(57)【要約】【課題】プローブ検査を行ってもワイヤボンディング時の接続不良を抑制し、かつ、ボンディングパッドサイズを縮小することが可能なボンディングパッド構造を備えた半導体装置を提供する。【解決手段】半導体基板１上に形成され、外部端子との接続領域であるボンディング領域と、半導体基板１上に搭載された素子の電気的特性を測定するためのプローブ領域とを備えたボンディングパッド３に関する。ボンディング領域とプローブ領域を分離するようにボンディングパッド３上に凸部４が形成されており、プローブ領域には、素子の電気的特性を測定する際に押圧されたプローブ痕７が、凸部４の延伸方向に沿ってボンディング領域を避けるように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成され、外部端子との接続領域であるボンディング領域と、前記基板上に搭載された素子の電気的特性を測定するためのプローブ領域とを備えたボンディングパッドにおいて、
前記ボンディング領域と前記プローブ領域を分離するように前記ボンディングパッド上に凸部が形成されており、
前記プローブ領域には、前記素子の電気的特性を測定する際に押圧されたプローブ針の針跡が、前記凸部の延伸方向に沿って前記ボンディング領域を避けるように形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記凸部は、前記ボンディングパッドの長手方向に対して斜め方向に直線形状に形成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凸部は、前記ボンディング領域の周辺部において、前記ボンディング領域に向けて、くの字に広がる形状に形成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記凸部は、前記ボンディング領域の周辺部において、前記ボンディング領域に中心を持つ円弧形状に形成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記凸部は、前記ボンディングパッドを構成する導電体で形成されている請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記凸部は、前記ボンディングパッド下に配置された下層膜を構成する部材に形成された凸部形状が上層膜である前記ボンディングパッドに反映されて形成されている請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記凸部は、断面がテーパー形状に形成されている請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
基板上に形成され、外部端子との接続領域であるボンディング領域と、前記基板上に搭載された素子の電気的特性を測定するためのプローブ領域とを備えたボンディングパッドにおいて、
前記ボンディング領域と前記プローブ領域を分離するように前記ボンディングパッド上に凹部が形成されており、
前記プローブ領域には、前記素子の電気的特性を測定する際に押圧されたプローブ針の針跡が、前記凹部を形成する溝内を前記凹部の延伸方向に沿って前記ボンディング領域を避けるように形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
前記凹部は、前記ボンディングパッドの長手方向に対して斜め方向に直線形状に形成されている請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記凹部は、前記ボンディング領域の周辺部において、前記ボンディング領域に向けて、くの字に広がる形状に形成されている請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記凹部は、前記ボンディング領域の周辺部において、前記ボンディング領域に中心を持つ円弧形状に形成されている請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記凹部は、前記ボンディングパッドを構成する導電体で形成されている請求項８〜１１のうちのいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記凹部は、前記ボンディングパッド下に配置された下層膜を構成する部材に形成された凹部形状が上層膜である前記ボンディングパッドに反映されて形成されている請求項８〜１１のうちのいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記凹部は、断面がテーパー形状に形成されている請求項８〜１３のうちのいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１５】
基板上に形成され、外部端子との接続領域であるボンディング領域と、前記基板上に搭載された素子の電気的特性を測定するためのプローブ領域とを備えたボンディングパッドにおいて、
前記ボンディング領域と前記プローブ領域を分離するように前記ボンディングパッド上に凸部が形成されており、
前記プローブ領域には、前記素子の電気的特性を測定する際に押圧されたプローブ針の針跡が、前記凸部の延伸方向に沿って前記ボンディング領域を避けるように形成されており、
前記凸部は、前記ボンディングパッド下に配置された下層膜を構成する部材に形成された凸部が上層膜である前記ボンディングパッドを構成する導電膜を貫通して形成されている半導体装置。
【請求項１６】
基板上に形成され、外部端子との接続領域であるボンディング領域と、前記基板上に搭載された素子の電気的特性を測定するためのプローブ領域とを備えたボンディングパッドにおいて、
前記ボンディング領域と前記プローブ領域を分離するように前記ボンディングパッド上に凹部が形成されており、
前記プローブ領域には、前記素子の電気的特性を測定する際に押圧されたプローブ針の針跡が、前記凹部を形成する溝内を前記凹部の延伸方向に沿って前記ボンディング領域を避けるように形成されており、
前記凹部は、前記ボンディングパッド下に配置された下層膜を構成する部材に形成された凸部が上層膜である前記ボンディングパッドを構成する導電膜を貫通して形成されている半導体装置。
【請求項１７】
基板上に形成され、外部端子との接続領域であるボンディング領域と、前記基板上に搭載された素子の電気的特性を測定するためのプローブ領域とを備えたボンディングパッドにおいて、
前記ボンディング領域と前記プローブ領域を分離する境界領域にボンディング領域からプローブ領域へ向かう壁面を備え、
前記ボンディング領域の少なくとも一部は、ボンディング領域と前記プローブ領域を横断するボンディングパッドの中央から外側に従い徐々に狭くなることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、ワイヤボンディング時におけるワイヤとボンディングパッドとの接続不良を低減する電極パッド構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製品の製造においては、半導体ウエハ一枚あたりの製品取れ数の増加が製造コストの低減につながる。取れ数増加にはチップサイズの縮小が必要であり、とりわけ半導体基板と外部接続端子とを接続するボンディングパッドサイズの縮小がチップサイズの縮小に大きく寄与する。
【０００３】
一方、製品不良率の低減も製造コストの低減につながるため、製品品質の安定化が求められる。そのため、半導体製品の製造においては、半導体基板と外部接続端子とを電気接続する際の接続信頼性の向上が高品質化のために必須である。
