專利名稱：從半導(dǎo)體晶片中分離半導(dǎo)體器件的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從半導(dǎo)體晶片中沿劃痕框分離例如像半導(dǎo)體芯片那樣的半導(dǎo)體器件的一種裝置，在此裝置上在半導(dǎo)體晶片上安排了在其中構(gòu)成了多個(gè)金屬化平面的一個(gè)絕緣層，在這些金屬化平面中一個(gè)最上面的金屬化平面是經(jīng)連接孔與一個(gè)位于其下的金屬化平面電氣連接的。
通常通過(guò)沿劃痕框的鋸削來(lái)實(shí)現(xiàn)從晶片中分離半導(dǎo)體器件，此劃痕框決定各個(gè)半導(dǎo)體器件之間的界線。在此必須如此進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的鋸開(kāi)，使得在各個(gè)半導(dǎo)體器件中可靠地避免裂紋的形成。
在文獻(xiàn)EP 0 806 795 A2中說(shuō)明了一種裝置，在此裝置上為了防止在絕緣層中的裂紋形成，在從晶片中沿劃痕框分離半導(dǎo)體器件時(shí)，在絕緣層中構(gòu)成了多個(gè)金屬化平面，在這些金屬化平面中一個(gè)最上面的金屬化平面是經(jīng)連接孔中的連接層與一個(gè)位于其下的金屬化平面電氣連接的。因此從此文獻(xiàn)中公開(kāi)了開(kāi)始時(shí)所述方式的一種裝置，也即按權(quán)利要求1的前序部分的一種裝置。
尤其是像存儲(chǔ)器芯片那樣的半導(dǎo)體器件常常含有熔絲，這些熔絲位于半導(dǎo)體器件和劃痕框之間的過(guò)渡范圍中，并且存儲(chǔ)著在晶片平面上需要的，卻在半導(dǎo)體晶片鋸開(kāi)之后可能消失的信息。出于此原因優(yōu)先將這些熔絲安置在鋸邊緣上，或安置在向著劃痕框兩側(cè)的各個(gè)半導(dǎo)體器件的“昆蟲(chóng)(Kerf)”中。這樣的熔絲常常由通過(guò)從某個(gè)電流強(qiáng)度起的電流使之熔化的多晶硅制成。迄今通過(guò)在半導(dǎo)體器件的昆蟲(chóng)中的熔絲窗口的刻蝕來(lái)安排這些所謂的“多晶熔絲”。在這里因此降低了絕緣層的，也就是尤其是半導(dǎo)體晶片上二氧化硅層的層厚，這大大方便半導(dǎo)體晶片的鋸開(kāi)。
但是一些時(shí)間以來(lái)越來(lái)越多地通過(guò)金屬熔絲代替多晶熔絲，這些金屬熔絲例如是通過(guò)將薄的金屬膜汽相蒸鍍到絕緣的襯墊上來(lái)形成的。這些金屬熔絲的位置明顯地高于迄今的多晶熔絲，并且是布置在所謂的“多平面”上的。常常也將多晶硅充填結(jié)構(gòu)安置在半導(dǎo)體器件和劃痕框之間的過(guò)渡范圍中，以便在這里建立盡可能平整的表面。
兩項(xiàng)措施，即一方面越來(lái)越多地采用金屬熔絲和另一方面采用多晶硅充填結(jié)構(gòu)導(dǎo)致，將在半導(dǎo)體器件和劃痕框之間過(guò)渡范圍中的，即昆蟲(chóng)中的絕緣層做得比迄今顯著地較厚，因此大大地增加通過(guò)從半導(dǎo)體晶片中沿劃痕框的鋸開(kāi)來(lái)分離各個(gè)半導(dǎo)體器件的難度。作為由此產(chǎn)生的后果，減少了半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量，因?yàn)榇罅堪雽?dǎo)體器件通過(guò)變得更困難的鋸開(kāi)導(dǎo)致裂紋的形成變得不能用了。
所以本發(fā)明的任務(wù)在于，創(chuàng)立用于從半導(dǎo)體晶片中沿劃痕框分離半導(dǎo)體器件的一種裝置，在此裝置上可以以簡(jiǎn)單的方式在鋸開(kāi)半導(dǎo)體晶片時(shí)可靠地避免裂紋的形成。
