芯片密封环结构和半导体芯片的制作方法

本实用新型涉及半导体技术领域，特别是涉及一种芯片密封环结构和半导体芯片。

背景技术：

由于硅材料具有脆性，在对晶圆进行切割时，切割刀的切割方式会对晶圆的正面和背面产生一定的机械应力，这样可能会在芯片的边缘产生崩角。崩角问题会降低芯片的机械强度，一开始的芯片边缘裂隙在后面的封装工艺中或在芯片产品的使用中会进一步扩散，从而很可能造成芯片断裂，从而导致芯片的电性失效。为了保护芯片内部电路、防止划片损伤、提高芯片可靠性，通常会在芯片外围设计芯片密封环(Seal Ring，SR)结构。如图1所示，芯片密封环结构包括介于晶圆的切割道(Scribe Lane，SL)20和芯片10周围区域(Periphery Region，PR)之间的密封环金属层图案12’。当沿着切割道进行晶圆切割工艺时，芯片密封环结构可以阻挡由上述晶圆切割工艺造成的从切割道至芯片的不想要的应力扩展与破裂。并且，芯片密封环结构还具有抵抗气液侵蚀能力，可以阻挡水汽或其他化学污染源的渗透与损害。在现今的半导体技术中，半导体组件的尺寸微缩，对芯片密封环的破裂阻挡能力与气液屏蔽能力提出了更高的要求。而在现有制程中，金属层在制程过程中直接显露在空气中会受到氧气、水汽或其他气液的氧化或侵蚀，现有芯片密封环结构主要是对氧气进行阻挡以避免金属层被氧化，而对水汽或其他气液的抵抗侵蚀能力较差，特别是针对芯片的容易发生气液侵蚀问题的部位(例如转角部位等)的抵抗侵蚀能力不足，而导致这些部位非常容易受到气液侵蚀，从而使得芯片的电气性能、可靠性都会受到影响。因此，如何在不降低阻挡应力扩展等能力的情况下，增强芯片易发生气液侵蚀问题部位的气液阻挡能力，是亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种芯片密封环结构和半导体芯片，用于解决现有技术中芯片易发生气液侵蚀问题部位抵抗气液侵蚀能力较差，导致芯片的电气性能、可靠性受到影响的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种芯片密封环结构，其中，所述芯片密封环结构至少包括：

芯片，所述芯片的主动面上形成有底保护层；

金属加劲环结构及覆盖所述金属加劲环结构的绝缘介质层，形成于所述底保护层上，所述金属加劲环结构位于所述芯片的主动面；其中，所述绝缘介质层中形成有隔离开口，所述隔离开口显露所述金属加劲环结构的第一表面部位，并且所述隔离开口具有和所述金属加劲环结构非对准的局部重叠的第一图案，使所述隔离开口还显露所述底保护层的第二表面部位；以及，

隔离膜，形成于所述绝缘介质层上，所述隔离膜具有完全重叠所述隔离开口的第二图案，使所述隔离膜覆盖所述金属加劲环结构的第一表面部位和所述底保护层的第二表面部位。

优选地，所述第二图案的尺寸大于所述第一图案的尺寸，使所述隔离膜还覆盖所述隔离开口的侧壁并延伸至所述绝缘介质层上。

优选地，所述第二图案的尺寸等于所述第一图案的尺寸，使所述隔离膜还覆盖所述隔离开口的侧壁。

优选地，所述隔离开口的宽度大于等于所述金属加劲环结构的单元环宽度，且所述隔离膜的宽度大于等于所述金属加劲环结构的单元环宽度。

优选地，所述金属加劲环结构为多环型态使在内外环之间具有环间隙，所述隔离开口的宽度大于等于所述金属加劲环结构的环间隙，且所述隔离膜的宽度大于等于所述金属加劲环结构的环间隙。

优选地，所述金属加劲环结构包括至少一个连续金属环结构，所述连续金属环结构由多个阻障层和金属层交错堆栈形成，且所述金属层之间通过在所述阻障层上由所述金属层一体形成插塞部来实现金属互连。

优选地，所述隔离开口显露所述金属加劲环结构的第一表面部位，所述金属加劲环结构的第一表面部位包含至少一个连续金属环结构的部分区域。

优选地，所述金属加劲环结构的第一表面部位位于所述芯片的主动面的侧边或者转角，其包含至少一个所述连续金属环结构的侧边或者转角部位。

优选地，所述金属加劲环结构还包括至少一个位于所述连续金属环结构的转角部位外的转角加劲结构，且所述转角加劲结构具有与所述连续金属环结构相同的层间构造。

优选地，所述金属加劲环结构的第一表面部位位于所述转角加劲结构。

优选地，所述转角加劲结构由三个依次连接形成双钝角的金属段组成。

优选地，所述芯片密封环结构还包括：

顶遮盖层，形成于所述绝缘介质层上，所述顶遮盖层覆盖所述隔离膜。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种半导体芯片，其中，至少包括：如上所述的芯片密封环结构。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种半导体装置结构，其中，至少包括：

晶圆，所述晶圆上制备有若干个芯片以及位于相邻芯片之间的切割道；

如上所述的芯片密封环结构，位于所述芯片周围区域与所述切割道之间；以及

焊盘金属层图案，位于所述芯片周围区域内，且所述焊盘金属层图案被包裹于所述绝缘介质层内；

其中，所述绝缘介质层具有焊盘开口，形成于所述焊盘金属层图案的上方，所述焊盘开口还贯通所述隔离膜，用于显露部分所述焊盘金属层图案以作为芯片焊盘，从而暴露所述芯片的焊盘区域。

如上所述，本实用新型的芯片密封环结构和半导体芯片，具有以下有益效果：

本实用新型的芯片密封环结构，针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位先形成隔离开口，再采用隔离膜覆盖隔离开口，以针对芯片易发生气液侵蚀问题部位来增强气液阻挡能力，从而避免其受到气液氧化或侵蚀；也即在绝缘介质层中形成隔离开口，隔离开口具有和金属加劲环结构非对准的局部重叠的第一图案，能够显露金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，然后在绝缘介质层上形成隔离膜，隔离膜具有完全重叠隔离开口的第二图案，使隔离膜覆盖金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，能够有效避免金属加劲环结构的第一表面部位中的金属层在制程过程中直接显露在空气中受到氧气、水汽或其他气液的氧化或侵蚀，大大增强了针对金属加劲环结构的第一表面部位的气液阻挡能力，也即增强了芯片易发生气液侵蚀问题部位的气液阻挡能力，并不降低阻挡应力扩展与破裂能力；与现有技术中主要对氧气进行阻挡相比，还增强了对水汽或其他气液的抵抗侵蚀能力，从而避免了芯片的电气性能、可靠性受到影响。

