JP2008028136A

JP2008028136A - 半導体装置とその製造方法

Info

Publication number: JP2008028136A
Application number: JP2006198785A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Kyogoku; 好孝京極; Masahiro Ishibashi; 正博石橋; Koichi Honda; 広一本多
Original assignee: NEC Electronics Corp; NEC Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp; NEC Corp
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-02-07

Abstract

【課題】動作による発熱及び外部の温度変化等によって熱膨張又は熱収縮が起こっても、低誘電率絶縁層が剥離したり破壊したりすることを抑制し、高い信頼性を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、シリコン基板１と、このシリコン基板１上に形成され比誘電率が二酸化珪素の比誘電率４．２よりも小さい低誘電率絶縁層３と、この低誘電率絶縁層３内に相互に絶縁されて形成された複数個の配線４及び６と、低誘電率絶縁層３内に形成され配線４及び６間を接続する複数個のビア５と、低誘電率絶縁層３の端部に接するようにシリコン基板１上に設けられ低誘電率絶縁層３よりも大きい弾性率を有する剥離防止層１２と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置とその製造方法に関し、特に低誘電率絶縁層の剥離及び破壊を抑制する半導体装置及びその製造方法に関する。

近時のデバイスの高速化及び微細化に伴い、配線遅延の問題が顕在化してきている。デバイスが微細化することにより、トランジスタはスケーリングの効果で高速化するが、配線に関しては、配線長が短くなることによる遅延減少の効果はあるものの、配線幅及び配線間隔が狭まることにより配線遅延（ＲＣ遅延）が発生する。このＲＣ遅延は、配線の寄生抵抗Ｒと寄生容量Ｃとによって決定されるものであり、寄生容量Ｃは、配線間を絶縁分離する層間絶縁層の実効誘電率が低いほど小さくなる。よって、層間絶縁層に誘電率が低い材料（以下、低誘電率材料という。）を使用することで、ＲＣ遅延を減少させることができる。

シリコン基板上の再配線層の層間絶縁層に低誘電率材料を使用した半導体装置が実用化されている。例えば、非特許文献１の図１（Figure 1.）に記載されている従来の半導体装置では、層間絶縁層としてＳｉＬＫ（商標）と呼ばれる低誘電率の有機絶縁材料を採用している。低誘電率材料は、非特許文献１の表２（Table 2.）に記載されているＳｉＬＫ（商標）の弾性率（Modulus）の項及び非特許文献２の図２（Figure.2）に示されるように、その弾性率が１５ＧＰａ以下であることが多く、シリコン（弾性率約１７０ＧＰａ）及び層間絶縁層に使用される材料の１つである二酸化珪素（弾性率約８０ＧＰａ）等と比較して弾性率が低い。一般的に、弾性率が低い物質は機械的強度が弱く、層間絶縁層として使用するのに十分な強度を得ることができず、不良率が増加する虞があるという問題点がある。

図５（ａ）及び（ｂ）は、従来の半導体装置製造方法を段階的に示す模式的断面図である。図５（ｂ）に示すように、従来の半導体装置は、シリコン基板１０１上に層間絶縁層１０２が形成され、この層間絶縁層１０２上に低誘電率絶縁層１０３が形成され、この低誘電率絶縁層１０３には少なくとも１層の導体層（図示例では配線１０４、ビア１０５及び配線１０６からなる導体層１０７）が形成されている。そして、低誘電率絶縁層１０３及び配線１０６上に、表面上に配線１０８が設けられた層間絶縁層１０９が形成され、この層間絶縁層１０９には配線１０８と低誘電率絶縁層１０３の配線１０６とを電気的に接続するビア１１０が形成されている。ここで、層間絶縁層１０２、低誘電率絶縁層１０３、導体層１０７、層間絶縁層１０９及びビア１１０からなる層を再配線層１１１とすると、再配線層１１１の端面とシリコン基板１の端面とが同一面上に位置している。そして、配線１０８及び層間絶縁層１０９の上から配線１０８の表面を露出するように開口部１１３ａが設けられた保護膜層１１３が形成されている。これにより、従来の半導体装置が構成されている。

特開２００５−２０３７９４号公報 Kripesh, V. ,et al, "Wire Bonding Process Impact on Low-k Dielectric Material in Damascene Copper Integrated Circuits", Proc. of 52nd ETCT, pp.873−880, 2002 Aoi, N. ,et al, "Evaluation and analysis on mechanical strengths of low-k dielectrics by a finite element method", Proc. of Interconnect Technology Conference, pp.72−74, 2002

