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TW200935517A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor device

Info

Publication number
TW200935517A
TW200935517A TW097147933A TW97147933A TW200935517A TW 200935517 A TW200935517 A TW 200935517A TW 097147933 A TW097147933 A TW 097147933A TW 97147933 A TW97147933 A TW 97147933A TW 200935517 A TW200935517 A TW 200935517A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
formation region
region
wiring
semiconductor
film
Prior art date
Application number
TW097147933A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Wakisaka
Norihiko Kaneko
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Publication of TW200935517A publication Critical patent/TW200935517A/zh

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Classifications

    • H10W20/49
    • H10W72/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/362Laser etching
    • B23K26/364Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/40Removing material taking account of the properties of the material involved
    • H10P54/00
    • H10W20/48
    • H10W72/012
    • H10W72/0198
    • H10W72/20
    • H10W74/014
    • H10W74/129
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16Composite materials, e.g. fibre reinforced
    • B23K2103/166Multilayered materials
    • B23K2103/172Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic
    • H10W70/05
    • H10W72/01331
    • H10W72/07251
    • H10W72/242
    • H10W72/251
    • H10W72/29
    • H10W74/127

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

200935517 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於半導體裝置之製造方法。 【先前技術】 作爲被搭載於攜帶型電子機器等所代表之小型電子機 器上的半導體裝置,已知一種具有與半導體基板大致相同 大小(平面尺寸及容積(dimension))之 CSP(chip size package) 構造。在CSP中,以晶圓狀態完成封裝並藉由切割而分割 成各個半導體裝置者,亦被稱爲WLP(Wafer Level Package)。 習知之此種半導體裝置具有:在設於半導體基板上之 絕緣膜上面設置配線,而於配線之連接墊部上面設置柱狀 電極,並於包含配線之絕緣膜的上面設置封裝膜,以使該 封裝膜的上面與柱狀電極的上面成爲同一面,並於柱狀電 極上面設置焊球者(例如,參照日本專利公開 2004-34946 1 號公報)。 然而,上述此種之半導體裝置具有:在半導體基板與 絕緣膜之間設置由層間絕緣膜及配線的積層構造所構成之 層間絕緣膜配線積層構造部者。在此情況,當層間絕緣膜 配線積層構造部之配線間的間隔隨著微細化而減小時,該 配線間之容量會增大,會造成傳遞於該配線之信號延遲亦 增大。 