本实用新型的半导体芯片，采用上述本实用新型的芯片密封环结构，可以有效阻挡应力扩展与破裂能力，同时针对芯片易发生气液侵蚀问题部位具有较强的气液阻挡能力，能够有效抵抗水汽或其他气液的侵蚀，因此，通过上述方法得到的半导体芯片，具有极佳的电气性能和可靠性。

附图说明

图1显示为本实用新型现有技术中的芯片密封环结构的俯视图。

图2显示为图1中A-A方向的一个示例性结构剖视图。

图3显示为本实用新型第一实施方式中的芯片密封环结构的制备方法的流程示意图。

图4～图12显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法的具体步骤的结构示意图。其中，图7(a)显示为于绝缘介质材料上设置第一光罩，第一光罩的光罩开口对准金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，且光罩开口的宽度大于金属加劲环结构的单元环宽度的俯视图；图7(b)为图7(a)中B-B方向的剖视图；图11(a)显示为第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸时，隔离膜还覆盖隔离开口的侧壁并延伸至绝缘介质层上的示意图；图11(b)显示为第二图案的尺寸等于第一图案的尺寸时，隔离膜还覆盖隔离开口的侧壁的示意图；图12(a)显示为第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸时，于绝缘介质层上形成顶遮盖层的示意图；图12(b)显示为第二图案的尺寸等于第一图案的尺寸时，于绝缘介质层上形成顶遮盖层的示意图。

图12(a)和图12(b)还显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法中金属加劲环结构包括一个连续金属环结构情况下的芯片密封环结构示意图。

图13(a)显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法中金属加劲环结构包括两个连续金属环结构情况下，于绝缘介质材料上设置第一光罩，第一光罩的光罩开口对准金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，且光罩开口的宽度大于等于金属加劲环结构的两个环宽度的俯视图。

图13(b)显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法中金属加劲环结构包括两个连续金属环结构、隔离开口的宽度大于等于金属加劲环结构的单元环宽度情况下的芯片密封环结构示意图。

图14(a)显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法中金属加劲环结构包括三个连续金属环结构情况下，于绝缘介质材料上设置第一光罩，第一光罩的光罩开口对准金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，且光罩开口的宽度大于金属加劲环结构的三个环宽度的俯视图。

图14(b)显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法中金属加劲环结构包括三个连续金属环结构、隔离开口的宽度大于等于金属加劲环结构的三个环宽度情况下的芯片密封环结构示意图。

图15(a)显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法中金属加劲环结构包括两个连续金属环结构情况下，于绝缘介质材料上设置第一光罩，第一光罩的光罩开口对准金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，且光罩开口的宽度大于等于金属加劲环结构的环间隙的俯视图。

图15(b)显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法中金属加劲环结构包括两个连续金属环结构、隔离开口的宽度大于等于金属加劲环结构的环间隙的间距情况下的芯片密封环结构示意图。

图16(a)显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法中金属加劲环结构包括三个连续金属环结构情况下，于绝缘介质材料上设置第一光罩，第一光罩的光罩开口对准金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，且光罩开口的宽度大于等于金属加劲环结构的两个环间隙的总间距的俯视图。

图16(b)显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法中金属加劲环结构包括三个连续金属环结构、隔离开口的宽度大于等于金属加劲环结构的两个环间隙的总间距情况下的芯片密封环结构示意图。

图17(a)显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法中金属加劲环结构包括三个连续金属环结构情况下，于绝缘介质材料上设置具有间隔图形的第一光罩，且第一光罩的光罩开口对准金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位的俯视图。

图17(b)显示为根据图17(a)最终得到的芯片密封环结构示意图。

图18显示为本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法中的光罩开口对准转角加劲结构的俯视图。

图19显示为本实用新型第三实施方式的半导体芯片的制备方法中制备有芯片、切割道和芯片密封环结构的晶圆示意图。

图20～图23显示为本实用新型第三实施方式的半导体芯片的制备方法中制备焊盘的具体步骤示意图。其中，图22显示为覆盖焊盘位置的光罩图。

元件标号说明

10 芯片

11 底保护层

11a 第二表面部位

12’ 密封环金属层图案

12 金属加劲环结构

12a 第一表面部位

121 金属层

122 阻障层

123 插塞部

124 环间隙

13 绝缘介质层

131 光刻胶

132 隔离开口

14 第一光罩

141 光罩开口

15’ 防潮层

15 隔离膜

16 顶遮盖层

17 焊盘金属层图案

171 焊盘开口

18 第二光罩

20 切割道

S1～S4 步骤

具体实施方式

请参阅图1和图2，在现有技术中，芯片密封环结构至少包括：芯片10，芯片10上形成有底保护层11；密封环金属层图案12’，形成于底保护层11上，密封环金属层图案12’位于芯片10的外围；绝缘介质层13，形成于底保护层11上，密封环金属层图案12’被包裹于绝缘介质层13内；防潮层15’，形成于绝缘介质层13上；以及顶遮盖层16，形成于防潮层15’上。其中，密封环金属层图案12’包括至少一个连续金属环结构，连续金属环结构由多个阻障层122和金属层121交错堆栈形成，且金属层121之间通过阻障层122和插塞部123来实现金属互连。

