JPH05190678A - Manufacture of semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Manufacture of semiconductor integrated circuit device

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JPH05190678A
JPH05190678A JP371892A JP371892A JPH05190678A JP H05190678 A JPH05190678 A JP H05190678A JP 371892 A JP371892 A JP 371892A JP 371892 A JP371892 A JP 371892A JP H05190678 A JPH05190678 A JP H05190678A
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JP
Japan
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surface side
macro cell
wafer
macrocell
integrated circuit
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Application number
JP371892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Usami
光雄 宇佐美
Susumu Tsujiku
進 都竹
Hide Kobayashi
秀 小林
Mikio Hongo
幹雄 本郷
Tomoji Oishi
知司 大石
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress generation of a stress on a periphery of a replaced satisfactory macrocell and particularly at a divided groove part of a rear surface side in a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit in which a defective macrocell of a plurality of macrocells disposed to be solidly laid in a chip area is removed, and the satisfactory macrocell is instead disposed to relieve a semiconductor chip. CONSTITUTION:The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device has the steps 3 of removing a defective macrocell of a plurality of macrocells disposed to be solidly laid in a chip area and disposing instead a satisfactory macrocell to replace the defective macrocell, thereby relieving a semiconductor chip. In the case of the step 3e of fixing the satisfactory macrocell to fix the satisfactory macrocell disposed instead of the defective macrocell, inorganic material is buried in a divided groove at a rear surface side by an optical CVD method thereby to fix the satisfactory macrocell.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造技術に関し、特に、半導体集積回路装置の製造工程
におけるチップ救済技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a chip repair technique in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路装置の製造工程における
チップ救済技術については、例えば特願平2−3326
04号に記載があり、その概要は次のとおりである。
2. Description of the Related Art A chip rescue technique in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 2-3326.
There is a description in No. 04, and the outline is as follows.

【0003】まず、第一次配線工程によって、SOI
(Silicon On Insulator)構造の半導体ウエハ(以下、
単にウエハということもある)のチップ領域内に同一回
路機能を有する複数のマクロセルを敷き詰めて配置す
る。
First, in the first wiring process, the SOI
(Silicon On Insulator) structure semiconductor wafer (hereinafter,
A plurality of macro cells having the same circuit function are laid out in a chip area (which may be simply referred to as a wafer).

【0004】マクロセルは、チップ領域内に半導体集積
回路装置を構成するための基本的な回路要素であり、こ
の段階では、個々のマクロセル同士は電気的に分離され
ている。
The macro cell is a basic circuit element for forming a semiconductor integrated circuit device in the chip area, and at this stage, the individual macro cells are electrically separated from each other.

【0005】また、マクロセルの周囲には、SOI構造
のウエハの埋め込み絶縁層に達する、あるいは若干埋め
込み絶縁層よりも深い位置にまで達する主面側分割溝が
形成され、その溝の内部には二酸化ケイ素(SiO2)か
らなる絶縁膜が埋め込まれている。
In addition, a main surface side dividing groove is formed around the macro cell so as to reach the buried insulating layer of the wafer having the SOI structure or to a position slightly deeper than the buried insulating layer, and the inside of the groove is a dioxide. An insulating film made of silicon (SiO 2 ) is embedded.

【0006】続いて、チップ領域内の各マクロセルの回
路機能および電気的特性を検査する。その後、その検査
によって不良と判定されたマクロセルの周囲の主面側分
割溝内の絶縁膜を除去した後、SOI構造のウエハの裏
面において、不良のマクロセルの周囲に当たる位置に、
主面側分割溝に達する裏面側分割溝を形成し、不良マク
ロセルを取り出す。
Next, the circuit function and electrical characteristics of each macro cell in the chip area are inspected. Then, after removing the insulating film in the main surface side dividing groove around the macro cell determined to be defective by the inspection, on the back surface of the SOI structure wafer, at a position corresponding to the periphery of the defective macro cell,
A back surface side dividing groove reaching the main surface side dividing groove is formed, and a defective macro cell is taken out.

【0007】次いで、不良マクロセルと同様の方法によ
って、例えば他のSOI構造のウエハから取り出した良
マクロセルを、不良マクロセルを取り出した位置にはめ
込み、その後、裏面側分割溝内にポリイミド等のような
合成樹脂を埋め込むことにより、その良マクロセルを固
定する。
Then, by a method similar to that for the defective macro cell, a good macro cell taken out from a wafer having another SOI structure, for example, is fitted in the position where the defective macro cell is taken out, and thereafter, a composite material such as polyimide is put in the dividing groove on the back surface side. The good macrocell is fixed by embedding the resin.

【0008】その後、第二次配線工程によって、チップ
領域内のマクロセル間を配線によって電気的に接続し、
チップ領域内に所定の半導体集積回路を形成する。
Thereafter, in the secondary wiring step, the macrocells in the chip area are electrically connected by wiring,
A predetermined semiconductor integrated circuit is formed in the chip area.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
技術においては、以下の問題があることを本発明者は見
い出した。
However, the present inventor has found that the above-mentioned conventional technique has the following problems.

【0010】従来は、良マクロセルを固定するために、
裏面側分割溝内にポリイミド等のような合成樹脂を埋め
込むようにしていたが、合成樹脂は、流動性に富むもの
の、一般的に、ガラス転移点が低く(例えばポリイミド
においては、300〜400℃程度)、また、熱膨張係
数が高い等の特性を有するため、半導体集積回路装置製
造の所定の熱処理工程の際に、裏面側分割溝内の合成樹
脂の体積が増大する結果、その溝部分で応力が発生し、
半導体集積回路装置の信頼性が低下する問題があった。
Conventionally, in order to fix a good macrocell,
Although a synthetic resin such as polyimide was embedded in the rear surface side dividing groove, the synthetic resin generally has a low glass transition point although it has a high fluidity (for example, in the case of polyimide, it is 300 to 400 ° C.). In addition, because of the characteristics such as high coefficient of thermal expansion, the volume of the synthetic resin in the rear surface side dividing groove increases at the time of a predetermined heat treatment step of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and as a result, the groove portion Stress is generated,
There is a problem that the reliability of the semiconductor integrated circuit device decreases.

【0011】また、合成樹脂は、一般的に含水性を有す
るため、裏面側分割溝部分を通じて半導体チップの主面
側に水分が侵入し易い。このため、半導体集積回路装置
の信頼性が低下する問題があった。
Further, since the synthetic resin generally has a water content, it is easy for moisture to enter the main surface side of the semiconductor chip through the rear side dividing groove portion. Therefore, there is a problem that the reliability of the semiconductor integrated circuit device is lowered.

【0012】本発明は上記課題に着目してなされたもの
であり、その目的は、裏面側分割溝内での応力発生を抑
制することのできる技術を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique capable of suppressing the occurrence of stress in the rear surface side dividing groove.

【0013】また、本発明の他の目的は、裏面側分割溝
部分を通じて半導体チップの主面側に水分が侵入する現
象を抑制することのできる技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing the phenomenon that moisture invades into the main surface side of the semiconductor chip through the back surface side dividing groove portion.

