本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件、芯片結(jié)構(gòu)及其形成方法。
背景技術(shù):
圖像傳感器依據(jù)其采用的原理可以分為電荷耦合裝置(Charge-Coupled Device,CCD)以及互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體裝置(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)。其中CMOS圖像傳感器是采用傳統(tǒng)的CMOS電路工藝制作,因此可以將感光元件與其所需要的電路元件加以整合,從而使得CMOS圖像傳感器具有更廣泛的應(yīng)用前景。
傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器中,感光元件是位于電路元件的后方,因此光線需要經(jīng)過(guò)電路層(包括電路元件)才能達(dá)到感光層(包括感光元件),光線在傳播過(guò)程中容易受到電路元件的影響,因此影響了感測(cè)靈敏度。而背照式CMOS圖像傳感器則是通過(guò)將感光層的元件調(diào)轉(zhuǎn)方向,使得光線從器件背面直射進(jìn)去,讓光線首先進(jìn)入感光層,避免了光線在電路層的吸收和反射,增大感光量,進(jìn)而顯著的提高了光的效能,大大改善了低光照條件下CMOS圖像傳感器的感光效果。因此背照式CMOS圖像傳感器具有更高的靈敏度和信噪比。如今越來(lái)越多的CMOS圖像傳感器是背照式CMOS圖像傳感器。
由于改變了光線的入射方式,與傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器相比,背照式CMOS圖像傳感器的制造過(guò)程有多步特殊的工藝,例如,在器件工藝流程完成以后,在進(jìn)行晶圓的切割(dicing)工藝之前,需要對(duì)晶圓背面進(jìn)行減薄處理以提高光線的入射率。在對(duì)晶圓進(jìn)行減薄處理后,對(duì)晶圓進(jìn)行切片以獲得單個(gè)芯片。
但是現(xiàn)有技術(shù)對(duì)晶圓進(jìn)行切片容易使芯片受到損傷,影響芯片性能,降低芯片制造良品率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件、芯片結(jié)構(gòu)及其形成方法,以盡量減少晶圓切割過(guò)程中芯片受到的損傷。
為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:
提供操作晶圓,所述操作晶圓表面鍵合有功能晶圓,所述功能晶圓內(nèi)形成有多個(gè)芯片以及位于芯片之間的切割道;
所述芯片包括:電路層,所述電路層內(nèi)形成有連接金屬層;所述電路層包括靠近所述操作晶圓的第一面以及遠(yuǎn)離所述操作晶圓的第二面,所述芯片還包括覆蓋所述電路層第二面的功能層,用于形成半導(dǎo)體元件,所述功能層內(nèi)形成有半導(dǎo)體元件的區(qū)域?yàn)楣δ軈^(qū)域;
在所述功能層內(nèi)形成圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽,所述隔離溝槽底部露出所述電路層的第二面。
可選的,所述功能區(qū)內(nèi)形成的半導(dǎo)體元件為CMOS圖像傳感器。
可選的,在所述功能層內(nèi)形成圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽的步驟包括:形成所述隔離溝槽的寬度為50微米到180微米。
可選的,所述功能區(qū)域的形狀為方形;在所述功能層內(nèi)形成圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽的步驟包括:所述隔離溝槽的形狀為圍繞方形的所述功能區(qū)域的方環(huán)形。
可選的,在所述功能層內(nèi)形成圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽的步驟包括:采用干法刻蝕的方式在所述功能層內(nèi)形成圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽。
可選的,所述功能晶圓包括與所述操作晶圓鍵合的鍵合面,提供操作晶圓的步驟之前,所述形成方法還包括:在所述功能晶圓的鍵合面上形成鍵合層;所述功能晶圓與所述操作晶圓通過(guò)所述鍵合層鍵合連接。
可選的,在所述功能晶圓表面形成鍵合層的步驟包括:形成材料為氧化硅的鍵合層。
此外,本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法,包括:
本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法;
在所述隔離溝槽底部形成連接通孔,所述連接通孔形成于所述電路層內(nèi)且底部露出所述電路層內(nèi)的連接金屬層;
在所述連接通孔內(nèi)形成導(dǎo)電材料,在所述連接通孔底部形成引線墊。
可選的,在所述隔離溝槽底部形成連接通孔的步驟包括:采用掩模干法刻蝕的方式在所述隔離溝槽底部形成連接通孔。
可選的,向所述連接通孔內(nèi)形成導(dǎo)電材料的步驟包括:所述導(dǎo)電材料包括鋁或銅。
進(jìn)一步,本發(fā)明還提供一種芯片結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:
本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體器件的形成方法;
沿所述切割道切割功能晶圓,以獲得單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)。
相應(yīng)的,本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括:
操作晶圓;
與所述操作晶圓鍵合連接的功能晶圓,所述功能晶圓內(nèi)形成有多個(gè)芯片以及位于芯片之間的切割道,所述芯片包括:電路層,所述電路層內(nèi)形成有連接金屬層;所述電路層包括靠近所述操作晶圓的第一面以及遠(yuǎn)離所述操作晶圓的第二面,所述芯片還包括覆蓋所述電路層第二面的功能層,用于形成半導(dǎo)體元件,所述功能層內(nèi)形成有半導(dǎo)體元件的區(qū)域?yàn)楣δ軈^(qū)域;
圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽,所述隔離溝槽位于所述功能層內(nèi),底部露出所述電路層的第二面。
可選的,所述功能區(qū)域內(nèi)形成的半導(dǎo)體元件為CMOS圖像傳感器。
可選的,所述隔離溝槽的寬度為50微米到180微米。
