JP2002319635A - 半導体集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体集積回路装置およびその製造方法Info
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Abstract
ハレベルCSPにおいて、再配線のレイアウトの自由度
を向上させる。 【解決手段】 ヒューズにレーザビームを照射して欠陥
救済を行った後、ヒューズ開孔部11の内部に有機パッ
シベーション膜(感光性ポリイミド樹脂膜)5を充填
し、その後、有機パッシベーション膜5の上部に再配線
2、バンプランド2A、最上層保護膜12、半田バンプ
14を形成する。欠陥救済を行った以後の工程では、メ
モリセルのリフレッシュ時間のばらつきを防ぐため、エ
ラストマー層10、最上層保護膜12を硬化させるため
のベーク処理は、260℃以下の温度で行う。
Description
置およびその製造技術に関し、ウエハプロセスを応用し
て形成したCSP(chip size package)、すなわちウエ
ハ状態でパッケージング工程を完了する方式である、い
わゆるウエハレベルCSP(WL−CSP)あるいはウエ
ハプロセスパッケージ(Wafer Process Package)に適
用して有効な技術に関する。
プロセス(前工程)と一体化し、ウエハ状態でパッケー
ジング工程を完了する方式、いわゆるウエハレベル(Waf
er Level)CSPと呼ばれる技術は、ウエハプロセスを
応用してパッケージプロセスまでを処理するため、ウエ
ハから切断したチップ毎にパッケージプロセス(後工
程)を処理する従来方法に比べて工程数を大幅に低減す
ることができるという利点がある。ウエハレベルCSP
は、ウエハプロセス・パッケージ(Wafer ProcessPacka
ge;WPP)とも呼ばれる。
ィングパッドのピッチを半田バンプのピッチに変換する
インターポーザと呼ばれるCSP内部の配線層を、ウエ
ハ上に形成した再配線層によって代用できるため、上記
した工程数の低減と相俟って、CSPの製造コストを低
減することができるものと期待されている。
式会社 技術調査会発行(2000年5月28日発行)
の「エレクトロニクス実装技術:2000臨時増刊号」
81頁〜113頁、特許国際公開WO/23696号公
報、特開2000−91339号公報、特開2000−
138245号公報、特開2000−216253号公
報などに記載がある。
ップ毎にパッケージプロセス(後工程)を行う従来方法
において、DRAM(Dynamic Random Access Memory)
などのメモリLSIは、ウエハ製造工程で生じた欠陥を
救済するための冗長機能を備えることによって、製造歩
留まりの向上を図っている。
行や列(冗長回路)を用意しておき、メモリアレイ内の
欠陥セル(不良ビット)にアドレス信号が入ったときに
スペアの行や列を選択することによって、回路の一部に
不良箇所が発生してもチップ全体としては不良とならな
いようにする不良救済機能である。
ドレス切り換え回路に接続されたヒューズを切断するこ
とによって行なわれる。ヒューズの切断には、電流溶断
方式やレーザ溶断方式などが採用されているが、置換プ
ログラムの自由度が高く、面積効率上も有利なレーザ溶
断方式が主に採用されている。
シリコンなどの電極配線材料で構成され、ウエハの主面
に半導体素子あるいは配線を形成する工程(ウエハプロ
セス)で同時に形成される。そして、ウエハプロセスの
最終工程で行なわれるプローブ検査によって欠陥セルが
見出された場合は、上記ヒューズをレーザなどで切断す
ることによって、欠陥セルに対応するアドレスを冗長セ
ルに割り付けする。
線の上部にパッシベーション膜と称される表面保護膜が
形成され、さらにその上部にポリイミドなどの樹脂層が
形成される。パッシベーション膜は、ウエハの表面から
水分などが回路に浸入するのを防止するための保護膜
で、例えばプラズマCVD法で堆積した酸化シリコン膜
や窒化シリコン膜などの緻密な無機絶縁膜によって構成
される。また、樹脂層は、α線によるソフトエラーの防
止、チップを封止する樹脂(モールド樹脂)中のシリコ
ンフィラーによるチップ表面の損傷防止、パッシベーシ
ョン膜とモールド樹脂との界面の応力緩和などを目的と
して形成される。
は、マイクロメータ(μm)オーダの厚い膜厚で形成さ
れるので、ヒューズを切断して欠陥救済を行うには、ヒ
ューズの上部のパッシベーション膜および樹脂層をプロ
ーブ検査に先立って除去しておかなければならない。ま
た、ヒューズを比較的下層の導電層で形成した場合に
は、パッシベーション膜より下層の層間絶縁膜もエッチ
ングしてその膜厚を薄くしなければならない。
して次のようなプロセスで行われる。まず、ウエハの主
面に半導体素子を形成し、続いてその上部に複数層のメ
タル配線を形成する。そして、この半導体素子の形成か
ら最上層のメタル配線の形成までの一連の工程のいずれ
かの工程でヒューズを形成する。
μm程度に調節するために、フォトレジスト膜をマスク
にしたドライエッチングでヒューズの上部の絶縁膜に開
孔部を形成した後、この開孔部の底部を含む最上層のメ
タル配線の上部にパッシベーション膜を形成し、続いて
パッシベーション膜の上部にポリイミド樹脂層を形成す
る。パッシベーション膜は、窒化シリコン膜や酸化シリ
コン膜を400℃〜500℃のプラズマCVD法で堆積
することによって形成する。ポリイミド樹脂層は、スピ
ン塗布法で形成し、その後、350℃程度のベーク処理
を行って膜を硬化させる。
ジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜をマスクにし
たウェットエッチングでヒューズの上部の樹脂層を除去
することによりパッシベーション膜を露出させる。また
このとき同時に、チップの外部接続端子となるボンディ
ングパッドを形成する領域のポリイミド樹脂層を除去す
ることによってパッシベーション膜を露出させる。
後、ポリイミド樹脂層をマスクにしたドライエッチング
でヒューズの上部(絶縁膜に開孔部が形成された領域)
のパッシベーション膜を除去する。またこのとき同時
に、ボンディングパッドを形成する領域のパッシベーシ
ョン膜を除去することによってボンディングパッドを形
成する。
われるプローブ検査によって欠陥セルが見出された場合
は、ヒューズの上部の絶縁膜に形成された上記開孔部を
通じて所定のヒューズにレーザを照射し、このヒューズ
を切断することによって欠陥救済を行う。
を従来のウエハレベルCSPの製造工程に適用した場
合、次のような問題が生じることを本発明者は明らかに
した。
プローブ検査および欠陥救済を行った後、ウエハの表面
を覆うポリイミド樹脂層の上部に再配線を形成し、再配
線の一端に外部接続端子であるバンプ電極を接続するこ
とになるため、ポリイミド樹脂層の上部に再配線用のメ
タル膜を形成する工程でヒューズの上部の開孔部内にメ
タル膜が入り込む。従って、レーザで切断されたヒュー
ズがメタル膜を介して短絡するのを防ぐために、開孔部
内のメタル膜をエッチング液で除去する工程が必要とな
るが、開孔部内にこのエッチング液が残留するとヒュー
ズの腐食を引き起こす。
ルCSPの製造工程では、ヒューズの上部のポリイミド
