專利名稱：半導(dǎo)體晶片及半導(dǎo)體器件的制造方法以及半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將半導(dǎo)體晶體分割成一個(gè)個(gè)半導(dǎo)體器件(芯片)的切割技術(shù)，是在切割時(shí)幾乎不產(chǎn)生碎屑，能夠減少作為分割所必需的區(qū)域的切割道(lane)的寬度，特別涉及最適合于激光加工的半導(dǎo)體晶片結(jié)構(gòu)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往，在半導(dǎo)體晶片的切割方法中，最一般采用的是刀片切割方法。關(guān)于刀片切割，是利用高旋轉(zhuǎn)的環(huán)狀切割鋸在切割道中對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行粉碎加工。
該切割道是分割所必需的區(qū)域，是利用切割鋸的實(shí)際的切割寬度。切割鋸是用粘合劑材料保持金剛石或CBN(cubic boron nitride，立方氮化硼)粒子材料而形成的。
在利用這種切割鋸對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行切割的加工技術(shù)中，通過(guò)改進(jìn)切割鋸的規(guī)格(金剛石粒子的粒徑及密度、或粘合劑材料等)、切割鋸的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、切入深度等加工條件，力圖使其達(dá)到優(yōu)化條件，從而能夠提高加工質(zhì)量。
但是，通過(guò)優(yōu)化切割鋸的加工條件來(lái)提高加工質(zhì)量是有限度的。特別是對(duì)于以下那樣的問(wèn)題，希望在采用切割鋸的粉碎加工中，更進(jìn)一步改進(jìn)加工質(zhì)量。
(1)由于在粉碎加工時(shí)在半導(dǎo)體基板的切斷面處產(chǎn)生碎屑(chipping，碎片)，因此在切割后，半導(dǎo)體基板的機(jī)械強(qiáng)度變差。
(2)由于碎屑產(chǎn)生的碎片形成粉塵，對(duì)于切割后的工序中的合格率及產(chǎn)品可靠性產(chǎn)生惡劣影響。
(3)為了在半導(dǎo)體晶片的半導(dǎo)體元件區(qū)域不產(chǎn)生碎屑，必須設(shè)定劃線線條(Scribe grid)的各劃線區(qū)域(稱為劃線道)的寬度大于切割道、即利用切割鋸產(chǎn)生的實(shí)際切割寬度。
(4)為了保持切割鋸的機(jī)械強(qiáng)度，切割鋸的厚度一般需要大于等于20μm的厚度。
(5)近年來(lái)，半導(dǎo)體的工藝規(guī)定(工藝尺寸)更微細(xì)化，層間絕緣膜使用Low-k材料(低介電常數(shù)層間絕緣膜材料)。但是，由于一般Low-k材料較脆弱，而且附著性差，因此切割時(shí)若受到損壞，則非常容易發(fā)生層間膜的剝離。
近年來(lái)，作為解決以上問(wèn)題的辦法，逐漸關(guān)注利用激光的加工方法，在這種加工方法中，例如有日本國(guó)專利公報(bào)的特開2002-192370號(hào)公報(bào)所述的方法。
這是利用多光子吸收在對(duì)象物體中形成改質(zhì)區(qū)域的方法。所謂多光子吸收是下述的一種現(xiàn)象，即在光子能量小于材料的帶隙時(shí)，即成為光學(xué)上可透過(guò)的情況下，若使光的強(qiáng)度非常大，則材料中產(chǎn)生吸收。
下面，參照


該激光加工方法。圖8所示為加工對(duì)象即半導(dǎo)體晶片的劃線線條(劃線區(qū)域)及其周邊的平面圖。圖9A及圖9B為激光加工中的圖8所示的b-b’剖視圖。
在圖8及圖9A和圖9B中，101表示半導(dǎo)體晶片，102表示劃線道，102a表示劃線道的中心，103表示激光，104表示改質(zhì)區(qū)域，105表示以改質(zhì)區(qū)域104為起點(diǎn)所產(chǎn)生的切斷部分(龜裂)。
首先，在使其產(chǎn)生多光子吸收的條件下，將聚焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)在半導(dǎo)體晶片101的內(nèi)部，照射激光103。然后，一面使其連續(xù)或斷續(xù)產(chǎn)生多光子吸收，一面沿著劃線道102的中心(切割道)102a使激光103的聚焦點(diǎn)掃描。利用該激光103的掃描，在半導(dǎo)體晶片101的內(nèi)部沿劃線道102形成改質(zhì)區(qū)域104。
以這種改質(zhì)區(qū)域104為起點(diǎn)產(chǎn)生裂口，利用這種裂口而形成切斷部分(龜裂)105，沿切割道將半導(dǎo)體晶片101切開，通過(guò)這樣進(jìn)行切割。
