JP4388265B2 - Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路装置およびその製造技術に関し、特に、ヒューズを切断する際に用いられる位置合わせマークに適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
IC(Integrated Circuit)チップの表面のボンディングパッド部とパッケージの外部端子とを金線などで電気的に接続するワイヤーボンディング(wire bonding)に比べ、小型・薄型化を実現できるパッケージとして、CSP(チップサイズパッケージ)等、パッド部に形成した突起(バンプ)電極を外部端子との接続に利用する実装形態が提案されている。
【0003】
このCSPは、半導体チップのサイズと同等または、わずかに大きいパッケージの総称であり、1)多ピン化が容易になる、2)バンプ電極同士のスペースを広く取れ、また、バンプ電極の直径を大きくできる等の理由から、バンプ電極をチップの表面にエリア配置する(いわゆるエリアアレイ構造)ものがある。
【0004】
このエリアアレイ構造のICを製造するには、例えば、チップの周辺部に沿って配置されるパッド部とチップ全面にエリア配置されるバンプ電極とを接続するための配線、いわゆる再配線が必要となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一方、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)や電気的書き込みおよび消去が可能な不揮発性メモリ(EEPROM:Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等のメモリLSIは、製造工程で生じた欠陥を救済するための冗長機能を備えることによって、製造歩留まりの向上を図っている。
【0006】
これは、半導体集積回路装置内にあらかじめ冗長救済用のメモリセル列やメモリセル行を用意しておき、メモリアレイ内に欠陥メモリセル列が生じた場合には、かかる欠陥メモリセルに入るアドレス信号を、冗長救済用のメモリセル列(行)に入力することによって所望のメモリ動作を行わせるという不良救済機能である。
【0007】
前記欠陥メモリセルと冗長救済用のメモリセルとの切り換えは、アドレス切り換え回路に接続されたヒューズを切断することによって行なわれる。このヒューズの切断には、レーザ溶断方式などが採用されている。
【0008】
本発明者らは、半導体集積回路装置(半導体装置)の研究・開発に従事しており、半導体集積回路装置のレーザによるヒューズの切断の際、ヒューズの位置を精度良く決定するため、Al(アルミニウム)より成る配線層を用いターゲット(位置合わせマーク)を形成していた。
【0009】
即ち、このターゲットの位置を認識した後、ターゲットとヒューズの位置との関係からヒューズの位置を再認識し、ヒューズの切断を行うのである。
【0010】
特に、素子の微細化に伴い、ヒューズは、例えば、その幅1μm程度、その間隔5μm程度と、微細に、また、短ピッチで形成されている。このような場合には、所望のヒューズを正確に切断し、また、隣接するヒューズに影響を与えないようヒューズの切断を行うためには、前記ターゲットの位置決め精度が重要となってくる。
【0011】
ところが、本発明者らが、前述の再配線を用いた半導体集積回路装置について、ヒューズの切断を試みたところターゲットの認識不良が生じた。
【0012】
さらに、本発明者らが、この原因を探究した結果、認識不良の原因は、ターゲットの腐食(浸食)であることが判明した。
【0013】
即ち、追って詳細に説明するように、再配線を用いた装置においては、ターゲットとなるAlのパターン形成後に、再配線の形成工程やバンプ電極の形成工程が存在する。
【0014】
例えば、再配線を電解メッキ法で形成した場合には、シード層のエッチング工程が行われ、また、バンプ電極としてハンダバンプを用いた場合には、下地膜としてAu(金)膜が形成され、この金膜形成の前処理として酸やアルカリ系の液を用いた洗浄が行われる。
【0015】
このような処理の際、エッチング液や洗浄液によりターゲットの表面が腐食し、認識不良が生じたのである。
【0016】
本発明の目的は、位置合わせマークの認識精度を向上させ、ヒューズの切断精度を向上させるものである。
【0017】
また、本発明の他の目的は、半導体集積回路装置の歩留まりを向上させ、また、その特性を向上させることにある。
【0018】
本発明の前記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。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【0020】
(1)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、(a)チップ領域およびスクライブ領域を有する半導体ウエハのチップ領域に第1導電性膜を形成する工程と、(b)前記チップ領域に第2導電性膜を形成する工程と、(c)前記第2導電性膜上に、第1絶縁膜を形成する工程と、(d)前記第2導電性膜上の前記第1絶縁膜を除去することにより第1パッド領域を露出させる工程と、(e)前記第2導電性膜上の前記第1パッド領域から第2パッド領域まで延在する第3導電性膜を形成する工程であって、前記スクライブ領域上に、前記第3導電性膜と同層の第4導電性膜を形成する工程と、(f)前記第3導電性膜および第4導電性膜上に、第2絶縁膜を形成する工程と、(g)前記第3導電性膜の前記第2パッド領域上の第2絶縁膜を除去する工程と、(h)前記(g)工程の後、前記第4導電性膜の位置を基準に前記第1導電性膜を切断する工程と、を有するものである。
【0021】
前記第1導電性膜は、例えば、ヒューズであり、前記(h)工程によりヒューズを切断することにより例えばメモリセルの冗長救済を行う。前記第2導電性膜は、例えば、Al膜を有する膜である。前記第1絶縁膜は、無機膜であり、前記第2導電性膜の反射光強度を減衰させる膜である。前記第3および第4導電性膜は、例えば、Cu膜を有する膜である。前記第2絶縁膜は、例えば、ポリイミド樹脂膜である。
【0022】
(2)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、(a)チップ領域およびスクライブ領域を有する半導体ウエハのチップ領域に第1導電性膜を形成する工程と、(b)前記チップ領域に第2導電性膜を形成する工程であって、前記スクライブ領域上に、前記第2導電性膜と同層の第3導電性膜を形成する工程と、(c)前記第2および第3導電性膜上に第1絶縁膜を形成する工程と、(d)前記第2および第3導電性膜上の前記第1絶縁膜を除去することにより前記第3導電性膜の少なくとも一部を露出させ、前記第2導電性膜の第1パッド領域を露出させる工程と、(e)前記第2および第3導電性膜上に、第2絶縁膜を形成する工程と、(f)前記第2導電性膜上の前記第2絶縁膜を除去することにより前記第1パッド領域を露出させる工程であって、前記第3導電性膜の前記露出領域を覆うように前記第2絶縁膜を残存させる工程と、(g)前記第2導電性膜上の前記第1パッド領域から第2パッド領域まで延在する第4導電性膜を形成する工程と、(h)前記(g)工程の後、前記第3導電性膜の前記露出領域の位置を前記第2絶縁膜を介して確認し、前記位置を基準に前記第1導電性膜を切断する工程と、を有するものである。
【0023】
前記第1導電性膜は、例えば、ヒューズであり、前記(h)工程によりヒューズを切断することにより例えばメモリセルの冗長救済を行う。前記第2および第3導電性膜は、例えば、Al膜を有する膜である。前記第1絶縁膜は、無機膜であり、前記第2、第3導電性膜の反射光強度を減衰させる膜である。前記第4導電性膜は、例えば、Cu膜を有する膜である。前記第2絶縁膜は、例えば、ポリイミド樹脂膜である。
【0024】
(3)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、(a)チップ領域およびスクライブ領域を有する半導体ウエハのチップ領域に第1導電性膜を形成する工程と、(b)前記チップ領域に第2導電性膜とその上部の第3導電性膜とを有する第1配線を形成し、前記スクライブ領域に前記第2導電性膜とその上部の第3導電性膜とを有するパターンを形成する工程と、(c)前記第1配線およびパターン上に、第1絶縁膜を形成する工程と、(d)前記第1配線およびパターン上の前記第1絶縁膜を除去することにより前記第1配線を構成する前記第3導電性膜の第1パッド領域を露出させ、前記パターンを構成する前記第3導電性膜の少なくとも一部を露出させる工程と、(e)前記第1配線上の第1パッド領域から第2パッド領域まで延在する第2配線を形成する工程と、(f)前記(e)工程の後、前記パターンの露出領域の位置を基準に前記第1導電性膜を切断する工程と、を有するものである。
【0025】
前記第1導電性膜は、例えば、ヒューズであり、前記(f)工程によりヒューズを切断することにより例えばメモリセルの冗長救済を行う。前記第1配線および前記パターンは、例えばAlを主成分とする第2導電性膜と、その上部のTiN膜よりなる第3導電性膜を有する。前記第1絶縁膜は、無機膜であり、前記第2、第3導電性膜の反射光強度を減衰させる膜である。前記第2配線は、例えば、Cu膜を有する配線である。
【0026】
(4)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、(a)チップ領域およびスクライブ領域を有する半導体ウエハのチップ領域に第1導電性膜を形成する工程と、(b)前記チップ領域およびスクライブ領域に溝を形成する工程と、(c)前記溝内に第2導電性膜を形成する工程と、(d)前記第2導電性膜上に、第1絶縁膜を形成する工程と、(e)前記チップ領域の前記第2導電性膜上の前記第1絶縁膜を除去することにより前記第2導電性膜上の第1パッド領域を露出させる工程と、(f)前記第2導電性膜上の前記第1パッド領域から第2パッド領域まで延在する第3導電性膜を形成する工程と、(g)前記(f)工程の後、前記スクライブ領域の前記第2導電性膜の位置を前記第1絶縁膜を介して確認し、前記位置を基準に前記第1導電性膜を切断する工程と、を有するものである。
【0027】
前記第1導電性膜は、例えば、ヒューズであり、前記(g)工程によりヒューズを切断することにより例えばメモリセルの冗長救済を行う。前記第2導電性膜は、例えば、Cuを主成分とする膜である。前記第1絶縁膜は、無機膜であり、前記第2導電性膜の反射光を透過させる。前記第3導電性膜は、例えば、Cu膜を有する膜である。
【0028】
(5)本発明の半導体集積回路装置は、(a)半導体基板のチップ領域に形成された第1導電性膜と、(b)前記チップ領域に形成された第2導電性膜と、(c)前記第2導電性膜上に形成され、前記第2導電性膜の第1パッド領域を露出させる第1絶縁膜と、(d)前記第2導電性膜上の前記第1パッド領域から第2パッド領域まで延在する第3導電性膜と、(e)前記チップ領域の外周部上に形成され、前記第3導電性膜と同じ構成の膜よりなる第4導電性膜と、(f)前記第3導電性膜の前記第2パッド領域上に形成されたバンプ電極と、を有するものである。
【0029】
前記第1導電性膜は、例えば、ヒューズであり、このヒューズを切断することにより例えばメモリセルの冗長救済を行う。前記第2導電性膜は、例えば、Al膜を有する膜である。前記第1絶縁膜は、無機膜であり、前記第2導電性膜の反射光強度を減衰させる膜である。前記第3および第4導電性膜は、例えば、Cu膜を有する膜である。前記チップ領域の外周部は、例えば、ウエハ状態の基板をスクライブラインに沿って切断した場合、チップ領域の外周部に残存するスクライブ領域をいう。前記バンプ電極は、例えば半田よりなる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0031】
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態の半導体集積回路装置が形成される半導体ウエハW(半導体基板1)を示す平面図である。
【0032】
図示するように、半導体ウエハWは、略矩形状のチップ領域CAを複数有し、複数のチップ領域CAは、スクライブ領域SAによって区画される。このスクライブ領域上には、追って詳細に説明するターゲットTが形成されている。
【0033】
次いで、本発明の実施の形態である半導体集積回路装置をその製造方法に従って説明する。
【0034】
まず、半導体基板1上に、半導体素子を形成する。半導体素子は、種々の構成のものがあり、ここでは、その詳細な説明を省略するが、例えば、DRAMメモリセルの構成の一例を図2に示す。
【0035】
図2に示すように、半導体基板1中には、酸化シリコン膜等の絶縁膜が埋め込まれた素子分離3やp型ウエル5が形成され、このp型ウエル5の主表面には、情報転送用MISFETQtが形成されている。
【0036】
