[发明专利]半导体器件及制造该半导体器件的方法

说明书

分案申请说明

本申请是于2009年5月27日提交的、申请号为200910203111.1、名称为“半导体器件及制造该半导体器件的方法”的中国发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

在此通过参考引入2008年5月30提交的日本专利申请No.2008-142872的全部公开内容，包括说明书、附图和摘要。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及制造该半导体器件的方法。具体而言，本发明涉及一种具有包围芯片区域的密封环的半导体器件以及制造该半导体器件的方法。

背景技术

已知一种半导体器件，其形成有密封环区域使得在平面中包围芯片区域，以防止水进入到其中形成有电路的芯片区域中。密封环区域具有形成在衬底上使得在衬底厚度方向延伸的密封环。密封环用作防水保护壁，由此抑制水进入到芯片区域中。

有时会出现以下的情况：其中在半导体器件的制造期间的划片工艺中密封环被破坏。将按一般顺序解释这种破坏现象。首先，划片操作造成在衬底的端部处碎裂。以该碎裂作为起点，在衬底上形成的层间电介质膜中形成裂缝。当裂缝到达密封环时，出现密封环的破坏。一旦这种破坏出现，水就易于进入到芯片区域中，由此引起半导体器件的可靠性降低的问题。

当使用由低k材料或ULK(超低k)材料形成的低介电常数膜作为层间电介质膜来减少寄生电容时，更容易出现这种问题。这是因为低k或ULK材料的机械强度低且因此更容易出现裂缝。例如，假设使用杨氏模量作为机械强度的指标，则作为常规层间电介质膜(非低k膜)材料的SiO(氧化硅)的杨氏模量是75GPa左右，而作为低k材料之一的有机硅酸盐玻璃的杨氏模量是约10GPa至25GPa。ULK材料，作为呈现多孔使得达到更低介电常数的材料，具有更小的杨氏模量。由此，在使用低介电常数膜的半导体器件中，由裂缝引起的密封环的破坏问题更容易出现。

在半导体器件中，通常采用以下配置：其中在由低介电常数材料形成的一个层间电介质膜上，设置有更高机械强度的另一层间电介质膜。在这种情况下，在一个层间电介质膜中形成的裂缝难以扩展到具有更高机械强度的另一层间电介质膜中。因而，裂缝难以向上行进通过半导体器件，而易于在半导体器件的内部的衬底的内平面方向中行进。结果，裂缝到达密封环且因此密封环被破坏的可能性变得更高。

如上所述，在层间电介质膜中形成的裂缝对半导体器件的可靠性造成不利影响。考虑到这点，已经提出了一些技术来抑制裂缝的形成。例如，在日本未审专利公开No.2004-153015(专利文件1)中提出：在保护环(密封环)周围形成虚设图形形成区域。该虚设图形形成区域具有在平面的多个位置中的每个位置处的多个虚设图形。多个虚设图形设置在厚度方向且通过在厚度方向上制作的过孔耦合而呈现为整体。根据该公开，由于位于虚设图形附近的层间电介质膜可以通过过孔耦合而得以加固，所以可防止在层间电介质膜中出现裂缝。

[专利文件1]

日本未审专利公开No.2004-153015(图1至图3)

发明内容

上述专利公开中公开的技术旨在防止在层间电介质膜中出现裂缝。然而，在划片工艺中，通常会出现形成大应力的情况。因此，即使应用在上述专利公开中公开的技术，也难以完全防止在层间电介质膜中出现裂缝。

一旦形成裂缝，裂缝可以以编织状在层间电介质膜的加固部分旁边扩展。即，裂缝可以在侧绕通过过孔耦合而呈现为整体的虚设图形的同时扩展，并可以最终到达密封环。结果，出现了可能破坏密封环的问题。

考虑到上述问题完成了本发明，且本发明的一个目的在于提供一种半导体器件以及用于制造该半导体器件的方法，在该半导体器件中难以出现由层间绝缘膜的裂缝所造成的对密封环的破坏。