DE102019117707B4 - Semiconductor die and antenna tuner - Google Patents

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Abstract

Halbleiter-Die (10), das mindestens eine erste Dichtungswand (30) benachbart zu einem Rand (35) des Halbleiter-Dies (10) umfasst, wobei die erste Dichtungswand (30) zumindest teilweise einen periodisch alternierenden Weg aufweist, wobei basierend auf dem periodisch alternierenden Weg eine Gesamtlänge der ersten Dichtungswand (30) im Vergleich zu einem nicht periodisch alternierenden Weg vergrößert wird, wobei die erste Dichtungswand (30) zumindest teilweise durch Durchkontaktierungen (60) gebildet wird und zumindest einige der Durchkontaktierungen (60) der ersten Dichtungswand (30) Through-Silicon-Vias sind, die sich vollständig durch das Halbleiter-Die (10) erstrecken.Semiconductor die (10) comprising at least one first sealing wall (30) adjacent to an edge (35) of the semiconductor die (10), the first sealing wall (30) having at least partially a periodically alternating path, based on the periodically alternating path an overall length of the first sealing wall (30) is increased compared to a non-periodically alternating path, the first sealing wall (30) being at least partially formed by vias (60) and at least some of the vias (60) of the first sealing wall ( 30) are through-silicon vias that extend completely through the semiconductor die (10).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf ein Halbleiter-Die und einen das Halbleiter-Die enthaltenden Antennentuner.The present application relates to a semiconductor die and an antenna tuner including the semiconductor die.

Hintergrundbackground

Bei der Fertigung von 3D-integrierten ICs, die auf Wafer-Ebene hergestellt werden, werden die Halbleiter-Dies in einem 3D-Stapel montiert, indem komplette Halbleiterwafer gebondet werden, wobei jeder Wafer mehrere Dies auf seiner Oberfläche umfasst, um einen Wafer-Stapel zu bilden, woran sich die Vereinzelung des Stapels in getrennte 3D-Chips anschließt. Das Vereinzeln eines Wafer-Stapels ist bei Verwendung der standardmäßigen Dicing-Verfahren, wie zum Beispiel Laser-Dicing oder Dicing mittels einer Schneide, besonders schwierig. Ein besonderes Problem besteht darin, dass Low-k-Dielektrika und Ultra-low-k-Dielektrika, die in heutigen integrierten Schaltkreisen verwendet werden, zunehmend porös und zerbrechlich sind. Die Antwort auf diese Herausforderung ist heute die Verwendung von Dichtungsringen um einen äußeren Umfang solcher Dies. Zur Verbesserung der Stabilität werden mehrere Stabilisierungsrahmen verwendet. 1 zeigt ein Halbleiter-Die 1 mit zwei Dichtungsringen 2 gemäß dem Stand der Technik. Das Halbleiter-Die 1 umfasst ein Substrat 3 und zwei Dichtungsringe 2. Die Dichtungsringe 2 sind nahe Substraträndern angeordnet. Die Dichtungsringe verlaufen geradlinig parallel zu den jeweiligen Substraträndern. Die Dichtungsringe umgeben das Halbleiter-Die.In the manufacture of 3D integrated ICs manufactured at the wafer level, the semiconductor dies are assembled in a 3D stack by bonding complete semiconductor wafers, with each wafer comprising several dies on its surface to form a wafer stack to form, followed by the separation of the stack into separate 3D chips. Separating a stack of wafers is particularly difficult when using standard dicing methods, such as laser dicing or dicing using a cutter. One particular problem is that low-k dielectrics and ultra-low-k dielectrics used in integrated circuits today are increasingly porous and fragile. The answer to this challenge today is the use of sealing rings around an outer circumference of such dies. Several stabilizing frames are used to improve stability. 1 shows a semiconductor die 1 with two sealing rings 2 according to the state of the art. The semiconductor die 1 comprises a substrate 3 and two sealing rings 2 . The sealing rings 2 are arranged near substrate edges. The sealing rings run in a straight line parallel to the respective substrate edges. The sealing rings surround the semiconductor die.

Da diese Rahmen in der Regel geschlossene Schleifen sind, können Sie als eine Spule wirken, was sich nachteilig auf die elektrische Leistung eines elektrischen Schaltkreises des Halbleiter-Dies auswirken kann.Since these frames are usually closed loops, they can act as a coil, which can adversely affect the electrical performance of an electrical circuit of the semiconductor die.

Das Stand der Technik Dokument KR 10 0 444 012 B1 offenbart einen Schutzring eines Halbleiterchips, um Spannungen auf einen seitlichen Teil des Halbleiterchips zu verteilen und das Innere des Halbleiters vor Feuchtigkeit zu schützen, indem ein Muster des Schutzrings mit Zickzack-Muster gebildet wird. Das Stand der Technik Dokument US 2006 / 0 220 250 A1 offenbart ein Muster für einen Rissstopp und eine Feuchtigkeitsbarriere für eine Halbleitervorrichtung einschließlich einer Vielzahl von diskreten leitenden Merkmalen, die am Rand einer integrierten Schaltung in der Nähe einer Ritzlinie ausgebildet sind. Die diskreten leitenden Merkmale können eine Vielzahl von gestaffelten Linien, eine Vielzahl von hufeisenförmigen Linien oder eine Kombination von beidem umfassen.The state of the art document KR 10 0 444 012 B1 discloses a guard ring of a semiconductor chip for distributing stress to a side portion of the semiconductor chip and protecting the inside of the semiconductor from moisture by forming a pattern of the guard ring with a zigzag pattern. The state of the art document US 2006/0 220 250 A1 discloses a pattern for a crack stop and moisture barrier for a semiconductor device including a plurality of discrete conductive features formed on the edge of an integrated circuit near a scribe line. The discrete conductive features can include a plurality of staggered lines, a plurality of horseshoe-shaped lines, or a combination of both.

Das Stand der Technik Dokument US 2016 / 0 172 359 A1 offenbart eine feuchtigkeitssperrende Struktur einschließlich einer aktiven Rippe, die auf einem Abdichtungsbereich eines Substrats angeordnet ist, wobei das Substrat einen Chipbereich enthält und der Abdichtungsbereich einen Umfang des Chipbereichs umgibt, wobei die aktive Rippe den Chipbereich kontinuierlich umgibt und in einer Draufsicht eine gewundene Linienform aufweist. Das Stand der Technik Dokument US 2016 / 0 233 178 A1 offenbart eine RF-Übertragungsvorrichtung einschließlich mindestens eines Substrats mit einer ersten und einer zweiten Fläche, die einander gegenüberliegen; einer ersten elektronischen HF-Übertragungsschaltung, die auf und/oder in dem Substrat angeordnet ist; einer ersten Antenne, die auf der Seite der ersten Fläche des Substrats angeordnet ist, von der ersten Fläche des Substrats beabstandet ist und elektrisch mit der ersten elektronischen HF-Übertragungsschaltung verbunden ist; einen ersten Reflektor für elektromagnetische Wellen, der mit der ersten Antenne gekoppelt ist und eine erste hochohmige Oberfläche mit mindestens mehreren ersten elektrisch leitenden Elementen, die eine erste periodische Struktur bilden und auf der ersten Fläche des Substrats gegenüber der ersten Antenne angeordnet sind und eine erste elektrisch leitende Grundplatte, die zumindest teilweise gegenüber der ersten Antenne angeordnet ist, umfasst.The state of the art document US 2016/0 172 359 A1 discloses a moisture barrier structure including an active fin disposed on a sealing area of a substrate, the substrate including a chip area and the sealing area surrounding a periphery of the chip area, the active fin continuously surrounding the chip area and having a sinuous line shape in plan view. The state of the art document US 2016/0 233 178 A1 discloses an RF transmission device including at least one substrate having first and second surfaces facing each other; a first electronic RF transmission circuit which is arranged on and / or in the substrate; a first antenna disposed on the side of the first surface of the substrate, spaced from the first surface of the substrate, and electrically connected to the first RF electronic transmission circuit; a first reflector for electromagnetic waves, which is coupled to the first antenna and a first high-resistance surface with at least a plurality of first electrically conductive elements that form a first periodic structure and are arranged on the first surface of the substrate opposite the first antenna and a first electrically conductive base plate, which is at least partially arranged opposite the first antenna, comprises.

Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht in der Bereitstellung eines Halbleiter-Dies mit einer starken mechanischen Unterstützung, die sich nicht oder nur sehr wenig auf eine elektrische Leistung eines auf dem Halbleiter-Die angeordneten elektrischen Schaltkreises auswirkt.One object of the present disclosure is to provide a semiconductor die with strong mechanical support which has little or no effect on the electrical performance of an electrical circuit arranged on the semiconductor die.

Kurzfassungshort version

Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden eine oder mehrere der oben genannten Aufgaben durch ein Halbleiter-Die gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.According to the present disclosure, one or more of the above-mentioned objects are achieved by a semiconductor die according to the features of claim 1.

Eine oder mehrere der oben genannten Aufgaben können auch durch einen Antennentuner gemäß den Merkmalen des vorliegenden Anspruchs 15 gelöst werden.One or more of the above-mentioned objects can also be achieved by an antenna tuner according to the features of the present claim 15.

Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen angeführt.Advantageous embodiments are given in the subclaims.

In einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Halbleiter-Die vorgestellt. Das Halbleiter-Die umfasst mindestens eine erste Dichtungswand neben einem Rand des Halbleiter-Dies, wobei die erste Dichtungswand zumindest teilweise einen periodisch alternierenden Weg aufweist, wobei basierend auf dem periodisch alternierenden Weg eine Gesamtlänge der ersten Dichtungswand im Vergleich zu einem nicht periodisch alternierenden Weg vergrößert wird, wobei die erste Dichtungswand zumindest teilweise durch Durchkontaktierungen gebildet wird und zumindest einige der Durchkontaktierungen der ersten Dichtungswand Through-Silicon-Vias sind, die sich vollständig durch das Halbleiter-Die erstrecken. Vorteilhafterweise verstärkt die Verlängerung der Gesamtlänge der ersten Dichtungswand die mechanische Unterstützungsfunktion der ersten Dichtungswand.In a first aspect of the present disclosure, a semiconductor die is presented. The semiconductor die comprises at least one first sealing wall next to an edge of the semiconductor die, the first sealing wall at least partially having a periodically alternating path, wherein, based on the periodically alternating path, a total length of the first sealing wall im Compared to a non-periodically alternating path, the first sealing wall is at least partially formed by vias and at least some of the vias of the first sealing wall are through silicon vias that extend completely through the semiconductor die. The lengthening of the overall length of the first sealing wall advantageously increases the mechanical support function of the first sealing wall.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts umfasst das Halbleiter-Die zusätzlich zu der ersten Dichtungswand eine zweite Dichtungswand, die parallel zu der ersten Dichtungswand angeordnet ist. Somit umfasst das Halbleiter-Die vorzugsweise ein Paar Dichtungswände. Vorteilhafterweise wird dadurch die mechanische Unterstützungsfunktion weiter verbessert.According to embodiments of the first aspect, the semiconductor die comprises, in addition to the first sealing wall, a second sealing wall which is arranged parallel to the first sealing wall. Thus, the semiconductor die preferably includes a pair of sealing walls. This advantageously further improves the mechanical support function.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts umfasst die erste Dichtungswand mehrere Unterbrechungen in mindestens einem Abschnitt der ersten Dichtungswand und/oder umfasst die zweite Dichtungswand mehrere Unterbrechungen in mindestens einem Abschnitt der zweiten Dichtungswand. Das heißt, die jeweilige Dichtungswand ist nicht fortlaufend, sondern weist mehrere Öffnungen auf. Die Unterbrechungen oder Öffnungen können sich positiv auf die elektrische Leistung eines elektrischen Schaltkreises des Halbleiter-Dies auswirken, da keine geschlossenen Schleifen vorhanden sind, die als Spulen wirken können.According to embodiments of the first aspect, the first sealing wall comprises multiple interruptions in at least one section of the first sealing wall and / or the second sealing wall comprises multiple interruptions in at least one section of the second sealing wall. This means that the respective sealing wall is not continuous, but rather has several openings. The interruptions or openings can have a positive effect on the electrical performance of an electrical circuit of the semiconductor die, since there are no closed loops that can act as coils.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts ist ein Abstand zwischen jeweiligen benachbarten Unterbrechungen mindestens einiger der Unterbrechungen der ersten Dichtungswand von der Periodizität des alternierend geformten Wegs der ersten Dichtungswand abhängig. Alternativ oder zusätzlich ist ein Abstand zwischen jeweiligen benachbarten Unterbrechungen mindestens einiger der Unterbrechungen der zweiten Dichtungswand von der Periodizität des alternierend geformten Wegs der zweiten Dichtungswand abhängig. Insbesondere entspricht der Abstand der jeweiligen Periodizität oder entspricht Vielfachen der jeweiligen Periodizität. Auf diese Weise kann ein konstanter Maximalabstand zwischen den jeweiligen Unterbrechungen erreicht werden, wodurch eine maximale oder sehr gute mechanische Unterstützungsfunktion der Dichtungswände aufrechterhalten werden kann.According to embodiments of the first aspect, a distance between respective adjacent interruptions of at least some of the interruptions of the first sealing wall is dependent on the periodicity of the alternately shaped path of the first sealing wall. Alternatively or additionally, a distance between respective adjacent interruptions of at least some of the interruptions in the second sealing wall is dependent on the periodicity of the alternately shaped path of the second sealing wall. In particular, the distance corresponds to the respective periodicity or corresponds to a multiple of the respective periodicity. In this way, a constant maximum distance can be achieved between the respective interruptions, whereby a maximum or very good mechanical support function of the sealing walls can be maintained.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts sind die Unterbrechungen der ersten Dichtungswand und der zweiten Wand bezüglich einer entlang den Rändern des Halbleiter-Dies verlaufenden Achse alternierend angeordnet. Vorteilhafterweise kann auf diese Weise die Unterstützungsfunktion der Dichtungswände verbessert werden.According to embodiments of the first aspect, the interruptions in the first sealing wall and the second wall are arranged alternately with respect to an axis running along the edges of the semiconductor die. The supporting function of the sealing walls can advantageously be improved in this way.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts sind die Unterbrechungen der ersten Dichtungswand und der zweiten Dichtungswand um eine Halbperiode der Periodizität des alternierend geformten Wegs oder um ein ganzzahliges Vielfaches einer Halbperiode der Periodizität des alternierend geformten Wegs versetzt.According to embodiments of the first aspect, the interruptions of the first sealing wall and the second sealing wall are offset by a half period of the periodicity of the alternately shaped path or by an integral multiple of a half period of the periodicity of the alternately shaped path.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts sind die Unterbrechungen an Scheitelpunkten oder in Scheitelbereichen des alternierend geformten Wegs der ersten Dichtungswand und/oder der zweiten Dichtungswand angeordnet.According to embodiments of the first aspect, the interruptions are arranged at vertices or in vertex regions of the alternately shaped path of the first sealing wall and / or the second sealing wall.

