雙密封環的制作方法
【專利摘要】一種用于集成電路的雙密封環，包括具有第一開口的第一密封環。該第一密封環圍繞集成電路。具有第二開口的第二密封環圍繞第一密封環。兩個連接件連接第一密封環的第一開口和第二密封環的第二開口。第一密封環、第二密封環以及兩個連接件形成閉環。
【專利說明】雙密封環【技術領域】
[0001] 本發明大體上涉及集成電路，具體來說，涉及一種雙密封環。
【背景技術】
[0002]集成電路中的密封環在切割(管芯切割)工藝中通過阻止裂縫來保護集成電路。密封環還可以阻擋濕氣。然而，密封環可通過密封環的金屬路徑將來自外部的射頻信號或內部的噪音源的噪音耦合到集成電路內部并且顯著地影響器件性能。密封環可以提供噪音路徑，在該路徑上噪音可從電路的噪音區傳到其它區。另外，由沿著密封環的感應電流引起的互感問題也促成噪音。
[0003]對于斷開的密封環，水分可穿透斷開的空間引起諸如早期損壞的可靠性問題。斷開的密封環可能不適合于額外的低k器件。

【發明內容】

[0004]為了解決現有技術中存在的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種用于集成電路的雙密封環，包括:第一密封環，具有第一開口，所述第一密封環圍繞所述集成電路；第二密封環，具有第二開口，所述第二密封環圍繞所述第一密封環；以及兩個連接件，連接所述第一密封環的第一開口和所述第二密封環的第二開口，其中所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件形成閉環。
[0005]在上述雙密封環中，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括導電材料。
[0006]在上述雙密封環中，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括金屬。
[0007]在上述雙密封環中，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括至少一層金屬層和至少一層通孔層。
[0008]在上述雙密封環中，其中，所述第一密封環和所述第二密封環是矩形。
[0009]在上述雙密封環中，其中，所述第一密封環和所述第二密封環具有圓角。
[0010]在上述雙密封環中，其中，所述第一密封環和所述第二密封環是八邊形。
[0011 ] 在上述雙密封環中，其中，所述第一密封環和所述第二密封環具有圓角。
[0012]在上述雙密封環中，其中，所述第一開口和所述第二開口對準。
[0013]在上述雙密封環中，其中，所述兩個連接件之間的距離介于10 μ m至20 μ m的范圍內。
[0014]在上述雙密封環中，其中，所述第一密封環和所述第二密封環之間的距離介于10 μ m至50 μ m的范圍內。
[0015]根據本發明的另一方面，還提供了一種形成用于集成電路的雙密封環的方法，包括:形成具有第一開口的第一密封環，所述第一密封環圍繞所述集成電路；形成具有第二開口的第二密封環，所述第二密封環圍繞所述第一密封環；以及形成連接所述第一密封環的第一開口和所述第二密封環的第二開口的兩個連接件，其中所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件形成閉環。
[0016]在上述方法中，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括導電材料。
[0017]在上述方法中，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括金屬。
[0018]在上述方法中，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括至少一層金屬層和至少一層通孔層。
[0019]在上述方法中，其中，所述第一密封環和所述第二密封環是矩形。
[0020]在上述方法中，其中，所述第一密封環和所述第二密封環是八邊形。
[0021]根據本發明的又一方面，還提供了一種具有雙密封環的集成電路，所述雙密封環包括:第一密封環，具有第一開口，所述第一密封環圍繞所述集成電路；第二密封環，具有與所述第一開口對準的第二開口，所述第二密封環圍繞所述第一密封環；以及兩個連接件，連接所述第一密封環的第一開口和所述第二密封環的第二開口 ；其中所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件形成閉環并且包括導電材料。
