发明名称 密封环结构、半导体晶圆以及降低切割引起应力影响之方法
摘要 本发明系关于一种密封环结构,适用于保护一积体电路晶片之一核心电路区,包括:一金属化层,其具有一桥接次层以及一插栓次层;一桥接物,位于该桥接次层内介于该积体电路晶片之一周边边缘与该核心电路区间之一既定位置;以及一插栓,位于该插栓次层内且大体对准于该桥接物,其中该插栓具有大体相同于该桥接物之宽度之一宽度。
申请公布号 TWI287266 申请公布日期 2007.09.21
申请号 TW094131293 申请日期 2005.09.12
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 姚志翔;黄泰钧;纪冠守;郑志成;梁明硕;万文恺;夏劲秋;梁孟松
分类号 H01L21/68(2006.01);H01L21/78(2006.01) 主分类号 H01L21/68(2006.01)
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种密封环结构,适用于保护一积体电路晶片之 一核心电路区,包括: 一金属化层,其具有一桥接次层以及一插栓次层; 一桥接物,位于该桥接次层内介于该积体电路晶片 之一周边边缘与该核心电路区间之一既定位置;以 及 一插栓,位于该插栓次层内且大体对准于该桥接物 ,其中该插栓具有大体相同于该桥接物之宽度之一 宽度。 2.如申请专利范围第1项所述之密封环结构,其中该 插栓之宽度大体大于形成于该核心电路区内之插 栓之宽度。 3.如申请专利范围第1项所述之密封环结构,其中该 插栓之宽度介于0.4~ 12微米。 4.如申请专利范围第1项所述之密封环结构,其中该 插栓之宽度介于0.4~4微米。 5.如申请专利范围第1项所述之密封环结构,其中该 插栓之宽度介于0.4~1微米。 6.如申请专利范围第1项所述之密封环结构,其中该 金属化层包含一介电材料。 7.如申请专利范围第6项所述之密封环结构,其中该 介电材料具有少于3.0之介电常数。 8.如申请专利范围第6项所述之密封环结构,其中该 介电材料为一含氮材料。 9.如申请专利范围第6项所述之密封环结构,其中该 介电材料为一含氧材料。 10.如申请专利范围第6项所述之密封环结构,其中 该介电材料为一含碳材料。 11.如申请专利范围第6项所述之密封环结构,更包 括一第一阻障层,位于该介电材料之下方。 12.如申请专利范围第11项所述之密封环结构,其中 该第一阻障层包含一含氮材料。 13.如申请专利范围第11项所述之密封环结构,其中 该第一阻障层包含一含氧材料。 14.如申请专利范围第11项所述之密封环结构,其中 该第一阻障层包含一含碳材料。 15.如申请专利范围第11项所述之密封环结构,更包 括一第二阻障材料,覆盖于该介电材料上。 16.如申请专利范围第15项所述之密封环结构,其中 该第二阻障层包含一含氮材料。 17.如申请专利范围第15项所述之密封环结构,其中 该第二阻障层包含一含碳材料。 18.如申请专利范围第1项所述之密封环结构,其中 该桥接物系由含铜材料所制成。 19.一种密封环结构,适用于保护一积体电路晶片之 一核心电路区,包括: 一金属化层,具有一桥接次层以及一插栓次层; 一桥接物,位于该桥接次层内介于该积体电路晶片 之一周边边缘与该核心电路区间之一既定位置;以 及 至少两插栓,位于该插栓次层内,且为至少一介电 结构所隔离,其中该些插栓具有大于该介电结构之 一总宽度。 20.如申请专利范围第19项所述之密封环结构,其中 该些插栓之宽度大体大于形成于该核心电路区内 之插栓之宽度。 21.如申请专利范围第19项所述之密封环结构,其中 该些插栓之宽度介于0.4~12微米。 22.如申请专利范围第19项所述之密封环结构,其中 该些插栓之宽度介于0.4~4微米。 23.如申请专利范围第19项所述之密封环结构,其中 该些插栓之宽度介于0.4~1微米。 24.如申请专利范围第19项所述之密封环结构,其中 该介电结构包括介电常数少于3.0之介电材料。 