DE10326804A1 - Method for forming semiconductor chip(s) provides one or more independent semiconductor circuits on semiconductor wafer, with at least one conductive track, extending up to rim of semiconductor circuit - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mindestens eines Halbleiterchips und einen Halbleiterchip.The The present invention relates to a method for producing at least a semiconductor chip and a semiconductor chip.
In herkömmlichen Halbleiterchips sind die Kontakte, über die Signale zwischen verschiedenen Chips ausgetauscht werden, auf der Oberseite des Chips angebracht, auf der auch die elektronischen Schaltkreise angeordnet sind. Üblicherweise werden die Chips derart auf einer Platine aufgebracht, daß diese Oberseite auf der Platine aufliegt. Je nach verwendetem Packagetyp werden die Chip-Kontakte mit einer geeigneten Zwischenschicht (z.B. Interposer oder Zwischenplatine) auf entsprechende Gegenkontakte in einer Platine gelötet. Die Signalübertragung zwischen den Chips übernehmen dann in die Platine eingebettete Leiterbahnen. Alle Verbindungen zwischen Halbleiterschaltungen laufen somit über in eine Platine eingelassene Leiterbahn.In usual Semiconductor chips are the contacts through which signals are between different chips exchanged, mounted on top of the chip, on which also the electronic circuits are arranged. Usually The chips are applied to a board so that this Top rests on the board. Depending on the type of package used For example, the chip contacts are provided with a suitable interlayer (e.g. Interposer or intermediate board) on corresponding mating contacts soldered in a circuit board. The signal transmission take over between the chips then embedded in the board printed conductors. All connections between semiconductor circuits thus run on a board embedded Trace.
Hierbei ist jeder Chip mit einem anderen Bereich der Platine bzw. Leiterplatte verbunden. Für jeden Halbleiterchip ist somit eine mindestens ebenso große Platinenfläche erforderlich, auf der der Halbleiterchip montiert und elektrisch kontaktiert wird. Jeder Bereich der Platinenfläche kann nur einmal benutzt werden, gegebenenfalls zweimal unter Berücksichtigung der Platinenrückseite.in this connection is every chip with a different area of the board or circuit board connected. For Each semiconductor chip thus requires at least as large a board surface. on which the semiconductor chip is mounted and electrically contacted. Each area of the board surface can only be used once, if necessary twice under consideration the back of the board.
Es wäre wünschenswert, eine kompaktere, möglicherweise auch leichter herstellbare Verbindung zwischen Halbleiterchips und einer Leiterplatte zu erreichen und eine vielseitigere elektrische Verbindung mehrerer Bausteine wie z.B. Halbleiterchips oder Leiterplatten untereinander zu ermöglichen.It would be desirable a more compact, possibly also easier to make connection between semiconductor chips and to achieve a printed circuit board and a more versatile electrical Connection of several building blocks, e.g. Semiconductor chips or printed circuit boards to allow each other.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktierung von Halbleiterchips von ihren Seitenkanten her zu ermöglichen. Insbesondere sollen mehrere Halbleiterchips auch unmittelbar miteinander verbunden werden können, d.h. ohne Zwischenschaltung einer Leiterplatine. Dabei sollen mehrere gestapelte Halbleiterchips auch in der Nähe ihrer Seitenkanten miteinander verbindbar sein.Of the present invention is based on the object, a contact to enable semiconductor chips from their side edges. In particular, several semiconductor chips are also intended to be directly connected to one another can be connected i.e. without the interposition of a printed circuit board. There are several stacked semiconductor chips also near each other at their side edges be connectable.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst, das die folgenden Schritte enthält:
- – Bereitstellen eines Halbleiterwafers mit einer oder mit mehreren voneinander unabhängigen Halbleiterschaltungen, mit mindestens einer einer Halbleiterschaltung zugeordneten Leiterbahn sowie mit einem mit der Leiterbahn elektrisch verbundenen Kontaktbereich in einem Randbereich der Halbleiterschaltung und
- – Zerteilen des Wafers in Halbleiterchips, die jeweils die voneinander unabhängigen Halbleiterschaltungen enthalten, wodurch eine Seitenfläche des Kontaktbereichs freigelegt wird.