樹脂層にレーザ照射用の開孔が残留する。そのため、ポ
リイミド樹脂層の上部に再配線を形成する際、この開孔
部を避けて再配線を配置しなければならないので、再配
線のレイアウトの自由度が低下するという問題もある。
程では、プローブ検査および欠陥救済を行った後、ポリ
イミド樹脂層の上部に再配線を形成し、さらに再配線の
上部にポリイミド樹脂膜などからなる最上層保護膜を形
成するという工程が加わる。そのため、これらの工程で
高温の熱処理が行われると、メモリセルの特性が変動
し、メモリセル毎にリフレッシュ時間がばらつくなどの
不具合が生じる結果、プローブ検査で良品とされたチッ
プが不良になってしまう虞れがある。
欠陥救済を行うウエハレベルCSPにおいて、再配線の
レイアウトの自由度を向上させる技術を提供することに
ある。
って欠陥救済を行うウエハレベルCSPにおいて、ヒュ
ーズの腐食を有効に防止する技術を提供することにあ
る。
って欠陥救済を行うウエハレベルCSPの信頼性を向上
させる技術を提供することにある。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば次の
通りである。
ップの主面に形成された複数のメモリセルと、前記半導
体チップの主面に形成された複数のヒューズと、前記複
数のメモリセルよりも上層に形成された一層以上の複数
の第1配線と、前記複数の第1配線のうちの最上層の配
線と同層の配線によって構成された複数の内部接続端子
と、前記複数の第1配線および前記複数のヒューズを覆
うように形成され、前記複数の内部接続端子を選択的に
露出するパッシベーション膜と、前記パッシベーション
膜上に形成され、一端が前記内部接続端子に電気的に接
続された複数の第2配線と、前記複数の第2配線を覆う
ように形成され、前記複数の第2配線の他端部を選択的
に露出する最上層保護膜と、前記複数の第2配線の他端
部上に形成された複数の外部接続端子とを有し、前記複
数の第2配線の少なくとも一部は、前記複数のヒューズ
の少なくとも一部の上に配置されているものである。
は、(a)半導体ウエハの主面の複数のチップ領域に、
複数のメモリセルを形成し、前記複数のメモリセルの上
層に、一層以上の複数の第1配線を形成し、前記複数の
メモリセルを形成する工程または前記複数の第1配線を
形成する工程のいずれかの工程において、前記複数のチ
ップ領域に複数のヒューズを形成する工程、(b)前記
複数の第1配線および前記複数のヒューズの上部にパッ
シベーション膜を形成した後、前記パッシベーション膜
のそれぞれの一部を除去し、前記複数の第1配線のうち
の最上層の配線と同層の配線を露出させることによっ
て、複数の内部接続端子を形成する工程、(c)前記パ
ッシベーション膜の他の一部を除去することによって、
前記複数のヒューズのそれぞれの上部にヒューズ開孔部
を形成する工程、(d)前記(b)工程の後、欠陥セル
の有無を検出するためのプローブ検査を行い、前記プロ
ーブ検査によって欠陥セルが見出された場合は、前記複
数のヒューズ開孔部のうちの所定のヒューズ開孔部を通
じてその下部の前記ヒューズにレーザを照射して溶断す
る工程、(e)前記(d)工程の後、前記複数のヒュー
ズ開孔部の内部を含む前記パッシベーション膜上にエラ
ストマー層を形成する工程、(f)前記エラストマー層
を熱処理することによって、前記エラストマー層を硬化
させる工程、(g)前記エラストマー層の上部に、一端
が前記内部接続端子に電気的に接続された複数の第2配
線を形成した後、前記複数の第2配線の上部に最上層保
護膜を形成し、前記最上層保護膜の一部を除去すること
によって、前記複数の第2配線の他端部を選択的に露出
する工程、(h)前記最上層保護膜を熱処理することに
よって、前記最上層保護膜を硬化させる工程、(i)前
記複数の第2配線の他端部に複数の外部接続端子を形成
した後、前記半導体ウエハを前記チップ領域単位で切断
することによって、複数の半導体チップを得る工程、を
含み、前記(f)工程の熱処理温度および前記(h)工
程の熱処理温度を、前記複数のメモリセルの所定の特性
が変動しない温度とするものである。
は、(a)半導体ウエハの主面の複数のチップ領域に、
複数のメモリセルを形成し、前記複数のメモリセルの上
層に、一層以上の複数の第1配線を形成し、前記複数の
メモリセルを形成する工程または前記複数の第1配線を
形成する工程のいずれかの工程において、前記複数のチ
ップ領域に複数のヒューズを形成する工程、(b)前記
複数の第1配線および前記複数のヒューズの上部にパッ
シベーション膜を形成した後、前記パッシベーション膜
のそれぞれの一部を除去し、前記複数の第1配線のうち
の最上層の配線と同層の配線を露出させることによっ
て、複数の内部接続端子を形成する工程、(c)前記パ
ッシベーション膜の他の一部を除去することによって、
前記複数のヒューズのそれぞれの上部にヒューズ開孔部
を形成する工程、(d)前記(b)工程の後、欠陥セル
の有無を検出するためのプローブ検査を行い、前記プロ
ーブ検査によって欠陥セルが見出された場合は、前記複
数のヒューズ開孔部のうちの所定のヒューズ開孔部を通
じてその下部の前記ヒューズにレーザを照射して溶断す
る工程、(e)前記パッシベーション膜の上部に、一端
が前記内部接続端子に電気的に接続された複数の第2配
線を形成した後、前記複数の第2配線の上部に最上層保
護膜を形成し、前記最上層保護膜の一部を除去すること
によって、前記複数の第2配線の他端部を選択的に露出
する工程、(f)前記最上層保護膜を熱処理することに
よって、前記最上層保護膜を硬化させる工程、(g)前
記複数の第2配線の他端部に複数の外部接続端子を形成
した後、前記半導体ウエハを前記チップ領域単位で切断
することによって、複数の半導体チップを得る工程、を
含み、前記(f)工程の熱処理温度を、前記複数のメモ
リセルの所定の特性が変動しない温度とするものであ
る。
を用いて詳述する。なお、実施の形態を説明するための
全図において同一機能を有するものは同一の符号を付
し、その繰り返しの説明は原則として省略する。
ィングパッドとは、請求項の内部接続端子を意味するも
のとする。
とは、請求項の有機パッシベーション膜上またはエラス
トマー層上に形成される第2配線を意味するものとす
る。
ンプとは、請求項の外部接続端子を意味するものとす
る。
の半導体集積回路装置であるウエハプロセスを応用して
形成したCSP、すなわちウエハ状態でパッケージング
工程を完了する方式である、いわゆるウエハレベルCS
P(以下、WL−CSPという)の完成状態を示す斜視
図、図2は、WL−CSPの再配線(再配線層)および
ボンディングパッドを示す斜視図、図3は、WL−CS
Pの要部拡大平面図、図4は、WL−CSPの要部拡大
断面図である。
CSPは、例えば長辺=8.7mm、短辺=5.7m
m、厚さ725μm程度の外形寸法を有する単結晶シリ
コンからなる半導体チップ(以下、チップという)1B
の主面上に、複数の半田バンプ14が形成された構造を
有している。このチップ1Bの主面には、後述するDR
AM(Dynamic Random Access Memory)が形成されてい
る。
線4の一部によって構成された複数のボンディングパッ
ドBPがチップ1Bの長辺方向に沿って4列に配置され
