JPH1131208A - Semiconductor chip and its manufacture - Google Patents

Semiconductor chip and its manufacture

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Publication number
JPH1131208A
JPH1131208A JP10122000A JP12200098A JPH1131208A JP H1131208 A JPH1131208 A JP H1131208A JP 10122000 A JP10122000 A JP 10122000A JP 12200098 A JP12200098 A JP 12200098A JP H1131208 A JPH1131208 A JP H1131208A
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JP
Japan
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semiconductor chip
substrate
semiconductor
semiconductor substrate
silicon substrate
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Application number
JP10122000A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Ban
弘司 伴
Masaaki Tanno
雅明 丹野
Tadao Takeda
忠雄 竹田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPH1131208A publication Critical patent/JPH1131208A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1015Shape
    • H01L2924/10155Shape being other than a cuboid
    • H01L2924/10157Shape being other than a cuboid at the active surface

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the illegal decoding of technology incorporated in a semiconductor chip by forming recessed parts in an area corresponding to the non- volatile memory of a main face-side at the back of a semiconductor substrate. SOLUTION: An etching mask 3 having prescribed opening parts 4 is formed at the back of the area 2 where the non-volatile memory is formed on the silicon substrate 1 by a laser grinding machine using KrF excimer laser. The back of the silicon substrate 1 is immersed in KOH aqueous solution, wet etching is executed and the recessed parts 5 of square cone trapezoid forms are formed at the back of the silicon substrate 1. The strength of the silicon substrate 1 becomes weaker compared with that before the recessed parts are formed. When illegal stress is given from outside, the semiconductor substrate is fragmented and the leakage of information existing in the semiconductor chip is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばICカー
ドに使用される半導体チップおよびその製造方法に関す
るものである。
The present invention relates to a semiconductor chip used for, for example, an IC card and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体チップには、回路パタンや製造技
術に関する独創性を持ったアイデアや不揮発性メモリ
(EEPROM等)に記憶されるプログラム情報等の知
的財産情報が高度に集約されている。したがって、情報
管理の観点から、不正な手段によってそれらの情報が漏
洩することを防ぐため、適切な防止策がとられる必要が
ある。ところが、このような回路パタンや製造技術に関
する情報や記憶された情報の大半は、回路パタンが露出
していれば、それを基板の主表面側から顕微鏡などの光
学的な観測手段により解読することが可能である。
2. Description of the Related Art A semiconductor chip has a high degree of intellectual property information, such as original ideas relating to circuit patterns and manufacturing techniques, and program information stored in a nonvolatile memory (EEPROM or the like). Therefore, from the viewpoint of information management, appropriate preventive measures need to be taken to prevent such information from being leaked by unauthorized means. However, most of the information and stored information on such circuit patterns and manufacturing techniques must be decoded from the main surface side of the substrate by optical observation means such as a microscope if the circuit pattern is exposed. Is possible.

【0003】現在、広範に流用されているプラスチック
モールドの半導体チップにおいては、そのままでは不透
明なモールド樹脂によって封止され不可視化されてい
る。また、封止剤の他に回路表面側はソフトエラー保護
膜が形成されていたり、あるいはフリップチップ実装で
は対向して実装基板があるため、表面を露出させること
はそれほど容易ではない。しかし、モールド樹脂を適当
な方法によって除去した後に、リードフレームに接着さ
れている半導体チップを機械的に引き剥して回路パタン
が露出させられるおそれがある。
At present, a semiconductor chip of a plastic mold widely used is sealed with an opaque mold resin as it is and is invisible. Also, since a soft error protection film is formed on the circuit surface side in addition to the sealing agent, or a mounting substrate is opposed in flip-chip mounting, exposing the surface is not so easy. However, after removing the mold resin by an appropriate method, the semiconductor chip bonded to the lead frame may be mechanically peeled off to expose the circuit pattern.

【0004】そこで、このような従来の問題点に鑑み、
半導体基板の厚さを通常のものよりも薄くすることによ
って半導体チップを破砕され易くし、回路パタン等の不
正な解読を防止することが考えられる。
[0004] In view of such conventional problems,
By making the thickness of the semiconductor substrate thinner than that of a normal one, the semiconductor chip can be easily crushed and illegal decoding of a circuit pattern or the like can be prevented.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
基板全面を薄膜化させるとウエハのダイシングまたはボ
ンディング時における強度も不足してしまうという問題
点がある。また、半導体基板の全面を薄くした場合、半
導体基板の強度が一様に低下してしまい、どの部分が破
砕されるかわからず、本来破壊させなければならないは
ずの不揮発性メモリ等がそのまま残ってしまうという問
題点もある。それ故、本発明の主目的は、半導体チップ
に盛り込まれた技術に対する不正な解読を防止すること
ができる半導体チップおよびその製造方法を提供するこ
とにある。
However, when the entire surface of the semiconductor substrate is made thinner, there is a problem that the strength at the time of dicing or bonding the wafer becomes insufficient. Further, when the entire surface of the semiconductor substrate is thinned, the strength of the semiconductor substrate is uniformly reduced, and it is not known which portion is to be crushed, and a non-volatile memory or the like which should be destroyed remains as it is. There is also a problem that it will. Therefore, a main object of the present invention is to provide a semiconductor chip and a method for manufacturing the same, which can prevent unauthorized decoding of the technology incorporated in the semiconductor chip.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明では、リードフレーム等に接着された半
導体チップを不正に取り外そうとすると、半導体チップ
が破壊され、半導体チップの本来備えた機能が破砕され
るようにしたものである。
In order to solve such a problem, according to the present invention, if an attempt is made to illegally remove a semiconductor chip adhered to a lead frame or the like, the semiconductor chip will be destroyed, The function provided is to be crushed.

