半導体ウェハ及び半導体装置の製造方法
【課題】ダイシングにより半導体チップに分離する際、クラックやチッピングの発生を防ぐ。
【解決手段】電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、切断される前の隣接する前記半導体チップの間には、スクライブ領域が設けられており、前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする半導体ウェハにより上記課題を解決する。
【解決手段】電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、切断される前の隣接する前記半導体チップの間には、スクライブ領域が設けられており、前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする半導体ウェハにより上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ及び半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体装置は、半導体ウェハ上に電子回路等を形成し、この電子回路等が形成されている半導体ウェハをダイシング等により切断し、半導体チップに分離することにより製造される。従って、切断される半導体ウェハにはスクライブ領域が設けられており、ブレードがスクライブ領域における半導体、金属膜等の一部を除去することにより、半導体ウェハが切断され半導体チップごとに分離される。
【０００３】
ところで、多層配線が形成されている半導体ウェハでは、このスクライブ領域においても、配線となる金属膜が多層に形成される場合がある。この場合、金属膜は銅やアルミニウム等の材料により形成されているため、ダイシングによる切断の際に、これら金属膜がブレードに付着し、目詰まりが生じ、これによりスクライブ領域近傍においてクラックやチッピング（欠け）等が発生する場合がある。このようなクラックやチッピング等が発生すると、製造される半導体装置の歩留りが低下し、半導体装置の製造コストが上昇してしまう。
【０００４】
このため、クラックやチッピング等は、スクライブ領域に形成されている多層配線層を接続するビアに起因して発生するものと考え、スクライブ領域には、ビアを形成することなく金属膜を多層に形成することにより、クラック等の発生を防ぐ方法が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１３４８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般的に、半導体ウェハのスクライブ領域には、分離される前の半導体チップが形成されている半導体ウェハの状態において、電気的特性を検査するためのプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子が設けられている場合がある。このプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子は、半導体材料等により形成されており半導体ウェハの状態において、電気的特性を検査するためのものであり、半導体ウェハの状態における電気的特性の検査を行なった後は不要となるものである。よって、プロセスモニタとなるトランジスタ等の素子は、通常、スクライブ領域に設けられており、ダイシングにより半導体チップを切断する際に同時に除去される。このため、製造される半導体チップにはプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子は殆ど残ることはない。
【０００７】
このように、半導体ウェハの状態において行なわれる電気的特性の検査は、スクライブ領域に設けられたプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子に電圧等を印加することにより行なわれる。従って、半導体ウェハの表面のスクライブ領域には、プロセスモニタとなるトランジスタ等の素子に電圧等を印加し測定を行なうためのモニタ用電極パッドが形成されている。尚、このモニタ用電極パッドとプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子とは、モニタ用電極パッドとプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子との間に設けられたビアや配線等により接続されている。このビアや配線等もプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子と同様、電気的特性の検査の後は不要となるため、通常、スクライブ領域に形成されている。
【０００８】
また、特に近年においては、配線の多層化の傾向が、より一層顕著となっているため、プロセスモニタとなるトランジスタ等の素子とモニタ用電極パッドとの間に形成される多層配線の層数も多く、この多層配線を各々接続するビアの数も多くなっている。従って、スクライブ領域では、配線やビア等を形成している金属の比率が高くなっており、スクライブ領域においてブレードにより切断する際には、より一層ブレードの目詰まり等が発生しやすく、クラック等が発生しやすい傾向にある。
【０００９】
尚、半導体チップにおいて生じるクラックやチッピング等は、スクライブ領域に形成されている配線となるメタルパターンの端部において、ダイシングの際に、金属と絶縁膜との界面（異種材料界面）から亀裂が生じ、絶縁膜等より破壊が生じて発生する場合が多い。
【００１０】
よって、半導体チップにおいて、クラックやチッピング等が生じることなく、ダイシングにより切断することのできる半導体装置の製造方法、半導体ウェハが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本実施の形態の一観点によれば、電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、切断される前の隣接する前記半導体チップの間には、スクライブ領域が設けられており、前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本実施の形態の他の一観点によれば、電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、切断される前の隣接する前記半導体チップの間にはスクライブ領域が設けられており、前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本実施の形態の他の一観点によれば、電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本実施の形態の他の一観点によれば、電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
開示の半導体ウェハ及び半導体装置の製造方法によれば、半導体チップにクラックやチッピング等を発生させることなく、ダイシングにより切断することができるため、半導体装置の歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の半導体ウェハにおけるスクライブ領域の上面図
【図２】従来の半導体ウェハにおけるスクライブ領域の断面図
【図３】第１の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の上面図
【図４】第１の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の断面図
【図５】第１の実施の形態における半導体装置の製造方法のフローチャート
【図６】第２の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の上面図
【図７】第２の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の断面図
【図８】第３の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の上面図
【図９】第３の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１８】
〔第１の実施の形態〕
最初に、図１及び図２に基づきスクライブ領域に配線等が形成されている半導体ウェハを用いて、半導体装置を製造する場合について説明する。尚、図１（ａ）は、この半導体ウェハにおけるスクライブ領域９２１を示す上面図である。図１（ｂ）は、半導体ウェハの表面に形成されているモニタ用電極パッド９３１の近傍の拡大図であり、図１（ｃ）は、半導体ウェハ内部に形成されているモニタ用配線層９３２の近傍の拡大図である。また、図２は、図１における一点鎖線１Ａ−１Ｂにおいて切断した断面図である。
【００１９】
この半導体ウェハは、分離される前の状態の半導体チップ９１０が２次元的に配列されており、隣接する半導体チップ９１０の間には、ダイシングにより半導体チップ９１０に分離するためのスクライブ領域９２１が形成されている。スクライブ領域９２１には、半導体ウェハの状態において電気的な検査を行なうため、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子９４１が設けられている。このプロセスモニタとなる検査用モニタ素子９４１は、トランジスタ等の素子により形成されており、検査用モニタ素子９４１に電圧等を印加し、電気的特性を測定することにより検査が行なわれ、この検査に基づき半導体ウェハの状態における良否等の判断がなされる。
