减少集成电路角部剥落的结构的制作方法

专利名称：减少集成电路角部剥落的结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及到集成电路制造技术领域。本发明揭示的内容一般地涉及 集成电路的制造。尤其涉及减少角部剥落和防止破裂的结构。
背景技术：
在半导体加工技术中，每一个包含有集成电路的多个管芯被形成在半 导体晶片上。划片槽被配备在邻接的管芯之间，使以致管芯能够被分隔开， 在加工期间不会损坏电路。通常，由半导体后端加工例如管芯的锯割、封 装、和塑料模制等产生的应力，导致从管芯角部开始的严重的剥落和破裂。 现有的方法包括管芯锯割刀刃的改进和密封环的加固。然而，由后端加工 引起的严重的破裂仍然出现，尤其是在管芯的角部区域更加严重。另外， 加固的密封环结构占用了 一部分宝贵的集成电路区域里面的管芯面积。
因此，减少角部剥落和消除集成电路的破裂，有效降低半导体结构的 成本，是非常有必要的。

发明内容
总的来说，这里揭示的实施例提供下列多个优点(1 )破裂防止结构 有效地释放由集成电路制造后端工艺例如切割/锯割管芯引起的应力；(2 ) 破裂防止结构被形成在划片槽里，因此不占据集成电路面积；(3)通过释 放引起的应力，在管芯锯割处理期间，破裂防止结构有效地减少角部剥落 并消除破裂；(4)破裂防止结构提高产量；(5)可以用低的成本容易制 造破裂防止结构，不需要任何另加的费用；(6)不影响制造半导体晶片/ 管芯所需要的其它工艺，可以制造破裂防止结构；和(7)破裂防止结构延 伸到和/或通过在第一和第二电介质材料之间的界面，此处应力趋向于升 高。
4总之，提供破裂防止结构，能有效地减少角部剥落并消除破裂。在一 个实施例中，多个半导体管芯被布置在划片槽之间，其中，划片槽至少包
括一个破裂防止结构，破裂防止结构包括半导体衬底；布置在半导体衬 底上的第一多个电介质层和第二多个电介质层；和多个金属结构以及多个 通孔结构，多个金属结构以及多个通孔结构形成通过覆盖半导体衬底的第 一多个电解质层和第二多个电介质层中的至少一个。
本发明提供多个布置在划片槽之间的半导体管芯，其中，划片槽至少 包括一个破裂防止结构。该破裂防止结构包括半导体衬底；布置在半导 体衬底上的第 一材料的第 一多个电介质层；以不同于第 一材料的第二材料， 布置在第一多个电介质层上的第二多个电介质层，其中，第一多个电介质 层和第二多个电介质层在界面处相遇；和形成通过第一多个电介质层和第
二多个电介质层的界面的多个金属结构和多个通孔结构。
在一个实施例中，第一材料包括低-K电介质材料。可替换地，第一材 料包括超低-K(ULK)、特超低-K、 XLK、或其结合的电介质材料。在另 一个实施例中，第二材料包括未掺杂质的硅玻璃(USG)。在不同的实施例 中，多个金属结构和多个通孔结构可以延伸通过第二多个电介质层。多个 金属结构和多个通孔结构可以延伸通过第一多个电介质层。多个金属结构 和多个通孔结构可以延伸通过所有的第一和第二多个电介质层。破裂防止 结构还可以包括形成在覆盖第一和第二多个电介质层的钝化层上的键合/ 焊盘焊点结构。多个通孔结构是在多个金属结构之间里。多个通孔结构互 连多个金属结构。破裂防止结构还可以包括多个接线结构。接线结构互连 多个金属结构到半导体衬底。
本发明还提供半导体晶片。半导体晶片包括多个半导体管芯；多个 插入在邻接的半导体晶片之间的划片槽；和形成在最接近于半导体管芯的 角部的多个划片槽里的破裂防止结构。
在不同的实施例中，半导体管芯还可以包括围绕半导体管芯周界的密 封环。半导体管芯和破裂防止结构通过距离D被分隔开。破裂防止结构包 括金属。半导体晶片还可以包括附加破裂防止结构，附加破裂防止结构形成在划片槽里并且最接近于半导体管芯的侧壁。破裂防止结构可以至少包括连续线、虚线、多个连续线、多个虚线、或其结合之一。破裂防止结构
可以至少包括L-形、十字形、矩形、连续的矩形特征、T-形、八角形、正
