专利摘要

本发明涉及一种具有密封环结构的半导体管芯及其制备方法，包括以下步骤：在半导体晶圆的密封环区中形成一沟槽，在所述沟槽中形成第一金属纳米颗粒层，接着在所述半导体晶圆上依次形成第一介质层、第一金属柱、第二金属纳米颗粒层、第二介质层、第二金属柱、第三金属纳米颗粒层、第三介质层、第三金属柱、第四金属纳米颗粒层以及第四介质层，其中所述第四介质层完全覆盖所述第四金属纳米颗粒层。

权利要求

1.一种具有密封环结构的半导体管芯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)提供一半导体晶圆，所述半导体晶圆包括切割区、集成电路区以及位于所述切割区与所述集成电路区之间的密封环区，在所述半导体晶圆的所述密封环区中形成一沟槽；

2)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜，所述掩膜仅暴露所述沟槽所在的区域，接着在所述半导体晶圆上旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述沟槽中形成第一金属纳米颗粒层，然后去除掩膜；

3)接着在所述半导体晶圆上形成第一介质层，接着在所述第一介质层上形成多个第一穿孔，所述多个第一穿孔间隔设置且暴露所述第一金属纳米颗粒层，接着在所述多个第一穿孔中沉积金属材料以形成多个第一金属柱；

4)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第一环形凹槽，所述第一环形凹槽暴露所述多个第一金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第一环形凹槽中形成第二金属纳米颗粒层，然后去除掩膜，其中，所述第一金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径大于所述第二金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径；

5)接着在所述半导体晶圆上形成第二介质层，所述第二介质层完全覆盖所述第二金属纳米颗粒层，接着在所述第二介质层上形成多个第二穿孔，所述多个第二穿孔间隔设置且暴露所述第二金属纳米颗粒层，接着在所述多个第二穿孔中沉积金属材料以形成多个第二金属柱；

6)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第二环形凹槽，所述第二环形凹槽暴露所述多个第二金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第二环形凹槽中形成第三金属纳米颗粒层，然后去除掩膜，其中，所述第二金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径大于所述第三金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径；

7)接着在所述半导体晶圆上形成第三介质层，所述第三介质层完全覆盖所述第三金属纳米颗粒层，接着在所述第三介质层上形成多个第三穿孔，所述多个第三穿孔间隔设置且暴露所述第三金属纳米颗粒层，接着在所述多个第三穿孔中沉积金属材料以形成多个第三金属柱；

8)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第三环形凹槽，所述第三环形凹槽暴露所述多个第三金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第三环形凹槽中形成第四金属纳米颗粒层，然后去除掩膜，其中，所述第三金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径大于所述第四金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径；

9)接着在所述半导体晶圆上形成第四介质层，所述第四介质层完全覆盖所述第四金属纳米颗粒层。

2.根据权利要求1所述的具有密封环结构的半导体管芯的制备方法，其特征在于：在所述步骤1)中，所述沟槽通过湿法刻蚀或干法刻蚀形成，所述沟槽的深度为800-2500纳米。

3.根据权利要求1所述的具有密封环结构的半导体管芯的制备方法，其特征在于：在所述步骤2)中，所述第一金属纳米颗粒层填满所述沟槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第一金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为200-500纳米。

4.根据权利要求1所述的具有密封环结构的半导体管芯的制备方法，其特征在于：在所述步骤3)、5)和7)中，所述金属材料包括金、银、铜、铝、钯、钛、镍中的一种或多种，通过热蒸发、磁控溅射、电子束蒸发、电镀或化学镀形成所述第一金属柱、所述第二金属柱以及所述第三金属柱。

5.根据权利要求1所述的具有密封环结构的半导体管芯的制备方法，其特征在于：在所述步骤4)中，所述第二金属纳米颗粒层填满所述第一环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第二金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为100-300纳米。

