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TWI262537B - Semiconductor device with crack prevention ring and method of manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device with crack prevention ring and method of manufacture thereof Download PDF

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TWI262537B
TWI262537B TW093139000A TW93139000A TWI262537B TW I262537 B TWI262537 B TW I262537B TW 093139000 A TW093139000 A TW 093139000A TW 93139000 A TW93139000 A TW 93139000A TW I262537 B TWI262537 B TW I262537B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
trench
integrated circuit
forming
layer
semiconductor device
Prior art date
Application number
TW093139000A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200603208A (en
Inventor
Ping-Wei Wang
Chiiming-Morris Wu
Original Assignee
Taiwan Semiconductor Mfg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiwan Semiconductor Mfg filed Critical Taiwan Semiconductor Mfg
Publication of TW200603208A publication Critical patent/TW200603208A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI262537B publication Critical patent/TWI262537B/zh

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    • H10W42/121
    • H10W42/00
    • H10W42/60

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

1262537 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於半導體裝置,且特別是有關於在半導 體裝置的邊緣形成之環狀結構,以於分割成晶粒時避免在 積體電路的絕緣層中產生脫層(Delaminati〇n)以及裂痕 (Cracks )的現象。 【先前技術】 隨著半導體技術的發展,積體電路的尺寸持續地縮小 化,以提同積體電路的運作效能,此效能主要指增加電路 的操作速度,但也會增加積體電路的複雜度。近幾年來, 單位積體電路(亦稱為晶片或是晶粒)的電晶體數目持續 η加中。.積體電路的每個晶片只包含少量的元件時,可 以容易地以單-材質層來連接這些㈣。然而,當每個晶 片需要容納更多的電晶體時而且需要增加積體電路的操: 速度時’將必須使用到多層内連線。 在多層内連線的電路系統中,主要是由兩層或是更多 層共用-内連線的區域’以增加主動元件的面積,以提高 =能性晶片之密度。然而在半導體製程申進行多層内連線 :驟將增加製程的複雜度。傳統上,在晶圓的下層區域形 成主動兀件(例如電晶體、二極體、電容及其他元件)。在 =主動元件的製程之後,形成多層的内連線結構,以於 後:圓上瓜成數以千斤的晶粒。接著在製程步驟完成 ’對母個晶粒邊緣的㈣道進行㈣丨,讀每個晶粒分 1262537 離。最後對每個晶粒進 路模組進行封裝製程。 戈疋對多個晶粒組成之電 由於半導體元件的尺寸持續地微縮 内連線製程受到極大㈣kn、先一 卞夕小⑽夕層 、罕戈。虽兀件的最小特徵尺寸縮小 到1 μηι以下時,由於 逑線產生較回的RC時間延遲而造 成的積體電路之訊缺彳皇;膝 〜專遞L遲(Propagation Delay )將更加 嚴重。所以半導體廠經常 币便用不冋的材貝及製程步驟來改 善多層内連線製程,特另I θ 衣狂将別疋在多層内連線製程改用不同的 導電材質及絕緣材質,作县 、 仁尺已被技只受到極大的考驗,而 需要改變許多的製程參數。 白知技術中,一氧化石夕材質通常用來作為隔絕導電層 的絕緣材質,二氧化石夕材質的介電常數約為4力或是更高, 其中介電常數為1.0表示真空狀態的介電常數。然而在半導 體業界中傾向使用低介電常數(例如3 5或是更低的介電常 數值)之材質作為絕緣材質。 ,積體電路的製造薇商持續使用更窄線寬的電路、低介 電常數材質、以及其他使半導體元件更小及操作速度更高 的半導體技術。隨著上述半導體技術的提升,良率及產能 的維持遭逢很大的瓶頸。低介電常數的材質較為脆弱,而 且比起過去所使用的二氧化石夕之介電材質,低介電常數材 質的可靠性較低。以可靠度來說,靠近晶粒角落的低介電 常數材質容易脆裂,特別是在進行切割製程更容易發生脆 裂的現象。 一般而言,切割道係定義於不具有電路圖案之多層結 1262537 構上’且其寬度約介於80至120 μηι,主要是依據晶圓上的 晶粒大小來作決定。此外,當多層結構的其中一材質層為 具有高膨脹係數之金屬材質時,該材質層的尺寸變化量足 以在切割道之區域產生很高的内應力。所以在切割道附近 的晶圓將遭受破壞,例如剝離(Peeling )、脫層 (Delamination)以及介電層破裂。當多層連線結構包括由 低介電常數(Low-k )組成之金屬内連線介電層時,經常可 以看到上述的破壞模式。 此外,由於切割製程所引起的應力會在晶粒的角落之 測試鍵(Test Keys)造成嚴重的剝離現象。此現象將使晶 粒角落的多重材質層間之介面發生脫層(Delaminati〇n)問 題。而脫層(Delamination)降低元件的可靠度,並且產生 殘留的材質,更會干擾後續進行的積體電路之處理及測試 製程。在進行樹脂封裝的製程中,所產生的應力將使覆蓋 在晶粒上的保護層破裂。假如在護環使用低介電常數,破 裂的問題將更加明顯,並且進—步降低積體電路的可靠度。 【發明内容】 且本發明提供一種在切割道附近的積體電路之邊緣形成 具有導電材質之破痕預防環狀結構,以解決上述之問題, 並且具有許多技術上的功效。較佳實施例中,破痕預防環 和、σ構延伸至積體電路中且該結構垂直於工件,並且可穿 積體電路的金屬層之卜本發明之破痕預防環狀結 私與測試墊之製程相容,故可延用現有之半導體製 1262537 \而且本發明之破痕預防環狀結構可沿著導電材質的表 刀布或疋以導電材質填滿該破痕預防環狀結構。 