JP2014183141A - 半導体装置の製造方法およびそれに用いられる露光マスク - Google Patents

Abstract

【課題】クラックの発生確率を小さくし、製造コストを低減できる半導体装置の製造方法およびそれに用いられる露光マスクを提供する。
【解決手段】表面保護膜３のスクライブパターン２００ａにおいて、最外周のスクライブ２００ｂの交差部分２００ｃに外周に向かって突出箇所２００ｄを形成することで、チップ形成箇所２１に発生するクラックの発生確率を小さくして製造コストの低減を図る。
【選択図】 図９

Description

この発明は、ダイシングブレードでウェハを切断する工程を有する半導体装置の製造方法およびそれに用いられる露光マスクに関する。

半導体装置の製造工程として、ダイシングブレードで表面保護膜に形成されたスクライブに沿ってウェハを切断する工程がある。この工程において、ウェハの外周部ではスクライブが形成されない箇所を切断することが多い。このウェハの切断に係る工程について説明する。

図１６は、スクライブを形成するためのレチクル５１の要部平面図である。レチクル５１は縮小露光マスクであり、複数個のチップ形成箇所５２を有している。図１６ではチップ形成箇所５２が４個形成されている場合を示す。このチップ形成箇所５２はスクライブパターン５３で分離されている。スクライブパターン５３はチップ形成箇所５２を取り囲むスクライブ５４と隣接するチップ形成箇所５２を分離する格子状のスクライブ５４からなる。

図１７は、スクライブを形成するための等倍露光マスク５７の要部平面図である。この等倍露光マスク５７は1回の露光でウェハ１全域を露光し、図示しないウェハ５８上に形成された金属膜および表面保護膜などをパターニングできるマスクである。

このように、図１６のレチクル５１および図１７の等倍露光マスク５７などの従来の露光マスクでは、最外周のスクライブ５４の交差部分５５から外周に向けてスクライブの突出箇所５６（点線）は形成されていない。

図１８は、レチクル５１を用いてウェハ１上のレジスト６１を露光したときのスクライブパターン６２の平面図である。
露光時にはウェハ１を前後、左右にステップ的に移動させて、ウェハ１が停止する度にウェハ１のレジスト６１に露光を繰り返す。このときの１回の露光でレジスト６１にレチクル５１のパターンが縮小露光され、そのレジスト６１にレチクル５１のスクライブパターンが転写され、露光を繰り返すことでウェハ１上のレジストにスクライブパターン６２が形成される。ここでは１回の露光をワンショットと称し、このワンショットで
レジスト６１に形成されるパターンをワンショットパターン６３と称す。大きな直径のウェハ１ではショット数は数十回程になり、ウェハ全面にチップ形成するためショットエリアを小さくするとショット数は数百回に達する。

例えば、レチクル５１を用いた場合には、レジスト６１のスクライブパターン６２は、互いに隣接するワンショットパターン６３が最外周のスクライブ６４で重なるように露光して形成される。このレジスト６１のスクライブパターン６２を用いて表面保護膜７１をエッチングして図示しない表面保護膜７１にスクライブパターン７２（図示せず）を形成する。太点線で囲まれた領域はワンショットパターン６３のエリアを示し、図１８ではレジスト６１に形成された２つのワンショットパターン６３が太点線で示され、このワンショットパターン６３を構成する最外周のスクライブ６４で重なった状態を示す。チップ形成箇所７４の数を増やすためワンショットパターン６３は外周部ではウェハ１から一部はみ出すように形成される。図１８では上方と右側および左側下方でワンショットパターン６３がはみ出している。

また、図の丸印６６は表面保護膜７１に形成されたスクライブ７３に沿って、ウェハ１を切断したときにクラック（チッピングを含む）が発生しやすい箇所を示す。また矢印Ｅは切断方向を示す。ここで、チッピングとは、ダイシングにより、ダイシング端面からチップ内部にわたって発生する欠けやクラックなどの傷のことである。

図１９は、等倍露光マスク９を用いてウェハ１上のレジスト６１を露光したときのスクライブパターン６２の平面図である。スクライブ６４はウェハ１からはみ出さずに形成されている。この場合も図の丸印６６は切断したときにクラック（チッピングを含む）が発生しやすい箇所を示す。また矢印Ｅは切断方向を示す。

図２０は、図１８または図１９のレジスト６１に形成されたスクライブパターン６２のＦ部を矢印Ｇの方向から見た要部斜視図である。スクライブ６４はレジスト６１の側壁で挟まれて形成されている。スクライブ６４では表面保護膜７１が露出している。

