JP2013110255A - Semiconductor wafer, semiconductor device and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce directional dependence of a stress concentrated on an alignment mark to minimize occurrence of cracks.SOLUTION: A semiconductor device manufacturing method comprises: forming an annular first groove and a dot-shaped second grove on a first principal surface of a substrate; forming an insulation film so as to fill the first and second grooves; forming a photoresist film on the first principal surface of the substrate; transferring a first pattern aligned with reference to a position of the second groove filled with the insulation film on the substrate to the photoresist film; and forming a through electrode penetrating the substrate in a thickness direction, in the substrate at a position inside the annular first groove filled with the insulation film.

Description

本発明は、半導体ウェハ、半導体装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor wafer, a semiconductor device, and a manufacturing method thereof.

複数の半導体チップを積層して高機能を実現した半導体装置では、半導体チップを貫通するようにして設けられた貫通電極(Through Silicon Via、以下、TSVと記載する場合がある)によって、上下の半導体チップを電気的に接続する構造が用いられる。このような半導体チップでは、TSVと素子領域とを絶縁分離することや、近隣のTSV間容量を低減することを目的として、TSVの周囲を絶縁体で囲んだ絶縁リング構造が用いられることがある。   In a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked to realize a high function, upper and lower semiconductors are formed by through electrodes (Through Silicon Via, hereinafter referred to as TSV) provided so as to penetrate the semiconductor chips. A structure for electrically connecting the chips is used. In such a semiconductor chip, an insulating ring structure in which the periphery of the TSV is surrounded by an insulator may be used for the purpose of insulating and separating the TSV and the element region and reducing the capacity between neighboring TSVs. .

特許文献1(特開2009−111061号公報)には、絶縁リングを備えた貫通電極を有する半導体装置の製造方法が開示されている。ここには、最初に絶縁リングを形成し(ビアファースト)、素子形成〜配線形成を経て、最後にTSVを形成する(ビアラスト)工程が開示されている。より詳しくは、まず、シリコン基板の素子形成面側から深さ方向にリング状のトレンチを掘り、このトレンチを絶縁膜で埋め込むことで絶縁リングを形成する。その後、基板表面への素子形成、配線層形成および表面電極形成工程などを経た後、シリコン基板を裏面側から研削して薄板化する。このとき絶縁リングの底部が基板裏面から露出するまで裏面研削することで、絶縁リングがシリコン基板を表面から裏面まで貫通した構造となる。そして、絶縁リングの内側に、シリコン基板を貫通するように、裏面側から裏面電極を形成することによりTSVを形成する。   Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-1111061) discloses a method for manufacturing a semiconductor device having a through electrode provided with an insulating ring. This discloses a process in which an insulating ring is first formed (via first), element formation to wiring formation, and finally TSV is formed (via last). More specifically, first, a ring-shaped trench is dug in the depth direction from the element forming surface side of the silicon substrate, and the trench is filled with an insulating film to form an insulating ring. Thereafter, after the element formation on the substrate surface, the wiring layer formation, the surface electrode formation step, and the like, the silicon substrate is ground from the back side to be thinned. At this time, by grinding the back surface until the bottom of the insulating ring is exposed from the back surface of the substrate, the insulating ring penetrates the silicon substrate from the front surface to the back surface. And TSV is formed by forming a back surface electrode from the back surface side so that a silicon substrate may be penetrated inside an insulating ring.

特開2009−111061号公報JP 2009-1111061 A

上記の方法とは異なり、絶縁リング等をビアファーストで形成せず、素子分離領域(フィールド)を形成する工程が基板に施す最初の工程であれば、当該素子分離領域の基板上での位置を調整する必要は無い。すなわち、素子分離領域の形成時には、基板上に他の部材が形成されていないため、これらの部材に対して素子分離領域の位置合わせを行う必要が無い。   Unlike the above method, if the step of forming the element isolation region (field) is the first step performed on the substrate without forming the insulating ring or the like by via first, the position of the element isolation region on the substrate is determined. There is no need to adjust. That is, since no other member is formed on the substrate when the element isolation region is formed, it is not necessary to align the element isolation region with respect to these members.

一方、上記のように、ビアファーストで既に絶縁リングが形成された基板上に素子分離領域を形成する場合、当該素子分離領域は基板上での位置を調整して(位置合わせして)形成する必要がある。即ち、絶縁リング形成の後、基板に対して素子分離領域用のパターニングをする前に、フォトリソグラフィに用いるアライメントマークを形成しておく必要がある。   On the other hand, as described above, when forming an element isolation region on a substrate on which an insulating ring has already been formed by via first, the element isolation region is formed by adjusting (positioning) the position on the substrate. There is a need. That is, after the formation of the insulating ring, it is necessary to form an alignment mark used for photolithography before patterning the element isolation region on the substrate.

しかしながら、従来の方法では、アライメントマーク用のトレンチが深く、その幅が狭いため、トレンチ内に絶縁膜を埋設させると内部にシームやボイドが発生する場合があった。アライメントマーク用のトレンチはラインアンドスペース形状で形成するため、平面視において、トレンチの長辺方向の内壁側面と、短辺方向の内壁側面の面積が大きく異なっていた。このため、シームやボイドなどの埋設不良箇所に、特定方向の応力が大きくなる方向依存性を持った応力が集中することとなっていた。従って、シームやボイドなどを起点にして、基板内にクラックが発生する場合があった。このクラックは素子領域にまで達することがあり、この場合、製造歩留まりが低下することとなっていた。   However, in the conventional method, since the alignment mark trench is deep and the width thereof is narrow, when an insulating film is embedded in the trench, a seam or a void may occur inside. Since the trench for the alignment mark is formed in a line and space shape, the area of the inner wall side surface in the long side direction and the inner wall side surface in the short side direction of the trench are greatly different in plan view. For this reason, stress having a direction dependency in which the stress in a specific direction is increased is concentrated at a defective embedding portion such as a seam or a void. Therefore, cracks may occur in the substrate starting from seams and voids. This crack sometimes reaches the element region, and in this case, the manufacturing yield is reduced.

一実施形態は、
基板の第1の主面に、前記第1の主面に対向して見た場合に、環状の第1の溝及びドット形状の第2の溝を形成する工程と、
前記第1及び第2の溝を埋め込むように、絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜を形成する工程の後、前記基板の第1の主面にフォトレジスト膜を形成する工程と、
前記絶縁膜で埋め込まれた前記第2の溝の前記基板上での位置を基準として位置合わせした第1のパターンを、前記フォトレジスト膜に転写する工程と、
前記絶縁膜で埋め込まれた環状の前記第1の溝の内側に位置する前記基板に、前記基板を厚さ方向に貫通する貫通電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法に関する。
One embodiment is:
A step of forming an annular first groove and a dot-shaped second groove on the first main surface of the substrate when viewed opposite to the first main surface;
Forming an insulating film so as to fill the first and second grooves;
After the step of forming the insulating film, forming a photoresist film on the first main surface of the substrate;
Transferring the first pattern, which is aligned on the basis of the position of the second groove embedded in the insulating film on the substrate, to the photoresist film;
Forming a through electrode penetrating through the substrate in a thickness direction on the substrate located inside the annular first groove embedded in the insulating film;
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.

他の実施形態は、
基板と、
前記基板を厚さ方向に貫通すると共に、前記基板の第1の主面に対向して見た場合に環状となる絶縁リングと、
前記基板を厚さ方向に貫通すると共に、前記基板の第1の主面に対向して見た場合にドット形状となるアライメントマークと、
前記環状の絶縁リングの内側に位置する前記基板内に、前記基板を厚さ方向に貫通するように設けられた貫通電極と、
を有することを特徴とする半導体ウェハに関する。
Other embodiments are:
A substrate,
An insulating ring that penetrates the substrate in the thickness direction and is annular when viewed opposite the first main surface of the substrate;
An alignment mark that penetrates the substrate in the thickness direction and has a dot shape when viewed facing the first main surface of the substrate;
In the substrate located inside the annular insulating ring, a through electrode provided to penetrate the substrate in the thickness direction;
The present invention relates to a semiconductor wafer.

他の実施形態は、
基板と、
前記基板のチップ領域を厚さ方向に貫通すると共に、前記基板の第1の主面に対向して見た場合に環状となる絶縁リングと、
前記基板のチップ領域を厚さ方向に貫通すると共に、前記基板の第1の主面に対向して見た場合にドット形状となるアライメントマークと、
前記環状の絶縁リングの内側に位置する前記基板内に、前記基板を厚さ方向に貫通するように設けられた貫通電極と、
を有することを特徴とする半導体装置に関する。
Other embodiments are:
A substrate,
An insulating ring that penetrates the chip region of the substrate in the thickness direction and is annular when viewed opposite the first main surface of the substrate;
An alignment mark that penetrates the chip region of the substrate in the thickness direction and has a dot shape when viewed to face the first main surface of the substrate;
In the substrate located inside the annular insulating ring, a through electrode provided to penetrate the substrate in the thickness direction;
The present invention relates to a semiconductor device.

ドット形状のアライメントマークを形成することにより、アライメントマークに集中する応力の方向依存性を低減することができる。この結果、クラックを発生しにくくする。   By forming the dot-shaped alignment mark, the direction dependency of the stress concentrated on the alignment mark can be reduced. As a result, cracks are less likely to occur.

