JP2003282490A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JP2003282490A
JP2003282490A JP2002088810A JP2002088810A JP2003282490A JP 2003282490 A JP2003282490 A JP 2003282490A JP 2002088810 A JP2002088810 A JP 2002088810A JP 2002088810 A JP2002088810 A JP 2002088810A JP 2003282490 A JP2003282490 A JP 2003282490A
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insulating film
interlayer insulating
semiconductor device
semiconductor
dicing
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Mutsumi Kobayashi
むつみ 小林
Kenichi Yoshiura
健一 吉浦
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップサイズの増加を回避しつつ異物の発生
を防止する。 【解決手段】 半導体基板主面上に層間絶縁膜を介して
配置された金属配線層が保護絶縁膜によって被覆されて
いる半導体装置において、半導体装置のチップの端部に
て層間絶縁膜の側面を保護絶縁膜によって覆う。また、
半導体基板主面上に層間絶縁膜を介して金属配線が配置
された半導体チップ領域が複数形成された半導体ウェハ
を個々の半導体チップ領域に切断分離するダイシングを
行なう半導体装置の製造方法において、最上層の金属配
線層を形成した後に半導体チップ領域周囲のスクライブ
領域の層間絶縁膜を除去し、層間絶縁膜の除去されたス
クライブ領域にてダイシングを行なう。本発明の構成に
よれば、金属膜の形成が完了した後にスクライブ領域の
層間絶縁膜を除去するのでエッチ残りによる異物の発生
を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に関し、特に、半導体チップのダイシングに
適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置では、単結晶シリコン等を用
いたウェハの複数の半導体チップ領域にパターンを一括
して形成し、夫々の半導体チップ領域毎に切断して、個
々の半導体チップに分離するダイシングを行ない、こう
して分離された個々の半導体チップに、例えばリードフ
レームに固定するダイボンディング及びワイヤボンディ
ングが行なわれ、更に樹脂封止等が行なわれて半導体装
置として完成する。
【0003】図1はダイシングの状態を示す平面図であ
り、ダイシングでは、ウェハ1の裏面を粘着性のダイシ
ングテープ2に貼り付け、ダイシングテープ2の周縁を
リング状のフレーム3に固定した状態で、ダイシングテ
ープ2をカッティングテーブルに真空吸着させて固定
し、例えばNi,Cu等のメタル粉末を結合材としてダ
イヤモンド砥粒を焼結させたダイシングブレードを高速
回転させてウェハ1を縦横に切断している。
【0004】図2は図1中のa部を示す部分拡大平面図
であり、ウェハ1の個々の半導体チップ領域10には形
成した各種素子を配線層によって接続した集積回路10
a及びこの集積回路の外部端子となるパッド10bが形
成されており、個々の半導体チップ領域10はスクライ
ブ領域11によって周囲を囲まれている。
【0005】図3は図2中のb部を示す部分拡大平面図
であり、図4は図3中のc−c線に沿った縦断面図であ
る。ダイシングではブレードによってスクライブ領域1
1の破線図示部分を切断除去して個々の半導体チップ領
域10を分離している。
【0006】半導体チップ領域10の端部には矩形環状
のシールド領域12が設けられており、シールド領域1
2では、フィールド絶縁膜13によって分離された半導
体基板14内のp型領域15にコンタクト層16を介し
て金属膜の配線層17,18が接続されてシールド機能
を発揮する構成となっている。配線層17,18は、半
導体基板14上に1層目の層間絶縁膜19を介して1層
目の配線層17が形成され、1層目の配線層17上に2
層目の層間絶縁膜20を介して2層目の配線層18が形
成され、2層目の配線層が保護絶縁膜21によって被覆
されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】こうした半導体装置で
は、搭載される電子装置の小型化・軽量化のために、小
型化・軽量化が求められており、微細化技術の進展によ
りチップサイズを縮小して対応している。こうしたチッ
プサイズの縮小によって1枚のウェハに形成される同時
取得チップ数が増加し、ウェハ1枚当たりのダイシング
量が増加する。
【0008】こうしたダイシング量の増加によってダイ
シングブレードの劣化・目詰まりが発生しやすくなり、
ダイシングブレードの切削機能の低下によるチッピング
或いはマイクロクラックの発生を招くことがある。ま
た、ダイシング量の増加によってダイシングブレードの
磨耗が早まり、ダイシングブレードの交換頻度が増加す
ることによって生産効率が低下する。
【0009】このため、図5に示すように、配線構造を
構成する層間絶縁膜のパターニングの際に、スクライブ
領域11の層間絶縁膜19,20を併せて除去して、ダ
イシングブレードの負担を軽減することが考えられた。
しかしながら、層間絶縁膜19,20を除去することに
よって層間絶縁膜19,20の端部に段差が生じ、配線
層17,18を構成する金属膜をエッチングする際に、
この段差部分に金属膜の小片22が残留する所謂エッチ
残りが生じ、この金属膜の小片22が以降の工程で剥離
して異物となり、この異物が露光不良、エッチング不良
或いは配線間の短絡の原因となることがある。
【0010】このため、図6に示すように層間絶縁膜1
9,20の壁面を配線層17,18の金属膜で覆うこと
によって、異物となる金属膜の小片の発生を防止するこ
とが考えられた。しかし、この層間絶縁膜壁面19,2
0を覆う金属膜を配置するためにシールド領域12を形
成するために必要なスペースxが増加し、チップサイズ
を拡大させてしまい、同時取得チップ数が減少する、或
いは更なるチップの小型化が困難になるという問題があ
る。この問題はチップが小型になるにつれて相対的に金
属膜の配置に必要な面積の比率が大きくなるので、微細
化の進展によってチップサイズが縮小されるにつれて深
刻な問題になる。
【0011】本発明の課題は、このような問題を解決
し、チップサイズの増加を回避しつつ異物の発生を防止
することが可能な技術を提供することにある。本発明の
前記ならびにその他の課題と新規な特徴は、本明細書の
記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【0012】
【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、
下記のとおりである。半導体基板主面上に層間絶縁膜を
介して配置された金属配線層が保護絶縁膜によって被覆
されている半導体装置において、半導体装置のチップの
端部にて層間絶縁膜の側面が保護絶縁膜によって覆われ
ている。
【0013】また、半導体基板主面上に層間絶縁膜を介
して金属配線が配置された半導体チップ領域が複数形成
された半導体ウェハを個々の半導体チップ領域に切断分
離するダイシングを行なう半導体装置の製造方法におい
て、最上層の金属配線層を形成した後に半導体チップ領
域周囲のスクライブ領域の層間絶縁膜を除去し、層間絶
縁膜の除去されたスクライブ領域にてダイシングを行な
う。
【0014】本発明の構成によれば、金属膜の形成が完
了した後にスクライブ領域の層間絶縁膜を除去するので
エッチ残りによる異物の発生を防止することができる。
以下、本発明の実施の形態を説明する。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
のは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【0015】
【発明の実施の形態】図7は、本発明の一実施の形態で
ある半導体装置の製造方法を示すフロー図であり、図8
は従来の半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
また、図9乃至図11は、図3中c−c線に沿った位置
に相当する本発明の一実施の形態である半導体装置を製
造工程毎に示す縦断面図である。
【0016】本実施の形態の半導体装置は、個々の半導
体チップ領域10がスクライブ領域11によって周囲を
囲まれており、半導体チップ領域10では素子の形成さ
れた半導体基板14主面上に2層の配線構造が形成され
ており、半導体チップ領域10の端部には矩形環状のシ
ールド領域12が設けられており、シールド領域12で
は、フィールド絶縁膜13によって分離された半導体基
板14内のp型領域15にコンタクト層16が形成され
ている。
【0017】この半導体基板14主面の全面に絶縁膜を
堆積させて、コンタクト層16等の接続に必要な開口を
設けるためのエッチングを行なって層間絶縁膜19を形
成する。続いて、半導体基板14主面の全面に金属膜を
スパッタにより堆積させ、ホトリソグラフィより所定の
配線パターンにレジストマスクを形成し、このレジスト
マスクを用いたエッチングによるパターニングを行なっ
て配線層17を形成する。
【0018】次に、この配線層17及び層間絶縁膜19
上の全面に絶縁膜を堆積させて、下層の配線層17等と
の接続に必要な開口を設けるためのエッチングを行なっ
て層間絶縁膜20を形成する。続いて、層間絶縁膜20
上の全面に金属膜をスパッタにより堆積させ、ホトリソ
グラフィより所定の配線パターンにレジストマスクを形
成し、このレジストマスクを用いたエッチングによるパ
ターニングを行なって配線層18を形成する。この状態
を図9に示す。
【0019】ここまでの工程は、従来の製造方法と変り
がないが、本実施の形態である半導体装置の製造方法で
は、続いて、図10に示すように、スクライブ領域11
を露出させて半導体チップ領域10を覆うレジストマス
ク23を形成し、このレジストマスク23を用いたエッ
チングによってスクライブ領域11の層間絶縁膜19,
20を除去する。
【0020】次に、レジストマスク23を除去した後
に、全面に絶縁膜を堆積させて、前記パッドを露出させ
るために必要な開口を設けるためのエッチングを行なっ
て保護絶縁膜21を形成、このエッチングによって併せ
てスクライブ領域11の保護絶縁膜21を除去して、図
11に示す状態となる。
【0021】本実施の形態の半導体装置の製造では、金
属膜の形成が完了した後にスクライブ領域の層間絶縁膜