【００２０】
このため、半導体ウェハの表面のスクライブ領域９２１には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子９４１に電圧等を印加するためのモニタ用電極パッド９３１が設けられており、検査用モニタ素子９４１とモニタ用電極パッド９３１とは電気的に接続されている。具体的には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子９４１とモニタ用電極パッド９３１とは、スクライブ領域９２１に形成された多層のモニタ用配線層９３２と、各々の層のモニタ用配線層９３２を接続するためのモニタ用ビア９３３により電気的に接続されている。尚、このモニタ用配線層９３２及びモニタ用ビア９３３も同様に、検査後は不要となるため、通常は、スクライブ領域９２１に形成されている。
【００２１】
半導体チップ９１０は、半導体ウェハをスクライブ領域９２１において、ブレード９６０により切断し、分離することにより形成される。この切断の際に、ブレード９６０により、スクライブ領域９２１における半導体、酸化膜及び金属等の一部が除去される。このスクライブ領域９２１において、ブレード９６０により除去される領域を切断領域９２２と記載する。一般的に、切断領域９２２はスクライブ領域９２１よりも狭いため、ダイシングによる切断の際には、ブレード９６０により、金属膜により形成されているモニタ用電極パッド９３１及びモニタ用配線層９３２の一部が除去される。このように、ブレード９６０によりモニタ用電極パッド９３１及びモニタ用配線層９３２等の金属膜の一部を除去する場合、金属膜は軟らかく、ブレード９６０に目詰まりしやすい。このためブレード９６０に目詰まりした金属膜に起因して、切断面やモニタ用配線層９３２からクラックやチッピング等が発生しやすくなる。
【００２２】
また、このような半導体ウェハにおいては、スクライブ領域９２１において、切断領域９２２の外の両側には、クラックストッパとなるクラックストッパ配線層９５１及びクラックストッパビア９５２が設けられている。クラックストッパ配線層９５１及びクラックストッパビア９５２は金属材料により形成されており、クラック等を発生させる要因となる応力を逃すため、クラックストッパ配線層９５１の一部を露出させた開口部９５３が設けられている。しかしながら、このような半導体ウェハでは、ダイシングの際に発生する切断面や残存しているモニタ用電極パッド９３１及びモニタ用配線層９３２からクラックやチッピング等を完全には防ぐことはできない。
【００２３】
（半導体ウェハ）
次に、図３及び図４に基づき本実施の形態における半導体ウェハについて説明する。尚、図３（ａ）は、本実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域２１を示す上面図である。図３（ｂ）は、本実施の形態における半導体ウェハの表面に形成されているモニタ用電極パッド３１の近傍の拡大図であり、図３（ｃ）は、本実施の形態における半導体ウェハの内部に形成されているモニタ用配線層３２の近傍の拡大図である。また、図４は、図３における一点鎖線３Ａ−３Ｂにおいて切断した断面図である。
【００２４】
本実施の形態における半導体ウェハは、分離される前の状態の半導体チップ１０が２次元的に配列されており、隣接する半導体チップ１０の間には、ダイシングにより半導体チップ１０に分離するためのスクライブ領域２１が設けられている。尚、半導体チップ１０には、不図示の電子回路等が形成されており、便宜上、半導体チップ１０とは、ダイシング等により分離されたもののみならず、ダイシング等により分離される前の状態におけるものを意味する場合がある。また、本実施の形態において半導体ウェハとは、シリコンウェハ等の基板の上に、配線層及び層間絶縁膜が形成されているものを含むものを意味する。ダイシングにより分離された半導体チップ１０は、本実施の形態における半導体装置を形成するものであり、半導体チップ１０にパッケージング等を行なうことにより、本実施の形態における半導体装置を作製することができる。
【００２５】
スクライブ領域２１には、半導体チップ１０に分離される前の半導体ウェハの状態におおいて、電気的特性を検査するためのプロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１が設けられている。プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１はトランジスタ等の素子により形成されており、検査用モニタ素子４１に電圧等を印加し、電気的特性の測定を行なうことにより、半導体チップ１０に分離される前における半導体ウェハの状態の検査を行なうことができる。
【００２６】
このため、半導体ウェハの表面のスクライブ領域２１には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１に電圧等を印加するためのモニタ用電極パッド３１が設けられており、検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１との間は電気的に接続されている。具体的には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１とは、スクライブ領域２１に形成された多層のモニタ用配線層３２と各々の層のモニタ用配線層３２を接続するためのモニタ用ビア３３により電気的に接続されている。尚、モニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３は金属材料により形成されている。
【００２７】
半導体チップ１０は、半導体ウェハをスクライブ領域２１において、ブレード６０により切断し分離することにより形成され、この切断の際には、ブレード６０により、スクライブ領域２１における半導体、酸化膜及び金属等の一部が除去される。尚、本実施の形態においては、このスクライブ領域２１において、ブレード６０により除去される領域を切断領域２２と記載する。一般的に、切断領域２２はスクライブ領域２１よりも狭い。よって、本実施の形態における半導体ウェハは、スクライブ領域２１内であって、切断領域２２の外に、ブレード６０の目詰まりの原因となるモニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３が形成されている。
【００２８】
従って、本実施の形態における半導体ウェハでは、切断領域２２に形成されている金属膜は、表面のモニタ用電極パッド３１のみであるため、ダイシングによる切断の際に、ブレード６０における目詰まりを起こすことが殆どない。よって、切断された半導体チップ１０において、クラックやチッピング等が発生することは殆どない。
【００２９】
尚、本実施の形態における半導体ウェハは、スクライブ領域２１において、切断領域２２の外の両側には、クラックストッパとなるクラックストッパ配線層５１及びクラックストッパビア５２が設けられている。クラックストッパ配線層５１及びクラックストッパビア５２は金属材料により形成されており、更に、クラック等を発生させる要因となる応力を逃すため、クラックストッパ配線層５１の一部を露出させた開口部５３が設けられている。これにより、より一層クラック等の発生を防ぐことができ、半導体装置の歩留りを更に高めることができる。
【００３０】
（半導体装置の製造方法）
次に、図５に基づき本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。
【００３１】
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）に示すように、シリコンウェハ等の半導体ウェハの表面に半導体回路を形成し、更に、配線層と層間絶縁膜とを交互に積層して形成する。この際、スクライブ領域２１には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１を形成し、半導体ウェハの表面にはモニタ用電極パッド３１を形成する。また、スクライブ領域２１において、ブレード６０により除去される切断領域２２を除く領域には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１とを接続するためのモニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３を金属材料により形成する。尚、モニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３は、金属膜の成膜、絶縁膜の成膜、絶縁膜への開口部の形成、開口部への金属材料の埋め込みの工程を順次繰り返し行なうことにより形成する。この際、クラックストッパ配線層５１及びクラックストッパビア５２も同時に形成することができる。
【００３２】
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）に示すように、半導体回路や配線層等が形成されている半導体ウェハの状態において、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１に電圧等を印加して検査を行なう。具体的には、モニタ用電極パッド３１にプローブ針等を接触させて、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１に電圧等を印加し、電気的な測定を行なうことにより検査を行なう。
