半导体晶片以及半导体芯片的制造方法与流程

1.本发明涉及半导体晶片以及半导体芯片的制造方法，并涉及适于在维持由密封圈防止电路劣化的效果的同时，根据例如用户的要求来变更切割线的半导体晶片以及半导体芯片的制造方法。


背景技术：

2.在从半导体晶片切出的各半导体芯片中，以包围电子电路的图案、配置有各种功能块的电路形成区域的外周的方式形成有由铜(cu)、铝(al)等构成的密封圈。通过该密封圈，例如水分难以从半导体芯片的切断部周边向电路内部浸透，因此可抑制电路内部的信号传递的劣化。其结果，半导体芯片的可靠性得以提高。
3.在专利文献1中公开了与密封圈相关的技术。具体而言，在专利文献1中，以包围电路形成区域的外周的方式形成有双重密封圈。由此，例如，即使在因切割时的碎裂而使外侧的密封圈被破坏的情况下，也能够通过内侧的密封圈防止电路内部被破坏。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：国际公开第2012/095907号。


技术实现要素：

7.然而，将来，半导体晶片的制造商可以预想到不将形成有电路图案的半导体晶片切割为半导体芯片，而是将半导体晶片原封不动地提供给拥有切片机(进行切割的装置)的顾客(用户)。进而，半导体晶片的制造商也可以预想到将形成有共同的电路图案的半导体晶片提供给多个顾客。
8.在此，在通过切割而从半导体晶片切出半导体芯片的情况下，有时会在半导体芯片中产生碎裂。碎裂是指芯片端面的切割切口处的缺口、龟裂等。通常，即使产生碎裂，根据碎裂的程度有时也可以容忍。
9.例如，在使用上述半导体芯片形成反射型液晶显示装置的情况下，反射型液晶显示装置不进行封装，而是通过将半导体芯片与玻璃贴合而形成。即，半导体芯片的端面(切割切口)处于露出的状态。因此，根据在半导体芯片的端面产生的碎裂的程度，有可能在组装液晶时产生不良情况，或因碎裂部位的吸湿导致产生电路劣化等。
10.在此，切片机的性能、设计制约(例如形成于半导体芯片端面的碎裂的允许量)等因用户而不同，因此半导体晶片的切割条件、具体而言半导体晶片的切割线的宽度根据用户而是各种各样的。特别是在半导体芯片用于反射型液晶显示装置的形成的情况下，根据液晶组装方法的差异、反射型液晶显示装置的使用方法的差异等，有时也必须变更半导体晶片的切割条件。
11.然而，在为了满足多个用户各自的要求而设计具有不同的切割线宽度的多种半导体晶片的情况下，存在设计成本增加的问题。另一方面，在对共用的半导体晶片进行切割条
件不同的切割的情况下，有可能越过切割线而进行切割，在该情况下，存在密封圈被破坏的可能性。
12.本发明是鉴于以上的点而完成的，其目的在于提供一种半导体晶片以及半导体芯片的制造方法，能够在维持由密封圈防止电路劣化的效果，并且例如根据用户的要求而进行切割线的变更。
13.本实施方式的一个方式中的半导体晶片包括：矩形状的电路形成区域，设置在半导体晶片上；电子电路，形成在所述电路形成区域；第一密封圈，以包围所述电路形成区域的外周的方式沿着该电路形成区域的四个外周边的每一个形成；以及第二密封圈，与所述第一密封圈并行地形成在所述电路形成区域的所述四个外周边中的至少一个外周边以外的剩余的外周边上。