爲了改善此點,作爲層間絕緣膜之材料,一種介電常 數比作爲層間絕緣膜之材料而普遍被採用之氧化矽的介電 常數4.2〜4.0更低之被稱爲low-k材料等的低介電常數材 -4- 200935517 料,正受到矚目。作爲low-k材料,可列舉在氧化矽(SiCh) 摻碳(C)之SiOC或再含Η的SiOCH等。另外,爲了更進一 步減低介電常數,亦針對含有空氣之多孔性(porous)型的低 介電常數膜進行了檢討。 但是,在具有由作爲層間絕緣膜之低介電常數膜及配 線的積層構造所構成之低介電常數膜配線積層構造部的半 導體裝置之製造方法中,在晶圓狀態之半導體基板上積層 地形成低介電常數膜及配線,並於其上面形成絕緣膜、上 〇 層配線、柱狀電極、封裝膜及焊球,然後,藉由切割而分 割成各個半導體裝置。 然而,當以切刀(dicing blade)切°斷低介電常數膜時, 因低介電常數膜較爲脆弱,所以,會於低介電常數膜之切 斷面產生多個切口、破損。在此,還進行了以下之檢討: 在較早之階段藉由雷射光束之照射將形成於晶圓狀態之半 導體基板上的低介電常數膜中與切割道相對應的部分、和 〇 由形成於其上面之氮化矽等的無機材料所構成之鈍化 (passivation)膜一倂除去。 【發明內容】 (發明所欲解決之課題) 然而,在較早之階段藉由雷射光束之照射將形成於晶 圓狀態之半導體基板上的低介電常數膜中與切割道相對應 的部分 '和形成於其上面之鈍化膜一倂除去的半導體裝置 的製造方法中,藉由雷射光束之照射而形成的除去面之低 200935517 介電常數膜與鈍化膜之間的密接強度低’而有從該除去面 產生缺落物的情況。此種缺落物會在以後之步驟中造成某 種程度的障礙。 在此,本發明之目的在於提供一種半導體裝置的製造 方法,其能夠難以從低介電常數膜之因雷射光束之照射而 形成的除去面產生缺落物。 (解決課題之手段) 此半導體裝置的製造方法,其包含有: Ο 準備晶圓加工體的步驟,該晶圓加工體在半導體晶圓 (21)的一面上分別具有複數個半導體形成區域(22a,22b),其 包含積層有低介電常1數膜(4)及配線(5)之低介電常數膜配 線積層構造部(3)且平面尺寸相異; 形成槽(25,26,42,43)之步驟,其選定該半導體形成區域 (22a,22b)中至少一個平面尺寸之半導體形成區域(22a,22b) 作爲必要半導體形成區域(22a),並選定該半導體形成區域 〇 (22a,22b)中該必要半導體形成區域(22a)之切割道(23)橫穿 於該半導體形成區域(22a,22b)的區域內的至少另一個平面 尺寸之半導體形成區域(22a,22b)作爲不必要半導體形成區 域(22b),對包含該必要半導體形成區域(2 2 a)之切割道(23) 的預定寬度區域及該預定寬度區域之直線延長範圍上照射 雷射光束’以除去與該必要半導體形成區域(22a)之該預定 寬度區域及該不必要半導體形成區域(22b)的該預定寬度區 域之直線延長範圍上對應之該低介電常數膜配線積層構造 200935517 部(3)的區域,而形成槽(25,26,42,43); 形成保護膜(9)之步驟,至少在形成於該不必要半導體 形成區域(22b)內之該槽(26,43)內及該低介電常數膜配線積 層構造部(3)上,形成保護膜(9); 形成上層配線(11)之步驟,於該必要半導體形成區域 (22a)內之該保護膜(9)上,形成與該低介電常數膜配線積層 構造部(3)的該配線(5)連接之上層配線(11); 赢 形成封裝膜(15)之步驟,於該必要半導體形成區域(22a) 〇 內之該低介電常數膜配線積層構造部(3)上及該上層配線 (11)上,形成封裝膜(15);以及 斷步驟,沿該切割道(23)切斷至少該保護膜(9)及該 封裝膜(15)之一方、以及該半導體晶圓(21)。 (發明效果) 根據本發明,低介電常數膜之因雷射光束之照射而形 成的除去面的至少一部分,係由保護膜所被覆,所以,使 〇 得不容易從除去面產生缺落物。 【實施方式】 (第1實施形態) 第1圖爲顯示藉由本發明之第1實施形態的製造方法 所製造之半導體裝置的一例之剖視圖。此半導體裝置具備 矽基板(半導體基板)1。在矽基板1之上面設有預定功能之 積體電路(未圖示),在上面周邊部設置雖只圖示2個但實 際上卻爲多個之由鋁系金屬等所構成且與積體電路連接之 200935517 連接墊2。 在矽基板1上面設置低介電常數膜配線積層構造部 3。低介電常數膜配線積層構造部3係成爲由多層、例如4 層之低介電常數膜4與相同層數之鋁系金屬等所構成的配 線5交錯地積層而形成之構造。在此情況,各層之配線5 係於層間被相互連接。最下層之配線5的一端部,係透過 設於最下層之低介電常數膜4的開口部6而連接於連接墊 2。最上層之配線5的連接墊部5a,係配置於最上層之低介 ❹ 電常數膜4的上面周邊部。 