因此，能夠進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的切割，而不會(huì)偏離切割道產(chǎn)生不需要的切割，即不會(huì)產(chǎn)生碎屑，另外，能夠以比較小的外力很容易分割半導(dǎo)體晶片101。特別是在半導(dǎo)體晶片101很薄時(shí)，即使不特別施加外力，也能自然地沿厚度方向切開。在半導(dǎo)體晶片101較厚時(shí)，例如通過(guò)在厚度方向的多個(gè)部位形成改質(zhì)區(qū)域104，平行形成多個(gè)改變區(qū)域104，就能夠容易分割。
其結(jié)果，能夠抑制因碎屑而引起的機(jī)械強(qiáng)度降低，抑制產(chǎn)生粉塵。另外，與粉碎加工不同，由于切割寬度(切割道)在半導(dǎo)體晶片101的平面方向不存在物理的切削寬度，因此能夠使劃線區(qū)域極窄。
但是，在上述的以往技術(shù)中，存在以下那樣的問(wèn)題。
(1)在近年來(lái)的半導(dǎo)體制造工序中，加入了利用CMP(Chemical MechanicalPolishing，化學(xué)機(jī)械研磨)的平坦工藝。
因此，基本上在劃線道的區(qū)域內(nèi)也形成層間絕緣膜。但是，在Low-k材料的層疊等中，其層間的附著性非常低，由于以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)進(jìn)行切斷(裂開)時(shí)產(chǎn)生的損壞，而發(fā)生層間絕緣膜的界面剝離。
(2)另外，在以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)進(jìn)行切斷時(shí)，從改質(zhì)區(qū)域到半導(dǎo)體晶片表面的距離越長(zhǎng)，則以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所發(fā)生的裂口的筆直程度越差。因此，半導(dǎo)體晶片的表面產(chǎn)生的裂口的筆直程度惡化。
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體晶片，是在形成由層間絕緣膜及鈍化層等與半導(dǎo)體基板不同的材料構(gòu)成的表層的半導(dǎo)體晶片中，在以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)進(jìn)行切斷時(shí)，層間絕緣膜等不會(huì)發(fā)生界面剝離，能夠?qū)崿F(xiàn)切斷部分的筆直程度好的分割。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的問(wèn)題，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片，是在半導(dǎo)體基板上層疊的層疊部分具有多個(gè)半導(dǎo)體元件及將所述多個(gè)半導(dǎo)體元件分割成一個(gè)個(gè)半導(dǎo)體器件用的分割區(qū)域的半導(dǎo)體晶片，在所述半導(dǎo)體基板內(nèi)部具有成為產(chǎn)生裂口的起點(diǎn)的改質(zhì)區(qū)域，在所述分割區(qū)域的至少一部分形成引導(dǎo)所述裂口前進(jìn)用的分割引導(dǎo)圖形。
另外，沿層疊方向貫通所述層疊部分，形成所述分割引導(dǎo)圖形。
另外，連續(xù)線狀地形成所述分割引導(dǎo)圖形。
另外，利用不連接的多個(gè)部分圖形的集合體，帶狀地形成所述分割引導(dǎo)圖形。
另外，所述分割引導(dǎo)圖形，是將連續(xù)形成為線狀的部分與利用不連續(xù)的多個(gè)部分圖形的集合體形成為帶狀的部分復(fù)合而成。
另外，所述分割引導(dǎo)圖形具有在所述層疊部分形成的縫隙。
另外，所述分割引導(dǎo)圖形在包含層間絕緣膜及鈍化層的所述層疊部分中，具有金屬層圖形。
另外，所述金屬層圖形構(gòu)成通孔及布線層的堆疊結(jié)構(gòu)。
另外，所述金屬層圖形構(gòu)成點(diǎn)狀圖形。
