JP2013219385A - Semiconductor device - Google Patents

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Toshihiko Akiba
俊彦 秋葉
Bunji Yasumura
文次 安村
Narihisa Sato
斉尚 佐藤
Hiromi Abe
宏美 阿部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which deals with improvements of electric characteristics resulting from the downsizing, in particular, narrowing pitches and using a number of pins, and high speed operation.SOLUTION: A semiconductor device includes: a pad 2 provided on a semiconductor chip 1C3; a passivation film 3 having an opening on the pad 2 and provided on the semiconductor chip 1C3; a passivation film 5 having an opening on the pad 2 and provided on the pad 2 and the passivation film 3; and re-wiring 7 electrically connected with the pad 2 and provided on the passivation film 5; a pad 26 formed on the rewiring 7; and a wire 33b connected with the pad 26.

Description

本発明は、半導体装置およびその製造技術に関し、特に、パッドにプローブ針を接触させて行うプローブ検査工程後に、そのパッド上にめっきによって形成される導電膜を有する半導体装置の製造に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing technique thereof, and in particular, is effective when applied to the manufacture of a semiconductor device having a conductive film formed by plating on a pad after a probe inspection process performed by bringing a probe needle into contact with the pad. Technology.

半導体回路(例えば、LSI)を備えた半導体装置のプローブ検査工程(テスト工程)では、半導体ウエハ上に形成されたパッドの表面にプローブ針(探針)を接触させて電気的特性を測定している。このプローブ針は例えばW(タングステン)のような硬化な金属から構成され、また先端が尖端となっているため、プローブ検査工程において、例えばAl(アルミニウム)から構成されるパッドの表面にプローブ痕として外傷を与えてしまう。   In a probe inspection process (test process) of a semiconductor device provided with a semiconductor circuit (eg, LSI), a probe needle (probe) is brought into contact with the surface of a pad formed on a semiconductor wafer to measure electrical characteristics. Yes. Since this probe needle is made of a hard metal such as W (tungsten) and has a pointed tip, it is used as a probe mark on the surface of a pad made of, for example, Al (aluminum) in the probe inspection process. It will cause trauma.

特開2007−318014号公報(特許文献1)には、2つの領域を有するパッドにおいて、一方の領域でプローブ針を接触させて検査を行い、プローブ痕のない他方の領域にバンプ電極を形成する技術が開示されている。   In JP 2007-318014 A (Patent Document 1), a pad having two regions is inspected by contacting a probe needle in one region, and a bump electrode is formed in the other region without a probe mark. Technology is disclosed.

特開2007−318014号公報JP 2007-31814 A

図1は本発明者らが検討した製造工程中における半導体装置の要部の断面を示す模式図であり、(a)は半導体回路およびパッドの形成工程が終了した状態、(b)はプローブ検査工程でプロービングした状態、(c)は再配線が形成された状態が示されている。図中の符号は、1Wが半導体ウエハ、2がパッド、3がパッシベーション膜、4がプローブ針、5がパッシベーション膜、6がシード膜、7が再配線、8がパッシベーション膜、9がバンプ電極である。   1A and 1B are schematic views showing a cross section of a main part of a semiconductor device in a manufacturing process examined by the present inventors, in which FIG. 1A shows a state in which a process for forming a semiconductor circuit and a pad is completed, and FIG. A state in which probing is performed in the process, (c) shows a state in which rewiring is formed. In the figure, 1W is a semiconductor wafer, 2 is a pad, 3 is a passivation film, 4 is a probe needle, 5 is a passivation film, 6 is a seed film, 7 is a rewiring, 8 is a passivation film, and 9 is a bump electrode. is there.

半導体装置を製造する工程において、半導体ウエハ1Wの主面(素子形成面)に形成された半導体回路の特性検査を行うために、プローブ針4を用いたプローブ検査工程がある。このプローブ検査工程は、各デバイス形成領域(後の半導体チップとなる領域、チップ領域)上に形成された複数のパッド2(図1(a))に、プローブ針4を接触させた状態で行う(図1(b))。そのため、プローブ検査工程を終えた各デバイス形成領域のそれぞれのパッド2の表面には、プローブ針4によるプローブ痕100(外傷、窪み)が形成される。なお、図1では、プロービングにカンチレバー方式を適用している場合が示されている。   In the process of manufacturing the semiconductor device, there is a probe inspection process using the probe needle 4 in order to perform the characteristic inspection of the semiconductor circuit formed on the main surface (element formation surface) of the semiconductor wafer 1W. This probe inspection process is performed in a state where the probe needle 4 is in contact with a plurality of pads 2 (FIG. 1A) formed on each device formation region (region to be a semiconductor chip later, chip region). (FIG. 1 (b)). Therefore, probe marks 100 (traumas and depressions) due to the probe needles 4 are formed on the surface of each pad 2 in each device formation region after the probe inspection process. FIG. 1 shows a case where a cantilever method is applied to probing.

近年では、半導体装置の小型化に伴い、半導体チップにおけるパッドのピッチ(パッドピッチ)も狭くなる傾向である。そのため、高機能化による多ピン化にも対応するためにそれぞれのパッドの寸法が小さくする必要がある。これにより、このようなパッドに対してプローブ検査を行った場合、パッドに対するプローブ痕の大きさは、大きく見える。   In recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, the pitch of pads (pad pitch) in a semiconductor chip tends to be narrowed. Therefore, it is necessary to reduce the size of each pad in order to cope with the increase in functionality and the number of pins. Thereby, when a probe test | inspection is performed with respect to such a pad, the magnitude | size of the probe trace with respect to a pad looks large.

例えば、このようなプローブ痕が大きく形成されたパッド上にワイヤ(以下、単にワイヤという)を接続すると、プローブ痕が形成されている分だけ、ワイヤとパッドとの接触面積が低下することから、接続不良の問題が発生する。そこで、前記特許文献1に示すように、形成されたプローブ痕を避けた位置にワイヤを接続することが考えられる。   For example, when a wire (hereinafter simply referred to as a wire) is connected to a pad on which such probe marks are formed, the contact area between the wire and the pad is reduced by the amount of probe marks formed. The problem of poor connection occurs. Therefore, as shown in Patent Document 1, it is conceivable to connect a wire at a position avoiding the formed probe mark.

一方で、半導体装置の狭ピッチ化への対応策として、再配線技術により、パッドのピッチ変換を行うのが有効とされている。再配線技術(WPP(Wafer Process Package)技術、WLP(Wafer Level Package)技術ともいう)は、通常のウエハプロセス(前工程)とパッケージプロセス(後工程)とを一体化した技術であり、半導体ウエハの状態でパッケージングまで完了した後、半導体チップ毎に個片化するものである。すなわち、狭ピッチ化に対応したパッドをウエハプロセスの微細化技術によって形成し、さらにパッドと電気的に接続された再配線を形成して広いピッチへ変換した半導体チップを形成するものである。   On the other hand, as a countermeasure for narrowing the pitch of the semiconductor device, it is effective to change the pitch of the pad by a rewiring technique. Rewiring technology (WPP (Wafer Process Package) technology, also called WLP (Wafer Level Package) technology) is a technology that integrates a normal wafer process (pre-process) and a package process (post-process), and is a semiconductor wafer. After completing the packaging in this state, the semiconductor chips are separated into individual pieces. That is, a pad corresponding to a narrow pitch is formed by a wafer process miniaturization technique, and further, a rewiring electrically connected to the pad is formed to form a semiconductor chip converted into a wide pitch.

本願発明者らは、ワイヤを半導体チップのパッドに接続するような半導体装置ではなく、この再配線技術を用いて、半導体チップのパッドのピッチを変換するような半導体装置について検討しており、このような半導体装置において以下の問題を見出した。   The inventors of the present application are examining not a semiconductor device that connects wires to pads of a semiconductor chip, but a semiconductor device that converts the pitch of pads of a semiconductor chip using this redistribution technique. The following problems were found in such a semiconductor device.

まず、再配線技術は、各デバイス形成領域に形成されたパッド2上に、スパッタ法を用いて導電膜であるシード膜6を形成し、めっき法を用いて再配線7(配線層)を形成する。次いで、半導体ウエハ(後に半導体チップとなる)の主面上において所望の位置(空いた領域)まで、半導体チップの外部と接続するためにパッド2を引き出すものである。すなわち、再配線7はめっき法により形成されるため、たとえパッド2上にプローブ痕100が形成されていたとしても、再配線7はこのプローブ痕100を塞ぐようにパッド2上に形成される。そのため、再配線技術を用いれば、パッド2上にプローブ痕100が大きく形成されていたとしても、再配線7とパッド2との接続は可能である。   First, in the rewiring technique, a seed film 6 that is a conductive film is formed on a pad 2 formed in each device formation region using a sputtering method, and a rewiring 7 (wiring layer) is formed using a plating method. To do. Next, the pad 2 is pulled out to connect to the outside of the semiconductor chip up to a desired position (vacant area) on the main surface of the semiconductor wafer (which will later become a semiconductor chip). That is, since the rewiring 7 is formed by a plating method, even if the probe mark 100 is formed on the pad 2, the rewiring 7 is formed on the pad 2 so as to close the probe mark 100. Therefore, if the rewiring technique is used, the rewiring 7 and the pad 2 can be connected even if the probe mark 100 is formed large on the pad 2.

しかしながら、本願発明者らは新たに以下の問題を発見した。まず、本願発明者は、図1(c)に示すように、再配線7の表面に、こぶのような凸部101が形成されていることに気づいた。そして、この凸部101の解析を行った結果、図1(c)に示すように、パッド2の表面と再配線7との界面において、鬆102(隙間)が生じていることが分かった。   However, the present inventors have newly discovered the following problems. First, the inventor of the present application noticed that a convex portion 101 like a hump was formed on the surface of the rewiring 7 as shown in FIG. As a result of analyzing the convex portion 101, it was found that a void 102 (gap) was generated at the interface between the surface of the pad 2 and the rewiring 7 as shown in FIG.

めっき法により形成された再配線7は、一見、プローブ痕100が再配線7で塞がれたように見えるが、その内部ではプローブ痕100(窪み)の上部を塞ぐようにめっき膜(めっき層)が成長するため、鬆102が形成されたと考えられる。プローブ4が接触される領域(そのマージンを含む)と、マージンを含めたパッド2上でシード膜6(導電膜)が形成される領域(そのマージンを含む)が同等の場合、電流経路にこのような鬆102が形成されていると、配線としての抵抗が高くなり信号伝搬速度に遅延が生じる恐れがある。   At first glance, the rewiring 7 formed by the plating method seems to have the probe trace 100 closed by the rewiring 7, but inside the plating film (plating layer) so as to block the upper portion of the probe trace 100 (dent). ) Grows, it is considered that the void 102 was formed. When the region (including the margin) where the probe 4 is in contact with the region (including the margin) where the seed film 6 (conductive film) is formed on the pad 2 including the margin is equivalent to the current path, If such a void 102 is formed, the resistance as a wiring becomes high, and there is a possibility that a signal propagation speed is delayed.

また、プローブ痕102の段差によるシード膜6が切れることは、その後の一様なめっき成長を妨げる。このため、めっき内部に鬆が形成され、コンタクト面積の減少や接続性の低下、表面平坦性の悪化、上層のパッシベーション膜8のカバレッジの低下、隣接部との短絡(ショート)が懸念される。   Further, the cutting of the seed film 6 due to the level difference of the probe mark 102 prevents the subsequent uniform plating growth. For this reason, voids are formed inside the plating, and there are concerns about a decrease in contact area, a decrease in connectivity, a deterioration in surface flatness, a decrease in coverage of the upper passivation film 8 and a short circuit with an adjacent portion.

本発明の目的は、半導体装置の小型化、特に、狭ピッチ化に対する技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique for downsizing a semiconductor device, in particular, a narrow pitch.

本発明の他の目的は、半導体装置の多ピン化に対する技術を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a technique for increasing the number of pins of a semiconductor device.

本発明の他の目的は、半導体装置の高速化に伴う電気的特性の向上に対する技術を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a technique for improving electrical characteristics accompanying the increase in speed of a semiconductor device.

本発明の他の目的は、半導体装置の信頼性の向上に対する技術を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a technique for improving the reliability of a semiconductor device.

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。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

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。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明の一実施の形態は、半導体ウエハ上に、プローブ領域および接続領域を有するパッドを形成し、さらに前記プローブ領域および前記接続領域を露出する第1絶縁を形成した後、前記プローブ領域でプローブ針を接触させて電気的特性を測定し、前記パッド上の前記第1絶縁膜および前記接続領域を覆う導電膜を形成するものである。   In one embodiment of the present invention, a pad having a probe region and a connection region is formed on a semiconductor wafer, and further, a first insulation that exposes the probe region and the connection region is formed, and then a probe is formed in the probe region. Electrical characteristics are measured by bringing a needle into contact with each other to form a conductive film that covers the first insulating film and the connection region on the pad.

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。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

本発明の一実施の形態によれば、プローブ痕による鬆を有しない導電膜を用いて、再配線を形成することができる。これにより、半導体装置の小型化、特に、狭ピッチ化に対する技術を提供することができる。また、半導体装置の多ピン化に対する技術を提供することができる。また、半導体装置の信頼性向上に対する技術を提供することができる。また、半導体装置の高速化に伴う電気的特性の向上に対する技術を提供することができる。   According to one embodiment of the present invention, rewiring can be formed using a conductive film that does not have a void due to probe marks. As a result, it is possible to provide a technique for miniaturization of the semiconductor device, in particular, a technique for narrowing the pitch. In addition, a technique for increasing the number of pins of a semiconductor device can be provided. In addition, a technique for improving the reliability of the semiconductor device can be provided. In addition, it is possible to provide a technique for improving electrical characteristics accompanying the increase in speed of a semiconductor device.