図２１は、図１８または図１９のレジスト６１のスクライブパターン６２を用いて形成した表面保護膜７１のスクライブパターン７２の要部斜視図である。スクライブ７３は表面保護膜７１の側壁に挟さまれている。この表面保護膜７１の側壁７１ａはチップ形成箇所７４の端部７４ａから１０μｍ程度は離れている。また、最外周のスクライブ７３の外側の表面保護膜７１下に、チップ形成箇所７４に形成される金属膜７５と同じ金属膜が形成されていることが多い。スクライブ７３からウェハ１の表面（シリコン面）が露出している。

また、点線で示したダイシングブレード７６は奥から手前に向かっ矢印Ｈの方向にスクライブ７３に沿って進むことになる。この表面保護膜７１は通常ポリイミドなどで形成され、下地にはアルミ・シリコンなどの金属膜７５がある。

図２２は、ダイシングブレード７６を用いて、スクライブ７３に沿ってウェハ１を切断している様子を示す要部斜視図である。図２２では、スクライブ７３に沿ってダイシングブレード７６によるウェハ１の切断は、スクライブ７３の左側から右側へ矢印７８の方向に向かって回転７９したダイシングブレード７６を進行させている様子を示す。左右に伸びるスクライブ７３に対して直交するスクライブ７３（一部点線で示す）が形成されており、この直交するスクライブ７３に沿って奥側から手前側に向かってウェハ１を切断し、チップが形成される。

この切断の際、前記の図１８に示したレジストマスクを用いて形成した図２１の表面保護膜７１のスクライブパターン７２において、以下の問題がある。すなわち、図１８の丸印６６に対応する交差部分８０の近傍にあるチップ形成箇所７４（最外周のスクライブ７３に隣接するチップ形成箇所）にクラック７７が発生して不良となる場合が多い。ダイシングブレード７６は前記したように左側から侵入して右側へ回転しながら進行する。また、奥側から手前側へ向かって進行する。クラック７７が発生している箇所は、最外周のスクライブ７３の交差部分８０に隣接して配置されたチップ形成箇所７４である。

つぎに、ウェハ１の切断時にクラック７７が発生するメカニズムについて説明する。
図２３は、切断時にクラック７７が発生するメカニズムを推定して説明した図である。同図（ａ）は表面保護膜７１（金属膜２００含む）の切断を開始した図である。同図（ｂ）はダイシングブレード７６の先端部がスクライブ７３に達した時点の図である。同図（ｃ）はダイシングブレード７６がスクライブ７３に沿って進行している図である。図２３は、最外周のスクライブ７３の交差部分８０付近を示す図であり、スクライブ７３はＴ字型に交差している。

同図（ａ）から同図（ｂ）の間では、ダイシングブレード７６の先端部は表面保護膜７１（下地の金属膜２００も含む）に接触し、表面保護膜７１を切り開きながら進行する。このとき、図２４に示すように、表面保護膜７１（下地の金属膜２００も含む）を切断しながら進行するダイシングブレード７６には微小な振動８１が発生する。この振動８１は表面保護膜７１とこの表面保護膜７１（下地の金属膜２００も含む）の下にあるウェハ１に伝達され、表面保護膜７１（下地の金属膜２００も含む）とウェハ１に応力が印加される。この応力が大きくなるとウェハ１にクラック７７（チッピングを含む）が発生する。

同図（ｂ）から同図（ｃ）の間では、ウェハ１に発生したクラック７７は前記した応力により進行する。同図（ｂ）の時点からは、ダイシングブレード７６の先端部は表面保護膜７１に接触しないため、前記した応力はダイシングブレード７６がスクライブ７３に沿って進行するにつれて小さくなる。つまり、表面保護膜７１にダイシングブレード７６が接触している箇所から離れるにつれて前記した応力は小さくなり、クラック７７の伸びが小さくなる。

このダイシングブレード７６が表面保護膜７１に接触して発生する前記の応力は、スクライブ７３の端部７３ａから１００μｍ程度進んだ箇所では殆ど消滅する（この箇所でのクラック７７の発生確率は０．１％程度のオーダになる）。そのため、スクライブ７３の幅Ｗは１００μｍ程度に設定されている。

