JP2004063652A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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- H01L2224/11—Manufacturing methods
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、LCD(Liquid Crystal Display)ドライバの突起状の接続電極、いわゆるバンプの形成方法に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
TFT(Thin Film Transistor)−LCDの実装工程は、たとえば以下のように行う。まず、TFT基板およびITO(Indium Tin Oxide)電極がついたカラーフィルタ基板に配向膜を塗布する。続いてラビングを行った後に、両基板を貼り合わせる。その後パネルごとに分断し、さらに液晶を注入した後、LCDドライバが載ったTCP(Tape Carrier Package)またはフレキシブル基板を装着して、実装工程が終了する。
【0003】
なお、プレスジャーナル発行「Semiconductor FPD World」2002年2月号、平成14年1月20日発行、P75の図1には、セル工程から見た一般的なTFT−LCDパネルの構造が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、LCDドライバのバンプ形成方法について検討した。以下は、本発明者によって検討された技術であり、その概要は次のとりである。
【0005】
まず、半導体ウエハ(平面略円形状の半導体の薄板)の主面上に、たとえばアルミニウム合金膜などの金属膜からなる厚さ0.8μm程度のパッドを形成する。このパッドはLCDドライバの最上層配線によって構成され、LCDドライバと外部引き出し線、いわゆるリードとを接続するために設けられた電極である。
【0006】
次に、パッドの上層に厚さ1.2μm程度のパッシベーション膜を堆積した後、パターニングされたレジスト膜をマスクとしてパッシベーション膜を加工し、パッドを露出させる長方形の開口部を設ける。
【0007】
次に、パッシベーション膜の上層にスパッタ法によりチタンパラジウム(TiPd)膜を堆積し、続いてレジスト膜を塗布する。次いで、このレジスト膜をパターニングして、上記開口部を含みパッシベーション膜上に架かる領域のチタンパラジウム膜を露出させた後、露出したチタンパラジウム膜上にメッキ法により金(Au)膜を堆積する。その後、レジスト膜およびレジスト膜下のチタンパラジウム膜を順次除去することにより、上記金膜からなる凹形状のバンプが形成される。
【0008】
ところで、近年LCDドライバを構成する半導体デバイスの微細化および多ピン化などにより、パッドの間隔は狭く、またパッドのサイズは小さくなっている。
【0009】
しかしながら、本発明者が検討したところ、パッドの狭ピッチ化および小サイズ化が進むと、たとえば半導体ウエハ上に作り込まれた1個1個のチップの良・不良を判定するプローブ検査工程などにおいて、測定器のプローブ針(触針)とバンプとの接触抵抗が大きくなる、またはプローブ針がバンプからずれるなどのプローブ針の接触不良が生ずることが明らかとなった。
【0010】
すなわち、プローブ針が接するバンプの上面の形状が、パッシベーション膜に設けられた開口部の形状の影響をうけたフラットな部分の多いすり鉢状であり、プローブ針とバンプとはバンプ上面において1点で接触するため、接触抵抗を無視できるのに必要な接触面積が得られ難い。さらにプローブ針とバンプとの接触不良を低減するために、現在はプローブ針に可能な範囲で大きい荷重をかけているが、より大きな荷重はプローブ針がバンプからずれる原因となる。
【0011】
このプローブ針の接触不良は、LCDドライバの基本的機能や特性などを誤って判定する原因となり、またLCDドライバの検査工程における作業効率の低下に繋がる。
【0012】
本発明の目的は、LCDドライバのバンプと測定器のプローブ針との接触不良を低減することのできる技術を提供することにある。
【0013】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、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。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【0015】
本発明は、基板上に最上層配線と同一層の金属膜からなるパッドを形成する工程と、基板上にパッシベーション膜を形成した後、パッドが露出する開口部をパッシベーション膜に形成する工程と、基板上にレジスト膜を塗布した後、開口部を含みパッシベーション膜上に架かる領域のレジスト膜を除去する工程と、レジスト膜が除去された領域に、開口部の形状を反映したバンプを形成する工程とを有し、上面から見た開口部の形状を矩形以外の形状とすることにより、バンプと測定器のプローブ針との接点が複数となる窪みをその上面に有するバンプを形成するものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0017】
(実施の形態1)
図1に、本実施の形態1であるLCDドライバの外観概略図を示す。
【0018】
