一种半导体结构、封装结构及制作方法与流程

本公开涉及半导体，具体涉及一种半导体结构、封装结构及制作方法。

背景技术：

1、随着半导体制作技术的不断发展，堆叠封装逐渐成为提高芯片封装集成度的主流工艺之一，在堆叠封装的制程中，相堆叠的半导体结构之间一般通过键合焊盘(bondingpad)实现键合。然而，在制作半导体结构的键合焊盘之前，半导体结构的边缘区存在暴露的金属层，暴露的金属层会聚集电荷，当采用等离子刻蚀形成键合焊盘时，等离子体轰击暴露的金属层，导致边缘区的金属层产生电弧放电(arcing)，进而导致半导体结构烧坏或损坏，降低半导体结构的良率。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种半导体结构、封装结构及制作方法。

2、根据一些实施例，本公开实施例第一方面提供的半导体结构包括：

3、衬底，所述衬底具有中间区和围绕所述中间区的边缘区；

4、器件层，所述器件层设置于所述衬底上，所述器件层包括位于所述边缘区的器件和所述中间区的器件；

5、阻挡层，所述阻挡层位于所述器件层和所述衬底之间，且所述阻挡层位于所述边缘区，所述阻挡层配置为阻挡所述边缘区的器件向所述衬底传递电荷。

6、本公开的一些实施例中，所述边缘区设有凹槽，所述凹槽环绕所述中间区设置；

7、所述阻挡层为设置在所述凹槽内的介电层。

8、本公开的一些实施例中，所述凹槽为顶部和外侧部均开放的环形半槽。本公开的一些实施例中，所述介电层包括依次堆叠的多个介电材料层。

9、本公开的一些实施例中，所述阻挡层包括堆叠设置于所述边缘区的p型半导体层和n型半导体层，所述n型半导体层位于所述p型半导体层上方，所述p型半导体层和n型半导体层的交界面形成pn结。

10、本公开的一些实施例中，所述阻挡层的上表面与所述衬底的上表面平齐。

11、根据一些实施例，本公开实施例第二方面提供的封装结构包括至少两个相键合的如第一方面所述的半导体结构；

12、所述封装结构具有修整区，所述修整区位于所述封装结构的周向边缘，且所述修整区的宽度小于所述边缘区的宽度。

13、本公开的一些实施例中，所述修整区的宽度为1.5～3mm；

14、所述阻挡层的高度h1、所述器件层的高度h2、所述修整区的高度h3和所述衬底的高度h4满足关系式：h1≤h3-2*h2-h4；

15、其中，h3为150±15mm。

16、根据一些实施例，本公开实施例第三方面提供的半导体结构的制作方法包括：

17、提供衬底，所述衬底具有中间区和围绕所述中间区的边缘区；

18、于所述衬底的边缘区形成阻挡层，包括刻蚀所述衬底的边缘区，形成位于所述边缘区且环绕所述中间区的凹槽，以及于所述凹槽内形成介电层；或者，通过掺杂工艺于所述衬底的边缘区形成p型半导体层和n型半导体层，所述n型半导体层位于所述p型半导体层上方，所述p型半导体层和所述n型半导体层的交界面形成pn结；

19、于所述衬底以及所述阻挡层上形成器件层，所述器件层包括位于所述边缘区的器件和所述中间区的器件；

20、其中，所述阻挡层配置为阻挡所述边缘区的器件向所述衬底传递电荷。

21、根据一些实施例，本公开实施例第四方面提供的封装结构的制作方法包括：

22、提供至少两个如第一方面所述的半导体结构；

23、将各所述半导体结构键合，形成键合结构；

24、去除所述键合结构的部分边缘结构，形成封装结构，所述封装结构具有修整区，所述修整区位于所述封装结构的周向边缘，且所述修整区的宽度小于所述边缘区的宽度。

25、本公开实施例至少具有以下有益效果：通过在器件层与衬底之间设置阻挡层，该阻挡层位于衬底的边缘区，利用该阻挡层能够阻挡边缘区的器件向衬底传递电荷，防止后续对半导体结构进行刻蚀时发生电弧放电，增强了对半导体结构的保护，提升了半导体结构的良率；另外，也提升了后续封装形成的封装结构的良率，降低了成本。

26、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述边缘区设有凹槽，所述凹槽环绕所述中间区设置；

3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述凹槽为顶部和外侧部均开放的环形半槽。

4.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述介电层包括依次堆叠的多个介电材料层。

5.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述阻挡层包括堆叠设置于所述边缘区的p型半导体层和n型半导体层，所述n型半导体层位于所述p型半导体层上方，所述p型半导体层和所述n型半导体层的交界面形成pn结。

6.根据权利要求1-5任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述阻挡层的上表面与所述衬底的上表面平齐。

7.一种封装结构，其特征在于，包括至少两个相键合的如权利要求1-6任一所述的半导体结构；

8.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述修整区的宽度为1.5～3mm；

9.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括：

10.一种封装结构的制作方法，其特征在于，包括：

技术总结
本公开是关于一种半导体结构、封装结构及制作方法，半导体结构包括衬底、器件层和阻挡层，衬底具有中间区和围绕中间区的边缘区；器件层设置于衬底上，器件层包括位于边缘区的器件和中间区的器件；阻挡层位于器件层和衬底之间，且阻挡层位于边缘区，阻挡层配置为阻挡边缘区的器件向衬底传递电荷。通过在器件层与衬底之间设置阻挡层，该阻挡层位于衬底的边缘区，利用该阻挡层能够阻挡边缘区的器件向衬底传递电荷，防止后续对半导体结构进行刻蚀时发生电弧放电，增强了对半导体结构的保护，提升了半导体结构的良率；另外，也提升了后续封装形成的封装结构的良率，降低了成本。

技术研发人员：毛宇
受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5