在開(kāi)始時(shí)所述方式的裝置上，按本發(fā)明如此解決此任務(wù)，在半導(dǎo)體器件和劃痕框之間的過(guò)渡范圍中，與連接孔共同置入的、用于減薄絕緣層的一個(gè)附加凹槽是安排到絕緣層中的。
在按本發(fā)明的裝置上，因此將用于形成介于最上面金屬化平面和位于其下的金屬化平面之間連接的，反正是必要的步驟利用于，在半導(dǎo)體器件和劃痕框之間的過(guò)渡范圍中較薄地保留絕緣層，這然后顯著地易于將半導(dǎo)體晶片鋸開(kāi)成各個(gè)半導(dǎo)體器件。
此外在半導(dǎo)體器件和劃痕框之間的過(guò)渡范圍中，在半導(dǎo)體本體上僅僅安排絕緣層，使得在那里因此不存在多晶硅充填結(jié)構(gòu)。此措施也有利于較簡(jiǎn)單地將半導(dǎo)體晶片鋸開(kāi)成各個(gè)半導(dǎo)體器件。過(guò)渡范圍在此可以具有大約3μm的寬度。
以下借助于附圖詳述本發(fā)明。所示的

圖1為劃痕框R附近的半導(dǎo)體器件的范圍，和圖2為此半導(dǎo)體器件的，與圖1的沿AA面的范圍相連的一個(gè)范圍。
圖1和2展示具有阻止裂紋或阻止裂痕結(jié)構(gòu)Ⅰ(請(qǐng)參閱圖1)的，和具有邊緣封閉或邊封結(jié)構(gòu)Ⅱ(請(qǐng)參閱圖2)的半導(dǎo)體器件的，界靠到劃痕框R上的邊緣范圍。阻止裂痕結(jié)構(gòu)Ⅰ防止在有的情況下在沿劃痕框R鋸開(kāi)時(shí)可能產(chǎn)出的細(xì)微裂紋擴(kuò)展到半導(dǎo)體器件的內(nèi)部，而邊封結(jié)構(gòu)Ⅱ用于防潮等等的密封。
兩種結(jié)構(gòu)Ⅰ和Ⅱ由通向p導(dǎo)電硅半導(dǎo)體襯底1上的p導(dǎo)電擴(kuò)散區(qū)2的一個(gè)下部連接層C0，一個(gè)下部金屬化平面M0，一個(gè)介于下部金屬化平面M0與中間金屬化平面M1之間的中間連接層C1，和一個(gè)介于中間金屬化平面M1與一個(gè)上部金屬化平面M2之間的上部連接層C2組成，其中硅半導(dǎo)體襯底必要時(shí)還可能含有在擴(kuò)散區(qū)2之下的一個(gè)P導(dǎo)電的阱。上部金屬化平面M2在此在邊封結(jié)構(gòu)Ⅱ的范圍中形成接地總線或GND總線。
結(jié)構(gòu)Ⅰ和Ⅱ是安置到二氧化硅層3中的，此二氧化硅層在結(jié)構(gòu)Ⅰ之內(nèi)還配備光酰亞胺層(Photoimidschicht)和鈍化層4。此光酰亞胺層和鈍化層4在此覆蓋結(jié)構(gòu)Ⅱ的上部金屬化平面M2。
在圖1中連接到劃痕框R上的范圍形成昆蟲(chóng)。在此范圍中和在結(jié)構(gòu)Ⅰ之上刪去了光酰亞胺層和鈍化層4。
在按本發(fā)明的裝置上，與連接層C2的開(kāi)口一起在二氧化硅層3中的昆蟲(chóng)范圍中生成凹槽5，以便在這里減少氧化物厚度。必要時(shí)也可以較寬地制造或多重安排此凹槽5。
此外可能的是，必要時(shí)在昆蟲(chóng)的范圍中，在金屬熔絲的汽相蒸鍍之前減薄二氧化硅層3，并且在減薄的范圍之下還與連接層C2的開(kāi)口一起安排其它的凹槽。
換言之，在按本發(fā)明的裝置上，在昆蟲(chóng)的范圍中，也就是在圖1中在上部金屬化M2的右側(cè)上，減薄二氧化硅層3，為此使用形成連接層C2用的開(kāi)口的工藝步驟。用此工藝步驟也就是生成昆蟲(chóng)范圍中的凹槽5，使得在這里二氧化硅層3在其厚度上是顯著地減薄的，這大大方便隨后沿劃痕框R鋸開(kāi)半導(dǎo)體晶片。
附加地在半導(dǎo)體器件和劃痕框之間的，在圖1中通過(guò)雙箭頭6表示的過(guò)渡范圍之內(nèi)，不安排具有多晶硅的充填，也就是不安排“多充填結(jié)構(gòu)”，使得在這里僅存在著“減薄的”二氧化硅層3。甚至通過(guò)此措施有利于將半導(dǎo)體晶片鋸開(kāi)成各個(gè)半導(dǎo)體器件。