本発明者が検討した方法を表す図である。It is a figure showing the method which this inventor examined. 本発明者が検討した方法を表す図である。It is a figure showing the method which this inventor examined. 本発明者が検討した方法を表す図である。It is a figure showing the method which this inventor examined. 本発明者が検討した方法を表す図である。It is a figure showing the method which this inventor examined. 第1実施例の半導体装置を表す図である。It is a figure showing the semiconductor device of 1st Example. 第1実施例の半導体装置の製造方法を表すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment. 第1実施例の半導体装置の製造方法を表す図である。It is a figure showing the manufacturing method of the semiconductor device of 1st Example. 第1実施例の半導体装置の製造方法を表す図である。It is a figure showing the manufacturing method of the semiconductor device of 1st Example. 第1実施例の半導体装置の製造方法を表す図である。It is a figure showing the manufacturing method of the semiconductor device of 1st Example. 第1実施例の半導体装置の製造方法を表す図である。It is a figure showing the manufacturing method of the semiconductor device of 1st Example. 第1実施例の半導体装置の製造方法を表す図である。It is a figure showing the manufacturing method of the semiconductor device of 1st Example. 第1実施例の半導体装置の製造方法を表す図である。It is a figure showing the manufacturing method of the semiconductor device of 1st Example. 第1実施例の半導体装置の製造方法を表す図である。It is a figure showing the manufacturing method of the semiconductor device of 1st Example. 第1実施例の半導体装置の製造方法を表す図である。It is a figure showing the manufacturing method of the semiconductor device of 1st Example. 第1実施例の半導体装置の製造方法を表す図である。It is a figure showing the manufacturing method of the semiconductor device of 1st Example. 第1実施例の半導体装置の製造方法を表す図である。It is a figure showing the manufacturing method of the semiconductor device of 1st Example. 第1実施例の第1変形例を表す図である。It is a figure showing the 1st modification of 1st Example.

特開2005−217071号公報には、チップ積層時の位置合わせ基準となるアライメントマークを、TSV本体を形成する工程によって同時に形成する方法が開示されている。より詳しくは、ウェハから切り出した複数のチップを互いに積層する際、位置合わせのずれを起こさないよう、ボンディング装置にチップの位置を認識させるためのアライメントマークとして、TSVと同様の基板を貫通する導電材料を用いて構成し、TSV形成工程時に同時に形成するという技術である。   Japanese Patent Laid-Open No. 2005-217071 discloses a method of simultaneously forming an alignment mark that serves as an alignment reference during chip stacking by a process of forming a TSV body. More specifically, when a plurality of chips cut out from a wafer are stacked on each other, a conductive material penetrating through the same substrate as TSV is used as an alignment mark for causing the bonding apparatus to recognize the position of the chip so as not to cause misalignment. This is a technology that uses materials to form simultaneously with the TSV forming process.

そこで、本発明者は、上記技術の応用例として、素子形成工程の最初の工程であるSTI(フィールド)パターンを転写する工程(フォトリソグラフィ工程)の際に、位置合わせの基準となるアライメントマークを、絶縁リングと同時に形成する方法について、事前に検討した。通常、半導体装置の構成要素が何も形成されていないウェハ上に最初にSTIを形成する場合、いかなる要素に対しても位置合わせをする必要が無いので、STI形成工程においてアライメントマークは必要無い。また、STI形成工程の後の工程においては、STI形成工程で同時に形成したアライメントマークを基準に位置合わせすれば良い。   Therefore, as an application example of the above technique, the present inventor provides an alignment mark that serves as a reference for alignment in the step of transferring the STI (field) pattern (photolithographic step), which is the first step of the element forming step. The method of forming simultaneously with the insulating ring was examined in advance. Normally, when an STI is first formed on a wafer on which no component of the semiconductor device is formed, there is no need to align with any element, and therefore no alignment mark is necessary in the STI formation process. Further, in the step after the STI formation step, alignment may be performed with reference to the alignment mark formed simultaneously in the STI formation step.

一方、本願で対象にする構造は、TSVの周囲を囲む絶縁リングを最初に形成した後(ビアファースト)、素子形成工程に入る。従って、この絶縁リングに対してSTIを位置合わせするためのアライメントマーク(フィールド合わせマーク)が必要となり、これを形成する方法として上述の技術を検討した。本発明者が検討したフィールド合わせマークは、リソグラフィ工程の際に認識できるよう、絶縁溝がラインアンドスペース(L/S)状に配列した形状である。   On the other hand, the structure which is the subject of the present application enters an element formation step after first forming an insulating ring surrounding the TSV (via first). Therefore, an alignment mark (field alignment mark) for aligning the STI with respect to the insulating ring is required, and the above-described technique has been studied as a method for forming the alignment mark. The field alignment mark investigated by the present inventor has a shape in which insulating grooves are arranged in a line and space (L / S) shape so that it can be recognized in the lithography process.

以下では、図1〜4を参照して、本発明者が検討した半導体装置及びその製造方法を説明する。図1Aに示すように、この半導体装置は、半導体基板17上にスクライブ領域2に囲まれたチップ領域3を有する。チップ領域3には素子領域4と貫通電極5が設けられ、スクライブ領域2にはアライメントマーク1が設けられている。図1Bは図1Aの貫通電極5近傍のA’−A’方向の断面図、図1Cは図1Aのアライメントマーク1の一部のB’−B’方向の断面図を表す。図1D及び1Eはそれぞれ、アライメントマーク1の一部を、半導体基板17の第1の主面17aで見た場合の上面図及び断面図を表す。   Hereinafter, a semiconductor device and a manufacturing method thereof studied by the present inventors will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1A, this semiconductor device has a chip region 3 surrounded by a scribe region 2 on a semiconductor substrate 17. The chip region 3 is provided with an element region 4 and a through electrode 5, and the scribe region 2 is provided with an alignment mark 1. 1B is a cross-sectional view in the A′-A ′ direction near the through electrode 5 in FIG. 1A, and FIG. 1C is a cross-sectional view in the B′-B ′ direction of a part of the alignment mark 1 in FIG. 1A. 1D and 1E respectively show a top view and a cross-sectional view of a part of the alignment mark 1 when viewed from the first main surface 17a of the semiconductor substrate 17. FIG.

図1Bに示すように、貫通電極5は、表面電極33、配線層14及び裏面電極34から構成される。配線層14及び裏面電極34の一部は、層間絶縁膜16を貫通している。素子領域4には、貫通電極5を囲むように環状の絶縁リング6が設けられており、貫通電極5をトランジスタ等の他の素子8から絶縁分離している。素子8はコンタクトプラグ8bを介して配線8aに接続されている。図1Cに示すように、スクライブ領域2には、アライメントマーク1及び配線層15が設けられている。絶縁リング6とアライメントマーク1の、半導体基板17の厚み方向38における長さは同じとなっている。また、素子領域4及びスクライブ領域2には、素子分離領域(STI)7が設けられている。素子領域4及びスクライブ領域2の層間絶縁膜16上には、シリコン酸窒化膜36a及びポリイミド膜36bからなる保護膜36が形成されている。   As shown in FIG. 1B, the through electrode 5 includes a front electrode 33, a wiring layer 14, and a back electrode 34. A part of the wiring layer 14 and the back electrode 34 penetrates the interlayer insulating film 16. In the element region 4, an annular insulating ring 6 is provided so as to surround the through electrode 5, and the through electrode 5 is insulated and separated from other elements 8 such as a transistor. The element 8 is connected to the wiring 8a through the contact plug 8b. As shown in FIG. 1C, the scribe region 2 is provided with an alignment mark 1 and a wiring layer 15. The lengths of the insulating ring 6 and the alignment mark 1 in the thickness direction 38 of the semiconductor substrate 17 are the same. The element region 4 and the scribe region 2 are provided with an element isolation region (STI) 7. A protective film 36 made of a silicon oxynitride film 36 a and a polyimide film 36 b is formed on the interlayer insulating film 16 in the element region 4 and the scribe region 2.

図2〜4は、図1の半導体装置の絶縁リング6及びアライメントマーク1の形成工程を表したものであり、説明を簡略化するため、その他の部分については示していない。なお、図2及び3において、A図は図1Bの絶縁リング6の形成工程、B図は図1Cのアライメントマーク1の形成工程、C図はA図の点線で囲まれた部分Pの拡大図、D図はB図の点線で囲まれた部分Qの拡大図を表す。図3Eは第1の主面17aにおけるアライメントマーク1全体の上面図、図2E及び3Fはそれぞれ、アライメントマーク用のトレンチ25又はアライメントマーク1の一部を第1の主面17aに対向する方向から見た上面図を表す。図2F及び3Gはそれぞれ、図2B及び3Bの一部を拡大した断面図を表す。図4は、図3において、シーム56a及びクラック56bに応力が集中する状態を表す模式的斜視図であり、一部の構造しか示していない。   2 to 4 show the steps of forming the insulating ring 6 and the alignment mark 1 of the semiconductor device of FIG. 1, and other parts are not shown for the sake of simplicity. 2 and 3, A is a process for forming the insulating ring 6 in FIG. 1B, B is a process for forming the alignment mark 1 in FIG. 1C, and C is an enlarged view of a portion P surrounded by a dotted line in FIG. , D shows an enlarged view of a portion Q surrounded by a dotted line in FIG. FIG. 3E is a top view of the entire alignment mark 1 on the first main surface 17a, and FIGS. 2E and 3F are views of the alignment mark trench 25 or a part of the alignment mark 1 from the direction facing the first main surface 17a. A top view is shown. 2F and 3G represent enlarged cross-sectional views of portions of FIGS. 2B and 3B, respectively. FIG. 4 is a schematic perspective view showing a state in which stress concentrates on the seam 56a and the crack 56b in FIG. 3, and only a part of the structure is shown.