三角形、或其结合之一。破裂防止结构可以仅延伸通过最上面的金属层。
本发明也提供集成电路制造方法的一个实施例。该方法包括在半导体衬底上形成多个半导体管芯；和在划片槽里形成破裂防止结构，划片槽被插入在两个邻接的半导体管芯里，其中，破裂防止结构包括布置在半导体村底上的第 一材料的第 一多个管芯层；以不同于第 一材料的第二材料，布置在第一多个管芯层上的第二多个管芯层，其中，第一多个管芯层和第二多个管芯层在界面处相遇；并且，形成通过第一多个管芯层和第二多个管芯层的界面的多个金属结构和多个通孔结构。形成破裂防止结构，其包括在最接近于半导体管芯的角部形成破裂防止结构。
在一些实施例中，包括第一材料的第一多个电介质层被布置在半导体衬底的上面；并且，包括与第一材料不同的第二材料的第二多个电介质层被布置在第一多个电介质层的上面。在一些实施例中，第一多个电介质层和第二多个电介质层在界面处相遇。在一些实施例中，第一材料包括低-K电介质材料。在一些实施例中，第二材料包括超低-K、特超低-K、或XLK电介质材料。
在一些实施例中，多个金属结构和多个通孔结构延伸通过至少一个界面。在一些实施例中，多个金属结构和多个通孔延伸通过该界面。在一些实施例中，第二多个电介质层包括最上面的层，其中，多个金属结构和多个通孔结构仅延伸通过最上面的层。在一些实施例中，多个金属结构和多个通孔结构延伸通过所有的第一和第二多个电介质层。
在一些实施例中，包括键合/焊盘焊点结构的钝化层被形成在第一和第二多个电介质层上。在一些实施例中，多个通孔结构是在多个金属结构之间里。多个通孔结构互连多个金属结构。在一些实施例中，多个通孔结构包括多个接触孔结构，接触孔结构把多个金属结构互连到半导体衬底上。
在一个实施例中，半导体晶片包括至少一个半导体管芯；多个围绕至少一个半导体管芯布置的划片槽；和至少一个破裂防止结构，破裂防止结构形成于多个划片槽里，划片槽接近于至少一个半导体管芯。在一些实施例中，至少一个半导体管芯还包括围绕半导体管芯的周边的密封环。
在一些实施例中，至少一个半导体管芯和至少一个破裂防止结构隔开距离D。在一些实施例中，至少一个破裂防止结构包括金属。在一些实施例中，至少一个破裂防止结构接近于至少一个半导体管芯的角部、侧壁、
或者其结合。在一些实施例中，至少一个破裂防止结构包括连续线、虛线、多个连续线、多个虚线、或其结合之一。在一些实施例中，至少一个破裂防止结构包括L-形、十字形、矩形、连续的矩形构形、T-形、八角形、正三角形、或其结合中的至少一个。
在一个实施例中，破裂防止结构包括半导体衬底；多个形成在半导体衬底上面的金属层；多个通孔结构，通孔结构形成通过在所说的多个金属层之间的多个电介质层，其中，所说的通孔结构互连所说的金属层；和在多个电介质层间的界面，所说界面包括不同K值的电介质层相遇的地方，其中，多个金属层和多个通孔结构延伸或者至少通过该界面或者延伸到该界面。


阅读下面的详细说明和附图，将会更好地理解本发明揭示的内容。这里必须强调的是按照工业上的通常惯例，各种构形未被按照比例绘制，并且，仅被用作说明的目的。事实上，为了讨论清楚，可以对各种构形的尺寸任意增加或者减少。
图1是按照本发明的一个实施例的包括减少角部剥落和消除破裂的破裂防止结构的半导体晶片的平面图。
图2是按照本发明的一个实施例的半导体管芯和减少角部剥落和消除破裂的破裂防止结构的平面图。
图3-5是按照本发明的替换实施例的包括减少角部剥落和消除破裂的破裂防止结构的半导体晶片的平面图。
图6是按照本发明的一个实施例的包括减少角部剥落和消除破裂的破裂防止结构的划片槽的截面图。
具体实施例方式
本发明揭示的内容通常与集成电路的制造有关。尤其是与减少角部剥落和防止破裂的结构有关。