情報転送用MISFETQtは、半導体基板1上にゲート絶縁膜7を介して形成されたゲート電極Gを有し、ゲート電極Gの両側の半導体基板1中に形成されたソース、ドレイン領域9、11を有している。また、ゲート電極Gは、多結晶シリコン膜13a、WN(窒化タングステン)膜13bおよびW(タングステン)膜13cの積層膜よりなり、その上部には、窒化シリコン膜15が形成されている。また、ゲート電極G等の側壁等には、窒化シリコン膜17が形成されており、ソース、ドレイン領域9、11の上部にはプラグP1b、P1aが形成され、プラグP1a上にはプラグP2aを介してビット線BLが形成されている。また、プラグP1b上には、プラグP2bを介して情報蓄積用容量素子Cが形成されている。情報蓄積用容量素子Cは、例えば、TiN(窒化チタン)膜からなる上部電極21、酸化タンタル膜からなる容量絶縁膜23および多結晶シリコン膜からなる下部電極25で構成される。
【0037】
なお、27a〜27eは、例えば、酸化シリコン膜等よりなる層間絶縁膜である。
【0038】
また、このようなメモリ素子の他、例えば、周辺回路を構成するMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)等、種々の素子が、図1を用いて説明したチップ領域CA中に形成される。
【0039】
図3は、図1のチップ領域CA部近傍の拡大図である。図示するように、チップ領域CA内には、複数のメモリ領域MAがあり、この領域の端部には、冗長メモリ領域RAがある。また、メモリ領域MA間は、周辺回路領域PAであり、周辺回路を構成するMISFET等が形成される。
【0040】
例えば、この周辺回路領域PAに、ヒューズ領域FAが配置され、例えば、ライン状の導電性パターン(例えば、幅約1μm)が狭ピッチ(約5μm)で複数形成される。
【0041】
このヒューズを適宜切断することにより、例えば欠陥メモリセルに入るアドレス信号を、冗長救済用のメモリセル列に入力することによって冗長救済を行う。
【0042】
このヒューズは、メモリセルや配線を構成する導電性膜と同じ膜で形成することができる。
【0043】
例えば、図4に示すヒューズFを、図2に示すDRAMメモリセルを構成するゲート電極Gと同じ膜で形成することができる。なお、図4中においては、メモリセルや他の半導体素子、およびこれらと配線を接続するプラグ等の記載は省略されている(以下の図において同じ)。図4〜図13は、チップ領域CAおよびスクライブ領域SAの基板の要部断面図、その部分拡大図もしくは要部平面図である。
【0044】
図4に示すように、ヒューズF上には、絶縁膜として例えば酸化シリコン膜31が形成され、さらに、その上部には第1層配線M1が形成されている。この第1層配線M1とヒューズFとは、プラグP1を介して接続されている。前述したように、ヒューズFをメモリセルを構成するゲート電極Gと同じ膜で形成した場合には、酸化シリコン膜31は、例えば図2の酸化シリコン膜27a、27b等と対応する。さらに、第1層配線M1は、例えば図2のビット線BLと対応する。
【0045】
第1層配線M1上には、絶縁膜として例えば酸化シリコン膜32が形成され、さらに、その上部には第2層配線M2が形成されている。この第2層配線M2と第1層配線M1とは、プラグP2を介して接続されている。例えば、酸化シリコン膜32は、図2の酸化シリコン膜27c〜27e等と対応する。
【0046】
第2層配線M2上には、絶縁膜として例えば酸化シリコン膜33が形成され、この酸化シリコン膜33中には、プラグP3が形成されている。このプラグP3は、第2層配線M2と後述する第3層配線M3との接続部となる。
【0047】
次いで、図5に示すように、酸化シリコン膜33およびプラグP3上に、例えばTiN膜M3a、Al(アルミニウム)合金膜M3bおよびTiN膜M3cを順次堆積し、所望の形状にパターニングすることにより第3層配線M3を形成する。
【0048】
次いで、第3層配線M3等の上部に、保護膜としてTEOS膜等の酸化シリコン膜(下層)および窒化シリコン膜(上層)を、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法で順次堆積し、これらの積層膜よりなるパッシベーション膜41を形成する。なお、パッシベーション膜41を、単層で構成してもよい。
【0049】
次いで、第3層配線M3上のパッシベーション膜41をドライエッチングにより除去し、第1パッド部PAD1を露出させる。
【0050】
なお、このパッシベーション膜41のドライエッチングの際、第1パッド部PAD1のTiN膜M3cを除去する。
【0051】
また、この際、ヒューズF上の絶縁膜(31〜33等)を除去しても良い。これは、ヒューズF上の絶縁膜を薄くすることによって、ヒューズFをレーザで切断し易くするためである。
【0052】
次いで、パッシベーション膜41上に、感光性ポリイミド樹脂膜43をスピン塗布し、熱処理(プリベーク)を施す。次いで、ポリイミド樹脂膜を露光、現像して、第1パッド部PAD1および溝42を露出させ、また、スクライブ領域SAを露出させる。次いで、350℃程度の熱処理(ポストベーク)を施し、ポリイミド樹脂膜を硬化(キュア)させる。
【0053】
次いで、図6に示すように、第1パッド部PAD1上を含むポリイミド樹脂膜43の上部にシード層(給電層)45を形成する。このシード層45は、例えば、Cr(クロム)膜とCu(銅)膜との積層膜よりなる。シード層45を、例えば、TiN膜とCu膜との積層膜で構成してもよい。
【0054】
次に、シード層45の上部にフォトリソグラフィー技術を用いて、第1パッド部PAD1の上部から後述する第2パッド部PAD2形成領域まで延在する長溝47を有するレジスト膜Rを形成する。
【0055】
ここで、スクライブ領域SA上にも、ターゲットTを形成するための、幅約10μmの略L(エル)字形状の溝47tを形成する(図13参照)。
【0056】
次に、溝47、47tの内部に電解メッキ法でCu膜49aを形成する。Cu膜49aを形成するには、基板1をCu用のメッキ液に浸漬してシード層45をマイナス(−)電極に固定し、レジスト膜Rで覆われていない溝47、47tの底部のシード層45の表面にCu膜49aを析出させる。
【0057】
さらに、この後、溝47、47tの内部のCu膜49a上にNi(ニッケル)膜49bを電解メッキ法で形成する。Ni膜49bを形成するには、基板1をNi用のメッキ液に浸漬してシード層45をマイナス(−)電極に固定し、レジスト膜Rで覆われていない溝47、47tの底部のCu膜49aの表面にNi膜49bを析出させる。
【0058】
その後、図7に示すように、レジスト膜Rを除去した後、Cu膜49aおよびNi膜49bをマスクにしたウェットエッチングで不要となったシード層45を除去する。Cu膜のエッチング液としては、例えば硫酸過水を、Cr膜のエッチング液としては、例えば過マンガン酸カリウムとメタ珪酸ナトリウムの混合液を用いる。
【0059】
その結果、Cu膜49a、Ni膜49bおよびシード層45よりなる再配線49およびターゲットTが形成される。図12に図7のターゲットT部の部分拡大図を示す。また、図13に、ターゲットT部の要部平面図を示す。なお、Cu膜49aおよびNi膜49bの代わりに、Cr膜、Cu膜およびCr膜の積層膜を例えばスパッタ法により形成しても良い。
【0060】
この再配線は、例えば、チップ領域CAの周りや中央部に密に形成された第1パッド部PAD1上にバンプ電極を形成するのは困難であるため、チップ領域CAの全面に渡りバンプ電極を第1パッド部PAD1より広い間隔で配置する際、第1パッド部PAD1とバンプ電極(後述する第2パッド部PAD2)とを接続する役割を果たす。また、再配線は、間隔の狭い第1パッド部PAD1をより間隔の広い第2パッド部PAD2に再配置するための配線とも言える。もしくは、パッド部間の間隔を変えるための配線と言える。
【0061】
なお、再配線49の下部のシード層45は、Cu膜49aとその下部のポリイミド樹脂膜43との接着強度を向上させる役割、また、Cuがポリイミド樹脂膜43中に拡散するのを防ぐ役割を果たす。
【0062】
また、Cu膜49a上にNi膜49bを積層するのは、後述する半田バンプ電極55とCu膜49aが接触することにより不所望な生成物が形成されることを防止するためである。また、Ni膜は、この後形成されるポリイミド樹脂膜に対する接着性が良いからである。なお、Niの他、Cr、Ti、TiN、Ta(タンタル)、TaN(窒化タンタル)、WN(窒化タングステン)などを用いてもよい。
【0063】
次に、図8に示すように、再配線49上の第2パッド部PAD2、溝42およびスクライブ領域SAを開口したポリイミド樹脂膜51を形成する。このポリイミ樹脂膜51は、ポリイミド樹脂膜43と同様に形成することができる。即ち、感光性ポリイミド樹脂膜をスピン塗布し、熱処理を施す。次いで、ポリイミド樹脂膜を露光、現像して第2パッド部PAD2およびスクライブ領域SA等を開口した後、350℃程度の熱処理(ポストベーク)を施し、ポリイミド樹脂膜を硬化(キュア)させる。
【0064】
次に、ポリイミド樹脂膜51の開口部(第2パッド部PAD2)に露出したNi膜49b上に、無電解メッキ法でAu膜53を形成するのであるが、まず、アッシング(灰化)処理、アルカリ脱脂処理および酸洗浄等の処理を行う。
【0065】
即ち、第2パッド部PAD2のNi膜49b上には、酸化膜や、ポリイミド樹脂膜の残さ等の有機汚染層が形成されているため、まず、酸素を用いたアッシング処理により、有機汚染層を除去する。
【0066】
次に、酸化膜の除去およびNi膜49bの表面の活性化のためにアルカリ脱脂および酸洗浄を行う。アルカリ脱脂処理は、例えば、メタ珪酸ナトリウム溶液を用いる。また、酸洗浄は、塩酸(HCl)を用いて行う。
【0067】
次いで、第2パッド部PAD2から露出したNi膜49b上に、無電解メッキ法でAu膜53を析出させる。Au用のメッキ液として、例えば、亜硫酸金ナトリウム系のメッキ液を用いる。このメッキ法は、NiとAuのイオン化傾向の差を利用し、これらを置換させることによりAu膜53を形成するもので、無電解メッキ法の中でも置換メッキ法と呼ばれる。この際、ターゲットT上にもAu膜53が形成される。
【0068】
このように、第2パッド部PAD2のNi膜49b上にAu膜53を形成するのは、第2パッド部PAD2上に形成される半田バンプ電極55の濡れ性を向上させるためである。この「濡れ性」とは、例えば、Sn(スズ)とPb(鉛)の合金半田を第2パッド部PAD2上に搭載する際、合金半田とAu膜との馴染みの程度をいう。なお、Au膜53の代わりにNi膜とAu膜の積層膜、NiCu(ニッケル銅)膜とAu膜の積層膜を用いる等、Au膜との間にバリアメタル膜を形成してもよい。
【0069】
次いで、例えば、第2パッド部PAD2上のAu膜53上に、プローブ針を当接し検査(P検査)を行い、第2パッド部PAD2に電気的に接続されるメモリセルの良、不良を判定する。この判定結果から、冗長救済すべきメモリセルを判定し、切断すべきヒューズFを特定する。なお、このP検査は、第1パッド部PAD1を用いて行ってもよい。
【0070】
次いで、レーザ救済機に半導体ウエハWを設置し、図9に示すように、ターゲットTにレーザ光RBを照射しターゲットTの位置を認識した後、このターゲットTの位置からヒューズFの位置を決定する。
【0071】
例えば、ターゲットTの位置を認識するには、図13に示すように、レーザをX方向およびY方向に走査し、レーザの反射強度の変化を測定する。X方向およびY方向における反射強度がスレッショルドを超えた領域の中心線の交点(座標)が基準点RPとなる。このターゲットTの認識を、チップ領域CA毎に2回ずつ行う。なお、ショット毎に2回ずつ行ってもよい。ショットとは、半導体素子を構成する各パターンを転写する際の1回の転写領域をいう。
【0072】
次いで、P検査により切断すべきと判断されたヒューズFの位置(座標)に、レーザ光を照射し、ヒューズFを切断する(図9)。
【0073】
この後、図10に示すように、このAu膜53の上にSn(錫)とPb(鉛)の合金半田で構成されたバンプ電極55を形成する。バンプ電極55は、例えば印刷法もしくはボール転写法で形成する。なお、図10には、説明を分かり易くするため、Au膜53を表記してあるが、半田搭載後、Au膜53は半田中に吸収される。
【0074】
その後、この半導体ウエハWをスクライブ領域SAに沿って、ダイシングし、複数個のチップ(CA)に分割する。次いで、例えば、個々のチップ(CA)を実装基板60上にフェイスダウンボンディングし、バンプ電極55を加熱リフローした後、チップ(CA)と実装基板60との隙間にアンダフィル樹脂62を充填することによりCSPが完成する(図11)。
【0075】
このように、本実施の形態によれば、ターゲットTを再配線49と同じ層で構成したので、例えば、シード層45のエッチング液やAu膜53の形成時の前処理液によるターゲットの腐食を防止でき、ターゲットTの位置認識を的確に行える。
【0076】
