JP2009004708A - 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の例は、位置情報の精度が高い状態で、電子部品のカテゴリ選別を行うことができるとともに、電子部品の機能修復及び調整のためのトリミング技術を低コストで行うことができる。
【解決手段】本発明の例に関わる半導体装置の製造方法は、ウェハレベルで、ウェハ内の複数の電子部品に対してテストを行う工程（ＳＴ１）と、テスト結果に基づいて、電子部品毎のテスト結果を示すカテゴリ情報と電子部品のウェハ内の位置を示す位置情報からなるマッピングデータを作成する工程（ＳＴ２）と、マッピングデータに基づいて、ウェハ内の複数の電子部品に対して、電子部品のカテゴリ毎にバンプ形成位置を変更して、バンプを形成する工程（ＳＴ３）と、バンプを形成した後に、ウェハをダイシングする工程（ＳＴ４）とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体装置の製造方法及び半導体製造装置に係り、特に、フリップチップ接続を行う半導体装置の製造方法とバンプ形成装置に関する。

従来、電子部品、特に、半導体装置のパッケージングにおいて、ワイヤボンディングの位置を変更することにより、電子部品の特性を変更する技術（トリミング技術）が用いられてきた。

しかし、その技術は、電子部品に異なる特性を与えるためにボンディングの位置を変更する技術であって、ウェハレベルでの電気的なテスト結果に基づいて、電子部品の特性を修正する技術ではなかった。

即ち、上記の技術は、ワイヤボンディングする前の電子部品は、いずれのボンディングオプションも受け入れられる状態であるため、電子部品がウェハからダイシングされてチップ化された後でも、テスト結果に基づくカテゴリ分け等の処理を行わずに、ボンディング位置を指定することによって、所望の特性に切り替えられる技術であった。

これに対し、ウェハレベルでの電気的なテスト結果に基づいて、ボンディングの前に、電子部品の選別を行おうとする場合は、個々の電子部品ごとにいずれのボンディングオプションを受け入れることができるわけではない。そのため、あらかじめ電子部品を電気的テスト結果に基づいて、カテゴリ分けしなければならない（例えば、特許文献１参照）。
具体的には、ダイシングによって、チップ化された電子部品をダイシングテープ上から、ピックアップする際に、カテゴリ毎に分類する必要がある。

ここで、一般に、ダイシングテープから電子部品をピックアップする際には、隣接する部品同士がぶつからないように、ダイシングテープを引き延ばす必要がある。その場合、電子部品の位置座標は、精度が悪くなってしまう。

これは、チップサイズの小さな電子部品においては、深刻な問題となり、間違えたカテゴリの電子部品をピックアップしてしまうおそれがある。特に、カテゴリ毎にロットを分割するために、複数回ピックアップ装置を投入して、１カテゴリ毎にピックアップする場合には、周辺のチップがピックアップされた後、孤立したチップをピックアップすることになるため、位置情報の精度が悪いと、対応不能になってしまう。

結果として、半導体装置の製造歩留まりが低下してしまう。

一方で、ウェハレベルでのトリミング技術としては、レーザで電子部品上の配線を溶断する技術が、一般的に使用されている。

この場合、レーザ加工のコストが高く、さらに、チップ単位で加工が必要となる。そのため、チップサイズが小さく低コストの電子部品においては、全体のコストに占めるレーザ加工のコストの比率が、相対的に増加してしまう。
特開平９−１４８３３１号公報

本発明の例は、位置情報の精度が高い状態で、電子部品のカテゴリ選別を行うことができるとともに、電子部品の機能修復や調整のためのトリミング技術を低コストで行うことができる技術を提案する。

本発明の例に関わる半導体装置の製造方法は、ウェハ内の複数の電子部品に対して電気的テストを行う工程と、前記電気的テスト結果に基づく電子部品のカテゴリを示すカテゴリ情報と電子部品の前記ウェハ内の位置を示す位置情報を含むマッピングデータを作成する工程と、前記マッピングデータに基づいて、前記複数の電子部品に対して、各電子部品に割り付けられたカテゴリ毎にバンプ形成位置を変更して、ウェハレベルでバンプを形成する工程と、前記バンプを形成した後に、前記ウェハをダイシングし、前記複数の電子部品をチップ化する工程とを備える。

本発明の例に関わる半導体製造装置は、複数の電子部品が形成されたウェハが搭載されるウェハ搭載ステージ部と、バンプ材を前記複数の電子部品に供給するボンダ部と、前記ウェハのマッピングデータが含むカテゴリ情報と対応づけて、同一種類の電子部品に対して、カテゴリ毎に異なるバンプ形成位置を示すバンプ形成位置情報が格納されるメモリ部と、前記マッピングデータが供給され、前記ウェハ搭載ステージ部及び前記ボンダ部をそれぞれ制御する制御部を具備し、前記制御部は、前記メモリ部内からバンプ形成位置情報を読み出し、前記マッピングデータと前記バンプ形成位置情報に基づいて、前記ボンダ部と前記ウェハ搭載ステージを制御して、各電子部品のカテゴリ毎にバンプ形成位置を変更して、前記複数の電子部品にバンプを形成させることを備える。

本発明の例によれば、位置情報の精度が高い状態で、電子部品のカテゴリ選別を行うことができるとともに、電子部品の機能修復や調整のためのトリミング技術を低コストで行うことができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の例を実施するためのいくつかの形態について詳細に説明する。

１． 概要
本発明の実施形態は、電子部品が配線基板にフリップチップ接続される半導体装置の製造方法に関する。

本発明の実施形態においては、ウェハレベルでウェハ内の複数の電子部品に対して、電気的テストを行う。その電気的テストに基づいて、電子部品毎にカテゴリが割り付けられ、カテゴリ情報を含むマッピングデータが生成される。

そして、カテゴリ情報を含むマッピングデータに基づいて、ウェハレベルで、ウェハ内の各電子部品に対して、カテゴリ毎にバンプ形成位置を変更して、バンプを形成する。

即ち、本実施形態においては、電子部品のカテゴリ選別を、位置情報の精度が高いウェハレベルで、行うことができる。

そして、バンプが形成された後、電子部品はチップ化されて、配線基板とフリップチップ接続される。

本実施形態においては、カテゴリ毎のバンプ形成位置に基づいて、バンプが形成されている。そのため、配線基板にフリップチップ接続される半導体装置では、バンプの有無によって、電子部品と配線基板との接続状態、即ち、電子部品と配線基板とのボンディングオプションを変更できる。
したがって、電子部品の機能の修復や調整のためのトリミング技術を低コストで実現できる。

また、本発明の実施形態においては、上記の製造方法を実現するための半導体製造装置（バンプ形成装置）についても、説明する。

２． 実施形態
（１） 半導体装置の製造方法
図１乃至図５を用いて、本発明の実施形態である半導体装置の製造方法について説明する。

図１は、本実施形態の製造方法を実施するために用いられる半導体製造装置の全体構成例を示すブロック図である。図１に示す構成例は、複数の電子部品が形成されたウェハ１に対して、電気的テストを行うテスタ２と、電気的テストの結果に基づくマッピングデータがアップロードされるホストコンピュータ３と、ホストコンピュータ３からダウンロードされたマッピングデータに基づいて、ウェハ１の各電子部品に対して、バンプを形成するバンプ形成装置４から構成されている。

図２は、本実施形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。

以下、図１乃至図３を参照し、本実施形態の製造方法について詳細に説明する。

はじめに、テスタ２によって、ウェハレベルで、ウェハ１上に形成された各電子部品に対して、例えば、駆動電圧テストなどの電気的テストが実行される（ＳＴ１）。尚、電子部品は、例えば、センサ、ＲＦデバイス、スイッチ、可変キャパシタなどを構成するＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）、或いは、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）である。

この電気テストは、図３に示すように、ｘ−ｙ座標に基づいて、ｘ方向或いはｙ方向に沿って、ウェハ１上の各電子部品に対して、順次行われる。そして、複数の電子部品は、電気的テストの結果に基づいて、カテゴリの選別が行われて、電子部品毎にカテゴリ情報Ａ〜Ｄがそれぞれ割り付けられる。
カテゴリ情報Ａ〜Ｄにおいて、例えば、カテゴリＡ〜Ｃは良品の電子部品を示し、カテゴリＤは完全不良品の電子部品を示す。さらに、カテゴリＡ〜Ｃは、例えば、駆動電圧の大きさ等の電気的特性のレベルに対応し、電子部品は、そのカテゴリ毎に適した電気的特性の機能の調整又は修復のためのトリミング技術が施される。

それゆえ、図３に示すように、ウェハ上には、信号の入出力や電圧の供給等のためのボンディングパッド６（以下、通常パッドと呼ぶ）の他に、複数のトリミング用のボンディングパッド２０〜２３（以下、トリミング用パッドと呼ぶ）が設けられる。

これらのトリミング用パッドは、例えば、３個のパッドで、１セット分となるように、トリミングパッドユニット７Ａ，７Ｂ，７Ｃを構成している。尚、本実施形態において、トリミングパッドユニット７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、簡単化のため３個のパッドで構成されているが、この個数に限定されない。

このトリミングパッドユニット７Ａ，７Ｂ，７Ｃ内の各パッド２０〜２３に対して、カテゴリ情報に基づき、バンプの形成位置を変更して、電子部品と配線基板とのボンディングオプションが選択される。それによって、電子部品の機能の修復或いは特性の均一化が図られる。

そして、電気的テストの結果に基づいて、ウェハ上の電子部品のマッピングデータが作成される（ＳＴ２）。そのマッピングデータは、ホストコンピュータ３にアップロードされ、例えば、ホストコンピュータ３内のメモリ部３Ｍに記憶される。

このマッピングデータは、ウェハに割り付けられたウェハ番号、ウェハのｘ−ｙ座標に基づく電子部品（チップ）の位置情報、さらに、電気的テスト結果に基づいて電子部品にそれぞれ割り付けられたカテゴリ情報から構成される。また、電子部品の品名情報を、さらに、含んでも良い。
この段階におけるウェハ上の電子部品のマッピングデータは、ウェハレベルでｘ方向又はｙ方向に沿って順次行われた電気的テストに基づいて、作成されている。そのため、ウェハ１内の任意の電子部品の位置情報とカテゴリ情報は一致している。