低介電常數膜4之材料,可列舉具有Si-Ο鍵及Si-H 鍵之聚砂氧院系材料(HSQ: Hydrogen silsesquioxane、比介 電常數爲3.0)、具有Si-0鍵及Si-CH3鍵之聚矽氧烷系材料 (MSQ: Methylsilsesquioxane、比介電常數爲 2·7 〜2.9)、添 碳氧化砂(SiOC: Carbon doped silicon oxide、比介電常數 爲2.7〜2.9)、有機聚合物系之low-k材料等,可採用比介 〇 電常數爲3.0以下且玻璃轉移溫度爲400 °c以上者。 作爲有機聚合物系之l〇w-k材料,可列舉Dow Chemical 公司製之「SiLK(比介電常數爲2.6)」、Honeywell Electronic Materials公司製之「FLA RE(比介電常數爲2.8)」等。在此, 所謂玻璃轉移溫度爲400°C以上,係爲了能充分承受後述之 製造步驟中的溫度。又,亦可使用上述各材料之多孔性型。 另外,作爲低介電常數膜4之材料,除上述以外,雖 通常狀態下之比介電常數比3·0還大,但藉由作成多孔性 200935517 型,仍可採用比介電常數爲3.0以下且玻璃轉移溫度爲400 °C以上者。例如,添氣氧化较(FSG: Fluorinated Silicate Glass、比介電常數爲 3.5〜3.7)、添硼氧化矽(BSG : Boron-doped Silicate Glass、比介電常數爲 3.5)、氧化砂(比 介電常數爲4.0〜4.2)。 在包含最上層配線5之最上層的低介電常數膜4上 面,設置由氮化矽等之無機材料所構成的鈍化膜7。在與 最上層配線5之連接墊部5a對應的部分中之鈍化膜7上設
D 置開口部8。於鈍化膜7上面設置由聚醯亞胺系樹脂等的 有機材料所構成的保護膜9。在與鈍化膜7之開口部8對應 的部分之保護膜9設置開口部10。在上述中,鈍化膜7不 一定要由無機材料所形成,亦可由與低介電常數膜4相同 之材料所形成。 在保護膜9上面設置上層配線11。上層配線11係構成 爲由設於保護膜9上面之銅等所構成的襯底金屬層12、及 0 由設於襯底金屬層12上面之銅所構成的上部金屬層13的2 層構造。上層配線11之一端部係透過鈍化膜7及保護膜9 之開口部8,10而連接於最上層配線5的連接墊部5a。 在上層配線11之連接墊部上面設置由銅所構成的柱 狀電極14。在包含上層配線11之保護膜9的上面,設置由 環氧系樹脂等之有機材料所構成的封裝膜15,且使其上面 與柱狀電極14上面成爲同一面。在柱狀電極14上面設有 焊球1 6。 200935517 其次,針對此半導體裝置之製造方法的一例進行說 明。在此情況,如第2圖所示,晶圓狀態之矽基板(以下’ 稱爲半導體晶圓21)之一部分的長方形區域22內,係構成 平面形狀(正方形或長方形)及平面尺寸相異之多個半導體 裝置形成區域22a,22b及其以外之剩餘區域22c。 另外,在半導體晶圓21上面,且在各半導體裝置形成 區域(元件區域)22a,2 2b形成有各種之積體電路(未圖示)。 ^ 針對此情況而予附加說明,此半導體晶圓2 1係爲了製造少 〇 量生產用或試驗用的半導體裝置,而於一片之半導體晶圓 21上形成多種類之積體電路者,並只取出需要之積體電路 作成半導體裝置。在此,符號22a所示之2個半導體€置 形成區域,係形成有本次所需要而欲從此半導體晶圓21取 出之積體電路的區域,此外之符號2 2b所示半導體裝置形 成區域,係形成有本次不需要取出作爲積體電路裝置之積 體電路的區域。依此,以後稱半導體裝置形成區域2 2a爲 〇 必要半導體形成區域,稱半導體裝置形成區域22b爲不必 要半導體形成區域。但是,當然亦可將半導體裝置形成區 域22b之任一方作爲必要區域,將其他之半導體裝置形成 區域22b及半導體裝置形成區域22a作爲不必要區域。 在此種條件下,最終只將符號22a所示之2個必要半 導體裝置形成區域個片化分離,而忽略此外之符號22b所 示之不必要半導體裝置形成區域及剩餘區域22c。其結果, 在第3圖中如二點虛線所示,直線狀之切割道23係設定於 -10- 200935517 沿2個必要半導體裝置形成區域22a的各四邊之直線上, 此切割道23對於不必要半導體裝置形成區域22b及剩餘區 域22c,雖產生橫穿於此等區域內之部分,但此情況在取出 必要半導體裝置形成區域22a的方面,並不會造成任何障 礙。 又,在從半導體晶圓21之必要半導體裝置形成區域 22a製造第1圖所示的半導體裝置的情況,首先,準備如第 4(A)、(B)圖所示之晶圓加工體。在此情況,第4(A)圖爲沿 〇 著第3圖之IVa-IVa線的部分中之必要半導體裝置形成區域 22a的部分之剖視圖,第4(B)圖爲沿著第3圖之IVb-IVb線 的部分中之不必要半導體裝置形成區域」2b的部分之剖視 圖。 在此準備完之構件中,在必要半導體裝置形成區域22a 之部分、及不必要半導體裝置形成區域22b的部分之任一 方中,均在半導體晶圓21上形成有連接墊2、各四層之低 φ 介電常數膜4及配線5、和鈍化膜7,而最上層之配線5的 連接墊部5a之中央部,係透過形成於鈍化膜7之開口部8 而露出。 