可以理解的是为了实现本发明的不同的特征，下面揭示的内容提供了许多不同的实施例或实例。为了简化本发明揭示的内容，下面将描述部件和布局的特定的实例。当然，这些仅仅是实例，并不是对本发明的限制。例如，在跟随的说明书中，在第二特征上形成的第一特征可以包括第一和第二特征直接接触形成的实施例。并且，也可以包括附加特征可以被形成在第一和第二特征之间的实施例，从而，第一和第二特征可以不直接接触。进一步，在跟随的说明书中，在邻接于、接近于、或紧接于第二特征的第一特征的形成，也可以包括附加特征被形成于第一和第二特征之间的实施例，这样，第一和第二特征可以不直接接触。另外，本发明揭示的内容可以在不同的实例中重复标号和/或字母。这些重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不限定所讨论的不同的实施例和/或配置之间的关系。
参考图1到图6，包括用于减少角部剥落和防止破裂的破裂防止结构116的半导体晶片100全部描述如下。应当理解附加特征可以被增加在半导体晶片100和破裂防止结构116中，并且，对于半导体晶片100和破裂防止结构116的另外的实施例，下面描述的一些特征能够被替换或去除。当半导体晶片进入后端的加工处理，例如管芯锯割时，半导体晶片100和
破裂防止结构116的实施例有效地减少了每一个半导体的破裂。
参考图1,半导体晶片100包括多个半导体管芯102，半导体管芯102含有集成电路区域110和密封环112、划片槽114、和破裂防止结构116。
每一个半导体管芯102包括集成电路区域110和密封环112。在不同的实施例中，集成电路区域110可以包括各实施例中的各种导电器件，例如，金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极晶体管、大功率晶体管、高频晶体管、存储器记忆单元、具有熔丝特征的器件、电阻器、电容器、感应器、其它合适的器件、或者其组合。可以理解集成电路IOO还可以包括其它的特征，例如，管芯-角部-电路-禁止(DCCF)区域或者登记特征。密封环112围绕集成电路区域110的周边。密封环112建立了一个屏障，防止湿气、腐蚀气体、和化学品穿透到集成电路110内部。密封环112可以包括多层。例如，密封环可以包括多个导电层、多个绝缘层、多个通孔和接触点、多个金属层、和/或其结合。应当理解在一些实施例中，半导体管芯102可以仅包括集成电路区域110，没有围绕的密封环112。
划片槽114被配置在半导体管芯102之间。当半导体晶片IOO切割成单个的管芯时，沿着划片槽114切割半导体晶片100。在一些实施例中，划片槽114可以被均匀分开并且相互平行。划片槽114可以包括不同的尺寸，例如宽度。
通过沿着划片槽114锯割，把半导体晶片100切割成单个的半导体管芯102，在半导体管芯102上产生了大的应力。这样的应力经常导致半导体管芯102的破裂，尤其是在应力最大值的角部区域。通常，密封环112已经提供了一些防止集成电路区域110破裂的保护；然而，破裂和剥离仍然发生。为了减少在半导体管芯102中经常发生的角部剥落和破裂，在邻接于密封环112的划片槽114中形成破裂防止结构116。破裂防止结构116提供多个优点，包括减少由管芯锯割过程引起的应力；消除在半导体管芯102中的尤其在角部中的破裂；并且，因为破裂防止结构被形成在划片槽114中，所以允许在集成电路区域110中的多个区域用于形成半导体器件。
图2提供具有在L-形的半导体管芯102的每一个角部处形成的破裂防止结构116的图1的半导体管芯102的平面图。半导体管芯102的一个角部的放大的视图说明破裂防止结构116包括长度L和宽度W。距离D代表半导体管芯102的密封环结构112和破裂防止结构116之间的间隔，或者在替换的实施例中，可以代表在集成电路区域110和破裂防止结构116之间的间隔。破裂防止结构116的各个尺寸，例如长度L、宽度W、和距离D，可以包括任何合适的值。在一些实施例中，破裂防止结构116的长度L具有大约155微米。在一些实施例中，破裂防止结构116的宽度W具有约2微米。在一些实施例中，在密封环结构112和破裂防止结构116之间的距离D的范围从约O微米到2微米。