図２５は、スクライブ７３が形成されないでウェハ１の外周部の表面保護膜７１と下地の金属膜７５をダイシングブレード７６が進行して行き、ウェハ１を切断している状態を示す要部断面図である。ダイシングブレード７６で切断する箇所には表面保護膜７１と金属膜７５があり、ダイシングブレード７６がこの表面保護膜７１および金属膜７５に接触することで、ダイシングブレード７６には微小な振動８１が発生する。この振動８１による応力で、ウェハ１にクラック７７が発生し、このクラック７７がチップ形成箇所７４まで延伸する。

また、特許文献１の例えば図１には、メインチップの端部に露光膜を延在させたレチクルが記載されている。
また、特許文献２には、ウェハの外周部のスクライブラインに不要パターンを残さないように、スクライブライン用の専用レチクルをしようすることが記載されている。

また、特許文献３には、ネガレジストにより最外周の領域に導電膜が残らないようにする方法が記載されている。

特開平２−１３５３４３号公報 特開平１−２６０４５１号公報 特開２００２−２１６２８１号公報

前記したように、ダイシングブレード７６がスクライブ７３に沿って１００μｍ以上進んだ箇所でも、ある確率でクラックは発生する。そのため、近年、このクラック７７（チッピングも含む）の発生確率を現状より低くして、良品率を向上させ、コストダウンを図ることが強く要望されている。特に、車載用素子においては、不良率をｐｐｍ以下のオーダーまで極限的に低くする必要がある。その対策としてつぎのことが考えられる。

図２６は、レチクル５１を用いてウェハ１の外周まで露光する様子を示した図である。このように外周部全域にスクライブ７３を形成することで、ダイシングブレード７６は表面保護膜７１や下地の金属膜７５に接することなく、ウェハ１を切断できる。そのため、クラック７７の発生確率を極めて小さくすることができる。

しかし、露光回数（ショット数）が増加するようになり、露光装置の能力の低下を招き、処理時間が長くなることで製造コストは増大する。
また、図２６のようにウェハ１の外周部までスクライブ７３を形成する場合には、外観検査では除去できないパターン欠損を含むチップ（本来不良チップ）が良品と判定され組み立てられる確率が大きくなり、半導体装置の信頼性に不安が残る。

また、前記した従来のレチクル５１または等倍露光マスク５７を用いて表面保護膜にスクライブパターン７２を形成した場合でも、ウェハ１の切断時に外周部にあるチップ形成箇所７４にクラック７７（チッピングを含む）が導入される可能性がある。そのため、外観検査を行うことが不可欠になる。しかし、この外観検査で不良チップを完璧に除去することは不可能に近い。そのため、予め不良チップが発生すると予想されるウェハ１の外周部のチップ形成箇所を外観検査せずに、この箇所にあるチップをすべて不良扱いとする。しかし、この方法では、良品チップを不良チップとして排除する可能性があるため、良品率の低下を招き、製造コストが増大する可能性がある。

この発明の目的は、前記の課題を解決して、クラックの発生確率を小さくし、製造コストを低減できる半導体装置の製造方法およびそれに用いられる露光マスクを提供することにある。

前記の目的を達成するために、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明によれば、スクライブパターンが描画された露光マスクにおいて、前記スクライブパターンは、該スクライブパターンの最外周にある２本の前記スクライブパターンが交差する部分のさらに外周側に延在する突出部を有する露光マスクとする。

また、特許請求の範囲の請求項２記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記突出部の長さが１００μｍにマスクの倍率を掛けた値以上である露光マスクとするとよい。

また、特許請求の範囲の請求項３記載の発明によれば、請求項1または２に記載の発明において、前記突出部の長さが５００μｍにマスクの倍率を掛けた値以下である露光マスクとするとよい。

また、特許請求の範囲の請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に
記載の発明において、前記露光マスクが、レチクルもしくは等倍露光マスクであるとよい。

