JP2002307695A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device and its manufacturing method

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JP2002307695A JP2002016855A JP2002016855A JP2002307695A JP 2002307695 A JP2002307695 A JP 2002307695A JP 2002016855 A JP2002016855 A JP 2002016855A JP 2002016855 A JP2002016855 A JP 2002016855A JP 2002307695 A JP2002307695 A JP 2002307695A
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device with a structure whereby an element formed as an integrated circuit on a semiconductor chip can be prevented from being electrically broken by a working process manufacturing, and to provide its manufacturing method. SOLUTION: The integrated circuit which constitutes a driving circuit for driving an ink discharge means is formed on each semiconductor chip of a semiconductor wafer where at least two semiconductor chips are formed. A metal film is formed by covering at least a part of an upper layer of the integrated circuit. The metal film is formed from the integrated circuit to an end of the semiconductor chip and is also connected to another metal film via a region between semiconductor chips. Moreover, a pad for earthing is formed by the metal film to a region other than the semiconductor chip at a peripheral edge of the semiconductor wafer, which is connected to the metal films. The working process is carried out while the metal films are earthed via the pad for earthing.

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、半導体デバイスお
よびその製造方法に関し、より詳しくは、インクジェッ
トプリンタの記録ヘッドとして形成される半導体デバイ
スの製造時に、サンドブラストやドライエッチング等の
処理により、半導体チップの集積回路内に形成された素
子が電気的に破壊されるのを防止するための技術分野に
属するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor device formed as a recording head of an ink jet printer by performing a process such as sandblasting or dry etching. The present invention belongs to a technical field for preventing an element formed in an integrated circuit from being electrically destroyed.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、サーマルインクジェットプリン
タの記録ヘッドは、半導体チップの上にヒータ(発熱抵
抗体)やその駆動回路を形成し、インク溝やインク供給
孔を形成し、各々のヒータの上にインク室となるキャビ
ティを形成した半導体デバイスを製造した後、半導体デ
バイスの全面にオリフィスプレートを貼り付けて、各々
のヒータに相当する位置にインク吐出口となるオリフィ
ス(ノズル)を開孔することにより製造される。
2. Description of the Related Art For example, in a recording head of a thermal ink jet printer, a heater (heating resistor) and its driving circuit are formed on a semiconductor chip, and ink grooves and ink supply holes are formed. After manufacturing a semiconductor device having a cavity serving as an ink chamber, an orifice plate is attached to the entire surface of the semiconductor device, and an orifice (nozzle) serving as an ink discharge port is opened at a position corresponding to each heater. Manufactured.

【0003】ここで、インク溝やインク供給孔は、従来
では、フォトレジストを用いてインク溝やインク供給孔
以外の領域をマスクし、ヒドラジンや水酸化カリウム
(KOH)等のエッチング液を使用して、半導体チップ
を異方性エッチングすることにより形成されていた。し
かし、ヒドラジンは非常に発ガン性が高く、爆発の危険
性もあるし、KOHは、非常に強力なエッチング液であ
るため、レジスト剥離等が発生し、インク溝やインク供
給孔以外の領域まで損傷を受ける危険性があるという問
題があった。
Here, the ink grooves and the ink supply holes are conventionally formed by using a photoresist to mask areas other than the ink grooves and the ink supply holes and using an etching solution such as hydrazine or potassium hydroxide (KOH). Thus, the semiconductor chip is formed by anisotropic etching. However, hydrazine has a very high carcinogenicity and a danger of explosion, and KOH is a very powerful etchant, which causes resist peeling and other areas, and extends to areas other than ink grooves and ink supply holes. There was a problem that there was a risk of being damaged.

【0004】これに対し、レーザ光線やサンドブラスト
法によりインク溝やインク供給孔を形成する手法も利用
されている。例えば、サンドブラスト法では、インク溝
やインク供給孔以外の領域をマスクし、半導体デバイス
にアルミナ等の小径の粒子を高速で吹き付けることによ
り、半導体ウェハ上に形成された複数の半導体チップに
同時にインク溝やインク供給孔を形成する。サンドブラ
スト法であれば、レーザ光線よりもさらに綺麗に、しか
も効率的にインク溝やインクやインク供給孔を形成する
ことができるという利点がある。
On the other hand, a method of forming ink grooves and ink supply holes by a laser beam or a sandblast method is also used. For example, in the sand blast method, a region other than the ink groove and the ink supply hole is masked, and small-diameter particles such as alumina are sprayed onto the semiconductor device at a high speed, so that the ink groove is simultaneously formed on a plurality of semiconductor chips formed on the semiconductor wafer. And an ink supply hole. The sandblast method has an advantage that the ink groove, the ink, and the ink supply hole can be formed more clearly and more efficiently than the laser beam.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、サンドブラス
ト法では、乾燥空気により小径粒子を吹き付けるため、
粒子と空気との摩擦により静電気が発生して、半導体チ
ップの表面がチャージアップされ、これにより半導体デ
バイスが静電破壊される場合があるという問題があっ
た。例えば、前述のサーマルインクジェットプリンタ用
の記録ヘッドでは、その製造時に、半導体チップ上に集
積回路として形成された駆動回路が静電破壊される場合
があるという問題があった。
However, in the sandblasting method, small-diameter particles are blown by dry air.
There has been a problem that static electricity is generated due to friction between particles and air, the surface of the semiconductor chip is charged up, and the semiconductor device may be electrostatically damaged. For example, the above-described recording head for a thermal ink jet printer has a problem that a driving circuit formed as an integrated circuit on a semiconductor chip may be electrostatically damaged during its manufacture.

【0006】また、前述のサーマルインクジェットプリ
ンタ用の記録ヘッドにおいて、オリフィスは、通常、各
々のヒータに相当する位置以外の領域をマスクし、オリ
フィスプレートをドライエッチングすることにより形成
される。しかし、ドライエッチングの場合には、オリフ
ィスを開孔した時に、イオンプラズマ状態の分子が、ヒ
ータの上に形成されている酸化膜上にチャージアップさ
れ、ヒータに接続されている駆動回路が破壊される場合
があるという問題があった。
In the above-described recording head for a thermal ink jet printer, the orifice is usually formed by dry-etching the orifice plate while masking a region other than the position corresponding to each heater. However, in the case of dry etching, when the orifice is opened, molecules in the ion plasma state are charged up on the oxide film formed on the heater, and the drive circuit connected to the heater is destroyed. There was a problem that sometimes.

【0007】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解消し、サンドブラストやドライエッチング等の製造時
の加工処理により、インクジェットプリンタの記録ヘッ
ドとして形成される半導体チップ上に集積回路として形
成された、インク吐出手段を駆動する駆動回路を構成す
る素子が電気的に破壊されるのを防止することができる
構造を備えた半導体デバイスおよびその製造方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to form an integrated circuit on a semiconductor chip formed as a recording head of an ink-jet printer by processing such as sandblasting or dry etching at the time of manufacturing. It is another object of the present invention to provide a semiconductor device having a structure capable of preventing an element constituting a drive circuit for driving an ink discharge unit from being electrically damaged, and a method of manufacturing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の態様は、インクジェットプリンタの
記録ヘッドとして形成される半導体チップの状態の半導
体デバイスであって、前記半導体チップは、少なくと
も、インク吐出手段と、このインク吐出手段を駆動する
駆動回路を構成する集積回路と、ボンディングパッド
と、前記集積回路の上層の少なくとも一部を被覆する金
属膜とを備え、前記金属膜は、前記集積回路から前記半
導体チップの端部まで形成されていることを特徴とする
半導体デバイスを提供するものである。
To achieve the above object, a first aspect of the present invention is a semiconductor device in the form of a semiconductor chip formed as a recording head of an ink jet printer, wherein the semiconductor chip is , At least, an ink discharging means, an integrated circuit constituting a driving circuit for driving the ink discharging means, a bonding pad, and a metal film covering at least a part of an upper layer of the integrated circuit, wherein the metal film is A semiconductor device formed from the integrated circuit to an end of the semiconductor chip.

