專利名稱：晶圓結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系有關(guān)于一種晶圓結(jié)構(gòu)，特別是有關(guān)于一種晶圓結(jié)構(gòu)于切割道(scribe line)所區(qū)隔的集成電路區(qū)的周圍設(shè)置可避免傳遞高頻噪聲的防護(hù)環(huán)(sealring)結(jié)構(gòu)。
參閱圖2，圖2系顯示傳統(tǒng)技術(shù)于

圖1中的標(biāo)號16所標(biāo)示之區(qū)域的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。傳統(tǒng)技術(shù)于晶片14周圍設(shè)置防護(hù)環(huán)20，上述防護(hù)環(huán)20的材質(zhì)為金屬材料，其形成方式是在形成晶片的半導(dǎo)體制程中，直接定義于各層的金屬層，以及各介電層中的插塞(plug)或穿孔(via)內(nèi)，使其由半導(dǎo)體基底的底部延伸至基底的表面而形成一屏障。另外，由于金屬材料的延展性及防水的特性，能夠避免水汽侵入晶片14而導(dǎo)致晶片14發(fā)生質(zhì)變，并可避免在切割過程于晶片14的邊緣處產(chǎn)生龜裂的情形。因此此方法廣為業(yè)界所使用。
然而，當(dāng)晶片14的操作頻率逐漸提高，例如達(dá)到射頻級的工作頻率時，晶片14內(nèi)部的訊號將會耦合至防護(hù)環(huán)20，并經(jīng)由防護(hù)環(huán)20而傳遞至晶片14的周圍。而此噪聲很容易因此而耦合至晶片14的信號輸入端口，造成晶片14的操作時序發(fā)生錯誤而導(dǎo)致邏輯性的錯誤。
參閱圖3，圖3系顯示傳統(tǒng)技術(shù)于圖1中的標(biāo)號16所標(biāo)示的區(qū)域的另一例子。為了解決上述問題，傳統(tǒng)技術(shù)的解決方式是將防護(hù)環(huán)30設(shè)計(jì)成不連續(xù)的分散結(jié)構(gòu)(如圖3所示)，藉以避免耦合至防護(hù)環(huán)30的噪聲經(jīng)由防護(hù)環(huán)30而耦合至晶片14的信號輸入端口。然而，防護(hù)環(huán)30中雖然可避免傳遞不必要的噪聲，但由于間隙的存在，仍然無法有效解決水汽侵入晶片14以及在切割過程于晶片14的邊緣處產(chǎn)生龜裂的情形(如標(biāo)號32所示)，顯示傳統(tǒng)方法仍須改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明所提供的防護(hù)環(huán)，其設(shè)計(jì)是根據(jù)微波理論而將防護(hù)環(huán)中各區(qū)段設(shè)計(jì)成阻抗不匹配，藉以提高防護(hù)環(huán)中各區(qū)段的反射系數(shù)，使得耦合至防護(hù)環(huán)的高頻噪聲于傳導(dǎo)的過程中逐漸衰減，有效的解決由晶片所耦合的高頻信號經(jīng)由防護(hù)環(huán)而傳導(dǎo)至晶片的其它位置而導(dǎo)致晶片于操作時序上的問題。
晶片周圍所設(shè)置的防護(hù)環(huán)還能夠有效避免水汽侵入晶片以及在切割過程于晶片的邊緣處產(chǎn)生龜裂的情形。
圖2系顯示傳統(tǒng)技術(shù)于圖1中的標(biāo)號16所標(biāo)示的區(qū)域的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
圖3系顯示傳統(tǒng)技術(shù)于圖1中的標(biāo)號16所標(biāo)示的區(qū)域的另一結(jié)構(gòu)圖。
圖4系顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的于圖1中的標(biāo)號16所標(biāo)示的區(qū)域的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
圖5系顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的防護(hù)環(huán)40的部分結(jié)構(gòu)圖。
防護(hù)環(huán)40系由第一導(dǎo)電性構(gòu)件(421A～421D)與第二導(dǎo)電性構(gòu)件(422A～422C)所組成，且第一導(dǎo)電性構(gòu)件(421A～421D)與第二導(dǎo)電性構(gòu)件(422A～422C)系彼此電性連接而一體成形。另外，第一導(dǎo)電性構(gòu)件(421A～421D)與第二導(dǎo)電性構(gòu)件(422A～422C)各自具有寬度(W1，W2)及長度(L1，L2)。由于第一導(dǎo)電性構(gòu)件(421A～421D)與第二導(dǎo)電性構(gòu)件(422A～422C)的寬度與長度不完全相同，因此分別具有不同的阻抗，造成彼此阻抗不匹配。根據(jù)微波理論，當(dāng)高頻噪聲由防護(hù)環(huán)40的一端(在此以第一導(dǎo)電性構(gòu)件421A為例)經(jīng)過第一導(dǎo)電性構(gòu)件421A與第二導(dǎo)電性構(gòu)件422A的接面時，將會有大部分的信號無法通過此接面，此稱為布拉格反射；同樣的，當(dāng)少數(shù)傳送至第二導(dǎo)電性構(gòu)件422A信號，經(jīng)過第二導(dǎo)電性構(gòu)件422A與第一導(dǎo)電性構(gòu)件421B的接面時，因?yàn)榕c前述相同的原因，使得傳送至第一導(dǎo)電性構(gòu)件421B的信號將更為減少。因此，可預(yù)期的，第一導(dǎo)電性構(gòu)件421D所接收到的高頻噪聲相當(dāng)微弱，達(dá)到避免高頻噪聲藉由防護(hù)環(huán)40而四處傳遞的目的。
再者，若將第一導(dǎo)電性構(gòu)件421A與第二導(dǎo)電性構(gòu)件422A定義為一階，當(dāng)防護(hù)環(huán)40所包含之階數(shù)越多時，消耗高頻噪聲的效果將更為顯著。另外，第一導(dǎo)電性構(gòu)件(421A～421D)與第二導(dǎo)電性構(gòu)件(422A～422C)各自的寬度(W1，W2)及長度(L1，L2)可根據(jù)慢波(slow wave)理論而予以調(diào)整，并藉由實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證，以得到更理想的反射系數(shù)。