[0022]在上述集成電路中，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括金屬。
[0023]在上述集成電路中，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括至少一層金屬層和至少一層通孔層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]現在將參考結合附圖所進行的以下描述，其中:
[0025]圖1是根據一些實施例用于集成電路的雙密封環的示意圖；
[0026]圖2是根據一些實施例的圖1中示例性雙密封環的一部分的詳示圖；
[0027]圖3是形成用于集成電路的雙密封環的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]在下面詳細討論各種實施例的制造和使用。然而，應該理解，本發明提供了許多可以在各種具體環境中實現的可應用的發明構思。所討論的具體實施例僅僅是制造和使用實施例的示例性具體方式，而不用于限制本發明的范圍。
[0029]另外，本發明可能在各個實施例中重復參考數字和/或字母。這種重復只是為了簡明的目的且其本身并不指定各個實施例和/或所討論的結構之間的關系。而且，本公開中一個部件形成在另一個部件上，一個部件與另一個部件連接和/或連在一起包括其中部件以直接接觸形成的實施例，并且也可包括其中額外的部件形成在部件之間的實施例，使得部件不直接接觸。另外，空間相對位置的術語，例如“下方”、“上方”、“水平”、“垂直”、“在...之上”、“在...之下”、“向上”、“向下”、“頂部”、“底部”等及其派生詞(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)是用于簡化本發明中一個部件和另一個部件的關系。這些相對術語意圖涵蓋包括這些部件的器件的不同方位。
[0030]圖1是根據一些實施例用于集成電路102的示例性雙密封環100的示意圖。用于集成電路102的雙密封環100包括第一密封環104，其具有第一開口 105。第一密封環104圍繞集成電路102。第二密封環106具有第二開口 107，并且第二密封環106圍繞第一密封環104。在一些實施例中對準第一開口 105和第二開口 107，并且第一開口 105和第二開口107與第一密封環104和第二密封環106以90°的角連接。
[0031] 兩個連接件110和112連接第一密封環104的第一開口 105和第二密封環106的第二開口 107。第一密封環104、第二密封環106以及兩個連接件110和112形成閉環。在一些實施例中，連接件110和112是曲線諸如弧線或任何其它的形狀。在第一開口 105和第二開口 107不對準的一些實施例中，兩個連接件110和112可以具有不同的形狀或角度而不是以90°的角與第一密封環104和第二密封環106連接的直線。
[0032]第一密封環104、第二密封環106以及兩個連接件110和112包括導電材料。在一些實施例中，第一密封環104、第二密封環106以及兩個連接件110和112包括金屬，例如銅、鋁，或任何其它合適的材料。在一些實施例中，如圖2所示，第一密封環104、第二密封環106以及兩個連接件110和112包括具有金屬層和通孔層的多層206。在一些實施例中，當集成電路102具有取代多層206的單一的金屬層時，可使用單一的金屬層來取代多層206。
[0033]第一密封環104和第二密封環106具有圖1中的矩形。在一些實施例中，第一密封環104和第二密封環106具有圓角。在一些其它的實施例中，第一密封環104和第二密封環106具有其它形狀如八邊形。在一些實施例中，具有其它形狀的第一密封環104和第二密封環106具有圓角。
[0034]在閉環中形成的雙密封環100引起任何由噪音產生的電流的反向電流以降低互感。例如，如果在第一密封環104上由射頻噪音或另一種噪音源引起第一電流114，那么在第二密封環106中引起相反方向的第二電流116(反向電流)。因為第一密封環104和第二密封環106形成具有兩個連接件110和112的閉環，所以引起反向電流。由于電流114和116引起的磁場的方向相反，從而減小或消除了來自相反電流114和116的互感。因此，減小或消除了射頻噪音或另一種噪音源對集成電路102的影響。