半導体チップ1の内部には、LCDドライバを構成する、たとえば増幅回路(OPAMP)、デコーダ回路、レベルシフタ回路、バイアス回路、ランダムロジック回路などが配置されており、これら回路を囲んで、半導体チップ1の周辺部に所定数のパッド(図中、網掛けのハッチングで示す)2が形成されている。これらパッド2は、たとえばLCDドライバの最上層配線と同一層の金属膜によって構成される。
【0019】
図2に、本実施の形態1であるLCDドライバに備わるパッド部分の一例を示す。図2(a)はパッド部分の上面図、図2(b)はパッド部分に測定器のプローブ針を接触した場合のパッド部分の上面図、図2(c)は同図(a)のA−A′線における要部断面図、図2(d)は同図(a)のB−B′線における要部断面図である。
【0020】
半導体基板の主面上の半導体デバイスを覆う絶縁膜3上には、最上層配線と同一層の金属膜からなるパッド4が形成されている。上記金属膜は、たとえばアルミニウム合金膜であり、その厚さは、たとえば0.6〜0.8μm程度とすることができる。
【0021】
パッド4の上層には、パッシベーション膜5が堆積されている。パッシベーション膜5は、たとえばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法で形成されるシリコン窒化膜で構成され、その厚さは、たとえば1.4μm程度である。
【0022】
パッシベーション膜5には、パッド4を露出させる開口部6が形成されており、この開口部6は、上面から見て少なくとも測定器のプローブ針7が滑り止まる方向に、山型に凸となる形状の辺を有している。
【0023】
パッシベーション膜5の上層には、UBM(Under Bump Metal)層8を介してパッド4に接続するバンプ9が形成されている。このバンプ9にプローブ針7が接触する。UBM層8は、たとえばチタンパラジウム膜で構成され、その厚さは、たとえば0.35〜0.5μm程度であり、バンプ9は、たとえばメッキ法で形成される金膜で構成され、その厚さは、たとえば15μm程度である。
【0024】
また、バンプ9は、プローブ針7が滑る方向(図2(b)中、矢印で示す方向)に相対的に長く形成されており、プローブ針7が滑る方向に対して上面から見てほぼ垂直となるバンプ9の辺の寸法L1は、たとえば30μm程度、プローブ針が滑る方向に対して上面から見てほぼ平行となるバンプ9の辺の寸法L2は、たとえば50〜60μm程度である。
【0025】
また、バンプ9は、開口部6を含みパッシベーション膜5上に架かる領域に形成することで、開口部6の段差を反映した形状をなしている。すなわち、パッシベーション膜5上とパッド4上とに形成されるバンプ9の厚さは、ほとんど同じであることから、パッシベーション膜5上に位置するバンプ9の周辺部には突起状のガイド9aが形成され、パッド4上に位置するバンプ9の中央部には、上記ガイド9aと比べてパッシベーション膜5の厚さと同じ程度の標高差(たとえば1.5〜2μm程度)を有する窪み部分9bが形成される。さらに窪み部分9bの形状は、上面から見て少なくともプローブ針7が滑り止まる方向に、山型に凸となっており、プローブ針7とバンプ9との接点を複数(図2(b)中、丸で囲んだ領域)としている。
【0026】
図3に、本実施の形態1であるLCDドライバに備わるパッド部分の他の例を示す。図3(a)はパッド部分の上面図、図3(b)はパッド部分に測定器のプローブ針を接触した場合のパッド部分の上面図である。
【0027】
パッシベーション膜に形成された開口部6は、上面から見て少なくとも測定器のプローブ針7が滑り止まる方向に、谷型に凹となる形状の辺を有しており、さらにバンプ9は開口部6の段差を反映した形状をなしている。すなわち、バンプ9の窪み部分の形状は、上面から見て少なくともプローブ針7が滑り止まる方向に、谷型に凹となっており、プローブ針7とバンプ9との接点を複数(図3(b)中、丸で囲んだ領域)としている。
【0028】
このように、本実施の形態1によれば、上面から見て少なくとも測定器のプローブ針7が滑り止まる方向のバンプ9の窪み部分9bの形状を、山型に凸または谷型に凹とすることにより、プローブ針7とバンプ9との接点を複数として、プローブ針7とバンプ9との接触性の向上を図ることができる。
【0029】
次に、本実施の形態1であるLCDドライバの製造方法を図4〜図7に示す半導体基板の要部断面図を用いて説明する。なお、LCDドライバを構成する半導体デバイスの一例として、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)デバイスを記載する。
【0030】
まず、図4に示すように、たとえばp型のシリコン単結晶からなる半導体基板(円形の薄い板状に加工した半導体ウエハ)11を用意する。次に、素子分離領域の半導体基板11に素子分離溝を形成した後、半導体基板11上にCVD法で堆積したシリコン酸化膜をエッチバックまたはCMP(Chemical Mechanical Polishing)法で研磨して、素子分離溝の内部にシリコン酸化膜を残すことにより素子分離部12を形成する。
【0031】
次に、レジストパターンをマスクとして半導体基板11に不純物をイオン注入し、pウェル13およびnウェル14を形成する。pウェル13にはp型の導電性を示す不純物、たとえばボロンをイオン注入し、nウェル14にはn型の導電性を示す不純物、たとえばリンをイオン注入する。この後、各ウェル領域にMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)のしきい値を制御するための不純物をイオン注入してもよい。
【0032】