- - Providing a semiconductor wafer with one or more independent semiconductor circuits, with at least one conductor circuit associated with a semiconductor circuit and with a contact area electrically connected to the conductor in an edge region of the semiconductor circuit and
- - Dicing the wafer in semiconductor chips, each containing the independent semiconductor circuits, whereby a side surface of the contact area is exposed.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß ein Halbleiterchip mit einem Kontakt in einer Seitenfläche dadurch hergestellt wird, daß ein bereits vorhandener Kontaktbereich, der für den Kontakt in einer später gebildeten Seitenwand des Chips dient, beim Vereinzeln eines Halbleiterchips teilweise entfernt wird, wodurch sein restlicher Teil in einer Seitenwand des Halbleiterchips offenliegt. Die offenliegende Seitenfläche dieses Kontaktbereichs kann zum unmittelbaren elektrischen Verbinden mit einem weiteren Halbleiterchip oder mit einer Leiterplatte eingesetzt werden. Herkömmlich erfolgt eine Kontaktierung einer auf einem Halbleiterchip gefertigten integrierten Schaltung ausschließlich von der Oberseite des Chips her, auf der die Schaltung gefertigt wurde. Eine Anwendung planarer Techniken auch von einer Seitenkante her ist nicht vorstellbar. Daher kommen laterale Kontakte bei integrierten Halbleiterschaltungen a priori nicht in Betracht.According to the invention, it is provided that a semiconductor chip made with a contact in a side surface, the existence already existing contact area, for contact in a later formed Sidewall of the chip is used when separating a semiconductor chip is partially removed, leaving its remaining part in a side wall of the Semiconductor chips exposed. The exposed side surface of this Contact area can be used for direct electrical connection with another semiconductor chip or with a printed circuit board can be used. conventional a contacting of a manufactured on a semiconductor chip integrated circuit exclusively from the top of the chip ago, on which the circuit was made. An application of planar Techniques even from a side edge is unimaginable. Therefore, lateral contacts occur in semiconductor integrated circuits a not considered.
Erfindungsgemäß jedoch wird ein bereits gefertigter Kontaktbereich, der sich am Rand eines für ein Halbleiterchip vorgesehenen Bereichs einer Waferteilfläche befindet, beim Vereinzeln, d.h. Zersägen des Wafers angeschnitten. Der Kontakt ist über die Leiterbahn elektrisch mit der integrierten Halbleiterschaltung des Chips verbunden. Die Leiterbahn führt somit von der zentral angeordneten Halbleiterschaltung zum Rand des Chips, wo sie elektrisch mit dem Kontaktbereich verbunden ist. Die Leiterbahn wird wie jede andere Leiterbahn der Halbleiterschaltung mit Hilfe von Planartechniken von der Oberseite des Wafers aus gefertigt; auch der Kontaktbereich selbst wird mit Hilfe herkömmlicher Planartechniken gefertigt und erst beim Vereinzeln des Wafers integrierter Bestandteil der Chipseitenfläche.According to the invention, however is an already made contact area, located on the edge of a for a Semiconductor chip provided portion of a wafer part surface, when singulating, i. Sawing the Wafers cut. The contact is electrically conductive via the conductor track connected to the semiconductor integrated circuit of the chip. The Track leads thus from the centrally located semiconductor circuit to the edge of the chip, where it is electrically connected to the contact area. The conductor track will be like any other conductor of the semiconductor circuit with the help made of planar techniques from the top of the wafer; Even the contact area itself is using conventional Planartechniken made and only when separating the wafer integrated component the chip side surface.
Bespielsweise ist vorgesehen, daß der Kontaktbereich und die Leiterbahn gleichzeitig strukturiert werden. Hierbei werden die Leiterbahn und der Kontaktbereich durch dieselben Verfahrensschritte abgeschieden und strukturiert.recordable manner is provided that the Contact area and the conductor track are structured at the same time. Hereby, the trace and the contact area become the same Process steps deposited and structured.
Alternativ ist vorgesehen, daß der Schritt des Fertigens eines Kontaktbereichs folgendes umfaßt:
- – Ätzen eines Kontaktlochs, das an die Leiterbahn angrenzt, in einer Oberseite des Halbleiterwafers,
- – Aufbringen einer Isolationsschicht, die innerhalb des Kontaktlochs Seitenwände des Kontaktlochs bedeckt, und
- – Einbringen eines elektrisch leitenden Kontaktmaterials in das Kontaktloch.
- Etching a contact hole adjacent to the trace in an upper surface of the semiconductor wafer,
- Applying an insulating layer covering inside the contact hole sidewalls of the contact hole, and
- - Introducing an electrically conductive contact material in the contact hole.
Hierbei wird der Kontaktbereich erst nach Herstellung der Leiterbahn gefertigt.in this connection the contact area is made only after production of the conductor track.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Isolationsschicht so aufgebracht wird, daß sie die Seitenwände des Kontaktlochs, nicht aber die Leiterbahn im Kontaktloch bedeckt. Dabei wird das Kontaktmaterial selektiv zum Material der Leiterbahn auf das Substratmaterial an der Innenwandung des Kontaktlochs gewachsen.Preferably is provided that the Insulating layer is applied so that they are the side walls of the Contact hole, but not the trace in the contact hole covered. In this case, the contact material is selective to the material of the conductor track grown on the substrate material on the inner wall of the contact hole.
Alternativ ist vorgesehen, daß
- – die Isolationsschicht so aufgebracht wird, daß sie innerhalb des Kontaktlochs Material des Halbleiterwafers und die Leiterbahn bedeckt,
- – daß die Isolationsschicht in einem Bereich der Seitenwand des Kontaktlochs, an den die Leiterbahn angrenzt, rückgeätzt wird und
- – daß in dem rückgeätzten Bereich eine Kontaktfüllung auf das elektrische Kontaktmaterial aufgebracht wird.
- The insulating layer is applied in such a way that it covers material of the semiconductor wafer and the conductor track within the contact hole,
- - That the insulating layer is etched back in a region of the side wall of the contact hole, to which the conductor track, and
- - That in the back-etched area a contact filling is applied to the electrical contact material.
Dabei erfolgt die Abscheidung der Isolationsschicht nicht selektiv, so daß nach dem Einbringen des elektrisch leitenden Kontaktmaterials zunächst keine leitende Verbindung zur Leiterbahn besteht. Aus diesem Grund wird anschließend die Isolationsschicht in demjenigen Bereich der Seitenwand, an den die Leiterbahn angrenzt, rückgeätzt. Aus der Draufsicht auf den Wafer betrachtet bedeutet dies, daß der Kontaktbereich über einen Teil seines Flächenquerschnitts bis höchstens zur Unterseite der Leiterbahn rückgeätzt wird, wobei der rückgeätzte Querschnitt den seitlichen Rand des Kontaktbereichs nur dort schneidet und überragt, wo in einer größeren Tiefe im Substrat durch die Rückätzung die Leiterbahn wieder freigelegt und teilweise mitgeätzt wird. Auf der so freigelegten, zur Hauptfläche des Wafers parallelen Fläche der rückgeätzten Leiterbahn und des rückgeätzten Kontaktbereichs wird anschließend eine Kontaktfüllung aufgebracht, und zwar höchstens bis in Höhe bzw. Tiefe der Oberseite der Leiterbahn. Dadurch ist gewährleistet, daß in vertikaler Richtung die Kontaktfüllung die Leiterbahn nicht wieder mit dem umgebenden Substratmaterial kurzschließt.there the deposition of the insulating layer is not selective, so that after the introduction of the electrically conductive contact material initially no conductive connection to the track exists. That's why subsequently the insulating layer in that region of the side wall, to the the track adjoins, etched back. Out viewed from the top view of the wafer, this means that the contact area over a Part of its area cross section until at most is etched back to the underside of the conductor track, wherein the etched back cross section the side edge of the contact area only cuts and surmounted there, where at a greater depth in the substrate through the etching back the Track is exposed again and partially etched. On the thus exposed, to the main area of the wafer parallel surface the etched trace and the etched back contact area then becomes one Contact filling applied, and at most until in height or depth of the top of the track. This ensures that that in vertical direction the contact filling do not reconnect the trace with the surrounding substrate material shorts.