Auf diese Weise kann ein konstanter maximaler Abstand zwischen den Unterbrechungen der ersten Dichtungswand und der zweiten Dichtungswand erreicht werden, wodurch die mechanische Unterstützungsfunktion der Dichtungswände weiter verbessert wird.In this way, a constant maximum distance between the interruptions in the first sealing wall and the second sealing wall can be achieved, as a result of which the mechanical support function of the sealing walls is further improved.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts umfasst das Halbleiter-Die ein Halbleitersubstrat und mehrere Low-k-Dielektrikumsschichten auf dem Halbleitersubstrat. Vorteilhafterweise gestattet dies ein flexibles Schaltkreisdesign auf dem Halbleiter-Die, und es kann eine sehr gute analoge Leistung erzielt werden.According to embodiments of the first aspect, the semiconductor die comprises a semiconductor substrate and a plurality of low-k dielectric layers on the semiconductor substrate. Advantageously, this allows flexible circuit design on the semiconductor die, and very good analog performance can be achieved.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts wird/werden die erste Dichtungswand und/oder die zweite Dichtungswand zumindest teilweise durch Durchkontaktierungen gebildet, und die Durchkontaktierungen der ersten Dichtungswand und/oder der zweiten Dichtungswand sind Through-Silicon-Vias, die sich vollständig durch das Halbleiter-Die erstrecken. Es versteht sich, dass der Begriff „Through-Silicon-Via“ ein technischer Begriff ist, der in der Technik verwendet wird. Der Begriff wird dazu verwendet, eine Durchkontaktierung durch ein Substrat zu beschreiben, die bei der Herstellung eines integrierten Schaltkreises verwendet wird, und ist nicht zwangsweise auf ein „Silicium“-Substrat beschränkt. Eine Durchkontaktierung ist eine Durch-Verbindung, die eine beliebige Form aufweisen kann. Somit weist eine Durchkontaktierung nicht zwangsweise eine runde oder elliptische Querschnittsform bezüglich einer Ober- oder Unterseite des Halbleiter-Dies auf. Des Weiteren weisen die Durchkontaktierungen vorzugsweise ein sich verjüngendes Profil hinsichtlich eines vertikal zu der Ober- oder Unterseite des Halbleiter-Dies verlaufenden Querschnitts auf. Sich verjüngende Durchkontaktierungen sind dabei effektiver, eine Beanspruchung in die Richtung des den kleineren Durchmesser umfassenden Endes weiterzuleiten.According to embodiments of the first aspect, the first sealing wall and / or the second sealing wall is / are at least partially formed by vias, and the vias of the first sealing wall and / or the second sealing wall are through silicon vias that extend completely through the semiconductor die extend. It goes without saying that the term “through silicon via” is a technical term that is used in technology. The term is used to describe a via through a substrate that is used in the manufacture of an integrated circuit and is not necessarily limited to a "silicon" substrate. A via is a through connection that can have any shape. Thus, a via does not necessarily have a round or elliptical cross-sectional shape with respect to an upper or lower side of the semiconductor die. Furthermore, the plated-through holes preferably have a tapering profile with regard to a cross section running vertically to the top or bottom of the semiconductor die. Tapered plated-through holes are more effective in transmitting stress in the direction of the end comprising the smaller diameter.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts umfasst mindestens ein Teil der Durchkontaktierungen der ersten Dichtungswand und/oder der zweiten Dichtungswand einen jeweiligen gefüllten Graben, der einen jeweiligen Metallwandteil bildet. Ein vorteilhaftes Merkmal solcher Gräben besteht darin, dass sie eine bessere Leistung als ein Dichtungsring von in einer Reihe angeordneten Durchsteckmontage-Durchkontaktierungen zeigen, wenn, zum Beispiel während des Sägens des Dies, ein Riss auftritt und sich ausbreitet. Der Riss wird durch die Gräben gestoppt. Selbst wenn sich der Riss über die Gräben hinaus ausbreitet, wird die Rissbeanspruchung durch die Gräben wesentlich reduziert. Die Gräben können auch durch eine „Through-Silicon-Via“ gebildet werden.According to embodiments of the first aspect, at least some of the vias of the first sealing wall and / or the second sealing wall comprise a respective filled one Trench that forms a respective metal wall part. An advantageous feature of such trenches is that they perform better than a sealing ring of in-line through hole mounting vias when a crack occurs and spreads, for example during die sawing. The rift is stopped by the trenches. Even if the crack spreads beyond the trenches, the stress on the crack from the trenches is significantly reduced. The trenches can also be formed by a “through silicon via”.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts umfasst das Halbleiter-Die in jeder seiner Schichten für jede der Dichtungswände einen Ring von Schicht-Durchkontaktierungen, wobei die Schicht-Durchkontaktierungen der verschiedenen Schichten unter Bildung jeweiliger Through-Silicon-Vias miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann der Herstellungsprozess vereinfacht werden. Die Schicht-Durchkontaktierungen weisen vorzugsweise ein sich verjüngendes Profil hinsichtlich eines vertikal zu der Ober- oder Unterseite des Halbleiter-Dies verlaufenden Querschnitts auf.According to embodiments of the first aspect, the semiconductor die comprises a ring of layer vias in each of its layers for each of the sealing walls, the layer vias of the various layers being connected to one another to form respective through silicon vias. In this way, the manufacturing process can be simplified. The layer vias preferably have a tapering profile with regard to a cross section running vertically to the top or bottom of the semiconductor die.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts wird/werden die erste Dichtungswand und/oder die zweite Dichtungswand zumindest teilweise durch gestapelte Metallschichtspuren gebildet.According to embodiments of the first aspect, the first sealing wall and / or the second sealing wall is / are at least partially formed by stacked metal layer traces.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts umfasst das Halbleiter-Die zusätzlich zu der ersten Dichtungswand und der zweiten Dichtungswand mindestens noch ein Paar Dichtungswände. Auf diese Weise kann die mechanische Unterstützungsfunktion der Dichtungswände weiter verbessert werden.According to embodiments of the first aspect, the semiconductor die comprises, in addition to the first sealing wall and the second sealing wall, at least one pair of sealing walls. In this way, the mechanical support function of the sealing walls can be further improved.

Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspekts ist das mindestens noch eine Paar Dichtungswände so angeordnet und konfiguriert, dass entlang einer vertikal zu dem jeweiligen Rand und parallel zu der Ober- und Unterseite des Halbleiter-Dies verlaufenden Richtung die Periodizität der Unterbrechungsanordnung von dem äußeren Teil zu dem inneren Teil des Halbleiter-Dies durchgehend ist.According to embodiments of the first aspect, the at least one more pair of sealing walls is arranged and configured in such a way that the periodicity of the interruption arrangement from the outer part to the inner part along a direction running vertically to the respective edge and parallel to the top and bottom of the semiconductor die Part of the semiconductor die is continuous.

Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung einen Antennentuner bereit, der ein Halbleiter-Die gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß irgendeiner der Ausführungsformen des ersten Aspekts umfasst. Antennentuner sind aufgrund ihres Stapels von gebondeten Wafern und sehr spröder Low-k-Materialien (zum Beispiel wasserstoffreichem SiOx) in der Regel sehr spröde Konstruktionen. Bei dem Antennentuner gemäß dem zweiten Aspekt können diese Komponenten als Scheibenkomponenten verwendet werden.According to a second aspect, the present disclosure provides an antenna tuner comprising a semiconductor die according to the first aspect or according to any of the embodiments of the first aspect. Due to their stack of bonded wafers and very brittle low-k materials (for example hydrogen-rich SiOx), antenna tuners are usually very brittle constructions. In the antenna tuner according to the second aspect, these components can be used as disk components.

FigurenlisteFigure list

Es versteht sich, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung lediglich beispielhaft sind und eine Übersicht oder einen Rahmen zum Verständnis der Art und des Wesens der Ansprüche bieten sollen. Die beigefügten Zeichnungen sind dazu enthalten, ein weiteres Verständnis zu gewährleisten, und sind in dieser Patentschrift aufgenommen und bilden einen Teil davon. Die Zeichnungen stellen eine oder mehrere Ausführungsformen dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundzüge und die Funktionsweise der verschiedenen Ausführungsformen zu erläutern. Die gleichen Elemente in verschiedenen Figuren der Zeichnungen werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. It should be understood that both the preceding general description and the following detailed description are exemplary only and are intended to provide an overview or framework for understanding the nature and essence of the claims. The accompanying drawings are included to facilitate understanding and are incorporated in and constitute a part of this specification. The drawings illustrate one or more embodiments and, together with the description, serve to explain the principles and mode of operation of the various embodiments. The same elements in different figures of the drawings are denoted by the same reference symbols.

In den Figuren zeigen:

  • 1 ein Halbleiter-Die, das zwei Dichtungswände gemäß dem Stand der Technik umfasst,
  • 2 ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiter-Dies,
  • 3a und 3b das Verhalten eines Spannungsfelds hinsichtlich geradliniger Dichtungswände,
  • 4a und 4b das Verhalten eines Spannungsfelds hinsichtlich wellenförmiger Doppeldichtungswände,
  • 5a und 5b das Verhalten eines Spannungsfelds hinsichtlich wellenförmiger Multidichtungswände und
  • 6 einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Dichtungswandanordnung.
In the figures show:
  • 1 a semiconductor die comprising two sealing walls according to the prior art,
  • 2 an embodiment of a semiconductor die,
  • 3a and 3b the behavior of a stress field with regard to rectilinear sealing walls,
  • 4a and 4b the behavior of a stress field with regard to undulating double sealing walls,
  • 5a and 5b the behavior of a stress field with regard to undulating multi-sealing walls and
  • 6th a cross section of an embodiment of a sealing wall assembly.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die vorliegende Offenbarung wird nunmehr nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die Ausführungsformen der Offenbarung zeigen, umfassender beschrieben. Die Offenbarung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgestaltet werden und sollte nicht als auf die hier angeführten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. Vielmehr sollen diese Ausführungsformen bereitgestellt werden, damit die Offenbarung Fachleuten den Schutzumfang der Offenbarung vollständig übermittelt. Obgleich Merkmale der vorliegenden Offenbarung möglicherweise bezüglich bestimmter nachfolgender Ausführungsformen und Figuren besprochen werden, können alle Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eines oder mehrere der hier besprochenen vorteilhaften Merkmale enthalten. Mit anderen Worten, obgleich möglicherweise eine oder mehrere Ausführungsformen als bestimmte vorteilhafte Merkmale aufweisend besprochen werden, können ein oder mehrere solcher Merkmale auch gemäß den hier besprochenen verschiedenen Ausführungsformen der Offenbarung verwendet werden. Obgleich unten Ausführungsbeispiele als Vorrichtungs-, System- oder Verfahrensausführungsformen besprochen werden, sollte auf der Hand liegen, dass solche Ausführungsbeispiele in verschiedenen Vorrichtungen, Systemen und Verfahren implementiert werden können.The present disclosure will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the disclosure. However, the disclosure can take many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, it is intended that these embodiments are provided so that this disclosure will fully convey the scope of the disclosure to those skilled in the art. While features of the present disclosure may be discussed with respect to particular embodiments and figures below, all embodiments of the present disclosure may include one or more of the advantageous features discussed herein. In other words, although possibly having one or more embodiments as certain advantageous features As discussed, one or more such features may also be used in accordance with the various embodiments of the disclosure discussed herein. While exemplary embodiments are discussed below as device, system, or method embodiments, it should be understood that such exemplary embodiments can be implemented in various devices, systems, and methods.

Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstäblich gezeichnet, sondern sind dazu eingerichtet, die Offenbarung deutlich darzustellen.The drawings are not necessarily drawn to scale, but are designed to clearly illustrate the disclosure.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiter-Dies 10. 2 shows an embodiment of a semiconductor die 10 .

Das Halbleiter-Die 10 umfasst ein Substrat 20. Wahlweise umfasst das Halbleiter-Die 10 mehrere Dielektrikumsschichten auf dem Halbleitersubstrat 20. Zum Beispiel ist mindestens eine der Halbleiterdielektrikumsschichten eine Low-k-Dielektrikumsschicht.The semiconductor die 10 comprises a substrate 20th . Optionally, the semiconductor die 10 multiple dielectric layers on the semiconductor substrate 20th . For example, at least one of the semiconductor dielectric layers is a low-k dielectric layer.

Des Weiteren umfasst das Halbleiter-Die 10 mindestens eine erste Dichtungswand 30. Die erste Dichtungswand 30 ist neben einem Rand 35 des Halbleiter-Dies 10 angeordnet. Die erste Dichtungswand 30 weist zumindest teilweise einen periodisch alternierenden Weg auf. Eine Periodizität solch eines alternierend geformten Wegs entspricht zum Beispiel 10 µm bis 150 µm, vorzugsweise 10 µm bis 50 µm. Somit gibt es bei Annahme einer bestimmten Chiplänge, zum Beispiel einer Länge von 300 µm bis 2 mm, mehr als zwei „Halbwellen“ pro Die-Rand.The semiconductor die also includes 10 at least one first sealing wall 30th . The first sealing wall 30th is next to an edge 35 of the semiconductor die 10 arranged. The first sealing wall 30th has at least partially a periodically alternating path. A periodicity of such an alternately shaped path corresponds, for example, to 10 μm to 150 μm, preferably 10 μm to 50 μm. Assuming a certain chip length, for example a length of 300 µm to 2 mm, there are more than two “half waves” per die edge.