【００３３】
次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）に示すように、検査が行なわれた半導体ウェハをスクライブ領域２１において、ブレード６０を用いたダイシングにより切断し、半導体チップ１０ごとに分離する。この後、パッケージング等を行なうことにより、本実施の形態における半導体装置を製造することができる。このように製造された半導体装置は、クラックやチッピング等が殆ど発生しないため、半導体装置を高い歩留りで、低コストで製造することができる。
【００３４】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態における半導体ウェハについて、図６及び図７に基づき説明する。尚、図６（ａ）は、本実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域２１を示す上面図である。図６（ｂ）は、本実施の形態における半導体ウェハの表面に形成されているモニタ用電極パッド３１の近傍の拡大図であり、図６（ｃ）は、本実施の形態における半導体ウェハの内部に形成されているモニタ用配線層１３２の近傍の拡大図である。また、図７は、図６における一点鎖線６Ａ−６Ｂにおいて切断した断面図である。
【００３５】
本実施の形態における半導体ウェハは、分離される前の状態の半導体チップ１０が２次元的に配列されており、隣接する半導体チップ１０の間には、ダイシングにより半導体チップ１０に分離するためのスクライブ領域２１が設けられている。尚、半導体チップ１０には、不図示の電子回路等が形成されている。
【００３６】
半導体チップ１０は、半導体ウェハをスクライブ領域２１において、ブレード６０により切断し分離することにより形成され、この切断の際には、ブレード６０により、スクライブ領域２１における半導体、酸化膜及び金属等の一部が除去される。尚、本実施の形態においては、このスクライブ領域２１において、ブレード６０により除去される領域を切断領域２２と記載する。一般的に、切断領域２２はスクライブ領域２１よりも狭い。
【００３７】
スクライブ領域２１には、半導体チップ１０に分離される前の半導体ウェハの状態におおいて、電気的特性を検査するためのプロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１が設けられている。プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１はトランジスタ等により形成されており、検査用モニタ素子４１に電圧等を印加し、電気的特性の測定を行なうことにより、半導体チップ１０に分離される前の半導体ウェハの状態における検査を行なうことができる。
【００３８】
このため、半導体ウェハの表面のスクライブ領域２１には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１に電圧等を印加するためのモニタ用電極パッド３１が設けられており、検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１との間は電気的に接続されている。具体的には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１とは、後述する切断領域２２に形成された多層のモニタ用配線層１３２と各々の層のモニタ用配線層１３２を接続するためのモニタ用ビア１３３により電気的に接続されている。
【００３９】
本実施の形態における半導体ウェハでは、切断領域２２内にモニタ用配線層１３２及びモニタ用ビア１３３が形成されている。このように、ブレード６０により除去される切断領域２２内にモニタ用配線層１３２及びモニタ用ビア１３３を形成することにより、切断領域２２における半導体や絶縁膜等と同時に、モニタ用配線層１３２及びモニタ用ビア１３３の全体を除去することができる。従って、モニタ用配線層１３２等が切断されることがなく、また、モニタ用配線層１３２等が残存しないため、モニタ用配線層１３２等の端部から亀裂が生じることがなく、ダイシング等においてクラックやチッピング等が発生することを防ぐことができる。
【００４０】
また、本実施の形態における半導体ウェハは、スクライブ領域２１において、切断領域２２の外の両側には、クラックストッパとなるクラックストッパ配線層５１及びクラックストッパビア５２が設けられている。クラックストッパ配線層５１及びクラックストッパビア５２は金属材料により形成されており、更に、クラック等を発生させる要因となる応力を逃すため、クラックストッパ配線層５１の一部を露出させた開口部５３が設けられている。これにより、より一層クラック等の発生を防ぐことができ、半導体装置の歩留りを更に高めることができる。
【００４１】
また、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。また、本実施の形態における半導体装置は、第１の実施の形態と同様の製造方法により、即ち、図５に示す製造方法により製造することが可能である。
【００４２】
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態における半導体ウェハについて、図８及び図９に基づき説明する。尚、図８（ａ）は、本実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域２１を示す上面図である。図８（ｂ）は、本実施の形態における半導体ウェハの表面に形成されているモニタ用電極パッド３１の近傍の拡大図であり、図８（ｃ）は、本実施の形態における半導体ウェハの内部に形成されているモニタ用配線層３２の近傍の拡大図である。また、図９は、図８における一点鎖線８Ａ−８Ｂにおいて切断した断面図である。
【００４３】
本実施の形態における半導体ウェハは、分離される前の状態の半導体チップ１０が２次元的に配列されており、隣接する半導体チップ１０の間には、ダイシングにより半導体チップ１０に分離するためのスクライブ領域２１が設けられている。尚、半導体チップ１０には、不図示の電子回路等が形成されている。
【００４４】
半導体チップ１０は、半導体ウェハをスクライブ領域２１において、ブレード６０により切断し分離することにより形成され、この切断の際には、ブレード６０により、スクライブ領域２１における半導体、酸化膜及び金属等の一部が除去される。尚、本実施の形態においては、このスクライブ領域２１において、ブレード６０により除去される領域を切断領域２２と記載する。一般的に、切断領域２２はスクライブ領域２１よりも狭い。
【００４５】
スクライブ領域２１には、半導体チップ１０に分離される前の半導体ウェハの状態におおいて、電気的特性を検査するためのプロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１が設けられている。プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１はトランジスタ等により形成されており、検査用モニタ素子４１に電圧等を印加し、電気的特性の測定を行なうことにより、半導体チップ１０に分離される前の半導体ウェハの状態における検査を行なうことができる。
【００４６】
このため、半導体ウェハの表面のスクライブ領域２１には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１に電圧等を印加するためのモニタ用電極パッド３１が設けられており、検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１との間は電気的に接続されている。具体的には、本実施の形態における半導体ウェハにおいては、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１とは、クラックストッパとなるクラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２により接続されている。本実施の形態における半導体ウェハでは、クラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２は、スクライブ領域２１内であって、切断領域２２の外側に形成されている。クラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２はともに金属材料により形成されており、多層に形成されている各々のクラックストッパ配線層２５１はクラックストッパビア２５２により接続されている。更に、クラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２の近傍には、クラック等を発生させる要因となる応力を逃すための開口部２５３が設けられている。
【００４７】
本実施の形態における半導体ウェハでは、クラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２は、第１の実施の形態におけるモニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３としての機能と、クラックストッパとしての機能の双方の機能を有している。よって、本実施の形態における半導体ウェハは、クラックストッパとしての機能を有するモニタ用配線層及びモニタ用ビアが設けられたものともいうことができる。尚、この場合においては、本実施の形態におけるクラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２は、第１の実施の形態におけるモニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３に相当するものである。
【００４８】
従って、本実施の形態における半導体ウェハでは、切断領域２２に形成されている金属膜は、表面のモニタ用電極パッド３１のみであるため、ダイシングによる切断の際に、ブレード６０における目詰まりを殆ど起こすことがない。よって、切断された半導体チップ１０において、クラックやチッピング等が殆ど発生することはない。これにより、半導体装置の歩留りを高めることができる。
【００４９】
また、本実施の形態における半導体ウェハにおいては、クラックストッパとなるクラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２により、検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１とが電気的に接続されている。よって、スクライブ領域２１の幅をより狭くすることができ、１つの半導体ウェハから得られる半導体チップ１０の数を増やすこと等が可能となる。
【００５０】
また、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。また、本実施の形態における半導体装置は、第１の実施の形態と同様の製造方法により、即ち、図５に示す製造方法により製造することが可能である。
【００５１】
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００５２】
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、
切断される前の隣接する前記半導体チップの間には、スクライブ領域が設けられており、
前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、
前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、
前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、
前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、
前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする半導体ウェハ。
（付記２）
前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の両側に設けられていることを特徴とする付記１に記載の半導体ウェハ。
（付記３）
電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、
切断される前の隣接する前記半導体チップの間には、スクライブ領域が設けられており、
前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、
前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、
前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、
前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、
前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする半導体ウェハ。
（付記４）
前記モニタ用配線層は複数設けられており、各々の前記モニタ用配線層は各々に対応した前記モニタ用ビアにより接続されていることを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の半導体ウェハ。
（付記５）
前記スクライブ領域の内側であって、前記切断領域の外側であって、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアの外側には、クラックストッパ配線層及びクラックストッパビアが設けられていることを特徴とする付記１から４のいずれかに記載の半導体ウェハ。
（付記６）
電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、
前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、
前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、
を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記７）
電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、
前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、
前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、
を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記８）
前記スクライブ領域の内側であり、前記切断領域の外側であって、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアの外側には、クラックストッパ配線層及びクラックストッパビアが設けられており、
前記クラックストッパ配線層及び前記クラックストッパビアは、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアを形成する際に、同時に形成されるものであることを特徴とする付記６又は７に記載の半導体装置の製造方法。
（付記９）
前記ブレードは、ダイシングにおけるブレードであることを特徴とする付記６から８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 半導体チップ
２１ スクライブ領域
２２ 切断領域
３１ モニタ用電極パッド
３２ モニタ用配線層
３３ モニタ用ビア
４１ 検査用モニタ素子
５１ クラックストッパ配線層
５２ クラックストッパビア
５３ 開口部
６０ ブレード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ及び半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体装置は、半導体ウェハ上に電子回路等を形成し、この電子回路等が形成されている半導体ウェハをダイシング等により切断し、半導体チップに分離することにより製造される。従って、切断される半導体ウェハにはスクライブ領域が設けられており、ブレードがスクライブ領域における半導体、金属膜等の一部を除去することにより、半導体ウェハが切断され半導体チップごとに分離される。
【０００３】
ところで、多層配線が形成されている半導体ウェハでは、このスクライブ領域においても、配線となる金属膜が多層に形成される場合がある。この場合、金属膜は銅やアルミニウム等の材料により形成されているため、ダイシングによる切断の際に、これら金属膜がブレードに付着し、目詰まりが生じ、これによりスクライブ領域近傍においてクラックやチッピング（欠け）等が発生する場合がある。このようなクラックやチッピング等が発生すると、製造される半導体装置の歩留りが低下し、半導体装置の製造コストが上昇してしまう。
【０００４】
このため、クラックやチッピング等は、スクライブ領域に形成されている多層配線層を接続するビアに起因して発生するものと考え、スクライブ領域には、ビアを形成することなく金属膜を多層に形成することにより、クラック等の発生を防ぐ方法が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１３４８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般的に、半導体ウェハのスクライブ領域には、分離される前の半導体チップが形成されている半導体ウェハの状態において、電気的特性を検査するためのプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子が設けられている場合がある。このプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子は、半導体材料等により形成されており半導体ウェハの状態において、電気的特性を検査するためのものであり、半導体ウェハの状態における電気的特性の検査を行なった後は不要となるものである。よって、プロセスモニタとなるトランジスタ等の素子は、通常、スクライブ領域に設けられており、ダイシングにより半導体チップを切断する際に同時に除去される。このため、製造される半導体チップにはプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子は殆ど残ることはない。
【０００７】
このように、半導体ウェハの状態において行なわれる電気的特性の検査は、スクライブ領域に設けられたプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子に電圧等を印加することにより行なわれる。従って、半導体ウェハの表面のスクライブ領域には、プロセスモニタとなるトランジスタ等の素子に電圧等を印加し測定を行なうためのモニタ用電極パッドが形成されている。尚、このモニタ用電極パッドとプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子とは、モニタ用電極パッドとプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子との間に設けられたビアや配線等により接続されている。このビアや配線等もプロセスモニタとなるトランジスタ等の素子と同様、電気的特性の検査の後は不要となるため、通常、スクライブ領域に形成されている。
【０００８】
また、特に近年においては、配線の多層化の傾向が、より一層顕著となっているため、プロセスモニタとなるトランジスタ等の素子とモニタ用電極パッドとの間に形成される多層配線の層数も多く、この多層配線を各々接続するビアの数も多くなっている。従って、スクライブ領域では、配線やビア等を形成している金属の比率が高くなっており、スクライブ領域においてブレードにより切断する際には、より一層ブレードの目詰まり等が発生しやすく、クラック等が発生しやすい傾向にある。
【０００９】
尚、半導体チップにおいて生じるクラックやチッピング等は、スクライブ領域に形成されている配線となるメタルパターンの端部において、ダイシングの際に、金属と絶縁膜との界面（異種材料界面）から亀裂が生じ、絶縁膜等より破壊が生じて発生する場合が多い。
【００１０】
よって、半導体チップにおいて、クラックやチッピング等が生じることなく、ダイシングにより切断することのできる半導体装置の製造方法、半導体ウェハが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本実施の形態の一観点によれば、電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、切断される前の隣接する前記半導体チップの間には、スクライブ領域が設けられており、前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本実施の形態の他の一観点によれば、電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、切断される前の隣接する前記半導体チップの間にはスクライブ領域が設けられており、前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本実施の形態の他の一観点によれば、電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本実施の形態の他の一観点によれば、電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
開示の半導体ウェハ及び半導体装置の製造方法によれば、半導体チップにクラックやチッピング等を発生させることなく、ダイシングにより切断することができるため、半導体装置の歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の半導体ウェハにおけるスクライブ領域の上面図
【図２】従来の半導体ウェハにおけるスクライブ領域の断面図
【図３】第１の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の上面図
【図４】第１の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の断面図
【図５】第１の実施の形態における半導体装置の製造方法のフローチャート
【図６】第２の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の上面図
【図７】第２の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の断面図
【図８】第３の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の上面図
【図９】第３の実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１８】
〔第１の実施の形態〕
最初に、図１及び図２に基づきスクライブ領域に配線等が形成されている半導体ウェハを用いて、半導体装置を製造する場合について説明する。尚、図１（ａ）は、この半導体ウェハにおけるスクライブ領域９２１を示す上面図である。図１（ｂ）は、半導体ウェハの表面に形成されているモニタ用電極パッド９３１の近傍の拡大図であり、図１（ｃ）は、半導体ウェハ内部に形成されているモニタ用配線層９３２の近傍の拡大図である。また、図２は、図１における一点鎖線１Ａ−１Ｂにおいて切断した断面図である。
【００１９】
この半導体ウェハは、分離される前の状態の半導体チップ９１０が２次元的に配列されており、隣接する半導体チップ９１０の間には、ダイシングにより半導体チップ９１０に分離するためのスクライブ領域９２１が形成されている。スクライブ領域９２１には、半導体ウェハの状態において電気的な検査を行なうため、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子９４１が設けられている。このプロセスモニタとなる検査用モニタ素子９４１は、トランジスタ等の素子により形成されており、検査用モニタ素子９４１に電圧等を印加し、電気的特性を測定することにより検査が行なわれ、この検査に基づき半導体ウェハの状態における良否等の判断がなされる。
【００２０】
このため、半導体ウェハの表面のスクライブ領域９２１には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子９４１に電圧等を印加するためのモニタ用電極パッド９３１が設けられており、検査用モニタ素子９４１とモニタ用電極パッド９３１とは電気的に接続されている。具体的には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子９４１とモニタ用電極パッド９３１とは、スクライブ領域９２１に形成された多層のモニタ用配線層９３２と、各々の層のモニタ用配線層９３２を接続するためのモニタ用ビア９３３により電気的に接続されている。尚、このモニタ用配線層９３２及びモニタ用ビア９３３も同様に、検査後は不要となるため、通常は、スクライブ領域９２１に形成されている。
【００２１】
半導体チップ９１０は、半導体ウェハをスクライブ領域９２１において、ブレード９６０により切断し、分離することにより形成される。この切断の際に、ブレード９６０により、スクライブ領域９２１における半導体、酸化膜及び金属等の一部が除去される。このスクライブ領域９２１において、ブレード９６０により除去される領域を切断領域９２２と記載する。一般的に、切断領域９２２はスクライブ領域９２１よりも狭いため、ダイシングによる切断の際には、ブレード９６０により、金属膜により形成されているモニタ用電極パッド９３１及びモニタ用配線層９３２の一部が除去される。このように、ブレード９６０によりモニタ用電極パッド９３１及びモニタ用配線層９３２等の金属膜の一部を除去する場合、金属膜は軟らかく、ブレード９６０に目詰まりしやすい。このためブレード９６０に目詰まりした金属膜に起因して、切断面やモニタ用配線層９３２からクラックやチッピング等が発生しやすくなる。
【００２２】
また、このような半導体ウェハにおいては、スクライブ領域９２１において、切断領域９２２の外の両側には、クラックストッパとなるクラックストッパ配線層９５１及びクラックストッパビア９５２が設けられている。クラックストッパ配線層９５１及びクラックストッパビア９５２は金属材料により形成されており、クラック等を発生させる要因となる応力を逃すため、クラックストッパ配線層９５１の一部を露出させた開口部９５３が設けられている。しかしながら、このような半導体ウェハでは、ダイシングの際に発生する切断面や残存しているモニタ用電極パッド９３１及びモニタ用配線層９３２からクラックやチッピング等を完全には防ぐことはできない。
【００２３】
（半導体ウェハ）
次に、図３及び図４に基づき本実施の形態における半導体ウェハについて説明する。尚、図３（ａ）は、本実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域２１を示す上面図である。図３（ｂ）は、本実施の形態における半導体ウェハの表面に形成されているモニタ用電極パッド３１の近傍の拡大図であり、図３（ｃ）は、本実施の形態における半導体ウェハの内部に形成されているモニタ用配線層３２の近傍の拡大図である。また、図４は、図３における一点鎖線３Ａ−３Ｂにおいて切断した断面図である。
【００２４】
本実施の形態における半導体ウェハは、分離される前の状態の半導体チップ１０が２次元的に配列されており、隣接する半導体チップ１０の間には、ダイシングにより半導体チップ１０に分離するためのスクライブ領域２１が設けられている。尚、半導体チップ１０には、不図示の電子回路等が形成されており、便宜上、半導体チップ１０とは、ダイシング等により分離されたもののみならず、ダイシング等により分離される前の状態におけるものを意味する場合がある。また、本実施の形態において半導体ウェハとは、シリコンウェハ等の基板の上に、配線層及び層間絶縁膜が形成されているものを含むものを意味する。ダイシングにより分離された半導体チップ１０は、本実施の形態における半導体装置を形成するものであり、半導体チップ１０にパッケージング等を行なうことにより、本実施の形態における半導体装置を作製することができる。
【００２５】
スクライブ領域２１には、半導体チップ１０に分離される前の半導体ウェハの状態におおいて、電気的特性を検査するためのプロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１が設けられている。プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１はトランジスタ等の素子により形成されており、検査用モニタ素子４１に電圧等を印加し、電気的特性の測定を行なうことにより、半導体チップ１０に分離される前における半導体ウェハの状態の検査を行なうことができる。
【００２６】
このため、半導体ウェハの表面のスクライブ領域２１には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１に電圧等を印加するためのモニタ用電極パッド３１が設けられており、検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１との間は電気的に接続されている。具体的には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１とは、スクライブ領域２１に形成された多層のモニタ用配線層３２と各々の層のモニタ用配線層３２を接続するためのモニタ用ビア３３により電気的に接続されている。尚、モニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３は金属材料により形成されている。
【００２７】
半導体チップ１０は、半導体ウェハをスクライブ領域２１において、ブレード６０により切断し分離することにより形成され、この切断の際には、ブレード６０により、スクライブ領域２１における半導体、酸化膜及び金属等の一部が除去される。尚、本実施の形態においては、このスクライブ領域２１において、ブレード６０により除去される領域を切断領域２２と記載する。一般的に、切断領域２２はスクライブ領域２１よりも狭い。よって、本実施の形態における半導体ウェハは、スクライブ領域２１内であって、切断領域２２の外に、ブレード６０の目詰まりの原因となるモニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３が形成されている。
【００２８】
従って、本実施の形態における半導体ウェハでは、切断領域２２に形成されている金属膜は、表面のモニタ用電極パッド３１のみであるため、ダイシングによる切断の際に、ブレード６０における目詰まりを起こすことが殆どない。よって、切断された半導体チップ１０において、クラックやチッピング等が発生することは殆どない。
【００２９】
尚、本実施の形態における半導体ウェハは、スクライブ領域２１において、切断領域２２の外の両側には、クラックストッパとなるクラックストッパ配線層５１及びクラックストッパビア５２が設けられている。クラックストッパ配線層５１及びクラックストッパビア５２は金属材料により形成されており、更に、クラック等を発生させる要因となる応力を逃すため、クラックストッパ配線層５１の一部を露出させた開口部５３が設けられている。これにより、より一層クラック等の発生を防ぐことができ、半導体装置の歩留りを更に高めることができる。
【００３０】
（半導体装置の製造方法）
次に、図５に基づき本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。
【００３１】
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）に示すように、シリコンウェハ等の半導体ウェハの表面に半導体回路を形成し、更に、配線層と層間絶縁膜とを交互に積層して形成する。この際、スクライブ領域２１には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１を形成し、半導体ウェハの表面にはモニタ用電極パッド３１を形成する。また、スクライブ領域２１において、ブレード６０により除去される切断領域２２を除く領域には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１とを接続するためのモニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３を金属材料により形成する。尚、モニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３は、金属膜の成膜、絶縁膜の成膜、絶縁膜への開口部の形成、開口部への金属材料の埋め込みの工程を順次繰り返し行なうことにより形成する。この際、クラックストッパ配線層５１及びクラックストッパビア５２も同時に形成することができる。
【００３２】
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）に示すように、半導体回路や配線層等が形成されている半導体ウェハの状態において、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１に電圧等を印加して検査を行なう。具体的には、モニタ用電極パッド３１にプローブ針等を接触させて、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１に電圧等を印加し、電気的な測定を行なうことにより検査を行なう。
【００３３】
次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）に示すように、検査が行なわれた半導体ウェハをスクライブ領域２１において、ブレード６０を用いたダイシングにより切断し、半導体チップ１０ごとに分離する。この後、パッケージング等を行なうことにより、本実施の形態における半導体装置を製造することができる。このように製造された半導体装置は、クラックやチッピング等が殆ど発生しないため、半導体装置を高い歩留りで、低コストで製造することができる。
【００３４】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態における半導体ウェハについて、図６及び図７に基づき説明する。尚、図６（ａ）は、本実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域２１を示す上面図である。図６（ｂ）は、本実施の形態における半導体ウェハの表面に形成されているモニタ用電極パッド３１の近傍の拡大図であり、図６（ｃ）は、本実施の形態における半導体ウェハの内部に形成されているモニタ用配線層１３２の近傍の拡大図である。また、図７は、図６における一点鎖線６Ａ−６Ｂにおいて切断した断面図である。
【００３５】
本実施の形態における半導体ウェハは、分離される前の状態の半導体チップ１０が２次元的に配列されており、隣接する半導体チップ１０の間には、ダイシングにより半導体チップ１０に分離するためのスクライブ領域２１が設けられている。尚、半導体チップ１０には、不図示の電子回路等が形成されている。
【００３６】
半導体チップ１０は、半導体ウェハをスクライブ領域２１において、ブレード６０により切断し分離することにより形成され、この切断の際には、ブレード６０により、スクライブ領域２１における半導体、酸化膜及び金属等の一部が除去される。尚、本実施の形態においては、このスクライブ領域２１において、ブレード６０により除去される領域を切断領域２２と記載する。一般的に、切断領域２２はスクライブ領域２１よりも狭い。
【００３７】
スクライブ領域２１には、半導体チップ１０に分離される前の半導体ウェハの状態におおいて、電気的特性を検査するためのプロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１が設けられている。プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１はトランジスタ等により形成されており、検査用モニタ素子４１に電圧等を印加し、電気的特性の測定を行なうことにより、半導体チップ１０に分離される前の半導体ウェハの状態における検査を行なうことができる。
【００３８】
このため、半導体ウェハの表面のスクライブ領域２１には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１に電圧等を印加するためのモニタ用電極パッド３１が設けられており、検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１との間は電気的に接続されている。具体的には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１とは、後述する切断領域２２に形成された多層のモニタ用配線層１３２と各々の層のモニタ用配線層１３２を接続するためのモニタ用ビア１３３により電気的に接続されている。
【００３９】
本実施の形態における半導体ウェハでは、切断領域２２内にモニタ用配線層１３２及びモニタ用ビア１３３が形成されている。このように、ブレード６０により除去される切断領域２２内にモニタ用配線層１３２及びモニタ用ビア１３３を形成することにより、切断領域２２における半導体や絶縁膜等と同時に、モニタ用配線層１３２及びモニタ用ビア１３３の全体を除去することができる。従って、モニタ用配線層１３２等が切断されることがなく、また、モニタ用配線層１３２等が残存しないため、モニタ用配線層１３２等の端部から亀裂が生じることがなく、ダイシング等においてクラックやチッピング等が発生することを防ぐことができる。
【００４０】
また、本実施の形態における半導体ウェハは、スクライブ領域２１において、切断領域２２の外の両側には、クラックストッパとなるクラックストッパ配線層５１及びクラックストッパビア５２が設けられている。クラックストッパ配線層５１及びクラックストッパビア５２は金属材料により形成されており、更に、クラック等を発生させる要因となる応力を逃すため、クラックストッパ配線層５１の一部を露出させた開口部５３が設けられている。これにより、より一層クラック等の発生を防ぐことができ、半導体装置の歩留りを更に高めることができる。
【００４１】
また、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。また、本実施の形態における半導体装置は、第１の実施の形態と同様の製造方法により、即ち、図５に示す製造方法により製造することが可能である。
【００４２】
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態における半導体ウェハについて、図８及び図９に基づき説明する。尚、図８（ａ）は、本実施の形態における半導体ウェハにおけるスクライブ領域２１を示す上面図である。図８（ｂ）は、本実施の形態における半導体ウェハの表面に形成されているモニタ用電極パッド３１の近傍の拡大図であり、図８（ｃ）は、本実施の形態における半導体ウェハの内部に形成されているモニタ用配線層３２の近傍の拡大図である。また、図９は、図８における一点鎖線８Ａ−８Ｂにおいて切断した断面図である。
【００４３】
本実施の形態における半導体ウェハは、分離される前の状態の半導体チップ１０が２次元的に配列されており、隣接する半導体チップ１０の間には、ダイシングにより半導体チップ１０に分離するためのスクライブ領域２１が設けられている。尚、半導体チップ１０には、不図示の電子回路等が形成されている。
【００４４】
半導体チップ１０は、半導体ウェハをスクライブ領域２１において、ブレード６０により切断し分離することにより形成され、この切断の際には、ブレード６０により、スクライブ領域２１における半導体、酸化膜及び金属等の一部が除去される。尚、本実施の形態においては、このスクライブ領域２１において、ブレード６０により除去される領域を切断領域２２と記載する。一般的に、切断領域２２はスクライブ領域２１よりも狭い。
【００４５】
スクライブ領域２１には、半導体チップ１０に分離される前の半導体ウェハの状態におおいて、電気的特性を検査するためのプロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１が設けられている。プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１はトランジスタ等により形成されており、検査用モニタ素子４１に電圧等を印加し、電気的特性の測定を行なうことにより、半導体チップ１０に分離される前の半導体ウェハの状態における検査を行なうことができる。
【００４６】
このため、半導体ウェハの表面のスクライブ領域２１には、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１に電圧等を印加するためのモニタ用電極パッド３１が設けられており、検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１との間は電気的に接続されている。具体的には、本実施の形態における半導体ウェハにおいては、プロセスモニタとなる検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１とは、クラックストッパとなるクラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２により接続されている。本実施の形態における半導体ウェハでは、クラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２は、スクライブ領域２１内であって、切断領域２２の外側に形成されている。クラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２はともに金属材料により形成されており、多層に形成されている各々のクラックストッパ配線層２５１はクラックストッパビア２５２により接続されている。更に、クラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２の近傍には、クラック等を発生させる要因となる応力を逃すための開口部２５３が設けられている。
【００４７】
本実施の形態における半導体ウェハでは、クラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２は、第１の実施の形態におけるモニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３としての機能と、クラックストッパとしての機能の双方の機能を有している。よって、本実施の形態における半導体ウェハは、クラックストッパとしての機能を有するモニタ用配線層及びモニタ用ビアが設けられたものともいうことができる。尚、この場合においては、本実施の形態におけるクラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２は、第１の実施の形態におけるモニタ用配線層３２及びモニタ用ビア３３に相当するものである。
【００４８】
従って、本実施の形態における半導体ウェハでは、切断領域２２に形成されている金属膜は、表面のモニタ用電極パッド３１のみであるため、ダイシングによる切断の際に、ブレード６０における目詰まりを殆ど起こすことがない。よって、切断された半導体チップ１０において、クラックやチッピング等が殆ど発生することはない。これにより、半導体装置の歩留りを高めることができる。
【００４９】
また、本実施の形態における半導体ウェハにおいては、クラックストッパとなるクラックストッパ配線層２５１及びクラックストッパビア２５２により、検査用モニタ素子４１とモニタ用電極パッド３１とが電気的に接続されている。よって、スクライブ領域２１の幅をより狭くすることができ、１つの半導体ウェハから得られる半導体チップ１０の数を増やすこと等が可能となる。
【００５０】
また、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。また、本実施の形態における半導体装置は、第１の実施の形態と同様の製造方法により、即ち、図５に示す製造方法により製造することが可能である。
【００５１】
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００５２】
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、
切断される前の隣接する前記半導体チップの間には、スクライブ領域が設けられており、
前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、
前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、
前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、
前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、
前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする半導体ウェハ。
（付記２）
前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の両側に設けられていることを特徴とする付記１に記載の半導体ウェハ。
（付記３）
電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、
切断される前の隣接する前記半導体チップの間には、スクライブ領域が設けられており、
前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、
前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、
前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、
前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、
前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする半導体ウェハ。
（付記４）
前記モニタ用配線層は複数設けられており、各々の前記モニタ用配線層は各々に対応した前記モニタ用ビアにより接続されていることを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の半導体ウェハ。
（付記５）
前記スクライブ領域の内側であって、前記切断領域の外側であって、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアの外側には、クラックストッパ配線層及びクラックストッパビアが設けられていることを特徴とする付記１から４のいずれかに記載の半導体ウェハ。