【０００４】
以上より、半導体ウエハの製品取れ数増加と接続信頼性の向上がトータルコストの低減において重要である。
【０００５】
他方、半導体製品製造過程において、不良製品発生の防止の為、半導体チップ上に配線を形成する拡散工程完了後に、半導体ウエハ状態において、半導体チップに対して電気特性検査を実施し、不良品の後工程への流出を防止する検査工程を行うのが一般的である。
【０００６】
この検査工程では、電気特性検査の為のプローブ針をボンディングパッドに押し当ててボンディングパッド上の金属酸化膜を削り、導通を確保して電気特性検査を行う。そのため、この検査工程後のボンディングパッドにはプローブ痕が残る。
【０００７】
図１５は半導体チップ１０６とリード１０３をワイヤ１０２で接続した様子を示している。ボンディングパッド１０１が各々、ワイヤが交差しないように半導体チップ１０６の周辺に位置する外部接続端子１０３と接続するためには、通常ボンディングパッド１０１は半導体チップ１０６の縁に配置する。さらにチップサイズを縮小するためには、ボンディングパッド１０１どうしをできる限り接近させる必要がある。
【０００８】
図１６はボンディングパッドのプローブ痕とボンディングされたワイヤを示している。プローブ針をボンディングパッドに押し当てるとボンディングパッド上の金属酸化膜を削りながらプローブ針の先端が移動する。ボンディングパッドどうしは接近しているので、隣のプローブ針と干渉しないようにするために、ボンディングパッドの並びとは垂直方向にプローブ針の先端が移動するようにそれぞれのプローブ針は設置されている。図１５で説明すれば、ププローブ針の先端が半導体チップの縁から内側に移動するようにプローブ針は設置されている。そのため、プローブ痕を避けるようにボンディングするためには、通常ボンディングパッドは半導体チップの縁から内側に向かって長手方向となる形状になる。
【０００９】
しかしながら、図１６に示すように、その後のボンディング工程においてプローブ痕が残存している領域にワイヤボンディングを行うと、ワイヤとボンディングパッドを構成する金属との接合に必要な合金形成が成されず、接続不良が発生し、製品品質を低下してしまう懸念がある。
【００１０】
このような接続不良を解決する為に、図１７に示すように、ワイヤとボンディングパッドとのボンディング領域と電気特性検査の為にプローブ針をボンディングパッドに押し当てるプローブ領域とを完全に分離するパッド構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
このような構造とすれば、ボンディング領域の平坦部とプローブ領域の窪み部の領域に完全に分離される為、プローブ痕とボンディングが重なって接続不良が発生する懸念は非常に小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−２０７５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記した従来のボンディング領域とプローブ領域とを完全に分離する構造では、必然的にボンディングパッドが大きくなってしまうため、ボンディングパッドを縮小することが困難となるという課題は解決されない。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みて、プローブ検査を行ってもワイヤボンディング時の接続不良を抑制し、かつ、ボンディングパッドサイズを縮小することが可能なボンディングパッド構造を備えた半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決する為に、本発明の第１の半導体装置は、基板上に形成され、外部端子との接続領域であるボンディング領域と、前記基板上に搭載された素子の電気的特性を測定するためのプローブ領域とを備えたボンディングパッドにおいて、前記ボンディング領域と前記プローブ領域を分離するように前記ボンディングパッド上に凸部が形成されており、前記プローブ領域には、前記素子の電気的特性を測定する際に押圧されたプローブ針の針跡が、前記凸部の延伸方向に沿って前記ボンディング領域を避けるように形成されている。
【００１６】
また、本発明の第１の半導体装置において、前記凸部は、前記ボンディングパッドの長手方向に対して斜め方向に直線形状に形成されていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の第１の半導体装置において、前記凸部は、前記ボンディング領域の周辺部において、前記ボンディング領域に向けて、くの字に広がる形状に形成されていることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の第１の半導体装置において、前記凸部は、前記ボンディング領域の周辺部において、前記ボンディング領域に中心を持つ円弧形状に形成されていることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の第１の半導体装置において、前記凸部は、前記ボンディングパッドを構成する導電体で形成されていることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の第１の半導体装置において、前記凸部は、前記ボンディングパッド下に配置された下層膜を構成する部材に形成された凸部形状が上層膜である前記ボンディングパッドに反映されて形成されていることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の第１の半導体装置において、前記凸部は、断面がテーパー形状に形成されていることが好ましい。
【００２２】
また、本発明の第２の半導体装置は、基板上に形成され、外部端子との接続領域であるボンディング領域と、前記基板上に搭載された素子の電気的特性を測定するためのプローブ領域とを備えたボンディングパッドにおいて、前記ボンディング領域と前記プローブ領域を分離するように前記ボンディングパッド上に凹部が形成されており、前記プローブ領域には、前記素子の電気的特性を測定する際に押圧されたプローブ針の針跡が、前記凹部を形成する溝内を前記凹部の延伸方向に沿って前記ボンディング領域を避けるように形成されている。
【００２３】
また、本発明の第２の半導体装置において、前記凹部は、前記ボンディングパッドの長手方向に対して斜め方向に直線形状に形成されていることが好ましい。
【００２４】
また、本発明の第２の半導体装置において、前記凹部は、前記ボンディング領域の周辺部において、前記ボンディング領域に向けて、くの字に広がる形状に形成されていることが好ましい。
【００２５】
また、本発明の第２の半導体装置において、前記凹部は、前記ボンディング領域の周辺部において、前記ボンディング領域に中心を持つ円弧形状に形成されていることが好ましい。
【００２６】
また、本発明の第２の半導体装置において、前記凹部は、前記ボンディングパッドを構成する導電体で形成されていることが好ましい。
【００２７】
また、本発明の第２の半導体装置において、前記凹部は、前記ボンディングパッド下に配置された下層膜を構成する部材に形成された凹部形状が上層膜である前記ボンディングパッドに反映されて形成されていることが好ましい。
【００２８】
また、本発明の第２の半導体装置において、前記凹部は、断面がテーパー形状に形成されていることが好ましい。
【００２９】
