JP2008066716A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008066716A
JP2008066716A JP2007200822A JP2007200822A JP2008066716A JP 2008066716 A JP2008066716 A JP 2008066716A JP 2007200822 A JP2007200822 A JP 2007200822A JP 2007200822 A JP2007200822 A JP 2007200822A JP 2008066716 A JP2008066716 A JP 2008066716A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
dummy pattern
cutting
semiconductor device
dummy
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2007200822A
Other languages
English (en)
Inventor
Hikari Sano
光 佐野
Masao Takahashi
昌男 高橋
Hiroshige Hirano
博茂 平野
Yasushi Takemura
康司 竹村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2007200822A priority Critical patent/JP2008066716A/ja
Publication of JP2008066716A publication Critical patent/JP2008066716A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Dicing (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

【課題】CMP工程におけるディッシングを防止できると共に、半導体基板(ウェハ)を個片化する際のダイシングブレードの目詰まりを低減してチッピング不良を防止できるようにする。
【解決手段】スクライブ領域4の切断領域5に配置される第1のダミーパターン7の単位面積当たりの占有率は、非切断領域6に配置される第2のダミーパターン8の単位面積当たりの占有率よりも小さい。また、第1のダミーパターン7における少なくともダイシングブレード19の側面と接する領域を含み且つ非切断領域6と隣接する領域の単位面積当たりの占有率は、第1のダミーパターン7における他の領域と比べて小さいか、又は第2のダミーパターン8における回路領域2と隣接する領域の単位面積当たりの占有率は、第2のダミーパターン8における他の領域と比べて小さい。
【選択図】図4

Description

本発明は、多層配線構造を有する半導体装置に関する。
一般に、多層配線構造を有する半導体装置における各配線層を形成する際には、配線層ごとに層間絶縁膜に形成された溝部に金属膜を埋め込む方法(ダマシン法)が採られる。半導体基板の全面に堆積された金属膜は、例えば化学的機械的研磨(Chemical Mechanical Polishing:CMP)法により、溝部の内部にのみ残され、不要な金属膜は除去される。このとき、層間絶縁膜に形成される配線パターンが疎な領域は、配線パターンが密な領域と比べて、その研磨速度の違いにより配線パターンの膜厚が小さくなる。この膜厚変動を防止するため、配線パターンが疎な領域にはダミーパターンとして擬似配線パターンを配置する手法が採用されている。これにより、CMP工程において生じるパターン隅崩れ(ディッシング)を防止することができる。
例えば、下記の特許文献1には、CMP工程におけるディッシングを防止するため、半導体基板のスクライブ領域及び回路領域に均一なダミーパターンを設けた半導体装置が記載されている。
図33(a)及び図33(b)は従来例に係る半導体装置における半導体ウェハをチップ状に分割する際の切断領域であるスクライブ領域の平面構成を示し、図33(b)は図33(a)のXXXIIIb−XXXIIIb線における断面構成を示している。
図33(a)及び図33(b)に示すように、半導体基板1の主面には、機能素子(不図示)が形成される複数の回路領域2が互いに間隔をおいて形成されており、各回路領域2の周囲には導電性材料よりなるシールリング3が形成されている。各回路領域2同士の間には、各回路領域2を個片化する際の切断領域であるスクライブ領域4が形成されている。
半導体基板1の主面上には、第1の層間絶縁膜11と第2の層間絶縁膜12とが交互に積層されており、第1の層間絶縁膜11における回路領域2には、導電性材料よりなる配線(不図示)が形成され、第2の層間絶縁膜12には導電性材料よりなるビア(不図示)が形成されている。一方、第1の層間絶縁膜11におけるスクライブ領域4には、導電性材料よりなり、均等に配置された孤立パターン(島状パターン)であるダミーパターン107が形成されている。このように、半導体基板1におけるスクライブ領域4に均等に配置されたダミーパターン107によって、CMP工程におけるディッシングの防止を図っている。
特開2004−235357号公報 特開2006−41244号公報 特開2004−153015号公報
しかしながら、前記従来の半導体装置は、スクライブ領域4をダイシングブレードにより切断する際に、ダイシングブレードがダミーパターン107を構成する導電性材料を切断する。このため、ダイシングブレードの刃が導電性材料により目詰まりを起こしてしまい、ダイシングブレードの切削能力が低下して、得られる半導体チップにチッピング(欠け)が発生しやすくなるという問題がある。
一方、スクライブ領域4にダミーパターン107を配置しない場合は、前述したCMP工程においてディッシングが発生するという問題がある。
本発明は、前記従来の問題を解決し、CMP工程におけるディッシングを防止しながら、半導体基板(ウェハ)を個片化する際のダイシングブレードの目詰まりを低減してチッピング不良を防止できるようにすることを目的とする。
前記の目的を達成するため、本発明は、半導体装置を、スクライブ領域における切断領域のダミーパターンの占有率を切断領域の両側に位置する非切断領域のダミーパターンの占有率よりも小さくし、且つ切断領域の非切断領域側に占有率がさらに小さい領域を設けるか又は非切断領域の回路領域側に占有率がさらに小さい領域を設ける構成とする。
具体的に本発明に係る半導体装置は、半導体基板に形成された機能素子を有する回路領域と、回路領域と該回路領域と間隔をおいて形成された他の回路領域との間に位置する領域であって、切断領域と該切断領域の両側に設けられた非切断領域とからなるスクライブ領域と、半導体基板におけるスクライブ領域の上に形成された第1の層間絶縁膜と、第1の層間絶縁膜における切断領域に形成された導電性材料からなる第1のダミーパターンと、第1の層間絶縁膜における非切断領域に形成された導電性材料からなる第2のダミーパターンとを備え、切断領域における第1のダミーパターンの単位面積当たりの占有率は、非切断領域における第2のダミーパターンの単位面積当たりの占有率よりも小さいことを特徴とする。
本発明の半導体装置によると、切断領域における第1のダミーパターンの単位面積当たりの占有率は、非切断領域における第2のダミーパターンの単位面積当たりの占有率よりも小さいため、複数の層間絶縁膜における切断領域と非切断領域との積層構造体としての一体性が低下して、スクライブ領域の切断領域の機械的強度が非切断領域の強度よりも小さくなる。これにより、ダイシングブレードによる個片化の際に切断領域に生じるダメージが非切断領域にまで達することを防止することができる。その上、第1のダミーパターンの占有率が第2のダミーパターンの占有率よりも小さいため、ダイシングブレードで切断される第1のダミーパターンを構成する導電性材料の切削量が少なくなる。その結果、ダイシングブレードの目詰まりが生じにくくなるので、目詰まりに起因する基板へのクラックの発生を防止できる。これとは逆に、非切断領域は、第1のダミーパターンよりも占有率(密度)が高い第2のダミーパターンによって切断領域よりも機械的強度が高くなるため、個片化の際に非切断領域に生じる応力によるダメージの発生を低減することができる。さらに、ダイシングブレード側面の目詰まりが防止されることにより、ブレードの端面を研磨することにより切削能力を回復できるので、ダイシングブレードの寿命を延ばすことができる。
本発明の半導体装置において、切断領域の幅は、スクライブ領域を切断するダイシングブレードの刃幅と同等かそれよりも大きいことが好ましい。
このようにすると、ダイシングブレードの目詰まりを確実に生じにくくすることができる。
本発明の半導体装置は、半導体基板上に、回路領域の周囲を囲むように形成された導電性材料からなるシールリングをさらに備えていることが好ましい。
本発明の半導体装置において、スクライブ領域は、回路領域の周囲に形成されており、回路領域を半導体基板から切り出す際の切りしろであることが好ましい。
本発明の半導体装置において、第1のダミーパターンのパターンピッチは、第2のダミーパターンのパターンピッチよりも大きいことが好ましい。
このようにすると、ダイシングブレードの側面の目詰まりを確実に生じにくくすることができる。
本発明の半導体装置において、第1のダミーパターンのパターンサイズは、第2のダミーパターンのパターンサイズよりも小さいことが好ましい。
このようにしても、ダイシングブレードの側面の目詰まりを確実に生じにくくすることができる。
本発明の半導体装置において、第1のダミーパターンの切断領域に占める単位面積当たりの平均占有率は10%以上且つ25%未満であり、第2のダミーパターンの非切断領域に占める単位面積当たりの平均占有率は25%以上且つ90%以下であることが好ましい。
本発明の半導体装置において、切断領域におけるダイシングブレードの側面と接する領域は、第1のダミーパターンが形成されていない第1のスペースであることが好ましい。
このようにすると、個片化の際に少なくともダイシングブレードの側面が導電性材料と接することがなくなるため、ダイシングブレードの側面の目詰まりを防止できる。その結果、基板へのクラックの発生をより効果的に防止することができる。
本発明の半導体装置において、第1のスペースの幅は、第1のダミーパターンの最小ピッチの長さ以上であることが好ましい。
このようにすると、ダイシングブレードの側面の目詰まりを確実に防止することができる。
本発明の半導体装置において、切断領域は、少なくともダイシングブレードの側面と接する領域を含み且つ非切断領域と隣接する第1の領域と、第1の領域を除く第2の領域とを有し、第1の領域における第1のダミーパターンの単位面積当たりの占有率は、第2の領域における第1のダミーパターンの単位面積当たりの占有率に比べて小さいことが好ましい。
さらには、本発明の半導体装置において、切断領域は、少なくともダイシングブレードの側面と接する領域を含み且つ非切断領域と隣接する第1の領域と、第1の領域を除く第2の領域とを有し、第1の領域には、第1のダミーパターンが形成されておらず、第2の領域にのみ第1のダミーパターンが形成されていることが好ましい。
このようにすると、ダイシングブレードの側面の目詰まりをより確実に防止することができる。
この場合に、切断領域における第2の領域は、ダイシングブレードの刃幅よりも幅が小さく、且つ、ダイシングブレードの両側面よりも内側に位置することが好ましい。
本発明の半導体装置において、非切断領域は、回路領域と隣接する第3の領域と、切断領域に隣接する第4の領域とを有し、第3の領域は、第2のダミーパターンが形成されていない第2のスペースであり、第4の領域にのみ第2のダミーパターンが形成されていることが好ましい。
このようにすると、非切断領域と回路領域との構造の一体化を断つことができる。また、非切断領域に構造的強度が小さい第2のスペースを設けることにより、基板へのクラックが発生したとしても、強度が他の部分よりも小さい第2のスペースにクラックによるダメージを逃がすことができるので、回路領域にクラックが伸展することを防止できる。
この場合に、第2のスペースの幅は、第2のダミーパターンの最小ピッチの長さ以上であることが好ましい。
また、本発明の半導体装置において、切断領域の切断方向に沿った中央部に、第1のダミーパターンが形成されていない第3のスペースが設けられていることが好ましい。
このようにすると、第3のスペースによって、ダイシングブレードにおける先端面の中央部分の目詰まりが防止され、さらに半導体基板に生じるクラックが深さ方向に延びやすくなるため、半導体基板の横方向への応力及びクラックの伝播を防止することができる。
本発明の半導体装置において、第1の層間絶縁膜は、半導体基板における回路領域の上にも形成されており、第1の層間絶縁膜には、機能素子と電気的に接続される配線が形成されていることが好ましい。
この場合に、半導体装置は、第1の層間絶縁膜の上又は下に形成された第2の層間絶縁膜と、第2の層間絶縁膜に形成され、配線と電気的に接続されたビアとをさらに備えていることが好ましい。
本発明の半導体装置によると、CMP工程で生じるディッシングを防止できると共に、半導体基板(ウェハ)を個片化する際のダイシングブレードの目詰まりを低減して、半導体基板に生じるクラックを抑制することができる。また、個片化の際に発生するダメージから回路領域を保護できると共にチッピングをも防止できるため、信頼性が高い半導体装置を実現できる。
(一実施形態)
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は第1の実施形態に係る半導体装置の平面構成を示している。
