JP2002076075A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JP2002076075A JP2000253326A JP2000253326A JP2002076075A JP 2002076075 A JP2002076075 A JP 2002076075A JP 2000253326 A JP2000253326 A JP 2000253326A JP 2000253326 A JP2000253326 A JP 2000253326A JP 2002076075 A JP2002076075 A JP 2002076075A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空きになっているI/O領域上の最上層配線
層を利用して検査用パッド等を形成するようにして、チ
ップサイズを縮小できるようにする。 【解決手段】 シリコンウェハ1の上面にある絶縁膜2
上にてI/O領域17から引き出された下層配線層3が
チップ周辺に向けて延在している。下層配線層3の上面
は層間絶縁膜5により覆われており、層間絶縁膜5に形
成されたスルーホール14を介して下層配線層3はバン
プ用パッド6に接続されている。そのバンプ用パッド6
は、上層配線層7によりI/O領域17上に形成された
検査用パッド8に接続されている。これらバンプ用パッ
ド6および検査用パッド8の直上は、選択的にパッシベ
ーション膜12が開口され、そのバンプ用パッド6上に
バリア層9を介してバンプ10が形成される。また、検
査用パッド8にプローブ11を接触して半導体ウェハ
(チップ)をテストする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路に
関し、さらに詳しくは、バンプ構造の電極と検査用パッ
ドを有する半導体集積回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ウェハプロセスが終了した後、ウェハ上
に形成された各半導体集積回路に対するテストがウェハ
状態のまま行われる。この際に、外部端子がバンプ構造
の電極として形成されている場合には、柔らかいバンプ
に直接プローブ針を接触させるとバンプに傷が付くた
め、バンプ付きの電極(パッド)に電気的に接続された
検査用パッドを形成しておき、これにプローブを接触さ
せて検査が行われる。
【0003】図6は、バンプ用パッドと検査用パッドが
個別に形成されているこの種従来例を示す平面図であ
る。チップの外周に沿ってI/O領域17が設けられて
おり、このI/O領域17からI/O領域の素子に接続
された下層配線層3がI/O領域17の外側に向けて引
き出されている。この下層配線層3は層間絶縁膜に覆わ
れており、その層間絶縁膜上には上層配線層を用いてバ
ンプ用パッド6と検査用パッド8とが形成されている。
そして、バンプ用パッド6と検査用パッド8とは、それ
ぞれ層間絶縁膜に形成されたスルーホールを介して下層
配線層3と接続されている。上層配線層上はパッシベー
ション膜によって覆われているが、バンプ用パッド6お
よび検査用パッド8の直上は、選択的にパッシベーショ
ン膜が開口され、そのバンプ用パッド6上にバリア層を
介してバンプ10が形成されている。また、検査用パッ
ド8には、パッシベーション膜12に形成された開口を
通してプローブ11を接触させることができる。
【0004】図7は、バンプ用パッドと検査用パッドが
一体的に形成されている他の従来例の平面図である。本
従来例の図6に示した先の従来例と相違する点は、検査
用パッド8がバンプ用パッド6と一体に形成されている
点である。すなわち、I/O領域17より引き出された
下層配線層3は、下層配線層上を覆う層間絶縁膜に開設
されたスルーホールを介してバンプ用パッド6と接続さ
れており、そしてそのバンプ用パッド6はI/O領域1
7と反対方向に延長されて検査用パッド8となってい
る。
【0005】なお、上記したようなバンプ用パッドと検
査用パッドとを備えた半導体集積回路は、例えば特開平
5−129305号、特開平6−302661号、特開
平7−201865号、特開平8−64633号等によ
り、公知となっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した、バンプ用パ
ッドの外に検査用パッドを用意する方式は、バンプを傷
つけなくて済むため、実装基板上に搭載した際の接続の
信頼性を向上させることができるという利点はあるもの
の、バンプ用パッドの外にウェハ状態でのチップテスト
のためだけに用いる検査用パッドが必要となるため、チ
ップサイズが増大してしまうという問題がある。本発明
の課題は、上述の従来例の問題点を解決することであっ
て、その目的は、チップサイズを増加させることなく、
検査用パッドを配置することができるようにすることで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、バンプ付きパッドとこれと電気的
に接続された検査用パッドとを有する半導体集積回路で
あって、バンプ付きパッドと検査用パッドの内の一方若
しくはその双方をI/O領域上に配置したことを特徴と
する半導体集積回路、が提供される。そして、好ましく
は、前記バンプ付きパッドと検査用パッドは、AlとC
