[发明专利]保护环结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种保护环结构及其制作方法。

背景技术

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毁坏。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，配置芯片保护环(seal ring)。芯片保护环可以防止任何裂痕侵入集成电路内部的电路区域，例如，因切割集成电路时的应力(stress)所导致的裂痕等。芯片保护环通常形成于晶圆的每一个芯片的切割道(scribe line)和集成电路的周围区域(periphery region)之间。

现有芯片的保护环结构通常包括两个或者两个以上的闭合金属保护环，如图1所示，当具有两个闭合金属保护环时，分别为第一保护环11和第二保护环12，第二保护环位于第一保护环11外侧。第一保护环11和第二保护环12会与相应的半导体衬底连接，以在对集成电路芯片进行切割时，保护环结构能够起到减小等离子体损伤(Plasma induced damage，PID)和减小静电干扰的作用。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种新的保护环结构及其制作方法，以提高保护环结构的保护作用。

为解决上述问题，本发明提供一种保护环结构，包括保护环组合；所述保护环组合包括第一保护环至第K保护环，共K个保护环，K为2以上的整数；所述第一保护环位于芯片周边，所述第k保护环位于所述第k-1保护环外侧；当K等于2时，k等于2；当K大于2时，k为2至K之间的任意整数；所述保护环组合还包括：所述第一保护环至第K保护环中，每个保护环具有至少一个开口；位于不同所述保护环上的所述开口中，至少有两个是相互错开的。

可选的，两个相互错开的所述开口之间的距离大于或者等于500μm。

可选的，所述保护环组合还包括连接在相邻两个保护环之间的连接条。

可选的，所述第k保护环与所述第k-1保护环之间具有位于所述开口近侧的所述连接条。

可选的，所述连接条与所述保护环构成的一个闭合结构中，至少具有一个所述开口。

可选的，所述保护环组合还包括N条连接条，所述连接条位于所述第一保护环和所述第二保护环之间，所述连接条将所述第一保护环划分成N个第一环段，将所述第二保护环相应划分成N个第二环段，一个所述第一环段对应一个所述第二环段；其中，N为2以上的整数；一个第一开口，所述第一开口位于其中一个所述第一环段；一个第二开口，所述第二开口位于其中一个所述第二环段，所述第二开口与所述第一开口错开，并且具有所述第一开口的所述第一环段对应具有所述第二开口的第二环段；所述保护环结构还包括第三开口，所述第三开口位于所述第一环段，并且所述第一开口和所述第三开口位于不同的所述第一环段。

可选的，所述保护环结构包括多个所述保护环组合，不同所述保护环组合位于不同层中，所述保护环结构还包括：第一接触柱环，所述第一接触柱环连接上下两个所述第一保护环或者连接最底层所述第一保护环；第二接触柱环，所述第二接触柱环连接上下两个所述第二保护环或者连接最底层所述第二保护环；M条连接柱，所述连接柱位于所述第一接触柱环和所述第二接触柱环之间，所述连接柱将所述第一接触柱环划分成M个第一柱段，将所述第二接触柱环相应划分成M个第二柱段，一个所述第一柱段对应一个所述第二柱段；其中，M为2以上的整数；一个第四开口，所述第四开口位于其中一个所述第一柱段；一个第五开口，所述第五开口位于其中一个所述第二柱段；具有所述第四开口的所述第一柱段与具有所述第五开口的第二柱段对应；所述第五开口与所述第四开口错开。

为解决上述问题，本发明还提供了一种保护环结构的制作方法，包括：形成保护环组合；形成所述保护环组合包括形成第一保护环至第K保护环，共K个保护环，K为2以上的整数；所述第一保护环位于芯片周边，所述第k保护环位于所述第k-1保护环外侧；当K等于2时，k等于2；当K大于2时，k为2至K之间的任意整数；形成所述保护环组合还包括在每个所述保护环上形成至少一个开口；并令位于不同所述保护环上的所述开口中，至少有两个是相互错开的。

可选的，通过逻辑运算，将所述开口设计在相应位置。

可选的，两个相互错开的所述开口之间的距离大于或者等于500μm。

可选的，形成所述保护环组合还包括：在相邻所述保护环之间形成连接条。