次に、ゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜、ゲート電極となるシリコン多結晶膜およびキャップ絶縁膜となるシリコン酸化膜を順次堆積して積層膜を形成した後、レジストパターンをマスクとして上記積層膜をエッチングして、ゲート絶縁膜15、ゲート電極16およびキャップ絶縁膜17を形成する。その後、半導体基板11上にCVD法でシリコン酸化膜を堆積した後、このシリコン酸化膜を異方性エッチングすることにより、ゲート電極16の側壁にサイドウォールスペーサ18を形成する。その後、レジストパターンをマスクとしてpウェル13にn型の導電性を示す不純物、たとえばヒ素をイオン注入し、pウェル13上のゲート電極16の両側にn型半導体領域19を形成する。n型半導体領域19は、ゲート電極16およびサイドウォールスペーサ18に対して自己整合的に形成され、nチャネルMISFETQnのソース・ドレインとして機能する。
【0033】
同様に、レジストパターンをマスクとしてnウェル14にp型の導電性を示す不純物、たとえばフッ化ボロンをイオン注入し、nウェル14上のゲート電極16の両側にp型半導体領域20を形成する。p型半導体領域20は、ゲート電極16およびサイドウォールスペーサ18に対して自己整合的に形成され、pチャネルMISFETQpのソース・ドレインとして機能する。
【0034】
次に、図5に示すように、半導体基板11上にシリコン酸化膜21を形成した後、このシリコン酸化膜21を、たとえばCMP法で研磨することにより表面を平坦化する。続いてレジストパターンをマスクとしたエッチングによってシリコン酸化膜21に接続孔22を形成する。この接続孔22はn型半導体領域19またはp型半導体領域20上などの必要部分に形成する。
【0035】
続いて、接続孔22の内部を含む半導体基板11の全面にチタン窒化膜を、たとえばCVD法で形成し、さらに接続孔22を埋め込むタングステン膜を、たとえばCVD法で形成した後、接続孔22以外の領域のチタン窒化膜およびタングステンをCMP法により除去して、接続孔22の内部にタングステン膜を主導体層とするプラグ23を形成する。
【0036】
次に、半導体基板11上に、たとえばタングステン膜を形成した後、レジストパターンをマスクとしたエッチングによってタングステン膜を加工し、第1配線層の配線24を形成する。タングステン膜は、たとえばCVD法またはスパッタ法により形成できる。
【0037】
次に、配線24を覆う絶縁膜、たとえばシリコン酸化膜を形成した後、その絶縁膜を、たとえばCMP法で研磨することにより、表面が平坦化された層間絶縁膜25を形成する。次いでレジストパターンをマスクとしたエッチングによって層間絶縁膜25の所定の領域に接続孔26を形成する。
【0038】
続いて、接続孔26の内部を含む半導体基板11の全面にバリアメタル層を形成し、さらに接続孔26を埋め込む銅膜を形成する。バリアメタル層は、たとえばチタン窒化膜、タンタル膜またはタンタル窒化膜などであり、たとえばCVD法またはスパッタ法で形成する。銅膜は主導体層として機能し、たとえばメッキ法で形成できる。メッキ法による銅膜の形成前に、たとえばCVD法またはスパッタ法によりシード層として薄い銅膜を形成できる。その後、接続孔26以外の領域の銅膜およびバリアメタル層をCMP法により除去して、接続孔26の内部にプラグ27を形成する。
【0039】
次に、半導体基板11上にストッパ絶縁膜28を形成し、さらに配線形成用の絶縁膜29を形成する。ストッパ絶縁膜28は、たとえばシリコン窒化膜とし、絶縁膜29は、たとえばシリコン酸化膜とする。次いでレジストパターンをマスクとしてエッチングによってストッパ絶縁膜28および絶縁膜29の所定の領域に配線溝30を形成する。
【0040】
続いて、配線溝30の内部を含む半導体基板11の全面にバリアメタル層を形成し、さらに配線溝30を埋め込む銅膜を形成する。その後、配線溝30以外の領域の銅膜およびバリアメタル層をCMP法により除去して、配線溝30の内部に銅膜を主導体層とする第2配線層の配線31を形成する。さらに上層の配線を形成するが、その図示および説明は省略する。
【0041】
次に、たとえばアルミニウム合金膜などの金属膜からなる最上層配線を形成し、この最上層配線と同一層の金属膜によってパッド32を形成する。アルミニウム合金膜は、たとえばスパッタ法により形成され、その厚さは、たとえば0.6〜0.8μm程度である。次いで半導体デバイスの特性を安定させるために、半導体基板11に水素アニール処理を施した後、最上層配線を覆うパッシベーション膜33を形成する。パッシベーション膜33は、たとえばプラズマCVD法で形成されるシリコン窒化膜とすることができ、外部からの水分や不純物の浸入防止、またはα線の透過抑制などの機能を有している。パッシベーション膜33の厚さは、たとえば1.4μm程度である。
【0042】
続いてレジストパターンをマスクとしてパッシベーション膜33をエッチングすることにより、パッド32上に開口部34を形成し、パッド32を露出させる。ここで、開口部34の形状は、上面から見て少なくとも測定器のプローブ針が滑り止まる方向に、山型に凸(または谷型に凹)となっている。その後、開口部34の内部を含む半導体基板11の全面に、たとえばスパッタ法でチタンパラジウム膜35を堆積する。チタンパラジウム膜35の厚さは、たとえば0.35〜0.4μm程度である。
【0043】
次に、図6に示すように、半導体基板11上にレジスト膜36を塗布する。次いで、このレジスト膜36をリソグラフィ技術によってパターニングし、開口部34を含みパッシベーション膜33上に架かる領域、すなわちバンプが形成される領域のチタンパラジウム膜35を露出させた後、露出したチタンパラジウム膜35上にメッキ法により金膜37aを堆積する。