破裂防止结构116可以具有任何形状，并且基本上放置在划片槽114里，有效地消除在后端的加工处理例如管芯锯割期间引起的破裂。在一些
实施例中，如在图1中所示，破裂防止结构116以L-形被形成在半导体管芯102的每一个角部处。在替换的实施例中，破裂防止结构116可以包括任何合适的形状，例如，矩形、 一系列的矩形构形、T-形、八角形、正三角形、十字形、任何其它合适的形状、和/或其结合。可以理解破裂防止结构116可以包括角部结构、侧壁结构、散布在划片槽中的结构、和/或其结合。破裂防止结构116可以包括连续线、虚线、或者其结合。破裂防止结构116可以包括单根线条、多根线条、或者其结合。破裂防止结构116可以围绕半导体管芯的周边。在一些实施例中，如在图3中所示，破裂防止结构116可以是十字形的形式。参考图4，在一些实施例中，半导体晶片100包括形成在半导体管芯102的每一个角部处的破裂防止结构116，和以距半导体管芯102变化距离形成的划片槽114里的多个平行线的破裂防止结构116。在一些实施例中，如在图5中所示，破裂防止结构116以虚线形式围绕半导体管芯102的周边。进一步理解破裂防止结构116的放置不受如上讨论的图1或者图3-5的限制。
图6提供按照一个实施例的包括破裂防止结构116的划片槽114的截面图。划片槽114包括半导体衬底202;包含有电介质层210、 212、 214、216、 218、和220的第一多个电介质层204;包含有电介质层222、 224的第二多个电介质层206;界面208;包含有多个通孔结构230、 232以及多个金属结构234、 236、 238和240的破裂防止结构116;和包含有键合/焊盘焊点结构的钝化层242。多个通孔结构230、 232可以包括不连续的方孔、连续的通孔条、和/或其结合。
半导体衬底202可以包括包含以晶体、多晶体、或无定形结构形式的硅或锗的元素半导体；包含碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟、和锑化铟的化合物半导体；包含SiGe、 GaAsP、 AlInAs、 AlGaAs、GalnAs、 GalnP、和GalnAsP的合金半导体；任何其它合适的材料；或者其结合。在一个实施例中，合金半导体村底可以具有梯度SiGe特征，其中，Si和Ge成分从梯度SiGe特征的一个位置处的一个比率变化成另 一个位置处的另一个比率。在另一个实施例中，合金SiGe^皮形成在硅衬底之上。在
10另一个实施例中，SiGe衬底是应变的(strained)。而且，半导体衬底可以 是在绝缘体上的半导体，例如在绝缘体上的硅(SOI)，或者薄膜晶体管 (TFT)。在一些实例中，半导体衬底可以包括掺杂质的epi层或者掩埋层。 在其它的实例中，化合物半导体衬底可以具有多层结构，或者衬底可以包 括多层化合物半导体结构。半导体衬底202可以被掺杂质，或重或轻，具 有p-型或n-型掺杂剂。例如，半导体衬底202可以被掺杂有p-型掺杂剂， 例如硼或者BF2。 二者择一地，半导体衬底202可以被掺杂有n-型掺杂剂， 例如磷或者砷。
第一多个电介质层204被布置在半导体衬底202的上面。第一多个电 介质层204包括电介质层210、 212、 214、 216、 218、和220。第二多个电 介质层206被布置在第一多个电介质层204的上面。第二多个电介质层206 包括电介质层222、和224。在另外的实施例中，第一多个电介质层204和 第二多个电介质层206可以包括比在图6中提供的那些更多或更少的电介 质层。
