堆栈结构及其形成方法技术

一种堆栈结构及其形成方法，包含：第一芯片，在第一表面上定义有第一芯片区，至少一个第一保护结构形成于所述第一表面上而围绕所述第一芯片区，所述第一保护结构的至少一侧具有至少一个第一延伸部，所述第一延伸部横越围绕所述第一保护结构的第一切割道；以及第二芯片连接于所述第一芯片的上方，在第二表面上定义有第二芯片区，至少一个第二保护结构形成于所述第二表面上而围绕所述第二芯片区，所述第二保护结构的至少一侧具有至少一个第二延伸部，所述第二延伸部横越围绕所述第二保护结构的第二切割道，其中所述第一延伸部连接所述第二延伸部。本发明专利技术不仅能减少基底上芯片图形的加工成本，还使得可以容易地连接两个对应基底上的对应保护结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体结构及其形成方法，特别涉及半导体的堆栈结构 及其形成方法。
技术介绍
随着电子产品的发展，半导体技术广泛地应用于内存、中央处理单元(Central Processing Unit, CPU)、液晶显示器、发光二极管、激光二 极管、及其它装置或芯片组的制造上。为了达成高集成度(Integration) 与高速度的目标，需要持续縮减半导体集成电路的尺寸。目前已发展出 各种材料与技术，以达成上述集成度与速度的目标，并克服伴随而来的 制造上障碍。为了达成上述目标，应用堆栈技术将两个或更多个芯片组 装在一起，以提供多种功能的芯片并縮减芯片尺寸。图1A为二片晶片的俯视图。不同的芯片103与113分别形成于晶片 100与110上，多个焊垫(未示出)则形成于芯片103与113中。可通过 连接所述焊垫将晶片100与110组装成堆栈结构。在每一片晶片中，分 别以切割道105与115分离芯片103与113。在形成芯片103与113后、 且在沿着所述切割道105/115分割所述芯片103/113之前，通过一个连接 工艺将晶片110连接在晶片100的上方。图1B为上述已连接的晶片沿着某条剖面线(未示出)的剖面图，所 述剖面线穿过图1A所示切割道105、 115其中之一。如图1B所示，通 过分别形成于晶片100与110上的焊垫107与117，将晶片100与110 连接起来。在形成堆栈的晶片100与110之后，以一研磨的工艺研磨晶 片100与110的背面，以縮减晶片100与110的厚度。然后对研磨后的晶片进行切割(分离)的工艺，而得到个别的堆栈芯片。如图1B所示，已连接的晶片100与110之间并未填入隔离材料。当对晶片100与110进行研磨工艺(例如化学机械研磨)时，化学物或微粒109可能会流入晶片100与IIO之间的空隙中，而流至焊垫107与117或切割道沿线的芯片区(未示出)会造成形成于上述芯片区内的组件或 电路间的短路。为了解决上述问题，已公开有一些保护结构。图1C为二片晶片的俯视图，其上分别形成有不同的芯片。图1D则 给出了图1C中所示芯片123与133的放大图。请参考图1C，芯片123与133分别形成在晶片120与130上；另外， 保护结构125、 127、 135、与137也分别形成在晶片120与130上，其中 保护结构125与135分别围绕芯片123与133，保护结构127与137则具 有不同于芯片123与133的图形，形成于晶片120与130中未形成集成 电路(例如功能性电路)的周边区上。如图1D所示，保护结构125与135分别包含多个环状物。将晶片 130连接在晶片120之上时，保护结构125的环状物亦与保护结构135 中对应的环状物对齐、并连接于其上，而保护结构127亦与保护结构137 对齐、并连接于其上。通过上述连接工艺，保护结构127与137将已连 接的晶片120与130的周边区分隔、分离成许多孤立的区块，每个孤立 的区块为保护结构127与137所隔离或密封。因此，对已连接的晶片120 与130进行化学机械研磨的工艺时，保护结构127与137会阻挡已连接 的晶片120与130四周的化学物质，避免上述化学物质经由切割道渗透 到芯片123与133。另外，已连接的保护结构125与135例如环状物，围 绕并分别密封芯片123与133。因此，即使保护结构127与137仍无法适 当地防止晶片120与130四周的化学物质的渗入，围绕于独立的芯片123 与133的、已连接的保护结构125与135可作为另一遮蔽机构，用来阻 挡上述化学物质。然而，保护结构125、 127、 135、与137却有一些缺点。如图1C所 示，保护结构127与137的图形与芯片123与133的图形相异。换句话 说，需额外增加至少一组掩膜，以供保护结构127与137的图形化之用； 且保护结构127与137的加工工艺还必须与芯片123与133的加工工艺 相异，因此增加了加工的成本与时间。另外，必须要对准保护结构125 与135的环状物；否则保护结构125与135的环状物将无法互连，从而 无法在上述环状物之前形成所需的密封空间。因此，无法对准的保护结构125与135反而会影响连接后的保护结构125与135的功能。如前所述，目前需要一种堆栈结构与堆栈方法来改善上述问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种半导体装置的， 以解决上述现有技术中所遭遇的问题。