【0007】このような目的を達成するために、本発明
に係る半導体チップは、半導体基板の主表面側に不揮発
性メモリの形成された半導体チップにおいて、前記半導
体基板の裏面には、少なくとも1個の凹部が形成され、
前記凹部は、前記不揮発性メモリに対応する領域に配置
されたものである。また、本発明に係る半導体チップの
製造方法は、半導体基板の主表面側に不揮発性のメモリ
の形成された半導体チップの製造方法において、前記不
揮発性メモリに対応する前記半導体基板の裏面に、少な
くとも1個の開口部を有するエッチングマスクを形成
し、前記エッチングマスクの開口部から露出した前記半
導体基板の裏面を選択的にエッチングし、これにより、
前記半導体基板の裏面に凹部を形成するものである。
In order to achieve the above object, a semiconductor chip according to the present invention comprises a semiconductor chip having a nonvolatile memory formed on a main surface side of a semiconductor substrate, wherein at least one semiconductor chip is provided on the back surface of the semiconductor substrate. Is formed,
The recess is disposed in a region corresponding to the nonvolatile memory. Further, in the method for manufacturing a semiconductor chip according to the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor chip in which a nonvolatile memory is formed on a main surface side of a semiconductor substrate, at least a back surface of the semiconductor substrate corresponding to the nonvolatile memory is provided. Forming an etching mask having one opening, selectively etching the back surface of the semiconductor substrate exposed from the opening of the etching mask,
A concave portion is formed on the back surface of the semiconductor substrate.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】次に、本発明の一つの実施の形態
について図を用いて説明する。図1(a)〜(c)は、
本発明の実施の形態を示している。 図1(a)におい
て、シリコン基板1は、厚さが370μmであり、主表
面側に図示しない半導体素子が形成されて半導体チップ
を構成している。例えば、この半導体素子としてEEP
ROM等の不揮発性メモリ等が形成されている。
Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 (a) to 1 (c)
1 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 1A, a silicon substrate 1 has a thickness of 370 μm, and a semiconductor element (not shown) is formed on a main surface side to form a semiconductor chip. For example, as this semiconductor element, EEP
A nonvolatile memory such as a ROM is formed.

【0009】図1(b)は、図1(a)の破線部で囲ま
れた領域(不揮発性メモリの形成された領域2)を拡大
したものである。シリコン基板1の裏面には所定の開口
部4を有するエッチングマスク3が形成されている。例
えば、エッチングマスク3はシリコン基板1の裏面に形
成された二酸化珪素被膜であり、KrFエキシマレーザ
等を用いたレーザ研削機によって400μm角の開口部
4が500μmピッチで形成されている。その後、この
シリコン基板1の裏面を例えば30%のKOH水溶液に
70℃に保ちながら浸せきし、4時間に亘って湿式エッ
チングを行うことにより、シリコン基板1の裏面には深
さが220μmの四角錐台形状の凹部5が図1(c)に
示されるように形成される。
FIG. 1B is an enlarged view of a region (region 2 in which a nonvolatile memory is formed) surrounded by a broken line in FIG. 1A. On the back surface of the silicon substrate 1, an etching mask 3 having a predetermined opening 4 is formed. For example, the etching mask 3 is a silicon dioxide film formed on the back surface of the silicon substrate 1, and the openings 4 of 400 μm square are formed at a pitch of 500 μm by a laser grinder using a KrF excimer laser or the like. Thereafter, the back surface of the silicon substrate 1 is immersed in, for example, a 30% KOH aqueous solution while maintaining the temperature at 70 ° C., and wet-etched for 4 hours to form a square pyramid having a depth of 220 μm on the back surface of the silicon substrate 1. A trapezoidal concave portion 5 is formed as shown in FIG.

【0010】このようにシリコン基板1の裏面に凹部5
を形成した結果、シリコン基板1の強度は凹部を形成す
る前のものと比べて脆弱化したものとなる。したがっ
て、外部から不当な応力が付加されると半導体基板は破
砕され、半導体チップに存する情報の漏洩を阻止するこ
とができる。
As described above, the concave portion 5 is formed on the back surface of the silicon substrate 1.
As a result, the strength of the silicon substrate 1 becomes weaker than that before the concave portion is formed. Therefore, when an improper stress is applied from the outside, the semiconductor substrate is crushed, and leakage of information existing in the semiconductor chip can be prevented.

【0011】なお、このような凹部は半導体チップの素
子形成領域の裏面に1個だけ形成しても良い。すなわ
ち、図2(a)に示すように素子形成領域に対応する半
導体チップの裏面に開口部4を設けたエッチングマスク
3を配置し、このエッチングマスク3を基準にして開口
部4に露出した半導体基板1の裏面をエッチングし、こ
れによって図2(b)に示されるような凹部5を形成し
ても良い。
Incidentally, only one such concave portion may be formed on the back surface of the element forming region of the semiconductor chip. That is, as shown in FIG. 2A, an etching mask 3 having an opening 4 provided on the back surface of a semiconductor chip corresponding to an element forming region is arranged, and a semiconductor exposed in the opening 4 with reference to the etching mask 3 is provided. The concave portion 5 as shown in FIG. 2B may be formed by etching the back surface of the substrate 1.

【0012】この場合、半導体チップの縁はエッチング
させずに残しておくことが好ましい。すなわち、半導体
チップのスクライブラインに沿った領域の膜厚をウエハ
の膜厚に等しくすることにより、ウエハから半導体チッ
プをダイシングする際やボンディングの際の強度を保つ
ことができる。例えば、膜厚が200〜400μmの基
板であれば縁から100μm程度の領域をウエハに等し
い膜厚に保持するとよい。または、縁からアスペクト比
が「1」までの領域をウエハに等しい膜厚に保持すれば
ダイシング時の強度は、より確実に保持される(例え
ば、200μmの膜厚の基板については半導体チップの
縁から200μmまでの領域)。
In this case, it is preferable to leave the edge of the semiconductor chip without being etched. That is, by making the film thickness of the region along the scribe line of the semiconductor chip equal to the film thickness of the wafer, the strength at the time of dicing the semiconductor chip from the wafer or at the time of bonding can be maintained. For example, in the case of a substrate having a thickness of 200 to 400 μm, it is preferable to maintain a region of about 100 μm from the edge to have a thickness equal to that of the wafer. Alternatively, if the region having an aspect ratio of “1” from the edge is maintained at a film thickness equal to that of the wafer, the strength at the time of dicing is more reliably maintained (for example, for a substrate having a thickness of 200 μm, the edge of the semiconductor chip is not affected). To 200 μm).

【0013】また、素子形成領域の全面に亘って複数個
の凹部を形成してもよいし、特定の領域にのみ限定して
形成してもよい。例えば重要な情報が記憶される不揮発
性メモリや構造に貴重な工業所有権を有する回路などの
特定の領域に限定して凹部を形成することにより重要度
に応じて優先的に破壊される領域を設定することができ
る。詳細については実施例において説明する。
Further, a plurality of concave portions may be formed over the entire surface of the element formation region, or may be formed only in a specific region. For example, by forming a recess only in a specific area such as a nonvolatile memory in which important information is stored or a circuit having a valuable industrial property in a structure, an area to be destroyed preferentially according to the importance is formed. Can be set. Details will be described in Examples.

