半导体器件制造技术

本发明专利技术提供一种半导体器件，包括：半导体基板，包括形成有半导体元件的第一半导体芯片区；层叠层间绝缘膜，形成在所述半导体基板上；以及第一金属环，形成在所述层叠层间绝缘膜中；其中：所述第一金属环环绕所述半导体元件；所述第一金属环包括第一侧壁；所述第一金属环包括第一下侧金属层和直接形成在所述第一下侧金属层上的第一上侧金属层；所述第一下侧金属层具有第一厚度；第一平滑度系数是所述第一上侧金属层从所述第一下侧金属层的突出宽度与所述第一厚度之间的比值，所述第一平滑度系数是零或小于1，从而能在某种程度上获得防裂环损坏抑制效果。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件 本申请是申请日为2011年2月28日、申请号为201110049434. 7、专利技术创造名称为 半导体晶片及其制造方法、以及半导体芯片的专利技术专利申请的分案申请。
本文所讨论的实施例涉及切割半导体晶片并将其分成单个半导体芯片的技术。
技术介绍
多个半导体芯片形成在包括划片区的半导体晶片上。沿划片区切削半导体晶片并 将其分成单个半导体芯片。如果在划片扩散到半导体芯片期间在划片区中形成了裂缝，则 会损坏芯片。 通常，会沿半导体芯片的边界形成耐湿环。已经提出了在耐湿环外侧进一步形成 金属环以抑制裂缝扩散到半导体芯片中的技术（日本专利特开公布第2008-270720号）。 长期以来，一直期望增强金属环的裂缝扩散抑制效果的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种晶片、这种类型的半导体晶片的制造方法、以及从这种 类型的半导体晶片分离的半导体芯片，其中，该晶片具有一种能够抑制裂缝扩散到半导体 芯片区域的结构新颖的金属环。 根据本专利技术的一个方案，半导体晶片包括： 第一半导体芯片区，形成有一半导体兀件； 第二半导体芯片区，形成有一半导体元件；以及 划片区，夹在所述第一半导体芯片区和所述第二半导体芯片区之间； 其中： 所述第一半导体芯片区包括第一金属环，该第一金属环环绕形成在所述第一半导 体芯片区中的该半导体元件； 所述第一金属环由多个金属层构成，所述多个金属层包括下侧金属层和叠置在该 下侧金属层上方的上侧金属层，并且该上侧金属层以如下方式，即以所述第一半导体芯片 区中的该上侧金属层的外部侧壁与该下侧金属层的外部侧壁齐平的方式或以所述第一半 导体芯片区中的该上侧金属层的外部侧壁相对于该下侧金属层的外部侧壁位于所述第一 半导体芯片区的内部位置的方式，叠置在所述下侧金属层上方。 根据本专利技术的另一个方案，提供一种半导体器件，包括：半导体基板，包括形成有 半导体元件的第一半导体芯片区；层叠层间绝缘膜，形成在所述半导体基板上；以及第一 金属环，形成在所述层叠层间绝缘膜中；其中：所述第一金属环环绕所述半导体元件；所述 第一金属环包括第一侧壁；所述第一金属环包括第一下侧金属层和直接形成在所述第一下 侧金属层上的第一上侧金属层；所述第一下侧金属层具有第一厚度；第一平滑度系数是所 述第一上侧金属层从所述第一下侧金属层的突出宽度与所述第一厚度之间的比值，所述第 一平滑度系数是零或小于1。 在一实施例中，所述半导体器件还包括：开口，形成在所述层叠层间绝缘膜中，暴 露出部分所述第一侧壁。 在一实施例中，所述层叠层间绝缘膜包括覆盖绝缘膜，所述覆盖绝缘膜覆盖所述 第一金属环的最上层金属层；以及暴露出所述最上层金属层的上表面的开口形成在所述覆 盖绝缘膜中。 在一实施例中，所述半导体器件还包括：绝缘膜，形成在所述基板上；其中，所述 绝缘膜的外端的位置比所述第一侧壁离所述第一半导体芯片区更远。 在一实施例中，所述第一下侧金属层包括铜；以及所述第一上侧金属层包括铜。 在一实施例中，所述层叠层间绝缘膜包括含有硅、氧和碳的膜。 在一实施例中，所述第一侧壁与所述第一金属环的面向所述半导体元件的一侧相 对。 在一实施例中，所述半导体器件还包括：环绕所述第一金属环的第二金属环，形成 在所述层叠层间绝缘膜中。 在一实施例中，所述第二金属环包括第二侧壁；所述第二金属环包括第二下侧金 属层和直接形成在所述第二下侧金属层上的第二上侧金属层；所述第二下侧金属层具有第 二厚度；以及第二平滑度系数是所述第二上侧金属层从所述第二下侧金属层的突出宽度与 所述第二厚度的比值，所述第二平滑度系数是零或小于1。 在一实施例中，所述层叠层间绝缘膜包括覆盖绝缘膜，所述覆盖绝缘膜覆盖所述 第二金属环的最上层金属层；以及暴露出所述最上层金属层的上表面的开口形成在所述覆 盖绝缘膜中。 在一实施例中，所述半导体器件还包括：暴露出部分所述第二侧壁的开口，形成在 所述层叠层间绝缘膜中。 在一实施例中，所述第二下侧金属层包括铜；以及所述第二上侧金属层包括铜。 根据本专利技术的半导体器件能在某种程度上获得防裂环损坏抑制效果。 【附图说明】 图1为示意性示出根据本专利技术实施例的具有防裂环（crack guard ring)结构的半 导体晶片的平面图。 