続いて、例えば、ウェハ１が、所定の厚さになるように、裏面研削される。

その後、ホストコンピュータ３に記憶されたカテゴリ情報を含むマッピングデータが、バンプ形成装置４に供給され、ウェハ１上の各電子部品に対して、カテゴリ毎にバンプの形成位置を変更して、パッド６，２０〜２３上にバンプが形成される（ＳＴ３）。
このバンプ形成工程においては、電子部品はまだチップ化されておらず、その状態で、カテゴリ毎にバンプが形成されている。即ち、電子部品の位置情報の精度が高いウェハレベルで、電子部品のカテゴリの選別を行うことができる。
また、このバンプ形成工程において、トリミング用パッド２０〜２３に形成されるバンプは、位置情報に基づく所定の位置の電子部品に割り付けられたカテゴリ情報に応じて、トリミング用パッド２０〜２３へのバンプ形成位置を変更して、形成される。それによって、ウェハ１内の複数の電子部品５は、例えば、電子部品の機能修復や動作特性が均一になるように、それぞれトリミング技術が施される。

即ち、本実施形態においては、ウェハレベルで、電子部品のカテゴリ毎に、バンプ形成位置を変更して、バンプが形成され、ボンディングオプションの選択が行われる。

ここで、電子部品（チップ）と配線基板をフリップチップ接続する半導体装置において、バンプが形成された電子部品のパッドは配線基板のパッドと接続されるが、バンプが形成されないパッドは配線基板とは接続されない。
それゆえ、バンプが形成される位置によって、後の工程でフリップチップ接続される電子部品と配線基板との接続状態（ボンディングオプション）を選択できるので、電子部品の電気的特性を、容易に変更できる。

したがって、本実施形態においては、低コストで、電子部品の機能修復及び動作特性の均一化のためのトリミング技術を施すことができる。

尚、バンプの形成位置を変更しても修復不能な完全不良品の電子部品に対しては、電子部品上のボンディングパッド上にバンプを形成する必要はない。
バンプが各電子部品にそれぞれ形成された後、ウェハ１は、例えば、ブレードダイシングによって、電子部品毎にチップ化される（ＳＴ４）。

その後、チップ化された電子部品５は、ダイシングテープからそれぞれピックアップされて、フリップチップ接続装置（図示せず）によって、チップ表面のバンプと配線基板表面のパッドとがフリップチップ接続される（ＳＴ５）。
尚、バンプ形成工程（ＳＴ３）において、電子部品の位置情報の精度の高い段階で、電子部品のカテゴリ選別及びそのカテゴリに応じたボンディングオプションの選択が、すでになされている。よって、このフリップチップ接続工程において、カテゴリ選別及びボンディングオプションの選択を行う必要はない。

それゆえ、フリップチップ接続装置によって、電子部品のカテゴリの違いを認識する必要はない。

従来のように、ウェハをダイシングした後に、ダイシングテープ上のチップをピックアップして、カテゴリ選別を行う場合には、隣接するチップ間に、ピックアップするための間隔を確保する必要があり、ダイシングテープが引き伸ばされる。そのため、引き伸ばしによるダイシングテープのたわみ等によって、チップの位置情報の精度が悪くなってしまう。
さらに、カテゴリ毎に電子部品をピップアップする場合には、任意のチップに対して、その周囲のチップがランダムにピックアップされる。そのため、任意のチップとその周囲のチップの位置関係が不明確となり、位置情報の精度はさらに悪化してしまう。

それゆえ、電子部品のカテゴリ選別の精度も悪化して、結果として、製造歩留まりも低下してしまう。

しかし、本実施形態においては、ウェハレベルで行われるバンプ形成工程で、マッピングデータが含むカテゴリ情報に基づいて、電子部品にバンプが形成されるため、この工程時に、電子部品のカテゴリ選別が行われこととなる。

したがって、位置情報の精度が高いウェハレベルで、電子部品のカテゴリ選別を行うことができ、その結果として、半導体装置の製造歩留まりを向上できる。

また、完全不良品の電子部品に対しては、マッピングデータをフリップチップ接続装置にも、さらにダウンロードして認識させ、その電子部品がピックアップされないようにしても良い。或いは、フリップチップ接続工程前に、完全不良品の電子部品にインクマークをつけて、フリップチップ接続装置において、光学的に認識して、電子部品がピックアップされないようにしても良い。

以上の製造方法によって、配線基板とフリップチップ接続される半導体装置が作製される。

ここで、図４及び図５を用いて、本実施形態の製造方法により作製した半導体装置について、説明する。尚、電子部品は、ＭＥＭＳを例として、説明する。

ＭＥＭＳは、例えば、インターディジット(櫛歯状)構造の駆動電極がチップ上に設けられ、図４は、キャパシタ電極と上部駆動電極と下部駆動電極から構成される一対のインターディジット電極を示す拡大図である。

キャパシタ電極１４Ａ，１４Ｂは、例えば、配線層（図示せず）を介して、通常パッド６に接続される。キャパシタ電極１４Ａ，１４Ｂ間の間隔は、駆動電極であるインターディジット電極により制御される。

