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JP3863211B2 - Semiconductor silicon wafer and semiconductor device - Google Patents
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JP3863211B2 - Semiconductor silicon wafer and semiconductor device - Google Patents

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JP3863211B2
JP3863211B2 JP645596A JP645596A JP3863211B2 JP 3863211 B2 JP3863211 B2 JP 3863211B2 JP 645596 A JP645596 A JP 645596A JP 645596 A JP645596 A JP 645596A JP 3863211 B2 JP3863211 B2 JP 3863211B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は半導体装置のダイシングライン部の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ウエハプロセスを完了し、テストを終了した半導体ウエハは半導体チップに分割される。この作業をダイシングと呼ぶ。ダイシングの方法はいくつかあるが、現在ではダイシングソーによる切断法が主流となっている。このダイシングソーによる切断法はダイヤモンドの粉を埋め込んだ薄い円板を高速回転させる事によりシリコンを切る方法であるが、ダイシングすることによりクラックが入り半導体装置の信頼性を低下させるという問題点があった。
【0003】
しかし、単結晶であるシリコンについては、種々の研究開発により、クラックの発生を抑える技術はほぼ完成されたものとなっている。このことから、ダイシングされる部分であるダイシングライン部においては、シリコンの上に形成された他の膜をすべて除去し、シリコンのみで構成することによって、ダイシングを行っていた。
【0004】
ところが、近年、ロジックデバイスのように、電流を多く流す半導体装置では配線のためのコンタクトホール形成の際にコンタクトホール内にタングステン(以下、Wと称す)を埋め込むことによりWプラグを形成する技術が使われている。このWプラグの形成プロセスは、まずWF6ガスを使用してW膜を堆積した後全面をエッチバックすることによりコンタクトホール内にWを埋め込むものである。
【0005】
図3はWプラグを形成した従来の半導体チップが複数形成された半導体ウエハを示す平面図である。図において、1は半導体ウエハを形成しているシリコン基板、2はシリコン基板1上に複数形成された半導体チップ、3は半導体チップ2間に形成されたダイシングラインである。このとき、半導体チップ2に形成された半導体装置にWプラグを形成する場合、ダイシングライン3部においてシリコン基板1が露出した状態であると、W膜堆積の際WF6ガスとシリコン基板1が反応してダイシングライン3にWとSiの合金が形成されてしまう。その後、W膜をエッチバックするとダイシングライン3の形状は著しく劣化してしまう。従って、Wプラグを有する半導体チップ2間のダイシングライン3はシリコンのみの構造とできず、シリコン上に酸化膜を残した構造としなければならない。
【0006】
図4は図3のA−A´部における断面図である。図において、4はシリコン基板1上に形成された層間酸化膜、5はパッシベーション膜、6はダイシング時のチッピング、7はダイシング幅、8はクラック、9はクラック伝播量である。図4に示すように、ダイシングライン3部にはシリコン基板1の上に層間酸化膜4が存在している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来のダイシングライン部の構造は以上のようであり、図4に示すように、ダイシングライン3はシリコン基板1上に層間酸化膜4を有する構造となっている。酸化膜はガラス質であり、非常に脆い性質であることから、従来のようなシリコンへのクラック防止技術では層間酸化膜4にクラック8が発生することを防止することは困難であった。このため、ダイシング時に層間酸化膜4にクラック8が発生し、パッシベーション膜5にまで伝播して、クラック8より半導体装置内へ水分が侵入し、半導体装置の耐湿性を著しく低下させるという問題点があった。
【0008】
これを解決するものとして、パッシベーション膜5のパターン間隔であるダイシングライン3幅を十分開ける方法が考えられる。例えば、図4においては、ダイシング幅7は80μm程度であり、層間酸化膜4へのクラック伝播量9が20μm程度であることから、パッシベーション膜5のパターン間隔を120μm以上開ければ、層間酸化膜4に発生したクラック8がパッシベーション膜5にまで伝播してパッシベーション膜5にクラック8が発生することを防止する事ができる。しかしこのためには、ダイシングライン3の幅を120μm以上確保しなければならず、半導体ウエハ上に作成できる半導体チップ数が減少してしまうという問題点があった。
【0009】
また、特開平2−188942号公報にはダイシングラインに層間絶縁膜を有し、層間絶縁膜に耐湿リングを形成したものが開示されているが、パッシベーション膜は耐湿リングを覆って形成されているので、層間絶縁膜を伝播したクラックがパッシベーション膜に到達することは防止できない。従って、ダイシングライン幅を決定するパッシベーション膜パターン間隔はクラック伝播量分広げて形成しなければならず、この場合もやはり、半導体ウエハ上に作成できる半導体チップ数は減少してしまうという問題点があった。
【0010】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、ダイシングライン部に酸化膜を有する場合において、半導体ウエハ上に形成されるチップ数を減らすことなく、ダイシング時における酸化膜からのクラック伝播を未然に防止することができるダイシングライン構造を備え、量産性に優れた高品質な半導体シリコンウエハおよび半導体装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1に係る半導体シリコンウエハは、半導体基板表面に複数の半導体チップ領域と該複数の半導体チップ領域間に位置するダイシングラインとを有する半導体シリコンウエハであって、半導体チップ領域には、半導体基板上に層間絶縁膜、タングステンプラグ、配線、パッシベーション膜が形成されており、ダイシングラインは、半導体基板上に形成された層間絶縁膜で覆われており、半導体チップ領域とダイシングラインとの境界領域において、層間絶縁膜上にはクラック防止膜が形成され、更にクラック防止膜上にはパッシベーション膜が形成されており、ダイシングラインにはクラック防止膜及びパッシベーション膜は形成されずに層間絶縁膜が露出しており、境界領域におけるクラック防止膜のダイシングライン側の端部は、パッシベーション膜のダイシングライン側の端部よりもダイシングライン側に位置すること、を特徴とする。