【0014】ところで、シリコン基板は比較的よく近赤
外〜赤外領域の光を透過する性質があり、そのような波
長のレーザを走査することにより基板の裏面からでも表
面側の回路パタン像を観測できるようになりつつある。
このような裏面からの観測は従来にない新しい計測技術
であるため、従来の半導体チップはより無防備な状態に
あるのが現状である。特に、フリップチップで表面実装
される半導体チップにおいては、裏面が極めて容易に露
出できる形態であるため、シリコン基板の裏面側からの
観測に対する簡便でかつ効果的な不正防止策が強く要望
されている。加えて半導体チップの不揮発性メモリ領域
においては、記憶される情報が付加価値の高いプログラ
ムの場合が多く、そのような領域への不正防止対策は特
に重要かつ危急的要求といえる状況にある。
By the way, the silicon substrate has a relatively good property of transmitting light in the near-infrared to infrared region, and by scanning with a laser having such a wavelength, a circuit pattern image on the front surface side can be obtained even from the back surface of the substrate. It is becoming observable.
Observation from the back side is a new measurement technique that has never been seen before, and the current situation is that the conventional semiconductor chip is more vulnerable. In particular, in the case of a semiconductor chip which is surface-mounted with a flip chip, since the back surface can be exposed very easily, there is a strong demand for a simple and effective fraud prevention measure for observation from the back surface side of the silicon substrate. . In addition, in a nonvolatile memory area of a semiconductor chip, information to be stored is often a high value-added program, and countermeasures against such areas are particularly important and urgently required.

【0015】そこで、凹部5の断面形状をV字型あるい
は台形状等とし、凹部内の面を斜面で構成することがよ
り望ましいといえる。すなわち、基板裏面から垂直に入
射される観測光はその凹部斜面によって屈折もしくは反
射されて直進しないため、レーザ走査顕微鏡等の光学的
な手法によって裏面から回路パタン像を観察しようとし
ても鉛直線上にある回路を観測することができなくな
る。
Therefore, it can be said that it is more desirable that the cross-sectional shape of the concave portion 5 is V-shaped or trapezoidal, and that the surface inside the concave portion is formed by a slope. In other words, the observation light vertically incident from the back surface of the substrate is refracted or reflected by the concave slope and does not go straight, so that even if the circuit pattern image is observed from the back surface by an optical method such as a laser scanning microscope, the observation light is on the vertical line. The circuit can no longer be observed.

【0016】さらに、断面が台形状のときの凹部5の底
は、平坦であっても差し支えないが、平坦であるとその
部分における表面側の回路は観測可能となるおそれがあ
るため、粗面であることがより好ましい。その場合、粗
面の凹凸が観測波長以下では実効上平滑であるのと同等
であるため、粗面の程度は観測波長以上が望ましい。裏
面からの観測の場合、シリコンを透過する観測光として
は、600nm〜5μmの波長を考慮すればよく、好ま
しくは700nm〜2μmの波長にするとよい。粗面凹
凸の大きさを上記波長よりも大きくすることにより、入
射光は複雑に屈折するため回路パタン等の観測は不可能
になる。
Further, the bottom of the concave portion 5 when the cross section is trapezoidal may be flat, but if it is flat, the circuit on the surface side at that portion may be observable. Is more preferable. In this case, since the roughness of the rough surface is equivalent to the fact that it is effectively smooth below the observation wavelength, the degree of the rough surface is preferably equal to or longer than the observation wavelength. In the case of observation from the back surface, a wavelength of 600 nm to 5 μm may be considered as observation light transmitted through silicon, and a wavelength of 700 nm to 2 μm is preferable. When the size of the rough surface is made larger than the above wavelength, the incident light is refracted in a complicated manner, so that it becomes impossible to observe a circuit pattern or the like.

【0017】また、凹部5内の斜面においても、その表
面は必ずしも滑らかである必要はない。さらに、凹部5
は台形等の複数の面の集合によって形成されていても差
し支えない。ただし、裏面に水平な面と垂直な面とから
なる階段状のものは、階段の大きさが観測光の波長より
も短い場合には滑らかな斜面と同等の機能を発揮するた
め差し支えないが、段差が観測光の波長と同程度以上の
大きさを有する場合にはその程度に応じて機能が劣るも
のとなる
Also, the surface of the slope in the recess 5 does not necessarily have to be smooth. Further, the recess 5
May be formed by a set of a plurality of surfaces such as a trapezoid. However, if the size of the steps is shorter than the wavelength of the observation light, the stair-like shape consisting of a horizontal surface and a vertical surface on the back surface can function as a smooth slope if the size of the steps is shorter than the wavelength of the observation light. If the step has a size equal to or greater than the wavelength of the observation light, the function will be inferior depending on the degree.

【0018】次に、凹部5の深さについて説明する。凹
部5の好ましい深さは目的とする効果によって異なるも
のである。すなわち、(1)光学的な観測を困難とさせ
る目的のためには凹部5はせいぜい5μm程度の深さで
効果を発揮するので5μm以上であればよく、(2)半
導体基板を脆弱化させるためには半導体基板の厚さの半
分以上の深さにすることが望ましい。例えば、300μ
m程度の厚さの基板に対しては150μm以上の深さの
凹部を形成すればよく、その場合には基板の脆弱化と同
時に光学的な効果も満足させることができる。
Next, the depth of the recess 5 will be described. The preferred depth of the recess 5 depends on the desired effect. That is, (1) for the purpose of making optical observation difficult, the concave portion 5 exhibits an effect at a depth of at most about 5 μm, so that it is only required to be 5 μm or more, and (2) to make the semiconductor substrate brittle. It is desirable that the depth be at least half the thickness of the semiconductor substrate. For example, 300μ
For a substrate having a thickness of about m, a concave portion having a depth of 150 μm or more may be formed. In this case, the optical effect can be satisfied simultaneously with the weakening of the substrate.

【0019】しかし、凹部と半導体基板の主表面との最
も接近した間隔(すなわち、基板厚さの最小値)が、ま
だ十分に厚い場合には、基板を機械的に研磨することに
よって裏面が平坦化されるおそれがある。そこで、この
ような不正行為を阻止するためには、最接近間隔を10
0μm未満とすることが好ましい。したがって、凹部と
半導体基板の主表面との最接近間隔が基板厚さの半分未
満または100μm未満の何れか小さい値であれば、き
わめて効果的であるといえる。もちろん、この凹部と半
導体基板の主表面との最接近間隔は、半導体素子の機能
を損なわない程度以上の厚さにする必要があり、例えば
10μm程度まで薄膜化することができる。
However, if the closest distance between the recess and the main surface of the semiconductor substrate (ie, the minimum value of the substrate thickness) is still sufficiently large, the back surface is flattened by mechanically polishing the substrate. May be changed. Therefore, in order to prevent such misconduct, the closest approach interval must be 10
Preferably, it is less than 0 μm. Therefore, it can be said that it is extremely effective if the closest distance between the recess and the main surface of the semiconductor substrate is smaller than half of the substrate thickness or smaller than 100 μm, whichever is smaller. Needless to say, the closest distance between the concave portion and the main surface of the semiconductor substrate needs to be at least as large as not to impair the function of the semiconductor element, and can be reduced to, for example, about 10 μm.

