JP3174614B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP3174614B2 JP08710992A JP8710992A JP3174614B2 JP 3174614 B2 JP3174614 B2 JP 3174614B2 JP 08710992 A JP08710992 A JP 08710992A JP 8710992 A JP8710992 A JP 8710992A JP 3174614 B2 JP3174614 B2 JP 3174614B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はSOI構造の半導体装
置、特に半導体チップとなる各素子活性領域が第1の素
子領域と第2の素子領域に分離される半導体装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の一種として、デジタル素子
領域およびアナログ素子領域とが単一の半導体チップに
混載されたものが知られている。このような半導体チッ
プでは、基板の電位変動等のノイズにより、デジタル素
子領域とアナログ素子領域間の素子が相互に影響し合う
ことがあり、誤動作の原因となっている。この場合、デ
ジタル素子はハイレベルとローレベルの両信号だけでよ
いので、微小電位の変動による影響は少ないのに対し、
アナログ素子は微小電位の変動でも大きく影響される。
このため、アナログ素子への外部からの信号の影響を遮
断するため、アナログ素子領域を分離する分離ウエルを
半導体チップ内部に形成することが行われている。
【0003】分離ウエルを有する従来の半導体装置を図
4に示す。図4(a)は平面図、図4(b)はX−X′
線断面図である。図4(b)に示すように、シリコン基
板60上にシリコン酸化膜61が形成され、シリコン酸
化膜61上に素子を形成するためのシリコン層62が形
成されたSOI構造をしている。シリコン層62は、図
4(a)に示すように、スクライブライン領域63によ
り複数の半導体チップ領域64に分割されている。各半
導体チップ領域64は、図において左側のアナログ素子
領域65と、図において右側のデジタル素子領域66に
分離されている。アナログ素子領域65には複数のパッ
ド67が形成され、デジタル素子領域66には複数のパ
ッド68が形成されている。
【0004】分離ウエル69はアナログ素子領域65を
取り囲み、シリコン酸化膜61に達するように形成され
ている。この分離ウエル69は、図4(b)に示すよう
に、シリコン層62に不純物イオンをシリコン酸化膜6
1に達するようにイオン注入することにより形成され、
アナログ素子領域65を外部から電気的に遮断してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のSO
I構造の半導体装置では、分離ウエル69がアナログ素
子領域65を取り囲むパターンとなっているため、半導
体チップ領域中の素子領域の面積が分離ウエル69の幅
分だけ減少してしまうという問題があった。また、アナ
ログ素子領域65の信号の入出力を行うためには、分離
ウエル69を横切って、入出力信号用のパッド67をワ
イヤボンディングする必要があり、ボンディングワイヤ
が長くなるという問題があった。
【0006】本発明の目的は、分離ウエルを形成するこ
とにより半導体チップ領域における素子領域の面積を削
減することなく、しかも、入出力信号用の信号線を短く
することができる半導体装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、素子を形成
するための半導体層がスクライブライン領域により複数
の半導体チップ領域に分割され、各半導体チップ領域が
第1の素子領域と第2の素子領域とを有する半導体装置
において、前記第1の素子領域と前記第2の素子領域間
の前記半導体層に不純物が添加され前記第1の素子領域
と前記第2の素子領域とを電気的に遮断する分離ウエル
が形成され、前記分離ウエルが前記半導体チップ領域を
横断して前記スクライブライン領域に達し、前記分離ウ
エルの前記スクライブライン領域に達する両端部分に幅
広部が設けられていることを特徴とする半導体装置によ
って達成される。また、上記目的は、素子を形成するた
めの半導体層がスクライブライン領域により複数の半導
体チップ領域に分割され、各半導体チップ領域が第1の
素子領域と第2の素子領域とを有する半導体装置におい
て、前記第1の素子領域と前記第2の素子領域間の前記
半導体層に不純物が添加され前記第1の素子領域と前記
第2の素子領域とを電気的に遮断する分離ウエルが形成
され、前記分離ウエルが前記半導体チップ領域を横断し
て前記スクライブライン領域に達し、前記スクライブラ
イン領域に前記半導体チップ領域を囲むように不純物が
添加されている不純物領域が形成されていることを特徴
とする半導体装置によって達成される。
