JP2009135397A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体ウェハをチップに分割する際、スクライブ領域においてレーザグルービング工法を用いた場合、拡散層までレーザ光が透過すると、拡散層に設置した拡散層導電膜にレーザ光が吸収され、導電膜の溶解及び体積膨張により、拡散層導電膜上の広い範囲で層間膜の膜剥がれの発生を防止する半導体装置を得られるようにする。
【解決手段】半導体基板1の上に、配線が形成された第1の層間絶縁膜6と、配線と電気的に接続されるビアが形成された第2の層間絶縁膜7とが交互に積層され、配線又はビアと電気的に接続される機能素子を有する複数の回路領域2と、該回路領域2の周囲に形成され、回路領域2を半導体基板1から切り出す際の切りしろであるスクライブ領域4とが形成されている。スクライブ領域4には、導電性材料からなる第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13が形成されている。
【選択図】図7
【解決手段】半導体基板1の上に、配線が形成された第1の層間絶縁膜6と、配線と電気的に接続されるビアが形成された第2の層間絶縁膜7とが交互に積層され、配線又はビアと電気的に接続される機能素子を有する複数の回路領域2と、該回路領域2の周囲に形成され、回路領域2を半導体基板1から切り出す際の切りしろであるスクライブ領域4とが形成されている。スクライブ領域4には、導電性材料からなる第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13が形成されている。
【選択図】図7
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の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)が採用されている。ダマシン法は、溝部が形成された半導体基板の全面に金属膜を堆積し、例えば化学的機械的研磨(Chemical Mechanical Polishing:CMP)法により、溝部の内部にのみ金属膜を残し、不要な金属膜を除去する。このダマシン法に伴うCMP法は、層間絶縁膜に形成される配線パターン等により研磨速度に差異が生じる。すなわち、層間絶縁膜に形成される配線パターン等が疎な領域は、配線パターン等が密な領域に比べて、研磨速度が速くなるため、膜厚が小さくなる。この研磨速度の違いから生じる配線膜厚の変動を防止することは、最終的な配線膜厚の変動を抑制するために重要である。そのため、配線パターン等が疎な領域に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、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23は、従来の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ための切断領域であるスクライブ領域を示す図であり、図23(a)は左右に回路領域が配置されたスクライブ領域の平面構成であり、スクライブ領域を構成する複数の第1の層間絶縁膜のうちの1つの上面を示している。図23(b)は図23(a)のXVIb-XVIb線における断面構成であり、層間絶縁膜の上に形成される保護膜等が形成された断面を示している。
図23(a)に示すように、半導体基板1の主面には、機能素子(図示せず)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。互いに隣り合う回路領域2のそれぞれに形成されたシールリング3に挟まれる領域は、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。
また、図23(b)に示すように、半導体基板1の主面上には、第1の層間絶縁膜6と第2の層間絶縁膜7とが交互に積層されており、回路領域2の第1の層間絶縁膜6には、導電性材料よりなる配線(図示せず)が形成され、回路領域2の第2の層間絶縁膜7には導電性材料よりなるビア(図示せず)が形成されている。一方、スクライブ領域4の第1の層間絶縁膜6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30が形成されている。このように、スクライブ領域4には、均等に配置されたダミーパターン30が形成されることによって、CMP工程におけるディッシングの防止が図られている。
また、ダイシング工程において発生するチッピングを防止する方法として、特許文献4に、半導体ウェハ上のダイシングラインの両側に間隔をおいてレーザ照射光を当て、膜剥れ防止溝を形成する工程が記載されている。
特開2004−235357号公報
特開2006−41244号公報
特開2004−153015号公報
特開2007−48995号公報
しかしながら、前記従来の半導体装置では、ディッシング防止のためにダミーパターンを形成すること及びレーザ照射光を用いて膜剥れ防止溝を形成する工程についてそれぞれ言及されているものの、スクライブ領域に形成する拡散層導電膜、配線ダミーパターンの配置及びレーザグルービング工法の関係については、特に言及されていない。レーザグルービング工法を用いた場合、拡散層までレーザ光が透過すると、拡散層に設置した拡散層導電膜にレーザ光が吸収され、拡散層導電膜の溶解及び体積の膨張が起こり、拡散層導電膜の上の広い範囲で層間膜の膜剥がれが発生することになる。この剥離は、この段階でチップ内部への水分浸入等の問題があるだけでなく、レーザグルービング後のダイシング工程において、チッピングの起点となり、品質及び信頼性が低下する懸念となる。
本発明は、前記従来の問題に鑑み、半導体基板(ウェハ)をレーザグルービング工法を用いて個片化する際のチッピングにより不良の発生を防止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、スクライブ領域のうちダイシング工程等でレーザ光が照射される領域に、拡散層導電膜を形成しない、又は、スクライブ領域に拡散層導電膜が存在する場合、層間絶縁膜にダミーパターンを配置して拡散層にレーザ光が照射されない構成とする。
具体的に、本発明に係る第1の半導体装置は、半導体基板と、半導体基板に設けられた拡散層導電膜と、半導体基板の上に積層された層間絶縁膜と、層間絶縁膜に設けられた配線パターン及びビアパターンとからなる半導体装置を対象とし、半導体基板に形成された複数の回路領域と、回路領域の周囲に形成され、各回路領域を分離するスクライブ領域とを備え、拡散層導電膜は、スクライブ領域のうちの少なくともレーザ光が照射される領域に形成されていないことを特徴とする。
本発明の第1の半導体装置によると、スクライブ領域のレーザグルービング工程によるレーザ光が照射される領域に拡散導電膜が形成されていないため、拡散層導電膜にレーザ光が吸収された際に、拡散層導電膜の溶解及び体積の膨張が起こり、層間絶縁膜の膜剥がれが発生することを防止できる。このため、レーザ光が照射されることによる半導体装置の品質及び信頼性の低下を防止することができる。
本発明の第1の半導体装置において、拡散層導電膜は、スクライブ領域の全体にわたって形成されていないことが好ましい。
本発明の第1の半導体装置において、スクライブ領域には配線パターン及びビアパターンが形成されていないことが好ましい。
このようにすると、レーザ光が照射されるスクライブ領域にレーザ光を吸収する材料が存在しないため、レーザ光による均一な層間絶縁膜の溶解を実施することができるので、層間膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
本発明の第1の半導体装置において、スクライブ領域は、該スクライブ領域の中心線近傍領域を除く領域に、配線パターン又はビアパターンが形成されており、スクライブ領域に形成される配線パターン又はビアパターンが中心線近傍領域を跨ぐ距離は、層間絶縁膜のうち上層側ほど大きいことが好ましい。
このようにすると、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光が照射されるスクライブ領域には、拡散層導電膜及び配線パターン及びビアパターン等の導電性部材が形成されていないため、スクライブ領域にレーザ光を吸収する材料が存在しない。このため、レーザ光による均一な層間絶縁膜の溶解を実施することができるので、層間膜の膜剥がれの発生を防止することができる。また、レーザ光が照射されるスクライブ領域を除く領域には、配線パターン又はビアパターンが形成されているため、CMP工程において生じるディッシングを防止することができる。
本発明に係る第2の半導体装置は、半導体基板と、半導体基板に設けられた拡散層導電膜と、半導体基板上に積層された複数の層間絶縁膜と、層間絶縁膜に設けられた配線パターン及びビアパターンとからなる半導体装置を対象とし、半導体基板に形成された複数の回路領域と、回路領域の周囲に形成され、各回路領域を分離するスクライブ領域とを備え、スクライブ領域は、平面的にみて、スクライブ領域のうちの少なくともレーザ光が照射される領域が、複数の層間絶縁膜に形成されたそれぞれの配線パターン及びビアパターンのいずれか一方によって覆われていることを特徴とする。