図2に示すように、シリコン半導体基板17の第1の主面17a上にフォトレジスト膜20を形成した後、リソグラフィー技術により、フォトレジスト膜20にパターンを形成する。続いて、フォトレジスト膜20をマスクに用いて、半導体基板17のドライエッチングを行う。これにより、環状のトレンチ(絶縁リング用のトレンチ)32と、アライメントマーク用のトレンチ25を同時に形成する。アライメントマーク用のトレンチ25は、第1の主面17aに対向して見た形状が、トレンチ25の幅方向25bに一定のピッチで複数のトレンチ25が配列されたラインアンドスペース(L/S)形状に形成される。   As shown in FIG. 2, after a photoresist film 20 is formed on the first main surface 17a of the silicon semiconductor substrate 17, a pattern is formed on the photoresist film 20 by a lithography technique. Subsequently, dry etching of the semiconductor substrate 17 is performed using the photoresist film 20 as a mask. Thus, an annular trench (insulating ring trench) 32 and an alignment mark trench 25 are formed simultaneously. The trench 25 for the alignment mark is a line and space (L / S) in which a plurality of trenches 25 are arranged at a constant pitch in the width direction 25b of the trench 25 when viewed from the first main surface 17a. It is formed into a shape.

図3に示すように、フォトレジスト膜20を除去した後、両トレンチ25、32を同時に絶縁膜26で埋め込む。ここでは、絶縁膜26として、TEOS(Tetra EthOxy Silane;Si(OC254)を原料に用いたCVD法(化学気相成長法)で形成したNSG(None−doped Silicate Glass)膜を用いる。これにより、絶縁リング6と、アライメントマーク1を形成する。 As shown in FIG. 3, after removing the photoresist film 20, both the trenches 25 and 32 are simultaneously filled with the insulating film 26. Here, as the insulating film 26, an NSG (None-Doped Silicate Glass) film formed by a CVD method (chemical vapor deposition method) using TEOS (Tetra Ethoxy Silane; Si (OC 2 H 5 ) 4 ) as a raw material is used. Use. Thereby, the insulating ring 6 and the alignment mark 1 are formed.

ここで、絶縁リング用トレンチ32と同様に形成したアライメントマーク用トレンチ25は深さが深く(〜40μm)、幅が広い(〜2μm)ため、埋設性が低く、絶縁膜26内にシーム56aやボイド56bを生じ得る。特に、複数のトレンチ25がL/S状に配列したアライメントマーク1では、第1の主面17aに対向する方向から見た場合、トレンチ25の内壁面のうち、トレンチの延在方向25aと平行な内壁側面25cの面積は、トレンチの幅方向25bと平行な内壁側面25dの面積よりもずっと大きい。このため、絶縁膜26の成膜時に供給された原料ガスは、内壁側面25d近傍よりも内壁側面25c近傍で大量に消費され、内壁側面25c近傍では相対的に原料ガスが不足する状態となる。このため、図3F及びGに示すように、トレンチ25の幅方向25bにおける中央部付近には、大きな段差を有するシーム56a及びボイド56bが形成され、シーム56a及びボイド56bはトレンチの延在方向25aに延在する。図1D及び1Eに示すように、このシーム56a及びボイド56bは第1の主面17a上の絶縁膜26を除去した後も残る。   Here, since the alignment mark trench 25 formed in the same manner as the insulating ring trench 32 is deep (˜40 μm) and wide (˜2 μm), the embedding property is low, and the seam 56 a Void 56b may be generated. In particular, in the alignment mark 1 in which the plurality of trenches 25 are arranged in an L / S shape, when viewed from the direction facing the first main surface 17a, the inner wall surface of the trench 25 is parallel to the trench extending direction 25a. The area of the inner wall side surface 25c is much larger than the area of the inner wall side surface 25d parallel to the width direction 25b of the trench. For this reason, the source gas supplied at the time of forming the insulating film 26 is consumed in a larger amount in the vicinity of the inner wall side surface 25c than in the vicinity of the inner wall side surface 25d, and the source gas is relatively short in the vicinity of the inner wall side surface 25c. Therefore, as shown in FIGS. 3F and 3G, a seam 56a and a void 56b having large steps are formed near the center in the width direction 25b of the trench 25, and the seam 56a and the void 56b are formed in the extending direction 25a of the trench. Extend to. As shown in FIGS. 1D and 1E, the seam 56a and the void 56b remain even after the insulating film 26 on the first main surface 17a is removed.

このようなシーム56a及びボイド56bが形成されると、図1D、3F及び4に示すように、アライメントマーク1にはシーム56a及びボイド56bに向かって応力が集中することとなる。また、内壁側面25cのトレンチ延在方向25aの長さと、内壁側面25dのトレンチ幅方向25bの長さが異なる。更に、図4に示すように、絶縁膜の薄膜部分26aと厚膜部分26bには応力差が生じる。このため、この応力は特定方向に大きくなる方向依存性を有している。結果として、シーム56a及びボイド56bに集中する応力の方向依存性により、半導体基板17にクラック57が発生することが、本発明者の検証により分かった。このようなクラック57は素子領域4にまで達することもあり、製造歩留まりの低下の一原因となる。このように、本検討例の製造方法には改善の余地があることが分かった。   When such a seam 56a and void 56b are formed, stress is concentrated on the alignment mark 1 toward the seam 56a and void 56b, as shown in FIGS. The length of the inner wall side surface 25c in the trench extending direction 25a is different from the length of the inner wall side surface 25d in the trench width direction 25b. Further, as shown in FIG. 4, a stress difference is generated between the thin film portion 26a and the thick film portion 26b of the insulating film. For this reason, this stress has the direction dependence which becomes large in a specific direction. As a result, it has been proved by the inventor that the crack 57 is generated in the semiconductor substrate 17 due to the direction dependency of the stress concentrated on the seam 56a and the void 56b. Such cracks 57 may reach the element region 4 and cause a decrease in manufacturing yield. Thus, it was found that there is room for improvement in the manufacturing method of this study example.

そこで、本発明者は、上記クラック57の発生を防止する方法を検討した。この結果、アライメントマーク用のトレンチ25としてドット形状のトレンチを形成すれば、アライメントマーク内に発生するシーム56aやボイド56bに集中する応力の方向依存性が低減されて、クラック57が発生しにくくなることを発見した。すなわち、本発明では、図5に例示されるように、半導体基板17の第1の主面17aに対向する方向から見た場合(平面視で)、ドット形状のアライメントマーク1を形成する。このアライメントマーク1は、ラインアンドスペース形状とは異なり、平面視した場合のトレンチ25の各辺の長さが同程度となり、特定の方向にトレンチ25が延在しない形状となる。このため、トレンチ25内への絶縁膜26の形成時には、トレンチ25の各内壁側面近傍で同程度に原料ガスが消費されることとなり、シーム56aが発生した場合であっても、その段差形状を小さなものとすることができる。また、シーム56aやボイド56bに集中する応力の方向依存性を低減することができる。この結果、クラックの発生を低減して、製造歩留まりを向上させることができる。   Therefore, the present inventor examined a method for preventing the occurrence of the crack 57. As a result, if a dot-shaped trench is formed as the alignment mark trench 25, the direction dependency of stress concentrated in the seam 56a and void 56b generated in the alignment mark is reduced, and the crack 57 is less likely to occur. I discovered that. That is, in the present invention, as illustrated in FIG. 5, when viewed from the direction facing the first main surface 17a of the semiconductor substrate 17 (in plan view), the dot-shaped alignment mark 1 is formed. Unlike the line-and-space shape, the alignment mark 1 has a shape in which the length of each side of the trench 25 when viewed in plan is approximately the same, and the trench 25 does not extend in a specific direction. For this reason, when the insulating film 26 is formed in the trench 25, the source gas is consumed to the same extent in the vicinity of the side surfaces of the inner walls of the trench 25. Even when the seam 56a is generated, the step shape is reduced. Can be small. In addition, the direction dependency of stress concentrated on the seam 56a and the void 56b can be reduced. As a result, the generation of cracks can be reduced and the manufacturing yield can be improved.

以下に、図面を参照して、本発明を説明する。なお、これらの実施例は、本発明のより一層の深い理解のために示される具体例であって、本発明は、これらの具体例に何ら限定されるものではない。   The present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, these Examples are specific examples shown for a deeper understanding of the present invention, and the present invention is not limited to these specific examples.

(第1実施例)
図5は、第1実施例の製造方法により製造した半導体装置を表す図である。図5Aに示すように、この半導体装置は、半導体基板17上にスクライブ領域(裁断領域)2に囲まれたチップ領域3を有する。チップ領域3には素子領域4と貫通電極5が設けられている。後述するように、この貫通電極5を介して、複数の半導体チップを電気的に接続できるようになっている。また、スクライブ領域2にはアライメントマーク1が設けられている。
(First embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating a semiconductor device manufactured by the manufacturing method of the first embodiment. As shown in FIG. 5A, this semiconductor device has a chip region 3 surrounded by a scribe region (cutting region) 2 on a semiconductor substrate 17. The chip region 3 is provided with an element region 4 and a through electrode 5. As will be described later, a plurality of semiconductor chips can be electrically connected through the through electrode 5. An alignment mark 1 is provided in the scribe region 2.

図5Bは図5Aの貫通電極5近傍のA’−A’方向の断面図、図5Cは図5Aのアライメントマーク1の一部のB’−B’方向の断面図、図5Dは第1の主面17aにおけるアライメントマーク1全体の上面図、図5Eは図5Cのアライメントマーク1の一部の模式的断面図を表す。なお、図5ではシーム56a及びボイド56bは図5Eのみに示し、その他の図面では省略する。図8E及び10E以降の図面においても同様に、シーム56a及びボイド56bは省略する。   5B is a sectional view in the A′-A ′ direction in the vicinity of the through electrode 5 in FIG. 5A, FIG. 5C is a sectional view in the B′-B ′ direction of a part of the alignment mark 1 in FIG. 5A, and FIG. FIG. 5E is a schematic sectional view of a part of the alignment mark 1 in FIG. 5C. In FIG. 5, the seam 56a and the void 56b are shown only in FIG. 5E, and are omitted in other drawings. Similarly, in FIGS. 8E and 10E and subsequent drawings, the seam 56a and the void 56b are omitted.