従って、ヒューズの切断を的確に行える。その結果、メモリセルの冗長救済によって製品歩留まりが向上する。また、ヒューズの誤切断を防止でき製品歩留まりを向上させることができる。また、隣接するヒューズへの影響を低減でき、製品性能を向上させることができる。
【0077】
例えば、図14に示すように、ターゲットTを第3層配線M3と同じ層で構成した場合、パッシベーション膜41等の無機膜を介してはAl合金膜M3b(ターゲットTや第3層配線M3)のレーザ反射光を確認できない。すなわち、このような無機膜は、Al合金膜M3bの反射光強度を減衰させる膜と言える。従って、ターゲットTの上部のパッシベーション膜41を除去し、開口部OAを形成する必要がある。さらに、第1パッド部PAD1と同様に、開口部OAから露出したTiN膜M3cを除去し、Al合金膜M3bを露出させた場合には、図15〜図18に示す工程により、Al合金膜M3bの表面が、シード層45の除去の際のエッチング液に晒されることとなり、Al合金膜M3bが腐食する。
【0078】
また、図19および図20に示すように、第2パッド部PAD2の表面に、Au膜53を形成する前の前処理液により、Al合金膜M3bが腐食する。
【0079】
なお、図21は、図14のターゲットT部近傍の部分拡大図であり、図22は、ターゲットT部近傍の要部平面図である。
【0080】
その結果、ターゲットTの位置認識を行えず、ヒューズFの切断が的確に行えない。なお、図15〜図20は、本実施の形態の効果を説明するための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図もしくは要部平面図である(図23〜図28についても同じ)。
【0081】
また、これに対し、図23〜図25に示す工程により、第1パッド部PAD1にプローブ針Pを当接しP検査を行い(図23)、レーザ光RBによりターゲットTの位置を認識し(図24)、シード層45の除去やAu膜53形成時の前処理工程の前に、ヒューズFを切断(図25)することも可能であるが、この場合、P検査後に再配線49、ポリイミド樹脂膜51やAu膜53等の形成工程が存在し、これらの形成工程中の熱負荷(例えば、ポリイミド樹脂膜51のポストベーク)等によるダメージがP検査に反映されず、冗長救済が不完全となる。その結果、歩留まりが低下してしまう。熱負荷によるダメージとしては、DRAMメモリの場合には、例えば、リフレッシュマージンの低下等が挙げられる。
【0082】
また、図26〜図28に示す工程により、例えば、ターゲットTをパッシベーション膜41によって覆っておき(図26)、シード層45の除去やAu膜53形成時の前処理工程(図27)の後、ヒューズFの切断前に、ターゲットT上のパッシベーション膜41を除去し、開口部OAを形成する(図28)方法も考え得るが、この場合、パッシベーション膜41の除去工程が増えてしまう。
【0083】
これに対し、本実施の形態においては、これらの問題を回避しつつ、前記効果を得ることができる。
【0084】
(実施の形態2)
実施の形態1においては、スクライブ領域SAのパッシベーション膜41上にターゲットTを形成したが、スクライブ領域SAのパッシベーション膜41やさらにその下層の絶縁膜をエッチングし、溝を形成した後、この溝内に導電性膜を埋め込むことによりターゲットTを形成しても良い。
【0085】
なお、第3層配線M3の形成工程までは、図4および図5を参照しながら説明した実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。
【0086】
図29に示すように、第3層配線M3上に、実施の形態1と同様に、パッシベーション膜41を形成し、次いで、第3層配線M3上のパッシベーション膜41をドライエッチングにより除去し、第3層配線M3上の第1パッド部PAD1を露出させる。
【0087】
この際、ヒューズF上のパッシベーション膜41およびその下層の絶縁膜(33等)を除去し、溝42を形成し、さらに、スクライブ領域SA上に溝63を形成する。この溝63のパターンは、略L字状であり、その幅は約10μmである(図34参照)。
【0088】
次いで、実施の形態1と同様に、スクライブ領域SA、第1パッド部PAD1および溝42上に開口部を有するポリイミド樹脂膜43を形成し、さらに、その上部にシード層45を形成する。
【0089】
次いで、実施の形態1と同様に、長溝47および略L字形状の溝47tを有するレジスト膜Rを形成し(図30)、その内部に、Cu膜49aおよびNi膜49bを電解メッキ法により形成し、レジスト膜Rを除去した後、Cu膜49a等をマスクにシード層45を除去する。その結果、Cu膜49a、Ni膜49bおよびシード層45よりなる再配線49およびターゲットTが形成される(図31)。このターゲットTは、溝63内に形成される。図33に図31のターゲットT部の部分拡大図を示す。また、図34に、ターゲットT部の要部平面図を示す。
【0090】
次いで、図32に示すように、実施の形態1と同様に、再配線49上の第2パッド部PAD2およびスクライブ領域SA等を開口したポリイミド樹脂膜51を形成し、第2パッド部PAD2から露出したNi膜49bの表面処理(アッシング処理、アルカリ脱脂処理および酸洗浄等)を行った後、その表面にAu膜53を形成する。この際、ターゲットT上にもAu膜53が形成される。
【0091】
この後、実施の形態1と同様に、第2パッド部PAD2上のAu膜53を用いてP検査を行い、さらに、レーザ救済機により、ターゲットTを認識した後、ヒューズFを切断する。
【0092】
次いで、Au膜53の上に実施の形態1と同様に、バンプ電極55を形成し、さらに、実装基板60等の上部に実装する。
【0093】
このように、本実施の形態によれば、ターゲットTを再配線と同じ層で構成し、さらに、溝の内部に形成したので、例えば、シード層のエッチング液やAu膜の形成時の前処理液によるターゲットの腐食を防止でき、ターゲットTの位置認識を的確に行える。
【0094】
(実施の形態3)
実施の形態2の溝63内にメッキ膜を成長させず、溝63のパターン幅を小さくすることにより、溝63の内部にシード層45を残存させ、かかる膜をターゲットとしても良い。
【0095】
即ち、実施の形態2において図29を参照しながら説明したように、スクライブ領域SAに溝63を形成する。但し、この溝63のパターンは、略L字状であり、その幅は約1〜5μmとする(図38参照)。
【0096】
次いで、実施の形態2と同様に、ポリイミド樹脂膜43およびシード層45を形成し、長溝47を有するレジスト膜Rを形成するが、この際、図35に示すように、溝63上をレジスト膜Rで覆い、メッキ膜(Cu膜49aおよびNi膜49b)を形成しない。
【0097】
次いで、実施の形態2と同様に、溝47内にメッキ膜を形成した後、レジスト膜Rを除去し、Cu膜49a等をマスクにシード層45を除去し、再配線49を形成する(図36)。
【0098】
この際、溝63のパターンの幅が小さいため、その底部にはシード層45が厚く堆積されており、また、エッチングが進み難いため、図36に示すように、溝63の側壁および底部にシード層45(ターゲットT)が残存する。図37に図36のターゲットT部の部分拡大図を示す。また、図36に、ターゲットT部の要部平面図を示す。
【0099】
次いで、実施の形態2と同様に、ポリイミド樹脂膜51を形成し、Ni膜49bの表面処理を行った後、その表面にAu膜53を形成する。
【0100】
この後、実施の形態2と同様に、第2パッド部PAD2上のAu膜53を用いてP検査を行い、さらに、レーザ救済機により、ターゲットTを認識した後、ヒューズFを切断する。
【0101】
次いで、Au膜53の上に実施の形態2と同様に、バンプ電極55を形成し、さらに、実装基板60等の上部に実装する。
【0102】
このように、本実施の形態によれば、ターゲットTをシード層45で構成したので、ターゲットの腐食を防止でき、ターゲットTの位置認識を的確に行える。
【0103】
また、本実施の形態においては、図37に示すように、ターゲットTの表面をパッシベーション膜41の表面高さより低くでき、レジスト膜の形成に用いられる露光機の位置精度によらず、パッシベーション膜41の位置精度が得られる。
【0104】
(実施の形態4)
本実施の形態は、実施の形態2のターゲットの上部にポリイミド樹脂膜51を残存させたものである。
【0105】
図39に示すように、実施の形態2と同様に、再配線49およびターゲットTを形成する。
【0106】
次いで、図40に示すように、実施の形態1と同様に、再配線49上の第2パッド部PAD2等を開口したポリイミド樹脂膜51を形成するが、この際、ターゲットT上を覆うようポリイミド樹脂膜51を残存させる。図42に図40のターゲットT部の部分拡大図を示す。また、図43に、ターゲットT部の要部平面図を示す。
【0107】
この後、第2パッド部PAD2から露出したNi膜49bに、表面処理を施し、その表面にAu膜53を形成する(図41)。
【0108】
この後、実施の形態1と同様に、第2パッド部PAD2上のAu膜53を用いてP検査を行い、さらに、レーザ救済機により、ターゲットTを認識した後、ヒューズFを切断する。この際、ポリイミド樹脂膜51等の有機膜は、ターゲットTの反射光を透過させるため、その下層のターゲットTを認識することができる。
【0109】
このように、本実施の形態によっても、実施の形態2等と同様に、ターゲットの腐食を防止でき、ターゲットTの位置認識を的確に行える。
【0110】
(実施の形態5)
本実施の形態は、ターゲットTを第3層配線M3と同じ層で構成し、ターゲットの上部にポリイミド樹脂膜43を残存させたものである。
【0111】
なお、第2層配線M2およびプラグP3の形成工程までは、図4を参照しながら説明した実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。
【0112】
図44に示すように、酸化シリコン膜33およびプラグP3上に、例えばTiN膜M3a、Al合金膜M3bおよびTiN膜M3cを順次堆積し、所望の形状にパターニングすることにより第3層配線M3を形成する。この際、第3層配線M3を構成する膜と同層の膜でターゲットTをスクライブ領域SAに形成する。即ち、ターゲットTは、TiN膜M3a、Al合金膜M3bおよびTiN膜M3cで構成される。このターゲットTのパターンは、略L字状であり、その幅は約10μmである(図48参照)。
【0113】
次いで、実施の形態1と同様に、パッシベーション膜41を形成し、次いで、第3層配線M3上のパッシベーション膜41をドライエッチングにより除去し、第1パッド部PAD1を露出させる。この際、ターゲットT上を覆うパッシベーション膜41も除去し、開口部OAを形成する。次いで、第1パッド部PAD1および開口部OAから露出したTiN膜M3cを除去する。なお、ターゲットT上の全てのパッシベーション膜41等を除去する必要はなく、例えば、図48に示すように、開口部OAのパターンを逆L字状としてもよい。
【0114】
次いで、図45に示すように、実施の形態1と同様に、第1パッド部PAD1および溝42上に開口部を有するポリイミド樹脂膜43を形成する。この際、ターゲットT上を覆うようポリイミド樹脂膜43を残存させる。図47に図45のターゲットT部の部分拡大図を示す。また、図48に、ターゲットT部の要部平面図を示す。
【0115】
次いで、図46に示すように、実施の形態1と同様に、溝47を有するレジスト膜Rを形成し、その内部に、メッキ膜を形成した後、レジスト膜Rを除去し、Cu膜49a等をマスクにシード層45を除去し、再配線49を形成する。
【0116】
次いで、実施の形態1と同様に、ポリイミド樹脂膜51を形成し、Ni膜49bの表面処理を行った後、その表面にAu膜53を形成する。
【0117】
この後、実施の形態1と同様に、第2パッド部PAD2上のAu膜53を用いてP検査を行い、さらに、レーザ救済機により、ターゲットTを認識した後、ヒューズFを切断する。この際、ポリイミド樹脂膜43は、ターゲットTの反射光を透過させるため、その下層のターゲットTを認識することができる。
【0118】
このように、本実施の形態によれば、Al合金膜等よりなるターゲットT上にポリイミド膜を残存させたので、例えば、シード層のエッチング液やAu膜の形成時の前処理液によるターゲットの腐食を防止でき、ターゲットTの位置認識を的確に行える。
【0119】
(実施の形態6)
本実施の形態は、ターゲットTを第3層配線M3と同じ層で構成し、その最上層のTiN膜M3cを残存させたものである。
【0120】
実施の形態5においては、図44を参照しながら説明したように、パッシベーション膜41を形成し、次いで、第3層配線M3上の第1パッド部PAD1を露出させ、ターゲットT上を覆うパッシベーション膜41を除去し、開口部OAを形成した後、さらに、露出したTiN膜M3cを除去したが、本実施の形態においては、図49に示すように、TiN膜M3cを残存させる。このTiN膜は、シード層45のエッチング液やAu膜53の形成時の前処理液に対する耐性が強い。
【0121】
図49は、ターゲットT部の部分拡大図であり、また、図50は、ターゲットT部の要部平面図を示す。