【0012】
この発明の請求項2に係る半導体シリコンウエハは、請求項1に係る半導体シリコンウエハにおいて、クラック防止膜はCuやSiを含有するアルミニウムからなることを特徴とする。
【0013】
この発明の請求項3に係る半導体シリコンウエハは、請求項2に係る半導体シリコンウエハにおいて、クラック防止膜は、ダイシングラインに沿って延在することを特徴とする。
【0014】
この発明の請求項4に係る半導体シリコンウエハは、請求項3に係る半導体シリコンウエハにおいて、クラック防止膜は、半導体チップ領域の周囲に形成されていることを特徴 とする。
【0015】
この発明の請求項5に係る半導体シリコンウエハは、半導体基板表面に複数の半導体チップ領域と該複数の半導体チップ領域に位置するダイシングラインとを有する半導体シリコンウエハであって、半導体チップ領域には、半導体基板上に層間絶縁膜、タングステンプラグ、配線、パッシベーション膜が形成されており、層間絶縁膜は、隣接する二つの半導体チップ領域からダイシングラインに連続的に延在してダイシングラインを覆っており、半導体チップ領域とダイシングラインとの境界領域において、層間絶縁膜上にはダイシングライン側に端部を有するクラック防止膜が形成され、更にクラック防止膜上にはパッシベーション膜が半導体チップ領域から延在し、ダイシングライン側に端部を有し、ダイシングラインにはクラック防止膜及びパッシベーション膜は形成されずに層間絶縁膜が露出しており、ダイシングラインの両側に位置する二つのクラック防止膜の端部の間隔は、ダイシングラインの両側に位置する二つのパッシベーション膜の端部の間隔よりも小であること、を特徴とする。
【0016】
この発明の請求項6に係る半導体シリコンウエハは、請求項5に係る半導体シリコンウエハにおいて、クラック防止膜はCuやSiを含有するアルミニウムからなることを特徴とする。
【0017】
この発明の請求項7に係る半導体シリコンウエハは、請求項6に係る半導体シリコンウエハにおいて、クラック防止膜は、ダイシングラインに沿って延在することを特徴とする。
【0018】
この発明の請求項8に係る半導体シリコンウエハは、請求項7に係る半導体シリコンウエハにおいて、クラック防止膜は、半導体チップ領域の周囲に形成されていることを特徴とする。
【0019】
この発明の請求項9に係る半導体装置は、半導体基板表面に形成され、半導体チップ領域とその周囲にダイシングラインを有する半導体装置であって、半導体チップ領域には、半導体基板上に層間絶縁膜、タングステンプラグ、配線、パッシベーション膜が形成されており、ダイシングラインは、半導体基板上に形成された層間絶縁膜で覆われており、半導体チップ領域とダイシングラインとの境界領域において、層間絶縁膜上にはクラック防止膜が形成され、更にクラック防止膜上にはパッシベーション膜が形成されており、ダイシングラインにはクラック防止膜及びパッシベーション膜は形成されずに層間絶縁膜が露出しており、境界領域におけるクラック防止膜のダイシングライン側の端部は、パッシベーション膜のダイシングライン側の端部よりもダイシングライン側に位置すること、を特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1(a)はこの発明の半導体チップが複数形成された半導体ウエハを示す平面図であり、図1(b)は図1(a)の部分拡大図である。図において、1は半導体ウエハを形成しているシリコン基板、2はシリコン基板1上に複数形成された半導体チップであり、表面は保護膜としてのパッシベーション膜5である。3は半導体チップ2間に形成されたダイシングライン、10は半導体チップ2の周辺に形成されたクラック防止膜としてのメタル環状パターンであり、図1(b)においてはハッチングを施して図示している。
【0021】
図2は図1(b)のB−B´部における断面図である。図において、4はシリコン基板1上に形成された層間酸化膜、5はパッシベーション膜、6はダイシング時のチッピング、7はダイシング幅、8はクラック、9はクラック伝播量である。図1(b)および図2に示すように、メタル環状パターン10はSiやCuを含有するアルミニウムを使用し、ダイシング時のクラックが伝播する領域を被うことのできる幅(5〜20μm程度)で、半導体チップ2を囲むように各半導体チップ2の周辺に形成されている。このとき、パッシベーション膜5のパターンエッジはメタル環状パターン10上に位置している。アルミニウムは素子の形成と同時にメタル環状パターン10を容易に形成できるばかりでなく、アルミニウムの展性により、クラック8を吸収するような形でクラック8の伝播を防止することができる。
【0022】
この様なダイシングライン3構造をとれば、ダイシングを行ったとき、チッピング6部からクラック8が発生し層間酸化膜4を伝播したとしても、クラック8はメタル環状パターン10で止まりパッシベーション膜5にまで伝播することはない。従って、半導体装置内への水分の侵入を防止でき、半導体装置の耐湿性を向上させることができる。
【0023】
また、ダイシングライン3幅はメタル環状パターン10の間隔で決まり、パッシベーション膜5のパターン間隔を広げて形成する必要がないので、半導体チップ2間隔を大きく広げなくとも良い。つまり、ダイシング幅7はダイシングずれ幅も含んで80μm程度であることからメタル環状パターン10の間隔は最小80μmに形成することができる。さらに、パッシベーション膜5のパターンエッジが確実にメタル環状パターン10上に形成できるように5μm程度の余裕をもって形成したとしても、パッシベーション膜5のパターン間隔は90μm程度に形成することができる。従って、半導体ウエハ上に作成できる半導体チップ2数は減少することがなく、量産性が向上する。
【0024】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、半導体チップ領域には、半導体基板上に層間絶縁膜、タングステンプラグ、配線、パッシベーション膜が形成されており、ダイシングラインは、半導体基板上に形成された層間絶縁膜で覆われており、半導体チップ領域とダイシングラインとの境界領域において、層間絶縁膜上にはクラック防止膜が形成され、更にクラック防止膜上にはパッシベーション膜が形成されており、ダイシングラインにはクラック防止膜及びパッシベーション膜は形成されずに層間絶縁膜が露出しており、境界領域におけるクラック防止膜のダイシングライン側の端部は、パッシベーション膜のダイシングライン側の端部よりもダイシングライン側に位置するようにしたので、ダイシング時においてクラックが発生したとしても、ダイシングラインの幅を広げることなく保護膜へのクラックの伝播を防止することができ、半導体チップ数を減らすことなく半導体装置の耐湿性を向上でき、量産性に優れた高品質な半導体シリコンウエハを得ることのできる効果がある。
