專利名稱：半導(dǎo)體晶片、其制造方法以及制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體晶片，制造該半導(dǎo)體晶片的方法，以及制造半導(dǎo)體器件的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體晶片的制造工藝的最后步驟中，在晶片前表面上形成的多個(gè)電路圖形上提供鈍化層來保護(hù)電路圖形，隨后通過劃線溝槽的形成來分離各個(gè)電路圖形。此后，研磨晶片背面，以將晶片形成為預(yù)定厚度。在該步驟中，在鈍化層上提供保護(hù)帶(protection tape)等，以防止用來研磨背面的化學(xué)溶液等等腐蝕晶片前表面上的芯片。
日本未決專利公開H05-109688公開了一種留有覆蓋層的整個(gè)周邊不被圖形占據(jù)的技術(shù)。因此，當(dāng)在覆蓋層的中心形成開口來暴露在晶片表面上形成的結(jié)合焊盤與劃線時(shí)，不必在覆蓋層的周邊形成開口。在隨后的晶片背面的蝕刻步驟中，在晶片的整個(gè)表面上放置粘合帶(adhesive tape)以用于保護(hù)。根據(jù)該文件，該布置試圖防止由于化學(xué)溶液或反應(yīng)氣體的侵入，導(dǎo)致的結(jié)合焊盤的腐蝕或退色等等。
但是，以日本未決專利公開H05-109688中公開的技術(shù)，在晶片周邊保留不接觸覆蓋層的區(qū)域，并由此整個(gè)晶片表面不能完全用來形成芯片。
而且，隨著半導(dǎo)體器件微型化的新近發(fā)展，流行進(jìn)行在增加的幾個(gè)芯片中暴露圖形的步進(jìn)曝光工藝。在此情況下，僅在晶片周邊保留不接觸的覆蓋層不利地增加了工藝步驟。

發(fā)明內(nèi)容
圖7是示意性地示出在晶片10上以柵格圖形形成的劃線溝槽12的圖。近來，在整個(gè)晶片10上形成圖形，以增加每個(gè)晶片的有效芯片數(shù)量，并由此還在整個(gè)晶片10上提供劃線溝槽12。
圖8A和8B是晶片10的邊緣部分的放大局部透視圖。圖8A示出還未提供保護(hù)帶16時(shí)的狀態(tài)，且圖8B示出具有保護(hù)帶16的晶片10。在半導(dǎo)體襯底10上，提供電路圖形和鈍化層14。可在鈍化層上，或者在包括鈍化層和部分電路圖形的區(qū)域上，單獨(dú)地形成劃線溝槽12。在任何一種情況下，由于劃線溝槽12到達(dá)晶片邊緣，盡管以保護(hù)帶16覆蓋晶片前表面，但是當(dāng)研磨背面時(shí)，化學(xué)溶液或清洗液不可避免地通過晶片10的邊緣而侵入，如圖8B所示。這導(dǎo)致電路圖形的腐蝕。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種半導(dǎo)體晶片，包括半導(dǎo)體襯底；和在半導(dǎo)體襯底的前表面上形成的多個(gè)元件形成區(qū)；其中沿著每個(gè)元件形成區(qū)的周邊形成劃線溝槽；以及在劃線溝槽中提供阻止物(stopper)，以阻塞劃線溝槽。
在如此構(gòu)造的晶片中，當(dāng)在隨后的工藝中，有附加在半導(dǎo)體襯底前表面的保護(hù)帶的情況下，研磨背面或清洗時(shí)，在劃線溝槽中提供的阻止物防止清洗液或雜質(zhì)侵入到劃線溝槽中。由此，可防止電路圖形的腐蝕和研磨廢料附著于其上。結(jié)果，可得到具有穩(wěn)定的質(zhì)量水平的半導(dǎo)體器件。
在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片中，可將劃線溝槽形成為柵格圖形，且阻止物可以位于劃線溝槽的交叉區(qū)。
對(duì)于如此構(gòu)造的晶片，可有效地防止化學(xué)溶液侵入到鄰近有效電路圖形的部分劃線溝槽中，并由此可防止其腐蝕。
在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片中，在層疊加方向上可將阻止物形成為與在層疊加方向上的元件形成區(qū)的厚度基本相同。
對(duì)于如此構(gòu)造的晶片，當(dāng)在隨后的步驟中將保護(hù)帶附加到半導(dǎo)體襯底的前表面時(shí)，可確保防止化學(xué)溶液侵入到劃線溝槽中。
在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片中，可將阻止物形成為比劃線溝槽的寬度窄的板(plate)形。