作爲低介電常數膜4之材料,如上述列舉者,包含成 爲多孔性型者在內,可採用比介電常數爲3.0且玻璃轉移 溫度爲400°C以上者。又,在第4(A)、(B)圖中,符號23 所示區域係對應於切割道之區域。 在此,在沿第3圖之IVA-IVA線的必要半導體裝置形成 -11- 200935517 區域22a中,沿其四邊之區域成爲對應於切割道23之區 域。在沿第3圖之IV β-IVb線的不必要半導體裝置形成區域 22b中,僅沿其右邊之區域成爲對應於切割道23之區域, 在其左邊側及上邊側’成爲切割道2 3橫穿於該不必要半導 體裝置形成區域2 2b內的區域。 因此,在第4(A)圖所示必要半導體裝置形成區域22a 的部分,連接墊2及配線5係配置於切割道23之內側。另 一方面,在第4(B)圖所示不必要半導體裝置形成區域22b 的部分,右側之連接墊2係配置於比切割道23更靠近元件 區域之內側(左側),左側之連接墊2係配置於比切割道2 3 更靠近外側(左側)’且配’線5之一部分係與切割道23重疊。 又,在準備完第4(A)、(B)圖所示構件後,接著,如第 5(A)圖所不’在與沿必要半導體裝置形成區域22a之四邊 的切割道23對應的區域中的鈍化膜7,藉由光微影法形成 第1槽(雷射槽形成預備槽)24。在此情況,如第5(B)圖所 示,在不必要半導體裝置形成區域22b中,在鈍化膜7不 形成此種槽。 接著,如第6(A)圖所示,在必要半導體裝置形成區域 22a的部分,藉由照射雷射光束之雷射加工,在與鈍化膜7 之第1槽24(即,切割道23)對應的區域之4層低介電常數 膜4形成第2槽2 5。在此狀態下,切割道23上之半導體晶 圓21上面,透過第1、第2槽24,25而露出。另外,積層 於半導體晶圓21上之4層低介電常數膜4及鈍化膜7,係 -12- 200935517 由第1、第2槽24,25所分隔,藉以形成第1圖所示之低介 電常數膜配線積層構造部3。 另外,如第6(B)圖所示,在不必要半導體裝置形成區 域2 2b的部分,藉由照射雷射光束之雷射加工,在切割道 23上之鈍化膜7及4層低介電常數膜4形成槽26。在此情 況,在不必要半導體裝置形成區域22b中,配線5之一部 分與切割道23重疊,所以,此重疊部分中之配線被除去。 ^ 另外,切割道23上之半導體晶圓21上面係透過槽26而露 ❹ 出。 在此,在藉由雷射光束之照射而加工第2槽25及槽26 的情況/當雷射光束照射於半導體晶圓21上面時,會將半 導體晶圓21上面熔化,並從半導體晶圓21上跳起後落下 至半導體晶圓21上,所以,第2槽25及槽26之底面成爲 凹凸。 然而,在不必要半導體裝置形成區域22b中,因藉由 Ο 雷射光束之照射,除去對應於切割道23上之鈍化膜7、低 介電常數膜4及配線5而形成左側之槽26,所以,此等除 去面被露出。在此情況,低介電常數膜4與鈍化膜7及配 線5之間的密接強度降低,而有從該除去面產生缺落物的 情況。另外,因藉由雷射光束之照射,除去對應於切割道 23上之鈍化膜7及低介電常數膜4而形成右側之槽26,所 以,會有從該除去面產生缺落物的情況。 另一方面,在必要半導體裝置形成區域22a的部分, -13- 200935517 在沿其四邊之切割道23中,在藉由光微影法而於飼 形成第1槽24後,藉由雷射光束之照射,僅除去4 介電常數膜4而形成第2槽25,所以,4層之低介 膜4的除去面相互間之密接強度,比上述異種材料 接強度還高,較不容易從該除去面產生缺落物。 在此,如第7(A)、(B)圖所示,藉網版印刷法、 布法等,在包含透過必要半導體裝置形成區域22 a 膜7的開口部8而露出之最上層的配線5之連接墊i 上面、透過第1、第2槽24,25而露出之半導體晶B 上面、及透過槽26而露出之半導體晶圓21的上面 膜7的上面,形成由聚醯亞胺系樹脂等的有機材料 的保護膜9。 接著,如第8(A)圖所示,在必要半導體裝置形 22a之部分,藉由光微影法而於與最上層之配線5的 部5a對應之部分的保護膜9及鈍化膜7形成開口剖 〇 且於僅處於沿必要半導體裝置形成區域22a之四邊 道23上之保護膜9、鈍化膜7及4層之低介電常數 成槽27(另外之槽),並在此以外之區域中的切割道 例如,如第8(B)圖所示,不形成此種槽。 藉此,在此狀態下,例如,如第8(B)圖之左側 鈍化膜7、低介電常數膜4及配線5之由雷射光束之 形成的除去面係由保護膜9所被覆,所以,可在盡 段確實地防止從該除去面產生缺落物的情況。又, 化膜7 層之低 電常數 間的密 旋轉塗 之鈍化 形5a的 ϋ 21的 之鈍化 所構成 成區域 連接墊 10,8 -的切割 膜4形 23上, 所示, 照射而 早之階 例如, -14 - 200935517 如第8(B)圖右側所示,鈍化膜及低介電常數膜4之由雷射光 束之照射所形成的除去面係由保護膜9所被覆,所以,可在 盡早之階段確實地防止從該除去面產生缺落物的情況》 另一方面’如第8(A)圖所示,在必要半導體裝置形成 區域22a之部分,雖然低介電常數膜4之由雷射光束的照 射而形成的除去面係透過槽27而露出,但如上述,因爲較 不容易從該除去面產生缺落物,所以即使維持此狀態亦無 大的障礙。