【0014】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、明細書の記述および添付図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0016】すなわち、請求項1記載の発明は、ウエハ
のチップ領域に同一回路機能を有する複数のマクロセル
を配置する第一次配線工程と、前記マクロセルの良否を
検査する工程と、前記マクロセルの良否検査によって判
定された不良マクロセルの周囲に、ウエハの主面側およ
び裏面側の双方からそれぞれ主面側分割溝および裏面側
分割溝を形成することにより、不良マクロセルを取り出
す工程と、前記不良マクロセルの位置に、良マクロセル
を嵌入した後、裏面側分割溝内に光CVD法によって無
機物を埋め込み、良マクロセルを固定する工程と、前記
不良マクロセルの交換工程後のチップ領域内のマクロセ
ル間を接続して所定の半導体集積回路装置を形成する第
二次配線工程とを有する半導体集積回路装置の製造方法
とするものである。
That is, the invention according to claim 1 is a wafer
Macro Cells with Same Circuit Function in Different Chip Areas
The primary wiring step for arranging the
It is judged by the inspection process and the quality inspection of the macro cell.
Around the defined defective macro cell, the main surface side of the wafer and
And the back surface side from the main surface side split groove and the back surface side, respectively
Defect macro cells can be taken out by forming dividing grooves
And the good macro cell at the position of the bad macro cell.
After inserting the
The step of embedding a device and fixing a good macrocell, and
After the defective macro cell replacement process, the macro cell in the chip area is
To form a predetermined semiconductor integrated circuit device.
Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device having secondary wiring step
It is what

【0017】請求項2記載の発明は、前記良マクロセル
を固定する工程に際して、前記裏面側分割溝内に、前記
光CVD法によって無機物を埋め込むことに代えて、テ
トラエトキシシランを用いたCVD法によって無機物を
埋め込む半導体集積回路装置の製造方法とするものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the step of fixing the good macrocell, a CVD method using tetraethoxysilane is used instead of burying an inorganic substance in the rear surface side dividing groove by the photo CVD method. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device in which an inorganic material is embedded is provided.

【0018】請求項3記載の発明は、前記良マクロセル
を固定する工程に際して、前記裏面側分割溝内に、前記
光CVD法によって無機物を埋め込むことに代えて、ゾ
ル状またゲル状にした無機物を埋め込む半導体集積回路
装置の製造方法とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the step of fixing the good macrocell, instead of burying the inorganic substance by the photo-CVD method in the rear surface side dividing groove, a sol-like or gel-like inorganic substance is used. This is a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device to be embedded.

【0019】[0019]

【作用】無機物は、一般的に、ガラス転移点が高く、融
点が高く、また、熱膨張係数が低い性質を有する。した
がって、裏面側分割溝内に無機物を埋め込む上記手段に
よれば、半導体集積回路装置製造の所定の熱処理工程に
際し、裏面側分割溝部分で応力が発生する現象を抑制す
ることが可能となる。
The inorganic substance generally has a high glass transition point, a high melting point, and a low coefficient of thermal expansion. Therefore, according to the above means for embedding an inorganic substance in the rear surface side division groove, it is possible to suppress the phenomenon that stress is generated in the rear surface side division groove portion in a predetermined heat treatment step of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.

【0020】また、無機物は、一般的に水分を通し難い
ので、裏面側分割溝部分を通じて半導体チップの主面側
に水分が侵入する現象を抑制することが可能となる。
Further, since it is generally difficult for moisture to pass through the inorganic substance, it is possible to suppress the phenomenon that moisture penetrates into the main surface side of the semiconductor chip through the back surface side dividing groove portion.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の一実施例である半導体集積回
路装置の製造方法を説明するための工程図、図2は第一
次配線工程終了直後のウエハの全体平面図、図3は図2
のウエハに形成されたチップ領域の拡大平面図、図4は
図3のチップ領域内に形成されたマクロセルの拡大平面
図、図5は図4のマクロセル内に形成されたシフトレジ
スタ回路部を示す回路ブロック図、図6はシフトレジス
タ回路部の同期を取るためのクロック信号のタイミング
チャート、図7はシフトレジスタ回路部の動作時におけ
る制御線の信号レベルを示す図、図8は入力用シフトレ
ジスタの記号図、図9は図8に示した入力用シフトレジ
スタの内部回路図、図10は出力用シフトレジスタの記
号図、図11は図10に示した出力用シフトレジスタの
内部回路図、図12は第一次配線工程終了直後のウエハ
の要部断面図、図13はマクロセル検査工程中における
ウエハの要部断面図、図14および図15はウエハ主面
側分割溝形成工程を説明するためのウエハの要部断面
図、図16は図15に示したウエハの平面図、図17は
ウエハ裏面側分割溝形成工程を説明するためのウエハの
要部断面図、図18はウエハ裏面側分割溝形成方法の変
形例を説明するためのウエハの要部断面図、図19は不
良マクロセル除去工程終了直後のウエハの要部断面図、
図20は不良マクロセルの除去領域に交換用の良マクロ
セルを配置した状態を示すウエハの要部断面図、図21
は良マクロセル固定工程を説明するためのウエハの要部
断面図、図22はウエハ主面側溝埋め込み工程を説明す
るためのウエハの要部断面図、図23はウエハ主面側平
坦化工程終了直後のウエハの要部断面図である。
1 is a process diagram for explaining a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an overall plan view of a wafer immediately after completion of a primary wiring process, and FIG. Figure 2
4 is an enlarged plan view of a chip region formed on the wafer of FIG. 4, FIG. 4 is an enlarged plan view of a macro cell formed in the chip region of FIG. 3, and FIG. 5 shows a shift register circuit portion formed in the macro cell of FIG. FIG. 6 is a circuit block diagram, FIG. 6 is a timing chart of clock signals for synchronizing the shift register circuit unit, FIG. 7 is a diagram showing signal levels of control lines during operation of the shift register circuit unit, and FIG. 8 is an input shift register. FIG. 9, FIG. 9 is an internal circuit diagram of the input shift register shown in FIG. 8, FIG. 10 is a symbol diagram of the output shift register, and FIG. 11 is an internal circuit diagram of the output shift register shown in FIG. 12 is a cross-sectional view of the main part of the wafer immediately after the completion of the primary wiring process, FIG. 13 is a cross-sectional view of the main part of the wafer during the macrocell inspection process, and FIGS. 16 is a plan view of the wafer shown in FIG. 15, FIG. 17 is a cross-sectional view of the main part of the wafer for explaining the wafer rear surface side dividing groove forming step, and FIG. 18 is a wafer FIG. 19 is a cross-sectional view of an essential part of a wafer for explaining a modified example of the rear surface side division groove forming method. FIG.
FIG. 20 is a cross-sectional view of essential parts of a wafer showing a state in which a good macro cell for replacement is arranged in a removal area of a bad macro cell,
22 is a sectional view of an essential part of the wafer for explaining the good macrocell fixing step, FIG. 22 is a sectional view of an essential part of the wafer for explaining the step of filling a groove on the main surface side of the wafer, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the wafer.

【0022】本実施例においては、例えば論理LSIチ
ップを製造する方法について説明する。ただし、製造の
対象とする半導体集積回路は、論理LSIに限定される
ものではなく種々変更可能である。
In this embodiment, a method of manufacturing a logic LSI chip, for example, will be described. However, the semiconductor integrated circuit to be manufactured is not limited to the logic LSI and can be variously modified.

【0023】図1に本実施例1の半導体集積回路装置の
製造工程を示す。本実施例1の半導体集積回路装置の製
造工程は、例えば次の4つの工程を有している。すなわ
ち、第一次配線工程1、マクロセル検査工程2、不良マ
クロセル交換工程3および第二次配線工程4である。そ
して、不良マクロセル交換工程3は、さらに、例えば後
述する7つの工程を有している。
FIG. 1 shows the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment. The manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment includes, for example, the following four processes. That is, the first wiring process 1, the macrocell inspection process 2, the defective macrocell replacement process 3, and the secondary wiring process 4. Then, the defective macro cell replacement step 3 further includes, for example, seven steps described later.

【0024】まず、第一次配線工程1が終了した直後の
ウエハの平面図を図2に示す。ウエハ5は、例えばシリ
コン(Si)単結晶からなり、その直径は、例えば6イ
ンチ程度である。ウエハ5の主面上には、例えば32個
のチップ領域6が配置されている。各チップ領域6の大
きさは、例えば20mm×20mm程度である。
First, FIG. 2 shows a plan view of the wafer immediately after the completion of the primary wiring step 1. The wafer 5 is made of, for example, silicon (Si) single crystal, and its diameter is, for example, about 6 inches. For example, 32 chip regions 6 are arranged on the main surface of the wafer 5. The size of each chip region 6 is, for example, about 20 mm × 20 mm.

【0025】そのチップ領域6の拡大平面図を図3に示
す。各チップ領域6内には、例えば400個のマクロセ
ル7が敷き詰められている。各マクロセル7の大きさ
は、例えば1mm×1mm程度である。
An enlarged plan view of the chip area 6 is shown in FIG. In each chip area 6, for example, 400 macro cells 7 are spread. The size of each macro cell 7 is, for example, about 1 mm × 1 mm.

【0026】各マクロセル7には、同一回路機能を有す
るセル内回路が形成されている。ただし、この段階にお
いては、各マクロセル7間は配線接続されていない。す
なわち、各マクロセル7内のセル内回路は、それぞれ回
路的に独立した状態になっている。
In each macrocell 7, an in-cell circuit having the same circuit function is formed. However, at this stage, wiring is not connected between the macro cells 7. That is, the intra-cell circuit in each macro cell 7 is in a circuit independent state.

【0027】そのマクロセル7の拡大平面図を図4に示
す。マクロセル7の中央には、例えばセル内回路領域8
が配置されている。セル内回路領域8には、例えば3K
ゲート程度のゲートアレイ等のようなセル内回路が形成
されている。
An enlarged plan view of the macro cell 7 is shown in FIG. In the center of the macro cell 7, for example, the in-cell circuit region 8
Are arranged. In the cell circuit area 8 in the cell, for example, 3K
An in-cell circuit such as a gate array having about a gate is formed.

【0028】ただし、セル内回路はゲートアレイに限定
されるものではなく種々変更可能であり、例えば16K
b〜64Kb程度のSRAM(Static RAM)やアナログ回
路でも良い。
However, the circuit in the cell is not limited to the gate array and can be variously changed, for example, 16K.
An SRAM (Static RAM) of about b to 64 Kb or an analog circuit may be used.

【0029】セル内回路領域8の外周には複数の入出力
回路領域9が配置されている。各入出力回路領域9に
は、入出力バッファ等のような所定の入出力回路が形成
されている。
A plurality of input / output circuit areas 9 are arranged on the outer periphery of the in-cell circuit area 8. A predetermined input / output circuit such as an input / output buffer is formed in each input / output circuit area 9.

【0030】また、各入出力回路領域9には、パッド1
0が配置されている。パッド10は、第二次配線工程4
において、マクロセル7間を接続するためのパッドであ
る。
In each input / output circuit area 9, a pad 1 is provided.
0 is placed. The pad 10 is the second wiring step 4
In, a pad for connecting between the macro cells 7.

【0031】パッド10の数Nは、ゲート数をGとする
とレンツ則から、例えばN=1.9G0.6 となる。すなわ
ち、例えばG=3000ゲートの場合、パッド数N=2
32個である。したがって、各マクロセル7には、少な
くとも232個のパッド10が形成されている。
The number N of the pads 10 is, for example, N = 1.9G0.6 from the Lenz law when the number of gates is G. That is, for example, when G = 3000 gates, the number of pads N = 2
There are 32. Therefore, at least 232 pads 10 are formed in each macro cell 7.

【0032】ところで、本実施例においては、後述する
ようにマクロセル検査工程2において各マクロセル7の
電気的特性をプローバ等により検査する。しかし、1mm
角という微細なマクルセル7内の232個のパッド10
に対してプローブ針を接触させるのは不可能である。E
B(Electron Beam)テスタを用いても同様である。
By the way, in the present embodiment, as will be described later, in the macrocell inspection step 2, the electrical characteristics of each macrocell 7 are inspected by a prober or the like. However, 1 mm
232 pads 10 in the microscopic Muccle cell 7 called a corner
It is impossible to bring the probe needle into contact with. E
The same applies when a B (Electron Beam) tester is used.

【0033】そこで、本実施例においては、スキャンテ
スト法を応用することによってその問題を解決してい
る。一般的なスキャンテスト法については、例えばリア
ライズ社(REALIZE ・ INC.) 、昭和59年2月29日発
行、「カスタムLSI応用設計ハンドブック」P150
〜P154や特開昭57−69349号公報に記載があ
るのでここでは省略する。
Therefore, in this embodiment, the problem is solved by applying the scan test method. For general scan test methods, for example, REALIZE INC., Published February 29, 1984, "Custom LSI Application Design Handbook" P150
~ P154 and JP-A-57-69349, the description thereof is omitted here.

【0034】本実施例においては、マクロセル7の主面
上に形成された小数個のテストパッド11にプローブ針
を接触させて、セル内回路の電気的特性を検査すること
が可能となっている。
In this embodiment, a probe needle is brought into contact with a small number of test pads 11 formed on the main surface of the macro cell 7 to inspect the electrical characteristics of the in-cell circuit. ..

【0035】各テストパッド11は、例えば各マクロセ
ル7のセル内回路領域8上に配置されている。テストパ
ッド11の数は、例えば5〜11個程度である。この程
度のパッド数であれば、1mm角のマクロセル7であって
も、プローブ針を接触させるのに充分な大きさのテスト
パッド11を形成できる。各テストパッド11の大きさ
は、例えば50μm×50μm程度である。
Each test pad 11 is arranged, for example, on the in-cell circuit region 8 of each macro cell 7. The number of test pads 11 is, for example, about 5 to 11. With such a number of pads, even with a 1 mm square macro cell 7, a test pad 11 having a size sufficient for contacting a probe needle can be formed. The size of each test pad 11 is, for example, about 50 μm × 50 μm.

【0036】また、テストパッド11は、マクロセル7
上に規則的に配置されている。すなわち、本実施例で
は、マクロセル7およびテストパッド11が規則的に配
置されているため、マクロセル7の検査に際し、各マク
ロセル7のテストパッド11に対してプローブ針を規則
的に接触させることが可能になっている。したがって、
全マクロセル7の検査を速やかに、かつ能率的に行える
ようになっている。
The test pad 11 is the macro cell 7
Arranged regularly on top. That is, in this embodiment, since the macro cells 7 and the test pads 11 are regularly arranged, the probe needles can be regularly brought into contact with the test pads 11 of each macro cell 7 when inspecting the macro cells 7. It has become. Therefore,
The inspection of all macro cells 7 can be performed quickly and efficiently.

【0037】テストパッド11は、例えば図4に示した
入出力回路部領域9の外周に配置された後述するシフト
レジスタ回路部を介してセル内回路と電気的に接続され
ている。シフトレジスタ回路部を図5に示す。
The test pad 11 is electrically connected to an in-cell circuit via a shift register circuit section, which will be described later, arranged on the outer periphery of the input / output circuit section region 9 shown in FIG. 4, for example. The shift register circuit portion is shown in FIG.

【0038】シフトレジスタ回路部12は、複数のシフ
トレジスタ13が配線Dによって直列に接続され構成さ
れている。
The shift register circuit section 12 is composed of a plurality of shift registers 13 connected in series by a wiring D.

【0039】配線CK0,CK1は、図6に示すような
クロック信号を各シフトレジスタ13に伝送するための
配線である。また、配線TM,OSは、シフトレジスタ
回路部12の動作を制御する制御線である。配線TMに
は、シフトレジスタ回路部12をテストモードに変換す
る信号が伝送される。配線OSには、セル内回路からの
検出データをシフトレジスタ13にセットする信号が伝
送される。なお、シフトレジスタ回路部12の動作時に
おける制御線の信号レベルを図7に示す。
The wirings CK0 and CK1 are wirings for transmitting a clock signal as shown in FIG. 6 to each shift register 13. The wirings TM and OS are control lines that control the operation of the shift register circuit unit 12. A signal for converting the shift register circuit unit 12 to the test mode is transmitted to the wiring TM. A signal for setting the detection data from the circuit in the cell to the shift register 13 is transmitted to the wiring OS. The signal levels of the control lines during the operation of the shift register circuit section 12 are shown in FIG.

