JP2014090012A - Semiconductor wafer and semiconductor integrated circuit manufacturing method - Google Patents
Semiconductor wafer and semiconductor integrated circuit manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014090012A JP2014090012A JP2012237816A JP2012237816A JP2014090012A JP 2014090012 A JP2014090012 A JP 2014090012A JP 2012237816 A JP2012237816 A JP 2012237816A JP 2012237816 A JP2012237816 A JP 2012237816A JP 2014090012 A JP2014090012 A JP 2014090012A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrated circuit
- region
- semiconductor integrated
- semiconductor
- chip
- 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
Abstract
Description
この発明は、半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit.
半導体集積回路のチップ面積の縮小化が進むにつれて、チップ領域内に充分な個数の検査用パッドを設けることが難しくなってきている。そこで、図3(A)に示すように、半導体集積回路の検査工程において使用されるパッド(図3(A)では、検査用PAD50や制御用PAD83)をスクライブ領域20に設け、チップ領域10内においてMOSトランジスタ81および金属配線82を介して検査対象回路52に接続することが提案されている(特許文献1:従来技術参照)。スクライブ領域20は製品出荷に先立ってダイシングにより切除される。このため、検査工程において使用されるパッドをスクライブ領域20に設けるようにすれば、製品出荷後においては検査工程においてどのような信号入出力が行われたのかを隠蔽することができ、耐タンパー性が向上するといった効果もある。
As the chip area of the semiconductor integrated circuit has been reduced, it has become difficult to provide a sufficient number of test pads in the chip region. Therefore, as shown in FIG. 3A, pads (
また、特許文献1には、図3(B)に示すように、スクライブ領域20とチップ領域10とに跨るようにダイシング検知器53を設けるとともに、スクライブ領域20内のパッドからチップ領域10内の検査対象回路52に至る信号の入出力経路54に切り換え回路51を設け、ダイシング検知器53によりダイシングが検知された場合には、入出力経路54を固定電位とする処理を切り換え回路51に実行させることで耐タンパー性を一層向上させる技術が開示されている。一方、特許文献2には、半導体集積回路を水分等による汚染から保護するためのシールリングの下方に、チップ内領域からスクライブ領域に至る拡散層を形成し、この拡散層を用いてチップ内領域の回路とスクライブ領域内のパッドとを接続することが記載されている。
Further, in Patent Document 1, a
しかし、特許文献1に開示の技術では、ダイシング検知器や切り換え回路を別途設ける必要があり、半導体ウェハの構造が複雑になるといった問題がある。これに対して、特許文献2に開示された技術によれば、このような問題は生じないが、シールリングを基板電位とする構造との併用ができないといった問題が生じる。シールリングを基板電位とする場合、基板と同じ導電型の拡散層をチップ領域の周囲に設け、当該拡散層上にシールリングを設けることが一般的であるが、特許文献2に開示された技術ではシールリングを半導体基板の表面に形成された絶縁層の上に設けているからである。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to separately provide a dicing detector and a switching circuit, and there is a problem that the structure of the semiconductor wafer becomes complicated. On the other hand, according to the technique disclosed in Patent Document 2, such a problem does not occur, but there arises a problem that it cannot be used together with a structure in which the seal ring is a substrate potential. When the seal ring has a substrate potential, a diffusion layer having the same conductivity type as that of the substrate is generally provided around the chip region, and a seal ring is provided on the diffusion layer. However, the technique disclosed in Patent Document 2 This is because the seal ring is provided on the insulating layer formed on the surface of the semiconductor substrate.
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、シールリングを基板電位とする構造との併用が可能で、かつ半導体集積回路の面積縮小と耐タンパー性の向上とを簡素な構成で実現する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can be used in combination with a structure in which a seal ring is used as a substrate potential, and realizes a reduction in area of a semiconductor integrated circuit and an improvement in tamper resistance with a simple configuration. It aims at providing the technology to do.