又,在第8(A)圖所示之步驟中,亦可僅形成開 口部8,10,而不形成槽27。在此種之情況,可確實地防止 從該除去面產生缺落物的情況。 接著,如第9(A)、(B)圖所示,在包含透過必要半導體 裝置形成區域22a之鈍化膜7及保護膜9的開口部8,10而 露出之最上層的配線5之連接墊部5a的上面、及透過槽27 而露出之半導體晶圓21的上面的保護膜9的整個上面,形 成襯底金屬層12。在此情況,襯底金屬膜12可爲藉由無電 解電鍍所形成之銅層,另外’亦可僅爲藉由濺鍍所形成之 銅層,或在藉由濺鍍所形成之鈦等的薄膜層上藉由濺鍍形 成銅層者。 接著,在襯底金屬層12之上面,採用光微影技術將抗 鍍膜28形成圖案。在此情況’在對應於必要半導體裝置形 成區域22a之上部金屬層13形成區域之部分的抗鍍膜28, 形成開口部29。然後’藉由進行以襯底金屬層12作爲電鍍 電流通路之銅的電解電鍍’在抗鍍膜28之開口部29內的 -15-
200935517 襯底金屬層12上面,形成上部金屬層13。接著,將 2 8剝離。 然後’如第10(A)、(B)圖所示,在包含上部金屬 之襯底金屬層12上面將抗鍍膜30形成圖案。在此惰 在對應於上部金屬層13之連接墊部(柱狀電極14形成 之部分的抗鍍膜30形成開口部31。接著,藉由進行β 金屬層12作爲電鍍電流通路之銅的電解電鍍,在抗鍍 之開口部31內的上部金屬層13之連接墊部上面,形 度爲50〜150/zm的柱狀電極14。 接著,將抗鍍膜3 0剝離,然後,當以上部金屬 作爲遮罩而蝕刻除去襯底金屬層12之不要部分時, 1 1(A)圖所示,僅在上部金屬層13下殘留有襯底金屬丹 在此狀態下,藉由襯底金屬層12及上部金屬層13Λ 層構造之上層配線11。在此,如第11(B)圖所示,右 要半導體裝置形成區域22b中,因是不要區域,所必 成上層配線及柱狀電極。 然後,如第12(A)、(B)圖所示,藉由網版印刷 轉塗布法等,在包含上層配線11、柱狀電極14之保 上面及透過槽27而露出之半導體晶圓21上面,形 氧系樹脂等之有機材料所構成之封裝膜15,並將其 成爲比柱狀電極14之高度厚。藉此,在此狀態下’ 極14之上面係由封裝膜15所被覆。 接著,藉由適宜地硏削封裝膜15的上面側 :鍍膜 層13 丨況, 區域) .襯底 膜30 :成高 層13 如|| ,12° 多成2 :不必 I不形 卜旋 蒦膜9 [由環 [度形 ί狀電 如第 •16- 200935517 13(A)、(B)圖所示,以使柱狀電極14之上面露出,同時將 含此露出之柱狀電極14上面的封裝膜15的上面加以平坦 化。亦可在此封裝膜15的上面之平坦化時,與封裝膜15 一倂地將柱狀電極14的上面部硏削數〜十幾;/m。 接著,如第14(A)、(B)圖所示,在柱狀電極14之上面 形成焊球16。接著,如第15(A)、(B)圖所示,沿切割道23 來切割封裝膜15、保護膜9及半導體晶圓21。於是,可從 必要半導體裝置形成區域22a之部分獲得第1圖所示之半 導體裝置,而從不必要半導體裝置形成區域22b之部分獲 得不要之半導體裝置。 (第2實施形態) ’ 第16圖爲藉由本發明之第2實施形態的製造方法所製 造之半導體裝置的一例之剖視圖。在此半導體裝置中,與 第1圖所示之半導體裝置的差異在於:將低介電常數膜配 線積層構造部3、鈍化膜7及保護膜9之周側面5 1設於比 Q 矽基板1之周側面52更靠內側處,並將封裝膜15設於保 護膜9之上面及低介電常數膜配線積層構造部3之外側的 矽基板1的周邊部上面之點。 其次,針對此半導體裝置之製造方法的一例進行說 明。在此情況時,在準備完如第4(A)、(B)圖所示之構件之 後’如第17(A)圖所示,在沿必要半導體裝置形成區域22a 之四邊的切割道23及其兩側之區域的鈍化膜7,藉由光微 影法形成第1槽(雷射槽形成預備槽)41。在此情況,如第 -17- 200935517 17(B)圖所示,在不必要半導體裝置形成區域22b中,亦不 在鈍化膜7形成有此種槽。 接著,如第18(A)圖所示,在必要半導體裝置形成區域 2 2a的部分,藉由照射雷射光束之雷射加工,在與鈍化膜7 之第1槽41(即,切割道23及其兩側之區域)對應的區域之 4層低介電常數膜4形成第2槽42。在此狀態下,切割道 23及其兩側之區域之半導體晶圓21的上面,係透過第1、 第2槽41,42而露出。 ❹ 另外,如第18(B)圖所示,在不必要半導體裝置形成區 域2 2b的部分,藉由照射雷射光束之雷射加工,在切割道 23及其兩側之區域之鈍化1膜7及4層低介電常數膜4形成 槽43。在此情況,在不必要半導體裝置形成區域22b中, 配線5之一部分亦與切割道23重疊,所以,此重疊部分中 之配線被除去。另外,在此狀態下,切割道23上及其兩側 之區域之半導體晶圓21上面係透過槽43而露出。 