図1に示すように、本実施形態に係る半導体装置は、ウェハ状の半導体基板1に、配線及び該配線と接続されたビアにより電気的に接続された機能素子(不図示)を有する複数の回路領域2として互いに間隔をおいて且つ行列状に形成されている。
各回路領域2は、1列又は2列以上のラインビアを含む環状のシールリング3によってそれぞれの周囲を囲まれている。ここで、ラインビアとは、例えば、第1の層間絶縁膜に形成されたライン状の配線に沿って接続されるライン状のビアをいう。
半導体基板1におけるシールリング3で囲まれた各回路領域2同士の間の領域には、半導体装置、すなわち回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程の際の切りしろとなるスクライブ領域4が形成されている。
回路領域2には、配線及びビアからなる配線パターン(不図示)と配線パターンと同一の導電性材料からなるダミー配線及びダミービアからなるダミーパターン(不図示)が形成されている。スクライブ領域4には、配線パターンと同一の導電性材料からなるダミー配線及びダミービアからなるダミーパターン(不図示)が形成されている。このように、回路領域2及びスクライブ領域4にダミーパターンを設けることにより、CMP工程で生じるディッシングの防止を図ることができる。
図2Aに図1の回路領域2の端部と回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4とを部分的に拡大して示し、図2Bに図2AのIIb−IIb線における断面構成を示す。図2Aにおいては、複数の第1の層間絶縁膜のうちの一の上面を表わしている。
図2Aに示すように、スクライブ領域4はその中央部分であって、個片化工程においてダイシングブレード19により切断される切断領域5と、該切断領域5の両側に位置し、切断されない非切断領域6とに分かれている。切断領域5には、第1のダミーパターン7が形成され、非切断領域6には第2のダミーパターン8が形成されている。ここで、スクライブ領域4における切断領域5は、少なくともダイシングブレード19の刃と接する領域を含み、ダイシングブレード19の刃幅と同等かそれよりも大きい幅を有している。
図2Bの断面図に示すように、本実施形態に係る半導体装置は、半導体基板1の上面に形成され、配線及びダミー配線を含む第1の層間絶縁膜11と、ビア及びダミービアを含む第2の層間絶縁膜12とが交互に積層された積層構造を有している。ここで、第1の層間絶縁膜11における切断領域5には、第1のダミーパターン7が形成され、第1の層間絶縁膜11における非切断領域6には第2のダミーパターン8が形成されている。これに対し、第2の層間絶縁膜12における切断領域5及び非切断領域6には、ダミーパターンは形成されていない。なお、第1の層間絶縁膜11と第2の層間絶縁膜12との間には、エッチング阻止膜又はキャップ膜等が形成されていてもよい。また、半導体基板1の上部又は主面上に形成される機能素子、例えばトランジスタの拡散層及びゲート電極等は省略している。
複数の第1の層間絶縁膜11の最上層には、回路領域2とスクライブ領域4の上に互いに間隔をおき、それぞれ絶縁性材料からなる第1の保護膜16a及び第2の保護膜16bが順次積層されて形成されている。第2の保護膜16bにおける回路領域2の上には、絶縁性材料からなる樹脂保護膜17が形成されている。また、第1の保護膜16aにおけるスクライブ領域4側の端部には導電性材料からなる埋め込み膜18が配されている。
本実施形態においては、第1のダミーパターン7の切断領域5に占める単位面積当たりの占有率は、第2のダミーパターン8の非切断領域6に占める単位面積当たりの占有率と比べて小さくしている。ここで、単位面積当たりの占有率には、複数の測定領域を測定し、得られた複数のデータの平均値である平均占有率を用いてもよい。
このように、本実施形態に係るウェハ状の半導体基板1に設けられた半導体装置は、スクライブ領域4における少なくとも切断領域5を含む領域と、該領域の両側に位置する非切断領域6とにそれぞれ配置される第1のダミーパターン7と第2のダミーパターン8との各単位面積当たりの占有率を、第2のダミーパターンと比べて第1のダミーパターンで小さくなるように設定している。その結果、スクライブ領域4において、切断領域5と非切断領域6との構造的な一体性が崩れるため、スクライブ領域4に強度分布を生じさせることができる。すなわち、非切断領域6の強度は切断領域5の強度と比べて高くなっている。これにより、個片化工程において切断領域5に生じるダメージが非切断領域6にまで及びにくくなる。
言い換えれば、本実施形態に係る半導体装置は、第1のダミーパターン7の切断領域5に対する配置を、第2のダミーパターン8の非切断領域6に対する配置よりも疎となるようにしている。例えば、第1のダミーパターン7のパターンピッチを第2のダミーパターン8より大きくなるように配置したり、第1のダミーパターン7のパターンサイズを第2のダミーパターン8より小さくなるように配置する。このように、単位面積当たりの第1のダミーパターン7を構成する導電性材料の分量を第2のダミーパターンよりも少なくすることにより、個片化工程におけるダイシングブレード19の目詰まりを低減することができる。このため、ダイシングブレード19の目詰まりに起因する半導体基板1へのクラック(以下、単に、基板クラックと呼ぶ。)の発生を防止することが可能となる。
これに対し、スクライブ領域4における非切断領域6は、第2のダミーパターン8が密に配置されていることにより、第1のダミーパターン7が疎に配置されている切断領域5と比べて強度が高い構造となるため、個片化工程における非切断領域6に生じる応力によるダメージの発生を低減することができる。
ダイシングブレード19の目詰まりをより効果的に防止するには、切断領域5における第1のダミーパターン7の配置は、CMP工程における膜厚の均一性が維持される範囲でできるだけ疎にすることが好ましい。このため、第1のダミーパターン7の切断領域5に占める単位面積当たりの平均占有率は、10%以上且つ25%未満とすることが好ましい。逆に、非切断領域6に生じる応力によるダメージの発生を低減するには、第2のダミーパターン8の配置はできるだけ密にすることが好ましい。このため、第2のダミーパターン8の非切断領域6に占める単位面積当たりの平均占有率は25%以上且つ90%以下程度とすることが好ましい。なお、第1のダミーパターン7の切断領域5に占める単位面積当たりの平均占有率は、上記の範囲に限定されるものではない。第2のダミーパターン8の非切断領域6に占める単位面積当たりの平均占有率と比べて低く、且つ、CMP工程で生じるディッシングを防止できれば良いため、例えば5%以上且つ50%未満であってもよい。
図3は本実施形態に係る第1のダミーパターン7のダミー密度(面積率)とチッピング量との関係を示している。ここで、横軸はパターンの面積率であり、縦軸はチッピング量である。このように、第1のダミーパターン7の面積率が小さい程、チッピング防止効果が高くなることが分かる。
なお、本実施形態においては、スクライブ領域4の幅は例えば60μm〜150μm程度であり、その中央に位置する切断領域5の幅はダイシングブレード19と同等か若干大きい程度で30μm〜70μm程度である。切断領域5の両側に位置する非切断領域6の幅は5μm〜40μm程度である。
第1の層間絶縁膜11及び第2の層間絶縁膜12には、一般にTEOS(Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate)又はFSG(Fluoro-Silicate-Glass)等の絶縁性材料を用いることができる。また、各層間絶縁膜11、12には、酸化炭化シリコン(SiOC)又はポーラス状膜等の種々の低誘電率膜を用いることができる。第1の層間絶縁膜11及び第2の層間絶縁膜12は、同一の材料を用いてもよく、また、異なる材料を用いてもよい。
図2Bにおいては、図示を簡略化して、第1の層間絶縁膜11及び第2の層間絶縁膜12の各層を同等の膜厚で示しているが、第1の層間絶縁膜11及び第2の層間絶縁膜12は同一の膜厚でもよく、また異なる膜厚でもよい。例えば、積層構造(例えば、7層構造)の下層側(例えば、1層目及び2層目)の第1の層間絶縁膜11及び第2の層間絶縁膜12には膜厚が100nm〜300nm程度の低誘電率膜を用い、上層側(例えば、6層目及び7層目)の第1の層間絶縁膜11及び第2の層間絶縁膜12には膜厚が300nm〜1500nm程度のTEOS等からなる層間絶縁膜を用いるとよい。また、中間層部分(例えば、3層目から5層目)には膜厚が200nm〜500nm程度のTEOS等を用いてもよい。
回路領域2及びスクライブ領域4に形成されるダミーパターンを構成するダミー配線及びダミービアは、回路領域2及びスクライブ領域4にダマシンプロセス等を用いて形成される配線パターンを構成する配線及びビアを形成する工程において、それぞれ同時に形成することができる。ここで、配線及びダミー配線並びにビア及びダミービアはそれぞれ銅又は銅合金等の導電性材料により形成できる。なお、各層間絶縁膜11、12の界面に、窒化チタン(TiN)等の薄膜よりなる拡散防止用のバリア膜(不図示)を設けてもよい。
一般に最上層の第1の層間絶縁膜11の上面に形成される第1の保護膜16a及び第2の保護膜16bは、アルミニウム(Al)等の導電性材料からなるパッド部(不図示)を開口部に持つ窒化シリコン(SiN)等により構成される。ここでは、各保護膜16a、16bからなる2層構造としたが、1層でもよくまた3層以上で構成してもよい。
第1の保護膜16a及び第2の保護膜16bの空隙部分に埋め込まれる埋め込み膜18はAl等の導電性材料により形成できる。例えば、埋め込み膜18はパッド部を形成する工程において、該パッド部と同時に形成することができる。この構成により、個片化工程の切削時に生じるチッピング等のダメージを低減することができる。
また、少なくとも回路領域2の上面を覆う樹脂保護膜17には、ポリイミド又はポリベンゾオキサゾール(PBO)樹脂を用いることが好ましい。これにより、個片化された半導体装置を封止する封止樹脂材に含まれるフィラー等の外部応力に対して、回路領域2に形成された機能素子を保護することができる。
本実施形態においては、シールリング3は半導体基板1の面内方向に2重に形成されており、上述したように、ライン状(線状)の配線パターンとラインビアとを交互に積層して形成されている。このように構成されたシールリング3により、回路領域2と外部とが遮断される結果、回路領域2は水や不純物等による汚染を防止することができる。ここで、シールリング3は、回路領域2に形成される配線パターンと同一の工程において同一の材料により形成することができる。また、シールリング3は必ずしも2重に形成される必要はなく、単一又は3重以上に設けてもよい。
通常、スクライブ領域4には、アライメントマーク及び工程管理用のパターン等(不図示)が形成されており、第1のダミーパターン7及び第2のダミーパターン8は、当然のことながら、アライメントマークや工程管理用のパターン等が形成されていない領域に設けられる。また、第1のダミーパターン7及び第2のダミーパターン8は、スクライブ領域4における切断方向(切削方向)に垂直な方向の領域の一部、又は積層された各層間絶縁膜11、12の一部にのみ設けてもよい。ここで、アライメントマーク及び工程管理用のパターン等はなるべく切断領域5に収まるように形成されることが好ましい。
なお、本実施形態においては、第2の層間絶縁膜12と第1の層間絶縁膜11とを基板側から交互にそれぞれ7層分だけ積層した例を示したが、各層間絶縁膜11、12の層数は本実施形態に限られず、種々の構成に適用することができる。
また、図2A及び図2Bはシールリング3及び各ダミーパターン7、8を模式的に示すに過ぎず、本発明のダミーパターン7、8は、図2A及び図2B以外の種々の構成に適用可能である。
また、各回路領域2の周囲を覆うシールリング3は、本発明にとって必ずしも必須の構成要件ではない。
このことは、本実施形態に限られず、本発明の半導体装置の全般についても同様である。
(一実施形態の第1変形例)
本発明の一実施形態の第1変形例について図面を参照しながら説明する。図4は第1変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域であってシールリングを含む領域の断面構成を示している。ここで、図4において、図2Bに示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付すことにより説明を省略する。これは、以下に示す各変形例においても同様である。
図4に示すように、第1変形例に係る半導体装置は、切断領域5における少なくともダイシングブレード19の側面19a及び先端面19bと接する領域を含み且つ非切断領域6と隣接する第1の領域5aの第1のダミーパターン7の単位面積当たりの占有率を、切断領域5の第1の領域5aを除いた第2の領域5bと比べて小さくしている。すなわち、ダイシングブレード19の側面19aと接する第1の領域5aに形成された第1のダミーパターン7の配置は、第2の領域5bに形成された第1のダミーパターン7の配置よりも疎にされている。なお、切断領域5の第2の領域5bにおける第1のダミーパターン7の単位面積当たりの占有率は、非切断領域6における第2のダミーパターン8の単位面積当たりの占有率と比べて、同等かそれ以下であればよい。
この構成により、個片化工程において、少なくともダイシングブレード19の側面19aと接する切断領域5の第1の領域5aにおける第1のダミーパターン7を構成する導電性材料の分量を減らせるため、ダイシングブレード19の側面19aの目詰まりを抑制できる。このため、ダイシングブレード19の目詰まりに起因する基板クラックの発生を防止することができる。
また、ダイシングブレード19の側面19aの目詰まりがほとんど生じなくなるため、ダイシングブレード19を長期にわたって良好な状態に保つことができる。
