[发明专利]半导体器件、结构及其形成方法

说明书

本公开的各种实施例涉及一种半导体结构，所述半导体结构包括设置在半导体衬底内的裂纹阻止结构。所述半导体衬底具有背侧表面及与背侧表面相对的前侧表面。光电探测器设置在半导体衬底内且在器件区内横向间隔开。内连结构沿着前侧表面设置。内连结构包括密封环结构。裂纹阻止结构设置在所述半导体衬底内且上覆在密封环结构上。裂纹阻止结构围绕器件区连续延伸。

技术领域

本公开实施例涉及一种半导体器件、结构及其形成方法

背景技术

带有图像传感器的集成电路(integrated circuit，IC)广泛用于现代电子器件(例如(举例来说)照相机及手机)。互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxidesemiconductor，CMOS)器件已成为流行的集成电路图像传感器。与电荷耦合器件(charge-coupled device，CCD)相比，CMOS图像传感器由于功耗低、大小小、数据处理快、数据的直接输出以及制造成本低而越来越受到青睐。一些类型的CMOS图像传感器包括前侧照明(front-side illuminated，FSI)图像传感器及背侧照明(back-side illuminated，BSI)图像传感器。

包含图像传感器的集成电路一般来说由半导体晶片形成。半导体晶片具有布置成行及列的多个集成电路。半导体晶片沿着位于半导体晶片的行及列中的每一者之间的两组相互垂直的平行线或“街道(street)”被锯切或“切割”成分立的集成电路。

发明内容

本公开实施例提供一种半导体结构，包括：半导体衬底，具有背侧表面及与所述背侧表面相对的前侧表面；多个光电探测器，设置在所述半导体衬底内且在器件区内横向间隔开；内连结构，沿着所述前侧表面设置，其中所述内连结构包括密封环结构；以及裂纹阻止结构，设置在所述半导体衬底内且上覆在所述密封环结构上，其中所述裂纹阻止结构围绕所述器件区连续延伸。

本公开实施例提供一种半导体器件，包括：第一半导体结构，包括第一衬底及上覆在所述第一衬底上的第一内连结构，其中所述第一衬底包含第一材料；多个光电探测器，设置在所述第一衬底内且在器件区内横向间隔开；第二半导体结构，位于所述第一半导体结构之下，其中所述第二半导体结构包括第二衬底及上覆在所述第二衬底上的第二内连结构，且其中所述第一内连结构与所述第二内连结构在结合界面处接触；多个逻辑器件，设置在所述第二衬底上且在所述器件区内横向间隔开；密封环结构，横向包围所述器件区，其中所述密封环结构从所述第二衬底的上表面连续延伸到所述第一衬底的下表面；以及第一裂纹阻止结构，设置在所述第一衬底内，其中所述第一裂纹阻止结构横向包围所述器件区，且其中所述第一裂纹阻止结构包含与所述第一材料不同的第二材料。

本公开实施例提供一种形成半导体器件的方法，所述方法包括：在半导体衬底中形成多个光电探测器，其中所述光电探测器在器件区内横向间隔开，其中所述半导体衬底包含第一材料；在所述半导体衬底内形成隔离结构，使得所述隔离结构横向环绕所述光电探测器；在所述半导体衬底内形成裂纹阻止结构，使得所述裂纹阻止结构横向包围所述器件区，其中所述裂纹阻止结构包含与所述第一材料不同的第二材料；以及在所述半导体衬底之上形成内连结构，使得所述内连结构包含从所述内连结构的顶表面延伸到所述内连结构的底表面的密封环结构，其中所述密封环结构横向包围所述器件区。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1A到图1C示出具有多个管芯的半导体晶片的一些实施例的各种视图。

图2A到图2B示出切割衬底的一些实施例的各种视图。

图3A到图3D示出半导体晶片的替代实施例的各种剖视图，所述半导体晶片具有从半导体衬底的背侧延伸到位于半导体衬底的背侧下方的点的裂纹阻止结构(crack-stopstructure)。