図5Bに示すように、貫通電極5は、表面電極33、配線層14及び裏面電極34から構成される。配線層14及び裏面電極34の一部は、層間絶縁膜16を貫通している。チップ領域3には、第1の主面17aに対向して見た場合に環状の絶縁リング6が設けられている。絶縁リング6は、第1の主面17aから半導体基板17の厚み方向38に伸長して、第2の主面17bまで半導体基板17内を貫通して設けられている。また、絶縁リング6は、貫通電極5を囲むように設けられており、貫通電極5を他の素子8から絶縁分離している。素子8はコンタクトプラグ8bを介して配線8aに接続されている。   As shown in FIG. 5B, the through electrode 5 includes a front surface electrode 33, a wiring layer 14, and a back surface electrode 34. A part of the wiring layer 14 and the back electrode 34 penetrates the interlayer insulating film 16. The tip region 3 is provided with an annular insulating ring 6 when viewed from the first main surface 17a. The insulating ring 6 extends from the first main surface 17a in the thickness direction 38 of the semiconductor substrate 17 and extends through the semiconductor substrate 17 to the second main surface 17b. The insulating ring 6 is provided so as to surround the through electrode 5 and insulates the through electrode 5 from other elements 8. The element 8 is connected to the wiring 8a through the contact plug 8b.

図5C及び5Dに示すように、スクライブ領域2にはアライメントマーク1及び配線層15が設けられている。アライメントマーク1は第1の主面17aに対向して見た場合に、ドット形状に形成されている。すなわち、アライメントマーク1を構成する各トレンチ25は平面視で略正方形の形状となっており、複数のトレンチ25が、互いに垂直な第1の方向50aと第2の方向50bにそれぞれ一定のピッチでアレイ状に形成されている。半導体基板17の厚み方向38において、アライメントマーク1は、絶縁リング6と同じ深さとなっている。また、素子領域4及びスクライブ領域2には、素子分離領域(STI)7が設けられている。素子領域4及びスクライブ領域2の層間絶縁膜16上には、シリコン酸窒化膜36a及びポリイミド膜36bからなる保護膜36が形成されている。   As shown in FIGS. 5C and 5D, the scribe region 2 is provided with an alignment mark 1 and a wiring layer 15. The alignment mark 1 is formed in a dot shape when viewed facing the first main surface 17a. That is, each trench 25 constituting the alignment mark 1 has a substantially square shape in a plan view, and the plurality of trenches 25 are arranged at a constant pitch in the first direction 50a and the second direction 50b perpendicular to each other. It is formed in an array. The alignment mark 1 has the same depth as the insulating ring 6 in the thickness direction 38 of the semiconductor substrate 17. The element region 4 and the scribe region 2 are provided with an element isolation region (STI) 7. A protective film 36 made of a silicon oxynitride film 36 a and a polyimide film 36 b is formed on the interlayer insulating film 16 in the element region 4 and the scribe region 2.

図6〜16は、本実施例の半導体装置の製造方法を説明する図である。以下、これらの図面を参照して、本実施例の製造方法を説明する。なお、図6は本実施例の製造方法を表すフローチャートである。図7〜15において、A図は図5Bに対応する断面図、B図は図5Cに対応する断面図、C図はアライメントマーク1の全体又はそれに対応する構造を第1の主面17aに対向する方向から見た上面図を表す。図8D及び10Dはそれぞれ図8C及び10Cの一部を拡大した模式的上面図、図8E及び10Eはそれぞれ図8B及び10Bの一部を拡大した模式的断面図を表す。また、図8C及びDにおいて、トレンチ25は、その位置関係を明確にするために透視図として示す。図16Aは複数の半導体チップ40を積層した状態を表す断面図、図16Bは図16Aの点線で囲まれた部分51の拡大図を表す。   6 to 16 are views for explaining a method of manufacturing the semiconductor device according to this embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of the present embodiment will be described with reference to these drawings. FIG. 6 is a flowchart showing the manufacturing method of this embodiment. 7 to 15, A is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5B, B is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5C, and C is the entire alignment mark 1 or a structure corresponding thereto facing the first main surface 17 a. The top view seen from the direction to do is represented. 8D and 10D are schematic top views in which parts of FIGS. 8C and 10C are enlarged, and FIGS. 8E and 10E are schematic cross-sectional views in which parts of FIGS. 8B and 10B are enlarged. 8C and 8D, the trench 25 is shown as a perspective view in order to clarify the positional relationship. 16A is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of semiconductor chips 40 are stacked, and FIG. 16B is an enlarged view of a portion 51 surrounded by a dotted line in FIG. 16A.

図7に示すように、シリコン半導体基板17の第1の主面17a上に、フォトレジスト膜20を形成する。リソグラフィー技術により、フォトレジスト膜20内に絶縁リング及びアライメントマーク用のパターンを形成する。このフォトレジスト膜20のパターンを用いて半導体基板17のドライエッチングを行う。これにより、絶縁リング用のトレンチ(第1の溝)32、およびアライメントマーク用のトレンチ(第2の溝)25を形成する(図6のS11)。アライメントマーク用のトレンチ25は、第1の主面17aに対向する方向から見た場合に、略正方形の複数のトレンチが、互いに垂直な第1の方向50a及び第2の方向50bに一定の間隔で配置されたドット形状となる。各トレンチ25の、第1の方向50a及び第2の方向50bにおける長さは略同一であり、平面視で略正方形となっている。各トレンチ25の、第1の方向50a及び第2の方向50bにおける長さは0.35〜2.0μmとすることが好ましい。   As shown in FIG. 7, a photoresist film 20 is formed on the first main surface 17 a of the silicon semiconductor substrate 17. Patterns for insulating rings and alignment marks are formed in the photoresist film 20 by lithography. The semiconductor substrate 17 is dry etched using the pattern of the photoresist film 20. Thereby, a trench (first groove) 32 for an insulating ring and a trench (second groove) 25 for an alignment mark are formed (S11 in FIG. 6). When the alignment mark trench 25 is viewed from the direction facing the first main surface 17a, a plurality of substantially square trenches are spaced apart in a first direction 50a and a second direction 50b perpendicular to each other. It becomes the dot shape arranged by. The lengths of the trenches 25 in the first direction 50a and the second direction 50b are substantially the same, and are substantially square in plan view. The length of each trench 25 in the first direction 50a and the second direction 50b is preferably 0.35 to 2.0 μm.

本実施例では、絶縁リング用のトレンチ(第1の溝)32は第1の主面17aに対向して見た形状が環状であり、深さ40μm、幅2μm、リング径20μmとする。絶縁リング用のトレンチ32の寸法は特に限定されないが、例えば、深さ30〜50μm、幅1〜3μm、リング径15〜30μmとすることができる。   In the present embodiment, the insulating ring trench (first groove) 32 is annular when viewed from the first main surface 17a, and has a depth of 40 μm, a width of 2 μm, and a ring diameter of 20 μm. Although the dimension of the trench 32 for insulation rings is not specifically limited, For example, it can be set as 30-50 micrometers in depth, 1-3 micrometers in width, and 15-30 micrometers in ring diameter.

図8に示すように、フォトレジスト膜20を除去する。TEOS(Tetra EthOxy Silane;Si(OC254)を原料に用いたCVD法により、半導体基板17上にNSG(None−doped Silicate Glass)膜26を形成する(以下、この膜26をTEOS−NSG膜と呼ぶ)。このような堆積法によって形成するTEOS−NSG膜26の膜厚(半導体基板17上の膜厚)は、トレンチ25、32を完全に埋設するという観点からトレンチ25、32の幅の1/2以上の膜厚である。また、TEOS−NSG膜26を用いたのは、高アスペクト比のトレンチ25、32を埋設する際に、極力ボイドが発生しないようにするために、カバレッジ性が良好でコンフォーマルに形成できるからである。同様の効果を奏する場合、絶縁膜26として他の材料を用いても良い。例えば、絶縁膜26として、(a)窒化シリコン膜及びTEOS−NSG膜、(b)酸化シリコン膜及びTEOS−NSG膜、或いは、(c)酸化シリコン膜、窒化シリコン膜及びTEOS−NSG膜を使用することができる。これらの場合は、トレンチ25、32内は、トレンチ25、32の内壁面側の膜から順に示すとそれぞれ、SiN膜/TEOS−NSG膜、SiO2膜/TEOS−NSG膜、又は、SiO2膜/SiN膜/TEOS−NSG膜となる。 As shown in FIG. 8, the photoresist film 20 is removed. An NSG (None-Doped Silicate Glass) film 26 is formed on the semiconductor substrate 17 by a CVD method using TEOS (Tetra EthOxy Silane; Si (OC 2 H 5 ) 4 ) as a raw material (hereinafter, this film 26 is referred to as TEOS). -Called NSG film). The film thickness of the TEOS-NSG film 26 formed by such a deposition method (film thickness on the semiconductor substrate 17) is at least 1/2 of the width of the trenches 25 and 32 from the viewpoint of completely embedding the trenches 25 and 32. Is the film thickness. Further, the TEOS-NSG film 26 is used because it can be formed conformally with good coverage in order to avoid generation of voids as much as possible when embedding the high aspect ratio trenches 25 and 32. is there. In the case where the same effect is obtained, another material may be used for the insulating film 26. For example, as the insulating film 26, (a) a silicon nitride film and a TEOS-NSG film, (b) a silicon oxide film and a TEOS-NSG film, or (c) a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a TEOS-NSG film are used. can do. In these cases, in the trenches 25 and 32, when shown in order from the film on the inner wall surface side of the trenches 25 and 32, the SiN film / TEOS-NSG film, the SiO 2 film / TEOS-NSG film, or the SiO 2 film, respectively. / SiN film / TEOS-NSG film.

