半导体结构及其形成方法技术

一种半导体结构及其形成方法，其中，半导体结构的形成方法包括：提供晶圆，所述晶圆包括功能区和包围功能区的非功能区，所述晶圆表面具有第一介质层；在所述非功能区的第一介质层内形成第一开口；在所述第一开口内形成第一连接层，所述第一连接层封闭第一开口的顶部，且所述第一连接层内有第一空隙。所述方法形成的半导体结构的性能较好。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
在半导体器件制备过程中，在晶圆中形成电路之后，需要对所述晶圆进行切割，所述切割是将晶圆分割为电路体系完整的芯片或者晶粒单位的过程。然而，现有技术切割晶圆形成芯片时，易对芯片造成损伤。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以减少对功能区的损伤。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供晶圆，所述晶圆包括功能区和包围功能区的非功能区，所述晶圆表面具有第一介质层；在所述非功能区的第一介质层内形成第一开口；在所述第一开口内形成第一连接层，所述第一连接层封闭第一开口的顶部，且所述第一连接层内具有第一空隙。可选的，所述第一开口的深宽比为：1:1～11:1。可选的，所述第一介质层与晶圆之间还具有第一金属层。可选的，所述第一开口贯穿第一介质层。可选的，所述第一连接层的材料包括金属。可选的，所述半导体结构的形成方法还包括：在所述第一介质层和第一连接层的表面形成第二金属层。可选的，所述第一连接层的材料包括铜、铝或者钨；所述第一连接层的形成工艺包括化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或者原子层沉积工艺。可选的，所述第一开口的形成方法包括：在所述第一介质层顶部形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出非功能区第一介质层的部分顶部表面；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述第一介质层，直至暴露出第一金属层顶部表面，在所述第一介质层内形成所述第一开口。可选的，形成所述第二金属层之后，还包括：在所述第二金属层表面形成至少一层第二介质层；在各层所述第二介质层内形成第二开口；在所述第二开口内形成第二连接层，所述第二连接层封闭第二开口顶部，且所述第二连接层内具有第二空隙。可选的，所述第二开口的深宽比为：1:1～11:1。可选的，当所述第二介质层的层数大于1层时，每形成所述第二连接层之后，形成下一层第二介质层之前，还包括：在所述第二连接层和第二介质层表面形成第三金属层；所述第二开口贯穿所述第二介质层。可选的，所述晶圆还包括切割区，所述切割区包围非功能区。可选的，形成第一连接层之后，还包括：在所述切割区对晶圆进行切割工艺，形成若干个芯片。可选的，第一开口的数量：1个或多个。可选的，每一层第二介质层内的第二开口的数量：1个或多个。相应的，本专利技术还提供一种半导体结构，包括：晶圆，所述晶圆包括功能区和包围功能区的非功能区，所述晶圆表面具有第一介质层；位于所述非功能区第一介质层内的第一开口；位于所述第一开口内的第一连接层，所述第一连接层封闭第一开口的顶部，且所述第一连接层内具有第一空隙。可选的，所述第一开口的深宽比为：1:1～11:1。可选的，所述第一介质层与晶圆之间还具有第一金属层；所述第一开口贯穿第一介质层；所述第一连接层的材料包括金属；所述半导体结构还包括位于第一介质层和第一连接层表面的第二金属层。可选的，所述第一连接层的材料包括铜、铝或者钨。可选的，所述晶圆还包括切割区，所述切割区包围非功能区。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术技术方案提供的半导体结构的形成方法中，后续在包围非功能区的切割道区对晶圆进行切割处理，所述切割处理对晶圆产生的应力由切割区向功能区扩展，由于非功能区位于切割区与功能区之间，因此，应力首先扩展至非功能区。所述非功能区的第一介质层内具有第一开口，所述第一开口用于后续容纳第一连接层。由于所述第一连接层封闭第一开口顶部，且所述第一连接层内具有第一空隙，当应力扩展至所述第一空隙时，所述第一空隙能够分散所述应力，使得到达功能区的应力较小，因此，有利于减少应力对功能区的损伤，使得所述切割处理所形成的芯片的质量较好。进一步，所述第一介质层与晶圆之间还具有第一金属层，所述第一开口贯穿第一介质层，所述第一开口内的第一连接层的材料也包括金属，后续在第一介质层和第一连接层表面形成第二金属层。由于金属材料的断裂韧性强于第一介质层材料的断裂韧性，而所述应力趋向于沿材料断裂韧性弱的方向传播，因此，所述第一金属层、第一连接层和第二金属层能够引导应力的传播，使应力的传播距离较远，则到达功能区的应力较小，因此，有利于减少对功能区的损伤。附图说明图1是一种半导体结构的结构示意图；图2至图10是本专利技术一实施例的半导体结构的形成方法的各步骤的结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，现有技术切割晶圆形成芯片时，易对芯片造成损伤。图1是一种半导体结构的形成方法的结构示意图。请参考图1，晶圆100，所述晶圆100包括功能区Ⅰ、包围功能区Ⅰ的非功能区Ⅱ以及包围非功能区Ⅱ的切割区Ⅲ。上述半导体结构中，后续在切割区Ⅲ对晶圆100进行切割处理形成芯片，所述切割处理过程中易对晶圆100产生应力，所述应力由切割区Ⅲ向功能区Ⅰ扩展。由于所述功能区Ⅰ与切割区Ⅲ之间的非功能区Ⅱ内无阻挡应力的结构，因此，所述应力易扩展至功能区Ⅰ，使得切割处理之后所形成的芯片内易产生裂纹，则芯片的性能较差，甚至失效。为解决所述技术问题，本专利技术提供了一种半导体结构的形成方法，包括：所述晶圆包括功能区和包围功能区的非功能区，所述晶圆表面具有第一介质层；在所述非功能区的第一介质层内形成第一开口；在所述第一开口内形成第一连接层，所述第一连接层封闭第一开口的顶部，且所述第一连接层内有第一空隙。所述方法形成的半导体结构的性能较好。为使本专利技术的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。图2至图10是本专利技术一实施例的半导体结构的形成方法的各步骤的结构示意图。请参考图2和图3，图3是图2沿L1线的剖面示意图，图2是图3的俯视图，提供晶圆200，所述晶圆200包括功能区A和包围功能区A的非功能区B。所述晶圆200的材料为硅，所述晶圆200还包括包围非功能区B的切割区C，后续在所述晶圆200的切割区C进行切割处理形成芯片。所述功能区A内具有电路结构(图中未示出)。所述非功能区B后续的第一介质层内具有第一空隙，所述第一空隙能够释放后续切割工艺过程给晶圆200带来的应力，有利于防止所形成的芯片产生裂纹，进而防止芯片失效。请参考图4，在所述晶圆200表面形成第一介质层202。需要说明的是，图4与图3的剖面方向一致。形成所述第一介质层202之前，还包括：在所述晶圆200表面形成第一金属层201。所述第一金属层201的材料为金属。在本实施例中，所述第一金属层201的材料为铜。在其他实施例中，所述第一金属层的材料包括铝或者钨。所述第一金属层201的形成工艺包括化学气相沉积工艺或者物理气相沉积工艺。所述第一金属层201与后续第一连接层连接。所述第一介质层202的材料为氧化硅或者氮氧化硅。所述第一介质层2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：/n提供晶圆，所述晶圆包括功能区和包围功能区的非功能区，所述晶圆表面具有第一介质层；/n在所述非功能区的第一介质层内形成第一开口；/n在所述第一开口内形成第一连接层，所述第一连接层封闭第一开口的顶部，且所述第一连接层内有第一空隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
提供晶圆，所述晶圆包括功能区和包围功能区的非功能区，所述晶圆表面具有第一介质层；
在所述非功能区的第一介质层内形成第一开口；
在所述第一开口内形成第一连接层，所述第一连接层封闭第一开口的顶部，且所述第一连接层内有第一空隙。


2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一开口的深宽比为：1:1～11:1。


3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一介质层与晶圆之间还具有第一金属层。


4.如权利要求1或3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一开口贯穿第一介质层。


5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一连接层的材料包括金属。


6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述半导体结构的形成方法还包括：在所述第一介质层和第一连接层的表面形成第二金属层。


7.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一连接层的材料包括铜、铝或者钨；所述第一连接层的形成工艺包括化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或者原子层沉积工艺。


8.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一开口的形成方法包括：在所述第一介质层顶部形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出非功能区第一介质层的部分顶部表面；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述第一介质层，直至暴露出第一金属层顶部表面，在所述第一介质层内形成所述第一开口。


9.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第二金属层之后，还包括：在所述第二金属层表面形成至少一层第二介质层；在各层所述第二介质层内形成第二开口；在所述第二开口内形成第二连接层，所述第二连接层封闭第二开口顶部，且所述第二连接层内具有第二空隙。


10.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：程卓，王晓东，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31