发明人经过长期实践发现，由于现有技术中的防潮层15’仅覆盖于绝缘介质层13上，而密封环金属层图案12’被包裹于绝缘介质层13内，因而防潮层15’对于位于绝缘介质层13内的密封环金属层图案12’的气液阻挡能力有限；且由于绝缘介质层13通常采用氧化物材料，其主要是对氧气进行阻挡，以避免密封环金属层图案12’内的金属层被氧化，而对水汽或其他气液的抵抗侵蚀能力较差，金属层在制程过程中直接显露在空气中很容易受到水汽或其他气液的侵蚀，特别是芯片密封环结构针对芯片易发生气液侵蚀问题部位(例如转角部位等)的抵抗侵蚀能力不足，而导致这些特定区域非常容易受到气液侵蚀，从而使得芯片10的电气性能、可靠性都会受到影响。为了解决现有技术的问题，发明人在经过长期实验和研究后实现了在不降低阻挡应力扩展等能力的情况下，增强芯片易发生气液侵蚀问题部位的气液阻挡能力的目的。

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

参阅图3～图19，本实用新型的第一实施方式涉及一种芯片密封环结构的制备方法。需要说明的是，本实施方式中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图3所示，本实施方式的芯片密封环结构的制备方法至少包括如下步骤：

步骤S1，提供芯片10，芯片10的主动面上形成有底保护层11。

步骤S2，于底保护层11上形成金属加劲环结构12及覆盖金属加劲环结构12的绝缘介质层13，金属加劲环结构12位于芯片10的主动面周边。

步骤S3，于绝缘介质层13中形成隔离开口132，隔离开口显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a，并且隔离开口132具有和金属加劲环结构12非对准的局部重叠的第一图案，使隔离开口132还显露底保护层11的第二表面部位11a。

步骤S4，于绝缘介质层13上形成隔离膜15，隔离膜15具有完全重叠隔离开口132的第二图案，使隔离膜15覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a。

其中，第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上。或者，第二图案的尺寸等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。

如图4～图11所示，以下具体说明本实施方式的芯片密封环结构的制备方法中的各步骤。

首先，执行步骤S1，提供芯片10，芯片10的主动面上形成有底保护层11，如图4所示。

需要说明的是，在本实施方式中，芯片10的主动面为设置有器件图形的一面，芯片10的主动面上形成有底保护层11，底保护层11的材料包含硅碳氮SiCN。值得一提的是，底保护层11可以作为后续步骤中的刻蚀停止层，此外，底保护层11还具有保护其上方的金属加劲环结构12中最底层金属层以及保护其下方芯片10主动面ILD(Inter Layer Dielectric，层间电介质)层下面的器件层等等的作用。当然，在其他的实施方式中，底保护层11也可以包含其他具有保护作用的材料，并不限于本实施方式中的示例。

然后，执行步骤S2，于底保护层11上形成金属加劲环结构12及覆盖金属加劲环结构12的绝缘介质层13，金属加劲环结构12位于芯片10的主动面周边，其中周边包括侧边和转角，如图5和图6所示。

在本实施方式中，金属加劲环结构12包括至少一个连续金属环结构，连续金属环结构由多个阻障层122和金属层121以及插塞部123交错堆栈形成，且金属层121之间通过阻障层122和插塞部123来实现金属互连，以保证芯片密封环结构作为静电防护装置接地的可靠性与晶圆切割时传导静电的能力，如图5所示。为了保证良好的电性连接，金属层121由下至上至少制备两层。金属层121和阻障层122以及插塞部123的形成方式包括物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)或其他本领域技术人员可以想到的金属膜生长的方法。并且，插塞部123可以由位于上一层的金属层121往下延伸利用双大马士革工艺一体形成，并通过阻障层122B与位于下一层的金属层121来实现金属互连。同时，最下层的金属层121可以通过往下延伸一体形成插塞部123以及阻障层122，来实现与芯片10的金属互连。当然，插塞部123也可以采用其他金属填充塞填充形成。作为一个示例，金属层121的材料包含金属铜或铝，阻障层122的材料包含氮化钛或者钛，插塞部123的材料包含金属铜或铝或钨。

另外，金属加劲环结构12可以为多环结构，可以根据实际需要，综合考虑密封效果及占用空间布局之间的平衡，来设计连续金属环结构的数量，值得一提的是，隔离开口132的宽度只要大于其中任一环的宽度即可，以确保底保护层11的第二表面部位11a被显露出来。如图5所示，作为一个示例，金属加劲环结构12包括一个连续金属环结构。

接着，执行步骤S3，于绝缘介质层13中形成隔离开口132，隔离开口显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a，并且隔离开口132具有和金属加劲环结构12非对准的局部重叠的第一图案，使隔离开口132还显露底保护层11的第二表面部位11a，如图7～图11所示。

需要解释的是，隔离开口具有和金属加劲环结构非对准的局部重叠的第一图案，也即隔离开口和金属加劲环结构并非完全对准并重叠，隔离开口的图案和金属加劲环结构的图案只在局部重叠，隔离开口不会将金属加劲环结构完全暴露出来，而只能够显露金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位。

其中，在步骤S3中，包括：

于绝缘介质层13上设置第一光罩14，其中，第一光罩14具有位置对准于金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a的光罩开口141，如图7(a)和图7(b)所示。于绝缘介质层13上设置第一光罩14的过程中，先于绝缘介质层13上形成光刻胶131，然后将第一光罩14置于光刻胶131上方，并使光罩开口141对准金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a，如图7(a)和7(b)所示，图7(b)是图7(a)中B-B方向的剖视图。其中，光罩开口141的图形使后续形成的隔离开口132显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a，金属加劲环结构12的第一表面部位12a包含至少一个连续金属环结构的部分区域。作为一个优选方案，金属加劲环结构12的第一表面部位12a包含至少一个连续金属环结构的侧边或者转角部位。在本实施方式中，如图7(a)和图7(b)所示，金属加劲环结构12的第一表面部位12a包含一个连续金属环结构的转角部位，光罩开口141对准该连续金属环结构的转角部位以及该转角部位两侧的底保护层11。

基于第一光罩14的光罩开口14的图案，刻蚀绝缘介质层13，直至形成图案对应光罩开口141的隔离开口132，从而在保护芯片10区域的情况下显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a，且金属加劲环结构12的其他部位被包裹于绝缘介质层13内，如图7(b)、图8、图9和图10所示，在绝缘介质层13中形成隔离开口132。在刻蚀绝缘介质层13的过程中，具体地说，如图7(b)所示，先将第一光罩14的光罩开口141与金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a对准并聚焦，然后对光刻胶131曝光，使第一光罩14的图形复制到光刻胶131上，得到图形化后的光刻胶131，如图8所示，随后移除第一光罩14，接着以图形化后的光刻胶131为掩膜对绝缘介质层13进行干法刻蚀或者本领域技术人员可以想到的刻蚀方法，直至形成隔离开口132，且刻蚀停止于底保护层11，如图9所示，从而显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a，最后移除图形化后的光刻胶131，如图10所示。

在本实施方式中，绝缘介质层13的材料包含氧化物。作为一个示例，绝缘介质层13的材料包含氧化硅。当然，在其他的实施方式中，绝缘介质层13也可以包含其他具有绝缘隔离作用的材料，并不限于本实施方式中的示例。

此外，在本实施方式中，隔离开口132的宽度大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度，且后续形成的隔离膜15的宽度大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度，以确保底保护层11的第二表面部位11a被显露出来。如图7(a)所示，光罩开口141的宽度d1大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度d2，即d1≥d2，以使后续形成的隔离开口132的宽度d3大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度d2，即d3≥d2，如图10所示，从而使后续形成的隔离膜15的宽度d4大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度d2，即d4≥d2，如图11所示。需要说明的是，在光罩开口141的宽度d1大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度d2时，隔离开口132的宽度d3大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度d2，从而可以使得后续形成的位于隔离开口132内的隔离膜15能够更大面积地覆盖包裹住金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a，从而加强本实施方式的芯片密封环结构的密封效果。

另外，需要说明的是，在本实施方式中，隔离开口132具有和金属加劲环结构12非对准的局部重叠的第一图案，隔离开口132的第一图案所显露的部位即为芯片易发生气液侵蚀问题的部位。其中，将被隔离开口132显露的金属加劲环结构12的部位称为第一表面部位12a，将被隔离开口132显露的底保护层11的部位称为第二表面部位11a。由于隔离开口132能够显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a，且由于光罩开口141的图形不同，以及对绝缘介质层13的刻蚀深度不同，隔离开口132也相应不同，因此第一表面部位12a和第二表面部位13a的位置也会相应改变。作为一个优选方案，由于光罩开口141的图形使后续形成的隔离开口132显露金属加劲环结构12的至少一个连续金属环结构的部分区域，因此金属加劲环结构12的第一表面部位12a至少包括该被显露的连续金属环结构的部分区域内的侧壁和顶部；且由于在刻蚀绝缘介质层13时刻蚀停止于底保护层11，因此底保护层11的第二表面部位11a至少包括位于该被显露的连续金属环结构两侧的底保护层11上表面。作为一个示例，如图10所示，由于金属加劲环结构12仅包括一个连续金属环结构，隔离开口132显露出该连续金属环结构的部分区域，因此，金属加劲环结构12的第一表面部位12a为该被显露的连续金属环结构的部分区域内的侧壁和顶部，底保护层11的第二表面部位11a为位于该被显露的连续金属环结构两侧的底保护层11上表面，因而后续形成的隔离膜15覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a也即覆盖在该被显露的连续金属环结构的部分区域内的侧壁和顶部，后续形成的隔离膜15覆盖底保护层11的第二表面部位11a也即覆盖在位于该被显露的连续金属环结构两侧的底保护层11上表面。作为一个更为优选方案，金属加劲环结构12的第一表面部位12a位于芯片10的主动面的侧边或者转角，其包含至少一个连续金属环结构的侧边或者转角部位。

最后，执行步骤S4，于绝缘介质层13上形成隔离膜15，隔离膜15具有完全重叠隔离开口132的第二图案，使隔离膜15覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a，如图10和图11所示。

在本实施方式中，第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上。如图10和图11(a)所示，隔离开口132的宽度d3即为第一图案的宽度，隔离膜15的宽度d4即为第二图案的宽度，由于隔离膜15的第二图案完全重叠隔离开口132的第一图案，当第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸时，第二图案的宽度大于第一图案的宽度，也即隔离膜15的宽度d4大于隔离开口132的宽度d3，因此，隔离膜15能够覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a以及隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上。也就是说，隔离膜15的第二图案能够更大面积地覆盖隔离开口132的第一图案，同时包裹住金属加劲环结构12的第一表面部位12a，针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位及其周边，能够起到更好的密封增强效果，从而加强本实施方式的芯片密封环结构的密封效果。

另外，在本实施方式中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。如图10和图11(b)所示，隔离开口132的宽度d3即为第一图案的宽度，隔离膜15的宽度d4即为第二图案的宽度，由于隔离膜15的第二图案完全重叠隔离开口132的第一图案，当第二图案的尺寸等于第一图案的尺寸时，第二图案的宽度等于第一图案的宽度，也即隔离膜15的宽度d4等于隔离开口132的宽度d3，因此，隔离膜15能够覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a以及隔离开口132的侧壁。也就是说，隔离膜15的第二图案能够覆盖隔离开口132的第一图案，同时包裹住金属加劲环结构12的第一表面部位12a，因而，针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位，能够在占用较小的空间布局的情况下，起到更好的密封增强效果，从而加强本实施方式的芯片密封环结构的密封效果。

在本实施方式中，隔离膜15的材料包含氮化物或者氮氧化物。作为一个示例，隔离膜15的材料包含氮化硅，需要解释的是，位于隔离开口132内的氮化硅层覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a，形成氮化硅支撑保护膜，能够有效避免金属加劲环结构12的第一表面部位12a中的金属层在制程过程中直接显露在空气中受到氧气、水汽或者其他气液的氧化或者侵蚀，相比于现有制程中主要对氧气进行阻挡来说，阻挡气液防止侵蚀的能力会更好。当然，在其他的实施方式中，隔离膜15也可以包含其他具有气液阻挡能力、能够有效保护金属层的材料。

另外，本实施方式的芯片密封环结构的制备方法还包括：

步骤S5，于绝缘介质层13上形成覆盖隔离膜15的顶遮盖层16，如图12所示。

在本实施方式中，顶遮盖层16的材料包含光刻胶。顶遮盖层16可以作为掩膜层，以利于后续光刻工艺。

通过上述步骤最终制成如图12(a)或者图12(b)所示的芯片密封环结构。其中，当第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸时，芯片密封环结构如图12(a)所示；当第二图案的尺寸等于第一图案的尺寸时，芯片密封环结构如图12(b)所示。

