半導(dǎo)體裝置制造方法
【專利摘要】與鈍化膜(PL)相接地形成的第1感光性有機絕緣膜(PO1)覆蓋在通過最上層導(dǎo)電層(TCL)而產(chǎn)生的鈍化膜(PL)表面的階梯部(TRE)的整周上，而且在整周上具有相比階梯部(TRE)位于外周側(cè)的外周端緣(ED1)。由此，能夠抑制第1感光性有機絕緣膜(PO1)從鈍化膜(PL)剝離。
【專利說明】半導(dǎo)體裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，例如涉及具有元件形成區(qū)域和在俯視時包圍該元件形成區(qū)域的保護(hù)環(huán)區(qū)域的半導(dǎo)體裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]公知有形成以晶圓級進(jìn)行封裝所需的要素(再配線層和凸起電極)的裸芯片/倒裝芯片安裝用的芯片結(jié)構(gòu)。這種芯片結(jié)構(gòu)例如記載于日本特開2000-243754號公報(專利文獻(xiàn)I)、日本特開2010-192867號公報(專利文獻(xiàn)2)等中。
[0003]在上述兩個公報中記載的芯片結(jié)構(gòu)中，在成為電極焊盤的導(dǎo)電層上形成有鈍化膜，在該鈍化膜上形成有有機絕緣膜、再配線層、凸起電極等。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-243754號公報
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-192867號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]但是在以往的芯片結(jié)構(gòu)中，鈍化膜與形成在該鈍化膜上的有機絕緣膜之間的密接性變差，有機絕緣膜容易從鈍化膜脫落。
[0010]其他課題和新的特征通過本說明書的記載和附圖而變得明確。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]根據(jù)一種實施方式，與鈍化膜相接地形成的第I感光性有機絕緣膜覆蓋在通過最上層導(dǎo)電層而產(chǎn)生的鈍化膜表面的階梯部的整周上，而且在整周上具有相比階梯部位于外周側(cè)的外周端緣。
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)上述一種實施方式，能夠抑制第I感光性有機絕緣膜從鈍化膜剝離。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是概略地示出實施方式I的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0016]圖2是放大示出圖1的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。
[0017]圖3是放大示出圖2的區(qū)域Rl的局部俯視圖。
[0018]圖4是放大圖1的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置的外周端緣附近而概略地示出的局部剖視圖。
[0019]圖5是進(jìn)一步放大圖4中的外周端緣附近而概略地示出的局部剖視圖。
[0020]圖6是與圖5的剖面對應(yīng)地示出實施方式I中的半導(dǎo)體裝置的制造方法的第I工序的概略剖視圖。
[0021]圖7是與圖5的剖面對應(yīng)地示出實施方式I中的半導(dǎo)體裝置的制造方法的第2工序的概略剖視圖。
[0022]圖8是與圖5的剖面對應(yīng)地示出實施方式I中的半導(dǎo)體裝置的制造方法的第3工序的概略剖視圖。
[0023]圖9是與圖5的剖面對應(yīng)地示出實施方式I中的半導(dǎo)體裝置的制造方法的第4工序的概略剖視圖。
[0024]圖10是與圖5的剖面對應(yīng)地示出實施方式I中的半導(dǎo)體裝置的制造方法的第5工序的概略剖視圖。
[0025]圖11是概略地示出關(guān)聯(lián)技術(shù)的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0026]圖12是示出在關(guān)聯(lián)技術(shù)的半導(dǎo)體裝置的制造方法中使第I感光性有機絕緣膜顯影的工序的概略剖視圖。
[0027]圖13是示出在關(guān)聯(lián)技術(shù)的半導(dǎo)體裝置的制造方法中剝離了第I和第2感光性有機絕緣膜的樣子的概略剖視圖。
[0028]圖14是概略地示出實施方式2的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0029]圖15是放大圖14的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置的外周端緣附近而概略地示出的局部首1J視圖。
[0030]圖16是概略地示出實施方式3的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0031]圖17是放大圖16的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置的外周端緣附近而概略地示出的局部首1J視圖。
[0032]圖18是概略地示出實施方式4的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0033]圖19是放大圖18的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置的外周端緣附近而概略地示出的局部首1J視圖。
[0034]圖20是與圖5的剖面對應(yīng)地示出實施方式4中的半導(dǎo)體裝置的制造方法的概略首1J視圖。
[0035]圖21是概略地示出凸起電極位于焊盤用最上層導(dǎo)電層的正上方的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0036]圖22是概略地示出晶圓狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。

【具體實施方式】
[0037]以下，根據(jù)附圖對實施方式進(jìn)行說明。