また、本発明の第３の半導体装置は、基板上に形成され、外部端子との接続領域であるボンディング領域と、前記基板上に搭載された素子の電気的特性を測定するためのプローブ領域とを備えたボンディングパッドにおいて、前記ボンディング領域と前記プローブ領域を分離するように前記ボンディングパッド上に凸部が形成されており、前記プローブ領域には、前記素子の電気的特性を測定する際に押圧されたプローブ針の針跡が、前記凸部の延伸方向に沿って前記ボンディング領域を避けるように形成されており、前記凸部は、前記ボンディングパッド下に配置された下層膜を構成する部材に形成された凸部が上層膜である前記ボンディングパッドを構成する導電膜を貫通して形成されている。
【００３０】
また、本発明の第４の半導体装置は、基板上に形成され、外部端子との接続領域であるボンディング領域と、前記基板上に搭載された素子の電気的特性を測定するためのプローブ領域とを備えたボンディングパッドにおいて、前記ボンディング領域と前記プローブ領域を分離するように前記ボンディングパッド上に凹部が形成されており、前記プローブ領域には、前記素子の電気的特性を測定する際に押圧されたプローブ針の針跡が、前記凹部を形成する溝内を前記凹部の延伸方向に沿って前記ボンディング領域を避けるように形成されており、前記凹部は、前記ボンディングパッド下に配置された下層膜を構成する部材に形成された凸部が上層膜である前記ボンディングパッドを構成する導電膜を貫通して形成されている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の半導体装置の構成によれば、ボンディングパッドのサイズ縮小を図りつつ、ボンディング領域とプローブ領域を完全に分離することが可能となり、接合信頼性の向上とチップサイズの縮小を両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態におけるボンディングパッドの平面図および断面図
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態の第１変形例におけるボンディングパッドの平面図および断面図
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態の第２変形例におけるボンディングパッドの平面図および断面図
【図４】本発明の第１の実施形態におけるボンディングパッドの凸部形状のバリエーションを示す断面図
【図５】本発明の第１の実施形態におけるボンディングパッドの凸部形状のバリエーションを示す断面図
【図６】本発明の第１の実施形態におけるボンディングパッドの凸部形状のバリエーションを示す断面図
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態におけるボンディングパッドの平面図および断面図
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態の第１変形例におけるボンディングパッドの平面図および断面図
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態の第２変形例におけるボンディングパッドの平面図および断面図
【図１０】本発明の第２の実施形態におけるボンディングパッドの凹部形状のバリエーションを示す断面図
【図１１】本発明の第２の実施形態におけるボンディングパッドの凹部形状のバリエーションを示す断面図
【図１２】本発明の第２の実施形態におけるボンディングパッドの凹部形状のバリエーションを示す断面図
【図１３】（ａ）〜（ｃ）本発明の第３の実施形態におけるボンディングパッドの平面図および断面図
【図１４】（ａ）〜（ｃ）本発明の第３の実施形態の変形例におけるボンディングパッドの平面図および断面図
【図１５】半導体チップのパッド配置を示す模式上面図
【図１６】従来の課題を示すボンディングパッドの平面図
【図１７】（ａ）〜（ｃ）図１５の課題を解決する従来技術におけるボンディングパッドの平面図および断面図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の半導体装置は、ボンディングパッド部の構造として、ワイヤボンディング領域を避けるように形成された凸部あるいは凹部を設けることにより、プローブ検査時におけるプローブ針の進行方向を制御し、極力ボンディングパッドの面積増加を抑制したボンディング領域とプローブ領域の分離構造とすることを特徴としている。
【００３４】
以下では、本発明の実施形態とその製造方法について詳細に説明する。
【００３５】
（第１の実施形態）
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置のボンディングパッド部の平面図および要部断面図である。
【００３６】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に開示されたボンディングパッド部は、半導体基板１の配線層２上に形成されたボンディングパッド３の表面に、ボンディング領域を回避してプローブ進行方向を制御するボンディングパッドの凸部４が形成されている。ここで、凸部４の形状はボンディングパッド３の長手方向に対して、斜め方向に直線状に延伸するように形成されている。
【００３７】
以下に、本実施形態のボンディングパッド部の製造方法について図１（ｂ）を参照しながら説明する。
【００３８】
まず、半導体基板１上に配線層２を形成する。配線層２はアルミニウム（Ａｌ）あるいは銅（Ｃｕ）などからなる配線とその周囲に形成された絶縁膜からなる。配線層２の膜厚は０．１〜５μｍ程度であれば良い。また、配線層２は２層以上の多層構造であっても構わない。
【００３９】
次に、配線層２上にボンディングパッド３を形成する。配線層２とボンディングパッド３とは直接積層して配線層２内の配線とボンディングパッド３とを電気的に接続しても構わないし、図示しない絶縁膜とそれを貫通するビアを介在させて、ビアを経由してボンディングパッドと下層の配線とを電気的に接続しても構わない。さらに、配線層２とボンディングパッド３との間に密着性を向上させる層間膜を形成しても構わない。
【００４０】
ここで、ボンディングパッド３を形成する際に、後にワイヤとボンディングパッド３とを接続するワイヤボンディング領域を回避するように、ボンディングパッド３の表面の一部に凸部４を形成する。凸部４はボンディングパッド３と同一材料から構成される。
【００４１】
凸部４の形成方法としては、ボンディングパッド３を厚膜に形成した後、凸部４となる領域の上を覆うエッチングマスクを用いて、ボンディングパッド３のマスク外領域をエッチング除去することで形成すればよい。あるいは、ボンディングパッド３を薄膜に形成した後、凸部４となる領域を開口したマスクを用いて、凸部４領域にボンディングパッド３と同一材料を堆積して形成しても構わない。また、ボンディング領域とプローブ領域とを分離するように形成できるのであれば、上記以外の他の方法で凸部４を形成しても構わない。
【００４２】
この時、ボンディングパッド３に使用される材料としてはアルミニウムが代表とされるが、これに限定されるものではなく、他の導電性物質であっても構わない。
【００４３】
また、ボンディングパッド３の平面サイズは短手方向、長手方向ともに２０〜２００μｍ程度の四角形が望ましいが、他に、例えば円形や多角形の形状であっても構わない。ボンディングパッド３の厚みはワイヤとの接続の際の衝撃による下層の配線へのダメージが吸収される厚みがあれば良く、具体的には０．１〜５μｍ程度の厚みがあればよい。また、凸部４の高さは０．１〜５μｍ程度が、凸部４の幅は１μｍ〜１０μｍ程度が望ましい。
【００４４】
さらに、図１（ａ）に示すように、凸部４はボンディングパッドのエッジ部まで到達しており、平面視においてボンディング領域とプローブ領域とが完全に分離するように形成されていても良いし、図示しないが、ボンディングパッド３のエッジ部まで到達せずにボンディングパッド３上にその周囲から独立した状態で形成されているものであっても構わない。つまりは、プローブ針のボンディングパッド３上での進行を制御できる形状であれば特に制約はない。
【００４５】
次に、ボンディングパッド３の形成後、隣接するボンディングパッド３間の電気的短絡（ショート）不良を防止する為、ボンディングパッド３上の周縁部を含む半導体基板１上を覆う保護膜５を形成する。この保護膜５としては例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜に代表される絶縁性材料で形成すればよく、膜厚は０．１〜５０μｍ程度であれば良い。なお、保護膜５としては酸化シリコン膜に限定されるものではなく、他の絶縁性材料であっても適用可能である。
【００４６】
以上の製造工程を経て、図１（ｂ）に示す断面構造のボンディングパッド３が形成される。
【００４７】
次に、図１（ｃ）に示すように、プローブ検査工程において、プローブ針が通常ボンディングパッドの長手方向に平行な方向６ａからボンディングパッドに接触し、ボンディングパッド表面の金属酸化膜を削りながら通電することにより半導体装置の電気特性検査を実施する。
【００４８】
このとき、プローブ針の先端はボンディングパッドの凸部４に当たると、凸部４が障壁となるため、凸部４に沿ってその延伸方向６ｂに向かってプローブ痕７が形成される。このため、電気特性検査が終了した後において、半導体装置と外部接続機器との電気接続を行う為のボンディング領域８にはプローブ痕は形成されず、ボンディング領域８とプローブ領域とは完全に分離される。
【００４９】
ここで、従来技術ではプローブ進行方向を制御することが出来ないため、ボンディングパッド長手方向に対し平行にプローブ痕が侵入する長さを想定したプローブ領域を考慮しなければならず、ボンディングパッド長手方向の長さをボンディング領域長とプローブ痕長の和以上の長さに設定する必要がある。しかしながら、本実施形態では、ボンディングパッド長手方向に対して斜め方向に延伸する凸部４に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できる。これにより、ボンディングパッド長手方向に必要なプロー部痕長を従来技術よりも短く設定することができ、実質的に約３０％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【００５０】
また、従来、ボンディング領域として四角形で形成された領域を確保する必要があったが、ボンディングボール９は通常円形状を成す為、ボンディング領域内の四角形領域における対角線方向のボンディング領域の円周外部分にボンディングに不要なデッドスペースが発生していた。
【００５１】
しかしながら、本実施形態では、プローブ進行方向を制御することにより、ボンディングパッド長手方向に対して斜め方向に延伸する凸部４に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できるため、従来のデッドスペースにプローブ針を進行させることができる。つまり、従来デッドスペースであった領域をプローブ痕７の形成領域として活用できる。これにより、実質的に約１５％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【００５２】
以上のように、本実施形態を用いることにより、従来のボンディング領域とプローブ領域を完全に分離するパッド形状に比べ、１５％〜４５％のパッド面積の縮小が可能となり、チップサイズの小型化、ひいてはウエハ一枚あたりのチップ取れ数の増加を図ることが出来る。
【００５３】
以下に、本実施形態の第１変形例について説明する。
【００５４】
図２（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の第１変形例に係る半導体装置のボンディングパッド部の平面図および要部断面図である。
【００５５】
図２（ａ）に示すように、本変形例に開示されたボンディングパッド部は、半導体基板１の配線層２上に形成されたボンディングパッド３の表面に、ボンディング領域を回避してプローブ進行方向を制御するボンディングパッドの凸部１０が形成されている。ここで、凸部１０の形状はボンディングパッド３の長手方向において、ボンディング領域の周囲の一部を取り囲むくの字形状に形成されている。
【００５６】
本変形例のボンディングパッド部の製造方法は、図２（ｂ）を参照して説明されるが、上記の図１（ｂ）に示した本実施形態の製造方法と実質的に同一であるため、繰り返しの説明は省略する。本変形例の製造方法と上記した本実施形態の製造方法との相違点は、本変形例における凸部１０の平面形状が、ボンディングパッド３の長手方向において、ボンディング領域の周囲の一部を取り囲むくの字形状にパターニングされていることのみである。
【００５７】
次に、図２（ｃ）に示すように、プローブ検査工程において、プローブ針が通常ボンディングパッドの長手方向に平行な方向１１ａからボンディングパッドに接触し、ボンディングパッド表面の金属酸化膜を削りながら通電することにより半導体装置の電気特性検査を実施する。
【００５８】
このとき、プローブ針の先端はボンディングパッドに形成されたくの字形状の凸部１０の先端近傍に当たると、凸部１０の先端近傍が障壁となるため、凸部１０の一方の側面に沿ってその延伸方向１１ｂに向かってプローブ痕１２が形成される。このため、電気特性検査が終了した後において、半導体装置と外部接続機器との電気接続を行う為のボンディング領域８にはプローブ痕は形成されず、ボンディング領域８とプローブ領域とは完全に分離される。
【００５９】
ここで、従来技術ではプローブ進行方向を制御することが出来ないため、ボンディングパッド長手方向に対し平行にプローブ痕が侵入する長さを想定したプローブ領域を考慮しなければならず、ボンディングパッド長手方向の長さをボンディング領域長とプローブ痕長の和以上の長さに設定する必要がある。しかしながら、本実施形態では、ボンディングパッド長手方向に対して、くの字形状の一方の斜め方向に延伸する凸部１０に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できる。これにより、ボンディングパッド長手方向に必要なプロー部痕長を従来技術よりも短く設定することができ、実質的に約３０％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【００６０】
また、従来、ボンディング領域として四角形で形成された領域を確保する必要があったが、ボンディングボール９は通常円形状を成す為、ボンディング領域内の四角形領域における対角線方向のボンディング領域の円周外部分にボンディングに不要なデッドスペースが発生していた。
【００６１】
しかしながら、本実施形態では、プローブ進行方向を制御することにより、ボンディングパッド長手方向に対して、くの字形状の一方の斜め方向に延伸する凸部１０に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できるため、従来のデッドスペースにプローブ針を進行させることができる。つまり、従来デッドスペースであった領域をプローブ痕１２の形成領域として活用できる。これにより、実質的に約１５％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【００６２】
以上のように、本実施形態を用いることにより、従来のボンディング領域とプローブ領域を完全に分離するパッド形状に比べ、１５％〜４５％のパッド面積の縮小が可能となり、チップサイズの小型化、ひいてはウエハ一枚あたりのチップ取れ数の増加を図ることが出来る。
【００６３】
以下に、本実施形態の第２変形例について説明する。
【００６４】
図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の第２変形例に係る半導体装置のボンディングパッド部の平面図および要部断面図である。
【００６５】
図３（ａ）に示すように、本変形例に開示されたボンディングパッド部は、半導体基板１の配線層２上に形成されたボンディングパッド３の表面に、ボンディング領域を回避してプローブ進行方向を制御する凸部１３が形成されている。ここで、凸部１３の形状はボンディングパッド３の長手方向において、ボンディング領域の周囲の一部を取り囲む円弧形状に形成されている。
【００６６】
本変形例のボンディングパッド部の製造方法は、図３（ｂ）を参照して説明されるが、上記の図１（ｂ）に示した本実施形態の製造方法と実質的に同一であるため、繰り返しの説明は省略する。本変形例の製造方法と上記した本実施形態の製造方法との相違点は、本変形例における凸部１３の平面形状が、ボンディングパッド３の長手方向において、ボンディング領域の周囲の一部を取り囲む円弧形状にパターニングされていることのみである。
【００６７】
次に、図３（ｃ）に示すように、プローブ検査工程において、プローブ針が通常ボンディングパッドの長手方向に平行な方向１４ａからボンディングパッドに接触し、ボンディングパッド表面の金属酸化膜を削りながら通電することにより半導体装置の電気特性検査を実施する。
【００６８】
このとき、プローブ針の先端はボンディングパッドに形成された円弧形状の凸部１３の中央部近傍に当たると、凸部１３の中央部近傍が障壁となるため、凸部１３の一方の円弧面に沿ってその延伸方向１４ｂに向かってプローブ痕１５が形成される。このため、電気特性検査が終了した後において、半導体装置と外部接続機器との電気接続を行う為のボンディング領域８にはプローブ痕は形成されず、ボンディング領域８とプローブ領域とは完全に分離される。
【００６９】
ここで、従来技術ではプローブ進行方向を制御することが出来ないため、ボンディングパッド長手方向に対し平行にプローブ痕が侵入する長さを想定したプローブ領域を考慮しなければならず、ボンディングパッド長手方向の長さをボンディング領域長とプローブ痕長の和以上の長さに設定する必要がある。しかしながら本実施形態では、ボンディングパッド長手方向に対して、円弧形状の一方の円弧面方向に延伸する凸部１３に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できる。これにより、ボンディングパッド長手方向に必要なプロー部痕長を従来技術よりも短く設定することができ、実質的に約３０％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【００７０】
また、従来、ボンディング領域として四角形で形成された領域を確保する必要があったが、ボンディングボール９は通常円形状を成す為、ボンディング領域内の四角形領域における対角線方向のボンディング領域の円周外部分にボンディングに不要なデッドスペースが発生していた。
【００７１】
しかしながら、本実施形態では、プローブ進行方向を制御することにより、ボンディングパッド長手方向に対して、円弧形状の一方の円弧面方向に延伸する凸部１３に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できるため、従来のデッドスペースにプローブ針を進行させることができる。つまり、従来デッドスペースであった領域をプローブ痕１５の形成領域として活用できる。これにより、実質的に約１５％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【００７２】
以上のように、本実施形態を用いることにより、従来のボンディング領域とプローブ領域を完全に分離するパッド形状に比べ、１５％〜４５％のパッド面積の縮小が可能となり、チップサイズの小型化、ひいてはウエハ一枚あたりのチップ取れ数の増加を図ることが出来る。
【００７３】
なお、本実施形態およびその変形例として、３種類の凸部形状について説明したが、ボンディング領域を避けるように凸部が形成されていれば、本発明の効果を享受できるものであり、上記３種類の凸部形状以外の形状であっても構わない。
【００７４】
次に、図１〜図３における凸部の形状のバリエーションについて説明する。
【００７５】
図４は、上面が平坦な配線層２上に形成されたボンディングパッド３表面の凸部１６が側面テーパー状の形状を示すものである。
【００７６】
凸部がボンディングパッド上面に対して垂直に形成される図１〜図３の場合においてはプローブ針が凸部４、１０、１３とボンディングパッド間の一点に応力集中するように当たる。それに対し、図４に示した凸部１６においては、凸部１６が側面テーパー形状を成すことにより、プローブ針が凸部１６とボンディングパッド間の一点に応力集中せず、応力が分散するように当たることにより、ボンディングパッドへの衝撃が緩和され、結果として下地配線層へのダメージも軽減される。
【００７７】
なお、図４の製造方法は図１の実施形態において説明した方法と実質的に同様のため説明は省略する。
【００７８】
図５は、配線層２の表面に凸部１７が形成されており、配線層２の上面上に形成されるボンディングパッド３は配線層２の凸部１７の形状を反映した凸部１８形状を示すものである。
【００７９】
図５に示した構造においては、プローブ針に印加される圧力が大きくプローブ針がボンディングパッド３の深さ方向に突き刺さるように侵入したとしても、プローブ針が配線層２の凸部１７に接触することで配線層２の凸部１７に沿ってプローブ進行を制御できる。そのため、ボンディングパッド３が接触抵抗の高い材料であっても、プローブ針圧を高く設定してボンディングパッド３とプローブ針との電気的接続を確保することができ、安定した電気特性検査を実施できる。この結果、半導体装置の品質向上が期待できる。
【００８０】
なお、図５の製造方法は図１の実施形態と配線層２の形成方法が異なるため、配線層２の製造工程に関して以下に説明する。
【００８１】
配線層の凸部１７の形成方法としては、配線層２を厚膜に形成した後、凸部１７となる領域の上を覆うエッチングマスクを用いて、配線層２のマスク外領域をエッチング除去することで形成すればよい。あるいは、配線層２を薄膜に形成した後、凸部１７となる領域を開口したマスクを用いて、凸部１７領域に配線層２と同一材料を堆積して形成しても構わない。また、上層として形成されるボンディングパッド３において、ボンディング領域とプローブ領域とを分離するように形成できるのであれば、上記以外の他の方法で凸部１７を形成しても構わない。
【００８２】
その後、上層としてボンディングパッド３を形成すれば、ボンディングパッド３は配線層２の凸部１７の形状を反映して、凸部１７上の領域が凸部１８形状に形成される。
【００８３】
図６は、配線層２の表面に凸部１７が形成されており、配線層２の上面上に形成されるボンディングパッド３は配線層の凸部１７の形状を反映し、かつ、側面テーパー状の形状を示す凸部１９である。
【００８４】
図６に示した構造は、図４および図５の構造の組み合わせであり、配線層２の凸部１７形状がボンディングパッド３の凸部１９として反映される。なお、図６に示した構造は、図４および図５の構造の組み合わせであり、構造および製造方法についての詳細な説明は省略する。また、効果については、図４および図５の構造による効果を組合せた効果を得ることができる。
