(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤボンディング装置が結線すべき場所を把握するために使用する基準点として、半導体チップ上の複数のボンディング位置との相対的な位置座標を認識するための段差による認識マークを設けたボンディングパッドを２箇所に備え、前記ボンディングパッドの直下に存在するシリコン基板表面に前記認識マークの形状のパターンを酸化により形成したことを特徴とする半導体チップ。
【請求項２】
ワイヤボンディング装置が結線すべき場所を把握するために使用する基準点として、半導体チップ上の複数のボンディング位置との相対的な位置座標を認識するための段差による認識マークを設けたボンディングパッドを２箇所に備えた半導体チップの製造方法であって、先端を前記認識マークの形状に加工したプロービング針を前記ボンディングパッドに当ててプロービングを実施した際に形成される傷の段差により前記認識マークを形成することを特徴とする半導体チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、半導体装置製造の際のワイヤボンディング工程において、ワイヤボンディング装置が結線すべき場所を把握するために使用する基準点としての認識マークをボンディングパッドに設けた半導体チップ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、半導体チップのボンディングパッドを結線する際、その位置座標を相対的に認識させることを目的とした認識マークを半導体チップの表面内に２箇所設け、これを画像認識させ、ワイヤで結線すべき位置をワイヤボンディング装置に把握させてワイヤボンドを行っている。
【０００３】
一方、半導体チップのボンディングパッドからボンディングがはみ出さないように、また保護膜にボンディングがかかってしまわないようにするためのものとして、特開２０００−１２６０３号公報（以下、文献という）がある。
【０００４】
この文献はボンディングパッドの中心を視覚的に認識するために、すべてのボンディングパッドの各辺に凸部又は凹部の形状を設けたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体チップの表面に専用の認識マークを設ければ、その分だけチップの小型化に支障を来たすことになる。
【０００６】
また、文献の凸部又は凹部の形状は相対的な位置座標を認識するためのマークではなく、ボンディングパッドの中心を認識するためのもので、すべてのボンディングパッドの４辺に設ける必要がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明は、ワイヤボンディング装置が結線すべき場所を把握するために使用する基準点として、半導体チップ上の複数のボンディング位置との相対的な位置座標を認識するための段差による認識マークを設けたボンディングパッドを２箇所に備え、ボンディングパッドの直下に存在するシリコン基板表面に認識マークの形状のパターンを酸化により形成したものである。
また、本発明は先端を認識マークの形状に加工したプロービング針をボンディングパッドに当ててプロービングを実施した際に形成される傷の段差により認識マークを形成するようにした半導体チップの製造方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は第１の参考形態を示す断面図である。
【０００９】
通常の半導体ウェーハプロセスにより形成された半導体チップとしてＦＥＴの例を示している。
【００１０】
１はシリコン基板、２はシリコン基板１上に形成された酸化膜、３，４は拡散層、５はポリシリコン膜、６は中間絶縁膜、７はドレイン電極、８はソース電極、９はゲート電極、１０はパッシベーション膜、１１〜１３はボンディングパッド、１４は認識マークである。
【００１１】
ボンディングパッド１１〜１３はよく知られているように電極の表面にアルミニウムの薄膜等で形成される。
【００１２】
認識マーク１４はドレイン電極７のボンディングパッド１１とソース電極８のボンディングパッド１２の２箇所に形成され、ベース電極９のボンディングパッド１３には形成されない。
【００１３】
認識マーク１４は十字形、四角形等の形状を３次元即ち段差を用いて形成する。
【００１４】
認識マーク１４の形成方法を説明すると、半導体チップを形成し、最終的にボンディングパッド１１，１２になったアルミニウム薄膜等のメタル層の表面に通常のフォトリソ工程を経て認識マーク１４の形状のレジストマスクを形成する。
【００１５】
次にメタル層の表面上を認識マーク１４の形状にエッチングを施す。この際のエッチング量はメタル層の膜厚の１／２程度とし、後に認識マーク１４上にワイヤボンディングする際、ワイヤ結線したときの結合強度が得られるようにする。このエッチングによって生じる段差により視覚的に認識できる認識マーク１４が形成される。
【００１６】
この認識マーク１４はワイヤボンディング装置が結線すべき場所を把握するために使用する基準点となるもので、半導体チップ上の結線すべき複数のボンディング位置との相対的な位置座標を認識するために使用される。
【００１７】
相対的な位置座標の基準点となる認識マーク１４であるから、半導体チップ内のボンディングパッドの２箇所にあれば必要かつ十分であり、すべてのボンディングパッド上に設ける必要はない。
【００１８】
３箇所以上に設けても、その内２箇所が基準点として使用され、他は必要ないので、たとえ３箇所以上に設けたからと言って本発明の技術的範囲を脱するものではない。
【００１９】
また、認識マーク１４は必ずしもボンディングパッド１１，１２の中心部に形成する必要はなく、２ｎｄワイヤボンディング、ウェッジボンディングなどではわざと中心部からずらして端の部分に形成する場合もある。
【００２０】
なお、図ではボンディングパッド１１，１２をそれぞれドレイン電極７、ソース電極８の上面に形成しているが、配線引出しを使用して電極から離れた位置に形成しても構わない。
【００２１】
以上のように第１の参考形態によれば、ボンディングパッド１１，１２に結線すべき場所を認識するための基準点として認識マーク１４を形成したので、ワイヤボンディング装置は認識マーク１４とボンディング位置との相対的な位置座標を認識することができ、認識マーク１４を形成したボンディングパッド１１，１２を含めて結線すべきすべてのボンディングパッドにワイヤボンディングすることができる。
【００２２】
この結果、半導体チップ内に認識のみを目的としたマークを意識的に挿入する必要はなくなるとともに、半導体チップ内の素子数、配線などの集積度の向上が図れ、チップの小型化にもつながることとなる。
【００２３】
また、認識マーク１４は相対的な位置座標の基準点なので、半導体チップ内に２箇所設けるだけで良く、すべてのボンディングパッドに設ける必要はない。
【００２４】
図２は第２の参考形態を示す断面図で、第１の参考形態とは認識マーク１４の形成の仕方が異なるだけで他は同じである。
【００２５】
シリコン基板１のボンディングパッド１１，１２が形成される予定の領域に通常のフォトリソ工程を経て認識マーク１４の形状のレジストマスクを形成する。
【００２６】
次にアルカリエッチング等によりシリコン基板１の表面のエッチング部１５を認識マーク１４の形状にエッチングする。その後、酸化膜２、中間絶縁膜６の形成等の通常の半導体ウェーハプロセスを実施する。
【００２７】
このプロセスを経て最終的に形成された半導体チップのボンディングパッド１１，１２の表面には、その直下のシリコン基板１の表面がエッチングされた分だけ段差が残り、認識マーク１４が形成される。
【００２８】
以上のように第２の参考形態によれば、第１の参考形態と同等の効果を奏する。
【００２９】
図３は第３の参考形態を示す断面図で、第１の参考形態とは認識マーク１４の形成の仕方が異なるだけで他は同じである。
【００３０】
通常の半導体ウェーハプロセスにより中間絶縁膜６が形成され、ボンディングパッド１１，１２が形成される予定の中間絶縁膜６の領域に通常のフォトリソ工程を経て認識マーク１４の形状のレジストマスクを形成する。
【００３１】
次に中間絶縁膜６のエッチング部１６を認識マーク１４の形状にエッチングし、更に通常の半導体ウェーハプロセスを実施する。
【００３２】
このプロセスを経て最終的に形成された半導体チップのボンディングパッド１１，１２の表面には、その直下の中間絶縁膜６の表面がエッチングされた分だけ段差が残り、認識マーク１４が形成される。
【００３３】
なお、中間絶縁膜６に限らず、酸化膜２等の成形膜のいずれに認識マーク１４の形状のエッチングを施しても同様にボンディングパッド１１，１２上に認識マーク１４を形成することができる。
【００３４】
以上のように第３の参考形態によれば、第１の参考形態と同等の効果を奏する。
【００３５】
図４は本発明の第１の実施形態を示す断面図で、第１の参考形態とは認識マーク１７の形成の仕方が異なるだけで他は同じである。
【００３６】
認識マーク１７は、上記した参考形態の認識マーク１４が凹状の段差で形成していたのに対し、凸状の段差で形成したものであるから、その機能において変る所はない。
【００３７】
ボンディングパッド１１，１２が形成される予定のシリコン基板１の領域に、通常のフォトリソ工程を経て認識マーク１７の形状のレジストマスクを形成する。
【００３８】
次に酸化によりシリコン基板１の表面上の酸化部１８に認識マーク１７の形状のパターンを形成する。その後、酸化膜２、中間絶縁膜６の形成等の通常の半導体ウェーハプロセスを実施する。
【００３９】
このプロセスを経て最終的に形成された半導体チップのボンディングパッド１１，１２の表面には、その直下のシリコン基板１の表面が酸化された分だけ凸状の段差が残り、認識マーク１７が形成される。
【００４０】
以上のように本発明の第１の実施形態によれば、第１の参考形態と同等の効果を奏する。
【００４１】
図５は本発明の第２の実施形態を示す断面図で、第１の参考形態とは認識マーク１９の形成の仕方が異なるだけで他は同じである。
【００４２】
認識マーク１９は、プローピング針の先端を認識マーク１９の形状例えば十字形や四角形に加工しておき、その針を半導体チップのボンディングパッド１１，１２に当ててプロービングを実施した際にできる認識マーク状の傷の段差を利用したものである。
【００４３】
通常の半導体ウェーハプロセスを経て形成された半導体チップの特性をチェックするプロービング工程において、認識マーク１９の形状に加工したプロービング針をボンディングパッド１１，１２に当ててプロービングをする。
【００４４】
この際、ボンディングパッド１１，１２の表面には、プロービング針の先端の形状の傷が残るので、この傷の段差により認識マーク１９が形成される。
【００４５】
以上のように本発明の第２の実施形態によれば、第１の参考形態の効果に加えて、プロービング工程における針の傷を利用して認識マーク１９を形成するので、工程数が増えることもなく容易に実施することができる。
【００４６】
【発明の効果】
上記したように、本発明は、半導体チップのボンディングパッドに、複数のボンディング位置との相対的な位置座標を認識するための基準点としての認識マークを設けたので、半導体チップの小型化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の参考形態を示す断面図。
【図２】  第２の参考形態を示す断面図。
【図３】  第３の参考形態を示す断面図。
【図４】  本発明の第１の実施形態を示す断面図。
【図５】  本発明の第２の実施形態を示す断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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