本発明者らが検討した製造工程中における半導体装置の要部の断面を示す模式図であり、(a)は半導体回路およびパッドの形成工程が終了した状態、(b)はプローブ検査工程でプロービングした状態、(c)は再配線が形成された状態である。2A and 2B are schematic views showing a cross-section of a main part of a semiconductor device in a manufacturing process studied by the present inventors, in which FIG. 1A shows a state in which a semiconductor circuit and pad forming process has been completed, and FIG. (C) shows a state in which rewiring is formed. 本発明の一実施の形態における半導体装置の平面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the plane of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 図2に示す半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a main part of a cross section of the semiconductor device illustrated in FIG. 2. 図2に示す半導体装置の平面の要部を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a main part of a plane of the semiconductor device shown in FIG. 2. 本発明の一実施の形態における半導体装置の製造工程の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the manufacturing process of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態における半導体ウエハの平面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the plane of the semiconductor wafer in one embodiment of this invention. 図5に示す製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a main part of a cross section of the semiconductor device in the manufacturing process shown in FIG. 5. 図7に続く製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic view showing the main part of the cross section of the semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 7. 図8に続く製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic view showing a main part of a cross section of the semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 8. 図9に続く製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic view showing a main part of a cross section of the semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 9. 図10に続く製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a main part of a cross section of a semiconductor device during a manufacturing process subsequent to FIG. 10; 図11に続く製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic view showing a main part of a cross section of the semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 11. 本発明の一実施の形態における半導体装置の実装基板への実装状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mounting state to the mounting board | substrate of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態における半導体装置の平面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the plane of the semiconductor device in other embodiment of this invention. 図14に示す半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a main part of a cross section of the semiconductor device illustrated in FIG. 14. 図14に示す半導体装置の平面の要部を示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a main part of a plane of the semiconductor device illustrated in FIG. 14. バンプ電極にワイヤボンディング接続され、この複数のワイヤを介して半導体チップの複数のパッドと、この半導体チップを実装する基板の複数の電極とがそれぞれ電気的に接続された図14に示す半導体装置の断面の要部を示す模式図である。The semiconductor device shown in FIG. 14 is connected to the bump electrode by wire bonding, and the plurality of pads of the semiconductor chip and the plurality of electrodes of the substrate on which the semiconductor chip is mounted are electrically connected via the plurality of wires. It is a schematic diagram which shows the principal part of a cross section. 平面視におけるワイヤの接続状態を示す模式図であり、(a)はバンプ電極を介してパッドと接続した状態、(b)、(c)はパッドに直接に接続した状態である。It is a schematic diagram which shows the connection state of the wire in planar view, (a) is the state connected with the pad via the bump electrode, (b), (c) is the state connected directly to the pad. 本発明の他の実施の形態における製造工程中の半導体装置の断面の要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the cross section of the semiconductor device in the manufacturing process in other embodiment of this invention. 図19に続く製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 20 is a schematic view showing the main part of the cross section of the semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 19. 図20に続く製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 21 is a schematic view showing a substantial part of a cross section of a semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 20. 図21に続く製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 22 is a schematic view showing a main part of a cross section of the semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 21. 本発明の他の実施の形態における製造工程中の半導体装置の断面の要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the cross section of the semiconductor device in the manufacturing process in other embodiment of this invention. 図23に続く製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 24 is a schematic view showing a main part of a cross section of the semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 23. 本発明の他の実施の形態における半導体装置の断面の要部を示す模式図であり、(a)は再配線とはんだバンプ電極の構造、(b)はスタッドバンプ電極の構造、(c)は再配線とパッドの構造の場合を示す。It is a schematic diagram which shows the principal part of the cross section of the semiconductor device in other embodiment of this invention, (a) is the structure of rewiring and a solder bump electrode, (b) is the structure of a stud bump electrode, (c) is The case of rewiring and pad structure is shown. 図25(a)に示す半導体装置の平面の要部を示す模式図である。FIG. 26 is a schematic diagram showing the main part of the plane of the semiconductor device shown in FIG. 本発明の他の実施の形態における製造工程中の半導体装置の断面の要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the cross section of the semiconductor device in the manufacturing process in other embodiment of this invention. 図27に続く製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 28 is a schematic view showing a main part of a cross section of the semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 27. 図28に続く製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。FIG. 29 is a schematic view showing a substantial part of a cross section of a semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 28. 本発明の他の実施の形態における半導体装置の平面の要部を示す模式図であり、(a)はパッド上の開口部がくびれている状態、(b)は開口部が分離されている状態が示されている。It is a schematic diagram which shows the principal part of the plane of the semiconductor device in other embodiment of this invention, (a) is the state in which the opening part on a pad is constricted, (b) is the state in which the opening part is isolate | separated It is shown. 本発明の他の実施の形態における半導体装置の平面の要部を示す模式図であり、(a)はプローブ領域を千鳥状に配置した状態、(b)はプローブ領域をストレート状に配置した状態が示されている。It is a schematic diagram which shows the principal part of the plane of the semiconductor device in other embodiment of this invention, (a) is the state which arrange | positioned the probe area | region in zigzag form, (b) is the state which has arrange | positioned the probe area | region in the straight form It is shown. 本発明の他の実施の形態における半導体装置の平面の要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the plane of the semiconductor device in other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態における半導体装置の平面の要部を示す模式図であり、バンプ電極の平面形状が(a)では矩形状とした場合、(b)では多角形状とした場合、(c)では円形状とした場合が示されている。It is a schematic diagram which shows the principal part of the plane of the semiconductor device in other embodiment of this invention, When the planar shape of a bump electrode is made into the rectangular shape in (a), When made into the polygonal shape in (b), ( c) shows a case of a circular shape. 本発明の他の実施の形態における半導体装置の断面の要部を示す模式図であり、(a)はプローブ領域と接続領域を分離した場合、(b)は接続領域にプローブ領域を含む場合を示している。It is a schematic diagram which shows the principal part of the cross section of the semiconductor device in other embodiment of this invention, (a) isolate | separates a probe area | region and a connection area | region, (b) shows the case where a probe area | region is included in a connection area | region. Show. 本発明の他の実施の形態における製造工程中の半導体装置の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the semiconductor device in the manufacturing process in other embodiment of this invention. 図35に続く製造工程中における半導体装置の断面を示す模式図である。FIG. 36 is a schematic view showing a cross section of the semiconductor device in the manufacturing process subsequent to FIG. 35. 図36に続く製造工程中における半導体装置の断面を示す模式図である。FIG. 37 is a schematic view showing a cross section of the semiconductor device in the manufacturing process subsequent to FIG. 36. 図37に続く製造工程中における半導体装置の断面を示す模式図である。FIG. 38 is a schematic view showing a cross section of the semiconductor device in the manufacturing process subsequent to FIG. 37. 図38に続く製造工程中における半導体装置の断面を示す模式図である。FIG. 39 is a schematic view showing a cross section of the semiconductor device in the manufacturing process subsequent to FIG. 38. 積層チップにおけるワイヤの接続の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the connection of the wire in a laminated chip. 積層チップにおけるワイヤの接続の他の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of the connection of the wire in a laminated chip.

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場合がある。また、以下の実施の形態を説明する図面においては、構成を分かり易くするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof may be omitted. In the drawings for explaining the following embodiments, hatching may be given even in plan views for easy understanding of the configuration.

(実施の形態1)
まず、本実施の形態における半導体装置の構成について図面を参照して説明する。図2は本実施の形態における半導体装置の平面を示す模式図であり、図3は図2に示す半導体装置の断面の要部を示す模式図であり、図4は図2に示す半導体装置の平面の要部を示す模式図である。また、図4ではその一部を除去した状態で示している。
(Embodiment 1)
First, the structure of the semiconductor device in this embodiment will be described with reference to the drawings. 2 is a schematic diagram illustrating a plan view of the semiconductor device according to the present embodiment, FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a main part of a cross section of the semiconductor device illustrated in FIG. 2, and FIG. 4 illustrates the semiconductor device illustrated in FIG. It is a schematic diagram which shows the principal part of a plane. FIG. 4 shows a state in which a part thereof is removed.

本実施の形態における半導体装置は、BGA(Ball Grid Array)構造の半導体チップ1Cから構成されている。半導体チップ1Cの中央部にマトリクス配置されたボール状のバンプ電極9が設けられている。このバンプ電極9は半導体チップ1Cの外部電極として、表面保護膜となるパッシベーション膜8から突起するように設けられている。なお、図2では、半導体チップ1Cの外周部に設けられたパッド(電極)2、およびパッド2とバンプ電極9とを電気的に接続している再配線7は、このパッシベーション膜8で覆われているが、これらを点線で図示している。   The semiconductor device in the present embodiment is composed of a semiconductor chip 1C having a BGA (Ball Grid Array) structure. Ball-shaped bump electrodes 9 arranged in a matrix are provided at the center of the semiconductor chip 1C. The bump electrode 9 is provided as an external electrode of the semiconductor chip 1C so as to protrude from the passivation film 8 serving as a surface protective film. In FIG. 2, the pad (electrode) 2 provided on the outer peripheral portion of the semiconductor chip 1 </ b> C and the rewiring 7 that electrically connects the pad 2 and the bump electrode 9 are covered with the passivation film 8. These are illustrated by dotted lines.

矩形状の半導体チップ1Cの主面(素子形成面)には図示しない半導体回路(例えばLSI)が設けられている。半導体回路は、いわゆる前工程(通常のウエハプロセス)において周知技術によって形成され、例えばMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)、抵抗、容量やそれらを電気的に接続する配線から構成される。   A semiconductor circuit (for example, LSI) (not shown) is provided on the main surface (element formation surface) of the rectangular semiconductor chip 1C. The semiconductor circuit is formed by a well-known technique in a so-called pre-process (ordinary wafer process), and includes, for example, a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor), a resistor, a capacitor, and a wiring that electrically connects them.

また、半導体回路を構成する配線と電気的に接続され、半導体チップ1C(半導体回路)上に設けられたパッド2が、矩形状の半導体チップ1Cの外周部で設けられている。このパッド2は、図4では破線で区画された2つの領域で示されるように、半導体チップ1Cの外周部側にプローブ領域10Aと、中央部側に接続領域10Bを有している。   In addition, pads 2 that are electrically connected to the wirings constituting the semiconductor circuit and are provided on the semiconductor chip 1C (semiconductor circuit) are provided on the outer periphery of the rectangular semiconductor chip 1C. The pad 2 has a probe region 10A on the outer peripheral side of the semiconductor chip 1C and a connection region 10B on the central side as shown by two regions partitioned by broken lines in FIG.

また、半導体チップ1C(半導体回路)上にパッシベーション膜3が設けられている。このパッシベーション膜3は、例えば無機系絶縁膜の窒化シリコン膜からなり、プローブ領域10Aおよび接続領域10Bのパッド2上に開口部11を有している。また、パッド2上およびパッシベーション膜3上にパッシベーション膜5が設けられている。このパッシベーション膜5は、例えば有機系絶縁膜のポリイミド膜からなり、接続領域10Bのパッド2上に平面形状が正方形状の開口部12を有している。   Further, a passivation film 3 is provided on the semiconductor chip 1C (semiconductor circuit). The passivation film 3 is made of, for example, an inorganic insulating silicon nitride film, and has an opening 11 on the pad 2 in the probe region 10A and the connection region 10B. A passivation film 5 is provided on the pad 2 and the passivation film 3. The passivation film 5 is made of, for example, a polyimide film of an organic insulating film, and has an opening 12 having a square planar shape on the pad 2 in the connection region 10B.

接続領域10Bより半導体チップ1Cの外周部側に設けられたプローブ領域10Aのパッド2に、図1を参照して説明したようにプローブ検査工程でプローブ針4がパッド2と接触して生じるプローブ痕100(外傷、窪み)が存在している。一方、パッド2と電気的に接続され、接続領域10B上およびパッシベーション膜5上に再配線7がシード膜6(導電膜)を介して設けられている。簡略すれば、パッシベーション膜(絶縁膜)3から露出するパッド(電極)2において、プローブ痕100が形成されていない領域(プローブ痕が形成されているプローブ領域(第1領域)10Aよりも平坦度が高い接続領域(第2領域)10B)に導電性部材である配線層(シード膜6及び再配線7)が接続されている。また、接続領域10Bからは、半導体チップ1Cの中央部側に延びてシード膜6(導電膜)を介して再配線7が存在している。このように、パッド2の表面上において、接続領域10Bを半導体チップ1Cの中央部側に設け、さらに再配線7において、パッド2と接続する一端部とは反対側の他端部を、半導体チップ1Cの主面上における中央部側に引き出し、配置することで、以下の効果が得られる。   As described with reference to FIG. 1, the probe mark 4 is generated on the pad 2 of the probe region 10A provided on the outer peripheral portion side of the semiconductor chip 1C from the connection region 10B. 100 (trauma, dent) is present. On the other hand, a rewiring 7 is electrically connected to the pad 2 and provided on the connection region 10B and the passivation film 5 via a seed film 6 (conductive film). Briefly, in the pad (electrode) 2 exposed from the passivation film (insulating film) 3, the flatness is higher than the region where the probe mark 100 is not formed (probe region (first region) 10A where the probe mark is formed). The wiring layer (seed film 6 and rewiring 7), which is a conductive member, is connected to the high connection region (second region) 10B). Further, a rewiring 7 exists from the connection region 10B to the central portion side of the semiconductor chip 1C through a seed film 6 (conductive film). Thus, on the surface of the pad 2, the connection region 10 </ b> B is provided on the center side of the semiconductor chip 1 </ b> C, and the other end of the rewiring 7 opposite to the one end connected to the pad 2 is connected to the semiconductor chip. The following effects can be obtained by pulling out and arranging the central portion on the main surface of 1C.

すなわち、導電性部材である配線層(シード膜6及び再配線7)は、パッド2の表面上においてプローブ痕100が形成されていない平坦な領域に接続することで、電流経路上にプローブ痕(隙間)100が生じないことから、半導体装置の電気特性を向上できるが、接続領域10Bと半導体チップ1Cの中央部との間(配線層(シード膜6及び再配線7)が配置される経路下)にプローブ領域10Aが存在すると、前述したように、プローブ領域10A上に形成されたこぶのような凸部101により、配線層の一部が上方に押し上げられ、後に形成する最表面のパッシベーション膜(絶縁膜)8から露出されてしまい、半導体装置の信頼性が低下する恐れがある。仮に、接続領域10Bを半導体チップ1Cの周縁部(辺)側に配置したとしても、配線層(シード膜6及び再配線7)がパッド2から、さらに半導体チップ1Cの周縁部(辺)側に引き出せれば、上記した配線層の一部がパッシベーション膜8から露出する恐れはない。しかし、複数のパッド(電極)2は、平面形状が四角形から成る半導体チップ1Cの各辺に沿って設けられているため、パッド2と半導体チップ1Cの周縁部(辺)との間に配線層の他端部を配置することが困難である。
そこで、本実施の形態1に示すように、平面形状が長方形から成るパッド2において、半導体チップ1Cの主面における中央部側に位置する短辺に、接続領域10Bを寄せて設けることで、配線層の一部がパッシベーション膜8から露出する問題を抑制できることから、半導体装置の信頼性も向上できる。
That is, the wiring layer (the seed film 6 and the rewiring 7) that is a conductive member is connected to a flat region where the probe mark 100 is not formed on the surface of the pad 2, so that the probe mark ( Since the gap 100 does not occur, the electrical characteristics of the semiconductor device can be improved, but between the connection region 10B and the central portion of the semiconductor chip 1C (under the path where the wiring layer (seed film 6 and rewiring 7) is disposed). When the probe region 10A is present in the uppermost part of the wiring layer, as described above, a part of the wiring layer is pushed upward by the protrusion 101 like a hump formed on the probe region 10A, and the passivation film on the outermost surface to be formed later is formed. The (insulating film) 8 is exposed, and the reliability of the semiconductor device may be reduced. Even if the connection region 10B is arranged on the peripheral edge (side) side of the semiconductor chip 1C, the wiring layer (seed film 6 and rewiring 7) is further from the pad 2 to the peripheral edge (side) side of the semiconductor chip 1C. If it can be drawn, there is no possibility that a part of the wiring layer described above is exposed from the passivation film 8. However, since the plurality of pads (electrodes) 2 are provided along each side of the semiconductor chip 1C having a square planar shape, a wiring layer is provided between the pad 2 and the peripheral edge (side) of the semiconductor chip 1C. It is difficult to arrange the other end of the.
Therefore, as shown in the first embodiment, in the pad 2 having a rectangular planar shape, the connection region 10B is provided close to the short side located on the center side of the main surface of the semiconductor chip 1C, thereby providing wiring. Since the problem that a part of the layer is exposed from the passivation film 8 can be suppressed, the reliability of the semiconductor device can also be improved.

また、再配線7上およびパッシベーション膜5上に最表面の保護膜となるパッシベーション膜8が設けられている。このパッシベーション膜8は、再配線7の一部上に開口部13を有している。この再配線7の一部上には、開口部13から突起するボール状のバンプ電極9が設けられている。   Further, a passivation film 8 serving as a protective film on the outermost surface is provided on the rewiring 7 and the passivation film 5. The passivation film 8 has an opening 13 on a part of the rewiring 7. On part of the rewiring 7, a ball-shaped bump electrode 9 protruding from the opening 13 is provided.

このように構成された半導体チップ1Cは、狭ピッチ化に対応したパッド2と電気的に接続された再配線7を介して、広いピッチへ変換したバンプ電極9を有することができる。すなわち、本実施の形態における半導体装置は、半導体回路と外部電極のバンプ電極9とを、パッド2および再配線7を介して電気的に接続し、小型化、特に狭ピッチ化に対応することができる。   The semiconductor chip 1 </ b> C configured in this way can have bump electrodes 9 converted to a wide pitch through rewiring 7 electrically connected to the pads 2 corresponding to the narrow pitch. That is, the semiconductor device according to the present embodiment can electrically connect the semiconductor circuit and the bump electrode 9 of the external electrode via the pad 2 and the rewiring 7 to cope with downsizing, in particular, narrow pitch. it can.

また、本実施の形態では、プローブ4が接触される領域(そのマージンを含む)であるプローブ領域10Aと、マージンを含めたパッド2上でシード膜6(導電膜)が形成される領域(そのマージンを含む)である接続領域10Bとをパッド2上で区画して設けている。このため、プローブ検査工程で生じるプローブ痕100の影響によって、図1を参照して説明したような再配線7および/またはシード膜6の欠け対策をすることができ、また凸部101で示される再配線7がパッシベーション膜8から露出することを抑制することができる。   Further, in the present embodiment, a probe region 10A that is a region (including a margin) to which the probe 4 is contacted, and a region (that is where a seed film 6 (conductive film) is formed on the pad 2 including the margin) And a connection region 10B including a margin) on the pad 2. Therefore, due to the influence of the probe mark 100 generated in the probe inspection process, the rewiring 7 and / or the seed film 6 can be prevented from being chipped as described with reference to FIG. Exposure of the rewiring 7 from the passivation film 8 can be suppressed.