上部駆動電極１０と下部駆動電極１１〜１３は、間隔Ｄを有してチップ５上に配置されている。また、下部駆動電極１１〜１３は、それぞれ異なる幅Ｗ１〜Ｗ３を有している。

上部駆動電極１０は、例えば、配線層（図示せず）を介して、図３に示すトリミングパッドユニット７Ａのうちパッド２０に接続される。

下部駆動電極１３は、例えば、配線層（図示せず）を介して、図３に示すトリミングパッドユニット７Ｂのうちパッド２３に接続される。

また、下部駆動電極１１，１２は、配線層（図示せず）を介して、例えば、２つのトリミングパッドユニット７Ａ，７Ｂの両方に接続される。そのため、下部駆動電極１１は、２つのトリミングパッドユニット７Ａ，７Ｂ内のパッド２１に、それぞれ接続され、下部駆動電極１２は、２つのトリミングパッドユニット７Ａ，７Ｂ内のパッド２２に、それぞれ接続されている。

そして、トリミングパッドユニット７Ａには、例えば、グランド電圧が印加され、トリミングパッドユニット７Ｂには、例えば、駆動電圧が印加される。
それゆえ、２つのトリミングパッドユニット７Ａ，７Ｂの両方に設けられたパッド２１，２２と接続される下部駆動電極１１，１２には、バンプが形成されるか否かによって、グランド電圧、駆動電圧のいずれか一方が、印加される。それによって、複数の電子部品が略均一な特性となるように、各電子部品の駆動電圧が調整される。尚、１つの電子部品には、図４に示すような、インターディジット電極及びキャパシタ電極が複数組設けられている。

図５は、チップ（電子部品）５が、配線基板３０にフリップチップ接続された構造を示している。

配線基板３０は、例えば、１つのトリミングパッドユニットに、１対１で対向配置されるボンディングパッド（以下、基板トリミングパッドと呼ぶ）３１Ａ〜３１Ｃと、１つの通常パッド６に、１対１で接続されるボンディングパッド（以下、基板通常パッドと呼ぶ）３２と、例えば、外部装置（図示せず）とワイヤボンディングで接続されるボンディングパッド（以下、外部接続パッドと呼ぶ）３３を有している。尚、配線基板３０は、電子部品（チップ）とフリップチップ接続できればよく、配線基板３０の裏面に半田ボールを設けて、外部装置と接続するＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）基板を用いても良い。

図５に示すように、トリミングパッドユニット７Ａ内のトリミング用パッド２０には、バンプ２５が形成されて、基板トリミングパッド３１Ａに接続される。それによって、上部駆動電極１０には、基板トリミングパッド３１Ａを介して、グランド電圧が印加される。

トリミングパッドユニット７Ｂ内のトリミング用パッド２３には、バンプ２５が形成されて、基板トリミングパッド３１Ｂに接続される。それによって、下部駆動電極１３には、基板トリミングパッド３１Ｂを介して、駆動電圧が印加される。

また、トリミングパッドユニット７Ｂ内のトリミング用パッド２１には、バンプは形成されず、その一方で、トリミングパッドユニット７Ａ内のトリミング用パッド２１に、バンプ２５が形成されており、パッド２１は、基板トリミングパッド３１Ａと接続されている。
つまり、下部駆動電極１１には、例えば、上部駆動電極１０と同様に、グランド電圧が供給される。

一方、トリミングパッドユニット７Ａ内のトリミング用パッド２２には、バンプが形成されない。そして、トリミングパッドユニット７Ｂ内のトリミング用パッド２２に、バンプ２５が形成されて、パッド２２は、基板トリミングパッド３１Ｂと接続されている。

つまり、下部駆動電極１２には、下部駆動電極１３と同様に、例えば、駆動電圧が供給される。

また、トリミングパッドユニット７Ｃを構成する各パッドには、バンプが形成されず、トリミングパッドユニット７Ｃは、配線基板のパッド３１Ｃとは接続されていない。

以下では、図５に示すような、電子部品のバンプ形成位置で、配線基板と接続されるようなボンディングオプションのカテゴリを、例えば、カテゴリＡとする。

上述のように、電子部品がＭＥＭＳである場合、その素子サイズが微細であるため、上部駆動電極１０と下部駆動電極１１〜１３との間隔Ｄや、下部駆動電極１１〜１３のサイズ（幅Ｗ１〜Ｗ３）などの機械的なばらつきが生じやすい。

そのため、例えば、上部駆動電極１０と下部駆動電極１１〜１３に印加される実効的な駆動電圧が、電子部品毎にばらつき、同一ウェハ内から得られた電子部品（チップ）であっても、その電気的特性にばらつきが生じてしまう。

それゆえ、本実施形態のように、電子部品のカテゴリ毎にバンプ形成位置を変更して、電子部品の特性を均一にすることは有効である。

例えば、ウェハ内の所定の位置の電子部品に対して、マッピングデータが含むカテゴリ情報が、カテゴリＡよりも実効的に駆動電圧を大きくするカテゴリ（例えば、カテゴリＢとする）を示す場合には、トリミングパッドユニット７Ｂ内のトリミング用パッド２１，２２に、バンプ形成位置が変更されて、バンプ２５が形成される。それによって、３つの下部駆動電極１１〜１３に駆動電圧が印加され、電子部品に供給される実効的な駆動電圧が大きくされる。

