JP2002025948A - Dividing method of wafer, semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Dividing method of wafer, semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP2002025948A
JP2002025948A JP2000209093A JP2000209093A JP2002025948A JP 2002025948 A JP2002025948 A JP 2002025948A JP 2000209093 A JP2000209093 A JP 2000209093A JP 2000209093 A JP2000209093 A JP 2000209093A JP 2002025948 A JP2002025948 A JP 2002025948A
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semiconductor
semiconductor chips
forming
groove
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Masashi Miyagawa
昌士 宮川
Yoshiaki Suzuki
良明 鈴木
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to handle a wafer and divided semiconductor chips with good reliability when the wafer is divided, and to greatly increase the number of chips taken from the wafer. SOLUTION: A plurality of aluminum pads 2 and a passivation film 3 are formed on a silicon substrate 1 with circular outline. A resist 4 formed on the silicon substrate 1 is patterned. Trench holes 5 as ditches for dividing the wafer are formed by dry etching in the silicon substrate 1 with the resist 4 as a mask. After the resist 4 is removed, a back grinding tape 6 is put on the side of the aluminum pad 2 of the silicon substrate 1, and the rear of the silicon substrate 1 is ground and polished until it reaches the trench hole 5. In this way, the separation width of the semiconductor chip in the wafer can be made small, and the layout of semiconductor devices on the wafer can be carried out without consideration on the chipping by dicing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハーの分割方
法、半導体デバイス、および半導体デバイスの製造方法
に関し、特に、ウエハーに複数形成された半導体素子を
個々の半導体チップに分離する工程に関する。本発明に
係るウエハーの分割方法、および半導体デバイスの製造
方法は、半導体チップを積層して半導体デバイスの多機
能化、高性能化を図る際にチップの薄膜化及びウエハー
の大口径化時に好適である。
The present invention relates to a method of dividing a wafer, a semiconductor device, and a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a step of separating a plurality of semiconductor elements formed on a wafer into individual semiconductor chips. The method for dividing a wafer and the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention are suitable for thinning the chip and increasing the diameter of the wafer when stacking semiconductor chips to achieve multi-functionality and high performance of the semiconductor device. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程は、ウエハー
上に種々の半導体のパターンを形成する工程(通常は前
工程と呼ばれる)と、ウエハー上に形成された複数の半
導体素子を個々の半導体チップに切断して分割し、その
半導体チップにリードフレームやTAB等を接続してパ
ッケージ化する実装工程とに大別できる。
2. Description of the Related Art Semiconductor device manufacturing processes include a process of forming various semiconductor patterns on a wafer (usually referred to as a pre-process) and a plurality of semiconductor elements formed on the wafer into individual semiconductor chips. It can be roughly divided into a mounting step of cutting and dividing the semiconductor chip, connecting a lead frame, TAB, or the like to the semiconductor chip and packaging it.

【0003】近年、半導体デバイスの製造コストの低減
を図るためにウエハーの大口径化が推進されると共に、
半導体素子の実装密度を高めたり、デバイスの複合化や
高速化に対応して薄膜の半導体素子を3次元的に積層す
る手法が採られつつある。
[0003] In recent years, in order to reduce the manufacturing cost of semiconductor devices, the diameter of wafers has been increased, and
A method of three-dimensionally stacking thin-film semiconductor elements in response to an increase in the mounting density of the semiconductor elements, and the integration and speeding up of devices has been adopted.

【0004】従来は、ウエハーを個々の半導体チップに
ダイシングした後に半導体チップをリードフレームやT
ABにワイヤーボンディングやギャングボンディング等
にて接続してパッケージを行っていた。また、近年のI
Cカード等の薄膜デバイスの要求に対しては、ウエハー
の分離に先立って、ウエハーにおけるパターンの形成面
と反対側の面を、砥石により研削する(バックグライン
ド)手法や遊離砥石にて研磨する手法によりウエハーを
薄膜化して、次いでダイシングを行っていた。また、ウ
エハーの研削や研磨に際しては、予め、ウエハーにおけ
る半導体素子の形成面すなわちデバイス表面にバックグ
ラインディングフィルムと呼ばれる粘着性のシートを貼
り付けたり、レジストを塗布して保護していた。
Conventionally, after dicing a wafer into individual semiconductor chips, the semiconductor chips are connected to a lead frame or a T-frame.
AB is connected by wire bonding, gang bonding or the like to perform packaging. In recent years, I
In response to the demand for thin-film devices such as C-cards, prior to separation of the wafer, the surface opposite to the surface on which the pattern is formed on the wafer is ground with a grindstone (back grinding) or with a free grindstone. To make the wafer thinner, and then dicing. In grinding or polishing the wafer, an adhesive sheet called a back grinding film has been applied to the surface of the wafer on which the semiconductor elements are formed, that is, the device surface, or a resist has been applied to protect the wafer.

【0005】しかしながら、ウエハーの大口径化と半導
体デバイスの更なる薄膜化の要求に対して上記のような
手法を用いた場合、薄膜化したウエハーのハンドリング
やダイシングに際して、ウエハーが割れてしまうという
問題が表面化してきた。また、ダイシング時にウエハー
裏面に生じるチッピングは、そのウエハーから分離した
半導体チップの強度を低下させ、実装工程でも半導体チ
ップが割れてしまう問題が生じている。そのような問題
に対して、特開平9−213662号公報では、ウエハ
ーにおける半導体素子の形成面に、ダイシングラインに
沿って、分離のための凹溝をダイシングにて予め形成し
ておき、ウエハーの裏面を研削および研磨するバックグ
ラインドによりチップを分割する方法(いわゆる先ダイ
シング)が開示されている。このような方法により、大
口径ウエハーのダイシングに対するウエハーの割れが防
止される。また、このような手法によれば、ダイシング
によるチッピングも極めて少なくなり、半導体チップお
よび半導体デバイスの強度も増すことを示唆している。
However, when the above-described method is used to meet the demand for a larger diameter wafer and a further reduction in the thickness of semiconductor devices, the problem that the wafer is broken when handling or dicing the thinned wafer. Has come to the surface. In addition, chipping that occurs on the back surface of the wafer during dicing lowers the strength of the semiconductor chip separated from the wafer, causing a problem that the semiconductor chip is broken even in the mounting process. To cope with such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-213662 discloses a method in which a concave groove for separation is formed in advance on a surface of a wafer on which a semiconductor element is formed along a dicing line by dicing. A method of dividing a chip by back grinding for grinding and polishing the back surface (so-called pre-dicing) is disclosed. By such a method, cracking of the wafer due to dicing of a large-diameter wafer is prevented. Further, according to such a method, it is suggested that chipping due to dicing is extremely reduced, and the strength of a semiconductor chip and a semiconductor device is also increased.

【0006】しかしながら、半導体チップの破壊は、半
導体チップ外周のチッピングに起因するもの以外に、バ
ックグラインド時に生じるマイクロクラックが起因する
場合もあり、通常は研削後に研磨やエッチングを行うこ
とにより、これらマイクロクラックを除去して半導体チ
ップの強度を高める手法が採られている。
However, the destruction of the semiconductor chip may be caused not only by chipping on the outer periphery of the semiconductor chip but also by microcracks that occur during back grinding. Usually, these microchips are polished or etched after grinding. A technique has been adopted in which cracks are removed to increase the strength of the semiconductor chip.

【0007】また、今後、半導体素子が積層されて半導
体デバイスが多機能化、高性能化される場合、ダイシン
グによる半導体チップの分離は矩形のみに限定され、半
導体チップの矩形形状は、積層された半導体素子の接続
の観点から自由度を低下させる。半導体デバイスのパッ
ケージ技術は、半導体チップをリードフレームにダイボ
ンドし、パッドとリードをワイヤーボンディングした後
にセラミックあるいはプラスチックモールドするQFPか
ら、接続を平面的に行うBGAやCSPといったエリアアレイ
型に変化し、今後、3次元的にデバイスを積層する方向
に進みつつある。これらデバイスの積層は、異なる機能
(ロジックやメモリー)のデバイスを積層して多機能化
を目指す方向と、同じ機能のデバイスを積層して高速
化、高メモリー容量化等の高性能化を目指す方向があ
る。
[0007] Further, in the future, when semiconductor devices are stacked and multifunction and high performance are achieved by stacking semiconductor elements, separation of semiconductor chips by dicing is limited to only a rectangle, and the rectangular shape of the semiconductor chips is limited to a stacked shape. The degree of freedom is reduced from the viewpoint of connection of semiconductor elements. Packaging technology for semiconductor devices has changed from QFP, in which a semiconductor chip is die-bonded to a lead frame and wire bonding of pads and leads, followed by ceramic or plastic molding, to area array types, such as BGA and CSP, which perform planar connections. In the direction of stacking devices three-dimensionally. The stacking of these devices is aimed at achieving multi-functionality by stacking devices with different functions (logic and memory), and the direction of aiming for higher performance by stacking devices with the same function, such as higher speed and higher memory capacity. There is.

【0008】このように複数のデバイスを積層して、こ
れらデバイス同士の電気的な接続を行うに際して、矩形
チップのみで積層した場合、自由度が極めて小さくな
る。図11に、2種類の半導体チップを積層し、ワイヤ
ーボンドにて電気的な接続を行った3次元実装パッケー
ジの半導体デバイスの一例を示す。図11に示される半
導体デバイスでは、半導体チップであるフラッシュメモ
リー109およびS-RAM(Static RAM)110がこの順
番で、搭載基板であるインターポーザー108上に積層
されている。
As described above, when a plurality of devices are stacked and the devices are electrically connected to each other, if only the rectangular chips are stacked, the degree of freedom becomes extremely small. FIG. 11 shows an example of a semiconductor device of a three-dimensional package in which two types of semiconductor chips are stacked and electrically connected by wire bonding. In the semiconductor device shown in FIG. 11, a flash memory 109 as a semiconductor chip and an S-RAM (Static RAM) 110 are stacked in this order on an interposer 108 as a mounting substrate.

【0009】インターポーザー108上にフラッシュメ
モリー109がダイボンド剤111aによりダイボンド
され、フラッシュメモリー109上にS-RAM110がダ
イボンド剤111bによりダイボンドされている。この
半導体デバイスでは、上下の半導体チップが、インター
ポーザー108に形成された電極部のパターンに、金ワ
イヤー112a,112bによるワイヤーボンドで電気
的に接続されており、インターポーザー108で配線を
這い回して、インターポーザー108の下面に複数の半
田ボール113が設けられたBGA(Ball Grid Allay)
型のものとなっている。フラッシュメモリー109やS-
RAM110、および金ワイヤー112a,112bがパ
ッケージ材料114により封止されている。
A flash memory 109 is die-bonded on the interposer 108 with a die bonding agent 111a, and an S-RAM 110 is die-bonded on the flash memory 109 with a die bonding agent 111b. In this semiconductor device, the upper and lower semiconductor chips are electrically connected to the pattern of the electrode portion formed on the interposer 108 by wire bonding with the gold wires 112a and 112b. BGA (Ball Grid Allay) provided with a plurality of solder balls 113 on the lower surface of the interposer 108
It is of the type. Flash memory 109 or S-
The RAM 110 and the gold wires 112a and 112b are sealed with a package material 114.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
9−213662号公報に記載されているように予めウ
エハーのダイシングを行う先ダイシングでは、研削時に
ダイシングラインがウエハー裏面側に剥き出てしまうこ
とによってエッチングや研磨ができないため、そのマイ
クロクラックを除去できず、これによる半導体チップの
強度低下が指摘されている。すなわち、チッピングの低
減による破壊強度の向上は、いわゆる平割り(チップ両
端を2本のバーにて保持して中心に荷重を付与する)に
は効果があるが、太鼓割り(チップを円筒にて保持して
中心に荷重を付与する)には殆ど強度向上が図れず、マ
イクロクラックを除去した薄膜チップに比べて、太鼓割
り強度の低さに問題がある。また、ウエハーの外周部に
おける縁から5mm程度の領域は、ウエハーの形成時の
研磨による膜厚の保証の範囲外の領域であり、通常は薄
くなっている。さらには、その領域はウエハーのハンド
リング等のため、半導体素子を形成しない領域である。
上述したように予めダイシングを行う先ダイシングで
は、ウエハーを分割した後にバックグラインディングテ
ープにウエハーを貼り付けてバックグラインドするが、
ウエハーの外周部の分割された領域に対しては、バック
グラインディングテープの粘着材が十分な粘着力を発現
できず、バックグラインド時に、いわゆるチップ飛びな
どが発生して、良品チップを破壊してしまうなどの問題
がある。
However, in prior dicing in which the wafer is diced in advance as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-213662, the dicing line is exposed on the back side of the wafer during grinding. Since etching and polishing cannot be performed, the microcracks cannot be removed, and it has been pointed out that the strength of the semiconductor chip is reduced. That is, the improvement of the breaking strength due to the reduction of chipping is effective in so-called flat splitting (holding both ends of the tip with two bars and applying a load to the center), but drum splitting (tip is made of a cylinder) Holding and applying a load to the center) hardly improves the strength, and has a problem in that the drum splitting strength is low as compared with a thin film chip from which microcracks have been removed. Further, a region of about 5 mm from the edge of the outer peripheral portion of the wafer is a region outside the guaranteed range of the film thickness by polishing at the time of forming the wafer, and is usually thin. Further, the region is a region where semiconductor elements are not formed due to wafer handling and the like.
In the pre-dicing, in which dicing is performed in advance as described above, after the wafer is divided, the wafer is attached to a back grinding tape and then back-ground,
The adhesive material of the back grinding tape cannot express sufficient adhesive strength to the divided area on the outer peripheral part of the wafer, so that during back grinding, so-called chip fly etc. occurs, destroying good chips There are problems such as getting lost.

【0011】また、ダイサーによる分割加工は、分離に
用いるダイヤモンドブレード等の厚さ(通常は50μm
程度)の切断に要する分離しろ、およびダイシング時に
発生するチッピングやシェルクラックがパターンに影響
を与えないように、ダイシングラインから数十μm離れ
た個所に実際のパターンを配置する必要があった。これ
らダイシングに起因する領域はウエハーからのチップの
取り個数を低減させるものであり、今後、半導体デバイ
スが益々小さくなる状況において、コストアップの大き
な原因となる。
[0011] In addition, the division by the dicer is performed by using a thickness (typically 50 μm) of a diamond blade or the like used for separation.
It was necessary to arrange the actual pattern at a position several tens of μm away from the dicing line so that the separation margin required for the cutting (about) and the chipping and shell cracks generated during dicing did not affect the pattern. These areas caused by dicing reduce the number of chips taken from a wafer, and will be a major cause of cost increase in a situation where semiconductor devices become smaller in the future.

【0012】一方、図11に示した半導体デバイスの作
製に際しては、フラッシュメモリー109およびS-RAM
110の上下チップの搭載精度や、ダイボンド用接着剤
であるダイボンド剤111a,111bのはみ出し、パ
ッドの大きさ等を加味して上下のチップの大きさを決め
る。次いで金ワイヤー112a,112bによるワイヤ
ーボンドを行う場合、極めて低ループで長い距離のワイ
ヤープロファイルを形成する必要があり、また、それら
のワイヤーが後工程の樹脂モールドパッケージで倒れた
り、ショートしたりすることを防止する必要がある。こ
こで、十分なマージンを取った設計をした場合、積層し
て作製されたBGAパッケージを小型化、薄型化できなく
なってしまうという問題点がある。
On the other hand, when manufacturing the semiconductor device shown in FIG.
The size of the upper and lower chips is determined in consideration of the mounting accuracy of the upper and lower chips 110, the die bonding agents 111a and 111b that are adhesives for die bonding, the size of pads, and the like. Then, when performing wire bonding with the gold wires 112a and 112b, it is necessary to form a wire profile with a very low loop and a long distance, and the wires may fall down or short-circuit in a resin mold package in a later process. Need to be prevented. Here, if the design is made with a sufficient margin, there is a problem that the BGA package manufactured by lamination cannot be reduced in size and thickness.