図9に示すように、後の研磨工程で、半導体基板17上のTEOS−NSG膜26を除去する際のCMP負荷を減らすため、ウェットエッチングによりTEOS−NSG膜26の膜厚を低減する。この際、アライメントマーク用のトレンチ25内に形成したTEOS−NSG膜26内にはシームが発生する場合がある。この場合にそのままTEOS−NSG膜26をウェットエッチングするとTEOS−NSG膜26内のシームが深化してしまう。そのため、アライメントマーク用のトレンチ25上のTEOS−NSG膜26はフォトレジスト膜20などの保護膜(マスクパターン)で保護した状態でウェットエッチングを行う。   As shown in FIG. 9, the film thickness of the TEOS-NSG film 26 is reduced by wet etching in order to reduce the CMP load when removing the TEOS-NSG film 26 on the semiconductor substrate 17 in a subsequent polishing step. At this time, a seam may occur in the TEOS-NSG film 26 formed in the trench 25 for alignment marks. In this case, if the TEOS-NSG film 26 is wet-etched as it is, the seam in the TEOS-NSG film 26 is deepened. Therefore, wet etching is performed in a state where the TEOS-NSG film 26 on the alignment mark trench 25 is protected by a protective film (mask pattern) such as the photoresist film 20.

図10に示すように、フォトレジスト膜20を除去した後、950℃で60分間、熱処理を行い、TEOS−NSG膜26の脱ガス処理を行う。次に、化学機械研磨法(CMP法)により、半導体基板17の第1の主面17a上のTEOS−NSG膜26を除去することで、絶縁リング6及びアライメントマーク1を完成させる(図6のS12)。   As shown in FIG. 10, after removing the photoresist film 20, heat treatment is performed at 950 ° C. for 60 minutes, so that the TEOS-NSG film 26 is degassed. Next, the TEOS-NSG film 26 on the first main surface 17a of the semiconductor substrate 17 is removed by a chemical mechanical polishing method (CMP method), thereby completing the insulating ring 6 and the alignment mark 1 (FIG. 6). S12).

上記図2〜4で検討したように、アライメントマーク用トレンチ25内に絶縁膜26を埋設させると、その内部にシーム56aやボイド56bを生じ得る。特に、複数のトレンチをラインアンドスペース状に配列したアライメントマーク用のトレンチ25を形成すると、トレンチの幅方向25bにおける中央部付近にシーム56aが形成される。トレンチ25の内壁側面25cと25dの面積が大きく異なるため、内壁側面25c上の原料ガスが相対的に減少して段差の大きなシーム56aが形成されると共に、このシーム56aやボイド56bには特定方向の応力が大きくなる方向依存性を持った応力が集中する。この結果、上記検討した構造に、図8のTEOS−NSG膜26の成膜、図9のウェットエッチング、図10のCMP法等を適用すると、半導体基板17にクラック57を生じさせることとなる。このようなクラック57が素子領域4にまで達すると、製造歩留まり低下の一原因となる。   As discussed with reference to FIGS. 2 to 4, when the insulating film 26 is embedded in the alignment mark trench 25, a seam 56 a and a void 56 b can be generated therein. In particular, when the alignment mark trench 25 in which a plurality of trenches are arranged in a line-and-space manner is formed, a seam 56a is formed near the center in the trench width direction 25b. Since the areas of the inner wall side surfaces 25c and 25d of the trench 25 are greatly different, the source gas on the inner wall side surface 25c is relatively reduced to form a seam 56a having a large step, and the seam 56a and the void 56b have a specific direction. Stress with direction dependence that increases the stress of is concentrated. As a result, when the formation of the TEOS-NSG film 26 in FIG. 8, the wet etching in FIG. 9, the CMP method in FIG. 10 or the like is applied to the above-examined structure, a crack 57 is generated in the semiconductor substrate 17. When such a crack 57 reaches the element region 4, it causes a decrease in manufacturing yield.

これに対して、本実施例では、平面視で、ドット形状のアライメントマーク用のトレンチ25を形成する。このため、平面視した場合の各トレンチ25の内壁側面の長さや面積が同程度となり、シーム56aが生じた場合であっても、図8E及び10Eに示すように小さな段差のシーム56aとすることができる。また、図8E及び10E等のシーム56aやボイド56bに集中する応力の方向依存性を低減することができる。このため、図8のTEOS−NSG膜26の成膜、図9のウェットエッチング、図10のCMP法等を行った時に、クラックを発生しにくくすることができる。この結果、製造歩留まりを向上させることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the dot-shaped alignment mark trench 25 is formed in a plan view. For this reason, the length and area of the inner wall side surface of each trench 25 when viewed in plan are the same, and even when the seam 56a is generated, the seam 56a has a small step as shown in FIGS. 8E and 10E. Can do. Further, the direction dependency of stress concentrated on the seam 56a and the void 56b shown in FIGS. 8E and 10E can be reduced. For this reason, when the TEOS-NSG film 26 shown in FIG. 8, the wet etching shown in FIG. 9, the CMP method shown in FIG. As a result, the manufacturing yield can be improved.

図11に示すように、半導体基板17上にフォトレジスト膜20を形成する。リソグラフィー技術により、STI用のフィールドパターンを、フォトレジスト膜20に転写して第1のパターン29を形成する。この際、本実施例では、上記のようにして形成したアライメントマーク1を、STI用のフィールドパターンの位置合わせマークとして用いることができる。即ち、上記アライメントマーク1の半導体基板17上での位置を基準として位置合わせしたフィールドパターンをフォトレジスト膜20に転写することで、フォトリソグラフィの位置合わせのずれを低減できる。   As shown in FIG. 11, a photoresist film 20 is formed on the semiconductor substrate 17. The first pattern 29 is formed by transferring the field pattern for STI onto the photoresist film 20 by lithography. At this time, in this embodiment, the alignment mark 1 formed as described above can be used as an alignment mark for the field pattern for STI. That is, by transferring the field pattern aligned with the position of the alignment mark 1 on the semiconductor substrate 17 as a reference to the photoresist film 20, misalignment of photolithography can be reduced.

フォトレジスト膜20の第1のパターン29を用いて、半導体基板17をエッチングする。これにより、図12に示すように、STI用のトレンチ7aを形成する(図6のS21)。この後、フォトレジスト膜20を除去する。半導体基板17上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等の絶縁膜を埋設させた後、絶縁膜に対してCMP処理を施す。これにより、STI(素子分離領域)7を形成する(図6のS22)。   The semiconductor substrate 17 is etched using the first pattern 29 of the photoresist film 20. As a result, as shown in FIG. 12, a trench 7a for STI is formed (S21 in FIG. 6). Thereafter, the photoresist film 20 is removed. After an insulating film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film is embedded on the semiconductor substrate 17, a CMP process is performed on the insulating film. As a result, an STI (element isolation region) 7 is formed (S22 in FIG. 6).

図13に示すように、半導体基板17の活性領域30に、トランジスタ等の素子8を形成する(図6のS23)。半導体基板17上に数段階に分けて層間絶縁膜16を形成する。層間絶縁膜16を形成する途中の工程で、トランジスタ8の不純物拡散層に到達するコンタクトプラグ8b、配線8a、絶縁リング6で囲まれた半導体基板17内の領域の上方に配線層14、アライメントマーク1の上方に配線層15を形成する。配線層14は、後の工程で形成する表面電極33、裏面電極34と接続するためのパッドとして機能する。配線層14は、アルミニウム(Al)や銅(Cu)等からなる複数の配線14a〜14dと、複数の配線間を接続するタングステン等の金属膜からなる複数のコンタクトプラグ14e〜14gとからなる。また、配線層15は、複数の配線15a〜15dと、複数の配線間を接続する複数のコンタクトプラグ15e〜15gとからなる。   As shown in FIG. 13, the element 8 such as a transistor is formed in the active region 30 of the semiconductor substrate 17 (S23 in FIG. 6). An interlayer insulating film 16 is formed on the semiconductor substrate 17 in several stages. In the process of forming the interlayer insulating film 16, the wiring layer 14 and the alignment mark above the region in the semiconductor substrate 17 surrounded by the contact plug 8 b, the wiring 8 a, and the insulating ring 6 that reach the impurity diffusion layer of the transistor 8. A wiring layer 15 is formed above 1. The wiring layer 14 functions as a pad for connecting to the front surface electrode 33 and the back surface electrode 34 to be formed in a later step. The wiring layer 14 includes a plurality of wirings 14a to 14d made of aluminum (Al), copper (Cu), or the like, and a plurality of contact plugs 14e to 14g made of a metal film such as tungsten for connecting the plurality of wirings. The wiring layer 15 includes a plurality of wirings 15a to 15d and a plurality of contact plugs 15e to 15g that connect the plurality of wirings.