值得一提的是，如图12(a)和图12(b)所示的芯片密封环结构仅是金属加劲环结构12包括一个连续金属环结构情况下的示例；在此情况下，于绝缘介质层13上设置第一光罩14，且光罩开口141的宽度d1大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度d2的俯视图如图7(a)所示，即d1≥d2，以使隔离开口132的宽度d3大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度d2，即d3≥d2，因此覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a的隔离膜15的宽度d4大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度d2，即d4≥d2，且第二图案的尺寸大于或者等于第一图案的尺寸，最终得到如图12(a)或者图12(b)所示的芯片密封环结构。

作为另一个示例，金属加劲环结构12包括两个连续金属环结构；在此情况下，于绝缘介质层13上设置第一光罩14，且光罩开口141的宽度d1大于等于金属加劲环结构12的宽度d2的俯视图如图13(a)所示，即d1≥d2，以使隔离开口132的宽度d3大于等于金属加劲环结构12的两个环宽度d2，即d3≥d2，因此覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a的隔离膜15的宽度d4大于等于金属加劲环结构12的两个环宽度d2，即d4≥d2，且第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上，最终得到如图13(b)所示的芯片密封环结构。当然，在其他示例中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。

作为第三个示例，金属加劲环结构12包括三个连续金属环结构；在此情况下，于绝缘介质层13上设置第一光罩14，且光罩开口141的宽度d1大于等于金属加劲环结构12的三个环宽度d2的俯视图如图14(a)所示，即d1≥d2，以使隔离开口132的宽度d3大于等于金属加劲环结构12的三个环宽度d2，即d3≥d2，因此覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a的隔离膜15的宽度d4大于等于金属加劲环结构12的三个环宽度d2，即d4≥d2，且第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上，最终得到如图14(b)所示的芯片密封环结构。当然，在其他示例中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。

此外，在本实施方式中，金属加劲环结构12为多环型态使在内外环之间具有环间隙124，隔离开口132的宽度也可以大于等于金属加劲环结构12的环间隙124的宽度，且后续形成的隔离膜15的宽度大于等于金属加劲环结构12的环间隙124的宽度，以确保底保护层11的第二表面部位11a被显露出来。因而能够在占用较小的空间布局的情况下，加强本实施方式的芯片密封环结构的密封效果。

作为一个示例，金属加劲环结构12包括两个连续金属环结构；在此情况下，于绝缘介质层13上设置第一光罩14，且光罩开口141的宽度d1大于等于金属加劲环结构12的环间隙124的间距d5的俯视图如图15(a)所示，即d1≥d5，以使隔离开口132的宽度d3大于等于金属加劲环结构12的环间隙124的间距d5，即d3≥d5，因此覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a的隔离膜15的宽度d4大于等于金属加劲环结构12的环间隙124的间距d5，即d4≥d5，且第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上，最终得到如图15(b)所示的芯片密封环结构。当然，在其他示例中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。

作为另一个示例，金属加劲环结构12包括三个连续金属环结构；在此情况下，于绝缘介质层13上设置第一光罩14，且光罩开口141的宽度d1大于等于金属加劲环结构12的两个环间隙124的总间距d5的俯视图如图16(a)所示，即d1≥d5，以使隔离开口132的宽度d3大于等于金属加劲环结构12的两个环间隙124的总间距d5，即d3≥d5，因此覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a的隔离膜15的宽度d4大于等于金属加劲环结构12的两个环间隙124的总间距d5，即d4≥d5，且第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上，最终得到如图16(b)所示的芯片密封环结构。当然，在其他示例中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。

此外，在本实施方式中，在设置第一光罩14时，根据实际需要设计光罩开口141图形为间隔图形，以使后续形成的隔离开口132间隔显露金属加劲环结构中的连续金属环结构的部分区域。作为一个示例，金属加劲环结构12包括三个连续金属环结构，于绝缘介质层13上设置的第一光罩14的光罩开口141图形如图17(a)所示，光罩开口141图形能够使后续形成的隔离开口132显露金属加劲环结构12中的内圈连续金属环结构的部分区域和外圈连续金属环结构的部分区域，而中间连续金属环结构上依然保留绝缘介质层13，且隔离开口132的宽度大于等于金属加劲环结构12中任一连续金属环结构的宽度，且第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上，因而最终得到如图17(b)所示的芯片密封环结构。当然，在其他示例中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。当然，光罩开口141的图形也可以根据实际需要，综合考虑密封效果及占用空间布局之间的平衡来进行设计。

另外，在本实施方式中，金属加劲环结构12包括至少一个位于连续金属环结构的转角部位外的转角加劲结构，且转角加劲结构具有与连续金属环结构相同的层间构造，如图18所示。优选地，金属加劲环结构12的第一表面部位12a位于转角加劲结构。此外，为了进一步增强密封效果，可以对金属加劲环结构12的第一表面部位12a所在的转角加劲结构的形状进行设计，作为一个示例，转角加劲结构由三个依次连接形成双钝角的金属段组成，当然，也可以根据实际情况设计转角加劲结构，并不限于本实施方式的设计。

并且，在本实施方式中，如图18所示，在设置第一光罩14时，将光罩开口141对准金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a，以使后续形成的隔离开口132至少显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a内的一个转角加劲结构。作为示例，如图18所示，金属加劲环结构12包括两个连续金属环结构和一个转角加劲结构。需要解释的是，图18中的连续金属环结构的转角处并非采用直角，而是采用钝角作为转角，由于转角相对于侧边比较突出，所以转角处也是最容易受到气液侵蚀的地方，为了避免转角处受到气液的侵蚀，本实施方式中在两个连续金属环结构的转角外再添加一个转角加劲结构，该转角加劲结构被隔离开口132显露，从而能够被隔离膜15包裹覆盖，有效阻止了水汽由连续金属环结构转角处向内部电路或器件的侵蚀。