【００８５】
なお、図４〜図６に示した凸部形状はいずれも図１〜図３の半導体装置における凸部として適用可能である。
【００８６】
（第２の実施形態）
図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置のボンディングパッド部の平面図および要部断面図である。
【００８７】
本実施形態の構成は、第１の実施形態の凸部が凹部に変更されている以外は第１の実施形態と同様である。
【００８８】
図７（ａ）に示すように、本実施形態に開示されたボンディングパッド部は、半導体基板１の配線層２上に形成されたボンディングパッド３の表面に、ボンディング領域を回避してプローブ進行方向を制御する凹部２０が形成されている。ここで、凹部２０の形状はボンディングパッド３の長手方向に対して、斜め方向に直線状に延伸するように形成されている。
【００８９】
以下に、本実施形態のボンディングパッド部の製造方法について図７（ｂ）を参照しながら、第１の実施形態と相違点に限定して説明する。
【００９０】
本実施形態においては、ボンディングパッド３を形成する際に、後にワイヤとボンディングパッド３とを接続するワイヤボンディング領域を回避するように、ボンディングパッド３の表面の一部に凹部２０を形成する。凹部２０はボンディングパッド３と同一材料から構成される。
【００９１】
凹部２０の形成方法としては、ボンディングパッド３を厚膜に形成した後、凹部２０となる領域の上を開口するエッチングマスクを用いて、ボンディングパッド３の凹部２０をエッチング除去することで形成すればよい。また、ボンディング領域とプローブ領域とを分離するように凹部２０が形成できるのであれば、上記以外の他の方法で凹部２０を形成しても構わない。
【００９２】
この時、ボンディングパッド３に使用される材料としてはアルミニウムが代表とされるが、これに限定されるものではなく、他の導電性物質であっても構わない。
【００９３】
また、ボンディングパッド３の平面サイズは短手方向、長手方向ともに２０〜２００μｍ程度の四角形が望ましいが、他に、例えば円形や多角形の形状であっても構わない。ボンディングパッド３の厚みはワイヤとの接続の際の衝撃による下層配線へのダメージが吸収される厚みがあれば良く、具体的には０．１〜５μｍ程度の厚みがあればよい。また、凹部２０の深さは０．１〜５μｍ程度が、凹部２０の幅は１μｍ〜２０μｍ程度が望ましい。
【００９４】
さらに、図７（ａ）に示すように、凹部２０はボンディングパッドのエッジ部まで到達しており、平面視においてボンディング領域とプローブ領域とが完全に分離するように形成されていても良いし、図示しないが、ボンディングパッド３のエッジ部まで到達せずにボンディングパッド３上にその周囲から独立した状態で形成されているものであっても構わない。つまりは、プローブ針のボンディングパッド３上での進行を制御できる形状であれば特に制約はない。
【００９５】
次に、図７（ｃ）に示すように、プローブ検査工程において、プローブ針が通常ボンディングパッドの長手方向に平行な方向６ａからボンディングパッドに接触し、ボンディングパッド表面の金属酸化膜を削りながら通電することにより半導体装置の電気特性検査を実施する。
【００９６】
このとき、プローブ針の先端はボンディングパッドの凹部２０上に来ると、凹部２０内に先端が入り込むため、凹部２０内をその延伸方向６ｂに向かってプローブ痕２１が形成される。このため、電気特性検査が終了した後において、半導体装置と外部接続機器との電気接続を行う為のボンディング領域８にはプローブ痕は形成されず、ボンディング領域８とプローブ領域とは完全に分離される。
【００９７】
ここで、従来技術ではプローブ進行方向を制御することが出来ないため、ボンディングパッド長手方向に対し平行にプローブ痕が侵入する長さを想定したプローブ領域を考慮しなければならず、ボンディングパッド長手方向の長さをボンディング領域長とプローブ痕長の和以上の長さに設定する必要がある。しかしながら、本実施形態では、ボンディングパッド長手方向に対して斜め方向に延伸する凹部２０に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できる。これにより、ボンディングパッド長手方向に必要なプローブ痕長を従来技術よりも短く設定することができ、実質的に約３０％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【００９８】
また、従来、ボンディング領域として四角形で形成された領域を確保する必要があったが、ボンディングボール９は通常円形状を成す為、ボンディング領域内の四角形領域における対角線方向のボンディング領域の円周外部分にボンディングに不要なデッドスペースが発生していた。
【００９９】
しかしながら、本実施形態では、プローブ進行方向を制御することにより、ボンディングパッド長手方向に対して斜め方向に延伸する凹部２０に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できるため、従来のデッドスペースにプローブ針を進行させることができる。つまり、従来デッドスペースであった領域をプローブ痕２１の形成領域として活用できる。これにより、実質的に約１５％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【０１００】
以上のように、本実施形態を用いることにより、従来のボンディング領域とプローブ領域を完全に分離するパッド形状に比べ、１５％〜４５％のパッド面積の縮小が可能となり、チップサイズの小型化、ひいてはウエハ一枚あたりのチップ取れ数の増加を図ることが出来る。
【０１０１】
以下に、本実施形態の第１変形例について説明する。
【０１０２】
図８（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の第１変形例に係る半導体装置のボンディングパッド部の平面図および要部断面図である。
【０１０３】
図８（ａ）に示すように、本変形例に開示されたボンディングパッド部は、半導体基板１の配線層２上に形成されたボンディングパッド３の表面に、ボンディング領域を回避してプローブ進行方向を制御する凹部２２が形成されている。ここで、凹部２２の形状はボンディングパッド３の長手方向において、ボンディング領域の周囲の一部を取り囲むくの字形状に形成されている。
【０１０４】
本変形例のボンディングパッド部の製造方法は、図８（ｂ）を参照して説明されるが、上記の図２（ｂ）に示した本実施形態の製造方法と実質的に同一であるため、繰り返しの説明は省略する。本変形例の製造方法と上記した本実施形態の製造方法との相違点は、本変形例における凹部２２の平面形状が、ボンディングパッド３の長手方向において、ボンディング領域の周囲の一部を取り囲むくの字形状にパターニングされていることのみである。
【０１０５】
次に、図８（ｃ）に示すように、プローブ検査工程において、プローブ針が通常ボンディングパッドの長手方向に平行な方向１１ａからボンディングパッドに接触し、ボンディングパッド表面の金属酸化膜を削りながら通電することにより半導体装置の電気特性検査を実施する。
【０１０６】
このとき、プローブ針の先端はボンディングパッドに形成されたくの字形状の凹部２２の先端に来ると、凹部２２内に先端が入り込むため、凹部２２内を一方の凹部に沿ってその延伸方向１１ｂに向かってプローブ痕２３が形成される。このため、電気特性検査が終了した後において、半導体装置と外部接続機器との電気接続を行う為のボンディング領域８にはプローブ痕は形成されず、ボンディング領域８とプローブ領域とは完全に分離される。
【０１０７】