可選的,所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括:位于所述操作晶圓和所述功能晶圓之間的鍵合層,所述功能晶圓與所述操作晶圓通過(guò)所述鍵合層鍵合連接。
可選的,所述鍵合層材料為氧化硅。
此外,本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件,包括:
本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu);
位于所述隔離溝槽底部的連接通孔,所述連接通孔形成于所述電路層內(nèi),底部露出所述電路層內(nèi)的連接金屬層;
形成于所述連接通孔底部的引線墊。
進(jìn)一步,本發(fā)明還提供一種芯片結(jié)構(gòu),包括:
操作襯底;位于所述操作襯底上的芯片,所述芯片包括:電路層,所述電路層內(nèi)形成有連接金屬層;所述電路層包括靠近所述操作襯底的第一面以及遠(yuǎn)離所述操作襯底的第二面,所述芯片還包括覆蓋所述電路層第二面的功能層,用于形成半導(dǎo)體元件,所述功能層內(nèi)形成有半導(dǎo)體元件的區(qū)域?yàn)楣δ軈^(qū)域;
位于所述功能層內(nèi)且圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽,所述隔離溝槽的底部露出所述電路層的第二面;
位于所述隔離溝槽底部的連接通孔,所述連接通孔形成于所述電路層內(nèi)且底部露出所述電路層內(nèi)的連接金屬層;
位于所述連接通孔底部的引線墊。
可選的,所述功能區(qū)域內(nèi)形成的半導(dǎo)體元件為CMOS圖像傳感器。
可選的,所述隔離溝槽的寬度為50微米到180微米。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過(guò)在功能層內(nèi)設(shè)置圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽,將形成有半導(dǎo)體器件的功能區(qū)域與進(jìn)行切割的切割道分開,在晶圓切割時(shí)減小了切割應(yīng)力經(jīng)相鄰引線墊之間的區(qū)域擴(kuò)散進(jìn)入功能區(qū)域的問(wèn)題,從而減小了切割應(yīng)力對(duì)芯片性能造成的影響,進(jìn)而避免了晶圓切割對(duì)功能區(qū)域半導(dǎo)體器件的損傷,提高了所獲得的芯片的性能,提高了制造半導(dǎo)體器件的良品率。
附圖說(shuō)明
圖1和圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一種芯片結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖3至圖9是本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法一實(shí)施例各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10至圖14是本發(fā)明半導(dǎo)體器件的形成方法一實(shí)施例各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖15至圖16是本發(fā)明芯片結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
由背景技術(shù)可知,現(xiàn)有技術(shù)對(duì)晶圓進(jìn)行切割的方法容易對(duì)芯片造成損傷?,F(xiàn)結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)切割晶圓的過(guò)程分析芯片損傷的原因:
如背景技術(shù)所述,背照式CMOS圖像傳感器需要使光線從器件背面的晶圓入射,因此背照式CMOS圖像傳感器在制造過(guò)程中,需要將晶圓進(jìn)行減薄處理,以增加透光率。
參考圖1和圖2,其中圖1示出了晶圓切割道以及芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2是圖1中a區(qū)域的放大圖。
晶圓10上形成有多個(gè)芯片11,芯片11之間留有空隙,形成切割道(scribe lane)12。而實(shí)現(xiàn)芯片11與外部電路連接的引線墊(pad)13一般形成于芯片四周,與切割道12相鄰。在進(jìn)行切割工藝以獲得單顆芯片時(shí),沿切割道12切割,使相鄰芯片11分開。
由于材料的脆性,當(dāng)晶圓10減薄到一定厚度以下時(shí),晶圓10會(huì)變得脆弱易碎。在切割晶圓10的過(guò)程中,晶圓10內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一定的機(jī)械應(yīng)力f,且所述機(jī)械應(yīng)力f通過(guò)晶圓10擴(kuò)散。當(dāng)機(jī)械應(yīng)力f通過(guò)相鄰引線墊13之間的晶圓10擴(kuò)散進(jìn)入芯片11時(shí),會(huì)引起芯片11的損傷,影響所述芯片11的性能,降低器件制造的良品率。
為解決所述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:
提供操作晶圓,所述操作晶圓表面鍵合有功能晶圓,所述功能晶圓內(nèi)形成有多個(gè)芯片以及位于芯片之間的切割道;所述芯片包括:電路層,所述電路層內(nèi)形成有連接金屬層;所述電路層包括靠近所述操作晶圓的第一面以及遠(yuǎn)離所述操作晶圓的第二面,所述芯片還包括覆蓋所述電路層第二面的功能層,用于形成半導(dǎo)體元件,所述功能層內(nèi)形成有半導(dǎo)體元件的區(qū)域?yàn)楣δ軈^(qū)域;在所述功能層內(nèi)形成圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽,所述隔離溝槽底部 露出所述電路層的第二面。
本發(fā)明通過(guò)在功能層內(nèi)設(shè)置圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽,將形成有半導(dǎo)體器件的功能區(qū)域與進(jìn)行切割的切割道分開,在晶圓切割時(shí)減小了切割應(yīng)力經(jīng)相鄰引線墊之間的區(qū)域擴(kuò)散進(jìn)入功能區(qū)域的問(wèn)題,從而減小了切割應(yīng)力對(duì)芯片性能造成的影響,進(jìn)而避免了晶圓切割對(duì)功能區(qū)域半導(dǎo)體器件的損傷,提高了所獲得的芯片的性能,提高了制造半導(dǎo)體器件的良品率。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
參考圖3至圖9,示出了本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法一實(shí)施例各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,以背照式CMOS圖像傳感器的形成方法為例進(jìn)行說(shuō)明,不應(yīng)以此限制本發(fā)明。
參考圖3,結(jié)合參考圖4,其中圖4是圖3中沿OL3方向的俯視圖,提供操作晶圓100。所述操作晶圓100表面鍵合有功能晶圓200,所述功能晶圓200內(nèi)形成有多個(gè)芯片210以及位于芯片201之間的切割道121。
具體的,本實(shí)施例中,所述功能晶圓200中的芯片210用于形成背照式CMOS圖像傳感器。
需要說(shuō)明的是,為了提高光透過(guò)率,所述功能晶圓200需經(jīng)減薄處理。但是由于材料的脆性,當(dāng)功能晶圓200減薄到一定厚度時(shí),功能晶圓200會(huì)變得脆弱易碎,因此所述操作晶圓100用于在工藝過(guò)程中對(duì)所述功能晶圓200提供支撐。
所述功能晶圓200包括與所述操作晶圓100相連接的鍵合面,以及與所述鍵合面相對(duì)的切割面201。
位于切割面201上,所述芯片210之間設(shè)置有切割道121。
所述切割道121是后續(xù)對(duì)所述功能晶圓200進(jìn)行切割的標(biāo)準(zhǔn)。后續(xù)在所述功能晶圓200的切割面201上,沿所述切割道121進(jìn)行切割等處理,以獲得單個(gè)芯片210。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,在提供操作晶圓100的步驟之前,所述形成方法還包括:在所述功能晶圓200的鍵合面上形成鍵合層120,所述操作晶圓100與所述功能晶圓200通過(guò)鍵合層120實(shí)現(xiàn)連接。具體的,所述鍵合層120材料為氧化硅。
參考圖5,結(jié)合參考圖6,其中圖5示出了圖3中單個(gè)芯片210的結(jié)構(gòu)圖,圖6是圖5中S-S’線的剖視圖。
所述芯片210包括:
電路層211,所述電路層211內(nèi)形成有連接金屬層221。
所述電路層211內(nèi)形成有電路,其中包括用于使所述芯片210與外部電路實(shí)現(xiàn)電連接的連接金屬層221。具體的,本實(shí)施例中,所述芯片210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,所述電路層211用于形成所述背照式CMOS圖像傳感器的外圍電路。
需要說(shuō)明的是,所述電路層211內(nèi)除了包含有連接金屬層221之外,還包含形成電路的其他金屬層、接觸插塞以及金屬連接線等其他結(jié)構(gòu),本發(fā)明對(duì)所述電路層211內(nèi)具體包含的電路結(jié)構(gòu)不做任何限制。
所述電路層211包括靠近所述操作晶圓100的第一面211a以及遠(yuǎn)離所述操作晶圓100的第二面211b。所述電路層211的第一面211a即為所述功能晶圓200的鍵合面,也就是說(shuō),所述電路層211的第一面211a通過(guò)鍵合層120與所述操作晶圓100鍵合相連。
所述芯片210還包括覆蓋所述電路層211第二面211b的功能層212,所述功能層211用于形成半導(dǎo)體元件,所述功能層211內(nèi)形成有半導(dǎo)體元器件222的區(qū)域?yàn)楣δ軈^(qū)域Div。具體的,本實(shí)施例中,所述芯片210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,因此所述功能區(qū)域Div內(nèi)的半導(dǎo)體元件222為CMOS圖像傳感器。
所述功能層212包括與所述電路層211第二面211b相連的功能面212a,以及與所述功能面212a相對(duì)的襯底面212b。本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div內(nèi)的半導(dǎo)體元件222為CMOS圖像傳感器,所述芯片210用于形成背照式CMOS圖像傳感器。所以根據(jù)工藝需要,所述半導(dǎo)體元件222形成于所述功 能層212的功能面212a上,且所述半導(dǎo)體元件222與所述電路層211中的外圍電路相連。需要說(shuō)明的是,為獲得單個(gè)芯片,所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法包括對(duì)所述功能晶圓200進(jìn)行切割處理,所述切割處理在所述功能層212的襯底面212b上進(jìn)行,也就是說(shuō),所述功能層212的襯底面212b即為所述功能晶圓100的切割面201。
需要說(shuō)明的是,由于本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div內(nèi)的半導(dǎo)體元件222為CMOS圖像傳感器,所述芯片210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,所以根據(jù)工藝需要,所述功能層212的厚度在3微米到4微米范圍內(nèi)。
還需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述功能層212內(nèi)的半導(dǎo)體元件222為CMOS圖像傳感器、電路層211內(nèi)形成所述CMOS圖像傳感器的外圍電路。但是本發(fā)明對(duì)所述功能層212內(nèi)形成的半導(dǎo)體元件222以及所述電路層211內(nèi)形成的電路類型不做限定。所述半導(dǎo)體元件222還可以是其他半導(dǎo)體器件,如處理器、傳感器等;所述電路層211內(nèi)也可以形成其他電路,如數(shù)據(jù)處理電路、驅(qū)動(dòng)電路等。
此外,本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div呈方形,位于所述芯片210的中間區(qū)域。但是所述功能區(qū)域Div的形狀為方形的做法僅為一示例,本發(fā)明對(duì)所述功能區(qū)域Div的形狀不做限制,所述功能區(qū)域Div的形狀可以根據(jù)所述芯片210的設(shè)計(jì)需要而采用其他形狀。
參考圖7至圖9,其中圖8是圖7中芯片210的放大圖,圖9是圖8中沿A-A’線的剖視圖。(需要說(shuō)明的是,為使附圖簡(jiǎn)介,圖7至9未示意圖操作晶圓100)
在所述功能層212內(nèi)形成圍繞所述功能區(qū)域Div的隔離溝槽320,所述隔離溝槽320底部露出所電路層211的第二面211b。
所述隔離溝槽320用于將所述芯片210功能層212內(nèi)形成有半導(dǎo)體元件222的功能區(qū)域Div與所述切割道分開,避免在后續(xù)對(duì)功能晶圓200進(jìn)行切割時(shí),應(yīng)力擴(kuò)散進(jìn)入所述功能區(qū)域Div,影響功能區(qū)域Div內(nèi)半導(dǎo)體元件222的性能。
