[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201710310400.6
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN108788486B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 胡友存;熊鵬;高永輝;金立中
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;H01L21/78;H01L21/304
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

一種半導體器件及其形成方法，其中方法包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底包括若干芯片區域和位于相鄰芯片區域之間的間隔區域，所述間隔區域包括測試區域和切割區域，切割區域位于測試區域兩側，且切割區域位于測試區域和芯片區域之間；在所述半導體襯底上形成介質層、位于芯片區域介質層中的芯片金屬互聯層、以及僅位于測試區域介質層中的測試金屬互聯層；去除所述切割區域的介質層，使芯片區域介質層和測試區域介質層分立。所述方法使半導體器件的性能提高。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種半導體器件及其形成方法。

背景技術

半導體晶圓的切割一直是半導體業界非常重要的工藝。半導體晶圓在歷經復雜的制造工藝后，需要將其分割為若干個電路小片，也就是芯片。如果在半導體晶圓分離的過程中無法維持高良率或因分離半導體晶圓的方法影響芯片原有的特性，會對芯片的生產造成相當嚴重的問題。

一種切割半導體晶圓的工藝為機械切割工藝。但是在機械切割半導體晶圓的過程中，會對半導體晶圓施加較大的機械應力，且由于半導體晶圓通常具有多層結構，各個材料層之間存在應力，在受到機械切割后，各個材料層之間會釋放應力，導致芯片中材料層之間發生分層甚至破裂。其次，芯片的層間介質層通常采用低K介質材料，以降低芯片工藝時的RC延遲，但是低K介質材料的密度較低，容易發生斷裂，在進行機械切割的過程中，切割應力容易造成低K介質材料發生破碎。

為此，提出了另一種切割半導體晶圓的方法，包括：先采用激光切割工藝沿半導體晶圓的切割道進行預切割，將半導體晶圓中的部分材料層斷開，然后采用機械切割工藝直至各芯片斷開。

然而，現有技術中切割半導體晶圓后形成的芯片的性能仍然有待提高。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種半導體器件及其形成方法，以提高半導體器件的性能。

為解決上述問題，本發明提供一種半導體器件的形成方法，包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底包括若干芯片區域和位于相鄰芯片區域之間的間隔區域，所述間隔區域包括測試區域和切割區域，切割區域位于測試區域兩側，且切割區域位于測試區域和芯片區域之間；在所述半導體襯底上形成介質層、位于芯片區域介質層中的芯片金屬互聯層、以及僅位于測試區域介質層中的測試金屬互聯層；去除所述切割區域的介質層，使芯片區域介質層和測試區域介質層分立。

可選的，去除所述切割區域介質層的工藝為第一激光切割工藝。

可選的，所述第一激光切割工藝的參數包括：激光功率為1瓦～3瓦，切割頻率為100KHz～200KHz，切割速度為100毫米/秒～400毫米/秒。

可選的，刻蝕去除所述切割區域的介質層。

可選的，刻蝕去除所述切割區域介質層的步驟包括：在所述介質層上形成圖形化的掩膜層，所述掩膜層覆蓋芯片區域和測試區域的介質層且暴露出切割區域的介質層；以所述圖形化的掩膜層為掩膜刻蝕所述切割區域的介質層，使芯片區域介質層和測試區域介質層分立。

可選的，自所述芯片區域至所述間隔區域的方向上，所述間隔區域中切割區域的尺寸為所述間隔區域尺寸的10％～20％。

可選的，所述芯片區域沿著第一方向和第二方向呈陣列式排列，第一方向和第二方向垂直；所述間隔區域包括沿第一方向延伸的第一間隔區和沿第二方向延伸的第二間隔區；所述第一間隔區包括第一測試區和第一切割區，第一切割區位于第一測試區兩側，且第一切割區位于第一測試區和芯片區域之間；所述第二間隔區包括第二測試區和第二切割區，第二切割區位于第二測試區兩側，且第二切割區位于第二測試區和芯片區域之間；所述測試金屬互聯層位于第一測試區介質層和第二測試區介質層中；去除所述切割區域的介質層的方法包括：去除第一切割區介質層和第二切割區介質層。