在一个实施例中，第一多个电介质层204和第二多个电介质层206包 括不同的电介质材料。其优点是，为了提高电路的性能，由低-K(LK)、 超低-K (ULK)、特超低-K (ELK)、和/或XLK材料形成第一多个电介 质层204。材料的分类是依照电容量或k值为基础的，LK通常认为其材料 具有的k值在约3.1到2.7之间，ULK通常认为其材料具有的k值在约2.7 到2.4之间，ELK通常认为其材料具有的k值在约2.3到2.0之间，并且， XLK通常认为其材料具有的k值小于约2.0。 LK、 ULK、 ELK、和/或XLK 电介质材料可以包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、旋涂玻璃(SOG)、 掺杂有氟的硅玻璃(FSG)、掺杂有碳的氧化硅(例如SiCOH)，黑钻(Applied Materials of Santa Clara,力o利福尼亚)、干凝胶、气凝胶、无定形氟 化碳、聚对二曱苯、BCB (二-苯并环丁烯类化合物)、Flare、 SiLK (Dow Chemical, Midland, Michigan),聚酰化胺、其它合适的多孔渗水聚合材 料、其它合适的绝缘材料、和/或其结合。第一个和第二多个电介质层 204/206可以通过合适的工艺形成，例如旋涂涂覆、化学汽相淀积(CVD)、 物理汽相淀积(PVD)、原子层淀积(ALD)、其它合适的工艺、和/或其结合。
在一个实施例中，第二多个电介质层206包括未掺杂质的硅玻璃 (USG)。例如，第一多个电介质层204包括LK材料，并且，第二多个电 介质层206包括USG。界面208代表在第一多个电介质层204和第二多个 电介质层206相遇的地方(即在电介质层220和电介质层222之间的界 面)。在另外的实施例中，LK、 ULK、 ELK、 XLK、 USG、掺杂有硼的磷 硅酸盐玻璃(BPSG)、和其它合适的电介质材料的任意结合，可以被用于 形成第一和第二多个电介质层。
虽然LK、 ULK、 ELK、和XLK电介质材料提高了电路性能，但是， 这样的材料的机械强度差，并因此，在由管芯锯割引起的应力下，趋向于 严重的破裂，尤其是在第一多个电介质层204和第二多个电介质层206的 界面208处更加严重。破裂防止结构116有效地减少了这样的应力并且消 除破裂。
破裂防止结构116包括虚拟金属布图设计，虚拟金属布图设计包含有 多个接触孔或通孔结构230、 232，接触孔或通孔结构230、 232在布置在 衬底202上的多个金属结构234、 236、 238、和240之间起连接作用。虚 拟金属布图设计可以类似于以组合和排列形式形成在集成电路区域110中 的多层互连。多个接触孔/通孔结构230和232和多个金属结构234、 236、 238和240可以在集成的工艺中被形成，例如镶嵌工艺或者双镶嵌工艺， 并且，进一步地，垂直和水平构形可以在不同的工艺步骤中形成，例如照 相和蚀刻工艺。多个接触孔和/或通孔结构230、和232可以包括不连续的 方孔、连续的通孔条、和/或其结合。另外，多个接触孔/通孔结构230、 和232以及多个金属结构234、 236、 238、和240可以包括铝、铝合金、 铜、铜合金、钛、氮化钛、钽、氮化钽、鴒、多晶硅、金属硅化物、其它 合适的材料、和/或其组合。
多个金属结构234、 236、 238和240可以包括N个金属结构，其中最 上面的金属结构是M(N)。在本实施例中，多个金属结构包含四个金属结构， M1到M4，金属结构232是M1，...金属结构236是M ( n-1 )或M3，并且， 金属结构238是最高的金属结构，M(N)、或M4。虽然只有金属1(M1)
12到金属4 (M4)金属化层被示出，但是，可以理解破裂防止结构116可 以包括任何数量的接触孔、通孔、和金属结构，这依赖于器件的复杂性和 具体的半导体晶片设计。例如，在一些实施例中，破裂防止结构116可以 包括金属结构Ml到M9。多个接线结构230可以被配置成连接衬底202到 金属结构234，或者在另一个实施例中到金属结构Ml。多个通孔结构232 可以包括不同的接触孔或通孔，不同的接触孔或通孔被配置以连接一个金 属结构和另一个金属结构，例如金属结构234和金属结构236,或者金属 结构M2和M3等等。