【0044】
この後、図7に示すように、レジスト膜36およびレジスト膜36下のチタンパラジウム膜35を順次除去することにより、上記金膜37aからなる山型に凸(または谷型に凹)形状のバンプ37が形成される。このバンプ37はプローブ針が接触する外部接続用電極となる。
【0045】
この後、TCPなどのパッケージ基板にLCDドライバが実装されるが、それらの説明は省略する。
【0046】
(実施の形態2)
図8に、本実施の形態2であるLCDドライバに備わるパッド部分の一例を示す。図8(a)はパッド部分の上面図、図8(b)はパッド部分に測定器のプローブ針を接触した場合のパッド部分の上面図である。
【0047】
パッシベーション膜に形成された開口部40の各辺が、上面から見て内側にふくらんだ凸形状となっており、バンプ41は開口部40の段差を反映した形状をなしている。すなわち、バンプ41の窪み部分42の形状は、上面から見て内側にふくらんだ凸形状となっており、プローブ針42とバンプ41との接点を複数(図8(b)中、丸で囲んだ領域)としている。
【0048】
このように、本実施の形態2によれば、バンプ41の窪み部分の形状を、上面から見て内側にふくらんだ凸形状とすることにより、プローブ針42とバンプ41との接点を複数として、プローブ針42とバンプ41との接触性の向上を図ることができる。
【0049】
(実施の形態3)
図9に、本実施の形態3であるLCDドライバに備わるパッド部分の一例を示す。図9(a)はパッド部分の上面図、図9(b)はパッド部分に測定器のプローブ針を接触した場合のパッド部分の上面図である。
【0050】
パッシベーション膜に形成された開口部43の各辺は、上面から見て山型の凹凸となる形状を有している。上面から見てプローブ針44が滑る方向に対してほぼ平行となる2辺は相対的に長いことから、この2辺には複数の山型の凹凸を形成することができる。バンプ45は開口部43の段差を反映した形状をなすことから、バンプ45の窪み部分の各辺は、上面から見て山型の凹凸となっており、プローブ針44とバンプ45との接点を複数(図9(b)中、丸で囲んだ領域)としている。
【0051】
図10に、本実施の形態3であるLCDドライバに備わるパッド部分の一例を示す。図10(a)はパッド部分の上面図、図10(b)はパッド部分に測定器のプローブ針を接触した場合のパッド部分の上面図である。
【0052】
パッシベーション膜に形成された開口部46の4辺のうち、上面から見てプローブ針47が滑る方向に対してほぼ平行となる2辺が、複数の山型の凹凸形状となっている。さらに、複数の山型の凹凸となる形状を有する2辺は、1辺が山型の凸とすると、この山型の凸に対向する他辺の山型は凹となり、2辺間の距離が常にほぼ一定となるように形成されている。バンプ48は開口部46の段差を反映した形状をなすことから、バンプ48の窪み部分の形状は、上面から見てプローブ針47が滑る方向に対してほぼ平行となる2辺が複数の山型の凹凸となる。これにより、プローブ針47とバンプ48との接点を複数(図10(b)中、丸で囲んだ領域)とすることができる。
【0053】
このように、本実施の形態3によれば、バンプ45,48の窪み部分の2辺以上を山型の凹凸とすることにより、プローブ針44,47とバンプ45,48との接点を複数として、プローブ針44,47とバンプ45,48との接触性の向上を図ることができる。
【0054】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の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言うまでもない。
【0055】
たとえば、前記実施の形態では、LCDドライバのバンプ部分に適用した場合について説明したが、たとえば多ピンマイコンのバンプ部分にも適用することが可能であり、同様の効果が得られる。
【0056】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代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とおりである。
【0057】
バンプの窪み部分を、単純な矩形以外の形状、たとえば上面から見て少なくとも測定器のプローブ針が滑り止まる方向を山型に凸または谷型に凹とする、上面から見て内側にふくらんだ凸形状とする、あるいは窪み部分の2辺以上を山型の凹凸とすることにより、プローブ針とバンプとの接点を複数として、プローブ針とバンプとの接触性の向上を図ることができる。これにより、LCDドライバのバンプと測定器のプローブ針との接触不良を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1であるLCDドライバの外観概略図を示す平面図である。
【図2】本発明の実施の形態1であるLCDドライバに備わるパッド部分の一例を示す図であり、(a)はパッド部分の上面図、(b)はパッド部分に測定器のプローブ針を接触した場合のパッド部分の上面図、(c)は(a)のA−A′線における要部断面図、(d)は(a)のB−B′線における要部断面図である。。
【図3】本発明の実施の形態1であるLCDドライバに備わるパッド部分の他の例を示す図であり、(a)はパッド部分の上面図、(b)はパッド部分に測定器のプローブ針を接触した場合のパッド部分の上面図である。
【図4】本発明の実施の形態1であるLCDドライバの製造方法の一例を工程順に示す半導体基板の要部断面図である。
【図5】本発明の実施の形態1であるLCDドライバの製造方法の一例を工程順に示す半導体基板の要部断面図である。
【図6】本発明の実施の形態1であるLCDドライバの製造方法の一例を工程順に示す半導体基板の要部断面図である。
【図7】本発明の実施の形態1であるLCDドライバの製造方法の一例を工程順に示す半導体基板の要部断面図である。
【図8】本発明の実施の形態2であるLCDドライバに備わるパッド部分の一例を示す図であり、(a)はパッド部分の上面図、(b)はパッド部分に測定器のプローブ針を接触した場合のパッド部分の上面図である。
【図9】本発明の実施の形態3であるLCDドライバに備わるパッド部分の一例を示す図であり、(a)はパッド部分の上面図、(b)はパッド部分に測定器のプローブ針を接触した場合のパッド部分の上面図である。
【図10】本発明の実施の形態3であるLCDドライバに備わるパッド部分の他の例を示す図であり、(a)はパッド部分の上面図、(b)はパッド部分に測定器のプローブ針を接触した場合のパッド部分の上面図である。
【符号の説明】
1 半導体チップ
2 パッド
3 絶縁膜
4 パッド
5 パッシベーション膜
6 開口部
7 プローブ針
8 UBM膜
9 バンプ
9a ガイド
9b 窪み部分
11 半導体基板
12 素子分離部
13 pウェル
14 nウェル
15 ゲート絶縁膜
16 ゲート電極
17 キャップ絶縁膜
18 サイドウォールスペーサ
19 n型半導体領域
20 p型半導体領域
21 シリコン酸化膜
22 接続孔
23 プラグ
24 配線
25 層間絶縁膜
26 接続孔
27 プラグ
28 ストッパ絶縁膜
29 絶縁膜
30 配線溝
31 配線
32 パッド
33 パッシベーション膜
34 開口部
35 チタンパラジウム膜
36 レジスト膜
37 バンプ
37a 金膜
40 開口部
41 バンプ
42 プローブ針
43 開口部
44 プローブ針
45 バンプ
46 開口部
47 プローブ針
48 バンプ
Qn nチャネルMISFET
Qp pチャネルMISFET[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a technology effective when applied to a method for forming a projection-like connection electrode of an LCD (Liquid Crystal Display) driver, a so-called bump.
[0002]
[Prior art]
The mounting process of a TFT (Thin Film Transistor) -LCD is performed, for example, as follows. First, an alignment film is applied to a TFT substrate and a color filter substrate provided with ITO (Indium Tin Oxide) electrodes. Subsequently, after rubbing, the two substrates are bonded to each other. Thereafter, the liquid crystal panel is divided into panels, and after injecting liquid crystal, a TCP (Tape Carrier Package) or a flexible substrate on which an LCD driver is mounted is mounted, and the mounting process is completed.
[0003]
In addition, FIG. 1 of a press journal "Semiconductor FPD World", February 2002, issued on January 20, 2002, p. 75, shows the structure of a general TFT-LCD panel viewed from the cell process. I have.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The inventor has studied a bump forming method for an LCD driver. The following is the technology studied by the present inventors, and the outline is as follows.
[0005]
First, a pad having a thickness of about 0.8 μm made of a metal film such as an aluminum alloy film is formed on a main surface of a semiconductor wafer (a thin plate of a semiconductor having a substantially circular shape in a plane). This pad is constituted by the uppermost layer wiring of the LCD driver, and is an electrode provided for connecting the LCD driver to an external lead line, a so-called lead.
