一种密封环结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种密封环结构，包括至少两层金属线，相邻两层金属线之间通过导电柱连接，所述金属线或导电柱连接有缓冲部。本实用新型专利技术利用连接于金属线或导电柱的缓冲部来缓解来自于晶粒切割时产生的剪切应力，能够避免由于分层原因造成的芯片报废。其中，连接于导电柱的缓冲部为S型，使密封环区域的金属栅栏具有一定的弹性作用，通过金属的柔韧性特点再加上具有弹性功能的结构设计，从而起到增强密封环的抵抗能力；连接于金属线的缓冲部为鱼刺状金属条，这种设计中的每根“鱼刺”都可充当密封环抵抗外力的缓冲墙，可以大大提高密封环的性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种密封环结构，包括至少两层金属线，相邻两层金属线之间通过导电柱连接，所述金属线或导电柱连接有缓冲部。本技术利用连接于金属线或导电柱的缓冲部来缓解来自于晶粒切割时产生的剪切应力，能够避免由于分层原因造成的芯片报废。其中，连接于导电柱的缓冲部为S型，使密封环区域的金属栅栏具有一定的弹性作用，通过金属的柔韧性特点再加上具有弹性功能的结构设计，从而起到增强密封环的抵抗能力；连接于金属线的缓冲部为鱼刺状金属条，这种设计中的每根“鱼刺”都可充当密封环抵抗外力的缓冲墙，可以大大提高密封环的性能。【专利说明】
本技术属于半导体制造领域，涉及一种密封环结构。 一种密封环结构
技术介绍
在半导体芯片制作中，芯片外围需要通过密封环键合（seal ring bonding)，使芯 片内部保持密封状态。传统的密封环一般采用多层金属层叠加，通常为双密封环（内外共 两圈）或单密封环（仅一圈），金属的宽度约为10?20微米。密封环为连续的金属线，围 在芯片的外圈。密封环内侧的电路区可免于受到外部环境的影响，防止芯片破裂，确保半导 体芯片的性能长时间稳定。另外，密封环还可以进一步保护其内侧的集成电路免于受到湿 气引起的劣化，由于芯片内部的介电层一般由多孔低介电常数材料形成，湿气可轻易渗透 低介电常数介电层而到达集成电路，密封环则由金属形成，其封锁了湿气渗透途径，且可实 质上排出任何湿气渗透。 目前，先进工艺（如65nm/40nm)的产品封装过程中，经常遭受芯片边缘分层的问 题，主要原因是由于芯片本身的密封环不够强大或者各薄膜层之间的粘附力不强。在切割 晶粒（Die Saw)时，芯片边缘无法抗拒经理切割制程（激光高温以及刀片机械切割）所引 起的剪切应力，最终引起芯片从边缘处破裂分层。 失效分析显示，传统的密封环导电柱与金属线之间接触面积较小，且由于两步制 成，烙合能力较弱，所以一旦外力破坏BD (黑钻石，Black Diamond,主要成分为八甲基环化 四硅氧烷（0MCTS)和氧化物，BD的介电常数随着0MCTS成分的增多而减小）层与NDC (掺 氮碳化娃，Nitrogen doped Silicon Carbite)层的粘合能力将二者撕开，导电柱与金属层 的接触面很难抵抗来自于这一界面的剪切外力，使得密封环破坏，裂缝最终进入芯片内部， 对芯片本身造成致命的伤害。 因此，提供一种新的密封环结构以解决上述问题实属必要。
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密封环结构，用 于解决现有技术中密封环结构容易在晶粒切割时因为剪切力产生分层现象，导致缺陷的问 题。 为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种密封环结构，包括至少两 层金属线，相邻两层金属线之间通过导电柱连接，所述金属线或导电柱连接有缓冲部。 可选地，所述缓冲部连接于所述导电柱，所述缓冲部为S型。 可选地，所述导电柱为点状，每一个导电柱连接有一个缓冲部。 可选地，所述导电柱为线状，每一个导电柱连接有至少一个缓冲部。 可选地，所述缓冲部至少弯折延伸一次。 可选地，所述密封环结构为单密封环，包括一圈金属线；所述缓冲部连接于所述金 属线外侧或两侧，所述缓冲部为若干条鱼刺状金属条。 可选地，所述密封环结构为双密封环，包括两圈金属线；所述缓冲部连接于每条金 属线外侧或两侧，所述缓冲部为若干条鱼刺状金属条。 可选地，两圈金属线中，内圈金属线与外圈金属线通过所述鱼刺状金属条连接。 