上記課題を解決するために本発明は、第1の導電型の半導体基板に半導体集積回路を含む複数のチップ領域と各チップ領域間の領域であるスクライブ領域とを形成してなる半導体ウェハであって、前記半導体基板には、チップ領域とスクライブ領域の境界となるダイシングラインを横切ってチップ領域内からスクライブ領域内に延びる第2の導電型のディープウェルが形成されているとともに、前記複数のチップ領域の各々の外周に沿ってシールリングが形成されており、前記ディープウェルは、前記チップ領域内において第2の導電型の拡散層および配線層を介して半導体集積回路に接続されているとともに、前記スクライブ領域内において第2の導電型の拡散層を介してパッドに接続されていることを特徴とする半導体ウェハ、を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a semiconductor wafer in which a plurality of chip regions including a semiconductor integrated circuit and a scribe region that is a region between the chip regions are formed on a first conductivity type semiconductor substrate. The semiconductor substrate is formed with a second conductivity type deep well extending from the chip region into the scribe region across a dicing line that is a boundary between the chip region and the scribe region, and the plurality of chips. A seal ring is formed along the outer periphery of each of the regions, and the deep well is connected to the semiconductor integrated circuit via a diffusion layer and a wiring layer of a second conductivity type in the chip region, Provided is a semiconductor wafer which is connected to a pad through a diffusion layer of a second conductivity type in the scribe region. .
このような半導体ウェハによれば、チップ領域内の半導体集積回路から、配線層、同チップ領域内の第2の導電型の拡散層、ディープウェルおよびスクライブ領域内の第2の導電型の拡散層を経由してスクライブ領域内のパッドに至る信号入出力経路が形成される。このため、検査工程においては当該パッドに検査用の各種信号を与えることで半導体回路の検査を行うことができる。この半導体ウェハによれば、検査工程において使用するパッドをスクライブ領域に設けることができ、半導体集積回路の面積を縮小できること、および耐タンパー性を向上させることができることは特許文献1や特許文献2に開示された技術と同様である。加えて、本発明による半導体ウェハでは、ダイシングを検出する検出回路や上記信号入出力経路を固定電位にする切り換え回路を設ける必要はないため、特許文献1に開示された半導体ウェハに比較して構成が簡素になる。 According to such a semiconductor wafer, from the semiconductor integrated circuit in the chip region, the wiring layer, the second conductivity type diffusion layer in the chip region, the second conductivity type diffusion layer in the deep well and the scribe region. A signal input / output path reaching the pad in the scribe area via the. For this reason, in the inspection process, the semiconductor circuit can be inspected by applying various inspection signals to the pad. According to this semiconductor wafer, it is disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 that pads used in the inspection process can be provided in the scribe region, the area of the semiconductor integrated circuit can be reduced, and the tamper resistance can be improved. This is similar to the disclosed technology. In addition, in the semiconductor wafer according to the present invention, it is not necessary to provide a detection circuit for detecting dicing or a switching circuit for setting the signal input / output path to a fixed potential. Therefore, the semiconductor wafer is configured in comparison with the semiconductor wafer disclosed in Patent Document 1. Becomes simple.
また、本発明の半導体ウェハでは、シールリングを基板電位とするため、半導体基板と同じ導電型の拡散層をチップ領域の周囲に設け、当該拡散層上にシールリングを設けたとしても、当該拡散層よりも更に深い位置にあるディープウェルを利用して上記信号入出力経路が形成されるため、特段の問題は生じない。つまり、本発明の半導体ウェハでは、シールリングを基板電位とする構造との併用が可能である。例えば、P型基板の場合には、シールリングの下に設けられたPウェルのさらに下にチップ領域内からスクライブ領域内まで延びるディープNウェルを設け、チップ領域内のNウェルおよび配線層を介して当該ディープNウェルをチップ領域内の半導体集積回路と電気的に接続し、スクライブ領域内のNウェルを介して当該ディープNウェルを当該スクライブ領域内の検査用パッドに接続するようにすれば良い。 Further, in the semiconductor wafer of the present invention, since the seal ring has a substrate potential, even if a diffusion layer having the same conductivity type as that of the semiconductor substrate is provided around the chip region and the seal ring is provided on the diffusion layer, the diffusion is performed. Since the signal input / output path is formed by using a deep well located deeper than the layer, no particular problem occurs. In other words, the semiconductor wafer of the present invention can be used in combination with a structure in which the seal ring has a substrate potential. For example, in the case of a P-type substrate, a deep N well extending from the chip region to the scribe region is provided below the P well provided under the seal ring, and the N well and the wiring layer in the chip region are interposed. The deep N well may be electrically connected to the semiconductor integrated circuit in the chip region, and the deep N well may be connected to the inspection pad in the scribe region via the N well in the scribe region. .