另外，形成所述分割引導(dǎo)圖形的所述分割區(qū)域的寬度為小于等于30μm。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，具有以下工序在半導(dǎo)體基板上將層疊部分層疊而形成半導(dǎo)體晶片的工序、以及進(jìn)行激光掃描的工序，在形成半導(dǎo)體晶片的工序中，在所述層疊部分設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體元件及將所述多個(gè)半導(dǎo)體元件分割成一個(gè)個(gè)半導(dǎo)體器件用的分割區(qū)域以及在所述分割區(qū)域的至少一部分形成的分割引導(dǎo)圖形，在進(jìn)行激光掃描的工序中，沿著所述半導(dǎo)體晶片的所述分割區(qū)域中形成的分割引導(dǎo)圖形，并進(jìn)行激光掃描，利用所述激光照射，在所述半導(dǎo)體基板的內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)域，并且利用所述分割引導(dǎo)圖形對(duì)以所述改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所產(chǎn)生的裂口進(jìn)行引導(dǎo)。
另外，具有分割所述半導(dǎo)體晶片的工序，在該工序中，沿著所述分割引導(dǎo)圖形，對(duì)所述半導(dǎo)體晶片施加機(jī)械應(yīng)力，利用所述分割引導(dǎo)圖形對(duì)所述半導(dǎo)體基板的內(nèi)部從所述改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所產(chǎn)生的裂口進(jìn)行引導(dǎo)，將所述半導(dǎo)體晶片沿著所述分割引導(dǎo)圖形分割成一個(gè)個(gè)半導(dǎo)體器件。
另外，在所述進(jìn)行激光掃描的工序中，使聚焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)在半導(dǎo)體基板的內(nèi)部，照射激光，利用多光子吸收，在半導(dǎo)體基板的內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)域。
另外，在所述進(jìn)行激光掃描的工序中，改變聚焦點(diǎn)，進(jìn)行多次掃描。
另外，在所述進(jìn)行激光掃描的工序中，在與所述分割引導(dǎo)圖形接觸的位置，形成改質(zhì)區(qū)域。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在半導(dǎo)體基板上層疊的層疊部分具有半導(dǎo)體元件及分割引導(dǎo)圖形的半導(dǎo)體器件，在構(gòu)成所述半導(dǎo)體器件的側(cè)面的沿著所述分割引導(dǎo)圖形的分割面，具有所述半導(dǎo)體基板中形成的改質(zhì)區(qū)域、以及從所述改質(zhì)區(qū)域向所述分割引導(dǎo)圖形延伸的裂開面。
根據(jù)本發(fā)明，由于在利用膨脹等來(lái)分割半導(dǎo)體晶片時(shí)，以半導(dǎo)體基板的內(nèi)部形成的改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)產(chǎn)生裂口，該裂口沿半導(dǎo)體基板的厚度方向前進(jìn)，而且向?qū)盈B部分形成的分割引導(dǎo)圖形前進(jìn)，因此在切割部分(龜裂)不發(fā)生不希望的彎彎曲曲的形狀。
另外，由于分割引導(dǎo)圖形沿層疊方向貫通所述層疊部分而形成，通過(guò)這樣在以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所產(chǎn)生的裂口順著分割引導(dǎo)圖形沿層疊部分的層疊方向前進(jìn)，將層疊部分分割，因此在層疊部分不會(huì)發(fā)生界面剝離。
另外，由于分割引導(dǎo)圖形連續(xù)形成為線狀，從而以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所產(chǎn)生的裂口在半導(dǎo)體基板的厚度方向、向分割引導(dǎo)圖形前進(jìn)，而且沿形成為線狀的分割引導(dǎo)圖形前進(jìn)，將層疊部分分割，因此能夠得到筆直程度好的分割面。
另外，分割引導(dǎo)圖形利用不連續(xù)的多個(gè)部分圖形的集合體形成為帶狀，從而以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所產(chǎn)生的裂口在半導(dǎo)體基板的厚度方向、向分割引導(dǎo)圖形前進(jìn)。這時(shí)，即使因誤差原因而產(chǎn)生突發(fā)性的彎曲，但由于分割引導(dǎo)圖形形成帶狀，有一定寬度，因此分割線條(分割道)也限制在帶狀的分割引導(dǎo)圖形內(nèi)。即，由于對(duì)于彎曲能夠允許范圍，因此能夠更有效的發(fā)揮分割引導(dǎo)圖形對(duì)裂口的引導(dǎo)作用。
另外，分割引導(dǎo)圖形是將連續(xù)形成為線狀的部分與利用不連續(xù)的多個(gè)部分圖形的集合體形成為帶狀的部分復(fù)合而成，從而既確保形成為帶狀的分割引導(dǎo)圖形對(duì)突發(fā)性的彎曲具有允許范圍，又能夠?qū)崿F(xiàn)形成為線狀的分割引導(dǎo)圖形所具有的筆直程度。