【0013】また、昨今の半導体デバイスの高速化の要
求に対して、ワイヤーボンドによる長い接続に起因する
寄生容量はデバイスの誤動作の原因となり、半導体チッ
プのシリコンに貫通孔を形成して構成されたビアホール
により、積層された半導体チップを電気的に接続する手
法も検討されている。しかしながら、これら貫通孔の形
成方法等も未だ確立した技術はない。
Also, in response to recent demands for higher speed of semiconductor devices, a parasitic capacitance caused by a long connection by wire bonding causes a malfunction of the device, and is formed by forming a through hole in silicon of a semiconductor chip. A method of electrically connecting the stacked semiconductor chips using via holes is also being studied. However, there is no established technique for forming these through holes.

【0014】上記のように、従来のウエハーの分割方法
では、今後用途拡大が図られる薄膜半導体デバイスに対
して、搬送時およびバックグラインド時にウエハーが割
れ易いという課題に対して十分な信頼性を確保できない
状況である。
As described above, the conventional method of dividing a wafer secures sufficient reliability against the problem that the wafer is liable to be broken at the time of transportation and back grinding for a thin film semiconductor device whose use is to be expanded in the future. It is a situation that can not be done.

【0015】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、本発明の主たる目的は、ウエハーを分割して半導
体チップを作製する際に、薄膜半導体素子が複数形成さ
れたウエハーや、分離された半導体チップを信頼性良く
ハンドリングすることが可能で、ウエハーから取れるチ
ップの取り個数を大幅に増大させることが可能なウエハ
ーの分割方法、および半導体デバイスの製造方法を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor chip by dividing a wafer, a wafer having a plurality of thin-film semiconductor elements formed thereon, and an isolation method. It is an object of the present invention to provide a method of dividing a wafer and a method of manufacturing a semiconductor device, which can handle a semiconductor chip with high reliability and can greatly increase the number of chips that can be taken from the wafer.

【0016】また、本発明の他の目的は、複数の半導体
チップを積層して、多機能化および高性能化された半導
体デバイスを作製する際に、半導体デバイスの設計の自
由度を高めることが可能なウエハーの分離方法、半導体
デバイス、および半導体デバイスの製造方法を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to increase the degree of freedom in designing a semiconductor device when a plurality of semiconductor chips are stacked to produce a multifunctional and high-performance semiconductor device. It is an object of the present invention to provide a possible wafer separation method, a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のウエハーの分割方法は、半導体素子が複数
形成されたウエハーを個別の半導体チップに分離するウ
エハーの分割方法であって、前記ウエハーの前記半導体
素子の形成面における半導体チップの外形形状に対応す
る位置に所定の深さの溝をドライエッチングにより形成
する工程と、前記ウエハーにおける前記半導体素子の形
成面に保持用シートを貼り付ける工程と、前記ウエハー
における前記半導体素子の形成面と反対側の裏面を、少
なくとも前記溝に達するまで研削及び研磨し、前記ウエ
ハーを個別の半導体チップに分離する工程とを有する。
In order to achieve the above object, a method of dividing a wafer according to the present invention is a method of dividing a wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed into individual semiconductor chips. Forming a groove of a predetermined depth by dry etching at a position corresponding to the outer shape of the semiconductor chip on the surface of the wafer on which the semiconductor elements are formed, and attaching a holding sheet to the surface of the wafer on which the semiconductor elements are formed; Attaching the wafer, and grinding and polishing at least the back surface of the wafer opposite to the surface on which the semiconductor elements are formed, until the wafer reaches the groove, thereby separating the wafer into individual semiconductor chips.

【0018】また、前記ウエハーにおける前記半導体素
子の形成面に前記溝を形成する工程では、前記ウエハー
の外周部分を除く部分に、前記ウエハーを前記個別の半
導体チップに分離するための溝を形成することが好まし
い。
In the step of forming the groove on the surface of the wafer on which the semiconductor elements are formed, a groove for separating the wafer into the individual semiconductor chips is formed in a portion other than an outer peripheral portion of the wafer. Is preferred.

【0019】さらに、前記ウエハーにおける前記半導体
素子の形成面に前記溝を形成する工程では、前記ウエハ
ーから分離される前記個別の半導体チップの端部の形状
が櫛歯形状となるように前記溝を形成してもよい。
Further, in the step of forming the groove on the surface of the wafer on which the semiconductor element is formed, the groove is formed so that an end of the individual semiconductor chip separated from the wafer has a comb shape. It may be formed.

【0020】さらに、前記ウエハーにおける前記半導体
素子の形成面に前記溝を形成する工程では、前記半導体
チップにビアホールを形成するために、前記ウエハーの
研削及び研磨により分離される前記個別の半導体チップ
に、該半導体チップを貫通する貫通孔が形成されるよう
に、前記貫通孔を形成するための凹部をドライエッチン
グにより前記溝と同時に前記ウエハーに形成し、前記ウ
エハーに前記溝および前記凹部を形成した後に前記凹部
の内壁面に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜が形成
された前記凹部の内部に導電性材料を埋め込む工程と
を、前記ウエハーの裏面を研削及び研磨して前記ウエハ
ーを個別の半導体チップに分離する工程の前に有してい
てもよい。
Further, in the step of forming the groove on the surface of the wafer on which the semiconductor element is formed, the individual semiconductor chips separated by grinding and polishing the wafer to form via holes in the semiconductor chip. Forming a recess for forming the through-hole in the wafer simultaneously with the groove by dry etching so that a through-hole passing through the semiconductor chip is formed, and forming the groove and the recess in the wafer. Later, a step of forming an insulating film on the inner wall surface of the recess and a step of embedding a conductive material in the inside of the recess in which the insulating film is formed are individually ground by grinding and polishing the back surface of the wafer. May be provided before the step of separating into semiconductor chips.

【0021】上記の発明では、半導体素子が複数形成さ
れたウエハーを個別の半導体チップに分割する際、ウエ
ハーの半導体素子の形成面における前記半導体チップの
外形形状に対応する位置にドライエッチングにより所定
の深さの溝を形成し、その形成面に保持用シートを貼り
付けた後に、ウエハーの裏面を前記溝に達するまで研削
および研磨することにより、ウエハーにおける半導体チ
ップの分離幅を細くすることができると共に、ウエハー
のダイシングによるチッピングを考慮しない、ウエハー
上での半導体素子のレイアウトが可能になる。このよう
なドライエッチングを用いたウエハーの分割では、従来
の分割方法と比較してウエハーの搬送時およびバックグ
ラインド時におけるウエハーの割れを防止することがで
き、ウエハーを信頼性良くハンドリングすることが可能
となる。それと同時に、従来のようなダイシングによる
チッピングによって半導体チップがその実装工程で割れ
てしまうことも防止されるので、分離された半導体チッ
プの強度が高くなり、半導体チップを信頼性良くハンド
リングすることが可能となる。また、このようなドライ
エッチングによる半導体チップの分離は、分離に必要な
領域を極限まで狭くすることが可能であることにより、
ウエハーから取れるチップの取り個数を大幅に増大させ
ることができる。さらには、外形が矩形以外のチップを
作製したり、ウエハーの外周部を分割しないでチップを
分離したり、分離形状の自由度が拡大し、分離工程の安
定化が図れると共に、半導体チップの実装工程での自由
度が増す。
In the above invention, when a wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed is divided into individual semiconductor chips, a predetermined position is formed by dry etching at a position corresponding to the outer shape of the semiconductor chip on the semiconductor element formation surface of the wafer. After a groove having a depth is formed, and a holding sheet is attached to a surface on which the groove is formed, the separation width of the semiconductor chip in the wafer can be reduced by grinding and polishing the back surface of the wafer until the groove reaches the groove. At the same time, it is possible to lay out semiconductor elements on a wafer without considering chipping due to dicing of the wafer. In such wafer division using dry etching, it is possible to prevent cracking of the wafer during wafer transfer and back grinding compared to the conventional division method, and it is possible to handle the wafer with high reliability. Becomes At the same time, the semiconductor chip is prevented from being broken in the mounting process due to chipping by dicing as in the past, so that the strength of the separated semiconductor chip is increased and the semiconductor chip can be handled with high reliability. Becomes In addition, the separation of the semiconductor chip by such dry etching can reduce the area required for the separation to the limit,
The number of chips that can be obtained from a wafer can be greatly increased. Furthermore, chips with an outer shape other than rectangular can be manufactured, chips can be separated without dividing the outer periphery of the wafer, the degree of freedom in the separation shape can be increased, the separation process can be stabilized, and semiconductor chips can be mounted. The degree of freedom in the process increases.

【0022】前記のようにウエハーの外周部分を除く部
分に分離用の溝を形成して、ウエハーの外周部分には分
離用の溝を形成しないことにより、ウエハーの外周部分
でチップ飛びを防止することが可能となり、ウエハーの
薄膜化を信頼性良く行うことができる。また、半導体チ
ップの端部形状を櫛歯形状とすることにより、半導体チ
ップの積層による半導体デバイスの設計の自由度を高め
ることが可能であり、半導体デバイスの歩留まりと信頼
性を高めることができる。また、ドライエッチングの工
程をチップの分離以外の加工、すなわちチップの3次元
実装のためのビアホールの形成と共通化すれば、大幅な
工程短縮を図ることができる。
As described above, the separation groove is formed in the portion except for the outer peripheral portion of the wafer, and the separation groove is not formed in the outer peripheral portion of the wafer, so that chip fly is prevented in the outer peripheral portion of the wafer. This makes it possible to reduce the thickness of the wafer with high reliability. In addition, by making the end shape of the semiconductor chip a comb shape, the degree of freedom in designing a semiconductor device by stacking semiconductor chips can be increased, and the yield and reliability of the semiconductor device can be improved. Further, if the process of dry etching is shared with processing other than chip separation, that is, formation of via holes for three-dimensional mounting of chips, it is possible to greatly reduce the number of steps.

【0023】さらに、本発明の半導体デバイスは、電極
部を有する搭載基板と、電極部を有し、前記搭載基板上
に積層された少なくとも2つの半導体チップと、各々の
前記半導体チップの電極部を前記搭載基板の電極部に電
気的に接続するためのボンディングワイヤーとを有する
半導体デバイスにおいて、前記搭載基板上の複数の前記
半導体チップのうち少なくとも1つの半導体チップの端
部の形状が櫛歯形状となっている。
Further, a semiconductor device according to the present invention includes a mounting substrate having an electrode portion, at least two semiconductor chips having an electrode portion, stacked on the mounting substrate, and an electrode portion of each of the semiconductor chips. In a semiconductor device having a bonding wire for electrically connecting to an electrode portion of the mounting substrate, at least one of the plurality of semiconductor chips on the mounting substrate has a comb-shaped end. Has become.

【0024】上記のように搭載基板上に少なくとも2つ
の半導体チップを積層し、半導体チップの電極部をボン
ディングワイヤーによって搭載基板の電極部に電気的に
接続して構成された半導体デバイスにおいて、半導体チ
ップの端部の形状が櫛歯形状となっていることにより、
上述したのと同様に、半導体チップの積層による半導体
デバイスの設計の自由度を高めることが可能であり、半
導体デバイスの歩留まりと信頼性を高めることができ
る。
As described above, in a semiconductor device configured by laminating at least two semiconductor chips on a mounting substrate and electrically connecting the electrode portions of the semiconductor chip to the electrode portions of the mounting substrate by bonding wires, The shape of the end is a comb tooth shape,
As described above, the degree of freedom in designing a semiconductor device by stacking semiconductor chips can be increased, and the yield and reliability of the semiconductor device can be increased.

【0025】さらに、本発明の半導体デバイスは、電極
部を有する搭載基板と、上述したようなウエハーの分割
方法を用いて作製され、前記搭載基板上に積層された少
なくとも2つの半導体チップとを有する半導体デバイス
であって、前記搭載基板の電極と各々の前記半導体チッ
プとの電気的な接続、および前記半導体チップ同士の電
気的な接続が、各々の前記半導体チップを貫通したビア
ホールにより行われている。
Further, a semiconductor device according to the present invention has a mounting substrate having an electrode portion and at least two semiconductor chips manufactured by using the above-described wafer dividing method and stacked on the mounting substrate. In a semiconductor device, an electrical connection between an electrode of the mounting substrate and each of the semiconductor chips and an electrical connection between the semiconductor chips are performed by via holes penetrating each of the semiconductor chips. .

【0026】上記の発明では、搭載基板上に少なくとも
2つの半導体チップが積層されて構成される半導体デバ
イスにおいて、半導体チップが、上述したようなウエハ
ーの分割方法を用いて作製され、搭載基板の電極と各々
の半導体チップとの電気的な接続や、半導体チップ同士
の電気的な接続がビアホールを介して行われる構成とな
っていることにより、半導体デバイスを作製する際に上
述したように半導体チップの分離のためのドライエッチ
ングの工程をチップの3次元実装のためのビアホールの
形成と共通化して大幅な工程短縮を図ることができる。
よって、半導体デバイスの製造コストの低減が図られる
とともに、多機能化および高性能化された半導体デバイ
スが得られる。
In the above invention, in a semiconductor device configured by laminating at least two semiconductor chips on a mounting substrate, the semiconductor chips are manufactured by using the above-described wafer dividing method, and the electrodes of the mounting substrate are formed. The electrical connection between the semiconductor chip and each semiconductor chip and the electrical connection between the semiconductor chips are performed via the via holes. Therefore, when the semiconductor device is manufactured, the semiconductor chip is connected as described above. The dry etching process for separation is shared with the formation of via holes for three-dimensional mounting of the chip, and the process can be greatly reduced.
Therefore, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced, and a multifunctional and high-performance semiconductor device can be obtained.

【0027】さらに、本発明の半導体デバイスの製造方
法は、ウエハーを分割して作製された半導体チップを搭
載基板上に少なくとも2つ積層し、積層された各々の前
記半導体チップの電極部を、前記搭載基板上の電極部に
ボンディングワイヤーにより電気的に接続して半導体デ
バイスを製造する半導体デバイスの製造方法において、
前記ウエハーを分割して前記半導体チップを作製する工
程では、前記半導体チップの端部の形状が櫛歯形状とな
るように前記ウエハーを分割する。
Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, at least two semiconductor chips manufactured by dividing a wafer are stacked on a mounting substrate, and the electrode portions of each of the stacked semiconductor chips are connected to each other. In a semiconductor device manufacturing method for manufacturing a semiconductor device by electrically connecting to an electrode portion on a mounting substrate by a bonding wire,
In the step of manufacturing the semiconductor chip by dividing the wafer, the wafer is divided so that the end of the semiconductor chip has a comb shape.

【0028】上記の半導体デバイスの製造方法では、搭
載基板上に積層される半導体チップを作製するためにウ
エハーを分割する際に半導体チップの端部の形状を櫛歯
形状とすることにより、上述したように半導体デバイス
の設計の自由度を高めることが可能であり、半導体デバ
イスの歩留まりと信頼性を高めることができる。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, the end of the semiconductor chip is formed into a comb shape when the wafer is divided in order to manufacture the semiconductor chip to be stacked on the mounting substrate. As described above, the degree of freedom in designing a semiconductor device can be increased, and the yield and reliability of the semiconductor device can be improved.

【0029】さらに、前記ウエハーを分割する工程が、
半導体素子が複数形成されたウエハーの前記半導体素子
の形成面における前記半導体チップの外形形状に対応す
る位置にドライエッチングにより所定の深さの溝を形成
する工程と、前記ウエハーにおける前記半導体素子の形
成面に保持用シートを貼り付ける工程と、前記ウエハー
における前記形成面と反対側の裏面を、少なくとも前記
溝に達するまで研削及び研磨し、前記ウエハーを個別の
半導体チップに分離する工程とから構成されていること
が好ましい。
Further, the step of dividing the wafer comprises:
Forming a groove of a predetermined depth by dry etching at a position corresponding to the outer shape of the semiconductor chip on a surface of the semiconductor element forming surface of the wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed; and forming the semiconductor element on the wafer A step of attaching a holding sheet to the surface, and a step of grinding and polishing the back surface of the wafer opposite to the formation surface at least until reaching the groove, and separating the wafer into individual semiconductor chips. Is preferred.