14.本实施方式的一个方式中的半导体芯片的制造方法，该制造方法使用半导体晶片，该半导体晶片包括：矩形状的多个电路形成区域，在半导体晶片上被划分为矩阵状；电子电路，形成在各所述电路形成区域；第一密封圈，以包围各所述电路形成区域的外周的方式沿着该电路形成区域的四个外周边的每一个而形成；以及第二密封圈，与所述第一密封圈并行地形成在各所述电路形成区域的所述四个外周边中的至少一个外周边以外的剩余的外周边，在所述半导体芯片的制造方法种，通过沿着第一切割线和第二切割线的任一个切割而切出半导体芯片，所述第一切割线由设置于相邻的所述电路形成区域之间的第一密封圈规定，所述第二切割线使用设置于相邻的所述电路形成区域之间的第一密封圈以及第二密封圈中的至少第二密封圈规定。
15.根据本实施方式，能够提供一种能够维持由密封圈防止电路劣化的效果，并且例如能够根据用户的要求来进行切割所使用的切割线的变更的半导体晶片、以及半导体芯片的制造方法。
附图说明
16.图1是实施方式1中的半导体晶片的概略平面图。
17.图2是将形成于图1所示的半导体晶片的多个半导体芯片放大后的概略平面图。
18.图3是密封圈及其周边区域的概略截面图。
19.图4是密封圈及其周边区域的概略平面图。
20.图5是表示用于液晶显示装置的形成的半导体芯片的电路配置状况的概略平面图。
21.图6是将图5所示的半导体芯片的一部分放大后的平面图。
22.图7是使用图5所示的半导体芯片形成的液晶显示装置的概略立体图。
23.图8是将形成于实施方式2中的半导体晶片的多个半导体芯片放大后的概略平面图。
24.图9是将形成于实施方式3中的半导体晶片的多个半导体芯片放大后的概略平面图。
具体实施方式
25.(实施方式1)
26.图1是实施方式1中的半导体晶片1的概略平面图。如图1所示，在半导体晶片1中，作为半导体芯片10而切出的多个矩形区域(以下，称为半导体芯片10)形成(划分)为矩阵状。通过沿着切割线(更详细地，是切割线的中心线)切割该半导体晶片1，切割出多个半导体芯片10。
27.图2是将形成于半导体晶片1的多个(在图2的例子中为四个)半导体芯片10放大的概略平面图。如图2所示，各半导体芯片10具备矩形状的电路形成区域ca1、密封圈(第一密封圈)sr1以及密封圈(第二密封圈)sr2。
28.在各半导体芯片10的电路形成区域ca1配置有电子电路的图案、各种功能块。
29.以包围电路形成区域ca1的外周的方式，沿电路形成区域ca1的四个外周边分别形成密封圈sr1。以下，将电路形成区域ca1的四个外周边中的沿着纸面的上侧、下侧、右侧、左侧(以电路形成区域ca1为基准，是y轴方向正侧、y轴方向负侧、x轴方向正侧、x轴方向负侧)形成的密封圈sr1分别称为密封圈sr1_u、sr1_d、sr1_r、sr1_l。
30.由沿着电路形成区域ca1的上侧以及右侧形成的密封圈sr1_u、sr1_r各自的端部形成右上的角部t1_ur。由沿着电路形成区域ca1的上侧和左侧形成的密封圈sr1_u、sr1_l各自的端部形成左上的角部t1_ul。由沿着电路形成区域ca1的下侧及右侧形成的密封圈sr1_d、sr1_r各自的端部形成有右下的角部t1_dr。由沿着电路形成区域ca1的下侧及左侧形成的密封圈sr1_d、sr1_l各自的端部形成有左下的角部t1_dl。
31.密封圈sr2在电路形成区域ca1的四个外周边中的2个边与密封圈sr1相比处于电路形成区域ca1的外侧且与密封圈sr1并行地形成。在图2的例子中，密封圈sr2在电路形成区域ca1的四个外周边中的纸面的上侧以及右侧(以电路形成区域ca1为基准，是y轴方向正侧以及x轴方向正侧)的2个边分别形成为密封圈sr2_u、sr2_r。
32.另外，密封圈sr2形成为与密封圈sr1的一部分接触。在图2的例子中，密封圈sr2还从右下的端部t2_dr到密封圈sr1的角部t1_dr形成，并且还从左上的端部t2_ul到密封圈sr1的角部t1_ul形成。因此，角部t1_dr、t1_ul在俯视时都具有t字状的形状。