綜上所述，由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的防護(hù)環(huán)為連續(xù)的，有別于傳統(tǒng)技術(shù)之分段設(shè)計(jì)，因此能夠有效避免水汽侵入晶片以及在切割過程于晶片的邊緣處產(chǎn)生龜裂的情形；另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述防護(hù)環(huán)的設(shè)計(jì)，能夠有效衰減藉由防護(hù)環(huán)所傳遞的噪聲，以避免晶片發(fā)生操作時序上的問題。
本發(fā)明雖以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟習(xí)此項(xiàng)技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動與潤飾。例如，在圖標(biāo)中，防護(hù)環(huán)內(nèi)的第一導(dǎo)電性構(gòu)件(421A～421D)與第二導(dǎo)電性構(gòu)件(422A～422C)系以矩形為例，然而，在實(shí)際應(yīng)用上并不以矩形為限，設(shè)計(jì)者當(dāng)可根據(jù)實(shí)際需要而予以調(diào)整。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書界定。
權(quán)利要求
1.一種晶圓結(jié)構(gòu)，包括一晶圓本體，具有復(fù)數(shù)切割道，并藉由上述切割道形成一集成電路區(qū)；及一防護(hù)環(huán)，設(shè)置于上述集成電路區(qū)的周圍，上述導(dǎo)電性防護(hù)環(huán)系以一第一導(dǎo)電性構(gòu)件以及與上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件具有不同阻抗之一第二導(dǎo)電性構(gòu)件彼此電性連接而形成。
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件及第二導(dǎo)電性構(gòu)件系一體成形。
3.如權(quán)利要求2所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件及第二導(dǎo)電性構(gòu)件為矩形。
4.如權(quán)利要求3所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件及第二導(dǎo)電性構(gòu)件沿一既定方向分別具有第一寬度及第二寬度。
5.如權(quán)利要求4所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件及第二導(dǎo)電性構(gòu)件沿著大體垂直上述既定方向分別具有第一長度及第二長度。
6.如權(quán)利要求5所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述第一寬度、第二寬度、第一長度及第二長度系根據(jù)慢波理論而設(shè)定。
7.如權(quán)利要求6所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述集成電路區(qū)為晶片。
8.一種晶圓結(jié)構(gòu)，包括一晶圓本體，具有復(fù)數(shù)切割道，并藉由上述切割道形成一集成電路區(qū)；及一防護(hù)環(huán)，設(shè)置于上述集成電路區(qū)的周圍，上述導(dǎo)電性防護(hù)環(huán)系以復(fù)數(shù)第一導(dǎo)電性構(gòu)件以及與上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件具有不同阻抗且設(shè)置于上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件之間的復(fù)數(shù)第二導(dǎo)電性構(gòu)件彼此電性連接而形成。
9.如權(quán)利要求8所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件及第二導(dǎo)電性構(gòu)件系一體成形。
10.如權(quán)利要求9所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件及第二導(dǎo)電性構(gòu)件為矩形。
11.如權(quán)利要求10所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件及第二導(dǎo)電性構(gòu)件沿一既定方向分別具有第一寬度及第二寬度。
12.如權(quán)利要求11所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件及第二導(dǎo)電性構(gòu)件沿著大體垂直上述既定方向分別具有第一長度及第二長度。
13.如權(quán)利要求12所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述第一寬度、第二寬度、第一長度及第二長度系根據(jù)慢波理論而設(shè)定。
14.如權(quán)利要求13所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中上述集成電路區(qū)為晶片。
全文摘要
一種晶圓結(jié)構(gòu)，包括晶圓本體以及防護(hù)環(huán)。晶圓本體上具有復(fù)數(shù)切割道，藉由上述切割道以形成集成電路區(qū)。防護(hù)環(huán)系設(shè)置于集成電路區(qū)的周圍，而上述導(dǎo)電性防護(hù)環(huán)系以第一導(dǎo)電性構(gòu)件以及與上述第一導(dǎo)電性構(gòu)件具有不同阻抗的第二導(dǎo)電性構(gòu)件彼此電性連接而形成。
文檔編號H01L21/304GK1437257SQ0210349
公開日2003年8月20日 申請日期2002年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月6日
發(fā)明者蔡肇杰, 王是琦 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司