また、特許請求の範囲の請求項５記載の発明によれば、スクライブに沿ってダイシングブレードで半導体ウェハを切断する工程を有する半導体装置の製造方法において、前記半導体ウェハ上を被覆している表面保護膜の表層に塗布したレジストに、スクライブパターンが描画された露光マスクを用いて前記スクライブパターンを転写する転写工程と、現像により前記スクライブパターン部のレジストを選択的に除去する現像工程と、前記レジストをマスクとして、前記レジストが除去されたスクライブパターン部の表面保護膜を選択的にエッチングしてスクライブを形成するエッチング工程と、ダイシングブレードを用いて前記スクライブに沿って該スクライブの内部を切断し、前記半導体ウェハをチップ化する切断工程を含み、前記露光マスクが単数もしくは複数のチップパターンを有し、前記露光マスクに描画されたスクライブパターンは、該スクライブパターンの最外周にある２本の前記スクライブパターンが交差する部分のさらに外周側に延在する突出部を有し、前記転写工程により前記スクライブパターンの前記半導体ウェハ上の最外周部の前記レジストに前記突出部が転写され、前記突出部を有するスクライブパターン部のレジストが前記現像工程により選択的に除去され、前記突出部を有するスクライブパターン部下の前記表面保護膜が前記エッチング工程により選択的にエッチングされることにより、前記突出部下に突出除去部が形成されたスクライブが形成され、前記切断工程により前記スクライブの突出除去部に沿って該突出除去部の内側の前記半導体ウェハを切断する半導体装置の製造方法とする。

また、特許請求の範囲の請求項６記載の発明によれば、請求項５に記載の発明において、前記突出除去部の長さが１００μｍ以上であるとよい。
また、特許請求の範囲の請求項７記載の発明によれば、請求項５または６に記載の発明において、前記突出除去部の長さが５００μｍ以下であるとよい。

また、特許請求の範囲の請求項８記載の発明によれば、請求項５〜７のいずれか一項に
に記載の発明において、前記表面保護膜がポリイミドであるとよい。
また、特許請求の範囲の請求項９記載の発明によれば、請求項５〜８のいずれか一項に
に記載の発明において、前記表面保護膜の下地に金属膜があるとよい。

また、特許請求の範囲の請求項１０記載の発明によれば、前記請求項５〜９のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法で用いられる前記露光マスクが、レチクルもしくは等倍露光マスクであるとよい。

この発明では、表面保護膜のスクライブパターンにおいて、最外周のスクライブの交差部分に外周に向かって突出箇所を形成することで、チップ形成箇所に発生するクラックの発生確率を小さくして、不良率を十分低くでき、また製造コストの低減を図ることができる。

この発明の一実施例に係る半導体装置の要部製造工程図である。 図１に続く、この発明の一実施例に係る半導体装置の要部製造工程図である。 図２に続く、この発明の一実施例に係る半導体装置の要部製造工程図である。 図３に続く、この発明の一実施例に係る半導体装置の要部製造工程図である。 図４に続く、この発明の一実施例に係る半導体装置の要部製造工程図である。 図５に続く、この発明の一実施例に係る半導体装置の要部製造工程図である。 図６に続く、この発明の一実施例に係る半導体装置の要部製造工程図である。 図７に続く、この発明の一実施例に係る半導体装置の要部製造工程図である。 図１の表面素子構造１２０について説明する図であり、（ａ）はウェハ端部付近に形成された表面素子構造１２０の要部断面図であり、（ｂ）は、ウェハ１の要部平面図である。 図３の工程で用いる露光マスクの要部平面図であり、同図（ａ）はレチクル８、同図（ｂ）は等倍露光マスク９の要部平面図である。 図４の工程でウェハ１上のレジスト４にレジストスクライブパターン１０が形成された図であり、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の矢印Ｂ方向から見た要部斜視図である。 図５の工程でウェハ１上の表面保護膜３に保護膜スクライブパターン１７を形成した図であり、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部の矢印Ｄ方向から見た要部斜視図である。 図６の工程で、スクライブ１４に沿って（矢印Ｇの方向）ダイシングブレード１９でウェハ１を切断している要部斜視図である。 レチクル８のスクライブパターンを示し、（ａ）は突出箇所の長さＬ３が短い場合、（ｂ）は突出箇所の長さＬ３が長い場合の図である。 等倍露光マスク９のスクライブパターンで突出箇所の長さＬ３がウェハ１の外周端まで延伸している場合の図である。 スクライブを形成するための従来のレチクル５１の要部平面図である。 スクライブを形成するための従来の等倍露光マスク５７の要部平面図である。 レチクル５１を用いてウェハ１上のレジスト６１を露光したときのスクライブパターン６２の平面図である。 等倍露光マスク５７を用いてウェハ１上のレジスト６１を露光したときのスクライブパターン６２の平面図である。 図１８または図１９のレジスト６１に形成されたスクライブパターン６２のＦ部を矢印Ｇの方向から見た要部斜視図である。 図１８または図１９のレジスト６１のスクライブパターン６２を用いて形成した表面保護膜７１のスクライブパターン７２の要部斜視図である。 ダイシングブレード７６を用いて、スクライブ７３に沿ってウェハ１を切断している様子を示す要部斜視図である。 切断時にクラック７７が発生するメカニズムを推定して説明した図であり、（ａ）は表面保護膜７１の切断を開始した図、（ｂ）はダイシングブレード７６の先端部がスクライブ７３に達した時点の図、（ｃ）はダイシングブレード７６がスクライブ７３に沿って進行している図ある。 表面保護膜７１をダイシングブレードで切断する様子を示す図である。 スクライブ７３が形成されないでウェハ１の外周部の表面保護膜７１と下地の金属膜７５をダイシングブレード７６が進行して行き、ウェハ１を切断している状態を示す要部断面図である。 レチクル５１を用いてウェハ１を移動させウェハ１外周まで露光する様子を示した図である。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１である半導体装置の製造方法について説明する。
図１〜図８は、この発明の一実施例に係る半導体装置の製造方法であり、工程順に示した要部製造工程図である。この製造工程は、図９のＸ２−Ｘ２線で切断した断面図である。半導体装置としてはダイオード、ＢＪＴ（バイポーラトランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）、サイリスタ、ＩＣ（集積回路）などである。

