JPH01309351A - 半導体チツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体チップに係り、特にスクライブやシンド
リングに伴なう絶縁膜層及びボンディングパッド等の金
属層の剥離を防１１ユするのに好適な半導体チップに関
する。

〔従来の技術〕

半導体チップを半導体ウェハから分割する方法として、
特開昭６１−２５１１４８号に記載されている方法があ
る。この従来例では、スクライブラインの両側やスクラ
イブラインに沿った基板面領域に金属層を設けてスクラ
イブを行う。しかし、この方法ではダイシングソースは
スクライバ（以下ダイシングソーとする）が、スクライ
ブラインの両側又はスクライブラインに沿った箇所、又
はスクライブラインの前記箇所に形成された金属層に沿
つた箇所又は前記金属層上に段差又は層状に形成された
絶縁膜層に接触した場合や、半導体チップをハンドリン
グした場合に、前記絶縁膜層及びボンディングパッド等
の金属層部分の剥離を生ずるという問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、半導体基板上にある、スクライブライ
ン領域と半導体装置との間に形成された絶縁膜層の剥離
という点について配慮がされておらず、ダイシングソー
が絶縁膜層に接触した場合や半導体チップをハンドリン
グした場合に、前記絶縁膜層の剥離及び絶縁膜層の剥離
に伴ってボンディングパッド等の金属層部分が剥離する
という問題があった。

本発明の目的は、スクライブやハンドリングに伴なう絶
縁膜層及びボンディングパッド等の金属層の剥離を防止
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、 １、半導体装置の周辺の少なくとも一部の半導体基板上
に、スクライブラインとは別に、半導体基板上の絶縁膜
層を分割する溝を１カ所以上設ける、２、半導体装置の
周辺の少なくとも一部の半導体基板上に、半導体基板上
の絶縁膜層を分離する半導体基板と同種の材料をエピタ
キシャル成長で形成した層を１カ所以上設ける、 ３、半導体装置の少なくとも一部の半導体基板上に、前
記基板上の絶縁膜層を分離する一層以」二の金属層を、
部分的に１カ所以上設ける、 ことにより、達成される。

〔作用〕

スクライブラインとは別に、半導体基板・上の燐シリケ
ートガラスや５ｉｆｔ膜等の絶縁膜層を所望とする部分
において分割する溝を前記基板上に設ける。これによっ
て、スクライブやハンドリング等に伴って起こる燐シリ
ケートガラスや５ｉＯｚ膜等の絶縁膜層の剥離が、前記
基板上に設けた分割溝以上に進行することを防ぐことが
できる。

また、上記所望とする分割部分の該絶縁層下部の基板上
に前記基板と同種の材料をエピタキシャル成長で形成し
た層、又は、部分的に形成した金属層を設け、前記基板
上の燐シリケートガラスや５ｉＯｚ膜等の絶縁膜層を分
離しておく。このエピタキシャル成長層又は金属層は、
化学気相堆積法で形成した燐シリケートガラスや５ｉＯ
ｚ膜等の絶縁膜層よりも接着性が良い。このため、スク
ライブやハンドリング等に伴って起こる燐シリケートガ
ラスやＳ　ｉ、　０２膜等の絶縁膜層の剥離は、上記エ
ピタキシャル成長層又は金属層で防ぐことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図（Ａ）は本発明の半導体チップの平面図であり、回路
領域４の周囲にボンディングパッド３を配置し、その周
辺部を溝１で囲み、さらにその周辺をスクライブライン
２として半導体チップを構成している。第１図０３）は
、第１図（Ａ）のａ　　ｎ’線断面図で、半導体基板１
１上に溝１を設けてパッシベーション膜９および第１層
間絶縁膜７．第２層間絶縁膜８．保護膜１０を分離して
いる。第１図（Ｉ３）において、半導体基板１１にガリ
ウム砒素半絶縁性基板（以下、ＧａＡｓ基板と称する）
を用い、　ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴと一緒に作製する場合
を例に挙げて実施例を説明する。

まず、ウェットエツチングで半郷体基扱１１にスクライ
ブライン２のための加工を行なう。次に化学気相堆積法
（以下ＣＶ　Ｄ法と称す）により半導体基板１１上にシ
リコン酸化膜でパッシベーション膜９を形成し、溝１と
スクライブライン２の箇所のシリコン酸化膜９を除去す
る。次にｃ　Ｖ　Ｄ法により第１層間絶縁膜７として燐
シリケートガラス膜を被着し、ホトレジスト工程で溝１
とスクライブライン２とボンディングパット３を形成す
る箇所に穴開けを行なう。次にモリブデン（Ｍｏ）およ
び金（Ａｕ）を堆積し、ホトレジスト工程とイオンミリ
ング法によってＭｏとＡｕを加工して第１配線層５を形
成する。同様に第２層間絶縁膜８として燐シリケートガ
ラス膜をＣＶＤ法で被着し、ホトレジスト工程で第１配
腺層５上と溝１とスクライブライン２の箇所に六開けを
行ない、ＭｏとＡｕを堆積してホトレジスト工程とイオ
ンミリング法によってＭｏとＡｕを加工し、第２配線層
６を形成する０次に保護膜１０としてシリコン酸化膜を
ＣＶＤ法で堆積させ、ホトレジスト工程でＡ　ｕ　Ｍ　
ｏの第２配線層６上と溝１とスクライブライン２に六開
けを行ない全工程を終了する。