[0038](實施方式I)
[0039]參照圖1，本實施方式的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置SD在表面具有多個凸起電極BP。
[0040]參照圖2和圖3,在俯視時(從相對于半導(dǎo)體基板SB(圖4、5)的表面正交的方向觀察)，在半導(dǎo)體裝置SD的表面的內(nèi)周區(qū)域配置有元件形成區(qū)域，并且在最外周區(qū)域配置有劃片區(qū)域。在該元件形成區(qū)域與劃片區(qū)域之間，以包圍元件形成區(qū)域的整周的方式配置有保護(hù)環(huán)區(qū)域。
[0041]在保護(hù)環(huán)區(qū)域的最外周側(cè)以包圍保護(hù)環(huán)的整周的方式配置有硅烷縫(silaneslit)SS。另外，上述多個凸起電極BP配置在元件形成區(qū)域內(nèi)。
[0042]參照圖4和圖5，在例如由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板SB的表面形成有例如由STI (Shallow Trench Isolat1n,淺溝槽絕緣)或LOCOS (Local Oxidat1n of Silicon,娃的局部氧化)氧化膜構(gòu)成的元件分離結(jié)構(gòu)IR。在通過該元件分離結(jié)構(gòu)IR而電分離的半導(dǎo)體基板SB的表面、且元件形成區(qū)域內(nèi)，形成有例如MOS (Metal Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管TRA等元件。
[0043]在該半導(dǎo)體基板SB的表面上交替地層疊有多層導(dǎo)電層CL的每個和多層層間絕緣層II的每個。該多層導(dǎo)電層CL的每個例如由包含Cu(銅)的材質(zhì)構(gòu)成，具有鑲嵌結(jié)構(gòu)。另夕卜，多層層間絕緣層II的每個例如由氧化硅膜、低介電常數(shù)(Low-k)材料等構(gòu)成。
[0044]在元件形成區(qū)域內(nèi)形成有通過導(dǎo)電層CL構(gòu)成的各種元件、多層配線結(jié)構(gòu)INL等。另外，在保護(hù)環(huán)區(qū)域內(nèi)通過多層導(dǎo)電層CL而構(gòu)成保護(hù)環(huán)GR的一部分。構(gòu)成該保護(hù)環(huán)GR的多層導(dǎo)電層CL的每個以在俯視時包圍元件形成區(qū)域的整周的方式形成。另外，多層層間絕緣層II各自的表面被進(jìn)行平坦化處理，成為比較平坦的表面。
[0045]在多層層間絕緣層II中的最上層的層間絕緣層II上，形成有由包含例如Al (鋁)或Cu的材質(zhì)構(gòu)成的最上層導(dǎo)電層TCL。該最上層導(dǎo)電層TCL具有焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL和保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL。
[0046]焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL形成在元件形成區(qū)域內(nèi)，且具有作為焊盤電極發(fā)揮功能的部分(焊盤部)。另外，保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL形成在保護(hù)環(huán)區(qū)域內(nèi)，且構(gòu)成保護(hù)環(huán)GR的一部分。焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL和保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL是彼此從相同的層分離而形成的層。
[0047]保護(hù)環(huán)GR由多層導(dǎo)電層CL和保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL構(gòu)成。該保護(hù)環(huán)GR主要用于防止?jié)駳庀蛟纬蓞^(qū)域內(nèi)侵入，優(yōu)選從半導(dǎo)體基板SB的表面延伸到最上層的層間絕緣層II上。如圖2所示，保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL形成為，在俯視時包圍元件形成區(qū)域的整周。
[0048]參照圖4和圖5，以覆蓋焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL和保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL的方式，在最上層的層間絕緣層II上形成有鈍化膜PL。該鈍化膜PL形成在元件形成區(qū)域、保護(hù)環(huán)區(qū)域以及劃片區(qū)域的每個上。鈍化膜PL由具有耐濕性的材質(zhì)構(gòu)成，例如由含有氮的絕緣膜單體或包括含有氮的絕緣膜的層壓膜構(gòu)成。具體地講，鈍化膜PL由p-SiN(等離子氮化娃膜)、p_Si0N(等離子氮氧化娃膜)、p-SiN/p-Si02(等離子氮化娃膜/等離子氧化娃膜)、p-Si0N/p-Si02(等離子氮氧化娃膜/等離子氧化娃膜)等構(gòu)成。
[0049]在元件形成區(qū)域內(nèi)，在焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL上的鈍化膜PL形成有到達(dá)焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的表面的開口部OPl。通過該開口部OPl，焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的表面的一部分從鈍化膜PL露出。
[0050]在元件形成區(qū)域與保護(hù)環(huán)區(qū)域的邊界附近，在鈍化膜PL的表面形成有階梯部TRE。該階梯部TRE位于比保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL靠元件形成區(qū)域側(cè)即靠內(nèi)周側(cè)。
