[发明专利]芯片及其制备方法、电子设备

说明书

本申请提供一种芯片及其制备方法、电子设备，涉及芯片技术领域，用于解决裸芯片上出现裂纹，导致裸芯片失效的问题。芯片，包括功能区和位于功能区外围的非功能区，芯片包括：半导体基底；多层介电层，设置于半导体基底上，且介电层的一部分位于非功能区；至少一个第一加强件，位于非功能区；第一加强件嵌入至少两层介电层，且第一加强件与其嵌入的介电层相连接。

技术领域

本申请涉及芯片技术领域，尤其涉及一种芯片及其制备方法、电子设备。

背景技术

电子系统通常是指由电子元器件或部件组成，能够产生、传输、采集或处理电信号及信息的客观实体。随着信息化和智能化的深入发展，电子系统越来越广泛地应用到手机、电脑以及汽车电子、工业控制等电子设备上。

电子系统中的核心部件则为裸芯片，裸芯片结构的稳定性决定了电子系统的稳定性。然而，在现有技术中，制备裸芯片，或对裸芯片进行封装时，因受热或受压后容易出现裸芯片中膜层与膜层之间开裂，或者膜层断裂，导致裸芯片失效的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种芯片及其制备方法、电子设备，用于解决裸芯片上出现裂纹，导致裸芯片失效的问题。

为达到上述目的，本实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种芯片，包括功能区和位于功能区外围的非功能区，芯片包括：半导体基底；多层介电层，设置于半导体基底上，且介电层的一部分位于非功能区；至少一个第一加强件，位于非功能区；第一加强件嵌入至少两层介电层，且第一加强件与其嵌入的介电层相连接。通过在芯片的非功能区设置有第一加强件。这样一来，当在相邻介电层的接触面之间出现裂纹后，裂纹由非功能区向功能区延伸时，如果遇到第一加强件，第一加强件会对裂纹的延伸起到阻挡作用。裂纹若持续延伸，需绕过第一加强件，这样会改变裂纹的扩散轨迹，增加了裂纹向功能区延伸的难度。因此，通过在非功能区设置第一加强件，可减缓裂纹向功能区延伸的速度，从而延长芯片的寿命。此外，在芯片的非功能区设置第一加强件后，相比不设置第一加强件，第一加强件附近的热应力明显下降，可下降约30%。热应力减小后，可降低相邻介电层的接触面之间出现裂纹的概率，也可降低介电层断裂的概率，从而进一步提高芯片的使用寿命。再者，在芯片的非功能区设置第一加强件后，相比不设置第一加强件，第一加强件附近的拉应力明显下降，可下降约26%。拉应力减小后，可降低相邻介电层的接触面之间裂纹扩展的速度，从而进一步提高芯片的使用寿命。

可选的，多层介电层包括多层第一介电层；芯片还包括：多层金属图案层，设置于半导体基底上，且相邻两层金属图案层之间具有一层第一介电层；第一加强件至少嵌入两层第一介电层。对于任意一种芯片结构，均可适用于本申请提供的结构。

可选的，多层介电层还包括第二介电层和多层第一介电层，第二介电层设置在多层第一介电层远离半导体基底一侧；芯片还包括：多层金属图案层，设置于半导体基底上，且相邻两层金属图案层之间具有一层第一介电层；多个感光器件，位于功能区；多个感光器件设置在第二介电层与多层第一介电层中最远离半导体基底的第一介电层之间；第一加强件嵌入第二介电层和至少一层第一介电层。在芯片的非功能区设置第一加强件的方式，可应用于感光芯片中，提升感光芯片的可靠性。

可选的，第一加强件还嵌入半导体基底，且与半导体基底相连接。可阻挡介电层与半导体基底的交界面处的裂纹的扩散。

可选的，功能区的周边均设置有第一加强件。这样一来，芯片的每一侧都设置有第一加强件，可以阻止任意侧的裂纹扩展。

可选的，第一加强件为围绕功能区一周设置的闭合框架结构。通过在功能区外围的任意位置处均形成有第一加强件，可提高第一加强件对裂纹的阻挡效果。

可选的，第一加强件为柱状；芯片包括多个第一加强件，多个第一加强件分为至少两组，同一组中的每个第一加强件到功能区的距离相等，相邻两组中的第一加强件交错设置。这样一来，在第一加强件起到裂纹阻挡作用的同时，可保证介电层的连续性，不中断介电层，保证介电层的绝缘效果。