(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスの製造方法において、
半導体デバイス基板（２０）の上に第１の相互接続部分（２４）および第２の相互接続部分（２５）を形成する工程と、
前記第１の相互接続部分（２４）および第２の相互接続部分（２５）の上面、ならびに第１の相互接続部分（２４）および第２の相互接続部分（２５）の側面に保護層（３０）を形成する工程と、
前記保護層を貫通する開口（３２）を形成する工程であって、第１の開口（３２）によって前記第１の相互接続部分（２４）の一部が露出し、また、第２の開口（３２）によって前記第２の相互接続部分（２５）の一部が露出する工程と、
前記保護層（３０）の上のみにポリイミドからなる応力緩衝フィーチャ（４０）を形成する工程と、
前記応力緩衝フィーチャ（４０）の一部の上に、前記第１の開口（３２）を介して前記第１の相互接続部分（２４）に電気結合されると共に前記第２の開口（３２）を介して前記第２の相互接続部分（２５）に電気結合された導電膜（７０）を形成する工程とからなり、
前記導電膜（７０）は５〜４０μｍの厚さを有し、前記導電膜（７０）の縁が前記応力緩衝フィーチャの上にて終端している、方法。
【請求項２】
前記導電膜（７０）の縁領域が応力緩衝フィーチャ（４０）を覆うと共に、応力緩衝フィーチャ（４０）接触する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記導電膜（７０）が電力金属構造であることをさらに特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記電力金属構造が、銅、ニッケルおよび金からなるグループから選択される材料を含有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
半導体デバイスであって、
半導体デバイス基板の上に形成された第１の相互接続部分（２３）および第２の相互接続部分（２４）と、
前記第１の相互接続部分および前記第２の相互接続部分の上面、ならびに第１の相互接続部分（２４）および第２の相互接続部分（２５）の側面に形成された保護層（３０）と、
前記保護層（３０）を通る開口（３２）であって、第１の開口（３２）は前記第１の相互接続部分（２３）の一部を露出させ、第２の開口（３２）は前記第２の相互接続部分（２４）の一部を露出させる開口（３２）と、
第１の相互接続部分（２３）および第２の相互接続部分（２４）の側面にある保護層（３０）のすべての部分上にのみ形成されるポリイミドからなる応力緩衝フィーチャ（４０）と、
第１の相互接続部分、応力緩衝フィーチャ、および第２の相互接続部分、の上部にあって、第１の相互接続部分と第２の相互接続部分とを電気接続している導電層（５０，５２）と、
前記導電層（５０，５２）のすべての上部にあって、第１の開口（３２）を介して第１の相互接続部分（２３）と電気接続し、第２の開口（３２）を介して第２の相互接続部分（２３）と電気接続する、導電膜（７０）と、前記導電膜（７０）は５〜４０μｍの厚さを有し、前記導電膜（７０）の縁が前記応力緩衝フィーチャの上にて終端していることと、
からなるデバイス。
【請求項６】
前記導電膜（７０）のエッジ部分が応力緩衝フィーチャ（４０）を覆い、接続する請求項５に記載の半導体デバイス。
【請求項７】
前記導電膜（７０）が電力金属構造からなる請求項５に記載の半導体デバイス。
【請求項８】
前記電力金属構造が、銅、ニッケルおよび金からなるグループから選択される材料を含有する請求項７に記載の半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に半導体の製造に関し、より詳細にはＭＯＳ電力デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高出力金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）デバイスを製造するための技法の１つには、半導体デバイス回路に電流を提供するための、半導体デバイス上に形成された分厚い金属配線（電力金属）が使用されている。電力金属は、オン抵抗（Ｒｏｎ）の低減、非一様なスイッチングの除去、熱容量の増加、螺旋型誘導子の形成、電流容量の改善および半導体デバイスのエレクトロマイグレーションの信頼性の改善に有効である。