φ 接著,如第19(A)' (B)圖所示,藉網版印刷法、旋轉 塗布法等,在包含透過必要半導體裝置形成區域22a之鈍 化膜7的開口部8而露出之最上層的配線5之連接墊部5a 的上面、透過第1、第2槽41,42而露出之半導體晶圓21 的上面、及透過槽43而露出之半導體晶圓21上面之鈍化 膜7的上面,形成由聚醯亞胺系樹脂等的有機材料所構成 的保護膜9。 接著,如第20(A)圖所示,在必要半導體裝置形成區域 -18- 200935517 22 a之部分,藉由光微影法而於與最上層之配線5的連接墊 部5a對應之部分的保護膜9及鈍化膜7形成開口部10,8, 且於僅處於沿必要半導體裝置形成區域22a之四邊的切割 道23上及其兩側之區域之保護膜9、鈍化膜7及4層之低 介電常數膜4形成槽(另外之槽)44。露出於槽44之保護膜 9、鈍化膜7及4層之低介電常數膜4,構成第16圖之周側 面51。在必要半導體裝置形成區域22a以外之區域,在切 ^ 割道23及其兩側之區域上,例如,如第20(B)圖所示,不 〇 形成槽44。 以下,一旦經歷與藉由上述第1實施形態說明的第 9(A)、(B)i〜第14(A)、(B)圖相同的步驟,便可從必要半 導體裝置形成區域22 a之部分獲得第16圖所示之半導體裝 置,而從不必要半導體裝置形成區域22b之部分獲得不要 之半導體裝置。在此情況時,在必要半導體裝置形成區域 22a中,如第16圖所示,矽基板1之周側面52與封裝面 ❹ 15之周側面爲同一面,保護膜9、鈍化膜7及4層之低介 電常數膜4,位於比矽基板1之周側面5 2更靠內側。如此, 在從必要半導體裝置形成區域22a之部分獲得的半導體裝 置中,在完成後之狀態下,在除矽基板1上之周邊部以外 的區域設有低介電常數膜配線積層構造部3,低介電常數 膜配線積層構造部3、鈍化膜7及保護膜9之周側面51被 封裝膜15所被覆,所以,可構成低介電常數膜配線積層構 造部3不容易從矽基板1剝離的構造》 -19- 200935517 (第3實施形態) 第21圖爲藉由本發明之第3實施形態的製造方法所製 造之半導體裝置的一例之剖視圖。在此半導體裝置中,與 第1圖所示之半導體裝置的差異在於:在矽基板1之上面 且除了連接墊2外側的周邊部以外之區域設置低介電常數 膜配線積層構造部3’並在低介電常數膜配線積層構造部3 外側之砂基板1的周邊部上面,橫跨砂基板1之整個範圍, 設置上面平坦的保護膜9,再於此保護膜9上設置封裝膜 ❹ 1 5之點。 其次,針對此半導體裝置之製造方法的一例進行說 明。在此情況時’在第20圖所不之步驟中,僅形成開口部 8,10’而不形成槽44。換言之,如第19(A)圖所示,維持在 槽44內殘留有保護膜9的狀態。以下,一旦經歷與上述第 1實施形態的情況相同的步驟,便可從必要半導體裝置形 成區域22a之部分獲得第21圖所示之半導體裝置,而從不 〇 必要半導體裝置形成區域22b之部分獲得不要之半導體裝 置。但是,在從必要半導體裝置形成區域22a之部分獲得 的第21圖所示半導體裝置中,在完成後之狀態下,在除矽 基板1之周邊部以外的區域設有低介電常數膜配線積層構 造部3’低介電常數膜配線積層構造部3及鈍化膜7的側面 係由保護膜9所被覆’所以’可完成低介電常數膜配線積 層構造部3不容易從矽基板1剝離的構造。 (其他之實施形態) -20- 200935517 雖然在上述各實施形態,係具有在保護膜9上形成上 層配線11,並於此上層配線11之連接墊部上形成柱狀電極 14的構造者,但本發明亦可應用於在保護膜9上形成僅由 連接墊部所構成之上層配線,並於僅由此連接墊部所構成 之上層配線上形成焊球16等之外部連接用凸塊電極的構 造。 【圖式簡單說明】 第1圖爲藉由本發明之第1實施形態的製造方法所製 〇 造之半導體裝置的一例之剖視圖。 第2圖爲用於說明試製用之半導體晶圓的一部分平面 狀態之俯視圖。 第3圖爲對第2圖所示半導體晶圓之切割道進行說明 用之俯視圖。 第4圖爲顯示在製造第1圖所示半導體裝置時,當初 準備之構件之剖視圖,第4(A)圖爲沿第3圖之IVA-IVA線的 ❹ 部分之必要半導體裝置形成區域的部分之剖視圖,第4(B) 圖爲沿第3圖之iVb_IVb線的部分之不必要半導體裝置形成 區域的部分之剖視圖。 第5(A)、(B)圖爲繼第4圖之步驟的剖視圖。 第6(A)、(B)圖爲繼第5圖之步驟的剖視圖。 第7(A)、(B)圖爲繼第6圖之步驟的剖視圖。 第8 ( A )、( b )圖爲繼第7圖之步驟的剖視圖。 第9 ( A )、( B )圖爲繼第8圖之步驟的剖視圖。 -21- 200935517 第10(A)、(B)圖爲繼第9圖之步屋 第11(A)、(B)圖爲繼第10圖之步 第12(A)、(B)圖爲繼第11圖之步 第13(A)、(B)圖爲繼第12圖之步 第14(A)、(B)圖爲繼第13圖之步 第15(A)、(B)圖爲繼第14圖之步 第16圖爲藉由本發明之第2實施形 造之半導體裝置的一例之剖視圖。 