一方、マッピングデータが含むカテゴリ情報が、カテゴリＡよりも実効的に駆動電圧を小さくするカテゴリ（例えば、カテゴリＣとする）を示す場合には、トリミングパッドユニット７Ａ内のトリミング用パッド２１，２２に、バンプ形成位置が変更されて、バンプ２５が形成される。それによって、下部駆動電極１３にのみ駆動電圧が印加され、下部電極１１，１２にはグランド電圧が印加されて、電子部品に供給される実効的な駆動電圧が小さくされる。

或いは、例えば、トリミングパッドユニット７Ｂのトリミング用パッド２１，２３とトリミングパッドユニット７Ａのトリミング用パッド２２のそれぞれにバンプ２５が形成されるようなボンディングオプションのカテゴリを設定する。それによって、下部駆動電極１１，１３に駆動電圧が供給され、下部駆動電極１２にグランド電圧が供給されるように、バンプ２５を形成して、カテゴリＡよりも実効的な駆動電圧を小さくしてもよい。

また、例えば、カテゴリＡ，Ｂよりも、さらに実効的な駆動電圧を大きくする場合には、複数組のインターディジット電極を駆動させるようなボンディングオプションのカテゴリを設定し、例えば、トリミングパッドユニット７Ｃ内のパッドにバンプを形成して、駆動電圧を電子部品に供給すればよい。

さらに、バンプの形成位置を変更しても修復不能な完全不良品（カテゴリＤ）の電子部品に対しては、電子部品上のボンディングパッド上にバンプを形成する必要はない。

尚、各駆動電極とボンディングパッド間の配線構造は、上述の接続関係に限定されない。

以上により、バンプ形成工程において、カテゴリ情報を含むマッピングデータに基づいて、バンプ形成位置を変更して、バンプが形成される。

即ち、フリップチップ接続される電子部品においては、トリミング用パッド上のバンプの有無によって、電子部品と配線基板との接続状態をカテゴリ毎に変更できる。

それゆえ、本実施形態によれば、例えば、電子部品の駆動特性を均一化するトリミング技術を、低コストで行うことができる。

特に、上述の例のように、ウェハ内の電子部品が、ＭＥＭＳである場合には、所定の特性が得られるようにトリミング技術を施すことで、機械的なばらつきに起因する電子部品の特性のばらつきを補償でき、同一ウェハ上の複数の電子部品の特性を均一化することに有効である。

さらに、本実施形態においては、バンプ形成工程は、電子部品をチップ化せずに、ウェハレベルで行われる。それゆえ、電子部品の位置情報の精度が高い状態で、バンプを形成することができる。

以上の結果として、電子部品５と配線基板３０がフリップチップ接続される半導体装置の製造歩留まりを向上できる。

以上のように、本発明の実施形態において、ウェハ上に形成された電子部品は、ウェハレベルで行われた電気的テストに基づいて、電子部品のカテゴリ情報を含むマッピングデータが作成される。そして、チップ化の前に、ウェハ上の電子部品は、そのマッピングデータに基づいて、カテゴリ毎にバンプ形成位置が変更されて、ウェハレベルでバンプが形成される。その後に、電子部品はチップ化されて、配線基板と、例えば、フリップチップ接続される。

したがって、本発明の実施形態によれば、位置情報の精度が高いウェハレベルで、電子部品のカテゴリ選別を行うことができる。

また、本実施形態においては、ウェハレベルでの電気的テストの結果に基づいて、カテゴリ毎に、各電子部品のバンプ形成位置を変更する。そのため、フリップチップ接続される半導体装置において、バンプの有無によって、電子部品と配線基板との接続状態を変更でき、半導体装置に対して、トリミング技術を容易に施すことができる。
したがって、本発明の実施形態によれば、電子部品の機能修復やトリミング技術を低コストで実現できる。例えば、ＭＥＭＳのように、機械的なばらつきにより、特性に違いが生じやすい電子部品においては、特に有効であり、半導体装置の製造歩留まりを向上できる。

（２） バンプ形成装置
上述の本実施形態の製造方法は、カテゴリ情報を含むマッピングデータが、ホストコンピュータからバンプ形成装置に供給され、カテゴリ毎に電子部品のバンプ形成位置を変更して、バンプを形成することを特徴の一つとしている。

それゆえ、バンプ形成装置は、パッドに対するカテゴリ毎のバンプの形成位置情報（以下、バンプ形成位置情報と呼ぶ）を入力及び記憶できることが要求される。

以下では、カテゴリ情報を含むマッピングデータ及びバンプ形成位置情報が入力可能なバンプ形成装置について、説明する。

図６を用いて、本実施形態に適用されるバンプ形成装置の構成について説明する。

図６に示すバンプ形成装置４は、例えば、チップ上にＡｕバンプを形成するスタッドバンプ形成装置である。

バンプ形成装置４は、装置全体の動作を制御する制御部４０を有している。この制御部４０は、ホストコンピュータ３との間でデータの入出力が可能である。例えば、制御部４０は、カメラ（撮像部）４３から読み取られたウェハ１のウェハ番号をホストコンピュータ３にアップロード（送信）する。また、制御部４０には、ウェハ番号に基づく、カテゴリ情報を含むマッピングデータが、ホストコンピュータ３からダウンロード（供給・受信）される。