[0035]與常規的斷開的密封環相比，雙密封環100還更好地阻止濕氣穿透并改進了可靠性。雙密封環100可用于所有器件，包括額外的低k器件。在一些實施例中，雙密封環100的任何部分可被接地以進一步為集成電路102降低噪音耦合。
[0036]圖2是根據一些實施例的圖1所示的示例性雙密封環100的一部分108的詳示圖。在一些實施例中，兩個連接件110和112之間的距離202介于ΙΟμ--至20μπι的范圍內。在一些其它實施例中，距離202保持盡可能地小(例如，1μπι-5μπι)以阻止濕氣穿透開口 105和107，以及降低互感。在一些實施例中第一密封環104和第二密封環106具有介于10 μ m至70μπι范圍內的總寬度204。在一個實例中，總寬度204是20 μ m。在一些實施例中，第一密封環104和第二密封環106之間的距離208介于10 μ m至50 μ m的范圍內。在一些其它的實施例中，距離208保持盡可能地小(例如，1μπι-5μπι)以降低互感。
[0037]在一個實例中，當距離208是50μπι時，與具有常規密封環的集成電路相比，在5千兆赫(GHz)的噪聲頻率下，具有圖1中的雙密封環100的集成電路的互感耦合減小27%。當距離208是10 μ m時，與具有常規密封環的集成電路相比，在5GHz的噪聲頻率下，具有圖1中的雙密封環100的集成電路的互感耦合減小40%。
[0038]第一密封環104、第二密封環106以及兩個連接件110和112包括導電材料。在一些實施例中，第一密封環104、第二密封環106以及兩個連接件110和112包括金屬，例如銅、鋁，或任何其它合適的材料。在一些實施例中，第一密封環104、第二密封環106以及兩個連接件110和112包括多層206，例如在后段工藝中形成的接觸層、金屬層以及通孔層。
[0039]圖2中，多層206包括接觸層CO、第一金屬層Ml、第一通孔層V1、第二金屬層M2、第二通孔層V2、第三金屬層M3、第三通孔層V3、第四金屬層M4、第四通孔層V4、第五金屬層M5、第五通孔層V5以及第六金屬層M6。在一些實施例中，在形成內部集成電路102的同時形成圖1中的雙密封環100的多層206 (用于接觸層、金屬層和通孔層)。換句話說，同時形成第一密封環104和第二密封環106的層。因此，雙密封環100的制造不需要額外的掩模、工藝或額外成本。
[0040]多層206的接觸層、金屬層和通孔層可以包括任何合適的材料并且其是使用本領域中已知的任何合適的方法或工藝來形成或制造。例如，接觸層和金屬層包括Al、Cu、Sn、N1、Au、Ag或其它合適的材料，并且可以使用電鍍、物理汽相沉積(PVD)、濺射或任何其它合適的工藝來沉積以及通過蝕刻來限定。在一些實施例中，通孔層包括Cu、Cu合金、W、Au、Al或任何其它合適的材料。例如，可通過PVD、化學汽相沉積(CVD)和化學機械拋光(CMP)形成通孔層。
[0041]圖3是形成用于集成電路的雙密封環的方法的流程圖。步驟302中，形成圍繞集成電路的具有第一開口的第一密封環。步驟304中，形成圍繞第一密封環的具有第二開口的第二密封環。步驟306中，形成連接第一密封環的第一開口和第二密封環的第二開口的兩個連接件。第一密封環、第二密封環以及兩個連接件形成閉環。雖然以某一順序的多個步驟示出流程圖，但是可以以不同的順序或者同時實施這些步驟。例如，可以同時沉積用于第一密封環、第二密封環以及兩個連接件的金屬層。
[0042]在各種實施例中，第一密封環、第二密封環以及兩個連接件包括導電材料或如銅或鋁的金屬。在一些實施例中，第一密封環、第二密封環以及兩個連接件包括多層，例如金屬層和通孔層。金屬層和通孔層可包括任何合適的材料，并且其是使用本領域中已知的任何合適的方法或工藝來形成或制造。例如，金屬層包括Al、Cu、Sn、N1、Au、Ag或其它合適的材料，并且可以使用電鍍、物理汽相沉積(PVD)、濺射或任何其它合適的工藝來沉積以及通過蝕刻來限定。在一些實施例中，通孔層包括Cu、Cu合金、W、Au、Al或任何其它合適的材料。例如，可通過PVD、化學汽相沉積(CVD)以及化學機械拋光(CMP)形成通孔層。
[0043]在一些實施例中，第一密封環和第二密封環具有矩形的形狀，并且可以具有圓角或弧形角。在一些實施例中，第一密封環和第二密封環具有八邊形的形狀并且可以具有圓角或弧形角。
[0044]根據一些實施例，用于集成電路的雙密封環包括具有第一開口的第一密封環。第一密封環圍繞集成電路。具有第二開口的第二密封環圍繞第一密封環。兩個連接件連接第一密封環的第一開口和第二密封環的第二開口。第一密封環、第二密封環以及兩個連接件形成閉環。