多个接触孔或通孔结构230、和232以及多个金属结构234、 236、 238 和240可以被形成在第一和第二多个电介质层204、 206里。第一和第二多 个电介质层204、 206把金属结构234、 236、 238和240相互绝缘。如上所 述，界面208代表第一多个电介质层204和第二多个电介质层206相遇的 地方。破裂趋势最严重的地方是在第一多个电介质层204和第二多个电介 质层206相遇的界面208处。包含虚拟金属布图设计的破裂防止结构116 防止破裂发生在界面208处。在本实施例中，破裂防止结构完全延伸整个 的第一和第二多个电介质层204、 206并且通过界面208。通过延伸通过界 面208，破裂防止结构116有效地消除破裂。在另一个实施例中，为了减 少角部剥落和防止破裂，破裂防止结构116可以仅从最上面的金属结构240 或M (M)延伸到界面208;可以从最上面的金属结构240或M (M)延伸到 不同的电介质层，例如电介质层220或者电介质层214;可以仅被形成在 界面208处；可以仅延伸通过第一多个电介质层204或者仅延伸通过第二 多个电介质层206;可以延伸为接触孔/通孔和金属结构的连续线或者延伸 为接触孔/通孔和金属结构的虚线；任何其它合适的方法；和/或其结合。
钝化层242可以被淀积在包含最上面的金属层的第二多个电介质层 204上，覆盖并保护金属结构和第一和第二多个电介质层204、 206。钝化 层可以包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、任何其它合适的材料、和/ 或其结合。进一步，钝化层242可以通过化学汽相淀积(CVD)、涂敷、或 其它合适的技术形成。
破裂防止结构116还可以包括形成在最上面的金属结构240 (即，金属结构M(N))上的键合/焊盘焊点结构244。通过现有技术的公知的工艺， 键合/焊盘焊点结构244可以被形成在钝化层242里。键合/焊盘焊点结构 244可以包括导电材料，例如，铝、铝合金、铜、铜合金、其它合适的导 电材料、和/或其结合。
总的来说，这里揭示的实施例提供下列多个优点(1 )破裂防止结构 有效地释放由集成电路制造后端工艺例如切割/锯割管芯引起的应力；(2 ) 破裂防止结构被形成在划片槽里，因此不占据集成电路面积；(3)通过释 放引起的应力，在管芯锯割处理期间，破裂防止结构有效地减少角部剥落 并消除破裂；(4)破裂防止结构提高产量；(5)可以用低的成本容易制 造破裂防止结构，不需要任何另加的费用；(6)不影响制造半导体晶片/ 管芯所需要的其它工艺，可以制造破裂防止结构；和(7)破裂防止结构延 伸到和/或通过在第一和第二电介质材料之间的界面，此处应力趋向于升 高。
总之，提供破裂防止结构，能有效地减少角部剥落并消除破裂。在一 个实施例中，多个半导体管芯被布置在划片槽之间，其中，划片槽至少包 括一个破裂防止结构，破裂防止结构包括半导体衬底；布置在半导体衬 底上的第一多个电介质层和第二多个电介质层；和多个金属结构以及多个 通孔结构，多个金属结构以及多个通孔结构形成通过覆盖半导体衬底的第 一多个电解质层和第二多个电介质层中的至少一个。
本发明提供多个布置在划片槽之间的半导体管芯，其中，划片槽至少 包括一个破裂防止结构。该破裂防止结构包括半导体衬底；布置在半导 体衬底上的第 一材料的第 一多个电介质层；以不同于第 一材料的第二材料， 布置在第一多个电介质层上的第二多个电介质层，其中，第一多个电介质 层和第二多个电介质层在界面处相遇；和形成通过第一多个电介质层和第
二多个电介质层的界面的多个金属结构和多个通孔结构。
在一个实施例中，第一材料包括低-K电介质材料。可替换地，第一材 料包括超低-K(ULK)、特超低-K、 XLK、或其结合的电介质材料。在另 一个实施例中，第二材料包括未掺杂质的硅玻璃(USG)。在不同的实施例
14中，多个金属结构和多个通孔结构可以延伸通过第二多个电介质层。多个 金属结构和多个通孔结构可以延伸通过第一多个电介质层。多个金属结构 和多个通孔结构可以延伸通过所有的第一和第二多个电介质层。破裂防止