Das Ausführungsbeispiel des in 2 gezeigten Halbleiter-Dies 10 umfasst vorzugsweise zusätzlich zu der ersten Dichtungswand 30 eine zweite Dichtungswand 40.The embodiment of the in 2 shown semiconductor dies 10 preferably comprises in addition to the first sealing wall 30th a second sealing wall 40 .

Die Dichtungswände 30, 40 stabilisieren insbesondere den Umfang des Dies und vermindern die Neigung eines spröden Schichtstapels, unter externer thermo-mechanischer Last zu delaminieren und zu reißen.The sealing walls 30th , 40 stabilize in particular the circumference of the die and reduce the tendency of a brittle layer stack to delaminate and tear under external thermo-mechanical load.

Die erste Dichtungswand 30 und die zweite Dichtungswand 40 sind nahe den Rändern 35 des Halbleiter-Dies 10 angeordnet. Die erste Dichtungswand 30 und die zweite Dichtungswand 40 umgeben zumindest teilweise das Halbleiter-Die 10. Die erste Dichtungswand 30 und/oder die zweite Dichtungswand 40 weisen jeweils zumindest teilweise einen periodisch alternierenden Weg auf. Der Weg umfasst zumindest teilweise eine wellenförmige Gestalt, zum Beispiel eine Sinusform oder Zickzackform oder Rechteckimpulsform. Es sind aber auch Mischungen von Formen möglich, zum Beispiel umfasst eine Halbwelle eine Sinusform und die andere Halbwelle umfasst eine Zickzackform. Alternativ ist es möglich, dass eine Halbwelle eine Sinusform oder Zickzackform umfasst und die andere Halbwelle eine gerade Linie umfasst.The first sealing wall 30th and the second sealing wall 40 are near the edges 35 of the semiconductor die 10 arranged. The first sealing wall 30th and the second sealing wall 40 at least partially surround the semiconductor die 10 . The first sealing wall 30th and / or the second sealing wall 40 each have at least partially a periodically alternating path. The path comprises at least partially a wave-like shape, for example a sinusoidal shape or a zigzag shape or a rectangular pulse shape. However, mixtures of shapes are also possible, for example one half-wave comprises a sinusoidal shape and the other half-wave comprises a zigzag shape. Alternatively, it is possible that one half-wave comprises a sinusoidal shape or zigzag shape and the other half-wave comprises a straight line.

Vorzugsweise sind die erste Dichtungswand 30 und die zweite Dichtungswand 40 parallel zueinander angeordnet, das heißt die erste Dichtungswand 30 und die zweite Dichtungswand 40 weisen einen konstanten Abstand voneinander auf.Preferably the first sealing wall 30th and the second sealing wall 40 arranged parallel to each other, that is, the first sealing wall 30th and the second sealing wall 40 have a constant distance from each other.

Die erste Dichtungswand 30 und/oder die zweite Dichtungswand 40 umfasst/umfassen Metalldurchkontaktierungen 60. Insbesondere wird/werden die erste Dichtungswand 30 und/oder die zweite Dichtungswand 40 jeweils durch hintereinander angeordnete Durchkontaktierungen gebildet. Die Konstruktion der Durchkontaktierungen 60 wird später unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.The first sealing wall 30th and / or the second sealing wall 40 includes metal vias 60 . In particular, the first sealing wall will be 30th and / or the second sealing wall 40 each formed by vias arranged one behind the other. The construction of the vias 60 will be referred to later on 6th described.

Wahlweise umfasst/umfassen die erste Dichtungswand 30 und/oder die zweite Dichtungswand 40 mehrere Unterbrechungen 50, das heißt, die Wände sind nicht durchgehend, sondern weisen mehrere Öffnungen auf, die den durchgehenden Weg der Dichtungswände 30, 40 unterbrechen. Somit können die Unterbrechungen 50 auch als „Öffnungen“ oder „Löcher“ bezeichnet werden.Optionally comprises the first sealing wall 30th and / or the second sealing wall 40 several interruptions 50 , that is, the walls are not continuous, but have several openings that the continuous path of the sealing walls 30th , 40 interrupt. Thus, the interruptions 50 also referred to as "openings" or "holes".

Die Unterbrechungen 50 der Dichtungswände 30, 40 wirken sich positiv auf das elektrische Verhalten eines auf dem Halbleiter-Die 10 angeordneten elektrischen Schaltkreises aus.The interruptions 50 the sealing walls 30th , 40 have a positive effect on the electrical behavior of a semiconductor die 10 arranged electrical circuit.

Eine eine durchgehende Metallwand umfassende Dichtungswand kann wie eine Spule wirken, die induktive Interferenz verursacht, was sich nachteilig auf eine elektrische Leistung des elektrischen Schaltkreises des Halbleiter-Dies 10 auswirken kann.A sealing wall comprising a continuous metal wall can act like a coil causing inductive interference, which adversely affects the electrical performance of the electrical circuit of the semiconductor die 10 can affect.

Somit kann Unterbrechen der Dichtungswand die elektrische Leistung des elektrischen Schaltkreises des Halbleiter-Dies 10, insbesondere bei Hochfrequenzanwendungen, verbessern.Thus, breaking the sealing wall can interrupt the electric performance of the electric circuit of the semiconductor die 10 , especially in high frequency applications.

Solche unterbrochenen Dichtungswände, die keine Einschränkung durch induktive Interferenz aufweisen, sind jedoch aufgrund von kürzeren Weglängen möglicherweise nicht so stabil und können auch eine schwächere Leistung im Hinblick auf das Verhindern von Rissbildung oder die Delamination entlang einem Spannungsfeld zeigen. Der Einfluss einer Konfiguration der Dichtungswand auf das Verhalten des Spannungsfelds wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3a und 3b erläutert.However, such discontinuous sealing walls, which are not constrained by inductive interference, may not be as stable due to shorter path lengths and may also perform poorly in preventing cracking or delamination along a stress field. The influence of a configuration of the sealing wall on the behavior of the stress field is described below with reference to FIG 3a and 3b explained.

Ein Spannungsfeld, das an einem Umfang des Halbleiter-Dies 10 ausgeht, wird vermindert, wenn es auf eine gerade, durchgehende Dichtungswand, insbesondere eine durchgehende Metallwand, trifft. Im Fall der unterbrochenen Wand wird das Spannungsfeld konzentriert und nimmt dadurch an der Öffnung oder Unterbrechung 50 zu und krümmt sich ferner lokal und folgt der Richtung des kürzesten Wegs zwischen zwei benachbarten Öffnungen, während es nur leicht von dem effektiven Vektor des Spannungsfelds abweicht. Der effektive Vektor des Spannungsfelds ergibt sich aus einer Überlagerung verschiedener Spannungsvektoren.A field of tension that occurs on a perimeter of the semiconductor die 10 is reduced if it is applied to a straight, continuous sealing wall, in particular a continuous metal wall, meets. In the case of the interrupted wall, the field of tension is concentrated and thereby decreases at the opening or interruption 50 and also curves locally and follows the direction of the shortest path between two adjacent openings, while deviating only slightly from the effective vector of the stress field. The effective vector of the stress field results from a superposition of different stress vectors.