本實(shí)施例中,所述功能層212的厚度在3微米到4微米范圍內(nèi)。所述隔 離溝槽320的深度與所述功能層212的厚度相當(dāng),也在3微米到4微米范圍內(nèi),使所述隔離溝槽320的底部露出所述電路層211的表面,以保證所述功能區(qū)域Div的功能層212的獨(dú)立性,從而使芯片210中功能區(qū)域Div的功能層212與功能晶圓200其他部分分開,特別是與切割道121的功能晶圓200分開,防止應(yīng)力通過(guò)功能晶圓200傳遞進(jìn)入芯片210內(nèi),保護(hù)功能區(qū)域Div內(nèi)的半導(dǎo)體元件222。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div為方形,圍繞所述方形功能區(qū)域Div的隔離溝槽320的形狀為方環(huán)形,以降低工藝難度。
此外,由于所述功能層212覆蓋所述電路層211的第二面211b,因此所述隔離溝槽320底部露出的所述電路層211的表面為所述電路層211的第二面211b。
具體的,可以采用干法刻蝕的方法在所述功能層212內(nèi)形成圍繞所述功能區(qū)域Div的隔離溝槽320,以盡量使所述隔離溝槽320的側(cè)壁垂直于所述電路層211的表面,從而盡量減小所述隔離溝槽320的面積,以最小面積的隔離溝槽320實(shí)現(xiàn)所述功能區(qū)域Div的功能層212與功能晶圓200其他部分的分離,減小所述隔離溝槽320在所述芯片210內(nèi)所占的面積,以提高所形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的成品率。
本實(shí)施例中,采用光刻膠在所述功能層212表面定義所述隔離溝槽320的位置。之后,通過(guò)各向異性干法刻蝕去除對(duì)應(yīng)位置處所述功能層212的材料,以形成所述隔離溝槽320。
需要說(shuō)明的是,如果所述隔離溝槽320的寬度過(guò)大,容易影響所形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的良品率;如果所述隔離溝槽320的寬度過(guò)小,則增加工藝難度。可選的,所述隔離溝槽320的寬度W在50微米到180微米范圍內(nèi)。
本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法中,通過(guò)在功能層內(nèi)設(shè)置圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽,將形成有半導(dǎo)體器件的功能區(qū)域與進(jìn)行切割的切割道分開,在晶圓切割時(shí)減小了切割應(yīng)力經(jīng)相鄰引線墊之間的區(qū)域擴(kuò)散進(jìn)入功能區(qū)域的問(wèn)題,從而減小了切割應(yīng)力對(duì)芯片性能造成的影響,進(jìn)而避免了晶圓切割對(duì)功能區(qū)域半導(dǎo)體器件的損傷,提高了所獲得的芯片的性能,提高了制造半導(dǎo) 體器件的良品率。
此外,本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法,包括:
本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法;在所述隔離溝槽底部形成連接通孔,所述連接通孔形成于所述電路層內(nèi)且底部露出所述電路層內(nèi)的連接金屬層;在所述連接通孔內(nèi)形成導(dǎo)電材料,在所述連接通孔底部形成引線墊。
參考圖7至圖14,示出了本發(fā)明半導(dǎo)體器件的形成方法一實(shí)施例各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。(需要說(shuō)明的是,為使附圖簡(jiǎn)潔,圖7至14未示意圖操作晶圓100)
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,以背照式CMOS圖像傳感器的形成方法為例進(jìn)行說(shuō)明,不應(yīng)以此限制本發(fā)明。
參考圖7至圖9,其中圖8是圖7中芯片210的放大圖,圖9是圖8中沿A-A’線的剖視圖,形成本發(fā)明所提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
具體的,所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法如前述實(shí)施例所述,本發(fā)明在此不再贅述。
之后,參考圖10,結(jié)合參考圖11,圖11是圖10中沿B-B’線的剖視圖。
在所述隔離溝槽320底部形成連接通孔330,所述連接通孔330形成于所述電路層211內(nèi),底部露出所述電路層211內(nèi)的連接金屬層221。
所述連接通孔330后續(xù)用于形成導(dǎo)電材料,以構(gòu)成引線墊,用于實(shí)現(xiàn)所述芯片210與外部電路的電連接。具體的,可以通過(guò)掩模干法刻蝕的方式在所述隔離溝槽320的底部形成連接通孔330。
需要說(shuō)明的是,由于所述連接通孔330用于形成實(shí)現(xiàn)所述芯片210與外部電路電連接的引線墊。因此根據(jù)所述芯片210的內(nèi)部設(shè)計(jì),獲得相應(yīng)的掩模,使所述連接通孔330對(duì)應(yīng)的圖形位于所述電路層211內(nèi)連接金屬層221的上方,并通過(guò)刻蝕方法在所述連接金屬層221上方形成露出所述連接金屬層221的連接通孔330。
本實(shí)施例中,根據(jù)設(shè)計(jì)需要,所述芯片210需要通過(guò)16個(gè)引線墊實(shí)現(xiàn)與外部電路的連接,并且16個(gè)引線墊分布在所述芯片的四周。因此,在所述隔 離溝槽320的底部一共形成16個(gè)連接通孔330,在方形的所述功能區(qū)域Div的4條邊上,每邊設(shè)置有4個(gè)連接通孔330。
需要說(shuō)明的是,由于本實(shí)施例中,所述芯片210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,因此在形成所述芯片210的時(shí)候,是按照先形成功能層212再形成電路層211的順序形成的。所以所述連接通孔330露出的連接金屬層221為形成所述電路層221時(shí)最先形成的金屬層。
參考圖12,結(jié)合參考圖13和圖14,其中,圖13是圖12中芯片210的放大圖,圖14是圖13中沿C-C’線的剖視圖。
向所述連接通孔330內(nèi)形成導(dǎo)電材料,以構(gòu)成引線墊340,所述引線墊340與所述連接金屬層221之間電連接。