図14に示すように、配線層14を覆うように層間絶縁膜16上に、シリコン酸窒化膜(SiON)36aと、ポリイミド膜(パッシべーション膜)36bからなる保護膜36を形成する。次に、配線層14の上面を露出させるように保護膜36内に第1の開口33aを形成する。スパッタにより、第1の開口33aを含む保護膜36上にシード膜11を形成する。保護膜36上にフォトレジスト膜(図示していない)を形成した後、パターニングを行って、第1の開口33a内に設けたシード膜11を露出させる。電界メッキ法により、露出したシード膜11上に順に銅バンプ13、及び半田膜12を形成する。保護膜36上のフォトレジスト膜を除去した後、露出したシード膜11を除去する。このシード膜11、銅バンプ13、及び半田膜12から表面電極33が構成される(図6のS3)。   As shown in FIG. 14, a protective film 36 made of a silicon oxynitride film (SiON) 36 a and a polyimide film (passivation film) 36 b is formed on the interlayer insulating film 16 so as to cover the wiring layer 14. Next, a first opening 33a is formed in the protective film 36 so that the upper surface of the wiring layer 14 is exposed. The seed film 11 is formed on the protective film 36 including the first opening 33a by sputtering. After forming a photoresist film (not shown) on the protective film 36, patterning is performed to expose the seed film 11 provided in the first opening 33a. A copper bump 13 and a solder film 12 are sequentially formed on the exposed seed film 11 by electroplating. After removing the photoresist film on the protective film 36, the exposed seed film 11 is removed. A surface electrode 33 is composed of the seed film 11, the copper bump 13, and the solder film 12 (S3 in FIG. 6).

図15に示すように、半導体基板17の表面電極33を設けた側に、接着層(図示していない)を介して支持基板(図示していない)を設ける。この後、半導体基板17の第1の主面17aと厚さ方向に対向する第2の主面17bを例えば、775μmから40〜50μmの厚さまで薄膜化する(図6のS4)。この研削工程により、半導体基板17の第2の主面17b側には、予め形成した絶縁リング6及びアライメントマーク1の底部が露出する。半導体基板17の第2の主面17b側から、配線層14が露出するように、環状の絶縁リング6の内側に位置する半導体基板17に対して異方性ドライエッチングを行う。この際、半導体基板17を貫通すると共に、層間絶縁膜16の一部内に伸長する第2の開口34aを形成する。次に、スパッタ法により、半導体基板17の第2の主面17b上の全面に、チタン(Ti)膜及び銅(Cu)膜を積層させて、シード膜10を形成する。半導体基板17の第2の主面17b上に、第2の開口34aと同じ位置に第3の開口を有するフォトレジストパターン(図示していない)を形成する。電気めっき法により、第3の開口内に順に銅バンプ19、及びSnAg膜等の半田膜9を形成する。このシード膜10、銅バンプ19、及び半田膜9の3層により、裏面電極34が形成される。次に、フォトレジストパターンを除去した後、露出したシード膜10の部分を除去する(図6のS5)。   As shown in FIG. 15, a support substrate (not shown) is provided on the side of the semiconductor substrate 17 on which the surface electrode 33 is provided via an adhesive layer (not shown). Thereafter, the second main surface 17b facing the first main surface 17a of the semiconductor substrate 17 in the thickness direction is thinned to a thickness of, for example, 775 μm to 40 to 50 μm (S4 in FIG. 6). By this grinding process, the insulating ring 6 and the bottom of the alignment mark 1 formed in advance are exposed on the second main surface 17 b side of the semiconductor substrate 17. Anisotropic dry etching is performed on the semiconductor substrate 17 located inside the annular insulating ring 6 so that the wiring layer 14 is exposed from the second main surface 17b side of the semiconductor substrate 17. At this time, a second opening 34 a that penetrates the semiconductor substrate 17 and extends in a part of the interlayer insulating film 16 is formed. Next, a seed film 10 is formed by laminating a titanium (Ti) film and a copper (Cu) film on the entire surface of the second main surface 17b of the semiconductor substrate 17 by sputtering. A photoresist pattern (not shown) having a third opening at the same position as the second opening 34 a is formed on the second main surface 17 b of the semiconductor substrate 17. A copper bump 19 and a solder film 9 such as a SnAg film are sequentially formed in the third opening by electroplating. A back electrode 34 is formed by the seed film 10, the copper bump 19, and the solder film 9. Next, after removing the photoresist pattern, the exposed portion of the seed film 10 is removed (S5 in FIG. 6).

この後、リフローにより、半田膜9の表面を凸状とする。接着層及び支持基板を除去する。以上のようにして、図5に示す半導体装置を得る。この半導体装置では、スクライブ領域2で区画された各チップ領域3に、半導体基板17を貫通するように貫通電極5が設けられている。貫通電極5は、上端および下端に接続用のバンプ(表面電極33、裏面電極34)を備えており、後述するように、複数の半導体チップを積層する際に貫通電極5を介して上下に配置された半導体チップ間が電気的に接続される。貫通電極5は、半導体基板17を貫通する貫通プラグ(表面電極33、裏面電極34)と、半導体基板17上の層間絶縁膜16を貫通する配線層14で構成されている。貫通電極5の半導体基板17を貫通する部分は、環状の絶縁リング6で囲まれており、他の素子8等とは絶縁分離されている。   Thereafter, the surface of the solder film 9 is made convex by reflow. The adhesive layer and the support substrate are removed. As described above, the semiconductor device shown in FIG. 5 is obtained. In this semiconductor device, a through electrode 5 is provided in each chip region 3 partitioned by the scribe region 2 so as to penetrate the semiconductor substrate 17. The through electrode 5 has bumps (surface electrode 33 and back electrode 34) for connection at the upper and lower ends, and is arranged vertically via the through electrode 5 when a plurality of semiconductor chips are stacked as will be described later. The connected semiconductor chips are electrically connected. The through electrode 5 includes a through plug (surface electrode 33, back electrode 34) that penetrates the semiconductor substrate 17 and a wiring layer 14 that penetrates the interlayer insulating film 16 on the semiconductor substrate 17. A portion of the through electrode 5 that penetrates the semiconductor substrate 17 is surrounded by an annular insulating ring 6 and is insulated and separated from other elements 8 and the like.

次に、スクライブ領域(裁断領域)2に沿って半導体基板17のスクライブを行う(図6のS6)。これにより、半導体基板17を個片化して半導体チップを形成する。   Next, the semiconductor substrate 17 is scribed along the scribe region (cutting region) 2 (S6 in FIG. 6). Thereby, the semiconductor substrate 17 is separated into individual pieces to form a semiconductor chip.

図16に示すように、異なる半導体チップ40の表面電極33と裏面電極34が互いに接するようにして、複数の半導体チップ40をマウントする。リフローにより、各半導体チップ40の表面電極33と裏面電極34の半田膜9、12を接合する。半導体チップ40間にアンダーフィル41を充填した後、複数の半導体チップ40を、パッケージ基板42上にマウントする。この後、モールドレジン43によってモールドすることにより、本実施例の半導体装置が完成する(図6のS7)。   As shown in FIG. 16, the plurality of semiconductor chips 40 are mounted such that the front surface electrode 33 and the back surface electrode 34 of different semiconductor chips 40 are in contact with each other. The solder films 9 and 12 of the front surface electrode 33 and the back surface electrode 34 of each semiconductor chip 40 are joined by reflow. After filling the underfill 41 between the semiconductor chips 40, the plurality of semiconductor chips 40 are mounted on the package substrate 42. Thereafter, by molding with the mold resin 43, the semiconductor device of this example is completed (S7 in FIG. 6).

本実施例の半導体装置としては、例えば、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ等の記憶デバイスや、MPU、DSP等の演算処理デバイスを挙げることができる。   Examples of the semiconductor device of this embodiment include storage devices such as DRAM, SRAM, and flash memory, and arithmetic processing devices such as MPU and DSP.

以上のように、本実施例では、図8の工程で、アライメントマーク用のトレンチ25内に埋設させたTEOS−NSG膜26内にシーム56aやボイド56bが生じ得る。この際、図2〜4で検討したように、従来のラインアンドスペース形状のアライメントマーク1を形成すると、アライメントマーク用のトレンチ25の内壁側面25cと25dの面積が大きく異なる。このため、シーム56aの段差が大きくなると共に、シーム56aやボイド56bに集中する応力は、特定方向の応力が強くなる方向依存性を有する。この結果、図8のTEOS−NSG膜26の成膜、図9のウェットエッチング、図10のCMP法等を行った時に、ボイド56b等を起点にして、半導体基板17にクラック57が発生し得る。   As described above, in this embodiment, the seam 56a and the void 56b may be generated in the TEOS-NSG film 26 embedded in the alignment mark trench 25 in the step of FIG. At this time, as discussed in FIGS. 2 to 4, when the conventional line-and-space alignment mark 1 is formed, the areas of the inner wall side surfaces 25c and 25d of the alignment mark trench 25 are greatly different. For this reason, the step of the seam 56a becomes large, and the stress concentrated on the seam 56a and the void 56b has a direction dependency in which the stress in a specific direction becomes strong. As a result, when the TEOS-NSG film 26 shown in FIG. 8, the wet etching shown in FIG. 9, the CMP method shown in FIG. 10, or the like is performed, cracks 57 may occur in the semiconductor substrate 17 starting from the void 56b. .

これに対して、本実施例では、ドット形状のアライメントマーク1を形成すし、各ドットを構成するトレンチ25は、平面視においてほぼ同程度の面積の内壁面を有する。このため、TEOS−NSG膜26の成膜時にトレンチ25を構成する各内壁側面上で消費される原料ガスの量がほぼ同じとなり、図5E等に示すようにシーム56aの段差を小さくすることができる。また、シーム56aやボイド56bに集中する応力の方向依存性を低減することができる。この結果、クラックを発生しにくくして、製造歩留まりを向上させることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the dot-shaped alignment mark 1 is formed, and the trench 25 constituting each dot has an inner wall surface having substantially the same area in plan view. For this reason, when the TEOS-NSG film 26 is formed, the amount of the source gas consumed on the side surfaces of the inner walls constituting the trench 25 becomes substantially the same, and the step of the seam 56a can be reduced as shown in FIG. 5E and the like. it can. In addition, the direction dependency of stress concentrated on the seam 56a and the void 56b can be reduced. As a result, cracks are less likely to occur and the manufacturing yield can be improved.

