一种芯片保护结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种芯片保护结构，包括：环状结构区，围绕集成电路区；金属结构区，被切割道围绕，且所述金属结构区围绕所述环状结构区，其中所述金属结构区包括多层金属层，所述金属层从底层金属层开始沿一斜面向上排列。通过倾斜排列的金属层，用来释放切割过程中的应力，并且在裂痕到达芯片环状结构之前将其导流至芯片表面，进而阻挡裂痕向芯片内部延伸，保护芯片不会失效，降低芯片切割失效率。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种芯片保护结构
本技术涉及半导体
，具体涉及一种芯片保护结构。
技术介绍
集成电路通常都是在硅片或其它半导体材料基板上制造，然后进行封装与测试。当封装时，必须先对集成电路进行切割(saw)。切割的机械力可能导致边缘处形成微小裂痕，尤其是接近边角处。所形成的裂痕可能会朝向集成电路的中心电路区域推进而造成其中的电路区域损坏。为了保护集成电路中心的电路区域，一般会在集成电路芯片上介于电路区域以及其切割道之间，配置密封环(seal ring)。密封环可以防止任何裂痕(例如，因为切割集成电路时的应力(stress)所导致的裂痕)侵入集成电路内部的电路区域。此外，密封环亦可避免湿气渗入，或是避免其它化学物质进入而损坏集成电路内部的电路区域。图1为现有技术中芯片保护结构的截面示意图，如图1所示，在半导体衬底10上形成有密封环11，所述密封环11包含横向排列与竖向排列的金属连接线12，在其余区域形成有介质层13，在所述密封环11的左侧为集成电路的中心电路区域(图中未示出)，右侧还形成有虚拟金属(du_y metal)区域14,在du_y metal区域14的右侧是切割道15。所述密封环11可以阻止由于切割道15上产生的裂痕侵入集成电路的中心区域，起到保护电路的目的。但是，随着低介电常数材料的应用，低介电常数材料的低机械强度的性质导致芯片机械强度降低，芯片边缘切割产生的裂痕很容易在低介电常数材料中传导，当传至密封环结构时，普通的密封环结构已经无法阻挡裂痕的扩展，如图1中箭头所示。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种芯片保护结构，用于解决现有技术中由于密封环无法阻挡裂痕的扩展，造成集成电路的中心电路区域损坏的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种芯片保护结构，其包括:环状结构区，围绕集成电路区；金属结构区，被切割道围绕，且所述金属结构区围绕所述环状结构区，其中所述金属结构区包括多层金属层，所述金属层从底层金属层开始沿一斜面向上排列。进一步的，所述底层金属层位于半导体衬底上。进一步的，所述金属结构区中还包括保护层，包围所述金属层。[0011 ] 进一步的，所述保护层暴露所述金属层中的顶层金属层。进一步的，所述顶层金属层的材质为铝。进一步的，所述金属层中除顶层金属层之外的其余金属层的材质为铜或者铝。进一步的，所述斜面与所述半导体衬底的夹角范围为0°?90°。进一步的，所述斜面从底层金属层开始倾斜于所述环状结构区。进一步的，所述顶层金属层与所述环状结构区的距离大于lum。与现有技术相比，本技术所提供的芯片保护结构的有益效果是:通过在环状结构区与切割道之间的区域内设置金属结构区，金属结构区中的金属层从底层金属层开始沿一斜面向上排列，用来释放切割过程中的应力，并且在裂痕到达芯片环状结构之前将其导流至芯片表面，进而阻挡裂痕向芯片内部延伸，保护芯片不会失效，降低芯片切割失效率。【附图说明】图1为现有技术中芯片保护结构的截面示意图。图2为本技术一实施例所提供的芯片保护结构的截面示意图。【具体实施方式】为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的【具体实施方式】做详细的说明。本技术的芯片保护结构可广泛应用于多种领域，并且可以利用多种替换方式实现，下面通过较佳的实施例来加以说明，当然本技术并不局限于该具体实施例，本领域内的普通技术人员所熟知的一般的替换无疑涵盖在本技术的保护范围内。其次，本技术利用示意图进行了详细的描述，在详述本技术实施例时，为了便于说明，示意图不依一般比例局部放大，不应以此作为对本技术的限定。