所述引線墊340用于實(shí)現(xiàn)所述芯片210與外部電路的電連接。具體的,本實(shí)施例中,所述導(dǎo)電材料為金屬鋁,可以采用化學(xué)氣相沉積或原子層沉積的方式向所述連接通孔330內(nèi)形成導(dǎo)電材料形成所述引線墊340。但是本發(fā)明對(duì)形成所述引線墊340的導(dǎo)電材料的具體類型以及形成所述引線墊340的具體方式不做限制,在本發(fā)明其他實(shí)施例中,也可以采用銅等其他材料形成所述引線墊340。
本發(fā)明半導(dǎo)體器件的形成方法通過(guò)在隔離溝槽底部形成連接通孔,并在連接通孔內(nèi)形成導(dǎo)電材料,以構(gòu)成引線墊,實(shí)現(xiàn)了所述芯片與外部電路的電連接。引線墊形成于電路層內(nèi),功能區(qū)域的功能層與功能晶圓的其他部分通過(guò)隔離溝槽完全分離。因此在晶圓切割時(shí)減少了切割應(yīng)力通過(guò)引線墊之間擴(kuò)散進(jìn)入功能層功能區(qū)域的問(wèn)題,減少了切割應(yīng)力對(duì)芯片性能的影響,避免了晶圓切割對(duì)功能區(qū)域內(nèi)半導(dǎo)體元件的損傷,提高了所獲得芯片的性能,提高了所制造半導(dǎo)體器件的良品率。
進(jìn)一步,本發(fā)明還提供一種芯片結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:
本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體器件的形成方法;沿所述切割道切割功能晶圓,以獲得單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)。
參考圖12至圖16,示出了本發(fā)明芯片結(jié)構(gòu)的形成方法一實(shí)施例各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。(需要說(shuō)明的是,為使附圖簡(jiǎn)潔,圖12至16未示意圖操作晶 圓100)
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,以背照式CMOS圖像傳感器的形成方法為例進(jìn)行說(shuō)明,不應(yīng)以此限制本發(fā)明。
參考圖12,結(jié)合參考圖13和圖14,其中,圖13是圖12中芯片210的放大圖,圖14是圖13中沿C-C’線的剖視圖,形成本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體器件。
具體的,所述半導(dǎo)體器件的形成方法如前述實(shí)施例所述,本發(fā)明在此不再贅述。
提供所述半導(dǎo)體器件之后,結(jié)合參考圖15和圖16,沿所述切割道121切割功能晶圓200,以獲得單個(gè)芯片結(jié)構(gòu)2210。
具體的,可以采用金剛石刀片或激光切割技術(shù)對(duì)所述功能晶圓200進(jìn)行切割以獲得單個(gè)芯片1210。此處與現(xiàn)有技術(shù)相似,本發(fā)明對(duì)此不做贅述。
本發(fā)明芯片結(jié)構(gòu)的形成方法中,所形成的半導(dǎo)體器件內(nèi)形成有圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽,引線墊形成于所述隔離溝槽底部的電路層內(nèi)。所述隔離溝槽將所述功能區(qū)域的功能層與所述功能晶圓的其他部分分離,以使在對(duì)所述功能晶圓200進(jìn)行切割的過(guò)程中,減少了切割應(yīng)力在引線墊之間的擴(kuò)散,從而降低了切割應(yīng)力對(duì)芯片性能的影響,從而避免了晶圓切割對(duì)功能區(qū)域內(nèi)半導(dǎo)體元件的損傷,提高了所獲得器件的性能,提高制造半導(dǎo)體器件的良品率。
相應(yīng)的,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括:
操作晶圓;與所述操作晶圓鍵合連接的功能晶圓,所述功能晶圓內(nèi)形成有多個(gè)芯片以及位于芯片之間的切割道,所述芯片包括:電路層,所述電路層內(nèi)形成有連接金屬層;所述電路層包括靠近所述操作晶圓的第一面以及遠(yuǎn)離所述操作晶圓的第二面,所述芯片還包括覆蓋所述電路層第二面的功能層,用于形成半導(dǎo)體元件,所述功能層內(nèi)形成有半導(dǎo)體元件的區(qū)域?yàn)楣δ軈^(qū)域;圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽,所述隔離溝槽位于所述功能層內(nèi),底部露出所述電路層的第二面。
參考圖7至圖9,示出了本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,以背照式CMOS圖像傳感器為例進(jìn)行說(shuō)明,不應(yīng)以此限制本發(fā)明。
具體的,參考圖7,所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括:
操作晶圓(圖中未示出)以及與所述操作晶圓鍵合連接的功能晶圓200,所述功能晶圓200內(nèi)包含有多個(gè)芯片210以及位于芯片之間的切割道121。
具體的,本實(shí)施例中,所述功能晶圓200中的芯片210包括背照式CMOS圖像傳感器。
所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在形成過(guò)程中所述功能晶圓200需經(jīng)減薄處理。但是由于材料的脆性,當(dāng)功能晶圓200減薄到一定厚度時(shí),功能晶圓200會(huì)變得脆弱易碎,因此所述操作晶圓用于在半導(dǎo)體工藝過(guò)程中對(duì)所述功能晶圓200提供支撐。
所述功能晶圓200包括與所述操作晶圓相連接的鍵合面,以及與所述鍵合面相對(duì)的切割面201。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括:位于所述操作晶圓和所述功能晶圓200之間的鍵合層120,所述操作晶圓與所述功能晶圓200通過(guò)鍵合層120實(shí)現(xiàn)連接。具體的,所述鍵合層120覆蓋所述功能晶圓200的鍵合面,所述鍵合層120材料為氧化硅。
位于切割面201上,所述芯片201之間設(shè)置有切割道121。
所述切割道121是后續(xù)對(duì)所述功能晶圓200進(jìn)行切割的標(biāo)準(zhǔn)。后續(xù)在所述功能晶圓200的切割面201上,沿所述切割道121進(jìn)行切割等處理,以獲得單個(gè)芯片210。
參考圖8和圖9,其中圖8是圖7中芯片210的放大圖,圖9是圖8中沿A-A’線的剖視圖。
所述芯片210包括:
電路層211,所述電路層211內(nèi)包含有連接金屬層221。
