[发明专利]芯片保护环、半导体芯片、半导体晶圆及封装方法

权利要求书

1.一种芯片保护环，围绕一芯片并与所述芯片形成在同一半导体衬底上，其特征在于，包括由所述半导体衬底支撑的若干个依次堆叠的金属环以及设置于相邻金属环之间的导电插塞，且各个金属环均围绕所述芯片设置；最顶层金属环为不连续的金属环，在所述芯片的相邻接合焊垫之间断开；次顶层金属环的外边缘半径比最顶层金属环的外边缘半径小，次顶层金属环的内边缘半径比最顶层金属环的内边缘半径大，最顶层导电插塞分布在所述次顶层金属环的外围，仅与最顶层金属环接触，其余层的导电插塞连接相邻的金属环。

2.如权利要求1所述的芯片保护环，其特征在于，所述最顶层金属环的上表面与所述接合焊垫的上表面齐平或者高出所述接合焊垫的上表面。

3.如权利要求1所述的芯片保护环，其特征在于，所述最顶层导电插塞的底部的高度低于次顶层金属环的顶部的高度。

4.如权利要求1所述的芯片保护环，其特征在于，所述最顶层金属环在所述芯片的相邻接合焊垫之间断开的间隙宽度为0.05个接合焊垫的宽度～0.5个接合焊垫的宽度。

5.如权利要求1所述的芯片保护环，其特征在于，所述芯片保护环还包括位于所述半导体衬底与最底层金属环之间的扩散环以及位于所述最顶层金属环上表面的保护层。

6.如权利要求5所述的芯片保护环，其特征在于，所述保护层为氧化层、氮化层或由氧化层和氮化层堆叠而成的复合层结构。

7.如权利要求1所述的芯片保护环，其特征在于，相邻两层金属环之间设置有层间介质层，所述导电插塞形成在所述层间介质层中。

8.如权利要求1或7所述的芯片保护环，其特征在于，所述金属环的材料包括铜、钨、铝或镍；所述导电插塞的材料包括铜、钨、铝或镍。

9.如权利要求7所述的芯片保护环，其特征在于，所述层间介质层包括氧化硅膜、碳氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜及有机玻璃中的至少一种。

10.如权利要求1所述的芯片保护环，其特征在于，所述金属环的深度为5～50微米，宽度为0.2微米～5微米。

11.如权利要求1所述的芯片保护环，其特征在于，所述次顶层金属环下方的各层导电插塞在垂直方向上对准或者交错排列。

12.如权利要求1或11所述的芯片保护环，其特征在于，所述次顶层金属环下方的各层导电插塞中，位于各层所述金属环外边缘的导电插塞与所述金属环外边缘的距离为0～1个导电插塞宽度。

13.一种半导体芯片，其特征在于，包括：

半导体衬底；

设置于所述半导体衬底中并由其支撑的电路模块，所述电路模块包括封装用的多个接合焊垫；以及

围绕所述电路模块的如权利要求1至12中任一项所述的芯片保护环。

14.一种半导体晶圆，其特征在于，包括：

半导体衬底，

设置于所述半导体衬底中并由其支撑的多个半导体芯片，所述半导体芯片具有如权利要求1至12中任一项所述的芯片保护环；以及

位于相邻半导体芯片之间并界定各个半导体芯片的切割道，所述切割道位于所述芯片保护环外侧。