33.在此，在相邻的半导体芯片10之间，通过密封圈sr1、sr2来规定2种切割线dl1、dl2。具体而言，切割线dl1在相邻的半导体芯片10之间由相对的密封圈sr1的组规定。切割线dl2在相邻的半导体芯片10之间由相对的密封圈sr1、sr2的组规定。另外，在图2的例子中，切割线dl1的宽度比切割线dl2的宽度大。
34.由此，在形成有共同的电路图案的半导体晶片1中，能够沿着从2种不同的切割线dl1、dl2(更详细而言，是切割线dl1、dl2的中心线cl1、cl2)任意选择的任一个切割出多个半导体芯片10。
35.在此，切片机的性能、设计制约等因用户而不同，因此半导体晶片的切割条件(具体而言，是半导体晶片的切割线的宽度)因用户而是各种各样的。在本实施方式的半导体晶片1中，能够根据这样的用户要求来变更用于切割的切割线。
36.例如，即使在用户u1要求具有比用户u2宽的切割线宽度的半导体晶片的情况下，也不需要对用户u1、u2分别单独地准备具有不同的切割线宽度的半导体晶片，提供共用的半导体晶片1即可。在该情况下，用户u1只要从半导体晶片1沿着宽度较宽的切割线dl1切割出多个半导体芯片10即可。另外，用户u2只要从半导体晶片1沿着宽度窄的切割线dl2切割出多个半导体芯片10即可。
37.这样，在本实施方式的半导体晶片1中，在形成为矩阵状的多个半导体芯片10的每一个上形成有多个密封圈sr1、sr2。即，在本实施方式的半导体晶片1中，在相邻的半导体芯片10之间规定有多个不同的切割线dl1、dl2。由此，在本实施方式的半导体晶片1中，能够沿着从2种不同的切割线dl1、dl2任意选择的任意一个切割出多个半导体芯片10。即，在本实施方式的半导体晶片1中，能够根据用户的要求来变更用于切割的切割线。另外，即使在沿着切割线dl1、dl2的任一个进行切割的情况下，由于至少残留有密封圈sr1，因此能够维持由密封圈sr1防止电路劣化的效果。
38.另外，在本实施方式的半导体晶片1中，即使在沿着切割线dl1、dl2的任一个进行切割的情况下，各半导体芯片10的尺寸也不变化。因此，即使在沿着切割线dl1、dl2的任一个进行切割的情况下，从半导体晶片1切出的半导体芯片10的数量也不变化。
39.另外，在本实施方式中，以在各半导体芯片10中密封圈sr2形成于电路形成区域ca1的四个外周边中的上侧及右侧的2边的情况为例进行了说明，但不限于此，只要形成于任意的2边即可。
40.另外，沿x轴方向延伸的切割线dl1的宽度(y轴方向的长度)以及沿y轴方向延伸的切割线dl1的宽度(x轴方向的长度)能够分别设定为任意的长度。同样地，沿x轴方向延伸的切割线dl2的宽度(y轴方向的长度)以及沿y轴方向延伸的切割线dl2的宽度(x轴方向的长度)能够分别设定为任意的长度。
41.图3是密封圈sr1及其周边区域的概略截面图。另外，由于密封圈sr2的截面构造与密封圈sr1的情况相同，因此省略其说明。
42.如图3所示，密封圈sr1由层叠在半导体晶片1的硅基板上的金属m1～m5、连接硅基板与金属m1之间的接触件c1、以及连接金属m1～m5之间的通孔(
ビア
)v1～v4形成在高度方向(z轴方向)上。
43.图4是密封圈sr1、sr2及其周边配置的虚设图案dm的概略平面图。另外，在图4的例子中，仅示出了金属m1的布线层，但金属m2～m5的布线层也基本上是与金属m1的布线层同样的结构。
44.在此，对于各半导体芯片10所使用的接触件以及通孔，通常以满足设计制约的方式决定统一的最小宽度等。然而，密封圈sr1、sr2不受这样的设计制约，俯视时，以包围电路形成区域ca1的外周的方式形成。密封圈sr1的t字状的角部也不受设计制约束缚而形成。
45.另外，如图3及图4所示，在密封圈sr1、sr2的周边区域中的未形成有电路图案的区域形成有虚设图案dm。在由密封圈sr1、sr2包围的区域也形成有虚设图案dm。由此，即使在沿着切割线dl1、dl2的任一个进行切割的情况下，也能够使各半导体芯片10的覆盖率(金属的分布)均匀。此外，实际上，虚设图案dm形成于金属m1～m5的布线层，未形成于形成接触件或通孔的层。
46.另外，由于密封圈sr1、sr2各自的宽度不同等，有时切割线dl1的中心线cl1进入被密封圈sr1、sr2包围的区域内。在该情况下，当沿着切割线dl1的中心线cl1进行切割时，因切割会切入由密封圈sr1、sr2包围的区域内。然而，即使在该情况下，由于在由密封圈sr1、sr2包围的区域形成的虚设图案dm，在该区域内外不产生台阶，因此能够实现高精度的切割。
47.另外，teg(test element group：测试元件组)、对准标记也可以形成在由密封圈
sr1、sr2包围的区域内。由此，与teg或对准标记形成于密封圈sr1的内侧的情况相比，能够通过密封圈sr1阻断因它们受到光入射而生成的信号噪声。
48.(应用事例)
49.接着，使用图5至图8，对从半导体晶片1切出的各半导体芯片10用于液晶显示装置的形成的事例进行说明。
50.图5是表示用于形成液晶显示装置的半导体芯片10作为半导体芯片10a的概略平面图。另外，图6是将图5所示的半导体芯片10a的一部分放大后的平面图。
51.另外，在本例中，在y轴方向上相邻的半导体芯片10间的切割线dl1(在x轴方向上延伸的切割线dl1)的宽度为200um，在x轴方向上相邻的半导体芯片10间的切割线dl1(在y轴方向上延伸的切割线dl1)的宽度为400um。另外，在本例中，在y轴方向上相邻的半导体芯片10间的切割线dl2(在x轴方向上延伸的切割线dl2)的宽度为100um，在x轴方向上相邻的半导体芯片10间的切割线dl2(在y轴方向上延伸的切割线dl2)的宽度为100um。
52.首先，在半导体芯片10a的电路形成区域ca1的中央部设置有以矩阵状配置多个像素p的像素区域pa1。
53.在像素区域pa1的下侧的区域(以像素区域pa1为基准的y轴方向负侧的区域)配置有驱动多个像素p的水平方向(x轴方向)的水平驱动器hd1。与此相对，在像素区域pa1的上侧的区域(以像素区域pa1为基准而y轴方向正侧的区域)未配置电路，具有充分的富余。
54.在像素区域pa1的左侧区域(以像素区域pa1为基准的x轴方向负侧的区域)，多个焊盘pd沿着电路形成区域ca1的外周边配置，并且多个输入输出端口io与多个焊盘pd相对配置。另外，在像素区域pa1的左侧区域以及右侧区域(以像素区域pa1为基准的x轴方向正侧的区域)，分别配置有驱动多个像素p的垂直方向(y轴方向)的垂直驱动器vd1、vd2。在此，在像素区域pa1的左侧区域铺设有电路，没有富余，但在像素区域pa1的右侧区域存在富余。
55.另外，在电路形成区域ca1中的包围像素区域pa1的区域设置有密封区域sa1(参照图7)。在该密封区域sa1中，与密封剂一起散布有间隔球。然后，在半导体芯片10a上配置具有透光性的共用电极、即玻璃ce。由此，在半导体芯片10与配置于该半导体芯片10的上表面的玻璃ce之间形成有间隙。通过在配置于半导体芯片10上的多个像素p的电极与玻璃ce之间填充封入液晶，从而形成反射型液晶显示装置。