また、本実施の形態では、パッド2の平面形状は、半導体チップ1Cの外周部側から中央部側に長辺を有する長方形状としている。例えばパッド2の寸法2aを130μm、寸法2bを75μmとし、またパッド2のピッチの寸法2cを80μmとしている。このようにパッド2の平面形状を長方形状とすることで、半導体装置の小型化、特に狭ピッチ化に対応することができる。さらに、本実施の形態では、パッド2を矩形状の半導体チップ1Cの外周部で、千鳥状に設けている。これにより、より狭ピッチ化に対応することができる。例えば外側のパッド2と内側のパッド2のピッチの寸法2dを40μmとしている。   In the present embodiment, the planar shape of the pad 2 is a rectangular shape having long sides from the outer peripheral side to the central side of the semiconductor chip 1C. For example, the dimension 2a of the pad 2 is 130 μm, the dimension 2b is 75 μm, and the pitch dimension 2c of the pad 2 is 80 μm. Thus, by making the planar shape of the pad 2 rectangular, it is possible to cope with downsizing of the semiconductor device, in particular, narrow pitch. Furthermore, in the present embodiment, the pads 2 are provided in a staggered manner on the outer periphery of the rectangular semiconductor chip 1C. Thereby, it is possible to cope with a narrower pitch. For example, the pitch dimension 2d between the outer pad 2 and the inner pad 2 is 40 μm.

このように、本実施の形態では、半導体装置の小型化、特に、狭ピッチ化に対応することができるので、半導体チップ1Cに設けられる半導体回路を高機能化することができ、それに伴う多ピン化(多入力出力化)にも対応することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to cope with downsizing of the semiconductor device, in particular, narrowing of the pitch, so that the semiconductor circuit provided in the semiconductor chip 1C can be highly functionalized, and the multi-pin associated therewith. (Multi-input output) can also be supported.

なお、本実施の形態で示す以外に、プローブ領域と導電性部材(ワイヤ、再配線)の接続領域を分ける方法も考えられるが、この場合、それぞれの領域を引き離す分だけ半導体装置の小型化を実現できない。また、パッドの一部を露出するポリイミド膜は、金属よりも硬度の低い有機系絶縁膜であるため、加工精度が金属材料よりも悪く、断面形状としては、開口部の側面が傾斜した状態となる。そのため、それぞれの領域に分けてパッドを形成する場合、このポリイミド膜の加工精度も考慮して、パッドを大きく形成する必要があり、本実施の形態で示すような長方形から成る1つのパッドで形成するよりも、半導体装置の小型化に不向きである。   In addition to the method described in this embodiment, a method of dividing the connection region between the probe region and the conductive member (wire, rewiring) is also conceivable. In this case, the semiconductor device can be reduced in size by separating each region. Cannot be realized. In addition, the polyimide film that exposes a part of the pad is an organic insulating film having a hardness lower than that of the metal, so that the processing accuracy is worse than that of the metal material. Become. Therefore, when the pad is formed separately for each region, it is necessary to form a large pad in consideration of the processing accuracy of this polyimide film, and it is formed by one pad made of a rectangle as shown in this embodiment. It is not suitable for downsizing of a semiconductor device.

次に、本実施の形態における半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。図5は本実施の形態における半導体装置の製造工程の流れを示す図であり、図6は本実施の形態における半導体ウエハの平面を示す模式図であり、図7〜図12は図5に示す製造工程中における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。   Next, a method for manufacturing a semiconductor device in the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram showing the flow of the manufacturing process of the semiconductor device in the present embodiment, FIG. 6 is a schematic diagram showing the plane of the semiconductor wafer in the present embodiment, and FIGS. 7 to 12 are shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the principal part of the cross section of the semiconductor device in a manufacturing process.

まず、図6に示すような、半導体回路が形成されるデバイス形成領域50を有する半導体ウエハ1Wを準備する(S10)。なお、図中にはスクライブ領域51が示されている。後の工程で、スクライブ領域51に沿って半導体ウエハ1Wから個々の半導体チップ1Cが切り出される。   First, a semiconductor wafer 1W having a device formation region 50 in which a semiconductor circuit is formed as shown in FIG. 6 is prepared (S10). In the figure, a scribe area 51 is shown. In a later step, individual semiconductor chips 1C are cut out from the semiconductor wafer 1W along the scribe region 51.

詳細に説明すると、半導体回路(半導体素子)、この半導体回路と電気的に接続されたパッド(電極)2、及びこのパッド2の一部を露出するように、パッド2上に形成されたパッシベーション膜(絶縁膜)3を有するデバイス形成領域50(チップ領域)を、複数個備えた半導体ウエハ1Wを準備する。ここで、パッド2は、デバイス形成領域50の外周部側にプローブ領域(第1領域)10Aと、このプローブ領域10Aと隣接し、プローブ領域10Aよりチップ領域の中央部側に接続領域(第2領域)10Bとを有する。この半導体ウエハ1Wは例えば平面円形状の単結晶Si基板である。この半導体ウエハの複数のデバイス形成領域から平面矩形状の半導体チップ1C(図2参照)がダイシングによって各々切り出される。なお、半導体ウエハ1Wは、Si基板に限らず、GaAs基板、SiC基板などの化合物半導体基板であっても良い。   More specifically, a semiconductor circuit (semiconductor element), a pad (electrode) 2 electrically connected to the semiconductor circuit, and a passivation film formed on the pad 2 so as to expose a part of the pad 2 are exposed. A semiconductor wafer 1W having a plurality of device forming regions 50 (chip regions) having (insulating film) 3 is prepared. Here, the pad 2 has a probe region (first region) 10A on the outer peripheral side of the device formation region 50, and is adjacent to the probe region 10A, and is connected to the center side of the chip region from the probe region 10A (second region). Region) 10B. The semiconductor wafer 1W is, for example, a planar circular single crystal Si substrate. A planar rectangular semiconductor chip 1C (see FIG. 2) is cut out from each of a plurality of device formation regions of the semiconductor wafer by dicing. The semiconductor wafer 1W is not limited to a Si substrate, and may be a compound semiconductor substrate such as a GaAs substrate or a SiC substrate.

続いて、周知技術によって半導体ウエハ1Wの主面に例えばnチャネル型やpチャネル型のMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)、抵抗、容量などの種々の半導体素子やそれらを電気的に接続する配線(多層配線)から構成される半導体回路を形成する(S20)。   Subsequently, various semiconductor elements such as n-channel and p-channel MISFETs (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistors), resistors, capacitors, and wirings for electrically connecting them are formed on the main surface of the semiconductor wafer 1W by a well-known technique. A semiconductor circuit composed of (multilayer wiring) is formed (S20).

続いて、図2、図7に示すように、デバイス形成領域の外周部側にプローブ領域(第1領域)10Aと、このプローブ領域10Aと隣接し、プローブ領域10Aよりデバイス形成領域の中央部側に接続領域(第2領域)10Bとを有するパッド2を、半導体回路を構成する配線と電気的に接続して、半導体ウエハ1W上に形成する(S30)。パッド2は図2および図4で示したようにデバイス形成領域(後に半導体チップ1Cとなる)の外周部側から中央部側に長辺を有する長方形状に形成される。また、図4で示したダミーパッド2Aがパッド2のプローブ領域10Aと同程度の大きさで、整列して形成される。ダミーパッド2Aは、プロービング位置制御を目的として、パッド2のプローブ領域10Aの列に形成され、フローティング状態である。   Subsequently, as shown in FIGS. 2 and 7, a probe region (first region) 10A is adjacent to the outer peripheral portion of the device formation region, and is adjacent to the probe region 10A, and is closer to the center of the device formation region than the probe region 10A. The pad 2 having the connection region (second region) 10B is electrically connected to the wiring constituting the semiconductor circuit and formed on the semiconductor wafer 1W (S30). As shown in FIGS. 2 and 4, the pad 2 is formed in a rectangular shape having a long side from the outer peripheral side to the central side of the device formation region (which will later become the semiconductor chip 1C). Also, the dummy pads 2A shown in FIG. 4 are formed in alignment with the same size as the probe region 10A of the pads 2. The dummy pad 2A is formed in a row of the probe region 10A of the pad 2 for the purpose of controlling the probing position, and is in a floating state.

このパッド2は、例えばアルミニウム(Al)を主導電層とするものである。例えば、主導電層となるAl膜の上下をTi膜およびTiN膜の積層膜からなるバリア性の導電膜で挟んだ構造としても良い。このような配線は、下のバリア性の導電膜、Al膜および上のバリア性の導電膜を順次堆積した後に、これらの積層膜をフォトリソグラフィ技術によってパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてドライエッチングすることで形成することができる。   The pad 2 has, for example, aluminum (Al) as a main conductive layer. For example, a structure in which the upper and lower sides of the Al film serving as the main conductive layer are sandwiched between barrier conductive films made of a laminated film of a Ti film and a TiN film may be employed. For such wiring, the lower barrier conductive film, the Al film, and the upper barrier conductive film are sequentially deposited, and then the laminated film is dry-etched using a photoresist film patterned by photolithography as a mask. By doing so, it can be formed.

続いて、半導体ウエハ1W上にパッシベーション膜3(第1絶縁膜)を形成する(S40)。このパッシベーション膜3は、例えば無機系絶縁膜である酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の積層膜から構成され、その積層膜は例えばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法で形成することができる。次いで、フォトリソグラフィ技術によってパターニングされたフォトレジスト膜(図示しない)をマスクとしてドライエッチングし、パッシベーション膜3からパッド2のプローブ領域10Aおよび接続領域10Bを露出する。これによりパッシベーション膜3は開口部11を有することとなる。開口部11のうち、プローブ領域10Aが露出する領域は例えば60μm(寸法11a)×70μm(寸法11c)、接続領域10Bが露出する領域は例えば60μm(寸法11b)×70μm(寸法11c)とすることができる。また、図4で示したダミーパッド2A上に開口部14が開口部11のプローブ領域10Aと同程度の大きさで形成される。   Subsequently, a passivation film 3 (first insulating film) is formed on the semiconductor wafer 1W (S40). The passivation film 3 is composed of, for example, a laminated film of a silicon oxide film and a silicon nitride film which are inorganic insulating films, and the laminated film can be formed by, for example, a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Next, dry etching is performed using a photoresist film (not shown) patterned by photolithography as a mask to expose the probe region 10A and the connection region 10B of the pad 2 from the passivation film 3. As a result, the passivation film 3 has the opening 11. Of the opening 11, the area where the probe area 10A is exposed is, for example, 60 μm (dimension 11a) × 70 μm (dimension 11c), and the area where the connection area 10B is exposed is, for example, 60 μm (dimension 11b) × 70 μm (dimension 11c). Can do. Further, the opening 14 is formed on the dummy pad 2A shown in FIG. 4 with the same size as the probe region 10A of the opening 11.

続いて、半導体回路のプローブ検査を行う(S50)。例えば、図8に示すように、プローブ領域10Aのパッド2に、カンチレバー方式のプローブ針4を接触させて、種々の電気的特性を測定する。この際、パッド2の表面には、プローブ針4によるプローブ痕100(外傷)が形成される。このプローブ針4は例えばW(タングステン)のような硬化な金属から構成され、また先端が尖端となっているため、Al膜を主導電層とするパッド2の表面にプローブ痕100として外傷を与えてしまう。   Subsequently, a probe inspection of the semiconductor circuit is performed (S50). For example, as shown in FIG. 8, various electrical characteristics are measured by bringing a cantilever probe needle 4 into contact with the pad 2 in the probe region 10A. At this time, a probe mark 100 (trauma) due to the probe needle 4 is formed on the surface of the pad 2. The probe needle 4 is made of a hard metal such as W (tungsten), and has a pointed tip. Therefore, the probe needle 4 is damaged as a probe mark 100 on the surface of the pad 2 having an Al film as a main conductive layer. End up.

本実施の形態では、パッド2の平面形状を長方形状とし、半導体チップ1Cの外周部側にプローブ領域10A、中央部側に接続領域10Bを設け、プローブ領域10Aのみにプローブ針4を接触させている。このため、プローブ痕100はプローブ領域10Aのパッド2に存在することとなる。   In the present embodiment, the planar shape of the pad 2 is rectangular, the probe region 10A is provided on the outer peripheral side of the semiconductor chip 1C, the connection region 10B is provided on the central side, and the probe needle 4 is brought into contact only with the probe region 10A. Yes. Therefore, the probe mark 100 is present on the pad 2 in the probe region 10A.

また、本実施の形態では、パッド2の形成と同時に、パッド2のプローブ領域10Aと同程度の大きさで、整列したダミーパッド2Aも形成している(図4参照)。プローブ検査工程においては、このダミーパッド2Aをターゲットとしているので、プローブ領域10Aから接続領域10Bへプローブ針4がずれることを防止することができる。すなわち、プローブ痕100はプローブ領域10Aのパッド2に存在することとなる。   In the present embodiment, simultaneously with the formation of the pad 2, an aligned dummy pad 2A having the same size as the probe region 10A of the pad 2 is also formed (see FIG. 4). Since the dummy pad 2A is targeted in the probe inspection process, the probe needle 4 can be prevented from shifting from the probe region 10A to the connection region 10B. That is, the probe mark 100 is present on the pad 2 in the probe region 10A.

また、プローブ検査には、常温、高温、低温の動作保証温度(例えば−40℃〜125℃)による検査の他に、半導体装置の高機能化により機能別の検査が必要となり、複数の検査装置(テスタ)で同じパッド2に対して複数回、プローブ針4を接触させてしまう。また、プローブ検査には、いわゆるウエハレベルバーンインも含まれており、例えばはんだ融点付近(200℃以上)の高温環境(高温ベーク)下で、長時間(例えば数時間)、プローブ領域10Aのパッド2にプローブ針4を接触させて半導体回路に電圧を印加することも行われる。このため、プローブ痕100も大きくなってしまうことが考えられる。この場合であっても、本実施の形態では、プローブ痕100をプローブ領域10Aのパッド2に存在させることができる。   In addition to inspection at normal temperature, high temperature, and low operation guarantee temperature (for example, −40 ° C. to 125 ° C.), probe inspection requires inspection according to function due to high functionality of the semiconductor device. (Tester) brings the probe needle 4 into contact with the same pad 2 a plurality of times. The probe inspection also includes so-called wafer level burn-in. For example, in a high-temperature environment (high-temperature baking) near the solder melting point (200 ° C. or higher), the pad 2 in the probe region 10A for a long time (for example, several hours). A voltage is also applied to the semiconductor circuit by bringing the probe needle 4 into contact therewith. For this reason, it is considered that the probe mark 100 also becomes large. Even in this case, in this embodiment, the probe mark 100 can be present on the pad 2 in the probe region 10A.

なお、バンプ電極9を形成後、プローブ検査することもできるが、その場合、温度履歴によるはんだ表面状態(酸化)変化や、はんだ融点の影響で高温ベーク温度が制限されることで、パッド2上で行うプローブ検査と同等の検査を行うことができない。   In addition, although the probe inspection can be performed after the bump electrode 9 is formed, the high temperature baking temperature is limited by the influence of the solder surface state (oxidation) change due to the temperature history and the melting point of the solder. It is not possible to perform the same inspection as the probe inspection performed in step 1.

続いて、半導体ウエハ1W上にパッシベーション膜5(第2絶縁膜)を形成する(S60)。このパッシベーション膜5は、例えば有機系絶縁膜であるポリイミド膜から構成され、例えば回転塗布法で形成することができる。次いで、図9に示すように、フォトリソグラフィ技術によってパターニングされたフォトレジスト膜(図示しない)をマスクとしてウエットエッチングし、パッシベーション膜5からパッド2の接続領域10Bを露出する。これによりパッシベーション膜5は開口部12を有することとなる。開口部12のうち、接続領域10Bが露出する領域は、平面形状が正方形状であり、例えば45μm(寸法12a)×45μm(寸法12b)とすることができる。   Subsequently, a passivation film 5 (second insulating film) is formed on the semiconductor wafer 1W (S60). The passivation film 5 is made of, for example, a polyimide film that is an organic insulating film, and can be formed by, for example, a spin coating method. Next, as shown in FIG. 9, wet etching is performed using a photoresist film (not shown) patterned by the photolithography technique as a mask to expose the connection region 10 </ b> B of the pad 2 from the passivation film 5. As a result, the passivation film 5 has the opening 12. Of the opening 12, the region where the connection region 10B is exposed has a square planar shape, and can be, for example, 45 μm (dimension 12a) × 45 μm (dimension 12b).

