳＯＭ，ＳＯＭ２をリフローする。これにより、ハンダ層ＳＯＭはバンプＢＭＰになり、またハンダ層ＳＯＭ２はダミーバンプＤＢＭＰ３になる。
この後の工程は、第１の実施形態と同様である。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態によれば、ダミーバンプＤＢＭＰ３は、枠形状に形成されている。したがって、ダミーバンプＤＢＭＰ３が遮光部材ＣＶＬによって小さくなっても、ダミーバンプＤＢＭＰ３がバンプＢＭＰよりも小さくなることを抑制できる。従って、ダミーバンプＤＢＭＰ３及びシードメタル膜ＳＥＭがプローブ針ＰＬＢに付着することを抑制できる。
また、ダミーバンプＤＢＭＰ３が非有効領域ＤＣＨＡの縁から離れている場合、非有効領域ＤＣＨＡの隣に位置する有効領域ＣＨＡにおいて、バンプＢＭＰの大きさが異常になる可能性が出てくる。これに対して本実施形態では、ダミーバンプＤＢＭＰ３は、非有効領域ＤＣＨＡの縁に沿っているため、上記したバンプＢＭＰの異常が発生することを抑制できる。
またハンダ層ＳＯＭ２は枠形状を有している。このため、ハンダ層ＳＯＭ２の形状によっては、ハンダ層ＳＯＭ２をリフローする際に、溶融した半田の表面張力によって、溶融したハンダがダミー開口ＢＰＯ２の角部に集まる可能性が出てくる。この場合、ダミーバンプＤＢＭＰ３の高さは大きくなりすぎ、プローブ検査時にプローブ針が破損する恐れが出てくる。これに対して本実施形態では、ダミー開口ＢＰＯ２及びダミーバンプＤＢＭＰ３は、非有効領域ＤＣＨＡの角部に対向する部分の幅ｗ２が、非有効領域ＤＣＨＡの４辺に沿う部分の幅ｗ１よりも大きい。このため、溶融したハンダがダミー開口ＢＰＯ２の角部に集まることを抑制できる。従って、上記したダミーバンプＤＢＭＰ３の高さの異常が発生することを抑制できる。
また、図２０に示すように、ダミーバンプＤＢＭＰ３の内周側の辺の曲率半径ｒ１が、遮光部材ＣＶＬの内周側の辺の曲率半径ｒ２よりも大きい場合、ダミーバンプＤＢＭＰ３となるべき領域の一部ＰＢＭＰが遮光部材ＣＶＬによって切り離される可能性が出てくる。この場合、切り離された一部ＰＢＭＰが微小なバンプとなる可能性が出てくる。これに対して本実施形態では、ダミーバンプＤＢＭＰ３の内周側の辺の曲率半径ｒ１が、遮光部材ＣＶＬの内周側の辺の曲率半径ｒ２よりも小さいため、ダミーバンプＤＢＭＰ３となるべき領域の一部ＰＢＭＰが遮光部材ＣＶＬによって切り離されることはない。
また、図２１に示すように、ダミーバンプＤＢＭＰ３の幅すなわちダミー開口ＢＰＯ２の幅を変えることにより、ダミーバンプＤＢＭＰ３の高さを適切な値に制御することができる。なお、めっき電流を調節することによっても、ダミーバンプＤＢＭＰ３の高さを適切な値に制御できる場合もある。
（実施例）
第１の実施形態に示した方法を用いて、半導体装置を製造した（実施例１）。また比較例として、非有効領域ＤＣＨＡに位置するバンプ形成用絶縁膜ＳＲも、有効領域ＣＨＡに位置するバンプ形成用絶縁膜ＳＲと同様に残した半導体装置を製造した（比較例１）。なお、半導体ウェハとしては、直径が３００ｍｍのＳｉウェハを使用した。
実施例１に係るウェハに対してプローブ検査を行ったところ、プローブに付着したバンプは０個であった。一方、比較例にかかるウェハに対してプローブ検査を行ったところ、プローブに付着したバンプは、ウェハ１枚当たり１１個であった。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
ＢＭＰ バンプ（第１バンプ）
ＢＰＯ バンプ形成用開口
ＢＰＯ２ ダミー開口
ＣＨＡ 有効領域
ＣＨＰ 半導体チップ
ＣＶＦ 保護絶縁膜
ＣＶＬ 遮光部材
ＤＢＭＰ１ ダミーバンプ
ＤＢＭＰ２ ダミーバンプ（第２バンプ）
ＤＢＭＰ３ ダミーバンプ
ＤＣＨＡ 非有効領域
ＩＮＴ 配線基板
ＩＮＳ 層間絶縁膜
ＯＰ１ 第１開口
ＰＡＤ１ 第１パッド電極
ＰＡＤ２ 第２パッド電極
ＰＡＤ３ 第３パッド電極
ＰＬＢ プローブ針
ＲＰ 感光性膜
ＳＥＬ シール部材
ＳＥＭ シードメタル膜
ＳＯＢ ハンダボール
ＳＯＭ ハンダ層
ＳＯＭ２ ハンダ層
ＳＲ バンプ形成用絶縁膜
ＴＥ テスト領域
ＵＢＭ アンダーバンプメタル
ＷＦ ウェハ

Claims (9)

  1. 製品化される半導体チップとなる有効領域を有すると共に、製品化されない半導体チップとなる非有効領域を周縁部に有し、さらに前記有効領域に複数の第１パッド電極を有すると共に前記非有効領域に複数の第２パッド電極を有するウェハを準備する工程と、