ここでは、一例として、第1のダミーパターン7における切断領域5の第1の領域5aに、第2の領域5bにおける少なくとも2ピッチ分の領域幅に対して1ピッチ分のダミーパターンが含まれる場合を示している。
(一実施形態の第2変形例)
本発明の一実施形態の第2変形例について図面を参照しながら説明する。図5は第2変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域であってシールリングを含む領域の断面構成を示している。
図5に示すように、第2変形例に係る半導体装置は、スクライブ領域4における切断領域5の非切断領域6と隣接する領域であって、少なくともダイシングブレード19の側面19aと接する第1の領域5aには、第1のダミーパターン7が形成されておらず、第1のスペース13が設けられている。切断領域5の第1の領域5aを除いた第2の領域5bには、第1のダミーパターン7が形成されており、第1のダミーパターン7の第2の領域5bに占める単位面積当たりの占有率は、第2のダミーパターン8の非切断領域6に占める単位面積当たりの占有率と比べて同等かそれ以下であればよい。
この構成により、個片化工程において、各層間絶縁膜11、12の積層体をダイシングブレード19により切断する際に、少なくともダイシングブレード19の側面19aには、第1のダミーパターン7を構成する導電性材料が接触することがない。このため、ダイシングブレード19の側面19aの目詰まりを防止できるので、ダイシングブレード19の目詰まりに起因する基板クラックの発生を防止することができる。また、ダイシングブレード19の側面19aに目詰まりが生じないことから、ダイシングブレード19の寿命を延ばすことができる。
ここで、ダイシングブレード19の側面19aの目詰まりをより確実に防止するため、第1のスペース13(第1の領域5a)の幅は、第1のダミーパターン7の最小ピッチの長さ以上であることが望ましい。
ここで、ダイシングブレード19の刃幅が、第1のダミーパターン7が形成されている第2の領域5bの幅よりも小さい場合であっても、本変形例のように、第1のダミーパターン7と第2のダミーパターン8との間に第1のスペース13を設けることにより、該第1のスペース13によって、応力に対する緩和層としての効果を得ることができ、チップの内部方向へのチッピング防止の効果を得ることができる。
(一実施形態の第3変形例)
本発明の一実施形態の第3変形例について図面を参照しながら説明する。図6は第3変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域であってシールリングを含む領域の断面構成を示している。
図6に示すように、第3変形例に係る半導体装置は、スクライブ領域4における非切断領域6は、シールリング3を含む回路領域2と隣接する第3の領域6aと、切断領域5に隣接する第4の領域6bとを有している。ここで、第3の領域6aには、第2のダミーパターン8が形成されておらず、代わりに第3の領域6aは第2のスペース14となっており、第4の領域6bにのみ第2のダミーパターン8が形成されている。
この構成により、スクライブ領域4における非切断領域6と該非切断領域6と隣接するシールリング3を含む回路領域2との構造的な一体性を断つことができる。その上、第1の層間絶縁膜11における第3の領域6aに、導電性材料からなる第2のダミーパターン8を含まず構造的に機械強度が低い第2のスペース14を設けることにより、個片化する際に基板クラックが発生しても、破壊されやすい第2のスペース14にクラックによるダメージを逃がすことができるため、基板クラックがシールリング3を超えて回路領域2にまで伸展することを防止できる。
ここで、第2のスペース14(第3の領域6a)の幅は、基板クラックによるダメージを逃がす領域を確保できるように、第2のダミーパターン8又はシールリング3の最小ピッチの長さ以上であることが望ましい。
なお、本発明の一実施形態及びその各変形例においては、第1のダミーパターン7及び第2のダミーパターン8を、第1の層間絶縁膜11に形成された複数の島状の(孤立した)ダミー配線として説明したが、各ダミー配線は島状に限られず、ライン状の配線とライン状の配線又はライン状の配線と島状の配線とを組み合わせた形状であってもよい。さらには、ダミー配線に複数のダミービア又はラインビアを設ける構成であってもよい。
また、本発明に係る半導体装置は、図7に示すように、スクライブ領域4において、切断領域5の第1の領域5aに第1のスペース13を設けると共に、非切断領域6の第3の領域6aに第2のスペース14を設ける構成としてもよい。このとき、切断領域5の第2の領域5bにのみ第1のダミーパターン7を設けると共に、非切断領域6の第4の領域6bにのみ第2のダミーパターン8を設ける。このような構成により、第1のスペース13によるダイシングブレード19の目詰まりの防止効果と、第2のスペース14による基板クラック等のダメージを逃がして回路領域2を保護する効果との2重の効果を得ることができる。
本変形例のように、スクライブ領域4の非切断領域6における第3の領域6aに第2のスペース14を設けることにより、第2のスペース14によって、応力に対する緩和層としての効果を得ることができ、チップの内部方向へのチッピング防止の効果を得ることができる。
(一実施形態の第4変形例)
本発明の一実施形態の第4変形例について図面を参照しながら説明する。図8A〜図8Fは第4変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域であってシールリングを含む領域の構成を示しており、図8Aは平面図であり、図8B〜図8Fは断面図である。
まず、図8A及びその断面図である図8Bに示すように、第4変形例に係る半導体装置は、スクライブ領域4における切断領域5の切断方向に沿った中央部に、第1のダミーパターン7が形成されない第3のスペース22が設けられている。すなわち、第4変形例においては、切断領域5のうちの中央部を除く領域に第1のダミーパターン7が形成されている。
この構成により、ダイシングブレード19の目詰まりの防止効果とチッピング防止効果を得ることができる。具体的には、第3のスペース22によって、ダイシングブレード19の先端面19bの中央部分の目詰まりが防止され、さらに半導体基板1に生じるクラックが深さ方向に延びやすくなるため、半導体基板1の横方向への応力及びクラックの伝播を防止することができる。
図8Cは、第4変形例に係る切断領域5に第3のスペース22を設ける構成を本実施形態の第1変形例と組み合わせた構成である。すなわち、図4に示す構成に対して、切断領域5の第2の領域5bの中央部に第3のスペース22を設けた構成であり、それ以外の構成は図4に示す構成と同一である。
図8Dは第4変形例に係る構成を本実施形態の第2変形例と組み合わせた構成である。すなわち、図5に示す構成に対して、切断領域5の第2の領域5bの中央部に第3のスペース22を設けた構成であり、それ以外の構成は図5に示す構成と同一である。
図8Eは第4変形例に係る構成を本実施形態の第3変形例と組み合わせた構成である。すなわち、図6に示す構成に対して、切断領域5の中央部に第3のスペース22を設けた構成であり、それ以外の構成は図6に示す構成と同一である。
図8Fは第4変形例に係る構成を本実施形態の第3変形例の他の例と組み合わせた構成である。すなわち、図7に示す構成に対して、切断領域5の第2の領域5bの中央部に第3のスペース22を設けた構成であり、それ以外の構成は図7に示す構成と同一である。
このようにしても、各変形例に係る半導体装置の効果をそれぞれに得ることができる。
(一実施形態の第5変形例)
さらには、図8G及び図8Hに示すように、スクライブ領域4における切断領域5には、導電性材料からなる第1のダミーパターンを形成しない構成としてもよい。この構成により、ダイシングブレード19の目詰まりを確実に防止することができる。図8Gは、図2Bに示す構成に対して、切断領域5に第1のダミーパターン7を形成しない構成であり、それ以外の構成は図2Bに示す構成と同一である。また、図8Hは、図6に示す構成に対して、切断領域5に第1のダミーパターン7を形成しない構成であり、それ以外の構成は図6に示す構成と同一である。
(一実施形態の第6変形例)
本発明の一実施形態の第6変形例について図面を参照しながら説明する。図9は第6変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域であってシールリングを含む領域の断面構成を示している。図9は、図2Bに示す構成に対して、非切断領域6に第2のスペース15を形成した構成であり、それ以外の構成は図2Bに示す構成と同一である。
図9に示すように、第6変形例に係る半導体装置は、スクライブ領域4の非切断領域6に、半導体基板1の主面の法線に対して斜めに並行し且つ連続的に形成された2列の第2のスペース15を有している。具体的には、各第2のスペース15は、それぞれの下部が切断領域5側に位置し且つそれぞれの上部が非切断領域6と隣接するシールリング3側に位置するように形成されている。
このように、第6変形例に係る半導体装置は、スクライブ領域4の非切断領域6に、導電性材料からなる第2のダミーパターン8を含まず構造的な強度が低い第2のスペース15が設けられていることにより、個片化工程において非切断領域6の第2のスペース15が容易に破壊される。このため、各層間絶縁膜11、12の膜剥離又は基板クラックを生じさせる応力を第2のスペース15によって吸収することができる。特に、各層間絶縁膜11、12における切断領域5側の下部からシールリング3側の上部に向けて複数の第2のスペース15を連続的に設けることにより、クラックが半導体基板1側に伸展しにくくなるので、基板クラックをより効果的に逃がすことができる。すなわち、個片化する際に、切断領域5を起点とする膜剥離又は基板クラックを生じさせる応力を、非切断領域6の内部に切断領域5側の下部からシールリング3側の上部に斜め方向に形成された非強化領域である第2のスペース15に沿って上層側に効果的に逃がすことができる。
なお、第2のスペース15は2列に限られず、1列でもよく、また3列以上を設けてもよい。
また、第6変形例においては、第2のスペース15の形成方向をその下部が切断領域5側とし、その上部をシールリング3側となるように斜め方向に形成したが、これと逆方向に形成してもよい。具体的には、基板クラックが回路領域2に達しない程度に、第2のスペース15の下部をシールリング3側とし、その上部を切断領域5側としてもよい。
また、第7変形例として、図10Aに示すように、第2のスペース15を、非切断領域6において、その下部を広くし且つその上部がシールリング3側に向けて狭くなるように第2のダミーパターン8を配置しない構成としてもよい。また、これとは逆に、図10Bに示すように、第2のスペース15を、非切断領域6において、その上部を広くし且つその下部が切断領域5側に向けて狭くなるように第2のダミーパターン8を配置しない構成としてもよい。
第6及び第7変形例においても、第1のダミーパターン7及び第2のダミーパターン8は、第1の層間絶縁膜11に形成された複数の島状のダミー配線に限られず、種々の構成を採ることができる。以下にその構成を示す。
図11A、図11B、図12A及び図12Bは本発明の第8変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域であってシールリングを含む領域の第2のダミーパターンの構成を示している。
図11Aに示す、スクライブ領域4の非切断領域6に形成された第2のダミーパターン8は、それぞれがスクライブ領域4に対して垂直な方向に延びるライン状のダミー配線で構成され、該ライン状のダミー配線は第2のスペース15によって分断されている。
図11Bに示す第2のダミーパターン8は、それぞれがスクライブ領域4に対して垂直な方向に延びるライン状のダミー配線及びラインビアで構成され、該ダミー配線及びラインビアは第2のスペース15によって分断されている。
図12Aに示す第2のダミーパターン8は、それぞれが島状のダミー配線又はスクライブ領域4と平行な方向(切断方向)に延びるライン状のダミー配線と島状のダミービアとで構成されており、第2のスペース15により、ダミービアが分断されている。
図12Bに示す第2のダミーパターン8は、それぞれがスクライブ領域4に対して垂直な方向に延びるライン状のダミー配線と、島状のダミービア又は切断方向に延びるラインビアとからなる網目構造を有し、該網目構造は第2のスペース5によって分断されている。なお、上下に隣接するダミービア同士は、基板面に垂直な一の直線(法線)上に載るように配置されていてもよく、また、互いにずれて配置されていてもよい。
これら以外にも、第2のダミーパターン8は、後述するような種々の構成を採ることができる。
なお、第6〜第8変形例においても、スクライブ領域4の切断領域5には第1のスペース13を設ける共に、非切断領域6には第2のスペース14を設ける構成とすることができる。また、切断領域5に第1のダミーパターン7を設けない構成とすることができる。
ところで、本発明の一実施形態及びその各変形例において、スクライブ領域4の切断領域5に設ける第1のダミーパターン7は、前述したようにCMP工程における膜厚の均一性を損なわない程度に配置をできるだけ疎となるようにしたほうが好ましく、また、第1の層間絶縁膜11に形成された複数の島状のダミー配線によって形成されていることが好ましい。
以下では、チッピングによる基板クラック及び層間絶縁膜の膜剥離等のダメージを防ぐためのより効果的な第1のダミーパターンの構成について例を挙げて説明する。
(第1のダミーパターンの第1変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第1変形例に係る第1のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図13(a)〜図13(d)はスクライブ領域の切断領域に配置された第1変形例に係る第1のダミーパターンの平面構成を示している。
図13(a)〜図13(d)に示すように、第1変形例に係る第1のダミーパターン7は、第1の層間絶縁膜に形成された複数の島状のダミー配線により形成されている。さらに、第1のダミーパターン7は、切断領域5における切断方向に垂直な方向の単位長さ当たりの占有率が、切断領域5における切断方向の単位長さ当たりの占有率よりも小さくなるように配置されている。すなわち、第1のダミーパターン7は、パターンの配置が切断方向に平行な方向と比べて垂直な方向が疎となるように形成されている。
例えば、図13(a)に示す第1のダミーパターン7は、アレイ状に配置された複数の島状(平面正方形状)のダミー配線を切断方向に平行な方向と比べて垂直な方向のスペースが広くなるように配置されている。
図13(b)に示す第1のダミーパターン7は、切断方向に平行な方向と比べて垂直な方向のスペースが広くなるように配置した複数の島状のダミー配線を、切断方向に平行な方向においては直線状に配置し、切断方向に垂直な方向においては、互いに隣接するダミー配線の端面同士が一の直線上に載らないように配置している。
図13(c)及び図13(d)に示す第1のダミーパターン7は、図13(a)及び図13(b)に示す配置パターンにおいて、各ダミー配線の平面形状を対向する2辺が切断方向と平行な方向に長い長方形状としている。
このように、第1変形例に係る第1のダミーパターン7は、配線パターンが切断方向に垂直な方向よりも平行な方向に密に配置されることにより、第1の層間絶縁膜には切断方向と平行な方向に機械的な強度が高くなる複数の壁構造が形成される。このため、壁構造同士の間に挟まれた機械的な強度が低いスペース部に沿って個片化される際のダメージを切断方向に逃がすことができる。その結果、切断方向に対して垂直な方向に生じるチッピングを抑えることができる。
ここで、図13(b)及び図13(d)に示すように、切断方向に垂直な方向に生じる応力が集中しやすいパターンの各端面が一の直線上に載らないようにすることにより、発生するダメージを切断方向により逃がしやすくすることができる。また、島状のダミー配線の平面形状は、方形に限られず、多角形状であってもよい。この場合、多角形状であっても、図13(c)及び図13(d)に示すように、その長手方向を切断方向に一致させることよって、切断方向に密な配線パターンを得ることができる。
(第1のダミーパターンの第2変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第2変形例に係る第1のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図14は切断領域に配置された第2変形例に係る第1のダミーパターンの切断方向に平行な方向の断面構成を示している。
図14に示すように、複数の第1のダミーパターン7は、第1の層間絶縁膜11にそれぞれ第2の層間絶縁膜12を介在させて形成されている。第2変形例に係る第2のダミーパターン7は、その特徴として、切断方向に平行な方向で且つ上下に隣接する第1のダミーパターン7同士の端面は、半導体基板1の主面の一の法線と重ならないように形成されている。
このように、第1の層間絶縁膜11及び第2の層間絶縁膜12の膜厚方向に応力が集中するパターンの端面が切断方向に平行な方向で一の直線(法線)上に載らないようにすることにより、膜剥離等の各層間絶縁膜11、12に生じる切削によるダメージを低減することができる。
この場合に、切断方向に垂直な方向の断面に対しては、第1の層間絶縁膜11にそれぞれ形成された第1のダミーパターン7の端面が一の直線(法線)上に載るように配置することが好ましい。なぜなら、切断方向に垂直な方向においては、構造的に強度が低いスペース部が切断方向に垂直な方向の一の直線(法線)上に載るため、個片化の際のダイシングブレードに生じる機械的な抵抗が低減されるからである。
次に、本発明の一実施形態及びその各変形例において、第2のダミーパターン8は、非切断領域6の機械的強度を高めるためには、できるだけ配置を密にすることが好ましく、例えば島状のダミー配線には島状のビアを組み合わせたり、ライン状のダミー配線にはラインビアを組み合わせたりする等の、種々の構成を採ることができる。
なお、各層間絶縁膜11、12に生じる膜剥離によるチッピングをより効果的に防止するには、第2のダミーパターン8には、上下に隣接する第1の層間絶縁膜11の間にそれぞれ設けられた第2の層間絶縁膜12に、第1の層間絶縁膜11に形成されたダミー配線同士を連結するダミービアを設けることが好ましい。ダミービアは、各層間絶縁膜11、12の楔として機能し、各層間絶縁膜11、12の耐剥離性を補完することができる。特に、各層間絶縁膜11、12に密着性が比較的に低い低誘電率材料を用いる際に有効である。
以下、チッピングによる基板クラックや各層間絶縁膜11、12の膜剥離をより効果的に防ぐことが可能な配置又は形状を有する第2のダミーパターンについて例を挙げて説明する。
(第2のダミーパターンの第1変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第1変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図15(a)及び図15(b)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第1変形例に係る第2のダミーパターンの平面構成を示している。
図15(a)及び図15(b)に示すように、第1変形例に係る第2のダミーパターン8は、第1の層間絶縁膜に形成された複数の島状のダミー配線により形成されている。さらに、第2のダミーパターン8は、非切断領域6における切断方向に垂直な方向の単位長さ当たりの占有率が、非切断領域6における切断方向の単位長さ当たりの占有率よりも小さくなるように配置されている。すなわち、第2のダミーパターン8は、パターンの配置が切断方向に平行な方向よりも切断方向に垂直な方向が疎となるように形成されている。なお、各第2の層間絶縁膜に対して、該第2の層間絶縁膜の上下に形成された第1の層間絶縁膜に含まれるダミー配線同士を連結するダミービアを形成してもよい。
例えば、図15(a)に示す第2のダミーパターン8は、アレイ状に配置された複数の島状(平面正方形状)のダミー配線を切断方向に平行な方向と比べて垂直な方向のスペース部分が広くなるように配置されている。
また、図15(b)に示す第2のダミーパターン8は、切断方向に平行な方向と比べて垂直な方向のスペースが広くなるように配置した複数の島状のダミー配線を、切断方向に平行な方向においては直線状に配置し、切断方向に垂直な方向においては、互いに隣接するダミー配線の端面同士が一の直線上に載らないように配置している。
この構成により、第2のダミーパターン8は、配線パターンが疎に配置された切断方向に垂直な方向と比べ、配線パターンが密に配置された切断方向に平行な方向の機械的な強度が切断方向の広いスペース部分によって低くなる。このため、個片化工程において各層間絶縁膜に切削により生じるダメージを切断方向に平行な方向に逃がすことができる。
ここで、図15(b)に示すように、切断方向に垂直な方向に生じる応力が集中しやすいパターンの各端面が一の直線上に載らないようにすることにより、発生するダメージを切断方向により逃がしやすくすることができる。また、各ダミー配線の平面形状を例えば長方形状とし、その長手方向を切断方向に一致させることよっても切断方向に密な配線パターンを配置することができる。
なお、本変形例に限らず以下に述べる各変形例においても同様に、第2のダミーパターン8を切断方向に垂直な方向と比べて切断方向に平行な方向に密に配置することにより、切削により生じるダメージを切断方向に平行な方向に逃がしやすくことができる。
また、本変形例及び以下に述べる各変形例において、島状のダミー配線の平面形状は、方形状に限られず、多角形状であってもよい。
(第2のダミーパターンの第2変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第2変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図16(a)〜図16(d)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第2変形例に係る第2のダミーパターンの平面構成を示している。
図16(a)〜図16(d)に示すように、第2変形例に係る第2のダミーパターン8は、第1の層間絶縁膜11に形成された複数の島状(平面正方形状)のダミー配線又は切断方向に平行な方向に延びるライン状のダミー配線により形成されている。さらに、第2変形例に係る第2のダミーパターン8は、切断方向に垂直な方向において、切断領域5側の単位長さ当たりの占有率がシールリング3側の単位長さ当たりの占有率よりも小さくなるように配置されていることを特徴とする。すなわち、第2のダミーパターン8の配置が、シールリング3側と比べて切断領域5側が疎となるように形成されている。
例えば、図16(a)に示す第2のダミーパターン8は、複数の島状のダミー配線を切断方向に垂直な方向の配置ピッチを、シールリング3側と比べて切断領域5側が大きくなるように配置している。図16(b)に示す第2のダミーパターン8は、切断方向に平行に延びるライン状のダミー配線の配線ピッチを、シールリング3側と比べて切断領域5側が大きくなるように配置している。また、図16(c)及び図16(d)に示すように、切断方向に対して垂直な方向の配線ピッチを変える代わりに、パターンの切断方向に対して垂直な方向の幅寸法を、シールリング3側と比べて切断領域5側が小さくなるように配置することにより、配置に疎密差を形成してもよい。
このような構成により、非切断領域6は、シールリング3側が切断領域5側と比べて構造的に機械強度が高くなるため、個片化工程において切削により生じるダメージを非切断領域6に逃がすと共に、非切断領域6に生じたダメージがシールリング3側に達することを防ぐことができる。ここで、第2のダミーパターン8は、切断領域5側からシールリング3側に向かって疎から密に段階的に形成していくと、より効果的である。
なお、図16(a)及び図16(c)に示すように、第2のダミーパターン8は、切断方向に垂直な方向であって、応力が集中しやすい各端面が一の直線上に載らないように配置することにより、各層間絶縁膜に切削により生じるダメージを切断方向に逃がしやすくすることができる。また、図16(b)及び図16(d)に示すように、第2のダミーパターン8として、切断方向に平行に延びるライン状のダミー配線を用いることにより、各層間絶縁膜に切削により生じるダメージを切断方向により逃がしやすくできる。
また、本変形例に限らず以下に述べる各変形例においても同様に、第2のダミーパターン8をシールリング3側と比べて切断領域5側が疎となるように配置することにより、切削により生じるダメージを切断方向に平行な方向に逃がしやすくことができる。
また、本変形例及び以下に述べる各変形例において、ライン状のダミー配線の平面形状は、直線形状とは限らず、曲線や分岐を有していてもよい。また、幅も均一とは限らず部分的に広狭を有していてもよい。
(第2のダミーパターンの第3変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第3変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図17(a)及び図17(b)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第3変形例に係る第2のダミーパターンの平面構成を示している。
図17(a)及び図17(b)に示すように、第3変形例に係る第2のダミーパターン8は、第1の層間絶縁膜に形成された複数の島状のダミー配線を、配置の疎密が面内で不均一となるように形成されている。例えば、図17(a)に示す第2のダミーパターン8は、平面形状が同一の正方形状とする複数の島状のダミー配線を配線ピッチが不均一となるように配置している。また、図17(b)に示す第2のダミーパターン8は、各配線パターン内に、平面寸法又は縦横の比が異なる方形状を持つ複数の島状のダミー配線を配置することにより、配置の疎密差を形成してもよい。
この構成により、第1の層間絶縁膜における非切断領域6の内部には、強度が異なる領域が不均一に存在するため、個片化工程において各層間絶縁膜に印加される負荷が分散されるので、各層間絶縁膜の非切断領域6にダメージを生じにくくすることができる。
(第2のダミーパターンの第4変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第4変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図18(a)〜図18(d)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第4変形例に係る第2のダミーパターンの平面構成を示している。
図18(a)〜図18(d)に示すように、第4変形例に係る第2のダミーパターン8は、第1の層間絶縁膜に、少なくとも切断領域5と対向する対向辺に凹部を持つ平面多角形状を有する複数の島状のダミー配線として形成されている。
すなわち、第4変形例に係る第2のダミーパターン8は、切断領域5との対向面に内角が180°を超える隅部を有している。応力は内角が180°を超える隅部に集中しやすく、従って、該隅部でダメージをトラップできるため、クラックのシールリング3側への伸展を防ぐことができる。
(第2のダミーパターンの第5変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第5変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図19(a)〜図19(d)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第5変形例に係る第2のダミーパターンの平面構成を示している。
図19(a)〜図19(d)に示すように、第5変形例に係る第2のダミーパターン8は、第1の層間絶縁膜に、少なくとも切断領域5と対向する対向面に凹凸形状を有し、切断方向に並行して延びる複数のライン状のダミー配線として形成されている。
従って、第5変形例に係る第2のダミーパターン8においても、切断領域5との対向面に形成された、内角が180°を超える隅部に応力が集中しやすいため、該隅部でダメージをトラップできるので、クラックのシールリング3側への伸展を防ぐことができる。
(第2のダミーパターンの第6変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第6変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図20(a)及び図20(b)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第6変形例に係る第2のダミーパターンの平面構成を示している。
図20(a)及び図20(b)に示すように、第2のダミーパターン8は、スクライブ領域の切断方向に対して垂直な方向に延びるライン状のパターンにより形成されている。
例えば、図20(a)に示す第2のダミーパターン8は、第1の層間絶縁膜に形成された複数の島状のダミー配線が、切断方向と垂直な方向には互いに近接して実質的にライン状に配置され、且つ切断方向と平行な方向には相対的に広い間隔をおいて配置されている。
また、他の例として、図20(b)に示す第2のダミーパターン8は、第1の層間絶縁膜に形成されたライン状のダミー配線が、切断方向と垂直な方向に延び且つ相対的に広い間隔をおいて配置されている。
このような構成により、スクライブ領域の切断方向に対して垂直な方向に延びるように形成された導電性材料からなる第2のダミーパターン8が、切断方向に対して平行な方向に伸展するチッピングのストッパ材(チッピング停止材)となるため、個片化工程において切断方向に垂直な方向に生じるチッピングによる剥離量(欠け量)を小さくすることができる。
ここで、第2のダミーパターン8における切断削方向と平行な方向の間隔は、非切断領域6の幅の4分の1倍から2倍程度が好ましい。第2のダミーパターン8の間隔を比較的に大きく取ることにより、第2のダミーパターン8同士の間に応力が集中するのを防ぐことができるため、切断方向と垂直な方向にチッピングが伸展することを防ぐことができる。
また、第7変形例として、図21に示すように、第2のダミーパターン8は、第1の層間絶縁膜に形成され、ストッパ材として機能する切断方向と垂直な方向に延びるライン状ダミーパターン8aと、該ライン状ダミーパターン8a同士の間に形成された構造強化用で複数の島状ダミーパターン8bとから構成されることが好ましい。ここで、ライン状ダミーパターン8aは、島状ダミーパターン8bよりも切断領域5側に突き出している方が好ましい。
また、第8変形例として、図22に示すように、ストッパ材となるライン状ダミーパターン8aを切断領域5側の近傍の領域にのみ形成してもよい。
なお、第7変形例及び第8変形例において、構造強化用のダミーパターンは島状とは限らず切断方向と平行なライン状でもよく、第1変形例〜第5変形例で前述した種々の変形例と組み合わせて用いてもよい。
(第2のダミーパターンの第9変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第9変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図23(a)及び図23(b)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第9変形例に係る第2のダミーパターンの平面構成を示している。
図23(a)及び図23(b)に示すように、第9変形例に係る第2のダミーパターン8は、スクライブ領域の切断方向と平行な方向に延びるライン状の第1ダミー配線と、切断方向と垂直な方向に延びるライン状の第2ダミー配線とにより形成された網目状の平面構造を有している。
このように、非切断領域6に形成される第2のダミーパターン8の平面構成を網目状とすることにより、非切断領域6の機械的な強度が向上するため、個片化工程において切削により層間絶縁膜の非切断領域に生じるダメージを低減できる。
ここで、図23(b)に示すように、第2ダミー配線の切断領域5側の端部に加わる応力集中を分散するため、第2ダミー配線は一の直線を構成しないことが好ましい。
また、切断方向と平行な方向にダメージを逃がすため、第2ダミー配線の間隔は第1ダミー配線の間隔の2倍以上であることが好ましい。
(第2のダミーパターンの第10変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第10変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図24(a)及び図24(b)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第10変形例に係る第2のダミーパターンの平面構成を示している。
図24(a)及び図24(b)に示すように、第10変形例に係る第2のダミーパターン8は、スクライブ領域の切断方向に対して45°をなす少なくとも1辺を有し、且つ切断領域5と対向する対向辺に凹部を持つ平面多角形状を有する複数の島状のダミー配線として形成されている。
この構成により、半導体基板にシリコン(Si)を用いる場合に、該半導体基板のへき開方向である、晶帯軸の<110>方向に伸展するクラックを抑制することができる。特に、半導体基板をその晶帯軸の<100>方向に切断する場合に有効である。
(第2のダミーパターンの第11変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第11変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図25(a)〜図25(d)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第11変形例に係る第2のダミーパターンの平面構成を示している。
図25(a)〜図25(d)に示すように、第11変形例に係る第2のダミーパターン8は、スクライブ領域の切断方向に対してそれぞれ45°をなす複数のライン状のダミー配線として形成されている。
このような構成であっても、第10変形例と同様に、半導体基板にシリコン(Si)を用いる場合に、半導体基板のへき開方向である、晶帯軸の<110>方向に伸展するクラックを抑制することができ、特に、半導体基板をその晶帯軸の<100>方向に切断する場合に有効である。
また、図25(c)のように、第2のダミーパターン8を一方向にのみ傾斜させたライン状パターンで構成する場合は、個片化する際のダイシングブレードの進行方向(図面では上方から下方)に傾斜させた方が、ダイシングブレードとの抵抗が少なくなるので好ましい。なお、半導体基板に対する<100>方向の切断は、トランジスタ素子の能力の向上を図るため、トランジスタ素子のチャネル方向を<100>方位に形成する場合等に付随して必要とされる。
また、図示はしていないが、他の変形例として、図25(a)〜図25(d)に示すライン状のダミー配線に代えて、全部又は一部を切断方向と45°をなし且つ近接してライン状に配置された複数の島状のダミー配線として形成してもよい。
また、図示はしていないが、スクライブ領域の切断方向に対してそれぞれ45°をなすライン状のダミー配線を相対的に広い間隔で配置してもよい。このような構成によってもチッピングのストッパ材(チッピング停止材)となる。さらに、ストッパ材として機能する該ライン状ダミーパターン同士の間に構造強化用の複数の島状ダミーパターンが形成されることが好ましい。ここで、ライン状ダミーパターンは、島状ダミーパターンよりも切断領域5側に突き出している方が好ましい。
以上、本発明の一実施形態とその各変形例における第2のダミーパターンを構成する第1の層間絶縁膜に形成されたダミー配線の平面構成について説明したが、以上の例に限られず、島状のダミー配線とライン状のダミー配線とを組み合わせた構成、又は屈曲部若しくは分岐部を有するダミー配線等の種々の構成を採ることができる。
また、島状のダミー配線は、方形状又は多角形状パターンで構成されていてもよい。また、ライン状のダミー配線は、任意の箇所で2つ以上に分断されていてもよい。また、第2のダミーパターンの一部とシールリングとが一体に形成されていてもよい。また、第1の層間絶縁膜に形成されたダミー配線は、各層間絶縁膜ごとにパターンのサイズ、形状又は配線の方向が異なっていてもよい。
(第2のダミーパターンの第12変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第12変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図26はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第12変形例に係る第2のダミーパターンの切断方向に平行な方向の断面構成を示している。
図26に示すように、複数の第2のダミーパターン8は、第1の層間絶縁膜11にそれぞれ第2の層間絶縁膜12を介在させて形成されている。第12変形例に係る第2のダミーパターン8は、その特徴として、切断方向に平行な方向で且つ上下に隣接する第2のダミーパターン8同士の端面は、半導体基板1の主面の一の法線と重ならないように形成されている。
このように、第1の層間絶縁膜11及び第2の層間絶縁膜12の膜厚方向に応力が集中するパターンの端面が切断方向に平行な方向で一の直線(法線)上に載らないようにすることにより、層間絶縁膜11、12に切削により生じる膜剥離等のダメージを低減することができる。
この場合に、切断方向に対して垂直な方向の断面に対しても、各第1の層間絶縁膜8に形成された第2のダミーパターン8の端面が直線上に載らないように配置すると、より高い効果を得ることができる。
以上、本発明の一実施形態とその各変形例における第2のダミーパターンを構成する第1の層間絶縁膜に形成されたダミー配線について説明したが、本発明に係る第2のダミーパターンは、第1の層間絶縁膜に形成されたダミー配線同士の間の任意の箇所に第2の層間絶縁膜に形成された複数のダミービア又はラインビアを設けてもよい。
以下、第2のダミーパターンにダミービア又はラインビアを設ける構成例を説明する。
(第2のダミーパターンの第13変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第13変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図27(a)及び図27(b)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第13変形例に係る第2のダミーパターンであって、図27(a)は切断方向に垂直な方向の断面構成を示し、図27(b)は(a)のXXVIIb−XXVIIb線における切断方向に平行な方向の断面構成を示している。
図27(a)及び図27(b)に示すように、第2の層間絶縁膜12の各層には、第2のダミーパターン8を構成するダミービアがそれぞれダミー配線と接続されるように形成されている。さらに、一の層の第2の層間絶縁膜に形成されたダミービアの中心位置と、第1の層間絶縁膜11を介して隣接する他の層の第2の層間絶縁膜に形成されたダミービアの中心位置とが一の直線(法線)上に載らないように配置されている。
この構成により、第2の層間絶縁膜12における応力が集中しやすいダミービア部の周辺の領域に、個片化する際の切削によるダメージを分散させることができる。
ここで、ダミービアは、シールリング3側と比べて切断領域5側が疎になるように配置することが好ましい。例えば、ダミービアのピッチをシールリング3側と比べて切断領域5側が大きくなるように配置するとよい。また、ダミービアの個数をシールリング3側と比べて切断領域5側が少なくなるように配置してもよい。このようにすると、非切断領域6は、切断領域5側と比べてシールリング3側の機械的な強度が高くなるため、個片化工程の際に生じる切削によるダメージを非切断領域6に逃がすと共に、非切断領域6に生じたダメージがシールリング3側に達することを防ぐことができる。
また、第2のダミーパターン8に設けるダミービアは、非切断領域6に対して不均一に配置することが好ましい。これにより、非切断領域6に強度が異なる領域が不均一に分布して、個片化の際の負荷が分散されるため、各層間絶縁膜11、12の非切断領域6に切削により生じるダメージを抑制することができる。
(第2のダミーパターンの第14変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第14変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図28はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第14変形例に係る第2のダミーパターンの切断方向に平行な方向の断面構成を示している。
図28に示すように、第2のダミーパターン8は、複数の第1の層間絶縁膜11にそれぞれ形成されたライン状のダミー配線と、複数の第2の層間絶縁膜12にそれぞれ形成されたダミービアとが断面網目状に配置されている。