Die 4a und 4b stellen das Verhalten eines Spannungsfelds hinsichtlich wellenförmiger Doppeldichtungswände dar, wobei die Dichtungswände 30, 40 geeignete Unterbrechungen 50 umfassen.the 4a and 4b represent the behavior of a stress field with regard to undulating double sealing walls, whereby the sealing walls 30th , 40 appropriate interruptions 50 include.

Die erste Dichtungswand 30 und die zweite Dichtungswand 40 umfassen jeweils einen Weg mit einer wellenförmigen Gestalt. Die erste Dichtungswand 30 und die zweite Dichtungswand 40 weisen zumindest teilweise einen konstanten Abstand voneinander auf. Die erste Dichtungswand 30 und die zweite Dichtungswand 40 bilden einen doppelreihigen äußeren Rahmen. The first sealing wall 30th and the second sealing wall 40 each include a path with a wave-like shape. The first sealing wall 30th and the second sealing wall 40 are at least partially at a constant distance from one another. The first sealing wall 30th and the second sealing wall 40 form a double-row outer frame.

Für eine Konstruktion eines doppelreihigen äußeren Rahmens werden die Unterbrechungen 50 zum Beispiel so erzeugt, dass der Abstand von irgendeiner Innenwandunterbrechung 50 (in den 2, 4a und 4b der Unterbrechung der zweiten Dichtungswand 40) zu der nächsten Unterbrechung 50 in der Außenwand (in den 2, 4a und 4b der Unterbrechung 50 der ersten Dichtungswand 30) so groß wie möglich ist. Der Abstand selbst kann in Abhängigkeit von der Periode der alternierenden Funktion, zum Beispiel der Sinusfunktion oder Zickzackform der Wände selbst, variieren.For a construction of a double-row outer frame, the interruptions 50 for example generated so that the distance from any inner wall interruption 50 (in the 2 , 4a and 4b the interruption of the second sealing wall 40 ) to the next interruption 50 in the outer wall (in the 2 , 4a and 4b the interruption 50 the first sealing wall 30th ) is as big as possible. The distance itself can vary depending on the period of the alternating function, for example the sine function or zigzag shape of the walls themselves.

In mindestens einem Abschnitt der ersten Dichtungswand 30 ist der Abstand zwischen benachbarten Unterbrechungen 50 der ersten Dichtungswand 30 konstant oder ungefähr konstant, und auch in mindestens einem Abschnitt der zweiten Dichtungswand 40 ist der Abstand zwischen benachbarten Unterbrechungen 50 der zweiten Dichtungswand 40 konstant oder ungefähr konstant. Zum Beispiel sind die Unterbrechungen 50 an Scheitelpunkten oder in Scheitelbereichen der jeweiligen Dichtungswand 30, 40, zum Beispiel an jedem zweiten Scheitelpunkt oder in jedem zweiten Scheitelbereich, angeordnet.In at least a portion of the first sealing wall 30th is the distance between adjacent breaks 50 the first sealing wall 30th constant or approximately constant, and also in at least a portion of the second sealing wall 40 is the distance between adjacent breaks 50 the second sealing wall 40 constant or approximately constant. For example are the interruptions 50 at vertices or in vertex areas of the respective sealing wall 30th , 40 , for example at every other vertex or in every other vertex area.

Die Unterbrechungen 50 der ersten Dichtungswand 30 und der zweiten Dichtungswand 40 sind zum Beispiel um eine Halbwelle oder um eine Halbperiode versetzt.The interruptions 50 the first sealing wall 30th and the second sealing wall 40 are offset by a half-wave or a half-period, for example.

In dem Fall, dass jede der benachbarten Dichtungswände 30, 40 eine Wellenform und die Unterbrechungen 50, wie oben beschrieben, umfasst, folgt das am Umfang ausgehende Spannungsfeld der Form der äußersten Dichtungswand (in den 2, 4a und 4b der ersten Dichtungswand 30), bis es sich an der Unterbrechung 50 von zwei benachbarten Segmenten dieser Dichtungswand 30 konzentriert. Von hier muss der lokale Feldvektor in eine entgegengesetzte oder umgedrehte Richtung des effektiven Vektors des Spannungsfelds gekrümmt werden, um die nächste benachbarte Unterbrechung 50 in der Dichtungswand 30 zu finden. Der sich ergebende effektive Vektor ist die Vektorsumme sowohl des lokalen als auch des effektiven Vektors, die aufgrund des kleinen Winkels zwischen ihnen stark vermindert ist und letztendlich vollständig verschwindet. Dies bedeutet, dass jegliche(r) am Umfang des Halbleiter-Dies 10 gebildete(r) Riss oder Delamination, der bzw. die dem effektiven Spannungsfeld folgt, an der innersten Dichtungswand (in den 2, 4a und 4b der zweiten Dichtungswand 40) effektiv gestoppt wird. Eine Gefahr eines mechanischen Versagens der innen liegenden Strukturen kann auf ein Minimum reduziert werden, wodurch die Gesamtzuverlässigkeit des Halbleiter-Dies 10 stark erhöht wird.In the event that each of the adjacent sealing walls 30th , 40 a waveform and the breaks 50 , as described above, the stress field emanating from the circumference follows the shape of the outermost sealing wall (in the 2 , 4a and 4b the first sealing wall 30th ) until the interruption occurs 50 of two adjacent segments of this sealing wall 30th concentrated. From here the local field vector has to be curved in an opposite or reversed direction of the effective vector of the stress field, around the next neighboring interruption 50 in the sealing wall 30th to find. The resulting effective vector is the vector sum of both the local and the effective vector, which is greatly diminished due to the small angle between them and ultimately disappears completely. This means that any on the perimeter of the semiconductor die 10 formed crack or delamination, which follows the effective stress field, on the innermost sealing wall (in the 2 , 4a and 4b the second sealing wall 40 ) is effectively stopped. A risk of mechanical failure of the internal structures can be reduced to a minimum, thereby increasing the overall reliability of the semiconductor die 10 is greatly increased.

Die 5a und 5b stellen das Verhalten eines Spannungsfelds hinsichtlich wellenförmiger Multidichtungswände dar, wobei die Dichtungswände auf geeignete Weise angeordnete Unterbrechungen 50 umfassen.the 5a and 5b illustrate the behavior of a stress field with regard to undulating multi-sealing walls, the sealing walls with suitably arranged interruptions 50 include.