本発明の第2の半導体装置によると、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光が、まず配線パターン又はビアパターンに吸収されることになり、レーザ光が配線パターン又はビアパターンに吸収されることに伴って熱が発生するため、層間絶縁膜の溶解が起こる。このことは、層間絶縁膜層における上層側の位置で溶解が発生し、溶解部が昇華除去されて、順次拡大されるため、スクライブ領域の広い範囲で、レーザ光による均一な溶解すなわち層間絶縁膜層の除去を実施することができる。このため、レーザ光が照射されるスクライブ領域に拡散層導電膜が形成されていたとしても、拡散層導電膜の上の層間絶縁膜に形成された配線パターン又はビアパターンによって、レーザ光が遮蔽されるので、レーザ光が照射されることによる半導体装置の品質及び信頼性の低下を防止することができる。
本発明の第2の半導体装置において、スクライブ領域は、平面的にみて、複数の層間絶縁膜に形成されたそれぞれの配線パターン又はビアパターンによって、スクライブ領域の全体が覆われていることが好ましい。
本発明の第2の半導体装置において、スクライブ領域には、拡散層導電膜が形成されていてもよい。
このようにすると、レーザグルービング工程を行う際のレーザ光は、拡散層導電膜の上の層間絶縁膜に形成された配線パターン又はビアパターンに吸収され、レーザ光が配線パターン又はビアパターンによって遮蔽される。このため、拡散層導電膜にレーザ光が吸収されて拡散層導電膜の溶解及び体積膨張が起こり、層間絶縁膜が膜剥がれを起こすことを防止できる。従って、レーザ光が照射されることによる半導体装置の品質及び信頼性の低下を防止することができる。
本発明の第2の半導体装置において、スクライブ領域に形成された複数の層間絶縁膜に配置されたそれぞれの配線パターン同士は、平面的にみて、少なくとも配線パターンの端部が互いに重なり合っていることが好ましい。
このようにすると、配線パターンを構成する導電性材料を減少させることができるため、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光のレーザ光量を相対的に少なくすることができるので、安定稼動が可能となる。
また、本発明の第2の半導体装置において、スクライブ領域に形成された複数の層間絶縁膜に配置されたそれぞれの配線パターン同士は、平面的にみて、配線パターンの端部が一致していることが好ましい。
このようにすると、配線パターンを構成する導電性材料をさらに減少させることができるため、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光のレーザ光量を相対的に少なくすることができるので、安定稼動が可能となる。
本発明の第2の半導体装置において、スクライブ領域に形成された配線パターンは、複数の層間絶縁膜のうち上層から2以上の層間絶縁膜に形成されていることが好ましい。
このようにすると、配線パターンを構成する導電性材料を減少させることができるため、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光のレーザ光量を相対的に少なくすることができるので、安定稼動が可能となる。層間絶縁膜の下層側では導電性材料の溶解が発生しないためスクライブ領域の広い範囲で、レーザ光による均一な溶解すなわち層間絶縁膜層の除去を実施することができる。
本発明の第2の半導体装置において、スクライブ領域に形成された配線パターンは、複数の層間絶縁膜のうち下層から2以上の層間絶縁膜に形成されていることが好ましい。
このようにすると、層間絶縁膜の上層側に配線パターンを形成するよりも細かい配線パターンを形成することができるため、レーザ光による発熱及び溶解反応をより均一に発生させることができる。このため、スクライブ領域の広い範囲で、レーザ光による均一な溶解すなわち層間絶縁膜層の除去を実施することができる。
本発明の第3の半導体装置は、半導体基板と、半導体基板に設けられた拡散層導電膜と、半導体基板上に積層され、配線パターンを有する層間絶縁膜とからなる半導体装置を対象とし、半導体基板に形成された複数の回路領域と、回路領域の周囲に形成され、各回路領域を分離するスクライブ領域とを備え、スクライブ領域は、少なくともレーザ光が照射される領域に、平板状の前記配線パターンが形成されていることを特徴とする。
本発明の第3の半導体装置によると、平板状の配線パターンによって、レーザグルービング工程を行う際に照射されるレーザ光を確実に吸収することができる。レーザ光によって、層間絶縁膜層の上層側より溶解反応が進み、順次下層側へ進むため、上層の層間絶縁膜が除去されることになる。このため、スクライブ領域の広い範囲で、レーザ光による均一な溶解すなわち層間絶縁膜層の除去を実施することができる。このため、レーザ光が照射されるスクライブ領域に拡散層導電膜が形成されていたとしても、拡散層導電膜の上の層間絶縁膜に形成された配線パターンによって、レーザ光が遮蔽されるので、レーザ光が照射されることによる半導体装置の品質及び信頼性の低下を防止することができる。
本発明の第4の半導体装置は、半導体基板と、半導体基板に設けられた拡散層導電膜と、半導体基板上に積層された層間絶縁膜と、層間絶縁膜に設けられた配線パターン及びビアパターンとからなる半導体装置を対象とし、半導体基板に形成された複数の回路領域と、回路領域の周囲に形成され、各回路領域を分離するスクライブ領域とを備え、スクライブ領域は、平面的にみて、スクライブ領域のうちの少なくともレーザ光が照射される領域が、複数の層間絶縁膜に形成されたそれぞれの配線パターン及びビアパターンによって覆われていることを特徴とする。
本発明の第4の半導体装置によると、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光が、まず配線パターン及びビアパターンに吸収されることになり、レーザ光が配線パターン及びビアパターンに吸収されることに伴って熱が発生するため、層間絶縁膜の溶解が起こる。このことは、層間絶縁膜層における上層側の位置で溶解が発生し、溶解部が昇華除去されて、順次拡大されるため、スクライブ領域の広い範囲で、レーザ光による均一な溶解すなわち層間絶縁膜層の除去を実施することができる。このため、層間絶縁膜に形成された配線パターン及びビアパターンによって、レーザ光が遮蔽されるので、レーザ光が照射されることによる半導体装置の品質及び信頼性の低下を防止することができる。
本発明の第4の半導体装置において、配線パターン及びビアパターンは、複数の層間絶縁膜に形成され、平面的にみて、スクライブ領域の全体を覆っていることが好ましい。
本発明の第4の半導体装置において、配線パターンは、スクライブ領域の全体に形成され、ビアパターンは、スクライブ領域の中心線近傍領域における上層のみに形成されていることが好ましい。
このようにすると、膜厚の厚い層間絶縁膜の上層に配線パターン及びビアパターンが形成されるため、レーザ光による層間絶縁膜の溶解が上層側から下層へと順次拡大されるため、層間絶縁膜を均一に溶解させ除去することができる。
本発明の第4の半導体装置において、スクライブ領域には、拡散層導電膜が形成されていてもよい。
このようにすると、レーザグルービング工程を行う際のレーザ光は、拡散層導電膜の上の層間絶縁膜に形成された配線パターン及びビアパターンに吸収され、レーザ光が配線パターン及びビアパターンによって遮蔽される。このため、拡散層導電膜にレーザ光が吸収されて拡散層導電膜の溶解及び体積膨張が起こり、層間絶縁膜が膜剥がれを起こすことを防止できる。従って、レーザ光が照射されることによる半導体装置の品質及び信頼性の低下を防止することができる。
本発明の第4の半導体装置において、配線パターン及びビアパターンは、互いに接続されていることが好ましい。
本発明に係る半導体装置によると、半導体基板(ウェハ)をレーザグルービング工法を用いて個片化する際にレーザ光による均一な層間膜の除去を実施できるためチッピングにより不良の発生を防止することができる。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の第1の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の実施形態に係るウェハレベルの半導体装置の平面構成を示している。
図1に示すように、第1の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、配線と該配線に接続されたビアとにより電気的に接続された機能素子(図示せず)を有する複数の回路領域2が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。第1の実施形態においては、2列のラインビアが形成されている。さらに、互いに隣り合う回路領域同士の間、すなわち、シールリング3の外周には、回路領域2を半導体装置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。
図2は互いに隣り合う回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4を部分的に拡大した平面構成を示し、図3は図2のIII−III線における断面構成を示している。図2においては、スクライブ領域4を構成する複数の第1の層間絶縁膜のうちの1つの上面を表わしている。
図2に示すように、スクライブ領域4は、互いに隣り合う回路領域2同士の間に形成されている。すなわち、スクライブ領域4はそれぞれの回路領域2の周囲に形成されたシールリング3の外周に配置されている。個片化工程において、スクライブ領域4における、互いに隣り合う回路領域2同士の中央部に配置されたブレードダイシング領域5が切断されることになる。
