專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含低介電常數(shù)膜的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
由于半導(dǎo)體器件的微細(xì)化進(jìn)展，銅布線的寄生電容變?yōu)榕c晶體管的輸入輸出電容同等的大小，成為元件動作的高速化的障礙。因此，正在積極研究引入比以往的氧化硅(SiO2，相對介電常數(shù)k4)的相對介電常數(shù)還低的絕緣膜?？墒侨绻鄬殡姵?shù)k減小，絕緣膜的機(jī)械強(qiáng)度惡化。以下，在本發(fā)明中，把相對介電常數(shù)k小于3.5的膜稱作“低介電常數(shù)膜”。
在半導(dǎo)體器件封裝后的熱循環(huán)試驗(yàn)中，由于使溫度例如從-65℃到150℃變化，所以低介電常數(shù)膜從樹脂部分受到應(yīng)力，結(jié)果有低介電常數(shù)膜剝離了的情況。低介電常數(shù)膜的機(jī)械強(qiáng)度越弱，剝離變得越顯著。此外，如果按場所而言，則在應(yīng)力集中的芯片角附近剝離顯著。
一般，半導(dǎo)體器件的芯片如果在內(nèi)部浸入水分，則器件的工作特性惡化，所以為了防止來自芯片外周側(cè)面的水分浸入，形成稱作密封環(huán)(也稱作“保護(hù)環(huán)”)的圖案。密封環(huán)如此設(shè)置，即，把芯片內(nèi)使用的接觸、布線等金屬部分在上下方向排列，用金屬的溝狀結(jié)構(gòu)把各層之間連接起來，構(gòu)成如金屬壁那樣的結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)在平面上觀察為閉環(huán)狀。在平面上觀察，密封環(huán)從芯片的外周隔開一定間隔，成為沿著外周的四邊形。
如上所述，如果低介電常數(shù)膜由于從樹脂受到的應(yīng)力而破壞，則裂縫進(jìn)展，到達(dá)密封環(huán)。如果裂縫到達(dá)密封環(huán)，密封環(huán)就容易破壞。如果密封環(huán)破壞，水分就浸入芯片內(nèi)部，在器件的動作中引起障礙。在極端的例子中，裂縫進(jìn)展500μm，有時直接切斷芯片內(nèi)部的布線。
為了防止裂縫破壞密封環(huán)，提出有幾種技術(shù)。例如，在美國專利US6,365,958B1號中公開了格子布線在上下方向重疊配置多層，把結(jié)構(gòu)為上下相鄰的格子布線用由金屬構(gòu)成的通孔連接的構(gòu)件作為阻止裂縫進(jìn)展的犧牲圖案配置在比密封環(huán)更外側(cè)的技術(shù)。在美國專利US5,572,067號中公開了把與從芯片的角部到中心的方向平行的下層布線和與它垂直的方向的上層布線交叉，并且彼此通過通孔連接的犧牲角結(jié)構(gòu)配置在芯片角部的技術(shù)。在美國專利申請US2004/0002198A1號中公開了使用非四邊形的密封環(huán)，并且在密封環(huán)的芯片角部，把下層布線和上層布線連接為格子狀的虛設(shè)的金屬圖案配置在密封環(huán)兩側(cè)。
在特開2004-172169號公報中公開了把通過通孔連接下層布線和上層布線的增強(qiáng)圖案或由銅構(gòu)成的壁狀增強(qiáng)圖案配置在芯片的角部附近。
即使通過上述分別提出的技術(shù)，在芯片角附近配置由犧牲圖案構(gòu)成的構(gòu)造，也無法充分防止由裂縫破壞密封環(huán)。此外，如果犧牲圖案過大，也存在用于配置電路等的面積變窄的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能更高效、有力地防止裂縫引起的密封環(huán)破壞的半導(dǎo)體器件。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包含相對介電常數(shù)低于3.5的低介電常數(shù)膜，具有一個或一個以上的、在平面上觀察為閉環(huán)形的水分遮擋壁，即密封環(huán)，密封環(huán)中的至少一個包含在芯片角附近向內(nèi)成為凸?fàn)畹拿芊猸h(huán)凸部。