本実施例によれば、ウェハをスクライブした時や、スク
ライブを行なって取出したチップをハンドリングした時
に起こるチップ周辺のパッシベーション膜９．第１層間
絶縁膜７．第２層間絶縁膜８、保護膜１０等の絶縁膜層
の剥離は溝１で防止することができ、ボンディングパッ
ド３周辺のパッシベーション膜９．第１層間絶縁膜７．
第２層間絶縁膜８．保護膜１０の剥離を防止し、パッシ
ベーション膜９．第１層間絶縁膜７．第２層間絶縁膜８
の剥離に伴なって起こるボンディングパッド３の第１配
腺層５．第２配線層６の金属層部分の剥離を防止する効
果がある。

又、第２の実施例として第１の実施例では、溝１の箇所
の半導体基板１１表面についてエツチングを施していな
いが、図２のように溝１の箇所にエツチングを施して溝
１を深くした構造にしてもよい。

又、第３の実施例として第１の実施例では、溝１上の箇
所の保護膜１０を取除いていたが、第３図に示すように
溝１が埋まらない程度に溝１の側壁に保護膜１０を被着
させた構造にしてもよい。

第３図の構造では、パッシベーション膜９等の絶縁膜層
の剥離が起こっても、溝１の底部の保護膜厚はかなり薄
いため、溝１の箇所で絶縁膜層の剥離を防止できる。又
、これらの溝１は、半導体基板１１上の該一部に一箇所
以上設けた構造にしてもよい。

又、第４の実施例として第４図のように、第１の実施例
の溝１の代わりに、半導体基板１１と同種の材料、例え
ばシリコン半導体基板ならばシリコン、ガリウム砒素半
絶縁性基板ならばガリウム砒素等を用い、半導体基板１
１上にエピタキシャル成長で形成したエピタキシャル層
１２を設け。

−層以上の絶縁膜層を完全に分離した構造にしても、絶
縁膜層の剥離に対しては溝１と同等の効果がある。本実
施例のエピタキシャル層１２の厚さは、−層以上の絶縁
膜層を分離するものであれば、特に厚さを限定しなくて
もよい。

又、第５の実施例として、第５図のようにエピタキシャ
ル層１２上に第１配線層５．第２配線層６等の金属を形
成して、パッシベーション膜９゜第１層間絶縁膜７．第
２層間絶縁膜８．保護膜１０等の絶縁膜層を分離しても
よい。又、これらの実施例でのエピタキシャル層１２は
、半導体基板１１上の該一部に一箇所以上形成してもよ
い。

又、第６の実施例として、第４図のエピタキシャル層１
２の代わりに金属層１３を設けてもよい。

又、第６図のように金属層１３の上に第１配線層５、第
２配線層６を形成して絶縁膜層を分離してもよい、又、
第７の実施例として第７図のように、金属層１３を、半
導体基板１１をエツチングして六開けを行った箇所に形
成して絶縁膜層を分離してもよい。又、これらの実施例
の金属層１３は、半導体基板１１上の回路部分とスクラ
イブライン部との間の一部に複数箇所形成してもよい。

又、半導体基板１１上の一部に溝１とエピタキシャル層
１２と金属層１３を併せ持った構造にしてもよい。

第８の実施例として第８図（第１図（Ａ）のｂ−ｂ’線
断面図）に示すように、金属層１３を半導体基板１１上
の所定部分に部分的に設け、金属層１；３上に第１配線
層５を形成し、前記基板１１上に部分的に形成した別の
金属層１３および金属層１３上に形成した第１配線層５
間を第２配線層６で結んだ構造にしてもよい。第８図の
構造で絶縁膜層の剥離が起った場合、絶縁膜層の剥離は
第２配線層６付近で止めることができる。又、第８の実
施例の金属層１３の代りにエピタキシャル層１２を用い
てもよい。

又、第９図のように、第９図（Ａ）のボンディングパッ
ド３の形成において、第９図（Ｈ）に示すように第１配
線層５が半導体基板１１表面上に形成した場合、第９図
（Ａ）のように溝１またはエピタキシャル層１２または
金属層１３を部分的に形成してもよい。