另外，在本实施方式中，需要预先判定芯片易发生气液侵蚀问题的部位，然后根据实际需要设计光罩开口141的对准位置，以得到隔离开口132的位置，从而使隔离开口132能够显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a。需要说明的是，由于隔离开口132显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a，使得后续工艺中形成的隔离膜15可以包裹覆盖于金属加劲环结构12的第一表面部位12a中的金属层表面；因而，通过在金属加劲环结构12的第一表面部位12a上覆盖隔离膜15，可以针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位或者是需要重点保护的电路或器件附近进行重点密封防护，有效增强芯片易发生气液侵蚀问题部位的密封效果。

本实施方式的芯片密封环结构的制备方法，针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位先形成隔离开口，再采用隔离膜覆盖隔离开口，以针对芯片易发生气液侵蚀问题部位来增强气液阻挡能力，从而避免其受到气液氧化或侵蚀；也即在不增加工艺流程的情况下，利用芯片电路区域制造工艺在绝缘介质层中形成隔离开口，隔离开口具有和金属加劲环结构非对准的局部重叠的第一图案，能够显露金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，然后在绝缘介质层上形成隔离膜，隔离膜具有完全重叠隔离开口的第二图案，使隔离膜覆盖金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，能够有效避免金属加劲环结构的第一表面部位中的金属层在制程过程中直接显露在空气中受到氧气、水汽或其他气液的氧化或侵蚀，大大增强了针对金属加劲环结构的第一表面部位的气液阻挡能力，也即增强了芯片易发生气液侵蚀问题部位的气液阻挡能力，并不降低阻挡应力扩展与破裂能力；与现有技术中主要对氧气进行阻挡相比，还增强了对水汽或其他气液的抵抗侵蚀能力，从而避免了芯片的电气性能、可靠性受到影响。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本实用新型的第二实施方式涉及一种半导体芯片的制备方法，其至少包括：采用如本实用新型第一实施方式所涉及的芯片密封环结构的制备方法来制备芯片密封环结构。

不难发现，本实施方式需要第一实施方式配合实施，因此第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本实施方式的半导体芯片的制备方法，采用上述本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法来制备芯片密封环结构，其制备得到的芯片密封环结构可以有效阻挡应力扩展与破裂能力，同时针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位具有较强的气液阻挡能力，能够有效抵抗水汽或其他气液的侵蚀，因此，通过上述方法得到的半导体芯片，具有极佳的电气性能和可靠性。

本实用新型的第三实施方式涉及一种半导体芯片的制备方法，如图19～图23所示，其至少包括：

提供晶圆，晶圆上制备有若干个芯片10以及位于相邻芯片10之间的切割道20，如图19所示。

采用如本实用新型第一实施方式所涉及的芯片密封环结构的制备方法，在芯片10的周围区域与切割道20之间制备芯片密封环结构，如图19所示，其中，图13(a)为图19中a处的局部放大图。其中，在形成金属加劲环结构12的同时形成焊盘金属层图案17，焊盘金属层图案17位于芯片10周围区域内，且焊盘金属层图案17被包裹于绝缘介质层13内，如图20所示。值得一提的是，本实施方式在不增加工艺流程情况下，利用芯片10电路区域制造工艺同时制备金属加劲环结构12和焊盘金属层图案17。

于焊盘金属层图案17的上方形成焊盘开口171，以暴露芯片10的焊盘区域。

另外，在本实施方式中，于焊盘金属层图案17的上方形成焊盘开口171的过程中，如图20～图23所示，包括：

于隔离膜15上形成顶遮盖层16，如图20所示。

于顶遮盖层16上设置第二光罩18，如图21和图22所示，其中，图21是顶遮盖层16上设置第二光罩18的俯视图，也即覆盖焊盘位置的光罩图。

利用第二光罩18，图案化顶遮盖层16，并刻蚀隔离膜15和绝缘介质层13，直至于焊盘金属层图案17的上方形成焊盘开口171，焊盘金属层图案17显露于焊盘金属层图案17内的部分作为芯片焊盘，从而暴露芯片10的焊盘区域，如图22和图23所示。

此外，在本实施方式中，半导体芯片的制备方法还包括：

沿切割道20切割晶圆，以得到若干个半导体芯片10。

不难发现，本实施方式需要第一实施方式配合实施，因此第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本实施方式的半导体芯片的制备方法采用上述本实用新型第一实施方式的芯片密封环结构的制备方法，在制备有若干个芯片10的晶圆上，于各芯片10的周围区域与切割道20之间同时制备芯片密封环结构，并且利用芯片10电路区域制造工艺，在形成金属加劲环结构12的同时形成焊盘金属层图案17，并在焊盘金属层图案17的上方形成焊盘开口171，以打开各芯片10的焊盘区域，最后沿切割道20切割晶圆，从而得到若干个半导体芯片10；当沿着切割道20进行晶圆切割工艺时，芯片密封环结构可以有效阻挡应力扩展与破裂能力，同时针对金属加劲环结构的特定区域具有较强的气液阻挡能力，能够有效抵抗水汽或其他气液的侵蚀，因此，通过上述方法得到的半导体芯片10，具有极佳的电气性能和可靠性。

本实用新型的第四实施方式涉及一种芯片密封环结构，如图12所示，其至少包括：

芯片10，芯片10的主动面上形成有底保护层11。

金属加劲环结构12及覆盖金属加劲环结构12的绝缘介质层13，形成于底保护层11上，金属加劲环结构12位于芯片10的主动面周边；其中，绝缘介质层13中形成有隔离开口132，隔离开口显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a，并且隔离开口132具有和金属加劲环结构12非对准的局部重叠的第一图案，使隔离开口132还显露底保护层11的第二表面部位11a。

以及，隔离膜15，形成于绝缘介质层13上，隔离膜15具有大于第一图案且完全重叠隔离开口132的第二图案，使隔离膜15覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a并延伸至绝缘介质层13上。

在本实施方式中，第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15能够覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a以及隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上。也就是说，隔离膜15的第二图案能够更大面积地覆盖隔离开口132的第一图案，同时包裹住金属加劲环结构12的第一表面部位12a，针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位及其周边，能够起到更好的密封增强效果，从而加强本实施方式的芯片密封环结构的密封效果。