バンプ形成装置４は、メモリ部４１を有し、このメモリ部４１に、複数の電子部品のバンプ形成位置情報が記憶される。

制御部４０は、バンプ形成位置情報及びマッピングデータに基づいて、ウェハ搭載ステージ４５と、キャピラリ４６及び超音波発振子４７が付設されたボンダ部４９を制御し、それによって、バンプがウェハ内の電子部品に設けられた各パッドに形成される。

ウェハ搭載ステージ４５には、複数の電子部品が形成されたウェハ１が、搭載される。そして、ウェハ搭載ステージ４５は、キャピラリ４６の先端から導出されるバンプ材（Ａｕ線）４８とバンプ形成位置とのアライメントを行うために、制御部４０によってｘ方向及びｙ方向に移動される。

Ａｕ線４８はキャピラリ４６から導出される。導出されたＡｕ線４８の先端は、キャピラリ４６によって溶融されて、所定のパッド形成位置のパッドに押圧される。そして、超音波発振子４７によって、キャピラリ４６を介してＡｕ線４８の先端に超音波振動が与えられ、超音波振動による作用により、例えば、Ａｕからなる電子部品のパッドとＡｕ線が金属接合されて、スタッドバンプがパッド上に供給・形成される。

さらに、バンプ形成装置４には、例えば、ディスプレイ（表示部）４４が備えられ、ディスプレイ４４には、カメラ４３によって撮影された、アライメントを行う際の映像や、バンプとパッドとの接合状態を示す映像が、表示される。

以下、図７を用いて、バンプ形成装置の動作フローについて説明する。

はじめに、バンプ形成装置４に、電子部品の品名情報と、その電子部品のカテゴリ毎のバンプ形成位置情報が、入力される（ＳＴ３Ａ）。以下、品名情報とバンプ形成位置情報からなるデータのことを、レシピと呼ぶ。このレシピは、バンプ形成装置４内に設けられたメモリ部４１に記憶される。

よって、本実施形態のバンプ形成装置においては、レシピがバンプ形成装置４内のメモリ部４１に記憶され、同一品名の複数の電子部品に対して、カテゴリ毎に異なるスタッドバンプ形成位置情報を与えることができる。

次に、バンプ形成装置４内のウェハ搭載ステージ４５上にウェハ１が投入される（ＳＴ３Ｂ）。そして、そのウェハ１のウェハ番号が、カメラ４３によって読み取られ、ホストコンピュータ３にアップロードされる（ＳＴ３Ｃ）。尚、ウェハ番号は、カメラ４３によって読み取られて、アップロードされることに限定されない。例えば、制御部４０に接続される外部入力装置（図示せず）を設け、その入力装置からウェハ番号を入力し、制御部４０に認識させて、ウェハ番号をホストコンピュータ３にアップロードしても良い。

続いて、制御部４０は、アップロードされたウェハ番号に基づいて、ホストコンピュータ３内のマッピングデータを検索し、アップロードされたウェハ番号と、マッピングデータが含むウェハ番号とを照合する。そして、それらが一致したマッピングデータが、バンプ形成装置４にダウンロードされる（ＳＴ３Ｄ）。

上述のように、マッピングデータは、ウェハレベルでの電気的テスト結果に基づいてウェハ毎に発行された情報であり、ウェハ番号の他に、ウェハ内の各電子部品の位置を示す位置情報と、その位置にある電子部品のカテゴリ情報から構成されている。また、マッピングデータは、品名情報を含んでもよい。

その後、ダウンロードされたマッピングデータは、バンプ形成装置４内に設けられた制御部４０に供給される。制御部４０は、例えば、マッピングデータが含む品名情報を参照して、メモリ部４１内から、レシピを検索し、品名情報が一致したレシピを読み出す。

そして、制御部４０は、マッピングデータが含む位置情報及びカテゴリ情報、レシピが含むバンプ形成位置情報に基づき、ウェハ搭載ステージ４５、ボンダ部４９を制御し、ウェハ内の各電子部品に、カテゴリ情報に基づいてバンプ形成位置を変更して、スタッドバンプをチップの各トリミング用パッド上に形成する（ＳＴ３Ｅ）。同時に、電子部品の通常パッドにも、バンプが形成される。この際、ディスプレイ４４には、カメラ４３によって撮影された各電子部品の位置、バンプ材４８の先端と電子部品のパッドのアライメント及びバンプとパッドとの接合状態等が、表示される。

尚、バンプ形成位置を変更しても機能修復できない完全不良品に対しては、バンプ形成工程において、バンプを形成せず、フリップチップ接続工程において、配線基板と接続されないようにすることが好ましい。これは、本実施形態のバンプ形成装置はカテゴリ毎にバンプ形成位置を変更できるため、完全不良品を示すカテゴリには、バンプを形成しない情報を、バンプ形成位置情報に割り付けることで、実現できる。