结构还可以包括形成在覆盖第一和第二多个电介质层的钝化层上的键合/ 焊盘焊点结构。多个通孔结构是在多个金属结构之间里。多个通孔结构互 连多个金属结构。破裂防止结构还可以包括多个接线结构。接线结构互连 多个金属结构到半导体衬底。
本发明还提供半导体晶片。半导体晶片包括多个半导体管芯；多个 插入在邻接的半导体晶片之间的划片槽；和形成在最接近于半导体管芯的 角部的多个划片槽里的破裂防止结构。
在不同的实施例中，半导体管芯还可以包括围绕半导体管芯周界的密 封环。半导体管芯和破裂防止结构通过距离D被分隔开。破裂防止结构包 括金属。半导体晶片还可以包括另加的破裂防止结构，另加的破裂防止结 构形成在划片槽里并且最接近于半导体管芯的侧壁。破裂防止结构可以至 少包括连续线、虚线、多个连续线、多个虛线、或其结合之一。破裂防止 结构可以至少包括L-形、十字形、矩形、连续的矩形构形、T-形、八角形、 正三角形、或其结合之一。破裂防止结构可以仅延伸通过最上面的金属层。
本发明也提供集成电路制造方法的一个实施例。该方法包括在半导 体衬底上形成多个半导体管芯；和在划片槽里形成破裂防止结构，划片槽 被插入在两个邻接的半导体管芯里，其中，破裂防止结构包括布置在半 导体衬底上的第 一材料的第 一多个管芯层；以不同于第 一材料的第二材料， 布置在第一多个管芯层上的第二多个管芯层，其中，第一多个管芯层和第 二多个管芯层在界面处相遇；并且，形成通过第一多个管芯层和第二多个 管芯层的界面的多个金属结构和多个通孔结构。形成破裂防止结构，其包 括在最接近于半导体管芯的角部形成破裂防止结构。
在一些实施例中，包括第一材料的第一多个电介质层被布置在半导体 衬底的上面；并且，包括与第一材料不同的第二材料的第二多个电介质层 被布置在第一多个电介质层的上面。在一些实施例中，第一多个电介质层 和第二多个电介质层在界面处相遇。在一些实施例中，第一材料包括低-K电介质材料。在一些实施例中，第二材料包括超低-K、特超低-K、或XLK
电介质材料。
在一些实施例中，多个金属结构和多个通孔结构延伸通过至少一个界 面。在一些实施例中，多个金属结构和多个通孔延伸通过该界面。在一些 实施例中，第二多个电介质层包括最上面的层，其中，多个金属结构和多 个通孔结构仅延伸通过最上面的层。在一些实施例中，多个金属结构和多 个通孔结构延伸通过所有的第一和第二多个电介质层。
在 一 些实施例中，包括键合/焊盘焊点结构的钝化层被形成在第 一 和第 二多个电介质层上。在一些实施例中，多个通孔结构是在多个金属结构之 间里。多个通孔结构互连多个金属结构。在一些实施例中，多个通孔结构 包括多个接触孔结构，接触孔结构把多个金属结构互连到半导体衬底上。
在一个实施例中，半导体晶片包括至少一个半导体管芯；多个围绕 至少一个半导体管芯布置的划片槽；和至少一个破裂防止结构，破裂防止 结构形成于多个划片槽里，划片槽接近于至少一个半导体管芯。在一些实 施例中，至少一个半导体管芯还包括围绕半导体管芯的周边的密封环。
在一些实施例中，至少一个半导体管芯和至少一个破裂防止结构隔开 距离D。在一些实施例中，至少一个破裂防止结构包括金属。在一些实施 例中，至少一个破裂防止结构接近于至少一个半导体管芯的角部、侧壁、 或者其结合。在一些实施例中，至少一个破裂防止结构包括连续线、虚 线、多个连续线、多个虚线、或其结合之一。在一些实施例中，至少一个 破裂防止结构包括L-形、十字形、矩形、连续的矩形构形、T-形、八角形、 正三角形、或其结合中的至少一个。
在一个实施例中，破裂防止结构包括半导体衬底；多个形成在半导 体衬底上面的金属层；多个通孔结构，通孔结构形成通过在所说的多个金 属层之间的多个电介质层，其中，所说的通孔结构互连所说的金属层；和 在多个电介质层间的界面，所说界面包括不同K值的电介质层相遇的地方， 其中，多个金属层和多个通孔结构延伸或者至少通过该界面或者延伸到该 界面。