6.根据权利要求1所述的具有密封环结构的半导体管芯的制备方法，其特征在于：在所述步骤6)中，所述第三金属纳米颗粒层填满所述第二环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第三金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为50-150纳米。

7.根据权利要求1所述的具有密封环结构的半导体管芯的制备方法，其特征在于：在所述步骤8)中，所述第四金属纳米颗粒层填满所述第三环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第三金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为10-60纳米。

8.一种具有密封环结构的半导体管芯，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的方法制备形成的。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装领域，特别是涉及一种具有密封环结构的半导体管芯及其制备方法。

背景技术

在半导体管芯的制作过程中，管芯的外围需要通过密封环结构，使芯片内部保持密封状态。传统的密封环结构一般采用多层金属层叠加，通常为单密封环结构、双层密封环结构或三层密封环结构，金属的宽度约为10～20微米。密封环为连续的金属线，围在芯片的外圈。密封环内侧的电路区可免于受到外部环境的影响，防止芯片破裂，确保半导体芯片的性能长时间稳定。但是目前的密封环结构的仍有改进的空间。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种具有密封环结构的半导体管芯及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有密封环结构的半导体管芯的制备方法，包括以下步骤：

1)提供一半导体晶圆，所述半导体晶圆包括切割区、集成电路区以及位于所述切割区与所述集成电路区之间的密封环区，在所述半导体晶圆的所述密封环区中形成一沟槽。

2)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜，所述掩膜仅暴露所述沟槽所在的区域，接着在所述半导体晶圆上旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述沟槽中形成第一金属纳米颗粒层，然后去除掩膜。

3)接着在所述半导体晶圆上形成第一介质层，接着在所述第一介质层上形成多个第一穿孔，所述多个第一穿孔间隔设置且暴露所述第一金属纳米颗粒层，接着在所述多个第一穿孔中沉积金属材料以形成多个第一金属柱。

4)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第一环形凹槽，所述第一环形凹槽暴露所述多个第一金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第一环形凹槽中形成第二金属纳米颗粒层，然后去除掩膜，其中，所述第一金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径大于所述第二金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径。

5)接着在所述半导体晶圆上形成第二介质层，所述第二介质层完全覆盖所述第二金属纳米颗粒层，接着在所述第二介质层上形成多个第二穿孔，所述多个第二穿孔间隔设置且暴露所述第二金属纳米颗粒层，接着在所述多个第二穿孔中沉积金属材料以形成多个第二金属柱。

6)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第二环形凹槽，所述第二环形凹槽暴露所述多个第二金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第二环形凹槽中形成第三金属纳米颗粒层，然后去除掩膜，其中，所述第二金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径大于所述第三金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径。

7)接着在所述半导体晶圆上形成第三介质层，所述第三介质层完全覆盖所述第三金属纳米颗粒层，接着在所述第三介质层上形成多个第三穿孔，所述多个第三穿孔间隔设置且暴露所述第三金属纳米颗粒层，接着在所述多个第三穿孔中沉积金属材料以形成多个第三金属柱。

8)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第三环形凹槽，所述第三环形凹槽暴露所述多个第三金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第三环形凹槽中形成第四金属纳米颗粒层，然后去除掩膜，其中，所述第三金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径大于所述第四金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径。

9)接着在所述半导体晶圆上形成第四介质层，所述第四介质层完全覆盖所述第四金属纳米颗粒层。

作为优选，在所述步骤1)中，所述沟槽通过湿法刻蚀或干法刻蚀形成，所述沟槽的深度为800-2500纳米。

作为优选，在所述步骤2)中，所述第一金属纳米颗粒层填满所述沟槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第一金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为200-500纳米。

作为优选，在所述步骤3)、5)和7)中，所述金属材料包括金、银、铜、铝、钯、钛、镍中的一种或多种，通过热蒸发、磁控溅射、电子束蒸发、电镀或化学镀形成所述第一金属柱、所述第二金属柱以及所述第三金属柱。