25.如申请专利范围第24项所述之密封环结构,其中 该介电材料包含一含氮材料。 26.如申请专利范围第24项所述之密封环结构,其中 该介电材料包含一含氧材料。 27.如申请专利范围第24项所述之密封环结构,其中 该介电材料包含一含碳材料。 28.如申请专利范围第19项所述之密封环结构,更包 括一第一阻障层,位于该介电结构之下方。 29.如申请专利范围第28项所述之密封环结构,其中 该第一阻障层包含一含氮材料。 30.如申请专利范围第28项所述之密封环结构,其中 该第一阻障层包含一含氧材料。 31.如申请专利范围第28项所述之密封环结构,其中 该第一阻障层包含一含碳材料。 32.如申请专利范围第19项所述之密封环结构,更包 括一第二阻障材料,覆盖于该介电材料上。 33.如申请专利范围第32项所述之密封环结构,其中 该第二阻障层包含一含氮材料。 34.如申请专利范围第32项所述之密封环结构,其中 该第二阻障层包含一含氧材料。 35.如申请专利范围第19项所述之密封环结构,其中 该桥接物系由含铜材料所制成。 36.如申请专利范围第19项所述之密封环结构,更包 括一第二桥接物,位于该桥接次层上。 37.如申请专利范围第19项所述之密封环结构,更包 括一第二密封环结构,介于该积体电路晶片之周边 边缘以及该核心电路区间。 38.一种密封环结构,适用于保护一积体电路晶片之 一核心电路区,包括: 一金属化层,具有一桥接次层以及一插栓次层; 一桥接物,位于该桥接次层内介于该积体电路晶片 之一周边边缘与该核心电路区间之一既定位置;以 及 至少两插栓,位于该插栓次层内,其中该至少两插 栓之总宽度大于该桥接物之宽度50%以上。 39.如申请专利范围第38项所述之密封环结构,其中 该些插栓之宽度大体大于形成于该核心电路区内 之插栓之宽度。 40.如申请专利范围第38项所述之密封环结构,其中 该些插栓之宽度介于0.4~12微米。 41.如申请专利范围第38项所述之密封环结构,其中 该些插栓之宽度介于0.4~4微米。 42.如申请专利范围第38项所述之密封环结构,其中 该些插栓之宽度介于0.4~1微米。 43.如申请专利范围第38项所述之密封环结构,更包 括一介电结构,该介电结构具有介电常数少于3.0之 介电材料。 44.如申请专利范围第43项所述之密封环结构,其中 该介电材料包含一含氮材料。 45.如申请专利范围第43项所述之密封环结构,其中 该介电材料包含一含氧材料。 46.如申请专利范围第43项所述之密封环结构,其中 该介电材料包含一含碳材料。 47.如申请专利范围第43项所述之密封环结构,更包 括一第一阻障层,位于该介电结构之下方。 48.如申请专利范围第43项所述之密封环结构,更包 括一第二阻障层,覆盖于该介电材料上。 49.一种密封环结构,适用于保护一积体电路晶片之 一核心电路区免于裂痕的推进,该密封环结构包括 : 一第一组之一或多个密封环线路,位于该积体电路 晶片之一边角以及该核心电路区之一边角区间;以 及 一第二组之一或多个密封环线路,位于该积体电路 晶片之一边缘以及该核心电路区之一边缘区间,其 中各密封环线路分别包括一金属化膜层,其包括: 一桥接次层与一插栓次层; 一桥接物,位于该桥接次层内介于该积体电路晶片 之一周边边缘与该核心电路区间之一既定位置;以 及 至少一插栓,位于该插栓次层内,该至少一插栓之 总宽度大于该桥接物之宽度50%以上。 50.如申请专利范围第49项所述之密封环结构,其中 该第一组之一或多个密封环线路包括至少两密封 环线路。 51.如申请专利范围第49项所述之密封环结构,其中 该第二组之一或多个密封环线路包括至少一密封 环线路。 52.如申请专利范围第49项所述之密封环结构,其中 该第一组之一或多个密封环线路包括非电性连结 于该第一组之一或多个第一密封环线路之剩余密 封环之一密封环线路。 53.如申请专利范围第49项所述之密封环结构,其中 该第一组之一或多个密封环线路包括非电性连结 于该第二组之一或多个之密封环之一密封环线路 。 54.