從與附圖關(guān)聯(lián)理解的關(guān)于本發(fā)明的以下的詳細(xì)說明，本發(fā)明的所述和其他目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)會變得更加清楚。


圖1是為了說明發(fā)明者們所發(fā)現(xiàn)的裂縫的進(jìn)展?fàn)顟B(tài)而表示的半導(dǎo)體器件的局部剖視圖。
圖2是為了說明發(fā)明者們所發(fā)現(xiàn)的裂縫的進(jìn)展?fàn)顟B(tài)而表示的半導(dǎo)體器件的局部平面圖。
圖3是發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)的裂縫的性質(zhì)的第一說明圖。
圖4是發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)的裂縫的性質(zhì)的第二說明圖。
圖5是基于本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的局部平面圖。
圖6是基于本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的局部剖視圖。
圖7是基于本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的另一例的局部剖視圖。
圖8是基于本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的又一例的局部平面圖。
圖9是基于本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的局部平面圖。
圖10是基于本發(fā)明的實(shí)施例3的半導(dǎo)體器件的局部平面圖。
圖11是基于本發(fā)明的實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的局部平面圖。
圖12是基于本發(fā)明的實(shí)施例5的半導(dǎo)體器件的局部平面圖。
圖13是基于本發(fā)明的實(shí)施例6的半導(dǎo)體器件的局部平面圖。
具體實(shí)施例方式
首先，在進(jìn)行本發(fā)明之前，本發(fā)明者們詳細(xì)驗(yàn)證了裂縫是怎樣發(fā)生的。參照圖1、圖2說明該驗(yàn)證結(jié)果所表明的實(shí)際的裂縫的發(fā)生狀態(tài)。圖1給出了半導(dǎo)體器件的芯片角附近的剖視圖。在半導(dǎo)體器件100的上方層疊氧化硅膜101、碳氮化硅膜102、氧化硅膜103、碳氮化硅膜104a、低介電常數(shù)膜105a、碳氮化硅膜104b、低介電常數(shù)膜105b、碳氮化硅膜104c、低介電常數(shù)膜105c、碳氮化硅膜104d、氧化硅膜106、碳氮化硅膜104e、氧化硅膜107a、氧化硅膜107b、氮化硅膜108。貫通氧化硅膜101地配置接觸110。在氧化硅膜101的上方配置銅布線111。設(shè)置層間連接部分112，以便貫通低介電常數(shù)膜105a，從上面與銅布線111連接。在層間連接部分112的上方，配置埋入在低介電常數(shù)膜105a中的銅布線113。再向上重復(fù)同樣的步驟，按順序?qū)盈B配置層間連接部分114、銅布線115、層間連接部分116、銅布線117。設(shè)置層間連接部分118貫通氧化硅膜106，從上面與銅布線117連接。在層間連接部分118的上方，配置埋入氧化硅膜中的銅布線119。貫通氧化硅膜107a地設(shè)置層間連接部分120，從上面與銅布線119連接。鋁布線121配置在氧化硅膜107a的上方，由氧化硅膜107b覆蓋。在接近芯片邊緣的地方設(shè)置穿透氧化硅膜107b和氮化硅膜108的防止氮化硅膜剝離的溝122。從接觸110到鋁布線121成為壁狀，構(gòu)成用于防止水分浸入的密封環(huán)123。