ている。最上層配線4の上部は、ボンディングパッドB
Pの上部を除き、表面保護(無機パッシベーション)膜
3で覆われている。表面保護膜3の上部には、感光性ポ
リイミド樹脂膜(有機パッシベーション)5とその上部
に形成されたエラストマー層10とを介して再配線2が
形成されている。再配線2の上部は、その一端部である
バンプランド2Aの上部を除き、最上層保護膜12で覆
われている。バンプランド2Aの上部には、WL−CS
Pの外部接続端子を構成する半田バンプ14が形成され
ている。図4に示すように、再配線2の他端部は、感光
性ポリイミド樹脂膜5に形成された開孔6Aを通じてボ
ンディングパッドBPに電気的に接続されている。
を示している。ヒューズ開孔部11の下層には、これら
の図には示さないヒューズFが形成されている。後述す
るように、ウエハプロセスの最終工程で行なわれるプロ
ーブ検査によって欠陥セルが見出された場合は、このヒ
ューズ開孔部11を通じてヒューズFにレーザを照射
し、ヒューズFを溶断することによって、欠陥セルに対
応するアドレスを冗長セルに割り付ける欠陥救済が行わ
れる。ヒューズ開孔部11は、チップ1Bの主面の複数
箇所に配置されており、それらの一部は、再配線2の下
層やバンプランド2Aの下層に配置されている。
あり、左側部分はメモリセルが形成された領域(メモリ
アレイ)、右側部分はヒューズが形成された領域(ヒュ
ーズ領域)を示している。なお、感光性ポリイミド樹脂
膜5よりも上層の部分(エラストマー層10、再配線
2、バンプランド2A、最上層保護膜12など)の図示
は省略してある。
よびp型ウエル63が形成されている。メモリアレイの
p型ウエル63には、nチャネル型のメモリセル選択用
MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field E
ffect Transistor)Qtと、その上部に形成された情報
蓄積用容量素子Cとからなる複数のメモリセルが形成さ
れている。
としてゲート絶縁膜64、ゲート電極65(ワード線W
L)および一対のn型半導体領域(ソース、ドレイン)
66、66によって構成されている。ゲート電極65
(ワード線WL)は、例えばP(リン)がドープされた
n型多結晶シリコン膜の上部にWNX(窒化タングステ
ン)膜とW膜とが積層された、いわゆるポリメタル(Pol
ymetal)構造の導電膜からなる。メモリセル選択用MI
SFETQtのソース、ドレインを構成する一対のn型
半導体領域66、66の上部には、コンタクトホール6
7、68が形成されている。これらのコンタクトホール
67、68の内部には、例えばP(リン)がドープされ
たn型の多結晶シリコン膜からなるプラグ69が埋め込
まれている。
には、メモリセルのデータを読み出すビット線BLが形
成されている。ビット線BLは、その下部のプラグ69
を介してメモリセル選択用MISFETQtのソース、
ドレインの一方(n型半導体領域66)に電気的に接続
されている。ビット線BLは、例えばWNX膜の上部に
W膜を積層した導電膜からなる。
素子Cが形成されている。情報蓄積用容量素子Cは、ビ
ット線BLの上部の厚い酸化シリコン膜70に形成され
た溝71の内部に形成され、例えばP(リン)がドープ
されたn型の多結晶シリコン膜からなる下部電極72、
Ta2O5(酸化タンタル)膜からなる高誘電体膜73、
TiN(窒化チタン)膜からなる上部電極74によって
構成されている。情報蓄積用容量素子Cの下部電極72
は、その下層の酸化シリコン膜75、76に形成された
スルーホール77内のプラグ78およびさらにその下層
のプラグ69を介してメモリセル選択用MISFETQ
tのソース、ドレインの他方(n型半導体領域66)に
電気的に接続されている。
は、ヒューズFが形成されている。ヒューズFは、例え
ばP(リン)がドープされたn型の多結晶シリコン膜か
らなる。なお、図に示すヒューズFは、レーザで溶断さ
れた状態を示している。
コン膜79が形成され、さらにその上部には第1Al配
線80〜82が形成されている。ヒューズ領域の第1A
l配線81、82は、それらの下層のスルーホール83
内に埋め込まれたプラグ84を介してヒューズFに電気
的に接続されている。
リコン膜85が形成され、さらにその上部には最上層配
線4(4A〜4C)が形成されている。最上層配線4A
〜4Cは、下層の第1Al配線80〜82と同じく、A
l合金によって構成されている。最上層配線4の上部に
は、表面保護膜3が形成されている。表面保護膜3は、
例えばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法
で堆積した窒化シリコン膜からなる。表面保護膜3の上
部には、感光性ポリイミド樹脂膜5が形成されている。
ヒューズ領域の表面保護膜3、酸化シリコン膜85、7
9、70には、ヒューズ開孔部11が形成されている。
ド樹脂膜5の上部には、エラストマー層10が形成され
ている。また、エラストマー層10の上部には、再配線
2およびバンプランド2Aが形成されている。さらに、
再配線2の上部には最上層保護膜12が形成され、バン
プランド2Aの上部には、半田バンプ14が接続されて
いる。
Pの製造方法を図6〜図32を用いて工程順に説明す
る。図6は、この製造方法のフロー図である。
体ウエハ(以下、ウエハという)1の平面図である。図
示のように、ウエハ1の主面は、複数のチップ領域1A
に区画されている。図8に示すように、チップ領域1A
のそれぞれは、複数のメモリアレイ(MARY)とそれ
らの間に配置された周辺回路部PCとで構成されてい
る。
リアレイおよびヒューズ領域)を示す断面図である。チ
ップ領域1Aのメモリアレイには、前記図5に示したメ
モリセル選択用MISFETQtと情報蓄積用容量素子
Cとからなる複数のメモリセルが形成されている。情報
蓄積用容量素子Cの上部には、第1Al配線80が形成
され、さらにその上部には第2Al配線である最上層配
線4Aが形成されている。
成されている。このヒューズFは、例えばメモリアレイ
のスルーホール78に埋め込まれたプラグ78と同層の
多結晶シリコン膜からなる。ヒューズFは、例えばビッ
ト線BLと同層のメタル膜、ゲート電極65と同層のポ
リメタル膜などを使って形成することもできる。すなわ
ち、ヒューズFは、ウエハ1上にメモリセルと配線とを
形成する一連の工程のうち、いずれかの工程で形成され
る。ヒューズFの上部には、第1Al配線81、82お
よび最上層配線4B、4Cが形成されている。
D法を用いて最上層配線4A〜4Cの上部に窒化シリコ
ン膜からなる表面保護膜(無機パッシベーション膜)3
を堆積する。表面保護膜3を構成する窒化シリコン膜の
膜厚は、例えば1.3μm〜1.6μm、成膜温度は、
例えば400℃〜500℃である。表面保護膜3は、プ
ラズマCVD法で堆積した膜厚0.3μm程度の酸化シ
リコン膜と、同じくプラズマCVD法で堆積した膜厚
1.3μm程度の窒化シリコン膜とからなる2層の無機
絶縁膜で構成してもよい。
フォトレジスト膜86をマスクにして表面保護膜3をド
ライエッチングし、最上層配線4の一部を露出させるこ
とによって、ボンディングパッドBPを形成する。また
このとき、ヒューズ領域の表面保護膜3、酸化シリコン
膜85、79、70をドライエッチングし、ヒューズF
