(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、スクライブライン領域を縮小化すると、ウエハ上に形成された半導体装置それぞれを分離するときに発生するクラックが、耐湿リングシールドに達することを防止することにある。【解決手段】  本発明は、半導体基板上に形成された半導体装置であって、素子を有する素子領域と、前記素子領域を囲う耐湿リングと、前記耐湿リングと前記半導体装置の外周端との間であって前記半導体基板上に形成された絶縁層、前記絶縁層中に、前記外周端に沿って延在する第１金属線と、前記絶縁層に形成された溝とを有することを特徴とする半導体装置を提供する。 【選択図】    図３
2008270720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成された半導体装置であって、
素子を有する素子領域と、
前記素子領域を囲う耐湿リングと、前記耐湿リングと前記半導体装置の外周端との間であって前記半導体基板上に形成された絶縁層、
前記絶縁層中に、前記外周端に沿って延在する第１金属線と、
前記絶縁層に形成された溝と
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記溝は、前記第１金属線の上に位置することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１金属線又は前記溝は、不連続部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記外周端側に位置する前記第１金属線の側面の位置が、前記外周端側に位置する前記溝の側面の位置より前記外周端に近いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記溝は、前記素子領域を囲むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
半導体装置の製造方法であって、
素子領域を囲う耐湿リング領域に第１配線を形成する工程と、
前記耐湿リング領域と前記半導体装置の外周端との間に、前記外周端に沿って延在する第２配線を形成する工程と、
前記第１配線及び前記第２配線を覆うように絶縁膜を形成する工程と、
前記外周端と前記耐湿リング領域の間の前記絶縁膜に溝を形成する工程と
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記溝を形成する工程は、前記第２配線上に位置する前記絶縁膜をエッチングすることによって行われることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
半導体基板上であって第１素子領域を囲う第１耐湿リング領域に、第１配線を形成する工程と、
前記半導体基板上であって前記スクライブ領域を挟んで前記第１素子領域に対向する第２素子領域を囲う第２耐湿リング領域に、第２配線を形成する工程と、
前記第１配線と前記スクライブ領域の間に、前記スクライブ領域に沿って延在する第３配線を形成する工程と、
前記第２配線と前記スクライブ領域の間に、前記スクライブ領域に沿って延在する第４配線を形成する工程と、
前記第１配線、前記第２配線、前記第３配線及び前記第４配線を覆う絶縁膜を形成する工程と、
前記第１配線と前記スクライブ領域の間の前記絶縁膜に、第１の溝を形成する工程と、
前記第２配線と前記スクライブ領域の間の前記絶縁膜に、第２の溝を形成する工程と、
前記スクライブ領域に沿って、前記半導体基板及び前記絶縁膜を切断する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記切断する工程の前に、前記スクライブ領域の前記半導体基板上に、第１素子を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の溝を形成する工程は、前記第３配線上に位置する前記絶縁膜をエッチングすることによって行われ、前記第２の溝を形成する工程は、前記第４配線上に位置する前記絶縁膜をエッチングすることによって行われることを特徴とする請求項８又は９に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
半導体装置及びその製造方法に関し、特に、クラックを防止する構造を有する半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハ上に半導体装置を作成する際、有効チップ数は半導体装置の面積及びスクライブライン領域の面積により決定される。そこでスクライブライン領域を縮小化することを行ない、１ウエハあたりの有効チップ数を増加させることが望まれている。
【０００３】
ところで、スクライブライン領域は、ウエハ上に形成された複数の半導体装置それぞれに分離するときに、レーザー切断または鋸刃による切断をするために必要な領域である。
【０００４】
一方、半導体装置は、回路パターン領域と、回路パターン領域及びスクライブライン領域に隣接し、半導体装置を個別に分離するときに発生するクラックを吸収するための外周領域を有する。
ここで、チップ切断に起因するクラックを吸収するための外周領域は、スクライブライン領域の端からチップ内部の耐湿シールドリングまでの領域である。なお、耐湿シールドリングは回路パターン領域と外周領域との境に配置されている。そして、耐湿シールドリングは、ウエハ上に形成された複数の半導体装置それぞれを分離した後に、切断面からの湿気が半導体装置内部に進入することを防止する目的で形成されるものである。
【０００５】
以上に述べたクラックを吸収するための外周領域を縮小する提案として、半導体装置の最上層部に形成されるカバー膜にクラック進行防止用の溝を、スクライブライン領域の端から耐湿シールドリングとの間に設けるものがある。（例えば、特許文献１）
また、スクライブライン領域の端から耐湿シールドリングとの間に、半導体装置の最上から基板に至るまでの溝を形成し、金属材料を埋め込むことが提案されている。（例えば、特許文献２）
【特許文献１】特開平０９−１９９４４９号公報
【特許文献２】特開平１０−４１４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、ウエハ上に形成された半導体装置それぞれを分離するときに発生するクラックの進行を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの側面は、半導体基板上に形成された半導体装置であって、素子を有する素子領域と、素子領域を囲う耐湿リングと、耐湿リングと半導体装置の外周端との間であって前記半導体基板上に形成された絶縁層、絶縁層中に、前記外周端に沿って延在する第１金属線と、絶縁層に形成された溝とを有することを特徴とする半導体装置を提供する。
【０００８】
本発明の他の１つ側面は、半導体装置の製造方法であって、素子領域を囲う耐湿リング領域に第１配線を形成する工程と、耐湿リング領域と半導体装置の外周端との間に、外周端に沿って延在する第２配線を形成する工程と、第１配線及び前記第２配線を覆うように絶縁膜を形成する工程と、外周端と前記耐湿リング領域の間の前記絶縁膜に溝を形成する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ウエハ上に形成された半導体装置それぞれを分離するときに発生するクラックの素子領域への進行を、スクライブ領域と素子領域との間の外周領域において防止することができる。
【００１０】
本発明によれば、スクライブ領域と素子領域との間の外周領域において、絶縁層中に形成された金属線と、最上絶縁膜に形成された開口部とからなるクラック進行防止構造が、半導体装置を製造する工程と同時に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、実施例５、実施例６、実施例７、及び、実施例８について説明する。なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
実施例１は、半導体素子が形成される素子領域とスクライブ領域との間に位置する外周領域において、素子領域を取り囲むように前記絶縁層に形成された溝内に埋め込まれた金属線と、前記外周領域において、前記金属線上であって前記最上絶縁膜に形成された溝と、を備えることを特徴とする半導体装置に関する。
【００１３】
実施例１を図１乃至図６を用いて説明する。
【００１４】
図１は、実施例１の半導体装置を示す平面図である。そして、図１はスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、素子領域８ａ、スクライブ領域８ｂ、及び、外周領域８ｃを示す。
【００１５】
素子領域８ａは半導体装置において半導体回路のパターンが形成されている領域である。
【００１６】
スクライブ領域８ｂはウエハ上に形成された半導体装置を分離するときに切断される領域である。
【００１７】
外周領域８ｃは、半導体装置において、スクライブ領域８ｂと素子領域８ａとの間に位置し、素子領域を取り囲むように配置されている領域である。
【００１８】
スクライブエッジ１はスクライブ領域８ｂと半導体装置との境目である。すなわち、スクライブエッジ１はスクライブ領域８ｂと外周領域８ｃとの境目である。
【００１９】
開口部２ａは半導体装置を構成する最上絶縁膜に形成された溝状の開口である。また、開口部２ａは外周領域８ｃに配置され、素子領域８ａを輪状に取り囲むように配置されている。また、後に記す金属線２ｂと平面的に重なる位置に配置されている。
【００２０】
ここで、開口部２ａは、スクライブ領域８ｂにおいて、切断装置のレーザビーム又は鋸刃によって半導体装置を切断した際に発生する、最上層絶縁膜の剥がれまたはクラック（割れ目）の、素子領域８ａへの進行を防止する。
【００２１】
開口部２ａが最上層絶縁膜に溝状に形成されているため、スクライブ領域８ｂ側から最上層絶縁膜中を進行してきたクラックの進行が止まると考えられるからである。
【００２２】
金属線２ｂは半導体装置を構成する配線と同様の金属材料により構成される。そして、金属線２ｂは、後述するように、素子領域８ａを取り囲むように絶縁層に形成された溝内に、上記の金属材料を埋め込むことにより形成される。なお、上記の絶縁層は、半導体装置において配線層間を隔てる絶縁層である。
【００２３】
ここで、後述するように、金属線２ｂは、スクライブ領域８ｂ側から進行してきた、絶縁層中のクラックの、素子領域８ａへの進行を防止する。絶縁材料は応力が加わると弾力性がないため割れやすいが、金属材料は弾力性があり、破壊に至るまでには大きな応力が必要となる。従って、絶縁層中の溝に金属材料が埋め込まれていれば、絶縁層中のクラックの進行は防止されると考えられる。
【００２４】
耐湿シールドリング３は半導体装置を構成する配線と同様の金属材料により構成される。すなわち、耐湿シールドリング３は素子領域８ａと外周領域８ｃの境目に配置され、素子領域８ａを囲むように配置されている。耐湿シールドリング３は、後述するように、半導体装置を形成するすべての配線層により形成されており、耐湿シールドリング３を構成するすべての配線は、配線間に形成され、上下の配線を接続する、溝内に埋め込まれた金属プラグにより接続されている。なお、金属プラグは、後述するように、主に、コンタクト窓に埋め込まれた金属材料全体をいうが、溝内に埋め込まれた金属材料全体をも金属プラグとする。
【００２５】
ここで、耐湿シールドリング３は、半導体装置を切断後に、スクライブ領域８ｂから素子領域８ａへの水分の浸透を防止する。耐湿シールドリング３は、素子領域８ａを囲む、金属の壁のような形状をしているためである。また、耐湿シールドリング３を構成する金属材料と水分が反応することにより、水分が金属材料部分にとどまるため、素子領域８ａへの水分の浸透を防止しているとも考えられる。
【００２６】
図２は、実施例１の半導体装置の変形例を示す平面図である。そして、図２はスクライブエッジ１、Ｃ窓シールド６ａ、金属線６ｂ、耐湿シールドリング３、素子領域８ａ、スクライブ領域８ｂ、及び、外周領域８ｃを示す。図１と同様なものには、同様な符号を付した。すなわち、スクライブエッジ１、耐湿シールドリング３、素子領域８ａ、スクライブ領域８ｂ、及び、外周領域８ｃは、図１に示すものと同様なものである。
【００２７】
Ｃ窓シールド６ａは外周領域８ｃに配置されており、半導体装置を構成する最上絶縁膜に形成された開口である。また、Ｃ窓シールド６ａは、素子領域８ａの辺の長さと同様な長さをもつ矩形の４本の溝から構成されており、上記の４本の溝は素子領域８ａを取り囲むように配置されている。ただし、素子領域８ａの４隅において、上記の４本の溝は不連続である。また、後述する金属線６ｂと平面的に重なる位置に配置されている。なお、Ｃ窓シールド６ａは開口部２ａと同様な役割を果たす。
【００２８】
金属線６ｂは半導体装置を構成する配線と同様の金属材料により構成される。
そして、金属線６ｂは、後述するように、素子領域８ａを取り囲むように絶縁層に形成された、矩形の４本の溝内に、上記の金属材料を埋め込むことにより形成される。すなわち、上記の４本の溝は素子領域８ａの４隅において、リング形状を構成せず、不連続である。また、上記の絶縁層は半導体装置において配線層間を隔てる絶縁層である。そして、金属線６ｂの効果は上記の金属線２ｂと同様なものである。
【００２９】
ここで、細い線からなる矢印で示した拡大図は素子領域８ａの隅を示す拡大図である。この変形例では金属材料が熱膨張により伸びたときに発生する、絶縁層と金属材料間の応力が、金属材料を埋め込まれた溝同士の間に蓄積されるのを防止することができる。金属線２ｂの形状は、角部において、９０度であるから、角部に応力が集中する。しかし、金属線６ｂでは、応力が加わる方向においては、絶縁層と金属材料とは、金属材料を埋め込んだ溝の辺で接触しているため、応力が分散するからである。
【００３０】
なお、太い矢印で示した、もう一つの拡大図に示すように、金属線２ｂの角部を面取りすることでも、同様に、金属線２ｂの角部において、応力を分散することができる。同様に、応力が加わる方向において、絶縁層と金属材料とは、面取りを行った辺で接触しているためである。
【００３１】
図３Ａ及び図３Ｂは、実施例１の半導体装置の断面図であり、実施例１における金属線２ｂの効果を示す図である。なお、図３Ａは、図１及び図２に示すＡ−Ａ’断面を示す断面図である。また、図３Ｂは、図１及び図２に示すＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【００３２】
図３Ａ及び図３Ｂはスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、ＳＴＩ（shallow trench isolation）１０、ＭＯＳトランジスタのソース領域１１、ＭＯＳトランジスタのドレイン領域１２、ＭＯＳトランジスタのゲート電極１３、サイドウオール１４、基板１５ａ、ウエル１５ｂ、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、コンタクト層間膜１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、カバー膜３２ａ、３２ｂ、配線及びプラグ３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、プラグ４２、配線４３、配線４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅ、４５ｆ、４５ｇ、配線及びプラグ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、プラグ４６ｈ、配線４６ｉ、及び、矢印６０、６１、６２、６３を示す。