56.如上所述，在电路形成区域ca1中的包围像素区域pa1的区域设置有密封区域sa1。该密封区域sa1中也可以包含垂直驱动器vd1、vd2、水平驱动器hd1等。在此，在像素区域pa1的右侧的区域中，垂直驱动器vd2的面积比密封区域sa1的面积小。因此，在像素区域pa1的右侧的区域中，在垂直驱动器vd2与芯片端之间产生间隙。
57.该密封区域sa1的尺寸根据组装反射型液晶显示装置的用户而不同。例如，用户u1由于可以减小密封区域sa1的尺寸，因此需要宽度宽的切割线。另一方面，用户u2需要较大尺寸的密封区域sa1，但也可以缩小切割线的宽度。在该情况下，用户u1只要从半导体晶片1沿着宽度宽的切割线dl1切割出多个半导体芯片10a即可。另一方面，用户u2只要从半导体晶片1沿着宽度窄的切割线dl2切割出多个半导体芯片10a即可。
58.另外，在专利文献1中，关于对共用的半导体晶片进行切割条件不同的切割的情况既没有公开也没有暗示。因此，假设在相关技术中对共用的半导体晶片进行切割条件不同的切割的情况下，有可能会越过切割线而进行切割，在该情况下，存在密封圈被破坏的可能
性。即，在相关技术中，不能对共用的半导体晶片进行切割条件不同的切割。在本实施方式的半导体晶片1中，能够解决这样的问题。
59.(实施方式2)
60.图8是将形成于实施方式2的半导体晶片2的多个(在图8的例子中为四个)半导体芯片20放大的概略平面图。
61.在设置于图2所示的半导体晶片1的各半导体芯片10中，密封圈sr2形成于电路形成区域ca1的四个外周边之中的2个边。与此相对，在设置于图8所示的半导体晶片2的各半导体芯片20中，密封圈sr2仅形成于电路形成区域ca1的四个外周边中的一个边。
62.在图8的例子中，密封圈sr2仅在电路形成区域ca1的四个外周边中的纸面的右侧(以电路形成区域ca1为基准的x轴方向正侧)的一个边形成为密封圈sr2_r。
63.另外，密封圈sr2形成为与密封圈sr1的一部分接触。在图8的例子中，密封圈sr2还从密封圈sr2_r的一个端部t2_ur到密封圈sr1的角部t1_ur形成，并且还从密封圈sr2_r的另一个端部t2_dr到密封圈sr1的角部t1_dr形成。因此，角部t1_ur、t1_dr在俯视时都具有t字状的形状。
64.由此，在相邻的半导体芯片20之间，通过密封圈sr1、sr2来规定2种切割线dl1、dl2。具体而言，切割线dl1在相邻的半导体芯片20之间由相对的密封圈sr1的组规定。切割线dl2在相邻的半导体芯片20之间由相对的密封圈sr1、sr2(或sr1、sr1)的组规定。另外，在图8的例子中，沿y轴方向延伸的切割线dl1、dl2的宽度不同，但沿x轴方向延伸的切割线dl1、dl2的宽度相同。
65.半导体晶片2的其他结构与半导体晶片1的情况相同，因此省略其说明。
66.这样，在本实施方式的半导体晶片2中，在形成为矩阵状的多个半导体芯片20的每一个上形成有多个密封圈sr1、sr2。即，在本实施方式的半导体晶片2中，在相邻的半导体芯片20之间规定有多个不同的切割线dl1、dl2。由此，在本实施方式的半导体晶片2中，能够沿着从2种不同的切割线dl1、dl2任意选择的任意一个切割出多个半导体芯片20。即，在本实施方式的半导体晶片3中，能够根据用户的要求来变更用于切割的切割线。另外，即使在沿着切割线dl1、dl2的任一个进行切割的情况下，由于至少残留有密封圈sr1，因此能够维持由密封圈sr1防止电路劣化的效果。
