JPS62174953A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野１ この発明は半田バンプ′七（）を有する半導体装置に関
し、特に半田とグｒシング・ライン須１４とのショート
を防止できる半導体装置に関するものである。

［従来の技ｌ（、ｉ］ 第２Ａ図および第２Ｂ図を用いて従来の半導体装置にい
て説明すると、第２Ａ図において、半）９体塁仮１表面
に素子間を分離するための素子分雌領ＩＩ！！２が形成
されている。素子分［戦域２表面に絶Ｊｆｆｉ膜３０．
１が形成されてｄ３つ、この橙、ｔｉ　Ｉ＋−１の端部
はダイシング・ライン領域１１の端部に能えられている
。ダイシング・ライン領ｆｉｌ！１１は半導体ウェハか
らチップを切出す際に必ｇな？１１１１である。

絶縁膜３０ａ表面にポンディングパッドとなるアルミニ
ウム配線５ａが形成されている。、絶縁膜３０ａ表面お
よびアルミニウム１配線５８表面に絶縁膜７Ｑａが形成
されてＪ５す、上記と同柊、絶縁膜７０ａの端部はダー
ｒシング・ライン領域１１の端部に揃えられ−Ｃいる。

アルミニウム配ＦＱ　５１表面、絶縁１７（Ｍ表面およ
び半導体３３　＋Ｎ　１表面に半田（Ｐ　ｂ　−３（＋
　ｆ−ｉ金）膜９０が形成されている。この半田膜９０
は、アルミニウム配Ｉ！ｉ！５．′１表面に外部配線用
の球状の半田バンプ電極を形ｌＩ！づるＩ；めのらので
ある。この球状の半田バンプ電極の形成１．！、半導体
ウェハを半田の融点（４０Ｐｂ−６Ｏ５１１半田では１
８５℃）よりも３０〜５０°Ｃ高い温度に加熱して半田
膜９０を溶融させ、溶融状態の半田か表面張力により球
状になる性質を利用して、溶けた半田をぬれ性の良いア
ルミニウム配線５１表面に集めることによって行なわれ
る。この工程をリフロ一工程と呼ぶ。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、従来の半導体装置においては、第２Ａ図に示
すように、絶縁膜３０ａ　、７０ａの各端部がダイシン
グ・ライン領域１つの端部に揃えられているため、ダイ
シング・ライン領域１１の端ハ１５には急峻な段差部１
０が生じる。このため、上肥りフロ一工程において、第
２Ｂ図に示すように。

ダイシング・ライン領域１１表面で溶融した半田はこの
段差部１０を乗越えることができずそのままダイシング
・ライン領域１１の端部表面に残ってしまう現象が起こ
る。このため、アルミニウム配線５８表面には点線で示
すような球状の半田バンプ電極９３が形成されず、アル
ミニウムＱｉｌ！１１５８表面、絶縁膜７０ａ表面およ
び半導体基板１表面にわたって拡がった半田バンプｆｆ
ｌ＋！９２か形成され、半田がダイシング・ライン領域
１１とショー］・シてしまうという問題点があった。

中だ、第３図はこのような半田バンプ電極を有する半導
体チップをプリン１〜塁仮に実装する場合の様子を示す
図である。図において、上記半田バンプ電極付ウェハを
チップに切り出した後、この切り出した半導体チップを
リフロ一工程と同（贅半田の融点よりも高い温度に加熱
して半田バンプ′南極９２を溶融させ、溶融状１汝の半
ＦＢ　９４をプリント基板２０の配線２１に接触させて
ボンディングする。このとき、溶融した半田が９４０の
ように飛び散ってダイシング・ライン領域１１表面に乗
り、半田とダイシング・ライン領域１１とのシ」−トが
起ころという問題点もあった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、球状の半田バンプ電（徂の形成を容易にし、
かつ半田とダイシング・ライン順ＩＱとのショーｌ−を
防止することができる半導体装置を１ηることを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る半導体ｉ！！ｉ置は、半田バンプ′Ｒ極
を何する半導体ウェハにおいて、ダイシング・ライン領
域と、、ｉ子分列ダｌ戚およびこの素子分離領域表面に
形成される絶縁膜との境界部に形成される段差部を緩か
にするように、上記絶＄１膜をダイシング・ライン領域
表面に延ばして形成したものである。

［作用１ この発明においては、上記段差部を俵かにするように絶
ｆイ膜かグイシンク・ラインｒｎ　ｌ？１表面に延（よ
して形ｌ戊されるので、リフロ一工程においてグイシン
ク・ラインｍ　ｔ４Ｑ上の絶縁膜表面で）３けた半田は
ｓ　縁喚表面をスムーズに湖って、アルミニウム配線表
面に球状の半田バンプ電極が形成される。

土だ、ｆｉ−１１−分離ｒｎ域近沈のグイシンク・ライ
ン須ｊα人面は冶ぐす膜で１宋衾されるので、リフロ一
工程１Ｊｊよびプリント基板仮への実装工（？にＪｊい
て半田とダイシング・ラインｆＪ２域とのショー１〜が
防止される。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明づる。

なお、この実施例の説明において、従来のＰｉｌ・ｊｊ
の説明と虫？ｆｆ　ｙる部分については適宜その説明を
省略する。

第１１図はこの発明の実施例である半導体装置を示す断
面図である。この半導体装置の構成が第２Ｂ図の半導体
装置の（４成と宍なる点はＪス下の点である。すなわら
、絶縁膜３ａ、７ａがグイシンク・ライン領域１１表面
まで延びて形成されてＪｊす、従来の場合の急峻な段差
部１０が出段状ｌ−形成された絶縁膜によって圀かにさ
れている。Ｊ：た。

アルミニウム配Ｉ！１１５ａ表面およびそのまわりの絶
味１０７０表面ｌ二球状の半田バンプ電極９３か形成さ
１ｔでいる。

次に、この半導体装置のシ！逍方法を第１Ａ図〜′Ｍ１
１図を用いて説明する。まず、半導１本Ｍ１α１表面に
窒化シリコン膜をマスクどして熱酸化法により素子分離
頃１１１１！２を選択的に成長させる（第１Ａ図）、次
に、半導体ＥＪｔｌｉ１表面および素子分離餉」、ｉ１
２に而に絶縁１１０３を形成するく第１Ｂ図）。

次に、絶縁膜３表面に写真製版技術によりフＪ　ｔ−レ
ジス１−ＶＡパターン４ａを形成し、この侵、７４１ヘ
レシスｔ−Ｈ’Ａパターン４ａをマスクとしてエツチン
グにより絶縁膜３を選択的に除去してダイシンク・ライ
ン［置載表面まで延びる絶縁膜３ａを形成するく第１Ｃ
図）。次に、フォトレジスト膜パターン４ａを除去し、
この侵、絶縁膜３８表面にアルミニウム膜５を形成する
〈第１Ｄ図）。次に、アルミニウム模５表面に写真製版
技Ｈｉによりフォｉ−レジスト摸パターン６ａを形成し
、この後、フォトレジスト膜パターン６ａをマスクとし
てエツチングによりアルミニウム目Ｑ５を選択的に除去
してアルミニ・クム配線５ａを形成する（第１Ｅ図）。

次に、フォトレジスト膜パターン６ａを除去し。

この後、半導体長板１表面、ＰＡ縁摸３ａ表面およびア
ルミニウム配線５８表面に絶Ｃ＆Ｒ７を形成する（第１
１：図）。次に、絶縁１！１７表面に写真製版技術（こ
よりフィ１−レジスト膜パターン８ａを形成し、この後
、フォ１へレジスト唆パターン８ａをマスクとしてエツ
チングにより絶縁月菊７を選ｊＲ的ｌこ除去してＷ！縁
膜３ａよりしダイシンク・ライン領域１１１＝深く延び
ろ絶縁膜７ａを形成する（第１Ｇ図）。次に、メタルマ
スクを用いてＩＸ！！縁膜７ａ表面およびアルミニｌシ
ム配線５ａ表面ｌこ半田膜１９１を真空熱η法により形
成するく第１１１図）。次に、半田のＥ１７Ａ点よりも
３０〜５０℃高い温度に半導体ウェハを加熱して半田膜
９１を溶融させ、溶融状態の半田が表面張力により球状
になる性質を利用してアルミニウム配線５３表面および
絶縁膜７ａ表面に球状の半田バンプ電極９３を形成する
〈リフロ一工程）。このとき、ｉｌ！緑膜３ａ、７ａが
ダイシング・ライン領Ｉ４１１表面まで延びて従来の場
合の急峻な段差部１０がγバかにされているの（、ダイ
シング・ライン領域１１上の絶縁膜７ａ表面で溶融され
た半田は、絶縁膜７ａ表面をスムーズに遡ってアルミニ
ウム配線５ａ表面に果まり球状の半田バンプ電ゆ９３が
形成されることになる。、また、素子９　ｍ　ｍ域２近
傍のダイシング・ラーインｔ１ｊ或１１表面は絶縁膜３
ａ、７ａで保護されているので、このリフロ一工程で半
田とダイシング・ライン領域１１とのショートが防止さ
れる（第１１図）。