[0051]通過該階梯部TRE，比保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL靠內(nèi)周側(cè)的鈍化膜PL的表面低于保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL的正上方的鈍化膜PL的表面。S卩，如圖5所示，從最上層的層間絕緣層II的表面觀察時，比保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL靠內(nèi)周側(cè)的鈍化膜PL的表面的高度H2低于保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL的正上方的鈍化膜PL的表面的高度Hl。
[0052]另外，在保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL的內(nèi)周側(cè)放置有焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的區(qū)域，在保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL與焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL之間，在鈍化膜PL的表面形成有槽TR。該槽TR的寬度(從半導(dǎo)體裝置SD的內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)的方向的尺寸)例如為5μηι,在0.5μηι?50μηι的情況下也相同。
[0053]在保護(hù)環(huán)區(qū)域的最外周側(cè)形成有硅烷縫SS。該硅烷縫SS通過貫通鈍化膜PL而到達(dá)最上層的層間絕緣層II的槽構(gòu)成。硅烷縫SS形成為在圖2所示的俯視時包圍保護(hù)環(huán)GR的整周。硅烷縫SS用于在通過切割將半導(dǎo)體晶圓分離成半導(dǎo)體芯片時，防止在鈍化膜PL內(nèi)擴展的裂縫延伸到保護(hù)環(huán)GR內(nèi)和元件形成區(qū)域內(nèi)。
[0054]參照圖4和圖5，以與該鈍化膜PL的表面直接相接的方式在鈍化膜PL上形成有第I感光性有機絕緣膜POI。該第I感光性有機絕緣膜POl例如由聚酰亞胺構(gòu)成。第I感光性有機絕緣膜POl在圖2所示的俯視時覆蓋在槽TR上和階梯部TRE的整周上，且在整周具有比階梯部TRE位于外周側(cè)的外周端緣EDI。
[0055]參照圖4和圖5，在第I感光性有機絕緣膜POl上形成有到達(dá)焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的表面的開口部0P2。該開口部0P2形成為穿過開口部OPl的內(nèi)部。通過開口部0P2，焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的表面的一部分從第I感光性有機絕緣膜POl露出。
[0056]在第I感光性有機絕緣膜POl上形成有再配線層RIL。該再配線層RIL穿過開口部0P2而與焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的焊盤部連接。再配線層RIL形成為從焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的焊盤部的正上方區(qū)域延伸到該正上方區(qū)域以外的其他區(qū)域。
[0057]該再配線層RIL具有與第I感光性有機絕緣膜POl的表面相接而形成的勢壘金屬層BM和形成在勢壘金屬層BM上的導(dǎo)電層DCL。勢壘金屬層BM例如由包含Cr (鉻)、Ti (鈦)、TiN(氮化鈦)、Ta(鉭)、W(鎢)、Mo (鑰)等的一種、或它們的任意組合的材質(zhì)構(gòu)成。另外，導(dǎo)電層DCL例如由包含Cu的材質(zhì)構(gòu)成。
[0058]以覆蓋再配線層RIL的方式在第I感光性有機絕緣膜POl上形成有第2感光性有機絕緣膜P02。該第2感光性有機絕緣膜P02例如由聚酰亞胺構(gòu)成。如圖2所示，第2感光性有機絕緣膜P02覆蓋第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl的整周。該第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2在其整周上相比第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl位于外周側(cè)。第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl和第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2雙方位于保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL的正上方。
[0059]參照圖4，在第2感光性有機絕緣膜P02上形成有到達(dá)再配線層RIL的表面的開口部0P3。通過該開口部0P3，再配線層RIL的表面的一部分從第2感光性有機絕緣膜P02露出。
[0060]在第2感光性有機絕緣膜P02上以穿過開口部0P3而與再配線層RIL連接的方式形成有凸起電極BP。凸起電極BP穿過再配線層RIL而與焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL電連接。凸起電極BP位于焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的焊盤部的正上方區(qū)域以外的其他區(qū)域的正上方。凸起電極BP例如具有Sn(錫)-xAg(銀)-0.5Cu的合金組分。
[0061]在上述結(jié)構(gòu)中最上層導(dǎo)電層TCL的厚度例如為Ιμπι,在0.5μηι?5μηι下也同樣。另外，鈍化膜PL的厚度Tl例如為I μ m以下，第I感光性有機絕緣膜POl的厚度T2例如為5 μ m,再配線層RIL的厚度T3例如為10 μ m，第2感光性有機絕緣膜P02的厚度T4例如為5 μ m0