[0006]
Next, after a passivation film having a thickness of about 1.2 μm is deposited on the pad, the passivation film is processed using the patterned resist film as a mask to provide a rectangular opening for exposing the pad.
[0007]
Next, a titanium palladium (TiPd) film is deposited on the passivation film by a sputtering method, and then a resist film is applied. Next, the resist film is patterned to expose the titanium palladium film in the region including the opening and over the passivation film, and then a gold (Au) film is deposited on the exposed titanium palladium film by a plating method. Thereafter, by sequentially removing the resist film and the titanium palladium film under the resist film, a concave bump made of the gold film is formed.
[0008]
By the way, in recent years, due to miniaturization and increase in the number of pins of a semiconductor device constituting an LCD driver, the space between pads is becoming narrower and the size of the pad is becoming smaller.
[0009]
However, the present inventor has studied that, as the pitch of pads becomes narrower and smaller, for example, in a probe inspection process for determining whether each chip formed on a semiconductor wafer is good or bad, etc. It has been clarified that a contact resistance between the probe needle (touch probe) of the measuring instrument and the bump is increased, or a probe needle contact defect such as a deviation of the probe needle from the bump occurs.
[0010]
That is, the shape of the upper surface of the bump contacting the probe needle is a mortar shape having many flat portions affected by the shape of the opening provided in the passivation film, and the probe needle and the bump are at one point on the upper surface of the bump. Because of the contact, it is difficult to obtain a contact area necessary for negligible contact resistance. Further, in order to reduce the poor contact between the probe needle and the bump, a large load is currently applied to the probe needle as much as possible, but a larger load causes the probe needle to be displaced from the bump.
[0011]
The poor contact of the probe needle causes erroneous determination of the basic functions and characteristics of the LCD driver, and also leads to a decrease in the work efficiency in the inspection process of the LCD driver.
[0012]
An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing poor contact between a bump of an LCD driver and a probe of a measuring instrument.
[0013]
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
[0015]
The present invention is a step of forming a pad made of a metal film of the same layer as the uppermost layer wiring on a substrate, and after forming a passivation film on the substrate, a step of forming an opening in which the pad is exposed in the passivation film, After applying a resist film on the substrate, a step of removing the resist film in a region including the opening and extending over the passivation film, and a step of forming a bump reflecting the shape of the opening in the region where the resist film has been removed By forming the shape of the opening as viewed from the upper surface other than a rectangle, a bump having a plurality of depressions on the upper surface where the contact between the bump and the probe needle of the measuring instrument is plural is formed. .
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.
[0017]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic external view of an LCD driver according to the first embodiment.
[0018]
Inside the
[0019]
FIG. 2 shows an example of a pad portion provided in the LCD driver according to the first embodiment. 2 (a) is a top view of the pad portion, FIG. 2 (b) is a top view of the pad portion when the probe needle of the measuring instrument is brought into contact with the pad portion, and FIG. 2 (c) is A in FIG. 2 (a). FIG. 2D is a cross-sectional view of a main part taken along line BB ′ in FIG. 2A.
[0020]
On the
[0021]
A
[0022]
An opening 6 for exposing the
[0023]
In the upper layer of the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
FIG. 3 shows another example of the pad portion provided in the LCD driver according to the first embodiment. FIG. 3A is a top view of a pad portion, and FIG. 3B is a top view of the pad portion when a probe needle of a measuring instrument is brought into contact with the pad portion.
[0027]
The opening 6 formed in the passivation film has a valley-shaped concave side at least in a direction in which the
[0028]
As described above, according to the first embodiment, at least the shape of the concave portion 9b of the
[0029]
Next, a method of manufacturing the LCD driver according to the first embodiment will be described with reference to cross-sectional views of main parts of the semiconductor substrate shown in FIGS. Note that a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) device is described as an example of a semiconductor device constituting the LCD driver.
[0030]
First, as shown in FIG. 4, a semiconductor substrate (semiconductor wafer processed into a circular thin plate) 11 made of, for example, p-type silicon single crystal is prepared. Next, after an element isolation groove is formed in the
[0031]
Next, impurities are ion-implanted into the
[0032]
Next, after a silicon oxide film serving as a gate insulating film, a silicon polycrystalline film serving as a gate electrode, and a silicon oxide film serving as a cap insulating film are sequentially deposited to form a stacked film, the stacked film is formed using a resist pattern as a mask. By etching, the
[0033]
Similarly, using the resist pattern as a mask, an impurity exhibiting p-type conductivity, for example, boron fluoride is ion-implanted into n-well 14 to form p-
[0034]
Next, as shown in FIG. 5, after a
[0035]
Subsequently, a titanium nitride film is formed on the entire surface of the
[0036]
Next, after forming, for example, a tungsten film on the
[0037]
Next, after an insulating film covering the
[0038]
Subsequently, a barrier metal layer is formed on the entire surface of the
[0039]
Next, a
[0040]
Subsequently, a barrier metal layer is formed on the entire surface of the
[0041]
Next, an uppermost layer wiring made of a metal film such as an aluminum alloy film is formed, and the
[0042]
Subsequently, by etching the
[0043]
Next, as shown in FIG. 6, a resist
[0044]
Thereafter, as shown in FIG. 7, by sequentially removing the resist
[0045]
Thereafter, the LCD driver is mounted on a package substrate such as a TCP, but the description thereof is omitted.
[0046]
(Embodiment 2)
FIG. 8 shows an example of a pad portion provided in the LCD driver according to the second embodiment. FIG. 8A is a top view of a pad portion, and FIG. 8B is a top view of the pad portion when a probe needle of a measuring instrument is brought into contact with the pad portion.
[0047]
Each side of the
[0048]
As described above, according to the second embodiment, by making the shape of the recessed portion of the bump 41 a convex shape that bulges inward when viewed from above, the contact between the
[0049]
(Embodiment 3)
FIG. 9 shows an example of a pad portion provided in the LCD driver according to the third embodiment. FIG. 9A is a top view of the pad portion, and FIG. 9B is a top view of the pad portion when the probe needle of the measuring instrument contacts the pad portion.
[0050]
Each side of the
[0051]
FIG. 10 shows an example of a pad portion provided in the LCD driver according to the third embodiment. FIG. 10A is a top view of a pad portion, and FIG. 10B is a top view of the pad portion when a probe needle of a measuring instrument is brought into contact with the pad portion.
[0052]
Of the four sides of the
[0053]
As described above, according to the third embodiment, the contact between the probe needles 44 and 47 and the
[0054]
As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment of the invention. However, the invention is not limited to the embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say, there is.
[0055]
For example, in the above-described embodiment, a case where the present invention is applied to a bump portion of an LCD driver has been described. However, the present invention can be applied to, for example, a bump portion of a multi-pin microcomputer, and similar effects can be obtained.
[0056]
【The invention's effect】
The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.
[0057]
The bump recess is formed into a shape other than a simple rectangle, for example, a convex or concave valley in which at least the direction in which the probe needle of the measuring instrument stops sliding when viewed from the top is concave or convex in a valley. By making the shape, or by making two or more sides of the recessed portion a mountain-shaped unevenness, the contact between the probe needle and the bump can be improved by using a plurality of contacts between the probe needle and the bump. As a result, poor contact between the bumps of the LCD driver and the probe needles of the measuring instrument can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a schematic external view of an LCD driver according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing an example of a pad portion provided in the LCD driver according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a top view of the pad portion, and FIG. FIG. 3C is a top view of the pad portion in the case of contact, FIG. 3C is a cross-sectional view of a main part along line AA ′ in FIG. 3A, and FIG. 3D is a cross-sectional view of a main part along line BB ′ in FIG. .
3A and 3B are diagrams showing another example of a pad portion provided in the LCD driver according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a top view of the pad portion, and FIG. It is a top view of the pad part at the time of contacting a needle.
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating an example of a method of manufacturing the LCD driver according to
FIG. 5 is a cross-sectional view of a principal part of the semiconductor substrate, illustrating an example of a method of manufacturing the LCD driver according to the first embodiment of the present invention in the order of steps;
FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating an example of a method of manufacturing the LCD driver according to
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating an example of a method of manufacturing the LCD driver according to
8A and 8B are diagrams illustrating an example of a pad portion provided in the LCD driver according to the second embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A is a top view of the pad portion, and FIG. It is a top view of the pad part at the time of contact.
FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating an example of a pad portion provided in the LCD driver according to the third embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A is a top view of the pad portion, and FIG. It is a top view of the pad part at the time of contact.
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing another example of the pad portion provided in the LCD driver according to the third embodiment of the present invention, wherein FIG. 10A is a top view of the pad portion, and FIG. It is a top view of the pad part at the time of contacting a needle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Qp p-channel MISFET
Claims (5)
(b)前記基板上にパッシベーション膜を形成した後、前記パッドが露出する開口部を前記パッシベーション膜に形成する工程と、
(c)前記基板上にレジスト膜を塗布した後、前記開口部を含み前記パッシベーション膜上に架かる領域の前記レジスト膜を除去する工程と、
(d)前記レジスト膜が除去された領域に、前記開口部の形状を反映したバンプを形成する工程とを有し、
上面から見て矩形以外の形状の前記開口部を形成し、前記バンプとプローブ針との接点が複数となる窪みをその上面に有する前記バンプを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。(A) forming a pad made of a metal film in the same layer as the uppermost layer wiring on the substrate;
(B) forming an opening through which the pad is exposed in the passivation film after forming a passivation film on the substrate;
(C) after applying a resist film on the substrate, removing the resist film in a region including the opening and extending over the passivation film;
(D) forming a bump reflecting the shape of the opening in the region where the resist film has been removed,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming the opening having a shape other than a rectangle when viewed from above; and forming a bump having a plurality of depressions on a top surface thereof, where the bump has a plurality of contacts with a probe needle.
