JP2000252266A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2000252266A
JP2000252266A JP5631399A JP5631399A JP2000252266A JP 2000252266 A JP2000252266 A JP 2000252266A JP 5631399 A JP5631399 A JP 5631399A JP 5631399 A JP5631399 A JP 5631399A JP 2000252266 A JP2000252266 A JP 2000252266A
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JP
Japan
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groove
dicing
region
dummy
semiconductor device
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JP5631399A
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English (en)
Inventor
Kikuo Nakanishi
鬼久雄 中西
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライエッチングによる溝形成の際の必要な
開口率を確保しながら、チップの大きさを小さくして小
型化した半導体装置を提供する。 【解決手段】 絶縁膜12が形成された半導体基板11
上にN型層13を積層すると共に、ここに活性領域13
aを分離溝14により分離して形成し、さらに活性領域
13aを内方側に設けてダイシングラインxを中心に
所定幅のダイシング領域Aを設け区画するようにした
もので、所要開口面積を有するダミー溝15を、ダイシ
ング領域Aに分離溝14と同時にドライエッチングに
よって形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高耐圧パワ
ーIC等の半導体装置に関し、特に装置形成時に分離溝
を設ける際に必要なダミー溝に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術を、高耐圧パワーICのダイシ
ングライン周辺部分の構造を中心に図4乃至図6を参照
して説明する。図4は要部の断面図であり、図5は平面
図であり、図6は溝形成を説明するための図で、図6
(a)は断面図、図6(b)はエッチング開口率とエッ
チング形状判定の関係を示す図である。
【0003】図4乃至図6において、1はP型シリコン
ウェハでなる半導体基板であり、2は半導体基板1の上
面に熱酸化等によって形成された二酸化シリコンの酸化
膜であり、3は酸化膜2上に張り合わされたN型層であ
る。また、4はN型層3を分離して所定の大きさの活性
領域3aが形成されるようドライエッチングによって削
設された分離溝で、溝が削設された後に二酸化シリコン
で溝内が埋め尽くされる。5は分離溝4を形成する際に
同時に所定の開口面積を有するよう複数削設したダミー
溝で、同様に溝が削設された後に二酸化シリコンで溝内
が埋め尽くされる。
【0004】さらに、6は各活性領域3aに図示しない
が所定の素子等の形成を行った後に積層された層間絶縁
膜の酸化膜であり、7は酸化膜6上に図示しない配線等
を行った後に被着された保護膜のポリイミド樹脂膜であ
る。そして、xは複数の活性領域3aを含み構成される
各チップ8に分割するためのダイシングの中心を示すダ
イシングラインで、このダイシングラインxを中心に2
点鎖線xで示す幅の範囲がダイシングによって切除さ
れ、個々のチップ8に分割される。なお、Aはダイシン
グ等に要するダイシング領域、Bは実質的に素子が形成
される素子形成領域、Cはダミー溝領域である。
【0005】また、上記のようにチップ8の周辺領域に
ダミー溝5を設けるのは、以下の理由による。すなわ
ち、半導体基板1上のN型層3を、複数の活性領域3
を設けるよう分離する分離溝4の削設は、図6に示すよ
うに、N型層3上に形成された酸化膜9と、その上に設
けたレジスト膜10とでマスク材を形成し、このマスク
を用いて半導体基板1とN型層3の間の酸化膜2に至る
まで、ドライエッチングによって行われる。こうしたド
ライエッチングでの溝形成の際には、考慮しなければな
らない形状問題がある。
【0006】この形状問題は、シリコンをドライエッチ
ングした際にエッチング部分の開口率((エッチング面
積÷ウェハの面積)×100)が5%以下であると、シ
リコンの供給律速によりデポ膜となるシリコン酸化膜の
生成が減少し、選択比が減少する。またエッチング開口
面積が開口率で5%以下になると、シリコン酸化膜の生
成が減少することでその供給が少なくなり、マスク材が
次第にエッチングされ、むき出しとなったシリコンがエ
ッチングされて、開口部分にささくれ形状が生じ、半導
体装置形成において問題となる。このため、開口率が5
%よりも大きくなるように、分離溝4の削設の際に同時
に所要開口面積を有するダミー溝5を削設することが、
ドライエッチングにより分離溝4を形成するものでは必
要なことである。
【0007】一方、半導体装置は、これを搭載する機器
等の小型化等に対応して小型化する必要があり、上記の
ように、チップ8内にエッチング開口面積を稼ぐための
ダミー溝5を設けることは、素子形成領域B以外にさら
に装置性能に関し直接必要でない部分を設けることにな
って、半導体装置を小型化する上での大きな障害となっ
ていた。また合わせてチップ8は、サイズが大きなもの
となるため、そのコストも高いものとなっていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