[0062]本實施方式的半導(dǎo)體裝置例如為90nm邏輯產(chǎn)品。該產(chǎn)品中的多層導(dǎo)電層CL中下數(shù)第I層的導(dǎo)電層CL的線和空間(L/S)例如為130nm/130nm，多層導(dǎo)電層CL中的下數(shù)第2?5層的導(dǎo)電層CL的線和空間(L/S)例如為140nm/140nm。另外，多層導(dǎo)電層CL中的下數(shù)第6?7層的導(dǎo)電層CL(半全局配線)的線和空間(L/S)例如為280/280nm。另外，最上層導(dǎo)電層TCL的線寬(L)例如為2 μ m。
[0063]另外，在上述中對第I和第2感光性有機絕緣膜P01、P02雙方的材質(zhì)由聚酰亞胺構(gòu)成的情況進(jìn)行了說明，但是也可以是除此以外的感光性有機絕緣膜。另外，第I和第2感光性有機絕緣膜P01、P02可以是彼此相同的材質(zhì)，另外也可以是不同的材質(zhì)。
[0064]另外，圖1所示的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置SD是從圖22所示的晶圓狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置WF切出的。圖22所示的晶圓狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置WF具有配置成矩陣狀的多個芯片區(qū)域CH(包含元件形成區(qū)域和保護(hù)環(huán)區(qū)域的區(qū)域)和位于該芯片區(qū)域CH之間的劃片區(qū)域。該晶圓狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置WF在劃片區(qū)域處被切割，從而分離為圖1所示的各個芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置SD。
[0065]如圖4所示，該晶圓狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置WF具有鈍化膜PL、形成在該鈍化膜PL上的第I和第2感光性有機絕緣膜P01、P02、再配線層RIL以及凸起電極BP。
[0066]另外，在圖22中在一個芯片區(qū)域CH內(nèi)示出的凸起電極BP的個數(shù)為9個，雖然與圖1中的一個芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置SD內(nèi)的凸起電極BP的個數(shù)不同，但是這僅是為了縮小圖的尺寸而表示的，實際的個數(shù)是相同的。
[0067]接著使用圖6?圖10對本實施方式的制造方法進(jìn)行說明。
[0068]參照圖6和圖7，準(zhǔn)備例如由硅構(gòu)成的晶圓狀態(tài)的半導(dǎo)體基板SB。在該半導(dǎo)體基板SB的表面形成有例如由STI或LOCOS氧化膜構(gòu)成的元件分離結(jié)構(gòu)IR。在通過該元件分離結(jié)構(gòu)IR電分離的半導(dǎo)體基板SB的表面例如形成有MOS晶體管(未圖示)等元件。
[0069]之后，在半導(dǎo)體基板SB的表面交替地層疊多層層間絕緣層II的每個和多層導(dǎo)電層CL的每個。此時，上下的導(dǎo)電層CL也可以通過例如由W構(gòu)成的插銷等而彼此電連接。另夕卜，下數(shù)第I層的導(dǎo)電層CL例如通過Cu的單鑲嵌流程形成，下數(shù)第2層以后的導(dǎo)電層CL例如通過Cu的雙鑲嵌流程形成。
[0070]參照圖8，在最上層的層間絕緣層II上形成例如由I μ m的厚度的Al構(gòu)成的最上層導(dǎo)電層TCL。該最上層導(dǎo)電層TCL例如通過照相制版技術(shù)和蝕刻技術(shù)成圖。由此從相同的最上層導(dǎo)電層TCL彼此分離，而在保護(hù)環(huán)區(qū)域形成保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL，在元件形成區(qū)域形成焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL等。
[0071 ] 通過該保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL和多層導(dǎo)電層CL形成保護(hù)環(huán)GR。另外，保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL與多層導(dǎo)電層CL中的最上層的導(dǎo)電層CL之間通過例如由W構(gòu)成的插銷等連接。構(gòu)成該保護(hù)環(huán)GR的多層導(dǎo)電層CL和保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL的每個形成為在俯視時包圍元件形成區(qū)域的整周。
[0072]參照圖9，以覆蓋保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL、焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL等的方式在最上層的層間絕緣層II上形成鈍化膜PL。該鈍化膜PL例如由600nm厚度的ρ-SiN形成。
[0073]在鈍化膜PL的表面上，在比保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL靠元件形成區(qū)域側(cè)即靠內(nèi)周側(cè)形成有階梯部TRE。該階梯部TRE沿著保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL的外形而形成且位于元件形成區(qū)域與保護(hù)環(huán)區(qū)域的邊界附近。階梯部TRE形成為在俯視時包圍元件形成區(qū)域的整周。
[0074]由于該階梯部TRE，比保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL靠內(nèi)周側(cè)的鈍化膜PL的表面低于保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL的正上方的鈍化膜PL的表面。