可选地，所述鱼刺状金属条与所述金属线呈锐角或钝角连接。 可选地，位于所述金属线同一侧的鱼刺状金属条之间互相平行。 可选地，相邻两层鱼刺状金属条之间通过导电柱连接。 如上所述，本技术的密封环结构，具有以下有益效果：本技术的密封环结 构利用连接于金属线或导电柱的缓冲部来缓解来自于晶粒切割时产生的剪切应力，能够避 免由于分层原因造成的芯片报废。其中，连接于导电柱的缓冲部为S型，使密封环区域的 金属栅栏具有一定的弹性作用，通过金属的柔韧性特点再加上具有弹性功能的结构设计， 从而起到增强密封环的抵抗能力；连接于金属线的缓冲部为鱼刺状金属条，这种设计中的 每根"鱼刺"都可充当密封环抵抗外力的缓冲墙，可以大大提高密封环的性能。本技术 的密封环结构的制造过程中仅需要改变密封环区域的金属线图形或通孔层图形，即光罩设 计，其它制程不变，从而尽可能用最小的成本去增强密封环对晶粒切割时产生的剪切外力 的抵抗能力。 【专利附图】【附图说明】 图1显示为本技术的密封环结构的剖面示意图。 图2显示为导电柱及连接于导电柱的缓冲部的俯视结构示意图。 图3显示为缓冲部至少弯折延伸一次的示意图。 图4显示为双密封环结构的剖面示意图。 图5显示为双密封环结构的俯视示意图。 图6显示为导电柱为线状时每一个导电柱连接有至少一个缓冲部的示意图。 图7显示为导电柱为点状时每一个导电柱连接有一个缓冲部的示意图。 图8显示为金属线及连接于金属线外侧的缓冲部的示意图。 图9显示为金属线及连接于金属线两侧的缓冲部的示意图。 图10显示为相邻两层鱼刺状金属条之间通过导电柱连接的示意图。 图11显示为缓冲部分别连接于内圈金属线及外圈金属线外侧的示意图。 图12显示为缓冲部分别连接于内圈金属线及外圈金属线两侧的示意图。 图13显示为内圈金属线与外圈金属线通过鱼刺状金属条连接的示意图。 元件标号说明 1 金属线 11 内圈金属线 12 外圈金属线 2 导电柱 3 缓冲部 【具体实施方式】 以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本 说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。 请参阅图1至图13。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅 用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用 新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大 小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用 新型所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如"上"、"下"、"左"、 "右"、"中间"及"一"等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的 范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的 范畴。 实施例一 请参阅图1，本技术提供一种密封环结构，包括至少两层金属线1，相邻两层 金属线1之间通过导电柱2连接，所述导电柱2连接有缓冲部3。 请参阅图2,显示为所述导电柱2及连接于导电柱2的缓冲部3的俯视结构示意 图。所述缓冲部为S型，可通过在改变通孔层的图形设计使得所述缓冲部3与所述导电柱2 一体成型。所述缓冲部为S型，可起到类似于弹簧的作用，吸收外部应力，防止所述导电柱 2与下层金属分离。 具体的，所述缓冲部3可至少弯折延伸一次，进一步提高其缓冲能力，请参阅图3， 显示为缓冲部至少弯折延伸一次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封环结构，包括至少两层金属线，相邻两层金属线之间通过导电柱连接，其特征在于：所述金属线或导电柱连接有缓冲部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，
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