また、図3に示すように、第1の実施形態に係る半導体装置は、半導体基板1の上に第1の層間絶縁膜6と第2の層間絶縁膜7とが交互に積層された積層構造を有している。図3に示す回路領域2は、その一部のみ示しているため図示されていないが、回路領域2の第1の層間絶縁膜6は配線及びダミー配線を含み、回路領域2の第2の層間絶縁膜7はビア及びダミービアを含み、配線及びビアからなる配線パターンと、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とが形成されている。第1の実施形態においては、スクライブ領域4に拡散層導電膜が形成されておらず、且つ、スクライブ領域4の第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7に、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が形成されていない。
また、複数の層からなる層間絶縁膜の最上層の上には、それぞれ絶縁性材料からなる第1の保護膜8a及び第2の保護膜8bが順次積層されて形成されている。第1の保護膜8a及び第2の保護膜8bは、回路領域2とスクライブ領域4との間で分断されており、回路領域2に形成された第1の保護膜8の端部には導電性材料からなる埋め込み膜9が形成されている。また、回路領域2に形成された第2の保護膜8bの上には、絶縁性材料からなる樹脂保護膜10が形成されている。なお、図示は省略するが、第1の層間絶縁膜6と第2の層間絶縁膜7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、図3に示すように、個片化工程において、レーザグルービング処理を行うレーザ光11は、互いに隣り合う回路領域2同士に挟まれたスクライブ領域4の中央部であるブレードダイシング領域5を照射する。
このように、第1の実施形態に係る半導体装置は、半導体基板1と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜が形成されておらず、また、スクライブ領域4に配線及びビアも形成されていない。このような拡散層導電膜、配線及びビア等の導電性部材が形成されていない第1の実施形態に係る半導体装置のスクライブ領域4にレーザグルービング処理を行い切断する。
図4は、拡散層導電膜、配線及びビア等が形成されていないスクライブ領域4にレーザグルービング処理を実施した断面構成を示している。
図4に示すように、第1の実施形態に係るスクライブ領域4にはレーザ光11を吸収する材料からなる拡散層導電膜等の導電性部材が存在しないため、スクライブ領域4の広い範囲で、複数の第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7に対してレーザ光11による均一な溶解を実施することができる。このため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。また、スクライブ領域4に適切な長さの時間でレーザ光11を照射することによって、半導体基板1に形成されたスクライブ領域4の表面に溝を形成することができる。すなわち、ブレードダイシング領域5に層間絶縁膜が存在しない領域が形成される。このようにすると、その後のブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する際に、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、第1の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ブレードダイシング領域5の幅はダイシングブレードと同等か若干大きい程度で例えば30μm〜70μm程度である。
また、絶縁性材料からなる第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7には、一般にTEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)又はFSG(Fluoro Silicate Glass)等を用いることができる。また、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の材料は、TEOS又はFSG等の絶縁性材料に代えて、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てもよい。第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7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。
また、図3及び4においては、図示を簡略化して、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の全ての層を同等の膜厚で示しているが、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7は同一の膜厚でもよく、また異なる膜厚であってもよい。例えば、積層構造の下層側すなわち半導体基板1に近接する第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7には膜厚が100nm〜300nm程度の低誘電率膜を用い、上層側に近接する側の第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7には膜厚が300nm〜1500nm程度のTEOS等からなる層間絶縁膜を用いてもよい。また、中間層部分には膜厚が200nm〜500nm程度のTEOS等からなる層間絶縁膜を用いてもよい。
なお、第1の実施形態においてはスクライブ領域4における層間絶縁膜が複数の層から形成されているが、これに代えて、図5に示すように、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が1層ずつ形成された層間絶縁膜であっても良い。
回路領域2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にダマシン法等を用いて、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、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、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7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(図示せず)を設けてもよい。
一般に最上層の第1の層間絶縁膜6の上面に形成される第1の保護膜8a及び第2の保護膜8bは、アルミニウム(Al)等の導電性材料からなるパッド部(図示せず)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8a、8b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。また、回路領域2に形成された第1の保護膜8aの端部に形成され、第1の保護膜8a及び第2の保護膜8bの空隙部分に埋め込まれる埋め込み膜9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9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。
第1の実施形態においては、シールリング3は半導体基板1の回路領域2の外周に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。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に示す実施例及び変形例において、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。第2の実施形態は、スクライブ領域4にダミー配線又はダミービアからなるダミーパターンを形成する構成である。
本発明の第2の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に示す実施例及び変形例において、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。第2の実施形態は、スクライブ領域4にダミー配線又はダミービアからなるダミーパターンを形成する構成である。
図6は互いに隣り合う回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4を部分的に拡大した平面構成を示している。図6(a)は、複数の第1の層間絶縁膜6のうち配線パターンからなる第1のダミーパターン12が形成された第1の層間絶縁膜6を示しており、図6(b)は複数の第1の層間絶縁膜6のうち配線パターンからなる第2のダミーパターン13が形成された第1の層間絶縁膜6を示している。また、図7は図6(a)及び図6(b)のVI−VI線における断面構成を示している。
図6(a)、図6(b)及び図7に示すように、第1の層間絶縁膜6に形成された第1のダミーパターン12は、配線パターンと同一の導電性材料が格子状に配置され、第2のダミーパターン13は、第1のダミーパターン12を反転させた位置に導電性材料が配置されている。このとき、スクライブ領域4、特にブレードダイシング領域5は、平面的にみて、ダミーパターンが配置されない部分がないように、配置されているが、拡散層導電膜は配置されていない。このように、第1のダミーパターン12と第2のダミーパターン13とを配置することにより、レーザグルービング時のレーザ光11が導電性材料によって遮蔽されるように配置されるため、半導体基板1におけるスクライブ領域4が導電性材料によって覆われる。なお、導電性材料としては、銅、アルミニウム又はタングステン等が用いられる。