[0045]根據一些實施例，一種形成用于集成電路的雙密封環的方法包括形成具有第一開口的第一密封環，第一密封環圍繞集成電路。形成圍繞第一密封環的具有第二開口的第二密封環。形成連接第一密封環的第一開口和第二密封環的第二開口的兩個連接件。第一密封環、第二密封環以及兩個連接件形成閉環。[0046]本領域普通技術人員將認識到存在本發明的許多實施例變化。盡管已經詳細描述了實施例以及它們的特征，但應該理解，可以在不背離實施例的構思和范圍的情況下，進行各種改變、替換和更改。而且，本申請的范圍并不僅限于本說明書中描述的工藝、機器、制造、材料組分、裝置、方法和步驟的特定實施例。作為本領域普通技術人員根據本發明應很容易理解，根據本發明可以利用現有的或今后開發的用于執行與本文所述相應實施例基本上相同的功能或者獲得基本上相同的結果的工藝、機器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟。因此，所附權利要求預期在其范圍內包括這樣的工藝、機器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟。
[0047]上述方法實施例示出示例性的步驟，但并不是必須以示出的順序實施這些步驟。根據本發明的實施例的構思和范圍，視情況步驟可以增加、取代、改變順序和/或除去。對于本領域普通技術人員來說，在閱讀本發明后，不同的權利要求和/或不同的實施例的組合將是顯而易見的，因此也包括在本發明的范圍內。
【權利要求】
1.一種用于集成電路的雙密封環，包括: 第一密封環，具有第一開口，所述第一密封環圍繞所述集成電路； 第二密封環，具有第二開口，所述第二密封環圍繞所述第一密封環；以及兩個連接件，連接所述第一密封環的第一開口和所述第二密封環的第二開口，其中所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件形成閉環。
2.根據權利要求1所述的雙密封環，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括導電材料。
3.根據權利要求1所述的雙密封環，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括金屬。
4.根據權利要求1所述的雙密封環，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括至少一層金屬層和至少一層通孔層。
5.一種形成用于集成電路的雙密封環的方法，包括: 形成具有第一開口的第一密封環，所述第一密封環圍繞所述集成電路； 形成具有第二開口的第二密封環，所述第二密封環圍繞所述第一密封環；以及形成連接所述第一密封環的第一開口和所述第二密封環的第二開口的兩個連接件，其中所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件形成閉環。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括導電材料。
7.根據權利要求5所述的方法，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括金屬。
8.一種具有雙密封環的集成電路，所述雙密封環包括: 第一密封環，具有第一開口，所述第一密封環圍繞所述集成電路； 第二密封環，具有與所述第一開口對準的第二開口，所述第二密封環圍繞所述第一密封環；以及 兩個連接件，連接所述第一密封環的第一開口和所述第二密封環的第二開口 ； 其中所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件形成閉環并且包括導電材料。
9.根據權利要求8所述的集成電路，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括金屬。
10.根據權利要求8所述的集成電路，其中，所述第一密封環、所述第二密封環以及所述兩個連接件包括至少一層金屬層和至少一層通孔層。
【文檔編號】H01L23/00GK103579199SQ201210398123
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年10月18日 優先權日:2012年7月31日
【發明者】楊名慧, 邱新偉 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司