【0040】シフトレジスタ13には、後述する入力用
シフトレジスタと、出力用シフトレジスタとがある。図
8に入力用シフトレジスタ13aの記号を示す。配線S
Iはシフトイン配線、配線SOはシフトアウト配線であ
る。これら配線SI,SOは、図5に示した配線Dにあ
たる。配線GOはセル内回路と接続されている。
The shift register 13 includes an input shift register and an output shift register, which will be described later. FIG. 8 shows the symbols of the input shift register 13a. Wiring S
I is a shift-in wiring, and wiring SO is a shift-out wiring. These wirings SI and SO correspond to the wiring D shown in FIG. The wiring GO is connected to the in-cell circuit.

【0041】図9に入力用シフトレジスタ13aの内部
回路を示す。配線CK1,CK0は、それぞれAND1
4a,14bの入力に接続されている。また、配線OS
もAND14a,14bの他の入力に接続されている。
FIG. 9 shows the internal circuit of the input shift register 13a. The wirings CK1 and CK0 are AND1 respectively
It is connected to the inputs of 4a and 14b. Also, the wiring OS
Is also connected to the other inputs of AND's 14a, 14b.

【0042】AND14a,14bの出力は、それぞれ
AND15a,15bの入力に接続されている。配線S
IはAND15aを介してフリップフロップ(以下、F
/Fと略す)16aに接続されている。
The outputs of the ANDs 14a and 14b are connected to the inputs of the ANDs 15a and 15b, respectively. Wiring S
I is a flip-flop (hereinafter, F
(Abbreviated as / F) 16a.

【0043】F/F16aの出力はAND15bを介し
てF/F16bに接続されている。
The output of the F / F 16a is connected to the F / F 16b via the AND 15b.

【0044】F/F16bの出力は、AND17の入力
および配線SOに接続されている。配線TMはAND1
7およびAND18の入力に接続されている。AND1
7,18の出力はOR19を介して配線GOに接続され
ている。
The output of the F / F 16b is connected to the input of the AND 17 and the wiring SO. Wiring TM is AND1
7 and AND18 inputs. AND1
The outputs of 7 and 18 are connected to the wiring GO through the OR 19.

【0045】すなわち、次のようになっている。配線O
Sに“L”信号が入力されると、AND14a,14b
が動作してAND15a,15bにクロック信号が伝送
される。
That is, it is as follows. Wiring O
When the "L" signal is input to S, AND 14a, 14b
Operates and the clock signal is transmitted to the ANDs 15a and 15b.

【0046】そして、配線SIから入力された検査デー
タは、そのクロック信号に同期してF/F16a,16
bにシフトインされる。この際、配線TMに“H”信号
が入力されると、AND17が動作してセル内回路に検
査データが入力される。
The inspection data input from the wiring SI is synchronized with the clock signal of the F / Fs 16a, 16a.
Shifted in to b. At this time, when the “H” signal is input to the wiring TM, the AND 17 operates and the inspection data is input to the in-cell circuit.

【0047】一方、配線OSに“H”信号が入力される
と、AND14a,14bは非動作となり、検査データ
はシフトされないようになっている。
On the other hand, when the "H" signal is input to the wiring OS, the ANDs 14a and 14b are inoperative, and the inspection data is not shifted.

【0048】また、図10に出力用シフトレジスタ13
bの記号を示す。配線GIはセル内回路に接続されてい
る。図11に出力用シフトレジスタ13bの内部回路を
示す。
Further, FIG. 10 shows an output shift register 13
The symbol b is shown. The wiring GI is connected to the in-cell circuit. FIG. 11 shows the internal circuit of the output shift register 13b.

【0049】配線SIはAND20の入力に接続されて
いる。配線OSはAND20およびAND21の入力に
接続されている。AND20,21の出力はOR22を
介してAND23aの入力に接続されている。AND2
3aの他の入力には配線CK1が接続されている。
The wiring SI is connected to the input of the AND20. The wiring OS is connected to the inputs of AND20 and AND21. The outputs of AND20 and 21 are connected to the input of AND23a via OR22. AND2
The wiring CK1 is connected to the other input of 3a.

【0050】AND23aの出力はF/F16aを介し
てAND23bの入力に接続されている。AND23b
の他の入力には配線CK0が接続されている。AND2
3bの出力はF/F16bを介して配線SOに接続され
ている。セル内回路に接続された配線GIは、バッファ
24を介してAND21の入力およびパッド10に接続
されている。
The output of the AND 23a is connected to the input of the AND 23b via the F / F 16a. AND23b
The wiring CK0 is connected to the other input of. AND2
The output of 3b is connected to the wiring SO through the F / F 16b. The wiring GI connected to the in-cell circuit is connected to the input of the AND 21 and the pad 10 via the buffer 24.

【0051】すなわち、次のようになっている。配線O
Sに“L”信号が入力されるとAND20が動作し、配
線SIから入力された検出データがクロック信号に同期
してF/F16a,16bにシフトインされる。
That is, it is as follows. Wiring O
When the "L" signal is input to S, the AND 20 operates, and the detection data input from the wiring SI is shifted into the F / Fs 16a and 16b in synchronization with the clock signal.

【0052】一方、配線OSに“H”信号が入力される
とAND20は非動作となり、代わりにAND21が動
作して配線GIに伝送されたセル内回路からの検出デー
タがクロック信号に同期してF/F16a,16bにシ
フトインされる。
On the other hand, when the "H" signal is input to the wiring OS, the AND20 becomes inactive, and instead, the AND21 operates and the detected data from the in-cell circuit transmitted to the wiring GI is synchronized with the clock signal. The F / Fs 16a and 16b are shifted in.

【0053】この段階で、再び、配線OSに“L”信号
が入力されると、検出データが出力用シフトレジスタ1
3bから配線SOに出力されるようになっている。な
お、配線TM,OSの信号レベルがともに“L”レベル
の際には、シフトレジスタ回路部12は動作しないよう
になっている。
At this stage, when the "L" signal is input to the wiring OS again, the detection data is output to the shift register 1 for output.
3b outputs to the wiring SO. Note that the shift register circuit section 12 does not operate when the signal levels of the wirings TM and OS are both at "L" level.

【0054】このように本実施例においては、テストパ
ッド11および配線Dを通じて直列入力された検査デー
タをシフトレジスタ回路部12を介して並列信号に変換
してセル内回路に伝送することが可能になっている。
As described above, in this embodiment, the inspection data serially input through the test pad 11 and the wiring D can be converted into a parallel signal via the shift register circuit section 12 and transmitted to the in-cell circuit. Is becoming

【0055】また、セル内回路から並列出力された検出
データをシフトレジスタ回路部12を介して直列信号に
変換し、その信号をテストパッド11から取り出すこと
が可能になっている。したがって、例えば5〜11個程
度の少数個のテストパッド11を通じてセル内回路の検
査を行うことが可能になっている。
Further, the detection data outputted in parallel from the in-cell circuit can be converted into a serial signal via the shift register circuit section 12, and the signal can be taken out from the test pad 11. Therefore, the circuit in the cell can be inspected through a small number of test pads 11, such as 5 to 11.

【0056】次に、第一次配線工程1が終了した直後の
ウエハの要部断面図を図12に示す。ウエハ5は、例え
ばSOI構造を有している。半導体層5aは、例えばS
i単結晶からなり、その上層には、埋め込み絶縁層5b
が形成されている。埋め込み絶縁層5bは、例えばSi
2 からなり、その厚さは、例えば0.5μm程度であ
る。
Next, FIG. 12 shows a sectional view of an essential part of the wafer immediately after the completion of the primary wiring step 1. The wafer 5 has, for example, an SOI structure. The semiconductor layer 5a is, for example, S
It is made of i single crystal and has a buried insulating layer 5b as an upper layer.
Are formed. The embedded insulating layer 5b is made of, for example, Si.
It is made of O 2 , and its thickness is, for example, about 0.5 μm.