這里，由于分割引導(dǎo)圖形例如由縫隙、金屬層圖形及通孔等形成，因此不需要為了形成它所需要的特別工序，能夠在一般的半導(dǎo)體晶片工序中生成。
另外，金屬層圖形形成通孔及布線層的堆疊結(jié)構(gòu)，從而形成層疊部分對(duì)層間絕緣層釘入釘子那樣狀態(tài)，提高了層間絕緣膜的附著性。因此，能夠得到抑制在半導(dǎo)體晶片分割時(shí)發(fā)生的界面剝離的效果，同時(shí)由于將分割半導(dǎo)體晶片用的能量容易沿堆疊方向傳送，因此能夠更容易分割。
另外，通過(guò)將金屬層圖形的形狀形成為點(diǎn)狀，從而金屬層圖形與覆蓋金屬層圖形的層間絕緣膜的接觸面積增加。因此，表面附著性提高，能夠得到抑制在半導(dǎo)體晶片分割時(shí)發(fā)生的界面剝離的效果。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于在分割半導(dǎo)體晶片時(shí)產(chǎn)生的裂口不發(fā)生不希望的彎曲，因此分割區(qū)域的寬度可設(shè)為小于等于30μm。所以，能夠大幅度減少半導(dǎo)體晶片中本來(lái)就不需要的區(qū)域即分割區(qū)域所占的面積。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，由于激光沿分割引導(dǎo)圖形進(jìn)行掃描，因此形成的激光的加工點(diǎn)(改質(zhì)區(qū)域)與分割引導(dǎo)圖形在層疊部分的層疊部分上重合。
因此，在分割半導(dǎo)體晶片時(shí)，以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所產(chǎn)生的裂口容易向分割引導(dǎo)圖形前進(jìn)，不會(huì)偏離分割引導(dǎo)圖形而形成不希望的彎曲形狀。
另外，在分割半導(dǎo)體晶片的工序中，沿所述分割引導(dǎo)圖形對(duì)半導(dǎo)體晶片施加機(jī)械應(yīng)力，從而對(duì)半導(dǎo)體晶片施加的機(jī)械應(yīng)力作用于改質(zhì)區(qū)域，使裂口從改質(zhì)區(qū)域向分割引導(dǎo)圖形前進(jìn)，很容易將半導(dǎo)體晶片分割。
這里，在進(jìn)行激光掃描的工序中，使聚焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)半導(dǎo)體基板內(nèi)部，在半導(dǎo)體基板內(nèi)形成改質(zhì)區(qū)域，從而能夠防止激光加工時(shí)產(chǎn)生的熔融物質(zhì)的飛濺。
另外，在進(jìn)行激光掃描的工序中，由于改變聚焦點(diǎn)，進(jìn)行多次掃描，從而在半導(dǎo)體基板內(nèi)的不同深度的位置形成多條改質(zhì)區(qū)域，因此例如即使是厚的半導(dǎo)體晶片等，也能夠容易分割。
另外，在進(jìn)行激光掃描的工序中，通過(guò)在與分割引導(dǎo)圖形接觸的位置形成改質(zhì)區(qū)域，從而裂口確實(shí)沿分割引導(dǎo)圖形前進(jìn)，使分割面的質(zhì)量極好。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體器件的側(cè)面具有半導(dǎo)體基板中形成的改質(zhì)區(qū)域、以及從所述改質(zhì)區(qū)域向所述分割引導(dǎo)圖形延伸的裂開面，從而形成沿分割引導(dǎo)圖形整齊延伸的分割面。因此，與使用以往的切割鋸具有粉碎面的半導(dǎo)體器件相比，形成碎屑極少、機(jī)械強(qiáng)度高、同時(shí)尺寸精度極高的半導(dǎo)體器件。

圖1所示為本發(fā)明第1、第2、第3及第4實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體晶片的分割區(qū)域、即劃線道及其周邊的平面圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1有關(guān)的半導(dǎo)體晶片的剖視圖。
圖3A至圖3E所示為使用本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1有關(guān)的半導(dǎo)體晶片的半導(dǎo)體器件的制造方法示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2有關(guān)的半導(dǎo)體晶片的剖視圖。