【0020】次に、凹部5の形成技術について説明す
る。本発明に係る凹部の形成技術としては、いくつかの
種類が考えられる。例えば、機械的な研削、乾式エッチ
ング、湿式エッチング等が有用であるが、本発明おいて
は以下の理由から湿式エッチングが最適であると考え
る。ただし、湿式エッチング以外のものが不適当という
のではなく、条件によってはこれらを採用しても良い。 (1)機械的な研削 直線的なV字型の溝を形成するのであれば機械的研削に
よって加工するのが簡便である。しかし、機械的研削は
四角錐のような孤立した凹形状を形成することは技術的
に困難である。また、特定の箇所を100μm未満に薄
膜化することも基板に過度の応力を与えて素子の機能を
損傷させる危惧がある。
Next, a technique for forming the concave portion 5 will be described. There are several types of techniques for forming the concave portion according to the present invention. For example, mechanical grinding, dry etching, wet etching, etc. are useful, but in the present invention, wet etching is considered to be optimal for the following reasons. However, a method other than wet etching is not unsuitable, and may be employed depending on conditions. (1) Mechanical Grinding If a linear V-shaped groove is formed, it is easy to machine by mechanical grinding. However, mechanical grinding is technically difficult to form an isolated concave shape such as a quadrangular pyramid. Also, reducing the thickness of a specific portion to less than 100 μm may give excessive stress to the substrate and damage the function of the element.

【0021】(2)乾式エッチング プラズマを用いた乾式エッチングは、条件によって断面
形状を矩形に形成したり、凹部内に斜面を形成したりす
ることも可能である。しかし、このようなプラズマを用
いた乾式エッチングにおいても、チャージアップによる
素子損傷の懸念があり、また数100nmの深さのエッ
チングに使用できるエッチングマスクを形成することは
技術的に困難である。
(2) Dry Etching In dry etching using plasma, it is possible to form a rectangular cross section or to form a slope in a concave portion depending on conditions. However, even in such dry etching using plasma, there is a concern about element damage due to charge-up, and it is technically difficult to form an etching mask that can be used for etching to a depth of several 100 nm.

【0022】(3)湿式エッチング 湿式のエッチングは、穏和な温度で処理できるとともに
エッチングマスクも薄膜で十分であり、また経費的にも
安い長所がある。加えて塩基性水溶液によるシリコン基
板のエッチングにおいては、基板の結晶面方位毎のエッ
チング速度が互いに1桁以上異なるので異方的なエッチ
ングを実施することができる。例えば面方位が(10
0)の基板を用いれば、エッチング速度の遅い(11
1)面が取り残されて約55度の角度の斜面を容易に形
成することができるという長所がある。ただし、開口部
の形状や方位によっては、(111)よりも高次の面が
露出して、エッチングが見かけ上止まることがある。エ
ッチングマスクに円形状の開口部を設けた場合において
は、通常、形成される凹部の基板面に平行な断面は円に
外接した矩形状になる。
(3) Wet Etching Wet etching can be performed at a moderate temperature, has a sufficient etching mask of a thin film, and has the advantages of low cost. In addition, in the etching of a silicon substrate with a basic aqueous solution, anisotropic etching can be performed because the etching rate for each crystal plane orientation of the substrate is different from each other by at least one digit. For example, if the plane orientation is (10
When the substrate of (0) is used, the etching rate is low (11).
1) There is an advantage that a slope having an angle of about 55 degrees can be easily formed by leaving a surface. However, depending on the shape and orientation of the opening, a surface of a higher order than (111) may be exposed and etching may stop apparently. When a circular opening is provided in the etching mask, the cross section of the formed concave portion parallel to the substrate surface usually has a rectangular shape circumscribing the circle.

【0023】さらに、この湿式エッチング法が効果的で
あることは、V字型の凹部を形成する際に、裏面上に一
旦開口寸法を決めてやれば深さがほとんど一義的に決ま
ることからも明らかである。
Further, the fact that this wet etching method is effective is because the depth is almost uniquely determined once the opening dimension is determined on the back surface when forming the V-shaped concave portion. it is obvious.

【0024】したがって、本発明においては、特に面方
位が(100)のシリコン基板と塩基性水溶液とを用い
た湿式エッチングにより、裏面に凹部を形成する方法が
有用と考える。特に、広範に使用されるCMOS半導体
素子は、通常、面方位が(100)のシリコン基板に形
成されるため、本発明はきわめて効果的に適用される。
Therefore, in the present invention, it is considered that a method of forming a concave portion on the back surface by wet etching using a silicon substrate having a (100) plane orientation and a basic aqueous solution is particularly useful. In particular, since the widely used CMOS semiconductor device is usually formed on a silicon substrate having a (100) plane orientation, the present invention is very effectively applied.

【0025】ここで、塩基性水溶液としては、濃度が1
0〜40%のNaOHやKOHの水溶液、または有機ア
ルカリの水溶液等が有用であることが一般的によく知ら
れている。そこで、本発明においてはこのような溶液を
用いてエッチングを行うことにする。また、面方位が
(110)の基板を用いても塩基性水溶液で異方的なエ
ッチングを行うことができる。特に、方位<1,−1,
−2>にアラインしたライン状のパタンでは、垂直な側
壁を有し断面形状が矩形である溝を形成することができ
る。従って、光学的な観測の阻止に対する効果は得にく
くなるが、基板を部分的に薄膜化することによって半導
体チップの脆弱化を図ることができる。
Here, the concentration of the basic aqueous solution is 1
It is generally well known that an aqueous solution of 0 to 40% NaOH or KOH or an aqueous solution of an organic alkali is useful. Therefore, in the present invention, etching is performed using such a solution. Further, anisotropic etching can be performed with a basic aqueous solution even when a substrate having a plane orientation of (110) is used. In particular, bearings <1, -1,
-2>, a groove having a vertical side wall and a rectangular cross section can be formed. Accordingly, it is difficult to obtain an effect of preventing optical observation, but it is possible to weaken the semiconductor chip by partially reducing the thickness of the substrate.

【0026】なお、凹部を形成するため、例えばフッ
酸、硝酸、氷酢酸の混合液等の一般的に良く知られてい
る酸性溶液を用いて基板をエッチングしても差し支えな
い。このような混合液の場合には面方位にほとんど依存
しない等方的なエッチングになるが、エッチング速度が
速いのでスループットが高くなるという特徴がある。
In order to form the recess, the substrate may be etched using a generally well-known acidic solution such as a mixture of hydrofluoric acid, nitric acid and glacial acetic acid. In the case of such a mixed solution, isotropic etching which hardly depends on the plane orientation is performed, but the etching rate is high, so that the throughput is high.