作为优选，在所述步骤4)中，所述第二金属纳米颗粒层填满所述第一环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第二金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为100-300纳米。

作为优选，在所述步骤6)中，所述第三金属纳米颗粒层填满所述第二环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第三金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为50-150纳米。

作为优选，在所述步骤8)中，所述第四金属纳米颗粒层填满所述第三环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第三金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为10-60纳米。

本发明还提出一种具有密封环结构的半导体管芯，其采用上述方法制备形成的。

本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的具有密封环结构的半导体管芯的制备过程中，通过形成第一金属纳米颗粒层、第一金属柱、第二金属纳米颗粒层、第二金属柱、第三金属纳米颗粒层、第三金属柱以及第四金属纳米颗粒层依次层叠设置的密封环结构，可以有效的消除切割应力，且通过优化各功能层的具体工艺参数，使得本发明的密封环结构也具有优异的抗水汽渗透性能。

附图说明

图1为本发明的具有密封环结构的半导体管芯的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述半导体芯片，但这些半导体芯片不应限于这些术语。这些术语仅用来将半导体芯片彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一半导体芯片也可以被称为第二半导体芯片，类似地，第二半导体芯片也可以被称为第一半导体芯片。

请参阅图1，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明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。

本实施例提供一种具有密封环结构的半导体管芯的制备方法，包括以下步骤：

如图1所示，1)提供一半导体晶圆1，所述半导体晶圆1包括切割区11、集成电路区12以及位于所述切割区11与所述集成电路区12之间的密封环区13，在所述半导体晶圆1的所述密封环区13中形成一沟槽14。

其中，所述半导体晶圆1具体可以为硅基底、锗基底、硅锗基底或SOI基底，所述集成电路区12具有场效应晶体管、电阻、电容、电感、二极管等器件，所述沟槽14通过湿法刻蚀或干法刻蚀形成，所述沟槽14的深度为800-2500纳米。

在具体的实施例中，在所述半导体晶圆1上涂覆光刻胶，并通过曝光显影工艺以形成具有暴露部分半导体晶圆的掩膜，接着通过湿法刻蚀或干法刻蚀在所述密封环区13中形成一沟槽14，所述沟槽14的深度优先为1000-2000纳米，更优选的所述沟槽14的深度为1200-1800纳米，进一步优选的所述沟槽的深度为1400-1600纳米。

接着进行步骤2)，接着在所述半导体晶圆1上形成掩膜，所述掩膜仅暴露所述沟槽14所在的区域，接着在所述半导体晶圆1上旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述沟槽中形成第一金属纳米颗粒层2，然后去除掩膜。

其中，所述第一金属纳米颗粒层2填满所述沟槽14，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第一金属纳米颗粒层2中的金属纳米颗粒的粒径为200-500纳米，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的浓度为10-50mg/ml，旋涂所述含有金属纳米颗粒的溶液的转速为3000-8000转/分钟，旋涂的时间为1-3分钟。

在具体的实施例中，所述金属纳米颗粒具体可以为银纳米颗粒或铜纳米颗粒，所述第一金属纳米颗粒层2中的金属纳米颗粒的粒径为200-300纳米、300-400纳米或400-500纳米，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的浓度优选为20mg/ml、30mg/ml或40mg/ml，旋涂所述含有金属纳米颗粒的溶液的转速为3000转/分钟、4000转/分钟、5000转/分钟、6000转/分钟、7000转/分钟或8000转/分钟，旋涂的时间为1分钟、2分钟或3分钟。

接着进行步骤3)，接着在所述半导体晶圆1上形成第一介质层3，接着在所述第一介质层3上形成多个第一穿孔，所述多个第一穿孔间隔设置且暴露所述第一金属纳米颗粒层2，接着在所述多个第一穿孔中沉积金属材料以形成多个第一金属柱4。

其中，在所述步骤3)中，第一介质层3的材料可以为二氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锆、氧化钽、氮氧化硅或碳氧化硅，并可以采用化学气相沉积法、低压化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、原子层沉积或物理气相沉积法沉积以形成所述第一介质层3，所述金属材料包括金、银、铜、铝、钯、钛、镍中的一种或多种，通过热蒸发、磁控溅射、电子束蒸发、电镀或化学镀形成所述第一金属柱4。

在具体的实施例中，第一介质层3的材料优选为二氧化硅/氮氧化硅/叠层结构碳氧化硅，并可以采用等离子体增强化学气相沉积法形成所述第一介质层3，所述金属材料为铜或铝，通过热蒸发形成所述第一金属柱4。

接着进行步骤4)，接着在所述半导体晶圆1上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第一环形凹槽，所述第一环形凹槽暴露所述多个第一金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第一环形凹槽中形成第二金属纳米颗粒层5，然后去除掩膜，其中，所述第一金属纳米颗粒层2中金属纳米颗粒的粒径大于所述第二金属纳米颗粒层5中金属纳米颗粒的粒径。

其中，在所述步骤4)中，所述第二金属纳米颗粒层填满所述第一环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第二金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为100-300纳米，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的浓度为20-80mg/ml，旋涂所述含有金属纳米颗粒的溶液的转速为3000-8000转/分钟，旋涂的时间为1-3分钟。

在具体的实施例中，所述金属纳米颗粒具体可以为银纳米颗粒或铜纳米颗粒，所述第二金属纳米颗粒层5中的金属纳米颗粒的粒径为100-150纳米、150-200纳米或200-300纳米，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的浓度优选为30mg/ml、50mg/ml或70mg/ml，旋涂所述含有金属纳米颗粒的溶液的转速为3000转/分钟、4000转/分钟、5000转/分钟、6000转/分钟、7000转/分钟或8000转/分钟，旋涂的时间为1分钟、2分钟或3分钟。

接着进行步骤5)，接着在所述半导体晶圆1上形成第二介质层6，所述第二介质层6完全覆盖所述第二金属纳米颗粒层5，接着在所述第二介质层6上形成多个第二穿孔，所述多个第二穿孔间隔设置且暴露所述第二金属纳米颗粒层5，接着在所述多个第二穿孔中沉积金属材料以形成多个第二金属柱7。

其中，在所述步骤5)中，第二介质层6的材料可以为二氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锆、氧化钽、氮氧化硅或碳氧化硅，并可以采用化学气相沉积法、低压化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、原子层沉积或物理气相沉积法沉积以形成所述第二介质层6，所述金属材料包括金、银、铜、铝、钯、钛、镍中的一种或多种，通过热蒸发、磁控溅射、电子束蒸发、电镀或化学镀形成所述第二金属柱7。

在具体的实施例中，第二介质层6的材料优选为二氧化硅/氮氧化硅/叠层结构碳氧化硅，并可以采用等离子体增强化学气相沉积法形成所述第二介质层6，所述金属材料为铜或铝，通过热蒸发形成所述第二金属柱7。

接着进行步骤6)，接着在所述半导体晶圆1上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第二环形凹槽，所述第二环形凹槽暴露所述多个第二金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第二环形凹槽中形成第三金属纳米颗粒层8，然后去除掩膜，其中，所述第二金属纳米颗粒层5中金属纳米颗粒的粒径大于所述第三金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径。

其中，在所述步骤6)中，所述第三金属纳米颗粒层8填满所述第二环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第三金属纳米颗粒层8中的金属纳米颗粒的粒径为50-150纳米，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的浓度为30-60mg/ml，旋涂所述含有金属纳米颗粒的溶液的转速为3000-8000转/分钟，旋涂的时间为1-3分钟。