の上部にヒューズ開孔部11を形成する。ヒューズ開孔
部11は、ヒューズFの上部を覆っている絶縁膜の膜厚
を1μm程度まで薄くするために形成する。図13に示
すように、ボンディングパッドBPおよびヒューズ開孔
部11は、各チップ領域1Aの中央部に配置され、長辺
方向に沿って4列に配列される。
後、ボンディングパッドBPにプローブ(図示せず)を
当てて各チップ領域1Aの良、不良を判別する試験(ウ
エハ検査およびプローブ検査)を行う。そして、このプ
ローブ検査によって欠陥のあるメモリセルが見出された
場合には、欠陥セルに対応するアドレスを冗長セルに割
り付ける欠陥救済を行う。図14に示すように、この欠
陥救済は、ヒューズ開孔部11を通じて所定のヒューズ
FにレーザビームLBを照射し、ヒューズFを溶断する
ことによって行う。
後の工程で長時間、高温の雰囲気に曝されると、メモリ
セルの特性が変動し、メモリセル毎にリフレッシュ時間
がばらつくなどの不具合が生じるために、上記試験で良
品とされたチップ領域1Aが不良になってしまう場合が
ある。従って、欠陥救済を行った以後の工程では、ウエ
ハ1の処理温度に上限を設け、この上限温度を超える高
温での熱処理を行わないようにする。この上限温度は、
メモリセルの構造やデザインルールなどによって異なる
ので一概には規定できないが、本実施の形態1のDRA
Mの場合は、例えば260℃である。
表面保護膜3の上部に回転塗布法で膜厚35μm程度の
感光性ポリイミド樹脂膜5を形成し、例えば92℃、3
00秒のプリベークを行う。表面保護膜3の上部に感光
性ポリイミド樹脂膜5を形成することにより、ヒューズ
開孔部11の内部に感光性ポリイミド樹脂膜5が充填さ
れる。
の領域の感光性ポリイミド樹脂膜5を露光、およびベー
ク(例えば112℃で60秒程度)して半硬化させた
後、図17に示すように、感光性ポリイミド樹脂膜5の
非露光(未硬化)部分を現像処理によって除去すること
により、ボンディングパッドBPの上部に開孔6Aを形
成する。
ベーク処理を行ない、半硬化の感光性ポリイミド樹脂膜
5を完全硬化させることによって、その膜厚を15μm
程度とした後、図18および図19に示すように、感光
性ポリイミド樹脂膜5の上部に低弾性ポリアミドイミド
樹脂からなるエラストマー層10を堆積する。図示した
ように、エラストマー層10は、チップ領域1Aの中央
部、すなわちボンディングパッドBPが配置された領域
を除いた領域に堆積する。
塗布し、その後、例えば250℃のベーク処理を行って
膜厚を75μm程度にする。前述したように、欠陥救済
を行った以後の工程では、メモリセルのリフレッシュ時
間のばらつきを防ぐため、260℃を超える高温の熱処
理は避ける必要がある。従って、感光性ポリイミド樹脂
膜5を硬化させるためのベーク処理およびエラストマー
層10を硬化させるためのベーク処理は、いずれも26
0℃を超えない温度で行う。
パッドBPの表面を含むエラストマー層10の上部にメ
ッキシード層7を形成する。メッキシード層7は、例え
ばスパッタリング法で堆積した膜厚50nm〜150n
m程度のCr(クロム)膜および膜厚0.1μm〜0.
7μm程度のCu(銅)膜で構成する。
域を除く領域のメッキシード層7をフォトレジスト膜8
7で覆った後、電解メッキ法を用いてメッキシード層7
の表面にメタル膜9を成長させる。メタル膜9は、例え
ば膜厚3μm〜15μm程度のCu膜と膜厚2μm〜5
μm程度のNi(ニッケル)膜とで構成する。
後、このフォトレジスト膜87で覆われていた領域のメ
ッキシード層7をウェットエッチングで除去することに
より、図22、図23および図24に示すように、メタ
ル膜9によって構成される再配線2とバンプランド2A
とを形成する。なお、メッキシード層7をウェットエッ
チングで除去する際には、メタル膜9の表面も同時にエ
ッチングされるが、メタル膜9の膜厚はメッキシード層
7の膜厚に比べて遙かに厚いので支障はない。再配線2
とバンプランド2Aは、エラストマー層10の上部にス
パッタリング法で堆積したメタル膜をパターニングして
形成することもできるが、本実施の形態1のように、電
解メッキ法を用いた場合には、スパッタリング法を用い
る場合よりも再配線2の厚膜化、微細化が容易になる。
FにレーザビームLBを照射して欠陥救済を行った後、
ヒューズ開孔部11の内部に感光性ポリイミド樹脂膜5
を充填し、その後、エラストマー層10の上部に再配線
2とバンプランド2Aとを形成する。従って、このプロ
セスによれば、ヒューズ開孔部11の上部にも再配線2
やバンプランド2Aを配置することが可能となる。
部に感光性ポリイミド樹脂膜からなる最上層保護膜12
を堆積する。感光性ポリイミド樹脂膜は、完全硬化後の
膜厚が5μm〜25μm程度となるような膜厚で回転塗
布した後、例えば92℃で300秒のプリベークを行
う。最上層保護膜12は、感光性ポリイミド樹脂の外、
ソルダレジストなどで構成することもできる。
バンプランド2Aの上部を覆う最上層保護膜12を除去
することによって、バンプランド2Aの表面を露出させ
る。バンプランド2Aの上部の最上層保護膜12を除去
するには、バンプランド2Aの上部以外の領域の最上層
保護膜12を露光し、例えば112℃で60秒程度のベ
ーク処理を行って膜を半硬化させた後、未露光部(バン
プランド2Aの上部)の最上層保護膜12を現像する。
ベーク処理を行って最上層保護膜12を完全硬化させ
る。前述したように、欠陥救済を行った以後の工程で
は、メモリセルのリフレッシュ時間のばらつきを防ぐた
め、260℃を超える高温の熱処理は避ける必要があ
る。従って、最上層保護膜12を完全硬化させるための
ベーク処理は、260℃を超えない温度で行う。
2Aの表面に無電解メッキ法を用いて膜厚20nm〜1
00nm程度のAuメッキ層13を形成した後、図29
に示すように、バンプランド2A上に半田バンプ14を
接続する。なお、バンプランド2A上に半田バンプ14
を形成する工程に先立ってウエハ1の裏面を研削し、ウ
エハ1の厚さを薄くしてもよい。
成するには、例えば図30に示すように、バンプランド
2Aの配置に対応する開孔30が形成された半田印刷マ
スク31をウエハ1上に位置合わせして重ね、スキージ
32によってバンプランド2Aの表面に半田ペースト1
4Aを印刷する。
に示すように、バンプランド2Aよりも広い領域にほぼ
平坦に印刷される。なお、ヒューズ開孔部11の内部に
はエラストマー層10が充填されているので、半田ペー
スト14Aがヒューズ開孔部11の上部に印刷された場
合でも、ヒューズ開孔部11の内部に侵入してヒューズ
Fを短絡させる虞れはない。
熱し、半田ペースト14Aをリフローさせることによ
り、バンプランド2A上に前記図31に示すような球状
の半田バンプ14が形成される。半田バンプ14は、例
えば98.5%のSn(錫)、1%のAg(銀)および
0.5%のCuからなるPb(鉛)フリー半田(溶融温
度=220℃〜230℃)で構成され、その直径は、1
25μm〜450μm程度である。半田バンプ14は、
上記した印刷法に代えてメッキ法で形成することもでき
る。また、あらかじめ球状に成形した半田ボールをバン
プランド2A上に供給し、その後、ウエハ1を加熱して
半田ボールをリフローすることによって形成することも
できる。