【0025】
また、つぎの発明によれば、前記クラック防止膜はCuやSiを含有するアルミニウムからなるようにしたので、クラック防止膜を素子形成と同時に、容易に製造することができ、アルミニウムの展性により確実にクラックの伝播を防止することのできる効果がある。
【0026】
また、つぎの発明によれば、クラック防止膜は、ダイシングラインに沿って延在するようにしたので、ダイシング時においてクラックが発生したとしても、ダイシングラインの幅を広げることなく保護膜へのクラックの伝播を防止することができ、半導体チップ数を減らすことなく半導体装置の耐湿性を向上でき、量産性に優れた高品質な半導体シリコンウエハを得ることのできる効果がある。
【0027】
また、つぎの発明によれば、クラック防止膜は、半導体チップ領域の周囲に形成されているようにしたので、ダイシング時においてクラックが発生したとしても、ダイシングラインの幅を広げることなく保護膜へのクラックの伝播を防止することができ、半導体チップ数を減らすことなく半導体装置の耐湿性を向上でき、量産性に優れた高品質な半導体シリコンウエハを得ることのできる効果がある。
【0028】
また、つぎの発明によれば、半導体基板表面に複数の半導体チップ領域と該複数の半導体チップ領域に位置するダイシングラインとを有する半導体シリコンウエハであって、前記半導体チップ領域には、前記半導体基板上に層間絶縁膜、タングステンプラグ、配線、パッシベーション膜が形成されており、前記層間絶縁膜は、隣接する二つの前記半導体チップ領域から前記ダイシングラインに連続的に延在して前記ダイシングラインを覆っており、前記半導体チップ領域と前記ダイシングラインとの境界領域において、前記層間絶縁膜上には前記ダイシングライン側に端部を有するクラック防止膜が形成され、更に前記クラック防止膜上には前記パッシベーション膜が前記半導体チップ領域から延在し、前記ダイシングライン側に端部を有し、前記ダイシングラインには前記クラック防止膜及びパッシベーション膜は形成されずに前記層間絶縁膜が露出しており、前記ダイシングラインの両側に位置する二つのクラック防止膜の端部の間隔は、前記ダイシングラインの両側に位置する二つのパッシベーション膜の端部の間隔よりも小であるようにしたので、ダイシング時においてクラックが発生したとしても、ダイシングラインの幅を広げることなく保護膜へのクラックの伝播を防止することができ、半導体チップ数を減らすことなく半導体装置の耐湿性を向上でき、量産性に優れた高品質な半導体シリコンウエハを得ることのできる効果がある。
【0029】
また、つぎの発明によれば、前記クラック防止膜はCuやSiを含有するアルミニウムからなるようにしたので、クラック防止膜を素子形成と同時に、容易に製造することができ、アルミニウムの展性により確実にクラックの伝播を防止することのできる効果がある。
【0030】
また、つぎの発明によれば、クラック防止膜は、ダイシングラインに沿って延在するようにしたので、ダイシング時においてクラックが発生したとしても、ダイシングラインの幅を広げることなく保護膜へのクラックの伝播を防止することができ、半導体チップ数を減らすことなく半導体装置の耐湿性を向上でき、量産性に優れた高品質な半導体シリコンウエハを得ることのできる効果がある。
【0031】
また、つぎの発明によれば、クラック防止膜は、半導体チップ領域の周囲に形成されているようにしたので、ダイシング時においてクラックが発生したとしても、ダイシングラインの幅を広げることなく保護膜へのクラックの伝播を防止することができ、半導体チップ数を減らすことなく半導体装置の耐湿性を向上でき、量産性に優れた高品質な半導体シリコンウエハを得ることのできる効果がある。
【0032】
また、つぎの発明によれば、半導体基板表面に形成され、半導体チップ領域とその周囲にダイシングラインを有する半導体装置であって、前記半導体チップ領域には、前記半導体基板上に層間絶縁膜、タングステンプラグ、配線、パッシベーション膜が形成されており、前記ダイシングラインは、前記半導体基板上に形成された層間絶縁膜で覆われており、前記半導体チップ領域と前記ダイシングラインとの境界領域において、前記層間絶縁膜上にはクラック防止膜が形成され、更に前記クラック防止膜上には前記パッシベーション膜が形成されており、前記ダイシングラインには前記クラック防止膜及びパッシベーション膜は形成されずに前記層間絶縁膜が露出しており、前記境界領域における前記クラック防止膜の前記ダイシングライン側の端部は、前記パッシベーション膜の前記ダイシングライン側の端部よりも前記ダイシングライン側に位置するようにしたので、ダイシング時においてクラックが発生したとしても、ダイシングラインの幅を広げることなく保護膜へのクラックの伝播を防止することができ、半導体チップ数を減らすことなく半導体装置の耐湿性を向上でき、量産性に優れた高品質な半導体装置を得ることのできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の半導体チップが複数形成された半導体ウエハを示す平面図である。
【図2】 図1の断面図である。
【図3】 従来の半導体チップが複数形成された半導体ウエハを示す平面図である。
【図4】 図3の断面図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板、2 半導体チップ、3 ダイシングライン、4 層間酸化膜、5 パッシベーション膜、8 クラック、10 メタル環状パターン。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a dicing line portion of a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
In general, a semiconductor wafer that has completed a wafer process and completed a test is divided into semiconductor chips. This operation is called dicing. There are several dicing methods, but at present, the cutting method using a dicing saw is the mainstream. This cutting method using a dicing saw is a method of cutting silicon by rotating a thin disk embedded with diamond powder at a high speed. However, there is a problem that dicing causes cracks and reduces the reliability of the semiconductor device. It was.