【0122】
このように、本実施の形態においては、ターゲットT上のTiN膜M3cを残存させたので、例えば、シード層のエッチング液やAu膜の形成時の前処理液によるターゲットTを構成するAl合金膜M3bの腐食を防止でき、ターゲットTの位置認識を的確に行える。
【0123】
なお、本実施の形態の半導体装置の製造工程は、ターゲットT上のTiN膜M3cを残存させ、ターゲットT上のポリイミド樹脂膜43を形成しない点を除いては、実施の形態5と同様であるためその詳細な説明を省略する。
【0124】
もちろん、図51および図52に示すように、TiN膜M3cを残存させたターゲットT上に、さらに、実施の形態5で説明したように、ポリイミド樹脂膜43を残存させても良い。図51は、ターゲットT部の部分拡大図であり、また、図52は、ターゲットT部の要部平面図を示す。
【0125】
(実施の形態7)
実施の形態5や6においては、ターゲットTを第3層配線M3と同じ層で構成し、その上部のTiN膜M3cやポリイミド樹脂膜43を残存させたが、以下に示すように、第3層配線M3を銅膜を用いて形成してもよい。
【0126】
なお、第2層配線M2およびプラグP3の形成工程までは、図4を参照しながら説明した実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。
【0127】
図53に示すように、酸化シリコン膜33およびプラグP3上に、例えば窒化シリコン膜35aおよび酸化シリコン膜35bを順次堆積した後、プラグP3上の絶縁膜を除去し、配線溝37aを形成する。この際、スクライブ領域SA上にもターゲット用の溝37bを形成する。この溝のパターンは、略L字状であり、その幅は約10μmである(図59参照)。
【0128】
次いで、図54に示すように、溝37a、37b内を含む酸化シリコン膜35b上に銅膜39を、例えば、メッキ法、CVD法もしくはスパッタ法などを用いて堆積する。
【0129】
次いで、図55に示すように、溝37a、37b外部の銅膜39を例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)法により除去し、ターゲットTおよび第3層配線M3を形成する。
【0130】
次いで、実施の形態1と同様に、第3層配線M3等の上部にパッシベーション膜41を形成し、第3層配線M3上の第1パッド部PAD1等を露出させた後、スクライブ領域SA、第1パッド部PAD1および溝42上に開口部を有するポリイミド樹脂膜43を形成する(図56)。この際、ターゲットT上には、パッシベーション膜41が残存している。図58は、ターゲットT部の部分拡大図であり、また、図59は、ターゲットT部の要部平面図を示す。
【0131】
さらに、実施の形態1と同様に、Cu膜49aおよびNi膜49bを形成した後、これらの膜をマスクにシード層45をエッチングし、再配線49を形成する。次いで、再配線49上の第2パッド部PAD2およびスクライブ領域SA等を開口したポリイミド樹脂膜51を形成し、第2パッド部PAD2から露出したNi膜49bの表面処理(アッシング処理、アルカリ脱脂処理および酸洗浄等)を行い、その表面にAu膜53を形成する(図57)。
【0132】
この後、実施の形態1と同様に、第2パッド部PAD2上のAu膜53を用いてP検査を行い、さらに、レーザ救済機により、ターゲットTを認識した後、ヒューズFを切断する。この際、ターゲットTを構成する銅膜の反射光は、パッシベーション膜41を介しても検出可能である。従って、ターゲットTの位置を認識することができる。
【0133】
次いで、Au膜53の上に実施の形態1と同様に、バンプ電極55を形成し、さらに、実装基板60等の上部に実装する。
【0134】
このように、本実施の形態によれば、ターゲットTを銅配線で構成し、ターゲットT上にパッシベーション膜41を残存させたので、例えば、シード層のエッチング液やAu膜の形成時の前処理液によるターゲットの腐食を防止でき、ターゲットTの位置認識を的確に行える。
【0135】
(実施の形態8)
実施の形態1等においては、ターゲットTを略L字状としたが、ターゲットのパターン形状は、かかる形状に限定されるものではなく、例えば、図60に示すように、2つの独立した略矩形状(長方形状)のパターンであってもよい。
【0136】
この場合も、レーザをX方向およびY方向に走査し、レーザの反射強度の変化を測定することによって、基準点RPを決定することができる。
【0137】
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。
【0138】
特に、本実施の形態1等においては、メモリセルとしてDRAMメモリセルを例に説明したが、この他、SRAMや不揮発性メモリ等、メモリセルの冗長救済を行う半導体集積回路装置に広く適用可能である。なお、ヒューズは、メモリセルの冗長救済用のものに限られない。
【0139】
また、実施の形態1においては、ヒューズFをゲート電極Gと同じ膜で構成したが、この他、ヒューズを配線やプラグと同じ層で構成しても良い。
【0140】
また、実施の形態1等においては、スクライブ領域SAにターゲットを形成したが、ターゲットの形成位置は、チップ領域CA内であっても良い。但し、素子の高集積化の観点からは、スクライブ領域SAに形成することが望ましい。
【0141】
また、チップ領域CA内に形成された配線や再配線等をターゲットとして用いてもよい。
【0142】
【発明の効果】
本願によっ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、以下の通りである。
【0143】
第1パッド領域から第2パッド領域まで延在する再配線と同層の膜でターゲット(位置合わせマーク)を構成する等、ターゲットおよびその近傍の構成を工夫し、その位置を基準にヒューズを切断したので、ターゲットの認識精度を向上させ、ヒューズの切断精度を向上させることができる。
【0144】
また、半導体集積回路装置の歩留まりを向上させ、また、その特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の半導体集積回路装置が形成される半導体ウエハを示す平面図である。
【図2】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置のメモリセル部を示す基板の要部断面図である。
【図3】図1のチップ領域部近傍の拡大図である。
【図4】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図5】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図6】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図7】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図8】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図9】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図10】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図11】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図12】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図13】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部平面図である。
【図14】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図15】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図16】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図17】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図18】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図19】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図20】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図21】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図22】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部平面図である。
【図23】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図24】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図25】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図26】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図27】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図28】本発明の実施の形態1の効果を示すための半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図29】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図30】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図31】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図32】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図33】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図34】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部平面図である。
【図35】本発明の実施の形態3である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図36】本発明の実施の形態3である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図37】本発明の実施の形態3である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図38】本発明の実施の形態3である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部平面図である。
【図39】本発明の実施の形態4である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図40】本発明の実施の形態4である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図41】本発明の実施の形態4である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図42】本発明の実施の形態4である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図43】本発明の実施の形態4である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部平面図である。
【図44】本発明の実施の形態5である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図45】本発明の実施の形態5である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図46】本発明の実施の形態5である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図47】本発明の実施の形態5である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図48】本発明の実施の形態5である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部平面図である。
【図49】本発明の実施の形態6である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図50】本発明の実施の形態6である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部平面図である。
【図51】本発明の実施の形態6である他の半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図52】本発明の実施の形態6である他の半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部平面図である。
【図53】本発明の実施の形態7である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図54】本発明の実施の形態7である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図55】本発明の実施の形態7である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図56】本発明の実施の形態7である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図57】本発明の実施の形態7である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図58】本発明の実施の形態7である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部断面図である。
【図59】本発明の実施の形態7である半導体集積回路装置の製造工程を示す基板の要部平面図である。
【図60】本発明の実施の形態8である半導体集積回路装置のターゲット部を示す基板の要部平面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板(基板)
3 素子分離
5 p型ウエル
7 ゲート絶縁膜
9、11 ソース、ドレイン領域
13a 多結晶シリコン膜
13b WN膜
13c W膜
15 窒化シリコン膜
17 窒化シリコン膜
21 上部電極
23 容量絶縁膜
25 下部電極
27a〜27e 酸化シリコン膜
31 酸化シリコン膜
32 酸化シリコン膜
33 酸化シリコン膜
35a 窒化シリコン膜
35b 酸化シリコン膜
37a、37b 溝
39 銅膜
41 パッシベーション膜
41a 窒化シリコン膜
41b 酸化シリコン膜
42 溝
43 ポリイミド樹脂膜
45 シード層
47、47t 溝
49 再配線
49a Cu膜
49b Ni膜
51 ポリイミド樹脂膜
53 Au膜
55 バンプ電極
60 実装基板
62 アンダフィル樹脂
63 溝
BL ビット線
C 情報蓄積用容量素子
CA チップ領域
F ヒューズ
FA ヒューズ領域
G ゲート電極
M1 第1層配線
M2 第2層配線
M3 第3層配線
M3a TiN膜
M3b Al合金膜
M3c TiN膜
MA メモリ領域
OA 開口部
P プローブ針
P1 プラグ
P1a プラグ
P1b プラグ
P2 プラグ
P2a プラグ
P2b プラグ
P3 プラグ
PA 周辺回路領域
PAD1 第1パッド部
PAD2 第2パッド部
Qt 情報転送用MISFET
R レジスト膜
RB レーザ光
RA 冗長メモリ領域
RP 基準点
SA スクライブ領域
T ターゲット
W 半導体ウエハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a technique effective when applied to an alignment mark used when a fuse is cut.
[0002]
[Prior art]
As a package that can be made smaller and thinner than wire bonding in which bonding pads on the surface of an IC (Integrated Circuit) chip and the external terminals of the package are electrically connected by a gold wire or the like, a CSP (chip) There has been proposed a mounting form in which a protruding (bump) electrode formed on a pad portion such as a size package is used for connection to an external terminal.
[0003]
This CSP is a generic name for a package that is equal to or slightly larger than the size of a semiconductor chip. 1) Easy to increase the number of pins, 2) A wide space between bump electrodes, and a large diameter of the bump electrodes. For reasons such as possible, some bump electrodes are arranged on the surface of the chip (so-called area array structure).
[0004]
In order to manufacture an IC having this area array structure, for example, wiring for connecting a pad portion arranged along the peripheral portion of the chip and a bump electrode arranged in an area on the entire surface of the chip, so-called rewiring is required. Become.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, memory LSIs such as DRAM (Dynamic Random Access Memory), SRAM (Static Random Access Memory), and electrically erasable and erasable nonvolatile memory (EEPROM) are produced in the manufacturing process. By providing a redundant function for relieving defects, the manufacturing yield is improved.
[0006]
This is because a memory cell column or memory cell row for redundancy relief is prepared in advance in the semiconductor integrated circuit device, and when a defective memory cell column is generated in the memory array, an address signal entering the defective memory cell is generated. This is a defect relief function that causes a desired memory operation to be performed by inputting to the memory cell column (row) for redundancy relief.
[0007]
Switching between the defective memory cell and the redundant relief memory cell is performed by cutting a fuse connected to the address switching circuit. A laser fusing method or the like is employed for cutting the fuse.
[0008]
The present inventors are engaged in research and development of a semiconductor integrated circuit device (semiconductor device). In order to accurately determine the position of the fuse when the fuse of the semiconductor integrated circuit device is cut by a laser, Al (aluminum) is used. ) Was used to form a target (alignment mark).
[0009]
That is, after recognizing the target position, the fuse position is re-recognized from the relationship between the target and the fuse position, and the fuse is cut.
[0010]
In particular, with the miniaturization of elements, fuses are formed finely and at a short pitch, for example, with a width of about 1 μm and a distance of about 5 μm. In such a case, in order to accurately cut a desired fuse and to cut a fuse so as not to affect an adjacent fuse, the positioning accuracy of the target is important.
[0011]
However, when the inventors tried to cut a fuse in the semiconductor integrated circuit device using the rewiring described above, a target recognition failure occurred.
[0012]
Furthermore, as a result of the investigation of the cause by the present inventors, it has been found that the cause of the recognition failure is target corrosion (erosion).
[0013]
That is, as will be described in detail later, in a device using rewiring, a rewiring forming step and a bump electrode forming step exist after the formation of the target Al pattern.
[0014]
For example, when the rewiring is formed by an electrolytic plating method, an etching process of the seed layer is performed, and when a solder bump is used as the bump electrode, an Au (gold) film is formed as a base film. As a pretreatment for forming the gold film, cleaning using an acid or alkaline solution is performed.
[0015]
During such processing, the surface of the target was corroded by the etching solution or the cleaning solution, resulting in poor recognition.
[0016]
An object of the present invention is to improve the recognition accuracy of alignment marks and improve the fuse cutting accuracy.