根據本發明之一較佳實施例,提供一種製造半導體裝 m提供一工件,接著在工件上形成複數個積體 、二,/、中每一積體電路的外部邊緣設有一切割道,並在 延些積體電路上形成耦接於積體電路之複數金屬層,而且 金屬層包括第一金屬層及位於第一金屬層上之第二金屬 f其中金屬層位於一絕緣層上。然後於積體電路内形成 ^接於切割道之溝渠,纟中溝渠延伸至第二金屬層以下, 然後於積體電路的溝渠上形成—導電材質層,並且利用溝 渠=的導電材質層形成_破痕預防環狀結構。最後在切割 、士刀。】積體電路,其中當積體電路分離時,破痕預防環狀 、。構可有效保護絕緣層,以避免絕緣層破裂。 在本發明之另一較佳實施例中,提供一種半導體裝 置主要包含工件、積體電路以及破痕預防環狀結構。其 中積體電路覆蓋於工件上,且積體電路包括複數個電性連 接至積體電路之金屬層,且金屬層包括第_金屬層以及包 括位於第金屬層上之第二金屬層,其中每一金屬層位於 一絕緣層上。而破痕預防環狀結構位於積體電路的外部邊 緣且破痕預防環狀結構包括導電層以及延伸至第二金屬 層以下。 本發明之優點包括提供一種在積體電路晶粒的邊緣之 破痕預防環狀結構,以避免在分割成晶粒的過程中使積體 電路的介電層發生破裂及脫層的現象。破痕預防環狀結構 1262537 包括具有高機械強度且韌性之導電材質,以於晶粒分割過 程支撐積體電路的邊緣。本發明之破痕預防環狀結構亦包 括在切割道區域形成積體電路所需之測試墊。根據上述, 本發明將可提供製程的良率而降低製造成本。 【實施方式】 接著將在下文中詳細說明本發明之實施例。本發明之 創新概念適用於各種不同的領域。特定的實施例僅用於清 楚說明本發明,並非用以限定本發明之權利範圍。 本發明將以特定的技術領域之較佳實施例,亦即以具 有低介電常數材質作為絕緣層之半導體裝置。然而本發明 亦y用於其他的半導體裝置,例如包括具有習知介電材質 或疋超低介電常數材質之半導體裝置。 第1-5及6a圖係繪示依據本發明之一實施例之半導體 凌置在不同製程步驟之剖視圖。首先參考第丨圖,先提供 °又有複數個積體電路區域! 〇4之工件丨〇2, 積體電路區域⑽,但是n1G2上可設置數以=的 積體電路區域1()4。當製造出半導體褒置i⑻之後,利用環 繞在每個積體電路區域1G4的切割道區域⑽進行分判, 以分離這些積體電路區域104。此夕卜,工件1〇2亦可包ς分 =鄰接於切割道區域刚與積體電路區域刚之密封環^ 區域105,如圖所示。 102上所定義的破痕 104的外部側邊附 根據本發明之一實施例,在工件 預防環狀區域1〇6位於積體電路區域 1262537 近,並且鄰接於切割道區域108。此外,切割道區域 可包括破痕預防環狀區域1〇6,本發明之另一實施例中,切 割道區域108亦可包括密封環狀區域1〇5,詳述如下。 在半導體裝置100的工件102上形成複數絕緣層、導 電層以及半導體層110。較佳實施例中,在破痕預防環狀區 域106以及切割道區域108,材質層u〇a不包括導電層, 如下所述。工件102包括一部份的積體電路112,例如,主 動區域112位於工件102的上表面,其中主動區域Μ包 括電晶體、積體電路所需之電路元件。而且各種絕緣層、 導電層以及半導體層亦可為積體電路的一部份,並於工件 102形成淺溝渠隔離(STI)區域114,如圖所示。 較佳實施例中,一部分積體電路區域104的上表面121 係為導電材質,例如可為金屬層之導電線路。在後續的製 程中,可於導電層的上表面121形成接觸墊。根據本發明 之一較佳實施例中,在破痕預防環狀區域106中不包含金 屬層或是導電層。 在第2圖中,於工件1〇2沉積第一絕緣層118,第一絕 緣層118的材質例如可為介電材質,如三氧化石夕、以及包 含氮之保護層或是介電材質,且第一絕緣層118的厚度約 為2 μπι或是更小,下列說明中亦可稱為保護層(⑽ Layer ) 〇 接著對第一絕緣層118進行圖案化步驟,以形成密封 %狀區域所需之開口 12〇,並且在破痕預防環狀區域ι〇6 圯成破痕預防環狀溝渠丨丨5。較佳實施例中,同時形成開口 1262537 120及溝渠115,其優點在於只需使用一微影步驟即可形成 在封%狀區域所需之開口丨2〇以及形成破痕預防環狀溝渠 115。另一實施例中,亦可使用兩個微影步驟形成密封環狀 區域所需之開口 120以及形成破痕預防環狀溝渠115。 然後進行蝕刻步驟,直至曝露出密封環狀區域1〇5之 導電層的上表面121,因此,密封環狀區域所需之開口 12〇 的厚度等於第一絕緣層118的厚度。另外,由於在破痕預 防環狀區域106的材質層11〇a不包含導電層,所以在破痕 預防環狀區域106中,蝕刻製程持續蝕刻第一絕緣層118, 並且穿透一部分的半導體層11〇a,如標號U6a,U6b,U6c, 116d所示。較佳實施例中,破痕預防環狀溝渠ιΐ5的深度 介於1至8μπι之間,且寬度介於〇.3至1〇μιη之間。本發 明之破痕預防環狀溝渠115可穿透整個積體電路的上方^ 屬層之厚度(在第2圖中未標示,詳見第8圖所示),且破 痕預防環狀溝渠115的深寬比值(AspectRati〇)約為3 : t 或是更大。 本發明之較佳實施例中,破痕預防環狀溝渠115可貫 穿整個半導體層110,並且穿入工件1〇2的上表面,例如標 號116a所示。在一實施例中,破痕預防環狀溝渠115延伸 至一部分或是整個淺溝渠隔離(STI)區域114之厚度。另 一實施例中,破痕預防環狀溝渠115亦可在絕緣及導電層 110a中,以不同的距離延伸至半導體層11〇的各個材質層, 例如圖式之標號116b,116c,116d。本發明之較佳實施例 中,破痕預防環狀溝渠115在絕緣及導電層中延伸至一半 1262537 導體層110的金屬層厚度。 j後在第、纟巴緣層118上沉積一導電材質124,如第3 圖:不。在一實施例中,導電材質124沿著破痕預防環狀 勺表面刀布,但是沒有填滿破痕預防環狀溝渠 另貫^例中,導電材質124填滿破痕預防環狀溝渠 、使彳于‘電材貝124形成覆蓋破痕預防環狀溝渠2丨5之 平面126,如虛線所示(亦可參考第❿目)。導電材質⑶ :可形成覆蓋開口 12G之凹型區域128,如圖所示。導、電材 二:、4例如可為銅、鋁、銀、鎢、金屬氮化物、合金、銅 二==:組成的族群,且導電材f 124厚度約為 本發明亦可對導電材f 124進行微影_製程,以於 ==104形成密封環狀結構13〇,並且在積體電路 第4圖所/成破痕㈣環狀結構(132或是134),如 1 (17; .Γ " #J ^ ^ ^ Test Pads ) 用於不门“圖中未標示’詳見第7圖所示),測試藝156 用於不同的製程步驟中,以 例如,當_«墊156 區域1〇4的測試。 失效的情況時,有可能在許多的元件震置 圓的問顏^讀步驟中即已有破片晶 •i t:而可避免持續製造有缺陷的晶粒。 環狀結構m以及破痕預_^^(^同=也對密封 圖案化步驟,亦可使用習知的微影技術進^疋4進订 先在導電材fl24(未圖示)沉積光阻材質仃== 12 1262537 例:使用鑽石切割工具、雷射切割工具、液體喷嘴劃線器 水^切剎刀具或是其組合之一。接著對晶粒148進行封步 係將接觸墊(未圖示,主要是分布在工件1〇2各處)焊接 至封裝結構的引、線上’讀晶粒148形成電性連接。 ^第沾繪示本發明之另一實施例,其中以導電材質(如 第3圖所不)124填滿破痕預防環狀結構134。
在一實施例中,破痕預防環狀結構(132,134)非常靠 近切割道144’例如可位於切割道區域1〇8之内,此實施例 中在進行切割而使晶粒(未圖示)分離的步驟時,破痕 預防環狀結構⑴2,134)會被移除,亦可在㈣步驟(J 未圖示)中移除密封環狀結構13〇。另一實施例中,在進行 切割製程之後,仍然保留破痕預防環狀結構(132,134),並 且將破痕預防環狀結構(132,134)接地,以避免訊號干擾 以及/或作為靜電放電防護(Electr〇_static Discharge,ESD ) 之用。 ’
第7圖係繪示依據本發明在進行分離製程之前的第j 圖之半導體裝置的上視圖。第7圖在角落顯示四個積體電 路區域,如圖上視圖所示,切割道區域1〇8沿著積體電路 104側邊,並且沿著積體電路1 的底部及頂部側邊延伸。 根據本發明之較佳實施例,破痕預防環狀結構(132,丨34) 位於積體電路104的外部邊緣且鄰接於切割道區域1〇8。特 定而言’破痕預防環狀結構(132,134)沿著積體電路1〇4 的周邊146形成。本發明亦設置介於破痕預防環狀結構 (132,134)與積體電路1〇4間之密封環狀結構13〇。值得 14 1262537 庄思的疋,積體電路1〇4的角落152為一斜角,亦可為直 角’測_ 156的材質例如可為導電材質且位於切割道區 域108之内,亦可於進行切割步驟的過程中移除測試墊 156 〇 第8圖係繪示依據本發明之另一實施例剖視圖,其中 積體電路204包括多個金屬層(M1-9)及介層窗(V1-8)。 類似標號所代表的元件如同第圖所示。為了避免重複, 重複的標號並未再使用,而是使用類似的編號,例如 X02/X04/XG6等,其中在第卜7圖中,χ=卜而在第8圖中, Χ一2。舉例來說,第U圖的導電材質層標號124在第8圖 中的標號為224。 在第8圖之實施例中,位於破痕預防環狀區域206之 破痕預防環狀結構(232,234)向下延伸至位於積體電路2〇4 所對應的位置,且經過金屬層M9,如第8圖之216d所示。 另一實施例中,破痕預防環狀結構(232,234)亦可向下延 伸至數個金屬層(M4-M9)以及介層窗(V4_V8),如標號 216c。在一實施例中,破痕預防環狀結構(232,234)亦可 向下延伸至整個金屬層(M1-M9)以及介層窗(V1_V8), 如私號216b。在另一實施例中,破痕預防環狀結構 (232,234)亦可向下延伸至整個半導體裝置2〇〇的積體電 路區域210a,並且穿入工件202,如標號216a所示。在一 實施例中,破痕預防環狀結構(232,234)亦可向下延伸至 一部分位於工件202内的溝渠隔離區域214,如圖所示。 本舍明之優點包括提供一種製造鄰接於積體電路 15 1262537 (100,200)的切割道區域(i40,240)之破痕預防環狀結構 (132,134,232,234 )的方法,並且同時形成破痕預防環狀 結構(132,134,232,234)與密封環狀結構(丨3〇,23〇),以及 形成用於對積體電路晶粒148進行電性測試之測試墊 (156,256 )。由於本發明利用相同的導電材質(丨24,224) 及相同的微影罩幕形成破痕預防環狀結構 (132,134,232,234)以及密封環狀結構(13〇,23〇),因此不 需要增加製程步驟來製造半導體裝置(1〇〇,2〇〇)。當半導體 破置(1GG’2GG)使用低介電常數或是超低介電數材質作為 絕緣層的材質時,上述之破痕預防環狀結構 (132,134,232,234 )特別合適,亦適用於其他的介電常數 之材負。本發明之破痕預防環狀結構( 在晶粒148的切割過程中可防止半導體裝置(1⑻,2叫的 絕緣層產生脫層的問題。 ^雖然本發明已用較佳實施例揭露如上,然其並非用以 =本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神 :乾圍内’當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護 當視後附之中請專利範圍所界定者為準。 ° L圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特 顯易憎,姐耝“ u — π丨文‘钻月匕更日, 如下:特舉較仏貫施例’並配合所附圖式,作詳細說日> 弟1-5及6a圖係繪示依據本發明之一實施例之半導邀 16 1262537 其中在鄰接於積體電路的 裝置在不同製程步驟之剖視圖 切割道形成裂痕預防環狀結構 弟6b圖轉示依據本發明之另—實施例之剖視圖,^ 中在預防裂痕之環狀結構填入導電材質。 〃 第7圖係繪示依據本發明在進行分離製程之前的 6 圖之半導體裝置的上視圖。 第8圖係繪示依據本發明之另一實施例剖視圖,其中 j麵防環狀結構填人導電材f,1該環狀結構填設有
—氣室,並且繪示一密封環,其中積體電路包括多個金屬 層及介層窗。 此外,除非有特別的說明,否則在不同圖式中的標號 及符諕係對應於相同的元件。而且本發明之圖式清楚地顯 示較佳實施例之態樣,且圖式並非按照固定的比例繪製。 【主要元件符號說明】 100、200半導體裝置 102、202工件 1 〇4積體電路區域 1〇5密封環狀區域 106、206破痕預防環狀區域1〇8切割道區域 110、110a、210、210a 半導 112 主動區域 體層 115破痕預防環狀溝渠 114、214淺溝渠隔離區域 118第一絕緣層 116a、116b、116c、116d、120 開口 216a、216b、216c、216d 半 121 上表面 導體層的位置 124導電材質 17 1262537 126平面 128凹型區域 130、230密封環狀結構 132、134、232、234 破痕預 136第二絕緣層 防環狀結構 138、140、240 開孔 144切割道 142氣室 146周邊 14 8晶粒 156、256測試墊 18

Claims (1)

  1. ^126253^-¾ :¾ i 十、申請專利範圍: 至少包含下列步驟: 1. 一種製造半導體裝置的方法 提供一工件; 形成複數個積體電路於該 電路的外部邊緣設有一切割道 接至該些積體電路之複數金屬 金屬層及至少包括位於該第一 其中母一金屬層位於一絕緣層 工件上,其中每一該些積體 ’並在該些積體電路形成輕 層,而該些金屬層包括第_ 金屬層上之一第二金屬層, 上; 、开广溝渠於該積體電路内,且該溝渠鄰接於該切割 道、、中該溝渠至少延伸至該第二金屬層; 形成-導電材質層於該積體電路的該溝渠上,其中利 用“溝木上的邊導電材質層形成—破痕預防環狀結構;以 及 該切#丨道進行分割該積體電路之步驟,當該些積體 電路分離時’該破痕預防環狀結構用以保護該絕緣層,以 避免破裂。 2·如中請專利範圍第i項所述之方法,其中分割該積 體電路的步驟中,至少包含使用鑽石切割工具、雷射切割 工具,夜體噴嘴劃、線器以及水槍切割刀具所組成的族群。 3·如申請專利範圍第2項所述之方法,其中分割該積 體電路的步驟中’至少包含該破痕預防環狀結構。 19 ^1262537^ 4·如申請專利範圍第丨項 路與該破痕預防環狀結構之間形方法,可在該積體電 ring)結構。 