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß auf diese Kontaktfüllung eine Isolationsschicht aufgebracht wird. Diese kann zum Auffüllung der rückgeätzten Bereiche bis zur Höhe der Waferobersei te dienen. Da der nicht rückgeätzte Flächenbereich des Kontaktbereichs sich bis zur Oberseite des Wafers erstreckt, kann der Kontaktbereich nach Vereinzeln des Wafers in die Halbleiterchips auch zur unmittelbaren elektrischen Kontaktierung des Chips, dem er angehört, über dessen Chip-Oberseite mit weiteren Halbleiterchips oder einer Leiterplatte dienen.Preferably is provided that on this contact filling an insulation layer is applied. This can be used to replenish the re-etched areas up to the height serve the Waferobersei te. Because the unetched area of the contact area extends to the top of the wafer, the contact area after separating the wafer into the semiconductor chips also to the immediate electrical contacting of the chip to which he belongs, about the Chip top with serve further semiconductor chips or a printed circuit board.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß das Kontaktloch bis zu einer Unterseite des Halbleiterwafers geätzt wird. Dadurch wird bei der Füllung des Kontaktlochs ein Kontaktbereich geschaffen, der auch an der Unterseite des Chips zur unmittelbaren Kontaktierung weiterer Halbleiterchips verwendet werden kann.A first preferred embodiment sees before that Contact hole is etched to a bottom of the semiconductor wafer. This will help with the filling the contact hole created a contact area, which also at the Bottom of the chip used for direct contacting of other semiconductor chips can be.
Eine alternative bevorzugte Ausführungsart sieht vor, daß der Halbleiterwafer nachträglich von seiner Unterseite her gedünnt wird, bis sich der Kontaktbereich von einer Oberseite des Halbleiterwafers bis zu einer Unterseite des Halbleiterwafers erstreckt. Diese Ausführungsart ermöglicht eine gleichzeitige vertikale Kontaktierung des vereinzelten Chips gleichzeitig auf seiner Ober- und Unterseite durch ein und denselben Kontaktbereich, wobei gleichzeitig ein sauberes Füllen des zunächst unten geschlossenen Kontaktlochs ermöglicht wird. Die eingebrachte Kontaktlochfüllung wird während des Dünnens des Wafers von unten freigelegt.A sees alternative preferred embodiment before that Semiconductor wafer later thinned from its underside is until the contact area from a top of the semiconductor wafer until extends to a bottom of the semiconductor wafer. This embodiment allows a simultaneous vertical contacting of the isolated chip simultaneously on its top and bottom by one and the same Contact area, at the same time a clean filling of the first bottom closed contact hole is made possible. The introduced Contact hole filling is during of thinning of the wafer exposed from below.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Kontaktbereich in einem Sägerahmen außerhalb des Halbleiterchips hergestellt wird und der Halbleiterwafer derart in Halbleiterchips zerteilt wird, daß der Kontaktbereich beim Zerteilen erhalten bleibt. Der sogenannte Sägerahmen ist ein auf einem Halbleiterchip vorgesehener Rahmen, der Waferbereiche, die für integrierte Halbleiterschaltungen vorgesehen sind, jeweils einzeln umschließt und in dem abgesehen von Substratbereichen, die später gesägt werden, auch Justierstrukturen oder andere Strukturen der Halbleiterschaltungen vorgesehen sein können, die beim vereinzelten Chip nicht mehr benötigt werden.Preferably is provided that the Contact area in a sawing frame outside the semiconductor chip is produced and the semiconductor wafer in such a way is divided into semiconductor chips that the contact area when dividing preserved. The so-called saw frame is one on one Semiconductor chip provided frame, the wafer areas, for integrated Semiconductor circuits are provided, each encloses and individually in apart from substrate areas, which are later sawn, also adjustment structures or other structures of the semiconductor circuits may be provided can, which are no longer needed with the isolated chip.
Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, daß eine Rückätzung in einem Teil des Sägerahmens vorgenommen wird, die solange durchgeführt wird, bis der Kontaktbereich aus einer Chip-Seitenfläche hervorsteht.in this connection is preferably provided that a Etched back in a part of the saw frame is made, which is carried out until the contact area protruding from a chip side surface.