前面已经描述了几个实施例，以致本领域普通技术人员可以很好地理解本发明的各个方面。本领域普通技术人员可以理解到他们可以容易地
使用本发明作为基础，用于设计或者修改其他的工艺和结构，用来执行相 同的目的和/或取得这里介绍的实施例的相同的优点。本领域普通技术人员
也将会认识到这样的等同结构不会脱离本发明的精神和范围，并且，可 以在这里进行多种变化、替换和更改，而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种破裂防止结构，布置在划片槽之间的多个半导体管芯，其中，划片槽包括至少一个破裂防止结构，该破裂防止结构包括半导体衬底；布置在半导体衬底上的第一材料的第一多个电介质层；以不同于第一材料的第二材料，布置在第一多个电介质层上的第二多个电介质层，其中，第一多个电介质层和第二多个电介质层在界面处相遇；和形成通过第一多个电介质层和第二多个电介质层的界面的多个金属结构和多个通孔结构。
2. 按照权利要求1的破裂防止结构，其中，第一材料包括低-K电介质材料。
3. 按照权利要求1的破裂防止结构，其中，第一材料包括超低-K、特 超低-K、 XLK、或其结合的电介质材料。
4.按照权利要求1的破裂防止结构，其中，多个金属结构和多个通 孔结构至少延伸通过第二多个电介质层。
5. 按照权利要求1的破裂防止结构，其中，多个金属结构和多个通孔 结构至少延伸通过第一多个电介质层。
6. 按照权利要求1的破裂防止结构，其中，多个金属结构和多个通孔 结构延伸通过所有的第一和第二多个管芯层。
7. 按照权利要求1的破裂防止结构，还包括形成在覆盖第一和第二多 个电介质层的钝化层上的键合/焊盘焊点结构。
8. 按照权利要求1的破裂防止结构，其中，多个通孔结构是在多个金 属结构之间，多个通孔结构互连多个金属结构。
9. 一种半导体晶片，包括 多个半导体管芯；多个设置在邻接半导体管芯之间的划片槽；在邻接于半导体管芯的角部的多个划片槽里形成的破裂防止结构。
10. 按照权利要求9的半导体晶片，还包括附加破裂防止结构，附加 破裂防止结构形成在划片槽里并且接近于半导体管芯的侧壁。
11. 按照权利要求9的半导体晶片，其中，破裂防止结构至少包括连 续线、虚线、多个连续线、多个虚线、或其结合之一。
12. 按照权利要求9的半导体晶片，其中，破裂防止结构至少包括L-形、十字形、矩形、连续的矩形构形、T-形、八角形、正三角形、或其结 合之一。
13. 按照权利要求9的半导体晶片，其中，破裂防止结构仅延伸通过 最上面的金属层。
14. 一种方法，包括 在半导体衬底上形成多个半导体管芯；和在划片槽里形成破裂防止结构，划片槽被处于在两个邻接的半导体管 芯里，其中，破裂防止结构包括在半导体衬底上布置第一材料的第一多个电介质层； 以不同于第一材料的第二材料，在第一多个电介质层上布置第二多个 电介质层，其中，第一多个电介质层和第二多个电介质层在界面处相遇；和通过第一多个电介质层和第二多个电介质层的界面形成的多个金属结 构和多个通孔结构。
15. 按照权利要求14的方法，其中，形成破裂防止结构包括在接近于 半导体管芯的角部形成破裂防止结构。
全文摘要
一种减少集成电路角部剥落和破裂的破裂防止结构。破裂防止结构包括半导体衬底；布置在半导体衬底上的第一材料的第一多个电介质层；以不同于第一材料的第二材料，布置在第一多个电介质层上的第二多个电介质层，其中，第一多个电介质层和第二多个电介质层在界面处相遇；和通过第一多个电介质层和第二多个电介质层的界面形成的多个金属结构和多个通孔结构。
文档编号H01L23/00GK101640190SQ20081019290
公开日2010年2月3日 申请日期2008年12月29日 优先权日2008年7月29日
发明者刘豫文, 蔡豪益, 陈宪伟 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司