uの合金材で一体的に形成される。また、好ましくは、
前記バンプ付きパッドと前記検査用パッドとこれらを接
続する配線とは、最上層配線として形成されている。ま
た、好ましくは、前記バンプと前記バンプ付きパッドと
の間にはバリア層が形成されている。さらに、好ましく
は、前記バンプが、Auまたは半田により形成されてい
る。
【0008】[作用]近年、半導体集積回路が大規模化
したことにより、集積回路を3層あるいはそれ以上の配
線層を設けた多層配線構造とすることが一般化してきて
いる。ところが、配線が多層化すればするほど、I/O
領域についてみると、I/O領域の内部配線およびI/
O領域へのまたはI/O領域からの引き出し配線は下層
配線のみで足りるようになり、I/O領域上では最上層
配線層は使用されずに空き領域となる。本発明において
は、従来用いられていなかったI/O領域上の最上層配
線層を有効利用してI/O領域上に検査用パッド等を設
けているので、配線層数を増加させることなくチップ面
積を縮小することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について実施例に即して説明する。図1(a)
は、本発明の第1の実施例の半導体集積回路の平面図で
あり、図1(b)は、図1(a)のA−A線での断面図
である。シリコンウェハ1の上面にある絶縁膜2上に、
I/O領域の素子に接続された下層配線層3が、I/O
領域17上からチップ周辺部に向けて引き出されてい
る。この下層配線層3はAl−Cu合金により形成され
ており、その上面は層間絶縁膜5により覆われている。
層間絶縁膜5には、下層配線層3を上層へ引き出すため
のスルーホール14が開設されており、このスルーホー
ル14内に形成されたタングステンプラグ4を介して下
層配線層3は層間絶縁膜5上に形成されたバンプ用パッ
ド6と接続されている。そのバンプ用パッド6は、上層
配線層7によりI/O領域17上に形成された検査用パ
ッド8と接続されている。チップ上全面はパッシベーシ
ョン膜12に覆われており、そのパッシベーション膜1
2はバンプ用パッド6および検査用パッド8の直上にお
いて選択的に除去されている。そして、バンプ用パッド
6上のパッシベーション膜の開口部には、バリア層9を
介してバンプ10が形成されている。また、パッシベー
ション膜の開口部を通して検査用パッド8にプローブ1
1を接触させることができる。
【0010】図2、図3は、本発明の第1の実施例の半
導体集積回路の製造方法を示す工程順の断面図である。
シリコンウェハ1上全面に絶縁膜2を形成し、さらにそ
の上にAl等からなる下層配線層3をI/O領域17上
からチップ周辺部へ延長して形成する。下層配線層3の
I/O領域17側の端部は、スルーホールやコンタクト
ホールを介してI/O領域に形成された素子に接続され
ている〔図2(a)〕。全面に層間絶縁膜5を形成しC
MP法によりその表面を平坦化した後、フォトリソグラ
フィ法により、スルーホールを形成すべき位置上に、選
択的に開口部18が形成されたフォトレジスト膜13を
形成する〔図2(b)〕。フォトレジスト膜13をマス
クとして層間絶縁膜5を選択的にエッチングしてスルー
ホール14を形成し、下層配線層3の一部表面を露出さ
せる〔図2(c)〕。スパッタ法によりチタン(Ti)
と窒化チタン(TiN)とを堆積し、スルーホール内を
含む全面に2層構造のバリアメタル層15を形成する
〔図2(d)〕。バリアメタル層15上全面にタングス
テン(W)の堆積し、CMPまたはエッチバックを用い
て層間絶縁膜上のタングステンを除去してスルーホール
内にタングステンプラグ4を形成する〔図3(e)〕。
【0011】層間絶縁膜5上にAlとCuからなる合金
膜を堆積し、これをパターニングしてバンプ用パッド
6、検査用パッド8およびこれらを接続する上層配線層
7を形成する〔図3(f)〕。上層配線層7全面にパッ
シベーション膜12を堆積し、選択的にバンプ用パッド
6と検査用パッド8の直上部分を開口して、さらにその
上全面にバリア層9を堆積し、バンプ形成部を選択的に
開口したメッキレジスト膜16を形成する〔図3
(g)〕。開口部内のバリア層9上にAuを電解メッキ
法により堆積させバンプ10を形成する。その後メッキ
レジスト膜16を除去し露出したバリア層9をエッチン
グ除去すれば、図1に示した本実施例の半導体集積回路
を得ることができる〔図3(h)〕。
【0012】図4(a)は、本発明の第2の実施例の半
導体集積回路の平面図、図4(b)は、図4(a)のA
−A線での断面図である。図4(b)において、図1
(b)に示した第1の実施例の部分と同等の部分には、
同じ参照番号が付せられているので重複する説明は省略
する。また、本実施例の製造方法は、図2、図3に示し
た先の実施例の場合と同様である。本実施例の図1に示
した第1の実施例と相違する点は、バンプ10が形成さ
れたバンプ用パッド6と検査用パッド8の位置が第1の
実施例と逆になっている点である。つまり、検査用パッ
ド8をI/O領域17の外に、バンプ用パッド6をI/
O領域17内に形成している。本実施例によれば、検査
時にI/O領域17にかかるストレスを回避することが
でき、高信頼性の半導体チップを提供することができ
る。
【0013】図5(a)は、本発明の第3の実施例の半
導体集積回路の平面図、図5(b)は、図5(a)のA
−A線での断面図である。図5(b)において、図1
(b)に示した実施例の部分と同等の部分には、同じ参
照番号が付せられているので重複する説明は省略する。
本実施例の製造方法も図2、図3に示した第1の実施例
の場合と同様である。本実施例の図1に示した第1の実
施例と相違する点は、バンプ10が搭載されたバンプ用
パッド6を形成する位置が異なる点である。つまり、第
1の実施例ではバンプ用パッド6をI/O領域17の外
側に形成していたが、本実施例ではバンプ用パッド6を
検査用パッド8と共にI/O領域17上に形成してい
る。本実施例によれば、I/O領域の外側にパッド領域
を設ける必要がなくなりチップ面積をさらに縮小するこ
とができる。
【0014】以上、本発明の好ましい実施例について説
明したが、本発明は、これら実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱することのない範囲内にお
いて適宜の変更が可能なものである。例えば、本発明の
実施例ではバンプの形成方法を電解メッキで行う方法に
ついて説明したが、無電解メッキ法、蒸着法、、ワイヤ
ボンディング法、転写法を用いて形成することも可能で
ある。また、その材料もAuでなく半田でもかまわな
い。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による半導
体集積回路は、検査用パッドとバンプの少なくとも一方
をI/O領域上に形成したものであるので、チップ面積
を縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の半導体集積回路の平面
図と断面図。
【図2】本発明の第1の実施例の半導体集積回路の製造
方法を示す工程順の断面図(その1)。
【図3】本発明の第1の実施例の半導体集積回路の製造
方法を示す工程順の断面図(その2)。
【図4】本発明の第2の実施例の半導体集積回路の平面
図と断面図。
【図5】本発明の第3の実施例の半導体集積回路の平面
図と断面図。
【図6】第1の従来例の平面図。
【図7】第2の従来例の平面図。
【符号の説明】
1 シリコンウェハ 2 絶縁膜 3 下層配線層 4 タングステンプラグ 5 層間絶縁膜 6 バンプ用パッド 7 上層配線層 8 検査用パッド 9 バリア層 10 バンプ 11 プローブ 12 パッシベーション膜 13 フォトレジスト膜 14 スルーホール 15 バリアメタル層 16 メッキレジスト膜 17 I/O領域 18 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/822 H01L 21/92 603A 27/04 E Fターム(参考) 4M106 AA01 AD01 AD05 AD10 AD30 BA01 5F033 HH09 HH13 JJ18 JJ19 JJ33 KK09 MM05 MM13 NN06 NN07 PP15 PP19 PP27 PP28 QQ08 QQ09 QQ31 QQ37 QQ48 RR00 VV07 VV12 XX37 5F038 BE07 CA10 CA16 DT04 EZ01 EZ20 5F064 DD25 DD39 DD46 EE22

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バンプが搭載されたバンプ付きパッドを
    I/O領域外に配置し、前記バンプ付きパッドと電気的
    に接続された検査用パッドをI/O領域上に配置したこ
    とを特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 バンプが搭載されたバンプ付きパッドを
    I/O領域上に配置し、前記バンプ付きパッドと電気的
    に接続された検査用パッドをI/O領域外に配置したこ
    とを特徴とする半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 バンプが搭載されたバンプ付きパッド
    と、これと電気的に接続された検査用パッドとをI/O
    領域上に配置したことを特徴とする半導体集積回路。
  4. 【請求項4】 前記バンプ付きパッドと前記検査用パッ
    ドとは、AlとCuの合金材で一体的に形成されている
    ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の半導体
    集積回路。
  5. 【請求項5】 前記バンプ付きパッドと前記検査用パッ
    ドとこれらを接続する配線とは、最上層配線として形成
    されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記
    載の半導体集積回路。
  6. 【請求項6】 前記バンプと前記バンプ付きパッドとの
    間にはバリア層が形成されていることを特徴とする請求
    項1〜5の何れかに記載の半導体集積回路。
  7. 【請求項7】 前記バンプが、Auまたは半田により形
    成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れかに
    記載の半導体集積回路。
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