在具体的实施例中，所述金属纳米颗粒具体可以为银纳米颗粒或铜纳米颗粒，所述第三金属纳米颗粒层8中的金属纳米颗粒的粒径为50-80纳米、80-120纳米或120-150纳米，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的浓度优选为35mg/ml、45mg/ml或55mg/ml，旋涂所述含有金属纳米颗粒的溶液的转速为3000转/分钟、4000转/分钟、5000转/分钟、6000转/分钟、7000转/分钟或8000转/分钟，旋涂的时间为1分钟、2分钟或3分钟。

接着进行步骤7)，接着在所述半导体晶圆上形成第三介质层9，所述第三介质层9完全覆盖所述第三金属纳米颗粒层8，接着在所述第三介质层9上形成多个第三穿孔，所述多个第三穿孔间隔设置且暴露所述第三金属纳米颗粒层8，接着在所述多个第三穿孔中沉积金属材料以形成多个第三金属柱10。

其中，在所述步骤7)中，第三介质层9的材料可以为二氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锆、氧化钽、氮氧化硅或碳氧化硅，并可以采用化学气相沉积法、低压化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、原子层沉积或物理气相沉积法沉积以形成所述第三介质层9，所述金属材料包括金、银、铜、铝、钯、钛、镍中的一种或多种，通过热蒸发、磁控溅射、电子束蒸发、电镀或化学镀形成所述第三金属柱10。

在具体的实施例中，第三介质层9的材料优选为二氧化硅/氮氧化硅/叠层结构碳氧化硅，并可以采用等离子体增强化学气相沉积法形成所述第三介质层9，所述金属材料为铜或铝，通过热蒸发形成所述第三金属柱10。

接着进行步骤8)，接着在所述半导体晶圆1上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第三环形凹槽，所述第三环形凹槽暴露所述多个第三金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第三环形凹槽中形成第四金属纳米颗粒层15，然后去除掩膜，其中，所述第三金属纳米颗粒层8中金属纳米颗粒的粒径大于所述第四金属纳米颗粒层15中金属纳米颗粒的粒径。

其中，在所述步骤8)中，所述第四金属纳米颗粒层15填满所述第三环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第四金属纳米颗粒层15中的金属纳米颗粒的粒径为10-60纳米。所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的浓度为40-100mg/ml，旋涂所述含有金属纳米颗粒的溶液的转速为3000-8000转/分钟，旋涂的时间为1-3分钟。

在具体的实施例中，所述金属纳米颗粒具体可以为银纳米颗粒或铜纳米颗粒，所述第四金属纳米颗粒层15中的金属纳米颗粒的粒径为10-25纳米、25-45纳米或45-60纳米，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的浓度优选为55mg/ml、75mg/ml或95mg/ml，旋涂所述含有金属纳米颗粒的溶液的转速为3000转/分钟、4000转/分钟、5000转/分钟、6000转/分钟、7000转/分钟或8000转/分钟，旋涂的时间为1分钟、2分钟或3分钟。

接着进行步骤9)，接着在所述半导体晶圆上形成第四介质层16，所述第四介质层16完全覆盖所述第四金属纳米颗粒层15。

其中，在所述步骤9)中，第四介质层16的材料可以为二氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锆、氧化钽、氮氧化硅或碳氧化硅，并可以采用化学气相沉积法、低压化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、原子层沉积或物理气相沉积法沉积以形成所述第四介质层16。

在具体的实施例中，第四介质层16的材料优选为二氧化硅/氮氧化硅/叠层结构碳氧化硅，并可以采用等离子体增强化学气相沉积法形成所述第四介质层16。

如图1所示，本发明还提出一种具有密封环结构的半导体管芯，其采用上述方法制备形成的。

本发明的具有密封环结构的半导体管芯的制备过程中，通过形成第一金属纳米颗粒层、第一金属柱、第二金属纳米颗粒层、第二金属柱、第三金属纳米颗粒层、第三金属柱以及第四金属纳米颗粒层依次层叠设置的密封环结构，可以有效的消除切割应力，且通过优化各功能层的具体工艺参数，使得本发明的密封环结构也具有优异的抗水汽渗透性能。

本发明提出一种具有密封环结构的半导体管芯及其制备方法。

实施1：一种具有密封环结构的半导体管芯的制备方法，包括以下步骤：

1)提供一半导体晶圆，所述半导体晶圆包括切割区、集成电路区以及位于所述切割区与所述集成电路区之间的密封环区，在所述半导体晶圆的所述密封环区中形成一沟槽。

2)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜，所述掩膜仅暴露所述沟槽所在的区域，接着在所述半导体晶圆上旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述沟槽中形成第一金属纳米颗粒层，然后去除掩膜。

3)接着在所述半导体晶圆上形成第一介质层，接着在所述第一介质层上形成多个第一穿孔，所述多个第一穿孔间隔设置且暴露所述第一金属纳米颗粒层，接着在所述多个第一穿孔中沉积金属材料以形成多个第一金属柱。

4)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第一环形凹槽，所述第一环形凹槽暴露所述多个第一金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第一环形凹槽中形成第二金属纳米颗粒层，然后去除掩膜，其中，所述第一金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径大于所述第二金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径。

5)接着在所述半导体晶圆上形成第二介质层，所述第二介质层完全覆盖所述第二金属纳米颗粒层，接着在所述第二介质层上形成多个第二穿孔，所述多个第二穿孔间隔设置且暴露所述第二金属纳米颗粒层，接着在所述多个第二穿孔中沉积金属材料以形成多个第二金属柱。

6)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第二环形凹槽，所述第二环形凹槽暴露所述多个第二金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第二环形凹槽中形成第三金属纳米颗粒层，然后去除掩膜，其中，所述第二金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径大于所述第三金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径。

7)接着在所述半导体晶圆上形成第三介质层，所述第三介质层完全覆盖所述第三金属纳米颗粒层，接着在所述第三介质层上形成多个第三穿孔，所述多个第三穿孔间隔设置且暴露所述第三金属纳米颗粒层，接着在所述多个第三穿孔中沉积金属材料以形成多个第三金属柱。

8)接着在所述半导体晶圆上形成掩膜层，在所述掩膜层中形成第三环形凹槽，所述第三环形凹槽暴露所述多个第三金属柱，接着旋涂含有金属纳米颗粒的溶液，以在所述第三环形凹槽中形成第四金属纳米颗粒层，然后去除掩膜，其中，所述第三金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径大于所述第四金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径。

9)接着在所述半导体晶圆上形成第四介质层，所述第四介质层完全覆盖所述第四金属纳米颗粒层。

实施2：在所述步骤1)中，所述沟槽通过湿法刻蚀或干法刻蚀形成，所述沟槽的深度为800-2500纳米。

实施3：在所述步骤2)中，所述第一金属纳米颗粒层填满所述沟槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第一金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为200-500纳米。

实施4：在所述步骤3)、5)和7)中，所述金属材料包括金、银、铜、铝、钯、钛、镍中的一种或多种，通过热蒸发、磁控溅射、电子束蒸发、电镀或化学镀形成所述第一金属柱、所述第二金属柱以及所述第三金属柱。

实施5：在所述步骤4)中，所述第二金属纳米颗粒层填满所述第一环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第二金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为100-300纳米。

实施6：在所述步骤6)中，所述第三金属纳米颗粒层填满所述第二环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第三金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为50-150纳米。

实施7：在所述步骤8)中，所述第四金属纳米颗粒层填满所述第三环形凹槽，所述含有金属纳米颗粒的溶液中金属纳米颗粒的材质为金、银、铜、铁中的一种，所述第三金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒的粒径为10-60纳米。

实施8：本发明还提出一种具有密封环结构的半导体管芯，其采用上述方法制备形成的。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明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，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

一种具有密封环结构的半导体管芯及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。