を除去するので、前記層間絶縁膜の除去による段差に起
因するエッチ残りが生じないので異物の発生を防止する
ことができる。加えて、シールド領域12を形成するた
めに必要なスペースyを減少させることができる。
【0022】また、本実施の形態では保護絶縁膜21形
成前にスクライブ領域11の層間絶縁膜19,20の除
去を行なうが、図12に示すように保護絶縁膜21形成
後にスクライブ領域11の層間絶縁膜19,20の除去
を行なうことも可能である。
【0023】保護絶縁膜21形成前にスクライブ領域1
1の層間絶縁膜19,20の除去を行なう場合には層間
絶縁膜19,20の端部側面が保護絶縁膜21によって
被覆されるために耐湿性が向上し、保護絶縁膜21形成
後にスクライブ領域11の層間絶縁膜19,20の除去
を行なう場合には、保護絶縁膜21を堆積させる際に層
間絶縁膜19,20端部による段差が生じていないの
で、保護絶縁膜21のカバレッジが向上する。
【0024】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記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において種々変更可能であることは
勿論である。
【0025】
【発明の効果】本願におい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、下
記のとおりである。 (1)本発明によれば、金属膜の形成が完了した後にス
クライブ領域の層間絶縁膜を除去するので、前記層間絶
縁膜の除去による段差に起因するエッチ残りが生じない
という効果がある。 (2)本発明によれば、前記効果(1)により、異物の
発生を防止することができるという効果がある。 (3)本発明によれば、前記効果(1)により、シール
ド領域12を形成するために必要なスペースを増加させ
ることがないという効果がある。 (4)本発明によれば、スクライブ領域の層間絶縁膜を
除去することにより、ダイシングブレードの消耗を低減
させ、切削に要する時間を短縮することができるという
効果がある。 (5)本発明によれば、前記効果(4)により、ブレー
ドの磨耗・目詰まりによるブレードの交換が減少するた
め作業工数が減少するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】ダイシングの状態を示す平面図である。
【図2】図1中のa部を示す部分拡大平面図である。
【図3】図2中のb部を示す部分拡大平面図である。
【図4】図3中のc−c線に沿った縦断面図である。
【図5】従来のダイシングの状態を示す縦断面図であ
る。
【図6】従来のダイシングの状態を示す縦断面図であ
る。
【図7】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造
方法を示すフロー図である。
【図8】従来の半導体装置の製造方法を示すフロー図で
ある。
【図9】本発明の一実施の形態である半導体装置を製造
工程毎に示す縦断面図である。
【図10】本発明の一実施の形態である半導体装置を製
造工程毎に示す縦断面図である。
【図11】本発明の一実施の形態である半導体装置を製
造工程毎に示す縦断面図である。
【図12】本発明の一実施の形態である半導体装置の変
形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1…ウェハ、2…ダイシングテープ、3…フレーム、1
0…半導体チップ領域、10a…集積回路、10b…パ
ッド、11…スクライブ領域、12…シールド領域、1
3…フィールド絶縁膜、14…半導体基板、15…p型
領域、16…コンタクト層、17,18…配線層、1
9,20…層間絶縁膜、21…保護絶縁膜、22…小
片、23…レジストマスク。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板主面上に層間絶縁膜を介して
    配置された金属配線層が保護絶縁膜によって被覆されて
    いる半導体装置において、 半導体装置のチップの端部にて層間絶縁膜の側面が保護
    絶縁膜によって覆われていることを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 半導体基板主面上に層間絶縁膜を介して
    金属配線が配置された半導体チップ領域が複数形成され
    た半導体ウェハを個々の半導体チップ領域に切断分離す
    るダイシングを行なう半導体装置の製造方法において、 最上層の金属配線層を形成した後に半導体チップ領域周
    囲のスクライブ領域の層間絶縁膜を除去し、層間絶縁膜
    の除去されたスクライブ領域にてダイシングを行なうこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記スクライブ領域の層間絶縁膜の除去
    を最上層の金属配線層を覆う保護絶縁膜形成前に行なう
    ことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 前記スクライブ領域の層間絶縁膜の除去
    を最上層の金属配線層を覆う保護絶縁膜形成後に行なう
    ことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方
    法。
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