【0008】
【作用】本発明によれば、半導体チップ領域の第1の素
子領域と第2の素子領域間の半導体層に不純物が添加さ
第1の素子領域と第2の素子領域とを電気的に遮断す
分離ウエルが形成され、分離ウエルが半導体チップ領
域を横断してスクライブライン領域に達し、分離ウエル
の前記スクライブライン領域に達する両端部分に幅広部
が設けられているので、半導体チップ領域における分離
ウエルが占める面積が減少し、素子領域の面積を増大さ
せることができると共に、素子領域への入出力信号用の
信号線を短くすることができ、半導体チップへの切断時
に分離ウエルの両端部分が欠けを生じても、分離ウエル
の部分的な寸断を防止することができるまた、半導体
チップ領域の第1の素子領域と第2の素子領域間の半導
体層に不純物が添加され第1の素子領域と第2の素子領
域とを電気的に遮断する分離ウエルが形成され、分離ウ
エルが半導体チップ領域を横断してスクライブライン領
域に達し、スクライブライン領域に半導体チップ領域を
囲むように不純物が添加されている不純物領域が形成さ
れているので、各半導体チップ領域相互間も電気的に遮
断することができ、また、半導体チップへの切断後にお
いて外部ノイズが基板から各素子に影響を与えることを
防止することができる。
【0009】
【実施例】本発明の第1の実施例による半導体装置を図
1に示す。図1(a)は平面図、図1(b)はX−X′
線断面図である。図1(b)に示すように、シリコン基
板10上にシリコン酸化膜12が形成され、シリコン酸
化膜12上に素子を形成するためのシリコン層14が形
成されている。シリコン層14は、図1(a)に示すよ
うに、約150μm幅のスクライブライン領域16によ
り複数の半導体チップ領域18に分割されている。各半
導体チップ領域18は、図において左側のアナログ素子
領域20と、図において右側のデジタル素子領域22に
分離されている。アナログ素子領域20には複数のパッ
ド24が形成され、デジタル素子領域22には複数のパ
ッド26が形成されている。
【0010】本実施例では、左側のアナログ素子領域2
0と右側のデジタル素子領域22を分離するために、約
6μm幅の分離ウエル28が設けられている。分離ウエ
ル28は、シリコン層14に不純物をイオン注入するこ
とにより形成されるものである。本実施例の分離ウエル
28は、半導体チップ領域18を横断して前後のスクラ
イブライン領域16に直角に交差している。
【0011】このように本実施例によれば、各半導体チ
ップ領域を1本の分離ウエルだけが横断しているのみで
あるので、実効的な素子領域の面積を削減することなく
アナログ素子領域とデジタル素子領域を有効に分離する
ことができる。また、アナログ素子領域のパッドがスク
ライブライン領域の近傍に配置することができるので、
短いボンディングワイヤにより信号入出力を行うことが
できる。
【0012】本発明の第2の実施例による半導体装置を
図2に示す。図2(a)は平面図、図2(b)はX−
X′線断面図である。図1に示す半導体装置と同一の構
成要素には同一の符号を付して説明を省略又は簡略にす
る。本実施例では、不純物をイオン注入して分離ウエル
28を形成するときに、半導体チップ領域18周囲のス
クライブライン領域16にも同時に不純物をイオン注入
している点に特徴がある。これにより、各半導体チップ
領域18の周囲にも、分離ウエル28と同様の不純物領
域が形成され、各半導体チップ領域18相互間も電気的
に遮断される。
【0013】本実施例によれば、第1の実施例と同様
に、分離ウエル28がスクライブライン領域16と交差
するように形成されており、第1の実施例と同様な作用
効果を有するが、本実施例では特に通電テストなどの検
査時に有効となるメリットがある。すなわち、通電テス
トでは半導体ウエーハの状態で、半導体チップ領域18
のパッド24、26にプローブを接触させて行うが、各
半導体チップ領域18がスクライブライン領域16の不
純物領域により電気的に遮断されているため、テスト時
のノイズが半導体チップ領域18相互間に影響すること
がない。このため、通電テストを正確に行うことができ
る。
【0014】また、スクライブライン領域16の幅は半
導体チップとして切断するカッティンググレードの刃幅
よりも大きく、半導体チップ領域18毎に分割してもス
クライブライン領域16が各半導体チップ領域18の周
囲に残存する。このため、不純物がイオン注入されたス
クライブライン領域16により各半導体チップ領域18
が囲まれているため、外部ノイズが基板から各素子に影
響を与えることを防止でき、半導体チップ全体の誤動作
も防止できる。
【0015】本発明の第3の実施例による半導体装置を
図3に示す。図3(a)は平面図、図3(b)はX−
X′線断面図である。図1に示す半導体装置と同一の構
成要素には同一の符号を付して説明を省略又は簡略にす
る。本実施例では、スクライブライン領域16にも不純