Alternativ dazu ist vorgesehen, daß der Kontaktbereich in einem Randbereich eines Halbleiterchips hergestellt wird, der teilweise innerhalb und teilweise außerhalb des Sägerahmens liegt.alternative it is envisaged that the Contact region made in an edge region of a semiconductor chip partially within and partly outside the framework lies.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch einen Halbleiterchip gemäß Anspruch 12 gelöst. Dieser Chip besitzt mindestens eine Leiterbahn, welche sich bis an einen Randbereich des Halbleiterchips erstreckt, sowie mindestens einen Kontaktbereich in einer Seitenfläche des Halbleiterchips im Kontakt mit der Leiterbahn, wobei der Kontaktbereich sich von einer Oberseite des Halbleiterwafers bis zu einer Unterseite des Halbleiterwafers erstreckt.The The problem underlying the invention is further achieved by a semiconductor chip according to claim 12 solved. This chip has at least one track, which is up extends to an edge region of the semiconductor chip, as well as at least one Contact area in a side area the semiconductor chip in contact with the conductor track, wherein the contact area from a top of the semiconductor wafer to a bottom of the semiconductor wafer.
Alternativ kann sich der Kontaktbereich von der Seitenfläche aus entweder nur bis zur Oberseite oder nur bis zur Unterseite des Halbleiterchips erstrecken und eine Teilfläche der Oberseite bzw. Unterseite einnehmen. Ein solcher Chip ist von der Seite aus und von entweder der Oberseite oder der Unterseite aus kontaktierbar.alternative The contact area may be from the side surface either only up to Extending top or only to the bottom of the semiconductor chip and a subarea take the top or bottom. Such a chip is from side out and from either the top or the bottom contactable.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Kontaktbereich eine Teilfläche in einer Oberseite des Halbleiterchips einnimmmt.Preferably is provided that the Contact area a partial area in a top of the semiconductor chip einnimmmt.
Vorzugsweise kann ferner vorgesehen sein, daß der Kontaktbereich eine Teilfläche in einer Unterseite des Halbleiterchips einnimmmt.Preferably can also be provided that the Contact area a partial area in a lower side of the semiconductor chip.
Der Kontaktbereich steht kann aus der Seitenfläche des Chips hervorstehen.Of the Contact area can protrude from the side surface of the chip.
Die Leiterbahn des Halbleiterchips ist vorzugsweise mit der Halbleiterschaltung des Halbleiterchips elektrisch verbunden. Diese Schaltung kann eine Logikschaltung oder auch eine Speicherschaltung sein, insbesondere ein dynamischer Schreib-Lese-Speicher.The Conductor of the semiconductor chip is preferably connected to the semiconductor circuit electrically connected to the semiconductor chip. This circuit can be a Logic circuit or a memory circuit, in particular a dynamic random access memory.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:The The present invention will be described below with reference to FIGS Figures closer explained. It demonstrate:
die
die
die
die
die
In
Die chipinternen Leiterbahnen werden bereits im Design und Layout des Halbleiterchips berücksichtigt. Bei Bedarf werden auch die an Kontakten üblicherweise vorgesehenen ESD-Strukturen und anderweitigen Schaltkreise berücksichtigt.The on-chip tracks are already in the design and layout of the Considered semiconductor chips. If necessary, the ESD structures usually provided on contacts and others are also used Circuits considered.
Die
Leiterbahn
Gemäß der ersten
Ausführungsform
werden die Kontakte in dem Sägerahmen
Dank seiner geringen Tiefe trägt der Kontakt seitlich kaum auf. Genauer gesagt, beträgt seine Breite parallel zum Chiprand beispielsweise 500 μm oder weniger, insbesondere 140 μm oder weniger, seine Länge senkrecht zum Chiprand 140 μm oder weniger, beispielsweise etwa 100 μm, und seine Tiefe 140 μm oder weniger, beispielsweise etwa 100 μm. Entsprechend ver größert der laterale Kontakt die effektive Chipfläche nicht. Die Herstellung des Kontakts erfolgt von der Waferoberseite.thanks its shallow depth carries the contact on the side hardly. More precisely, its width is parallel to the chip edge, for example, 500 microns or less, in particular 140 μm or less, its length perpendicular to the chip edge 140 μm or less, for example, about 100 μm, and its depth 140 μm or less, for example, about 100 microns. Corresponding ver enlarged lateral contact does not affect the effective chip area. The production the contact is made from the wafer top.
