[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本文讨论的实施例涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

在半导体晶圆(wafer)上沿划片线区域(scribe line area)形成许多半导体芯片。沿划片线区域锯切半导体晶圆，以将其分成单独的半导体芯片。如果锯切时在划片线区域产生的裂纹扩展到半导体芯片中，则半导体芯片会损坏。

通常而言，半导体芯片沿其边缘形成有防潮环。提出这样的技术，其中在防潮环的外侧还形成抑制裂纹扩展到半导体芯片中的金属环(例如，参见JP 2008-270720A)。对于抑制裂纹扩展的金属环，期望的是，进一步增强抑制裂纹扩展效果的技术。

发明内容

本发明的目的是要提供一种半导体器件及其制造方法，该半导体器件具有能够抑制裂纹扩展的新颖结构。

根据本发明的一个方案，一种半导体器件包括：半导体衬底；半导体元件，形成在半导体衬底上；第一金属环，环绕半导体元件；绝缘膜，形成为覆盖半导体元件，并在其中布置有第一金属环；以及凹槽，形成在绝缘膜中，其中，通过以如下方式叠置多个金属层来形成第一金属环，所述方式即，使得多个金属层的各自的外侧侧面(lateral face)彼此齐平，或者使得放置在下方金属层上方的多个金属层的每一个的外侧侧面比该下方金属层的外侧侧面放置得更加靠近内侧；以及该凹槽具有第一底部，该第一底部被布置在第一金属环的内侧，并延伸至第一金属环的最上层金属层的上表面的深度。

附图说明

图1为示意性地示出设置有作为本发明的一个实例的防裂环(crackprevention ring)结构的半导体晶圆的平面图。

图2A至图2G为示出用于设置有第一实例的防裂环结构的半导体晶圆的主要制造工艺的沿厚度方向的示意性剖视图。

图3为示出通过切片锯切割设置有第一实例的防裂环结构的半导体晶圆的状态下的沿厚度方向的示意性剖视图(在防裂环的上表面终止裂纹的情况)。

图4为示出通过切片锯切割设置有第一实例的防裂环结构的半导体晶圆的状态下的沿厚度方向的示意性剖视图(裂纹渗透防裂环的情况)。

图5为示出作为第一实例的变型的半导体晶圆的示意性剖视图。

图6为设置有第二实例的防裂环结构的半导体晶圆的沿厚度方向的示意性剖视图。

图7为设置有第三实例的防裂环结构的半导体晶圆的沿厚度方向的示意性剖视图。

图8为设置有第四实例的防裂环结构的半导体晶圆的沿厚度方向的示意性剖视图。

图9A至图9H为示出用于设置有第五实例的防裂环结构的半导体晶圆的主要制造工艺的沿厚度方向的示意性剖视图。

图10为设置有第六实例的防裂环结构的半导体晶圆的沿厚度方向的示意性剖视图。

图11为设置有第七实例的防裂环结构的半导体晶圆的沿厚度方向的示意性剖视图。

图12为设置有作为第八实例的防裂环结构的半导体晶圆的沿厚度方向的示意性剖视图。

图13为设置有第九实例的防裂环结构的半导体晶圆的沿厚度方向的示意性剖视图。

图14为设置有第十实例的防裂环结构的半导体晶圆的沿厚度方向的示意性剖视图。

图15为设置有第十一实例的防裂环结构的半导体晶圆的沿厚度方向的示意性剖视图。

图16为示出通过切片锯切割设置有第十一实例的防裂环结构的半导体晶圆的状态下的沿厚度方向的示意性剖视图。

具体实施方式

首先，参考图1至图4来说明作为本发明的第一实例的防裂环结构。在本说明书中，包括通过叠置金属层形成的防裂环、布置在防裂环下方的防裂绝缘膜以及在防裂环上方附近形成的防裂窗口的结构称为防裂环结构。

图1为示意性地示出设置有第一实例的防裂环结构的半导体晶圆101的平面图。在半导体晶圆101上，多个半导体芯片区域被布置在矩阵中。在各相邻的半导体芯片区域102之间来限定划片线区域103。沿划片线区域103的中心线划片中心103c锯切半导体晶圆101，以将其分成各个半导体芯片102。

在每一个半导体芯片区域102的最外围，形成和闭合环路一样的防裂环105沿半导体芯片区域102的边缘形成。防裂环105的内侧称为半导体芯片区域102，防裂环105的外侧称为划片线区域103。防裂环105被设置为防止锯切半导体晶圆101时在划片线区域103中产生的任意裂纹扩展到半导体芯片区域102中。