對(duì)于如此構(gòu)造的晶片，沿著劃線溝槽，阻止物不會(huì)干擾劃線操作，因此可順利地分離多個(gè)電路圖形。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片中，沿著多個(gè)元件形成區(qū)的四邊將阻止物形成為相同的圖形。
對(duì)于如此構(gòu)造的晶片，可有效地防止化學(xué)溶液侵入到鄰近有效電路圖形的劃線溝槽部分中，并由此防止其腐蝕。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種制造半導(dǎo)體晶片的方法，包括在半導(dǎo)體襯底的前表面上形成劃線溝槽，其中在半導(dǎo)體襯底上沿著多個(gè)元件形成區(qū)的周邊提供多個(gè)元件形成區(qū)；其中形成劃線溝槽的步驟包括在劃線溝槽中，形成阻塞劃線溝槽的阻止物。
對(duì)于如此布置的方法，當(dāng)在隨后的步驟中，有附加在半導(dǎo)體襯底前表面上的保護(hù)帶的情況下，研磨背面或清洗時(shí)，劃線溝槽中提供的阻止物防止清洗液或雜質(zhì)侵入到劃線溝槽中。因此，可防止電路圖形的腐蝕和研磨廢料附著于其上。結(jié)果，可得到具有穩(wěn)定的質(zhì)量水平的半導(dǎo)體器件。而且，由于阻止物與劃線溝槽同時(shí)形成，不需要引入額外的工藝就可簡(jiǎn)單地形成阻止物。
在根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體晶片的方法中，形成劃線溝槽的步驟可包括通過在相應(yīng)于劃線溝槽的位置以開口形成的刻線(reticle)，但是遮蔽相應(yīng)于半導(dǎo)體元件形成區(qū)和阻止物的區(qū)，曝光半導(dǎo)體襯底的前表面。
以如此布置的方法，通過布置刻線的圖形部分，可簡(jiǎn)單地形成所需形狀的阻止物。
在根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體晶片的方法中，形成劃線溝槽的步驟可包括進(jìn)行步進(jìn)曝光以通過單個(gè)刻線在半導(dǎo)體襯底上形成整個(gè)劃線溝槽。
以如此布置的方法，不需要引入額外工藝，就可在劃線溝槽中簡(jiǎn)單地形成阻止物。
根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體晶片的方法還包括在半導(dǎo)體襯底的整個(gè)前表面覆蓋有保護(hù)帶下，研磨半導(dǎo)體襯底的背面。
以如此布置的方法，當(dāng)研磨半導(dǎo)體襯底的背面時(shí)，在劃線溝槽中提供的阻止物防止清洗液或雜質(zhì)侵入到劃線溝槽中。因此，可防止電路圖形的腐蝕和研磨廢料附著其上。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在半導(dǎo)體襯底的前表面上形成包括多個(gè)元件形成區(qū)的元件形成層；在元件形成層上形成鈍化層；沿著元件形成區(qū)的周邊選擇性地去除鈍化層并形成劃線溝槽；研磨半導(dǎo)體襯底的背面，該半導(dǎo)體襯底的前表面覆蓋有保護(hù)帶；去除保護(hù)帶；以及沿著劃線溝槽切割半導(dǎo)體襯底；其中形成劃線溝槽的步驟包括在劃線溝槽中，形成阻塞劃線溝槽的阻止物。
如上所述，本發(fā)明提供一種增加晶片上有效芯片數(shù)的工藝，同時(shí)防止芯片的腐蝕，以由此提供穩(wěn)定的質(zhì)量水平的半導(dǎo)體器件。


從以下結(jié)合附圖的說明中，本發(fā)明的上述和其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征將更加顯而易見，其中圖1A至1D是順序示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造工藝的截面示意圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用來形成劃線溝槽的刻線的平面示意圖；圖3是示出用步進(jìn)機(jī)(stepper)通過圖2的刻線曝光后，在顯影的光刻膠的掩模下，以預(yù)定圖形形成的鈍化層的平面示意圖；圖4A和圖4B是分別示出阻止物的結(jié)構(gòu)的透視示意圖和局部平面示意圖；圖5是示出用來形成常規(guī)劃線溝槽的刻線的平面示意圖；圖6是示出劃線溝槽的另一實(shí)施例的截面示意圖；圖7是示出以柵格圖形形成的劃線溝槽的平面示意圖；圖8A和8B是示出晶片的邊緣部分放大透視示意圖；圖9A和9B是示出阻止物的不同例子的平面示意圖。
具體實(shí)施例方式
這里參考說明性實(shí)施例來描述本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，使用本發(fā)明的講解可實(shí)現(xiàn)多種可替換的實(shí)施例，且本發(fā)明不限于為說明性目的而描述的實(shí)施例。
圖1A至1D是順序地示出本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造工藝的截面示意圖。圖1A示出制造工藝中的半導(dǎo)體晶片100的結(jié)構(gòu)。在半導(dǎo)體晶片100中，在半導(dǎo)體襯底110上形成包括多個(gè)電路圖形的元件形成層114，并在元件形成層114上形成鈍化層116。鈍化層116由PSG、氮化硅、聚酰亞胺等構(gòu)成。盡管圖中未示出，但是在正片的鈍化層(positive passivation layer)116上形成正片型光刻膠，通過其上刻畫了劃線溝槽圖形的刻線曝光劃線溝槽圖形。本實(shí)施例中，通過能夠進(jìn)行步進(jìn)曝光的步進(jìn)機(jī)進(jìn)行圖形曝光。
接著，顯影光刻膠以用來作為進(jìn)行干蝕刻(RIE反應(yīng)離子蝕刻)的掩模，因此以預(yù)定圖形刻畫鈍化層116(圖1B)。這時(shí)，在鈍化層116上形成劃線溝槽112。而且在本實(shí)施例中，在劃線溝槽112中形成阻止物118，以阻塞劃線溝槽112。
接著，在如上所形成上述劃線溝槽112和阻止物118(圖1C)后，將保護(hù)帶120粘合到鈍化層116上以保護(hù)半導(dǎo)體晶片110。在隨后的半導(dǎo)體襯底110的背面的研磨工藝中，將保護(hù)帶120粘合到劃線溝槽112，阻止物118用做防止化學(xué)溶液等等的腐蝕。
圖2是示出用來形成根據(jù)實(shí)施例的劃線溝槽的刻線的平面示意圖。本實(shí)施例的刻線200的圖形部分201形成為具有限定電路圖形部分202和阻止物部分204的開口區(qū)206。用該刻線200，可將劃線圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片100。
圖3是示出用步進(jìn)機(jī)通過圖2的刻線曝光后，在顯影的光刻膠的掩模下，以預(yù)定圖形形成的鈍化層的平面示意圖。這里，鈍化層116提供有以柵格圖形形成的劃線溝槽112，其分離各個(gè)電路圖形。在劃線溝槽112的交叉點(diǎn)位置，提供阻止物118。對(duì)于該結(jié)構(gòu)，由于這些電路圖形放置在封閉的空間中，阻止物118可保護(hù)所有的有效電路圖形(由圖3中的“a”指出)。因此，防止了化學(xué)溶液等侵入到有效電路圖形所在位置的區(qū)中的劃線溝槽112中。
圖4A和4B分別示出阻止物118的結(jié)構(gòu)。圖4A是阻止物所在部分的放大透視示意圖。在本實(shí)施例中，當(dāng)形成劃線溝槽112時(shí)，通過阻止如電路圖形的相應(yīng)部分被曝光，來形成阻止物118。因此，在層疊加方向上的阻止物118的高度變得與電路圖形的高度基本上相等。對(duì)于該結(jié)構(gòu)，當(dāng)在后續(xù)工藝中將保護(hù)帶粘合于其上時(shí)，阻止物118和保護(hù)帶可密封劃線溝槽112，由此防止化學(xué)溶液等侵入到劃線溝槽112中。
圖4B是示出阻止物所在部分的局部平面示意圖。優(yōu)選地以適當(dāng)?shù)暮穸刃纬勺柚刮?18，使得當(dāng)沿著劃線溝槽112分離半導(dǎo)體晶片100時(shí)，可順利地進(jìn)行劃片工作。另一方面，優(yōu)選地以足夠的厚度形成阻止物118，以防止化學(xué)溶液等侵入到劃線溝槽112中。這里，劃線溝槽112的寬度“D”例如可為150μm?？蓪⒆柚刮?18的寬度“d”設(shè)置為比劃線溝槽112的寬度“D”窄。作為該結(jié)構(gòu)的結(jié)果，當(dāng)沿著劃線溝槽112將多個(gè)芯片分離為單個(gè)時(shí)，可順利地進(jìn)行劃片工作。在本實(shí)施例中，阻止物118的寬度“d”例如可為15μm。
參照?qǐng)D1D，研磨半導(dǎo)體襯底110的背面。這里，通過化學(xué)溶液或機(jī)械拋光，對(duì)半導(dǎo)體襯底110的背面進(jìn)行蝕刻。當(dāng)使用化學(xué)溶液進(jìn)行蝕刻時(shí)，使用例如氟硝酸(fluoronitric)。如果該化學(xué)溶液侵入到劃線溝槽中，那么電路圖形因被腐蝕而破壞。當(dāng)進(jìn)行機(jī)械拋光時(shí)，使用例如純凈水作為清洗液。在使用純凈水的清洗工藝中，水侵入到劃線溝槽中的情況下，研磨廢料也與水一起侵入到劃線溝槽中，粘到電路圖形上。但是在本實(shí)施例中，在劃線溝槽112中提供阻止物118，其用于防止化學(xué)溶液或清洗液侵入到劃線溝槽112中。由此，可防止有效電路圖形被化學(xué)溶液等的腐蝕和研磨廢料粘合到電路圖形。
接著，沿著劃線溝槽112切割半導(dǎo)體襯底110，以將電路圖形分為單個(gè)個(gè)體，由此得到多個(gè)半導(dǎo)體器件。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造工藝可防止電路圖形被化學(xué)溶液等腐蝕，并由此提供穩(wěn)定質(zhì)量水平的半導(dǎo)體器件。而且，本實(shí)施例中如圖4B所示，將阻止物118形成為條形，使得在劃片工藝中可容易地切割阻止物118。
圖5是示出用來形成常規(guī)劃線溝槽的刻線的平面示意圖。以開口區(qū)26形成常規(guī)刻線20的圖形部分21，該開口區(qū)限定電路圖形部分202。圖3中所示的本實(shí)施例的刻線200與常規(guī)刻線20的區(qū)別僅在于在圖形部分201中提供阻止物204。由此，僅通過從常規(guī)圖形改變刻線200的圖形，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造工藝可以在劃線溝槽112中形成阻止物118，并由此防止電路圖形被化學(xué)溶液等腐蝕，不用引入額外工藝。此外，由于在劃線溝槽112中形成阻止物118，不必額外地確保用于設(shè)置阻止物118的空間，其可以保持每個(gè)晶片的有效芯片的最大量。
盡管參照優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見，實(shí)施例僅僅是示例性的，不脫離本發(fā)明范圍可進(jìn)行各種修改。
為了引證幾個(gè)示例，當(dāng)前述實(shí)施例表示其中在鈍化層116中形成劃線溝槽112的情況時(shí)，如圖6所示，通過鈍化層116和元件形成層114二者可形成劃線溝槽112。可選地，可將劃線溝槽112形成至元件形成層114中的預(yù)定深度。這任何一種情況下，由于將阻止物118形成為與電路圖形區(qū)的高度基本相同，可同樣防止化學(xué)溶液等的侵入，并可得到與上述實(shí)施例描述的相同的優(yōu)點(diǎn)。
圖9A和9B是示出阻止物的不同示例的平面示意圖。因此，可將阻止物118形成為各種結(jié)構(gòu)。由于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可僅通過刻線200限定圖形來形成阻止物118，僅僅通過修改刻線200的圖形部分201就可將阻止物118形成為各種形狀。例如，如圖9B中所示并排設(shè)置多個(gè)阻止物118，進(jìn)一步確保防止化學(xué)溶液等侵入到劃線溝槽112中。
在前述實(shí)施例中，阻止物118位于劃線溝槽112的交叉點(diǎn)附近，而也可以將阻止物118放置在不是劃線溝槽112的交叉點(diǎn)的其它位置。在劃線溝槽112中的任何位置提供阻止物118，可防止化學(xué)溶液等以毛細(xì)管作用侵入到劃線溝槽112的任何區(qū)中，并由此將電路圖形的腐蝕最小化。此外，盡管圖3示出在所有電路圖形的四個(gè)角提供阻止物118的情況，但是可以僅在沿著位于半導(dǎo)體晶片100的周邊的電路圖形周圍提供阻止物118。