Wie in den 5a und 5b für mehr als zwei Dichtungswände gezeigt wird, wiederholt sich die Periodizität. Mit Beginn des Zählens an der innersten Dichtungswand, der Wand, die den größten Abstand von dem Substratrand umfasst, besitzt jede zweite ungeradzahlige Dichtungswand die gleiche Öffnungsperiodizität oder Vielfache oder Bruchteile davon. Zum Beispiel weist die dritte Dichtungswand im Vergleich zu der zuerst gezählten Dichtungswand nur die Hälfte der Anzahl von Öffnungen auf. Wenn Öffnungen in der dritten Wand vorhanden sind, dann sind sie nichtsdestotrotz auch in der zuerst gezählten Wand vorhanden. Die gleiche Logik gilt für gerade Anzahlen, ausgehend von der zweitinnersten Dichtungswand.As in the 5a and 5b is shown for more than two sealing walls, the periodicity is repeated. Starting with the counting at the innermost sealing wall, the wall which comprises the greatest distance from the substrate edge, every other odd-numbered sealing wall has the same opening periodicity or multiples or fractions thereof. For example, the third sealing wall has only half the number of openings compared to the sealing wall counted first. If there are openings in the third wall, then they are nonetheless also present in the first wall counted. The same logic applies to even numbers, starting from the second innermost sealing wall.

6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels einer Dichtungswandanordnung. 6th Figure 13 shows a cross-sectional view of one embodiment of a sealing wall assembly.

Die Durchkontaktierungen 60 der ersten Dichtungswand 30 und/oder der zweiten Dichtungswand 40 sind zum Beispiel Through-Silicon-Vias, die sich vollständig durch das Halbleiter-Die 10 erstrecken.The vias 60 the first sealing wall 30th and / or the second sealing wall 40 are, for example, through-silicon vias that extend completely through the semiconductor die 10 extend.

Mindestens einige der Durchkontaktierungen 60 der ersten Dichtungswand 30 und/oder der zweiten Dichtungswand 40 umfassen zum Beispiel einen jeweiligen gefüllten Graben, der einen jeweiligen Metallwandteil bildet. Zum Beispiel umfasst das Halbleiter-Die 10 in jeder seiner Schichten für jede der Dichtungswände 30, 40 einen Ring von Schicht-Durchkontaktierungen 65, wobei die Schicht-Durchkontaktierungen 65 der verschiedenen Schichten miteinander verbunden sind und so jeweilige Through-Silicon-Vias bilden. Somit sind die Durchkontaktierungen 60 der ersten Dichtungswand 30 und/oder der zweiten Dichtungswand 40 Through-Silicon-Vias, die durch versetzte Schicht-Durchkontaktierungen gebildet werden, welche jeweils einen mit Metall gefüllten Graben umfassen.At least some of the vias 60 the first sealing wall 30th and / or the second sealing wall 40 include, for example, a respective filled trench which forms a respective metal wall part. For example, the semiconductor die includes 10 in each of its layers for each of the sealing walls 30th , 40 a ring of layer vias 65 , with the layer vias 65 of the different layers are connected to one another and thus form respective through-silicon vias. Thus the vias are 60 the first sealing wall 30th and / or the second sealing wall 40 Through silicon vias, which are formed by offset layer vias, each of which includes a metal-filled trench.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1, 101, 10
Halbleiter-DieSemiconductor die
2, 202, 20
SubstratSubstrate
3, 303, 30
erste Dichtungswandfirst sealing wall
3535
Rand von Halbleiter-DieEdge of semiconductor die
4040
zweite Dichtungswandsecond sealing wall
5050
UnterbrechungInterruption
6060
DurchkontaktierungVia
6565
Schicht-DurchkontaktierungLayer via
AA.
Achseaxis
DD.
Richtungdirection

Claims (15)