【0027】また、エッチングマスク材は、エッチング
溶液に十分な耐性があり、適当な方法によってパタン形
成ができれば、どのようなものであっても差し支えな
い。例えば、有機高分子をエッチングマスク材として用
いるとプロセスが簡便になって好ましい。
The etching mask material may be of any type as long as it has sufficient resistance to the etching solution and can be patterned by an appropriate method. For example, it is preferable to use an organic polymer as an etching mask material because the process is simplified.

【0028】しかし、有機高分子によるエッチングマス
ク材は、エッチング溶液が有機高分子との界面の基板を
浸食しやすいため、凹部の縁の部分が後退しやすい短所
がある。それに対して、チッ化珪素や二酸化珪素の被膜
をエッチングマスクとして使用すると、工程は増えるも
ののそれらのマスクに開口されたパタンからほとんど後
退することなしに基板のエッチングを行うことができ、
形状を高精度で制御できるという効果を有する。
However, the etching mask material of the organic polymer has a disadvantage that the edge of the concave portion is easily receded because the etching solution easily erodes the substrate at the interface with the organic polymer. On the other hand, when a film of silicon nitride or silicon dioxide is used as an etching mask, although the number of steps is increased, the substrate can be etched almost without receding from the pattern opened in those masks,
This has the effect that the shape can be controlled with high precision.

【0029】また、マスク開口部は、エッチングマスク
材を被膜形成した後、通常のフォトリソグラフィプロセ
スによってパタン化してもよいし、電子線やイオンビー
ムのリソグラフィ、あるいはレーザアブレーションでパ
タン形成を行ってもよい。さらには、パタンを印刷する
ことや他の方法を用いても差し支えない。
The mask opening may be formed into a pattern by an ordinary photolithography process after forming a film of an etching mask material, or may be formed by lithography of an electron beam or an ion beam or laser ablation. Good. Further, printing of a pattern or other methods may be used.

【0030】また、本発明に係る凹部を形成する工程
は、ウエハから半導体チップをダイシングする前に行う
場合について記載したが、半導体チップを基板からダイ
シングした後であっても差し支えない。フリップチップ
実装においては実装後であっても差し支えない。
Although the step of forming the concave portion according to the present invention has been described as being performed before dicing the semiconductor chip from the wafer, it may be performed after dicing the semiconductor chip from the substrate. In flip-chip mounting, it does not matter even after mounting.

【0031】また、本発明の半導体チップは、力学的な
補強や耐湿性付与、あるいは印刷等のために凹部を含ん
だ裏面の一部もしくは全体に亘って樹脂や無機膜、金属
膜などの被膜を形成することはまったく差し支えない。
特に、レーザ計測によく用いられる600nm〜5μm
の波長の電磁波において、その被膜が基板材料とは異な
る屈折率を有する場合には、外部環境に関わらず被膜と
基板界面における屈折が不可避的に生じてレーザ計測を
阻害するため、むしろ好ましいといえる。
Further, the semiconductor chip of the present invention may have a coating such as a resin, an inorganic film, or a metal film on a part or the whole of a back surface including a concave portion for providing mechanical reinforcement, imparting moisture resistance, or printing. It is perfectly acceptable to form
In particular, 600 nm to 5 μm, which is often used for laser measurement
If the coating has a refractive index different from that of the substrate material at an electromagnetic wave of a wavelength of, the refraction at the interface between the coating and the substrate inevitably occurs irrespective of the external environment, which hinders laser measurement, which is rather preferable. .

【0032】その際に、被膜の表面形状が凹部の形状と
平行であるよりも、異なる形状を有すると観測光を入射
した際に外気と被膜との屈折、被膜と基板凹部との屈折
がより複雑となるため、像観察がより困難となってさら
に好ましい。
At this time, if the surface shape of the coating is different from that of the concave portion, the refraction between the open air and the coating film and the refraction between the coating film and the substrate concave portion when the observation light is incident are more enhanced if the coating has a different shape than the shape of the concave portion. Because of the complexity, image observation becomes more difficult, which is more preferable.

【0033】なお、上記の被膜の代わりに600nm〜
5μmの波長域の電磁波において不透明である材料によ
って被覆することも有用である。例えば、タングステ
ン、モリブデン、金、チタン、タンタル、アルミニウ
ム、銅等の金属を0.1〜0.5μm程度堆積するだけ
で、裏面からの観測光は反射してしまうため観測をより
困難にさせることができる。
In addition, instead of the above-mentioned coating,
It is also useful to coat with a material that is opaque to electromagnetic waves in the wavelength range of 5 μm. For example, by merely depositing a metal such as tungsten, molybdenum, gold, titanium, tantalum, aluminum, or copper in a thickness of about 0.1 to 0.5 μm, the observation light from the back surface is reflected, thereby making observation more difficult. Can be.

【0034】次に、本発明の実施例について説明する。
ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではなく、例えば本発明をガリウムヒ素等の化合物半導
体から成るチップ等に適用することもできる。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
However, the present invention is not limited to only these embodiments, and for example, the present invention can be applied to a chip made of a compound semiconductor such as gallium arsenide.

【0035】[0035]

【実施例】【Example】

[実施例1]面方位が(100)で基板厚さが370μ
mであり、表面に複数の集積回路が形成されているシリ
コン基板において、鏡面研磨された裏面にCVD法によ
って0.7μm厚の二酸化珪素膜を形成した。基板表面
側を保護するため、基板の表面には市販のサイクロテン
樹脂(ダウケミカル日本株式会社製)を4μmの厚さに
スピンコートした後、220℃でベークした。
[Example 1] The plane orientation was (100) and the substrate thickness was 370 μm.
m, a silicon dioxide film having a thickness of 0.7 μm was formed by CVD on a mirror-polished rear surface of a silicon substrate having a plurality of integrated circuits formed on the surface. To protect the surface of the substrate, a commercially available cycloten resin (manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd.) was spin-coated on the surface of the substrate to a thickness of 4 μm, and then baked at 220 ° C.

【0036】その後、基板に形成された2mm角の不揮
発性メモリ領域の直下の裏面の二酸化珪素膜被膜にパタ
ンを形成するため、KrFエキシマレーザを用いたレー
ザ研削機を用いて5×5のアレイ状のパタンを形成する
(図1(b)参照)。すなわち、ファセットに垂直な線
(方位で言えば<0,1,0>)と平行な線(同<0,
0,1>)で構成された400μm角の開口部を、50
0μmピッチで二酸化珪素膜被膜に形成する。その後、
この基板を30%のKOH水溶液に70℃で浸せきし、
4時間に亘ってエッチングを行うことによりアレー状の
四角錐台の凹部5がシリコン基板に形成された(図1
(c)参照)。なお、凹部5が形成された後、シリコン
基板上の各半導体チップはダイシングされる。
Thereafter, in order to form a pattern on the silicon dioxide film coating on the back surface immediately below the nonvolatile memory area of 2 mm square formed on the substrate, a 5 × 5 array was formed using a laser grinder using a KrF excimer laser. A pattern in the shape of a circle is formed (see FIG. 1B). That is, a line perpendicular to the facet (<0,1,0> in orientation) and a line parallel to the facet (<0,1,0>)
0,1>), an opening of 400 μm square
A silicon dioxide film is formed at a pitch of 0 μm. afterwards,
This substrate is immersed in a 30% KOH aqueous solution at 70 ° C.
By performing etching for 4 hours, an array-like truncated pyramid-shaped concave portion 5 was formed in the silicon substrate (FIG. 1).
(C)). After the concave portion 5 is formed, each semiconductor chip on the silicon substrate is diced.

【0037】ここで、凹部5の深さは220μmであ
り、斜面と底面の表面はほぼ平滑な面であった。波長が
約1.2μmの赤外線レーザ走査顕微鏡を用い、裏面か
ら垂直にレーザを入射して回路パタンの像観察を行った
が、凹部5の斜面の部分では正しい像を得ることができ
なかった。
Here, the depth of the recess 5 was 220 μm, and the surfaces of the slope and the bottom were almost smooth. Using an infrared laser scanning microscope having a wavelength of about 1.2 μm, a laser was vertically incident on the back surface to observe an image of the circuit pattern. However, a correct image could not be obtained at the slope of the concave portion 5.

【0038】なお、図1(c)ではファセットに対して
平行または垂直な凹部5が形成されているが、これは開
孔部4の影響によって高次の面でエッチングがストップ
した状態を示している。ちなみに、(111)面で形成
されたのであれば、凹部5はファセットに対して平行ま
たは垂直にはならず、45°回転することになる。
In FIG. 1C, a recess 5 parallel or perpendicular to the facet is formed. This shows a state where the etching is stopped on a higher-order surface due to the effect of the opening 4. I have. By the way, if it is formed on the (111) plane, the concave portion 5 will not be parallel or perpendicular to the facet, but will be rotated by 45 °.

【0039】ここで、(100)のシリコン基板に対し
て、アルカリによる異方性エッチングを行った場合、凹
部の開孔(長さをxとする)と最深部(深さをyとす
る)との関係は図3(a),(b)から明らかなよう
に、 y=(1/2)・x・tanθ ・・・・(1) となる。したがって、上述のように400μmの開孔部
を設けた場合、(1)式に対してx=400を代入し、
さらに(100)面と(111)面との角度が約54.
73°であることからθ=54.73を代入すると、y
の値は約283(μm)となる。また、本実施例でのθ
の実測結果は55〜57°となったが、このθの値から
もわかるように、高次の面でエッチングがストップして
も、(111)面でストップした場合とほぼ同様の凹部
が形成されることになる。
Here, when anisotropic etching with alkali is performed on the (100) silicon substrate, the opening of the concave portion (length is x) and the deepest portion (depth is y) 3 (a) and 3 (b), y = (1/2) .x.tan θ (1). Therefore, when the aperture of 400 μm is provided as described above, x = 400 is substituted into the equation (1),
Further, the angle between the (100) plane and the (111) plane is about 54.
Substituting θ = 54.73 because it is 73 °, y
Is about 283 (μm). Further, in the present embodiment, θ
Was 55 to 57 °, but as can be seen from the value of θ, even when etching was stopped on a higher-order surface, almost the same concave portion was formed as when the etching was stopped on the (111) surface. Will be done.

【0040】[実施例2]実施例1において、二酸化珪
素の代わりに0.3μm厚のチッ化珪素膜が形成された
基板を用いた。そして、不揮発性メモリ領域の裏面のチ
ッ化珪素被膜にパタンを形成するため、ポジ型フォトレ
ジストを塗布し、通常のフォトリソグラフィプロセスを
用いて400μm角の開口部を500μmピッチで5×
5の格子状にレジスト上に形成した。
Example 2 In Example 1, a substrate on which a silicon nitride film having a thickness of 0.3 μm was formed instead of silicon dioxide was used. Then, in order to form a pattern on the silicon nitride film on the back surface of the non-volatile memory area, a positive photoresist is applied, and 400 μm square openings are formed at a pitch of 500 μm using a normal photolithography process.
5 on the resist.

【0041】このパタン化されたレジストをマスクと
し、四フッ化炭素ガスを用いたリアクティブイオンエッ
チング(RlE)でチッ化珪素膜を開口した。実施例1
と同様のKOH水溶液でエッチングを6時間行うことに
より、深さが280μmの4角錐のアレー状の凹部が基
板に形成された。光学的な特性は実施例1と同様であっ
た。
Using the patterned resist as a mask, a silicon nitride film was opened by reactive ion etching (RIE) using carbon tetrafluoride gas. Example 1
By performing etching for 6 hours using the same KOH aqueous solution as in Example 1, an array-shaped concave portion having a square pyramid with a depth of 280 μm was formed on the substrate. The optical characteristics were the same as in Example 1.

【0042】[実施例3]面方位が(110)で基板厚
さが400μmであり、表面に集積回路が形成されてい
るシリコン基板において、鏡面研磨された裏面にCVD
法によって0.3μm厚のチッ化珪素膜を形成した。実
施例1と同様の方法によって表面回路側を保護した後、
実施例2と同様にフォトリソグラフィおよびRIEによ
って線幅400μmで長さが4mmのパタンを、方位<
1,−1,−2>にアラインして並列に500μmピッ
チで7本形成した(図4)。
Example 3 A silicon substrate having a plane orientation of (110), a substrate thickness of 400 μm, and an integrated circuit formed on the front surface, and a mirror-polished rear surface formed by CVD.
A silicon nitride film having a thickness of 0.3 μm was formed by the method. After protecting the surface circuit side by the same method as in Example 1,
A pattern having a line width of 400 μm and a length of 4 mm was formed by photolithography and RIE in the same manner as in Example 2.
1, −1, −2> and seven lines were formed in parallel at a pitch of 500 μm (FIG. 4).

【0043】その後、基板をNaOH水溶液でエッチン
グした結果、中央部の深さが320μmである矩形の断
面形状を有する溝が形成された。ただし、角の部分では
複雑な形状となった。この基板から半導体チップをダイ
シングして切り出し、ガラスエポキシ基板に回路面を対
向させてエポキシ樹脂で接着したのち、機械的に半導体
チップを引き剥そうとすると溝部分が破砕した。
Thereafter, the substrate was etched with an aqueous NaOH solution, and as a result, a groove having a rectangular cross-sectional shape having a depth of 320 μm at the center was formed. However, the corners had a complicated shape. After dicing a semiconductor chip from this substrate and cutting it, the circuit surface was opposed to a glass epoxy substrate and bonded with an epoxy resin, and when the semiconductor chip was mechanically peeled off, the groove portion was broken.