Zunächst wird nach bekannten Verfahren eine Ätzmaske zum Ätzen der Kontaktlöcher am Chiprand hergestellt. Je nach Tiefe des zu ätzenden Kontaktlochs wird zunächst eine Photoresistschicht, möglicherweise ein Spezial-Photoresist für tiefe Ätztiefen aufgebracht und photolithographisch nach bekannten Verfahren strukturiert. Bei tieferen Ätztiefen kann es notwendig sein, ein Hartmaskenmaterial, beispielsweise aus Si3N4, SiO2, SiON, BSG (Borsilikatglas) oder anderen bekannten Materialien in geeigneter Dicke aufzubringen und unter Verwendung einer photolithographisch strukturierten Photoresistmaske zu strukturieren. Zur photolithographischen Strukturierung wird zunächst eine Photoresistschicht auf die Waferoberfläche bzw. Oberfläche der Hartmaskenschicht aufgebracht und ausgehärtet. Anschließend werden die Kontaktlöcher am Waferrand beispielsweise unter Verwendung einer Maske belichtet und es wird ein Entwicklungsschritt und eventuell ein zusätzlicher Härtungsschritt durchgeführt. Anschließend werden bei Verwendung einer Hartmaskenschicht zunächst die Kontaktlöcher in die Hartmaskenschicht nach bekannten Verfahren geätzt.First, an etch mask for etching the contact holes on the chip edge is produced by known methods. Depending on the depth of the contact hole to be etched, a photoresist layer, possibly a special photoresist for deep etch depths, is first applied and patterned photolithographically by known methods. At deeper etch depths, it may be necessary to apply a hard mask material, such as Si 3 N 4 , SiO 2 , SiON, BSG (borosilicate glass) or other known materials of appropriate thickness, and pattern using a photolithographically patterned photoresist mask. For photolithographic structuring, a photoresist layer is first applied to the wafer surface or surface of the hard mask layer and cured. Subsequently, the contact holes on the wafer edge For example, exposed using a mask and a development step and possibly an additional curing step is performed. Subsequently, when using a hard mask layer, first the contact holes are etched into the hard mask layer by known methods.
Sodann
werden unter Verwendung üblicher Verfahren
Kontaktlöcher
Die
Tiefe der Kontaktlöcher
beträgt
für horizontal
verbindende Kontakte etwa 100 μm
oder weniger. Sollen die lateralen Kontakte jedoch auch für vertikal
verbindende Kontakte einge setzt werden, so müssen sich die fertiggestellten
Kontaktbereiche
Nach
dem Ätzen
der Kontaktlöcher
Daraufhin
wird, wie in
Da
bei dem in
In
einem nächsten
Schritt wird, wie in
Im
nächsten
Schritt kann, wie in
Anschließend wird die Waferoberfläche mit den üblicherweise verwendeten Deckschichten (z.B. Oxid- und Imidschicht) bedeckt, um sie gegenüber in der Umgebungsluft enthaltenen Sauerstoff und Wasserstoff abzuschirmen.Subsequently, will the wafer surface with the usual cover layers used (e.g., oxide and imide layers), around her shield oxygen and hydrogen contained in the ambient air.
Soll
der herzustellende Kontaktbereich
In einem nächsten Schritt wird der Wafer in einzelne Chips zerteilt. Üblicherweise geschieht das mit einem geeigneten Sägemechanismus, beispielsweise einer Bandsäge. Durch korrektes Ansägen des Kontaktbereichs wird eine saubere, glatte Schnittfläche mit einer definierten Ausdehnung des Kontaktbereichs erreicht. Beim Zerteilen der Chips wird der Sägerahmen fast vollständig entfernt. Es verbleibt lediglich der Bereich des Sägerahmens, in dem sich der hergestellte laterale Kontaktbereich befindet. Dieser kann gegebenenfalls in einem darauffolgenden Schritt zum Rückätzen entfernt werden, wodurch freiliegende, das heißt, herausstehende Kontakte erzeugt werden.In one next Step, the wafer is cut into individual chips. Usually this is done with a suitable Sägemechanismus, for example a band saw. By correct sawing The contact area will provide a clean, smooth cut surface reaches a defined extent of the contact area. At the Cutting the chips becomes the sawing frame almost complete away. There remains only the area of the saw frame, in which the produced lateral contact area is located. This one can optionally removed in a subsequent re-etching step become, whereby exposed, that is, outstanding contacts be generated.