在熱循環(huán)試驗(yàn)中，由于上方覆蓋的樹脂(未圖示)的收縮拉拽，產(chǎn)生在箭頭2方向的作用力。低介電常數(shù)膜的機(jī)械強(qiáng)度弱，所以從芯片角部為起點(diǎn)產(chǎn)生裂縫1。發(fā)明者們詳細(xì)研究了低介電常數(shù)膜的裂縫，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以下事實(shí)。
首先，裂縫1容易在低介電常數(shù)膜的下方的界面處發(fā)生。發(fā)明者們還發(fā)現(xiàn)裂縫1在多個低介電常數(shù)膜中位于最下方的低介電常數(shù)膜中發(fā)生的概率最高。
第二，明確了在平面上觀察到的裂縫進(jìn)展時的形狀的實(shí)際形態(tài)。圖2表示該半導(dǎo)體器件的平面圖。過去都認(rèn)為以芯片角4為起點(diǎn)的裂縫的前沿在對夾著芯片角4的2條邊分別成45度角度的直線22的狀態(tài)下，在箭頭20的方向上進(jìn)展，但是發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)實(shí)際上裂縫的前沿不是單純的直線，而是在箭頭21的方向上，從折線24a的向折線24b擴(kuò)展。
第三，知道了裂縫不僅如圖3所示發(fā)生在低介電常數(shù)膜105a的下方的界面處，原封不動地沿著該界面前進(jìn)，而且還如圖4所示，當(dāng)進(jìn)展的前方碰到完全遮蓋住低介電常數(shù)膜105a的銅布線111時，會越過銅布線111的上方，沿著低介電常數(shù)膜105b進(jìn)展。
根據(jù)這些見解，得到了本發(fā)明。
(實(shí)施例1)參照圖5、圖6，說明本發(fā)明實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件是包含相對介電常數(shù)低于3.5的低介電常數(shù)膜105a、105b、105c的半導(dǎo)體器件，具有1個以上在平面上觀察為閉環(huán)形的水分遮擋壁，即密封環(huán)123。密封環(huán)123中的至少一個包含芯片角4附近呈向內(nèi)凸形狀的密封環(huán)凸部10。密封環(huán)凸部10只要在芯片角4附近呈向內(nèi)凸出形狀就能取得基本效果，但是這里作為更優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，是具有與夾著芯片角4的兩個芯片側(cè)邊5、6幾乎成相等的角度、且與芯片角4相對的密封環(huán)斜邊9。密封環(huán)凸部10只要具有密封環(huán)斜邊9就能取得基本效果，但是這里作為更優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，是分別具有與夾著芯片角4的兩個芯片側(cè)邊5、6平行的第一邊7和第二邊8。
從芯片中心觀察，該半導(dǎo)體器件在比密封環(huán)凸部10更外側(cè)具有用于防止裂縫進(jìn)展的壁狀構(gòu)造物，即犧牲圖案124。圖6表示沿圖5的VI-VI線的向視剖視圖。犧牲圖案124可以是沒有密封環(huán)123的上部的結(jié)構(gòu)，即只在與低介電常數(shù)膜105a、105b、105c的層對應(yīng)的部分構(gòu)筑與密封環(huán)123同樣的壁的結(jié)構(gòu)。應(yīng)該成為防止裂縫進(jìn)展的壁的犧牲圖案124成為用層間連接部分上下連接多個布線層的構(gòu)造。犧牲圖案124中包含的各層間連接部分不是孔狀的構(gòu)件，而是由溝狀的構(gòu)件構(gòu)成。
須指出的是，如圖7所示，犧牲圖案124可以是與密封環(huán)123相同的高度，即達(dá)到鋁布線層的構(gòu)造。或者也可以是例如，在圖6的結(jié)構(gòu)中，向上延長犧牲圖案124直到與布線119的高度相同的地方的結(jié)構(gòu)，即介于圖6和圖7之間的結(jié)構(gòu)。
