[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

本发明提供一种半导体结构及其形成方法，其中，所述半导体结构包括：衬底，所述衬底包括器件区和包围所述器件区的保护区；位于所述保护区衬底上的保护环结构；位于所述器件区衬底上的电连接结构；位于所述保护环结构和所述电连接结构上的顶层介质层，所述顶层介质层完全覆盖所述保护环结构，且所述器件区顶层介质层中具有暴露出电连接结构的开口；位于所述开口中的焊盘；位于所述顶层介质层上的钝化层，所述钝化层暴露出所述焊盘；连接所述焊盘的导线，所述导线横跨所述保护区。由于所述顶层介质层完全覆盖所述保护环结构，则所述保护区钝化层表面不具有凸出部，从而不容易使所述保护区钝化层与所述导线接触，从而能够减少漏电。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，集成电路的尺寸逐渐减小，半导体器件的性能不断提高。

在半导体技术中，为了减少外部环境对半导体器件的影响，往往在半导体器件周围的芯片上形成保护环。为了使保护环能够减小外界环境对半导体器件产生的应力，保护环中具有金属结构。

在封装(Package)工艺中往往需要通过导线将半导体器件电连接至印制电路板或将两片芯片中的半导体器件连接在一起。导线需要跨过所述保护环与所述半导体器件相连接。

具体的，封装的步骤包括：首先在半导体衬底上形成半导体器件，例如晶体管等；然后形成连接半导体器件的金属互连结构；之后在金属互连结构上形成金属焊盘，并在所述焊盘上形成焊球，导线通过焊球将半导体器件电连接至印制电路板或将两片芯片中的半导体器件电连接在一起。

然而，现有的半导体结构的形成方法容易影响所形成半导体结构的性能。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，能够改善半导体结构性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：衬底，所述衬底包括器件区和包围所述器件区的保护区；位于所述保护区衬底上的保护环结构；位于所述器件区衬底上的电连接结构；位于所述保护环结构和所述电连接结构上的顶层介质层，所述顶层介质层完全覆盖所述保护区，且所述器件区顶层介质层中具有暴露出电连接结构的开口；位于所述开口中的焊盘；位于所述顶层介质层上的钝化层，所述钝化层暴露出所述焊盘；连接所述焊盘的导线，所述导线横跨所述保护区钝化层。

可选的，还包括：位于所述衬底器件区的器件结构，所述器件结构与所述电连接结构电连接。。

可选的，所述保护环结构包括单个或多个保护单元，所述保护单元包括：位于所述保护区衬底上的保护层间介质层，位于所述保护层间介质层中的保护插塞，以及位于所述保护层间介质层和保护插塞上的保护金属层；所述电连接结构包括单个或多个连接单元，所述连接单元包括：位于所述器件区衬底上的器件层间介质层，位于所述器件层间介质层中的器件插塞，所述器件插塞贯穿所述器件层间介质层，以及位于所述器件层间介质层和器件插塞上的器件金属层。

可选的，所述保护单元和所述连接单元的个数为多个且个数相同，在所述保护环结构中，保护层间介质层沿垂直于所述衬底表面的方向上层叠设置；在电连接结构中，器件层间介质层在沿垂直于所述衬底的方向上层叠设置。

可选的，所述保护插塞的材料为铜或钨；所述保护金属层的材料为铜、铝或铜铝。

可选的，所述导线的材料为铜或铝。

可选的，所述焊盘的材料为铝、铜或铜铝。

可选的，所述顶层介质层的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

可选的，所述钝化层的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

可选的，所述顶层介质层的厚度为7000埃～9000埃。