(57)【要約】【課題】本発明は、ダイシングカット時に保護膜へクラックを生じさせず、設計業務の効率が高いダイシング領域上の樹脂膜を備える半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体基板１上にＡｌ配線２及び層間絶縁膜３が積層され、それぞれの層をビアホール４により接続している構成である。最上層の層間絶縁膜３には、ボンディングパッド５及びそれを保護するための保護膜６が形成されている。ボンディングパッド５には、金線７が逆ワイヤボンディングにより接続されている。金線７と半導体装置の端とが接触しないように、ダイシング領域１２上に樹脂膜１３が形成されている。この樹脂膜１３は、保護膜６とは接触しておらず、分離されて設けられている。また、ダイシング領域１２上に配置された樹脂膜１３の点在パターンを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部にダイシング領域を有する半導体装置であって、
前記ダイシング領域以外に設けられた保護膜と、
前記保護膜とは分離されて、前記ダイシング領域上に配置された樹脂膜の点在パターンとを備える半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置であって、
前記樹脂膜の点在パターンの各パターンは、矩形状に成形され、前記ダイシング領域上に千鳥状となるように配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置であって、
前記樹脂膜の点在パターンの各パターンは、線状に成形され、前記ダイシング領域上に互いに平行となるように配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された半導体装置であって、
前記樹脂膜の点在パターンは、前記ダイシング領域上の切削領域には配置されないことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された半導体装置であって、
前記樹脂膜の点在パターンは、前記ダイシング領域上に設けられたダミーパターン上に配置されることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された半導体装置を製造する製造方法であって、
前記保護膜を形成する工程と同じ工程において、前記樹脂膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項５記載の半導体装置を製造する製造方法であって、
前記半導体装置に備わるボンディングパッドを形成する工程と同じ工程において、前記ダミーパターンを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に係る発明であって、特に、金線と半導体装置との接触を防止することができる半導体装置及び半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置のパッケージは、小面積化・薄型化の方向に開発が進んでいる。例えば、半導体装置をスタック化することで、半導体装置のパッケージの小面積化に対応している。また、金線をボンディングパッドに接合してからインナーリードに接合するワイヤボンディングの代わりに、金線をインナーリードに接合してからボンディングパッドに接合する逆ワイヤボンディングをすることで、半導体装置のパッケージの薄型化に対応している。ここで、逆ワイヤボンディングは、インナーリード側でルーピング時の金線のくせ付けを行うため、ボンディングパッドとインナーリードの高さの差を利用して金線の高さを低くすることができる。
【０００３】
しかし、逆ワイヤボンディングの場合、ボンディングパッド側でルーピング時の金線のくせ付けを行わないため金線と半導体装置の端との間の距離が狭くなる。例えば、ワイヤボンディングの場合、金線と半導体装置の端との間の距離は１００μｍ程度あるが、逆ワイヤボンディングの場合、金線と半導体装置の端との間の距離は５μｍ程度と狭くなる。金線と半導体装置の端との間が狭くなることは、金線と半導体装置とが接触する可能性が大きくなる。例えば、半導体装置の端には、ダイシング領域上に形成されたアライメントマークやテスト用パッドの導体膜が形成されている。この導体膜が、ダイシングカット時に半導体装置の端から剥がれ、ばりを形成する。このばりは半導体装置の端から突出しているため、金線と接触する場合がある。
【０００４】
金線と半導体装置の端とが接触した場合、半導体装置上の導体膜を介して、隣り合う金線どうしがショートしたり、金線を流れる信号が半導体装置にリークして半導体装置が動作不良になる問題があった。そこで、特許文献１や特許文献２では、半導体装置を分離するためのダイシング領域上に樹脂膜を形成する。これにより、特許文献１や特許文献２では、金線と半導体装置の端とが接触するのを防止し、半導体装置の動作不良を回避していた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−４３３５６号公報（第３−６頁、第１−７図）
【特許文献２】