[0003]
However, for silicon, which is a single crystal, the technology for suppressing the occurrence of cracks has been almost completed by various research and development. For this reason, dicing is performed by removing all the other films formed on the silicon in the dicing line portion, which is a portion to be diced, and forming only the silicon.
[0004]
However, in recent years, a technique for forming a W plug by embedding tungsten (hereinafter referred to as W) in a contact hole when forming a contact hole for wiring in a semiconductor device that conducts a large amount of current, such as a logic device. It is used. In this W plug formation process, first, a W film is deposited using WF 6 gas, and then the entire surface is etched back to bury W in the contact hole.
[0005]
FIG. 3 is a plan view showing a semiconductor wafer on which a plurality of conventional semiconductor chips having W plugs are formed. In the figure, 1 is a silicon substrate on which a semiconductor wafer is formed, 2 is a plurality of semiconductor chips formed on the silicon substrate 1, and 3 is a dicing line formed between the semiconductor chips 2. At this time, when a W plug is formed in the semiconductor device formed on the semiconductor chip 2, if the silicon substrate 1 is exposed in the dicing line 3, the WF 6 gas reacts with the silicon substrate 1 during the W film deposition. As a result, an alloy of W and Si is formed on the dicing line 3. Thereafter, when the W film is etched back, the shape of the dicing line 3 is remarkably deteriorated. Accordingly, the dicing line 3 between the semiconductor chips 2 having the W plug cannot be made of a silicon-only structure, and must have a structure in which an oxide film is left on the silicon.
[0006]
4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. In the figure, 4 is an interlayer oxide film formed on the silicon substrate 1, 5 is a passivation film, 6 is chipping during dicing, 7 is a dicing width, 8 is a crack, and 9 is a crack propagation amount. As shown in FIG. 4, an interlayer oxide film 4 is present on the silicon substrate 1 in the dicing line 3 portion.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The structure of the conventional dicing line portion is as described above. As shown in FIG. 4, the dicing line 3 has a structure having an interlayer oxide film 4 on the silicon substrate 1. Since the oxide film is glassy and very brittle, it has been difficult to prevent the generation of cracks 8 in the interlayer oxide film 4 by conventional crack prevention techniques for silicon. For this reason, a crack 8 is generated in the interlayer oxide film 4 during dicing, propagates to the passivation film 5, moisture enters the semiconductor device from the crack 8, and the moisture resistance of the semiconductor device is remarkably lowered. there were.