67.在本实施方式中，以在各半导体芯片20中密封圈sr2形成于电路形成区域ca1的四个外周边中的右侧的一个边的情况为例进行了说明，但不限于此，只要形成于任意的一个边即可。
68.另外，在本实施方式中，以在各半导体芯片20中密封圈sr2仅形成于电路形成区域ca1的四个外周边中的一个边的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以如实施方式1的情况那样形成于2个边，也可以形成于任意的3个边。
69.(实施方式3)
70.图9是将形成于实施方式3的半导体晶片3的多个(在图9的例子中为四个)半导体芯片30放大的概略平面图。
71.在设置于图2所示的半导体晶片1的各半导体芯片10中，密封圈sr2沿着电路形成区域ca1的四个外周边之中的2边形成。与此相对，在设于图9所示的半导体晶片3的各半导体芯片30中，密封圈sr2以包围电路形成区域ca1的外周的方式沿着电路形成区域ca1的四
个外周边的全部形成。
72.另外，密封圈sr2形成为与密封圈sr1的一部分接触。在图9的例子中，从密封圈sr1的四个角部分别到密封圈sr2的四个角部周边还形成有密封圈。由此，在角部周边形成有t字状或交叉的形状的密封件。
73.由此，在相邻的半导体芯片30之间，通过密封圈sr1、sr2来规定2种切割线dl1、dl2。具体而言，切割线dl1在相邻的半导体芯片30之间由相对的密封圈sr1的组规定。切割线dl2在相邻的半导体芯片30之间由相对的密封圈sr2的组规定。
74.半导体晶片3的其他结构与半导体晶片1的情况相同，因此省略其说明。
75.这样，在本实施方式的半导体晶片3中，在形成为矩阵状的多个半导体芯片30的每一个上形成有多个密封圈sr1、sr2。即，在本实施方式的半导体晶片3中，在相邻的半导体芯片30之间规定有多个不同的切割线dl1、dl2。由此，在本实施方式的半导体晶片3中，能够沿着从2种不同的切割线dl1、dl2任意选择的任意一个切割出多个半导体芯片30。即，在本实施方式的半导体晶片3中，能够根据用户的要求来变更用于切割的切割线。另外，即使在沿着切割线dl1、dl2的任一个进行切割的情况下，由于至少残留有密封圈sr1，因此能够维持由密封圈sr1防止电路劣化的效果。
76.本技术要求以2019年06月18日申请的日本专利申请特愿2019-112648为基础的优先权，并将其公开内容全部记载于此。
77.工业实用性
78.本发明能够优选应用于液晶显示装置中使用的半导体芯片的制造。
79.符号说明
80.1 半导体晶片
81.2 半导体晶片
82.3 半导体晶片
83.10 半导体芯片
84.10a 半导体芯片
85.20 半导体芯片
86.30 半导体芯片
87.ca1 电路形成区域
88.c1 接触件
89.ce 玻璃
90.cl1、cl2 中心线
91.dl1 切割线
92.dl2 切割线
93.dm 虚设图案
94.hd1 水平驱动器
95.io 输入输出端口
96.m1～m5 金属
97.p 像素
98.pa1 像素区域
99.pd 焊盘
100.sa1 密封区域
101.sr1 密封圈
102.sr2 密封圈
103.sr1_u、sr1_d、sr1_r、sr1_l 密封圈
104.sr2_u、sr2_r 密封圈
105.t1_ur、t1_ul、t1_dr、t1_dl 角部
106.t2_ur、t2_ul、t2_dr 端部(角部)
107.v1～v4 通孔
108.vd1、vd2 垂直驱动器