このように本発明によれば、シールリングを基板電位とする構造との併用が可能で、かつ半導体集積回路の面積縮小と耐タンパー性の向上とを簡素な構成で実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to use the seal ring with the structure in which the substrate potential is used, and it is possible to realize the reduction of the area of the semiconductor integrated circuit and the improvement of the tamper resistance with a simple configuration.
また、本発明の別の態様としては、上記半導体ウェハをダイシングラインに沿って切断して半導体集積回路を製造する半導体集積回路の製造方法、を提供する態様が考えられる。また、上記半導体ウェハをダイシングラインに沿って切断すれば、スクライブ境界により囲まれた第1の導電型の半導体基板であって、半導体集積回路が形成されるとともに、前記スクライブ境界に到達する第2の導電型のディープウェルが形成され、当該ディープウェルはチップ領域内の第2の導電型の拡散層および配線層を介して前記半導体集積回路に接続されていることを特徴とする半導体基板が得られる。 As another aspect of the present invention, a semiconductor integrated circuit manufacturing method for manufacturing a semiconductor integrated circuit by cutting the semiconductor wafer along a dicing line can be considered. When the semiconductor wafer is cut along a dicing line, a semiconductor substrate of a first conductivity type surrounded by a scribe boundary is formed, and a semiconductor integrated circuit is formed, and a second that reaches the scribe boundary. A deep well of the conductive type is formed, and the deep well is connected to the semiconductor integrated circuit through the second conductive type diffusion layer and the wiring layer in the chip region. It is done.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図1は、この発明の一実施形態の半導体ウェハ1の構造を示す図である。図1(A)は半導体ウェハ1の平面図である。図1では図3と同じ構成要素には同一の符号が付されている。図1(A)に示すように、半導体ウェハ1は、各々に半導体集積回路が形成される複数のチップ領域10と、チップ領域10間の領域であるスクライブ領域20とをP型半導体基板に形成して為るものである。本実施形態では、チップ領域10にMOSFET(Metal Oxide
Semiconductor Field Effect Transistor;金属−酸化膜−半導体構造の電界効果トランジスタ)などの回路構成素子を形成し、さらに素子間の配線を行った後に、チップ領域10とスクライブ領域20との境界となるダイシングラインDLに沿ってダイシングを行うことで半導体集積回路が製造される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the structure of a semiconductor wafer 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view of the semiconductor wafer 1. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 1A, a semiconductor wafer 1 has a plurality of
A circuit component element such as a semiconductor field effect transistor (metal-oxide film-semiconductor field effect transistor) is formed, and after wiring between the elements is performed, a dicing line serving as a boundary between the
図1(B)は、図1(A)におけるXX´線(すなわち、1つのチップ領域10から隣接するスクライブ領域20に至る線)に沿った断面の一部を示す図である。図1(B)のシールリングSRは、チップ領域10内に形成される半導体集積回路に対する水分の侵入や、当該半導体集積回路を形成する際に積層した各層の応力による剥離を防止するためのものである。シールリングSRは、半導体集積回路の周囲を取り囲むように(すなわち、チップ領域10の外周に沿って)、配線層と同じ金属素材により形成されている。図1(B)に示すように、シールリングSRは、半導体基板(本実施形態ではP型基板)と同じ導電型の拡散層(本実施形態では、PウェルP1)上に設けられている。これは、シールリングSRの電位を半導体基板の電位と同じにするためである。
FIG. 1B is a diagram showing a part of a cross section taken along line XX ′ in FIG. 1A (that is, a line extending from one