[0008]
As a solution to this, a method of sufficiently opening the dicing line 3 width, which is the pattern interval of the passivation film 5, can be considered. For example, in FIG. 4, the dicing width 7 is about 80 μm and the crack propagation amount 9 to the interlayer oxide film 4 is about 20 μm. Therefore, if the pattern interval of the passivation film 5 is 120 μm or more, the interlayer oxide film 4 It is possible to prevent the crack 8 generated in step 1 from being propagated to the passivation film 5 and the crack 8 from being generated in the passivation film 5. However, for this purpose, the width of the dicing line 3 must be 120 μm or more, and the number of semiconductor chips that can be formed on the semiconductor wafer is reduced.
[0009]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2-188942 discloses that a dicing line has an interlayer insulating film and a moisture-resistant ring is formed on the interlayer insulating film, but the passivation film is formed to cover the moisture-resistant ring. Therefore, it is impossible to prevent the crack propagated through the interlayer insulating film from reaching the passivation film. Therefore, the interval between the passivation film patterns for determining the dicing line width must be increased by the amount of crack propagation, and again, there is a problem that the number of semiconductor chips that can be formed on the semiconductor wafer is reduced. It was.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems. In the case where an oxide film is provided in the dicing line portion, the present invention can reduce the number of chips formed on the semiconductor wafer without reducing the number of chips formed during dicing. aims at the provided dicing line structure can be prevented cracking propagation, to provide high-quality semiconductor silicon wafer and a semiconductor equipment which is excellent in mass productivity.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Semiconductor silicon wafer according to claim 1 of the present invention, the semiconductor silicon wafer and a dicing line located between the plurality of semiconductor chip regions and said plurality of semiconductor chip regions on a semiconductor substrate surface, the semiconductor chip area An interlayer insulating film, a tungsten plug, a wiring, and a passivation film are formed on the semiconductor substrate, and the dicing line is covered with an interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate, and the semiconductor chip region and the dicing line are In the boundary region, a crack preventing film is formed on the interlayer insulating film, and further a passivation film is formed on the crack preventing film, and the interlayer insulating film is formed on the dicing line without forming the crack preventing film and the passivation film. Is exposed, and the anti-cracking film on the dicing line side in the boundary region Parts are to be located on the dicing line side than the end portion of the dicing line side of the passivation film, characterized by.
[0012]
A semiconductor silicon wafer according to a second aspect of the present invention is the semiconductor silicon wafer according to the first aspect, wherein the crack preventing film is made of aluminum containing Cu or Si .
[0013]
A semiconductor silicon wafer according to a third aspect of the present invention is the semiconductor silicon wafer according to the second aspect, wherein the crack preventing film extends along a dicing line.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor silicon wafer according to the third aspect, wherein the crack preventing film is formed around the semiconductor chip region .
[0015]
A semiconductor silicon wafer according to a fifth aspect of the present invention is a semiconductor silicon wafer having a plurality of semiconductor chip regions and dicing lines located between the plurality of semiconductor chip regions on the surface of the semiconductor substrate. An interlayer insulating film, a tungsten plug, a wiring, and a passivation film are formed on the semiconductor substrate. The interlayer insulating film continuously extends from two adjacent semiconductor chip regions to the dicing line and covers the dicing line. In the boundary region between the semiconductor chip region and the dicing line, a crack prevention film having an end on the dicing line side is formed on the interlayer insulating film, and a passivation film extends from the semiconductor chip region on the crack prevention film. It has an end on the dicing line side and the dicing line is crack-proof. The interlayer insulating film is exposed without forming a film and a passivation film, and the distance between the end portions of the two crack prevention films located on both sides of the dicing line is the end of the two passivation films located on both sides of the dicing line. It is smaller than the interval of the parts.
[0016]
A semiconductor silicon wafer according to a sixth aspect of the present invention is the semiconductor silicon wafer according to the fifth aspect, wherein the crack preventing film is made of aluminum containing Cu or Si .
[0017]
A semiconductor silicon wafer according to a seventh aspect of the present invention is the semiconductor silicon wafer according to the sixth aspect, wherein the crack preventing film extends along a dicing line.
[0018]
According to an eighth aspect of the present invention, in the semiconductor silicon wafer according to the seventh aspect, the crack preventing film is formed around the semiconductor chip region.