【0030】さらに、本発明の半導体デバイスの製造方
法は、電極部を有する搭載基板と、前記搭載基板上に積
層された少なくとも2つの半導体チップとを有し、前記
搭載基板の電極と各々の前記半導体チップとの電気的な
接続、および前記半導体チップ同士の電気的な接続が、
各々の前記半導体チップを貫通したビアホールにより行
われている半導体デバイスの製造方法であって、半導体
素子が複数形成されたウエハーにおける前記半導体素子
の形成面に、前記半導体チップの外形形状に対応したエ
ッチングラインに沿った所定の深さの溝、および前記ビ
アホールを形成するための凹部をドライエッチングによ
り形成する工程と、前記ウエハーの前記凹部の内壁面に
絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜が形成された前記
凹部の内部に導電性材料を埋め込む工程と、前記ウエハ
ーにおける前記半導体素子の形成面と反対側の裏面を、
前記溝および前記凹部に達するまで研削および研磨し、
前記ウエハーを個別の半導体チップに分離する工程とを
有する。
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a mounting substrate having an electrode portion, and at least two semiconductor chips stacked on the mounting substrate, wherein an electrode of the mounting substrate and each of the Electrical connection with a semiconductor chip, and electrical connection between the semiconductor chips,
A method of manufacturing a semiconductor device, the method being performed by a via hole penetrating through each of the semiconductor chips, wherein an etching corresponding to an outer shape of the semiconductor chip is formed on a surface of the semiconductor element on a wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed. Forming a groove having a predetermined depth along a line, and a concave portion for forming the via hole by dry etching; forming an insulating film on an inner wall surface of the concave portion of the wafer; A step of embedding a conductive material in the formed concave portion, and a back surface of the wafer opposite to a surface on which the semiconductor element is formed,
Grinding and polishing until reaching the grooves and recesses,
Separating the wafer into individual semiconductor chips.

【0031】上記の半導体デバイスの製造方法では、搭
載基板上に少なくとも2つの半導体チップが積層され、
搭載基板の電極と各々の半導体チップとの電気的な接続
や、半導体チップ同士の電気的な接続がビアホールを介
して行われている半導体デバイスを作製する際に、半導
体チップの分離のためのドライエッチングの工程をチッ
プの3次元実装のためのビアホールの形成と共通化する
ことにより、半導体チップの積層で多機能化および高性
能化された半導体デバイスの製造工程を大幅に短縮する
ことができる。
In the above method for manufacturing a semiconductor device, at least two semiconductor chips are stacked on a mounting substrate,
When manufacturing a semiconductor device in which the electrodes of the mounting substrate are electrically connected to the respective semiconductor chips and the semiconductor chips are electrically connected to each other through via holes, a dry device for separating the semiconductor chips is used. By making the etching process common to the formation of via holes for three-dimensional mounting of the chip, the manufacturing process of a semiconductor device having a multifunctional and high-performance semiconductor chip stack can be greatly reduced.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0033】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施形態に係るウエハーの分割方法によってウエハ
ーを個々の半導体チップに分離する基本的な工程を説明
するための断面図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a basic process of separating a wafer into individual semiconductor chips by a wafer dividing method according to a first embodiment of the present invention. It is.

【0034】図1(a)に示される、外形形状の円形の
ウエハーであるシリコン基板1には複数の半導体素子が
形成されている。このシリコン基板1における半導体素
子の形成面には、電極部として、Alからなるアルミパ
ッド2が複数形成されている。このシリコン基板1の表
面におけるアルミパッド2を除く部分に、図1(a)に
示すようにパッシベーション膜3をパターニングにより
形成する。
A plurality of semiconductor elements are formed on a silicon substrate 1 shown in FIG. 1A, which is a circular wafer having an outer shape. A plurality of aluminum pads 2 made of Al are formed as electrode portions on the surface of the silicon substrate 1 where semiconductor elements are formed. As shown in FIG. 1A, a passivation film 3 is formed on the surface of the silicon substrate 1 except for the aluminum pad 2 by patterning.

【0035】次に、図1(b)に示すように、アルミパ
ッド2上およびパッシベーション膜3の表面にレジスト
4の膜を形成し、ウエハー分離用の溝を前記半導体チッ
プの外形形状に対応する位置に形成するためにレジスト
4をパターニングする。そのパターニングにより、レジ
スト4の、パッシベーション膜3上の部分の一部が除去
されている。
Next, as shown in FIG. 1 (b), a film of a resist 4 is formed on the aluminum pad 2 and on the surface of the passivation film 3, and a groove for separating a wafer corresponds to the outer shape of the semiconductor chip. The resist 4 is patterned to be formed at the position. By the patterning, a part of the resist 4 on the passivation film 3 is partially removed.

【0036】次に、図1(c)に示すように、レジスト
4をマスクにしてパッシベーション膜3およびシリコン
基板1のドライエッチングを行って、シリコン基板1を
トレンチ状にエッチングし、パッシベーション膜3およ
びシリコン基板1に、ウエハー分割用の溝であるトレン
チ穴5を形成する。
Next, as shown in FIG. 1C, the passivation film 3 and the silicon substrate 1 are dry-etched using the resist 4 as a mask, and the silicon substrate 1 is etched in a trench shape. A trench hole 5, which is a groove for dividing a wafer, is formed in the silicon substrate 1.

【0037】次に、図1(d)に示すように、シリコン
基板1上のレジスト4を除去してから、シリコン基板1
上のパッシベーション膜3の表面に、保持用シートであ
るバックグラインディングテープ6を貼り付けた後、シ
リコン基板1における半導体素子の形成面と反対側の裏
面を、トレンチ穴5に達するまで研削および研磨して、
バックグラインドを行う。このようにシリコン基板1の
裏面を研削および研磨することにより、シリコン基板1
がトレンチ穴5で個々の半導体チップ21に分割され
る。
Next, as shown in FIG. 1D, after removing the resist 4 on the silicon substrate 1, the silicon substrate 1
After a back grinding tape 6 as a holding sheet is attached to the surface of the upper passivation film 3, the back surface of the silicon substrate 1 opposite to the surface on which the semiconductor element is formed is ground and polished until it reaches the trench hole 5. do it,
Perform back grinding. By grinding and polishing the back surface of the silicon substrate 1 in this manner, the silicon substrate 1
Is divided into individual semiconductor chips 21 by the trench holes 5.

【0038】そして、図1(e)に示すように、それぞ
れの半導体チップ21からバックグラインディングテー
プ6を剥離させる。
Then, as shown in FIG. 1E, the back grinding tape 6 is peeled off from each semiconductor chip 21.

【0039】図1に基づいて説明したウエハーの分割方
法では、半導体素子上にパッシベーション膜を形成して
アルミパッド2を剥き出したシリコン基板1に、そのま
まレジスト4の、前記半導体チップの外形形状に対応す
る位置にエッチングパターンを形成する。そして、パッ
シベーション膜3およびシリコン基板1のドライエッチ
ングを行った後に、シリコン基板1のバックグラインド
を行う。
In the wafer dividing method described with reference to FIG. 1, a resist 4 corresponding to the outer shape of the semiconductor chip is directly applied to a silicon substrate 1 on which a passivation film is formed on a semiconductor element and an aluminum pad 2 is exposed. An etching pattern is formed at a position to be etched. After the passivation film 3 and the silicon substrate 1 are dry-etched, the silicon substrate 1 is back-ground.

【0040】図1(c)の工程におけるドライエッチン
グは、フッ素系あるいは塩素系ガスを用いた汎用的なド
ライエッチング技術を適用できるが、最も好適にはICP-
RIE(inductively coupled plasma reactive ion etchi
ng:誘導結合プラズマ−反応性イオンエッチング)と呼
ばれる、高速な深堀(Deep)エッチングが可能なドライ
エッチング方法を挙げることができる。また、ICPのエ
ッチングとエッチング部側壁の保護膜のデポジットを高
速で繰り返す凹部形成方法、いわゆるBoschプロセスに
よるICP-RIEは、極めてアンダーカットがなく、高いア
スペクト比で凹部を高速に加工可能である。
For the dry etching in the step of FIG. 1C, a general-purpose dry etching technique using a fluorine-based or chlorine-based gas can be applied.
RIE (inductively coupled plasma reactive ion etchi
ng: inductively coupled plasma-reactive ion etching), which is a dry etching method capable of high-speed deep etching. In addition, ICP-RIE by a so-called Bosch process, in which the etching of ICP and the deposition of the protective film on the side wall of the etched portion are repeatedly performed at high speed, can be processed at high speed with a high aspect ratio without extremely undercut.

【0041】ドライエッチング時のマスク材料として
は、汎用的なポジ型レジストを用いてもよいし、シリコ
ンと選択比がとれる材料を通常のフォトリソグラフィー
技術でパターニングしてマスクとしても良い。一般的に
は酸化シリコン、窒化シリコン等のシリコン化合物、ア
ルミやチタン、タングステン等の金属などを用いること
ができる。また、そのマスク層を、実装のためのアルミ
パッド2を剥き出しにさせる際に用いるレジスト層にて
兼用しても構わないし、レジスト除去後に残ったパッシ
ベーション膜をそのマスクとして用いても良い。尚、エ
ッチングに際しては、半導体チップの分離領域は同一部
材とした方が、良好な形状で高速に凹加工できる。すな
わち、半導体デバイスを形成する工程で、配線材料や層
間絶縁材料をその分離領域に残存させると、マスクとし
て用いる材料とのエッチング選択性が良好に取れなくな
ったり、エッチング時間が長くなったり、エッチング形
状が劣化したりする。勿論、TEG(Test Element Group)
等を形成することも好ましいことではない。エッチング
に際しては、汎用的に市販されるICP-RIE装置を用いる
ことができるが、フランス共和国のAlcatel社製の601E
や、イギリスのSTS社製のもの等を好適に使用できる。
これらドライエッチャーはBoschプロセスが導入されて
おり、最も量産性が高いと判断できる。エッチングに際
しては、通常のSF6やCF4,C26,C38等のフッ
素系エッチャント、塩素等を用いることができるし、ま
たエッチング速度を速めるために酸素や窒素などを微量
に混合しても構わない。
As a mask material at the time of dry etching, a general-purpose positive resist may be used, or a material having a selectivity with respect to silicon may be patterned by ordinary photolithography to form a mask. Generally, silicon compounds such as silicon oxide and silicon nitride, and metals such as aluminum, titanium, and tungsten can be used. In addition, the mask layer may be used also as a resist layer used when exposing the aluminum pad 2 for mounting, or the passivation film remaining after removing the resist may be used as the mask. It is to be noted that, when the etching is performed, it is preferable that the separation region of the semiconductor chip is formed of the same member, so that the recess can be formed at a high speed with a good shape. That is, if a wiring material or an interlayer insulating material is left in the separation region in the process of forming a semiconductor device, the etching selectivity with the material used as a mask cannot be obtained, the etching time becomes longer, or the etching shape becomes longer. Deteriorates. Of course, TEG (Test Element Group)
Is not preferable. For the etching, a commercially available ICP-RIE apparatus can be used, but 601E manufactured by Alcatel of France is used.
And those manufactured by STS in the United Kingdom can be suitably used.
These dry etchers use the Bosch process and can be judged to be the most mass-productive. At the time of etching, conventional SF 6 and CF 4, C 2 F 6, C 3 F 8 or fluorine-based etchant, to be able to use such as chlorine and the like to the trace oxygen and nitrogen in order to increase the etching rate You may mix them.

【0042】このようにドライエッチングを用いたウエ
ハーの分割方法によれば、シリコン基板1において分離
に要する幅は極限まで細くすることが可能であり、また
従来のようなダイシングによるチッピングを避けるため
の領域も必要ないために、チッピングを考慮しないウエ
ハー上での半導体素子のレイアウトが可能になり、チッ
プの取り個数の増加を図ることができる。本実施形態の
ウエハーの分割方法によるチップの分離に必要な幅は
0.5〜20μm、さらに好適には0.5〜5μm程度
に狭めることができる。
As described above, according to the method of dividing a wafer using dry etching, the width required for separation in the silicon substrate 1 can be made as small as possible, and the conventional method for avoiding chipping by dicing can be used. Since no area is required, semiconductor elements can be laid out on a wafer without considering chipping, and the number of chips to be taken can be increased. The width required for chip separation by the wafer dividing method of the present embodiment can be reduced to about 0.5 to 20 μm, and more preferably to about 0.5 to 5 μm.

【0043】このようにドライエッチングを用いたウエ
ハーの分割では、従来の分割方法と比較してウエハーの
搬送時およびバックグラインド時におけるウエハーの割
れを防止することができ、ウエハーを信頼性良くハンド
リングすることが可能となる。それと同時に、従来のよ
うなダイシングによるチッピングによって半導体チップ
がその実装工程で割れてしまうことも防止されるので、
分離された半導体チップの強度が高くなり、半導体チッ
プを信頼性良くハンドリングすることが可能となる。
As described above, in the division of the wafer using the dry etching, the cracking of the wafer during the transfer of the wafer and the back grinding can be prevented as compared with the conventional division method, and the wafer can be handled with high reliability. It becomes possible. At the same time, the semiconductor chip is prevented from being broken in the mounting process due to the conventional chipping by dicing,
The strength of the separated semiconductor chip is increased, and the semiconductor chip can be handled with high reliability.

【0044】図2は、本実施形態に係るウエハーの分割
方法の他の例を説明するための断面図である。図2に示
される工程の分割方法では、まず、図2(a)に示すよ
うに、シリコン基板1およびアルミパッド2の表面全体
にパッシベーション膜3を形成する。
FIG. 2 is a sectional view for explaining another example of the wafer dividing method according to the present embodiment. In the method of dividing the steps shown in FIG. 2, first, as shown in FIG. 2A, a passivation film 3 is formed on the entire surface of the silicon substrate 1 and the aluminum pad 2.

【0045】次に、図2(b)に示すように、パッシベ
ーション膜3の表面にレジスト4を形成した後にレジス
ト4をパターニングすることにより、レジスト4の、ア
ルミパッド2に対応する部分を除去すると共に、レジス
ト4の、前記半導体チップの外形形状に対応する位置に
エッチングパターンを形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, by forming a resist 4 on the surface of the passivation film 3 and then patterning the resist 4, a portion of the resist 4 corresponding to the aluminum pad 2 is removed. At the same time, an etching pattern is formed on the resist 4 at a position corresponding to the outer shape of the semiconductor chip.

【0046】次に、図2(c)に示すように、レジスト
4をマスクにしてパッシベーション膜3およびシリコン
基板1のドライエッチングを行って、シリコン基板1を
トレンチ状にエッチングし、アルミパッド2を露出させ
ると共に、パッシベーション膜3およびシリコン基板1
に、ウエハー分割用の溝であるトレンチ穴5を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 2C, the passivation film 3 and the silicon substrate 1 are dry-etched using the resist 4 as a mask, the silicon substrate 1 is etched in a trench shape, and the aluminum pad 2 is etched. Exposed, passivation film 3 and silicon substrate 1
Next, a trench hole 5, which is a groove for dividing the wafer, is formed.

【0047】次に、図2(d)に示すようにパッシベー
ション膜3上のレジスト4を除去した後に、図2(e)
に示すようにパッシベーション膜3の表面にバックグラ
インディングテープ6を貼り付ける。
Next, after removing the resist 4 on the passivation film 3 as shown in FIG.
A back grinding tape 6 is attached to the surface of the passivation film 3 as shown in FIG.