圖5A至圖5G所示為使用本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2有關(guān)的半導(dǎo)體晶體的分割方法剖視圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3有關(guān)的半導(dǎo)體晶片的剖視圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4有關(guān)的半導(dǎo)體晶片的剖視圖。
圖8所示為表示以往的半導(dǎo)體基板切割方法的激光加工物體、即半導(dǎo)體晶片的劃線道及其周邊的平面圖。
圖9A至圖9B所示為以往的半導(dǎo)體基板切割方法的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的實(shí)施形態(tài)。
(實(shí)施形態(tài)1)圖1所示為半導(dǎo)體晶片的分割區(qū)域即劃線道及其周邊的平面圖，圖2為圖1的a-a’剖視圖。
在圖1及圖2中，1表示半導(dǎo)體晶片，2表示半導(dǎo)體器件(半導(dǎo)體元件)，3表示劃線道(分割區(qū)域)，4表示硅等半導(dǎo)體基板，5表示硅氧化膜或有機(jī)玻璃為代表的層間絕緣膜，6表示滲氮硅或聚酰亞胺等的鈍化層，7表示線條狀分割引導(dǎo)圖形，8表示帶狀分割引導(dǎo)圖形。
如圖1所示，在半導(dǎo)體晶片1中，在半導(dǎo)體基板4上層疊的層疊部分，形成多個(gè)半導(dǎo)體器件2及劃線道3。這些多個(gè)半導(dǎo)體器件2的相互之間利用劃線道3加以分割。劃線道3是從半導(dǎo)體晶片1將各半導(dǎo)體器件2一個(gè)個(gè)分割時(shí)的分割區(qū)域。
另外，如圖2所示，劃線道3中的分割引導(dǎo)圖形20，沿層疊方向貫通層疊部分而形成，分割引導(dǎo)圖形20是將線狀分割引導(dǎo)圖形7與帶狀分割引導(dǎo)圖形8復(fù)合而成。帶狀分割引導(dǎo)圖形8以帶狀形成在線狀分割引導(dǎo)中心7為中心的兩側(cè)。
線狀分割引導(dǎo)圖形7構(gòu)成連續(xù)的線狀，在將層間絕緣膜5層疊的層疊部分具有金屬層圖形。金屬層圖形貫通層間絕緣膜5而形成，構(gòu)成線狀通孔7a與布線層形成的布線圖形7b的堆疊結(jié)構(gòu)。線狀通孔7a及布線圖形7b沿線條狀分割引導(dǎo)圖形7構(gòu)成連續(xù)的形狀。
這里，線狀通孔7a采用例如鎢、銅、鋁、或多晶硅等。另外，布線圖形7b采用鋁、銅等。帶狀分割引導(dǎo)圖形8是利用不連續(xù)的多個(gè)部分圖形的集合體形成，構(gòu)成帶狀，各部分圖形在將層間絕緣膜5層疊的層疊部分具有金屬層圖形。金屬層圖形貫通層間絕緣膜5而形成，構(gòu)成通孔8a與布線層形成的點(diǎn)狀圖形8b的堆疊結(jié)構(gòu)。通孔8a及點(diǎn)狀圖形8b構(gòu)成每個(gè)部分圖形的不連續(xù)的形狀。
這里，通孔8a采用與線狀通孔7a同樣的材料，點(diǎn)狀圖形8b采用與布線圖形7b同樣的材料。
另外，在半導(dǎo)體晶片1的最上層形成鈍化層6，在包含分割引導(dǎo)圖形20的上表面的劃線道3的區(qū)域，鈍化層6形成縫隙狀的開口。
這里，鈍化層6和開口在劃線道3的整個(gè)寬度設(shè)置，但即使僅在與線狀分割引導(dǎo)圖形7相對(duì)應(yīng)的部位開口也沒(méi)有問(wèn)題。
下面，參照?qǐng)D3A至圖3E說(shuō)明使用本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的半導(dǎo)體器件的制造方法。圖3A至圖3E所示為使用圖2的半導(dǎo)體晶片1的半導(dǎo)體器件的制造方法示意圖。
在圖3A至圖3E中，9為激光，10為利用激光進(jìn)行加工的改質(zhì)區(qū)域，11表示分割時(shí)發(fā)生的在層間絕緣膜5之間的界面剝離，其它構(gòu)件由于與圖1及圖2中所示的相同，因此省略說(shuō)明。
首先，如圖3B所示，對(duì)半導(dǎo)體晶片1從半導(dǎo)體基板4一側(cè)照射激光9。該激光9的照射是利用透射半導(dǎo)體基板4的波長(zhǎng)的激光9、使聚焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)半導(dǎo)體基板4的內(nèi)部進(jìn)行的，使其產(chǎn)生多光子吸收。
然后，沿著線狀分割引導(dǎo)圖形7使激光9掃描。該掃描是這樣進(jìn)行的，使得在半導(dǎo)體晶片1的厚度方向與線狀分割引導(dǎo)圖形7重合。利用該激光9的掃描，如圖3C所示，形成改質(zhì)區(qū)域10。