（付記６）
電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、
前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、
前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、
を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記７）
電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、
前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、
前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、
を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記８）
前記スクライブ領域の内側であり、前記切断領域の外側であって、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアの外側には、クラックストッパ配線層及びクラックストッパビアが設けられており、
前記クラックストッパ配線層及び前記クラックストッパビアは、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアを形成する際に、同時に形成されるものであることを特徴とする付記６又は７に記載の半導体装置の製造方法。
（付記９）
前記ブレードは、ダイシングにおけるブレードであることを特徴とする付記６から８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 半導体チップ
２１ スクライブ領域
２２ 切断領域
３１ モニタ用電極パッド
３２ モニタ用配線層
３３ モニタ用ビア
４１ 検査用モニタ素子
５１ クラックストッパ配線層
５２ クラックストッパビア
５３ 開口部
６０ ブレード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、
切断される前の隣接する前記半導体チップの間には、スクライブ領域が設けられており、
前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、
前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、
前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、
前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、
前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする半導体ウェハ。
【請求項２】
電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、
切断される前の隣接する前記半導体チップの間にはスクライブ領域が設けられており、
前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、
前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、
前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、
前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、
前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする半導体ウェハ。
【請求項３】
前記スクライブ領域の内側であって、前記切断領域の外側であって、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアの外側には、クラックストッパ配線層及びクラックストッパビアが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体ウェハ。
【請求項４】
電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、
前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、
前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、
を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、
前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、
前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、
を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１】
電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、
切断される前の隣接する前記半導体チップの間には、スクライブ領域が設けられており、
前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、
前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、
前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、
前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、
前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする半導体ウェハ。
【請求項２】
電子回路が形成されている複数の半導体チップを作製するための半導体ウェハにおいて、
切断される前の隣接する前記半導体チップの間にはスクライブ領域が設けられており、
前記半導体チップは、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去することにより切断されて分離されるものであって、
前記スクライブ領域には、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子が形成されており、
前記スクライブ領域の表面には、モニタ用電極パッドが設けられており、
前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドは、金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアにより接続されており、
前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする半導体ウェハ。
【請求項３】
前記スクライブ領域の内側であって、前記切断領域の外側であって、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアの外側には、クラックストッパ配線層及びクラックストッパビアが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体ウェハ。
【請求項４】
電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、
前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、
前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、
を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記スクライブ領域内であって、前記切断領域の外側に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
電子回路が形成されている複数の半導体チップを切断するための半導体ウェハのスクライブ領域に、前記半導体ウェハの状態において検査を行なうための検査用モニタ素子、モニタ用電極パッド、前記検査用モニタ素子と前記モニタ用電極パッドとを接続するための金属材料により形成されたモニタ用配線層及びモニタ用ビアを形成する工程と、
前記半導体ウェハの状態において、前記検査用モニタ素子により電気的特性の検査を行なう工程と、
前記検査を行なった後、ブレードにより前記スクライブ領域の一部を切断領域として除去し、前記半導体チップに分離する工程と、
を有し、前記モニタ用配線層及び前記モニタ用ビアは、前記切断領域の内側に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０５９１９（Ｐ２０１３−１０５９１９Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４９１６９（Ｐ２０１１−２４９１６９）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
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