所述電路層211內(nèi)形成有電路,其中包括用于使所述芯片210與外部電路實(shí)現(xiàn)電連接的連接金屬層221。具體的,本實(shí)施例中,所述芯片210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,所述電路層211用于形成所述背照式CMOS圖像傳感器的外圍電路。
需要說(shuō)明的是,所述電路層211內(nèi)除了包含有連接金屬層221之外,還包含形成電路的其他金屬層、接觸插塞以及金屬連接線等其他結(jié)構(gòu),本發(fā)明對(duì)所述電路層211內(nèi)具體包含的電路結(jié)構(gòu)不做任何限制。
所述電路層211包括靠近所述操作晶圓100的第一面211a以及遠(yuǎn)離所述操作晶圓的第二面211b。所述電路層211的第一面211a即為所述功能晶圓的鍵合面,也就是說(shuō),所述電路層211的第一面211a通過(guò)鍵合層120與所述操作晶圓鍵合相連。
所述芯片210還包括覆蓋所述電路層211第二面211b的功能層212,所述功能層211內(nèi)形成有半導(dǎo)體元件222的區(qū)域?yàn)楣δ軈^(qū)域Div。
具體的,本實(shí)施例中,所述芯片210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,因此所述功能區(qū)域Div內(nèi)的半導(dǎo)體元件222為CMOS圖像傳感器。
所述功能層212包括與所述電路層211第二面211b相連的功能面212a,以及與所述功能面212a相對(duì)的襯底面212b。本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div內(nèi)的半導(dǎo)體元件222為CMOS圖像傳感器,所述芯片210用于形成背照式CMOS圖像傳感器。所以根據(jù)工藝需要,所述半導(dǎo)體元件222位于所述功能層212的功能面212a上,與所述電路層211中的外圍電路相連。為獲得單個(gè)芯片而對(duì)所述功能晶圓200進(jìn)行的切割處理在所述功能層212的襯底面212b上進(jìn)行。也就是說(shuō),所述功能層212的襯底面212b即為所述功能晶圓100的切割面201。
需要說(shuō)明的是,由于本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div內(nèi)的半導(dǎo)體元件222為CMOS圖像傳感器,所述芯片210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,所以根據(jù)工藝需要,所述功能層212的厚度在3微米到4微米范圍內(nèi)。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述功能層212內(nèi)的半導(dǎo)體元件222為CMOS圖像傳感器、電路層211內(nèi)形成所述CMOS圖像傳感器的外圍電路。 但是本發(fā)明對(duì)所述功能層212內(nèi)形成的半導(dǎo)體元件222以及所述電路層211內(nèi)形成的電路類型不做限定。所述半導(dǎo)體元件222還可以是其他半導(dǎo)體器件,如處理器、傳感器等;所述電路層211內(nèi)也可以形成其他電路,如數(shù)據(jù)處理電路、驅(qū)動(dòng)電路等。
此外,本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div呈方形,位于所述芯片210的中間區(qū)域。但是所述功能區(qū)域Div的形狀為方形的做法僅為一示例,本發(fā)明對(duì)所述功能區(qū)域Div的形狀不做限制,所述功能區(qū)域Div的形狀可以根據(jù)所述芯片210的設(shè)計(jì)需要而采用其他形狀。
所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括:圍繞所述功能區(qū)域Div的隔離溝槽320,所述隔離溝槽320位于所述功能層212內(nèi),底部露出所述電路層211的第二面211b。
所述隔離溝槽320用于實(shí)現(xiàn)所述功能區(qū)域Div與所述切割道的隔離,避免在后續(xù)對(duì)功能晶圓200進(jìn)行切割時(shí),應(yīng)力擴(kuò)散進(jìn)入所述功能區(qū)域Div,影響功能區(qū)域Div內(nèi)半導(dǎo)體元件222的性能。
本實(shí)施例中,所述功能層212的厚度在3微米到4微米范圍內(nèi)。所述隔離溝槽320的深度與所述功能層212的厚度相當(dāng),也在3微米到4微米范圍內(nèi),從而使所述隔離溝槽320的底部露出所述電路層211的第二面211b,以保證所述功能區(qū)域Div的功能層212的獨(dú)立性,從而使芯片210中功能區(qū)域Div的功能層212與功能晶圓200其他部分分開,特別是與切割道121的功能晶圓200分開,防止應(yīng)力通過(guò)功能晶圓200傳遞進(jìn)入芯片210內(nèi),保護(hù)功能區(qū)域Div內(nèi)的半導(dǎo)體元件222。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div為方形,圍繞所述方形功能區(qū)域Div的隔離溝槽320的形狀為方環(huán)形,以降低工藝難度。
此外,由于所述功能層212覆蓋所述電路層211的第二面211b,因此所述隔離溝槽320底部露出的所述電路層211的表面為所述電路層211的第二面211b。
需要說(shuō)明的是,如果所述隔離溝槽320的寬度過(guò)大,會(huì)影響所形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的良品率;如果所述隔離溝槽320的寬度過(guò)小,則會(huì)增加工藝難度??蛇x的,所述隔離溝槽320的寬度W在50微米到180微米范圍內(nèi)。
還需要說(shuō)明的是,本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以由但是不限制于本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法形成。
此外,本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件,包括:
本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu);位于所述隔離溝槽底部的連接通孔,所述連接通孔形成于所述電路層內(nèi),底部露出所述電路層內(nèi)的連接金屬層;形成于所述連接通孔底部的引線墊。
參考圖12至圖14,示出了本發(fā)明半導(dǎo)體器件一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,以背照式CMOS圖像傳感器為例進(jìn)行說(shuō)明,不應(yīng)以此限制本發(fā)明。
所述半導(dǎo)體器件包括:本發(fā)明所提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)如前述實(shí)施例所述,在此不再贅述。
參考圖12,結(jié)合參考圖13和圖14,其中,圖13是圖12中芯片210的放大圖,圖14是圖13中沿C-C’線的剖視圖。
所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括:位于所述隔離溝槽320底部的連接通孔330,所述連接通孔330位于所述電路層211內(nèi),底部露出所述電路層211內(nèi)的連接金屬層221。
所述連接通孔330用于形成導(dǎo)電材料,以構(gòu)成引線墊,用于實(shí)現(xiàn)所述芯片210與外部電路的電連接。
需要說(shuō)明的是,由于所述連接通孔330用于形成實(shí)現(xiàn)所述芯片210與外部電路電連接的引線墊。因此,根據(jù)所述芯片211的內(nèi)部設(shè)計(jì),所述連接通孔330位于所述電路層211內(nèi)連接金屬層221的上方。
本實(shí)施例中,根據(jù)設(shè)計(jì)需要,所述芯片210需要通過(guò)16個(gè)引線墊實(shí)現(xiàn)與外部電路的連接,并且16個(gè)引線墊分布在所述芯片的四周。因此,在所述隔離溝槽320的底部一共形成16個(gè)連接通孔330,在方形的所述功能區(qū)域Div的4條邊上,每邊設(shè)置有4個(gè)連接通孔330。
需要說(shuō)明的是,由于本實(shí)施例中,所述芯片210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,因此在形成所述芯片210的時(shí)候,是按照先形成功能層212再 形成電路層211的順序形成的。所以所述連結(jié)通孔330露出的連接金屬層221為形成所述電路層221時(shí)最先形成的金屬層。
所述半導(dǎo)體器件還包括:形成于所述連接通孔330內(nèi)的引線墊340,所述引線墊340與所述連接金屬層221之間電連接。
所述引線墊340用于實(shí)現(xiàn)所述芯片210與外部電路的電連接。具體的,本實(shí)施例中,所述導(dǎo)電材料為金屬鋁。但是本發(fā)明對(duì)所述引線墊340的材料不做限制,在本發(fā)明其他實(shí)施例中,也可以采用銅等其他材料形成所述引線墊340。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明半導(dǎo)體器件可以由但是不限制于本發(fā)明半導(dǎo)體器件的形成方法形成。
進(jìn)一步,本發(fā)明還提供一種芯片結(jié)構(gòu),包括:
操作襯底;位于所述操作襯底上的芯片,所述芯片包括:電路層,所述電路層內(nèi)形成有連接金屬層;所述電路層包括靠近所述操作襯底的第一面以及遠(yuǎn)離所述操作襯底的第二面,所述芯片還包括覆蓋所述電路層第二面的功能層,用于形成半導(dǎo)體元件,所述功能層內(nèi)形成有半導(dǎo)體元件的區(qū)域?yàn)楣δ軈^(qū)域;位于所述功能層內(nèi)且圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽,所述隔離溝槽的底部露出所述電路層的第二面;位于所述隔離溝槽底部的連接通孔,所述連接通孔形成于所述電路層內(nèi)且底部露出所述電路層內(nèi)的連接金屬層;位于所述連接通孔底部的引線墊。
參考圖15和圖16,示出了本發(fā)明芯片結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
所述芯片結(jié)構(gòu)2210包括:操作襯底1100以及位于所述操作襯底1100上的芯片1210。
所述操作襯底1100用于提供半導(dǎo)體工藝的操作平臺(tái)。所述操作襯底1100通過(guò)對(duì)操作晶圓進(jìn)行切割之后形成。所述芯片1210內(nèi)形成有半導(dǎo)體元件,以實(shí)現(xiàn)所述芯片1210的功能。具體的,本實(shí)施例中,所述芯片1210用于形成背照式CMOS圖像傳感器。
所述芯片1210包括:
電路層1211,所述電路層1211內(nèi)形成有連接金屬層1221。
所述電路層1211內(nèi)形成有電路,其中包括用于使所述芯片1210與外部電路實(shí)現(xiàn)電連接的連接金屬層1221。具體的,本實(shí)施例中,所述芯片1210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,所述電路層1211用于形成所述背照式CMOS圖像傳感器的外圍電路。
需要說(shuō)明的是,所述電路層1211內(nèi)除了包含有連接金屬層1221之外,還包含形成電路的其他金屬層、接觸插塞以及金屬連接線等其他結(jié)構(gòu),本發(fā)明對(duì)所述電路層1211內(nèi)具體包含的電路結(jié)構(gòu)不做任何限制。
所述電路層1211包括靠近所述操作襯底1100的第一面1211a以及遠(yuǎn)離所述操作襯底1100的第二面1211b。
需要說(shuō)明的是,所述芯片結(jié)構(gòu)還包括位于所述芯片1210與操作襯底1100之間的鍵合層1120,所述芯片1210與所述操作襯底1100通過(guò)所述鍵合層1120鍵合連接。具體的,所述鍵合層1120覆蓋所述電路層1211的第一面1211a,所述電路層1211的第一面1211a通過(guò)鍵合層1120與所述操作襯底1100鍵合相連。
所述芯片1210還包括覆蓋所述電路層1211第二面1211b的功能層1212,所述功能層1211內(nèi)形成有半導(dǎo)體元件1222的區(qū)域?yàn)楣δ軈^(qū)域Div2。
所述功能層1211用于形成半導(dǎo)體器件器件,所述功能層1211內(nèi)形成有半導(dǎo)體元器件1222的區(qū)域?yàn)楣δ軈^(qū)域。具體的,本實(shí)施例中,所述芯片1210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,因此所述功能區(qū)域Div2內(nèi)的半導(dǎo)體元件1222為CMOS圖像傳感器。
所述功能層1212包括與所述電路層1211第二面1211b相連的功能面1212a,以及與所述功能面1212a相對(duì)的襯底面1212b。本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div2內(nèi)的半導(dǎo)體元件1222為CMOS圖像傳感器,所述芯片1210用于形成背照式CMOS圖像傳感器。所以根據(jù)工藝需要,所述半導(dǎo)體元件1222位于所述功能層1212的功能面1212a上,與所述電路層1211中的外圍電路相連。