[0019]
A semiconductor device according to a ninth aspect of the present invention is a semiconductor device formed on the surface of a semiconductor substrate and having a semiconductor chip region and a dicing line around the semiconductor chip region. The semiconductor chip region includes an interlayer insulating film on the semiconductor substrate, A tungsten plug, wiring, and a passivation film are formed, and the dicing line is covered with an interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate, and on the interlayer insulating film in the boundary region between the semiconductor chip region and the dicing line. A crack prevention film is formed, and a passivation film is formed on the crack prevention film, and the interlayer insulating film is exposed on the dicing line without forming the crack prevention film and the passivation film. The end of the crack prevention film on the dicing line side is the passivation film dicing line. Than the end to be located to the dicing line side, characterized by.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1A is a plan view showing a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor chips of the present invention are formed, and FIG. 1B is a partially enlarged view of FIG. In the figure, 1 is a silicon substrate on which a semiconductor wafer is formed, 2 is a plurality of semiconductor chips formed on the silicon substrate 1, and the surface is a passivation film 5 as a protective film. Reference numeral 3 denotes a dicing line formed between the semiconductor chips 2. Reference numeral 10 denotes a metal ring pattern as a crack preventing film formed around the semiconductor chip 2. In FIG. .
[0021]
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. In the figure, 4 is an interlayer oxide film formed on the silicon substrate 1, 5 is a passivation film, 6 is chipping during dicing, 7 is a dicing width, 8 is a crack, and 9 is a crack propagation amount. As shown in FIGS. 1B and 2, the metal annular pattern 10 uses aluminum containing Si or Cu, and can cover a region where cracks propagate during dicing (about 5 to 20 μm). Thus, it is formed around each semiconductor chip 2 so as to surround the semiconductor chip 2. At this time, the pattern edge of the passivation film 5 is located on the metal annular pattern 10. Aluminum can not only easily form the metal annular pattern 10 simultaneously with the formation of the element, but also can prevent the propagation of the crack 8 in such a manner as to absorb the crack 8 due to the malleability of the aluminum.
[0022]
If such a dicing line 3 structure is used, even if cracking 8 occurs from the chipping 6 portion and propagates through the interlayer oxide film 4 when dicing is performed, the crack 8 stops at the metal annular pattern 10 and reaches the passivation film 5. It does not propagate. Therefore, moisture can be prevented from entering the semiconductor device, and the moisture resistance of the semiconductor device can be improved.
[0023]
Further, the width of the dicing line 3 is determined by the interval between the metal annular patterns 10, and it is not necessary to form the passivation film 5 with a wider pattern interval. That is, since the dicing width 7 is about 80 μm including the dicing deviation width, the interval between the metal annular patterns 10 can be formed to a minimum of 80 μm. Further, even if the passivation film 5 is formed with a margin of about 5 μm so that the pattern edge of the passivation film 5 can be surely formed on the metal annular pattern 10, the pattern interval of the passivation film 5 can be formed to about 90 μm. Therefore, the number of semiconductor chips 2 that can be formed on the semiconductor wafer is not reduced, and the mass productivity is improved.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the semiconductor chip region, the interlayer insulating film, tungsten plug, wiring, and passivation film are formed on the semiconductor substrate, and the dicing line is formed on the interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate. In the boundary region between the semiconductor chip region and the dicing line, a crack prevention film is formed on the interlayer insulating film, and a passivation film is further formed on the crack prevention film. The crack prevention film and passivation film are not formed and the interlayer insulating film is exposed, and the end of the crack prevention film on the dicing line side in the boundary region is closer to the dicing line side than the end of the passivation film on the dicing line side. Even if cracks occur during dicing, It is possible to prevent the propagation of cracks to the protective film without widening the width of the icing line, improve the moisture resistance of the semiconductor device without reducing the number of semiconductor chips, and to produce a high-quality semiconductor silicon wafer with excellent mass productivity There is an effect that can be obtained.
[0025]
According to the next invention, since the crack prevention film is made of aluminum containing Cu or Si , the crack prevention film can be easily manufactured at the same time as the element is formed. Therefore, there is an effect that the propagation of cracks can be surely prevented.
[0026]
Further, according to the next invention, since the crack preventing film extends along the dicing line, even if a crack occurs at the time of dicing, the crack to the protective film is not increased without increasing the width of the dicing line. Propagation can be prevented, the moisture resistance of the semiconductor device can be improved without reducing the number of semiconductor chips, and a high-quality semiconductor silicon wafer excellent in mass productivity can be obtained.
[0027]
Further, according to the next invention, since the crack preventing film is formed around the semiconductor chip region, even if a crack is generated during dicing, the crack preventing film is formed without increasing the width of the dicing line. The propagation of cracks can be prevented, the moisture resistance of the semiconductor device can be improved without reducing the number of semiconductor chips, and a high-quality semiconductor silicon wafer excellent in mass productivity can be obtained.