て各チップ領域1Aの最終検査を行った後、図32に示
すように、ダイシングブレード40を使ってウエハ1の
各チップ領域1Aを個片のチップ1Bに切断、分離する
ことにより、前記図1〜図4に示したWL−CSPが完
成する。このようにして得られたWL−CSPは、さら
に必要に応じて性能、外観などの各種最終検査に付され
た後、トレー治具に収納されて出荷される。
態1のWL−CSPと、例えばマイコンが形成された他
のチップ(WL−CSP2)とをパッケージ基板15の
主面上にフェイスダウン・ボンディングしたBGA(Bal
l Grid Array)である。2個のチップ(WL−CSP、
WL−CSP2)は、それらの主面に形成された複数個
の半田バンプ14のそれぞれを、パッケージ基板15の
主面の対応する電極パッド16に接続するフリップチッ
プ方式によって実装されている。チップ(WL−CS
P、WL−CSP2)の裏面(上面)には、金属製の保
護プレート19が接着剤23によって貼り付けられてい
る。パッケージ基板15は、ガラスエポキシ樹脂、BT
(Bis-maleimide Triazine)樹脂などからなる基板にCu
配線を形成した汎用のプリント配線基板で構成されてお
り、その裏面(下面)の電極パッド16には、BGAの
外部接続端子を構成する複数個の半田バンプ17が接続
されている。半田バンプ17は、チップ(WL−CS
P、WL−CSP2)の主面に接続された半田バンプ1
4よりも溶融温度が低い半田材料、例えばSn−Pb共
晶合金(溶融温度=183℃)で構成されている。
配線4と再配線2との間に低弾性樹脂からなるエラスト
マー層10が形成されているので、WL−CSPをパッ
ケージ基板15に実装する時の熱応力や、実装後の実使
用時に発生する熱応力をエラストマー層10によって有
効に緩和することができる。これにより、WL−CSP
とパッケージ基板15との接続部(半田バンプ14)に
加わる応力が緩和され、半田バンプ14の接続寿命が向
上する。
力緩和層を持たないWL−CSPの場合は、WL−CS
Pとパッケージ基板15との間に応力緩和用の封止樹脂
(アンダーフィル樹脂)を充填する工程が必要となる
が、本実施の形態1のWL−CSPは、この封止樹脂の
充填工程を省略することができる。これにより、WL−
CSPをパッケージ基板15に実装する工程が簡略化さ
れると共に、パッケージ基板15に実装されたWL−C
SPのリペアも容易に行える。
ヒューズ開孔部11の上部にも再配線2を配置すること
が可能となるので、再配線2をレイアウトする際の自由
度が向上する。
0℃を超える高温の熱処理を行わないことにより、メモ
リセルのリフレッシュ時間のばらつきを防ぐことができ
るので、信頼性の高いWL−CSPを実現することがで
きる。
ーズ開孔部11の内部に感光性ポリイミド樹脂膜5を充
填するので、ヒューズ開孔部11を通じてチップ1Bの
内部に水分などが侵入することがない。これにより、配
線の腐食を防止することができるので、信頼性の高いW
L−CSPを実現することができる。
CSPの製造方法を図34〜図43を用いて工程順に説
明する。図34は、この製造方法のフロー図である。
チップ領域1Aにメモリセル、ヒューズF、第1Al配
線80および最上層配線4A、4B、4Cを形成する。
前記実施の形態1では、多結晶シリコン膜でヒューズF
を構成したが、本実施の形態では、Al合金膜で構成
し、第1Al配線80を形成する工程で同時に形成す
る。その他の構成は、前記実施の形態1と同じである。
プラズマCVD法を用いて最上層配線4、4A〜4Cの
上部に窒化シリコン膜からなる表面保護膜(無機パッシ
ベーション膜)3を堆積した後、フォトレジスト膜88
をマスクにして最上層配線4の上部の表面保護膜3をド
ライエッチングすることによって、ボンディングパッド
BPを形成する。またこのとき、ヒューズFの上部の表
面保護膜3をドライエッチングすることによって、ヒュ
ーズ開孔部11を形成する。
後、ボンディングパッドBPにプローブ(図示せず)を
当てて各チップ領域1Aの良、不良を判別する試験(ウ
エハ検査およびプローブ検査)を行う。そして、このプ
ローブ検査によって欠陥のあるメモリセルが見出された
場合には、図38に示すように、ヒューズ開孔部11を
通じて所定のヒューズFにレーザビームLBを照射し、
ヒューズFを溶断することによって欠陥救済を行う。
態と同様の方法で表面保護膜3の上部に感光性ポリイミ
ド樹脂膜5を形成し、次いでボンディングパッドBPの
上部に開孔6Aを形成した後、250℃で2〜3時間程
度のベーク処理を行って感光性ポリイミド樹脂膜5を完
全硬化させる。前記実施の形態1と同様、欠陥救済を行
った以後の工程では、メモリセルのリフレッシュ時間の
ばらつきを防ぐため、感光性ポリイミド樹脂膜5を完全
硬化させるためのベーク処理は、260℃を超えない温
度で行う。
部に露出したボンディングパッドBPの表面を含む感光
性ポリイミド樹脂膜5の上部にメッキシード層7を形成
した後、図41に示すように、メッキシード層7の表面
にメタル膜9を成長させ、続いて不要なメッキシード層
7をウェットエッチングで除去することにより、メタル
膜9によって構成される再配線2とバンプランド2Aと
を形成する。メッキシード層7およびメタル膜9は、前
記実施の形態1と同じ方法で形成する。
部に感光性ポリイミド樹脂膜からなる最上層保護膜12
を堆積した後、バンプランド2Aの上部を覆う最上層保
護膜12を除去することによって、バンプランド2Aの
表面を露出させる。最上層保護膜12の除去は、前記実
施の形態1と同じ方法で行う。次に、例えば250℃で
2〜3時間程度のベーク処理を行って最上層保護膜12
を完全硬化させる。前述したように、このベーク処理
は、260℃を超えない温度で行う。
2Aの表面にAuメッキ層13を形成した後、バンプラ
ンド2A上に半田バンプ14を接続する。Auメッキ層
13および半田バンプ14は、前記実施の形態1と同じ
方法で形成する。その後、ウエハ1をバーンイン検査に
付して各チップ領域1Aの最終検査を行い、さらにウエ
ハ1の各チップ領域1Aを個片のチップ1Bに切断、分
離することにより、WL−CSPが完成する。このよう
にして得られたWL−CSPは、さらに必要に応じて性
能、外観などの各種最終検査に付された後、トレー治具
に収納されて出荷される。
形態2のWL−CSPと、例えばマイコンが形成された
他のチップ(WL−CSP2)とをパッケージ基板15
の主面上にフェイスダウン・ボンディングしたBGAで
ある。前記実施の形態1のBGA(図33参照)との相
違は、チップ(WL−CSP、WL−CSP2)とパッ
ケージ基板15との隙間にアンダーフィル樹脂18を充
填したことにある。アンダーフィル樹脂18は、チップ
(WL−CSP、WL−CSP2)とパッケージ基板1
5との熱膨張係数差に起因して、両者の接続部である半
田バンプ14に加わる応力を緩和する機能と、チップ
(WL−CSP、WL−CSP2)の主面に水分などが
浸入するのを防ぐ機能とを兼ねている。アンダーフィル
樹脂18は、例えばシリコンフィラーを添加したエポキ
シ樹脂からなる。
ヒューズ開孔部11の上部にも再配線2を配置すること
が可能となるので、再配線2をレイアウトする際の自由
度が向上する。
0℃を超える高温の熱処理を行わないことにより、メモ