図1(B)に示すように、本実施形態の特徴は、シールリングSR直下のPウェルP1よりもさらに深い位置に、ダイシングラインDLを跨いでチップ領域10内からスクライブ領域20内まで延びる拡散層であって、半導体基板とは異なる導電型の拡散層(本実施形態では、ディープNウェルDN)が設けられている点にある。図2(A)は、図1におけるYY´線付近を拡大した拡大図であり、図2(B)は同YY´線による断面からチップ側(N1側)を見た図である。図2(A)および図2(B)では図1(B)におけるものと同一の構成要素には同一の符号が付されている。ただし、図2(A)および図2(B)では、図面の見やすさを考慮して第1メタル層(図1(B)にて符号M1により示されるメタル配線層)以降を適宜省略している。図1(B)および図2(B)に示すように、ディープNウェルDNは、チップ領域10に設けられる通常のNウェルであるNウェルN1やスクライブ領域20に設けられるNウェルN2に接するように設けられている。本実施形態では、半導体集積回路の配線層のうちの最下層のメタル配線層(第1メタル層M1)の塗布が行われた時点で、チップ領域10内に形成されたトランジスタTrのゲート電極→ゲート配線(第1メタル層M1)→NウェルN1→ディープNウェルDN→NウェルN2→スクライブ領域20内のパッド(検査工程において各種信号の入出力に使用されるパッド:図1(B)に示すように、当該パッドはメタル配線層とビアとにより形成され、信号を入力するための開口部が設けられている)といった信号入出力経路Cが形成される。
As shown in FIG. 1B, the feature of the present embodiment is that the diffusion extends from the
このように、本実施形態の半導体ウェハ1では、チップ領域10に形成される半導体集積回路の検査工程において各種信号の入出力を行うためのパッドがスクライブ領域20に配置されているため、当該パッドをチップ領域10内に配置する場合に比較して半導体集積回路の面積を縮小することができる。また、パッドが配置されたスクライブ領域20はダイシングにより切除されるため、製品出荷後においては、検査工程にてどのような信号入力が行われたのかを隠蔽できること(つまり、耐タンパー性が向上すること)は特許文献1或いは特許文献2に開示された技術と同様である。本実施形態の半導体ウェハ1では、スクライブ領域20の切除を検出するためのダイシング検知器や切替回路を必要としないため、特許文献1に開示された技術に比較して簡素な構成で半導体集積回路の面積縮小化と耐タンパー性の向上とを実現することができる。
As described above, in the semiconductor wafer 1 of the present embodiment, the pads for inputting and outputting various signals are arranged in the
また、本実施形態では、シールリング構造(シールリングSRおよびPウェルP1)の下を通ってチップ領域10からスクライブ領域20へ延びるディープNウェルを利用してスクライブ領域20内のパッドからチップ領域10内の半導体集積回路に至る信号入出力経路を形成するようにしたため、シールリングを基板電位とする構造との併用も可能である。
In the present embodiment, the
このように、本実施形態によれば、シールリングを基板電位とする構造との併用が可能で、かつ半導体集積回路の面積縮小と耐タンパー性の向上とを簡素な構成で実現することが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to use in combination with a structure in which the seal ring is a substrate potential, and it is possible to realize a reduction in area of the semiconductor integrated circuit and an improvement in tamper resistance with a simple configuration. become.
以上本発明の一実施形態について説明したが、この実施形態を以下のように変形しても勿論良い。
(1)上記実施形態では、チップ領域10において最下層のメタル配線層(第1メタル層M1)およびNウェルN1を介してディープNウェルDNを半導体集積回路に接続したが第2メタル層M2や第3メタル層M3などの他の配線層およびNウェルN1を介してディープNウェルDNを半導体回路に接続しても良い。
Although one embodiment of the present invention has been described above, this embodiment may of course be modified as follows.
(1) In the above embodiment, the deep N well DN is connected to the semiconductor integrated circuit via the lowermost metal wiring layer (first metal layer M1) and the N well N1 in the
(2)上記実施形態では、チップ領域10内に形成される半導体集積回路の回路構成素子がMOSFETである場合について説明したが、磁気素子などのMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)とMOSFETの混載型の半導体集積回路であっても良く、またバイポーラトランジスタにより構成されていても良い。
(2) In the above embodiment, the case where the circuit constituent element of the semiconductor integrated circuit formed in the
1…半導体ウェハ、10…チップ領域、20…スクライブ領域、N1,N2…Nウェル、DN…ディープNウェル、P1…Pウェル、DL…ダイシングライン、SR…シールリング、M1…第1メタル層、M2…第2メタル層、M3…第3メタル層、C…信号入出力経路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor wafer, 10 ... Chip area | region, 20 ... Scribe area | region, N1, N2 ... N well, DN ... Deep N well, P1 ... P well, DL ... Dicing line, SR ... Seal ring, M1 ... 1st metal layer, M2 ... second metal layer, M3 ... third metal layer, C ... signal input / output path.
