(57)【要約】      （修正有）【課題】短いチップリング幅で、優れたクラックストップ機能や水分浸入防止機能を発揮することが可能な半導体装置を提供する。【解決手段】基板と、基板上に形成された基板の外周に沿って環状に形成された第１のダミー環状配線３Ａを含む第１の配線層３と、第１の配線層上に形成された基板の外周に沿って環状に形成された第２のダミー環状配線５Ａを含む第２の配線層５と、第１の配線層と前記第２の配線層との間に形成された複数のビアプラグ４とを備え、複数のビアプラグ４は、第１のダミー環状配線３Ａと第２のダミー環状配線５Ａとの間に形成され、それぞれが環状の平面形状を有し、基板の外周に沿う方向に延びるよう、互いに接続された複数の環状ビアプラグ４Ａと、環状ビアプラグ４Ａの外部において、環状ビアプラグ同士が接続された部分付近に存在する環状ビアプラグの窪み付近に、窪みに面するように配置された外部ビアプラグ４Ｃを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された第１の配線層であって、前記基板の外周に沿って環状に形成された第１のダミー環状配線を含む第１の配線層と、
前記第１の配線層上に形成された第２の配線層であって、前記基板の外周に沿って環状に形成された第２のダミー環状配線を含む第２の配線層と、
前記第１の配線層と前記第２の配線層との間に形成された複数のビアプラグとを備え、
前記複数のビアプラグは、
前記第１のダミー環状配線と前記第２のダミー環状配線との間に形成され、それぞれが環状の平面形状を有し、前記基板の外周に沿う方向に延びるよう、互いに接続された複数の環状ビアプラグと、
前記環状ビアプラグの外部において、前記環状ビアプラグ同士が接続された部分付近に存在する前記環状ビアプラグの窪み付近に、前記窪みに面するように配置された外部ビアプラグと、
を含む半導体装置。
【請求項２】
前記複数のビアプラグはさらに、前記環状ビアプラグの内部に配置された内部ビアプラグを含む請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数のビアプラグはさらに、前記環状ビアプラグ同士を接続するように配置された接続ビアプラグを含む請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１及び第２のダミー環状配線の前記外周側の側面と前記外周の反対側の側面は、凹凸が繰り返す形状を有している請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の配線層はさらに、島状の平面形状を有し、前記第１のダミー環状配線と分離され、少なくとも前記外部ビアプラグと前記内部ビアプラグのいずれかに接続された第１のダミー島状配線を含む請求項２に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第２の配線層はさらに、島状の平面形状を有し、前記第２のダミー環状配線と分離され、少なくとも前記外部ビアプラグと前記内部ビアプラグのいずれかに接続された第２のダミー島状配線を含む請求項５に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する際の前工程では、各チップの外周に、チップリングを配置するのが一般的である。チップの外周にチップリングを配置しないと、チップのダイシング時にチップ端にクラックが入った場合に、これを防ぐものがないため、チップ内部にクラックが入り、チップ不良が発生してしまう。さらには、チップのパッケージ後にチップ端から水分が浸入した場合に、これを防ぐものがないため、チップ内部に水分が浸入し、やはりチップ不良が発生してしまう。
【０００３】
近年、チップ間のダイシングライン幅の縮小化を達成すべく、チップリング幅の縮小が進められている。しかしながら、チップリング幅を縮小すると、チップリングのクラックストップ機能や水分浸入防止機能が損なわれるおそれがある。よって、チップリング幅を縮小しても、優れたクラックストップ機能や水分浸入防止機能を発揮できるチップリングを実現することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