Wenn
der laterale Kontaktbereich
Der
Kontaktbereich
Werden mehrere laterale Kontaktbereiche hergestellt und dabei verschiedene Leiterbahnen auf verschiedenen Höhen innerhalb des Wafers elektrisch angeschlossen, so müssen die jeweiligen Ätz- und Abscheideschritte an die verschiedenen Höhen angepaßt werden.Become made several lateral contact areas and different Tracks at different heights electrically connected within the wafer, so the respective etching and Abscheideschritte adapted to the different heights.
Gemäß einer
ersten Modifikation der ersten Ausführungsform wird in dem in
Gemäß einer
zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform wird der Kontaktbereich
gleichzeitig mit der zugehörigen
Leiterbahn hergestellt, nachdem die mindestens eine Halbleiterschaltung
Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die lateralen Kontaktbereiche
in den Chip hineingearbeitet, wie in
Auch
bei dieser Ausführungsform
entsteht ein Halbleiter-Wafer
Zunächst wird nach bekannten Verfahren eine Ätzmaske zum Ätzen der Kontaktlöcher am Chiprand hergestellt. Je nach Tiefe des zu ätzenden Kontaktlochs wird zunächst eine Photoresistschicht, möglicherweise ein Spezial-Photoresist für tiefe Ätztiefen aufgebracht und photolithographisch nach bekannten Verfahren strukturiert. Bei tieferen Ätztiefen kann es notwendig sein, ein Hartmaskenmaterial, beispielsweise aus Si3N4, SiO2, SiON, BSG (Borsilikatglas) oder anderen bekannten Materialien in geeigneter Dicke aufzubringen und unter Verwendung einer photolithographisch strukturierten Photoresistmaske zu strukturieren. Zur photolithographischen Strukturierung wird zunächst eine Photoresistschicht auf die Waferoberfläche bzw. Oberfläche der Hartmaskenschicht aufgebracht und ausgehärtet. Anschließend werden die Kontaktlöcher am Waferrand beispielsweise unter Verwendung einer Maske belichtet und es wird ein Entwicklungsschritt und eventuell ein zusätzlicher Härtungsschritt durchgeführt. Anschließend werden bei Verwendung einer Hartmaskenschicht zunächst die Kontaktlöcher in die Hartmaskenschicht nach bekannten Verfahren geätzt.First, an etch mask for etching the contact holes on the chip edge is produced by known methods. Depending on the depth of the contact hole to be etched, a photoresist layer, possibly a special photoresist for deep etch depths, is first applied and patterned photolithographically by known methods. At deeper etch depths, it may be necessary to apply a hard mask material, such as Si 3 N 4 , SiO 2 , SiON, BSG (borosilicate glass) or other known materials of appropriate thickness, and pattern using a photolithographically patterned photoresist mask. For photolithographic structuring, a photoresist layer is first applied to the wafer surface or surface of the hard mask layer and cured. Subsequently, the contact holes are exposed at the wafer edge, for example using a mask, and a development step and possibly an additional curing step is performed. Subsequently, when using a hard mask layer, first the contact holes are etched into the hard mask layer by known methods.
In
Sodann
werden unter Verwendung üblicher Verfahren
Kontaktlöcher
Die
Tiefe der Kontaktlöcher
beträgt
für horizontal
verbindende Kontakte etwa 100 μm
oder weniger. Sollen die lateralen Kontakte jedoch auch für vertikal
verbindende Kontakte eingesetzt werden, so müssen sich die fertiggestellten
Kontaktbereiche
Anschließend werden,
wie in
Daraufhin
wird, wie in
Da
bei dem in
In
einem nächsten
Schritt wird, wie in
Im
nächsten
Schritt kann, wie in
Anschließend wird die Waferoberfläche mit den üblicherweise verwendeten Deckschichten (z.B. Oxid- und Imidschicht) bedeckt, um sie gegenüber in der Umgebungsluft enthaltenen Sauerstoff und Wasserstoff abzuschirmen.Subsequently, will the wafer surface with the usual cover layers used (e.g., oxide and imide layers), around her shield oxygen and hydrogen contained in the ambient air.
