[发明专利]具有间断绝缘区的半导体IC器件及其制造方法

说明书

本发明一般涉及一种半导体集成电路器件，特别涉及一种具有间断绝缘层区的半导体IC器件及其制造方法，这种绝缘区用于保护IC免受划片刀的损伤。

通常，IC器件由可以提供很好的经济效益和很高的生产率的分批处理制作在单个半导体晶片上。然后对由晶片分割的分立IC芯片进行组装工艺。这种IC器件的分割起始于锯切片或划片步骤，分离的芯片称作“管芯”。

图1示出了常规锯切片的工艺步骤。其上形成有大量IC器件6的晶片4安装于晶片环2上。胶带(未示出)贴在晶片4惰性背面上。胶带用于在例如装片步骤等后续步骤中支撑分离的芯片。晶片环2安装在划片机上，然后划片刀10沿划片线8对晶片4进行划片，此后，沿该线将晶片分成分立芯片。划片线在图1中由虚线示出，也称作划片区8。首先是沿水平划片线划片，然后是沿垂直划片线划片。划片期间，划片刀10以约30000-60000rpm的速度旋转，且其厚度比IC器件上的图形层大10倍。可以用金钢石笔划片刀具划片，或利用激光或锯切割。然而，在划线或局部切割时，晶片不会立即分离成其分立小片，还必须在划片后进行使晶片开裂的工艺。

图2是展示常规划片步骤中发生的问题的晶片局部剖面图。用高速旋转的划片切10沿划片线8对晶片4进行划片。此时，一般在相邻的IC器件之间形成有绝缘层12。在绝缘层12上，还可以形成一种所谓的TEG(测试元件组)器件。制作TEG器件是为了测试已完成的IC器件的电特性，并证实已完成IC器件制造工艺的稳定性。当然，由于测试结果已存起来，所以在划片前可以将TEG区去掉。绝缘层12可以是二氧化硅(SiO₂)或利用多层金属层的IC器件的层间介质层。

在划片刀10穿过晶片4并进行划片时，旋转的划片刀10产生的应力直接作用到固定的晶片4上。作用到晶片上的应力的大小取决于划片刀的厚度和旋转速度、划片深度及晶片的晶向。沿相对于晶片表面倾斜约45度的箭头线将观察到最大应力。形成IC器件6的图形层距最大应力位置有一定距离，所以旋转的划片刀对图形层的影响变得较弱。然而，形成于划片线8中的绝缘层12会从晶片表面上剥离。这种绝缘层的剥离会使IC器件6边缘处产生缺陷。边缘图形层的缺陷生长又会导致后续组装工艺期间IC器件6失效。

为了防止绝缘层的剥离，Hideki Sawada等人在美国专利5430325中公开了一种在绝缘膜上具有线形虚设图形的半导体芯片，如图3所示。

图3是具有如上述美国专利所述的虚设图形的半导体芯片的局部平面图。这里，所公开的IC器件6是LED(发光显示器)芯片，形成在芯片边缘部分的识别标志18的用途是在自动进行管芯键合或引线键合时识别分离IC芯片的位置。识别标志18是通过扩散与LED芯片辐射区相同的杂质形成的，并定位于识别区20内。

如果如上所述用机械锯切法沿划片线锯切晶片，则绝缘层会发生剥离，而且如果剥离到达识别区20穿过芯片的端部边缘15，则在管芯键合或引线键合步骤中会发生识别错误。因此，为了防止绝缘层剥离的发展，在识别区20和线片线14之间形成虚设图形16。虚设图形16为利用汽相淀积铝法形成于绝缘层上的铝层。

常规虚设图形的作用是防止芯片的特定区域受损，例如，由于绝缘层剥离使识别区受损伤，但问题是未形成虚设图形的区域仍会受划片刀冲击的影响。

而且，由于常规虚设图形是敷在绝缘层上的铝金属化层，所以不足以防止绝缘层的剥离。为了形成具有足以保护IC器件图形层的厚度的铝层，必需进行长时间的CVD(化学汽相淀积)工艺。因为具有很好化学反应性的铝金属化层在后续组装工艺中容易被腐蚀，所以会导致失效。

另一方面，考虑到划片刀在晶片上划片的位置越靠近IC器件则划片刀产生的冲击对IC图形影响越大，所以可以使划片刀距分离的IC芯片一定距离。被划片刀分离的IC芯片影着封装器件的总尺寸，如果划片刀的划片位置变得靠近IC器件，则由于分离IC器件尺寸减小可以增大分离IC器件的安装密度，而且，如果划片区减小，一个晶片上分离IC器件的数目增加，便会提高生产率。因此，必需减小划片刀造成的不良影响。

如果划片刀的不良影响减小，且划片位置更靠近IC器件，特别是对于使用TAB(载带自动键合)技术的封装器件来说，会产生许多有益效果。在把形成于分立芯片的电极焊盘上的金属凸点键合到TAB载带的引线上的ILB(内引线键合)工艺期间，所说引线会发生弯曲。引线的弯曲意谓着引线下沉。引线的弯曲会造成芯片与芯片边缘处的引线接触的问题。