傳統的密封環狀(seal 5·如申請專利範圍第 體電路…士播& 示項所述之方法,其中分割該積 體電路的結射,至少包含移除該密封環狀結構。 6·如申請專利範圍第 電材質層的步驟中,至少 氮化物、合金、銅合金以 1項所述之方法,其中形成該導 包含沉積銅、鋁、銀、鎢、金屬 及鋁合金所組成的族群。 7·如申請專利範圍第!項所述之方法,其中形成 =質:於該積體電路的溝渠之步驟中,至少包含使用該 材貝填滿該溝渠,或部分填充,或沿著該溝渠表面形 成該導電材質。 “ 8所如申請專利範圍帛1項所述之方法,其中形成該導 電材質層於該積體電路的溝渠之步驟中,至少包含沿著該 溝渠的表面形成該導電材質。 9·如申凊專利範圍第8項所述之方法,其中形成該導 電材質層至少包含沉積厚度等於或是小於2000 μηι之導電 材質。 20 -保護層於該導電材1: 所迷之方法,更包含形成 中,至少包二Γ ’形成該保護層的步驟 狀結構中。氣室於該保護層下方的該破痕預防環 溝專利範圍第1G項所述之方法,其中形成該 -金屬層之該=之步驟中’至少包含形成延伸於該第 畜泪於㈣!/ 第11項所述之方法,其中形成該 溝:該積體電路内之步驟中,至少包含形成延伸貫穿該 積體電路而到達該工件上之該溝渠。 申貝牙1 包人在,申明專利範圍第1項所述之方法,更包含至少 於今接件上形成一淺溝渠隔離區域,其中形成該溝渠 之:免:路内之步驟中,至少包含形成延伸穿過該工件 该反溝渠隔離區域之該溝渠。 \如巾請專利範圍第1項所述之方法,其中形成該 5 1Λ 、電路内之步驟中,至少包含形成寬度介於0.3 ’且深度介於1至8 μηι之該溝渠。 溝泪1如中請專利範圍第1項所述之方法,其中形成該 積體電路内之步财,至少包含形成深寬比為等 21
    ^ 126253¾ 於或大於3 : 之該溝渠。 16.如申請專利範圍第丨項所述之方法,更包含於該 切割道的該積體電路測試墊處形成測試溝渠的蝕刻製程 時’並且同時形成破痕預防環狀結構所需之該溝渠,其中 形成該導電材質層的步驟至少包含在該測試溝渠上形成_ 測試墊。 17· —種半導體裝置,至少包含: 一工件; 一覆蓋於該工件之積體電路,該積體電路包括複數個 電性連接至該些積體電路之金屬層,且該些金屬層包括一 第一金屬層以及至少包括位於該第一金屬層上之一第二金 屬層’其中每一金屬層位於一絕緣層上;以及 位於該些積體電路的外部邊緣之破痕預防環狀結 構,該破痕預防環狀結構包括一導電材質層並且延伸至該 第二金屬層。 18·如申請專利範圍第17項所述之半導體裝置,其中 该導電材質層至少包含銅、紹、銀、嫣、金屬氮化物、合 金、銅合金以及鋁合金所組成的族群。 > 19·如中料利範圍第17項所述之半導體裝置,其中 該破痕預防環狀結構至少白人吉 傅主/包3填入该導電材質之溝渠。 22 126^53^ 2〇·如申請專利範圍第19項所述之半導體裝置,其中 該溝渠的寬度介於〇2 ^ 又)丨於0.3至1〇 μηι且深度介於1至8 μχη。 21·如申睛專利範圍第19項所述之半導體裝置,其中 該溝渠的深寬比為3: i或是更大。 22 -bu 由-^主 ’甲請專利範圍第19項所述之半導體裝置,其中 該溝水至少包含部份填滿或全填滿的該導電材質。 23 ·如申請專利範圍第19項所述之半導體裝置,其中 該導電材質沿著該溝渠的表面分布。 24·如申請專利範圍第23項所述之半導體裝置,其中 著該溝知的表面分布的該導電材質層之厚度小於Μ⑼ μηι 〇 25.如申請專利範圍第23項所述之半導體裝置,更包 含位於该積體電路及該破痕預防環狀結構上之一保護層, 其中該保護層設有位於該保護層下方之一氣室。 26·如申請專利範圍第17項所述之半導體裝置,其中 该破痕預防環狀結構延伸至該第一金屬層。 23 r Ι26353> 如申睛專利範圍第17項所述之半導體 該破痕預防戸心,丄 販攻置,其中 上 衣狀、、、吉構延伸穿過該積體電路而到達該工件 如申睛專利範圍第17項所述之半導體裝置,其中 "亥工件至少包含一淺溝渠隔離區域,且該破痕預防環狀結 構延伸穿入該淺溝渠隔離區域。 29_如申請專利範圍第17項所述之半導體裝置,更包 含位於該積體電路與該破痕預防環狀結構間之一密封環狀 結構。 30·如申請專利範圍第29項所述之半導體裝置,其中 該密封環狀結構的寬度等於或是小於1 m。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI417975B (zh) * 2009-12-30 2013-12-01 Raydium Semiconductor Corp 測試墊結構、晶片封裝結構、測試墊結構製作方法以及晶片封裝結構製作方法

Families Citing this family (103)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI227936B (en) * 2004-01-14 2005-02-11 Taiwan Semiconductor Mfg Sealed ring for IC protection
US8072066B2 (en) * 2004-06-04 2011-12-06 Omnivision Technologies, Inc. Metal interconnects for integrated circuit die comprising non-oxidizing portions extending outside seal ring
US7777338B2 (en) * 2004-09-13 2010-08-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Seal ring structure for integrated circuit chips
JP4689244B2 (ja) * 2004-11-16 2011-05-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US7374971B2 (en) 2005-04-20 2008-05-20 Freescale Semiconductor, Inc. Semiconductor die edge reconditioning
JP2006339189A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体ウェハおよびそれにより形成した半導体装置
US20060278957A1 (en) * 2005-06-09 2006-12-14 Zong-Huei Lin Fabrication of semiconductor integrated circuit chips
US7176555B1 (en) * 2005-07-26 2007-02-13 United Microelectronics Corp. Flip chip package with reduced thermal stress
US8624346B2 (en) * 2005-10-11 2014-01-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Exclusion zone for stress-sensitive circuit design