特開昭６２−２４６４２号公報（第２−３頁、第１−２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１や特許文献２で示したように、ダイシング領域上に樹脂膜を形成することで、金線と半導体装置端との接触が防止できる。しかし、特許文献１や特許文献２では、ダイシング領域上の樹脂膜が半導体素子又はボンディングパッドに設けられた保護膜である絶縁膜と接して形成されている。そのため、特許文献１や特許文献２では、ダイシングカット時にダイシング領域上の樹脂膜やその近傍に力が加わると、樹脂膜の変形により絶縁膜にクラックを生じさせる問題があった。この絶縁膜のクラックは、半導体装置の耐湿信頼性に影響を与える要因となる場合があった。
【０００７】
また、特許文献１では、ダイシング領域上の樹脂膜がボンディングパッドの配置パターンに対応して設けられている。そのため、特許文献１では、ボンディングパッドの配置パターンが異なる半導体装置ごとに、ダイシング領域上の樹脂膜の配置パターンを設計し直さなければならない問題があった。最近の設計業務分担において、半導体素子部分の設計とダイシング領域の設計とが別々の部門によって分担される場合が多い。そうすると、ダイシング領域を設計する部門では、半導体素子部分を設計する部門がボンディングパッドの配置を設計し終わるまで、ダイシング領域上の樹脂膜の配置パターンを設計することができない。このことは、設計業務の効率を低下させ、製造コストを増加させる要因ともなっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、ダイシングカット時に保護膜へクラックを生じさせず、設計業務の効率が高いダイシング領域上の樹脂膜を備える半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る解決手段は、周縁部にダイシング領域を有する半導体装置であって、ダイシング領域以外に設けられた保護膜と、保護膜とは分離されて、ダイシング領域上に配置された樹脂膜の点在パターンとを備える。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態に係る半導体装置の断面図を、図２に、本実施の形態に係る半導体装置の平面図をそれぞれ示す。図１に示す半導体装置は、半導体基板１上にＡｌ配線２及び層間絶縁膜３が積層され、それぞれの層のＡｌ配線２は、ビアホール４により接続している。最上層の層間絶縁膜３上には、ボンディングパッド５及び絶縁膜で形成された保護膜６が形成される。この保護膜６は、ボンディングパッド５を保護するために形成されている。ボンディングパッド５には、金線７が逆ワイヤボンディングにより接続されている。半導体装置の端には、他の半導体装置から分離した際に形成されたダイシングカット面８がある。また半導体装置の端には、アライメントマークやテスト用パッドを構成するＡｌ層９が形成されている。最上層のＡｌ層９は、ダイシングカット時にＡｌばり１０を形成する場合がある。なお、半導体基板１は、ダイパット１１上に設置されている。
【００１２】
本実施の形態に係る半導体装置では、金線７と半導体装置の端とが接触しないように、半導体装置の周縁部であるダイシング領域１２上に樹脂膜１３が形成されている。この樹脂膜１３は、保護膜６とは接しておらず、分離されて設けられている。また、樹脂膜１３は、ダイシング領域１２上に点在パターンとして形成されている。そのため、樹脂膜１３は、ボンディングパッド５の配置パターンと無関係な配置パターンとなっている。樹脂膜１３の膜厚は、半導体装置の端に形成されるＡｌばり１０などの高さよりも高くする必要がある。図２では、矩形状に成形された樹脂膜１３が千鳥状に配置されている。つまり、複数列の矩形状に成形された樹脂膜１３は、互いの列が上下方向にずれた配置となっている。なお、樹脂膜１３を矩形状に成形し、千鳥状に配置すると、樹脂膜１３をダイシング領域１２の全面に形成する場合に比べ材料を減らすことができる。
【００１３】
図３に、分離前の本実施の形態に係る半導体装置の平面図を示す。図３では、２つの半導体装置が分離される前の状態のダイシング領域１２を示している。図３のダイシング領域１２上には、ほぼ中央にＡｌ層９が形成され、このＡｌ層９上を含むダイシング領域１２に矩形状の樹脂膜１３がマトリックス状に配置されている。図３に示す樹脂膜１３は、図２の場合と配置が異なっているが、図２と同様金線７と半導体装置の端（Ａｌばり１０など）とが接触するのを防止することができる。なお、樹脂膜１３をマトリックス状に配置する場合は、樹脂膜１３間の間隔を金線７の幅より狭くすることにより、金線７と半導体装置の端との接触を確実に防止することができる。また、図３では、ダイシングカット面８を表す破線がダイシング領域１２のほぼ中央に２本記載されている。このダイシングカット面８は、ダイシングカット時にダイシングブレードが通ることにより形成される。なお、ダイシング領域１２にあるダイシングカット面８の間を切削領域１４という。
【００１４】
次に、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図４乃至図７に、製造工程順の本実施の形態に係る半導体装置の断面図を示す。まず、図４では、半導体基板１上にＡｌ配線２と層間絶縁膜３が積層される。そして、それぞれの層のＡｌ配線２は、ビアホール４で接続されている。なお、図４に示す半導体装置では、半導体基板１上に２層のＡｌ配線２及び層間絶縁膜３が積層されている。そして、最上層の層間絶縁膜３上には、ボンディングパッド５とＡｌ層９が形成されている。図４では、２つの半導体装置が図示されているため、ボンディングパッド５は左右に２つ形成されている。Ａｌ層９は、写真製版処理用に使用されるアライメントマークや半導体装置の動作確認用のテスト用パッドであり、ダイシング領域１２に形成される。