此外，在本实施方式中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15能够覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a以及隔离开口132的侧壁。也就是说，隔离膜15的第二图案能够覆盖隔离开口132的第一图案，同时包裹住金属加劲环结构12的第一表面部位12a，因而，针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位，能够在占用较小的空间布局的情况下，起到更好的密封增强效果，从而加强本实施方式的芯片密封环结构的密封效果。

另外，在本实施方式中，隔离开口132的宽度大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度，且隔离膜15的宽度大于等于金属加劲环结构12的单元环宽度，以确保底保护层11的第二表面部位11a被显露出来，使隔离膜15能够较大面积地覆盖包裹住金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a，从而加强本实施方式的芯片密封环结构的密封效果。

另外，在本实施方式中，金属加劲环结构12包括至少一个连续金属环结构，连续金属环结构由多个阻障层122和金属层121以及插塞部123交错堆栈形成，且金属层121之间通过阻障层122插塞部123来实现金属互连，如图11所示。为了保证良好的电性连接，金属层121由下至上至少制备两层。作为一个示例，金属层121的材料包含金属铜或铝，阻障层122的材料包含氮化钛或者钛，插塞部123的材料包含金属铜或铝或钨。

并且，在本实施方式中，隔离开口132显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a，金属加劲环结构12的第一表面部位12a包含至少一个连续金属环结构的部分区域。优选地，金属加劲环结构12的第一表面部位12a位于芯片10的主动面的侧边或者转角，其包含至少一个连续金属环结构的侧边或者转角部位。

作为一个示例，金属加劲环结构12包括一个连续金属环结构，隔离开口132显露一个连续金属环结构的部分区域，形成如图12(a)或者图12(b)所示的芯片密封环结构。其中，当第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸时，芯片密封环结构如图12(a)所示；当第二图案的尺寸等于第一图案的尺寸时，芯片密封环结构如图12(b)所示。

作为另一个示例，金属加劲环结构12包括两个连续金属环结构，隔离开口132显露两个连续金属环结构的部分区域，且第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上，形成如图13(b)所示的芯片密封环结构。当然，在其他示例中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。

作为第三个示例，金属加劲环结构12包括三个连续金属环结构，隔离开口132显露三个连续金属环结构的部分区域，且第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上，形成如图14(b)所示的芯片密封环结构。当然，在其他示例中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。

此外，在本实施方式中，金属加劲环结构12为多环型态使在内外环之间具有环间隙124，隔离开口132的宽度也可以大于等于金属加劲环结构12的环间隙124，且隔离膜15的宽度大于等于金属加劲环结构12的环间隙124，以确保底保护层11的第二表面部位11a被显露出来，使隔离膜15能够覆盖包裹住金属加劲环结构12的第一表面部位12a中的金属层和底保护层11的第二表面部位11a，在占用较小的空间布局的情况下，加强了本实施方式的芯片密封环结构的密封效果。

作为一个示例，金属加劲环结构12包括两个连续金属环结构，隔离开口132显露两个连续金属环结构的部分区域，且第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上，形成如图15(b)所示的芯片密封环结构。当然，在其他示例中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。

作为另一个示例，金属加劲环结构12包括三个连续金属环结构，隔离开口132显露三个连续金属环结构的部分区域，且第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上，形成如图16(b)所示的芯片密封环结构。当然，在其他示例中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。

作为第三个示例，金属加劲环结构12包括三个连续金属环结构，隔离开口132显露金属加劲环结构12中的内圈连续金属环结构的部分区域和外圈连续金属环结构的部分区域，而中间连续金属环结构上依然保留绝缘介质层13，且第二图案的尺寸大于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁并延伸至绝缘介质层13上，形成如图17(b)所示的芯片密封环结构。当然，在其他示例中，第二图案的尺寸也可以等于第一图案的尺寸，使隔离膜15还覆盖隔离开口132的侧壁。

另外，在本实施方式中，金属加劲环结构12包括至少一个位于连续金属环结构的转角部位外的转角加劲结构，且转角加劲结构具有与连续金属环结构相同的层间构造。优选地，金属加劲环结构12的第一表面部位12a位于转角加劲结构。此外，为了进一步增强密封效果，可以对金属加劲环结构12的转角加劲结构的形状进行设计，作为一个示例，转角加劲结构由三个依次连接形成双钝角的金属段组成，当然，也可以根据实际情况设计转角加劲结构，并不限于本实施方式的设计。

并且，在本实施方式中，隔离开口132至少显露金属加劲环结构12中的一个转角加劲结构。作为示例，如图18所示，金属加劲环结构12包括两个连续金属环结构和一个转角加劲结构。需要解释的是，图18中的连续金属环结构的转角处并非采用直角，而是采用钝角作为转角，但由于转角相对于侧边比较突出，转角处是最容易受到气液侵蚀的地方，为了避免转角处受到气液的侵蚀，本实施方式中在两个连续金属环结构的转角外再添加一个转角加劲结构，该转角加劲结构被隔离开口132显露，从而能够被隔离膜15包裹覆盖，有效阻止了水汽由连续金属环结构转角处向内部电路或器件的侵蚀。

另外，在本实施方式中，需要预先判定芯片易发生气液侵蚀问题的部位，使隔离开口132能够显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a和底保护层11的第二表面部位11a。需要说明的是，由于隔离开口132显露金属加劲环结构12的第一表面部位12a，使得隔离膜15可以包裹覆盖于金属加劲环结构12的第一表面部位12a中的金属层表面；因而，通过在金属加劲环结构12的第一表面部位12a上覆盖隔离膜15，可以针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位或者是需要重点保护的电路或器件附近进行重点密封防护，有效增强芯片易发生气液侵蚀问题部位的密封效果。另外，在本实施方式中，位于隔离开口132内的隔离膜15，其包裹金属加劲环结构12的特定区域内的连续金属环结构的侧壁和顶部，且其底面连接至底保护层11。