然后，如圖3D所示，對(duì)半導(dǎo)體晶片1利用膨脹等施加外力，從而使以改變區(qū)域10為起點(diǎn)所產(chǎn)生的裂口21伸長(zhǎng)。這時(shí)，裂口21在半導(dǎo)體晶片1的厚度方向向線狀分割引導(dǎo)圖形7前進(jìn)。這是利用多個(gè)要素接點(diǎn)處應(yīng)力集中的現(xiàn)象。
如圖3E所示，達(dá)到層疊部分的裂口21沿線狀分割引導(dǎo)圖形7的側(cè)壁22在層疊部分沿層疊方向前進(jìn)，直到分割。
這時(shí)，在層間絕緣膜5采用SiOC、SiC等Low-k材料等情況下，由于層間絕緣膜5之間的附著強(qiáng)度弱，因此有時(shí)因分割時(shí)損壞而發(fā)生界面剝離11。但是，由于利用帶狀分割引導(dǎo)圖形8抑制了界面剝離11的進(jìn)行，因此界面剝離11不超過(guò)帶狀分割引導(dǎo)圖形8。
這樣，半導(dǎo)體晶片1的分割在改質(zhì)區(qū)域10為起點(diǎn)而產(chǎn)生的裂口形成的裂開面中進(jìn)行，即在沿著線狀分割引導(dǎo)圖形7的側(cè)壁雙延伸的裂開面中進(jìn)行。這樣，分割用的加工寬度(切割道)沒(méi)有物理的寬度，能夠使劃線道3狹窄。再有，能夠利用帶狀分割引導(dǎo)圖形8來(lái)抑制界面剝離。這樣，能夠既抑制不希望的碎屑、界面剝離及彎曲，又進(jìn)行半導(dǎo)體晶片1的分割。
根據(jù)本發(fā)明者們的測(cè)算，雖然也取決于使用的層間絕緣膜材料及結(jié)構(gòu)，但利用本實(shí)施的分割引導(dǎo)圖形20，確認(rèn)能夠使劃線道3狹窄達(dá)到15μm～30μm的寬度。
如上所述，半導(dǎo)體晶片1的裂開位置由半導(dǎo)體制造工序中以極高位置精度形成的線狀分割引導(dǎo)圖形7來(lái)決定。因此，分割半導(dǎo)體晶片1而得到的半導(dǎo)體器件在其側(cè)面具有半導(dǎo)體基板4中形成的改質(zhì)區(qū)域10、以及從改質(zhì)區(qū)域10向分割引導(dǎo)圖形20延伸的裂開面，半導(dǎo)體器件的側(cè)面成為沿分割引導(dǎo)圖形20整齊延伸的分割面。因此，與使用以往的切割鋸具有粉碎面的半導(dǎo)體器件相比，形成碎屑極、機(jī)械強(qiáng)度高同時(shí)尺寸精度極高的半導(dǎo)體器件。
(實(shí)施形態(tài)2)
圖4所示為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2，是圖1中的a-a’剖視圖。另外，圖5A至圖5G所示為利用圖4的半導(dǎo)體晶片1的半導(dǎo)體器件的制造方法示意圖。
在圖1、圖4及圖5A至圖5G中，12為鈍化層中設(shè)置的縫隙，其它構(gòu)件由于與圖1及圖2中所示的相同，因此省略說(shuō)明。
本實(shí)施形態(tài)中與實(shí)施形態(tài)1不同，對(duì)于分割引導(dǎo)圖形20不設(shè)置帶狀分割引導(dǎo)圖形。分割引導(dǎo)圖形20包含線狀分割引導(dǎo)圖形7及沿線狀分割引導(dǎo)圖形7的縫隙12，線狀分割引導(dǎo)圖形7采用僅僅是線狀通孔7a的堆疊結(jié)構(gòu)。
這可用于例如層間絕緣膜5之間的附著性強(qiáng)、不用擔(dān)心層間膜剝離等情況，同時(shí)適用于圖5A至圖5G所示的制造方法。
在圖5A至圖5G所示的制造方法中，如圖5B所示，對(duì)半導(dǎo)體晶片1從半導(dǎo)體基板4一側(cè)照射激光9。該激光9的照射是利用透射半導(dǎo)體基板4的波長(zhǎng)的激光9、使聚焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于與線狀分割引導(dǎo)圖形7接觸的位置進(jìn)行的，使其產(chǎn)生多光子吸收。
然后，沿著線狀分割引導(dǎo)圖形7使激光9掃描。該掃描是這樣進(jìn)行的，使得在半導(dǎo)體晶片1的厚度方向與線狀分割引導(dǎo)圖形7重合。利用該激光9的掃描，如圖5C所示，形成改質(zhì)區(qū)域10a。
然后，如圖5D所示，使激光9的聚焦點(diǎn)移位，再次沿著線狀分割引導(dǎo)圖形7使激光9掃描，形成圖5E所示的改質(zhì)區(qū)域10b。
然后，如圖5F所示，利用膨脹等施加外力，如圖5G所示，利用以改質(zhì)區(qū)域10a及10b為起點(diǎn)而產(chǎn)生的裂口21，分割半導(dǎo)體晶片1，形成半導(dǎo)體器件。
根據(jù)這種方法，從改質(zhì)區(qū)域10a或10b產(chǎn)生的裂口21確實(shí)沿線狀分割引導(dǎo)圖形7延伸，能夠得到更高精度的半導(dǎo)體器件，同時(shí)即使在半導(dǎo)體晶片1的厚度較厚時(shí)，也能夠以高精度進(jìn)行分割。再有，在本實(shí)施形態(tài)中當(dāng)然也可以形成實(shí)施形態(tài)1中的帶狀分割引導(dǎo)圖形。
