JP2006269837A - Semiconductor element assembly, semiconductor element manufacturing method, and semiconductor element - Google Patents
Semiconductor element assembly, semiconductor element manufacturing method, and semiconductor element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006269837A JP2006269837A JP2005087316A JP2005087316A JP2006269837A JP 2006269837 A JP2006269837 A JP 2006269837A JP 2005087316 A JP2005087316 A JP 2005087316A JP 2005087316 A JP2005087316 A JP 2005087316A JP 2006269837 A JP2006269837 A JP 2006269837A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor element
- insulating film
- interlayer insulating
- film
- dicing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Dicing (AREA)
Abstract
Description
本発明は半導体素子に関する。 The present invention relates to a semiconductor device.
半導体ウェハ(半導体素子集合体)におけるスクライブラインは、切断後にあっては、半導体チップの端部となる。ところで、ダイシングや樹脂モールド等の工程において、チッピングや絶縁膜剥離を生じさせないことは重要な要素の一つである。 The scribe line in the semiconductor wafer (semiconductor element assembly) becomes an end portion of the semiconductor chip after cutting. By the way, in a process such as dicing or resin molding, it is one of the important factors not to cause chipping or insulating film peeling.
さて、半導体素子における層間絶縁膜やパッシベーション膜は、例えばCVD(化学気相成長法)により形成されるp−SiO,p−SiN,p−SiC,p−SiCN等の膜で構成されている。そして、これ等の膜は、半導体素子集合体のスクライブライン部では、半導体素子製造プロセス上、積層された構造を保ったままとなっていることが多い。尚、これらの膜は、それ自身の強度は高く、又、積層構造における膜間の密着力も高い。この為、ダイヤモンドブレードを用いたダイシングの際に生じるチッピングや膜剥離は殆ど問題になっていない。 Now, the interlayer insulating film and the passivation film in the semiconductor element are composed of films such as p-SiO, p-SiN, p-SiC, and p-SiCN formed by CVD (Chemical Vapor Deposition), for example. In many cases, these films keep the stacked structure in the scribe line portion of the semiconductor element assembly in the semiconductor element manufacturing process. These films have high strength and high adhesion between the films in the laminated structure. For this reason, chipping and film peeling that occur during dicing using a diamond blade are hardly a problem.
ところで、今日では、信号の処理速度を向上させる為、半導体デバイスの配線デザインルールは微細化・狭小化が非常に進んでいる。この微細化・狭小化が進むにつれて、信号遅延、特に、RC遅延が問題となって来た。そこで、この問題を解決することを目的として、配線間の層間絶縁膜を誘電率が小さな材料で構成することが提案されている。具体的には、誘電率kが3.5以下の低い材料で構成することが提案されている。このような低誘電率材料は、一般的には、機械的強度が脆弱なポーラス構造であったり、又、膜間の密着力が小さな場合が多い。従って、このような特徴の層間絶縁膜がスクライブライン領域においても積層された構造の半導体素子集合体に対してダイシングを行った場合、層間絶縁膜に大規模なチッピングや膜剥離が生じ、半導体素子へのダメージや汚染による歩留まり低下を招くことになる。この為、スクライブライン領域における脆弱な層間絶縁膜のチッピングを抑制することが必要である。 Nowadays, in order to improve the processing speed of signals, the wiring design rules for semiconductor devices have been greatly miniaturized and narrowed. As miniaturization and narrowing proceed, signal delay, particularly RC delay, has become a problem. In order to solve this problem, it has been proposed that the interlayer insulating film between the wirings is made of a material having a low dielectric constant. Specifically, it has been proposed that the dielectric constant k be made of a low material of 3.5 or less. In general, such low dielectric constant materials often have a porous structure with weak mechanical strength and a small adhesion between films. Therefore, when dicing is performed on a semiconductor element assembly having a structure in which an interlayer insulating film having such characteristics is stacked even in a scribe line region, large-scale chipping or film peeling occurs in the interlayer insulating film, and the semiconductor element Yield decreases due to damage and contamination. For this reason, it is necessary to suppress chipping of the fragile interlayer insulating film in the scribe line region.
このような観点から、半導体基板上に設けられた素子領域と、この素子領域の周囲に設けられたスクライブ領域と、これら素子領域とスクライブ領域に順次設けられた層間絶縁膜とパッシベーション膜とを有する半導体装置において、前記素子領域に隣接する前記スクライブ領域の端部に前記パッシベーション膜を貫通し底面が少くとも前記層間絶縁膜内に達する溝を設けたことを特徴とする半導体装置が提案(特開平6−77315号)されている。すなわち、図3に示される如く、パッシベーション膜を貫通して層間絶縁膜に達する溝を設ける技術が提案されている。尚、図3中、21はSi基板、22はフィールド酸化膜、23は第1の層間絶縁膜、24は第2の層間絶縁膜、25は第3の層間絶縁膜、26は第3の金属配線膜、27はパッシベーション膜であり、28はスクライブライン領域において形成された溝である。
さて、前記提案の技術は、脆弱な層間絶縁膜をダイシング前に素子領域とスクライブライン領域との間において分離しているので、ダイシングによりスクライブライン領域に生じたクラック等は素子領域に伝播し難いものとなっている。 The proposed technique separates the fragile interlayer insulating film between the element region and the scribe line region before dicing, so that cracks or the like generated in the scribe line region due to dicing are difficult to propagate to the element region. It has become a thing.
しかしながら、スクライブライン領域には層間絶縁膜が残されている為、ダイシングにより層間絶縁膜の切削屑が発生し、これに起因した汚染の問題は残されたままである。 However, since the interlayer insulating film remains in the scribe line region, cutting waste of the interlayer insulating film is generated by dicing, and the problem of contamination caused by this remains.
しかも、層間絶縁膜を除去した部位では、層間絶縁膜が表面に露出した構造となっている。この為、ポーラスな構造を持っている層間絶縁膜の端面から水分などが侵入し、半導体素子の信頼性低下を招くと言う問題も有る。 Moreover, the interlayer insulating film is exposed on the surface at the portion where the interlayer insulating film is removed. For this reason, there is a problem that moisture or the like enters from the end face of the interlayer insulating film having a porous structure, leading to a decrease in reliability of the semiconductor element.
従って、本発明が解決しようとする課題は、ダイシング時にスクライブライン領域に生じる層間絶縁膜のチッピングや剥離を防止し、これに起因する半導体素子へのダメージや汚染による歩留まり低下を防止し、更には半導体素子の層間絶縁膜の露出を防止し、露出部からの水分の侵入を抑制して、信頼性の低下を防止する技術を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to prevent chipping or peeling of the interlayer insulating film that occurs in the scribe line region during dicing, and to prevent the yield reduction due to damage or contamination to the semiconductor element due to this, and It is an object of the present invention to provide a technique for preventing exposure of an interlayer insulating film of a semiconductor element, suppressing moisture intrusion from an exposed portion, and preventing deterioration in reliability.
前記の課題は、複数の半導体素子が構成されてなる半導体素子集合体において、
前記半導体素子に設けられている基板上の層間絶縁膜が、半導体素子と隣接半導体素子との間のダイシング部においては除去されてなり、
前記除去により露出した基板面および層間絶縁膜の端面がパッシベーション膜で覆われてなる
ことを特徴とする半導体素子集合体によって解決される。
The above-mentioned problem is a semiconductor element assembly in which a plurality of semiconductor elements are configured.
The interlayer insulating film on the substrate provided in the semiconductor element is removed in the dicing portion between the semiconductor element and the adjacent semiconductor element,
The semiconductor element assembly is characterized in that the substrate surface exposed by the removal and the end surface of the interlayer insulating film are covered with a passivation film.
又、基板に複数個の半導体素子の素子領域部を設ける素子領域形成工程と、
前記素子領域形成工程後に配線膜を設ける配線膜形成工程と、
前記素子領域形成工程後に層間絶縁膜を設ける層間絶縁膜形成工程と、
前記層間絶縁膜形成工程後に素子領域部と素子領域部との間のダイシング部における層間絶縁膜を除去する層間絶縁膜除去工程と、
前記層間絶縁膜除去工程後にパッシベーション膜を設けるパッシベーション膜形成工程と、
前記パッシベーション膜形成工程後に層間絶縁膜が除去されているダイシング部においてダイシングするダイシング工程
とを具備することを特徴とする半導体素子の製造方法によって解決される。
Also, an element region forming step of providing a plurality of semiconductor element element regions on the substrate;
A wiring film forming step of providing a wiring film after the element region forming step;
An interlayer insulating film forming step of providing an interlayer insulating film after the element region forming step;
An interlayer insulating film removing step for removing the interlayer insulating film in the dicing portion between the element region portion and the element region portion after the interlayer insulating film forming step;
A passivation film forming step of providing a passivation film after the interlayer insulating film removing step;
The semiconductor device manufacturing method includes a dicing step of dicing in a dicing portion where the interlayer insulating film is removed after the passivation film forming step.
又、上記の半導体素子の製造方法によって製造されてなる半導体素子であって、
該半導体素子は、
半導体素子に設けられている層間絶縁膜が、半導体素子の端縁部においては除去されてなり、
前記除去により露出した基板表面および層間絶縁膜の端面がパッシベーション膜で覆われてなる
ことを特徴とする半導体素子によって解決される。
Further, a semiconductor element manufactured by the above-described semiconductor element manufacturing method,
The semiconductor element is
The interlayer insulating film provided in the semiconductor element is removed at the edge of the semiconductor element,
The semiconductor element is characterized in that the substrate surface exposed by the removal and the end face of the interlayer insulating film are covered with a passivation film.
上記の本発明において、パッシベーション膜は、例えばSiO,SiN,SiCやSiCNと言った低透湿性材料のもので構成される。 In the present invention, the passivation film is made of a low moisture-permeable material such as SiO, SiN, SiC, or SiCN.
本発明によれば、ダイシング後のチップ側面に層間絶縁膜が露出せず、透湿性の低いパッシベーション膜に被覆された構造となる。従って、チップ側面から素子領域への水分の浸透が効果的に防止される。 According to the present invention, the interlayer insulating film is not exposed on the side surface of the chip after dicing, and the structure is covered with the passivation film having low moisture permeability. Therefore, the penetration of moisture from the chip side surface into the element region is effectively prevented.
図1及び図2は本発明の一実施形態を示すもので、図1はダイシング前段階でのスクライブライン領域近傍での断面説明図、図2はダイシング後段階での断面説明図である。 1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view in the vicinity of a scribe line region in a stage before dicing, and FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view in a stage after dicing.
各図中、1はSi基板、2は不純物拡散などにより形成された素子領域、3はバリア膜、4はポーラス構造の層間絶縁膜、5はキャップ膜、6はバリア膜、7はポーラス構造の層間絶縁膜、8はキャップ膜、9はバリア膜、10はポーラス構造の層間絶縁膜、11はキャップ膜、12はバリア膜、13はパッシベーション膜、14はボンディングパッド等を構成する金属配線膜、15はSiO,SiN,SiCやSiCN等の低透湿性材料で構成されてなるパッシベーション膜であり、これ等は順に積層されている。
In each figure, 1 is a Si substrate, 2 is an element region formed by impurity diffusion, 3 is a barrier film, 4 is an interlayer insulating film having a porous structure, 5 is a cap film, 6 is a barrier film, and 7 is a porous structure. Interlayer insulating film, 8 is a cap film, 9 is a barrier film, 10 is a porous interlayer insulating film, 11 is a cap film, 12 is a barrier film, 13 is a passivation film, 14 is a metal wiring film constituting a bonding pad, etc.
尚、上記1〜15の符号で示される如きのダマシン配線膜構造の構成は従来からも知られているので、詳細な説明は省略される。
Incidentally, the configuration of the damascene wiring film structure as indicated by the
本発明にあっては、図1に示される通り、ダイシング前の段階において、スクライブライン領域全域に亘って、バリア膜3、層間絶縁膜4、キャップ膜5、バリア膜6、層間絶縁膜7、キャップ膜8、バリア膜9、層間絶縁膜10、キャップ膜11、バリア膜12の全てが除去されているのが一つの特徴である。すなわち、前記配線膜や絶縁膜が構成された後、これ等の各部がスクライブライン領域においては除去される。
In the present invention, as shown in FIG. 1, in the stage before dicing, the
そして、この後、図1に示される通り、SiO,SiN,SiCやSiCN等の低透湿性材料でパッシベーション膜15が設けられる。
Then, as shown in FIG. 1, a
そして、この後、図2に示される通り、分割される。 After that, it is divided as shown in FIG.
この分割時において、チップ側面から素子領域部(層間絶縁膜端部)までの距離Lによって、層間絶縁膜のチッピング現象発生率を調べると、L≧4μmの場合には、殆ど、チッピングが起きなかった。尚、より望ましくはLとして5μm、更に望ましくはLとして20μmの余裕を持ってダイシングすれば良いことが判った。 At the time of this division, when the occurrence rate of the chipping phenomenon of the interlayer insulating film is examined based on the distance L from the chip side surface to the element region (interlayer insulating film end), almost no chipping occurs when L ≧ 4 μm. It was. It has been found that dicing should be performed with a margin of 5 μm as L, more preferably 20 μm as L.
そして、上記のようにして半導体素子が構成されると、ダイシングを実施した後のチップ断面に多層配線層を形成している層間絶縁膜等が露出せず、配線層を含む素子領域全体が透湿性の低いパッシベーション膜に被覆された形態となっている。この結果、ダイシング時における層間絶縁膜のチッピングや剥離現象が効果的に抑制されると共に、チップ側面から内部への水分の侵入が抑制される。 When the semiconductor element is configured as described above, the interlayer insulating film or the like forming the multilayer wiring layer is not exposed in the cross section of the chip after dicing, and the entire element region including the wiring layer is transparent. It is in the form of being covered with a low-humidity passivation film. As a result, the chipping or peeling phenomenon of the interlayer insulating film during dicing is effectively suppressed, and moisture intrusion from the side surface of the chip is suppressed.
1 Si基板
2 素子領域
3,6,9,12 バリア膜
4,7,10 層間絶縁膜
5,8,11 キャップ膜
13,15 パッシベーション膜
14 金属配線膜
代 理 人 宇 高 克 己
DESCRIPTION OF
Representative Katsumi Udaka
Claims (7)
前記半導体素子に設けられている基板上の層間絶縁膜が、半導体素子と隣接半導体素子との間のダイシング部においては除去されてなり、
前記除去により露出した基板面および層間絶縁膜の端面がパッシベーション膜で覆われてなる
ことを特徴とする半導体素子集合体。 In a semiconductor element assembly comprising a plurality of semiconductor elements,
The interlayer insulating film on the substrate provided in the semiconductor element is removed in the dicing portion between the semiconductor element and the adjacent semiconductor element,
A semiconductor element assembly, wherein a substrate surface exposed by the removal and an end surface of an interlayer insulating film are covered with a passivation film.
前記素子領域形成工程後に配線膜を設ける配線膜形成工程と、
前記素子領域形成工程後に層間絶縁膜を設ける層間絶縁膜形成工程と、
前記層間絶縁膜形成工程後に素子領域部と素子領域部との間のダイシング部における層間絶縁膜を除去する層間絶縁膜除去工程と、
前記層間絶縁膜除去工程後にパッシベーション膜を設けるパッシベーション膜形成工程と、
前記パッシベーション膜形成工程後に層間絶縁膜が除去されているダイシング部においてダイシングするダイシング工程
とを具備することを特徴とする半導体素子の製造方法。 An element region forming step of providing an element region portion of a plurality of semiconductor elements on a substrate;
A wiring film forming step of providing a wiring film after the element region forming step;
An interlayer insulating film forming step of providing an interlayer insulating film after the element region forming step;
An interlayer insulating film removing step for removing the interlayer insulating film in the dicing portion between the element region portion and the element region portion after the interlayer insulating film forming step;
A passivation film forming step of providing a passivation film after the interlayer insulating film removing step;
And a dicing step of dicing in a dicing portion from which the interlayer insulating film has been removed after the passivation film forming step.
該半導体素子は、
半導体素子に設けられている層間絶縁膜が、半導体素子の端縁部においては除去されてなり、
前記除去により露出した基板表面および層間絶縁膜の端面がパッシベーション膜で覆われてなる
ことを特徴とする半導体素子。
A semiconductor element manufactured by the method for manufacturing a semiconductor element according to any one of claims 4 to 6,
The semiconductor element is
The interlayer insulating film provided in the semiconductor element is removed at the edge of the semiconductor element,
A semiconductor element comprising a substrate surface exposed by the removal and an end face of an interlayer insulating film covered with a passivation film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005087316A JP2006269837A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Semiconductor element assembly, semiconductor element manufacturing method, and semiconductor element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005087316A JP2006269837A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Semiconductor element assembly, semiconductor element manufacturing method, and semiconductor element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006269837A true JP2006269837A (en) | 2006-10-05 |
Family
ID=37205461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005087316A Pending JP2006269837A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Semiconductor element assembly, semiconductor element manufacturing method, and semiconductor element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006269837A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010093273A (en) * | 2009-11-13 | 2010-04-22 | Casio Computer Co Ltd | Method of manufacturing semiconductor device |
WO2024079780A1 (en) * | 2022-10-11 | 2024-04-18 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor wafer, semiconductor device, power conversion device, and cooling system |
-
2005
- 2005-03-24 JP JP2005087316A patent/JP2006269837A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010093273A (en) * | 2009-11-13 | 2010-04-22 | Casio Computer Co Ltd | Method of manufacturing semiconductor device |
WO2024079780A1 (en) * | 2022-10-11 | 2024-04-18 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor wafer, semiconductor device, power conversion device, and cooling system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5365514B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
CN1316585C (en) | Semiconductor device | |
JP5583320B2 (en) | Semiconductor wafer and manufacturing method thereof | |
US7696607B2 (en) | Semiconductor device | |
US20060103025A1 (en) | Semiconductor device including sealing ring | |
US8008779B2 (en) | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method | |
US20050093169A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device | |
JP2009283858A (en) | Semiconductor device | |
US9401343B2 (en) | Method of processing a semiconductor wafer | |
US7067922B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2005203688A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
US7112470B2 (en) | Chip dicing | |
US6670283B2 (en) | Backside protection films | |
JP4383274B2 (en) | Semiconductor device and semiconductor wafer manufacturing method | |
JP2009302231A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP2011023516A (en) | Semiconductor device | |
JP2008060606A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2006269837A (en) | Semiconductor element assembly, semiconductor element manufacturing method, and semiconductor element | |
US9059110B2 (en) | Reduction of fluorine contamination of bond pads of semiconductor devices | |
JP2005183866A (en) | Semiconductor wafer and dicing method | |
JP5678705B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2008140829A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP5655844B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2006019427A (en) | Semiconductor chip, manufacturing method thereof, and semiconductor device | |
JP2008041804A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same |