US20070102792A1 (en) * 2005-11-07 2007-05-10 Ping-Chang Wu Multi-layer crack stop structure
US20070102791A1 (en) * 2005-11-07 2007-05-10 Ping-Chang Wu Structure of multi-layer crack stop ring and wafer having the same
US7382038B2 (en) * 2006-03-22 2008-06-03 United Microelectronics Corp. Semiconductor wafer and method for making the same
JP2008028243A (ja) * 2006-07-24 2008-02-07 Toshiba Corp 半導体装置
US20080122038A1 (en) * 2006-09-15 2008-05-29 Toshiba America Electronic Components, Inc. Guard ring structure with metallic materials
KR100771378B1 (ko) * 2006-12-22 2007-10-30 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자 및 그 제조 방법
US7692274B2 (en) * 2007-01-04 2010-04-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Reinforced semiconductor structures
US9601443B2 (en) * 2007-02-13 2017-03-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Test structure for seal ring quality monitor
KR100995558B1 (ko) * 2007-03-22 2010-11-22 후지쯔 세미컨덕터 가부시키가이샤 반도체 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
WO2008126268A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Fujitsu Microelectronics Limited 半導体装置
US7952167B2 (en) * 2007-04-27 2011-05-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Scribe line layout design
US8125052B2 (en) * 2007-05-14 2012-02-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Seal ring structure with improved cracking protection
US20080290340A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Texas Instruments Incorporated Method for fabricating a semiconductor device having embedded interconnect structures to improve die corner robustness
US7622737B2 (en) * 2007-07-11 2009-11-24 International Business Machines Corporation Test structures for electrically detecting back end of the line failures and methods of making and using the same
WO2009007929A2 (en) * 2007-07-12 2009-01-15 Nxp B.V. Integrated circuits on a wafer and methods for manufacturing integrated circuits
US7732932B2 (en) * 2007-08-03 2010-06-08 International Business Machines Corporation Semiconductor chips with crack stop regions for reducing crack propagation from chip edges/corners
US7960814B2 (en) 2007-08-08 2011-06-14 Freescale Semiconductor, Inc. Stress relief of a semiconductor device
US8102027B2 (en) * 2007-08-21 2012-01-24 Broadcom Corporation IC package sacrificial structures for crack propagation confinement
KR101369361B1 (ko) 2007-10-15 2014-03-04 삼성전자주식회사 일체형 크랙 스탑 구조물을 구비한 반도체 장치
US8643147B2 (en) * 2007-11-01 2014-02-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Seal ring structure with improved cracking protection and reduced problems
KR20090046993A (ko) * 2007-11-07 2009-05-12 주식회사 동부하이텍 반도체 소자 및 그 제조 방법
JP2009123734A (ja) * 2007-11-12 2009-06-04 Renesas Technology Corp 半導体装置及びその製造方法
US8648444B2 (en) * 2007-11-29 2014-02-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Wafer scribe line structure for improving IC reliability
US7491578B1 (en) 2008-04-02 2009-02-17 International Business Machines Corporation Method of forming crack trapping and arrest in thin film structures