続いて、図10に示すように、パッド2と電気的に接続され、接続領域10B上およびパッシベーション膜5上にシード膜6(配線層、導電膜、めっき層)を形成する(S70)。シード膜6は、後の工程でめっき法を用いて形成する導電膜のシード(Seed)膜であり、無電解めっき法によってPd膜などから構成される。なお、シード膜6はスパッタリング法によって堆積されたPd/Ti膜、Ti膜またはTiN膜から構成されても良い。これらの膜は、Cuの拡散バリア性の導電膜でもある。   Subsequently, as shown in FIG. 10, a seed film 6 (wiring layer, conductive film, plating layer) is formed on the connection region 10B and the passivation film 5 and electrically connected to the pad 2 (S70). The seed film 6 is a seed film of a conductive film that is formed using a plating method in a later step, and is composed of a Pd film or the like by an electroless plating method. The seed film 6 may be composed of a Pd / Ti film, a Ti film, or a TiN film deposited by a sputtering method. These films are also Cu diffusion barrier conductive films.

続いて、図11に示すように、半導体ウエハ1W上にレジスト膜を塗布した後、そのレジスト膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングすることによって、シード膜6の一部を露出する再配線形成用の開口部15を有するマスク16を形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 11, after a resist film is applied on the semiconductor wafer 1W, the resist film is patterned by a photolithography technique to expose a part of the seed film 6 for rewiring formation. A mask 16 having a portion 15 is formed.

続いて、シード膜6上に、電解めっき法によって導電膜(配線層、めっき膜)から構成される再配線7を形成する(S80)。具体的には、再配線7は、接続領域10B上およびパッシベーション膜5上にパッド2と電気的に接続して、接続領域10Bから半導体チップ1Cの中央部側に這うように形成される。再配線7は、CuまたはNi/Cu膜から構成される。その後、レジスト膜から構成されるマスク16をアッシングに除去し、再配線7をマスクとしてシード膜6に対してウエットエッチング処理を施すことにより、再配線7下のシード膜6を残し、それ以外のマスク16下にあったシード膜6を除去する。   Subsequently, a rewiring 7 composed of a conductive film (wiring layer, plating film) is formed on the seed film 6 by electrolytic plating (S80). Specifically, the rewiring 7 is formed on the connection region 10B and the passivation film 5 so as to be electrically connected to the pad 2 so as to extend from the connection region 10B to the central portion side of the semiconductor chip 1C. The rewiring 7 is made of a Cu or Ni / Cu film. Thereafter, the mask 16 composed of a resist film is removed by ashing, and the seed film 6 is subjected to wet etching using the rewiring 7 as a mask, leaving the seed film 6 below the rewiring 7, and the rest. The seed film 6 under the mask 16 is removed.

続いて、図12に示すように、半導体ウエハ1W上にパッシベーション膜8(第3絶縁膜)を形成する(S90)。このパッシベーション膜8は、例えば有機系絶縁膜であるポリイミド膜から構成され、例えば回転塗布法で形成することができる。本実施の形態では、このパッシベーション膜8は、最表面の保護膜であり、カバレッジ性を良くするために、パッシベーション膜5より厚くなるように形成される。次いで、フォトリソグラフィ技術によってパターニングされたフォトレジスト膜(図示しない)をマスクとしてウエットエッチングし、パッシベーション膜8から再配線7の一部を露出する。これによりパッシベーション膜8は開口部13を有することとなる。ここで、パッシベーション膜8の材料として、感光性のポリイミドを使用する場合は、ホト処理により開口部13を形成する。ホト処理技術を適用することで、ウエットエッチング方式よりも、開口部13を微細に加工することができる。   Subsequently, as shown in FIG. 12, a passivation film 8 (third insulating film) is formed on the semiconductor wafer 1W (S90). The passivation film 8 is made of, for example, a polyimide film that is an organic insulating film, and can be formed by, for example, a spin coating method. In the present embodiment, the passivation film 8 is a protective film on the outermost surface and is formed to be thicker than the passivation film 5 in order to improve coverage. Next, wet etching is performed using a photoresist film (not shown) patterned by photolithography as a mask, and a part of the rewiring 7 is exposed from the passivation film 8. As a result, the passivation film 8 has the opening 13. Here, when photosensitive polyimide is used as the material of the passivation film 8, the opening 13 is formed by photo treatment. By applying the photo processing technique, the opening 13 can be processed more finely than the wet etching method.

次いで、図3で示したように、導電膜(配線層、めっき膜)のうち、パッド2の接続領域(第2領域)10Bと接続する一端部とは反対側の他端部において、無電解めっき法により、開口部13から露出する再配線7上に図示しないAu膜を形成する。そして、はんだ印刷技術により半導体ウエハ1W上にはんだペーストを印刷した後、リフロー処理によりはんだペーストを溶融および再結晶化させ、前記Au膜上に外部端子であるバンプ電極(導電性部材、はんだボール)9を形成する(S100)。そのはんだペーストとしては、例えばSn(錫)、Ag(銀)およびCuから形成されたPb(鉛)フリーはんだを用いることができる。また、はんだペーストを用いる代わりに、予め球状に成形されたはんだボールを開口部13上に供給した後に、半導体ウエハ1Wに対してリフロー処理を施すことによってもバンプ電極9を形成することができる。なお、はんだペーストのリフロー処理によって、前記Au膜は、バンプ電極9に拡散してなくなってしまう。   Next, as shown in FIG. 3, in the other end of the conductive film (wiring layer, plating film) opposite to the one end connected to the connection region (second region) 10B of the pad 2, electroless An Au film (not shown) is formed on the rewiring 7 exposed from the opening 13 by plating. After the solder paste is printed on the semiconductor wafer 1W by a solder printing technique, the solder paste is melted and recrystallized by a reflow process, and bump electrodes (conductive members, solder balls) as external terminals are formed on the Au film. 9 is formed (S100). As the solder paste, for example, Pb (lead) -free solder formed from Sn (tin), Ag (silver) and Cu can be used. Further, instead of using the solder paste, the bump electrode 9 can also be formed by supplying a solder ball previously formed in a spherical shape onto the opening 13 and then performing a reflow process on the semiconductor wafer 1W. The Au film is not diffused into the bump electrode 9 due to the solder paste reflow process.

その後、半導体ウエハ1Wを区画されたデバイス形成領域間(互いに隣接するチップ領域の間)のスクライブ(ダイシング)領域に沿って切断し、図2に示したように個々の半導体チップ1Cに分割して、本実施の形態における半導体装置が完成する。例えば、図13に示すように、半導体チップ1Cは、基板52上にバンプ電極9を介して実装することができる。具体的には、半導体チップ1Cを基板52上に配置した後、その電極53上でバンプ電極9をリフローし、次いで半導体チップ1Cと基板52との間にアンダーフィル樹脂54を充填されて、種々の半導体装置を構成することができる。   Thereafter, the semiconductor wafer 1W is cut along a scribe (dicing) region between the partitioned device forming regions (between adjacent chip regions), and divided into individual semiconductor chips 1C as shown in FIG. Thus, the semiconductor device in this embodiment is completed. For example, as shown in FIG. 13, the semiconductor chip 1 </ b> C can be mounted on the substrate 52 via the bump electrodes 9. Specifically, after the semiconductor chip 1C is disposed on the substrate 52, the bump electrode 9 is reflowed on the electrode 53, and then the underfill resin 54 is filled between the semiconductor chip 1C and the substrate 52. The semiconductor device can be configured.

高機能化(ピン数増加)と微細プロセス化(チップ小型化)により、接続部のパッドが狭ピッチ化、小型化される。パッドサイズを小さくできる要因は、プロービング精度、プローブ痕サイズの制御などが挙げられる。   Due to high functionality (increase in pin count) and miniaturization (chip miniaturization), the pads of the connection portion are narrowed and miniaturized. Factors that can reduce the pad size include probing accuracy, probe mark size control, and the like.

例えば、技術革新により、パッドピッチ(サイズ)が縮小されているが、プローブ検査工程のコンタクト性やプロービングの電気抵抗の影響からこのプローブ痕サイズを激減させることは困難となっている。   For example, although the pad pitch (size) is reduced due to technological innovation, it is difficult to drastically reduce the probe mark size due to the influence of the contact property of the probe inspection process and the electrical resistance of probing.

また、プロービング方式として、本実施の形態に示したようなカンチレバー方式から、上下動方式化を進めているが、コストやコンタクト性からさらなる技術開発が必要となっている。   Further, as a probing system, a vertical movement system has been promoted from a cantilever system as shown in the present embodiment, but further technical development is required from the viewpoint of cost and contactability.

また、図1(c)で示したように、プローブ痕100上にパッド2と再配線7とのコンタクトを行おうとすると、めっき形成などが不十分で内部に鬆102が形成されてしまう。この鬆102が組み立て後の電気特性不良を引き起こし、また、めっきによる凹凸形成により、隣接パッドとのショート(短絡)や、再配線7が表面に露出する(凸部101)等の不具合を発生させてしまう。   Further, as shown in FIG. 1C, when the contact between the pad 2 and the rewiring 7 is made on the probe mark 100, the plating 102 is insufficiently formed and the void 102 is formed inside. This void 102 causes a failure in electrical characteristics after assembly, and also causes defects such as a short circuit with an adjacent pad and the rewiring 7 exposed on the surface (convex portion 101) due to the formation of irregularities by plating. End up.

本実施の形態では、プロービングされるプローブ領域10Aと、パッド2と再配線7とが接続される接続領域10Bとを区画して、それぞれの領域を十分確保し、プロービング性の制限を緩和するようにしている。また、プロービング位置制御を目的として、パッド2のプローブ領域10Aの列にダミーパッド2Aを形成している。これにより、カンチレバー方式によるプロービングを用いることができることで、プローブ検査方式を制限せずにコンタクト性を確保することができ、さらに今後ますます厳しくなるアナログ特性を含む製品性能を十分満たすことができる。   In the present embodiment, the probe region 10A to be probed and the connection region 10B to which the pad 2 and the rewiring 7 are connected are partitioned so that the respective regions are sufficiently secured and the restriction on the probing property is eased. I have to. For the purpose of controlling the probing position, a dummy pad 2A is formed in the row of the probe region 10A of the pad 2. As a result, the probing by the cantilever method can be used, so that the contact property can be secured without restricting the probe inspection method, and the product performance including the analog characteristics that will become increasingly severe in the future can be sufficiently satisfied.

(実施の形態2)
前記実施の形態では、めっき法によって形成される導電膜(めっき膜)で、再配線を構成した場合について説明したが、本実施の形態では、めっき膜でバンプ電極を構成した場合について説明する。なお、他の内容については前記実施の形態1と同様である。
(Embodiment 2)
In the above-described embodiment, the case where the rewiring is configured by the conductive film (plating film) formed by the plating method has been described, but in this embodiment, the case where the bump electrode is configured by the plating film will be described. Other contents are the same as those in the first embodiment.

まず、本実施の形態における半導体装置の構成について図面を参照して説明する。図14は本実施の形態における半導体装置の平面を示す模式図であり、図15は図14に示す半導体装置の断面の要部を示す模式図であり、図16は図14に示す半導体装置の平面の要部を示す模式図である。   First, the structure of the semiconductor device in this embodiment will be described with reference to the drawings. 14 is a schematic diagram illustrating a plan view of the semiconductor device according to the present embodiment, FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a main part of a cross section of the semiconductor device illustrated in FIG. 14, and FIG. 16 illustrates the semiconductor device illustrated in FIG. It is a schematic diagram which shows the principal part of a plane.

本実施の形態における半導体装置を構成する矩形状の半導体チップ1Cの主面には図示しない半導体回路(例えばLSI)が設けられている。半導体回路を構成する配線と電気的に接続され、半導体チップ1C(半導体回路)上に設けられたパッド2が、矩形状の半導体チップ1Cの外周部で設けられており、このパッド2上にバンプ電極17が設けられている。このパッド2は、図16では破線で区画された2つの領域で示されるように、半導体チップ1Cの外周部側に接続領域10Bと、中央部側にプローブ領域10Aを有している。このように接続領域10Bを半導体チップ1Cの外周部に設けることで、接続領域10B上に設けられたバンプ電極17からワイヤ(導電性部材)を半導体チップ1Cの外側へ延ばすことが容易となる。   A semiconductor circuit (for example, LSI) (not shown) is provided on the main surface of the rectangular semiconductor chip 1C constituting the semiconductor device in the present embodiment. A pad 2 that is electrically connected to wiring constituting the semiconductor circuit and is provided on the semiconductor chip 1C (semiconductor circuit) is provided on the outer periphery of the rectangular semiconductor chip 1C. An electrode 17 is provided. The pad 2 has a connection region 10B on the outer peripheral side of the semiconductor chip 1C and a probe region 10A on the central side as shown by two regions partitioned by broken lines in FIG. By providing the connection region 10B on the outer periphery of the semiconductor chip 1C in this way, it becomes easy to extend a wire (conductive member) from the bump electrode 17 provided on the connection region 10B to the outside of the semiconductor chip 1C.

すなわち、図17に示すように、基板55(配線基板)の主面(上面)に形成された複数の電極56(ボンディングリード)と、この基板55の主面(上面)に搭載された半導体チップ1Cの主面(表面)に形成された複数のパッド2とをそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤ57(導電性部材)のそれぞれの長さを短くすることができる。これにより、半導体装置の電気特性を向上することができる。   That is, as shown in FIG. 17, a plurality of electrodes 56 (bonding leads) formed on the main surface (upper surface) of the substrate 55 (wiring substrate) and a semiconductor chip mounted on the main surface (upper surface) of the substrate 55 The lengths of the plurality of wires 57 (conductive members) that electrically connect the plurality of pads 2 formed on the main surface (front surface) of 1C can be shortened. Thereby, the electrical characteristics of the semiconductor device can be improved.

ここで、本実施の形態では、パッド2の表面において、ワイヤ57の接続領域10Bを、プローブ領域10Aよりも半導体チップ1Cの周縁部(辺)側に配置することについて説明したが、これに限定されるものではなく、プローブ領域10Aよりも半導体チップ1Cの中央部側に接続領域10Bを配置し、ここにバンプ電極17を介してワイヤ57の一端部(ボール20)を接続してもよい。しかし、基板55(配線基板)の主面に設けられた電極56(ボンディングリード)までの距離を考慮すると、ワイヤ57の長さを低減できる周縁部(辺)側に、接続領域10B及びバンプ電極17を配置することが好ましい。   Here, in the present embodiment, it has been described that the connection region 10B of the wire 57 is disposed closer to the peripheral edge (side) of the semiconductor chip 1C than the probe region 10A on the surface of the pad 2. However, the present invention is not limited thereto. Instead, the connection region 10B may be disposed closer to the center of the semiconductor chip 1C than the probe region 10A, and one end portion (ball 20) of the wire 57 may be connected to the connection region 10B via the bump electrode 17. However, considering the distance to the electrode 56 (bonding lead) provided on the main surface of the substrate 55 (wiring substrate), the connection region 10B and the bump electrode are arranged on the peripheral portion (side) side where the length of the wire 57 can be reduced. 17 is preferably arranged.

また、半導体チップ1C(半導体回路)上にパッシベーション膜3が設けられている。このパッシベーション膜3は、例えば無機系絶縁膜の窒化シリコン膜からなり、プローブ領域10Aおよび接続領域10Bのパッド2上に開口部11を有している。また、パッド2上およびパッシベーション膜3上にパッシベーション膜18が設けられている。このパッシベーション膜18は、例えば有機系絶縁膜のポリイミド膜からなり、接続領域10Bのパッド2上に開口部21を有している。   Further, a passivation film 3 is provided on the semiconductor chip 1C (semiconductor circuit). The passivation film 3 is made of, for example, an inorganic insulating silicon nitride film, and has an opening 11 on the pad 2 in the probe region 10A and the connection region 10B. A passivation film 18 is provided on the pad 2 and the passivation film 3. The passivation film 18 is made of, for example, a polyimide film of an organic insulating film, and has an opening 21 on the pad 2 in the connection region 10B.

接続領域10Bより半導体チップ1Cの中央部側に設けられたプローブ領域10Aのパッド2に、図1を参照して説明したようにプローブ検査工程でプローブ針4がパッド2と接触して生じるプローブ痕100(外傷)が存在している。一方、パッド2と電気的に接続され、接続領域10B上およびパッシベーション膜3上にバンプ電極17がシード膜19(導電膜)を介して設けられている。なお、本実施の形態では、バンプ電極17の平面形状を矩形状で示した場合について示しているが(図16参照)、多角形状、円形状であっても良く、バンプ電極17からワイヤボンディングできるような平面形状であれば良い。   As described with reference to FIG. 1, the probe mark 4 is generated on the pad 2 of the probe region 10 </ b> A provided on the center side of the semiconductor chip 1 </ b> C from the connection region 10 </ b> B as a result of the probe needle 4 contacting the pad 2 in the probe inspection process. 100 (trauma) is present. On the other hand, the bump electrode 17 is electrically connected to the pad 2 and provided on the connection region 10B and the passivation film 3 via a seed film 19 (conductive film). In the present embodiment, the planar shape of the bump electrode 17 is shown as a rectangular shape (see FIG. 16), but may be a polygonal shape or a circular shape, and wire bonding can be performed from the bump electrode 17. Such a planar shape may be used.

本実施の形態では、パッド2の平面形状は、半導体チップ1Cの外周部側から中央部側に長辺を有する長方形状としている。例えばパッド2の寸法2aを130μm、寸法2bを75μmとし、またパッド2のピッチの寸法2cを80μmとしている。このようにパッド2の平面形状を長方形状とすることで、半導体装置の小型化、特に狭ピッチ化に対応することができる。さらに、本実施の形態では、パッド2を矩形状の半導体チップ1Cの外周部で、千鳥状に設けている。これにより、より狭ピッチ化に対応することができる。例えば外側のパッド2と内側のパッド2のピッチの寸法2dを40μmとしている。   In the present embodiment, the planar shape of the pad 2 is a rectangular shape having a long side from the outer peripheral portion side to the central portion side of the semiconductor chip 1C. For example, the dimension 2a of the pad 2 is 130 μm, the dimension 2b is 75 μm, and the pitch dimension 2c of the pad 2 is 80 μm. Thus, by making the planar shape of the pad 2 rectangular, it is possible to cope with downsizing of the semiconductor device, in particular, narrow pitch. Furthermore, in the present embodiment, the pads 2 are provided in a staggered manner on the outer periphery of the rectangular semiconductor chip 1C. Thereby, it is possible to cope with a narrower pitch. For example, the pitch dimension 2d between the outer pad 2 and the inner pad 2 is 40 μm.

ここで、本実施の形態における半導体チップ1Cに導電性部材であるワイヤ57が電気的に接続された場合について図を参照して説明する。図17はバンプ電極17にワイヤボンディング接続され、この複数のワイヤ57を介して半導体チップ1Cの複数のパッド2と、この半導体チップ1Cを実装する基板55(配線基板)の複数の電極56(ボンディングリード)とがそれぞれ電気的に接続された図14に示す半導体装置の断面の要部を示す模式図である。図18は平面視におけるワイヤ57のボール20の接続状態を示す模式図であり、(a)はバンプ電極17を介してパッド2と接続する場合、(b)、(c)はパッド2に直接接続する場合である。図18の(a)〜(c)の各々において、図面左側はワイヤボンディングされる前、図面右側はワイヤボンディングされた後の状態を示している。   Here, the case where the wire 57 which is a conductive member is electrically connected to the semiconductor chip 1C in the present embodiment will be described with reference to the drawings. 17 is connected to the bump electrode 17 by wire bonding, the plurality of pads 2 of the semiconductor chip 1C and the plurality of electrodes 56 (bonding) of the substrate 55 (wiring substrate) on which the semiconductor chip 1C is mounted via the plurality of wires 57. FIG. 15 is a schematic diagram showing a main part of a cross section of the semiconductor device shown in FIG. 14 in which leads are electrically connected to each other. 18A and 18B are schematic views showing the connection state of the ball 20 of the wire 57 in plan view. FIG. 18A shows the case where the wire 2 is connected to the pad 2 via the bump electrode 17, and FIGS. This is the case of connection. In each of FIGS. 18A to 18C, the left side of the drawing shows a state before wire bonding, and the right side of the drawing shows a state after wire bonding.

本実施の形態では、狭ピッチ化に対応した長方形状のパッド2を形成している。このため、図18(a)、(c)で示すように、ワイヤボンディングのずれを含めた領域20a、20c(図中破線で示す)が各々の開口部11、すなわちパッシベーション膜3にかかる。   In the present embodiment, the rectangular pad 2 corresponding to the narrow pitch is formed. For this reason, as shown in FIGS. 18A and 18C, regions 20 a and 20 c (shown by broken lines in the drawing) including the misalignment of wire bonding cover each opening 11, that is, the passivation film 3.

図18(c)では、ワイヤボンディングのずれを含めた領域20c内で、パッド2にボール20を電気的に接続した場合、パッシベーション膜3にボール20が乗り上げ、その周辺のパッシベーション膜3の割れの原因となる。これは、パッシベーション膜3の開口部11において、パッシベーション膜3の表面(上面)とパッド2の表面(上面)との間で段差が生じているためである。そのため、ワイヤの一端部をパッド2に接続する際、位置ずれが生じると、パッシベーション膜3にワイヤが乗り上げてしまい、この状態で荷重をかけると、パッシベーション膜3の一部に割れが発生する。   In FIG. 18 (c), when the ball 20 is electrically connected to the pad 2 within the region 20c including the deviation of wire bonding, the ball 20 rides on the passivation film 3 and cracks in the surrounding passivation film 3 are broken. Cause. This is because a step is generated between the surface (upper surface) of the passivation film 3 and the surface (upper surface) of the pad 2 in the opening 11 of the passivation film 3. Therefore, when one end portion of the wire is connected to the pad 2, if a displacement occurs, the wire rides on the passivation film 3, and if a load is applied in this state, a part of the passivation film 3 is cracked.

そこで、図18(b)で示すように、ボール20の径を縮小化することによってワイヤボンディングのずれを含めた領域20bの領域を小さくし、パッシベーション膜3への乗り上げを防止することができる。但し、ボール20の接続面積が低下し、また強度が低下してしまうことが考えられる。   Therefore, as shown in FIG. 18B, by reducing the diameter of the ball 20, the region 20 b including the wire bonding deviation can be reduced, and the climbing onto the passivation film 3 can be prevented. However, it is conceivable that the connection area of the balls 20 decreases and the strength decreases.

このため、本実施の形態では、図18(a)および図17に示すように、パッド2上にバンプ電極17を設けている。これにより、バンプ電極17上にワイヤの一端部を接続する際、バンプ電極17の中心部に対してワイヤの一端部の中心部がずれたとしても、バンプ電極17の表面(上面、ワイヤ接続面)は平坦であることから、ワイヤの一端部も変形することなく接続できる。そして、この状態で荷重をかけたとしても、バンプ電極17の表面とは反対側の裏面(下面、パッド2との接続面)は、パッド2において平坦な領域である接続領域10Bのみと接続しているため、パッド2を露出するパッシベーション膜3の一部(開口部11)にはワイヤ接続時の荷重はかからず、パッシベーション膜3の割れを抑制することができる。   For this reason, in the present embodiment, bump electrodes 17 are provided on the pads 2 as shown in FIGS. Thus, when one end of the wire is connected to the bump electrode 17, even if the center of the one end of the wire is shifted from the center of the bump electrode 17, the surface of the bump electrode 17 (upper surface, wire connection surface) ) Is flat, it can be connected without deforming one end of the wire. Even when a load is applied in this state, the back surface (the lower surface, the connection surface with the pad 2) opposite to the front surface of the bump electrode 17 is connected only to the connection region 10B which is a flat region in the pad 2. Therefore, a part of the passivation film 3 exposing the pad 2 (opening 11) is not subjected to a load during wire connection, and cracking of the passivation film 3 can be suppressed.

次に、本実施の形態における半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。図19〜図22は本実施の形態における製造工程中の半導体装置の断面の要部を示す模式図である。なお、図19を参照して説明する工程は、前記実施の形態1で図7を参照して説明した工程に続くものであるため、その説明は省略する。   Next, a method for manufacturing a semiconductor device in the present embodiment will be described with reference to the drawings. 19 to 22 are schematic views showing the main part of the cross section of the semiconductor device during the manufacturing process in the present embodiment. The steps described with reference to FIG. 19 are subsequent to the steps described with reference to FIG. 7 in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図19に示すように、半導体ウエハ1W上にパッシベーション膜18を形成する。このパッシベーション膜18は、例えば有機系絶縁膜であるポリイミド膜から構成され、例えば回転塗布法で形成することができる。次いで、フォトリソグラフィ技術によってパターニングされたフォトレジスト膜(図示しない)をマスクとしてウエットエッチングし、パッシベーション膜18からパッド2周辺のパッシベーション膜3を露出する(図20参照)。これによりパッシベーション膜18は開口部21を有することとなる。ここで、本実施の形態では、パッド(電極)2の材料は、例えばAl膜から構成される。また、パッシベーション膜8の材料として、感光性のポリイミドを使用する場合は、ホト処理により開口部13を形成する。ホト処理技術を適用することで、ウエットエッチング方式よりも、開口部13を微細に加工することができる。   As shown in FIG. 19, a passivation film 18 is formed on the semiconductor wafer 1W. The passivation film 18 is made of, for example, a polyimide film that is an organic insulating film, and can be formed by, for example, a spin coating method. Next, wet etching is performed using a photoresist film (not shown) patterned by photolithography as a mask to expose the passivation film 3 around the pad 2 from the passivation film 18 (see FIG. 20). As a result, the passivation film 18 has the opening 21. Here, in the present embodiment, the material of the pad (electrode) 2 is composed of, for example, an Al film. Further, when using photosensitive polyimide as the material for the passivation film 8, the opening 13 is formed by photo treatment. By applying the photo processing technique, the opening 13 can be processed more finely than the wet etching method.

続いて、半導体回路のプローブ検査を行う。例えば、図20に示すように、プローブ領域10Aのパッド2に、カンチレバー方式のプローブ針4を接触させて、種々の電気的特性を測定する。この際、パッド2の表面には、プローブ針4によるプローブ痕100(外傷)が形成される。   Subsequently, a probe inspection of the semiconductor circuit is performed. For example, as shown in FIG. 20, a cantilever probe needle 4 is brought into contact with the pad 2 in the probe region 10A to measure various electrical characteristics. At this time, a probe mark 100 (trauma) due to the probe needle 4 is formed on the surface of the pad 2.

続いて、図21に示すように、パッド2と電気的に接続され、半導体ウエハ1W上にシード膜19を形成する。シード膜19は、後の工程でめっき法を用いて形成する導電膜のシード(Seed)膜であり、スパッタリング法によって堆積されたCu膜から構成される。   Subsequently, as shown in FIG. 21, a seed film 19 is formed on the semiconductor wafer 1 </ b> W by being electrically connected to the pad 2. The seed film 19 is a seed film of a conductive film that is formed using a plating method in a later step, and is composed of a Cu film deposited by a sputtering method.

続いて、図22に示すように、半導体ウエハ1W上にレジスト膜を塗布した後、そのレジスト膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングすることによって、シード膜19の一部を露出する再配線形成用の開口部22を有するマスク23を形成する。次いで、シード膜19上に、電解めっき法によって導電膜(めっき膜)から構成されるバンプ電極17を形成する。具体的には、バンプ電極17は、接続領域10B上にパッド2と電気的に接続して形成される。バンプ電極17は、例えばAu膜から構成される。ここで、バンプ電極17の材料にAuを使用することで、Auから成るワイヤとの接合性を向上することができる。また、Auから成るワイヤを直接、Alから成るパッド2に接続した場合、AuがAlに拡散してしまい、Alから成るパッド2におけるワイヤとの接合面(接合領域)が汚染され、ワイヤの接合強度が低下する恐れがある。しかしながら、本実施の形態ではAlから成るパッド2の表面に、シード膜(配線層、導電膜、めっき層)19としてNi膜上にPd膜を形成し、さらにこのシード膜上にAuから成るバンプ電極17を形成しているため、ワイヤの接合強度の低下を抑制できる。   Subsequently, as shown in FIG. 22, after a resist film is applied on the semiconductor wafer 1W, the resist film is patterned by a photolithography technique to expose a part of the seed film 19 for rewiring formation. A mask 23 having a portion 22 is formed. Next, a bump electrode 17 made of a conductive film (plating film) is formed on the seed film 19 by electrolytic plating. Specifically, the bump electrode 17 is formed in electrical connection with the pad 2 on the connection region 10B. The bump electrode 17 is made of, for example, an Au film. Here, by using Au as the material of the bump electrode 17, the bondability with the wire made of Au can be improved. Further, when a wire made of Au is directly connected to a pad 2 made of Al, Au diffuses into Al, and the bonding surface (bonding region) with the wire in the pad 2 made of Al is contaminated, so that the wire is bonded. Strength may be reduced. However, in this embodiment, a Pd film is formed on the Ni film as a seed film (wiring layer, conductive film, plating layer) 19 on the surface of the pad 2 made of Al, and a bump made of Au is further formed on the seed film. Since the electrode 17 is formed, a decrease in the bonding strength of the wire can be suppressed.

続いて、レジスト膜から構成されるマスク23をアッシングに除去し、バンプ電極17をマスクとしてシード膜19に対してウエットエッチング処理を施すことにより、バンプ電極17下のシード膜19を残し、それ以外のマスク23下にあったシード膜19を除去する(図15参照)。   Subsequently, the mask 23 made of a resist film is removed by ashing, and the seed film 19 is subjected to a wet etching process using the bump electrode 17 as a mask, thereby leaving the seed film 19 below the bump electrode 17 and the others. The seed film 19 under the mask 23 is removed (see FIG. 15).

その後、半導体ウエハ1Wを区画されたデバイス形成領域間のスクライブ(ダイシング)領域に沿って切断し、図14に示したように個々の半導体チップ1Cに分割して、本実施の形態における半導体装置が完成する。本実施の形態における半導体装置を用いて、例えば、外部の端子とバンプ電極17とをワイヤボンディングすることによって電気的に接続し、半導体チップ1Cをレジンで樹脂封止することによって種々の半導体装置を構成することができる。   Thereafter, the semiconductor wafer 1W is cut along scribe (dicing) regions between the partitioned device formation regions, and divided into individual semiconductor chips 1C as shown in FIG. Complete. Using the semiconductor device in the present embodiment, for example, an external terminal and the bump electrode 17 are electrically connected by wire bonding, and various semiconductor devices are sealed by resin-sealing the semiconductor chip 1C with a resin. Can be configured.

(実施の形態3)
前記実施の形態1では、再配線の一部上にはんだ印刷技術を用いたバンプ電極を形成した場合について説明したが、本実施の形態では、再配線の一部上にめっき法を用いたパッドを形成する場合について説明する。なお、他の内容については前記実施の形態1と同様である。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the case where the bump electrode using the solder printing technique is formed on a part of the rewiring has been described, but in this embodiment, the pad using the plating method on the part of the rewiring is described. The case of forming the will be described. Other contents are the same as those in the first embodiment.

図23および図24は本実施の形態における製造工程中の半導体装置の断面の要部を示す模式図である。なお、図23を参照して説明する工程は、前記実施の形態1で図11を参照して説明した工程に続くものであるため、以下はその後の工程について説明する。   23 and 24 are schematic views showing the main part of the cross section of the semiconductor device during the manufacturing process according to the present embodiment. Note that the process described with reference to FIG. 23 is a continuation of the process described with reference to FIG. 11 in the first embodiment, and therefore the following process will be described below.