Halbleiter-Die (10), das mindestens eine erste Dichtungswand (30) benachbart zu einem Rand (35) des Halbleiter-Dies (10) umfasst, wobei die erste Dichtungswand (30) zumindest teilweise einen periodisch alternierenden Weg aufweist, wobei basierend auf dem periodisch alternierenden Weg eine Gesamtlänge der ersten Dichtungswand (30) im Vergleich zu einem nicht periodisch alternierenden Weg vergrößert wird, wobei die erste Dichtungswand (30) zumindest teilweise durch Durchkontaktierungen (60) gebildet wird und zumindest einige der Durchkontaktierungen (60) der ersten Dichtungswand (30) Through-Silicon-Vias sind, die sich vollständig durch das Halbleiter-Die (10) erstrecken.Semiconductor die (10) comprising at least one first sealing wall (30) adjacent to an edge (35) of the semiconductor die (10), wherein the first sealing wall (30) has at least partially a periodically alternating path, based on the periodically alternating path an overall length of the first sealing wall (30) is increased compared to a non-periodically alternating path, the first sealing wall (30) being at least partially formed by vias (60) and at least some of the vias (60) of the first sealing wall ( 30) are through silicon vias that extend completely through the semiconductor die (10). Halbleiter-Die (10) nach Anspruch 1, wobei das Halbleiter-Die (10) zusätzlich zu der ersten Dichtungswand (30) eine zweite Dichtungswand (40) umfasst, die parallel zu der ersten Dichtungswand (30) angeordnet ist.Semiconductor Die (10) according to Claim 1 wherein the semiconductor die (10) comprises, in addition to the first sealing wall (30), a second sealing wall (40) which is arranged parallel to the first sealing wall (30). Halbleiter-Die (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die erste Dichtungswand (30) mehrere Unterbrechungen (50) in mindestens einem Abschnitt der ersten Dichtungswand (30) umfasst und/oder die zweite Dichtungswand (40) mehrere Unterbrechungen (50) in mindestens einem Abschnitt der zweiten Dichtungswand (40) umfasst.Semiconductor Die (10) according to Claim 1 or Claim 2 wherein the first sealing wall (30) comprises several interruptions (50) in at least one section of the first sealing wall (30) and / or the second sealing wall (40) comprises several interruptions (50) in at least one section of the second sealing wall (40). Halbleiter-Die (10) nach Anspruch 3, wobei - bei mindestens einigen der Unterbrechungen (50) der ersten Dichtungswand (30) ein Abstand zwischen jeweiligen benachbarten Unterbrechungen (50) der ersten Dichtungswand (30) von der Periodizität des alternierend geformten Wegs der ersten Dichtungswand (30) abhängig ist, und/oder - bei mindestens einigen der Unterbrechungen (50) der zweiten Dichtungswand (40) ein Abstand zwischen jeweiligen benachbarten Unterbrechungen (50) der zweiten Dichtungswand (40) von der Periodizität des alternierend geformten Wegs der zweiten Dichtungswand (40) abhängig ist.Semiconductor Die (10) according to Claim 3 , wherein - in at least some of the interruptions (50) of the first sealing wall (30), a distance between respective adjacent interruptions (50) of the first sealing wall (30) is dependent on the periodicity of the alternately shaped path of the first sealing wall (30), and / or - in at least some of the interruptions (50) of the second sealing wall (40), a distance between respective adjacent interruptions (50) of the second sealing wall (40) is dependent on the periodicity of the alternately shaped path of the second sealing wall (40). Halbleiter-Die (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei die Unterbrechungen (50) der ersten Dichtungswand (30) und der zweiten Wand bezüglich einer entlang den Rändern (35) des Halbleiter-Dies (10) verlaufenden Achse (A) alternierend angeordnet sind.Semiconductor die (10) according to one of the Claims 3 until 4th wherein the interruptions (50) of the first sealing wall (30) and the second wall are arranged alternately with respect to an axis (A) running along the edges (35) of the semiconductor die (10). Halbleiter-Die (10) nach Anspruch 5, wobei die Unterbrechungen (50) der ersten Dichtungswand (30) und der zweiten Dichtungswand (40) um eine Halbperiode der Periodizität des alternierend geformten Wegs oder um ein ganzzahliges Vielfaches einer Halbperiode der Periodizität des alternierend geformten Wegs versetzt sind.Semiconductor Die (10) according to Claim 5 wherein the interruptions (50) of the first sealing wall (30) and the second sealing wall (40) are offset by a half period of the periodicity of the alternately shaped path or by an integral multiple of a half period of the periodicity of the alternately shaped path. Halbleiter-Die (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Unterbrechungen (50) an Scheitelpunkten oder in Scheitelbereichen des alternierend geformten Wegs der ersten Dichtungswand (30) und/oder der zweiten Dichtungswand (40) angeordnet sind.Semiconductor Die (10) according to Claim 5 or 6th wherein the interruptions (50) are arranged at vertices or in vertex regions of the alternately shaped path of the first sealing wall (30) and / or the second sealing wall (40). Halbleiter-Die (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Halbleiter-Die (10) ein Halbleitersubstrat (20) und mehrere Low-k-Dielektrikumsschichten auf dem Halbleitersubstrat (20) umfasst.Semiconductor die (10) according to one of the Claims 1 until 7th wherein the semiconductor die (10) comprises a semiconductor substrate (20) and a plurality of low-k dielectric layers on the semiconductor substrate (20). Halbleiter-Die (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die erste Dichtungswand (30) und die zweite Dichtungswand (40) zumindest teilweise durch Durchkontaktierungen (60) gebildet werden und zumindest einige der Durchkontaktierungen (60) der ersten Dichtungswand (30) und der zweiten Dichtungswand (40) Through-Silicon-Vias sind, die sich vollständig durch das Halbleiter-Die (10) erstrecken.Semiconductor die (10) according to one of the Claims 2 until 8th wherein the first sealing wall (30) and the second sealing wall (40) are at least partially formed by vias (60) and at least some of the vias (60) of the first sealing wall (30) and the second sealing wall (40) are formed by silicon vias which extend completely through the semiconductor die (10). Halbleiter-Die (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die erste Dichtungswand (30) und/oder die zweite Dichtungswand (40) zumindest teilweise durch Durchkontaktierungen (60) gebildet wird/werden und mindestens einige der Durchkontaktierungen (60) der ersten Dichtungswand (30) und/oder der zweiten Dichtungswand (40) einen jeweiligen gefüllten Graben umfassen, der einen jeweiligen Metallwandteil bildet.Semiconductor die (10) according to one of the Claims 2 until 9 , wherein the first sealing wall (30) and / or the second sealing wall (40) is / are at least partially formed by vias (60) and at least some of the vias (60) of the first sealing wall (30) and / or the second sealing wall (40) ) a respective include filled trench, which forms a respective metal wall part. Halbleiter-Die (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Halbleiter-Die (10) in jeder seiner Schichten für jede der Dichtungswände einen Ring von Schicht-Durchkontaktierungen (65) umfasst, wobei die Schicht-Durchkontaktierungen (65) der verschiedenen Schichten unter Bildung jeweiliger Through-Silicon-Vias miteinander verbunden sind.Semiconductor die (10) according to one of the Claims 1 until 10 wherein the semiconductor die (10) comprises a ring of layer vias (65) in each of its layers for each of the sealing walls, the layer vias (65) of the various layers being connected to one another to form respective through-silicon vias . Halbleiter-Die (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei die erste Dichtungswand (30) und/oder die zweite Dichtungswand (40) zumindest teilweise durch gestapelte Metallschichtspuren gebildet wird/werden.Semiconductor die (10) according to one of the Claims 2 until 11th , wherein the first sealing wall (30) and / or the second sealing wall (40) is / are at least partially formed by stacked metal layer traces. Halbleiter-Die (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei das Halbleiter-Die (10) zusätzlich zu der ersten Dichtungswand (30) und der zweiten Dichtungswand (40) mindestens noch ein Paar Dichtungswände umfasst.Semiconductor die (10) according to one of the Claims 2 until 12th , wherein the semiconductor die (10) comprises at least one pair of sealing walls in addition to the first sealing wall (30) and the second sealing wall (40). Halbleiter-Die (10) nach Anspruch 13, wobei das mindestens noch eine Paar Dichtungswände so angeordnet und konfiguriert ist, dass sich die Unterbrechungsperiodizität entlang einer vertikal zu dem j eweiligen Rand (35) des Halbleiter-Dies (10) verlaufenden Richtung (D) wiederholt.Semiconductor Die (10) according to Claim 13 , wherein the at least one more pair of sealing walls is arranged and configured in such a way that the interruption periodicity repeats along a direction (D) extending vertically to the respective edge (35) of the semiconductor die (10). Antennentuner, der das Halbleiter-Die (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 umfasst.Antenna tuner which the semiconductor die (10) after one of the Claims 1 until 14th includes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220068885A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-03 SK Hynix Inc. Semiconductor device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100444012B1 (en) 1997-05-08 2004-11-06 삼성전자주식회사 guard-ring
US20050212071A1 (en) 2004-03-26 2005-09-29 Honeywell International Inc. Techniques to reduce substrate cross talk on mixed signal and RF circuit design
US20060220250A1 (en) 2005-03-14 2006-10-05 Kim Sun-Oo Crack stop and moisture barrier
US20090140391A1 (en) 2007-11-30 2009-06-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Seal Ring in Semiconductor Device
US20160172359A1 (en) 2014-12-16 2016-06-16 Young-Soo Yoon Moisture blocking structure and/or a guard ring, a semiconductor device including the same, and a method of manufacturing the same
US20160233178A1 (en) 2015-02-11 2016-08-11 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Device for radiofrequency (rf) transmission with an integrated electromagnetic wave reflector

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100444012B1 (en) 1997-05-08 2004-11-06 삼성전자주식회사 guard-ring
US20050212071A1 (en) 2004-03-26 2005-09-29 Honeywell International Inc. Techniques to reduce substrate cross talk on mixed signal and RF circuit design
US20060220250A1 (en) 2005-03-14 2006-10-05 Kim Sun-Oo Crack stop and moisture barrier
US20090140391A1 (en) 2007-11-30 2009-06-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Seal Ring in Semiconductor Device
US20160172359A1 (en) 2014-12-16 2016-06-16 Young-Soo Yoon Moisture blocking structure and/or a guard ring, a semiconductor device including the same, and a method of manufacturing the same
US20160233178A1 (en) 2015-02-11 2016-08-11 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Device for radiofrequency (rf) transmission with an integrated electromagnetic wave reflector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220068885A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-03 SK Hynix Inc. Semiconductor device

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