図8は、第2の実施形態において、スクライブ領域4にレーザグルービング処理を実施した断面構成を示している。
図8に示すように、スクライブ領域4に適切な長さの時間でレーザ光11を照射することによって、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7を溶解し、さらに、半導体基板1の表面に溝を形成することができる。
このような構成とすることにより、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光11が、まず第1のダミーパターン12又は第2のダミーパターン13に吸収されることになり、レーザ光11がダミーパターンに吸収されることに伴って熱が発生するため、層間絶縁膜の溶解が起こる。このことは、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7における上層側の位置で溶解が発生し、溶解部が昇華除去されて、順次拡大されるため、スクライブ領域4の広い範囲で、レーザ光11による均一な溶解すなわち第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の除去を実施することができる。このように、層間絶縁膜の膜剥がれを防止したレーザグルービングを実行することができるため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する際に、スクライブ領域4内のブレードダイシング領域5においては、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、第2の実施形態においては、第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13は、配線パターンにより形成しているが、ビアパターンにより形成してもよい。
なお、スクライブ領域4に形成される第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13を構成するダミー配線又はダミービアは、回路領域2にダマシンプロセス等を用いて配線パターン又はビアパターンを形成する工程と同時に同一材料を用いて形成することができる。
また、第2の実施形態においては、第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13は、ダミー配線又はダミービアがそれぞれ行列状に配置するように形成しているが、スクライブ領域4を覆うように形成されていれば行列状の配置でなくてもよい。
また、2つ以上のダミーパターンを組み合わせてスクライブ領域4を覆うように形成すればよい。
また、第2の実施形態においては、第1の層間絶縁膜6のみにダミーパターンを形成したが、第2の層間絶縁膜7にダミーパターンを形成してもよい。
(第2の実施形態の第1変形例)
本発明の第2の実施形態の第1変形例について図面を参照しながら説明する。第2の実施形態の第1変形例は、半導体基板1と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜14が形成されていることを特徴とする。
本発明の第2の実施形態の第1変形例について図面を参照しながら説明する。第2の実施形態の第1変形例は、半導体基板1と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜14が形成されていることを特徴とする。
図9は第2の実施形態の第1変形例に係る半導体装置の断面構成を示しており、図3及び図7と同様に回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4を示している。
図9に示すように、第1変形例に係る半導体装置は、第2の実施形態の構成に加えて、スクライブ領域4における半導体基板1と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜14が形成されている。ここで、拡散層導電膜14の材料としては、ポリシリコン、タングステン又はニッケル化合物等を用いることができる。
このように、拡散層導電膜14が形成されていても、第1のダミーパターン12と第2のダミーパターン13とが、半導体基板1におけるスクライブ領域4を覆う構成であるため、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光11が、まず第1のダミーパターン12又は第2のダミーパターン13に吸収されることになり、レーザ光11がダミーパターンに吸収されることに伴って熱が発生するため、層間絶縁膜の溶解が起こる。このことは、第2の実施形態と同様であり、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7における上層側の位置で溶解が発生し、溶解部が昇華除去されて、順次拡大されるため、スクライブ領域4の広い範囲で、レーザ光11による均一な溶解すなわち第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の除去を実施することができる。このように、拡散層導電膜14にレーザ光11が照射されるよりも前に層間絶縁膜の溶解及び除去が起きているため、拡散層導電膜14の溶解により層間絶縁膜が影響を受けることはないため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する際に、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
(第2の実施形態の第2変形例)
本発明の第2の実施形態の第2変形例について図面を参照しながら説明する。
本発明の第2の実施形態の第2変形例について図面を参照しながら説明する。
図10は第2の実施形態の第2変形例に係る半導体装置の断面構成を示しており、回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4を示している。
図10に示すように、第2変形例に係る半導体装置は、第2の実施形態と同様に第1の層間絶縁膜6に第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13が形成されるが、第1のダミーパターン12が形成された第1の層間絶縁膜6と、第2のダミーパターン13が形成された第1の層間絶縁膜6との間にダミーパターンが形成されない第1の層間絶縁膜6が配置された構成である。このような構成であっても、第1のダミーパターン12と第2のダミーパターン13とによって、半導体基板1におけるスクライブ領域4を覆っており、第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13のどちらもが配置されない部分がないように配置されている。
このような構成とすることにより、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光11が、まず第1のダミーパターン12又は第2のダミーパターン13に吸収されることになり、レーザ光11がダミーパターンに吸収されることに伴って熱が発生するため、層間絶縁膜の溶解が起こる。このことは、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7における上層側の位置で溶解が発生し、溶解部が昇華除去されて、順次拡大されるため、スクライブ領域4の広い範囲で、レーザ光11による均一な溶解すなわち第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の除去を実施することができる。このように、層間絶縁膜の膜剥がれを防止したレーザグルービングを実行することができるため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
なお、半導体基板1と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜が形成されていたとしても第2の実施形態の第1変形例と同様に、拡散層導電膜にレーザ光11が照射されるよりも前に層間絶縁膜の溶解及び除去が起きているため、拡散層導電膜の溶解により層間絶縁膜が膜剥がれ等の影響を受けることはない。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する際に、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、第2変形例においては、第1のダミーパターンが形成された第1の層間絶縁膜6と第2のダミーパターンが形成された第1の層間絶縁膜との間にダミーパターンが形成されていない第1の層間絶縁膜が形成されるような構成を図示したが、このような構成に限定されることはない。すなわち、2つ以上のダミーパターンを組み合わせることによってスクライブ領域4を覆うように形成すればよく、第2の層間絶縁膜に形成されたダミーパターンを含んでスクライブ領域4を覆うように形成してもよい。
また、ダミーパターンを形成する層間絶縁膜は、回路領域2に形成する配線パターン又はビアパターンに合わせて、適宜選択すればよい。
(第2の実施形態の第3変形例)
本発明の第2の実施形態の第3変形例について図面を参照しながら説明する。
本発明の第2の実施形態の第3変形例について図面を参照しながら説明する。