(b)前記基板上にパッシベーション膜を形成した後、前記パッドが露出する開口部を前記パッシベーション膜に形成する工程と、
(c)前記基板上にレジスト膜を塗布した後、前記開口部を含み前記パッシベーション膜上に架かる領域の前記レジスト膜を除去する工程と、
(d)前記レジスト膜が除去された領域に、バンプを形成する工程とを有し、
上面から見て少なくともプローブ針が滑り止まる方向に、山型に凸または谷型に凹となる形状の辺を有して前記開口部を形成し、前記バンプの上面に前記開口部の形状を反映した窪みを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。(A) forming a pad made of a metal film in the same layer as the uppermost layer wiring on the substrate;
(B) forming an opening through which the pad is exposed in the passivation film after forming a passivation film on the substrate;
(C) after applying a resist film on the substrate, removing the resist film in a region including the opening and extending over the passivation film;
(D) forming a bump in a region where the resist film has been removed,
At least in the direction in which the probe needle stops slipping when viewed from above, the opening is formed with a side that is convex in a mountain shape or concave in a valley shape, and the shape of the opening is reflected on the upper surface of the bump. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a recess is formed.
(b)前記基板上にパッシベーション膜を形成した後、前記パッドが露出する開口部を前記パッシベーション膜に形成する工程と、
(c)前記基板上にレジスト膜を塗布した後、前記開口部を含み前記パッシベーション膜上に架かる領域の前記レジスト膜を除去する工程と、
(d)前記レジスト膜が除去された領域に、バンプを形成する工程とを有し、
上面から見て内側にふくらんだ凸形状の辺を有して前記開口部を形成し、前記バンプの上面に前記開口部の形状を反映した窪みを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。(A) forming a pad made of a metal film in the same layer as the uppermost layer wiring on the substrate;
(B) forming an opening through which the pad is exposed in the passivation film after forming a passivation film on the substrate;
(C) after applying a resist film on the substrate, removing the resist film in a region including the opening and extending over the passivation film;
(D) forming a bump in a region where the resist film has been removed,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming the opening having a convex side bulging inward when viewed from above, and forming a depression on the upper surface of the bump reflecting the shape of the opening. .
(b)前記基板上にパッシベーション膜を形成した後、前記パッドが露出する開口部を前記パッシベーション膜に形成する工程と、
(c)前記基板上にレジスト膜を塗布した後、前記開口部を含み前記パッシベーション膜上に架かる領域の前記レジスト膜を除去する工程と、
(d)前記レジスト膜が除去された領域に、バンプを形成する工程とを有し、
上面から見て山型に凹凸となる形状の辺を2辺以上有して前記開口部を形成し、前記バンプの上面に前記開口部の形状を反映した窪みを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。(A) forming a pad made of a metal film in the same layer as the uppermost layer wiring on the substrate;
(B) forming an opening through which the pad is exposed in the passivation film after forming a passivation film on the substrate;
(C) after applying a resist film on the substrate, removing the resist film in a region including the opening and extending over the passivation film;
(D) forming a bump in a region where the resist film has been removed,
A semiconductor, wherein the opening is formed by having at least two sides of a mountain-like shape as viewed from above, and a depression reflecting the shape of the opening is formed on the upper surface of the bump; Device manufacturing method.
(b)前記基板上にパッシベーション膜を形成した後、前記パッドが露出する開口部を前記パッシベーション膜に形成する工程と、
(c)前記基板上にレジスト膜を塗布した後、前記開口部を含み前記パッシベーション膜上に架かる領域の前記レジスト膜を除去する工程と、
(d)前記レジスト膜が除去された領域に、バンプを形成する工程とを有し、
上面から見て山型に凹凸となる形状の辺を2辺以上有し、かつ相対的に長い辺には複数の山型に凹凸となる形状の辺を有して前記開口部を形成し、前記バンプの上面に前記開口部の形状を反映した窪みを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。(A) forming a pad made of a metal film in the same layer as the uppermost layer wiring on the substrate;
(B) forming an opening through which the pad is exposed in the passivation film after forming a passivation film on the substrate;
(C) after applying a resist film on the substrate, removing the resist film in a region including the opening and extending over the passivation film;
(D) forming a bump in a region where the resist film has been removed,
The opening portion is formed having two or more sides having a shape that becomes uneven in a mountain shape when viewed from above, and having a plurality of sides having a shape that becomes uneven in a mountain shape on relatively long sides, A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a depression on an upper surface of the bump, the depression reflecting the shape of the opening.
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