【0048】その後、図1に基づいて説明したのと同様
に、シリコン基板1のバックグラインドを行うことによ
り、図2(f)に示すようにシリコン基板1がトレンチ
穴5で個々の半導体チップ21に分割される。
Thereafter, the back grinding of the silicon substrate 1 is performed in the same manner as described with reference to FIG. 1, so that the silicon substrate 1 is separated from the individual semiconductor chips 21 by the trench holes 5 as shown in FIG. Is divided into

【0049】図2に基づいて説明したウエハーの分割方
法では、アルミパッド2を剥き出しにするレジスト工程
で、パッシベーション膜3として用いた窒化シリコン層
にダイシングラインのパターンを形成し、これをマスク
に適用している。
In the method of dividing a wafer described with reference to FIG. 2, a dicing line pattern is formed on the silicon nitride layer used as the passivation film 3 in a resist process for exposing the aluminum pad 2, and this is applied to a mask. are doing.

【0050】図3は、本実施形態に係るウエハーの分割
方法のさらに他の例を説明するための断面図である。図
3に示される工程の分割方法は、図2に基づいて説明し
た方法においてアルミパッド2が長時間ICP-RIEに晒さ
れるのを防止するためにアルミパッド2上にTiW等の
バリアーメタルを形成した例である。勿論、これらの適
用例以外にも、何をマスク材料にするか等で多くの変形
例がある。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining still another example of the wafer dividing method according to the present embodiment. In the method of dividing the steps shown in FIG. 3, a barrier metal such as TiW is formed on the aluminum pad 2 in order to prevent the aluminum pad 2 from being exposed to ICP-RIE for a long time in the method described with reference to FIG. This is an example. Of course, in addition to these application examples, there are many variations depending on what is used as the mask material.

【0051】この分割方法では、まず、図3(a)に示
すように、シリコン基板1上のアルミパッド2の表面全
体に、TiWからなるバリアーメタル7を形成し、さら
に、バリアーメタル7の表面全体およびシリコン基板1
の表面全体にパッシベーション膜3を形成する。
In this dividing method, first, as shown in FIG. 3A, a barrier metal 7 made of TiW is formed on the entire surface of the aluminum pad 2 on the silicon substrate 1, and further, the surface of the barrier metal 7 is formed. Whole and silicon substrate 1
A passivation film 3 is formed on the entire surface of the substrate.

【0052】次に、図3(b)に示すように、パッシベ
ーション膜3の表面にレジスト4を形成した後にそのレ
ジスト4をパターニングすることにより、レジスト4
の、アルミパッド2に対応する部分を除去すると共に、
レジスト4の、前記半導体チップの外形形状に対応する
位置にエッチングパターンを形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, after forming a resist 4 on the surface of the passivation film 3, the resist 4 is patterned,
The part corresponding to the aluminum pad 2 is removed,
An etching pattern is formed on the resist 4 at a position corresponding to the outer shape of the semiconductor chip.

【0053】次に、図3(c)に示すように、レジスト
4をマスクにしてパッシベーション膜3およびシリコン
基板1のドライエッチングを行って、シリコン基板1を
トレンチ状にエッチングし、アルミパッド2状のバリア
ーメタル7を露出させると共に、パッシベーション膜3
およびシリコン基板1に、ウエハー分割用の溝であるト
レンチ穴5を形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, the passivation film 3 and the silicon substrate 1 are dry-etched using the resist 4 as a mask, the silicon substrate 1 is etched in a trench shape, and the aluminum pad 2 is formed. Exposing the barrier metal 7 and the passivation film 3
Then, a trench hole 5 which is a groove for dividing a wafer is formed in the silicon substrate 1.

【0054】次に、図3(d)に示すようにパッシベー
ション膜3上のレジスト4を除去した後に、図3(e)
に示すようにパッシベーション膜3の表面にバックグラ
インディングテープ6を貼り付ける。
Next, after removing the resist 4 on the passivation film 3 as shown in FIG.
A back grinding tape 6 is attached to the surface of the passivation film 3 as shown in FIG.

【0055】その後、図1に基づいて説明したのと同様
に、シリコン基板1のバックグラインドを行うことによ
り、図3(f)に示すようにシリコン基板1がトレンチ
穴5で個々の半導体チップ21に分割される。
Thereafter, the back grinding of the silicon substrate 1 is performed in the same manner as described with reference to FIG. 1, so that the silicon substrate 1 is separated from the individual semiconductor chips 21 by the trench holes 5 as shown in FIG. Is divided into

【0056】図4は、本発明のウエハーの分割方法にお
けるウエハーの分離パターンの一例を示す平面図であ
る。図4に示すようにこの例では、ウエハー41におけ
る外周部分を除く部分に、半導体チップの外形形状が矩
形となるようなパターンの分離パターン42が形成され
ている。したがって、ウエハー41の外周部分における
半導体素子の形成面側の表面が、ウエハー41の縁部全
周に渡って連続した平坦面となっている。その結果、ウ
エハーのバックグラインドを行う際に、ウエハーの外周
部分を分離しないで、複数の半導体チップを分離するこ
とができる。
FIG. 4 is a plan view showing an example of a wafer separation pattern in the wafer dividing method of the present invention. As shown in FIG. 4, in this example, a separation pattern 42 having a rectangular external shape is formed on a portion of the wafer 41 other than the outer peripheral portion. Therefore, the surface of the outer peripheral portion of the wafer 41 on the side where the semiconductor elements are formed is a flat surface that is continuous over the entire periphery of the edge portion of the wafer 41. As a result, when back grinding the wafer, a plurality of semiconductor chips can be separated without separating the outer peripheral portion of the wafer.

【0057】ウエハー41の外周部分は、通常、ウエハ
ー作成時の研磨やエッチング、ラップ等により、ウエハ
ー41の中央部分よりも薄くなっている。また、ウエハ
ー41へのデバイスの形成工程では、ウエハー41の外
周部分を、ウエハーのハンドリングや平面出しの突き当
てに利用したりするため、その外周部分は、実デバイス
を形成しない領域である。図4に示すようにウエハー4
1の外周部分に分離ラインを入れないこと、すなわちウ
エハー41の外周部分に分離用の溝を形成しないこと
は、バックグラインド時のチップ飛びの弊害を無くすと
共に、薄膜化したウエハー41の強度も高くなり、ウエ
ハー41のハンドリングに対する信頼性も向上する。
The outer peripheral portion of the wafer 41 is usually thinner than the central portion of the wafer 41 due to polishing, etching, lapping, and the like at the time of producing the wafer. In the process of forming a device on the wafer 41, the outer peripheral portion of the wafer 41 is used for handling the wafer and abutting the wafer to a flat surface, so that the outer peripheral portion is a region where an actual device is not formed. As shown in FIG.
The fact that no separation line is formed in the outer peripheral portion of 1, that is, that no separation groove is formed in the outer peripheral portion of the wafer 41, eliminates the adverse effect of chip fly during back grinding and increases the strength of the thinned wafer 41. Thus, the reliability of handling the wafer 41 is also improved.

【0058】さらに、本発明のウエハーの分割方法で
は、非格子状のチップ分離パターンを形成することがで
きる。図12は、本発明のウエハーの分割方法における
ウエハーの分離パターンの別の一例を示す平面図であ
る。図12に示すように、半導体チップが交互に配列さ
れるようにウエハー41に分離パターン43を形成する
ことより、チップの取り個数を多くすることができる。
Further, according to the wafer dividing method of the present invention, a non-grid chip separation pattern can be formed. FIG. 12 is a plan view showing another example of a wafer separation pattern in the wafer dividing method of the present invention. As shown in FIG. 12, by forming the separation pattern 43 on the wafer 41 so that the semiconductor chips are alternately arranged, the number of chips to be taken can be increased.

【0059】また、本実施形態のようにドライエッチン
グによる分割パターンの溝加工の後にウエハーの研削お
よび研磨することによりウエハーを半導体チップに分割
すれば、矩形以外の形状の半導体チップも容易に作製す
ることができる。矩形以外の形状の半導体チップを作製
することにより、第2の実施形態において後述するよう
に半導体チップを積層して半導体デバイスを作製する際
にその設計の自由度が極めて高くなる。その際には勿
論、チップの取り個数を多くするためにウエハーの面積
を有効に使用することもできる。さらには、ウエハー内
のチップ分離パターンも自由に変化させることが可能で
ある。特に、図4に示したようにウエハーの外周部分を
分離しない構成とした場合、ウエハーのバックグライン
ド時にウエハーの外周部分の切断片がチップ飛びを起こ
さず、歩留まり良くチップの分離ができる。
Further, if the wafer is divided into semiconductor chips by grinding and polishing the wafer after the groove processing of the division pattern by dry etching as in the present embodiment, a semiconductor chip having a shape other than a rectangle can be easily manufactured. be able to. By manufacturing a semiconductor chip having a shape other than a rectangular shape, the degree of freedom in designing a semiconductor device by stacking semiconductor chips as described later in the second embodiment becomes extremely high. In this case, of course, the area of the wafer can be effectively used to increase the number of chips to be taken. Further, the chip separation pattern in the wafer can be freely changed. In particular, in the case where the outer peripheral portion of the wafer is not separated as shown in FIG. 4, the chips at the outer peripheral portion of the wafer do not fly out during back grinding of the wafer, and the chips can be separated with a high yield.

【0060】(第2の実施の形態)図5は、本発明の第
2の実施形態に係る半導体デバイスの構成を示す上面図
および断面図であり、図5(a)が半導体デバイスの上
面図、図5(b)が半導体デバイスの断面図である。図
5(a)では、半導体チップを封止するためのパッケー
ジ材料が省略されている。
(Second Embodiment) FIGS. 5A and 5B are a top view and a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5A is a top view of the semiconductor device. FIG. 5B is a cross-sectional view of the semiconductor device. In FIG. 5A, a package material for sealing the semiconductor chip is omitted.

【0061】本実施形態の半導体デバイスでは、図5
(a)および図5(b)に示すように半導体チップであ
るフラッシュメモリー9およびS-RAM10がこの順番
で、搭載基板であるインターポーザー8上に積層されて
いる。したがって、本実施形態の半導体デバイスは、フ
ラッシュメモリー9およびS-RAM10が積層されて構成
された3次元実装パッケージの複合メモリーデバイスと
なっている。インターポーザー8上にフラッシュメモリ
ー9がダイボンド剤11aによりダイボンドされ、フラ
ッシュメモリー9上にS-RAM10がダイボンド剤11b
によりダイボンドされている。
In the semiconductor device of this embodiment, FIG.
As shown in FIG. 5A and FIG. 5B, a flash memory 9 and an S-RAM 10 which are semiconductor chips are stacked in this order on an interposer 8 which is a mounting substrate. Therefore, the semiconductor device of the present embodiment is a composite memory device of a three-dimensional mounting package configured by stacking the flash memory 9 and the S-RAM 10. The flash memory 9 is die-bonded on the interposer 8 by the die bonding agent 11a, and the S-RAM 10 is die-bonded on the flash memory 9 by the die bonding agent 11b.
Is die-bonded.

【0062】インターポーザー8およびフラッシュメモ
リー9の外形形状は矩形であり、S-RAM10の端部の形
状は、S-RAM10の全周に渡って櫛歯形状となってい
る。フラッシュメモリー9の外形はインターポーザー8
の外形よりも小さくなっており、S-RAM10の外形はフ
ラッシュメモリー9の外形よりも小さくなっている。S-
RAM10の櫛歯形状の端部における突起部10bの表面
に、電極部であるアルミパッド2cが形成されている。
また、S-RAM10の櫛歯形状の端部において、隣り合う
突起部10aの間に挟まれた凹部10bでフラッシュメ
モリー9の表面が露出しており、そのフラッシュメモリ
ー9の露出面上に、電極部であるアルミパッド2bが形
成されている。インターポーザー8のフラッシュメモリ
ー9側の面におけるフラッシュメモリー9の搭載部の周
囲には複数のアルミパッド2aが形成されている。
The outer shapes of the interposer 8 and the flash memory 9 are rectangular, and the shape of the end of the S-RAM 10 is a comb shape over the entire circumference of the S-RAM 10. The external shape of the flash memory 9 is the interposer 8
, And the outer shape of the S-RAM 10 is smaller than the outer shape of the flash memory 9. S-
An aluminum pad 2c as an electrode portion is formed on the surface of the protruding portion 10b at the end of the comb shape of the RAM 10.
In addition, at the end of the comb teeth of the S-RAM 10, the surface of the flash memory 9 is exposed at the concave portion 10 b interposed between the adjacent protrusions 10 a, and the electrode is formed on the exposed surface of the flash memory 9. An aluminum pad 2b is formed. A plurality of aluminum pads 2a are formed around the mounting portion of the flash memory 9 on the surface of the interposer 8 on the flash memory 9 side.

【0063】この半導体デバイスでは、フラッシュメモ
リー9のアルミパッド2bが、インターポーザー8の複
数のアルミパッド2aのうちアルミパッド2bに対応す
るアルミパッド2aに、ボンディングワイヤーである金
ワイヤー12aによるワイヤーボンドで電気的に接続さ
れている。また、S-RAM10のアルミパッド2cが、イ
ンターポーザー8の複数のアルミパッド2aのうちアル
ミパッド2cに対応するアルミパッド2aに、ボンディ
ングワイヤーである金ワイヤー12bによるワイヤーボ
ンドで電気的に接続されている。これらフラッシュメモ
リー9やS-RAM10、および金ワイヤー12a,12b
がパッケージ材料14により封止されている。そして、
インターポーザー8内で配線が這い回されると共に、イ
ンターポーザー8の下面に複数の半田ボール13が設け
られており、半導体デバイスがBGA(Ball Grid Allay)
型のものとなっている。
In this semiconductor device, the aluminum pad 2b of the flash memory 9 is bonded to the aluminum pad 2a corresponding to the aluminum pad 2b of the plurality of aluminum pads 2a of the interposer 8 by wire bonding using a gold wire 12a as a bonding wire. It is electrically connected. Further, the aluminum pad 2c of the S-RAM 10 is electrically connected to the aluminum pad 2a corresponding to the aluminum pad 2c among the plurality of aluminum pads 2a of the interposer 8 by wire bonding with a gold wire 12b as a bonding wire. I have. These flash memory 9, S-RAM 10, and gold wires 12a, 12b
Are sealed by the package material 14. And
The wiring is routed inside the interposer 8, and a plurality of solder balls 13 are provided on the lower surface of the interposer 8, so that the semiconductor device is a BGA (Ball Grid Allay).
It is of the type.

【0064】このように半導体チップを積層して半導体
デバイスを作製する場合、S-RAM10のように半導体チ
ップの端部が櫛歯形状となっていることにより、半導体
デバイスの設計の自由度が極めて高くなる。櫛歯形状の
ような複雑な外形形状は、チップのダイボンド時におけ
るダイボンド剤のはみ出しに対して、ダイボンド剤が半
導体チップの複雑な外形形状の端部でメニスカスを形成
してダイボンド剤の流れ出しを停止させるため、そのダ
イボンド剤のはみ出しを見越した面積を大幅に低減でき
る。また、半導体チップの端部とワイヤーあるいはワイ
ヤー同士のショートを回避するように長くて低いワイヤ
ーループを形成する必要をなくすことができ、半導体デ
バイスの大きさを小さくできると共に、半導体デバイス
の信頼性を高めることができる。
When a semiconductor device is manufactured by stacking semiconductor chips in this way, the end of the semiconductor chip has a comb-like shape like the S-RAM 10, so that the degree of freedom in designing the semiconductor device is extremely high. Get higher. For a complex external shape such as a comb tooth shape, the die bonding agent forms a meniscus at the end of the complex external shape of the semiconductor chip and stops flowing out of the die bonding agent when the die bonding agent protrudes at the time of die bonding of the chip Therefore, the area in anticipation of the protrusion of the die bonding agent can be significantly reduced. Also, it is possible to eliminate the need to form a long and low wire loop so as to avoid a short circuit between the end of the semiconductor chip and the wire or between the wires, thereby reducing the size of the semiconductor device and improving the reliability of the semiconductor device. Can be enhanced.