【0009】ここで、前記金属膜は、さらに、少なくと
も1つの前記ボンディングパッドの上層にも被覆され、
当該ボンディングパッドから前記半導体チップの端部ま
で形成されているのが好ましい。
Here, the metal film is further coated on an upper layer of at least one of the bonding pads.
Preferably, it is formed from the bonding pad to an end of the semiconductor chip.

【0010】また、本発明は、半導体ウエハの状態の半
導体デバイスであって、前記半導体ウェハは、上記記載
の少なくとも2つの半導体チップと、前記半導体ウェハ
の周縁部で前記半導体チップ以外の領域に、前記金属膜
により形成された少なくとも1つの接地用パッドとを備
え、前記金属膜は、各半導体チップ間の領域にも形成さ
れ、全ての前記半導体チップの端部まで形成された金属
膜は、前記各半導体チップ間の領域を介して互いに接続
されていると共に、前記接地用パッドにも接続されてい
ることを特徴とする半導体デバイスを提供するものであ
る。ここで、前記各半導体チップ間の領域は、スクライ
ブラインであるのが好ましい。
The present invention is also a semiconductor device in a state of a semiconductor wafer, wherein the semiconductor wafer has at least two semiconductor chips as described above and a region other than the semiconductor chip at a peripheral portion of the semiconductor wafer. At least one ground pad formed by the metal film, wherein the metal film is also formed in a region between the semiconductor chips, and the metal film formed up to the end of all the semiconductor chips is It is another object of the present invention to provide a semiconductor device which is connected to each other via a region between the semiconductor chips and is also connected to the ground pad. Here, the area between the semiconductor chips is preferably a scribe line.

【0011】上記各態様において、前記インク吐出手段
は、発熱抵抗体であり、前記金属膜は、前記発熱抵抗体
の材料と同じ材料で形成されており、前記記録ヘッド
は、サーマルインクジェットプリンタの記録ヘッドであ
るのが好ましい。
In each of the above aspects, the ink discharge means is a heating resistor, the metal film is formed of the same material as the material of the heating resistor, and the recording head is a recording head of a thermal ink jet printer. Preferably, it is a head.

【0012】また、本発明の第2の態様は、各々がイン
クジェットプリンタの記録ヘッドとして形成される、少
なくとも2つの半導体チップが形成される半導体ウェハ
の状態の半導体デバイスを製造するに際し、各々の前記
半導体チップの半導体基板上に、少なくとも、インク吐
出手段およびこのインク吐出手段を駆動する駆動回路を
構成する集積回路を形成し、前記半導体チップの集積回
路の上層の少なくとも一部を被覆し、当該集積回路から
各々対応する前記半導体チップの端部まで形成され、な
おかつ、前記半導体チップ間の領域を介して互いに接続
された金属膜を形成すると共に、当該金属膜により、前
記半導体ウェハの周縁部で前記半導体チップ以外の領域
に、前記半導体チップ間の領域を介して前記金属膜に接
続された少なくとも1つの接地用パッドを形成し、前記
接地用パッドを介して前記金属膜を接地しながら、加工
工程を行うことを特徴とする半導体デバイスの製造方法
を提供するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device in a state of a semiconductor wafer on which at least two semiconductor chips are formed, each of which is formed as a recording head of an ink jet printer. On a semiconductor substrate of a semiconductor chip, at least an integrated circuit which forms an ink discharging means and a driving circuit for driving the ink discharging means is formed, and at least a part of an upper layer of the integrated circuit of the semiconductor chip is covered. A metal film formed from a circuit to an end of the corresponding semiconductor chip, and connected to each other via a region between the semiconductor chips, and the metal film forms a metal film at a peripheral portion of the semiconductor wafer. In a region other than the semiconductor chip, at least a portion connected to the metal film via a region between the semiconductor chips. Form one of the grounding pads while grounding the metal film through the grounding pad, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device which is characterized in that the processing step.

【0013】ここで、前記インク吐出手段は、発熱抵抗
体であり、前記記録ヘッドは、サーマルインクジェット
プリンタの記録ヘッドであり、前記金属膜は、前記駆動
回路を形成した後、前記発熱抵抗体を形成する時、同時
に、当該発熱抵抗体の材料を用いて形成されるのが好ま
しい。
Here, the ink discharge means is a heating resistor, the recording head is a recording head of a thermal ink jet printer, and the metal film forms the driving circuit and then switches the heating resistor. At the time of formation, it is preferable to form at the same time using the material of the heating resistor.

【0014】また、前記半導体チップの半導体基板上に
は、前記集積回路と共に、さらにボンディングパッドも
形成され、前記金属膜は、さらに、少なくとも1つの前
記ボンディングパッドの上層にも被覆され、当該ボンデ
ィングパッドから前記半導体チップの端部まで形成され
ているのが好ましい。また、前記加工工程は、各々のイ
ンク吐出手段にインクを供給するためのインク溝を形成
する工程およびこのインク溝にインクを供給するための
前記半導体基板の裏面側まで貫通するインク供給孔を穿
孔する工程の少なくとも一方であるのが好ましい。ま
た、前記半導体チップ間の領域は、スクライブラインで
あるのが好ましい。
Further, a bonding pad is further formed on the semiconductor substrate of the semiconductor chip together with the integrated circuit, and the metal film is further coated on at least one of the bonding pads. To the end of the semiconductor chip. Further, the processing step includes a step of forming an ink groove for supplying ink to each of the ink ejection means and an ink supply hole penetrating to the back surface side of the semiconductor substrate for supplying ink to the ink groove. Preferably, at least one of the steps is performed. Preferably, the area between the semiconductor chips is a scribe line.

【0015】また、前記金属膜は、前記半導体チップの
前記集積回路が形成されている側と反対側の、前記半導
体ウエハの裏面側にも形成されるのが好ましい。また、
前記半導体ウエハの裏面側にも形成される金属膜は、前
記半導体ウエハの裏面側の全面に形成されるのが好まし
い。また、前記半導体ウエハの裏面側にも形成される金
属膜は、前記加工工程の終了後に除去されるのが好まし
い。
It is preferable that the metal film is also formed on the back surface of the semiconductor wafer on the side opposite to the side of the semiconductor chip on which the integrated circuit is formed. Also,
It is preferable that the metal film formed also on the back surface side of the semiconductor wafer is formed on the entire back surface side of the semiconductor wafer. Further, it is preferable that the metal film formed also on the back surface side of the semiconductor wafer be removed after the completion of the processing step.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明に係る半導体デバイスおよ
びその製造方法を添付の図面に示す好適実施例に基づい
て以下に詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device according to the present invention and a method for manufacturing the same will be described below in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

【0017】まず、本発明の第1の態様のインクジェッ
トプリンタの記録ヘッドとして形成される半導体デバイ
スの一実施例として、サーマルインクジェットプリンタ
の記録ヘッドについて説明する。
First, a recording head of a thermal ink jet printer will be described as an embodiment of a semiconductor device formed as a recording head of the ink jet printer according to the first aspect of the present invention.

【0018】図1は、本発明に係るサーマルインクジェ
ットプリンタの記録ヘッドの一実施例の構成概略図であ
る。同図に示すように、サーマルインクジェットプリン
タの記録ヘッド10は、印字を行う記録素子である個々
のオリフィス(ノズル)に対応する発熱抵抗体11(R
1,R2,…,Rn)と、その駆動回路12とを備えて
いる。また、駆動回路12は、発熱抵抗体R1,R2,
…,Rnに各々対応するドライバトランジスタT1,T
2,…,Tnと、その制御回路14とを備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of a recording head of a thermal ink jet printer according to the present invention. As shown in FIG. 1, a recording head 10 of a thermal ink jet printer includes a heating resistor 11 (R) corresponding to an individual orifice (nozzle) that is a recording element for performing printing.
, R2,..., Rn) and its driving circuit 12. The drive circuit 12 includes heating resistors R1, R2,
, Rn respectively corresponding to driver transistors T1, T
, Tn and its control circuit 14.