JP2009266923A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Seiko Epson Corp 半導体装置およびその製造方法
US8334582B2 (en) * 2008-06-26 2012-12-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Protective seal ring for preventing die-saw induced stress
US7955952B2 (en) * 2008-07-17 2011-06-07 International Business Machines Corporation Crackstop structures and methods of making same
US7790577B2 (en) * 2008-07-17 2010-09-07 International Business Machines Corporation Crackstop structures and methods of making same
US8373254B2 (en) * 2008-07-29 2013-02-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Structure for reducing integrated circuit corner peeling
WO2010022970A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Advanced Micro Devices, Inc. A semiconductor device including stress relaxation gaps for enhancing chip package interaction stability
DE102008044984A1 (de) * 2008-08-29 2010-07-15 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Halbleiterbauelement mit Verspannungsrelaxationsspalte zur Verbesserung der Chipgehäusewechselwirkungsstabilität
US8125054B2 (en) * 2008-09-23 2012-02-28 Texas Instruments Incorporated Semiconductor device having enhanced scribe and method for fabrication
KR101470530B1 (ko) * 2008-10-24 2014-12-08 삼성전자주식회사 일체화된 가드 링 패턴과 공정 모니터링 패턴을 포함하는 반도체 웨이퍼 및 반도체 소자
US8013333B2 (en) * 2008-11-07 2011-09-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor test pad structures
US7906836B2 (en) 2008-11-14 2011-03-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Heat spreader structures in scribe lines
KR20100064602A (ko) * 2008-12-05 2010-06-15 삼성전자주식회사 미로 같은 크랙 스토퍼 구조물을 갖는 반도체 및 제조 방법
US8368180B2 (en) * 2009-02-18 2013-02-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Scribe line metal structure
US7897433B2 (en) * 2009-02-18 2011-03-01 Advanced Micro Devices, Inc. Semiconductor chip with reinforcement layer and method of making the same
US8445994B2 (en) * 2009-05-07 2013-05-21 Qualcomm Incorporated Discontinuous thin semiconductor wafer surface features
JP2010287853A (ja) * 2009-06-15 2010-12-24 Elpida Memory Inc 半導体装置及びその製造方法
US20110006389A1 (en) * 2009-07-08 2011-01-13 Lsi Corporation Suppressing fractures in diced integrated circuits
US9059110B2 (en) 2009-09-04 2015-06-16 X-Fab Semiconductor Foundries Ag Reduction of fluorine contamination of bond pads of semiconductor devices
US9269676B2 (en) * 2009-11-25 2016-02-23 Intel Corporation Through silicon via guard ring
JP5830843B2 (ja) * 2010-03-24 2015-12-09 富士通セミコンダクター株式会社 半導体ウエハとその製造方法、及び半導体チップ
US9093411B2 (en) 2010-10-19 2015-07-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Pad structure having contact bars extending into substrate and wafer having the pad structure
US8587089B2 (en) * 2010-11-03 2013-11-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Seal ring structure with polyimide layer adhesion
FR2973935A1 (fr) * 2011-04-11 2012-10-12 St Microelectronics Rousset Procede pour evaluer un processus de decoupe de wafer semi-conducteur
US8692318B2 (en) * 2011-05-10 2014-04-08 Nanya Technology Corp. Trench MOS structure and method for making the same
