JPH06310597A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPH06310597A
JPH06310597A JP11785893A JP11785893A JPH06310597A JP H06310597 A JPH06310597 A JP H06310597A JP 11785893 A JP11785893 A JP 11785893A JP 11785893 A JP11785893 A JP 11785893A JP H06310597 A JPH06310597 A JP H06310597A
Authority
JP
Japan
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insulating film
scribe
region
chip
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP11785893A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahisa Yamaha
隆久 山葉
Tetsuya Kuwajima
哲哉 桑島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
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Publication of JPH06310597A publication Critical patent/JPH06310597A/ja
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  • Dicing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集積回路チップのシールリング構造におい
て、チップ領域の周辺部でのSOG(スピン・オン・ガ
ラス)露出による信頼性の低下を防ぐ。 【構成】 半導体基板10を覆うフィールド絶縁膜12
の上に順次に第1の層間絶縁膜14、配線15A,15
B、第2の層間絶縁膜16を形成する。絶縁膜16は、
SOG膜16dを中間層に用いて平坦状に形成する。絶
縁膜14,16は、矢印Eより左側のチップ領域及び右
側のスクライブ領域を覆うように形成する。チップ領域
を取囲むスクライブ領域に沿って絶縁膜14,16にそ
れぞれ第1及び第2のスクライブ溝を設ける。第2のス
クライブ溝の側壁位置E2 を第1のスクライブ溝の側壁
位置E1 よりチップ領域寄りとし、第2のスクライブ溝
内へのSOG露出をなくす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、LSI等の半導体装
置のシールリング構造に関し、特にチップ領域の周辺部
で塗布絶縁膜の露出をなくしたことにより信頼性の低下
を防ぐようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】従来、LSI等のシールリング構造とし
ては、図7に示すものが提案されている。
【0003】図7において、半導体基板10の表面には
フィールド絶縁膜12が形成される。矢印Eより左側の
チップ領域において、絶縁膜12の複数の素子孔内には
MOS型トランジスタ等の複数の回路素子が形成される
と共に、絶縁膜12の上には第1層の配線を介して第1
の層間絶縁膜14が形成され、絶縁膜14の上には第2
層の配線を介して第2層の層間絶縁膜16が形成され
る。第1及び第2層の配線は、複数の回路素子と共に集
積回路を構成するものである。
【0004】チップ領域の周囲には、これを取囲むよう
にスクライブ領域が定められ、図7では、矢印Eより右
側にスクライブ領域が示されている。スクライブ領域
は、基板上での集積回路の製作完了後にチップ領域を基
板から集積回路チップとして分離するためにダイシング
を行なう際に目安となるもので、ダイシングは、スクラ
イブ領域に沿って行なわれる。
【0005】基板上面に第1層の配線を形成した後、チ
ップ領域及びスクライブ領域を覆って第1の層間絶縁膜
14が形成される。この後、絶縁膜14には第1層の配
線との接続のために必要な接続孔がホトリソグラフィ及
びエッチング処理により形成されるが、このときの処理
を流用して絶縁膜14にはスクライブ領域に沿って第1
のスクライブ溝が形成される。図7において、矢印E1
は、第1のスクライブ溝のチップ領域側の側壁位置を示
す。
【0006】絶縁膜14の上に第2層の配線を形成した
後、チップ領域及びスクライブ領域を覆って第2の層間
絶縁膜16が形成される。絶縁膜16は、例えばプラズ
マCVD(ケミカル・ベーパー・デポジション)法によ
りシリコンオキサイド膜16aを形成した後、回転塗布
法によりSOG(スピン・オン・ガラス)を塗布し、そ
の塗布膜を平坦部でSOGが残らないようにエッチバッ
クし、シリコンオキサイド膜16a及び残存するSOG
膜16bを覆ってプラズマCVD法によりシリコンオキ
サイド膜16cを形成することにより得られる。
【0007】次に、絶縁膜16には、第2層の配線との
接続のために必要な接続孔がホトリソグラフィ及びエッ
チング処理により形成されるが、このときの処理を流用
して絶縁膜16にはスクライブ領域に沿って第2のスク
ライブ溝が形成される。この場合、第2のスクライブ溝
は、図7に示すようにチップ領域側の側壁位置E2 が第
1のスクライブ溝のチップ領域側の側壁位置E1 よりも
チップ領域から遠くに位置するように形成される。
【0008】この後、基板上面には、第3層の配線が形
成される。すなわち、図8に示すように例えばスパッタ
法により厚さ20nmのTi層を形成した後、その上に
厚さ100nmのTiN層を形成してTi層及びTiN
層の積層からなる密着層18を形成する。そして、密着
層18の上にCVD法により厚さ1.0μmのW(タン
グステン)層20を形成した後、W層20を平坦部で密
着層18が露呈されるまでエッチバックして絶縁膜16
の接続孔を埋めるようにW層20の一部を残す。この
後、基板上面にAl合金等の配線材を被着して所望の配
線パターンに従ってパターニングすることにより第3層
の配線を形成する。第3層の配線の一部は、接続孔内の
W層及び密着層を介して第2層の配線の一部と接続され
る。
【0009】配線パターニングの後、絶縁膜16の第2
のスクライブ溝内に残存するW層及び密着層が除去され
る。この後、基板上面には、絶縁膜16及び第3層の配
線を覆って保護絶縁膜が形成される。そして、保護絶縁
膜には、必要な電極導出孔が形成される。この後、スク
ライブ領域に沿ってダイシングを行なうことによりチッ
プ領域が基板10から集積回路チップとして分離され
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術によ
ると、図8の工程でW層20を形成したときに、×印で
示すようにSOG膜16bとシリコンオキサイド膜16
a又は16cとの界面で膜剥れが生ずる。これは、プラ
ズマCVD法によるシリコンオキサイド膜16a,16
cとSOG膜16bとの密着性が良くないこと及びW層
20の引張り応力が大きい(1×109 〜1×1010
yne/cm2 )ことによるものである。
【0011】このように膜剥れが生じた状態で保護絶縁
膜を設けても、信頼性の低下を免れない。また、W層2
0の代りに引張り応力の小さい膜を用いるなどして膜剥
れを抑制するようにしても、第2のスクライブ溝内にS
OGが露出した状態で保護絶縁膜を設けたのでは、SO
Gの吸湿性のために信頼性が低下するおそれがある。
【0012】この発明の目的は、信頼性の低下を防ぐこ
とができる新規なシールリング構造をそなえた半導体装
置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数の回路
素子が形成されたチップ領域を有すると共に該チップ領
域を取囲むようにスクライブ領域が定められた半導体基
板と、前記複数の回路素子と共に集積回路を構成すべく
前記チップ領域に形成された下から順に第1、第2及び
第3層の配線と該第1及び第2層の配線の間に前記チッ
プ領域及び前記スクライブ領域を覆うように形成された
第1の層間絶縁膜と該第2及び第3層の配線の間に前記
チップ領域及び前記スクライブ領域を覆うように形成さ
れた第2の層間絶縁膜とを含む配線積層であって、該第
2の層間絶縁膜が中間層として塗布絶縁膜を有すること
により平坦状に形成されているものとをそなえ、前記第
1の層間絶縁膜には前記スクライブ領域に沿って第1の
スクライブ溝を設けると共に、前記第2の層間絶縁膜に
は前記スクライブ領域に沿い且つ前記第1のスクライブ
溝に重ねて第2のスクライブ溝を設けた半導体装置にお
いて、前記第2のスクライブ溝のチップ領域側の側壁が
前記第1のスクライブ溝のチップ領域側の側壁よりも前
記チップ領域の近くに位置するように前記第2のスクラ
イブ溝を形成することにより前記塗布絶縁膜を前記第2
のスクライブ溝内に露出させないようにしたことを特徴
とするものである。
【0014】
【作用】この発明の構成によれば、SOG等の塗布絶縁
膜が第2のスクライブ溝内に露出しないようにしたの
で、信頼性の低下を防ぐことができる。
【0015】
【実施例】図1は、この発明の一実施例に係る半導体集
積回路装置のシールリング構造を示すもので、図7と同
様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【0016】シリコンからなる半導体基板10の表面に
は、シリコンオキサイドからなるフィールド絶縁膜12
が形成されており、矢印Eより左側がチップ領域、矢印
Eより右側がスクライブ領域である。チップ領域の構成
は、図7に関して前述したものと同様であり、チップ領
域を取囲むようにスクライブ領域が定められている。
【0017】フィールド絶縁膜12の上には、第1層の
配線、第1の層間絶縁膜14、第2層の配線15A,1
5B、第2の層間絶縁膜16が順次に形成される。一例
として、絶縁膜14は、厚さ600nmのBPSG(ボ
ロン・リンケイ酸ガラス)膜からなり、絶縁膜16は、
プラズマCVD法により形成された厚さ400nmのシ
リコンオキサイド膜16aと、平坦化用のSOG膜16
dと、プラズマCVD法により形成された厚さ400n
mのシリコンオキサイド膜16cとからなる。絶縁膜1
4上に回転塗布法により形成されたSOG膜は、平坦部
でなくなるまでエッチバックされる。このため、配線間
の凹部等には、そこを埋めるように16d等のSOG膜
が残り、平坦化が達成される。
【0018】絶縁膜14を形成した後、絶縁膜14に
は、図7で述べたと同様にして第1のスクライブ溝が形
成される。図1において、矢印E1 が第1のスクライブ
溝のチップ領域側の側壁位置を示す。
【0019】絶縁膜16を形成した後、絶縁膜16に
は、図7で述べたと同様にして第2のスクライブ溝が形
成される。第2のスクライブ溝は、図1に示すように、
チップ領域側の側壁位置E2 が第1のスクライブ溝のチ
ップ領域側の側壁位置E1 よりチップ領域寄りになるよ
うに形成され、それによって図7の16bのようなSO
G露出をなくしている。このように第2のスクライブ溝
を形成する点が、この発明の特徴である。
【0020】図2は、この発明の他の実施例に係るシー
ルリング構造を示すもので、図1と同様の部分には同様
の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0021】図2の構造の特徴は、配線15A,15B
を形成する処理を流用して絶縁膜14のスクライブ領域
側の端部を覆うように且つ第1のスクライブ溝に沿って
配線材層15Cを形成したことである。配線材層15C
は、絶縁膜16に第2のスクライブ溝を形成した後、第
2のスクライブ溝のチップ領域側の側壁E2 から不純物
が侵入するのを防ぐ作用をする。
【0022】配線材層15Cを設けたことによりシリコ
ンオキサイド膜16aには配線材層15Cに基づく段差
が生じ、該段差がSOG膜16eで平坦化される。な
お、矢印E0 は、配線材層15Cにおいて、チップ領域
から遠い方の端縁の位置を示す。
【0023】図3は、この発明の更に他の実施例に係る
シールリング構造を示すもので、図1と同様の部分には
同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0024】図3の構造の特徴は、第2の層間絶縁膜1
6の上に第3層の配線、第3の層間絶縁膜22、第4層
の配線、第4の層間絶縁膜24を順次に形成し、絶縁膜
22には側壁位置E3 が第2のスクライブ溝の側壁位置
2 よりチップ領域寄りになるように第3のスクライブ
溝を形成し、絶縁膜24には側壁位置E4 が第3のスク
ライブ溝の側壁位置E3 よりチップ領域寄りになるよう
に第4のスクライブ溝を形成したことである。
【0025】図1〜3に示したシールリング構造による
と、スクライブ領域側にSOG露出がないので、図8で
述べたようなタングステン(W)埋め込みによる配線形
成工程を採用しても、図8で述べたような膜剥れが生じ
ない。
【0026】一例として、図4〜6に示すような比較サ
ンプルを作成し、各サンプル毎に図8で述べたようにし
て密着層(Ti層上にTiN層を積層したもの)とW層
とを形成して剥れを観察したところ、図4に示す図7対
応のサンプルでは剥れが認められたのに対し、図5に示
す図1対応のサンプルと、図6に示す図2対応のサンプ
ルとでは、剥れが全く認められなかった。
【0027】図4〜6において、図1,2,7と同様の
部分には同様の符号を付してあり、寸法Lは、いずれも
2μmとした。また、Ti層の厚さは20nm、TiN
層の厚さは100nm、W層の厚さは1.0μm、W層
の引張り応力は1.0×1010dyne/cm2 であっ
た。
【0028】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、SO
G等の塗布絶縁膜がスクライブ領域側に露出しないよう
にしたので、高信頼の半導体装置を実現できる効果が得
られる。
【0029】また、配線材料としてW等の高引張り応力
のものを使用しても支障がなく、設計の自由度が向上す
る効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例に係るシールリング構造
を示す基板断面図である。
【図2】 この発明の他の実施例に係るシールリング構
造を示す基板断面図である。
【図3】 この発明の更に他の実施例に係るシールリン
グ構造を示す基板断面図である。
【図4】 従来例に係る比較サンプルを示す基板断面図
である。
【図5】 上記一実施例に係る比較サンプルを示す基板
断面図である。
【図6】 上記他の実施例に係る比較サンプルを示す基
板断面図である。
【図7】 従来のシールリング構造の一例を示す基板断
面図である。
【図8】 図7の構造において高引張り応力膜を形成し
た場合の膜剥れ状況を示す基板断面図である。
【符号の説明】
10:半導体基板、12:フィールド絶縁膜、14,1
6,22,24:層間絶縁膜、15A,15B:配線、
15C:配線材層、16b,16d,16e:SOG
膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の回路素子が形成されたチップ領域を
    有すると共に該チップ領域を取囲むようにスクライブ領
    域が定められた半導体基板と、 前記複数の回路素子と共に集積回路を構成すべく前記チ
    ップ領域に形成された下から順に第1、第2及び第3層
    の配線と該第1及び第2層の配線の間に前記チップ領域
    及び前記スクライブ領域を覆うように形成された第1の
    層間絶縁膜と該第2及び第3層の配線の間に前記チップ
    領域及び前記スクライブ領域を覆うように形成された第
    2の層間絶縁膜とを含む配線積層であって、該第2の層
    間絶縁膜が中間層として塗布絶縁膜を有することにより
    平坦状に形成されているものとをそなえ、 前記第1の層間絶縁膜には前記スクライブ領域に沿って
    第1のスクライブ溝を設けると共に、前記第2の層間絶
    縁膜には前記スクライブ領域に沿い且つ前記第1のスク
    ライブ溝に重ねて第2のスクライブ溝を設けた半導体装
    置であって、 前記第2のスクライブ溝のチップ領域側の側壁が前記第
    1のスクライブ溝のチップ領域側の側壁よりも前記チッ
    プ領域の近くに位置するように前記第2のスクライブ溝
    を形成することにより前記塗布絶縁膜を前記第2のスク
    ライブ溝内に露出させないようにしたことを特徴とする
    半導体装置。
JP11785893A 1993-04-21 1993-04-21 半導体装置 Pending JPH06310597A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285904A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Yamaha Corp 半導体ウェーハ及びその製造方法
KR100672728B1 (ko) * 2005-07-12 2007-01-22 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자의 제조방법
US8008127B2 (en) 2004-03-29 2011-08-30 Yamaha Corporation Method of fabricating an integrated circuit having a multi-layer structure with a seal ring
CN106531628A (zh) * 2016-11-09 2017-03-22 上海华力微电子有限公司 一种集成离子刻蚀划片槽和密封环的制造方法

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