リセルのリフレッシュ時間のばらつきを防ぐことができ
るので、信頼性の高いWL−CSPを実現することがで
きる。
ーズ開孔部11の内部に感光性ポリイミド樹脂膜5を充
填するので、ヒューズ開孔部11を通じてチップ1Bの
内部に水分などが侵入することがない。これにより、配
線の腐食を防止することができるので、信頼性の高いW
L−CSPを実現することができる。
3のWL−CSPに形成されたボンディングパッドBP
およびヒューズ開孔部11のレイアウトを示している。
図46は、このWL−CSP(チップ1B)の要部拡大
平面図、図47は、要部断面図である。
ンディングパッドBPがチップ1Bの長辺方向に沿って
2列に配置されている。ヒューズ開孔部11は、それら
の一部がボンディングパッドBPと平行して2列に配置
され、他の一部がメモリアレイ(MARY)間の周辺回
路部PCに配置されている。図示はしないが、ヒューズ
Fは、ヒューズ開孔部11の下層に配置され、例えば前
記実施の形態2と同じくAl合金膜で構成され、第1A
l配線80を形成する工程で同時に形成される。
ヒューズ開孔部11の上部にも再配線2やバンプランド
2Aを配置することが可能となるので、再配線2やバン
プランド2Aをレイアウトする際の自由度が向上する。
CSPの製造方法を図48〜図56を用いて工程順に説
明する。図48は、この製造方法のフロー図である。
D法を用いて最上層配線4A〜4Cの上部に窒化シリコ
ン膜からなる表面保護膜(無機パッシベーション膜)3
を堆積し、その後、前記表面保護膜3およびその下層の
酸化シリコン膜85、79に開孔11Aを形成する。
表面保護膜3の上部に回転塗布法で感光性ポリイミド樹
脂膜5を堆積し、例えば92℃、300秒のプリベーク
を行った後、感光性ポリイミド樹脂膜5を露光、および
ベーク(例えば112℃で60秒程度)して半硬化さ
せ、さらに非露光(未硬化)部分を現像処理で除去する
ことによって、ボンディングパッド形成領域に開孔6B
を形成し、ヒューズ領域に開孔11Bを形成する。この
開孔11Bは、先に形成した開孔11Aの上部に、開孔
11Aと連続するように形成する。これにより、ヒュー
ズFの上部にヒューズ開孔部11が形成される。
ク処理を行なうことによって、半硬化の感光性ポリイミ
ド樹脂膜5を完全硬化させる。このベーク処理は、欠陥
救済前に行うので、ベーク温度を高温(350℃)に設
定することができ、従って、短時間で膜を完全硬化させ
ることができる。
(図示せず)を当てて各チップ領域1Aの良、不良を判
別する試験(ウエハ検査およびプローブ検査)を行う。
そして、このプローブ検査によって欠陥のあるメモリセ
ルが見出された場合には、図52に示すように、ヒュー
ズ開孔部11を通じて所定のヒューズFにレーザビーム
LBを照射し、ヒューズFを溶断することによって欠陥
救済を行う。
て感光性ポリイミド樹脂膜5の上部に低弾性ポリアミド
イミド樹脂からなるエラストマー層10を塗布した後、
260℃を超えない温度でベーク処理を行って膜を硬化
させる。感光性ポリイミド樹脂膜5の上部にエラストマ
ー層10を形成することにより、ヒューズ開孔部11の
内部にエラストマー層10が充填される。
層10の上部に前記実施の形態1と同様の方法でメッキ
シード層7、再配線2およびバンプランド2Aとを形成
する。再配線2およびバンプランド2Aは、エラストマ
ー層10の上部にCu膜とNi膜とを堆積した後、フォ
トレジスト膜をマスクにしてこれらの膜をパターニング
することにより形成してもよい。
部に前記実施の形態1と同様の方法で感光性ポリイミド
樹脂膜からなる最上層保護膜12を堆積し、続いてバン
プランド2Aの上部を覆う最上層保護膜12を除去する
ことによって、バンプランド2Aの表面を露出させる。
ベーク処理を行って最上層保護膜12を完全硬化させ
る。前述したように、最上層保護膜12を完全硬化させ
るためのベーク処理は、260℃を超えない温度で行
う。
2Aの表面にAuメッキ層13を形成した後、バンプラ
ンド2A上に半田バンプ14を接続する。その後、ウエ
ハ1をバーンイン検査に付して各チップ領域1Aの最終
検査を行った後、各チップ領域1Aを個片のチップ1B
に切断、分離することにより、本実施の形態4のWL−
CSPが完成する。
済前に感光性ポリイミド樹脂膜5を完全硬化させるの
で、ベーク温度を高温(350℃)に設定することがで
き、従って、短時間で膜を完全硬化させることができ
る。また、欠陥救済後のベーク処理工程が少なくなるの
で、メモリセルのリフレッシュ時間のばらつきをより確
実に防ぐことができ、信頼性の高いWL−CSPを実現
することができる。
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。
パッタリング法やCVD法などで形成することができ
る。再配線材料は、Cu、Ni以外の金属で構成するこ
ともできる。
ッシュメモリなどを混載したWL−CSPに広く適用す
ることができる。例えば、フラッシュメモリの製造工程
では、リテンション不良と呼ばれる書き込みデータの消
失を検出するために、メモリセルにデータを書き込んだ
後、200℃以上の高温雰囲気中に数時間放置し、その
後、データを読み出す試験(リテンションベーク)が行
われる。従って、DRAM(またはSRAM)とフラッ
シュメモリとを混載したWL−CSPの場合、欠陥救済
を行った以後の工程で感光性ポリイミド樹脂膜を250
℃でベーク処理する際、フラッシュメモリのリテンショ
ンベークを同時に行うことにより、工程を短縮すること
が可能となる。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
孔部の内部に絶縁膜を充填することにより、ヒューズ開
孔部の上部にも再配線やバンプランドを配置することが
可能となり、再配線やバンプランドのレイアウトの自由
度が高いWL−CSPを実現することができる。また、
ヒューズ開孔部内に再配線用のメタル膜が入り込まない
ので、エッチング液によるヒューズの腐食を確実に防止
することができる。
の熱処理を行わないことにより、メモリセルのリフレッ
シュ時間のばらつきを防ぐことができるので、信頼性の
高いWL−CSPを実現することができる。
置の外観を示す斜視図である。
置の再配線およびボンディングパッドのレイアウトを示
す斜視図である。
置の要部断面図である。
置の製造工程を示すフロー図である。
置の製造方法を示すウエハの平面図である。
置の製造方法を示す要部平面図である。
置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部平面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部平面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部平面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部平面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部平面図である。
装置の製造方法を示す要部平面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す斜視図である。