[0075]另外，在保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL的內(nèi)周側(cè)放置有焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的區(qū)域中，在保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL與焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL之間的鈍化膜PL的表面形成槽TR。該槽TR的寬度例如為5μπι以下。
[0076]之后，通過通常的照相制版技術(shù)和蝕刻技術(shù)，在鈍化膜PL上形成有硅烷縫SSjlJ達(dá)焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的開口部(未圖示)等。該硅烷縫SS具有例如2μπι的寬度，而且形成為在俯視時在保護(hù)環(huán)區(qū)域的最外周側(cè)包圍保護(hù)環(huán)GR的整周。
[0077]參照圖10，在將例如由聚酰亞胺構(gòu)成的第I感光性有機絕緣膜POl以與鈍化膜PL的表面直接接觸的方式涂布之后，通過照相制版技術(shù)進(jìn)行曝光、顯影來成圖。由此，第I感光性有機絕緣膜POl形成為在圖2所示的俯視時覆蓋在槽TR上和階梯部TRE的整周上，而且在整周上具有相比階梯部TRE位于外周側(cè)的外周端緣EDI。另外，在第I感光性有機絕緣膜POl上形成有到達(dá)焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的表面的開口部(未圖示)。另外，第I感光性有機絕緣膜POl的厚度例如為5 μ m。
[0078]參照圖4和圖5，在第I感光性有機絕緣膜POl上形成再配線層RIL。之后，以覆蓋在再配線層RIL上的方式，將例如由聚酰亞胺構(gòu)成的第2感光性有機絕緣膜P02涂布在第I感光性有機絕緣膜POl上之后，通過照相制版技術(shù)進(jìn)行曝光、顯影來成圖。該第2感光性有機絕緣膜P02的厚度例如為5 μ m。
[0079]第2感光性有機絕緣膜P02形成為覆蓋第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl整周，且第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2相比第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl位于外周側(cè)。另外，在第2感光性有機絕緣膜P02上形成到達(dá)再配線層RIL的開口部0P3。
[0080]之后，在第2感光性有機絕緣膜P02上以穿過開口部0P3而與再配線層RIL連接的方式形成凸起電極BP。該凸起電極BP例如具有Sn-xAg-0.5Cu的合金組分。
[0081]由此形成具有圖22所示的凸起電極BP的晶圓狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置WF。之后，在劃片區(qū)域?qū)A狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置WF進(jìn)行切割而使其分離，從而形成圖1所示的芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置SD。
[0082]接著，關(guān)于本實施方式的作用效果，與圖11?13所示的結(jié)構(gòu)相比較而進(jìn)行說明。
[0083]參照圖11，在該結(jié)構(gòu)中第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl的位置與圖4和圖5所示的本實施方式的結(jié)構(gòu)不同。具體而言，在圖11所示的結(jié)構(gòu)中第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl位于凹部(槽TR)內(nèi)，該凹部(槽TR)位于保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL的內(nèi)周側(cè)。S卩，第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl相比階梯部TRE位于內(nèi)周側(cè)。
[0084]另外，除此以外的圖11的結(jié)構(gòu)與上述本實施方式的結(jié)構(gòu)基本相同，因此對于相同的要素標(biāo)以相同的標(biāo)號并且不重復(fù)其說明。
[0085]在該圖11的結(jié)構(gòu)中，第I感光性有機絕緣膜POl容易從鈍化膜PL剝離。認(rèn)為其理由如下。
[0086]參照圖12，在顯影結(jié)束之后去除在第I感光性有機絕緣膜POl的顯影時使用的顯影液。該顯影液的去除通過利用伴隨著使晶圓旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)的離心力使顯影液向外周側(cè)離散來進(jìn)行。但是，當(dāng)?shù)贗感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl位于階梯部TRE的內(nèi)周側(cè)的凹部(槽TR)內(nèi)時，因階梯部TRE而妨礙顯影液向外周側(cè)離散。由此，顯影液積聚在第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl與階梯部TRE之間的凹部(槽TR)內(nèi)。
[0087]積聚在該凹部(槽TR)內(nèi)的顯影液如圖中箭頭所示進(jìn)入到鈍化膜PL與第I感光性有機絕緣膜POl之間的界面，使鈍化膜PL與第I感光性有機絕緣膜POl之間的密接性降低。由此，第I感光性有機絕緣膜POl容易從鈍化膜PL剝離。
[0088]另外，參照圖13，在形成第2感光性有機絕緣膜P02等之后，為了進(jìn)行半導(dǎo)體基板SB的背面研磨而在第2感光性有機絕緣膜P02上粘貼膠帶。在去除該膠帶時，因顯影液而使鈍化膜PL與第I感光性有機絕緣膜POl之間的密接性降低，因此第I和第2感光性有機絕緣膜P01、P02從鈍化膜PL剝離。