【0057】埋め込み絶縁層5b上には、半導体層5c
が形成されている。半導体層5cは、例えばSi単結晶
からなり、その厚さは、例えば2〜3μm程度である。
半導体層5cには、半導体集積回路素子(図示せず)が
形成されている。
A semiconductor layer 5c is formed on the buried insulating layer 5b.
Are formed. The semiconductor layer 5c is made of, for example, Si single crystal and has a thickness of, for example, about 2 to 3 μm.
A semiconductor integrated circuit element (not shown) is formed on the semiconductor layer 5c.

【0058】また、半導体層5cには、各マクロセル7
を取り囲むように、マクロセル間素子分離用の絶縁体2
5が形成されている。絶縁体25は、例えばSiO2
らなる。絶縁体25の幅は、例えば0.5μm程度であ
り、絶縁体25の深さは、埋め込み絶縁層5bよりも僅
かに深い位置にまで達している。
Further, each macro cell 7 is formed on the semiconductor layer 5c.
Insulator 2 for separating the elements between macro cells so as to surround
5 is formed. The insulator 25 is made of SiO 2 , for example. The width of the insulator 25 is, for example, about 0.5 μm, and the depth of the insulator 25 reaches a position slightly deeper than the buried insulating layer 5b.

【0059】半導体層5c上には、多層配線層5dが形
成されている。多層配線層5dの厚さは、例えば3〜5
μm程度である。多層配線層5dには、セル内配線26
が形成されている。セル内配線26の幅は、例えば2μ
m程度、厚さは、例えば0.5μm程度、配線ピッチは、
例えば2.5μm程度である。
A multi-layer wiring layer 5d is formed on the semiconductor layer 5c. The thickness of the multilayer wiring layer 5d is, for example, 3 to 5
It is about μm. The in-cell wiring 26 is provided in the multilayer wiring layer 5d.
Are formed. The width of the in-cell wiring 26 is, for example, 2 μm.
m, the thickness is, for example, about 0.5 μm, and the wiring pitch is
For example, it is about 2.5 μm.

【0060】なお、多層配線層5dを含めたウエハ5の
厚さは、例えば500μm程度である。また、図12の
破線はマクロセル7の境界を示している。
The thickness of the wafer 5 including the multilayer wiring layer 5d is, for example, about 500 μm. The broken line in FIG. 12 indicates the boundary of the macro cell 7.

【0061】マクロセル検査工程2においては、図13
に示すように、各マクロセル7のテストパッド11にプ
ローブ針27を接触させて、マクロセル7の良否を判定
する。この際、例えば不良マクロセル7aの位置データ
等を電子線直接描画装置(図示せず)のパターンデータ
格納領域内に伝送する。
In the macro cell inspection step 2, FIG.
As shown in FIG. 5, the probe needle 27 is brought into contact with the test pad 11 of each macro cell 7 to judge the quality of the macro cell 7. At this time, for example, the position data of the defective macro cell 7a is transmitted to the pattern data storage area of the electron beam direct writing apparatus (not shown).

【0062】なお、検査項目は、例えばDCファンクシ
ョンテスト、入出力端子のDCパラメータテスト、AC
スイッチングテスト等である。
The inspection items are, for example, a DC function test, a DC parameter test of input / output terminals, and an AC.
For example, a switching test.

【0063】次いで、不良マクロセル交換工程3におい
ては、図1に示す工程3a〜3fに従って不良マクロセ
ル7aを、後述の良マクロセルに交換する。
Next, in the defective macro cell replacement step 3, the defective macro cell 7a is replaced with a good macro cell described later according to steps 3a to 3f shown in FIG.

【0064】ウエハ主面側分割溝形成工程3aにおいて
は、次の処理を行う。まず、図14に示すように、多層
配線層5d上に、例えば電子線直描用のレジスト28を
塗布する。
In the wafer main surface side divided groove forming step 3a, the following processing is performed. First, as shown in FIG. 14, a resist 28 for electron beam direct writing, for example, is applied on the multilayer wiring layer 5d.

【0065】続いて、そのレジスト28のうち、不良マ
クロセル7aの外周に位置するレジスト部分のみを電子
線直接描画法により除去する。レジスト除去領域の幅
は、例えば2〜3μm程度である。この際のパターンデ
ータは、上述の不良マクロセル7aの位置データに基づ
いて自動的に作成する。
Subsequently, of the resist 28, only the resist portion located on the outer periphery of the defective macro cell 7a is removed by the electron beam direct writing method. The width of the resist removal region is, for example, about 2 to 3 μm. The pattern data at this time is automatically created based on the position data of the defective macro cell 7a described above.

【0066】その後、図15に示すように、レジスト2
8をマスクとして主面側U溝(主面側分割溝)29を形
成する。主面側U溝29は、例えばSiO2 のみを選択
的にエッチングするように条件設定したRIE法等によ
り、レジスト除去領域下部の多層配線層5dおよびマク
ロセル間素子分離用の絶縁体25をエッチング除去して
形成する。この処理後のウエハ5の平面図を図16に示
す。図16に示すように、不良マクロセル7aの外周の
みに主面側U溝29を形成する。
After that, as shown in FIG.
Using the mask 8 as a mask, the main surface side U groove (main surface side dividing groove) 29 is formed. The U-groove 29 on the main surface side is removed by etching the multilayer wiring layer 5d and the insulator 25 for separating the elements between the macro cells under the resist removal region by, for example, the RIE method in which conditions are set so that only SiO 2 is selectively etched. To form. A plan view of the wafer 5 after this processing is shown in FIG. As shown in FIG. 16, the main surface side U groove 29 is formed only on the outer periphery of the defective macro cell 7a.

【0067】次いで、ウエハ裏面側分割溝形成工程3b
においては、図17に示すように、ウエハ5の裏面側か
ら主面側U溝29に達する裏面側U溝(裏面側分割溝)
30を形成する。
Next, a wafer rear surface side division groove forming step 3b
In FIG. 17, as shown in FIG. 17, the back surface side U groove reaching the main surface side U groove 29 from the back surface side of the wafer 5 (back surface side dividing groove)
Form 30.

【0068】裏面側U溝30を形成するには、図示しな
いレジストをマスクとして、例えばSiのみを選択的に
エッチングするように条件設定したRIE法等により形
成する。
To form the U-shaped groove 30 on the back surface side, a resist (not shown) is used as a mask, for example, by the RIE method or the like in which conditions are set so that only Si is selectively etched.

【0069】この際、ウエハ5を構成する埋め込み絶縁
層5bはSiO2 等からなるので、裏面側U溝30を形
成する際にエッチングストッパ層として作用する。この
ため、この際に、主面側U溝29の断面形状が変形した
り、主面側U溝29の加工寸法や不良マクロセル除去領
域の加工寸法等が変動したりすることもない。したがっ
て、交換用の良マクロセルの位置合せや組込みの優位性
が損なわれることもない。
At this time, since the buried insulating layer 5b forming the wafer 5 is made of SiO 2 or the like, it acts as an etching stopper layer when forming the U groove 30 on the back surface side. Therefore, at this time, the cross-sectional shape of the U-groove 29 on the main surface side is not deformed, and the processing size of the U-groove 29 on the main surface side, the processing size of the defective macrocell removal region, and the like do not change. Therefore, the superiority of alignment and incorporation of a good replacement macro cell is not impaired.

【0070】また、裏面側U溝30を形成する際、埋め
込み絶縁層5bの存在によりマクロセル7および取り出
すマクロセル7内の半導体集積回路素子に損傷を与える
ということもない。したがって、このマクロセル7の取
り出し方法を、そのまま良マクロセルの製造方法として
使用することが可能である。
Further, when forming the U-shaped groove 30 on the back surface side, the presence of the buried insulating layer 5b does not damage the macro cell 7 or the semiconductor integrated circuit element in the macro cell 7 to be taken out. Therefore, the method of taking out the macro cell 7 can be used as it is as a method of manufacturing a good macro cell.