ここで、網目状構造は、切断方向に対して平行な方向の断面に形成されていてもよく、また、切断方向に対して垂直な方向の断面に形成されていてもよい。また、切断方向に対して平行な方向及び垂直な方向に立体的に形成されていてもよい。さらには、切断方向に対して斜めの方向に延びるライン状のダミー配線に沿った断面に形成されていてもよい。
一般に、配線とビアとによって囲まれた領域は応力が集中しやすく、機械的強度も低いため破壊されやすい。しかしながら、第14の変形例に係る第2のダミーパターンは、断面網目構造により機械的強度が高くなっているため、各層間絶縁膜11、12にクラックが生じにくい。すなわち、個片化工程において生じる応力に対する耐性が向上する。
なお、第1の層間絶縁膜11に形成されたライン状のダミー配線は必ずしも直線状である必要はなく、全部又は一部が短冊状に分断された構成であってもよい。このように分断されて構造的に弱い箇所を意図的に設けることにより、切削により生じたダメージを吸収し、シールリング3側に達することを防ぐことができる。
ここで、一の層の第2の層間絶縁膜12に形成された各ダミービアの中心位置は、第1の層間絶縁膜11を介して隣接する他の層の第2の層間絶縁膜に形成されたダミービアの中心位置とが一の直線(法線)上に載らないように配置することが好ましい。このようにすると、応力が集中しやすいダミービアを第2の層間絶縁膜12の非切断領域6に分散することができる。
また、第2のダミーパターン8における網目状の断面構造は、シールリング3側と比べて切断領域5側の網目構造が粗くなるように配置することが好ましい。このようにすると、非切断領域6は切断領域5側と比べてシールリング3側の強度が高くなるため、非切断領域6に切削により生じたダメージがシールリング3側に達することを防ぐことができる。
さらには、第2のダミーパターン8における網目の大きさが不均一となるように配置することが好ましい。これにより、非切断領域6に強度が異なる領域が不均一に分布するため、個片化の際の負荷が分散されて、各層間絶縁膜11、12の非切断領域6に切削により生じるダメージを抑制することができる。
(第2のダミーパターンの第15変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第15変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図29(a)〜図29(c)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第15変形例に係る第2のダミーパターンであって、図29(a)は切断方向に垂直な方向の断面構成を示し、図29(b)は(a)のXXIXb−XXIXb線における切断方向に平行な方向の断面構成を示し、図29(c)は(a)のXXIXc−XXIXc線における切断方向に平行な方向の断面構成を示している。
図29(a)〜図29(c)に示すように、第2の層間絶縁膜12の各層には、第2のダミーパターン8を構成するラインビアがそれぞれダミー配線と接続され且つ切断方向と平行な方向に延びるように形成されている。さらに、一の層の第2の層間絶縁膜に形成されたラインビアの中心位置と、第1の層間絶縁膜11を介して隣接する他の層の第2の層間絶縁膜に形成されたラインビアの中心位置とが一の直線(法線)上に載らないように配置されている。
この構成により、応力が集中しやすいラインビア同士の間の領域に個片化工程の切削により生じるダメージを逃がすことができ、且つ遮蔽力が高い構造を実現できる。
ここで、ラインビア同士の間隔は、シールリング3側と比べて切断領域5側が大きくなるように配置することが好ましい。この構成により、各層間絶縁膜11、12において、非切断領域6が切断領域5側と比べてシールリング3側の機械的強度が向上するため、非切断領域6に生じたダメージがシールリング3側に達することを防ぐことができる。
(第2のダミーパターンの第16変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第16変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図30はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第16変形例に係る第2のダミーパターンの要部の構成を示している。
図30に示すように、第2のダミーパターン8は、第1の層間絶縁膜11に形成された複数のライン状のダミー配線と、第1の層間絶縁膜11の上下方向に隣接する第2の層間絶縁膜12に形成され、各ダミー配線と接続されるダミービアとから構成されている。
第16変形例の特徴として、ライン状の各ダミー配線は互いに異なる方向に延びるように形成されていることを特徴とする。ここで、ライン状のダミー配線は、切断領域6に対して平行な方向又は垂直な方向に配置されていてもよく、また、切断領域6に対して斜めに形成されていてもよい。
このような構成により、各層間絶縁膜11、12に印加される応力の方向性が分散されるため、個片化工程で切削により生じたダメージが一の方向に伸展することを防ぐことができる。
(第2のダミーパターンの第17変形例)
本発明の一実施形態及びその各変形例の第17変形例に係る第2のダミーパターンについて図面を参照しながら説明する。図31(a)〜図31(c)はスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第17変形例に係る第2のダミーパターンであって、図31(a)は要部の構成を示し、図31(b)は(a)のXXXIb−XXXIb線における断面構成を示し、図31(c)は(a)のXXXIc−XXXIc線における断面構成を示している。
図31(a)〜図31(c)に示すように、第2のダミーパターン8は、例えば1層目の第1の層間絶縁膜11及び5層目の第1の層間絶縁膜11には互いに同一方向に延びるライン状のダミー配線が形成されている。また、2層目及び4層目の第2の層間絶縁膜12には、それぞれ1層目及び5層目のライン状のダミー配線と接続されたダミービアが形成されている。また、3層目の第1の層間絶縁膜11には各ダミービアと接続された島状のダミー配線を形成することにより、2本のライン状のダミー配線、4つのダミービア、2つの島状のダミー配線により1つのリング構造体が形成されている。さらに、一のリング構造体の内側をくぐるように他のリング構造体が形成されている。
ここで、第17変形例に係る第2のダミーパターン8のリング構造体は、島状のダミー配線を用いずに、ライン状のダミー配線のみで形成してもよい。また、各リング構造体を構成するライン状のダミー配線は、切断領域6に対して平行な方向又は垂直な方向に配置されていてもよく、また、切断領域6に対して斜めに形成されていてもよい。
また、図31(a)〜図31(c)においては、各リング構造体を直線的に連結した梯子状パターンを示したが、これに限られず、屈曲部を持つように折り曲げて連結してもよい。
第17変形例によると、スクライブ領域の非切断領域6に設ける第2のダミーパターン8として、互いの内側をくぐるように形成された複数のリング構造体を用いているため、個片化工程の切削によるダメージを吸収でき、且つ機械的な強度が高い構造を実現できる。
なお、互いの内側をくぐるように形成されたリング構造体同士は、ダミー配線又はダミービアにより互いに接続されずに、独立した構造体であることが望ましい。
なお、これまでに説明した第2のダミーパターンを構成する第2の層間絶縁膜に形成されるダミービアは、図示を簡略化するため、単一ビアとして記載したが、単一ビアに限られない。すなわち、ビア形成領域に密集して配置した複数個の集合ビアにより構成されていてもよい。但し、この場合は、ダミービアの配置ピッチは、集合ビアを構成する個々のビアのピッチより大きい構成とすることはいうまでもない。
また、本発明の一実施形態及びその各変形例においては、半導体基板の上部に形成される不純物拡散層の記載を省略している。
また、第1のダミーパターン及び第2のダミーパターンは、通常の配線用の導電性材料だけでなく、ゲート電極を形成する配線と同一の配線層の導電性材料をもダミーパターンとして用いることができる。また、周辺部に絶縁性材料が埋め込まれてなるSTI(shallow trench isolation)分離部が形成された活性領域をダミーとして用いることもできる。
(STI分離部)
本発明の一実施形態及びその各変形例のSTI分離部について図面を参照しながら説明する。図32A及び図32Bは半導体基板におけるスクライブ領域の平面構成を示し、図32Bは図32AのXXXIIb−XXXIIb線における断面構成を示している。但し、図32Aにおいては、各層間絶縁膜及び各ダミーパターンを除去した状態の平面構成である。
図32A及び図32Bに示すように、半導体基板1におけるスクライブ領域4の上部には、複数のSTI分離部21が切断方向と平行な方向に形成され、形成された複数のSTI分離部21同士の間には、複数のダミー活性領域20が形成されている。
また、スクライブ領域4の切断領域5に形成された第1のダミーパターン7及びスクライブ領域4の非切断領域6に形成された第2のダミーパターン8の配置は、図7に示した構成と同一である。
このように、クラックの起点となりやすい複数のSTI分離部21が切断方向と平行な方向に設けられているため、クラックの伸展方向をシールリング3側ではなく、切断方向に平行な方向に逃がすことができる。
図32Bに示すように、半導体基板1における切断領域5に形成された第1のスペース13及び非切断領域6に形成された第2のスペース14の上部には、それぞれSTI分離部21を設けることが好ましい。このようにすると、第1のスペース12及び第2のスペース14のように、機械的強度を意図的に低くした領域に基板クラックによるダメージを逃がしやすくすることができる。
以上のように、スクライブ領域4のパターンについて本発明の構成を示したが、実際のスクライブ領域4には、評価パターン又はアライメントマーク等からなるアクセサリパターンが形成される場合もある。これらのアクセサリパターンを含むウェハ状の半導体装置であっても本発明に含まれる。
また、図面を参照しながら本発明の一実施形態及びその各変形例について説明したが、本実施形態及びその変形例は本発明の例示に過ぎず、実施形態及びその変形例を組み合わせた実施形態も本発明に含まれる。また、図示した以外にも本発明の技術思想の範囲において、種々の構成を採ることができる。
本発明の半導体装置は、CMP工程で生じるディッシングを防止できると共に、半導体基板を個片化する際のダイシングブレードの目詰まりを低減して、半導体基板に生じるクラックを抑制することができ、多層配線構造を有する半導体装置等に有用である。
本発明の一実施形態に係るウェハレベルの半導体装置を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す部分的な拡大平面図である。 図2AのIIb−IIb線における断面図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置における第1のダミーパターンの面積率とチッピング量との関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態の第1変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第2変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第3変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第3変形例の他の例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第4変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 図8AのVIIIb−VIIIb線における断面図である。 本発明の一実施形態の第4変形例の他の例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第4変形例の他の例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第4変形例の他の例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第4変形例の他の例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第5変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第5変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第6変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第7変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第7変形例の他の例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第8変形例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第8変形例の他の例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第8変形例の他の例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 本発明の一実施形態の第8変形例の他の例に係る半導体装置におけるスクライブ領域を示す断面図である。 (a)〜(d)は本発明の一実施形態及びその各変形例における切断領域に配置された第1変形例に係る第1のダミーパターンを示す平面図である。 本発明の一実施形態及びその各変形例における切断領域に配置された第2変形例に係る第1のダミーパターンの切断方向に平行な方向を示す断面図である。 (a)及び(b)は本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第1変形例に係る第2のダミーパターンを示す平面図である。 (a)〜(d)は本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第2変形例に係る第2のダミーパターンを示す平面図である。 (a)及び(b)は本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第3変形例に係る第2のダミーパターンを示す平面図である。 (a)〜(d)は本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第4変形例に係る第2のダミーパターンを示す平面図である。 (a)〜(d)は本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第5変形例に係る第2のダミーパターンを示す平面図である。 (a)及び(b)は本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第6変形例に係る第2のダミーパターンを示す平面図である。 本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第7変形例に係る第2のダミーパターンを示す平面図である。 本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第8変形例に係る第2のダミーパターンを示す平面図である。 (a)及び(b)は本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第9変形例に係る第2のダミーパターンを示す平面図である。 (a)及び(b)は本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第10変形例に係る第2のダミーパターンを示す平面図である。 (a)〜(d)は本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第11変形例に係る第2のダミーパターンを示す平面図である。 本発明の一実施形態及びその各変形例における非切断領域に配置された第12変形例に係る第2のダミーパターンの切断方向に平行な方向を示す断面図である。 (a)は本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第13変形例に係る第2のダミーパターンの切断方向に垂直な方向を示す断面図である。(b)は(a)のXXVIIb−XXVIIb線における断面図である。 本発明の一実施形態及びその各変形例における非切断領域に配置された第14変形例に係る第2のダミーパターンの切断方向に平行な方向を示す断面図である。 (a)は本発明の一実施形態及びその各変形例におけるスクライブ領域の一の非切断領域に配置された第15変形例に係る第2のダミーパターンの切断方向に垂直な方向を示す断面図である。(b)は(a)のXXIXb−XXIXb線における断面図である。(c)は(a)のXXIXc−XXIXc線における断面図である。 本発明の一実施形態及びその各変形例における非切断領域に配置された第16変形例に係る第2のダミーパターンを示す要部の斜視図である。 (a)は本発明の一実施形態及びその各変形例における非切断領域に配置された第17変形例に係る第2のダミーパターンを示す要部の斜視図である。(b)は(a)のXXXIb−XXXIb線における断面図である。(c)は(a)のXXXIc−XXXIc線における断面図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置及びその各変形例における半導体基板のスクライブ領域を示す平面図である。 図32AのXXXIIb−XXXIIb線における断面図である。 (a)は従来例に係るウェハレベルの半導体装置におけるスクライブ領域を示す平面図である。(b)は(a)のXXXIIIb−XXXIIIb線における断面図である。
符号の説明
1 半導体基板(ウェハ)
2 回路領域
3 シールリング
4 スクライブ領域
5 切断領域
5a 第1の領域
5b 第2の領域
6 非切断領域
6a 第3の領域
6b 第4の領域
7 第1のダミーパターン
8 第2のダミーパターン
8a ライン状ダミーパターン
8b 島状ダミーパターン
11 第1の層間絶縁膜
12 第2の層間絶縁膜
13 第1のスペース
14 第2のスペース
15 第2のスペース
16a 第1の保護膜
16b 第2の保護膜
17 樹脂保護膜
18 埋め込み膜
19 ダイシングブレード
19a 側面
19b 先端面
20 ダミー活性領域
21 STI分離部
22 第3のスペース

Claims (17)

  1. 半導体基板に形成された機能素子を有する回路領域と、
    前記回路領域と該回路領域と間隔をおいて形成された他の回路領域との間に位置する領域であって、切断領域と該切断領域の両側に設けられた非切断領域とからなるスクライブ領域と、
    前記半導体基板における前記スクライブ領域の上に形成された第1の層間絶縁膜と、
    前記第1の層間絶縁膜における前記切断領域に形成された導電性材料からなる第1のダミーパターンと、
    前記第1の層間絶縁膜における前記非切断領域に形成された導電性材料からなる第2のダミーパターンとを備え、
    前記切断領域における前記第1のダミーパターンの単位面積当たりの占有率は、前記非切断領域における前記第2のダミーパターンの単位面積当たりの占有率よりも小さいことを特徴とする半導体装置。
  2. 請求項1に記載の半導体装置において、
    前記切断領域の幅は、前記スクライブ領域を切断するダイシングブレードの刃幅と同等かそれよりも大きいことを特徴とする半導体装置。
  3. 請求項1又は2に記載の半導体装置において、
    前記半導体基板上に、前記回路領域の周囲を囲むように形成された導電性材料からなるシールリングをさらに備えていることを特徴とする半導体装置。
  4. 請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載の半導体装置において、
    前記スクライブ領域は、前記回路領域の周囲に形成されており、前記回路領域を前記半導体基板から切り出す際の切りしろであることを特徴とする半導体装置。
  5. 請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の半導体装置において、
    前記第1のダミーパターンのパターンピッチは、前記第2のダミーパターンのパターンピッチよりも大きいことを特徴とする半導体装置。
  6. 請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の半導体装置において、
    前記第1のダミーパターンのパターンサイズは、前記第2のダミーパターンのパターンサイズよりも小さいことを特徴とする半導体装置。
  7. 請求項1〜6のうちのいずれか1項に記載の半導体装置において、
    前記第1のダミーパターンの前記切断領域に占める単位面積当たりの平均占有率は10%以上且つ25%未満であり、
    前記第2のダミーパターンの前記非切断領域に占める単位面積当たりの平均占有率は25%以上且つ90%以下であることを特徴とする半導体装置。
  8. 請求項1〜7のうちのいずれか1項に記載の半導体装置において、
    前記切断領域におけるダイシングブレードの側面と接する領域は、前記第1のダミーパターンが形成されていない第1のスペースであることを特徴とする半導体装置。
  9. 請求項8に記載の半導体装置において、
    前記第1のスペースの幅は、前記第1のダミーパターンの最小ピッチの長さ以上であることを特徴とする半導体装置。
  10. 請求項1〜9のうちのいずれか1項に記載の半導体装置において、
    前記切断領域は、少なくともダイシングブレードの側面と接する領域を含み且つ前記非切断領域と隣接する第1の領域と、前記第1の領域を除く第2の領域とを有し、
    前記第1の領域における前記第1のダミーパターンの単位面積当たりの占有率は、前記第2の領域における前記第1のダミーパターンの単位面積当たりの占有率に比べて小さいことを特徴とする半導体装置。
  11. 請求項1〜9のうちのいずれか1項に記載の半導体装置において、
    前記切断領域は、少なくともダイシングブレードの側面と接する領域を含み且つ前記非切断領域と隣接する第1の領域と、前記第1の領域を除く第2の領域とを有し、
    前記第1の領域には、前記第1のダミーパターンが形成されておらず、前記第2の領域にのみ前記第1のダミーパターンが形成されていることを特徴とする半導体装置。
  12. 請求項10又は11に記載の半導体装置において、
    前記切断領域における前記第2の領域は、ダイシングブレードの刃幅よりも幅が小さく、且つ、ダイシングブレードの両側面よりも内側に位置することを特徴とする半導体装置。
  13. 請求項1〜12のうちのいずれか1項に記載の半導体装置において、
    前記非切断領域は、前記回路領域と隣接する第3の領域と、前記切断領域に隣接する第4の領域とを有し、
    前記第3の領域は、前記第2のダミーパターンが形成されていない第2のスペースであり、前記第4の領域にのみ前記第2のダミーパターンが形成されていることを特徴とする半導体装置。
  14. 請求項13に記載の半導体装置において、
    前記第2のスペースの幅は、前記第2のダミーパターンの最小ピッチの長さ以上であることを特徴とする半導体装置。
  15. 請求項1〜14のうちのいずれか1項に記載の半導体装置において、
    前記切断領域の切断方向に沿った中央部に、前記第1のダミーパターンが形成されていない第3のスペースが設けられていることを特徴とする半導体装置。
  16. 請求項1〜15のうちのいずれか1項に記載の半導体装置において、
    前記第1の層間絶縁膜は、前記半導体基板における前記回路領域の上にも形成されており、
    前記第1の層間絶縁膜には、前記機能素子と電気的に接続される配線が形成されていることを特徴とする半導体装置。
  17. 請求項16に記載の半導体装置において、
    前記第1の層間絶縁膜の上又は下に形成された第2の層間絶縁膜と、
    前記第2の層間絶縁膜に形成され、前記配線と電気的に接続されたビアとをさらに備えていることを特徴とする半導体装置。
JP2007200822A 2006-08-10 2007-08-01 半導体装置 Pending JP2008066716A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007200822A JP2008066716A (ja) 2006-08-10 2007-08-01 半導体装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006218904 2006-08-10
JP2007200822A JP2008066716A (ja) 2006-08-10 2007-08-01 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008066716A true JP2008066716A (ja) 2008-03-21

Family

ID=39289098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007200822A Pending JP2008066716A (ja) 2006-08-10 2007-08-01 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008066716A (ja)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008098605A (ja) * 2006-09-15 2008-04-24 Nec Electronics Corp 半導体装置
JP2009290090A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法
CN101621048A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 日本冲信息株式会社 复合半导体器件、印头以及图像形成装置
JP2010536174A (ja) * 2007-08-08 2010-11-25 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 半導体デバイスの応力緩和
JP2011014603A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2011134893A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Renesas Electronics Corp 半導体装置
JP2011138856A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2011216648A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2012033840A (ja) * 2010-08-03 2012-02-16 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置の製造方法