【００１５】
図５では、ボンディングパッド５を保護するための保護膜６が形成される。この保護膜６は、絶縁膜を写真製版処理とエッチングすることによりボンディングパッド５の周辺部に形成される。但し、保護膜６は、金線７が接続される上面部分やダイシング領域１２上には形成されない。また、図示されていないが、必要に応じて半導体素子を構成する他の部分にも保護膜６が形成されている。図６では、保護膜６を外的なダメージやストレスから保護するためにさらに保護膜１５が形成されている。この保護膜１５は、ポリイミド膜を写真製版処理とエッチングすることにより保護膜６上に形成している。この同じ工程で、ダイシング領域１２上に樹脂膜１３をポリイミド膜で形成する。これにより、樹脂膜１３を別途形成するプロセスを不要とし、製造工程を簡略化することができる。
【００１６】
図７では、２つの半導体装置に分離するダイシングカットを行う。ダイシングカットは、ダイシング領域１２に沿ってダイシングブレードでカットされる。そのため、ダイシング領域１２のうち、切削領域１４の部分が消滅することになる。しかし、切削領域１４以外にダイシング領域１２上に形成された樹脂膜１３は残るため、金線７と半導体装置の端（Ａｌばり１０など）と接触するのを防止することができる。この後、半導体装置は、ダイパット１１上に設置され、ワイヤボンディングでボンディングパッド５とインナーリード（図示せず）とが接続された後に、パッケージ（図示せず）に封止される。
【００１７】
以上のように、本実施の形態に係る半導体装置では、半導体素子又はボンディングパッド５に設けられた保護膜６又は保護膜１５とは分離され、ダイシング領域１２上に配置された樹脂膜１３の点在パターンを備えるので、金線７と半導体装置の端が接触するのを防止し、且つダイシングカット時に保護膜６又は保護膜１５へクラックを生じさせない効果がある。さらに、本実施の形態に係る半導体装置では、樹脂膜１３がボンディングパッドの配置パターンとは無関係に配置されている。例えば、矩形状に成形された樹脂膜１３が千鳥状、又はマトリックス状に配置されているので、設計業務の効率を高め、製造コストを低減することができる効果がある。また、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、半導体素子上の保護膜１５を形成する工程と同じ工程において、樹脂膜１３を形成しているので、製造工程が簡略化され、製造コストを低減することができる効果がある。
【００１８】
（実施の形態２）
図８に、本実施の形態に係る半導体装置の平面図を示す。実施の形態１では、ダイシング領域１２上に配置された樹脂膜１３の点在パターンは、各パターンが矩形状に成形された樹脂膜１３が千鳥状、又はマトリックス状である。本実施の形態では、図８に示すように各パターンが線状に形成された樹脂膜１３が互いに平行となるように配置されている。本実施の形態の樹脂膜１３も、保護膜６とは切り離されている。図８では、線状に形成された樹脂膜１３が斜め方向に配置されている。これは、ワイヤボンディングされた際、樹脂膜１３どうしの隙間が金線７の方向が同じになるのを防止するためである。つまり、金線７が樹脂膜１３どうしの隙間に位置して、半導体装置の端と接触するのを防止するためである。また、図８では、線状に形成された樹脂膜１３が、左右の半導体装置に対してそれぞれ独立して配置されている。しかし、本実施の形態では、これに限らず左右に設けられた樹脂膜１３が一体の線状の樹脂膜１３として配置しても良い。
【００１９】
以上のように、本実施の形態に係る半導体装置では、半導体素子又はボンディングパッド５に設けられた保護膜６及び保護膜１５とは分離され、ダイシング領域１２上に配置された樹脂膜１３の点在パターンを備えるので、金線７と半導体装置の端が接触するのを防止し、且つダイシングカット時に保護膜６及び保護膜１５へクラックを生じさせない効果がある。さらに、本実施の形態に係る半導体装置では、線状に形成された樹脂膜１３が互いに平行となるように配置され、ボンディングパッドの配置パターンとは無関係に配置されているので、設計業務の効率が高めまり製造コストを低減することができる効果がある。また、線状に形成された樹脂膜１３は、矩形に形成された樹脂膜１３に比べ層間絶縁膜３と接する面積を大きくすることができるため、樹脂膜１３と層間絶縁膜３との密着性を高めることができる。
【００２０】
（実施の形態３）
図９に、本実施の形態に係る半導体装置の平面図を示す。実施の形態１では、矩形状に成形された樹脂膜１３の点在パターンがダイシング領域１２の全域に配置されている。本実施の形態では、ダイシング領域１２のほぼ中央部の切削領域１４上に樹脂膜１３を配置しない。ここで、切削領域１４とは、ダイシングカット時にダイシングブレードが通る領域で、２本のダイシングカット面８の間をという。
【００２１】