ここで、本実施形態のバンプ形成装置４は、電子部品のカテゴリ毎に、バンプ形成位置を変更して、バンプを形成することが可能である。それゆえ、マッピングデータを基に、電子部品毎のカテゴリを認識して、そのカテゴリに対応して与えられたバンプ形成位置にバンプを形成できる。
即ち、本実施形態においては、ウェハ内の電子部品のカテゴリ選別を、位置情報の精度が高いウェハレベルで行うことができる。

ウェハ１内の電子部品に対して、バンプを形成した後、ウェハのダイシング工程が行われ、電子部品はチップ化される。そして、チップ化された電子部品は、配線基板とフリップチップ接続され、半導体装置が作製される。

ここで、本実施形態によれば、位置情報の精度が高いウェハレベルで行われるバンプ形成工程において、電気的テスト結果に基づいて割り付けられるカテゴリ毎に、各電子部品のバンプ形成位置を変更し、バンプが形成される。

即ち、バンプ形成工程において電子部品のカテゴリ選別が行われることとなる。それゆえ、ダイシング工程、フリップチップ接続工程において、各電子部品のカテゴリの分類を認識する必要がない。

以上のように、本発明の実施形態の半導体製造装置によれば、ウェハレベルで、カテゴリ情報に基づいて、バンプ形成位置を変更して、ウェハ１上の電子部品の各パッドに対して、バンプを形成することができる。

即ち、位置情報の精度が高いウェハレベルで、電子部品のカテゴリ選別を行うことができる。

それとともに、本実施形態の半導体製造装置によれば、バンプの有無によって、配線基板との接続状態を変更できるため、例えば、電子部品の機能修復や電子部品の駆動特性を均一化するためのトリミング技術を、低コストで行うことができる。特に、ＭＥＭＳのように、機械的なばらつきが生じやすい電子部品に対しては、所定の特性が得られるようにトリミング技術を施すことで、電子部品の特性のばらつきを補償でき、有効である。

さらに、本実施形態のバンプ形成装置によれば、バンプ形成工程を、電子部品をチップ化せずに、ウェハレベルで行うことができる。それゆえ、電子部品の位置情報の精度が高い状態で、バンプ形成工程を行うことができる。

以上の結果として、半導体装置の製造歩留まりを向上できる。

（３） 変形例
以下、図８及び図９を用いて、本発明の実施形態の変形例について説明する。尚、上述と同一部材に関しては、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

上述においては、１つの電子部品を１つの配線基板とフリップチップ接続する例について説明した。
しかし、本発明の実施形態はそれに限定されず、上述の製造方法によって作製した複数の電子部品同士をフリップチップ接続させたものでよい。
以下、図８及び図９を用いて、本変形例について、より具体的に説明する。尚、本変形例において、２つの電子部品５Ａ，５Ｂは、それぞれ、ＭＥＭＳと、ＭＥＭＳを駆動させるための駆動用ドライバＬＳＩを例として説明する。

図８に示す電子部品（ＭＥＭＳ）５Ａと電子部品（駆動用ドライバＬＳＩ）５Ｂは、上述の製造方法により、それぞれ作製される。
つまり、ウェハ上の複数の電子部品５Ａ，５Ｂは、それぞれ、ウェハレベルで、カテゴリ情報を含むマッピングデータに基づきカテゴリ毎にバンプ形成位置が変更されて、トリミングパッドユニット７Ｌ〜７Ｎ内の各パッドにバンプ２５が形成される。それによって、ウェハ上の複数の電子部品５Ａ，５Ｂのそれぞれは、位置情報の精度が高いウェハレベルでカテゴリ選別が行われる。
その後、電子部品５Ａが形成されたウェハと電子部品５Ｂが形成されたウェハは、それぞれダイシングされて、複数の電子部品５Ａと複数の電子部品５Ｂにチップ化される。
尚、本変形例のように電子部品５Ｂが駆動用ドライバなどのＬＳＩである場合には、ＭＥＭＳと同様に、同一ウェハ上の電子部品の駆動特性を均一にするために、カテゴリ情報に応じてバンプ形成位置を変更してバンプを形成しても良いが、同一ウェハ上から駆動特性の異なる電子部品を製造するためにカテゴリ情報に応じてバンプ形成位置を変更してバンプを形成しても良い。

図８に示す２つの電子部品５Ａ，５Ｂは、他方の電子部品のトリミングパッドユニット７Ｌ〜７Ｎに、１対１で対向配置されるトリミング受入パッド８Ａ〜８Ｂを、それぞれ有している。
そして、図９に示すように、２つの電子部品５Ａ，５Ｂがフリップチップ接続されると、電子部品５Ａのトリミングパッドユニット７Ｌは、バンプ２５を介して、電子部品５Ｂのトリミング受入パッド８Ｂに接続される。同様に、トリミングパッドユニット７Ｍ，７Ｎは、トリミング受入パッド８Ａ，８Ｃにそれぞれ接続される。

上述のように、電子部品５Ａ，５Ｂは、カテゴリ選別されてバンプ形成位置が変更されている。したがって、バンプの有無によって、２つの電子部品の接続状態を変更でき、電子部品（ＭＥＭＳ）５Ａと電子部品（駆動用ドライバＬＳＩ）５Ｂからなる半導体装置に対して、トリミング技術を容易に施すことができる。