[0028]
According to the next invention, there is provided a semiconductor silicon wafer having a plurality of semiconductor chip regions and dicing lines positioned between the plurality of semiconductor chip regions on a semiconductor substrate surface, wherein the semiconductor chip region includes the semiconductor An interlayer insulating film, a tungsten plug, a wiring, and a passivation film are formed on the substrate, and the interlayer insulating film continuously extends from the two adjacent semiconductor chip regions to the dicing line so as to connect the dicing line. A crack preventing film having an end on the dicing line side is formed on the interlayer insulating film in a boundary region between the semiconductor chip region and the dicing line, and further on the crack preventing film, the crack preventing film is formed. extending passivation film from the semiconductor chip area, have the end portions in the dicing line side The crack prevention film and the passivation film are not formed on the dicing line, and the interlayer insulating film is exposed, and the distance between the ends of the two crack prevention films located on both sides of the dicing line is the dicing line. Propagation of cracks to the protective film without increasing the width of the dicing line even if cracks occur during dicing because the distance between the edges of the two passivation films located on both sides of the line is smaller than the distance between them. Thus, it is possible to improve the moisture resistance of the semiconductor device without reducing the number of semiconductor chips, and to obtain a high-quality semiconductor silicon wafer excellent in mass productivity.
[0029]
According to the next invention, since the crack prevention film is made of aluminum containing Cu or Si , the crack prevention film can be easily manufactured at the same time as the element is formed. Therefore, there is an effect that the propagation of cracks can be surely prevented.
[0030]
Further, according to the next invention, since the crack preventing film extends along the dicing line, even if a crack occurs during dicing, the crack to the protective film is not increased without increasing the width of the dicing line. Propagation can be prevented, the moisture resistance of the semiconductor device can be improved without reducing the number of semiconductor chips, and a high-quality semiconductor silicon wafer excellent in mass productivity can be obtained.
[0031]
Further, according to the next invention, since the crack preventing film is formed around the semiconductor chip region, even if a crack is generated during dicing, the crack preventing film is formed without increasing the width of the dicing line. The propagation of cracks can be prevented, the moisture resistance of the semiconductor device can be improved without reducing the number of semiconductor chips, and a high-quality semiconductor silicon wafer excellent in mass productivity can be obtained.
[0032]
According to the next invention, there is provided a semiconductor device formed on a semiconductor substrate surface and having a semiconductor chip region and a dicing line around the semiconductor chip region, wherein the semiconductor chip region has an interlayer insulating film, tungsten on the semiconductor substrate. A plug, a wiring, and a passivation film are formed, the dicing line is covered with an interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate, and the interlayer is formed in a boundary region between the semiconductor chip region and the dicing line. A crack prevention film is formed on the insulating film, and further, the passivation film is formed on the crack prevention film, and the interlayer insulation film is formed on the dicing line without forming the crack prevention film and the passivation film. Is exposed and the dicing line of the crack prevention film in the boundary region Since the end portion of the passivation film is positioned closer to the dicing line side than the end portion of the passivation film on the dicing line side, even if a crack occurs during dicing, the protective film is not expanded without increasing the width of the dicing line. Propagation of cracks can be prevented, the moisture resistance of the semiconductor device can be improved without reducing the number of semiconductor chips, and a high-quality semiconductor device excellent in mass productivity can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor chips of the present invention are formed.
FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
FIG. 3 is a plan view showing a semiconductor wafer on which a plurality of conventional semiconductor chips are formed.
4 is a cross-sectional view of FIG. 3. FIG.
[Explanation of symbols]
1 silicon substrate, 2 semiconductor chip, 3 dicing line, 4 interlayer oxide film, 5 passivation film, 8 crack, 10 metal ring pattern.

Claims (9)

半導体基板表面に複数の半導体チップ領域と該複数の半導体チップ領域間に位置するダイシングラインとを有する半導体シリコンウエハであって、
前記半導体チップ領域には、前記半導体基板上に層間絶縁膜、タングステンプラグ、配線、パッシベーション膜が形成されており、
前記ダイシングラインは、前記半導体基板上に形成された層間絶縁膜で覆われており、
前記半導体チップ領域と前記ダイシングラインとの境界領域において、前記層間絶縁膜上にはクラック防止膜が形成され、更に前記クラック防止膜上には前記パッシベーション膜が形成されており、
前記ダイシングラインには前記クラック防止膜及びパッシベーション膜は形成されずに前記層間絶縁膜が露出しており、
前記境界領域における前記クラック防止膜の前記ダイシングライン側の端部は、前記パッシベーション膜の前記ダイシングライン側の端部よりも前記ダイシングライン側に位置すること、
を特徴とする半導体シリコンウエハ。
A semiconductor silicon wafer having a plurality of semiconductor chip regions and dicing lines located between the plurality of semiconductor chip regions on the surface of the semiconductor substrate,
In the semiconductor chip region, an interlayer insulating film, a tungsten plug, a wiring, and a passivation film are formed on the semiconductor substrate.