需要說(shuō)明的是,由于本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div2內(nèi)的半導(dǎo)體元件1222 為CMOS圖像傳感器,所述芯片1210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,所以根據(jù)工藝需要,所述功能層1212的厚度在3微米到4微米范圍內(nèi)。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述功能層1212內(nèi)的半導(dǎo)體元件1222為CMOS圖像傳感器、電路層1211內(nèi)形成所述CMOS圖像傳感器的外圍電路。但是本發(fā)明對(duì)所述功能層1212內(nèi)形成的半導(dǎo)體元件1222以及所述電路層1211內(nèi)形成的電路類型不做限定。所述半導(dǎo)體元件1222還可以是其他半導(dǎo)體器件,如處理器、傳感器等;所述電路層1211內(nèi)也可以形成其他電路,如數(shù)據(jù)處理電路、驅(qū)動(dòng)電路等。
此外,本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div2呈方形,位于所述芯片1210的中間區(qū)域。但是所述功能區(qū)域Div2的形狀為方形的做法僅為一示例,本發(fā)明對(duì)所述功能區(qū)域Div2的形狀不做限制,所述功能區(qū)域Div2的形狀可以根據(jù)所述芯片1210的設(shè)計(jì)需要而采用其他形狀。
所述芯片結(jié)構(gòu)2210還包括:圍繞所述功能區(qū)域Div2的隔離溝槽1320,所述隔離溝槽1320位于所述功能區(qū)域Div2內(nèi),底部露出所述電路層1211表面。
所述隔離溝槽1320用于將所述芯片1210功能層1212內(nèi)形成有半導(dǎo)體元件1222的功能區(qū)域Div2與切割道分開,避免在切割晶圓獲得芯片結(jié)構(gòu)2210的過(guò)程中,應(yīng)力擴(kuò)散進(jìn)入所述功能區(qū)域Div2,影響功能區(qū)域Div2內(nèi)半導(dǎo)體元件1222的性能。
本實(shí)施例中,所述功能層1212的厚度在3微米到4微米范圍內(nèi)。因此,所述隔離溝槽1320的深度在3微米到4微米范圍內(nèi),使所述隔離溝槽1320的底部露出所述電路層1211的表面,以保證所述功能區(qū)域Div2的功能層1212的獨(dú)立性,從而使芯片1210中功能區(qū)域Div的功能層1212與其他部分分開,防止進(jìn)行切割處理時(shí),切割應(yīng)力通過(guò)功能層1212傳遞進(jìn)入芯片1210內(nèi),以達(dá)到保護(hù)功能區(qū)域Div2內(nèi)的半導(dǎo)體元件1222的目的。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述功能區(qū)域Div2為方形,圍繞所述方形功能區(qū)域Div2的隔離溝槽1320的形狀為方環(huán)形,以降低工藝難度。
此外,由于所述功能層1212覆蓋所述電路層1211的第二面1211b,因此 所述隔離溝槽1320底部露出的所述電路層1211的表面為所述電路層1211的第二面1211b。
需要說(shuō)明的是,如果所述隔離溝槽1320的寬度過(guò)大,會(huì)影響所形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的良品率;如果所述隔離溝槽1320的寬度過(guò)小,則會(huì)增加工藝難度??蛇x的,所述隔離溝槽1320的寬度W在50微米到180微米范圍內(nèi)。
所述芯片結(jié)構(gòu)2210還包括:位于所述隔離溝槽1320底部的連接通孔1330,所述連接通孔1330形成于所述電路層1211內(nèi),底部露出所述電路層1211內(nèi)的連接金屬層1221。
所述連接通孔1330用于形成導(dǎo)電材料,以構(gòu)成引線墊,用于實(shí)現(xiàn)所述芯片1210與外部電路的電連接。
需要說(shuō)明的是,由于所述連接通孔1330用于形成實(shí)現(xiàn)所述芯片1210與外部電路電連接的引線墊。因此根據(jù)所述芯片1210的內(nèi)部設(shè)計(jì),所述連接通孔1330位于所述電路層1211內(nèi)連接金屬層1221的上方,并底部露出所述連接金屬層1221。
本實(shí)施例中,根據(jù)設(shè)計(jì)需要,所述芯片1210需要通過(guò)16個(gè)引線墊實(shí)現(xiàn)與外部電路的連接,并且16個(gè)引線墊分布在所述芯片的四周。因此,在所述隔離溝槽1320的底部一共形成16個(gè)連接通孔1330,在方形的所述功能區(qū)域Div的4條邊上,每邊設(shè)置有4個(gè)連接通孔1330。
需要說(shuō)明的是,由于本實(shí)施例中,所述芯片1210用于形成背照式CMOS圖像傳感器,因此在形成所述芯片1210的時(shí)候,是按照先形成功能層1212再形成電路層1211的順序形成的。所以所述連接金屬層1221為形成所述電路層1221時(shí)最先形成的金屬層。
所述芯片結(jié)構(gòu)2210還包括:形成于所述連接通孔1330內(nèi)的引線墊1340,所述引線墊1340與所述連接金屬層1221之間電連接。
所述引線墊1340用于實(shí)現(xiàn)所述芯片1210與外部電路的電連接。具體的,本實(shí)施例中,所述導(dǎo)電材料為金屬鋁。但是本發(fā)明對(duì)形成所述引線墊1340的具體材料不做限制,在本發(fā)明其他實(shí)施例中,也可以采用銅等其他材料形成所述引線墊1340。
綜上,本發(fā)明通過(guò)在功能層內(nèi)設(shè)置圍繞所述功能區(qū)域的隔離溝槽,將形成有半導(dǎo)體器件的功能區(qū)域與進(jìn)行切割的切割道分開,在晶圓切割時(shí)減小了切割應(yīng)力經(jīng)相鄰引線墊之間的區(qū)域擴(kuò)散進(jìn)入功能區(qū)域的問(wèn)題,從而減小了切割應(yīng)力對(duì)芯片性能造成的影響,進(jìn)而避免了晶圓切割對(duì)功能區(qū)域半導(dǎo)體器件的損傷,提高了所獲得的芯片的性能,提高了制造半導(dǎo)體器件的良品率。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明芯片結(jié)構(gòu)可以由但是不限制于本發(fā)明芯片結(jié)構(gòu)的形成方法形成。
雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。