図23に示すように、半導体ウエハ1W上にレジスト膜を塗布した後、そのレジスト膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングすることによって、例えばCu/Ni膜から構成される再配線7の一部を露出する開口部25を有するマスク24を形成する。次いで、再配線7上に、電解めっき法によって導電膜(めっき膜)から構成されるパッド26を形成する。具体的には、パッド26は、再配線7と電気的に接続して形成され、例えばAu膜から構成される。なお、再配線7をCu膜とした場合、パッド26はNi/Au膜としても良い。また、例えば、パッド材のAlとの拡散バリア性を持たせるために、Pd、Ni膜から構成されるシード膜かめっき層を設ける。   As shown in FIG. 23, after a resist film is applied on the semiconductor wafer 1W, the resist film is patterned by a photolithography technique to expose a part of the rewiring 7 made of, for example, a Cu / Ni film. A mask 24 having an opening 25 is formed. Next, a pad 26 made of a conductive film (plating film) is formed on the rewiring 7 by electrolytic plating. Specifically, the pad 26 is formed in electrical connection with the rewiring 7 and is made of, for example, an Au film. If the rewiring 7 is a Cu film, the pad 26 may be a Ni / Au film. Further, for example, in order to provide a diffusion barrier property with Al of the pad material, a seed film or a plating layer made of a Pd, Ni film is provided.

続いて、図24に示すように、レジスト膜から構成されるマスク24をアッシングに除去し、再配線7をマスクとしてシード膜6に対してウエットエッチング処理を施すことにより、再配線7下のシード膜6を残し、それ以外のマスク24下にあったシード膜6を除去する。   Subsequently, as shown in FIG. 24, the mask 24 made of a resist film is removed by ashing, and the seed film 6 is subjected to a wet etching process using the rewiring 7 as a mask. The seed film 6 remaining under the mask 24 is removed while leaving the film 6.

その後、半導体ウエハ1Wを区画されたデバイス形成領域間のスクライブ(ダイシング)領域に沿って切断し、個々の半導体チップに分割して、本実施の形態における半導体装置が完成する。例えば、外部の端子とパッド26とをワイヤボンディングすることによって電気的に接続し、半導体チップをレジンで樹脂封止することによって種々の半導体装置を構成することができる。再配線7の表層面にAu膜を形成し、そのAu膜にワイヤボンディングを行うことで接触抵抗を低減することができる。   Thereafter, the semiconductor wafer 1W is cut along scribe (dicing) regions between the partitioned device formation regions, and divided into individual semiconductor chips, whereby the semiconductor device in the present embodiment is completed. For example, various semiconductor devices can be configured by electrically connecting an external terminal and the pad 26 by wire bonding and sealing a semiconductor chip with a resin. The contact resistance can be reduced by forming an Au film on the surface of the rewiring 7 and wire bonding the Au film.

例えば、再配線7全体がAu膜から形成されると、パッケージ組み立て時のモールドレジンと密着性を確保することができない。そこで、本実施の形態では、ワイヤボンディングする箇所にのみAu膜から構成されるパッド26を形成することによって、半導体装置の信頼性を確保することができる。   For example, if the entire rewiring 7 is formed of an Au film, it is not possible to ensure adhesion with the mold resin when assembling the package. Therefore, in the present embodiment, the reliability of the semiconductor device can be ensured by forming the pad 26 composed of the Au film only at the place where wire bonding is performed.

また、Au膜を含むパッド26の形成工程は、シード膜6の除去後に、パッド26形成のための例えばレジストから構成されるマスクが形成されていれば無電解めっき、スパッタや印刷メタル等の薄膜技術も適用することができる。   In addition, in the step of forming the pad 26 including the Au film, a thin film such as electroless plating, sputtering, or printing metal is formed if a mask made of, for example, a resist for forming the pad 26 is formed after the seed film 6 is removed. Technology can also be applied.

また、パッド26を構成するAu膜下のNi膜は、再配線7でもパッド26として構成しても良いが、再配線7として構成するよりパッド26として構成する方が、膜応力の大きいNi膜によるウエハ(チップ)反りの影響を低減することができる。   Further, the Ni film under the Au film constituting the pad 26 may be configured as the rewiring 7 or the pad 26, but the Ni film having a larger film stress is configured as the pad 26 than the rewiring 7. It is possible to reduce the influence of wafer (chip) warpage due to the above.

また、Cu/Niの界面接続を考慮して、Cu膜から構成される再配線上に、Cu/Ni/Au膜から構成されるパッド26を形成することもできる。   In consideration of the Cu / Ni interface connection, the pad 26 made of the Cu / Ni / Au film can be formed on the rewiring made of the Cu film.

(実施の形態4)
前記実施の形態1〜3では、プローブ領域のパッド上では、めっき法によって導電膜(めっき膜)を形成しない場合について説明したが、本実施の形態では、接続領域を拡大してプローブ領域のパッド上にもめっき膜を形成する場合について説明する。なお、他の内容については前記実施の形態1〜3と同様である。
(Embodiment 4)
In the first to third embodiments, the case where the conductive film (plating film) is not formed by plating on the probe region pad has been described. However, in the present embodiment, the connection region is enlarged and the probe region pad is formed. The case where a plating film is formed also on it will be described. Other contents are the same as those in the first to third embodiments.

図25は本実施の形態における半導体装置の断面の要部を示す模式図であり、(a)は再配線とはんだバンプ電極の構造、(b)はスタッドバンプ電極の構造、(c)は再配線とパッドの構造の場合を示す。また図25(a)、(b)、(c)は各々図3、図15、図24に対応する本実施の形態における半導体装置の断面の要部を示す模式図である。図26は図25(a)に示す半導体装置の平面の要部を示す模式図である。また、図26ではその一部を除去した状態で示している。なお、図25(b)に示すスタッドバンプ電極の構造では、フリップチップ搭載用Au−Au接合、Au−はんだ接合、ACF接合にも対応することができる。   FIG. 25 is a schematic diagram showing the main part of the cross section of the semiconductor device in the present embodiment, where (a) shows the structure of rewiring and solder bump electrodes, (b) shows the structure of stud bump electrodes, and (c) shows the re-use. The case of the wiring and pad structure is shown. FIGS. 25A, 25B, and 25C are schematic views showing the main part of the cross section of the semiconductor device in the present embodiment corresponding to FIGS. 3, 15, and 24, respectively. FIG. 26 is a schematic diagram showing the main part of the plane of the semiconductor device shown in FIG. Moreover, in FIG. 26, it has shown in the state which removed one part. Note that the structure of the stud bump electrode shown in FIG. 25B can cope with Au—Au bonding, Au—solder bonding, and ACF bonding for flip chip mounting.

図25(a)および図26に示すように、パッド2と再配線7とがシード膜6を介して接続される接続領域10Bには、プローブ検査工程によってプローブがパッド2と接触するプローブ領域10Aが含まれている。すなわち、プローブ領域10Aのパッド2上にもめっき法によって形成された再配線7が設けられている。これにより、パッド2を構成するAlの腐食等の懸念に対し、Alが露出することを回避することができる。   As shown in FIGS. 25A and 26, in the connection region 10B where the pad 2 and the rewiring 7 are connected through the seed film 6, the probe region 10A where the probe contacts the pad 2 by the probe inspection process. It is included. That is, the rewiring 7 formed by the plating method is also provided on the pad 2 in the probe region 10A. Thereby, it is possible to avoid exposure of Al to concerns such as corrosion of Al constituting the pad 2.

図1を参照して説明したように、プローブ痕100の段差によるシード膜6がコンタクト性を悪化し、めっき膜である再配線7の平坦性を悪化させることが考えられる。そこで、本実施の形態では、パッド2のエリアサイズを広くすることによって、パッド2と再配線7とのコンタクト性を確保し、またパッド2上の再配線の平坦率を向上している。   As described with reference to FIG. 1, it is conceivable that the seed film 6 due to the step of the probe mark 100 deteriorates the contact property and the flatness of the rewiring 7 that is a plating film. Therefore, in the present embodiment, the contact size between the pad 2 and the rewiring 7 is ensured by increasing the area size of the pad 2, and the flatness of the rewiring on the pad 2 is improved.

同様に、図25(b)、(c)でもパッド2のエリアサイズを広くすることによって、パッド2とめっき膜(バンプ電極17、再配線7)とのコンタクト性を確保し、またパッド2上の再配線の平坦率を向上することができる。   Similarly, in FIG. 25B and FIG. 25C, the contact area between the pad 2 and the plating film (bump electrode 17, rewiring 7) is ensured by increasing the area size of the pad 2. The flatness of the rewiring can be improved.

(実施の形態5)
前記実施の形態2では、パッド上にめっき法によって単層の導電膜(めっき膜)を形成した場合について説明したが、本実施の形態では、めっき法を繰り返して多層の導電膜を形成する場合について説明する。なお、他の内容については前記実施の形態2と同様である。
(Embodiment 5)
In the second embodiment, the case where a single-layer conductive film (plating film) is formed on the pad by a plating method has been described. However, in this embodiment, a multilayer conductive film is formed by repeating the plating method. Will be described. Other contents are the same as those in the second embodiment.

図27〜図29は本実施の形態における製造工程中の半導体装置の断面の要部を示す模式図である。なお、図27を参照して説明する工程は、前記実施の形態2で図21を参照して説明した工程に続くものであるため、以下はその後の工程について説明する。   27 to 29 are schematic views showing the main part of the cross section of the semiconductor device during the manufacturing process according to the present embodiment. Note that the process described with reference to FIG. 27 is a continuation of the process described with reference to FIG. 21 in the second embodiment, and therefore, the subsequent process will be described below.

図27に示すように、半導体ウエハ1W上にレジスト膜を塗布した後、そのレジスト膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングすることによって、Cu膜から構成されるシード膜19の一部を露出する開口部28を有するマスク27を形成する。この開口部28で開口された平面領域はAl膜を主導電層とするパッド2の平面領域より大きい。   As shown in FIG. 27, after applying a resist film on the semiconductor wafer 1W, the resist film is patterned by a photolithography technique to expose a part of the seed film 19 made of a Cu film. A mask 27 is formed. The planar area opened by the opening 28 is larger than the planar area of the pad 2 whose main conductive layer is an Al film.

続いて、シード膜19上に、電解めっき法によって導電膜29(めっき膜)を形成する。具体的には、導電膜29はシード膜19を介してパッド2と電気的に接続して形成され、例えばAu膜から構成される。その後、レジスト膜から構成されるマスク27をアッシングによって除去する。   Subsequently, a conductive film 29 (plating film) is formed on the seed film 19 by electrolytic plating. Specifically, the conductive film 29 is formed in electrical connection with the pad 2 through the seed film 19 and is made of, for example, an Au film. Thereafter, the mask 27 made of a resist film is removed by ashing.

続いて、図28に示すように、半導体ウエハ1W上にレジスト膜を塗布した後、そのレジスト膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングすることによって、Au膜から構成される導電膜29の一部を露出する開口部31を有するマスク30を形成する。次いで、導電膜29上に、電解めっき法によって導電膜(めっき膜)から構成されるバンプ電極17を形成する。具体的には、バンプ電極17はパッド2と電気的に接続して形成され、例えばAu膜から構成される。このように、本実施の形態では、めっき法によって導電膜29、バンプ電極17を積層している。その後、レジスト膜から構成されるマスク30をアッシングによって除去する。   Subsequently, as shown in FIG. 28, after a resist film is applied on the semiconductor wafer 1W, the resist film is patterned by a photolithography technique to expose a part of the conductive film 29 composed of the Au film. A mask 30 having an opening 31 is formed. Next, a bump electrode 17 composed of a conductive film (plating film) is formed on the conductive film 29 by electrolytic plating. Specifically, the bump electrode 17 is formed in electrical connection with the pad 2 and is made of, for example, an Au film. Thus, in this Embodiment, the electrically conductive film 29 and the bump electrode 17 are laminated | stacked by the plating method. Thereafter, the mask 30 made of a resist film is removed by ashing.

なお、バンプ電極17の平面形状は、バンプ電極17からワイヤボンディングできるような平面形状であれば良く、矩形状、多角形状、円形状であっても良く、また接触面を大きくできるような形状(最大サイズ形状)が望ましい。   The planar shape of the bump electrode 17 may be a planar shape that allows wire bonding from the bump electrode 17, and may be a rectangular shape, a polygonal shape, a circular shape, or a shape that can increase the contact surface ( Maximum size shape) is desirable.

続いて、図29に示すように、導電膜29をマスクとしてシード膜19に対してウエットエッチング処理を施すことにより、導電膜29下のシード膜19を残し、それ以外のシード膜19を除去する。その後、半導体ウエハ1Wを区画されたデバイス形成領域間のスクライブ(ダイシング)領域に沿って切断し、個々の半導体チップ1Cに分割して、本実施の形態における半導体装置が完成する。   Subsequently, as shown in FIG. 29, wet etching is performed on the seed film 19 using the conductive film 29 as a mask, leaving the seed film 19 under the conductive film 29 and removing the other seed film 19. . Thereafter, the semiconductor wafer 1W is cut along a scribe (dicing) region between the partitioned device formation regions, and divided into individual semiconductor chips 1C, thereby completing the semiconductor device in the present embodiment.

本実施の形態における半導体装置を用いて、例えば、外部の端子とバンプ電極17とをワイヤボンディングすることによって電気的に接続し、種々の半導体装置を構成することができる。ワイヤボンディングを行うに際して、Al/Au接合に比べAu/Au接合のほうが低温および低荷重といった低ダメージで行うことができる。すなわち、本実施の形態では、Au膜から構成される導電膜29上にAu膜から構成されるバンプ電極17を設けているので、低温でワイヤボンディングすることができる。また、Al/Au合金は成長し、もろくなる(劣化する)ので、本実施の形態では、シード膜やめっき層で形成されたバリアメタル層の効果でAl/Au合金の形成を回避または抑制してワイヤボンディング接続の信頼性の向上を図っている。   By using the semiconductor device in this embodiment, for example, an external terminal and the bump electrode 17 can be electrically connected by wire bonding to form various semiconductor devices. When performing wire bonding, Au / Au bonding can be performed with lower damage such as low temperature and lower load than Al / Au bonding. That is, in this embodiment, since the bump electrode 17 made of the Au film is provided on the conductive film 29 made of the Au film, wire bonding can be performed at a low temperature. In addition, since the Al / Au alloy grows and becomes brittle (deteriorates), in this embodiment, the formation of the Al / Au alloy is avoided or suppressed by the effect of the barrier metal layer formed of the seed film or the plating layer. Therefore, the reliability of wire bonding connection is improved.

また、本実施の形態では、めっき法によって導電膜29、バンプ電極17を積層しており、導電膜29がAlから構成されるパッド2を全面コートすることにより、Al腐食に対し耐質性を向上し、またバンプ電極17がその高さ17aを表面保護膜であるパッシベーション膜18より高くすることにより、ワイヤボンディングのボール(またはステッチ部)が例えばパッシベーション膜18などの外周部と接触するのを防止することができる。   Further, in the present embodiment, the conductive film 29 and the bump electrode 17 are laminated by a plating method, and the conductive film 29 is coated on the entire surface of the pad 2 made of Al, so that the resistance to Al corrosion is improved. Further, the bump electrode 17 has a height 17a higher than the passivation film 18 which is a surface protective film, so that the wire bonding ball (or stitch portion) can be brought into contact with the outer peripheral portion of the passivation film 18 or the like. Can be prevented.

(実施の形態6)
前記実施の形態1では、プロービングされるプローブ領域と、パッドと再配線とが接続される接続領域とを区画して、それぞれの領域を十分確保し、プロービング性の制限を緩和するようにしている。本実施の形態では、プローブ領域と接続領域との区画をより明確とした場合について説明する。なお、他の内容については前記実施の形態1と同様である。
(Embodiment 6)
In the first embodiment, the probe region to be probed and the connection region to which the pad and the rewiring are connected are partitioned so that the respective regions are sufficiently secured and the restriction on the probing property is eased. . In this embodiment, a case will be described in which the section between the probe region and the connection region is further clarified. Other contents are the same as those in the first embodiment.

図30は本実施の形態における半導体装置の平面の要部を示す模式図であり、(a)はパッド上の開口部11がくびれを有する状態、(b)は開口部11が分離されている状態が示されている。また、図30ではその一部を除去した状態で示している。   FIGS. 30A and 30B are schematic views showing the main part of the plane of the semiconductor device according to the present embodiment. FIG. 30A shows a state in which the opening 11 on the pad has a constriction, and FIG. 30B shows the opening 11 separated. The state is shown. FIG. 30 shows a state in which a part thereof is removed.