Soll
der herzustellende Kontaktbereich
In
einem nächsten
Schritt wird der Wafer in die einzelnen Chips zerteilt, wie vorstehend
unter Bezugnahme auf
Der
in
Die
Kontaktgüte
(z. B. der Schichtleitwiderstand) wird durch die Abscheideverfahren
bestimmt und ist von gleicher Qualität wie bei herkömmlichen Kontakten
an der Chipoberseite. Ist der Kontaktbereich
Werden mehrere laterale Kontaktbereiche hergestellt und dabei verschiedene Leiterbahnen auf verschiedenen Höhen innerhalb des Wafers elektrisch angeschlossen, so müssen die jeweiligen Ätz- und Abscheideschritte an die verschiedenen Höhen angepaßt werden.Become made several lateral contact areas and different Tracks at different heights electrically connected within the wafer, so the respective etching and Abscheideschritte adapted to the different heights.
Gemäß einer
ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform wird in dem in
Gemäß einer
zweiten Modifikation der zweiten Ausführungsform wird das Kontaktloch
gleichzeitig mit der zugehörigen
Leiterbahn hergestellt, analog zu der zweiten Modifikation der ersten
Ausführungsform,
wie anhand von
Die seitliche Kontaktfläche der Kontaktbereiche kann im übrigen durch eine verlängerte und dadurch tiefer reichende Kontaktbereichsätzung erhöht werden.The lateral contact surface the contact areas can otherwise through a prolonged and thereby deeper contact areas are increased.
Hinsichtlich
der anfänglichen
Tiefe des Kontaktbereichs
Der
Kontaktbereich
- 11
- HalbleiterwaferSemiconductor wafer
- 22
- HalbleiterschaltungSemiconductor circuit
- 33
- Leiterbahnconductor path
- 44
- Sägerahmensaw frame
- 55
- Kontaktlochcontact hole
- 66
- Isolationsschichtinsulation layer
- 77
- KontaktfüllungContact filling
- 88th
- Isolationsschichtinsulation layer
- 99
- KontaktmaterialContact material
- 1111
- WaferseitenflächeWafer side face
- 1212
- HalbleiterchipSemiconductor chip
- 1313
- Kontaktbereichcontact area
- 1414
- ChipoberseiteChip top
- 1616
- KontaktseitenflächeContact area
- 1717
- Oberseitetop
- 1818
- Unterseitebottom
- 1919
- obere Teilflächeupper subarea
- 2020
- untere Teilflächelower subarea
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10326804A DE10326804A1 (en) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Method for forming semiconductor chip(s) provides one or more independent semiconductor circuits on semiconductor wafer, with at least one conductive track, extending up to rim of semiconductor circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10326804A DE10326804A1 (en) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Method for forming semiconductor chip(s) provides one or more independent semiconductor circuits on semiconductor wafer, with at least one conductive track, extending up to rim of semiconductor circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10326804A1 true DE10326804A1 (en) | 2004-11-18 |
Family
ID=33305231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10326804A Ceased DE10326804A1 (en) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Method for forming semiconductor chip(s) provides one or more independent semiconductor circuits on semiconductor wafer, with at least one conductive track, extending up to rim of semiconductor circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10326804A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4023260A (en) * | 1976-03-05 | 1977-05-17 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method of manufacturing semiconductor diodes for use in millimeter-wave circuits |
US5204286A (en) * | 1991-10-15 | 1993-04-20 | Micron Technology, Inc. | Method of making self-aligned contacts and vertical interconnects to integrated circuits |
DE4023776C2 (en) * | 1989-08-17 | 2003-07-03 | Vaisala Oy Helsinki | Multilayer semiconductor structure, in particular transducers and methods for forming contact areas on semiconductor regions of such multilayer semiconductor structures |
-
2003
- 2003-06-13 DE DE10326804A patent/DE10326804A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
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Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JP 04305945 A, Patent Abstracts of JP * |
JP 61077352 A, Patent Abstracts of JP * |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |