[发明专利]形成保护结构用于绝缘层局部平坦化的方法和半导体器件

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体器件，并且更特别地涉及用于在半导体管芯周围形成保护结构用于绝缘层的局部平坦化的方法和半导体器件。

背景技术

常常在现代电子产品中发现半导体器件。半导体器件在电部件的数目和密度方面变化。分立的半导体器件一般包含一种类型的电部件，例如发光二极管（LED）、小信号晶体管、电阻器、电容器、电感器、功率金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。集成半导体器件典型地包含几百个到数以百万的电部件。集成半导体器件的示例包括微控制器、微处理器、电荷耦合器件（CCD）、太阳能电池以及数字微镜器件（DMD）。

半导体器件执行各种的功能，诸如信号处理、高速计算、发射和接收电磁信号、控制电子器件、将太阳光转变为电力以及产生用于电视显示的视觉投影。在娱乐、通信、功率转换、网络、计算机以及消费产品的领域中发现半导体器件。还在军事应用、航空、汽车、工业控制器和办公设备中发现半导体器件。

半导体器件利用半导体材料的电属性。半导体材料的原子结构允许通过施加电场或基电流（base current）或通过掺杂工艺而操纵其导电性。掺杂向半导体材料引入杂质以操纵和控制半导体器件的导电性。

半导体器件包含有源和无源电结构。包括双极和场效应晶体管的有源结构控制电流的流动。通过改变掺杂水平和施加电场或基电流，晶体管要么促进要么限制电流的流动。包括电阻器、电容器和电感器的无源结构创建为执行各种电功能所必须的电压和电流之间的关系。无源和有源结构电连接以形成电路，这使得半导体器件能够执行高速计算和其他有用功能。

半导体器件一般使用两个复杂的制造工艺来制造，即，前端制造和和后端制造，每一个可能涉及成百个步骤。前端制造涉及在半导体晶片的表面上形成多个管芯。每个管芯典型地是相同的且包含通过电连接有源和无源部件而形成的电路。后端制造涉及从完成的晶片分割（singulate）各个管芯且封装管芯以提供结构支撑和环境隔离。

半导体制造的一个目的是生产较小的半导体器件。较小的器件典型地消耗较少的功率、具有较高的性能且可以更高效地生产。另外，较小的半导体器件具有较小的占位面积，这对于较小的终端产品而言是希望的。较小的管芯尺寸可以通过前端工艺中的改进来获得，该前端工艺中的改进导致管芯具有较小、较高密度的有源和无源部件。后端工艺可以通过电互连和封装材料中的改进而导致具有较小占位面积的半导体器件封装。

图1示出具有被划片街区（saw street）14分离的多个半导体管芯12的常规半导体晶片10的一部分。在半导体管芯12的有源表面上形成接触焊盘16。在有源表面和接触焊盘16上形成钝化层18。去除钝化层18的一部分以使接触焊盘16暴露以用于电互连。然而，在显影工艺期间，钝化层18可能腐蚀并变得不期望地薄，特别是在半导体管芯12和半导体晶片10的边缘和拐角处。图2示出晶片10或半导体管芯12的拐角或边缘20处的钝化层18的腐蚀。薄钝化层18能够引起缺陷并减少半导体管芯12在其最后封装结构中的可靠性。

发明内容

存在对半导体管芯的有源表面上的减少的钝化层腐蚀的需要。因此，在一个实施例中，本发明是一种制造半导体器件的方法，包括步骤：提供具有被划片街区分离的多个半导体管芯的半导体晶片、在半导体管芯的有源表面上形成接触焊盘、在接触焊盘与半导体管芯的划片街区之间的半导体管芯的有源表面上形成保护图案、在有源表面、接触焊盘和保护图案上形成绝缘层、以及去除绝缘层的一部分以使接触焊盘暴露。保护图案减少接触焊盘与半导体管芯的划片街区之间的绝缘层的腐蚀。

在另一实施例中，本发明是一种制造半导体器件的方法，包括步骤：提供半导体晶片、在半导体晶片的表面上形成导电层、在导电层与半导体晶片的边缘之间的半导体晶片的表面上形成保护图案、在半导体晶片的表面、导电层和保护图案上形成绝缘层、以及去除绝缘层的一部分以使导电层的一部分暴露。保护图案将绝缘层保持在导电层与半导体晶片的边缘之间。

在另一实施例中，本发明是一种制造半导体器件的方法，包括步骤：提供半导体管芯、在半导体管芯的表面上形成导电层、在邻近于导电层的半导体管芯的表面上形成保护图案、以及在半导体管芯的表面、导电层和保护图案上形成绝缘层。保护图案保持绝缘层邻近于导电层。

在另一实施例中，本发明是一种包括半导体管芯和在半导体管芯的表面上形成的导电层的半导体器件。在邻近于导电层的半导体晶片的表面上形成保护图案。在半导体管芯的表面、导电层和保护图案上形成绝缘层。保护图案保持绝缘层邻近于导电层。

附图说明