[0017]
Another object of the present invention is to improve the yield of semiconductor integrated circuit devices and to improve the characteristics thereof.
[0018]
The above object and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
[0020]
(1) A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes: (a) a step of forming a first conductive film in a chip region of a semiconductor wafer having a chip region and a scribe region; Forming a second conductive film; (c) forming a first insulating film on the second conductive film; and (d) removing the first insulating film on the second conductive film. Exposing the first pad region, and (e) forming a third conductive film extending from the first pad region to the second pad region on the second conductive film. Forming a fourth conductive film in the same layer as the third conductive film on the scribe region; and (f) a second insulating film on the third conductive film and the fourth conductive film. And (g) a second insulating film on the second pad region of the third conductive film. Removing, those having the steps of cutting the (h) wherein (g) after the step, the first conductive film based on the position of the fourth conductive film.
[0021]
The first conductive film is, for example, a fuse, and redundancy repair of, for example, a memory cell is performed by cutting the fuse in the step (h). The second conductive film is, for example, a film having an Al film. The first insulating film is an inorganic film and is a film that attenuates the reflected light intensity of the second conductive film. The third and fourth conductive films are, for example, films having a Cu film. The second insulating film is, for example, a polyimide resin film.
[0022]
(2) A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes: (a) a step of forming a first conductive film in a chip region of a semiconductor wafer having a chip region and a scribe region; Forming a second conductive film on the scribe region, forming a third conductive film in the same layer as the second conductive film; and (c) the second and third conductive films. Forming a first insulating film on the film; and (d) removing at least a portion of the third conductive film by removing the first insulating film on the second and third conductive films. Exposing a first pad region of the second conductive film; (e) forming a second insulating film on the second and third conductive films; and (f) the second conductive film. The first pad region is exposed by removing the second insulating film on the conductive film. A step of leaving the second insulating film so as to cover the exposed region of the third conductive film; and (g) a second pad from the first pad region on the second conductive film. A step of forming a fourth conductive film extending to a region; and (h) after the step (g), the position of the exposed region of the third conductive film is confirmed through the second insulating film. Cutting the first conductive film based on the position.
[0023]
The first conductive film is, for example, a fuse, and redundancy repair of, for example, a memory cell is performed by cutting the fuse in the step (h). The second and third conductive films are films having an Al film, for example. The first insulating film is an inorganic film and is a film that attenuates the reflected light intensity of the second and third conductive films. The fourth conductive film is, for example, a film having a Cu film. The second insulating film is, for example, a polyimide resin film.
[0024]
(3) A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes: (a) a step of forming a first conductive film in a chip region of a semiconductor wafer having a chip region and a scribe region; Forming a first wiring having a second conductive film and an upper third conductive film, and forming a pattern having the second conductive film and an upper third conductive film in the scribe region; (C) forming a first insulating film on the first wiring and the pattern; and (d) removing the first insulating film on the first wiring and the pattern to remove the first wiring. Exposing a first pad region of the third conductive film to constitute and exposing at least a part of the third conductive film constituting the pattern; and (e) a first pad on the first wiring. Extends from area to second pad area Forming a second wiring that is one having the steps of cutting the first conductive film on the basis of the position of the (f) after step (e), the exposed region of said pattern.
[0025]
The first conductive film is, for example, a fuse, and redundant repair of, for example, a memory cell is performed by cutting the fuse in the step (f). The first wiring and the pattern have, for example, a second conductive film mainly composed of Al and a third conductive film made of a TiN film on the second conductive film. The first insulating film is an inorganic film and is a film that attenuates the reflected light intensity of the second and third conductive films. The second wiring is, for example, a wiring having a Cu film.
[0026]
(4) A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes: (a) a step of forming a first conductive film in a chip region of a semiconductor wafer having a chip region and a scribe region; and (b) the chip region and the scribe. Forming a groove in the region; (c) forming a second conductive film in the groove; (d) forming a first insulating film on the second conductive film; e) exposing the first pad region on the second conductive film by removing the first insulating film on the second conductive film in the chip region; and (f) the second conductive property. Forming a third conductive film extending from the first pad region to the second pad region on the film; and (g) after the step (f), the second conductive film in the scribe region. The position is confirmed through the first insulating film, and the first position is determined based on the position. And cutting the conductive film, and has a.
[0027]
The first conductive film is, for example, a fuse, and redundant repair of, for example, a memory cell is performed by cutting the fuse in the step (g). The second conductive film is, for example, a film containing Cu as a main component. The first insulating film is an inorganic film and transmits the reflected light of the second conductive film. The third conductive film is a film having a Cu film, for example.
[0028]
(5) A semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes: (a) a first conductive film formed in a chip region of a semiconductor substrate; (b) a second conductive film formed in the chip region; ) A first insulating film formed on the second conductive film and exposing a first pad region of the second conductive film; and (d) a first pad region on the second conductive film. A third conductive film extending to the two-pad region; (e) a fourth conductive film formed on the outer periphery of the chip region and having the same configuration as the third conductive film; And a bump electrode formed on the second pad region of the third conductive film.
[0029]
The first conductive film is, for example, a fuse, and redundancy repair of, for example, a memory cell is performed by cutting the fuse. The second conductive film is, for example, a film having an Al film. The first insulating film is an inorganic film and is a film that attenuates the reflected light intensity of the second conductive film. The third and fourth conductive films are, for example, films having a Cu film. The outer peripheral portion of the chip region is, for example, a scribe region remaining in the outer peripheral portion of the chip region when a wafer substrate is cut along a scribe line. The bump electrode is made of, for example, solder.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
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 is omitted.
[0031]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor wafer W (semiconductor substrate 1) on which the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment is formed.
[0032]
As shown in the figure, the semiconductor wafer W has a plurality of substantially rectangular chip areas CA, and the plurality of chip areas CA are partitioned by a scribe area SA. A target T, which will be described in detail later, is formed on the scribe region.
[0033]
Next, a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention will be described according to the manufacturing method thereof.
[0034]
First, a semiconductor element is formed on the
[0035]
As shown in FIG. 2, an
[0036]
The information transfer MISFET Qt has a gate electrode G formed on the
[0037]
[0038]
In addition to such a memory element, various elements such as a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) constituting a peripheral circuit are formed in the chip area CA described with reference to FIG.
[0039]
FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the chip area CA in FIG. As shown in the figure, there are a plurality of memory areas MA in the chip area CA, and there is a redundant memory area RA at the end of this area. Further, between the memory areas MA is a peripheral circuit area PA, and MISFETs and the like constituting the peripheral circuit are formed.
[0040]
For example, the fuse area FA is arranged in the peripheral circuit area PA, and, for example, a plurality of linear conductive patterns (for example, a width of about 1 μm) are formed at a narrow pitch (about 5 μm).
[0041]
By appropriately disconnecting this fuse, for example, an address signal that enters a defective memory cell is input to the memory cell column for redundancy repair, thereby performing redundancy repair.
[0042]
This fuse can be formed of the same film as the conductive film constituting the memory cell or wiring.
[0043]
For example, the fuse F shown in FIG. 4 can be formed of the same film as the gate electrode G constituting the DRAM memory cell shown in FIG. In FIG. 4, descriptions of memory cells, other semiconductor elements, and plugs for connecting wirings to these are omitted (the same applies to the following drawings). 4 to 13 are cross-sectional views of the main part of the substrate in the chip area CA and the scribe area SA, a partially enlarged view thereof, or a main part plan view.
[0044]
As shown in FIG. 4, on the fuse F, for example, a
[0045]
For example, a
[0046]
On the second layer wiring M2, for example, a
[0047]
Next, as shown in FIG. 5, for example, a TiN film M3a, an Al (aluminum) alloy film M3b, and a TiN film M3c are sequentially deposited on the
[0048]
Next, a silicon oxide film (lower layer) such as a TEOS film and a silicon nitride film (upper layer) are sequentially deposited on the upper part of the third-layer wiring M3 and the like by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, A
[0049]
Next, the
[0050]
Note that when the
[0051]
At this time, the insulating film (31 to 33, etc.) on the fuse F may be removed. This is because the fuse F can be easily cut with a laser by thinning the insulating film on the fuse F.
[0052]
Next, a photosensitive
[0053]
Next, as shown in FIG. 6, a seed layer (power feeding layer) 45 is formed on the
[0054]
Next, a resist film R having a
[0055]
Here, a substantially L-shaped
[0056]
Next, a
[0057]
Thereafter, a Ni (nickel)
[0058]
Thereafter, as shown in FIG. 7, after removing the resist film R, the
[0059]
As a result, the
[0060]
In this rewiring, for example, since it is difficult to form a bump electrode on the first pad portion PAD1 formed densely around the center of the chip area CA, the bump electrode is formed over the entire surface of the chip area CA. When the first pad part PAD1 is arranged at a wider interval than the first pad part PAD1, it plays a role of connecting the first pad part PAD1 and the bump electrode (second pad part PAD2 described later). Further, the rewiring can be said to be a wiring for rearranging the first pad portion PAD1 having a narrow interval to the second pad portion PAD2 having a larger interval. Or it can be said that it is wiring for changing the space | interval between pad parts.
[0061]
The
[0062]
The reason why the
[0063]
Next, as shown in FIG. 8, a
[0064]
Next, the
[0065]
That is, since an organic contamination layer such as an oxide film or a polyimide resin film residue is formed on the
[0066]
Next, alkaline degreasing and acid cleaning are performed to remove the oxide film and activate the surface of the
[0067]
Next, an
[0068]
The reason why the
[0069]
Next, for example, inspection (P inspection) is performed by contacting a probe needle on the
[0070]
Next, the semiconductor wafer W is set in the laser relief machine, and as shown in FIG. 9, the target T is irradiated with the laser beam RB to recognize the position of the target T, and then the position of the fuse F is determined from the position of the target T. To do.
[0071]
For example, in order to recognize the position of the target T, as shown in FIG. 13, the laser is scanned in the X direction and the Y direction, and the change in the reflection intensity of the laser is measured. The intersection (coordinate) of the center line of the region where the reflection intensity in the X direction and the Y direction exceeds the threshold becomes the reference point RP. The target T is recognized twice for each chip area CA. It may be performed twice for each shot. A shot refers to one transfer area when each pattern constituting a semiconductor element is transferred.
[0072]
Next, the position (coordinates) of the fuse F determined to be cut by the P inspection is irradiated with laser light to cut the fuse F (FIG. 9).
[0073]
Thereafter, as shown in FIG. 10, a
[0074]
Thereafter, the semiconductor wafer W is diced along the scribe area SA and divided into a plurality of chips (CA). Next, for example, individual chips (CA) are face-down bonded on the mounting
[0075]
As described above, according to the present embodiment, the target T is composed of the same layer as the
[0076]
Therefore, the fuse can be accurately cut. As a result, the product yield is improved by redundant relief of the memory cells. Further, it is possible to prevent the fuse from being cut erroneously and to improve the product yield. Further, the influence on adjacent fuses can be reduced, and the product performance can be improved.
[0077]
For example, as shown in FIG. 14, when the target T is formed of the same layer as the third layer wiring M3, an Al alloy film M3b (target T or third layer wiring M3) is interposed through an inorganic film such as the
[0078]
Further, as shown in FIGS. 19 and 20, the Al alloy film M3b is corroded on the surface of the second pad portion PAD2 by the pretreatment liquid before the
[0079]
FIG. 21 is a partially enlarged view of the vicinity of the target T portion in FIG. 14, and FIG. 22 is a plan view of the main part in the vicinity of the target T portion.
[0080]
As a result, the position of the target T cannot be recognized, and the fuse F cannot be cut accurately. 15 to 20 are principal part cross-sectional views or principal part plan views of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for explaining the effects of the present embodiment (also for FIGS. 23 to 28). the same).
[0081]
On the other hand, in the steps shown in FIGS. 23 to 25, the probe needle P is brought into contact with the first pad portion PAD1 to perform the P inspection (FIG. 23), and the position of the target T is recognized by the laser beam RB (FIG. 23). 24) The fuse F can be cut (FIG. 25) prior to the removal of the
[0082]
26 to 28, for example, the target T is covered with the passivation film 41 (FIG. 26), and after the pretreatment process (FIG. 27) when removing the
[0083]
On the other hand, in this Embodiment, the said effect can be acquired, avoiding these problems.
[0084]
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the target T is formed on the
[0085]
The steps up to the formation of the third layer wiring M3 are the same as those in the first embodiment described with reference to FIGS. 4 and 5, and thus the description thereof is omitted.
[0086]
As shown in FIG. 29, the
[0087]
At this time, the
[0088]
Next, as in the first embodiment, a
[0089]
Next, as in the first embodiment, a resist film R having a
[0090]
Next, as shown in FIG. 32, as in the first embodiment, a
[0091]
Thereafter, as in the first embodiment, a P inspection is performed using the
[0092]
Next, the
[0093]
As described above, according to the present embodiment, the target T is formed of the same layer as the rewiring and further formed inside the trench. For example, the pretreatment at the time of forming the seed layer etching solution or the Au film The target can be prevented from being corroded by the liquid, and the position of the target T can be accurately recognized.
[0094]
(Embodiment 3)
The
[0095]
That is, as described in the second embodiment with reference to FIG. 29, the
[0096]
Next, as in the second embodiment, a
[0097]
Next, as in the second embodiment, after forming a plating film in the
[0098]
At this time, since the width of the pattern of the
[0099]
Next, as in the second embodiment, the
[0100]
Thereafter, as in the second embodiment, a P inspection is performed using the
[0101]
Next, a
[0102]
Thus, according to the present embodiment, since the target T is configured by the
[0103]
In the present embodiment, as shown in FIG. 37, the surface of the target T can be made lower than the surface height of the
[0104]
(Embodiment 4)
In the present embodiment, the
[0105]
As shown in FIG. 39, the
[0106]
Next, as shown in FIG. 40, as in the first embodiment, a
[0107]
Thereafter, the
[0108]
Thereafter, as in the first embodiment, a P inspection is performed using the
[0109]
Thus, according to the present embodiment, as in the second embodiment, the target can be prevented from being corroded and the position of the target T can be accurately recognized.
[0110]
(Embodiment 5)
In the present embodiment, the target T is formed of the same layer as the third layer wiring M3, and the
[0111]
Since the second layer wiring M2 and the plug P3 are formed in the same manner as in the first embodiment described with reference to FIG. 4, the description thereof is omitted.
[0112]
As shown in FIG. 44, for example, a TiN film M3a, an Al alloy film M3b, and a TiN film M3c are sequentially deposited on the
[0113]
Next, as in the first embodiment, a
[0114]
Next, as shown in FIG. 45, a
[0115]
Next, as shown in FIG. 46, as in the first embodiment, a resist film
[0116]
Next, as in the first embodiment, after forming the
[0117]
Thereafter, as in the first embodiment, a P inspection is performed using the
[0118]
Thus, according to the present embodiment, since the polyimide film is left on the target T made of an Al alloy film or the like, for example, the target layer formed by the seed layer etchant or the pretreatment liquid at the time of Au film formation is used. Corrosion can be prevented and the position of the target T can be accurately recognized.
[0119]
(Embodiment 6)
In the present embodiment, the target T is formed of the same layer as the third layer wiring M3, and the uppermost TiN film M3c is left.
[0120]
In the fifth embodiment, as described with reference to FIG. 44, the
[0121]
FIG. 49 is a partially enlarged view of the target T portion, and FIG. 50 is a plan view of the main part of the target T portion.
[0122]
Thus, in the present embodiment, since the TiN film M3c on the target T is left, for example, an Al alloy film that constitutes the target T by the seed layer etching liquid or the pretreatment liquid during the formation of the Au film. Corrosion of M3b can be prevented and the position of the target T can be accurately recognized.
[0123]
The manufacturing process of the semiconductor device of the present embodiment is the same as that of the fifth embodiment except that the TiN film M3c on the target T is left and the
[0124]
Of course, as described in the fifth embodiment, the
[0125]
(Embodiment 7)
In the fifth and sixth embodiments, the target T is formed of the same layer as the third-layer wiring M3, and the TiN film M3c and the
[0126]
Since the second layer wiring M2 and the plug P3 are formed in the same manner as in the first embodiment described with reference to FIG. 4, the description thereof is omitted.
[0127]
As shown in FIG. 53, for example, a
[0128]
Next, as shown in FIG. 54, a
[0129]
Next, as shown in FIG. 55, the
[0130]
Next, as in the first embodiment, a
[0131]
Further, similarly to the first embodiment, after forming the
[0132]
Thereafter, as in the first embodiment, a P inspection is performed using the
[0133]
Next, the
[0134]
As described above, according to the present embodiment, the target T is made of copper wiring, and the
[0135]
(Embodiment 8)
In the first embodiment and the like, the target T is substantially L-shaped, but the pattern shape of the target is not limited to such a shape. For example, as shown in FIG. It may be a shape (rectangular) pattern.
[0136]
Also in this case, the reference point RP can be determined by scanning the laser in the X direction and the Y direction and measuring the change in the reflection intensity of the laser.
[0137]
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.
[0138]
In particular, in the first embodiment and the like, a DRAM memory cell has been described as an example of a memory cell. However, in addition to this, the present invention can be widely applied to a semiconductor integrated circuit device that performs redundant relief of a memory cell such as an SRAM or a nonvolatile memory. is there. The fuse is not limited to a memory cell redundancy relief.
[0139]
In the first embodiment, the fuse F is formed of the same film as the gate electrode G. However, the fuse may be formed of the same layer as the wiring and the plug.
[0140]
In the first embodiment and the like, the target is formed in the scribe area SA, but the target formation position may be in the chip area CA. However, it is desirable to form in the scribe region SA from the viewpoint of high integration of elements.
[0141]
In addition, a wiring or a rewiring formed in the chip area CA may be used as a target.
[0142]
【The invention's effect】
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
[0143]
The target (alignment mark) is composed of a film in the same layer as the rewiring that extends from the first pad area to the second pad area, and the fuse and the fuse are cut based on the position. Therefore, the target recognition accuracy can be improved and the fuse cutting accuracy can be improved.
[0144]
Further, the yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved and the characteristics thereof can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor wafer on which a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention is formed.
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of a substrate showing a memory cell portion of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention;
3 is an enlarged view of the vicinity of a chip region in FIG. 1;
4 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 6 is a cross-sectional view of the principal part of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 13 is a plan view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
14 is a cross-sectional view of the principal part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 15 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view of the principal part of the substrate, for showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention.
20 is a cross-sectional view of the principal part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 21 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a substantial part plan view of a substrate, showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention;
FIG. 23 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for showing the effect of the first embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention.
27 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for illustrating the effect of the first embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 28 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device for showing the effect of the first embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
30 is a cross-sectional view of the principal part of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 31 is a cross-sectional view of the principal part of the substrate showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
32 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 33 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
34 is a substantial part plan view of a substrate, showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 35 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 36 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 37 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 38 is a substantial part plan view of a substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is
FIG. 39 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 4 of the present invention;
40 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 4 of the present invention; FIG.
41 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 4 of the present invention; FIG.
FIG. 42 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 4 of the present invention;
43 is a substantial part plan view of a substrate, showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 4 of the present invention; FIG.
44 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 5 of the present invention; FIG.
45 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 5 of the present invention; FIG.
46 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 5 of the present invention; FIG.
47 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 5 of the present invention; FIG.
48 is a substantial part plan view of a substrate, showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 5 of the present invention; FIG.
49 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 6 of the present invention; FIG.
FIG. 50 is a substantial part plan view of a substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 6 of the present invention;
FIG. 51 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of another semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 6 of the present invention;
52 is a substantial part plan view of a substrate, showing a manufacturing process of another semiconductor integrated circuit device according to the sixth embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 53 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 7 of the present invention;
54 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 7 of the present invention; FIG.
FIG. 55 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 7 of the present invention;
56 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 7 of the present invention; FIG.