また、このようにアルミニウム配置５ａ表面および−Ｃ
のまわりの絶縁膜７ｄ表面に球状の半田バンプ電極９３
か形成されるので、半導体チップのプリントイ仮ノ＼の
実装時において半田とダイシング・ライン領域１１どか
ショーｉ〜することはない。

まｌこ、この実装時において、従来の場合のようにたと
え半田バンプ電＋ｆ！９３が溶けて飛び敗っても、飛び
敗った半田は絶縁膜７ａ’ｌＧ而に留まりショー［−づ
゛るコ、でに（ま至らない。

また、この工テ明は従来のマスクを賢史するだけで容易
に実施でさる利点もある。

［弁明の効果］ 以上のようにこのｌｉ明によれば、半田バンプ電極を有
する半導体ウェハにおいて、素子分離領域と、索子分Ｓ
ｌｌ領域Ｊ３よぴこの素子分離領域表面に形成される絶
縁膜どの境界部に形成される段差部を緩かにするように
、上記絶縁膜をダイシンク・ライン領域表面に延ばして
形成しｔ＝ので１球状の半田バンプｆｆｉ＋の形成を容
易にし、かつ半田とダイシング・ライン領域とのショー
トを防止することができる半導体装置を（！することか
でざる。

【図面の簡単な説明】

第１．へ図〜第１１図は、この発明の実施例である半導
体装置の製造方法を説明ずろための工程所面図である。 第２Δ図は、従来の半田膜が形成された半導体装置の断
面１２ＩＣあり、　７Ａ２Ｂ図は、従来の半田バンプ電
極が形成された半４体装置の断面図であるユ第３図は、
従））６の半ｊＩ！１体Ｒごｌの７リン；・ｔＪ板ｌ＼
の実装の（工子を示す断面図である。 図において１１は半導（本！；ｉシ；ｌ、２１ユ井１１
１ブ）口１：」１域、３．３．１．３０．１．７，７ａ
、７ｃ）ａは絶縁ＩＱ、４．＋　、Ｇ、１．８ａはフ４
［・レジス［−；Ｑパターン、５はアルミニウム膜、５
，１はアルミニウム配線、！０は段忙部、１１はダイシ
ング・う＝イン肯１域、２０１Ｊプリンｊ−基板、２１
は配線、９０，９１（す半１月摸、９２．９３は半［ｎ
バンプ電（針、９４：ま半田である。 ｔｒｄり１３図中：１ｊｌ−符号はＩｄｌ−〕、た１よ
相当部分を示％ｌ’　。 代ｊｌｉ人　　大　召　ＩＩ９　１ 第１Ａ図 第１Ｂ図 ３；舶味嗅 １１：　タイシング、ライシ傾喀へ ５：ＴＬｅニウム縛 ６ａ、フォトレンストｈ菓へ〇ターン　　　’ｘｌ＋レ
ミニウｌｉ！線７：Ｈは象用本 ５ａ　　　　　第１Ｈ図 ９１：４［ＢＦｇ： 第１工図 ９３：半日バシプを萄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイシング・ライン領域に連なる素子分離領域表
   面に半田バンプ電極を囲むように絶縁膜が形成され、該
   絶縁膜の端部が前記ダイシング・ライン領域の端部に揃
   えられて、前記ダイシング・ライン領域と、前記素子分
   離領域および前記絶縁膜との境界部に段差部が形成され
   る半導体ウェハにおいて、前記段差部を緩かにするよう
   に前記絶縁膜を前記ダイシング・ライン領域表面に延ば
   して形成したことを特徴とする半導体装置。
2. （２）前記絶縁膜は複数層である特許請求の範囲第１項
   記載の半導体装置。