図11は第2の実施形態の第3変形例に係る半導体装置の断面構成を示しており、回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4を示している。
図11に示すように、第3変形例に係る半導体装置は、第1の層間絶縁膜6に形成された第1のダミーパターン12と第2のダミーパターン13とがエッジ部分でのみ重なるように形成され、第2変形例と同様にダミーパターンが形成されない第1の層間絶縁膜6が含まれた構成である。
このような構成とすることにより、平面的にみてスクライブ領域4をダミーパターンによって覆うと共に、スクライブ領域4に形成されるダミーパターンの総量を減少させることができるため、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光11のレーザ光量を相対的に少なくすることができるので、安定稼動が可能となる。このようにすると、スクライブ領域4の広い範囲で、レーザ光11による均一な溶解すなわち第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の除去を実施することができる。このため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
なお、第2の実施形態の第3変形例において、第1のダミーパターン12と第2のダミーパターン13とがエッジ部分でのみ重なる構成としたが、エッジ部分が一致する構成としても同様の効果を得ることができる。
なお、半導体基板1と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜が形成されていたとしても第2の実施形態の第1変形例と同様に、拡散層導電膜にレーザ光11が照射されるよりも前に層間絶縁膜の溶解及び除去が起きているため、拡散層導電膜の溶解により層間絶縁膜が膜剥がれ等の影響を受けることはない。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する際に、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、第2の実施形態と同様に、第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13とは異なるダミーパターンを用いてもよく、ダミーパターンを形成する際にパターンのエッジ部が互いに重なるように配置してスクライブ領域4を覆うように形成すれば、2つ以上のダミーパターンを組み合わせてもよい。また、第2の層間絶縁膜7にダミーパターンを形成して第1の層間絶縁膜6に形成したダミーパターンと組み合わせてもよい。
(第2の実施形態の第4変形例)
本発明の第2の実施形態の第4変形例について図面を参照しながら説明する。
本発明の第2の実施形態の第4変形例について図面を参照しながら説明する。
図12は第2の実施形態の第4変形例に係る半導体装置の断面構成を示しており、回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4を示している。
図12に示すように、第4変形例に係る半導体装置は、第1の層間絶縁膜6に形成された第1のダミーパターン12と第2のダミーパターン13とのエッジ部分をずらして重ならないように形成し、第2変形例と同様にダミーパターンが形成されない第1の層間絶縁膜6を含んだ構成である。
このような構成とすることにより、平面的にみてスクライブ領域4は、一対の第1のダミーパターン12と第2のダミーパターン13とによりほぼ覆われ、他の一対の第1のダミーパターン12と第2のダミーパターン13とを重ね合わせることによって、スクライブ領域を覆うことができる。このため、スクライブ領域4に形成されるダミーパターンの総量を減少させることができるため、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光11のレーザ光量を相対的に少なくすることができるので、安定稼動が可能となる。また、このような構成であっても、スクライブ領域4の広い範囲で、レーザ光11による均一な溶解すなわち第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の除去を実施することができる。このように、層間絶縁膜の膜剥がれを防止したレーザグルービングを実行することができるため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
なお、半導体基板1と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜が形成されていたとしても第2の実施形態の第1変形例と同様に、拡散層導電膜にレーザ光11が照射されるよりも前に層間絶縁膜の溶解及び除去が起きているため、拡散層導電膜の溶解により層間絶縁膜が膜剥がれ等の影響を受けることはない。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する際に、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、図12に図示した構成に限定されないことは、これまでに説明した第2の実施形態及びその変形例と同様である。
(第2の実施形態の第5変形例)
本発明の第2の実施形態の第5変形例について図面を参照しながら説明する。
本発明の第2の実施形態の第5変形例について図面を参照しながら説明する。
図13は第2の実施形態の第5変形例に係る半導体装置の断面構成を示しており、回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4を示している。
図13に示すように、第5変形例に係る半導体装置は、半導体基板1の上に形成された複数の第1の層間絶縁膜6のうち、上層の2層に第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13が形成されていることを特徴とする。
このような構成とすることにより、スクライブ領域4に形成されるダミーパターンの総量をさらに減少させても、平面的にみてスクライブ領域4をダミーパターンで覆うことができるため、レーザグルービング工程を行う際にレーザ光11のレーザ光量を相対的に少なくすることができるので、安定稼動が可能となる。また、半導体基板1の上に形成された第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7のうち下層側にはダミーパターンが形成されないため、ダミーメタルの溶解が発生しない。したがって、スクライブ領域4の広い範囲で、レーザ光11による均一な溶解すなわち第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の除去を実施することができる。このように、層間絶縁膜の膜剥がれを防止したレーザグルービングを実行することができるため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
なお、半導体基板1と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜が形成されていたとしても第2の実施形態の第1変形例と同様に、拡散層導電膜にレーザ光11が照射されるよりも前に層間絶縁膜の溶解及び除去が起きているため、拡散層導電膜の溶解により層間絶縁膜が膜剥がれ等の影響を受けることはない。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する。スクライブ領域4内のブレードダイシング領域5においては、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
(第2の実施形態の第6変形例)
本発明の第2の実施形態の第6変形例について図面を参照しながら説明する。
本発明の第2の実施形態の第6変形例について図面を参照しながら説明する。
図14は第2の実施形態の第6変形例に係る半導体装置の断面構成を示しており、回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4を示している。
図14に示すように、第6変形例に係る半導体装置は、半導体基板1の上に形成された複数の第1の層間絶縁膜6のうち、下層側の第1の層間絶縁膜6であり、通常回路形成に用いられるファイン層に第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13が形成されていることを特徴とする。
このような構成とすることにより、第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13を上層側に形成するよりも細かい配置となるようにして、スクライブ領域4を覆うように形成することができるため、レーザ光11による発熱及び溶解反応をより均一に発生させることができる。このため、スクライブ領域4の広い範囲で、レーザ光11による均一な溶解すなわち第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の除去を実施することができる。このように、層間絶縁膜の膜剥がれを防止したレーザグルービングを実行することができるため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
なお、半導体基板1と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜が形成されていたとしても第2の実施形態の第1変形例と同様に、拡散層導電膜にレーザ光11が照射されるよりも前に層間絶縁膜の溶解及び除去が起きているため、拡散層導電膜の溶解により層間絶縁膜が膜剥がれ等の影響を受けることはない。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する。スクライブ領域4内のブレードダイシング領域5においては、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、第2の実施形態の第6変形例においては、第1の層間絶縁膜のうちファイン層に相当する下層側の4層に第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13を形成したが、これに限定されることはなく、下層側の2層のみに第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13を形成してもよく、また、第1のダミーパターン12と第2のダミーパターン13を形成した第1の層間絶縁膜6の間にダミーパターンが形成されない第1の層間絶縁膜6が形成されていてもよい。
(第2の実施形態の第7変形例)
本発明の第2の実施形態の第7変形例について図面を参照しながら説明する。
本発明の第2の実施形態の第7変形例について図面を参照しながら説明する。
図15は第2の実施形態の第7変形例に係る半導体装置の断面構成を示しており、回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4を示している。
図15に示すように、第7変形例に係る半導体装置は、半導体基板1の上に形成された複数の第1の層間絶縁膜6のスクライブ領域4において、ブレードダイシング領域5を除くシールリング3に近接した部分、すなわち、ブレードダイシング領域5を挟んだ両側に第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13が形成された構成であり、ブレードダイシング領域5を含むダミーパターンが形成されない領域は、上層側の第1の層間絶縁膜6ほど大きいことを特徴とする。
このような構成とすることにより、スクライブ領域4のレーザ光11による溶解は、レーザ光11を照射する部分の第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7にレーザ光11を吸収する材料がほとんど存在しない。また、レーザ光11による発熱反応の解放方向が半導体基板1と反対側であるため、半導体基板1を傷つけないレーザグルービングが実現できる。
したがって、スクライブ領域4の広い範囲で、レーザ光11による均一な溶解すなわち第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の除去を実施することができる。このように、層間絶縁膜の膜剥がれを防止したレーザグルービングを実行することができるため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する。スクライブ領域4内のブレードダイシング領域5においては、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、第2の実施形態の第7変形例においてはスクライブ領域4におけるブレードダイシング領域5を避けて第1のダミーパターン12及び第2のダミーパターン13を形成したが、この構成に限定されることはなく、複数のダミーパターン又は平板状のダミーパターンを用いて、ブレードダイシング領域5を除くスクライブ領域4を覆えばよい。
また、第2の実施形態の第7変形例においてはスクライブ領域4における層間絶縁膜が複数の層から形成されているが、これに代えて、図16に示すように、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が1層ずつ形成された層間絶縁膜であっても良い。
(第2の実施形態の第8変形例)
本発明の第2の実施形態の第8変形例について図面を参照しながら説明する。
本発明の第2の実施形態の第8変形例について図面を参照しながら説明する。
図17は第2の実施形態の第8変形例に係る半導体装置の断面構成を示しており、回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4を示している。
図17に示すように、第8変形例に係る半導体装置は、半導体基板1の上に形成された複数の第1の層間絶縁膜6のうち上層側に形成された第1の層間絶縁膜6に、レーザグルービング領域5全体を覆う第3のダミーパターン15が形成されていることを特徴とする。
このような構成とすることにより、レーザグルービング工程で照射されるレーザ光11を第1の層間絶縁膜6に形成された第3のダミーパターン15で確実に遮断することができる。レーザ光11によって、第1の層間絶縁膜6の上層側より第3のダミーパターン15の溶解反応が進み、順次下層側へ進むため、半導体基板1と層間絶縁膜との間に形成された拡散層導電膜にレーザ光11が到達する時には、上層の層間絶縁膜が除去されていることになる。このため、スクライブ領域4の広い範囲で、レーザ光11による均一な溶解すなわち第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の除去を実施することができる。このように、層間絶縁膜の膜剥がれを防止したレーザグルービングを実行することができるため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
なお、半導体基板1と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜が形成されていたとしても第2の実施形態の第1変形例と同様に、拡散層導電膜にレーザ光11が照射されるよりも前に層間絶縁膜の溶解及び除去が起きているため、拡散層導電膜の溶解により層間絶縁膜が膜剥がれ等の影響を受けることはない。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する。スクライブ領域4内のブレードダイシング領域5においては、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、第8変形例では、第1の層間絶縁膜6の上層側の5層に第3のダミーパターン15を形成したが、5層に限定されることはなく、また、上層側に第3のダミーパターン15を形成しない第1の層間絶縁膜があり、連続した層に形成されていなくてもよい。また、第2の層間絶縁膜7に形成されていてもよい。
また、第2の実施形態の第8変形例においてはスクライブ領域4における層間絶縁膜が複数の層から形成されているが、これに代えて、図18に示すように、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が1層ずつ形成された層間絶縁膜であっても良い。
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に示す実施例において、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。第3の実施形態は、スクライブ領域4にダミービア16からなるダミーパターンを形成する構成である。
本発明の第3の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に示す実施例において、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。第3の実施形態は、スクライブ領域4にダミービア16からなるダミーパターンを形成する構成である。
図19は第3の実施形態に係る半導体装置を示しており、互いに隣り合う回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4の断面構成を示している。
図19に示すように、第3の実施形態に係る半導体装置は、複数の層間絶縁膜6に形成された複数のダミービア16からなるダミーパターンが形成されており、平面的にみて、スクライブ領域4、特にブレードダイシング領域5にダミービア16が形成されていない部分がないようにダミーパターンが形成されている。
このように、平面的にみて、スクライブ領域4が覆われるようにダミービア16を形成すると、スクライブ領域4がダミービア16を構成する導電性材料によって覆われるため、レーザグルービング時のレーザ光11が導電性材料によって遮蔽される。従って、レーザグルービング工程を行う際に、レーザ光11が複数の層からなるダミーパターンに吸収されることになり、レーザ光11がダミーパターンに吸収されることに伴って熱が発生するため、層間絶縁膜の溶解が起こる。なお、導電性材料としては、銅、アルミニウム又はタングステン等が用いられる。
層間絶縁膜が溶解することは、第2の実施形態と同様であり、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7における上層側の位置で溶解が発生し、溶解部が昇華除去されて、順次拡大するため、スクライブ領域4の広い範囲で、レーザ光11による均一な溶解すなわち第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の除去を実施することができるため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
ダミービア16からダミーパターンを形成すると、配線パターンからダミーパターンを形成する場合と比較して、配線の厚さよりもビアの高さの方が小さいため、ダミーパターンを細かく形成することができるので均一性を向上させることができる。ダミービア16からなるダミーパターンは、レーザ光の照射時に熱伝導の均一性を向上させることができるため、効率よくレーザグルービング工程を実施することができる。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する際に、スクライブ領域4内のブレードダイシング領域5においては、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、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ビア16は、回路領域2にダマシンプロセス等を用いてビアパターンを形成する工程と同時に同一材料を用いて形成することができる。
また、第3の実施形態においては、第1の層間絶縁膜6のみにダミービア16を形成したが、第2の層間絶縁膜7にダミービア16を形成してもよい。
なお、第2の実施形態の第1変形例のように、図示は省略するが、半導体基板と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜が形成されていてもよい。レーザグルービング時に拡散層導電膜にレーザ光が照射されるよりも前に層間絶縁膜の溶解及び除去が起きているため、拡散層導電膜の溶解により層間絶縁膜が影響を受けることはない。
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に示す実施例において、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。第4の実施形態は、スクライブ領域4にダミー配線及びダミービアからなるダミーパターンを形成する構成である。
本発明の第4の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に示す実施例において、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。第4の実施形態は、スクライブ領域4にダミー配線及びダミービアからなるダミーパターンを形成する構成である。
図20は第4の実施形態に係る半導体装置を示しており、互いに隣り合う回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4の断面構成を示している。
図20に示すように、第4の実施形態に係る半導体装置は、複数の層間絶縁膜6及び複数の層間絶縁膜7にダミー配線17及びダミービア16からなるダミーパターンが形成されており、ダミー配線17同士はダミービア16によって接続されている。また、平面的にみて、スクライブ領域4、特にブレードダイシング領域5にダミーパターンが形成されていない部分がないようにダミー配線17及びダミービア16が形成されている。
このように、平面的にみて、スクライブ領域4が覆われるようにダミー配線17及びダミービア16を形成すると、スクライブ領域4がダミー配線17及びダミービア16を構成する導電性材料によって覆われるため、レーザグルービング時のレーザ光11が導電性材料によって遮蔽される。従って、レーザグルービング工程を行う際に、レーザ光11がダミー配線17及びダミービア16に吸収されることになり、レーザ光11がダミー配線17及びダミービア16に吸収されることに伴って熱が発生するため、層間絶縁膜の溶解を容易に起こすことができる。なお、導電性材料としては、銅、アルミニウム又はタングステン等が用いられる。
層間絶縁膜が溶解することは、第2の実施形態と同様であり、第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7における上層側の位置で溶解が発生し、溶解部が昇華除去されて、順次拡大されるため、スクライブ領域4の広い範囲で、レーザ光11による均一な溶解すなわち第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7の除去を実施することができるため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
また、ダミー配線17とダミービア16とが接続された構成であるため、熱伝導性が良い。このため、レーザ光11による層間絶縁膜の溶解性が向上して、溶解部の均質化を図ることができる。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する際に、スクライブ領域4内のブレードダイシング領域5においては、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、スクライブ領域4に形成されるダミー配線17及びダミービア16は、回路領域2にダマシンプロセス等を用いて配線パターン及びビアパターンを形成する工程と同時に同一材料を用いて形成することができる。
なお、第2の実施形態の第1変形例のように、図示は省略するが、半導体基板と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜が形成されていてもよい。レーザグルービング時に拡散層導電膜にレーザ光が照射されるよりも前に層間絶縁膜の溶解及び除去が起きているため、拡散層導電膜の溶解により層間絶縁膜が影響を受けることはない。
(第4の実施形態の第1変形例)
本発明の第4の実施形態の第1変形例について、図面を参照しながら説明する。第4の実施形態の第1変形例は、スクライブ領域4のうち特にブレードダイシング領域5にダミー配線17及びダミービア16からなるダミーパターンが形成されていることを特徴とする。
本発明の第4の実施形態の第1変形例について、図面を参照しながら説明する。第4の実施形態の第1変形例は、スクライブ領域4のうち特にブレードダイシング領域5にダミー配線17及びダミービア16からなるダミーパターンが形成されていることを特徴とする。
図21は第4の実施形態の第1変形例に係る半導体装置を示しており、互いに隣り合う回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4の断面構成を示している。
図21に示すように、第4の実施形態の第1変形例に係る半導体装置は、スクライブ領域4全体にダミー配線が形成され、スクライブ領域4におけるブレードダイシング領域5でダミー配線17同士をダミービア16によって接続するように形成された構成である。
このような構成とすることにより、レーザ光11により溶解されるスクライブ領域4、特にブレードダイシング領域5は、導電性材料からなるダミー配線17及びダミービア16が形成されているため、熱伝導性が良い。従って、レーザ光11による層間絶縁膜の溶解性が向上するため、溶解部の均質化を図ることができる。また、レーザ光11による均一な層間絶縁膜の除去を実施することができるため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。また、スクライブ領域にダミーパターンが形成されることによるブレードダイシング時の影響を抑制することができる。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する際に、スクライブ領域4内のブレードダイシング領域5においては、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、第4の実施形態の第1変形例も第2の実施形態の第1変形例のように、図示は省略するが、半導体基板と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜が形成されていてもよい。レーザグルービング時に拡散層導電膜にレーザ光が照射されるよりも前に層間絶縁膜の溶解及び除去が起きているため、拡散層導電膜の溶解により層間絶縁膜が影響を受けることはない。
また、第4の実施形態の第1変形例においては、スクライブ領域4の全体にダミー配線17を形成し、ブレードダイシング領域5でダミー配線17同士をダミービア16によって接続するように形成したが、これに代えて、スクライブ領域4の全体にダミービア16を形成し、ブレードダイシング領域5にダミー配線17を形成してダミービア16によって接続してもよい。すなわち、ブレードダイシング領域5においてダミー配線17及びダミービア16を形成して、平面的にみて、ダミー配線17又はダミービア16の形成されない領域がないようにし、且つダミー配線17とダミービア16とを接続していれば、同様の効果を得ることができる。
(第4の実施形態の第2変形例)
本発明の第4の実施形態の第2変形例について、図面を参照しながら説明する。第4の実施形態の第2変形例は、スクライブ領域4のうち特にブレードダイシング領域5における層間絶縁膜の上層にダミー配線17及びダミービア16からなるダミーパターンが形成されていることを特徴とする。
本発明の第4の実施形態の第2変形例について、図面を参照しながら説明する。第4の実施形態の第2変形例は、スクライブ領域4のうち特にブレードダイシング領域5における層間絶縁膜の上層にダミー配線17及びダミービア16からなるダミーパターンが形成されていることを特徴とする。
図22は第4の実施形態の第2変形例に係る半導体装置を示しており、互いに隣り合う回路領域2同士の間に設けられたスクライブ領域4の断面構成を示している。
図22に示すように、第4の実施形態の第2変形例に係る半導体装置は、スクライブ領域4全体にダミー配線が形成され、スクライブ領域4内のブレードダイシング領域5における層間絶縁膜の上層でダミー配線17同士をダミービア16によって接続するように形成された構成である。
このような構成とすることにより、レーザ光11により溶解されるスクライブ領域4、特にブレードダイシング領域5における層間絶縁膜の上層には、導電性材料からなるダミー配線17及びダミービア16が形成されているため、熱伝導性が良い。図示は簡略化しているが、層間絶縁膜は、一般的に上層ほど膜厚であるため、ブレードダイシング領域5における上層にダミー配線17及びダミービア16を形成すれば、レーザ光11による層間絶縁膜の溶解は、上層から下層へと順次拡大するため、スクライブ領域4の広い範囲で、層間絶縁膜を均一に溶解することができる。従って、レーザ光11による層間絶縁膜の溶解性が向上するため、溶解部の均質化を図ることができる。また、レーザ光11による均一な層間絶縁膜の除去を実施することができるため、層間絶縁膜の膜剥がれの発生を防止することができる。
その後、第1の実施形態と同様に、ブレードダイシング領域5に対してブレードダイシングを実施する際に、スクライブ領域4内のブレードダイシング領域5においては、チッピングが発生しやすい第1の層間絶縁膜6及び第2の層間絶縁膜7が除去されているため、単一材料の半導体基板1のみを切削すればよいので、チッピング不良が起きる可能性を非常に低くすることができる。したがって、回路領域2を半導体基板1から切り出す個片化工程で生じるチッピング不良を防止することができる。
なお、第4の実施形態の第2変形例も第2の実施形態の第1変形例のように、図示は省略するが、半導体基板と層間絶縁膜との間に拡散層導電膜が形成されていてもよい。レーザグルービング時に拡散層導電膜にレーザ光が照射されるよりも前に層間絶縁膜の溶解及び除去が起きているため、拡散層導電膜の溶解により層間絶縁膜が影響を受けることはない。
また、第4の実施形態の第2変形例においては、スクライブ領域4の全体にダミー配線17を形成し、ブレードダイシング領域5における層間絶縁膜の上層でダミー配線17同士をダミービア16によって接続するように形成したが、これに代えて、スクライブ領域4の全体にダミービア16を形成し、ブレードダイシング領域5における上層にダミー配線17を形成してダミービア16によって接続してもよい。すなわち、ブレードダイシング領域5の上層にダミー配線17及びダミービア16を形成して、平面的にみて、ダミー配線17又はダミービア16の形成されない領域がないようにし、且つダミー配線17とダミービア16とを接続していれば、同様の効果を得ることができる。
本発明に係る半導体装置は、スクライブ領域の広い範囲で、レーザグルービングによる均一な層間膜の除去、層間膜の膜剥がれの防止、及びダイシング時の層間膜の膜剥がれの防止ができ、多層配線構造を有する半導体装置等に有用である。
1 半導体基板
2 回路領域
3 シールリング
4 スクライブ領域
5 ブレードダイシング領域
6 第1の層間絶縁膜
7 第2の層間絶縁膜
8a 第1の保護膜
8b 第2の保護膜
9 埋め込み膜
10 樹脂保護膜
11 レーザ光
12 第1のダミーパターン
13 第2のダミーパターン
14 拡散層導電膜
15 第3のダミーパターン
16 ダミービア
17 ダミー配線
2 回路領域
3 シールリング
4 スクライブ領域
5 ブレードダイシング領域
6 第1の層間絶縁膜
7 第2の層間絶縁膜
8a 第1の保護膜
8b 第2の保護膜
9 埋め込み膜
10 樹脂保護膜
11 レーザ光
12 第1のダミーパターン
13 第2のダミーパターン
14 拡散層導電膜
15 第3のダミーパターン
16 ダミービア
17 ダミー配線
Claims (17)
- 半導体基板と、
前記半導体基板に設けられた拡散層導電膜と、
前記半導体基板の上に積層された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に設けられた配線パターン及びビアパターンとからなる半導体装置であって、
前記半導体基板に形成された複数の回路領域と、
前記回路領域の周囲に形成され、前記各回路領域を分離するスクライブ領域とを備え、
前記拡散層導電膜は、前記スクライブ領域のうちの少なくともレーザ光が照射される領域に形成されていないことを特徴とする半導体装置。 - 前記拡散層導電膜は、前記スクライブ領域の全体にわたって形成されていないことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記スクライブ領域には前記配線パターン及びビアパターンが形成されていないことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 前記スクライブ領域は、該スクライブ領域の中心線近傍領域を除く領域に、前記配線パターン又は前記ビアパターンが形成されており、前記スクライブ領域に形成される前記配線パターン又は前記ビアパターンが前記中心線近傍領域を跨ぐ距離は、前記層間絶縁膜のうち上層側ほど大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 半導体基板と、
前記半導体基板に設けられた拡散層導電膜と、
前記半導体基板上に積層された複数の層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に設けられた配線パターン及びビアパターンとからなる半導体装置であって、
前記半導体基板に形成された複数の回路領域と、
前記回路領域の周囲に形成され、前記各回路領域を分離するスクライブ領域とを備え、
前記スクライブ領域は、平面的にみて、前記スクライブ領域のうちの少なくともレーザ光が照射される領域が、複数の前記層間絶縁膜に形成されたそれぞれの前記配線パターン及び前記ビアパターンのいずれか一方によって覆われていることを特徴とする半導体装置。 - 前記スクライブ領域は、平面的にみて、複数の前記層間絶縁膜に形成されたそれぞれの前記配線パターン又は前記ビアパターンによって、前記スクライブ領域の全体が覆われていることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
- 前記スクライブ領域には、前記拡散層導電膜が形成されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の半導体装置。
- 前記スクライブ領域に形成された複数の前記層間絶縁膜に配置されたそれぞれの前記配線パターン同士は、平面的にみて、少なくとも前記配線パターンの端部が互いに重なり合っていることを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記スクライブ領域に形成された複数の前記層間絶縁膜に配置されたそれぞれの前記配線パターン同士は、平面的にみて、前記配線パターンの端部が一致していることを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記スクライブ領域に形成された前記配線パターンは、複数の前記層間絶縁膜のうち上層から2以上の前記層間絶縁膜に形成されていることを特徴とする請求項5から9のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記スクライブ領域に形成された前記配線パターンは、複数の前記層間絶縁膜のうち下層から2以上の前記層間絶縁膜に形成されていることを特徴とする請求項5から9のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 半導体基板と、
前記半導体基板に設けられた拡散層導電膜と、
前記半導体基板上に積層され、配線パターンを有する層間絶縁膜とからなる半導体装置であって、
前記半導体基板に形成された複数の回路領域と、
前記回路領域の周囲に形成され、前記各回路領域を分離するスクライブ領域とを備え、
前記スクライブ領域は、少なくともレーザ光が照射される領域に、平板状の前記配線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。 - 半導体基板と、
前記半導体基板に設けられた拡散層導電膜と、
前記半導体基板上に積層された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に設けられた配線パターン及びビアパターンとからなる半導体装置であって、
前記半導体基板に形成された複数の回路領域と、
前記回路領域の周囲に形成され、前記各回路領域を分離するスクライブ領域とを備え、
前記スクライブ領域は、平面的にみて、前記スクライブ領域のうちの少なくともレーザ光が照射される領域が、複数の前記層間絶縁膜に形成されたそれぞれの前記配線パターン及びビアパターンによって覆われていることを特徴とする半導体装置。 - 前記配線パターン及びビアパターンは、複数の前記層間絶縁膜に形成され、平面的にみて、前記スクライブ領域の全体を覆っていることを特徴とする請求項13に記載の半導体装置。
- 前記配線パターンは、前記スクライブ領域の全体に形成され、
前記ビアパターンは、前記スクライブ領域の中心線近傍領域における上層のみに形成されていることを特徴とする請求項13に記載の半導体装置。 - 前記スクライブ領域には、前記拡散層導電膜が形成されていることを特徴とする請求項13〜15のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記配線パターン及びビアパターンは、互いに接続されていることを特徴とする請求項13〜16のいずれか一項に記載の半導体装置。
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