[發明專利]一種半導體器件及其制造方法、電子裝置

在審

• 申請號: 201410554630.3
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN105575916A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 江盧山;陳曉軍;陳福成
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L23/16
• 分類號: H01L23/16;H01L21/50
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種半導體器件及其制造方 法、電子裝置。

背景技術

在半導體制程中，在同一塊晶圓上形成有多個芯片(die)。各芯片之間 通過縱橫交錯的劃片線(scribeline，也稱切割道)區域進行劃分。沿著劃片 線區域對晶圓進行切割以形成單個芯片，然后將這些芯片做成功能各異的半 導體封裝結構。但是，在將晶圓切割成單個芯片時，有時位于劃片線周邊的 芯片區域會受到機械的沖擊，從而造成在分割開的芯片的切割剖面上產生局 部的裂紋和碎片。此現象在劃片線區域的相交之處尤為明顯。并且，在粗糙 的芯片邊緣處的裂紋又易于擴展至芯片內部，從而導致芯片劣化或失效。此 外，在分割開的芯片的側面會暴露出層間介電層，水分、濕氣等可能從此處 侵入芯片內部，同樣會造成芯片的誤操作和破壞。

為解決以上問題，現有技術中采用密封環(sealring)對芯片進行保護。 密封環通常形成于晶圓的每一個芯片的劃片線和集成電路的周圍區域之間。 密封環由介電層和金屬層交錯堆棧構成，且上述金屬層利用穿過上述介電層 的導電通孔做內部互連。當沿著劃片線進行晶圓切割工藝時，密封環可以阻 擋上述由晶圓切割工藝造成的從劃片線至集成電路的不想要的應力破裂。并 且，密封環可以阻擋水氣滲透或例如含酸物、含堿物或污染源的擴散的化學 損害。

圖1示出了晶圓100的一部分的示意性剖面圖。參考圖1，晶圓100上 形成有密封環101和集成電路芯片102。密封環101的左側形成有劃片線區 域。密封環101在晶圓100上占據了一定量的空間。目前集成電路芯片封裝 的發展趨勢是越來越輕小化，而密封環所占空間較大，將不利于降低芯片的 成本。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種半導體器件的制造方法，包括： 提供半導體襯底，所述半導體襯底上形成有器件層，其中所述器件層包括多 個芯片區域，所述芯片區域之間不具有密封環且以劃片線區域相互隔開；刻 蝕所述器件層和所述半導體襯底的至少一部分，以在所述劃片線區域形成溝 槽；以及在所述溝槽中和所述器件層上形成鈍化層。

可選地，所述芯片區域包括焊墊，所述方法進一步包括：在形成所述鈍 化層之后，刻蝕所述鈍化層以暴露所述溝槽底部的所述半導體襯底和所述焊 墊。

可選地，刻蝕所述鈍化層的步驟包括：在所述鈍化層上形成干膜層；圖 案化所述干膜層；以所述干膜層為掩膜刻蝕所述鈍化層；以及移除所述干膜 層。

可選地，所述干膜層為包括光阻層的多層膜結構。

可選地，采用干式反應離子刻蝕(DRIE)工藝刻蝕所述器件層和所述半 導體襯底的至少一部分。

可選地，采用激光刻蝕工藝刻蝕所述器件層和所述半導體襯底的至少一 部分。

根據本發明的另一方面，提供了一種根據上述方法制造的半導體器件。

根據本發明的又一方面，提供了一種電子裝置，包括根據上述方法制造 的所述半導體器件。

根據本發明提供的半導體器件的制造方法，在晶圓制造工藝中，采用鈍 化層來取代密封環。在芯片區域的側墻上形成的鈍化層可以起到隔離和保護 的作用。在分割集成電路芯片時，鈍化層可以阻擋機械應力造成的芯片破裂， 并且可以阻擋水氣或其他污染源對芯片造成的化學損害。因此，鈍化層可以 增強集成電路芯片的可靠性。此外，與密封環相比，這種在溝槽中形成鈍化 層的保護結構所占據的空間較小，因此可以增加單個晶圓上所形成的芯片的 數量，從而可以降低芯片成本。

為了使本發明的目的、特征和優點更明顯易懂，特舉較佳實施例，并結 合附圖，做詳細說明如下。

附圖說明

本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示 出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的原理。在附圖中：

圖1示出現有技術的晶圓的一部分的示意性剖面圖；

圖2a-2d示出根據本發明一個實施例的半導體器件的制造方法的關鍵步 驟中所獲得的半導體器件的示意性剖面圖；以及

圖3示出根據本發明實施例的半導體器件的制造方法的流程圖。

具體實施方式