みて本発明はなされたもので、その目的とするところは
ドライエッチングにより分離溝を形成する際の必要な開
口率を確保しながらも、チップの大きさを小さくするこ
とができ、小型化を実現すると共にコストを低減するこ
とができる半導体装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
絶縁膜が形成された半導体基板上に、所定導電型の活性
領域を分離溝により分離して形成すると共に、活性領域
を内方側に設けダイシングラインを中心に所定幅のダイ
シング領域を設けて区画するようにして形成する半導体
装置において、ダイシング領域に所要開口面積を有する
ダミー溝が設けられていることを特徴とするものであ
り、さらに、分離溝とダミー溝が、ドライエッチングに
よって同時に形成したものであることを特徴とするもの
であり、さらに、ダミー溝が、ダイシング領域内をスト
ライプ状に削設してなる溝であることを特徴とするもの
であり、さらに、ダミー溝が、ダイシング領域内を網目
状に削設してなる溝であることを特徴とするものであ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態である高
耐圧パワーICについて、そのダイシングライン周辺部
分の構造を中心に、図面を参照して説明する。
【0011】先ず第1の実施形態を図1及び図2により
説明する。図1は要部の断面図であり、図2は平面図で
ある。
【0012】図1及び図2において、11はP型シリコ
ンウェハでなる半導体基板であり、12は半導体基板1
1の鏡面研摩等で平坦化された上面を熱酸化等行って形
成した二酸化シリコンの酸化膜であり、13は酸化膜1
2上に張り合わされたN型層である。このように半導体
基板11上にN型層13が張り合わされたウェハは、例
えば約40μmのダイシング幅の両側に約20μmずつ
の余裕幅部分を有するダイシング領域Aによって方形
状に区画され、区画の内方部分に実質的に素子の形成が
なされる素子形成領域Bが設けられる。
【0013】そして、14はダイシング領域Aによっ
て区画された素子形成領域B内を分離、分割する分離
溝で、N型層13の上面を平坦化処理した後に、所定の
大きさの活性領域13aが形成されるよう、例えば1μ
m〜2μmの幅で、酸化膜12に至るまでの深さに削設
される。この分離溝14はドライエッチングによって削
設され、さらに溝内は削設された後に酸化処理等を行う
ことによって二酸化シリコンで埋め尽くされる。
【0014】また、15はダイシングラインx上に中
心を一致させてダイシング領域A内に形成されたダミ
ー溝で、分離溝14を形成する際のドライエッチングで
同時に、酸化膜12に至るまでの深さに削設されてい
る。そして、その開口面積はウェハの面積に対する全エ
ッチング面積の比が5%よりも大きくなるような所定の
開口面積となっている。また溝内は削設された後に酸化
処理等を行うことにともなって二酸化シリコンで埋め尽
くされる。
【0015】さらに、16は各活性領域13aに図示し
ないが所定の素子等の形成を行った後に積層された層間
絶縁膜の酸化膜であり、積層された後に所定のパターン
を有するようにエッチングされる。なお、この時にダミ
ー溝15部分も再びダイシング寸法に対応して所定の幅
にエッチングされる。また、17は酸化膜16上に図示
しない配線等を行った後に被着された保護膜のポリイミ
ド樹脂膜である。
【0016】そして、上記のように構成された後、ダイ
シングラインxを中心とし、再度エッチングされてい
るダミー溝15部分を含め、2点鎖線xで示す幅の範
囲、例えば約40μm幅をダイシングによって切除し、
複数の活性領域13aを含んで構成された個々のチップ
18に分割する。
【0017】これにより、最終的に形成されたチップ1
8は、素子形成領域B1の周囲にはダミー溝領域がな
く、ダイシング領域Aの一部を有するだけのものとな
る。このため、例えば従来のチップでは、分離溝の面積
が0.16mm、ダミー溝面積が0.5mmあっ
て、チップサイズが2.4mm×2.6mm(6.24
mm)であるものが、本実施形態のチップ18では、
分離溝の面積は同じ0.16mmであるものの、ダミ
ー溝はダイシングの際になくなってしまうために零とな
り、チップサイズは2.4mm×2.4mm(5.74
mm)と、従来サイズの92%の小さなもの(8%縮
小)となる。
【0018】この結果、チップ18の大きさが小さくな
って半導体装置の小型化が実現でき、また、これに伴っ
てチップ18のコストも低減されたものとなる。さら
に、ダイシング部分には、予めダイシングラインx
中心としてダミー溝15部分がダイシングに対応する適
正な寸法にエッチングされていることになるので、ダイ
シング時のチッピングの発生がチップ主表面にまで至ら
ず、製造歩留や品質が向上する。
【0019】次に、第2の実施形態を図3により説明す
る。図3は要部の断面図である。なお、第1の実施形態
と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第1の
実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。
【0020】図3において、P型シリコンウェハの半導
体基板11の上部に形成された酸化膜12上にN型層1
3が張り合わされており、このように半導体基板11上
にN型層13が張り合わされたウェハは、例えば約40
μmのダイシング幅の両側に約20μmずつの余裕幅部
分を有するダイシング領域Aによって方形状に区画さ
れ、区画の内方部分に実質的に素子の形成がなされる素
子形成領域Bが設けられる。そして、ダイシング領域
内には、ダイシングラインx上に中心を一致させ
て、ダイシング幅以上の幅寸法を有するダミー溝形成部
19が、酸化膜12に至るまでの深さに削設されてお
り、ダミー溝形成部19内はシリコンあるいは多結晶シ
リコンで埋め尽くされている。
【0021】また、14はダイシング領域Aによって
区画された素子形成領域B内を分離、分割する分離溝
で、N型層13の上面を平坦化処理した後に、所定の大
きさの活性領域13aが形成されるよう、例えば1μm
〜2μmの幅に削設される。この分離溝14はドライエ
ッチングによって削設され、さらに溝内は削設された後
に酸化処理等を行うことによって二酸化シリコンで埋め
尽くされる。
【0022】また、20はダイシングラインxを中心
にしてダイシング領域Aのダミー溝形成部19内に、
ダイシングラインxに平行に形成されたストライプ状
の複数のダミー溝で、分離溝14を形成する際のドライ
エッチングで同時に削設されている。そして、その開口
面積はウェハの面積に対する全エッチング面積の比が5
%よりも大きくなるような所定の開口面積となってい
る。また溝内は削設された後に酸化処理等を行うことに
ともなって二酸化シリコンで埋め尽くされる。
【0023】なお、各活性領域13aに図示しないが所
定の素子等の形成を行った後に層間絶縁膜の酸化膜16
が積層され、所定のパターンを有するようにエッチング
される。また酸化膜16上には図示しない配線等が行わ
れ、保護膜のポリイミド樹脂膜17が被着される。
【0024】そして、上記のように構成された後、ダイ
シングラインxを中心としてダミー溝形成部19の幅
以下の2点鎖線xで示す幅の範囲、例えば約40μm
幅の範囲をダイシングによって切除し、複数の活性領域
13aを含んで構成された個々のチップ21に分割す
る。
【0025】これにより、最終的に形成されたチップ2
1は、素子形成領域Bの周囲にはダミー溝領域がな
く、ダイシング領域Aの一部を有するだけのものとな
って、チップサイズが小さくなる。この結果、第1の実
施形態と同様に半導体装置の小型化が実現でき、チップ
21のコストも低減されたものとなる。さらに、ダイシ
ング部分には、予めダイシングラインxを中心とし
て、シリコンあるいは多結晶シリコンでなるダイシング
幅に対応する適正幅のダミー溝形成部19が設けられて
いるので、ダイシング時、チップ主表面にダメージが加
わる虞が少なくなり、製造歩留や品質が向上する。
【0026】なお、上記の第2の実施形態においては、
ウェハ表面に対してダミー溝形成部19にストライプ状
のダミー溝20を削設したが、網目状に削設してもよ
い。
【0027】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ドライエッチング時の必要な開口率を確保し
ながら、チップの大きさが小さなものとなって装置の小
型化が実現でき、チップコストも低減することができる
等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における要部を示す断
面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態における要部の平面図
である。
【図3】本発明の第2の実施形態における要部を示す断
面図である。
【図4】従来技術の要部を示す断面図である。
【図5】従来技術の要部を示す平面図である。
【図6】従来技術に係る溝形成を説明するための図で、
図6(a)は断面図、図6(b)はエッチング開口率と
エッチング形状判定の関係を示す図である。
【符号の説明】
11…半導体基板 12…酸化膜 13…N型層 13a…活性領域 14…分離溝 15,20…ダミー溝 A,A…ダイシング領域 B,B…素子形成領域 x,x…ダイシングライン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁膜が形成された半導体基板上に、所
    定導電型の活性領域を分離溝により分離して形成すると
    共に、前記活性領域を内方側に設けダイシングラインを
    中心に所定幅のダイシング領域を設けて区画するように
    して形成する半導体装置において、前記ダイシング領域
    に所要開口面積を有するダミー溝が設けられていること
    を特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 分離溝とダミー溝が、ドライエッチング
    によって同時に形成したものであることを特徴とする請
    求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 ダミー溝が、ダイシング領域内をストラ
    イプ状に削設してなる溝であることを特徴とする請求項
    1及び請求項2記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 ダミー溝が、ダイシング領域内を網目状
    に削設してなる溝であることを特徴とする請求項1及び
    請求項2記載の半導体装置。
JP5631399A 1999-03-04 1999-03-04 半導体装置 Pending JP2000252266A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011119542A (ja) * 2009-12-04 2011-06-16 Fuji Electric Systems Co Ltd 内燃機関点火装置用半導体装置
JP2013201168A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Toshiba Corp 被ダイシング材料、レジスト層形成装置
JP2018195701A (ja) * 2017-05-17 2018-12-06 株式会社デンソー 半導体装置の製造方法
JP2020004881A (ja) * 2018-06-29 2020-01-09 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法

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