なお、本実施例では、アライメントマーク1は、複数のドットが互いに垂直な第1の方向50a及び第2の方向50bに配列されたドット形状とした。しかし、第1の方向50a及び第2の方向50bは互いに垂直な方向でなくても良い。第1の方向50a及び第2の方向50bは、同一の方向でなく複数のドットをアレイ状に配列できる方向であれば、それぞれ所望の方向とすることができる。また、第1の方向50a及び第2の方向50bに配列するドットの数は、本実施例の例に限定されず、適宜、所望の数とすることができる。   In this embodiment, the alignment mark 1 has a dot shape in which a plurality of dots are arranged in the first direction 50a and the second direction 50b perpendicular to each other. However, the first direction 50a and the second direction 50b may not be perpendicular to each other. The first direction 50a and the second direction 50b can be set to desired directions as long as they are not the same direction but can arrange a plurality of dots in an array. Further, the number of dots arranged in the first direction 50a and the second direction 50b is not limited to the example of the present embodiment, and can be appropriately set to a desired number.

本実施例では、アライメントマーク1を構成する各ドットを平面視で略正方形としたが、各ドットの平面視形状は略正方形に限定されるわけではなく、円形(例えば、真円、真円とは異なる円形)、多角形(例えば、矩形、nが偶数となる正n角形など)、曲線を含む形状とすることができる。また、各ドットの平面視形状が多角形の場合、多角形を構成する各辺の長さは異なっていても良いが、各辺の長さが同じ正多角形であることが好ましい。例えば、平面視形状が正方形の場合、各辺の長さは0.35〜2.0μmであることが好ましい。   In the present embodiment, each dot constituting the alignment mark 1 is substantially square in plan view. However, the shape of each dot in plan view is not limited to a substantially square shape. Are different circles), polygons (for example, rectangles, regular n-gons where n is an even number), and shapes including curves. Moreover, when the planar view shape of each dot is a polygon, although the length of each side which comprises a polygon may differ, it is preferable that the length of each side is the same regular polygon. For example, when the plan view shape is a square, the length of each side is preferably 0.35 to 2.0 μm.

本実施例では、アライメントマーク1はSTI7の位置合わせ時にフィールド合わせマークとして使用した。アライメントマーク1は、STI7の位置合わせに加えて他の構造の位置合わせ用のフィールド合わせマークとして使用することも可能である。例えば、図15の工程において、第2の開口34aを形成する際の位置合わせ用のフィールド合わせマークとして使用することができる。   In this embodiment, the alignment mark 1 is used as a field alignment mark during the STI 7 alignment. The alignment mark 1 can be used as a field alignment mark for alignment of other structures in addition to the alignment of the STI 7. For example, in the step of FIG. 15, it can be used as a field alignment mark for alignment when forming the second opening 34a.

また、本実施例では、絶縁リング用のトレンチ32及びアライメントマーク用のトレンチ25を埋設する絶縁膜として、TEOS−NSG膜26を例示したが、トレンチ25、32を埋設する材料はこれに限定されない。アライメントマーク1のように深く、幅が狭い溝を絶縁膜で埋設する場合、TEOS−NSG膜でなくとも埋設不良によりシーム56aやボイド56bを生じ易い。従って、本発明は、TEOS−NSG膜26に限定されず、他の絶縁膜でトレンチ25、32を埋め込む工程に適用して同様に効果的である。一方、TEOS−NSG膜26を用いた場合、焼き締め(Degas)のための熱処理が必要となる。TEOS−NSG膜26はこの熱処理により膜収縮を起こし、シーム56aが拡大することがある。従って、TEOS−NSG膜26によってトレンチ25を埋め込む工程に対しては、本発明を適用してより効果的であると言える。   In this embodiment, the TEOS-NSG film 26 is exemplified as the insulating film for burying the insulating ring trench 32 and the alignment mark trench 25. However, the material for burying the trenches 25 and 32 is not limited thereto. . When a deep and narrow groove like the alignment mark 1 is embedded with an insulating film, the seam 56a and the void 56b are likely to be generated due to a poor embedding even if the trench is not a TEOS-NSG film. Therefore, the present invention is not limited to the TEOS-NSG film 26, but is equally effective when applied to a process of filling the trenches 25 and 32 with other insulating films. On the other hand, when the TEOS-NSG film 26 is used, heat treatment for baking (Degas) is required. The TEOS-NSG film 26 may be contracted by this heat treatment, and the seam 56a may be enlarged. Therefore, it can be said that the present invention is more effective for the step of filling the trench 25 with the TEOS-NSG film 26.

(第1変形例)
上記第1実施例では、半導体基板17のスクライブ領域2にアライメントマーク1を形成したが、本変形例は半導体基板17のスクライブ領域2以外の領域にアライメントマーク1を形成する点が異なる。
(First modification)
In the first embodiment, the alignment mark 1 is formed in the scribe region 2 of the semiconductor substrate 17, but this modification is different in that the alignment mark 1 is formed in a region other than the scribe region 2 of the semiconductor substrate 17.

図17Aは、半導体基板17の非有効ショット領域45にアライメントマーク1を設けた例を表す平面図である。半導体基板17には、後の工程でリソグラフィーの露光等を行うことにより半導体装置が形成される半導体チップからなる複数の有効ショット領域(図17Aにおいて斜線で表示された領域)46と、半導体装置が形成されない非有効ショット領域(図17Aにおいて白色の領域)45が存在する。非有効ショット領域45とは、正常な半導体装置のパターン形成ができない半導体チップが位置する領域を指す。すなわち、半導体基板17は円形で構成され、半導体チップは矩形で構成されるため半導体基板17の終端部に掛かった半導体チップでは、一部が半導体基板17からはみ出してしまい、パターン形成ができない状態となる。半導体装置の設計が完了した時点で半導体チップのサイズが決まるので、半導体基板17において非有効ショット領域45となる位置は予め把握することができる。半導体基板17の終端部にパターン形成を繰り返すと、異物発生の原因となるので、非有効ショット領域45にはパターンを形成しない。したがって、非有効ショット領域45は半導体装置の製造に寄与しない無駄な領域となる。本変形例では、上記の無駄な領域となる非有効ショット領域45を利用してアライメントマーク1を形成することにより、有効ショット領域46内にアライメントマーク1用の領域を確保する必要がなくなり、微細化に対応した半導体装置とすることができる。なお、アライメントマーク1を形成する非有効ショット領域45の数及び位置は図17Aの例に限定されず、適宜、所望の数及び位置の非有効ショット領域45にアライメントマーク1を形成することができる。   FIG. 17A is a plan view illustrating an example in which the alignment mark 1 is provided in the ineffective shot region 45 of the semiconductor substrate 17. The semiconductor substrate 17 includes a plurality of effective shot regions (regions indicated by hatching in FIG. 17A) 46 formed of semiconductor chips on which a semiconductor device is formed by performing lithography exposure or the like in a later step, and the semiconductor device. There is a non-effective shot area (a white area in FIG. 17A) 45 that is not formed. The non-effective shot region 45 refers to a region where a semiconductor chip where a normal semiconductor device pattern cannot be formed is located. That is, since the semiconductor substrate 17 is formed in a circular shape and the semiconductor chip is formed in a rectangular shape, a part of the semiconductor chip applied to the terminal portion of the semiconductor substrate 17 protrudes from the semiconductor substrate 17 and cannot be patterned. Become. Since the size of the semiconductor chip is determined when the design of the semiconductor device is completed, the position of the ineffective shot region 45 on the semiconductor substrate 17 can be grasped in advance. If pattern formation is repeated at the terminal portion of the semiconductor substrate 17, foreign matter is generated, and thus no pattern is formed in the ineffective shot region 45. Therefore, the ineffective shot region 45 is a useless region that does not contribute to the manufacture of the semiconductor device. In this modification, the alignment mark 1 is formed by using the non-effective shot area 45 which becomes the useless area, so that it is not necessary to secure an area for the alignment mark 1 in the effective shot area 46, and the fine mark is fine. It can be set as the semiconductor device corresponding to conversion. Note that the number and positions of the non-effective shot regions 45 forming the alignment mark 1 are not limited to the example of FIG. 17A, and the alignment marks 1 can be appropriately formed in the desired number and positions of the non-effective shot regions 45. .

図17Bは、他の例を示す図であり、半導体基板17のチップ領域3内にアライメントマーク1を形成する例を示した図であり、第1実施例の図5Aに対応する図面である。図17Bに示すように、アライメントマーク1はチップ領域3内に形成しても良い。また、チップ領域3内のアライメントマーク1の形成位置及び数は、図17Bの例に限定されるわけではなく、所望の数のアライメントマーク1を、チップ領域3内の所望の位置に形成することができる。   FIG. 17B is a view showing another example, showing an example in which the alignment mark 1 is formed in the chip region 3 of the semiconductor substrate 17, and corresponding to FIG. 5A of the first embodiment. As shown in FIG. 17B, the alignment mark 1 may be formed in the chip region 3. Further, the formation position and number of alignment marks 1 in the chip region 3 are not limited to the example of FIG. 17B, and a desired number of alignment marks 1 are formed in desired positions in the chip region 3. Can do.