前記実施の形態1で図4を参照して説明した場合に比べて、プローブ領域10Aと、パッド2と再配線7とが接続される接続領域10Bとが、パッシベーション膜3(図3も参照)に形成される開口部11によって、より明確に区画することができる。このため、プローブ検査工程で生じるプローブ痕100の影響によって、図1を参照して説明したような再配線7(シード膜6)の欠け対策をより確実にすることができ、また凸部101で示される再配線7がパッシベーション膜8から露出することをより確実に抑制することができる。   Compared to the case described with reference to FIG. 4 in the first embodiment, the probe region 10A and the connection region 10B where the pad 2 and the rewiring 7 are connected are formed in the passivation film 3 (see also FIG. 3). The openings 11 can be more clearly defined. For this reason, due to the influence of the probe mark 100 generated in the probe inspection process, it is possible to more reliably prevent the rewiring 7 (seed film 6) from being chipped as described with reference to FIG. It is possible to more reliably suppress the shown rewiring 7 from being exposed from the passivation film 8.

(実施の形態7)
前記実施の形態1では、パッドの平面形状を長方形状とした場合について説明したが、本実施の形態では、凸形状とした場合について説明する。なお、他の内容については前記実施の形態1と同様である。
(Embodiment 7)
In the first embodiment, the case where the planar shape of the pad is rectangular has been described, but in this embodiment, the case where the pad is convex is described. Other contents are the same as those in the first embodiment.

図31は本実施の形態における半導体装置の平面の要部を示す模式図であり、(a)はプローブ領域を千鳥状に配置した状態、(b)はプローブ領域をストレート状に配置した状態が示されている。また、図31ではその一部を除去した状態で示している。   FIGS. 31A and 31B are schematic views showing the main part of the plane of the semiconductor device in the present embodiment. FIG. 31A shows a state in which the probe regions are arranged in a staggered manner, and FIG. 31B shows a state in which the probe regions are arranged in a straight shape. It is shown. Moreover, in FIG. 31, it has shown in the state which removed one part.

本実施の形態では、パッド2と再配線7とが接続される接続領域10Bに対して、プロービングされるプローブ領域10Aを小さくしている。例えば、カンチレバー方式によるプロービングを用いる場合、図8を参照して説明したように、プローブ針4は一方向にずれるようにして接触するため、プローブ痕100はその一方向に延びたものとなる。このため、プローブ領域10Aはプローブ痕100が延びる一方向の領域を確保できれば良い。一方、接続領域10Bは再配線7との接触抵抗を低減するために接触面積を確保する必要があり、プローブ針4が接触する領域より大きいものとなる。したがって、図31に示すように、平面形状が凸状のパッド2のうち、突起している領域(上部)をプローブ領域10Aとし、突起されている領域(下部)を接続領域10Bとしている。   In the present embodiment, the probe region 10A to be probed is made smaller than the connection region 10B where the pad 2 and the rewiring 7 are connected. For example, when probing by the cantilever method is used, as described with reference to FIG. 8, the probe needle 4 contacts in such a way as to be displaced in one direction, so that the probe mark 100 extends in that one direction. For this reason, the probe region 10A only needs to secure a region in one direction in which the probe mark 100 extends. On the other hand, the connection region 10B needs to secure a contact area in order to reduce the contact resistance with the rewiring 7, and is larger than the region where the probe needle 4 contacts. Therefore, as shown in FIG. 31, in the pad 2 having a convex planar shape, the protruding region (upper part) is a probe region 10A, and the protruding region (lower part) is a connection region 10B.

このように、パッド2と再配線7とが接続される接続領域10Bに対して、プロービングされるプローブ領域10Aを小さくすることによって、半導体装置の小型化、特に狭ピッチ化に対応することができる。   Thus, by reducing the probe region 10A to be probed with respect to the connection region 10B to which the pad 2 and the rewiring 7 are connected, it is possible to cope with the downsizing of the semiconductor device, particularly the narrow pitch. .

また、例えばペリフェラルでも外周部に引き出しスペースがあるエリアI/O(Input/Output)の場合は、両方向に再配線7を引き出すことができる。さらに、図31(b)に示すように、プローブ領域10Aをストレート状に配置することによって、より半導体装置の小型化、特に狭ピッチ化に対応することができる。   Further, for example, in the case of an area I / O (Input / Output) having a lead-out space in the outer peripheral portion even in the peripheral, the rewiring 7 can be drawn out in both directions. Furthermore, as shown in FIG. 31 (b), by arranging the probe regions 10A in a straight shape, it is possible to cope with further downsizing of the semiconductor device, particularly narrow pitch.

(実施の形態8)
前記実施の形態1では、パッド上に形成される再配線接続用の開口部において、その平面形状が正方形状の場合について説明したが、本実施の形態では、長方形状の開口部についても説明する。なお、他の内容については前記実施の形態1と同様である。
(Embodiment 8)
In the first embodiment, the case where the planar shape of the rewiring connection opening formed on the pad is square has been described. However, in the present embodiment, the rectangular opening is also described. . Other contents are the same as those in the first embodiment.

図32は本実施の形態における半導体装置の平面の要部を示す模式図である。また、図32ではその一部を除去した状態で示している。   FIG. 32 is a schematic diagram showing the main part of the plane of the semiconductor device in the present embodiment. FIG. 32 shows a state in which a part thereof is removed.

本実施の形態では、前記実施の形態1で図4を参照して説明したパッド2上に形成される再配線接続用の開口部12と同様の正方形状の開口部12と、その正方形状の開口部12より小さい長方形状の開口部12Aとを有している。パッド2と再配線7との接続が高抵抗であっても良い場合、開口部12Aを小さくすることによって、半導体装置の小型化、特に狭ピッチ化に対応することができる。   In the present embodiment, a square opening 12 similar to the rewiring connection opening 12 formed on the pad 2 described in the first embodiment with reference to FIG. It has a rectangular opening 12 </ b> A smaller than the opening 12. In the case where the connection between the pad 2 and the rewiring 7 may be high resistance, it is possible to cope with downsizing of the semiconductor device, in particular, narrow pitch, by reducing the opening 12A.

また、開口部12を介する接続を、例えばパワー(大電流)系、アナログ、あるいは低抵抗の接続のために用い、開口部12Aを介する接続を、高抵抗の接続のために用いるように、2端子以上毎で配置することで、半導体装置の小型化、特に狭ピッチ化に対応することができる。   Further, the connection through the opening 12 is used for connection of, for example, a power (large current) system, analog, or low resistance, and the connection through the opening 12A is used for connection of high resistance. By arranging the terminals more than the terminals, it is possible to cope with the downsizing of the semiconductor device, particularly the narrow pitch.

(実施の形態9)
前記実施の形態2では、パッドの平面領域内に収まるようにバンプ電極を設ける場合について説明したが、本実施の形態では、パッドの平面領域内を越えてバンプ電極を設ける場合について説明する。なお、他の内容については前記実施の形態1と同様である。
(Embodiment 9)
In the second embodiment, the case where the bump electrode is provided so as to be within the plane area of the pad has been described, but in the present embodiment, the case where the bump electrode is provided beyond the plane area of the pad will be described. Other contents are the same as those in the first embodiment.

図33は本実施の形態における半導体装置の平面の要部を示す模式図であり、バンプ電極の平面形状が(a)では矩形状とした場合、(b)では多角形状とした場合、(c)では円形状とした場合を示している。また、図33ではその一部を除去した状態で示している。   FIG. 33 is a schematic diagram showing the main part of the plane of the semiconductor device according to the present embodiment. When the planar shape of the bump electrode is a rectangular shape in (a), when it is a polygonal shape in (b), (c ) Shows a case of a circular shape. Moreover, in FIG. 33, it has shown in the state which removed one part.

本実施の形態における半導体装置は、前記実施の形態2で図22を参照して説明した工程において図33(a)〜(c)に示すような平面形状の開口部22を有するマスク23を形成し、その後、シード膜19上に、電解めっき法によって例えばAu膜からなるバンプ電極17を形成することによって構成される。   In the semiconductor device according to the present embodiment, a mask 23 having a planar opening 22 as shown in FIGS. 33A to 33C is formed in the process described with reference to FIG. 22 in the second embodiment. Thereafter, a bump electrode 17 made of, for example, an Au film is formed on the seed film 19 by an electrolytic plating method.

例えば、多ピン製品の場合、ワイヤボンディング用や前記フリップ用のスタッドバンプ電極よりも本実施の形態におけるAu膜から構成されるバンプ電極17の方が、外部との接続面積を確保する点、low−k層(層間絶縁膜)へのダメージ緩和の点において有利となる。また、プローブ痕100上でのバンプ電極17の接続は、平坦性の確保などの問題が生じるため、プローブ領域10Aと接続領域10Bに分離し、接続領域10Bで確実に接続することが必要である。   For example, in the case of a multi-pin product, the bump electrode 17 composed of the Au film in the present embodiment secures a connection area with the outside rather than the stud bump electrode for wire bonding or the flip. This is advantageous in terms of mitigating damage to the -k layer (interlayer insulating film). Further, since the connection of the bump electrode 17 on the probe mark 100 causes problems such as ensuring flatness, it is necessary to separate into the probe region 10A and the connection region 10B and to make a reliable connection in the connection region 10B. .

(実施の形態10)
前記実施の形態1では、はんだから構成されるバンプ電極をパッドから離れた位置のめっき膜(再配線)の一部上に設けた場合について説明したが、本実施の形態では、パッド上にめっき膜を介してはんだから構成されるバンプ電極を設ける場合について説明する。なお、他の内容については前記実施の形態1と同様である。
(Embodiment 10)
In the first embodiment, the case where the bump electrode made of solder is provided on a part of the plating film (rewiring) at a position away from the pad has been described, but in this embodiment, plating is performed on the pad. The case where the bump electrode comprised from a solder is provided through a film | membrane is demonstrated. Other contents are the same as those in the first embodiment.

図34は本実施の形態における半導体装置の断面の要部を示す模式図であり、(a)はプローブ領域10Aと接続領域10Bを分離した場合、(b)は接続領域10Bにプローブ領域10Aを含む場合を示している。   FIG. 34 is a schematic view showing the main part of the cross section of the semiconductor device in the present embodiment. FIG. 34A shows a case where the probe region 10A and the connection region 10B are separated, and FIG. 34B shows the probe region 10A in the connection region 10B. The case of including is shown.

例えば、Al膜から構成されるパッド2上に直接、はんだから構成されるバンプ電極を形成すると、接続強度が低く、半導体装置の信頼性が低下する場合がある。そこで、本実施の形態で示すように、Al膜から構成されるパッド2とはんだから構成されるバンプ電極9との間に、めっき法によって形成されためっき膜7を用いることで、接続強度を確保し、半導体装置の信頼性を向上することができる。   For example, if a bump electrode made of solder is formed directly on the pad 2 made of an Al film, the connection strength may be low and the reliability of the semiconductor device may be lowered. Therefore, as shown in the present embodiment, by using a plating film 7 formed by plating between the pad 2 made of Al film and the bump electrode 9 made of solder, the connection strength is increased. The reliability of the semiconductor device can be improved.

また、図34(b)に示すように、接続領域10Bにプローブ領域10Aを含む場合、接続領域10Bが図34(a)より拡大することができる。また、Al膜からなるパッド2を露出できない製品に対して適用することができる。   As shown in FIG. 34 (b), when the connection region 10B includes the probe region 10A, the connection region 10B can be enlarged from FIG. 34 (a). Further, the present invention can be applied to a product in which the pad 2 made of an Al film cannot be exposed.

(実施の形態11)
本実施の形態では、フリップチップ技術、およびワイヤボンディング技術を用いて半導体チップを積層して小型・高密度のSiP(System in Package)を構成する場合について説明する。
(Embodiment 11)
In this embodiment, a case where a small and high density SiP (System in Package) is configured by stacking semiconductor chips using flip chip technology and wire bonding technology will be described.

図35〜図39は本実施の形態における製造工程中の半導体装置の断面を示す模式図である。まず、図35に示すように、ガラスエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等からなる絶縁基板32の一面(表面)側に、例えば前記実施の形態1で示したような半導体チップ1C1をフリップ実装する。この絶縁基板32は半導体チップ1C1とほぼ同形状で一回り程度大きいものであり、その表面側には半導体チップ1C1のボール状のバンプ電極9と同じ位置関係で複数のランド電極(図示しない)が形成されている。すなわち、フリップ実装によって、半導体チップ1C1のバンプ電極9と絶縁基板32のランド電極とが電気的に接続される。具体的には、前記実施の形態1で説明したように、狭ピッチのパッドから引き出した再配線にバンプ電極9を設け、ボール径を確保しているため、ランド電極とバンプ電極9のずれを防止して電気的に接続することができる。   35 to 39 are schematic views showing cross sections of the semiconductor device during the manufacturing process in the present embodiment. First, as shown in FIG. 35, for example, the semiconductor chip 1C1 as shown in the first embodiment is flip-mounted on one surface (front surface) of the insulating substrate 32 made of glass epoxy resin, polyimide resin, or the like. The insulating substrate 32 is substantially the same shape as the semiconductor chip 1C1 and is slightly larger than the semiconductor chip 1C1, and a plurality of land electrodes (not shown) are disposed on the surface side in the same positional relationship as the ball-shaped bump electrodes 9 of the semiconductor chip 1C1. Is formed. That is, the bump electrode 9 of the semiconductor chip 1C1 and the land electrode of the insulating substrate 32 are electrically connected by flip mounting. Specifically, as described in the first embodiment, since the bump electrode 9 is provided on the rewiring drawn from the pad with a narrow pitch and the ball diameter is secured, the deviation between the land electrode and the bump electrode 9 is prevented. It can be prevented and electrically connected.

続いて、図36に示すように、半導体チップ1C上に前記実施の形態2で示した半導体チップ1C2および前記実施の形態3で示した半導体チップ1C3を、接着材を用いて積層する。次いで、図37に示すように、絶縁基板32上のランド電極と半導体チップ1C2、1C2上のパッドとをワイヤ33で電気的に接続する。   Subsequently, as shown in FIG. 36, the semiconductor chip 1C2 shown in the second embodiment and the semiconductor chip 1C3 shown in the third embodiment are stacked on the semiconductor chip 1C using an adhesive. Next, as shown in FIG. 37, the land electrodes on the insulating substrate 32 and the pads on the semiconductor chips 1C2 and 1C2 are electrically connected by wires 33.

ここで、積層チップにおけるワイヤ33の接続の一例を図40および図41に示す。図40および図41には、半導体チップ1C2と半導体チップ1C3とが接着材36によって接合されている。図40では、半導体チップ1C2のパッド17から半導体チップ1C3のパッド26へワイヤ33aが電気的に接続されている。すなわち、半導体チップ1C2のパッド17上にワイヤ33aのボールが形成され、半導体チップ1C3のパッド26上にワイヤ33aのステッチが形成される。従来は、狭ピッチのAlパッドへのステッチは困難なため、ワイヤボンディング用のスタッドバンプを形成し、その上にステッチしている。また、半導体チップ1C3のパッド26から絶縁基板32の表面のランド電極へワイヤ33bが電気的に接続されている。すなわち、パッド26上で形成されたステッチ上に更にワイヤ33bのボールが形成される。このように、ワイヤ33a、33bを接合することによって、半導体装置の小型化を図ることができる。   Here, an example of the connection of the wires 33 in the laminated chip is shown in FIGS. In FIG. 40 and FIG. 41, the semiconductor chip 1C2 and the semiconductor chip 1C3 are joined by the adhesive 36. In FIG. 40, the wire 33a is electrically connected from the pad 17 of the semiconductor chip 1C2 to the pad 26 of the semiconductor chip 1C3. That is, the ball of the wire 33a is formed on the pad 17 of the semiconductor chip 1C2, and the stitch of the wire 33a is formed on the pad 26 of the semiconductor chip 1C3. Conventionally, since it is difficult to stitch a narrow pitch Al pad, a stud bump for wire bonding is formed and stitched on the stud bump. A wire 33b is electrically connected from the pad 26 of the semiconductor chip 1C3 to the land electrode on the surface of the insulating substrate 32. That is, a ball of the wire 33 b is further formed on the stitch formed on the pad 26. In this manner, the semiconductor device can be reduced in size by bonding the wires 33a and 33b.