短いチップリング幅で、優れたクラックストップ機能や水分浸入防止機能を発揮することが可能なチップリングを備える半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の態様の半導体装置は、基板と、前記基板上に形成された第１の配線層であって、前記基板の外周に沿って環状に形成された第１のダミー環状配線を含む第１の配線層とを備える。さらに、前記装置は、前記第１の配線層上に形成された第２の配線層であって、前記基板の外周に沿って環状に形成された第２のダミー環状配線を含む第２の配線層と、前記第１の配線層と前記第２の配線層との間に形成された複数のビアプラグとを備える。そして、前記複数のビアプラグは、前記第１のダミー環状配線と前記第２のダミー環状配線との間に形成され、それぞれが環状の平面形状を有し、前記基板の外周に沿う方向に延びるよう、互いに接続された複数の環状ビアプラグを含む。さらに、前記複数のビアプラグは、前記環状ビアプラグの外部において、前記環状ビアプラグ同士が接続された部分付近に存在する前記環状ビアプラグの窪み付近に、前記窪みに面するように配置された外部ビアプラグを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の半導体装置の構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態のチップリングの構成を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態のチップリングを構成する個々の配線層とビア配線層の構成を示した斜視図である。
【図４】第１実施形態のチップリングの構成を示す平面図である。
【図５】第１実施形態のチップリングの構成をより広い範囲にわたって示した平面図である。
【図６】第１実施形態のチップリングの構成の種々の変形例を示す平面図である。
【図７】第１実施形態の半導体装置の構成を示す側方断面図である。
【図８】第２実施形態のチップリングの構成を示す斜視図である。
【図９】第２実施形態のチップリングを構成する個々の配線層とビア配線層の構成を示した斜視図である。
【図１０】第２実施形態のチップリングの構成を示す平面図である。
【図１１】第２実施形態のチップリングの構成をより広い範囲にわたって示した平面図である。
【図１２】第２実施形態のチップリングの構成の種々の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の半導体装置の構成を示す斜視図である。
【００１０】
本実施形態の半導体装置は、図１に示すように、１個のチップにダイシングされた基板１と、基板１の外周に沿って環状に形成されたチップリング２とを備えている。図１にはさらに、基板１の主面に平行で、互いに垂直なＸ方向、Ｙ方向と、基板１の主面に垂直なＺ方向が示されている。
【００１１】
図２は、本実施形態のチップリング２の構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す領域Ａを拡大した斜視図となっている。
【００１２】
図２には、チップリング２を構成する配線層とビア配線層の例として、基板１上に順に形成された第ｎの配線層３と、第ｎのビア配線層４と、第ｎ＋１の配線層５と、第ｎ＋１のビア配線層６と、第ｎ＋２の配線層７が示されている（ｎは１以上の整数）。本実施形態の半導体装置は、基板１上に、このような配線層とビア配線層が交互に積層された構造を有している。
【００１３】
図３は、本実施形態のチップリング２を構成する個々の配線層とビア配線層の構成を示した斜視図である。
【００１４】
図３(Ａ)には、配線層３の詳細が示されている。図３(Ａ)に示すように、配線層３は、チップリング２を構成する配線として、ダミー環状配線３Ａと、ダミー島状配線３Ｂとを含んでいる。ダミー環状配線３Ａは、後述するように、基板１の外周に沿って環状に形成されている。一方、ダミー島状配線３Ｂは、島状の平面形状を有しており、ダミー環状配線３Ａとは層間絶縁膜で分離されている。
【００１５】
これらの配線３Ａ、３Ｂは、本来の配線として使用する目的ではなく、チップリング２の構成部材として使用する目的で形成された、いわゆるダミー配線である。ただし、これらの配線３Ａ、３Ｂは、チップリング２の構成部材として使用しつつ、何らかの目的で実際に配線としても使用しても構わない。これは、後述する他の配線やビアプラグについても同様である。
【００１６】
また、図３(Ｂ)には、ビア配線層４の詳細が示されている。図３(Ｂ)に示すように、ビア配線層４は、チップリング２を構成するビアプラグとして、環状ビアプラグ４Ａと、接続ビアプラグ４Ｂと、外部ビアプラグ４Ｃと、内部ビアプラグ４Ｄとを含んでいる。
【００１７】
環状ビアプラグ４Ａは、それぞれが環状の平面形状を有しており、基板１の外周に沿う方向に延びるよう、接続ビアプラグ４Ｂにより互いに接続されている。また、外部ビアプラグ４Ｃは、環状ビアプラグ４Ａの外部に配置され、内部ビアプラグ４Ｄは、環状ビアプラグ４Ａの内部に配置されている。なお、環状ビアプラグ４Ａ同士は、ここでは接続ビアプラグ４Ｂを介して間接的に接続されているが、後述するように、接続ビアプラグ４Ｂを介さずに直接的に接続されていても構わない。
【００１８】
また、図３(Ｃ)、(Ｄ)、(Ｅ)には、それぞれ配線層５、ビア配線層６、配線層７の詳細が示されている。配線層３と同様に、配線層５、７はそれぞれ、チップリング２を構成する配線として、ダミー環状配線５Ａ、７Ａと、ダミー島状配線５Ｂ、７Ｂとを含んでいる。また、ビア配線層４と同様に、ビア配線層６は、チップリング２を構成するビアプラグとして、環状ビアプラグ６Ａと、接続ビアプラグ６Ｂと、外部ビアプラグ６Ｃと、内部ビアプラグ６Ｄとを含んでいる。
【００１９】
ただし、本実施形態のチップリング２では、ビア配線層４、６を構成するビアプラグの形状と配置は、いずれの層でも同じなのに対し、配線層３、５、７を構成する配線の形状と配置は、奇数番目の配線層と偶数番目の配線層とで異なっていることに留意されたい。図３では、配線層３と配線層７の配線は、同じ形状と配置となっており、配線層５の配線は、これらとは異なる形状と配置となっている。
【００２０】
配線層３、配線層５、ビア配線層４のビアプラグ４Ａ〜４Ｄはそれぞれ、本開示の第１の配線層、第２の配線層、複数のビアプラグの例に相当する。同様に、配線層５、配線層７、ビア配線層６のビアプラグ６Ａ〜６Ｄもそれぞれ、本開示の第１の配線層、第２の配線層、複数のビアプラグの例に相当する。
【００２１】
ただし、以下の説明では、配線層３、配線層５、ビア配線層４のビアプラグ４Ａ〜４Ｄを例として、本開示の第１の配線層、第２の配線層、複数のビアプラグの構成例について詳細に説明する。
【００２２】
図４は、本実施形態のチップリング２の構成を示す平面図である。
【００２３】
（１）環状ビアプラグ４Ａと接続ビアプラグ４Ｂの配置
図４では、配線層３が斜線ハッチング、ビア配線層４がドットハッチング、配線層５が太線で囲まれる領域で示されている。
【００２４】
図４に示すように、環状ビアプラグ４Ａは、ダミー環状配線３Ａとダミー環状配線５Ａとの間に形成されている（図３(Ａ)〜(Ｃ)も参照）。同様に、接続ビアプラグ４Ｂも、ダミー環状配線３Ａとダミー環状配線５Ａとの間に形成されている。その結果、ダミー環状配線３Ａとダミー環状配線５Ａは、環状ビアプラグ４Ａと接続ビアプラグ４Ｂを介して互いに接続されている。
【００２５】
（２）ダミー環状配線３Ａ、５Ａとダミー島状配線３Ｂ、５Ｂの形状と配置
上述したように、配線層３、５はそれぞれ、ダミー環状配線３Ａ、５Ａと、ダミー島状配線３Ｂ、５Ｂとを含んでいる。しかしながら、これらの配線の形状と配置は、互いに異なっている。
【００２６】
図４に示すように、ダミー環状配線３Ａは、ダミー環状配線５Ａを２本平行につなげたような形状を有している。その結果、ダミー環状配線３ＡのＸ方向の幅は、ダミー環状配線５ＡのＸ方向の幅の約２倍となっている。ダミー環状配線３ＡのＸ方向の幅は、チップリング２のＸ方向の幅を規定している。また、ダミー環状配線５Ａは、ダミー環状配線３Ａの中心線上に配置されている。
【００２７】
また、ダミー島状配線３Ｂは、ダミー環状配線３Ａに設けられた開口部内に配置されている。一方、ダミー島状配線５Ｂは、ダミー環状配線５Ａに隣接する位置に配置されている。ダミー島状配線３Ｂは、その上部に配置された内部ビアプラグ４Ｄを介して、ダミー環状配線５Ａに接続されている。一方、ダミー島状配線５Ｂは、その下部に配置された外部ビアプラグ４Ｃを介して、ダミー環状配線３Ａに接続されている。
【００２８】
（３）外部ビアプラグ４Ｃと内部ビアプラグ４Ｄの配置
図４では、環状ビアプラグ４ＡのＹ方向に平行な側面が、α1、α2、β1、β2で示されている。また、接続ビアプラグ４ＢのＹ方向に平行な側面が、γ1、γ2で示されている。側面α2、β2、γ2は、これらのビアプラグのＹ方向に平行な側面のうち、基板１の外周側の側面に相当し、側面α1、β1、γ1は、基板１の外周の反対側の側面に相当する。
【００２９】
図４に示すように、環状ビアプラグ４Ａの側面β1、β2はそれぞれ、環状ビアプラグ４Ａの側面α1、α2に対し、接続ビアプラグ４Ｂの側面γ1、γ2の方向に窪んでいる。その結果、環状ビアプラグ４Ａは、環状ビアプラグ４Ａ同士が接続された部分付近（即ち、接続ビアプラグ４Ｂ付近）が窪んだ形状を有している。
【００３０】
本実施形態では、外部ビアプラグ４Ｃは、この窪み付近に、この窪みに面するように配置されている。即ち、外部ビアプラグ４Ｃは、側面β1又はβ2付近に、側面β1又はβ2に面するように配置されている。
【００３１】
ここで、側面β1又はβ2付近とは、外部ビアプラグ４Ｂから側面β1又はβ2までの最短距離が、概ね、環状ビアプラグ４ＡのＸ方向の幅の半分以下となる位置を意味するものとする。この幅は、環状ビアプラグ４Ａの形状が円に近い場合には、環状ビアプラグ４Ａの半径に相当する量である。
【００３２】
また、側面β1又はβ2に面するとは、外部ビアプラグ４Ｃの位置から側面β1又はβ2が完全に見えることを意味するものとする。この際、外部ビアプラグ４Ｃは、側面β1又はβ2の正面方向に位置していてもよいし、図４に示すように、側面β1又はβ2の斜め方向に位置していてもよい。
【００３３】
側面β1又はβ2付近に、側面β1又はβ2に面するように配置するという条件は、外部ビアプラグ４Ｃが、環状ビアプラグ４Ａ同士が接続された部分（即ち、接続ビアプラグ４Ｂ）から比較的近い位置に配置されることを意味している。外部ビアプラグ４Ｃを接続ビアプラグ４Ｂの近くに配置する効果については、後述する。
【００３４】
一方、本実施形態では、内部ビアプラグ４Ｄは、個々の環状ビアプラグ４Ａの内部領域の中心点上に配置されている。ただし、内部ビアプラグ４Ｄは、環状ビアプラグ４Ａの内部において、中心点以外の位置に配置されていても構わない。
【００３５】
（４）ダミー環状配線３Ａ、５Ａの側面の形状
図４では、ダミー環状配線３Ａの側面が、Ｓ1、Ｓ2で示され、ダミー環状配線５Ａの側面が、σ1、σ2で示されている。側面Ｓ2、σ2は、ダミー環状配線３Ａ、５Ａの側面のうち、基板１の外周側の側面に相当し、側面Ｓ1、σ1は、基板１の外周の反対側の側面に相当する。
【００３６】
図４に示すように、これらの側面Ｓ1、Ｓ2、σ1、σ2はいずれも、凹凸が繰り返す形状を有している。このような形状には、基板１のダイシングの際に、基板１の外周側からダミー環状配線３Ａ、５Ａに加わる応力や、ダミー環状配線３Ａ、５Ａから基板１の内部に加わる応力を分散させる効果がある。よって、このような側面Ｓ1、Ｓ2、σ1、σ2を有するダミー環状配線３Ａ、５Ａによれば、チップリング２のクラックストップ機能を高めることが可能となる。
【００３７】
なお、本実施形態では、側面Ｓ1、Ｓ2、σ1、σ2の凹凸の繰り返し周期は、環状ビアプラグ４Ａ間のピッチに一致しているが、環状ビアプラグ４Ａ間のピッチに一致していなくても構わない。また、凹凸の繰り返し周期や形状は、側面Ｓ1、Ｓ2、σ1、σ2ごとに異なる周期、形状に設定しても構わない。
【００３８】
図５は、本実施形態のチップリング２の構成をより広い範囲にわたって示した平面図である。
【００３９】
図５に示すように、ダミー環状配線３Ａ、５Ａは、基板１の外周に沿って環状に形成されている。さらに、環状ビアプラグ４Ａ同士は、基板１の外周に沿って環状に連結されるように、接続ビアプラグ４Ｂにより互いに接続されている。本実施形態のチップリング２は、これらのダミー環状配線３Ａ、５Ａ、環状ビアプラグ４Ａ、接続ビアプラグ４Ｂにより、基板１の外周に沿った環状の平面形状が与えられている。
【００４０】
以下、図４を再び参照し、本実施形態の効果について説明する。
【００４１】
（Ａ）環状ビアプラグ４Ａ
以上のように、本実施形態では、ダミー環状配線３Ａとダミー環状配線５Ａを、各々が環状の平面形状を有し、互いに直接的又は間接的に接続された複数の環状ビアプラグ４Ａにより接続している。そのため、ダミー環状配線３Ａとダミー環状配線５Ａを例えば島状ビアプラグや線状ビアプラグで接続する場合に比べ、短いチップリング幅で、強度の高いチップリング２を実現することができる。よって、本実施形態によれば、短いチップリング幅で、優れたクラックストップ機能や水分浸入防止機能を発揮することが可能なチップリング２を提供することが可能となる。
【００４２】
図４では、チップリング２が、１本のダミー環状配線３Ａと、１本のダミー環状配線５Ａと、その他のダミー島状配線やビアプラグにより形成されており、１本のダミー環状配線３ＡのＸ方向の幅が、チップリング幅となっている。
【００４３】
しかしながら、本実施形態のチップリング２は、複数本のダミー環状配線３Ａと、複数本のダミー環状配線５Ａと、その他のダミー島状配線やビアプラグにより形成しても構わない。この場合、これらのダミー環状配線３Ａの幅と、これらのダミー環状配線３Ａ間の隙間の幅との合計が、チップリング幅となる。
【００４４】
ただし、本実施形態では、チップリング幅を短縮することが望ましいため、チップリング２は、少ない本数のダミー環状配線３Ａ、５Ａと、その他のダミー島状配線やビアプラグで形成することが望ましい。
【００４５】
（Ｂ）外部ビアプラグ４Ｃ及び内部ビアプラグ４Ｄ
また、本実施形態では、島状の平面形状を有する外部ビアプラグ４Ｃと内部ビアプラグ４Ｄが、それぞれ環状ビアプラグ４Ａの外部と内部に配置されている。これらの外部ビアプラグ４Ｃと内部ビアプラグ４Ｄは、複数の配線層を介して、別のビア配線層の外部ビアプラグや内部ビアプラグと上下方向に連結されている。
【００４６】
よって、これらの外部ビアプラグや内部ビアプラグは、基板１上に打たれた杭のような構造を有している。よって、これらのビアプラグには、ダミー環状配線３Ａ、５Ａ及び環状ビアプラグ４Ａと同様、基板１内部にクラックが入ることを防止する効果がある。
【００４７】
本実施形態では、環状ビアプラグ４Ａと、外部、内部ビアプラグ４Ｃ、４Ｄは、近い位置に配置されている。具体的には、内部ビアプラグ４Ｄは、環状ビアプラグ４Ａの内部に配置されている。また、外部ビアプラグ４Ｃは、環状ビアプラグ４Ｃの外部において、接続ビアプラグ４Ｂ付近に存在する環状ビアプラグ４Ａの窪み付近に、該窪みに面するように配置されている。
【００４８】
このような配置には、環状ビアプラグ４Ａと外部、内部ビアプラグ４Ｃ、４Ｄを離れた位置に配置するのに比べ、これらのビアプラグを配置するのに要するスペースを節約できるという利点がある。これらのビアプラグを離れた位置に配置する場合には、チップリング２を配置するスペースの他に、外部、内部ビアプラグ４Ｃ、４Ｄを配置するスペースが必要となる。これに対し、本実施形態によれば、チップリング２を配置するスペース内に外部、内部ビアプラグ４Ｃ、４Ｄが配置されるため、外部、内部ビアプラグ４Ｃ、４Ｄを配置するための専用スペースは不要となる。
【００４９】
このように、本実施形態によれば、外部、内部ビアプラグ４Ｃ、４Ｄを配置するための幅も含めた、実効的なチップリング幅を短縮することが可能となる。
【００５０】
なお、外部ビアプラグ４Ｃを接続ビアプラグ４Ｂから比較的付近に配置することには、環状ビアプラグ４Ａに比べ接続ビアプラグ４Ｂの強度が弱い場合に、外部ビアプラグ４Ｃにより、接続ビアプラグ４Ｂを破損から守る効果もある。
【００５１】
（第１実施形態の変形例）
以下、本実施形態のチップリング２の変形例について説明する。
【００５２】
図６は、本実施形態のチップリング２の構成の種々の変形例を示す平面図である。
【００５３】
図４では、環状ビアプラグ４Ａ同士が、接続ビアプラグ４Ｂにより互いに間接的に接続されているのに対し、図６(Ａ)では、環状ビアプラグ４Ａ同士が、互いに直接的に接続されている。即ち、図６(Ａ)では、各環状ビアプラグ４Ａは、隣接する環状ビアプラグ４Ａの一部分とビアプラグを共有するように接続されている。また、図６(Ａ)では、外部ビアプラグ４Ｃが、環状ビアプラグ４Ａの外部において、環状ビアプラグ４Ａ同士が直接的に接続された部分付近に存在する環状ビアプラグ４Ｂの窪み付近に、該窪みに面するように配置されている。
【００５４】
また、図６(Ｂ)では、配線層３が、チップリング２を構成する配線として、ダミー環状配線３Ａのみを含んでいる。よって、内部ビアプラグ４Ｄは、環状ビアプラグ４Ａの内部において、ダミー環状配線３Ａの上部に配置されている。
【００５５】
また、図６(Ｃ)では、配線層３が、チップリング２を構成する配線として、ダミー環状配線３Ａと、ダミー島状配線３Ｂと、ダミー島状配線３Ｃとを含んでいる。ダミー島状配線３Ｃは、ダミー島状配線３Ｂと同様に、島状の平面形状を有しており、ダミー環状配線３Ａに設けられた開口部内に配置されている。ただし、ダミー島状配線３Ｂが、内部ビアプラグ４Ｄの下部に配置されているのに対し、ダミー島状配線３Ｃは、外部ビアプラグ４Ｃの下部に配置されている。ダミー島状配線３Ｃは、ダミー環状配線３Ａとは層間絶縁膜で分離されている。
【００５６】
なお、図６(Ｂ)に示す配線層３の構造は、配線層５に適用しても構わない。即ち、配線層５は、チップリング２を構成する配線として、ダミー環状配線５Ａのみを含んでいても構わない。この場合、外部ビアプラグ４Ｃは、環状ビアプラグ４Ａの外部において、ダミー環状配線５Ａの下部に配置される。
【００５７】
同様に、図６(Ｃ)に示す配線層３の構造は、配線層５に適用しても構わない。即ち、配線層５は、ダミー環状配線５Ａと、ダミー島状配線５Ｂと、更なるダミー島状配線を含んでいても構わない。この場合、内部ビアプラグ４Ｄは、環状ビアプラグ４Ａの内部において、この更なるダミー島状配線の下部に配置される。
【００５８】
上述した本実施形態の効果は、これらの変形例によっても得ることが可能である。
【００５９】
（素子領域１１、素子分離領域１２、及びコンタクト配線層１４）
以下、図７を参照し、本実施形態の半導体装置を構成する素子領域１１、素子分離領域１２、及びコンタクト配線層１４について説明する。
【００６０】
図７は、本実施形態の半導体装置の構成を示す側方断面図である。
【００６１】
図７には、基板１と、基板１内に形成された素子領域１１及び素子分離領域１２と、基板１上に順に形成されたコンタクト配線層１４、配線層１３1、ビア配線層１５1、配線層１３2、ビア配線層１５2、配線層１３3、及びビア配線層１５3と、基板１上にこれらの層を覆うように形成された層間絶縁膜１６が示されている。
【００６２】
図７には、配線層１３1〜１３3の配線や、ビア配線層１５1〜１５3のビアプラグにより構成されたチップリング２が示されている。これらの配線やビアプラグの形状や配置は、図２から図５に示す配線やビアプラグと同様である。
【００６３】
図７のチップリング２はさらに、コンタクト配線層１４を構成するコンタクトプラグを含んでいる。本実施形態では、チップリング２に含まれるコンタクトプラグの形状や配置を、チップリング２に含まれる各ビア配線層のビアプラグと同じ形状、配置に設定する。これにより、これらのコンタクトプラグのクラックストップ機能や水分浸入防止機能が、ビアプラグと同様に優れたものとなる。
【００６４】
また、チップリング２に含まれるコンタクトプラグは、図７に示すように、素子領域１１上に配置される。ここで、本実施形態では、これらのコンタクトプラグを配置する素子領域１１を、配線層１３2を構成するダミー配線と同じ形状及び配置となるよう形成するものとする。これには、チップリング２に含まれるコンタクトプラグを全て、素子領域１１上に配置することができるという利点がある。
【００６５】
これらのコンタクトプラグを素子領域１１上に配置することには、次のような利点がある。コンタクト配線層１４は、チップリング２用のコンタクトプラグの他、通常のコンタクトプラグも含んでいる。これら通常のコンタクトプラグは、いずれも素子領域１１上に配置される。そのため、チップリング２用のコンタクトプラグが素子分離領域１２上に配置されると、素子領域１１と素子分離領域１２の上面の段差を反映して、両者のコンタクトプラグの上面の高さが異なってしまう。これは、クラックの入り込みや水分の浸入を防ぐという観点からは、好ましくない。そこで、本実施形態では、チップリング２用のコンタクトプラグを素子領域１１上に配置して、コンタクトプラグの上面の高さのバラツキを抑えている。
【００６６】
以上のように、本実施形態では、ダミー環状配線３Ａとダミー環状配線５Ａを、各々が環状の平面形状を有し、互いに直接的又は間接的に接続された複数の環状ビアプラグ４Ａにより接続している（図４参照）。そのため、ダミー環状配線３Ａとダミー環状配線５Ａを例えば島状ビアプラグや線状ビアプラグで接続する場合に比べ、短いチップリング幅で、強度の高いチップリング２を実現することができる。よって、本実施形態によれば、短いチップリング幅で、優れたクラックストップ機能や水分浸入防止機能を発揮することが可能なチップリング２を提供することが可能となる。
【００６７】
また、本実施形態では、環状ビアプラグ４Ａと、外部、内部ビアプラグ４Ｃ、４Ｄは、近い位置に配置されている。具体的には、内部ビアプラグ４Ｄは、環状ビアプラグ４Ａの内部に配置されている。また、外部ビアプラグ４Ｃは、環状ビアプラグ４Ｃの外部において、接続ビアプラグ４Ｂ付近に存在する環状ビアプラグ４Ａの窪み付近に、該窪みに面するように配置されている。このような配置には、環状ビアプラグ４Ａと外部、内部ビアプラグ４Ｃ、４Ｄを離れた位置に配置するのに比べ、これらのビアプラグを配置するのに要するスペースを節約できるという利点がある。よって、本実施形態によれば、外部、内部ビアプラグ４Ｃ、４Ｄを配置するための幅も含めた、実効的なチップリング幅を短縮することが可能となる。
【００６８】
なお、本実施形態では、配線層、ビア配線層、コンタクト配線層は、メタル材料で形成されるとするが、その他の配線材料で形成しても構わない。
【００６９】
また、ダミー環状配線や環状ビアプラグの平面形状は、図２から図６に示した形状と異なる形状であっても構わない。このような形状の例については、後述する第２実施形態において説明する。
【００７０】
以下、第１実施形態の変形例である第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７１】
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態のチップリング２の構成を示す斜視図である。また、図９は、第２実施形態のチップリング２を構成する個々の配線層とビア配線層の構成を示した斜視図である。
【００７２】
第２実施形態では、図８及び図９に示すように、ダミー環状配線３Ａ、５Ａ、７Ａの形状や、環状ビアプラグ４Ａ、６Ａの形状が、第１実施形態とは異なっている。これについては、図１０を参照して詳細に説明する。
【００７３】
図１０は、第２実施形態のチップリング２の構成を示す平面図である。
【００７４】
図１０では、図４と同様に、ダミー環状配線３Ａの側面が、Ｓ1、Ｓ2で示され、ダミー環状配線５Ａの側面が、σ1、σ2で示されている。これらの側面Ｓ1、Ｓ2、σ1、σ2はいずれも、図４の場合と同様、凹凸が繰り返す形状を有している。しかしながら、図４に示す側面Ｓ1、Ｓ2、σ1、σ2の凹部が、四角形状に窪んでいるのに対し、図１０に示す側面Ｓ1、Ｓ2、σ1、σ2の凹部は、三角形状に窪んでいる。
【００７５】
また、図１０では、図４と同様に、環状ビアプラグ４Ａの側面が、α1、α2、β1、β2で示され、接続ビアプラグ４Ｂの側面が、γ1、γ2で示されている。そして、環状ビアプラグ４Ａの側面β1、β2はそれぞれ、図４の場合と同様、環状ビアプラグ４Ａの側面α1、α2に対し、接続ビアプラグ４Ｂの側面γ1、γ2の方向に窪んでいる。しかしながら、図４に示す側面β1、β2が、Ｙ方向に平行であるのに対し、図１０に示す側面β1、β2は、Ｙ方向及びＸ方向に対し傾いている。
【００７６】
第２実施形態によれば、このような形状のダミー環状配線３Ａ、５Ａと環状ビアプラグ４Ａにより、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。ただし、チップリング２の形成の容易性を鑑み、斜めに傾いた配線やビアプラグが望ましくない場合には、第１実施形態の構成を採用することが望ましい。一方、斜めに傾いた配線やビアプラグを許容する場合には、適宜、第２実施形態の構成を採用することが可能である。
【００７７】
図１１は、第２実施形態のチップリング２の構成をより広い範囲にわたって示した平面図である。
【００７８】
第１実施形態と同様に、ダミー環状配線３Ａ、５Ａは、基板１の外周に沿って環状に形成されている。また、環状ビアプラグ４Ａ同士は、基板１の外周に沿って環状に連結されるように、接続ビアプラグ４Ｂにより互いに接続されている。第２実施形態のチップリング２は、これらのダミー環状配線３Ａ、５Ａ、環状ビアプラグ４Ａ、接続ビアプラグ４Ｂにより、基板１の外周に沿った環状の平面形状が与えられている。
【００７９】
図１２は、第２実施形態のチップリング２の構成の種々の変形例を示す平面図である。
【００８０】
図１２(Ａ)〜(Ｃ)に示す変形例はそれぞれ、図６(Ａ)〜(Ｃ)に示す変形例に対応している。図１２(Ａ)には、互いに直接的に接続された複数の環状ビアプラグ４Ａが示されている。即ち、図１２(Ａ)では、各環状ビアプラグ４Ａは、隣接する環状ビアプラグ４Ａの一部分とビアプラグを共有するように接続されている。また、図１２(Ｂ)には、チップリング２を構成する配線として、ダミー環状配線３Ａのみを含む配線層３が示されている。また、図１２(Ｃ)には、チップリング２を構成する配線として、ダミー環状配線３Ａと、ダミー環状配線３Ｂと、ダミー環状配線３Ｃとを含む配線層３が示されている。上述した第２実施形態の効果は、これらの変形例によっても得ることが可能である。
【００８１】
以上のように、本実施形態では、第１実施形態と同様に、ダミー環状配線３Ａとダミー環状配線５Ａを、各々が環状の平面形状を有し、互いに直接的又は間接的に接続された複数の環状ビアプラグ４Ａにより接続している（図１０参照）。よって、本実施形態によれば、短いチップリング幅で、優れたクラックストップ機能や水分浸入防止機能を発揮することが可能なチップリング２を提供することが可能となる。
【００８２】
また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、環状ビアプラグ４Ａと、外部、内部ビアプラグ４Ｃ、４Ｄは、近い位置に配置されている。具体的には、内部ビアプラグ４Ｄは、環状ビアプラグ４Ａの内部に配置されている。また、外部ビアプラグ４Ｃは、環状ビアプラグ４Ｃの外部において、接続ビアプラグ４Ｂ付近に存在する環状ビアプラグ４Ａの窪み付近に、該窪みに面するように配置されている。よって、本実施形態によれば、外部、内部ビアプラグ４Ｃ、４Ｄを配置するための幅も含めた、実効的なチップリング幅を短縮することが可能となる。
【００８３】
以上、本発明の具体的な態様の例を、第１及び第２実施形態により説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８４】
１：基板、２：チップリング、
３：第ｎの配線層、３Ａ：ダミー環状配線、３Ｂ、３Ｃ：ダミー島状配線、
４：第ｎのビア配線層、４Ａ：環状ビアプラグ、４Ｂ：接続ビアプラグ、
４Ｃ：外部ビアプラグ、４Ｄ：内部ビアプラグ、
５：第ｎ＋１の配線層、５Ａ：ダミー環状配線、５Ｂ：ダミー島状配線、
６：第ｎ＋１のビア配線層、６Ａ：環状ビアプラグ、６Ｂ：接続ビアプラグ、
６Ｃ：外部ビアプラグ、６Ｄ：内部ビアプラグ、
７：第ｎ＋２の配線層、７Ａ：ダミー環状配線、７Ｂ：ダミー島状配線、
１１：素子領域、１２：素子分離領域、１３：配線層、
１４：コンタクト配線層、１５：ビア配線層、１６：層間絶縁膜
【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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