JPS5844734A - 大規模半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

大規模半導体集積回路装置の製造方法

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JPS5844734A
JPS5844734A JP13884782A JP13884782A JPS5844734A JP S5844734 A JPS5844734 A JP S5844734A JP 13884782 A JP13884782 A JP 13884782A JP 13884782 A JP13884782 A JP 13884782A JP S5844734 A JPS5844734 A JP S5844734A
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JP
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cell
wiring
substrate
lsi
test pad
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JP13884782A
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Hiroshi Shiba
宏 柴
Kenji Kani
可児 賢二
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • 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
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一般に大規模半導体集積回路(以下LSI
と云う)Kllするもので、さらに詳しくはフル・スラ
イスLSIを実現する方法に関する。
従来、L8Iを実現するために、次の三つの方式が提案
され、実用的には囚の方式が用いられている。
(A)lit定f!線方式 ■ 任意配線方式 0 端子再配置方式 内の方式では、LSIに含まれる各々の素子を結線する
ための配線パターンを固定とするため、そのLSIに含
まれるずべての素子が良品であるときのみ、そのLSI
が良品とL℃得られる。すなわち、あるLSIを構成す
るのに必要なりエーハ上の瓶定の面積内でかとまりが1
00嗟であることが要求される。このため囚の方式で実
現できるLSIの規模は、例えは面積で5篩X5mm、
ゲート数で数千ゲートの程度に限定されるのが普通であ
る。
一方、0の方式はJgli4に示すように、ウェーハー
拡散処理の後、LSIを構成する単位セル(例えばlゲ
ート)について、第1N配線で固定パターンによるセル
内配線を終了した状態で、電気的特性の検査を実施し、
良品セルの位#に応じて第2層、第3Fm配線による単
位セル間の配線パターンをクエーハ毎に任意に変更して
配線を行い、LSIを実現するものであり、詳しくは下
記の文献に記述され【いる。
プルシーディング・オブ・アイ・イー・イー・イー (
Proceedings、ofIEBE ) 1967
年11月第55巻、第11号、1988〜1997頁に
おけるラスW、プ(J、W、Lathrop)他による
「半導体アレー製造と設計自動化による任意配線システ
ム」、@の方式の特徴は、ウェーハの不良セルの位置に
応じて、セル間の配線を任意に変更することにより、歩
どまりがそれほど良くなくても、回り力式に比べて非常
に大規模のいわゆるフル・スライスLSIな実現できる
ことにある。ただし、同じ品種のL8Iに必要な第2層
、第3層の複雑な配線パターンを多数必要とする欠点を
もつ。
これに対し′COの方法では第2図に示すように、ウェ
ーハ拡散処理、固定パターンによる単位セル内配線、単
位セルの検査の彼、不良セルをあらかじめ余分に作成し
である単位セルのうち良品であるセルと置鎗換える。す
なわち、不良セルの端子と余分の良品セルとを結ぶ「端
子再配置配線」を作成し、複雑なセル間配線は同定パタ
ーンで行う。
従って不良セルの位置によって変更すべき配線は単純で
少量の「端子再配置配線」パターンのみですむので前記
■の任意配線方式に比べ、フルスライ、<LSIの実現
か容易となる。0の方法の詳細は下記の文献に記述され
ている。
1969年プロシーディング・オプーエフ・ジx −e
 シー * シー (Proc、FJCC)、 99〜
l 09頁におけるカルホーy(D、F、Ca1hou
n)による「不完全な歩どまりのLSIアレーを結線す
るための端子再配置手法」。
衆知のように、単位セルの面積は小さいほど歩どまりが
良く、前記0または0の方法を用いるときに単位セルを
できるだけ小さくすることが望ましく・、しかし乍ら、
従来のように単位セル内に電気的特性の検査のためのテ
ストパッドを設ける場合には、テストパッドにかなりの
大きさく例えば50μ×50μ)を必要とするため、小