装置の製造方法を示す要部断面図である。
装置の製造方法を示す斜視図である。
装置を用いたBGAの断面図である。
路装置の製造工程を示すフロー図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置を用いたBGAの断面図である。
路装置の製造方法を示す要部平面図である。
路装置の製造方法を示す要部平面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造工程を示すフロー図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
路装置の製造方法を示す要部断面図である。
膜) 6A、6B 感光性ポリイミド樹脂膜の開孔 7 メッキシード層 8 フォトレジスト膜 9 メタル膜 10 エラストマー層 11 ヒューズ開孔部 11B 開孔 12 最上層保護膜 13 Auメッキ層 14 半田バンプ 14A 半田ペースト 15 パッケージ基板 16 電極パッド 17 半田バンプ 18 アンダーフィル樹脂 19 保護プレート 23 接着剤 30 開孔 31 半田印刷マスク 32 スキージ 40 ダイシングブレード 62 素子分離溝 63 p型ウエル 64 ゲート絶縁膜 65 ゲート電極 66 n型半導体領域(ソース、ドレイン) 67、68 コンタクトホール 69 プラグ 70 酸化シリコン膜 71 溝 72 下部電極 73 高誘電体膜 74 上部電極 75、76 酸化シリコン膜 77 スルーホール 78 プラグ 79 酸化シリコン膜 80〜82 第1Al配線 83 スルーホール 84 プラグ 85 酸化シリコン膜 86〜89 フォトレジスト膜 BL ビット線 BP ボンディングパッド C 情報蓄積用容量素子 F ヒューズ MARY メモリアレイ PC 周辺回路部 Qt メモリセル選択用MISFET WL ワード線
Claims (32)
- 【請求項1】 半導体チップの主面に形成された複数の
メモリセルと、 前記半導体チップの主面に形成された複数のヒューズ
と、 前記複数のメモリセルよりも上層に形成された一層以上
の複数の第1配線と、 前記複数の第1配線のうちの最上層の配線と同層の配線
によって構成された複数の内部接続端子と、 前記複数の第1配線および前記複数のヒューズを覆うよ
うに形成され、前記複数の内部接続端子を選択的に露出
するパッシベーション膜と、 前記パッシベーション膜上に形成され、一端が前記内部
接続端子に電気的に接続された複数の第2配線と、 前記複数の第2配線を覆うように形成され、前記複数の
第2配線の他端部を選択的に露出する最上層保護膜と、 前記複数の第2配線の他端部上に形成された複数の外部
接続端子とを有し、 前記複数の第2配線の少なくとも一部は、前記複数のヒ
ューズの少なくとも一部の上に配置されていることを特
徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項2】 前記パッシベーション膜は、無機パッシ
ベーション膜とその上部に形成された有機パッシベーシ
ョン膜とからなることを特徴とする請求項1記載の半導
体集積回路装置。 - 【請求項3】 前記有機パッシベーション膜および前記
最上層保護膜は、ポリイミド樹脂を主成分とする絶縁膜
からなることを特徴とする請求項2記載の半導体集積回
路装置。 - 【請求項4】 前記ポリイミド樹脂は、感光性ポリイミ
ド樹脂であることを特徴とする請求項3記載の半導体集
積回路装置。 - 【請求項5】 前記無機パッシベーション膜は、窒化シ
リコン膜、または窒化シリコン膜と酸化シリコン膜との
積層膜からなることを特徴とする請求項2記載の半導体
集積回路装置。 - 【請求項6】 前記有機パッシベーション膜および前記
最上層保護膜の膜厚は、前記無機パッシベーション膜の
膜厚より大きいことを特徴とする請求項2記載の半導体
集積回路装置。 - 【請求項7】 前記有機パッシベーション膜上にエラス
トマー層が形成され、前記エラストマー層上に前記複数
の第2配線が形成されていることを特徴とする請求項2
記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項8】 前記ヒューズは、前記第1配線の一部に
よって構成されることを特徴とする請求項1記載の半導
体集積回路装置。 - 【請求項9】 前記ヒューズは、前記メモリセルを構成
する導電膜の一部によって構成されることを特徴とする
請求項1記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項10】 前記第1配線は、アルミニウムまたは
銅を主成分とする導電膜からなり、前記第2配線は、銅
を主成分とする導電膜からなることを特徴とする請求項
1記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項11】 前記外部接続端子は、バンプ電極から
なることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装
置。 - 【請求項12】 前記複数のメモリセルは、DRAMを
含んでいることを特徴とする請求項1記載の半導体集積
回路装置。 - 【請求項13】 半導体チップの主面に形成された複数
のメモリセルを含む複数のメモリアレイと、 前記半導体チップの主面に形成され、少なくとも一部が
前記複数のメモリアレイ間に配置された複数のヒューズ
と、 前記複数のメモリセルよりも上層に形成された一層以上
の複数の第1配線と、 前記複数の第1配線のうちの最上層の配線と同層の配線
によって構成された複数の内部接続端子と、 前記複数の第1配線および前記複数のヒューズを覆うよ
うに形成され、前記複数の内部接続端子を選択的に露出
するパッシベーション膜と、 前記パッシベーション膜上に形成され、一端が前記内部
接続端子に電気的に接続された複数の第2配線と、 前記複数の第2配線を覆うように形成され、前記複数の
第2配線の他端部を選択的に露出する最上層保護膜と、 前記複数の第2配線の他端部上に形成された複数の外部
接続端子とを有し、 前記複数の第2配線の少なくとも一部は、前記複数のヒ
ューズの少なくとも一部の真上に配置されていることを
特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項14】 (a)半導体ウエハの主面の複数のチ
ップ領域に、複数のメモリセルを形成し、前記複数のメ
モリセルの上層に、一層以上の複数の第1配線を形成
し、前記複数のメモリセルを形成する工程または前記複
数の第1配線を形成する工程のいずれかの工程におい
て、前記複数のチップ領域に複数のヒューズを形成する
工程、(b)前記複数の第1配線および前記複数のヒュ
ーズの上部にパッシベーション膜を形成した後、前記パ
ッシベーション膜のそれぞれの一部を除去し、前記複数
の第1配線のうちの最上層の配線と同層の配線を露出さ
せることによって、複数の内部接続端子を形成する工
程、(c)前記パッシベーション膜の他の一部を除去す
ることによって、前記複数のヒューズのそれぞれの上部
にヒューズ開孔部を形成する工程、(d)前記(b)工
程の後、欠陥セルの有無を検出するためのプローブ検査
を行い、前記プローブ検査によって欠陥セルが見出され