尚、２つの電子部品５Ａ，５Ｂがフリップチップ接続される場合には、２つの電子部品のうち、いずれか１つの電子部品に設けられた外部接続パッド３３を介して、配線基板（図示せず）又は外部装置（図示せず）に接続される。尚、図９においては、ワイヤ３５を用いたワイヤボンディングによって、電子部品５Ｂと配線基板又は外部装置とを接続する例を示しているが、フリップチップ接続によって、２つの電子部品からなる半導体装置と、配線基板又は外部装置とを接続しても良い。

以上のように、電子部品同士をフリップチップ接続すること場合においても、上述と同様の効果が得られる。

即ち、位置情報の精度が高いウェハレベルで、電子部品のカテゴリ選別を行うことができるとともに、フリップチップ接続される半導体装置において、バンプの有無によって、２つの電子部品の接続状態を変更でき、半導体装置に対して、トリミング技術を容易に施すことができる。
したがって、電子部品の機能修復やトリミング技術を低コストで実現でき、半導体装置の製造歩留まりを向上できる。

尚、本変形例においては、本発明の実施形態により作製した２つの電子部品をフリップチップ接続する例について説明したが、２つ以上の電子部品をフリップチップ接続しても良い。

３． その他
本発明の実施形態においては、ＭＥＭＳを電子部品の例とした場合の製造方法について、説明した。そして、本実施形態においては、バンプの形成位置を変更して、ＭＥＭＳの駆動特性を均一にするための製造方法について、説明している。しかし、本発明の実施形態は、電子部品はＭＥＭＳに限定されず、ＬＳＩでも良い。

その場合には、バンプの形成位置を変更することで、チップのボンディングオプションを選択し、同一ウェハ上から駆動特性の異なる複数のＬＳＩチップを製造することができる。

本発明の例は、上述の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、各構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を構成できる。例えば、上述の実施の形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施の形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。

半導体製造装置の全体構成を示すブロック図。 本発明の実施形態の製造方法を示すフローチャート。 ウェハのマッピングデータを示すイメージ図。 電子部品の構造の一例を示す断面図。 半導体装置の構造の一例を示す断面図。 バンプ形成装置の構成を示すブロック図。 バンプ形成装置の動作を示すフローチャート。 本発明の実施形態の変形例を示す図。 本発明の実施形態の変形例を示す図。

符号の説明

１：ウェハ、２：テスタ、３：ホストコンピュータ、４：バンプ形成装置、５：チップ、６：通常パッド、７Ａ〜７Ｃ、７Ｌ〜７Ｎ：トリミングパッドユニット、８Ａ〜８Ｃ：トリミング受入パッド、２０〜２３：トリミング用パッド、１０：上部駆動電極、１１〜１３：下部駆動電極、１４Ａ，１４Ｂ：キャパシタ電極、２５：バンプ、３０：配線基板、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ：基板トリミングパッド、３２：基板通常パッド、３３：外部接続パッド、４０：制御部、４１：メモリ部、４３：撮像部、４４：ディスプレイ、４５：ウェハ搭載ステージ、４６：キャピラリ部、４７：超音波発振子、４８：Ａｕ線（バンプ材）、４９：ボンダ部。

Claims (5)

1. ウェハ内の複数の電子部品に対して電気的テストを行う工程と、
   前記電気的テスト結果に基づく電子部品のカテゴリを示すカテゴリ情報と電子部品の前記ウェハ内の位置を示す位置情報を含むマッピングデータを作成する工程と、
   前記マッピングデータに基づいて、前記複数の電子部品に対して、各電子部品に割り付けられたカテゴリ毎にバンプ形成位置を変更して、ウェハレベルでバンプを形成する工程と、
   前記バンプを形成した後に、前記ウェハをダイシングし、前記複数の電子部品をチップ化する工程とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記チップ化された電子部品を、配線基板とフリップチップ接続する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記マッピングデータを作成する工程で完全不良品を示すカテゴリが割り付けられた電子部品に対しては、前記バンプを形成する工程で前記バンプを形成しないことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記電子部品は、キャパシタ電極と、前記キャパシタ電極間の距離を制御するための駆動電極とを備えるＭＥＭＳであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
5. 複数の電子部品が形成されたウェハが搭載されるウェハ搭載ステージ部と、
   バンプ材を前記複数の電子部品に供給するボンダ部と、
   前記ウェハのマッピングデータが含むカテゴリ情報と対応づけて、同一種類の電子部品に対して、カテゴリ毎に異なるバンプ形成位置を示すバンプ形成位置情報が格納されるメモリ部と、
   前記マッピングデータが供給され、前記ウェハ搭載ステージ部及び前記ボンダ部をそれぞれ制御する制御部を具備し、
   前記制御部は、
   前記メモリ部内からバンプ形成位置情報を読み出し、前記マッピングデータと前記バンプ形成位置情報に基づいて、前記ボンダ部と前記ウェハ搭載ステージを制御して、各電子部品のカテゴリ毎にバンプ形成位置を変更して、前記複数の電子部品にバンプを形成させることを特徴とする半導体製造装置。

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