しかしながら、上述の従来技術には以下に示すような問題点がある。

図５（ｂ）に示すように、従来の半導体装置は、低誘電率絶縁層１０３が再配線層１１１の端面において外部に露出しているため、この半導体装置をパッケージに組み込むときの組み立て工程中及び組み立てられたパッケージを温度サイクル試験等に投入したとき等に、温度変化によってパッケージを構成する部材の熱収縮が発生し、再配線層１１１の端部に応力集中が生じ、低誘電率絶縁層１０３が大きく歪み、低誘電率絶縁層１０３が層間絶縁層１０２との界面で再配線層１１１の端部側から剥離したり、層間絶縁層１０２との界面近傍で破壊したりしてパッケージの信頼性が低下する虞があるという問題点がある。

なお、特許文献１には低誘電率材料として、弾性率が１５ＧＰａのＳｉＣＯＨ誘電体材料が開示されているが、このＳｉＣＯＨ誘電体材料は、低誘電率材料としては高い弾性率を有しているものの、前述のパッケージ組み立て工程中及びパッケージの温度サイクル試験時等の低誘電率絶縁層１０３と層間絶縁層１０２との剥離及び低誘電率絶縁層１０３及び層間絶縁層１０２の界面近傍における破壊を防止するためには不十分である。図５（ｂ）に示す半導体装置の低誘電率絶縁層１０３にこのＳｉＣＯＨ誘電体材料を使用したとしても、再配線層１１１の端部に応力集中が生じたときに、低誘電率絶縁層１０３は大きく歪み、層間絶縁層１０２との界面で再配線層１１１の端部側から剥離したり、層間絶縁層１０２との界面近傍で破壊したりすることを抑制することができない。

また、従来の構造では、再配線層１１１の端部をダイシングしてシリコンウエハから半導体装置を切り出す工程（ダイシング工程）を行う際に、切断面に低誘電率絶縁層１０３が存在しているため、低誘電率絶縁層１０３に切断時の機械的なダメージを与え、低誘電率絶縁層１０３を損傷する虞があるという問題点がある。この低誘電率絶縁層１０３の損傷を防ぐためには、ダイシングを行う前に、図５（ａ）に示すように、ダイシング幅よりも広い領域において低誘電率絶縁層１０３をレーザーで焼き飛ばす工程を要し、これにより、ダイシング工程が複雑になり、設備導入及び工程のコストが増大するという問題点もある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、動作による発熱及び外部の温度変化等によって熱膨張又は熱収縮が起こっても、低誘電率絶縁層が剥離したり破壊したりすることを抑制し、高い信頼性を有する半導体装置を提供することを目的とする。

本発明に係る半導体装置は、シリコン基板と、このシリコン基板上に形成され比誘電率が二酸化珪素の比誘電率４．２よりも小さい低誘電率絶縁層と、この低誘電率絶縁層内に相互に絶縁されて形成された複数個の配線と、前記低誘電率絶縁層内に形成され前記配線間を接続する複数個のビアと、前記低誘電率絶縁層の端部に接するように前記シリコン基板上に設けられ前記低誘電率絶縁層よりも大きい弾性率を有する剥離防止層と、を有することを特徴とする。

前記低誘電率絶縁層は弾性率が１５ＧＰａ以下であってもよい。

前記剥離防止層は二酸化珪素、シアン化珪素及びシリコンからなる群から選択された１種であることが好ましい。

また、前記剥離防止層は複数個の膜で構成することができる。

更に、前記シリコン基板と前記低誘電率絶縁層との間に前記低誘電率絶縁層よりも大きい弾性率を有する層間絶縁層を設けることもできる。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、シリコン基板上に４．２よりも小さい比誘電率で配線及び配線間を接続するビアが設けられた低誘電率絶縁層を形成する工程と、前記低誘電率絶縁層における前記配線及びビアが設けられていない端部をエッチング除去して前記シリコン基板を露出させる工程と、前記エッチングによって露出した前記低誘電率絶縁層の端面に接するように前記シリコン基板上に剥離防止層を形成する工程と、を有することを特徴とする。

前記剥離防止層を形成する工程は、少なくとも２層の剥離防止膜を形成する工程を含んでいてもよい。

ダイシング工程で、前記剥離防止層を通って前記シリコン基板を切断してもよい。

本発明によれば、シリコン基板上に低誘電率絶縁層の端部に接するように剥離防止層が設けられていることにより、半導体装置が動作すること等によって熱収縮が発生し、応力が生じた場合、剥離防止層が剥離防止層内で応力を緩和し、低誘電率絶縁層の剥離及び破壊の発生を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る半導体装置の模式的断面図、図２は、同じく半導体装置の製造方法を段階的に示す模式的断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る半導体装置は、シリコン基板１上に層間絶縁層２が形成され、この層間絶縁層２上に比誘電率が４．２以下で弾性率が１５ＧＰａ以下の低誘電率絶縁層３が形成され、この低誘電率絶縁層３には少なくとも１層の導体層（図示例では配線４、ビア５及び配線６からなる導体層７）が形成されている。そして、低誘電率絶縁層３及び配線６上に、表面上に配線８が設けられた層間絶縁層９が形成され、この層間絶縁層９には配線８と低誘電率絶縁層３の配線６とを電気的に接続するビア１０が形成されている。

ここで、層間絶縁層２、低誘電率絶縁層３、導体層７、層間絶縁層９及びビア１０からなる層を再配線層１１とすると、再配線層１１の端面はシリコン基板１の端面よりも内側に位置しており、シリコン基板１上に再配線層１１の端面に接するように設けられた剥離防止層１２の端面とシリコン基板１の端面とが同一面上に位置している。ここで、剥離防止層１２は低誘電率絶縁層３の弾性率よりも大きい弾性率を有している。層間絶縁層９及び剥離防止層１２の表面は同一面上に位置しており、配線８、層間絶縁層９及び剥離防止層１２の上から配線８の表面を露出するように開口部１３ａが設けられた保護膜層１３が形成されている。これにより、本実施形態に係る半導体装置が構成されている。

層間絶縁層２は、シリコン基板１上に設けられる絶縁層であり、例えば、二酸化珪素、窒化珪素等を使用することができる。また、層間絶縁層２は、低誘電率材料からなっていても良い。

低誘電率絶縁層３としては、ＳｉＯＣ型の多孔質材、ＳｉＯＣＨ型の多孔質材、又は有機絶縁材等を使用することができる。

導体層７は、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、銀又はこれらの合金等によって形成することができる。

また、剥離防止層１２としては、高い弾性率を有する材料を使用することが望ましい。例えば、半導体装置が動作すること等によって熱収縮が発生した場合、これによって生じる応力は半導体装置の最外面に集中するため、剥離防止層１２が高い弾性率を有することによって、この応力が剥離防止層１２内で緩和され、低誘電率絶縁層３に伝達される応力が小さくなるからである。また、ダイシング工程において、高い弾性率を有する剥離防止層１２を切断すれば、切断時の機械的なダメージを緩和することもできる。剥離防止層１２としては、具体的には、シリコン、二酸化珪素又はシアン化珪素等を使用することができる。

また、剥離防止層１２の線膨張係数は、低誘電率絶縁層３の材料の線膨張係数に近い方が好ましい。これは、熱収縮又は熱膨張が発生した際に、剥離防止層１２の線膨張係数と低誘電率絶縁層３の線膨張係数が近いほど剥離防止層１２及び低誘電率絶縁層３の熱膨張係数の差によって生じる応力が小さくなり、剥離防止層１２と低誘電率絶縁層３とが剥離したり低誘電率絶縁層３が破壊したりすることが抑制されるからである。また、このとき、剥離防止層１２は低誘電率絶縁層３よりも高い弾性率を有しているため、シリコン基板１との界面で剥離したり、界面近傍において破壊したりすることを防止できる。

層間絶縁層９としては、例えば、二酸化珪素、窒化珪素等を使用することができる。また、層間絶縁層９は、低誘電率材料からなっていても良い。

保護膜層１３としては、例えばポリイミドを使用することができる。

次に、上述の如く構成された本実施形態に係る半導体装置の動作について説明する。

例えば半導体装置が動作すること等によって熱収縮が発生した場合、これによって生じる応力は半導体装置の最外面に集中する。このとき、最外面に露出している剥離防止層１２が低誘電率絶縁層３よりも高い弾性率を有しているため、剥離防止層１２がシリコン基板１との界面において剥離したり、界面近傍において破壊したりすることを抑制する。また、この剥離防止層１２内で応力を緩和し、再配線層１１の端部に伝達する応力を小さくするため、低誘電率絶縁層３が層間絶縁層２との界面において剥離したり、界面近傍において破壊したりするのを抑制する。

また、このとき、剥離防止層１２の線膨張係数が低誘電率絶縁層３の材料の線膨張係数に近ければ、剥離防止層１２及び低誘電率絶縁層３の熱膨張係数の差によって生じる応力が小さくなり、剥離防止層１２と低誘電率絶縁層３とが剥離したり、低誘電率絶縁層３が破壊したりすることも抑制することができる。

また、本実施形態に係る半導体装置をパッケージに組み込んだとき、パッケージ組み立て工程中及びこのパッケージを温度サイクル試験等に投入したとき等に、温度変化によってパッケージを構成する部材の熱収縮が発生した場合、これによって生じる応力は半導体装置の最外面に集中する。このときも同様に、半導体装置の最外面に露出している剥離防止層１２が低誘電率絶縁層３よりも高い弾性率を有しているため、剥離防止層１２がシリコン基板１との界面において剥離したり界面近傍において破壊したりすることを防止できる。また、この剥離防止層１２内で応力を緩和し、再配線層１１の端部に伝達する応力を小さくするため、低誘電率絶縁層３が剥離したり破壊したりすることを抑制することができる。

次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。

先ず、図２（ａ）に示すように、シリコン基板１上に層間絶縁層２を形成し、この上から低誘電率絶縁層３を形成し、この上に配線４をパターン形成する。そして、低誘電率絶縁層３及び配線４の上から更に低誘電率絶縁層３を形成し、低誘電率絶縁層３の表面から配線４に対しビアホールを形成し、このビアホールに導電性材料を充填してビア５を形成し、この上から配線６を形成する。又は、配線６を形成するときに同時に配線形成用の導電性材料をビアホールに埋め込むことでビア５を形成することもできる。そして、この上に、層間絶縁層９を積層する（ステップ１）。

次に、図２（ｂ）に示すように、ドライエッチ等によって、層間絶縁層２、低誘電率絶縁層３及び層間絶縁層９の端部において剥離防止層１２を形成する所望の箇所を除去し（ステップ２）、この上から、図２（ｃ）に示すように、剥離防止層１２を形成する（ステップ３）。

次に、図２（ｄ）に示すように、ドライエッチ等により、層間絶縁層９上に積層された剥離防止層１２を除去し（ステップ４）、図２（ｅ）に示すように、層間絶縁層９の表面から配線６に対しビアホールを形成し、このビアホールに導電性材料を充填してビア１０を形成し、この上から配線８を形成する。又は、配線８を形成するときに同時に配線形成用の導電性材料をビアホールに埋め込むことでビア１０を形成することもできる（ステップ５）。

次に、図２（ｆ）に示すように、配線８、層間絶縁層９及び剥離防止層１２の上から保護膜層１３を形成し、配線８の表面を露出するように開口部１３ａを形成する（ステップ６）。そして、保護膜層１３の上から、剥離防止層１２を通るようにダイシングを行い（ステップ７）、これにより、本実施形態に係る半導体装置を作成することができる。

本実施形態に係る半導体装置によれば、再配線層１１の端面に接するように剥離防止層１２が設けられ、再配線層１１を構成する低誘電率絶縁層３が外部に露出していないため、半導体装置が動作すること等によって熱収縮が発生し、応力が生じた場合、剥離防止層１２が剥離防止層１２内で応力を緩和し、再配線層１１の端部に伝達する応力を小さくするため、低誘電率絶縁層３が剥離したり、破壊したりすることを抑制することができる。

また、本実施形態に係る半導体装置は、ダイシング部に低誘電率絶縁層３が存在せず、低誘電率絶縁層３よりも高い弾性率を有する剥離防止層１２を切断するように形成されているため、従来、ダイシング工程を行う前に必要であったレーザーで低誘電率絶縁層３を焼き飛ばす工程が不要になり、これによって製造工程が簡略化でき、生産性が向上する。

また、本実施形態に係る半導体装置をパッケージに組み込んだとき、パッケージ組み立て工程中及びこのパッケージを温度サイクル試験等に投入したとき等に、温度変化によってパッケージを構成する部材の熱収縮が発生した場合、これによって生じる応力は半導体装置の最外面に集中する。このとき、剥離防止層１２が剥離防止層１２内で応力を緩和し、再配線層１１の端部に伝達する応力を小さくするため、低誘電率絶縁層３が剥離したり、破壊したりすることを抑制することができ、信頼性の高いパッケージを得ることができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係る半導体装置の模式的断面図、図４は、同じく半導体装置の製造方法を段階的に示す模式的断面図である。図３及び４において、図１及び２と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

上述の第１実施形態では、剥離防止層が１層であったのに対し、本実施形態においては剥離防止層が複数層（図示例では２層）の膜からなる点が異なり、それ以外は第１実施形態と同様の構造を有している。

図３に示すように、本実施形態に係る半導体装置は、シリコン基板１上に層間絶縁層２が形成され、この層間絶縁層２上に低誘電率絶縁層１４が形成され、この低誘電率絶縁層１４の上に低誘電率絶縁層１５が形成され、この低誘電率絶縁層１５には少なくとも１層の導体層（図示例では配線４、ビア５及び配線６からなる導体層７）が形成されている。そして、低誘電率絶縁層１５及び配線６上に、表面上に配線８が設けられた層間絶縁層９が形成され、この層間絶縁層９には配線８と低誘電率絶縁層１５の配線６とを電気的に接続するビア１０が形成されている。ここで、層間絶縁層２、低誘電率絶縁層１４、低誘電率絶縁層１５、導体層７、層間絶縁層９及びビア１０からなる層を再配線層１６とすると、再配線層１６の端面はシリコン基板１の端面よりも内側に位置しており、再配線層１１の端面に接するように設けられた複数層（図示例では剥離防止膜１７及び剥離防止膜１８の２層）の膜からなる剥離防止層１９の端面とシリコン基板１の端面とが同一面上に位置している。層間絶縁層９及び最上面に位置する剥離防止層（図示例では剥離防止膜１８）の表面は同一面上に位置しており、配線８、層間絶縁層９及び剥離防止層１９の上から配線８の表面を露出するように開口部１３ａが設けられた保護膜層１３が形成されている。これにより、本実施形態に係る半導体装置が構成されている。

次に、上述の如く構成された本実施形態に係る半導体装置の動作について説明する。電気特性のシミュレーション結果等によって、例えば、低誘電率絶縁層１４の比誘電率よりも比誘電率が高い材料によって低誘電率絶縁層１５を形成することができる。このとき、低誘電率絶縁層１４に接する剥離防止膜１７に、低誘電率絶縁層１４の線膨張係数と近い値の線膨張係数を有する材料を使用することで、半導体装置が動作すること等によって熱収縮が発生した場合、低誘電率絶縁層１４と剥離防止膜１７との熱膨張係数の差によって生じる応力を小さくすることができる。同様に、低誘電率絶縁層１５に接する剥離防止膜１８に、低誘電率絶縁層１５の線膨張係数と近い値の線膨張係数を有する材料を使用することで、半導体装置が動作すること等によって熱収縮が発生した場合、低誘電率絶縁層１５と剥離防止膜１８との熱膨張係数の差によって生じる応力を小さくすることができる。

また、シリコン基板１に接する剥離防止膜１７にシリコンを使用し、保護膜層１３と接する剥離防止膜に低誘電率絶縁層の線膨張係数と近い値の線膨張係数を有する材料を使用することで、半導体装置が動作すること等によって熱収縮が発生した場合、シリコン基板１とシリコン基板１に接する剥離防止膜との熱膨張率係数の差が発生せず、また、保護膜層１３と接する側の剥離防止膜と低誘電率絶縁層との熱膨張係数の差によって生じる応力を小さくすることができる。このように、用途によって複数層の低誘電率絶縁層及び剥離防止膜の材料を選択することができる。

本実施形態に係る半導体装置は、剥離防止層を複数種の材料で構成することができる。図３では、低誘電率絶縁層及び剥離防止層が夫々２層からなる例を示しているが、これに限定されず、３層以上からなる低誘電率絶縁層及び剥離防止層を設けても良い。また、本実施形態に係る半導体装置において、複数層の低誘電率絶縁層及び剥離防止膜の材料は、必ずしも全てが異なる材料である必要は無い。

先ず、図４（ａ）に示すように、シリコン基板１上に層間絶縁層２を形成し、この上から低誘電率絶縁層１４を形成し、ドライエッチ等によって、層間絶縁層２及び低誘電率絶縁層１４の端部において剥離防止膜１７を形成する所望の箇所を除去し（ステップ１）、この上から、図４（ｂ）に示すように、剥離防止膜１７を形成する（ステップ２）。

次に、図４（ｃ）に示すように、ドライエッチ等により、低誘電率絶縁層１４上に積層された剥離防止膜１７を除去し、低誘電率絶縁層１４上に配線４をパターン形成する。そして、低誘電率絶縁層１４及び配線４の上から低誘電率絶縁層１５を形成し、低誘電率絶縁層１５の表面から配線４に対しビアホールを形成し、このビアホールに導電性材料を充填してビア５を形成し、この上から配線６を形成する。又は、配線６を形成するときに同時に配線形成用の導電性材料をビアホールに埋め込むことでビア５を形成することもできる。そして、この上に、層間絶縁層９を積層する（ステップ３）。

次に、図４（ｄ）に示すように、ドライエッチ等によって、低誘電率絶縁層１５の端部において剥離防止膜１８を形成する所望の箇所を除去し（ステップ４）、この上から、図４（ｅ）に示すように、剥離防止膜１８を形成する（ステップ５）。

次に、図４（ｆ）に示すように、ドライエッチ等により、層間絶縁層９上に積層された剥離防止層１８を除去し、層間絶縁層９の表面から配線６に対しビアホールを形成し、このビアホールに導電性材料を充填してビア１０を形成し、この上から配線８を形成する。又は、配線８を形成するときに同時に配線形成用の導電性材料をビアホールに埋め込むことでビア１０を形成することもできる。そして、配線８、層間絶縁層９及び剥離防止層１８の上から保護膜層１３を形成し、配線８の表面を露出するように開口部１３ａを形成すする（ステップ６）。そして、保護膜層１３の上から、剥離防止層１９を通るようにダイシングを行い（ステップ７）、これにより、本実施形態に係る半導体装置を作成することができる。

本実施形態に係る半導体装置は、上述の第１実施形態に係る半導体装置の作用に加え、用途によって複数層の低誘電率絶縁層及び剥離防止膜の材料を選択することにより、半導体装置の信頼性をより高めることができる。

本発明の第１実施形態に係る半導体装置の模式的断面図である。（ａ）乃至（ｇ）は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を段階的に示す模式的断面図である。本発明の第２実施形態に係る半導体装置の模式的断面図である。（ａ）乃至（ｇ）は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置の製造方法を段階的に示す模式的断面図である。（ａ）及び（ｂ）は、従来の半導体装置製造方法を段階的に示す模式的断面図である。

符号の説明

１、１０１；シリコン基板
２、９、１０２、１０９；層間絶縁層
３、１４、１５、１０３；低誘電率絶縁層
４、１０４、８、１０８；配線
５、１０、１０５、１１０；ビア
６、１０６；配線
７、１０７；導体層
１１、１６、１１１；再配線層
１２、１９；剥離防止層
１３、１１３；保護膜層
１３ａ、１１３ａ；開口部
１７、１８；剥離防止膜

Claims

シリコン基板と、このシリコン基板上に形成され比誘電率が二酸化珪素の比誘電率４．２よりも小さい低誘電率絶縁層と、この低誘電率絶縁層内に相互に絶縁されて形成された複数個の配線と、前記低誘電率絶縁層内に形成され前記配線間を接続する複数個のビアと、前記低誘電率絶縁層の端部に接するように前記シリコン基板上に設けられ前記低誘電率絶縁層よりも大きい弾性率を有する剥離防止層と、を有することを特徴とする半導体装置。
前記低誘電率絶縁層は１５ＧＰａ以下の弾性率を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記剥離防止層は二酸化珪素、シアン化珪素及びシリコンからなる群から選択された１種であ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。
前記剥離防止層が複数個の膜からなる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。
前記シリコン基板と前記低誘電率絶縁層との間に前記低誘電率絶縁層よりも大きい弾性率を有する層間絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置。
シリコン基板上に４．２よりも小さい比誘電率で配線及び配線間を接続するビアが設けられた低誘電率絶縁層を形成する工程と、前記低誘電率絶縁層における前記配線及びビアが設けられていない端部をエッチング除去して前記シリコン基板を露出させる工程と、前記エッチングによって露出した前記低誘電率絶縁層の端面に接するように前記シリコン基板上に剥離防止層を形成する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記剥離防止層を形成する工程は、少なくとも２層の剥離防止膜を形成する工程を含む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。
ダイシング工程で、前記剥離防止層を通って前記シリコン基板を切断することを特徴とする請求項６又は７に記載の半導体装置の製造方法。