ここで、従来技術ではプローブ進行方向を制御することが出来ないため、ボンディングパッド長手方向に対し平行にプローブ痕が侵入する長さを想定したプローブ領域を考慮しなければならず、ボンディングパッド長手方向の長さをボンディング領域長とプローブ痕長の和以上の長さに設定する必要がある。しかしながら本実施形態では、ボンディングパッド長手方向に対して、くの字形状の一方の斜め方向に延伸する凹部２２に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できる。これにより、ボンディングパッド長手方向に必要なプロー部痕長を従来技術よりも短く設定することができ、実質的に約３０％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【０１０８】
また、従来、ボンディング領域として四角形で形成された領域を確保する必要があったが、ボンディングボール９は通常円形状を成す為、ボンディング領域内の四角形領域における対角線方向のボンディング領域の円周外部分にボンディングに不要なデッドスペースが発生していた。
【０１０９】
しかしながら、本実施形態では、プローブ進行方向を制御することにより、ボンディングパッド長手方向に対して、くの字形状の一方の斜め方向に延伸する凹部２２に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できるため、従来のデッドスペースにプローブ針を進行させることができる。つまり、従来デッドスペースであった領域をプローブ痕２３の形成領域として活用できる。これにより、実質的に約１５％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【０１１０】
以上のように、本実施形態を用いることにより、従来のボンディング領域とプローブ領域を完全に分離するパッド形状に比べ、１５％〜４５％のパッド面積の縮小が可能となり、チップサイズの小型化、ひいてはウエハ一枚あたりのチップ取れ数の増加を図ることが出来る。
【０１１１】
以下に、本実施形態の第２変形例について説明する。
【０１１２】
図９（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の第２変形例に係る半導体装置のボンディングパッド部の平面図および要部断面図である。
【０１１３】
図９（ａ）に示すように、本変形例に開示されたボンディングパッド部は、半導体基板１の配線層２上に形成されたボンディングパッド３の表面に、ボンディング領域を回避してプローブ進行方向を制御する凹部２４が形成されている。ここで、凹部２４の形状はボンディングパッド３の長手方向において、ボンディング領域の周囲の一部を取り囲む円弧形状に形成されている。
【０１１４】
本変形例のボンディングパッド部の製造方法は、図９（ｂ）を参照して説明されるが、上記の図３（ｂ）に示した本実施形態の製造方法と実質的に同一であるため、繰り返しの説明は省略する。本変形例の製造方法と上記した本実施形態の製造方法との相違点は、本変形例における凹部２４の平面形状が、ボンディングパッド３の長手方向において、ボンディング領域の周囲の一部を取り囲む円弧形状にパターニングされていることのみである。
【０１１５】
次に、図９（ｃ）に示すように、プローブ検査工程において、プローブ針が通常ボンディングパッドの長手方向に平行な方向１４ａからボンディングパッドに接触し、ボンディングパッド表面の金属酸化膜を削りながら通電することにより半導体装置の電気特性検査を実施する。
【０１１６】
このとき、プローブ針の先端はボンディングパッドに形成された円弧形状の凹部２４の中央部に来ると、凹部２４内に先端が入り込むため、凹部２４内を一方の凹部に沿ってその延伸方向１４ｂに向かってプローブ痕２５が形成される。このため、電気特性検査が終了した後において、半導体装置と外部接続機器との電気接続を行う為のボンディング領域８にはプローブ痕は形成されず、ボンディング領域８とプローブ領域とは完全に分離される。
【０１１７】
ここで、従来技術ではプローブ進行方向を制御することが出来ないため、ボンディングパッド長手方向に対し平行にプローブ痕が侵入する長さを想定したプローブ領域を考慮しなければならず、ボンディングパッド長手方向の長さをボンディング領域長とプローブ痕長の和以上の長さに設定する必要がある。しかしながら、本実施形態では、ボンディングパッド長手方向に対して、円弧形状の一方の円弧面方向に延伸する凹部２４に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できる。これにより、ボンディングパッド長手方向に必要なプロー部痕長を従来技術よりも短く設定することができ、実質的に約３０％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【０１１８】
また、従来、ボンディング領域として四角形で形成された領域を確保する必要があったが、ボンディングボール９は通常円形状を成す為、ボンディング領域内の四角形領域における対角線方向のボンディング領域の円周外部分にボンディングに不要なデッドスペースが発生していた。
【０１１９】
しかしながら、本実施形態では、プローブ進行方向を制御することにより、ボンディングパッド長手方向に対して、円弧形状の一方の円弧面方向に延伸する凹部２４に沿ってボンディングパッドの対角線に近い方向にプローブ針の進行を制御できるため、従来のデッドスペースにプローブ針を進行させることができる。つまり、従来デッドスペースであった領域をプローブ痕２５の形成領域として活用できる。これにより、実質的に約１５％のパッドサイズの縮小が可能となる。
【０１２０】
以上のように、本実施形態を用いることにより、従来のボンディング領域とプローブ領域を完全に分離するパッド形状に比べ、１５％〜４５％のパッド面積の縮小が可能となり、チップサイズの小型化、ひいてはウエハ一枚あたりのチップ取れ数の増加を図ることが出来る。
【０１２１】
なお、本実施形態およびその変形例として、３種類の凹部形状について説明したが、ボンディング領域を避けるように凹部が形成されていれば、本発明の効果を享受できるものであり、上記３種類の凹部形状以外の形状であっても構わない。
【０１２２】
次に、図７〜図９における凹部の形状のバリエーションについて説明する。
【０１２３】
図１０は、上面が平坦な配線層２上に形成されたボンディングパッド３表面の凹部２６が側面テーパー状の形状を示すものである。
【０１２４】
図１０に示した凹部２６においては、プローブ針はボンディングパッド３上に針当てされて進行し、凹部２６に到達した後は凹部２６内をプローブ針が進行することでプローブ方向が制御される。図７〜図９の場合では、ボンディングパッドから凹部へとプローブ針が進行する際に、プローブ針は凹部外から凹部内へ移動する間、一時的にボンディングパッドとの接触が無くなるため、電気特性検査が途切れるロスが発生する。つまり、電気特性検査が途切れる時間分の検査ロスが発生する。しかしながら、凹部２６のように側面テーパー形状を成すことにより、ボンディングパッド３から凹部２６にプローブ針が移行する際にも側面テーパー上をプローブ針が接触しながら凹部２６内へと移動するため、プローブの接触は途切れることがなく、電気特性検査のロスが発生しない。その結果として、電気特性検査の効率が向上する。
【０１２５】
なお、図１０の製造方法は図７の実施形態において説明した方法と実質的に同様のため説明は省略する。
【０１２６】
図１１は、配線層２の表面に凹部２７が形成されており、配線層２の上面上に形成されるボンディングパッド３は配線層２の凹部２７の形状を反映した凹部２８形状を示すものである。
【０１２７】
図１１に示した構造においては、凹部２８領域の平面視におけるサイズ縮小が可能となる。具体的には、配線層の凹部２７を形成後、ボンディングパッド３上に配線層の凹部２７の形状を反映するように凹部２８が形成されるため、凹部２８の開口部分の平面視における幅（寸法）は配線層の凹部２７の幅（寸法）よりも狭く形成されることになる。この結果、ボンディングパッド３そのものに凹部を形成するのに比べ、平面視におけるサイズ縮小に効果がある。
【０１２８】
なお、図１１の製造方法は図７の実施形態と配線層２の形成方法が異なるため、配線層２の製造工程に関して以下に説明する。
【０１２９】
配線層の凹部２７の形成方法としては、配線層２を厚膜に形成した後、凹部２７となる領域の上を開口するエッチングマスクを用いて、配線層２の凹部２７をエッチング除去することで形成すればよい。また、ボンディング領域とプローブ領域とを分離するように凹部２７が形成できるのであれば、上記以外の他の方法で凹部２７を形成しても構わない。
【０１３０】
その後、上層としてボンディングパッド３を形成すれば、ボンディングパッド３は配線層２の凹部２７の形状を反映して、凹部２７上の領域が凹部２８形状に形成される。
【０１３１】
図１２は、配線層２の表面に凹部２７が形成されており、配線層２の上面上に形成されるボンディングパッド３は配線層の凹部２７の形状を反映し、かつ、側面テーパー状の形状を示す凹部２９である。
【０１３２】
図１２に示した構造は、図１０および図１１の構造の組み合わせであり、配線層２の凹部２７形状がボンディングパッド３の凹部２９として反映される。なお、図１２に示した構造は、図１０および図１１の構造の組み合わせであり、構造および製造方法についての詳細な説明は省略する。また、効果については、図１０および図１１の構造による効果を組合せた効果を得ることができる。
【０１３３】
なお、図１０〜図１２に示した凹部形状はいずれも図７〜図９の半導体装置における凹部として適用可能である。
【０１３４】
また、本実施形態に特有の効果として、ボンディングパッド上の凹部２０内にプローブ針が入り込むことでプローブ進行を制御できるだけでなく、一度、凹部２０内にプローブ針が侵入することで、形成した凹部２０をプローブ痕がはみ出すことは無く、たとえプローブ侵入が通常より大きくなっても凹部終点においてプローブの進行が止まるため、決してボンディング領域に干渉することは無く、よりボンディングパッドの小型化が実現できる。
【０１３５】
（第３の実施形態）
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る半導体装置のボンディングパッド部の平面図および要部断面図である。
【０１３６】
本実施形態の構成は、第１の実施形態の凸部に相当する領域がボンディングパッドとは異なる材料からなり、その上面が少なくともボンディングパッドの表面に露出して形成されている点が第１の実施形態とは異なっている。
【０１３７】
具体的には、ボンディングパッドの下層にある配線層２の一部が凸部３０を形成し、この凸部３０がボンディングパッドを貫通してボンディングパッドの表面に露出している構成である。この配線層２の凸部３０に沿ってプローブ針の進行を制御でき、プローブ痕３１が形成される。
【０１３８】
ここで、ボンディングパッドの表面から露出した配線層の凸部３０の高さは、プローブ進行を制御する為にはボンディングパッドより高く形成されていれば好適であり、この凸部３０の幅は１〜１０μｍ程度が好ましい。
【０１３９】
但し、本実施形態の変形例として図１４に示すように、ボンディングパッドの表面高さよりも低く形成して凹部としても、第２の実施形態に類似する構成となりその効果を享受できるため、本発明に含まれる。
【０１４０】
図１３および図１４では、配線層２の凸部３０の平面形状として第１の実施形態に相当するボンディングパッド３の長手方向に対して、斜め方向に直線状に延伸するように形成されている。
【０１４１】
しかしながら、この形状に限るものではなく、図示は省略するが、第１の実施形態の第１変形例におけるくの字形状、あるいは第１の実施形態における円弧形状に形成されていても構わない。要は、ボンディング領域を回避してプローブ進行方向を制御するような形状に形成されておればよい。
【０１４２】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記ではボンディングパッドに限定したが、ボンディング領域とプローブ領域とを分離しながら信頼性を確保しつつ、サイズを縮小する場合において、本発明を適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
本発明に係る半導体装置は、ボンディングパッドのサイズ縮小を図りつつ、ボンディング領域とプローブ領域を完全に分離することが可能となり、接合信頼性の向上とチップサイズの縮小を両立することができるものであり、特に、ワイヤボンディング時におけるワイヤとボンディングパッドとの接続不良を低減する電極パッド構造として有用である。
【符号の説明】
【０１４４】
１      半導体基板
２      配線層
３      ボンディングパッド
４      ボンディングパッドの凸部（直線形状）
５      保護膜
６ａ    ボンディングパッドの長手方向に平行な方向
６ｂ    延伸方向
７      プローブ痕
８      ボンディング領域
９      ボンディングボール
１０    ボンディングパッドの凸部（くの字形状）
１１ａ  ボンディングパッドの長手方向に平行な方向
１１ｂ  凸部１０の一方の側面に沿った延伸方向
１２    プローブ痕
１３    ボンディングパッドの凸部（円弧形状）
１４ａ  ボンディングパッドの長手方向に平行な方向
１４ｂ  延伸方向
１５    プローブ痕
１６    ボンディングパッドの凸部（側面テーパー状）
１７    配線層２の凸部
１８    ボンディングパッドの凸部（側面垂直）
１９    ボンディングパッドの凸部（側面テーパー状）
２０    ボンディングパッドの凹部（直線形状）
２１    プローブ痕
２２    ボンディングパッドの凹部（くの字形状）
２３    プローブ痕
２４    ボンディングパッドの凹部（円弧形状）
２５    プローブ痕
２６    ボンディングパッドの凹部（側面テーパー状）
２７    配線層の凹部
２８    ボンディングパッドの凹部（側面垂直）
２９    ボンディングパッドの凹部（側面テーパー状）
３０    配線層２の凸部
３１    プローブ痕
【図１】
2015179715.tif 000003
【図２】
2015179715.tif 000004
【図３】
2015179715.tif 000005
【図４】
2015179715.tif 000006
【図５】
2015179715.tif 000007
【図６】
2015179715.tif 000008
【図７】
2015179715.tif 000009
【図８】
2015179715.tif 000010
【図９】
2015179715.tif 000011
【図１０】
2015179715.tif 000012
【図１１】
2015179715.tif 000013
【図１２】
2015179715.tif 000014
【図１３】
2015179715.tif 000015
【図１４】
2015179715.tif 000016
【図１５】
2015179715.tif 000017
【図１６】
2015179715.tif 000018
【図１７】
2015179715.tif 000019