本专利技术提供一种堆栈结构，包含第一芯片，在其第一表面上定义 有第一芯片区，至少一个第一保护结构形成于所述第一表面上而围绕所 述第一芯片区，所述第一保护结构的至少一侧具有至少一个第一延伸部，所述第一延伸部横越围绕所述第一保护结构的第一切割道；以及第二芯片，位于所述第一芯片的上方并与其连接，在其第二表面上定义有第二 芯片区，至少一个第二保护结构位于所述第二表面上而围绕所述第二芯 片区，所述第二保护结构的至少一侧具有至少一个第二延伸部，所述第 二延伸部横越围绕所述第二保护结构的第二切割道，其中所述第一延伸 部连接所述第二延伸部。本专利技术又提供一种堆栈结构，包含第一芯片，在其第一表面上定 义有第一芯片区，至少一个第一保护结构位于所述第一表面上而围绕所 述第一芯片区；以及第二芯片，位于所述第一芯片的上方并与其连接，在其第二表面上定义有第二芯片区，至少一个第二保护结构位于所述第 二表面上而围绕所述第二芯片区，其中所述第一保护结构与所述第二保 护结构的至少其中之一包含多个环状物，所述环状物的至少一侧包含至 少一个第三保护结构，所述第三保护结构与所述环状物中至少其中之二 连接。本专利技术还提供一种堆栈结构的形成方法，包含形成多个第一芯片 于第一基底的第一表面上，所述第一芯片的至少其中之一包含第一芯片 区，至少一个第一保护结构围绕所述第一芯片区，所述第一保护结构的 至少一侧具有至少一个第一延伸部，所述第一延伸部横越围绕所述第一 保护结构的第一切割道；形成多个第二芯片于第二基底的第二表面上， 所述第二芯片的至少其中之一包含第二芯片区，至少一个第二保护结构 围绕所述第二芯片区，所述第二保护结构的至少一侧具有至少一个第二 延伸部，所述第二延伸部横越围绕所述第一保护结构的第二切割道；连 接所述第一基底的所述第一表面与所述第二基底的所述第二表面，因而 连接所述第一延伸部与所述第二延伸部；薄化所述第一基底与所述第二 基底的至少其中之一；以及分割所述第一基底与连接于其上的所述第二基底o综上所述，与现有技术相比，本专利技术技术方案不需要使用额外的罩 幕或掩膜以在基底的周边区形成不同的图形，因此可以减少在整个基底 上形成芯片图形所需的加工成本与时间。同时，应用本专利技术技术方案，在不对形成在两个对应基底上的对应保护结构作精密对准的情形下，仍可容易地连接所述对应保护结构。 附图说明图1A为一个俯视平面图，显示用于堆栈的二片传统的晶片； 图1B为一个剖面图，显示堆栈后的图1A所示的晶片，沿着某条穿过其切割道的剖面线的剖面图；图1C为一个俯视平面图，显示用于堆栈的二片晶片，其上具有不同的芯片；图1D为图1C所示的芯片123与133的放大图；图2为一个俯视示意图，显示定义于一个基底上的多个芯片；图3A为图2中的交叉区230的放大图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种堆栈结构，其特征在于，包含：第一芯片，在其第一表面上定义有第一芯片区，至少一个第一保护结构形成于所述第一表面上而围绕所述第一芯片区，所述第一保护结构的至少一侧具有至少一个第一延伸部，所述第一延伸部横越围绕所述第一保护结构的第一切 割道；以及第二芯片，位于所述第一芯片的上方并与其连接，在其第二表面上定义有一个第二芯片区，至少一个第二保护结构形成于所述第二表面上而围绕所述第二芯片区，所述第二保护结构的至少一侧具有至少一个第二延伸部，所述第二延伸部横越围绕所述第二 保护结构的第二切割道，其中所述第一延伸部连接所述第二延伸部。

【技术特征摘要】
US 2006-10-6 11/539,4811.一种堆栈结构，其特征在于，包含第一芯片，在其第一表面上定义有第一芯片区，至少一个第一保护结构形成于所述第一表面上而围绕所述第一芯片区，所述第一保护结构的至少一侧具有至少一个第一延伸部，所述第一延伸部横越围绕所述第一保护结构的第一切割道；以及第二芯片，位于所述第一芯片的上方并与其连接，在其第二表面上定义有一个第二芯片区，至少一个第二保护结构形成于所述第二表面上而围绕所述第二芯片区，所述第二保护结构的至少一侧具有至少一个第二延伸部，所述第二延伸部横越围绕所述第二保护结构的第二切割道，其中所述第一延伸部连接所述第二延伸部。2. 如权利要求1所述的堆栈结构，其特征在于，所述第一保护结构与所述第二保护结构的至少其中之一包含多个环状物。3. 如权利要求2所述的堆栈结构，其特征在于，所述环状物的至少一 侧包含至少一个第三保护结构，所述第三保护结构连接所述环状物。4. 如权利要求2所述的堆栈结构，其特征在于，所述环状物包含至少 一个第三保护结构，所述第三保护结构连接所述环状物的角落。5. 如权利要求4所述的堆栈结构，其特征在于，所述第三保护结构包 含一个数组，所述数组具有多个开口，且所述开口中的至少其中之一具 有圆角。6. 如权利要求2所述的堆栈结构，其特征在于，所述环状物的至少其 中之一具有填料在其一角。7. —种堆栈结构，其特征在于，包含第一芯片，在其第一表面上定义有第一芯片区，至少一个第一保护 结构位于所述第一表面上而围绕所述第一芯片区；以及第二芯片，位于所述第一芯片的上方并与其连接，在其第二表面上 定义有第二芯片区，至少一个第二保护结构位于所述第二表面上而围绕 所述第二芯片区，其中所述第一保护结构与所述第二保护结构的至少其中之一包含多个环状物，所述环状物的至少一侧包含至少一个第三保护 结构，所述第三保护结构与所述环状物中至少其中之二连接。8. 如权利要求7所述的堆栈结构，其特征在于，所述环状物中的一个 外侧环状物的宽度大于所述环状物中的一个内侧环状物。9. 如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文进，邱文智，余振华，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]