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體晶片，包括半導(dǎo)體襯底；以及在所述半導(dǎo)體襯底的前表面上形成的多個(gè)元件形成區(qū)；其中沿著每個(gè)所述元件形成區(qū)的周邊形成劃線溝槽；和在所述劃線溝槽中提供阻止物，以阻塞所述劃線溝槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體晶片，其中以柵格圖形形成所述劃線溝槽，且所述阻止物位于所述劃線溝槽的交叉區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體晶片，其中在層的層疊方向中，將所述阻止物的厚度形成為與所述元件形成區(qū)的厚度相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體晶片，其中將所述阻止物形成為比所述劃線溝槽的寬度窄的條形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體晶片，其中沿著所述多個(gè)元件形成區(qū)的每個(gè)的四邊以相同的圖形形成所述阻止物。
6.一種制造半導(dǎo)體晶片的方法，包括在半導(dǎo)體襯底的前表面上形成劃線溝槽，在所述半導(dǎo)體襯底上沿著每個(gè)所述元件形成區(qū)的周邊提供多個(gè)元件形成區(qū)；其中所述形成所述劃線溝槽包括在所述劃線溝槽中形成阻塞所述劃線溝槽的阻止物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述形成所述劃線溝槽包括通過在相應(yīng)于所述劃線溝槽的位置的開口形成的刻線曝光所述半導(dǎo)體襯底的所述前表面，并且遮蔽相應(yīng)于所述半導(dǎo)體元件形成區(qū)和所述阻止物的區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述形成所述劃線溝槽包括進(jìn)行步進(jìn)曝光以在所述半導(dǎo)體襯底上以單個(gè)刻線形成所有所述劃線溝槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括在保護(hù)帶覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的全部所述前表面的情況下，研磨所述半導(dǎo)體襯底的背面。
10.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在半導(dǎo)體襯底的前表面上形成包括多個(gè)元件形成區(qū)的元件形成層；在所述元件形成層上形成鈍化層；沿著每個(gè)所述元件形成區(qū)的周邊選擇性地去除所述鈍化層和形成劃線溝槽；在所述半導(dǎo)體襯底的所述前表面覆蓋有保護(hù)帶的情況下，研磨所述半導(dǎo)體襯底的背面；去除所述保護(hù)帶；以及沿著所述劃線溝槽切割所述半導(dǎo)體襯底；其中所述形成所述劃線溝槽包括在所述劃線溝槽中形成阻塞所述劃線溝槽的阻止物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述形成所述劃線溝槽包括選擇性地將所述元件形成層與所述鈍化層一起去除。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述形成所述劃線溝槽包括通過在相應(yīng)于所述劃線溝槽的位置的開口形成的刻線曝光所述半導(dǎo)體襯底的所述前表面，以及遮蔽相應(yīng)于所述半導(dǎo)體元件形成區(qū)和所述阻止物的區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中形成所述劃線溝槽的所述步驟包括進(jìn)行步進(jìn)曝光，以通過單個(gè)刻線在所述半導(dǎo)體襯底上形成所有所述劃線溝槽。
全文摘要
一種半導(dǎo)體晶片中包括在半導(dǎo)體襯底的前表面上形成的多個(gè)元件形成區(qū)，沿著每個(gè)元件形成區(qū)的周邊形成的劃線溝槽，以及位于劃線溝槽的交叉點(diǎn)的阻止物，以阻塞劃線溝槽。
文檔編號(hào)G03F1/70GK1674233SQ20051000837
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者大沼學(xué) 申請(qǐng)人:恩益禧電子股份有限公司