【0044】[実施例4]実施例1において、凹部のパ
タンを不揮発性メモリの領域と同じ大きさである2mm
角の正方形を1個とした(図5)。40%のKOH水溶
液を用いて95℃の温度でエッチングを行うことによ
り、約90分間で深さ280μmの4角錐台型の凹部が
形成された。この4角錐台の底部の表面は平滑であった
が、ゆるやかで不規則な起伏が生じ、その部分を透過し
てレーザ顕微鏡像は観測できたもののグローバルな像は
歪んだものとなった。この薄膜化した部分も機械的に脆
弱化しており、実施例3と同様な方法によって半導体チ
ップをガラスエポキシ基板に接着してから剥離しようと
すると破砕した。
[Embodiment 4] In Embodiment 1, the pattern of the concave portion is set to 2 mm which is the same size as the area of the nonvolatile memory.
One square with a corner was used (FIG. 5). By performing etching at a temperature of 95 ° C. using a 40% aqueous KOH solution, a truncated quadrangular pyramid having a depth of 280 μm was formed in about 90 minutes. Although the surface of the bottom of this truncated pyramid was smooth, gradual and irregular undulations occurred, and although a laser microscope image could be observed through that portion, the global image was distorted. This thinned portion was also mechanically weakened, and was crushed when the semiconductor chip was bonded to the glass epoxy substrate and then peeled off in the same manner as in Example 3.

【0045】[実施例5]実施例1において、二酸化珪
素被膜の開口部の形状を不揮発性メモリ領域を含んだ3
mm角の領域の裏面に複数の長方形を組み合わせて形成
した(図6)。実施例4と同様にエッチングし、V溝の
凹部を形成した。このパタンによって縁の斜面における
裏面からの顕微鏡観察は困難となり、またシリコン基板
は機械的に脆弱なものとなった。さらに、裏面全面に厚
さ0.3μmのタングステン被膜をスパッタによって形
成したことにより、裏面からの走査顕微鏡による表面回
路パタンの観察はより困難となった。
[Embodiment 5] In Embodiment 1, the shape of the opening of the silicon dioxide film was changed to include the non-volatile memory region.
A plurality of rectangles were combined and formed on the back surface of the mm-square region (FIG. 6). Etching was performed in the same manner as in Example 4 to form a concave portion of the V groove. This pattern made microscopic observation from the back side of the slope of the edge difficult, and the silicon substrate became mechanically fragile. Further, since a 0.3 μm-thick tungsten film was formed on the entire rear surface by sputtering, it became more difficult to observe the surface circuit pattern by a scanning microscope from the rear surface.

【0046】[実施例6]実施例2において、凹部アレ
ーを不揮発性メモリ領域に限定せずに半導体チップの裏
面全面に亘って同ピッチで形成した(図7)。その結
果、基板の機械的強度は一様に低下した。さらに、裏面
からレーザ走査顕微鏡を用いて観測しても、半導体チッ
プ全面に亘って回路を観測することはできなかった。
Example 6 In Example 2, the concave array was formed at the same pitch over the entire back surface of the semiconductor chip without being limited to the nonvolatile memory area (FIG. 7). As a result, the mechanical strength of the substrate decreased uniformly. Furthermore, even if the circuit was observed from the back using a laser scanning microscope, the circuit could not be observed over the entire surface of the semiconductor chip.

【0047】[実施例7]実施例2において、エッチン
グマスクの開口部を、300μm角パタンの500μm
ピッチ格子アレーとした(図8)。硝酸(濃度60%)
とフッ酸(同48%)と氷酢酸の3:1:1の混合溶液
を用い、深さが300μmになるまで湿式エッチングを
行った。その結果、エッチング面が湾曲した凹部が形成
され(図9)、波長が約1.5μmの赤外線レーザ走査
顕微鏡を用いて裏面から垂直にレーザを入射して回路パ
タンの像観察を行ったが、凹部では正しい像を得ること
ができなかった。
[Embodiment 7] In the embodiment 2, the opening of the etching mask was formed by a 300 μm square pattern of 500 μm.
A pitch grating array was used (FIG. 8). Nitric acid (concentration 60%)
Using a mixed solution of 3: 1: 1 of hydrofluoric acid (48%) and glacial acetic acid, wet etching was performed until the depth became 300 μm. As a result, a concave portion having a curved etched surface was formed (FIG. 9), and an image of a circuit pattern was observed by vertically irradiating a laser from the back surface using an infrared laser scanning microscope having a wavelength of about 1.5 μm. A correct image could not be obtained in the recess.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体チ
ップの縁を除く領域に対応する半導体基板の裏面に少な
くとも1個の凹部を形成するため、ダイシングまたはボ
ンディング時に十分な強度を得ることができ、かつ、不
正に取り外そうとして応力を加えると容易に破砕させる
ことができる。また、凹部の形状によってはレーザ計測
等を用いた光学的手法による観測を阻止することもで
き、半導体チップの知的財産情報の漏洩を簡便にかつ効
果的に防止することができる。
As described above, according to the present invention, since at least one concave portion is formed on the back surface of the semiconductor substrate corresponding to the region excluding the edge of the semiconductor chip, sufficient strength can be obtained during dicing or bonding. It can be easily crushed if stress is applied in order to remove it improperly. Further, depending on the shape of the concave portion, observation by an optical method using laser measurement or the like can be prevented, and leakage of intellectual property information of the semiconductor chip can be easily and effectively prevented.

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

【図1】 本発明の一つの実施の形態を示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of the present invention.

【図2】 本発明のその他の実施の形態を示す斜視図で
ある。
FIG. 2 is a perspective view showing another embodiment of the present invention.

【図3】 シリコン基板の(100)面に、アルカリエ
ッチで形成された凹部5を示す斜視図およびそのAA’
線断面図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a concave portion 5 formed by alkali etching on a (100) plane of a silicon substrate and its AA ′.
It is a line sectional view.

【図4】 本発明のその他の実施例(実施例3)を示す
平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing another embodiment (Embodiment 3) of the present invention.

【図5】 本発明のその他の実施例(実施例4)を示す
平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing another embodiment (Embodiment 4) of the present invention.

【図6】 本発明のその他の実施例(実施例5)を示す
平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing another embodiment (Embodiment 5) of the present invention.