FIG. 57 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 7 of the present invention;
58 is a cross sectional view of the essential part of the substrate, for showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 7 of the present invention; FIG.
FIG. 59 is a substantial part plan view of a substrate, showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 7 of the present invention;
FIG. 60 is a substantial part plan view of a substrate showing a target part of a semiconductor integrated circuit device according to an eighth embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
1 Semiconductor substrate (substrate)
3 element isolation
5 p-type well
7 Gate insulation film
9, 11 Source and drain regions
13a Polycrystalline silicon film
13b WN film
13c W film
15 Silicon nitride film
17 Silicon nitride film
21 Upper electrode
23 Capacitance insulation film
25 Lower electrode
27a-27e Silicon oxide film
31 Silicon oxide film
32 Silicon oxide film
33 Silicon oxide film
35a Silicon nitride film
35b Silicon oxide film
37a, 37b groove
39 Copper film
41 Passivation film
41a Silicon nitride film
41b Silicon oxide film
42 groove
43 Polyimide resin film
45 Seed layer
47, 47t groove
49 Rewiring
49a Cu film
49b Ni film
51 Polyimide resin film
53 Au film
55 Bump electrode
60 Mounting board
62 Underfill resin
63 groove
BL bit line
C Information storage capacitor
CA chip area
F fuse
FA fuse area
G Gate electrode
M1 first layer wiring
M2 Second layer wiring
M3 3rd layer wiring
M3a TiN film
M3b Al alloy film
M3c TiN film
MA memory area
OA opening
P probe needle
P1 plug
P1a plug
P1b plug
P2 plug
P2a plug
P2b plug
P3 plug
PA peripheral circuit area
PAD1 First pad part
PAD2 Second pad part
Qt MISFET for information transfer
R resist film
RB laser light
RA Redundant memory area
RP reference point
SA scribe area
T target
W Semiconductor wafer
Claims (5)
(b)前記チップ領域に第2導電性膜を形成する工程であって、前記スクライブ領域上に、前記第2導電性膜と同層の第3導電性膜を形成する工程と、
(c)前記第2および第3導電性膜上に第1絶縁膜を形成する工程と、
(d)前記第2および第3導電性膜上の前記第1絶縁膜を除去することにより前記第3導電性膜の少なくとも一部を露出させ、前記第2導電性膜の第1パッド領域を露出させる工程と、
(e)前記第2および第3導電性膜上に、第2絶縁膜を形成する工程と、
(f)前記第2導電性膜上の前記第2絶縁膜を除去することにより前記第1パッド領域を露出させる工程であって、前記第3導電性膜の露出領域を覆うように前記第2絶縁膜を残存させる工程と、
(g)前記第2導電性膜上の前記第1パッド領域から第2パッド領域まで延在する第4導電性膜を形成する工程と、
(h)前記(g)工程の後、前記第3導電性膜の前記露出領域の位置を前記第2絶縁膜を介して確認し、前記位置を基準に前記第1導電性膜を切断する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。(A) forming a first conductive film in a chip region of a semiconductor wafer having a chip region and a scribe region;
(B) forming a second conductive film in the chip region, and forming a third conductive film in the same layer as the second conductive film on the scribe region;
(C) forming a first insulating film on the second and third conductive films;
(D) removing the first insulating film on the second and third conductive films to expose at least a part of the third conductive film, thereby forming a first pad region of the second conductive film; Exposing, and
(E) forming a second insulating film on the second and third conductive films;
(F) exposing the first pad region by removing the second insulating film on the second conductive film, the second conductive film covering the exposed region of the third conductive film; A step of leaving an insulating film;
(G) forming a fourth conductive film extending from the first pad region to the second pad region on the second conductive film;
(H) After the step (g), confirming the position of the exposed region of the third conductive film through the second insulating film, and cutting the first conductive film based on the position When,
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(b)前記チップ領域に第2導電性膜とその上部の第3導電性膜とを有する第1配線を形成し、前記スクライブ領域に前記第2導電性膜とその上部の第3導電性膜とを有するパターンを形成する工程と、
(c)前記第1配線およびパターン上に、第1絶縁膜を形成する工程と、
(d)前記第1配線およびパターン上の前記第1絶縁膜を除去することにより前記第1配線を構成する前記第3導電性膜の第1パッド領域を露出させ、前記パターンを構成する前記第3導電性膜の少なくとも一部を露出させる工程と、
(e)前記第1配線上の第1パッド領域から第2パッド領域まで延在する第2配線を形成する工程と、
(f)前記(e)工程の後、前記パターンの露出領域の位置を基準に前記第1導電性膜を切断する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。(A) forming a first conductive film in a chip region of a semiconductor wafer having a chip region and a scribe region;
(B) forming a first wiring having a second conductive film and an upper third conductive film in the chip region, and forming the second conductive film and an upper third conductive film in the scribe region; Forming a pattern having:
(C) forming a first insulating film on the first wiring and the pattern;
(D) removing the first insulating film on the first wiring and the pattern to expose the first pad region of the third conductive film constituting the first wiring, and the first constituting the pattern; 3 exposing at least part of the conductive film;
(E) forming a second wiring extending from the first pad region to the second pad region on the first wiring;
(F) After the step (e), cutting the first conductive film based on the position of the exposed region of the pattern;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(b)前記チップ領域およびスクライブ領域に溝を形成する工程と、
(c)前記溝内に銅を主成分とする第2導電性膜を形成する工程と、
(d)前記第2導電性膜上に、第1絶縁膜を形成する工程と、
(e)前記チップ領域の前記第2導電性膜上の前記第1絶縁膜を除去することにより前記第2導電性膜上の第1パッド領域を露出させ、前記スクライブ領域の前記第2導電性膜上の前記第1絶縁膜を残存させる工程と、
(f)前記第1絶縁膜上に、第2絶縁膜を形成する工程と、
(g)前記第2絶縁膜を除去することにより前記第1パッド領域を露出させ、前記スクライブ領域の前記第1絶縁膜を露出する工程と、
(h)前記第2導電性膜上の前記第1パッド領域から第2パッド領域まで延在する第3導電性膜を形成する工程と、
(i)前記(h)工程の後、前記スクライブ領域の前記第2導電性膜の位置を前記第1絶縁膜を介して確認し、前記位置を基準に前記第1導電性膜を切断する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。(A) forming a first conductive film in a chip region of a semiconductor wafer having a chip region and a scribe region;
(B) forming a groove in the chip region and the scribe region;
(C) forming a second conductive film mainly composed of copper in the groove;
(D) forming a first insulating film on the second conductive film;
(E) removing the first insulating film on the second conductive film in the chip region to expose the first pad region on the second conductive film, thereby exposing the second conductive property in the scribe region; Leaving the first insulating film on the film;
(F) forming a second insulating film on the first insulating film;
(G) exposing the first pad region by removing the second insulating film and exposing the first insulating film in the scribe region;
(H) forming a third conductive film extending from the first pad region to the second pad region on the second conductive film;
(I) After the step (h), confirming the position of the second conductive film in the scribe region through the first insulating film, and cutting the first conductive film based on the position. When,
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(b)前記チップ領域に形成された第2導電性膜と、
(c)前記チップ領域の外周部上に形成され、前記第2導電性膜と同層の導電性膜で構成される第3導電性膜と、
(d)前記第2および第3導電性膜上に形成され、前記第2導電性膜の第1パッド領域および前記第3導電性膜の少なくとも一部を露出させる第1絶縁膜と、
(e)前記第2および第3導電性膜上に形成され、前記第1パッド領域を露出する第2絶縁膜と、
(f)前記第2絶縁膜上に形成され、前記第2導電性膜上の前記第1パッド領域から第2パッド領域まで延在する第3導電性膜と、
(g)前記第3導電性膜の前記第2パッド領域上に形成されたバンプ電極と、
を有し、
前記第2絶縁膜は、前記外周部を露出し、かつ、前記第3導電性膜の露出領域を覆うように残存していることを特徴とする半導体集積回路装置。(A) a first conductive film formed in a chip region of a semiconductor substrate;
(B) a second conductive film formed in the chip region;
(C) a third conductive film formed on the outer peripheral portion of the chip region and composed of the same conductive film as the second conductive film;
(D) a first insulating film formed on the second and third conductive films and exposing a first pad region of the second conductive film and at least a part of the third conductive film;
(E) a second insulating film formed on the second and third conductive films and exposing the first pad region;
(F) a third conductive film formed on the second insulating film and extending from the first pad region to the second pad region on the second conductive film;
(G) a bump electrode formed on the second pad region of the third conductive film;
Have
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the second insulating film remains so as to expose the outer peripheral portion and cover an exposed region of the third conductive film.
(b)前記チップ領域に形成された銅を主成分とする第2導電性膜と、
(c)前記チップ領域の外周部上に形成され、前記第2導電性膜と同層の導電性膜で構成される第3導電性膜と、
(d)前記第2および第3導電性膜上に形成され、前記第2導電性膜の第1パッド領域を露出させ、前記第3導電性膜上を覆うように構成される第1絶縁膜と、
(e)前記第2および第3導電性膜上に形成され、前記第1パッド領域および前記外周部を露出する第2絶縁膜と、
(f)前記第2絶縁膜上に形成され、前記第2導電性膜上の前記第1パッド領域から第2パッド領域まで延在する第3導電性膜と、
(g)前記第3導電性膜の前記第2パッド領域上に形成されたバンプ電極と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。(A) a first conductive film formed in a chip region of a semiconductor substrate;
(B) a second conductive film mainly composed of copper formed in the chip region;
(C) a third conductive film formed on the outer peripheral portion of the chip region and composed of the same conductive film as the second conductive film;
(D) a first insulating film formed on the second and third conductive films, exposing the first pad region of the second conductive film, and covering the third conductive film When,
(E) a second insulating film formed on the second and third conductive films and exposing the first pad region and the outer periphery;
(F) a third conductive film formed on the second insulating film and extending from the first pad region to the second pad region on the second conductive film;
(G) a bump electrode formed on the second pad region of the third conductive film;
A semiconductor integrated circuit device comprising:
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