在所示的實(shí)施例上安排了三個(gè)金屬化平面M0,M1與M2和三個(gè)連接層C0,C1與C2。當(dāng)然也可能僅存在著具有相應(yīng)連接層的，兩個(gè)或多于三個(gè)的金屬化平面。
對(duì)于金屬化平面和連接層例如可以采用鋁。但是必要時(shí)也可以采用另外的金屬。
此外在所示的實(shí)施例中在p導(dǎo)電的擴(kuò)散區(qū)2之外，p導(dǎo)電的硅半導(dǎo)體襯底1是由薄的氧化物層7覆蓋的。必要時(shí)也可以刪去此氧化物層7。
也可以采用由不同于硅的另外的半導(dǎo)體材料制成的n導(dǎo)電的半導(dǎo)體襯底來(lái)代替p導(dǎo)電的硅半導(dǎo)體襯底。
但是本發(fā)明的主要之處在于，在昆蟲(chóng)的范圍中，也就是在圖1中在上部金屬化M2的右側(cè)建立“指定斷裂位置”，采用的辦法是利用形成連接開(kāi)口C2的工藝，以便與此連接開(kāi)口C2同時(shí)，在昆蟲(chóng)的范圍中建立至少一個(gè)其它的凹槽5。通過(guò)此凹槽5“減薄”二氧化硅層3，使得二氧化硅層可以通過(guò)劃痕框中的鋸開(kāi)較容易地分離開(kāi)的，并且大大減小嚴(yán)重裂紋形成的危險(xiǎn)。
相關(guān)符號(hào)表M0,M1,M2金屬化平面C0,C1,C2金屬化平面之間的連接層R 劃痕框1 半導(dǎo)體襯底2 p導(dǎo)電的擴(kuò)散區(qū)3 二氧化硅層4 光酰亞胺層和鈍化層5 凹槽6 過(guò)渡范圍用的雙箭頭7 氧化物層
權(quán)利要求
1．用于從半導(dǎo)體晶片中沿劃痕框(R)分離半導(dǎo)體器件的一種裝置，在此裝置上在半導(dǎo)體晶片上安排了在其中構(gòu)成了多個(gè)金屬化平面(M0,M1,M2)的一個(gè)絕緣層(3)，在這些金屬化平面中一個(gè)最上面的金屬化平面(M2)，是經(jīng)連接孔中的連接層(C2)與一個(gè)位于其下的金屬化平面(M1)電氣連接的，其特征在于，在半導(dǎo)體器件和劃痕框(R)之間的過(guò)渡范圍中，用于減薄絕緣層(3)的，與連接孔一起置入的一個(gè)附加的凹槽(5)是安排到絕緣層(3)中的。
2．按權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，在半導(dǎo)體本體(1)和劃痕框(R)之間的凹槽(5)的范圍中，在半導(dǎo)體本體(1)上僅安排了絕緣層(3)。
3．按權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于，過(guò)渡范圍大約為3μm寬。
4．按權(quán)利要求1至3之一的裝置，其特征在于，與過(guò)渡范圍中的附加的凹槽(5)一起，絕緣層(3)是通過(guò)其它的凹槽減薄的。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從半導(dǎo)體晶片中分離半導(dǎo)體器件的一種裝置,在此裝置上在劃痕框(R)和半導(dǎo)體器件之間的過(guò)渡范圍中,與金屬化平面(M1,M2)之間的連接孔一起建立指定斷裂位置,以便減薄絕緣層(3)。
文檔編號(hào)H01L23/31GK1310472SQ00136488
公開(kāi)日2001年8月29日 申請(qǐng)日期2000年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月21日
發(fā)明者R·福伊勒, D·薩維格納克 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司