WO2012095907A1 (ja) * 2011-01-14 2012-07-19 パナソニック株式会社 半導体装置及びフリップチップ実装品
WO2012160736A1 (ja) * 2011-05-20 2012-11-29 パナソニック株式会社 半導体装置
JP2013105919A (ja) * 2011-11-14 2013-05-30 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体ウェハ及び半導体装置の製造方法
JP2013225709A (ja) * 2013-07-29 2013-10-31 Renesas Electronics Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2016072413A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
US10854517B2 (en) 2018-08-20 2020-12-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of manufacturing semiconductor chip
WO2022138238A1 (ja) * 2020-12-23 2022-06-30 三井金属鉱業株式会社 配線基板及びそのトリミング方法、並びに多層配線板

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001215685A (ja) * 2000-02-07 2001-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd レチクルパターンの作成方法及びその作成装置
JP2002009161A (ja) * 2000-04-19 2002-01-11 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびダミーパターンの配置方法
US6365958B1 (en) * 1998-02-06 2002-04-02 Texas Instruments Incorporated Sacrificial structures for arresting insulator cracks in semiconductor devices
JP2005101181A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置のおよびその製造方法
JP2005294472A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nec Electronics Corp 半導体装置、半導体ウェーハ、およびこれらの製造方法
JP2006041244A (ja) * 2004-07-28 2006-02-09 Nec Electronics Corp 半導体装置
JP2006093407A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子デバイスおよびその製造方法
JP2006516824A (ja) * 2003-01-27 2006-07-06 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド ウエハ・スクライブ領域の金属低減

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6365958B1 (en) * 1998-02-06 2002-04-02 Texas Instruments Incorporated Sacrificial structures for arresting insulator cracks in semiconductor devices
JP2001215685A (ja) * 2000-02-07 2001-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd レチクルパターンの作成方法及びその作成装置
JP2002009161A (ja) * 2000-04-19 2002-01-11 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびダミーパターンの配置方法
JP2006516824A (ja) * 2003-01-27 2006-07-06 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド ウエハ・スクライブ領域の金属低減
JP2005101181A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置のおよびその製造方法
JP2005294472A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nec Electronics Corp 半導体装置、半導体ウェーハ、およびこれらの製造方法
JP2006041244A (ja) * 2004-07-28 2006-02-09 Nec Electronics Corp 半導体装置
JP2006093407A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子デバイスおよびその製造方法

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008098605A (ja) * 2006-09-15 2008-04-24 Nec Electronics Corp 半導体装置
JP2010536174A (ja) * 2007-08-08 2010-11-25 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 半導体デバイスの応力緩和
JP2009290090A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法
US8829679B2 (en) 2008-05-30 2014-09-09 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device and method for manufacturing the same
CN101621048A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 日本冲信息株式会社 复合半导体器件、印头以及图像形成装置
EP2141022A2 (en) 2008-06-30 2010-01-06 Oki Data Corporation Composite semiconductor device, print head and image forming apparatus
JP2010010595A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Oki Data Corp 複合半導体装置、プリントヘッド及び画像形成装置
EP2141022A3 (en) * 2008-06-30 2012-08-08 Oki Data Corporation Composite semiconductor device, print head and image forming apparatus
JP2011014603A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2011134893A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Renesas Electronics Corp 半導体装置
JP2011138856A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2011216648A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
TWI466257B (zh) * 2010-03-31 2014-12-21 Toshiba Kk 半導體裝置及其製造方法
JP2012033840A (ja) * 2010-08-03 2012-02-16 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置の製造方法
WO2012095907A1 (ja) * 2011-01-14 2012-07-19 パナソニック株式会社 半導体装置及びフリップチップ実装品
WO2012160736A1 (ja) * 2011-05-20 2012-11-29 パナソニック株式会社 半導体装置
US9305863B2 (en) 2011-05-20 2016-04-05 Panasonic Corporation Semiconductor device
JP2013105919A (ja) * 2011-11-14 2013-05-30 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体ウェハ及び半導体装置の製造方法
JP2013225709A (ja) * 2013-07-29 2013-10-31 Renesas Electronics Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2016072413A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
US10854517B2 (en) 2018-08-20 2020-12-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of manufacturing semiconductor chip
US11967529B2 (en) 2018-08-20 2024-04-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of manufacturing semiconductor chip
WO2022138238A1 (ja) * 2020-12-23 2022-06-30 三井金属鉱業株式会社 配線基板及びそのトリミング方法、並びに多層配線板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008066716A (ja) 半導体装置
US7696607B2 (en) Semiconductor device
JP5235378B2 (ja) 半導体装置
US8334582B2 (en) Protective seal ring for preventing die-saw induced stress
US9230920B2 (en) Semiconductor device
US9105706B2 (en) Semiconductor device fabrication method capable of scribing chips with high yield
JP5175066B2 (ja) 半導体装置
JP4636839B2 (ja) 電子デバイス
US9406625B2 (en) Die edge seal employing low-K dielectric material
US7777304B2 (en) Semiconductor device
US8692245B2 (en) Crack stop structure and method for forming the same
JP5332200B2 (ja) 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US20070087067A1 (en) Semiconductor die having a protective periphery region and method for forming
JP2008270488A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2011134893A (ja) 半導体装置
KR20090046993A (ko) 반도체 소자 및 그 제조 방법
US8293581B2 (en) Semiconductor chip with protective scribe structure
JP2009123733A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2009135397A (ja) 半導体装置
JP2009218504A (ja) 半導体装置
JP2011249478A (ja) 半導体装置およびその製造方法ならびに半導体ウエハ
JP2005268395A (ja) 半導体装置
JP5483772B2 (ja) 半導体装置
JP2004260128A (ja) 多層配線を有する半導体装置
TW201537630A (zh) 半導體元件

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100310

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20120125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121127

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130319