本実施の形態では、切削領域１４上に樹脂膜１３が配置されない。その理由は、樹脂膜１３がダイシングカット時にダイシングブレードへの負荷となりダイシングブレードの寿命を短くする原因となる。また、ダイシングカット時にダイシングブレードへ樹脂膜１３が付着し、ダイシングブレードの切断能力を低下させる。この切断能力の低下は、半導体基板にダメージを与え、半導体基板にクラックを生じさせる原因ともなっている。
【００２２】
図９では、切削領域１４以外のダイシング領域１２上には矩形状に成形された樹脂膜１３が千鳥状に配置されている。これにより、実施の形態１と同様、金線７と半導体装置の端との接触を防止することができる。本実施の形態では、矩形状に成形された樹脂膜１３が千鳥状に配置された場合に限らず、矩形状に成形された樹脂膜１３がマトリックス状に配置される場合や線状に成形された樹脂膜１３が互いに平行となるように配置される場合に対しても適用することができる。
【００２３】
以上のように、本実施の形態に係る半導体装置では、樹脂膜１３がダイシング領域１２上の切削領域１４には配置されないので、ダイシングブレードへ負荷をかけることなく半導体装置を分離することができ、ダイシングブレードの寿命を延ばすことができる効果がある。また、ダイシングブレードの切断能力を低下させることがないので、ダイシングカット時に半導体基板にクラックを生じさせない。
【００２４】
（実施の形態４）
図１０に、本実施の形態に係る半導体装置の平面図を、図１１に、本実施の形態に係る半導体装置の断面図を示す。実施の形態１では、ダイシング領域１２の層間絶縁膜３上に矩形状に成形された樹脂膜１３が千鳥状に配置されている。本実施の形態では、ダイシング領域１２の層間絶縁膜３上にダミーパターン１６を形成し、その上に樹脂膜１３を配置している。そのため、金線７をより高い位置で支持することができ、金線と半導体装置の端との距離をダミーパターン１６形成しない場合に比べ長くすることができる。
【００２５】
層間絶縁膜３上には、金線７を接続するボンディングパッド５が形成される。また、層間絶縁膜３上には、ボンディングパッド５と同時に写真製版処理用に使用されるアライメントマークや半導体装置の動作確認用のテスト用パッドを形成するためのＡｌ層９も形成される。本実施の形態では、このボンディングパッド５を写真製版処理とエッチングにより形成する工程と同じ工程でダミーパターン１６を形成する。その後、図１１に示すようにダミーパターン１６上に樹脂膜１３が形成される。このダミーパターン１６は、形成する樹脂膜１３の配置パターンにあわせて形成される。図１０の場合では、樹脂膜１３は千鳥状に形成されるので、ダミーパターン１６も千鳥状に形成される。なお、樹脂膜１３が形成される位置に、Ａｌ層９が存在する場合はダミーパターン１６は形成されない。
【００２６】
以上のように、本実施の形態に係る半導体装置では、樹脂膜１３がダイシング領域１２上に設けられたダミーパターン１６上に配置されるので、ダミーパターン１６の膜厚分だけ樹脂膜１３が高い位置に形成されることになる。そのため、樹脂膜１３に支持される金線７は半導体装置の端からの距離がより長くなり、より金線７と半導体装置の端との接触を防止することができる効果がある。また、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、ボンディングパッド５を形成する工程と同じ工程において、ダミーパターン１６を形成するので、ダミーパターン１６を形成するために追加の製造工程が不要であり、製造工程の簡略化が図れる。また製造コストも低減することができる。
【００２７】
なお、ダミーパターン１６は、樹脂膜１３の配置パターンに制約を受けるが、ボンディングパッド５の配置パターンには制約を受けることがない。そのため、設計業務の効率に影響を与えることもなく、製造コストも増加させることもない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に記載の半導体装置は、保護膜とは分離され、ダイシング領域上に配置された樹脂膜の点在パターンを備えるので、金線と半導体装置の端が接触するのを防止し、且つダイシングカット時に保護膜へクラックを生じさせない効果がある。さらに、設計業務の効率を高め、製造コストを低減することができる効果がある。
【００２９】
また、本発明に記載の半導体装置の製造方法は、半導体素子上の保護膜を形成する工程と同じ工程において、樹脂膜を形成しているので、製造工程が簡略化され、製造コストを低減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の平面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る半導体装置の平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
１  半導体基板、２  Ａｌ配線、３  層間絶縁膜、４  ビアホール、５  ボンディングパッド、６，１５  保護膜絶縁膜、８  ダイシングカット面、９  Ａｌ層、１０  Ａｌばり、１１  ダイパット、１２  ダイシング領域、１３  樹脂膜、１４  切削領域、１６  ダミーパターン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004228479.tif 000011
【図１０】
2004228479.tif 000012
【図１１】
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