US8710630B2 (en) * 2011-07-11 2014-04-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Mechanisms for marking the orientation of a sawed die
US8587090B2 (en) * 2011-07-29 2013-11-19 Mediatek Inc. Die seal ring structure
US8624348B2 (en) 2011-11-11 2014-01-07 Invensas Corporation Chips with high fracture toughness through a metal ring
US8951842B2 (en) * 2012-01-12 2015-02-10 Micron Technology, Inc. Semiconductor growth substrates and associated systems and methods for die singulation
JP5968711B2 (ja) * 2012-07-25 2016-08-10 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US8987923B2 (en) * 2012-07-31 2015-03-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Semiconductor seal ring
US9202782B2 (en) * 2013-01-07 2015-12-01 Intel Corporation Embedded package in PCB build up
US8970008B2 (en) * 2013-03-14 2015-03-03 Infineon Technologies Ag Wafer and integrated circuit chip having a crack stop structure
KR102061697B1 (ko) * 2013-07-05 2020-01-02 삼성전자주식회사 랩핑층을 가진 반도체 소자를 제조하는 방법
US9874690B2 (en) * 2013-10-04 2018-01-23 Globalfoundries Inc. Integrated waveguide structure with perforated chip edge seal
JP6406138B2 (ja) 2014-07-18 2018-10-17 株式会社デンソー 半導体装置およびその製造方法
CN105448866B (zh) * 2014-08-20 2019-08-30 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体器件结构及其制作方法
DE102015100671B4 (de) * 2015-01-19 2022-01-20 Infineon Technologies Ag Bauelement mit einem Halbleiterchip, der eine Dicing-Kante und eine Schutzstruktur umfasst
DE102015203393A1 (de) * 2015-02-25 2016-08-25 Infineon Technologies Ag Halbleiterelement und Verfahren zu Herstellen von diesem
CN106898589B (zh) * 2015-12-18 2020-03-17 联华电子股份有限公司 集成电路
US10249506B2 (en) 2016-03-03 2019-04-02 Gan Systems Inc. GaN-on-si semiconductor device structures for high current/ high voltage lateral GaN transistors and methods of fabrication thereof
US10283501B2 (en) 2016-03-03 2019-05-07 Gan Systems Inc. GaN-on-Si semiconductor device structures for high current/ high voltage lateral GaN transistors and methods of fabrication thereof
DE102016113020B4 (de) * 2016-07-14 2020-10-01 Infineon Technologies Americas Corp. Halbleiterbauelemente und Verfahren zum Bilden eines Halbleiterbauelements
JP2018046094A (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 エイブリック株式会社 半導体チップ、半導体装置、半導体ウェハ、及び半導体ウェハのダイシング方法
US10814629B2 (en) 2016-09-19 2020-10-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Termination ring with gapped metallic layer
CN107093597B (zh) * 2017-04-17 2019-10-11 上海华虹宏力半导体制造有限公司 具有esd保护功能的密封环
CN109309057A (zh) * 2017-07-26 2019-02-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构及其形成方法
US11049820B2 (en) * 2018-07-30 2021-06-29 Texas Instruments Incorporated Crack suppression structure for HV isolation component
CN110858578B (zh) 2018-08-23 2021-07-13 联华电子股份有限公司 管芯封环及其制造方法
KR102378837B1 (ko) * 2018-08-24 2022-03-24 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 이를 포함하는 반도체 패키지
KR102653165B1 (ko) * 2018-11-22 2024-04-01 삼성전자주식회사 반도체 장치, 반도체 칩 및 반도체 기판의 반도체 기판의 소잉 방법
US11456247B2 (en) * 2019-06-13 2022-09-27 Nanya Technology Corporation Semiconductor device and fabrication method for the same
CN112151439B (zh) * 2019-06-28 2025-05-30 长鑫存储技术有限公司 晶圆及其制作方法、半导体器件
CN110690160A (zh) * 2019-10-16 2020-01-14 上海先方半导体有限公司 一种芯片保护结构及其制造方法
US20210125910A1 (en) * 2019-10-25 2021-04-29 Nanya Technology Corporation Semiconductor structure
CN111480226B (zh) * 2020-03-03 2021-08-27 长江存储科技有限责任公司 在半导体芯片中的保护结构及用于形成其的方法
US12132011B2 (en) 2020-05-25 2024-10-29 United Microelectronics Corp. Integrated circuit device and fabrication method thereof
CN113725167B (zh) * 2020-05-25 2023-08-15 联华电子股份有限公司 集成电路元件及其制作方法
US11127700B1 (en) 2020-05-28 2021-09-21 United Microelectronics Corp. Integrated circuit device
US12249545B2 (en) 2020-05-28 2025-03-11 United Microelectronics Corp. Integrated circuit device
KR102796813B1 (ko) 2020-06-24 2025-04-16 삼성전자주식회사 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법
CN112908879B (zh) * 2021-01-22 2022-06-03 长鑫存储技术有限公司 裸片裂纹损伤检测电路、裂纹检测方法以及存储器
KR102906234B1 (ko) * 2021-02-15 2025-12-31 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 그의 제조 방법
US12191263B2 (en) 2021-03-01 2025-01-07 Changxin Memory Technologies, Inc. Semiconductor structure and manufacturing method of semiconductor structure
CN113035835B (zh) * 2021-03-01 2022-04-01 长鑫存储技术有限公司 半导体结构及半导体结构制作方法
US11854956B2 (en) * 2021-07-16 2023-12-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor die package with conductive line crack prevention design
US12300636B2 (en) * 2021-07-29 2025-05-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Seal ring structure and method of fabricating the same
KR20230031712A (ko) * 2021-08-27 2023-03-07 삼성전자주식회사 크랙 방지 구조를 포함한 반도체 소자
CN113937065B (zh) * 2021-10-12 2025-01-17 长鑫存储技术有限公司 半导体结构及其制备方法
US12278151B2 (en) 2021-12-13 2025-04-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor wafer seal ring having protrusion extending into trench in semiconductor substrate
US20230230981A1 (en) * 2022-01-18 2023-07-20 Changxin Memory Technologies, Inc, Semiconductor structure and manufacturing method thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW325576B (en) 1996-12-12 1998-01-21 Winbond Electronics Corp The manufacturing methods for die seal
TW311242B (en) 1996-12-12 1997-07-21 Winbond Electronics Corp Die seal structure with trench and manufacturing method thereof
US6022791A (en) * 1997-10-15 2000-02-08 International Business Machines Corporation Chip crack stop
US6162583A (en) * 1998-03-20 2000-12-19 Industrial Technology Research Institute Method for making intermetal dielectrics (IMD) on semiconductor integrated circuits using low dielectric constant spin-on polymers
US6412786B1 (en) 1999-11-24 2002-07-02 United Microelectronics Corp. Die seal ring
KR100314133B1 (ko) * 1999-11-26 2001-11-15 윤종용 가장자리에 흡습방지막이 형성된 반도체 칩 및 이흡습방지막의 형성방법
US6951801B2 (en) * 2003-01-27 2005-10-04 Freescale Semiconductor, Inc. Metal reduction in wafer scribe area
JP2005142262A (ja) * 2003-11-05 2005-06-02 Toshiba Corp 半導体装置および半導体装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI417975B (zh) * 2009-12-30 2013-12-01 Raydium Semiconductor Corp 測試墊結構、晶片封裝結構、測試墊結構製作方法以及晶片封裝結構製作方法

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