第17(A)、(B)圖爲在製造第16 時,與第4圖相同之預定步驟之剖視圖 第18(A)、(B)圖爲繼第17圖之步 第19(A)、(B)圖爲繼第18圖之步 第20(A)、(B)圖爲繼第19圖之步 第21圖爲顯示藉由本發明之第3實 所製造之半導體裝置的一例之剖視圖。 【主要元件符號說明】 1 矽基板 2 連接墊 3 低介電常數膜配線積層才 4 低介電常數膜 5 配線 7 鈍化膜 9 保護膜 艮的剖視圖。 驟的剖視圖。 驟的剖視圖。 驟的剖視圖。 驟的剖視圖。 驟的剖視圖。 態的製造方法所製 圖所示半導體裝置 〇 驟的剖視圖。 驟的剖視tt[。 驟的剖視圖。 施形態的製造方法 造部 -22- 200935517 11 上層配線 14 柱狀電極 15 封裝膜 16 焊球 21 半導體晶圓 22a 必要半導體裝置形成區域 22b 不必要半導體裝置形成區域 22c 剩餘區域
23 切割道 24.41 第1槽(雷射槽形成預備槽) 25.42 第2槽 26.43 槽 27.44 槽(另外之槽)
-23-

Claims (1)

  1. 200935517 七、申請專利範圍: 1· 一種半導體裝置的製造方法,其包含有: 準備晶圓加工體的步驟,該晶圓加工體在半導體晶圓 (21)的一面上分別具有複數個半導體形成區域 (22a,22b) ’其包含積層有低介電常數膜(4)及配線(5)之低 介電常數膜配線積層構造部(3)且平面尺寸相異; 形成槽(25,26,42,43)之步驟,其選定該半導體形成區域 (22a,22b)中至少一個平面尺寸之半導體形成區域 ❹ (2 2a,22b)作爲必要半導體形成區域(22a),並選定該半導 體形成區域(22a,22b)中該必要半導體形成區域(22a)之切 割道(23)橫穿於該半導體形成區域(22a,22b)的區域內的 至少另一個平面尺寸之半導體形成區域(2 2a,22b)作爲不 必要半導體形成區域(22b),對包含該必要半導體形成區 域(22a)之切割道(23)的預定寬度區域及該預定寬度區域 之直線延長範圍上照射雷射光束,以除去與該必要半導 Q 體形成區域(22a)之該預定寬度區域及該不必要半導體形 成區域(22b)的該預定寬度區域之直線延長範圍上對應之 該低介電常數膜配線積層構造部(3)的區域,而形成槽 (25,26,42,43); 形成保護膜(9)之步驟,至少在形成於該不必要半導體 形成區域(2 2 b)內之該槽(26,43)內及該低介電常數膜配線 積層構造部(3)上,形成保護膜(9); 形成上層配線(11)之步驟’於該必要半導體形成區域 -24- 200935517 (22a)內之該保護膜(9)上,形成與該低介電常數膜配線積 層構造部(3)的該配線(5)連接之上層配線(11); 形成封裝膜(15)之步驟,於該必要半導體形成區域(22a) 內之該低介電常數膜配線積層構造部(3)上及該上層配線 (1 1)上,形成封裝膜(15);以及 切斷步驟,沿該切割道(23)切斷至少該保護膜(9)及該 封裝膜(15)之一方、以及該半導體晶圓(21)。 2. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法,其中 形成該槽(25,26,42,43)之步驟中的該預定寬度區域’實質 上具有與切割道(23)相同之寬度。 3. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法,其中 在形成於該不必要半導體形成區域(22b)內之該槽(26,43) 內及該低介電常數膜配線積層構造部(3)上形成保護膜(9) 的步驟,包含有:在必要半導體形成區域(22a)內之該槽 (25,42)內及必要半導體形成區域(22a)內之該槽(26,43) 內形成該保護膜(9)的步驟。 4. 如申請專利範圍第3項之半導體裝置的製造方法,其中 在形成於該不必要半導體形成區域(22b)內之該槽(26,43) 內及該低介電常數膜配線積層構造部(3)上形成保護膜(9) 的步驟,包含有:除了形成於該不必要半導體形成區域 (22b)內之該槽(26,43)內以外,除去形成於該必要半導體 形成區域(22a)內之該槽(25, 42)內的該保護膜(9)而形成 另外之槽(27,44)的步驟。 -25- 200935517 5. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法,其中 在該必要半導體形成區域(22a)內之該保護膜(9)上,形成 與該低介電常數膜配線積層構造部(3)之該配線(5)連接 的上層配線(11)之步驟,包含有:在該上層配線(11)上形 成柱狀電極(14)的步驟。 6. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法,其中 形成該槽(42,43)之步驟中的該預定寬度區域,係包含該 切割道(23)且具有比其更寬的寬度。 〇 7. 