[0089]相對于此，在本實施方式中，在圖2所示的俯視時第I感光性有機絕緣膜POl覆蓋在槽TR上和階梯部TRE的整周上，而且在整周上具有相比階梯部TRE位于外周側(cè)的外周端緣EDI。因此，顯影液不會積聚在階梯部TRE的內(nèi)周側(cè)的凹部(槽TR)內(nèi)。由此，也不存在因該顯影液而使鈍化膜PL與第I感光性有機絕緣膜POl之間的密接性降低的情況。因此，能夠抑制第I感光性有機絕緣膜POl從鈍化膜PL剝離的情況。
[0090]另外，在本實施方式中，在第I感光性有機絕緣膜POl上形成第2感光性有機絕緣膜P02，因此能夠通過第2感光性有機絕緣膜P02保護(hù)再配線層RIL。
[0091]另外，在本實施方式中，第2感光性有機絕緣膜P02覆蓋第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣ED1，第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2相比第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl位于外周側(cè)。由此，在第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2的外周部不存在如階梯部TRE那樣的階梯部。因此，顯影液不會積聚在第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2的附近。由此，不會因該顯影液而使第2感光性有機絕緣膜P02與鈍化膜PL之間的密接性降低。
[0092]另外，在本實施方式中，凸起電極BP位于焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的正上方區(qū)域以外的其他區(qū)域的正上方。由此，凸起電極BP的配置自由度變高。
[0093]另外，在本實施方式中，保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL和焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL由包含Al的材質(zhì)構(gòu)成。該Al比Cu更難氧化。因此，通過該包含Al的保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL覆蓋在保護(hù)環(huán)GR的其他部分(多層導(dǎo)電層CL)上，從而能夠抑制其他部分(多層導(dǎo)電層CL)的氧化。
[0094](實施方式2)
[0095]參照圖14和圖15，本實施方式的結(jié)構(gòu)與實施方式I的結(jié)構(gòu)相比，不同點在于，第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2在其整周上相比第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl位于內(nèi)周側(cè)。因此，第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2在其整周上位于第I感光性有機絕緣膜POl上。另外，第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl和第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2雙方位于保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL的正上方。
[0096]另外，除此以外的本實施方式的結(jié)構(gòu)與上述實施方式I的結(jié)構(gòu)基本相同，因此對相同的要素標(biāo)以相同的標(biāo)號并且不重復(fù)其說明。
[0097]本實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法經(jīng)過與圖6?圖10所示的實施方式I的工序相同的工序。之后，與實施方式I同樣地形成再配線層RIL和第2感光性有機絕緣膜P02。此時，如圖14和圖15所示，以第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2比第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl靠內(nèi)周側(cè)的方式形成第2感光性有機絕緣膜P02。
[0098]另外，形成第2感光性有機絕緣膜P02之后的工序也與實施方式I的制造方法基本相同，因此不重復(fù)其說明。
[0099]在本實施方式中，也能夠得到與實施方式I基本相同的效果。
[0100](實施方式3)
[0101]參照圖16和圖17，本實施方式的結(jié)構(gòu)與實施方式I的結(jié)構(gòu)相比，不同點在于，第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2在其整周上相比硅烷縫SS位于外周側(cè)。因此，第2感光性有機絕緣膜P02在硅烷縫SS的整周上埋入到硅烷縫SS內(nèi)。
[0102]另外，除此以外的本實施方式的結(jié)構(gòu)與上述實施方式I的結(jié)構(gòu)基本相同，因此對相同的要素標(biāo)以相同的標(biāo)號并且不重復(fù)其說明。
[0103]本實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法經(jīng)過與圖6?圖10所示的實施方式I的工序相同的工序。之后，與實施方式I同樣地形成再配線層RIL和第2感光性有機絕緣膜P02。此時，如圖16和圖17所示，以第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2比硅烷縫SS靠外周側(cè)的方式形成第2感光性有機絕緣膜P02。
[0104]另外，形成第2感光性有機絕緣膜P02之后的工序與實施方式I的制造方法基本相同，因此不重復(fù)其說明。
[0105]在本實施方式中，也能夠得到與實施方式I基本相同的效果。
[0106]另外，在對第2感光性有機絕緣膜P02進(jìn)行顯影時存在顯影液積聚在硅烷縫SS內(nèi)的可能性。但是，在本實施方式中，該硅烷縫SS被第2感光性有機絕緣膜P02埋入，因此能夠防止在對第2感光性有機絕緣膜P02進(jìn)行顯影時顯影液積聚在硅烷縫SS內(nèi)的情況。因此，能夠防止因積聚在硅烷縫SS的顯影液而使第2感光性有機絕緣膜P02與鈍化膜PL之間的密接性降低的情況。