【００３３】
スクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３は図１の説明におけるスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３と同様なものである。
【００３４】
図３Ｂを参照して、以下、素子領域８ａに関するＢ−Ｂ’断面について説明する。図３ＢはＭＯＳトランジスタ等を含むバルク部分、下層配線部分、中間層配線部分、上層配線部分、最上層配線部分、及び、カバー膜部分を示す。
【００３５】
バルク部分は基板１５ａ、ウエル１５ｂ、ＳＴＩ１０、及び、ＭＯＳトランジスタを含む。
【００３６】
基板１５ａは半導体素子が形成される半導体基板であり、所定の導電型を有する。ＳＴＩ１０は半導体素子を電気的に分離する素子分離であり、半導体素子間に形成された溝と、その溝に埋め込まれた絶縁物から形成されている。ウエル１５ｂは基板１５ａの表面から基板の内部に向けて形成された不純物領域であり、ウエル１５ｂ内に形成されるＭＯＳトランジスタと逆の導電型を有する不純物が拡散されている。
【００３７】
ＭＯＳトランジスタのソース領域１１はＭＯＳトランジスタのソース電極を形成する領域であり、基板１５ａに基板１５ａの導電型とは異なる導電型を示す不純物を導入した不純物拡散領域である。ＭＯＳトランジスタのドレイン領域１２はＭＯＳトランジスタのドレイン電極を形成する領域であり、ドレイン領域１２と同様な不純物拡散領域である。ＭＯＳトランジスタのゲート電極１３は、基板１５ａの表面に形成されたゲート酸化膜（図示しない）上に形成されており、例えば、ポリシリコン、シリサイド、金属から形成されている。なお、ＭＯＳトランジスタのゲート電極１３の両側にドレイン領域１２、ソース領域１１が形成されている。サイドウオール１４はゲート電極１３の側壁に形成されており、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）から形成されている。絶縁膜１６はＭＯＳトランジスタ上に形成された絶縁膜であり、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）から形成されている。
【００３８】
下層配線部分はコンタクト層間膜１７、１８と、それより上層の４層分の配線層及びその層間膜を含む。
【００３９】
コンタクト層間膜１７、１８は絶縁膜１６上に順次積層された絶縁膜であり、ＭＯＳトランジスタと、ＭＯＳトランジスタと電気的にコンタクトをとる配線との間に設けられた絶縁膜である。配線及びプラグ３３は、コンタクト層間膜１８中の溝に埋め込まれ、ＭＯＳトランジスタと電気的にコンタクトをとる配線及びコンタクト層間膜１７中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。なお、ビアとは絶縁膜を上下に貫通して形成された開口をいう。また、コンタクトプラグは棒状の金属の固まりであって、コンタクトプラグの上端及び下端で配線と接続し、上部の配線と下部の配線とを電気的に接続するものをいう。そして、配線及びコンタクトプラグは金属材料、例えば、銅（Ｃｕ）及び銅（Ｃｕ）と絶縁膜との境目に形成されたタンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）とから構成されている。なお、銅（Ｃｕ）が配線の主な部分である。また、タンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）は銅（Ｃｕ）が絶縁膜中に拡散することを防止する拡散防止膜として作用する。
【００４０】
配線層間膜１９、２０はコンタクト層間膜１８上に順次積層された絶縁膜であり、配線と配線との間に設けられた絶縁膜である。配線及びプラグ３４は、配線層間膜２０中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜１９中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。上記の配線及びコンタクトプラグは上記と同様に構成される。
【００４１】
配線層間膜２１、２２は配線層間膜２０上に順次積層された絶縁膜であり、配線と配線との間に設けられた絶縁膜である。配線及びプラグ３５は、配線層間膜２２中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２１中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。上記の配線及びコンタクトプラグは上記と同様に構成される。
【００４２】
配線層間膜２３、２４は配線層間膜２２上に順次積層された絶縁膜であり、配線と配線との間に設けられた絶縁膜である。配線及びプラグ３６は、配線層間膜２４中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２３中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。上記の配線及びコンタクトプラグは上記と同様に構成される。
【００４３】
中間層配線部分は配線層間膜２５、２６と、それより上層の２層分の配線層及びその層間膜を含む。
【００４４】
配線層間膜２５、２６は配線層間膜２４上に順次積層された絶縁膜であり、配線と配線との間に設けられた絶縁膜である。配線及びプラグ３７は、配線層間膜２６中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２５中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。上記の配線及びコンタクトプラグは上記と同様に構成される。
【００４５】
配線層間膜２７、２８は配線層間膜２６上に順次積層された絶縁膜であり、配線と配線との間に設けられた絶縁膜である。配線及びプラグ３８は、配線層間膜２８中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２７中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。上記の配線及びコンタクトプラグは上記と同様に構成される。
【００４６】
上層配線部分は配線層間膜２９、３０と、それより上層の１層分の配線層を含む。
【００４７】
配線層間膜２９、３０は配線層間膜２８上に順次積層された絶縁膜であり、配線と配線との間に設けられた絶縁膜である。配線及びプラグ３９は、配線層間膜３０中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２９中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。上記の配線及びコンタクトプラグは上記と同様に構成される。
【００４８】
最上層配線部分は配線層間膜３１と、プラグ４２と、それより上層の１層分の配線層で形成された配線４３を含む。
【００４９】
配線層間膜３１は配線層間膜３０上に積層された絶縁膜であり、配線と配線との間に設けられた絶縁膜である。プラグ４２は、配線層間膜３１中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。なお、プラグ４２のコンタクトプラグは、表面がチタンナイトライドで覆われた銅（Ｃｕ）で構成される他、タングステン（Ｗ）によっても構成することができる。
【００５０】
配線４３は、配線層間膜３１上に形成された最上層の配線である。なお、配線４３は銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）で構成されている。また、図示するようにアルミニウム（Ａｌ）で構成する場合は、配線４３は、フォトリソグラフィー法によりパターンニングされたレジストをマスクに、エッチングにより形成される。一方、図示はしていないが、銅（Ｃｕ）で構成する場合は、配線４３は、カバー膜３２ａ中に溝を形成し、銅（Ｃｕ）をその溝に埋め込むことにより形成される。
【００５１】
カバー膜部分はカバー膜３２ａ及びカバー膜３２ｂを含む。カバー膜３２ａは配線４３上に積層された絶縁膜である。カバー膜３２ｂはカバー膜３２ａ上に積層された最上層の絶縁膜である。
【００５２】
図３Ａを参照して、以下、スクライブ領域８ｂから耐湿シールドリング３に関するＡ−Ａ’断面について説明する。図３Ａは、スクライブエッジ１、金属線２ｂ、開口部２ａ、及び、耐湿シールドリング３を示す。
【００５３】
耐湿シールドリング３は、配線及びプラグ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、プラグ４６ｈ、配線４６ｉ、から構成されている。
【００５４】
配線及びプラグ４６ａは、コンタクト層間膜１８中の溝に埋め込まれた配線及びコンタクト層間膜１７中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。なお、上記のビアには、素子領域８ａで使用されるような通常の矩形状のビアに加えて、溝状に形成されたビアも含むものとする。配線及びプラグ４６ａは基板１５ａに接続している。なお、上記の配線及びコンタクトプラグは、例えば、タンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）で覆われた銅（Ｃｕ）で構成される。タンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）は銅（Ｃｕ）がコンタクト層間膜１７、１８に拡散することを防止する拡散防止膜の役割を果たす。
【００５５】
配線及びプラグ４６ｂは、配線層間膜２０中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜１９中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。配線及びプラグ４６ｂは配線及びプラグ４６ａに接続している。上記の配線及びコンタクトプラグも上記と同様にデュアルダマシン法で形成される。
【００５６】
配線及びプラグ４６ｃは、配線層間膜２２中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２１中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。配線及びプラグ４６ｃは配線及びプラグ４６ｂに接続している。上記の配線及びコンタクトプラグも上記と同様にデュアルダマシン法で形成される。
【００５７】
配線及びプラグ４６ｄは、配線層間膜２４中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２３中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。配線及びプラグ４６ｄは配線及びプラグ４６ｃに接続している。上記の配線及びコンタクトプラグも上記と同様にデュアルダマシン法で形成される。
【００５８】
配線及びプラグ４６ｅは、配線層間膜２６中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２５中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。配線及びプラグ４６ｅは配線及びプラグ４６ｄに接続している。上記の配線及びコンタクトプラグも上記と同様にデュアルダマシン法で形成される。
【００５９】
配線及びプラグ４６ｆは、配線層間膜２８中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２７中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。配線及びプラグ４６ｆは配線及びプラグ４６ｅに接続している。上記の配線及びコンタクトプラグも上記と同様にデュアルダマシン法で形成される。
【００６０】
配線及びプラグ４６ｇは、配線層間膜３０中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２９中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。配線及びプラグ４６ｇは配線及びプラグ４６ｆに接続している。上記の配線及びコンタクトプラグも上記と同様にデュアルダマシン法で形成される。
【００６１】
プラグ４６ｈは配線層間膜３１中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグである。プラグ４６ｈは配線及びプラグ４６ｇに接続している。なお、上記のコンタクトプラグはタンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）で覆われた銅（Ｃｕ）の他，タングステン（Ｗ）で構成することもできる。
【００６２】
配線４６ｉは配線層間膜３１上に形成される配線である。配線４６ｉはプラグ４６ｈに接続している。なお、配線４６ｉは銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）で構成されている。また、図示するように、アルミニウム（Ａｌ）で構成する場合は、配線４６ｉは、フォトリソグラフィー法によりパターンニングされたレジストをマスクに、エッチングにより形成される。一方、図示はしないが、銅（Ｃｕ）で形成する場合は、配線４６ｉは、カバー膜３２ａ中に溝を形成し、銅（Ｃｕ）をその溝に埋め込むことにより形成される。
【００６３】
金属線２ｂは配線４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅ、４５ｆ、及び、４５ｇから構成されている。なお、金属線２ｂを構成する配線は、耐湿シールドリング３を構成するプラグ４６ｈ及び配線４６ｉに相当する部分の配線を含まない。後述する開口部２ａの溝の深さをある程度確保する必要があるからである。
【００６４】
配線４５ａは、コンタクト層間膜１８中の溝に埋め込まれた金属材料から構成されている。なお、上記の金属材料はタンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）で覆われた銅（Ｃｕ）で構成される。タンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）は銅（Ｃｕ）がコンタクト層間膜１８に拡散することを防止する拡散防止膜の役割を果たす。
【００６５】
配線４５ｂは、配線層間膜２０中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。上記の配線も上記と同様のダマシン法により形成される。
