[發(fā)明專利]密封環(huán)結(jié)構(gòu)及其制作方法、芯片結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710165608.3
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN108630613A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L23/00
• 分類號: H01L23/00
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

本發(fā)明公開了一種密封環(huán)結(jié)構(gòu)及其制作方法、芯片結(jié)構(gòu)，所述密封環(huán)結(jié)構(gòu)位于一基底上，包括至少兩圈金屬線和至少一個緩沖部，所述金屬線之間通過所述緩沖部彼此相互連接。通過所述緩沖部結(jié)構(gòu)擴大了所述密封環(huán)結(jié)構(gòu)的面積，相應(yīng)的，要形成所述密封環(huán)結(jié)構(gòu)只需要改變對所述鈍化層進(jìn)行曝光的掩膜版的圖案設(shè)計便可實現(xiàn)，所述制作方法簡單，且形成的密封環(huán)結(jié)構(gòu)性能好。并且，采用上述密封環(huán)結(jié)構(gòu)的芯片結(jié)構(gòu)可以增強所述密封環(huán)結(jié)構(gòu)與下層結(jié)構(gòu)的粘合力，可以有效降低其在后續(xù)制程中出現(xiàn)芯片結(jié)構(gòu)中剝落的風(fēng)險，有利于保護芯片結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種密封環(huán)結(jié)構(gòu)及其制作方法、芯片結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體芯片制作中，芯片外圍需要通過密封環(huán)(seal ring)結(jié)構(gòu)使芯片內(nèi)部保持密封狀態(tài)。密封環(huán)結(jié)構(gòu)圍在芯片的外圍，密封環(huán)結(jié)構(gòu)可以使芯片內(nèi)部免于受到外部環(huán)境的影響，防止芯片破裂，確保半導(dǎo)體芯片的性能長時間穩(wěn)定。另外，密封環(huán)結(jié)構(gòu)還可以進(jìn)一步保護芯片內(nèi)部免于受到濕氣引起的劣化，由于芯片內(nèi)部的介電層一般由多孔低介電常數(shù)材料形成，濕氣可輕易滲透低介電常數(shù)介電層而到達(dá)集成電路，密封環(huán)結(jié)構(gòu)則由金屬形成，其封鎖了濕氣滲透途徑，且可實質(zhì)上排除任何濕氣滲透。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中，在后續(xù)半導(dǎo)體芯片封裝工藝中，常常在芯片結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)剝落現(xiàn)象。主要原因是：在封裝工藝中會對具有密封環(huán)結(jié)構(gòu)的芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤制程，在烘烤制程中，由于外邊的保護層(Polyimide)受熱會對芯片結(jié)構(gòu)帶來巨大的應(yīng)力，會撕裂密封環(huán)結(jié)構(gòu)以及密封環(huán)結(jié)構(gòu)之間的鈍化層(Passivation Film)，從而導(dǎo)致芯片失效。

因此，提供一種新的密封環(huán)結(jié)構(gòu)及其制作方法、芯片結(jié)構(gòu)以解決上述問題實屬必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種密封環(huán)結(jié)構(gòu)及其制作方法、芯片結(jié)構(gòu)，擴大密封環(huán)結(jié)構(gòu)的面積，增加密封環(huán)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，增強芯片結(jié)構(gòu)中密封環(huán)結(jié)構(gòu)與下層結(jié)構(gòu)的粘合力，防止芯片被剝落而失效。

為解決上述技術(shù)問題及相關(guān)問題，本發(fā)明提供的密封環(huán)結(jié)構(gòu)位于一基底上，包括至少兩圈金屬線和至少一個緩沖部，所述金屬線之間通過所述緩沖部彼此相互連接。

可選的，在所述的密封環(huán)結(jié)構(gòu)中，相鄰的所述金屬線間通過一個所述緩沖部連接，所述緩沖部為呈S形設(shè)置的第一金屬條。

可選的，在所述的密封環(huán)結(jié)構(gòu)中，所有的所述金屬線間通過一個所述緩沖部連接，所述緩沖部為呈S形設(shè)置的第二金屬條。

可選的，在所述的密封環(huán)結(jié)構(gòu)中，所述緩沖部包括若干條第三金屬條。

可選的，在所述的密封環(huán)結(jié)構(gòu)中，每條所述第三金屬條與所述金屬線呈銳角或鈍角相連。

可選的，在所述的密封環(huán)結(jié)構(gòu)中，若干條所述第三金屬條平行排列。

進(jìn)一步的，所述密封環(huán)結(jié)構(gòu)還包括偽密封環(huán)結(jié)構(gòu)，所述偽密封環(huán)結(jié)構(gòu)位于最外圈的金屬線的外側(cè)。

可選的，在所述的密封環(huán)結(jié)構(gòu)中，至少部分所述偽密封環(huán)結(jié)構(gòu)與最外圈的金屬線相連通。

可選的，在所述的密封環(huán)結(jié)構(gòu)中，所述偽密封環(huán)結(jié)構(gòu)包括若干個相互獨立的金屬塊。

可選的，在所述的密封環(huán)結(jié)構(gòu)中，所述金屬塊為十字架形。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供了一種密封環(huán)結(jié)構(gòu)的制作方法，所述制作方法包括：

在一基底的上表面形成一鈍化層；

對所述鈍化層進(jìn)行選擇性刻蝕，在所述鈍化層中形成具有至少兩個凹槽和至少一個緩沖凹槽的圖案，所述凹槽之間通過所述緩沖凹槽相連通；

在所述凹槽和緩沖凹槽中填充金屬，形成一密封環(huán)結(jié)構(gòu)，所述密封環(huán)結(jié)構(gòu)包括在所述凹槽中的金屬線和所述緩沖凹槽中的緩沖部。