【0065】本実施形態の半導体デバイスでは、上段の
半導体チップの端部形状が櫛歯状で、下段の半導体チッ
プの外形形状が矩形となっているが、必ずしもこれらに
限定されるものではない。例えば、上段のS-RAM10の
端部の一部のみが櫛歯形状となっていてもよく、下段の
フラッシュメモリー9の端部形状が櫛歯状になっていて
もよい。また、アルミパッドの数などに応じて、S-RAM
10およびフラッシュメモリー9の端部に少なくとも1
つの凹部が形成されていてもよい。したがって、半導体
チップの外形形状が単に矩形でなければよく、このよう
にチップの外形が矩形に制限されないことは、チップの
積層による半導体デバイスの作製の自由度を大きくさせ
ることができる。したがって、半導体チップを積層して
構成される半導体デバイスの設計の自由度が高くなるよ
うに、半導体チップの形状が矩形以外の形状に構成され
ていればよい。
In the semiconductor device of the present embodiment, the end of the upper semiconductor chip has a comb-like shape, and the outer shape of the lower semiconductor chip has a rectangular shape. However, the present invention is not limited to these. For example, only a part of the end of the upper S-RAM 10 may be comb-shaped, and the end of the lower flash memory 9 may be comb-shaped. Also, depending on the number of aluminum pads, etc., S-RAM
10 and at least one at the end of the flash memory 9
One concave portion may be formed. Therefore, the outer shape of the semiconductor chip need not be simply rectangular, and the fact that the outer shape of the chip is not limited to a rectangle in this manner can increase the degree of freedom in manufacturing a semiconductor device by stacking chips. Therefore, the shape of the semiconductor chip may be any shape other than a rectangle so that the degree of freedom in designing a semiconductor device formed by stacking semiconductor chips is increased.

【0066】本実施形態の半導体チップおよび半導体デ
バイスを作製する際には、第1の実施形態で説明したウ
エハーの分割方法により半導体チップを作製する。上述
したように、ウエハーに対してドライエッチングによる
分割パターンの溝加工の後にウエハーの研削および研磨
することによってウエハーを半導体チップに分割すれ
ば、櫛歯形状のS-RAM10を、第1の実施形態で説明し
たように歩留まり良く、容易に作製することができる。
When manufacturing the semiconductor chip and the semiconductor device of the present embodiment, the semiconductor chip is manufactured by the wafer dividing method described in the first embodiment. As described above, if the wafer is divided into the semiconductor chips by grinding and polishing the wafer after the groove processing of the division pattern by dry etching on the wafer, the comb-shaped S-RAM 10 can be formed in the first embodiment. As described in the above section, a high yield can be easily achieved.

【0067】(第3の実施の形態)図6は、本発明の第
3の実施形態に係る半導体デバイスの構成を示す断面図
である。本実施形態の半導体デバイスは、インターポー
ザーと半導体チップや、積層された半導体チップ同士
が、シリコン基板を貫通するビアホールによって電気的
に接続された3次元実装パッケージの複合メモリーデバ
イスである。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention. The semiconductor device of the present embodiment is a composite memory device of a three-dimensional mounting package in which an interposer and a semiconductor chip, or stacked semiconductor chips are electrically connected to each other by a via hole penetrating a silicon substrate.

【0068】シリコンチップの3次元積層の一例とし
て、図6に示すように、半導体チップであるフラッシュ
メモリー29およびS-RAM30がこの順番で、搭載基板
であるインターポーザー28上に積層されている。イン
ターポーザー28上にフラッシュメモリー29がバンプ
16aによりダイボンドされ、バンプ16aを介してフ
ラッシュメモリー29がインターポーザー28のアルミ
パッドと電気的に接続されている。また、フラッシュメ
モリー29上にS-RAM30がバンプ16bによりダイボ
ンドされ、バンプ16bを介してS-RAM30がフラッシ
ュメモリー29のアルミパッドと電気的に接続されてい
る。
As an example of a three-dimensional stack of silicon chips, as shown in FIG. 6, a flash memory 29 as a semiconductor chip and an S-RAM 30 are stacked in this order on an interposer 28 as a mounting substrate. The flash memory 29 is die-bonded on the interposer 28 by the bump 16a, and the flash memory 29 is electrically connected to the aluminum pad of the interposer 28 via the bump 16a. Further, the S-RAM 30 is die-bonded on the flash memory 29 by the bump 16b, and the S-RAM 30 is electrically connected to the aluminum pad of the flash memory 29 via the bump 16b.

【0069】フラッシュメモリー29およびS-RAM30
の外形形状は共に矩形であり、また、フラッシュメモリ
ー29およびS-RAM30は、ほぼ同じ大きさになってい
る。フラッシュメモリー29には、貫通孔に導電性材料
が充填されてなるビアホール15aが複数形成され、そ
れぞれのビアホール15aの下端面にバンプ16aが接
続されている。また、S-RAM30にも、貫通孔に導電性
材料が充填されてなるビアホール15bが複数形成さ
れ、それぞれのビアホール15bの下端面にバンプ16
bが接続されている。インターポーザー28のフラッシ
ュメモリー29側の面には、電極部であるアルミパッド
が複数形成され、それらのアルミパッドに、対応するバ
ンプ16aが接続されている。また、フラッシュメモリ
ー29の、バンプ16a側と反対側の面に電極部が複数
形成され、それらの電極部に、対応するバンプ16bが
接続されている。図6の場合では、ビアホール15aの
導電材料の上端面にバンプ16bが接続されているこれ
らフラッシュメモリー29やS-RAM30、およびバンプ
16a,16bがパッケージ材料34により封止されて
いる。そして、インターポーザー28内で配線が這い回
されると共に、インターポーザー28の下面に複数の半
田ボール33が設けられており、半導体デバイスがBGA
(Ball Grid Allay)型のものとなっている。
Flash memory 29 and S-RAM 30
Are rectangular in shape, and the flash memory 29 and the S-RAM 30 are almost the same size. In the flash memory 29, a plurality of via holes 15a each having a through-hole filled with a conductive material are formed, and a bump 16a is connected to a lower end surface of each via hole 15a. The S-RAM 30 also has a plurality of via holes 15b formed by filling the through holes with a conductive material, and bumps 16 are formed on the lower end surfaces of the respective via holes 15b.
b is connected. A plurality of aluminum pads as electrode portions are formed on the surface of the interposer 28 on the flash memory 29 side, and the corresponding bumps 16a are connected to the aluminum pads. A plurality of electrode portions are formed on the surface of the flash memory 29 opposite to the bump 16a side, and the corresponding bump portions 16b are connected to these electrode portions. In the case of FIG. 6, the flash memory 29 and the S-RAM 30 in which the bump 16b is connected to the upper end surface of the conductive material of the via hole 15a, and the bumps 16a and 16b are sealed with the package material. The wiring is routed in the interposer 28, and a plurality of solder balls 33 are provided on the lower surface of the interposer 28.
(Ball Grid Allay) type.

【0070】フラッシュメモリー29やS-RAM30のよ
うな半導体チップを作製する際には、第1の実施形態で
説明したウエハーの分割方法を用いる。そして、ウエハ
ーを分割する工程で、シリコンチップに貫通孔を形成
し、その貫通孔に導電材料を埋め込んだ後に、貫通孔内
の導電材料の一端面にバンプを形成する。そして、上下
の半導体チップをバンプを介して接続する。このような
構成の半導体デバイスにおいては、半導体チップ同士の
電気的な接続、および半導体チップとインターポーザー
との電気的な接続のための配線をチップ外周部のパッド
に這い回したり、異なるチップの接続をワイヤーボンド
にて行う必要がない。よって、最も近距離でトランジス
ター間の接続が可能となり、このような構成が今後の高
速処理対応の半導体実装技術の主流となると予想され
る。この構成においては、シリコン基板に貫通穴を形成
する工程が必要であり、その工程にドライエッチングを
適用すれば、ビアホール用の貫通孔の形成工程が本発明
によるチップの分離工程と共通化され、大幅な工程の短
縮となる。その貫通孔の形成は、第1の実施形態で説明
したようなドライエッチング時のマスクパターンを変更
するのみで対応できる。また、半導体デバイスを本構成
とする場合、凹部の加工とバックグラインド工程に加
え、次の工程を追加する必要がある。
When a semiconductor chip such as the flash memory 29 or the S-RAM 30 is manufactured, the wafer dividing method described in the first embodiment is used. Then, in the step of dividing the wafer, a through hole is formed in the silicon chip, a conductive material is embedded in the through hole, and then a bump is formed on one end surface of the conductive material in the through hole. Then, the upper and lower semiconductor chips are connected via bumps. In a semiconductor device having such a configuration, wiring for electrical connection between semiconductor chips and electrical connection between the semiconductor chip and the interposer may be routed around pads on the outer periphery of the chip, or may be used to connect different chips. Need not be performed by wire bonding. Therefore, it is possible to connect between the transistors at the shortest distance, and such a configuration is expected to become the mainstream of semiconductor mounting technology for high-speed processing in the future. In this configuration, a step of forming a through hole in the silicon substrate is necessary, and if dry etching is applied to that step, the step of forming a through hole for a via hole is shared with the chip separation step according to the present invention, This greatly reduces the number of steps. The formation of the through hole can be dealt with only by changing the mask pattern at the time of dry etching as described in the first embodiment. When the semiconductor device has this configuration, it is necessary to add the following step in addition to the processing of the concave portion and the back grinding step.

【0071】まず、半導体基板において、ビアホールを
形成するために凹加工された凹部の内壁はシリコンの導
電材料で構成されているため、凹部の内壁に絶縁材料を
成膜する工程が必要になる。そして、内壁面に絶縁材料
が成膜された凹部の内部に導電材料を埋め込む工程が必
要になる。このとき、ビアホールとなる個所のみに導電
材料を埋め込むか、あるいは、第1の実施形態で説明し
たウエハーの分割方法により半導体チップを作製する際
に、バックグラインド後に分離ライン個所にのみに埋め
込まれた導電材料を除去する工程が必要となる。
First, in the semiconductor substrate, since the inner wall of the concave portion processed to form a via hole is made of a conductive material of silicon, a step of forming an insulating material on the inner wall of the concave portion is required. Then, a step of embedding a conductive material inside the concave portion where the insulating material is formed on the inner wall surface is required. At this time, the conductive material is buried only in the portion to be the via hole, or when the semiconductor chip is manufactured by the wafer dividing method described in the first embodiment, the conductive material is buried only in the separation line after back grinding. A step of removing the conductive material is required.

【0072】次に、半導体チップにビアホールを形成す
るために貫通孔の内壁に絶縁材料を成膜する工程に関し
て説明する。
Next, a step of forming an insulating material on the inner wall of the through hole to form a via hole in the semiconductor chip will be described.

【0073】絶縁材料としては、酸化シリコンや窒化シ
リコン等のシリコン化合物、あるいはアルミやタングス
テン、チタン、タンタル等の金属酸化物、有機化合物を
挙げることができる。これらの材料からなる膜は通常の
薄膜成膜方法にて形成できる。すなわち、プラズマCV
Dや常圧CVD、LP-CVD等のCVD、スパッタリ
ングや蒸着法、ソルベントコート法等何れの方法を用い
ても構わない。
Examples of the insulating material include silicon compounds such as silicon oxide and silicon nitride, metal oxides such as aluminum, tungsten, titanium and tantalum, and organic compounds. Films made of these materials can be formed by a normal thin film forming method. That is, the plasma CV
Any method such as CVD such as D, normal pressure CVD, and LP-CVD, sputtering, vapor deposition, and solvent coating may be used.

【0074】また、半導体基板を構成するシリコンをそ
のままフィールド酸化しても構わない。勿論、半導体基
板に形成された半導体素子にダメージを与えるような温
度、電荷を必要とする成膜方法は採用することはできな
い。
Further, the silicon constituting the semiconductor substrate may be subjected to field oxidation as it is. Needless to say, a film formation method that requires a temperature and an electric charge to damage a semiconductor element formed on a semiconductor substrate cannot be adopted.

【0075】最も好適には、LP-CVDによる窒化シ
リコンや低温SiO2成膜を挙げることができる。LP-
CVDは低圧にて成膜するため、分子の自由工程が長
く、凹部の内壁面にも均一に良質の膜を形成することが
可能である。また、低温にて成膜する必要がある場合
は、市販されている有機パッシベーション材料をそのま
まスピンコートするか、その材料を希釈して塗布するこ
とが好ましい。
Most preferably, silicon nitride or low-temperature SiO 2 film formation by LP-CVD can be mentioned. LP-
Since CVD forms a film at a low pressure, the free process of molecules is long, and a good quality film can be uniformly formed on the inner wall surface of the concave portion. When it is necessary to form a film at a low temperature, it is preferable to spin coat a commercially available organic passivation material as it is, or to dilute and apply the material.

【0076】このとき、凹部の底に気泡が入ったり、皮
膜厚さにムラが生じないように、材料の希釈条件や塗布
条件を適正化する必要がある。また、凹部の深さを所定
以上の深さにし、内壁面に形成された絶縁膜のムラ部を
バックグラインド時に除去するようにしても良い。これ
ら有機パッシベーション材料としては、日立化成工業社
より提供されるHIMALやPIQ等のポリエーテルアミドやイ
ミド前駆体、東レ株式会社より提供されるフォトニース
等多くの材料を挙げることができる。
At this time, it is necessary to optimize the conditions for diluting and coating the material so that air bubbles do not enter the bottom of the concave portion and unevenness in the film thickness does not occur. Further, the depth of the concave portion may be set to a predetermined depth or more, and the uneven portion of the insulating film formed on the inner wall surface may be removed during back grinding. Examples of these organic passivation materials include many materials such as polyetheramide and imide precursors such as HIMAL and PIQ provided by Hitachi Chemical Co., Ltd., and Photo Nice provided by Toray Industries, Inc.

【0077】これら絶縁皮膜の膜厚は、皮膜が良好な絶
縁特性を有し、ピンホール等のない膜厚であれば何れで
も構わないが、最も好適には0.1〜5μm程度であ
る。膜厚が0.1μm以下では、ピンホールのない膜を
得ることは非常に難しいし、また5μm以上の場合は、
成膜材料の内部応力や、シリコンとの線膨張係数の差に
よって、半導体チップの強度が低下する場合が多い。
The thickness of these insulating films may be any as long as the films have good insulating properties and do not have pinholes, etc., but are most preferably about 0.1 to 5 μm. When the film thickness is 0.1 μm or less, it is extremely difficult to obtain a film without pinholes, and when the film thickness is 5 μm or more,
In many cases, the strength of the semiconductor chip is reduced due to the internal stress of the film forming material or the difference in the coefficient of linear expansion from silicon.

【0078】次に、半導体チップにビアホールを形成す
るために貫通孔の内部に導電材料を埋め込む工程に関し
て説明する。
Next, a process of embedding a conductive material inside a through hole to form a via hole in a semiconductor chip will be described.

【0079】導電材料の埋め込み方法としては、メッキ
やメタルCVD、金属の樹脂分散ペーストの塗布を挙げ
ることができる。また、金属材料としては、アルミ、タ
ングステン、チタン、銅、銀、金等何れの金属を用いて
も構わない。メッキ法は、メッキベース金属をスパッタ
リング等にて成膜した後に電解メッキを行う方法や、無
電解のニッケルメッキを行った後に電解メッキを行う方
法等、何れの方法を用いても構わない。また、メタルC
VDは近年、半導体用に各種開発されており、WF6
用いたタングステン、Al(CH3)3などを用いたアル
ミ、Cu―HFAC-TMVS(ヘキサフルオロアセチルアセト
ネート-トリメチルビニルシラン)を用いた銅等を挙げる
ことができる。また、汎用的な銀ペーストやカーボンペ
ースト等の導電性材料の樹脂ワニスを塗布し、その後焼
き固めても構わない。
Examples of the method of embedding the conductive material include plating, metal CVD, and application of a metal resin dispersion paste. In addition, any metal such as aluminum, tungsten, titanium, copper, silver, and gold may be used as the metal material. As a plating method, any method such as a method of performing electroplating after forming a plating base metal by sputtering or the like, or a method of performing electroplating after performing electroless nickel plating may be used. Metal C
In recent years, various types of VDs have been developed for semiconductors, using tungsten using WF 6 , aluminum using Al (CH 3 ) 3, etc., and Cu-HFAC-TMVS (hexafluoroacetylacetonate-trimethylvinylsilane). Copper etc. can be mentioned. Alternatively, a resin varnish of a conductive material such as a general-purpose silver paste or a carbon paste may be applied and then baked and hardened.

【0080】尚、ビアホールとなる貫通孔では導電材料
の埋め込みがあり、導電部材の埋め込みが分離部ではな
いような構成とする場合、導電材料の埋め込み前に分離
ラインの溝にマスクをするか、導電材料の埋め込み後に
ビアホール用の凹部の導電材料にマスクをして分離部の
導電材料を除去する必要がある。
In a configuration in which a conductive material is embedded in the through hole serving as a via hole and the conductive member is not embedded in the separation portion, a mask may be formed in the groove of the separation line before the conductive material is embedded. After embedding the conductive material, it is necessary to mask the conductive material in the concave portion for the via hole to remove the conductive material in the separation portion.

【0081】図7〜図10は、シリコン基板を貫通する
ビアホールの形成と、半導体チップの分離とを同時に行
う工程フローの一例を示す断面図である。
FIGS. 7 to 10 are sectional views showing an example of a process flow for simultaneously forming a via hole penetrating a silicon substrate and separating a semiconductor chip.

【0082】図7(a)に示すように、外形形状が円形
のウエハーであるシリコン基板51上には、電極部であ
るアルミパッド52、およびパッシベーション膜53が
複数形成されている。そして、アルミパッド52および
パッシベーション膜53のそれぞれの表面に、レジスト
54aがパターニングによって形成されている。シリコ
ン基板51の表面において、分割ラインに沿った分離用
の溝に対応する部分、およびビアホールに対応する部分
は露出している。
As shown in FIG. 7A, a plurality of aluminum pads 52 serving as electrode portions and a plurality of passivation films 53 are formed on a silicon substrate 51 which is a wafer having a circular outer shape. A resist 54a is formed on each surface of the aluminum pad 52 and the passivation film 53 by patterning. On the surface of the silicon substrate 51, a portion corresponding to the separation groove along the division line and a portion corresponding to the via hole are exposed.

【0083】次に、図7(b)に示すように、レジスト
54aをマスクにしてシリコン基板51に対してICP-RI
E、すなわちトレンチエッチングを行い、シリコン基板
51の分割用の溝であるトレンチ穴55a、およびシリ
コン基板51を貫通するビアホール用の穴を形成するた
めの凹部55bをシリコン基板51に形成する。トレン
チ穴55aと凹部55bの深さは、ほぼ同じになってい
る。
Next, as shown in FIG. 7B, ICP-RI is applied to the silicon substrate 51 using the resist 54a as a mask.
E, that is, trench etching is performed to form in the silicon substrate 51 a trench hole 55a which is a dividing groove of the silicon substrate 51 and a concave portion 55b for forming a via hole penetrating the silicon substrate 51. The depths of the trench hole 55a and the concave portion 55b are substantially the same.

【0084】次に、図7(c)に示すようにアルミパッ
ド52上およびパッシベーション膜53上のレジスト5
4aを剥離して除去する。
Next, as shown in FIG. 7C, a resist 5 on the aluminum pad 52 and the passivation film 53 is formed.
4a is peeled off and removed.

【0085】次に、図8(a)に示すように、トレンチ
穴55aおよび凹部55bのそれぞれの内壁全体や、ア
ルミパッド52の表面全体、およびパッシベーション膜
53の表面全体に、絶縁材料からなる絶縁膜19を形成
する。
Next, as shown in FIG. 8A, the entire inner wall of each of trench hole 55a and concave portion 55b, the entire surface of aluminum pad 52, and the entire surface of passivation film 53 are covered with an insulating material made of an insulating material. A film 19 is formed.

【0086】次に、図8(b)に示すように、トレンチ
穴55a内および凹部55b内に導電材料20が埋め込
まれるように絶縁膜19の表面全体に導電材料20を形
成する。
Next, as shown in FIG. 8B, the conductive material 20 is formed on the entire surface of the insulating film 19 so that the conductive material 20 is embedded in the trench holes 55a and the concave portions 55b.

【0087】次に、図8(c)に示すように、導電材料
20を研磨するメタル研磨によって不要な個所を除去す
る。このとき、パッシベーション膜53まで研磨するこ
とにより、その皮膜上の不要な金属は全て除去される。
Next, as shown in FIG. 8C, unnecessary portions are removed by metal polishing for polishing the conductive material 20. At this time, by polishing up to the passivation film 53, all unnecessary metals on the film are removed.

【0088】次に、図9(a)に示すように、トレンチ
穴55a内に繋がっている導電材料20の表面を除い
て、他の部分の導電材料20の表面、およびパッシベー
ション膜53の表面にレジスト54bをパターニングに
よって形成する。このレジスト54bをマスクにして、
トレンチ穴55a内の導電材料20をエッチングにより
除去した後、図9(b)に示すようにレジスト54bを
除去する。
Next, as shown in FIG. 9A, except for the surface of the conductive material 20 connected to the trench hole 55a, the surface of the conductive material 20 in other portions and the surface of the passivation film 53 are formed. A resist 54b is formed by patterning. Using this resist 54b as a mask,
After the conductive material 20 in the trench hole 55a is removed by etching, the resist 54b is removed as shown in FIG.

【0089】次に、図9(c)に示すように凹部55b
内に繋がっている導電材料20の表面、すなわち電極パ
ッド部の表面に、接続用バンプ76を形成する。
Next, as shown in FIG.
A connection bump 76 is formed on the surface of the conductive material 20 connected to the inside, that is, on the surface of the electrode pad portion.

【0090】次に、図10(a)に示すように、シリコ
ン基板51のバンプ76側全体、すなわちパッシベーシ
ョン膜53やバンプ76の表面に、保持用シートである
バックグラインディングテープ56を貼り付けた後、シ
リコン基板52の、バンプ76側と反対側の裏面を、ト
レンチ穴55aおよび凹部55bに達するまで研削およ
び研磨し、そのバックグラインドによってシリコン基板
52を薄膜化する。このとき、シリコン基板51の裏面
に凹部55b内の導電材料20が露出し、かつ、シリコ
ン基板51の裏面にトレンチ穴55aの開口端が形成さ
れるようにシリコン基板52を薄くする。これにより、
凹部55bが、シリコン基板51を貫通する貫通孔55
cになると共に、その貫通孔55c内に導電材料20が
充填されて構成されたビアホール75がシリコン基板5
1に形成され、また、それと同時に、シリコン基板51
がトレンチ穴55aで複数の半導体チップ81に分割さ
れる。
Next, as shown in FIG. 10A, a back grinding tape 56 as a holding sheet was attached to the entire bump 76 side of the silicon substrate 51, that is, the surface of the passivation film 53 and the bumps 76. Thereafter, the back surface of the silicon substrate 52 on the side opposite to the bump 76 side is ground and polished until it reaches the trench hole 55a and the concave portion 55b, and the silicon substrate 52 is thinned by back grinding. At this time, the silicon substrate 52 is thinned so that the conductive material 20 in the concave portion 55b is exposed on the back surface of the silicon substrate 51 and an opening end of the trench hole 55a is formed on the back surface of the silicon substrate 51. This allows
The recess 55 b is formed in a through hole 55 penetrating the silicon substrate 51.
c, and a via hole 75 formed by filling the through hole 55 c with the conductive material 20 is formed in the silicon substrate 5.
1 and at the same time, the silicon substrate 51
Is divided into a plurality of semiconductor chips 81 by trench holes 55a.

【0091】次に、図10(b)に示すように、それぞ
れの半導体チップ81からバックグラインディングテー
プ56を剥離する。
Next, as shown in FIG. 10B, the back grinding tape 56 is peeled off from each of the semiconductor chips 81.

【0092】そして、図10(c)に示すように、バイ
アホール75内の導電材料20がバンプ76aを介し
て、搭載基板であるインターポーザー88のアルミパッ
ドと電気的に接続されるように、複数のバンプ76aを
介して半導体チップ81をインターポーザー88上に搭
載する。次に、半導体チップ81上のバンプ76を介し
て半導体チップ81上に半導体チップ81aを積層す
る。半導体チップ81aの構成は、半導体チップ81の
構成とほぼ同じであり、半導体チップ81と比較して、
半導体チップ81aに形成されているビアホール75内
の導電材料20上にバンプが形成されていない点が主に
異なっている。半導体チップ81aにおけるビアホール
75内の導電材料20が半導体チップ81上のバンプ7
6を介して半導体チップ81におけるビアホール75内
の導電材料20と電気的に接続されている。
Then, as shown in FIG. 10C, the conductive material 20 in the via hole 75 is electrically connected to the aluminum pad of the interposer 88 as the mounting substrate via the bump 76a. The semiconductor chip 81 is mounted on the interposer 88 via the plurality of bumps 76a. Next, the semiconductor chip 81a is stacked on the semiconductor chip 81 via the bumps 76 on the semiconductor chip 81. The configuration of the semiconductor chip 81a is almost the same as the configuration of the semiconductor chip 81.
The main difference is that no bump is formed on the conductive material 20 in the via hole 75 formed in the semiconductor chip 81a. The conductive material 20 in the via hole 75 in the semiconductor chip 81a is
6 and is electrically connected to the conductive material 20 in the via hole 75 in the semiconductor chip 81.

【0093】以上の工程を経て、インターポーザー88
上に半導体チップ81,81aが3次元的に積層されて
パッケージされた半導体デバイスが作製される。
Through the above steps, the interposer 88
A semiconductor device in which semiconductor chips 81 and 81a are three-dimensionally stacked and packaged thereon is manufactured.

【0094】勿論、これら基本的な工程の形態では、上
記のようにリフトオフを用いたり、マスク材料を兼用し
たりして、適用するデバイスの膜構成やプロセスに、よ
り多くの展開例を採用することができる。
Of course, in these basic steps, the use of lift-off or the use of a mask material as described above employs more developed examples in the film configuration and process of the device to be applied. be able to.

【0095】シリコン基板のバックグラインドや、その
後のチップのハンドリングに関しては、従来の技術をそ
のまま適用すれば良い。これらの技術内容は特開平9−
213662号公報に記載されている。また、シリコン
基板を研削および研磨する汎用的な装置としては、株式
会社DISCO、東京精密株式会社、岡本工作機械株式会社
より提供されている。
For the back grinding of the silicon substrate and the subsequent handling of the chip, the conventional technique may be applied as it is. These technical contents are disclosed in
No. 213662. General-purpose devices for grinding and polishing silicon substrates are provided by DISCO Corporation, Tokyo Seimitsu Co., Ltd., and Okamoto Machine Tool Co., Ltd.

【0096】[0096]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明がこれら実施例に限定されるもので
はない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0097】(実施例1)図3(a)に示したようにシ
リコン基板1にアルミパッド2が形成された構成の半導
体ウエハーを用いた。尚、その半導体ウエハーにおい
て、図3(a)ではアルミ配線下部の膜構成は省略され
ている。アルミパッド2の表面にはバリアーメタル7と
してTiWを厚さ2000Å成膜し、パッシベーション膜3
としては、プラズマCVDによる窒化シリコンを厚さ5
μm成膜した。
Example 1 A semiconductor wafer having a structure in which an aluminum pad 2 was formed on a silicon substrate 1 as shown in FIG. 3A was used. Note that, in the semiconductor wafer, the film configuration below the aluminum wiring is omitted in FIG. On the surface of the aluminum pad 2, TiW is formed as a barrier metal 7 to a thickness of 2000 mm, and a passivation film 3 is formed.
The thickness of silicon nitride by plasma CVD is 5
A μm film was formed.

【0098】上記のようなウエハー上に、汎用的なポジ
型レジストとして東京応化工業株式会社製のOFPR-800を
7μmの厚さで塗布した後、露光して分離ラインパター
ンを形成した。尚、レジストの塗布はスピンコートで行
い、ベークは90℃で3分間行い、露光はキヤノン株式会
社製のMPA-600FAにて1J/cm2の露光にて行った。現像
は、クラリアント株式会社製の現像液NMD-3を用い、ハ
ードベークは行わなかった。半導体ウエハー上に形成さ
れたレジストパターンをマスクにULVAC株式会社製のICP
ドライエッチング装置NLD-800にて、パッシベーション
膜である窒化シリコン膜を加工した。
On the above-mentioned wafer, OFPR-800 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was applied as a general-purpose positive resist to a thickness of 7 μm, and then exposed to form a separation line pattern. The resist was applied by spin coating, baking was performed at 90 ° C. for 3 minutes, and exposure was performed by MPA-600FA manufactured by Canon Inc. at 1 J / cm 2 . The development was performed using a developing solution NMD-3 manufactured by Clariant Co., Ltd., and hard baking was not performed. ICP manufactured by ULVAC Co., Ltd. using the resist pattern formed on the semiconductor wafer as a mask.
With a dry etching apparatus NLD-800, a silicon nitride film as a passivation film was processed.

【0099】エッチングガスはCF4に酸素を5Vol%添
加したガスを用い、投入パワーは1000W、バイアス
は100W、エッチングガスの圧力は0.8Paの条件で
行った。次いでレジストを専用リムーバー(東京応化工
業株式会社製の1112A)にて溶解して除去した。
The etching gas used was a gas obtained by adding 5 Vol% of oxygen to CF 4 , the input power was 1000 W, the bias was 100 W, and the pressure of the etching gas was 0.8 Pa. Next, the resist was dissolved and removed with a dedicated remover (1112A manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).

【0100】半導体チップを分離するための凹溝の加工
はALCATEL社製のICP-RIE装置E601にて行った。その装置
はBoschプロセスに対応しており、エッチングはSF6
スを用いて投入パワー1200W、バイアス50W、ガ
ス圧1Paにて6秒、エッチング部側壁の保護膜のデポジ
ットはC38を用いて投入パワー800W、バイアス5
0W、ガス圧5Paにて2秒を交互に繰り返して深堀(De
ep)トレンチエッチングを行った。
The processing of the concave grooves for separating the semiconductor chips was performed using an ICP-RIE apparatus E601 manufactured by ALCATEL. The apparatus is compatible with the Bosch process. Etching is performed using SF 6 gas at an input power of 1200 W, a bias of 50 W, and a gas pressure of 1 Pa for 6 seconds, and a deposit of a protective film on the side wall of the etched portion is formed using C 3 F 8. Input power 800W, bias 5
0W, gas pressure 5Pa, alternately repeat 2 seconds, Fukahori (De
ep) Trench etching was performed.

【0101】半導体チップを分離するための溝の幅、す
なわちエッチング部の幅は10μmとし、エッチング部
の掘り込み深さは100μmとした。このエッチングに
要した時間は10分間であった。
The width of the groove for separating the semiconductor chips, that is, the width of the etched portion was 10 μm, and the depth of the etched portion was 100 μm. The time required for this etching was 10 minutes.

【0102】次いで、そのウエハー表面側にバックグラ
インディングテープを貼り付けた。バックグラインディ
ングテープとしては古河電気工業株式会社製のFS-3323-
330を用いた。そのテープはポリオレフィン基材上にア
クリル系の粘着剤が塗布されたものであり、粘着剤の粘
着力がUV照射にて低下されており、これにより、薄膜化
された半導体チップをそのテープによってピックアップ
し易くなっている。ウエハーのバックグラインドは岡本
工作機械株式会社製のGNX200Eを用いて行った。その装
置では、バックグラインド後に弗酸と硝酸の混合液にて
エッチングを行うエッチャーがインライン化されている
が、本実施例ではエッチングは行わなかった。バックグ
ラインドは#350番のダイヤモンドグラインダーでシ
リコン基板を90μmの厚さまで研削し、次いで#200
0番のグラインダーでシリコン基板を70μmまで薄膜化
した。
Next, a back grinding tape was attached to the wafer surface side. FS-3323- made by Furukawa Electric Co., Ltd. as back grinding tape
330 was used. The tape is made by coating an acrylic adhesive on a polyolefin substrate, and the adhesive force of the adhesive is reduced by UV irradiation, so that a thinned semiconductor chip is picked up by the tape. It is easy to do. Wafer back grinding was performed using GNX200E manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd. In the apparatus, an etcher for performing etching with a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid after back grinding is inlined, but no etching was performed in this embodiment. The back grind is performed by grinding the silicon substrate to a thickness of 90 μm with a # 350 diamond grinder and then # 200.
The silicon substrate was thinned to 70 μm with a No. 0 grinder.

【0103】次いで、古河電気工業株式会社製のUV照射
装置UVM-200を用いて2J/cm2の紫外線照射を行うことに
より半導体チップからバックグラインディングテープを
剥離し、チップ分離パターンにて分離された半導体チッ
プを得た。
Next, the back grinding tape was peeled off from the semiconductor chip by irradiating the semiconductor chip with an ultraviolet ray of 2 J / cm 2 using a UV irradiator UVM-200 manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd. and separated by a chip separation pattern. Semiconductor chip was obtained.

【0104】(実施例2)本実施例では、ウエハーから
半導体チップを分離する工程で半導体基板に貫通孔を形
成して、半導体チップを積層するためのビアホールを同
時に形成した例について説明する。
Embodiment 2 In this embodiment, an example will be described in which a through hole is formed in a semiconductor substrate in a step of separating a semiconductor chip from a wafer, and a via hole for laminating the semiconductor chips is simultaneously formed.

【0105】本実施例においても、図3(a)に示した
ようにシリコン基板1にアルミパッド2が形成された構
成の半導体ウエハーを用いた。アルミパッド2の表面に
はバリアーメタル7としてTiWを厚さ2000Å成膜し、
パッシベーション膜3としては、プラズマCVDによる
窒化シリコンを厚さ5μm成膜した。
In this embodiment, a semiconductor wafer having a structure in which an aluminum pad 2 is formed on a silicon substrate 1 as shown in FIG. 3A was used. On the surface of the aluminum pad 2, TiW is formed as a barrier metal 7 to a thickness of 2000 mm.
As the passivation film 3, silicon nitride was formed to a thickness of 5 μm by plasma CVD.

【0106】上記のようなウエハー上に、汎用的なポジ
型レジストとして東京応化工業株式会社製のOFPR-800を
7μmの厚さで塗布した後、露光して分離ラインパター
ンを形成した。尚、レジストの塗布はスピンコートで行
い、べークは90℃で3分間行い、露光はキヤノン株式会
社製のMPA-600FAにて1J/cm2の露光にて行った。現像は
上記の現像液NMD-3を用い、ハードべークは行わなかっ
た。半導体ウエハー上に形成されたレジストパターンを
マスクにULVAC株式会社製のICPドライエッチング装置NL
D-800にて、パッシベーション膜である窒化シリコン膜
を加工した。
A 7 μm-thick OFPR-800 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was applied as a general-purpose positive resist on the wafer as described above, and then exposed to form a separation line pattern. The resist was applied by spin coating, baking was performed at 90 ° C. for 3 minutes, and exposure was performed by MPA-600FA manufactured by Canon Inc. at 1 J / cm 2 . The development was performed using the above-mentioned developer NMD-3, and no hard baking was performed. ICP dry etching equipment NL manufactured by ULVAC, using the resist pattern formed on the semiconductor wafer as a mask.
In D-800, a silicon nitride film as a passivation film was processed.

【0107】エッチングガスはCF4に酸素を5Vol%添
加したガスを用い、投入パワーは1000W、バイアス
は100W、エッチングガスの圧力は0.8Paの条件で
行った。次いでレジストを専用リムーバー(東京応化工
業株式会社製の1112A)にて溶解して除去した。
The etching gas used was a gas obtained by adding 5 Vol% of oxygen to CF 4 , the input power was 1000 W, the bias was 100 W, and the pressure of the etching gas was 0.8 Pa. Next, the resist was dissolved and removed with a dedicated remover (1112A manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).

【0108】半導体チップを分離するための凹溝の加工
はALCATEL社製のICP-RIE装置E601にて行った。その装置
はBoschプロセスに対応しており、エッチングはSF6
スを用いて投入パワー1200W、バイアス50W、ガ
ス圧1Paにて6秒、エッチング部側壁の保護膜のデポジ
ットはC38を用いて投入パワー800W、バイアス5
0W、ガス圧5Paにて2秒を交互に繰り返して深堀(De
ep)トレンチエッチングを行った。バイアホール用の貫
通孔を形成するための凹部の断面はφ20μmの円形と
し、エッチング部の幅は10μmとし、エッチング部の
掘り込み深さは100μmとした。このエッチングに要
した時間は10分間であった。
The processing of the concave grooves for separating the semiconductor chips was performed using an ICP-RIE device E601 manufactured by ALCATEL. The apparatus is compatible with the Bosch process. Etching is performed using SF 6 gas at an input power of 1200 W, a bias of 50 W, and a gas pressure of 1 Pa for 6 seconds, and a deposit of a protective film on the side wall of the etched portion is formed using C 3 F 8. Input power 800W, bias 5
0W, gas pressure 5Pa, alternately repeat 2 seconds, Fukahori (De
ep) Trench etching was performed. The cross section of the concave portion for forming the through hole for the via hole was a circle of φ20 μm, the width of the etched portion was 10 μm, and the depth of the etched portion was 100 μm. The time required for this etching was 10 minutes.

【0109】尚、アルミパッドは、その表面に形成され
たバリアーメタルのTiWにより殆どエッチングされな
かった。次いで、バイアホール用の凹部の側壁に絶縁膜
を形成するため、LP-CVDにて窒化シリコン膜を形
成した。LP-CVDは国際電気株式会社製のVERT
EX−IIを用い、成膜温度を750℃、SiH2Cl2
スの流量を70cc/分、窒素ガスの流量を700cc
/分、チャンバー内の圧力100Paの条件にて行った。
凹部の内壁に形成した絶縁膜の膜厚は0.5μmとし
た。次いで、絶縁膜が形成された凹部の内部に導電材料
として銅を埋め込んだ。そのCuの成膜ではLP-CV
D装置によるメタルCVD法を用いた。そのLP-CV
D装置として国際電気株式会社製のVERTEX−IIを
用い、ガスとしてはCu-(HFAC-TMVS)を用いた。基板温
度は300℃、流量は700cc/分、ガス圧力は50
0Paにて、凹部内への導電材料の埋め込みを300分行っ
た。この工程では、デポジット(堆積膜)の膜厚は15
μmであるが、凹部内では導電材料が側壁からも等方的
に成膜されるため、凹部内は全てCuにて埋まった。
The aluminum pad was hardly etched by the barrier metal TiW formed on the surface of the aluminum pad. Next, a silicon nitride film was formed by LP-CVD in order to form an insulating film on the side wall of the recess for the via hole. LP-CVD is VERT manufactured by Kokusai Electric Inc.
Using EX-II, the deposition temperature was 750 ° C., the flow rate of SiH 2 Cl 2 gas was 70 cc / min, and the flow rate of nitrogen gas was 700 cc.
/ Min at a pressure of 100 Pa in the chamber.
The thickness of the insulating film formed on the inner wall of the recess was 0.5 μm. Next, copper was buried as a conductive material inside the concave portion where the insulating film was formed. LP-CV
A metal CVD method using a D apparatus was used. The LP-CV
VERTEX-II manufactured by Kokusai Electric Co., Ltd. was used as the D apparatus, and Cu- (HFAC-TMVS) was used as the gas. The substrate temperature is 300 ° C., the flow rate is 700 cc / min, and the gas pressure is 50
At 0 Pa, embedding of the conductive material in the recess was performed for 300 minutes. In this step, the thickness of the deposit (deposited film) is 15
However, since the conductive material is also formed isotropically from the side wall in the concave portion, the entire concave portion was filled with Cu.

【0110】次いで、ウエハーの裏側の面を研磨した。
その研磨では岡本工作機械株式会社製のSPP-600ATを用
い、スラリーとしてアルミナを用いた。ウエハーの研磨
は17μmだけ行い、これにより、パッシベーション膜上
のCuは全て除去された。その後、再度、フォトレジス
トとして上記のOFPR-800を用いて、エッチングラインの
溝内のCuをエッチング除去した。そのフォトレジスト
のパターニング条件は上記と同じように、パターン形成
後に120℃にてハードベークをした。次いで、塩化第
二鉄水溶液にてエッチング部のCu、すなわちエッチン
グラインの溝内のCuをエッチング除去し、ウエハー上
のレジストをプラズマアッシャーにて除去した。
Next, the back surface of the wafer was polished.
In the polishing, SPP-600AT manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd. was used, and alumina was used as a slurry. Polishing of the wafer was performed only for 17 μm, whereby Cu on the passivation film was completely removed. Then, using the above-described OFPR-800 as a photoresist, Cu in the groove of the etching line was removed by etching again. The patterning condition of the photoresist was hard baked at 120 ° C. after pattern formation in the same manner as described above. Next, Cu in the etched portion, that is, Cu in the groove of the etching line was removed by etching with an aqueous ferric chloride solution, and the resist on the wafer was removed by a plasma asher.

【0111】半導体チップの積層による3次元実装を行
う場合は、ここでパッド部分にバンプを形成する必要が
あるが、本発明は半導体チップの分離に関するものであ
り、そのような実装は行わなかった。バンプの形成はク
リーム半田の印刷や、半田ボール搭載、半田の転写バン
プ法、金ワイヤーによるスタッドバンプ等、何れのバン
プ形成方法を用いても構わない。
When three-dimensional mounting by lamination of semiconductor chips is performed, it is necessary to form bumps on pad portions here. However, the present invention relates to separation of semiconductor chips, and such mounting was not performed. . The bumps may be formed by any of the bump forming methods such as printing of cream solder, mounting of solder balls, transfer bump method of solder, and stud bump by gold wire.

【0112】次いで、そのウエハー表面側にバックグラ
インディングテープを貼り付けた。バックグラインディ
ングテープとしては古河電気工業株式会社製のFS-3323-
330を用いた。そのテープはポリオレフィン基材上にア
クリル系の粘着剤が塗布されたものであり、粘着剤の粘
着力がUV照射にて低下されており、これにより、薄膜化
された半導体チップをそのテープによってピックアップ
し易くなっている。ウエハーのバックグラインドは岡本
工作機械株式会社製のGNX200Eを用いて行った。その装
置では、バックグラインド後に弗酸と硝酸の混合液にて
エッチングを行うエッチャーがインライン化されている
が、本実施例ではエッチングは行わなかった。バックグ
ラインドは#350番のダイヤモンドグラインダーでシ
リコン基板を90μmの厚さまで研削し、次いで#200
0番のグラインダーでシリコン基板を70μmまで薄膜化
した。この研削により、バイアホール用の貫通孔に埋め
込まれている銅のバリが発生したため、前記の塩化第二
鉄溶液にて30秒間のライトエッチを行ってその銅のバ
リを除去した。
Next, a back grinding tape was attached to the wafer surface side. FS-3323- made by Furukawa Electric Co., Ltd. as back grinding tape
330 was used. The tape is a polyolefin substrate coated with an acrylic adhesive, and the adhesive strength of the adhesive has been reduced by UV irradiation, so that thinned semiconductor chips are picked up by the tape. It is easy to do. Wafer back grinding was performed using GNX200E manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd. In the apparatus, an etcher for performing etching with a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid after back grinding is inlined, but no etching was performed in this embodiment. The back grind is performed by grinding the silicon substrate to a thickness of 90 μm with a # 350 diamond grinder and then # 200.
The silicon substrate was thinned to 70 μm with a No. 0 grinder. As a result of this grinding, copper burrs embedded in the through holes for via holes were generated. Therefore, the copper burrs were removed by performing a light etch for 30 seconds with the above-mentioned ferric chloride solution.

【0113】最後に古河電気工業株式会社製のUV照射装
置UVM-200を用いて紫外線を2J/cm2照射することによ
り、半導体チップからバックグラインディングテープが
剥離され、分離された半導体チップを得た。その半導体
チップは、上述したようにその表面にバンプを形成して
おけば3次元に積層することができる。例えば、半導体
チップ上に半田バンプを形成した場合、複数の半導体チ
ップを積層してリフローをすれば、半田による電気的接
続とチップの固定が成され、次いで汎用的なアンダーフ
ィル剤を流し込めば、デバイスがスタックされたエリア
アレイを形成できる。
Finally, the back grinding tape was separated from the semiconductor chip by irradiating it with 2 J / cm 2 of ultraviolet light using a UV irradiation apparatus UVM-200 manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd. to obtain a separated semiconductor chip. Was. The semiconductor chips can be three-dimensionally stacked by forming bumps on the surface as described above. For example, when solder bumps are formed on a semiconductor chip, if a plurality of semiconductor chips are stacked and reflowed, electrical connection and fixing of the chip are performed by soldering, and then a general-purpose underfill agent is poured. Thus, an area array in which devices are stacked can be formed.

【0114】(実施例3)本実施例では、半導体デバイ
スを製造する際に外形形状が矩形ではない半導体チップ
を作製し、そのチップをインターポーザー上で積層して
ワイヤーボンドすることができる例について説明する。
(Embodiment 3) In the present embodiment, a semiconductor chip having a non-rectangular outer shape is manufactured at the time of manufacturing a semiconductor device, and the chip can be laminated on an interposer and wire-bonded. explain.

【0115】実施例1と同様にして、図5に示した櫛歯
形状を有するS-RAM10を作製するようなチップ分離パ
ターンをウエハーに形成した。次いで、実施例1と同様
にウエハーを分割して半導体チップを分離した。インタ
ーポーザーの構成材料としてガラエポ(ガラスエポキシ
樹脂)を用いた。そのインターポーザー上に積層される
半導体チップのうち下側の半導体チップとして、汎用的
なダイシング技術にて作成した矩形のフラッシュメモリ
ーをインターポーザー上にダイボンドし、そのフラッシ
ュメモリー上に、本実施例で作製されて櫛歯状の外形形
状を有するS-RAMをダイボンドした。ダイボンドは、エ
ポキシ系ダイボンド材料としてエマーソン&カミング社
製のE3032を用いて行った。ダイボンド剤のキュアは1
20℃にて1時間行った。このとき、接着剤のはみ出し
は、櫛歯の凹部にメニスカスが形成されて停止し、下側
の半導体チップのパッド部には接着剤が全く乗り上げな
かった。次いで、上下のチップをφ30μmの金ワイヤ
ーでインターポーザー上のパッドにワイヤーボンドした
後、トランスファーモールドによりパッケージし、イン
ターポーザーの下面に半田ボールを搭載してBGAを作製
した。本実施例によるワイヤーボンドの構成は、従来の
矩形の半導体チップのみを積層して構成された半導体デ
バイスの例と比較して図5(b)に示されている。この
ような構成により、チップ面積が小さい3次元実装デバ
イスを信頼性良く製造できる。
In the same manner as in Example 1, a chip separation pattern for forming the S-RAM 10 having the comb-tooth shape shown in FIG. 5 was formed on the wafer. Next, as in Example 1, the wafer was divided to separate semiconductor chips. Glass epoxy (glass epoxy resin) was used as a constituent material of the interposer. As a lower semiconductor chip of the semiconductor chips stacked on the interposer, a rectangular flash memory created by a general-purpose dicing technique is die-bonded on the interposer, and the flash memory is used in this embodiment. The fabricated S-RAM having a comb-like outer shape was die-bonded. Die bonding was performed using E3032 manufactured by Emerson & Cumming as an epoxy die bonding material. Cure of die bonding agent is 1
Performed at 20 ° C. for 1 hour. At this time, the protrusion of the adhesive stopped due to the formation of a meniscus in the concave portion of the comb teeth, and the adhesive did not run on the pad portion of the lower semiconductor chip at all. Next, the upper and lower chips were wire-bonded to pads on the interposer with gold wires of φ30 μm, packaged by transfer molding, and solder balls were mounted on the lower surface of the interposer to produce a BGA. The configuration of the wire bond according to the present embodiment is shown in FIG. 5B in comparison with an example of a conventional semiconductor device configured by stacking only rectangular semiconductor chips. With such a configuration, a three-dimensional mounting device having a small chip area can be manufactured with high reliability.

【0116】[0116]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウエハーを個別の半導体チップに分割する際、ウエハー
における半導体素子の形成面にエッチングラインに沿っ
てドライエッチングより所定の深さの溝を形成し、その
形成面に保持用シートを貼り付けた後に、ウエハーの裏
面を前記溝に達するまで研削および研磨するので、半導
体チップを分離するための分離幅を細くでき、また、従
来のようなダイシングによるチッピングを考慮しない、
ウエハー上での半導体素子のレイアウトが可能となり、
チップの取り個数を大幅に増やすことができる。
As described above, according to the present invention,
When dividing the wafer into individual semiconductor chips, a groove having a predetermined depth is formed by dry etching along the etching line on the formation surface of the semiconductor element on the wafer, and after attaching a holding sheet to the formation surface, Since the back surface of the wafer is ground and polished until it reaches the groove, the separation width for separating the semiconductor chips can be reduced, and the conventional chipping by dicing is not considered.
The layout of semiconductor devices on the wafer becomes possible,
The number of chips to be taken can be greatly increased.

【0117】また、ウエハーの外周部分を除く部分に、
ウエハーを個別の半導体チップに分離するための溝を形
成し、ウエハーに外周部分に分離用の溝を形成しないこ
とにより、ウエハーの外周部分のチップ飛びを防止する
ことが可能となり、信頼性良くウエハーの薄膜化ができ
る。
[0117] In addition, except for the outer peripheral portion of the wafer,
By forming grooves for separating the wafer into individual semiconductor chips and not forming grooves for separation on the outer peripheral part of the wafer, it is possible to prevent chip jumps on the outer peripheral part of the wafer, and to improve the reliability of the wafer. Can be made thinner.

【0118】さらに、半導体チップとして外形が矩形以
外のものを作製することが可能であるので、例えば半導
体チップの端部形状を櫛歯形状とすることにより、半導
体チップの積層による半導体デバイスの設計の自由度を
高めることが可能であり、デバイスの歩留まりと信頼性
を高めることができる。また、半導体チップの積層に際
して、ウエハー分離用の溝を形成するためのドライエッ
チングの工程をチップの3次元実装のためのビアホール
の形成と共通化して、チップを貫通するビアホールの形
成工程と組み合わせれば、ドライエッチング工程の追加
の負荷を殆ど無くすことができる。
Further, since it is possible to manufacture a semiconductor chip having an outer shape other than a rectangular shape, for example, by making the end shape of the semiconductor chip into a comb shape, it is possible to design a semiconductor device by stacking semiconductor chips. The degree of freedom can be increased, and the yield and reliability of the device can be increased. Also, when stacking semiconductor chips, the process of dry etching for forming grooves for wafer separation is shared with the formation of via holes for three-dimensional mounting of chips, and is combined with the process of forming via holes penetrating the chips. Thus, the additional load of the dry etching step can be almost eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係るウエハーの分割
方法によってウエハーを個々の半導体チップに分離する
基本的な工程を説明するための断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a basic process of separating a wafer into individual semiconductor chips by a wafer dividing method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】ウエハーの分割方法の他の例を説明するための
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining another example of a wafer dividing method.

【図3】ウエハーの分割方法のさらに他の例を説明する
ための断面図である。
FIG. 3 is a sectional view for explaining still another example of a method of dividing a wafer.

【図4】ウエハーの分離パターンの一例を示す平面図で
ある。
FIG. 4 is a plan view showing an example of a separation pattern of a wafer.

【図5】本発明の第2の実施形態に係る半導体デバイス
の構成を示す上面図および断面図である。
FIG. 5 is a top view and a cross-sectional view illustrating a configuration of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施形態に係る半導体デバイス
の構成を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】シリコン基板を貫通するビアホールの形成と、
半導体チップの分離とを同時に行う工程フローの一例を
示す断面図である。
FIG. 7 shows formation of a via hole penetrating a silicon substrate;
It is sectional drawing which shows an example of the process flow which performs isolation | separation of a semiconductor chip simultaneously.

【図8】シリコン基板を貫通するビアホールの形成と、
半導体チップの分離とを同時に行う工程フローの一例を
示す断面図である。
FIG. 8 shows formation of a via hole penetrating a silicon substrate;
It is sectional drawing which shows an example of the process flow which performs isolation | separation of a semiconductor chip simultaneously.

【図9】シリコン基板を貫通するビアホールの形成と、
半導体チップの分離とを同時に行う工程フローの一例を
示す断面図である。
FIG. 9 shows formation of a via hole penetrating a silicon substrate;
It is sectional drawing which shows an example of the process flow which performs isolation | separation of a semiconductor chip simultaneously.

【図10】シリコン基板を貫通するビアホールの形成
と、半導体チップの分離とを同時に行う工程フローの一
例を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a process flow for simultaneously forming a via hole penetrating a silicon substrate and separating a semiconductor chip.

【図11】2種類の半導体チップを積層し、ワイヤーボ
ンドにて電気的な接続を行った3次元実装パッケージの
半導体デバイスの一例を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an example of a semiconductor device of a three-dimensional package in which two types of semiconductor chips are stacked and electrically connected by wire bonding.

【図12】ウエハーの分離パターンの一例を示す平面図
である。
FIG. 12 is a plan view showing an example of a wafer separation pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、51 シリコン基板 2、52 アルミパッド 3、53 パッシベーション膜 4、54a、54b レジスト 5、55a トレンチ穴 6、56 バックグラインディングフィルム 7 バリアーメタル 8、28、88 インターポーザー 9、29 フラッシュメモリー 10、30 S-RAM 10a 突起部 10b、55b 凹部 11a、11b ダイボンド剤 12a、12b 金ワイヤー 13、33、93 半田ボール 14、34、94 パッケージ材料 15a、15b、75 ビアホール 16a、16b、76、76a バンプ 17 ウエハー 18 分離ライン 19 絶縁膜 20 導電材料 21、81 半導体チップ 41 ウエハー 42、43 分離パターン 55c 貫通孔 1, 51 silicon substrate 2, 52 aluminum pad 3, 53 passivation film 4, 54a, 54b resist 5, 55a trench hole 6, 56 back grinding film 7 barrier metal 8, 28, 88 interposer 9, 29 flash memory 10, 30 S-RAM 10a Protrusion 10b, 55b Recess 11a, 11b Die bond 12a, 12b Gold wire 13, 33, 93 Solder ball 14, 34, 94 Package material 15a, 15b, 75 Via hole 16a, 16b, 76, 76a Bump 17 Wafer 18 Separation line 19 Insulating film 20 Conductive material 21, 81 Semiconductor chip 41 Wafer 42, 43 Separation pattern 55c Through hole

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体素子が複数形成されたウエハーを
個別の半導体チップに分離するウエハーの分割方法であ
って、 前記ウエハーにおける前記半導体素子の形成面における
前記半導体チップの外形形状に対応する位置に所定の深
さの溝をドライエッチングにより形成する工程と、 前記ウエハーにおける前記半導体素子の形成面に保持用
シートを貼り付ける工程と、 前記ウエハーにおける前記半導体素子の形成面と反対側
の裏面を、少なくとも前記溝に達するまで研削及び研磨
し、前記ウエハーを個別の半導体チップに分離する工程
とを有するウエハーの分割方法。
1. A wafer dividing method for separating a wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed into individual semiconductor chips, wherein the wafer is divided at a position corresponding to an outer shape of the semiconductor chip on a surface of the wafer on which the semiconductor elements are formed. Forming a groove of a predetermined depth by dry etching, affixing a holding sheet to the surface of the wafer on which the semiconductor elements are formed, and applying a back surface on the wafer opposite to the surface on which the semiconductor elements are formed, Grinding and polishing at least until the groove is reached, and separating the wafer into individual semiconductor chips.
【請求項2】 前記ウエハーにおける前記半導体素子の
形成面に前記溝を形成する工程では、前記ウエハーの外
周部分を除く部分に、前記ウエハーを前記個別の半導体
チップに分離するための溝を形成する請求項1に記載の
ウエハーの分割方法。
2. In the step of forming the groove on the surface of the wafer on which the semiconductor element is formed, a groove for separating the wafer into the individual semiconductor chips is formed in a portion other than an outer peripheral portion of the wafer. The method for dividing a wafer according to claim 1.
【請求項3】 前記ウエハーにおける前記半導体素子の
形成面に前記溝を形成する工程では、前記ウエハーから
分離される前記個別の半導体チップの端部の形状が櫛歯
形状となるように前記溝を形成する請求項1または2に
記載のウエハーの分割方法。
3. The step of forming the groove on the surface of the wafer on which the semiconductor element is to be formed, wherein the groove is formed so that the end of the individual semiconductor chip separated from the wafer has a comb shape. 3. The method for dividing a wafer according to claim 1, wherein the wafer is formed.
【請求項4】 前記ウエハーにおける前記半導体素子の
形成面に前記溝を形成する工程では、前記半導体チップ
にビアホールを形成するために、前記ウエハーの研削及
び研磨により分離される前記個別の半導体チップに、該
半導体チップを貫通する貫通孔が形成されるように、前
記貫通孔を形成するための凹部をドライエッチングによ
り前記溝と同時に前記ウエハーに形成し、 前記ウエハーに前記溝および前記凹部を形成した後に前
記凹部の内壁面に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜が形成された前記凹部の内部に導電性材料を
埋め込む工程とを、 前記ウエハーの裏面を研削及び研磨して前記ウエハーを
個別の半導体チップに分離する工程の前に有する請求項
1または2に記載のウエハーの分割方法。
4. In the step of forming the groove on the surface of the wafer on which the semiconductor element is formed, the individual semiconductor chips separated by grinding and polishing the wafer to form via holes in the semiconductor chip. Forming a recess for forming the through hole in the wafer simultaneously with the groove by dry etching so that a through hole penetrating the semiconductor chip is formed; and forming the groove and the recess in the wafer. A step of forming an insulating film on the inner wall surface of the concave portion, and a step of embedding a conductive material in the concave portion in which the insulating film is formed, separately grinding and polishing the back surface of the wafer to separate the wafer. 3. The method for dividing a wafer according to claim 1, which is provided before the step of separating into wafers.
【請求項5】 電極部を有する搭載基板と、 電極部を有し、前記搭載基板上に積層された少なくとも
2つの半導体チップと、 各々の前記半導体チップの電極部を前記搭載基板の電極
部に電気的に接続するためのボンディングワイヤーとを
有する半導体デバイスにおいて、 前記搭載基板上の複数の前記半導体チップのうち少なく
とも1つの半導体チップの端部の形状が櫛歯形状となっ
ていることを特徴とする半導体デバイス。
5. A mounting substrate having an electrode portion, at least two semiconductor chips having an electrode portion and stacked on the mounting substrate, and an electrode portion of each of the semiconductor chips being an electrode portion of the mounting substrate. In a semiconductor device having a bonding wire for electrical connection, at least one of the plurality of semiconductor chips on the mounting substrate has a comb-shaped end portion. Semiconductor device.
【請求項6】 電極部を有する搭載基板と、 請求項1、2、または4に記載のウエハーの分割方法を
用いて作製され、前記搭載基板上に積層された少なくと
も2つの半導体チップとを有する半導体デバイスであっ
て、 前記搭載基板の電極と各々の前記半導体チップとの電気
的な接続、および前記半導体チップ同士の電気的な接続
が、各々の前記半導体チップを貫通したビアホールによ
り行われている半導体デバイス。
6. A mounting substrate having an electrode portion, and at least two semiconductor chips produced by using the method of dividing a wafer according to claim 1, and stacked on the mounting substrate. A semiconductor device, wherein an electrical connection between an electrode of the mounting board and each of the semiconductor chips and an electrical connection between the semiconductor chips are performed by via holes penetrating each of the semiconductor chips. Semiconductor device.
【請求項7】 ウエハーを分割して作製された半導体チ
ップを搭載基板上に少なくとも2つ積層し、積層された
各々の前記半導体チップの電極部を、前記搭載基板上の
電極部にボンディングワイヤーにより電気的に接続して
半導体デバイスを製造する半導体デバイスの製造方法に
おいて、 前記ウエハーを分割して前記半導体チップを作製する工
程では、前記半導体チップの端部の形状が櫛歯形状とな
るように前記ウエハーを分割することを特徴とする半導
体デバイスの製造方法。
7. At least two semiconductor chips produced by dividing a wafer are stacked on a mounting substrate, and the electrode portions of each of the stacked semiconductor chips are bonded to the electrode portions on the mounting substrate by bonding wires. In a semiconductor device manufacturing method for manufacturing a semiconductor device by electrically connecting, in the step of manufacturing the semiconductor chip by dividing the wafer, the shape of an end portion of the semiconductor chip becomes a comb-like shape. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising dividing a wafer.
【請求項8】 前記ウエハーを分割する工程が、 半導体素子が複数形成されたウエハーの前記半導体素子
の形成面における前記半導体チップの外形形状に対応す
る位置にドライエッチングにより所定の深さの溝を形成
する工程と、 前記ウエハーにおける前記半導体素子の形成面に保持用
シートを貼り付ける工程と、 前記ウエハーにおける前記形成面と反対側の裏面を、少
なくとも前記溝に達するまで研削及び研磨し、前記ウエ
ハーを個別の半導体チップに分離する工程とから構成さ
れている請求項7に記載の半導体デバイスの製造方法。
8. The step of dividing the wafer, wherein a groove having a predetermined depth is formed by dry etching at a position corresponding to the outer shape of the semiconductor chip on a surface of the semiconductor element forming surface of the wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed. Forming, attaching a holding sheet to the surface of the wafer on which the semiconductor element is formed, grinding and polishing the back surface of the wafer opposite to the formation surface at least until the groove is reached, Separating the semiconductor device into individual semiconductor chips.
【請求項9】 電極部を有する搭載基板と、前記搭載基
板上に積層された少なくとも2つの半導体チップとを有
し、前記搭載基板の電極と各々の前記半導体チップとの
電気的な接続、および前記半導体チップ同士の電気的な
接続が、各々の前記半導体チップを貫通したビアホール
により行われている半導体デバイスの製造方法であっ
て、 半導体素子が複数形成されたウエハーにおける前記半導
体素子の形成面に、前記半導体チップの外形形状に対応
したエッチングラインに沿った所定の深さの溝、および
前記ビアホールを形成するための凹部をドライエッチン
グにより形成する工程と、 前記ウエハーの前記凹部の内壁面に絶縁膜を形成する工
程と、 前記絶縁膜が形成された前記凹部の内部に導電性材料を
埋め込む工程と、 前記ウエハーにおける前記半導体素子の形成面と反対側
の裏面を、前記溝および前記凹部に達するまで研削およ
び研磨し、前記ウエハーを個別の半導体チップに分離す
る工程とを有する半導体デバイスの製造方法。
9. A mounting substrate having an electrode portion, and at least two semiconductor chips stacked on the mounting substrate, wherein an electrical connection between the electrodes of the mounting substrate and each of the semiconductor chips is provided, and A method of manufacturing a semiconductor device, wherein electrical connection between the semiconductor chips is performed by via holes penetrating each of the semiconductor chips, wherein a semiconductor element is formed on a surface of a wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed. Forming a groove having a predetermined depth along an etching line corresponding to the outer shape of the semiconductor chip, and a concave portion for forming the via hole by dry etching; and insulating the inner wall surface of the concave portion of the wafer on the inner wall surface. A step of forming a film; a step of embedding a conductive material in the recess in which the insulating film is formed; The opposite back surface of the forming surface of the semiconductor element, the groove and the ground and polished until the recess, a method of manufacturing a semiconductor device and a step of separating the wafer into individual semiconductor chips that.
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