た場合は、前記複数のヒューズ開孔部のうちの所定のヒ
ューズ開孔部を通じてその下部の前記ヒューズにレーザ
を照射して溶断する工程、(e)前記(d)工程の後、
前記複数のヒューズ開孔部の内部を含む前記パッシベー
ション膜上にエラストマー層を形成する工程、(f)前
記エラストマー層を熱処理することによって、前記エラ
ストマー層を硬化させる工程、(g)前記エラストマー
層の上部に、一端が前記内部接続端子に電気的に接続さ
れた複数の第2配線を形成した後、前記複数の第2配線
の上部に最上層保護膜を形成し、前記最上層保護膜の一
部を除去することによって、前記複数の第2配線の他端
部を選択的に露出する工程、(h)前記最上層保護膜を
熱処理することによって、前記最上層保護膜を硬化させ
る工程、(i)前記複数の第2配線の他端部に複数の外
部接続端子を形成した後、前記半導体ウエハを前記チッ
プ領域単位で切断することによって、複数の半導体チッ
プを得る工程、を含み、前記(f)工程の熱処理温度お
よび前記(h)工程の熱処理温度は、前記複数のメモリ
セルの所定の特性を変動させない温度であることを特徴
とする半導体集積回路装置の製造方法。 - 【請求項15】 前記(f)工程の熱処理温度および前
記(h)工程の熱処理温度は、260℃以下であること
を特徴とする請求項14記載の半導体集積回路装置の製
造方法。 - 【請求項16】 前記パッシベーション膜は、無機パッ
シベーション膜とその上部に形成された有機パッシベー
ション膜とを含み、前記有機パッシベーション膜は、熱
処理によって膜が硬化する有機材料からなることを特徴
とする請求項14記載の半導体集積回路装置の製造方
法。 - 【請求項17】 前記有機パッシベーション膜を熱処理
する工程は、前記(d)工程よりも前であり、前記有機
パッシベーション膜の熱処理温度は、前記(f)工程の
熱処理温度および前記(h)工程の熱処理温度より高い
ことを特徴とする請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法。 - 【請求項18】 前記有機パッシベーション膜を熱処理
する工程は、前記(d)工程よりも後であり、前記有機
パッシベーション膜の熱処理温度は、前記複数のメモリ
セルの所定の特性を変動させない温度であることを特徴
とする請求項16記載の半導体集積回路装置の製造方
法。 - 【請求項19】 (a)半導体ウエハの主面の複数のチ
ップ領域に、複数のメモリセルを形成し、前記複数のメ
モリセルの上層に、一層以上の複数の第1配線を形成
し、前記複数のメモリセルを形成する工程または前記複
数の第1配線を形成する工程のいずれかの工程におい
て、前記複数のチップ領域に複数のヒューズを形成する
工程、(b)前記複数の第1配線および前記複数のヒュ
ーズの上部にパッシベーション膜を形成した後、前記パ
ッシベーション膜のそれぞれの一部を除去し、前記複数
の第1配線のうちの最上層の配線と同層の配線を露出さ
せることによって、複数の内部接続端子を形成する工
程、(c)前記パッシベーション膜の他の一部を除去す
ることによって、前記複数のヒューズのそれぞれの上部
にヒューズ開孔部を形成する工程、(d)前記(b)工
程の後、欠陥セルの有無を検出するためのプローブ検査
を行い、前記プローブ検査によって欠陥セルが見出され
た場合は、前記複数のヒューズ開孔部のうちの所定のヒ
ューズ開孔部を通じてその下部の前記ヒューズにレーザ
を照射して溶断する工程、(e)前記パッシベーション
膜の上部に、一端が前記内部接続端子に電気的に接続さ
れた複数の第2配線を形成した後、前記複数の第2配線
の上部に最上層保護膜を形成し、前記最上層保護膜の一
部を除去することによって、前記複数の第2配線の他端
部を選択的に露出する工程、(f)前記最上層保護膜を
熱処理することによって、前記最上層保護膜を硬化させ
る工程、(g)前記複数の第2配線の他端部に複数の外
部接続端子を形成した後、前記半導体ウエハを前記チッ
プ領域単位で切断することによって、複数の半導体チッ
プを得る工程、を含み、前記(f)工程の熱処理温度
は、前記複数のメモリセルの所定の特性を変動させない
温度であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造
方法。 - 【請求項20】 前記(f)工程の熱処理温度は、25
0℃以下であることを特徴とする請求項19記載の半導
体集積回路装置の製造方法。 - 【請求項21】 前記パッシベーション膜は、無機パッ
シベーション膜とその上部に形成された有機パッシベー
ション膜とを含み、前記有機パッシベーション膜は、熱
処理によって膜が硬化する有機材料からなることを特徴
とする請求項19記載の半導体集積回路装置の製造方
法。 - 【請求項22】 前記有機パッシベーション膜の熱処理
温度は、前記(f)工程の熱処理温度より高いことを特
徴とする請求項21記載の半導体集積回路装置の製造方
法。 - 【請求項23】 前記複数の第2配線の少なくとも一部
を、前記複数のヒューズの少なくとも一部の上に配置す
ることを特徴とする請求項14または20記載の半導体
集積回路装置の製造方法。 - 【請求項24】 前記有機パッシベーション膜および前
記最上層保護膜は、ポリイミド樹脂を主成分とする絶縁
膜からなることを特徴とする請求項16または21記載
の半導体集積回路装置の製造方法。 - 【請求項25】 前記ポリイミド樹脂は、感光性ポリイ
ミド樹脂であることを特徴とする請求項24記載の半導
体集積回路装置の製造方法。 - 【請求項26】 前記無機パッシベーション膜は、CV
D法で堆積した窒化シリコン膜、または窒化シリコン膜
と酸化シリコン膜との積層膜からなることを特徴とする
請求項16または21記載の半導体集積回路装置の製造
方法。 - 【請求項27】 前記無機パッシベーション膜は、25
0℃よりも高い温度で成膜することを特徴とする請求項
26記載の半導体集積回路装置の製造方法。 - 【請求項28】 前記第1配線は、アルミニウムまたは
銅を主成分とする導電膜からなり、前記第2配線は、銅
を主体とする導電膜からなることを特徴とする請求項1
4または19記載の半導体集積回路装置の製造方法。 - 【請求項29】 前記第2配線は、メッキ法で形成した
導電膜からなることを特徴とする請求項14または19
記載の半導体集積回路装置の製造方法。 - 【請求項30】 前記複数のメモリセルは、DRAMと
フラッシュメモリとを含み、前記有機パッシベーション
膜を前記第2の温度で熱処理する際、前記フラッシュメ
モリのリテンションベーク処理を同時に行うことを特徴
とする請求項14または19記載の半導体集積回路装置
の製造方法。 - 【請求項31】 前記外部接続端子は、半田バンプであ
ることを特徴とする請求14または19記載の半導体集
積回路装置の製造方法。 - 【請求項32】 前記有機パッシベーション膜および前
記最上層保護膜の膜厚は、前記無機パッシベーション膜
の膜厚より大きいことを特徴とする請求項16または2
1記載の半導体集積回路装置の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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