(57)【要約】【課題】半導体素子と例えばインターポーザ基板との接合を引き剥がして、その接合状態を確認する引き剥がし検査を行うための検査用半導体素子を提供する。【解決手段】本発明に係る検査用半導体素子であるＴＥＧチップ１０は、元々がウェハテストを行うためのものであって、同一ウェハに形成されたＴＥＧチップではないチップとその寸法を同一とし、少数の引き剥がし検査用バンプ１０ｂを周縁部分に備えている。これにより、引き剥がし検査において、ＴＥＧチップ１０−例えばインターポーザ基板３０間の接合強度が、ＴＥＧチップ１０−引き剥がし用ジグ２０間の接着強度を上回ることがないため、ＴＥＧチップ１０−インターポーザ基板３０間の接合を適切に引き剥がせて、引き剥がし検査を行うことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一ウェハに形成された非検査用半導体素子のウェハテストを行うための検査用半導体素子において、
上記非検査用半導体素子とその寸法が同一であり、
少数の引き剥がし検査用電極端子を周縁部分に設けていることを特徴とする検査用半導体素子。
【請求項２】
上記検査用半導体素子は、ウェハ形成時には、その寸法を上記非検査用半導体素子の寸法の整数倍とし、上記ウェハ形成後のダイシング時に、その寸法を上記非検査用半導体素子の寸法と同一とすることを特徴とする請求項１に記載の検査用半導体素子。
【請求項３】
検査時に上記検査用半導体素子が接合される非検査用半導体素子、インターポーザ基板、もしくはプリント配線基板の電極端子と、上記引き剥がし検査用電極端子とは、はんだ−はんだ、金−はんだ、はんだ−金、金−金、銅ポスト−はんだ、はんだ−銅ポスト、ニッケル−はんだ、もしくははんだ−ニッケルの組み合わせの材料で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の検査用半導体素子。
【請求項４】
チップ状の上記非検査用半導体素子および上記検査用半導体素子を形成する形成工程と、
上記検査用半導体素子を、上記検査用半導体素子の引き剥がし検査用電極端子を用いて、非検査用半導体素子、インターポーザ基板、もしくはプリント配線基板に接合し、この接合を引き剥がして所望の検査を行う検査工程と、
上記検査工程により、異常が発見された場合に、製造条件を変更し、上記検査工程を異常が発見されなくなるまで繰り返し行う設定変更工程と、
上記検査工程後もしくは上記設定変更工程後に、上記非検査用半導体素子を、非検査用半導体素子、インターポーザ基板、もしくはプリント配線基板に接合して実装する実装工程とを有することを特徴とする請求項１〜３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
非検査用半導体素子を、非検査用半導体素子、インターポーザ基板、もしくはプリント配線基板に接合し、この接合を引き剥がして所望の検査を行う半導体装置の検査方法において、
上記非検査用半導体素子に代えて、請求項１〜３に記載の検査用半導体素子を、当該検査用半導体素子の引き剥がし検査用電極端子を用いて、上記非検査用半導体素子、上記インターポーザ基板、もしくは上記プリント配線基板に接合し、この接合を引き剥がして所望の検査を行うことを特徴とする半導体装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子が例えばインターポーザ基板にバンプを用いて接合されて実装されている半導体装置において、その製造時に、半導体素子とインターポーザ基板との接合状態を確認して製造条件の適否を検査する引き剥がし検査を適切に行うための検査用半導体素子、当該検査用半導体素子を用いた引き剥がし検査を含む半導体装置の製造方法、ならびに、上記検査用半導体素子を用いた引き剥がし検査方法である半導体装置の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは近年高精細化が進み、表示画素が増加する分、駆動回路も増加する。駆動回路を増加させるためには、液晶パネルに実装される液晶ドライバの数を増加させるか、１つの液晶ドライバに搭載される駆動回路を増加させる。近年では液晶パネルに実装される液晶ドライバの数が増加しないように、後者の液晶ドライバ内部の駆動回路を増加させることで対応することが多く、それゆえに液晶ドライバの出力ピン数が増加する傾向にある。
【０００３】
ところで、上述の液晶ドライバなどの、半導体素子が例えばインターポーザ基板にバンプを用いて接合されて実装されている半導体装置において、その製造時には、連続して生産する前に、生産条件が適切であるか、つまり適切に半導体装置が製造されているかを確認するために、半導体素子とインターポーザ基板との接合状態を確認する引き剥がし検査を実施する場合がある。引き剥がし検査は、半導体素子に接着剤を塗布して引き剥がし用ジグを接着し、インターポーザ基板を固定した状態で引き剥がし用ジグを真上に引き上げて、半導体素子とインターポーザ基板との接合状態を破断させる。そして、半導体素子およびインターポーザ基板の各バンプの破断箇所およびどのような状態で破断しているかの破断モードを観察して、上記各バンプの位置ズレが生じていないか、および製造装置のプロセス条件が適切であるかを確認する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の液晶ドライバなどの半導体装置のように、集積化が進み、バンプ数が増加すると（より具体的には、総バンプ数が５００個、もしくはバンプの総面積／半導体素子のバンプが設けられている面の面積＝１１％を超えると）、総バンプ接合強度が半導体素子（チップ）−引き剥がし用ジグ間の接着強度を上回って、図５に示すように、半導体素子から引き剥がし用ジグが先に剥がれて引き剥がし検査が行えないという問題を生じる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、引き剥し検査を行うための検査用半導体素子、当該検査用半導体素子を用いた引き剥がし検査を含む半導体装置の製造方法、ならびに、上記検査用半導体素子を用いた引き剥がし検査方法である半導体装置の検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る検査用半導体素子は、同一ウェハに形成された非検査用半導体素子のウェハテストを行うための検査用半導体素子において、上記課題を解決するために、上記非検査用半導体素子とその寸法が同一であり、少数の引き剥がし検査用電極端子を周縁部分に設けていることを特徴としている。
【０００７】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、上記課題を解決するために、チップ状の上記非検査用半導体素子および上記検査用半導体素子を形成する形成工程と、上記検査用半導体素子を、上記検査用半導体素子の引き剥がし検査用電極端子を用いて、非検査用半導体素子、インターポーザ基板、もしくはプリント配線基板に接合し、この接合を引き剥がして所望の検査を行う検査工程と、上記検査工程により、異常が発見された場合に、製造条件を変更し、上記検査工程を異常が発見されなくなるまで繰り返し行う設定変更工程と、上記検査工程後もしくは上記設定変更工程後に、上記非検査用半導体素子を、非検査用半導体素子、インターポーザ基板、もしくはプリント配線基板に接合して実装する実装工程とを有することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る半導体装置の検査方法は、非検査用半導体素子を、非検査用半導体素子、インターポーザ基板、もしくはプリント配線基板に接合し、この接合を引き剥がして所望の検査を行う半導体装置の検査方法において、上記課題を解決するために、上記非検査用半導体素子に代えて、上記検査用半導体素子を、当該検査用半導体素子の引き剥がし検査用電極端子を用いて、上記非検査用半導体素子、上記インターポーザ基板、もしくは上記プリント配線基板に接合し、この接合を引き剥がして所望の検査を行うことを特徴としている。
【０００９】
上記の構成によれば、本発明に係る検査用半導体素子は、ウェハテストを行うための検査用半導体素子であって、その寸法を非検査用半導体素子と同一として、非検査用半導体素子に代えて引き剥がし検査に用いることを可能としている。そして、上記検査用半導体素子は、引き剥がし検査用電極端子が周縁部分に少数設けてあるだけなので、引き剥がし検査において、上記検査用半導体素子−例えばインターポーザ基板間の接合強度が上記検査用半導体素子−引き剥がし用ジグ間の接着強度を上回ることがなく、引き剥がし検査を行うことができる。
【００１０】
以上により、上記検査用半導体素子は、引き剥し検査を行うための検査用半導体素子を提供することができるという効果を奏する。また、上記の構成によれば、本発明に係る半導体装置の製造方法は、上記検査用半導体素子を用いた引き剥がし検査を含む半導体装置の製造方法を、本発明に係る半導体装置の検査方法は、上記検査用半導体素子を用いた引き剥がし検査方法である半導体装置の検査方法を提供することができるという効果を奏する。
【００１１】
なお、上記検査用半導体素子のように引き剥がし検査用電極端子が少数であっても、周縁部分に設けているため、引き剥がし検査における、電極端子の位置ズレが生じていないか、および製造装置の加熱が適切であるかなどの検査項目は相対的に十分に検査することができる（つまり、周縁部分の電極端子に問題なければ、その他の部分の電極端子にも問題はない）。
【００１２】
また、上記検査用半導体素子は、上述のように、元々がウェハテストを行うための検査用半導体素子であり、またそれゆえに製造方法を殆ど変更することなく製造できることから、新たなコストを生じない。また、従来の引き剥がし検査と比較して、上記検査用半導体素子によって、引き剥がし検査に良品チップ（非検査用半導体素子）を使用する必要がなくなる。
【００１３】
本発明に係る検査用半導体素子は、ウェハ形成時には、その寸法を上記非検査用半導体素子の寸法の整数倍とし、上記ウェハ形成後のダイシング時に、その寸法を上記非検査用半導体素子の寸法と同一とすることが好ましい。
【００１４】
上記検査用半導体素子は、ウェハ形成時に、その寸法が上記非検査用半導体素子の寸法と同一となるように形成してもよいが、上述のように、ウェハ形成時には、その寸法を上記非検査用半導体素子の寸法の整数倍としておき、ダイシングによってその寸法を上記非検査用半導体素子の寸法と同一としてもよい。
【００１５】
本発明に係る検査用半導体素子は、検査時に上記検査用半導体素子が接合される非検査用半導体素子、インターポーザ基板、もしくはプリント配線基板の電極端子と、上記引き剥がし検査用電極端子とは、はんだ−はんだ、金−はんだ、はんだ−金、金−金、銅ポスト−はんだ、はんだ−銅ポスト、ニッケル−はんだ、もしくははんだ−ニッケルの組み合わせの材料で形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一つに係る検査用半導体素子は、元々がウェハテストを行うための検査用半導体素子であって、非検査用半導体素子とその寸法を同一とし、少数の引き剥がし検査用電極端子を周縁部分に設けていることを特徴としている。これにより、総バンプ接合強度が半導体素子−引き剥がし用ジグ間の接着強度を上回ることがなく、引き剥がし検査を行うことができる。それゆえ、引き剥し検査を行うための検査用半導体素子を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態について図１および図２を用いて説明すると以下の通りである。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るＴＥＧ（Test Element Group）チップ（検査用半導体素子）１０を示している。ＴＥＧチップ１０は、従来の引き剥がし検査における問題点を解決するために考案されたものである。まず、従来の引き剥がし検査およびその問題点について、簡単に説明する。
【００１９】
引き剥がし検査とは、チップが例えばインターポーザ基板にバンプを用いて接合されて実装されている半導体装置において、その製造時に、連続して生産する前に、生産条件が適切であるか、つまり適切に半導体装置が製造されているかを確認するために、チップとインターポーザ基板（もしくは他のチップ、あるいはプリント配線基板（ＰＷＢ））との接合状態を確認するものである。具体的には、チップに接着剤を塗布して引き剥がし用ジグを接着し、インターポーザ基板を固定した状態で引き剥がし用ジグを真上に引き上げて、チップとインターポーザ基板との接合状態を破断させる。そして、チップおよびインターポーザ基板の各バンプの破断箇所およびどのような状態で破断しているかの破断モードを観察して、上記各バンプの位置ズレが生じていないか、および製造装置のプロセス条件が適切であるかを確認する。
【００２０】
このような引き剥がし検査において、近年チップの集積化が進んでバンプ数が増加することにより、総バンプ接合強度がチップ−引き剥がし用ジグ間の接着強度を上回って、チップから引き剥がし用ジグが先に剥がれて引き剥がし検査が行えないという問題を生じていた。なお、上記半導体装置としては、液晶ドライバなどが挙げられる。
【００２１】
以上のような問題を解決するために、ＴＥＧチップ１０は、同一ウェハに形成されたチップ（不図示）（非検査用半導体素子）のウェハテストを行うためのものであって、その寸法が、上記チップの寸法と同一であるとともに、図１に示すように、その周縁部分に引き剥がし検査用バンプ（引き剥がし検査用電極端子）１０ｂを有している。ＴＥＧチップ１０の中央部分には、ウェハテスト用バンプ１０ａが設けられている。なお、以降「ＴＥＧチップ」は「ＴＥＧチップ」と記載し、単に「チップ」と記載されているものは、同一ウェハに形成された、ＴＥＧチップではないチップを示している。
【００２２】
ＴＥＧチップ１０は、上述のように、その寸法をチップの寸法と同一としているため、チップに代えて引き剥がし検査に用いることができる。そして、ＴＥＧチップ１０は、引き剥がし検査用バンプ１０ｂを周縁部分に少数設けているだけなので、引き剥がし検査において、ＴＥＧチップ１０−インターポーザ基板間の接合強度がＴＥＧチップ１０−引き剥がし用ジグ間の接着強度を上回ることがなく、それゆえ、図２に示すように、ＴＥＧチップ１０とインターポーザ基板との接合を破断させることができて引き剥がし検査を行うことができる。
【００２３】
なお、ＴＥＧチップ１０のように引き剥がし検査用バンプ１０ｂが少数であっても、周縁部分に設けているため、引き剥がし検査における、バンプの位置ズレが生じていないか、および製造装置のプロセス条件が適切であるかなどの検査項目は相対的に十分に検査することができる（つまり、周縁部分のバンプに問題なければ、その他の部分のバンプにも問題はない）。しかしながら、図１に示した引き剥がし検査用バンプ１０ｂは、単なる一例に過ぎず、基本的にウェハテスト用バンプ１０ａが形成されてない位置であればどこに設けても問題はない。
【００２４】
また、ＴＥＧチップ１０は、上述のように、元々がウェハテストを行うためのＴＥＧチップであり、またそれゆえに製造方法を殆ど変更することなく製造できることから、新たなコストを生じない。また、従来の引き剥がし検査と比較して、ＴＥＧチップ１０によって、引き剥がし検査にチップを使用する必要がなくなる。
【００２５】
また、インターポーザ基板（もしくはチップ、あるいはＰＷＢ）のバンプと、引き剥がし検査用バンプ１０ｂとが、はんだ−はんだ、金−はんだ、はんだ−金、金−金、銅ポスト−はんだ、はんだ−銅ポスト、ニッケル−はんだ、もしくははんだ−ニッケルの組み合わせの材料で形成されていることが好ましい。
【００２６】
次に、本実施形態に係る、ＴＥＧチップ１０を用いた引き剥がし検査を含む半導体装置の製造方法について、図２〜図４を用いて説明する。図２は本実施形態における引き剥がし検査の様子を示しており、図３はＴＥＧチップ１０の製造例を示しており、図４はウェハにおけるＴＥＧチップ１０の配置例を示している。上記半導体装置の製造方法は、一般的な半導体装置の製造方法として適用できるものであり、ここでは、一般的な工程については省略し、本発明に関連する部分のみを説明する。
【００２７】
上記半導体装置の製造方法では、まず、大略的に述べると、前工程において図４に示すようにウェハ上にＴＥＧチップ１０およびチップを形成し、その後後工程のダイシングによってチップ状のＴＥＧチップ１０およびチップを形成する（形成工程）。ＴＥＧチップ１０は、従来のＴＥＧチップから、フォトマスクを変更するだけで簡単に製造できる。ここで、ＴＥＧチップ１０は、ウェハ形成時にその寸法がチップの寸法と同一となるように形成してもよく、あるいは、図３および図４に示すようにウェハ形成時にはその寸法をチップの寸法の整数倍としておき、その後のダイシングによってその寸法をチップの寸法と同一としてもよい。
【００２８】
次に、ＴＥＧチップ１０のバンプ形成面とは反対の面に、接着剤により引き剥がし用ジグ２０を接着するとともに（図２参照）、ＴＥＧチップ１０のバンプ形成面を引き剥がし検査用バンプ１０ｂを用いてインターポーザ基板（もしくはチップ、あるいはＰＷＢ）３０に接合する。そして、インターポーザ基板３０を固定した状態で引き剥がし用ジグ２０を真上に引き上げて、ＴＥＧチップ１０−インターポーザ基板３０の接合を引き剥がして引き剥がし検査を行う（図２参照）（検査工程）。このとき、同図に示すように、本実施形態では、引き剥がし検査にＴＥＧチップ１０を用いているため、ＴＥＧチップ１０−インターポーザ基板３０の接合が適切に破断されている。
【００２９】
次に、上述した引き剥がし検査により、異常が発見された場合には（異常が発見されなかった場合には、後述するチップの実装工程に移る）、製造条件を変更し、上述した引き剥がし検査を異常が発見されなくなるまで繰り返し行う（設定変更工程）。次に、上述した引き剥がし検査において異常が発見されなくなれば、さらなる他の検査を行った後、チップをインターポーザ基板（もしくはチップ、あるいはＰＷＢ）に接合して実装する（実装工程）。
【００３０】
以上のように、本実施形態では、チップと同一の寸法を有し、周縁部分に引き剥がし検査用バンプ１０ｂが設けられているＴＥＧチップ１０を用いることにより、ＴＥＧチップ１０−インターポーザ基板３０間の接合強度が、ＴＥＧチップ１０−引き剥がし用ジグ２０間の接合強度を下回って、ＴＥＧチップ１０−インターポーザ基板３０間の接合が適切に破断されて引き剥がし検査を適切に行うことができる。
【００３１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係るＴＥＧチップおよび当該ＴＥＧチップを用いた引き剥がし検査を含む半導体装置の製造方法は、多数のバンプ電極を有したチップが他のチップ、インターポーザ基板、もしくはプリント配線基板に実装されて構成される半導体装置の製造時に好適に用いられ、特に、コストを増やさずに引き剥がし検査を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るＴＥＧチップのバンプ形成面の平面図である。
【図２】本発明の実施形態における引き剥がし検査の様子を示す図である。
【図３】上記ＴＥＧチップの製造例を示す図である。
【図４】ウェハにおける上記ＴＥＧチップの配置例を示す図である。
【図５】従来技術を示すものであり、引き剥がし検査の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０      ＴＥＧチップ（検査用半導体素子）
１０ｂ    引き剥がし検査用バンプ（引き剥がし検査用電極端子）
３０      インターポーザ基板
【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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