请参考图2，其为本技术一实施例所提供的芯片保护结构的截面示意图，如图2所示，所述芯片保护结构包括:环状结构区21，围绕集成电路区(图中未示出，在图2所述环状结构区21的左侧)；金属结构区24，被切割道26围绕，且所述金属结构区24围绕所述环状结构区21，其中所述金属结构区24包括多层金属层25，所述金属层25从底层金属层Ml开始沿一斜面向上排列。需要说明的是，在芯片保护结构中，所述环状结构区21围绕所述集成电路区，所述金属结构区24围绕所述环状结构区21，图2为截面图，只显示了芯片保护结构的其中一部分。本实施例中，所述底层金属层Ml位于半导体衬底20上，然后依次在所述底层金属层Ml上形成有金属层M2、M3直至顶层金属层。所述金属结构区24中还包括保护层23，包围所述金属层25 ;需要说明的是，在所述环状结构区21上也形成有保护层23，包围金属连线22，所述金属连线22包括横向排列与竖向排列的金属线，并在竖直方向上相连接。所述保护层23是在形成底层金属层Ml、金属层M2、M3等多层金属层的过程中分别形成的，在图2中都将其表示为保护层；在顶层金属层M6 (包括顶层金属层M6)之下的保护层23的材质为低介电常数材料，在顶层金属层M6之上的保护层23的材质为一般的介电材料，并且所述保护层23暴露出所述金属层25中的顶层金属层M6，本实施例中，所述金属层为6层，因此顶层金属层用M6标示，在其他实施例中，所述金属层25的层数与厚度由芯片集成电路区中金属连线的层数及厚度来决定。所述顶层金属层M6的材质为铝，金属铝具有自钝化功能，可以形成保护层，以保护顶层金属层。所述金属层25中除顶层金属层M6之外的其余金属层的材质为铜或者铝，本实施例中，所述金属层25的材质与芯片集成电路区中金属连线的材料相同，以保证在同一制程中形成，不会额外增加工艺步骤。在其他实施例中，所述金属层25的材质也可以采用本领域技术人员已知的其他金属材料。所述金属层25从底层金属层Ml开始沿一斜面向上排列，所述斜面与所述半导体衬底的夹角范围为0°?90°，在图2的截面图中，所述斜面表示为一斜线，该斜线与半导体衬底20的夹角α的范围为:0°〈 α〈90° ;所述斜面从底层金属层Ml开始倾斜于所述环状结构区21，具体的，在芯片外围环状结构区21与切割道26之间的区域内形成底层金属层Μ1，底层金属层Ml与半导体衬底20相接触，然后在底层金属层Ml上形成第二金属层M2，第二金属层M2与底层金属层Ml相接触，并且与底层金属层Ml相比，更接近环状结构区21，接着采用相同的方法，继续形成其他的金属层；每层金属层与下层金属层相比，都向所述环状结构区21倾斜，更靠近所述环状结构区21，所述顶层金属层Μ6最接近所述环状结构区21，本实施例中，考虑到工艺制程能力，所述顶层金属层Μ6与所述环状结构区21的距离a大于Ium0所述金属层25设置为倾斜状，在切割时应力导致的裂痕延伸至所述金属结构区24时，倾斜的金属层可以将裂痕导流至芯片表面，如图2中箭头所示，进而阻挡裂痕向芯片内部延伸；并且，在芯片集成电路区中形成金属连线的过程中同时在金属结构区24中形成金属层25，不会额外增加工艺步骤，在不增加生产时间的条件下提高了芯片的切割效率。综上所述，通过在环状结构区与切割道之间的区域内设置金属结构区，金属结构区中的金属层从底层金属层开始沿一斜面向上排列，用来释放切割过程中的应力，并且在裂痕到达芯片环状结构之前将其导流至芯片表面，进而阻挡裂痕向芯片内部延伸，保护芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片保护结构，其特征在于，包括： 环状结构区，围绕集成电路区； 金属结构区，被切割道围绕，且所述金属结构区围绕所述环状结构区，其中所述金属结构区包括多层金属层,所述金属层从底层金属层开始沿一斜面向上排列。

【技术特征摘要】
1.一种芯片保护结构，其特征在于，包括: 环状结构区，围绕集成电路区； 金属结构区，被切割道围绕，且所述金属结构区围绕所述环状结构区，其中所述金属结构区包括多层金属层，所述金属层从底层金属层开始沿一斜面向上排列。2.如权利要求1所述的芯片保护结构，其特征在于，所述底层金属层位于半导体衬底上。3.如权利要求1所述的芯片保护结构，其特征在于，所述金属结构区中还包括保护层，包围所述金属层。4.如权利要求3所述的芯片保护结构，其特征在于，所述保护层暴露所述金属层中的顶层金...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵耀斌，戴海波，李日鑫，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11