(實(shí)施形態(tài)3)圖6所示為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3，是圖1中的a-a’剖視圖。在圖6中，與實(shí)施形態(tài)1不同，不設(shè)置線狀分割引導(dǎo)圖形，僅利用帶狀分割引導(dǎo)圖形8形成分割引導(dǎo)圖形20。
這里，點(diǎn)狀圖形8b排列成格子狀，但即使不特別將行列對(duì)齊也沒(méi)關(guān)系，例如也可以是鋸齒狀配置。另外，即使是僅由通孔8a形成的堆疊結(jié)構(gòu)、或不形成通孔8a的僅由點(diǎn)狀圖形8b形成的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也沒(méi)有關(guān)系。
再有，在本實(shí)施形態(tài)中，是利用點(diǎn)狀圖形8b的集成構(gòu)成帶狀分割引導(dǎo)圖形8，但也可以采用平行配置多條實(shí)施形態(tài)2所示的條狀分割引導(dǎo)圖形7的結(jié)構(gòu)。
(實(shí)施形態(tài)4)圖7所示為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4，是圖1的a-a’剖視圖。
在圖7中，與實(shí)施形態(tài)2不同，不使線狀分割引導(dǎo)圖形7的線狀通孔7a貫通達(dá)到層間絕緣膜5的最表面層。這在由于例如通孔是由銅等容易腐蝕的材料形成而不宜使其露出在半導(dǎo)體晶片1的表面的情況下是有效的。
另外，在上述的實(shí)施形態(tài)中雖未特別圖示，對(duì)于半導(dǎo)體基板4，可以形成所謂LOCOS(Local Oxidantion of Silicon，硅局部氧化)或STI(ShallowTrench Isolation，線溝道隔離)的元件分離結(jié)構(gòu)，或者也可以用多晶硅等形成柵極及布線等，作為半導(dǎo)體基板4當(dāng)然也可以是SiGe基板或GaAs基板等的化合物半導(dǎo)體基板。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體晶片，其特征在于，是在半導(dǎo)體基板上層疊的層疊部分具有多個(gè)半導(dǎo)體元件及將所述多個(gè)半導(dǎo)體元件分割成一個(gè)個(gè)半導(dǎo)體器件用的分割區(qū)域的半導(dǎo)體晶片，在所述半導(dǎo)體基板內(nèi)部具有成為產(chǎn)生裂口的起點(diǎn)的改質(zhì)區(qū)域，在所述分割區(qū)域的至少一部分形成引導(dǎo)所述裂口前進(jìn)用的分割引導(dǎo)圖形。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶片，其特征在于，沿層疊方向貫通所述層疊部分，形成所述分割引導(dǎo)圖形。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶片，其特征在于，連續(xù)線狀地形成所述分割引導(dǎo)圖形。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶片，其特征在于，利用不連接的多個(gè)部分圖形的集合體，帶狀地形成所述分割引導(dǎo)圖形。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶片，其特征在于，所述分割引導(dǎo)圖形，是將連續(xù)形成為線狀的部分與利用不連續(xù)的多個(gè)部分圖形的集合體形成為帶狀的部分復(fù)合而成。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶片，其特征在于，所述分割引導(dǎo)圖形具有在所述層疊部分形成的縫隙。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶片，其特征在于，所述分割引導(dǎo)圖形在包含層間絕緣膜及鈍化層的所述層疊部分中，具有金屬層圖形。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體晶片，其特征在于，所述金屬層圖形構(gòu)成通孔及布線層的堆疊結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體晶片，其特征在于，所述金屬層圖形構(gòu)成點(diǎn)狀圖形。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶片，其特征在于，形成所述分割引導(dǎo)圖形的所述分割區(qū)域的寬度為小于等于30μm。