【0071】このようにウエハ5の裏面側からU溝30
を形成する理由は、ウエハ9の裏面側はウエハ主面側に
比して溝加工精度が低くて良い(±5μm程度)ので、
後述の溝加工方法に選択余地があり、溝加工時間の短縮
を図れるからである。
In this way, the U groove 30 is formed from the back surface side of the wafer 5.
The reason for forming is that the back surface side of the wafer 9 may have a lower groove processing accuracy (about ± 5 μm) than the wafer main surface side.
This is because there is room for selection in the groove processing method described later, and the groove processing time can be shortened.

【0072】すなわち、裏面側U溝30を形成する方法
としては、RIE等のようなドライエッチング方法のみ
に限定されるものではなく種々変更可能であり、例えば
次のようにしても良い。
That is, the method of forming the U-shaped groove 30 on the back surface side is not limited to the dry etching method such as RIE, but various modifications can be made. For example, the following method may be used.

【0073】まず、図18に示すように、半導体層5a
の途中位置、例えばウエハ5の裏面から深さ450μm
程度の位置まで、直径1〜2mm程度のダイシング刃によ
りU溝30aを形成する。
First, as shown in FIG. 18, the semiconductor layer 5a is formed.
Midway position, for example, a depth of 450 μm from the back surface of the wafer 5.
The U groove 30a is formed by a dicing blade having a diameter of about 1 to 2 mm up to a certain position.

【0074】その後、Siのみを選択的にエッチングす
るように条件設定したRIE法等により残りの半導体層
5aをエッチング除去して図17に示した裏面側U溝3
0を形成する。この場合、裏面側U溝30の形成時間を
短縮できる。
After that, the remaining semiconductor layer 5a is removed by etching by the RIE method or the like in which conditions are set so that only Si is selectively etched, and the back surface side U groove 3 shown in FIG.
Form 0. In this case, the formation time of the back surface side U groove 30 can be shortened.

【0075】また、図18に示したようなU溝30aを
ウェットエッチング法により形成した後、残りの部分を
ドライエッチング法によって除去しても良い。また、裏
面側U溝30の他の形成方法として、例えば超音波加工
法やレーザー加工法等を用いても良い。
Alternatively, after the U groove 30a as shown in FIG. 18 is formed by the wet etching method, the remaining portion may be removed by the dry etching method. Further, as another method of forming the back surface side U groove 30, for example, an ultrasonic processing method or a laser processing method may be used.

【0076】次いで、不良マクロセル除去工程3cにお
いては、ウエハ5から分割された不良マクロセル7aを
除去する。なお、この工程3cの終了直後におけるウエ
ハ5の要部断面図を図19に示す。
Next, in the defective macro cell removing step 3c, the divided defective macro cells 7a are removed from the wafer 5. Note that FIG. 19 shows a cross-sectional view of an essential part of the wafer 5 immediately after the completion of this step 3c.

【0077】続く、良マクロセル組込み工程3dにおい
ては、図20に示すように、ウエハ5を逆さにした状態
で載置台31上に載置した後、交換用の良マクロセル7
をその主面を下に向けた状態で、不良マクロセル除去領
域に配置する。この場合の良マクロセル7は、例えば上
述の不良マクロセル7aの取り出し方法と同様にして他
のSOI構造のウエハから取り出したものである。
In the subsequent step 3d for incorporating a good macrocell, as shown in FIG. 20, the wafer 5 is placed upside down on the placing table 31, and then the good macrocell 7 for replacement is placed.
Is arranged in the defective macrocell removal region with its main surface facing downward. In this case, the good macro cell 7 is taken out from a wafer having another SOI structure, for example, in the same manner as the method of taking out the bad macro cell 7a described above.

【0078】その後、本実施例においては、良マクロセ
ル固定工程3eに際して、例えば光CVD法を用いて良
マクロセル7を固定する。この際、例えば次のようにす
る。
Then, in this embodiment, in the good macrocell fixing step 3e, the good macrocell 7 is fixed by using, for example, an optical CVD method. At this time, for example, the following is performed.

【0079】まず、ウエハ5を載せた載置台31を、光
CVD装置(図示せず)の処理室内のサセプタ上に載置
する。
First, the mounting table 31 on which the wafer 5 is mounted is mounted on the susceptor in the processing chamber of the photo CVD apparatus (not shown).

【0080】続いて、光CVD装置の処理室内に、例え
ばシラン系の反応ガス等を導入した後、図21に示すよ
うに、裏面側U溝30に、例えばエキシマレーザ等のよ
うな光ビーム32を照射して、例えばポリシリコンから
なる埋め込み膜33aを形成する。
Subsequently, after introducing, for example, a silane-based reaction gas into the processing chamber of the photo-CVD apparatus, as shown in FIG. 21, a light beam 32 such as an excimer laser is introduced into the U-shaped groove 30 on the back surface side. Is irradiated to form a buried film 33a made of, for example, polysilicon.

【0081】すなわち、本実施例においては、有機物よ
りも融点が高く、熱膨張係数の低い性質を有する無機物
によって裏面側U溝30を埋め込むので、その後の熱処
理時に裏面側U溝30部分で応力が発生する現象を抑制
できる。
That is, in this embodiment, since the back surface side U groove 30 is filled with the inorganic material having a higher melting point and a lower thermal expansion coefficient than the organic material, stress is applied to the back surface side U groove 30 during the subsequent heat treatment. The phenomenon that occurs can be suppressed.

【0082】ただし、埋め込み膜33aは、ポリシリコ
ンに限定されるものではなく種々変更可能であり、例え
ば光CVD法によって形成されたSiO2 でも良い。
However, the burying film 33a is not limited to polysilicon and can be variously changed, and may be SiO 2 formed by the photo CVD method, for example.

【0083】次いで、ウエハ主面側分割溝埋め込み工程
3fにおいては、図22に示すように、例えばSiO2
等からなる絶縁膜34をウエハ5の主面上にCVD法等
により堆積して主面側U溝29を埋め込む。
[0083] Then, the wafer main surface dividing groove filling step 3f, as shown in FIG. 22, for example SiO 2
An insulating film 34 of, for example, is deposited on the main surface of the wafer 5 by the CVD method or the like to fill the main surface side U groove 29.

【0084】続く、ウエハ主面側平坦化工程3gにおい
ては、例えば次の処理を行う。まず、図22に示すよう
に、絶縁膜34上に平坦化絶縁膜35を堆積する。この
際、平坦化絶縁膜35をその上面が略平坦になる程度に
堆積する。その後、例えばRIE法により平坦化絶縁膜
35をエッチバックし、図23に示すように、絶縁膜3
4の上面を平坦化する。
In the subsequent wafer main surface side flattening step 3g, for example, the following processing is performed. First, as shown in FIG. 22, a planarizing insulating film 35 is deposited on the insulating film 34. At this time, the flattening insulating film 35 is deposited to such an extent that its upper surface becomes substantially flat. After that, the flattening insulating film 35 is etched back by, for example, the RIE method, and as shown in FIG.
The upper surface of 4 is flattened.

【0085】その後、第二次配線工程4においては、各
マクロセル7間をセル間配線(図示せず)によって接続
し、チップ領域6内に所定の論理LSIを形成する。セ
ル間配線の幅は、例えば4μm程度、厚さは、例えば1
μm程度、配線ピッチは、例えば5μm程度である。
Then, in the secondary wiring step 4, the macro cells 7 are connected to each other by inter-cell wiring (not shown) to form a predetermined logic LSI in the chip area 6. The width of the inter-cell wiring is, for example, about 4 μm, and the thickness is, for example, 1
The wiring pitch is, for example, about 5 μm.