如申請專利範圍第6項之半導體裝置的製造方法,其中 在形成於該不必要半導體形成區域(22b)內之該槽(43)內 ' 及該低介電常數膜配線積層構造部(3)上形成保護膜(9) 的步驟,包含有:在必要半導體形成區域(22a)內之該槽 (4 2)內及必要半導體形成區域(22a)內之該槽(43)內形成 該保護膜(9)的步驟。 8. 如申請專利範圍第7項之半導體裝置的製造方法,其中 0 在形成於該不必要半導體形成區域(22b)內之該槽(43)內 及該低介電常數膜配線積層構造部(3)上形成保護膜(9) 的步驟’包含有:除了形成於該不必要半導體形成區域 (22b)內之該槽(26,43)內以外,除去形成於該必要半導體 形成區域(22a)內之該槽(4 2)內的該保護膜(9)而形成另外 之槽(44)的步驟。 9. 如申請專利範圍第6項之半導體裝置的製造方法,其中 沿該切割道(23)切斷至少該保護膜(9)及該封裝膜(15)之 -26- 200935517 —方、以及該半導體晶圓(21)的步驟,係以比該預定寬度 區域更狹窄之該切割道(2 3)的寬度切斷該封裝膜(15)、該 保護膜(9)及該半導體晶圓(21)的步驟。 10.—種半導體裝置的製造方法,其包含有: 準備晶圓加工體的步驟,該晶圓加工體在半導體晶圓 (21)的一面上分別具有複數個半導體形成區域 (22a,22b),其包含積層有低介電常數膜(4)及配線(5)之低 介電常數膜配線積層構造部(3)且平面尺寸相異; 〇 形成槽(42,43)之步驟,其選定該半導體形成區域 (22a,22b)中至少一個平面尺寸之半導體形成區域 (22a,2 2b)作爲必要半導體形成區域(22 a),並選定該半導 體形成區域(22a,22b)中該必要半導體形成區域(22a)之 切割道(23)橫穿於該半導體形成區域(22a,22b)的區域內 的至少另一個平面尺寸之半導體形成區域(22a,22b)作爲 不必要半導體形成區域(22b)’對包含該必要半導體形成 〇 區域(22a)之切割道(23)且比其更寬的預定寬度區域及該 預定寬度區域之直線延長範圍上照射雷射光束,以除去 與該必要半導體形成區域(22a)之預定寬度區域及該不 必要半導體形成區域(22b)的該預定寬度區域之直線延 長範圍上對應之該低介電常數膜配線積層構造部(3)的 區域,而形成槽(42,43); 形成保護膜(9)之步驟,至少於形成於該不必要半導體 形成區域(22b)內之該槽(43)內及該低介電常數膜配線積 -27- 200935517 層構造部(3)上,形成保護膜(9); 形成上層配線(11)之步驟’於該必要半導體形成區域 (22a)內之該保護膜(9)上’形成與該低介電常數膜配線積 層構造部(3)的該配線(5)連接之上層配線(11); 形成封裝膜(1 5)之步驟’於該必要半導體形成區域 (22a)內之該低介電常數膜配線積層構造部(3)上及該上 層配線(11)上、以及該槽(4 2)內,形成封裝膜(15);及 切斷步驟,以比該預定寬度區域更狹窄之該切割道(23) 〇 的寬度,沿該切割道(2 3)切斷該封裝膜(15)、該保護膜(9) 及該半導體晶圓(21)。 11.一種半導體裝置的製造方法,其包含有: 準備晶圓加工體的步驟,該晶圓加工體係在半導體晶 圓(21)的一面上分別具有:包含積層有低介電常數膜(4) 及配線(5)之低介電常數膜配線積層構造部(3)的預定平 面尺寸之必要半導體形成區域(2 2 a),以及包含積層有低 〇 介電常數膜(4)及配線(5)之低介電常數膜配線積層構造 部(3)的平面尺寸與該必要半導體形成區域(22a)相異之 不必要半導體形成區域(22b); 對包含該必要半導體形成區域(22a)之切割道(23)的 預定寬度區域及該預定寬度區域之直線延長範圍上照射 雷射光束,以除去與該必要半導體形成區域(22 a)之該預 定寬度區域及該不必要半導體形成區域(22b)的該預定 寬度區域之直線延長範圍上對應之該低介電常數膜配線 -28- 200935517 積層構造部(3)的區域,而形成槽(27,26,44,43); 形成保護膜(9)之步驟,於形成於該不必要半導體形成 區域(22b)內之該槽(26,43)內及該低介電常數膜配線積 層構造部(3)上,形成保護膜(9); 形成柱狀電極(14)之步驟,於該必要半導體形成區域 (22a)內之該保護膜(9)上,形成與該低介電常數膜配線積 層構造部(3)的該配線(5)連接之柱狀電極(14); 形成封裝膜(15)之步驟’於該必要半導體形成區域 (22 a)內,且在該低介電常數膜配線積層構造部(3)上之該 柱狀電極(14)間、及該槽(27,43)內,形成封裝膜(15);及 切斷步驟,以比該預定寬度區域更狹窄之該切割道(23) 的寬度’沿該切割道(23)切斷該封裝膜Π5)、該保護膜(9) 及該半導體晶圓(21)。 ❹ -29-
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