図１の工程において、ウェハ１に多数の素子（チップ）を形成するために、図９に示すように、ウェハ１の表面側のチップ形成箇所２１に各種拡散層を形成する。さらに電極などの金属膜、絶縁膜（層間絶縁膜１０５やゲート絶縁膜１０３および図示しないフィールド酸化膜など）および表面保護膜３を形成し、表面素子構造１２０を形成する。またウェハ１の裏面側には拡散層１１１と裏面電極１１２を形成する。但し、この工程では、電極などを形成する金属膜２００にはスクライブ２００ｂは形成されているが、ポリイミドなどで形成された表面保護膜３には保護膜スクライブパターン１７はまだ形成されていない。

この表面保護膜３の内部には図示しない金属膜２００や絶縁膜などが形成されている。また、図９に示す金属膜２００（例えば、材質はアルミ・シリコン）は数μｍの厚さである。金属膜２００に形成されたスクライブパターン２００ａには、最外周のスクライブ２００ｂの交差部分２００ｃから外周に向かう突出箇所２００ｄ（長さＬ０）が形成されている。突出箇所２００ｄの長さＬ０は後述のＬ３より１０μｍ程度長い。また、スクライブ２００ｂの幅Ｗ０は後述のＷより１０μｍ程度広い（同等の場合もある）。また、図１の符号で、２１はチップ形成箇所である。

図９は、図１の表面素子構造１２０について説明する図であり、同図（ａ）はウェハ端部付近に形成された表面素子構造１２０の要部断面図であり、同図（ｂ）は、ウェハ１の要部平面図である。同図（ａ）は同図（ｂ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。また、同図（ｂ）においてスクライブは直線で示した。尚、図中の符号は、ＩＧＢＴ(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)の場合である。１０１はウェル領域、１０２はエミッタ領域、１０３はゲート絶縁膜、１０４はゲート電極、１０５は層間絶縁膜、１０６はエミッタ電極、１０７はストッパ領域、１０８はストッパ電極、３は表面保護膜、１１０は表面素子構造、１１１は拡散層（コレクタ層）、１１２は裏面電極（コレクタ電極）、２１はチップ形成箇所である。エミッタ電極１０６、ストッパ電極１０８は前記した金属膜２００で形成されている。また、図中のドット印１１３はウェル領域１０１が続いて存在することを示す。

つぎに、図２の工程において、表面保護膜３上にレジスト４を被覆する。
つぎに、図３の工程において、露光マスクを用いてレジスト４にレジストスクライブパターン１０を形成するために露光し、レジストスクライブパターン１０をレジスト４に転写する（露光箇所１０ｂ）。露光マスクは、レチクル８または等倍露光マスク９である。また、露光マスクには、図１０の最外周のスクライブ５の交差部分６から外周に向かって延在した突出箇所７を有するスクライブパターンを描画している。

つぎに、図４の工程において、露光されたレジスト４を現像して、図１１に示す最外周のスクライブ１１の交差部分１２の外周に向かう突出箇所１３を有するレジストスクライブパターン１０の部分が開口するように、レジスト４を選択的に除去する。これにより、レジスト４にレジストスクライブパターン１０を形成する。