[0107](實施方式4)
[0108]參照圖18和圖19，本實施方式的結(jié)構(gòu)與實施方式I的結(jié)構(gòu)相比，不同點在于，第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl在其整周上相比第2感光性有機絕緣膜P02的外周端緣ED2位于外周側(cè)，而且相比硅烷縫SS位于外周側(cè)。因此，第I感光性有機絕緣膜POl在硅烷縫SS的整周上埋入到硅烷縫SS內(nèi)。
[0109]另外，除此以外的本實施方式的結(jié)構(gòu)與上述實施方式I的結(jié)構(gòu)基本相同，因此對于相同的要素標(biāo)以相同的標(biāo)號并且不重復(fù)其說明。
[0110]本實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法經(jīng)過與圖6?圖9所示的實施方式I的工序相同的工序。之后，參照圖20，第I感光性有機絕緣膜POl形成為在其整周上具有相比硅烷縫SS位于外周側(cè)的外周端緣EDI。另外，在第I感光性有機絕緣膜POl上形成到達(dá)焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的表面的開口部(未圖不)。之后，與實施方式I同樣地形成第2感光性有機絕緣膜P02、再配線層RIL以及第2感光性有機絕緣膜P02。
[0111]另外，形成第2感光性有機絕緣膜P02之后的工序也與實施方式I的制造方法基本相同，因此不重復(fù)其說明。
[0112]在本實施方式中，也能夠得到與實施方式I基本相同的效果。
[0113]另外，在對第I和第2感光性有機絕緣膜P01、P02的每個進(jìn)行顯影時存在顯影液積聚在硅烷縫SS內(nèi)的可能性。但是，在本實施方式中該硅烷縫SS被第I感光性有機絕緣膜POl埋入，因此能夠防止在對第I和第2感光性有機絕緣膜P01、P02進(jìn)行顯影時顯影液積聚在硅烷縫SS內(nèi)。因此，能夠防止因積聚在硅烷縫SS的顯影液而使第I感光性有機絕緣膜POl與鈍化膜PL之間的密接性降低的情況。
[0114](其它)
[0115]在上述實施方式中，對凸起電極BP配置在與焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的焊盤部的正上方區(qū)域不同的區(qū)域上的情況進(jìn)行了說明，但是如圖21所示，凸起電極BP也可以配置在焊盤用最上層導(dǎo)電層TCL的焊盤部的正上方區(qū)域。
[0116]另外，在上述實施方式中，對槽TR的寬度為5 μ m的情況進(jìn)行了說明，但是在該槽TR的寬度為0.5 μ m以上50 μ m以下的情況下也能夠得到與上述相同的效果。特別是，在槽TR的寬度為0.5 μ m以上5 μ m以下的情況下，顯著得到上述效果。
[0117]另外，在上述實施方式中，對最上層導(dǎo)電層TCL的厚度為I μ m的情況進(jìn)行了說明，但是在最上層導(dǎo)電層TCL的厚度為0.5μπι以上5μπι以下的情況下也能夠得到相同的效果。另外，最上層導(dǎo)電層TCL的厚度越大，上述實施方式I?4的效果越顯著。
[0118]另外，在上述實施方式中，對鈍化膜PL為600nm厚的ρ-SiN的情況進(jìn)行了說明，但是在鈍化膜PL的厚度為60nm以上6 μ m以下的情況下也能夠得到與上述實施方式I?4相同的效果。
[0119]另外，在上述實施方式中，對第I和第2感光性有機絕緣膜P01、P02的側(cè)壁形狀為正錐形狀(寬度從上端向下端變寬的形狀)的情況進(jìn)行了說明，但是在第I和第2感光性有機絕緣膜P01、P02的側(cè)壁的形狀為倒錐形狀(寬度從下端向上端變寬的形狀)時也能夠得到相同的效果。另外，在第I和第2感光性有機絕緣膜P01、P02為陰型的情況下和為陽型的情況下都同樣能夠得到上述效果。另外，第I和第2感光性有機絕緣膜P01、P02的側(cè)壁形狀越是倒錐形狀越容易產(chǎn)生剝離，因此上述實施方式I?4的效果顯著顯現(xiàn)。
[0120]另外，在上述實施方式中，重要的是，在第I感光性有機絕緣膜POl顯影時，第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl相比階梯部TRE位于外周側(cè)。即，如果在顯影時第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl相比階梯部TRE位于外周側(cè)，則防止顯影液積聚在第I感光性有機絕緣膜POl的外周端緣EDl與階梯部TRE之間。因此，即使第I感光性有機絕緣膜POl因其顯影后的熱處理(燒制、硫化)而收縮，也能夠得到上述實施方式I?4的效果。
[0121]另外，在上述實施方式中，對90nm邏輯產(chǎn)品進(jìn)行了說明，但是即使是130nm節(jié)點以前的產(chǎn)品、65nm節(jié)點以后的產(chǎn)品、另外即使是55nm節(jié)點、45nm節(jié)點、40nm節(jié)點、28nm節(jié)點、22nm節(jié)點以后的產(chǎn)品，也存在由保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL引起的階梯差，在對第I感光性有機絕緣膜POl進(jìn)行涂布、曝光、顯影時得到與上述相同的效果。
[0122]另外，不管是SRAM (Static Random Access Memory,靜態(tài)隨機存取存儲器)、DRAM (Dynamic Random Access Memory,動態(tài)隨機存取存儲器)或閃存產(chǎn)品還是它們的混合設(shè)備產(chǎn)品，都存在由保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層TCL引起的階梯差，在對第I感光性有機絕緣膜POl進(jìn)行涂布、曝光、顯影時能夠得到與上述相同的效果。
[0123]以上，根據(jù)實施方式具體地說明了由本申請發(fā)明人完成的發(fā)明，但是本發(fā)明并不限定于上述實施方式，當(dāng)然能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
[0124]標(biāo)號說明