さく・単位セルで構成した前記βまたは0の方法による
LSIは実現が困難であった。
本発明の第1の目的は、充分小さい単位セルの電気的特
性の検査を行い、良品セルを利用したLSIを構成でき
るようにするため、テスト用パッドを別の配線層により
設け、電気的特性をlj定した後、テスト用パッドを除
去する方法を提供すネことにある。
また、前に説明したように、前記0または0の方法を用
いてL8Iを構成する場合、第1ふ又は第2図における
単位セルの検査を終了した後の工程では歩どまりが高い
ことが望ましい。従来の技術によれば、単位セル間配線
工程で失敗したウェーハは廃棄せざるを得なかりた。本
発明の第2の目的は単位セル間配線1稈に誤りがあった
ときにそのウェーハを再処理する方法を提供することに
ある。
さらに、前記◎および0の方法でL S I &414
Mする場合に、経済性向上のため次の点がN喪である。
すなわち、前記0の方法の着眼点でもある「ウェーハご
とに変更すべきパターンをなるべく少なくすること」で
ある。本発明の第3の目的は、これを実現するための良
好な方法を提供することにある。
本発明の大規模半導体集積回路の製造方法の第1の特徴
は、セル内配線層上に絶縁層を介して前記配線層の所要
部と電気的に接続したテスト用バ、ドを設け、テスト用
パッドに探針な接してセルの電気的検査を行ない、しか
る後テスト用パッドを除去することにある。
さらに本発明は、゛タンタル、タングステン、チタン、
白金等の硬質かつ耐蝕性の高い1glの金属を用いて0
方式または0方式ともセル内配線を形成し、セル内配線
層上に絶縁層を介してセル内配線の所要部と電気的に接
続された単位セルのテスト用パッドをアルミニウム等の
軟質かつ耐蝕性の低い第2の金属を用いて形成し、テス
ト用パッドを用いてセルの電気的検査を行った後テスト
用パッドを第1の金属は腐蝕しないか腐蝕しにくくかつ
第2の金属を腐蝕しゃすい蝕刻液によって蝕刻除去する
ことを特徴とする。
また1本発明は、0方式において、不良セルな余分な良
品セルと電気的に置き換える端子再配置配線を上述の第
1の金属で構成し、セル間配線を前記第2の金属と同一
性質の金属を使用して形成して、セル間配線に誤りまた
は欠陥があるときはセル間配線層を上述の蝕刻により除
去し、第2の金属または他の金属を用−・てセル間配線
を再度形成することを他の特徴とする。
以上の本発明の夫々の特徴により次のような効果がある
(1)テスト用パッドを使用することにより、単位セル
の面積を大きくすることなく単位セルの電気的検査を行
うことができるとともに、単位セルの面積が小さいため
に集積度が向上し歩留りが向上する。(2)セル内配線
を硬質かつ耐蝕性の高−・第1の金属で構成し、テスト
用パッドを軟質で耐蝕性の低い第2の金属で構成するこ
とにより、セルの電気的検査のために探針なテスト用パ
ッドに接触さ゛  せる際に探針の圧力や衡機をテスト
用パッドが柔らかいために吸収することができ、一方セ
ル内配線層は硬質であるために変形を受けずに機械的に
安定している。またテスト用パッドを蝕刻により除去す
る際に、配線層が耐蝕性が高いため蝕刻液の影響を受け
ずに耐蝕性の低いテスト用パッドのみが蝕刻除去され、
テスト用パッドの除去が容易に行なうことができる。(
3)端子再配置配線をも第1の金属で形成し、単位セル
間配線を第2の金属で形成することにより、セル間配線
に誤りがあった場合には蝕刻液?用いて、耐蝕性の高い
第1の金属よりなるセル内配線および端子再配置配線に
化学的影蕃を与えることなく、耐蝕性の低い第2の金属
よりなるセル間配線のみを容易に除去し再度配線を施す
ことが可能とたり、ウェーハの無駄を減少させることが
できる。
次に本発明の具体的実施例につき親切する。
第3図な−・し第8図を参照すると、第9図に等価回路
で示す3人力TTLゲートを単位セルとする大規模集積
回路の構成法が主要製造工程順に示しである0図中、X
およびYは使用を予定されて(・るセルであり、2は予
備のセルである。初めに、衆知の集積回路製造技術によ
り、半導体基板10に負荷抵抗素子11、ゲートトラン
ジスタ素子1λインバータトランジスタ素子13、を各
々形成し、基板表面を覆う絶縁被膜20に電極端子取出
しのための開孔30および接地端子取出しのための直接
基板に通ずる開孔31を設け、しかるのち良好なオーム
接触を得る目的で該開孔部に白金シリサイド40を形成
しておく(第3図(A) 、 a、次に固定ハターンマ
スクを用いて0.2ξクロン厚のタンタル薄膜からなる
セル内電極配線路14な形成する(第4図^、(Bl)
この際にはいわゆる剥離法を用いるのが好適である。即
ち、基板表面にフォト・レジストを塗布し、選択的にフ
ォト・レジストを除去したのちタンタル薄膜を全面に被
着し、しかるのち7オト・レジスト除去処理を施こす。
この処理によりフォト・レジスト上に被着したタンタル
薄膜はフォト・レジストと共に除去され、基板表面に直
接被着したタンタル薄膜のみが残存して配線路が形成さ
れる0次に電極配線路を含む基板表面の全面に、0.5
ξクロン厚の二酸化シリコン膜21を衆知の気相成長法
により被着し、所望部分に電極配線路14に達する開孔
32を設ける(第5図囚、a)。
次いで基板表面に2ξクロン厚のアルン二りム薄膜を被
着し、選択エツチング法によりテストパッド15を形成
する(第6図(A)、a)。ここで、該テストパッドは
開孔31および電極配線路14を通じて前記TTLゲー
トの入出力端子及び電源端子に各々接続されており、−
男手導体基板10は前記開孔31及び電極配線路14を
通じてTTLゲートの接地端子に接続されているから、
テストパッド及び半導体基板に探針を接続することによ
り各セルの電気特性を測定し、その良否を判定すること
ができる。この際に、テストパッドは柔らかいアルミニ
ウムで構成され、その下に存在する絶縁膜及び電極配線
路は硬い材料で構成されて(・るから、探針接続による
圧力はアルミニウムで吸収され、絶縁膜及び電極配線路
を損傷することはない。単位セルの良否判定後、テスト
パッドを除去する。この際には、80Cのリン酸溶液を
用いるのが好適である。リン酸溶液はアルミニウムな溶
解し、二酸化シリコン及びタンタルは溶解しないため絶
縁膜21及び配線路14を損傷することなく容易にテス
トパッドを除去することができる。
次に前記剥離法により0.2建クロン厚のタンタル薄膜
からなる端子再配置配線路16を形成する(第7図囚、
a)、この際には、前記単位セルの良否情報により、使
用を予定されてい【かつ不良であったセルを良品の予備
セルで置換えるための代替配線パターンを特別に作成し
て用いる。館7図^、aK示した本実施例に於ては、使
用予定セルX、Yの5ちXが不良であったため、これを
良品の予備セル2で置換えた例である。次に配線路16
を含む基板表面に0.5建クロン厚の絶縁膜22を皺着
し、予定された位置に配線路16に達する開孔33を設
ける(第8図^、0)0以上の製造工程により、すべて
の予定された位置に於いてすベズ良品セルに連結する電
極端子が配!された半導体基板が得られた。最後Kかく
して得られた半導体基板上に固定パターンによるセル間
配線を施して、大規模集積回路が完成する。セル間配線
にはアルン二つムを用いるとよい、セル間配線に欠陥が
生じた場合、前記リン酸溶液を使用することにより安全
かつ容易に、セル間配線のみを除去し、再生を計ること
ができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は任意配線方式の製造手順を示す工程図、第2図
は端子再配置配線方式の製造手順を示す工程図、第3図
乃至第8図は本発明による大規模中導体集積回路の製造
方法を説明するための各工程における図であり、内因は
平面図、0図はそれぞれの四回におけるa−g’面での
断面図である。 第9図は第3図の例に用いたTTL基本セルを示す回路
図、第1O図は単位セルのテストパッドの設は方の他の
例を示す平面図である。 図中の符号は、10:半導体基板、11:負荷抵抗素子
、12:ゲートOトランジスタ素子、13:インバータ
・トランジスタ素子、14:電極獣線路、15:テスト
用パッド、16:配線路、20.21,22:絶縁膜(
二酸化シリコン)、go、sl、a2.as:P孔部、
50*51*52:セル間配線用端子、53.54:セ
ル端子。 55:端子再配置配線バタン、56:切離し用ノくタン
、57:シリコン基板、58:二酸化シリコン、59,
60:フォト・レジスト 第4図 婿5図 第4区 ≠fO図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、絶縁層を介して素子間接続配線の所定部と電気的に
    接続したテスト用パッドを形成し、テスト用パッドによ
    りセルの電気的検査を行ない、しかる後テスト用パッド
    を除去する工程を含むことを41像とする大規模半導体
    集積回路装置の製造方法。
JP13884782A 1982-08-09 1982-08-09 大規模半導体集積回路装置の製造方法 Granted JPS5844734A (ja)

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JPS622701B2 JPS622701B2 (ja) 1987-01-21

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59172243A (ja) * 1983-03-18 1984-09-28 Nippon Denso Co Ltd Icウエハ
JP2016127172A (ja) * 2015-01-06 2016-07-11 セイコーエプソン株式会社 半導体装置、半導体装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4870475A (ja) * 1971-12-23 1973-09-25

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