又、第１図（Ｂ）に示すパッシベーション膜９上に第１
配線層５を形成した構造のボンディングパッド３と、第
９図（Ｂ）に示す半導体基板１１上に第１配線層５を形
成した構造のボンディングパッド３が同一半導体パッド
上に混在するときのｉＫ　ｔは、第１図（＋３）のボン
ディングパッド３の箇所では第１図（Ａ）の溝１のよう
に連続的に形成し、第９図（Ｂ）のボンディングパッド
３の箇所では第９図（Ａ）のように部分的に形成して半
導体チップを構成してもよい。又、第９図（Ａ）の部分
的に形成した溝１の長さについては長さを特に制限する
ものではない。又、このときの溝１はエピタキシャル層
１２または金属層１３であってもよい。

上記実施例では、半導体チップの分割のためにスクライ
ブライン２の領域を設けているが、スクライブ時のパッ
シベーション膜９．第１Ｍ間絶縁膜７．第２層間絶縁膜
８の剥離は、溝１またはエピタキシャル層１２または金
属層１３で防ぐことができるため、極端な場合はスクラ
イブライン２の領域が無くてもよい。

又、上記実施例では回路領域４の周辺に溝１またはエピ
タキシャル層１２または金属Ｍ１３を形成した例を示し
たが、この回路領域の素子は単体の半導体素子であって
もよい。

又、本実施例では、半導体基板１１としてガリウム砒素
半絶縁性基板を用いた例を示したが、半導体基板１１は
シリコン（Ｓｉ）、インジウム燐（■ｎＰ）など材料を
特に限定しなくてもよい。

又１本実施例では、使用する半導体基板１１と同種の材
料をエピタキシャル成長させて形成した層について説明
したが、これはエピタキシャル成長で形成した場合の材
料を特に限定するものではない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、チップ取出し対象の半導体装置の周辺
に溝又は半導体基板と同種の材料をエピタキシャル成長
させたエピタキシャル層又は金属層を設けて半導体チッ
プを構成したことにより、半導体ウェハをスクライブし
た時や取出したチップのバンドリングした時などに伴な
って起こるチップ周辺の絶縁膜層の剥離を防止し、これ
に伴なって起こるボンディングパッドの金属層の剥離が
防止できる効果がある。この溝またはエピタキシャル層
または金属層の幅は大略２μｍ以上あればよく、従来は
チップ周辺部の絶縁膜層の剥離を見越してスクライブラ
インとボンディングパッド間の寸法余裕を十分にとって
いたが１本発明によれば新たに設けた溝またはエピタキ
シャル層または金属層によって絶縁膜層の剥離を遮断す
る効果があるため、チップ全体のサイズを小さくするこ
とができた。例えばＦ’　Ｅ　Ｔの単体素子では、１枚
のウェーハ当りのチップ取得数を従来の約２倍にするこ
とができた。又、この回路領域の素子又は単体の半導体
素子を取り巻く半導体基板上の、金属層又はエピタキシ
ャル層上に形成した金属層は、半導体基板上に一定電位
を印加するシールド電極として使うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の一実施例の半導体チップの平面
図、同図（１３）は第１図（Ａ）のａ−ａ′線断面図、
第２図乃至第８図は本発明の他の実施例の半導体チップ
の断面図、第９図（Ａ）は他の実施例の半導体チップの
平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＱ−０’線断面図で
ある。 １・・・溝、２・・・スクライブライン、３・・・ボン
ディングパッド、４・・・回路領域、５・・・第１配線
層、６・・・第２配線層、７・・・第１層間絶縁膜、８
・・・第２層間絶縁膜、９・・・パッシベーション膜、
１０・・・保護膜、１１・・・半導体基板、１２・・・
エピタキシャル層。 房　１　圀 丼　Ｚ　凹　　　　　。 井　＋図 臀　６図　　　　３ ゝ／／ ￥　３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板上に設けた半導体装置と、上記半導体装
   置を覆う絶縁膜と、上記半導体装置の周囲に設けられた
   ボンディングパッドからなる半導体チップにおいて、半
   導体装置の周辺の所要とする半導体基板上の一部に、ス
   クライブラインとは別に、半導体基板上の絶縁膜層を分
   離する構造を少なくとも１カ所以上設けたことを特徴と
   する半導体チップ。 ２、上記半導体基板上の絶縁膜層を分離する構造は上記
   絶縁膜を分割するように形成された溝からなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体チップ。 ３、上記半導体基板上の絶縁膜層を分離する構造は上記
   半導体基板と同種の材料をエピタキシャル成長で形成し
   た層からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の半導体チップ。 ４、上記半導体基板上の絶縁膜層を分離する構造は少な
   くとも１層以上の金属層からなることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の半導体チップ。