[0125]BM勢壘金屬層，BP凸起電極，CH芯片區(qū)域，CL、DCL導(dǎo)電層，ED1、ED2外周端緣，GR保護(hù)環(huán)，II層間絕緣層，IR元件分離結(jié)構(gòu)，0P1、0P2、0P3開口部，PL鈍化膜，POl第I感光性有機絕緣膜，P02第2感光性有機絕緣膜，RIL再配線層，SB半導(dǎo)體基板，SD芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置，WF晶圓狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置，SS硅烷縫，TCL最上層導(dǎo)電層，TR槽，TRA晶體管，TRE階梯部。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置，具有元件形成區(qū)域和在俯視時包圍所述元件形成區(qū)域的保護(hù)環(huán)區(qū)域，所述半導(dǎo)體裝置的特征在于， 具有:保護(hù)環(huán)(GR)，在最上部包含以在所述俯視時包圍所述元件形成區(qū)域的周圍的方式形成于所述保護(hù)環(huán)區(qū)域的保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層(TCL)； 鈍化膜(PL)，以覆蓋所述保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層(TCL)的方式形成于所述保護(hù)環(huán)區(qū)域和所述元件形成區(qū)域；以及 第I感光性有機絕緣膜(POl)，與所述鈍化膜(PL)相接地形成， 在所述鈍化膜(PL)的表面，在比所述保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層(TCL)靠所述元件形成區(qū)域側(cè)即靠內(nèi)周側(cè)形成有階梯部(TRE)，而且通過所述階梯部(TRE)，比所述保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層(TCL)靠內(nèi)周側(cè)的所述鈍化膜(PL)的所述表面低于所述保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層(TCL)正上方的所述鈍化膜(PL)的所述表面， 所述第I感光性有機絕緣膜(POl)在俯視時覆蓋在所述階梯部(TRE)的整周上，而且在整周上具有相比所述階梯部(TRE)位于外周側(cè)的外周端緣(EDI)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述半導(dǎo)體裝置還具有第2感光性有機絕緣膜(P02)，該第2感光性有機絕緣膜(P02)形成在所述第I感光性有機絕緣膜(POl)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述第2感光性有機絕緣膜(P02)覆蓋所述第I感光性有機絕緣膜(POl)的所述外周端緣(EDl)，所述第2感光性有機絕緣膜(P02)的外周端緣(ED2)相比所述第I感光性有機絕緣膜(POl)的所述外周端緣(EDl)位于外周側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 貫通所述鈍化膜(PL)的槽(SS)形成為在俯視時包圍所述保護(hù)環(huán)區(qū)域的外周， 所述第2感光性有機絕緣膜(P02)埋入到所述槽(SS)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述第2感光性有機絕緣膜(P02)的外周端緣(ED2)相比所述第I感光性有機絕緣膜(POl)的所述外周端緣(EDl)位于內(nèi)周側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 貫通所述鈍化膜(PL)的槽(SS)形成為在俯視時包圍所述保護(hù)環(huán)區(qū)域的外周， 所述第I感光性有機絕緣膜(POl)埋入到所述槽(SS)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述半導(dǎo)體裝置還具有: 焊盤用最上層導(dǎo)電層(TCL)，從與所述保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層(TCL)相同的層分離而形成；以及 凸起電極(BP)，以與所述焊盤用最上層導(dǎo)電層(TCL)電連接的方式形成于所述焊盤用最上層導(dǎo)電層(TCL)的焊盤部的正上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述半導(dǎo)體裝置還具有:焊盤用最上層導(dǎo)電層(TCL)，從與所述保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層(TCL)相同的層分離而形成； 再配線層(RIL)，形成為在所述焊盤用最上層導(dǎo)電層(TCL)上與所述焊盤用最上層導(dǎo)電層(TCL)的焊盤部連接，而且從所述焊盤用最上層導(dǎo)電層(TCL)的所述焊盤部的正上方區(qū)域延伸到所述正上方區(qū)域以外的其他區(qū)域；以及 凸起電極(BP)，形成在所述再配線層(RIL)上，而且與所述再配線層(RIL)連接， 所述凸起電極(BP)位于所述其他區(qū)域的正上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述保護(hù)環(huán)用最上層導(dǎo)電層(TCL)由含有鋁的材質(zhì)構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述半導(dǎo)體裝置(SD)為芯片狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述半導(dǎo)體裝置(WF)為晶圓狀態(tài)。
【文檔編號】H01L23/12GK104380459SQ201280074138
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月19日
【發(fā)明者】富田和朗 申請人:瑞薩電子株式會社