【００６６】
配線４５ｃは、配線層間膜２２中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。上記の配線も上記と同様のダマシン法により形成される。
【００６７】
配線４５ｄは、配線層間膜２４中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。上記の配線も上記と同様のダマシン法により形成される。
【００６８】
配線４５ｅは、配線層間膜２６中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。上記の配線も上記と同様のダマシン法により形成される。
【００６９】
配線４５ｆは、配線層間膜２８中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。上記の配線も上記と同様のダマシン法により形成される。
【００７０】
配線４５ｇは、配線層間膜３０中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。上記の配線も上記と同様のダマシン法により形成される。
【００７１】
開口部２ａはカバー膜３２ａ及びカバー膜３２ｂ中に形成された溝である。開口部２ａは、例えば、図３Ａに示すようにカバー膜３２ｂは貫通し、カバー膜３２ａの途中まで達する溝である。
【００７２】
なお、開口部２ａを構成する溝の素子領域８ａ側の端と、配線４５ａ乃至４５ｇの素子領域８ａ側の端とは、平面的な位置が一致している。ただし、配線４５ａ乃至４５ｇの素子領域８ａ側の端が、開口部２ａを構成する溝の素子領域８ａ側の端に対して、断面図上で、１μｍ〜１０μｍの範囲で左右にずれていても、開口部２ａと金属線２ｂから得られる効果が減少することはない。
【００７３】
スクライブエッジ１は半導体装置の最外周の端である。
【００７４】
図３Ａを用いて、実施例１の半導体装置における開口部２ａ及び金属線２ｂの効果を説明する。
【００７５】
図３Ａにおいて、矢印６０又は６１は、スクライブ領域８ｂにおいて、半導体装置を切断する際に、スクライブエッジ１で発生したクラックの進行状態を示すものである。
【００７６】
ここで、半導体装置には図３Ｂに示すように８層の配線層を形成するため、１５層の配線層間膜が形成されている。従って、クラックは、矢印６０又は６１に示すように、配線層間膜に沿って進行するものと考えられる。
【００７７】
そこで、配線層間膜中の溝に金属材料を埋め込んで形成された金属線２ｂが存在すれば、配線層間膜中のクラックの進行を防止できると考えられる。
【００７８】
配線層間膜を形成している、後述する絶縁物は弾力性がなく、力が加われば、割れやすい。しかし、金属材料は弾力性があり、力が加わっても、破損することは考えがたいからである。なぜなら、クラックの進行による応力が金属材料にかかると、弾性変形をすることにより、その応力を緩和するからである。また、金属材料の弾性変形の限界を超えて、金属材料が破壊するに至るような応力は、絶縁物を破壊する応力より大きいものとなるからである。
【００７９】
従って、金属線２ｂは配線層間中のクラックの進行を確実に防止する効果がある。
【００８０】
次に、図３Ａにおいて、矢印６３は、金属線２ｂがない場合に、開口部２ａの端からクラックが進行することを示す。
【００８１】
開口部２ａの端からクラックが進行する理由は以下である。まず、スクライブ領域８ｃにおいて半導体装置切断の際に発生するカバー膜の剥がれが進行する。そして、予めカバー膜に開口部２ａの溝が配置されていることによって、カバー膜の剥がれの進行は防止される。その際、スクライブ領域８ｂからの力が開口部２ａの溝の素子領域８ａ側に加わることになるからである。
【００８２】
そこで、発明者は、図３Ａにおいて、金属線２ｂがある場合に、開口部２ａの端から進行したクラックが、矢印６２のように、金属線２ｂに沿って進行することを発見した。
【００８３】
そうすると、開口部２ａの端から進行したクラックは、耐湿シールドリング３に達することなく、耐湿シールドリング３及び素子領域８ａが、金属線２ｂによって保護される効果がある。
【００８４】
従って、金属線２ｂに対して素子領域８ａ側に発生したクラックの進行をも確実に防止する効果がある。
【００８５】
そうすると、実施例１の半導体装置は、金属線２ｂ及び開口部２ａからなるクラック進行防止構造を有する半導体装置である。
【００８６】
図４を用いて、実施例１の半導体装置の変形例を説明する。図４は実施例１の半導体装置の変形例に対して、図１又は図２のＡ−Ａ’断面に相当する断面を示す断面図である。そして、図４はスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、コンタクト層間膜１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、カバー膜３２ａ、３２ｂ、配線４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅ、４５ｆ、４５ｇ、４５ｈ、配線及びプラグ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、プラグ４６ｈ、配線４６ｉ、及び、矢印６０、６１、６２、６３を示す。
【００８７】
図１に示したものと同様なものには、同様な番号を付した。すなわち、スクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３は図１の説明におけるスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３と同様なものである。また、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、コンタクト層間膜１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、カバー膜３２ａ、３２ｂも図１の説明にあるものと同様なものである。ただし、金属線２ｂが配線４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅ、４５ｆ、４５ｇ、及び、配線４５ｈから構成され、配線４５ｈが加わっている点では異なる。
【００８８】
配線４５ｈは、耐湿シールドリング３の配線４６ｉと同様の配線層（最上層配線層）に属する金属配線である。そして、配線４５ｈはアルミニウム（Ａｌ）で構成されている。従って、素子領域８ａにおける配線４３を形成する工程の内、アルミニウム（Ａｌ）で配線４３を形成する工程と同様な工程により、配線４５ｈは形成される。
【００８９】
配線４５ｈは、素子領域８ｂ及び耐湿シールドリング３を囲むようなリング状態をしている。そして、配線４５ｈの幅は、開口部２ａの溝の幅より大きい。
【００９０】
なお、実施例１の半導体装置では、耐湿シールドリング３の配線４６ｉに相当する配線がなかったのは、配線４６ｉに相当する配線が銅（Ｃｕ）であった場合は、銅（Ｃｕ）が露出して、銅（Ｃｕ）による金属汚染がプロセス装置内に広がるのを防止するためであった。
【００９１】
しかし、配線４５ｈはアルミニウム（Ａｌ）で構成されているため、金属汚染の問題はない。なせなら、アルミニウム（Ａｌ）によって金属汚染があっても、その影響は殆どないことが知られているからである。
【００９２】
従って、図４においては、開口部２ａと配線４５ｈとの間にはカバー膜３２ａ、３２ｂが残っているが、開口部２ａが配線４５ｈに達していてもよい。
【００９３】
図４に示す実施例１の半導体装置の変形例における、開口部２ａ及び金属線２ｂの効果は以下である。
【００９４】
図４において、矢印６０又は６１の方向からクラックが進行してきた場合は、実施例１の半導体装置の金属線２ｂと同様に、上記のクラックの進行を防止することができることはいうまでもない。
【００９５】
さらに、矢印６３の方向に、金属線２ｂがない場合には、開口部２ａの端からクラックが進行することを説明した。
【００９６】
そして、実施例１の半導体装置の金属線２ｂにおいては、配線４５ａ乃至配線４５ｇがあることにより、矢印６２の方向にクラックが進行する方向がかわるため、素子領域８ａへのクラックの進行を防止することができた。
【００９７】
そこで、実施例１の半導体装置の変形例の金属線２ｂにおいては、金属線２ｂに配線４５ｈが含まれており、配線４５ｈの幅が開口部２ａの溝の幅より大きいため、矢印６３の方向へのクラックの進行そのものを防止できる効果がある。配線４５ｈはアルミニウム（Ａｌ）で構成されているため、弾力性が高いからである。
【００９８】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、及び、図６を用いて実施例１の半導体装置製造工程を説明する。
【００９９】
図５Ａ、図５Ｂ、及び、図５Ｃは、実施例１の半導体装置の製造工程を、図１又は図２のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面によって説明する図である。図６は実施例１の半導体装置において、上層配線形成工程、最上層配線形成工程、及び、カバー膜形成工程終了後の半導体装置の図１又は図２のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、及び、図６は、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、ＳＴＩ１０、ＭＯＳトランジスタのソース領域１１、ＭＯＳトランジスタのドレイン領域１２、ＭＯＳトランジスタのゲート電極１３、サイドウオール１４、基板１５ａ、ウエル１５ｂ、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、コンタクト層間膜１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、カバー膜３２ａ、３２ｂ、配線及びプラグ３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、プラグ４２、配線４３、配線４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅ、４５ｆ、４５ｇ、配線及びプラグ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、プラグ４６ｈ、及び、配線４６ｉを示す。なお、図３Ａ及び図３Ｂと同様なものについては、同様な番号を付した。
【０１００】
図５Ａは、図１又は図２のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面を示す。また、図５Ａは実施例１の半導体装置において、バルク形成工程終了後の半導体装置の断面を示す。バルク形成工程とは、周知の工程でＭＯＳトランジスタを形成する工程である。
【０１０１】
例えば、図５ＡのＢ−Ｂ’断面に示すように、基板１５ａに半導体素子を電気的に分離するＳＴＩ１０を形成する。次いで、ＭＯＳトランジスタの導電型とは逆の不純物をウエル１５ｂ内にイオン注入し、熱処理を行って、ウエル１５ｂを形成する。基板１５ａの表面にゲート絶縁膜を形成する。なお、ゲート絶縁膜には、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、高誘電体膜が使用される。次いで、ゲート絶縁膜上にポリシリコンを堆積し、フォトリソグラフィー法によりゲート電極形状のフォトマスクを形成し、異方性エッチングによりポリシリコンをエッチングし、ゲート電極１３を形成する。次いで、ソース・ドレイン・エクステンション領域にゲート電極をマスクにイオン注入によってＭＯＳトランジスタの導電型と同様の不純物を注入する。そうすると、ゲート電極１３の両側にソース・ドレイン・エクステンション領域が形成される。絶縁膜をＭＯＳトランジスタ上に堆積させ、異方性エッチングをかけることによりゲート電極１３の側壁にサイドウオール１４を形成する。ゲート電極１３及びサイドウオール１４をマスクに、ソース・ドレイン領域に、イオン注入によってＭＯＳトランジスタの導電型と同様の不純物を注入する。そうすると、サイドウオール１４の両側にソース・ドレイン領域が形成され、ソース・ドレイン・エクステンション領域と一体となった拡散領域が出来上がる。次いで、ＭＯＳトランジスタ上に絶縁膜１６を堆積させる。
【０１０２】
一方、図５ＡのＡ−Ａ’断面においては、耐湿シールドリング３部分には、上記の工程に内、ゲート絶縁膜を形成する工程及び絶縁膜１６を形成する工程と同時にゲート絶縁膜及び絶縁膜１６が形成される。しかし、それ以外の工程では形成されるものがない。ただし、耐湿シールドリング３を構成する配線及びプラグ４６ａの下部の基板１５ａには、ＭＯＳトランジスタのソース・ドレイン領域形成工程の際、基板１５ａと導電型が同一の不純物が導入されている拡散層が形成されていてもよい。耐湿シールドリング３の電位が安定するからである。さらに、金属線２ｂ部分には、ゲート絶縁膜を形成する工程及び絶縁膜１６を形成する工程と同時にゲート絶縁膜及び絶縁膜１６が形成される。
【０１０３】
図５Ｂは実施例１の半導体装置において、下層配線形成工程終了後の半導体装置の図１又は図２のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面を示す。下層配線形成工程とは、周知の工程、いわゆるデュアルダマシン工程によって、下層配線を形成する工程である。
【０１０４】
例えば、図５ＢのＢ−Ｂ’断面においては、ＣＶＤ法により、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）と窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）からなるコンタクト層間膜１７、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）からなるコンタクト層間膜１８を堆積させる。次いで、コンタクト層間膜１８には、ＭＯＳトランジスタに接続する配線を形成する溝を形成する。次いで、コンタクト層間膜１７には、ＭＯＳトランジスタのソース領域１１、ドレイン領域１２、又は、ゲート電極１３に接するビアを形成する。次いで、タンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）を、上記のビア、及び、溝の内側にＣＶＤ法により堆積させる。次いで、銅（Ｃｕ）をメッキ法によって堆積させる。次いで、コンタクト層間膜１８上の銅（Ｃｕ）を、ＣＭＰ（chemical mechanicalpolishing）法により除去する。その結果、上記の溝及びビアに銅（Ｃｕ）が埋め込まれ、配線及びプラグ３３が形成される。
【０１０５】
一方、図５ＢのＡ−Ａ’断面においては、耐湿シールドリング３部分には、上記の工程が同様に行われ、配線及びプラグ４６ａが形成される。また、金属線２ｂ部分には、コンタクト層間膜１７中にビアが形成されず、その結果、銅（Ｃｕ）からなるプラグが、コンタクト層間膜１７中に形成されることがない。従って、上記の工程において、金属線２ｂ部分には、コンタクト層間膜１８中の溝に配線４５ａが形成される。
【０１０６】
そして、上記と同様な工程によって、図５Ｂ配線層間膜１９、２０、配線及びプラグ３４、耐湿シールドリング３を構成する配線及びプラグ４６ｂ、及び、金属線２ｂを構成する配線４５ｂを形成する。
【０１０７】
さらに、上記と同様な工程を繰り返すことにより、図５Ｂに示す配線層間膜２１、２２、２３、２４、配線及びプラグ３５、３６、耐湿シールドリング３を構成する配線及びプラグ４６ｃ、４６ｄ、及び、金属線２ｂを構成する配線４５ｃ、４５ｄを形成する。
【０１０８】
図５Ｃは実施例１の半導体装置において、中間層配線形成工程終了後の半導体装置の図１又は図２のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面を示す。中間層配線形成工程とは、周知の工程、いわゆるデュアルダマシン工程によって、中間層配線を形成する工程である。
【０１０９】
従って、下層配線形成工程と同様な工程を繰り返すことにより、配線層間膜２５、２６、２７、２８、配線及びプラグ３７、３８、耐湿シールドリング３を構成する配線及びプラグ４６ｅ、４６ｆ、及び、金属線２ｂを構成する配線４５ｅ、配線４５ｆを形成する。
【０１１０】
図６は実施例１の半導体装置において、上層配線形成工程、最上層配線形成工程、及び、カバー膜形成工程終了後の半導体装置の図１又は図２のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【０１１１】
上層配線形成工程は、周知の工程、いわゆるデュアルダマシン工程によって、上層配線を形成する工程である。従って、上記と同様の工程によって、配線層間膜２９、３０、配線及びプラグ３９、耐湿シールドリング３を構成する配線及びプラグ４６ｇ、及び、金属線２ｂを構成する配線４５ｇを形成する。
【０１１２】
最上層配線形成工程は、周知の配線及びプラグを形成する工程によって、最上層配線を形成する工程である。
【０１１３】
例えば、図６のＢ−Ｂ’断面に示すように、ＣＶＤ法によって、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）からなる配線層間膜３１を堆積させる。次いで、配線層間膜３１に、配線及びプラグ３９に接続するビアを形成する。次いで、タングステン（Ｗ）をスパッタ法又はＣＶＤ法により、全面に堆積する。次いで、ＣＭＰ法により、配線層間膜３１上のタングステン（Ｗ）を除去する。その結果、タングステン（Ｗ）が配線層間膜３１中のビアに埋め込まれる。従って、タングステン（Ｗ）からなるプラグ４２が形成される。次いで、配線層間膜３１上にアルミニウム（Ａｌ）をスパッタ法により堆積させる。次いで、フォトリソグラフィー法によって、配線形状のレジストパターンをアルミニウム（Ａｌ）上に形成する。次いで、異方性エッチングにより、配線４３を形成する。
【０１１４】
一方、図６のＡ−Ａ’断面に示すように、上記と同様な工程によって、耐湿シールドリング３のプラグ４６ｈ及び配線４６ｉを形成する。
【０１１５】
なお、金属線２ｂを構成する最上層配線は形成されない。後述する開口部２ａを形成する際に、開口部２ａの溝の底が、最上層配線に接触することを避けるためである。ここで、金属線２ｂを構成する最上層配線があった場合、開口部２ａの溝の底が、最上層配線に接触したとすると、最上層配線が銅（Ｃｕ）で形成されていた場合、銅（Ｃｕ）が剥き出しとなり、その工程及びその後の工程において、プロセス装置が銅（Ｃｕ）により汚染する原因となるからである。また、開口部２ａの溝の深さが充分なものでないと、カバー膜３２ａ、３２ｂの剥離の進行を防止できないからである。
【０１１６】
カバー膜形成工程は、図６のＢ−Ｂ’断面においては、ＣＶＤ法によって、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）又は窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）を堆積してカバー膜３２ａ及び３２ｂを形成する工程である。一方、図６のＡ−Ａ’断面においては、カバー膜３２ａ、３２ｂ形成後、カバー膜３２ｂ上に、フォトリソグラフィー法によって、開口部２ａに対応する開口を有するレジストパターンを形成する。次いで、異方性エッチングによって、カバー膜３２ａ、３２ｂをエッチングして、開口部２ａの溝を形成する。なお、開口部２ａの耐湿シールドリング３側の端は、金属線２ｂを構成する配線４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅ、４５ｆ、及び、４５ｇの耐湿シールドリング３側の端と、断面図でみて、ほぼ一致する位置にある。金属線２ｂがある場合に、開口部２ａの端から進行したクラックが、矢印６２のように、金属線２ｂに沿って進行するからである。
【０１１７】
実施例１の半導体装置の製造方法では、素子領域８ａの半導体素子及び配線を形成工程と同様な工程で、金属線２ｂ及び開口部２ａを容易に形成することができる。その結果、金属線２ｂから耐湿シールドリング３までのクラックの進行を防止することができる。
【実施例２】
【０１１８】
図７を用いて実施例２の半導体装置を説明する。実施例２の半導体装置は、実施例１の金属線２ｂを構成する配線を、配線及びプラグに変更したものである。
【０１１９】
図７は実施例２の半導体装置のＡ−Ａ’断面を示す断面図である。図７はスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールド３、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、コンタクト層間膜１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、及び、カバー膜３２ａ、３２ｂを示す。
【０１２０】
図１、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、及び、図６に示すものと同様なものには、同様な番号を付した。
【０１２１】
また、実施例２の半導体装置の平面図は、図１又は図２と同様なものである。従って、スクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、及び、耐湿シールド３の平面的な位置関係は図１及び図２で説明し位置関係と同様である。
【０１２２】
ただし、図７に示す金属線２ｂは、配線及びプラグ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ、４７ｆ、及び、４７ｇで構成されている点で異なる。
【０１２３】
なお、金属線２ｂを構成する配線及びプラグは、耐湿シールドリング３を構成するプラグ４６ｈ及び配線４６ｉに相当する部分の配線を含まない。開口部２ａの溝の深さをある程度確保する必要があるからである。また、配線及びプラグ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ、４７ｆ、及び、４７ｇの素子領域８ａ側の端は、開口部２ａの溝の素子領域８ａ側の端と一致する点は同様である。
【０１２４】
また、配線及びプラグ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ、４７ｆ、及び、４７ｇは上下の配線及びプラグと接続しており、一体となっている。
【０１２５】
配線及びプラグ４７ａは、コンタクト層間膜１８中の溝に埋め込まれた配線及びコンタクト層間膜１７中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。ここで、上記のビアには、素子領域８ａにおいて使用される周知のビアに加えて、溝状に形成されたビアも含むものとする。そして、上記の配線及びコンタクトプラグはタンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）で覆われた銅（Ｃｕ）で構成される。タンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）は銅（Ｃｕ）がコンタクト層間膜１７、１８に拡散することを防止する拡散防止膜の役割を果たす。また、配線及びプラグ４７ａは素子領域８ａおける配線及びプラグ３３と同時に、いわゆる、デュアルダマシン法によって形成される。
【０１２６】
配線及びプラグ４７ｂは、配線層間膜２０中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜１９中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。また、配線及びプラグ４７ｂは素子領域８ａおける配線及びプラグ３４と同時に、いわゆる、上記のようなデュアルダマシン法によって形成される。
【０１２７】
配線及びプラグ４７ｃは、配線層間膜２２中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２１中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。また、配線及びプラグ４７ｃは素子領域８ａおける配線及びプラグ３５と同時に、いわゆる、上記のようなデュアルダマシン法によって形成される。
【０１２８】
配線及びプラグ４７ｄは、配線層間膜２４中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２３中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。また、配線及びプラグ４７ｄは素子領域８ａおける配線及びプラグ３６と同時に、いわゆる、上記のようなデュアルダマシン法によって形成される。
【０１２９】
配線及びプラグ４７ｅは、配線層間膜２６中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２５中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。また、配線及びプラグ４７ｅは素子領域８ａおける配線及びプラグ３７と同時に、いわゆる、上記のようなデュアルダマシン法によって形成される。
【０１３０】
配線及びプラグ４７ｆは、配線層間膜２８中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２７中のビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。また、配線及びプラグ４７ｆは素子領域８ａおける配線及びプラグ３８と同時に、いわゆる、上記のようなデュアルダマシン法によって形成される。
【０１３１】
配線及びプラグ４７ｇは、配線層間膜３０中の溝に埋め込まれた配線及び配線層間膜２９中にビアに埋め込まれたコンタクトプラグから構成されている。また、配線及びプラグ４７ｇは素子領域８ａおける配線及びプラグ３９と同時に、いわゆる、上記のようなデュアルダマシン法によって形成される。
【０１３２】
図３Ａを参照して、スクライブ領域８ｂにおいて、半導体装置を切断する際にスクライブエッジ１で発生したクラックの進行は、矢印６０又は６１に示すように配線層間膜に沿って進行するものと考えられる。
【０１３３】
そこで、図７を参照して、実施例２の金属線２ｂにおいては、全ての配線層間膜中の溝又はビア中に埋め込まれた金属材料が存在するため、実施例２の金属線２ｂは、実施例１の金属線２ｂより、配線層間膜中のクラックの進行を防止する効果が大きいと考える。
【０１３４】
配線層間膜を形成している、後述する絶縁物は弾力性がなく、応力が加われば、割れやすい。しかし、金属材料は弾力性があり、応力が加わっても、破損することは考えがたいからである。すなわち、金属材料は弾力性を有し、クラックの進行による応力が金属材料にかかると、弾性変形をすることにより、その応力を緩和するからである。
【０１３５】
従って、実施例２の金属線２ｂは配線層間中のクラックの進行を確実に防止する効果がある。
【０１３６】
そうすると、実施例２の半導体装置は、金属線２ｂ及び開口部２ａからなるクラック進行防止構造を有する半導体装置である。
【０１３７】
なお、上記の説明にあるように、実施例２の金属線２ｂも素子領域８ａ中の半導体素子及び配線を形成する工程と同様な工程により容易に形成することができる。
【実施例３】
【０１３８】
図８を用いて実施例３の半導体装置を説明する。実施例３の半導体装置は、金属線２ｂを構成する配線の幅が太く、配線がスクライブ領域８ｂ側に突き出たものである。
【０１３９】
図８は実施例３の半導体装置のＡ−Ａ’断面を示す断面図である。図８はスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールド３、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、コンタクト層間膜１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、及び、カバー膜３２ａ、３２ｂを示す。
【０１４０】
図１、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、及び、図６に示すものと同様なものには、同様な番号を付した。
【０１４１】
また、実施例３の半導体装置の平面図は、図１又は図２と同様なものである。従って、スクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、及び、耐湿シールド３の平面的な位置関係は図１及び図２で説明し位置関係と同様である。
【０１４２】
ただし、図８に示す金属線２ｂは、配線４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅ、４８ｆ、及び、４８ｇで構成されている点で異なる。
【０１４３】
なお、金属線２ｂを構成する配線は、耐湿シールドリング３を構成するプラグ４６ｈ及び配線４６ｉに相当する部分の配線を含まない。開口部２ａの溝の深さをある程度確保する必要があるからである。また、配線４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅ、４８ｆ、及び、４８ｇの素子領域８ａ側の端は、開口部２ａの溝の素子領域８ａ側の端と一致する点は同様である。
【０１４４】
また、配線４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅ、４８ｆ、及び、４８ｇの幅は開口部２ａの溝幅より大きく、スクライブ領域８ｂ側の端は、開口部２ａの溝のスクライブ領域８ｂ側の端より、スクライブ領域８ｂ側に突き出している。
【０１４５】
配線４８ａは、コンタクト層間膜１８中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。そして、上記の配線はタンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）で覆われた銅（Ｃｕ）で構成される。タンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）は銅（Ｃｕ）がコンタクト層間膜１８に拡散することを防止する拡散防止膜の役割を果たす。また、配線４８ａは素子領域８ａおける配線及びプラグ３３の配線部分と同時に、いわゆる、ダマシン法によって形成される。
【０１４６】
配線４８ｂは、配線層間膜２０中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線４８ｂは素子領域８ａおける配線及びプラグ３４の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１４７】
配線４８ｃは、配線層間膜２２中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線４８ｃは素子領域８ａおける配線及びプラグ３５の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１４８】
配線４８ｄは、配線層間膜２４中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線４８ｄは素子領域８ａおける配線及びプラグ３６の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１４９】
配線４８ｅは、配線層間膜２６中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線４８ｅは素子領域８ａおける配線及びプラグ３７の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１５０】
配線４８ｆは、配線層間膜２８中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線４８ｆは素子領域８ａおける配線及びプラグ３８の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１５１】
配線４８ｇは、配線層間膜３０中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線４８ｇは素子領域８ａおける配線及びプラグ３９の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１５２】
図３Ａを参照して、スクライブ領域８ｂにおいて、半導体装置を切断する際にスクライブエッジ１で発生したクラックの進行は、矢印６０又は６１に示す用に配線層間膜に沿って進行するものと考えられる。
【０１５３】
そこで、図８を参照して、実施例３の金属線２ｂにおいては、配線層間膜中の溝に埋め込まれた金属材料が存在し、実施例１の金属線２ｂに対する溝のスクライブ領域８ｂ側の端より、実施例３の金属線２ｂに対する溝のスクライブ領域８ｂ側の端がスクライブ領域８ｂ側に位置するため、実施例３の金属線２ｂは、実施例１の金属線２ｂより、配線層間膜中のクラックの進行を防止する効果が大きいと考えられる。金属材料が埋め込まれている溝の幅が大きく、その溝の端がスクライブ領域８ｂ側に位置するため、スライブ領域８ｂからのクラックの進行をスクライブ領域８ｂに近い側で止められるからである。
【０１５４】
従って、実施例３の金属線２ｂは配線層間中のクラックの進行をより強くかつ確実に防止する効果がある。
【０１５５】
そうすると、実施例３の半導体装置は、金属線２ｂ及び開口部２ａからなるクラック進行防止構造を有する半導体装置である。
【０１５６】
なお、上記の説明にあるように、実施例３の金属線２ｂも素子領域８ａ中の半導体素子及び配線を形成する工程と同様な工程により容易に形成することができる。
【実施例４】
【０１５７】
図９、図１０、図１１、及び、図１２を用いて、実施例４の半導体装置を説明する。実施例４の半導体装置は、金属線２ｂとスクライブ領域８ｂとの間に新たに、金属線４を設けたものである。
【０１５８】
図９は、実施例４の半導体装置を示す平面図である。そして、図９はスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、金属線４、素子領域８ａ、スクライブ領域８ｂ、及び、外周領域８ｃを示す。ここで、図１又は図２において説明したものと同様なものについては同様の番号を付した。
【０１５９】
従って、スクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、素子領域８ａ、スクライブ領域８ｂ、及び、外周領域８ｃの説明及びその配置位置については図１又は図２の説明及びその配置位置と同様である。
【０１６０】
金属線４は、開口部２ａ及び金属線２ｂとスクライブエッジ１の間に位置し、素子領域８ａを囲むように配置されている。また、金属線４は一定の幅をもった金属配線からなり、連続したリングを構成している。なお、後述するように、金属線４は複数の配線層間膜中の溝に埋め込まれた金属材料から形成されている。すなわち、上記の溝も連続したリング形状をしている。
【０１６１】
図１０は、実施例４の半導体装置の変形例を示す平面図である。そして、図１０はスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、金属線７、素子領域８ａ、スクライブ領域８ｂ、及び、外周領域８ｃを示す。ここで、図１又は図２において説明したものと同様なものについては同様の番号を付した。
【０１６２】
従って、スクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、素子領域８ａ、スクライブ領域８ｂ、及び、外周領域８ｃの説明及びその配置位置については図１又は図２の説明及びその配置位置と同様である。
【０１６３】
金属線７は、開口部２ａ及び金属線２ｂとスクライブエッジ１の間に位置し、素子領域８ａを囲むように配置されている。また、金属線７は、一定の幅、一定の長さをもった金属配線が、不連続であってリング状に配置されることにより構成される。なお、後述するように、金属線７は複数の配線層間膜中の溝に埋め込まれた金属材料から形成されている。すなわち、上記の溝も、一定の幅、一定の長さをもち、不連続であってリング状に配置されている。
【０１６４】
図１１は、実施例４の半導体装置のＡ−Ａ’断面構造の第１の例を示す断面図である。図１１はスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、金属線４又は７、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、コンタクト層間膜１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、及び、カバー膜３２ａ、３２ｂを示す。
【０１６５】
図１、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、及び、図６に示すものと同様なものには、同様な番号を付した。従って、金属線２ｂを構成する配線４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅ、４５ｆ、及び、４５ｇも図３Ａに示すものと同様なものである。
【０１６６】
そうすると、図３Ａの実施例１の半導体装置のＡ−Ａ’断面を示す断面図と比較すると、図１１が示す断面図は、金属線４又は７が加わっている点で異なる。
【０１６７】
図１１に示す金属線４又は７は、配線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、及び、５１ｇで構成されている。
【０１６８】
なお、金属線４又は７を構成する配線は、耐湿シールドリング３を構成するプラグ４６ｈ及び配線４６ｉに相当する部分の配線を含まない。開口部２ａの溝の深さをある程度確保する必要があるからである。また、配線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、及び、５１ｇはスクライブエッジ１と金属線２ｂとの間にある。
【０１６９】
また、配線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、及び、５１ｇの幅は金属線２ｂを構成する配線と同様な幅を持つことが望ましいが、スクライブ領域８ｂに突き出すことがなければ、どのような幅であってもよい。
【０１７０】
配線５１ａは、コンタクト層間膜１８中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。そして、上記の配線はタンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）で覆われた銅（Ｃｕ）で構成される。タンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）は銅（Ｃｕ）がコンタクト層間膜１８に拡散することを防止する拡散防止膜の役割を果たす。また、配線５１ａは素子領域８ａおける配線及びプラグ３３の配線部分と同時に、いわゆる、ダマシン法によって形成される。
【０１７１】
配線５１ｂは、配線層間膜２０中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５１ｂは素子領域８ａおける配線及びプラグ３４の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１７２】
配線５１ｃは、配線層間膜２２中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５１ｃは素子領域８ａおける配線及びプラグ３５の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１７３】
配線５１ｄは、配線層間膜２４中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５１ｄは素子領域８ａおける配線及びプラグ３６の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１７４】
配線５１ｅは、配線層間膜２６中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５１ｅは素子領域８ａおける配線及びプラグ３７の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１７５】
配線５１ｆは、配線層間膜２８中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５１ｆは素子領域８ａおける配線及びプラグ３８の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１７６】
配線５１ｇは、配線層間膜３０中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５１ｇは素子領域８ａおける配線及びプラグ３９の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０１７７】
図１２は、実施例４の半導体装置のＡ−Ａ’断面構造の第２の例を示す断面図である。図１２はスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールド３、金属線４又は７、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、コンタクト層間膜１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、及び、カバー膜３２ａ、３２ｂを示す。
【０１７８】
図１、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６、及び、図７に示すものと同様なものには、同様な番号を付した。従って、金属線２ｂを構成する配線及びプラグ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ、４７ｆ、及び、４７ｇ、も図７に示すものと同様なものである。
【０１７９】
そうすると、図７の実施例２の半導体装置のＡ−Ａ’断面を示す断面図と比較すると、図１２が示す断面図は、金属線４又は７が加わっている点で異なる。
【０１８０】
図１１に示す金属線４又は７は、配線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、及び、５１ｇで構成されている。
【０１８１】
なお、金属線４又は７を構成する配線は、耐湿シールドリング３を構成するプラグ４６ｈ及び配線４６ｉに相当する部分の配線を含まない。開口部２ａの溝の深さをある程度確保する必要があるからである。また、配線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、及び、５１ｇはスクライブエッジ１と金属線２ｂとの間にある。
【０１８２】
また、配線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、及び、５１ｇの幅は金属線２ｂを構成する配線と同様な幅を持つことが望ましいが、スクライブ領域８ｂに突き出すことがなければ、どのような幅であってもよい。
【０１８３】
なお、配線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、及び、５１ｇは、図１１で説明したものと同様なものである。
【０１８４】
図３Ａを参照して、スクライブ領域８ｂにおいて、半導体装置を切断する際にスクライブエッジ１で発生したクラックの進行は、矢印６０又は６１に示すように配線層間膜に沿って進行するものと考えられる。
【０１８５】
そこで、実施例４の金属線２ｂ部分が、配線層間膜中のクラックの進行を防止する効果を有することは実施例１又は実施例２で説明したのと同様な理由による。
【０１８６】
一方、実施例４の金属線４又は７はスクライブ領域８ｂから進行してくるクラックを減少させる効果がある。金属線４又は７はすべての配線層間膜中には配置されていないが、金属線４又は７を構成する配線５１ａ乃至５１ｇ配線層間膜においては、金属線４又は７はクラックの進行を防止する効果がある。金属線２ｂと同様な効果があるからである。また、金属線４又は７を構成する配線５１ａ乃至５１ｇに挟まれている配線層間膜をクラックが進行してくる場合には、金属線４又は７はクラックの大きさを制限する効果がある。配線５１ａ乃至５１ｇが配線層間膜を補強することになるからである。
【０１８７】
従って、実施例４の金属線２ｂ、及び、金属線４又は７は配線層間中のクラックの進行をより強くかつ確実に防止する効果がある。
【０１８８】
そうすると、実施例４の半導体装置は、金属線２ｂ、金属線４又は７、及び、開口部２ａからなるクラック進行防止構造を有する半導体装置である。
【０１８９】
なお、上記の説明にあるように、実施例４の金属線２ｂ、及び、金属線４又は７も素子領域８ａ中の半導体素子及び配線を形成する工程と同様な工程により容易に形成することができる。
【実施例５】
【０１９０】
図１３、図１４、及び、図１５を用いて、実施例５の半導体装置及びその変形例を説明する。実施例５の半導体装置は、金属線２ｂと耐湿シールドリング３との間に、新たに、金属線５を設けたものである。
【０１９１】
図１３は、実施例５の半導体装置を示す平面図である。そして、図１３はスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、金属線４、金属線５、素子領域８ａ、スクライブ領域８ｂ、及び、外周領域８ｃを示す。ここで、図１、図２、又は、図９において説明したものと同様なものについては同様の番号を付した。
【０１９２】
従って、スクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、金属線４、素子領域８ａ、スクライブ領域８ｂ、及び、外周領域８ｃの説明及びその配置位置については図１、図２、又は、図９の説明及びその配置位置と同様である。
【０１９３】
金属線５は、開口部２ａ及び金属線２ｂと耐湿シールドリング３の間に位置し、素子領域８ａを囲むように配置されている。また、金属線５は一定の幅をもった金属配線からなり、連続したリングを構成している。なお、後述するように、金属線５は複数の配線層間膜中の溝に埋め込まれた金属材料から形成されている。すなわち、上記の溝も連続したリング形状をしている。
【０１９４】
図１４は、実施例５の半導体装置のＡ−Ａ’断面構造の例を示す断面図である。図１４はスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線２ｂ、耐湿シールドリング３、金属線４、金属線５、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、コンタクト層間膜１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、及び、カバー膜３２ａ、３２ｂを示す。
【０１９５】
図１、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６、及び、図１１に示すものと同様なものには、同様な番号を付した。従って、金属線２ｂを構成する配線４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅ、４５ｆ、及び、４５ｇも図３Ａに示すものと同様なものである。また、金属線４を構成する配線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、及び、５１ｇも図１１に示すものと同様なものである。
【０１９６】
そうすると、図１１の実施例４の半導体装置のＡ−Ａ’断面を示す断面図と比較すると、図１４が示す断面図は、金属線５が加わっている点で異なる。
【０１９７】
図１４に示す金属線５は、配線５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、及び、５２ｇで構成されている。
【０１９８】
なお、金属線５を構成する配線は、耐湿シールドリング３を構成するプラグ４６ｈ及び配線４６ｉに相当する部分の配線を含まない。開口部２ａの溝の深さをある程度確保する必要があるからである。また、配線５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、及び、５２ｇは金属線２ｂと耐湿シールドリング３の間にある。
【０１９９】
また、配線５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、及び、５２ｇの幅は金属線２ｂを構成する配線と同様な幅を持つことが望ましいが、金属線２ｂ及び耐湿シールドリング３と接触しなければ、どのような幅であってもよい。
【０２００】
配線５２ａは、コンタクト層間膜１８中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。そして、上記の配線はタンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）で覆われた銅（Ｃｕ）で構成される。タンタル（Ｔａ）又はタンタルナイトライド（ＴａＮ）は銅（Ｃｕ）がコンタクト層間膜１８に拡散することを防止する拡散防止膜の役割を果たす。また、配線５２ａは素子領域８ａおける配線及びプラグ３３の配線部分と同時に、いわゆる、ダマシン法によって形成される。
【０２０１】
配線５２ｂは、配線層間膜２０中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５２ｂは素子領域８ａおける配線及びプラグ３４の配線部分と同時に、いわゆる、上記と同様にダマシン法によって形成される。
【０２０２】
配線５２ｃは、配線層間膜２２中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５２ｃは素子領域８ａおける配線及びプラグ３５の配線部分と同時に、いわゆる、ダマシン法によって形成される。
【０２０３】
配線５２ｄは、配線層間膜２４中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５２ｄは素子領域８ａおける配線及びプラグ３６の配線部分と同時に、いわゆる、ダマシン法によって形成される。
【０２０４】
配線５２ｅは、配線層間膜２６中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５２ｅは素子領域８ａおける配線及びプラグ３７の配線部分と同時に、いわゆる、ダマシン法によって形成される。
【０２０５】
配線５２ｆは、配線層間膜２８中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５２ｆは素子領域８ａおける配線及びプラグ３８の配線部分と同時に、いわゆる、ダマシン法によって形成される。
【０２０６】
配線５２ｇは、配線層間膜３０中の溝に埋め込まれた配線から構成されている。また、配線５２ｇは素子領域８ａおける配線及びプラグ３９の配線部分と同時に、いわゆる、ダマシン法によって形成される。
【０２０７】
図３Ａを参照して、スクライブ領域８ｂにおいて、半導体装置を切断する際にスクライブエッジ１で発生したクラックの進行は、矢印６０又は６１に示すように配線層間膜に沿って進行するものと考えられる。
【０２０８】
そこで、実施例５の金属線２ｂ部分が、配線層間膜中のクラックの進行を防止する効果を有することは実施例１又は実施例２で説明した理由と同様な理由による。
【０２０９】
また、実施例５の金属線４はスクライブ領域８ｂから進行してくるクラックを減少させる効果があることは実施例４で説明した理由と同様な理由による。
【０２１０】
再度、図３Ａを参照して、開口部２ａの端で発生したクラックは矢印６２の方向へ進行することを発明者は発見した。しかし、すべての場合に、矢印６３の方向へクラックが進行しないとはいえない。
【０２１１】
そこで、実施例５の金属線５を構成する配線５２ａ乃至５２ｇが配置されていると、矢印６３の方向へクラックが進行した場合でも、そのクラックの進行を防止することができるものと考える。
【０２１２】
金属線５を構成する配線５２ａ乃至５２ｇが配線層間膜中の溝に埋め込まれているため、配線層間膜中をクラックが進行することを妨げるからである。すなわち、配線５２ａ乃至５２ｇは、金属材料なので弾力性があり、クラックの進行による応力が金属材料にかかると、弾性変形をすることにより、その応力を緩和するからである。また、配線５２ａ乃至５２ｇは金属材料からなり、弾力性があるため、配線５２ａ乃至５２ｇが破損に至るまでの応力は大きいと考えられるからである。
【０２１３】
従って、実施例５の金属線２ｂ、金属線４、及び、金属線５は配線層間中のクラックの進行をより強く防止する効果がある。
【０２１４】
そうすると、実施例５の半導体装置は、金属線２ｂ、金属線４、金属線５、及び、開口部２ａからなるクラック進行防止構造を有する半導体装置である。
【０２１５】
なお、上記の説明にあるように、実施例５の金属線２ｂ、金属線４、及び、金属線５も素子領域８ａ中の半導体素子及び配線を形成する工程と同様な工程により容易に形成することができる。
【０２１６】
図１５は、実施例５の半導体装置の変形例１において、Ａ−Ａ’断面構造の例を示す断面図である。図１５はスクライブエッジ１、開口部２ａ、金属線９、耐湿シールドリング３、金属線４、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、コンタクト層間膜１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、及び、カバー膜３２ａ、３２ｂを示す。
【０２１７】
図１、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６、図１１、図１４に示すものと同様なものには、同様な番号を付した。従って、金属線４を構成する配線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、及び、５１ｇも図１１に示すものと同様なものである。
【０２１８】
そうすると、図１１の実施例４の半導体装置のＡ−Ａ’断面を示す断面図と比較すると、図１５が示す断面図は、金属線２ｂと金属線５とが一体となり、金属線９となっている点で異なる。
【０２１９】
図１５に示す金属線９は、配線５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ、及び、５３ｇで構成されている。
【０２２０】
なお、金属線９を構成する配線は、耐湿シールドリング３を構成するプラグ４６ｈ及び配線４６ｉに相当する部分の配線を含まない。開口部２ａの溝の深さをある程度確保する必要があるからである。また、配線５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ、及び、５３ｇは金属線４と耐湿シールドリング３の間にある。
【０２２１】
また、配線５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ、及び、５３ｇは、平面的に、開口部２ａと重なる位置から図１４に示す金属線５までの幅をもった金属配線である。なお、配線５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ、及び、５３ｇは、平面的に、開口部２ａの下部から耐湿シールドリング３と接触しない程度の位置までの範囲ならば、広がっていてもよい。
【０２２２】
図３Ａを参照して、半導体装置を切断する際にスクライブエッジ１で発生したクラックの進行は、矢印６０又は６１に示すように配線層間膜に沿って進行するものと考えられる。
【０２２３】
そこで、実施例５の金属線４はスクライブ領域８ｂから進行してくるクラックを減少させる効果があることは実施例４で説明した理由と同様な理由による。
【０２２４】
再度、図３Ａを参照して、開口部２ａの端で発生したクラックは矢印６２の方向へ進行することを発明者は発見した。しかし、すべての場合に、矢印６３の方向へクラックが進行しないとはいえない。
【０２２５】
そこで、実施例５の変形例１のように金属線９を構成する配線５３ａ乃至５３ｇが配置されていると、矢印６３の方向へクラックが進行した場合でも、そのクラックの進行を防止することができるものと考える。
【０２２６】
金属線９を構成する配線５３ａ乃至５３ｇが配線層間膜中の溝に埋め込まれているため、配線層間膜中をクラックが進行することを妨げるからである。配線５３ａ乃至５３ｇは金属材料からなり、弾力性があるため、配線５３ａ乃至５３ｇが破損に至るまでの応力は大きいと考えられるからである。
【０２２７】
従って、実施例５の変形例１の金属線４、及び、金属線９は配線層間中のクラックの進行をより強く防止する効果がある。
【０２２８】
そうすると、実施例５の半導体装置の変形例１は、金属線４、金属線９、及び、開口部２ａからなるクラック進行防止構造を有する半導体装置である。
【０２２９】
なお、上記の説明にあるように、実施例５の変形例１の金属線４、及び、金属線９も素子領域８ａ中の半導体素子及び配線を形成する工程と同様な工程により容易に形成することができる。
【０２３０】
実施例５の半導体装置の変形例２について説明する。実施例５の半導体装置の変形例２は、図１５において金属線４と金属線９がさらに一体ものとして形成された例である。すなわち、金属線４を構成する配線５１ａ乃至５１ｇが金属線９を構成する配線５３ａ乃至配線５３ｇと一体に形成された例である。
【０２３１】
従って、金属線４と金属線９が一体となったものは、スクライブエッジ１と耐湿シールドリング３の間に配置されている。そして、その幅は、スクライブエッジ１と耐湿シールドリング間の幅以内であれば、どのような幅であってもよい。
【０２３２】
なお、上記の説明にあるように、実施例５の変形例２の金属線４、及び、金属線９も素子領域８ａ中の半導体素子及び配線を形成する工程と同様な工程により容易に形成することができる。
【０２３３】
図１５において、金属線４と金属線９をさらに一体として形成した場合には、実施例４で説明した金属線４によるクラックの進行防止効果が、金属線９が有するクラックの進行防止効果に加わることになる。
【実施例６】
【０２３４】
実施例１から実施例５までに記載した半導体装置においては、注目する半導体装置のカバー膜３２ａ、３２ｂ中に形成された開口部２ａと、隣接する半導体装置の開口部２ａとの間のスクライブ領域８ｂに配置されている、金属線4以外のパターンは、クラックの発生において考慮されていなかった。しかし、上記のスクライブ領域８ｂに、ＰＣＭ（Process Check Monitor）パターンが配置されていると、ＰＣＭパターンの周辺において、クラックの発生が集中的におこる可能性がある。そこで、実施例６の半導体装置は、ＰＣＭパターンに注目してクラックの進行を防止するパターンを配置したことを特徴とする。
【０２３５】
図１６を用いて、実施例６を説明する。図１６は、実施例６の半導体装置がマトリック状態で並べられている場合において、スクライブ領域８ｂが交差している箇所を示す平面図である。図１６において、半導体装置に挟まれており、右側から左側に向けて伸びているスクライブ領域８ｂには、ＰＣＭパターン８０、ＰＣＭパターン８１、金属線６４ａ、及び、金属線６４ｂが配置されている。また、図１６において、半導体装置に挟まれており、上側から下側に向けて伸びているスクライブ領域８ｂには、ＰＣＭパターン８２が配置されている。さらに、外周領域８ｃには、耐湿シールドリング３、及び、開口部２ａが配置されている。実施例６の半導体装置は、素子領域８ａ、外周領域８ｃから構成されている。また、スクライブ領域８ｂはスクライブエッジ１に挟まれた領域である。なお、外周領域８ｃには、金属線２ｂは配置されていない。
【０２３６】
素子領域８ａ、スクライブ領域８ｂ、外周領域８ｃ、開口部２ａ、耐湿シールドリング３については、実施例１に記載したものと同様なものである。従って、それらの説明を省略する。
【０２３７】
ＰＣＭパターン８０、８１、８２は、素子領域８ａに形成されている素子を構成するパターンの内、２以上のパターンと同時に形成される、２以上のパターンから構成されている。そして、ＰＣＭパターン８０、８１、８２は、素子を形成するパターン間の位置合わせの状態をチェックするパターンである。また、ＰＣＭパターン８０、８１、８２から予め決められた間隔内には、他のパターンを配置できない禁止領域を、ＰＣＭパターン８０、８１、８２は伴っている。ＰＣＭパターン８０、８１、８２を使用して、パターン間の位置合わせの状態を、レーザー光により観測する際に、他のパターンがあると、他のパターンから反射したレーザー光と、ＰＣＭパターン８０、８１、８２を構成するパターンから反射したレーザー光とが干渉することになる。そのため、ＰＣＭパターン８０、８１、８２を構成するパターン間の位置合わせの状態を正確に検出することができないからである。
【０２３８】
ＰＣＭパターン８０は、４個の細長い矩形パターン６５ａ、４個の細長い矩形パターン６５ｂ、矩形パターン６５ｃから構成されている。４個の細長い矩形パターン６５ａは、矩形パターン６５ｃの内部であって、矩形パターン６５ｃの中心にして矩形状に配置され、各矩形パターン６５ａはその矩形の各辺を構成している。４個の細長い矩形パターン６５ｂは矩形パターン６５ｃの内部であって、矩形パターン６５ｃの中心にして矩形状に配置され、各矩形パターン６５ｂはその矩形の各辺を構成している。矩形パターン６５ａが構成する矩形は、矩形パターン６５ｂが構成する矩形より小さく、矩形パターン６５ｂが構成する矩形の内側に配置されている。
【０２３９】
ＰＣＭパターン８０は、スクライブ領域８ｂにおいて、図１６の左右方向に配置されているスクライブ領域８ｂの辺に沿って、２行８列を固まりとして配置されている。ＰＣＭパターン８０の固まりの列方向の幅は、例えば、スクライブ領域８ｂの幅の９割程度の幅である。従って、スクライブ領域８ｂにおいて半導体装置の切断を行うときに、切断用の刃が、矩形パターン６５ａ、６５ｂ、６５ｃにあたり、破壊することによるクラックの発生場所は、耐湿シールドリング３に近接することになる。
【０２４０】
ＰＣＭパターン８１は、矩形パターン６６ａ及び複数の矩形パターン６６ｂから構成されている。矩形パターン６６ａは短い辺と長い辺に囲まれたパターンである。そして、矩形パターン６６ｂは細長いパターンである。そして、矩形パターン６６ｂは矩形パターン６６ａに含まれ、短い辺に平行に、一定間隔で配置されている。ＰＣＭパターン８１は、スクライブ領域８ｂにおいて、図１６の左右方向に配置されているスクライブ領域８ｂの辺に沿って配置されている。ＰＣＭパターン８１の幅は、例えば、スクライブ領域８ｂの幅の７割程度の幅である。従って、スクライブ領域８ｂにおいて半導体装置の切断を行うときに、切断用の刃が、矩形パターン６６ａ、６６ｂにあたり、破壊することによるクラックの発生場所は、耐湿シールドリング３から離れたものとなる。
【０２４１】
ＰＣＭパターン８２は、矩形パターン６７ａ、複数の矩形パターン６７ｂ、及び、複数の矩形パターン６７ｃから構成されている。矩形パターン６７ａは正方形のパターンである。そして、矩形パターン６７ｂは細長いパターンであり、矩形パターン６７ａの中心をはさみ、左右の辺に平行に一定間隔で配置されている。矩形パターン６７ｃは細長いパターンであり、矩形パターン６７ａの中心をはさみ、上下の辺に平行に一定間隔で配置されている。ＰＣＭパターン８２は、スクライブ領域８ｂにおいて、図１６の上下方向に配置されているスクライブ領域８ｂの辺に沿って配置されている。ＰＣＭパターン８２の幅は、例えば、スクライブ領域８ｂの幅の８割程度の幅である。従って、スクライブ領域８ｂにおいて半導体装置の切断を行うときに、切断用の刃が、矩形パターン６７ａ、６７ｂ、６７ｃにあたり、破壊することによるクラックの発生場所は、ＰＣＭパターン８０によるクラックの発生場所よりは、耐湿シールドリング３から離れたものとなる。
【０２４２】
金属線６4ａは、ＰＣＭパターン８０の固まりの内、一行分、すなわち、８個のＰＣＭパターン８０にそって、ＰＣＭパターン８０の両側に配置されている、２つの細長い矩形パターンから構成されている。そして、耐湿シールドリング３とＰＣＭパターン８０との間にある金属線６４ａの一部は、外周領域８ｃに属する。すなわち、金属線６４ａはＰＣＭパターン８０の列方向に配置されているパターンは含まれていない。金属線６４ａはＰＣＭパターン８０の禁止領域外に配置されている。
【０２４３】
金属線６４ａによれば、ＰＣＭパターン８０が破壊するときに発生するクラックの進行を、発生直後に防止することができる。金属線６４ａを構成する金属パターン（金属パターンについては後に図１７を用いて詳細に説明する）によって、クラックの進行は阻止されるからである。金属パターンは弾力性があり、クラックの進行による応力が金属パターンにかかると、弾性変形をすることにより、その応力を緩和するからである。
【０２４４】
金属線６４ｂは、ＰＣＭパターン８０の固まりの内、一行分、すなわち、８個のＰＣＭパターン８０を矩形状態で囲む、幅が細い帯状パターンである。そして、耐湿シールドリング３とＰＣＭパターン８０との間にある金属線６４ｂの一部は、外周領域８ｃに属する。金属線６４ｂはＰＣＭパターン８０の禁止領域外に配置されている。
【０２４５】
なお、図１６の拡大図に示すように、金属線６４ｂの角部において、金属線６４ｂは切欠き形状となっている。その理由は以下である。まず、金属線６４ｂを構成するパターンは微細なため、金属線６４ｂの角部に切欠きがないとすると、金属線６４ｂを形成する際に使用するフォトリソ法の性質上、金属線６４ｂの角部に丸め込みが発生する。その結果、金属線６４ｂの角部はＰＣＭパターン８０の禁止領域内に配置されることになる。そうすると、ＰＣＭパターン８０の位置合わせ検出機能を低下させることになるからである。
【０２４６】
金属線６４ｂによれば、ＰＣＭパターン８０が破壊するときに発生するクラックの進行を、金属線６４ａと同様に発生直後に防止することができる。
【０２４７】
なお、図１６においては、ＰＣＭパターン８０の固まりの内、上段の一行分に対しては金属線６４ａが配置されており、下段の一行分に対しては、金属線６４ｂが配置されている。しかし、上段、下段のＰＣＭパターン８０に対して、ともに金属線６４ａ又は金属線６４ｂが配置されていてもよい。
【０２４８】
そうすると、開口部２ａとＰＣＭパターン８０との間において、すなわち、外周領域８ｃにおいて、金属線６４ａ及び金属線６４ｂの一部が、ＰＣＭパターン８０の一行分の長さに渡って、配置されている。
【０２４９】
図１７を用いて、図１６に示す、Ｃ−Ｃ’に沿った断面、及び、Ｄ−Ｄ’に沿った断面を説明する。
【０２５０】
図１７ＡはＣ−Ｃ’に沿った断面を示す図である。
【０２５１】
図１７Ａによれば、基板１５ａ上に、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、カバー膜３２ａ、３２ｂからなる層間絶縁膜が形成されている。
【０２５２】
図１７Ａによれば、上記の層間膜中に形成されている配線及びプラグ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、プラグ４６ｈ、配線４６ｉから構成されている耐湿シールドリング３が、開口部２ａと素子領域８ａとの間の外周領域８ｃに形成されている。
【０２５３】
図１７Ａによれば、開口部２ａの直下ではないが、外周領域８ｃに、金属線６４ａを構成する金属パターン、金属線６４ｂを構成する金属パターンの一部が配置されている。また、金属線６４ａを構成する金属パターン、金属線６４ｂを構成する金属パターンの他の部分、ＰＣＭパターン８０を構成する矩形パターン６５ａ、６５ｂ、６５ｃがスクライブ領域８ｂに配置されている。
【０２５４】
金属線６４ａを構成する金属パターン、及び、金属線６４ｂを構成する金属パターンは、配線及びプラグ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇと同時に形成される。また、いわゆる、ダマシン法により、配線として上記の金属パターンは形成される。なお、上記の金属パターンは、配線及びプラグ４６ａ等を構成するプラグ部分を含んでいてもよい。その場合は、上記の金属パターンは、デュアルダマシン法により形成される。そして、各、層間絶縁膜中に形成された金属パターンはプラグ部を介して密着している。上記の金属パターンは配線及びプラグ４６ａ等と同様な構造をしているほうが、より、層間絶縁膜と密着性が高いため、クラックの進行を防止する効果が高いと考えられる。
【０２５５】
ＰＣＭパターン８０を構成する矩形パターン６５ｃは、ゲート電極１３と同様な材質であり、ゲート電極１３と同様な方法で、同時に形成される。矩形パターン６５ａは、矩形パターン６５ｃの内部に形成された開口パターンである。従って、ゲート電極１３と同様な方法で、同時に形成される。矩形パターン６５ｂはＳＴＩ１０と同様な方法で、同時に形成される。すなわち、矩形パターン６５ｂは基板１５ａに形成された開口パターンとして認識される。
【０２５６】
図１７ＢはＤ−Ｄ’に沿った断面を示す図である。
【０２５７】
図１７Ｂによれば、基板１５ａ上に、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、カバー膜３２ａ、３２ｂからなる層間絶縁膜が形成されている。
【０２５８】
図１７Ｂによれば、上記の層間膜中に形成されている配線及びプラグ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、プラグ４６ｈ、配線４６ｉから構成されている耐湿シールドリング３が、開口部２ａと素子領域８ａとの間の外周領域８ｃに形成されている。
【０２５９】
ただし、スクライブ領域８ｂにおいては、パターンが存在しない。すなわち、ＰＣＭパターン８０が存在しないため、半導体装置をスクライブ領域８ｂにおいて切断する切断刃により発生するクラックは、耐湿シールドリング３又は開口２ａから離れた場所に発生する。従って、クラックの進行が耐湿シールドリング３又は開口２ａに達する可能性が低くなるため、金属線６４ａ又は金属線６４ｂの配置を行わないことも考えられる。
【０２６０】
以上より、実施例６の半導体装置の外周領域８ｃにＰＣＭパターン８０に隣接して金属線６４ａ又は金属線６４ｂが配置されている。ただし、実施例１から５の半導体装置のように、開口部２aの直下に素子領域８ａを囲むような金属線２ｂは配置されていない。
【０２６１】
そうすると、外周領域８ｃのすべてにおいて、クラックの進行を防止する効果を向上させることはできないが、金属線６４ａ又は６４ｂを構成する金属パターンによって、特にクラックが発生する可能性が高い箇所において、効率的に、クラックの進行を防止することができる。金属線６４ａ又は６４ｂを構成する金属パターンによるクラックの信号を防止する効果は、実施例１から実施例５に記載した金属線２ｂと同様なものだからである。
【０２６２】
また、実施例１から実施例５に記載したような、金属線２ｂと上記の金属線６４ａ又は金属線６４ｂを併用することもでき、その場合には、より強く、ＰＣＭパターン８０に起因して発生するクラックの進行を防止できる。
【０２６３】
なお、上記においてはＰＣＭパターンに対して金属線６４ａ又は６４ｂを配置することとしている。しかし、素子の電気的特性をモニターするためにスクライブ領域に形成されるパターンに対して、金属線６４ａ又は６４ｂを配置することであってもよい。
【実施例７】
【０２６４】
実施例６においては、金属線６４ａ又は金属線６４ｂは孤立した金属パターンから構成されている。そうすると、ダマシン法により、上記の金属パターンを構成する場合、金属材料を層間絶縁膜に埋め込む際に、ＣＭＰ工程に伴うディッシング又はエロージョンが発生し、金属パターンの形成不良を起こすことがある。そこで、実施例７は、ＣＭＰ工程に伴うディッシング又はエロージョンが発生することを防止するためのパターンが、上記の金属パターンに隣接して配置されていることを特徴とする。
【０２６５】
図１８を用いて、実施例７について説明する。図１８は、実施例７において、図１６におけるＣ−Ｃ’に沿った断面を示す図である。
【０２６６】
図１８によれば、基板１５ａ上に、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、カバー膜３２ａ、３２ｂからなる層間絶縁膜が形成されている。
【０２６７】
図１８によれば、上記の層間膜中に形成されている配線及びプラグ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、プラグ４６ｈ、配線４６ｉから構成されている耐湿シールドリング３が、開口部２ａと素子領域８ａとの間の外周領域８ｃに形成されている。
【０２６８】
図１８によれば、開口部２ａの直下ではないが、外周領域８ｃに、金属線６４ａを構成する金属パターン、金属線６４ｂを構成する金属パターンの一部が配置されている。また、金属線６４ａを構成する金属パターン、金属線６４ｂを構成する金属パターンの他の部分、ＰＣＭパターン８０を構成する矩形パターン６５ａ、６５ｂ、６５ｃがスクライブ領域８ｂに配置されている。
【０２６９】
図１８によれば、外周領域８ｃ及びスクライブ領域８ｂにおいて、金属線６４ａ又は金属線６４ｂに隣接して、ダミーパターン６８、６９が配置されている。
【０２７０】
上記において、耐湿シールドリング３、金属線６４ａ、６４ｂ、基板１５ａ、絶縁膜１６、コンタクト層間膜１７、１８、配線層間膜１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、カバー膜３２ａ、３２ｂからなる層間絶縁膜、配線及びプラグ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、プラグ４６ｈ、配線４６ｉから構成されている耐湿シールドリング３、開口部２ａ、素子領域８ａ、スクライブ領域８ｂ、外周領域８ｃ、スクライブエッジ１については、これまでの実施例に記載されたものと同様なものである。
【０２７１】
ダミーパターン６８は、配線層間膜１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０中に形成された金属パターンである。また、ダミーパターン６８は、耐湿シールドリング３と金属線６４ａ又は６４ｂの間に配置されている。ダミーパターン６８は、金属線６３又は金属線６４を構成する、上記の配線層間膜中の金属パターンと同様に、ダマシン法により形成されるものである。そうすると、ダマシン法においてＣＭＰ工程を行う際に起こる、ディッシング又はエロージョンによるパターン形成不良を防止することができる。
【０２７２】
ダミーパターン６９は、配線層間膜１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０中に形成された金属パターンである。また、ダミーパターン６９はＰＣＭパターン８０上（金属線６４ａと金属線６４ａ間又は金属線６４ｂと金属線６４ｂ間）に配置されている。ダミーパターン６９は、金属線６３又は金属線６４を構成する、上記の配線層間膜中の金属パターンと同様に、ダマシン法により形成されるものである。そうすると、ダマシン法においてＣＭＰ工程を行う際に起こる、ディッシング又はエロージョンによるパターン形成不良を防止することができる。
【０２７３】
ディッシングとは、幅の広い金属パターンが皿状にくぼむ現象をいう。また、エロージョンとは、配線パターンが無い部分に比べて微細な金属パターンが密に並んだ部分の絶縁膜が金属パターンとともに薄くなる現象をいう。
【０２７４】
そこで、金属線６４ａ又は６４ｂを構成する金属パターンに隣接して、ダミーパターン６８、６９が、適当な間隔を空けて配置されていると、金属線６４ａ又は６４ｂを構成する金属パターンにだけ、ＣＭＰ工程におけるパターンの研削が集中することがないからである。
【０２７５】
そして、実施例７の半導体装置においても、実施例６の半導体装置と同様な効果がある。さらに、金属線６４ｂ又は金属線６４ａと耐湿シールドリング３との間に、ダミーパターン６８があるため、より強く、スクライブ領域８ｂで発生したクラックの進行を抑制する効果がある。
【実施例８】
【０２７６】
実施例６及び実施例７の金属線６４ａ又は６４ｂを構成する金属パターンの平面的な形状は、矩形パターンであった。しかし、金属パターンと金属パターンが形成されている層間絶縁膜との密着性がよくなければ、金属パターンと層間絶縁膜とが分離してしまい、層間絶縁膜中の応力が金属パターンに伝わらない。その結果、金属パターンの弾性変形による、応力の緩和が起きないため、層間絶縁膜のクラックの進行は防止されない。
【０２７７】
そこで、実施例８の金属線は、上記の金属パターンと層間絶縁膜との密着性を向上させるため、凹凸を有する平面的な形状を有することを特徴とする。
【０２７８】
図１９を用いて、実施例８の半導体装置に配置されている金属線の平面的な形状を説明する。図１９は金属線６４ａ又は６４ｂを構成する金属パターンの平面的な形状を示す。
【０２７９】
図１９Ａは、金属線６４ａ又は６４ｂを構成する金属パターンに対する基本金属線７０を示す。基本金属線７０は矩形パターンである。そして、基本金属線７０を、繰り返し配置することにより、金属線６４ａ又は金属線６４ｂを形成する。金属線６４ａ又は金属線６４ｂが、一体として形成されることより、金属パターンと層間絶縁膜との接触面積は増加する。金属パターンの周囲長が長くなるため、金属パターンの側面の面積が増加するからである。
【０２８０】
図１９Ｂは、金属線６４ａ又は金属線６４ｂを構成する金属パターンに対する基本金属線７１を示す。基本金属線７１は、さらに微細な矩形パターンが２列に配置されているものである。従って、基本金属線７０により金属線６４ａ又は金属線６４ｂを形成したことに比較して、さらに、金属パターンと層間絶縁膜との接触面積が増加する。
【０２８１】
図１９Ｃは、金属線６４ａ又は金属線６４ｂを構成する金属パターンに対する基本金属線７２を示す。基本金属線７２は、基本金属線７１を構成する微細な矩形パターンよりも、さらに微細な矩形パターンが２列に配置されているものである。従って、基本金属線７１により金属線６４又は金属線６４ｂを形成したことに比較して、さらに、金属パターンと層間絶縁膜との接触面積が増加する。
【０２８２】
図１９Ｄは、金属線６４ａ又は金属線６４ｂを構成する金属パターンに対する基本金属線７３を示す。基本金属線７３は、基本金属線７０の周辺に凹凸をもたせたものである。凹凸をもたせることにより、基本金属線７３の周辺長は増加するため、金属パターンと層間絶縁膜との接触面積は増加する。
【０２８３】
図１９Ｅは、金属線６４ａ又は金属線６４ｂを構成する金属パターンに対する基本金属線７４を示す。基本金属線７４は、基本金属線７０の周辺において、基本金属線７３の凹凸より大きな凹凸をもたせたものである。基本金属線７４の周辺長は増加するため、金属パターンと層間絶縁膜との接触面積は増加する。
【０２８４】
図１９Ｆは、金属線６４ａ又は金属線６４ｂを構成する金属パターンに対する基本金属線７５を示す。基本金属線７５は、パターン形状を左右にくねらせた形状とすることにより、周辺部に大きな凹凸をもたせたものである。基本金属線７５の周辺長は増加するため、金属パターンと層間絶縁膜との接触面積は増加する。
【０２８５】
図１９Ｇは、基本金属線７３、７４、７５を形成するために用いるマスクのマスクパターン形状の一部を表す。
【０２８６】
リソグラフィー法により、基本金属線７３、７４、７５を形成しようとすると、基本金属線７３、７４、７５の微細な凹凸を形成することができないことがある。例えば、凹凸が微細であるときには、マスク上のマスクパターンに対して、光の近接効果により、光が回りこむ。その結果、マスク上のマスクパターンが、露光の際に半導体基板上に、正確に転写できないためである。
【０２８７】
そこで、マスク上の、基本金属線７３、７４、７５に相当するパターンの角部に図１９Ｇに示すような切欠きをいれると、凹凸を正確に再現することができる。光の回りこみを考慮して、マスクパターンを形成しているからである。
以下に本発明の特徴を付記する。
（付記１）
半導体基板上に形成された半導体装置であって、
素子を有する素子領域と、
前記素子領域を囲う耐湿リングと、前記耐湿リングと前記半導体装置の外周端との間であって前記半導体基板上に形成された絶縁層、
前記絶縁層中に、前記外周端に沿って延在する第１金属線と、
前記絶縁層に形成された溝と
を有することを特徴とする半導体装置。
（付記２）
前記第１金属線は前記素子領域を囲むように形成されていることを特徴とする付記１記載の半導体装置。
（付記３）
前記溝は、前記第１金属線の上に位置することを特徴とする付記１又は２に記載の半導体装置。
（付記４）前記第１金属線は、平面的な形状において、前記第１金属線を画定する辺に凹凸を有することを特徴とする付記１乃至３のいずれか一項に記載された半導体装置。
（付記５）
前記第１金属線と前記外周端との間に位置する領域に、前記絶縁層に形成された第２金属線をさらに有することを特徴する付記１乃至４いずれか１項に記載の半導体装置。
（付記６）
前記第１金属線又は前記溝は、不連続部を有することを特徴とする付記１乃至５いずれか１項に記載の半導体装置。
（付記７）
前記第１金属線の前記素子領域側の側面の位置と、前記溝の前記素子領域側の側面の位置とが一致していることを特徴とする付記１乃至６いずれか１項に記載の半導体装置。
（付記８）
前記第１金属線と、前記溝との間であって、前記溝の下に配置され、前記第１金属線より広い幅を有する金属配線をさらに有することを特徴とする付記３乃至７のいずれか一項に記載の半導体装置。
（付記９）
前記第１金属線は、第１配線と、前記第１配線の下に配置された第２配線と、前記第１配線と前記第２配線を接続するコンタクトプラグを有することを特徴とする付記１乃至８のいずれか一項に記載の半導体装置。
（付記１０）
前記外周端側に位置する前記第１金属線の側面の位置が、前記外周端側に位置する前記溝の側面の位置より前記外周端に近いことを特徴とする付記１乃至９のいずれか１項に記載の半導体装置。
（付記１１）
前記第１金属線と前記外周端との間であって、前記絶縁膜に形成されたダミーパターンをさらに有することを特徴とする付記１乃至１０いずれか１項に記載の半導体装置。
（付記１２）
前記溝は、前記素子領域を囲むことを特徴とする付記１乃至１１のいずれか一項に記載の半導体装置。
（付記１３）
半導体装置の製造方法であって、
素子領域を囲う耐湿リング領域に第１配線を形成する工程と、
前記耐湿リング領域と前記半導体装置の外周端との間に、前記外周端に沿って延在する第２配線を形成する工程と、
前記第１配線及び前記第２配線を覆うように絶縁膜を形成する工程と、
前記外周端と前記耐湿リング領域の間の前記絶縁膜に溝を形成する工程と
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１４）
前記溝を形成する工程は、前記第２配線上に位置する前記絶縁膜をエッチングすることによって行われることを特徴とする付記１３に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１５）
前記第１配線の形成と、前記第２配線の形成は、同一工程によって行われることを特徴とする付記１３又は１４に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１６）
半導体基板上であって第１素子領域を囲う第１耐湿リング領域に、第１配線を形成する工程と、
前記半導体基板上であって前記スクライブ領域を挟んで前記第１素子領域に対向する第２素子領域を囲う第２耐湿リング領域に、第２配線を形成する工程と、
前記第１配線と前記スクライブ領域の間に、前記スクライブ領域に沿って延在する第３配線を形成する工程と、
前記第２配線と前記スクライブ領域の間に、前記スクライブ領域に沿って延在する第４配線を形成する工程と、
前記第１配線、前記第２配線、前記第３配線及び前記第４配線を覆う絶縁膜を形成する工程と、
前記第１配線と前記スクライブ領域の間の前記絶縁膜に、第１の溝を形成する工程と、
前記第２配線と前記スクライブ領域の間の前記絶縁膜に、第２の溝を形成する工程と、
前記スクライブ領域に沿って、前記半導体基板及び前記絶縁膜を切断する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１７）
前記切断する工程の前に、前記スクライブ領域の前記半導体基板上に、第１素子を形成する工程をさらに有することを特徴とする付記１６に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１８）
前記第１の溝を形成する工程は、前記第３配線上に位置する前記絶縁膜をエッチングすることによって行われ、前記第２の溝を形成する工程は、前記第４配線上に位置する前記絶縁膜をエッチングすることによって行われることを特徴とする付記１６又は１７に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１９）
前記第１配線の形成と前記第２配線の形成と前記第３配線の形成と前記第４配線の形成とは、同一工程によって行われることを特徴とする付記１６乃至１８いずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【産業上の利用可能性】
【０２８８】
本発明は、スクライブ領域において半導体装置の切断時に発生するクラックに対して、スクライブ領域と耐湿シールドリングとの間の外周領域において、絶縁層中に埋め込まれた金属線と、絶縁膜に形成された溝とからなるクラック進行防止構造を有する半導体装置を提供する。
【０２８９】
本発明によれば、スクライブ領域と耐湿シールドリングとの間の外周領域において、絶縁層中に形成された金属線と、絶縁膜に形成された溝が形成できるため、クラックの進行を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２９０】
【図１】図１は実施例１の半導体装置を示す平面図である。
【図２】図２は実施例１の半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、実施例１の半導体装置の断面図であり、実施例１における金属線２ｂの効果を示す図である。
【図４】図４は実施例１の半導体装置の変形例に対して、図１又は図２のＡ−Ａ’断面に相当する断面を示す断面図である。
【図５】図５Ａ、図５Ｂ、及び、図５ｃは、実施例１の半導体装置の製造工程を、図１又は図２のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面によって説明する図である。
【図６】図６は実施例１の半導体装置において、上層配線形成工程、最上層配線形成工程、及び、カバー膜形成工程終了後の半導体装置の図１又は図２のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【図７】図７は実施例２の半導体装置のＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【図８】図８は実施例３の半導体装置のＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【図９】図９は実施例４の半導体装置を示す平面図である。
【図１０】図１０は実施例４の半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図１１】図１１は実施例４の半導体装置のＡ−Ａ’断面構造の第１の例を示す断面図である。
【図１２】図１２は実施例４の半導体装置のＡ−Ａ’断面構造の第２の例を示す断面図である。
【図１３】図１３は実施例５の半導体装置を示す平面図である。
【図１４】図１４は実施例５の半導体装置のＡ−Ａ’断面構造の例を示す断面図である。
【図１５】図１５は、実施例５の半導体装置の変形例１において、Ａ−Ａ’断面構造の例を示す断面図である。
【図１６】図１６は、実施例６の半導体装置がマトリック状態で並べられている場合において、スクライブ領域８ｂが交差している箇所を示す平面図である。
【図１７】図１７は、図１６に示す、Ｃ−Ｃ’に沿った断面、及び、Ｄ−Ｄ’に沿った断面図である。
【図１８】図１８は、実施例７において、図１６におけるＣ−Ｃ’に沿った断面を示す図である。
【図１９】図１９は金属線を構成する金属パターンの平面的な形状を示す。
【符号の説明】
【０２９１】
１  スライブエッジ
２ａ  開口部
２ｂ、４、５、７  金属線
３  耐湿シールドリング
６ａ  Ｃ窓シールド
６ｂ  金属線
８ａ  素子領域
８ｂ  スクライブ領域
８ｃ  外周領域
１０  ＳＴＩ（shallow trench isolation）
１１  ＭＯＳトランジスタのソース領域
１２  ＭＯＳトランジスタのドレイン領域
１３  ＭＯＳトランジスタのゲート電極
１４  サイドウオール
１５ａ  基板
１５ｂ  ウエル
１６  絶縁膜
１７、１８  コンタクト層間膜
１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５  配線層間膜
２６、２７、２８、２９、３０、３１  配線層間膜
３２ａ、３２ｂ  カバー膜
３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９  配線及びプラグ
４２  プラグ
４３  配線
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅ、４５ｆ、４５ｇ  配線
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ  配線及びプラグ
４６ｈ  プラグ
４６ｉ  配線
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、５１ｇ  配線
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５２ｇ  配線
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ、５３ｇ  配線
６０、６１、６２、６３  矢印
６４ａ、６４ｂ  金属線
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ  矩形パターン
６６ａ、６６ｂ  矩形パターン
６７ａ、６７ｂ、６７ｃ  矩形パターン
６８、６９  ダミーパターン
７０、７１、７２、７３、７４、７５  基本金属線
８０、８１、８２  ＰＣＭ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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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