【図7】 本発明のその他の実施例(実施例6)を示す
平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing another embodiment (Embodiment 6) of the present invention.

【図8】 本発明のその他の実施例(実施例7)を示す
平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing another embodiment (Embodiment 7) of the present invention.

【図9】 図8の凹部5を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the concave portion 5 of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリコン基板、2…不揮発性メモリの形成された領
域、3…エッチングマスク、4…開口部、5…凹部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon substrate, 2 ... The area | region where the nonvolatile memory was formed, 3 ... Etching mask, 4 ... Opening, 5 ... Depression.

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の主表面側に不揮発性メモリ
の形成された半導体チップにおいて、 前記半導体基板の裏面には、少なくとも1個の凹部が形
成され、 前記凹部は、前記不揮発性メモリに対応する領域に配置
されていることを特徴とする半導体チップ。
1. A semiconductor chip having a nonvolatile memory formed on a main surface side of a semiconductor substrate, wherein at least one recess is formed on a back surface of the semiconductor substrate, wherein the recess corresponds to the nonvolatile memory. A semiconductor chip, wherein the semiconductor chip is disposed in a region where the semiconductor chip operates.
【請求項2】 請求項1において、 前記凹部は、複数の面を有し、少なくとも1面は、前記
半導体基板に直交する方向に対して傾いていることを特
徴とする半導体チップ。
2. The semiconductor chip according to claim 1, wherein the recess has a plurality of surfaces, and at least one surface is inclined with respect to a direction orthogonal to the semiconductor substrate.
【請求項3】 請求項2において、 前記凹部は、V字型の縦断面形状を有することを特徴と
する半導体チップ。
3. The semiconductor chip according to claim 2, wherein the recess has a V-shaped vertical cross-sectional shape.
【請求項4】 請求項2において、 前記凹部は、台形の縦断面形状を有することを特徴とす
る半導体チップ。
4. The semiconductor chip according to claim 2, wherein the recess has a trapezoidal vertical cross-sectional shape.
【請求項5】 請求項1において、 前記凹部の底部と前記半導体チップの表面との最も接近
した間隔は、前記半導体基板の厚さの半分または100
μmの何れか小さい方の値未満であることを特徴とする
半導体チップ。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the closest distance between the bottom of the concave portion and the surface of the semiconductor chip is half the thickness of the semiconductor substrate or 100 times.
A semiconductor chip, which is smaller than a smaller value of μm.
【請求項6】 請求項1において、 前記凹部内の表面は、波長域が600nm〜5μmの電
磁波に対する屈折率が前記半導体基板の材料に対するも
のとは異なる材料、またはこの波長域の電磁波が不透過
である材料によって被覆されていることを特徴とする半
導体チップ。
6. The material according to claim 1, wherein the surface in the concave portion has a refractive index for an electromagnetic wave having a wavelength range of 600 nm to 5 μm different from that of the material of the semiconductor substrate, or an electromagnetic wave of this wavelength range is impermeable. A semiconductor chip characterized by being coated with a material as described above.
【請求項7】 請求項1において、 前記半導体基板は、面方位が(100)のシリコン基板
であることを特徴とする半導体チップ。
7. The semiconductor chip according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is a silicon substrate having a plane orientation of (100).
【請求項8】 請求項1において、 前記半導体基板は、面方位が(110)のシリコン基板
であることを特徴とする半導体チップ。
8. The semiconductor chip according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is a silicon substrate having a plane orientation of (110).
【請求項9】 請求項1において、 前記半導体チップは、ICカードに組み込まれるもので
あることを特徴とする半導体チップ。
9. The semiconductor chip according to claim 1, wherein the semiconductor chip is incorporated in an IC card.
【請求項10】 半導体基板の主表面側に不揮発性のメ
モリの形成された半導体チップの製造方法において、 前記不揮発性メモリに対応する前記半導体基板の裏面
に、少なくとも1個の開口部を有するエッチングマスク
を形成し、 前記エッチングマスクの開口部から露出した前記半導体
基板の裏面を選択的にエッチングし、これにより、前記
半導体基板の裏面に凹部を形成することを特徴とする半
導体チップの製造方法。
10. A method of manufacturing a semiconductor chip in which a nonvolatile memory is formed on a main surface side of a semiconductor substrate, wherein the etching has at least one opening on the back surface of the semiconductor substrate corresponding to the nonvolatile memory. A method for manufacturing a semiconductor chip, comprising: forming a mask; and selectively etching a back surface of the semiconductor substrate exposed from an opening of the etching mask, thereby forming a concave portion on the back surface of the semiconductor substrate.
【請求項11】 請求項10において、 前記半導体基板は、面方位が(100)のシリコン基板
であり、 前記エッチングは、異方性エッチング処理であることを
特徴とする半導体チップの製造方法。
11. The method according to claim 10, wherein the semiconductor substrate is a silicon substrate having a plane orientation of (100), and the etching is an anisotropic etching process.
【請求項12】 請求項11において、 前記異方性エッチング処理は、前記開口部から露出した
前記シリコン基板の裏面を、塩基性の水溶液を用いて選
択的にエッチングすることを特徴とする半導体チップの
製造方法。
12. The semiconductor chip according to claim 11, wherein in the anisotropic etching process, the back surface of the silicon substrate exposed from the opening is selectively etched using a basic aqueous solution. Manufacturing method.
【請求項13】 請求項10において、 前記半導体基板は、面方位が(110)のシリコン基板
であり、 前記エッチングは、異方性エッチング処理であることを
特徴とする半導体チップの製造方法。
13. The method according to claim 10, wherein the semiconductor substrate is a silicon substrate having a plane orientation of (110), and the etching is an anisotropic etching process.
【請求項14】 請求項13において、 前記異方性エッチング処理は、前記開口部から露出した
前記シリコン基板の裏面を、塩基性の水溶液を用いて選
択的にエッチングすることを特徴とする半導体チップの
製造方法。
14. The semiconductor chip according to claim 13, wherein the anisotropic etching process selectively etches a back surface of the silicon substrate exposed from the opening using a basic aqueous solution. Manufacturing method.
【請求項15】 請求項10において、 前記半導体チップは、ICカードに組み込まれるもので
あることを特徴とする半導体チップの製造方法。
15. The method according to claim 10, wherein the semiconductor chip is incorporated in an IC card.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001044088A (en) * 1999-06-17 2001-02-16 Intersil Corp Production of self-standing ultrathin silicon wafer
KR100784379B1 (en) * 2001-04-06 2007-12-11 삼성전자주식회사 Semiconductor integrated circuit with de-capsulation function
US7635892B2 (en) 2003-01-20 2009-12-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device
US8076769B2 (en) 2008-03-26 2011-12-13 Fujitsu Semiconductor Limited Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device

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