【0086】その後、ウエハテストを行って、各チップ
領域6毎に論理LSIの電気的特性を検査し、各チップ
領域6の良否を判定した後、ウエハスクライブ処理によ
ってウエハ5からチップ領域6を分割し、チップ製造を
終了する。
After that, a wafer test is performed to inspect the electrical characteristics of the logic LSI for each chip area 6 to determine whether each chip area 6 is good or bad, and then the wafer 5 is divided into the chip areas 6 by the wafer scribing process. Then, the chip manufacturing is completed.

【0087】このように本実施例によれば、良マクロセ
ル7を固定するために、裏面側U溝30内に、光CVD
法等によって形成されたポリシリコン等のような無機物
を埋め込むことにより、半導体集積回路装置製造の所定
の熱処理工程に際し、裏面側分割溝部分で応力が発生す
る現象を抑制することが可能となる。
As described above, according to this embodiment, in order to fix the good macro cell 7, the photo CVD is performed in the U-groove 30 on the back surface side.
By embedding an inorganic material such as polysilicon formed by a method or the like, it is possible to suppress a phenomenon in which stress is generated in the rear surface side division groove portion in a predetermined heat treatment step of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.

【0088】また、無機物は、一般的に水分を通し難い
ので、裏面側U溝30部分を通じて半導体チップの主面
側に水分が侵入する現象を抑制することが可能となる。
In addition, since it is generally difficult for moisture to pass through the inorganic substance, it is possible to suppress the phenomenon that moisture penetrates into the main surface side of the semiconductor chip through the rear surface U groove 30 portion.

【0089】これらの結果、半導体集積回路装置の信頼
性および歩留りを向上させることが可能となる。
As a result, the reliability and yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0090】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0091】例えば前記実施例においては、裏面側U溝
内に光CVD法により無機物を埋め込む場合について説
明したが、これに限定されるものではなく種々変更可能
であり、例えば裏面側U溝内に、テトラエトキシシラン
(以下、TEOSという)を用いたCVD法によりSi
2 等を埋め込むようにしても良い。
For example, in the above-described embodiment, the case where the inorganic material is embedded in the U-groove on the back surface side by the photo-CVD method has been described, but the present invention is not limited to this and various modifications can be made. By the CVD method using tetraethoxysilane (hereinafter referred to as TEOS)
O 2 or the like may be embedded.

【0092】この場合のCVD法としては、例えば低圧
下でTEOSとオゾン(O3)とを反応させるO3 −TE
OS低圧CVD法、常圧下でTEOSとO3 とを反応さ
せるO3 −TEOS常圧CVD法またはプラズマ中でT
EOSを反応させるプラズマTEOS法がある。
The CVD method in this case is, for example, O 3 -TE in which TEOS and ozone (O 3 ) are reacted under low pressure.
OS low pressure CVD method, O 3 -TEOS atmospheric pressure CVD method of reacting TEOS and O 3 under atmospheric pressure or T in plasma
There is a plasma TEOS method in which EOS is reacted.

【0093】図24に、この処理工程後のウエハ5の要
部断面図を示す。この場合、前記実施例で得られた効果
の他に、埋め込み膜33bを比較的低温(例えば400
〜450℃)で形成できる効果が得られる。
FIG. 24 shows a cross-sectional view of essential parts of the wafer 5 after this processing step. In this case, in addition to the effect obtained in the above-mentioned embodiment, the buried film 33b is formed at a relatively low temperature (for example, 400
The effect that it can be formed is obtained at (-450 ° C.).

【0094】また、裏面側U溝を埋め込む他の方法とし
て、例えばゾル状またはゲル状の無機物をウエハの裏面
に塗布する方法もある。この場合、例えば次のようにす
る。
As another method of filling the U-shaped groove on the back surface side, there is a method of applying a sol-like or gel-like inorganic substance to the back surface of the wafer. In this case, for example, the following is done.

【0095】すなわち、シラノールを主成分とする塗布
剤をウエハの裏面にスピンコート法等によって塗布した
後、そのウエハに対して所定温度で熱処理を施し、塗布
剤中の溶媒を蒸発させ、さらに重合反応を進行させて、
ウエハの裏面側にSOG(Spin On Glass)膜を形成す
る。
That is, after applying the coating agent containing silanol as a main component to the back surface of the wafer by spin coating or the like, the wafer is heat-treated at a predetermined temperature to evaporate the solvent in the coating agent and further polymerize. Let the reaction proceed,
An SOG (Spin On Glass) film is formed on the back surface side of the wafer.

【0096】図25に、この処理工程後のウエハ5の要
部断面図を示す。この場合、埋め込み膜33cの形成工
程が容易である、埋め込み膜33cの形成処理能力が大
きいのでスループットを向上できる等のような効果が得
られる。
FIG. 25 shows a cross-sectional view of the main part of the wafer 5 after this processing step. In this case, the process of forming the embedded film 33c is easy, and the throughput of forming the embedded film 33c is large, so that the throughput can be improved.

【0097】また、前記実施例においては、主面側U字
溝を形成した後、裏面U字溝を形成した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、例えばそれ
らの工程の順序を逆にしても良い。
Further, although the case where the U-shaped groove on the main surface side is formed and then the U-shaped groove on the back surface is formed has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this and, for example, the order of those steps is described. You may reverse.

【0098】[0098]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0099】すなわち、裏面側分割溝内に無機物を埋め
込む前記手段によれば、半導体集積回路装置製造の所定
の熱処理工程に際し、裏面側分割溝部分で応力が発生す
る現象を抑制することが可能となる。また、無機物は、
一般的に水分を通し難いので、裏面側分割溝部分を通じ
て半導体チップの主面側に水分が侵入する現象を抑制す
ることが可能となる。これらの結果、半導体集積回路装
置の信頼性および歩留りを向上させることが可能とな
る。
That is, according to the means for embedding an inorganic substance in the rear surface side dividing groove, it is possible to suppress the phenomenon that stress is generated in the rear surface side dividing groove portion during a predetermined heat treatment step of manufacturing a semiconductor integrated circuit device. Become. In addition, the inorganic substance is
Since it is generally difficult for moisture to pass through, it is possible to suppress the phenomenon that moisture penetrates into the main surface side of the semiconductor chip through the rear surface side division groove portion. As a result, the reliability and yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を説明するための工程図である。
FIG. 1 is a process chart for explaining a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図2】第一次配線工程終了直後のウエハの全体平面図
である。
FIG. 2 is an overall plan view of the wafer immediately after the completion of the primary wiring process.

【図3】図2のウエハに形成されたチップ領域の拡大平
面図である。
FIG. 3 is an enlarged plan view of a chip area formed on the wafer of FIG.

【図4】図3のチップ領域内に形成されたマクロセルの
拡大平面図である。
FIG. 4 is an enlarged plan view of a macro cell formed in the chip region of FIG.

【図5】図4のマクロセル内に形成されたシフトレジス
タ回路部を示す回路ブロック図である。
5 is a circuit block diagram showing a shift register circuit unit formed in the macro cell of FIG.

【図6】シフトレジスタ回路部の同期を取るためのクロ
ック信号のタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart of clock signals for synchronizing the shift register circuit unit.

【図7】シフトレジスタ回路部の動作時における制御線
の信号レベルを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a signal level of a control line during operation of a shift register circuit unit.

【図8】入力用シフトレジスタの記号図である。FIG. 8 is a symbol diagram of an input shift register.

【図9】図8に示した入力用シフトレジスタの内部回路
図である。
9 is an internal circuit diagram of the input shift register shown in FIG.

【図10】出力用シフトレジスタの記号図である。FIG. 10 is a symbol diagram of an output shift register.

【図11】図10に示した出力用シフトレジスタの内部
回路図である。
11 is an internal circuit diagram of the output shift register shown in FIG.

【図12】第一次配線工程終了直後のウエハの要部断面
図である。
FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view of the wafer immediately after the completion of the primary wiring step.

【図13】マクロセル検査工程中におけるウエハの要部
断面図である。
FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view of a wafer during a macrocell inspection process.

【図14】ウエハ主面側分割溝形成工程を説明するため
のウエハの要部断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of essential parts of a wafer for explaining a wafer main surface side divided groove forming step.