【0019】ここで、発熱抵抗体R1,R2,…,Rn
の一端は共通のグランドGNDに接続され、その他端
は、各々対応するドライバトランジスタT1,T2,
…,Tnのソースに接続されている。また、ドライバト
ランジスタT1,T2,…,Tnのドレインは共通の電
源VDDに接続され、そのゲートには、制御回路14か
らの制御信号が各々入力されている。なお、発熱抵抗体
R1,R2,…,Rnの素子数は何ら限定されない。
Here, the heating resistors R1, R2,..., Rn
Are connected to a common ground GND, and the other ends of the corresponding driver transistors T1, T2,
.., Tn. The drains of the driver transistors T1, T2,..., Tn are connected to a common power supply VDD, and control signals from the control circuit 14 are input to their gates. The number of elements of the heating resistors R1, R2,..., Rn is not limited at all.

【0020】記録ヘッド10では、制御回路14の制御
により、ドライバトランジスタT1,T2,…,Tnの
オンオフが制御される。ドライバトランジスタT1,T
2,…,Tnがオンすると、各々対応する発熱抵抗体R
1,R2,…,Rnに電流が流れ、発熱抵抗体R1,R
2,…,Rnは発熱する。逆に、ドライバトランジスタ
T1,T2,…,Tnがオフすると、発熱抵抗体R1,
R2,…,Rnに電流は流れず、発熱抵抗体R1,R
2,…,Rnは発熱しない。
In the recording head 10, the control of the control circuit 14 controls the on / off of the driver transistors T1, T2,..., Tn. Driver transistors T1, T
When Tn is turned on, the corresponding heating resistor R
, R2,..., Rn, and the heating resistors R1, R
2,..., Rn generate heat. Conversely, when the driver transistors T1, T2,..., Tn are turned off, the heating resistors R1,
No current flows through R2,..., Rn.
2,..., Rn do not generate heat.

【0021】続いて、上述するサーマルインクジェット
プリンタの記録ヘッドのレイアウト構造について説明す
る。
Next, the layout structure of the recording head of the above-described thermal ink jet printer will be described.

【0022】図2は、図1に示す記録ヘッドの一実施例
のレイアウト断面図である。同図は、本発明の第2の態
様の半導体デバイスの製造方法を適用し、半導体製造技
術を利用して製造された本発明の第1の態様の半導体デ
バイスに係るサーマルインクジェットプリンタの記録ヘ
ッド10であって、まず、シリコン基板等の半導体基板
15の半導体チップ16の領域の図中中央部に、オリフ
ィスにインクを供給するインク溝18が、半導体基板1
5の表面を掘り下げるようにして、同図紙面に対して垂
直方向に延在するように形成されている。
FIG. 2 is a layout sectional view of one embodiment of the recording head shown in FIG. FIG. 1 shows a recording head 10 of a thermal inkjet printer according to a semiconductor device of a first embodiment of the present invention manufactured by applying a semiconductor device manufacturing method of a second embodiment of the present invention and utilizing semiconductor manufacturing technology. First, an ink groove 18 for supplying ink to the orifice is formed in the center of the semiconductor chip 16 of the semiconductor substrate 15 such as a silicon substrate in the center of the figure.
5 is formed so as to extend in a direction perpendicular to the plane of FIG.

【0023】このインク溝18には、インク溝18にイ
ンクを供給するために、半導体チップ16の半導体基板
15の裏面とインク溝18とを連通する複数個のインク
供給孔(貫通孔)20が、インク溝18の延在方向に所
定の間隔で開孔(穿孔)されている。なお、支持フレー
ム22は、半導体チップ16を配置するための支持部材
であり、この支持フレーム22には、インク供給孔20
を介して半導体チップ16の半導体基板15の表側面に
形成されたインク溝18にインクタンク(図示省略)か
ら供給されたインクを供給するインク溝(またはインク
供給孔)24が形成されている。
In order to supply ink to the ink groove 18, a plurality of ink supply holes (through holes) 20 communicating the back surface of the semiconductor substrate 15 of the semiconductor chip 16 and the ink groove 18 are provided in the ink groove 18. The holes (holes) are formed at predetermined intervals in the extending direction of the ink groove 18. The support frame 22 is a support member on which the semiconductor chip 16 is arranged.
An ink groove (or ink supply hole) 24 for supplying ink supplied from an ink tank (not shown) is formed in an ink groove 18 formed on the front surface of the semiconductor substrate 15 of the semiconductor chip 16 through the semiconductor chip 16.

【0024】また、インク溝18を挟んで図中左右対称
の位置に、インク溝18に沿って複数個のオリフィス2
6が等間隔で交互に配置された2列のオリフィス列を備
えている。個々のオリフィス26は中空円形状で、半導
体チップ16の上に積層されたポリイミド等からなるオ
リフィスプレート28に形成されている。オリフィス列
は、例えば360npi(ノズル/インチ)の場合には
1列当り約71μmのピッチでオリフィス26が紙面と
垂直方向に配置され、2列で合計720npiの解像度
を実現可能である。
A plurality of orifices 2 are arranged along the ink groove 18 at positions symmetrical in the drawing with respect to the ink groove 18.
6 comprises two rows of orifices alternately arranged at equal intervals. Each orifice 26 has a hollow circular shape and is formed on an orifice plate 28 made of polyimide or the like laminated on the semiconductor chip 16. For example, in the case of 360 npi (nozzle / inch), the orifices 26 are arranged at a pitch of about 71 μm per row in a direction perpendicular to the paper surface, and a total of 720 npi resolution can be realized in two rows.

【0025】半導体チップ16の半導体基板15の上部
で、かつオリフィス列の下部には、個々のオリフィス2
6からのインクの吐出を制御する発熱抵抗体11が形成
されている。また、インク溝18を中心として、オリフ
ィス列よりも外側の半導体チップ16(半導体基板1
5)の表面には、個々の発熱抵抗体11(R1,R2,
…,Rn)を駆動する駆動回路12が形成され、半導体
チップ16の表面とオリフィスプレート28との間に
は、インク溝18から各オリフィス26にインクを供給
するインク流路を形成する隔壁30が形成されている。
The individual orifices 2 are provided above the semiconductor substrate 15 of the semiconductor chip 16 and below the orifice row.
A heating resistor 11 for controlling the ejection of the ink from the nozzle 6 is formed. Further, the semiconductor chip 16 (semiconductor substrate 1) outside the orifice row with the ink groove 18 as the center.
On the surface of 5), the individual heating resistors 11 (R1, R2,
, Rn), and a partition wall 30 is provided between the surface of the semiconductor chip 16 and the orifice plate 28 to form an ink flow path for supplying ink from the ink groove 18 to each orifice 26. Is formed.

【0026】インクは、インクタンクから、支持フレー
ム22のインク溝24を通り、半導体チップ16(半導
体基板15)に開孔されたインク供給孔20を介して半
導体チップ16(半導体基板15)の表面のインク溝1
8に供給され、隔壁30によって形成されたインク流路
を介して、インク溝18の両側に形成されたオリフィス
列に分配される。そして、駆動回路12により、画像デ
ータに応じて個々の発熱抵抗体11(R1,R2,…,
Rn)が制御され、各々対応するオリフィス26から所
定量のインクが吐出される。
The ink flows from the ink tank through the ink groove 24 of the support frame 22, through the ink supply hole 20 opened in the semiconductor chip 16 (semiconductor substrate 15), and the surface of the semiconductor chip 16 (semiconductor substrate 15). Ink groove 1
The ink is distributed to orifice rows formed on both sides of the ink groove 18 through the ink flow path formed by the partition 30. The driving circuit 12 generates the individual heating resistors 11 (R1, R2,...) In accordance with the image data.
Rn) is controlled, and a predetermined amount of ink is ejected from each corresponding orifice 26.

【0027】次に、図3を参照して、本発明のインクジ
ェットプリンタの記録ヘッドとして形成される半導体デ
バイスについてさらに詳細に説明する。
Next, a semiconductor device formed as a recording head of the ink jet printer of the present invention will be described in more detail with reference to FIG.

【0028】図3は、本発明の半導体デバイスの一実施
例を概念的に示す平面図である。同図は、図2に示すサ
ーマルインクジェットプリンタの記録ヘッド10の半導
体チップが複数個形成された半導体ウェハ34を概念的
に示したものである。なお、図2では、記録ヘッド10
は2列のオリフィス列を備えているが、説明を容易にす
るために、図3では、図1に示す記録ヘッド10のよう
に、1列のオリフィス列のみを備えるものとする。
FIG. 3 is a plan view conceptually showing one embodiment of the semiconductor device of the present invention. FIG. 4 conceptually shows a semiconductor wafer 34 on which a plurality of semiconductor chips of the recording head 10 of the thermal inkjet printer shown in FIG. 2 are formed. In FIG. 2, the recording head 10
Has two orifice rows, but for the sake of simplicity, FIG. 3 assumes that only one orifice row is provided as in the recording head 10 shown in FIG.

【0029】同図に示すように、本発明の半導体デバイ
スは、個々の半導体チップの状態では、金属膜36が駆
動回路12の領域の上層に被覆され、半導体チップ16
の端部まで延在するように形成されている。すなわち、
金属膜36は、駆動回路12の上層の被覆領域36aお
よび延在領域36bによって構成される。また、図示例
の場合には、さらに、金属膜36がボンディングパッド
38の上層にも被覆され、同じく半導体チップ16の端
部まで延在するように形成されている。すなわち、金属
膜36は、さらに、ボンディングパッド38の上層の被
覆領域36cおよび延在領域36dによっても構成され
る。なお、ボンディングパッド38の上層に被覆される
被覆領域36cおよび半導体チップ16の端部まで形成
された延在領域36bの金属膜36は、必要に応じて適
宜設ければよい。
As shown in the figure, in the semiconductor device of the present invention, in the state of an individual semiconductor chip, a metal film 36 is coated on the upper layer of the region of the drive circuit 12, and the semiconductor chip 16
Is formed so as to extend to the end portion of. That is,
The metal film 36 is constituted by a cover region 36a and an extension region 36b in the upper layer of the drive circuit 12. In the case of the illustrated example, the metal film 36 is further formed to cover the upper layer of the bonding pad 38 and extend to the end of the semiconductor chip 16. That is, the metal film 36 is further constituted by the covering region 36c and the extension region 36d in the upper layer of the bonding pad 38. In addition, the metal film 36 in the covering region 36c which covers the upper layer of the bonding pad 38 and the extension region 36b formed up to the end of the semiconductor chip 16 may be appropriately provided as necessary.

【0030】一方、半導体ウェハ34の状態では、金属
膜36がさらに個々の半導体チップ16間の領域(スク
ライブライン)40に沿って被覆され、ライン領域36
eを形成し、全ての半導体チップ16の端部まで延在す
るように形成された金属膜36の延在領域36bおよび
36dが、スクライブライン40上に形成された金属膜
36のライン領域36eにより互いに接続されている。
また、半導体ウェハ34の周縁部で半導体チップ16以
外の領域には同じ金属膜で接地用パッド42が形成さ
れ、スクライブライン40に沿って被覆された金属膜3
6と接続されている。
On the other hand, in the state of the semiconductor wafer 34, the metal film 36 is further covered along the area (scribe line) 40 between the individual semiconductor chips 16, and the line area 36 is formed.
e, and the extended regions 36b and 36d of the metal film 36 formed so as to extend to the ends of all the semiconductor chips 16 are formed by the line regions 36e of the metal film 36 formed on the scribe lines 40. Connected to each other.
A ground pad 42 is formed of the same metal film in a region other than the semiconductor chip 16 on the periphery of the semiconductor wafer 34, and the metal film 3 covered along the scribe line 40 is formed.
6 is connected.

【0031】半導体ウェハ34上に形成された全ての半
導体チップ16は、製造プロセスの終了後、スクライブ
ライン40で切り離され、個々の半導体チップ16に分
離される。この時、半導体ウェハ34の状態の時にスク
ライブライン40上に形成されたライン領域36eの金
属膜36は、個々の半導体チップ16の状態に分離され
た時には除去される。この結果、個々の半導体チップ1
6には、駆動回路12の上層に被覆された被覆領域36
aおよび半導体チップ16の端部まで延在するように形
成された延在領域36bや、ボンディングパッド38の
上層に被覆された被覆領域36cおよび半導体チップ1
6の端部まで形成された延在領域36dの金属膜36だ
けが残ることになる。
All the semiconductor chips 16 formed on the semiconductor wafer 34 are separated by a scribe line 40 after the completion of the manufacturing process, and separated into individual semiconductor chips 16. At this time, the metal film 36 in the line region 36e formed on the scribe line 40 in the state of the semiconductor wafer 34 is removed when it is separated into the individual semiconductor chips 16. As a result, each semiconductor chip 1
6 includes a covered area 36 covered on the upper layer of the drive circuit 12.
a extending region 36b formed so as to extend to the end of the semiconductor chip 16 and the covering region 36c covering the upper layer of the bonding pad 38 and the semiconductor chip 1
Only the metal film 36 of the extension region 36d formed up to the end of the sixth layer 6 remains.

【0032】なお、金属膜36は、駆動回路12の全面
(全被覆領域36a)を被覆しても良いし、必要に応じ
て、その一部を被覆していなくてもよい。例えば、駆動
回路12の全領域から静電容量が回路に影響を与える等
電気回路上問題となる部分を除いた一部のみを金属膜3
6で被覆しても良い。また、各々の半導体チップ16に
おいて、駆動回路12およびボンディングパッド38の
上層に被覆された両方の金属膜36(被覆領域36aお
よび36c)から、スクライブライン40上に形成され
た金属膜36(ライン領域36e)まで各々延長(延
在)させてもよいし、これらの金属膜36を半導体チッ
プ16上で接続して、スクライブライン40上の金属膜
36まで1本以上延長させるようにしてもよい。
The metal film 36 may cover the entire surface of the drive circuit 12 (the entire covered area 36a), or may not cover a part of the drive circuit 12, if necessary. For example, only a part of the entire region of the drive circuit 12 except for a part that is problematic in an electric circuit such as an influence of capacitance on the circuit is formed by the metal film 3.
6 may be applied. In each of the semiconductor chips 16, the metal film 36 formed on the scribe line 40 (line region) is formed from both metal films 36 (covered regions 36 a and 36 c) coated on the drive circuit 12 and the bonding pad 38. 36e), or these metal films 36 may be connected on the semiconductor chip 16 to extend one or more to the metal film 36 on the scribe line 40.

【0033】本発明において用いられる金属膜36とし
ては、後述する半導体デバイスの製造プロセスの容易化
の点から、発熱抵抗体11を形成する材料となる公知の
金属、例えばTaSiO等や、発熱抵抗体11と駆動回
路12とを接続する導線の材料となる公知の金属、例え
ばNi等を挙げることができるが、この他、例えば、A
l,W,Ti,Mo,Ta,Pt,Au等の、通常の半
導体製造プロセスで用いられる金属またはその合金等が
全て使用可能である。なお、これらの金属は、単独で用
いても良いし、複数組み合せて、例えば複数積層して用
いても良い。また、本発明において、金属膜36の膜厚
は、特に限定的ではないが、10nm(100Å)以上
で10μm以下であるのが好ましく、より好ましくは、
0.1μm(100nm)〜1μmである。なお、金属
膜36と、駆動回路12やボンディングパッド38との
間には、少なくとも何らかの絶縁膜が介在しているのは
もちろんである。この絶縁膜としては、電気的に絶縁で
きればどのようなものでも良いが、例えば、SiO2
SiN,ホウケイ酸ガラス、ポリイミドなど半導体デバ
イスに良く使用されるものを挙げることができる。
As the metal film 36 used in the present invention, a known metal, for example, TaSiO or the like, which is a material for forming the heating resistor 11 or a heating resistor, is used in view of facilitation of a semiconductor device manufacturing process described later. A well-known metal, such as Ni, may be used as a material of a conductive wire that connects the drive circuit 11 and the drive circuit 12.
All metals or alloys thereof used in a normal semiconductor manufacturing process, such as 1, W, Ti, Mo, Ta, Pt, and Au, can be used. These metals may be used alone or in combination of two or more, for example, a plurality of layers may be used. In the present invention, the thickness of the metal film 36 is not particularly limited, but is preferably 10 nm (100 °) or more and 10 μm or less, more preferably
0.1 μm (100 nm) to 1 μm. It goes without saying that at least some kind of insulating film is interposed between the metal film 36 and the driving circuit 12 or the bonding pad 38. As the insulating film, any material can be used as long as it can be electrically insulated. For example, SiO 2 ,
Examples often used are semiconductor devices such as SiN, borosilicate glass, and polyimide.

【0034】以下、図4に示すインクジェットプリンタ
の記録ヘッドとして形成される半導体デバイスの製造プ
ロセスを示すフローチャートならびに図5(a)〜
(d)および図6(a)〜(b)に示す半導体デバイス
の製造プロセスの工程図を参照しながら、本発明の半導
体デバイスの製造方法について説明する。図5(a)〜
(d)は、それぞれ、図4に示す製造プロセスのフロー
チャートのステップS1,S4,S6およびS8におけ
る図3のA−A線断面図であり、図6(a)〜(b)
は、それぞれ、図4に示す製造プロセスのフローチャー
トのステップS1およびS3における図3のB−B線断
面図である。
FIG. 5 is a flowchart showing a manufacturing process of a semiconductor device formed as a recording head of the ink jet printer shown in FIG.
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to (d) and the process chart of the semiconductor device manufacturing process shown in FIGS. FIG.
(D) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 3 in steps S1, S4, S6 and S8 of the flowchart of the manufacturing process shown in FIG. 4, and FIGS.
4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3 at steps S1 and S3 of the flowchart of the manufacturing process shown in FIG.

【0035】まず、ステップS1において、半導体ウェ
ハ34の状態の半導体デバイスにおいて、半導体製造技
術を利用して、図5(a)および図6(a)に示すよう
に半導体基板15上の各々の半導体チップ16の領域に
駆動回路12を形成する。この後、図5(a)に示すよ
うに、駆動回路12上およびその周辺部上には、例えば
TEOS層などの駆動回路12の保護層44が形成さ
れ、さらに、駆動回路12の両側には、駆動回路12か
らの、例えばAl配線46が形成される。
First, in step S1, in the semiconductor device in the state of the semiconductor wafer 34, each semiconductor device on the semiconductor substrate 15 as shown in FIGS. The drive circuit 12 is formed in a region of the chip 16. Thereafter, as shown in FIG. 5A, a protective layer 44 of the drive circuit 12 such as a TEOS layer is formed on the drive circuit 12 and its peripheral portion, and further, on both sides of the drive circuit 12. Then, for example, an Al wiring 46 from the drive circuit 12 is formed.

【0036】続いて、ステップS2において、発熱抵抗
体11を形成する。例えば半導体ウェハ34の全面に、
発熱抵抗体11の材料である金属膜、例えばTaSiO
層37aと、発熱抵抗体11と駆動回路12とを接続す
る導線の材料である金属膜、例えばNi層37bとから
なる2層の金属膜36を被覆し、発熱抵抗体形成用のマ
スクを用いて、2層の金属膜36をフォトエッチングす
る。2層の金属膜36の内の導線の材料であるNi層3
7bのみを除去した領域が発熱抵抗体11の領域となる
(図5(b)参照)。
Subsequently, in step S2, the heating resistor 11 is formed. For example, on the entire surface of the semiconductor wafer 34,
Metal film as a material of the heating resistor 11, for example, TaSiO
A two-layer metal film 36 composed of a layer 37a and a metal film, for example, a Ni layer 37b, which is a material of a conductive wire connecting the heating resistor 11 and the drive circuit 12, is used, and a mask for forming the heating resistor is used. Then, the two metal films 36 are photo-etched. Ni layer 3 which is a material of a conductive wire in the two-layer metal film 36
The area where only 7b is removed becomes the area of the heating resistor 11 (see FIG. 5B).

【0037】ここで、本実施例では、発熱抵抗体形成用
のマスクのパターンを変更して、2層の金属膜36をエ
ッチングする。その結果、図6(b)に示すように、発
熱抵抗体11の領域とは独立して、駆動回路12の上層
にも発熱抵抗体11と同じTaSiO層37a/Ni層
37bの2層の金属膜36が被覆される(ステップS
3)。なお、図6(b)では、駆動回路12の最上層の
保護層44は、図示が省略されている。また、駆動回路
12の上層の金属膜36は、半導体チップ16の端部ま
で形成され、延在領域36bとなり、スクライブライン
40を介して、半導体ウェハ34上の全ての半導体チッ
プ16の間で互いに接続される。
In this embodiment, the two-layer metal film 36 is etched by changing the pattern of the mask for forming the heating resistor. As a result, as shown in FIG. 6B, independently of the region of the heating resistor 11, the same TaSiO layer 37 a / Ni layer 37 b as the heating resistor 11 is also formed on the upper layer of the drive circuit 12. The film 36 is covered (Step S
3). In FIG. 6B, illustration of the uppermost protective layer 44 of the drive circuit 12 is omitted. In addition, the upper metal film 36 of the drive circuit 12 is formed up to the end of the semiconductor chip 16 and becomes an extended region 36 b, and is mutually connected between all the semiconductor chips 16 on the semiconductor wafer 34 via the scribe line 40. Connected.

【0038】また、発熱抵抗体11を形成する時同時に
この同じフォトエッチング工程で、各々の半導体チップ
16上に形成されたボンディングパッド38(Al配線
46)の上層にも2層の金属膜36(被覆領域36c)
を被覆する(図5(b)参照)。この場合、少なくとも
グランド端子に相当するボンディングパッド38の上層
に被覆された金属膜36(の被覆領域36c)は、半導
体チップ16の端部まで延在して、延在領域36dを形
成し、スクライブライン40上に被覆された金属膜36
(ライン領域36e)に接続するようにする。
At the same time when the heating resistor 11 is formed, the same photo-etching step is also used to form a two-layer metal film 36 (over the bonding pad 38 (Al wiring 46) formed on each semiconductor chip 16). Covered area 36c)
(See FIG. 5B). In this case, at least the (covered area 36c) of the metal film 36 coated on the upper layer of the bonding pad 38 corresponding to the ground terminal extends to the end of the semiconductor chip 16 to form an extended area 36d. Metal film 36 coated on line 40
(Line region 36e).

【0039】また、同時にこの同じフォトエッチング工
程で、半導体ウェハ34の周縁部で半導体チップ16以
外の領域に接地用パッド42(図3参照)を形成する。
この接地用パッド42も、同じくスクライブライン40
上に被覆される2層の金属膜36に接続するようにす
る。なお、接地用パッド42の個数は制限されず、1つ
以上であれば何個でもよい。
At the same time, ground pads 42 (see FIG. 3) are formed in a region other than the semiconductor chips 16 on the periphery of the semiconductor wafer 34 by the same photo-etching step.
This ground pad 42 is also connected to the scribe line 40.
It is to be connected to two layers of metal film 36 to be coated thereon. The number of ground pads 42 is not limited, and may be any number as long as it is one or more.

【0040】このように、発熱抵抗体や導体形成用の金
属膜36を利用することにより、製造工程を増やすこと
なく、駆動回路12やボンディングパッド38等の上層
に金属膜36を被覆することができる。なお、発熱抵抗
体や導体用の材料は上記実施例に限定されず、他の材料
を使用してもよい。また、発熱抵抗体11や導体の形成
工程と駆動回路12の上層の金属膜36の形成工程とを
別工程としてもよい。この場合、発熱抵抗体や導体用の
材料と駆動回路12上層の金属膜36の材料とを別々に
することができるという利点がある。
As described above, by using the metal film 36 for forming the heating resistor and the conductor, the metal film 36 can be coated on the upper layer of the drive circuit 12 and the bonding pad 38 without increasing the number of manufacturing steps. it can. The materials for the heating resistor and the conductor are not limited to those in the above embodiment, and other materials may be used. Further, the step of forming the heating resistor 11 and the conductor and the step of forming the upper metal film 36 of the drive circuit 12 may be performed separately. In this case, there is an advantage that the material for the heating resistor and the conductor and the material of the metal film 36 on the drive circuit 12 can be made different.

【0041】発熱抵抗体や導体用の材料と駆動回路12
上層の金属膜36の材料とを別々とした場合、駆動回路
12などの上層に被覆する金属膜36としては、例え
ば、Al,W,Ti,Mo,Ta,Pt等の、通常の半
導体製造プロセスで用いられる金属またはその合金等が
全て使用可能である。また、金属膜36は、駆動回路1
2の上層の全体を被覆してもよいし、あるいは、必要に
応じて部分的に被覆してもよい。
Material for Heating Resistor and Conductor and Drive Circuit 12
When the material of the upper metal film 36 is different from the material of the upper layer, the metal film 36 to be coated on the upper layer of the drive circuit 12 or the like may be formed of a normal semiconductor manufacturing process such as Al, W, Ti, Mo, Ta, or Pt. All metals or alloys thereof used in the above can be used. Further, the metal film 36 is
The upper layer 2 may be entirely coated, or may be partially coated as necessary.

【0042】また、発熱抵抗体用を除く、駆動回路12
やボンディングパッド38の上層(被覆領域36aや3
6c)に、スクライブライン40の上(ライン領域36
e)に、駆動回路12およびボンディングパッド38か
らスクライブライン40まで延在するように形成される
(延在領域36bや36dの)金属膜36は、2層膜に
限定されず、1層膜でもよいし、3層以上の何層膜でも
よい。例えば、発熱抵抗体用を除く、駆動回路12やボ
ンディングパッド38の上層に、スクライブライン40
上に、駆動回路12およびボンディングパッド38から
スクライブライン40まで延在するように形成される金
属膜36をTaSiOのみの1層膜としてもよい。
The drive circuit 12 except for the heating resistor is used.
And the upper layer of the bonding pad 38 (the covering regions 36a and 3
6c), on the scribe line 40 (line area 36)
e), the metal film 36 (of the extension regions 36b and 36d) formed so as to extend from the drive circuit 12 and the bonding pad 38 to the scribe line 40 is not limited to a two-layer film, but may be a single-layer film. Any number of three or more layers may be used. For example, a scribe line 40 is formed above the drive circuit 12 and the bonding pad 38 except for the heating resistor.
On top, the metal film 36 formed to extend from the drive circuit 12 and the bonding pad 38 to the scribe line 40 may be a single-layer film of TaSiO only.

【0043】続いて、図5(b)に示すように、電解/
無電解メッキ法により、各々の半導体チップ16のボン
ディングパッド38および接地用パッド42に金メッキ
処理を施す(S4)。これにより、次の熱酸化の工程の
際に、ボンディングパッド38および接地用パッド42
が酸化されるのを防ぎ、その導電性を保持することがで
きる。なお、各々の半導体チップ16のボンディングパ
ッド38および接地用パッド42以外の領域をマスクし
てから金メッキ処理を施すのが好ましい。
Subsequently, as shown in FIG.
Gold plating is applied to the bonding pads 38 and the ground pads 42 of each semiconductor chip 16 by electroless plating (S4). Thus, during the next thermal oxidation step, bonding pad 38 and ground pad 42 are formed.
Can be prevented from being oxidized and its conductivity can be maintained. It is preferable that a region other than the bonding pad 38 and the ground pad 42 of each semiconductor chip 16 be masked before gold plating.

【0044】マスクせずに金メッキ処理を施した場合、
ボンディングパッド38および接地用パッド42はもち
ろん、駆動回路12やスクライブライン40上の金属膜
36の上にも金メッキが施され、金メッキ液の使用量が
飛躍的に増加する。従って、前述のようにマスクするこ
とにより、金メッキ液の使用量を大幅に削減することが
できる。なお、発熱抵抗体11と駆動回路12とを接続
するNi導線(37b)の上にも金メッキ処理を施すよ
うにしてもよい。こうすれば、導線の抵抗値を下げるこ
とが可能となる。
When gold plating is performed without masking,
Gold plating is applied not only to the bonding pad 38 and the grounding pad 42 but also to the metal film 36 on the drive circuit 12 and the scribe line 40, so that the usage amount of the gold plating solution is dramatically increased. Therefore, by masking as described above, the amount of the gold plating solution used can be significantly reduced. Note that gold plating may also be applied to the Ni conductor (37b) connecting the heating resistor 11 and the drive circuit 12. This makes it possible to reduce the resistance of the conductor.

【0045】続いて、発熱抵抗体11の表面を熱酸化処
理する(S5)。その結果、発熱抵抗体11の表面には
電気的な絶縁被膜11aが形成される。この絶縁被膜1
1aは、非常に強度に優れ、インクに対する耐蝕性を備
えている。このため、通常のサーマルインクジェットプ
リンタの記録ヘッドでは必要である、耐キャビテーショ
ンや耐蝕性を目的とする保護層を不要とすることがで
き、投入エネルギの低減等を図り、小型で、かつ熱効率
の高い記録ヘッドを実現することができる。
Subsequently, the surface of the heating resistor 11 is subjected to a thermal oxidation treatment (S5). As a result, an electric insulating film 11a is formed on the surface of the heating resistor 11. This insulating coating 1
1a has very high strength and has corrosion resistance to ink. For this reason, it is possible to eliminate the need for a protective layer for cavitation resistance and corrosion resistance, which is necessary for a recording head of a normal thermal ink jet printer, to reduce input energy, etc., to be compact, and to have high thermal efficiency. A recording head can be realized.

【0046】続いて、図5(c)に示すように、サンド
ブラスト法により、半導体ウェハ34(半導体基板1
5)の表側面および/または裏側面から、インク供給孔
20となる領域の半導体チップ16の半導体基板15を
掘削して、インク溝18を形成する加工工程を行うと共
に、半導体チップ16(の半導体基板15)の表裏を貫
通するインク供給孔20を開孔(穿孔)する加工工程を
行う(S6)。その後、図5(d)に示すように、半導
体チップ16の表面に隔壁30を形成して、発熱抵抗体
11の上にインク室31となるキャビティを形成した半
導体ウェハ34(半導体チップ16)の表面にオリフィ
スプレート28を貼り付け(S7)、ドライエッチング
により、オリフィス26を開孔(穿孔)する加工工程を
行う(S8)。
Subsequently, as shown in FIG. 5C, the semiconductor wafer 34 (semiconductor substrate 1) is formed by sandblasting.
5) Excavating the semiconductor substrate 15 of the semiconductor chip 16 in the region to become the ink supply hole 20 from the front side and / or back side of FIG. A processing step of opening (perforating) the ink supply hole 20 penetrating the front and back of the substrate 15) is performed (S6). Thereafter, as shown in FIG. 5D, a partition wall 30 is formed on the surface of the semiconductor chip 16, and a cavity for forming the ink chamber 31 is formed on the heating resistor 11 of the semiconductor wafer 34 (semiconductor chip 16). An orifice plate 28 is attached to the surface (S7), and a processing step of opening (piercing) the orifice 26 by dry etching is performed (S8).

【0047】ここで、本発明では、サンドブラスト法に
よってインク溝18を形成する時やインク供給孔20を
開孔する時、および、ドライエッチングによりオリフィ
ス26を開孔する時などの加工処理時、半導体ウェハ3
4上に形成された接地用パッド42を介して、駆動回路
12、ボンディングパッド38および接地用パッド42
の上層に被覆された金属膜36を電気的にグランドに接
続(接地)し、電荷をグランドに逃がすことができる。
これにより、本発明によれば、駆動回路12が電気的に
破壊されるのを未然に防止することができる。
Here, in the present invention, when the ink groove 18 is formed by the sand blast method, when the ink supply hole 20 is opened, and when the orifice 26 is opened by dry etching, the semiconductor processing is performed. Wafer 3
4, the driving circuit 12, the bonding pad 38, and the ground pad 42 via the ground pad 42 formed on
Is electrically connected to the ground (ground), and the electric charge can be released to the ground.
As a result, according to the present invention, it is possible to prevent the drive circuit 12 from being electrically damaged.

【0048】本発明の半導体デバイスおよびその製造方
法は、基本的に以上のようなものである。なお、本発明
の半導体デバイスの製造方法においては、サンドブラス
ト法によってインク溝18を形成する前やインク供給孔
20を開孔する前や、またドライエッチングによりオリ
フィス26を開孔する前等の加工処理前に、半導体ウエ
ハ34の各半導体チップ16の駆動回路12が形成され
ている表面側に金属膜36を設けているが、本発明はこ
れに限定されず、図7に示すように、表面側の金属膜3
6に加え、半導体ウエハ34(半導体基板15)の裏面
側にも金属膜50を設けるのが好ましい。なお、裏面側
に設けられる金属膜50は、金属膜36と同じ構成であ
っても、異なっていても良い。この場合には、金属膜5
0は、半導体ウエハ34(半導体基板15)の裏面側の
全面に設けるのが良い。
The semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present invention are basically as described above. In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, processing before forming the ink grooves 18 by sandblasting, before opening the ink supply holes 20, and before opening the orifice 26 by dry etching, etc. Previously, the metal film 36 is provided on the surface of the semiconductor wafer 34 on which the drive circuits 12 of the semiconductor chips 16 are formed. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. Metal film 3
In addition to 6, the metal film 50 is preferably provided on the back surface side of the semiconductor wafer 34 (semiconductor substrate 15). The metal film 50 provided on the back side may have the same configuration as the metal film 36 or may have a different configuration. In this case, the metal film 5
0 is preferably provided on the entire back surface of the semiconductor wafer 34 (semiconductor substrate 15).

【0049】このように駆動回路12が形成された半導
体ウエハ34の表裏両面に金属膜36および50を形成
した後に、サンドブラスト法によるインク溝18の形成
やインク供給孔20の穿孔、またドライエッチングによ
るオリフィス26の開孔等の加工処理工程を行うと、仮
に、加工処理によって静電気が発生したとしても、表面
のみの片面金属膜36の被覆の場合よりも発生した電荷
をさらに効率良くグランド(接地)に流すことができる
ので、より確実に、駆動回路12の静電破壊を防止する
ことができる。なお、インク溝18やインク供給孔20
やオリフィス26の加工処理後には、半導体ウエハ34
の裏面に形成された金属膜50を、例えば、ドライまた
はウエットエッチング等の処理によって、除去しておく
のが好ましい。表面側の金属膜36についても、加工処
理後、不要な部分は、同様なエッチング等の処理により
除去しても良いのは、もちろんである。
After the metal films 36 and 50 are formed on the front and back surfaces of the semiconductor wafer 34 on which the drive circuit 12 is formed, the ink grooves 18 are formed by sandblasting, the ink supply holes 20 are formed, and dry etching is performed. If a processing step such as opening of the orifice 26 is performed, even if static electricity is generated by the processing, the generated charges are more efficiently grounded than in the case of coating the single-sided metal film 36 only on the surface. Therefore, the electrostatic breakdown of the drive circuit 12 can be more reliably prevented. The ink groove 18 and the ink supply hole 20
After the processing of the orifice 26, the semiconductor wafer 34
It is preferable that the metal film 50 formed on the back surface is removed by, for example, a process such as dry or wet etching. After processing, unnecessary portions of the metal film 36 on the front side may be removed by a similar process such as etching.

【0050】なお、半導体チップ16の半導体基板15
の掘削および穿孔等の加工処理は、サンドブラスト法に
より、半導体チップ16の一方の側の面、すなわち、表
側面または裏側面のどちらか一方から開孔してもよい
し、両側面から同時もしくは半導体チップの一方の側の
面から途中まで開孔し、続いて他方の側の面から完全に
開孔するようにしてもよい。
The semiconductor substrate 15 of the semiconductor chip 16
The excavation and drilling of the semiconductor chip 16 may be performed by sandblasting on one surface of the semiconductor chip 16, that is, on one of the front surface and the back surface, and may be performed simultaneously or on the semiconductor chip 16 from both sides. A hole may be formed halfway from one side of the chip and then completely opened from the other side.

【0051】また、本発明は、モノクロおよびカラーの
違いを問わず、半導体デバイスを利用するサーマルイン
クジェットプリンタ用の記録ヘッドに適用可能である。
この場合、トップシュータ型(フェイスインクジェッ
ト)、サイドシュータ型(エッジインクジェット)等の
従来公知の各種の記録ヘッド構造はいずれも利用可能で
ある。また、オリフィス列は何列としてもよいし、その
記録素子数にも何ら制限はない。
The present invention is applicable to a recording head for a thermal ink jet printer using a semiconductor device regardless of the difference between monochrome and color.
In this case, any conventionally known various recording head structures such as a top shooter type (face inkjet) and a side shooter type (edge inkjet) can be used. Also, the number of orifice rows may be any, and the number of recording elements is not limited at all.

【0052】また、本発明は、上記実施例のように、加
熱によりインクを吐出するサーマル方式のインクジェッ
トプリンタの記録ヘッドに限定されるのではなく、ピエ
ゾ素子や静電力等を用いてダイアフラム(振動板)を振
動させてインクを吐出する圧力方式等の従来公知の各種
方式のインクジェットプリンタに適用可能である。な
お、本発明では、サーマル方式の発熱抵抗体や圧力方式
のピエゾ素子等をまとめてインク吐出手段と表現する。
Further, the present invention is not limited to the recording head of a thermal type ink jet printer which discharges ink by heating as in the above-described embodiment, but uses a diaphragm (vibration) using a piezo element or electrostatic force. The ink jet printer can be applied to various conventionally known ink jet printers such as a pressure method of ejecting ink by vibrating a plate). In the present invention, a thermal type heating resistor, a pressure type piezo element, and the like are collectively expressed as an ink discharge unit.

【0053】さらに、本発明は、インクジェットプリン
タの記録ヘッドに限定されず、製造時の処理により、半
導体チップ上に集積回路として形成された素子が電気的
に破壊される可能性のある半導体デバイスには同じよう
に適用可能である。以上、本発明の半導体デバイスおよ
びその製造方法について、種々の実施例を挙げて詳細に
説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明
の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更を
してもよいのはもちろんである。
Further, the present invention is not limited to a recording head of an ink jet printer, but may be applied to a semiconductor device in which an element formed as an integrated circuit on a semiconductor chip may be electrically destroyed by a process during manufacturing. Is equally applicable. As described above, the semiconductor device of the present invention and the method of manufacturing the same have been described in detail with reference to various embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, you can make changes.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
半導体ウェハ上に形成された接地用パッドを介して、集
積回路やボンディングパッドの上層に形成された金属膜
を接地し、半導体製造プロセスの処理工程を施すように
したものである。これにより、本発明によれば、サンド
ブラストやドライエッチング等の加工処理工程により、
半導体デバイスの集積回路に形成された素子が電気的に
破壊されるのを防止することができ、半導体デバイスの
製造歩留りの向上を図れるという効果がある。
As described in detail above, the present invention provides
A metal film formed on an integrated circuit or a bonding pad is grounded via a grounding pad formed on a semiconductor wafer, and a processing step of a semiconductor manufacturing process is performed. Thereby, according to the present invention, by a processing step such as sandblasting or dry etching,
An element formed in an integrated circuit of a semiconductor device can be prevented from being electrically destroyed, and the manufacturing yield of the semiconductor device can be improved.

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

【図1】 本発明に係るサーマルインクジェットプリン
タの記録ヘッドの一実施例の構成概略図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a recording head of a thermal inkjet printer according to the present invention.

【図2】 図1に示す記録ヘッドの一実施例のレイアウ
ト断面図である。
FIG. 2 is a layout sectional view of an embodiment of the recording head shown in FIG. 1;

【図3】 本発明の半導体デバイスの一実施例を概念的
に示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view conceptually showing one embodiment of the semiconductor device of the present invention.

【図4】 本発明の半導体デバイスの製造方法の各工程
を表す一実施例のフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of one embodiment showing each step of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図5】 (a)〜(d)は、それぞれ本発明の半導体
デバイスの製造方法の各工程の半導体デバイスの一実施
例のA−A線断面を表す工程図である。
FIGS. 5A to 5D are process diagrams showing cross sections taken along line AA of an embodiment of the semiconductor device in each process of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図6】 (a)および(b)は、それぞれ本発明の半
導体デバイスの製造方法の各工程の半導体デバイスの一
実施例のB−B線断面を表す工程図である。
FIGS. 6A and 6B are process diagrams showing cross sections taken along line BB of one embodiment of the semiconductor device in each step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図7】 本発明の半導体デバイスの製造方法の別の一
工程の半導体デバイスの一実施例の他の断面を表す工程
図である。
FIG. 7 is a process diagram showing another cross section of one embodiment of the semiconductor device in another process of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 記録ヘッド 11 発熱抵抗体 12 駆動回路 14 制御回路 15 半導体基板 16 半導体チップ 18,24 インク溝 20 インク供給孔(貫通孔) 26 オリフィス 28 オリフィスプレート 30 隔壁 34 半導体ウェハ 36,50 金属膜 36a,36c 被覆領域 36b,36d 延在領域 36e ライン領域 37a TaSiO層 37b Ni層 38 ボンディングパッド 40 スクライブライン 42 接地用パッド 44 保護層 46 Al配線 48 金メッキ層 R1,R2,…,Rn 発熱抵抗体 T1,T2,…,Tn ドライバトランジスタ Reference Signs List 10 recording head 11 heating resistor 12 drive circuit 14 control circuit 15 semiconductor substrate 16 semiconductor chip 18, 24 ink groove 20 ink supply hole (through hole) 26 orifice 28 orifice plate 30 partition wall 34 semiconductor wafer 36, 50 metal film 36a, 36c Covering area 36b, 36d Extension area 36e Line area 37a TaSiO layer 37b Ni layer 38 Bonding pad 40 Scribe line 42 Grounding pad 44 Protective layer 46 Al wiring 48 Gold plating layer R1, R2,..., Rn Heating resistor T1, T2 ..., Tn driver transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C057 AF93 AG46 AG82 AG83 AG90 AG92 AK07 AP02 AP32 AP51 AP90 AQ02 BA13 5F033 HH07 HH08 HH13 HH18 HH19 HH20 HH21 HH30 HH35 PP27 PP28 QQ08 QQ11 QQ19 QQ73 QQ76 RR03 RR22 SS04 VV05 VV07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2C057 AF93 AG46 AG82 AG83 AG90 AG92 AK07 AP02 AP32 AP51 AP90 AQ02 BA13 5F033 HH07 HH08 HH13 HH18 HH19 HH20 HH21 HH30 HH35 PP27 PP28 QQ08 QQ11 QQ19 VQ73 VQ07V03 V03

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インクジェットプリンタの記録ヘッドとし
て形成される半導体チップの状態の半導体デバイスであ
って、 前記半導体チップは、少なくとも、インク吐出手段と、
このインク吐出手段を駆動する駆動回路を構成する集積
回路と、ボンディングパッドと、前記集積回路の上層の
少なくとも一部を被覆する金属膜とを備え、 前記金属膜は、前記集積回路から前記半導体チップの端
部まで形成されていることを特徴とする半導体デバイ
ス。
1. A semiconductor device in a state of a semiconductor chip formed as a recording head of an ink-jet printer, wherein the semiconductor chip includes at least an ink ejection unit,
An integrated circuit that constitutes a drive circuit for driving the ink discharge unit; a bonding pad; and a metal film that covers at least a part of an upper layer of the integrated circuit. A semiconductor device formed up to an end of the semiconductor device.
【請求項2】前記金属膜は、さらに、少なくとも1つの
前記ボンディングパッドの上層にも被覆され、当該ボン
ディングパッドから前記半導体チップの端部まで形成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の半導体デバ
イス。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the metal film further covers an upper layer of at least one of the bonding pads, and is formed from the bonding pad to an end of the semiconductor chip. Semiconductor devices.
【請求項3】半導体ウエハの状態の半導体デバイスであ
って、 前記半導体ウェハは、 請求項1または2に記載の少なくとも2つの半導体チッ
プと、 前記半導体ウェハの周縁部で前記半導体チップ以外の領
域に、前記金属膜により形成された少なくとも1つの接
地用パッドとを備え、 前記金属膜は、各半導体チップ間の領域にも形成され、 全ての前記半導体チップの端部まで形成された金属膜
は、前記各半導体チップ間の領域を介して互いに接続さ
れていると共に、前記接地用パッドにも接続されている
ことを特徴とする半導体デバイス。
3. A semiconductor device in a state of a semiconductor wafer, wherein the semiconductor wafer includes at least two semiconductor chips according to claim 1 and a region other than the semiconductor chips at a peripheral portion of the semiconductor wafer. And at least one ground pad formed of the metal film, wherein the metal film is also formed in a region between the semiconductor chips, and the metal film formed up to the end of all the semiconductor chips is A semiconductor device, wherein the semiconductor devices are connected to each other via a region between the semiconductor chips, and are also connected to the ground pad.
【請求項4】前記インク吐出手段は、発熱抵抗体であ
り、 前記金属膜は、前記発熱抵抗体の材料と同じ材料で形成
されており、 前記記録ヘッドは、サーマルインクジェットプリンタの
記録ヘッドであることを特徴とする請求項1〜3のいず
れかに記載の半導体デバイス。
4. The ink discharge means is a heating resistor, the metal film is formed of the same material as the material of the heating resistor, and the recording head is a recording head of a thermal inkjet printer. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
【請求項5】各々がインクジェットプリンタの記録ヘッ
ドとして形成される、少なくとも2つの半導体チップが
形成される半導体ウェハの状態の半導体デバイスを製造
するに際し、 各々の前記半導体チップの半導体基板上に、少なくと
も、インク吐出手段およびこのインク吐出手段を駆動す
る駆動回路を構成する集積回路を形成し、 前記半導体チップの集積回路の上層の少なくとも一部を
被覆し、当該集積回路から各々対応する前記半導体チッ
プの端部まで形成され、なおかつ、前記半導体チップ間
の領域を介して互いに接続された金属膜を形成すると共
に、当該金属膜により、前記半導体ウェハの周縁部で前
記半導体チップ以外の領域に、前記半導体チップ間の領
域を介して前記金属膜に接続された少なくとも1つの接
地用パッドを形成し、 前記接地用パッドを介して前記金属膜を接地しながら、
加工工程を行うことを特徴とする半導体デバイスの製造
方法。
5. When manufacturing a semiconductor device in the form of a semiconductor wafer on which at least two semiconductor chips are formed, each of which is formed as a recording head of an ink-jet printer, at least a semiconductor substrate of each of the semiconductor chips is formed on the semiconductor substrate. Forming an integrated circuit constituting an ink discharge means and a drive circuit for driving the ink discharge means, covering at least a part of an upper layer of the integrated circuit of the semiconductor chip, and forming a corresponding one of the semiconductor chips from the integrated circuit. A metal film formed up to an end portion and connected to each other via a region between the semiconductor chips is formed, and the semiconductor film is formed in a region other than the semiconductor chip at a peripheral portion of the semiconductor wafer by the metal film. Forming at least one ground pad connected to the metal film via a region between the chips While grounding the metal film through the grounding pad,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising performing a processing step.
【請求項6】前記インク吐出手段は、発熱抵抗体であ
り、 前記記録ヘッドは、サーマルインクジェットプリンタの
記録ヘッドであり、 前記金属膜は、前記駆動回路を形成した後、前記発熱抵
抗体を形成する時、同時に、当該発熱抵抗体の材料を用
いて形成されることを特徴とする請求項5に記載の半導
体デバイスの製造方法。
6. The ink discharge means is a heating resistor, the recording head is a recording head of a thermal ink jet printer, and the metal film forms the heating resistor after forming the driving circuit. 6. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein, at the same time, the semiconductor device is formed using the material of the heating resistor.
【請求項7】前記金属膜は、前記半導体チップの前記集
積回路が形成されている側と反対側の、前記半導体ウエ
ハの裏面側にも形成されることを特徴とする請求項5ま
たは6に記載の半導体デバイスの製造方法。
7. The semiconductor device according to claim 5, wherein said metal film is also formed on a back surface side of said semiconductor wafer opposite to a side of said semiconductor chip on which said integrated circuit is formed. The manufacturing method of the semiconductor device described in the above.
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