The dicing line is covered with an interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate,
In the boundary region between the semiconductor chip region and the dicing line, a crack prevention film is formed on the interlayer insulating film, and further, the passivation film is formed on the crack prevention film,
In the dicing line, the interlayer insulating film is exposed without forming the crack preventing film and the passivation film,
An end of the crack prevention film on the dicing line side in the boundary region is located on the dicing line side of an end of the passivation film on the dicing line side;
A semiconductor silicon wafer characterized by
前記クラック防止膜はCuやSiを含有するアルミニウムからなることを特徴とする請求項1記載の半導体シリコンウエハ。2. The semiconductor silicon wafer according to claim 1, wherein the crack preventing film is made of aluminum containing Cu or Si . 前記クラック防止膜は、前記ダイシングラインに沿って延在することを特徴とする請求項2記載の半導体シリコンウエハ。  The semiconductor silicon wafer according to claim 2, wherein the crack preventing film extends along the dicing line. 前記クラック防止膜は、前記半導体チップ領域の周囲に形成されていることを特徴とする請求項3記載の半導体シリコンウエハ。  4. The semiconductor silicon wafer according to claim 3, wherein the crack preventing film is formed around the semiconductor chip region. 半導体基板表面に複数の半導体チップ領域と該複数の半導体チップ領域に位置するダイシングラインとを有する半導体シリコンウエハであって、
前記半導体チップ領域には、前記半導体基板上に層間絶縁膜、タングステンプラグ、配線、パッシベーション膜が形成されており、
前記層間絶縁膜は、隣接する二つの前記半導体チップ領域から前記ダイシングラインに連続的に延在して前記ダイシングラインを覆っており、
前記半導体チップ領域と前記ダイシングラインとの境界領域において、
前記層間絶縁膜上には前記ダイシングライン側に端部を有するクラック防止膜が形成され、更に前記クラック防止膜上には前記パッシベーション膜が前記半導体チップ領域から延在し、前記ダイシングライン側に端部を有し、
前記ダイシングラインには前記クラック防止膜及びパッシベーション膜は形成されずに前記層間絶縁膜が露出しており、
前記ダイシングラインの両側に位置する二つのクラック防止膜の端部の間隔は、前記ダイシングラインの両側に位置する二つのパッシベーション膜の端部の間隔よりも小であること、
を特徴とする半導体シリコンウエハ。
A semiconductor silicon wafer having a plurality of semiconductor chip regions and dicing lines located between the plurality of semiconductor chip regions on the surface of the semiconductor substrate,
In the semiconductor chip region, an interlayer insulating film, a tungsten plug, a wiring, and a passivation film are formed on the semiconductor substrate.
The interlayer insulating film continuously extends from the two adjacent semiconductor chip regions to the dicing line and covers the dicing line,
In the boundary region between the semiconductor chip region and the dicing line,
A crack prevention film having an end on the dicing line side is formed on the interlayer insulating film, and the passivation film extends from the semiconductor chip region on the crack prevention film and ends on the dicing line side. Part
In the dicing line, the interlayer insulating film is exposed without forming the crack preventing film and the passivation film,
The interval between the end portions of the two crack prevention films located on both sides of the dicing line is smaller than the interval between the end portions of the two passivation films located on both sides of the dicing line,
A semiconductor silicon wafer characterized by
前記クラック防止膜はCuやSiを含有するアルミニウムからなることを特徴とする請求項5記載の半導体シリコンウエハ。6. The semiconductor silicon wafer according to claim 5, wherein the crack preventing film is made of aluminum containing Cu or Si . 前記クラック防止膜は、前記ダイシングラインに沿って延在することを特徴とする請求項6記載の半導体シリコンウエハ。  The semiconductor silicon wafer according to claim 6, wherein the crack preventing film extends along the dicing line. 前記クラック防止膜は、前記半導体チップ領域の周囲に形成されていることを特徴とする請求項7記載の半導体シリコンウエハ。  8. The semiconductor silicon wafer according to claim 7, wherein the crack preventing film is formed around the semiconductor chip region. 半導体基板表面に形成され、半導体チップ領域とその周囲にダイシングラインを有する半導体装置であって、
前記半導体チップ領域には、前記半導体基板上に層間絶縁膜、タングステンプラグ、配線、パッシベーション膜が形成されており、
前記ダイシングラインは、前記半導体基板上に形成された層間絶縁膜で覆われており、
前記半導体チップ領域と前記ダイシングラインとの境界領域において、前記層間絶縁膜上にはクラック防止膜が形成され、更に前記クラック防止膜上には前記パッシベーション膜が形成されており、
前記ダイシングラインには前記クラック防止膜及びパッシベーション膜は形成されずに前記層間絶縁膜が露出しており、
前記境界領域における前記クラック防止膜の前記ダイシングライン側の端部は、前記パッシベーション膜の前記ダイシングライン側の端部よりも前記ダイシングライン側に位置すること、
を特徴とする半導体装置。
A semiconductor device formed on the surface of a semiconductor substrate and having a semiconductor chip region and a dicing line around it,
In the semiconductor chip region, an interlayer insulating film, a tungsten plug, a wiring, and a passivation film are formed on the semiconductor substrate.
The dicing line is covered with an interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate,
In the boundary region between the semiconductor chip region and the dicing line, a crack prevention film is formed on the interlayer insulating film, and further, the passivation film is formed on the crack prevention film,
In the dicing line, the interlayer insulating film is exposed without forming the crack preventing film and the passivation film,
An end of the crack prevention film on the dicing line side in the boundary region is located on the dicing line side of an end of the passivation film on the dicing line side;
A semiconductor device characterized by the above.
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