一种半导体晶圆,包括: 一降低切割引起应力之结构,包括: 一半导体基底; 至少一主动区,位于半导体基底内;以及 一或多个电路,位于该主动区内; 一切割道,用以切割该主动区,沿该主动区设置; 至少一密封环结构,环绕该主动区;以及 至少一浅沟槽隔离物,位于该密封环结构与该切割 道间之该半导体基底内。 55.如申请专利范围第54项所述之半导体晶圆,其中 该密封环结构为一连续环状物,环绕该主动区。 56.如申请专利范围第54项所述之半导体晶圆,其中 该密封环结构具有约大于10微米之一宽度。 57.如申请专利范围第54项所述之半导体晶圆,其中 该主动区为一膜层堆叠结构,该膜层堆叠结构包括 一或多个导电膜层,系经由复数个介层接触物形成 连结,其中于该一或多个导电膜层之间设置有介电 材料。 58.如申请专利范围第54项所述之半导体晶圆,其中 该密封环结构经由一或多个连结于该半导体基底 之接触物而接地。 59.如申请专利范围第54项所述之半导体晶圆,其中 该浅沟槽隔离物系为填入有至少一介电材料之沟 槽。 60.如申请专利范围第54项所述之半导体晶圆,其中 该浅沟槽隔离物具有至少3000埃之深度。 61.如申请专利范围第54项所述之半导体晶圆,更包 括一隔离沟槽,设置于该密封环结构与该切割道间 之基底上。 62.如申请专利范围第61项所述之半导体晶圆,其中 该隔离沟槽系设置于该浅沟槽隔离物之上。 63.一种半导体晶圆,包括: 一降低切割引起应力之结构,包括: 一半导体基底; 至少一主动区,位于半导体基底内;以及 一或多个电路,位于该主动区内; 一切割道,用以切割该主动区,沿该主动区设置; 至少一密封环结构,环绕该主动区; 至少一浅沟槽隔离物,位于该密封环结构与该切割 道间之该半导体基底内;以及 一隔离沟槽,设置于该密封环结构与该切割道间之 该半导体基底内并位该浅沟槽隔离物之上。 64.如申请专利范围第63项所述之半导体晶圆,其中 该密封环结构具有约大于10微米之一宽度。 65.如申请专利范围第63项所述之半导体晶圆,其中 该密封环结构经由一或多个连结于该半导体基底 之接触物而接地。 66.如申请专利范围第63项所述之半导体晶圆,其中 该浅沟槽隔离物为填入有至少一介电材料之沟槽 。 67.如申请专利范围第63项所述之半导体晶圆,其中 该浅沟槽隔离物具有至少3000埃之深度。 68.一种降低切割引起应力影响之方法,适用于位于 一半导体基底之一主动区之一电路当沿着一切割 道切割该主动区时,包括下列步骤: 形成环绕该主动区之一密封环结构;以及 蚀刻去除一部份该半导体基底,以于该密封环结构 与该切割道间之该半导体基底内形成一浅沟槽隔 离物。 69.如申请专利范围第68项所述之降低切割引起应 力影响之方法,更包括于该密封环结构与该切割道 之基底上形成一隔离沟槽之步骤。 70.如申请专利范围第68项所述之降低切割引起应 力影响之方法,其中该密封环结构具有约大于10微 米之一宽度。 71.如申请专利范围第68项所述之降低切割引起应 力影响之方法,其中该密封环结构经由一或多个连 结于该半导体基底之接触物而接地。 72.如申请专利范围第68项所述之降低切割引起应 力影响之方法,其中,该浅沟槽隔离物系为填入有 至少一介电材料之沟槽。 73.如申请专利范围第68项所述之降低切割引起应 力影响之方法,其中该浅沟槽隔离物具有至少3000 埃之深度。 图式简单说明: 第1A~1C图显示了自积体电路晶片之边缘进入其内 部区域之裂痕; 第2图图示了习知密封环结构之一剖面情形; 第3A~3C图为一系列剖面图,用以显示了依据本发明 之不同实施例中之具有多层金属化层之密封环结 构; 第4A~4D图显示了用依据本发明之不同实施例中之 密封环之布局设计; 第5A图显示了于依据本发明另一实施例,于晶圆切 割或分割程序时应用多种元件设计以降低切割晶 片所引起损害之CMOS制程之剖面情形; 第5B图显示了如第5A图中之晶片区域之上视情形。
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