半导体元件制造技术

提供一种半导体元件，其包括至少一芯片、切割道、保护环、裂缝中止环以及互连结构。切割道环绕芯片。保护环配置于芯片与切割道之间且具有至少一开口。裂缝中止环配置于切割道与保护环之间，且裂缝中止环与开口相通。互连结构穿过保护环的开口且连接芯片中的内部元件与切割道中的外部元件，其中互连结构是由多个金属层与多个导电插塞交替堆叠而成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种集成电路，且特别是有关于一种半导体元件。
技术介绍
随着集成电路技术的演进，为了减少芯片(chip)的尺寸，越来越多的测试焊垫(test pad)被移至切割道(scribe line)。然而,一旦测试焊垫被移至切割道,将内部芯片信号连接至外部焊垫的困难度也会提高。公知的做法是利用最上层的金属层与大块的氧化物层来制作互连结构。然而，在沿着切割道将多个芯片切割的过程中，会产生许多不规则的裂缝或龟裂，而这些裂缝会沿着氧化物层裂开而破坏芯片的内部元件，导致芯片的效能降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种半导体元件，其互连结构的组成以金属层及导电插塞为主，而非公知的大块氧化物，因此可避免切割时所产生的龟裂或裂缝破坏芯片的内部元件的问题。本专利技术提供一种半导体元件，其包括至少一芯片、切割道、保护环、裂缝中止环以及互连结构。切割道环绕芯片。保护环配置于所述芯片与所述切割道之间且具有至少一开口。裂缝中止环配置于所述切割道与所述保护环之间，且所述裂缝中止环与所述开口相通。互连结构穿过所述保护环的所述开口且连接所述芯片中的内部元件与所述切割道中的外部元件，其中所述互连结构是由多个金属层与多个导电插塞交替堆叠而成。在本专利技术的一实施例中，上述互连结构至所述开口的侧壁的距离递增或递减。在本专利技术的一实施例中，上述互连结构包括穿过开口的主体部以及至少一延伸部，所述延伸部位于所述开口的一侧且与所述主体部连接。在本专利技术的一实施例中，上述主体部至所述开口的侧壁的距离相同。在本专利技术的一实施例中，上述主体部的延伸方向与所述延伸部的延伸方向不同。在本专利技术的一实施例中，上述主体部的延伸方向与所述延伸部的延伸方向垂直。在本专利技术的一实施例中，上述互连结构的形状为直线状、T型、H型或阶梯状。在本专利技术的一实施例中，上述互连结构的组成与所述保护环的组成相同。在本专利技术的一实施例中，上述内部元件包括内部焊垫。在本专利技术的一实施例中，上述外部元件包括外部焊垫或测试焊垫。基于上述，本专利技术的互连结构中，于X方向及Y方向上均以金属层及导电插塞取代公知的大块氧化物，因此可有效阻挡切割时所产生的龟裂或裂缝穿透进入芯片中主动区的问题。如此一来，可大幅提高芯片的效能，增加竞争力。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。【附图说明】图1A是依照本专利技术的一实施例的一种半导体元件的上视示意图。图1B和图1C是分别沿图1A的A-A’线和B_B’线的剖面示意图。图2是依照本专利技术的另一实施例的一种半导体元件的上视示意图。图3是依照本专利技术的又一实施例的一种半导体元件的上视示意图。图4是依照本专利技术的再一实施例的一种半导体元件的上视示意图。其中，附图标记说明如下:10、20、30、40:半导体元件100:芯片102:切割道104:保护环105:开口106:裂缝中止环108、208、308、408:互连结构108a、208a:主体部108b、108c、208b:延伸部110:内部元件112:外部元件CP1、CP2、CP3:导电插塞M1、M2、M3、TM1、TM2:金属层0X1、OX2、OX3:氧化物S:衬底ST1:浅沟渠隔离结构【具体实施方式】图1A是依照本专利技术的一实施例的一种半导体元件的上视示意图。图1B和图1C是分别沿图1A的A-A’线和B-B’线的剖面示意图。请参照图1A、图1B及1C，本专利技术的半导体元件10具有多个芯片100，且芯片100之间以切割道102分隔，以便在切割后可形成独立的芯片。在此以左侧的芯片100说明之，其中切割道102环绕芯片100，其它的芯片100亦有类似的结构。本专利技术的半导体元件10更包括多个保护环(protect1n ring) 104、多个裂缝中止环(crack stop ring) 106 以及多个互连结构(interconnect1n structure) 108。至少一保护环104配置于各芯片100与对应的切割道102之间且具有至少一开口105。各保护环104是由多个金属层与多个导电插塞交替堆叠而成。金属层的材料包括铜、铝或其合金等。导电插塞的材料包括钨、铜、钛、钽、氮化钛或氮化钽等。在图1A、图1B以及图1C中，各保护环104具有两个开口 105且各自包括位于衬底S上的交替堆叠的三层金属层Ml?M3与三个导电插塞CPl?CP3，但本专利技术并不以此为限。换言之，本专利技术并不限定开口、金属层、导电插塞的数量。在一实施例中，于保护环104中，各导电插塞的两侧配置有氧化层。氧化层的材料包括氧化硅等。更具体言之，如图1C所示，条状导电插塞CPl的两侧配置有两个条状氧化层0X1，条状导电插塞CP2的两侧配置有两个条状氧化层0X2，条状导电插塞CP3的两侧配置有两个条状氧化层0X3。至少一裂缝中止环106配置于各切割道102与对应的保护环104之间，且裂缝中止环106与开口 105相通。在此实施例中，各裂缝中止环106与对应的保护环104接触，但本专利技术并不以此为限。在另一实施例中(未绘示)，各裂缝中止环106未与对应的保护环104接触。在一实施例中，裂缝中止环106与开口 105内均未配置有任何材料层。因此，保护环104的开口 105也可视为裂缝中止环106的一部分，且此裂缝中止环106更延伸至部分的芯片100中。至少一互连结构108穿过保护环104的开口 105且连接芯片100中的内部元件110与切割道102中的外部元件112。如图1A所示，互连结构108可包括穿过开口 105的主体部108a以及开口 105两侧的二延伸部108b、108c。互连结构108的主体部108a笔直地通过开口 105。换言之，互连结构108的主体部108a至开口 105侧壁的距离相同，即互连结构108的主体部108a相对于开口 105的侧壁平行设置。延伸部108b、108c分别与主体部108a的两端连接。更具体言之，延伸部108b可位于切割道102中，而延伸部108c可位于芯片100中。在图1A的实施例中，延伸部108c未与保护环104接触，而延伸部108b与裂缝中止环106接触，但本专利技术并不以此为限。在另一实施例中(未绘示)，延伸部108c也可以与保护环104接触。在又一实施例中(未绘示)，主体部108a也可更延伸至切割道102中，使得延伸部108b未与裂缝中止环106接触。此外，主体部108a的延伸方向与延伸部108b、108c的延伸方向不同。在一实施例中，主体部108a的延伸方向与延伸部108b、108c的延伸方向垂直。举例来说，主体部108a的延伸方向例如是X方向，而延伸部108b、108c的延伸方向例如是Y方向。[0046当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体元件，其特征在于包括：至少一芯片；切割道，环绕所述芯片；保护环，配置于所述芯片与所述切割道之间且具有至少一开口；裂缝中止环，配置于所述切割道与所述保护环之间，且所述裂缝中止环与所述开口相通；以及互连结构，穿过所述保护环的所述开口且连接所述芯片中的内部元件与所述切割道中的外部元件，其中所述互连结构是由多个金属层与多个导电插塞交替堆叠而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张文岳，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71