つぎに、図５の工程において、このレジストスクライブパターン１０が選択的に除去されたレジスト４をマスクとして、表面保護膜３を選択的にエッチングする。これにより、最外周のスクライブ１４の交差部分１５の外周に向かって延在する突出箇所１６を有する保護膜スクライブパターン１７状に、図１２に示す表面保護膜３を、を開口する。続いて、レジスト４を除去する。この表面保護膜３に開口された保護膜スクライブパターン１７は、図９に示す下地の金属膜２００のスクライブパターン２００ａより多少小さく（例えば、金属膜２００（ストッパ電極１０８）と表面保護膜３の間隔＝１０μｍ程度小さく）形成される。そのため、スクライブ１４は表面保護膜３の側壁で挟まれた状態になる。また、表面保護膜３のスクライブ１４の幅Ｗは１００μｍ程度である。

つぎに、図６の工程において、ウェハ１の裏面１ａを粘着性を有する樹脂のシート１８に貼り付ける。続いて、スクライブ１４に沿って、スクライブ１４の内部に露出するウェハ１の表面から、ダイシングブレード１９によりウェハ１を切断し、チップ２０に断片化する。切断され断片化されたウェハ１の各断片の側面は、チップ２０の側面であり、切断箇所２２となる。図６では、左側のスクライブ１４ａは切断後、中央のスクライブ１４ｂは切断中、右側のスクライブ１４ｃは未切断の状態を示す。

つぎに、図７の工程において、シート１８に貼り付けられた状態のチップ２０にクラック（チッピングを含む）やパターン欠損の有無を外観検査でチェックして、チップ２０の良否を判定する（良品チップ２０ａ，不良チップ２０ｂ）。

つぎに、図８の工程において、良品チップ２０ａをシート１８から外し、ボンディングなどの組立をした後、特性を測定し規格に合致したチップを組立して半導体装置は完成する。図８では良品チップ２０ａを取り外した状態を示す。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２である露光マスクについて説明する。

図１０は、図３の工程で用いる露光マスクの要部平面図であり、同図（ａ）はレチクル８、同図（ｂ）は等倍露光マスク９の要部平面図である。同図（ａ）および同図（ｂ）の露光マスクには、スクライブのパターン（スクライブパターン）と、スクライブの内部には素子のパターンが描画されている。ここで、一般的には素子の構造はスクライブパターンとは独立したものであるので、素子のパターンについては図面での記述は省略する。

同図（ａ）において、露光マスクに描画されたスクライブパターンは、最外周のスクライブの交差部分６から外周に向けてスクライブが延在した突出箇所７を有している。この露光マスクを露光機（ステッパー等）にセットし、ステップアンドリピート（ショットの繰り返し）により図示しないレジスト４を露光する。これにより、レジスト４にレジストスクライブパターン１０が転写される。その結果、レジスト４のレジストスクライブパターン１０ａには、ウェハの最外周側にあるスクライブ５の交差部分６から外周に向けてスクライブが延在することによって突出した、突出箇所７が形成される。

同図（ｂ）において、等倍露光マスク９のレジストスクライブパターン１０ａの最外周のスクライブ５の交差部分６から外周に向かってスクライブ５が延長した突出箇所７が形成されている。露光によりパターンが等倍でレジスト４に転写形成され、レジスト４のレジストスクライブパターン１０が形成される。

レチクル８の露光・転写の倍率には、２倍、５倍といった値がある。よって、レチクル８（すなわち露光マスク）に描画された突出箇所７の長さは、ウェハ上における所望の長さにレチクルの倍率を掛けた長さとすればよい。

レチクル８および等倍露光マスク９のどちらの露光マスクにおいても、最外周のスクライブ５の交差部分６から外周に向かって延在する突出箇所７が設けられている。露光マスクでの突出箇所７の長さＬ１’は、ウェハ上の突出箇所７の長さＬ１に、露光マスクの倍率αを掛けた長さとする。すなわち、Ｌ１’＝αＬ１であり、αは２、５、等である。以降では、特に断りが無い場合は、突出箇所７の長さはウェハ上の長さＬ１とする。この突出箇所７の長さＬ１は、１００μｍ以上とするとよい。好ましくは、１００μｍ以上で５００μｍ以下にするよい。この突出箇所７の長さＬ１についての詳細説明は後述する。

図１１は、図４の工程でウェハ１上のレジスト４にレジストスクライブパターン１０が形成された図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ部の矢印Ｂ方向から見た要部斜視図である。レチクル８および等倍露光マスク９を用いた場合、最外周のスクライブ１１の交差部分１２には外周に向かう突出箇所１３が形成されている。この突出箇所１３の長さをＬ２とすると、露光による長さの誤差はほとんど無いので、Ｌ１と同じとみなすことができる。このＬ２は、１００μｍ以上とするとよい。好ましくは１００μｍ以上で５００μｍ以下である。

なお、このＬ２は、レジスト４に露光されたレジストスクライブパターン１０を現像によって除去する場合において、サイドエッチが起こらないとした場合の長さである。サイドエッチとは、例えば露光マスク上のスクライブパターンの端部よりも、表面保護膜３の端部がスクライブの内側に後退することであり、その後退量の長さのことである。なお、露光されたレジスト４の現像では、このサイドエッチは生じないと考えてよい。また、スクライブ１１の幅Ｗ１は突出箇所１３の幅でもある。

図１２は、図５の工程でウェハ１上の表面保護膜３に保護膜スクライブパターン１７を形成した図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ部の矢印Ｄ方向から見た要部斜視図である。表面保護膜３（下地の金属膜２００も含む）に形成された保護膜スクライブパターン１７において、最外周のスクライブ１４の交差部分１５から外周に向かって突出箇所１６が形成されている。この突出箇所１６の長さをＬ３とする。

レジストスクライブパターン１０が形成されたレジスト４をマスクに表面保護膜３を選択的にエッチングする場合、表面保護膜３の端部はサイドエッチされる。そのため、エッチングされた表面保護膜３の開口幅Ｗ２は、レジストスクライブパターン１０の開口幅Ｗ１よりも、表面保護膜３の片側サイドエッチ量Ｄの２倍だけ大きくなる。

保護膜スクライブパターン１７を形成するエッチングで、サイドエッチが起こる場合は、表面保護膜３の保護膜スクライブパターン１７の突出箇所１６の長さＬ３が前記した範囲になるように、Ｌ１およびＬ１’を設定する。すなわち、Ｌ１＝Ｌ３＋Ｄとする。このＬ３を１００μｍ以上とするとよい。好ましくは１００μｍ以上で５００μｍ以下である。

また、チップ形成箇所２１には図９（ａ）の金属膜２００を含む表面素子構造１２０が形成されている。
図１３は、図６の工程で、スクライブ１４に沿って（矢印Ｇの方向）ダイシングブレード１９でウェハ１を切断している要部斜視図である。

ダイシングブレード１９の先端部がスクライブ１４上に位置している。スクライブ１４の交差部分１５の外周に向かってＬ３の長さの突出箇所１６を設けている。これにより、表面保護膜３、さらに表面保護膜３の下地のウェハといった、広範囲に伝播するクラックの発生確率を、低下させることができる。ウェハ１の切断に用いるダイシングブレード１９の直径は例えば３ｃｍ〜６ｃｍ程度である。

前記のように突出箇所１６を設けることで、ダイシングブレード１９が表面保護膜３（下地のアルミ・シリコンの金属膜を含む）に接触している箇所からチップ形成箇所２１までの距離Ｐを大きくすることができる。これにより、クラックの発生とそのチップ形成箇所２１への伝播を抑制することができる。

スクライブ１４の幅Ｗを１００μｍとしたとき、表面保護膜の厚さが１０μｍ程度、金属膜の厚さが数μｍ程度である。突出箇所１６の長さＬ３（最外周のスクライブ１４の外側端部１４ａからの長さ）は、１００μｍ〜５００μｍとする。これにより、ウェハ１の厚さが１００μｍ〜３００μｍ程度の範囲では、クラックの発生確率を大幅に低下させることができる（推定ではｐｐｍのオーダ）。Ｌ３が１００μｍ未満ではクラックの発生確率はｐｐｍオーダに低下させることは困難である。また、Ｌ３を大きくする程、クラックの発生確率は減少するので好ましいが、下記のような不都合を生じる。

レチクル８の場合、図１４に示すように、突出箇所の長さＬ３が大き過ぎると、チップ形成箇所２１が集合した有効領域Ｑが減少する。そのため、チップ２０の大きさを小さくする必要があり、大きなチップを形成することが困難になる。小さなチップにし１ショットに入れるチップ数を少なくした場合には、ショット数が増える。またチップ２０の大きさを同じにしたときには、露光マスクの突出箇所７の長さＬ１の部分Ｊは、デッドスペースとなる（図で１４では一箇所Ｊのみ示したが周囲全域がデットスペースとなる）。そのため、レチクル８に配置されるチップ数を減らす必要があり、ウェハ１に露光するショット数が増加する。そのため、レチクル８の場合は突出箇所７の長さＬ１は５００μｍ以下にするとよい。

一方、等倍露光マスク９の場合は、レチクル８で発生したような制約がないため、突出箇所７の長さＬ１は５００μｍ以上としてもよく、極端な場合には、図１５に示すように、ウェハ１の端部２５付近まで突出箇所７を延伸させても構わない。

前記したように、表面保護膜３の保護膜スクライブパターン１７に突出箇所１６を設けることで、ウェハ１の切断時に発生するクラックの発生確率を小さくできて、半導体装置の製造コストを低くすることができる。

尚、クラックの発生確率に最も大きく影響するのは保護膜スクライブパターン１７の突出箇所１６の長さＬ３であり、表面保護膜３や金属膜２００の膜厚が通常形成する範囲であれば影響は小さい。

１，５８ ウェハ
１ａ 裏面
３，７１ 表面保護膜
４，６１ レジスト
５，１１，１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，５４，６４，７３，２００ｂ スクライブ
６，１２，１５，５５，８０，２００ｃ 交差部分
７，１３，１６，５６，２００ｄ 突出箇所
８，５１ レチクル
９，５７ 等倍露光マスク
１０，１０ａ レジストスクライブパターン
１７ 保護膜スクライブパターン
１０ｂ 露光箇所
１４ａ 外側端部
１８ シート
１９，７６ ダイシングブレード
２０ チップ
２０ａ 良品チップ
２０ｂ 不良チップ
２１，５２，７４ チップ形成箇所
２２ 切断箇所
２５ 端部
５３，６２，７２，２００ａ スクライブパターン
６３ ワンショットパターン
７１ａ 側壁
７３ａ，７４ａ 端部
７５，２００ 金属膜
７７ クラック
７９ 回転
８１ 振動
１１１ 拡散層
１１２ 裏面電極
１２０ 表面素子構造

Claims (10)

1. スクライブパターンが描画された露光マスクにおいて、
   前記スクライブパターンは、該スクライブパターンの最外周にある２本の前記スクライブパターンが交差する部分のさらに外周側に延在する突出部を有することを特徴とする露光マスク。
2. 前記突出部の長さが１００μｍにマスクの倍率を掛けた値以上であることを特徴とする請求項１に記載の露光マスク。
3. 前記突出部の長さが５００μｍにマスクの倍率を掛けた値以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の露光マスク。
4. 前記露光マスクが、レチクルもしくは等倍露光マスクであることを特徴とする請求項１〜３に記載の露光マスク。
5. スクライブに沿ってダイシングブレードで半導体ウェハを切断する工程を有する半導体装置の製造方法において、
   前記半導体ウェハ上を被覆している表面保護膜の表層に塗布したレジストに、スクライブパターンが描画された露光マスクを用いて前記スクライブパターンを転写する転写工程と、
   現像により前記スクライブパターン部のレジストを選択的に除去する現像工程と、
   前記レジストをマスクとして、前記レジストが除去されたスクライブパターン部の表面保護膜を選択的にエッチングしてスクライブを形成するエッチング工程と、
   ダイシングブレードを用いて前記スクライブに沿って該スクライブの内部を切断し、前記半導体ウェハをチップ化する切断工程を含み、
   前記露光マスクが単数もしくは複数のチップパターンを有し、
   前記露光マスクに描画されたスクライブパターンは、該スクライブパターンの最外周にある２本の前記スクライブパターンが交差する部分のさらに外周側に延在する突出部を有し、
   前記転写工程により前記スクライブパターンの前記半導体ウェハ上の最外周部の前記レジストに前記突出部が転写され、
   前記突出部を有するスクライブパターン部のレジストが前記現像工程により選択的に除去され、
   前記突出部を有するスクライブパターン部下の前記表面保護膜が前記エッチング工程により選択的にエッチングされることにより、前記突出部下に突出除去部が形成されたスクライブが形成され、
   前記切断工程により前記スクライブの突出除去部に沿って該突出除去部の内側の前記半導体ウェハを切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 前記突出除去部の長さが１００μｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記突出除去部の長さが５００μｍ以下であることを特徴とする請求項５または６に記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記表面保護膜がポリイミドであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
9. 前記表面保護膜の下地に金属膜があることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
10. 前記請求項５〜９のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法で用いられる前記露光マスクが、レチクルもしくは等倍露光マスクであることを特徴とする露光マスク。