[實用新型]芯片密封環結構和半導體芯片

有效

• 申請號: 201821542298.9
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN208706621U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L23/00
• 分類號: H01L23/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本實用新型提供一種芯片密封環結構和半導體芯片，其至少包括：芯片；底保護層，位于所述芯片的主動面上；密封環金屬層圖案，位于所述底保護層上，且所述密封環金屬層圖案位于所述芯片周邊；絕緣介質層，位于所述底保護層上，所述絕緣介質層具有隔離開口，所述隔離開口暴露所述密封環金屬層圖案和所述底保護層；以及，防潮層，位于所述絕緣介質層上及所述隔離開口內，所述防潮層覆蓋所述密封環金屬層圖案的第一暴露部位以及所述底保護層在所述隔離開口內的第二暴露部位。本實用新型在密封環金屬層圖案表面形成防潮層，能夠有效避免金屬層在制程過程中直接暴露在空氣中受到氧氣、水汽或其他氣液的氧化或侵蝕，大大增強了氣液阻擋能力。

技術領域

本實用新型涉及半導體技術領域，特別是涉及一種芯片密封環結構和半導體芯片。

背景技術

由于硅材料具有脆性，在對晶圓進行切割時，切割刀的切割方式會對晶圓的正面和背面產生一定的機械應力，這樣可能會在芯片的邊緣產生崩角。崩角問題會降低芯片的機械強度，一開始的芯片邊緣裂隙在后面的封裝工藝中或在芯片產品的使用中會進一步擴散，從而很可能造成芯片斷裂，從而導致芯片的電性失效。為了保護芯片內部電路、防止劃片損傷、提高芯片可靠性，通常會在芯片外圍設計芯片密封環(Seal Ring，SR)結構。如圖1所示，芯片密封環結構包括介于晶圓的切割道(Scribe Lane，SL)20和芯片10周圍區域(Periphery Region，PR)之間的密封環金屬層圖案12。當沿著切割道進行晶圓切割工藝時，芯片密封環結構可以阻擋由上述晶圓切割工藝造成的從切割道至芯片的不想要的應力擴展與破裂。并且，芯片密封環結構還具有抵抗氣液侵蝕能力，可以阻擋水汽或其他化學污染源的滲透與損害。在現今的半導體技術中，半導體組件的尺寸微縮，對芯片密封環的破裂阻擋能力與氣液屏蔽能力提出了更高的要求。而在現有制程中，金屬層在制程過程中直接暴露在空氣中會受到氧氣、水汽或其他氣液的氧化或侵蝕，現有芯片密封環結構主要是對氧氣進行阻擋以避免金屬層被氧化，而對水汽或其他氣液的抵抗侵蝕能力較差，從而使得芯片的電性、可靠性都會受到影響。因此，如何在不降低阻擋應力擴展等能力的情況下，增強芯片密封環結構的氣液阻擋能力，是亟待解決的問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種芯片密封環結構及其制備方法、半導體芯片及其制備方法，用于解決現有技術中芯片密封環結構抵抗氣液侵蝕能力較差，導致芯片的電性、可靠性受到影響的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種芯片密封環結構，其中，所述芯片密封環結構至少包括：

芯片；

底保護層，位于所述芯片的主動面上；

密封環金屬層圖案，位于所述底保護層上，且所述密封環金屬層圖案位于所述芯片周邊；

絕緣介質層，位于所述底保護層上，所述絕緣介質層具有隔離開口，所述隔離開口暴露所述密封環金屬層圖案和所述底保護層；以及，

防潮層，位于所述絕緣介質層上及所述隔離開口內，所述防潮層覆蓋所述密封環金屬層圖案的第一暴露部位以及所述底保護層在所述隔離開口內的第二暴露部位；

其中，所述芯片密封環結構通過覆蓋在所述密封環金屬層圖案上的所述防潮層來增強氣液阻擋能力，從而避免所述密封環金屬層圖案受到氣液氧化或侵蝕。

優選地，所述隔離開口的寬度大于等于所述密封環金屬層圖案的寬度，以使所述密封環金屬層圖案完全暴露于所述隔離開口中，且所述防潮層覆蓋所述密封環金屬層圖案表面。

優選地，所述隔離開口的寬度小于所述密封環金屬層圖案的寬度，以使所述密封環金屬層圖案部分暴露于所述隔離開口中，且所述密封環金屬層圖案局部嵌埋于所述絕緣介質層中。