11.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，具有以下工序在半導(dǎo)體基板上將層疊部分層疊而形成半導(dǎo)體晶片的工序、以及進(jìn)行激光掃描的工序，在形成半導(dǎo)體晶片的工序中，在所述層疊部分設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體元件及將所述多個(gè)半導(dǎo)體元件分割成一個(gè)個(gè)半導(dǎo)體器件用的分割區(qū)域以及在所述分割區(qū)域的至少一部分形成的分割引導(dǎo)圖形，在進(jìn)行激光掃描的工序中，沿著所述半導(dǎo)體晶片的所述分割區(qū)域中形成的分割引導(dǎo)圖形，進(jìn)行激光掃描，并利用所述激光照射，在所述半導(dǎo)體基板的內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)域，并且利用所述分割引導(dǎo)圖形對(duì)以所述改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所產(chǎn)生的裂口進(jìn)行引導(dǎo)。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，具有分割所述半導(dǎo)體晶片的工序，在該工序中，沿著所述分割引導(dǎo)圖形，對(duì)所述半導(dǎo)體晶片施加機(jī)械應(yīng)力，利用所述分割引導(dǎo)圖形對(duì)所述半導(dǎo)體基板的內(nèi)部的從所述改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所產(chǎn)生的裂口進(jìn)行引導(dǎo)，將所述半導(dǎo)體晶片沿著所述分割引導(dǎo)圖形分割成一個(gè)個(gè)半導(dǎo)體器件。
13.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，在所述進(jìn)行激光掃描的工序中，使聚焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)在半導(dǎo)體基板的內(nèi)部，照射激光，并利用多光子吸收，在半導(dǎo)體基板的內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)域。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，在所述進(jìn)行激光掃描的工序中，改變聚焦點(diǎn)，進(jìn)行多次掃描。
15.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，在所述進(jìn)行激光掃描的工序中，在與所述分割引導(dǎo)圖形接觸的位置，形成改質(zhì)區(qū)域。
16.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，是在半導(dǎo)體基板上層疊的層疊部分具有半導(dǎo)體元件及分割引導(dǎo)圖形的半導(dǎo)體器件，在構(gòu)成所述半導(dǎo)體器件的側(cè)面的沿著所述分割引導(dǎo)圖形的分割面，具有所述半導(dǎo)體基板中形成的改質(zhì)區(qū)域、以及從所述改質(zhì)區(qū)域向所述分割引導(dǎo)圖形延伸的裂開面。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種半導(dǎo)體晶片及半導(dǎo)體器件的制造方法以及半導(dǎo)體器件，在半導(dǎo)體基板上具有多個(gè)半導(dǎo)體元件及分割區(qū)域，在所述半導(dǎo)體基板的內(nèi)部具有改質(zhì)區(qū)域，在分割區(qū)域的至少一部分具有分割引導(dǎo)圖形，利用所述分割引導(dǎo)圖形對(duì)以所述改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所產(chǎn)生的裂口進(jìn)行引導(dǎo)。
文檔編號(hào)H01L21/78GK1819159SQ20061000597
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月21日
發(fā)明者隈川隆博, 內(nèi)海勝喜, 松島芳宏, 松浦正美 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社