    前記複数の第１パッド電極上及び前記複数の第２パッド電極上に、バンプ形成用絶縁膜を形成する工程と、
    前記第１パッド電極の上から前記バンプ形成用絶縁膜を除去して第１開口を形成すると共に、前記第２パッド電極のうち遮光部材の縁と交わる電極パッドである第３パッド電極の全体上から、前記非有効領域に位置する前記バンプ形成用絶縁膜を除去する工程と、
    前記バンプ形成用絶縁膜上、前記第１パッド電極上、及び前記第２パッド電極上に、感光性膜を形成する工程と、
    前記ウェハの周縁部を前記遮光部材で遮光した状態で、前記感光性膜を露光する工程と、
    前記感光性膜を現像することにより、前記感光性膜に、前記第１パッド電極上、前記第２パッド電極上、及び前記第３パッド電極それぞれ上に位置するバンプ形成用開口を形成する工程と、
    前記感光性膜をマスクとしてめっき処理を行うことにより、前記複数のバンプ形成用開口それぞれの内にバンプを形成する工程と、
    を備える半導体装置の製造方法。
  2. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記バンプ形成用絶縁膜を除去する工程において、前記第３パッド電極上に位置する前記バンプ形成用開口内に前記バンプ形成用絶縁膜が残らないようにする半導体装置の製造方法。
  3. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１パッド電極上に位置する前記バンプの直径はｌであり、
    前記バンプ形成用絶縁膜を除去する工程において、前記バンプ形成用絶縁膜の内、前記第３パッド電極上、及び前記第３パッド電極から距離０．５×ｌの範囲内に位置する部分を除去する半導体装置の製造方法。
  4. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１パッド電極上に位置する前記バンプの直径はｌであり、
    前記バンプ形成用絶縁膜を除去する工程において、前記遮光部材の縁よりもｌ×２内側に位置する部分から、前記ウェハの縁の間に位置する前記バンプ形成用絶縁膜を除去する半導体装置の製造方法。
  5. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記バンプ形成用絶縁膜を除去する工程において、前記非有効領域上に位置する前記バンプ形成用絶縁膜のすべてを除去する半導体装置の製造方法。
  6. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第３パッド電極上に位置する前記バンプは、前記第１パッド電極上に位置するバンプよりも小さく形成される半導体装置の製造方法。
  7. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
    プローブを用いて、前記有効領域に位置する前記バンプ、及び前記非有効領域に位置する前記バンプにプローブを接触させて、前記製品化される半導体チップを検査する工程と、
    を備える半導体装置の製造方法。
  8. 製品化される半導体チップとなる有効領域を有すると共に、製品化されない半導体チップとなる非有効領域を周縁部に有し、
    前記有効領域に設けられた複数の第１パッド電極と、
    前記非有効領域に設けられた複数の第２パッド電極と、
    前記有効領域及び前記非有効領域に形成され、前記第１パッド電極上及び前記第２パッド電極上に開口を有する保護絶縁膜と、
    前記保護絶縁膜上に位置するバンプ形成用絶縁膜と、
    前記バンプ形成用絶縁膜に形成され、前記第１パッド電極上に位置する第１開口と、
    前記第１パッド電極上及び一部の前記第２パッド電極上に形成されたバンプと、
    を備え、
    前記バンプのうち最も外側に位置する前記バンプには、前記第１パッド電極上に位置する第１バンプよりも小さい第２バンプが含まれており、
    平面視で前記第２バンプの底面と重なる領域からは、前記バンプ形成用絶縁膜が除去されているウェハ。
  9. 請求項８に記載のウェハにおいて、
    前記非有効領域上に位置する前記バンプ形成用絶縁膜のすべてが除去されているウェハ。
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