物がイオン注入されて分離ウエル28と同様の不純物領
域が形成されると共に、分離ウエル28におけるスクラ
イブライン領域16との交差部分、すなわち分離ウエル
28の半導体チップ領域18の両端部分が、他の部分よ
りも幅広となっており、この幅広部30を介して分離ウ
エル28とスクライブライン領域16とが連続している
点に特徴がある。
【0016】一般にイオン注入した部分は機械的強度が
低下するため、半導体チップへの切断時には分離ウエル
28の両端部分が欠けを生じ易く、この欠けにより分離
ウエル28が部分的に寸断されるおそれがある。本実施
例では、分離ウエル28の両端部分に幅広部30を設け
たので、半導体チップへの切断時に欠けを生じても、分
離ウエル28の部分的な寸断を防止することができる。
これによりアナログ素子領域20とデジタル素子領域2
2とをより確実に分離することができる。
【0017】本発明は上記実施例に限らず種々の変形が
可能である。例えば、本発明は、デジタル素子やアナロ
グ素子を問わず、特定の素子領域を他の素子領域と電気
的に遮断する必要がある半導体装置にも適用できる。
【0018】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、半導体チ
ップ領域の第1の素子領域と第2の素子領域間の半導体
層に第1の素子領域と第2の素子領域とを分離するため
不純物が添加された分離ウエルが形成され、分離ウエル
が半導体チップ領域を横断してスクライブライン領域に
達しているので、半導体チップ領域における分離ウエル
が占める面積が減少し、素子領域の面積を増大させるこ
とができると共に、素子領域への入出力信号用の信号線
を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による半導体装置を示す
図である。
【図2】本発明の第2の実施例による半導体装置を示す
図である。
【図3】本発明の第3の実施例による半導体装置を示す
図である。
【図4】従来の半導体装置を示す図である。
【符号の説明】
10…シリコン基板 12…シリコン酸化膜 14…シリコン層 16…スクライブライン領域 18…半導体チップ領域 20…アナログ素子領域 22…デジタル素子領域 24…パッド 26…パッド 28…分離ウエル 30…幅広部 60…シリコン基板 61…シリコン酸化膜 62…シリコン層 63…スクライブライン領域 64…半導体チップ領域 65…アナログ素子領域 66…デジタル素子領域 67…パッド 68…パッド 69…分離ウエル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/762 H01L 27/12

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 素子を形成するための半導体層がスクラ
    イブライン領域により複数の半導体チップ領域に分割さ
    れ、各半導体チップ領域が第1の素子領域と第2の素子
    領域とを有する半導体装置において、 前記第1の素子領域と前記第2の素子領域間の前記半導
    体層に不純物が添加され前記第1の素子領域と前記第2
    の素子領域とを電気的に遮断する分離ウエルが形成さ
    れ、 前記分離ウエルが前記半導体チップ領域を横断して前記
    スクライブライン領域に達し、前記分離ウエルの前記スクライブライン領域に達する両
    端部分に幅広部が設けられている ことを特徴とする半導
    体装置。
  2. 【請求項2】 素子を形成するための半導体層がスクラ
    イブライン領域により複数の半導体チップ領域に分割さ
    れ、各半導体チップ領域が第1の素子領域と第2の素子
    領域とを有する半導体装置において、 前記第1の素子領域と前記第2の素子領域間の前記半導
    体層に不純物が添加され前記第1の素子領域と前記第2
    の素子領域とを電気的に遮断する分離ウエルが形成さ
    れ、 前記分離ウエルが前記半導体チップ領域を横断して前記
    スクライブライン領域に達し、 前記スクライブライン領域に前記半導体チップ領域を囲
    むように不純物が添加されている不純物領域が形成され
    ていることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の半導体装置におい
    て、 前記半導体層は絶縁層上に形成され、前記分離ウエル及
    び前記不純物領域は前記絶縁層に達していることを特徴
    とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載の半導
    体装置において、 前記第1の素子領域はアナログ素子領域であり、前記第
    2の素子領域はデジタル素子領域であることを特徴とす
    る半導体装置。
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