在本实施方式中，隔离膜15的材料包含氮化物或者氮氧化物。作为一个示例，隔离膜15的材料包含氮化硅，需要解释的是，位于隔离开口132内的氮化硅层覆盖金属加劲环结构12的第一表面部位12a，形成氮化硅支撑保护膜(spacer nitride)，能够有效避免金属加劲环结构12的第一表面部位12a中的金属层在制程过程中直接显露在空气中受到氧气、水汽或者其他气液的氧化或者侵蚀，相比于现有制程中主要对氧气进行阻挡来说，阻挡气液防止侵蚀的能力会更好。当然，在其他的实施方式中，隔离膜15也可以包含其他具有气液阻挡能力、能够有效保护金属层的材料。

在本实施方式中，底保护层11的材料包含硅碳氮。

在本实施方式中，绝缘介质层13的材料包含氧化物。

另外，本实施方式的芯片密封环结构中，金属加劲环结构12还包括：

顶遮盖层16，形成于绝缘介质层13上，顶遮盖层16覆盖隔离膜15。

在本实施方式中，顶遮盖层16的材料包含聚酰亚胺(polyimide)或者苯丙环丁烯(BCB)。顶遮盖层16具有钝化作用，能够保护其下方的隔离膜15，同时为后续其他工艺提供保护钝化作用。当然，在其他的实施方式中，顶遮盖层16也可以包含其他具有保护钝化作用的材料，并不限于本实施方式中的示例。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的产品实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本实施方式的芯片密封环结构，针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位先形成隔离开口，再采用隔离膜覆盖隔离开口，以针对芯片易发生气液侵蚀问题部位来增强气液阻挡能力，从而避免其受到气液氧化或侵蚀；也即在不增加工艺流程的情况下，利用芯片电路区域制造工艺在绝缘介质层中形成隔离开口，隔离开口具有和金属加劲环结构非对准的局部重叠的第一图案，能够显露金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，然后在绝缘介质层上形成隔离膜，隔离膜具有完全重叠隔离开口的第二图案，使隔离膜覆盖金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，能够有效避免金属加劲环结构的第一表面部位中的金属层在制程过程中直接显露在空气中受到氧气、水汽或其他气液的氧化或侵蚀，大大增强了针对金属加劲环结构的第一表面部位的气液阻挡能力，也即增强了芯片易发生气液侵蚀问题部位的气液阻挡能力，并不降低阻挡应力扩展与破裂能力；与现有技术中主要对氧气进行阻挡相比，还增强了对水汽或其他气液的抵抗侵蚀能力，从而避免了芯片的电气性能、可靠性受到影响。

本实用新型的第五实施方式涉及一种半导体芯片，其至少包括：如本实用新型第四实施方式所涉及的芯片密封环结构。

不难发现，本实施方式所涉及的半导体芯片采用第四实施方式所涉及的芯片密封环结构，因此第四实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第四实施方式中。

本实施方式的半导体芯片，由于采用本实用新型第四实施方式所涉及的芯片密封环结构，能够有效避免金属层在制程过程中直接显露在空气中受到氧气、水汽或其他气液的氧化或侵蚀，针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位，大大增强了气液阻挡能力，并不降低阻挡应力扩展与破裂能力；与现有技术中主要对氧气进行阻挡相比，还增强了对水汽或其他气液的抵抗侵蚀能力，从而避免了芯片的电气性能、可靠性受到影响。

本实用新型的第六实施方式涉及一种半导体装置结构，如图19和图23所示，其至少包括：

晶圆，晶圆上制备有若干个芯片10以及位于相邻芯片10之间的切割道20。

如本实用新型第四实施方式所涉及的芯片密封环结构，位于芯片10周围区域与切割道20之间。

焊盘金属层图案17，位于芯片10周围区域内，且焊盘金属层图案17被包裹于绝缘介质层13内。

其中，绝缘介质层13具有焊盘开口171，形成于焊盘金属层图案17的上方，焊盘开口171还贯通隔离膜15，用于显露部分焊盘金属层图案17作为芯片焊盘，从而暴露芯片10的焊盘区域。

本实施方式的半导体装置结构，采用上述本实用新型第四实施方式的芯片密封环结构，在制备有若干个芯片的晶圆上，于各芯片的周围区域与切割道之间同时制备芯片密封环结构，并且利用芯片电路区域制造工艺，在形成金属加劲环结构的同时形成焊盘金属层图案，并在焊盘金属层图案的上方形成焊盘开口，以打开各芯片的焊盘区域，最后沿切割道切割晶圆，从而得到若干个半导体芯片；当沿着切割道进行晶圆切割工艺时，芯片密封环结构可以有效阻挡应力扩展与破裂能力，同时针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位具有较强的气液阻挡能力，能够有效抵抗水汽或其他气液的侵蚀，因此具有极佳的电气性能和可靠性。

综上所述，本实用新型的芯片密封环结构和半导体芯片，具有以下有益效果：

本实用新型的芯片密封环结构，针对芯片易发生气液侵蚀问题的部位先形成隔离开口，再采用隔离膜覆盖隔离开口，以针对芯片易发生气液侵蚀问题部位来增强气液阻挡能力，从而避免其受到气液氧化或侵蚀；也即在绝缘介质层中形成隔离开口，隔离开口具有和金属加劲环结构非对准的局部重叠的第一图案，能够显露金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，然后在绝缘介质层上形成隔离膜，隔离膜具有完全重叠隔离开口的第二图案，使隔离膜覆盖金属加劲环结构的第一表面部位和底保护层的第二表面部位，能够有效避免金属加劲环结构的第一表面部位中的金属层在制程过程中直接显露在空气中受到氧气、水汽或其他气液的氧化或侵蚀，大大增强了针对金属加劲环结构的第一表面部位的气液阻挡能力，也即增强了芯片易发生气液侵蚀问题部位的气液阻挡能力，并不降低阻挡应力扩展与破裂能力；与现有技术中主要对氧气进行阻挡相比，还增强了对水汽或其他气液的抵抗侵蚀能力，从而避免了芯片的电气性能、可靠性受到影响。

本实用新型的半导体芯片，采用上述本实用新型的芯片密封环结构，可以有效阻挡应力扩展与破裂能力，同时针对芯片易发生气液侵蚀问题部位具有较强的气液阻挡能力，能够有效抵抗水汽或其他气液的侵蚀，因此，通过上述方法得到的半导体芯片，具有极佳的电气性能和可靠性。

所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施方式进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。