犧牲圖案124為一個或一個以上就能取得基本效果，但是優(yōu)選為多個，所以在圖5的例子中，通過設(shè)置多個犧牲圖案124，構(gòu)成犧牲圖案群3。在犧牲圖案群3中，除了多個折線形狀的犧牲圖案124，還包含直線狀的犧牲圖案13。折線形狀的各犧牲圖案124均具有對于夾著芯片角4的芯片側(cè)邊5、6幾乎成相等的角度并且與芯片角4相對的犧牲圖案斜邊11。越接近芯片中心，犧牲圖案斜邊11越長。
在本實(shí)施例中，密封環(huán)123中至少有一個的形狀包含成為在芯片角4附近向內(nèi)凸的形狀的密封環(huán)凸部10，所以以芯片角4為起點(diǎn)發(fā)展的裂縫以與實(shí)際的裂縫前沿所描繪的形狀較接近的形狀碰到密封環(huán)22，結(jié)果，能更高效地阻止裂縫的發(fā)展。在本實(shí)施例中，密封環(huán)凸部10還具有密封環(huán)斜邊9，因此密封環(huán)123以平行于進(jìn)展的裂縫前沿的中央斜邊部分的方式阻擋裂縫。所以密封環(huán)123使裂縫難于造成的破壞。在本實(shí)施例中，密封環(huán)凸部10具有第一邊7和第二邊8，所以密封環(huán)123在各處與如圖2所示的折線24a、24b那樣進(jìn)展的裂縫平行地配置，相對于裂縫，變得更加牢固。
由于在本實(shí)施例中配置了犧牲圖案124，所以從芯片角4擴(kuò)展開來進(jìn)展的裂縫在到達(dá)密封環(huán)123之前，先到達(dá)犧牲圖案124，進(jìn)展受到了阻礙。犧牲圖案124是利用溝狀的層間連接部分，整體形成壁狀的金屬制的構(gòu)造物，所以即使沿著某一個低介電常數(shù)膜的下方界面進(jìn)展的裂縫與犧牲圖案124的某高度的布線層相遇，并波及到一個上方的低介電常數(shù)膜時，也能阻止其進(jìn)一步的進(jìn)展。
在本實(shí)施例中，如圖5所示，設(shè)置有多個犧牲圖案124，但是即使在這樣設(shè)置多個犧牲圖案、但裂縫破壞了一部分犧牲圖案124后再向內(nèi)側(cè)進(jìn)展的情況下，在裂縫到達(dá)密封環(huán)123之前，抑制住裂縫的進(jìn)展的概率也提高了。在本實(shí)施例中，各犧牲圖案124優(yōu)選具有犧牲圖案斜邊11，所以犧牲圖案124平行地阻擋住裂縫前沿所描繪的線。因此，犧牲圖案124可更為有效地阻止裂縫的進(jìn)展。而且，伴隨著裂縫向芯片中心進(jìn)展，如圖2所示，裂縫前沿所成的斜邊部分變長，如果象本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件那樣，犧牲圖案斜邊11配置為越接近芯片中心越長，則伴隨著裂縫進(jìn)展，陸續(xù)地與相對于裂縫前沿的斜邊變得更長的犧牲圖案斜邊11相遇，所以能更有效地阻止裂縫的進(jìn)展。
在圖5所示的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，裂縫到達(dá)密封環(huán)123的情況局限于全部犧牲圖案124都被破壞之后，所以能最有效地利用配置在被限制的面積中的犧牲圖案124的作用。
須指出的是，在圖5所示的例子中，犧牲圖案群3包含多個直線狀的犧牲圖案13和多個折線狀的犧牲圖案124，但是代替犧牲圖案群3，也可以如圖8所示只平行配置多個直線狀的犧牲圖案13的犧牲圖案群14。這時，進(jìn)展的裂縫的前沿所描畫的線并不一定與犧牲圖案的形狀完全一致，但是通過由多個犧牲圖案13陸續(xù)阻擋進(jìn)展的裂縫，從而能取得阻止進(jìn)展的效果，而且具有設(shè)計容易的優(yōu)點(diǎn)。犧牲圖案13也具有犧牲圖案斜邊11。
在由密封環(huán)凸部10包圍的區(qū)域內(nèi)，代替犧牲圖案群，只配置1個直線狀的犧牲圖案13的結(jié)構(gòu)、只配置1個折線狀的犧牲圖案124的結(jié)構(gòu)、只配置一個直線狀的犧牲圖案13和1個折線狀的犧牲圖案124組合的結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，雖然與上述的例子相比，抑制裂縫進(jìn)展的效果減小。
須指出的是，盡管犧牲圖案群3中包含的多個犧牲圖案124優(yōu)選配置為越是接近芯片中心的犧牲圖案，其斜邊越長，但是并不局限于按照該順序排列犧牲圖案群3中包含的全部犧牲圖案124。即使只有犧牲圖案群3中包含的多個犧牲圖案124中的一部分按照該順序排列，也能取得一定程度的效果。因此，可以說關(guān)于多個犧牲圖案中的至少一部分，優(yōu)選配置為越接近芯片中心，其斜邊越長。
(實(shí)施例2)參照圖9說明本發(fā)明實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件。在該半導(dǎo)體器件中，從芯片中心觀察在從密封環(huán)凸部10更外側(cè)的區(qū)域內(nèi)配置由多個犧牲圖案構(gòu)成的犧牲圖案群12。犧牲圖案群12包含閉環(huán)狀的犧牲圖案23。在圖9所示的例子中，特別優(yōu)選犧牲圖案群12包含多個閉環(huán)狀的犧牲圖案23，多個閉環(huán)狀的犧牲圖案23配置為同心狀。犧牲圖案群12中包含的犧牲圖案在密封環(huán)123附近變?yōu)榕c密封環(huán)123平行。犧牲圖案群12中包含的多個犧牲圖案中接近芯片角4的那部分犧牲圖案成為直線狀的犧牲圖案13。其他部分的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中說明的結(jié)構(gòu)相同。
在本實(shí)施例中，由于包含閉環(huán)狀的犧牲圖案23，所以能防止水分向由犧牲圖案23包圍的區(qū)域的浸入。與氧化硅膜相比，水分非常容易浸透低介電常數(shù)膜。如果水分浸透低介電常數(shù)膜，則機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)一步惡化，但是在閉環(huán)狀的犧牲圖案23的內(nèi)部，只要犧牲圖案23未被破壞，水分就不侵入，所以能防止低介電常數(shù)膜的機(jī)械強(qiáng)度的惡化，能抑制裂縫的進(jìn)展。尤其當(dāng)多個閉環(huán)狀的犧牲圖案23配置為同心狀時，通過最外側(cè)的犧牲圖案23能統(tǒng)一使寬的范圍成為水分不浸入的區(qū)域，所以是優(yōu)選的。即使外側(cè)的閉環(huán)狀的犧牲圖案被破壞，如果在內(nèi)側(cè)還剩下一個或一個以上閉環(huán)狀的犧牲圖案，就能防止水分的浸入一部分區(qū)域。
須指出的是，在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件具有犧牲圖案群12，但是代替犧牲圖案群12，即使只配置一個閉環(huán)狀的犧牲圖案，也能取得一定程度的效果，雖然與上述的例子相比，效果較差。
(實(shí)施例3)參照圖10說明本發(fā)明實(shí)施例3的半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件相當(dāng)于在實(shí)施例1中圖8所示的例子中設(shè)置兩重密封環(huán)。即，該半導(dǎo)體器件具有密封環(huán)123a和密封環(huán)123b。從芯片中心觀察，在密封環(huán)123a的外側(cè)配置平行配置有多個直線狀犧牲圖案13的犧牲圖案群14。各犧牲圖案13配置為與夾著芯片角4的2個芯片側(cè)邊5、6幾乎成相等角度，并且與芯片角4相對。
在本實(shí)施例中，密封環(huán)為多重，所以能把在裂縫進(jìn)展時最接近芯片中心一側(cè)的密封環(huán)破壞而對器件的動作帶來障礙的概率抑制在很低。
在本實(shí)施例中，密封環(huán)為2重，但是并不局限于2重，可以為3重或3重以上。不過，有必要注意，若密封環(huán)的數(shù)量增加，則密封環(huán)內(nèi)部能利用的面積將減少。在本實(shí)施例中，表示的是在圖8的例子中把密封環(huán)做成多重的結(jié)構(gòu)，但是同樣的思路也能應(yīng)用于其他結(jié)構(gòu)。例如，在圖5、圖9的例子中，也可以把密封環(huán)形成為多重。在后面描述的圖11～圖13的例子中，密封環(huán)也可以為多重。
(實(shí)施例4)參照圖11說明本發(fā)明實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件具有由多個犧牲圖案構(gòu)成的犧牲圖案群17。犧牲圖案群17包含由具有相對于夾著芯片角4的兩個芯片側(cè)邊5、6幾乎成相等的角度、并且與芯片角4相對的犧牲圖案斜邊11的多個犧牲圖案13構(gòu)成的內(nèi)部犧牲圖案群16；配置為從外側(cè)包圍內(nèi)部犧牲圖案群16的L字形犧牲圖案15，該犧牲圖案15包含分別與夾著芯片角4的兩個芯片側(cè)邊5、6平行、大致成L字形的2邊。
在本實(shí)施例中，由于具有L字形犧牲圖案15，所以在把晶片劃片時，即使在端面5、6發(fā)生初始裂縫，也能通過L字形犧牲圖案15將其抑制在某程度上。如果該初始裂縫成為起點(diǎn)，在熱循環(huán)試驗(yàn)中，裂縫向芯片中心進(jìn)展時，內(nèi)部犧牲圖案群16中包含的多個犧牲圖案13抑制裂縫的進(jìn)展。通過這樣組合L字形犧牲圖案15和內(nèi)部犧牲圖案群16，對抑制裂縫的進(jìn)展是有效的。此外，在圖11的例子中，L字形犧牲圖案15為1條，但也可以把L字形犧牲圖案15作成2重或2重以上。此外，圖11的例子是把L字形犧牲圖案15組合在圖8的例子中的結(jié)構(gòu)，但是對于其他實(shí)施例也可以組合L字形犧牲圖案。
(實(shí)施例5)參照圖12說明本發(fā)明實(shí)施例5的半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件相當(dāng)于在實(shí)施例1中圖8所示的例子中追加外部密封環(huán)25的結(jié)構(gòu)。即該半導(dǎo)體器件具有由多個犧牲圖案13構(gòu)成的犧牲圖案群14，但還具有在平面上觀察成為閉環(huán)形的水分遮擋壁，即外部密封環(huán)25，從而從比該犧牲圖案群14更外側(cè)包圍犧牲圖案群14和密封環(huán)123。在圖12中只示出了半導(dǎo)體器件的一部分，但是在未圖示的部分也連接有外部密封環(huán)25，其沿著半導(dǎo)體器件全體的外形線配置為閉環(huán)形。
在本實(shí)施例中，具有外部密封環(huán)25，所以在把晶片劃片時，即使在芯片側(cè)邊5、6產(chǎn)生初始裂縫，也能通過外部密封環(huán)25在某程度上抑制裂縫。因此，能取得與實(shí)施例4同樣的效果。外部密封環(huán)25也具有保護(hù)其內(nèi)側(cè)的區(qū)域不受水分浸入的作用，所以能防止由于水分浸入而使內(nèi)側(cè)區(qū)域的機(jī)械強(qiáng)度比外部密封環(huán)25更低。
須指出的是，在圖12的例子中，外部密封環(huán)25包圍著犧牲圖案群14和密封環(huán)123，但是代替犧牲圖案群14，即使只設(shè)置一個犧牲圖案時，同樣也可以設(shè)置外部密封環(huán)。
須指出的是，在圖12的例子中，外部密封環(huán)25為一個，但是外部密封環(huán)25也可以為2重或2重以上。此外，圖12的例子是在圖8的例子中組合外部密封環(huán)25的結(jié)構(gòu)，但是也可以對其他實(shí)施例組合外部密封環(huán)。
(實(shí)施例6)參照圖13說明本發(fā)明實(shí)施例6的半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件具有犧牲圖案群19。該半導(dǎo)體器件相當(dāng)于在圖12的例子中把犧牲圖案群14置換為犧牲圖案群19。犧牲圖案群19與犧牲圖案群14相似，但是包含彼此連接的連接層18。犧牲圖案群19基本上是各犧牲圖案的集合。在圖13的例子中，犧牲圖案群19是集合多個直線狀的犧牲圖案26構(gòu)成的。在厚度方向觀察，犧牲圖案26包含多個布線層，但是如圖13的例子中，在這樣存在多個的布線層中的至少一層中將犧牲圖案26之間彼此連接。把連接犧牲圖案彼此間的層稱作“連接層”18。犧牲圖案群19可以說是通過連接層18相互連接的狀態(tài)的犧牲圖案26的集合體。
在本實(shí)施例中，犧牲圖案26彼此間通過連接層18相互連接，所以作為犧牲圖案群19全體能提高強(qiáng)度，對抗裂縫進(jìn)展的能力有進(jìn)一步的提高。
如圖13所示的例子那樣，連接層18在平面上觀察成為網(wǎng)格狀。據(jù)此，能有效地提高整體的強(qiáng)度。須指出的是，連接層可以只是一層，也可以是多層。
此外，上述所有實(shí)施例的共同點(diǎn)是以優(yōu)選遮蔽低介電常數(shù)膜中位于最下層的低介電常數(shù)膜的方式配置犧牲圖案。所謂“低介電常數(shù)膜中位于最下層的低介電常數(shù)膜”，當(dāng)只有1層低介電常數(shù)膜時，指的就是這一層。裂縫容易發(fā)生在低介電常數(shù)膜中的最下層，所以如果配置犧牲圖案以遮蔽低介電常數(shù)膜中位于最下層的低介電常數(shù)膜，則與在圖3中裂縫沿著低介電常數(shù)膜的下方的界面進(jìn)展的末尾到達(dá)密封環(huán)123的現(xiàn)象相同的現(xiàn)象會在裂縫和犧牲圖案之間發(fā)生。即，除了抑制裂縫的進(jìn)展，其效果還特別顯著。優(yōu)選配置犧牲圖案來遮蔽低介電常數(shù)膜中位于最下層的低介電常數(shù)膜的下方界面。
在包含多個低介電常數(shù)膜的半導(dǎo)體器件中，本發(fā)明也能取得顯著的效果。在包含多個低介電常數(shù)膜的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選以遮蔽全部多個低介電常數(shù)膜的方式配置犧牲圖案。如參照圖4所述，裂縫在進(jìn)展中一到達(dá)布線層，就會跑到上面的一層上繼續(xù)前進(jìn)。可是，如果配置犧牲圖案使之遮蔽多個低介電常數(shù)膜中每一層，則即使裂縫發(fā)展到上方的一層，也能有效地抑制，因此優(yōu)選這種結(jié)構(gòu)。
作為上述實(shí)施例的共同點(diǎn)，優(yōu)選在平面上觀察與密封環(huán)分離地配置犧牲圖案。上述圖示的任何犧牲圖案都是在平面上觀察與密封環(huán)分離地配置的，據(jù)此，即使?fàn)奚鼒D案發(fā)生破壞剝離，也能降低被該剝離部分的位移拉拽而使密封環(huán)也剝離的情況發(fā)生的概率。
須指出的是，在所述各實(shí)施例中，在提到密封環(huán)斜邊9、犧牲圖案斜邊11等的形位時，使用“相對于夾著芯片角4的芯片側(cè)邊5、6幾乎成相等的角度”的表現(xiàn)方式，但是它不僅包括當(dāng)芯片角4為直角時，相對于兩個芯片側(cè)邊5、6分別成45度的形態(tài)，也包含成40～50度的角度的情況。即也包含相對于芯片側(cè)邊5傾斜40度、相對于芯片側(cè)邊6傾斜50度的狀況?？墒?，最優(yōu)選對于芯片側(cè)邊5、6雙方幾乎成45度角的情況。這是因?yàn)槿绻菢?，能?zhǔn)確地從正面面對正在進(jìn)展的裂縫。
雖然詳細(xì)說明了本發(fā)明，但是這只是例示，并不成為限定，應(yīng)該明確理解本發(fā)明的宗旨和范圍由所附的權(quán)利要求書所限定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包含相對介電常數(shù)低于3.5的低介電常數(shù)膜，其特征是具有一個或一個以上的、在平面上觀察成閉環(huán)形狀的水分遮擋壁的密封環(huán)；所述密封環(huán)中的至少一個包含有在芯片角附近成為向內(nèi)凸形狀的密封環(huán)凸部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述密封環(huán)凸部具有相對于夾著所述芯片角的兩個芯片的側(cè)邊幾乎成相等的角度、且與所述芯片角相對的密封環(huán)斜邊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述密封環(huán)凸部具有分別與夾著所述芯片角的兩個芯片的側(cè)邊平行的第一邊和第二邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征是從芯片中心觀察，在比所述密封環(huán)凸部更外側(cè)設(shè)置用于防止裂縫進(jìn)展的壁狀構(gòu)造物的犧牲圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述犧牲圖案具有相對于夾著所述芯片角的兩個芯片的側(cè)邊幾乎成相等的角度、且與所述芯片角相對的犧牲圖案斜邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述犧牲圖案是閉環(huán)狀的犧牲圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征是具有包含多個所述犧牲圖案的犧牲圖案群。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述犧牲圖案群中包含的多個犧牲圖案分別具有相對于夾著所述芯片角的兩個芯片的側(cè)邊幾乎成相等的角度、并與所述芯片角相對的犧牲圖案斜邊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述多個犧牲圖案中的至少一部分被配置為越接近芯片中心的所述犧牲圖案的斜邊越長。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述犧牲圖案群包含閉環(huán)狀的犧牲圖案。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述犧牲圖案群包含多個閉環(huán)狀的犧牲圖案，所述多個閉環(huán)狀的犧牲圖案配置為同心狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述犧牲圖案群包括具有相對于夾著所述芯片角的兩個芯片側(cè)邊幾乎成相等的角度、并與所述芯片角相對的犧牲圖案斜邊的內(nèi)部犧牲圖案群；以及配置為L字形犧牲圖案，該L字形犧牲圖案從外側(cè)包圍所述內(nèi)部犧牲圖案群，包含分別與夾著所述芯片角的兩個芯片側(cè)邊平行的兩邊，為L字形。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述多個犧牲圖案包含彼此連接的連接層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述連接層在平面上觀察成網(wǎng)格狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征是所述犧牲圖案配置為遮蔽所述低介電常數(shù)膜中的最下層。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征是包含多個所述低介電常數(shù)膜，所述犧牲圖案配置為遮蔽所述全部多個低介電常數(shù)膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征是具有從所述犧牲圖案更外側(cè)包圍所述犧牲圖案和所述密封環(huán)，在平面上觀察成為閉環(huán)形的水分遮擋壁的外部密封環(huán)。
18.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征是在平面上觀察與所述密封環(huán)分離地配置所述犧牲圖案。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件，包含相對介電常數(shù)低于3.5的低介電常數(shù)膜，具有一個或一個以上的在平面上觀察成閉環(huán)形狀的水分遮擋壁，即密封環(huán)(123)，密封環(huán)(123)中的至少一個包含有在芯片角(4)附近成為向內(nèi)凸形狀的密封環(huán)凸部(10)。
文檔編號H01L27/04GK1747167SQ20051009885
公開日2006年3月15日 申請日期2005年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月10日
發(fā)明者古澤健志, 三浦典子, 后藤欣哉, 松浦正純 申請人:株式會社瑞薩科技