1 アライメントマーク
2 スクライブ領域
3 チップ領域
4 素子領域
5 貫通電極
6 絶縁リング
7 素子分離領域(STI)
7a 素子分離領域用のトレンチ
8 素子
8a 配線層
8b コンタクトプラグ
9、12 半田膜
10、11 シード膜
13、19 銅バンプ
14、15 配線層
14a、14b、14c、14d、15a、15b、15c、15d 配線
14e、14f、14g、15e、15f、15g コンタクトプラグ
16 層間絶縁膜
17 半導体基板
17a 第1の主面
17b 第2の主面
20 フォトレジスト膜
25 アライメントマーク用のトレンチ
25a トレンチの延在方向
25b トレンチの幅方向
25c、25d 内壁側面
26 絶縁膜
26a 絶縁膜の薄膜部分
26b 絶縁膜の厚膜部分
29 第1のパターン
30 活性領域
32 絶縁リング用のトレンチ
33 表面電極
33a 第1の開口
34 裏面電極
34a 第2の開口
36 保護膜
36a シリコン酸窒化膜(SiON)
36b ポリイミド膜(パッシべーション膜)
38 半導体基板の厚み方向
40 半導体チップ
41 アンダーフィル
42 パッケージ基板
43 モールドレジン
45 非有効ショット領域
46 有効ショット領域
50a 第1の方向
50b 第2の方向
56a シーム
56b ボイド
57 クラック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Alignment mark 2 Scribe area 3 Chip area 4 Element area 5 Through electrode 6 Insulating ring 7 Element isolation area (STI)
7a Trench for element isolation region 8 Element 8a Wiring layer 8b Contact plug 9, 12 Solder film 10, 11 Seed film 13, 19 Copper bump 14, 15 Wiring layer 14a, 14b, 14c, 14d, 15a, 15b, 15c, 15d Wiring 14e, 14f, 14g, 15e, 15f, 15g Contact plug 16 Interlayer insulating film 17 Semiconductor substrate 17a First main surface 17b Second main surface 20 Photoresist film 25 Alignment mark trench 25a Trench extension direction 25b Trench width direction 25c, 25d Inner wall side surface 26 Insulating film 26a Insulating film thin film portion 26b Insulating film thick film portion 29 First pattern 30 Active region 32 Insulating ring trench 33 Surface electrode 33a First opening 34 Back electrode 34a Second opening 36 Protective film 36a Silicon oxynitride film (SiON)
36b Polyimide film (passivation film)
38 Semiconductor substrate thickness direction 40 Semiconductor chip 41 Underfill 42 Package substrate 43 Mold resin 45 Ineffective shot region 46 Effective shot region 50a First direction 50b Second direction 56a Seam 56b Void 57 Crack

Claims (16)

基板の第1の主面に、前記第1の主面に対向して見た場合に、環状の第1の溝及びドット形状の第2の溝を形成する工程と、
前記第1及び第2の溝を埋め込むように、絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜を形成する工程の後、前記基板の第1の主面にフォトレジスト膜を形成する工程と、
前記絶縁膜で埋め込まれた前記第2の溝の前記基板上での位置を基準として位置合わせした第1のパターンを、前記フォトレジスト膜に転写する工程と、
前記絶縁膜で埋め込まれた環状の前記第1の溝の内側に位置する前記基板に、前記基板を厚さ方向に貫通する貫通電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A step of forming an annular first groove and a dot-shaped second groove on the first main surface of the substrate when viewed opposite to the first main surface;
Forming an insulating film so as to fill the first and second grooves;
After the step of forming the insulating film, forming a photoresist film on the first main surface of the substrate;
Transferring the first pattern, which is aligned on the basis of the position of the second groove embedded in the insulating film on the substrate, to the photoresist film;
Forming a through electrode penetrating through the substrate in a thickness direction on the substrate located inside the annular first groove embedded in the insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記ドット形状の第2の溝を構成する各ドットは、前記第1の主面に対向して見た場合に、円形又は多角形であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein each dot constituting the second groove having the dot shape is circular or polygonal when viewed opposite to the first main surface. 3. Production method. 前記絶縁膜を形成する工程の後、前記貫通電極を形成する工程の前に、
前記基板の第1の主面と厚さ方向に対向する第2の主面側から前記基板を研削して、前記絶縁膜で埋め込まれた前記第1及び第2の溝の底部が露出するまで前記基板の厚さを減ずる工程を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
After the step of forming the insulating film and before the step of forming the through electrode,
The substrate is ground from the second main surface side facing the first main surface of the substrate in the thickness direction until the bottoms of the first and second grooves embedded in the insulating film are exposed. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of reducing the thickness of the substrate.
前記絶縁膜を形成する工程では、TEOSを原料に用いた化学気相成長法により、前記第1の溝と前記第2の溝とを埋め込むように前記絶縁膜を形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   The step of forming the insulating film is characterized in that the insulating film is formed so as to fill the first groove and the second groove by a chemical vapor deposition method using TEOS as a raw material. Item 4. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of Items 1 to 3. 前記絶縁膜を形成する工程の後に、
前記第1及び第2の溝上の前記絶縁膜上にマスクが位置するようにマスクパターンを形成する工程と、
前記マスクパターンを用いたエッチングにより、前記基板の第1の主面が露出しないように前記絶縁膜の一部を除去する工程と、
前記マスクパターンを除去した後、前記絶縁膜を平坦化する工程と、
を更に有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
After the step of forming the insulating film,
Forming a mask pattern so that a mask is positioned on the insulating film on the first and second grooves;
Removing a part of the insulating film by etching using the mask pattern so that the first main surface of the substrate is not exposed;
Flattening the insulating film after removing the mask pattern;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising:
前記フォトレジスト膜に転写した前記第1のパターンを用いて、前記基板の第1の主面に素子分離領域を形成する工程を更に有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   6. The method according to claim 1, further comprising a step of forming an element isolation region on the first main surface of the substrate using the first pattern transferred to the photoresist film. The manufacturing method of the semiconductor device as described in any one of. 前記基板を裁断領域に沿って切断することで、前記基板を個片化する工程を更に有し、
前記第1及び第2の溝を形成する工程では、前記基板の前記裁断領域に前記第2の溝を形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
Cutting the substrate along the cutting region to further singulate the substrate;
The semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of forming the first and second grooves, the second groove is formed in the cutting region of the substrate. Production method.
基板と、
前記基板を厚さ方向に貫通すると共に、前記基板の第1の主面に対向して見た場合に環状となる絶縁リングと、
前記基板を厚さ方向に貫通すると共に、前記基板の第1の主面に対向して見た場合にドット形状となるアライメントマークと、
前記環状の絶縁リングの内側に位置する前記基板内に、前記基板を厚さ方向に貫通するように設けられた貫通電極と、
を有することを特徴とする半導体ウェハ。
A substrate,
An insulating ring that penetrates the substrate in the thickness direction and is annular when viewed opposite the first main surface of the substrate;
An alignment mark that penetrates the substrate in the thickness direction and has a dot shape when viewed facing the first main surface of the substrate;
In the substrate located inside the annular insulating ring, a through electrode provided to penetrate the substrate in the thickness direction;
A semiconductor wafer comprising:
前記ドット形状のアライメントマークを構成する各ドットは、前記第1の主面に対向して見た場合に、円形又は多角形であることを特徴とする請求項8に記載の半導体ウェハ。   The semiconductor wafer according to claim 8, wherein each dot constituting the dot-shaped alignment mark is circular or polygonal when viewed opposite to the first main surface. 前記絶縁リングとアライメントマークは、NSG膜(None−doped Silicate Glass)を含む材料からなることを特徴とする請求項8又は9に記載の半導体ウェハ。   The semiconductor wafer according to claim 8 or 9, wherein the insulating ring and the alignment mark are made of a material including an NSG film (None-doped Silicate Glass). 更に、前記基板の第1の主面に素子分離領域を有することを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の半導体ウェハ。   The semiconductor wafer according to claim 8, further comprising an element isolation region on the first main surface of the substrate. 前記アライメントマークは、前記基板の裁断領域に形成されていることを特徴とする請求項8〜11のいずれか1項に記載の半導体ウェハ。   The semiconductor wafer according to claim 8, wherein the alignment mark is formed in a cutting region of the substrate. 基板と、
前記基板のチップ領域を厚さ方向に貫通すると共に、前記基板の第1の主面に対向して見た場合に環状となる絶縁リングと、
前記基板のチップ領域を厚さ方向に貫通すると共に、前記基板の第1の主面に対向して見た場合にドット形状となるアライメントマークと、
前記環状の絶縁リングの内側に位置する前記基板内に、前記基板を厚さ方向に貫通するように設けられた貫通電極と、
を有することを特徴とする半導体装置。
A substrate,
An insulating ring that penetrates the chip region of the substrate in the thickness direction and is annular when viewed opposite the first main surface of the substrate;
An alignment mark that penetrates the chip region of the substrate in the thickness direction and has a dot shape when viewed to face the first main surface of the substrate;
In the substrate located inside the annular insulating ring, a through electrode provided to penetrate the substrate in the thickness direction;
A semiconductor device comprising:
前記ドット形状のアライメントマークを構成する各ドットは、前記第1の主面に対向して見た場合に、円形又は多角形であることを特徴とする請求項13に記載の半導体装置。   14. The semiconductor device according to claim 13, wherein each dot constituting the dot-shaped alignment mark is circular or polygonal when viewed opposite to the first main surface. 前記絶縁リングとアライメントマークは、NSG膜(None−doped Silicate Glass)を含む材料からなることを特徴とする請求項13又は14に記載の半導体装置。   15. The semiconductor device according to claim 13, wherein the insulating ring and the alignment mark are made of a material including an NSG film (None-doped Silicate Glass). 更に、前記基板の第1の主面に素子分離領域を有することを特徴とする請求項13〜15のいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 13, further comprising an element isolation region on the first main surface of the substrate.
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