Claims (2)
前記半導体基板には、チップ領域とスクライブ領域の境界となるダイシングラインを横切ってチップ領域内からスクライブ領域内に延びる第2の導電型のディープウェルが形成されているとともに、前記複数のチップ領域の各々の外周に沿ってシールリングが形成されており、
前記ディープウェルは、前記チップ領域内において第2の導電型の拡散層および配線層を介して半導体集積回路に接続されているとともに、前記スクライブ領域内において第2の導電型の拡散層を介してパッドに接続されている
ことを特徴とする半導体ウェハ。 A semiconductor wafer formed by forming a plurality of chip regions including a semiconductor integrated circuit on a semiconductor substrate of a first conductivity type and a scribe region that is a region between the chip regions,
The semiconductor substrate is formed with a second conductivity type deep well extending from the chip region into the scribe region across a dicing line serving as a boundary between the chip region and the scribe region. A seal ring is formed along each outer periphery,
The deep well is connected to the semiconductor integrated circuit via the second conductive type diffusion layer and the wiring layer in the chip region, and is connected to the semiconductor integrated circuit in the scribe region via the second conductive type diffusion layer. A semiconductor wafer characterized by being connected to a pad.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012237816A JP2014090012A (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Semiconductor wafer and semiconductor integrated circuit manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012237816A JP2014090012A (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Semiconductor wafer and semiconductor integrated circuit manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014090012A true JP2014090012A (en) | 2014-05-15 |
Family
ID=50791708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012237816A Pending JP2014090012A (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Semiconductor wafer and semiconductor integrated circuit manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014090012A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105448866A (en) * | 2014-08-20 | 2016-03-30 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Semiconductor device structure and manufacturing method thereof |
JP2016046342A (en) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | 力晶科技股▲ふん▼有限公司 | Semiconductor wafer, semiconductor chip, semiconductor device, and method of manufacturing them |
US11342235B2 (en) | 2019-12-10 | 2022-05-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices including scribe lane and method of manufacturing the semiconductor devices |
-
2012
- 2012-10-29 JP JP2012237816A patent/JP2014090012A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105448866A (en) * | 2014-08-20 | 2016-03-30 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Semiconductor device structure and manufacturing method thereof |
JP2016046342A (en) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | 力晶科技股▲ふん▼有限公司 | Semiconductor wafer, semiconductor chip, semiconductor device, and method of manufacturing them |
US11342235B2 (en) | 2019-12-10 | 2022-05-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices including scribe lane and method of manufacturing the semiconductor devices |
US11756843B2 (en) | 2019-12-10 | 2023-09-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices including scribe lane and method of manufacturing the semiconductor devices |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI697982B (en) | Seal ring structure, semicondctor die, and method for detection cracks on semiconductor die | |
JP2013143532A (en) | Semiconductor device | |
JP2007305739A (en) | Semiconductor device | |
US20080308798A1 (en) | Semiconductor Device | |
US7834351B2 (en) | Semiconductor device | |
TW201530758A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the semiconductor device | |
US20140027772A1 (en) | Wafers and Chips Comprising Test Structures | |
TW201338112A (en) | Semiconductor device | |
JP2012023238A (en) | Semiconductor device, and manufacturing method and design method of semiconductor device | |
JP2014090012A (en) | Semiconductor wafer and semiconductor integrated circuit manufacturing method | |
US20150287684A1 (en) | Semiconductor device | |
JP2013105919A (en) | Semiconductor wafer and method of manufacturing semiconductor device | |
TWI567907B (en) | Semiconductor device | |
JP4970787B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2006303073A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
CN107230671B (en) | Semiconductor integrated circuit chip and semiconductor integrated circuit wafer | |
JP2012099625A (en) | Semiconductor device | |
JP2013074113A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device | |
JP2009147001A (en) | Semiconductor device | |
JP2009124003A (en) | Semiconductor device | |
WO2014045989A1 (en) | Semiconductor wafer, semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device | |
JP2008153528A (en) | Semiconductor chip | |
JP4034992B2 (en) | Semiconductor device | |
JP5805818B2 (en) | Semiconductor device | |
US20160276233A1 (en) | System and Method for Dual-Region Singulation |