【０００３】
図１は、電力金属構造９Ａおよび９Ｂを備えた従来技術による電力金属構造を示したものである。電力構造９Ａおよび９Ｂには、分厚い銅膜９、シード層８およびパッシベーション層すなわち保護層６の上に形成された接着／障壁層７が含まれている。電力金属構造９Ａおよび９Ｂは、相互接続部分３、４および５を介して、パッド開口１０、１１および１２を通して半導体デバイスに電気接続されている。パッド開口のない相互接続部分２に関して図に示すように、すべての相互接続部分が電力金属開口と電気接触しているわけではない。したがって、相互接続部分２を覆っている保護層６の部分は、相互接続部分２と電力金属構造９Ａを電気的に分離する機能も果たしている。
【０００４】
しかしながら、残っている膜の応力によって、また、保護層６と電力金属構造９Ａの間の熱膨張率（ＣＴＥ）の差によって、電力金属構造９Ａと保護層６の間にせん断応力が生じる。せん断応力が保護層６の破壊応力を超えると、保護層６中にクラックすなわち欠陥Ｘが生成され、それにより相互接続部分２と電力金属構造９Ａの間が短絡することになる。また、局限条件下では、せん断応力によって下側に位置する相互接続部分２に横方向のせん断も生じることになる。このせん断応力は、ベクトルＡ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４で示すように、電力銅構造の収縮によるものである。応力の力は、電力金属構造９Ａおよび９Ｂの縁領域で最も強く、電力金属構造９Ａおよび９Ｂの中央領域に向かって弱くなっている。欠陥のいくつかは、信頼性応力試験によって検出することが可能であり、また、欠陥の重大度に応じてバーンイン試験あるいは最終試験によって検出することが可能であるが、この場合、歩留りに影響する。欠陥が検出されないまま見過ごされると、現場故障の危険がもたらされ、信頼性の問題に発展することになる。電力金属誘導せん断応力を小さくするための従来技術による方法の１つは、電力金属膜の厚さを薄くすることであるが、電力金属膜の厚さを薄くすることにより、上で考察した電力金属の利点が否定されることになるため、この方法は望ましくない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明の特徴および利点は、添付の図と共に以下の詳細な説明を参照することにより、より明確に理解されよう。図の類似番号は、類似部品または対応部品を表している。
図に示す構成要素は、簡潔に分かり易くするために示されており、必ずしも正しい縮尺に描かれていないことは、当業者には理解されよう。例えば、図に示す構成要素のいくつかは、本発明による実施形態をより深く理解するために、他の構成要素に対してその寸法が誇張されている。
【０００６】
本発明は、半導体デバイス上に形成される電力金属構造によって引き起こされるせん断応力に関する欠陥を少なくする方法および構造を意図したものである。電力金属構造は、通常、銅、ニッケルまたは金を使用して形成されるが、電力金属構造は、当業者に知られ
ている様々な導電材料を使用して形成することが可能である。
【０００７】
本発明者は、半導体デバイスの歩留りおよび信頼性が、電力金属構造によって生成されるせん断応力によって影響されることを認識している。したがって、１実施形態では、電力金属構造と保護層の間にポリイミドフィーチャが形成される。このポリイミドフィーチャは、２つの膜の間のせん断応力を小さくするための緩衝部として機能する。１代替実施形態では、スリットを備えた電力金属構造が設計される。このスリットは、電力金属構造をより小さいセグメントに分割することによって、比較的大型の電力金属構造と結合した総応力を小さくしている。同じ厚さの連続した電力金属構造の場合と比較すると、スリットを備えた電力金属構造では、下側の膜に生成されるピーク応力が小さくなる。
【０００８】
次に、本発明の実施形態について、添付の図を参照してより詳細に考察する。図２は、部分的に製造された半導体デバイス２００の断面図を示したものである。図２に示すように、半導体デバイス２００には、半導体デバイス基板２０の上に形成された最上位相互接続部分２２、２３、２４および２５が含まれている。本明細書で使用されているように、最上位相互接続部分のレベルとは、最上位の保護レベルの形成前で、かつ下側のレベル間絶縁膜（ＩＬＤ）層、ビアおよび相互接続部分の形成後に形成される、相互接続部分のレベルを意味している。図面を簡潔にするために、半導体基板２０に関する実例による詳細はここでは省略されているが、半導体基板２０には、１つまたは複数のレベルのＩＬＤ、ビアおよび相互接続部分と共に、トランジスタ、メモリセル、コンデンサ、抵抗などの能動デバイスおよび受動デバイスが含まれていることは、当業者には認識されよう。
【０００９】
図３を参照すると、半導体デバイス基板の上にパッシベーション層すなわち保護層３０が形成されている。特定の１実施形態では、保護層３０は、化学蒸着（ＣＶＤ）窒化ケイ素層を備えている。この窒化ケイ素層は、プラズマ増速ＣＶＤ二酸化ケイ素ハードマスク層を覆っているＣＶＤリンケイ酸塩ガラス（ＰＳＧ）層の上に化学蒸着されている。窒化層とＰＳＧ層を合わせた厚さは、約３００〜９００ナノメートルの範囲であり、ハードマスク層の厚さは、１００〜３００ナノメートルの範囲である。保護層３０は、相互接続部分２３、２４および２５の一部を露出させる保護開口３２を画定するべく、従来のリソグラフィを使用してパターン化され、かつ、従来のプラズマエッチ工程あるいはウェット絶縁エッチ工程を使用してエッチングされる。
【００１０】
図４は、さらに、図３に示す半導体デバイス基板に対して、保護層３０の上に応力緩衝構造４０を形成するべく、ポリイミド層を成膜し、パターン化し、かつ、エッチングを施した後の半導体デバイス基板を示したものである。１実施形態では、このポリイミド層は、従来のスピンオン工程を使用してコーティングされた、厚さ３〜６μｍの写真画像化可能なポリイミド層である。このポリイミド層は、ポリイミド応力緩衝フィーチャ（応力緩衝部）４０を画定するべく、従来の処理を使用して現像すなわちエッチングされている。必要に応じて、応力緩衝部４０は、揮発性有機成分および水分を除去するべく摂氏３５０度を超える温度でオーブン硬化することも可能である。また、プラズマアッシュ工程を利用して、応力緩衝部４０を形成した後、相互接続部分２３、２４および２５の露出表面から有機残留物を除去することが可能である。
【００１１】
応力緩衝部４０のサイズは、応力緩衝部４０と相互接続部分２３、２４および２５が物理的に接触しないサイズにすることが可能であり、それにより材料の相互作用を最小にすることができる。別法としては、応力緩衝部４０のサイズは、応力保護を強化するべく、相互接続部分２３、２４および２５部分の上に応力緩衝部４０が形成されるサイズにすることが可能である。１実施形態では、応力緩衝部４０は、保護層の上に形成された連続構造である。代替実施形態では、応力緩衝部４０は、保護層の特定の領域の上にのみ形成されている。つまり、応力緩衝部４０は、「島」または「バー」もしくは応力を小さくし、
電力金属構造と相互接続部分の間の信頼性の高い接触を保証することが可能である任意の様々な形状の離散パターンとして形成される。また、応力緩衝部４０は、ポリイミド以外の多数の様々な材料、例えば、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）あるいはポリベンゾキサゾール（ＰＢＯ）などの他の有機材料を使用して形成することが可能である。
【００１２】
本発明者は、保護層中のピーク（最大）せん断応力が電力金属構造の縁領域で発生し、材料不良および対応する半導体デバイス不良が、通常、最大せん断応力領域で発生することを認識している。せん断応力の大きさは、電力金属構造のサイズ（長さ、幅および厚さ）によって異なる。ピークせん断荷重が保護層ではなくポリイミドに作用するよう、電力金属構造の縁が応力緩衝部４０上に来るように応力緩衝構造４０を形成することが有利である。保護層は、プラスチックのポリイミドと比較すると、応力下では比較的壊れやすく、また、クラックが入りやすい。
【００１３】
図５は、露出した基板表面にいずれも導電層である接着／障壁層５０およびシード層５２が形成された後の、図４に示した半導体デバイス基板の断面図を示す。１実施形態では、最初に半導体デバイス基板がスパッタ洗浄され、続いて従来のスパッタ成膜法を使用して接着／障壁層５０が成膜される。１実施形態では、この接着／障壁層５０は、厚さが約１５０〜３００ｎｍの範囲のチタンタングステンの層である。代替実施形態では、接着／障壁層５０は、チタン、窒化チタン、ニッケルバナジウム、クロムまたはそれらの組合せを含有することが可能である。接着／障壁層５０を成膜した後、露出した基板表面の上にシード層５２が成膜される。１実施形態では、このシード層５２は、スパッタ成膜された、厚さが４５０〜６００ｎｍの範囲の銅層である。代替実施形態では、他の導電金属、例えば金などを使用してシード層を形成することが可能である。通常、スパッタ予備洗浄、接着／障壁層５０の成膜およびシード層５２の成膜は、すべて同一処理ツールの内部で連続的に成膜されるが、これは必ずしも本発明の必要事項ではない。ポリイミドの硬化と接着／障壁層およびシード層の成膜との間の期間に基づいて、あるいは必要に応じて、吸収した水分を応力緩衝部４０から除去するための脱水ベーク工程を組み込むことが可能である。過剰水分をポリイミドから適切に除去しないと、電力金属構造に層間剥離が生じることになる。
【００１４】
図６は、開口６２を画定するべく、半導体基板上へのレジスト層６０がさらにパターン化された、図５に示した半導体基板の断面図を示す。レジスト層６０の厚さは、次に成膜される電力金属膜の厚さより厚くなっている（通常、電力金属膜の厚さは、４〜４０μｍの範囲である）。開口６２を画定するためのパターン化工程は、従来通りの工程である。レジスト層の厚さを徐々に分厚くするべく、複数のレジスト塗布工程およびベーク工程を組み込むことが可能である。図６に示すように、開口６２は、シード層５２の一部を露出させている。
【００１５】
図７は、図６に示す半導体デバイス基板に対して、開口６２の内部に導電（電力金属）膜７０が形成された後の半導体デバイス基板の断面図を示したものである。１実施形態では、電力金属膜７０は、従来の電気めっき工程を使用して付着させた銅膜である。別法としては、無電解めっきを使用して電力金属膜７０を付着させることも可能である。また、電力金属膜７０は、別法として、金を使用して形成することも可能であり、あるいはマグネシウム、インジウム、スズ、クロム、亜鉛、炭素、ジルコニウム、パラジウム、チタン、鉄、ニオブなどの合金成分を使用して構成することも可能である。さらに他の実施形態では、電力金属膜は、銅、ニッケル、金、あるいは銅、ニッケル、パラジウム、もしくはそれらの組合せなどの複数の導電材料層を備えることが可能である。特定の１実施形態では、電力金属膜７０は、厚さが約４〜２５μｍの範囲の銅膜である。
【００１６】
図８は、パターン化されたレジストフィーチャ６０が除去された後の、図７に示した半導体デバイス基板の断面図を示す。パターン化されたレジストフィーチャ６０は、従来の
レジストストリップ工程、例えば酸素含有プラズマアッシュ工程あるいはウェット化学工程を使用して除去することが可能である。
【００１７】
図９は、シード層５２および接着／障壁層５０の露出した残りの部分が除去され、かつ、電力金属構造９０が形成された後の、図８に示した半導体デバイス基板の断面図を示す。１実施形態では、Ｃｕシード層５２は、スプレー酸ツールを使用して、あるいは揺動槽中で、亜塩素酸塩銅エッチ液または過硫酸塩銅エッチ液によって除去される。Ｃｕシード層５２が除去されると、熱過酸化水素を使用して接着／障壁層５０の露出部分を除去することが可能である。代替実施形態では、希釈硫酸液浸を組み込むことによって、表面に残っている銅酸化物を除去することが可能であり、また、酸素含有アッシュ処理工程を組み込むことによって、露出しているポリイミド表面を洗浄し、それにより電気リークを小さくすることが可能である。
【００１８】
応力緩衝部４０と共に使用される電力金属構造９０は、多くの理由で従来技術による電力金属構造に勝る利点を有している。第１に、応力緩衝部４０により、下側の保護層３０、相互接続部分２２〜２５および半導体基板２０に対する電力金属構造せん断応力の影響が軽減される。せん断応力が低減されることにより、それに伴って、図１の欠陥Ｘで示すような保護層のクラックなどの応力誘導欠陥が低減される。また、応力緩衝部４０によって電力金属構造と下側の相互接続部分の間の短絡が防止され、それによりウェハの歩留りおよびデバイスの信頼性が改善される。また、ポリイミド応力緩衝部４０により、図９のワイヤボンド９２で示すように、ワイヤボンドパッド領域の下にロケーションを設けるべく、能動デバイス（図示せず）のレイアウトを設計することが可能である。応力緩衝部４０によって電力金属構造と保護層の間にクッションが提供され、それにより超音波熱圧着による損傷効果から下側の脆いＩＬＤ層が保護される。能動デバイスの上にボンドパッドを設計することが可能であるため、レイアウト効率が改善され、ダイのコストが低減されるばかりでなく、さらにデバイスのオン抵抗が小さくなる。
【００１９】
また、応力緩衝部４０により、表面形状が平坦化されるため、シード層５０の金属ストリンガ欠陥（図１の欠陥Ｙで示すような）の形成を低減することが可能である。ストリンガ欠陥Ｙは、保護層３０の裂け目に強制的に押し込まれた残っている障壁金属層５０によるものである。障壁金属層のエッチング時にストリンガ欠陥Ｙが完全に除去されない場合、それらによって隣接する電力金属構造間に短絡が生じることになる。応力緩衝部４０は保護層を覆っているため、保護層の裂け目への障壁金属層５０の形成が防止される。
【００２０】
図１０〜１３は、本発明による１代替実施形態を示したものである。電力金属構造をセグメントに分割することによって電力金属構造の応力が軽減され、シード層および障壁層の残りの部分によって個々のセグメント間の電気的連続性が提供されている。図１０は基板１００、相互接続部分１０２、１０３、１０４および１０５、保護層１０３０、接着／障壁層１０５０およびシード層１０５２を含む断面図を示す。これらの構成要素は、図２〜９に示す基板２０、相互接続部分２２〜２５、保護層３０、接着／障壁層５０およびシード層５２に関連して上で説明した構成要素と類似している。
【００２１】
図１０に示すように、接着／障壁層１０５０は、保護層１０３０および相互接続部分１０２〜１０５の上に成膜され、シード層は、接着／障壁層１０５０の上に成膜される。シード層１０５２が成膜されると、基板がパターン化され、レジストフィーチャ１０６０、１０６４および１０６６が形成される。これらのレジストフィーチャは、図６に関連して上で説明したレジストフィーチャ６０の形成に使用された材料および工程と類似した材料および工程を使用して形成される。レジストフィーチャ１０６４は、次に成膜される電力金属構造を、開口１０６１によって画定されるより小さい３つのセグメントに分割する。レジストフィーチャ１０６６は、隣接する電力金属構造から、後に成膜される分割電力金
属構造を分離する。
【００２２】
次に図１１を参照すると、開口１０６１および１０６２の内部に導電膜が成膜され、導電構造１０９１および１０９２を形成している。導電構造１０９１および１０９２は、図７に関連して上で考察した電力金属膜７０の形成に使用された工程および材料と類似した工程および材料を使用して形成することが可能である。図１２では、レジスト層１０６０、１０６４および１０６６が除去され、シード層１０５２の一部が露出している。このレジスト層１０６０、１０６４および１０６６の除去は、図８に関連して上で考察したレジスト層６０の除去に対して説明した工程と類似した工程を使用して達成されている。
【００２３】
次に図１３を参照すると、残っている露出シード層１０５２および接着／障壁層１０５０のうちの選択された部分が、図９に示すシード層５２および接着／障壁層５０の露出部分の除去に対して上で説明した工程および化学薬品を使用して除去されている。しかしながら、従来技術とは異なり、この実施形態には、少なくとも最小間隔Ｗを隔てた導電部材間のシード層１０５２および接着／障壁層１０５０部分のみを除去するべく、エッチ液の湿潤特性すなわちマクロローディング効果が有利に使用されている。最小間隔Ｗは、エッチ液によってシード層１０５２および接着／障壁層１０５０部分を除去し、それにより２つの電力金属構造を電気的に分離することが可能である、隣接する導電構造間の間隔として定義されている。この実施形態では、隣接する導電構造１０９２と１０９１の間のシード金属層１０５２および接着／障壁層１０５０部分のみが除去されている。図１３に示すように、隣接する導電構造１０９２と１０９１の間のシード金属層１０５２および接着／障壁層１０５０部分を除去することにより、電力金属構造１３０Ａおよび１３０Ｂが画定される。
【００２４】
しかしながら、電力金属構造１３０Ａは、最小間隔Ｗより狭い間隔Ｓで分離された導電構造１０９１にさらに分割されている。間隔Ｓで導電構造が分離されているこれらの領域では、対応するシード層１０５２および接着／障壁層１０５０部分をエッチ液によって除去することは実質的に不可能である。したがって、導電構造１０９１間の電気的連続性が維持される。
【００２５】
１実施形態では、ウェットエッチ工程を使用することにより、選択された領域にのみエッチングが施され、別の領域には施されない。導電構造間の間隔がＷ以上の領域、つまり１０９１と１０９２の間の領域では、導電構造間の空洞にエッチ液が流入し、露出したシード層１０５２の表面がエッチ液で湿潤するため、それにより、個別の電力金属構造１３０Ａおよび１３０Ｂを画定するべく、露出したシード層１０５２および接着／障壁層１０５０にエッチングを施すことが可能である。しかしながら、図１３に示すように、導電構造間の間隔がＷより狭い領域、例えば隣接する導電構造１０９１間の間隔がＳの領域では、露出したシード層１０５２および接着／障壁層１０５０を湿潤させるだけの十分なエッチ液が空洞に流入しないため、領域１０６５ではシード層１０５２および障壁層１０５０が実質的にそのままの状態で維持される。シード層１０５２および障壁層１０５０のこれらの残りの部分は、導電構造１０９１を電気的に相互接続する。領域１０６５内に残っているシード層１０５２および接着／障壁層１０５０の部分（導電構造を相互接続している）と導電構造１０９１が相俟って、電力金属セグメント１３４からなる分割電力金属構造１３０Ａ（導電フィーチャ）を画定する。
【００２６】
電力金属構造１３０Ａは、電力金属セグメント１３４間のスリット設計により、下側の膜および相互接続部分中のピークせん断応力の大きさが低減されるため、図１に示す従来技術による電力金属構造９Ａに勝る利点を有している。したがって、物理的に連続した１本の電力バスである従来技術による電力金属構造９Ａとは異なり、この実施形態には、電気的に連続した電力金属バスが、相互接続されたより小さいセグメントに分割される構造
および形成方法が意図されている。したがって、分割電力金属バスによって下側の膜に加えられるピークせん断応力の大きさは、連続した１つの電力金属構造と関連するピークせん断応力の大きさより小さく、とりわけ電力金属構造の縁領域に向かって小さくなる。ピークせん断応力の大きさを小さくし、図１に示す欠陥Ｘが生じないようにすることが可能である。
【００２７】
保護層と電力金属構造の間に中間応力緩衝部を設けることによって電力金属構造のせん断応力の影響を小さくしている従来の実施形態とは異なり、この実施形態は、電気的に接続された微小セグメント１３０Ａに電力金属構造９Ａを分割することによって、電力金属構造９Ａに関連するピークせん断応力は有利に小さくなる。また、この実施形態は、余計な処理工程あるいは手の込んだ処理工程の使用を必要とすることなく、この実施形態を組み込むことが可能である点で有利である。また、分割された電力金属構造を使用することにより、電力金属構造の厚さを分厚くする際に直面し得るウェハの反りの問題を軽減することが可能である。
【００２８】
図１４および１５は、厚さ約１３マイクロメートル、２５マイクロメートルおよび５０マイクロメートルの銅電力金属構造のせん断ひずみと長さ（または幅）の関係を示す数値シミュレーショングラフを示したものである。図１４および１５に示すように、厚さ１３マイクロメートルの電力金属構造によって加えられるせん断ひずみは、長さに対して比較的鈍感であり、厚さ２５マイクロメートルおよび５０マイクロメートルの電力金属構造によって加えられるせん断ひずみは、電力金属構造の長さが約２５０マイクロメートルに達するまで増加し、その後は一定である。図１５に示すように、約７０マイクロメートルの長さを有する厚さ２５マイクロメートルの銅電力金属構造（図１３に示すセグメント部分１３４に対応している）は、厚さ１３マイクロメートルの銅電力金属構造のせん断応力の量とほぼ同じ量のせん断応力を与える。同様に、約５０マイクロメートルの長さを有する厚さ５０マイクロメートルの銅電力金属構造（図１３に示すセグメント部分１３４に対応している）は、厚さ１３マイクロメートルの銅電力金属構造のせん断応力の量とほぼ同じ量のせん断応力を与える。したがって、電力金属構造の長さ、幅および厚さが特定の範囲内の寸法の場合、セグメントへの分割が最も有効であること、また、最適結果を達成するための分割電力金属構造の設計が可能であることが、当業者には認識されよう。
【００２９】
以上、本明細書において、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲の各請求項で示す本発明の範囲を逸脱することなく様々な改変および変更を加えることが可能であることは、当業者には理解されよう。したがって、本明細書および図面は、本発明を制限する意味で捕えるのではなく、単なる例示的意味として解釈すべきであり、このような改変はすべて本発明の範囲内に帰するものとする。利益、その他の利点および課題解決法を、特定の実施形態に関連して説明したが、これらの利益、利点、課題解決法、およびあらゆる利益、利点または解決法をもたらし、あるいはより顕著にする任意の１つまたは複数の要素は、特許請求の範囲の各請求項のいずれかまたはすべてに対する重要な、必要な、もしくは必須の特徴または要素として解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】半導体デバイス上の従来技術による電力金属構造を示す断面図。
【図２】下側の保護層との間に応力緩衝フィーチャが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による実施形態を示す図。
【図３】下側の保護層との間に応力緩衝フィーチャが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による実施形態を示す図。
【図４】下側の保護層との間に応力緩衝フィーチャが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による実施形態を示す図。
【図５】下側の保護層との間に応力緩衝フィーチャが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による実施形態を示す図。
【図６】下側の保護層との間に応力緩衝フィーチャが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による実施形態を示す図。
【図７】下側の保護層との間に応力緩衝フィーチャが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による実施形態を示す図。
【図８】下側の保護層との間に応力緩衝フィーチャが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による実施形態を示す図。
【図９】下側の保護層との間に応力緩衝フィーチャが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による実施形態を示す図。
【図１０】隣接するセグメントとセグメントの間にデザインインスリットが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による代替実施形態を示す図。
【図１１】隣接するセグメントとセグメントの間にデザインインスリットが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による代替実施形態を示す図。
【図１２】隣接するセグメントとセグメントの間にデザインインスリットが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による代替実施形態を示す図。
【図１３】隣接するセグメントとセグメントの間にデザインインスリットが組み込まれた電力金属構造およびその形成方法を示す、本発明による代替実施形態を示す図。
【図１４】厚さ約１３マイクロメートル、２５マイクロメートルおよび５０マイクロメートルの銅電力金属構造のせん断ひずみと長さ（または幅）の関係を示す数値シミュレーショングラフ。
【図１５】厚さ約１３マイクロメートル、２５マイクロメートルおよび５０マイクロメートルの銅電力金属構造のせん断ひずみと長さ（または幅）の関係を示す数値シミュレーショングラフ。
【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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