また、図41では、半導体チップ1C3の再配線7においてワイヤボンディングの領域を複数設けている。半導体チップ1C2のパッド17から半導体チップ1C3のパッド26aへワイヤ33aが電気的に接続されている。すなわち、半導体チップ1C2のパッド17上にワイヤ33aのボールが形成され、半導体チップ1C3のパッド26a上にワイヤ33aのステッチが形成される。また、半導体チップ1C3のパッド26bから絶縁基板32の表面のランド電極へワイヤ33bが電気的に接続されている。すなわち、パッド26b上にワイヤ33bのボールが形成される。このように、半導体チップ1C3の再配線7上にパッド26a、26bに分けることによって、平坦な領域でワイヤボンディング33a、33bを接続することができ、良好な接続性を確保することができる。また、ワイヤボンディング33a、33bが距離をもっていても、再配線7により電気的に接続することができる。   In FIG. 41, a plurality of wire bonding regions are provided in the rewiring 7 of the semiconductor chip 1C3. A wire 33a is electrically connected from the pad 17 of the semiconductor chip 1C2 to the pad 26a of the semiconductor chip 1C3. That is, the ball of the wire 33a is formed on the pad 17 of the semiconductor chip 1C2, and the stitch of the wire 33a is formed on the pad 26a of the semiconductor chip 1C3. A wire 33b is electrically connected from the pad 26b of the semiconductor chip 1C3 to the land electrode on the surface of the insulating substrate 32. That is, the ball of the wire 33b is formed on the pad 26b. Thus, by dividing the pads 26a and 26b on the rewiring 7 of the semiconductor chip 1C3, the wire bondings 33a and 33b can be connected in a flat region, and good connectivity can be ensured. Even if the wire bondings 33a and 33b have a distance, they can be electrically connected by the rewiring 7.

続いて、図38に示すように、レジン34によって半導体チップ1C1、1C2、1C3を樹脂封止する。次いで、図39に示すように、絶縁基板32の表面とは反対の裏面に、表面のランド電極と電気的に接続されるボール電極35を形成する。このボール電極35は絶縁基板32の表面にあるランド電極にそれぞれ対応させてランド電極の電極間ピッチよりも広い間隔で形成される。すなわち、絶縁基板32はいわゆるインターポーザ基板となる。   Subsequently, as shown in FIG. 38, the semiconductor chips 1C1, 1C2, and 1C3 are resin-sealed by the resin 34. Next, as shown in FIG. 39, a ball electrode 35 electrically connected to the land electrode on the front surface is formed on the back surface opposite to the front surface of the insulating substrate 32. The ball electrodes 35 are formed at intervals wider than the interelectrode pitch of the land electrodes so as to correspond to the land electrodes on the surface of the insulating substrate 32. That is, the insulating substrate 32 is a so-called interposer substrate.

これにより、本実施の形態におけるSiP製品(半導体装置)を完成することができる。また、本実施の形態におけるSiP製品をマザー基板へ実装することにより種々の半導体装置を構成することができる。また、インターポーザを用いた方法によれば、マザー基板の電極パターンをインターポーザ基板のボール電極パターンに対応させて形成すればよいから、その分マザー基板の電極間ピッチを拡げることができるので、容易にかつ安価にマザー基板を形成できる。   Thereby, the SiP product (semiconductor device) in the present embodiment can be completed. Various semiconductor devices can be configured by mounting the SiP product in this embodiment on a mother substrate. In addition, according to the method using the interposer, the electrode pattern of the mother substrate may be formed in correspondence with the ball electrode pattern of the interposer substrate. In addition, a mother substrate can be formed at a low cost.

以上、本発明者によってなされた発明を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いうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

例えば、前記実施の形態では、プローブ検査工程においてカンチレバー方式を用いた場合について説明したが、上下動方式を用いた場合についても適用することができる。   For example, in the above-described embodiment, the case where the cantilever method is used in the probe inspection process has been described, but the present invention can also be applied to the case where the vertical movement method is used.

また、前記実施の形態では、プローブ検査工程をしてから、導電性部材を接続領域に接続することについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、パッシベーション,シード,レジスト,及びめっき工程等の熱負荷をプローブテスト後にかけたくない製品(プローブ工程で実施するROM書き込みが消えたり、ヒューズカット(メモリビット切り替え,抵抗変動調整等)を必要とする製品)は、バンプ電極(Auめっき)形成後にプローブを実施することが好ましい。尚、導電性部材を形成後にプローブ検査工程を行う場合は、パッドに対してプローブ針を接触させるものではないことから、パッドの材料にCuを用いても良い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated connecting a conductive member to a connection area | region after performing a probe test | inspection process, it is not limited to this. For example, products that do not want to be subjected to thermal load such as passivation, seed, resist, and plating after the probe test (ROM writing performed in the probe process disappears, fuse cut (memory bit switching, resistance fluctuation adjustment, etc.) is required Product) is preferably implemented after the bump electrode (Au plating) is formed. In the case where the probe inspection process is performed after the conductive member is formed, since the probe needle is not brought into contact with the pad, Cu may be used as the pad material.

また、プローブ検査工程の前に、導電性部材を接続領域に接続する場合は、プローブ検査工程おける熱負荷の影響で、接続領域の表面が汚染される恐れがあることから、接続領域の表面をクリーニングしておくと良い。   If the conductive member is connected to the connection region before the probe inspection process, the surface of the connection region may be contaminated due to the influence of the thermal load in the probe inspection process. It is good to clean.

本発明は、半導体装置、特に、パッドにプローブ針を接触させて行うプローブ検査工程後に、そのパッド上に形成される導電膜を有する半導体装置の製造業に幅広く利用されるものである。例えば、狭ピッチ製品であるモバイル製品、ナビゲーション製品、車載用製品、電気的特性要求の厳しいアナログなどの製品に本発明を適用することができる。   The present invention is widely used in the manufacturing industry of a semiconductor device, particularly a semiconductor device having a conductive film formed on a pad after a probe inspection process performed by bringing a probe needle into contact with the pad. For example, the present invention can be applied to products such as mobile products that are narrow pitch products, navigation products, in-vehicle products, and analogs that require strict electrical characteristics.

1C、1C1、1C2、1C3 半導体チップ
1W 半導体ウエハ
2 パッド(電極)
2A ダミーパッド
3 パッシベーション膜(第1絶縁膜)
4 プローブ針
5 パッシベーション膜(第2絶縁膜)
6 シード膜(配線層、導電膜、めっき層)
7 再配線(配線層、導電膜、めっき膜)
8 パッシベーション膜(第3絶縁膜)
9 バンプ電極
10A プローブ領域(第1領域)
10B 接続領域(第2領域)
11、12、12A、13、14、15 開口部
16 マスク
17 バンプ電極
18 パッシベーション膜
19 シード膜(配線層、導電膜、めっき層)
20 ボール
21、22 開口部
23、24 マスク
25 開口部
26、26a、26b パッド
27 マスク
28 開口部
29 導電膜
30 マスク
31 開口部
32 絶縁基板
33、33a、33b ワイヤ(導電性部材)
34 レジン
35 ボール電極
36 接着材
50 デバイス形成領域
51 スクライブ領域
52 基板
53 電極
54 アンダーフィル樹脂
55 基板
56 電極
57 ワイヤ
100 プローブ痕(外傷)
101 凸部
102 鬆
1C, 1C1, 1C2, 1C3 Semiconductor chip 1W Semiconductor wafer 2 Pad (electrode)
2A Dummy pad 3 Passivation film (first insulating film)
4 Probe needle 5 Passivation film (second insulating film)
6 Seed film (wiring layer, conductive film, plating layer)
7 Rewiring (wiring layer, conductive film, plating film)
8 Passivation film (third insulating film)
9 Bump electrode 10A Probe area (first area)
10B Connection area (second area)
11, 12, 12A, 13, 14, 15 Opening 16 Mask 17 Bump electrode 18 Passivation film 19 Seed film (wiring layer, conductive film, plating layer)
20 Ball 21, 22 Opening 23, 24 Mask 25 Opening 26, 26a, 26b Pad 27 Mask 28 Opening 29 Conductive film 30 Mask 31 Opening 32 Insulating substrate 33, 33a, 33b Wire (conductive member)
34 Resin 35 Ball electrode 36 Adhesive 50 Device forming area 51 Scribe area 52 Substrate 53 Electrode 54 Underfill resin 55 Substrate 56 Electrode 57 Wire 100 Probe trace (trauma)
101 Convex part 102

Claims (16)

第1主面、前記第1主面上に形成された第1パッド、前記第1パッドの一部が露出するように前記第1主面上に形成された第1パッシベーション膜、前記第1パッドの前記一部に接続された第1部分と前記第1パッシベーション膜上に形成された第2部分とを備えた配線、および前記第1主面とは反対側の第1裏面、を有する第1半導体チップと、
前記配線の前記第2部分に接続された一端部を有する第1ワイヤと、
を含む、半導体装置。
A first main surface, a first pad formed on the first main surface, a first passivation film formed on the first main surface such that a part of the first pad is exposed, and the first pad First wiring having a first portion connected to the first portion and a second portion formed on the first passivation film, and a first back surface opposite to the first main surface. A semiconductor chip;
A first wire having one end connected to the second portion of the wiring;
Including a semiconductor device.
前記配線の前記第2部分上に導電膜が形成されており、
前記第1ワイヤの前記一端部は、前記導電膜を介して前記配線の前記第2部分に接続されている、請求項1に記載の半導体装置。
A conductive film is formed on the second portion of the wiring;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the one end portion of the first wire is connected to the second portion of the wiring via the conductive film.
前記第1ワイヤの前記一端部には、ボールが形成されており、
前記第1ワイヤの前記ボールは、前記導電膜を介して前記配線の前記第2部分に接続されている、請求項2に記載の半導体装置。
A ball is formed on the one end of the first wire,
The semiconductor device according to claim 2, wherein the ball of the first wire is connected to the second portion of the wiring via the conductive film.
前記第1半導体チップは、前記第1半導体チップの前記第1裏面が配線基板の上面と対向し、かつ、前記配線基板のボンディングリードが前記第1半導体チップから露出するように、前記上面、前記ボンディングリードおよび前記上面とは反対側の下面を有する前記配線基板上に搭載されており、
前記第1ワイヤの他端部は、前記配線基板の前記ボンディングリードに接続されている、請求項3に記載の半導体装置。
The first semiconductor chip includes the upper surface, the first back surface of the first semiconductor chip facing the upper surface of the wiring substrate, and the bonding leads of the wiring substrate exposed from the first semiconductor chip. It is mounted on the wiring substrate having a bonding lead and a lower surface opposite to the upper surface,
The semiconductor device according to claim 3, wherein the other end portion of the first wire is connected to the bonding lead of the wiring board.
前記第1半導体チップおよび前記第1ワイヤはレジンで封止されている、請求項4に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 4, wherein the first semiconductor chip and the first wire are sealed with a resin. 前記第1ワイヤの前記一端部には、ボールが形成されており、
前記第1ワイヤの前記ボールは、前記配線の前記第2部分に接続されている、請求項1に記載の半導体装置。
A ball is formed on the one end of the first wire,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the ball of the first wire is connected to the second portion of the wiring.
前記第1半導体チップは、前記第1半導体チップの前記第1裏面が配線基板の上面と対向し、かつ、前記配線基板のボンディングリードが前記第1半導体チップから露出するように、前記上面、前記ボンディングリードおよび前記上面とは反対側の下面を有する前記配線基板上に搭載されており、
前記第1ワイヤの他端部は、前記配線基板の前記ボンディングリードに接続されている、請求項6に記載の半導体装置。
The first semiconductor chip includes the upper surface, the first back surface of the first semiconductor chip facing the upper surface of the wiring substrate, and the bonding leads of the wiring substrate exposed from the first semiconductor chip. It is mounted on the wiring substrate having a bonding lead and a lower surface opposite to the upper surface,
The semiconductor device according to claim 6, wherein the other end portion of the first wire is connected to the bonding lead of the wiring board.
前記第1半導体チップおよび前記第1ワイヤはレジンで封止されている、請求項7に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 7, wherein the first semiconductor chip and the first wire are sealed with a resin. 前記第1半導体チップは、前記第1半導体チップの前記第1裏面が配線基板の上面と対向し、かつ、前記配線基板のボンディングリードが前記第1半導体チップから露出するように、前記上面、前記ボンディングリードおよび前記上面とは反対側の下面を有する前記配線基板上に搭載されており、
前記第1ワイヤの他端部は、前記配線基板の前記ボンディングリードに接続されている、請求項1に記載の半導体装置。
The first semiconductor chip includes the upper surface, the first back surface of the first semiconductor chip facing the upper surface of the wiring substrate, and the bonding leads of the wiring substrate exposed from the first semiconductor chip. It is mounted on the wiring substrate having a bonding lead and a lower surface opposite to the upper surface,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the other end portion of the first wire is connected to the bonding lead of the wiring board.
前記第1半導体チップおよび前記第1ワイヤはレジンで封止されている、請求項9に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 9, wherein the first semiconductor chip and the first wire are sealed with a resin. 前記配線の前記第1部分は、前記第1半導体チップの前記第1パッドのうち、プローブ痕が形成された部分とは異なる前記一部に接続されている、請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first part of the wiring is connected to the part of the first pad of the first semiconductor chip that is different from a part where a probe mark is formed. 第2主面、前記第2主面上に形成された第2パッド、前記第2パッドの一部が露出するように前記第2主面上に形成された第2パッシベーション膜、および前記第2主面とは反対側の第2裏面、を有する第2半導体チップが、前記第2半導体チップの前記第2裏面が前記第1半導体チップの前記第1主面と対向するように、かつ、前記第1半導体チップの前記配線が前記第2半導体チップから露出するように、前記第1半導体チップの前記第1主面上に搭載されており、
前記第2半導体チップの前記第2パッドが、第2ワイヤを介して前記第1半導体チップの前記配線と電気的に接続されている、請求項1に記載の半導体装置。
A second main surface, a second pad formed on the second main surface, a second passivation film formed on the second main surface so that a part of the second pad is exposed, and the second A second semiconductor chip having a second back surface opposite to the main surface, such that the second back surface of the second semiconductor chip faces the first main surface of the first semiconductor chip; and It is mounted on the first main surface of the first semiconductor chip so that the wiring of the first semiconductor chip is exposed from the second semiconductor chip,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second pad of the second semiconductor chip is electrically connected to the wiring of the first semiconductor chip through a second wire.
前記第2ワイヤの一端部は、前記第2半導体チップの前記第2パッドに接続されており、
前記第2ワイヤの他端部は、前記第1半導体チップの前記配線の前記第2部分に接続されている、請求項12に記載の半導体装置。
One end of the second wire is connected to the second pad of the second semiconductor chip,
The semiconductor device according to claim 12, wherein the other end of the second wire is connected to the second portion of the wiring of the first semiconductor chip.
前記配線の前記第2部分上に導電膜が形成されており、
前記第2ワイヤの前記他端部は、前記導電膜を介して前記配線の前記第2部分に接続されている、請求項13に記載の半導体装置。
A conductive film is formed on the second portion of the wiring;
The semiconductor device according to claim 13, wherein the other end portion of the second wire is connected to the second portion of the wiring via the conductive film.
前記第2ワイヤの一端部は、前記第2半導体チップの前記第2パッドに接続されており、
前記第2ワイヤの他端部は、前記第1半導体チップの前記配線のうち、前記第1部分および前記第2部分とは異なる第3部分に接続されている、請求項12に記載の半導体装置。
One end of the second wire is connected to the second pad of the second semiconductor chip,
The semiconductor device according to claim 12, wherein the other end portion of the second wire is connected to a third portion of the wiring of the first semiconductor chip that is different from the first portion and the second portion. .
前記配線の前記第3部分上に導電膜が形成されており、
前記第2ワイヤの前記他端部は、前記導電膜を介して前記配線の前記第3部分に接続されている、請求項15に記載の半導体装置。
A conductive film is formed on the third portion of the wiring;
The semiconductor device according to claim 15, wherein the other end portion of the second wire is connected to the third portion of the wiring via the conductive film.
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