【図15】ウエハ主面側分割溝形成工程を説明するため
のウエハの要部断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of essential parts of a wafer for explaining a wafer main surface side divided groove forming step.

【図16】図15に示したウエハの平面図である。16 is a plan view of the wafer shown in FIG.

【図17】ウエハ裏面側分割溝形成工程を説明するため
のウエハの要部断面図である。
FIG. 17 is a fragmentary cross-sectional view of the wafer for explaining the wafer rear surface side division groove forming step.

【図18】ウエハ裏面側分割溝形成方法の変形例を説明
するためのウエハの要部断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view of essential parts of a wafer for explaining a modified example of the wafer rear surface side division groove forming method.

【図19】不良マクロセル除去工程終了直後のウエハの
要部断面図である。
FIG. 19 is a fragmentary cross-sectional view of the wafer immediately after the defective macrocell removing step is completed.

【図20】不良マクロセルの除去領域に交換用の良マク
ロセルを配置した状態を示すウエハの要部断面図であ
る。
FIG. 20 is a cross-sectional view of essential parts of a wafer, showing a state in which a good macro cell for replacement is arranged in a removal region of a bad macro cell.

【図21】良マクロセル固定工程を説明するためのウエ
ハの要部断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view of an essential part of a wafer for explaining a good macrocell fixing step.

【図22】ウエハ主面側溝埋め込み工程を説明するため
のウエハの要部断面図である。
FIG. 22 is a sectional view of the essential part of the wafer, for explaining the step of filling the groove on the main surface side of the wafer.

【図23】ウエハ主面側平坦化工程終了直後のウエハの
要部断面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view of essential parts of the wafer immediately after the flattening process on the main surface side of the wafer.

【図24】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程である良マクロセル固定工程後のウエハの
要部断面図である。
FIG. 24 is a fragmentary cross-sectional view of a wafer after a good macrocell fixing step which is a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図25】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程である良マクロセル固定工程後のウエハの
要部断面図である。
FIG. 25 is a fragmentary cross-sectional view of a wafer after a good macrocell fixing step which is a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1 第一次配線工程 2 マクロセル検査工程 3 不良マクロセル交換工程 3a ウエハ主面側分割溝形成工程 3b ウエハ裏面側分割溝形成工程 3c 不良マクロセル除去工程 3d 良マクロセル組込み工程 3e 良マクロセル固定工程 3f ウエハ主面側分割溝埋め込み工程 3g ウエハ主面側平坦化工程 4 第二次配線工程 5 半導体ウエハ 5a 半導体層 5b 埋め込み絶縁層 5c 半導体層 5d 多層配線層 6 チップ領域 7 マクロセル 7a 不良マクロセル 8 セル内回路領域 9 入出力回路領域 10 パッド 11 テストパッド 12 シフトレジスタ回路部 13 シフトレジスタ 13a 入力用シフトレジスタ 13b 出力用シフトレジスタ 14a AND 14b AND 15a AND 15b AND 16a F/F 16b F/F 17 AND 18 AND 19 OR 20 AND 21 AND 22 OR 23a AND 23b AND 24 バッファ 25 絶縁体 26 セル内配線 27 プローブ針 28 レジスト 29 主面側U溝(主面側分割溝) 30 裏面側U溝(裏面側分割溝) 30a U溝 31 載置台 32 光ビーム 33a 埋め込み膜 33b 埋め込み膜 33c 埋め込み膜 34 絶縁膜 35 平坦化絶縁膜[Description of Reference Signs] 1 primary wiring step 2 macro cell inspection step 3 defective macro cell replacement step 3a wafer main surface side dividing groove forming step 3b wafer back surface side dividing groove forming step 3c defective macro cell removing step 3d good macro cell incorporating step 3e good macro cell Fixing step 3f Wafer main surface side dividing groove filling step 3g Wafer main surface side flattening step 4 Secondary wiring step 5 Semiconductor wafer 5a Semiconductor layer 5b Embedded insulating layer 5c Semiconductor layer 5d Multilayer wiring layer 6 Chip area 7 Macro cell 7a Defective macro cell 8 Cell Circuit Area 9 Input / Output Circuit Area 10 Pad 11 Test Pad 12 Shift Register Circuit Section 13 Shift Register 13a Input Shift Register 13b Output Shift Register 14a AND 14b AND 15a AND 15b AND 16a F / F 16b F / F 17 AND 18 AND 19 OR 20 20 AND 21 AND 22 OR 23a AND 23b AND 24 Buffer 25 Insulator 26 In-cell wiring 27 Probe needle 28 Resist 29 Main surface side U groove (main surface side dividing groove) 30 Back surface side U groove (back surface) Side division groove) 30a U groove 31 Mounting table 32 Light beam 33a Embedded film 33b Embedded film 33c Embedded film 34 Insulating film 35 Flattening insulating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本郷 幹雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 大石 知司 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mikio Hongo 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Institute of Industrial Science, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Tomoji Oishi 4026 Kuji-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Research Laboratory, Hiritsu Works

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体ウエハのチップ領域に同一回路機
能を有する複数のマクロセルを配置する第一次配線工程
と、前記マクロセルの良否を検査する工程と、前記マク
ロセルの良否検査によって判定された不良マクロセルの
周囲に、半導体ウエハの主面側および裏面側の双方から
それぞれ主面側分割溝および裏面側分割溝を形成するこ
とにより、不良マクロセルを取り出す工程と、前記不良
マクロセルの位置に、良マクロセルを嵌入した後、裏面
側分割溝内に光CVD法によって無機物を埋め込み、良
マクロセルを固定する工程と、前記不良マクロセルの交
換工程後のチップ領域内のマクロセル間を接続して所定
の半導体集積回路装置を形成する第二次配線工程とを有
することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
1. A primary wiring step of arranging a plurality of macro cells having the same circuit function in a chip region of a semiconductor wafer, a step of inspecting the quality of the macro cells, and a defective macro cell determined by a quality inspection of the macro cells. By forming a main surface side division groove and a back surface side division groove from both the main surface side and the back surface side of the semiconductor wafer around the periphery of the semiconductor wafer, a step of taking out the defective macro cell and a good macro cell at the position of the defective macro cell are formed. After the insertion, the step of fixing the good macro cell by burying an inorganic substance in the back side division groove by the photo CVD method and the step of connecting the macro cells in the chip area after the step of replacing the defective macro cell are connected to each other to provide a predetermined semiconductor integrated circuit device. And a secondary wiring process for forming the semiconductor integrated circuit device.
【請求項2】 前記良マクロセルを固定する工程に際し
て、前記裏面側分割溝内に、前記光CVD法によって無
機物を埋め込むことに代えて、テトラエトキシシランを
用いたCVD法によって無機物を埋め込むことを特徴と
する請求項1記載の半導体集積回路装置の製造方法。
2. In the step of fixing the good macrocell, instead of burying the inorganic substance by the photo CVD method, the inorganic substance is buried by the CVD method using tetraethoxysilane in the rear surface side dividing groove. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
【請求項3】 前記良マクロセルを固定する工程に際し
て、前記裏面側分割溝内に、前記光CVD法によって無
機物を埋め込むことに代えて、ゾル状またゲル状にした
無機物を埋め込むことを特徴とする請求項1記載の半導
体集積回路装置の製造方法。
3. In the step of fixing the good macrocell, the sol-like or gel-like inorganic substance is embedded in the rear surface side dividing groove instead of burying the inorganic substance by the photo-CVD method. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
【請求項4】 前記半導体ウエハが、半導体集積回路素
子形成用の半導体層を絶縁膜上に形成したSOI構造の
半導体ウエハであることを特徴とする請求項1,2また
は3記載の半導体集積回路装置の製造方法。
4. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor wafer is an SOI structure semiconductor wafer in which a semiconductor layer for forming a semiconductor integrated circuit element is formed on an insulating film. Device manufacturing method.
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