图2A-图2G为沿厚度方向的示意性剖视图，示出第一实施例的、配备有防裂环结 构的半导体晶片的主要制造工艺。 图3为沿厚度方向的示意性剖视图，示出用切割锯切割第一实施例的、配备有防 裂环结构的半导体晶片的状态（其中裂缝沿层间绝缘膜的界面interface扩散）。 图4为沿厚度方向的示意性剖视图，示出用切割锯切割实施例的、配备有防裂环 结构的半导体晶片的状态（其中裂缝在基板中扩散）。 图5为示出根据第一实施例的变型的半导体晶片的示意性剖视图。 图6为沿厚度方向的示意性剖视图，示出第二实施例的、配备有防裂环结构半导 体晶片。 图7为沿厚度方向的示意性剖视图，示出用切割锯切割第二实施例的、配备有防 裂环结构的半导体晶片的状态。 图8为沿厚度方向的示意性剖视图，示出第三实施例的、配备有防裂环结构半导 体晶片。 图9为沿厚度方向的示意性剖视图，示出用切割锯切割第三实施例的、配备有防 裂环结构的半导体晶片的状态。 图10为沿厚度方向的示意性剖视图，示出第四实施例的、配备有防裂环结构半导 体晶片。 图11A-11H为沿厚度方向的示意性剖视图，示出第五实施例的、配备有防裂环结 构的半导体晶片的主要制造工艺。 图12为沿厚度方向的示意性剖视图，示出第六实施例的、配备有防裂环结构半导 体晶片。 图13为沿厚度方向的示意性剖视图，示出第七实施例的、配备有防裂环结构半导 体晶片。 图14为沿厚度方向的示意性剖视图，示出第八实施例的、配备有防裂环结构半导 体晶片。 图15为沿厚度方向的示意性剖视图，示出第九实施例的、配备有防裂环结构半导 体晶片。 图16为示出在划片区的一侧的防裂环的侧壁上形成的屋檐部分（eave portion) 的示意性剖视图。 图17为沿厚度方向的示意性剖视图，示出第十实施例的、配备有防裂环结构半导 体晶片。 图18为沿厚度方向示出根据第十实施例的变型的半导体晶片的示意性剖视图。 图19为沿厚度方向的示意性剖视图，示出第十一实施例的、配备有防裂环结构半 导体晶片。 图20为沿厚度方向示出根据第十一实施例的变型的半导体晶片的示意性剖视 图。 【具体实施方式】 首先，参照图1-图4,将对根据本专利技术第一实施例的防裂环做出描述。将如下结构 称为防裂环结构，该结构包括：防裂环，通过层压金属层而形成；防裂绝缘膜，布置在防裂 环下方；防裂窗，暴露防裂环的最上层金属层的上表面。 图1为示意性示出第一实施例的配备有防裂环结构的半导体晶片101的示意性平 面图。多个半导体芯片区102以矩阵形状布置在半导体晶片101上。划片区103被限定在 邻接的半导体芯片区之间。沿划片区103的中心线（划片中心）103c切削半导体晶片101 并将其分成各半导体芯片102。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体基板，包括形成有半导体元件的第一半导体芯片区；层叠层间绝缘膜，形成在所述半导体基板上；以及第一金属环，形成在所述层叠层间绝缘膜中；其中：所述第一金属环环绕所述半导体元件；所述第一金属环包括第一侧壁；所述第一金属环包括第一下侧金属层和直接形成在所述第一下侧金属层上的第一上侧金属层；所述第一下侧金属层具有第一厚度；第一平滑度系数是所述第一上侧金属层从所述第一下侧金属层的突出宽度与所述第一厚度之间的比值，所述第一平滑度系数是零或小于1。

【技术特征摘要】
2010.03.24 JP 2010-068648;2010.09.27 JP 2010-215751. 一种半导体器件，包括： 半导体基板，包括形成有半导体元件的第一半导体芯片区； 层叠层间绝缘膜，形成在所述半导体基板上；以及 第一金属环，形成在所述层叠层间绝缘膜中； 其中： 所述第一金属环环绕所述半导体元件； 所述第一金属环包括第一侧壁； 所述第一金属环包括第一下侧金属层和直接形成在所述第一下侧金属层上的第一上 侧金属层； 所述第一下侧金属层具有第一厚度； 第一平滑度系数是所述第一上侧金属层从所述第一下侧金属层的突出宽度与所述第 一厚度之间的比值，所述第一平滑度系数是零或小于1。2. 根据权利要求1所述的半导体器件，还包括： 开口，形成在所述层叠层间绝缘膜中，暴露出部分所述第一侧壁。3. 根据权利要求1所述的半导体器件，其中： 所述层叠层间绝缘膜包括覆盖绝缘膜，所述覆盖绝缘膜覆盖所述第一金属环的最上层 金属层；以及 暴露出所述最上层金属层的上表面的开口形成在所述覆盖绝缘膜中。4. 根据权利要求1所述的半导体器件，还包括： 绝缘膜，形成在所述基板上； 其中， 所述绝缘膜的外端的位置比所述第一侧壁离所述第一半导体芯片区更远。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉泽和隆，江间泰示，
申请(专利权)人：富士通半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP